KR102443589B1 - 표시 장치의 제작 방법 및 전자 기기의 제작 방법 - Google Patents

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미나토 이토
야스히로 진보
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은, 전극에 대미지를 주기 어려운 표시 장치의 제작 방법을 제공한다.
제1 기판과, 단자 전극과, 배선과, 기능층과, 절연층과, 제1 층과, 접착층과, 제2 기판을 갖는 가공 부재를 준비하는 제1 공정과, 제1 층의 일부를 제거하는 제2 공정을 포함한다. 제1 공정에 있어서, 단자 전극, 배선 및 기능층은, 제1 기판 위에 형성되고, 단자 전극, 배선 및 기능층은 전기적으로 접속되고, 절연층은, 단자 전극 위에 형성되고, 제1 층은, 단자 전극 및 절연층 위에 형성되고, 접착층은, 제1 기판 및 제2 기판에 의해 끼움 지지되고, 제2 기판 및 접착층은, 제1 층의 일부와 중첩되는 영역에 제1 개구를 갖고, 절연층은 제1 개구보다 상면 형상에 있어서 내측에 제2 개구를 갖는다. 제2 공정에 있어서, 승화성이 높은 미립자를 제1 층에 분사함으로써 제1 층의 일부를 제거하여, 단자 전극을 노출시킨다.

Description

표시 장치의 제작 방법 및 전자 기기의 제작 방법{METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRONIC DEVICE}
본 발명의 일 형태는 표시 장치의 제작 방법에 관한 것이다. 또는, 전자 기기의 제작 방법에 관한 것이다. 또는, 본 발명의 일 형태는 표시 장치에 관한 것이다. 또는, 본 발명의 일 형태는 터치 패널에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 형태는 상기 기술분야에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 일 형태는 물(物), 방법, 또는 제조 방법에 관한 것이다. 또는, 본 발명은 프로세스, 머신, 매뉴팩처, 또는 조성물(콤퍼지션·오브·매터)에 관한 것이다. 또는, 본 발명의 일 형태는 기억 장치, 프로세서, 그것들의 구동 방법 또는 그것들의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 명세서 등에 있어서 반도체 장치란, 반도체 특성을 이용함으로써 기능할 수 있는 것 전반을 가리킨다. 따라서, 트랜지스터나 다이오드 등의 반도체 소자나 반도체 회로는 반도체 장치이다. 또한, 표시 장치, 발광 장치, 조명 장치, 전기 광학 장치 및 전자 기기 등은, 반도체 소자나 반도체 회로를 포함하는 경우가 있다. 따라서, 표시 장치, 발광 장치, 조명 장치, 전기 광학 장치, 및 전자 기기 등도 반도체 장치를 갖는 경우가 있다.
최근 들어, 표시 장치의 표시 영역에 사용하는 표시 소자로서, 액정 소자의 연구 개발이 활발히 행해지고 있다. 또한, 일렉트로루미네센스(Electroluminescence: EL)를 이용한 발광 소자의 연구 개발도 활발히 행해지고 있다. 발광 소자의 기본적인 구성은, 한 쌍의 전극 간에 발광성 물질을 포함하는 층을 끼운 것이다. 이 발광 소자에 전압을 인가함으로써, 발광성 물질로부터의 발광이 얻어진다.
특히, 상술한 발광 소자는 자발광형이기 때문에, 이것을 사용한 표시 장치는, 시인성이 우수하며 백라이트가 불필요하고, 소비 전력이 적다는 등의 이점을 갖는다. 또한, 박형 경량으로 제작할 수 있고, 응답 속도가 높다는 등의 이점도 갖는다.
또한, 상술한 표시 소자를 갖는 표시 장치로서는, 가요성을 도모할 수 있다는 점에서, 가요성을 갖는 기판의 채용이 검토되고 있다.
가요성을 갖는 기판을 사용한 표시 장치의 제작 방법으로서는, 기판과 반도체 소자의 사이에 산화물층 및 금속층을 형성하고, 산화물층과 금속층의 계면에 있어서의 밀착성이 낮은 점을 이용하여 기판을 분리한 후에 다른 기판(예를 들어 가요성을 갖는 기판)으로 반도체 소자를 옮겨 배치하는 기술이 개발되어 있다(특허문헌 1).
일본 특허 공개 제2003-174153호 공보
본 발명의 일 형태는, 전극에 대미지를 주기 어려운 표시 장치의 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 본 발명의 일 형태는, 신뢰성이 양호한 표시 장치, 및 그 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또는, 본 발명의 일 형태는, 신규 표시 장치의 제작 방법, 또는 전자 기기의 제작 방법 등을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 본 발명의 일 형태는, 표시 품위가 양호한 표시 장치의 제작 방법, 또는 전자 기기의 제작 방법 등을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 본 발명의 일 형태는, 파손되기 어려운 표시 장치의 제작 방법, 또는 전자 기기의 제작 방법 등을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또한, 이들 과제의 기재는, 다른 과제의 존재를 방해하는 것이 아니다. 또한, 본 발명의 일 형태는, 이들 과제의 전부를 해결할 필요는 없는 것으로 한다. 또한, 이들 이외의 과제는, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터, 저절로 명확해지는 것이며, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터, 이들 이외의 과제를 추출하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 형태는, 제1 기판과, 단자 전극과, 배선과, 기능층과, 절연층과, 제1 층과, 접착층과, 제2 기판을 갖는 가공 부재를 준비하는 제1 공정과, 제1 층의 일부를 제거하는 제2 공정을 갖는 표시 장치의 제작 방법이며, 제1 공정에 있어서, 단자 전극, 배선, 및 기능층은, 제1 기판 위에 형성되고, 단자 전극, 배선 및 기능층은 전기적으로 접속되고, 절연층은, 단자 전극 위에 형성되고, 제1 층은, 단자 전극 및 절연층 위에 형성되고, 접착층은, 제1 기판 및 제2 기판에 의해 끼움 지지되고, 제2 기판 및 접착층은, 제1 층의 일부와 중첩되는 영역에 제1 개구를 갖고, 절연층은 제1 개구보다 상면 형상에 있어서 내측에 제2 개구를 갖고, 제2 공정에 있어서, 승화성이 높은 미립자를 제1 층에 분사함으로써 제1 층의 일부를 제거하여, 단자 전극을 노출시키는, 표시 장치의 제작 방법이다.
상술한 표시 장치의 제작 방법에 있어서, 미립자는 고체의 이산화 탄소인 것이 바람직하다.
또한, 상술한 표시 장치의 제작 방법에 있어서, 절연층 단부의 경사각을 α1이라 하고, 제2 공정에서의 미립자의 분사 각도를 β1이라 했을 때, (180°-α1)/2-10°<β1 <(180°-α1)/2+10°인 것이 바람직하다.
또한, 제1 층은, 증착에 의해 형성된 유기막인, 상술한 표시 장치의 제작 방법도 본 발명의 일 형태이다.
또한, 제2 공정에 있어서, 승화성이 높은 미립자 및 건조 공기를 제1 층에 분사함으로써 제1 층의 일부를 제거하는, 상술한 표시 장치의 제작 방법도 본 발명의 일 형태이다.
본 발명의 일 형태는, 표시 영역을 갖는 표시 장치의 제작 방법이며, 제1 내지 제8 공정을 갖고, 제1 공정은, 제1 기판의 제1 표면 위에, 제1 층을 형성하는 공정과, 제1 층 위에 제1 절연층을 형성하는 공정과, 제1 절연층 위에 제1 전극을 형성하는 공정과, 전극 위에 제2 절연층을 형성하는 공정과, 제2 절연층의 일부를 제거하여 제1 개구를 형성하는 공정과, 제2 절연층 위에 표시 소자, 제2 전극 및 제2 층을 형성하는 공정을 갖고, 제2 공정은, 제2 기판의 제2 표면 위에, 제3 층을 형성하는 공정과, 제3 층 위에 제3 절연층을 형성하는 공정과, 제3 층 및 제3 절연층의 일부를 제거하여 제2 개구를 형성하는 공정을 갖고, 제3 공정은, 제1 표면과 제2 표면을 대향시켜, 제1 개구와 제2 개구가 서로 중첩되는 영역을 갖도록, 접착층을 개재하여 제1 기판과 제2 기판을 서로 중첩되는 공정을 갖고, 제4 공정은, 제1 기판을 제1 층과 함께 제1 절연층으로부터 박리하는 공정을 갖고, 제5 공정은, 제1 절연층과 제3 기판을 서로 중첩하여 제3 기판을 형성하는 공정을 갖고, 제6 공정은, 제2 기판을 제3 층과 함께 제3 절연층으로부터 박리하는 공정을 갖고, 제7 공정은, 제2 층의 일부를 제거하는 공정을 갖고, 제8 공정은, 제3 절연층과 제4 기판이 서로 중첩되도록 제4 기판을 형성하는 공정을 갖고, 제1 공정에 있어서, 제2 전극과 제2 층은 서로 적어도 일부를 접하여 형성되고, 제2 전극 및 제2 층은 이 순으로 제1 개구와 중첩되는 위치의 제1 전극 위에 형성되고, 제3 공정에 있어서, 접착층은, 접착층과 제2 개구가 서로 중첩되는 제1 영역을 갖고, 제2 층은, 제2 층과 제2 개구가 서로 중첩되는 제2 영역을 갖고, 제6 공정에 있어서, 제1 영역의 적어도 일부의 접착층과, 제2 영역의 적어도 일부의 제2 층을, 제2 기판과 함께 박리하고, 제7 공정에 있어서, 제6 공정에서 제2 전극 위에 잔류된 제2 층에 승화성이 높은 미립자 및 건조 공기를 분사함으로써 제2 층의 일부를 제거하여, 제2 전극의 적어도 일부를 노출시키는, 표시 장치의 제작 방법이다.
상술한 표시 장치의 제작 방법에 있어서, 제2 절연층 단부의 경사각을 α2라 하고, 제7 공정에서의 미립자 및 건조 공기의 분사 각도를 β2라 했을 때, (180°-α2)/2-10°<β2 <(180°-α2)/2+10°인 것이 바람직하다.
또한, 제2 층은, EL층 및 도전층의 적층인, 상술한 표시 장치의 제작 방법도 본 발명의 일 형태이다.
또한, 제1 기판은, 유리 기판, 석영 기판, 사파이어 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 반도체 기판, 또는 플라스틱 기판을 갖고, 제2 기판은, 유리 기판, 석영 기판, 사파이어 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 반도체 기판, 또는 플라스틱 기판을 갖는 상술한 표시 장치의 제작 방법도, 본 발명의 일 형태이다.
또한, 제3 기판 및 상기 제4 기판은, 가요성을 갖는 상술한 표시 장치의 제작 방법도, 본 발명의 일 형태이다.
또한, 제1 층은, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄, 탄탈륨, 니오븀, 니켈, 코발트, 지르코늄, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 또는 실리콘을 갖고, 제3 층은, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄, 탄탈륨, 니오븀, 니켈, 코발트, 지르코늄, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 또는 실리콘을 갖는 상술한 표시 장치의 제작 방법도, 본 발명의 일 형태이다.
또한, 표시 소자가 발광 소자인, 상술한 표시 장치의 제작 방법도 본 발명의 일 형태이다.
본 발명의 일 형태는, 표시 장치를 갖는 전자 기기의 제작 방법이며, 전자 기기는 배터리, 터치 센서, 또는 하우징을 갖고, 표시 장치는 상술한 표시 장치의 제작 방법에 따라 제작되는, 전자 기기의 제작 방법이다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 전극에 대미지를 주기 어려운 표시 장치의 제작 방법을 제공할 수 있다. 또는, 본 발명의 일 형태에 의하면, 신뢰성이 양호한 표시 장치, 및 그 제작 방법을 제공할 수 있다.
또는, 본 발명의 일 형태는, 신규 표시 장치의 제작 방법, 또는 전자 기기의 제작 방법 등을 제공할 수 있다. 또는, 본 발명의 일 형태는, 표시 품위가 양호한 표시 장치의 제작 방법, 또는 전자 기기의 제작 방법 등을 제공할 수 있다. 또는, 본 발명의 일 형태는, 파손되기 어려운 표시 장치의 제작 방법, 또는 전자 기기의 제작 방법 등을 제공할 수 있다.
또한, 이들 효과의 기재는, 다른 효과의 존재를 방해하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 일 형태는, 이들 효과를 전부 가질 필요는 없다. 또한, 이들 이외의 효과는, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터, 저절로 명확해지는 것이며, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터, 이들 이외의 효과를 추출하는 것이 가능하다.
도 1은 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 2는 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 3은 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 4는 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 5는 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 6은 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 7은 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 8은 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 9는 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 10은 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 11은 표시 장치의 일 형태를 설명하는 사시도 및 단면도.
도 12는 표시 장치의 일 형태를 설명하는 사시도 및 단면도.
도 13은 표시 장치의 일 형태를 설명하는 사시도 및 단면도.
도 14는 표시 장치의 일 형태를 설명하는 사시도 및 단면도.
도 15는 표시 장치의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 16은 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 17은 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 18은 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 19는 표시 장치의 일 형태의 화소 구성의 일례를 설명하는 도면.
도 20은 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 21은 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 22는 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 23은 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 24는 표시 장치의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 25는 표시 장치의 일 형태를 설명하는 사시도 및 단면도.
도 26은 표시 장치의 일 형태를 설명하는 사시도 및 단면도.
도 27은 표시 장치의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 28은 표시 장치의 일 형태를 설명하는 사시도 및 단면도.
도 29는 표시 장치의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 30은 표시 장치의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 31은 표시 장치의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 32는 표시 장치의 일 형태를 설명하는 블록도 및 회로도.
도 33은 발광 소자의 구성예를 설명하는 도면.
도 34는 트랜지스터의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 35는 트랜지스터의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 36은 표시 모듈을 설명하는 도면.
도 37은 전자 기기 및 조명 장치의 일례를 설명하는 도면.
도 38은 전자 기기의 일례를 설명하는 도면.
도 39는 전자 기기의 일례를 설명하는 도면.
도 40은 전자 기기의 일례를 설명하는 평면도 및 단면도.
도 41은 전자 기기의 일례를 설명하는 사시도.
도 42는 박리 장치의 일례를 도시하는 도면.
도 43은 실시예에 관한, 가공 부재의 광학 현미경 사진 및 단면 모식도.
이하에서 각 실시 형태에 대해, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위로부터 일탈하는 일 없이 그 형태 및 상세를 다양하게 변경할 수 있음은, 당업자라면 용이하게 이해된다. 따라서, 본 발명은 이하에 나타내는 실시 형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 이하에 설명하는 발명의 구성에 있어서, 동일 부분 또는 같은 형태의 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 상이한 도면 사이에서 공통되게 사용하고, 그 반복 설명은 생략한다.
또한, 도면 등에 있어서 나타내는 각 구성의 위치, 크기, 범위 등은, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서, 실제의 위치, 크기, 범위 등을 표시하지 않은 경우가 있다. 이로 인해, 개시하는 발명은, 반드시 도면 등에 개시된 위치, 크기, 범위 등에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실제의 제조 공정에 있어서, 에칭 등의 처리에 의해 레지스트 마스크 등이 의도치 않게 감소하는 경우가 있지만, 이해를 용이하게 하기 위해 생략하여 나타내는 경우가 있다.
또한, 특히 상면도(「평면도」라고도 함)에 있어서, 도면을 이해하기 쉽게 하기 위해, 일부의 구성 요소의 기재를 생략하는 경우가 있다.
또한, 본 명세서 등에 있어서 「전극」이나 「배선」이란 용어는, 이들 구성 요소를 기능적으로 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 「전극」은 「배선」의 일부로서 사용되는 경우가 있고, 그 반대도 또한 마찬가지이다. 또한, 「전극」이나 「배선」이란 용어는, 복수의 「전극」이나 「배선」이 일체로 되어 형성되어 있는 경우 등도 포함한다.
또한, 본 명세서 등에 있어서 「위」나 「아래」라는 용어는, 구성 요소의 위치 관계가 바로 위 또는 바로 아래이며, 또한 직접 접하고 있는 것을 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 「절연층 A 위의 전극 B」라는 표현이라면, 절연층 A 위에 전극 B가 직접 접하여 형성되어 있을 필요는 없고, 절연층 A와 전극 B의 사이에 다른 구성 요소를 포함하는 것을 제외하지 않는다.
또한, 소스 및 드레인의 기능은, 상이한 극성의 트랜지스터를 채용하는 경우나, 회로 동작에 있어서 전류의 방향이 변화하는 경우 등, 동작 조건 등에 따라 서로 바뀌기 때문에, 어느 것이 소스 또는 드레인인지를 한정하는 것이 곤란하다. 이로 인해, 본 명세서에 있어서는, 소스 및 드레인이라는 용어는, 바꿔 사용할 수 있는 것으로 한다.
또한, 본 명세서 등에 있어서, 「전기적으로 접속」에는, 「어떠한 전기적 작용을 갖는 것」을 통해서 접속되어 있는 경우가 포함된다. 여기서, 「어떠한 전기적 작용을 갖는 것」은, 접속 대상 사이에서의 전기 신호의 수수를 가능하게 하는 것이라면, 특별히 제한을 받지 않는다. 따라서, 「전기적으로 접속된다」라고 표현되는 경우에도, 현실의 회로에 있어서는, 물리적인 접속 부분이 없고, 배선이 연장되어 있을 뿐인 경우도 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「평행」이란, 두 개의 직선이 -10° 이상 10° 이하의 각도로 배치되어 있는 상태를 말한다. 따라서, -5° 이상 5° 이하인 경우도 포함된다. 또한, 「수직」 및 「직교」란, 두 개의 직선이 80° 이상 100° 이하의 각도로 배치되어 있는 상태를 말한다. 따라서, 85° 이상 95° 이하인 경우도 포함된다.
또한, 본 명세서에 있어서, 리소그래피 공정을 행한 후에 에칭 공정을 행하는 경우에는, 특별한 설명이 없는 한, 리소그래피 공정에서 형성한 레지스트 마스크는, 에칭 공정 종료 후에 제거하는 것으로 한다.
또한, 전압은, 어떤 전위와, 기준 전위(예를 들어 접지 전위(GND 전위) 또는 소스 전위)와의 전위차를 나타내는 경우가 많다. 따라서, 전압을 전위로 바꿔 말하는 것이 가능하다.
또한, 반도체의 불순물이란, 예를 들어 반도체를 구성하는 주성분 이외를 말한다. 예를 들어, 농도가 0.1 원자％ 미만인 원소는 불순물이라고 할 수 있다. 불순물이 포함됨으로써, 예를 들어 반도체의 DOS(Density of State)가 높아지는 일이나, 캐리어 이동도가 저하되는 일이나, 결정성이 저하되는 일 등이 일어나는 경우가 있다. 반도체가 산화물 반도체일 경우, 반도체의 특성을 변화시키는 불순물로서는, 예를 들어 제1족 원소, 제2족 원소, 제13족 원소, 제14족 원소, 제15족 원소, 및 산화물 반도체의 주성분 이외의 전이 금속 등이 있고, 특히, 예를 들어 수소(물에도 포함됨), 리튬, 나트륨, 실리콘, 붕소, 인, 탄소, 질소 등이 있다. 산화물 반도체의 경우, 예를 들어 수소 등의 불순물의 혼입에 의해 산소 결손을 형성하는 경우가 있다. 또한, 반도체가 실리콘일 경우, 반도체의 특성을 변화시키는 불순물로서는, 예를 들어 산소, 수소를 제외한 제1족 원소, 제2족 원소, 제13족 원소, 제15족 원소 등이 있다.
또한, 본 명세서 등에 있어서의 「제1」, 「제2」 등의 서수사는, 구성 요소의 혼동을 피하기 위해 부여하는 것이며, 공정순 또는 적층순 등, 어떠한 순서나 순위를 나타내는 것이 아니다. 또한, 본 명세서 등에 있어서 서수사가 부여되어 있지 않은 용어여도, 구성 요소의 혼동을 피하기 위해서, 특허 청구 범위에서 서수사가 부여되는 경우가 있다. 또한, 본 명세서 등에 있어서 서수사가 부여되어 있는 용어여도, 특허 청구 범위에 있어서 상이한 서수사가 부여되는 경우가 있다. 또한, 본 명세서 등에 있어서 서수사가 부여되어 있는 용어여도, 특허 청구 범위 등에 있어서 서수사를 생략하는 경우가 있다.
또한, 「채널 길이」란, 예를 들어 트랜지스터의 상면도에 있어서, 반도체(또는 트랜지스터가 온 상태일 때 반도체 중에서 전류가 흐르는 부분)와 게이트 전극이 중첩되는 영역, 또는 채널이 형성되는 영역에서의, 소스(소스 영역 또는 소스 전극)와 드레인(드레인 영역 또는 드레인 전극) 사이의 거리를 말한다. 또한, 하나의 트랜지스터에 있어서, 채널 길이가 모든 영역에서 동일값을 취한다고 한정할 수는 없다. 즉, 하나의 트랜지스터의 채널 길이는, 하나의 값으로 정해지지 않는 경우가 있다. 그로 인해, 본 명세서에서는, 채널 길이는, 채널이 형성되는 영역에서의, 임의의 하나의 값, 최댓값, 최솟값 또는 평균값으로 한다.
또한, 「채널 폭」이란, 예를 들어 반도체(또는 트랜지스터가 온 상태일 때 반도체 중에서 전류가 흐르는 부분)와 게이트 전극이 중첩되는 영역, 또는 채널이 형성되는 영역에서의, 소스와 드레인이 대향하고 있는 부분의 길이를 말한다. 또한, 하나의 트랜지스터에 있어서, 채널 폭이 모든 영역에서 동일한 값을 취한다고 한정할 수는 없다. 즉, 하나의 트랜지스터의 채널 폭은, 하나의 값으로 정해지지 않는 경우가 있다. 그로 인해, 본 명세서에서는, 채널 폭은, 채널이 형성되는 영역에서의, 임의의 하나의 값, 최댓값, 최솟값 또는 평균값으로 한다.
(실시 형태 1)
본 발명의 일 형태의 표시 장치의 제작 방법에 대해서, 이하에서 도면을 사용하여 설명한다. 도 1의 (A2)에 가공 부재(10)의 상면 모식도를 도시한다. 도 1의 (A1)은, 도 1의 (A2)의 일점쇄선 M1-M2에 대응하는 단면 모식도이다.
가공 부재(10)는 제1 기판(11)과, 단자 전극(12)과, 배선(13)과, 기능층(14)과, 절연층(16)과, 제1 층(15)과, 접착층(35)과, 제2 기판(31)을 구비한다. 단자 전극(12), 배선(13) 및 기능층(14)은 제1 기판(11) 위에 형성되고, 각각이 전기적으로 접속되어 있다. 절연층(16)은 단자 전극(12), 배선(13) 및 제1 기판(11) 위에 형성된다. 제1 층(15)은 단자 전극(12) 및 절연층(16) 위에 형성된다. 접착층(35)은 제1 기판(11) 및 제2 기판(31)에 의해 끼움 지지되도록 형성된다. 즉, 접착층(35)은 제1 기판(11), 배선(13), 기능층(14), 제1 층(15), 절연층(16) 위에 형성된다.
제2 기판(31) 및 접착층(35)은 제1 층(15)의 일부와 중첩되는 위치에 개구를 갖는다. 도 1의 (A1), (A2)에서는, 제2 기판(31)이 갖는 개구와, 접착층(35)이 갖는 개구를 모두 개구(36)라고 한다. 또한, 절연층(16)은 단자 전극(12)의 일부 및 제1 층(15)의 일부와 중첩되는 위치에 개구(37)를 갖는다. 개구(37)는, 상면 형상에 있어서 개구(36)의 내측에 포함되게 형성된다. 또한, 도 1의 (A2)에서는 개구(37)는 생략하였다.
또한, 단자 전극(12) 및 절연층(16) 위에 단자 전극(12a)을 형성해도 된다(도 1의 (D1), (D2) 참조). 이때, 제1 층(15)은 단자 전극(12a) 위에 형성된다. 또한, 가공 부재(10)가 절연층(16)을 갖고 있지 않아도 된다(도 2의 (A1), (A2) 참조). 이때, 제1 층(15)은 단자 전극(12) 및 제1 기판(11) 위에 형성된다. 또한, 개구(36)가 제2 기판(31)의 단부에 도달하고 있어도 된다. 도 2의 (B1), (B2)에, 개구(36)가 제2 기판(31)의 하나의 짧은 변의 단부에 도달하고 있는 구성의 가공 부재(10)의 단면도 및 상면도를 나타낸다. 또한 도 2의 (C1), (C2)에, 개구(36)가 제2 기판(31)의 하나의 짧은 변 및 2개의 긴 변의 단부에 도달하고 있는 구성의 가공 부재(10)의 단면도 및 상면도를 나타낸다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치의 제작 방법은, 가공 부재(10)를 준비하는 공정과, 가공 부재(10)에 대하여 승화성이 높은 미립자를 분사함으로써 제1 층(15)의 일부를 제거하는 공정을 포함한다. 노즐(41)로부터 미립자(42)를 제1 층(15)을 향하여 분사하는 공정에서의 단면 모식도를 도 1의 (B)에 도시한다. 제1 층(15)의 일부를 제거함으로써, 단자 전극(12)을 노출시킬 수 있다(도 1의 (C1), (C2) 참조). 또는, 도 1의 (D1), (D2)에 도시하는 가공 부재(10)에 있어서 제1 층(15)의 일부를 제거함으로써, 단자 전극(12a)을 노출시킬 수 있다(도 2의 (D1), (D2) 참조).
또한, 제1 층(15)은 증착에 의해 형성된 유기막인 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 제1 층(15)을 단자 전극(12)으로부터 제거하기 쉽게 할 수 있다.
미립자(42)가 제1 층(15)에 충돌함으로써, 제1 층(15)을 단자 전극(12)으로부터 박리한다. 또한, 미립자(42)가 제1 층(15)과 단자 전극(12)의 중간에 들어간 후, 미립자(42)가 기화할 때 팽창됨으로써 제1 층(15)을 박리할 수 있는 경우가 있다.
미립자(42)는 승화성이 높기 때문에, 단자 전극(12)에 부여하는 대미지를 억제하고, 또한 가공 부재(10) 위나 그 주위에 액체가 비산하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 가공 부재(10)에 대미지를 주지 않고, 또한 폐액 처리를 행하지 않고 제1 층(15)을 제거할 수 있다.
미립자(42)로서는, 예를 들어 고체의 이산화 탄소(드라이 아이스라고도 함), 나프탈렌, 디클로로벤젠 등을 들 수 있다. 미립자(42)로서는 특히 드라이 아이스 고체의 이산화 탄소가 바람직하다. 또한, 미립자(42)를 분사할 때에는 승화된 기체가 확산되지 않도록, 예를 들어 가공 부재(10) 및 노즐(41)을 내부에 포함하는 챔버 내에 있어서 배기 처리를 행하는 것이 바람직하다. 또한, 미립자(42)로서 사용하는 재료에 의해, 챔버 내의 온도 또는/및 후술하는 건조 공기(43)의 온도를 조절하는 것이 바람직하다.
여기서, 기능층(14)은, 트랜지스터나 용량 소자 등의 반도체 소자나, 표시 소자를 포함한다. 표시 소자로서는 예를 들어, 유기 EL 소자나 액정 소자 등을 들 수 있다. 기능층(14)을 구비하는 가공 부재(10)는 표시 장치라고도 할 수 있다. 또한, 가공 부재(10)는 반도체 장치라고도 할 수 있다. 도 1의 (C1)에 있어서 노출된 단자 전극(12)에, ACF(Anisotropic Conductive Film) 등의 이방성 도전 접속층을 통하여 FPC(Flexible Printed Circuit)를 접속함으로써, 외부로부터 기능층(14)에 신호나 전력을 공급할 수 있다.
도 3에, 도 1의 (B)에 도시하는 부분(50)을 확대한 단면도를 도시한다. 도 3에서는, 노즐(41)이 미립자(42) 및 건조 공기(43)를 제1 층(15)을 향하여 분사하는 예를 도시하고 있다. 미립자(42) 외에 건조 공기(43)를 분사함으로써, 미립자(42)가 박리된 제1 층(15)을 단자 전극(12) 위에 체류시키는 일 없이 제거할 수 있다.
미립자(42)를 제1 층(15)에 분사하는 공정에 있어서 단자 전극(12)을 노출시키기 위해, 적어도 단자 전극(12)과 접하는 영역의 제1 층(15)을 제거하면 된다. 여기서, 제1 층(15)은 단자 전극(12) 위 및 절연층(16) 위에 연속하여 형성되기 때문에, 단자 전극(12) 위의 절연층(16) 단부 근방의 영역(17)에 제1 층(15)이 잔류되기 쉽다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치의 제작 방법에 의하면, 영역(17)을 포함하는 단자 전극(12) 위의 제1 층(15)을 효과적으로 제거할 수 있다. 도 3에 있어서, 절연층(16) 단부의 경사각을 α1이라 했을 때, 미립자(42) 및 건조 공기(43)의 분사 각도, 즉 노즐(41)의 경사각 β1은, (180°-α1)/2-10°<β1<(180°-α1)/2+10°을 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 절연층(16) 단부의 경사각이란, 당해 층의 측면과 저면이 이루는 각도를 나타낸다. 당해 층의 측면이 곡면인 경우에는, 측면의 저면과의 경계(즉 당해 층의 단부) 근방과 접하는 평면과 저면이 이루는 각도를 경사각이라 한다. 또한 노즐(41)의 경사각이란, 수평면과 노즐(41)의 중심축이 이루는 각도를 나타낸다.
또한, 단자 전극(12) 및 배선(13)은 동일한 재료로 구성되어도 되고, 각각 상이한 재료로 구성되어도 된다. 본 실시 형태에서는, 단자 전극(12) 및 배선(13)은 동일한 재료를 사용하여 동시에 형성되는 예를 나타내고 있다. 또한, 도시하지 않았지만, 단자 전극(12) 및 배선(13)은 복수의 배선을 포함한다.
본 실시 형태에서 나타내는 구성은, 다른 실시 형태에 기재하는 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시 형태 2)
본 실시 형태에서는, 실시 형태 1에서 설명한 가공 부재의 제작 방법에 대해서, 이하에서 도면을 사용하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는 기능층을 포함하는 구조물이 설치된 기판을, 당해 구조물과 합하여 소자 기판이라 부르고, 가공 부재에 있어서 소자 기판과 대향하는 기판을, 당해 기판 위에 설치되는 구조물과 합하여 대향 기판이라 부른다.
<제작 방법예 1>
도 4의 (A2)에 소자 기판(20)의 상면 모식도를 도시한다. 도 4의 (A1)은, 도 4의 (A2)의 일점쇄선 M1-M2에 대응하는 단면 모식도이다. 또한, 도 4의 (B2)에 대향 기판(30)의 상면 모식도를 도시한다. 도 4의 (B1)은, 도 4의 (B2)의 일점쇄선M1-M2에 대응하는 단면 모식도이다.
소자 기판(20)은 제1 기판(11)과, 단자 전극(12)과, 배선(13)과, 기능층(14)과, 절연층(16)과, 제1 층(15)과, 제2 층(25)을 구비한다(도 4의 (A1) 참조). 제1 기판(11) 위에는 단자 전극(12), 배선(13) 및 기능층(14)이 형성되고, 각각이 전기적으로 접속되어 있다. 절연층(16)은 단자 전극(12), 배선(13) 및 제1 기판(11) 위에 형성된다. 제1 층(15) 및 제2 층(25)은 이 순으로, 단자 전극(12) 및 절연층(16) 위에 형성된다. 절연층(16)은 단자 전극(12)의 일부 및 제1 층(15)의 일부와 중첩되는 위치에 개구(37)를 갖는다.
제2 층(25)으로서는, 제1 층(15)에 대하여 밀착성이 낮은 막을 사용한다. 예를 들어, 기능층(14)이 유기 EL 소자를 포함하는 경우, 제1 층(15), 제2 층(25)으로서 각각 EL층 및 투명 도전막을 사용할 수 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 기능층(14)을 형성하는 공정에 제1 층(15) 및 제2 층(25)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다.
제2 층(25)은, 상면 형상에 있어서 제1 층(15)보다 내측에 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 층(25)이 도전성을 갖지 않는 경우에는, 제2 층(25)을 제1 층(15)과 단부가 일치하도록 형성해도 되고, 제2 층(25)의 단부가 제1 층(15)의 외측에 위치하도록 형성해도 된다. 또한, 제2 층(25)도 제1 층(15)과 같은 형태로, 상면 형상에 있어서 개구(37)를 포함하도록 형성한다.
대향 기판(30)은, 지지 기판(26)과, 박리층(27)과, 피박리층(28)을 구비한다(도 4의 (B1) 참조). 지지 기판(26) 위에 박리층(27), 피박리층(28)이 이 순으로 형성된다. 박리층(27)은 개구(38)를 갖는다. 또한, 도 4의 (B1)에서는 피박리층(28)이 개구(38)와 중첩되는 위치에 개구를 갖는 예를 나타내지만, 피박리층(28)이 당해 개구를 갖고 있지 않아도 된다.
박리층(27) 및 피박리층(28)은 서로 밀착성이 낮은 막을 사용한다. 또한, 박리층(27) 및 피박리층(28)은 적층이어도 된다. 여기서, 피박리층(28) 위에 구조물을 형성하는 경우에는, 당해 구조물의 형성 과정에서 박리층(27)이 피박리층(28)으로부터 박리되지 않도록, 박리층(27) 및 피박리층(28)의 계면의 밀착성을 조절할 수 있도록 이들 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 박리층(27)으로서 텅스텐막을 사용하고, 피박리층(28)으로서 산화 규소막 및 산화질화규소막의 적층막을 사용할 수 있다. 박리층(27) 위에 피박리층(28)을 형성함으로써, 또는 박리층(27) 및 피박리층(28)의 형성 후에 열처리를 행함으로써, 박리층(27)의 피박리층(28)과의 경계 근방에 취화층이 되는 산화 텅스텐막을 형성할 수 있다.
또한, 지지 기판(26)으로서는, 유리 기판이나 석영 기판 등의 고온 프로세스에 견딜 수 있는 기판을 사용할 수 있다.
먼저, 준비한 소자 기판(20) 및 대향 기판(30)을 접착층(35)을 개재하여 접합한다(도 4의 (C1), (C2) 참조). 이때, 개구(37)와 개구(38)가 서로 중첩되도록 접합된다.
이어서, 박리층(27) 및 피박리층(28)의 밀착성이 낮은 점을 이용하여 지지 기판(26) 및 박리층(27)을 피박리층(28)으로부터 박리한다(도 4의 (D) 참조). 이때, 개구(38)와 중첩되는 위치에 있어서의 접착층(35A), 피박리층(28A) 및 제2 층(25A)도 지지 기판(26)과 함께 박리되어, 제1 기판(11)측에 개구(34)가 형성된다. 또한, 제2 층(25)의 일부는 박리되지 않고 제1 기판(11)측에 잔류된다.
이어서, 개구를 갖는 기판(31b)을, 접착층(29)을 개재하여 피박리층(28)에 부착한다(도 5의 (A) 참조). 이때, 당해 개구가 개구(34)와 중첩되도록 부착한다. 도 5의 (A)에서는 부착 시에 접착층(29)이 기판(31b)의 피박리층(28)과 대향하는 측에 형성되어 있는 예를 나타내고 있지만, 피박리층(28) 위에 형성해도 된다. 접착층(29)으로서 액상의 접착성 수지를 도포해도 되지만, 시트형 접착성 수지를 사용함으로써, 기판(31b)이 갖는 개구와 중첩되는 개구를 접착층(29)에 용이하게 형성할 수 있다. 도 5의 (A)에서는 기판(31b)이 갖는 개구 및 접착층(29)이 갖는 개구를 모두 개구(32)라고 하고 있다. 또한, 개구(32)와 개구(34)의 상면 형상의 크기는 동일해도 되지만, 바람직하게는 개구(32)를 개구(34)보다도 작게 하면 된다.
기판(31b)은 가요성을 갖는 기판인 것이 바람직하다.
이상의 공정에 의해, 가공 부재(10A)를 제작할 수 있다(도 5의 (B1), (B2) 참조). 도 5의 (B1)에서는, 도 5의 (A)에 도시하는 개구(32)와 개구(34)를 합쳐서 개구(36)라고 하고 있다. 또한, 가공 부재(10A)는, 실시 형태 1에서 설명한 가공 부재(10)와 이하의 점에서 상이하다. 즉, 제2 기판(31) 대신에, 기판(31b), 접착층(29) 및 피박리층(28)을 갖는 점과, 제1 층(15) 위의 개구(36)와 중첩되지 않는 영역에 제2 층(25)을 갖는 점이다.
<제작 방법예 2>
본 제작 방법예에서는, 제작 방법예 1과 상이한 가공 부재의 제작 방법에 대하여 설명한다. 또한, 상술한 내용과 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하고, 상이한 점에 대해서만 설명한다.
도 6의 (A2)에 소자 기판(20a)의 상면 모식도를 도시한다. 도 6의 (A1)은, 도 6의 (A2)의 일점쇄선 M1-M2에 대응하는 단면 모식도이다. 도 6의 (A1), (A2)에 도시하는 소자 기판(20a)의 구성은, 도 4의 (A1), (A2)에 도시하는 소자 기판(20)과 비교하여, 기판(11) 대신에 지지 기판(21), 박리층(22) 및 피박리층(23)을 갖는 점이 상이하다. 지지 기판(21) 위에 박리층(22), 피박리층(23)이 이 순으로 형성되고, 피박리층(23) 위에 단자 전극(12) 등의 구조물이 형성된다.
지지 기판(21)으로서는, 지지 기판(26)과 같은 형태의 재료를 사용할 수 있다. 또한, 박리층(22) 및 피박리층(23)으로서는, 각각 박리층(27), 피박리층(28)과 같은 형태의 재료를 사용할 수 있다.
또한, 도 6의 (B2)에 대향 기판(30a)의 상면 모식도를 도시한다. 도 6의 (B1)은, 도 6의 (B2)의 일점쇄선 M1-M2에 대응하는 단면 모식도이다. 대향 기판(30a)은 박리층(27)이 개구(38)를 갖지 않은 점이 도 4의 (B1), (B2)에 도시하는 대향 기판(30)과 상이하다.
먼저, 준비한 소자 기판(20a) 및 대향 기판(30a)을, 접착층(35)을 개재하여 접합한다(도 6의 (C1), (C2) 참조).
이어서, 박리층(22) 및 피박리층(23)의 계면의 밀착성이 낮은 점을 이용하여, 지지 기판(21) 및 박리층(22)을 피박리층(23)으로부터 박리한다(도 6의 (D) 참조).
그리고, 피박리층(23) 위에 접착층(29a)을 개재하여 기판(31a)을 부착한다(도 7의 (A) 참조). 기판(31a)은 가요성을 갖는 기판인 것이 바람직하다.
이어서, 박리층(27) 및 피박리층(28)의 계면의 밀착성이 낮은 점을 이용하여, 지지 기판(26) 및 박리층(27)을 피박리층(28)으로부터 박리한다(도 7의 (B) 참조).
그리고, 피박리층(28) 위에 접착층(29b)를 개재하여 기판(31b)을 부착함으로써 가공 부재(10b)를 얻는다(도 7의 (C), (D1), (D2) 참조). 기판(31b)은 가요성을 갖는 기판인 것이 바람직하다.
이어서, 회전함으로써 절삭이 가능한 날(44)을 사용하여 가공 부재(10b)에 대하여 절삭 가공을 행하여, 홈부(33)를 형성한다(도 8의 (A1), (A2) 참조). 홈부(33)는 평면에서 보아 제2 층(25)보다 내측에 형성한다. 홈부(33)에 의해 둘러싸이는 영역이 제2 층(25)의 일부와 중첩되는 것이 바람직하다. 또한, 홈부(33)의 깊이는 기판(31b)의 두께의 절반 이상이면 되고, 홈부(33)가 제2 층(25)에 도달하고 있어도 된다. 도 8의 (A1)에서는, 홈부(33)가 기판(31b), 접착층(29b), 피박리층(28) 및 접착층(35)에 걸쳐 형성되는 예를 도시하고 있다.
날(44)로서는, 엔드밀이나 드릴, 회전 절삭용 커터 등을 사용할 수 있다. 날(44)의 절삭 깊이를 조절함으로써, 단자 전극(12) 및/또는 배선(13)에 대미지를 주는 일 없이 홈부(33)를 형성할 수 있다.
그리고, 홈부(33)를 제거의 기점으로 하여, 또한 제1 층(15) 및 제2 층(25)의 밀착성이 낮은 점을 이용하여, 제1 층(15)보다 상층의, 홈부(33)에 둘러싸인 영역과 중첩되는 부분을 제거한다(도 8의 (B) 참조). 즉, 홈부(33)에 둘러싸인 영역과 중첩되는, 기판(31B), 접착층(29B), 피박리층(28B), 접착층(35B), 제2 층(25B)을 제거한다. 당해 제거는, 예를 들어 점착 테이프나 점착 롤러를 사용하여 행할 수 있다. 먼저 형성한 홈부(33)의 깊이가 클수록, 당해 제거를 용이하게 행할 수 있다.
이상의 공정에 의해, 가공 부재(10B)를 제작할 수 있다(도 8의 (C1), (C2) 참조). 또한, 가공 부재(10B)는, 가공 부재(10A)와 이하의 점에서 상이하다. 즉, 제1 기판(11) 대신에, 기판(31a), 접착층(29a) 및 피박리층(23)을 갖는 점이다.
<제작 방법예 3>
본 제작 방법예에서는, 제작 방법예 2와 상이한 가공 부재의 제작 방법에 대하여 설명한다. 또한, 상술한 내용과 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하고, 상이한 점에 대해서만 설명한다.
도 9의 (A2)에 소자 기판(20a)의 상면 모식도를 도시한다. 도 9의 (A1)은, 도 9의 (A2)의 일점쇄선 M1-M2에 대응하는 단면 모식도이다. 도 9의 (A1), (A2)에 도시하는 소자 기판(20a)의 구성은, 도 6의 (A1), (A2)에 도시하는 소자 기판(20a)의 구성과 같은 형태이다.
또한, 도 9의 (B2)에 대향 기판(30b)의 상면 모식도를 도시한다. 도 9의 (B1)은, 도 9의 (B2)의 일점쇄선 M1-M2에 대응하는 단면 모식도이다. 대향 기판(30b)은, 반사층(39)을 갖는 점이 도 6의 (B1), (B2)에 도시하는 대향 기판(30a)과 상이하다. 반사층(39)은 도 9의 (B2)에 도시하는 바와 같이 영역을 둘러싸도록 형성한다. 당해 영역은 상면 형상에 있어서, 제1 층(15) 및 제2 층(25)이 중첩되는 영역보다도 작은 것이 바람직하다.
소자 기판(20a) 및 대향 기판(30b)을 접합하고, 각각의 지지 기판을 박리한 후 기판을 접합하여 가공 부재(10c)를 얻는다(도 9의 (C1), (C2)) 참조). 소자 기판(20a), 대향 기판(30b)을 준비하고 나서부터 여기까지의 공정은, 제작 방법예 2를 참조할 수 있다. 또한, 소자 기판(20a) 및 대향 기판(30b)은, 반사층(39)에 둘러싸이는 영역과 제2 층(25)이 서로 중첩되도록 접합한다.
이어서, 가공 부재(10c)가 구비하는 반사층(39)에 대하여 레이저(45)를 조사한다(도 9의 (D) 참조). 레이저(45)는, 도 9의 (C2)에 도시하는 반사층(39)을 따라 폐곡선을 그리듯이 조사한다. 레이저(45)에 의해, 반사층(39)과 중첩되는 영역의 기판(31b), 접착층(29b) 및 피박리층(28)에 손상 영역을 형성한다. 또한, 당해 손상 영역은 적어도 기판(31b)에 형성하면 된다.
반사층(39)은, 높은 반사율, 예를 들어 가시 영역에서의 반사율이 70％ 이상의 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 또한 내열성이 우수한 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 가공 부재(10c)가 반사층(39)을 구비함으로써, 레이저(45)에 의해 단자 전극(12) 및/또는 배선(13)에 대미지를 주는 일 없이 당해 손상 영역을 형성할 수 있다.
그리고, 당해 손상 영역을 제거의 기점으로 하여, 또한 제1 층(15) 및 제2 층(25)의 밀착성이 낮은 점을 이용하여, 제1 층(15)보다 상층의, 당해 손상 영역으로 둘러싸인 영역과 중첩되는 부분을 제거한다(도 10의 (A) 참조). 즉, 당해 손상 영역으로 둘러싸인 영역과 중첩되는, 기판(31C), 접착층(29C), 피박리층(28C), 반사층(39C), 접착층(35C), 제2 층(25C)을 제거한다. 당해 제거는, 예를 들어 점착 테이프나 점착 롤러를 사용하여 행할 수 있다. 먼저 형성한 당해 손상 영역의 손상이 클수록, 당해 제거를 용이하게 행할 수 있다.
이상의 공정에 의해, 가공 부재(10C)를 제작할 수 있다(도 10의 (B1), (B2) 참조). 또한, 가공 부재(10C)는, 가공 부재(10B)와 비교하여 반사층(39)의 일부가 제거되지 않고 잔존하는 점이 상이하다. 또한, 가공 부재(10C)에 반사층(39)이 잔존하지 않는 경우도 있다.
본 실시 형태에 나타내는 구성은, 다른 실시 형태에 기재하는 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시 형태 3)
본 실시 형태에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치(100)의 구성예에 대해서, 도 11 내지 도 26을 사용하여 설명한다. 도 11의 (A)는 외부 전극(124)이 접속된 표시 장치(100)의 사시도이며, 도 11의 (B)는, 도 11의 (A)에 A1-A2의 일점쇄선으로 나타내는 부위의 단면도이다. 또한, 본 명세서에 개시하는 표시 장치(100)는 표시 소자로서 발광 소자를 사용한 표시 장치이다. 또한, 본 발명의 일 형태의 표시 장치(100)로서, 톱에미션 구조(상면 사출 구조)의 표시 장치를 예시한다. 또한, 표시 장치(100)를 보텀에미션 구조(하면 사출 구조), 또는 듀얼에미션 구조(양면 사출 구조)의 표시 장치로 하는 것도 가능하다.
<표시 장치의 구성>
본 실시 형태에 나타내는 표시 장치(100)는, 표시 영역(131) 및 단자 영역(141)을 갖는다. 또한, 표시 영역(131)은 복수의 화소(130)를 갖는다. 하나의 화소(130)는 적어도 하나의 발광 소자(125)를 갖는다.
본 실시 형태에 나타내는 표시 장치(100)는 전극(115), EL층(117), 전극(118), 격벽(114) 및 전극(116)을 갖는다. 또한, 전극(116) 위에 절연층(142)을 갖는다. 절연층(142)에 형성된 개구(128)에 있어서, 전극(115)과 전극(116)은 전기적으로 접속되어 있다. 절연층(142)에 형성된 개구(137)에 있어서, 전극(116a)과 전극(116)은 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 격벽(114)은 전극(115) 위에 형성되고, 전극(115) 및 격벽(114) 위에 EL층(117)이 형성되고, EL층(117) 위에 전극(118)이 형성되어 있다.
기판(111) 위에는, 접착층(112), 절연층(119) 및 절연층(142)을 개재하여 발광 소자(125)가 형성되어 있다. 발광 소자(125)는, 전극(115), EL층(117) 및 전극(118)을 포함한다.
또한, 본 실시 형태에 나타내는 표시 장치(100)는, 전극(118) 위에 접착층(120)을 개재하여 형성된 기판(121)을 갖는다. 또한, 기판(121)에는, 접착층(122) 및 절연층(129)을 개재하여, 차광층(264), 착색층(「컬러 필터」라고도 함)(266) 및 오버코트층(268)이 형성되어 있다.
본 실시 형태에 나타내는 표시 장치(100)는 톱에미션 구조의 표시 장치이기 때문에, EL층(117)으로부터 사출된 광(151)은 기판(121)측으로부터 사출된다. EL층(117)으로부터 사출된 광(151)(예를 들어, 백색광)은, 착색층(266)을 투과할 때 그 일부가 흡수되어, 특정한 색의 광으로 변환된다. 환언하면, 착색층(266)은 특정한 파장 영역의 광을 투과한다. 착색층(266)은 광(151)을 상이한 색의 광으로 변환하기 위한 광학 필터층으로서 기능할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 단자 영역(141)에 있어서의 단자 전극을 전극(116) 및 전극(116a)의 2층으로 하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 당해 단자 전극은 단층이어도 되고, 3층 이상의 적층으로 해도 된다.
또한, 기판(121), 접착층(122), 절연층(129), 접착층(120) 및 절연층(142)은, 각각 개구부를 갖는다. 각각의 개구부는 서로 중첩되는 영역을 갖고, 또한 전극(116)과 중첩되는 영역을 갖는다. 본 명세서 등에서는, 이들 개구부를 합쳐서 개구(132)라 부른다. 개구(132)에 있어서, 외부 전극(124)과 전극(116)이 이방성 도전 접속층(138)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 도 12에 도시하는 바와 같이, 표시 장치(100)의 구성을 차광층(264), 착색층(266), 및 오버코트층(268)을 형성하지 않는 구성으로 할 수도 있다. 도 12의 (A)는 차광층(264), 착색층(266) 및 오버코트층(268)을 형성하지 않는 표시 장치(100)의 사시도이며, 도 12의 (B)는, 도 12의 (A)에 A3-A4의 일점쇄선으로 나타내는 부위의 단면도이다.
특히, EL층(117)을, 화소마다 사출하는 광(151)의 색을 바꾸는, 소위 구분 도포 방식으로 형성하는 경우에는, 착색층(266)을 형성해도 되고, 형성하지 않아도 된다. 도 13의 (A)는, EL층(117)을 구분 도포 방식으로 형성하고, 착색층(266)을 형성하지 않는 표시 장치(100)의 사시도이며, 도 13의 (B)는 도 13의 (A)에 A5-A6의 일점쇄선으로 나타내는 부위의 단면도이다.
또한, EL층(117)을 구분 도포 방식으로 형성하는 경우, EL층(117)이 각 화소에서 공통의 층(이하, 공통층이라 기재함) 및 화소마다 형성하는 층(이하, 개별층이라 기재함)을 포함하고 있어도 된다. 도 14의 (A)는 공통층(117a)과 개별층(117b)을 포함하는 EL층(117)을 구분 도포 방식으로 형성하고, 착색층(266)을 형성하지 않는 표시 장치(100)의 사시도이며, 도 14의 (B)는, 도 14의 (A)에 A7-A8의 일점쇄선으로 나타내는 부위의 단면도이다. 공통층(117a)으로서는, 예를 들어 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 들 수 있다. 또한 개별층(117b)으로서는, 발광층 등을 들 수 있다. 또한, 공통층(117a) 및 개별층(117b)은 각각이 2 이상의 상이한 복수의 층을 포함한다.
차광층(264), 착색층(266) 및 오버코트층(268) 중 적어도 하나 또는 전부를 형성하지 않음으로써, 표시 장치(100)의 제조 비용의 저감을 실현할 수 있다. 또한, 착색층(266)을 형성하지 않음으로써 광(151)을 효율적으로 사출할 수 있으므로, 휘도의 향상이나, 소비 전력의 저감 등을 실현할 수 있다.
한편, 차광층(264), 착색층(266) 및 오버코트층(268)을 형성하면, 외광의 투영을 경감하여, 콘트라스트비의 향상이나, 색 재현성의 향상 등을 실현할 수 있다.
또한, 표시 장치(100)를 보텀에미션 구조의 표시 장치로 하는 경우에는, 기판(111)측에, 차광층(264), 착색층(266) 및 오버코트층(268)을 형성해도 된다(도 15의 (A) 참조). 또한, 표시 장치(100)를 듀얼에미션 구조의 표시 장치로 하는 경우에는, 기판(111)측 및 기판(121)측 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 차광층(264), 착색층(266) 및 오버코트층(268)을 형성해도 된다(도 15의 (B) 참조).
또한, 발광 소자(125)와 전극(116)의 사이에, 발광 소자(125)에 신호를 공급하는 기능을 갖는 스위칭 소자를 형성해도 된다. 예를 들어, 발광 소자(125)와 전극(116)의 사이에, 트랜지스터를 형성해도 된다.
트랜지스터는 반도체 소자의 1종이며, 전류 및/또는 전압의 증폭이나, 도통 또는 비도통을 제어하는 스위칭 동작 등을 실현할 수 있다. 발광 소자(125)와 전극(116)의 사이에 트랜지스터를 형성함으로써, 표시 영역(131)의 대면적화나, 고정밀화 등의 실현을 용이하게 할 수 있다. 또한, 트랜지스터 등의 스위칭 소자에 한하지 않고, 저항 소자, 인덕터, 캐패시터, 정류 소자 등을 표시 영역(131) 내에 형성할 수도 있다.
[기판(111, 121)]
기판(111) 및 기판(121)으로서는, 유기 수지 재료나 가요성을 가질 정도의 두께의 유리 재료 등을 사용할 수 있다. 표시 장치(100)를 보텀에미션 구조의 표시 장치, 또는 듀얼에미션 구조의 표시 장치로 할 경우에는, 기판(111)에 EL층(117)으로부터의 발광에 대하여 투광성을 갖는 재료를 사용한다. 또한, 표시 장치(100)를 톱에미션 구조의 표시 장치, 또는 듀얼 에미션 구조의 표시 장치로 할 경우에는, 기판(121)에 EL층(117)으로부터의 발광에 대하여 투광성을 갖는 재료를 사용한다.
기판(111) 및 기판(121)에 사용하는 것이 가능한 가요성 및 가시광에 대한 투광성을 갖는 재료로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트 수지(PEN), 폴리에테르술폰 수지(PES), 폴리아크릴로니트릴 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리시클로올레핀 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리할로겐화 비닐 수지, 아라미드 수지, 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 재료를 혼합 또는 적층하여 사용해도 된다. 또한, 기판(111) 및 기판(121)은, 각각 동일한 재료를 사용해도 되고, 서로 상이한 재료를 사용해도 된다.
또한, 기판(121) 및 기판(111)의 열팽창 계수는, 바람직하게는 30ppm/K 이하, 더욱 바람직하게는 10ppm/K 이하로 한다. 또한, 기판(121) 및 기판(111)의 표면에, 질화 실리콘이나 산화질화 실리콘 등의 질소와 규소를 포함하는 막이나 질화 알루미늄 등의 질소와 알루미늄을 포함하는 막과 같은 투수성이 낮은 보호막을 성막해도 된다. 또한, 기판(121) 및 기판(111)으로서, 섬유체에 유기 수지가 함침된 구조물(소위, 프리프레그라고도 함)을 사용해도 된다.
[절연층(119)]
절연층(119)은, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 산화 갈륨, 산화 게르마늄, 산화 이트륨, 산화 지르코늄, 산화 란탄, 산화 네오디뮴, 산화 하프늄 및 산화 탄탈 등의 산화물 재료나, 질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 질화 알루미늄, 질화산화 알루미늄 등의 질화물 재료 등을, 단층 또는 다층으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 절연층(119)을 산화 실리콘과 질화 실리콘을 적층한 2층 구조로 해도 되고, 상기 재료를 조합한 5층 구조로 해도 된다. 절연층(119)은 스퍼터링법이나 CVD법, 열산화법, 도포법, 인쇄법 등을 사용하여 형성하는 것이 가능하다.
절연층(119)에 의해, 기판(111)이나 접착층(112) 등으로부터 발광 소자(125)로의 불순물 원소의 확산을 방지 또는 저감할 수 있다.
또한, 본 명세서 중에 있어서, 질화산화물이란, 산소보다도 질소의 함유량이 많은 화합물을 말한다. 또한, 산화질화물이란, 질소보다도 산소의 함유량이 많은 화합물을 말한다. 또한, 각 원소의 함유량은, 예를 들어 러더포드 후방 산란법(RBS: Rutherford Backscattering Spectrometry) 등을 사용하여 측정할 수 있다.
[전극(116)]
전극(116)은 도전성 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 알루미늄, 크롬, 구리, 은, 금, 백금, 탄탈륨, 니켈, 티타늄, 몰리브덴, 텅스텐, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 망간, 마그네슘, 지르코늄, 베릴륨 등으로부터 선택된 금속 원소, 상술한 금속 원소를 성분으로 하는 합금, 또는 상술한 금속 원소를 조합한 합금 등을 사용할 수 있다. 또한, 인 등의 불순물 원소를 함유시킨 다결정 실리콘으로 대표되는 반도체, 니켈실리사이드 등의 실리사이드를 사용해도 된다. 도전성 재료의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 증착법, CVD법, 스퍼터링법, 스핀 코팅법 등의 각종 형성 방법을 사용할 수 있다.
또한, 전극(116)은, 인듐 주석 산화물(ITO), 산화 텅스텐을 포함하는 인듐 산화물, 산화 텅스텐을 포함하는 인듐 아연 산화물, 산화 티타늄을 포함하는 인듐 산화물, 산화 티타늄을 포함하는 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화규소를 첨가한 인듐 주석 산화물 등의 산소를 갖는 도전성 재료를 적용할 수도 있다. 또한, 질화 티타늄, 질화 탄탈륨, 질화 텅스텐 등의 질소를 포함하는 도전성 재료를 적용할 수도 있다. 또한, 상기 산소를 갖는 도전성 재료와, 상기 금속 원소를 포함하는 재료의 적층 구조로 할 수도 있다.
전극(116)은 단층 구조여도, 2층 이상의 적층 구조로 해도 된다. 예를 들어, 실리콘을 포함하는 알루미늄층의 단층 구조, 알루미늄층 위에 티타늄층을 적층하는 2층 구조, 질화 티타늄층 위에 티타늄층을 적층하는 2층 구조, 질화 티타늄층 위에 텅스텐층을 적층하는 2층 구조, 질화 탄탈륨층 위에 텅스텐층을 적층하는 2층 구조, 티타늄층과, 그 티타늄층 위에 알루미늄층을 적층하고, 또한 그 위에 티타늄층을 형성하는 3층 구조 등이 있다. 또한, 전극(116)에, 티타늄, 탄탈륨, 텅스텐, 몰리브덴, 크롬, 네오디뮴, 스칸듐으로부터 선택된 하나 또는 복수의 원소를 포함하는 알루미늄 합금을 사용해도 된다.
[절연층(142)]
절연층(142)은, 절연층(119)과 같은 형태의 재료 및 방법을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 절연층(142)은, 산소를 갖는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
[전극(115, 116a)]
전극(115)은, 이후에 형성되는 EL층(117)이 발하는 광을 효율적으로 반사하는 도전성 재료를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 전극(115)은 단층에 한하지 않고, 복수층의 적층 구조로 해도 된다. 예를 들어, 전극(115)을 양극으로 하여 사용하는 경우, EL층(117)과 접하는 층을, 인듐 주석 산화물 등의 투광성을 갖는 층으로 하고, 그 층에 접하여 반사율이 높은 층(알루미늄, 알루미늄을 포함하는 합금, 또는 은 등)을 형성해도 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 톱에미션 구조의 표시 장치에 대하여 예시하고 있지만, 표시 장치를 보텀에미션 구조, 또는 듀얼에미션 구조의 표시 장치로 하는 경우에 있어서는, 전극(115)에 투광성을 갖는 도전성 재료를 사용하면 된다.
전극(116a)은, 전극(115)과 같은 형태의 재료 및 방법을 사용하여 형성할 수 있다.
[격벽(114)]
격벽(114)은 인접하는 전극(118) 사이의 전기적 쇼트를 방지하기 위해 형성한다. 또한, 후술하는 EL층(117)의 형성에 메탈 마스크를 사용하는 경우, 메탈 마스크가 발광 소자(125)를 형성하는 영역에 접촉하지 않도록 하는 기능도 갖는다. 격벽(114)은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 이미드 수지 등의 유기 수지 재료나, 산화 실리콘 등의 무기 재료로 형성할 수 있다. 격벽(114)은, 그 측벽이 테이퍼 또는 연속된 곡률을 갖고 형성되는 경사면이 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 격벽(114)의 측벽을 이러한 형상으로 함으로써, 이후에 형성되는 EL층(117)이나 전극(118)의 피복성을 양호한 것으로 할 수 있다.
[EL층(117)]
EL층(117)의 구성에 대해서는, 실시 형태 6에서 설명한다.
[전극(118)]
본 실시 형태에서는 전극(118) 음극으로서 사용한다. 전극(118)은, 후술하는 EL층(117)에 전자를 주입할 수 있는 일함수가 작은 재료를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 일함수가 작은 금속 단체가 아니라, 일함수가 작은 알칼리 금속, 또는 알칼리 토류 금속을 수㎚ 형성한 층을 완충층으로서 형성하고, 그 위에 알루미늄 등의 금속 재료, 인듐 주석 산화물 등의 도전성을 갖는 산화물 재료, 또는 반도체 재료를 사용하여 형성해도 된다. 또한, 완충층으로서, 알칼리 토류 금속의 산화물, 할로겐화물, 또는 마그네슘-은 등을 사용할 수도 있다.
또한, 전극(118)을 통하여, EL층(117)이 발하는 광을 취출하는 경우에는, 전극(118)은 가시광에 대하여 투광성을 갖는 것이 바람직하다.
[접착층(120, 112, 122)]
접착층(120), 접착층(112) 및 접착층(122)으로서는, 광경화형 접착제, 반응 경화형 접착제, 열경화형 접착제, 또는 혐기형 접착제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 이미드 수지 등을 사용할 수 있다. 톱에미션 구조의 경우에는 접착층(120)에, 보텀에미션 구조의 경우에는 접착층(112)에, 광의 파장 이하의 크기의 건조제(제올라이트 등)나, 굴절률이 큰 필러(산화 티타늄이나, 지르코늄 등)를 혼합하면, EL층(117)이 발하는 광의 취출 효율이 저하되기 어렵고, 또한, 표시 장치의 신뢰성이 향상되기 때문에 적합하다.
[이방성 도전 접속층(138)]
이방성 도전 접속층(138)은, 다양한 이방성 도전 필름(ACF)이나, 이방성 도전 페이스트(ACP: Anisotropic Conductive Paste) 등을 사용하여 형성할 수 있다.
이방성 도전 접속층(138)은, 열경화성, 또는 열경화성 및 광경화성 수지에 도전성 입자를 혼합한 페이스트형 또는 시트형 재료를 경화시킨 것이다. 이방성 도전 접속층(138)은, 광 조사나 열 압착에 의해 이방성의 도전성을 나타내는 재료가 된다. 이방성 도전 접속층(138)에 사용되는 도전성 입자로서는, 예를 들어 구상의 유기 수지를 Au나 Ni, Co 등의 박막형 금속으로 피복한 입자를 사용할 수 있다.
<표시 장치의 제작 방법>
이어서, 도 16 내지 도 24를 사용하여, 표시 장치(100)의 제작 방법을 예시한다. 도 19를 제외하고, 도 16 내지 도 24는, 도 11 중의, A1-A2의 일점쇄선으로 나타내는 부위의 단면에 상당한다.
[박리층(113)의 형성]
먼저, 기판(101) 위에 박리층(113)을 형성한다(도 16의 (A) 참조). 기판의 일례로서는, 반도체 기판(예를 들어 단결정 기판 또는 실리콘 기판), SOI 기판, 유리 기판, 석영 기판, 사파이어 기판, 세라믹 기판, 본 실시 형태의 처리 온도에 견딜 수 있는 내열성을 갖는 플라스틱 기판, 금속 기판, 스테인리스·스틸 기판, 스테인리스·스틸·호일을 갖는 기판, 텅스텐 기판, 텅스텐·호일을 갖는 기판 등이 있다. 유리 기판의 일례로서는, 바륨 붕규산 유리, 알루미노 붕규산 유리, 또는 소다석회 유리 등이 있다.
박리층(113)은 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄, 탄탈륨, 니오븀, 니켈, 코발트, 지르코늄, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 실리콘으로부터 선택된 원소, 또는 당해 원소를 포함하는 합금 재료, 또는 당해 원소를 포함하는 화합물 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 이들 재료를 단층 또는 적층하여 형성할 수 있다. 또한, 박리층(113)의 결정 구조는, 비정질, 미결정, 다결정의 모든 경우여도 된다. 또한, 박리층(113)을 산화 알루미늄, 산화 갈륨, 산화 아연, 이산화 티타늄, 산화 인듐, 산화 인듐 주석, 산화 인듐 아연, 또는 인듐과 갈륨과 아연을 포함하는 산화물(In-Ga-Zn-O, IGZO) 등의 금속 산화물을 사용하여 형성할 수도 있다.
박리층(113)은 스퍼터링법이나 CVD법, 도포법, 인쇄법 등에 의해 형성할 수 있다. 또한, 도포법은 스핀코팅법, 액적 토출법, 디스펜스법을 포함한다.
박리층(113)을 단층으로 형성하는 경우, 텅스텐, 몰리브덴, 또는 텅스텐과 몰리브덴을 포함하는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또는, 박리층(113)을 단층으로 형성하는 경우, 텅스텐의 산화물 또는 산화질화물, 몰리브덴의 산화물 또는 산화질화물, 또는 텅스텐과 몰리브덴을 포함하는 재료의 산화물 또는 산화질화물을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 박리층(113)으로서, 예를 들어 텅스텐을 포함하는 층과 텅스텐의 산화물을 포함하는 층의 적층 구조를 형성하는 경우, 텅스텐을 포함하는 층에 접하여 절연성 산화물층을 형성함으로써, 텅스텐을 포함하는 층과 절연성 산화물층과의 계면에, 텅스텐의 산화물을 포함하는 층이 형성되는 것을 활용해도 된다. 또한, 텅스텐을 포함하는 층의 표면을, 열산화 처리, 산소 플라즈마 처리, 오존수 등의 산화력을 갖는 용액으로의 처리 등을 행하여 텅스텐의 산화물을 포함하는 층을 형성해도 된다. 또한, 기판(101)과 박리층(113)의 사이에 절연층을 형성해도 된다.
본 실시 형태에서는, 기판(101)에 알루미노 붕규산 유리를 사용한다. 또한, 기판(101) 위에 형성하는 박리층(113)으로서, 스퍼터링법에 의해 텅스텐막을 형성한다.
[절연층(119)의 형성]
이어서, 박리층(113) 위에 절연층(119)을 형성한다(도 16의 (A) 참조). 절연층(119)은, 기판(101) 등으로부터의 불순물 원소의 확산을 방지 또는 저감할 수 있다. 또한, 기판(101)을 기판(111)으로 치환한 후에도, 기판(111)이나 접착층(112) 등으로부터 발광 소자(125)로의 불순물 원소의 확산을 방지 또는 저감할 수 있다. 절연층(119)의 두께는, 바람직하게는 30㎚ 이상 2㎛ 이하, 보다 바람직하게는 50㎚ 이상 1㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 50㎚ 이상 500㎚ 이하로 하면 된다. 본 실시 형태에서는, 절연층(119)으로서, 기판(101)측으로부터, 두께 600㎚의 산화질화 실리콘, 두께 200㎚의 질화 실리콘, 두께 200㎚의 산화질화 실리콘, 두께 140㎚의 질화산화 실리콘, 두께 100㎚의 산화질화 실리콘의 적층막을 플라즈마 CVD법에 의해 형성한다.
또한, 절연층(119)의 형성 전에, 박리층(113)의 표면을, 산소를 갖는 분위기에 노출시키는 것이 바람직하다.
산소를 갖는 분위기에 사용하는 가스로서는, 산소, 일산화 이질소, 이산화 질소, 이산화 탄소, 일산화 탄소 등을 사용할 수 있다. 또한, 산소를 갖는 가스와 다른 가스의 혼합 가스를 사용해도 된다. 예를 들어, 이산화 탄소와 아르곤의 혼합 가스 등의, 산소를 갖는 가스와 희가스의 혼합 가스를 사용할 수 있다. 박리층(113)의 표면을 산화함으로써, 후속 공정에서 행해지는 기판(101)의 박리를 용이하게 할 수 있다.
[전극(116)의 형성]
이어서, 절연층(119) 위에 전극(116)을 형성하기 위한 도전층(126)을 형성한다. 예를 들어, 도전층(126)으로서 절연층(119) 위에 스퍼터링법에 의해 2층의 몰리브덴의 사이에 알루미늄을 끼운 3층의 금속막을 형성한다(도 16의 (A) 참조).
계속해서, 도전층(126) 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 당해 레지스트 마스크를 사용해서, 도전층(126)을 원하는 형상으로 에칭하여, 전극(116)을 형성할 수 있다. 레지스트 마스크의 형성은, 리소그래피법, 인쇄법, 잉크젯법 등을 적절히 사용하여 행할 수 있다. 레지스트 마스크를 잉크젯법으로 형성하면 포토마스크를 사용하지 않기 때문에, 제조 비용을 저감할 수 있다.
도전층(126)의 에칭은, 건식 에칭법이어도 되고 습식 에칭법이어도 되며, 양쪽을 사용해도 된다. 습식 에칭법에 의해, 도전층(126)의 에칭을 행하는 경우에는, 에칭액으로서, 인산과 아세트산과 질산을 섞은 용액이나, 옥살산을 포함하는 용액이나, 인산을 포함하는 용액 등을 사용할 수 있다. 에칭 처리 종료 후에, 레지스트 마스크를 제거한다(도 16의 (B) 참조).
또한, 전극(116)(이들과 같은 층으로 형성되는 다른 전극 또는 배선을 포함)은, 그 단부를 테이퍼 형상으로 함으로써, 전극(116)의 측면을 피복하는 층의 피복성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 단부의 경사각 θ를, 80° 이하, 바람직하게는 60° 이하, 더욱 바람직하게는 45° 이하로 한다. 또한, 경사각이 90° 미만인 단부 형상을 순 테이퍼 형상이라 하고, 경사각이 90° 이상인 단부 형상을 역 테이퍼 형상이라고 한다. 도 16의 (B)는, 전극(116)의 단부가 순 테이퍼 형상으로 되어 있는 경우를 도시하고 있다.
또한, 전극(116) 단부의 단면 형상을 복수단의 계단 형상으로 함으로써, 그 위에 피복하는 층의 피복성을 향상시킬 수도 있다. 또한, 전극(116)에 한하지 않고, 각 층의 단부의 단면 형상을 순 테이퍼 형상 또는 계단 형상으로 함으로써, 당해 단부를 덮어서 형성하는 층이, 당해 단부에서 도중에 끊어져 버리는 현상(절단)을 방지하여, 피복성을 양호한 것으로 할 수 있다.
[절연층(127)의 형성]
이어서, 전극(116) 위에 절연층(127)을 형성한다(도 16의 (C) 참조). 본 실시 형태에서는, 절연층(127)으로서 플라즈마 CVD법에 의해 산화질화 실리콘막 및 질화 실리콘막의 적층막을 형성한다.
이어서, 절연층(127) 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 당해 레지스트 마스크를 사용하여, 전극(116)과 중첩되는 절연층(127)의 일부를 선택적으로 제거하여, 개구(128) 및 개구(137)를 갖는 절연층(142)을 형성한다(도 16의 (D) 참조). 절연층(127)의 에칭은, 건식 에칭법을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 절연층(127)을 건식 에칭법에 의해 에칭을 행함으로써, 개구(128) 및 개구(137)에 있어서의 절연층(127) 단부의 경사각 α2는 70° 이상 90° 이하가 된다.
[전극(115)의 형성]
이어서, 절연층(142) 위에 전극(115) 및 전극(116a)을 형성하기 위한 도전층(145)을 형성한다(도 16의 (E) 참조). 도전층(145)은, 도전층(126)(전극(116))과 같은 형태의 재료 및 방법으로 형성할 수 있다.
이어서, 도전층(145) 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 당해 레지스트 마스크를 사용해서, 도전층(145)의 일부를 선택적으로 제거하여, 전극(115) 및 전극(116a)을 형성한다(도 17의 (A) 참조). 도전층(145)의 에칭은, 건식 에칭법이어도 습식 에칭법이어도 되고, 양쪽을 사용해도 된다. 본 실시 형태에서는, 도전층(145)(전극(115), 전극(116a))을, 은 위에 인듐 주석 산화물을 적층한 재료로 형성한다. 전극(115)과 전극(116)은 개구(128)를 통하여 전기적으로 접속되고, 전극(116a)과 전극(116)은 개구(137)를 통하여 전기적으로 접속된다.
[격벽(114)의 형성]
이어서, 격벽(114)을 형성한다(도 17의 (B) 참조). 본 실시 형태에서는, 격벽(114)을 감광성의 유기 수지 재료를 사용하여 도포법으로 형성하고, 원하는 형상으로 가공함으로써 형성한다. 본 실시 형태에서는 격벽(114)을, 감광성을 갖는 폴리이미드 수지를 사용하여 형성한다.
[EL층(117), 전극(118) 및 분리층(110)의 형성]
본 실시 형태에서는, EL층(117)과 동일한 재료로 형성되는 분리층(110a) 및 전극(118)과 동일한 재료로 형성되는 분리층(110b)의 2층의 적층을 갖는 분리층(110)을 형성한다. 이렇게 함으로써, 제조 공정을 증가시키는 일 없이 분리층(110)을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.
격벽(114)을 형성한 후에, EL층(117)을 전극(115) 및 격벽(114) 위에 형성하고, 동시에 전극(116) 위의 개구(137)와 중첩되는 영역에 분리층(110a)을 형성한다(도 17의 (C) 참조).
이어서, 전극(118)을 EL층(117) 위에 형성하고, 동시에 분리층(110b)을 분리층(110a) 위에 형성한다. 본 실시 형태에서는, 전극(118) 및 분리층(110b)으로서 마그네슘과 은의 합금 및 인듐 주석 산화물의 적층을 사용한다. 전극(118) 및 분리층(110b)은, 증착법, 스퍼터링법 등으로 형성할 수 있다(도 17의 (D) 참조).
또한, 전극(116) 위의 개구(137)에 형성하는 분리층(110)은 단층으로 형성해도 되고, 2층 이상의 적층으로 형성해도 된다. 분리층(110)을 단층으로 형성하는 경우, 전극(116)과 밀착성이 낮은 재료를 사용할 수 있다. 또한, 분리층(110)을 적층으로 형성하는 경우에는, 적층을 구성하는 복수의 층의 사이에 밀착성이 낮아지도록, 복수의 재료를 사용할 수 있다.
그런데, EL층(117)을 형성할 때에는, 각각 표시 영역(131)과 단자 영역(141)의 원하는 영역에 개구를 갖는 메탈 마스크를 사용할 필요가 있다. 특히 EL층(117)을 구분 도포 방식으로 형성하는 경우, 당해 메탈 마스크에는 표시 영역(131)에 포함되는 복수의 화소(130)에 대응하는 작은 개구와 단자 영역(141)에 대응하는 큰 개구가 필요해진다. 일반적으로, 당해 작은 개구는 개개의 화소(130)마다 형성되기 때문에 허용되는 어긋남이 작고, 메탈 마스크가 휨으로써 EL층(117)의 형성 영역이 어긋나지 않도록 장력을 가한다. 그러나, 당해 메탈 마스크가 당해 큰 개구를 갖는 경우, 장력에 의해 당해 큰 개구의 주변이 변형될 가능성이 있다. 따라서, EL층(117)을 구분 도포 방식으로 형성하는 경우에는, 도 14에 도시하는 바와 같이 EL층(117)이 공통층(117a) 및 개별층(117b)을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 분리층(110a)을 공통층(117a)과 동일한 재료로 동시에 형성하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 당해 작은 개구 및 당해 큰 개구를 갖는 메탈 마스크를 사용하지 않고 EL층(117)을 형성할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 기판(101) 위에 발광 소자(125)를 형성한 기판을, 소자 기판(180)이라 부른다.
계속해서, 대향 기판(181)의 제작 방법에 대하여 설명한다.
[박리층(143)의 형성]
먼저, 기판(102) 위에 박리층(143)을 형성한다(도 18의 (A) 참조). 기판(102)은, 기판(101)과 같은 형태의 재료를 사용할 수 있다. 또한, 기판(101)과 기판(102)은, 각각 동일한 재료를 사용해도 되고, 서로 상이한 재료를 사용해도 된다. 또한, 박리층(143)은 박리층(113)과 같은 형태로 형성할 수 있다. 기판(102)과 박리층(143)의 사이에 절연층을 형성해도 된다. 본 실시 형태에서는, 기판(102)에 알루미노 붕규산 유리를 사용한다. 또한, 기판(102) 위에 형성하는 박리층(143)으로서, 스퍼터링법에 의해 텅스텐막을 형성한다.
또한, 박리층(143)의 형성 후에, 박리층(143)의 표면을, 산소를 갖는 분위기 또는 산소를 갖는 플라즈마 분위기에 노출시키는 것이 바람직하다. 박리층(143)의 표면을 산화함으로써, 이후의 공정에서 행해지는 기판(102)의 박리를 용이하게 할 수 있다.
[절연층(149)의 형성]
이어서, 박리층(143) 위에 절연층(149)을 형성한다(도 18의 (A) 참조). 절연층(149)은 절연층(119)과 같은 형태의 재료 및 방법으로 형성할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 절연층(149)으로서, 기판(102)측으로부터, 두께 200㎚의 산화질화 실리콘, 두께 140㎚의 질화산화 실리콘, 두께 100㎚의 산화질화 실리콘의 적층막을 플라즈마 CVD법에 의해 형성한다.
[박리층(123) 및 절연층(129)의 형성]
계속해서, 절연층(149) 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 당해 레지스트 마스크를 사용해서, 절연층(149) 및 박리층(143)의 일부를 선택적으로 제거하여, 개구(139)를 갖는 박리층(123) 및 절연층(129)을 형성한다. 레지스트 마스크의 형성은, 리소그래피법, 인쇄법, 잉크젯법 등을 적절히 사용하여 행할 수 있다. 레지스트 마스크를 잉크젯법으로 형성하면 포토마스크를 사용하지 않기 때문에, 제조 비용을 저감할 수 있다.
절연층(149) 및 박리층(143)의 에칭은, 건식 에칭법이어도 습식 에칭법이어도 되고, 양쪽을 사용해도 된다. 에칭 처리 종료 후에, 레지스트 마스크를 제거한다(도 18의 (B) 참조).
[차광층(264)의 형성]
이어서, 절연층(129) 위에 차광층(264)을 형성하기 위한 층(274)을 형성한다(도 18의 (C) 참조). 층(274)은 단층 구조여도 2층 이상의 적층 구조여도 된다. 층(274)에 사용할 수 있는 재료로서, 예를 들어 크롬, 티타늄, 또는 니켈 등을 포함하는 금속 재료, 또는, 크롬, 티타늄, 또는 니켈 등을 포함하는 산화물 재료 등을 들 수 있다.
층(274)을 금속 재료나 산화물 재료로 형성하는 경우에는, 층(274) 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 당해 레지스트 마스크를 사용해서, 층(274)을 원하는 형상으로 에칭하여, 차광층(264)을 형성할 수 있다(도 18의 (D) 참조). 또한, 카본 블랙을 분산한 고분자 재료를 사용하면, 잉크젯법에 의해 절연층(129) 위에 차광층(264)을 직접 묘화할 수 있다.
[착색층(266)의 형성]
이어서, 절연층(129) 위에 착색층(266)을 형성한다(도 18의 (E) 참조). 착색층(266)은 다양한 재료를 사용하여, 인쇄법, 잉크젯법, 포토리소그래피법을 사용해서, 각각 원하는 위치에 형성한다. 이때, 착색층(266)의 일부가 차광층(264)과 중첩되게 형성하는 것이 바람직하다. 화소마다 착색층(266)의 색을 바꿈으로써, 컬러 표시를 행할 수 있다.
여기서, 컬러 표시를 실현하기 위한 화소 구성의 일례를, 도 19를 사용하여 설명한다. 도 19의 (A), 도 19의 (B) 및 도 19의 (C)는, 도 11의 (A)의 표시 영역(131) 중에 표시한 영역(170)을 확대한 평면도이다. 예를 들어, 도 19의 (A)에 도시하는 바와 같이, 스트라이프 배열을 적용한 3개의 화소(130)를 부화소로서 기능시키고, 합해서 하나의 화소(140)로서 사용할 수 있다. 3개의 화소(130) 각각에 대응하는 착색층(266)을 적, 녹, 청으로 함으로써, 풀컬러 표시를 실현할 수 있다. 또한, 도 19의 (A)에서는, 적색의 광을 발하는 화소(130)를 화소(130R)로 나타내고, 녹색의 광을 발하는 화소(130)를 화소(130G)로 나타내고, 청색의 광을 발하는 화소(130)를 화소(130B)로 나타내고 있다. 또한, 착색층(266)의 색은, 적, 녹, 청, 이외여도 되고, 예를 들어 착색층(266)에 황, 시안, 마젠타 등을 사용해도 된다.
또한, 도 19의 (B)에 도시하는 바와 같이, 4개의 화소(130)를 부화소로서 기능시키고, 합해서 하나의 화소(140)로서 사용해도 된다. 예를 들어, 4개의 화소(130) 각각에 대응하는 착색층(266)을 적, 녹, 청, 황으로 해도 된다. 또한, 도 19의 (B)에서는, 적색의 광을 발하는 화소(130)를 화소(130R)로 나타내고, 녹색의 광을 발하는 화소(130)를 화소(130G)로 나타내고, 청색의 광을 발하는 화소(130)를 화소(130B)로 나타내고, 황색의 광을 발하는 화소(130)를 화소(130Y)로 나타내고 있다. 하나의 화소(140)로서 사용하는 화소(130)의 수를 증가시킴으로써, 특히 색의 재현성을 높일 수 있다. 따라서, 표시 장치의 표시 품위를 높일 수 있다.
또한, 도 19의 (B)에 있어서, 4개의 화소(130) 각각에 대응하는 착색층(266)을, 적, 녹, 청, 백으로 해도 된다. 백색의 광을 발하는 화소(130)(화소(130W))를 형성함으로써, 표시 영역의 발광 휘도를 높일 수 있다. 또한, 백색의 광을 발하는 화소(130)의 경우에는, 착색층(266)을 형성하지 않아도 된다. 백색의 착색층(266)을 형성하지 않음으로써, 착색층(266) 투과 시의 휘도 저하가 없어지기 때문에, 표시 장치의 소비 전력을 저감할 수 있다. 한편, 백색의 착색층(266)을 형성함으로써, 백색광의 색 온도를 제어할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 표시 품위를 높일 수 있다. 또한, 표시 장치의 용도에 따라서는, 4개의 화소(130) 중 임의의 2개의 화소(130)를 하나의 화소(140)로서 사용해도 된다.
또한, 각 화소(130)의 점유 면적이나 형상 등은, 각각 동일해도 되고, 각각 상이해도 된다. 또한, 배열 방법으로서, 스트라이프 배열 이외의 방법이어도 된다. 예를 들어, 델타 배열, 베이어 배열, 펜타일 배열 등을 적용할 수도 있다. 3개의 화소(130)에 펜타일 배열을 적용한 경우의 예를, 도 19의 (C)에 도시한다.
[오버코트층(268)의 형성]
이어서, 차광층(264) 및 착색층(266) 위에 오버코트층(268)을 형성한다(도 18의 (F) 참조).
오버코트층(268)으로서는, 예를 들어 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 등의 유기 절연층을 사용할 수 있다. 오버코트층(268)을 형성함으로써, 예를 들어, 착색층(266) 중에 포함되는 불순물 등이 발광 소자(125)측으로 확산되는 것을 억제할 수 있다. 단, 오버코트층(268)은 반드시 형성할 필요는 없고, 오버코트층(268)을 형성하지 않는 구조로 해도 된다.
또한, 오버코트층(268)으로서 투광성을 갖는 도전막을 형성해도 된다. 이에 의해, 발광 소자(125)로부터 발해진 광(151)을 투과하며, 또한 이온화된 불순물의 투과를 방지할 수 있다.
투광성을 갖는 도전막은, 예를 들어 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨을 첨가한 산화 아연 등을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 그래핀 등 외에, 투광성을 가질 정도로 얇게 형성된 금속막을 사용해도 된다.
본 실시 형태에서는, 기판(102) 위에 착색층(266) 등을 형성한 기판을, 대향 기판(181)이라 부른다. 이상의 공정에 의해 대향 기판(181)을 형성할 수 있다. 단, 대향 기판(181)에 착색층(266) 등을 형성하지 않는 경우가 있다.
[소자 기판(180)과 대향 기판(181)을 접합함]
이어서, 소자 기판(180)과 대향 기판(181)을, 접착층(120)을 개재하여 접합한다. 이때, 소자 기판(180) 위의 발광 소자(125)와, 대향 기판(181) 위의 착색층(266)이 마주 보도록 배치한다(도 20의 (A) 참조).
[기판(101)의 박리]
이어서, 소자 기판(180)이 갖는 기판(101)을, 박리층(113)과 함께 절연층(119)으로부터 박리한다(도 20의 (B) 참조). 박리 방법으로서는, 기계적인 힘을 가하는 것(사람의 손이나 지그로 떼어내는 처리나, 롤러를 회전시키면서 분리하는 처리, 초음파 등)을 사용하여 행하면 된다. 예를 들어, 소자 기판(180)의 측면으로부터 박리층(113)과 절연층(119)의 계면에 예리한 칼날 또는 레이저광 조사 등으로 절입을 형성하고, 그 절입에 물을 주입한다. 모세관 현상에 의해 물이 박리층(113)과 절연층(119)의 계면에 배어듬으로써, 박리층(113)과 함께 기판(101)을 절연층(119)으로부터 용이하게 박리할 수 있다.
[기판(111)의 접합]
이어서, 접착층(112)을 개재하여 기판(111)을 절연층(119)에 접합한다(도 21의 (A) 참조).
[기판(102)의 박리]
이어서, 대향 기판(181)이 갖는 기판(102)을, 박리층(123)과 함께 절연층(129)으로부터 박리한다.
도 21의 (B)에, 대향 기판(181)이 갖는 기판(102)을, 박리층(123)과 함께 절연층(129)으로부터 박리하는 모습을 도시한다. 이때, 개구(139)와 대략 중첩되는 영역의 접착층(120)의 일부와, 개구(139)와 대략 중첩되는 영역의 분리층(110b)도 함께 제거되어, 개구(132a)가 형성된다. 또는, 개구(139)와 대략 중첩되는 영역의 접착층(120)과, 개구(139)와 대략 중첩되는 영역의 분리층(110b)과, 개구(139)와 대략 중첩되는 영역의 분리층(110a)의 일부가 함께 제거되어, 개구(132a)가 형성된다. 또한, 개구(139)가 전극(116a)의 내측에 위치하도록 기판(102)을 배치하면, 개구(132a)의 형성을 용이하게 할 수 있기 때문에 바람직하다. 즉, 단면에서 볼 때, 개구(132a)가 전극(116a)의 단부보다도 내측에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 개구(139)의 폭 W1이, 분리층(110a)과 분리층(110b)이 접하는 면의 폭 W2보다도 작으면, 분리층(110a)으로부터 분리층(110b)을 박리하기 쉬워지기 때문에 바람직하다(도 21의 (A) 참조).
단, 한편으로 폭 W1이 폭 W2보다도 작으면, 박리 시에 분리층(110b)의 개구(132a)와 중첩되지 않는 부분이 분리층(110a)으로부터 수직 방향에 대하여 비스듬히 들어올릴 수 있음으로써, 이 부분, 및 그것과 중첩되는 접착층(120) 등이 분리층(110a)과의 계면으로부터 이격되어, 분리층(110a) 위에 남은 경우가 있다. 이로 인해, 폭 W1과 폭 W2의 차를 작게 하는 것이 바람직하다. 이 공정에 의해, 전극(116a) 위에는 분리층(110a)이 잔존한다.
또한, 이후의 실시 형태의 설명에 있어서의 편의상, 대향 기판(181) 및 대향 기판(181)과 함께 표시 장치(100)로부터 박리되는 구조물을 제2 부재(172), 박리된 후의 표시 장치(100)를 제1 부재(171)라 한다.
[분리층(110a)의 제거]
이어서, 표시 장치(100)에 대하여 승화성이 높은 미립자(192)를 분사함으로써, 전극(116a) 위의 분리층(110a)을 제거한다. 도 22의 (A)는 노즐(191)로부터 미립자(192)를, 분리층(110a)을 향하여 분사하는 공정 도중을 도시하는 단면도이다. 분리층(110a)을 제거함으로써, 전극(116a)을 노출시킬 수 있다(도 22의 (B) 참조). 본 실시 형태에서는, 미립자(192)로서 고체의 이산화 탄소를 사용한다.
도 23에, 도 22의 (A)에 도시하는 부분(190)을 확대한 단면도를 도시한다. 도 23에서는, 노즐(191)이 미립자(192) 및 건조 공기(193)를 분리층(110a)을 향하여 분사하는 예를 도시하고 있다. 미립자(192) 외에 건조 공기(193)를 분사함으로써, 미립자(192)가 박리한 분리층(110a)을 전극(116a) 위에 체류시키는 일 없이 제거할 수 있다.
여기서, 전극(116a)은, 전극(116) 위 및 절연층(142) 위에 연속하여 형성되기 때문에, 전극(116a)은 절연층(142)의 단부 근방과 중첩되는 위치에 오목부를 갖는다. 미립자(192)에 의한 분리층(110a)의 제거 시에, 당해 오목부 근방과 중첩되는 영역(195)에 분리층(110a)이 잔류되기 쉽다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치의 제작 방법에 의하면, 영역(195)을 포함하는 전극(116a) 위의 분리층(110a)을 효과적으로 제거할 수 있다. 도 23에 있어서, 절연층(142) 단부의 경사각을 α2라 했을 때, 미립자(192) 및 건조 공기(193)의 분사 각도, 즉 노즐(191)의 경사각 β2는, (180°-α2)/2-10°<β2<(180°-α2)/2+10°를 만족하는 것이 바람직하다. 예를 들어, α2가 70° 이상 90° 이하인 경우, β2는 35°보다 크고 65°보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 절연층(142) 단부의 경사각이란, 당해 층의 측면과 저면이 이루는 각도를 나타낸다. 당해 층의 측면이 곡면인 경우에는, 측면의 저면과의 경계(즉 당해 층의 단부) 근방과 접하는 평면과 저면이 이루는 각도를 경사각이라 한다. 또한 노즐(191)의 경사각이란, 수평면과 노즐(191)의 중심축이 이루는 각도를 나타낸다.
[기판(121)의 접합]
이어서, 접착층(122)을 개재하여, 개구(132b)를 갖는 기판(121)을 절연층(129)에 접합한다(도 24의 (A) 참조). 이때, 개구(132a)와 개구(132b)가 중첩되게 접합한다. 본 실시 형태에서는, 개구(132a)와 개구(132b)를 합쳐서 개구(132)라 부른다. 개구(132)에 있어서, 전극(116a)의 표면이 노출된다. 또한, 절연층(129)에 기판(121)을 접합한 후에, 상술한 분리층(110a)의 제거를 행해도 된다.
기판(121)을 절연층(129)에 접합했을 때, 도 24의 (B)에 도시하는 바와 같이 접착층(122)이 개구(132a)에 있어서의 각 층의 측면을 덮도록, 개구(132b)의 폭이나 접착층(122)으로서 사용하는 접착제의 양 등을 조정하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 개구(132a)의 측면에 있어서 노출되어 있는 절연층(129) 등에 막 균열이나 금이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 분리층(110b)을 제거한 후에 절연층(142) 위의 개구(132a) 근방에 잔존하는 분리층(110)을 접착층(122)으로 덮음으로써, 이방성 도전 접속층(138)으로의 분리층(110)을 구성하는 재료의 확산 등을 억제할 수 있다. 예를 들어, 개구(132b)의 폭 W3은, 개구(132)의 폭 W4보다도 작은 것이 바람직하다(도 24의 (B) 참조). 도 24의 (B)에, 기판(121)을 절연층(129)에 접합한 후의 표시 장치(100)의 단면도를 도시한다.
또한, 본 발명의 일 형태의 표시 장치(100)는, 하나의 개구(132) 내에 전극(116a)을 복수 형성해도 되고, 전극(116a)마다 개구(132)를 형성해도 된다. 도 25의 (A)는 하나의 개구(132) 내에 복수의 전극(116a)을 형성한 표시 장치(100)의 사시도이며, 도 25의 (B)는, 도 25의 (A)에 B1-B2의 일점쇄선으로 표시한 부위의 단면도이다. 도 26의 (A)는 전극(116a)마다 개구(132)를 형성한 표시 장치(100)의 사시도이며, 도 26의 (B)는, 도 26의 (A)에 B3-B4의 일점쇄선으로 표시한 부위의 단면도이다.
평면도에 있어서 개구(132)를 기판(121)의 단부보다 내측에 형성함으로써, 개구(132)의 외주 부분을 기판(121)과 기판(111)으로 지지하는 구조로 할 수 있다. 따라서, 외부 전극(124)과 전극(116a)이 접속하는 영역의 기계적 강도가 저하되기 어려워, 동 영역의 의도치 않은 변형을 경감할 수 있다. 또한, 하나의 개구(132) 내에 전극(116a)을 복수 형성하기보다도, 전극(116a)마다 개구(132)를 형성하는 편이, 동 영역의 변형을 경감하는 효과를 높일 수 있다(도 26의 (B) 참조). 본 발명의 일 형태에 의하면, 표시 장치(100)의 파손을 방지하여, 표시 장치(100)의 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 기판(111) 또는 기판(121) 중, 광(151)이 사출되는 측의 기판의 외측에, 반사 방지층, 광 확산층, 마이크로렌즈 어레이, 프리즘 시트, 위상차판, 편광판 등의 특정한 기능을 갖는 재료로 형성된 층(이하, 「광학 기능층」이라고도 함)을 1종 이상 형성해도 된다. 반사 방지층으로서는, 예를 들어 원편광판 등을 사용할 수 있다. 기능층을 형성함으로써, 보다 표시 품위가 양호한 표시 장치를 실현할 수 있다. 또는, 표시 장치의 소비 전력을 저감할 수 있다.
도 27의 (A)는 광학 기능층(152)을 갖는 톱에미션 구조의 표시 장치(100)의 단면도이다. 또한, 도 27의 (B)는 광학 기능층(152)을 갖는 보텀에미션 구조의 표시 장치(100)의 단면도이다. 또한, 도 27의 (C)는 광학 기능층(152)을 갖는 듀얼에미션 구조의 표시 장치(100)의 단면도이다.
또한, 기판(111) 또는 기판(121)으로서, 특정한 기능을 갖는 재료를 사용해도 된다. 예를 들어, 기판(111) 또는 기판(121)으로서, 원편광판을 사용해도 된다. 또한, 예를 들어 기판(111) 또는 기판(121)을, 위상차판을 사용하여 형성하고, 당해 기판과 중첩해서 편광판을 형성해도 된다. 또한, 예를 들어 기판(111) 또는 기판(121)을, 프리즘 시트를 사용하여 형성하고, 당해 기판과 중첩해서 원편광판을 형성해도 된다. 기판(111) 또는 기판(121)으로서, 특정한 기능을 갖는 재료를 사용함으로써, 표시 품위의 향상과, 제조 비용의 저감을 실현할 수 있다.
[외부 전극(124)의 형성]
이어서, 개구(132)에 이방성 도전 접속층(138)을 형성하고, 이방성 도전 접속층(138) 위에 표시 장치(100)에 전력이나 신호를 입력하기 위한 외부 전극(124)을 형성한다(도 11 참조). 이방성 도전 접속층(138)을 통하여 외부 전극(124)과 전극(116a)이 전기적으로 접속된다. 이렇게 하여, 표시 장치(100)에 전력이나 신호를 입력하는 것이 가능하게 된다. 또한, 외부 전극(124)으로서, FPC를 사용할 수 있다. 또한, 외부 전극(124)으로서 금속선을 사용할 수도 있다. 당해 금속선과 전극(116)의 접속은, 이방성 도전 접속층(138)을 사용해도 되지만, 이방성 도전 접속층(138)을 사용하지 않고, 와이어 본딩법에 의해 행해도 된다. 또한, 당해 금속선과 전극(116)의 접속을 납땜으로 행해도 된다.
본 실시 형태에 나타내는 구성은, 다른 실시 형태에 기재하는 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시 형태 4)
본 실시 형태에서는, 상기 실시 형태에 나타낸 표시 장치(100)와 상이한 구성을 갖는 표시 장치(200) 및 터치 패널에 대해서, 도면을 사용하여 설명한다. 도 28의 (A)는 표시 장치(200)의 사시도이며, 도 28의 (B)는 도 28의 (A) 중에 A9-A10의 일점쇄선으로 표시되는 부위의 단면도이다.
<표시 장치의 구성>
본 실시 형태에 나타내는 표시 장치(200)는, 표시 영역(231)과, 주변 회로(251)를 갖는다. 또한, 표시 장치(200)는 전극(115), EL층(117), 전극(118)을 포함하는 발광 소자(125)와, 전극(116)을 갖는다. 발광 소자(125)는, 표시 영역(231) 중에 복수 형성되어 있다. 또한, 각 발광 소자(125)에는, 발광 소자(125)의 발광량을 제어하는 트랜지스터(232)가 접속되어 있다.
전극(116)은 개구(132)에 형성된 이방성 도전 접속층(138)을 통하여 외부 전극(124)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 도시하지는 않지만 전극(116)은 주변 회로(251)에 전기적으로 접속되어 있다.
주변 회로(251)는, 복수의 트랜지스터(252)에 의해 구성되어 있다. 주변 회로(251)는, 외부 전극(124)으로부터 공급된 신호를, 표시 영역(231) 중의 어느 발광 소자(125)에 공급할지를 결정하는 기능을 갖는다.
도 28에 도시하는 표시 장치(200)는, 접착층(120)을 개재하여 기판(111)과 기판(121)이 접합된 구조를 갖는다. 기판(111) 위에는, 접착층(112)을 개재하여 절연층(205)이 형성되어 있다. 절연층(205)은 산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 산화 알루미늄, 산화질화 알루미늄, 또는 질화산화 알루미늄 등을, 단층 또는 다층으로 형성하는 것이 바람직하다. 절연층(205)은 스퍼터링법이나 CVD법, 열산화법, 도포법, 인쇄법 등을 사용하여 형성하는 것이 가능하다.
또한, 절연층(205)은 하지층으로서 기능하고, 기판(111)이나 접착층(112) 등으로부터 트랜지스터나 발광 소자로의 불순물 원소의 확산을 방지 또는 저감할 수 있다.
또한, 절연층(205) 위에 트랜지스터(232), 트랜지스터(252), 전극(116), 배선(219)이 형성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 트랜지스터(232) 및/또는 트랜지스터(252)로서, 보텀 게이트형 트랜지스터 중 하나인 채널 에칭형 트랜지스터를 예시하고 있지만, 채널 보호형 트랜지스터나, 톱 게이트형 트랜지스터 등을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 역 스태거형 트랜지스터나, 순 스태거형 트랜지스터를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 채널이 형성되는 반도체층을 2개의 게이트 전극으로 끼우는 구조의, 듀얼 게이트형 트랜지스터를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 싱글 게이트 구조의 트랜지스터에 한정되지 않고, 복수의 채널 형성 영역을 갖는 멀티 게이트형 트랜지스터, 예를 들어 더블 게이트형 트랜지스터로 해도 된다.
또한, 트랜지스터(232) 및 트랜지스터(252)로서, 플래너형, FIN형(핀형), TRI-GATE형(트라이 게이트형) 등의, 다양한 구성의 트랜지스터를 사용할 수 있다.
트랜지스터(232)와 트랜지스터(252)는, 각각 같은 형태의 구조를 갖고 있어도 되고, 상이한 구조를 갖고 있어도 된다. 트랜지스터의 사이즈(예를 들어, 채널 길이 및 채널 폭) 등은, 각 트랜지스터로 적절히 조정할 수 있다.
트랜지스터(232) 및 트랜지스터(252)는, 게이트 전극으로서 기능할 수 있는 전극(206), 게이트 절연층으로서 기능할 수 있는 절연층(207), 반도체층(208), 소스 전극 또는 드레인 전극 중 한쪽으로서 기능할 수 있는 전극(214), 소스 전극 또는 드레인 전극 중 다른 쪽으로서 기능할 수 있는 전극(215)을 갖는다.
배선(219), 전극(214), 및 전극(215)은, 전극(116)을 형성하기 위한 도전층의 일부를 사용하여, 전극(116)과 동시에 형성할 수 있다. 또한, 절연층(207)은, 절연층(205)과 같은 형태의 재료 및 방법에 의해 형성할 수 있다. 또한, 전극(116a)은 전극(115)과 같은 형태의 재료 및 방법에 의해 형성할 수 있다.
반도체층(208)은, 단결정 반도체, 다결정 반도체, 미결정 반도체, 나노크리스탈 반도체, 세미 아몰퍼스 반도체, 비정질 반도체, 등을 사용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 비정질 실리콘이나, 미결정 게르마늄 등을 사용할 수 있다. 또한, 탄화 실리콘, 갈륨 비소, 산화물 반도체, 질화물 반도체 등의 화합물 반도체나, 유기 반도체 등을 사용할 수 있다. 또한, 반도체층(208)으로서 산화물 반도체를 사용하는 경우에는, CAACOS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor), 다결정 산화물 반도체, 미결정 산화물 반도체, nc-OS(nano Crystalline Oxide Semiconductor), 비정질 산화물 반도체 등을 사용할 수 있다.
또한, 산화물 반도체는, 에너지 갭이 3.0eV 이상으로 크고, 가시광에 대한 투과율이 크다. 또한, 산화물 반도체를 적절한 조건에서 가공하여 얻어진 트랜지스터에 있어서는, 오프 전류(트랜지스터가 오프 상태일 때 소스와 드레인 사이에 흐르는 전류)를 매우 작게 할 수 있다. 예를 들어 소스와 드레인 사이의 전압이 3.5V, 온도 25℃에서는, 채널 폭 1㎛당 100zA(1×10-19A) 이하, 또는 10zA(1×10-20A) 이하, 나아가 1zA(1×10-21A) 이하로 할 수 있다. 이로 인해, 소비 전력이 적은 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 반도체층(208)에 산화물 반도체를 사용하는 경우에는, 반도체층(208)에 접하는 절연층에 산소를 갖는 절연층을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 반도체층(208)에 접하는 절연층으로서, 가열 처리에 의해 산소를 방출하는 절연층을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 트랜지스터(232) 및 트랜지스터(252) 위에 절연층(210)이 형성되고, 절연층(210) 위에 절연층(211)이 형성되어 있다. 절연층(210) 및 절연층(211)은, 보호 절연층으로서 기능하고, 절연층(211)보다도 위의 층으로부터 트랜지스터(232) 및 트랜지스터(252)로의 불순물 원소가 확산되는 것을 방지 또는 저감할 수 있다. 절연층(210) 및 절연층(211)은, 절연층(205)과 같은 형태의 재료 및 방법으로 형성할 수 있다.
절연층(211) 위에 층간 절연층(212)이 형성된다. 층간 절연층(212)은, 트랜지스터(232)나 트랜지스터(252)에 기인하는 요철을 흡수할 수 있다. 층간 절연층(212)의 표면에 평탄화 처리를 행해도 된다. 평탄화 처리로서는 특별히 한정되지 않지만, 연마 처리(예를 들어, 화학적 기계 연마법(Chemical Mechanical Polishing: CMP))나 건식 에칭 처리에 의해 행할 수 있다.
또한, 평탄화 기능을 갖는 절연 재료를 사용하여 층간 절연층(212)을 형성함으로써, 연마 처리를 생략할 수도 있다. 평탄화 기능을 갖는 절연 재료로서, 예를 들어 폴리이미드 수지, 아크릴 수지 등의 유기 재료를 사용할 수 있다. 또한 상기 유기 재료 이외에, 저유전율 재료(low-k 재료) 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 재료로 형성되는 절연층을 복수 적층시킴으로써, 층간 절연층(212)을 형성해도 된다.
또한, 층간 절연층(212) 위에 발광 소자(125)와, 인접하는 발광 소자(125)를 이격하기 위한 격벽(114)이 형성되어 있다. 전극(115)이 전극(116)과 중첩되도록 개구(132)에 형성된다.
또한, 기판(121)에는, 차광층(264), 착색층(266), 및 오버코트층(268)이 형성되어 있다. 표시 장치(200)는, 발광 소자(125)로부터의 광을, 착색층(266)을 통하여 기판(121)측으로부터 사출하는, 소위 톱에미션 구조의 표시 장치이다.
또한, 발광 소자(125)는, 층간 절연층(212), 절연층(211) 및 절연층(210)에 형성된 개구를 통하여 트랜지스터(232)와 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 발광 소자(125)를, EL층(117)으로부터 발하는 광을 공진시키는 미소 광공진기(「마이크로 캐비티」라고도 함) 구조로 함으로써, 상이한 발광 소자(125)에서 동일한 EL층(117)을 사용해도, 상이한 파장의 광을, 선을 가늘게 하여 취출할 수 있다.
일례로서, 도 29에, 발광 소자(125)를 마이크로 캐비티 구조로 한 표시 장치(200)의 단면도를 도시한다. 또한, 도 29의 (A)는, 도 28의 (A) 중에 A9-A10의 일점쇄선으로 나타내는 부위 근방의 단면도에 상당한다. 또한, 도 29의 (B)는, 도 29의 (A)에 도시한 부위(280)의 확대도이다. 또한, 도 29에 도시하는 표시 장치(200)는 전극(116) 위에 전극(116a)을 갖는다.
발광 소자(125)를 마이크로 캐비티 구조로 하는 경우, 전극(118)을 입사광량 중 일정 광량의 광을 투과하여 일정 광량의 광을 반사하는 (반투과) 도전성 재료를 사용하여 형성하고, 전극(115)을 반사율이 높은(가시광의 반사율이 50％ 이상 100％ 이하, 바람직하게는 70％ 이상 100％ 이하) 도전성 재료와, 투과율이 높은(가시광의 투과율이 50％ 이상 100％ 이하, 바람직하게는 70％ 이상 100％ 이하) 도전성 재료의 적층으로 형성한다. 여기에서는, 전극(115)을, 광을 반사하는 도전성 재료로 형성된 전극(115a)과, 광을 투과하는 도전성 재료로 형성된 전극(115b)의 적층으로 하고 있다. 전극(115b)은, EL층(117)과 전극(115a)의 사이에 형성한다(도 29의 (B) 참조). 전극(118)은 반반사 전극으로서, 전극(115a)은 반사 전극으로서 기능 할 수 있다.
예를 들어, 전극(118)으로서, 두께 1㎚ 내지 30㎚, 바람직하게는 1㎚ 내지 15㎚의 은(Ag)을 포함하는 도전성 재료, 또는 알루미늄(Al)을 포함하는 도전성 재료 등을 사용하면 된다. 본 실시 형태에서는, 전극(118)으로서 두께 10㎚의 은과 마그네슘을 포함하는 도전성 재료를 사용한다.
또한, 전극(115a)으로서 두께 50㎚ 내지 500㎚, 바람직하게는 50㎚ 내지 200㎚의 은(Ag)을 포함하는 도전성 재료, 또는 알루미늄(Al)을 포함하는 도전성 재료 등을 사용하면 된다. 본 실시 형태에서는, 전극(115a)으로서 두께 100㎚의 은을 포함하는 도전성 재료를 사용한다.
또한, 전극(115b)으로서 두께 1㎚ 내지 200㎚, 바람직하게는 5㎚ 내지 100㎚의 인듐(In)을 포함하는 도전성 산화물, 또는 아연(Zn)을 포함하는 도전성 산화물 등을 사용하면 된다. 본 실시 형태에서는, 전극(115b)으로서 인듐 주석 산화물을 사용한다. 또한, 전극(115a) 아래에, 도전성 산화물을 더 형성해도 된다.
전극(115b)의 두께 t를 바꿈으로써, 전극(118)과 EL층(117)의 계면으로부터 전극(115a)과 전극(115b)의 계면까지의 거리 d를 임의의 값으로 설정할 수 있다. 화소마다 전극(115b)의 두께 t를 바꿈으로써, 동일한 EL층(117)을 사용해도, 화소마다 상이한 발광 스펙트럼을 갖는 발광 소자(125)를 형성할 수 있다. 따라서, 각 발광색의 색순도를 높여, 색 재현성이 양호한 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한, 화소마다(발광색마다) EL층(117)을 형성할 필요가 없기 때문에, 표시 장치의 제작 공정을 적게 하여, 생산성을 높일 수 있다. 또한, 표시 장치의 고정밀화를 용이하게 할 수 있다.
또한, 거리 d의 조정 방법은 상기 조정 방법에 한정되지 않는다. 예를 들어, EL층(117)의 막 두께를 바꿈으로써 거리 d를 조정해도 된다.
도 29의 (A)는 적색의 광(151R)을 발광할 수 있는 화소(130R), 녹색의 광(151G)을 발광할 수 있는 화소(130G), 청색의 광(151B)을 발광할 수 있는 화소(130B), 및 황색의 광(151Y)을 발광할 수 있는 화소(130Y)를 하나의 화소(140)로서 사용하는 예를 도시하고 있다. 또한, 본 발명의 일 형태는 이것에 한정되지 않고, 화소(140)로서, 적, 녹, 청, 황, 시안, 마젠타, 또는 백 등의 광을 발광할 수 있는 부화소를 적절히 조합하여 사용하면 된다. 예를 들어, 화소(130R), 화소(130G), 및 화소(130B)의 3개의 부화소로 화소(140)를 구성해도 된다.
또한, 발광 소자(125)와 중첩되는 위치에 착색층(266)을 형성하고, 광(151)이 착색층(266)을 투과하여 외부로 사출되는 구성으로 해도 된다. 도 30에, 도 29에 도시한 표시 장치(200)에 착색층(266)을 조합한 구성의 일례를 도시한다. 도 30에 도시하는 표시 장치(200)는, 적색의 광(151R)을 발광할 수 있는 화소(130R)와 중첩되어 적색의 파장 대역의 광을 투과하는 착색층(266R)이 형성되고, 녹색의 광(151G)을 발광할 수 있는 화소(130G)와 중첩되어 녹색의 파장 대역의 광을 투과하는 착색층(266G)이 형성되고, 청색의 광(151B)을 발광할 수 있는 화소(130B)와 중첩되어 청색의 파장 대역의 광을 투과하는 착색층(266B)이 형성되고, 황색의 광(151Y)을 발광할 수 있는 화소(130Y)와 중첩되어 황색 파장 대역의 광을 투과하는 착색층(266Y)이 형성되어 있다.
화소(130R), 화소(130G), 화소(130B)에 더하여, 화소(130Y)를 사용함으로써 표시 장치의 색 재현성을 높일 수 있다. 또한, 화소(140)를 화소(130R), 화소(130G) 및 화소(130B)만으로 구성하는 경우, 화소(140)의 발광색을 백색으로 하고 싶을 때에는, 화소(130R), 화소(130G) 및 화소(130B) 전부를 발광시킬 필요가 있다. 한편, 화소(130R), 화소(130G) 및 화소(130B)에 더하여, 화소(130Y)를 형성함으로써, 화소(130B)와 화소(130Y)만을 발광시켜, 백색광을 얻는 것이 가능하게 된다. 따라서, 화소(130R)와 화소(130G)를 발광시키지 않아도 백색광을 얻을 수 있기 때문에, 표시 장치의 소비 전력을 저감할 수 있다.
또한, 화소(130Y) 대신에, 백색의 광(151W)을 발광할 수 있는 화소(130W)를 사용해도 된다. 화소(130Y) 대신에, 화소(130W)를 사용함으로써, 화소(130W)만의 발광에 의해 백색광을 얻을 수 있기 때문에, 표시 장치의 소비 전력을 보다 저감할 수 있다.
또한, 화소(130W)를 사용하는 경우에는, 화소(130W)에 착색층을 형성하지 않아도 된다. 착색층을 형성하지 않음으로써, 표시 영역의 휘도가 향상되고, 시인성이 양호한 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한, 표시 장치의 소비 전력을 보다 저감할 수 있다.
또한, 화소(130W)에 가시광 영역의 거의 전체를 투과하는 착색층(266W)을 형성해도 된다. 이에 의해, 백색의 광(151W)의 색온도를 변화시킬 수 있다. 따라서, 표시 품위가 양호한 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 마이크로 캐비티 구조의 발광 소자(125)와 착색층(266)을 조합하여 사용함으로써, 광(151)의 색순도를 더 높일 수 있다. 따라서, 표시 장치(200)의 색 재현성을 높일 수 있다. 또한, 외부로부터 입사된 광은, 착색층(266)에서 대부분이 흡수되기 때문에, 외부로부터 입사된 광의 표시 영역(231)으로의 투영을 경감하여, 표시 장치의 시인성을 높일 수 있다. 따라서, 표시 품위가 양호한 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 표시 장치의 일례로서, 액티브 매트릭스형 표시 장치에 대하여 예시했지만, 패시브 매트릭스형 표시 장치에 적용하는 것도 가능하다. 또한, 보텀에미션 구조의 표시 장치, 듀얼에미션 구조의 표시 장치에도 적용 가능하다.
또한, 표시 장치(200)가 터치 센서를 갖고 있어도 된다. 이하로부터, 도 28에 도시하는 표시 장치(200)의 기판(121) 위에 터치 센서(160)가 설치된 터치 패널에 대하여 도 31을 사용하여 설명한다. 또한, 표시 장치(200)의 구성에 대해서는 상기와 같은 형태이기 때문에 설명을 생략한다.
<터치 패널의 구성>
도 31에 도시하는 터치 패널은, 표시 장치(200)와 터치 센서(160)를 구비한다. 터치 센서(160)는 기판(161) 위에 설치되어 있다. 또한, 기판(161)은 기판(111) 및 기판(121)과 같은 형태로, 가요성을 갖는 것이 바람직하다.
복수의 배선(167)은, 터치 센서(160)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 복수의 배선(167)은 기판(161)의 외주부에 배선되고, 그 일부는 단자를 구성한다. 당해 단자는 이방성 도전 접속층(168)을 통하여 외부 전극(169)과 전기적으로 접속된다.
터치 센서(160)로서, 예를 들어 정전 용량 방식의 터치 센서를 적용할 수 있다. 정전 용량 방식으로서는, 표면형 정전 용량 방식, 투영형 정전 용량 방식 등이 있다.
투영형 정전 용량 방식으로서는, 주로 구동 방식의 차이에 따라 자기 용량 방식, 상호 용량 방식 등이 있다. 상호 용량 방식을 사용하면 동시 다점 검출이 가능하게 되므로 바람직하다.
이하에서는, 투영형 정전 용량 방식의 터치 센서를 적용하는 경우에 대하여 설명한다.
또한, 터치 센서의 구성은 상기에 한정되지 않고, 손가락 등의 검지 대상의 근접 또는 접촉을 검지할 수 있는 다양한 센서를 적용할 수 있다.
투영형 정전 용량 방식의 터치 센서(160)는, 전극(164)과 전극(165)을 갖는다. 전극(164)은 복수의 배선(167) 중 어느 하나와 전기적으로 접속되고, 전극(165)은 복수의 배선(167)의 다른 어느 하나와 전기적으로 접속된다.
배선(162)은, 전극(165)을 사이에 끼우는 2개의 전극(164)을 전기적으로 접속한다. 이때, 배선(162)과 전극(165)의 교차부 면적이 가능한 한 작아지는 형상이 바람직하다. 이에 의해, 전극이 형성되어 있지 않은 영역의 면적을 저감할 수 있고, 투과율의 불균일을 저감할 수 있다. 그 결과, 터치 센서(160)를 투과하는 발광 소자(125)가 발하는 광의 휘도 불균일을 저감할 수 있다.
또한, 전극(164), 전극(165)의 형상은 다양한 형상을 취할 수 있다. 예를 들어, 복수의 전극(164)을 가능한 한 간극이 발생하지 않도록 배치하고, 절연층을 개재하여 전극(165)을, 전극(164)과 중첩되지 않는 영역이 생기도록 이격하여 복수 형성하는 구성으로 해도 된다. 이때, 인접하는 2개의 전극(165)의 사이에, 이것들과는 전기적으로 절연된 더미 전극을 형성하면, 투과율이 상이한 영역의 면적을 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
터치 센서(160)는, 기판(161) 위에 인접하는 전극(164)을 전기적으로 접속하는 배선(162), 절연층(163) 및 절연층(163) 위에 지그재그 형상으로 배치된 전극(164) 및 전극(165), 및 절연층(166)을 구비한다.
접착층(175)은 터치 센서(160)가 표시 영역(231)과 중첩되는 위치에 형성되도록, 기판(161)과, 기판(121)의 발광 소자(125)와는 반대측 면을 접합하고 있다.
또한, 본 구성예는 표시 장치(200)에 톱에미션 방식을 적용한 발광 모듈의 구성을 나타내고 있지만, 표시 장치(200)가 보텀에미션 방식인 경우에는, 접착층(175)은 기판(161)과, 기판(111)의 발광 소자(125)와는 반대측 면을 접합한다.
배선(162)으로서는, 투광성을 갖는 도전 재료를 사용하면 발광 모듈의 개구율을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 투광성을 갖는 도전성 재료로서는, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨을 첨가한 산화 아연 등의 도전성 산화물 또는 그래핀을 사용할 수 있다.
투광성을 갖는 도전성 재료를 기판(161) 위에 스퍼터링법에 의해 성막한 후, 포토리소그래피법 등의 다양한 패터닝 기술에 의해, 불필요한 부분을 제거하여, 배선(162)을 형성할 수 있다. 그래핀은 CVD법 이외에, 산화 그래핀을 분산한 용액을 도포한 후에 이것을 환원하여 형성해도 된다.
절연층(163)에 사용하는 재료로서는, 예를 들어 아크릴, 에폭시 등의 수지, 실리콘 등의 실록산 결합을 갖는 수지 외에, 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료를 사용할 수도 있다.
또한, 배선(162)에 도달하는 개구가 절연층(163)에 형성되고, 배선(162)과 같은 형태의 재료 및 형성 방법에 의해 전극(164) 및 전극(165)이 형성된다.
하나의 전극(165)은 한 방향으로 연장되고, 복수의 전극(165)이 스트라이프 형상으로 형성되어 있다.
배선(162)은 전극(165)과 교차하여 형성되어 있다.
한 쌍의 전극(164)이 하나의 전극(165)을 사이에 끼워서 형성되고, 인접하는 한 쌍의 전극(164)은 배선(162)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 복수의 전극(164)은, 하나의 전극(165)과 반드시 직교하는 방향으로 배치될 필요는 없고, 90도 미만의 각도를 이루도록 배치되어도 된다.
하나의 배선(167)은, 전극(164) 또는 전극(165)과 전기적으로 접속된다. 배선(167)의 일부는, 단자로서 기능한다. 배선(167)으로서는, 예를 들어 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 티타늄, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속 재료나, 당해 금속 재료를 포함하는 합금 재료를 사용할 수 있다.
또한, 터치 센서(160)를 보호하기 위한 절연층을 형성해도 된다. 본 구성예에서는, 절연층(163), 전극(164) 및 전극(165)을 덮는 절연층(166)을 형성하고 있다.
또한, 이방성 도전 접속층(168)에 의해, 배선(167)과 외부 전극(169)은 전기적으로 접속된다.
이방성 도전 접속층(168)으로서는, 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)이나, 이방성 도전 페이스트(ACP: Anisotropic Conductive Paste) 등을 사용할 수 있다.
접착층(175)은 투광성을 갖는다. 예를 들어, 열경화성 수지나 자외선 경화 수지를 사용할 수 있고, 구체적으로는, 아크릴 수지, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 또는 실록산 결합을 갖는 수지 등의 수지를 사용할 수 있다.
본 실시 형태는, 다른 실시 형태에 기재된 구성과 적절히 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
(실시 형태 5)
본 실시 형태에서는, 표시 장치(200)의 보다 구체적인 구성예에 대해서, 도 32를 사용하여 설명한다. 도 32의 (A)는 표시 장치(200)의 구성예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 32의 (A)에 도시하는 표시 장치(200)는, 표시 영역(231), 구동 회로(142a), 구동 회로(142b), 및 구동 회로(133)를 갖는다. 구동 회로(142a), 구동 회로(142b), 및 구동 회로(133)는, 상기 실시 형태에 나타낸 주변 회로(251)에 상당한다. 또한, 구동 회로(142a), 구동 회로(142b), 및 구동 회로(133)를 합하여 구동 회로부라고 하는 경우가 있다.
구동 회로(142a), 구동 회로(142b)는, 예를 들어 주사선 구동 회로로서 기능한다. 또한, 구동 회로(133)는, 예를 들어 신호선 구동 회로로서 기능한다. 또한, 구동 회로(142a) 및 구동 회로(142b)는, 어느 한쪽만으로 해도 된다. 또한, 표시 영역(231)을 사이에 두고 구동 회로(133)와 마주보는 위치에, 어떤 회로를 설치해도 된다.
또한, 표시 장치(200)는, 각각이 대략 평행하게 배치되고, 또한 구동 회로(142a) 및/또는 구동 회로(142b)에 의해 전위가 제어되는 m개의 배선(135)과, 각각이 대략 평행하게 배치되며, 또한 구동 회로(133)에 의해 전위가 제어되는 n개의 배선(136)을 갖는다. 또한, 표시 영역(231)은 매트릭스형으로 배치된 복수의 화소 회로(134)를 갖는다. 또한, 하나의 화소 회로(134)에 의해, 하나의 부화소(화소(130))가 구동된다.
각 배선(135)은, 표시 영역(231)에 있어서 m행 n열로 배치된 화소 회로(134) 중, 어느 한 행에 배치된 n개의 화소 회로(134)와 전기적으로 접속된다. 또한, 각 배선(136)은, m행 n열로 배치된 화소 회로(134) 중, 어느 한쪽의 열에 배치된 m개의 화소 회로(134)에 전기적으로 접속된다. m, n은 모두 1 이상의 정수이다.
[표시 장치용 화소 회로의 일례]
도 32의 (B) 및 도 32의 (C)는, 도 32의 (A)에 도시하는 표시 장치의 화소 회로(134)에 사용할 수 있는 회로 구성예를 도시하고 있다.
도 32의 (B)에 도시하는 화소 회로(134)는, 트랜지스터(431)와, 용량 소자(233)와, 트랜지스터(232)와, 트랜지스터(434)를 갖는다. 또한, 화소 회로(134)는 발광 소자(125)와 전기적으로 접속되어 있다.
트랜지스터(431)의 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽은, 데이터 신호가 부여되는 배선(이하, 신호선 DL_n이라고 함)에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(431)의 게이트 전극은, 게이트 신호가 부여되는 배선(이하, 주사선 GL_m이라고 함)에 전기적으로 접속된다. 신호선 DL_n과 주사선 GL_m은 각각 배선(136)과 배선(135)에 상당한다.
트랜지스터(431)는, 데이터 신호의 노드(435)로의 기입을 제어하는 기능을 갖는다.
용량 소자(233)의 한 쌍의 전극 중 한쪽은, 노드(435)에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은, 노드(437)에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(431)의 소스 전극 및 드레인 전극의 다른 쪽은, 노드(435)에 전기적으로 접속된다.
용량 소자(233)는, 노드(435)에 기입된 데이터를 유지하는 유지 용량으로서의 기능을 갖는다.
트랜지스터(232)의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽은 전위 공급선 VL_a에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(437)에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(232)의 게이트 전극은, 노드(435)에 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(434)의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽은 전위 공급선 V0에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(437)에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(434)의 게이트 전극은, 주사선 GL_m에 전기적으로 접속된다.
발광 소자(125)의 애노드 및 캐소드의 한쪽은 전위 공급선 VL_b에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(437)에 전기적으로 접속된다.
발광 소자(125)로서는, 예를 들어 유기 일렉트로루미네센스 소자(유기 EL 소자라고도 함) 등을 사용할 수 있다. 단, 발광 소자(125)로서는, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 무기 재료를 포함하는 무기 EL 소자를 사용해도 된다.
또한, 전원 전위로서는, 예를 들어 상대적으로 고전위측의 전위 또는 저전위측의 전위를 사용할 수 있다. 고전위측의 전원 전위를 고전원 전위(「VDD」라고도 함)라 하고, 저전위측의 전원 전위를 저전원 전위(「VSS」라고도 함)라고 한다. 또한, 접지 전위를 고전원 전위 또는 저전원 전위로서 사용할 수도 있다. 예를 들어 고전원 전위가 접지 전위인 경우에는, 저전원 전위는 접지 전위보다 낮은 전위이며, 저전원 전위가 접지 전위인 경우에는, 고전원 전위는 접지 전위보다 높은 전위이다.
예를 들어, 전위 공급선 VL_a 또는 전위 공급선 VL_b의 한쪽에는 고전원 전위 VDD가 부여되고, 다른 쪽에는 저전원 전위 VSS가 부여된다.
도 32의 (B)의 화소 회로(134)를 갖는 표시 장치에서는, 구동 회로(142a) 및/또는 구동 회로(142b)에 의해 각 행의 화소 회로(134)를 순차 선택하고, 트랜지스터(431), 및 트랜지스터(434)를 온 상태로 하여 데이터 신호를 노드(435)에 기입한다.
노드(435)에 데이터가 기입된 화소 회로(134)는, 트랜지스터(431) 및 트랜지스터(434)가 오프 상태로 됨으로써 유지 상태가 된다. 또한, 노드(435)에 기입된 데이터의 전위에 따라서 트랜지스터(232)의 소스 전극과 드레인 전극의 사이에 흐르는 전류량이 제어되고, 발광 소자(125)는, 흐르는 전류량에 따른 휘도로 발광한다. 이것을 행마다 순차 행함으로써, 화상을 표시할 수 있다.
[액정 표시 장치용 화소 회로의 일례]
도 32의 (C)에 도시하는 화소 회로(134)는, 트랜지스터(431)와, 용량 소자(233)를 갖는다. 또한, 화소 회로(134)는, 액정 소자(432)와 전기적으로 접속되어 있다.
액정 소자(432)의 한 쌍의 전극의 한쪽 전위는, 화소 회로(134)의 사양에 따라서 적절히 설정된다. 액정 소자(432)는, 노드(436)에 기입되는 데이터에 의해 배향 상태가 설정된다. 또한, 복수의 화소 회로(134) 각각이 갖는 액정 소자(432)의 한 쌍의 전극의 한쪽에, 공통의 전위(코먼 전위)를 부여해도 된다. 또한, 각 행의 화소 회로(134)마다의 액정 소자(432)의 한 쌍의 전극의 한쪽에 상이한 전위를 부여해도 된다.
액정 소자(432)를 구비하는 표시 장치의 구동 방법으로서는, 예를 들어, TN 모드, STN 모드, VA 모드, ASM(Axially Sy㎜etric Aligned Micro-cell) 모드, OCB(Optically Compensated Birefringence) 모드, FLC(Ferroelectric Liquid Crystal) 모드, AFLC(Anti Ferroelectric Liquid Crystal) 모드, MVA 모드, PVA(Patterned Vertical Alignment) 모드, IPS 모드, FFS 모드, 또는 TBA(Transverse Bend Alignment) 모드 등을 사용해도 된다. 또한, 표시 장치의 구동 방법으로서는, 상술한 구동 방법 외에, ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 모드, PNLC(Polymer Network Liquid Crystal) 모드, 게스트 호스트 모드 등이 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 액정 소자 및 그 구동 방식으로서 다양한 것을 사용할 수 있다.
또한, 블루 상(Blue Phase)을 나타내는 액정과 키랄제를 포함하는 액정 조성물에 의해 액정 소자(432)를 구성해도 된다. 블루 상을 나타내는 액정을 함유하는 액정 표시 장치는, 응답 속도가 1msec 이하로 짧고, 광학적 등방성이기 때문에, 배향 처리가 불필요하여, 시야각 의존성이 작다.
m행 n열째의 화소 회로(134)에 있어서, 트랜지스터(431)의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽은, 신호선 DL_n에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(436)에 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(431)의 게이트 전극은 주사선 GL_m에 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(431)는, 노드(436)로의 데이터 신호의 기입을 제어하는 기능을 갖는다.
용량 소자(233)의 한 쌍의 전극의 한쪽은 특정한 전위가 공급되는 배선(이하, 용량선 CL)에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(436)에 전기적으로 접속된다. 또한, 액정 소자(432)의 한 쌍의 전극의 다른 쪽은 노드(436)에 전기적으로 접속된다. 또한, 용량선 CL의 전위의 값은, 화소 회로(134)의 사양에 따라서 적절히 설정된다. 용량 소자(233)는 노드(436)에 기입된 데이터를 유지하는 유지 용량으로서의 기능을 갖는다.
예를 들어, 도 32의 (C)의 화소 회로(134)를 갖는 표시 장치에서는, 구동 회로(142a) 및/또는 구동 회로(142b)에 의해 각 행의 화소 회로(134)를 순차 선택하고, 트랜지스터(431)를 온 상태로 하여 노드(436)에 데이터 신호를 기입한다.
노드(436)에 데이터 신호가 기입된 화소 회로(134)는, 트랜지스터(431)가 오프 상태로 됨으로써 유지 상태가 된다. 이것을 행마다 순차 행함으로써, 표시 영역(231)에 화상을 표시할 수 있다.
[표시 소자]
본 발명의 일 형태의 표시 장치는, 다양한 형태를 사용하는 것, 또는 다양한 표시 소자를 가질 수 있다. 표시 소자는, 예를 들어 LED(백색 LED, 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED 등) 등을 포함하는 EL(일렉트로루미네센스) 소자(유기물 및 무기물을 포함하는 EL 소자, 유기 EL 소자, 무기 EL소자), 트랜지스터(전류에 따라서 발광하는 트랜지스터), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전자 방출 소자, 액정 소자, 전기 영동 소자, 그레이팅 라이트 밸브(GLV)나 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD), DMS(디지털·마이크로·셔터) 소자, MIRASOL(등록 상표) 디스플레이, IMOD(인터페어런스·모듈레이션) 소자, 압전 세라믹 디스플레이 등의 MEMS(마이크로·일렉트로·메커니컬·시스템)를 사용한 표시 소자, 일렉트로웨팅 소자 등을 들 수 있다. 이것들 외에도, 전기적 또는 자기적 작용에 의해, 콘트라스트, 휘도, 반사율, 투과율 등이 변화하는 표시 매체를 갖고 있어도 된다. 또한, 표시 소자로서 양자 도트를 사용해도 된다. EL 소자를 사용한 표시 장치의 일례로서는, EL 디스플레이 등이 있다. 전자 방출 소자를 사용한 표시 장치의 일례로서는, 필드에미션 디스플레이(FED) 또는 SED 방식 평면형 디스플레이(SED: Surface-conduction Electronemitter Display) 등이 있다. 양자 도트를 사용한 표시 장치의 일례로서는, 양자 도트 디스플레이 등이 있다. 액정 소자를 사용한 표시 장치의 일례로서는, 액정 디스플레이(투과형 액정 디스플레이, 반투과형 액정 디스플레이, 반사형 액정 디스플레이, 직시형 액정 디스플레이, 투사형 액정 디스플레이) 등이 있다. 전기 영동 소자를 사용한 표시 장치의 일례로서는, 전자 페이퍼 등이 있다. 또한, 반투과형 액정 모니터나 반사형 액정 디스플레이를 실현할 경우에는, 화소 전극의 일부 또는 전부가, 반사 전극으로서의 기능을 갖도록 하면 된다. 예를 들어, 화소 전극의 일부 또는 전부가, 알루미늄, 은, 등을 갖도록 하면 된다. 또한, 그 경우, 반사 전극 아래에 SRAM 등의 기억 회로를 설치하는 것도 가능하다. 이에 의해 더욱 소비 전력을 저감할 수 있다.
본 실시 형태는, 다른 실시 형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
(실시 형태 6)
본 실시 형태에서는, 발광 소자(125)에 사용할 수 있는 발광 소자의 구성예에 대하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 나타내는 EL층(320)이, 다른 실시 형태에 나타낸 EL층(117)에 상당한다.
<발광 소자의 구성>
도 33의 (A)에 도시하는 발광 소자(330)는, 한 쌍의 전극(전극(318), 전극(322)) 사이에 EL층(320)이 끼워진 구조를 갖는다. 또한, 이하의 본 실시 형태의 설명에 있어서는, 예로서 전극(318)을 양극으로 사용하고, 전극(322)을 음극으로 사용하는 것으로 한다.
또한, EL층(320)은, 적어도 발광층을 포함하여 형성되어 있으면 되고, 발광층 이외의 기능층을 포함하는 적층 구조여도 된다. 발광층 이외의 기능층으로서는, 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 바이폴라성(전자 및 정공의 수송성이 높은 물질)의 물질 등을 포함하는 층을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층 등의 기능층을 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
도 33의 (A)에 도시하는 발광 소자(330)는, 전극(318)과 전극(322)의 사이에 부여된 전위차에 의해 전류가 흘러, EL층(320)에 있어서 정공과 전자가 재결합하여 발광하는 것이다. 즉 EL층(320)에 발광 영역이 형성되는 구성으로 되어 있다.
본 발명에 있어서, 발광 소자(330)로부터의 발광은, 전극(318) 또는 전극(322)측으로부터 외부로 취출된다. 따라서, 전극(318) 또는 전극(322) 중 어느 한쪽은 투광성을 갖는 물질로 이루어진다.
또한, EL층(320)은, 도 33의 (B)에 도시하는 발광 소자(331)와 같이, 전극(318)과 전극(322)의 사이에 복수 적층되어 있어도 된다. n층(n은 2 이상의 자연수)의 적층 구조를 갖는 경우에는, m번째(m은 1 이상이며 또한 n보다 작은 자연수)의 EL층(320)과, (m+1)번째의 EL층(320)의 사이에는, 각각 전하 발생층(320a)을 형성하는 것이 바람직하다. 전극(318)과 전극(322)을 제외한 구성이 상기 실시 형태의 EL층(117)에 상당한다.
전하 발생층(320a)은, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 금속 산화물로서는, 예를 들어 산화 바나듐이나 산화 몰리브덴이나 산화 텅스텐 등을 들 수 있다. 유기 화합물로서는, 방향족 아민 화합물, 카르바졸 유도체, 방향족 탄화수소, 또는 그것들을 기본 골격으로 하는 올리고머, 덴드리머, 중합체 등등, 다양한 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 유기 화합물로서는, 정공 수송성 유기 화합물로서 정공 이동도가 10-6㎠/Vs 이상인 것을 적용하는 것이 바람직하다. 단, 전자보다도 정공의 수송성이 높은 물질이라면, 이것들 이외의 것을 사용해도 된다. 또한, 전하 발생층(320a)에 사용하는 이들 재료는, 캐리어 주입성, 캐리어 수송성이 우수하기 때문에, 발광 소자(331)의 저전류 구동, 및 저전압 구동을 실현할 수 있다. 상기 복합 재료 이외에도, 상기 복합 재료에 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토류 금속 화합물 등을 첨가한 재료를 전하 발생층(320a)에 사용할 수 있다.
또한, 전하 발생층(320a)은, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료와 다른 재료룰 조합하여 형성해도 된다. 예를 들어, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료를 포함하는 층과, 전자 공여성 물질 중에서 선택된 하나의 화합물과 전자 수송성이 높은 화합물을 포함하는 층을 조합하여 형성해도 된다. 또한, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료를 포함하는 층과, 투명 도전막을 조합하여 형성해도 된다.
이와 같은 구성을 갖는 발광 소자(331)는, 인접하는 EL층(320)끼리에서의 에너지의 이동이 일어나기 어려워, 높은 발광 효율과 긴 수명을 겸비하는 발광 소자로 하는 것이 용이하다. 또한, 한쪽 발광층에서 인광 발광, 다른 쪽에서 형광 발광을 얻는 것도 용이하다.
또한, 전하 발생층(320a)이란, 전극(318)과 전극(322)에 전압을 인가했을 때, 전하 발생층(320a)에 접하여 형성되는 한쪽 EL층(320)에 대하여 정공을 주입하는 기능을 갖고, 다른 쪽 EL층(320)에 전자를 주입하는 기능을 갖는다.
도 33의 (B)에 도시하는 발광 소자(331)는, EL층(320)에 사용하는 발광 물질의 종류를 바꿈으로써 다양한 발광색을 얻을 수 있다. 또한, 발광 물질로서 발광색이 상이한 복수의 발광 물질을 사용함으로써, 브로드한 스펙트럼의 발광이나 백색 발광을 얻을 수도 있다.
도 33의 (B)에 도시하는 발광 소자(331)를 사용하여, 백색 발광을 얻는 경우, 복수의 EL층의 조합으로서는, 적, 청 및 녹색의 광을 포함하여 백색으로 발광하는 구성이면 되고, 예를 들어 청색의 형광 재료를 발광 물질로서 포함하는 EL층과, 녹색과 적색의 인광 재료를 발광 물질로서 포함하는 EL층을 갖는 구성을 들 수 있다. 또한, 적색의 발광을 나타내는 EL층과, 녹색의 발광을 나타내는 EL층과, 청색의 발광을 나타내는 EL층을 갖는 구성으로 할 수도 있다. 또는, 보색의 관계에 있는 광을 발하는 EL층을 갖는 구성이어도 백색 발광이 얻어진다. EL층이 2층 적층된 적층형 소자에 있어서, 이들 EL층으로부터의 발광색을 보색의 관계로 할 경우, 보색의 관계로서는, 청색과 황색, 또는 청녹색과 적색의 조합 등을 들 수 있다.
또한, 상술한 적층형 소자의 구성에 있어서, 적층되는 발광층의 사이에 전하 발생층을 배치함으로써, 전류 밀도를 낮게 유지한 채 고휘도 발광이 얻어지고, 또한 장수명 소자를 실현할 수 있다.
본 실시 형태는, 다른 실시 형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
(실시 형태 7)
본 실시 형태에서는, 상기 실시 형태에 나타낸 트랜지스터(232) 및/또는 트랜지스터(252)로 치환하여 사용할 수 있는 트랜지스터의 일례에 대해서, 도 34를 사용하여 설명한다. 또한, 본 명세서 등에 개시하는 트랜지스터는, 트랜지스터(431)나 트랜지스터(434) 등에도 사용할 수 있다.
[보텀 게이트형 트랜지스터]
도 34의 (A1)에 예시하는 트랜지스터(410)는, 보텀 게이트형 트랜지스터 중 하나인 채널 보호형 트랜지스터이다. 트랜지스터(410)는, 반도체층(208)의 채널 형성 영역 위에, 채널 보호층으로서 기능할 수 있는 절연층(209)을 갖는다. 절연층(209)은, 실시 형태 2에서 설명한 절연층(205)과 같은 형태의 재료 및 방법에 의해 형성할 수 있다. 전극(214)의 일부 및 전극(215)의 일부는, 절연층(209) 위에 형성된다.
채널 형성 영역 위에 절연층(209)을 형성함으로써, 전극(214) 및 전극(215)의 형성 시에 발생하는 반도체층(208)의 노출을 방지할 수 있다. 따라서, 전극(214) 및 전극(215)의 형성 시에 반도체층(208)의 박막화를 방지할 수 있다.
도 34의 (A2)에 도시하는 트랜지스터(411)는, 절연층(211) 위에 백 게이트 전극으로서 기능할 수 있는 전극(213)을 갖는 점이, 트랜지스터(410)와 상이하다. 전극(213)은, 전극(206)과 같은 형태의 재료 및 방법으로 형성할 수 있다. 또한, 전극(213)은, 절연층(210)과 절연층(211)의 사이에 형성해도 된다.
일반적으로, 백 게이트 전극은 도전층으로 형성되고, 게이트 전극과 백 게이트 전극에서 반도체층의 채널 형성 영역을 사이에 두도록 배치된다. 따라서, 백 게이트 전극은, 게이트 전극과 같은 형태로 기능시킬 수 있다. 백 게이트 전극의 전위는, 게이트 전극과 동일 전위로 해도 되고, GND 전위나, 임의의 전위로 해도 된다. 또한, 백 게이트 전극의 전위를 게이트 전극의 전위와 독립적으로 변화시킴으로써, 트랜지스터의 역치 전압을 변화시킬 수 있다.
전극(206) 및 전극(213)은, 모두 게이트 전극으로서 기능할 수 있다. 따라서, 절연층(207), 절연층(209), 절연층(210) 및 절연층(211)은 게이트 절연층으로서 기능할 수 있다.
또한, 전극(206) 또는 전극(213)의 한쪽을, 「게이트 전극」이라고 하는 경우, 다른 쪽을 「백 게이트 전극」이라고 하는 경우가 있다. 예를 들어, 트랜지스터(411)에 있어서, 전극(213)을 「게이트 전극」이라고 하는 경우, 전극(206)을 「백 게이트 전극」이라고 하는 경우가 있다. 또한, 전극(213)을 「게이트 전극」으로서 사용하는 경우에는, 트랜지스터(411)를 톱 게이트형 트랜지스터 중 1종이라고 생각할 수 있다. 또한, 전극(206) 및 전극(213) 중 어느 한쪽을, 「제1 게이트 전극」이라고 하고, 다른 쪽을 「제2 게이트 전극」이라고 하는 경우가 있다.
반도체층(208)을 사이에 끼워 전극(206) 및 전극(213)을 형성함으로써, 나아가서는, 전극(206) 및 전극(213)을 동일 전위로 함으로써, 반도체층(208)에 있어서 캐리어가 흐르는 영역이 막 두께 방향에 있어서 보다 커지기 때문에, 캐리어의 이동량이 증가한다. 이 결과, 트랜지스터(411)의 온 전류가 커짐과 함께, 전계 효과 이동도가 높아진다.
따라서, 트랜지스터(411)는, 점유 면적에 비하여 큰 온 전류를 갖는 트랜지스터이다. 즉, 요구되는 온 전류에 비해, 트랜지스터(411)의 점유 면적을 작게 할 수 있다.
또한, 게이트 전극과 백 게이트 전극은 도전층으로 형성되기 때문에, 트랜지스터의 외부에서 발생하는 전계가, 채널이 형성되는 반도체층에 작용하지 않도록 하는 기능(특히 정전기에 대한 정전 차폐 기능)을 갖는다.
또한, 전극(206) 및 전극(213)은, 각각이 외부로부터의 전계를 차폐하는 기능을 갖기 때문에, 기판(111)측 또는 전극(213) 상방에 발생하는 하전 입자 등의 전하가 반도체층(208)의 채널 형성 영역에 영향을 미치지 않는다. 이 결과, BT 스트레스 시험(예를 들어, 게이트에 부(-)의 전하를 인가하는 -GBT(Gate Bias-Temperature) 스트레스 시험)의 열화가 억제됨과 함께, 역치 전압의 변동을 억제할 수 있다. 또한, 이 효과는, 전극(206) 및 전극(213)이 동전위, 또는 상이한 전위인 경우에 있어서 발생한다.
또한, BT 스트레스 시험은 가속 시험의 1종이며, 장기간의 사용에 의해 일어나는 트랜지스터의 특성 변화(즉, 경년 변화)를 단시간에 평가할 수 있다. 특히, BT 스트레스 시험 전후에 있어서의 트랜지스터의 역치 전압의 변동량은, 신뢰성을 조사하기 위한 중요한 지표가 된다. BT 스트레스 시험 전후에 있어서, 역치 전압의 변동량이 적을수록, 신뢰성이 높은 트랜지스터라고 할 수 있다.
또한, 전극(206) 및 전극(213)을 갖고, 또한 전극(206) 및 전극(213)을 동일 전위로 함으로써, 역치 전압의 변동량이 저감된다. 이로 인해, 복수의 트랜지스터에 있어서의 전기 특성의 변동도 동시에 저감된다.
또한, 백 게이트 전극을 갖는 트랜지스터는, 게이트에 정(+)의 전하를 인가하는 +GBT 스트레스 시험 전후에 있어서의 역치 전압의 변동도, 백 게이트 전극을 갖지 않는 트랜지스터보다 작다.
또한, 백 게이트 전극을, 차광성을 갖는 도전막으로 형성함으로써, 백 게이트 전극측으로부터 반도체층에 광이 입사하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 반도체층의 광 열화를 방지하고, 트랜지스터의 역치 전압이 시프트하는 등의 전기 특성의 열화를 방지할 수 있다.
도 34의 (B1)에 예시하는 트랜지스터(420)는, 보텀 게이트형 트랜지스터 중 하나인 채널 보호형 트랜지스터이다. 트랜지스터(420)는, 트랜지스터(410)와 거의 같은 형태의 구조를 갖고 있지만, 절연층(209)이 반도체층(208)의 측면을 덮고 있는 점이 상이하다.
또한, 절연층(209)의 일부를 선택적으로 제거하여 형성한 개구부에 있어서, 반도체층(208)과 전극(214)이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 절연층(209)의 일부를 선택적으로 제거하여 형성한 개구부에 있어서, 반도체층(208)과 전극(215)이 전기적으로 접속되어 있다. 절연층(209)의, 채널 형성 영역과 중첩되는 영역은, 채널 보호층으로서 기능할 수 있다.
도 34의 (B2)에 도시하는 트랜지스터(421)는, 절연층(211) 위에 백 게이트 전극으로서 기능할 수 있는 전극(213)을 갖는 점이, 트랜지스터(420)와 상이하다.
절연층(209)을 형성함으로써, 전극(214) 및 전극(215)의 형성 시에 발생하는 반도체층(208)의 노출을 방지할 수 있다. 따라서, 전극(214) 및 전극(215)의 형성 시에 반도체층(208)의 박막화를 방지할 수 있다.
또한, 트랜지스터(420) 및 트랜지스터(421)는, 트랜지스터(410) 및 트랜지스터(411)보다도, 전극(214)과 전극(206) 사이의 거리와, 전극(215)과 전극(206) 사이의 거리가 길어진다. 따라서, 전극(214)과 전극(206) 사이에 발생하는 기생 용량을 작게 할 수 있다. 또한, 전극(215)과 전극(206) 사이에 발생하는 기생 용량을 작게 할 수 있다.
[톱 게이트형 트랜지스터]
도 35의 (A1)에 예시하는 트랜지스터(430)는, 톱 게이트형 트랜지스터 중 하나이다. 트랜지스터(430)는, 절연층(119) 위에 반도체층(208)을 갖고, 반도체층(208) 및 절연층(119) 위에, 반도체층(208)의 일부에 접하는 전극(214) 및 반도체층(208)의 일부에 접하는 전극(215)을 갖고, 반도체층(208), 전극(214), 및 전극(215) 위에 절연층(207)을 갖고, 절연층(207) 위에 전극(206)을 갖는다. 또한, 전극(206) 위에 절연층(210)과, 절연층(211)을 갖는다.
트랜지스터(430)는, 전극(206) 및 전극(214), 및, 전극(206) 및 전극(215)이 중첩되지 않기 때문에, 전극(206) 및 전극(214) 사이에 발생하는 기생 용량, 및, 전극(206) 및 전극(215) 사이에 발생하는 기생 용량을 작게 할 수 있다. 또한, 전극(206)을 형성한 후에, 전극(206)을 마스크로서 사용하여 불순물 원소(221)를 반도체층(208)에 도입함으로써, 반도체층(208) 중에 자기 정합(셀프 얼라인먼트)적으로 불순물 영역을 형성할 수 있다(도 35의 (A3) 참조).
또한, 불순물 원소(221)의 도입은, 이온 주입 장치, 이온 도핑 장치 또는 플라즈마 처리 장치를 사용하여 행할 수 있다.
불순물 원소(221)로서는, 예를 들어 제13족 원소 또는 제15족 원소 중 적어도 1종류의 원소를 사용할 수 있다. 또한, 반도체층(208)에 산화물 반도체를 사용하는 경우에는, 불순물 원소(221)로서, 희가스, 수소, 및 질소 중 적어도 1종류의 원소를 사용하는 것도 가능하다.
도 35의 (A2)에 도시하는 트랜지스터(431)는, 전극(213) 및 절연층(217)을 갖는 점이 트랜지스터(430)와 상이하다. 트랜지스터(431)는, 절연층(119) 위에 형성된 전극(213)을 갖고, 전극(213) 위에 형성된 절연층(217)을 갖는다. 상술한 바와 같이, 전극(213)은 백 게이트 전극으로서 기능할 수 있다. 따라서, 절연층(217)은 게이트 절연층으로서 기능할 수 있다. 절연층(217)은 절연층(205)과 같은 형태의 재료 및 방법에 의해 형성할 수 있다.
트랜지스터(411)와 같은 형태로, 트랜지스터(431)는, 점유 면적에 대하여 큰 온 전류를 갖는 트랜지스터이다. 즉, 요구되는 온 전류에 비해서, 트랜지스터(431)의 점유 면적을 작게 할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하면, 트랜지스터의 점유 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태에 의하면, 집적도가 높은 반도체 장치를 실현할 수 있다.
도 35의 (B1)과 도 35의 (B2)에 예시하는 트랜지스터(440, 441)는, 톱 게이트형 트랜지스터 중 하나이다. 트랜지스터(440, 441)는, 전극(214) 및 전극(215)을 형성한 후에 반도체층(208)을 형성하는 점이, 트랜지스터(430, 431)와 각각 상이하다. 따라서, 트랜지스터(440) 및 트랜지스터(441)에 있어서, 반도체층(208)의 일부는 전극(214) 위에 형성되고, 반도체층(208)의 다른 일부는 전극(215) 위에 형성된다.
트랜지스터(411)와 같은 형태로, 트랜지스터(441)는, 점유 면적에 비하여 큰 온 전류를 갖는 트랜지스터이다. 즉, 요구되는 온 전류에 비해서, 트랜지스터(441)의 점유 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 집적도가 높은 반도체 장치를 실현할 수 있다.
트랜지스터(440) 및 트랜지스터(441)도, 전극(206)을 형성한 후에, 전극(206)을 마스크로 사용하여 불순물 원소(221)를 반도체층(208)에 도입함으로써, 반도체층(208) 중에 자기 정합적으로 불순물 영역을 형성할 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서 개시된, 금속막, 반도체막, 무기 절연층 등 다양한 막은 스퍼터법이나 플라즈마 CVD법에 의해 형성할 수 있지만, 다른 방법, 예를 들어 열 CVD(Chemical Vapor Deposition)법에 의해 형성해도 된다. 열 CVD법의 예로서 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법이나 ALD(Atomic Layer Deposition)법을 사용해도 된다.
열 CVD법은, 플라즈마를 사용하지 않는 성막 방법 때문에, 플라즈마 대미지에 의해 결함이 생성될 일이 없다는 이점을 갖는다.
열 CVD법은, 원료 가스와 산화제를 동시에 챔버 내에 보내고, 챔버 내를 대기압 또는 감압 하로 하여, 기판 근방 또는 기판 위에서 반응시켜서 기판 위에 퇴적시킴으로써 성막을 행해도 된다.
또한, ALD법은, 챔버 내를 대기압 또는 감압 하로 하고, 반응을 위한 원료 가스가 순차적으로 챔버에 도입되며, 그 가스 도입의 순서를 반복함으로써 성막을 행해도 된다. 예를 들어, 각각의 스위칭 밸브(고속 밸브라고도 부름)를 전환해서 2종류 이상의 원료 가스를 차례로 챔버에 공급하고, 복수종의 원료 가스가 혼합되지 않도록 제1 원료 가스와 동시 또는 그 후에 불활성 가스(아르곤, 또는 질소 등) 등을 도입하고, 제2 원료 가스를 도입한다. 또한, 동시에 불활성 가스를 도입할 경우에는, 불활성 가스는 캐리어 가스가 되고, 또한 제2 원료 가스의 도입 시에도 동시에 불활성 가스를 도입해도 된다. 또한, 불활성 가스를 도입하는 대신 진공 배기에 의해 제1 원료 가스를 배출한 후, 제2 원료 가스를 도입해도 된다. 제1 원료 가스가 기판의 표면에 흡착하여 제1 박층을 성막하고, 나중에 도입되는 제2 원료 가스와 반응하여, 제2 박층이 제1 박층 위에 적층되어 박막이 형성된다. 이 가스 도입 순서를 제어하면서 원하는 두께가 될 때까지 복수회 반복함으로써, 단차 피복성이 우수한 박막을 형성할 수 있다. 박막의 두께는, 가스 도입 순서를 반복하는 횟수에 따라 조절할 수 있기 때문에, 정밀한 막 두께 조절이 가능하고, 미세한 FET를 제작하는 경우에 적합하다.
MOCVD법이나 ALD법 등의 열 CVD법은, 지금까지 기재한 실시 형태에 개시된 금속막, 반도체막, 무기 절연층 등 다양한 막을 형성할 수 있고, 예를 들어 In-Ga-Zn-O막을 성막하는 경우에는, 트리메틸인듐(In(CH3)3), 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3) 및 디메틸아연(Zn(CH3)2)을 사용한다. 또한, 이들의 조합에 한정되지 않고, 트리메틸갈륨 대신에 트리에틸갈륨(Ga(C2H5)3)을 사용할 수도 있고, 디메틸 아연 대신에 디에틸 아연(Zn(C2H5)2)을 사용할 수도 있다.
예를 들어, ALD를 이용하는 성막 장치에 의해 산화 하프늄막을 형성하는 경우에는, 용매와 하프늄 전구체 화합물을 포함하는 액체(하프늄알콕시드나, 테트라키스디메틸아미드하프늄(TDMAH, Hf[N(CH3)2]4) 등의 하프늄아미드)를 기화시킨 원료 가스와, 산화제로서 오존(O3)의 2종류의 가스를 사용한다. 또한, 다른 재료로서는 테트라키스(에틸메틸아미드)하프늄 등이 있다.
예를 들어, ALD를 이용하는 성막 장치에 의해 산화 알루미늄막을 형성하는 경우에는, 용매와 알루미늄 전구체 화합물을 포함하는 액체(트리메틸알루미늄(TMA, Al(CH3)3) 등)를 기화시킨 원료 가스와, 산화제로서 H2O의 2종류의 가스를 사용한다. 또한, 다른 재료로서는, 트리스(디메틸아미드)알루미늄, 트리이소부틸알루미늄, 알루미늄트리스(2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이트) 등이 있다.
예를 들어, ALD를 이용하는 성막 장치에 의해 산화 실리콘막을 형성하는 경우에는, 헥사클로로디실란을 피성막면에 흡착시켜, 산화성 가스(O2, 일산화 이질소)의 라디칼을 공급하여 흡착물과 반응시킨다.
예를 들어, ALD를 이용하는 성막 장치에 의해 텅스텐막을 성막하는 경우에는, WF6 가스와 B2H6 가스를 순차 반복 도입하여 초기 텅스텐막을 형성하고, 그 후, WF6 가스와 H2 가스를 순차 반복 도입하여 텅스텐막을 형성한다. 또한, B2H6 가스 대신에 SiH4 가스를 사용해도 된다.
예를 들어, ALD를 이용하는 성막 장치에 의해 산화물 반도체막, 예를 들어 In-Ga-Zn-O막을 성막하는 경우에는, In(CH3)3 가스와 O3 가스를 순차 반복 도입하여 In-O층을 형성하고, 그 후, Ga(CH3)3 가스와 O3 가스를 순차 반복 도입하여 GaO층을 형성하고, 또한 그 후 Zn(CH3)2 가스와 O3 가스를 순차 반복 도입하여 ZnO층을 형성한다. 또한, 이들 층의 순서는 이 예에 한정되지 않는다. 또한, 이들 가스를 사용하여 In-Ga-O층이나 In-Zn-O층, Ga-Zn-O층 등의 혼합 산화물층을 형성해도 된다. 또한, O3 가스 대신에 Ar 등의 불활성 가스로 물을 버블링하여 얻어진 H2O 가스를 사용해도 되지만, H를 포함하지 않는 O3 가스를 사용하는 편이 바람직하다. 또한, In(CH3)3 가스 대신에 In(C2H5)3 가스를 사용해도 된다. 또한, Ga(CH3)3 가스 대신에 Ga(C2H5)3 가스를 사용해도 된다. 또한, Zn(CH3)2 가스를 사용해도 된다.
본 실시 형태는, 다른 실시 형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
(실시 형태 8)
본 실시 형태에서는, 본 발명의 일 형태에 관한 표시 장치를 사용한 표시 모듈에 대해서, 도 36을 사용하여 설명을 행한다.
도 36에 도시하는 표시 모듈(8000)은, 상부 커버(8001)와 하부 커버(8002)의 사이에, FPC(8003)에 접속된 터치 센서(8004), FPC(8005)에 접속된 셀(8006), 백라이트 유닛(8007), 프레임(8009), 프린트 기판(8010), 배터리(8011)를 갖는다. 또한, 상부 커버(8001), 하부 커버(8002), 백라이트 유닛(8007), 프레임(8009), 프린트 기판(8010), 배터리(8011), 터치 센서(8004) 등 중 적어도 하나를 갖지 않는 경우도 있다.
본 발명의 일 형태에 관한 표시 장치는, 예를 들어 셀(8006)에 사용할 수 있다.
상부 커버(8001) 및 하부 커버(8002)는, 터치 센서(8004) 및 셀(8006)의 사이즈에 맞추어, 형상이나 치수를 적절히 변경할 수 있다.
터치 센서(8004)는, 저항막 방식 또는 정전 용량 방식의 터치 센서를 셀(8006)에 중첩하여 사용할 수 있다. 또한, 셀(8006)의 대향 기판(밀봉 기판)에, 터치 센서 기능을 갖게 하도록 하는 것도 가능하다. 또는, 셀(8006)의 각 화소 내에 광 센서를 설치하여, 광학식 터치 센서로 하는 것도 가능하다. 또는, 셀(8006)의 각 화소 내에 터치 센서용 전극을 형성하여, 용량 방식의 터치 센서로 하는 것도 가능하다.
백라이트 유닛(8007)은 광원(8008)을 갖는다. 광원(8008)을 백라이트 유닛(8007)의 단부에 설치하고, 광 확산판을 사용하는 구성으로 해도 된다. 또한, 셀(8006)로서, 발광 소자 등을 갖는 표시 장치를 사용하는 경우에는, 백라이트 유닛(8007)을 설치하지 않아도 된다.
프레임(8009)은, 셀(8006)의 보호 기능 외에, 프린트 기판(8010)의 동작에 의해 발생하는 전자파를 차단하기 위한 전자 실드로서의 기능을 가져도 된다. 또한 프레임(8009)은 방열판으로서의 기능을 갖고 있어도 된다.
프린트 기판(8010)은, 전원 회로, 비디오 신호 및 클럭 신호를 출력하기 위한 신호 처리 회로를 갖는다. 전원 회로에 전력을 공급하는 전원으로서는, 외부 전원이어도 되고, 별도 설치한 배터리(8011)에 의한 전원이어도 된다. 외부 전원을 사용하는 경우에는, 배터리(8011)를 갖지 않아도 된다.
또한, 표시 모듈(8000)에는, 편광판, 위상차판, 프리즘 시트 등의 부재를 추가하여 설치해도 된다.
본 실시 형태는, 다른 실시 형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
(실시 형태 9)
본 실시 형태에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치가 적용된 전자 기기나 조명 장치의 예에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 일 형태에 관한 표시 장치를 사용한 전자 기기로서, 텔레비전, 모니터 등의 표시 장치, 조명 장치, 탁상식 또는 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 워드프로세서, DVD(Digital Versatile Disc) 등의 기록 매체에 기억된 정지 화상 또는 동화상을 재생하는 화상 재생 장치, 휴대용 CD 플레이어, 라디오, 테이프 레코더, 헤드폰 스테레오, 스테레오, 탁상 시계, 벽걸이 시계, 무선 전화 단말기, 트랜시버, 휴대 전화, 자동차 전화, 휴대형 게임기, 태블릿형 단말기, 파칭코기 등의 대형 게임기, 전자계산기, 휴대 정보 단말기, 전자 수첩, 전자 서적 단말기, 전자 번역기, 음성 입력 기기, 비디오 카메라, 디지털 스틸 카메라, 전기 면도기, 전자레인지 등의 고주파 가열 장치, 전기 밥솥, 전기 세탁기, 전기 청소기, 온수기, 선풍기, 모발 건조기, 에어 컨디셔너, 가습기, 제습기 등의 공조 설비, 식기 세척기, 식기 건조기, 의류 건조기, 이불 건조기, 전기 냉장고, 전기 냉동고, 전기 냉동 냉장고, DNA 보존용 냉동고, 손전등, 체인 톱 등의 공구, 연기 감지기, 투석 장치 등의 의료 기기 등을 들 수 있다. 또한, 유도등, 신호기, 벨트 컨베이어, 엘리베이터, 에스컬레이터, 산업용 로봇, 전력 저장 시스템, 전력의 평준화나 스마트 그리드를 위한 축전 장치 등의 산업 기기를 들 수 있다. 또한, 축전체로부터의 전력을 사용한 전동기에 의해 추진하는 이동체 등도, 전자 기기의 범주에 포함되는 것으로 한다. 상기 이동체로서, 예를 들어 전기 자동차(EV), 내연 기관과 전동기를 겸비한 하이브리드 차(HEV), 플러그인 하이브리드 차(PHEV), 이들 타이어 차륜을 무한궤도로 바꾼 장궤 차량, 전동 전기 자전거를 포함하는 원동기 장치 자전거, 오토바이, 전동 휠체어, 골프용 카트, 소형 또는 대형 선박, 잠수함, 헬리콥터, 항공기, 로켓, 인공위성, 우주 탐사기나 혹성 탐사기, 우주선 등을 들 수 있다.
특히, 유연한 형상을 구비하는 표시 장치를 적용한 전자 기기로서, 예를 들어 텔레비전 장치(텔레비전, 또는 텔레비전 수신기라고도 함), 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 포토 프레임, 휴대 전화기(휴대 전화, 휴대 전화 장치라고도 함), 휴대형 게임기, 휴대 정보 단말기, 음향 재생 장치, 파칭코기 등의 대형 게임기 등을 들 수 있다.
또한, 조명 장치나 표시 장치를, 가옥이나 빌딩의 내벽 또는 외벽이나, 자동차의 내장 또는 외장의 곡면을 따라 내장하는 것도 가능하다.
도 37의 (A)는 휴대 전화기의 일례를 도시하고 있다. 휴대 전화기(7400)는, 하우징(7401)에 내장된 표시부(7402) 외에, 조작 버튼(7403), 외부 접속 포트(7404), 스피커(7405), 마이크(7406) 등을 구비하고 있다. 또한, 휴대 전화기(7400)는, 표시 장치를 표시부(7402)에 사용함으로써 제작된다.
도 37의 (A)에 도시하는 휴대 전화기(7400)는, 표시부(7402)를 손가락 등으로 접촉함으로써, 정보를 입력할 수 있다. 또한, 전화를 걸거나, 또는 문자를 입력하는 등의 모든 조작은, 표시부(7402)를 손가락 등으로 접촉함으로써 행할 수 있다.
또한 조작 버튼(7403)의 조작에 의해, 전원의 ON, OFF나, 표시부(7402)에 표시되는 화상의 종류를 전환할 수 있다. 예를 들어, 메일 작성 화면으로부터, 메인 메뉴 화면으로 전환할 수 있다.
여기서, 표시부(7402)에는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치가 내장되어 있다. 따라서, 만곡된 표시부를 구비하고, 또한 신뢰성이 높은 휴대 전화기로 할 수 있다.
도 37의 (B)는 손목 밴드형 표시 장치의 일례를 도시하고 있다. 휴대 표시 장치(7100)는 하우징(7101), 표시부(7102), 조작 버튼(7103) 및 송수신 장치(7104)를 구비한다.
휴대 표시 장치(7100)는, 송수신 장치(7104)에 의해 영상 신호를 수신 가능하고, 수신한 영상을 표시부(7102)에 표시할 수 있다. 또한, 음성 신호를 다른 수신기기에 송신할 수도 있다.
또한, 조작 버튼(7103)에 의해, 전원의 ON, OFF 동작이나 표시하는 영상의 전환 또는 음성의 볼륨 조정 등을 행할 수 있다.
여기서, 표시부(7102)에는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치가 내장되어 있다. 따라서, 만곡된 표시부를 구비하고, 또한 신뢰성이 높은 휴대 표시 장치로 할 수 있다.
도 37의 (C) 내지 도 37의 (E)는, 조명 장치의 일례를 도시하고 있다. 조명 장치(7200), 조명 장치(7210), 조명 장치(7220)는 각각, 조작 스위치(7203)를 구비하는 받침대부(7201)와, 받침대부(7201)에 지지되는 발광부를 갖는다.
도 37의 (C)에 도시하는 조명 장치(7200)는, 물결 형상의 발광면을 갖는 발광부(7202)를 구비한다. 따라서 디자인성이 높은 조명 장치로 되어 있다.
도 37의 (D)에 도시하는 조명 장치(7210)가 구비하는 발광부(7212)는, 볼록 형상으로 만곡된 2개의 발광부가 대칭적으로 배치된 구성으로 되어 있다. 따라서 조명 장치(7210)를 중심으로 전방위를 비출 수 있다.
도 37의 (E)에 도시하는 조명 장치(7220)는, 오목 형상으로 만곡된 발광부(7222)를 구비한다. 따라서, 발광부(7222)로부터의 발광을, 조명 장치(7220)의 전방면에 집광되기 때문에, 특정한 범위를 밝게 비출 경우에 적합하다.
또한, 조명 장치(7200), 조명 장치(7210) 및 조명 장치(7220)가 구비하는 각각의 발광부는 가요성을 갖고 있기 때문에, 당해 발광부를 가소성의 부재나 가동 프레임 등의 부재로 고정하고, 용도에 맞게 발광부의 발광면을 자유롭게 만곡 가능한 구성으로 해도 된다.
여기서, 조명 장치(7200), 조명 장치(7210) 및 조명 장치(7220)가 구비하는 각각의 발광부에는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치가 내장되어 있다. 따라서, 발광부를 임의의 형상으로 만곡 또는 굴곡 가능하고, 또한 신뢰성이 높은 조명 장치로 할 수 있다.
도 38의 (A)에, 휴대형 표시 장치의 일례를 도시한다. 표시 장치(7300)는 하우징(7301), 표시부(7302), 조작 버튼(7303), 인출 부재(7304), 제어부(7305)를 구비한다.
표시 장치(7300)는, 통 형상의 하우징(7301) 내에 롤 형상으로 감긴 유연한 표시부(7302)를 구비한다.
또한, 표시 장치(7300)는 제어부(7305)에 의해 영상 신호를 수신 가능하고, 수신한 영상을 표시부(7302)에 표시할 수 있다. 또한, 제어부(7305)에는 축전 장치를 구비한다. 또한, 제어부(7305)에 커넥터를 구비하고, 영상 신호나 전력을 직접 공급하는 구성으로 해도 된다.
또한, 조작 버튼(7303)에 의해, 전원의 ON, OFF 동작이나 표시하는 영상의 전환 등을 행할 수 있다.
도 38의 (B)에, 표시부(7302)를 인출 부재(7304)에 의해 인출한 상태를 도시한다. 이 상태에서 표시부(7302)에 영상을 표시할 수 있다. 또한, 하우징(7301)의 표면에 배치된 조작 버튼(7303)에 의해, 한손으로 용이하게 조작할 수 있다.
또한, 표시부(7302)를 인출했을 때 표시부(7302)가 만곡되지 않도록, 표시부(7302)의 단부에 보강을 위한 프레임을 설치하고 있어도 된다.
또한, 이 구성 이외에, 하우징에 스피커를 설치하고, 영상 신호와 함께 수신한 음성 신호에 의해 음성을 출력하는 구성으로 해도 된다.
표시부(7302)에는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치가 내장되어 있다. 따라서, 표시부(7302)는 유연하고 또한 신뢰성이 높은 표시 장치이기 때문에, 표시 장치(7300)는 경량이며 또한 신뢰성이 높은 표시 장치로 할 수 있다.
도 39의 (A) 및 도 39의 (B)는, 2단 폴딩 가능한 태블릿형 단말기(9600)를 예시하고 있다. 도 39의 (A)는, 태블릿형 단말기(9600)를 개방한 상태이며, 태블릿형 단말기(9600)는, 하우징(9630), 표시부(9631), 표시 모드 전환 스위치(9626), 전원 스위치(9627), 전력 절약 모드 전환 스위치(9625), 고정구(9629), 조작 스위치(9628)를 갖는다.
하우징(9630)은, 하우징(9630a)과 하우징(9630b)을 갖고, 하우징(9630a)과 하우징(9630b)은, 힌지부(9639)에 의해 결합되어 있다. 또한, 하우징(9630)은, 힌지부(9639)에 의해 2단 폴딩 가능하게 되어 있다.
또한, 표시부(9631)는, 하우징(9630a), 하우징(9630b), 및 힌지부(9639) 위에 형성되어 있다. 표시부(9631)에 본 명세서 등에 개시한 표시 장치를 사용함으로써, 표시부(9631)의 굴곡이 가능하고, 신뢰성이 높은 태블릿형 단말기로 하는 것이 가능하게 된다.
표시부(9631)는, 일부를 터치 센서의 영역(9632)으로 할 수 있고, 표시된 조작 키(9638)에 접촉함으로써 데이터 입력을 할 수 있다. 또한, 표시부(9631)는, 예를 들어 절반의 영역이 표시만의 기능을 갖는 구성으로 하고, 나머지 절반의 영역을 터치 센서의 기능을 갖는 구성으로 할 수 있다. 또한, 표시부(9631) 전체의 영역이 터치 센서의 기능을 갖는 구성으로 해도 된다. 예를 들어, 표시부(9631)의 전체면에 키보드 버튼을 표시시켜, 데이터 입력 단말기로 할 수도 있다.
또한, 표시 모드 전환 스위치(9626)는, 세로 표시 또는 가로 표시 등의 표시 방향을 전환하고, 흑백 표시나 컬러 표시의 전환 등을 선택할 수 있다. 전력 절약 모드 전환 스위치(9625)는, 태블릿형 단말기에 내장되어 있는 광 센서로 검출되는 사용 시의 외광 광량에 따라 표시의 휘도를 최적인 것으로 할 수 있다. 태블릿형 단말기는 광 센서뿐만 아니라, 자이로, 가속도 센서 등의 기울기를 검출하는 센서 등의 다른 검출 장치를 내장시켜도 된다.
도 39의 (B)는 태블릿형 단말기(9600)를 폐쇄한 상태이며, 태블릿형 단말기(9600)는 하우징(9630), 태양 전지(9633), 충방전 제어 회로(9634)를 갖는다. 또한, 도 39의 (B)에서는 충방전 제어 회로(9634)의 일례로서 배터리(9635), DCDC 컨버터(9636)를 갖는 구성에 대하여 도시하고 있다.
표시부(9631)에 본 명세서 등에 개시한 표시 장치를 사용함으로써, 표시부(9631)를 절곡할 수 있다. 예를 들어, 태블릿형 단말기(9600)는 2단 폴딩 가능하기 때문에, 미사용 시에 하우징(9630)을 폐쇄한 상태로 할 수 있다. 따라서, 가반 성이 우수하고, 또한 하우징(9630)을 닫음으로써 표시부(9631)를 보호할 수 있기 때문에, 내구성이 우수하며, 장기 사용의 관점에서도 신뢰성이 우수한 태블릿형 단말기로 할 수 있다.
또한, 이 밖에도 도 39의 (A) 및 도 39의 (B)에 도시한 태블릿형 단말기는, 다양한 정보(정지 화상, 동화상, 텍스트 화상 등)를 표시하는 기능, 캘린더, 일자 또는 시각 등을 표시부에 표시하는 기능, 표시부에 표시한 정보를 터치 입력 조작 또는 편집하는 터치 입력 기능, 다양한 소프트웨어(프로그램)에 의해 처리를 제어하는 기능 등을 가질 수 있다.
태블릿형 단말기의 표면에 장착된 태양 전지(9633)에 의해, 전력을 터치 센서, 표시부, 또는 영상 신호 처리부 등에 공급할 수 있다. 또한, 태양 전지(9633)는, 하우징(9630)의 편면 또는 양면에 설치할 수 있고, 배터리(9635)의 충전을 효율적으로 행하는 구성으로 할 수 있기 때문에 적합하다. 또한 배터리(9635)로서는, 리튬 이온 전지를 사용하면, 소형화가 도모되는 등의 이점이 있다.
또한, 도 39의 (B)에 도시하는 충방전 제어 회로(9634)의 구성 및 동작에 대하여 도 39의 (C)에 블록도를 도시하여 설명한다. 도 39의 (C)에는, 태양 전지(9633), 배터리(9635), DCDC 컨버터(9636), 컨버터(9637), 스위치 SW1 내지 SW3, 표시부(9631)에 대하여 도시하고 있고, 배터리(9635), DCDC 컨버터(9636), 컨버터(9637), 스위치 SW1 내지 SW3이, 도 39의 (B)에 도시하는 충방전 제어 회로(9634)에 대응하는 지점이 된다.
우선 외광을 사용하여 태양 전지(9633)에 의해 발전이 되는 경우의 동작예에 대하여 설명한다. 태양 전지에서 발전된 전력은, 배터리(9635)를 충전하기 위한 전압이 되도록 DCDC 컨버터(9636)로 승압 또는 강압이 이루어진다. 그리고, 표시부(9631)의 동작에 태양 전지(9633)로부터의 전력이 사용될 때에는 스위치 SW1을 온으로 하고, 컨버터(9637)로 표시부(9631)에 필요한 전압에 승압 또는 강압을 하게 된다. 또한, 표시부(9631)에서의 표시를 행하지 않을 때에는, SW1을 오프로 하고, SW2를 온으로 하여 배터리(9635)의 충전을 행하는 구성으로 하면 된다.
또한 태양 전지(9633)에 대해서는, 발전 수단의 일례로서 나타냈지만, 특별히 한정되지 않고, 압전 소자(피에조 소자)나 열전 변환 소자(페르티에 소자) 등의 다른 발전 수단에 의한 배터리(9635)의 충전을 행하는 구성이어도 된다. 예를 들어, 무선(비접촉)으로 전력을 송수신하여 충전하는 무접점 전력 전송 모듈이나, 또 다른 충전 수단을 조합하여 행하는 구성으로 해도 된다.
도 40 및 도 41에 도시하는 전자 기기(7700)는, 절곡할 수 있는 상기 실시 형태에 개시한 표시 장치를 사용한 표시부(7702)를 갖고 있다. 도 40의 (A)는, 표시부(7702)를 개방한 상태의 평면도를 도시하고 있다. 또한, 전자 기기(7700)의 단면도를 도 40의 (B)에 도시하고 있으며, 축전 장치(7704)가 내부에 설치되어 있다. 또한, 표시부(7702)를 개방한 상태의 외관 사시도가 도 41의 (A)에 상당한다.
또한, 절곡하기 위한 힌지(7701), 힌지(7703)가 설치되어 있고, 표시부(7702)는 플라스틱 기판 위에 유기 EL 소자를 갖는 액티브 매트릭스형 표시 장치이며, 플렉시블 표시 패널이다. 예를 들어, 산화물 반도체층을 갖는 트랜지스터를 갖고, 그 트랜지스터와 유기 EL 소자가 전기적으로 접속하여, 트랜지스터 및 유기 EL 소자는, 2매의 플라스틱 기판 사이에 배치되어 있다. 도 40 및 도 41에 도시하는 전자 기기는, 힌지(7701), 힌지(7703)가 설치되어 있는 부분에서 절곡됨으로써 소형화할 수 있는 전자 기기(7700)의 일례이다.
또한, 절곡한 상태의 단면도가 도 40의 (C)이며, 그 외관 사시도가 도 41의 (B)에 상당한다. 2개의 힌지(7701, 7703)를 사용해서 2군데를 절곡하는 예를 나타냈지만 특별히 한정되지 않고, 표시부(7702)의 사이즈를 크게 하여 힌지를 증가시킴으로써 3군데 이상 절곡하는 전자 기기로 해도 된다. 또한, 하나의 힌지를 사용해서 1군데를 절곡하는 전자 기기로 해도 된다.
또한, 전자 기기(7700)의 하우징 재료(실리콘 고무나 플라스틱 재료)를 선정하여, 유연한 하우징으로 하고, 내부에 설치된 축전 장치(7704)에 구부릴 수 있는 축전 장치를 사용함으로써, 전자 기기(7700)의 전체 또는 일부를 구부릴 수도 있다. 본 발명의 일 형태에 의해, 가반성이 우수한 전자 기기를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 구비하고 있으면, 상기에서 나타낸 전자 기기나 조명 장치에 특별히 한정되지 않는 것은 물론이다.
본 실시 형태는, 다른 실시 형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
(실시 형태 10)
본 실시 형태에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 제작하기 위한 박리 장치에 대하여 도 42를 사용하여 설명한다.
플렉시블 디바이스를 양산하는 경우에 있어서, 대면적의 지지 기판을 사용하여 기능 소자나 회로를 형성하고, 당해 지지 기판으로부터 자동으로 박리함으로써, 작업 시간의 단축, 또는 제품의 제조 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 제품의 제조 비용을 저감할 수 있다.
기능 소자나 회로를 포함하는 피박리층을 지지 기판으로부터 박리할 때, 박리 전에 미리 피박리층에 캐리어 테이프를 부착하고, 캐리어 테이프를 인장한다. 그리고 박리 후에 캐리어 테이프는 불필요해지므로, 캐리어 테이프를 떼어낸다.
여기서, 캐리어 테이프에 인장하는 힘이나, 떼어내는 힘이 가해질 때, 캐리어 테이프의 속도나 캐리어 테이프의 송출 방향 등에 따라, 박리 불량이나, 기능 소자나 회로에 대한 크랙의 발생이 일어날 우려가 있다.
캐리어 테이프에 가해지는 힘, 캐리어 테이프의 속도, 캐리어 테이프를 송출하는 방향이 조절된 박리 장치를 사용하여, 캐리어 테이프의 부착 공정 또는 캐리어 테이프의 박리 공정을 자동화한다. 본 실시 형태에서는, 이들 공정을 자동화할 수 있는 박리 장치의 일례에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에서 설명하는 박리 장치는, 가공 부재를 제1 부재와 제2 부재로 분리할 수 있다. 박리 장치는, 볼록면을 갖는 구조체, 지지체 공급 유닛, 지지체 유지 유닛 및 세정 유닛을 갖는다. 구조체는, 지지체 공급 유닛과 지지체 보유 지지 유닛의 사이에 위치한다. 세정 유닛은, 구조체와 지지체 보유 지지 유닛의 사이에 위치한다. 지지체 공급 유닛은, 시트형 지지체를 풀어낼 수 있다. 지지체 공급 유닛은, 한 쌍의 장력 부여 기구의 한쪽을 갖는다. 지지체 보유 지지 유닛은, 한 쌍의 장력 부여 기구의 다른 쪽을 갖는다. 한 쌍의 장력 부여 기구는, 지지체에 장력을 가할 수 있다. 구조체는, 지지체의 이송 방향을 볼록면을 따라 바꿈으로써, 가공 부재를 제1 부재와 제2 부재로 분리할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 가공 부재(70)로부터 제1 부재(71)를 박리함으로써, 제1 부재(71)와 제2 부재(72)를 분리하는 예를 나타낸다. 또한, 가공 부재(70)로부터 제2 부재(72)를 박리함으로써, 제1 부재(71)와 제2 부재(72)를 분리해도 된다.
가공 부재(70)는 시트형이며, 시트형의 제1 부재(71) 및 시트형의 제2 부재(72)를 포함한다. 제1 부재(71) 및 제2 부재(72)는, 각각 단층이어도 적층이어도 된다. 가공 부재(70)는 박리의 기점이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 제1 부재(71)와 제2 부재(72)의 계면에서 박리를 하는 것이 용이해진다. 제1 부재(71)는, 예를 들어 회로, 기능 소자, 및 기능층 등 중 적어도 하나를 포함한다. 예를 들어, 표시 장치의 화소 회로, 화소의 구동 회로, 표시 소자, 컬러 필터 또는 방습막 등 중 적어도 하나를 포함하는 구성을 적용할 수 있다.
도 42에 도시하는 박리 장치는, 복수의 반송 롤러(반송 롤러(643, 644, 645) 등), 테이프 릴(602), 제1 권취 릴(603), 제1 가압 롤러(606) 및 세정 유닛(690)을 갖는다.
테이프 릴(602)은, 지지체 공급 유닛의 일례이다. 테이프 릴(602)은, 롤 시트형의 지지체(601)를 풀어낼 수 있다. 지지체(601)를 풀어내는 속도는 가변인 것이 바람직하다. 예를 들어, 당해 속도를 비교적 느리게 함으로써, 가공 부재의 박리 불량이나, 박리한 부재에 있어서의 크랙의 발생을 억제할 수 있다.
지지체 공급 유닛은, 지지체(601)를 간헐적으로, 또는 연속적으로 풀어낼 수 있다. 공정 중에 지지체(601)의 풀어냄을 휴지할 필요가 없는 경우에는, 지지체(601)를 연속적으로 풀어내는 것이 바람직하다. 지지체(601)를 연속적으로 풀어내면, 균일한 속도, 균일한 힘으로 박리를 행할 수 있다. 또한, 박리 공정에 있어서는, 박리의 진행이 도중에 정지되는 일 없이 연속되는 것이 바람직하고, 등속으로 박리를 진행시키는 것이 보다 바람직하다. 박리의 진행을 도중에 정지하고 다시 당해 영역으로부터 박리를 시작하면, 박리의 진행이 연속되었을 경우와는 상이하게, 당해 영역에 변형 등이 발생한다. 그로 인해, 당해 영역의 미세 구조의 변화나, 당해 영역에 있는 전자 디바이스 등의 특성 변화가 일어나, 예를 들어 표시 장치 등에서는, 그 영향이 표시에 드러나는 경우가 있다.
지지체(601)로서, 유기 수지, 금속, 합금, 또는 유리 등을 사용한 시트형 필름을 사용할 수 있다.
지지체(601)는, 캐리어 테이프 등, 제작하는 장치(예를 들어 플렉시블 디바이스)를 구성하지 않는 부재여도 된다. 또한, 지지체(601)는, 가요성 기판 등, 제작하는 장치를 제1 부재(71)와 함께 구성하는 부재여도 된다.
제1 권취 릴(603)은 지지체 보유 지지 유닛의 일례이다. 제1 권취 릴(603)은 지지체(601)를 권취할 수 있다. 지지체 보유 지지 유닛은, 지지체(601)를 권취하는 구성, 지지체(601) 및 제1 부재(71)를 권취하는 구성, 또는 지지체(601)의 단부를 보유 지지하는 구성 등으로 할 수 있다.
테이프 릴(602)은, 한 쌍의 장력 부여 기구의 한쪽을 갖는다. 제1 권취 릴(603)은, 한 쌍의 장력 부여 기구의 다른 쪽을 갖는다. 한 쌍의 장력 부여 기구는, 지지체(601)에 장력을 가할 수 있다.
복수의 반송 롤러는, 반송 기구의 일례이다. 복수의 반송 롤러는, 가공 부재(70)를 반송할 수 있다. 가공 부재(70)를 반송하는 기구는, 반송 롤러에 한정되지 않고, 벨트 컨베이어, 또는 반송 로봇 등의, 다른 반송 기구를 사용해도 된다. 또한, 반송 기구 위의 스테이지에, 가공 부재(70)를 배치해도 된다.
반송 롤러(643), 반송 롤러(644), 및 반송 롤러(645)는, 복수로 배열된 반송 롤러 중 하나이며, 소정의 간격으로 설치되고, 가공 부재(70)(또는 제2 부재(72))의 송출 방향(실선 화살표로 나타내는 우회전하는 방향)으로 회전 구동된다. 복수로 배열된 반송 롤러는, 각각 도시하지 않은 구동부(모터 등)에 의해 회전 구동된다.
제1 가압 롤러(606)는 볼록면을 갖는 구조체의 일례이다. 제1 가압 롤러(606)는, 도시하지 않는 구동부(모터 등)에 의해 회전 구동된다.
제1 가압 롤러(606)가 회전함으로써, 가공 부재(70)에 제1 부재(71)를 떼어내는 힘이 가해져, 제1 부재(71)가 박리된다. 이때, 가공 부재(70)에 박리의 기점이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 제1 부재(71)는, 박리의 기점으로부터 박리되기 시작한다. 그리고, 가공 부재(70)는 제1 부재(71)와 제2 부재(72)로 분리된다.
가공 부재(70)로부터 제1 부재(71)를 떼어내는 기구는, 제1 가압 롤러(606)에 한정되지 않고, 볼록면(볼록 곡면, 볼록 형상의 곡면이라고도 할 수 있음)을 갖는 구조체이면 된다. 예를 들어, 원통형(원기둥형, 직원기둥형, 타원기둥형, 포물기둥형 등도 포함), 구형 등의 구조물이면 된다. 예를 들어, 드럼형 롤러 등의 롤러를 사용할 수 있다. 구조체의 형상의 일례로서, 저면이 곡선으로 구성되는 기둥체(저면이 정원인 원기둥이나, 저면이 타원인 타원기둥 등)나, 저면이 직선 및 곡선으로 구성되는 기둥체(저면이 반원, 반타원인 기둥체 등)를 들 수 있다. 구조체의 형상이 이들 기둥체 중 어느 하나일 때, 볼록면은 당해 기둥체의 곡면 부분에 닿는다.
볼록면을 갖는 구조체의 재질로서는, 금속, 합금, 유기 수지, 고무 등을 들 수 있다. 볼록면을 갖는 구조체는 내부에 공간이나 공동을 가져도 된다. 고무로서는, 천연 고무, 우레탄 고무, 니트릴 고무, 네오프렌 고무 등을 들 수 있다. 고무를 사용하는 경우에는, 마찰이나 박리에 의한 대전이 발생하기 어려운 재료를 사용하거나, 또는 정전기를 방지하는 대책을 행하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 42에 도시하는 제1 가압 롤러(606)는, 고무 또는 유기 수지를 사용한 중공의 원통(606a)과, 원통(606a)의 내측에 위치하는, 금속 또는 합금을 사용한 원기둥(606b)을 갖는다.
볼록면을 갖는 구조체가 갖는 볼록면의 곡률 반경은, 예를 들어 0.5㎜ 이상 3000㎜ 이하로 할 수 있다. 예를 들어, 필름을 박리하는 경우, 볼록면의 곡률 반경을 0.5㎜ 이상 1000㎜ 이하로 해도 되고, 구체예로서는 150㎜, 225㎜, 또는 300㎜ 등을 들 수 있다. 이러한 볼록면을 갖는 구조체로서는, 예를 들어 직경 300㎜, 450㎜, 또는 600㎜의 롤러 등을 들 수 있다. 또한, 가공 부재의 두께나 크기에 따라, 볼록면의 곡률 반경의 바람직한 범위는 변화한다.
또한, 볼록면의 곡률 반경이 너무 작으면, 볼록면에서 떼어내진 제1 부재(71)에 포함되는 소자가 깨지는 경우가 있다. 따라서, 볼록면의 곡률 반경은 0.5㎜ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 볼록면의 곡률 반경이 크면, 유리, 사파이어, 석영, 실리콘 등의 가요성이 낮고, 강성이 높은 기판을 볼록면에서 떼어낼 수 있다. 따라서, 볼록면의 곡률 반경은, 예를 들어, 300㎜ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 볼록면의 곡률 반경이 크면, 박리 장치가 대형화되어 버려, 설치 장소 등에 제한이 가해지는 경우가 있다. 따라서, 볼록면의 곡률 반경은, 예를 들어 3000㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1000㎜ 이하인 것이 보다 바람직하고, 500㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 볼록면의 곡률 반경이 클수록, 제1 가압 롤러(606)가 지지체(601)를 접는 각도를 크게 하기 쉬워져 바람직하다. 따라서, 볼록면의 곡률 반경은, 예를 들어 300㎜ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 제1 가압 롤러(606)의 회전 속도는 가변인 것이 바람직하다. 제1 가압 롤러(606)의 회전 속도를 제어함으로써, 박리의 수율을 보다 높일 수 있다.
제1 가압 롤러(606)나 복수의 반송 롤러는, 적어도 일 방향(예를 들어, 상하, 좌우, 또는 전후 등)으로 이동 가능해도 된다. 제1 가압 롤러(606)의 볼록면과 반송 롤러의 지지면 사이의 거리가 가변이면, 다양한 두께의 가공 부재의 박리를 행할 수 있기 때문에 바람직하다.
도 42에서는, 제1 가압 롤러(606)가 지지체(601)를 접는 각도가 예각인 예를 나타내지만, 본 발명의 일 형태는 이것에 한정되지 않는다.
또한, 제2 부재(72)와 분리된 제1 부재(71)에는, 휨, 변형이 발생하는 경우가 있다. 휨, 변형이 발생한 제1 부재(71)는, 로봇에 의한 반송, 전달이 어렵다. 본 발명의 일 형태에서는, 제1 부재(71)가 지지체(601)에 부착되어 있으므로, 제1 부재(71)의 반송이 용이해져서 바람직하다.
세정 유닛(690)은, 제1 부재(71)의 표면을 세정하는 기능을 갖는다. 세정 유닛(690)은, 노즐(691) 및 배기 기구(694)를 갖는다. 노즐(691)로부터 제1 부재(71)의 표면에 승화성이 높은 미립자(692) 및 건조 공기(693)를 분사함으로써, 제1 부재(71) 위의 이물이나 제거해야 할 유기막 등을 제거할 수 있다. 제1 부재(71) 위로부터 제거된 물체는, 승화된 미립자(692) 및 건조 공기(693)와 함께 배기 기구(694)에 의해 회수된다.
또한, 세정 유닛(690) 내에 이오나이저를 설치해도 된다. 또한, 미립자(692)가 제1 부재(71)에 충돌한 후에 승화하도록 세정 유닛(690) 내의 온도를 조절해도 된다. 구체적으로는, 세정 유닛(690) 내에 히터 등의 온도 조절 기구를 설치해도 된다. 또한, 건조 공기(693)의 온도를 조절해도 된다.
예를 들어, 제1 부재(71) 및 제2 부재(72)를, 각각 실시 형태 3에서 설명하는 제1 부재(171), 제2 부재(172)로 할 수 있다. 제1 가압 롤러(606)에 의해 표시 장치(100)로부터 제2 부재(172)가 박리되고, 제1 부재(171)의 표면에 있어서 분리층(110a)이 노출된다. 그 후, 세정 유닛(690)에 의해 분리층(110a)을 제거할 수 있다.
도 42에 도시하는 박리 장치는, 방향 전환 롤러(604), 제2 가압 롤러(605), 롤러(607), 평판(658a), 롤러(658b) 및 액체 공급 기구(659)를 더 갖는다.
방향 전환 롤러(604)에 의해, 지지체(601)의 이송 방향을 바꿀 수 있다.
제2 가압 롤러(605)는 반송 롤러(644)가 반송하는 가공 부재(70)와, 테이프 릴(602)가 풀어내는 지지체(601)를 가압하면서 접합할 수 있다. 예를 들어, 반송 롤러(644) 및 제2 가압 롤러(605)는, 분리 테이프(600)를 박리함으로써 노출된 지지체(601)의 접착면(또는 점착면)을 가공 부재(70)에 가압할 수 있다. 반송 롤러(644) 및 제2 가압 롤러(605)에 의해, 가공 부재(70)를 반송하면서, 지지체(601)와 가공 부재(70)에 대하여 균일한 힘을 가할 수 있다. 이에 의해, 지지체(601)와 가공 부재(70)를 접합할 수 있다. 또한, 지지체(601)와 가공 부재(70)의 사이에 기포가 혼입되는 것을 억제할 수 있다.
가공 부재(70)와 지지체(601)를 가압하는 가압 기구는, 롤러에 한정되지 않고, 예를 들어 평판 등을 사용해도 된다. 롤러의 재질로서는, 금속, 스테인리스 등의 합금, 수지, 고무 등을 들 수 있다. 평판으로서는, 금속판, 아크릴이나 플라스틱 등의 수지판, 유리판 등을 사용할 수 있다. 또한, 가압 기구에 고무, 스프링, 수지 등의 탄성을 갖는 것을 사용해도 된다.
롤러(607)는, 지지체(601)를 접어서 지지체(601)의 이송 방향을 바꿀 수 있다. 예를 들어, 지지체(601)의 이송 방향을 수평 방향으로 바꾸어도 된다.
평판(658a) 및 롤러(658b)는, 각각 제1 부재(71)가 박리되어 노출된 제2 부재(72)를 누를 수 있는 고정 기구의 일례이다. 따라서, 평판(658a) 및 롤러(658b)는, 각각 제2 부재(72)가 지지면(복수의 반송 롤러(645))으로부터 들뜨는 것을 억제할 수 있다. 제2 부재(72)가 지지면으로부터 들뜨면, 박리 위치가 변동되어, 박리가 정상적으로 진행되지 않는 경우가 있다. 제2 부재(72)를 위에서 누름으으로써, 제2 부재(72)을 지지면에 접촉시킨 채 반송할 수 있어 바람직하다.
평판(658a)으로서는, 금속판, 아크릴이나 플라스틱 등의 유기 수지판, 유리판 등을 사용할 수 있다. 또는, 고무, 스프링, 수지 등을 사용한 탄성을 갖는 평판 등을 사용해도 된다.
롤러(658b)로서는, 닙 롤러 등을 사용할 수 있다.
또한, 제2 부재(72)의 고정 기구는 상기에 한정되지 않고, 흡인 척, 정전 척, 메커니컬 척, 다공성 척 등의 척이나, 흡착 테이블, 히터 테이블, 스피너 테이블 등의 테이블을 사용해도 된다.
액체 공급 기구(659)는, 제1 부재(71)와 제2 부재(72)의 분리면에 액체를 공급할 수 있다.
박리의 진행부에 액체가 존재함으로써 박리에 필요로 하는 힘을 저하시킬 수 있다.
또한, 전자 디바이스 등의 정전 파괴를 방지할 수 있다. 구체적으로는, 박리 시에 발생하는 정전기가, 제1 부재(71)에 포함되는 기능 소자 등에 악영향을 미치는 것(반도체 소자가 정전기에 의해 파괴되는 것 등)을 억제할 수 있다. 또한, 액체를 안개 상태 또는 증기로 하여 분사해도 된다. 액체로서는, 순수가 바람직하고, 유기 용제 등도 사용할 수 있다. 예를 들어, 중성, 알칼리성, 또는 산성의 수용액이나, 염이 녹아 있는 수용액 등을 사용해도 된다.
본 발명의 일 형태의 박리 장치가 볼록면을 갖는 구조체를 가짐으로써, 가공 부재(70)의 약간의 간극으로부터 액체를 주입할 필요가 없다. 박리 장치에서의 공정 중, 구체적으로는 제1 부재(71)와 제2 부재(72)의 분리가 개시됨으로써, 액체를 주입해야 할 지점이 저절로 나타나기 때문에, 액체를 원하는 지점에 간편하게 확실하게 공급할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는 이것에 한정되지 않고, 제1 부재(71)와 제2 부재(72)의 계면에 액체를 주입하고 나서, 본 발명의 일 형태의 박리 장치에 가공 부재(70)를 반입해도 된다. 또는, 본 발명의 일 형태의 박리 장치는, 제1 부재(71)와 제2 부재(72)의 계면에 액체를 주입하는 액체 공급 기구를 갖고, 당해 계면에 액체를 주입하고 나서, 제1 부재(71)에 지지체(601)를 붙이고, 그 후, 제1 부재(71)와 제2 부재(72)를 분리하는 구성이어도 된다. 박리 공정 시에는, 홈에 저류해 둔 액체가, 지지체(601)의 이동과 동시에 모세관 현상으로 제1 부재(71)와 제2 부재(72)의 계면에 침투하여 박리되는 영역이 넓어진다. 홈에 저류해 둔 액체는, 박리 개시 부분에서 일어나는 정전기의 발생을 억제하는 역할도 갖는다.
또한, 본 발명의 일 형태의 박리 장치는, 이하의 구성을 갖고 있어도 된다.
도 42에 도시하는 박리 장치는, 가이드 롤러(가이드 롤러(631, 632, 633) 등), 제2 권취 릴(613), 건조 기구(614) 및 이오나이저(이오나이저(638, 639, 620, 622)를 갖는다.
박리 장치는, 지지체(601)를 제1 권취 릴(603)까지 안내하는 가이드 롤러를 갖고 있어도 된다. 가이드 롤러는 단수여도 복수여도 된다.
지지체(601) 중 적어도 한쪽 면에 분리 테이프(600)(세퍼레이트 필름이라고도 함)가 접합되어 있어도 된다. 이때, 박리 장치는, 지지체(601)의 한쪽 면에 접합된 분리 테이프(600)를 권취할 수 있는 릴을 갖고 있는 것이 바람직하다. 릴은, 지지체 공급 유닛과 지지체 보유 지지 유닛의 사이에 위치하고 있으면 된다. 본 실시 형태에서는, 제2 권취 릴(613)이, 테이프 릴(602)과 제2 가압 롤러(605)의 사이에 위치하는 예를 나타낸다. 또한, 박리 장치는, 가이드 롤러(634)를 갖고 있어도 된다. 가이드 롤러(634)는, 분리 테이프(600)를 제2 권취 릴(613)까지 안내할 수 있다.
박리 장치는, 건조 기구(614)를 갖고 있어도 된다. 상술한 바와 같이, 제1 부재(71)에 포함되는 기능 소자나 회로는 정전기에 약하기 때문에, 박리를 행하기 전에 제1 부재(71)와 제2 부재(72)의 계면에 액체를 공급하거나, 당해 계면에 액체를 공급하면서 박리를 행하는 것이 바람직하다. 제1 부재(71)에 부착된 채 액체가 휘발되면 워터 마크가 형성되는 경우가 있기 때문에, 박리 직후에 액체를 제거하는 것이 바람직하다. 따라서, 제2 부재(72)로부터의 박리가 끝난 직후에 기능 소자를 포함하는 제1 부재(71)에 대하여 블로우를 행하고, 제1 부재(71) 위에 남은 액적을 제거하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 워터 마크의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 지지체(601)의 휨을 방지하기 위해 캐리어 플레이트(609)를 갖고 있어도 된다.
도 42에 도시하는 바와 같이, 수평면에 대하여 경사 방향으로 지지체(601)를 반송하면서, 지지체(601)의 기울기에 따라 하측 방향으로 기류를 흘리고, 액적을 아래로 떨어뜨리는 것이 바람직하다.
또한, 지지체(601)의 반송 방향은, 수평면에 대하여 수직으로 할 수도 있지만, 수평면에 대하여 경사 방향인 편이, 반송 중의 지지체(601)가 안정되어, 진동을 억제할 수 있다.
또한, 공정 중, 정전기가 발생할 우려가 있는 위치에서는, 박리 장치가 갖는 정전기 제거기를 사용하는 것이 바람직하다. 정전기 제거기로서는, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 코로나 방전 방식, 연X선 방식, 자외선 방식 등의 이오나이저를 사용할 수 있다.
예를 들어, 박리 장치에 이오나이저를 설치하고, 이오나이저로부터 에어 또는 질소 가스 등을, 제1 부재(71)에 분사하여 제전 처리를 행하여, 정전기에 의한 기능 소자나 회로에 대한 영향을 저감하는 것이 바람직하다. 특히, 2개의 부재를 접합하는 공정이나, 하나의 부재를 분리하는 공정에서는, 이오나이저를 사용하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 이오나이저(639)를 사용하여, 제1 부재(71)와 제2 부재(72)의 계면 근방에 이온을 조사하고, 정전기를 제거하면서, 가공 부재(70)를 제1 부재(71)와 제2 부재(72)로 분리하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 이오나이저(638)를 사용하여, 지지체(601)와 제2 가압 롤러(605)의 계면 근방에 이온을 조사하고, 정전기를 제거하면서, 가압을 행해도 된다.
박리 장치는, 기판 로드 카세트(641)나 기판 언로드 카세트(642)를 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 가공 부재(70)를 기판 로드 카세트(641)에 공급할 수 있다. 기판 로드 카세트(641)는 반송 기구 등에 가공 부재(70)를 공급할 수 있다. 또한, 제2 부재(72)를 기판 언로드 카세트(642)에 공급할 수 있다.
박리 장치가 갖는 반송 기구에 의해, 기판 로드 카세트(641)로부터 가이드 롤러 위에 가공 부재(70)가 반송되어도 된다. 또한, 반송 기구에 의해, 가이드 롤러 위로부터 기판 언로드 카세트(642)에 제2 부재(72)가 반송되어도 된다. 또한, 박리 장치가 다른 장치와 접속되어 있을 경우, 반송 기구에 의해, 다른 장치로부터 가이드 롤러 위에 가공 부재(70)가 반송되어도 된다. 즉, 박리 장치가 기판 로드 카세트(641)를 갖고 있지 않아도 된다. 또한, 반송 기구에 의해, 가이드 롤러 위에서 다른 장치에 제2 부재(72)가 반송되어도 된다. 즉, 박리 장치가 기판 언로드 카세트(642)를 갖고 있지 않아도 된다.
본 발명의 일 형태의 박리 장치에 있어서, 전동 모터 등에 의해 회전 구동하는 구동 롤러는, 반송 롤러(643), 반송 롤러(644) 및 반송 롤러(645) 등의 반송 롤러, 제1 가압 롤러(606) 등이다. 또한, 테이프 릴(602) 및 제1 권취 릴(603)도 모터로 회전 속도를 제어하고 있다. 이들 구동 롤러, 테이프 릴(602), 및 제1 권취 릴(603)에 의해 지지체(601)의 주행 속도나 장력을 조정하고 있다. 또한, 종동 롤러는, 복수의 가이드 롤러(631, 632, 633, 634, 635, 636), 방향 전환 롤러(604), 및 텐션 롤러(608) 등이다. 또한, 본 발명의 일 형태에 있어서, 각 롤러가 구동 롤러인지, 종동 롤러인지는 상기에 한정되지 않고, 적절히 결정할 수 있다. 또한, 제2 가압 롤러(605)는 구동 롤러여도 되고, 종동 롤러여도 된다. 또한, 본 발명의 일 형태의 박리 장치가 갖는 각종 롤러의 수는, 각각 특별히 한정되지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 형태의 박리 장치에서는, 가공 부재에 지지체를 부착하고, 지지체를 인장함으로써 제1 부재를 제2 부재로부터 박리한다. 지지체를 사용하여, 가공 부재를 자동으로 분리할 수 있어, 작업 시간의 단축 및 제품의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 가공 부재는, 제작 기판 및 기능층이 이 순으로 적층된 구성이다. 제1 부재는 기능층에 상당하고, 제2 부재는 제작 기판에 상당한다. 이때, 지지체를 기능층의 지지체로서 사용해도 된다. 즉, 지지체와 제1 부재를 분리하지 않아도 된다. 제작 기판과 박리되어 노출된 기능층에, 접착제를 사용하여 가요성 기판을 접합함으로써, 지지체, 기능층, 및 가요성 기판이 이 순으로 적층된 플렉시블 디바이스를 제작할 수 있다.
또는, 예를 들어 가공 부재는, 제작 기판, 기능층, 및 가요성 기판이 이 순으로 적층된 구성이다. 제1 부재는, 기능층과, 가요성 기판에 상당하고, 제2 부재는, 제작 기판에 상당한다. 박리 후, 가요성 기판에 부착된 지지체는 불필요해지기 때문에, 제1 부재로부터 지지체를 떼어낸다. 제작 기판과 박리되어 노출된 기능층에, 접착제를 사용하여 가요성 기판을 접합함으로써, 가요성 기판, 기능층, 및 가요성 기판이 이 순으로 적층된 플렉시블 디바이스를 제작할 수 있다.
여기서, 지지체를 떼어내기 위해, 지지체에 힘이 가해질 때에도, 지지체를 송출하는 속도나 방향 등에 따라, 박리 불량이나, 제1 부재에서의 크랙이 발생할 우려가 있다.
본 발명의 일 형태의 박리 장치는, 이하의 구성을 더 가짐으로써, 지지체와 제1 부재를 자동으로 분리할 수 있어, 작업 시간의 단축 및 제품의 제조 수율을 보다 향상시킬 수 있다.
도 42에 도시하는 박리 장치는, 캐리어 플레이트(610), 제1 쐐기형 부재(611), 제2 쐐기형 부재(612), 테이블(637) 및 가이드 롤러(635, 636)를 갖는다.
가이드 롤러(635, 636)는, 지지체(601)를 제1 권취 릴(603)까지 안내하는 가이드 롤러이다.
텐션 롤러(608)는, 롤러(617)와 제1 권취 릴(603)의 사이에 위치한다. 텐션 롤러(608)는, 지지체(601)를 접는 방향으로 장력을 가할 수 있다.
지지체(601)를 제1 권취 릴(603)까지 안내하는 롤러로서는, 가이드 롤러(635, 636), 또는 텐션 롤러(608) 중 적어도 하나를 갖는 것이 바람직하다.
제1 쐐기형 부재(611)는, 가이드 롤러(635, 636), 또는 텐션 롤러(608)에 의해 지지체(601)가 접히는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 제1 쐐기형 부재(611)는 캐리어 플레이트(610)에 고정되어 있어도 된다. 제1 쐐기형 부재(611)는 테이퍼부를 갖는다. 캐리어 플레이트(610)의 평면과, 제1 쐐기형 부재(611)의 테이퍼부가 이루는 각도에 의해, 지지체(601)를 접는 방향이 결정된다.
지지체(601)를 접는 방향의 각도에 한정은 없지만, 제1 부재(71)를 지지체(601)로부터 박리하기 쉽게 하기 위해서는, 예각으로 하는 것이 바람직하다.
제2 쐐기형 부재(612)는 테이블(637)에 고정되어 있다. 제1 권취 릴(603)은 제1 쐐기형 부재(611)와 제2 쐐기형 부재(612)의 사이를 통과한 지지체(601)를 권취할 수 있다.
테이블(637)은 평면을 갖는다. 당해 평면에, 지지체(601)로부터 박리된 제1 부재(71)가 적재된다.
캐리어 플레이트(610)가 갖는 평면은, 테이블(637)이 갖는 평면보다도 높은 위치인 것이 바람직하다. 즉, 캐리어 플레이트(610)가 갖는 평면은, 단면 방향에서 본 경우, 테이블(637)이 갖는 평면과 동일 평면이 아니라, 단차를 갖고 있다. 단차를 갖고 있는 것이라면, 상면 방향에서 본 경우에, 제1 쐐기형 부재(611)와 제2 쐐기형 부재(612)는 중첩되어 있어도, 중첩되어 있지 않아도 된다. 제1 쐐기형 부재(611)와 제2 쐐기형 부재(612)가 중첩되는 경우에는, 제2 쐐기형 부재(612)의 선단이 제1 쐐기형 부재(611)의 하방에 위치하게 된다.
이상과 같이, 본 발명의 일 형태의 박리 장치를 사용함으로써, 가공 부재를 높은 수율로 제1 부재와 제2 부재로 분리할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 박리 장치는, 복잡한 구성을 갖지 않고, 폭넓은 크기의 가공 부재의 박리에 대응할 수 있다.
작업자가 수작업으로 박리를 행할 수도 있지만, 재빨리 높은 수율로 박리하기 위해서는 숙련을 필요로 하기 때문에, 본 발명의 일 형태의 박리 장치를 사용하여 자동화하는 것이 중요하다. 본 발명의 일 형태의 박리 장치를 사용하여 가공 부재의 박리를 자동화함으로써, 일정한 속도로의 가공 부재의 반송이나 박리 및, 균일한 힘으로의 박리를 행할 수 있어, 박리 불량이나, 박리된 부재에 있어서의 크랙의 발생을 억제할 수 있다.
본 실시 형태에 나타내는 구성은, 다른 실시 형태에 기재하는 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
[실시예]
본 실시예에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 제작 방법을 적용한 예에 대하여 설명한다.
도 43의 (A)에, 가공 부재의 단자 영역(841)의 일부를 촬영한 광학 현미경 사진을 도시한다.
단자 영역(841)에 있어서, 복수의 전극(816b)이 일정한 간격으로 형성되어 있고, 인접하는 2개의 전극(816b)의 사이에는 절연층(842b)이 형성되어 있다. 또한, 전극(816b) 및 절연층(842b) 위에는 분리층(810a)이 잔류되어 있다. 즉, 도 43의 (A)에 도시하는 사진의 전역에 있어서, 단자 영역(841)의 최표면은 분리층(810a)이다. 또한, 표면이 거칠어져 있는 영역(도면에 파선으로 둘러싼 영역)은, 분리층(810a) 위에 형성되어 있었던 각 층을 제거할 때, 당해 각 층과 함께 분리층(810a)의 일부가 제거된 영역이다.
도 43의 (A)의 일점쇄선 P1-P2에 대응하는 단면 모식도를 도 43의 (B)에 도시한다. 전극(816)은 기판(811) 위의 절연층(819) 위에 형성되어 있다. 또한, 절연층(819)은 복수의 절연층의 적층이다.
전극(816)으로서는, 두께 약 50㎚의 텅스텐, 두께 약 400㎚의 알루미늄, 및 두께 약 100㎚의 티타늄의 적층막을 사용하였다. 전극(816a)으로서는, 두께 약 100㎚의 티타늄, 두께 약 400㎚의 알루미늄, 및 두께 약 100㎚의 티타늄의 적층막을 사용하였다. 전극(816b)으로서는, 두께 약 100㎚의 APC(Ag-Pd-Cu, 은과 팔라듐과 구리의 합금), 및 두께 약 10㎚의 산화 규소와 인듐 주석 산화물의 화합물의 적층막을 사용하였다. 절연층(842)으로서는, 두께 약 430㎚의 산화질화 실리콘, 두께 약 100㎚의 질화 실리콘의 적층막을 사용하였다. 절연층(842a)으로서는, 두께 약 2.0㎛의 폴리이미드를 사용하였다. 절연층(842b)으로서는, 두께 약 1.0㎛의 폴리이미드를 사용하였다. 또한 분리층(810a)은, 두께 최대 약 800㎚ 발광성의 유기 화합물을 포함하는 유기 재료이다.
도 43의 (A)에 도시하는 단자 영역(841)에 대해서, 고체의 이산화 탄소 미립자 및 당해 미립자를 가속시키기 위한 추진 가스를 분사한 결과를 도 43의 (C)에 도시한다. 도 43의 (C)에 도시하는 바와 같이, 전극(816a)에 주는 대미지를 억제하면서, 전극(816a) 위에 잔류된 분리층(810a)을 제거할 수 있었다.
10: 가공 부재
10A: 가공 부재
10b: 가공 부재
10B: 가공 부재
10c: 가공 부재
10C: 가공 부재
11: 기판
12: 단자 전극
12a: 단자 전극
13: 배선
14: 기능층
15: 제1 층
16: 절연층
17: 영역
20: 소자 기판
20a: 소자 기판
21: 지지 기판
22: 박리층
23: 피박리층
25: 제2 층
25A: 제2 층
25B: 제2 층
25C: 제2 층
26: 지지 기판
27: 박리층
28: 피박리층
28A: 피박리층
28B: 피박리층
28C: 피박리층
29: 접착층
29a: 접착층
29b: 접착층
29B: 접착층
29C: 접착층
30: 대향 기판
30a: 대향 기판
30b: 대향 기판
31: 기판
31a: 기판
31b: 기판
31B: 기판
31C: 기판
32: 개구
33: 홈부
34: 개구
35: 접착층
35A: 접착층
35B: 접착층
35C: 접착층
36: 개구
37: 개구
38: 개구
39: 반사층
39C: 반사층
41: 노즐
42: 미립자
43: 건조 공기
44: 날
45: 레이저
50: 부분
70: 가공 부재
71: 제1 부재
72: 제2 부재
100: 표시 장치
101: 기판
102: 기판
110: 분리층
110a: 분리층
110b: 분리층
111: 기판
112: 접착층
113: 박리층
114: 격벽
115: 전극
115a: 전극
115b: 전극
116: 전극
116a: 전극
117: EL층
117a: 공통층
117b: 개별층
118: 전극
119: 절연층
120: 접착층
121: 기판
122: 접착층
123: 박리층
124: 외부 전극
125: 발광 소자
126: 도전층
127: 절연층
128: 개구
129: 절연층
130: 화소
130B: 화소
130G: 화소
130R: 화소
130Y: 화소
131: 표시 영역
132: 개구
132a: 개구
132b: 개구
133: 구동 회로
134: 화소 회로
135: 배선
136: 배선
137: 개구
138: 이방성 도전 접속층
139: 개구
140: 화소
141: 단자 영역
142: 절연층
142a: 구동 회로
142b: 구동 회로
143: 박리층
145: 도전층
149: 절연층
151: 광
151B: 광
151G: 광
151R: 광
151Y: 광
152: 광학 기능층
160: 터치 센서
161: 기판
162: 배선
163: 절연층
164: 전극
165: 전극
166: 절연층
167: 배선
168: 이방성 도전 접속층
169: 외부 전극
170: 영역
171: 제1 부재
172: 제2 부재
175: 접착층
180: 소자 기판
181: 대향 기판
190: 부분
191: 노즐
192: 미립자
193: 건조 공기
195: 영역
200: 표시 장치
205: 절연층
206: 전극
207: 절연층
208: 반도체층
209: 절연층
210: 절연층
211: 절연층
212: 층간 절연층
213: 전극
214: 전극
215: 전극
217: 절연층
219: 배선
221: 불순물 원소
231: 표시 영역
232: 트랜지스터
233: 용량 소자
251: 주변 회로
252: 트랜지스터
264: 차광층
266: 착색층
266B: 착색층
266G: 착색층
266R: 착색층
266Y: 착색층
268: 오버코트층
274: 층
280: 부위
318: 전극
320: EL층
320a: 전하 발생층
322: 전극
330: 발광 소자
331: 발광 소자
410: 트랜지스터
411: 트랜지스터
420: 트랜지스터
421: 트랜지스터
430: 트랜지스터
431: 트랜지스터
432: 액정 소자
434: 트랜지스터
435: 노드
436: 노드
437: 노드
440: 트랜지스터
441: 트랜지스터
600: 분리 테이프
601: 지지체
602: 테이프 릴
603: 릴
604: 방향 전환 롤러
605: 가압 롤러
606: 가압 롤러
606a: 원통
606b: 원기둥
607: 롤러
608: 텐션 롤러
609: 캐리어 플레이트
610: 캐리어 플레이트
611: 쐐기형 부재
612: 쐐기형 부재
613: 릴
614: 건조 기구
617: 롤러
620: 이오나이저
622: 이오나이저
631: 가이드 롤러
632: 가이드 롤러
633: 가이드 롤러
634: 가이드 롤러
635: 가이드 롤러
636: 가이드 롤러
637: 테이블
638: 이오나이저
639: 이오나이저
641: 기판 로드 카세트
642: 기판 언로드 카세트
643: 반송 롤러
644: 반송 롤러
645: 반송 롤러
658a: 평판
658b: 롤러
659: 액체 공급 기구
690: 세정 유닛
691: 노즐
692: 미립자
693: 건조 공기
694: 배기 기구
810a: 분리층
811: 기판
816: 전극
816a: 전극
816b: 전극
819: 절연층
841: 단자 영역
842: 절연층
842a: 절연층
842b: 절연층
7100: 휴대 표시 장치
7101: 하우징
7102: 표시부
7103: 조작 버튼
7104: 송수신 장치
7200: 조명 장치
7201: 받침대부
7202: 발광부
7203: 조작 스위치
7210: 조명 장치
7212: 발광부
7220: 조명 장치
7222: 발광부
7300: 표시 장치
7301: 하우징
7302: 표시부
7303: 조작 버튼
7304: 부재
7305: 제어부
7400: 휴대 전화기
7401: 하우징
7402: 표시부
7403: 조작 버튼
7404: 외부 접속 포트
7405: 스피커
7406: 마이크
7700: 전자 기기
7701: 힌지
7702: 표시부
7703: 힌지
7704: 축전 장치
8000: 표시 모듈
8001: 상부 커버
8002: 하부 커버
8003: FPC
8004: 터치 센서
8005: FPC
8006: 셀
8007: 백라이트 유닛
8008: 광원
8009: 프레임
8010: 프린트 기판
8011: 배터리
9600: 태블릿형 단말기
9625: 스위치
9626: 스위치
9627: 전원 스위치
9628: 조작 스위치
9629: 고정구
9630: 하우징
9630a: 하우징
9630b: 하우징
9631: 표시부
9632: 영역
9633: 태양 전지
9634: 충방전 제어 회로
9635: 배터리
9636: DCDC 컨버터
9637: 컨버터
9638: 조작 키
9639: 힌지부

Claims (20)

  1. 반도체 장치의 제작 방법으로서,
    단자 전극, 배선, 및 기능층을 제1 기판 위에 형성하는 단계;
    상기 단자 전극 및 상기 제1 기판 위에 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층 위에 제1 층을 형성하는 단계;
    상기 제1 기판과 제2 기판을 접착층을 개재하여 서로 접합하는 단계;
    상기 제2 기판 및 상기 접착층의 일부를 제거하여 상기 접착층 내에 제2 개구를 형성하는 단계; 및
    승화성을 갖는 미립자를 상기 제1 층에 분사함으로써 상기 제1 층의 일부를 제거하여 상기 단자 전극을 노출시키는 단계를 포함하고,
    상기 단자 전극, 상기 배선, 및 상기 기능층은 서로 전기적으로 접속되고,
    상기 절연층은 상기 단자 전극의 일부와 중첩되는 제1 개구를 포함하고,
    상기 제1 층은 상기 제1 개구와 중첩되고,
    상기 제2 개구는 상기 제1 층의 상기 일부와 중첩되고,
    상기 제1 개구는 상면 형상에 있어서 상기 제2 개구 내측에 제공되는, 반도체 장치의 제작 방법.
  2. 반도체 장치의 제작 방법으로서,
    단자 전극, 배선, 및 기능층을 제1 기판 위에 형성하는 단계;
    상기 단자 전극 및 상기 제1 기판 위에 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층 위에 제1 층을 형성하는 단계;
    상기 제1 기판과 제2 기판을 접착층을 개재하여 서로 접합하는 단계;
    상기 제2 기판 및 상기 접착층의 일부를 제거하여 상기 접착층 내에 제2 개구를 형성하는 단계; 및
    이산화 탄소 미립자를 상기 제1 층에 분사함으로써 상기 제1 층의 일부를 제거하여 상기 단자 전극을 노출시키는 단계를 포함하고,
    상기 단자 전극, 상기 배선, 및 상기 기능층은 서로 전기적으로 접속되고,
    상기 절연층은 상기 단자 전극의 일부와 중첩되는 제1 개구를 포함하고,
    상기 제1 층은 상기 제1 개구와 중첩되고,
    상기 제2 개구는 상기 제1 층의 상기 일부와 중첩되고,
    상기 제1 개구는 상면 형상에 있어서 상기 제2 개구 내측에 제공되는, 반도체 장치의 제작 방법.
  3. 반도체 장치의 제작 방법으로서,
    가공 부재를 준비하는 제1 단계; 및
    제1 층의 일부를 제거하는 제2 단계를 포함하고,
    상기 제1 단계는,
    단자 전극, 배선, 및 기능층을 제1 기판 위에 제공하는 단계;
    상기 단자 전극 위에 절연층을 제공하는 단계;
    상기 단자 전극 및 상기 절연층 위에 상기 제1 층을 제공하는 단계; 및
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 접착층을 끼워 제공하는 단계
    를 포함하고,
    상기 단자 전극, 상기 배선, 및 상기 기능층은 서로 전기적으로 접속되고,
    상기 제2 기판 및 상기 접착층은 상기 제1 층의 상기 일부와 중첩되는 영역에 제1 개구를 포함하고,
    상기 절연층은 상면 형상에 있어서 상기 제1 개구 내측에 제2 개구를 포함하고,
    승화성을 갖는 미립자를 상기 제1 층에 분사함으로써 상기 제1 층의 상기 일부를 제거하여 상기 단자 전극을 노출시키는, 반도체 장치의 제작 방법.
  4. 반도체 장치의 제작 방법으로서,
    상기 방법은 제1 공정, 제2 공정, 제3 공정, 제4 공정, 제5 공정, 제6 공정, 제7 공정, 및 제8 공정을 포함하고,
    상기 제1 공정은,
    제1 기판의 제1 표면 위에 제1 층을 제공하는 단계;
    상기 제1 층 위에 제1 절연층을 제공하는 단계;
    상기 제1 절연층 위에 제1 전극을 제공하는 단계;
    상기 제1 전극 위에 제2 절연층을 제공하는 단계;
    상기 제2 절연층의 일부를 제거하여 제1 개구를 제공하는 단계; 및
    상기 제2 절연층 위에 표시 소자, 제2 전극, 및 제2 층을 제공하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제2 공정은,
    제2 기판의 제2 표면 위에 제3 층을 제공하는 단계;
    상기 제3 층 위에 제3 절연층을 제공하는 단계; 및
    상기 제3 층의 일부 및 상기 제3 절연층의 일부를 제거하여 제2 개구를 제공하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제3 공정은, 상기 제1 표면과 상기 제2 표면을 대향시켜 상기 제1 개구와 상기 제2 개구가 영역에서 서로 중첩되도록, 접착층을 개재하여 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 서로 중첩시키는 단계를 포함하고,
    상기 제4 공정은, 상기 제1 기판 및 상기 제1 층을 상기 제1 절연층으로부터 박리하는 단계를 포함하고,
    상기 제5 공정은, 제3 기판과 상기 제1 절연층을 서로 중첩시키는 단계를 포함하고,
    상기 제6 공정은, 상기 제2 기판 및 상기 제3 층을 상기 제3 절연층으로부터 박리하는 단계를 포함하고,
    상기 제7 공정은, 상기 제2 층의 일부를 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 제8 공정은, 제4 기판과 상기 제3 절연층을 서로 중첩시키는 단계를 포함하고,
    상기 제1 공정에 있어서, 상기 제2 전극과 상기 제2 층은 상기 제1 개구와 중첩되는 위치의 상기 제1 전극 위에 이 순서대로 서로 적층되고,
    상기 제3 공정에 있어서, 상기 접착층은 상기 접착층과 상기 제2 개구가 서로 중첩되는 제1 영역을 포함하고, 상기 제2 층은 상기 제2 층과 상기 제2 개구가 서로 중첩되는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제6 공정에 있어서, 상기 제1 영역의 적어도 일부의 접착층 및 상기 제2 영역의 적어도 일부의 제2 층은 서로 박리되고,
    상기 제7 공정에 있어서, 상기 제6 공정에서 상기 제2 전극 위에 잔류된 상기 제2 층에 승화성을 갖는 미립자를 분사함으로써 상기 제2 층의 상기 일부를 제거하여, 상기 제2 전극의 적어도 일부를 노출시키는, 반도체 장치의 제작 방법.
  5. 반도체 장치의 제작 방법으로서,
    기판 위에 제1 전극을 제공하는 단계;
    상기 제1 전극 위에 제1 절연층을 제공하는 단계;
    상기 제1 절연층의 일부를 제거함으로써 개구를 제공하는 단계;
    상기 제1 절연층 위에 표시 소자, 제2 전극, 및 층을 제공하는 단계; 및
    영역의 상기 층의 일부를 제거하는 단계
    를 포함하고,
    상기 개구 및 상기 영역은 서로 중첩되고,
    상기 제2 전극과 상기 층은 상기 개구와 중첩되는 위치의 상기 제1 전극 위에 이 순서대로 서로 적층되고,
    상기 층에 승화성을 갖는 미립자를 분사함으로써 상기 층의 상기 일부를 제거하여 상기 제2 전극의 적어도 일부를 노출시키는, 반도체 장치의 제작 방법.
  6. 제1항, 제3항, 제4항, 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 승화성을 갖는 미립자는 고체의 이산화 탄소인, 반도체 장치의 제작 방법.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 절연층 단부의 경사각을 α1이라 하고, 상기 승화성을 갖는 미립자의 분사 각도를 β1이라 했을 때, (180°-α1)/2-10°<β1 <(180°-α1)/2+10°를 만족하는, 반도체 장치의 제작 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제1 층은 증착에 의해 형성된 유기막인, 반도체 장치의 제작 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제2 단계에 있어서, 상기 승화성을 갖는 미립자 및 건조 공기를 상기 제1 층에 분사함으로써 상기 제1 층의 상기 일부를 제거하는, 반도체 장치의 제작 방법.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 장치는 표시 장치인, 반도체 장치의 제작 방법.
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