KR20170018388A - 표시 장치 - Google Patents

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KR20170018388A
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미카 지쿠마루
다이수케 쿠보타
노리코 미야이리
타카키 나가타
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 외광의 반사가 저감되는 표시 장치 또는 입출력 장치를 제공한다. 표시 장치는 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102)을 포함한다. 제 1 기판(101)은 제 1 면을 포함한다. 트랜지스터(109)는 제 1 면 위에 있다. 제 2 기판(102)은 제 2 면을 포함한다. 돌출부를 갖는 제 1 구조물(180), 돌출부를 갖는 제 2 구조물(180), 제 1 구조물(180)과 제 2 구조물(180)을 덮는 블랙 매트릭스(186), 및 컬러 필터(181, 182, 183)가 제 2 면 위에 있다. 제 1 면은 제 2 면과 대향한다. 블랙 매트릭스(186)는 제 1 구조물(180)의 돌출부 및 제 2 구조물(180)의 돌출부를 반영하는 복수의 돌출부를 갖는다. 제 1 구조물(180)의 평면 형상은 제 2 구조물(180)의 평면 형상과 상이하다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명의 일 형태는 표시 장치 또는 입출력 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 형태는 EL(electroluminescence) 소자 등의 발광 소자를 포함하는 표시 장치 및 액정 소자를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
또한 본 명세서 등에 개시(開示)된 본 발명의 일 형태는 상술한 기술 분야에 한정되지 않고 물건, 방법, 또는 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 일 형태는 공정(process), 기계(machine), 제품(manufacture), 또는 조성물(composition of matter)에 관한 것이다. 본 명세서에 개시된 본 발명의 일 형태의 기술 분야의 구체적인 예에는 반도체 장치, 표시 장치, 액정 표시 장치, 발광 장치, 조명 장치, 전력 저장 장치, 기억 장치, 촬상 장치, 전자 장치, 입력 장치, 입출력 장치, 이들의 구동 방법, 및 이들의 제조 방법이 포함된다.
또한 본 명세서에서, 입출력 장치 및 입력 장치는 각각 터치 패널 및 터치 센서라고 할 수 있다.
EL 표시 장치는 액티브 매트릭스 표시 장치로서 알려져 있다. 액티브 매트릭스 EL 표시 장치의 디스플레이에는 각각 화소 회로 및 EL 소자를 갖는 복수의 화소가 포함된다. EL 표시 장치에서, 화소 회로는 EL 소자의 휘도를 제어하여 그레이 스케일 표시를 수행할 수 있다.
일반적으로, 각 화소에 포함되는 EL 소자는 광투과 전극과 광반사 전극 사이에 발광층을 갖는다. 발광층에 의하여 생성된 광은 광투과 전극을 통하여 추출된다. 또한 광이 EL 소자를 갖는 기판에 추출되는 구조를 보텀 이미션 구조라고 하고, 한편 광이 EL 소자를 갖는 기판과 반대쪽에 추출되는 구조를 톱 이미션 구조라고 한다.
톱 이미션 구조에서, 광은 EL 소자를 갖는 기판과 반대쪽, 즉 카운터 기판 측에 추출된다. 컬러 필터가 카운터 기판에 형성되고 EL 소자가 백광을 방출하도록 구성되면, 풀컬러 표시를 달성할 수 있다. 또한 인접된 화소들 사이의 광 누설로 인한 표시 품질의 저하를 피하기 위하여, EL 소자의 비발광 영역과 중첩되는 영역에 블랙 매트릭스를 제공한다.
복수의 반사 전극이 EL 표시 장치의 디스플레이에 규칙적으로 배열된다. 이 구조는, 이들 반사 전극이 거울과 같이 기능하고 디스플레이에서 화상을 반사한다는 문제를 갖는다. 또한, 규칙적으로 배열된 반사 전극 때문에, 각 반사 전극에 의하여 반사된 광의 회절 및 간섭으로 인하여 디스플레이에 간섭무늬가 나타날 수 있다. 이 문제에 대한 대책은 반사 전극의 표면을 거칠게 하는 것이다. 특허문헌 1 및 2에서, 표면에 도트의 요철을 갖는 수지막 위에 광투과 전극(음극), 발광층, 및 금속 전극(양극)을 이 차례로 적층함으로써, 반사 전극의 표면에 요철을 형성한다.
일본국 특개 2000-040584호 공보 일본국 특개 2003-243152호 공보
특허문헌 1은 화상의 반사를 방지하는 점에서 어느 정도 효과적인 것이 기대되지만, 수지막의 표면에 형성된 도트 패턴은 대칭성이 높은 평면 형상이기 때문에 간섭무늬로 인한 표시 품질의 저하의 문제가 있다.
특허문헌 2에는 요철을 불규칙적으로 배열함으로써 외광의 회절을 억제하는 방법이 개시되지만, 요철의 평면 형상은 대칭성이 높고 둥글기 때문에, 충분한 대책이 행해진다고 말할 수 없다.
또한, 블랙 매트릭스에 의하여 반사된 외광으로 인한 표시 품질의 저하에 대한 대책이 요구된다.
이들 관점에서, 본 발명의 일 형태의 목적은 화소들 사이의 블랙 매트릭스의 표면 형상의 불규칙성이 증가되어 외광의 반사로 인한 화상의 반사 및 간섭무늬의 생성을 억제하는 표시 장치 또는 입출력 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태의 목적은 반사 전극의 표면 형상의 불규칙성이 증가되어 외광의 반사로 인한 화상의 반사 및 간섭무늬의 생성을 억제하는 입출력 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 목적은 표면 형상의 불규칙성이 높은 반사 전극을 포함하고 디스플레이 사이즈 및 선명도를 쉽게 높일 수 있는 표시 장치 또는 입출력 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태의 또 다른 목적은 신규 표시 장치 또는 입출력 장치를 제공하는 것이다. 또한 복수의 목적은 이들의 존재를 서로 불가능하게 하지 않는다. 본 발명의 일 형태는 이들 모든 목적을 반드시 달성할 필요는 없다. 상술한 목적과 다른 목적은 명세서, 도면, 및 청구항으로부터 명백해지고 본 발명의 일 형태의 목적이 될 수 있다.
본 발명의 일 형태는 제 1 기판 및 제 2 기판을 포함하는 표시 장치다. 제 1 기판은 제 1 면을 포함한다. 트랜지스터는 제 1 면 위에 있다. 제 2 기판은 제 2 면을 포함한다. 돌출부를 갖는 제 1 구조물, 돌출부를 갖는 제 2 구조물, 및 제 1 구조물 및 제 2 구조물을 덮는 블랙 매트릭스가 제 2 면 위에 있다. 제 1 면은 제 2 면과 대향한다. 블랙 매트릭스는 제 1 구조물의 돌출부 및 제 2 구조물의 돌출부를 반영하는 복수의 돌출부를 갖는다. 제 1 구조물의 평면 형상은 제 2 구조물의 평면 형상과 상이하다.
본 발명의 일 형태는 제 1 기판 및 제 2 기판을 포함하는 표시 장치다. 제 1 기판은 제 1 면을 포함한다. 제 1 트랜지스터, 절연층, 및 이 절연층 위의 발광 소자가 제 1 면 위에 있다. 제 2 기판은 제 2 면을 포함한다. 돌출부를 갖는 제 1 구조물, 돌출부를 갖는 제 2 구조물, 및 제 1 구조물 및 제 2 구조물을 덮는 블랙 매트릭스가 제 2 면 위에 있다. 제 1 면은 제 2 면과 대향한다. 절연층은 복수의 오목부를 갖는다. 블랙 매트릭스는 제 1 구조물의 돌출부 및 제 2 구조물의 돌출부를 반영하는 복수의 돌출부를 갖는다. 제 1 구조물의 평면 형상은 제 2 구조물의 평면 형상과 상이하다.
본 발명의 일 형태는 제 1 기판 및 제 2 기판을 포함하는 표시 장치다. 제 1 기판은 제 1 면을 포함한다. 제 1 트랜지스터, 절연층, 및 이 절연층 위의 발광 소자가 제 1 면 위에 있다. 제 2 기판은 제 2 면을 포함한다. 돌출부를 갖는 제 1 구조물, 돌출부를 갖는 제 2 구조물, 및 제 1 구조물 및 제 2 구조물을 덮는 블랙 매트릭스는 제 2 면 위에 있다. 제 1 면은 제 2 면과 대향한다. 절연층은 복수의 오목부를 갖는다. 발광 소자는 제 1 전극, 제 2 전극, 및 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 발광 재료를 함유하는 층을 포함한다. 제 1 전극은 절연층의 복수의 오목부를 반영하는 복수의 오목부를 갖는다. 절연층의 복수의 오목부의 평면 형상은 서로 상이하다. 블랙 매트릭스는 제 1 구조물 및 제 2 구조물의 돌출부를 반영하는 복수의 돌출부를 갖는다. 제 1 구조물의 평면 형상은 제 2 구조물의 평면 형상과 상이하다.
본 발명의 일 형태는 제 1 기판 및 제 2 기판을 포함하는 표시 장치다. 제 1 기판은 제 1 면을 포함한다. 제 1 트랜지스터, 절연층, 및 이 절연층 위의 제 3 전극이 제 1 면 위에 있다. 제 2 기판은 제 2 면을 포함한다. 돌출부를 갖는 제 1 구조물, 돌출부를 갖는 제 2 구조물, 및 제 1 구조물 및 제 2 구조물을 덮는 블랙 매트릭스는 제 2 면 위에 있다. 제 1 면은 제 2 면과 대향한다. 액정층은 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 있다. 절연층은 복수의 오목부를 갖는다. 블랙 매트릭스는 제 1 구조물 및 제 2 구조물의 돌출부를 반영하는 복수의 돌출부를 갖는다. 제 1 구조물의 평면 형상은 제 2 구조물의 평면 형상과 상이하다.
본 발명의 일 형태는 상기 표시 장치 및 센서 소자를 포함하는 입출력 장치다. 센서 소자는 제 2 면 위에 있다. 센서 소자는 제 1 도전층, 제 2 도전층, 및 유전체층을 포함한다. 유전체층은 제 1 도전층과 제 2 도전층 사이에 있다.
본 발명의 일 형태는 상기 표시 장치 및 입력 장치를 포함하는 입출력 장치다. 입력 장치는 제 2 면 위에 있다. 입력 장치는 제 2 트랜지스터 및 센서 소자를 포함한다. 센서 소자는 제 1 도전층, 제 2 도전층, 및 유전체층을 포함한다. 유전체층은 제 1 도전층과 제 2 도전층 사이에 있다. 제 2 트랜지스터는 센서 소자와 전기적으로 접속된다.
상술한 형태에서의 표시 장치 또는 입출력 장치는 제 1 화소 및 제 2 화소가 포함되고, 제 1 화소에서의 오목부의 평면 형상은 제 2 화소에서의 오목부가 90° 회전되는 평면 형상인 구조를 가져도 좋다.
상술한 형태에서, 오목부의 평면 형상이 회전 대칭을 갖지 않는 구조가 사용되어도 좋다.
상술한 형태에서, 제 1 구조물 및 제 2 구조물이 서로 접속되는 부분을 포함하여도 좋다.
상술한 형태에서, 제 1 구조물 및 제 2 구조물은 0.2μm 이상 3μm 이하의 두께를 갖는 영역을 포함할 수 있다.
상술한 형태에서, 돌출부는 경사각이 2° 이상 80° 이하인 부분을 포함할 수 있다.
상술한 형태에서, 제 1 구조물의 두께는 제 2 구조물의 두께와 상이하여도 좋다.
상술한 형태에서, 제 1 구조물 및 제 2 구조물은 굴절률이 블랙 매트릭스의 굴절률보다 높은 영역을 포함하여도 좋다.
상술한 형태에서, 제 1 구조물 및 제 2 구조물은 블랙 매트릭스의 재료와 같은 재료를 함유하여도 좋다.
상술한 형태에서, 제 3 화소 및 제 4 화소가 포함되고, 제 3 화소가 제 1 구조물과 중첩되고, 제 4 화소가 제 2 구조물과 중첩되고, 제 1 구조물의 평면 형상이 제 2 구조물이 90° 회전되는 평면 형상인 구조를 사용하여도 좋다.
상술한 형태에서, 제 1 구조물의 평면 형상 또는 제 2 구조물의 평면 형상은 회전 대칭을 갖지 않는 구조가 사용되어도 좋다.
상술한 입출력 장치에서, 제 3 도전층이 제 2 면 위에 있고, 제 3 도전층이 제 1 도전층 및 제 2 도전층 중 적어도 하나에 전기적으로 접속되고, 제 3 도전층의 일부가 블랙 매트릭스와 제 1 기판 사이에 있는 구조가 채용되어도 좋다.
본 발명의 일 형태는 블랙 매트릭스의 표면 형상의 불규칙성이 증가되어 외광의 반사로 인한 간섭무늬의 생성 및 표시 품질의 저하를 억제하는 표시 장치 또는 입출력 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는 반사 전극의 표면 형상의 불규칙성이 증가되어 외광의 반사로 인한 간섭무늬의 생성 및 화상의 반사를 억제하는 표시 장치 또는 입출력 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태는 표면 형상의 불규칙성이 높은 반사 전극 및 표면 형상의 불규칙성이 높은 블랙 매트릭스를 포함하고 디스플레이 사이즈 및 선명도를 쉽게 증가시킬 수 있는 표시 장치 또는 입출력 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태는 신규 표시 장치 또는 입출력 장치를 제공할 수 있다. 또한 이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하지 않는다. 본 발명의 일 형태는 상술한 모든 효과를 반드시 달성할 필요는 없다. 다른 효과는 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 명백해지고 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 추출할 수 있다.
도 1은 표시 장치의 구조예를 나타낸 단면도다.
도 2의 (A)~(E)는 돌출부를 갖는 블랙 매트릭스의 예를 나타낸 상면도 및 단면도다.
도 3의 (A)~(C)는 오목부를 갖는 반사 전극의 구조예의 상면도 및 단면도 및 오목부의 평면 형상의 예의 상면도다.
도 4는 표시 장치의 구조예를 나타낸 단면도다.
도 5는 표시 장치의 구조예를 나타낸 단면도다.
도 6의 (A) 및 (B)는 터치 패널의 구조예를 나타낸 투시도다.
도 7의 (A) 및 (B)는 터치 패널의 구조예를 나타낸 단면도다.
도 8은 터치 패널의 구조예를 나타낸 단면도다.
도 9는 터치 패널의 구조예를 나타낸 단면도다.
도 10은 터치 패널의 구조예를 나타낸 단면도다.
도 11의 (A)~(D2)는 터치 패널의 구조를 나타낸 블록도 및 회로도다.
도 12의 (A)~(C)는 터치 패널의 구조를 나타낸 회로도 및 개략도다.
도 13의 (A)~(C)는 터치 패널의 구조를 나타낸 회로도다.
도 14는 표시 장치의 구조예를 나타낸 단면도다.
도 15는 표시 장치의 구조예를 나타낸 단면도다.
도 16은 표시 장치의 구조예를 나타낸 단면도다.
도 17은 표시 장치의 구조예를 나타낸 단면도다.
도 18은 표시 장치의 구조예를 나타낸 단면도다.
도 19는 표시 장치의 구조예를 나타낸 단면도다.
도 20의 (A) 및 (B)는 각각 화소 회로의 구성예를 나타낸 회로도 및 화소 회로의 평면 레이아웃의 예를 나타낸 평면도다.
도 21의 (A) 및 (B)는 화소 회로의 제조 방법의 예를 나타낸 평면도다.
도 22의 (A) 및 (B)는 화소 회로의 제조 방법의 예를 나타낸 평면도다.
도 23의 (A) 및 (B)는 화소 회로의 제작 방법의 예를 나타낸 평면도다.
도 24의 (A1)~(B5)는 요철의 배열예를 나타낸 평면도다.
도 25의 (A)~(F)는 요철의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 26의 (A)~(D)는 전자 장치의 예를 나타낸 도면이다.
도 27의 (A)~(F)는 전자 장치의 예를 나타낸 도면이다.
도 28의 (A)~(C)는 외광의 반사를 관찰하는 결과를 나타낸 것이다.
도 29는 외광의 반사율의 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 30은 외광의 반사율의 측정 결과를 나타낸 것이다.
본 발명의 실시형태를 첨부되는 도면을 참조하여 자세히 설명하겠다. 본 발명의 형태 및 자세한 것은 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 방법으로 바꿀 수 있다는 것은 당업자에 의하여 쉽게 이해되겠다. 그러므로, 본 발명은 이하의 실시형태의 기재에 한정되어 해석되지 말아야 한다.
본 발명의 실시형태의 설명에 사용되는 도면에서, 같은 부분 또는 비슷한 기능을 갖는 부분은 같은 부호로 표시되고, 이의 반복된 설명은 생략한다.
또한 본 명세서에서, 반도체 장치는 반도체 소자(예컨대, 트랜지스터 및 다이오드)를 포함하는 회로 및 이 회로를 포함하는 장치를 의미한다. 반도체 장치는 반도체 특성을 이용함으로써 기능할 수 있는 어떤 장치도 의미한다. 예를 들어, 집적 회로, 집적 회로를 포함하는 칩, 표시 장치, 발광 장치, 조명 장치, 전자 장치 등은 반도체 장치를 포함하는 경우가 있다.
또한 "막" 및 "층"이란 용어는 경우 또는 상황에 따라 서로 치환할 수 있다. 예를 들어, "도전층"이란 용어는 "도전막"이란 용어로 바꿀 수 있고, "절연막"이란 용어는 "절연층"이란 용어로 바꿀 수 있는 경우가 있다.
(실시형태 1)
도 1, 도 2의 (A)~(E), 및 도 3의 (A)~(C)를 참조하여 본 발명의 일 형태의 예인 EL 표시 장치를 설명하겠다.
도 1은 EL 표시 장치(100)의 구조예를 나타낸 단면도다. EL 표시 장치(100)는 소자 기판(101) 및 카운터 기판(102)을 포함한다. 또한 EL 표시 장치(100)는 발광 소자(105)로부터 방출된 광(106)이 카운터 기판(102) 측으로부터 추출되는 톱 이미션 구조를 갖는다.
[소자 기판의 구조예]
소자 기판(101)은 기판(107) 위의 트랜지스터층(103) 및 트랜지스터층(103) 위의 발광 소자(105)를 포함한다. 트랜지스터층(103)은 화소 영역 및 드라이버에 포함되는, 트랜지스터, 커패시터, 배선/배선군 등을 포함한다. 도 1에서, 화소 회로의 트랜지스터(109)는 대표적인 예로서 도시된다.
트랜지스터(109)의 구조에 특별한 한정은 없고, 소자 기판(101)에 형성되는 회로의 특성에 적합한 트랜지스터가 사용된다. 따라서 트랜지스터(109)는 도 1에 도시된 보텀 게이트 구조 및 톱 게이트 구조 중 어느 한쪽을 가질 수 있다. 트랜지스터(109)의 반도체층에, 비정질 실리콘막, 다결정 실리콘막, 단결정 실리콘막, 및 산화물 반도체막 중 어느 것을 사용하는 단층 구조 또는 다층 구조를 갖는 반도체막이 사용될 수 있다.
트랜지스터층(103)은, 기판 측으로부터 이 순서대로, 제 1 절연층(121), 게이트 전극(122), 게이트 절연층(123), 반도체층(124), 소스 전극 및 드레인 전극(125), 제 2 절연층(126), 및 제 3 절연층(127)을 포함한다.
제 1 절연층(121)은 단층막 및 2층 이상을 포함하는 스택 중 어느 한쪽일 수 있고, 이의 두께에 특별한 한정은 없다. 제 1 절연층(121)은 평탄한 상면을 갖는 것이 바람직하다. 제 1 절연층(121)에 포함되는 절연막의 예에는 산화 실리콘 절연막, 산화질화 실리콘 절연막, 질화산화 실리콘 절연막, 산화 알루미늄 절연막, 아크릴 수지 절연막, 폴리이미드 수지 절연막, 벤조사이클로뷰텐 수지 절연막, 폴리아마이드 수지 절연막, 에폭시 수지 절연막, 및 실록산계 수지 절연막이 포함된다. 또한 제 1 절연층(121)은 기판(107)에 함유되는 불순물의 반도체층(124)으로의 확산을 억제하기 위한 블로킹층으로서의 기능을 갖는 것이 바람직하다.
게이트 전극(122)은 몰리브데넘, 타이타늄, 탄탈럼, 텅스텐, 알루미늄, 구리, 크로뮴, 네오디뮴, 및 스칸듐으로부터 선택된 원소를 함유하는 금속막; 상술한 원소 중 어느 것을 구성 요소로서 함유하는 금속 질화물막(예컨대, 질화 타이타늄막, 질화 몰리브데넘막, 또는 질화 텅스텐막) 등을 사용하여 형성될 수 있다. 이들 금속막 및 금속 질화물막은, 예컨대 질화 텅스텐 위의 텅스텐(W), 몰리브데넘(Mo) 위의 알루미늄(Al) 및 Mo, 구리(Cu) 위의 타이타늄(Ti), 질화 몰리브데넘 위의 Mo과 같이 적층되어도 좋다.
게이트 절연층(123)은 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화 갈륨, 산화 저마늄, 산화 이트륨, 산화 지르코늄, 산화 란타넘, 산화 네오디뮴, 산화 하프늄, 산화 탄탈럼 등을 사용하여 형성될 수 있다. 또한 게이트 절연층(123)은 상술한 재료 중 어느 것의 적층이어도 좋다. 게이트 절연층(123)은 스퍼터링법, CVD법, MBE법, ALD법, PLD법 등에 의하여 형성될 수 있다.
반도체층(124)에, 비정질 실리콘막, 다결정 실리콘막, 단결정 실리콘막, 및 산화물 반도체막 중 어느 것을 사용하는 단층 구조 또는 다층 구조를 갖는 반도체막이 사용될 수 있다. 산화물 반도체막이 반도체층(124)으로서 사용되는 경우, 적어도 인듐(In) 또는 아연(Zn)이 함유되는 것이 바람직하다. 상기 산화물 반도체막을 사용하는 트랜지스터의 전기 특성에서의 변동을 저감시키기 위한 스태빌라이저로서, 갈륨(Ga)이 추가로 함유되는 것이 바람직하다. 주석(Sn)이 스태빌라이저로서 함유되는 것이 바람직하다. 하프늄(Hf)이 스태빌라이저로서 함유되는 것이 바람직하다. 알루미늄(Al)이 스태빌라이저로서 함유되는 것이 바람직하다. 지르코늄(Zr)이 스태빌라이저로서 함유되는 것이 바람직하다.
또 다른 스태빌라이저로서, 란타넘(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이터븀(Yb), 또는 루테튬(Lu) 등의 일종 이상의 란타노이드가 함유되어도 좋다.
산화물 반도체로서, 이하의 산화물 중 어느 것을 사용할 수 있다, 예컨대 산화 인듐, 산화 갈륨, 산화 주석, 산화 아연, In-Zn 산화물, Sn-Zn 산화물, Al-Zn 산화물, Zn-Mg 산화물, Sn-Mg 산화물, In-Mg 산화물, In-Ga 산화물, In-Ga-Zn 산화물(IGZO라고도 함), In-Al-Zn 산화물, In-Sn-Zn 산화물, Sn-Ga-Zn 산화물, Al-Ga-Zn 산화물, Sn-Al-Zn 산화물, In-Hf-Zn 산화물, In-La-Zn 산화물, In-Pr-Zn 산화물, In-Nd-Zn 산화물, In-Ce-Zn 산화물, In-Sm-Zn 산화물, In-Eu-Zn 산화물, In-Gd-Zn 산화물, In-Tb-Zn 산화물, In-Dy-Zn 산화물, In-Ho-Zn 산화물, In-Er-Zn 산화물, In-Tm-Zn 산화물, In-Yb-Zn 산화물, In-Lu-Zn 산화물, In-Sn-Ga-Zn 산화물, In-Hf-Ga-Zn 산화물, In-Al-Ga-Zn 산화물, In-Sn-Al-Zn 산화물, In-Sn-Hf-Zn 산화물, 및 In-Hf-Al-Zn 산화물.
또한 소스 및 드레인 전극(125) 각각은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 탄탈럼(Ta), 몰리브데넘(Mo), 카드뮴(Cd), 아연(Zn), 철(Fe), 타이타늄(Ti), 실리콘(Si), 저마늄(Ge), 지르코늄(Zr), 바륨(Ba), 또는 네오디뮴(Nd) 등의 금속, 이들의 합금, 이들의 금속 질화물, 또는 이들의 적층막으로 형성될 수 있다. 타이타늄이 구리 위에 형성되는 적층막, 구리가 타이타늄 위에 형성되는 적층막, 타이타늄, 알루미늄, 및 타이타늄이 이 차례로 적층된 적층막 등이 특히 바람직하다.
제 2 절연층(126)으로서 산화 절연막이 사용되는 것이 바람직하다. 산화 절연막은 화학량론적 조성보다 과잉으로 산소를 함유하는 영역(산소 과잉 영역)을 포함하는 것이 바람직하고, 예컨대, 화학량론적 조성보다 과잉으로 산소를 함유하는 영역(산소 과잉 영역)을 포함하는 산화 실리콘막 또는 산화질화 실리콘막일 수 있다.
제 3 절연층(127)으로서 질화 절연막이 사용되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 질화 실리콘막, 질화산화 실리콘막 등이 질화 절연막으로서 사용될 수 있다.
트랜지스터층(103)은 절연층(128)으로 덮인다. 반사 전극층(111), 발광층(113), 및 광투과 전극층(112)이 절연층(128) 위에 적층된다. 이들 층을 포함하는 스택이 발광 소자(105)를 형성한다. 반사 전극층(111)은 제 2 절연층(126), 제 3 절연층(127), 및 절연층(128)에 형성되는 개구를 통하여 트랜지스터(109)에 접속된다. 반사 전극층(111)은 발광 소자(105)의 양극으로서 기능하는 도전층이다. 발광 전극층(112)은 발광 소자(105)의 음극으로서 기능하는 도전층이다.
발광층(113)은 발광 재료를 포함하는 층이다. 발광 유기 화합물은 발광 재료의 예로서 들 수 있다. 발광 유기 화합물의 예에는 형광성 화합물(예컨대, 쿠마린545T) 및 인광성 화합물(예컨대 트리스(2-페닐피리디나토)이리듐(III)(약칭: Ir(ppy)3))이 포함된다. 인광성 화합물은 발광 유기 화합물로서 사용되는 것이 바람직하고, 이 경우 발광 소자(105)의 발광 효율을 증가시킬 수 있다.
발광 소자(105)는 반사 전극층(111)과 광투과 전극층(112) 사이에 발광층(113) 외의 층을 포함하여도 좋다. 발광 소자(105)는 발광 유기 화합물을 함유하는 적어도 하나의 발광층을 포함하고, 발광층과 발광층 외의 층이 적층된 구조를 가져도 좋다. 발광층 외의 층의 예에는 정공 주입성이 높은 물질을 함유하는 층, 정공 수송성이 높은 물질을 함유하는 층, 정공 수송성이 부족한 물질(정공을 차단하는 물질)을 함유하는 층, 전자 수송성이 높은 물질을 함유하는 층, 전자 주입성이 높은 물질을 함유하는 층, 및 바이폴러성을 갖는 물질(전자 수송성이 높고 정공 수송성이 높은 물질)을 함유하는 층이 포함된다.
절연층(128)의 표면의 일부에 복수의 오목부가 랜덤으로 형성된다. 반사 전극층(111)이 절연층(128)의 표면과 접촉되어 형성되므로, 절연층(128)의 표면의 요철을 반영한 복수의 오목부가 형성된다. 복수의 오목부가 반사 전극층(111)의 표면에 랜덤으로 형성됨으로써, 화소 영역에서 복수의 반사 전극층(111)에 의하여 반사된 복수의 광선의 간섭을 억제할 수 있다.
또한 절연층(128)은 제 1 절연층(121)과 비슷한 식으로 형성될 수 있다. 여기서, 복수의 오목부는 절연층(128)의 표면에 형성되므로, 절연층(128)은 가공하기 쉬운 감광성 수지 재료(예컨대 포토폴리머, 감광성 아크릴, 또는 감광성 폴리이미드)를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다.
반사 전극층(111)은 단층 구조 및 복수의 막이 적층된 층상 구조 중 어느 한쪽을 가질 수 있고, 이의 두께에 특별한 한정은 없다. 반사 전극층(111)은 적어도 광(106)을 반사할 수 있는, 적어도 하나의 광반사성 도전막을 포함한다. 광반사성 도전막의 예에는 몰리브데넘, 타이타늄, 탄탈럼, 텅스텐, 알루미늄, 은, 구리, 크로뮴, 네오디뮴, 스칸듐 등의 금속막, 또는 이들 금속 중 어느 것을 함유하는 합금막이 포함된다.
알루미늄을 함유하는 합금의 예에는 알루미늄-니켈-란타넘 합금, 알루미늄-타이타늄 합금, 및 알루미늄-네오디뮴 합금이 포함된다. 은을 함유하는 합금의 예에는 은-네오디뮴 합금 및 마그네슘-은 합금이 포함된다. 금 및 구리를 함유하는 합금이 사용될 수 있다. 금속 질화물이 광반사성 도전막에 사용될 수 있다. 구체적으로, 질화 타이타늄, 질화 몰리브데넘, 질화 텅스텐 등의 금속 질화물막이 사용될 수 있다.
예를 들어, 타이타늄막이 알루미늄-니켈-란타넘 합금을 함유하는 막 위에 적층된 2층 구조를 갖는 막이 반사 전극층(111)으로서 형성될 수 있다.
또는, 가시광을 투과하는 광투과 도전막이 광반사성 도전막 위에 적층된 층상 막이 반사 전극층(111)으로서 형성되어도 좋다. 광투과 도전막의 예에는 산화 텅스텐을 함유하는 인듐 산화물, 산화 텅스텐을 함유하는 인듐 아연 산화물, 산화 타이타늄을 함유하는 인듐 산화물, 산화 타이타늄을 함유하는 인듐 주석 산화물, 인듐 주석 산화물(ITO라고도 함), 인듐 아연 산화물, 또는 산화 실리콘이 첨가된 인듐 주석 산화물 등의 금속 산화물을 함유하는 막이 포함된다.
소자 기판(101)에서 절연층(129)은 절연층(128) 위에 형성된다. 절연층(129)은 개구(130)를 갖는다. 반사 전극층(111), 발광층(113), 및 광투과 전극층(112)이 적층된 개구(130)에서의 영역이 발광 소자(105)로서 기능한다. 또한 절연층(129)은 인접된 화소들에서 발광 소자(105)들을 서로 분리하는 격벽으로서 기능한다.
절연층(131)은 절연층(129) 위에 형성된다. 절연층(131)은 소자 기판(101)과 카운터 기판(102) 사이의 갭을 유지하기 위한 스페이서로서의 기능을 갖는다.
절연층(129) 및 절연층(131)은 각각 단층 구조 및 2층 이상을 포함하는 층상 구조 중 어느 한쪽을 가질 수 있고, 이의 두께에 특별한 한정은 없다. 절연층(129) 및 절연층(131)은 포토폴리머, 감광성 아크릴, 또는 감광성 폴리이미드 등의 감광성 수지 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 절연층(131)은 CVD법, 스퍼터링법, 등에 의하여 형성될 수 있는 산화 실리콘막 등의 무기 절연 재료이어도 좋다.
발광층(113) 및 광투과 전극층(112)은 절연층(129) 및 절연층(131)을 덮도록 화소 영역 전체에 적층된다. 발광 소자(105)는 각 화소에서의 파장 범위가 같은 구조를 갖고, 구체적으로, 발광 소자(105)는 백광을 방출한다.
광투과 전극층(112)은 가시광을 투과하는 광투과 도전막을 사용하는, 단층 구조 및 층상 구조 중 어느 한쪽을 가질 수 있다. 가시광을 투과하는 도전막의 예에는 산화 텅스텐을 함유하는 인듐 산화물, 산화 텅스텐을 함유하는 인듐 아연 산화물, 산화 타이타늄을 함유하는 인듐 산화물, 산화 타이타늄을 함유하는 인듐 주석 산화물, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 또는 산화 실리콘이 첨가된 인듐 주석 산화물 등의 금속 산화물을 함유하는 막이 포함된다. 또는, 광을 투과할 정도로 얇은(5nm 이상 30nm 이하 정도의 두께를 갖는 것이 바람직함) 금속(예컨대 은)막이 사용될 수 있다.
광투과 전극층(112) 대신에, 광반사성 및 광투과성 양쪽을 갖는 반투과 전극층(트랜스플렉티브(transflective) 전극층이라고도 함)이 제공되어도 좋다. 반투과 전극층은, 예컨대 금속 박막(바람직하게는 20nm 이하, 더 바람직하게는 10nm 이하의 두께를 가짐) 및 상술한 광투과 금속 산화물막의 층상 막으로 형성될 수 있다. 금속 박막으로서, 은, 마그네슘, 또는 이런 금속 재료를 함유하는 합금을 사용하는 단층 구조 또는 층상 구조를 갖는 막이 사용될 수 있다.
반투과 전극층을 사용함으로써 발광 소자(105)는 마이크로캐비티 구조를 가질 수 있다. 마이크로캐비티 구조에서, 발광층(113)으로부터의 일부의 발광이 반사 전극층(111)과 반투과 전극층 사이에서 반복적으로 반사되어, 특정의 파장 범위에서의 광의 강도를 간섭에 의하여 증가시켜 추출할 수 있다.
[카운터 기판의 구조예]
카운터 기판(102)에는 기판(108), 복수의 구조물(180), 블랙 매트릭스(186), 컬러 필터(181, 182, 및 183), 및 오버코트(184)가 포함된다. 또한, 반사방지 막(AR막)(187)이 카운터 기판(102)의 컬러 필터 측과 반대쪽에 제공된다. 카운터 기판(102)과 반사방지 막(187)이 분리되어 기재되는 이유는 일반적으로 기판이 분리된 후에 반사방지 막(187)이 접합되기 때문이다.
복수의 구조물(180)이 기판(108)에 형성된다. 구조물(180) 각각이 볼록한 형상을 갖는 것이 바람직하다. 복수의 구조물(180)이 단층 구조 및 2층 이상을 포함하는 층상 구조 중 어느 한쪽을 가질 수 있다. 복수의 구조물(180)은 포토폴리머, 감광성 아크릴, 또는 감광성 폴리이미드 등의 감광성 수지 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 복수의 구조물(180)이 CVD법, 스퍼터링법 등에 의하여 형성될 수 있는 산화 실리콘 등의 무기 절연 재료를 사용하여 형성되어도 좋다.
블랙 매트릭스(186)는 복수의 구조물(180)과 접촉된다. 또한 블랙 매트릭스는 광 블로킹층이라고 하는 경우가 있다. 블랙 매트릭스(186)는 기판(108)을 통하여 EL 표시 장치(100)에 진입하는 광을 차단하는 기능, 및 발광층(113)으로부터 방출되는 광의 일부를 차단하여 인접된 화소들 사이의 간섭을 억제하는 기능을 갖는다. 블랙 매트릭스(186)는 단층 구조 또는 2층 이상을 포함하는 층상 구조를 가져도 좋다. 블랙 매트릭스(186)의 막의 예는 크로뮴막, 타이타늄막, 니켈막, 카본 블랙이 분산된 고분자층이다.
컬러 필터(181)~컬러 필터(183)는 블랙 매트릭스(186)에 인접된다. 컬러 필터(181)~컬러 필터(183)는 발광층(113)에 의하여 방출된 광(백광)을 상이한 색의 광으로 변환하기 위한 광학 필터층이다. 예를 들어, 적, 녹, 및 청의 컬러 필터를 컬러 필터층(181)~컬러 필터층(183)으로서 사용함으로써 EL 표시 장치(100)가 풀컬러 표시를 수행할 수 있게 된다. 컬러 필터는 기판(107) 측에 제공되어도 좋다.
오버코트(184)는 카운터 기판(102)의 표면을 평탄화하는 기능 및 불순물(물 및/또는 산소 등)의 확산을 방지하는 기능을 갖는다. 오버코트(184)는 예컨대, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지 등을 사용하여 형성될 수 있다.
발광 소자(105)가 열화되는 것을 방지하기 위하여 카운터 기판(102)에 건조제가 제공되어도 좋다. 비슷한 목적을 위하여, 기판(107)과 기판(108) 사이의 공간(104)은 질소 가스 또는 아르곤 가스 등의 불활성 가스, 또는 수지 재료 등의 고체 물질로 채워지는 것이 바람직하다. 공간(104)이 광투과 전극층(112)보다 굴절률이 높은 재료(예컨대 수지)로 채워지면, 광투과 전극층(112)과 공간(104) 사이의 계면에서 총 반사를 저감할 수 있어, 광(106)의 추출 효율을 증가시킨다.
기판(107)으로서, 소자 기판(101)의 제작 공정에 견딜 만한 높은 내열성을 갖는 기판을 사용할 수 있다. 기판(108)으로서, 카운터 기판(102)의 제작 공정에 견딜 만한 높은 내열성을 갖는 기판이 사용될 수 있다.
기판(107) 및 기판(108)으로서 사용될 수 있는 기판의 예에는 무알칼리 유리 기판, 바륨보로실리케이트 유리 기판, 알루미노보로실리케이트 유리 기판, 세라믹 기판, 석영 기판, 사파이어 기판, 금속 기판, 스테인리스 기판, 플라스틱 기판, 폴리에틸렌테레프탈레이트 기판, 및 폴리이미드 기판이 포함된다.
소자 기판(101) 및 카운터 기판(102)의 제작에 사용되는 지지 기판(예컨대 유리 기판)이 분리되고, 플렉시블 기판이 접착층으로 접착되어도 좋다. 각 플렉시블 기판의 대표적인 예는 플라스틱 기판이다. 또한, 20μm 이상 50μm 이하의 두께를 갖는 얇은 유리, 금속 포일 등을 사용할 수 있다. 기판(107) 및 기판(108)으로서 플렉시블 기판을 사용함으로써 EL 표시 장치(100) 자체를 구부릴 수 있다.
그러므로, 본 명세서 등에서, 예컨대 트랜지스터는 다양한 기판 중 어느 것을 사용하여 형성될 수 있다. 기판의 종류는 특정의 종류에 한정되지 않는다. 예를 들어 반도체 기판(예컨대 단결정 기판 또는 실리콘 기판), SOI 기판, 유리 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 금속 기판, 스테인리스 스틸 기판, 스테인리스 스틸 포일을 포함하는 기판, 텅스텐 기판, 텅스텐 포일을 포함하는 기판, 플렉시블 기판, 부착 필름, 섬유 재료를 포함하는 종이, 기재 필름 등이 사용될 수 있다. 유리 기판의 예로서, 바륨보로실리케이트 유리 기판, 알루미노보로실리케이트 유리 기판, 소다 석회 유리 기판 등을 들 수 있다. 플렉시블 기판, 부착 필름, 기재 필름 등의 예는 다음과 같다: PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate), 및 PES(polyether sulfone)로 대표되는 플라스틱; 아크릴 등의 합성 수지; 폴리프로필렌; 폴리에스터; 폴리 플루오린화 바이닐; 폴리염화 바이닐; 폴리아마이드; 폴리이미드; 아라미드; 에폭시; 무기 증착 필름; 및 종이. 구체적으로, 반도체 기판, 단결정 기판, SOI 기판 등을 사용함으로써 특성, 사이즈, 형상 등의 변동이 적고, 전류 능력이 높은 소형 트랜지스터를 제조할 수 있다. 이런 트랜지스터를 사용하는 회로는 더 낮은 회로의 소비전력 또는 더 높은 회로의 집적화를 달성한다.
플렉시블 기판은 기판으로서 사용되어도 좋고, 트랜지스터는 플렉시블 기판에 직접 제공되어도 좋다. 분리층은 기판과 트랜지스터 사이에 제공되어도 좋다. 분리층은 분리층 위에 형성된 반도체 장치의 일부 또는 전부가 기판으로부터 분리되어 또 다른 기판으로 옮길 때에 사용될 수 있다. 이런 경우, 트랜지스터는 내열성이 낮은 기판 또는 플렉시블 기판에도 옮길 수 있다. 상술한 분리층에는, 예컨대 텅스텐막 및 산화 실리콘막인 무기막들을 포함하는 스택, 또는 기판 위에 형성된 폴리이미드의 유기 수지막 등을 사용할 수 있다.
바꿔 말하면, 트랜지스터가 하나의 기판을 사용하여 형성되고 나서 또 다른 기판에 옮겨도 좋다. 트랜지스터가 옮겨지는 기판의 예에는, 트랜지스터가 위에 형성될 수 있는 상술한 기판에 더하여, 종이 기판, 셀로판 기판, 아라미드 필름 기판, 폴리이미드 필름 기판, 석재 기판, 목재 기판, 직물 기판(천연 섬유(예컨대 비단(silk), 면(cotton), 또는 삼(hemp)), 합성 섬유(예컨대 나일론, 폴리우레탄, 또는 폴리에스터), 재생 섬유(예컨대 아세테이트, 큐프라, 레이온, 또는 재생 폴리에스터) 등을 포함함), 피혁 기판, 및 고무 기판이 포함된다. 이런 기판이 사용되면, 특성이 우수한 트랜지스터 또는 소비전력이 낮은 트랜지스터가 형성될 수 있고, 내구성이 높고, 내열성이 높은 장치를 제공할 수 있고, 또는 무게 또는 두께의 저감을 달성할 수 있다.
돌출부를 갖는 블랙 매트릭스의 구조를 도 2의 (A)~(E)를 참조하여 자세히 설명하겠다.
[블랙 매트릭스의 구조예]
도 2의 (A) 및 (B)는 블랙 매트릭스(186)의 구조예의 평면도 및 단면도다. 도 2의 (C)~(E)는 블랙 매트릭스(186)의 다른 구조예의 단면도다.
도 2의 (A)는 기판(108) 상의 복수의 구조물(180), 블랙 매트릭스(186), 및 컬러 필터(181)~컬러 필터(183)의 평면 형상 및 위치를 나타낸 것이다. 또한 도 2의 (A)는 블랙 매트릭스(186) 등이 형성되지 않는 기판(108) 측, 즉 기판(108)과 반대쪽을 나타낸 것이다.
도 2의 (B)는 도 2의 (A)에서의 일점쇄선 X-Y를 따르는 단면도다. 도 2의 (A) 및 (B)에 나타낸 바와 같이, 블랙 매트릭스(186)는 제 1 구조물(180a) 및 제 2 구조물(180b)을 포함하는 복수의 구조물(180)을 덮는다. 따라서 블랙 매트릭스(186)는 복수의 구조물(180)의 형상을 반영하는 면에 복수의 돌출부를 갖는다. 도 2의 (A)에 나타낸 바와 같이, 제 1 구조물(180a)의 돌출부의 평면 형상은 제 2 구조물(180b)과 상이하다. 바꿔 말하면, 복수의 구조물(180)은 불규칙한 평면 형상을 가져 블랙 매트릭스(186)의 복수의 돌출부도 불규칙한 평면 형상을 갖는다.
구조물(180)의 평면 형상이 원 및 정다각형과 같은 회전 대칭을 갖는 것은 바람직하지 않다. 특히, 얼룩덜룩한 패턴, 스네이크 스킨 패턴, 레오파드 패턴, 및 대리석 모양 패턴 등의 불규칙한 평면 형상은 외광의 반사로 인한 간섭무늬를 저감할 수 있다.
도 2의 (C)에 나타낸 바와 같이 복수의 구조물(180)이 서로 접속되어도 좋다. 복수의 구조물(180)이 연속된 영역을 포함하기 때문에, 이에 형성된 블랙 매트릭스(186)에 의하여 바람직하게 덮일 수 있다. 구조물(180)이 블랙 매트릭스(186)와 같은 재료로 형성되면, 구조물(180)은 광 블로킹층으로서의 기능을 가질 수 있다. 복수의 구조물(180)이 도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이 섬 형상을 갖는 것이 바람직하다. 블랙 매트릭스(186)의 돌출부도 복수의 섬 형상 구조물(180)을 반영하는 섬 형상을 가지므로, 간섭무늬를 억제하는 효과를 증가시킬 수 있다.
구조물(180)의 돌출부 각각이 0.2μm~3μm, 더 바람직하게는 1μm~2μm의 높이(가장 두꺼운 부분의 두께)를 갖는 것이 바람직하다.
구조물(180)은, 두께가 단부로부터 점점 증가되는 바와 같이 경사지는 것이 바람직하다. 구조물(180)이 경사지면, 구조물(180)은 이에 형성된 블랙 매트릭스(186)에 의하여 충분히 덮일 수 있다. 구조물(180)의 경사도(테이퍼각)가 2° 이상 80° 이하, 바람직하게는 5° 이상 60° 이하, 더 바람직하게는 10° 이상 45° 이하일 수 있다.
도 2의 (D)는 제 1 구조물(180a) 및 제 2 구조물(180b)이 상이한 높이를 갖는 예를 나타낸 것이다. 높이가 상이한 구조에 의하여 블랙 매트릭스(186)의 돌출부의 높이가 영역마다 변동되므로, 간섭무늬를 억제하는 효과를 증가시킬 수 있다.
도 2의 (E)는 제 1 구조물(180a) 및 제 2 구조물(180b)이 블랙 매트릭스(186)와 상이한 굴절률을 갖는 재료로 형성되는 예를 나타낸 것이다. 재료의 굴절률이 블랙 매트릭스(186)보다 큰 것이 특히 바람직하다. 또한 제 1 구조물(180a) 및 제 2 구조물(180b)은 블랙 매트릭스(186)와 같은 재료로 형성되어도 좋다.
하나의 화소와 중첩되는 구조물(180)이 또 다른 화소와 중첩되는 구조물(180)의 병진 조작 및 회전 조작에 의하여 얻어진 평면 형상을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 하나의 화소와 중첩되는 구조물(180)의 평면 형상이 또 다른 화소와 중첩되는 구조물(180)을 90° 회전시킴으로써 얻어진 것이 바람직하다.
다음에, 반사 전극의 구조를 도 3의 (A)~(C)를 참조하여 자세히 설명한다.
[반사 전극층(반사 전극)의 구조예]
도 3의 (A)는 반사 전극층(111)의 구조예를 도시한 평면도다. 도 3의 (B)는 이의 단면도다. 도 3의 (C)는 반사 전극층(111)의 표면에 형성된 오목부의 평면 형상의 예를 도시한 평면도다.
반사 전극층(111)은 절연층(128)의 표면을 반영한 복수의 오목부(141)를 갖는다. 도 3의 (A)에 도시된 바와 같이, 복수의 오목부(141)는 절연층(128)의 영역(140)에 형성된다. 도 3의 (A)에서, 오목부(141)는 발광 소자(105)가 적층되는 절연층(128)의 영역에만 형성된다. 영역(140)은 개구(130)가 형성되는 절연층(129)의 영역 전체를 포함한다.
개구(142)는 절연층(128)에 형성된다. 반사 전극층(111)은 개구(142)를 통하여 트랜지스터(109)에 접속된다(도 1 참조). 개구(142)는 개구(142)에서의 반사 전극층(111)과 트랜지스터(109) 사이의 접속 불량을 방지하기 위하여 영역(140) 외에 있다(도 1 및 도 3의 (A) 참조).
또한 반사 전극층(111)은 오목부(141)로 인한 곡면을 갖는 것이 바람직하다. 이것은 반사 전극층(111)의 표면의 높이에서의 차이가 지나치게 크면 반사 전극층(111)에 발광층(113)을 형성하기 어렵게 되어 기판(108)의 외부로의 광(106)의 추출 효율이 저하되기 때문이다. 이런 이유로, 오목부(141)의 깊이 D1은 예컨대, 0.2μm 이상 1.5μm 이하, 바람직하게는 0.2μm 이상 1.2μm 이하다.
오목부(141)의 경사각 θ1은 2° 이상 15° 이하, 바람직하게는 2° 이상 12° 이하다.
오목부(141)의 깊이 D1 및 경사각 θ1은 도 3의 (B)를 참조하여 설명하겠다. 깊이 D1은, 가장 두꺼운 부분(오목부의 산이라고 함)의 두께 H1과 가장 얇은 부분(오목부의 골짜기라고 함)의 두께 H2 사이의 오목부(141)에서의 절연층(128)의 두께 차이로부터 계산할 수 있다. 즉, D1=H1-H2를 만족시킨다.
경사각 θ1이 반사 전극층(111)의 단면도에서의 치수보조선 L01 및 치수보조선 L02로 형성된다. 반사 전극층(111)의 단면에서의 치수보조선 L01은, 오목부(141)의 골짜기 바닥을 통과하는 직선이고, 기판(107)의 표면에 평행하다. 치수보조선 L02는 오목부(141)의 산의 꼭대기 및 골짜기 바닥을 통과하는 직선이다.
오목부(141)의 평면 형상의 사이즈는 영역(140)(영역(140)에서의 반사 전극층(111))의 사이즈에 따라 5μm 이상 30μm 이하다. 또한 오목부(141)의 사이즈는 도 3의 (C)에 도시된 바와 같이 오목부(141)의 외접원 Cir01의 직경 φ1에 의하여, 및 반사 전극층(111)의 단면에서의 오목부(141)의 산의 꼭대기와 다른 산의 꼭대기 사이의 거리에 의하여 결정될 수 있다. 오목부(141)가 지나치게 작으면, 광(106)은 반사 전극층(111)의 표면에 의하여 산란되어, 광(106)의 추출 효율을 저감하는 한편, 오목부(141)가 지나치게 크면, 간섭무늬를 억제하는 효과를 얻기 어렵다.
오목부(141a)와 같이, 영역(140)의 경계를 포함하는 오목부(141)의 사이즈는 10μm 이하이어도 좋다. 하나의 반사 전극층(111)의 영역(140)에서의 복수의 오목부(141) 중 10μm보다 높고 30μm 미만의 사이즈를 갖는 오목부의 비율은 60% 이상이다.
복수의 오목부(141)의 형상 및 사이즈는 도 3의 (A)에 도시된 바와 같이 서로 상이하지만, 오목부(141)는 복수의 반사 전극층(111) 중에서 같은 밀도로 배열되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 영역(140)(또는 개구(130))의 면적에 대한 오목부(141)의 총면적의 비율은 30% 이상 70% 이하, 바람직하게는 40% 이상 60% 이하다.
도 3의 (A)~(C)에 도시된 바와 같이 반사 전극층(111)의 표면이 형상 및 사이즈가 서로 상이한 복수의 오목부(141)를 가지므로, 반사 전극층(111)의 표면의 요철은 불규칙한 형상 및 사이즈로 제공될 수 있다. 이에 의하여 화소 영역에서의 복수의 반사 전극층(111)에 의하여 반사된 광의 간섭을 억제할 수 있어, EL 표시 장치(100)의 화면에 대한 간섭무늬가 나타나기 어렵게 할 수 있다.
예를 들어, 반사 전극층(111)의 두께는 수 백nm 정도다. 따라서 상술한 식으로 오목부(141)를 형성하기 위하여, 절연층(128)에 형성되는 오목부가 오목부(141)와 비슷한 형상을 가지면 좋다. 그러므로, 도 3의 (A)~(C)에 나타낸 오목부(141)의 형상은 절연층(128)의 오목부에 적용할 수 있다.
반사 전극층(111)의 표면에 요철을 형성하는 방법은 절연층(128)의 표면에서의 복수의 오목부를 형성하는 방법에 한정되지 않는다. 반사 전극층(111)이 되는 도전막이 평탄한 면을 갖는 절연층(128)에 형성되고 나서 복수의 요철이 도전막의 표면에 형성되는 또 다른 방법이 있다.
본 실시형태는 발광 소자의 반사 전극의 표면 형상의 불규칙성을 증가시킬 수 있어, EL 표시 장치의 디스플레이에 의하여 반사된 외광으로 인한 간섭무늬 및 화상의 반사를 억제한다. 블랙 매트릭스의 표면 상의 돌출부는 외광으로 인한 간섭무늬 및 화면의 반사를 억제할 수도 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 설명된 구조 중 어느 것과 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 2)
실시형태 2에서는 액티브 매트릭스 EL 표시 장치의 구조를 자세히 설명한다.
도 4 및 도 5는 각각 EL 표시 장치의 구조예를 도시한 단면도다. 도 20의 (A)는 화소 회로의 구성예를 도시한 회로도다. 도 20의 (B)는 화소 회로의 평면 레이아웃도다.
도 4에 나타낸 바와 같이, EL 표시 장치(260)는 EL 표시 장치(100)와 비슷하고(도 1), 소자 기판(201) 및 카운터 기판(202)을 포함한다. 카운터 기판(202)은 실재로 소자 기판(201)에 고정된다(미도시). EL 표시 장치(260)는 EL 표시 장치(100)와 같은 톱 이미션 구조를 갖는다. 화소 영역으로부터의 광(200)은 카운터 기판(202) 측으로부터 방출된다.
백광을 방출하는 발광층이 화소 영역에서의 발광 소자에 포함되고, 풀컬러 표시를 수행할 수 있도록 카운터 기판(202)에 컬러 필터가 제공된다. 또한 풀컬러 표시를 수행하는 방법은 이에 한정되지 않는다.
소자 기판(201)에 실장되는 회로는 단일 도전형의 트랜지스터를 포함하고, 본 실시형태에서의 트랜지스터는 모두 n채널 트랜지스터다. 본 실시형태에서의 소자 기판(201)에 형성되는 트랜지스터는 모두 산화물 반도체층에 채널이 형성되는 트랜지스터다. 이 후, 이런 트랜지스터를 OS 트랜지스터라고 한다.
[화소 회로의 구조예]
EL 표시 장치의 화소 영역에는 복수의 게이트선(301)(이후 GL(301)이라고도 함), 복수의 소스선(321)(이후 SL(321)이라고도 함), 전원선(302)(이후 ANL(302)이라고도 함), 및 전원선(322)(이후 PVL(322)이라고도 함)이 제공된다.
화소 회로(230)는, 발광 소자 ED1(이후 단순히 ED1이라고도 함), 3개의 트랜지스터(M1, M2, 및 M3), 및 하나의 커패시터 Cp1을 포함한다(도 20의 (A) 참조). 트랜지스터 M1은 화소 회로(230)와 SL(321) 사이의 도통을 제어하는 스위치다. 트랜지스터 M1의 게이트는 GL(301)에 접속되고, 트랜지스터 M1의 드레인은 SL(321)에 접속되고, 트랜지스터 M1의 소스는 트랜지스터 M2의 게이트에 접속된다. 트랜지스터 M2는 ED1의 전류원으로서 기능한다. 트랜지스터 M2의 드레인은 ANL(302)에 접속되고, 트랜지스터 M2의 소스는 ED1의 양극에 접속된다. 커패시터 Cp1은 트랜지스터 M2의 게이트와 ED1의 양극 사이에 접속된다. 트랜지스터 M3은 트랜지스터 M1이 온일 때, ED1의 양극의 전압을 유지하는 기능을 갖는다. 트랜지스터 M3의 게이트는 GL(301)에 접속되고, 트랜지스터 M3의 드레인은 ED1의 양극에 접속되고, 트랜지스터 M3의 소스는 PVL(322)에 접속된다.
여기서, 화소 회로(230)의 기능을 이해하기 쉽게 하기 위하여, 트랜지스터 M1~트랜지스터 M3의 소스 및 드레인은 서로 구별된다. 하지만, 트랜지스터의 소스 및 드레인은 트랜지스터에 인가되는 전압에 따라 서로 치환될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태에서의 트랜지스터의 소스와 드레인 사이의 구별은 본 실시형태에서의 트랜지스터의 소스와 드레인 사이의 구별에 한정되지 않는다. 여기서, 회로는 n채널 트랜지스터를 포함하므로, 고레벨 신호 및 고전원 전압이 주로 입력되는 단자(전극)를 드레인이라고 하고, 저레벨 신호 및 저전원 전압이 주로 입력되는 단자(전극)를 소스라고 한다.
여기서, 전원 전압으로서의 일정 전압이 ED1의 음극, ANL(302), 및 PVL(322)에 인가된다. 고전원 전압으로서 양전압이 ANL(302)에 인가되고, 저전원 전압으로서 음전압이 ED1의 음극 및 PVL(322)에 인가된다. 또한 ED1의 음극에 인가된 전원 전압은 PVL(322)에 인가된 전원 전압보다 낮다.
발광표시 장치(260)에서, 모든 화소 회로(230)에서의 발광 소자 ED1은 백광을 방출하는 발광 소자이고, 컬러 필터 기판에 적, 녹, 및 청(RGB)의 컬러 필터가 제공됨으로써, 풀컬러 표시가 수행된다. 따라서, 단위 화소(Pix)는, 서로 인접되도록, 같은 행에 제공된 RGB에 3개의 화소 회로(230)를 포함한다. 도 20의 (B)는 단위 화소의 평면 레이아웃에 상당한다. 도 4는 EL 패널(260)의 단면에서의 화소 회로(230)의 단면을 나타낸 것이다. 도 4는 특정의 선을 따르는 화소 회로(230)의 단면도가 아니라 화소 회로(230)의 층상 구조를 도시한 도면이다. 도 4에서, 트랜지스터 M2, 커패시터 Cp1, 및 ED1이 도시된다.
[소자 기판의 제조 방법의 예]
화소 회로(230)의 구조 및 제작 방법을 도 4, 도 20의 (A) 및 (B), 도 21의 (A) 및 (B), 도 22의 (A) 및 (B), 및 도 23의 (A) 및 (B)를 참조하여 이하에서 설명하겠다. 또한 소스 드라이버 및 게이트 드라이버도 화소 회로(230)의 제작 공정에서 소자 기판(201) 위에 형성된다. 그러므로, 화소 회로(230)에서의 트랜지스터 및 커패시터와 비슷한 구조를 갖는 트랜지스터 및 커패시터가 드라이버에 형성된다. 소자 기판(201)은 소자 기판(101)과 비슷한 식으로 형성할 수 있다.
[트랜지스터 및 커패시터]
먼저, 기판(401) 위에 제 1 층에서의 배선 및 전극(GL(301), ANL(302), 및 전극(303))이 형성된다(도 21의 (A)). 전극(303)은 트랜지스터 M2의 게이트 전극 및 커패시터 Cp1의 단자(전극)를 형성한다. 제 1 층에서의 배선 및 전극(301, 302, 및 303)이 단층 구조 또는 2층 이상을 포함하는 층상 구조로 도전막을 사용하여 형성된다. 이런 도전막의 예에는 알루미늄, 크로뮴, 구리, 탄탈럼, 타이타늄, 몰리브데넘, 텅스텐 등의 금속막, 또 다른 금속 원소가 첨가된 어떤 금속막, 상술한 금속 원소를 한 종 이상 함유하는 합금막, 및 상술한 금속 원소를 한 종 이상 함유하는 화합물막이 포함된다. 예를 들어, 텅스텐막이 180nm~250nm의 범위 내의 두께로 스퍼터링법에 의하여 형성되고, 이 텅스텐막이 포토리소그래피 및 에칭 공정에서 가공되어 제 1 층에서의 배선 및 전극(301~303)을 형성한다.
이후, 제 1 층에서의 배선 및 전극(301~303)을 덮도록 절연층(351)이 형성된다(도 4). 절연층(351)은 트랜지스터 M1~M3에서의 게이트 절연층을 형성한다. 절연층(351)은 단층 구조 및 층상 구조 중 어느 한쪽을 가질 수 있다. 절연층(351)에 사용될 수 있는 막의 예에는 산화 실리콘막, 산화 알루미늄막, 및 산화 하프늄막 등의 산화물막, 질화 실리콘막 및 질화 알루미늄막 등의 질화물막, 산화질화 실리콘막 및 산화질화 알루미늄막 등의 산화질화물막, 및 질화산화 실리콘막 및 질화산화 알루미늄막 등의 질화산화물막이 포함된다.
또한 본 명세서에서, 산화질화물이란 질소보다 산소를 더 함유하는 물질을 말하고, 질화산화물이란 산소보다 질소를 더 함유하는 물질을 말한다.
예를 들어, 절연층(351)에, 300nm~450nm의 범위 내의 두께를 갖는 질화 실리콘막 및 20nm~100nm의 범위 내의 두께를 갖는 산화질화 실리콘막이 형성된다. 또한 질화 실리콘막은 질화 실리콘막을 형성하는 공정을 2회 이상 수행함으로써 층상 막을 갖도록 형성될 수 있다.
산화물 반도체층(311), 산화물 반도체층(312), 및 산화물 반도체층(313)은 절연층(351) 위에 형성된다(도 21의 (A)). 단층 구조 또는 2층 이상을 포함하는 층상 구조를 갖는 산화물 반도체막이 스퍼터링법, 코팅법, 펄스레이저 증착법, 레이저 어블레이션법 등에 의하여 형성된다. 산화물 반도체막으로서, In-Ga 산화물, In-Zn 산화물, In-M-Zn 산화물(M은 Al, Ti, Ga, Y, Zr, La, Ce, Nd, 또는 Hf) 등의 금속 산화물을 함유하는 반도체막을 형성할 수 있다.
그리고, 개구(411) 및 개구(412)가 포토리소그래피 공정과 에칭 공정으로 절연층(351)에 형성된다(도 21의 (A)). 개구(411)가 트랜지스터 M1 및 커패시터 Cp1을 접속하도록 형성된다. 개구(412)가 트랜지스터 M2 및 ANL(302)을 접속하도록 형성된다.
제 2 층에서의 배선 및 전극(SL(321), PVL(322), 전극(323), 전극(324), 및 전극(325))이 절연층(351) 위에 형성된다(도 21의 (B)). 제 2 층에서의 배선 및 전극(321~325)이 제 1 층에서의 배선 및 전극(301~303)과 비슷한 식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 구리막이 스퍼터링법으로 형성되고 나서 포토리소그래피 공정 및 에칭 공정으로 가공되어, 제 2 층에서의 배선 및 전극(321~325)을 형성한다. 또는, 제 2 층에서의 배선 및 전극(321~325)은 타이타늄막, 알루미늄막, 및 타이타늄막의 3층 구조를 갖는 막을 사용하여 형성될 수 있다.
전극(323)은 트랜지스터 M1의 소스 전극을 형성한다. 전극(324)은 트랜지스터 M2의 드레인 전극 및 커패시터 Cp1의 전극(단자)을 형성한다. 절연층(351), 전극(303), 및 전극(324)이 서로 중첩되는 영역은 절연층(351)을 유전체로서 사용하는 커패시터 Cp1을 형성한다(도 4).
상술한 스텝을 거쳐, 트랜지스터 M1~M3 및 커패시터 Cp1을 형성한다.
[발광 소자]
다음에, 트랜지스터 M1~M3 및 커패시터 Cp1을 덮도록 절연층(352)을 형성한다(도 4). 절연층(352)은 절연층(351)과 비슷한 식으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 산화질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 및 질화 실리콘막의 3층 구조를 갖는 막이 절연층(352)에 형성된다. 그리고, 개구(413)를 전극(324)에 도달하도록 절연층(352)에 형성한다(도 21의 (B)).
절연층(352)을 덮도록 절연층(353)을 형성한다(도 4). 여기서, 복수의 오목부가 절연층(128)에서와 같이 절연층(353)에 형성된다(도 1 및 도 2의 (A)~(C) 참조). 따라서, 여기서, 절연층(353)은 쉽게 가공할 수 있는 감광성 수지 재료(예컨대, 포토폴리머, 감광성 아크릴, 또는 감광성 폴리이미드)를 사용하여 형성된다. 개구(414)가 절연층(353)에 형성되어 ED1 및 전극(324)에 접속된다(도 22의 (A)).
예를 들어, 절연층(353)을 노광 스텝 및 감광성 수지 재료의 현상 스텝을 2번 수행하여 형성하여도 좋다. 먼저, 포지티브 감광성 수지 재료를 절연층(352)의 표면에 첨가한다. 이 후, 감광성 수지 재료가 개구(414)가 형성되는 부분을 노출하는 포토마스크를 사용하여 노광 처리되고, 이후 현상 및 소성 스텝이 수행되어, 절연층(353)의 하층이 형성된다. 포지티브 감광성 수지 재료가 다시 첨가되고, 노광, 현상, 및 소성 스텝이 수행됨으로써, 절연층(353)의 상층이 형성된다. 개구(414) 및 오목부(361)를 광에 노출시키는 포토마스크를 제 2 노광 스텝에 사용한다.
이런 스텝을 통하여, 오목부(361)를 갖는 절연층(353)이 형성된다. 도 22의 (A)에 도시된 바와 같이, 오목부(361)가 형성되는 영역(360) 및 반사 전극층(331)이 ED1의 음극으로서 기능하는 영역은 서로 중첩된다. 여기서, 오목부(361)는 반사 전극층(331)과 중첩되지 않는 절연층(353)의 영역에 형성되지 않는다.
여기서, 단위 화소 Pix는 적, 녹, 및 청(RGB)의 3개의 화소(PixR, PixG, 및 PixB)를 포함한다. 단위 화소 Pix에 포함되는 3개의 영역(360)에서의 모든 오목부(361)의 평면 형상이 서로 상이하다. 따라서 복수의 오목부(361)를 형성함으로써, 칼럼 방향으로 서로 인접되는 반사 전극층(331)의 표면 형상은 서로 상이할 수 있다. 그러므로, 화소 영역에서의 모든 반사 전극을 하나의 거울 표면이라고 감안하면, 거울 표면의 표면 형상의 불규칙성은 증가될 수 있다. 오목부(361)의 평면 형상 및 배향은 단위 화소 Pix의 단위로 결정됨으로써 절연층(353)에서의 오목부(361)를 형성하는 포토마스크는 EL 패널(260)이 면적 또는 밀도로 증가되더라도 쉽게 디자인될 수 있다.
다음에, 반사 전극층(331)을 절연층(353) 위에 형성한다(도 4 및 도 22의 (B)). 여기서, 예컨대, 타이타늄막, 알루미늄막, 및 타이타늄막의 3층 구조를 갖는 금속막이 형성되고, 이 금속막이 포토리소그래피 스텝 및 에칭 스텝으로 가공되어 반사 전극층(331)을 형성한다. 또는, 반사 전극층(331)은 산화 실리콘이 첨가된 은막 및 인듐 주석 산화물막의 스택을 사용하여 형성될 수 있다. 반사 전극층(331)의 표면 형상은 절연층(353)의 표면 형상이 반영되므로, 복수의 오목부(361)가 반사 전극층(331)의 표면에 형성된다.
광투과 도전층(334)을 반사 전극층(331) 위에 형성한다(도 4). 여기서, 반투과 전극은 마이크로캐비티 구조를 형성하도록 ED1의 음극으로서 제공된다. 광투과 도전층(334)은 반사 전극층(331)과 반투과층(332) 사이의 광로 길이를 조정하는 조절층으로서 기능한다. 광투과 도전층(334)의 두께는 화소로부터 추출되는 광의 색에 따라 조절된다. 여기서, 단위 화소 PIX는 적, 녹, 및 청(RGB)의 3개의 화소(PixR, PixG, 및 PixB)를 포함하므로, 광투과 도전층(334)의 두께는 RGB의 광의 파장 범위에 따라 조절된다. 광투과 도전층(334)의 표면은 반사 전극층(331)과 비슷한 불규칙한 형상을 갖는다.
반사 전극층(331) 및 광투과 도전층(334)을 덮도록, 개구(420)를 포함하는 절연층(354)이 감광성 수지 재료를 사용하여 형성된다. 개구(420)와, 오목부(361)가 형성되는 반사 전극층(331)의 영역(360)은 서로 중첩된다(도 4 및 도 22의 (B)).
스페이서로서 기능하는 절연층(355)이 절연층(354) 위에 형성된다(도 4 및 도 23의 (A)). 절연층(355)은 감광성 수지 재료를 사용하여 형성된다. 이 예에서, 도 23의 (A)에 도시된 바와 같이, 절연층(355)은 SL(321)과 중첩되는 영역에 형성된다.
발광층(333) 및 반투과 도전층(332)은 절연층(353) 및 절연층(354)을 덮도록 형성된다. 반투과 도전층(332)은 모든 화소 회로(230)로 공유되고 ED1의 음극으로서 기능한다. 반사 전극층(331), 광투과 도전층(334), 발광층(333), 및 반투과 도전층(332)이 개구(420)에 적층되는 부분은 ED1로서 기능한다.
소자 기판(201)은 상술한 스텝을 거쳐 완성된다.
[카운터 기판]
카운터 기판(202)은 카운터 기판(102)과 비슷한 식으로 형성될 수 있다. 복수의 구조물(378)은 기판(402)에 형성된다. 블랙 매트릭스(379)는 복수의 구조물(378)을 덮는다. 블랙 매트릭스(379)는 복수의 구조물(378)의 형상을 반영하는 볼록한 형상을 갖는다.
R, G, 및 B에 대응하는 컬러 필터(380R), 컬러 필터(380G), 및 컬러 필터(380B)가 형성된다. 도 23의 (B)에 도시된 바와 같이, 컬러 필터(380R), 컬러 필터(380G), 및 컬러 필터(380B)는 스트라이프로 배열된다.
컬러 필터(380R), 컬러 필터(380G), 및 컬러 필터(380B)와 접촉되는 오버코트(384)는 카운터 기판(102)에서와 같이 형성되어도 좋다.
카운터 기판(202)은 이들 스텝을 통하여 완성된다. 이 후, 카운터 기판(202)이 실재로 소자 기판(201)에 접착되고 나서, 소자 기판(201) 및 카운터 기판(202)이 나뉜다. 반사방지 막(385)은 컬러 필터(380R), 컬러 필터(380G), 및 컬러 필터(380B)가 형성되는 측과 반대쪽의 카운터 기판(202) 면에 형성된다. FPC는 소자 기판(201)의 단자에 실장된다. 이러한 필요한 조립 스텝을 통하여, EL 표시 장치(260)가 완성된다.
필요에 따라, 소자 기판(201)과 카운터 기판(202) 사이의 공간(390)이 질소 가스 또는 아르곤 가스 등의 불활성 가스, 불활성 액체, 또는 수지 재료로 채워져도 좋다.
본 명세서 등에서, 능동 소자가 화소에 포함된 액티브 매트릭스 방식 또는 능동 소자가 화소에 포함되지 않는 패시브 매트릭스 방식이 EL 표시 장치에 사용될 수 있다.
액티브 매트릭스 방식에서, 능동 소자(비선형 소자)로서, 트랜지스터뿐만 아니라 다양한 능동 소자(비선형 소자)도 사용할 수 있다. 예를 들어, MIM(metal insulator metal), TFD(thin film diode) 등도 사용할 수 있다. 이런 소자는 제조 스텝수가 적기 때문에, 제조 비용을 저감할 수 있거나 또는 수율을 향상시킬 수 있다. 소자의 사이즈가 작기 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있어, 소비전력을 저감할 수 있거나 또는 더 높은 휘도를 달성할 수 있다.
액티브 매트릭스 표시 장치 외의, 능동 소자(비선형 소자)가 사용되지 않는 패시브 매트릭스 표시 장치도 사용할 수 있다. 능동 소자(비선형 소자)가 사용되지 않기 때문에, 제조 스텝수가 적어, 제조 비용을 저감할 수 있거나 또는 수율을 향상시킬 수 있다. 능동 소자(비선형 소자)가 사용되지 않기 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있어, 예컨대 소비전력을 저감할 수 있거나 또는 더 높은 휘도를 달성할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 설명된 구조 중 어느 것과 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 3)
실시형태 3에서는, 액티브 매트릭스 EL 표시 장치의 또 다른 형태를 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5에 나타낸 EL 표시 장치(261)는 블랙 매트릭스(379) 및 반사 전극층(331)을 포함한다. 블랙 매트릭스(379)는 돌출부를 갖고, 개구(420)에서의 반사 전극층(331)은 오목부를 갖지 않는다. 반사 전극층(331)에 의하여 외광의 반사를 저감하는 것은 어렵지만, 블랙 매트릭스(379)에 의한 외광의 반사를 저감할 수 있다.
또한, EL 표시 장치(260)는 개구(420)에서의 절연층(353), 반사 전극층(331), 광투과 도전층(334), 발광층(333), 및 반투과 도전층(332)의 형상을 빼면 도 4에서의 EL 표시 장치(260)와 같기 때문에 자세한 것은 생략한다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 설명된 구조 중 어느 것과 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 4)
실시형태 4에서는 본 발명의 일 형태의 터치 센서, 터치 센서가 제공된 터치 센서 모듈, 터치 패널, 터치 패널 모듈 등의 구조예를 설명한다. 이하의 설명에서, 정전 용량 터치 센서를 터치 센서로서 사용한다. 플렉시블 터치 패널도 본 발명의 일 형태에 포함된다.
또한 본 명세서 등에서, 터치 센서가 제공된 기판에 FPC 또는 TCP(tape carrier package) 등의 커넥터가 부착되는 장치, 및 IC(integrated circuit)가 COG(chip on glass) 방식에 의하여 기판에 직접 실장되는 장치를 터치 센서 모듈이라고 할 수 있다. 터치 센서로서의 기능 및 화상 등을 표시하는 기능 양쪽을 갖는 장치 등은 터치 패널(입출력 장치)이라고 할 수 있다. 상기 커넥터가 터치 패널에 부착된 장치 및 IC가 터치 패널에 실장된 장치는 터치 패널 모듈이라고 할 수 있거나 또는 단순히 터치 패널이라고 할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 사용될 수 있는 정전 용량 터치 센서는 커패시터를 포함한다. 예를 들어, 커패시터는 제 1 도전층, 제 2 도전층, 및 제 1 도전층과 제 2 도전층 사이의 절연층의 적층 구조를 가질 수 있다. 제 1 도전층 및 제 2 도전층은 각각 커패시터의 전극으로서 기능한다. 절연층은 유전체로서 기능한다.
본 발명의 일 형태의 더 구체적인 구조예는 도면을 참조하여 이하에서 설명한다.
[구조예]
도 6의 (A)는 본 발명의 일 형태의 터치 패널 모듈(10)의 개략 투시도다. 도 6의 (B)는 터치 패널(10)의 전개된 개략 투시도다. 터치 패널 모듈(10)은 서로 중첩되는 터치 센서 모듈(20) 및 표시 패널(30)을 포함한다.
터치 센서 모듈(20)은 제 2 기판(21), 제 2 기판(21) 위의 센서 소자(22), 및 FPC(41)를 포함한다. 터치 센서 모듈(20)은 터치 센서로서 기능한다. 복수의 센서 소자(22)가 제 2 기판(21)의 제 1 기판(31) 측에 매트릭스로 제공된다. 제 2 기판(21)은 센서 소자(22)에 전기적으로 접속되는 회로(23) 및 회로(24)를 포함하는 것이 바람직하다. 복수의 센서 소자(22)를 선택하는 기능을 갖는 회로는 회로(23) 및 회로(24) 중 적어도 하나에 사용될 수 있다. 센서 소자(22)로부터 신호를 출력하는 기능을 갖는 회로는 회로(23) 및 회로(24) 중 적어도 하나에 사용될 수 있다. FPC(41)는 외부로부터 회로(23) 및 회로(24) 중 적어도 하나 및 센서 소자(22)로 신호를 공급되는 기능을 갖는다. FPC(41)는 회로(23) 및 회로(24) 중 적어도 하나 및 센서 소자(22)로부터 외부로 신호를 출력하는 기능도 갖는다.
표시 패널(30)은 제 1 기판(31) 위에 표시부(32)를 포함한다. 표시부(32)는 매트릭스로 배열된 복수의 화소(33)를 포함한다. 제 1 기판(31)은 표시부(32)에서의 화소(33)에 전기적으로 접속되는 회로(34)를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 회로(34)는 게이트 드라이버 회로로서 기능한다. FPC(42)는 외부로부터 표시부(32) 및 회로(34) 중 적어도 하나로 신호를 공급하는 기능을 갖는다. 도 6에서의 제 1 기판(31)은 단자(43)를 포함한다. 예를 들어, FPC는 단자(43)에 부착될 수 있고, 소스 드라이버 회로로서 기능하는 IC는 COG법 또는 COF법에 의하여 단자(43)에 직접 실장될 수 있고, 또는 IC가 실장된 FPC, TAB, TCP 등은 단자(43)에 부착될 수 있다. 또한 IC 또는 FPC 등의 커넥터가 표시 패널(30)에 실장된 물체를 표시 패널 모듈이라고 할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 터치 패널 모듈(10)은, 터치 패널 모듈(10)이 터치될 때에 일어나고 복수의 센서 소자(22)에 의하여 검출되는 용량에서의 변화에 기초하여 위치 정보를 출력할 수 있다. 화상은 표시부(32)에 표시할 수 있다.
[단면 구조예 1]
도 7의 (A)는 본 발명의 일 형태의 터치 패널 모듈의 단면 개략도다. 도 7의 (A)에 도시된 터치 패널에서, 액티브 매트릭스 터치 센서 및 액티브 매트릭스 표시 소자가 한 쌍의 기판 사이에 제공되고 나서, 터치 패널은 작은 두께를 가질 수 있다. 또한 본 명세서 등에서, 센서 소자들 각각이 능동 소자를 포함하는 터치 센서를 액티브 매트릭스 터치 센서라고 한다.
터치 패널 모듈은 제 2 기판(21) 및 제 1 기판(31)이 접착층(720)으로 서로 접착된 구조를 갖는다. 제 2 기판(21)은 커패시터(770), 트랜지스터(751), 트랜지스터(752), 콘택트부(753), 컬러 필터(774), 블랙 매트릭스(775) 등을 포함한다. 제 1 기판(31)은 트랜지스터(701), 트랜지스터(702), 및 트랜지스터(703), 발광 소자(704), 콘택트부(705) 등을 포함한다.
절연층(712), 절연층(713), 절연층(714), 절연층(715), 절연층(716), 절연층(717), 절연층(718), 스페이서(719), 도전층(725) 등은 접착층(711)을 개재(介在)하여 제 1 기판(31) 위에 제공된다.
제 1 기판(31)은 가요성을 가져도 좋다. 제 2 기판(21)은 가요성을 가져도 좋다. 가요성을 갖는 제 1 기판(31) 및 제 2 기판(21)에 의하여, 도 7의 (A) 및 (B)에 나타낸 본 발명의 일 형태의 터치 패널은 가요성을 가질 수 있다.
발광 소자(704)는 절연층(717) 위에 제공된다. 발광 소자(704)는 제 1 전극(721), EL층(722), 및 제 2 전극(723)을 포함한다(도 7의 (B) 참조). 광학 조절층(724)은 제 1 전극(721)과 EL층(722) 사이에 제공된다. 절연층(718)은 제 1 전극(721) 및 광학 조절층(724)의 단부를 덮는다.
제 1 전극(721)은 실시형태 1에 설명된 반사 전극층(331)으로서의 기능을 갖는다. 제 2 전극(723)은 실시형태 1에 설명된 반투과 도전층(332)으로서의 기능을 갖는다. 광학 조절층(724)은 실시형태 1에 설명된 광투과 도전층(334)으로서의 기능을 갖는다.
복수의 오목부가 절연층(717)에 형성되기 때문에, 절연층(717)의 표면 형상을 반영하는 오목부가 제 1 전극(721)에 형성된다. 이것은 표시부(32)에서의 외광의 반사로 인한 간섭무늬의 생성 및 화상의 반사를 억제할 수 있다.
도 7의 (A)는 전류를 제어하기 위한 트랜지스터(701) 및 스위칭을 제어하기 위한 트랜지스터(702)를 포함하는 화소(33)를 나타낸 것이다. 트랜지스터(701)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 도전층(725)을 통하여 제 1 전극(721)에 전기적으로 접속된다.
도 7의 (A)는 트랜지스터(703)를 포함하는 회로(34) 및 트랜지스터(752)를 포함하는 회로(23)를 나타낸 것이다.
도 7의 (A)에 도시된 예에서, 트랜지스터(701) 및 트랜지스터(703) 각각은 채널이 형성되는 반도체층이 2개의 게이트 전극 사이에 제공되는 구조를 갖는다. 이런 트랜지스터는 다른 트랜지스터보다 높은 전계 효과 이동도를 가질 수 있어 높은 온 상태 전류를 가질 수 있다. 결과적으로, 고속 동작이 가능한 회로를 얻을 수 있다. 또한, 회로부에 의하여 차지되는 면적을 저감할 수 있다. 사이즈 또는 선명도에서의 증가 때문에 배선의 개수가 증가된 표시 패널 또는 터치 패널이라도 높은 온 상태 전류를 갖는 트랜지스터를 사용함으로써 배선에서의 신호 지연을 저감할 수 있고, 표시의 불균질을 억제할 수 있다.
또한 회로(34)에 포함되는 트랜지스터 및 화소(33)에 포함되는 트랜지스터는 같은 구조를 가져도 좋다. 회로(34)에 포함되는 트랜지스터는 같은 구조를 가져도 좋고 상이한 구조를 가져도 좋다. 화소(33)에 포함되는 트랜지스터는 같은 구조를 가져도 좋고 상이한 구조를 가져도 좋다. 제 2 기판(21) 측에 제공되는 트랜지스터(트랜지스터(751), 트랜지스터(752) 등)는 같은 구조를 가져도 좋고 상이한 구조를 가져도 좋다.
발광 소자(704)는 톱 이미션 구조를 가지므로 제 2 전극(723) 측에 광을 방출한다. 트랜지스터(701) 및 트랜지스터(702), 커패시터, 배선 등은 발광 소자(704)의 발광 영역과 중첩되고, 화소(33)의 개구율을 증가시킬 수 있다.
제 2 기판(21)의 제 1 기판(31) 측에, 접착층(761), 절연층(762), 절연층(763), 절연층(764), 및 절연층(765), 제 1 도전층(771), 유전체층(772), 제 2 도전층(773), 절연층(766), 컬러 필터(774), 블랙 매트릭스(775), 복수의 구조물(777) 등이 제공된다. 또한, 컬러 필터(774) 및 블랙 매트릭스(775)를 덮는 오버코트(767)가 제공되어도 좋다.
블랙 매트릭스(775)가 복수의 구조물(777) 위에 제공되기 때문에, 구조물(777)의 표면 형상을 반영하는 돌출부는 블랙 매트릭스(775)에 형성된다. 이것으로 표시부(32)에서의 외광의 반사로 인한 간섭무늬의 생성 및 화상의 반사를 저감할 수 있다.
제 1 도전층(771)은 트랜지스터(751)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속된다.
제 2 도전층(773)은 제 2 기판(21)의 제 1 기판(31) 측에 제공되고 유전체층(772)과 접촉된다. 또한 제 2 도전층(773)이 개구를 가져도 좋다.
제 1 기판(31) 및 제 2 기판(21)에 플렉시블 재료를 사용함으로써 플렉시블 터치 패널을 달성할 수 있다.
컬러 필터 방식이 본 발명의 일 형태의 터치 패널에 채용된다. 컬러 필터 방식에서, 예컨대 적(R), 녹(G), 및 청(B)의 3개의 화소는 하나의 색을 나타낸다. 또한, 백(W) 또는 황(Y)의 화소가 사용되어도 좋다.
컬러 필터(774) 및 광학 조절층(724)을 사용하는 마이크로캐비티 구조의 조합에 의하여, 색 순도가 높은 광이 본 발명의 일 형태의 터치 패널로부터 추출될 수 있다. 광학 조절층(724)의 두께는 화소의 색에 따라 달라져도 좋다. 일부의 화소는 반드시 광학 조절층(724)을 가질 필요는 없다.
발광 소자(704)의 EL층(722)으로서 백광을 방출하는 EL층이 사용되는 것이 바람직하다. 발광 소자(704)를 사용함으로써, 반드시 상이한 색을 나타내는 EL층(722)을 화소에 형성할 필요는 없다. 그러므로, 비용을 저감할 수 있고, 높은 선명도를 얻기 쉽다. 또한, 화소에서의 광학 조절층(724)의 두께를 변동시킴으로써, 각 화소에 적합한 파장을 갖는 광을 추출할 수 있어, 색 순도가 증가된다. 또한 상이한 색을 나타내는 EL층(722)이 화소에 형성되는 경우, 광학 조절층(724)은 반드시 사용될 필요는 없다.
제 1 기판(31) 위에 제공된 콘택트부(705)와 중첩되는 영역에서 개구가 절연층 등에 제공되고, 콘택트부(705)와 FPC(41)는 상기 개구에 제공된 접속층(760)으로 서로 전기적으로 접속된다. 또한, 개구가 제 2 기판(21)과 중첩되는 영역에서 절연층 등에 제공되고, 콘택트부(753)와 FPC(42)는 상기 개구에 제공된 접속층(710)을 통하여 서로 전기적으로 접속된다.
도 7의 (A)에 도시된 구조에서, 콘택트부(705)는 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극을 위한 도전막을 가공함으로써 형성된 도전층을 갖는다. 또한, 콘택트부(753)는 트랜지스터의 게이트 전극을 위한 도전막을 가공함으로써 형성된 도전층, 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극을 위한 도전막을 가공함으로써 형성된 도전층, 및 제 2 도전층(773)을 위한 도전막을 가공함으로써 형성된 도전층의 적층 구조를 갖는다. 전기 저항이 저감될 수 있고 기계적 강도를 증가시킬 수 있기 때문에 콘택트부는 상술한 바와 같이 복수의 도전층의 적층 구조를 갖는 것이 바람직하다.
접속층(710) 및 접속층(760)으로서, ACF(anisotropic conductive films), ACP(anisotropic conductive pastes) 등의 다양한 것 중 어느 것을 사용할 수 있다.
물 또는 수소 등의 불순물이 확산되기 어려운 재료가 절연층(712) 및 절연층(762)에 사용되는 것이 바람직하다. 즉, 절연층(712) 및 절연층(762)은 각각 배리어막으로서 기능할 수 있다. 이런 구조는 제 1 기판(31) 및 제 2 기판(21)에 습기를 투과시키는 재료가 사용되는 경우라도 발광 소자(704) 및 트랜지스터로의 불순물의 확산을 효과적으로 억제할 수 있고 신뢰성이 높은 터치 패널을 달성할 수 있다.
또한 절연층(712) 및/또는 절연층(713)이 절연층(717)과 같이 복수의 오목부를 가져도 좋다. 이것으로 절연층의 표면적 및 트랜지스터, 콘택트부 등을 위한 공간이 증가된다. 결과적으로 터치 패널(10)은 사이즈가 저감될 수 있고, 복수의 화소(33)가 더 밀집하여 배치할 수 있기 때문에 소형화될 수 있다.
절연층(765) 및/또는 유전체층(772)은 절연층(717)과 같이 복수의 오목부를 가져도 좋다. 이것으로 제 1 도전층(771) 및 제 2 도전층(773)의 표면적 및 커패시터(770)의 용량이 증가된다. 결과적으로 터치 패널(10)은 노이즈에 대하여 강하고 동작에서 안정될 수 있다.
절연층(717)에 사용되는 것과 같은 방법을 절연층(712) 및/또는 절연층(713)의 복수의 오목부를 형성하기 위하여 사용되어도 좋다. 절연층(717)에 사용되는 것과 같은 방법을 절연층(765) 및/또는 절연층(772)의 복수의 오목부를 형성하기 위하여 사용하여도 좋다. 또한 실시형태 2에 기재된 절연층(353)을 형성하는 방법을 절연층(717)에서의 복수의 오목부를 형성하는 방법을 위하여 참조할 수 있다.
[구성 요소]
상술한 구성 요소를 이하에서 설명한다.
트랜지스터는 게이트 전극으로서 기능하는 도전층, 반도체층, 소스 전극으로서 기능하는 도전층, 드레인 전극으로서 기능하는 도전층, 및 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층을 포함한다. 도 7의 (A)는 보텀 게이트 트랜지스터가 사용되는 경우를 나타낸 것이다.
또한, 본 발명의 일 형태의 터치 패널에 포함되는 트랜지스터의 구조에 특별한 한정은 없다. 예를 들어, 순 스태거(forward staggered) 트랜지스터, 또는 역 스태거(inverted staggered) 트랜지스터를 사용하여도 좋다. 톱 게이트 트랜지스터 또는 보텀 게이트 트랜지스터를 사용하여도 좋다. 트랜지스터에 사용되는 반도체 재료에 특별한 한정은 없으며, 예를 들어 산화물 반도체, 실리콘, 또는 저마늄을 사용할 수 있다.
트랜지스터에 사용되는 반도체 재료의 결정성에 특별한 한정은 없으며, 비정질 반도체 또는 결정성을 갖는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 부분적으로 결정 영역을 포함하는 반도체)를 사용하여도 좋다. 결정성을 갖는 반도체를 사용하는 경우, 트랜지스터 특성의 열화를 억제할 수 있는 것이 바람직하다.
트랜지스터의 반도체층을 위한 반도체 재료로서, 예컨대 제 4족의 원소, 화합물 반도체, 또는 산화물 반도체가 사용될 수 있다. 대표적으로는, 실리콘을 함유하는 반도체, 갈륨 비소를 함유하는 반도체, 인듐을 함유하는 산화물 반도체 등이 사용될 수 있다.
산화물 반도체가 트랜지스터의 채널이 형성되는 반도체로서 사용되는 것이 바람직하다. 특히 실리콘보다 밴드갭이 넓은 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘보다 밴드갭이 넓고 캐리어 밀도가 낮은 반도체 재료는 트랜지스터의 오프 상태 누설 전류를 저감할 수 있기 때문에 사용되는 것이 바람직하다.
이 산화물 반도체는 적어도 인듐(In) 또는 아연(Zn)을 함유하는 것이 바람직하다. 반도체층은 In-M-Zn계 산화물(M은 Al, Ti, Ga, Ge, Y, Zr, Sn, La, Ce, 또는 Hf 등의 금속)을 함유하는 것이 더 바람직하다.
반도체층으로서, 반도체층이 형성되는 표면, 또는 반도체층의 상면에 대하여 c축이 수직으로 배향되고, 또한 인접한 결정부들이 결정립계를 갖지 않는 복수의 결정부를 포함하는 산화물 반도체층을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
이와 같은 산화물 반도체에는 결정립계가 함유되지 않기 때문에, 표시 패널이 구부러질 때 응력으로 인한 균열의 발생이 방지된다. 그러므로, 이런 산화물 반도체는, 구부러진 상태로 사용되는 플렉시블 터치 패널 등에 바람직하게 사용될 수 있다.
또한, 반도체층에 이런 산화물 반도체를 사용함으로써 전기 특성에서의 변화가 억제되는, 신뢰성이 높은 트랜지스터를 제공할 수 있다.
트랜지스터의 오프 상태 전류가 낮기 때문에 트랜지스터를 통하여 커패시터에 축적된 전하를 긴 시간 유지할 수 있다. 이런 트랜지스터가 화소에 사용될 때, 각 표시 영역에 표시된 화상의 그레이 스케일이 유지되면서, 구동 회로의 동작이 정지될 수 있다. 결과적으로 매우 낮은 소비전력을 갖는 표시 장치를 얻을 수 있다.
또는 트랜지스터의 채널이 형성되는 반도체로서 실리콘이 사용되는 것이 바람직하다. 실리콘으로서 비정질 실리콘이 사용되어도 좋지만, 결정성을 갖는 실리콘이 특히 바람직하다. 예를 들어, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘, 단결정 실리콘 등이 사용되는 것이 바람직하다. 특히, 다결정 실리콘은 단결정 실리콘보다 낮은 온도로 형성될 수 있고, 비정질 실리콘보다 높은 전계 효과 이동도 및 높은 신뢰성을 갖는다. 이런 다결정 반도체가 화소에 사용될 때, 화소의 개구율을 향상시킬 수 있다. 화소가 매우 높은 선명도로 제공되는 경우조차 게이트 구동 회로 및 소스 구동 회로는 위에 화소가 형성된 기판 위에 형성될 수 있고, 전자 장치의 부품의 개수를 저감할 수 있다.
트랜지스터의 게이트, 소스, 및 드레인, 및 터치 패널에서의 배선 및 전극 등의 도전층으로서, 알루미늄, 타이타늄, 크로뮴, 니켈, 구리, 이트륨, 지르코늄, 몰리브데넘, 은, 탄탈럼, 및 텅스텐 등의 금속 중 어느 것, 또는 이들 금속 중 어느 것을 주성분으로서 함유하는 합금을 사용한 단층 구조 또는 적층 구조를 사용할 수 있다. 예를 들어, 실리콘을 함유하는 알루미늄막의 단층 구조, 타이타늄막 위에 알루미늄막이 적층되는 2층 구조, 텅스텐막 위에 알루미늄막이 적층되는 2층 구조, 구리-마그네슘-알루미늄 합금막 위에 구리막이 적층되는 2층 구조, 타이타늄막 위에 구리막이 적층되는 2층 구조, 텅스텐막 위에 구리막이 적층되는 2층 구조, 타이타늄막 또는 질화 타이타늄막, 알루미늄막 또는 구리막, 및 타이타늄막 또는 질화 타이타늄막이 이 차례로 적층되는 3층 구조, 몰리브데넘막 또는 질화 몰리브데넘막, 알루미늄막 또는 구리막, 및 몰리브데넘막 또는 질화 몰리브데넘막이 이 차례로 적층되는 3층 구조 등을 들 수 있다. 또한, 산화 인듐, 산화 주석, 또는 산화 아연을 함유하는 투명 도전 재료가 사용되어도 좋다. 에칭에 의하여 형상의 제어성이 증가되기 때문에 망가니즈를 함유하는 구리가 사용되는 것이 바람직하다.
광투과성 도전 재료로서, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 아연 산화물, 또는 갈륨이 첨가된 산화 아연 등의 도전성 산화물, 또는 그래핀을 사용할 수 있다. 또는 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 타이타늄 등의 금속 재료, 또는 이들 금속 재료 중 어느 것을 함유하는 합금 재료가 사용될 수 있다. 또는 상기 금속 재료의 질화물(예컨대 질화 타이타늄) 등을 사용하여도 좋다. 금속 재료 또는 합금 재료(또는 그 질화물)를 사용하는 경우, 광을 투과시킬 수 있을 정도로 두께를 작게 설정한다. 또는, 상술한 재료 중 어느 것의 적층을 도전층으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 전도도를 향상시킬 수 있으므로 은과 마그네슘의 합금과 인듐 주석 산화물의 스택을 사용하는 것이 바람직하다.
절연층, 유전체층(772), 오버코트(767), 스페이서(719) 등에 사용될 수 있는 절연 재료의 예에는 아크릴 또는 에폭시 수지 등의 수지, 실록산 결합을 갖는 수지, 및 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 질화 실리콘, 또는 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료가 포함된다.
상술한 바와 같이, 발광 소자는 투수성이 낮은 한 쌍의 절연막 사이에 제공되는 것이 바람직하다. 따라서, 물 등의 불순물이 발광 소자에 진입하는 것을 방지할 수 있어, 발광 장치의 신뢰성에서의 저감을 방지한다.
투수성이 낮은 절연막으로서는, 질소 및 실리콘을 함유하는 막(예컨대, 질화 실리콘막 또는 질화산화 실리콘막), 질소 및 알루미늄을 함유하는 막(예컨대, 질화 알루미늄막) 등을 사용할 수 있다. 또는, 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 산화 알루미늄막 등을 사용할 수 있다.
예를 들어, 투수성이 낮은 절연막의 수증기 투과율을, 1×10-5[g/m2·day] 이하, 바람직하게는 1×10-6[g/m2·day] 이하, 더 바람직하게는 1×10-7[g/m2·day] 이하, 더욱 바람직하게는 1×10-8[g/m2·day] 이하다.
접착층에, 열 경화 수지, 광 경화 수지, 또는 2액형 경화 수지 등의 경화 수지를 사용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 또는 실록산 결합을 갖는 수지 등의 수지를 사용할 수 있다.
EL층(722)은 적어도 발광층을 포함한다. 발광층에 더하여, EL층(722)은 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 정공 블로킹 물질, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 바이폴러성을 갖는 물질(전자 및 정공 수송성이 높은 물질) 등 중 어느 것을 함유하는 하나 이상의 층을 더 포함하여도 좋다.
EL층(722)에, 저분자 화합물 및 고분자 화합물 중 어느 한쪽을 사용할 수 있고, 무기 화합물을 사용하여도 좋다. EL층(722)에 포함되는 각 층은 이하의 방법 중 어느 것에 의하여 형성될 수 있다: 증착법(진공 증착법을 포함함), 트랜스퍼법, 인쇄법, 잉크젯법, 도포법 등.
블랙 매트릭스(775)에 사용될 수 있는 재료의 예로서, 카본 블랙, 금속 산화물, 및 복수의 금속 산화물의 고체 용액을 함유하는 복합 산화물을 들 수 있다.
컬러 필터(774)에 사용될 수 있는 재료의 예로서, 금속 재료, 수지 재료, 및 안료 또는 염료를 함유하는 수지 재료를 들 수 있다.
구조물(777)은 포토폴리머, 감광성 아크릴, 및 감광성 폴리이미드 등의 감광성 수지 재료, 또는 산화 실리콘막 등의 무기 절연 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다.
[제조 방법예]
여기서, 플렉시블 터치 패널을 제조하기 위한 방법을 설명한다.
편의상, 화소 및 회로를 포함하는 구조, 컬러 필터 등의 광학 부재를 포함하는 구조, 또는 터치 센서를 포함하는 구조를 소자층이라고 한다. 소자층은 표시 소자를 포함하고, 표시 소자에 더하여, 예컨대 표시 소자에 전기적으로 접속되는 배선 또는 화소 또는 회로에 사용되는 트랜지스터 등의 소자가 포함되어도 좋다.
여기서는 소자층이 형성되는 절연 표면을 갖는 지지체(예컨대 제 1 기판(21) 또는 제 2 기판(31))를 기재라고 한다.
절연 표면이 제공된 플렉시블 기재 위에 소자층을 형성하는 방법으로서는, 기재 위에 소자층을 직접 형성하는 방법이 있다. 또 다른 방법은 기재와 상이하고 강성(剛性)을 갖는 지지 기재 위에 소자층을 형성하고 나서, 소자층을 지지 기재로부터 분리하여 기재에 옮기는 것이다.
기재의 재료가 소자층을 형성하는 공정에서의 가열 온도에 견딜 수 있는 경우, 기재 위에 소자층을 직접 형성하면 제작 공정이 간략화될 수 있어 바람직하다. 이때, 기재를 지지 기재에 고정한 상태로 소자층을 형성하면, 장치 내와 장치들 사이에서의 이동이 용이해질 수 있으므로 바람직하다.
소자층을 지지 기재 위에 형성하고 나서 기재에 옮기는 방법을 채용하는 경우, 먼저 지지 기재 위에 분리층과 절연층을 적층하고 나서, 이 절연층 위에 소자층을 형성한다. 그리고, 소자층을 지지 기재로부터 분리한 후 기재에 옮긴다. 이때 지지 기재와 분리층 사이의 계면, 분리층과 절연층 사이의 계면, 또는 분리층 내에서 분리를 일으키는 재료를 선택한다.
예를 들어, 텅스텐 등의 고융점 금속 재료를 포함하는 층과 상기 금속 재료의 산화물을 포함하는 층의 적층을 분리층으로서 사용하고, 질화 실리콘층 및 산화질화 실리콘층 등의 복수의 층의 적층을 분리층 위에 사용하는 것이 바람직하다. 소자층을 형성하는 공정의 자유도를 증가시킬 수 있으므로 고융점 금속 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
분리는 기계적인 힘을 가하거나, 분리층을 에칭하거나, 분리 계면의 일부에 액체를 적하하여 분리 계면 전체로 침투시키는 등에 의하여 수행되어도 좋다. 또는, 열팽창 계수의 차이를 이용하여, 분리 계면을 가열함으로써 분리를 행하여도 좋다.
지지 기재와 절연층 사이의 계면에서 분리가 일어날 수 있는 경우 반드시 분리층을 제공할 필요는 없다. 예를 들어, 지지 기재로서 유리를 사용하고, 절연층으로서 폴리이미드 등의 유기 수지를 사용하여, 유기 수지의 일부를 레이저 광 등에 의하여 국소적으로 가열함으로써 분리 트리거를 형성하고, 유리와 절연층 사이의 계면에서 분리를 수행하여도 좋다. 또는, 지지 기재와 유기 수지로 형성된 절연층 사이에 금속층을 제공하고, 이 금속층에 전류를 공급하여 이 금속층을 가열함으로써 이 금속층과 절연층 사이의 계면에서 분리를 수행하여도 좋다. 이 경우, 유기 수지로 형성된 절연층을 기재로서 사용할 수 있다.
이런 가요성을 갖는 기재의 예에는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에터설폰(PES) 수지, 폴리아마이드 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리아마이드이미드 수지, 및 폴리염화바이닐 수지가 포함된다. 특히, 열팽창 계수가 낮은 재료를 사용하는 것이 바람직하고, 예컨대 30×10-6/K 이하의 열팽창 계수를 갖는 폴리아마이드이미드 수지, 폴리이미드 수지, PET 등을 적합하게 사용할 수 있다. 섬유체에 수지를 함침(含浸)시킨 기판(프리프레그라고도 함), 또는 무기 필러(filler)와 유기 수지를 혼합하여 열팽창 계수를 낮춘 기판을 사용할 수도 있다.
상술한 재료에 섬유체가 포함되는 경우, 섬유체로서 유기 화합물 또는 무기 화합물의 고강도 섬유를 사용한다. 고강도 섬유는 구체적으로, 인장 탄성률(tensile elastic modulus)이 높은 섬유 또는 영률(Young's modulus)이 높은 섬유다. 그 대표적인 예에는 폴리바이닐알코올계 섬유, 폴리에스터계 섬유, 폴리아마이드계 섬유, 폴리에틸렌계 섬유, 아라미드계 섬유, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸 섬유, 유리 섬유, 및 탄소 섬유가 포함된다. 유리 섬유로서 E유리, S유리, D유리, Q유리 등을 사용한 유리 섬유를 사용할 수 있다. 이들 섬유는 직포 또는 부직포의 상태로 사용되어도 좋고, 이 섬유체에 수지를 함침시키고 수지를 경화시킨 구조체를 플렉시블 기판으로서 사용하여도 좋다. 플렉시블 기판으로서 섬유체 및 수지를 포함하는 구조체를 바람직하게 사용하는 경우, 구부림 또는 국소적인 압력으로 인한 파손에 대한 신뢰성을 증가시킬 수 있다.
또는, 가요성을 가질 정도로 얇은 유리, 금속 등이 기재로서 사용될 수 있다. 또는, 유리 및 수지 재료가 서로 부착되는 복합 재료를 사용하여도 좋다.
도 7의 (A)의 구조에서, 예컨대, 제 1 분리층 및 절연층(762)을 제 1 지지 기재 위에 이 차례로 형성하고 나서, 다른 구성 요소를 이 위에 형성한다. 별도로, 제 2 분리층 및 절연층(712)을 제 2 지지 기재 위에 이 차례로 형성하고 나서, 상부의 구성 요소를 형성한다. 다음에, 제 1 지지 기재 및 제 2 지지 기재를 접착층(720)을 사용하여 서로 접합시킨다. 이 후, 제 2 분리층과 절연층(712) 사이의 계면에서 분리를 수행항여 제 2 지지 기재 및 제 2 분리층을 제거하고 나서 제 2 기판(31)을 접착층(711)을 사용하여 절연층(712)에 접합시킨다. 또한, 제 1 분리층과 절연층(762) 사이의 계면에서 분리를 수행하여 제 1 지지 기재 및 제 1 분리층을 제거하고 나서, 제 1 기판(21)을 접착층(761)을 사용하여 절연층(762)에 접합시킨다. 또한 어느 쪽이 먼저 분리 및 접합되어도 좋다.
상기는 플렉시블 터치 패널의 제조 방법의 설명이다.
[단면 구조예 2]
도 8은 도 7의 (A) 및 (B)와 부분적으로 상이한 구조의 단면 구조예다. 도 8에서의 구조는 제 1 도전층(771)의 구조에서 도 7의 (A) 및 (B)와 주로 상이하다.
도 8은 트랜지스터(751) 및 트랜지스터(752)의 반도체층과 같은 막을 가공함으로써 형성된 반도체층을 포함하는 제 1 도전층(771a)이 도 7의 (A)의 제 1 도전층(771) 대신에 사용되는 예를 나타낸 것이다. 제 1 도전층(771a)이 절연층(765)과 접촉된다.
여기서, 제 1 도전층(771a)이 산화물 반도체를 포함하는 것이 바람직하다. 산화물 반도체는, 반도체 재료의 막에서의 산소 빈자리 및/또는 반도체 재료의 막에서의 수소 또는 물 등의 불순물의 농도에 의하여 저항이 제어될 수 있는 반도체 재료다. 그러므로, 제 1 도전층(771a)에 사용된 반도체층 및 트랜지스터에 사용되는 반도체층이 같은 반도체막을 가공함으로써 형성되더라도, 산소 빈자리 및/또는 불순물의 농도를 증가 또는 저감함으로써 이들 반도체층의 저항을 제어할 수 있다.
구체적으로, 플라스마 처리가 커패시터(770)의 전극으로서 기능하는 제 1 도전층(771a)에 포함되는 산화물 반도체층에 수행되어 산화물 반도체층에서의 산소 빈자리 및/또는 산화물 반도체층에서의 수소 및 물 등의 불순물이 증가된다. 따라서, 제 1 도전층(771a)은 높은 캐리어 밀도 및 낮은 저항을 가질 수 있는 산화물 반도체층을 포함한다. 또는 수소를 함유하는 절연막으로부터 산화물 반도체층으로 수소를 확산시키도록 수소를 함유하는 절연막(절연층(765))이 산화물 반도체층과 접촉되어 형성되어, 산화물 반도체층은 높은 캐리어 밀도 및 낮은 저항을 가질 수 있다. 이런 산화물 반도체층은 제 1 도전층(771a)에 사용될 수 있다.
절연층(764)이 트랜지스터(751) 및 트랜지스터(752) 위에 제공되어 그 산화물 반도체층에 플라스마 처리가 수행되는 것을 방지한다. 절연층(764)의 제공에 의하여, 산화물 반도체층이 수소를 함유하는 절연층(765)과 접촉되지 않는 구조를 얻을 수 있다. 절연층(764)으로서 산소를 방출할 수 있는 절연막을 사용하면, 산소가 트랜지스터의 산화물 반도체층에 공급될 수 있다. 산소가 공급되는 산화물 반도체층은 막 중 또는 계면에서의 산소 빈자리가 저감되고 높은 저항을 갖는 산화물 반도체층이 된다. 또한 산소를 방출할 수 있는 절연막으로서, 예컨대 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막 등이 사용될 수 있다.
산화물 반도체층에 수행되는 플라스마 처리로서, 희가스(He, Ne, Ar, Kr, 또는 Xe), 인, 붕소, 수소, 및 질소 중 하나를 함유하는 가스를 사용하는 플라스마 처리가 대표다. 구체적으로, Ar 분위기에서의 플라스마 처리, Ar 및 수소의 혼합 가스 분위기에서의 플라스마 처리, 암모니아 분위기에서의 플라스마 처리, Ar 및 암모니아의 혼합 가스 분위기에서의 플라스마 처리, 질소 분위기에서의 플라스마 처리 등이 채용될 수 있다.
플라스마 처리에 의하여, 산화물 반도체층에서 산소 빈자리는 산소가 방출되는 격자(또는 산소가 방출되는 부분)에 형성된다. 상기 산소 빈자리는 캐리어를 발생시킬 수 있다. 또한, 수소가, 산화물 반도체층의 근방에 있는 절연막, 구체적으로는, 산화물 반도체층의 하면 또는 상면에 접촉되는 절연막으로부터 공급되고 수소가 상기 산소 빈자리에 진입하면, 캐리어로서 기능하는 전자가 발생할 수 있다. 그러므로, 플라스마 처리에 의하여 산소 빈자리가 증가된 제 1 도전층(771a)에 사용된 산화물 반도체층이 트랜지스터의 산화물 반도체층보다 높은 캐리어 밀도를 갖는다.
산소 빈자리가 저감되고 수소 농도가 저감된 트랜지스터의 산화물 반도체층은 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성의 산화물 반도체층이라고 할 수 있다. "실질적으로 진성"이란 용어는 산화물 반도체가 1×1017/cm3 미만, 바람직하게는 1×1015/cm3 미만, 또는 더 바람직하게는 1×1013/cm3 미만의 캐리어 밀도를 갖는 상태를 말한다. 또한 불순물 농도가 낮고 결함 상태의 밀도가 낮은(산소 빈자리의 양이 작은) 상태를 "고순도 진성" 또는 "실질적으로 고순도 진성"이라고 한다. 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성의 산화물 반도체는 캐리어 발생원이 적기 때문에 낮은 캐리어 밀도를 갖는 경우가 있다. 따라서 상기 산화물 반도체막에 채널 영역이 형성되는 트랜지스터는 양의 문턱 전압을 갖기 쉽다(노멀리 오프 특성). 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성의 산화물 반도체층은 낮은 결함 상태의 밀도를 갖기 때문에 낮은 트랩 상태의 밀도를 가질 수 있다.
또한, 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성의 산화물 반도체층은 매우 낮은 오프 상태 전류를 갖고; 소자가 1×106μm의 채널 폭(W) 및 10μm의 채널 길이(L)를 갖더라도, 1V~10V의 범위 내에 있는 소스 전극과 드레인 전극 사이의 전압(드레인 전압)에서, 오프 상태 전류가 반도체 파라미터 애널라이저의 측정 한계 이하, 즉 1×10-13A 이하일 수 있다. 따라서, 채널 영역이 산화물 반도체층에 형성되는 트랜지스터(751), 트랜지스터(752) 등은 전기 특성의 변동이 작고 신뢰성이 높다. 또한, 비슷한 산화물 반도체층이 제 2 기판(31) 측에 제공되는 트랜지스터(701), 트랜지스터(702), 트랜지스터(703) 등에 사용되는 것이 바람직하다.
도 8에서, 커패시터(770)의 전극으로서 기능하는 제 1 도전층(771a)과 중첩되는 절연층(764)의 영역이 선택적으로 제거된다. 절연층(765)은 제 1 도전층(771a)과 접촉되어 형성되고 나서 제 1 도전층(771a)의 상면으로부터 제거되어도 좋다. 예를 들어, 수소를 함유하는 절연막, 즉, 수소를 방출할 수 있는 절연막, 대표적으로, 질화 실리콘막이 절연층(765)으로서 사용됨으로써, 수소를 제 1 도전층(771a)에 공급할 수 있다. 수소를 방출할 수 있는 절연막은 1×1022atoms/cm3 이상의 수소 농도를 갖는 것이 바람직하다. 이런 절연막이 제 1 도전층(771a)과 접촉되어 형성될 때, 제 1 도전층(771a)에 효과적으로 수소를 포함시킬 수 있다. 이와 같이 하여, 상술한 플라스마 처리를 조합하여, 산화물 반도체층과 접촉되는 절연막의 구조가 변화되어, 산화물 반도체층의 저항이 적절히 조정될 수 있다. 또한 저항이 충분히 저감된 산화물 반도체를 포함하는 층은 산화물 도전체층이라고 할 수 있다.
제 1 도전층(771a)에 함유되는 수소는 금속 원자에 결합된 산소와 반응하여 물이 되고, 산소가 방출되는 격자(또는 산소가 방출되는 부분)에서 산소 빈자리도 일으킨다. 상기 산소 빈자리로의 수소의 진입으로 인하여, 캐리어로서 기능하는 전자가 생성되는 경우가 있다. 또한, 금속 원자에 결합된 산소와 수소의 일부의 결합이 캐리어로서 기능하는 전자의 발생을 일으키는 경우가 있다. 그러므로, 수소를 함유하는 제 1 도전층(771a)에 포함되는 산화물 반도체는 트랜지스터에 사용되는 산화물 반도체보다 높은 캐리어 밀도를 갖는다.
채널 영역이 형성되는 트랜지스터의 산화물 반도체층에서의 수소가 가능한 한 저감되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 산화물 반도체층에서 SIMS(secondary ion mass spectrometry)에 의하여 측정되는 수소의 농도는 2×1020atoms/cm3 이하, 바람직하게는 5×1019atoms/cm3 이하, 더 바람직하게는 1×1019atoms/cm3 이하, 5×1018atoms/cm3 미만, 바람직하게는 1×1018atoms/cm3 이하, 더 바람직하게는 5×1017atoms/cm3 이하, 더욱 바람직하게는 1×1016atoms/cm3 이하로 설정된다.
커패시터(770)의 전극으로서 기능하는 제 1 도전층(771a)에 포함되는 산화물 반도체는 상기 트랜지스터에 사용된 산화물 반도체보다 높은 수소 농도 및/또는 많은 산소 빈자리를 갖고, 그 저항이 저감된다.
제 1 도전층(771a) 및 트랜지스터에 사용되는 산화물 반도체층은 대표적으로 In-Ga 산화물, In-Zn 산화물, 또는 In-M-Zn 산화물(M은 Mg, Al, Ti, Ga, Y, Zr, La, Ce, Nd, 또는 Hf) 등의 금속 산화물을 사용하여 형성된다. 또한 제 1 도전층(771a) 및 트랜지스터에 사용되는 산화물 반도체층은 광투과성을 갖는다.
제 1 도전층(771a) 및 트랜지스터에 사용되는 산화물 반도체층이 In-M-Zn 산화물인 경우, In과 M의 합계를 100atomic%로 가정하면, In과 M의 비율은 각각 25atomic% 이상 75atomic% 미만, 또는 각각 34atomic% 이상 66atomic% 미만으로 설정되는 것이 바람직하다.
제 1 도전층(771a) 및 트랜지스터에 사용되는 산화물 반도체층의 에너지 갭은 2eV 이상, 2.5eV 이상, 또는 3eV 이상인 것이 바람직하다.
제 1 도전층(771a) 및 트랜지스터에 사용되는 산화물 반도체층의 두께는 3nm 이상 200nm 이하, 3nm 이상 100nm 이하, 또는 3nm 이상 60nm 이하일 수 있다.
또한, 제 1 도전층(771a) 및 트랜지스터에 사용되는 산화물 반도체층이 In-M-Zn 산화물인 경우, In-M-Zn 산화물을 형성하기 위하여 사용되는 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자 비율이 In≥M 및 Zn≥M을 만족시키는 것이 바람직하다. 이러한 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자 비율로서 In:M:Zn=1:1:1, In:M:Zn=1:1:1.2, In:M:Zn=2:1:1.5, In:M:Zn=2:1:2.3, In:M:Zn=2:1:3, In:M:Zn=3:1:2 등이 바람직하다. 또한, 형성되는 제 1 도전층(771a) 및 트랜지스터에 사용되는 산화물 반도체층의 원자 비율에서의 각 금속 원소의 비율은, 상기 스퍼터링 타깃의 상술한 원자 비율에서의 대응하는 금속의 ±40%의 범위 내에서 오차로서 변동된다.
산소 빈자리가 생기는 산화물 반도체에 수소가 첨가되면, 수소는 산소 빈자리 사이트에 진입하고 전도대의 근방에 도너 준위를 형성한다. 결과적으로, 산화물 반도체의 도전성이 증가되어, 산화물 반도체는 도전체가 된다. 도전체가 된 산화물 반도체는 산화물 도전체라고 할 수 있다. 산화물 반도체는 일반적으로 큰 에너지 갭 때문에 가시광 투과성을 갖는다. 산화물 반도체는 전도대의 근방에 도너 준위를 갖는 산화물 반도체다. 그러므로, 상기 도너 준위로 인한 흡수의 영향이 작고, 산화물 반도체는 산화물 반도체와 유사한 가시광 투과성을 갖는다. 바꿔 말하면, 산화물 반도체는 축퇴 반도체이고 전도대단(conduction band edge)이 페르미 준위와 일치 또는 실질적으로 일치한다고 시사된다. 그러므로, 산화물 도전체막은 예컨대 커패시터의 전극으로서 사용될 수 있다.
도 8에 나타낸 구조에서, 제 1 도전층(771a)은 트랜지스터를 형성할 때에 형성될 수 있어, 제조 공정을 단순화시킬 수 있다. 또한, 포토마스크는 도 8에서의 제 1 도전층(771a)을 형성하기 위하여 필요하지 않기 때문에 제조 비용을 저감할 수 있다.
도 8에 나타낸 터치 패널은 개구(778)를 갖는 제 2 도전층(773)을 포함한다. 도 8에서, 제 2 도전층(773)은 블랙 매트릭스(775)와 중첩되고, 제 2 도전층(773)의 개구(778)는 컬러 필터(774)와 중첩된다.
발광 소자(704)의 발광 영역은 컬러 필터(774)와 중첩되고, 발광 소자(704)로부터 추출되는 광이 컬러 필터(774)를 통하여 제 2 기판(21) 측에 방출된다. 제 2 도전층(773)이 컬러 필터(774)와 중첩되는 개구(778)를 갖는 경우에 제 2 도전층(773)을 통과하지 않고 광을 방출할 수 있어, 제 2 기판(21) 측으로부터 방출되는 광의 휘도의 저하를 억제한다.
[단면 구조예 3]
도 9는 도 7의 (A) 및 (B) 및 도 8과 부분적으로 상이한 단면 구조예다. 도 9와 도 7의 (A) 및 (B) 사이의 주된 차이는 도 9가 제 3 도전층(776)을 포함하는 점이다.
본 발명의 일 형태인, 도 9에서의 터치 패널은 커패시터 및 제 3 도전층(776)을 형성하기 위한 2개의 도전층을 포함한다. 제 3 도전층(776)은 커패시터의 제 1 도전층(771) 또는 제 2 도전층(773) 또는 또 다른 회로에 전기적으로 접속된 배선으로서 기능한다. 예를 들어, 제 3 도전층(776)은 트랜지스터(751)를 회로(23) 또는 회로(24)에 포함되는 트랜지스터에 전기적으로 접속시키는 배선으로서 기능한다.
제 3 도전층(776)이 블랙 매트릭스(775)보다 표시 소자 측에 가깝게 되고 이들이 서로 부분적으로 중첩되는 것이 바람직하다. 제 3 도전층(776)은, 터치 패널의 검출 표면 측(즉, 디스플레이 표면)으로부터 보였을 때 블랙 매트릭스로 숨겨진다. 이 구조는 제 3 도전층(776)이 시인자의 시계에 있는 것을 방지한다. 시인성이 높은 터치 패널을 제공할 수 있다.
금속 및 합금을 함유하는 재료가 제 3 도전층(776)에 사용되는 것이 바람직하다. 금속 및 합금을 함유하는 재료는 비교적 높은 도전성을 갖는다. 따라서, 배선 또는 전극을 위한 재료를 사용함으로써 신호 지연을 억제하여 터치 센서의 감도를 증가시킨다. 대부분의 재료는 가시광 블로킹성을 갖고, 제 3 도전층(776)이 블랙 매트릭스(775)와 중첩되는 위치에 제공된다. 따라서, 제 3 도전층(776)은 발광 소자(704)로부터 컬러 필터(774)로 방출된 광을 차단하지 않아, 화소의 개구율을 증가시킨다. 또한 제 3 도전층(776)에 광 블로킹 재료를 반드시 사용할 필요는 없고, 도전 산화물 및 도전 유기 화합물 등의 가시광을 투과시키는 재료를 부분적으로 사용할 수 있다.
[단면 구조예 4]
도 10은 도 7의 (A) 및 (B), 도 8, 및 도 9에 나타낸 구조와 부분적으로 상이한 단면 구조예를 나타낸 것이다. 도 10에 나타낸 구조는 제 2 기판(21) 측에 트랜지스터가 제공되지 않는 점에서 도 7의 (A) 및 (B)에 나타낸 구조와 주로 상이하다. 즉, 도 10에 나타낸 단면 구조는 패시브 매트릭스 터치 패널에 사용될 수 있다.
이때, 제 1 도전층(771)은 일방향으로 연장되는 띠 형상을 가질 수 있다. 또한, 제 2 도전층(773)은 제 1 도전층(771)과 교차되는 방향으로 연장되는 띠 형상을 가질 수 있다. 이런 구조를 갖는 복수의 제 1 도전층(771) 및 복수의 제 2 도전층(773)이 배열되어, 패시브 매트릭스 터치 패널을 얻을 수 있다.
도 10에서, 제 1 도전층(771)과 배선(779) 사이의 접촉을 위한 콘택트부(781) 및 제 2 도전층(773)과 배선(779) 사이의 접촉을 위한 콘택트부(782)가 나타내어진다. 제 1 도전층(771) 및 배선(779)은 절연층(764)에 제공된 개구를 통하여 서로 전기적으로 접속된다. 제 2 도전층(773) 및 배선(779)은 절연층(764) 및 절연층(772)에 제공된 개구를 통하여 서로 전기적으로 접속된다.
상기는 단면 구조예의 설명이다.
이 실시형태는 발광 소자의 반사 전극의 표면 형상의 불규칙성을 증가시킬 수 있어, EL 표시 장치의 화면에 의하여 반사되는 외광으로 인한 간섭무늬 및 화상의 반사를 억제할 수 있다. 블랙 매트릭스의 표면에서의 돌출부는 외광으로 인한 간섭무늬 및 화상의 반사를 억제할 수도 있다.
본 실시형태는 2개의 기판, 즉, 터치 센서를 지지하는 제 1 기판 및 표시 소자를 지지하는 제 2 기판을 포함하는 구조를 나타내지만, 구조는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 2개의 기판 사이에 끼워진 표시 소자와 터치 센서를 지지하는 제 1 기판이 접합되는 3개의 기판을 갖는 구조가 채용될 수 있다. 또는, 2개의 기판에 끼워진 표시 소자와 2개의 기판 사이에 끼워진 터치 센서가 서로 접합된 4개의 기판을 갖는 구조가 채용될 수 있다.
또한 센서 소자(22)가 제 2 기판(21)의 제 1 기판(31) 측에 제공되는 본 실시형태에 설명되는 구조는 이 예에 한정되지 않는다. 센서 소자(22)가 터치 패널의 표시가 제 2 기판(21)으로 시인되는 측(즉, 제 1 기판(31)과 반대쪽)에 제공되어도 좋다. 또는, 제 1 기판(31)이 센서 소자(22)를 포함하여도 좋다.
또한 저저항 재료가 제 1 도전층(771) 및 제 2 도전층(773) 등의 도전막 즉, 터치 센서에 포함되는 배선 또는 전극에 사용되는 것이 바람직하다. 예를 들어, ITO, IZO(등록상표), 은, 구리, 알루미늄, 카본 나노튜브, 및 그래핀이 사용되어도 좋다. 또는, 매우 작은 폭(예컨대 수nm의 직경)을 갖는 많은 도전체를 포함하는 금속 나노 와이어를 사용하여도 좋다. 이런 금속 나노 와이어의 예에는 Ag 나노 와이어, Cu 나노 와이어, 및 Al 나노 와이어가 포함된다. Ag 나노 와이어를 사용하는 경우, 89% 이상의 광 투과율 및 40ohm/square 이상 100ohm/square 이하의 시트 저항을 얻을 수 있다. 이런 금속 나노 와이어는 높은 광 투과율을 제공하고, 금속 나노 와이어, 카본 나노튜브, 및 그래핀을 화소 전극 또는 공통 전극 등의 표시 소자의 전극에 사용되어도 좋다.
실시형태 4는 다른 실시형태에 설명된 구조 중 어느 것과 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태의 터치 센서의 구조예 및 그 구동 방법을 도면을 참조하여 설명한다.
[구조예]
도 11의 (A)는 본 발명의 일 형태의 터치 패널(입출력 장치라고도 함)의 구조를 도시한 블록도다. 도 11의 (B)는 컨버터 CONV의 구조를 도시한 회로도다. 도 11의 (C)는 센서 소자(22)의 구조를 도시한 회로도다. 도 11의 (D1) 및 도 11의 (D2)는 센서 소자(22)의 구동 방법을 도시한 타이밍 차트다.
본 실시형태에 도시된 터치 센서는 매트릭스로 배열된 복수의 센서 소자(22), 행 방향으로 배열된 복수의 센서 소자(22)에 전기적으로 접속된 주사선 G1, 열 방향으로 배열된 복수의 센서 소자(22)에 전기적으로 접속된 신호선 DL, 및 센서 소자(22), 주사선 G1, 및 신호선 DL이 제공된 가요성을 갖는 기판(21)을 포함한다(도 11의 (A) 참조).
예를 들어, 복수의 센서 소자(22)가 n행 및 m열(n 및m은 각각 1 이상의 자연수)의 매트릭스로 배열될 수 있다.
또한 센서 소자(22)는 감지를 위한 커패시터 C를 포함한다. 커패시터 C는 실시형태 4에서의 커패시터(770)에 상당한다. 예를 들어, 커패시터 C의 제 1 전극 및 제 2 전극은 각각 실시형태 4에서의 제 1 도전층(771) 및 제 2 도전층(773)에 상당한다.
커패시터 C의 제 2 전극은 배선 CS에 전기적으로 접속된다. 따라서, 커패시터 C의 제 2 전극의 전위는 배선 CS로부터 공급되는 제어 신호에 의하여 제어될 수 있다.
본 발명의 일 형태의 센서 소자(22)는 적어도 트랜지스터 M4를 포함한다. 또한, 트랜지스터 M5 및/또는 트랜지스터 M6이 포함되어도 좋다(도 11의 (C) 참조).
트랜지스터 M4의 게이트는 커패시터 C의 제 1 전극에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터 M4의 제 1 전극은 배선 VPI에 전기적으로 접속된다. 배선 VPI는 예컨대 대지 전위를 공급하는 기능을 갖는다.
트랜지스터 M5의 게이트는 주사선 G1에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터 M5의 제 1 전극은 트랜지스터 M4의 제 2 전극에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터 M5의 제 2 전극은 신호선 DL에 전기적으로 접속된다. 주사선 G1은 예컨대 선택 신호를 공급하는 기능을 갖는다. 신호선 DL은 예컨대 센서 신호 DATA를 공급하는 기능을 갖는다.
트랜지스터 M6의 게이트는 배선 RES에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터 M6의 제 1 전극은 커패시터 C의 제 1 전극에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터 M6의 제 2 전극은 배선 VRES에 전기적으로 접속된다. 배선 RES는 예컨대 리셋 신호를 공급하는 기능을 갖는다. 배선 VRES는 예컨대 트랜지스터 M4가 온으로 될 수 있는 전위를 공급하는 기능을 갖는다.
커패시터 C의 용량은 예컨대 물체가 제 1 전극 또는 제 2 전극에 가까워질 때 또는 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 갭이 변화될 때에 변화된다. 따라서 센서 소자(22)는 커패시터 C의 용량에서의 변화에 따라 센서 신호 DATA를 공급할 수 있다.
커패시터 C의 제 2 전극에 전기적으로 접속된 배선 CS는 커패시터 C의 제 2 전극의 전위를 제어하는 제어 신호를 공급하는 기능을 갖는다.
또한 커패시터 C의 제 1 전극, 트랜지스터 M4의 게이트, 및 트랜지스터 M6의 제 1 전극이 서로 전기적으로 접속되는 노드를 노드 A라고 한다.
도 12의 (A)는 4개의 센서 소자(22)가 2행 및 2열의 어레이로 배열된 경우에서의 회로도의 예다.
도 12의 (B)는 센서 소자(22)에 포함되는 제 1 도전층(771)(제 1 전극에 상당함)과 배선 사이의 위치 관계를 나타낸 것이다. 제 1 도전층(771)은 트랜지스터 M4의 게이트 및 트랜지스터 M6의 제 2 전극에 전기적으로 접속된다. 제 1 도전층(771)은 도 12의 (C)에 나타낸 복수의 화소(33)와 중첩된다. 트랜지스터 M4~M6은 도 12의 (B)에 나타낸 바와 같이 제 1 도전층(771)과 중첩되지 않게 배열되는 것이 바람직하다.
도 11의 (B)에 나타낸 배선 VPO 및 배선 BR은 각각 예컨대 트랜지스터를 충분히 온으로 하는 전원 전위를 공급하는 기능을 갖는다. 신호선 DL은 센서 신호 DATA를 공급하는 기능을 갖는다. 단자 OUT는 센서 신호 DATA에 기초하여 변환된 신호를 공급하는 기능을 갖는다.
컨버터 CONV는 변환 회로를 갖는다. 센서 신호 DATA를 변환하고 변환된 신호를 단자 OUT에 공급할 수 있는 다양한 회로 중 어느 것을 컨버터 CONV로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 컨버터 CONV를 센서 소자(22)에 전기적으로 접속함으로써 형성되는, 소스 폴로어 회로 또는 전류 미러 회로로서 기능하는 회로를 사용할 수 있다.
구체적으로, 소스 폴로어 회로는 트랜지스터 M7을 포함하는 컨버터 CONV를 사용하여 형성될 수 있다(도 11의 (B) 참조). 또한 트랜지스터 M4~트랜지스터 M6과 같은 공정으로 형성될 수 있는 트랜지스터가 트랜지스터 M7로서 사용되어도 좋다.
예를 들어, 실시형태 4에 도시된 트랜지스터(751), 트랜지스터(752) 등의 구조가 트랜지스터 M4~트랜지스터 M7에 사용될 수 있다.
또한 컨버터 CONV의 구조는 도 11의 (B)에 나타낸 것에 한정되지 않는다. 도 13의 (A)~(C)는 컨버터 CONV와 상이한 예를 도시한 것이다.
도 13의 (A)에서의 컨버터 CONV는 트랜지스터 M7에 더하여 트랜지스터 M8을 포함한다. 구체적으로, 트랜지스터 M8의 게이트는 신호선 DL에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터 M8의 제 1 전극은 단자 OUT에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터 M8의 제 2 전극은 배선 GND에 전기적으로 접속된다. 배선 GND는 예컨대 대지 전위를 공급하는 기능을 갖는다. 도 13의 (B)에 나타낸 바와 같이, 트랜지스터 M7 및 트랜지스터 M8은 각각 제 2 게이트를 포함하여도 좋다. 이 경우, 제 2 게이트는 게이트에 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다.
도 13의 (C)에서의 컨버터 CONV는 트랜지스터 M7, 트랜지스터 M8, 및 레지스터 R을 포함한다. 구체적으로, 트랜지스터 M7의 게이트는 배선 BR1에 전기적으로 접속된다. 트랜지스터 M8의 게이트는 배선 BR2에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터 M8의 제 1 전극은 단자 OUT 및 레지스터 R의 제 2 전극에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터 M8의 제 2 전극은 배선 GND에 전기적으로 접속된다. 레지스터 R의 제 1 전극은 배선 VDD에 전기적으로 접속된다. 배선 BR1 및 배선 BR2 각각은 예컨대 트랜지스터를 충분히 온으로 하는 높은 전원 전위를 공급하는 기능을 갖는다. 배선 VDD는 예컨대 높은 전원 전위를 공급하는 기능을 갖는다.
[구동 방법예]
다음에, 센서 소자(22)의 구동 방법을 도 11의 (A), (B), (C), (D1), 및 (D2)를 참조하여 설명한다.
<제 1 스텝>
제 1 스텝에서, 트랜지스터 M6을 온으로 하고 나서 트랜지스터 M6을 오프로 하기 위한 리셋 신호가 트랜지스터 M6의 게이트에 공급되고, 커패시터 C의 제 1 전극의 전위(즉, 노드 A의 전위)가 소정의 전위로 설정된다(도 11의 (D1)에서의 기간 T1 참조).
구체적으로, 리셋 신호는 배선 RES에 공급된다. 예를 들어, 리셋 신호가 공급된 트랜지스터 M6은, 노드 A의 전위를 트랜지스터 M4가 온되는 전위로 설정한다.
<제 2 스텝>
제 2 스텝에서, 트랜지스터 M5를 온으로 하는 선택 신호가 트랜지스터 M5의 게이트에 공급되고, 트랜지스터 M4의 제 2 전극이 신호선 DL에 전기적으로 접속된다(도 11의 (D1)에서의 기간 T2 참조).
구체적으로, 선택 신호가 주사선 G1에 공급된다. 선택 신호가 공급되는 트랜지스터 M5를 통하여, 트랜지스터 M4의 제 2 전극은 신호선 DL에 전기적으로 접속된다.
<제 3 스텝>
제 3 스텝에서, 제어 신호가 커패시터 C의 제 2 전극에 공급되고, 제어 신호 및 커패시터 C의 용량에 따라 변동되는 전위가 트랜지스터 M4의 게이트에 공급된다.
구체적으로, 직사각형 제어 신호가 배선 CS에 공급된다. 커패시터 C의 제 2 전극에 직사각형 제어 신호를 공급함으로써, 노드 A의 전위는 커패시터 C의 용량에 기초하여 변화된다(도 11의 (D1)에서의 기간 T2에서의 후반부 참조).
예를 들어, 커패시터 C가 대기에 놓이고 대기보다 높은 유전율을 갖는 물체가 커패시터 C의 제 2 전극에 가깝게 되면, 외견상의 커패시터 C의 용량은 증가된다.
따라서, 직사각형 제어 신호로 인한 노드 A의 전위에서의 변화는 유전율이 대기보다 높은 물체가 가까이에 위치하지 않는 경우보다 작게 된다(도 11의 (D2)에서의 실선 참조).
또한, 커패시터 C의 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 갭이 터치 패널의 변형에 따라 변화될 때, 커패시터 C의 용량이 변화된다. 따라서, 노드 A의 전위가 변화된다.
<제 4 스텝>
제 4 스텝에서, 트랜지스터 M4의 게이트의 전위에서의 변화에 의하여 얻어진 신호는 신호선 DL에 공급된다.
예를 들어, 트랜지스터 M4의 게이트의 전위에서의 변화로 인한 전류에서의 변화는 신호선 DL에 공급된다.
컨버터 CONV는 예컨대, 신호선 DL을 통하여 흐르는 전류에서의 변화를 전압 변화로 바뀌고 전압 변화를 공급한다.
<제 5 스텝>
제 5 스텝에서, 트랜지스터 M5를 오프로 하기 위한 선택 신호가 트랜지스터 M5의 게이트에 공급된다.
이와 같이 하여, 하나의 주사선 G1에 전기적으로 접속된 복수의 센서 소자(22)의 동작이 완료된다.
n개의 주사선 G1이 있으면, 제 1~제 5 스텝은 주사선 G1(1)~주사선 G1(n) 각각에 대하여 수행된다.
상기는 구동 방법의 설명이다.
본 실시형태는 본 명세서에서 설명한 실시형태 중 어느 것과 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 6)
실시형태 6에서는 액티브 매트릭스 액정 표시 장치의 실시형태를 도 14를 참조하여 설명한다.
도 14에 도시된 액정 표시 장치(120)는 반사 액정 표시 장치의 예다. 또한 실시형태 1과 비슷한 소자 기판(161) 및 카운터 기판(162)의 구성 요소의 설명은 생략하겠다.
트랜지스터층(103)은 소자 기판(161)에 형성된다. 트랜지스터층(103)은 절연층(128)으로 덮인다. 반사 전극층(111), 절연층(129), 및 절연층(131)은 절연층(128) 위에 형성된다.
카운터 기판(162)에서, 카운터 전극층(188)이 실시형태 1에서 설명한 카운터 기판(102)의 구성 요소에 더하여 오버코트(184) 상에 형성된다.
또한, 액정층(110)은 반사 전극층(111)과 카운터 전극층(188) 사이에 제공된다.
또한 배향막은 반사 전극층(111)과 액정층(110) 사이 및 카운터 전극층(188)과 액정층(110) 사이에 제공되어도 좋다(도 14에 나타내지 않음). 편광 부재 또는 위상차 부재 등의 광학 부재(광학 기판)가 적절히 제공되어도 좋다(도 14에 나타내지 않음). 예를 들어, 편광 기판 및 위상차 기판에 의한 원편광이 사용되어도 좋다. 백 라이트 또는 사이드 라이트 등의 광원이 사용되어도 좋다.
액정층(110)에 사용되는 액정 재료의 예로서, 이하를 들 수 있다: 네마틱 액정, 콜레스테릭 액정, 스멕틱 액정, 디스코틱 액정, 서모트로픽 액정, 리오트로픽 액정, 저분자 액정, 고분자 액정, 고분자 분산형 액정(PDLC), 강유전 액정, 반강유전 액정, 주쇄형 액정, 측쇄형 고분자 액정, 바나나형 액정 등. 또한, 상술한 액정 중 어느 것과 키랄재의 혼합 재료 등을 사용할 수 있다.
액정층(110)이 반사 전극층(111)과 카운터 전극층(188) 사이에 제공되고 전위 차이가 이들 사이에 인가되는 도 14에 나타낸 구조에 의하여 액정층(110)의 배향을 제어하여, 액정 표시 장치(120)의 표시 모드를 변화시킬 수 있다.
도 14에서의 반사 액정 표시 장치는 이 예에 한정되지 않는다. 반사 전극층(111)에 광투과 도전 재료를 사용함으로써 광투과 액정 표시 장치가 제조된다. 광투과 액정 표시 장치는 절연층(128)이 돌출부 또는 오목부를 갖지 않고 카운터 기판의 블랙 매트릭스(186)만이 돌출부를 갖는 구조를 가져도 좋다.
도 14에 나타낸 액정 표시 장치는, 전위 차이가 반사 전극층(111)과 카운터 전극층(188) 사이에 인가되는 수직 전계 모드(예컨대 TN, VA, MVA, PVA, STN, 및 OCB)이고, 또한 수평 전계 모드(예컨대, IPS(in-plane-switching) 및 FFS(fringe field switching))일 수도 있다.
이하의 설명은 본 발명을 사용하는 액티브 매트릭스 액정 표시 장치의 형태인 반투과 액정 표시 장치다. 단일 화소에 반사 전극 및 투과 전극 양쪽이 존재하는 반투과 액정 표시 장치는 반사 액정 표시 장치 및 투과 액정 표시 장치 양쪽의 특성을 가질 수 있다. 또한 도 14와 비슷한 구성 요소의 기재는 생략한다.
[변형예 1]
도 15에 나타낸 액정 표시 장치(120a)는 절연층(128) 위의 광투과 전극층(114) 및 광투과 전극층(114) 위의 반사 전극층(111)을 포함한다. 반사 전극층(111)은 광투과 전극층(114)의 일부와 중첩된다. 광투과 전극층(114)은 액정층(110)과 접촉되는 영역을 갖는다. 또한 광투과 전극층(114) 및 반사 전극층(111)은 도 15의 반대 순서로 적층되어도 좋다.
백 라이트로부터의 광 등의, 소자 기판(161) 측으로부터의 광(171)은 광투과 전극층(114)이 개구(130)에서 액정층(110)과 접촉되는 영역을 통과한다. 반사 전극층(111)은 액정 표시 장치(120a)의 외부로부터의 광(172)을 반사한다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 액정 표시 장치(120a)는 소자 기판(161) 측의 개구(130)에서의 광투과 전극층(114) 및 반사 전극층(111) 양쪽을 포함하여, 어두워도 밝아도 백 라이트 없이 표시를 볼 수 있는 반투과 액정 표시 장치를 달성할 수 있다. 백 라이트가 오프일 때에도 표시를 볼 수 있으므로, 액정 표시 장치의 소비전력을 저감할 수 있다.
개구(130)에 대한 반사 전극층(111)에 의하여 차지되는 면적의 비율은 액정 표시 장치(120a)의 사용에 따라 결정될 수 있다. 액정 표시 장치(120a)에서의 표시 영역은 반사 전극층(111)에 의하여 차지되는 면적의 비율이 다른 영역과 상이한 영역을 포함하여도 좋다. 또한, 액정 표시 장치(120a)에서의 표시 영역은 단위 화소가 개구(130)에서 광투과 전극층(114) 및 반사 전극층(111)을 포함하는 영역 및 단위 화소가 개구(130)에서 광투과 전극층(114)만을 포함하는 영역 양쪽을 포함하여도 좋다. 또한, 액정 표시 장치(120a)에서의 표시 영역은 단위 화소가 개구(130)에서 광투과 전극층(114) 및 반사 전극층(111)을 포함하는 영역 및 개구(130)에서 단위 화소가 반사 전극층(111)만을 포함하는 영역 양쪽을 포함하여도 좋다.
도 15는 개구(130)에서의 절연층(128)이 복수의 오목부를 갖는 구조를 나타냈지만, 개구(130)에서 절연층(128)의 복수의 오목부가 반사 전극층(111)이 액정층(110)과 접촉되는 영역에만 형성되어도 좋다.
[변형예 2]
도 16에 나타낸 액정 표시 장치(120b)는, 오버코트(184)에 절연층(189)이 제공되는 점에서 액정 표시 장치(120a)와 상이하다.
액정 표시 장치(120a)에서, 광(171)이 액정층(110)을 통하여 직광으로 이동하기 때문에, 광(171)이 액정층(110)을 통하여 이동하는 거리는 광투과 전극층(114)과 카운터 전극층(188) 사이의 거리와 거의 가깝다. 반대로, 광(172)이 액정층(110)과 접촉되는 반사 전극층(111)에 의하여 한 번 반사되기 때문에 광(172)이 액정층(110)을 통하여 이동하는 거리는 반사 전극층(111)과 카운터 전극층(188) 사이의 거리의 2배와 거의 가깝다.
광(171)이 액정층(110)을 통하여 이동하는 거리와 광(172)이 액정층(110)을 통하여 이동하는 거리 사이의 차이에 의하여, 발광표시 장치(120a)가 반사 액정 표시 장치로서 기능하는 경우와 발광표시 장치(120a)가 투과 액정 표시 장치로서 기능하는 경우 사이의 표시 휘도 등의 표시 상태가 변동된다. 따라서, 광(172)이 액정층(110)을 통하여 이동하는 거리는 더 짧은 것이 바람직하다.
액정 표시 장치(120b)에서 절연층(189)은 광학 조절층으로서 기능한다. 절연층(189)이 반사 전극층(111)과 중첩되도록 제공되면, 중첩 영역에서의 카운터 전극층(188)과 반사 전극층(111) 사이의 거리를 저감할 수 있다.
절연층(189)이 중첩되는 카운터 전극층(188)과 반사 전극층(111) 사이의 거리는 D2라고 나타내고, 오버코트(184)가 중첩되는 카운터 전극층(188)과 광투과층(114) 사이의 거리는 D3이라고 나타낸다. D2가 D3의 약 반분이면, 광(171)이 액정층(110)을 통하여 이동하는 거리 및 광(172)이 액정층(110)을 통하여 이동하는 거리는 거의 같을 수 있다. 또한 D2가 D3 미만이기 때문에 광(172)이 통과하는 액정층(110)에 인가되는 전계의 강도는 광(171)이 이동하는 강도보다 크다. 이런 이유로, D2는 D3의 반분 이하인 것이 바람직하다.
또한 절연층(189)은 카운터 전극층(188)과 액정층(110) 사이에 제공되어도 좋다(도 17 참조). 이런 구조에 의하여, 광(172)이 통과하는 액정층(110)에 인가된 전계를 광(171)이 통과하는 전계와 동일하게 할 수 있다.
절연층(189)은 카운터 기판(162) 측에 제공되지 않고 소자 기판(161) 측에 제공되어도 좋다. 즉, 절연층은 반사 전극층(111)과 중첩되는, 반사 전극층(111) 상 또는 광투과 전극층(114) 위에 제공되어도 좋다. 절연층(129), 절연층(131) 등은 반사층(111)과 중첩되어도 좋다. 도 18에 나타낸 액정 표시 장치(120b)에서, 절연층(129)은 반사 전극층(111)과 중첩되도록 광투과층(114) 위에 제공된다. 도 18에서, 절연층(128)은 돌출부 또는 오목부를 갖지 않고 반사 전극층(111)과 중첩되는 절연층(129)은 복수의 오목부를 갖는다. 또한, 절연층(129)은 광투과 전극층(114)에 접속되는 반사 전극층(111)을 통하는 개구를 갖는다.
도 16 및 도 17에서의 절연층(189)은 단층이지만 적층이라도 좋다.
도 16 및 도 17에서, 절연층(189)의 표면이 절연층(128)의 표면에서의 복수의 오목부를 반영한 복수의 오목부를 가져도 좋다. 이 구조는 절연층(189)과 중첩되는 카운터 전극층(188)과 반사 전극층(111) 사이의 거리를 반사 전극층(111)의 표면의 불규칙성에 상관없이 유지할 수 있다.
실시형태 2에 설명된 절연층(351)과 비슷한 막을 절연층(189)의 막으로서 사용할 수 있다. 절연층(189)은 예컨대 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 또는 아크릴 수지를 사용하여 형성될 수 있다.
[변형예 3]
도 19에 나타낸 액정 표시 장치(120c)는 반사 전극층(111)이 개구(130)에서의 광투과 전극층(114)과 이격되는 점 및 컬러 필터(181), 컬러 필터(182), 및 컬러 필터(183)가 개구를 갖는 점에서 액정 표시 장치(120a)와 상이하다.
반사 전극층(111), 절연층(132), 및 광투과 전극층(114)은 절연층(128) 상에 이 차례로 적층된다. 개구(130)가 형성되지 않는 절연층(132)은 광투과 전극층(114)이 반사 전극층(111)과 접속되는 개구를 갖는다. 반사 전극층(111)의 일부는 소스 전극 및 드레인 전극(125) 중 하나와 접속되지 않는다. 반사 전극층(111)과 중첩되는 절연층(128)은 복수의 오목부를 갖는다.
반사 전극층(111)이 광투과 전극층(114)과 이격되기 때문에 액정 표시 장치(120c)는 반사 전극층(111) 및 광투과 전극층(114)의 재료를 선택하는 자유도를 높일 수 있다.
또한 액정 표시 장치(120c)는 반사 전극층(111)이 광투과 전극층(114)과 접속되지 않도록 구성되어도 좋다. 바꿔 말하면, 트랜지스터(109)의 소스 전극 및 드레인 전극(125) 중 하나는 광투과 전극층(114)과 직접 접속되어도 좋다. 이 구조에 의하여, 광투과 전극층(114)을 소스 전극 및 드레인 전극(125) 중 하나와 접속시키기 위하여, 절연층(128) 및 절연층(132)의 개구를 동시에 형성할 수 있기 때문에 스텝수가 저감된다.
컬러 필터(181), 컬러 필터(182), 및 컬러 필터(183)는 반사 전극층(111)과 중첩되는 복수의 개구를 갖는다. 도 19에 도시된 바와 같이, 백 라이트 등으로부터의 광(171)이 한 번 컬러 필터를 통하여 이동함으로써, 액정 표시 장치(120c)의 외부로부터의 광(172)이 2번 컬러 필터를 통하여 이동한다. 액정 표시 장치(120c)가 반사 액정 표시 장치로서 기능하는 경우와 액정 표시 장치(120c)가 투과 액정 표시 장치로서 기능하는 경우 사이의 표시 화상의 색조에서의 큰 변화를 방지하기 위하여, 복수의 개구가 광(172)을 통과시키는 컬러 필터, 즉, 반사 전극층(111)과 중첩되는 컬러 필터에 제공되는 것이 바람직하다. 상기 복수의 개구는 구멍 직경이 작고 개수가 균일한 것이 바람직하지만, 액정 표시 장치(120c)는 표시 화상의 색조 및 휘도를 위한 요구가 반사 액정 표시 장치와 맞을 수 있도록 구멍 직경 및 개수를 적절히 조정할 수 있다.
또 다른 구조는, 복수의 개구가 반사 전극층(111)과 중첩되는 컬러 필터에 제공되지 않고 컬러 필터의 두께가 광(171)이 통과하는 컬러 필터보다 얇은 것이 사용되어도 좋다. 이런 구조는 액정 표시 장치(120c)가 반사 액정 표시 장치로서 기능할 때, 표시 화상의 색의 불균질을 저감할 수 있다.
본 실시형태는 발광 소자의 반사 전극의 표면 형상의 불규칙성을 증가시킬 수 있어, 액정 표시 장치의 화면에 의하여 반사된 외광으로 인한 간섭무늬 및 화상의 반사가 억제된다. 블랙 매트릭스의 표면 상의 돌출부는 외광으로 인한 간섭무늬 및 화상의 반사를 억제할 수도 있다.
또한 액정 소자를 사용하는 본 발명의 일 형태는 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 명세서 등에서, 표시 소자, 표시 소자를 포함하는 표시 장치, 발광 소자, 및 발광 소자를 포함하는 발광 장치는 다양한 형태를 채용할 수 있거나 또는 다양한 소자를 포함할 수 있다. 표시 소자, 표시 장치, 발광 소자, 및 발광 장치의 예에는 EL(electroluminescence) 소자(예컨대 유기 및 무기 재료를 포함하는 EL 소자, 유기 EL 소자, 또는 무기 EL 소자), LED(예컨대 백색 LED, 적색 LED, 녹색 LED, 또는 청색 LED), 트랜지스터(전류에 따라 광을 발하는 트랜지스터), 전자 방출체, 액정 소자, 전자 잉크, 전기 영동 소자, GLV(grating light valve), PDP(plasma display panel), MEMS(micro electro mechanical system)를 사용하는 표시 소자, DMD(digital micromirror device), DMS(digital micro shutter), IMOD(interferometric modulator display) 소자, MEMS 셔터 표시 소자, 광 간섭 MEMS 표시 소자, 전기 습윤 소자, 압전 세라믹 디스플레이, 및 카본 나노튜브를 포함하는 표시 소자다. 상술한 소자 외에, 전기적 또는 전자기적 작용에 의하여 콘트라스트, 휘도, 반사율, 투과율 등이 변화되는 표시 매체를 포함하는 표시 장치가 포함되어도 좋다. 또는 표시 소자로서 양자 도트를 사용하여도 좋다. EL 소자를 갖는 표시 장치의 예에는 EL 디스플레이가 포함된다. 전자 방출체를 포함하는 표시 장치의 예는 FED(field emission display) 및 SED 방식의 평판 디스플레이(SED: surface-conduction electron-emitter display)다. 양자 도트를 포함하는 표시 장치의 예에는 양자 도트 디스플레이가 포함된다. 액정 소자를 포함하는 표시 장치의 예에는 액정 디스플레이(예컨대 투과형 액정 디스플레이, 반투과형(transflective) 액정 디스플레이, 반사형 액정 디스플레이, 직시형 액정 디스플레이, 또는 투사형 액정 디스플레이)가 포함된다. 전자 잉크, 전자 분류체(electronic liquid powder)(등록상표), 또는 전기 영동 소자를 포함하는 표시 장치의 예에는 전자 페이퍼가 포함된다. 반투과형 액정 디스플레이 또는 반사 액정 디스플레이의 경우, 화소 전극의 일부 또는 모두는 반사 전극으로서 기능한다. 예를 들어, 화소 전극의 일부 또는 모두는 알루미늄, 은, 등을 포함하도록 형성되고, 또한, SRAM 등의 기억 회로는 반사 전극 아래에 제공될 수 있으므로, 소비전력이 더 낮게 된다. LED를 사용하는 경우, 그래핀 또는 흑연은 전극 아래에 제공되어도 좋다. 그래핀 또는 흑연은 복수의 층이 적층된 다층막이라도 좋다. 그래핀 또는 흑연이 제공되기 때문에, 결정을 포함하는 n형 GaN 반도체층은 그래핀 또는 흑연에 쉽게 형성될 수 있다. 또한 AlN층은 그래핀 또는 흑연과 결정을 포함하는 n형 GaN 반도체층 사이에 제공되어도 좋다. 이 GaN층은 MOCVD에 의하여 퇴적되어도 좋다. 그래핀의 제공에 의하여 스퍼터링에 의하여 GaN층이 퇴적된다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 설명된 구조 중 어느 것과 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 7)
실시형태 7에서는 EL 표시 장치(260)(도 4)의 반사 전극 및 블랙 매트릭스의 표면 형상의 불규칙성을 증가시키는 방법을 도 24의 (A1)~(B5)를 참조하여 설명한다.
실시형태 1~4에 설명된 바와 같이, 반사 전극의 표면에 복수의 오목부를 형성하기 위하여, 반사 전극의 베이스층인 절연층의 표면에서의 복수의 오목부를 형성하는 방법을 사용할 수 있다. 따라서, EL 표시 장치(260)에서의 반사 전극층(331)의 표면 형상의 불규칙성을 증가시키기 위하여, 불규칙한 평면 형상을 갖는 복수의 오목부(361)를 절연층(353)의 표면에 랜덤으로 형성한다.
EL 표시 장치(260)의 블랙 매트릭스(379)의 표면 형상의 불규칙성을 증가시키기 위하여, 불규칙한 평면 형상을 갖는 복수의 구조물(378)을 랜덤으로 배열한다.
하지만, EL 표시 장치(260)가 더 넓은 화면을 갖고 화소수를 증가하여 제공되면, 모든 화소에서 포토마스크 패턴을 불규칙하게 함으로써 포토마스크 패턴의 디자인에 현저한 부담이 된다. 상술한 관점에서, 본 실시형태에서, 반사 전극의 표면 형상의 불규칙성 및 블랙 매트릭스의 표면 형상의 불규칙성을 증가시키면서 단위 화소보다 레이아웃 패턴을 매우 적게 사용하여 포토마스크를 디자인하는 방법.
먼저, 반사 전극의 표면 형상의 불규칙성을 증가시키는 방법을 도 24의 (A1)~(A5)를 참조하여 설명한다.
도 24의 (A1)은 반사 전극층(331)의 오목부(361)의 기준 레이아웃 패턴(500)인 예를 도시한 평면도다.
도 24의 (A1)에 도시된 기준 레이아웃 패턴(500)의 평면 형상으로서, 병진 조작 및 회전 조작에 의하여 경사질 수 있는 형상을 사용할 수 있다. 여기서 사각형이 채용된다.
도 24의 (A1)에서의 해칭 패턴(501)은 오목부(361)에 상당한다. 패턴(501)의 형상은 회전 대칭을 갖지 않는다. 기준 레이아웃 패턴(500)에서의 모든 패턴(501)은 서로 상이하다. 패턴(501)은 패턴(501) 자체의 형상을 불규칙하게 하기 위하여 프리핸드로 그려진 것이 바람직하다. 패턴(501)은 도 24의 (A1)에 도시된 바와 같이 실질적으로 균등한 간격으로 제공되는 것이 바람직하다.
도 24의 (A2)에서의 속이 빈 패턴(511)은 오목부(361)가 형성되는 영역(360)에 상당한다(도 22의 (A)).
여기서, 4회 회전 대칭을 갖는 사각형인, 기준 레이아웃 패턴(500)의 형상이 이용되고 오목부를 형성하기 위한 4개의 기준 마스크 패턴을 하나의 기준 레이아웃 패턴(500)으로부터 형성한다. 구체적으로, 기준 레이아웃 패턴(500)이 0°, 90°, 180°, 및 270°로 회전되고, 회전된 레이아웃 패턴의 각각이 오목부를 형성하기 위한 기준 마스크 패턴을 형성하기 위하여 사용된다. 도 24의 (A2)~(A5)는 이런 방법으로 얻어진 4개의 기준 마스크 패턴을 나타낸 것이다.
4개의 마스크 패턴에서의 오목부의 패턴(501)은 도 24의 (A2)~(A5)에 도시된 바와 같은 밀도로 배열되는 것이 바람직하다. 이런 이유로, 도 24의 (A2)~(A5)에서의 방법에 의하여 얻어진 마스크 패턴에서의 패턴(501) 중 어느 것의 형상 및 배향을 미세하게 조절하여도 좋다.
도 24의 (A2)~(A5)에 나타낸 4개의 마스크 패턴 중 하나 이상을 사용함으로써 오목부(361)를 형성하는 마스크 패턴을 설계한다.
다음에 블랙 매트릭스의 표면 형상의 불규칙성을 증가시키기 위한 방법을 도 24의 (B1)~(B5)를 참조하여 설명한다.
도 24의 (B1)은 블랙 매트릭스(379)의 오목부의 기준 레이아웃 패턴(530)의 예를 도시한 평면도다.
반사 전극층(331)의 오목부(361)의 기준 레이아웃 패턴(500)과 같이, 도 24의 (B1)에 도시된 기준 레이아웃 패턴(530)의 평면 형상과 같이, 병진 조작 또는 회전 조작에 의하여 경사질 수 있는 형상을 사용할 수 있다. 여기서는 사각형이 채용된다.
도 24의 (B1)에서의 해칭 패턴(531)은 블랙 매트릭스(379)의 오목부에 상당한다. 패턴(531)의 형상은 회전 대칭을 갖지 않는다. 기준 레이아웃 패턴(530)에서의 모든 패턴(531)은 서로 상이하다. 패턴(531)은 패턴(501) 자체의 형상을 불규칙하게 하기 위하여 프리핸드로 그려진 것이 바람직하다. 패턴(531)은 도 24의 (B1)에 도시된 바와 같이 실질적으로 균등한 간격으로 제공되는 것이 바람직하다.
도 24의 (A2)에서의 속이 빈 패턴(511)은 오목부(361)가 형성된 영역(360)(화소 개구)에 상당한다. 블랙 매트릭스(379)의 돌출부는 영역(360)의 근방에 형성된다.
여기서, 4회 회전 대칭을 갖는 사각형인, 기준 레이아웃 패턴(530)의 형상이 이용되고 블랙 매트릭스(379)의 오목부를 형성하기 위한 4개의 기준 마스크 패턴을 하나의 기준 레이아웃 패턴(530)으로부터 형성한다. 구체적으로, 레이아웃 패턴은, 기준 레이아웃 패턴(530)이 0°, 90°, 180°, 및 270°로 회전되고, 회전된 레이아웃 패턴의 각각이 오목부를 형성하기 위한 기준 마스크 패턴을 형성하기 위하여 사용되는 식으로 얻어진다. 도 24의 (B2)~(B5)는 이런 방법으로 얻어진 4개의 기준 마스크 패턴을 나타낸 것이다.
4개의 마스크 패턴에서의 오목부의 패턴(531)은 도 24의 (B2)~(B5)에 도시된 바와 같은 밀도로 배열되는 것이 바람직하다. 이런 이유로, 도 24의 (B2)~(B5)에서의 방법에 의하여 얻어진 마스크 패턴에서의 패턴(531) 중 어느 것의 형상 및 배향을 미세하게 조절하여도 좋다.
도 24의 (B2)~(B5) 중 하나 이상의 마스크 패턴을 사용함으로써 블랙 매트릭스(379)의 오목부를 형성하는 마스크 패턴이 설계된다.
도 25의 (A)~(F)는 마스크 패턴을 도시한 것이다. 마스크 패턴 A는 회전되지 않는 기준 마스크 패턴에 상당한다. 마스크 패턴 B는 90°로 회전된 기준 마스크 패턴에 상당한다. 마스크 패턴 C는 180°로 회전된 기준 마스크 패턴에 상당한다. 마스크 패턴 D는 270°로 회전된 기준 마스크 패턴에 상당한다.
도 25의 (A)는 하나의 마스크 패턴, 여기서는 마스크 패턴 A를 사용하는 예다. 도 25의 (B)~(F)는 각각 4개의 마스크 패턴 A~D를 사용하는 예다.
도 25의 (B)는 마스크 패턴 A~D가 각 행 및 각 열에서의 단위 화소에 A, B, C, 및 D의 순서로 반복적으로 배열되는 예다. 도 25의 (C)에서, 열 방향에서의 마스크 패턴이 A, C, B, 및 D의 순서로 배열되어 도 25의 (C)에서의 마스크 패턴 A~D의 배열의 규칙성이 도 25의 (B)보다 낮다.
도 25의 (D) 또는 (E)에서의 예에서, 같은 마스크 패턴이 각 행 및 각 열에서의 2개의 인접되는 단위 화소에 사용되고 마스크 패턴이 도 25의 (B) 또는 (C)와 같은 순서로 변화되는 식으로 마스크 패턴이 배열된다.
도 25의 (F)에 나타낸 예에서는 규칙적인 반복 없이 랜덤으로 배열되는 화소가 얻어진다. 이런 불규칙한 배열은 난수를 사용하여 마스크 패턴의 배열을 결정함으로써 만들어질 수 있다.
도 25의 (B)~(F)에 나타낸 바와 같은 복수의 마스크 패턴을 사용함으로써 반사 전극층(331)의 표면 형상의 불규칙성 및 블랙 매트릭스(379)의 표면 형상의 불규칙성을 증가시킬 수 있다.
마스크 패턴 A~D가 같은 기준 레이아웃 패턴(500)으로부터 형성되기 때문에, 오목부(361)가 복수의 마스크 패턴 A~D를 사용하여 절연층(353)에 형성되더라도 인접되는 단위 화소 Pix에서의 반사 전극층(331)의 반사 특성은 서로 매우 상이하지 않다. 따라서, 바람직한 표시가 EL 표시 장치(260)에 수행될 수 있다.
마스크 패턴 A~D가 같은 기준 레이아웃 패턴(530)으로부터 형성되기 때문에, 복수의 구조물(180)이 복수의 마스크 패턴 A~D를 사용하여 형성되더라도 인접되는 단위 화소 Pix에서의 블랙 매트릭스(379)의 반사 특성 및 흡수 특성은 서로 매우 상이하지 않다. 따라서, 바람직한 표시가 EL 표시 장치(260)에 수행될 수 있다.
4개의 마스크 패턴 A~D가 하나의 기준 레이아웃 패턴(500) 또는 패턴(530)으로부터 설계되지만, 기준 마스크 패턴수는 복수의 기준 레이아웃 패턴(500) 또는 패턴(530)을 사용함으로써 증가될 수 있다. 예를 들어, 2종의 기준 레이아웃 패턴(500) 또는 패턴(530)을 사용함으로써 오목부를 형성하기 위한 8종의 기준 마스크 패턴을 형성할 수 있다.
기준 레이아웃 패턴(500) 또는 패턴(530)이 90°로 회전되어 4개의 마스크 패턴 A~D를 설계하는 예를 여기서 설명하였지만, 회전의 각도는 90°에 한정되지 않는다. 예를 들어, 회전의 각도가 60°라면, 오목부를 형성하기 위한 6종의 기준 마스크 패턴이 1종의 기준 레이아웃 패턴(500) 또는 패턴(530)으로부터 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태의 포토마스크를 설계하는 방법에 의하여, 복수의 반사 전극의 표면 형상의 불규칙성 및 블랙 매트릭스의 표면 형상의 불규칙성은 화소부 전체에서 증가될 수 있고 더 넓은 화면 및 더 높은 선명도를 쉽게 달성할 수 있다.
본 실시형태는 본 명세서에 기재된 다른 실시형태 중 어느 것과 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 8)
실시형태 8에서는 표시부에 표시 장치가 제공되거나 또는 본 발명의 다른 실시형태에서 나타낸 플렉시블 터치 패널이 제공되는 전자 장치를 설명한다.
표시 장치를 포함하는 표시부가 주어진 전자 장치의 예에는 텔레비전 장치(TV 또는 텔레비전 수상기라고도 함), 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 카메라 및 디지털 비디오 카메라 등의 카메라, 디지털 포토 프레임, 휴대 전화(핸드폰 또는 휴대 전화 장치라고도 함), 휴대 게임기, 휴대형 정보 단말, 오디오 재생 장치, 및 파친코기 등의 대형 게임기가 포함된다.
본 발명의 일 형태의 터치 패널은 가요성을 갖고, 플렉시블 전자 장치에 사용될 수 있다. 본 발명의 일 형태를 사용함으로써 높은 신뢰성 및 반복된 굽힘에 대한 높은 저항을 갖는 전자 장치 또는 조명 장치를 제공할 수 있다. 가요성을 갖는 본 발명의 일 형태의 터치 패널은 집 또는 빌딩의 구부러진 내벽/외벽 표면 또는 자동차의 구부러진 내장 또는 외장 표면을 따라 제공될 수 있다.
이들 전자 장치의 구체적인 예를 도 26의 (A)~(D) 및 도 27의 (A)~(F)에 나타낸다.
도 26의 (A)는 텔레비전의 예를 도시한 것이다. 텔레비전(7100)에서, 표시부(7103)가 하우징(7101)에 포함된다. 표시부(7103)는 화상을 표시시킬 수 있고, 표시 장치는 표시부(7103)에 사용될 수 있다. 또한 여기서 하우징(7101)은 스탠드(7105)로 지지된다.
텔레비전(7100)은 하우징(7101)의 조작 스위치 또는 분리된 리모트 컨트롤러(7110)에 의하여 조작될 수 있다. 리모트 컨트롤러(7110)의 조작 키(7109)에 의하여 채널 및 음량을 조절할 수 있고 표시부(7103)에 표시된 화상을 조작할 수 있다. 또한, 리모트 컨트롤러(7110)는 리모트 컨트롤러(7110)로부터 출력되는 데이터를 표시하기 위한 표시부(7107)가 제공되어도 좋다.
텔레비전(7100)에는 수신기, 모뎀 등이 제공된다. 수신기에 의하여, 일반적인 텔레비전 방송을 수신할 수 있다. 또한, 텔레비전(7100)이 모뎀을 통하여 유선 또는 무선 접속에 의하여 통신 네트워크에 접속될 때, 일방향(송신기로부터 수신기) 또는 이방향(송신기와 수신기 사이, 수신기들 사이 등)의 데이터 통신을 수행할 수 있다.
도 26의 (B)는 컴퓨터의 예를 도시한 것이다. 컴퓨터(7200)는 본체(7201), 하우징(7202), 표시부(7203), 키보드(7204), 외부 접속 포트(7205), 포인팅 디바이스(7206) 등을 포함한다.
도 26의 (C)는 휴대 전화의 예를 도시한 것이다. 휴대 전화(7400)에는, 하우징(7401)에 포함된 표시부(7402)에 더하여, 조작 버튼(7403), 외부 접속 포트(7404), 스피커(7405), 마이크로폰(7406) 등이 제공된다.
휴대 전화(7400)의 표시부(7402)가 손가락 등으로 터치될 때, 데이터를 휴대 전화(7400)에 입력할 수 있다. 또한, 전화를 걸거나 또는 e-메일을 작성하는 등의 조작을 손가락 등으로 표시부(7402)를 터치함으로써 수행할 수 있다.
표시부(7402)에는 주로 3가지 화면 모드가 있다. 제 1 모드는 주로 화상을 표시하기 위한 표시 모드다. 제 2 모드는 주로 문자 등의 데이터를 입력하기 위한 입력 모드다. 제 3 모드는 표시 모드와 입력 모드의 2가지 모드가 조합된 표시 및 입력 모드다.
예를 들어, 전화를 걸거나 또는 e-메일을 작성하는 경우, 표시부(7402)에 주로 문자를 입력하기 위한 문자 입력 모드가 선택되어, 화면에 표시된 글자를 입력할 수 있다. 이 경우, 표시부(7402)의 거의 전체 화면에 키보드 또는 숫자 버튼을 표시하는 것이 바람직하다.
휴대 전화(7400) 내부에, 자이로스코프 또는 가속도 센서 등의 기울기를 감지하기 위한 센서를 포함하는 센싱 장치가 제공되면, 휴대 전화(7400)의 방향(휴대 전화가 풍경 모드 또는 인물 사진 모드를 위하여 수평 또는 수직으로 배치되는지 여부)을 결정함으로써 표시부(7402)의 화면 상의 표시를 자동으로 전환할 수 있다.
화면 모드는 표시부(7402)를 터치하거나 또는 하우징(7401)의 조작 버튼(7403)을 조작함으로써 전환된다. 화면 모드는 표시부(7402)에 표시된 화상의 종류에 따라 전환될 수도 있다. 예를 들어, 표시부에 표시된 화상의 신호가 동영상 데이터 신호일 때, 화면 모드는 표시 모드로 전환된다. 상기 신호가 문자 데이터의 신호일 때, 화면 모드는 입력 모드로 전환된다.
또한, 입력 모드에서, 표시부(7402)에서의 광 센서에 의하여 검출되는 신호가 검출되면서, 표시부(7402)의 터치에 의한 입력이 일정 기간 수행되지 않을 때, 화면 모드가 입력 모드로부터 표시 모드로 전환되도록 제어되어도 좋다.
표시부(7402)는 화상 센서로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 표시부(7402)를 손바닥 또는 손가락으로 터치함으로써 장문, 지문 등의 영상이 촬영되어, 개인 인증을 수행할 수 있다. 또한, 표시부에 근적외광을 발하는 백라이트 또는 센싱 광원을 제공함으로써, 손가락 정맥, 손바닥 정맥 등의 화상을 촬영할 수 있다.
도 26의 (D)는 폴더블 컴퓨터의 예를 도시한 것이다. 폴더블 컴퓨터(7450)는 힌지(7454)에 의하여 접속된 하우징(7451L) 및 하우징(7451R)을 포함한다. 컴퓨터(7450)는 조작 버튼(7453), 왼쪽 스피커(7455L), 및 오른쪽 스피커(7455R)를 더 포함한다. 또한, 컴퓨터(7450)의 측면에는 도시되지 않은 외부 접속 포트(7456)가 제공된다. 또한 하우징(7451L)에 제공된 표시부(7452L) 및 하우징(7451R)에 제공된 표시부(7452R)가 서로 대향될 수 있도록 컴퓨터(7450)가 힌지(7454)에 의하여 접어지면, 표시부는 하우징에 의하여 보호될 수 있다.
표시부(7452L)와 표시부(7452R) 각각은 화상 표시가 가능하고 손가락 등으로 터치함으로써 정보를 입력할 수 있는 부품이다. 예를 들어, 인스톨된 프로그램용의 아이콘을 손가락으로 터치함으로써 선택하여 프로그램을 기동할 수 있다. 또는, 표시된 화상의 두 개소를 터치하는 손가락들 사이의 간격을 바꾸어, 화상을 확대 또는 축소할 수 있다. 표시된 화상의 한 개소를 터치하는 손가락을 드래그함으로써 화상의 드래그 및 드롭이 가능하다. 키보드의 표시된 화상에서, 손가락으로 터치하여 표시된 글자 또는 기호를 선택함으로써 정보를 입력할 수도 있다.
또한, 컴퓨터(7450)는 자이로스코프, 가속도 센서, GPS(Global Positioning System) 수신기, 지문 센서, 또는 비디오 카메라를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 자이로스코프 또는 가속도 센서 등 기울기를 감지하기 위한 센서를 포함하는 검출 장치가 제공되면, 컴퓨터(7450)의 방향(컴퓨터(7450)가 풍경 모드 또는 인물 사진 모드를 위하여 수평 또는 수직으로 배치되는지 여부)을 판단함으로써, 표시 화상의 방향을 자동적으로 바꿀 수 있다.
또한, 컴퓨터(7450)는 네트워크에 접속될 수 있다. 컴퓨터(7450)는 인터넷상의 정보를 표시할 수 있을 뿐만 아니라 네트워크에 접속된 또 다른 전자 장치를 먼 곳으로부터 제어하는 단말로서 사용될 수도 있다.
도 27의 (A)는 휴대형 게임기의 예를 도시한 것이다. 휴대형 게임기(7300)는 연결부(7303)로 접속되는 2개의 하우징, 하우징(7301) 및 하우징(7302)을 포함하여 휴대형 게임기는 열리거나 접힐 수 있다. 표시부(7304)는 하우징(7301)에 포함되고 표시부(7305)는 하우징(7302)에 포함된다. 또한, 휴대형 게임기(7300)는 스피커부(7306), 재생 매체 삽입부(7307), LED 램프(7308), 입력 수단(조작 키(7309), 접속 단자(7310), 센서(7311)(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전 속도, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새 또는 적외선을 측정하는 기능을 갖는 센서), 마이크로폰(7312) 등을 포함한다.
휴대형 게임기(7300)는 표시부에 표시하기 위한 기록 매체에 저장된 프로그램 또는 데이터를 판독하는 기능, 및 무선 통신에 의하여 또 다른 휴대형 게임기와 데이터를 공유하는 기능을 갖는다. 또한 휴대형 게임기(7300)의 기능은 상술한 것에 한정되지 않고, 휴대형 게임기(7300)는 다양한 기능을 가질 수 있다.
휴대형 게임기(7300)의 구조가 표시부(7304) 및 표시부(7305) 중 적어도 하나 또는 양쪽에 표시 장치가 사용되는 한 도 27의 (A)에서의 것에 한정되지 않는 것은 말할 나위 없다. 휴대형 게임기(7300)는 다양한 액세서리 중 어느 것을 적절히 더 포함할 수 있다.
도 27의 (B)는 휴대형 터치 패널의 예를 도시한 것이다. 터치 패널(7500)은 하우징(7501), 표시부(7502), 조작 버튼(7503), 표시부 손잡이(display portion pull)(7504), 및 제어부(7505)를 포함한다.
터치 패널(7500)은 원통의 하우징(7501)에, 감겨진 플렉시블 표시부(7502)를 포함한다.
터치 패널(7500)은 제어부(7505)로 비디오 신호를 수신할 수 있고 표시부(7502)에 수신된 비디오를 표시할 수 있다. 또한 전지는 제어부(7505)에 포함된다. 또한, 커넥터를 접속하는 단자부는, 비디오 신호 또는 전력이 외부로부터 배선으로 직접 공급될 수 있도록 제어부(7505)에 포함되어도 좋다.
조작 버튼(7503)을 누름으로써, 전력 ON/OFF, 표시된 비디오의 스위칭 등을 수행할 수 있다.
도 27의 (C)는 표시부(7502)를 표시부 손잡이(7504)로 뽑은 상태에서의 터치 패널(7500)을 도시한 것이다. 비디오는 이 상태에서 표시부(7502)에 표시할 수 있다. 또한, 하우징(7501)의 표면에서의 조작 버튼(7503)에 의하여 한쪽 손으로 조작할 수 있다. 도 27의 (B)에 도시된 바와 같이, 조작 버튼(7503)이 하우징(7501)의 중심이 아니라 하우징(7501)의 한쪽에 제공되어 한쪽 손으로 쉽게 조작하게 된다.
또한 뽑을 때 표시부(7502)가 평탄한 표시면을 갖도록 보강 프레임이 표시부(7502)의 측부에 제공되어도 좋다.
또한 이 구조에 더하여, 비디오 신호와 함께 수신된 음성 신호에 의하여 음성이 출력되도록 스피커가 하우징에 제공되어도 좋다.
도 27의 (D)~(F)는 폴더블 휴대형 정보 단말(7610)을 도시한 것이다. 도 27의 (D)는 열린 휴대형 정보 단말(7610)을 도시한 것이다. 도 27의 (E)는 열리거나 또는 접히는 휴대형 정보 단말(7610)을 도시한 것이다. 도 27의 (F)는 접힌 휴대형 정보 단말(7610)을 도시한 것이다. 휴대형 정보 단말(7610)은 접힐 때에 더 휴대하기 쉽게 된다. 휴대형 정보 단말(7610)이 열리면, 이음매 없는 넓은 표시 영역은 열람성이 높다.
표시 패널(7616)이 힌지(7613)로 함께 연결된 3개의 하우징(7615)으로 지지된다. 힌지(7613)에 의하여 휴대형 정보 단말(7610)을 2개의 하우징(7615) 사이의 접속부에서 접음으로써, 휴대형 정보 단말(7610)을 열린 상태로부터 접힌 상태로 형상을 거꾸로 변화시킬 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따른 터치 패널은 표시 패널(7616)에 사용될 수 있다. 예를 들어, 1mm 이상 150mm 이하의 곡률 반경으로 구부릴 수 있는 터치 패널을 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태에서, 터치 패널이 접힌 상태 또는 접히지 않는 상태에 있는지 여부를 검출하고 센싱 데이터를 공급하는 센서가 사용되어도 좋다. 터치 패널의 접힌 부분(또는 사용자에 의하여 접힘으로써 보이지 않게 된 부분)의 동작은 터치 패널의 접힌 상태를 가리키는 데이터의 습득을 통하여 장치를 제어함으로써 정지된다. 구체적으로, 상기 부분의 표시가 정지되어도 좋고 또한, 터치 센서에 의한 검출이 정지되어도 좋다.
마찬가지로, 터치 패널의 제어 장치가 터치 패널의 접히지 않는 상태를 가리키는 데이터를 습득하여 터치 센서에 의한 표시 및 검출을 다시 시작하여도 좋다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 설명된 구조 중 어느 것과 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
[실시예 1]
화소 전극이 오목부를 갖고 블랙 매트릭스가 돌출부를 갖는 EL 표시 장치의 외광의 반사에 대한 효과를 도 28의 (A)~(C)를 참조하여 설명하겠다.
도 28의 (A)는 실시형태 1에 설명된 대책을 소자 기판 및 카운터 기판에 행하지 않는 EL 표시 장치 1의 카운터 기판 측으로부터 관찰된 화상을 나타낸 것이다. 바꿔 말하면, EL 표시 장치 1에서 소자 기판의 화소 전극 영역은 오목부를 갖지 않고 카운터 기판의 블랙 매트릭스 영역은 돌출부를 갖지 않는다. 또한 EL 표시 장치 1은 블랙 매트릭스 자체를 포함하지 않는다. EL 표시 장치 1 및 나중에 설명하는 EL 표시 장치 2 및 EL 표시 장치 3은 반사방지 막을 포함하지 않는다.
EL 표시 장치 1은 어두운 방에서 관찰되었다. 실내 램프로부터의 광이 외광으로서 사용되었다. EL 표시 장치 1의 카운터 기판의 뒤쪽(디스플레이 측)에 외광의 반사가 관찰되는 위치에서 EL 표시 장치 1은 촬영되었다. 또한 EL 표시 장치 2 및 EL 표시 장치 3은 같은 조건하에서 관찰되었다.
도 28의 (A)에 나타낸 바와 같이, 외광의 반사로 인한 간섭무늬가 대책이 행해지지 않는 소자 및 카운터 기판으로부터 명백하게 관찰된다.
도 28의 (B)는 실시형태 1에 설명된 대책을 카운터 기판에만 행하는 EL 표시 장치 2의 카운터 기판으로부터 관찰된 화상을 나타낸 것이다. 바꿔 말하면, EL 표시 장치 2에서 소자 기판의 화소 전극은 오목부를 갖지 않고 카운터 기판의 블랙 매트릭스가 돌출부를 갖는다.
도 28의 (B)에 나타낸 바와 같이, 외광의 반사로 인한 간섭무늬를 카운터 기판이 돌출부를 갖는 블랙 매트릭스를 갖는 EL 표시 장치에서 매우 억제할 수 있다.
도 28의 (C)는 실시형태 1에 설명된 대책을 소자 기판 및 카운터 기판 양쪽에 행하는 EL 표시 장치 3의 카운터 기판으로부터 관찰된 화상을 나타낸 것이다. 바꿔 말하면, EL 표시 장치 3에서 소자 기판의 화소 전극은 오목부를 갖고 카운터 기판의 블랙 매트릭스는 돌출부를 갖는다.
도 28의 (C)에 나타낸 바와 같이, 외광의 반사로 인한 간섭무늬를 EL 표시 장치 2보다 EL 표시 장치 3에서 더 억제할 수 있다.
상술한 관찰 결과는 카운터 기판에 제공된 돌출부를 갖는 블랙 매트릭스가 외광의 반사로 인한 간섭무늬를 억제할 수 있고, 소자 기판 상의 화소 전극의 오목부가 외광의 반사로 인한 간섭무늬를 더 억제할 수 있다는 것을 나타낸다.
[실시예 2]
다음에, 블랙 매트릭스가 불규칙한 표면 형상을 갖는 돌출부를 갖는 예와 블랙 매트릭스가 돌출부를 갖지 않는 예의 외광의 반사율을 비교한다.
카운터 기판 1(비교예)은 블랙 매트릭스 및 컬러 필터를 포함하고 블랙 매트릭스 상의 구조물을 포함하지 않는다. 카운터 기판 2는 구조물, 블랙 매트릭스, 및 컬러 필터를 포함한다. 카운터 기판 2의 블랙 매트릭스는 구조물의 표면 형상을 반영한 돌출부를 갖는다. 바꿔 말하면, 카운터 기판 2의 블랙 매트릭스는 불규칙한 표면 형상을 갖는다.
외광의 반사율은 블랙 매트릭스 등이 제공되지 않는 카운터 기판 1 및 카운터 기판 2의 측면(디스플레이 측)에서 측정되었다. 외광과 기판 표면의 법선에 의하여 형성된 각도 및 측정 장치(LCD-7200)와 기판 표면의 법선에 의하여 형성되는 각도는 변화된다. 측정 결과를 도 29에 나타낸다.
카운터 기판 1 및 카운터 기판 2에 대하여, 측정 장치의 수광각이 15°, 20°, 25°, 30°, 35°, 및 40°로 고정되면서 외광의 투사각이 변동되어 도 29의 측정 결과를 얻었다.
표 1은 투사각 및 수광각이 각각 15°, 20°, 25°, 30°, 35°, 및 40°일 때의 반사율(%)의 측정 결과를 나타낸 것이다. 즉, 표 1에서의 값은 도 29에 나타낸 포물선의 정점의 꼭대기에서 및 정점의 꼭대기 주변에서의 값이다. 또한 블랙 매트릭스의 표면 형상에서의 차이만의 영향을 관찰하기 위하여, 카운터 기판 1 및 카운터 기판 2는 EL 표시 장치가 아니라 카운터 기판 자체다. 카운터 기판 1 및 카운터 기판 2는 반사방지 막을 포함하지 않는다.
[표 1]
Figure pct00001
카운터 기판 1(비교예)과 카운터 기판 2 사이의 반사율의 비교는 블랙 매트릭스의 돌출부로 인한 30°의 측정 각도에서 외광의 반사율이 0.8% 정도로 저감되는 것을 나타낸다. 이 결과는 카운터 기판 1의 반사율과의 비교에서 14.56% 정도의 저하를 의미한다. 바꿔 말하면, 블랙 매트릭스의 불규칙한 표면 형상은 외광의 반사를 크게 억제할 수 있다.
측정 각도들 사이의 반사율의 저하율과 비교하면, 25°와 30° 사이에서 반사율이 가장 저감된다. 이 결과는, 본 발명의 일 형태가 표시 화면에 수직인 방향의 반사보다 비스듬한 방향의 반사에서 더 효과적인 것을 나타낸다. 바꿔 말하면, 본 발명의 일 형태는 화면이 비스듬한 방향으로부터 자주 보이는 플렉시블 표시 장치에서 효과를 발휘한다.
블랙 매트릭스에 의한 외광의 반사는, 블랙 매트릭스의 가시광의 흡수가 높기 때문에 거의 주목을 받지 않는다. 하지만, 본 발명의 일 형태를 사용함으로써 블랙 매트릭스에 의한 외광의 반사를 효과적으로 저감할 수 있는 표시 장치를 달성한다.
[실시예 3]
다음에, 화소 전극이 오목부를 갖고 블랙 매트릭스가 돌출부를 갖는 EL 표시 장치의 외광 반사율을 측정하였다.
EL 표시 장치 4는 소자 기판 및 카운터 기판을 포함한다. 소자 기판은 오목부를 갖는 반사 전극을 포함한다. 카운터 기판은 구조물, 블랙 매트릭스, 및 컬러 필터를 포함한다. EL 표시 장치 5는, EL 표시 장치 4의 구조에 더하여, 블랙 매트릭스 등이 제공되지 않는 카운터 기판의 측면(다스플레이 측)에 반사방지 막을 포함한다.
외광의 반사율은 EL 표시 장치 4 및 EL 표시 장치 5 각각의 카운터 기판의 다스플레이 측에서 측정되었다. 외광과 기판 표면의 법선에 의하여 형성된 각도 및 측정 장치(LCD-7200)와 기판 표면의 법선에 의하여 형성되는 각도는 변화된다. 측정 결과를 도 30에 나타낸다.
EL 표시 장치 4 및 EL 표시 장치 5에 대하여, 측정 장치의 수광각이 15°, 20°, 25°, 30°, 35°, 및 40°로 고정되면서 외광의 투사각이 변동되어 도 30의 측정 결과를 얻었다.
표 2는 투사각 및 수광각이 각각 15°, 20°, 25°, 30°, 35°, 및 40°일 때의 반사율(%)의 결과를 나타낸 것이다. 즉, 표 2에서의 값은 도 30에 나타낸 포물선의 정점의 꼭대기에서 및 정점의 꼭대기 주변에서의 값이다.
[표 2]
Figure pct00002
표 2에서의 결과는 오목부를 갖는 반사 전극, 돌출부를 갖는 블랙 매트릭스, 및 반사방지 막이 외광의 반사율을 저감할 수 있는 것을 나타낸다.
10: 터치 패널, 20: 터치 센서 모듈, 21: 기판, 22: 센서 소자, 23: 회로, 24: 회로, 30: 표시 패널, 31: 기판, 32: 표시부, 33: 화소, 34: 회로, 41: FPC, 42: FPC, 43: 단자, 100: EL 표시 장치, 101: 소자 기판, 102: 카운터 기판, 103: 트랜지스터층, 104: 공간, 105: 발광 소자, 106: 광, 107: 기판, 108: 기판, 109: 트랜지스터, 110: 액정층, 111: 반사 전극층, 112: 광투과 전극층, 113: 발광층, 114: 광투과 전극층, 120: 액정 표시 장치, 120a: 액정 표시 장치, 120b: 액정 표시 장치, 120c: 액정 표시 장치, 121: 절연층, 122: 게이트 전극, 123:게이트 절연층, 124: 반도체층, 125: 소스 전극 및 드레인 전극, 126: 절연층, 127: 절연층, 128: 절연층, 129: 절연층, 130: 개구, 131: 절연층, 132: 절연층, 140: 영역, 141: 오목부, 141a: 오목부, 142: 개구, 161: 소자 기판, 162: 카운터 기판, 171: 광, 172: 광, 180: 구조물, 180a: 구조물, 180b: 구조물, 181: 컬러 필터, 182: 컬러 필터, 183: 컬러 필터, 184: 오버코트, 186: 블랙 매트릭스, 187: 반사방지 막, 188: 카운터 전극층, 189: 절연층, 200: 광, 201: 소자 기판, 202: 카운터 기판, 230: 화소 회로, 260: EL 표시 장치, 261: EL 표시 장치, 301: 게이트선, 302: 전원선, 303: 전극, 311: 산화물 반도체층, 312: 산화물 반도체층, 313: 산화물 반도체층, 321: 소스선, 322: 전원선, 323: 전극, 324: 전극, 325: 전극, 331: 반사 전극층, 332: 반투과 도전층, 333: 발광층, 334: 광투과 도전층, 351: 절연층, 352: 절연층, 353: 절연층, 354: 절연층, 355: 절연층, 360: 영역, 361: 오목부, 378: 구조물, 379: 블랙 매트릭스, 384: 오버코트, 385: 반사방지 막, 390: 공간, 401: 기판, 402: 기판, 411: 개구, 412: 개구, 413: 개구, 414: 개구, 420: 개구, 500: 기준 레이아웃 패턴, 501: 패턴, 511: 패턴, 530: 기준 레이아웃 패턴, 531: 패턴, 701: 트랜지스터, 702: 트랜지스터, 703: 트랜지스터, 704: 발광 소자, 705: 콘택트부, 710: 접속층, 711: 접착층, 712: 절연층, 713: 절연층, 714: 절연층, 715: 절연층, 716: 절연층, 717: 절연층, 718: 절연층, 719: 스페이서, 720: 접착층, 721: 전극, 722: EL층, 723: 전극, 724: 광학 조절층, 725: 도전층, 751: 트랜지스터, 752: 트랜지스터, 753: 콘택트부, 760: 접속층, 761: 접착층, 762: 절연층, 763: 절연층, 764: 절연층, 765: 절연층, 766: 절연층, 767: 오버코트, 770: 커패시터, 771: 도전층, 771a: 도전층, 772: 유전체층, 773: 도전층, 774: 컬러 필터, 775: 블랙 매트릭스, 776: 도전층, 777: 구조물, 778: 개구, 779: 배선, 781: 콘택트부, 782: 콘택트부, 7100: 텔레비전, 7101: 하우징, 7103: 표시부, 7105: 스탠드, 7107: 표시부, 7109: 조작 키, 7110: 리모트 컨트롤러, 7200: 컴퓨터, 7201: 본체, 7202: 하우징, 7203: 표시부, 7204: 키보드, 7205: 외부 접속 포트, 7206: 포인팅 디바이스, 7300: 휴대형 게임기, 7301: 하우징, 7302: 하우징, 7303: 연결부, 7304: 표시부, 7305: 표시부, 7306: 스피커부, 7307: 재생 매체 삽입부, 7308: LED 램프, 7309: 조작 키, 7310: 접속 단자, 7311: 센서, 7312: 마이크로폰, 7400: 휴대 전화, 7401: 하우징, 7402: 표시부, 7403: 조작 버튼, 7404: 외부 접속 포트, 7405: 스피커, 7406: 마이크로폰, 7450: 컴퓨터, 7451L: 하우징, 7451R: 하우징, 7452L: 표시부, 7452R: 표시부, 7453: 조작 버튼, 7454: 힌지, 7455L: 왼쪽 스피커, 7455R: 오른쪽 스피커, 7456: 외부 접속 포트, 7500: 터치 패널, 7501: 하우징, 7502: 표시부, 7503: 조작 버튼, 7504: 표시부 손잡이, 7505: 제어부, 7610: 휴대형 정보 단말, 7613: 힌지, 7615: 하우징, 7616: 표시 패널.
본 출원은 2014년 6월 13일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2014-122084의 일본 특허 출원 및 2014년 6월 27일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2014-132646의 일본 특허 출원에 기초하고, 본 명세서에 그 전문이 참조로 통합된다.

Claims (28)

  1. 표시 장치에 있어서,
    제 1 면을 포함하는 제 1 기판;
    제 2 면을 포함하는 제 2 기판; 및
    상기 제 1 면 위의 트랜지스터를 포함하고,
    돌출부를 갖는 제 1 구조물, 돌출부를 갖는 제 2 구조물, 상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물을 덮는 블랙 매트릭스, 및 컬러 필터가 상기 제 2 면 위에 제공되고,
    상기 제 1 면이 상기 제 2 면과 대향하고,
    상기 블랙 매트릭스는 상기 제 1 구조물의 돌출부 및 상기 제 2 구조물의 돌출부를 반영하는 복수의 돌출부를 갖고,
    상기 제 1 구조물의 평면 형상은 상기 제 2 구조물의 평면 형상과 상이한, 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물은 서로 접속되는 부분을 포함하는, 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물 각각은 0.2μm 이상 3μm 이하의 두께를 갖는 영역을 포함하는, 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부는 경사각이 2° 이상 80° 이하인 부분을 포함하는, 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물의 두께는 상기 제 2 구조물의 두께와 상이한, 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물 각각은, 굴절률이 상기 블랙 매트릭스의 굴절률보다 높은 영역을 포함하는, 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물 각각은, 상기 블랙 매트릭스의 재료와 같은 재료를 포함하는, 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물의 평면 형상 및 상기 제 2 구조물의 평면 형상의 각각은 회전 대칭을 갖지 않는, 표시 장치.
  9. 표시 장치에 있어서,
    제 1 면을 포함하는 제 1 기판; 및
    제 2 면을 포함하는 제 2 기판을 포함하고,
    제 1 트랜지스터, 절연층, 및 상기 절연층 위의 발광 소자가 상기 제 1 면 위에 제공되고,
    돌출부를 갖는 제 1 구조물, 돌출부를 갖는 제 2 구조물, 상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물을 덮는 블랙 매트릭스, 및 컬러 필터가 상기 제 2 면 위에 제공되고,
    상기 제 1 면이 상기 제 2 면과 대향하고,
    상기 절연층은 복수의 오목부를 갖고,
    상기 발광 소자는 제 1 전극, 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 발광 재료를 함유하는 층을 포함하고,
    상기 제 1 전극은 상기 절연층의 상기 복수의 오목부를 반영하는 복수의 오목부를 갖고,
    상기 절연층의 상기 복수의 오목부의 평면 형상은 서로 상이하고,
    상기 블랙 매트릭스는 상기 제 1 구조물의 돌출부 및 상기 제 2 구조물의 돌출부를 반영하는 복수의 돌출부를 갖고,
    상기 제 1 구조물의 평면 형상은 상기 제 2 구조물의 평면 형상과 상이한, 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    제 1 화소 및 제 2 화소가 상기 제 1 면 위에 제공되고,
    상기 제 1 화소에서의 오목부의 평면 형상은 상기 제 2 화소에서의 오목부가 90°회전되는 평면 형상인, 표시 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 오목부의 평면 형상은 회전 대칭을 갖지 않는, 표시 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물은 서로 접속되는 부분을 포함하는, 표시 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물의 두께는 상기 제 2 구조물의 두께와 상이한, 표시 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물 각각은, 굴절률이 상기 블랙 매트릭스의 굴절률보다 높은 영역을 포함하는, 표시 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물 각각은, 상기 블랙 매트릭스의 재료와 같은 재료를 포함하는, 표시 장치.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 면 위에, 제 3 화소 및 제 4 화소가 제공되고,
    상기 제 3 화소는 상기 제 1 구조물과 중첩되고,
    상기 제 4 화소는 상기 제 2 구조물과 중첩되고,
    상기 제 1 구조물의 평면 형상은 상기 제 2 구조물이 90°회전되는 평면 형상인, 표시 장치.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물의 평면 형상 및 상기 제 2 구조물의 평면 형상 각각은 회전 대칭을 갖지 않는, 표시 장치.
  18. 표시 장치에 있어서,
    제 1 면을 포함하는 제 1 기판; 및
    제 2 면을 포함하는 제 2 기판을 포함하고,
    제 1 트랜지스터, 절연층, 및 상기 절연층 위의 제 3 전극은 상기 제 1 면 위에 제공되고,
    돌출부를 갖는 제 1 구조물, 돌출부를 갖는 제 2 구조물, 및 상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물을 덮는 블랙 매트릭스는 상기 제 2 면 위에 제공되고,
    상기 제 1 면은 상기 제 2 면과 대향하고,
    상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 액정층이 있고,
    상기 절연층은 복수의 오목부를 갖고,
    상기 블랙 매트릭스는 상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물의 돌출부를 반영하는 복수의 돌출부를 갖고,
    상기 제 1 구조물의 평면 형상은 상기 제 2 구조물의 평면 형상과 상이한, 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물은 서로 접속되는 부분을 포함하는, 표시 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물의 두께는 상기 제 2 구조물의 두께와 상이한, 표시 장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물 각각은, 굴절률이 상기 블랙 매트릭스의 굴절률보다 높은 영역을 포함하는, 표시 장치.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물 및 상기 제 2 구조물 각각은, 상기 블랙 매트릭스의 재료와 같은 재료를 포함하는, 표시 장치.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물의 평면 형상 및 상기 제 2 구조물의 평면 형상의 각각은 회전 대칭을 갖지 않는, 표시 장치.
  24. 입출력 장치에 있어서,
    제 1 항에 따른 표시 장치; 및
    센서 소자를 포함하고,
    상기 센서 소자는 상기 제 2 면 위에 제공되고,
    상기 센서 소자는 제 1 도전층, 제 2 도전층, 및 유전체층을 포함하고,
    상기 유전체층은 상기 제 1 도전층과 상기 제 2 도전층 사이에 있는, 입출력 장치.
  25. 입출력 장치에 있어서,
    제 18 항에 따른 표시 장치; 및
    입력 장치를 포함하고,
    상기 입력 장치는 상기 제 2 면 위에 제공되고,
    상기 입력 장치는 제 2 트랜지스터 및 센서 소자를 포함하고,
    상기 센서 소자는 제 1 도전층, 제 2 도전층, 및 유전체층을 포함하고,
    상기 유전체층은 상기 제 1 도전층과 상기 제 2 도전층 사이에 있고,
    상기 제 2 트랜지스터는 상기 센서 소자에 전기적으로 접속되는, 입출력 장치.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 2 면 위에 제 3 도전층이 제공되고,
    상기 제 3 도전층이 상기 제 1 도전층 및 상기 제 2 도전층 중 적어도 하나에 전기적으로 접속되고,
    상기 제 3 도전층의 일부가 상기 블랙 매트릭스와 상기 제 1 기판 사이에 있는, 입출력 장치.
  27. 터치 패널 모듈에 있어서,
    제 24 항에 따른 입출력 장치; 및
    FPC를 포함하는, 터치 패널 모듈.
  28. 전자 장치에 있어서
    제 24 항에 따른 입출력 장치; 및
    마이크로폰, 스피커, 전지, 조작 스위치, 또는 하우징을 포함하는, 전자 장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190064709A (ko) * 2017-11-30 2019-06-11 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20190135586A (ko) * 2018-05-28 2019-12-09 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 제조 방법
US11573460B2 (en) 2018-04-16 2023-02-07 Sony Corporation Liquid crystal display device and electronic apparatus

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10088930B2 (en) * 2011-11-25 2018-10-02 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Active matrix organic light emitting diode in-cell touch panel and drive method thereof
WO2014185001A1 (ja) * 2013-05-16 2014-11-20 日本ゼオン株式会社 静電容量式タッチパネル付き表示装置
US9455281B2 (en) 2014-06-19 2016-09-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Touch sensor, touch panel, touch panel module, and display device
WO2016189426A1 (ja) 2015-05-28 2016-12-01 株式会社半導体エネルギー研究所 タッチパネル
CN106935621B (zh) * 2015-09-30 2021-03-23 乐金显示有限公司 用于有机发光显示装置的基板和有机发光显示装置
EP3151281B1 (en) * 2015-09-30 2021-04-28 LG Display Co., Ltd. Substrate for organic light emitting display device and organic light emitting display device
KR102500273B1 (ko) * 2015-10-19 2023-02-16 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102381647B1 (ko) * 2015-10-29 2022-04-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN105204223B (zh) * 2015-10-30 2019-05-03 京东方科技集团股份有限公司 一种基板的制作方法、基板和显示装置
KR101765102B1 (ko) * 2015-11-30 2017-08-04 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그의 제조방법
US20170213872A1 (en) * 2016-01-27 2017-07-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device
CN105527762B (zh) * 2016-01-29 2019-05-28 武汉华星光电技术有限公司 液晶显示面板及液晶显示装置
GB2561303A (en) * 2016-02-17 2018-10-10 Ford Global Tech Llc A display screen for a vehicle
JP6870926B2 (ja) * 2016-06-22 2021-05-12 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、表示モジュール、および電子機器
TWI704671B (zh) * 2016-06-24 2020-09-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 顯示裝置以及其驅動方法
KR20180020091A (ko) * 2016-08-17 2018-02-27 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치
KR20180030365A (ko) * 2016-09-13 2018-03-22 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
TW202234360A (zh) * 2016-10-04 2022-09-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 顯示裝置及電子裝置
JP7050460B2 (ja) 2016-11-22 2022-04-08 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
CN108257971B (zh) * 2016-12-27 2019-07-05 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 柔性显示装置及其制造方法
JP6827332B2 (ja) * 2017-02-01 2021-02-10 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2018147802A (ja) * 2017-03-08 2018-09-20 パイオニア株式会社 発光装置
JP6370426B1 (ja) * 2017-03-16 2018-08-08 Ｎｉｓｓｈａ株式会社 表示パネル
KR101816134B1 (ko) * 2017-03-31 2018-01-08 동우 화인켐 주식회사 터치 센서가 일체화된 플렉서블 컬러 필터와 이를 포함하는 유기발광표시장치 및 그 제조방법
DE102017111580A1 (de) 2017-05-29 2018-11-29 Miele & Cie. Kg Blendenelement und elektrisches Haushaltsgerät mit einem solchen Blendenelement
KR102467651B1 (ko) 2017-07-27 2022-11-16 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
CN107300803A (zh) * 2017-08-10 2017-10-27 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 半穿透半反射式液晶显示器
KR102395886B1 (ko) * 2017-09-01 2022-05-10 삼성전자주식회사 전자 커버, 이를 포함하는 전자 장치 및 그 제어 방법
US10394071B2 (en) * 2017-09-20 2019-08-27 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Display panel and display device
CN107968100A (zh) 2017-11-30 2018-04-27 京东方科技集团股份有限公司 光电转换基板及其制作方法、显示面板、显示装置
JP7102131B2 (ja) * 2017-12-01 2022-07-19 キヤノン株式会社 トップエミッション型の有機ｅｌ素子およびその製造方法
JP7027141B2 (ja) * 2017-12-05 2022-03-01 キヤノン株式会社 トップエミッション型有機ｅｌ素子、トップエミッション型有機ｅｌ装置、およびトップエミッション型有機ｅｌ素子の製造方法
JP7246376B2 (ja) * 2018-03-29 2023-03-27 株式会社半導体エネルギー研究所 記憶装置、および電子機器
CN108615008B (zh) * 2018-04-24 2020-10-27 武汉天马微电子有限公司 一种显示面板及显示装置
CN112074894B (zh) * 2018-05-11 2023-05-12 株式会社半导体能源研究所 显示装置、显示模块及电子设备
CN108873522B (zh) * 2018-06-29 2021-07-23 上海天马微电子有限公司 显示面板和显示装置及显示面板的制造方法
KR102583619B1 (ko) 2018-06-29 2023-09-26 엘지디스플레이 주식회사 유기발광표시장치
CN110767677A (zh) 2018-08-06 2020-02-07 云谷（固安）科技有限公司 显示面板、显示屏及显示终端
CN109148718B (zh) * 2018-08-20 2020-08-04 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 有机发光显示面板及其制造方法
US11895891B2 (en) 2018-09-28 2024-02-06 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
CN109801926B (zh) * 2019-01-17 2022-01-21 惠科股份有限公司 薄膜晶体管基板及其制备方法、显示装置
KR102471272B1 (ko) * 2019-01-25 2022-11-29 삼성전자주식회사 방사율 조절층을 포함하는 전자장치
KR20200100910A (ko) * 2019-02-18 2020-08-27 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
JP2020145274A (ja) * 2019-03-05 2020-09-10 富士ゼロックス株式会社 発光装置、光学装置および情報処理装置
KR20200110489A (ko) * 2019-03-13 2020-09-24 삼성디스플레이 주식회사 플렉시블 표시 장치와 그를 포함한 증강 현실 제공 장치
CN110828478A (zh) * 2019-10-29 2020-02-21 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种tft阵列基板、其显示面板及其终端装置
CN110993646B (zh) * 2019-11-08 2022-07-12 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Oled背板的制备方法及oled背板
CN110928072B (zh) * 2019-12-10 2020-11-24 Tcl华星光电技术有限公司 一种显示装置及其制作方法
KR20210085125A (ko) * 2019-12-30 2021-07-08 엘지디스플레이 주식회사 블랙매트릭스의 뜯김이 방지된 표시장치
CN111162109B (zh) * 2020-01-02 2022-07-26 武汉天马微电子有限公司 显示面板及显示装置
CN111463244A (zh) * 2020-04-09 2020-07-28 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其制作方法、显示装置
CN111952342B (zh) * 2020-08-21 2023-07-18 上海天马微电子有限公司 显示面板和显示装置
WO2022160279A1 (zh) * 2021-01-29 2022-08-04 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板、显示面板及电子设备
TWI777742B (zh) * 2021-05-18 2022-09-11 友達光電股份有限公司 指紋辨識裝置
CN113327966B (zh) * 2021-05-31 2024-02-27 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及其制备方法
KR20220164844A (ko) * 2021-06-04 2022-12-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US11864452B1 (en) * 2021-08-24 2024-01-02 Apple Inc. Black masking layer in displays having transparent openings
WO2023190317A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 東レ株式会社 表示装置
KR20230174330A (ko) * 2022-06-17 2023-12-28 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이를 포함하는 입력 시스템

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000040584A (ja) 1998-07-23 2000-02-08 Toppan Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス表示素子
JP2003243152A (ja) 2002-02-18 2003-08-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｅｌ表示装置およびその製造方法
KR20080061107A (ko) * 2006-12-28 2008-07-02 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
JP2009064562A (ja) * 2007-09-04 2009-03-26 Seiko Epson Corp 発光装置の製造方法及び発光装置
JP2011013387A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Nikon Corp 遮光膜、光学素子及びその製造方法、ブラックマトリクス、カラーフィルタ並びに表示素子
US20110141413A1 (en) * 2008-09-08 2011-06-16 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display panel
JP2014038702A (ja) * 2012-08-10 2014-02-27 Sharp Corp 波長変換基板およびそれを用いた表示装置、電子機器

Family Cites Families (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3546885B2 (ja) * 1992-09-17 2004-07-28 セイコーエプソン株式会社 液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造方法
JP3375823B2 (ja) * 1996-05-24 2003-02-10 シャープ株式会社 液晶表示素子及びその製造方法
JP3043638B2 (ja) 1996-11-05 2000-05-22 日本電気株式会社 反射型液晶表示装置およびその製造方法
JPH10161151A (ja) * 1996-11-29 1998-06-19 Sharp Corp アクティブマトリクス型液晶表示装置およびその製造方法
TW556013B (en) * 1998-01-30 2003-10-01 Seiko Epson Corp Electro-optical apparatus, method of producing the same and electronic apparatus
JP4472073B2 (ja) 1999-09-03 2010-06-02 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置及びその作製方法
JP4462515B2 (ja) * 2000-02-29 2010-05-12 オプトレックス株式会社 液晶表示装置
JP4118485B2 (ja) 2000-03-13 2008-07-16 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP4700160B2 (ja) 2000-03-13 2011-06-15 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
US6900084B1 (en) 2000-05-09 2005-05-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having a display device
JP2002214595A (ja) * 2001-01-17 2002-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラー液晶表示装置
JP2003098976A (ja) * 2001-09-20 2003-04-04 Seiko Epson Corp 電気光学装置及びその製造方法
JP4507480B2 (ja) 2001-12-27 2010-07-21 ソニー株式会社 表示装置
JP4087620B2 (ja) 2002-03-01 2008-05-21 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置の作製方法
JP4702516B2 (ja) 2003-05-07 2011-06-15 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 有機ｅｌ素子及びその製造方法
KR20060013005A (ko) * 2004-08-05 2006-02-09 삼성전자주식회사 마스크, 박막트랜지스터 기판, 이의 제조 방법 및 이를갖는 표시장치
EP2270583B1 (en) 2005-12-05 2017-05-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Transflective Liquid Crystal Display with a Horizontal Electric Field Configuration
US7623205B2 (en) * 2005-12-29 2009-11-24 Lg Display Co., Ltd. Transflective liquid crystal display device and manufacturing method thereof
KR100790866B1 (ko) * 2006-01-06 2008-01-03 삼성전자주식회사 컬러 필터용 블랙 매트릭스 및 그 제조방법
KR100818258B1 (ko) * 2006-10-10 2008-03-31 삼성에스디아이 주식회사 전계방출소자용 애노드패널 및 이를 구비한 전계방출소자
JP2008226483A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 有機ｅｌ表示装置
JP2008235605A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 表示装置及び表示装置の製造方法
JP4957597B2 (ja) 2007-05-18 2012-06-20 セイコーエプソン株式会社 センシング回路、その駆動方法、表示装置および電子機器
WO2009063636A1 (ja) 2007-11-13 2009-05-22 Panasonic Corporation シート及び発光装置
US7732023B2 (en) * 2007-12-07 2010-06-08 Chisso Corporation Liquid crystal composition and liquid crystal display device
CN101515081B (zh) * 2008-02-19 2010-09-22 北京京东方光电科技有限公司 彩膜基板及其制造方法
JP4816668B2 (ja) * 2008-03-28 2011-11-16 ソニー株式会社 タッチセンサ付き表示装置
US8390771B2 (en) * 2008-09-08 2013-03-05 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
KR100952831B1 (ko) * 2009-01-12 2010-04-15 삼성모바일디스플레이주식회사 유기전계발광 표시 장치
JP5182116B2 (ja) * 2009-01-23 2013-04-10 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
JP5344392B2 (ja) * 2009-04-01 2013-11-20 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置および電子機器
US8911653B2 (en) * 2009-05-21 2014-12-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing light-emitting device
US8654292B2 (en) 2009-05-29 2014-02-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
CN101989003A (zh) * 2009-07-31 2011-03-23 群康科技(深圳)有限公司 触控液晶显示装置
US20130182328A1 (en) * 2009-12-10 2013-07-18 Nano Terra Inc. Structured Smudge-Resistant Anti-Reflective Coatings and Methods of Making and Using the Same
JP2011128208A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタ基板及びその製造方法
WO2011096276A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
WO2011145537A1 (en) 2010-05-21 2011-11-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device
JP2012003925A (ja) 2010-06-16 2012-01-05 Sony Corp 表示装置
JP5056908B2 (ja) * 2010-06-18 2012-10-24 凸版印刷株式会社 半透過型液晶表示装置用基板および液晶表示装置
TWI540939B (zh) 2010-09-14 2016-07-01 半導體能源研究所股份有限公司 固態發光元件，發光裝置和照明裝置
US8558341B2 (en) 2010-12-17 2013-10-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelectric conversion element
JP2012191136A (ja) * 2011-03-14 2012-10-04 Sony Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、電子機器
KR101888032B1 (ko) * 2011-07-28 2018-08-14 엘지디스플레이 주식회사 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판
JP6110695B2 (ja) * 2012-03-16 2017-04-05 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置
WO2013140859A1 (ja) * 2012-03-22 2013-09-26 シャープ株式会社 電極シートおよびタッチパネル並びに表示装置
US8994891B2 (en) * 2012-05-16 2015-03-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and touch panel
JP5857125B2 (ja) * 2012-05-25 2016-02-10 シャープ株式会社 液晶表示装置
TWI681233B (zh) * 2012-10-12 2020-01-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 液晶顯示裝置、觸控面板及液晶顯示裝置的製造方法
KR101383702B1 (ko) * 2012-12-12 2014-04-09 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 유닛
TWI612689B (zh) * 2013-04-15 2018-01-21 半導體能源研究所股份有限公司 發光裝置
US9441158B2 (en) * 2013-05-28 2016-09-13 Dic Corporation Liquid crystal display device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000040584A (ja) 1998-07-23 2000-02-08 Toppan Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス表示素子
JP2003243152A (ja) 2002-02-18 2003-08-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｅｌ表示装置およびその製造方法
KR20080061107A (ko) * 2006-12-28 2008-07-02 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
JP2009064562A (ja) * 2007-09-04 2009-03-26 Seiko Epson Corp 発光装置の製造方法及び発光装置
US20110141413A1 (en) * 2008-09-08 2011-06-16 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display panel
JP2011013387A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Nikon Corp 遮光膜、光学素子及びその製造方法、ブラックマトリクス、カラーフィルタ並びに表示素子
JP2014038702A (ja) * 2012-08-10 2014-02-27 Sharp Corp 波長変換基板およびそれを用いた表示装置、電子機器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190064709A (ko) * 2017-11-30 2019-06-11 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US11573460B2 (en) 2018-04-16 2023-02-07 Sony Corporation Liquid crystal display device and electronic apparatus
KR20190135586A (ko) * 2018-05-28 2019-12-09 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102331396B1 (ko) 2021-11-29
US10342124B2 (en) 2019-07-02
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TW201610481A (zh) 2016-03-16
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JP2016027374A (ja) 2016-02-18
TWI681216B (zh) 2020-01-01
JP2020003813A (ja) 2020-01-09
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CN106463080B (zh) 2019-08-20
JP6585384B2 (ja) 2019-10-02
DE112015002810T5 (de) 2017-03-09

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