KR20230124623A - 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
표시 불균일이 저감된, 고정세의 표시 장치를 제공한다. 기판 위에 복수의 화소를 갖고, 복수의 화소는 각각 트랜지스터와 발광 소자를 갖고, 발광 소자는 제 1 전극과, 제 1 전극 위의 EL층과, EL층 위의 제 2 전극을 갖고, 제 1 전극은 트랜지스터와 전기적으로 접속되고, 복수의 화소에서 인접한 화소의 제 1 전극은 절연층으로 분리되어 있고, 제 2 전극은 가시광에 대하여 투광성을 갖는 도전 재료를 포함하고, 복수의 상기 화소에서의 상기 제 2 전극은 공유되고, 상기 제 2 전극 측으로부터 광을 사출하는 표시 장치이고, 배선을 갖고, 기판에 대하여 평면에서 보았을 때, 배선을 EL층이 배치되지 않는 영역에 배치하고, 제 2 전극을 배선 위에 접촉하도록 배치한다.
Description
본 발명의 일 형태는 표시 장치 및 그 제작 방법에 관한 것이다.
또한 본 발명의 일 형태는 상기 기술분야에 한정되지 않는다. 본 명세서 등에서 개시(開示)하는 발명의 일 형태의 기술분야는 물건, 방법, 또는 제조 방법에 관한 것이다. 또는, 본 발명의 일 형태는 공정(process), 기계(machine), 제품(manufacture), 또는 조성물(composition of matter)에 관한 것이다. 그러므로, 더 구체적으로 본 명세서에서 개시하는 본 발명의 일 형태의 기술분야로서는, 반도체 장치, 표시 장치, 액정 표시 장치, 발광 장치, 조명 장치, 축전 장치, 기억 장치, 촬상 장치, 이들의 동작 방법, 또는 이들의 제조 방법을 일례로서 들 수 있다.
근년, 디스플레이 패널의 고정세(高精細)화가 요구되고 있다. 고정세의 디스플레이 패널이 요구되는 기기로서는, 예를 들어 스마트폰, 태블릿 단말기, 노트북형 컴퓨터 등이 있다. 또한 텔레비전 장치, 모니터 장치 등의 거치형 디스플레이 장치에서도, 고해상도화에 따른 고정세화가 요구되고 있다. 또한 고정세도가 가장 요구되는 기기로서, 예를 들어 가상 현실(VR: Virtual Reality)용 또는 증강 현실(AR: Augmented Reality)용 기기가 있다.
또한 디스플레이 패널에 적용할 수 있는 표시 장치로서 대표적으로는 액정 표시 장치, 유기 EL(Electro Luminescence) 소자 또는 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode) 등의 발광 소자를 갖는 발광 장치, 전기 영동 방식 등에 의하여 표시를 수행하는 전자 종이 등을 들 수 있다.
예를 들어 유기 EL 소자의 기본적인 구성은, 한 쌍의 전극 사이에 발광성 유기 화합물을 포함하는 층을 끼운 것이다. 이 소자에 전압을 인가함으로써 발광성 유기 화합물로부터 발광을 얻을 수 있다. 이러한 유기 EL 소자를 각 화소에 배치한 표시 장치에서는 액정 표시 장치 등에서 필요한 백라이트가 불필요하기 때문에, 얇고, 가볍고, 콘트라스트가 높고, 소비 전력이 낮은 표시 장치를 실현할 수 있다. 예를 들어 유기 EL 소자를 사용한 표시 장치의 일례가 특허문헌 1에 기재되어 있다.
풀 컬러 표시가 가능한 유기 EL 표시 장치는 백색 발광 소자와 컬러 필터를 조합한 구성과 RGB의 발광 소자를 각각 동일한 면 위에 형성하는 구성을 갖는 것이 알려져 있다.
소비 전력의 관점에서는 후자의 구성이 이상적이고, 현재 중소형 패널의 제조에서는 메탈 마스크 등을 사용하여 발광 재료가 구분하여 도포된다. 그러나 메탈 마스크를 사용한 공정에서는 맞춤 정밀도가 낮기 때문에, 화소 내에서 발광 소자의 점유 면적을 축소하여, 인접한 화소가 갖는 발광 소자와의 간격을 넓힐 필요가 있다. 그러므로 화소에서의 발광 소자의 점유 면적이 축소되어 화소의 밀도가 저하되기 때문에, 정세도가 더 높은 표시 장치를 얻기 어려워진다.
그러므로 본 발명의 일 형태에서는 화소에서의 발광 소자의 점유 면적을 확대하여, 화소를 고밀도화하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또한 복수의 화소에서 발광 소자의 한 쌍의 전극 중 한쪽을 공유하는 구성(이하, 이 공유한 전극을 공통 전극이라고도 함)에서는 표시 장치의 표시 영역의 면적이 확대될수록, 표시 영역 내에서의 공통 전극의 전압 강하의 정도가 화소의 위치에 따라 크게 달라지기 때문에, 공통 전극의 전위에 편차가 생겨, 표시 불균일이 발생하는 요인이 된다. 특히 공통 전극 측으로부터 발광 소자의 광을 추출하기 위하여 공통 전극으로서 산화 인듐-산화 주석(ITO: Indium Tin Oxide) 등의 가시광에 대하여 투광성을 갖는 도전 재료(이하 투광성 도전 재료라고도 함)를 사용하는 경우에는, 금속 재료를 사용하는 경우보다 공통 전극의 저항률이 높아지는 경향이 있다. 그러므로 공통 전극의 전위에 큰 편차가 생길 가능성이 있다.
그러므로 본 발명의 일 형태에서는 표시 영역 내의 표시 불균일을 저감하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또한 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하는 것은 아니다. 또한 본 발명의 일 형태는 이들 과제 모두를 해결할 필요는 없는 것으로 한다. 또한 이들 이외의 과제는 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 저절로 명백해지는 것이고, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 이들 이외의 과제를 추출할 수 있다.
본 발명의 일 형태는 표시 장치 및 그 제작 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 형태는 메탈 마스크를 사용하지 않고 발광 소자를 형성하여 얻어지는 표시 장치 및 그 제작 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 형태는 투광성 도전 재료를 사용한 공통 전극을 갖는 표시 장치 및 그 제작 방법에 관한 것이다. 또한 공통 전극과 전기적으로 접속되고, 공통 전극보다 저항률이 낮은 재료로 이루어지는 배선(이하 보조 배선이라고도 함)을 갖는 표시 장치 및 그 제작 방법에 관한 것이다. 또한 평면에서 보았을 때 발광 소자의 한 쌍의 전극 사이에 배치되는 층(이하 EL층이라고도 함)이 없는 영역과 중첩되도록 보조 배선을 배치한 구성을 갖는 표시 장치 및 그 제작 방법에 관한 것이다. 또한 인접한 화소 사이에서 발광 소자의 한 쌍의 전극 중 다른 쪽(이하 화소 전극이라고도 함)을 분리하는 기능을 갖는 절연층(이하 격벽이라고도 함)을 갖고, 편명에서 보았을 때 격벽과 중첩되도록 보조 배선을 배치한 구성을 갖는 표시 장치 및 그 제작 방법에 관한 것이다. 또한 격벽의 일부에 홈 또는 개구부를 형성하고, 평면에서 보았을 때 홈 또는 개구부와 중첩되도록 보조 배선을 배치한 구성을 갖는 표시 장치 및 그 제작 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 형태는 기판 위에 복수의 화소를 갖고, 복수의 화소는 각각 트랜지스터와 발광 소자를 갖고, 발광 소자는 제 1 전극과, 제 1 전극 위의 EL층과, EL층 위의 제 2 전극을 갖고, 제 1 전극은 트랜지스터와 전기적으로 접속되고, 복수의 화소에서 인접한 화소의 제 1 전극은 절연층으로 분리되어 있고, 제 2 전극은 가시광에 대하여 투광성을 갖는 도전 재료를 포함하고, 복수의 화소에서의 제 2 전극은 공유되고, 제 2 전극 측으로부터 광을 사출하는 표시 장치이고, 보조 배선을 갖고, 기판에 대하여 평면에서 보았을 때 보조 배선은 EL층 위에 중첩되는 영역과, EL층이 배치되지 않는 영역이고 절연층과 중첩되는 영역에 배치되고, 제 2 전극은 보조 배선 위에 접촉하도록 배치되는 표시 장치로 할 수 있다. 또한 복수의 화소를 평면에서 보았을 때 보조 배선은 매트릭스 형태로 배치되어도 좋고, 스트라이프 형태로 배치되어도 좋다.
또한 본 발명의 다른 일 형태는 기판 위에 복수의 화소를 갖고, 복수의 화소는 각각 트랜지스터와 발광 소자를 갖고, 발광 소자는 제 1 전극과, 제 1 전극 위의 EL층과, EL층 위의 제 2 전극을 갖고, 제 1 전극은 트랜지스터와 전기적으로 접속되고, 복수의 화소에서 인접한 화소의 제 1 전극은 절연층으로 분리되어 있고, 제 2 전극은 가시광에 대하여 투광성을 갖는 도전 재료를 포함하고, 복수의 화소에서의 제 2 전극은 공유되고, 제 2 전극 측으로부터 광을 사출하는 표시 장치의 제작 방법이고, 기판에 대하여 평면에서 보았을 때 EL층 위에 중첩되는 영역과, EL층이 배치되지 않는 영역이고 절연층과 중첩되는 영역을 갖는 보조 배선을 형성하고, 보조 배선 위에 접촉하도록 제 2 전극을 형성하는 표시 장치의 제작 방법으로 할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태는 인접하여 배치되는 제 1 화소와 제 2 화소 사이에 보조 배선을 갖는 표시 장치이고, 제 1 화소는 제 1 전극과, 제 1 전극 위의 제 1 EL층과, 제 1 EL층 위의, 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 1 발광 소자를 갖고, 제 2 화소는 제 2 전극과, 제 2 전극 위의 제 2 EL층과, 제 2 EL층 위의, 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 2 발광 소자를 갖고, 제 1 전극의 단부와 제 2 전극의 단부를 덮고, 또한 제 1 EL층의 아래쪽 및 제 2 EL층의 아래쪽에 위치하는 절연층을 갖고, 절연층은 홈부를 갖고, 보조 배선은 홈부의 내벽과 접촉하는 영역을 갖고, 제 1 EL층의 상면과, 제 2 EL층의 상면과, 보조 배선의 상면은 투광성을 갖는 전극과 접촉하는 영역을 갖는 표시 장치이다.
또한 본 발명의 일 형태는 인접하여 배치되는 제 1 화소와 제 2 화소 사이에 보조 배선을 갖는 표시 장치이고, 제 1 화소는 제 1 전극과, 제 1 전극 위의 제 1 EL층과, 제 1 EL층 위의, 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 1 발광 소자를 갖고, 제 2 화소는 제 2 전극과, 제 2 전극 위의 제 2 EL층과, 제 2 EL층 위의, 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 2 발광 소자를 갖고, 제 1 전극의 단부와 제 2 전극의 단부를 덮고, 또한 제 1 EL층의 아래쪽 및 제 2 EL층의 아래쪽에 위치하는 절연층을 갖고, 절연층은 개구부를 갖고, 보조 배선은 개구부의 내벽과 접촉하는 영역을 갖고, 제 1 EL층의 상면과, 제 2 EL층의 상면과, 보조 배선의 상면은 투광성을 갖는 전극과 접촉하는 영역을 갖는 표시 장치이다.
또한 본 발명의 일 형태는 인접하여 배치되는 제 1 화소와 제 2 화소 사이에 보조 배선을 갖는 표시 장치이고, 제 1 화소는 제 1 절연층의 상면과 접촉하는 제 1 전극과, 제 1 전극 위의 제 1 EL층과, 제 1 EL층 위의, 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 1 발광 소자를 갖고, 제 2 화소는 제 1 절연층의 상면과 접촉하는 제 2 전극과, 제 2 전극 위의 제 2 EL층과, 제 2 EL층 위의, 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 2 발광 소자를 갖고, 제 1 절연층의 상면과 접촉하고, 제 1 전극의 단부와 제 2 전극의 단부를 덮는 제 2 절연층을 갖고, 제 1 EL층 및 제 2 EL층은 각각 제 2 절연층의 상면과 접촉하는 영역을 갖고, 제 2 절연층은 개구부를 갖고, 제 1 절연층은 개구부와 중첩되는 영역에 홈부를 갖고, 보조 배선은 개구부의 내벽과 접촉하는 영역과, 홈부의 내벽과 접촉하는 영역을 갖고, 제 1 EL층의 상면과, 제 2 EL층의 상면과, 보조 배선의 상면은 투광성을 갖는 전극과 접촉하는 영역을 갖는 표시 장치이다.
또한 본 발명의 일 형태는 인접하여 배치되는 제 1 화소와 제 2 화소 사이에 보조 배선을 갖는 표시 장치이고, 제 1 화소는 제 1 절연층의 상면과 접촉하는 제 1 전극과, 제 1 전극 위의 제 1 EL층과, 제 1 EL층 위의, 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 1 발광 소자를 갖고, 제 2 화소는 제 1 절연층의 상면과 접촉하는 제 2 전극과, 제 2 전극 위의 제 2 EL층과, 제 2 EL층 위의, 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 2 발광 소자를 갖고, 제 1 절연층의 상면과 접촉하고, 제 1 전극의 단부와 제 2 전극의 단부를 덮는 제 2 절연층을 갖고, 제 1 EL층 및 제 2 EL층은 각각 제 2 절연층의 상면과 접촉하는 영역을 갖고, 제 1 절연층의 아래쪽에 위치하는 제 1 층을 갖고, 제 2 절연층 및 제 1 절연층은 제 1 층에 도달하는 개구부를 갖고, 보조 배선은 개구부에서 제 1 층과 접촉하는 영역을 갖고, 제 1 EL층의 상면과, 제 2 EL층의 상면과, 보조 배선의 상면은 투광성을 갖는 전극과 접촉하는 영역을 갖는 표시 장치이다.
상술한 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 있어서, 절연층의 상면은 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극과 접촉하는 영역을 가져도 좋다. 또는 상술한 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 있어서, 제 2 절연층의 상면은 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극과 접촉하는 영역을 가져도 좋다.
상술한 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 있어서, 개구부는 보조 배선에 의하여 충전되어 있어도 좋다.
또한 본 발명의 다른 일 형태는 기판 위에 복수의 화소를 갖고, 복수의 화소는 각각 발광 소자를 갖고, 발광 소자는 제 1 전극과, 제 1 전극 위의 EL층과, EL층 위의 제 2 전극을 갖고, 복수의 화소에서 인접한 화소의 제 1 전극은 절연층으로 분리되어 있고, 제 2 전극은 가시광에 대하여 투광성을 갖는 도전 재료를 포함하고, 복수의 화소에서의 제 2 전극은 공유되고, 제 2 전극 측으로부터 광을 사출하는 표시 장치의 제작 방법이고, 기판에 대하여 평면에서 보았을 때 EL층이 배치되지 않는 영역이고 절연층의 개구부와 중첩되는 영역에 보조 배선을 형성하고, 보조 배선 위에 접촉하도록 제 2 전극을 형성하는 표시 장치의 제작 방법이다.
본 발명의 일 형태를 사용함으로써, 화소에서의 발광 소자의 점유 면적을 확대하여, 화소를 고밀도화할 수 있다. 이로써 고정세의 표시 장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 형태를 사용함으로써 표시 영역 내의 표시 불균일을 저감할 수 있다. 특히 투광성 도전 재료를 사용한 공통 전극의 전기 저항으로 인한, 표시 영역 내의 표시 불균일을 저감할 수 있다.
본 발명의 일 형태를 사용함으로써 표시 불균일이 저감된, 고정세의 표시 장치를 얻을 수 있다.
또는 소비 전력이 낮은 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는 신뢰성이 높은 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는 신규 표시 장치 등을 제공할 수 있다. 또는 상기 표시 장치의 동작 방법을 제공할 수 있다. 또는 신규 반도체 장치 등을 제공할 수 있다.
또한 이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하는 것은 아니다. 또한 본 발명의 일 형태는 이들 효과 모두를 반드시 가질 필요는 없다. 또한 이들 이외의 효과를 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 추출할 수 있다.
도 1은 표시 장치를 설명하는 사시 단면도이다.
도 2의 (A) 내지 (D)는 표시 장치를 설명하는 도면이다.
도 3의 (A) 내지 (D)는 표시 장치의 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도 4의 (A) 내지 (D)는 표시 장치의 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도 5의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도 6의 (A) 내지 (E)는 표시 장치의 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도 7의 (A) 내지 (D)는 표시 장치 및 그 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 표시 장치를 설명하는 사시 단면도이다.
도 9의 (A) 내지 (D)는 표시 장치를 설명하는 도면이다.
도 10의 (A) 내지 (F)는 표시 장치의 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도 11의 (A) 내지 (D)는 표시 장치를 설명하는 도면이다.
도 12의 (A)는 표시 장치의 구성예를 설명하는 도면이다. 도 12의 (B)는 화소 회로의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 13의 (A) 내지 (C)는 표시 장치를 설명하는 도면이다.
도 14는 표시 장치를 설명하는 도면이다.
도 15는 표시 장치를 설명하는 도면이다.
도 16의 (A) 내지 (C)는 트랜지스터를 설명하는 도면이다.
도 17의 (A) 내지 (C)는 트랜지스터를 설명하는 도면이다.
도 18의 (A) 및 (B)는 트랜지스터를 설명하는 도면이다.
도 19의 (A) 내지 (D)는 전자 기기의 일례를 도시한 도면이다.
도 2의 (A) 내지 (D)는 표시 장치를 설명하는 도면이다.
도 3의 (A) 내지 (D)는 표시 장치의 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도 4의 (A) 내지 (D)는 표시 장치의 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도 5의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도 6의 (A) 내지 (E)는 표시 장치의 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도 7의 (A) 내지 (D)는 표시 장치 및 그 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 표시 장치를 설명하는 사시 단면도이다.
도 9의 (A) 내지 (D)는 표시 장치를 설명하는 도면이다.
도 10의 (A) 내지 (F)는 표시 장치의 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도 11의 (A) 내지 (D)는 표시 장치를 설명하는 도면이다.
도 12의 (A)는 표시 장치의 구성예를 설명하는 도면이다. 도 12의 (B)는 화소 회로의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 13의 (A) 내지 (C)는 표시 장치를 설명하는 도면이다.
도 14는 표시 장치를 설명하는 도면이다.
도 15는 표시 장치를 설명하는 도면이다.
도 16의 (A) 내지 (C)는 트랜지스터를 설명하는 도면이다.
도 17의 (A) 내지 (C)는 트랜지스터를 설명하는 도면이다.
도 18의 (A) 및 (B)는 트랜지스터를 설명하는 도면이다.
도 19의 (A) 내지 (D)는 전자 기기의 일례를 도시한 도면이다.
실시형태에 대하여 도면을 사용하여 자세히 설명한다. 다만 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않으며, 본 발명의 취지 및 그 범위로부터 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있는 것은 통상의 기술자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한 이하에서 설명하는 발명의 구성에서, 동일한 부분 또는 같은 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 상이한 도면 간에서 공통적으로 사용하고, 그 반복적인 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한 도면을 구성하는 같은 요소의 해칭을 상이한 도면 간에서 적절히 생략하거나 변경하는 경우도 있다.
또한 본 명세서 등에서 메탈 마스크 또는 FMM(파인 메탈 마스크, 고정세의 메탈 마스크)을 사용하여 제작된 디바이스를 MM(메탈 마스크) 구조의 디바이스라고 부르는 경우가 있다. 또한 본 명세서 등에서 메탈 마스크 또는 FMM을 사용하지 않고 제작된 디바이스를 MML(메탈 마스크 리스) 구조의 디바이스라고 부르는 경우가 있다.
또한 본 명세서 등에 있어서, 각 색의 발광 디바이스(여기서는 청색(B), 녹색(G), 및 적색(R))에서 발광층을 구분하여 형성하는 구조 또는 발광층을 구분하여 도포하는 구조를 SBS(Side By Side) 구조라고 부르는 경우가 있다. 또한 본 명세서 등에 있어서, 백색광을 발할 수 있는 발광 디바이스를 백색 발광 디바이스라고 부르는 경우가 있다. 또한 백색 발광 디바이스는 착색층(예를 들어 컬러 필터)과 조합함으로써, 풀 컬러 표시의 발광 디바이스로 할 수 있다.
또한 발광 디바이스는 싱글 구조와 탠덤 구조로 크게 나눌 수 있다. 싱글 구조의 디바이스는 한 쌍의 전극 사이에 하나의 발광 유닛을 갖고, 상기 발광 유닛은 하나 이상의 발광층을 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 백색 발광을 얻기 위해서는 2개 이상의 발광층 각각의 발광이 보색 관계가 되는 발광층을 선택하면 좋다. 예를 들어 제 1 발광층의 발광색과 제 2 발광층의 발광색을 보색 관계가 되도록 함으로써, 발광 디바이스 전체로서 백색을 발광하는 구성을 얻을 수 있다. 또한 발광층을 3개 이상 갖는 발광 디바이스의 경우도 마찬가지이다.
탠덤 구조의 디바이스는 한 쌍의 전극 사이에 2개 이상의 복수의 발광 유닛을 갖고, 각 발광 유닛은 하나 이상의 발광층을 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 백색 발광을 얻기 위해서는 복수의 발광 유닛의 발광층으로부터의 광을 합성시켜 백색 발광이 얻어지는 구성으로 하면 좋다. 또한 백색 발광이 얻어지는 구성에 대해서는, 싱글 구조의 구성과 마찬가지이다. 또한 탠덤 구조의 디바이스에 있어서, 복수의 발광 유닛 사이에는, 전하 발생층 등의 중간층을 제공하는 것이 바람직하다.
또한 상술한 백색 발광 디바이스(싱글 구조 또는 탠덤 구조)와, SBS 구조의 발광 디바이스를 비교한 경우, SBS 구조의 발광 디바이스는 백색 발광 디바이스보다 소비 전력을 낮출 수 있다. 소비 전력을 낮게 하고자 하는 경우에는, SBS 구조의 발광 디바이스를 사용하는 것이 바람직하다. 한편으로 백색 발광 디바이스는 제조 공정이 SBS 구조의 발광 디바이스보다 간단하기 때문에 제조 비용을 낮출 수 있거나 제조 수율을 높일 수 있어 적합하다.
또한 탠덤 구조의 디바이스는 같은 색의 광을 사출하는 발광층을 갖는 구성(BB, GG, RR 등)으로 하여도 좋다. 복수의 층으로부터 발광이 얻어지는 탠덤 구조는 발광할 때에 높은 전압을 필요로 하지만, 싱글 구조와 같은 발광 강도를 얻기 위한 전류값은 작아진다. 따라서 탠덤 구조에서는 발광 유닛당 전류 스트레스를 적게 할 수 있고, 소자 수명을 길게 할 수도 있다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태인 표시 장치의 구성 및 제작 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
<구성예 1>
도 1에 본 발명의 일 형태의 표시 장치(100)의 사시 단면도를 도시하였다. 또한 도 2의 (A)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치(100)의 상면 개략도를 도시하였다. 표시 장치(100)는 적색을 나타내는 발광 소자(110R), 녹색을 나타내는 발광 소자(110G), 및 청색을 나타내는 발광 소자(110B)를 각각 복수로 갖는다. 도 2의 (A)에서는, 각 발광 소자의 구별을 용이하게 하기 위하여, 각 발광 소자의 발광 영역 내에 R, G, B의 부호를 부여하였다.
발광 소자(110R), 발광 소자(110G), 및 발광 소자(110B)는 각각 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 도 2의 (A)는 한쪽 방향으로 동일한 색의 발광 소자가 배열되는, 소위 스트라이프 배열을 도시한 것이다. 또한 발광 소자의 배열 방법은 이에 한정되지 않고, 델타 배열, 지그재그 배열 등의 배열 방법을 적용하여도 좋고, 펜타일 배열을 사용할 수도 있다.
발광 소자(110R), 발광 소자(110G), 및 발광 소자(110B)로서는 OLED(Organic Light Emitting Diode) 또는 QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode) 등의 EL 소자를 사용하는 것이 바람직하다. EL 소자가 갖는 발광 물질로서는, 형광을 발하는 물질(형광 재료), 인광을 발하는 물질(인광 재료), 무기 화합물(퀀텀닷(quantum dot) 재료 등), 열 활성화 지연 형광을 나타내는 물질(열 활성화 지연 형광(Thermally activated delayed fluorescence: TADF) 재료) 등을 들 수 있다.
도 2의 (B)는 도 2의 (A) 중의 일점쇄선 A1-A2에 대응하는 단면 개략도이고, 도 2의 (C)는 일점쇄선 B1-B2에 대응하는 단면 개략도이다.
도 2의 (B)에는 발광 소자(110R), 발광 소자(110G), 및 발광 소자(110B)의 단면을 도시하였다. 발광 소자(110R), 발광 소자(110G), 및 발광 소자(110B)는 각각 기판(101) 위에 제공되고, 양극으로서 기능하는 화소 전극(111) 및 음극으로서 기능하는 공통 전극(113)을 갖는다. 또한 공통 전극(113)과 전기적으로 접속된 보조 배선(115)이 제공되어 있다. 도 1 및 도 2의 (A)에서는 표시 영역을 상면에서 보았을 때 보조 배선(115)이 그물 형상(격자 형상 또는 매트릭스 형태라고 할 수도 있음)을 갖는다.
발광 소자(110R)는 화소 전극(111)과 공통 전극(113) 사이에 EL층(112R)을 갖는다. EL층(112R)은 적어도 적색의 파장 영역에 피크를 갖는 광을 발하는 발광성 유기 화합물을 갖는다. 발광 소자(110G)가 갖는 EL층(112G)은 적어도 녹색의 파장 영역에 피크를 갖는 광을 발하는 발광성 유기 화합물을 갖는다. 발광 소자(110B)가 갖는 EL층(112B)은 적어도 청색의 파장 영역에 피크를 갖는 광을 발하는 발광성 유기 화합물을 갖는다.
EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112B)은 각각 발광성 유기 화합물을 포함하는 층(발광층) 이외에, 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 주입층, 및 정공 수송층 중 하나 이상을 가져도 좋다.
화소 전극(111)은 발광 소자마다 제공되어 있다. 또한 공통 전극(113)은 각 발광 소자에 공통되는 연속된 층으로서 제공되어 있다. 화소 전극(111) 및 공통 전극(113) 중 어느 한쪽에 가시광에 대하여 투광성을 갖는 도전막을 사용하고, 다른 쪽에 반사성을 갖는 도전막을 사용한다. 화소 전극(111)에 투광성을 갖는 도전막을 사용하고, 공통 전극(113)에 반사성을 갖는 도전막을 사용함으로써 하면 사출형(보텀 이미션형)의 표시 장치로 할 수 있고, 반대로 화소 전극(111)에 반사성을 갖는 도전막을 사용하고, 공통 전극(113)에 투광성을 갖는 도전막을 사용함으로써 상면 사출형(톱 이미션형)의 표시 장치로 할 수 있다. 또한 화소 전극(111)과 공통 전극(113)의 양쪽에 투광성을 갖는 도전막을 사용함으로써, 양면 사출형(듀얼 이미션형)의 표시 장치로 할 수도 있다. 본 실시형태에서는 상면 사출형(톱 이미션형)의 표시 장치를 제작하는 예에 대하여 설명한다.
인접한 화소 전극(111)을 절연하도록 화소 전극(111)의 단부를 덮어 절연층(131)이 제공되어 있다. 절연층(131)의 단부는 테이퍼 형상인 것이 바람직하다.
EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112B)은 각각 화소 전극(111)의 상면과 접촉하는 영역과, 절연층(131)의 표면과 접촉하는 영역을 갖는다. 또한 EL층(112R)의 단부, EL층(112G)의 단부, 및 EL층(112B)의 단부는 절연층(131) 위에 위치한다.
도 2의 (B)에 도시된 바와 같이, 상이한 색의 발광 소자 간에서, 2개의 EL층 사이에 틈이 제공되어 있다. 이와 같이, EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112G)이 서로 접촉하지 않도록 제공되어 있는 것이 바람직하다. 이로써 인접한 2개의 EL층을 통하여 전류가 흘러, 의도치 않은 발광이 발생하는 것을 적합하게 방지할 수 있다. 그러므로 콘트라스트를 높일 수 있어, 표시 품위가 높은 표시 장치를 실현할 수 있다.
본 실시형태에서 절연층(131) 위에 보조 배선(115)이 배치되어 있다. 보조 배선(115)은 공통 전극(113)과 전기적으로 접속되고, 공통 전극(113)보다 도전율이 높은 재료를 갖는 구성으로 할 수 있다. 도 1 및 도 2의 (B)에 도시된 구성에서, 보조 배선(115)의 상면이 공통 전극(113)과 접촉함으로써, 보조 배선(115)은 공통 전극(113)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한 도 1 및 도 2의 (B)에 도시된 구성에서 보조 배선(115)은 EL층의 단부를 덮도록 EL층 위에 배치되어 있다. 보조 배선(115)은 표시 영역 외측에서 음극 추출 단자(도시하지 않았음)와 전기적으로 접속된다.
도 2의 (C)에는 EL층(112G)이 섬 형상으로 가공되어 있는 예를 도시하였다. 또한 도 2의 (D)에 도시된 바와 같이, EL층(112G)이 열 방향으로 연속되도록 띠 형상으로 가공되어 있어도 좋다. EL층(112G) 등을 띠 형상으로 함으로써, 이들을 분단하기 위하여 필요한 공간이 불필요해져, 발광 소자 간의 비발광 영역의 면적을 축소할 수 있기 때문에 개구율을 높일 수 있다.
또한 도 2의 (D)에 도시된 바와 같이, 같은 색을 나타내는, 인접한 화소 사이에 보조 배선(115)을 제공하지 않고, 상이한 색을 나타내는 화소 사이에만 보조 배선(115)을 형성하여도 좋다. 이 경우, 상면에서 보았을 때 스트라이프 형태를 갖는 보조 배선(115)으로 할 수 있다. 보조 배선(115)을 스트라이프 형태로 함으로써, 격자 형상을 갖는 경우와 비교하여 보조 배선(115)을 형성하기 위하여 필요한 공간이 불필요해지기 때문에 개구율을 ?뗌? 수 있다. 또한 같은 색을 나타내는 화소 사이에서의 크로스토크를 저감할 수 있게 된다.
또한 도 2의 (C) 및 (D)에는 일례로서 발광 소자(110G)의 단면을 도시하였지만, 발광 소자(110R) 및 발광 소자(110B)에 대해서도 같은 형상으로 할 수 있다.
또한 공통 전극(113) 위에는 발광 소자(110R), 발광 소자(110G), 및 발광 소자(110B)를 덮어 보호층(121)이 제공되어 있다. 보호층(121)은 위쪽으로부터 각 발광 소자로 불순물이 확산되는 것을 방지하는 기능을 갖는다.
보호층(121)은 예를 들어 적어도 무기 절연막을 포함하는 단층 구조 또는 적층 구조로 할 수 있다. 무기 절연막으로서는 예를 들어 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 질화산화 실리콘막, 질화 실리콘막, 산화 알루미늄막, 산화질화 알루미늄막, 산화 하프늄막 등의 산화물막 또는 질화물막이 있다. 또는 보호층(121)으로서 인듐 갈륨 산화물, 인듐 갈륨 아연 산화물 등의 반도체 재료를 사용하여도 좋다.
<제작 방법예>
이하에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 제작 방법의 일례에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 여기서는 상기 구성예에서 나타낸 표시 장치(100)를 예로 들어 설명한다. 도 3의 (A) 내지 도 6의 (E)는 이하에서 예시하는 표시 장치의 제작 방법의 각 공정에서의 단면 개략도이다.
또한 표시 장치를 구성하는 박막(절연막, 반도체막, 도전막 등)은 스퍼터링법, 화학 기상 퇴적(CVD)법, 진공 증착법, 원자층 퇴적(ALD)법 등을 사용하여 형성될 수 있다. CVD법으로서는 플라스마 화학 기상 퇴적(PECVD: Plasma Enhanced CVD)법 또는 열 CVD법 등이 있다. 또한 열 CVD법 중 하나에 유기 금속 화학 기상 퇴적(MOCVD: Metal Organic CVD)법이 있다.
또한 표시 장치를 구성하는 박막(절연막, 반도체막, 도전막 등)의 도포에는 스핀 코팅, 딥 코팅, 스프레이 도포, 잉크젯, 디스펜싱, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 닥터 나이프법, 슬릿 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 나이프 코팅 등의 방법을 사용할 수 있다.
또한 표시 장치를 구성하는 박막을 가공할 때, 포토리소그래피법 등을 사용할 수 있다. 또는 나노임프린트법을 사용함으로써 박막을 가공하여도 좋다. 또한 차폐 마스크를 사용한 성막 방법으로 섬 형상의 박막을 직접 형성하는 방법을 병용여도 좋다.
포토리소그래피법을 사용한 박막의 가공 방법으로서는 대표적으로는 다음 두 가지 방법이 있다. 하나는 가공하고자 하는 박막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 에칭 등에 의하여 상기 박막을 가공하고, 레지스트 마스크를 제거하는 방법이다. 다른 하나는 감광성을 갖는 박막을 성막한 후에, 노광, 현상을 수행하여 상기 박막을 원하는 형상으로 가공하는 방법이다.
포토리소그래피법에서 노광에 사용하는 광으로서는 예를 들어 i선(파장 365nm), g선(파장 436nm), h선(파장 405nm), 또는 이들을 혼합시킨 광을 사용할 수 있다. 그 이외에, 자외선, KrF 레이저 광, 또는 ArF 레이저 광 등을 사용할 수도 있다. 또한 액침 노광 기술에 의하여 노광을 수행하여도 좋다. 또한 노광에 사용하는 광으로서는 극단 자외(EUV: Extreme Ultra-violet)광 또는 X선을 사용하여도 좋다. 또한 노광에 사용하는 광 대신에 전자 빔을 사용할 수도 있다. 극단 자외광, X선, 또는 전자 빔을 사용하면, 매우 미세한 가공을 수행할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한 전자 빔 등의 빔을 주사하여 노광을 수행하는 경우에는 포토마스크가 불필요하다.
박막의 에칭에는 드라이 에칭법, 웨트 에칭법 등을 사용할 수 있다.
<기판(101)의 준비>
기판(101)으로서는 적어도 나중의 열처리에 견딜 수 있을 정도의 내열성을 갖는 기판을 사용할 수 있다. 기판(101)으로서 절연성 기판을 사용하는 경우에는, 유리 기판, 석영 기판, 사파이어 기판, 세라믹 기판, 유기 수지 기판 등을 사용할 수 있다. 또한 실리콘 또는 탄소화 실리콘 등을 재료로 한 단결정 반도체 기판 및 다결정 반도체 기판, 실리콘 저마늄 등으로 이루어지는 화합물 반도체 기판, SOI 기판 등의 반도체 기판을 사용할 수 있다.
특히 기판(101)으로서는 트랜지스터 등의 반도체 소자를 포함하는 반도체 회로가 상기 반도체 기판 또는 절연성 기판 위에 형성된 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 반도체 회로는, 예를 들어 화소 회로, 게이트선 구동 회로(게이트 드라이버), 소스선 구동 회로(소스 드라이버) 등을 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기에 더하여 연산 회로, 기억 회로 등이 구성되어도 좋다.
<화소 전극(111)의 형성>
이어서 기판(101) 위에 복수의 화소 전극(111)을 형성한다. 우선 화소 전극(111)이 되는 도전막을 성막하고, 포토리소그래피법에 의하여 레지스트 마스크를 형성하고, 도전막의 불필요한 부분을 에칭에 의하여 제거한다. 그 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 화소 전극(111)을 형성할 수 있다.
화소 전극(111)으로서는, 가시광의 파장 영역 전체에서 반사율이 가능한 한 높은 재료(예를 들어 은 또는 알루미늄 등)를 적용하는 것이 바람직하다. 상기 재료로 형성된 화소 전극(111)은 광 반사성을 갖는 전극이라고 할 수 있다. 이로써 발광 소자의 광 추출 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 색 재현성을 높일 수 있다.
<절연층(131)의 형성>
이어서 화소 전극(111)의 단부를 덮어 절연층(131)을 형성한다(도 3의 (A) 참조). 절연층(131)으로서는 유기 절연막 또는 무기 절연막을 사용할 수 있다. 절연층(131)은 나중에 형성되는 EL막의 단차 피복성을 향상시키기 위하여, 단부를 테이퍼 형상으로 하는 것이 바람직하다. 특히 유기 절연막을 사용하는 경우에는 감광성 재료를 사용하면 노광 및 현상의 조건에 의하여 단부의 형상을 제어하기 쉽기 때문에 바람직하다.
<EL막(112Rf)의 형성>
이어서 화소 전극(111) 및 절연층(131) 위에 나중에 EL층(112R)이 되는 EL막(112Rf)을 성막한다(도 3의 (B) 참조).
EL막(112Rf)은 적어도 적색 발광성 유기 화합물을 포함하는 막을 갖는다. 이 이외에 전자 주입층, 전자 수송층, 전하 발생층, 정공 수송층, 정공 주입층이 적층된 구성으로 하여도 좋다. EL막(112Rf)은 예를 들어 증착법 또는 스퍼터링법 등으로 형성할 수 있다. 또한 이에 한정되지 않고 상술한 성막 방법을 적절히 사용할 수 있다.
<레지스트 마스크(143a)의 형성>
이어서 발광 소자(110R)에 대응하는 화소 전극(111) 위에 레지스트 마스크(143a)를 형성한다(도 3의 (C) 참조). 레지스트 마스크(143a)는 리소그래피 공정에 의하여 형성할 수 있다.
<EL층(112R)의 형성>
이어서 레지스트 마스크(143a)를 마스크로서 사용하여 EL막(112Rf)을 에칭하여, EL층(112R)을 섬 형상으로 형성한다(도 3의 (D) 참조). 에칭 공정에는 드라이 에칭법 또는 웨트 에칭법을 사용할 수 있다.
<EL막(112Gf)의 형성>
이어서 노출되어 있는 화소 전극(111) 위, 절연층(131) 위, 및 레지스트 마스크(143a) 위에, 나중에 EL층(112G)이 되는 EL막(112Gf)을 성막한다(도 4의 (A) 참조).
EL막(112Gf)은 적어도 녹색 발광성 유기 화합물을 포함하는 막을 갖는다. 이 이외에 전자 주입층, 전자 수송층, 전하 발생층, 정공 수송층, 정공 주입층이 적층된 구성으로 하여도 좋다.
<레지스트 마스크(143b)의 형성>
이어서 발광 소자(110G)에 대응하는 화소 전극(111) 위에 레지스트 마스크(143b)를 형성한다(도 4의 (B) 참조). 레지스트 마스크(143b)는 리소그래피 공정에 의하여 형성할 수 있다.
<EL층(112G)의 형성>
이어서 레지스트 마스크(143b)를 마스크로서 사용하여 EL막(112Gf)을 에칭하여, EL층(112G)을 섬 형상으로 형성한다(도 4의 (C) 참조). 에칭 공정에는 드라이 에칭법 또는 웨트 에칭법을 사용할 수 있다.
<EL막(112Bf)의 형성>
이어서 노출되어 있는 화소 전극(111) 위, 절연층(131) 위, 레지스트 마스크(143a) 위, 및 레지스트 마스크(143b) 위에, 나중에 EL층(112B)이 되는 EL막(112Bf)을 성막한다(도 4의 (D) 참조).
EL막(112Bf)은 적어도 청색 발광성 유기 화합물을 포함하는 막을 갖는다. 이 이외에 전자 주입층, 전자 수송층, 전하 발생층, 정공 수송층, 정공 주입층이 적층된 구성으로 하여도 좋다.
<레지스트 마스크(143c)의 형성>
이어서 발광 소자(110B)에 대응하는 화소 전극(111) 위에 레지스트 마스크(143c)를 형성한다(도 5의 (A) 참조). 레지스트 마스크(143c)는 리소그래피 공정에 의하여 형성할 수 있다.
<EL층(112B)의 형성>
이어서 레지스트 마스크(143c)를 마스크로서 사용하여 EL막(112Bf)을 에칭하여, EL층(112B)을 섬 형상으로 형성한다(도 5의 (B) 참조). 에칭 공정에는 드라이 에칭법 또는 웨트 에칭법을 사용할 수 있다.
<레지스트 마스크의 제거>
이어서 레지스트 마스크(143a), 레지스트 마스크(143b), 레지스트 마스크(143c)를 제거한다(도 5의 (C) 참조). 레지스트 마스크의 제거에는 예를 들어 유기 용제에 의한 박리법 등을 사용할 수 있다. 또는 드라이 에칭 장치를 사용한 애싱 등을 사용하여도 좋다.
<레지스트 마스크(150)의 형성>
이어서 EL층(112R) 위, EL층(112G) 위, EL층(112B) 위에 레지스트 마스크(150)를 형성한다(도 6의 (A) 참조). 레지스트 마스크(150)는 리소그래피 공정에 의하여 형성할 수 있다. 기판(101)의 상면에 수직인 평면의 단면 형상에서 레지스트 마스크(150)의 측면이 역 테이퍼 형성이 되도록 형성한다. 기판(101)에 수직인 평면의 단면 형상에서, 레지스트 마스크(150)의 형상을 레지스트 마스크(150)의 측면과 기판(101)의 상면이 이루는 각도가 레지스트 마스크(150)의 단부에 가까워질수록 커지는 형상으로 할 수 있다. 이러한 형상의 레지스트 마스크는 예를 들어 네거티브형 포토레지스트를 사용하여 제작하는 것이 바람직하다.
<보조 배선(115)의 형성>
이어서 도전막(115f)을 성막한다. 도전막(115f)에는 도전성 재료를 사용하면 좋고, 예를 들어 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti), 탄탈럼(Ta), 텅스텐(W), 몰리브데넘(Mo), 크로뮴(Cr), 네오디뮴(Nd), 스칸듐(Sc), 니켈(Ni), 구리(Cu)에서 선택된 재료 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 재료를 사용하여, 단층으로 또는 적층하여 형성할 수 있다. 도전막(115f)을 형성하는 공정에는 스퍼터링법, 증착법, 도포법 등을 사용할 수 있다. 여기서 레지스트 마스크의 측면이 역 테이퍼 형상이기 때문에, 성막한 도전막(115f)은 레지스트 마스크(150)의 상면에 형성되는 영역과, 레지스트 마스크(150)들 사이의 영역에 형성되는 영역을 갖고, 레지스트 마스크(150)의 단부에서 분리되는 형상이 된다(도 6의 (B) 참조). 또한 도 6의 (B)에는 도전막(115f)이 레지스트 마스크(150)의 단부에서 분리되어 있는 구성을 도시하였지만, 분리되지 않고, 다른 영역과 비교하여 얇은 막 두께로 성막되고 연결되어 있어도 좋다.
<레지스트 마스크의 제거>
이어서 레지스트 마스크(150)를 제거한다(도 6의 (C) 참조). 레지스트 마스크의 제거에는 예를 들어 유기 용제에 의한 박리법 등을 사용할 수 있다. 또는 드라이 에칭 장치를 사용한 애싱 등을 사용하여도 좋다. 이와 같이 레지스트 마스크의 제거로 패턴을 형성하는 공정을 리프트 오프법이라고 부른다. 또한 리프트 오프법을 사용하지 않고, 도전막(115f)을 가공하여 보조 배선(115)을 형성하여도 좋다.
이로써 절연층(131) 위에서 EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112B)이 형성되지 않는 영역에 보조 배선(115)을 형성할 수 있다. 도 6의 (C)에서 보조 배선(115)은 EL층(112R)의 단부 위, EL층(112G)의 단부 위, 및 EL층(112B)의 단부 위에 접촉하도록 배치되어 있다.
<공통 전극의 형성>
이어서 앞의 공정에서 노출된 EL층(112R) 위, EL층(112G) 위, EL층(112B) 위, 및 보조 배선(115) 위에 유기 EL 소자의 공통 전극(113)이 되는 도전층을 형성한다(도 6의 (D) 참조). 공통 전극(113)으로서는 발광층으로부터 발해지는 광을 반투과시키는, 얇은 금속막(예를 들어 은 및 마그네슘의 합금 등) 및 투광성 도전막(예를 들어 인듐 주석 산화물 또는 인듐, 갈륨, 아연 등을 하나 이상 포함하는 산화물 등) 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 적층한 것을 사용할 수 있다. 이러한 막으로 이루어지는 공통 전극(113)은 광 투과성을 갖는 전극이라고 할 수 있다. 공통 전극(113)이 되는 도전층을 형성하는 공정에는 증착 장치 및/또는 스퍼터링 장치 등을 사용할 수 있다.
화소 전극(111)으로서 광 반사성을 갖는 전극을 갖고 공통 전극(113)으로서 광 투과성을 갖는 전극을 가짐으로써, 발광층으로부터 발해지는 광을 공통 전극(113)을 통하여 외부로 사출할 수 있다. 즉 톱 이미션형 발광 소자가 형성된다.
<보호층의 형성>
이어서 공통 전극(113) 위에 보호층(121)을 형성한다(도 6의 (E) 참조). 보호층을 형성하는 공정에는 스퍼터링 장치, CVD 장치, 또는 ALD 장치 등을 사용할 수 있다.
이러한 식으로 표시 장치(100)를 제작할 수 있다.
<구성예 2>
도 7의 (A)에 본 실시형태의 표시 장치(100)의 다른 구성예를 도시하였다. 도 6의 (E)에는 보조 배선(115)이 EL층(112R)의 단부 위, EL층(112G)의 단부 위, 및 EL층(112B)의 단부 위에 접촉하도록 배치된 영역을 갖는 구성을 도시하였지만, 도 7의 (A)에 도시된 바와 같이 보조 배선(115)이 EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112B)과 접촉하지 않는 구성으로 할 수도 있다.
<구성예 3>
도 7의 (B) 내지 (D)에 본 실시형태의 표시 장치(100)의 다른 구성예를 도시하였다. 도 6의 (E) 및 도 7의 (A)에는 보조 배선(115) 위에 공통 전극(113)을 배치하는 구성을 도시하였지만, 공통 전극(113) 위에 보조 배선(115)을 배치하는 구성으로 할 수도 있다.
예를 들어 도 7의 (B)에 도시된 바와 같이, EL층(112R) 위에 공통 전극(113R)을, EL층(112G) 위에 공통 전극(113G)을, EL층(112B) 위에 공통 전극(113B)을 각각 형성한다. 또한 공통 전극(113R), 공통 전극(113G), 공통 전극(113B)은 발광 소자에 대응하는 색마다 분리되어 있어도 좋고, 발광 소자마다 분리되어 있어도 좋고, 복수의 발광 소자로 연결되는 구성이어도 좋다. 이어서 도 7의 (C)에 도시된 바와 같이, 공통 전극(113R), 공통 전극(113G), 공통 전극(113B)과 접촉하도록 보조 배선(115)을 형성한다. 보조 배선(115)의 형성 공정에 리소그래피법을 사용할 수 있다. 그 후, 도 7의 (D)에 도시된 바와 같이, 공통 전극(113R) 위, 공통 전극(113G) 위, 공통 전극(113B) 위, 및 보조 배선(115) 위에 보호층(121)을 형성한다. 이로써 공통 전극(113) 위에 보조 배선(115)을 배치하는 구성의 표시 장치(100)로 할 수도 있다.
표시 장치의 제작 방법예에서는, 상술한 바와 같이 EL층이 메탈 마스크를 사용한 성막 방법을 이용하지 않고, 일면에 성막된 후에 가공되기 때문에, 섬 형상의 EL층을 균일한 두께로 형성할 수 있다.
각 색의 발광 소자를 구성하는 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c)을 상이한 공정에서 형성한다. 따라서 각 EL층을 각 색의 발광 소자에 적합한 구성(재료 및 막 두께 등)으로 제작할 수 있다. 이로써 특성이 양호한 발광 소자를 제작할 수 있다.
본 실시형태의 표시 장치는 메탈 마스크를 사용한 EL층의 성막을 수행하지 않고 형성되기 때문에, 표시 장치의 대형화, 고해상도화, 또는 고정세화를 실현할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다. 또한 본 명세서에서 하나의 실시형태에 복수의 구성예가 제시되는 경우에는 구성예를 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 실시형태 1과 상이한 표시 장치의 구성 및 제작 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
<구성예 4>
도 8에 본 발명의 일 형태의 표시 장치(200)의 사시 단면도를 도시하였다. 또한 도 9의 (A)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치(200)의 상면 개략도를 도시하였다. 표시 장치(200)는 적색을 나타내는 발광 소자(110R), 녹색을 나타내는 발광 소자(110G), 및 청색을 나타내는 발광 소자(110B)를 각각 복수로 갖는다. 도 9의 (A)에서는, 각 발광 소자의 구별을 용이하게 하기 위하여, 각 발광 소자의 발광 영역 내에 R, G, B의 부호를 부여하였다.
발광 소자(110R), 발광 소자(110G), 및 발광 소자(110B)는 각각 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 도 9의 (A)는 한쪽 방향으로 동일한 색의 발광 소자가 배열되는, 소위 스트라이프 배열을 도시한 것이다. 또한 발광 소자의 배열 방법은 이에 한정되지 않고, 델타 배열, 지그재그 배열 등의 배열 방법을 적용하여도 좋고, 펜타일 배열을 사용할 수도 있다.
도 8에는 발광 소자(110R), 발광 소자(110G), 및 발광 소자(110B)의 단면을 도시하였다. 또한 도 9의 (B)는 도 9의 (A) 중의 일점쇄선 A1-A2에 대응하는 단면 개략도이고, 도 9의 (C)는 일점쇄선 B1-B2에 대응하는 단면 개략도이다.
도 8, 도 9의 (B)에 도시된 바와 같이, 발광 소자(110R), 발광 소자(110G), 및 발광 소자(110B)는 각각 기판(101) 위에 제공되고, 양극으로서 기능하는 화소 전극(111) 및 음극으로서 기능하는 공통 전극(113)을 갖는다. 또한 공통 전극(113)과 전기적으로 접속된 보조 배선(115)이 제공되어 있다. 도 8 및 도 9의 (A)에서는 표시 영역을 상면에서 보았을 때 보조 배선(115)이 그물 형상(격자 형상 또는 매트릭스 형태라고 할 수도 있음)을 갖는다.
발광 소자(110R)는 화소 전극(111)과 공통 전극(113) 사이에 EL층(112R)을 갖는다. EL층(112R)은 적어도 적색의 파장 영역에 피크를 갖는 광을 발하는 발광성 유기 화합물을 갖는다. 발광 소자(110G)가 갖는 EL층(112G)은 적어도 녹색의 파장 영역에 피크를 갖는 광을 발하는 발광성 유기 화합물을 갖는다. 발광 소자(110B)가 갖는 EL층(112B)은 적어도 청색의 파장 영역에 피크를 갖는 광을 발하는 발광성 유기 화합물을 갖는다.
EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112B)은 각각 발광성 유기 화합물을 포함하는 층(발광층) 이외에, 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 주입층, 및 정공 수송층 중 하나 이상을 가져도 좋다.
화소 전극(111)은 발광 소자마다 제공되어 있다. 또한 공통 전극(113)은 각 발광 소자에 공통되는 연속된 층으로서 제공되어 있다. 본 실시형태에서는 상면 사출형(톱 이미션형)의 표시 장치를 제작하는 예에 대하여 설명한다.
인접한 화소 전극(111)을 절연하도록 화소 전극(111)의 단부를 덮어 절연층(131)이 제공되어 있다. 절연층(131)의 단부는 테이퍼 형상인 것이 바람직하다.
본 실시형태에서 절연층(131)은 개구부를 갖고, 개구부와 중첩되는 영역에서 기판(101)의 일부가 에칭되어 홈부가 제공되어 있다. 또한 기판(101)과 절연층(131) 사이에 도전층 또는 절연층이 형성되어 있는 경우, 상기 도전층 또는 절연층에 홈부가 형성된다. 절연층(131)의 개구부 및 기판(101)의 홈부(또는 기판(101)과 절연층(131) 사이에 형성된 층의 홈부)의 내벽과 접촉하도록 보조 배선(115)이 제공되어 있다. 보조 배선(115)의 적어도 상면은 공통 전극(113)과 접촉한다. 보조 배선(115)은 도전성 재료로 형성되고, 표시 영역 외측에서 음극 추출 단자(도시하지 않았음)와 전기적으로 접속된다.
또한 도 9의 (B)에서는 단면 형상에서의 절연층(131)의 개구부의 폭과 기판(101)의 홈부의 폭이 실질적으로 일치하는 경우를 예시하였지만, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 절연층(131)의 개구부의 폭을 기판(101)의 홈부(또는 기판(101)과 절연층(131) 사이에 제공된 층의 홈부)의 폭보다 넓게 하여도 좋다. 상기와 같은 형상으로 함으로써 홈부 및 개구부의 내부에 제공되는 보조 배선(115)의 커버리지(coverage)성을 향상시킬 수 있다.
EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112B)은 각각 화소 전극(111)의 상면과 접촉하는 영역과, 절연층(131)의 표면과 접촉하는 영역을 갖는다. 또한 EL층(112R)의 단부, EL층(112G)의 단부, 및 EL층(112B)의 단부는 절연층(131) 위에 위치한다.
도 9의 (B)에 도시된 바와 같이, 상이한 색의 발광 소자 간에서, 2개의 EL층 사이에 틈이 제공되어 있다. 이와 같이, EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112G)이 서로 접촉하지 않도록 제공되어 있는 것이 바람직하다. 이로써 인접한 2개의 EL층을 통하여 전류가 흘러, 의도치 않은 발광이 발생하는 것을 적합하게 방지할 수 있다. 그러므로 콘트라스트를 높일 수 있어, 표시 품위가 높은 표시 장치를 실현할 수 있다.
도 9의 (C)에는 EL층(112G)이 섬 형상으로 가공되어 있는 예를 도시하였다. 또한 도 9의 (D)에 도시된 바와 같이, EL층(112G)이 열 방향으로 연속되도록 띠 형상으로 가공되어 있어도 좋다. EL층(112G) 등을 띠 형상으로 함으로써, 이들을 분단하기 위하여 필요한 공간이 불필요해져, 발광 소자 간의 비발광 영역의 면적을 축소할 수 있기 때문에 개구율을 높일 수 있다.
또한 도 9의 (D)에 도시된 바와 같이, 같은 색을 나타내는, 인접한 화소 사이에 보조 배선(115)을 제공하지 않고, 상이한 색을 나타내는 화소 사이에만 보조 배선(115)을 형성하여도 좋다. 이 경우, 상면에서 보았을 때 스트라이프 형태를 갖는 보조 배선(115)으로 할 수 있다. 보조 배선(115)을 스트라이프 형태로 함으로써, 격자 형상을 갖는 경우와 비교하여 보조 배선(115)을 형성하기 위하여 필요한 공간이 불필요해지기 때문에 개구율을 ?뗌? 수 있다. 또한 같은 색을 나타내는 화소 사이에서의 크로스토크를 저감할 수 있게 된다.
또한 도 9의 (C) 및 (D)에는 일례로서 발광 소자(110G)의 단면을 도시하였지만, 발광 소자(110R) 및 발광 소자(110B)에 대해서도 같은 형상으로 할 수 있다.
또한 공통 전극(113) 위에는 발광 소자(110R), 발광 소자(110G), 및 발광 소자(110B)를 덮어 보호층(121)이 제공되어 있다. 보호층(121)은 위쪽으로부터 각 발광 소자로 불순물이 확산되는 것을 방지하는 기능을 갖는다.
보호층(121)은 예를 들어 적어도 무기 절연막을 포함하는 단층 구조 또는 적층 구조로 할 수 있다. 무기 절연막으로서는 예를 들어 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 질화산화 실리콘막, 질화 실리콘막, 산화 알루미늄막, 산화질화 알루미늄막, 산화 하프늄막 등의 산화물막 또는 질화물막이 있다. 또는 보호층(121)으로서 인듐 갈륨 산화물, 인듐 갈륨 아연 산화물 등의 반도체 재료를 사용하여도 좋다.
<제작 방법예>
이하에서는, 본 발명의 일 형태에서의 표시 장치의 제작 방법의 일례에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 여기서는 상기 구성예에서 나타낸 표시 장치(200)를 예로 들어 설명한다. 도 10의 (A) 내지 (F)는 이하에서 예시하는 표시 장치의 제작 방법의 각 공정에서의 단면 개략도이다.
우선 실시형태 1에서의 도 3의 (A) 내지 도 5의 (C)에 도시된 제작 방법과 같은 제작 방법으로, 기판(101) 위에 화소 전극(111), 절연층(131), EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112B)을 각각 제작한다.
<레지스트 마스크(150)의 형성>
절연층(131)의 일부를 노출시키도록 EL층(112R) 위, EL층(112G) 위, EL층(112B) 위에 레지스트 마스크(150)를 형성한다(도 10의 (A) 참조). 레지스트 마스크(150)는 리소그래피 공정에 의하여 형성할 수 있다.
<개구부(160)의 형성>
이어서 레지스트 마스크(150)를 마스크로서 사용하여 절연층(131)을 에칭하여, 개구부(160)를 형성한다(도 10의 (B) 참조). 에칭 공정에는 드라이 에칭법 또는 웨트 에칭법을 사용할 수 있다. 개구부(160)는 화소들 사이를 세로 방향 및/또는 가로 방향으로 분단하도록, 상면에서 보았을 때 그물상 또는 스트라이프 형태로 형성된다.
도 10의 (B)에는 예를 들어 절연층(131)의 에칭 공정에서 기판(101)의 일부도 에칭되어, 기판(101)에 홈부가 형성되는 경우를 도시하였다. 또한 도시하지 않았지만, 기판(101)과 절연층(131) 사이에 절연층 또는 도전층이 제공되어 있는 경우에는, 기판(101) 대신에 또는 기판(101)에 더하여 상기 절연층 또는 도전층에 홈부가 형성된다.
<도전막(115f)의 형성>
이어서 레지스트 마스크(150) 위 및 개구부(160) 내에, 나중에 보조 배선(115)이 되는 도전막(115f)을 성막한다(도 10의 (C) 참조). 도전막(115f)에는 도전성 재료를 사용하면 좋고, 예를 들어 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti), 탄탈럼(Ta), 텅스텐(W), 몰리브데넘(Mo), 크로뮴(Cr), 네오디뮴(Nd), 스칸듐(Sc), 니켈(Ni), 구리(Cu)에서 선택된 재료 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 재료를 사용하여, 단층으로 또는 적층하여 형성할 수 있다. 도전막(115f)을 형성하는 공정에는 스퍼터링법, 증착법, 도포법 등을 사용할 수 있다.
<보조 배선(115)의 형성>
이어서 리프트 오프법 등에 의하여 레지스트 마스크(150) 및 레지스트 마스크(150)와 접촉하는 영역의 도전막(115f)을 제거한다(도 10의 (D) 참조). 이로써 절연층(131)의 개구부(160)의 내벽 및 기판(101)의 홈부의 내벽과 접촉하는 영역에 보조 배선(115)을 형성할 수 있다. 또한 리프트 오프법을 사용하지 않고, 도전막(115f)을 가공하여 보조 배선(115)을 형성하여도 좋다.
<공통 전극의 형성>
이어서 앞의 공정에서 노출된 EL층(112R) 위, EL층(112G) 위, EL층(112B) 위, 보조 배선(115) 위, 및 절연층(131) 위에 유기 EL 소자의 공통 전극(113)이 되는 도전층을 형성한다. 공통 전극(113)으로서는 발광층으로부터 발해지는 광을 반투과시키는, 얇은 금속막(예를 들어 은 및 마그네슘의 합금 등) 및 투광성 도전막(예를 들어 인듐 주석 산화물 또는 인듐, 갈륨, 아연 등을 하나 이상 포함하는 산화물 등) 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 적층한 것을 사용할 수 있다. 이러한 막으로 이루어지는 공통 전극(113)은 광 투과성을 갖는 전극이라고 할 수 있다. 공통 전극(113)이 되는 도전층을 형성하는 공정에는 증착 장치 및/또는 스퍼터링 장치 등을 사용할 수 있다.
화소 전극(111)으로서 광 반사성을 갖는 전극을 갖고 공통 전극(113)으로서 광 투과성을 갖는 전극을 가짐으로써, 발광층으로부터 발해지는 광을 공통 전극(113)을 통하여 외부로 사출할 수 있다. 즉 톱 이미션형 발광 소자가 형성된다(도 10의 (E) 참조).
<보호층의 형성>
이어서 공통 전극(113) 위에 보호층(121)을 형성한다(도 10의 (F) 참조). 보호층을 형성하는 공정에는 스퍼터링 장치, CVD 장치, 또는 ALD 장치 등을 사용할 수 있다.
이상의 공정에 의하여 표시 장치(200)를 제작할 수 있다.
<구성예 5>
도 11의 (A)에 본 실시형태의 표시 장치(200)의 다른 구성예를 도시하였다. 도 11의 (A)에는 개구부(160)를 형성할 때의 에칭에서 기판(101)(또는 기판(101) 위에 형성된 층)이 에칭되지 않고, 보조 배선(115)이 기판(101)(또는 기판(101) 위에 형성된 층)의 상면과 접촉하는 구성을 도시하였다. 한편으로 도 9의 (B) 등과 같이, 개구부(160)의 바닥면이 기판(101)(또는 기판(101) 위에 형성된 층)의 내부에 도달함으로써, 보조 배선(115)이 형성되는 영역의 면적을 확대할 수 있기 때문에, 보조 배선(115)과 공통 전극(113)의 접촉 저항을 더 저감할 수 있다.
<구성예 6>
도 11의 (B)에 본 실시형태의 표시 장치(200)의 다른 구성예를 도시하였다. 도 11의 (B)에는 개구부 대신에 절연층(131)에 홈부(161)가 제공되고, 홈부(161)의 내벽과 접촉하도록 보조 배선(115)이 제공된 구성을 도시하였다. 도 11의 (B)의 구성으로 함으로써, 절연층(131)의 에칭 공정에서의 택트 타임을 더 단축할 수 있게 된다.
<구성예 7>
도 11의 (C)에 본 실시형태의 표시 장치(200)의 다른 구성예를 도시하였다. 도 11의 (C)에는 절연층(131)의 아래쪽과 중첩되는 영역에 제 1 층(116)이 형성되고, 개구부(160) 내에서 보조 배선(115)이 제 1 층(116)의 상면과 접촉하는 구성을 도시하였다. 도 11의 (C)에서 제 1 층(116)은 개구부(160)를 형성할 때의 에칭 스토퍼로서 기능한다.
제 1 층(116)의 재료에는 도전성 재료를 사용하여도 좋고, 절연성 재료를 사용하여도 좋다. 절연성 재료를 사용하여 제 1 층(116)을 형성하는 경우에는, 제 1 층(116)을 화소마다 분리하지 않고 제공하여도 좋다. 도전성 재료를 사용하여 제 1 층(116)을 형성하는 경우에는, 기판(101)에 형성되는 트랜지스터의 게이트 전극과 같은 공정 또는 소스 전극 및 드레인 전극과 같은 공정에 의하여 제 1 층(116)을 형성하여도 좋다. 또한 제 1 층(116)을 도전성 재료로 형성하는 경우에는, 제 1 층(116)을 통하여 보조 배선(115) 및 공통 전극(113)을 음극 추출 단자와 전기적으로 접속할 수도 있다.
또한 도 11의 (C)에 도시된 바와 같이, 절연층(131)과 에칭 스토퍼로서 기능하는 제 1 층(116) 사이에 다른 절연층 또는 도전층이 형성되어 있어도 좋다. 이 경우에는 상기 다른 절연층 또는 도전층에서도 개구부(160)와 중첩되는 영역에 개구부가 형성된다. 또한 제 1 층(116)의 상면이 절연층(131)과 접촉하는 형태로 제공하여도 좋다.
<구성예 8>
도 11의 (D)에 본 실시형태의 표시 장치(200)의 다른 구성예를 도시하였다. 도 11의 (D)에는 보조 배선(115)이 절연층(131)의 개구부(160) 및 개구부(160)와 중첩되는 홈부를 충전하는 형태로 제공된 구성을 도시하였다. 도 11의 (D)에 도시된 구성과 같이, 보조 배선(115)이 개구부(160) 및 개구부(160)와 중첩되는 홈부를 충전함으로써 보조 배선(115)의 단면적을 확대할 수 있기 때문에, 배선 저항을 저감할 수 있게 된다.
표시 장치의 제작 방법예에서는, 상술한 바와 같이 EL층이 메탈 마스크를 사용한 성막 방법을 이용하지 않고, 일면에 성막된 후에 가공되기 때문에, 섬 형상의 EL층을 균일한 두께로 형성할 수 있다.
각 색의 발광 소자를 구성하는 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c)을 상이한 공정에서 형성한다. 따라서 각 EL층을 각 색의 발광 소자에 적합한 구성(재료 및 막 두께 등)으로 제작할 수 있다. 이로써 특성이 양호한 발광 소자를 제작할 수 있다.
본 실시형태의 표시 장치는 메탈 마스크를 사용한 EL층의 성막을 수행하지 않고 형성되기 때문에, 표시 장치의 대형화, 고해상도화, 또는 고정세화를 실현할 수 있다.
또한 본 실시형태의 표시 장치는 포토리소그래피법을 사용하여 EL층을 형성하기 때문에, 격벽으로서 기능하는 절연층(131)은 노출된, 화소들 사이의 영역을 갖는다. 상기 영역과 중첩되도록 보조 배선을 제공함으로써, 보조 배선의 형성 영역의 공간 절약화를 도모할 수 있다. 또한 절연층(131)에 개구부 또는 홈부를 제공함으로써 보조 배선의 면적을 확대할 수 있다. 이와 같이 보조 배선을 효율적으로 배치함으로써, 화소의 고정세화와 공통 전극의 저저항화를 양립시킬 수 있다.
본 실시형태의 표시 장치는 보조 배선(115)의 상면에 공통 전극(113)이 직접 접촉하는 형태로 제공되기 때문에 음극과의 콘택트 저항을 효과적으로 저감할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 구성 및 제작 방법을 사용함으로써, 유기 EL 소자가 탑재된, 미세하고, 휘도가 높고, 신뢰성이 높은 표시 장치를 실현할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 기재되는 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다. 또한 본 명세서에서 하나의 실시형태에 복수의 구성예가 제시되는 경우에는 구성예를 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 더 구체적인 구성예에 대하여 설명한다. 도 12의 (A)는 표시 장치(100)를 설명하는 블록도이다. 표시 장치(100)는 표시 영역(335)(화소부 또는 표시부라고 할 수도 있음), 주변 회로 영역(332), 및 주변 회로 영역(333)을 갖는다.
주변 회로 영역(332)에 포함되는 회로는 예를 들어 주사선 구동 회로로서 기능한다. 주변 회로 영역(333)에 포함되는 회로는 예를 들어 신호선 구동 회로로서 기능한다. 또한 표시 영역(335)을 끼워 주변 회로 영역(332)과 대향하는 위치에, 어떤 회로를 제공하여도 좋다. 표시 영역(335)을 끼워 주변 회로 영역(333)과 대향하는 위치에, 어떤 회로를 제공하여도 좋다. 또한 상술한 바와 같이, 주변 회로 영역(332) 및 주변 회로 영역(333)에 포함되는 회로의 총칭을 '주변 구동 회로'라고 하는 경우가 있다.
주변 구동 회로에는, 시프트 레지스터, 레벨 시프터, 인버터, 래치, 아날로그 스위치, 논리 회로 등의 다양한 회로를 사용할 수 있다. 주변 구동 회로에는 트랜지스터 및 용량 소자 등을 사용할 수 있다. 주변 구동 회로가 갖는 트랜지스터는 화소(330)에 포함되는 트랜지스터와 같은 공정에서 형성할 수 있다.
또한 표시 장치(100)는 각각이 실질적으로 평행하게 배치되고, 또한 주변 회로 영역(332)에 포함되는 회로에 의하여 전위가 제어되는 m개의 배선(336)과, 각각이 실질적으로 평행하게 배치되고, 또한 주변 회로 영역(333)에 포함되는 회로에 의하여 전위가 제어되는 n개의 배선(337)을 갖는다.
표시 영역(335)은 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소(330)를 갖는다. 적색광을 제어하는 화소(330), 녹색광을 제어하는 화소(330), 및 청색광을 제어하는 화소(330)를 합쳐 하나의 화소로서 기능시키고, 각각의 화소(330)의 발광량(발광 휘도)을 제어함으로써, 풀 컬러 표시를 실현할 수 있다. 따라서 상기 3개의 화소(330)는 각각이 부화소로서 기능한다. 3개의 부화소는 각각이 적색광, 녹색광, 또는 청색광의 발광량 등을 제어한다. 또한 3개의 부화소 각각이 제어하는 광의 색은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 조합에 한정되지 않고, 시안(C), 마젠타(M), 황색(Y)이어도 좋다.
또한 4개의 부화소를 합쳐 하나의 화소로서 기능시켜도 좋다. 예를 들어 적색광, 녹색광, 청색광을 각각 제어하는 3개의 부화소에 백색광을 제어하는 부화소를 더하여도 좋다. 백색광을 제어하는 부화소를 더함으로써, 표시 영역의 휘도를 높일 수 있다. 또한 적색광, 녹색광, 청색광을 각각 제어하는 3개의 부화소에 황색광을 제어하는 부화소를 더하여도 좋다. 또한 시안색광, 마젠타색광, 황색광을 각각 제어하는 3개의 부화소에 백색광을 제어하는 부화소를 더하여도 좋다.
하나의 화소로서 기능시키는 부화소의 수를 늘리고, 적색, 녹색, 청색, 시안, 마젠타, 및 황색 등의 광을 제어하는 부화소를 적절히 조합하여 사용함으로써, 중간조의 재현성을 높일 수 있다. 따라서 표시 품위를 높일 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 다양한 규격의 색역을 재현할 수 있다. 예를 들어 텔레비전 방송에 사용되는 PAL(Phase Alternating Line) 규격 및 NTSC(National Television System Committee) 규격, 퍼스널 컴퓨터, 디지털 카메라, 프린터 등의 전자 기기에 사용되는 표시 장치에서 널리 사용되는 sRGB(standard RGB) 규격 및 Adobe RGB 규격, HDTV(High Definition Television, 하이비전이라고도 함)에 사용되는 ITU-R BT.709(International Telecommunication Union Radiocommunication Sector Broadcasting Service(Television) 709) 규격, 디지털 시네마 영사에 사용되는 DCI-P3(Digital Cinema Initiatives P3) 규격, UHDTV(Ultra High Definition Television, 슈퍼 하이비전이라고도 함)에 사용되는 ITU-R BT.2020(REC.2020(Recommendation 2020)) 규격 등의 색역을 재현할 수 있다.
또한 화소를 1920×1080의 매트릭스 형태로 배치하면, 소위 풀 하이비전('2K 해상도', '2K1K', 또는 '2K' 등이라고도 불림)의 해상도로 풀 컬러 표시를 할 수 있는 표시 장치(100)를 실현할 수 있다. 또한 예를 들어 화소를 3840×2160의 매트릭스 형태로 배치하면, 소위 울트라 하이비전('4K 해상도', '4K2K', 또는 '4K' 등이라고도 불림)의 해상도로 풀 컬러 표시를 할 수 있는 표시 장치(100)를 실현할 수 있다. 또한 예를 들어 화소를 7680×4320의 매트릭스 형태로 배치하면, 소위 슈퍼 하이비전('8K 해상도', '8K4K', 또는 '8K' 등이라고도 불림)의 해상도로 풀 컬러 표시를 할 수 있는 표시 장치(100)를 실현할 수 있다. 화소를 늘림으로써 16K 또는 32K의 해상도로 풀 컬러 표시를 할 수 있는 표시 장치(100)를 실현할 수도 있다.
<화소(330)의 회로 구성예>
도 12의 (B)는 화소(330)의 회로 구성예를 나타낸 도면이다. 화소(330)는 화소 회로(431) 및 표시 소자(432)를 갖는다.
각 배선(336)은 표시 영역(335)에서 m행 n열에 배치된 화소 회로(431) 중 어느 행에 배치된 n개의 화소 회로(431)와 전기적으로 접속된다. 또한 각 배선(337)은 m행 n열에 배치된 화소 회로(431) 중 어느 열에 배치된 m개의 화소 회로(431)와 전기적으로 접속된다. m, n은 모두 1 이상의 정수이다.
화소 회로(431)는 트랜지스터(436)와, 용량 소자(433)와, 트랜지스터(351)와, 트랜지스터(434)를 갖는다. 또한 화소 회로(431)는 표시 소자(432)로서 기능하는 발광 소자(370)와 전기적으로 접속되어 있다.
트랜지스터(436)의 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽은 데이터 신호('비디오 신호'라고도 함)가 공급되는 배선(이하 신호선(DL_n)이라고 함)과 전기적으로 접속된다. 또한 트랜지스터(436)의 게이트 전극은 게이트 신호가 공급되는 배선(이하 주사선(GL_m)이라고 함)과 전기적으로 접속된다. 신호선(DL_n)과 주사선(GL_m)은 각각 배선(337)과 배선(336)에 상당한다.
트랜지스터(436)는 노드(435)에 대한 데이터 신호의 기록을 제어하는 기능을 갖는다.
용량 소자(433)의 한 쌍의 전극 중 한쪽은 노드(435)와 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(437)와 전기적으로 접속된다. 또한 트랜지스터(436)의 소스 전극 및 드레인 전극 중 다른 쪽은 노드(435)와 전기적으로 접속된다.
용량 소자(433)는 노드(435)에 기록된 데이터를 유지하는 유지 용량으로서의 기능을 갖는다.
트랜지스터(351)의 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽은 전위 공급선(VL_a)과 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(437)와 전기적으로 접속된다. 또한 트랜지스터(351)의 게이트 전극은 노드(435)와 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(434)의 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽은 전위 공급선(V0)과 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(437)와 전기적으로 접속된다. 또한 트랜지스터(434)의 게이트 전극은 주사선(GL_m)과 전기적으로 접속된다.
발광 소자(370)의 양극 및 음극 중 한쪽은 전위 공급선(VL_b)과 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(437)와 전기적으로 접속된다.
발광 소자(370)로서는, 예를 들어 유기 일렉트로루미네선스 소자(유기 EL 소자라고도 함) 등을 사용할 수 있다. 다만 발광 소자(370)는 이에 한정되지 않고, 예를 들어 무기 재료로 이루어지는 무기 EL 소자를 사용하여도 좋다.
또한 전원 전위로서는, 예를 들어 상대적으로 고전위 측의 전위 또는 저전위 측의 전위를 사용할 수 있다. 고전위 측의 전원 전위를 고전원 전위('VDD'라고도 함)라고 하고, 저전위 측의 전원 전위를 저전원 전위('VSS'라고도 함)라고 한다. 또한 접지 전위를 고전원 전위 또는 저전원 전위로서 사용할 수도 있다. 예를 들어 고전원 전위가 접지 전위인 경우에는 저전원 전위는 접지 전위보다 낮은 전위이고, 저전원 전위가 접지 전위인 경우에는 고전원 전위는 접지 전위보다 높은 전위이다.
예를 들어 전위 공급선(VL_a) 및 전위 공급선(VL_b) 중 한쪽에는 고전원 전위(VDD)가 인가되고, 다른 쪽에는 저전원 전위(VSS)가 인가된다.
화소 회로(431)를 갖는 표시 장치에서는 주변 회로 영역(332)에 포함되는 회로에 의하여 각 행의 화소 회로(431)를 순차적으로 선택하여, 트랜지스터(436) 및 트랜지스터(434)를 온 상태로 하고 데이터 신호를 노드(435)에 기록한다.
노드(435)에 데이터가 기록된 화소 회로(431)는 트랜지스터(436) 및 트랜지스터(434)가 오프 상태가 됨으로써 유지 상태가 된다. 또한 노드(435)에 기록된 데이터의 전위에 따라 트랜지스터(351)의 소스 전극과 드레인 전극 사이를 흐르는 전류의 양이 제어되고, 발광 소자(370)는 흐르는 전류의 양에 따른 휘도로 발광한다. 이 동작을 행마다 순차적으로 수행함으로써 화상을 표시할 수 있다.
<표시 장치의 구성예>
도 13의 (A) 내지 (C)는 본 발명의 일 형태를 사용할 수 있는 표시 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 13의 (A)에서는, 제 1 기판(4001) 위에 제공된 표시부(215)를 둘러싸도록 밀봉재(4005)가 제공되고, 밀봉재(4005) 및 제 2 기판(4006)으로 표시부(215)가 밀봉되어 있다.
도 13의 (A)에서, 주사선 구동 회로(221a), 신호선 구동 회로(231a), 신호선 구동 회로(232a), 및 공통선 구동 회로(241a)는 각각이 인쇄 기판(4041) 위에 제공된 집적 회로(4042)를 복수로 갖는다. 집적 회로(4042)는 단결정 반도체 또는 다결정 반도체로 형성되어 있다.
주사선 구동 회로(221a), 공통선 구동 회로(241a), 신호선 구동 회로(231a), 및 신호선 구동 회로(232a)에 공급되는 각종 신호 및 전위는 FPC(Flexible printed circuit)(4018)를 통하여 공급된다.
주사선 구동 회로(221a) 및 공통선 구동 회로(241a)가 갖는 집적 회로(4042)는 표시부(215)에 선택 신호를 공급하는 기능을 갖는다. 신호선 구동 회로(231a) 및 신호선 구동 회로(232a)가 갖는 집적 회로(4042)는 표시부(215)에 화상 데이터를 공급하는 기능을 갖는다. 집적 회로(4042)는 제 1 기판(4001) 위의 밀봉재(4005)로 둘러싸여 있는 영역과는 상이한 영역에 실장되어 있다.
또한 집적 회로(4042)의 접속 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 와이어 본딩법, COF(Chip On Film)법, COG(Chip On Glass)법, TCP(Tape Carrier Package)법 등을 사용할 수 있다.
도 13의 (B)는 신호선 구동 회로(231a) 및 신호선 구동 회로(232a)에 포함되는 집적 회로(4042)를 COG법에 의하여 실장하는 예를 도시한 것이다. 또한 구동 회로의 일부 또는 전체를 표시부(215)와 같은 기판 위에 일체로 형성하여, 시스템 온 패널(system-on-panel)을 형성할 수 있다.
도 13의 (B)에는 주사선 구동 회로(221a) 및 공통선 구동 회로(241a)를 표시부(215)와 같은 기판 위에 형성하는 예를 도시하였다. 구동 회로를 표시부(215) 내의 화소 회로와 동시에 형성함으로써, 부품 점수를 삭감할 수 있다. 따라서 생산성을 높일 수 있다.
또한 도 13의 (B)에서는 제 1 기판(4001) 위에 제공된 표시부(215)와, 주사선 구동 회로(221a) 및 공통선 구동 회로(241a)를 둘러싸도록 밀봉재(4005)가 제공되어 있다. 또한 표시부(215) 위, 주사선 구동 회로(221a) 위, 및 공통선 구동 회로(241a) 위에 제 2 기판(4006)이 제공되어 있다. 따라서 표시부(215), 주사선 구동 회로(221a), 및 공통선 구동 회로(241a)는 제 1 기판(4001)과, 밀봉재(4005)와, 제 2 기판(4006)으로 발광 소자와 함께 밀봉되어 있다.
또한 도 13의 (B)에는 신호선 구동 회로(231a) 및 신호선 구동 회로(232a)를 별도로 형성하고 제 1 기판(4001)에 실장한 예를 도시하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 주사선 구동 회로를 별도로 형성하고 실장하여도 좋고, 신호선 구동 회로의 일부 또는 주사선 구동 회로의 일부를 별도로 형성하고 실장하여도 좋다. 또한 도 13의 (C)에 도시된 바와 같이, 신호선 구동 회로(231a) 및 신호선 구동 회로(232a)를 표시부(215)와 같은 기판 위에 형성하여도 좋다.
또한 표시 장치는 발광 소자가 밀봉된 상태에 있는 패널과, 상기 패널에 컨트롤러를 포함하는 IC 등이 실장된 상태에 있는 모듈을 포함하는 경우가 있다.
또한 제 1 기판 위에 제공된 표시부 및 주사선 구동 회로는 트랜지스터를 복수로 갖는다.
주변 구동 회로가 갖는 트랜지스터와, 표시부의 화소 회로가 갖는 트랜지스터의 구조는 같아도 좋고 상이하여도 좋다. 주변 구동 회로가 갖는 트랜지스터는 모두 같은 구조의 트랜지스터이어도 좋고, 2종류 이상의 구조의 트랜지스터를 가져도 좋다. 마찬가지로 화소 회로가 갖는 트랜지스터는 모두 같은 구조의 트랜지스터이어도 좋고, 2종류 이상의 구조의 트랜지스터를 가져도 좋다.
또한 제 2 기판(4006) 위에는 입력 장치를 제공할 수 있다. 도 13의 (A) 내지 (C)에 도시된 표시 장치에 입력 장치를 제공한 구성은 터치 패널로서 기능시킬 수 있다.
본 발명의 일 형태의 터치 패널이 갖는 검지 디바이스(센서 소자라고도 함)에 한정은 없다. 손가락 또는 스타일러스 등의 피검지체의 근접 또는 접촉을 검지할 수 있는 다양한 센서를 검지 디바이스로서 적용할 수 있다.
센서의 방식으로서는 예를 들어 정전 용량 방식, 저항막 방식, 표면 탄성파 방식, 적외선 방식, 광학 방식, 감압 방식 등 다양한 방식을 사용할 수 있다.
도 14는 실시형태 1에 나타낸 바와 같이, 화소 전극의 단부를 덮는 절연층 위에 보조 배선을 배치한 표시 장치에서의, 도 13의 (B)에서 N1-N2의 쇄선으로 나타낸 부분의 단면도이다. 또한 도 15는 실시형태 2에 나타낸 바와 같이, 화소 전극의 단부를 덮는 절연층에 홈부 또는 개구부를 갖고, 상기 홈부 또는 개구부에 보조 배선을 제공한 표시 장치에서의, 도 13의 (B)에서 N1-N2의 쇄선으로 나타낸 부분의 단면도이다.
도 14 및 도 15에 도시된 표시 장치는 전극(4015)을 갖고, 전극(4015)은 이방성 도전층(4019)을 통하여 FPC(4018)가 갖는 단자와 전기적으로 접속되어 있다. 또한 도 14 및 도 15에서, 전극(4015)은 절연층(4112), 절연층(4111), 및 절연층(4110)에 형성된 개구에서 배선(4014)과 전기적으로 접속되어 있다.
전극(4015)은 화소 전극(4030)과 같은 도전층으로 형성되고, 배선(4014)은 트랜지스터(4010) 및 트랜지스터(4011)의 소스 전극 및 드레인 전극과 같은 도전층으로 형성되어 있다.
또한 제 1 기판(4001) 위에 제공된 표시부(215)와 주사선 구동 회로(221a)는 트랜지스터를 복수로 갖고, 표시부(215)에 포함되는 트랜지스터(4010) 및 주사선 구동 회로(221a)에 포함되는 트랜지스터(4011)를 예시하였다. 또한 도 14 및 도 15에는 트랜지스터(4010) 및 트랜지스터(4011)로서 보텀 게이트형 트랜지스터를 예시하였지만, 톱 게이트형 트랜지스터이어도 좋다.
트랜지스터(4010) 위 및 트랜지스터(4011) 위에는 절연층(4112)이 제공되어 있다. 또한 절연층(4112) 위에는 격벽(4510)이 형성되어 있다.
격벽(4510)은 유기 절연 재료 또는 무기 절연 재료를 사용하여 형성한다. 특히 감광성 수지 재료를 사용하여 화소 전극(4030) 위에 개구부를 형성하고, 그 개구부의 측면이 연속된 곡률을 갖는 경사면이 되도록 형성하는 것이 바람직하다.
또한 트랜지스터(4010) 및 트랜지스터(4011)는 절연층(4102) 위에 제공되어 있다. 또한 트랜지스터(4010) 및 트랜지스터(4011)는 절연층(4111) 위에 형성된 전극(4017)을 갖는다. 전극(4017)은 백 게이트 전극으로서 기능할 수 있다.
또한 표시 장치는 커패시터(4020)를 갖는다. 커패시터(4020)가 트랜지스터(4010)의 게이트 전극과 같은 공정에서 형성된 전극(4021)과, 절연층(4103)과, 소스 전극 및 드레인 전극과 같은 공정에서 형성된 전극을 갖는 예를 나타내었다. 커패시터(4020)의 구성은 이에 한정되지 않고, 이 이외의 도전층 및 절연층으로 형성되어 있어도 좋다.
또한 표시 장치는 절연층(4111)과 절연층(4104)을 갖는다. 절연층(4111)과 절연층(4104)으로서는 불순물 원소를 투과시키기 어려운 절연층을 사용한다. 절연층(4111)과 절연층(4104) 사이에 트랜지스터의 반도체층을 끼우면, 외부로부터의 불순물의 침입을 방지할 수 있다.
표시부(215)에 제공된 트랜지스터(4010)는 발광 소자와 전기적으로 접속된다. 발광 소자로서는 예를 들어 일렉트로루미네선스를 이용하는 EL 디바이스를 적용할 수 있다. EL 디바이스는 한 쌍의 전극 사이에 발광성 화합물을 포함하는 층('EL층'이라고도 함)을 갖는다. EL 디바이스의 문턱 전압보다 큰 전위차를 한 쌍의 전극 사이에 발생시키면, EL층에 양극 측으로부터 정공이 주입되고, 음극 측으로부터 전자가 주입된다. 주입된 전자와 정공은 EL층에서 재결합하고, EL층에 포함되는 발광성 화합물이 발광한다.
EL 디바이스로서는 예를 들어 유기 EL 디바이스 또는 무기 EL 디바이스를 사용할 수 있다. 또한 발광 재료로서 화합물 반도체를 사용하는 LED(마이크로 LED를 포함함)도 EL 소자의 하나이고, LED를 사용할 수도 있다.
또한 EL층은 발광성 화합물 이외에 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 정공 차단 재료, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 또는 양극성 물질(전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질) 등을 가져도 좋다.
EL층은 증착법(진공 증착법을 포함함), 전사법, 인쇄법, 잉크젯법, 도포법 등의 방법으로 형성할 수 있다.
무기 EL 디바이스는 그 소자 구성에 따라 분산형 무기 EL 디바이스와 박막형 무기 EL 디바이스로 분류된다. 분산형 무기 EL 디바이스는 발광 재료의 입자를 바인더 내로 분산시킨 발광층을 갖는 것이고, 발광 메커니즘은 도너 준위와 억셉터 준위를 이용하는 도너-억셉터 재결합형 발광이다. 박막형 무기 EL 디바이스는 발광층을 유전체층들 사이에 끼우고, 또한 그것을 전극들 사이에 끼운 구조를 갖고, 발광 메커니즘은 금속 이온의 내각 전자 전이(inner-shell electron transition)를 이용하는 국재형 발광이다. 또한 여기서는 발광 소자로서 유기 EL 디바이스를 사용하여 설명한다.
또한 필요에 따라, 블랙 매트릭스(차광층), 착색층(컬러 필터), 편광 부재, 위상차 부재, 반사 방지 부재 등의 광학 부재(광학 기판) 등을 적절히 제공하여도 좋다.
차광층에 사용할 수 있는 재료로서는 카본 블랙, 타이타늄 블랙, 금속, 금속 산화물, 복수의 금속 산화물의 고용체를 포함하는 복합 산화물 등을 들 수 있다. 차광층은 수지 재료를 포함하는 막이어도 좋고, 금속 등의 무기 재료의 박막이어도 좋다. 또한 차광층에 착색층의 재료를 포함하는 막의 적층막을 사용할 수도 있다. 예를 들어 어떤 색의 광을 투과시키는 착색층에 사용하는 재료를 포함하는 막과, 다른 색의 광을 투과시키는 착색층에 사용하는 재료를 포함하는 막의 적층 구조를 사용할 수 있다. 착색층과 차광층의 재료를 공통화함으로써, 장치를 공통화할 수 있을 뿐만 아니라 공정도 간략화할 수 있기 때문에 바람직하다.
착색층에 사용할 수 있는 재료로서는 금속 재료, 수지 재료, 안료 또는 염료가 포함된 수지 재료 등을 들 수 있다. 차광층 및 착색층은 예를 들어 잉크젯법 등을 사용하여 형성할 수 있다.
표시 소자인 발광 소자(4513)는 표시부(215)에 제공된 트랜지스터(4010)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한 본 발명의 일 형태에 따른 발광 소자(4513)는 화소 전극(4030)과, 발광층(4511)과, 공통 전극(4031)의 적층 구조를 갖는다. 또한 공통 전극(4031)은 격벽(4510)과 중첩되는 영역에 형성된 보조 배선(4152)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한 본 발명의 일 형태의 구성은 도 14 및 도 15의 구성에 한정되지 않고, 보조 배선(4152)과 발광층(4511)이 접촉하지 않는 구성으로 하여도 좋다. 또는 공통 전극(4031)의 상면 및 측면, 발광층(4511)의 측면과 접촉하는 형태로 격벽(4510) 위에 보조 배선(4152)을 형성하여도 좋다.
발광층(4511)은 단층으로 구성되어도 좋고, 복수의 층이 적층되도록 구성되어도 좋다.
발광 소자(4513)의 발광색은 발광층(4511)을 구성하는 재료에 따라 백색, 적색, 녹색, 청색, 시안, 마젠타, 또는 황색 등으로 할 수 있다.
또한 발광층(4511)은 퀀텀닷 등의 무기 화합물을 가져도 좋다. 예를 들어 퀀텀닷을 발광층에 사용함으로써, 발광 재료로서 기능시킬 수도 있다.
산소, 수소, 수분, 이산화 탄소 등이 발광 소자(4513)에 침입되지 않도록, 공통 전극(4031) 위 및 격벽(4510) 위에 보호층을 형성하여도 좋다. 보호층으로서는 질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 산화질화 알루미늄, 질화산화 알루미늄, DLC(Diamond Like Carbon) 등을 사용할 수 있다. 또한 제 1 기판(4001), 제 2 기판(4006), 및 밀봉재(4005)로 밀봉된 공간에는 충전재(4514)가 제공되어 밀봉되어 있다. 이와 같이, 외기에 노출되지 않도록, 기밀성이 높고 탈가스가 적은 보호 필름(접합 필름, 자외선 경화 수지 필름 등) 또는 커버 재료로 패키징(봉입)하는 것이 바람직하다.
충전재(4514)로서는 질소 또는 아르곤 등의 불활성 가스 이외에, 자외선 경화 수지 또는 열 경화 수지를 사용할 수 있고, PVC(폴리바이닐클로라이드), 아크릴계 수지, 폴리이미드, 에폭시계 수지, 실리콘(silicone)계 수지, PVB(폴리바이닐뷰티랄), 또는 EVA(에틸렌바이닐아세테이트) 등을 사용할 수 있다. 또한 충전재(4514)에 건조제가 포함되어도 좋다.
밀봉재(4005)에는 유리 프릿 등의 유리 재료, 2액 혼합형 수지 등 상온에서 경화되는 경화 수지, 광 경화성 수지, 또는 열 경화성 수지 등의 수지 재료를 사용할 수 있다. 또한 밀봉재(4005)에 건조제가 포함되어도 좋다.
또한 필요에 따라 발광 소자의 사출면에 편광판 또는 원편광판(타원편광판을 포함함), 위상차판(λ/4판, λ/2판), 컬러 필터 등의 광학 필름을 적절히 제공하여도 좋다. 또한 편광판 또는 원편광판에 반사 방지막을 제공하여도 좋다. 예를 들어 표면의 요철에 의하여 반사광을 확산시켜 눈부심을 저감할 수 있는 안티글레어 처리를 실시할 수 있다.
또한 발광 소자를 마이크로캐비티 구조로 함으로써, 색 순도가 높은 광을 추출할 수 있다. 또한 마이크로캐비티 구조와 컬러 필터를 조합함으로써, 눈부심이 저감되어 표시 화상의 시인성을 높일 수 있다.
화소 전극(4030), 공통 전극(4031)에는 산화 텅스텐을 포함하는 인듐 산화물, 산화 텅스텐을 포함하는 인듐 아연 산화물, 산화 타이타늄을 포함하는 인듐 산화물, 인듐 주석 산화물, 산화 타이타늄을 포함하는 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 실리콘을 첨가한 인듐 주석 산화물 등 투광성을 갖는 도전성 재료를 사용할 수 있다.
또한 화소 전극(4030), 공통 전극(4031)은 텅스텐(W), 몰리브데넘(Mo), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 나이오븀(Nb), 탄탈럼(Ta), 크로뮴(Cr), 코발트(Co), 니켈(Ni), 타이타늄(Ti), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag) 등의 금속, 그 합금, 또는 그 금속 질화물에서 1종류 이상을 사용하여 형성될 수 있다.
또한 화소 전극(4030), 공통 전극(4031)은 도전성 고분자(도전성 폴리머라고도 함)를 포함하는 도전성 조성물을 사용하여 형성될 수 있다. 도전성 고분자로서는 소위 π전자 공액 도전성 고분자를 사용할 수 있다. 예를 들어 폴리아닐린 또는 그 유도체, 폴리피롤 또는 그 유도체, 폴리싸이오펜 또는 그 유도체, 혹은 아닐린, 피롤, 및 싸이오펜 중 2종류 이상으로 이루어진 공중합체 또는 그 유도체 등이 있다.
또한 트랜지스터는 정전기 등으로 인하여 파괴되기 쉽기 때문에, 구동 회로 보호용의 보호 회로를 제공하는 것이 바람직하다. 보호 회로는 비선형 소자를 사용하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 기재되는 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는 앞의 실시형태에서 설명한 각 트랜지스터 대신에 사용할 수 있는 트랜지스터의 일례에 대하여 도면을 사용하여 설명한다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 보텀 게이트형 트랜지스터 또는 톱 게이트형 트랜지스터 등 다양한 형태의 트랜지스터를 사용하여 제작할 수 있다. 따라서 기존의 제조 라인에 맞추어, 사용하는 반도체층의 재료 및 트랜지스터 구조를 용이하게 바꿀 수 있다.
또한 트랜지스터의 반도체층에 사용하는 반도체 재료 및 그 결정성은 특별히 제한되지 않는다. 비정질 반도체, 결정성을 갖는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 일부에 결정 영역을 갖는 반도체) 중 어느 것을 사용하여도 좋다. 또한 결정성을 갖는 반도체를 사용하면, 트랜지스터 특성의 열화를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
예를 들어 트랜지스터의 반도체층에 사용하는 반도체 재료로서 실리콘, 저마늄 등을 사용할 수 있다. 또한 탄소화 실리콘, 갈륨 비소, 금속 산화물, 질화물 반도체 등의 화합물 반도체, 유기 반도체 등을 사용할 수 있다.
또한 예를 들어 트랜지스터에 사용하는 반도체 재료로서 다결정 실리콘(폴리실리콘), 비정질 실리콘 등을 사용할 수 있다. 또한 트랜지스터에 사용하는 반도체 재료로서, 금속 산화물의 일종인 산화물 반도체를 사용할 수 있다.
또한 산화물 반도체로서 사용하는 금속 산화물은 적어도 인듐 또는 아연을 포함하는 것이 바람직하다. 특히 인듐 및 아연을 포함하는 것이 바람직하다. 또한 이들에 더하여 알루미늄, 갈륨, 이트륨, 주석 등이 포함되는 것이 바람직하다. 또한 붕소, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 마그네슘, 코발트 등에서 선택된 1종류 또는 복수 종류가 포함되어도 좋다.
예를 들어 금속 산화물로서 인듐, 원소 M, 및 아연을 갖는 In-M-Zn 산화물을 적용할 수 있다. 또한 원소 M은 알루미늄, 갈륨, 이트륨, 또는 주석으로 한다. 이 이외에 원소 M에 적용할 수 있는 원소로서는 붕소, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 마그네슘, 코발트 등이 있다. 다만 원소 M으로서, 상술한 원소를 복수 조합하여도 되는 경우가 있다.
또한 본 명세서 등에서, 질소를 갖는 금속 산화물도 금속 산화물(metal oxide)이라고 총칭하는 경우가 있다. 또한 질소를 갖는 금속 산화물을 금속 산질화물(metal oxynitride)이라고 불러도 좋다.
[보텀 게이트형 트랜지스터]
도 16의 (A)는 보텀 게이트형 트랜지스터의 일종인 채널 보호형 트랜지스터(810)의 채널 길이 방향의 단면도이다. 도 16의 (A)에서, 트랜지스터(810)는 기판(771) 위에 형성되어 있다. 또한 트랜지스터(810)는 기판(771) 위에 절연층(772)을 개재(介在)하여 전극(746)을 갖는다. 또한 전극(746) 위에 절연층(726)을 개재하여 반도체층(742)을 갖는다. 전극(746)은 게이트 전극으로서 기능할 수 있다. 절연층(726)은 게이트 절연층으로서 기능할 수 있다.
또한 반도체층(742)의 채널 형성 영역 위에 절연층(741)을 갖는다. 또한 반도체층(742)의 일부와 접촉하여 절연층(726) 위에 전극(744a) 및 전극(744b)을 갖는다. 전극(744a)은 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽으로서 기능할 수 있다. 전극(744b)은 소스 전극 및 드레인 전극 중 다른 쪽으로서 기능할 수 있다. 전극(744a)의 일부 및 전극(744b)의 일부는 절연층(741) 위에 형성된다.
절연층(741)은 채널 보호층으로서 기능할 수 있다. 채널 형성 영역 위에 절연층(741)을 제공함으로써, 전극(744a) 및 전극(744b)을 형성할 때에 반도체층(742)이 노출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 전극(744a) 및 전극(744b)을 형성할 때에 반도체층(742)의 채널 형성 영역이 에칭되는 것을 방지할 수 있다.
또한 트랜지스터(810)는 전극(744a) 위, 전극(744b) 위, 및 절연층(741) 위에 절연층(728)을 갖고, 절연층(728) 위에 절연층(729)을 갖는다.
반도체층(742)에 산화물 반도체를 사용하는 경우, 전극(744a) 및 전극(744b)에서 적어도 반도체층(742)과 접촉하는 부분에, 반도체층(742)의 일부로부터 산소를 빼앗아 산소 결손을 발생시킬 수 있는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 반도체층(742)에서 산소 결손이 발생한 영역은 캐리어 농도가 증가되기 때문에, 상기 영역은 n형화되어 n형 영역(n+층)이 된다. 따라서 상기 영역은 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능할 수 있다. 반도체층(742)에 산화물 반도체를 사용하는 경우, 반도체층(742)으로부터 산소를 빼앗아 산소 결손을 발생시킬 수 있는 재료의 일례로서는 텅스텐, 타이타늄 등을 들 수 있다.
반도체층(742)에 소스 영역 및 드레인 영역이 형성됨으로써, 전극(744a) 및 전극(744b)과 반도체층(742)의 접촉 저항을 저감할 수 있다. 따라서 전계 효과 이동도 및 문턱 전압 등의 트랜지스터의 전기 특성을 양호하게 할 수 있다.
반도체층(742)에 실리콘 등의 반도체를 사용하는 경우에는 반도체층(742)과 전극(744a) 사이 및 반도체층(742)과 전극(744b) 사이에 n형 반도체 또는 p형 반도체로서 기능하는 층을 제공하는 것이 바람직하다. n형 반도체 또는 p형 반도체로서 기능하는 층은 트랜지스터의 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능할 수 있다.
절연층(729)은 외부로부터 트랜지스터로의 불순물의 확산을 방지하거나 저감하는 기능을 갖는 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 또한 필요에 따라 절연층(729)을 생략할 수도 있다.
절연층(729) 위에는 백 게이트 전극으로서 기능할 수 있는 전극(723)이 제공된다. 전극(723)은 전극(746)과 같은 재료 및 방법으로 형성할 수 있다. 또한 전극(723)을 제공하지 않는 구성으로 하여도 좋다.
일반적으로 백 게이트 전극은 도전층으로 형성되고, 게이트 전극과 백 게이트 전극 사이에 반도체층의 채널 형성 영역을 끼우도록 배치된다. 따라서 백 게이트 전극은 게이트 전극과 같은 식으로 기능할 수 있다. 백 게이트 전극의 전위는 게이트 전극과 같은 전위로 하여도 좋고, 접지 전위(GND 전위) 또는 임의의 전위로 하여도 좋다. 또한 백 게이트 전극의 전위를 게이트 전극과 연동시키지 않고 독립적으로 변화시킴으로써, 트랜지스터의 문턱 전압을 변화시킬 수 있다.
전극(746) 및 전극(723)은 모두 게이트 전극으로서 기능할 수 있다. 따라서 절연층(726), 절연층(728), 및 절연층(729)은 각각 게이트 절연층으로서 기능할 수 있다. 또한 전극(723)은 절연층(728)과 절연층(729) 사이에 제공되어도 좋다.
또한 전극(746) 및 전극(723) 중 한쪽을 '게이트 전극'이라고 하는 경우, 다른 쪽을 '백 게이트 전극'이라고 한다. 예를 들어 트랜지스터(810)에서 전극(723)을 '게이트 전극'이라고 하는 경우, 전극(746)을 '백 게이트 전극'이라고 한다. 또한 전극(723)을 '게이트 전극'으로서 사용하는 경우에는 트랜지스터(810)를 톱 게이트형 트랜지스터의 일종으로 생각할 수 있다. 또한 전극(746) 및 전극(723) 중 어느 한쪽을 '제 1 게이트 전극'이라고 하고, 다른 쪽을 '제 2 게이트 전극'이라고 하는 경우가 있다.
반도체층(742)을 사이에 끼워 전극(746) 및 전극(723)을 제공함으로써, 또한 전극(746) 및 전극(723)을 같은 전위로 함으로써, 반도체층(742)에서 캐리어가 흐르는 영역이 막 두께 방향에서 더 커지기 때문에, 캐리어의 이동량이 증가된다. 이 결과, 트랜지스터(810)의 온 전류가 커짐과 함께, 전계 효과 이동도가 높아진다.
따라서 트랜지스터(810)는 점유 면적에 대하여 온 전류가 큰 트랜지스터이다. 즉 요구되는 온 전류에 대하여 트랜지스터(810)의 점유 면적을 작게 할 수 있다.
또한 게이트 전극과 백 게이트 전극은 도전층으로 형성되기 때문에, 트랜지스터의 외부에서 발생하는 전계가 채널이 형성되는 반도체층에 작용하지 않도록 하는 기능(특히, 정전기 등에 대한 전계 차폐 기능)을 갖는다. 또한 백 게이트 전극을 반도체층보다 크게 형성하여 백 게이트 전극으로 반도체층을 덮음으로써 전계 차폐 기능을 높일 수 있다.
또한 백 게이트 전극을 차광성을 갖는 도전막으로 형성함으로써, 백 게이트 전극 측으로부터 반도체층에 광이 입사하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 반도체층의 광 열화를 방지하고, 트랜지스터의 문턱 전압이 시프트되는 등의 전기 특성의 열화를 방지할 수 있다.
도 16의 (B)는 도 16의 (A)와는 구성이 다른 채널 보호형 트랜지스터(820)의 채널 길이 방향의 단면도이다. 트랜지스터(820)는 트랜지스터(810)와 거의 같은 구조를 갖지만, 절연층(741)이 반도체층(742)의 단부를 덮는다는 점에서 상이하다. 또한 반도체층(742)과 중첩되는 절연층(741)의 일부를 선택적으로 제거하여 형성한 개구부에서, 반도체층(742)과 전극(744a)이 전기적으로 접속되어 있다. 또한 반도체층(742)과 중첩되는 절연층(741)의 일부를 선택적으로 제거하여 형성한 다른 개구부에서, 반도체층(742)과 전극(744b)이 전기적으로 접속되어 있다. 절연층(741)에서 채널 형성 영역과 중첩되는 영역은 채널 보호층으로서 기능할 수 있다.
절연층(741)을 제공함으로써, 전극(744a) 및 전극(744b)을 형성할 때에 반도체층(742)이 노출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 전극(744a) 및 전극(744b)을 형성할 때에 반도체층(742)이 얇아지는 것을 방지할 수 있다.
또한 트랜지스터(820)는 트랜지스터(810)보다 전극(744a)과 전극(746) 사이의 거리와, 전극(744b)과 전극(746) 사이의 거리가 길다. 따라서 전극(744a)과 전극(746) 사이에 발생하는 기생 용량을 작게 할 수 있다. 또한 전극(744b)과 전극(746) 사이에 발생하는 기생 용량을 작게 할 수 있다.
도 16의 (C)는 보텀 게이트형 트랜지스터의 하나인 채널 에칭형 트랜지스터(825)의 채널 길이 방향의 단면도이다. 트랜지스터(825)에서는 절연층(741)을 사용하지 않고 전극(744a) 및 전극(744b)을 형성한다. 그러므로 전극(744a) 및 전극(744b)을 형성할 때에 노출되는 반도체층(742)의 일부가 에칭되는 경우가 있다. 한편으로 절연층(741)을 제공하지 않기 때문에, 트랜지스터의 생산성을 높일 수 있다.
[톱 게이트형 트랜지스터]
도 17의 (A)에 예시한 트랜지스터(842)는 톱 게이트형 트랜지스터의 하나이다. 전극(744a) 및 전극(744b)은 절연층(728) 및 절연층(729)에 형성한 개구부에서 반도체층(742)과 전기적으로 접속된다.
또한 전극(746)과 중첩되지 않는 절연층(726)의 일부를 제거하고, 전극(746)과 나머지 절연층(726)을 마스크로서 사용하여 불순물을 반도체층(742)에 도입함으로써, 반도체층(742) 내에 자기 정합(self-aligned)적으로 불순물 영역을 형성할 수 있다. 트랜지스터(842)는 절연층(726)이 전극(746)의 단부를 넘어 연장하는 영역을 갖는다. 반도체층(742)에서 절연층(726)을 통하여 불순물이 도입된 영역의 불순물 농도는, 절연층(726)을 통하지 않고 불순물이 도입된 영역의 불순물 농도보다 낮다. 따라서 반도체층(742)은 절연층(726)과 중첩되는 영역이고, 전극(746)과 중첩되지 않는 영역에 LDD(Lightly Doped Drain) 영역이 형성된다.
또한 트랜지스터(842)는 기판(771) 위에 형성된 전극(723)을 갖는다. 전극(723)은 절연층(772)을 개재하여 반도체층(742)과 중첩되는 영역을 갖는다. 전극(723)은 백 게이트 전극으로서 기능할 수 있다. 또한 전극(723)을 제공하지 않는 구성으로 하여도 좋다.
또한 도 17의 (B)에 도시된 트랜지스터(844)에서와 같이, 전극(746)과 중첩되지 않는 영역의 절연층(726)을 모두 제거하여도 좋다. 또한 도 17의 (C)에 도시된 트랜지스터(846)에서와 같이 절연층(726)을 남겨도 좋다.
도 18의 (A)에 트랜지스터(810)의 채널 폭 방향의 단면도를, 도 18의 (B)에 트랜지스터(842)의 채널 폭 방향의 단면도를 도시하였다.
도 18의 (A) 및 (B)에 도시된 구조에서는, 게이트 전극과 백 게이트 전극이 접속되고, 게이트 전극과 백 게이트 전극의 전위가 같은 전위가 된다. 또한 반도체층(742)은 게이트 전극과 백 게이트 전극 사이에 끼워져 있다.
게이트 전극 및 백 게이트 전극 각각의 채널 폭 방향의 길이는 반도체층(742)의 채널 폭 방향의 길이보다 길고, 반도체층(742)의 채널 폭 방향 전체는 각 절연층을 개재하여 게이트 전극 또는 백 게이트 전극으로 덮여 있다.
상기 구성으로 함으로써, 트랜지스터에 포함되는 반도체층(742)을 게이트 전극 및 백 게이트 전극의 전계에 의하여 전기적으로 둘러쌀 수 있다.
이와 같이, 게이트 전극 및 백 게이트 전극의 전계에 의하여, 채널 형성 영역이 형성되는 반도체층(742)을 전기적으로 둘러싸는 트랜지스터의 디바이스 구조를 Surrounded channel(S-channel) 구조라고 부를 수 있다.
S-channel 구조로 함으로써, 게이트 전극 및 백 게이트 전극 중 한쪽 또는 양쪽에 의하여 채널을 유발시키기 위한 전계를 반도체층(742)에 효과적으로 인가할 수 있기 때문에, 트랜지스터의 전류 구동 능력이 향상되고 높은 온 전류 특성을 얻을 수 있게 된다. 또한 온 전류를 높일 수 있기 때문에, 트랜지스터를 미세화할 수 있게 된다. 또한 S-channel 구조로 함으로써, 트랜지스터의 기계적 강도를 높일 수 있다.
또한 게이트 전극과 백 게이트 전극이 접속되지 않고, 각각에 상이한 전위가 인가되는 구성으로 하여도 좋다. 예를 들어 백 게이트 전극에 정전위를 인가함으로써 트랜지스터의 문턱 전압을 제어할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다. 또한 본 명세서에서 하나의 실시형태에 복수의 구성예가 제시되는 경우에는 구성예를 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 대하여 도면을 사용하여 설명한다.
본 실시형태의 전자 기기는 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 갖는다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 고정세화, 고해상도화, 대형화가 각각 용이하다. 따라서 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 다양한 전자 기기의 표시부에 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 낮은 비용으로 제작할 수 있기 때문에 전자 기기의 제조 비용을 절감할 수 있다.
전자 기기로서는 예를 들어 텔레비전 장치, 데스크톱형 또는 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 사이니지, 파칭코기 등의 대형 게임기 등 비교적 큰 화면을 갖는 전자 기기 이외에, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 액자, 휴대 전화기, 휴대용 게임기, 휴대 정보 단말기, 음향 재생 장치 등이 있다.
특히 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 보조 배선에 의하여 음극의 전압 강하를 억제할 수 있기 때문에, 중대형 표시부를 갖는 전자 기기에 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 HD(화소수 1280×720), FHD(화소수 1920×1080), WQHD(화소수 2560×1440), WQXGA(화소수 2560×1600), 4K2K(화소수 3840×2160), 8K4K(화소수 7680×4320) 등 매우 높은 해상도를 갖는 것이 바람직하다. 특히 4K2K, 8K4K, 또는 그 이상의 해상도로 하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서의 화소 밀도(정세도)는 300ppi 이상이 바람직하고, 500ppi 이상이 더 바람직하고, 1000ppi 이상이 더 바람직하고, 2000ppi 이상이 더 바람직하고, 3000ppi 이상이 더 바람직하고, 5000ppi 이상이 더 바람직하고, 7000ppi 이상이 더 바람직하다. 이와 같이 높은 해상도 또는 높은 정세도를 갖는 표시 장치를 사용함으로써, 휴대용 또는 가정용 등 개인 용도를 위한 전자 기기의 임장감 및 깊이감 등을 더 높일 수 있다.
본 실시형태의 전자 기기는 가옥 또는 빌딩의 내벽 또는 외벽, 혹은 자동차의 내장 또는 외장의 곡면을 따라 제공할 수 있다.
본 실시형태의 전자 기기는 안테나를 가져도 좋다. 안테나로 신호를 수신함으로써 표시부에 영상 및 정보 등을 표시할 수 있다. 또한 전자 기기가 안테나 및 이차 전지를 갖는 경우, 안테나를 비접촉 전력 전송(傳送)에 사용하여도 좋다. 또한 본 실시형태의 전자 기기는 터치 센서를 가져도 좋다.
본 실시형태의 전자 기기는 센서(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도(硬度), 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새, 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것)를 가져도 좋다.
본 실시형태의 전자 기기는 다양한 기능을 가질 수 있다. 예를 들어 다양한 정보(정지 화상, 동영상, 텍스트 화상 등)를 표시부에 표시하는 기능, 터치 패널 기능, 달력, 날짜, 또는 시각 등을 표시하는 기능, 다양한 소프트웨어(프로그램)를 실행하는 기능, 무선 통신 기능, 기록 매체에 기록된 프로그램 또는 데이터를 판독하는 기능 등을 가질 수 있다.
도 19의 (A)에 텔레비전 장치의 일례를 도시하였다. 텔레비전 장치(7100)는 하우징(7101)에 표시부(7000)가 제공되어 있다. 여기서는 스탠드(7103)에 의하여 하우징(7101)을 지지한 구성을 나타내었다.
표시부(7000)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 19의 (A)에 도시된 텔레비전 장치(7100)는 하우징(7101)이 갖는 조작 스위치 및 별체의 리모트 컨트롤러(7111)에 의하여 조작할 수 있다. 또는 표시부(7000)에 터치 센서를 가져도 좋고, 손가락 등으로 표시부(7000)를 터치함으로써 텔레비전 장치(7100)를 조작하여도 좋다. 리모트 컨트롤러(7111)는 상기 리모트 컨트롤러(7111)로부터 출력되는 정보를 표시하는 표시부를 가져도 좋다. 리모트 컨트롤러(7111)가 갖는 조작 키 또는 터치 패널에 의하여 채널 및 음량을 조작할 수 있고, 표시부(7000)에 표시되는 영상을 조작할 수 있다.
또한 텔레비전 장치(7100)는 수신기 및 모뎀 등을 갖는 구성으로 한다. 수신기에 의하여 일반적인 텔레비전 방송을 수신할 수 있다. 또한 모뎀을 통하여 유선 또는 무선으로 통신 네트워크에 접속함으로써, 한 방향(송신자로부터 수신자) 또는 쌍방향(송신자와 수신자 사이, 또는 수신자들 등)의 정보 통신을 수행할 수도 있다.
도 19의 (B)에 노트북형 퍼스널 컴퓨터의 일례를 도시하였다. 노트북형 퍼스널 컴퓨터(7200)는 하우징(7211), 키보드(7212), 포인팅 디바이스(7213), 외부 접속 포트(7214) 등을 갖는다. 하우징(7211)에 표시부(7000)가 제공되어 있다.
표시부(7000)에 본 발명의 일 형태의 나타낸 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 19의 (C) 및 (D)에 디지털 사이니지의 일례를 도시하였다.
도 19의 (C)에 도시된 디지털 사이니지(7300)는 하우징(7301), 표시부(7000), 및 스피커(7303) 등을 갖는다. 또한 LED 램프, 조작 키(전원 스위치 또는 조작 스위치를 포함함), 접속 단자, 각종 센서, 마이크로폰 등을 가질 수 있다.
도 19의 (D)는 원주상 기둥(7401)에 제공된 디지털 사이니지(7400)이다. 디지털 사이니지(7400)는 기둥(7401)의 곡면을 따라 제공된 표시부(7000)를 갖는다.
도 19의 (C) 및 (D)에서 표시부(7000)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용할 수 있다.
표시부(7000)가 넓을수록 한번에 제공할 수 있는 정보량을 늘릴 수 있다. 또한 표시부(7000)가 넓을수록 사람의 눈에 띄기 쉽고, 예를 들어 광고의 선전(宣傳) 효과를 높일 수 있다.
표시부(7000)에 터치 패널을 적용함으로써, 표시부(7000)에 화상 또는 동영상을 표시할 뿐만 아니라, 사용자가 직관적으로 조작할 수 있어 바람직하다. 또한 노선 정보 또는 교통 정보 등의 정보를 제공하기 위한 용도로 사용하는 경우에는 직관적인 조작에 의하여 사용성을 높일 수 있다.
또한 도 19의 (C) 및 (D)에 도시된 바와 같이, 디지털 사이니지(7300) 또는 디지털 사이니지(7400)는 사용자가 소유하는 스마트폰 등의 정보 단말기(7311) 또는 정보 단말기(7411)와 무선 통신에 의하여 연계 가능한 것이 바람직하다. 예를 들어 표시부(7000)에 표시되는 광고의 정보를, 정보 단말기(7311) 또는 정보 단말기(7411)의 화면에 표시시킬 수 있다. 또한 정보 단말기(7311) 또는 정보 단말기(7411)를 조작함으로써, 표시부(7000)의 표시를 전환할 수 있다.
또한 디지털 사이니지(7300) 또는 디지털 사이니지(7400)에 정보 단말기(7311) 또는 정보 단말기(7411)의 화면을 조작 수단(컨트롤러)으로 한 게임을 실행시킬 수도 있다. 이로써 불특정 다수의 사용자가 동시에 게임에 참가하여 즐길 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
100: 표시 장치, 101: 기판, 110B: 발광 소자, 110G: 발광 소자, 110R: 발광 소자, 111: 화소 전극, 112B: EL층, 112Bf: EL막, 112G: EL층, 112Gf: EL막, 112R: EL층, 112Rf: EL막, 113: 공통 전극, 113a: EL층, 113b: EL층, 113B: 공통 전극, 113c: EL층, 113G: 공통 전극, 113R: 공통 전극, 115: 보조 배선, 115f: 도전막, 121: 보호층, 131: 절연층, 143a: 레지스트 마스크, 143b: 레지스트 마스크, 143c: 레지스트 마스크, 150: 레지스트 마스크, 200: 표시 장치, 215: 표시부, 221a: 주사선 구동 회로, 231a: 신호선 구동 회로, 232a: 신호선 구동 회로, 241a: 공통선 구동 회로, 330: 화소, 332: 주변 회로 영역, 333: 주변 회로 영역, 335: 표시 영역, 336: 배선, 337: 배선, 351: 트랜지스터, 370: 발광 소자, 431: 화소 회로, 432: 표시 소자, 433: 용량 소자, 434: 트랜지스터, 435: 노드, 436: 트랜지스터, 437: 노드, 723: 전극, 726: 절연층, 728: 절연층, 729: 절연층, 741: 절연층, 742: 반도체층, 744a: 전극, 744b: 전극, 746: 전극, 771: 기판, 772: 절연층, 810: 트랜지스터, 820: 트랜지스터, 825: 트랜지스터, 842: 트랜지스터, 844: 트랜지스터, 846: 트랜지스터, 4001: 기판, 4005: 밀봉재, 4006: 기판, 4010: 트랜지스터, 4011: 트랜지스터, 4014: 배선, 4015: 전극, 4017: 전극, 4018: FPC, 4019: 이방성 도전층, 4020: 커패시터, 4021: 전극, 4030: 화소 전극, 4031: 공통 전극, 4041: 인쇄 기판, 4042: 집적 회로, 4102: 절연층, 4103: 절연층, 4104: 절연층, 4110: 절연층, 4111: 절연층, 4112: 절연층, 4152: 보조 배선, 4510: 격벽, 4511: 발광층, 4513: 발광 소자, 4514: 충전재, 7000: 표시부, 7100: 텔레비전 장치, 7101: 하우징, 7103: 스탠드, 7111: 리모트 컨트롤러, 7200: 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 7211: 하우징, 7212: 키보드, 7213: 포인팅 디바이스, 7214: 외부 접속 포트, 7300: 디지털 사이니지, 7301: 하우징, 7303: 스피커, 7311: 정보 단말기, 7400: 디지털 사이니지, 7401: 기둥, 7411: 정보 단말기
Claims (11)
- 기판 위에 복수의 화소를 갖고,
상기 복수의 화소는 각각 트랜지스터와 발광 소자를 갖고,
상기 발광 소자는 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 위의 EL층과, 상기 EL층 위의 제 2 전극을 갖고,
상기 제 1 전극은 상기 트랜지스터와 전기적으로 접속되고,
상기 복수의 화소 각각에서 인접한 화소의 상기 제 1 전극은 절연층으로 분리되어 있고,
상기 제 2 전극은 가시광에 대하여 투광성을 갖는 도전 재료를 포함하고,
상기 복수의 화소 각각에서의 상기 제 2 전극은 공유되고,
상기 제 2 전극 측으로부터 광을 사출하는 표시 장치로서,
보조 배선을 갖고,
상기 기판에 대하여 평면에서 보았을 때 상기 보조 배선은 상기 EL층 위에 중첩되는 영역과, 상기 EL층이 배치되지 않는 영역이고 상기 절연층과 중첩되는 영역에 배치되고,
상기 제 2 전극은 상기 보조 배선 위에 접촉하도록 배치되는, 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 화소를 각각 평면에서 보았을 때, 상기 보조 배선은 매트릭스 형태로 배치되는, 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 화소를 각각 평면에서 보았을 때, 상기 보조 배선은 스트라이프 형태로 배치되는, 표시 장치. - 기판 위에 복수의 화소를 갖고,
상기 복수의 화소는 각각 발광 소자를 갖고,
상기 발광 소자는 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 위의 EL층과, 상기 EL층 위의 제 2 전극을 갖고,
상기 복수의 화소 각각에서 인접한 화소의 상기 제 1 전극은 절연층으로 분리되어 있고,
상기 제 2 전극은 가시광에 대하여 투광성을 갖는 도전 재료를 포함하고,
상기 복수의 화소 각각에서의 상기 제 2 전극은 공유되고,
상기 제 2 전극 측으로부터 광을 사출하는 표시 장치로서,
보조 배선을 갖고,
상기 기판에 대하여 평면에서 보았을 때, 상기 보조 배선은 상기 EL층이 배치되지 않는 영역이고 상기 절연층의 개구부와 중첩되는 영역에 배치되고,
상기 제 2 전극은 상기 보조 배선 위에 접촉하도록 배치되는, 표시 장치. - 인접하여 배치되는 제 1 화소와 제 2 화소 사이에 보조 배선을 갖는 표시 장치로서,
상기 제 1 화소는 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 위의 제 1 EL층과, 상기 제 1 EL층 위의, 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 1 발광 소자를 갖고,
상기 제 2 화소는 제 2 전극과, 상기 제 2 전극 위의 제 2 EL층과, 상기 제 2 EL층 위의, 상기 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 2 발광 소자를 갖고,
상기 제 1 전극의 단부와 상기 제 2 전극의 단부를 덮고, 또한 상기 제 1 EL층의 아래쪽 및 상기 제 2 EL층의 아래쪽에 위치하는 절연층을 갖고,
상기 절연층은 홈부를 갖고,
상기 보조 배선은 상기 홈부의 내벽과 접촉하는 영역을 갖고,
상기 제 1 EL층의 상면과, 상기 제 2 EL층의 상면과, 상기 보조 배선의 상면은 상기 투광성을 갖는 전극과 접촉하는 영역을 갖는, 표시 장치. - 인접하여 배치되는 제 1 화소와 제 2 화소 사이에 보조 배선을 갖는 표시 장치로서,
상기 제 1 화소는 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 위의 제 1 EL층과, 상기 제 1 EL층 위의, 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 1 발광 소자를 갖고,
상기 제 2 화소는 제 2 전극과, 상기 제 2 전극 위의 제 2 EL층과, 상기 제 2 EL층 위의, 상기 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 2 발광 소자를 갖고,
상기 제 1 전극의 단부와 상기 제 2 전극의 단부를 덮고, 또한 상기 제 1 EL층의 아래쪽 및 상기 제 2 EL층의 아래쪽에 위치하는 절연층을 갖고,
상기 절연층은 개구부를 갖고,
상기 보조 배선은 상기 개구부의 내벽과 접촉하는 영역을 갖고,
상기 제 1 EL층의 상면과, 상기 제 2 EL층의 상면과, 상기 보조 배선의 상면은 상기 투광성을 갖는 전극과 접촉하는 영역을 갖는, 표시 장치. - 인접하여 배치되는 제 1 화소와 제 2 화소 사이에 보조 배선을 갖는 표시 장치로서,
상기 제 1 화소는 제 1 절연층의 상면과 접촉하는 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 위의 제 1 EL층과, 상기 제 1 EL층 위의, 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 1 발광 소자를 갖고,
상기 제 2 화소는 상기 제 1 절연층의 상면과 접촉하는 제 2 전극과, 상기 제 2 전극 위의 제 2 EL층과, 상기 제 2 EL층 위의, 상기 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 2 발광 소자를 갖고,
상기 제 1 절연층의 상면과 접촉하고, 상기 제 1 전극의 단부와 상기 제 2 전극의 단부를 덮는 제 2 절연층을 갖고,
상기 제 1 EL층 및 상기 제 2 EL층은 각각 상기 제 2 절연층의 상면과 접촉하는 영역을 갖고,
상기 제 2 절연층은 개구부를 갖고,
상기 제 1 절연층은 상기 개구부와 중첩되는 영역에 홈부를 갖고,
상기 보조 배선은 상기 개구부의 내벽과 접촉하는 영역과, 상기 홈부의 내벽과 접촉하는 영역을 갖고,
상기 제 1 EL층의 상면과, 상기 제 2 EL층의 상면과, 상기 보조 배선의 상면은 상기 투광성을 갖는 전극과 접촉하는 영역을 갖는, 표시 장치. - 인접하여 배치되는 제 1 화소와 제 2 화소 사이에 보조 배선을 갖는 표시 장치로서,
상기 제 1 화소는 제 1 절연층의 상면과 접촉하는 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 위의 제 1 EL층과, 상기 제 1 EL층 위의, 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 1 발광 소자를 갖고,
상기 제 2 화소는 상기 제 1 절연층의 상면과 접촉하는 제 2 전극과, 상기 제 2 전극 위의 제 2 EL층과, 상기 제 2 EL층 위의, 상기 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극을 갖는 제 2 발광 소자를 갖고,
상기 제 1 절연층의 상면과 접촉하고, 상기 제 1 전극의 단부와 상기 제 2 전극의 단부를 덮는 제 2 절연층을 갖고,
상기 제 1 EL층 및 상기 제 2 EL층은 각각 상기 제 2 절연층의 상면과 접촉하는 영역을 갖고,
상기 제 1 절연층의 아래쪽에 위치하는 제 1 층을 갖고,
상기 제 2 절연층 및 상기 제 1 절연층은 상기 제 1 층에 도달하는 개구부를 갖고,
상기 보조 배선은 상기 개구부에서 상기 제 1 층과 접촉하는 영역을 갖고,
상기 제 1 EL층의 상면과, 상기 제 2 EL층의 상면과, 상기 보조 배선의 상면은 상기 투광성을 갖는 전극과 접촉하는 영역을 갖는, 표시 장치. - 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 절연층의 상면은 상기 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극과 접촉하는 영역을 갖는, 표시 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 2 절연층의 상면은 상기 가시광에 대하여 투광성을 갖는 전극과 접촉하는 영역을 갖는, 표시 장치. - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 개구부는 상기 보조 배선에 의하여 충전되는, 표시 장치
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2021
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Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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