KR20230154462A - 표시 장치, 표시 모듈, 및 전자 기기 - Google Patents
표시 장치, 표시 모듈, 및 전자 기기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230154462A KR20230154462A KR1020237034250A KR20237034250A KR20230154462A KR 20230154462 A KR20230154462 A KR 20230154462A KR 1020237034250 A KR1020237034250 A KR 1020237034250A KR 20237034250 A KR20237034250 A KR 20237034250A KR 20230154462 A KR20230154462 A KR 20230154462A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- light
- pixel
- electrode
- emitting device
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 194
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 87
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 87
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 181
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 211
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 29
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1959
- 239000010408 film Substances 0.000 description 413
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 300
- 230000006870 function Effects 0.000 description 274
- 239000000463 material Substances 0.000 description 260
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 73
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 73
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 61
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 58
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 55
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 48
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 48
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 46
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 45
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 45
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 44
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 40
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 39
- 230000008569 process Effects 0.000 description 36
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 33
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 33
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 33
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 32
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 29
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 28
- -1 etc.) Substances 0.000 description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical group [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 24
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 24
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 21
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 21
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 21
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 21
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 20
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 20
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 19
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 18
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 18
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000010949 copper Chemical group 0.000 description 17
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 16
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 16
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 15
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 15
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 15
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 14
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 14
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 14
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 14
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 14
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 14
- 239000010936 titanium Chemical group 0.000 description 14
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 12
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 12
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 12
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 12
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 12
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 12
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical group [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 11
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 11
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 11
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 11
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 11
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 11
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 10
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 10
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 10
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical group [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000003491 array Methods 0.000 description 10
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 10
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 10
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 10
- 239000011733 molybdenum Chemical group 0.000 description 10
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 10
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 10
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 9
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 9
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical group [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 9
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 9
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 8
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 8
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 8
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 8
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 8
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical group [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 7
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 7
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 7
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 7
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 7
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 6
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 6
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 6
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 6
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 6
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 6
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 6
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XESMNQMWRSEIET-UHFFFAOYSA-N 2,9-dinaphthalen-2-yl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC(C=2C=C3C=CC=CC3=CC=2)=NC2=C1C=CC1=C(C=3C=CC=CC=3)C=C(C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)N=C21 XESMNQMWRSEIET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 5
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 5
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 4
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 4
- 239000004373 Pullulan Substances 0.000 description 4
- 229920001218 Pullulan Polymers 0.000 description 4
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 4
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 4
- WZJYKHNJTSNBHV-UHFFFAOYSA-N benzo[h]quinoline Chemical class C1=CN=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 WZJYKHNJTSNBHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 4
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M caesium fluoride Chemical compound [F-].[Cs+] XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 4
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 4
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical group [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 4
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 4
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 4
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical group [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 4
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 4
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 235000019423 pullulan Nutrition 0.000 description 4
- 238000004549 pulsed laser deposition Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 4
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 4
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- DHDHJYNTEFLIHY-UHFFFAOYSA-N 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=NC2=C1C=CC1=C(C=3C=CC=CC=3)C=CN=C21 DHDHJYNTEFLIHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 3
- 150000001454 anthracenes Chemical class 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 3
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 3
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical group [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001716 carbazoles Chemical class 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 description 3
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 3
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium oxide Inorganic materials O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005247 gettering Methods 0.000 description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001341 grazing-angle X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 3
- 150000002390 heteroarenes Chemical class 0.000 description 3
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002790 naphthalenes Chemical class 0.000 description 3
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N oxogermanium Chemical compound [Ge]=O PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 3
- 150000003222 pyridines Chemical class 0.000 description 3
- 229940083082 pyrimidine derivative acting on arteriolar smooth muscle Drugs 0.000 description 3
- 150000003230 pyrimidines Chemical class 0.000 description 3
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 150000003252 quinoxalines Chemical class 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 3
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical group [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VQGHOUODWALEFC-UHFFFAOYSA-N 2-phenylpyridine Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 VQGHOUODWALEFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MFWOWURWNZHYLA-UHFFFAOYSA-N 3-[3-(3-dibenzothiophen-4-ylphenyl)phenyl]phenanthro[9,10-b]pyrazine Chemical group C1=CC=C2C3=NC(C=4C=CC=C(C=4)C=4C=CC=C(C=4)C4=C5SC=6C(C5=CC=C4)=CC=CC=6)=CN=C3C3=CC=CC=C3C2=C1 MFWOWURWNZHYLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N Bipyridyl Chemical class N1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004838 Heat curing adhesive Substances 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002668 Pd-Cu Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 2
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 2
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910020994 Sn-Zn Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910009069 Sn—Zn Inorganic materials 0.000 description 2
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical group C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940027991 antiseptic and disinfectant quinoline derivative Drugs 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 2
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 150000001925 cycloalkenes Chemical class 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 150000004826 dibenzofurans Chemical class 0.000 description 2
- IYYZUPMFVPLQIF-UHFFFAOYSA-N dibenzothiophene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3SC2=C1 IYYZUPMFVPLQIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 150000002220 fluorenes Chemical class 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 2
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229940079865 intestinal antiinfectives imidazole derivative Drugs 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical class [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- PSAFWEIHLJUJOI-UHFFFAOYSA-M lithium;2-pyridin-2-ylphenolate Chemical compound [Li+].[O-]C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 PSAFWEIHLJUJOI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 2
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 2
- 150000007978 oxazole derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 125000002971 oxazolyl group Chemical class 0.000 description 2
- 150000005041 phenanthrolines Chemical class 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920006350 polyacrylonitrile resin Polymers 0.000 description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 2
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 125000003373 pyrazinyl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000003220 pyrenes Chemical class 0.000 description 2
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000003248 quinolines Chemical class 0.000 description 2
- 125000002943 quinolinyl group Chemical class N1=C(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 2
- 229940042055 systemic antimycotics triazole derivative Drugs 0.000 description 2
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 150000007979 thiazole derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 150000003577 thiophenes Chemical class 0.000 description 2
- 125000005580 triphenylene group Chemical group 0.000 description 2
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical group C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene Chemical class C1=CC=C2SC=CC2=C1 FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 1H-1,2,3-Triazole Chemical group C=1C=NNN=1 QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEPOHXYIFQMVHW-XOZOLZJESA-N 2,3-dihydroxybutanedioic acid (2S,3S)-3,4-dimethyl-2-phenylmorpholine Chemical compound OC(C(O)C(O)=O)C(O)=O.C[C@H]1[C@@H](OCCN1C)c1ccccc1 VEPOHXYIFQMVHW-XOZOLZJESA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEJARLYXNFRVLK-UHFFFAOYSA-N 4H-1,2,3-triazole Chemical group C1C=NN=N1 AEJARLYXNFRVLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSRXYYMFVWHYBW-UHFFFAOYSA-N 9,10-bis(methylcarbamoyl)perylene-3,4-dicarboxylic acid Chemical compound C=12C3=CC=C(C(O)=O)C2=C(C(O)=O)C=CC=1C1=CC=C(C(=O)NC)C2=C1C3=CC=C2C(=O)NC RSRXYYMFVWHYBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002925 A-like Anatomy 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018137 Al-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018573 Al—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- AZSFNTBGCTUQFX-UHFFFAOYSA-N C12=C3C(C4=C5C=6C7=C8C9=C(C%10=6)C6=C%11C=%12C%13=C%14C%11=C9C9=C8C8=C%11C%15=C%16C=%17C(C=%18C%19=C4C7=C8C%15=%18)=C4C7=C8C%15=C%18C%20=C(C=%178)C%16=C8C%11=C9C%14=C8C%20=C%13C%18=C8C9=%12)=C%19C4=C2C7=C2C%15=C8C=4C2=C1C12C3=C5C%10=C3C6=C9C=4C32C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 Chemical compound C12=C3C(C4=C5C=6C7=C8C9=C(C%10=6)C6=C%11C=%12C%13=C%14C%11=C9C9=C8C8=C%11C%15=C%16C=%17C(C=%18C%19=C4C7=C8C%15=%18)=C4C7=C8C%15=C%18C%20=C(C=%178)C%16=C8C%11=C9C%14=C8C%20=C%13C%18=C8C9=%12)=C%19C4=C2C7=C2C%15=C8C=4C2=C1C12C3=C5C%10=C3C6=C9C=4C32C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 AZSFNTBGCTUQFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000858 La alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012294 LiPP Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 229910008355 Si-Sn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006453 Si—Sn Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N [60]pcbm Chemical compound C123C(C4=C5C6=C7C8=C9C%10=C%11C%12=C%13C%14=C%15C%16=C%17C%18=C(C=%19C=%20C%18=C%18C%16=C%13C%13=C%11C9=C9C7=C(C=%20C9=C%13%18)C(C7=%19)=C96)C6=C%11C%17=C%15C%13=C%15C%14=C%12C%12=C%10C%10=C85)=C9C7=C6C2=C%11C%13=C2C%15=C%12C%10=C4C23C1(CCCC(=O)OC)C1=CC=CC=C1 MCEWYIDBDVPMES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004847 absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 229940054051 antipsychotic indole derivative Drugs 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 1
- GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N azanylidynemolybdenum Chemical compound [Mo]#N GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 125000005605 benzo group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 125000006268 biphenyl-3-yl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C1=C([H])C(*)=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- FJDQFPXHSGXQBY-UHFFFAOYSA-L caesium carbonate Chemical compound [Cs+].[Cs+].[O-]C([O-])=O FJDQFPXHSGXQBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000024 caesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052800 carbon group element Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M copper(i) iodide Chemical compound I[Cu] LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000001893 coumarin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001907 coumarones Chemical class 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005331 diazinyl group Chemical group N1=NC(=CC=C1)* 0.000 description 1
- IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N dibenzothiophene Chemical class C1=CC=CC=2[34S]C3=C(C=21)C=CC=C3 IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000002524 electron diffraction data Methods 0.000 description 1
- 125000006575 electron-withdrawing group Chemical group 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000007687 exposure technique Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- YZZNJYQZJKSEER-UHFFFAOYSA-N gallium tin Chemical compound [Ga].[Sn] YZZNJYQZJKSEER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JVZRCNQLWOELDU-UHFFFAOYSA-N gamma-Phenylpyridine Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=NC=C1 JVZRCNQLWOELDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002173 high-resolution transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- BDVZHDCXCXJPSO-UHFFFAOYSA-N indium(3+) oxygen(2-) titanium(4+) Chemical compound [O-2].[Ti+4].[In+3] BDVZHDCXCXJPSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002475 indoles Chemical class 0.000 description 1
- VVVPGLRKXQSQSZ-UHFFFAOYSA-N indolo[3,2-c]carbazole Chemical class C1=CC=CC2=NC3=C4C5=CC=CC=C5N=C4C=CC3=C21 VVVPGLRKXQSQSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012905 input function Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000002361 inverse photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000007737 ion beam deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- NMFYNYFBVADWSC-UHFFFAOYSA-M lithium 2-pyridin-2-ylpyridin-3-olate Chemical compound N1=C(C=CC=C1)C1=NC=CC=C1[O-].[Li+] NMFYNYFBVADWSC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 238000004776 molecular orbital Methods 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- LKKPNUDVOYAOBB-UHFFFAOYSA-N naphthalocyanine Chemical class N1C(N=C2C3=CC4=CC=CC=C4C=C3C(N=C3C4=CC5=CC=CC=C5C=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=C2C(C=CC=C2)=C2)C2=C1N=C1C2=CC3=CC=CC=C3C=C2C4=N1 LKKPNUDVOYAOBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002987 phenanthrenes Chemical class 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000001420 photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 150000003057 platinum Chemical class 0.000 description 1
- 229920003227 poly(N-vinyl carbazole) Polymers 0.000 description 1
- 229920000553 poly(phenylenevinylene) Chemical class 0.000 description 1
- 229920000172 poly(styrenesulfonic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 150000004033 porphyrin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N pyridazine Chemical group C1=CC=NN=C1 PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003233 pyrroles Chemical class 0.000 description 1
- 150000004059 quinone derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical class [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N rubrene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=CC=C2C(C=2C=CC=CC=2)=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- LLVONELOQJAYBZ-UHFFFAOYSA-N tin(ii) phthalocyanine Chemical compound N1=C(C2=CC=CC=C2C2=NC=3C4=CC=CC=C4C(=N4)N=3)N2[Sn]N2C4=C(C=CC=C3)C3=C2N=C2C3=CC=CC=C3C1=N2 LLVONELOQJAYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003918 triazines Chemical class 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- TYHJXGDMRRJCRY-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) tin(4+) Chemical compound [O-2].[Zn+2].[Sn+4].[In+3] TYHJXGDMRRJCRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OPCPDIFRZGJVCE-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) titanium(4+) Chemical compound [O-2].[Zn+2].[In+3].[Ti+4] OPCPDIFRZGJVCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K65/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element and at least one organic radiation-sensitive element, e.g. organic opto-couplers
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T1/00—General purpose image data processing
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
- G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. phototransistors
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/60—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation in which radiation controls flow of current through the devices, e.g. photoresistors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/81—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/84—Layers having high charge carrier mobility
- H10K30/85—Layers having high electron mobility, e.g. electron-transporting layers or hole-blocking layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/84—Layers having high charge carrier mobility
- H10K30/86—Layers having high hole mobility, e.g. hole-transporting layers or electron-blocking layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/15—Hole transporting layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/16—Electron transporting layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/17—Carrier injection layers
- H10K50/171—Electron injection layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/81—Anodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/82—Cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
- H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
- H10K59/352—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels the areas of the RGB subpixels being different
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/90—Assemblies of multiple devices comprising at least one organic light-emitting element
Abstract
광 검출 기능을 가지고 고정세의 표시부를 가지는 반도체 장치를 제공한다. 발광 디바이스와, 수광 디바이스와, 기판을 가지는 표시 장치로 한다. 발광 디바이스는 기판 위의 제 1 전극과, 발광층과, 제 1 전자 수송층과, 전자 주입층과, 제 2 전극을 이 순서대로 적층하여 가진다. 수광 디바이스는 기판 위의 제 3 전극과, 활성층과, 제 1 정공 수송층과, 전자 주입층과, 제 2 전극을 이 순서대로 적층하여 가진다. 제 1 전극은 제 1 전위가 공급된다. 제 2 전극은 제 1 전위보다 낮은 제 2 전위가 공급되는 것이 바람직하다. 제 3 전극은 제 2 전위보다 높은 제 3 전위가 공급되는 것이 바람직하다.
Description
본 발명의 일 형태는 반도체 장치, 표시 장치, 표시 모듈, 및 전자 기기에 관한 것이다. 본 발명의 일 형태는 표시 장치의 제작 방법에 관한 것이다.
또한 본 발명의 일 형태는 상기 기술분야에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태의 기술분야로서는 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 축전 장치, 기억 장치, 전자 기기, 조명 장치, 입력 장치(예를 들어 터치 센서), 입출력 장치(예를 들어 터치 패널), 이들의 구동 방법, 또는 이들의 제조 방법을 일례로 들 수 있다.
근년, 스마트폰 등의 휴대 전화, 태블릿형 정보 단말기, 노트북형 PC(퍼스널 컴퓨터) 등의 정보 단말기가 널리 보급되고 있다. 이와 같은 정보 단말 기기에는 흔히 개인 정보 등이 포함되고 부정 이용을 방지하기 위한 다양한 인증 기술이 개발되고 있다. 화상 표시 기능, 터치 센서 기능, 및 인증을 위하여 지문을 촬상하는 기능 등, 다양한 기능을 가지는 정보 단말 기기가 요구되고 있다.
예를 들어 특허문헌 1에는 푸시 버튼 스위치부에 지문 센서를 가지는 전자 기기가 개시(開示)되어 있다.
표시 장치로서는, 예를 들어 발광 디바이스를 가지는 발광 장치가 개발되고 있다. 일렉트로루미네선스(Electroluminescence, 이하 EL이라고 기재함) 현상을 이용한 발광 디바이스(EL 디바이스, EL 소자라고도 함)는 박형 경량화가 용이하고, 입력 신호에 대한 고속 응답이 가능하고, 직류 정전압 전원을 사용한 구동이 가능하다는 등의 특징을 가지므로, 표시 장치에 응용되고 있다.
본 발명의 일 형태는 광 검출 기능을 가지고 고정세(高精細)의 표시부를 가지는 반도체 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 광 검출 기능을 가지고 고해상도의 표시부를 가지는 반도체 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 광 검출 기능을 가지는, 대형의 표시부를 가지는 반도체 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 광 검출 기능을 가지고 신뢰성이 높은 반도체 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
본 발명의 일 형태는 광 검출 기능을 가지고 고정세의 표시부를 가지는 반도체 장치의 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 광 검출 기능을 가지고 고해상도의 표시부를 가지는 반도체 장치의 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 광 검출 기능을 가지는, 대형의 표시부를 가지는 반도체 장치의 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 광 검출 기능을 가지고 신뢰성이 높은 반도체 장치의 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 수율이 높은, 광 검출 기능을 가지는 반도체 장치의 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또한 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하는 것은 아니다. 본 발명의 일 형태는 반드시 이들 과제 모두를 해결할 필요는 없는 것으로 한다. 명세서, 도면, 청구항의 기재에서 이들 외의 과제를 추출할 수 있다.
본 발명의 일 형태는 발광 디바이스와, 수광 디바이스와, 기판을 가지는 표시 장치이다. 발광 디바이스는 기판 위의 제 1 전극과, 발광층과, 제 1 전자 수송층과, 전자 주입층과, 제 2 전극을 이 순서대로 적층하여 가진다. 수광 디바이스는 기판 위의 제 3 전극과, 활성층과, 제 1 정공 수송층과, 전자 주입층과, 제 2 전극을 이 순서대로 적층하여 가진다.
상술한 표시 장치에 있어서, 발광 디바이스는 제 1 전극과 발광층 사이에 제 2 정공 수송층을 가지는 것이 바람직하다.
상술한 표시 장치에 있어서, 수광 디바이스는 제 3 전극과 활성층 사이에 제 2 전자 수송층을 가지는 것이 바람직하다.
상술한 표시 장치에 있어서, 발광 디바이스는 가시광을 사출하는 기능을 가지고, 수광 디바이스는 가시광을 검출하는 기능을 가지는 것이 바람직하다.
상술한 표시 장치에 있어서, 발광 디바이스는 적외광을 사출하는 기능을 가지고, 수광 디바이스는 적외광을 검출하는 기능을 가지는 것이 바람직하다.
상술한 표시 장치에 있어서, 제 1 전극은 제 1 전위가 공급된다. 제 2 전극은 제 1 전위보다 낮은 제 2 전위가 공급되는 것이 바람직하다. 제 3 전극은 제 2 전위보다 높은 제 3 전위가 공급되는 것이 바람직하다.
상술한 표시 장치에 있어서, 제 1 전극 및 제 3 전극은 동일면 상에 제공되는 것이 바람직하다.
상술한 표시 장치는 제 1 화소와, 제 2 화소와, 제 3 화소와, 제 4 화소를 각각 복수로 포함하는 화소부를 가진다. 제 1 화소, 제 2 화소, 제 3 화소, 및 제 4 화소는 각각 상술한 발광 디바이스 또는 상술한 수광 디바이스를 가지는 것이 바람직하다. 화소부는 제 1 방향으로 제 2 화소, 제 1 화소, 제 2 화소, 및 제 3 화소가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열과, 제 4 화소, 제 1 화소, 제 4 화소, 및 제 3 화소가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 2 배열을 가지는 것이 바람직하다. 또한 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 제 1 배열 및 제 2 배열이 번갈아 반복하여 배치된다. 화소부는 제 2 방향으로 제 2 화소 및 제 4 화소가 번갈아 반복하여 배치되는 제 3 배열과, 제 1 화소 및 제 3 화소가 번갈아 반복하여 배치되는 제 4 배열을 가지는 것이 바람직하다. 또한 제 1 방향으로 제 3 배열 및 제 4 배열이 번갈아 반복하여 배치된다.
상술한 표시 장치에 있어서, 제 1 화소, 제 2 화소, 및 제 3 화소는 서로 다른 파장 영역의 광을 발하는 발광 디바이스를 가지고, 제 4 화소는 수광 디바이스를 가지는 것이 바람직하다.
상술한 표시 장치에 있어서, 제 3 화소는 녹색광을 발하는 발광 디바이스를 가지는 것이 바람직하다. 제 3 화소의 면적은 제 1 화소의 면적보다 작은 것이 바람직하다. 제 3 화소의 면적은 제 2 화소의 면적보다 작은 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태는 상술한 표시 장치와, 커넥터 및 집적 회로 중 적어도 한쪽을 가지는 표시 모듈이다.
본 발명의 일 형태는 상술한 표시 모듈과, 하우징, 배터리, 카메라, 스피커, 및 마이크로폰 중 적어도 하나를 가지는 전자 기기이다.
본 발명의 일 형태에 의하여 광 검출 기능을 가지고 고정세의 표시부를 가지는 반도체 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여 광 검출 기능을 가지고 고해상도의 표시부를 가지는 반도체 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여 광 검출 기능을 가지는, 대형의 표시부를 가지는 반도체 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여 광 검출 기능을 가지고 신뢰성이 높은 반도체 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 의하여 광 검출 기능을 가지고 고정세의 표시부를 가지는 반도체 장치의 제작 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여 광 검출 기능을 가지고 고해상도의 표시부를 가지는 반도체 장치의 제작 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여 광 검출 기능을 가지는, 대형의 표시부를 가지는 반도체 장치의 제작 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여 광 검출 기능을 가지고 신뢰성이 높은 반도체 장치의 제작 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여 수율이 높은, 광 검출 기능을 가지는 반도체 장치의 제작 방법을 제공할 수 있다.
또한 이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하는 것은 아니다. 본 발명의 일 형태는 반드시 이들 효과 모두를 가질 필요는 없다. 명세서, 도면, 청구항의 기재에서 이들 외의 효과를 추출할 수 있다.
도 1의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 2의 (A) 내지 (D)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 3의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 4는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 5의 (A)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다. 도 5의 (B) 및 (C)는 화소 회로의 회로도이다.
도 6의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구동 방법을 설명하는 타이밍 차트이다.
도 7의 (A) 및 (B)는 화소 회로의 회로도이다.
도 8의 (A) 내지 (C)는 화소 회로의 회로도이다.
도 9는 화소 회로의 회로도이다.
도 10의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 11의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 12의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 13의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 14의 (A), (B) 및 (D)는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다. 도 14의 (C) 및 (E)는 표시 장치로 촬상한 화상의 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 16의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 17의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 18의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 일례를 나타낸 도면이다.
도 19의 (A) 내지 (C)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 20의 (A)는 표시 장치의 일례를 나타낸 상면도이다. 도 20의 (B)는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 21의 (A) 내지 (I)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 22의 (A) 내지 (E)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 23의 (A) 및 (B)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 24의 (A) 및 (B)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 25의 (A) 및 (B)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 26의 (A) 및 (B)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 27의 (A) 및 (B)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 28의 (A)는 표시 장치의 일례를 나타낸 상면도이다. 도 28의 (B)는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 29의 (A) 내지 (F)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 30의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 31의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 32의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 33의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 34의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 35의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 36의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 37의 (A) 내지 (E)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 38의 (A) 내지 (F)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 39는 표시 장치의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 40의 (A)는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다. 도 40의 (B) 및 (C)는 트랜지스터의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 41은 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 42의 (A) 및 (B)는 표시 모듈의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 43은 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 44는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 45는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 46은 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 47은 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 48의 (A) 내지 (D)는 트랜지스터의 일례를 나타낸 도면이다.
도 49의 (A) 및 (B)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 50의 (A) 내지 (D)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 51의 (A) 내지 (F)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 52는 차량의 일례를 나타낸 도면이다.
도 53의 (A) 및 (B)는 수광 디바이스의 전류 밀도-전압 특성을 나타낸 도면이다.
도 54는 수광 디바이스의 전류 밀도-전압 특성을 나타낸 도면이다.
도 55의 (A)는 수광 디바이스의 전류 밀도-전압 특성을 나타낸 도면이다. 도 55의 (B)는 수광 디바이스의 외부 양자 효율을 나타낸 도면이다.
도 56의 (A)는 수광 디바이스의 전류 밀도-전압 특성을 나타낸 도면이다. 도 56의 (B)는 수광 디바이스의 외부 양자 효율을 나타낸 도면이다.
도 2의 (A) 내지 (D)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 3의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 4는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 5의 (A)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다. 도 5의 (B) 및 (C)는 화소 회로의 회로도이다.
도 6의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구동 방법을 설명하는 타이밍 차트이다.
도 7의 (A) 및 (B)는 화소 회로의 회로도이다.
도 8의 (A) 내지 (C)는 화소 회로의 회로도이다.
도 9는 화소 회로의 회로도이다.
도 10의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 11의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 12의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 13의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 14의 (A), (B) 및 (D)는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다. 도 14의 (C) 및 (E)는 표시 장치로 촬상한 화상의 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 16의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 17의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 18의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 일례를 나타낸 도면이다.
도 19의 (A) 내지 (C)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 20의 (A)는 표시 장치의 일례를 나타낸 상면도이다. 도 20의 (B)는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 21의 (A) 내지 (I)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 22의 (A) 내지 (E)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 23의 (A) 및 (B)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 24의 (A) 및 (B)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 25의 (A) 및 (B)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 26의 (A) 및 (B)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 27의 (A) 및 (B)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 28의 (A)는 표시 장치의 일례를 나타낸 상면도이다. 도 28의 (B)는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 29의 (A) 내지 (F)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 30의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 31의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 32의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 33의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 34의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 35의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 36의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 37의 (A) 내지 (E)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 38의 (A) 내지 (F)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 39는 표시 장치의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 40의 (A)는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다. 도 40의 (B) 및 (C)는 트랜지스터의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 41은 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 42의 (A) 및 (B)는 표시 모듈의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 43은 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 44는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 45는 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 46은 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 47은 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 48의 (A) 내지 (D)는 트랜지스터의 일례를 나타낸 도면이다.
도 49의 (A) 및 (B)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 50의 (A) 내지 (D)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 51의 (A) 내지 (F)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 52는 차량의 일례를 나타낸 도면이다.
도 53의 (A) 및 (B)는 수광 디바이스의 전류 밀도-전압 특성을 나타낸 도면이다.
도 54는 수광 디바이스의 전류 밀도-전압 특성을 나타낸 도면이다.
도 55의 (A)는 수광 디바이스의 전류 밀도-전압 특성을 나타낸 도면이다. 도 55의 (B)는 수광 디바이스의 외부 양자 효율을 나타낸 도면이다.
도 56의 (A)는 수광 디바이스의 전류 밀도-전압 특성을 나타낸 도면이다. 도 56의 (B)는 수광 디바이스의 외부 양자 효율을 나타낸 도면이다.
실시형태에 대하여 도면을 사용하여 자세히 설명한다. 다만 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 통상의 기술자라면 쉽게 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 가지는 부분에는 동일한 부호를 상이한 도면 사이에서 공통적으로 사용하고, 그 반복 설명은 생략한다. 또한 같은 기능을 가지는 부분을 가리키는 경우에는, 해치 패턴을 동일하게 하고, 특별히 부호를 붙이지 않는 경우가 있다.
도면에 나타낸 각 구성의 위치, 크기, 범위 등은 이해를 쉽게 하기 위하여, 실제의 위치, 크기, 범위 등을 나타내지 않는 경우가 있다. 그러므로 개시된 발명은 반드시 도면에 개시된 위치, 크기, 범위 등에 한정되지 않는다.
또한 '막'이라는 용어와 '층'이라는 용어는 경우 또는 상황에 따라 서로 바꿀 수 있다. 예를 들어 '도전층'이라는 용어를 '도전막'이라는 용어로 바꿀 수 있다. 또는 예를 들어 '절연막'이라는 용어를 '절연층'이라는 용어로 바꿀 수 있다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 표시부를 가지고, 표시부는 매트릭스상으로 배치된 복수의 화소를 가진다. 화소는 발광 디바이스(발광 소자라고도 함)와 수광 디바이스(수광 소자라고도 함)를 가진다.
발광 디바이스는 표시 디바이스(표시 소자라고도 함)로서 기능한다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 표시부에 발광 디바이스가 매트릭스상으로 배치되고 상기 표시부에서 화상을 표시할 수 있다. 또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 수광 디바이스를 사용하여 광을 검출하는 기능을 가진다.
발광 디바이스로서는 OLED(Organic Light Emitting Diode), QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode) 등의 EL 디바이스를 사용하는 것이 바람직하다. EL 디바이스가 가지는 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. 또한 발광 디바이스로서 마이크로 LED(Light Emitting Diode) 등의 LED를 사용할 수도 있다. 또한 TADF 재료로서, 단일항 여기 상태와 삼중항 여기 상태가 열평형 상태에 있는 재료를 사용하여도 좋다. 이와 같은 TADF 재료는 발광 수명(여기 수명)이 짧아지기 때문에, 발광 디바이스의 고휘도 영역에서의 효율 저하를 억제할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치의 표시부에는 수광 디바이스가 매트릭스상으로 배치되고, 표시부는 화상 표시 기능뿐만 아니라 촬상 기능 및 센싱 기능 중 한쪽 또는 양쪽도 가진다. 표시부는 이미지 센서 또는 터치 센서에 사용할 수 있다. 즉 표시부에서 광을 검출함으로써, 화상을 촬상하거나 대상물(손가락, 손, 또는 펜 등)의 근접 또는 접촉을 검출할 수 있다. 또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서는, 발광 디바이스를 센서의 광원으로서 이용할 수 있다. 따라서 표시 장치와 별도로 수광부 및 광원을 제공하지 않아도 되므로 전자 기기의 부품수를 삭감할 수 있다.
수광 디바이스를 이미지 센서로서 사용하는 경우, 표시 장치는 수광 디바이스를 사용하여 화상을 촬상할 수 있다. 예를 들어 본 실시형태의 표시 장치는 스캐너로서 사용할 수 있다.
예를 들어 이미지 센서를 사용하여 지문, 장문 등의 생체 정보에 따른 데이터를 취득할 수 있다. 즉 표시 장치에 생체 인증용 센서를 내장시킬 수 있다. 표시 장치가 생체 인증용 센서를 내장함으로써, 표시 장치와는 별도로 생체 인증용 센서를 제공하는 경우에 비하여 전자 기기의 부품 점수를 적게 할 수 있기 때문에, 전자 기기의 소형화 및 경량화가 가능하다.
수광 디바이스를 터치 센서에 사용하는 경우, 표시 장치는 수광 디바이스를 사용하여 대상물의 근접 또는 접촉을 검출할 수 있다.
이하에서는 더 구체적인 예에 대하여 도면을 사용하여 설명한다.
<구성예 1>
본 발명의 일 형태의 표시 장치에 적용할 수 있는 발광 디바이스 및 수광 디바이스에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치(10)가 가지는 발광 디바이스(11) 및 수광 디바이스(12)의 단면 개략도를 도 1의 (A)에 나타내었다.
발광 디바이스(11)는 광을 발하는 기능(이하 발광 기능이라고도 기재함)을 가진다. 발광 디바이스(11)는 전극(13A), EL층(17), 및 전극(15)을 가진다. 발광 디바이스(11)는 유기 EL 디바이스(유기 전계 발광 디바이스)인 것이 바람직하다. 전극(13A)과 전극(15) 사이에 끼워지는 EL층(17)은 적어도 발광층을 가진다. 발광층은 광을 발하는 발광 물질을 가진다. 전극(13A)과 전극(15) 사이에 전압을 인가함으로써, EL층(17)으로부터 광이 사출된다. EL층(17)은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층, 캐리어 차단층, 여기자 차단층, 전하 발생층 등, 다양한 층을 더 가질 수 있다.
발광 디바이스의 발광색은 EL층(17)을 구성하는 재료에 따라 적색, 녹색, 청색, 시안, 마젠타, 황색, 또는 백색 등으로 할 수 있다. 또한 발광 디바이스에 마이크로캐비티 구조를 부여함으로써 색 순도를 더 높일 수 있다.
수광 디바이스(12)는 광을 검출하는 기능(이하 수광 기능이라고도 기재함)을 가진다. 수광 디바이스(12)로서는 예를 들어 pn형 또는 pin형 포토다이오드를 사용할 수 있다. 수광 디바이스(12)는 전극(13B), 수광층(19), 및 전극(15)을 가진다. 전극(13B)과 전극(15) 사이에 끼워지는 수광층(19)은 적어도 활성층을 가진다. 수광 디바이스(12)는 광전 변환 디바이스로서 기능하고, 수광층(19)에 입사하는 광에 의하여 전하를 발생시키고 전류로서 추출할 수 있다. 이때, 전극(13B)과 전극(15) 사이에 전압을 인가하여도 좋다. 수광층(19)에 입사하는 광량에 따라, 발생되는 전하량이 결정된다.
수광 디바이스(12)는 가시광을 검출하는 기능을 가진다. 수광 디바이스(12)는 가시광에 감도를 가진다. 수광 디바이스(12)는 가시광 및 적외광을 검출하는 기능을 가지는 것이 더 바람직하다. 수광 디바이스(12)는 가시광 및 적외광에 감도를 가지는 것이 바람직하다.
또한 본 명세서 등에 있어서, 청색(B)의 파장 영역은 400nm 이상 490nm 미만이고, 청색(B)의 광은 상기 파장 영역에 적어도 하나의 발광 스펙트럼 피크를 가진다. 녹색(G)의 파장 영역은 490nm 이상 580nm 미만이고, 녹색(G)의 광은 상기 파장 영역에 적어도 하나의 발광 스펙트럼 피크를 가진다. 적색(R)의 파장 영역은 580nm 이상 700nm 미만이고, 적색(R)의 광은 상기 파장 영역에 적어도 하나의 발광 스펙트럼 피크를 가진다. 또한 본 명세서 등에 있어서, 가시광의 파장 영역은 400nm 이상 700nm 미만이고, 가시광은 상기 파장 영역에 적어도 하나의 발광 스펙트럼 피크를 가진다. 적외(IR)의 파장 영역은 700nm 이상 900nm 미만이고, 적외(IR) 광은 상기 파장 영역에 적어도 하나의 발광 스펙트럼 피크를 가진다.
활성층은 반도체를 포함한다. 상기 반도체로서 실리콘 등의 무기 반도체 및 유기 화합물을 포함하는 유기 반도체를 들 수 있다. 특히 수광 디바이스(12)로서, 유기 반도체를 포함하는 층을 가지는 유기 포토다이오드를 사용하는 것이 바람직하다. 유기 포토다이오드는 박형화, 경량화, 및 대면적화가 용이하고 형상 및 디자인의 자유도가 높기 때문에 다양한 표시 장치에 적용할 수 있다. 또한 유기 반도체를 사용함으로써, 발광 디바이스(11)가 가지는 EL층과 수광 디바이스(12)가 가지는 수광층을 같은 방법(예를 들어 진공 증착법)으로 형성할 수 있기 때문에 공통의 제조 장치를 사용할 수 있어 바람직하다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치에서는 발광 디바이스(11)로서 유기 EL 디바이스를, 수광 디바이스(12)로서 유기 포토다이오드를 적합하게 사용할 수 있다. 유기 EL 디바이스 및 유기 포토다이오드는 동일한 기판에 형성할 수 있다. 따라서 유기 EL 디바이스를 사용한 표시 장치에 유기 포토다이오드를 내장시킬 수 있다. 본 발명의 일 형태인 표시 장치는 화상을 표시하는 기능에 더하여 촬상 기능 및 센싱 기능 중 한쪽 또는 양쪽도 가진다.
전극(13A) 및 전극(13B)은 동일면 상에 제공된다. 도 1의 (A)에서는 전극(13A) 및 전극(13B)이 기판(23) 위에 제공되는 구성을 나타내었다. 전극(13A) 및 전극(13B)은 예를 들어 기판(23) 위에 형성된 도전막을 섬 형상으로 가공함으로써 형성할 수 있다. 즉 전극(13A) 및 전극(13B)은 같은 공정을 거쳐 형성할 수 있다.
기판(23)으로서는 발광 디바이스(11) 및 수광 디바이스(12)의 형성에 견딜 수 있는 내열성을 가지는 기판을 사용할 수 있다. 기판(23)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 재료로서 사용한 단결정 반도체 기판, 다결정 반도체 기판, 실리콘 저마늄 등으로 이루어지는 화합물 반도체 기판, SOI 기판 등의 반도체 기판을 사용할 수 있다.
특히 기판(23)으로서는 상술한 절연성 기판 또는 반도체 기판 위에 트랜지스터 등의 반도체 소자를 포함하는 반도체 회로가 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 구성되어 있어도 좋다.
전극(13A) 및 전극(13B)은 각각 화소 전극이라고 할 수 있다. 전극(15)은 발광 디바이스(11)와 수광 디바이스(12)에서 공통된 층이며, 공통 전극이라고 할 수 있다. 화소 전극과 공통 전극 중 광을 사출시키거나 광을 입사시키는 측의 전극에는 가시광 및 적외광을 투과시키는 도전막을 사용한다. 광을 사출시키지 않거나 광을 입사시키지 않는 측의 전극에는 가시광 및 적외광을 반사하는 도전막을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태인 표시 장치는 공통 전극으로서 기능하는 전극(15)이, 발광 디바이스(11)에서 양극 및 음극 중 한쪽으로서 기능하고, 수광 디바이스(12)에서 양극 및 음극 중 다른 쪽으로서 기능하는 구성으로 한다.
도 1의 (B)에는, 발광 디바이스(11)에서 전극(13A)이 양극으로서 기능하고 전극(15)이 음극으로서 기능하고, 수광 디바이스(12)에서 전극(13B)이 음극으로서 기능하고 전극(15)이 양극으로서 기능하는 구성을 모식적으로 나타내었다. 도 1의 (B)에서는 양극과 음극의 방향을 이해하기 쉽게 하기 위하여, 발광 디바이스(11)의 왼쪽에 발광 다이오드의 회로 기호를 나타내고, 수광 디바이스(12)의 오른쪽에 포토다이오드의 회로 기호를 나타내었다. 또한 전자를 -(마이너스)를 부여한 동그라미로 나타내고, 정공을 +(플러스)를 부여한 동그라미로 나타내고, 전자 및 정공이 흐르는 방향을 모식적으로 화살표로 나타내었다.
발광 디바이스(11)에서 전극(13A)은 양극으로서 기능하고 제 1 전위를 공급하는 제 1 배선과 전기적으로 접속된다. 발광 디바이스(11)에서 전극(15)은 음극으로서 기능하고 제 2 전위를 공급하는 제 2 배선과 전기적으로 접속된다. 제 2 전위는 제 1 전위보다 낮은 전위로 한다.
수광 디바이스(12)에서 전극(13B)은 음극으로서 기능하고 제 3 전위를 공급하는 제 3 배선과 전기적으로 접속된다. 수광 디바이스(12)에서 전극(15)은 양극으로서 기능하고 제 2 전위를 공급하는 제 2 배선과 전기적으로 접속된다. 여기서 수광 디바이스(12)에는 역바이어스 전압이 인가된다. 즉 제 3 전위는 제 2 전위보다 높은 전위로 한다.
발광 디바이스(11)에서 전극(13A)이 양극으로서 기능하고 전극(15)이 음극으로서 기능하고, 수광 디바이스(12)에서 전극(13B)이 음극으로서 기능하고 전극(15)이 양극으로서 기능하는 구성으로 함으로써, 전극(13A)과 전극(13B)의 전위차를 작게 할 수 있기 때문에 전극(13A)과 전극(13B) 간의 누설(이하 사이드 누설이라고도 함)을 억제할 수 있다. 따라서 SN비(Signal to Noise Ratio)가 높은 수광 디바이스로 할 수 있다.
예를 들어 제 1 전위(전극(13A)에 공급되는 전위)를 12V, 제 2 전위(전극(15)에 공급되는 전위)를 0V, 제 3 전위(전극(13B)에 공급되는 전위)를 4V로 할 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 전극(13A)과 전극(13B)의 전위차를 작게 할 수 있기 때문에 발광 디바이스(11)와 수광 디바이스(12) 간의 사이드 누설을 억제할 수 있다.
또한 제 1 전위(전극(13A)에 공급되는 전위), 제 2 전위(전극(15)에 공급되는 전위), 및 제 3 전위(전극(13B)에 공급되는 전위) 중 가장 높은 전위와 가장 낮은 전위의 차를 작게 할 수 있기 때문에 소비 전력이 낮은 표시 장치로 할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 발광 디바이스(11)와 수광 디바이스(12) 간의 사이드 누설이 억제되기 때문에, 발광 디바이스(11)와 수광 디바이스(12)의 간격을 좁힐 수 있다. 즉 화소에서 차지하는 발광 디바이스(11) 및 수광 디바이스(12)의 비율(이하 개구율이라고도 함)을 높일 수 있다. 또한 화소 크기를 작게 할 수 있기 때문에 표시 장치의 정세도를 높일 수 있다. 따라서 광 검출 기능을 가지고 고개구율의 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한 광 검출 기능을 가지고 고정세의 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한 수광 디바이스(12)의 정세도는 100ppi 이상, 바람직하게는 200ppi 이상, 더 바람직하게는 300ppi 이상, 더욱 바람직하게는 400ppi 이상, 더욱더 바람직하게는 500ppi 이상이고, 2000ppi 이하, 1000ppi 이하, 또는 600ppi 이하 등으로 할 수 있다. 특히 200ppi 이상 600ppi 이하, 바람직하게는 300ppi 이상 600ppi 이하의 정세도로 수광 디바이스(12)를 배치함으로써 지문의 촬상에 적합하게 사용할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 사용하여 지문 인증을 수행하는 경우, 수광 디바이스(12)의 정세도를 높임으로써 예를 들어 지문의 특징점(Minutia)을 높은 정밀도로 추출할 수 있어, 지문 인증의 정밀도를 높일 수 있다. 또한 정세도가 500ppi 이상이면 NIST(National Institute of Standards and Technology) 등의 규격에 준거할 수 있기 때문에 적합하다. 또한 수광 디바이스의 정세도를 500ppi로 가정한 경우, 1화소당 크기는 50.8μm가 되므로, 지문의 폭(대표적으로는 300μm 이상 500μm 이하)을 촬상하기에 충분한 정세도임을 알 수 있다.
또는 본 발명의 일 형태인 표시 장치(10)는 도 1의 (C)에 나타낸 바와 같이, 발광 디바이스(11)에서 전극(13A)이 음극으로서 기능하고 전극(15)이 양극으로서 기능하고, 수광 디바이스(12)에서 전극(13B)이 양극으로서 기능하고 전극(15)이 음극으로서 기능하는 구성으로 하여도 좋다.
발광 디바이스(11)에서 전극(13A)은 음극으로서 기능하고 제 1 전위를 공급하는 제 1 배선과 전기적으로 접속된다. 발광 디바이스(11)에서 전극(15)은 양극으로서 기능하고 제 2 전위를 공급하는 제 2 배선과 전기적으로 접속된다. 제 2 전위는 제 1 전위보다 높은 전위로 한다.
수광 디바이스(12)에서 전극(13B)은 양극으로서 기능하고 제 3 전위를 공급하는 제 3 배선과 전기적으로 접속된다. 수광 디바이스(12)에서 전극(15)은 음극으로서 기능하고 제 2 전위를 공급하는 제 2 배선과 전기적으로 접속된다. 여기서 수광 디바이스(12)에는 역바이어스 전압이 인가된다. 즉 제 3 전위는 제 2 전위보다 낮은 전위로 한다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 전극(13A)과 전극(13B)의 전위차를 작게 할 수 있기 때문에 전극(13A)과 전극(13B) 간의 누설을 억제할 수 있다.
상술한 표시 장치(10)와 다른 예를 도 2의 (A)에 나타내었다. 도 2의 (A)에 나타낸 표시 장치(10A)는 발광 디바이스(11a)와 수광 디바이스(12a)를 가진다. 표시 장치(10A)는 발광 디바이스(11a)가 EL층(17)과 전극(15) 사이에 층(21)을 가지고 수광 디바이스(12a)가 수광층(19)과 전극(15) 사이에 층(21)을 가지는 점에서 상술한 표시 장치(10)와 주로 상이하다. 층(21)은 발광 디바이스(11a)와 수광 디바이스(12a)에서 공통된 층이며, 공통층이라고 할 수 있다. 예를 들어 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 수광 디바이스와 발광 디바이스에서 공통된 층으로 하는 것이 바람직하다.
도 2의 (A)에 나타낸 바와 같이, 발광 디바이스(11a)에서 전극(13A)이 양극으로서 기능하고 전극(15)이 음극으로서 기능하고, 수광 디바이스(12a)에서 전극(13B)이 음극으로서 기능하고 전극(15)이 양극으로서 기능하는 구성으로 하는 경우, 층(21)은 예를 들어 전자 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 주입층) 등을 가진다. 층(21)은 발광 디바이스(11a)에서 음극으로서 기능하는 전극(15)으로부터 EL층(17)에 전자를 주입하는 전자 주입층으로서 기능할 수 있다.
또한 전자 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 주입층) 등을 가지는 층(21)은 수광 디바이스(12a)에서 특정의 기능을 가지지 않는다. 상술한 바와 같이 층(21)이 발광 디바이스(11a)에서 전자 주입층으로서 기능하도록 구성하면 좋다.
수광 디바이스와 발광 디바이스가 공통적으로 가지는 층은 발광 디바이스에서의 기능과 수광 디바이스에서의 기능이 서로 다른 경우가 있다. 본 명세서에서, 발광 디바이스에서의 기능을 바탕으로 구성 요소를 호칭하는 경우가 있다. 예를 들어 정공 주입층은 발광 디바이스에서 정공 주입층으로서 기능하고, 수광 디바이스에서 정공 수송층으로서 기능한다. 마찬가지로, 전자 주입층은 발광 디바이스에서 전자 주입층으로서 기능하고, 수광 디바이스에서 전자 수송층으로서 기능한다. 또한 수광 디바이스와 발광 디바이스가 공통적으로 가지는 층은 발광 디바이스에서의 기능과 수광 디바이스에서의 기능이 서로 같은 경우도 있다. 정공 수송층은 발광 디바이스 및 수광 디바이스 중 어느 쪽에서도 정공 수송층으로서 기능하고, 전자 수송층은 발광 디바이스 및 수광 디바이스 중 어느 쪽에서도 전자 수송층으로서 기능한다.
도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이, 발광 디바이스(11a)에서 전극(13A)이 음극으로서 기능하고 전극(15)이 양극으로서 기능하고, 수광 디바이스(12a)에서 전극(13B)이 양극으로서 기능하고 전극(15)이 음극으로서 기능하는 구성으로 하는 경우, 층(21)은 예를 들어 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 주입층) 등을 가진다. 층(21)은 발광 디바이스(11a)에서 양극으로서 기능하는 전극(15)으로부터 EL층(17)에 정공을 주입하는 정공 주입층으로서 기능할 수 있다.
또한 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 주입층) 등을 가지는 층(21)은 수광 디바이스(12a)에서 특정의 기능을 가지지 않는다. 상술한 바와 같이 층(21)이 발광 디바이스(11a)에서 정공 주입층으로서 기능하도록 구성하면 좋다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치를 도 2의 (C)에 나타내었다. 도 2의 (C)에 나타낸 표시 장치(10B)는 발광 디바이스(11b)와 수광 디바이스(12b)를 가진다. 발광 디바이스(11b)가 가지는 EL층(17)은 층(31A), 발광층(41), 및 층(37A)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다. 수광 디바이스(12b)가 가지는 수광층(19)은 층(37B), 활성층(43), 및 층(31B)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다.
발광 디바이스(11b)에서 전극(13A)은 양극으로서 기능하고 전극(15)은 음극으로서 기능한다. 수광 디바이스(12)에서 전극(13B)은 음극으로서 기능하고 전극(15)은 양극으로서 기능한다. 층(21)은 예를 들어 전자 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 주입층) 등을 가진다.
층(31A) 및 층(31B)은 예를 들어 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 수송층)을 가진다. 또한 층(31A) 및 층(31B)은 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 주입층)을 가져도 좋다. 또한 층(31A) 및 층(31B)이 각각 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 경우, 층(31A)이 가지는 정공 수송성이 높은 물질과 층(31B)이 가지는 정공 수송성이 높은 물질은 같아도 좋고 상이하여도 좋다. 마찬가지로 층(31A) 및 층(31B)이 각각 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 경우, 층(31A)이 가지는 정공 주입성이 높은 물질과 층(31B)이 가지는 정공 주입성이 높은 물질은 같아도 좋고 상이하여도 좋다. 또한 층(31A) 및 층(31B)이 각각 적층 구조를 가져도 좋다.
층(37A) 및 층(37B)은 예를 들어 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 수송층)을 가진다. 또한 층(37A) 및 층(37B)은 전자 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 주입층)을 가져도 좋다. 또한 층(37A) 및 층(37B)이 각각 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 경우, 층(37A)이 가지는 전자 수송성이 높은 물질과 층(37B)이 가지는 전자 수송성이 높은 물질은 같아도 좋고 상이하여도 좋다. 마찬가지로 층(37A) 및 층(37B)이 각각 전자 주입성이 높은 물질을 포함하는 경우, 층(37A)이 가지는 전자 주입성이 높은 물질과 층(37B)이 가지는 전자 주입성이 높은 물질은 같아도 좋고 상이하여도 좋다. 또한 층(37A) 및 층(37B)이 각각 적층 구조를 가져도 좋다.
활성층(43)은 반도체를 포함한다. 활성층(43)은 특히 유기 반도체를 포함하는 것이 바람직하다.
발광층(41)은 광을 발하는 발광 물질을 가진다. 발광 디바이스(11)에 있어서, 한 쌍의 전극(전극(13A) 및 전극(15)) 간에 제공된 층(31A), 발광층(41), 및 층(37A)을 가지는 구성은 단일의 발광 유닛으로서 기능할 수 있고, 본 명세서 등에 있어서 발광 디바이스(11b)의 구성을 싱글 구조라고 부르는 경우가 있다.
발광 디바이스(11b)는 전극(13A) 측으로부터 순차적으로 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 수송층)을 가지는 층(31A), 발광층(41), 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 수송층)을 가지는 층(37A)을 가진다. 수광 디바이스(12b)는 전극(13B) 측으로부터 순차적으로 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 수송층)을 가지는 층(37B), 활성층(43), 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 수송층)을 가지는 층(31B)을 가진다. 본 발명의 일 형태인 표시 장치에 있어서, 발광층 및 활성층을 끼우는 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 수송층)과 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 수송층)의 적층 순서를 발광 디바이스와 수광 디바이스에서 반대로 한다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 발광 디바이스와 수광 디바이스 간의 사이드 누설을 억제할 수 있다.
상술한 표시 장치(10B)와 다른 표시 장치의 구성을 도 2의 (D)에 나타내었다. 도 2의 (D)에 나타낸 표시 장치(10C)는 발광 디바이스(11c)와 수광 디바이스(12c)를 가진다. 발광 디바이스(11c)는 EL층(17)을 구성하는 층의 적층 순서가 반대인 점에서 상술한 발광 디바이스(11b)와 주로 상이하다. 수광 디바이스(12c)는 수광층(19)을 구성하는 층의 적층 순서가 반대인 점에서 상술한 수광 디바이스(12b)와 주로 상이하다.
발광 디바이스(11c)가 가지는 EL층(17)은 층(37A), 발광층(41), 및 층(31A)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다. 수광 디바이스(12c)가 가지는 수광층(19)은 층(31B), 활성층(43), 및 층(37B)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다.
발광 디바이스(11b)에서 전극(13A)은 음극으로서 기능하고 전극(15)은 양극으로서 기능한다. 수광 디바이스(12)에서 전극(13B)은 양극으로서 기능하고 전극(15)은 음극으로서 기능한다. 층(21)은 예를 들어 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 주입층) 등을 가진다.
상술한 표시 장치와 다른 구성에 대하여 설명한다. 이하에서는, 발광 디바이스에서 전극(13A)이 양극으로서 기능하고 전극(15)이 음극으로서 기능하고, 수광 디바이스에서 전극(13B)이 음극으로서 기능하고 전극(15)이 양극으로서 기능하는 구성을 예로 들어 설명한다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치를 도 3의 (A)에 나타내었다. 도 3의 (A)에 나타낸 표시 장치(10D)는 발광 디바이스(11d)와 수광 디바이스(12b)를 가진다. 발광 디바이스(11d)가 가지는 발광층(41)은 발광층(41a), 발광층(41b), 및 발광층(41c)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다. 층(31A)과 층(37A) 간에 복수의 발광층(예를 들어 발광층(41a), 발광층(41b) 및 발광층(41c))이 제공되는 구성도 싱글 구조라고 부를 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치를 도 3의 (B)에 나타내었다. 도 3의 (B)에 나타낸 표시 장치(10E)는 발광 디바이스(11e)와 수광 디바이스(12e)를 가진다.
발광 디바이스(11e)는 층(31A)이 층(33A)과, 층(33A) 위의 층(35A)의 적층 구조를 가지는 점에서 상술한 발광 디바이스(11b)와 주로 상이하다. 수광 디바이스(12e)는 층(31B)이 층(35B)과, 층(35B) 위의 층(33B)의 적층 구조를 가지는 점에서 상술한 수광 디바이스(12b)와 주로 상이하다.
층(33A) 및 층(33B)은 예를 들어 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 주입층)을 가진다. 층(33A)이 가지는 정공 주입성이 높은 물질과 층(33B)이 가지는 정공 주입성이 높은 물질은 같아도 좋고 상이하여도 좋다.
층(35A) 및 층(35B)은 예를 들어 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 수송층)을 가진다. 층(35A)이 가지는 정공 수송성이 높은 물질과 층(35B)이 가지는 정공 수송성이 높은 물질은 같아도 좋고 상이하여도 좋다.
이러한 층 구조로 함으로써, 발광 디바이스(11e)에서는 발광층(41)에 효율적으로 캐리어를 주입하여 발광층(41) 내에서의 캐리어의 재결합의 효율을 높일 수 있다. 또한 상술한 바와 같이, 수광 디바이스(12e)에서 층(33B)은 정공 수송층으로서 기능한다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치를 도 3의 (C)에 나타내었다. 도 3의 (C)에 나타낸 표시 장치(10F)는 발광 디바이스(11f)와 수광 디바이스(12f)를 가진다.
발광 디바이스(11f)는 전극(13A)과 EL층(17) 사이에 광학 조정층(39A)을 가지는 점에서 상술한 발광 디바이스(11e)와 주로 상이하다. 수광 디바이스(12f)는 전극(13B)과 수광층(19) 사이에 광학 조정층(39B)을 가지는 점에서 상술한 수광 디바이스(12e)와 주로 상이하다.
광학 조정층(39A) 및 광학 조정층(39B)에는 가시광에 대한 투과성이 높은 도전성 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 광학 조정층(39A) 및 광학 조정층(39B)에는 가시광 및 적외광에 대한 투과성이 높은 도전성 재료를 사용하는 것이 더 바람직하다. 광학 조정층(39A) 및 광학 조정층(39B)에는 예를 들어 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨을 포함하는 산화 아연, 실리콘을 포함하는 인듐 주석 산화물, 실리콘을 포함하는 인듐 아연 산화물 등의 도전성 산화물을 사용할 수 있다.
여기서, 전극(13A) 및 전극(13B)에 가시광에 대하여 반사성을 가지는 도전막을 사용하고, 전극(15)에 가시광에 대하여 반사성 및 투과성을 가지는 도전막을 사용한다. 이에 의하여 발광 디바이스(11f) 및 수광 디바이스(12f)에서 소위 마이크로캐비티 구조(미소 공진 구조)가 실현된다. 특정 파장의 광이 강화되므로 발광 디바이스(11f)를 색 순도가 높은 발광 디바이스로 할 수 있다. 검출하고자 하는 특정 파장의 광이 강화되므로 수광 디바이스(12f)를 감도가 높은 수광 디바이스로 할 수 있다.
또한 발광 디바이스(11f)가 가지는 광학 조정층(39A)과, 수광 디바이스(12f)가 가지는 광학 조정층(39B)에서 막 두께를 다르게 함으로써 서로의 광로 길이를 다르게 할 수 있다. 각 광학 조정층에 서로 두께가 다른 도전막을 사용하여도 좋고, 단층 구조와 복수 구조를 적용하여 구조를 다르게 하여도 좋다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치를 도 4에 나타내었다. 도 4에 나타낸 표시 장치(10G)는 발광 디바이스(11g)와 수광 디바이스(12b)를 가진다.
발광 디바이스(11g)는 전극(13A)과 전극(15) 사이에 EL층(47), 중간층(50), 및 EL층(17)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다. EL층(47)은 층(51A), 발광층(61), 및 층(57A)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다.
또한 층(51A), 발광층(61), 및 층(57A)은 각각 적층 구조를 가져도 좋다. 층(51A)에 대해서는 층(31A)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다. 발광층(61)에 대하여 발광층(41)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다. 층(57A)에 대해서는 층(37A)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
발광 디바이스(11g)와 같이, 복수의 발광 유닛(EL층(17) 및 EL층(47)이 중간층(50)(전하 발생층이라고도 함)을 개재(介在)하여 직렬로 접속된 구성을 본 명세서 등에서는 탠덤 구조라고 부르는 경우가 있다. 또한 탠덤 구조를 스택(stack) 구조라고 불러도 좋다. 탠덤 구조로 함으로써 고휘도 발광이 가능한 발광 디바이스로 할 수 있다.
발광 디바이스의 발광색은 EL층(17)을 구성하는 재료와, EL층(47)을 구성하는 재료의 조합에 따라 적색, 녹색, 청색, 시안, 마젠타, 황색, 또는 백색 등으로 할 수 있다. 또한 발광 디바이스에 마이크로캐비티 구조를 부여함으로써 색 순도를 더 높일 수 있다.
백색광을 발하는 발광 디바이스는 발광층(41)에 2종류 이상의 발광 물질을 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 2개의 발광 물질을 포함하는 구성으로 하는 경우에는 각각의 발광이 보색 관계가 되도록 발광 물질을 선택하면 좋다. 예를 들어 제 1 발광 물질의 발광색과 제 2 발광 물질의 발광색을 보색 관계가 되도록 함으로써 발광 디바이스 전체로서 백색 발광하는 발광 디바이스를 얻을 수 있다. 3개 이상의 발광 물질을 포함하는 구성으로 하는 경우에는 각각의 발광 물질의 발광색의 혼합에 의하여 백색 발광하는 구성으로 할 수 있다. 또한 발광층을 2개 이상 가지는 발광 디바이스의 경우도 마찬가지로, 각각의 발광층의 발광색의 혼합에 의하여 백색 발광하는 구성으로 할 수 있다. 예를 들어 도 3의 (A)에 나타낸 발광 디바이스(11d)는 발광층(41a), 발광층(41b), 및 발광층(41c)의 발광색의 혼합에 의하여 싱글 구조의 백색 발광 디바이스를 실현할 수 있다.
발광층에는 R(적색), G(녹색), B(청색), Y(황색), O(주황색) 등의 발광을 나타내는 발광 물질을 2개 이상 포함하는 것이 바람직하다. 또는 발광 물질을 2개 이상 가지고, 각 발광 물질의 발광은 R, G, B 중 2개 이상의 색의 스펙트럼 성분을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 발광 디바이스와 수광 디바이스의 조합은 특별히 한정되지 않는다. 상술한 발광 디바이스 중 어느 하나 또는 복수와, 상술한 수광 디바이스 중 어느 하나 또는 복수를 가지는 표시 장치로 할 수 있다. 예를 들어 발광 디바이스(11e)와 수광 디바이스(12c)를 가지는 표시 장치로 하여도 좋다.
<구성예 2>
표시 장치(100)의 블록도를 도 5의 (A)에 나타내었다. 표시 장치(100)는 표시부(71), 구동 회로부(72), 구동 회로부(73), 구동 회로부(74), 및 회로부(75) 등을 가진다.
표시부(71)는 매트릭스상으로 배치된 복수의 화소(80)를 가진다. 화소(80)는 부화소(81R), 부화소(81G), 부화소(81B), 및 부화소(82PS)를 가진다. 부화소(81R), 부화소(81G), 및 부화소(81B)는 각각 표시 디바이스로서 기능하는 발광 디바이스를 가진다. 상기 발광 디바이스로서 예를 들어 상술한 발광 디바이스 중 어느 것을 사용할 수 있다. 부화소(82PS)는 광전 변환 소자로서 기능하는 수광 디바이스를 가진다. 상기 수광 디바이스로서 예를 들어 상술한 수광 디바이스 중 어느 것을 사용할 수 있다.
또한 본 명세서 등에서는, 하나의 '화소' 중에서 독립된 동작이 수행되는 최소 단위를 편의상 '부화소'로 정의하여 설명하지만, '화소'를 '영역'으로 바꾸고, '부화소'를 '화소'로 바꾸어도 좋다.
화소(80)는 배선(GL), 배선(SLR), 배선(SLG), 배선(SLB), 배선(TX), 배선(SE), 배선(RS), 및 배선(WX) 등과 전기적으로 접속된다. 배선(SLR), 배선(SLG), 배선(SLB)은 구동 회로부(72)와 전기적으로 접속된다. 배선(GL)은 구동 회로부(73)와 전기적으로 접속된다. 구동 회로부(72)는 소스선 구동 회로(소스 드라이버라고도 함)로서 기능한다. 구동 회로부(73)는 게이트선 구동 회로(게이트 드라이버라고도 함)로서 기능한다.
화소(80)는 발광 디바이스를 가지는 부화소로서 부화소(81R), 부화소(81G), 및 부화소(81B)를 가진다. 예를 들어 부화소(81R)는 적색을 나타내는 부화소이고, 부화소(81G)는 녹색을 나타내는 부화소이고, 부화소(81B)는 청색을 나타내는 부화소이다. 이에 의하여 표시 장치(100)는 풀 컬러 표시를 수행할 수 있다. 또한 여기서는 화소(80)가 3색의 부화소를 가지는 예를 나타내었지만 4색 이상의 부화소를 가져도 좋다.
부화소(81R)는 적색광을 나타내는 발광 디바이스를 가진다. 부화소(81G)는 녹색광을 나타내는 발광 디바이스를 가진다. 부화소(81B)는 청색광을 나타내는 발광 디바이스를 가진다. 또한 화소(80)는 기타의 색의 광을 나타내는 발광 디바이스를 가지는 부화소를 가져도 좋다. 예를 들어 화소(80)는 상기 3개의 부화소에 더하여, 백색광을 나타내는 발광 디바이스를 가지는 부화소 또는 황색광을 나타내는 발광 디바이스를 가지는 부화소 등을 가져도 좋다.
배선(GL)은 행 방향(배선(GL)의 연장 방향)으로 배열되는 부화소(81R), 부화소(81G), 및 부화소(81B)와 전기적으로 접속된다. 배선(SLR), 배선(SLG), 및 배선(SLB)은 각각 열 방향(배선(SLR) 등의 연장 방향)으로 배열되는 부화소(81R), 부화소(81G), 또는 부화소(81B)와 전기적으로 접속된다.
화소(80)가 가지는 부화소(82PS)에는 배선(TX), 배선(SE), 배선(RS), 및 배선(WX)이 전기적으로 접속된다. 배선(TX), 배선(SE), 배선(RS)은 각각 구동 회로부(74)에 전기적으로 접속되고, 배선(WX)은 회로부(75)에 전기적으로 접속된다.
구동 회로부(74)는 부화소(82PS)를 구동시키기 위한 신호를 생성하고, 배선(SE), 배선(TX), 및 배선(RS)을 통하여 부화소(82PS)에 출력하는 기능을 가진다. 회로부(75)는 부화소(82PS)로부터 배선(WX)을 통하여 출력되는 신호를 수신하고, 화상 데이터로서 외부에 출력하는 기능을 가진다. 회로부(75)는 판독 회로로서 기능한다.
<화소 회로의 구성예>
부화소(81R), 부화소(81G), 및 부화소(81B)에 적용할 수 있는 화소(81)의 회로도의 일례를 도 5의 (B)에 나타내었다. 화소(81)는 트랜지스터(M11), 트랜지스터(M12), 트랜지스터(M13), 용량 소자(C11), 및 발광 디바이스(EL)를 가진다. 화소(81)에는 배선(GL) 및 배선(SL)이 전기적으로 접속된다. 배선(SL)은 도 5의 (A)에 나타낸 배선(SLR), 배선(SLG), 및 배선(SLB) 중 어느 것에 대응한다. 발광 디바이스(EL)로서는 상술한 발광 디바이스 중 어느 것을 사용할 수 있다.
트랜지스터(M11)는 게이트가 배선(GL)과 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인 중 한쪽이 배선(SL)과 전기적으로 접속되고, 다른 쪽이 용량 소자(C11)의 한쪽 전극 및 트랜지스터(M12)의 게이트와 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(M12)는 소스 및 드레인 중 한쪽이 배선(EAL)과 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 발광 디바이스(EL)의 한쪽 전극, 용량 소자(C11)의 다른 쪽 전극, 및 트랜지스터(M13)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(M13)는 게이트가 배선(GL)과 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 배선(RL)과 전기적으로 접속된다. 발광 디바이스(EL)는 다른 쪽 전극이 배선(ACL)과 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(M11) 및 트랜지스터(M13)는 스위치로서 기능한다. 트랜지스터(M12)는 발광 디바이스(EL)에 흐르는 전류를 제어하기 위한 트랜지스터로서 기능한다.
여기서, 트랜지스터(M11) 내지 트랜지스터(M13) 모두에 채널 형성 영역에 실리콘을 가지는 트랜지스터(이하 Si 트랜지스터라고 기재함)를 적용하는 것이 바람직하다. 또는 트랜지스터(M11) 및 트랜지스터(M13)에 채널 형성 영역에 금속 산화물(산화물 반도체라고도 함)을 가지는 트랜지스터(이하 OS 트랜지스터라고 기재함)를 적용하고, 트랜지스터(M12)에 Si 트랜지스터를 적용하는 것이 바람직하다.
실리콘으로서 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 비정질 실리콘 등을 들 수 있다. Si 트랜지스터는 전계 효과 이동도가 높고 주파수 특성이 양호하다. 예를 들어 채널 형성 영역에 저온 폴리실리콘(LTPS: Low Temperature Poly Silicon)을 가지는 트랜지스터(이하 LTPS 트랜지스터라고 기재함)를 사용할 수 있다.
Si 트랜지스터를 적용함으로써, 고주파수로 구동할 필요가 있는 회로(예를 들어 소스 드라이버 회로)를 표시부와 동일한 기판 위에 형성할 수 있다. 이로써 표시 장치에 실장되는 외부 회로를 간략화할 수 있어, 부품 비용 및 실장 비용을 절감할 수 있다.
산화물 반도체는 예를 들어 인듐과, 금속 M(M은 갈륨, 알루미늄, 실리콘, 붕소, 이트륨, 주석, 구리, 바나듐, 베릴륨, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘에서 선택된 1종 또는 복수 종류)과, 아연을 가지는 것이 바람직하다. 특히 M은 알루미늄, 갈륨, 이트륨, 및 주석에서 선택되는 1종류 또는 복수 종류인 것이 바람직하다. 특히 OS 트랜지스터의 반도체층으로서 인듐, 갈륨, 및 아연을 포함하는 산화물(IGZO라고도 기재함)을 사용하는 것이 바람직하다. 또는 인듐, 주석, 및 아연을 포함하는 산화물을 사용하는 것이 바람직하다. 또는 인듐, 갈륨, 주석, 및 아연을 포함하는 산화물을 사용하는 것이 바람직하다.
실리콘보다 밴드 갭이 넓고, 또한 캐리어 밀도가 작은 산화물 반도체를 사용한 OS 트랜지스터는 매우 작은 오프 전류를 실현할 수 있다. 그러므로 오프 전류가 작기 때문에 OS 트랜지스터와 직렬로 접속된 용량 소자에 축적된 전하가 장기간에 걸쳐 유지될 수 있다. 그러므로 특히 용량 소자(C11)에 직렬로 접속되는 트랜지스터(M11) 및 트랜지스터(M13)에는 각각 OS 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직하다. 트랜지스터(M11) 및 트랜지스터(M13)로서 OS 트랜지스터를 적용함으로써, 용량 소자(C11)에 유지되는 전하가 트랜지스터(M11) 또는 트랜지스터(M13)를 통하여 누설되는 것을 방지할 수 있다. 또한 용량 소자(C11)에 유지되는 전하를 장시간에 걸쳐 유지할 수 있기 때문에, 화소(81)의 데이터를 재기록하지 않고 정지 화상을 장기간에 걸쳐 표시할 수 있다.
배선(SL)에는 데이터 전위가 공급된다. 배선(GL)에는 선택 신호가 공급된다. 상기 선택 신호에는 트랜지스터를 도통 상태로 하는 전위와 비도통 상태로 하는 전위가 포함된다.
배선(RL)에는 리셋 전위가 공급된다. 배선(EAL)에는 제 1 전위가 공급된다. 배선(ACL)에는 제 2 전위가 공급된다. 배선(EAL)은 발광 디바이스(EL)의 양극과 전기적으로 접속되고, 발광 디바이스(EL)의 양극에 제 1 전위를 공급하는 기능을 한다. 배선(ACL)은 발광 디바이스(EL)의 음극과 전기적으로 접속되고, 발광 디바이스(EL)의 음극에 제 2 전위를 공급하는 기능을 가진다. 제 2 전위는 제 1 전위보다 낮은 전위로 한다. 화소(81)에 있어서, 제 1 전위를 애노드 전위, 제 2 전위를 캐소드 전위라고 할 수 있다. 또한 배선(RL)에 공급되는 리셋 전위는 리셋 전위와 캐소드 전위의 전위차가 발광 디바이스(EL)의 문턱 전압보다 작게 되는 전위로 할 수 있다. 리셋 전위는 캐소드 전위보다 높은 전위, 캐소드 전위와 같은 전위, 또는 캐소드 전위보다 낮은 전위로 할 수 있다.
부화소(82PS)에 적용할 수 있는 회로도의 일례를 도 5의 (C)에 나타내었다. 화소(82)는 트랜지스터(M15), 트랜지스터(M16), 트랜지스터(M17), 트랜지스터(M18), 용량 소자(C21), 및 수광 디바이스(PD)를 가진다. 수광 디바이스(PD)로서는 상술한 수광 디바이스 중 어느 것을 사용할 수 있다.
트랜지스터(M15)는 게이트가 배선(TX)과 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인 중 한쪽이 수광 디바이스(PD)의 음극과 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 트랜지스터(M16)의 소스 및 드레인 중 한쪽, 용량 소자(C21)의 제 1 전극, 및 트랜지스터(M17)의 게이트와 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(M16)는 게이트가 배선(RS)과 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 배선(V11)과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(M17)는 소스 및 드레인 중 한쪽이 배선(V13)과 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 트랜지스터(M18)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(M18)는 게이트가 배선(SE)과 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 배선(WX)에 전기적으로 접속된다. 수광 디바이스(PD)는 양극이 배선(ACL)과 전기적으로 접속된다. 용량 소자(C21)는 제 2 전극이 배선(V12)과 전기적으로 접속된다.
화소(82)에서 수광 디바이스(PD)의 양극과 전기적으로 접속되는 배선(ACL)은 화소(81)의 배선(ACL)과 공통으로 할 수 있고 제 2 전위가 공급된다. 화소(82)에서, 배선(ACL)은 수광 디바이스(PD)의 양극에 제 2 전위를 공급하는 기능을 가진다. 배선(V11)에는 제 3 전위가 공급된다. 배선(V11)은 수광 디바이스(PD)의 음극과 전기적으로 접속되고, 수광 디바이스(PD)의 음극에 제 3 전위를 공급하는 기능을 가진다. 제 3 전위는 제 2 전위보다 높은 전위로 한다. 이에 의하여 수광 디바이스(PD)에는 역바이어스 전압을 인가할 수 있다.
트랜지스터(M15), 트랜지스터(M16), 및 트랜지스터(M18)는 스위치로서 기능한다. 트랜지스터(M17)는 증폭 소자(앰프)로서 기능한다.
트랜지스터(M15) 내지 트랜지스터(M18) 모두에 Si 트랜지스터를 적용하는 것이 바람직하다. 또는 트랜지스터(M15) 및 트랜지스터(M16)에 OS 트랜지스터를 적용하고, 트랜지스터(M17)에 Si 트랜지스터를 적용하는 것이 바람직하다. 이때, 트랜지스터(M18)에는 OS 트랜지스터 및 Si 트랜지스터 중 어느 쪽을 적용하여도 좋다.
트랜지스터(M15) 및 트랜지스터(M16)에 OS 트랜지스터를 적용함으로써, 수광 디바이스(PD)에 발생하는 전하에 따라 트랜지스터(M17)의 게이트에 유지되는 전위가 트랜지스터(M15) 또는 트랜지스터(M16)를 통하여 누설하는 것을 방지할 수 있다.
예를 들어 글로벌 셔터 방식을 사용하여 촬상하는 경우, 화소에 따라 전하의 전송(轉送) 동작이 종료되고 나서 판독 동작이 시작될 때까지의 기간(전하 유지 기간)이 상이하다. 여기서 모든 화소에서 계조값이 동등하게 되는 화상을 촬상하면, 이상적으로는 모든 화소에서 같은 값의 전위를 가지는 출력 신호가 얻어진다. 그러나 전하 유지 기간의 길이가 행마다 상이한 경우, 각 행의 화소의 노드에 축적된 전하가 시간 경과에 따라 누설되면, 화소의 출력 신호의 전위가 행마다 달라지고, 행마다 그 계조수가 변화된 화상 데이터가 얻어진다. 그러므로 트랜지스터(M15) 및 트랜지스터(M16)로서 OS 트랜지스터를 적용함으로써 화소의 노드의 전위 변화를 매우 작게 할 수 있다. 즉, 글로벌 셔터 방식을 사용한 촬상을 수행하여도, 전하 유지 기간이 상이한 것에 기인하는 화상 데이터의 계조 변화를 작게 억제하고, 촬상된 화상의 품질을 향상시킬 수 있다.
한편으로, 트랜지스터(M17)에는 Si 트랜지스터를 적용하는 것이 바람직하다. Si 트랜지스터는 OS 트랜지스터보다 높은 전계 효과 이동도를 실현할 수 있어, 구동 능력 및 전류 능력이 우수하다. 그러므로 트랜지스터(M17)는 트랜지스터(M15) 및 트랜지스터(M16)와 비교하여 더 빠른 동작이 가능하다. 트랜지스터(M17)에 Si 트랜지스터를 사용함으로써, 수광 디바이스(PD)의 수광량에 의거한 미세 전위에 따른 출력 동작을 트랜지스터(M18)에 신속히 공급할 수 있다.
즉 화소(82)에서 트랜지스터(M15) 및 트랜지스터(M16)는 누설 전류가 적고, 또한 트랜지스터(M17)는 구동 능력이 높기 때문에, 수광 디바이스(PD)에서 수광하고 트랜지스터(M15)를 통하여 전송된 전하를 누설 없이 유지할 수 있고, 또한 고속으로 판독을 할 수 있다.
트랜지스터(M18)는 트랜지스터(M17)로부터의 출력을 배선(WX)에 흘리는 스위치로서 기능하기 때문에, 트랜지스터(M15) 내지 트랜지스터(M17)와 달리, 작은 오프 전류 및 고속 동작 등은 반드시 요구되지는 않는다. 그러므로 트랜지스터(M18)에는 Si 트랜지스터를 적용하여도 좋고, OS 트랜지스터를 적용하여도 좋다.
또한 도 5의 (B) 및 (C)에서는 트랜지스터를 n채널형 트랜지스터로 표기하였지만, p채널형 트랜지스터를 사용할 수도 있다.
화소(81) 및 화소(82)가 가지는 각 트랜지스터는 동일 기판 상에 나란히 형성되는 것이 바람직하다.
<구동 방법예>
도 5의 (A)에 나타낸 부화소(81R), 부화소(81G), 및 부화소(81B)에 화소(81)의 구성을 적용한 경우의 구동 방법의 일례에 대하여, 도 6의 (A)에 나타낸 타이밍 차트를 사용하여 설명한다. 도 6의 (A)에는 배선(GL), 배선(SLR), 배선(SLG), 배선(SLB)의 각각에 입력되는 신호의 예를 나타내었다.
<시각 T11 이전>
시각 T11 이전은 부화소(81R), 부화소(81G), 및 부화소(81B)가 비선택 상태인 기간이다. 시각 T11 이전에는 배선(GL)에 트랜지스터(M11) 및 트랜지스터(M13)를 비도통 상태로 하는 전위(여기서는 로 레벨 전위)가 공급된다.
<기간 T11-T12>
시각 T11부터 시각 T12의 기간은 화소로의 데이터의 기록 기간에 상당한다. 시각 T11에서, 배선(GL)에 트랜지스터(M11) 및 트랜지스터(M13)를 도통 상태로 하는 전위(여기서는 하이 레벨 전위)가 공급되고, 배선(SLR), 배선(SLG), 배선(SLB)의 각각에 데이터 전위(DR), 데이터 전위(DG), 데이터 전위(DB)가 공급된다. 이때 트랜지스터(M11)가 도통 상태가 되고 트랜지스터(M12)의 게이트에 배선(SLR), 배선(SLG), 또는 배선(SLB)으로부터 데이터 전위가 공급된다. 또한 트랜지스터(M13)가 도통 상태가 되고 발광 디바이스(EL)의 한쪽 전극에 배선(RL)으로부터 리셋 전위가 공급된다. 그러므로 기록 기간 중에 발광 디바이스(EL)가 발광하는 것을 방지할 수 있다.
<시각 T12 이후>
시각 T12 이후의 기간은 다음 행의 기록 기간에 상당한다. 시각 T12에서, 배선(GL)에 트랜지스터(M11) 및 트랜지스터(M13)를 비도통 상태로 하는 전위가 공급되어, 트랜지스터(M11) 및 트랜지스터(M13)가 비도통 상태가 된다. 이에 의하여 트랜지스터(M12)의 게이트 전위에 대응한 전류가 발광 디바이스(EL)에 흘러, 발광 디바이스(EL)가 원하는 휘도로 발광한다.
이상이 화소(81)의 구동 방법예에 대한 설명이다.
도 5의 (C)에 나타낸 화소(82)의 구동 방법의 일례에 대하여 도 6의 (B)에 나타낸 타이밍 차트를 사용하여 설명한다. 도 6의 (B)에는 배선(TX), 배선(SE), 배선(RS), 및 배선(WX)에 입력되는 신호를 나타내었다.
<시각 T21 이전>
시각 T21 이전에서, 배선(TX), 배선(SE), 및 배선(RS)에는 로 레벨 전위가 공급된다. 또한 배선(WX)은 데이터가 출력되지 않은 상태이고, 여기서는 로 레벨 전위로서 나타내었다. 또한 배선(WX)에 소정의 전위가 공급되어 있어도 좋다.
<기간 T21-T22>
시각 T21에서, 배선(TX)과 배선(RS)에 트랜지스터를 도통 상태로 하는 전위(여기서는 하이 레벨 전위)가 공급된다. 또한 배선(SE)에는 트랜지스터를 비도통 상태로 하는 전위(여기서는 로 레벨 전위)가 공급된다.
이때 트랜지스터(M15)와 트랜지스터(M16)가 도통 상태가 됨으로써 배선(V11)으로부터 트랜지스터(M16) 및 트랜지스터(M15)를 통하여 수광 디바이스(PD)의 양극에 음극의 전위보다 낮은 전위가 공급된다. 즉 수광 디바이스(PD)에 역바이어스 전압이 인가된 상태가 된다.
용량 소자(C21)의 제 1 전극에도 배선(V11)의 전위가 공급되고 용량 소자(C21)가 충전된 상태가 된다.
기간 T21-T22는 리셋(초기화) 기간이라고도 부를 수 있다.
<기간 T22-T23>
시각 T22에서, 배선(TX) 및 배선(RS)에 로 레벨 전위가 공급된다. 이에 의하여 트랜지스터(M15)와 트랜지스터(M16)가 비도통 상태가 된다.
트랜지스터(M15)가 비도통 상태가 되기 때문에 수광 디바이스(PD)에는 역바이어스 전압이 인가된 상태로 유지된다. 여기서 수광 디바이스(PD)에 입사하는 광에 의하여 광전 변환이 일어나 수광 디바이스(PD)에 전하가 축적된다.
기간 T22-T23은 노광 기간이라고도 부를 수 있다. 노광 기간은 수광 디바이스(PD)의 감도, 입사광의 광량 등에 따라 설정하면 좋지만, 적어도 리셋 기간과 비교하여 충분히 긴 기간을 설정하는 것이 바람직하다.
기간 T22-T23에서, 트랜지스터(M15) 및 트랜지스터(M16)가 비도통 상태가 되기 때문에, 용량 소자(C21)의 제 1 전극의 전위는 배선(V11)으로부터 공급되는 전위에 유지된 상태가 된다.
<기간 T23-T24>
시각 T23에서, 배선(TX)에 하이 레벨 전위가 공급된다. 이에 의하여 트랜지스터(M15)가 도통 상태가 되고 수광 디바이스(PD)에 축적된 전하가 트랜지스터(M15)를 통하여 용량 소자(C21)의 제 1 전극에 전송된다. 이에 의하여 용량 소자(C21)의 제 1 전극이 접속되는 노드의 전위는 수광 디바이스(PD)에 축적된 전하량에 따라 상승된다. 결과적으로, 트랜지스터(M17)의 게이트에는 수광 디바이스(PD)의 노광량에 따른 전위가 공급된 상태가 된다.
<기간 T24-T25>
시각 T24에서, 배선(TX)에는 로 레벨 전위가 공급된다. 이에 의하여 트랜지스터(M15)가 비도통 상태가 되고 트랜지스터(M17)의 게이트가 접속되는 노드가 플로팅 상태가 된다. 수광 디바이스(PD)의 노광은 상시 수행되고 있기 때문에 기간 T23-T24에서의 전송 동작이 완료된 후에 트랜지스터(M15)를 비도통 상태로 함으로써, 트랜지스터(M17)의 게이트가 접속되는 노드의 전위가 변화되는 것을 방지할 수 있다.
<기간 T25-T26>
시각 T25에서, 배선(SE)에 하이 레벨 전위가 공급된다. 이에 의하여 트랜지스터(M18)가 도통 상태가 된다. 기간 T25-T26은 판독 기간이라고도 할 수 있다.
예를 들어 트랜지스터(M17)와 회로부(75)가 가지는 트랜지스터로 소스 폴로어 회로를 구성하고, 데이터를 판독할 수 있다. 이 경우, 배선(WX)에 출력되는 데이터 전위(DS)는 트랜지스터(M17)의 게이트 전위에 따라 결정된다. 구체적으로는 트랜지스터(M17)의 게이트 전위에서 트랜지스터(M17)의 문턱 전압을 뺀 전위가 데이터 전위(DS)로서 배선(WX)에 출력되고, 상기 전위가 회로부(75)가 가지는 판독 회로에 의하여 판독된다.
또한 트랜지스터(M17)와 회로부(75)가 가지는 트랜지스터로 소스 접지 회로를 구성하고, 회로부(75)가 가지는 판독 회로에 의하여 데이터를 판독할 수도 있다.
<시각 T26 이후>
시각 T26에서, 배선(SE)에는 로 레벨 전위가 공급된다. 이에 의하여 트랜지스터(M18)가 비도통 상태가 된다. 이에 의하여 화소(82)의 데이터의 판독이 완료된다. 시각 T26 이후에는 다음 행 이후의 데이터의 판독 동작이 순차적으로 수행된다.
도 6의 (B)에서 예시한 구동 방법을 사용함으로써, 노광 기간과 판독 기간을 따로 설정할 수 있기 때문에, 표시부(71)에 제공된 모든 화소(82)에서 동시에 노광하고, 그 후 데이터를 순차적으로 판독할 수 있다. 이에 의하여 소위 글로벌 셔터 구동을 실현할 수 있다. 글로벌 셔터 구동을 실행하는 경우에는 화소(82) 내의 스위치로서 기능하는 트랜지스터(특히 트랜지스터(M15) 및 트랜지스터(M16))로서, 비도통 상태에서의 누설 전류가 매우 낮은, 산화물 반도체가 적용된 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직하다.
이상이 화소(82)의 구동 방법예에 대한 설명이다.
<화소 회로의 변형예>
이하에서는 화소(81) 및 화소(82)에 대하여 상기와는 다른 구성예에 대하여 설명한다.
화소(81) 및 화소(82)가 가지는 트랜지스터로서, 반도체층을 개재하여 중첩된 한 쌍의 게이트를 가지는 트랜지스터를 적용할 수 있다. 한 쌍의 게이트를 가지는 LTPS 트랜지스터 및 OS 트랜지스터의 구체적인 예에 대해서는 이하에서 자세히 설명한다.
한 쌍의 게이트를 가지는 트랜지스터에 있어서 한 쌍의 게이트가 서로 전기적으로 접속되고 같은 전위가 공급되는 구성으로 함으로써, 트랜지스터의 온 전류가 높아지고 포화 특성이 향상되는 등의 이점이 있다. 또한 한 쌍의 게이트 중 한쪽에 트랜지스터의 문턱 전압을 제어하는 전위를 공급하여도 좋다. 또한 한 쌍의 게이트 중 한쪽에 정전위를 공급함으로써 트랜지스터의 전기 특성의 안정성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터의 한쪽 게이트가, 정전위를 공급받는 배선과 전기적으로 접속되는 구성으로 하여도 좋고, 그 자체의 소스 또는 드레인과 전기적으로 접속되는 구성으로 하여도 좋다.
도 7의 (A)에 나타낸 화소(81)는 트랜지스터(M11) 및 트랜지스터(M13)에 한 쌍의 게이트를 가지는 트랜지스터를 적용한 경우의 예이다. 트랜지스터(M11) 및 트랜지스터(M13)에서는 각각 한 쌍의 게이트가 전기적으로 접속된다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 화소(81)로의 데이터의 기록 기간을 단축할 수 있다.
도 7의 (B)에 나타낸 화소(81)는 트랜지스터(M11) 및 트랜지스터(M13)에 더하여 트랜지스터(M12)에도 한 쌍의 게이트를 가지는 트랜지스터를 적용한 경우의 예이다. 트랜지스터(M12)에서는 한 쌍의 게이트가 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(M12)에 이러한 트랜지스터를 적용함으로써, 포화 특성이 향상되기 때문에 발광 디바이스(EL)의 발광 휘도의 제어가 용이하게 되므로 표시 품위를 높일 수 있다.
도 8의 (A)에 나타낸 화소(82)는 트랜지스터(M15) 및 트랜지스터(M16)에 한 쌍의 게이트가 접속된 트랜지스터를 적용한 예이다. 이와 같은 구성으로 함으로써 리셋 동작 및 전송 동작에 필요한 시간을 단축할 수 있다.
도 8의 (B)에 나타낸 화소(82)는 도 8의 (A)에서 예시한 구성에 더하여, 트랜지스터(M18)에도 한 쌍의 게이트가 접속된 트랜지스터를 적용한 예이다. 이와 같은 구성으로 함으로써 판독에 필요한 시간을 단축할 수 있다.
도 8의 (C)에 나타낸 화소(82)는 도 8의 (B)에서 예시한 구성에 더하여, 트랜지스터(M17)에도 한 쌍의 게이트가 접속된 트랜지스터를 적용한 예이다. 이와 같은 구성으로 함으로써 판독에 필요한 시간을 더 단축할 수 있다.
<구성예 3>
부화소(81R), 부화소(81G), 부화소(81B), 및 부화소(82PS)를 가지는 화소(80)의 회로도의 일례를 도 9에 나타내었다.
부화소(81R)는 적색광을 나타내는 발광 디바이스(ELR)를 가진다. 부화소(81G)는 녹색광을 나타내는 발광 디바이스(ELG)를 가진다. 부화소(81B)는 청색광을 나타내는 발광 디바이스(ELB)를 가진다. 부화소(81R), 부화소(81G), 및 부화소(81B)는 발광 디바이스 이외는 서로 같은 구성을 가진다.
도 9는 수광 디바이스(PD)의 양극, 발광 디바이스(ELR)의 음극, 발광 디바이스(ELG)의 음극, 및 발광 디바이스(ELB)의 음극이 각각 배선(ACL)에 전기적으로 접속되는 구성을 나타내었다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 화소(80)가 가지는 배선의 개수가 적어져 화소(80)의 크기를 작게 할 수 있기 때문에 고정세의 표시 장치로 할 수 있다. 또한 수광 디바이스(PD)의 양극, 발광 디바이스(ELR)의 음극, 발광 디바이스(ELG)의 음극, 및 발광 디바이스(ELB)의 음극이 각각 다른 배선에 접속되는 구성으로 하여도 좋다.
또한 부화소(81R), 부화소(81G), 부화소(81B), 및 부화소(82PS)의 구성은 도 9에 나타낸 구성에 한정되지 않는다.
화소(80)가 가지는 발광 디바이스 및 수광 디바이스의 구성예를 도 10의 (A)에 나타내었다. 도 10의 (A)는 발광 디바이스(11R), 발광 디바이스(11G), 발광 디바이스(11B), 및 수광 디바이스(12PS)의 구성을 나타내는 단면 개략도이다.
또한 도 10의 (A)에서는, 발광 디바이스(11R), 발광 디바이스(11G), 및 발광 디바이스(11B)에 도 3의 (B)에 나타낸 발광 디바이스(11e)의 구성을 적용하고, 수광 디바이스(12PS)에 도 3의 (B)에 나타낸 수광 디바이스(12e)의 구성을 적용한 예를 나타내었다.
발광 디바이스(11R)는 부화소(81R)가 가지는 발광 디바이스(ELR)에 적용할 수 있고, 적색광을 사출하는 기능을 가진다. 발광 디바이스(11R)는 기판(23) 위에 전극(13a), EL층(17R), 층(21), 및 전극(15)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다. EL층(17R)은 층(33a), 층(35a), 발광층(41R), 및 층(37a)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다.
층(33a)은 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 주입층)을 가진다. 층(35a)은 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 수송층)을 가진다. 발광층(41R)은 적색의 발광을 나타내는 발광 물질을 가진다. 층(37a)은 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 수송층)을 가진다. 층(21)은 전자 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 주입층)을 가진다.
발광 디바이스(11R)에서 전극(13a)은 양극으로서 기능하고 전극(15)은 음극으로서 기능한다. 즉 전극(13a)에 공급되는 전위는 전극(15)에 공급되는 전위보다 높은 구성으로 한다.
발광 디바이스(11G)는 부화소(81G)가 가지는 발광 디바이스(ELG)에 적용할 수 있고, 녹색광을 사출하는 기능을 가진다. 발광 디바이스(11G)는 기판(23) 위에 전극(13b), EL층(17G), 층(21), 및 전극(15)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다. EL층(17G)은 층(33b), 층(35b), 발광층(41G), 및 층(37b)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다.
층(33b)은 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 주입층)을 가진다. 층(35b)은 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 수송층)을 가진다. 발광층(41G)은 녹색의 발광을 나타내는 발광 물질을 가진다. 층(37b)은 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 수송층)을 가진다.
발광 디바이스(11G)에서 전극(13b)은 양극으로서 기능하고 전극(15)은 음극으로서 기능한다. 즉 전극(13b)에 공급되는 전위는 전극(15)에 공급되는 전위보다 높은 구성으로 한다.
발광 디바이스(11B)는 부화소(81B)가 가지는 발광 디바이스(ELB)에 적용할 수 있고, 청색광을 사출하는 기능을 가진다. 발광 디바이스(11B)는 기판(23) 위에 전극(13c), EL층(17B), 층(21), 및 전극(15)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다. EL층(17B)은 층(33c), 층(35c), 발광층(41B), 및 층(37c)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다.
층(33c)은 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 주입층)을 가진다. 층(35c)은 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 수송층)을 가진다. 발광층(41B)은 청색의 발광을 나타내는 발광 물질을 가진다. 층(37c)은 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 수송층)을 가진다.
발광 디바이스(11B)에서 전극(13c)은 양극으로서 기능하고 전극(15)은 음극으로서 기능한다. 즉 전극(13c)에 공급되는 전위는 전극(15)에 공급되는 전위보다 높은 구성으로 한다.
수광 디바이스(12PS)는 부화소(82PS)가 가지는 수광 디바이스(PD)에 적용할 수 있고, 가시광 및 적외광을 검출하는 기능을 가진다. 수광 디바이스(12PS)는 기판(23) 위에 전극(13d), 수광층(19PS), 층(21), 및 전극(15)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다. 수광층(19PS)은 층(37d), 활성층(43), 층(35d), 및 층(33d)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다.
층(37d)은 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 수송층)을 가진다. 활성층(43PS)은 반도체를 포함한다. 활성층(43PS)은 특히 유기 반도체를 포함하는 것이 바람직하다. 층(35d)은 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 수송층)을 가진다. 층(33d)은 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 주입층)을 가진다. 또한 수광 디바이스(12PS)에서 층(33d)은 정공 수송층으로서 기능한다.
수광 디바이스(12PS)에서 전극(13d)은 음극으로서 기능하고 전극(15)은 양극으로서 기능한다. 즉 전극(13d)에 공급되는 전위는 전극(15)에 공급되는 전위보다 높은 구성으로 한다. 수광 디바이스(12PS)에서는 전극(13d)과 전극(15) 사이에 역바이어스가 인가된다.
전극(13a), 전극(13b), 전극(13c), 및 전극(13d)은 기판(23) 위에 제공된다. 전극(13a), 전극(13b), 전극(13c), 및 전극(13d)은 예를 들어 기판(23) 위에 형성된 도전막을 섬 형상으로 가공함으로써 형성할 수 있다. 전극(13a), 전극(13b), 전극(13c), 및 전극(13d)은 각각 화소 전극으로서 기능한다. 전극(13a), 전극(13b), 전극(13c), 및 전극(13d)에 대해서는 상술한 전극(13A) 및 전극(13B)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다. 전극(15)은 공통 전극으로서 기능한다. 전극(15)에 대해서는 상술한 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
층(33a), 층(33b), 층(33c), 및 층(33d)에 대해서는 상술한 층(33A) 및 층(33B)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다. 층(35a), 층(35b), 층(35c), 및 층(35d)에 대해서는 상술한 층(35A) 및 층(35B)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다. 층(37a), 층(37b), 층(37c), 및 층(37d)에 대해서는 상술한 층(37A) 및 층(37B)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다. 공통층인 층(21)에 대해서는 상술한 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
도 10의 (B)에서는, 발광 디바이스(11R)로부터 사출되는 적색(R)의 광, 발광 디바이스(11G)로부터 사출되는 녹색(G)의 광, 발광 디바이스(11B)로부터 사출되는 청색(B)의 광, 및 수광 디바이스(12PS)에 입사하는 광을 각각 화살표로 모식적으로 나타내었다.
상술한 화소(80)와 다른 구성예를 도 11의 (A)에 나타내었다. 도 11의 (A)에 나타낸 화소(80A)는 발광 디바이스(11R), 발광 디바이스(11G), 발광 디바이스(11B), 발광 디바이스(11IR), 및 수광 디바이스(12PS)를 가진다. 도 11의 (A)는 발광 디바이스(11R), 발광 디바이스(11G), 발광 디바이스(11B), 발광 디바이스(11IR), 및 수광 디바이스(12PS)의 구성을 나타내는 단면 개략도이다. 화소(80A)는 발광 디바이스(11IR)를 가지는 점에서 도 10의 (A) 등에 나타낸 화소(80)와 주로 상이하다.
발광 디바이스(11IR)는 적외광을 사출하는 기능을 가진다. 발광 디바이스(11IR)는 기판(23) 위에 전극(13e), EL층(17IR), 층(21), 및 전극(15)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다. EL층(17IR)은 층(33e), 층(35e), 발광층(41IR), 및 층(37e)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다.
층(33e)은 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 주입층)을 가진다. 층(35e)은 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 수송층)을 가진다. 발광층(41IR)은 적외의 파장 영역의 발광을 나타내는 발광 물질을 가진다. 층(37e)은 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 수송층)을 가진다.
발광 디바이스(11IR)에서 전극(13e)은 양극으로서 기능하고 전극(15)은 음극으로서 기능한다. 즉 전극(13e)에 공급되는 전위는 전극(15)에 공급되는 전위보다 높은 구성으로 한다.
전극(13e)은 기판(23) 위에 제공된다. 전극(13e)은 전극(13a), 전극(13b), 전극(13c), 및 전극(13d)과 같은 공정으로 형성할 수 있다. 전극(13e)은 화소 전극으로서 기능한다. 전극(13e)에 대해서는 상술한 전극(13A) 및 전극(13B)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
층(33e)에 대해서는 상술한 층(33A) 및 층(33B)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다. 층(35e)에 대해서는 상술한 층(35A) 및 층(35B)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다. 층(37e)에 대해서는 상술한 층(37A) 및 층(37B)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
도 11의 (B)에서는, 발광 디바이스(11R)로부터 사출되는 적색(R)의 광, 발광 디바이스(11G)로부터 사출되는 녹색(G)의 광, 발광 디바이스(11B)로부터 사출되는 청색(B)의 광, 발광 디바이스(11IR)로부터 사출되는 적외(IR) 광, 및 수광 디바이스(12PS)에 입사하는 광을 각각 화살표로 모식적으로 나타내었다.
상술한 화소(80)와 다른 구성예를 도 12의 (A)에 나타내었다. 도 12의 (A)에 나타낸 화소(80B)는 발광 디바이스(11R), 발광 디바이스(11G), 발광 디바이스(11B), 수광 디바이스(12PS), 및 수광 디바이스(12IRS)를 가진다. 도 12의 (A)는 발광 디바이스(11R), 발광 디바이스(11G), 발광 디바이스(11B), 수광 디바이스(12PS), 및 수광 디바이스(12IRS)의 구성을 나타내는 단면 개략도이다. 화소(80B)는 수광 디바이스의 구성이 다른 점에서 도 10의 (A) 등에 나타낸 화소(80)와 주로 상이하다.
화소(80)가 가지는 수광 디바이스(12PS)는 가시광을 수광하는 기능을 가지고 수광 디바이스(12IRS)는 적외광을 수광하는 기능을 가진다.
수광 디바이스(12IRS)는 기판(23) 위에 전극(13f), 수광층(19IRS), 층(21), 및 전극(15)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다. 수광층(19IRS)은 층(37f), 활성층(43IRS), 층(35f), 및 층(33f)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다.
층(37f)은 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 수송층)을 가진다. 활성층(43IRS)은 반도체를 포함한다. 활성층(43IRS)은 특히 유기 반도체를 포함하는 것이 바람직하다. 층(35f)은 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 수송층)을 가진다. 층(33f)은 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 주입층)을 가진다. 또한 수광 디바이스(12IRS)에서 층(33f)은 정공 수송층으로서 기능한다.
수광 디바이스(12IRS)에서 전극(13f)은 음극으로서 기능하고 전극(15)은 양극으로서 기능한다. 즉 전극(13f)에 공급되는 전위는 전극(15)에 공급되는 전위보다 높은 구성으로 한다.
전극(13f)은 기판(23) 위에 제공된다. 전극(13f)은 전극(13a), 전극(13b), 전극(13c), 전극(13d), 및 전극(13e)과 같은 공정으로 형성할 수 있다. 전극(13e)은 화소 전극으로서 기능한다. 전극(13f)에 대해서는 상술한 전극(13A) 및 전극(13B)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
층(33f)에 대해서는 상술한 층(33A) 및 층(33B)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다. 층(35f)에 대해서는 상술한 층(35A) 및 층(35B)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다. 층(37f)에 대해서는 상술한 층(37A) 및 층(37B)의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
도 12의 (B)에서는, 발광 디바이스(11R)로부터 사출되는 적색(R)의 광, 발광 디바이스(11G)로부터 사출되는 녹색(G)의 광, 발광 디바이스(11B)로부터 사출되는 청색(B)의 광, 수광 디바이스(12PS)에 입사하는 광, 및 수광 디바이스(12IRS)에 입사하는 광을 각각 화살표로 모식적으로 나타내었다.
상술한 화소(80B)와 다른 구성예를 도 13의 (A)에 나타내었다. 도 13의 (A)에 나타낸 화소(80B)는 발광 디바이스(11R), 발광 디바이스(11G), 발광 디바이스(11B), 발광 디바이스(11IR), 수광 디바이스(12PS), 및 수광 디바이스(12IRS)를 가진다. 도 13의 (A)는 발광 디바이스(11R), 발광 디바이스(11G), 발광 디바이스(11B), 발광 디바이스(11IR), 수광 디바이스(12PS), 및 수광 디바이스(12IRS)의 구성을 나타내는 단면 개략도이다. 화소(80C)는 발광 디바이스(11IR)를 가지는 점에서 도 12의 (A) 등에 나타낸 화소(80B)와 주로 상이하다.
도 13의 (B)에서는, 발광 디바이스(11R)로부터 사출되는 적색(R)의 광, 발광 디바이스(11G)로부터 사출되는 녹색(G)의 광, 발광 디바이스(11B)로부터 사출되는 청색(B)의 광, 발광 디바이스(11IR)로부터 사출되는 적외(IR) 광, 수광 디바이스(12PS)에 입사하는 광, 및 수광 디바이스(12IRS)에 입사하는 광을 각각 화살표로 모식적으로 나타내었다.
<구성예 4>
본 발명의 일 형태의 표시 장치의 모식도를 도 14의 (A)에 나타내었다. 도 14의 (A)에 나타낸 표시 장치(200)는 기판(201), 기판(202), 발광 디바이스(211R), 발광 디바이스(211G), 발광 디바이스(211B), 수광 디바이스(212PS), 및 기능층(203) 등을 가진다.
발광 디바이스(211R), 발광 디바이스(211G), 발광 디바이스(211B), 및 수광 디바이스(212PS)는 기판(201)과 기판(202) 사이에 제공된다. 발광 디바이스(211R), 발광 디바이스(211G), 발광 디바이스(211B)는 각각 적색(R), 녹색(G), 또는 청색(B)의 광을 발한다. 발광 디바이스(211R), 발광 디바이스(211G), 및 발광 디바이스(211B)로서는 상술한 발광 디바이스를 사용할 수 있다. 수광 디바이스(212PS)로서는 상술한 수광 디바이스를 사용할 수 있다. 또한 이하에서는 발광 디바이스(211R), 발광 디바이스(211G) 및 발광 디바이스(211B)를 특별히 구별하지 않는 경우에 발광 디바이스(211)라고 표기하는 경우가 있다.
도 14의 (A)에서는 기판(202)의 표면에 손가락(220)이 접촉된 상태를 나타내었다. 발광 디바이스(예를 들어 발광 디바이스(211G))가 발하는 광의 일부는 기판(202)과 손가락(220)의 접촉부에서 반사된다. 그리고 반사광의 일부가 수광 디바이스(212PS)에 입사함으로써 손가락(220)이 기판(202)에 접촉된 것을 검출할 수 있다. 즉, 표시 장치(200)는 터치 패널로서 기능할 수 있다.
기능층(203)은 발광 디바이스(211R), 발광 디바이스(211G), 발광 디바이스(211B)를 구동하는 회로, 및 수광 디바이스(212PS)를 구동하는 회로를 가진다. 기능층(203)에는 스위치, 트랜지스터, 용량 소자, 배선 등이 제공된다. 또한 발광 디바이스(211R), 발광 디바이스(211G), 발광 디바이스(211B), 및 수광 디바이스(212PS)를 패시브 매트릭스 방식으로 구동시키는 경우에는 스위치 및 트랜지스터를 제공하지 않는 구성으로 하여도 좋다.
표시 장치(200)는 예를 들어 손가락(220)의 지문을 검출할 수 있다. 도 14의 (B)에서는 기판(202)과 손가락(220)의 접촉부의 확대도를 모식적으로 나타내었다. 또한 도 14의 (B)에는 번갈아 배열된 발광 디바이스(211)와 수광 디바이스(212)를 나타내었다.
손가락(220)에는 오목부 및 볼록부에 의하여 지문이 형성되어 있다. 그러므로 도 14의 (B)에 나타낸 바와 같이 지문의 볼록부가 기판(202)에 접촉된다.
어떤 표면 또는 계면에서 반사되는 광에는 정반사와 확산 반사가 있다. 정반사광은 입사각과 반사각이 일치하는, 지향성이 높은 광이고, 확산 반사광은 강도의 각도 의존성이 낮은, 지향성이 낮은 광이다. 손가락(220)의 표면에서 반사되는 광은 정반사와 확산 반사 중, 확산 반사의 성분이 지배적이다. 한편으로, 기판(202)과 대기의 계면에서 반사되는 광은 정반사의 성분이 지배적이다.
손가락(220)과 기판(202)의 접촉면 또는 비접촉면에서 반사되고, 이들의 직하에 위치하는 수광 디바이스(212)에 입사하는 광의 강도는 정반사광과 확산 반사광을 합한 것이다. 상술한 바와 같이, 손가락(220)의 오목부에서는 기판(202)과 손가락(220)이 접촉되지 않기 때문에 정반사광(실선 화살표로 나타냄)이 지배적이고, 볼록부에서는 이들이 접촉되기 때문에 손가락(220)으로부터의 확산 반사광(파선 화살표로 나타냄)이 지배적이다. 따라서, 오목부의 직하에 위치하는 수광 디바이스(212)에서 수광하는 광의 강도는 볼록부의 직하에 위치하는 수광 디바이스(212)보다 높아진다. 이로써, 손가락(220)의 지문을 촬상할 수 있다.
수광 디바이스(212)의 배열 간격은 지문의 2개의 볼록부 간의 거리, 바람직하게는 인접한 오목부와 볼록부 간의 거리보다 작은 간격으로 함으로써 선명한 지문 화상을 취득할 수 있다. 사람의 지문의 오목부와 볼록부의 간격이 대략 200μm임에 의거하여, 예를 들어 수광 디바이스(212)의 배열 간격은 400μm 이하, 바람직하게는 200μm 이하, 더 바람직하게는 150μm 이하, 더욱 바람직하게는 100μm 이하, 더욱더 바람직하게는 50μm 이하로 하고, 1μm 이상, 바람직하게는 10μm 이상, 더 바람직하게는 20μm 이상으로 한다.
표시 장치(200)로 촬상한 지문 화상의 예를 도 14의 (C)에 나타내었다. 도 14의 (C)에서는 촬상 범위(227) 내에 손가락(220)의 윤곽을 파선으로, 접촉부(224)의 윤곽을 일점쇄선으로 나타내었다. 접촉부(224) 내에서, 수광 디바이스(212)에 입사하는 광량의 차이에 의하여 콘트라스트가 높은 지문(222)을 촬상할 수 있다.
표시 장치(200)는 터치 패널 또는 펜태블릿으로서도 기능시킬 수 있다. 도 14의 (D)에서는 스타일러스(229)의 선단을 기판(202)에 접촉시킨 상태로 파선 화살표의 방향으로 슬라이드하는 상태를 나타내었다.
도 14의 (D)에 나타낸 바와 같이, 스타일러스(229)의 선단과 기판(202)의 접촉면에서 확산되는 확산 반사광이 상기 접촉면과 중첩되는 부분에 위치하는 수광 디바이스(212)에 입사함으로써, 스타일러스(229)의 선단의 위치를 높은 정밀도로 검출할 수 있다.
도 14의 (E)에서는 표시 장치(200)로 검출한 스타일러스(229)의 궤적(226)의 예를 나타내었다. 표시 장치(200)는 스타일러스(229) 등의 피검출체의 위치를 높은 위치 정밀도로 검출할 수 있기 때문에 묘화 애플리케이션 등에 있어서 고정세한 묘화를 수행할 수도 있다. 또한 정전 용량식 터치 센서, 전자기 유도형 터치펜 등을 사용한 경우와 달리, 절연성이 높은 피검출체이어도 위치 검출이 가능하기 때문에 스타일러스(229)의 선단부의 재료를 불문하고 다양한 필기구(예를 들어 붓, 유리펜, 깃펜 등)를 사용할 수도 있다.
수광 디바이스(212PS)는 터치 센서(다이렉트 터치 센서라고도 함) 또는 니어 터치 센서(호버 센서, 호버 터치 센서, 비접촉 센서, 터치리스 센서라고도 함)에 사용할 수 있다. 도 15에서는 발광 디바이스(예를 들어 발광 디바이스(211G))로부터 사출된 광(31)이 대상물(예를 들어 손가락(220))에서 반사되고, 그 반사된 광(32)이 수광 디바이스(212PS)에 입사하는 상태를 나타내었다. 대상물은 표시 장치(200)에 접촉되지 않았지만, 수광 디바이스(212PS)를 사용하여 대상물을 검출할 수 있다. 또한 수광 디바이스(212PS)는 용도에 따라, 검출하는 광의 파장을 적절히 결정하여도 좋다.
터치 센서 또는 니어 터치 센서는 대상물(손가락, 손, 또는 펜 등)의 근접 또는 접촉을 검출할 수 있다. 터치 센서는 표시 장치와 대상물이 직접 접함으로써 대상물을 검출할 수 있다. 또한 니어 터치 센서는 대상물이 표시 장치에 접촉하지 않아도 상기 대상물을 검출할 수 있다. 예를 들어 표시 장치와 대상물 사이의 거리가 0.1mm 이상 300mm 이하, 바람직하게는 3mm 이상 50mm 이하인 범위에서 표시 장치가 상기 대상물을 검출할 수 있는 구성인 것이 바람직하다. 상기 구성으로 함으로써, 표시 장치에 대상물이 직접 접촉하지 않아도 조작을 할 수 있고, 바꿔 말하면 비접촉(터치리스)으로 표시 장치를 조작을 할 수 있다. 상기 구성으로 함으로써, 표시 장치에 오염이 부착되거나 흠이 생길 위험성을 저감하거나, 대상물이 표시 장치에 부착된 오염(예를 들어 먼지 또는 바이러스 등)에 직접 접촉하지 않아도 표시 장치를 조작할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 리프레시 레이트를 가변으로 할 수 있다. 예를 들어 표시 장치에 표시되는 콘텐츠에 따라 리프레시 레이트를 조정(예를 들어 1Hz 이상 240Hz 이하의 범위로 조정)하여 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한 상기 리프레시 레이트에 따라 터치 센서 또는 니어 터치 센서의 구동 주파수를 변화시켜도 좋다. 예를 들어 표시 장치의 리프레시 레이트가 120Hz인 경우, 터치 센서 또는 니어 터치 센서의 구동 주파수를 120Hz보다 높게(대표적으로는 240Hz) 할 수 있다. 상기 구성으로 함으로써, 저소비 전력을 실현할 수 있고, 또한 터치 센서 또는 니어 터치 센서의 응답 속도를 높일 수 있다.
수광 디바이스(212PS)는 표시 장치가 가지는 모든 화소에 제공되는 것이 바람직하다. 모든 화소에 수광 디바이스(212PS)를 제공함으로써 높은 정밀도로 터치를 검출할 수 있다. 또한 일부의 화소에 수광 디바이스(212PS)를 제공하는 구성으로 하여도 좋다. 예를 들어 발광 디바이스 및 수광 디바이스를 제공한 화소와, 수광 디바이스를 제공한(발광 디바이스만을 제공하지 않는) 화소를 가지는 표시 장치로 하여도 좋다.
상술한 표시 장치(200)와 다른 구성예를 도 16의 (A)에 나타내었다. 도 16의 (A)에 나타낸 표시 장치(200A)는 기판(201), 기판(202), 발광 디바이스(211R), 발광 디바이스(211G), 발광 디바이스(211B), 발광 디바이스(211IR), 수광 디바이스(212PS), 및 기능층(203) 등을 가진다. 표시 장치(200A)는 발광 디바이스(211IR)를 가지는 점에서 상술한 표시 장치(200)와 주로 상이하다.
발광 디바이스(211R), 발광 디바이스(211G), 발광 디바이스(211B), 및 수광 디바이스(212PS)는 기판(201)과 기판(202) 사이에 제공된다. 발광 디바이스(211IR)는 적외광을 발한다. 발광 디바이스(211IR)로서는 상술한 발광 디바이스를 사용할 수 있다.
도 16의 (A)에서는 기판(202)의 표면에 손가락(220)이 접촉된 상태를 나타내었다. 발광 디바이스(예를 들어 발광 디바이스(211IR))가 발하는 광의 일부는 기판(202)과 손가락(220)의 접촉부에서 반사된다. 그리고 반사광의 일부가 수광 디바이스(212PS)에 입사함으로써 손가락(220)이 기판(202)에 접촉된 것을 검출할 수 있다. 예를 들어 발광 디바이스(211IR)로부터 적외선을 사출하고 수광 디바이스(212PS)로 적외광을 검출함으로써, 어두운 곳에서도 터치 검출이 가능하게 된다.
표시 장치(200A)는 발광 디바이스(211R), 발광 디바이스(211G) 및 발광 디바이스(211B)를 사용하여 표시부에 화상을 표시하면서, 발광 디바이스(211IR) 및 수광 디바이스(212PS)를 사용하여 표시부에서 터치 검출을 수행할 수 있다. 또한 표시 장치(200A)는 표시부에 화상을 표시하면서, 표시부에서 촬상을 수행할 수 있다.
도 16의 (B)에서는, 발광 디바이스(211G)로부터 사출된 광(31)이 대상물(예를 들어 손가락(220))에서 반사되고, 그 반사된 광(32)이 수광 디바이스(212PS)에 입사하는 상태를 나타내었다. 도 16의 (C)에서는, 발광 디바이스(211IR)로부터 사출된 광(31)이 대상물(예를 들어 손가락(220))에서 반사되고, 그 반사된 광(32)이 수광 디바이스(212PS)에 입사하는 상태를 나타내었다. 대상물은 표시 장치(200A)에 접촉되지 않았지만, 수광 디바이스(212PS)를 사용하여 대상물을 검출할 수 있다.
상술한 표시 장치(200A)와 다른 구성예를 도 17의 (A)에 나타내었다. 도 17의 (A)에 나타낸 표시 장치(200B)는 기판(201), 기판(202), 발광 디바이스(211R), 발광 디바이스(211G), 발광 디바이스(211B), 발광 디바이스(211IR), 수광 디바이스(212PS), 수광 디바이스(212IRS), 및 기능층(203) 등을 가진다. 표시 장치(200B)는 수광 디바이스의 구성이 다른 점에서 상술한 표시 장치(200A)와 주로 상이하다.
발광 디바이스(211R), 발광 디바이스(211G), 발광 디바이스(211B), 수광 디바이스(212PS), 및 수광 디바이스(212IRS)는 기판(201)과 기판(202) 사이에 제공된다. 수광 디바이스(212PS)는 가시광을 수광한다. 수광 디바이스(212IRS)는 적외광을 수광한다. 수광 디바이스(212PS) 및 수광 디바이스(212IRS)로서는 상술한 수광 디바이스를 사용할 수 있다.
도 17의 (A)에서는 기판(202)의 표면에 손가락(220)이 접촉된 상태를 나타내었다. 발광 디바이스(예를 들어 발광 디바이스(211IR))가 발하는 광의 일부는 기판(202)과 손가락(220)의 접촉부에서 반사된다. 그리고 반사광의 일부가 수광 디바이스(212IRS)에 입사함으로써 손가락(220)이 기판(202)에 접촉된 것을 검출할 수 있다.
도 17의 (B)에서는, 발광 디바이스(211IR)로부터 사출된 광(31)이 대상물(예를 들어 손가락(220))에서 반사되고, 그 반사된 광(32)이 수광 디바이스(212IRS)에 입사하는 상태를 나타내었다. 도 17의 (C)에서는, 발광 디바이스(211G)로부터 사출된 광(31)이 대상물(예를 들어 손가락(220))에서 반사되고, 그 반사된 광(32)이 수광 디바이스(212PS)에 입사하는 상태를 나타내었다. 대상물은 표시 장치(200B)에 접촉되지 않았지만, 수광 디바이스(212PS) 또는 수광 디바이스(212IRS)를 사용하여 대상물을 검출할 수 있다.
수광 디바이스(212PS)의 수광 영역의 면적(이하 수광 면적이라고도 기재함)은 수광 디바이스(212IRS)의 수광 면적보다 작은 것이 바람직하다. 수광 디바이스(212PS)의 수광 면적을 작게, 즉 촬상 범위를 좁게 함으로써, 수광 디바이스(212PS)는 수광 디바이스(212IRS)에 비하여 정세도가 높은 촬상을 수행할 수 있다. 이때 수광 디바이스(212PS)는 지문, 장문, 홍채, 맥 형상(정맥 형상, 동맥 형상을 포함함), 또는 얼굴 등을 사용한 개인 인증을 위한 촬상 등에 사용할 수 있다. 또한 수광 디바이스(212PS)는 용도에 따라, 검출하는 광의 파장을 적절히 결정하여도 좋다.
수광 디바이스(212PS)와 수광 디바이스(212IRS)의 검출 정밀도에 차가 있으므로, 기능에 맞추어 대상물의 검출 방법을 선택하여도 좋다. 예를 들어 표시 화면의 스크롤 기능은 수광 디바이스(212IRS)를 사용한 니어 터치 센서 기능에 의하여 실현하고, 화면에 표시된 키보드로의 입력 기능은 수광 디바이스(212PS)를 사용한 정세도가 높은 터치 센서 기능에 의하여 실현하여도 좋다.
하나의 화소에 2종류의 수광 디바이스를 탑재함으로써, 표시 기능에 더하여 2개의 기능을 추가할 수 있어, 다기능의 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한 정세도가 높은 촬상을 수행하기 위하여, 수광 디바이스(212PS)는 표시 장치가 가지는 모든 화소에 제공되는 것이 바람직하다. 한편 터치 센서 또는 니어 터치 센서 등에 사용하는 수광 디바이스(212IRS)는 수광 디바이스(212PS)를 사용한 검출에 비하여 높은 정밀도가 요구되지 않기 때문에, 표시 장치가 가지는 일부 화소에 제공되어도 좋다. 표시 장치가 가지는 수광 디바이스(212IRS)의 개수를 수광 디바이스(212PS)의 개수보다 적게 함으로써 검출 속도를 높일 수 있다.
상기와 같이, 본 실시형태의 표시 장치는 하나의 화소에 발광 디바이스 및 수광 디바이스를 탑재함으로써 다기능의 표시 장치로 할 수 있다. 예를 들어 고정세의 촬상 기능, 및 터치 센서 또는 니어 터치 센서 등의 센싱 기능을 가지는 표시 장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 특정 색의 광을 사출하고, 대상물에서 반사한 반사광을 수광하여도 좋다. 도 18의 (A)에서는 표시 장치로부터 사출되는 적색광과, 대상물(여기서는 손가락(220))에서 반사됨으로써 표시 장치에 입사한 적색광을 각각 화살표로 모식적으로 나타내었다. 도 18의 (B)에서는 표시 장치로부터 사출되는 적외광과, 대상물(여기서는 손가락(220))에서 반사됨으로써 표시 장치에 입사한 적외광을 각각 화살표로 모식적으로 나타내었다.
대상물이 표시 장치에 접촉 또는 근접한 상태로, 적색광을 사출하고, 대상물로부터의 반사광이 표시 장치에 입사함으로써 대상물의 적색광에 대한 투과율을 측정할 수 있다. 마찬가지로 대상물이 표시 장치에 접촉 또는 근접한 상태로, 적외광을 사출하고, 대상물로부터의 반사광이 표시 장치에 입사함으로써 대상물의 적외광에 대한 투과율을 측정할 수 있다.
도 18의 (A)의 일점쇄선으로 나타낸 영역(P)의 확대도를 도 18의 (C)에 나타내었다. 발광 디바이스(211R)로부터 사출된 광(31)은 손가락(220)의 표면 및 내부의 생체 조직에 의하여 산란하고, 산란광의 일부가 생체 내부로부터 수광 디바이스(212PS) 방향으로 진행한다. 이 산란광이 혈관(91)을 투과하고, 그 투과한 광(32)이 수광 디바이스(212PS)에 입사한다.
마찬가지로, 발광 디바이스(211IR)로부터 사출된 적외광은 손가락(220)의 표면 및 내부의 생체 조직에 의하여 산란하고, 산란한 적외광의 일부가 생체 내부로부터 수광 디바이스(212IRS) 방향으로 진행한다. 이 산란한 적외광이 혈관(91)을 투과하고, 그 투과한 적외광이 수광 디바이스(212IRS)에 입사한다.
여기서 광(32)은 생체 조직(93) 및 혈관(91)(동맥 및 정맥)을 거친 광이다. 동맥혈은 심박에 의하여 맥동하기 때문에, 동맥에 의한 광의 흡수는 심박에 따라 변동된다. 한편 생체 조직(93) 및 정맥은 심박의 영향을 받지 않기 때문에, 생체 조직(93)에 의한 광의 흡수, 및 정맥에 의한 광의 흡수는 일정하다. 따라서 표시 장치에 입사한 광(32)에서 일정한 성분을 경시(經時)적으로 제외함으로써 동맥의 광 투과율을 산출할 수 있다. 또한 적색광 투과율은 산소와 결합된 헤모글로빈(산소화 헤모글로빈이라고도 함)에 비하여 산소와 결합되지 않은 헤모글로빈(환원 헤모글로빈이라고도 함)이 낮다. 적외광 투과율은 산소화 헤모글로빈과 환원 헤모글로빈에서 같은 정도이다. 적색광에 대한 동맥의 투과율과, 적외광에 대한 동맥의 투과율을 측정함으로써, 산소화 헤모글로빈과 환원 헤모글로빈의 총합에 대한 산소화 헤모글로빈의 비율, 즉 산소 포화도(이하 경피적 산소 포화도(SpO2: Peripheral Oxygen Saturation)라고도 함)를 산출할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 일 형태인 표시 장치는 반사형 펄스옥시미터로서의 기능을 가질 수 있다.
예를 들어 표시 장치의 표시부에 손가락이 접촉하였을 때에, 손가락이 접촉된 영역의 위치 정보를 취득한다. 그 후 손가락이 접촉된 영역 및 그 근방의 화소로부터 적색광을 사출하여 적색광에 대한 동맥의 투과율을 측정한다. 이어서 적외광을 사출하여 적외광에 대한 동맥의 투과율을 측정함으로써 산소 포화도를 산출할 수 있다. 또한 적색광에 대한 투과율과, 적외광에 대한 투과율을 측정하는 순서는 특별히 한정되지 않는다. 적외광에 대한 투과율을 측정한 후에 적색광에 대한 투과율을 측정하여도 좋다. 또한 여기서는 손가락을 사용하여 산소 포화도를 산출하는 예를 나타내었지만 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않는다. 손가락 이외의 부분으로 산소 포화도를 산출할 수도 있다. 예를 들어 표시 장치의 표시부에 손바닥을 접촉시킨 상태로 적색광에 대한 동맥의 투과율과, 적외광에 대한 동맥의 투과율을 측정함으로써 산소 포화도를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용한 전자 기기의 일례를 도 19의 (A)에 나타내었다. 도 19의 (A)에 나타낸 휴대 정보 단말기(400)는 예를 들어 스마트폰으로서 사용할 수 있다. 휴대 정보 단말기(400)는 하우징(402)과 표시부(404)를 가진다. 표시부(404)에는 상술한 표시 장치를 적용할 수 있다. 표시부(404)에는 예를 들어 상술한 표시 장치(200B)를 적합하게 사용할 수 있다.
도 19의 (A)에서는 휴대 정보 단말기(400)의 표시부(404)에 손가락(406)이 접촉된 상태를 나타내었다. 도 19의 (A)에서는 터치를 검출한 영역 및 그 근방인 영역(408)을 이점쇄선으로 나타내었다.
휴대 정보 단말기(400)는 영역(408)의 화소로부터 적색광을 사출하고, 표시부(404)에 입사한 적색광을 검출한다. 마찬가지로 영역(408)의 화소로부터 적외광을 사출하고, 표시부(404)에 입사한 적외광을 검출함으로써 손가락(406)의 산소 포화도를 측정할 수 있다. 도 19의 (B)에서는 영역(408)의 화소를 점등하는 상태를 나타내었다. 도 19의 (B)에서는 손가락(406)을 투과시켜, 윤곽만을 파선으로 나타내고, 영역(408)에 해칭을 넣었다. 도 19의 (B)에 나타낸 바와 같이 점등된 영역(408)은 손가락(406)으로 가려져 사용자에게 시인(視認)되기 어렵다. 그러므로 사용자에게 스트레스를 주지 않고 산소 포화도를 측정할 수 있다. 또한 휴대 정보 단말기(400)는 표시부(404) 내의 어느 위치에서도 산소 포화도를 측정할 수 있다.
얻어진 산소 포화도를 표시부(404)에 표시하여도 좋다. 도 19의 (C)에서는 영역(407)에 산소 포화도를 나타내는 화상(409)을 표시하는 상태를 나타내었다. 도 19의 (C)에서는 화상(409)의 예로서 "SpO2 97%"라는 문자를 나타내었다. 또한 화상(409)은 화상이어도 좋고, 화상 및 문자를 포함하여도 좋다. 또한 영역(407)은 표시부(404)의 임의의 위치에 제공하면 좋다.
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 본 발명의 일 형태의 표시 장치와 그 제작 방법에 대하여 도 20 내지 도 38을 사용하여 설명한다.
발광색이 각각 다른 발광 디바이스, 및 수광 디바이스를 가지는 표시 장치를 제작하는 경우, 복수의 발광층 및 활성층을 각각 섬 형상으로 형성할 필요가 있다.
예를 들어 메탈 마스크(섀도 마스크라고도 함)를 사용한 진공 증착법에 의하여 섬 형상의 발광층 및 활성층을 성막할 수 있다. 그러나 이 방법으로는 메탈 마스크의 정밀도, 메탈 마스크와 기판의 위치 어긋남, 메탈 마스크의 휨, 및 증기의 산란 등으로 인한 성막되는 막의 윤곽 확장 등 다양한 영향에 의하여, 섬 형상의 발광층 및 활성층의 형상 및 위치에 있어 설계와 차이가 나기 때문에, 표시 장치의 고정세화 및 고개구율화가 어렵다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치의 제작 방법에서는 섬 형상의 화소 전극(하부 전극이라고도 할 수 있음)을 형성하고, EL층이 되는 제 1 층을 전체 면에 형성한 후, 제 1 층 위에 제 1 희생층을 형성한다. 그리고 제 1 희생층 위에 제 1 레지스트 마스크를 형성하고, 제 1 레지스트 마스크를 사용하여 제 1 층과 제 1 희생층을 가공함으로써 섬 형상의 EL층을 형성한다. 마찬가지로 수광층이 되는 제 2 층을 제 2 희생층 및 제 2 레지스트 마스크를 사용하여 섬 형상의 수광층을 형성한다. 또한 본 명세서 등에서 희생층을 마스크층이라고 하여도 좋다.
이와 같이, 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 제작 방법에서는, 섬 형상의 EL층은 파인 메탈 마스크(고정세 메탈 마스크)를 사용하여 형성되는 것이 아니라, EL층이 되는 층을 전체 면에 성막한 후에 가공함으로써 형성된다. 마찬가지로 섬 형상의 수광층은 파인 메탈 마스크를 사용하여 형성되는 것이 아니라, 수광층이 되는 층을 전체 면에 성막한 후에 가공함으로써 형성된다. 따라서, 종래 실현이 어려웠던 고정세의 표시 장치 또는 고개구율의 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한 EL층을 각 색으로 구분 형성할 수 있기 때문에 매우 선명하고 콘트라스트가 높으며 표시 품위가 높은 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한 화소 내에 수광 디바이스를 제공할 수 있기 때문에, 고정세의 촬상 기능, 및 터치 센서 또는 니어 터치 센서 등의 센싱 기능을 가지는 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한 EL층 위 및 수광층 위에 희생층을 제공함으로써, 표시 장치의 제작 공정 중에 EL층 및 수광층이 받는 대미지를 저감하여 발광 디바이스 및 수광 디바이스의 신뢰성을 높일 수 있다.
인접한 발광 디바이스 및 수광 디바이스의 간격은 예를 들어 파인 메탈 마스크를 사용한 형성 방법으로는 10μm 미만으로 하기가 어렵지만, 상기 방법에 따르면 3μm 이하, 2μm 이하, 또는 1μm 이하까지 좁힐 수 있다. 또한 예를 들어 LSI용 노광 장치를 사용함으로써 500nm 이하, 200nm 이하, 100nm 이하, 나아가서는 50nm 이하까지 간격을 좁힐 수도 있다. 이에 의하여 화소에서 차지하는 발광 영역의 면적(이하 발광 면적이라고도 기재함) 및 수광 면적을 크게 할 수 있으므로 개구율을 100%에 가깝게 할 수 있다. 예를 들어 개구율 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 또는 90% 이상이며, 100% 미만을 실현할 수도 있다.
EL층 및 수광층 자체의 패턴에 대해서도, 파인 메탈 마스크를 사용한 경우에 비하여 매우 작게 할 수 있다. 예를 들어 EL층 및 수광층을 구분 형성할 때 파인 메탈 마스크를 사용한 경우에는 EL층의 중앙과 단부에서 두께의 편차가 발생하기 때문에, EL층의 면적에 대하여 발광 영역 또는 수광 영역으로서 사용할 수 있는 유효 면적은 작아진다. 한편으로 상기 제작 방법에 따르면 균일한 두께로 성막한 막을 가공함으로써 패턴을 형성하기 때문에, 패턴 내에서 두께를 균일하게 할 수 있어, 미세한 패턴이어도 그 거의 전체를 발광 영역 또는 수광 영역으로서 사용할 수 있다. 그러므로 높은 정세도와 높은 개구율을 겸비한 표시 장치를 제작할 수 있다.
<표시 장치의 구성예 1>
본 발명의 일 형태의 표시 장치를 도 20의 (A) 및 (B)에 나타내었다.
도 20의 (A)는 표시 장치(100)의 상면도이다. 표시 장치(100)는 복수의 화소(110)가 매트릭스상으로 배치된 표시부와, 표시부의 외측의 접속부(140)를 가진다. 접속부(140)는 캐소드 콘택트부라고 할 수 있다.
도 20의 (A)에 나타낸 화소(110)에는 스트라이프 배열이 적용되어 있다. 도 20의 (A)에 나타낸 화소(110)는 부화소(110a), 부화소(110b), 부화소(110c), 및 부화소(110d)의 4개의 부화소로 구성된다. 부화소(110a), 부화소(110b), 및 부화소(110c)는 서로 다른 파장 영역의 광을 발하는 발광 디바이스를 가진다. 상기 발광 디바이스로서, 상술한 발광 디바이스를 사용할 수 있다. 부화소(110a), 부화소(110b), 및 부화소(110c)로서, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 부화소, 및 황색(Y), 시안(C), 및 마젠타(M)의 3색의 부화소 등을 들 수 있다. 부화소(110d)는 수광 디바이스를 가진다. 상기 수광 디바이스로서, 상술한 수광 디바이스를 사용할 수 있다.
도 20의 (A)에서는 각 부화소가 X방향으로 나란히 배치되어 있고, 같은 종류의 부화소가 Y방향으로 나란히 배치되어 있는 예를 나타내었다. 또한 다른 종류의 부화소가 Y방향으로 나란히 배치되고, 같은 종류의 부화소가 X방향으로 나란히 배치되어도 좋다.
도 20의 (A)에서는 상면에서 보았을 때 접속부(140)가 표시부의 아래쪽에 위치하는 예를 나타내었지만 특별히 한정되지 않는다. 접속부(140)는 상면에서 보았을 때 표시부의 위쪽, 오른쪽, 왼쪽, 아래쪽 중 적어도 하나의 부분에 제공되면 좋고, 표시부의 4변을 둘러싸도록 제공되어도 좋다. 또한 접속부(140)는 하나이어도 좋고 복수이어도 좋다.
도 20의 (A)에서의 일점쇄선 X1-X2 간의 단면도를 도 20의 (B)에 나타내었다.
도 20의 (B)에 나타낸 바와 같이, 표시 장치(100)에서는 트랜지스터를 포함하는 층(101) 위에 발광 디바이스(130a), 발광 디바이스(130b), 발광 디바이스(130c), 및 수광 디바이스(130d)가 제공된다. 또한 이들 발광 디바이스 및 수광 디바이스를 덮도록 보호층(131) 및 보호층(132)이 제공된다. 보호층(132) 위에는 수지층(122)에 의하여 기판(120)이 접합된다. 또한 인접한 발광 디바이스 및 수광 디바이스 사이의 영역에는 절연층(125)과, 절연층(125) 위의 절연층(127)이 제공된다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 발광 디바이스가 형성된 기판과 반대 방향으로 광을 사출하는 전면 사출(top-emission) 방식, 발광 디바이스가 형성된 기판 측으로 광을 사출하는 배면 사출(bottom-emission) 방식, 양면으로 광을 사출하는 양면 사출(dual-emission) 방식 중 어느 것이어도 좋다.
트랜지스터를 포함하는 층(101)에는, 예를 들어 기판에 복수의 트랜지스터가 제공되고, 이들 트랜지스터를 덮도록 절연층이 제공된 적층 구조를 적용할 수 있다. 트랜지스터를 포함하는 층(101)은 인접한 발광 디바이스 사이에 오목부를 가져도 좋다. 예를 들어 트랜지스터를 포함하는 층(101)의 최표면에 위치하는 절연층에 오목부가 제공되어도 좋다.
발광 디바이스(130a), 발광 디바이스(130b), 및 발광 디바이스(130c)는 서로 다른 파장 영역의 광을 발한다. 발광 디바이스(130a), 발광 디바이스(130b), 및 발광 디바이스(130c)는 예를 들어 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 광을 발하는 조합인 것이 바람직하다.
발광 디바이스(130a)는 트랜지스터를 포함하는 층(101) 위의 화소 전극(111a)과, 화소 전극(111a) 위의 섬 형상의 EL층(113a)과, 섬 형상의 EL층(113a) 위의 층(114)과, 층(114) 위의 공통 전극(115)을 가진다.
발광 디바이스(130b)는 트랜지스터를 포함하는 층(101) 위의 화소 전극(111b)과, 화소 전극(111b) 위의 섬 형상의 EL층(113b)과, 섬 형상의 EL층(113b) 위의 층(114)과, 층(114) 위의 공통 전극(115)을 가진다.
발광 디바이스(130c)는 트랜지스터를 포함하는 층(101) 위의 화소 전극(111c)과, 화소 전극(111c) 위의 섬 형상의 EL층(113c)과, 섬 형상의 EL층(113c) 위의 층(114)과, 층(114) 위의 공통 전극(115)을 가진다.
수광 디바이스(130d)는 트랜지스터를 포함하는 층(101) 위의 화소 전극(111d)과, 화소 전극(111d) 위의 섬 형상의 수광층(113d)과, 섬 형상의 수광층(113d) 위의 층(114)과, 층(114) 위의 공통 전극(115)을 가진다.
각 색의 발광 디바이스 및 수광 디바이스는 공통 전극으로서 동일한 막을 공유한다. 공통 전극은 접속부(140)에 제공된 도전층과 전기적으로 접속된다. 이에 의하여 각 색의 발광 디바이스 및 수광 디바이스가 가지는 공통 전극에는 같은 전위가 공급된다.
발광 디바이스 및 수광 디바이스의 한 쌍의 전극(화소 전극과 공통 전극)으로서는 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 적절히 사용할 수 있다. 구체적으로는 인듐 주석 산화물(In-Sn 산화물, ITO라고도 함), In-Si-Sn 산화물(ITSO라고도 함), 인듐 아연 산화물(In-Zn 산화물), In-W-Zn 산화물, 알루미늄, 니켈, 및 란타넘의 합금(Al-Ni-La) 등의 알루미늄을 포함하는 합금(알루미늄 합금), 그리고 은과 마그네슘의 합금 및 은과 팔라듐과 구리의 합금(Ag-Pd-Cu, APC라고도 기재함) 등의 은을 포함하는 합금을 들 수 있다. 이 외에, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 타이타늄(Ti), 크로뮴(Cr), 망가니즈(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 갈륨(Ga), 아연(Zn), 인듐(In), 주석(Sn), 몰리브데넘(Mo), 탄탈럼(Ta), 텅스텐(W), 팔라듐(Pd), 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 이트륨(Y), 네오디뮴(Nd) 등의 금속, 및 이들을 적절히 조합하여 포함하는 합금을 사용할 수도 있다. 이 외에, 위에서 예시하지 않은 원소 주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 원소(예를 들어 리튬(Li), 세슘(Cs), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr)), 유로퓸(Eu), 이터븀(Yb) 등의 희토류 금속, 및 이들을 적절히 조합하여 포함하는 합금, 그래핀 등을 사용할 수 있다.
발광 디바이스에는 미소 공진(마이크로캐비티) 구조가 적용되어 있는 것이 바람직하다. 따라서 발광 디바이스가 가지는 한 쌍의 전극 중 한쪽은 가시광에 대한 투과성 및 반사성을 가지는 전극(반투과·반반사 전극)인 것이 바람직하고, 다른 쪽은 가시광에 대한 반사성을 가지는 전극(반사 전극)인 것이 바람직하다. 발광 디바이스가 마이크로캐비티 구조를 가짐으로써, 발광층으로부터 얻어지는 발광을 양쪽 전극 사이에서 공진시켜, 발광 디바이스로부터 사출되는 광을 강하게 할 수 있다.
또한 반투과·반반사 전극은 가시광에 대한 반사성을 가지는 전극과, 가시광에 대한 투과성을 가지는 전극(투명 전극이라고도 함)의 적층 구조를 가질 수 있다.
투명 전극의 광 투과율은 40% 이상으로 한다. 예를 들어 발광 소자에는 가시광 투과율이 40% 이상인 전극을 사용하는 것이 바람직하다. 반투과·반반사 전극의 가시광 반사율은 10% 이상 95% 이하, 바람직하게는 30% 이상 80% 이하로 한다. 반사 전극의 가시광 반사율은 40% 이상 100% 이하, 바람직하게는 70% 이상 100% 이하로 한다. 또한 이들 전극의 저항률은 1×10-2Ωcm 이하가 바람직하다. 또한 발광 소자가 적외광을 발하는 경우, 이들 전극의 적외광의 투과율 또는 반사율은 가시광의 투과율 또는 반사율과 마찬가지로 상기 수치 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)은 각각 섬 형상으로 제공된다. EL층(113a), EL층(113b), 및 EL층(113c)은 각각 발광층을 가진다. EL층(113a), EL층(113b), 및 EL층(113c)은 서로 다른 파장 영역의 광을 발하는 발광층을 가지는 것이 바람직하다. 수광층(113d)은 활성층을 가진다.
발광층은 발광 물질을 포함하는 층이다. 발광층은 1종류 또는 복수 종류의 발광 물질을 가질 수 있다. 발광 물질로서는, 청색, 자색, 청자색, 녹색, 황록색, 황색, 주황색, 적색 등의 발광색을 나타내는 물질을 적절히 사용한다. 또한 발광 물질로서, 적외광을 발하는 물질을 사용할 수도 있다.
발광 물질로서는, 형광 재료, 인광 재료, TADF 재료, 퀀텀닷 재료 등을 들 수 있다.
형광 재료로서는, 예를 들어 피렌 유도체, 안트라센 유도체, 트라이페닐렌 유도체, 플루오렌 유도체, 카바졸 유도체, 다이벤조싸이오펜 유도체, 다이벤조퓨란 유도체, 다이벤조퀴녹살린 유도체, 퀴녹살린 유도체, 피리딘 유도체, 피리미딘 유도체, 페난트렌 유도체, 나프탈렌 유도체 등이 있다.
인광 재료로서는, 예를 들어 4H-트라이아졸 골격, 1H-트라이아졸 골격, 이미다졸 골격, 피리미딘 골격, 피라진 골격, 또는 피리딘 골격을 가지는 유기 금속 착체(특히 이리듐 착체), 전자 흡인기를 가지는 페닐피리딘 유도체를 리간드로 하는 유기 금속 착체(특히 이리듐 착체), 백금 착체, 희토류 금속 착체 등이 있다.
발광층은 발광 물질(게스트 재료)에 더하여 1종류 또는 복수 종류의 유기 화합물(호스트 재료, 어시스트 재료 등)을 가져도 좋다. 1종류 또는 복수 종류의 유기 화합물로서는, 정공 수송성 재료 및 전자 수송성 재료 중 한쪽 또는 양쪽을 사용할 수 있다. 또한 1종류 또는 복수 종류의 유기 화합물로서, 양극성(bipolar) 재료 또는 TADF 재료를 사용하여도 좋다.
발광층은 예를 들어 인광 재료와, 들뜬 복합체를 형성하기 쉬운 정공 수송성 재료와 전자 수송성 재료의 조합을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 들뜬 복합체로부터 발광 물질(인광 재료)로의 에너지 이동인 ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer)를 사용한 발광을 효율적으로 얻을 수 있다. 발광 물질의 가장 낮은 에너지 측의 흡수대의 파장과 중첩되는 발광을 나타내는 들뜬 복합체를 형성하는 조합을 선택함으로써, 에너지 이동이 원활해져 발광을 효율적으로 얻을 수 있다. 이 구성에 의하여, 발광 디바이스의 고효율, 저전압 구동, 장수명을 동시에 실현할 수 있다.
들뜬 복합체를 형성하는 재료의 조합으로서는 정공 수송성 재료의 HOMO 준위(최고 점유 분자 오비탈 준위)가 전자 수송성 재료의 HOMO 준위 이상의 값인 것이 바람직하다. 정공 수송성 재료의 LUMO 준위(최저 비점유 분자 궤도 준위)가 전자 수송성 재료의 LUMO 준위 이상의 값인 것이 바람직하다. 재료의 LUMO 준위 및 HOMO 준위는 사이클릭 볼타메트리(CV) 측정에 의하여 측정되는 재료의 전기 화학 특성(환원 전위 및 산화 전위)으로부터 도출할 수 있다.
들뜬 복합체의 형성은 예를 들어 정공 수송성 재료의 발광 스펙트럼, 전자 수송성 재료의 발광 스펙트럼, 및 이들 재료를 혼합한 혼합막의 발광 스펙트럼을 비교하여, 혼합막의 발광 스펙트럼이 각 재료의 발광 스펙트럼보다 장파장 측으로 시프트하는(또는 장파장 측에 새로운 피크를 가지는) 현상을 관측함으로써 확인할 수 있다. 또는 정공 수송성 재료의 과도 포토루미네선스(PL), 전자 수송성 재료의 과도 PL, 및 이들 재료를 혼합한 혼합막의 과도 PL을 비교하여, 혼합막의 과도 PL 수명이 각 재료의 과도 PL 수명보다 장수명 성분을 갖거나, 지연 성분의 비율이 높아지는 등의 과도 응답의 차이를 관측함으로써 확인할 수 있다. 또한 상술한 과도 PL을 과도 일렉트로루미네선스(EL)로 바꿔 읽어도 좋다. 즉, 정공 수송성 재료의 과도 EL, 전자 수송성을 가지는 재료의 과도 EL, 및 이들의 혼합막의 과도 EL을 비교하여, 과도 응답의 차이를 관측하는 것에 의해서도 들뜬 복합체의 형성을 확인할 수 있다.
EL층(113a), EL층(113b), 및 EL층(113c)은 발광층 이외의 층으로서, 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질(정공 수송성 재료라고도 기재함), 정공 차단 재료, 전자 수송성이 높은 물질(전자 수송성 재료라고도 기재함), 전자 주입성이 높은 물질, 전자 차단 재료, 또는 양극성 물질(전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질, 양극성 재료라고도 기재함) 등을 포함하는 층을 더 가져도 좋다.
발광 디바이스에는 저분자계 화합물 및 고분자계 화합물 중 어느 쪽이든 사용할 수 있고, 무기 화합물이 포함되어도 좋다. 발광 디바이스를 구성하는 층은 각각 증착법(진공 증착법을 포함함), 전사법, 인쇄법, 잉크젯법, 도포법 등의 방법으로 형성할 수 있다.
예를 들어 EL층(113a), EL층(113b), 및 EL층(113c)은 각각 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 차단층, 전자 차단층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 하나 이상을 가져도 좋다.
EL층 중 각 색에 공통적으로 형성되는 층으로서 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 차단층, 전자 차단층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 하나 이상을 적용할 수 있다. 예를 들어 층(114)으로서 캐리어 주입층(정공 주입층 또는 전자 주입층)을 형성하여도 좋다. 또한 EL층의 모든 층을 색마다 구분 형성하여도 좋다. 즉 EL층은 각 색에 공통적으로 형성되는 층을 가지지 않아도 된다.
EL층(113a), EL층(113b), 및 EL층(113c)은 각각 발광층과, 발광층 위의 캐리어 수송층을 가지는 것이 바람직하다. 이로써 표시 장치(100)의 제작 공정 중에, 발광층이 최표면에 노출되는 것을 억제하여 발광층이 받는 대미지를 저감할 수 있다. 이에 의하여 발광 디바이스의 신뢰성을 높일 수 있다.
정공 주입층은 양극으로부터 정공 수송층에 정공을 주입하는 층이고, 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 정공 주입성이 높은 물질로서는, 방향족 아민 화합물, 및 정공 수송성 재료와 억셉터성 재료(전자 수용성 재료)를 포함한 복합 재료 등을 들 수 있다.
정공 수송층은 정공 주입층에 의하여 양극으로부터 주입된 정공을 발광층으로 수송하는 층이다. 정공 수송층은 정공 수송성 재료를 포함하는 층이다. 정공 수송성 재료로서는, 정공 이동도가 1×10-6cm2/Vs 이상인 물질이 바람직하다. 또한 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면, 이들 외의 물질도 사용할 수 있다. 정공 수송성 재료로서는, π전자 과잉형 헤테로 방향족 화합물(예를 들어 카바졸 유도체, 싸이오펜 유도체, 퓨란 유도체 등), 방향족 아민(방향족 아민 골격을 가지는 화합물) 등의 정공 수송성이 높은 물질이 바람직하다.
전자 수송층은 전자 주입층에 의하여 음극으로부터 주입된 전자를 발광층으로 수송하는 층이다. 전자 수송층은 전자 수송성 재료를 포함하는 층이다. 전자 수송성 재료로서는, 전자 이동도가 1×10-6cm2/Vs 이상인 물질이 바람직하다. 또한 정공보다 전자의 수송성이 높은 물질이면, 이들 외의 물질도 사용할 수 있다. 전자 수송성 재료로서는, 퀴놀린 골격을 가지는 금속 착체, 벤조퀴놀린 골격을 가지는 금속 착체, 옥사졸 골격을 가지는 금속 착체, 싸이아졸 골격을 가지는 금속 착체 등 외에, 옥사다이아졸 유도체, 트라이아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 옥사졸 유도체, 싸이아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 퀴놀린 리간드를 가지는 퀴놀린 유도체, 벤조퀴놀린 유도체, 퀴녹살린 유도체, 다이벤조퀴녹살린 유도체, 피리딘 유도체, 바이피리딘 유도체, 피리미딘 유도체, 그 외에 질소 함유 헤테로 방향족 화합물을 포함한 π전자 부족형 헤테로 방향족 화합물 등의 전자 수송성이 높은 물질을 사용할 수 있다.
전자 주입층은 음극으로부터 전자 수송층에 전자를 주입하는 층이고, 전자 주입성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 전자 주입성이 높은 물질로서는, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 이들의 화합물을 사용할 수 있다. 전자 주입성이 높은 물질로서는, 전자 수송성 재료와 도너성 재료(전자 공여성 재료)를 포함한 복합 재료를 사용할 수도 있다.
전자 주입층으로서는 예를 들어, 리튬, 세슘, 이터븀, 플루오린화 리튬(LiF), 플루오린화 세슘(CsF), 플루오린화 칼슘(CaFx, X는 임의의 수), 8-(퀴놀리놀레이토)리튬(약칭: Liq), 2-(2-피리딜)페놀레이토리튬(약칭: LiPP), 2-(2-피리딜)-3-피리디놀레이토리튬(약칭: LiPPy), 4-페닐-2-(2-피리딜)페놀레이토리튬(약칭: LiPPP), 리튬 산화물(LiOx), 탄산 세슘 등과 같은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 이들의 화합물을 사용할 수 있다. 또한 전자 주입층은 2층 이상의 적층 구조로 하여도 좋다. 상기 적층 구조로서 예를 들어 첫 번째 층에 플루오린화 리튬을 사용하고, 두 번째 층에 이터븀을 제공하는 구성으로 할 수 있다.
또는 전자 주입층으로서는 전자 수송성 재료를 사용하여도 좋다. 예를 들어 비공유 전자쌍을 가지고, 전자 부족형 헤테로 방향족 고리를 가지는 화합물을 전자 수송성 재료에 사용할 수 있다. 구체적으로는 피리딘 고리, 다이아진 고리(피리미딘 고리, 피라진 고리, 피리다진 고리), 트라이아진 고리 중 적어도 하나를 가지는 화합물을 사용할 수 있다.
또한 비공유 전자쌍을 가지는 유기 화합물의 최저 비점유 분자 오비탈(LUMO: Lowest Unoccupied Molecular Orbital)이 -3.6eV 이상 -2.3eV 이하인 것이 바람직하다. 또한 일반적으로 CV(사이클릭 볼타메트리), 광전자 분광법, 광 흡수 분광법, 역광전자 분광법 등에 의하여 유기 화합물의 최고 점유 분자 오비탈(HOMO: Highest Occupied Molecular Orbital) 준위 및 LUMO 준위를 추산할 수 있다.
예를 들어 4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린(약칭: BPhen), 2,9-비스(나프탈렌-2-일)-4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린(약칭: NBPhen), 다이퀴녹살리노<2,3-a:2',3'-c>페나진(약칭: HATNA), 2,4,6-트리스<3'-(피리딘-3-일)바이페닐-3-일>-1,3,5-트라이아진(약칭: TmPPPyTz) 등을, 비공유 전자쌍을 가지는 유기 화합물에 사용할 수 있다. 또한 NBPhen은 BPhen과 비교하여 유리 전이 온도(Tg)가 높으므로 내열성이 우수하다.
탠덤 구조의 발광 디바이스를 제작하는 경우, 2개의 발광 유닛들 사이에 중간층을 제공한다. 중간층은 한 쌍의 전극 사이에 전압을 인가하였을 때, 2개의 발광 유닛 중 한쪽에 전자를 주입하고 다른 쪽에 정공을 주입하는 기능을 가진다.
중간층으로서는 예를 들어 리튬 등의 전자 주입층에 적용할 수 있는 재료를 적합하게 사용할 수 있다. 또한 중간층으로서는 예를 들어 정공 주입층에 적용할 수 있는 재료를 적합하게 사용할 수 있다. 또한 중간층으로서는 정공 수송성 재료와 억셉터성 재료(전자 수용성 재료)를 포함하는 층을 사용할 수 있다. 또한 중간층에는 전자 수송성 재료와 도너성 재료를 포함하는 층을 사용할 수 있다. 이러한 층을 가지는 중간층을 형성함으로써, 발광 유닛이 적층된 경우에서의 구동 전압의 상승을 억제할 수 있다.
활성층은 반도체를 포함한다. 상기 반도체로서 실리콘 등의 무기 반도체 및 유기 화합물을 포함하는 유기 반도체를 들 수 있다. 본 실시형태에서는 활성층이 가지는 반도체로서, 유기 반도체를 사용하는 예를 제시한다. 유기 반도체를 사용함으로써, 발광층과 활성층을 같은 방법(예를 들어 진공 증착법)으로 형성할 수 있기 때문에 공통의 제조 장치를 사용할 수 있어 바람직하다.
활성층이 가지는 n형 반도체의 재료로서는, 풀러렌(예를 들어 C60 풀러렌, C70 풀러렌 등), 풀러렌 유도체 등의 전자 수용성의 유기 반도체 재료를 들 수 있다. 풀러렌은 축구공과 같은 형상을 가지고, 상기 형상은 에너지적으로 안정적이다. 풀러렌은 HOMO 준위 및 LUMO 준위 모두가 깊다(낮다). 풀러렌은 LUMO 준위가 깊기 때문에, 전자 수용성(억셉터성)이 매우 높다. 일반적으로, 벤젠과 같이 평면에 π전자 공액(공명)이 확장되면, 전자 공여성(도너성)이 높아지지만, 풀러렌은 구체 형상을 가지기 때문에, π전자가 크게 확장되어 있음에도 불구하고 전자 수용성이 높아진다. 전자 수용성이 높으면, 전하 분리가 고속으로 효율적으로 일어나기 때문에, 수광 소자에 유익하다. C60 풀러렌, C70 풀러렌은 모두 가시광 영역에 넓은 흡수대를 가지고, 특히 C70 풀러렌은 C60 풀러렌보다 π전자 공액계가 크고, 장파장 영역에도 넓은 흡수대를 가지기 때문에 바람직하다. 이 외에, 풀러렌 유도체로서는 [6,6]-페닐-C71-뷰티르산 메틸 에스터(약칭: PC70BM), [6,6]-페닐-C61-뷰티르산 메틸 에스터(약칭: PC60BM), 1',1'',4',4''-테트라하이드로-다이[1,4]메타노나프탈레노[1,2:2',3',56,60:2'',3''][5,6]풀러렌-C60(약칭: ICBA) 등을 들 수 있다.
n형 반도체의 재료로서는, 퀴놀린 골격을 가지는 금속 착체, 벤조퀴놀린 골격을 가지는 금속 착체, 옥사졸 골격을 가지는 금속 착체, 싸이아졸 골격을 가지는 금속 착체, 옥사다이아졸 유도체, 트라이아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 옥사졸 유도체, 싸이아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 퀴놀린 유도체, 벤조퀴놀린 유도체, 퀴녹살린 유도체, 다이벤조퀴녹살린 유도체, 피리딘 유도체, 바이피리딘 유도체, 피리미딘 유도체, 나프탈렌 유도체, 안트라센 유도체, 쿠마린 유도체, 로다민 유도체, 트라이아진 유도체, 퀴논 유도체 등을 들 수 있다.
활성층이 가지는 p형 반도체의 재료로서는, 구리(II) 프탈로사이아닌(Copper(II) phthalocyanine; CuPc), 테트라페닐다이벤조페리플란텐(Tetraphenyldibenzoperiflanthene; DBP), 아연 프탈로사이아닌(Zinc Phthalocyanine; ZnPc), 주석(II) 프탈로사이아닌(SnPc), 퀴나크리돈 등의 전자 공여성의 유기 반도체 재료를 들 수 있다.
p형 반도체의 재료로서는, 카바졸 유도체, 싸이오펜 유도체, 퓨란 유도체, 방향족 아민 골격을 가지는 화합물 등을 들 수 있다. 또한 p형 반도체의 재료로서는, 나프탈렌 유도체, 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 트라이페닐렌 유도체, 플루오렌 유도체, 피롤 유도체, 벤조퓨란 유도체, 벤조싸이오펜 유도체, 인돌 유도체, 다이벤조퓨란 유도체, 다이벤조싸이오펜 유도체, 인돌로카바졸 유도체, 포르피린 유도체, 프탈로사이아닌 유도체, 나프탈로사이아닌 유도체, 퀴나크리돈 유도체, 폴리페닐렌바이닐렌 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체, 폴리바이닐카바졸 유도체, 폴리싸이오펜 유도체 등을 들 수 있다.
전자 공여성의 유기 반도체 재료의 HOMO 준위는 전자 수용성의 유기 반도체 재료의 HOMO 준위보다 얕은(높은) 것이 바람직하다. 전자 공여성의 유기 반도체 재료의 LUMO 준위는 전자 수용성의 유기 반도체 재료의 LUMO 준위보다 얕은(높은) 것이 바람직하다.
전자 수용성의 유기 반도체 재료로서 구체 형상의 풀러렌을 사용하고, 전자 공여성의 유기 반도체 재료로서 평면에 가까운 형상의 유기 반도체 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 비슷한 형상의 분자들은 응집하기 쉬운 경향이 있고, 같은 종류의 분자들이 응집하면, 분자 궤도의 에너지 준위가 서로 가깝기 때문에 캐리어 수송성을 높일 수 있다.
예를 들어 활성층은 n형 반도체와 p형 반도체를 공증착하여 형성하는 것이 바람직하다. 또는 활성층은 n형 반도체와 p형 반도체를 적층하여 형성하여도 좋다.
발광 소자 및 수광 소자에는 저분자 화합물 및 고분자 화합물 중 어느 쪽이든 사용할 수 있고, 무기 화합물이 포함되어도 좋다. 발광 소자 및 수광 소자를 구성하는 층은 각각 증착법(진공 증착법을 포함함), 전사법, 인쇄법, 잉크젯법, 도포법 등의 방법으로 형성할 수 있다.
예를 들어 정공 수송성 재료로서, 폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜)/폴리(스타이렌설폰산)(PEDOT/PSS) 등의 고분자 화합물, 및 몰리브데넘 산화물, 아이오딘화 구리(CuI) 등의 무기 화합물을 사용할 수 있다. 또한 전자 수송성 재료로서, 산화 아연(ZnO) 등의 무기 화합물을 사용할 수 있다.
활성층에, 도너로서 기능하는 폴리[[4,8-비스[5-(2-에틸헥실)-2-싸이엔일]벤조[1,2-b:4,5-b']다이싸이오펜-2,6-다이일]-2,5-싸이오펜다이일[5,7-비스(2-에틸헥실)-4,8-다이옥소-4H,8H-벤조[1,2-c:4,5-c']다이싸이오펜-1,3-다이일]]폴리머(약칭: PBDB-T), 또는 PBDB-T 유도체 등의 고분자 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들어 PBDB-T 또는 PBDB-T 유도체에 억셉터 재료를 분산시키는 방법 등을 사용할 수 있다.
활성층으로서는 3종류 이상의 재료를 혼합하여도 좋다. 예를 들어 파장 영역을 확대하는 목적으로 n형 반도체의 재료와 p형 반도체의 재료에 더하여 제 3 재료를 혼합하여도 좋다. 이때 제 3 재료는 저분자 화합물이어도 고분자 화합물이어도 좋다.
화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 화소 전극(111d), EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d) 각각의 측면은 절연층(125) 및 절연층(127)으로 덮여 있다. 이에 의하여 층(114)(또는 공통 전극(115))이 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 화소 전극(111d), EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d) 중 어느 측면과 접하는 것을 억제하여, 발광 디바이스 및 수광 디바이스의 단락을 억제할 수 있다.
절연층(125)은 적어도 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 및 화소 전극(111d)의 측면을 덮는 것이 바람직하다. 또한 절연층(125)은 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)의 측면을 덮는 것이 바람직하다. 절연층(125)은 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 화소 전극(111d), EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d) 각각의 측면과 접하는 구성으로 할 수 있다.
절연층(127)은 절연층(125)에 형성된 오목부를 충전하도록 절연층(125) 위에 제공된다. 절연층(127)은 절연층(125)을 개재하여, 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 화소 전극(111d), EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d) 각각의 측면과 중첩되는 구성으로 할 수 있다.
또한 절연층(125) 및 절연층(127) 중 어느 한쪽을 제공하지 않아도 된다. 예를 들어 절연층(125)을 제공하지 않는 경우, 절연층(127)은 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d) 각각의 측면과 접하는 구성으로 할 수 있다. 절연층(127)은 발광 디바이스가 가지는 EL층과 수광 디바이스가 가지는 수광층 사이를 충전하도록 층(101) 위에 제공할 수 있다.
층(114) 및 공통 전극(115)은 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 수광층(113d), 절연층(125), 및 절연층(127) 위에 제공된다. 절연층(125) 및 절연층(127)을 제공하기 전의 단계에서는, 화소 전극이 제공되는 영역과, 화소 전극이 제공되지 않는 영역(발광 디바이스와 수광 디바이스 사이의 영역)에 기인한 단차가 생겨 있다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서는, 절연층(125) 및 절연층(127)을 가짐으로써 상기 단차를 평탄하게 할 수 있어, 층(114) 및 공통 전극(115)의 피복성을 향상시킬 수 있다. 따라서 공통 전극(115)의 단절로 인한 접속 불량을 억제할 수 있다. 또는 단차로 인하여 공통 전극(115)이 국소적으로 얇아져 전기 저항이 상승되는 것을 억제할 수 있다. 또한 본 명세서 등에서 단절이란, 층, 막, 또는 전극이 피형성면의 형상(예를 들어 단차 등)에 기인하여 분단되는 현상을 가리킨다.
층(114) 및 공통 전극(115)의 형성면의 평탄성을 향상시키기 위하여, 절연층(125)의 상면 및 절연층(127)의 상면의 높이는 각각 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d) 중 적어도 하나의 상면의 높이와 일치 또는 실질적으로 일치하는 것이 바람직하다. 또한 절연층(127)의 상면은 평탄한 형상을 가지는 것이 바람직하고, 볼록부 또는 오목부를 가져도 좋다.
절연층(125)은 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)의 측면과 접한 영역을 가지고, EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)의 보호 절연층으로서 기능한다. 절연층(125)을 제공함으로써 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)의 측면으로부터 내부에 불순물(산소, 수분 등)이 침입하는 것을 억제할 수 있으므로, 신뢰성이 높은 표시 장치로 할 수 있다.
단면에서 보았을 때 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)의 측면과 접한 영역에서의 절연층(125)의 폭(두께)이 크면, EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)의 간격이 크게 되어, 개구율이 낮아지는 경우가 있다. 또한 절연층(125)의 폭(두께)이 작으면, EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)의 측면으로부터 내부에 불순물이 침입하는 것을 억제하는 효과가 작아지는 경우가 있다.
EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)의 측면과 접한 영역에서의 절연층(125)의 폭(두께)은 3nm 이상 200nm 이하가 바람직하고, 3nm 이상 150nm 이하가 더 바람직하고, 5nm 이상 150nm 이하가 더욱 바람직하고, 5nm 이상 100nm 이하가 더욱더 바람직하고, 10nm 이상 100nm 이하가 나아가 더욱더 바람직하고, 10nm 이상 50nm 이하가 특히 바람직하다. 절연층(125)의 폭(두께)을 상술한 범위로 함으로써, 높은 개구율을 가지면서 신뢰성이 높은 표시 장치로 할 수 있다.
절연층(125)은 무기 재료를 가질 수 있다. 절연층(125)에는 예를 들어 산화 절연막, 질화 절연막, 산화질화 절연막, 및 질화산화 절연막 등의 무기 절연막을 사용할 수 있다. 절연층(125)은 단층 구조를 가져도 좋고, 적층 구조를 가져도 좋다.
절연층(125)의 형성은 스퍼터링법, 화학 기상 퇴적(CVD: Chemical Vapor Deposition)법, 펄스 레이저 퇴적(PLD: Pulsed Laser Deposition)법, 원자층 퇴적(ALD: Atomic Layer Deposition)법 등을 사용할 수 있다. 절연층(125)은 피복성이 양호한 ALD법을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. ALD법은 피형성면에 대한 성막 대미지가 작기 때문에 적합하게 사용할 수 있다.
산화 절연막으로서는 산화 실리콘막, 산화 알루미늄막, 산화 마그네슘막, 인듐 갈륨 아연 산화물막, 산화 갈륨막, 산화 저마늄막, 산화 이트륨막, 산화 지르코늄막, 산화 란타넘막, 산화 네오디뮴막, 산화 하프늄막, 및 산화 탄탈럼막 등을 들 수 있다. 질화 절연막으로서는 질화 실리콘막 및 질화 알루미늄막 등을 들 수 있다. 산화질화 절연막으로서는 산화질화 실리콘막, 산화질화 알루미늄막 등을 들 수 있다. 질화산화 절연막으로서는 질화산화 실리콘막, 질화산화 알루미늄막 등을 들 수 있다. 특히 산화 알루미늄은 에칭 시에 EL층에 대한 선택비가 높고, 후술하는 절연층(127)의 형성 시에 EL층을 보호하는 기능을 가지기 때문에 바람직하다. 특히 ALD법에 의하여 형성한 산화 알루미늄막, 산화 하프늄막, 산화 실리콘막 등의 무기 절연막을 절연층(125)으로서 적용함으로써, 핀홀이 적고, EL층을 보호하는 기능이 우수한 절연층(125)을 형성할 수 있다.
또한 본 명세서 등에서 산화질화물이란, 그 조성으로서 질소보다 산소의 함유량이 많은 재료를 가리키고, 질화 산화물이란, 그 조성으로서 산소보다 질소의 함유량이 많은 재료를 가리킨다. 예를 들어 산화질화 실리콘이라고 기재한 경우에는, 그 조성에서 질소보다 산소의 함유량이 많은 재료를 가리키고, 질화산화 실리콘이라고 기재한 경우에는, 그 조성에서 산소보다 질소의 함유량이 많은 재료를 가리킨다.
절연층(125) 위에 제공되는 절연층(127)은 인접한 발광 디바이스 사이에 형성된 절연층(125)의 오목부를 평탄화하는 기능을 가진다. 환언하면, 절연층(127)을 가짐으로써 공통 전극(115)의 형성면의 평탄성을 향상시키는 효과가 있다. 절연층(127)으로서는 유기 재료를 가지는 절연층을 적합하게 사용할 수 있다. 절연층(127)으로서 예를 들어 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 이미드 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드아마이드 수지, 실리콘 수지, 실록세인 수지, 벤조사이클로뷰텐계 수지, 페놀 수지, 및 이들 수지의 전구체 등을 적용할 수 있다. 또한 절연층(127)으로서 폴리바이닐알코올(PVA), 폴리바이닐뷰티랄, 폴리바이닐피롤리돈, 폴리에틸렌글라이콜, 폴리글리세린, 풀루란, 수용성 셀룰로스, 또는 알코올 가용성 폴리아마이드 수지 등의 유기 재료를 사용하여도 좋다. 또한 절연층(127)으로서 감광성 수지를 사용할 수 있다. 감광성 수지로서는 포토레지스트를 사용하여도 좋다. 감광성 수지로서는 포지티브형 재료 또는 네거티브형 재료를 사용할 수 있다.
절연층(127)의 상면의 높이와, EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d) 중 어느 것의 상면의 높이의 차가 예를 들어 절연층(127)의 두께의 0.5배 이하인 것이 바람직하고, 0.3배 이하인 것이 더 바람직하다. 또한 예를 들어 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d) 중 어느 것의 상면이 절연층(127)의 상면보다 높아지도록 절연층(127)을 제공하여도 좋다. 또한 예를 들어 절연층(127)의 상면이 EL층(113a), EL층(113b), 및 EL층(113c)이 가지는 발광층의 상면보다 높고, 또한 수광층(113d)이 가지는 활성층의 상면보다 높아지도록 절연층(127)을 제공하여도 좋다.
발광 디바이스(130a), 발광 디바이스(130b), 발광 디바이스(130c), 및 수광 디바이스(130d) 위에 보호층(131) 및 보호층(132)을 가지는 것이 바람직하다. 보호층(131) 및 보호층(132)을 제공함으로써 발광 디바이스 및 수광 디바이스의 신뢰성을 높일 수 있다.
보호층(131) 및 보호층(132)의 도전성은 불문한다. 보호층(131) 및 보호층(132)으로서는 절연막, 반도체막, 및 도전막 중 적어도 한 종류를 사용할 수 있다.
보호층(131) 및 보호층(132)이 무기막을 가짐으로써 공통 전극(115)의 산화를 방지하거나 발광 디바이스(130a), 발광 디바이스(130b), 발광 디바이스(130c), 및 수광 디바이스(130d)에 불순물(수분, 산소 등)이 들어가는 것을 억제하는 등, 발광 디바이스 및 수광 디바이스의 열화를 억제하여 표시 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.
보호층(131) 및 보호층(132)에는 예를 들어 산화 절연막, 질화 절연막, 산화질화 절연막, 및 질화산화 절연막 등의 무기 절연막을 사용할 수 있다. 산화 절연막으로서는 산화 실리콘막, 산화 알루미늄막, 산화 갈륨막, 산화 저마늄막, 산화 이트륨막, 산화 지르코늄막, 산화 란타넘막, 산화 네오디뮴막, 산화 하프늄막, 및 산화 탄탈럼막 등을 들 수 있다. 질화 절연막으로서는 질화 실리콘막 및 질화 알루미늄막 등을 들 수 있다. 산화질화 절연막으로서는 산화질화 실리콘막, 산화질화 알루미늄막 등을 들 수 있다. 질화산화 절연막으로서는 질화산화 실리콘막, 질화산화 알루미늄막 등을 들 수 있다.
보호층(131) 및 보호층(132)은 각각 질화 절연막 또는 질화산화 절연막을 가지는 것이 바람직하고, 질화 절연막을 가지는 것이 더 바람직하다.
보호층(131) 및 보호층(132)에는 In-Sn 산화물(ITO라고도 함), In-Zn 산화물, Ga-Zn 산화물, Al-Zn 산화물, 또는 인듐 갈륨 아연 산화물(In-Ga-Zn 산화물, IGZO라고도 함) 등을 포함하는 무기막을 사용할 수도 있다. 상기 무기막은 고저항인 것이 바람직하고, 구체적으로는 공통 전극(115)보다 고저항인 것이 바람직하다. 상기 무기막은 질소를 더 포함하여도 좋다.
보호층(131) 및 보호층(132)을 통하여 발광 디바이스로부터 광이 사출되거나 수광 디바이스에 광이 입사하는 경우, 보호층(131), 보호층(132)은 가시광에 대한 투과성이 높은 것이 바람직하다. 예를 들어 ITO, IGZO, 및 산화 알루미늄은 각각 가시광에 대한 투과성이 높은 무기 재료이기 때문에 바람직하다.
보호층(131) 및 보호층(132)으로서는 예를 들어 산화 알루미늄막과, 산화 알루미늄막 위의 질화 실리콘막의 적층 구조, 또는 산화 알루미늄막과, 산화 알루미늄막 위의 IGZO막의 적층 구조 등을 사용할 수 있다. 상기 적층 구조를 사용함으로써, 불순물(물, 산소 등)이 EL층 측에 들어가는 것을 억제할 수 있다.
또한 보호층(131) 및 보호층(132)은 유기막을 가져도 좋다. 예를 들어 보호층(132)은 유기막과 무기막의 양쪽을 가져도 좋다.
보호층(131)과 보호층(132)으로 상이한 성막 방법을 사용하여도 좋다. 구체적으로는 ALD법을 사용하여 보호층(131)을 형성하고, 스퍼터링법을 사용하여 보호층(132)을 형성하여도 좋다.
화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 및 화소 전극(111d) 각각의 상면 단부는 절연층으로 덮이지 않는다. 그러므로 인접한 발광 디바이스 및 수광 디바이스의 간격을 매우 좁힐 수 있다. 따라서 고정세 또는 고해상도의 표시 장치로 할 수 있다.
본 명세서 등에 있어서, 메탈 마스크 또는 FMM(파인 메탈 마스크, 고정세 메탈 마스크)을 사용하여 제작되는 디바이스를 MM(메탈 마스크) 구조의 디바이스라고 부르는 경우가 있다. 또한 본 명세서 등에 있어서, 메탈 마스크 또는 FMM을 사용하지 않고 제작되는 디바이스를 MML(메탈 마스크리스) 구조의 디바이스라고 부르는 경우가 있다.
또한 본 명세서 등에 있어서, 각 색의 발광 디바이스(여기서는 청색(B), 녹색(G), 및 적색(R))의 발광층을 구분 형성하거나 구분 도포하는 구조를 SBS(Side By Side) 구조라고 부르는 경우가 있다. SBS 구조는 발광 디바이스마다 재료 및 구성을 최적화할 수 있기 때문에 재료 및 구성의 선택 자유도가 높아, 휘도 및 신뢰성의 향상을 도모하는 것이 용이하다.
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 표시 장치를 실현할 수 있다.
여기서 발광 디바이스는 싱글 구조와 탠덤 구조로 크게 나눌 수 있다. 싱글 구조의 디바이스는 한 쌍의 전극 사이에 하나의 발광 유닛을 가지고, 상기 발광 유닛은 하나 이상의 발광층을 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 백색 발광을 얻기 위해서는 2개 이상의 발광층을 각각의 발광이 보색 관계가 되도록 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 발광 디바이스가 3개 이상의 발광층을 가지는 경우에는 각 발광층의 발광색의 혼합에 의하여 백색 발광하는 구성으로 할 수 있다.
탠덤 구조의 디바이스는 한 쌍의 전극 사이에 2개 이상의 복수의 발광 유닛을 포함하고, 각 발광 유닛은 하나 이상의 발광층을 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 백색 발광을 얻기 위해서는 복수의 발광 유닛의 발광층으로부터의 광을 조합하여 백색 발광이 얻어지는 구성으로 하면 좋다. 또한 백색 발광이 얻어지는 구성에 대해서는 싱글 구조의 구성과 마찬가지이다. 또한 탠덤 구조의 디바이스에서는, 복수의 발광 유닛 사이에 전하 발생층 등의 중간층이 제공되는 것이 바람직하다.
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 억제하고자 하는 경우에는, SBS 구조의 발광 디바이스를 사용하는 것이 적합하다. 한편, 백색 발광 디바이스는 제조 공정이 SBS 구조의 발광 디바이스보다 간단하기 때문에 제조 비용을 낮게 할 수 있거나 제조 수율을 높게 할 수 있어 적합하다.
본 실시형태의 표시 장치는 발광 디바이스 간의 거리를 좁힐 수 있다. 구체적으로는 발광 디바이스 간의 거리, EL층 간의 거리, 또는 화소 전극 간의 거리를 10μm 미만, 5μm 이하, 3μm 이하, 2μm 이하, 1μm 이하, 500nm 이하, 200nm 이하, 100nm 이하, 90nm 이하, 70nm 이하, 50nm 이하, 30nm 이하, 20nm 이하, 15nm 이하, 또는 10nm 이하로 할 수 있다. 바꿔 말하면 EL층(113a)의 측면과 EL층(113b)의 측면의 간격 또는 EL층(113b)의 측면과 EL층(113c)의 측면의 간격이 1μm 이하인 영역을 가지고, 바람직하게는 0.5μm(500nm) 이하인 영역을 가지고, 더 바람직하게는 100nm 이하인 영역을 가진다.
마찬가지로, 본 실시형태의 표시 장치는 수광 디바이스 간의 거리를 좁힐 수 있다. 구체적으로는 수광 디바이스 간의 거리, 수광층 간의 거리, 또는 화소 전극 간의 거리를 10μm 미만, 5μm 이하, 3μm 이하, 2μm 이하, 1μm 이하, 500nm 이하, 200nm 이하, 100nm 이하, 90nm 이하, 70nm 이하, 50nm 이하, 30nm 이하, 20nm 이하, 15nm 이하, 또는 10nm 이하로 할 수 있다. 바꿔 말하면 수광층의 측면과 인접한 수광층의 측면의 간격이 1μm 이하인 영역을 가지고, 바람직하게는 0.5μm(500nm) 이하인 영역을 가지고, 더 바람직하게는 100nm 이하인 영역을 가진다.
본 실시형태의 표시 장치는 발광 디바이스와 수광 디바이스 간의 거리를 좁힐 수 있다. 구체적으로는 발광 디바이스와 수광 디바이스 간의 거리, EL층과 수광층 사이의 거리, 또는 화소 전극 간의 거리를 20μm 미만, 10μm 이하, 5μm 이하, 3μm 이하, 2μm 이하, 1μm 이하, 500nm 이하, 200nm 이하, 100nm 이하, 90nm 이하, 70nm 이하, 50nm 이하, 30nm 이하, 20nm 이하, 15nm 이하, 또는 10nm 이하로 할 수 있다. 바꿔 말하면 EL층(113a)의 측면과 수광층(113d)의 측면의 간격, EL층(113b)의 측면과 수광층(113d)의 측면의 간격, 또는 EL층(113c)의 측면과 수광층(113d)의 측면의 간격이 1μm 이하인 영역을 가지고, 바람직하게는 0.5μm(500nm) 이하인 영역을 가지고, 더 바람직하게는 100nm 이하인 영역을 가진다.
기판(120)의 수지층(122) 측의 면에는 차광층을 제공하여도 좋다. 또한 기판(120)의 외측에는 각종 광학 부재를 배치할 수 있다. 광학 부재로서는 편광판, 위상차판, 광 확산층(확산 필름 등), 반사 방지층, 및 집광 필름 등을 들 수 있다. 또한 기판(120)의 외측에는 먼지의 부착을 억제하는 대전 방지막, 오염이 부착되기 어렵게 하는 발수성을 가지는 막, 사용에 따른 손상의 발생을 억제하는 하드코트막, 충격 흡수층 등을 배치하여도 좋다.
기판(120)에는 유리, 석영, 세라믹, 사파이어, 수지, 금속, 합금, 반도체 등을 사용할 수 있다. 발광 디바이스로부터의 광을 추출하는 측의 기판에는 상기 광을 투과시키는 재료를 사용한다. 기판(120)에 가요성을 가지는 재료를 사용하면 표시 장치의 가요성을 높여 플렉시블 디스플레이를 실현할 수 있다. 또한 기판(120)으로서 편광판을 사용하여도 좋다.
기판(120)으로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에터설폰(PES) 수지, 폴리아마이드 수지(나일론, 아라미드 등), 폴리실록세인 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리아마이드이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리염화 바이닐 수지, 폴리염화 바이닐리덴 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 수지, ABS 수지, 셀룰로스 나노 섬유 등을 사용할 수 있다. 기판(120)에 가요성을 가질 정도의 두께를 가지는 유리를 사용하여도 좋다.
또한 표시 장치에 원편광판을 중첩시키는 경우, 표시 장치가 가지는 기판에는 광학 등방성이 높은 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 광학 등방성이 높은 기판은 복굴절이 작다(복굴절량이 작다고도 할 수 있음).
광학등방성이 높은 기판의 위상차(retardation)값의 절댓값은 30nm 이하가 바람직하고, 20nm 이하가 더 바람직하고, 10nm 이하가 더욱 바람직하다.
광학 등방성이 높은 필름으로서는 트라이아세틸셀룰로스(TAC, 셀룰로스트라이아세테이트라고도 함) 필름, 사이클로올레핀 폴리머(COP) 필름, 사이클로올레핀 공중합체(COC) 필름, 및 아크릴 필름 등을 들 수 있다.
기판으로서 필름을 사용하는 경우, 필름이 흡수(吸水)함으로써, 표시 패널에 주름이 생기는 등 형상 변화가 일어날 우려가 있다. 그러므로 기판에는 흡수율이 낮은 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 흡수율이 1% 이하의 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 0.1% 이하의 필름을 사용하는 것이 더 바람직하고, 0.01% 이하의 필름을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
수지층(122)으로서는 자외선 경화형 등의 광 경화형 접착제, 반응 경화형 접착제, 열 경화형 접착제, 혐기형 접착제 등 각종 경화형 접착제를 사용할 수 있다. 이들 접착제로서는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 이미드 수지, PVC(폴리바이닐클로라이드) 수지, PVB(폴리바이닐뷰티랄) 수지, EVA(에틸렌바이닐아세테이트) 수지 등을 들 수 있다. 특히 에폭시 수지 등 투습성이 낮은 재료가 바람직하다. 또한 2액 혼합형 수지를 사용하여도 좋다. 또한 접착 시트 등을 사용하여도 좋다.
트랜지스터의 게이트, 소스, 및 드레인 외에, 표시 장치를 구성하는 각종 배선 및 전극 등의 도전층에 사용할 수 있는 재료로서는 알루미늄, 타이타늄, 크로뮴, 니켈, 구리, 이트륨, 지르코늄, 몰리브데넘, 은, 탄탈럼, 및 텅스텐 등의 금속, 그리고 상기 금속을 주성분으로 하는 합금 등을 들 수 있다. 이들 재료를 포함한 막을 단층으로 또는 적층 구조로 사용할 수 있다.
투광성을 가지는 도전 재료로서는 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨을 포함하는 산화 아연 등의 도전성 산화물, 또는 그래핀을 사용할 수 있다. 또는 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 및 타이타늄 등의 금속 재료, 혹은 상기 금속 재료가 포함되는 합금 재료를 사용할 수 있다. 또는 상기 금속 재료의 질화물(예를 들어 질화 타이타늄) 등을 사용하여도 좋다. 또한 금속 재료 또는 합금 재료(또는 이들의 질화물)를 사용하는 경우에는, 투광성을 가질 정도로 얇게 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 재료의 적층막을 도전층으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 은과 마그네슘의 합금과 인듐 주석 산화물의 적층막 등을 사용하면, 도전성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 이들은 표시 장치를 구성하는 각종 배선 및 전극 등의 도전층, 및 발광 디바이스가 가지는 도전층(화소 전극 또는 공통 전극으로서 기능하는 도전층)에도 사용할 수 있다.
각 절연층에 사용할 수 있는 절연 재료로서는 예를 들어 아크릴 수지, 에폭시 수지 등의 수지, 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료가 있다.
<화소의 레이아웃>
화소의 레이아웃에 대하여 설명한다. 부화소의 배열은 특별히 한정되지 않고, 다양한 방법을 적용할 수 있다. 부화소의 배열로서는 예를 들어 스트라이프 배열, S스트라이프 배열, 매트릭스 배열, 델타 배열, 베이어 배열, 펜타일 배열 등이 있다.
부화소의 상면 형상으로서는, 예를 들어 삼각형, 사각형(장방형, 정방형을 포함함), 오각형 등의 다각형, 이들 다각형의 모서리가 둥근 형상, 타원형, 또는 원형 등이 있다. 부화소의 상면 형상은 발광 디바이스의 발광 영역 또는 수광 디바이스의 수광 영역의 상면 형상에 상당한다.
도 21의 (A) 내지 (C)에 나타낸 화소(110)에는 스트라이프 배열이 적용되어 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치의 표시부는 복수의 화소를 가지고, 화소는 행 방향 및 열 방향으로 매트릭스상으로 배치된다. 도 21의 (A) 내지 (C)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시부는 행 방향으로 부화소(110a), 부화소(110b), 부화소(110c), 및 부화소(110d)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열이 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(110a)가 반복하여 배치되는 제 2 배열과, 열 방향으로 부화소(110b)가 반복하여 배치되는 제 3 배열과, 열 방향으로 부화소(110c)가 반복하여 배치되는 제 4 배열과, 열 방향으로 부화소(110d)가 반복하여 배치되는 제 5 배열을 가진다. 또한 행 방향으로 제 2 배열, 제 3 배열, 제 4 배열, 및 제 5 배열이 이 순서대로 반복하여 배치된다.
본 실시형태 등에서는 화소의 레이아웃을 이해하기 쉽게 설명하기 위하여 도면의 가로 방향을 행 방향, 세로 방향을 열 방향으로 하였지만 이에 한정되지 않고, 행 방향과 열 방향은 교체될 수 있다. 따라서 본 명세서 등에서는 행 방향 및 열 방향 중 한쪽을 제 1 방향이라고 기재하고, 행 방향 및 열 방향 중 다른 쪽을 제 2 방향이라고 기재하는 경우가 있다. 제 2 방향은 제 1 방향과 직교한다. 또한 표시부의 상면 형상이 직사각형인 경우, 제 1 방향 및 제 2 방향은 각각 표시부의 윤곽의 직선 부분과 평행을 이루지 않아도 된다. 또한 표시부의 상면 형상은 직사각형에 한정되지 않고, 다각형, 또는 곡선을 가지는 형상(원, 타원 등)이어도 좋고, 제 1 방향 및 제 2 방향은 표시부에 대하여 임의의 방향으로 할 수 있다.
본 실시형태 등에서는 화소의 레이아웃을 이해하기 쉽게 설명하기 위하여 도면의 왼쪽부터 부화소의 순서를 나타내지만 이에 한정되지 않고, 오른쪽부터의 순서로 바꿀 수 있다. 마찬가지로 도면의 위부터 부화소의 순서를 나타내었지만 이에 한정되지 않고, 아래부터의 순서로 바꿀 수 있다.
본 명세서 등에 있어서 "반복하여 배치된다"란, 부화소의 순서의 최소 단위가 2번 이상 배치되는 것을 가리킨다.
도 21의 (A)는 각 부화소가 장방형의 상면 형상을 가지는 예이고, 도 21의 (B)는 각 부화소가 2개의 반원과 장방형이 연결된 상면 형상을 가지는 예이고, 도 21의 (C)는 각 부화소가 타원형의 상면 형상을 가지는 예이다.
포토리소그래피법에서는 가공하는 패턴이 미세화될수록 광 회절의 영향을 무시할 수 없게 되기 때문에, 노광에 의하여 포토마스크의 패턴을 전사할 때 충실(忠實)성이 낮아져 레지스트 마스크를 원하는 형상으로 가공하기 어려워진다. 그러므로 포토마스크의 패턴이 직사각형이어도 모서리가 둥근 패턴이 형성되기 쉽다. 따라서 부화소의 상면 형상이 다각형의 모서리가 둥근 형상, 타원형, 또는 원형 등이 되는 경우가 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 제작 방법에서는 레지스트 마스크를 사용하여 EL층 또는 수광층을 섬 형상으로 가공한다. EL층 위 또는 수광층 위에 형성한 레지스트막은 EL층 또는 수광층의 내열 온도보다 낮은 온도에서 경화시킬 필요가 있다. 그러므로 EL층의 재료의 내열 온도, 수광층의 재료의 내열 온도, 및 레지스트 재료의 경화 온도에 따라서는 레지스트막의 경화가 불충분해질 경우가 있다. 경화가 불충분한 레지스트막은 가공에 의하여 원하는 형상과는 다른 형상이 될 수 있다. 결과적으로, EL층 및 수광층의 상면 형상이 다각형의 모서리가 둥근 형상, 타원형, 또는 원형 등이 될 경우가 있다. 예를 들어 상면 형상이 정방형인 레지스트 마스크를 형성하고자 한 경우에, 상면 형상이 원형인 레지스트 마스크가 형성되어 EL층 및 수광층의 상면 형상이 원형이 될 경우가 있다.
또한 EL층 및 수광층의 상면 형상을 원하는 형상으로 하기 위하여, 설계 패턴과 전사 패턴이 일치하도록 마스크 패턴을 미리 보정하는 기술(OPC(Optical Proximity Correction: 광 근접 효과 보정) 기술)을 사용하여도 좋다. 구체적으로, OPC 기술에서는 마스크 패턴 상의 도형의 코너부 등에 보정용 패턴을 추가한다.
도 21의 (D) 내지 (F)에 나타낸 화소(110)에는 매트릭스 배열이 적용되어 있다.
도 21의 (D) 내지 (F)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(110a) 및 부화소(110b)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 1 배열과, 행 방향으로 부화소(110c) 및 부화소(110d)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 2 배열을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열 및 제 2 배열이 이 순서대로 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(110a) 및 부화소(110c)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 3 배열과, 열 방향으로 부화소(110b) 및 부화소(110d)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 4 배열을 가진다. 또한 행 방향으로 제 3 배열 및 제 4 배열이 번갈아 반복하여 배치된다.
도 21의 (D)는 각 부화소가 정방형의 상면 형상을 가지는 예이고, 도 21의 (E)는 각 부화소가 모서리가 둥근 대략 정방형의 상면 형상을 가지는 예이고, 도 21의 (F)는 각 부화소가 원형의 상면 형상을 가지는 예이다.
도 21의 (G)에서는 하나의 화소(110)가 2행 3열로 구성된 예를 나타내었다. 화소(110)는 위의 행(첫 번째 행)에 3개의 부화소(부화소(110a, 110b, 110c))를 가지고, 아래의 행(두 번째 행)에 하나의 부화소(부화소(110d))를 가진다. 바꿔 말하면 화소(110)는 왼쪽 열(첫 번째 열)에 부화소(110a)를 가지고, 중앙 열(두 번째 열)에 부화소(110b)를 가지고, 오른쪽 열(세 번째 열)에 부화소(110c)를 가지며, 이 3열에 걸쳐 부화소(110d)를 가진다.
도 21의 (G)에 나타낸 바와 같이, 부화소마다 크기를 상이하게 하여도 좋다. 도 21의 (G)에서는 부화소(110d)가 부화소(110a) 내지 부화소(110c)보다 큰 구성을 나타내었다. 도 21의 (H)에서는 부화소(110b) 및 부화소(110c)가 부화소(110a)보다 크고, 부화소(110a)가 부화소(110d)보다 큰 구성을 나타내었다. 도 21의 (H)에 나타낸 화소(110)는 왼쪽 열(첫 번째 열)에 2개의 부화소(부화소(110a, 110d))를 가지고, 중앙 열(두 번째 열)에 부화소(110b)를 가지고, 오른쪽 열(세 번째 열)에 부화소(110c)를 가진다.
도 21의 (G)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(110a), 부화소(110b), 및 부화소(110c)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열과, 행 방향으로 부화소(110d)가 반복하여 배치되는 제 2 배열을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열 및 제 2 배열이 번갈아 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(110a) 및 부화소(110d)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 3 배열과, 열 방향으로 부화소(110b) 및 부화소(110d)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 4 배열과, 열 방향으로 부화소(110c) 및 부화소(110d)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 5 배열을 가진다. 또한 행 방향으로 제 3 배열, 제 4 배열, 및 제 5 배열이 이 순서대로 반복하여 배치된다.
도 21의 (H)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(110a), 부화소(110b), 및 부화소(110c)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열과, 행 방향으로 부화소(110d), 부화소(110b), 및 부화소(110c)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 2 배열을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열 및 제 2 배열이 번갈아 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(110a) 및 부화소(110d)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 3 배열과, 열 방향으로 부화소(110b)가 반복하여 배치되는 제 4 배열과, 열 방향으로 부화소(110c)가 반복하여 배치되는 제 5 배열을 가진다. 또한 행 방향으로 제 3 배열, 제 4 배열, 및 제 5 배열이 이 순서대로 반복하여 배치된다.
도 21의 (I)에서는 하나의 화소(110)가 2행 3열로 구성된 예를 나타내었다. 화소(110)는 부화소(110a), 부화소(110b), 부화소(110c), 및 3개의 부화소(110d)를 가진다. 화소(110)는 위의 행(첫 번째 행)에 3개의 부화소(부화소(110a, 110b, 110c))를 가지고, 아래의 행(두 번째 행)에 3개의 부화소(3개의 부화소(110d))를 가진다. 바꿔 말하면 화소(110)는 왼쪽 열(첫 번째 열)에 2개의 부화소(부화소(110a, 110d))를 가지고, 중앙 열(두 번째 열)에 2개의 부화소(부화소(110b, 110d))를 가지고, 오른쪽 열(세 번째 열)에 2개의 부화소(부화소(110c, 110d))를 가진다.
도 21의 (I)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(110a), 부화소(110b), 및 부화소(110c)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열과, 행 방향으로 부화소(110d)가 반복하여 배치되는 제 2 배열을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열 및 제 2 배열이 번갈아 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(110a) 및 부화소(110d)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 3 배열과, 열 방향으로 부화소(110b) 및 부화소(110d)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 4 배열과, 열 방향으로 부화소(110c) 및 부화소(110d)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 5 배열을 가진다. 또한 행 방향으로 제 3 배열, 제 4 배열, 및 제 5 배열이 이 순서대로 반복하여 배치된다.
도 21의 (A) 내지 (I)에 나타낸 화소(110)는 부화소(110a, 110b, 110c, 110d)의 4개의 부화소로 구성되어 있다. 부화소(110a, 110b, 110c, 110d)는 서로 다른 파장 영역의 광을 발하는 발광 디바이스, 또는 수광 디바이스를 가진다. 예를 들어 도 22의 (A) 내지 (E)에 나타낸 바와 같이, 부화소(110a)를 적색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(R), 부화소(110b)를 녹색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(G), 부화소(110c)를 청색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(B), 부화소(110d)를 수광 기능을 가지는 부화소(PS)로 할 수 있다.
도 22의 (A)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시부는 행 방향으로 부화소(R), 부화소(G), 부화소(B), 및 부화소(PS)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열이 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(R)가 반복하여 배치되는 제 2 배열과, 열 방향으로 부화소(G)가 반복하여 배치되는 제 3 배열과, 열 방향으로 부화소(B)가 반복하여 배치되는 제 4 배열과, 열 방향으로 부화소(PS)가 반복하여 배치되는 제 5 배열을 가진다. 또한 행 방향으로 제 2 배열, 제 3 배열, 제 4 배열, 및 제 5 배열이 이 순서대로 반복하여 배치된다.
도 22의 (B)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(R) 및 부화소(G)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 1 배열과, 행 방향으로 부화소(B) 및 부화소(PS)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 2 배열을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열 및 제 2 배열이 이 순서대로 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(R) 및 부화소(B)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 3 배열과, 열 방향으로 부화소(G) 및 부화소(PS)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 4 배열을 가진다. 또한 행 방향으로 제 3 배열 및 제 4 배열이 번갈아 반복하여 배치된다.
도 22의 (C)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(R), 부화소(G), 및 부화소(B)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열과, 행 방향으로 부화소(PS)가 반복하여 배치되는 제 2 배열을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열 및 제 2 배열이 번갈아 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(R) 및 부화소(PS)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 3 배열과, 열 방향으로 부화소(G) 및 부화소(PS)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 4 배열과, 열 방향으로 부화소(B) 및 부화소(PS)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 5 배열을 가진다. 또한 행 방향으로 제 3 배열, 제 4 배열, 및 제 5 배열이 이 순서대로 반복하여 배치된다.
도 22의 (D)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(R), 부화소(G), 및 부화소(B)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열과, 행 방향으로 부화소(PS), 부화소(G), 및 부화소(B)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 2 배열을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열 및 제 2 배열이 번갈아 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(R) 및 부화소(PS)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 3 배열과, 열 방향으로 부화소(G)가 반복하여 배치되는 제 4 배열과, 열 방향으로 부화소(B)가 반복하여 배치되는 제 5 배열을 가진다. 또한 행 방향으로 제 3 배열, 제 4 배열, 및 제 5 배열이 이 순서대로 반복하여 배치된다.
도 22의 (E)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(R), 부화소(G), 및 부화소(B)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열과, 행 방향으로 부화소(PS)가 반복하여 배치되는 제 2 배열을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열 및 제 2 배열이 번갈아 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(R) 및 부화소(PS)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 3 배열과, 열 방향으로 부화소(G) 및 부화소(PS)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 4 배열과, 열 방향으로 부화소(B) 및 부화소(PS)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 5 배열을 가진다. 또한 행 방향으로 제 3 배열, 제 4 배열, 및 제 5 배열이 이 순서대로 반복하여 배치된다.
발광 디바이스를 가지는 부화소(R), 부화소(G), 및 부화소(B)의 발광 면적은 서로 같아도 좋고 서로 달라도 좋다. 예를 들어 발광 디바이스를 가지는 부화소의 발광 면적은 발광 디바이스의 수명에 따라 결정할 수 있다. 수명이 짧은 발광 디바이스의 부화소의 발광 면적을 다른 부화소의 발광 면적보다 크게 하는 것이 바람직하다.
도 22의 (D)에서는 부화소(G) 및 부화소(B)의 발광 면적이 부화소(R)의 발광 면적보다 큰 예를 나타내었다. 이 구성은 녹색광을 발하는 발광 디바이스 및 청색광을 발하는 발광 디바이스의 수명이 적색광을 발하는 발광 디바이스의 수명보다 짧은 경우에 적합하게 사용할 수 있다. 발광 면적이 큰 부화소(G) 및 부화소(B)에 있어서, 각 부화소가 가지는 녹색광을 발하는 발광 디바이스 및 청색광을 발하는 발광 디바이스에 가해지는 전류 밀도는 낮기 때문에 상기 발광 디바이스의 수명을 길게 할 수 있다. 즉 신뢰성이 높은 표시 장치로 할 수 있다.
도 21의 (A) 내지 (I) 및 도 22의 (A) 내지 (E)와 다른 화소의 레이아웃의 예를 도 23의 (A) 및 (B)에 나타내었다.
도 23의 (A)에서는 4개의 화소를 나타내고, 인접한 2개의 화소(110A)와 화소(110B)가 다른 부화소를 가지는 구성을 나타내었다. 화소(110A)는 부화소(110a), 부화소(110b), 및 부화소(110d)의 3개의 부화소를 가지고, 화소(110A)와 인접한 화소(110B)는 부화소(110b), 부화소(110c), 및 부화소(110d)를 가진다. 즉 열 방향 및 행 방향에서, 부화소(110a)를 포함하는 화소(110A)와 부화소(110a)를 포함하지 않는 화소(110B)가 번갈아 반복하여 배치된다. 마찬가지로 열 방향 및 행 방향에서, 부화소(110c)를 포함하지 않는 화소(110A)와 부화소(110c)를 포함하는 화소(110B)가 번갈아 반복하여 배치된다.
화소(110A)는 2행 2열로 구성되고, 왼쪽 열(첫 번째 열)에 2개의 부화소(부화소(110b, 110d))를 가지고, 오른쪽 열(두 번째 열)에 하나의 부화소(부화소(110a))를 가진다. 바꿔 말하면 화소(110A)는 위의 행(첫 번째 행)에 2개의 부화소(부화소(110a, 110b))를 가지고, 아래의 행(두 번째 행)에 2개의 부화소(부화소(110a, 110d))를 가지며, 이 2행에 걸쳐 부화소(110a)를 가진다.
화소(110B)는 2행 2열로 구성되고, 왼쪽 열(첫 번째 열)에 2개의 부화소(부화소(110b, 110d))를 가지고, 오른쪽 열(두 번째 열)에 하나의 부화소(부화소(110c))를 가진다. 바꿔 말하면 화소(110A)는 위의 행(첫 번째 행)에 2개의 부화소(부화소(110b, 110c))를 가지고, 아래의 행(두 번째 행)에 2개의 부화소(부화소(110c, 110d))를 가지며, 이 2행에 걸쳐 부화소(110c)를 가진다.
도 23의 (A)에 나타낸 화소는 화소(110A)와 화소(110B)의 2개의 화소로, 부화소(110a), 부화소(110b), 부화소(110c), 및 부화소(110d)의 4가지 부화소를 가지는 구성이 되어 있다. 화소(110A)와 화소(110B)의 2개의 화소로, 1개의 부화소(110a), 2개의 부화소(110b), 1개의 부화소(110c), 2개의 부화소(110d)를 가진다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 의사적으로 높은 정세도를 유지하면서 부화소의 면적을 크게 할 수 있기 때문에, 요구되는 가공 정밀도를 낮출 수 있다. 즉 같은 가공 정밀도로 비교하면, 보다 정세도가 높은 표시 장치를 제작하는 것이 가능하게 된다. 또한 면적당 트랜지스터 개수를 줄일 수 있기 때문에 생산성을 높일 수 있다. 따라서 정세도가 의사적으로 높은 표시 장치를 높은 생산성으로 제작할 수 있다.
도 23의 (A)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(110b), 부화소(110a), 부화소(110b), 및 부화소(110c)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열(ARR1)과, 행 방향으로 부화소(110d), 부화소(110a), 부화소(110d), 및 부화소(110c)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 2 배열(ARR2)을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열(ARR1) 및 제 2 배열(ARR2)이 번갈아 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(110b) 및 부화소(110d)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 3 배열(ARR3)과, 열 방향으로 부화소(110a) 및 부화소(110c)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 4 배열(ARR4)을 가진다. 또한 행 방향으로 제 3 배열(ARR3) 및 제 4 배열(ARR4)이 번갈아 반복하여 배치된다.
화소(110A)에서 부화소(110a)는 부화소(110b) 및 부화소(110d) 중 어느 것보다도 면적이 크고, 화소(110B)에서 부화소(110c)는 부화소(110b) 및 부화소(110d) 중 어느 것보다도 면적이 큰 것이 바람직하다. 또한 화소(110A)에서 가장 면적이 큰 부화소(여기서는 부화소(110a))와, 화소(110B)에서 가장 면적이 큰 부화소(여기서는 부화소(110c))가 다른 것이 바람직하다.
또한 본 명세서 등에 있어서, 발광 디바이스를 가지는 부화소에서의 발광 면적을 부화소의 면적이라고 기재하는 경우가 있다. 마찬가지로 수광 디바이스를 가지는 부화소에서의 수광 면적을 부화소의 면적이라고 기재하는 경우가 있다.
도 23의 (A)에서는 부화소(110a)와 부화소(110c)의 면적이 같고, 부화소(110b)와 부화소(110d)의 면적이 같은 예를 나타내었지만 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않는다. 부화소(110a)와 부화소(110c)의 면적이 상이하여도 좋다. 또한 부화소(110b)와 부화소(110d)의 면적이 상이하여도 좋다. 도 23의 (B)에서는 부화소(110b)의 면적이 부화소(110d)의 면적보다 큰 예를 나타내었다. 또한 화소(110A)와 화소(110B)에서, 부화소(110b)의 면적이 상이하여도 좋고, 부화소(110d)의 면적이 상이하여도 좋다.
부화소(110a), 부화소(110b), 및 부화소(110c)는 서로 다른 파장 영역의 광을 발하는 발광 디바이스를 가지고, 부화소(110d)는 수광 디바이스를 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어 도 24의 (A) 및 (B)에 나타낸 바와 같이, 부화소(110a)를 적색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(R), 부화소(110b)를 녹색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(G), 부화소(110c)를 청색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(B), 부화소(110d)를 수광 기능을 가지는 부화소(PS)로 할 수 있다.
적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 3색의 발광 디바이스 중 2색의 발광 디바이스로 하나의 화소를 구성할 수 있다. 수광 디바이스는 어느 화소에도 제공할 수 있다. 도 24의 (A) 및 (B)에서는 화소(110A)가 적색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(R), 녹색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(G), 및 수광 기능을 가지는 부화소(PS)를 가지고, 화소(110B)가 청색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(B), 녹색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(G), 및 수광 기능을 가지는 부화소(PS)를 가지는 구성을 나타내었다.
도 24의 (A) 및 (B)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(G), 부화소(R), 부화소(G), 및 부화소(B)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열(ARR1)과, 행 방향으로 부화소(PS), 부화소(R), 부화소(PS), 및 부화소(B)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 2 배열(ARR2)을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열(ARR1) 및 제 2 배열(ARR2)이 번갈아 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(G) 및 부화소(PS)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 3 배열(ARR3)과, 열 방향으로 부화소(R) 및 부화소(B)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 4 배열(ARR4)을 가진다. 또한 행 방향으로 제 3 배열(ARR3) 및 제 4 배열(ARR4)이 번갈아 반복하여 배치된다.
또한 도 24의 (A) 및 (B)에서는 화소(110A)와 화소(110B)의 양쪽에 수광 디바이스를 가지는 부화소(PS)를 제공하는 예를 나타내었지만 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않는다. 수광 기능에 높은 정밀도가 요구되지 않는 경우에는 부화소(PS)를 포함하지 않는 화소를 제공하여도 좋다. 즉 부화소(PS)를 포함하는 화소와 부화소(PS)를 포함하지 않는 화소를 제공하는 구성으로 하여도 좋다.
도 24의 (A) 및 (B)에 나타낸 바와 같이, 녹색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(G)의 면적은 적색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(R) 및 청색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(B) 중 어느 것의 면적보다도 작은 것이 바람직하다. 녹색에 대한 사람의 시감도는 적색 및 청색에 비하여 높기 때문에, 부화소(G)의 면적을 부화소(R) 및 부화소(B)의 면적보다 작게 함으로써 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 밸런스가 우수한, 시인성이 높은 표시 장치로 할 수 있다.
도 24의 (A) 및 (B)에서는 부화소(G)의 면적이 부화소(R) 및 부화소(B)의 면적보다 작은 구성을 나타내었지만 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 부화소(R)의 면적이 부화소(G) 및 부화소(B)의 면적보다 작은 구성으로 하여도 좋다. 또한 상술한 바와 같이, 발광 디바이스를 가지는 부화소의 면적은 각 색의 발광 디바이스의 수명에 따라 결정하여도 좋다.
도 23의 (A)의 변형예를 도 25의 (A) 및 (B)에 나타내었다.
도 25의 (A)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(110b), 부화소(110a), 부화소(110b), 및 부화소(110c)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열(ARR1)과, 행 방향으로 부화소(110d), 부화소(110a), 부화소(110d), 및 부화소(110c)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 2 배열(ARR2)을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열(ARR1) 및 제 2 배열(ARR2)이 번갈아 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(110b), 부화소(110d), 및 부화소(110a)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 3 배열(ARR3)과, 열 방향으로 부화소(110b), 부화소(110d), 및 부화소(110c)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 4 배열(ARR4)을 가진다. 또한 행 방향으로 제 3 배열(ARR3), 제 3 배열(ARR3), 제 4 배열(ARR4), 및 제 4 배열(ARR4)이 이 순서대로 반복하여 배치된다.
도 25의 (B)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(110b), 부화소(110a), 부화소(110d), 및 부화소(110a)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열(ARR1)과, 행 방향으로 부화소(110d), 부화소(110a), 부화소(110b), 및 부화소(110c)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 2 배열(ARR2)과, 행 방향으로 부화소(110b), 부화소(110c), 부화소(110d), 및 부화소(110c)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 3 배열(ARR3)과, 행 방향으로 부화소(110d), 부화소(110c), 부화소(110b), 및 부화소(110a)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 4 배열(ARR4)을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열(ARR1), 제 2 배열(ARR2), 제 3 배열(ARR3) 및 제 4 배열(ARR4)이 이 순서대로 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(110b) 및 부화소(110d)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 5 배열(ARR5)과, 열 방향으로 부화소(110a) 및 부화소(110c)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 6 배열(ARR6)을 가진다. 또한 행 방향으로 제 5 배열(ARR5) 및 제 6 배열(ARR6)이 번갈아 반복하여 배치된다.
도 25의 (A) 및 (B)에 나타낸 부화소(110a)에 적색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(R)를 적용하고, 부화소(110b)에 녹색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(G)를 적용하고, 부화소(110c)에 청색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(B)를 적용하고, 부화소(110d)에 수광 기능을 가지는 부화소(PS)를 적용한 구성예를 도 26의 (A) 및 (B)에 나타내었다.
도 26의 (A)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(G), 부화소(R), 부화소(G), 및 부화소(B)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열(ARR1)과, 행 방향으로 부화소(PS), 부화소(R), 부화소(PS), 및 부화소(B)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 2 배열(ARR2)을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열(ARR1) 및 제 2 배열(ARR2)이 번갈아 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(G), 부화소(PS), 및 부화소(R)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 3 배열(ARR3)과, 열 방향으로 부화소(G), 부화소(PS), 및 부화소(B)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 4 배열(ARR4)을 가진다. 또한 행 방향으로 제 3 배열(ARR3), 제 3 배열(ARR3), 제 4 배열(ARR4), 및 제 4 배열(ARR4)이 이 순서대로 반복하여 배치된다.
도 26의 (B)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(G), 부화소(R), 부화소(PS), 및 부화소(R)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열(ARR1)과, 행 방향으로 부화소(PS), 부화소(R), 부화소(G), 및 부화소(B)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 2 배열(ARR2)과, 행 방향으로 부화소(G), 부화소(B), 부화소(PS), 및 부화소(B)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 3 배열(ARR3)과, 행 방향으로 부화소(PS), 부화소(B), 부화소(G), 및 부화소(R)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 4 배열(ARR4)을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열(ARR1), 제 2 배열(ARR2), 제 3 배열(ARR3) 및 제 4 배열(ARR4)이 이 순서대로 반복하여 배치된다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(G) 및 부화소(PS)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 5 배열(ARR5)과, 열 방향으로 부화소(R) 및 부화소(B)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 6 배열(ARR6)을 가진다. 또한 행 방향으로 제 5 배열(ARR5) 및 제 6 배열(ARR6)이 번갈아 반복하여 배치된다.
도 26의 (A)의 변형예를 도 27의 (A)에 나타내었다. 도 27의 (A)에 나타낸 구성은 부화소의 상면 형상이 다른 점에서 도 26의 (A)에 나타낸 구성과 주로 상이하다.
도 27의 (A)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(110b), 부화소(110a), 부화소(110b), 및 부화소(110c)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열(ARR1)과, 행 방향으로 부화소(110d), 부화소(110a), 부화소(110d), 및 부화소(110c)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 2 배열(ARR2)을 가진다. 또한 열 방향으로 제 1 배열(ARR1) 및 제 2 배열(ARR2)이 번갈아 반복하여 배치된다. 또한 상기 표시부는 행 방향으로 부화소(110a) 및 부화소(110c)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 3 배열(ARR3)을 가져도 좋다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(110b) 및 부화소(110d)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 4 배열(ARR4)과, 열 방향으로 부화소(110a) 및 부화소(110c)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 5 배열(ARR5)을 가진다. 또한 행 방향으로 제 4 배열(ARR4) 및 제 5 배열(ARR5)이 번갈아 반복하여 배치된다. 또한 상기 표시부는 열 방향으로 부화소(110b), 부화소(110a), 부화소(110d), 부화소(110b), 부화소(110c), 및 부화소(110d)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 6 배열(ARR6)을 가져도 좋다.
또한 도 27의 (A)에서는 부화소(110a) 및 부화소(110c)의 상면 형상이 모서리가 둥근 사각형이고, 부화소(110b) 및 부화소(110d)의 상면 형상이 모서리가 둥근 삼각형인 구성을 나타내었지만 부화소의 상면 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 부화소(110b) 및 부화소(110d)의 상면 형상은 모서리가 둥근 사각형이어도 좋고, 원형이어도 좋다. 또한 부화소마다 상면 형상이 상이하여도 좋다.
도 27의 (A)에 나타낸 부화소(110a)에 적색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(R)를 적용하고, 부화소(110b)에 녹색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(G)를 적용하고, 부화소(110c)에 청색광을 사출하는 기능을 가지는 부화소(B)를 적용하고, 부화소(110d)에 수광 기능을 가지는 부화소(PS)를 적용한 구성예를 도 27의 (B)에 나타내었다.
도 27의 (B)에 나타낸 화소의 레이아웃을 적용한 표시 장치의 표시부는 행 방향으로 부화소(G), 부화소(R), 부화소(G), 및 부화소(B)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열(ARR1)과, 행 방향으로 부화소(PS), 부화소(R), 부화소(PS), 및 부화소(B)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 2 배열(ARR2)을 가진다. 상기 표시부는 행 방향으로 부화소(R) 및 부화소(B)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 3 배열(ARR3)을 가져도 좋다.
상기 표시부는 열 방향으로 부화소(G), 부화소(R), 부화소(PS), 부화소(G), 부화소(B), 및 부화소(PS)가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 4 배열(ARR4)을 가진다. 상기 표시부는 열 방향으로 부화소(R) 및 부화소(B)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 5 배열(ARR5)을 가져도 좋고, 열 방향으로 부화소(G) 및 부화소(PS)가 번갈아 반복하여 배치되는 제 6 배열(ARR6)을 가져도 좋다.
<표시 장치의 구성예 2>
상술한 표시 장치(100)와 다른 구성예를 도 28의 (A) 및 (B)에 나타내었다.
도 28의 (A)는 표시 장치(100A)의 상면도이다. 도 28의 (A)에서의 일점쇄선 X3-X4 간의 단면도를 도 28의 (B)에 나타내었다. 표시 장치(100A)는 도 21의 (I)에 나타낸 화소(110)의 배열을 적용한 예이다.
<표시 장치의 제작 방법예>
다음으로 도 29 내지 도 38을 사용하여 표시 장치의 제작 방법예에 대하여 설명한다. 도 29의 (A) 내지 (F)는 도 20의 (A) 및 (B)에 나타낸 표시 장치(100)의 제작 방법을 나타낸 상면도이다. 도 30의 (A) 내지 (C)에는 도 20의 (A)에서의 일점쇄선 X1-X2 간의 단면도와 Y1-Y2 간의 단면도를 나란히 나타내었다. 도 31 내지 도 36 및 도 37의 (A)에서도 도 30과 마찬가지이다. 도 37의 (B) 내지 (D)에는 도 20의 (A)에서의 일점쇄선 X1-X2 간의 단면도를 나타내었다. 도 37의 (E)에는 도 20의 (A)에서의 일점쇄선 Y1-Y2 간의 단면도를 나타내었다. 도 38의 (A) 내지 (F)에는 절연층(127)과 그 주변의 단면 구조를 나타낸 확대도를 나타내었다.
표시 장치를 구성하는 박막(절연막, 반도체막, 및 도전막 등)은 스퍼터링법, 화학 기상 퇴적(CVD)법, 진공 증착법, 펄스 레이저 퇴적(PLD)법, ALD법 등을 사용하여 형성할 수 있다. CVD법에는 플라스마 화학 기상 퇴적(PECVD: Plasma Enhanced CVD)법 및 열 CVD법 등이 있다. 또한 열 CVD법 중 하나에 유기 금속 화학 기상 퇴적(MOCVD: Metal Organic CVD)법이 있다.
표시 장치를 구성하는 박막(절연막, 반도체막, 및 도전막 등)은 스핀 코팅, 딥, 스프레이 도포, 잉크젯, 디스펜스, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 닥터 나이프법, 슬릿 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 나이프 코팅 등의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
특히 발광 디바이스의 제작에는 증착법 등의 진공 프로세스, 및 스핀 코팅법, 잉크젯법 등의 용액 프로세스를 사용할 수 있다. 증착법으로서는 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 이온 빔 증착법, 분자선 증착법, 진공 증착법 등의 물리 증착법(PVD법), 및 화학 증착법(CVD법) 등을 들 수 있다. 특히 EL층에 포함되는 기능층(정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등)은 증착법(진공 증착법 등), 도포법(딥 코팅법, 다이 코팅법, 바 코팅법, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법 등), 인쇄법(잉크젯법, 스크린(공판 인쇄)법, 오프셋(평판 인쇄)법, 플렉소(철판 인쇄)법, 그라비어법, 또는 마이크로 콘택트법 등) 등의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
표시 장치를 구성하는 박막을 가공할 때에는, 포토리소그래피법 등을 사용할 수 있다. 또는 나노 임프린트법, 샌드 블라스트법, 리프트 오프법 등에 의하여 박막을 가공하여도 좋다. 또한 메탈 마스크 등의 차폐 마스크를 사용한 성막 방법에 의하여 섬 형상의 박막을 직접 형성하여도 좋다.
포토리소그래피법에는 대표적으로 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 가지는 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 외에, 자외선, KrF 레이저 광, 또는 ArF 레이저 광 등을 사용할 수도 있다. 또한 액침 노광 기술에 의하여 노광을 수행하여도 좋다. 또한 노광에 사용하는 광으로서는 극자외(EUV: Extreme Ultra-violet)광 또는 X선이 있다. 또한 노광에 사용되는 광 대신에 전자 빔을 사용할 수도 있다. 극자외광, X선, 또는 전자 빔을 사용하면, 매우 미세한 가공을 수행할 수 있어 바람직하다. 또한 전자 빔 등의 빔을 주사하여 노광을 수행하는 경우에는 포토마스크가 불필요하다.
박막의 에칭에는 드라이 에칭법, 웨트 에칭법, 샌드 블라스트법 등을 사용할 수 있다.
우선, 도 30의 (A)에 나타낸 바와 같이, 트랜지스터를 포함하는 층(101) 위에 도전막(111)을 형성한다.
그리고 도전막(111) 위에 제 1 층(113A)을 형성하고, 제 1 층(113A) 위에 제 1 희생층(118A)을 형성하고, 제 1 희생층(118A) 위에 제 2 희생층(119A)을 형성한다.
도 30의 (A)에 나타낸 바와 같이, Y1-Y2 간의 단면도에 있어서, 제 1 층(113A)의 접속부(140) 측의 단부가 제 1 희생층(118A)의 단부보다 내측에 위치한다. 예를 들어 성막 영역을 규정하기 위한 마스크(파인 메탈 마스크와 구별하여 에어리어 마스크 또는 러프 메탈 마스크 등이라고도 함)를 사용함으로써, 제 1 층(113A)과, 제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)에서 성막되는 영역을 다르게 할 수 있다. 본 발명의 일 형태에서는 레지스트 마스크를 사용하여 발광 디바이스를 형성하지만, 상술한 바와 같이 에어리어 마스크와 조합함으로써 비교적 간단한 프로세스로 발광 디바이스를 제작할 수 있다.
도전막(111)은 추후에 가공됨으로써 화소 전극(111a, 111b, 111c) 및 도전층(123)이 되는 층이다. 그러므로 상술한 화소 전극에 적용할 수 있는 구성을 도전막(111)에 적용할 수 있다. 도전막(111)의 형성에는 예를 들어 스퍼터링법 또는 진공 증착법을 사용할 수 있다.
제 1 층(113A)은 추후에 EL층(113a)이 되는 층이다. 그러므로 상술한, EL층(113a)에 적용할 수 있는 구성을 적용할 수 있다. 제 1 층(113A)은 증착법(진공 증착법을 포함함), 전사법, 인쇄법, 잉크젯법, 도포법 등의 방법으로 형성할 수 있다. 제 1 층(113A)은 증착법을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 증착법을 사용한 성막에서는 프리믹스 재료를 사용하여도 좋다. 또한 본 명세서 등에 있어서 프리믹스 재료란, 복수의 재료를 미리 배합 또는 혼합한 복합 재료이다.
제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)에는 제 1 층(113A), 및 추후의 공정에서 형성하는 제 2 층(113B), 제 3 층(113C) 등의 가공 조건에 대한 내성이 높은 막, 구체적으로는 각종 EL층과의 에칭 선택비가 큰 막을 사용한다.
제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)의 형성에는 예를 들어 스퍼터링법, ALD법(열 ALD법, PEALD법을 포함함), CVD법, 또는 진공 증착법을 사용할 수 있다. 또한 EL층 위에 접하여 형성되는 제 1 희생층(118A)은 제 2 희생층(119A)에 비하여 EL층에 대한 대미지가 적은 형성 방법을 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어 스퍼터링법을 사용하여 제 1 희생층(118A)을 형성하는 것보다 ALD법 또는 진공 증착법을 사용하여 제 1 희생층(118A)을 형성하는 것이 바람직하다. 또한 제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)은 EL층의 내열 온도보다 낮은 온도(대표적으로는 200℃ 이하, 바람직하게는 100℃ 이하, 더 바람직하게는 80℃ 이하)에서 형성한다.
제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)에는 웨트 에칭법에 의하여 제거할 수 있는 막을 사용하는 것이 바람직하다. 웨트 에칭법을 사용함으로써, 드라이 에칭법을 사용하는 경우에 비하여 제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A) 가공 시에 제 1 층(113A)에 가해지는 대미지를 저감할 수 있다.
제 1 희생층(118A)에는 제 2 희생층(119A)과의 에칭 선택비가 큰 막을 사용하는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 표시 장치의 제작 방법에서의 각종 희생층의 가공 공정에 있어서 EL층을 구성하는 각 층(정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 및 전자 수송층 등)이 가공되기 어려우며 EL층을 구성하는 각 층의 가공 공정에 있어서 각종 희생층이 가공되기 어려운 것이 바람직하다. 희생층의 재료와 가공 방법 및 EL층의 가공 방법은 이들을 고려하여 선택하는 것이 바람직하다.
또한 본 실시형태에서는 희생층이, 제 1 희생층과 제 2 희생층의 2층 구조인 예를 나타내었지만, 희생층은 단층 구조이어도 3층 이상의 적층 구조이어도 좋다.
제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)의 각각으로서는 예를 들어 금속막, 합금막, 금속 산화물막, 반도체막, 무기 절연막 등의 무기막을 사용할 수 있다.
제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)에는 예를 들어 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 타이타늄, 알루미늄, 이트륨, 지르코늄, 및 탄탈럼 등의 금속 재료, 또는 상기 금속 재료를 포함하는 합금 재료를 사용할 수 있다. 특히 알루미늄 또는 은 등의 저융점 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A) 중 한쪽 또는 양쪽에 자외광을 차폐할 수 있는 금속 재료를 사용함으로써, EL층에 자외광이 조사되는 것을 억제할 수 있고, EL층의 열화를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)에는 In-Ga-Zn 산화물 등의 금속 산화물을 사용할 수 있다. 제 1 희생층(118A) 또는 제 2 희생층(119A)으로서 예를 들어 스퍼터링법을 사용하여 In-Ga-Zn 산화물막을 형성할 수 있다. 또한 산화 인듐, In-Zn 산화물, In-Sn 산화물, 인듐 타이타늄 산화물(In-Ti 산화물), 인듐 주석 아연 산화물(In-Sn-Zn 산화물), 인듐 타이타늄 아연 산화물(In-Ti-Zn 산화물), 인듐 갈륨 주석 아연 산화물(In-Ga-Sn-Zn 산화물) 등을 사용할 수 있다. 또는 실리콘을 포함하는 인듐 주석 산화물 등을 사용할 수도 있다.
또한 상기 갈륨 대신에 원소 M(M은 알루미늄, 실리콘, 붕소, 이트륨, 구리, 바나듐, 베릴륨, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘에서 선택된 1종류 또는 복수 종류)을 사용하여도 좋다. 특히 M은 갈륨, 알루미늄, 또는 이트륨에서 선택된 1종류 또는 복수 종류로 하는 것이 바람직하다.
제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)으로서는 보호층(131, 132)에 사용할 수 있는 각종 무기 절연막을 사용할 수 있다. 특히 산화 절연막은 질화 절연막에 비하여 EL층과의 밀착성이 높기 때문에 바람직하다. 예를 들어 제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)에는 산화 알루미늄, 산화 하프늄, 산화 실리콘 등의 무기 절연 재료를 사용할 수 있다. 제 1 희생층(118A) 또는 제 2 희생층(119A)으로서 예를 들어 ALD법을 사용하여 산화 알루미늄막을 형성할 수 있다. ALD법을 사용함으로써 하지(특히 EL층 등)에 대한 대미지를 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
예를 들어 제 1 희생층(118A)으로서, ALD법을 사용하여 형성한 무기 절연막(예를 들어 산화 알루미늄막)을 사용하고, 제 2 희생층(119A)으로서, 스퍼터링법을 사용하여 형성한 In-Ga-Zn 산화물막을 사용할 수 있다. 또는 제 2 희생층(119A)으로서 알루미늄막 또는 텅스텐막을 사용하여도 좋다.
제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)에, 적어도 제 1 층(113A)의 최상부에 위치하는 막에 대하여 화학적으로 안정된 용매에 용해할 수 있는 재료를 사용하여도 좋다. 특히 물 또는 알코올에 용해하는 재료를 제 1 희생층(118A) 또는 제 2 희생층(119A)에 적합하게 사용할 수 있다. 이러한 재료를 성막할 때는, 물 또는 알코올 등의 용매에 용해시킨 상태로 습식의 성막 방법으로 도포한 후에, 용매를 증발시키기 위한 가열 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 이때 감압 분위기에서의 가열 처리를 수행함으로써 저온이면서 단시간으로 용매를 제거할 수 있기 때문에, EL층에 대한 열적인 대미지를 저감할 수 있어 바람직하다.
제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)은 스핀 코팅, 딥, 스프레이 도포, 잉크젯, 디스펜스, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 닥터 나이프법, 슬릿 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 나이프 코팅 등의 습식의 성막 방법에 의하여 형성하여도 좋다.
제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)에는 폴리바이닐알코올(PVA), 폴리바이닐뷰티랄, 폴리바이닐피롤리돈, 폴리에틸렌글라이콜, 폴리글리세린, 풀루란, 수용성 셀룰로스, 또는 알코올 가용성 폴리아마이드 수지 등의 유기 재료를 사용하여도 좋다.
다음으로 도 30의 (B)에 나타낸 바와 같이, 제 2 희생층(119A) 위에 레지스트 마스크(190a)를 형성한다. 레지스트 마스크는 감광성 수지(포토레지스트)를 도포하고, 노광 및 현상을 수행함으로써 형성할 수 있다.
레지스트 마스크는 포지티브형 레지스트 재료를 사용하여 제작되어도 좋고, 네거티브형 레지스트 재료를 사용하여 제작되어도 좋다.
도 29의 (A)에 나타낸 바와 같이, 레지스트 마스크(190a)는 추후에 부화소(110a)가 되는 영역과 중첩된 위치에 제공한다. 레지스트 마스크(190a)로서 하나의 부화소(110a)에 대하여 하나의 섬 형상의 패턴이 제공되는 것이 바람직하다. 또는 레지스트 마스크(190a)로서 1열로 정렬된(도 29의 (A)에서는 Y방향으로 정렬된) 복수의 부화소(110a)에 대하여 하나의 띠 형상의 패턴을 형성하여도 좋다.
또한 레지스트 마스크(190a)는 추후에 접속부(140)가 되는 영역과 중첩된 위치에도 제공되는 것이 바람직하다(도 29의 (A) 및 도 30의 (B) 참조). 이로써 도전막(111) 중 추후에 도전층(123)이 되는 영역이 표시 장치의 제작 공정 중에 대미지를 받는 것을 억제할 수 있다.
다음으로 도 30의 (C)에 나타낸 바와 같이, 레지스트 마스크(190a)를 사용하여 제 2 희생층(119A)의 일부를 제거함으로써 제 2 희생층(119a)을 형성한다. 제 2 희생층(119a)은 추후에 부화소(110a)가 되는 영역과, 추후에 접속부(140)가 되는 영역에 잔존한다.
제 2 희생층(119A) 에칭 시, 제 1 희생층(118A)이 상기 에칭에 의하여 제거되지 않도록, 선택비가 높은 에칭 조건을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 제 2 희생층(119A)의 가공에서는 EL층이 노출되지 않기 때문에, 제 1 희생층(118A)의 가공에 비하여 가공 방법의 선택 폭은 넓다. 구체적으로는 제 2 희생층(119A)을 가공할 때 에칭 가스에 산소를 포함하는 가스를 사용한 경우에도 EL층의 열화를 더 억제할 수 있다.
그 후 레지스트 마스크(190a)를 제거한다. 예를 들어 산소 플라스마를 사용한 애싱 등에 의하여 레지스트 마스크(190a)를 제거할 수 있다. 또는 웨트 에칭에 의하여 레지스트 마스크(190a)를 제거하여도 좋다. 이때 제 1 희생층(118A)이 최표면에 위치하고 제 1 층(113A)은 노출되지 않기 때문에, 레지스트 마스크(190a)의 제거 공정에서 제 1 층(113A)에 대미지가 가해지는 것을 억제할 수 있다. 또한 레지스트 마스크(190a)의 제거 방법의 선택 폭을 넓힐 수 있다.
다음으로 도 31의 (A)에 나타낸 바와 같이, 제 2 희생층(119a)을 하드 마스크로서 사용하여 제 1 희생층(118A)의 일부를 제거함으로써 제 1 희생층(118a)을 형성한다.
제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)은 각각 웨트 에칭법 또는 드라이 에칭법에 의하여 가공할 수 있다. 제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)의 가공은 이방성 에칭에 의하여 수행하는 것이 바람직하다.
웨트 에칭법을 사용함으로써, 드라이 에칭법을 사용하는 경우에 비하여 제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A) 가공 시에 제 1 층(113A)에 가해지는 대미지를 저감할 수 있다. 웨트 에칭법을 사용하는 경우, 예를 들어 현상액, 수산화 테트라메틸 암모늄(TMAH) 수용액, 희석된 플루오린화 수소산, 옥살산, 인산, 아세트산, 질산, 또는 이들의 혼합 액체를 사용한 약액 등을 사용하는 것이 바람직하다.
드라이 에칭법을 사용하는 경우에는 에칭 가스에 산소를 포함하는 가스를 사용하지 않음으로써, 제 1 층(113A)의 열화를 억제할 수 있다. 드라이 에칭법을 사용하는 경우, 예를 들어 CF4, C4F8, SF6, CHF3, Cl2, H2O, BCl3, 또는 He 등의 비활성 기체를 포함하는 가스를 에칭 가스에 사용하는 것이 바람직하다.
예를 들어 제 1 희생층(118A)으로서, ALD법을 사용하여 형성한 산화 알루미늄막을 사용하는 경우, CHF3과 He를 사용하여 드라이 에칭법에 의하여 제 1 희생층(118A)을 가공할 수 있다. 또한 제 2 희생층(119A)으로서, 스퍼터링법을 사용하여 형성한 In-Ga-Zn 산화물막을 사용하는 경우, 희석 인산을 사용하여 웨트 에칭법에 의하여 제 2 희생층(119A)을 가공할 수 있다.
다음으로 도 31의 (B)에 나타낸 바와 같이, 제 2 희생층(119a), 제 1 희생층(118a)을 하드 마스크로서 사용하여 제 1 층(113A)의 일부를 제거함으로써 EL층(113a)을 형성한다.
이에 의하여 도 31의 (B)에 나타낸 바와 같이, 부화소(110a)에 상당하는 영역에서는 도전막(111) 위에 EL층(113a), 제 1 희생층(118a), 및 제 2 희생층(119a)의 적층 구조가 잔존한다. 또한 접속부(140)에 상당하는 영역에서는 도전막(111) 위에 제 1 희생층(118a)과 제 2 희생층(119a)의 적층 구조가 잔존한다.
이상의 공정에 의하여, 제 1 층(113A), 제 1 희생층(118A), 및 제 2 희생층(119A)의, 레지스트 마스크(190a)와 중첩되지 않은 영역을 제거할 수 있다.
또한 레지스트 마스크(190a)를 사용하여 제 1 층(113A)의 일부를 제거하여도 좋다. 그 후 레지스트 마스크(190a)를 제거하여도 좋다.
또는 레지스트 마스크(190a)를 제거하지 않고 다음 공정으로 진행하여도 좋다. 이 경우, 추후의 공정에서 도전막(111)을 가공할 때에 희생층뿐만 아니라 레지스트 마스크도 마스크로서 사용할 수 있다. 레지스트 마스크(190a, 190b, 190c)를 사용하여 도전막(111)을 가공함으로써, 희생층만을 하드 마스크로서 사용하는 경우에 비하여 도전막(111)의 가공이 수월해지는 경우가 있다. 예를 들어 도전막(111)의 가공 조건, 희생층의 재료, 또는 도전막의 재료 등의 선택 폭을 넓힐 수 있다.
제 1 층(113A)의 가공은 이방성 에칭에 의하여 수행하는 것이 바람직하다. 특히 이방성의 드라이 에칭이 바람직하다. 또는 웨트 에칭을 사용하여도 좋다.
드라이 에칭법을 사용하는 경우에는 에칭 가스에 산소를 포함하는 가스를 사용하지 않음으로써, 제 1 층(113A)의 열화를 억제할 수 있다.
에칭 가스에 산소를 포함하는 가스를 사용하여도 좋다. 에칭 가스가 산소를 포함함으로써 에칭의 속도를 높일 수 있다. 따라서, 에칭 속도를 충분한 속도로 유지하면서 파워가 낮은 조건으로 에칭을 수행할 수 있다. 그러므로 제 1 층(113A)에 가해지는 대미지를 억제할 수 있다. 또한 에칭 시에 생기는 반응 생성물의 부착 등의 문제를 억제할 수 있다.
드라이 에칭법을 사용하는 경우, 예를 들어 H2, CF4, C4F8, SF6, CHF3, Cl2, H2O, BCl3, 또는 He, Ar 등의 비활성 기체 중 1종 이상을 포함하는 가스를 에칭 가스에 사용하는 것이 바람직하다. 또는 이들 중 1종 이상과 산소를 포함하는 가스를 에칭 가스에 사용하는 것이 바람직하다. 또는 산소 가스를 에칭 가스에 사용하여도 좋다. 구체적으로는 예를 들어 H2와 Ar를 포함하는 가스, 또는 CF4와 He를 포함하는 가스를 에칭 가스에 사용할 수 있다. 또한 예를 들어 CF4, He, 및 산소를 포함하는 가스를 에칭 가스에 사용할 수 있다.
다음으로 도 31의 (C)에 나타낸 바와 같이, 제 2 희생층(119a) 및 도전막(111) 위에 제 2 층(113B)을 형성하고, 제 2 층(113B) 위에 제 1 희생층(118B)을 형성하고, 제 1 희생층(118B) 위에 제 2 희생층(119B)을 형성한다.
도 31의 (C)에 나타낸 바와 같이, Y1-Y2 간의 단면도에 있어서, 제 2 층(113B)의 접속부(140) 측의 단부가 제 1 희생층(118B)의 단부보다 내측에 위치한다.
제 2 층(113B)은 추후에 EL층(113b)이 되는 층이다. EL층(113b)은 EL층(113a)과 다른 파장 영역의 광을 발한다. EL층(113b)에 적용할 수 있는 구성 및 재료 등은 EL층(113a)과 마찬가지이다. 제 2 층(113B)은 제 1 층(113A)과 같은 방법을 사용하여 성막할 수 있다.
제 1 희생층(118B)은 제 1 희생층(118A)에 적용할 수 있는 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 제 2 희생층(119B)은 제 2 희생층(119A)에 적용할 수 있는 재료를 사용하여 형성할 수 있다.
다음으로 도 31의 (C)에 나타낸 바와 같이, 제 2 희생층(119B) 위에 레지스트 마스크(190b)를 형성한다.
도 29의 (B)에 나타낸 바와 같이, 레지스트 마스크(190b)는 추후에 부화소(110b)가 되는 영역과 중첩된 위치에 제공한다. 레지스트 마스크(190b)로서 하나의 부화소(110b)에 대하여 하나의 섬 형상의 패턴이 제공되는 것이 바람직하다. 또는 레지스트 마스크(190b)로서 1열로 정렬된 복수의 부화소(110b)에 대하여 하나의 띠 형상의 패턴을 형성하여도 좋다.
레지스트 마스크(190b)는 추후에 접속부(140)가 되는 영역과 중첩된 위치에도 제공하여도 좋다.
다음으로, 레지스트 마스크(190b)를 사용하여 제 2 희생층(119B)의 일부를 제거함으로써 제 2 희생층(119b)을 형성한다. 제 2 희생층(119b)은 추후에 부화소(110b)가 되는 영역에 잔존한다.
그 후 레지스트 마스크(190b)를 제거한다. 그리고 제 2 희생층(119b)을 하드 마스크로서 사용하여 제 1 희생층(118B)의 일부를 제거함으로써 제 1 희생층(118b)을 형성한다.
그리고 도 32의 (A)에 나타낸 바와 같이, 제 2 희생층(119b), 제 1 희생층(118b)을 하드 마스크로서 사용하여 제 2 층(113B)의 일부를 제거함으로써 EL층(113b)을 형성한다.
이에 의하여 도 32의 (A)에 나타낸 바와 같이, 부화소(110b)에 상당하는 영역에서는 도전막(111) 위에 EL층(113b), 제 1 희생층(118b), 및 제 2 희생층(119b)의 적층 구조가 잔존한다. 또한 접속부(140)에 상당하는 영역에서는 도전막(111) 위에 제 1 희생층(118a)과 제 2 희생층(119a)의 적층 구조가 잔존한다.
이상의 공정에 의하여, 제 2 층(113B), 제 1 희생층(118B), 및 제 2 희생층(119B)의, 레지스트 마스크(190b)와 중첩되지 않은 영역을 제거할 수 있다. 이들 층의 가공에는 제 1 층(113A), 제 1 희생층(118A), 및 제 2 희생층(119A)의 가공에 적용할 수 있는 방법을 사용할 수 있다.
다음으로 도 32의 (B)에 나타낸 바와 같이, 제 2 희생층(119a), 제 2 희생층(119b), 및 도전막(111) 위에 제 3 층(113C)을 형성하고, 제 3 층(113C) 위에 제 1 희생층(118C)을 형성하고, 제 1 희생층(118C) 위에 제 2 희생층(119C)을 형성한다.
도 32의 (B)에 나타낸 바와 같이, Y1-Y2 간의 단면도에 있어서, 제 3 층(113C)의 접속부(140) 측의 단부가 제 1 희생층(118C)의 단부보다 내측에 위치한다.
제 3 층(113C)은 추후에 EL층(113c)이 되는 층이다. EL층(113c)은 EL층(113a) 및 EL층(113b)과 다른 파장 영역의 광을 발한다. EL층(113c)에 적용할 수 있는 구성 및 재료 등은 EL층(113a)과 마찬가지이다. 제 3 층(113C)은 제 1 층(113A)과 같은 방법을 사용하여 성막할 수 있다.
제 1 희생층(118C)은 제 1 희생층(118A)에 적용할 수 있는 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 제 2 희생층(119C)은 제 2 희생층(119A)에 적용할 수 있는 재료를 사용하여 형성할 수 있다.
다음으로 도 32의 (B)에 나타낸 바와 같이, 제 2 희생층(119C) 위에 레지스트 마스크(190c)를 형성한다.
도 29의 (C)에 나타낸 바와 같이, 레지스트 마스크(190c)는 추후에 부화소(110c)가 되는 영역과 중첩된 위치에 제공한다. 레지스트 마스크(190c)로서 하나의 부화소(110c)에 대하여 하나의 섬 형상의 패턴이 제공되는 것이 바람직하다. 또는 레지스트 마스크(190c)로서 1열로 정렬된 복수의 부화소(110c)에 대하여 하나의 띠 형상의 패턴을 형성하여도 좋다.
레지스트 마스크(190c)는 추후에 접속부(140)가 되는 영역과 중첩된 위치에도 제공하여도 좋다.
다음으로, 레지스트 마스크(190c)를 사용하여 제 2 희생층(119C)의 일부를 제거함으로써 제 2 희생층(119c)을 형성한다. 제 2 희생층(119c)은 추후에 부화소(110c)가 되는 영역에 잔존한다.
그 후 레지스트 마스크(190c)를 제거한다. 그리고 제 2 희생층(119c)을 하드 마스크로서 사용하여 제 1 희생층(118C)의 일부를 제거함으로써 제 1 희생층(118c)을 형성한다.
그리고 도 32의 (C)에 나타낸 바와 같이, 제 2 희생층(119c), 제 1 희생층(118c)을 하드 마스크로서 사용하여 제 3 층(113C)의 일부를 제거함으로써 EL층(113c)을 형성한다.
이에 의하여 도 32의 (C)에 나타낸 바와 같이, 부화소(110c)에 상당하는 영역에서는 도전막(111) 위에 EL층(113c), 제 1 희생층(118c), 및 제 2 희생층(119c)의 적층 구조가 잔존한다. 또한 접속부(140)에 상당하는 영역에서는 도전막(111) 위에 제 1 희생층(118a)과 제 2 희생층(119a)의 적층 구조가 잔존한다.
이상의 공정에 의하여, 제 3 층(113C), 제 1 희생층(118C), 및 제 2 희생층(119C)의, 레지스트 마스크(190c)와 중첩되지 않은 영역을 제거할 수 있다. 이들 층의 가공에는 제 1 층(113A), 제 1 희생층(118A), 및 제 2 희생층(119A)의 가공에 적용할 수 있는 방법을 사용할 수 있다.
다음으로 도 33의 (A)에 나타낸 바와 같이, 제 2 희생층(119a), 제 2 희생층(119b), 제 2 희생층(119c), 및 도전막(111) 위에 제 4 층(113D)을 형성하고, 제 4 층(113D) 위에 제 1 희생층(118D)을 형성하고, 제 1 희생층(118D) 위에 제 2 희생층(119D)을 형성한다.
도 33의 (A)에 나타낸 바와 같이, Y1-Y2 간의 단면도에 있어서, 제 4 층(113D)의 접속부(140) 측의 단부가 제 1 희생층(118D)의 단부보다 내측에 위치한다.
제 4 층(113D)은 추후에 수광층(113d)이 되는 층이다. 수광층(113d)은 활성층을 가진다. 제 4 층(113D)은 제 1 층(113A)과 같은 방법을 사용하여 성막할 수 있다.
제 1 희생층(118D)은 제 1 희생층(118A)에 적용할 수 있는 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 제 2 희생층(119D)은 제 2 희생층(119A)에 적용할 수 있는 재료를 사용하여 형성할 수 있다.
다음으로 도 33의 (A)에 나타낸 바와 같이, 제 2 희생층(119D) 위에 레지스트 마스크(190d)를 형성한다.
도 29의 (D)에 나타낸 바와 같이, 레지스트 마스크(190d)는 추후에 부화소(110d)가 되는 영역과 중첩된 위치에 제공한다. 레지스트 마스크(190d)로서 하나의 부화소(110d)에 대하여 하나의 섬 형상의 패턴이 제공되는 것이 바람직하다. 또는 레지스트 마스크(190d)로서 1열로 정렬된 복수의 부화소(110d)에 대하여 하나의 띠 형상의 패턴을 형성하여도 좋다.
레지스트 마스크(190d)는 추후에 접속부(140)가 되는 영역과 중첩된 위치에도 제공하여도 좋다.
다음으로, 레지스트 마스크(190d)를 사용하여 제 2 희생층(119D)의 일부를 제거함으로써 제 2 희생층(119d)을 형성한다. 제 2 희생층(119d)은 추후에 부화소(110d)가 되는 영역에 잔존한다.
그 후 레지스트 마스크(190d)를 제거한다. 그리고 제 2 희생층(119d)을 하드 마스크로서 사용하여 제 1 희생층(118D)의 일부를 제거함으로써 제 1 희생층(118d)을 형성한다.
그리고 도 33의 (B)에 나타낸 바와 같이, 제 2 희생층(119d), 제 1 희생층(118d)을 하드 마스크로서 사용하여 제 4 층(113D)의 일부를 제거함으로써 수광층(113d)을 형성한다.
이에 의하여 도 33의 (B)에 나타낸 바와 같이, 부화소(110d)에 상당하는 영역에서는 도전막(111) 위에 수광층(113d), 제 1 희생층(118d), 및 제 2 희생층(119d)의 적층 구조가 잔존한다. 또한 접속부(140)에 상당하는 영역에서는 도전막(111) 위에 제 1 희생층(118a)과 제 2 희생층(119a)의 적층 구조가 잔존한다.
이상의 공정에 의하여, 제 4 층(113D), 제 1 희생층(118D), 및 제 2 희생층(119D)의, 레지스트 마스크(190d)와 중첩되지 않은 영역을 제거할 수 있다. 이들 층의 가공에는 제 1 층(113A), 제 1 희생층(118A), 및 제 2 희생층(119A)의 가공에 적용할 수 있는 방법을 사용할 수 있다.
또한 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)의 측면은 각각 피형성면에 대하여 수직 또는 실질적으로 수직인 것이 바람직하다. 예를 들어 피형성면과 이들의 측면이 이루는 각도를 60° 이상 90° 이하로 하는 것이 바람직하다.
다음으로 도 34의 (A)에 나타낸 바와 같이, 제 1 희생층(118a), 제 1 희생층(118b), 제 1 희생층(118c), 제 1 희생층(118d), 제 2 희생층(119a), 제 2 희생층(119b), 제 2 희생층(119c), 및 제 2 희생층(119d)을 하드 마스크로서 사용하여 도전막(111)을 가공함으로써 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 화소 전극(111d), 및 도전층(123)을 형성한다.
도전막(111) 가공 시에 트랜지스터를 포함하는 층(101)의 일부(구체적으로는 최표면에 위치하는 절연층)가 가공되어 오목부가 형성되는 경우가 있다. 이후의 설명에서는 트랜지스터를 포함하는 층(101)에 오목부가 제공되어 있는 경우를 예로 들어 설명하지만, 오목부가 제공되지 않아도 된다.
여기서 도전층(123)을 형성하기 위해서는, 제 1 희생층(118a), 제 1 희생층(118b), 제 1 희생층(118c), 및 제 1 희생층(118d) 중 어느 하나와, 제 2 희생층(119a), 제 2 희생층(119b), 제 2 희생층(119c), 및 제 2 희생층(119d) 중 어느 하나가 접속부(140)에 제공되는 것이 바람직하다. 제 1 희생층(118a), 제 1 희생층(118b), 제 1 희생층(118c), 및 제 1 희생층(118d) 중 어느 2개 또는 모두와, 제 2 희생층(119a), 제 2 희생층(119b), 제 2 희생층(119c), 및 제 2 희생층(119d) 중 어느 2개 또는 모두가 접속부(140)에 제공되어도 좋다. 희생층을 접속부(140)에 제공함으로써, 도전막(111) 중 도전층(123)이 되는 영역이 표시 장치의 제작 공정 중에 대미지를 받는 것을 억제할 수 있다. 따라서 제작 공정이 가장 먼저 수행되는 제 1 희생층(118a) 및 제 2 희생층(119a)을 접속부(140)에 형성하는 것이 바람직하다.
도전막(111)의 가공에는 웨트 에칭법 또는 드라이 에칭법을 사용할 수 있다. 도전막(111)의 가공은 이방성 에칭으로 수행하는 것이 바람직하다.
다음으로 도 34의 (B)에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 화소 전극(111d), EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 수광층(113d), 제 1 희생층(118a), 제 1 희생층(118b), 제 1 희생층(118c), 제 1 희생층(118d), 제 2 희생층(119a), 제 2 희생층(119b), 제 2 희생층(119c), 및 제 2 희생층(119d)을 덮도록 절연막(125A)을 형성한다.
절연막(125A)에는 예를 들어 산화 절연막, 질화 절연막, 산화질화 절연막, 및 질화산화 절연막 등의 무기 절연막을 사용할 수 있다. 산화 절연막으로서는 산화 실리콘막, 산화 알루미늄막, 산화 마그네슘막, 산화 갈륨막, 산화 저마늄막, 산화 이트륨막, 산화 지르코늄막, 산화 란타넘막, 산화 네오디뮴막, 산화 하프늄막, 및 산화 탄탈럼막 등을 들 수 있다. 질화 절연막으로서는 질화 실리콘막 및 질화 알루미늄막 등을 들 수 있다. 산화질화 절연막으로서는 산화질화 실리콘막, 산화질화 알루미늄막 등을 들 수 있다. 질화산화 절연막으로서는 질화산화 실리콘막, 질화산화 알루미늄막 등을 들 수 있다. 또한 인듐 갈륨 아연 산화물막 등의 금속 산화물막을 사용하여도 좋다.
절연막(125A)은 물 및 산소 중 적어도 한쪽에 대한 배리어 절연막으로서의 기능을 가지는 것이 바람직하다. 또는 절연막(125A)은 물 및 산소 중 적어도 한쪽의 확산을 억제하는 기능을 가지는 것이 바람직하다. 또는 절연막(125A)은 물 및 산소 중 적어도 한쪽을 포획 또는 고착하는(게터링이라고도 함) 기능을 가지는 것이 바람직하다.
또한 본 명세서 등에서 배리어 절연막이란, 배리어성을 가지는 절연막을 가리킨다. 또한 본 명세서 등에서 배리어성이란, 대응하는 물질의 확산을 억제하는 기능(투과성이 낮다고도 함)으로 한다. 또는 대응하는 물질을 포획 또는 고착하는(게터링이라고도 함) 기능을 말한다.
절연막(125A)이 상술한 배리어 절연막의 기능 또는 게터링 기능을 가짐으로써, 외부로부터 각 발광 디바이스로 확산될 수 있는 불순물(대표적으로는 물 또는 산소)의 침입을 억제하는 것이 가능한 구성이 된다. 상기 구성으로 함으로써 신뢰성이 우수한 표시 장치를 제공할 수 있다.
다음으로 도 34의 (C)에 나타낸 바와 같이, 절연막(125A) 위에 절연막(127A)을 형성한다.
도 29의 (E)에 나타낸 바와 같이, 절연막(127A)은 도전층(123)(접속부(140))과 중첩된 위치에 개구를 가지도록 형성하는 것이 바람직하다. 절연막(127A)은 예를 들어 감광성 수지를 도포하고 노광 및 현상을 수행함으로써 패턴 형성할 수 있다.
또한 도 37의 (A)에 나타낸 바와 같이, 절연막(127A)은 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 및 화소 전극(111d)과 중첩된 위치에도 개구를 가지도록 형성하여도 좋다.
절연막(127A)에는 유기 재료를 사용할 수 있다. 유기 재료로서 예를 들어 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 이미드 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드아마이드 수지, 실리콘 수지, 실록세인 수지, 벤조사이클로뷰텐계 수지, 페놀 수지, 및 이들 수지의 전구체 등이 있다. 또한 절연막(127A)에는 폴리바이닐알코올(PVA), 폴리바이닐뷰티랄, 폴리바이닐피롤리돈, 폴리에틸렌글라이콜, 폴리글리세린, 풀루란, 수용성 셀룰로스, 또는 알코올 가용성 폴리아마이드 수지 등의 유기 재료를 사용하여도 좋다. 또한 절연막(127A)에는 감광성 수지를 사용할 수 있다. 감광성 수지로서는 포토레지스트를 사용하여도 좋다. 감광성 수지로서는 포지티브형 재료 또는 네거티브형 재료를 사용할 수 있다.
절연막(127A)의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 스핀 코팅, 딥, 스프레이 도포, 잉크젯, 디스펜싱, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 닥터 나이프법, 슬릿 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 나이프 코팅 등의 습식의 성막 방법을 사용하여 형성할 수 있다. 특히 스핀 코팅에 의하여 절연막(127A)을 형성하는 것이 바람직하다.
절연막(125A) 및 절연막(127A)은 EL층에 대한 대미지가 적은 형성 방법으로 성막되는 것이 바람직하다. 특히 절연막(125A)은 EL층의 측면에 접하여 형성되기 때문에, 절연막(127A)에 비하여 EL층에 대한 대미지가 적은 형성 방법으로 성막되는 것이 바람직하다. 또한 절연막(125A) 및 절연막(127A)은 각각 EL층의 내열 온도보다 낮은 온도(대표적으로는 200℃ 이하, 바람직하게는 100℃ 이하, 더 바람직하게는 80℃ 이하)에서 형성한다. 예를 들어 절연막(125A)으로서, ALD법을 사용하여 산화 알루미늄막을 형성할 수 있다. ALD법을 사용하면, 성막 대미지를 저감할 수 있고, 피복성이 높은 막을 성막할 수 있기 때문에 바람직하다.
다음으로 도 35의 (A)에 나타낸 바와 같이, 절연막(125A) 및 절연막(127A)을 가공함으로써 절연층(125) 및 절연층(127)을 형성한다. 절연층(127)은 절연층(125)의 측면과 오목부 상면에 접하도록 형성된다. 절연층(125)(또한 절연층(127))은 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 및 화소 전극(111d)의 측면을 덮도록 제공된다. 이에 의하여, 추후에 형성하는 막(EL층을 구성하는 막, 수광층을 구성하는 막, 또는 공통 전극)과, 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 또는 화소 전극(111d)이 접하여 발광 디바이스가 단락되는 것을 억제할 수 있다. 또한 절연층(125) 및 절연층(127)은 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)의 측면을 덮도록 제공되는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 추후에 형성하는 막이 이들 층의 측면과 접하는 것을 억제하여, 발광 디바이스가 단락되는 것을 억제할 수 있다. 또한 추후의 공정에 있어서, EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)이 받는 대미지를 억제할 수 있다.
특히 트랜지스터를 포함하는 층(101)의 일부(구체적으로는 최표면에 위치하는 절연층)에 오목부가 제공되면, 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 및 화소 전극(111d)의 측면 전체를 절연층(125) 및 절연층(127)으로 덮을 수 있기 때문에 바람직하다.
절연막(125A)은 드라이 에칭법에 의하여 가공하는 것이 바람직하다. 절연막(125A)의 가공은 이방성 에칭에 의하여 수행하는 것이 바람직하다. 제 1 희생층(118A) 및 제 2 희생층(119A)을 가공할 때에 사용할 수 있는 에칭 가스를 사용하여 절연막(125A)을 가공할 수 있다.
절연막(127A)은 예를 들어 산소 플라스마를 사용한 애싱에 의하여 가공하는 것이 바람직하다.
다음으로 도 35의 (B)에 나타낸 바와 같이, 제 1 희생층(118a), 제 1 희생층(118b), 제 1 희생층(118c), 제 1 희생층(118d), 제 2 희생층(119a), 제 2 희생층(119b), 제 2 희생층(119c), 및 제 2 희생층(119d)을 제거한다. 이로써, 화소 전극(111a) 위에서는 EL층(113a)이 노출되고, 화소 전극(111b) 위에서는 EL층(113b)이 노출되고, 화소 전극(111c) 위에서는 EL층(113c)이 노출되고, 화소 전극(111d) 위에서는 수광층(113d)이 노출되고, 접속부(140)에서는 도전층(123)이 노출된다. 또한 제 1 희생층(118a), 제 1 희생층(118b), 제 1 희생층(118c), 제 1 희생층(118d), 제 2 희생층(119a), 제 2 희생층(119b), 제 2 희생층(119c), 또는 제 2 희생층(119d)의 일부가 잔존하여도 좋다. 예를 들어 접속부(140) 등에서 희생층 중의 절연층(125)과 중첩된 영역이 잔존하는 경우가 있다(도 35의 (B) 참조).
절연층(125)의 상면 및 절연층(127)의 상면의 높이는 각각 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d) 중 적어도 하나의 상면의 높이와 일치 또는 실질적으로 일치하는 것이 바람직하다. 또한 절연층(127)의 상면은 평탄한 형상을 가지는 것이 바람직하고, 볼록부 또는 오목부를 가져도 좋다.
희생층의 제거 공정에는 희생층의 가공 공정과 같은 방법을 사용할 수 있다. 특히 웨트 에칭법을 사용함으로써, 드라이 에칭법을 사용하는 경우에 비하여 제 1 희생층 및 제 2 희생층 제거 시에 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)에 가해지는 대미지를 저감할 수 있다.
제 1 희생층과 제 2 희생층은 서로 다른 공정에서 제거하여도 좋고 동일한 공정에서 제거하여도 좋다.
제 1 희생층과 제 2 희생층 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 물 또는 알코올 등의 용매에 용해시킴으로써 제거하여도 좋다. 알코올로서는 에틸 알코올, 메틸 알코올, 아이소프로필 알코올(IPA), 또는 글리세린 등을 들 수 있다.
제 1 희생층과 제 2 희생층을 제거한 후에, EL층에 포함되는 물, 및 EL층 표면에 흡착된 물을 제거하기 위하여 건조 처리를 수행하여도 좋다. 예를 들어 불활성 가스 분위기 또는 감압 분위기하에서 가열 처리를 수행할 수 있다. 가열 처리는 기판 온도로서 50℃ 이상 200℃ 이하, 바람직하게는 60℃ 이상 150℃ 이하, 더 바람직하게는 70℃ 이상 120℃ 이하의 온도에서 수행할 수 있다. 감압 분위기로 함으로써, 더 낮은 온도에서 건조할 수 있어 바람직하다.
다음으로 도 35의 (C)에 나타낸 바와 같이, 절연층(125, 127), EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)을 덮도록 층(114)을 형성한다. 도 35의 (C)에 나타낸 바와 같이, Y1-Y2 간의 단면도에 있어서, 층(114)의 접속부(140) 측의 단부는 접속부(140)보다 내측에 위치하고 도전층(123)은 노출된 채이다. 또한 층(114)의 도전성의 높이에 따라서는 접속부(140)에 층(114)이 제공되어 있어도 좋다.
층(114)으로서 사용할 수 있는 재료는 상술한 바와 같다. 층(114)은 증착법(진공 증착법을 포함함), 전사법, 인쇄법, 잉크젯법, 도포법 등의 방법으로 형성할 수 있다. 또한 층(114)은 프리믹스 재료를 사용하여 형성하여도 좋다.
여기서 절연층(125) 및 절연층(127)이 제공되지 않은 경우, 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 및 화소 전극(111d) 중 어느 것과 층(114)이 접할 우려가 있다. 이들 층의 접촉으로 인하여, 층(114)의 도전성이 높은 경우 등에는 발광 디바이스 또는 수광 디바이스가 단락될 우려가 있다. 그러나 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서는, 절연층(125) 및 절연층(127)이 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 수광층(113d), 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 및 화소 전극(111d)의 측면을 덮어 있기 때문에, 도전성이 높은 층(114)이 이들 층과 접하는 것을 억제하여, 발광 디바이스가 단락되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의하여 발광 디바이스의 신뢰성을 높일 수 있다.
그리고 도 35의 (C)에 나타낸 바와 같이, 층(114) 위 및 도전층(123) 위에 공통 전극(115)을 형성한다.
공통 전극(115)으로서 사용할 수 있는 재료는 상술한 바와 같다. 공통 전극(115)의 형성에는 예를 들어 스퍼터링법 또는 진공 증착법을 사용할 수 있다. 또는 증착법으로 형성한 막과 스퍼터링법으로 형성한 막을 적층시켜도 좋다.
그 후 공통 전극(115) 위에 보호층(131)을 형성하고, 보호층(131) 위에 보호층(132)을 형성한다. 또한 수지층(122)을 사용하여 보호층(132) 위에 기판(120)을 접합함으로써 도 20의 (B)에 나타낸 표시 장치(100)를 제작할 수 있다.
보호층(131, 132)에 사용할 수 있는 재료 및 성막 방법은 상술한 바와 같다. 보호층(131, 132)의 성막 방법으로서 진공 증착법, 스퍼터링법, CVD법, 및 ALD법 등을 들 수 있다. 보호층(131)과 보호층(132)은 상이한 성막 방법을 사용하여 형성된 막이어도 좋다. 또한 보호층(131, 132)은 각각 단층 구조이어도 좋고, 적층 구조이어도 좋다.
또한 공통 전극(115) 성막 시에는 성막 영역을 규정하기 위한 마스크(에어리어 마스크, 러프 메탈 마스크 등이라고도 함)를 사용하여도 좋다. 또는 공통 전극(115)의 성막에 상기 마스크를 사용하지 않고, 도 35의 (C)에 나타낸 공정 후에 도 36의 (A) 및 (B)에 나타낸 공통 전극(115)의 가공 공정을 수행하고, 그 후 보호층(131)의 형성 공정으로 진행하여도 좋다.
도 36의 (A) 및 도 29의 (F)에 나타낸 바와 같이, 공통 전극(115) 위에 레지스트 마스크(190e)를 형성한다. 도 36의 (A)의 Y2 측의 단부에 레지스트 마스크(190e)가 제공되지 않은 부분이 존재한다. 도 29의 (F)에 나타낸 바와 같이, 레지스트 마스크(190e)는 각 부화소 및 접속부(140)와 중첩된 영역에 제공된다. 즉 레지스트 마스크(190e)가 제공되지 않은 영역은 접속부(140)보다 외측에 위치한다.
다음으로 도 36의 (B)에 나타낸 바와 같이, 레지스트 마스크(190e)를 사용하여 공통 전극(115)의 일부를 제거한다. 이로써, 공통 전극(115)을 가공할 수 있다.
또한 레지스트 마스크(190e)를 사용하는 경우에는 레지스트 마스크(190a), 레지스트 마스크(190b), 레지스트 마스크(190c), 레지스트 마스크(190d), 레지스트 마스크(190e), 및 절연막(127A)의 가공 공정이 수행되기 때문에, 이 일련의 제작 공정에서 6개의 포토 마스크를 사용하게 된다. 레지스트 마스크(190e)를 사용하지 않는 경우에는 레지스트 마스크(190a), 레지스트 마스크(190b), 레지스트 마스크(190c), 레지스트 마스크(190d), 및 절연막(127A)의 가공 공정이 수행되기 때문에, 이 일련의 제작 공정에서 5개의 포토 마스크를 사용하게 되는 한편, 공통 전극(115)의 성막에 성막 영역을 규정하기 위한 마스크를 사용하게 된다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 제작 방법에서는 섬 형상의 EL층을 형성하기 위한 고정세 패턴의 메탈 마스크와, 화소 전극을 섬 형상으로 형성하기 위한 마스크와, 화소 전극의 단부를 덮는 절연층을 형성하기 위한 마스크를 사용할 필요가 없으므로, 마스크의 개수 및 비용을 절감할 수 있다.
도 37의 (B)에 나타낸 바와 같이, 층(114)을 제공하지 않고, 절연층(125, 127), EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)을 덮도록 공통 전극(115)을 형성하여도 좋다. 즉 서로 다른 색의 광을 발하는 발광 디바이스에 있어서, EL층을 구성하는 모든 층이 구분 형성되어도 좋다. 이때 각 발광 디바이스의 EL층은 모두 섬 형상으로 형성된다.
여기서, 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 및 화소 전극(111d) 중 어느 것과 공통 전극(115)이 접함으로써, 발광 디바이스가 단락될 우려가 있다. 그러나 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서는, 절연층(125, 127)이 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 수광층(113d), 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 및 화소 전극(111d)의 측면을 덮어 있기 때문에, 공통 전극(115)이 이들 층과 접하는 것을 억제하여, 발광 디바이스 또는 수광 디바이스가 단락되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의하여 발광 디바이스 및 수광 디바이스의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 37의 (C)에 나타낸 바와 같이, 도전막(111) 가공 시에 트랜지스터를 포함하는 층(101)의 일부(구체적으로는 최표면에 위치하는 절연층)가 가공되지 않는 경우에는 트랜지스터를 포함하는 층(101)에 오목부가 제공되지 않는 경우가 있다.
도 37의 (D)에 나타낸 바와 같이, 절연층(125)을 제공하지 않아도 된다. 이때 절연층(127)에는 EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)에 가해지는 대미지가 적은 유기 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 절연층(127)에는 폴리바이닐알코올(PVA), 폴리바이닐뷰티랄, 폴리바이닐피롤리돈, 폴리에틸렌글라이콜, 폴리글리세린, 풀루란, 수용성 셀룰로스, 또는 알코올 가용성 폴리아마이드 수지 등의 유기 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 접속부(140)에 층(114)을 제공한 경우에는 도 37의 (E)에 나타낸 바와 같이 도전층(123)과 공통 전극(115)이 층(114)을 통하여 전기적으로 접속된다.
도 38의 (A) 내지 (F)에 절연층(127)과 그 주변을 포함하는 영역(139)의 단면 구조를 나타내었다.
도 38의 (A)에서는 EL층(113a)과 EL층(113b)의 두께가 서로 다른 예를 나타내었다. 절연층(125)의 상면의 높이는 EL층(113a) 측에서는 EL층(113a)의 상면의 높이와 일치 또는 실질적으로 일치하고, EL층(113b) 측에서는 EL층(113b)의 상면의 높이와 일치 또는 실질적으로 일치하고 있다. 그리고 절연층(127)의 상면은 EL층(113a) 측이 높고 EL층(113b) 측이 낮은, 완만한 경사를 가진다. 이와 같이, 절연층(125) 및 절연층(127)의 높이는 인접한 EL층의 상면의 높이와 정렬되는 것이 바람직하다. 또는 인접한 EL층 중 어느 것의 상면의 높이와 정렬되어 상면이 평탄부를 가져도 좋다.
도 38의 (B)에 있어서, 절연층(127)의 상면은 EL층(113a)의 상면 및 EL층(113b)의 상면보다 높은 영역을 가진다. 또한 절연층(127)의 상면은 중심으로 향하여 볼록상으로 완만하게 볼록한 형상을 가진다.
도 38의 (C)에 있어서, 절연층(127)이 EL층(113a)의 상면 및 EL층(113b)의 상면보다 높은 영역을 가진다. 또한 영역(139)에서, 표시 장치(100)는 제 1 희생층(118a) 및 제 2 희생층(119a) 중 적어도 한쪽을 가지고, 절연층(127)이 EL층(113a)의 상면 및 EL층(113b)의 상면보다 높으며, 절연층(125)보다 외측에 위치하는 제 1 영역을 가지고, 제 1 영역은 제 1 희생층(118a) 및 제 2 희생층(119a) 중 적어도 한쪽 위에 위치한다. 또한 영역(139)에서, 표시 장치(100)는 제 1 희생층(118b) 및 제 2 희생층(119b) 중 적어도 한쪽을 가지고, 절연층(127)이 EL층(113a)의 상면 및 EL층(113b)의 상면보다 높으며, 절연층(125)보다 외측에 위치하는 제 2 영역을 가지고, 제 2 영역은 제 1 희생층(118b) 및 제 2 희생층(119b) 중 적어도 한쪽 위에 위치한다.
또한 절연층(127)의 상면은 절연층(127)의 피형성면(예를 들어 절연층(125), 제 2 희생층(119a), 및 제 2 희생층(119b)의 상면)의 형상에 따른 형상을 가져도 좋다. 도 38의 (C)에서는 절연층(125)의 오목부와 중첩된 영역에서 절연층(127)의 상면이 오목한 형상을 가지는 예를 나타내었다.
도 38의 (D)에 있어서, 절연층(127)의 상면은 EL층(113a)의 상면 및 EL층(113b)의 상면보다 낮은 영역을 가진다. 또한 절연층(127)의 상면은 중심으로 향하여 오목상으로 완만하게 오목한 형상을 가진다.
도 38의 (E)에 있어서, 절연층(125)의 상면은 EL층(113a)의 상면 및 EL층(113b)의 상면보다 높은 영역을 가진다. 즉 층(114)의 피형성면에서 절연층(125)이 돌출하여 볼록부를 형성하고 있다.
예를 들어 희생층의 높이와 정렬되거나 또는 실질적으로 정렬되도록 절연층(125)을 형성하는 경우에는, 도 38의 (E)에 나타낸 바와 같이 절연층(125)이 돌출하는 형상이 형성되는 경우가 있다.
도 38의 (F)에 있어서, 절연층(125)의 상면은 EL층(113a)의 상면 및 EL층(113b)의 상면보다 낮은 영역을 가진다. 즉 층(114)의 피형성면에서 절연층(125)이 오목부를 형성하고 있다.
이와 같이, 절연층(125) 및 절연층(127)에는 다양한 형상을 적용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태의 표시 장치의 제작 방법에서는, 섬 형상의 EL층은 파인 메탈 마스크를 사용하여 형성되는 것이 아니라, EL층을 전체 면에 성막한 후에 가공함으로써 형성되기 때문에, 섬 형상의 EL층을 균일한 두께로 형성할 수 있다. 그리고 고정세의 표시 장치 또는 고개구율의 표시 장치를 실현할 수 있다.
각 색의 발광 디바이스를 구성하는 제 1 층, 제 2 층, 제 3 층은 각각 다른 공정으로 형성한다. 따라서 각 EL층을 각 색의 발광 디바이스에 적합한 구성(재료 및 막 두께 등)으로 제작할 수 있다. 이에 의하여 특성이 양호한 발광 디바이스를 제작할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 화소 전극, 발광층, 및 캐리어 수송층 각각의 측면을 덮는 절연층을 가진다. 상기 표시 장치의 제작 공정에서는 발광층과 캐리어 수송층이 적층된 상태로 EL층이 가공되기 때문에, 상기 표시 장치는 발광층에 가해지는 대미지가 저감된 구성이다. 또한 절연층에 의하여 화소 전극과 캐리어 주입층 또는 공통 전극이 접하는 것이 억제되어, 발광 디바이스가 단락되는 것이 억제된 구성이다.
또한 발광 디바이스(130a), 발광 디바이스(130b), 발광 디바이스(130c), 및 수광 디바이스(130d)를 형성하는 순서는 특별히 한정되지 않는다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다. 또한 본 명세서에서 하나의 실시형태에 복수의 구성예가 제시되는 경우에는 구성예를 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 대하여 도 39 내지 도 41을 사용하여 설명한다.
본 실시형태의 표시 장치는 고해상도 표시 장치 또는 대형 표시 장치로 할 수 있다. 따라서 본 실시형태의 표시 장치는 예를 들어 텔레비전 장치, 데스크톱형 또는 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 사이니지, 파친코기 등의 대형 게임기 등 비교적 큰 화면을 가지는 전자 기기 외에, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 액자, 휴대 전화기, 휴대용 게임기, 휴대 정보 단말기, 음향 재생 장치의 표시부에 사용할 수 있다.
본 명세서 등에서 표시 장치의 일 형태인 표시 패널은 표시면에 화상 등을 표시(출력)하는 기능을 가지는 것이다. 따라서 표시 패널은 출력 장치의 일 형태이다.
본 명세서 등에 있어서, 표시 장치에 플렉시블 인쇄 회로 기판(FPC: Flexible Printed Circuit) 또는 TCP(Tape Carrier Package) 등의 커넥터가 제공된 것, 혹은 COG(Chip On Glass) 방식 또는 COF(Chip On Film) 방식 등에 의하여 집적 회로(IC)가 실장된 것을 표시 패널 모듈, 표시 모듈, 또는 단순히 표시 패널 등이라고 부르는 경우가 있다.
<표시 장치(100A)>
도 39에 표시 장치(100A)의 사시도를 나타내고, 도 40의 (A)에 표시 장치(100A)의 단면도를 나타내었다.
표시 장치(100A)는 기판(152)과 기판(151)이 접합된 구성을 가진다. 도 39에서는 기판(152)을 파선으로 명시하였다.
표시 장치(100A)는 표시부(162), 회로(164), 배선(165) 등을 가진다. 도 39에서는 표시 장치(100A)에 IC(173) 및 FPC(172)가 실장되어 있는 예를 나타내었다. 그러므로 도 39에 나타낸 구성은 표시 장치(100A), IC(집적 회로), 및 FPC를 가지는 표시 모듈이라고도 할 수 있다.
회로(164)로서는 예를 들어 주사선 구동 회로를 사용할 수 있다.
배선(165)은 표시부(162) 및 회로(164)에 신호 및 전력을 공급하는 기능을 가진다. 상기 신호 및 전력은 FPC(172)를 통하여 외부로부터 또는 IC(173)로부터 배선(165)에 입력된다.
도 39에는 COG(Chip On Glass) 방식 또는 COF(Chip On Film) 방식 등에 의하여 기판(151)에 IC(173)가 제공되어 있는 예를 나타내었다. IC(173)로서는 예를 들어 주사선 구동 회로 또는 신호선 구동 회로 등을 가지는 IC를 적용할 수 있다. 또한 표시 장치(100A) 및 표시 모듈은 IC를 제공하지 않는 구성으로 하여도 좋다. 또한 IC를 COF 방식 등에 의하여 FPC에 실장하여도 좋다.
도 40의 (A)에 표시 장치(100A)에서 FPC(172)를 포함하는 영역의 일부, 회로(164)의 일부, 표시부(162)의 일부, 및 단부를 포함하는 영역의 일부를 각각 절단하였을 때의 단면의 일례를 나타내었다.
표시 장치(100A)는 기판(151)과 기판(152) 사이에 발광 디바이스, 수광 디바이스, 트랜지스터(207), 트랜지스터(205) 등을 가진다. 도 40의 (A)에서는 발광 디바이스 및 수광 디바이스로서, 적색광을 발하는 발광 디바이스(130a)와 녹색광을 발하는 발광 디바이스(130b) 및 수광 디바이스(130d)를 나타내었다.
여기서, 표시 장치의 화소가 서로 다른 색을 발하는 발광 디바이스를 가지는 부화소를 3종류 가지는 경우, 상기 3개의 부화소로서는 R, G, B의 3색의 부화소, 황색(Y), 시안(C), 및 마젠타(M)의 3색의 부화소 등을 들 수 있다. 상기 부화소를 4개 가지는 경우, 상기 4개의 부화소로서는 R, G, B, 백색(W)의 4색의 부화소, R, G, B, Y의 4색의 부화소 등을 들 수 있다.
발광 디바이스(130a) 및 발광 디바이스(130b)는 화소 전극과 EL층 사이에 광학 조정층을 가지고, 수광 디바이스(130d)는 화소 전극과 수광층 사이에 광학 조정층을 가진다. 광학 조정층으로서, 발광 디바이스(130a)는 도전층(126a)을 가지고, 발광 디바이스(130b)는 도전층(126b)을 가지고, 수광 디바이스(130d)는 도전층(126d)을 가진다. 발광 디바이스 및 수광 디바이스의 자세한 사항에 대해서는 실시형태 1을 참조할 수 있다. 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111d), 도전층(126a, 126b, 126d), EL층(113a), EL층(113b), 및 수광층(113d)의 측면은 각각 절연층(125, 127)으로 덮여 있다. EL층(113a), EL층(113b), 수광층(113d), 및 절연층(125, 127) 위에 층(114)이 제공되고, 층(114) 위에 공통 전극(115)이 제공되어 있다. 또한 발광 디바이스(130a), 발광 디바이스(130b), 및 수광 디바이스(130d) 위에는 각각 보호층(131)이 제공되어 있다. 보호층(131) 위에는 보호층(132)이 제공되어 있다.
보호층(132)과 기판(152)은 접착층(142)을 개재하여 접착되어 있다. 발광 디바이스의 밀봉에는 고체 밀봉 구조 또는 중공 밀봉 구조 등을 적용할 수 있다. 도 40의 (A)에서는 기판(152)과 기판(151) 사이의 공간이 접착층(142)으로 충전되는, 고체 밀봉 구조가 적용되어 있다. 또는 상기 공간이 불활성 가스(질소 또는 아르곤 등)로 충전되는, 중공 밀봉 구조를 적용하여도 좋다. 이때 접착층(142)은 발광 디바이스와 중첩되지 않도록 제공되어 있어도 좋다. 또한 상기 공간을 테두리 형상으로 제공된 접착층(142)과는 다른 수지로 충전하여도 좋다.
화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111d)은 각각 절연층(214)에 제공된 개구를 통하여 트랜지스터(205)가 가지는 도전층(222b)과 접속되어 있다.
화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111d)에는 절연층(214)에 제공된 개구를 덮도록 오목부가 형성된다. 상기 오목부에는 층(128)이 매립되는 것이 바람직하다. 그리고 화소 전극(111a) 및 층(128) 위에 도전층(126a)을 형성하고, 화소 전극(111b) 및 층(128) 위에 도전층(126b)을 형성하고, 화소 전극(111d) 및 층(128) 위에 도전층(126d)을 형성하는 것이 바람직하다. 도전층(126a), 도전층(126b), 및 도전층(126d)은 화소 전극이라고 부를 수도 있다.
층(128)은 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111d)의 오목부를 평탄화하는 기능을 가진다. 층(128)을 제공함으로써 EL층 및 수광층의 피형성면의 요철을 저감하여 피복성을 향상시킬 수 있다. 또한 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111d), 및 층(128) 위에 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111d)과 전기적으로 접속되는 도전층(126a), 도전층(126b), 도전층(126d)을 제공함으로써 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111d)의 오목부와 중첩된 영역도 발광 영역으로서 사용할 수 있는 경우가 있다. 이에 의하여, 화소의 개구율을 높일 수 있다.
층(128)은 절연층이어도 좋고, 도전층이어도 좋다. 층(128)에는 각종 무기 절연 재료, 유기 절연 재료, 및 도전 재료를 적절히 사용할 수 있다. 특히 층(128)은 절연 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다.
층(128)으로서는 유기 재료를 가지는 절연층을 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들어 층(128)으로서 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드아마이드 수지, 실록세인 수지, 벤조사이클로뷰텐계 수지, 페놀 수지, 및 이들 수지의 전구체 등을 적용할 수 있다. 또한 층(128)으로서 감광성 수지를 사용할 수 있다. 감광성 수지로서는 포지티브형 재료 또는 네거티브형 재료를 사용할 수 있다.
감광성 수지를 사용함으로써, 노광 및 현상의 공정만으로 층(128)을 제작할 수 있어, 드라이 에칭 또는 웨트 에칭 등으로 인한 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 및 화소 전극(111d)의 표면에 대한 영향을 저감할 수 있다. 또한 네거티브형 감광성 수지를 사용하여 층(128)을 형성함으로써, 절연층(214)의 개구의 형성에 사용하는 포토 마스크(노광 마스크)와 동일한 포토 마스크를 사용하여, 층(128)을 형성할 수 있는 경우가 있다.
도전층(126a)은 화소 전극(111a) 위 및 층(128) 위에 제공된다. 도전층(126a)은 화소 전극(111a)의 상면에 접하는 제 1 영역과, 층(128)의 상면에 접하는 제 2 영역을 가진다. 제 1 영역과 접하는 화소 전극(111a)의 상면의 높이와, 제 2 영역과 접하는 층(128)의 상면의 높이는 일치 또는 실질적으로 일치하는 것이 바람직하다.
마찬가지로, 도전층(126b)은 화소 전극(111b) 위 및 층(128) 위에 제공된다. 도전층(126b)은 화소 전극(111b)의 상면에 접하는 제 1 영역과, 층(128)의 상면에 접하는 제 2 영역을 가진다. 제 1 영역과 접하는 화소 전극(111b)의 상면의 높이와, 제 2 영역과 접하는 층(128)의 상면의 높이는 일치 또는 실질적으로 일치하는 것이 바람직하다.
도전층(126d)은 화소 전극(111d) 위 및 층(128) 위에 제공된다. 도전층(126d)은 화소 전극(111d)의 상면에 접하는 제 1 영역과, 층(128)의 상면에 접하는 제 2 영역을 가진다. 제 1 영역과 접하는 화소 전극(111d)의 상면의 높이와, 제 2 영역과 접하는 층(128)의 상면의 높이는 일치 또는 실질적으로 일치하는 것이 바람직하다.
화소 전극은 가시광을 반사하는 재료를 포함하고, 대향 전극은 가시광을 투과시키는 재료를 포함한다.
표시 장치(100A)는 전면 사출 방식의 표시 장치이다. 발광 디바이스가 발하는 광은 기판(152) 측에 사출된다. 기판(152)에는 가시광에 대한 투과성이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 기판(152)에는 가시광 및 적외광에 대한 투과성이 높은 재료를 사용하는 것이 더 바람직하다. 수광 디바이스에는 기판(152)을 통하여 광이 입사한다.
기판(151)으로부터 절연층(214)까지의 적층 구조가 실시형태 1에서 설명한 기판(23), 또는 실시형태 2 등에서 설명한 트랜지스터를 포함하는 층(101)에 상당한다.
트랜지스터(207) 및 트랜지스터(205)는 모두 기판(151) 위에 형성되어 있다. 이들 트랜지스터는 동일한 재료 및 동일한 공정으로 제작할 수 있다.
기판(151) 위에는 절연층(217), 절연층(213), 절연층(215), 및 절연층(214)이 이 순서대로 제공되어 있다. 절연층(217)은 그 일부가 각 트랜지스터의 게이트 절연층으로서 기능한다. 절연층(213)은 그 일부가 각 트랜지스터의 게이트 절연층으로서 기능한다. 절연층(215)은 트랜지스터를 덮어 제공된다. 절연층(214)은 트랜지스터를 덮어 제공되며 평탄화층으로서의 기능을 가진다. 또한 게이트 절연층의 개수 및 트랜지스터를 덮는 절연층의 개수는 한정되지 않고, 각각 단층이어도 좋고 2층 이상이어도 좋다.
트랜지스터를 덮는 절연층 중 적어도 하나의 층에 물 및 수소 등의 불순물이 확산되기 어려운 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이에 의하여 절연층은 배리어 절연막으로서 기능할 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 트랜지스터로 외부로부터 불순물이 확산되는 것을 효과적으로 억제할 수 있어 표시 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.
절연층(217), 절연층(213), 및 절연층(215)으로서는 각각 무기 절연막을 사용하는 것이 바람직하다. 무기 절연막으로서는 예를 들어 질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 산화 실리콘막, 질화산화 실리콘막, 산화 알루미늄막, 질화 알루미늄막 등을 사용할 수 있다. 또한 산화 하프늄막, 산화 이트륨막, 산화 지르코늄막, 산화 갈륨막, 산화 탄탈럼막, 산화 마그네슘막, 산화 란타넘막, 산화 세륨막, 및 산화 네오디뮴막 등을 사용하여도 좋다. 또한 상술한 절연막을 2개 이상 적층하여 사용하여도 좋다.
평탄화층으로서 기능하는 절연층(214)에는 유기 절연막이 적합하다. 유기 절연막에 사용할 수 있는 재료로서는 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드아마이드 수지, 실록세인 수지, 벤조사이클로뷰텐계 수지, 페놀 수지, 및 이들 수지의 전구체 등을 들 수 있다. 또한 절연층(214)은 유기 절연막과 무기 절연막의 적층 구조를 가져도 좋다. 절연층(214)의 최표면에 위치하는 층은 에칭 보호막으로서의 기능을 가지는 것이 바람직하다. 이에 의하여 화소 전극(111a) 또는 도전층(126a) 등 가공 시에 절연층(214)에 오목부가 형성되는 것을 억제할 수 있다. 또는 절연층(214)에는 화소 전극(111a) 또는 도전층(126a) 등 가공 시에 오목부가 제공되어도 좋다.
여기서, 유기 절연막은 무기 절연막에 비하여 배리어성이 낮은 경우가 많다. 그러므로 유기 절연막은 표시 장치(100A)의 단부 근방에 개구를 가지는 것이 바람직하다. 이로써 표시 장치(100A)의 단부로부터 유기 절연막을 통하여 불순물이 들어가는 것을 억제할 수 있다. 또는 유기 절연막의 단부가 표시 장치(100A)의 단부보다 내측에 위치하도록 유기 절연막을 형성하여, 표시 장치(100A)의 단부에서 유기 절연막이 노출되지 않도록 하여도 좋다.
도 40의 (A)에 나타낸 영역(228)에서는 절연층(214)에 개구가 형성되어 있다. 이로써 절연층(214)에 유기 절연막을 사용하는 경우에도, 절연층(214)을 통하여 외부로부터 표시부(162)에 불순물이 들어가는 것을 억제할 수 있다. 따라서 표시 장치(100A)의 신뢰성을 높일 수 있다.
트랜지스터(207) 및 트랜지스터(205)는 게이트로서 기능하는 도전층(221), 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(217), 소스 및 드레인으로서 기능하는 도전층(222a) 및 도전층(222b), 반도체층(231), 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(213), 그리고 게이트로서 기능하는 도전층(223)을 가진다. 여기서는, 동일한 도전막을 가공하여 얻어지는 복수의 층에 같은 해칭 패턴을 부여하였다. 절연층(217)은 도전층(221)과 반도체층(231) 사이에 위치한다. 절연층(213)은 도전층(223)과 반도체층(231) 사이에 위치한다.
본 실시형태의 표시 장치가 가지는 트랜지스터의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 플레이너(planar)형 트랜지스터, 스태거형 트랜지스터, 역스태거형 트랜지스터 등을 사용할 수 있다. 또한 톱 게이트형 및 보텀 게이트형 중 어느 구조를 가지는 트랜지스터로 하여도 좋다. 또는 채널이 형성되는 반도체층 위아래에 게이트가 제공되어도 좋다.
트랜지스터(207) 및 트랜지스터(205)에는 채널이 형성되는 반도체층을 2개의 게이트로 끼우는 구성이 적용되어 있다. 2개의 게이트를 접속시키고 이들에 동일한 신호를 공급함으로써 트랜지스터를 구동시켜도 좋다. 또는 2개의 게이트 중 한쪽에 문턱 전압을 제어하기 위한 전위를 공급하고, 다른 쪽에 구동시키기 위한 전위를 공급함으로써, 트랜지스터의 문턱 전압을 제어하여도 좋다.
트랜지스터에 사용하는 반도체 재료의 결정성에 대해서도 특별히 한정되지 않고, 비정질 반도체, 결정성을 가지는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 일부에 결정 영역을 가지는 반도체) 중 어느 것을 사용하여도 좋다. 결정성을 가지는 반도체를 사용하면, 트랜지스터 특성의 열화를 억제할 수 있으므로 바람직하다.
트랜지스터의 반도체층은 금속 산화물(산화물 반도체라고도 함)을 가지는 것이 바람직하다. 즉 본 실시형태의 표시 장치에는 금속 산화물을 채널 형성 영역에 사용한 트랜지스터(이하 OS 트랜지스터)를 사용하는 것이 바람직하다. 또는 트랜지스터의 반도체층은 실리콘을 가져도 좋다. 실리콘으로서는 비정질 실리콘, 결정성 실리콘(저온 폴리실리콘, 단결정 실리콘 등) 등을 들 수 있다.
반도체층은 예를 들어 인듐과, M(M은 갈륨, 알루미늄, 실리콘, 붕소, 이트륨, 주석, 구리, 바나듐, 베릴륨, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘에서 선택되는 1종류 또는 복수 종류)과, 아연을 가지는 것이 바람직하다. 특히 M은 알루미늄, 갈륨, 이트륨, 및 주석에서 선택되는 1종류 또는 복수 종류인 것이 바람직하다.
특히 반도체층으로서 인듐(In), 갈륨(Ga), 및 아연(Zn)을 포함한 산화물(IGZO라고도 표기함)을 사용하는 것이 바람직하다.
반도체층이 In-M-Zn 산화물인 경우, 상기 In-M-Zn 산화물에서의 In의 원자수비는 M의 원자수비 이상인 것이 바람직하다. 이와 같은 In-M-Zn 산화물의 금속 원소의 원자수비로서 In:M:Zn=1:1:1 또는 그 근방의 조성, In:M:Zn=1:1:1.2 또는 그 근방의 조성, In:M:Zn=2:1:3 또는 그 근방의 조성, In:M:Zn=3:1:2 또는 그 근방의 조성, In:M:Zn=4:2:3 또는 그 근방의 조성, In:M:Zn=4:2:4.1 또는 그 근방의 조성, In:M:Zn=5:1:3 또는 그 근방의 조성, In:M:Zn=5:1:6 또는 그 근방의 조성, In:M:Zn=5:1:7 또는 그 근방의 조성, In:M:Zn=5:1:8 또는 그 근방의 조성, In:M:Zn=6:1:6 또는 그 근방의 조성, In:M:Zn=5:2:5 또는 그 근방의 조성 등을 들 수 있다. 또한 근방의 조성이란, 원하는 원자수비의 ±30%의 범위를 포함한 것이다.
예를 들어 원자수비가 In:Ga:Zn=4:2:3 또는 그 근방의 조성이라고 기재된 경우, In을 4로 하였을 때 Ga가 1 이상 3 이하이고, Zn이 2 이상 4 이하인 경우를 포함한다. 또한 원자수비가 In:Ga:Zn=5:1:6 또는 그 근방의 조성이라고 기재된 경우, In을 5로 하였을 때 Ga가 0.1보다 크고 2 이하이고, Zn이 5 이상 7 이하인 경우를 포함한다. 또한 원자수비가 In:Ga:Zn=1:1:1 또는 그 근방의 조성이라고 기재된 경우, In을 1로 하였을 때 Ga가 0.1보다 크고 2 이하이고, Zn이 0.1보다 크고 2 이하인 경우를 포함한다.
회로(164)가 가지는 트랜지스터와 표시부(162)가 가지는 트랜지스터는 같은 구조이어도 좋고, 상이한 구조이어도 좋다. 회로(164)가 가지는 복수의 트랜지스터의 구조는 모두 같아도 좋고, 2종류 이상이어도 좋다. 마찬가지로, 표시부(162)가 가지는 복수의 트랜지스터의 구조는 모두 같아도 좋고, 2종류 이상이어도 좋다.
도 40의 (B) 및 (C)에 트랜지스터의 다른 구성예를 나타내었다.
트랜지스터(209) 및 트랜지스터(210)는 게이트로서 기능하는 도전층(221), 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(217), 채널 형성 영역(231i) 및 한 쌍의 저저항 영역(231n)을 가지는 반도체층(231), 한 쌍의 저저항 영역(231n) 중 한쪽과 접속되는 도전층(222a), 한 쌍의 저저항 영역(231n) 중 다른 쪽과 접속되는 도전층(222b), 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(225), 게이트로서 기능하는 도전층(223), 그리고 도전층(223)을 덮는 절연층(215)을 가진다. 절연층(217)은 도전층(221)과 채널 형성 영역(231i) 사이에 위치한다. 절연층(225)은 적어도 도전층(223)과 채널 형성 영역(231i) 사이에 위치한다. 또한 트랜지스터를 덮는 절연층(218)을 제공하여도 좋다.
도 40의 (B)에 나타낸 트랜지스터(209)에서는 절연층(225)이 반도체층(231)의 상면 및 측면을 덮는 예를 나타내었다. 도전층(222a) 및 도전층(222b)은 각각 절연층(225) 및 절연층(215)에 제공된 개구를 통하여 저저항 영역(231n)과 접속된다. 도전층(222a) 및 도전층(222b) 중 한쪽은 소스로서 기능하고, 다른 쪽은 드레인으로서 기능한다.
한편, 도 40의 (C)에 나타낸 트랜지스터(210)에서는, 절연층(225)은 반도체층(231)의 채널 형성 영역(231i)과 중첩되고, 저저항 영역(231n)과는 중첩되지 않는다. 예를 들어, 도전층(223)을 마스크로서 사용하여 절연층(225)을 가공함으로써, 도 40의 (C)에 나타낸 구조를 제작할 수 있다. 도 40의 (C)에서는, 절연층(225) 및 도전층(223)을 덮어 절연층(215)이 제공되고, 절연층(215)의 개구를 통하여 도전층(222a) 및 도전층(222b)이 각각 저저항 영역(231n)과 접속되어 있다.
기판(151)에서 기판(152)이 중첩되지 않는 영역에는 접속부(204)가 제공되어 있다. 접속부(204)에서는 배선(165)이 도전층(166) 및 접속층(242)을 통하여 FPC(172)와 전기적으로 접속되어 있다. 도전층(166)은 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 및 화소 전극(111d)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 도전막과, 도전층(126a, 126b, 및 126d)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 도전막의 적층 구조인 예를 나타내었다. 접속부(204)의 상면에서는 도전층(166)이 노출되어 있다. 이로써 접속부(204)와 FPC(172)를 접속층(242)을 통하여 전기적으로 접속시킬 수 있다.
기판(152)의 기판(151) 측의 면에는 차광층(117)을 제공하는 것이 바람직하다. 또한 기판(152)의 외측에는 각종 광학 부재를 배치할 수 있다. 광학 부재로서는 편광판, 위상차판, 광 확산층(확산 필름 등), 반사 방지층, 및 집광 필름 등을 들 수 있다. 또한 기판(152)의 외측에는 먼지의 부착을 억제하는 대전 방지막, 오염이 부착되기 어렵게 하는 발수성을 가지는 막, 사용에 따른 손상의 발생을 억제하는 하드코트막, 충격 흡수층 등을 배치하여도 좋다.
발광 디바이스를 덮는 보호층(131) 및 보호층(132)을 제공함으로써, 발광 디바이스에 물 등의 불순물이 들어가는 것을 억제하여 발광 디바이스의 신뢰성을 높일 수 있다.
표시 장치(100A)의 단부 근방의 영역(228)에서, 절연층(214)의 개구를 통하여 절연층(215)과 보호층(131) 또는 보호층(132)이 서로 접하는 것이 바람직하다. 특히 무기 절연막들이 서로 접하는 것이 바람직하다. 이로써 유기 절연막을 통하여 외부로부터 표시부(162)에 불순물이 들어가는 것을 억제할 수 있다. 따라서 표시 장치(100A)의 신뢰성을 높일 수 있다.
기판(151) 및 기판(152)에는 각각 유리, 석영, 세라믹, 사파이어, 수지, 금속, 합금, 반도체 등을 사용할 수 있다. 발광 디바이스로부터의 광을 추출하는 측의 기판에는 상기 광을 투과시키는 재료를 사용한다. 기판(151) 및 기판(152)에 가요성을 가지는 재료를 사용하면 표시 장치의 가요성을 높일 수 있다. 또한 기판(151) 또는 기판(152)으로서 편광판을 사용하여도 좋다.
기판(151) 및 기판(152)으로서는 각각 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에터설폰(PES) 수지, 폴리아마이드 수지(나일론, 아라미드 등), 폴리실록세인 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리아마이드이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리염화 바이닐 수지, 폴리염화 바이닐리덴 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 수지, ABS 수지, 셀룰로스 나노 섬유 등을 사용할 수 있다. 기판(151) 및 기판(152) 중 한쪽 또는 양쪽에 가요성을 가질 정도의 두께를 가지는 유리를 사용하여도 좋다.
또한 표시 장치에 원편광판을 중첩시키는 경우, 표시 장치가 가지는 기판에는 광학 등방성이 높은 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 광학 등방성이 높은 기판은 복굴절이 작다(복굴절량이 작다고도 할 수 있음).
광학등방성이 높은 기판의 위상차값의 절댓값은 30nm 이하가 바람직하고, 20nm 이하가 더 바람직하고, 10nm 이하가 더욱 바람직하다.
광학 등방성이 높은 필름으로서는 트라이아세틸셀룰로스(TAC, 셀룰로스트라이아세테이트라고도 함) 필름, 사이클로올레핀 폴리머(COP) 필름, 사이클로올레핀 공중합체(COC) 필름, 및 아크릴 필름 등을 들 수 있다.
기판으로서 필름을 사용하는 경우, 필름이 흡수함으로써, 표시 패널에 주름이 생기는 등 형상 변화가 일어날 우려가 있다. 그러므로 기판에는 흡수율이 낮은 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 흡수율이 1% 이하의 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 0.1% 이하의 필름을 사용하는 것이 더 바람직하고, 0.01% 이하의 필름을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
접착층으로서는 자외선 경화형 등의 광 경화형 접착제, 반응 경화형 접착제, 열 경화형 접착제, 혐기형 접착제 등 각종 경화형 접착제를 사용할 수 있다. 이들 접착제로서는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 이미드 수지, PVC(폴리바이닐클로라이드) 수지, PVB(폴리바이닐뷰티랄) 수지, EVA(에틸렌바이닐아세테이트) 수지 등을 들 수 있다. 특히 에폭시 수지 등 투습성이 낮은 재료가 바람직하다. 또한 2액 혼합형 수지를 사용하여도 좋다. 또한 접착 시트 등을 사용하여도 좋다.
접속층(242)으로서는 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film), 이방성 도전 페이스트(ACP: Anisotropic Conductive Paste) 등을 사용할 수 있다.
트랜지스터의 게이트, 소스, 및 드레인 외에, 표시 장치를 구성하는 각종 배선 및 전극 등의 도전층에 사용할 수 있는 재료로서는 알루미늄, 타이타늄, 크로뮴, 니켈, 구리, 이트륨, 지르코늄, 몰리브데넘, 은, 탄탈럼, 및 텅스텐 등의 금속, 그리고 상기 금속을 주성분으로 하는 합금 등을 들 수 있다. 이들 재료를 포함한 막을 단층으로 또는 적층 구조로 사용할 수 있다.
투광성을 가지는 도전 재료로서는 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨을 포함하는 산화 아연 등의 도전성 산화물, 또는 그래핀을 사용할 수 있다. 또는 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 및 타이타늄 등의 금속 재료, 혹은 상기 금속 재료가 포함되는 합금 재료를 사용할 수 있다. 또는 상기 금속 재료의 질화물(예를 들어 질화 타이타늄) 등을 사용하여도 좋다. 또한 금속 재료 또는 합금 재료(또는 이들의 질화물)를 사용하는 경우에는, 투광성을 가질 정도로 얇게 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 재료의 적층막을 도전층으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 은과 마그네슘의 합금과 인듐 주석 산화물의 적층막 등을 사용하면, 도전성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 이들은 표시 장치를 구성하는 각종 배선 및 전극 등의 도전층, 및 발광 디바이스가 가지는 도전층(화소 전극 또는 공통 전극으로서 기능하는 도전층)에도 사용할 수 있다.
각 절연층에 사용할 수 있는 절연 재료로서는 예를 들어 아크릴 수지, 에폭시 수지 등의 수지, 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료가 있다.
<표시 장치(100B)>
도 41에 나타낸 표시 장치(100B)는 배면 사출 방식인 점에서 표시 장치(100A)와 주로 상이하다. 또한 표시 장치(100A)와 같은 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
발광 디바이스가 발하는 광은 기판(151) 측에 사출된다. 기판(151)에는 가시광에 대한 투과성이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 기판(151)에는 가시광 및 적외광에 대한 투과성이 높은 재료를 사용하는 것이 더 바람직하다. 한편, 기판(152)에 사용하는 재료의 투광성은 한정되지 않는다. 수광 디바이스에는 기판(151)을 통하여 광이 입사한다.
기판(151)과 트랜지스터(207) 사이, 기판(151)과 트랜지스터(205) 사이에는 차광층(117)을 형성하는 것이 바람직하다. 도 41에서는 기판(151) 위에 차광층(117)이 제공되고, 차광층(117) 위에 절연층(153)이 제공되고, 절연층(153) 위에 트랜지스터(207, 205) 등이 제공된 예를 나타내었다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 대하여 도 42 내지 도 48을 사용하여 설명한다.
본 실시형태의 표시 장치는 고정세의 표시 장치로 할 수 있다. 따라서 본 실시형태의 표시 장치는 예를 들어 손목시계형, 팔찌형 등의 정보 단말기(웨어러블 기기), 그리고 헤드 마운트 디스플레이 등의 VR(Virtual Reality)용 기기, 안경형 AR(Augmented Reality)용 기기 등, 두부(頭部)에 장착할 수 있는 웨어러블 기기의 표시부에 사용할 수 있다.
<표시 모듈>
도 42의 (A)에 표시 모듈(280)의 사시도를 나타내었다. 표시 모듈(280)은 표시 장치(100C)와 FPC(290)를 가진다. 또한 표시 모듈(280)이 가지는 표시 장치는 표시 장치(100C)에 한정되지 않고, 후술하는 표시 장치(100D) 또는 표시 장치(100E)이어도 좋다.
표시 모듈(280)은 기판(291) 및 기판(292)을 가진다. 표시 모듈(280)은 표시부(281)를 가진다. 표시부(281)는 표시 모듈(280)에서의 화상을 표시하는 영역이고, 후술하는 화소부(284)에 제공되는 각 화소로부터의 광을 시인할 수 있는 영역이다.
도 42의 (B)에 기판(291) 측의 구성을 모식적으로 나타낸 사시도를 나타내었다. 기판(291) 위에는 회로부(282)와, 회로부(282) 위의 화소 회로부(283)와, 화소 회로부(283) 위의 화소부(284)가 적층된다. 또한 기판(291) 위에서 화소부(284)와 중첩되지 않은 부분에 FPC(290)와 접속하기 위한 단자부(285)가 제공된다. 단자부(285)와 회로부(282)는 복수의 배선으로 구성되는 배선부(286)에 의하여 전기적으로 접속된다.
화소부(284)는 주기적으로 배열된 복수의 화소(284a)를 가진다. 도 42의 (B)의 오른쪽에 하나의 화소(284a)의 확대도를 나타내었다. 화소(284a)는 발광색이 서로 다른 발광 디바이스(130a), 발광 디바이스(130b), 발광 디바이스(130c), 및 수광 디바이스(130d)를 가진다. 발광 디바이스 및 수광 디바이스는 도 42의 (B)에 나타낸 바와 같이 스트라이프 배열로 배치할 수 있다. 또한 델타 배열 또는 펜타일 배열 등 다양한 발광 디바이스의 배열 방법을 적용할 수 있다.
화소 회로부(283)는 주기적으로 배열된 복수의 화소 회로(283a)를 가진다.
하나의 화소 회로(283a)는 하나의 화소(284a)가 가지는 발광 디바이스의 발광 및 수광 디바이스의 수광을 제어하는 회로이다. 예를 들어 하나의 화소(284a)가 3개의 발광 디바이스 및 하나의 수광 디바이스를 가지는 경우, 하나의 화소 회로(283a)는 3개의 발광 디바이스의 발광 및 하나의 수광 디바이스의 수광을 제어하는 회로이다. 하나의 화소 회로(283a)는 하나의 발광 디바이스의 발광을 제어하는 회로가 3개 제공되고, 하나의 수광 디바이스의 수광을 제어하는 회로가 1개 제공되는 구성으로 하여도 좋다. 예를 들어, 화소 회로(283a)는 하나의 발광 디바이스마다 하나의 선택 트랜지스터와, 하나의 전류 제어용 트랜지스터(구동 트랜지스터)와, 용량 소자를 적어도 가지는 구성으로 할 수 있다. 이때, 선택 트랜지스터의 게이트에는 게이트 신호가 입력되고, 소스 및 드레인 중 한쪽에는 소스 신호가 입력된다. 이에 의하여, 액티브 매트릭스형 표시 장치가 실현된다. 화소 회로(283a)에는 예를 들어 실시형태 1에 기재된 화소 회로를 적용할 수 있다.
회로부(282)는 화소 회로부(283)의 각 화소 회로(283a)를 구동하는 회로를 가진다. 예를 들어, 게이트선 구동 회로, 및 소스선 구동 회로 중 한쪽 또는 양쪽을 가지는 것이 바람직하다. 이 외에, 연산 회로, 메모리 회로, 및 전원 회로 등 중 적어도 하나를 가져도 좋다.
FPC(290)는 외부로부터 회로부(282)에 비디오 신호 또는 전원 전위 등을 공급하기 위한 배선으로서 기능한다. 또한 FPC(290) 상에 IC가 실장되어도 좋다.
표시 모듈(280)은 화소부(284)의 아래쪽에 화소 회로부(283) 및 회로부(282) 중 한쪽 또는 양쪽이 적층된 구성으로 할 수 있기 때문에, 표시부(281)의 개구율(유효 표시 면적비)을 매우 높게 할 수 있다. 예를 들어 표시부(281)의 개구율은 40% 이상 100% 미만, 바람직하게는 50% 이상 95% 이하, 더 바람직하게는 60% 이상 95% 이하로 할 수 있다. 또한 화소(284a)를 매우 높은 밀도로 배치할 수 있고, 표시부(281)의 정세도를 매우 높게 할 수 있다. 예를 들어, 표시부(281)에는 500ppi 이상, 바람직하게는 1000ppi 이상, 더 바람직하게는 2000ppi 이상, 더욱 바람직하게는 3000ppi 이상, 더욱더 바람직하게는 5000ppi 이상, 특히 바람직하게는 6000ppi 이상이고, 20000ppi 이하 또는 30000ppi 이하의 정세도로 화소(284a)가 배치되는 것이 바람직하다.
이와 같은 표시 모듈(280)은 매우 정세도가 높기 때문에, 헤드 마운트 디스플레이 등의 VR용 기기, 또는 안경형 AR용 기기에 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 렌즈를 통하여 표시 모듈(280)의 표시부를 시인하는 구성이어도, 표시 모듈(280)은 매우 정세도가 높은 표시부(281)를 가지기 때문에, 렌즈로 표시부가 확대되어도 화소가 시인되지 않고, 몰입감이 높은 표시를 수행할 수 있다. 또한 표시 모듈(280)은 이에 한정되지 않고, 비교적 소형의 표시부를 가지는 전자 기기에 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들어 손목시계 등의 장착형 전자 기기의 표시부에 적합하게 사용할 수 있다.
<표시 장치(100C)>
도 43에 나타낸 표시 장치(100C)는 기판(301), 발광 디바이스(130a), 발광 디바이스(130b), 발광 디바이스(130c), 수광 디바이스(130d), 용량 소자(240), 및 트랜지스터(310)를 가진다.
기판(301)은 도 42의 (A) 및 (B)에서의 기판(291)에 상당한다.
트랜지스터(310)는 기판(301)에 채널 형성 영역을 가지는 트랜지스터이다. 기판(301)으로서는 예를 들어 단결정 실리콘 기판 등의 반도체 기판을 사용할 수 있다. 트랜지스터(310)는 기판(301)의 일부, 도전층(311), 저저항 영역(312), 절연층(313), 및 절연층(314)을 가진다. 도전층(311)은 게이트 전극으로서 기능한다. 절연층(313)은 기판(301)과 도전층(311) 사이에 위치하고, 게이트 절연층으로서 기능한다. 저저항 영역(312)은 기판(301)에 불순물이 도핑된 영역이고, 소스 및 드레인 중 한쪽으로서 기능한다. 절연층(314)은 도전층(311)의 측면을 덮어 제공된다.
기판(301)에 매립되도록, 인접한 2개의 트랜지스터(310)들 사이에 소자 분리층(315)이 제공된다.
트랜지스터(310)를 덮어 절연층(261)이 제공되고, 절연층(261) 위에 용량 소자(240)가 제공된다.
용량 소자(240)는 도전층(241)과, 도전층(245)과, 이들 사이에 위치하는 절연층(243)을 가진다. 도전층(241)은 용량 소자(240)의 한쪽 전극으로서 기능하고, 도전층(245)은 용량 소자(240)의 다른 쪽 전극으로서 기능하고, 절연층(243)은 용량 소자(240)의 유전체로서 기능한다.
도전층(241)은 절연층(261) 위에 제공되고, 절연층(254)에 매립된다. 도전층(241)은 절연층(261)에 매립된 플러그(271)에 의하여 트랜지스터(310)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속된다. 절연층(243)은 도전층(241)을 덮어 제공된다. 도전층(245)은 절연층(243)을 개재하여 도전층(241)과 중첩된 영역에 제공된다.
용량 소자(240)를 덮어 절연층(255a)이 제공되고, 절연층(255a) 위에 절연층(255b)이 제공되고, 절연층(255b) 위에 발광 디바이스(130a), 발광 디바이스(130b), 발광 디바이스(130c), 수광 디바이스(130d) 등이 제공되어 있다. 화소 전극(111a), 화소 전극(111b), 화소 전극(111c), 화소 전극(111d), EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 및 수광층(113d)의 측면은 각각 절연층(125, 127)으로 덮여 있다. EL층(113a), EL층(113b), EL층(113c), 수광층(113d), 절연층(125), 및 절연층(127) 위에 층(114)이 제공되고, 층(114) 위에 공통 전극(115)이 제공되어 있다. 또한 발광 디바이스(130a), 발광 디바이스(130b), 발광 디바이스(130c), 및 수광 디바이스(130d) 위에는 보호층(131)이 제공되어 있다. 보호층(131) 위에는 보호층(132)이 제공되어 있고, 보호층(132) 위에는 수지층(122)에 의하여 기판(120)이 접합되어 있다. 발광 디바이스부터 기판(120)까지의 구성 요소의 자세한 사항에 대해서는 상술한 기재를 참조할 수 있다.
절연층(255a, 255b)으로서는 각각 산화 절연막, 질화 절연막, 산화질화 절연막, 및 질화산화 절연막 등의 각종 무기 절연막을 적합하게 사용할 수 있다. 절연층(255a)으로서는 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 산화 알루미늄막 등의 산화 절연막 또는 산화질화 절연막을 사용하는 것이 바람직하다. 절연층(255b)으로서는 질화 실리콘막, 질화산화 실리콘막 등의 질화 절연막 또는 질화산화 절연막을 사용하는 것이 바람직하다. 더 구체적으로는, 절연층(255a)으로서 산화 실리콘막을 사용하고, 절연층(255b)으로서 질화 실리콘막을 사용하는 것이 바람직하다. 절연층(255b)은 에칭 보호막으로서의 기능을 가지는 것이 바람직하다. 또는 절연층(255a)으로서 질화 절연막 또는 질화산화 절연막을 사용하고, 절연층(255b)으로서 산화 절연막 또는 산화질화 절연막을 사용하여도 좋다. 본 실시형태에서는 절연층(255b)에 오목부가 제공된 예를 나타내었지만, 절연층(255b)에 오목부가 제공되지 않아도 된다.
발광 디바이스의 화소 전극은 절연층(255a, 255b)에 매립된 플러그(256), 절연층(254)에 매립된 도전층(241), 및 절연층(261)에 매립된 플러그(271)에 의하여 트랜지스터(310)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속된다. 절연층(255b)의 상면의 높이와 플러그(256)의 상면의 높이는 일치 또는 실질적으로 일치한다. 플러그에는 각종 도전 재료를 사용할 수 있다.
<표시 장치(100D)>
도 44에 나타낸 표시 장치(100D)는 트랜지스터의 구성이 다른 점에서 표시 장치(100C)와 주로 상이하다. 또한 표시 장치(100C)와 같은 부분에 대해서는 설명을 생략하는 경우가 있다.
트랜지스터(320)는 채널이 형성되는 반도체층에 금속 산화물(산화물 반도체라고도 함)이 적용된 트랜지스터(OS 트랜지스터)이다.
트랜지스터(320)는 반도체층(321), 절연층(323), 도전층(324), 한 쌍의 도전층(325), 절연층(326), 및 도전층(327)을 가진다.
기판(331)은 도 42의 (A) 및 (B)에서의 기판(291)에 상당한다. 기판(331)으로부터 절연층(255b)까지의 적층 구조가 실시형태 1에서의 트랜지스터를 포함하는 층(101)에 상당한다. 기판(331)으로서는 절연성 기판 또는 반도체 기판을 사용할 수 있다.
기판(331) 위에 절연층(332)이 제공된다. 절연층(332)은 기판(331)으로부터 트랜지스터(320)로 물 또는 수소 등의 불순물이 확산되는 것, 그리고 반도체층(321)으로부터 절연층(332) 측으로 산소가 이탈되는 것을 방지하는 배리어 절연막으로서 기능한다. 절연층(332)으로서는 예를 들어 산화 알루미늄막, 산화 하프늄막, 질화 실리콘막 등, 산화 실리콘막보다 수소 또는 산소가 확산되기 어려운 막을 사용할 수 있다.
절연층(332) 위에 도전층(327)이 제공되고, 도전층(327)을 덮어 절연층(326)이 제공된다. 도전층(327)은 트랜지스터(320)의 제 1 게이트 전극으로서 기능하고, 절연층(326)의 일부는 제 1 게이트 절연층으로서 기능한다. 절연층(326)에서 적어도 반도체층(321)과 접하는 부분에는, 산화 실리콘막 등의 산화물 절연막을 사용하는 것이 바람직하다. 절연층(326)의 상면은 평탄화되어 있는 것이 바람직하다.
반도체층(321)은 절연층(326) 위에 제공된다. 반도체층(321)은 반도체 특성을 가지는 금속 산화물(산화물 반도체라고도 함)막을 가지는 것이 바람직하다. 반도체층(321)에 적합하게 사용할 수 있는 재료의 자세한 사항에 대해서는 후술한다.
한 쌍의 도전층(325)은 반도체층(321) 위에 접하여 제공되고, 소스 전극 및 드레인 전극으로서 기능한다.
한 쌍의 도전층(325)의 상면 및 측면, 그리고 반도체층(321)의 측면 등을 덮어 절연층(328)이 제공되고, 절연층(328) 위에 절연층(264)이 제공된다. 절연층(328)은 절연층(264) 등으로부터 반도체층(321)으로 물 또는 수소 등의 불순물이 확산되는 것, 그리고 반도체층(321)으로부터 산소가 이탈되는 것을 방지하는 배리어 절연막으로서 기능한다. 절연층(328)으로서는 상기 절연층(332)과 같은 절연막을 사용할 수 있다.
절연층(328) 및 절연층(264)에는 반도체층(321)에 도달하는 개구가 제공된다. 상기 개구의 내부에는, 절연층(264), 절연층(328), 및 도전층(325)의 측면, 그리고 반도체층(321)의 상면에 접하는 절연층(323)과, 도전층(324)이 매립된다. 도전층(324)은 제 2 게이트 전극으로서 기능하고, 절연층(323)은 제 2 게이트 절연층으로서 기능한다.
도전층(324)의 상면, 절연층(323)의 상면, 및 절연층(264)의 상면은 각각 높이가 일치 또는 실질적으로 일치하도록 평탄화 처리되어 있고, 이들을 덮어 절연층(329) 및 절연층(265)이 제공된다.
절연층(264) 및 절연층(265)은 층간 절연층으로서 기능한다. 절연층(329)은 트랜지스터(320)에 절연층(265) 등으로부터 물 또는 수소 등의 불순물이 확산되는 것을 방지하는 배리어 절연막으로서 기능한다. 절연층(329)으로서는 상기 절연층(328) 및 절연층(332)과 같은 절연막을 사용할 수 있다.
한 쌍의 도전층(325) 중 한쪽과 전기적으로 접속하는 플러그(274)는 절연층(265), 절연층(329), 및 절연층(264)에 매립되도록 제공된다. 여기서 플러그(274)는 절연층(265), 절연층(329), 절연층(264), 및 절연층(328) 각각의 개구의 측면, 및 도전층(325)의 상면의 일부를 덮는 도전층(274a)과, 도전층(274a)의 상면에 접하는 도전층(274b)을 가지는 것이 바람직하다. 이때 도전층(274a)으로서 수소 및 산소가 확산되기 어려운 도전 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
표시 장치(100D)에서의 절연층(254)으로부터 기판(120)까지의 구성은 표시 장치(100C)와 마찬가지이다.
<표시 장치(100E)>
도 45에 나타낸 표시 장치(100E)는 기판(301)에 채널이 형성되는 트랜지스터(310)와, 채널이 형성되는 반도체층에 금속 산화물을 포함하는 트랜지스터(320)가 적층된 구성을 가진다. 또한 표시 장치(100C, 100D)와 같은 부분에 대해서는 설명을 생략하는 경우가 있다.
트랜지스터(310)를 덮어 절연층(261)이 제공되고, 절연층(261) 위에 도전층(251)이 제공된다. 또한 도전층(251)을 덮어 절연층(262)이 제공되고, 절연층(262) 위에 도전층(252)이 제공된다. 도전층(251) 및 도전층(252)은 각각 배선으로서 기능한다. 또한 도전층(252)을 덮어 절연층(263) 및 절연층(332)이 제공되고, 절연층(332) 위에 트랜지스터(320)가 제공된다. 또한 트랜지스터(320)를 덮어 절연층(265)이 제공되고, 절연층(265) 위에 용량 소자(240)가 제공된다. 용량 소자(240)와 트랜지스터(320)는 플러그(274)에 의하여 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(320)는 화소 회로를 구성하는 트랜지스터로서 사용할 수 있다. 또한 트랜지스터(310)는 화소 회로를 구성하는 트랜지스터, 또는 상기 화소 회로를 구동하기 위한 구동 회로(게이트선 구동 회로, 소스선 구동 회로)를 구성하는 트랜지스터로서 사용할 수 있다. 또한 트랜지스터(310) 및 트랜지스터(320)는 연산 회로 또는 기억 회로 등의 각종 회로를 구성하는 트랜지스터로서 사용할 수 있다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 발광 디바이스의 직하에 화소 회로뿐만 아니라 구동 회로 등을 형성할 수 있기 때문에, 표시 영역 주변에 구동 회로를 제공하는 경우에 비하여 표시 장치를 소형화할 수 있다.
<표시 장치(100F)>
도 46에 나타낸 표시 장치(100F)는 각각 반도체 기판에 채널이 형성되는 트랜지스터(310A)와 트랜지스터(310B)가 적층된 구성을 가진다.
표시 장치(100F)는, 트랜지스터(310B), 용량 소자(240), 및 각 발광 디바이스가 제공된 기판(301B)과, 트랜지스터(310A)가 제공된 기판(301A)이 접합된 구성을 가진다.
기판(301B)에는 기판(301B)을 관통하는 플러그(343)가 제공되어 있다. 또한 플러그(343)는 기판(301B)의 이면(기판(120) 측과는 반대 측의 표면)에 제공된 도전층(342)과 전기적으로 접속되어 있다. 한편 기판(301A)에는 절연층(261) 위에 도전층(341)이 제공되어 있다.
도전층(341)과 도전층(342)이 접합됨으로써 기판(301A)과 기판(301B)이 전기적으로 접속된다.
도전층(341) 및 도전층(342)으로서는 같은 도전성 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 Al, Cr, Cu, Ta, Ti, Mo, W에서 선택되는 원소를 포함하는 금속막, 또는 상술한 원소를 성분으로 하는 금속 질화물막(질화 타이타늄막, 질화 몰리브데넘막, 질화 텅스텐막) 등을 사용할 수 있다. 특히 도전층(341) 및 도전층(342)에 구리를 사용하는 것이 바람직하다. 이에 의하여 Cu-Cu 직접 접합 기술(Cu(구리)의 패드끼리를 접속함으로써 전기적 도통을 도모하는 기술)을 적용할 수 있다. 또한 도전층(341)과 도전층(342)은 범프를 개재하여 접합되어도 좋다.
<표시 장치(100G)>
도 47에 나타낸 표시 장치(100G)는 각각 채널이 형성되는 반도체에 산화물 반도체를 가지는 트랜지스터(320A)와 트랜지스터(320B)가 적층된 구성을 가진다.
트랜지스터(320A), 트랜지스터(320B), 및 그 주변의 구성에 대해서는 상기 표시 장치(100D)에 관한 기재를 참조할 수 있다.
또한 여기서는 산화물 반도체를 가지는 트랜지스터를 2개 적층하는 구성으로 하였지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 3개 이상의 트랜지스터를 적층하는 구성으로 하여도 좋다.
<트랜지스터의 구성예>
이하에서는 상기 표시 장치에 적용할 수 있는 트랜지스터의 단면 구성예에 대하여 설명한다.
도 48의 (A)는 트랜지스터(410)를 포함하는 단면도이다.
트랜지스터(410)는 기판(401) 위에 제공되고, 반도체층에 다결정 실리콘을 적용한 트랜지스터이다. 예를 들어 트랜지스터(410)는 도 5의 (B)에 나타낸 화소(81)의 트랜지스터(M12)에 대응한다. 즉 도 48의 (A)는 트랜지스터(410)의 소스 및 드레인 중 한쪽이 발광 디바이스의 도전층(431)과 전기적으로 접속되어 있는 예이다.
트랜지스터(410)는 반도체층(411), 절연층(412), 도전층(413) 등을 가진다. 반도체층(411)은 채널 형성 영역(411i) 및 저저항 영역(411n)을 가진다. 반도체층(411)은 실리콘을 가진다. 반도체층(411)은 다결정 실리콘을 가지는 것이 바람직하다. 절연층(412)의 일부는 게이트 절연층으로서 기능한다. 도전층(413)의 일부는 게이트 전극으로서 기능한다.
또한 반도체층(411)은 반도체 특성을 나타내는 금속 산화물(산화물 반도체라고도 함)을 포함하는 구성으로 할 수도 있다. 이때 트랜지스터(410)는 OS 트랜지스터라고 부를 수 있다.
저저항 영역(411n)은 불순물 원소를 포함하는 영역이다. 예를 들어 트랜지스터(410)를 n채널형 트랜지스터로 하는 경우에는, 저저항 영역(411n)에 인, 비소 등을 첨가하면 좋다. 한편 p채널형 트랜지스터로 하는 경우에는, 저저항 영역(411n)에 붕소, 알루미늄 등을 첨가하면 좋다. 또한 트랜지스터(410)의 문턱 전압을 제어하기 위하여, 채널 형성 영역(411i)에 상술한 불순물을 첨가하여도 좋다.
기판(401) 위에 절연층(421)이 제공된다. 반도체층(411)은 절연층(421) 위에 제공된다. 절연층(412)은 반도체층(411) 및 절연층(421)을 덮어 제공된다. 도전층(413)은 절연층(412) 위의, 반도체층(411)과 중첩된 위치에 제공된다.
도전층(413) 및 절연층(412)을 덮어 절연층(422)이 제공된다. 절연층(422) 위에는 도전층(414a) 및 도전층(414b)이 제공된다. 도전층(414a) 및 도전층(414b)은 절연층(422) 및 절연층(412)에 제공된 개구부에서 저저항 영역(411n)과 전기적으로 접속된다. 도전층(414a)의 일부는 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽으로서 기능하고, 도전층(414b)의 일부는 소스 전극 및 드레인 전극 중 다른 쪽으로서 기능한다. 또한 도전층(414a), 도전층(414b), 및 절연층(422)을 덮어 절연층(423)이 제공된다.
절연층(423) 위에는 화소 전극으로서 기능하는 도전층(431)이 제공된다. 도전층(431)은 절연층(423) 위에 제공되고, 절연층(423)에 제공된 개구에서 도전층(414b)과 전기적으로 접속된다. 여기서는 생략하지만, 도전층(431) 위에는 EL층 및 공통 전극을 적층시킬 수 있다.
도 48의 (B)에는 한 쌍의 게이트 전극을 가지는 트랜지스터(410a)를 나타내었다. 도 48의 (B)에 나타낸 트랜지스터(410a)는 도전층(415) 및 절연층(416)을 가지는 점에서 도 48의 (A)와 주로 상이하다.
도전층(415)은 절연층(421) 위에 제공된다. 또한 도전층(415) 및 절연층(421)을 덮어 절연층(416)이 제공된다. 반도체층(411)은 적어도 채널 형성 영역(411i)이 절연층(416)을 개재하여 도전층(415)과 중첩되도록 제공된다.
도 48의 (B)에 나타낸 트랜지스터(410a)에 있어서, 도전층(413)의 일부가 제 1 게이트 전극으로서 기능하고, 도전층(415)의 일부가 제 2 게이트 전극으로서 기능한다. 또한 이때 절연층(412)의 일부가 제 1 게이트 절연층으로서 기능하고, 절연층(416)의 일부가 제 2 게이트 절연층으로서 기능한다.
여기서 제 1 게이트 전극과 제 2 게이트 전극을 전기적으로 접속하는 경우, 도시하지 않은 영역에서, 절연층(412) 및 절연층(416)에 제공된 개구부를 통하여 도전층(413)과 도전층(415)을 전기적으로 접속하면 좋다. 또한 제 2 게이트 전극과 소스 또는 드레인을 전기적으로 접속하는 경우, 도시하지 않은 영역에서, 절연층(422), 절연층(412) 및 절연층(416)에 제공된 개구부를 통하여 도전층(414a) 또는 도전층(414b)과 도전층(415)을 전기적으로 접속하면 좋다.
화소(81)를 구성하는 트랜지스터 모두에 LTPS 트랜지스터를 적용하는 경우, 도 48의 (A)에서 예시한 트랜지스터(410) 또는 도 48의 (B)에서 예시한 트랜지스터(410a)를 적용할 수 있다. 이때 화소(81)를 구성하는 모든 트랜지스터에 트랜지스터(410a)를 사용하여도 좋고, 모든 트랜지스터에 트랜지스터(410)를 적용하여도 좋고, 트랜지스터(410a)와 트랜지스터(410)를 조합하여 사용하여도 좋다.
이하에서는 반도체층에 실리콘이 적용된 트랜지스터와, 반도체층에 금속 산화물이 적용된 트랜지스터의 양쪽을 가지는 구성의 예에 대하여 설명한다.
도 48의 (C)에 트랜지스터(410a) 및 트랜지스터(450)를 포함하는 단면 개략도를 나타내었다.
트랜지스터(410a)에 대해서는 상기 구성예 1에 관한 기재를 참조할 수 있다. 또한 여기서는 트랜지스터(410a)를 사용하는 예를 나타내었지만, 트랜지스터(410)와 트랜지스터(450)를 가지는 구성으로 하여도 좋고, 트랜지스터(410), 트랜지스터(410a), 트랜지스터(450)의 모두를 가지는 구성으로 하여도 좋다.
트랜지스터(450)는 반도체층에 금속 산화물을 적용한 트랜지스터이다. 도 48의 (C)에 나타낸 구성은 예를 들어 트랜지스터(450)가 화소(81)의 트랜지스터(M11)에 대응하고, 트랜지스터(410a)가 트랜지스터(M12)에 대응하는 예이다. 즉 도 48의 (C)는 트랜지스터(410a)의 소스 및 드레인 중 한쪽이 도전층(431)과 전기적으로 접속되어 있는 예이다.
도 48의 (C)에는 트랜지스터(450)가 한 쌍의 게이트를 가지는 예를 나타내었다.
트랜지스터(450)는 도전층(455), 절연층(422), 반도체층(451), 절연층(452), 도전층(453) 등을 가진다. 도전층(453)의 일부는 트랜지스터(450)의 제 1 게이트로서 기능하고, 도전층(455)의 일부는 트랜지스터(450)의 제 2 게이트로서 기능한다. 이때 절연층(452)의 일부는 트랜지스터(450)의 제 1 게이트 절연층으로서 기능하고, 절연층(422)의 일부는 트랜지스터(450)의 제 2 게이트 절연층으로서 기능한다.
도전층(455)은 절연층(412) 위에 제공된다. 절연층(422)은 도전층(455)을 덮어 제공된다. 반도체층(451)은 절연층(422) 위에 제공된다. 절연층(452)은 반도체층(451) 및 절연층(422)을 덮어 제공된다. 도전층(453)은 절연층(452) 위에 제공되고, 반도체층(451) 및 도전층(455)과 중첩된 영역을 가진다.
절연층(452) 및 도전층(453)을 덮어 절연층(426)이 제공된다. 절연층(426) 위에는 도전층(454a) 및 도전층(454b)이 제공된다. 도전층(454a) 및 도전층(454b)은 절연층(426) 및 절연층(452)에 제공된 개구부에서 반도체층(451)과 전기적으로 접속된다. 도전층(454a)의 일부는 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽으로서 기능하고, 도전층(454b)의 일부는 소스 전극 및 드레인 전극 중 다른 쪽으로서 기능한다. 또한 도전층(454a), 도전층(454b), 및 절연층(426)을 덮어 절연층(423)이 제공된다.
여기서 트랜지스터(410a)와 전기적으로 접속하는 도전층(414a) 및 도전층(414b)은 도전층(454a) 및 도전층(454b)과 동일한 도전막을 가공하여 형성하는 것이 바람직하다. 도 48의 (C)에서는 도전층(414a), 도전층(414b), 도전층(454a), 및 도전층(454b)이 동일면 상에(즉 절연층(426)의 상면에 접하여) 형성되고, 또한 동일한 금속 원소를 포함하는 구성을 나타내었다. 이때 도전층(414a) 및 도전층(414b)은 절연층(426), 절연층(452), 절연층(422), 및 절연층(412)에 제공된 개구를 통하여 저저항 영역(411n)과 전기적으로 접속한다. 이에 의하여, 제작 공정을 간략화할 수 있기 때문에 바람직하다.
트랜지스터(410a)의 제 1 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(413)과, 트랜지스터(450)의 제 2 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(455)은 동일한 도전막을 가공하여 형성하는 것이 바람직하다. 도 48의 (C)에서는 도전층(413)과 도전층(455)이 동일면 상에(즉 절연층(412)의 상면에 접하여) 형성되고, 또한 동일한 금속 원소를 포함하는 구성을 나타내었다. 이에 의하여, 제작 공정을 간략화할 수 있기 때문에 바람직하다.
도 48의 (C)에서는 트랜지스터(450)의 제 1 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(452)이 반도체층(451)의 단부를 덮는 구성으로 하였지만, 도 48의 (D)에 나타낸 트랜지스터(450a)와 같이 절연층(452)이 도전층(453)과 상면 형상이 일치 또는 실질적으로 일치하도록 가공되어도 좋다.
또한 본 명세서 등에서 "상면 형상이 실질적으로 일치"란, 적층된 층과 층 사이에서 적어도 윤곽의 일부가 중첩되는 것을 말한다. 예를 들어 위층과 아래층이 동일한 마스크 패턴 또는 일부가 동일한 마스크 패턴을 사용하여 가공된 경우를 그 범주에 포함한다. 다만 엄밀하게 말하면 윤곽이 중첩되지 않고 위층이 아래층 내측에 위치하거나, 위층이 아래층 외측에 위치하는 경우도 있고, 이 경우도 "상면 형상이 실질적으로 일치"라고 한다.
또한 여기서는 트랜지스터(410a)가, 트랜지스터(M12)에 대응하고, 화소 전극과 전기적으로 접속하는 예를 나타내었지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 트랜지스터(450) 또는 트랜지스터(450a)가 트랜지스터(M12)에 대응하는 구성으로 하여도 좋다. 이때 트랜지스터(410a)는 트랜지스터(M11), 트랜지스터(M13), 또는 그 외의 트랜지스터에 대응한다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는 위의 실시형태에서 설명한 OS 트랜지스터에 사용할 수 있는 금속 산화물(산화물 반도체라고도 함)에 대하여 설명한다.
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, 실리콘, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 마그네슘, 코발트 등에서 선택된 1종류 또는 복수 종류가 포함되어도 좋다.
금속 산화물은 스퍼터링법, 유기 금속 화학 기상 성장(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법 등의 화학 기상 성장(CVD)법, 또는 원자층 퇴적(ALD)법 등에 의하여 형성할 수 있다.
<결정 구조의 분류>
산화물 반도체의 결정 구조로서는 비정질(completely amorphous를 포함함), CAAC(c-axis-aligned crystalline), nc(nanocrystalline), CAC(cloud-aligned composite), 단결정(single crystal), 및 다결정(polycrystal) 등을 들 수 있다.
또한 막 또는 기판의 결정 구조는 X선 회절(XRD: X-Ray Diffraction) 스펙트럼을 사용하여 평가할 수 있다. 예를 들어 GIXD(Grazing-Incidence XRD) 측정에 의하여 얻어지는 XRD 스펙트럼을 사용하여 평가할 수 있다. 또한 GIXD법은 박막법 또는 Seemann-Bohlin법이라고도 한다.
예를 들어 석영 유리 기판에서는 XRD 스펙트럼의 피크의 형상이 거의 좌우 대칭이다. 한편, 결정 구조를 가지는 IGZO막에서는 XRD 스펙트럼의 피크의 형상이 좌우 비대칭이다. XRD 스펙트럼의 피크의 형상이 좌우 비대칭이라는 것은, 막 내 또는 기판 내의 결정의 존재를 명시한다. 바꿔 말하면 XRD 스펙트럼의 피크의 형상이 좌우 대칭이 아니면, 막 또는 기판은 비정질 상태라고 할 수 없다.
막 또는 기판의 결정 구조는 나노빔 전자선 회절법(NBED: Nano Beam Electron Diffraction)에 의하여 관찰되는 회절 패턴(나노빔 전자선 회절 패턴이라고도 함)으로 평가할 수 있다. 예를 들어, 석영 유리 기판의 회절 패턴에서는 헤일로가 관찰되어, 석영 유리는 비정질 상태인 것을 확인할 수 있다. 또한 실온에서 성막한 IGZO막의 회절 패턴에서는 헤일로가 아니라 스폿상 패턴이 관찰된다. 그러므로 실온에서 성막한 IGZO막은 결정 상태도 비정질 상태도 아닌 중간 상태이고, 비정질 상태라고 결론을 내릴 수 없는 것으로 추정된다.
<<산화물 반도체의 구조>>
또한 산화물 반도체는 구조에 주목한 경우, 상기와는 다른 식으로 분류되는 경우가 있다. 예를 들어 산화물 반도체는 단결정 산화물 반도체와, 그 외의 비단결정 산화물 반도체로 분류된다. 비단결정 산화물 반도체로서는, 예를 들어 상술한 CAAC-OS 및 nc-OS가 있다. 또한 비단결정 산화물 반도체에는 다결정 산화물 반도체, a-like OS(amorphous-like oxide semiconductor), 비정질 산화물 반도체 등이 포함된다.
여기서, 상술한 CAAC-OS, nc-OS, 및 a-like OS에 대하여 자세히 설명한다.
<CAAC-OS>
CAAC-OS는 복수의 결정 영역을 가지고, 상기 복수의 결정 영역은 c축이 특정 방향으로 배향되는 산화물 반도체이다. 또한 특정 방향이란, CAAC-OS막의 두께 방향, CAAC-OS막의 피형성면의 법선 방향, 또는 CAAC-OS막의 표면의 법선 방향을 말한다. 또한 결정 영역이란, 원자 배열에 주기성을 가지는 영역을 말한다. 또한 원자 배열을 격자 배열로 간주하면, 결정 영역은 격자 배열이 정렬된 영역이기도 하다. 또한 CAAC-OS는 a-b면 방향에서 복수의 결정 영역이 연결되는 영역을 가지고, 상기 영역은 변형을 가지는 경우가 있다. 또한 변형이란, 복수의 결정 영역이 연결되는 영역에서, 격자 배열이 정렬된 영역과, 격자 배열이 정렬된 다른 영역 사이에서 격자 배열의 방향이 변화되는 부분을 가리킨다. 즉 CAAC-OS는 c축 배향을 가지고, a-b면 방향으로는 명확한 배향을 가지지 않는 산화물 반도체이다.
또한 상기 복수의 결정 영역의 각각은, 하나 또는 복수의 미소한 결정(최대 직경이 10nm 미만인 결정)으로 구성된다. 결정 영역이 하나의 미소한 결정으로 구성되는 경우, 상기 결정 영역의 최대 직경은 10nm 미만이 된다. 또한 결정 영역이 다수의 미소한 결정으로 구성되는 경우, 상기 결정 영역의 크기는 수십nm 정도가 되는 경우가 있다.
In-M-Zn 산화물(원소 M은 알루미늄, 갈륨, 이트륨, 주석, 타이타늄 등에서 선택된 1종류 또는 복수 종류)에서, CAAC-OS는 인듐(In) 및 산소를 가지는 층(이하 In층)과, 원소 M, 아연(Zn), 및 산소를 가지는 층(이하 (M,Zn)층)이 적층된 층상의 결정 구조(층상 구조라고도 함)를 가지는 경향이 있다. 또한 인듐과 원소 M은 서로 치환할 수 있다. 따라서 (M,Zn)층에는 인듐이 포함되는 경우가 있다. 또한 In층에는 원소 M이 포함되는 경우가 있다. 또한 In층에는 Zn이 포함되는 경우도 있다. 상기 층상 구조는 예를 들어 고분해능 TEM(Transmission Electron Microscope)상에 있어서 격자상으로 관찰된다.
예를 들어 XRD 장치를 사용하여 CAAC-OS막의 구조 해석을 수행할 때, θ/2θ 스캔을 사용한 Out-of-plane XRD 측정에서는 c축 배향을 나타내는 피크가 2θ=31° 또는 그 근방에서 검출된다. 또한 c축 배향을 나타내는 피크의 위치(2θ의 값)는 CAAC-OS를 구성하는 금속 원소의 종류, 조성 등에 따라 변동되는 경우가 있다.
예를 들어 CAAC-OS막의 전자선 회절 패턴에서 복수의 휘점(스폿)이 관측된다. 또한 어떤 스폿과 다른 스폿은 시료를 투과한 입사 전자선의 스폿(다이렉트 스폿이라고도 함)을 대칭 중심으로 점대칭의 위치에서 관측된다.
상기 특정 방향에서 결정 영역을 관찰한 경우, 상기 결정 영역 내의 격자 배열은 기본적으로 육방 격자이지만, 단위 격자는 정육각형에 한정되지 않고, 비정육각형인 경우가 있다. 또한 상기 변형에서 오각형, 칠각형 등의 격자 배열이 포함되는 경우가 있다. 또한 CAAC-OS에서 변형 근방에서도 명확한 결정립계(그레인 바운더리)를 확인할 수는 없다. 즉 격자 배열의 변형에 의하여 결정립계의 형성이 억제되는 것을 알 수 있다. 이는, CAAC-OS가 a-b면 방향에서 산소 원자의 배열이 조밀하지 않거나, 금속 원자가 치환됨으로써 원자 사이의 결합 거리가 변화되는 것 등에 의하여 변형을 허용할 수 있기 때문이라고 생각된다.
또한 명확한 결정립계가 확인되는 결정 구조는 소위 다결정(polycrystal)이다. 결정립계는 재결합 중심이 되고, 캐리어가 포획되어 트랜지스터의 온 전류의 저하, 전계 효과 이동도의 저하 등을 일으킬 가능성이 높다. 따라서 명확한 결정립계가 확인되지 않는 CAAC-OS는 트랜지스터의 반도체층에 적합한 결정 구조를 가지는 결정성 산화물의 하나이다. 또한 CAAC-OS를 구성하기 위해서는, Zn을 포함하는 구성이 바람직하다. 예를 들어 In-Zn 산화물 및 In-Ga-Zn 산화물은 In 산화물보다 결정립계의 발생을 억제할 수 있기 때문에 적합하다.
CAAC-OS는 결정성이 높고, 명확한 결정립계가 확인되지 않는 산화물 반도체이다. 따라서 CAAC-OS는 결정립계에 기인하는 전자 이동도의 저하가 일어나기 어렵다고 할 수 있다. 또한 산화물 반도체의 결정성은 불순물의 혼입, 결함의 생성 등으로 인하여 저하하는 경우가 있기 때문에, CAAC-OS는 불순물 및 결함(산소 결손 등)이 적은 산화물 반도체라고도 할 수 있다. 따라서 CAAC-OS를 가지는 산화물 반도체는 물리적 성질이 안정된다. 그러므로 CAAC-OS를 가지는 산화물 반도체는 열에 강하고 신뢰성이 높다. 또한 CAAC-OS는 제조 공정에서의 높은 온도(소위 thermal budget)에 대해서도 안정적이다. 따라서, OS 트랜지스터에 CAAC-OS를 사용하면 제조 공정의 자유도를 높일 수 있게 된다.
<nc-OS>
nc-OS는 미소한 영역(예를 들어 1nm 이상 10nm 이하의 영역, 특히 1nm 이상 3nm 이하의 영역)에서 원자 배열에 주기성을 가진다. 바꿔 말하면 nc-OS는 미소한 결정을 가진다. 또한 상기 미소한 결정은 크기가 예를 들어 1nm 이상 10nm 이하, 특히 1nm 이상 3nm 이하이기 때문에 나노 결정이라고도 한다. 또한 nc-OS에서는 상이한 나노 결정 간에서 결정 방위에 규칙성이 보이지 않는다. 그러므로 막 전체에서 배향성이 보이지 않는다. 따라서, nc-OS는 분석 방법에 따라서는 a-like OS 또는 비정질 산화물 반도체와 구별이 되지 않는 경우가 있다. 예를 들어 XRD 장치를 사용하여 nc-OS막의 구조 해석을 수행할 때, θ/2θ 스캔을 사용한 Out-of-plane XRD 측정에서는 결정성을 나타내는 피크가 검출되지 않는다. 또한 nc-OS막에 대하여 나노 결정보다 큰 프로브 직경(예를 들어 50nm 이상)의 전자선을 사용하는 전자선 회절(제한 시야 전자선 회절이라고도 함)을 수행하면, 헤일로 패턴과 같은 회절 패턴이 관측된다. 한편, nc-OS막에 대하여 나노 결정의 크기와 가깝거나 나노 결정보다 작은 프로브 직경(예를 들어 1nm 이상 30nm 이하)의 전자선을 사용하는 전자선 회절(나노빔 전자선 회절이라고도 함)을 수행하면, 다이렉트 스폿을 중심으로 하는 링 형상의 영역 내에 복수의 스폿이 관측되는 전자선 회절 패턴이 취득되는 경우가 있다.
<a-like OS>
a-like OS는 nc-OS와 비정질 산화물 반도체의 중간의 구조를 가지는 산화물 반도체이다. a-like OS는 공동(void) 또는 저밀도 영역을 가진다. 즉 a-like OS는 nc-OS 및 CAAC-OS에 비하여 결정성이 낮다. 또한 a-like OS는 nc-OS 및 CAAC-OS에 비하여 막 중의 수소 농도가 높다.
<<산화물 반도체의 구성>>
다음으로, 상술한 CAC-OS에 대하여 자세히 설명한다. 또한 CAC-OS는 재료 구성에 관한 것이다.
<CAC-OS>
CAC-OS란, 예를 들어 금속 산화물을 구성하는 원소가 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 3nm 이하, 또는 그 근방의 크기로 편재된 재료의 한 구성이다. 또한 이하에서는 금속 산화물에서 하나 또는 복수의 금속 원소가 편재되고, 상기 금속 원소를 가지는 영역이 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 3nm 이하, 또는 그 근방의 크기로 혼합된 상태를 모자이크 패턴 또는 패치 패턴이라고도 한다.
또한 CAC-OS란, 재료가 제 1 영역과 제 2 영역으로 분리하여 모자이크 패턴을 형성하고, 상기 제 1 영역이 막 내에 분포된 구성(이하 클라우드상이라고도 함)이다. 즉 CAC-OS는 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역이 혼합된 구성을 가지는 복합 금속 산화물이다.
여기서, In-Ga-Zn 산화물에서의 CAC-OS를 구성하는 금속 원소에 대한 In, Ga, 및 Zn의 원자수비를 각각 <In>, <Ga>, 및 <Zn>으로 표기한다. 예를 들어, In-Ga-Zn 산화물에서의 CAC-OS에서, 제 1 영역은 <In>이 CAC-OS막의 조성에서의 <In>보다 큰 영역이다. 또한 제 2 영역은 <Ga>가 CAC-OS막의 조성에서의 <Ga>보다 큰 영역이다. 또는 예를 들어 제 1 영역은 <In>이 제 2 영역에서의 <In>보다 크며, <Ga>가 제 2 영역에서의 <Ga>보다 작은 영역이다. 또한 제 2 영역은 <Ga>가 제 1 영역에서의 <Ga>보다 크며, <In>이 제 1 영역에서의 <In>보다 작은 영역이다.
구체적으로는 상기 제 1 영역은 인듐 산화물, 인듐 아연 산화물 등이 주성분인 영역이다. 또한 상기 제 2 영역은 갈륨 산화물, 갈륨 아연 산화물 등이 주성분인 영역이다. 즉 상기 제 1 영역을 In을 주성분으로 하는 영역이라고 바꿔 말할 수 있다. 또한 상기 제 2 영역을 Ga를 주성분으로 하는 영역이라고 바꿔 말할 수 있다.
또한 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이에서 명확한 경계를 관찰할 수 없는 경우가 있다.
In-Ga-Zn 산화물에서의 CAC-OS란, In, Ga, Zn, 및 O를 포함하는 재료 구성에 있어서, 일부에 Ga를 주성분으로 하는 영역을 가지고, 일부에 In을 주성분으로 하는 영역을 가지고, 이들 영역이 각각 모자이크 패턴이며 랜덤으로 존재하는 구성을 말한다. 따라서 CAC-OS는 금속 원소가 불균일하게 분포된 구조를 가지는 것으로 추측된다.
CAC-OS는 예를 들어 기판을 가열하지 않는 조건에서 스퍼터링법으로 형성할 수 있다. 또한 CAC-OS를 스퍼터링법으로 형성하는 경우, 성막 가스로서 불활성 가스(대표적으로는 아르곤), 산소 가스, 및 질소 가스에서 선택된 어느 하나 또는 복수를 사용하면 좋다. 또한 성막 시의 성막 가스의 총유량에 대한 산소 가스의 유량비는 낮을수록 바람직하고, 예를 들어 성막 시의 성막 가스의 총유량에 대한 산소 가스의 유량비를 0% 이상 30% 미만, 바람직하게는 0% 이상 10% 이하로 하는 것이 바람직하다.
예를 들어 In-Ga-Zn 산화물에서의 CAC-OS에서는 에너지 분산형 X선 분광법(EDX: Energy Dispersive X-ray spectroscopy)을 사용하여 취득한 EDX 매핑에 의하여, In을 주성분으로 하는 영역(제 1 영역)과, Ga를 주성분으로 하는 영역(제 2 영역)이 편재되고 혼합되는 구조를 가지는 것을 확인할 수 있다.
여기서, 제 1 영역은 제 2 영역에 비하여 도전성이 높은 영역이다. 즉 제 1 영역을 캐리어가 흐름으로써 금속 산화물의 도전성이 발현된다. 따라서 제 1 영역이 금속 산화물 내에서 클라우드상으로 분포됨으로써 높은 전계 효과 이동도(μ)를 실현할 수 있다.
한편, 제 2 영역은 제 1 영역에 비하여 절연성이 높은 영역이다. 즉 제 2 영역이 금속 산화물 내에 분포됨으로써 누설 전류를 억제할 수 있다.
따라서 CAC-OS를 트랜지스터에 사용하는 경우에는, 제 1 영역에 기인하는 도전성과 제 2 영역에 기인하는 절연성이 상보적으로 작용함으로써, 스위칭 기능(On/Off 기능)을 CAC-OS에 부여할 수 있다. 즉 CAC-OS는 재료의 일부에서는 도전성의 기능을 가지고, 재료의 일부에서는 절연성의 기능을 가지고, 재료의 전체에서는 반도체로서의 기능을 가진다. 도전성의 기능과 절연성의 기능을 분리함으로써 양쪽의 기능을 최대한 높일 수 있다. 따라서, CAC-OS를 트랜지스터에 사용함으로써, 높은 온 전류(Ion), 높은 전계 효과 이동도(μ), 및 양호한 스위칭 동작을 실현할 수 있다.
CAC-OS를 사용한 트랜지스터는 신뢰성이 높다. 따라서, CAC-OS는 표시 장치를 비롯한 다양한 반도체 장치에 최적이다.
산화물 반도체는 다양한 구조를 취하고, 각각이 상이한 특성을 가진다. 본 발명의 일 형태의 산화물 반도체는 비정질 산화물 반도체, 다결정 산화물 반도체, a-like OS, CAC-OS, nc-OS, CAAC-OS 중 2종류 이상을 가져도 좋다.
<산화물 반도체를 가지는 트랜지스터>
이어서, 상기 산화물 반도체를 트랜지스터에 사용하는 경우에 대하여 설명한다.
상기 산화물 반도체를 트랜지스터에 사용함으로써 전계 효과 이동도가 높은 트랜지스터를 실현할 수 있다. 또한 신뢰성이 높은 트랜지스터를 실현할 수 있다.
트랜지스터에는 캐리어 농도가 낮은 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 산화물 반도체의 캐리어 농도는 1×1017cm-3 이하, 바람직하게는 1×1015cm-3 이하, 더 바람직하게는 1×1013cm-3 이하, 더욱 바람직하게는 1×1011cm-3 이하, 더욱더 바람직하게는 1×1010cm-3 미만이고, 1×10-9cm-3 이상이다. 또한 산화물 반도체막의 캐리어 농도를 낮추는 경우에는, 산화물 반도체막 내의 불순물 농도를 낮추고, 결함 준위 밀도를 낮추면 좋다. 본 명세서 등에서 불순물 농도가 낮고 결함 준위 밀도가 낮은 것을 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성이라고 한다. 또한 캐리어 농도가 낮은 산화물 반도체를 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성인 산화물 반도체라고 부르는 경우가 있다.
고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성인 산화물 반도체막은 결함 준위 밀도가 낮기 때문에 트랩 준위 밀도도 낮아지는 경우가 있다.
산화물 반도체의 트랩 준위에 포획된 전하는, 소실되는 데 걸리는 시간이 길고, 마치 고정 전하처럼 작용하는 경우가 있다. 그러므로 트랩 준위 밀도가 높은 산화물 반도체에 채널 형성 영역이 형성되는 트랜지스터는 전기 특성이 불안정해지는 경우가 있다.
따라서 트랜지스터의 전기 특성을 안정적으로 하기 위해서는, 산화물 반도체 내의 불순물 농도를 저감하는 것이 유효하다. 또한 산화물 반도체 내의 불순물 농도를 저감하기 위해서는, 근접한 막 내의 불순물 농도도 저감하는 것이 바람직하다. 불순물로서는 수소, 질소, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 철, 니켈, 실리콘 등이 있다.
<불순물>
여기서, 산화물 반도체 내에서의 각 불순물의 영향에 대하여 설명한다.
산화물 반도체에 14족 원소의 하나인 실리콘 또는 탄소가 포함되면 산화물 반도체에서 결함 준위가 형성된다. 그러므로 산화물 반도체에서의 실리콘 또는 탄소의 농도와, 산화물 반도체의 계면 근방의 실리콘 또는 탄소의 농도(이차 이온 질량 분석법(SIMS: Secondary Ion Mass Spectrometry)에 의하여 얻어지는 농도)를 2×1018atoms/cm3 이하, 바람직하게는 2×1017atoms/cm3 이하로 한다.
산화물 반도체에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이 포함되면, 결함 준위를 형성하여 캐리어를 생성하는 경우가 있다. 따라서 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이 포함되는 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터는 노멀리 온 특성을 가지기 쉽다. 그러므로 SIMS에 의하여 얻어지는 산화물 반도체 내의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 농도를 1×1018atoms/cm3 이하, 바람직하게는 2×1016atoms/cm3 이하로 한다.
산화물 반도체에 질소가 포함되면, 캐리어인 전자가 발생하고 캐리어 농도가 증가되어 n형화되기 쉽다. 그러므로 질소가 포함되는 산화물 반도체를 반도체로서 사용한 트랜지스터는 노멀리 온 특성을 가지기 쉽다. 또는 산화물 반도체에 질소가 포함되면, 트랩 준위가 형성되는 경우가 있다. 이 결과, 트랜지스터의 전기 특성이 불안정해지는 경우가 있다. 그러므로 SIMS에 의하여 얻어지는 산화물 반도체 내의 질소 농도를 5×1019atoms/cm3 미만, 바람직하게는 5×1018atoms/cm3 이하, 더 바람직하게는 1×1018atoms/cm3 이하, 더욱 바람직하게는 5×1017atoms/cm3 이하로 한다.
산화물 반도체에 포함되는 수소는 금속 원자와 결합하는 산소와 반응하여 물이 되기 때문에 산소 결손을 형성하는 경우가 있다. 상기 산소 결손에 수소가 들어감으로써, 캐리어인 전자가 생성되는 경우가 있다. 또한 수소의 일부가 금속 원자와 결합하는 산소와 결합하여, 캐리어인 전자가 생성되는 경우가 있다. 따라서 수소가 포함되는 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터는 노멀리 온 특성을 가지기 쉽다. 그러므로 산화물 반도체 내의 수소는 가능한 한 저감되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 산화물 반도체에서 SIMS에 의하여 얻어지는 수소 농도를 1×1020atoms/cm3 미만, 바람직하게는 1×1019atoms/cm3 미만, 더 바람직하게는 5×1018atoms/cm3 미만, 더욱 바람직하게는 1×1018atoms/cm3 미만으로 한다.
불순물이 충분히 저감된 산화물 반도체를 트랜지스터의 채널 형성 영역에 사용함으로써, 안정된 전기 특성을 부여할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 6)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 대하여 도 49 내지 도 51을 사용하여 설명한다.
본 실시형태의 전자 기기는 표시부에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 가진다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 고정세화 및 고해상도화가 용이하다. 따라서 다양한 전자 기기의 표시부에 사용할 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 가지는 전자 기기 외에, 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 정세도를 높일 수 있기 때문에, 비교적 작은 표시부를 가지는 전자 기기에 적합하게 사용할 수 있다. 이와 같은 전자 기기로서는 예를 들어 손목시계형 및 팔찌형의 정보 단말기(웨어러블 기기), 그리고 헤드 마운트 디스플레이 등의 VR용 기기, 안경형 AR용 기기, 및 MR(Mixed Reality)용 기기 등 머리에 장착할 수 있는 웨어러블 기기 등이 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 HD(화소수 1280×720), FHD(화소수 1920×1080), WQHD(화소수 2560×1440), WQXGA(화소수 2560×1600), 4K(화소수 3840×2160), 8K(화소수 7680×4320) 등 매우 높은 해상도를 가지는 것이 바람직하다. 특히 4K, 8K, 또는 이 이상의 해상도로 하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서의 화소 밀도(정세도)는 100ppi 이상이 바람직하고, 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 더욱 바람직하다. 이와 같이 높은 해상도 및 높은 정세도 중 한쪽 또는 양쪽을 가지는 표시 장치를 사용함으로써, 휴대형 또는 가정 용도 등 개인적으로 사용하는 전자 기기에 있어서 현장감 및 깊이감 등을 더 높일 수 있다. 또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 화면 비율(종횡비)은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 표시 장치는 1:1(정방형), 4:3, 16:9, 16:10 등 다양한 화면 비율에 대응할 수 있다.
본 실시형태의 전자 기기는 센서(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 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 기록되는 프로그램 또는 데이터를 판독하는 기능 등을 가질 수 있다.
도 49의 (A)에 나타낸 전자 기기(6500)는 스마트폰으로서 사용할 수 있는 휴대 정보 단말기이다.
전자 기기(6500)는 하우징(6501), 표시부(6502), 전원 버튼(6503), 버튼(6504), 스피커(6505), 마이크로폰(6506), 카메라(6507), 및 광원(6508) 등을 가진다. 표시부(6502)는 터치 패널 기능을 가진다.
표시부(6502)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 49의 (B)는 하우징(6501)의 마이크로폰(6506) 측의 단부를 포함하는 단면 개략도이다.
하우징(6501)의 표시면 측에는 투광성을 가지는 보호 부재(6510)가 제공되고, 하우징(6501)과 보호 부재(6510)로 둘러싸인 공간 내에 표시 패널(6511), 광학 부재(6512), 터치 센서 패널(6513), 인쇄 기판(6517), 배터리(6518) 등이 배치된다.
보호 부재(6510)에는 표시 패널(6511), 광학 부재(6512), 및 터치 센서 패널(6513)이 접착층(미도시)에 의하여 고정되어 있다.
표시부(6502)보다 외측의 영역에서 표시 패널(6511)의 일부가 접히고, 이 접힌 부분에 FPC(6515)가 접속된다. FPC(6515)에는 IC(6516)가 실장되어 있다. FPC(6515)는 인쇄 기판(6517)에 제공된 단자에 접속된다.
표시 패널(6511)에는 본 발명의 일 형태의 플렉시블 디스플레이를 적용할 수 있다. 그러므로 매우 가벼운 전자 기기를 실현할 수 있다. 또한 표시 패널(6511)이 매우 얇기 때문에 전자 기기의 두께를 억제하면서 대용량 배터리(6518)를 탑재할 수도 있다. 또한 표시 패널(6511)의 일부를 접어 화소부의 이면 측에 FPC(6515)와의 접속부를 배치함으로써 슬림 베젤의 전자 기기를 실현할 수 있다.
도 50의 (A)에 텔레비전 장치의 일례를 나타내었다. 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 50의 (A)에 나타낸 텔레비전 장치(7100)는 하우징(7101)이 가지는 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)의 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 가지는 구성으로 한다. 수신기에 의하여 일반적인 텔레비전 방송을 수신할 수 있다. 또한 모뎀을 통하여 유선 또는 무선에 의하여 통신 네트워크에 접속함으로써 한 방향(송신자로부터 수신자) 또는 쌍방향(송신자와 수신자 사이, 또는 수신자들 사이 등)의 정보 통신을 수행할 수도 있다.
도 50의 (B)에 노트북형 퍼스널 컴퓨터의 일례를 나타내었다. 노트북형 퍼스널 컴퓨터(7200)는 하우징(7211), 키보드(7212), 포인팅 디바이스(7213), 외부 접속 포트(7214) 등을 가진다. 하우징(7211)에 표시부(7000)가 제공된다.
표시부(7000)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 50의 (C) 및 (D)에 디지털 사이니지의 일례를 나타내었다.
도 50의 (C)에 나타낸 디지털 사이니지(7300)는 하우징(7301), 표시부(7000), 및 스피커(7303) 등을 가진다. 또한 LED 램프, 조작 키(전원 스위치 또는 조작 스위치를 포함함), 접속 단자, 각종 센서, 마이크로폰 등을 가질 수 있다.
도 50의 (D)는 원기둥 형상의 기둥(7401)에 제공된 디지털 사이니지(7400)를 나타낸 것이다. 디지털 사이니지(7400)는 기둥(7401)의 곡면을 따라 제공된 표시부(7000)를 가진다.
도 50의 (C) 및 (D)에서는 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 홍보 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.
도 50의 (C) 및 (D)에 나타낸 바와 같이, 디지털 사이니지(7300) 또는 디지털 사이니지(7400)는 사용자가 소지한 스마트폰 등의 정보 단말기(7311) 또는 정보 단말기(7411)와 무선 통신에 의하여 연계할 수 있는 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.
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.
도 51의 (A) 내지 (F)에 나타낸 전자 기기는 하우징(9000), 표시부(9001), 스피커(9003), 조작 키(9005)(전원 스위치 또는 조작 스위치를 포함함), 접속 단자(9006), 센서(9007)(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새, 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것), 마이크로폰(9008) 등을 가진다. 표시부(9001)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 51의 (A) 내지 (F)에 나타낸 전자 기기는 다양한 기능을 가진다. 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)에 의하여 처리를 제어하는 기능, 무선 통신 기능, 기록 매체에 기록되는 프로그램 또는 데이터를 판독하여 처리하는 기능 등을 가질 수 있다. 또한 전자 기기의 기능은 이들에 한정되지 않고 다양한 기능을 가질 수 있다. 전자 기기는 복수의 표시부를 가져도 좋다. 또한 전자 기기는 카메라 등이 제공되고, 정지 화상 또는 동영상을 촬영하고 기록 매체(외부 기록 매체 또는 카메라에 내장된 기록 매체)에 저장하는 기능, 촬영한 화상을 표시부에 표시하는 기능 등을 가져도 좋다.
도 51의 (A) 내지 (F)에 나타낸 전자 기기의 자세한 내용에 대하여 이하에서 설명한다.
도 51의 (A)는 휴대 정보 단말기(9101)를 나타낸 사시도이다. 휴대 정보 단말기(9101)는 예를 들어 스마트폰으로서 사용할 수 있다. 또한 휴대 정보 단말기(9101)에는 스피커(9003), 접속 단자(9006), 센서(9007) 등을 제공하여도 좋다. 또한 휴대 정보 단말기(9101)는 복수의 면에 문자 및 화상 정보를 표시할 수 있다. 도 51의 (A)에서는 3개의 아이콘(9050)을 표시한 예를 나타내었다. 또한 파선의 직사각형으로 나타낸 정보(9051)를 표시부(9001)의 다른 면에 표시할 수도 있다. 정보(9051)의 일례로서는 전자 메일, SNS, 전화 등의 착신을 알리는 표시, 전자 메일 또는 SNS 등의 제목, 송신자명, 일시, 시각, 배터리의 잔량, 전파 강도 등이 있다. 또는 정보(9051)가 표시되는 위치에는 아이콘(9050) 등을 표시하여도 좋다.
도 51의 (B)는 휴대 정보 단말기(9102)를 나타낸 사시도이다. 휴대 정보 단말기(9102)는 표시부(9001)의 3면 이상에 정보를 표시하는 기능을 가진다. 여기서는 정보(9052), 정보(9053), 정보(9054)가 각각 상이한 면에 표시되어 있는 예를 나타내었다. 예를 들어, 사용자는 옷의 가슴 포켓에 휴대 정보 단말기(9102)를 수납한 상태에서, 휴대 정보 단말기(9102) 위쪽에서 볼 수 있는 위치에 표시된 정보(9053)를 확인할 수도 있다. 사용자는 휴대 정보 단말기(9102)를 주머니로부터 꺼내지 않고 표시를 확인하고, 예를 들어 전화를 받을지 여부를 판단할 수 있다.
도 51의 (C)는 손목시계형 휴대 정보 단말기(9200)를 나타낸 사시도이다. 휴대 정보 단말기(9200)는 예를 들어 스마트워치(등록 상표)로서 사용할 수 있다. 또한 표시부(9001)는 그 표시면이 만곡되어 제공되고, 만곡한 표시면을 따라 표시를 수행할 수 있다. 또한 휴대 정보 단말기(9200)는 예를 들어 무선 통신이 가능한 헤드셋과 상호 통신함으로써 핸즈프리로 통화를 할 수도 있다. 또한 휴대 정보 단말기(9200)는 접속 단자(9006)에 의하여 다른 정보 단말기와 상호적으로 데이터를 전송(傳送)하거나, 충전할 수 있다. 또한 충전 동작은 무선 급전에 의하여 수행하여도 좋다.
도 51의 (D) 내지 (F)는 접을 수 있는 휴대 정보 단말기(9201)를 나타낸 사시도이다. 또한 도 51의 (D)는 휴대 정보 단말기(9201)를 펼친 상태, 도 51의 (F)는 접은 상태, 도 51의 (E)는 도 51의 (D) 및 (F) 중 한쪽으로부터 다른 쪽으로 변화되는 중간 상태의 사시도이다. 휴대 정보 단말기(9201)는 접은 상태에서는 가반성이 우수하고, 펼친 상태에서는 이음매가 없고 넓은 표시 영역에 의하여 표시의 일람성이 우수하다. 휴대 정보 단말기(9201)가 가지는 표시부(9001)는 힌지(9055)에 의하여 연결된 3개의 하우징(9000)으로 지지된다. 예를 들어 표시부(9001)는 곡률 반경 0.1mm 이상 150mm 이하로 구부릴 수 있다.
본 발명의 일 형태인 표시 장치 및 전자 기기는 가옥 또는 빌딩의 내벽 또는 외벽, 혹은 차량의 내장 또는 외장을 따라 제공할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치를 차량에 탑재한 예를 도 52에 나타내었다. 도 52에 나타낸 차량에서는 대시 보드(5002)에 표시 장치(5000a), 표시 장치(5000b), 및 표시 장치(5000c)가 탑재되어 있다. 또한 운전석 측의 천장(5004)에 표시 장치(5000d)가 탑재되어 있다. 또한 도 52에서는 표시 장치(5000d)가 오른쪽 핸들의 차량에 탑재된 예를 나타내었지만 특별히 한정되지 않고 왼쪽 핸들의 차량에 탑재할 수도 있다. 이 경우 도 52에 나타낸 구성의 좌우의 배치가 바뀐다. 도 52에서는 운전석과 조수석의 주변에 배치되는 핸들(5006), 앞유리(5008) 등을 나타내었다.
표시 장치(5000a) 내지 표시 장치(5000d) 중 어느 하나 또는 복수는 니어 터치 센서 기능을 가지는 것이 바람직하다. 니어 터치 센서 기능을 가짐으로써, 사용자는 표시 장치를 응시하지 않고 표시 장치를 조작할 수 있다. 특히 운전자는 시선을 전방으로부터 크게 돌리지 않고 표시 장치를 조작할 수 있어, 운전 시 및 정차 시의 안전성을 높일 수 있다. 표시 장치(5000a) 내지 표시 장치(5000d)의 표시부의 내각선 길이는 5인치 이상, 바람직하게는 10인치 이상인 것이 바람직하다. 표시 장치(5000a) 내지 표시 장치(5000d)로서 예를 들어 표시부의 내각선 길이가 13인치 정도의 표시 장치를 적합하게 사용할 수 있다.
또한 표시 장치(5000a) 내지 표시 장치(5000d)는 가요성을 가져도 좋다. 가요성을 가짐으로써, 제공할 대상이 곡면인 경우에도 곡면을 따라 제공할 수 있다. 예를 들어 표시 장치를 대시 보드(5002) 또는 천장(5004) 등의 곡면을 따라 제공하는 구성으로 할 수 있다.
차량 외부에 카메라(5005)를 복수 제공하여도 좋다. 카메라(5005)를 제공함으로써 차량의 주위, 예를 들어 후측방의 상황을 촬영할 수 있다. 도 52는 사이드 미러 대신에 카메라(5005)를 설치하는 예를 나타내었지만 사이드 미러와 카메라의 양쪽을 설치하여도 좋다.
카메라(5005)로서는 CCD 카메라, CMOS 카메라 등을 사용할 수 있다. 또한 이들 카메라에 더하여 적외선 카메라를 조합하여 사용하여도 좋다. 적외선 카메라는 피사체의 온도가 높을수록 출력 레벨이 높아지기 때문에, 사람, 동물 등의 생체를 검지 또는 추출할 수 있다.
카메라(5005)로 촬상된 화상은 표시 장치(5000a) 내지 표시 장치(5000d) 중 어느 하나 또는 복수에 출력할 수 있다. 표시 장치(5000a) 내지 표시 장치(5000d)를 사용하여 주로 차량의 운전을 지원한다. 카메라(5005)에 의하여 후측방 상황을 폭넓은 화각으로 촬영하고, 그 화상을 표시 장치(5000a) 내지 표시 장치(5000d) 중 어느 하나 또는 복수에 표시함으로써 운전자가 사각 영역을 시인할 수 있게 되어 사고 발생을 방지할 수 있다.
차량의 루프 위 등에 거리 화상 센서를 제공하고, 거리 화상 센서에 의하여 얻어진 화상을 표시 장치(5000a) 내지 표시 장치(5000d) 중 어느 하나 또는 복수에 표시하여도 좋다. 거리 화상 센서로서는, 이미지 센서, 라이더(LIDAR: Light Detection and Ranging) 등을 사용할 수 있다. 이미지 센서에 의하여 얻어진 화상과, 거리 화상 센서에 의하여 얻어진 화상을 표시 장치(5000a) 내지 표시 장치(5000d) 중 어느 하나 또는 복수에 표시함으로써, 더 많은 정보를 운전자에게 제공하여 운전을 지원할 수 있다.
표시 장치(5000a) 내지 표시 장치(5000d) 중 어느 하나 또는 복수는 지도 정보, 교통 정보, 텔레비전 영상, DVD 영상 등을 표시하는 기능을 가져도 좋다.
표시 장치(5000a) 내지 표시 장치(5000d) 중 적어도 하나에 촬상 기능을 가지는 표시 패널이 적용되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 운전자가 상기 표시 패널을 터치함으로써, 차량은 지문 인증, 장문 인증 등의 생체 인증을 수행할 수 있다. 차량은 생체 인증에 의하여 운전자가 인증된 경우에 개인의 취향에 맞게 환경을 설정하는 기능을 가져도 좋다. 예를 들어, 시트 위치의 조정, 핸들 위치의 조정, 카메라(5005)의 방향의 조정, 밝기의 설정, 에어컨디셔너의 설정, 와이퍼의 속도(빈도)의 설정, 오디오 음량의 설정, 오디오의 재생 리스트의 판독 등 중 하나 이상을 인증 후에 실행하는 것이 바람직하다.
생체 인증에 의하여 운전자가 인증된 경우에 자동차를 운전 가능한 상태, 예를 들어 시동이 걸린 상태로 할 수도 있고, 종래에 필요하였던 열쇠가 불필요하게 되므로 바람직하다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시예 1)
본 실시예에서는 수광 디바이스를 제작하고, 그 특성을 평가한 결과에 대하여 설명한다. 또한 이후의 실시예에서 제작한 수광 디바이스는 모두 발광 디바이스와 동일면 상에 형성할 수 있다.
본 실시예에서는 본 발명의 일 형태인 수광 디바이스(디바이스 1a 내지 디바이스 1d)를 제작하였다.
본 실시예에서 사용하는 재료의 화학식을 이하에 나타낸다.
[화학식 1]
본 실시예에서 제작한 수광 디바이스의 구체적인 구성을 표 1 및 표 2에 나타낸다. 수광 디바이스의 구성에 대해서는 도 3의 (B)에서 예시한 수광 디바이스(12e)에 관한 기재를 참조할 수 있다. 본 실시예에서는 수광 디바이스마다 층(35B)의 구성을 상이하게 하고 층(35B) 이외는 같은 구성으로 하였다.
[표 1]
[표 2]
전극(13B)은 은과 팔라듐과 구리의 합금(APC: Ag-Pd-Cu)을 스퍼터링법에 의하여 막 두께 100nm가 되도록 성막하고, 산화 실리콘을 포함하는 인듐 주석 산화물(ITSO)을 스퍼터링법에 의하여 막 두께 100nm가 되도록 성막함으로써 형성하였다. 또한 전극(13B)은 본 실시예의 수광 디바이스에서 양극으로서 기능한다.
다음으로, 전극(13B)이 형성된 기재를 물로 세정하고, 200℃에서 1시간 소성한 후, UV 오존 처리를 370초 수행하였다. 그 후, 1×10-4Pa 정도까지 내부가 감압된 진공 증착 장치에 기판을 도입하고, 진공 증착 장치 내의 가열실에 있어서 170℃에서 30분 동안 진공 소성을 수행하였다. 그 후, 기판을 30분 정도 방랭하였다.
전자 수송층으로서 기능하는 층(37B)으로서는 풀러렌(C70)을 막 두께 55nm가 되도록 형성하였다.
활성층(43)은 풀러렌(C70)과 테트라페닐다이벤조 페리플란텐(약칭: DBP)을 중량비 C70:DBP=9:1이 되도록 공증착함으로써 형성하였다. 활성층(43)은 막 두께 60nm가 되도록 형성하였다.
정공 수송층으로서 기능하는 층(35B)으로서는 N,N-비스(4-바이페닐)-6-페닐벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란-8-아민(약칭: BBABnf)을 형성하였다. 여기서 수광 디바이스마다 층(35B)의 막 두께를 상이하게 하였다. 디바이스 1a는 층(35B)의 막 두께를 20nm로 하였다. 디바이스 1b는 층(35B)의 막 두께를 40nm로 하였다. 디바이스 1c는 층(35B)의 막 두께를 60nm로 하였다. 디바이스 1d는 층(35B)의 막 두께를 80nm로 하였다.
층(33B)은 N,N-비스(4-바이페닐)-6-페닐벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란-8-아민(약칭: BBABnf)과, 분자량 672로 플루오린을 포함하는 전자 억셉터 재료(OCHD-003)를 중량비 BBABnf:OCHD-003=1:0.1이 되도록 공증착함으로써 형성하였다. 층(33B)은 막 두께 10nm가 되도록 형성하였다. 또한 층(33B)은 본 실시예의 수광 디바이스에서 정공 수송층으로서 기능한다.
층(21)은 플루오린화 리튬(LiF)을 막 두께 1nm가 되도록 증착함으로써 형성하였다.
전극(15)은 은(Ag)과 마그네슘(Mg)의 체적비를 10:1로 하고, 막 두께 15nm가 되도록 공증착함으로써 형성하였다. 또한 전극(15)은 본 실시예의 수광 디바이스에서 음극으로서 기능한다.
이로써, 층(35B)의 구성이 다른 수광 디바이스(디바이스 1a 내지 디바이스 1d)를 각각 제작하였다.
<전류 밀도-전압 특성>
이어서, 각 수광 디바이스의 전류 밀도-전압 특성을 측정하였다. 측정은 파장 λ가 525nm인 단색광을 방사 조도 12.5μW/cm2로 조사하였을 때(Photo라고 표기함)와, 암 상태(Dark라고 표기함)에서 각각 수행하였다. 디바이스 1a 내지 디바이스 1d의 전류 밀도-전압 특성을 도 53의 (A) 및 (B)에 나타내었다. 도 53의 (A) 및 (B)에 있어서, 가로축에 전압 V를, 세로축에 전류 밀도 J를 나타내었다.
도 53의 (A)에 나타낸 바와 같이, 디바이스 1a 및 디바이스 1b와 비교하여 디바이스 1c 및 디바이스 1d는 양호한 포화 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 도 53의 (B)에 나타낸 바와 같이, 디바이스 1a 및 디바이스 1b는 암 상태에서의 전류(암전류)가 많은 것을 확인할 수 있었다. 디바이스 1a 및 디바이스 1b는 층(35B)의 막 두께가 얇기 때문에, 전극(15)의 성분이 활성층(43) 근방까지 확산되어 전극(15)과 활성층(43) 사이의 전하 이동이 촉진됨으로써 암전류가 증가된 것으로 생각된다. 한편 디바이스 1c 및 디바이스 1d는 전극(15)의 성분의 확산이 억제됨으로써 암전류가 적어, 양호한 특성이 얻어진 것으로 생각된다.
(실시예 2)
본 실시예에서는 수광 디바이스를 제작하고, 그 특성을 평가한 결과에 대하여 설명한다.
본 실시예에서는 본 발명의 일 형태인 수광 디바이스(디바이스 2)를 제작하였다.
본 실시예에서 사용하는 재료의 화학식을 이하에 나타낸다.
[화학식 2]
본 실시예에서 제작한 수광 디바이스의 구체적인 구성을 표 3에 나타낸다. 수광 디바이스의 구성에 대해서는 도 3의 (B)에서 예시한 수광 디바이스(12e)에 관한 기재를 참조할 수 있다.
[표 3]
전극(13B)을 형성하였다. 전극(13B)의 형성에 대해서는 실시예 1의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
전자 수송층으로서 기능하는 층(37B)은 2-[3'-(다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2mDBTBPDBq-II)을 막 두께 10nm가 되도록 증착함으로써 형성하였다.
활성층(43)은 N,N'-다이메틸-3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산다이이미드(약칭: Me-PTCDI)를 막 두께 6nm가 되도록 증착한 후, Rubrene을 막 두께 54nm가 되도록 증착함으로써 형성하였다.
정공 수송층으로서 기능하는 층(35B)은 N,N-비스(4-바이페닐)-6-페닐벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란-8-아민(약칭: BBABnf)을 막 두께 80nm가 되도록 증착함으로써 형성하였다.
층(33B), 층(21), 및 전극(15)을 형성하였다. 층(33B), 층(21), 및 전극(15)의 형성에 대해서는 실시예 1의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
이로써, 수광 디바이스(디바이스 2)를 제작하였다.
<전류 밀도-전압 특성>
이어서, 수광 디바이스의 전류 밀도-전압 특성을 측정하였다. 측정은 단색광을 방사 조도 12.5μW/cm2로 조사하였을 때와, 암 상태(Dark라고 표기함)에서 각각 수행하였다. 단색광의 파장 λ는 450nmm, 500nm, 550nm, 및 650nm로 하였다. 디바이스 2의 전류 밀도-전압 특성을 도 54에 나타내었다. 도 54에 있어서, 가로축에 전압 V를, 세로축에 전류 밀도 J를 나타내었다.
도 54에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 수광 디바이스는 파장 λ가 450nmm, 500nm, 550nm인 광 조사 시는 양호한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한 본 실시예의 수광 디바이스는 암전류가 적은 것을 확인할 수 있었다.
(실시예 3)
본 실시예에서는 수광 디바이스를 제작하고, 그 특성을 평가한 결과에 대하여 설명한다.
본 실시예에서는 본 발명의 일 형태인 수광 디바이스(디바이스 3 및 디바이스 4)를 제작하였다.
본 실시예에서 사용하는 재료의 화학식을 이하에 나타낸다.
[화학식 3]
본 실시예에서 제작한 디바이스 3의 구체적인 구성을 표 4에 나타낸다. 디바이스 3의 구성에 대해서는 도 3의 (B)에서 예시한 수광 디바이스(12e)에 관한 기재를 참조할 수 있다. 또한 도 3의 (B)의 수광 디바이스(12e)에 나타낸 바와 같이, 디바이스 3에서 화소 전극으로서 기능하는 전극(13B)을 음극으로 하고, 공통 전극으로서 기능하는 전극(15)을 양극으로 하였다.
[표 4]
디바이스 3의 제작에 대해서는 실시예 1에서 설명한 디바이스 1d의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
본 실시예에서 제작한 디바이스 4의 구체적인 구성을 표 5에 나타낸다. 디바이스 4의 구성에 대해서는 도 2의 (D)에서 예시한 수광 디바이스(12c)에 관한 기재를 참조할 수 있다. 또한 도 2의 (D)의 수광 디바이스(12c)에 나타낸 바와 같이, 디바이스 4에서 화소 전극으로서 기능하는 전극(13B)을 양극으로 하고, 공통 전극으로서 기능하는 전극(15)을 음극으로 하였다.
[표 5]
전극(13B)을 형성하였다. 전극(13B)의 형성에 대해서는 실시예 1의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
정공 수송층으로서 기능하는 층(31B)은 N,N-비스(4-바이페닐)-6-페닐벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란-8-아민(약칭: BBABnf)과, 분자량 672로 플루오린을 포함하는 전자 억셉터 재료(OCHD-003)를 중량비 BBABnf:OCHD-003=1:0.1, 막 두께 10nm가 되도록 공증착하고, 이어서 BBABnf를 막 두께 40nm가 되도록 증착함으로써 형성하였다.
활성층(43)을 형성하였다. 활성층(43)의 형성에 대해서는 실시예 1의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
전자 수송층으로서 기능하는 층(37B)은 2-[3'-(다이벤조싸이오펜-4-일)바이페닐-3-일]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2mDBTBPDBq-II)을 막 두께 10nm가 되도록 증착하고, 이어서 2,9-비스(나프탈렌-2-일)-4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린(약칭: NBPhen)을 막 두께 10nm가 되도록 증착함으로써 형성하였다.
전자 수송층으로서 기능하는 층(21)을 형성하였다. 층(21)의 형성에 대해서는 실시예 1의 기재를 참조할 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
전극(15)은 은(Ag)과 마그네슘(Mg)의 체적비를 10:1로 하고, 막 두께 10nm가 되도록 공증착함으로써 형성하였다.
이로써, 디바이스 3 및 디바이스 4를 각각 제작하였다.
<전류 밀도-전압 특성>
이어서, 수광 디바이스의 전류 밀도-전압 특성을 측정하였다. 측정은 단색광을 방사 조도 12.5μW/cm2로 조사하였을 때와, 암 상태(Dark라고 표기함)에서 각각 수행하였다. 단색광의 파장 λ는 450nmm, 550nm, 및 650nm로 하였다.
디바이스 3의 전류 밀도-전압 특성을 도 55의 (A)에 나타내었다. 도 55의 (A)에 있어서, 가로축에 전압 V를, 세로축에 전류 밀도 J를 나타내었다. 도 55의 (A)에 나타낸 바와 같이, 디바이스 3은 파장 λ가 450nmm, 500nm, 550nm인 광 조사 시는 양호한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한 디바이스 3은 암전류가 적은 것을 확인할 수 있었다.
디바이스 3의 외부 양자 효율(EQE: External Quantum Efficiency)의 파장 의존성을 도 55의 (B)에 나타내었다. EQE는 방사 조도를 12.5μW/cm2로 하고, 전압 및 파장을 상이하게 하여 측정하였다. 도 55의 (B)에 있어서, 가로축에 파장 λ를, 세로축에 EQE를 나타내었다. 도 55의 (B)에 나타낸 바와 같이, 디바이스 3은 가시광에 수광 감도를 가지는 것을 확인할 수 있었다.
디바이스 4의 전류 밀도-전압 특성을 도 56의 (A)에 나타내었다. 도 56의 (A)에 있어서, 가로축에 전압 V를, 세로축에 전류 밀도 J를 나타내었다. 도 56의 (A)에 나타낸 바와 같이, 디바이스 4는 파장 λ가 450nmm, 500nm, 550nm인 광 조사 시는 양호한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한 디바이스 4는 암전류가 적은 것을 확인할 수 있었다.
디바이스 4의 외부 양자 효율(EQE)의 파장 의존성을 도 56의 (B)에 나타내었다. EQE는 방사 조도를 12.5μW/cm2로 하고, 전압 및 파장을 상이하게 하여 측정하였다. 도 56의 (B)에 있어서, 가로축에 파장 λ를, 세로축에 EQE를 나타내었다. 도 56의 (B)에 나타낸 바와 같이, 디바이스 4는 가시광에 수광 감도를 가지는 것을 확인할 수 있었다.
ACL: 배선, ARR1: 제 1 배열, ARR2: 제 2 배열, ARR3: 제 3 배열, ARR4: 제 4 배열, ARR5: 제 5 배열, ARR6: 제 6 배열, C11: 용량 소자, C21: 용량 소자, DB: 데이터 전위, DG: 데이터 전위, DR: 데이터 전위, DS: 데이터 전위, EAL: 배선, EL: 발광 디바이스, ELB: 발광 디바이스, ELG: 발광 디바이스, ELR: 발광 디바이스, GL: 배선, M11: 트랜지스터, M12: 트랜지스터, M13: 트랜지스터, M15: 트랜지스터, M16: 트랜지스터, M17: 트랜지스터, M18: 트랜지스터, PD: 수광 디바이스, RL: 배선, RS: 배선, SE: 배선, SL: 배선, SLB: 배선, SLG: 배선, SLR: 배선, T11: 시각, T12: 시각, T21: 시각, T22: 시각, T23: 시각, T24: 시각, T25: 시각, T26: 시각, TX: 배선, V11: 배선, V12: 배선, V13: 배선, WX: 배선, 10A: 표시 장치, 10B: 표시 장치, 10C: 표시 장치, 10D: 표시 장치, 10E: 표시 장치, 10F: 표시 장치, 10G: 표시 장치, 10: 표시 장치, 11a: 발광 디바이스, 11B: 발광 디바이스, 11b: 발광 디바이스, 11c: 발광 디바이스, 11d: 발광 디바이스, 11e: 발광 디바이스, 11f: 발광 디바이스, 11g: 발광 디바이스, 11G: 발광 디바이스, 11IR: 발광 디바이스, 11R: 발광 디바이스, 11: 발광 디바이스, 12a: 수광 디바이스, 12b: 수광 디바이스, 12c: 수광 디바이스, 12e: 수광 디바이스, 12f: 수광 디바이스, 12IRS: 수광 디바이스, 12PS: 수광 디바이스, 12: 수광 디바이스, 13A: 전극, 13a: 전극, 13B: 전극, 13b: 전극, 13c: 전극, 13d: 전극, 13e: 전극, 13f: 전극, 15: 전극, 17B: EL층, 17G: EL층, 17IR: EL층, 17R: EL층, 17: EL층, 19IRS: 수광층, 19PS: 수광층, 19: 수광층, 21: 층, 23: 기판, 31A: 층, 31B: 층, 31: 광, 32: 광, 33A: 층, 33a: 층, 33B: 층, 33b: 층, 33c: 층, 33d: 층, 33e: 층, 33f: 층, 35A: 층, 35a: 층, 35B: 층, 35b: 층, 35c: 층, 35d: 층, 35e: 층, 35f: 층, 37A: 층, 37a: 층, 37B: 층, 37b: 층, 37c: 층, 37d: 층, 37e: 층, 37f: 층, 39A: 광학 조정층, 39B: 광학 조정층, 41a: 발광층, 41B: 발광층, 41b: 발광층, 41c: 발광층, 41G: 발광층, 41IR: 발광층, 41R: 발광층, 41: 발광층, 43IRS: 활성층, 43PS: 활성층, 43: 활성층, 47: EL층, 50: 중간층, 51A: 층, 57A: 층, 61: 발광층, 71: 표시부, 72: 구동 회로부, 73: 구동 회로부, 74: 구동 회로부, 75: 회로부, 80A: 화소, 80B: 화소, 80C: 화소, 80: 화소, 81B: 부화소, 81G: 부화소, 81R: 부화소, 81: 화소, 82: 화소, 82PS: 부화소, 91: 혈관, 93: 생체 조직, 100A: 표시 장치, 100B: 표시 장치, 100C: 표시 장치, 100D: 표시 장치, 100E: 표시 장치, 100F: 표시 장치, 100G: 표시 장치, 100: 표시 장치, 101: 층, 110a: 부화소, 110A: 화소, 110b: 부화소, 110B: 화소, 110c: 부화소, 110d: 부화소, 110: 화소, 111a: 화소 전극, 111b: 화소 전극, 111c: 화소 전극, 111d: 화소 전극, 111: 도전막, 113a: EL층, 113A: 제 1 층, 113b: EL층, 113B: 제 2 층, 113c: EL층, 113C: 제 3 층, 113d: 수광층, 113D: 제 4 층, 114: 층, 115: 공통 전극, 117: 차광층, 118A: 제 1 희생층, 118a: 제 1 희생층, 118B: 제 1 희생층, 118b: 제 1 희생층, 118C: 제 1 희생층, 118c: 제 1 희생층, 118D: 제 1 희생층, 118d: 제 1 희생층, 119A: 제 2 희생층, 119a: 제 2 희생층, 119B: 제 2 희생층, 119b: 제 2 희생층, 119C: 제 2 희생층, 119c: 제 2 희생층, 119D: 제 2 희생층, 119d: 제 2 희생층, 120: 기판, 122: 수지층, 123: 도전층, 125A: 절연막, 125: 절연층, 126a: 도전층, 126b: 도전층, 126d: 도전층, 127A: 절연막, 127: 절연층, 128: 층, 130a: 발광 디바이스, 130b: 발광 디바이스, 130c: 발광 디바이스, 130d: 수광 디바이스, 131: 보호층, 132: 보호층, 139: 영역, 140: 접속부, 142: 접착층, 151: 기판, 152: 기판, 153: 절연층, 162: 표시부, 164: 회로, 165: 배선, 166: 도전층, 172: FPC, 173: IC, 190a: 레지스트 마스크, 190b: 레지스트 마스크, 190c: 레지스트 마스크, 190d: 레지스트 마스크, 190e: 레지스트 마스크, 200A: 표시 장치, 200B: 표시 장치, 200: 표시 장치, 201: 기판, 202: 기판, 203: 기능층, 204: 접속부, 205: 트랜지스터, 207: 트랜지스터, 209: 트랜지스터, 210: 트랜지스터, 211B: 발광 디바이스, 211G: 발광 디바이스, 211IR: 발광 디바이스, 211R: 발광 디바이스, 211: 발광 디바이스, 212IRS: 수광 디바이스, 212PS: 수광 디바이스, 212: 수광 디바이스, 213: 절연층, 214: 절연층, 215: 절연층, 217: 절연층, 218: 절연층, 220: 손가락, 221: 도전층, 222a: 도전층, 222b: 도전층, 222: 지문, 223: 도전층, 224: 접촉부, 225: 절연층, 226: 궤적, 227: 촬상 범위, 228: 영역, 229: 스타일러스, 231i: 채널 형성 영역, 231n: 저저항 영역, 231: 반도체층, 240: 용량 소자, 241: 도전층, 242: 접속층, 243: 절연층, 245: 도전층, 251: 도전층, 252: 도전층, 254: 절연층, 255a: 절연층, 255b: 절연층, 256: 플러그, 261: 절연층, 262: 절연층, 263: 절연층, 264: 절연층, 265: 절연층, 271: 플러그, 274a: 도전층, 274b: 도전층, 274: 플러그, 280: 표시 모듈, 281: 표시부, 282: 회로부, 283a: 화소 회로, 283: 화소 회로부, 284a: 화소, 284: 화소부, 285: 단자부, 286: 배선부, 290: FPC, 291: 기판, 292: 기판, 301: 기판, 301A: 기판, 301B: 기판, 310: 트랜지스터, 310A: 트랜지스터, 310B: 트랜지스터, 311: 도전층, 312: 저저항 영역, 313: 절연층, 314: 절연층, 315: 소자 분리층, 320: 트랜지스터, 320A: 트랜지스터, 320B: 트랜지스터, 321: 반도체층, 323: 절연층, 324: 도전층, 325: 도전층, 326: 절연층, 327: 도전층, 328: 절연층, 329: 절연층, 331: 기판, 332: 절연층, 341: 도전층, 342: 도전층, 343: 플러그, 400: 휴대 정보 단말기, 401: 기판, 402: 하우징, 404: 표시부, 406: 손가락, 407: 영역, 408: 영역, 409: 화상, 410a: 트랜지스터, 410: 트랜지스터, 411i: 채널 형성 영역, 411n: 저저항 영역, 411: 반도체층, 412: 절연층, 413: 도전층, 414a: 도전층, 414b: 도전층, 415: 도전층, 416: 절연층, 421: 절연층, 422: 절연층, 423: 절연층, 426: 절연층, 431: 도전층, 450a: 트랜지스터, 450: 트랜지스터, 451: 반도체층, 452: 절연층, 453: 도전층, 454a: 도전층, 454b: 도전층, 455: 도전층, 5000a: 표시 장치, 5000b: 표시 장치, 5000c: 표시 장치, 5000d: 표시 장치, 5002: 대시 보드, 5004: 천장, 5005: 카메라, 5006: 핸들, 5008: 앞유리, 6500: 전자 기기, 6501: 하우징, 6502: 표시부, 6503: 전원 버튼, 6504: 버튼, 6505: 스피커, 6506: 마이크로폰, 6507: 카메라, 6508: 광원, 6510: 보호 부재, 6511: 표시 패널, 6512: 광학 부재, 6513: 터치 센서 패널, 6515: FPC, 6516: IC, 6517: 인쇄 기판, 6518: 배터리, 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, 9000: 하우징, 9001: 표시부, 9003: 스피커, 9005: 조작 키, 9006: 접속 단자, 9007: 센서, 9008: 마이크로폰, 9050: 아이콘, 9051: 정보, 9052: 정보, 9053: 정보, 9054: 정보, 9055: 힌지, 9101: 휴대 정보 단말기, 9102: 휴대 정보 단말기, 9200: 휴대 정보 단말기, 9201: 휴대 정보 단말기
Claims (11)
- 표시 장치로서,
발광 디바이스와, 수광 디바이스와, 기판을 가지고,
상기 발광 디바이스는 상기 기판 위의 제 1 전극과, 발광층과, 제 1 전자 수송층과, 전자 주입층과, 제 2 전극을 이 순서대로 적층하여 가지고,
상기 수광 디바이스는 상기 기판 위의 제 3 전극과, 활성층과, 제 1 정공 수송층과, 상기 전자 주입층과, 상기 제 2 전극을 이 순서대로 적층하여 가지는, 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 발광 디바이스는 상기 제 1 전극과 상기 발광층 사이에 제 2 정공 수송층을 가지는, 표시 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 수광 디바이스는 상기 제 3 전극과 상기 활성층 사이에 제 2 전자 수송층을 가지는, 표시 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광 디바이스는 가시광을 사출하는 기능을 가지고,
상기 수광 디바이스는 가시광을 검출하는 기능을 가지는, 표시 장치. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광 디바이스는 적외광을 사출하는 기능을 가지고,
상기 수광 디바이스는 적외광을 검출하는 기능을 가지는, 표시 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 전극은 제 1 전위가 공급되고,
상기 제 2 전극은 상기 제 1 전위보다 낮은 제 2 전위가 공급되고,
상기 제 3 전극은 상기 제 2 전위보다 높은 제 3 전위가 공급되는, 표시 장치. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 1 화소와, 제 2 화소와, 제 3 화소와, 제 4 화소를 각각 복수로 포함하는 화소부를 가지고,
상기 제 1 화소, 상기 제 2 화소, 상기 제 3 화소, 및 상기 제 4 화소는 각각 상기 발광 디바이스 또는 상기 수광 디바이스를 가지고,
상기 화소부는 제 1 방향으로 상기 제 2 화소, 상기 제 1 화소, 상기 제 2 화소, 및 상기 제 3 화소가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 1 배열과, 상기 제 4 화소, 상기 제 1 화소, 상기 제 4 화소, 및 상기 제 3 화소가 이 순서대로 반복하여 배치되는 제 2 배열을 가지고,
상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 상기 제 1 배열 및 상기 제 2 배열이 번갈아 반복하여 배치되고,
상기 화소부는 상기 제 2 방향으로 상기 제 2 화소 및 상기 제 4 화소가 번갈아 반복하여 배치되는 제 3 배열과, 상기 제 1 화소 및 상기 제 3 화소가 번갈아 반복하여 배치되는 제 4 배열을 가지고,
상기 제 1 방향으로 상기 제 3 배열 및 상기 제 4 배열이 번갈아 반복하여 배치되는, 표시 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 화소, 상기 제 2 화소, 및 상기 제 3 화소는 서로 다른 파장 영역의 광을 발하는 상기 발광 디바이스를 가지고,
상기 제 4 화소는 상기 수광 디바이스를 가지는, 표시 장치. - 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 제 3 화소는 녹색광을 발하는 발광 디바이스를 가지고,
상기 제 3 화소의 면적은 상기 제 1 화소의 면적보다 작고,
상기 제 3 화소의 면적은 상기 제 2 화소의 면적보다 작은, 표시 장치. - 표시 모듈로서,
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나에 기재된 표시 장치와, 커넥터 및 집적 회로 중 적어도 한쪽을 가지는, 표시 모듈. - 전자 기기로서,
제 10 항에 기재된 표시 모듈과, 하우징, 배터리, 카메라, 스피커, 및 마이크로폰 중 적어도 하나를 가지는, 전자 기기.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021039474 | 2021-03-11 | ||
| JPJP-P-2021-039474 | 2021-03-11 | ||
| JP2021051822 | 2021-03-25 | ||
| JPJP-P-2021-051822 | 2021-03-25 | ||
| JPJP-P-2021-207740 | 2021-12-22 | ||
| JP2021207740 | 2021-12-22 | ||
| PCT/IB2022/051715 WO2022189881A1 (ja) | 2021-03-11 | 2022-02-28 | 表示装置、表示モジュール及び電子機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230154462A true KR20230154462A (ko) | 2023-11-08 |
Family
ID=83227462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237034250A KR20230154462A (ko) | 2021-03-11 | 2022-02-28 | 표시 장치, 표시 모듈, 및 전자 기기 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2022189881A1 (ko) |
| KR (1) | KR20230154462A (ko) |
| WO (1) | WO2022189881A1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140056493A1 (en) | 2012-08-23 | 2014-02-27 | Authentec, Inc. | Electronic device performing finger biometric pre-matching and related methods |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102623166B1 (ko) * | 2017-12-28 | 2024-01-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | 서브픽셀, 구동 회로 및 디스플레이 장치 |
| US20220102430A1 (en) * | 2019-01-18 | 2022-03-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and electronic device |
| KR20220033489A (ko) * | 2019-07-17 | 2022-03-16 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시 장치, 표시 모듈, 및 전자 기기 |
| KR20220038496A (ko) * | 2019-08-08 | 2022-03-28 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시 장치 및 전자 기기 |
| US11394014B2 (en) * | 2019-08-29 | 2022-07-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display unit, display module, and electronic device |
-
2022
- 2022-02-28 WO PCT/IB2022/051715 patent/WO2022189881A1/ja active Application Filing
- 2022-02-28 KR KR1020237034250A patent/KR20230154462A/ko unknown
- 2022-02-28 JP JP2023504870A patent/JPWO2022189881A1/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140056493A1 (en) | 2012-08-23 | 2014-02-27 | Authentec, Inc. | Electronic device performing finger biometric pre-matching and related methods |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2022189881A1 (ko) | 2022-09-15 |
| WO2022189881A1 (ja) | 2022-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20240011167A (ko) | 표시 장치 | |
| WO2022189881A1 (ja) | 表示装置、表示モジュール及び電子機器 | |
| US20240164166A1 (en) | Display apparatus, display module, and electronic device | |
| US20240164169A1 (en) | Display apparatus, display module, electronic device, and method for manufacturing display apparatus | |
| WO2022180482A1 (ja) | 表示装置、表示モジュール、電子機器、及び、表示装置の作製方法 | |
| US20240164168A1 (en) | Display apparatus, display module, electronic device, and method for manufacturing display apparatus | |
| WO2022219455A1 (ja) | 表示装置、表示モジュール及び電子機器 | |
| EP4307281A1 (en) | Display apparatus, display module, electronic instrument, and method for producing display apparatus | |
| WO2022185150A1 (ja) | 表示装置、表示モジュール、電子機器、及び、表示装置の作製方法 | |
| WO2022185149A1 (ja) | 表示装置、表示モジュール、電子機器、及び、表示装置の作製方法 | |
| WO2022180468A1 (ja) | 表示装置、表示モジュール、電子機器、及び、表示装置の作製方法 | |
| WO2022189882A1 (ja) | 表示装置、表示モジュール、電子機器、及び、表示装置の作製方法 | |
| US20240138204A1 (en) | Display apparatus, display module, electronic device, and method of manufacturing display apparatus | |
| US20240138223A1 (en) | Display apparatus, display module, electronic device, and method of manufacturing display apparatus | |
| WO2022162493A1 (ja) | 表示装置、表示モジュール、電子機器、及び、表示装置の作製方法 | |
| KR20230160843A (ko) | 표시 장치, 표시 모듈, 전자 기기, 및 표시 장치의 제작 방법 | |
| KR20230156377A (ko) | 표시 장치, 표시 모듈, 전자 기기, 및 표시 장치의 제작 방법 | |
| KR20230146546A (ko) | 반도체 장치 및 전자 기기 | |
| KR20240011740A (ko) | 표시 장치 | |
| KR20240000526A (ko) | 표시 장치, 표시 모듈, 전자 기기, 및 표시 장치의 제작 방법 | |
| KR20240007227A (ko) | 표시 장치 및 표시 장치의 제작 방법 | |
| CN116964657A (zh) | 显示装置、显示模块及电子设备 | |
| KR20240011807A (ko) | 표시 장치 및 표시 장치의 제작 방법 | |
| KR20230139350A (ko) | 촬상 장치, 표시 장치, 및 표시 장치의 제작 방법 | |
| KR20230171443A (ko) | 표시 장치, 및 표시 장치의 제작 방법 |