KR20230165318A - 표시 장치, 전자 기기, 및 표시 장치의 제작 방법 - Google Patents
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Abstract
표시 품질이 높은 표시 장치를 제공한다. 신뢰성이 높은 표시 장치를 제공한다. 소비 전력이 낮은 표시 장치를 제공한다. 고정세화가 용이한 표시 장치를 제공한다. 높은 표시 품질과 높은 정세도를 겸비한 표시 장치를 제공한다. 콘트라스트가 높은 표시 장치를 제공한다. 제 1 화소 내지 제 3 화소를 포함하는 표시부와, 제 1 배선 내지 제 4 배선을 가지고, 제 2 화소는 평면에서 보았을 때 제 1 화소와 제 3 화소 사이에 위치하고, 각각의 화소는 제 1 부화소 및 제 2 부화소를 가지고, 제 1 배선은 제 1 화소가 가지는 제 2 부화소에 제 1 전위를 인가하고, 제 2 배선은 제 2 화소가 가지는 제 1 부화소에 제 1 전위를 인가하고, 제 3 배선은 제 2 화소가 가지는 제 2 부화소에 제 1 전위를 인가하고, 제 4 배선은 제 3 화소가 가지는 제 1 부화소에 제 1 전위를 인가하고, 제 1 배선과 제 2 배선은 인접하고, 제 3 배선과 제 4 배선은 인접하고, 제 1 배선과 제 2 배선의 거리는 제 3 배선과 제 4 배선의 거리보다 짧은 표시 장치이다.
Description
본 발명의 일 형태는 표시 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명의 일 형태는 표시 장치의 제작 방법에 관한 것이다.
또한 본 발명의 일 형태는 상기 기술분야에 한정되지 않는다. 본 명세서 등에서 개시(開示)하는 본 발명의 일 형태의 기술분야로서는 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 축전 장치, 기억 장치, 전자 기기, 조명 장치, 입력 장치, 입출력 장치, 이들의 구동 방법, 또는 이들의 제조 방법을 일례로 들 수 있다. 반도체 장치란 반도체 특성을 이용함으로써 기능할 수 있는 장치 전반을 가리킨다.
근년, 디스플레이 패널의 고정세화(高精細化)가 요구되고 있다. 고정세 디스플레이 패널이 요구되는 기기로서는 예를 들어 스마트폰, 태블릿 단말기, 노트북형 컴퓨터 등이 있다. 또한 텔레비전 장치, 모니터 장치 등의 거치형 디스플레이 장치에서도 고해상도화에 따른 고정세화가 요구되고 있다. 또한 높은 정세도가 가장 요구되는 기기로서는 예를 들어 가상 현실(VR: Virtual Reality) 또는 증강 현실(AR: Augmented Reality)용 기기가 있다.
또한 디스플레이 패널에 적용할 수 있는 표시 장치로서는, 대표적으로는 액정 표시 장치, 유기 EL(Electro Luminescence) 소자나 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode) 등의 발광 소자를 가지는 발광 장치, 전기 영동 방식 등으로 표시를 수행하는 전자 종이 등을 들 수 있다.
예를 들어 유기 EL 소자는 기본적으로 한 쌍의 전극 사이에 발광성 유기 화합물을 포함하는 층을 끼운 구성을 가진다. 이 소자에 전압을 인가함으로써, 발광성 유기 화합물로부터 발광을 얻을 수 있다. 이와 같은 유기 EL 소자가 적용된 표시 장치는 액정 표시 장치 등에서 필요한 백라이트가 불필요하기 때문에 얇고, 가볍고, 콘트라스트가 높으며, 소비 전력이 낮은 표시 장치를 실현할 수 있다. 예를 들어 특허문헌 1에는 유기 EL 소자를 사용한 표시 장치의 일례에 대하여 기재되어 있다.
특허문헌 2에는 유기 EL 디바이스를 사용한 VR용 표시 장치가 개시되어 있다.
본 발명의 일 형태는 표시 품질이 높은 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 신뢰성이 높은 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 소비 전력이 낮은 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 고정세화가 용이한 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 높은 표시 품질과 높은 정세도를 겸비한 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 콘트라스트가 높은 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
본 발명의 일 형태는 신규 구성을 가지는 표시 장치 또는 표시 장치의 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 상술한 표시 장치를 높은 수율로 제조하는 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 선행기술의 문제점들 중 적어도 하나를 적어도 경감하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또한 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하는 것이 아니다. 또한 본 발명의 일 형태는 이들 과제 모두를 해결할 필요는 없는 것으로 한다. 또한 이들 외의 과제는 명세서, 도면, 청구항 등의 기재에서 추출할 수 있다.
본 발명의 일 형태는 표시부와, 제 1 배선과, 제 2 배선과, 제 3 배선과, 제 4 배선을 가지고, 표시부는 제 1 화소와, 제 2 화소와, 제 3 화소를 가지고, 제 2 화소는 평면에서 보았을 때 제 1 화소와 제 3 화소 사이에 위치하고, 제 1 화소, 제 2 화소, 및 제 3 화소는 각각 제 1 부화소와 제 2 부화소를 가지고, 제 1 배선은 제 1 화소가 가지는 제 2 부화소에 제 1 전위를 인가하는 기능을 가지고, 제 2 배선은 제 2 화소가 가지는 제 1 부화소에 제 1 전위를 인가하는 기능을 가지고, 제 3 배선은 제 2 화소가 가지는 제 2 부화소에 제 1 전위를 인가하는 기능을 가지고, 제 4 배선은 제 3 화소가 가지는 제 1 부화소에 제 1 전위를 인가하는 기능을 가지고, 제 1 배선과 제 2 배선은 인접하고, 제 3 배선과 제 4 배선은 인접하고, 제 1 배선과 제 2 배선의 거리는 제 3 배선과 제 4 배선의 거리보다 짧은 표시 장치이다.
또한 상기 구성에서, 제 1 부화소는 적색, 녹색, 및 청색에서 선택되는 제 1 색에 대응하는 광을 제어하는 기능을 가지고, 제 2 부화소는 적색, 녹색, 및 청색 중 상기 제 1 색과 다른 제 2 색에 대응하는 광을 제어하는 기능을 가지는 것이 바람직하다.
또한 상기 구성에서, 제 5 배선과, 제 6 배선과, 제 7 배선과, 제 8 배선을 가지고, 제 5 배선은 제 1 화소가 가지는 제 2 부화소에 신호를 공급하는 기능을 가지고, 제 6 배선은 제 2 화소가 가지는 제 1 부화소에 신호를 공급하는 기능을 가지고, 제 7 배선은 제 2 화소가 가지는 제 2 부화소에 신호를 공급하는 기능을 가지고, 제 8 배선은 제 3 화소가 가지는 제 1 부화소에 신호를 공급하는 기능을 가지고, 제 1 배선과 제 2 배선은 평면에서 보았을 때 제 5 배선과 제 6 배선 사이에 배치되고, 제 3 배선과 제 4 배선은 평면에서 보았을 때 제 7 배선과 제 8 배선 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 구성에서, 제 1 화소, 제 2 화소, 및 제 3 화소는 제 1 축의 방향을 따라 순차적으로 배열되고, 제 1 배선 내지 제 8 배선은 각각 제 2 축의 방향을 따라 연장되는 영역을 가지고, 제 1 축과 제 2 축은 직교하는 것이 바람직하다.
또한 상기 구성에서, 표시부 구동 회로와, 표시부 구동 회로와 전기적으로 접속되는 제 9 배선과, 표시부 구동 회로와 전기적으로 접속되는 제 10 배선을 가지고, 제 9 배선 및 제 10 배선은 각각 주사선으로서의 기능을 가지고, 제 9 배선은 제 1 화소와 중첩되는 제 1 영역을 가지고, 제 10 배선은 제 2 화소와 중첩되는 제 2 영역과, 제 3 화소와 중첩되는 제 3 영역을 가지는 것이 바람직하다.
또한 상기 구성에서, 제 1 화소가 가지는 제 2 부화소는 제 1 트랜지스터를 가지고, 제 2 화소가 가지는 제 1 부화소는 제 2 트랜지스터를 가지고, 제 2 화소가 가지는 제 2 부화소는 제 3 트랜지스터를 가지고, 제 3 화소가 가지는 제 1 부화소는 제 4 트랜지스터를 가지고, 제 1 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 제 1 배선과 전기적으로 접속되고, 제 2 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 제 2 배선과 전기적으로 접속되고, 제 3 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 제 3 배선과 전기적으로 접속되고, 제 4 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 제 4 배선과 전기적으로 접속되고, 제 1 배선 및 제 2 배선은 제 1 트랜지스터의 채널 형성 영역과 제 2 트랜지스터의 채널 형성 영역 사이에 배치되고, 제 3 배선 및 제 4 배선은 평면에서 보았을 때 제 2 트랜지스터의 채널 형성 영역과 제 3 트랜지스터의 채널 형성 영역 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 구성에서, 표시부는 제 1 발광 소자와, 제 2 발광 소자와, 제 3 발광 소자와, 제 4 발광 소자를 가지고, 제 1 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 제 1 발광 소자와 전기적으로 접속되고, 제 2 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 제 2 발광 소자와 전기적으로 접속되고, 제 3 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 제 3 발광 소자와 전기적으로 접속되고, 제 4 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 제 4 발광 소자와 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다.
또한 상기 구성에서, 표시부 구동 회로와, 표시부 구동 회로와 전기적으로 접속되는 제 9 배선과, 표시부 구동 회로와 전기적으로 접속되는 제 10 배선을 가지고, 제 9 배선 및 제 10 배선은 각각 주사선으로서의 기능을 가지고, 제 9 배선은 제 1 트랜지스터의 게이트와 전기적으로 접속되고, 제 10 배선은 제 2 트랜지스터의 게이트, 제 3 트랜지스터의 게이트, 및 제 4 트랜지스터의 게이트와 전기적으로 접속되고, 제 1 주사선은 제 1 화소와 중첩되는 제 1 영역을 가지고, 제 2 주사선은 제 2 화소와 중첩되는 제 2 영역과, 제 3 화소와 중첩되는 제 3 영역을 가지는 것이 바람직하다.
또한 상기 구성에서, 제 9 배선은 제 2 화소 및 제 3 화소와 중첩되지 않고, 제 10 배선은 제 1 화소와 중첩되지 않고, 제 9 배선과 제 10 배선은 표시부에서 접하지 않는 것이 바람직하다.
또한 상기 구성에서, 표시부 구동 회로는 제 9 배선과 전기적으로 접속되는 제 1 주사선 구동 회로와, 제 10 배선과 전기적으로 접속되는 제 2 주사선 구동 회로를 가지고, 제 1 주사선 구동 회로와 제 2 주사선 구동 회로는 표시부를 끼워 제공되는 것이 바람직하다.
또는 본 발명의 일 형태는 제 1 화소와, 제 2 화소와, 제 3 화소와, 제 1 배선과, 제 2 배선과, 제 3 배선을 가지고, 제 2 화소는 평면에서 보았을 때, 제 1 화소와 제 3 화소 사이에 위치하고, 제 1 화소, 제 2 화소, 및 제 3 화소는 각각 제 1 부화소와, 제 2 부화소와, 제 3 부화소를 가지고, 제 1 부화소는 적색, 녹색, 및 청색에서 선택되는 제 1 색에 대응하는 광을 제어하는 기능을 가지고, 제 2 부화소는 적색, 녹색, 및 청색 중, 제 1 색과 다른 제 2 색에 대응하는 광을 제어하는 기능을 가지고, 제 3 부화소는 적색, 녹색, 및 청색 중 제 1 색 및 제 2 색과 다른 제 3 색에 대응하는 광을 제어하는 기능을 가지고, 제 1 배선은 제 1 화소가 가지는 제 3 부화소와, 제 2 화소가 가지는 제 1 부화소에 제 1 전위를 인가하는 기능을 가지고, 제 2 배선은 제 2 화소가 가지는 제 3 부화소에 제 1 전위를 인가하는 기능을 가지고, 제 3 배선은 제 3 화소가 가지는 제 1 부화소에 제 1 전위를 인가하는 기능을 가지고, 제 2 배선과 제 3 배선은 서로 인접하고, 제 1 배선은 제 2 배선 및 제 3 배선 중 하나 이상보다 폭이 넓은 표시 장치이다.
또한 상기 구성에서, 제 4 배선과, 제 5 배선과, 제 6 배선과, 제 7 배선을 가지고, 제 4 배선은 제 1 화소가 가지는 제 2 부화소에 신호를 공급하는 기능을 가지고, 제 5 배선은 제 2 화소가 가지는 제 1 부화소에 신호를 공급하는 기능을 가지고, 제 6 배선은 제 2 화소가 가지는 제 2 부화소에 신호를 공급하는 기능을 가지고, 제 7 배선은 제 3 화소가 가지는 제 1 부화소에 신호를 공급하는 기능을 가지고, 제 1 배선은 평면에서 보았을 때 제 4 배선과 제 5 배선 사이에 배치되고, 제 2 배선과 제 3 배선은 평면에서 보았을 때 제 6 배선과 제 7 배선 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 구성에서, 제 1 화소가 가지는 제 2 부화소는 제 1 트랜지스터를 가지고, 제 2 화소가 가지는 제 1 부화소는 제 2 트랜지스터를 가지고, 제 2 화소가 가지는 제 2 부화소는 제 3 트랜지스터를 가지고, 제 3 화소는 제 4 트랜지스터를 가지고, 제 1 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽과, 제 2 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 제 1 배선과 전기적으로 접속되고, 제 3 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 제 2 배선과 전기적으로 접속되고, 제 4 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 제 3 배선과 전기적으로 접속되고, 제 1 배선은 제 1 트랜지스터의 채널 형성 영역과 제 2 트랜지스터의 채널 형성 영역 사이에 배치되고, 제 2 배선과 제 3 배선은 제 2 트랜지스터의 채널 형성 영역과 제 3 트랜지스터의 채널 형성 영역 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
또는 본 발명의 일 형태는 제 1 기판 위에 표시부를 가지는 표시 장치의 제작 방법이고, 제 1 기판 위의 표시부가 되는 영역에 매트릭스상으로 배열되는 n개의 트랜지스터(n은 2 이상의 정수)를 형성하는 제 1 공정과, n개의 트랜지스터 위에 제 1 도전막을 성막하는 제 2 공정과, 제 1 도전막 위에 포토레지스트를 성막하는 제 3 공정과, 표시부가 되는 영역 위에서 포토레지스트에 노광 처리를 실시함으로써 원하는 패턴을 전사(轉寫)하는 제 4 공정과, 포토레지스트에 현상 처리를 실시함으로써 포토레지스트에 원하는 패턴을 형성하는 제 5 공정과, 원하는 패턴을 사용하여 제 1 도전막의 일부를 제거하여 n개의 배선을 형성하는 제 6 공정과, n개의 트랜지스터 위에 매트릭스상으로 배열되는 n개의 발광 소자를 형성하는 제 7 공정을 가지고, n개의 배선은 n개의 트랜지스터와 일대일로 전기적으로 접속되고, 제 4 공정은 표시부가 되는 영역 위에서 복수의 노광 영역으로 나누어 노광하는 공정을 가지고, n개의 배선 중 제 1 배선은 제 1 노광 영역에서의 노광에 의하여 형성되고, 제 2 배선은 제 2 노광 영역에서의 노광에 의하여 형성되고, 제 1 배선과 제 2 배선은 인접하고, n개의 트랜지스터 중 제 1 트랜지스터는 제 1 배선과 전기적으로 접속되고, 제 2 트랜지스터는 제 2 배선과 전기적으로 접속되고, 제 1 배선과 제 2 배선은 평면에서 보았을 때 제 1 트랜지스터의 채널 형성 영역과 제 2 트랜지스터의 채널 형성 영역 사이에 배치되는 표시 장치의 제작 방법이다.
또한 상기 구성에서, n개의 배선은 n개의 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽과 일대일로 전기적으로 접속되고, n개의 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 n개의 발광 소자와 일대일로 전기적으로 접속되고, 또한 일대일로 서로 중첩되는 것이 바람직하다.
또한 상기 구성에서, n개의 발광 소자는 각각 EL층을 가지는 것이 바람직하다.
또한 상기 구성에서, 복수의 노광 영역의 서로 인접하는 노광 영역의 연결부에, 서로 인접하는 노광 영역의 일부가 서로 중첩되는 노광 영역이 형성되도록 노광 처리가 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에 따르면 표시 품질이 높은 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는 신뢰성이 높은 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는 소비 전력이 낮은 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는 고정세화가 용이한 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한 높은 표시 품질과 높은 정세도를 겸비한 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한 콘트라스트가 높은 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태에 의하면 신규 구성을 가지는 표시 장치 또는 표시 장치의 제작 방법을 제공할 수 있다. 또한 상술한 표시 장치를 높은 수율로 제조하는 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하면 선행기술의 문제점들 중 적어도 하나를 적어도 경감할 수 있다.
또한 이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하는 것이 아니다. 또한 본 발명의 일 형태는 이들 효과 모두를 반드시 가질 필요는 없다. 또한 이들 외의 효과는 명세서, 도면, 청구항 등의 기재에서 추출할 수 있다.
도 1의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 설명하는 사시도이다.
도 2의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 설명하는 사시도이다.
도 3의 (A) 및 (B)는 표시부를 설명하는 블록도이다.
도 4의 (A) 및 (B)는 표시부를 설명하는 블록도이다.
도 5의 (A) 내지 (K)는 화소의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 6의 (A) 및 (B)는 화소의 구성예를 나타낸 회로도이다.
도 7의 (A) 및 (B)는 화소의 구성예를 나타낸 회로도이다.
도 8의 (A) 및 (B)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 9의 (A) 내지 (C)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 10의 (A) 및 (B)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 11의 (A) 및 (B)는 화소의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 12는 화소의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 13은 표시 장치의 구성예를 나타낸 회로도이다.
도 14의 (A) 및 (B)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 15는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 16의 (A) 및 (B)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 17은 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 18의 (A) 및 (B)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 19의 (A) 및 (B)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 20은 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 21의 (A) 및 (B)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 22는 표시 장치의 구성예를 설명하는 단면도이다.
도 23은 표시 장치의 구성예를 설명하는 단면도이다.
도 24는 표시 장치의 구성예를 설명하는 단면도이다.
도 25의 (A) 및 (B)는 표시 소자의 구성예를 설명하는 단면도이다.
도 26의 (A) 내지 (F)는 발광 소자의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 27의 (A) 및 (B)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 28의 (A) 내지 (D)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 29의 (A) 내지 (F)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 30의 (A) 내지 (F)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 설명하는 사시도이다.
도 3의 (A) 및 (B)는 표시부를 설명하는 블록도이다.
도 4의 (A) 및 (B)는 표시부를 설명하는 블록도이다.
도 5의 (A) 내지 (K)는 화소의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 6의 (A) 및 (B)는 화소의 구성예를 나타낸 회로도이다.
도 7의 (A) 및 (B)는 화소의 구성예를 나타낸 회로도이다.
도 8의 (A) 및 (B)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 9의 (A) 내지 (C)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 10의 (A) 및 (B)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 11의 (A) 및 (B)는 화소의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 12는 화소의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 13은 표시 장치의 구성예를 나타낸 회로도이다.
도 14의 (A) 및 (B)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 15는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 16의 (A) 및 (B)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 17은 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 18의 (A) 및 (B)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 19의 (A) 및 (B)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 20은 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 21의 (A) 및 (B)는 표시부의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 22는 표시 장치의 구성예를 설명하는 단면도이다.
도 23은 표시 장치의 구성예를 설명하는 단면도이다.
도 24는 표시 장치의 구성예를 설명하는 단면도이다.
도 25의 (A) 및 (B)는 표시 소자의 구성예를 설명하는 단면도이다.
도 26의 (A) 내지 (F)는 발광 소자의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 27의 (A) 및 (B)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 28의 (A) 내지 (D)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 29의 (A) 내지 (F)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 30의 (A) 내지 (F)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
이하에서 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 다만 실시형태는 많은 상이한 형태로 실시할 수 있고, 취지 및 그 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 통상의 기술자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서 본 발명은 이하의 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 반복적인 설명은 생략한다. 또한 같은 기능을 가지는 부분을 가리키는 경우에는, 해치 패턴을 동일하게 하고, 특별히 부호를 붙이지 않는 경우가 있다.
또한 본 명세서에서 설명하는 각 도면에서, 각 구성 요소의 크기, 층의 두께, 또는 영역은 명료화를 위하여 과장되어 있는 경우가 있다. 따라서 그 스케일에 반드시 한정되는 것은 아니다.
또한 본 명세서 등에서의 "제 1", "제 2" 등의 서수사는 구성 요소의 혼동을 피하기 위하여 붙이는 것이며, 수적으로 한정하는 것은 아니다.
또한 본 명세서 등에서 "막"이라는 용어와 "층"이라는 용어는 서로 바꿀 수 있다. 예를 들어 "도전층" 또는 "절연층"이라는 용어는 "도전막" 또는 "절연막"이라는 용어와 서로 바꿀 수 있는 경우가 있다.
또한 본 명세서에서 EL층이란, 발광 소자의 한 쌍의 전극 사이에 제공되고, 적어도 발광성 물질을 포함하는 층(발광층이라고도 부름) 또는 발광층을 포함하는 적층체를 나타내는 것으로 한다.
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.
또한 본 명세서 등에서는, 표시 패널의 기판에 예를 들어 FPC(Flexible Printed Circuit) 또는 TCP(Tape Carrier Package) 등의 커넥터가 장착된 것, 또는 기판에 COG(Chip On Glass) 방식 등에 의하여 IC가 실장된 것을 표시 패널 모듈, 표시 모듈, 또는 단순히 표시 패널 등이라고 부르는 경우가 있다.
본 발명의 일 형태의 발광 소자는 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 전자 수송성이 높은 물질, 및 전자 주입성이 높은 물질, 양극성 물질 등을 포함하는 층을 가져도 좋다.
또한 발광층, 그리고 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 전자 수송성이 높은 물질, 및 전자 주입성이 높은 물질, 양극성의 물질 등을 포함하는 층은, 각각 퀀텀닷(quantum dot) 등의 무기 화합물, 또는 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등)을 가져도 좋다. 예를 들어 퀀텀닷을 발광층에 사용함으로써, 발광 재료로서 기능시킬 수도 있다.
또한 퀀텀닷 재료로서는 콜로이드상 퀀텀닷 재료, 합금형 퀀텀닷 재료, 코어·셸형 퀀텀닷 재료, 코어형 퀀텀닷 재료 등을 사용할 수 있다. 또한 12족과 16족, 13족과 15족, 또는 14족과 16족의 원소 그룹을 포함하는 재료를 사용하여도 좋다. 또는 카드뮴, 셀레늄, 아연, 황, 인, 인듐, 텔루륨, 납, 갈륨, 비소, 알루미늄 등의 원소를 포함하는 퀀텀닷 재료를 사용하여도 좋다.
본 명세서 등에서 메탈 마스크 또는 FMM(파인 메탈 마스크, 고정세의 메탈 마스크)을 사용하여 제작된 디바이스를 MM(메탈 마스크) 구조의 디바이스라고 부르는 경우가 있다. 또한 본 명세서 등에서 메탈 마스크 또는 FMM을 사용하지 않고 제작된 디바이스를 MML(메탈 마스크리스) 구조의 디바이스라고 부르는 경우가 있다.
본 명세서 등에서 각색의 발광 디바이스(여기서는 청색(B), 녹색(G), 및 적색(R))의 발광층을 따로 형성하거나 구분 도포하는 구조를 SBS(Side By Side) 구조라고 부르는 경우가 있다. 또한 본 명세서 등에서 백색광을 방출할 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.
또한 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. 2개의 발광층을 사용하여 백색 발광을 얻는 경우, 2개의 발광층의 발광색이 서로 보색 관계가 되는 발광층을 선택하는 것이 좋다. 예를 들어 제 1 발광층의 발광색과 제 2 발광층의 발광색이 보색 관계가 되도록 함으로써, 발광 디바이스 전체로서 백색을 발광하는 구성을 얻을 수 있다. 또한 3개 이상의 발광층을 사용하여 백색 발광을 얻는 경우, 3개 이상의 발광층의 발광색이 각각 합쳐져 발광 디바이스 전체로서 백색 발광할 수 있는 구성으로 하면 좋다.
탠덤 구조의 디바이스는 한 쌍의 전극 사이에 복수의 발광 유닛을 가지고, 각 발광 유닛은 하나 이상의 발광층을 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 백색 발광을 얻기 위해서는 복수의 발광 유닛의 발광층으로부터의 광을 합성시켜 백색 발광이 얻어지는 구성으로 하면 좋다. 또한 백색 발광이 얻어지는 구성은 싱글 구조의 구성과 마찬가지이다. 또한 탠덤 구조의 디바이스에서, 복수의 발광 유닛 사이에는, 전하 발생층 등의 중간층을 제공하는 것이 바람직하다.
또한 상술한 백색 발광 디바이스(싱글 구조 또는 탠덤 구조)와 SBS 구조를 가지는 발광 디바이스를 비교한 경우, SBS 구조를 가지는 발광 디바이스는 백색 발광 디바이스보다 소비 전력을 낮출 수 있다. 소비 전력을 낮게 억제하려고 하는 경우에는 SBS 구조를 가지는 발광 디바이스를 사용하는 것이 바람직하다. 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.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 구성예 및 표시 장치의 제작 방법예에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 형태는 발광 소자(발광 디바이스라고도 함)를 가지는 표시 장치이다. 표시 장치는 적어도 상이한 색의 광을 방출하는 2개의 발광 소자를 가진다. 발광 소자는 각각 한 쌍의 전극과, 이들 사이의 EL층을 가진다. 발광 소자로서는, 유기 EL 소자, 무기 EL 소자 등의 전계 발광 소자를 사용할 수 있다. 그 외에 발광 다이오드(LED)를 사용할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 발광 소자는 유기 EL 소자(유기 전계 발광 소자)인 것이 바람직하다. 상이한 색을 나타내는 2개 이상의 발광 소자는 각각 다른 재료를 포함하는 EL층을 가진다. 예를 들어 각각 적색(R), 녹색(G), 또는 청색(B)의 광을 방출하는 3종류의 발광 소자를 가짐으로써, 풀 컬러의 표시 장치를 실현할 수 있다.
여기서, 상이한 색의 발광 소자 사이에서 EL층을 따로 형성하는 경우, 메탈 마스크 등의 섀도 마스크를 사용한 증착법으로 형성하는 것이 알려져 있다. 그러나 이 방법에서는 메탈 마스크의 정밀도, 메탈 마스크와 기판의 위치 어긋남, 메탈 마스크의 변형, 및 성막되는 막의 윤곽이 증기의 산란 등으로 인하여 커지는 것 등, 다양한 영향으로 섬 형상의 유기막의 형상 및 위치에 설계로부터의 어긋남이 생기기 때문에, 고정세화 및 고개구율화가 어렵다. 또한 증착에서 메탈 마스크에 부착된 재료에 기인하는 먼지가 발생하는 경우가 있다. 이와 같은 먼지는 발광 소자의 패턴 불량을 일으킬 우려가 있다. 또한 먼지에 기인한 단락이 생길 가능성이 있다. 또한 메탈 마스크에 부착된 재료의 클리닝의 공정이 필요해진다. 그러므로 펜타일 배열 등의 특수한 화소 배열 방식을 적용하는 것 등에 의하여, 정세도(화소 밀도라고도 함)를 의사적으로 높이는 대책이 실시되어 왔다.
본 발명의 일 형태에서는 메탈 마스크 등의 섀도 마스크를 사용하지 않고 EL층을 미세한 패턴으로 가공한다. 이에 의하여, 그동안 실현이 어려웠던 높은 정세도와 높은 개구율을 가지는 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한 EL층을 따로 형성할 수 있기 때문에, 매우 선명하고 콘트라스트가 높고 표시 품질이 높은 표시 장치를 실현할 수 있다.
여기서는 이해를 쉽게 하기 위하여, 2색의 발광 소자의 EL층을 구분하여 형성하는 경우에 대하여 설명한다. 우선 화소 전극을 덮어 제 1 EL막과 제 1 희생막을 적층하여 형성한다. 이어서 제 1 희생막 위에 레지스트 마스크를 형성한다. 이어서 레지스트 마스크를 사용하여 제 1 희생막의 일부 및 제 1 EL막의 일부를 에칭하여, 제 1 EL층 및 제 1 EL층 위의 제 1 희생층을 형성한다.
이어서 제 2 EL막과 제 2 희생막을 적층하여 형성한다. 이어서 레지스트 마스크를 사용하여 제 2 희생막의 일부 및 제 2 EL막의 일부를 에칭하여, 제 2 EL층 및 제 2 EL층 위의 제 2 희생층을 형성한다. 이어서 제 1 희생층 및 제 2 희생층을 마스크로 하여 화소 전극을 가공하여, 제 1 EL층과 중첩되는 제 1 화소 전극 및 제 2 EL층과 중첩되는 제 2 화소 전극을 형성한다. 이와 같이 하여 제 1 EL층과 제 2 EL층을 구분하여 형성할 수 있다. 마지막으로 제 1 희생층 및 제 2 희생층을 제거하고 공통 전극을 형성함으로써, 2색의 발광 소자를 따로 형성할 수 있다.
또한 상술한 것을 반복함으로써 3색 이상의 발광 소자의 EL층을 따로 형성할 수 있고, 3색 또는 4색 이상의 발광 소자를 가지는 표시 장치를 실현할 수 있다.
EL층의 단부에서는, 화소 전극 및 EL층이 제공되는 영역과 화소 전극 및 EL층이 제공되지 않는 영역에 기인하는 단차가 있다. EL층 위에 공통 전극을 형성할 때, EL층의 단부의 단차에 기인하여 공통 전극의 피복성이 나빠져 공통 전극이 단절될 우려가 있다. 또한 공통 전극이 얇아져 전기 저항이 상승될 우려가 있다.
또한 화소 전극의 단부가 EL층의 단부와 실질적으로 일치하는 경우, 및 화소 전극의 단부가 EL층의 단부보다 외측에 위치하는 경우에는 EL층 위에 공통 전극을 형성할 때에 공통 전극과 화소 전극이 단락되는 경우가 있다.
본 발명의 일 형태는 제 1 EL층과 제 2 EL층 사이에 절연층을 제공함으로써, 공통 전극을 제공하는 면의 요철을 작게 할 수 있다. 따라서 제 1 EL층의 단부 및 제 2 EL층의 단부에서의 공통 전극의 피복성을 높일 수 있고, 공통 전극의 양호한 도전성을 실현할 수 있다. 또한 공통 전극과 화소 전극의 단락을 억제할 수 있다.
상이한 색의 EL층이 인접하는 경우, 인접한 EL층의 간격은, 예를 들어 메탈 마스크를 사용한 형성 방법으로는 10μm 미만으로 하는 것은 어렵지만, 상기 방법으로는 3μm 이하, 2μm 이하, 또는 1μm 이하까지 좁힐 수 있다. 예를 들어 LSI용 노광 장치를 사용함으로써, 500nm 이하, 200nm 이하, 100nm 이하, 나아가서는 50nm 이하까지 간격을 좁힐 수도 있다. 이에 의하여, 2개의 발광 소자 사이에 존재할 수 있는 비발광 영역의 면적을 대폭 축소할 수 있고, 개구율을 100%에 가깝게 할 수 있게 된다. 예를 들어 개구율은 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 나아가서는 90% 이상이며, 100% 미만을 실현할 수도 있다.
또한 메탈 마스크를 사용한 경우에 비하여, EL층 자체의 패턴도 매우 작게 할 수 있다. 또한 예를 들어 EL층을 따로 형성하기 위하여 메탈 마스크를 사용한 경우에는 패턴의 중앙부와 단부 사이에서 두께가 불균일하게 되기 때문에, 패턴 전체의 면적에 대하여 발광 영역으로서 사용할 수 있는 유효 면적은 작아진다. 한편, 상기 제작 방법에서는 균일한 두께로 성막한 막을 가공함으로써 패턴을 형성하기 때문에, 패턴 내에서 두께를 균일하게 할 수 있고, 미세한 패턴이어도 대부분의 영역을 발광 영역으로서 사용할 수 있다. 그러므로 상기 제작 방법에 의하면 높은 정세도와 높은 개구율을 겸비할 수 있다.
이와 같이, 상기 제작 방법에 의하면 미세한 발광 소자를 집적한 표시 장치를 실현할 수 있기 때문에, 예를 들어 펜타일 방식 등의 특수한 화소 배열 방식을 적용하여 정세도를 의사적으로 높일 필요가 없어, R, G, B를 각각 한 방향으로 배열시킨 소위 스트라이프 배치를 적용하고, 또한 500ppi 이상, 1000ppi 이상, 또는 2000ppi 이상, 나아가서는 3000ppi 이상, 더 나아가서는 5000ppi 이상의 정세도의 표시 장치를 실현할 수 있다.
[표시 장치의 구성예]
이하에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 구성예에 대하여 설명한다.
도 1의 (A)는 본 발명의 일 형태에 따른 반도체 장치(100A)의 사시 개략도이다. 반도체 장치(100A)는 층(30)과, 층(30) 위의 밀봉 기판(40)을 가진다. 반도체 장치(100A)는 표시부(31)를 가지고, 표시부(31)는 층(30)에 제공된 영역(31a)과, 층(60)으로 구성된다. 영역(31a)은 매트릭스상으로 배열된 복수의 화소 회로를 가진다. 층(30)은 영역(31a)을 가지고, 밀봉 기판(40)과 영역(31a) 사이에 층(60)이 제공되어 있다. 도 1의 (B)에서는 도 1의 (A)에 나타낸 반도체 장치(100A)의 구성을 알기 쉽게 하기 위하여, 층(30), 층(60), 및 밀봉 기판(40) 등을 사이를 떼고 나타내었다.
반도체 장치(100A)는 표시부 구동 회로(23)를 가진다. 도 1의 (A)에 나타낸 구성에서는 표시부 구동 회로(23)는 회로부(23a) 및 회로부(23b)를 가진다.
도 1의 (A)에서, 층(30)은 회로부(23a)와 단자부(29)를 가진다. 단자부(29)에는 FPC(Flexible printed circuits)(29a)가 전기적으로 접속되고, FPC(29a) 위에 회로부(23b)가 배치되어 있다.
층(60)은 층(30)이 가지는 영역(31a)과 중첩되어 제공되어 있다. 층(60)은 복수의 발광 소자(61)를 가지고, 복수의 발광 소자(61)의 각각의 발광 휘도는 영역(31a)에 제공된 복수의 화소 회로(51)의 각각에 의하여 제어된다. 화소 회로(51) 및 발광 소자(61)에 대해서는 추후에 설명한다.
회로부(23a)는 예를 들어 주사선 구동 회로로서 기능한다. 회로부(23b)는 예를 들어 신호선 구동 회로로서 기능한다.
도 2의 (A)에는 반도체 장치(100A)가 층(20)을 가지는 구성을 나타내었다.
도 2의 (A)에 나타낸 반도체 장치(100A)는 층(20)과, 층(30)과, 층(30) 위의 밀봉 기판(40)을 가진다. 반도체 장치(100A)는 표시부(31)를 가지고, 표시부(31)는 층(30)에 제공된 영역(31a)과, 층(60)으로 구성된다. 영역(31a)은 매트릭스상으로 배열된 복수의 화소 회로를 가진다. 층(30)은 영역(31a)을 가지고, 밀봉 기판(40)과 영역(31a) 사이에 층(60)이 제공되어 있다. 도 2의 (B)에서는 도 2의 (A)에 나타낸 반도체 장치(100A)의 구성을 알기 쉽게 하기 위하여 층(20), 층(30), 층(60), 및 밀봉 기판(40) 등을 사이를 떼고 나타내었다.
층(20)은 표시부 구동 회로(23) 및 단자부(29)를 가진다.
표시부 구동 회로(23)는 표시부(31)와 전기적으로 접속되고, 표시부(31)가 가지는 화소 회로에 화상 데이터를 공급하는 기능을 가진다. 표시부 구동 회로(23)에는, 시프트 레지스터, 레벨 시프터, 인버터, 래치, 아날로그 스위치, 또는 논리 회로 등의 다양한 회로를 사용할 수 있다.
층(20)은 단결정 실리콘 기판 등의 단결정 반도체 기판을 사용한 트랜지스터를 가지는 것이 바람직하다.
표시부 구동 회로(23)를 표시부(31)와 적층시킴으로써, 반도체 장치(100A)의 소형화를 실현할 수 있다. 또한 표시부 구동 회로(23)를 표시부(31)와 중첩시켜 제공함으로써, 표시부(31) 주위의 베젤의 폭을 매우 좁게 할 수 있기 때문에, 표시부(31)의 면적을 확대할 수 있다. 따라서 표시부(31)의 해상도를 높일 수 있다. 따라서 반도체 장치(100A)의 표시 품질을 높일 수 있다.
또한 표시부(31)의 해상도가 일정한 경우, 화소 하나당 점유 면적을 확대할 수 있다. 따라서 표시부(31)의 발광 휘도를 높일 수 있다. 또한 화소의 개구율을 높일 수 있다. 예를 들어 화소의 개구율을 40% 이상 100% 미만으로, 바람직하게는 50% 이상 95% 이하로, 더 바람직하게는 60% 이상 95% 이하로 할 수 있다. 또한 화소 하나당 점유 면적을 확대함으로써, 화소에 공급하는 전류 밀도를 저감할 수 있다. 따라서 화소에 가해지는 부하가 경감되어, 반도체 장치(100A)의 신뢰성을 높일 수 있다.
또한 표시부 구동 회로(23)를 표시부(31)가 가지는 화소 회로와 적층시킴으로써, 각각을 전기적으로 접속하는 배선을 짧게 할 수 있다. 따라서 배선 저항 및 기생 용량이 저감되어, 반도체 장치(100A)의 동작 속도를 높일 수 있다. 또한 반도체 장치(100A)의 소비 전력이 저감된다.
도 3의 (A)는 표시부 구동 회로(23)와 표시부(31)를 설명하는 블록도이다.
표시부 구동 회로(23)는 제 1 구동 회로(232) 및 제 2 구동 회로(233)를 가진다. 제 1 구동 회로(232)에 포함되는 회로는 예를 들어 주사선 구동 회로로서 기능한다. 제 1 구동 회로(232)에 포함되는 회로는 예를 들어 신호선 구동 회로로서 기능한다. 또한 표시부(31)를 끼워 제 1 구동 회로(232)와 대향하는 위치에 어떤 회로를 제공하여도 좋다. 표시부(31)를 끼워 제 2 구동 회로(233)와 대향하는 위치에 어떤 회로를 제공하여도 좋다.
또한 표시부 구동 회로(23)를 "주변 구동 회로"라고 하는 경우가 있다. 주변 구동 회로에는, 시프트 레지스터, 레벨 시프터, 인버터, 래치, 아날로그 스위치, 논리 회로 등의 다양한 회로를 사용할 수 있다. 주변 구동 회로에는 트랜지스터 및 용량 소자 등을 사용할 수 있다.
또한 표시부(31)는 각각이 실질적으로 평행하게 배치되고, 또한 제 1 구동 회로(232)에 포함되는 회로에 의하여 전위가 제어되는 m개의 배선(236)과, 각각이 실질적으로 평행하게 배치되고, 또한 제 2 구동 회로(233)에 포함되는 회로에 의하여 전위가 제어되는 n개의 배선(237)과, 매트릭스상으로 배열된 복수의 화소(Px)를 가진다. 배선(236)은 제 1 구동 회로(232)와 전기적으로 접속된다. 배선(237)은 제 2 구동 회로(233)와 전기적으로 접속된다. 복수의 화소(Px)는 각각 예를 들어 m개의 배선(236) 중 어느 것과 전기적으로 접속된다. 또한 복수의 화소(Px)는 각각 예를 들어 n개의 배선(237) 중 어느 것과 전기적으로 접속된다.
또한 도 3의 (B)에 나타낸 바와 같이, 표시부 구동 회로(23)는 보호 회로(55)를 가져도 좋다. 도 3의 (B)에 나타낸 구성에서는 제 2 구동 회로(233)와 표시부(31) 사이에 보호 회로(55)가 제공되는 예를 나타내었다. 또한 도시하지 않았지만, 제 1 구동 회로(232)와 표시부(31) 사이에 보호 회로가 제공되어도 좋다.
또한 도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이, 매트릭스상으로 배열된 화소(Px)에서 배선(237)의 위치가 좌우 반전된 화소(Px)를 가지는 구성으로 하여도 좋다.
또한 도 4의 (A) 및 (B)에서는 제 1 구동 회로(232)가 표시부(31)를 끼워 양쪽에 배치되는 예를 나타내었다. 왼쪽에 배치되는 제 1 구동 회로(232)를 제 1 구동 회로(232a), 오른쪽에 배치되는 제 1 구동 회로(232)를 제 1 구동 회로(232b)라고 부르는 경우가 있다. 제 1 구동 회로(232)가 표시부(31)를 끼워 양쪽에 배치되는 경우에는, 도 4의 (B)에 나타낸 바와 같이 제 1 구동 회로(232a)와 전기적으로 접속되는 배선(236)과, 제 1 구동 회로(232b)와 전기적으로 접속되는 배선(236)이 분단된 구성으로 하여도 좋다. 이와 같은 경우에는 예를 들어 제 1 구동 회로(232a)와 전기적으로 접속되는 화소(Px)의 영역과, 제 1 구동 회로(232b)와 전기적으로 접속되는 화소(Px)의 영역 사이가 후술하는 분할 노광의 영역의 경계가 되도록 노광을 수행하면 좋다.
표시부(31)가 가지는 복수의 화소(Px)에서 예를 들어 적색광을 나타내는 발광 소자를 가지는 화소(Px), 녹색광을 나타내는 발광 소자를 가지는 화소(Px), 및 청색광을 나타내는 발광 소자를 가지는 화소(Px)를 통틀어 하나의 화소(11)로서 기능시키고, 각각의 화소(Px)의 발광량(발광 휘도)을 제어함으로써 풀 컬러 표시를 실현할 수 있다. 따라서 상기 3개의 화소(Px)는 각각이 부화소로서 기능한다. 즉 3개의 부화소는 각각이 적색광, 녹색광, 또는 청색광의 발광량 등을 제어한다(도 5의 (A) 참조). 또한 3개의 부화소 각각이 제어하는 광의 색은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 조합에 한정되지 않고, 시안(C), 마젠타(M), 황색(Y)이어도 좋다(도 5의 (B) 참조). 또한 3개의 부화소 각각의 면적은 같지 않아도 된다. 발광색에 따라 발광 효율 및 신뢰성 등이 다른 경우, 발광색마다 부화소의 면적을 다르게 하여도 좋다(도 5의 (C) 참조). 도 5의 (C)에 나타낸 화소(11)는 첫 번째 열의 위쪽 행(첫 번째 행)과 아래쪽 행(두 번째 행)에 걸쳐 부화소(B)를 가지고, 두 번째 열 위의 행(첫 번째 행)에 부화소(R)를 가지고, 두 번째 열의 아래쪽 행(두 번째 행)에 부화소(G)를 가진다. 또한 도 5의 (C)에 나타낸 부화소의 배치의 구성을 "S 스트라이프 배열" 등이라고 불러도 좋다.
도 5의 (D)는 모서리가 둥글고 실질적으로 사다리꼴 형상인 상면 형상을 가지는 부화소(G)와, 모서리가 둥글고 실질적으로 삼각형의 상면 형상을 가지는 부화소(R)와, 모서리가 둥글고 실질적으로 사각형 또는 실질적으로 육각형의 상면 형상을 가지는 부화소(B)를 가지는 화소(11)의 예를 나타내었다. 또한 부화소(G)는 부화소(R)보다 발광 면적이 넓다. 이와 같이, 각 부화소의 형상 및 크기는 각각 독립적으로 결정할 수 있다. 예를 들어 신뢰성이 높은 발광 디바이스를 가지는 부화소일수록 크기를 작게 할 수 있다. 예를 들어 부화소(R)를 적색의 부화소로 하고, 부화소(G)를 녹색의 부화소로 하고, 부화소(B)를 청색의 부화소로 하여도 좋다.
도 5의 (E)에 나타낸 화소(11_1) 및 화소(11_2)에는 델타 배열이 적용되어 있다. 화소(11_1)는 위쪽 행(첫 번째 행)에 2개의 부화소(부화소(R), 부화소(G))를 가지고, 아래쪽 행(두 번째 행)에 하나의 부화소(부화소(B))를 가진다. 화소(11_2)는 위쪽 행(첫 번째 행)에 하나의 부화소(부화소(B))를 가지고, 아래쪽 행(두 번째 행)에 2개의 부화소(부화소(R), 부화소(G))를 가진다. 도 5의 (F)에는, 각 부화소가 모서리가 둥글고 실질적으로 사각형의 상면 형상을 가지는 예를 나타내었지만, 각 부화소가 예를 들어 원형의 상면 형상을 가져도 좋다.
또한 도 5의 (F)에 나타낸 펜타일 배열을 사용하여도 좋다.
또한 각각의 부화소의 배치, 예를 들어 부화소(R), 부화소(G), 및 부화소(B)의 배치는 서로 바꿔도 좋다.
또한 4개의 부화소를 합쳐 하나의 화소로서 기능시켜도 좋다. 예를 들어 적색광, 녹색광, 청색광을 각각 제어하는 3개의 부화소에 백색광을 제어하는 부화소를 더하여도 좋다(도 5의 (G) 참조). 백색광을 제어하는 부화소를 더함으로써, 표시 영역의 휘도를 높일 수 있다.
도 5의 (G)에는 실질적으로 정사각형의 형상을 가지는 4개의 부화소(R, G, B, W)가 매트릭스상으로 배열되고, 위쪽 행(첫 번째 행)에 2개의 부화소(부화소(R), 부화소(G))를 가지고, 아래쪽 행(두 번째 행)에 2개의 부화소(부화소(B), 부화소(W))를 가지는 예를 나타내었다.
또한 도 5의 (H)에 나타낸 바와 같이, 4개의 부화소(R, G, B, W)는 스트라이프상으로 배열되어도 좋다. 또한 도 5의 (I)에 나타낸 바와 같이, 위쪽 행(첫 번째 행)에 스트라이프상으로 배열된 부화소(R, G, B)를 가지고, 아래쪽 행(두 번째 행)에서 각각의 열에 부화소(W)를 하나씩 가져도 좋다.
또한 적색광, 녹색광, 청색광을 각각 제어하는 3개의 부화소에 황색광을 제어하는 부화소를 더하여도 좋다(도 5의 (J) 참조). 또한 시안색광, 마젠타색광, 황색광을 각각 제어하는 3개의 부화소에 백색광을 제어하는 부화소를 더하여도 좋다(도 5의 (K) 참조).
하나의 화소로서 기능시키는 부화소의 수를 늘리고, 적색, 녹색, 청색, 시안, 마젠타, 및 황색 등의 광을 제어하는 부화소를 적절히 조합하여 사용함으로써, 중간조의 재현성을 높일 수 있다. 따라서 색 재현성을 높일 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 다양한 규격의 색역을 재현할 수 있다. 예를 들어 텔레비전 방송에 사용되는 PAL(Phase Alternating Line) 규격 및 NTSC(National Television System Committee) 규격, 퍼스널 컴퓨터, 디지털 카메라, 프린터 등의 전자 기기에 사용되는 표시 장치에서 널리 사용되는 sRGB(standard RGB) 규격 및 Adobe RGB 규격, HDTV(High Definition Television, 하이비전이라고도 함)에 사용되는 ITU-R BT.709(International Telecommunication Union Radiocommunication Sector Broadcasting Service(Television) 709) 규격, 디지털 시네마 영사에 사용되는 DCI-P3(Digital Cinema Initiatives P3) 규격, UHDTV(Ultra High Definition Television, 슈퍼 하이비전이라고도 함)에 사용되는 ITU-R BT.2020(REC.2020(Recommendation 2020)) 규격 등의 색역을 재현할 수 있다.
또한 화소(11)를 1920×1080의 매트릭스상으로 배치하면, 소위 풀 하이비전("2K 해상도", "2K1K", 또는 "2K" 등이라고도 불림)의 해상도로 풀 컬러 표시를 할 수 있는 표시부(31)를 실현할 수 있다. 또한 예를 들어 화소(11)를 3840×2160의 매트릭스상으로 배치하면, 소위 울트라 하이비전("4K 해상도", "4K2K", 또는 "4K" 등이라고도 불림)의 해상도로 풀 컬러 표시를 할 수 있는 표시부(31)를 실현할 수 있다. 또한 예를 들어 화소(11)를 7680×4320의 매트릭스상으로 배치하면, 소위 슈퍼 하이비전("8K 해상도", "8K4K", 또는 "8K" 등이라고도 불림)의 해상도로 풀 컬러 표시를 할 수 있는 표시부(31)를 실현할 수 있다. 화소(11)를 늘림으로써 16K 또는 32K의 해상도로 풀 컬러 표시를 할 수 있는 표시부(31)를 실현할 수도 있다.
또한 표시부(31)의 화소 밀도(정세도)는 1000ppi 이상 10000ppi 이하인 것이 바람직하다. 예를 들어 2000ppi 이상 6000ppi 이하이어도 좋고, 3000ppi 이상 5000ppi 이하이어도 좋다.
또한 표시부(31)의 화면 비율(종횡비)은 특별히 한정되지 않는다. 반도체 장치(100A)의 표시부(31)는 예를 들어 1:1(정사각형), 4:3, 16:9, 16:10 등 다양한 화면 비율에 대응할 수 있다.
또한 반도체 장치(100A)를 xR용 표시 장치로서 사용하는 경우, 표시부(31)를 대각 0.1인치 이상 5.0인치 이하로, 바람직하게는 0.5인치 이상 2.0인치 이하로, 더 바람직하게는 1인치 이상 1.7인치 이하로 할 수 있다. 예를 들어 표시부(31)를 대각 1.5인치 또는 1.5인치 근방으로 하여도 좋다.
도 6의 (A)에 화소(Px)의 회로 구성예를 나타내었다. 화소(Px)는 화소 회로(51) 및 발광 소자(61)를 가진다.
도 6의 (A)에 일례로서 나타낸 화소 회로(51)는 트랜지스터(52A), 트랜지스터(52B), 트랜지스터(52C), 및 용량 소자(53)를 가진다. 트랜지스터(52A), 트랜지스터(52B), 트랜지스터(52C)는 채널 형성 영역에 산화물 반도체를 가지는 트랜지스터(이하 "OS 트랜지스터"라고도 부름)로 구성할 수 있다. 트랜지스터(52A), 트랜지스터(52B), 트랜지스터(52C)의 각 OS 트랜지스터는 백 게이트 전극을 가지는 것이 바람직하고, 이 경우에는, 백 게이트 전극과 게이트 전극에 같은 신호 또는 상이한 신호를 공급하는 구성으로 할 수 있다.
트랜지스터(52B)는 트랜지스터(52A)와 전기적으로 접속되는 게이트 전극과, 발광 소자(61)와 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 배선(ANO)과 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다. 배선(ANO)은 발광 소자(61)에 전류를 공급하기 위한 전위를 인가하는 배선이다.
트랜지스터(52A)는 트랜지스터(52B)의 게이트 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 소스선으로서 기능하는 배선(SL)과 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가지고, 게이트선으로서 기능하는 배선(GL1)의 전위에 기초하여 도통 상태 또는 비도통 상태를 제어하는 기능을 가지는 게이트 전극을 가진다.
트랜지스터(52C)는 배선(V0)과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 발광 소자(61)와 전기적으로 접속되는 제 2 단자와, 게이트선으로서 기능하는 배선(GL2)의 전위에 기초하여 도통 상태 또는 비도통 상태를 제어하는 기능을 가지는 게이트 전극을 가진다. 배선(V0)은 기준 전위를 인가하기 위한 배선 및 화소 회로(51)를 흐르는 전류를 표시부 구동 회로(23)에 출력하기 위한 배선이다.
용량 소자(53)는 트랜지스터(52B)의 게이트 전극과 전기적으로 접속되는 도전막과, 트랜지스터(52C)의 제 2 전극과 전기적으로 접속되는 도전막을 가진다.
발광 소자(61)는 트랜지스터(52B)의 제 1 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 전극과, 배선(VCOM)과 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 가진다. 배선(VCOM)은 발광 소자(61)에 전류를 공급하기 위한 전위를 인가하는 배선이다.
이로써 트랜지스터(52B)의 게이트 전극에 공급되는 화상 신호에 따라 발광 소자(61)로부터 방출되는 광의 강도를 제어할 수 있다. 또한 트랜지스터(52C)를 통하여 인가되는 배선(V0)의 기준 전위에 의하여 트랜지스터(52B)의 게이트-소스 간 전위의 편차를 억제할 수 있다.
또한 화소 파라미터의 설정에 사용할 수 있는 전류값을 배선(V0)으로부터 출력할 수 있다. 더 구체적으로는, 배선(V0)은 트랜지스터(52B)를 흐르는 전류 또는 발광 소자(61)를 흐르는 전류를 외부에 출력하기 위한 모니터선으로서 기능할 수 있다. 배선(V0)에 출력된 전류는 소스 폴로어 회로 등에 의하여 전압으로 변환하여도 좋다.
또한 본 발명의 일 형태에서 설명하는 발광 소자란 유기 EL 소자(OLED(Organic Light Emitting Diode)라고도 함) 등의 자발광형 표시 소자를 말한다. 또한 화소 회로와 전기적으로 접속되는 발광 소자는 LED(Light Emitting Diode), 마이크로 LED, QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode), 반도체 레이저 등의 자발광형 발광 소자로 할 수 있다.
도 6의 (B)에 나타낸 화소(Px)는 도 6의 (A)에 더하여 트랜지스터(52D) 및 배선(GL3)을 가진다. 트랜지스터(52D)는 OS 트랜지스터로 구성할 수 있다. 트랜지스터(52D)를 OS 트랜지스터로 구성하는 경우에는, 백 게이트 전극을 가지는 것이 바람직하고, 이 경우에는, 백 게이트 전극과 게이트 전극에 같은 신호 또는 상이한 신호를 공급하는 구성으로 할 수 있다.
트랜지스터(52D)는 배선(GL3)과 전기적으로 접속되는 게이트 전극과, 트랜지스터(52A)의 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 배선(V0)과 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
도 7의 (A)에 나타낸 화소(Px)는 트랜지스터(52A, 52B, 52C, 52D), 용량 소자(53A), 및 용량 소자(53B)를 가진다.
도 7의 (A)에 나타낸 화소(Px)는 트랜지스터(52D)의 배치가 도 6의 (B)와 다르다. 트랜지스터(52D)는 트랜지스터(52B)와 배선(ANO) 사이에 배치된다. 트랜지스터(52D)의 게이트 전극은 배선(GL3)과 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(52D)의 제 1 단자는 트랜지스터(52B)의 제 2 단자와 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(52D)의 제 2 단자는 배선(ANO)과 전기적으로 접속된다.
또한 도 7의 (A)에 나타낸 화소(Px)는 용량 소자(53) 대신에 용량 소자(53A) 및 용량 소자(53B)를 가지는 점이 도 6의 (B)와 다르다. 용량 소자(53A)는 트랜지스터(52B)의 게이트 전극과 전기적으로 접속되는 도전막과, 트랜지스터(52B)의 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 도전막을 가진다. 용량 소자(53B)는 트랜지스터(52B)의 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 도전막과, 배선(ANO)과 전기적으로 접속되는 도전막을 가진다.
도 7의 (B)에 나타낸 화소(Px)는 트랜지스터(52A, 52B, 52C, 52D, 52E, 52F), 용량 소자(53A), 및 용량 소자(53B)를 가진다. 또한 도 7의 (B)에 나타낸 화소(Px)는 배선(GL1) 내지 배선(GL5)의 5개의 배선, 배선(SL), 배선(V0), 배선(ANO), 및 배선(S1)과 전기적으로 접속된다. 배선(S1)에는 예를 들어 신호가 공급된다.
도 7의 (B)에서, 트랜지스터(52B)는 트랜지스터(52A)와 전기적으로 접속되는 게이트 전극과, 트랜지스터(52F)와 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 배선(ANO)과 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
트랜지스터(52A)는 배선(GL1)과 전기적으로 접속되는 게이트 전극과, 트랜지스터(52B)의 게이트 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 배선(S1)과 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
트랜지스터(52C)는 배선(GL2)과 전기적으로 접속되는 게이트 전극과, 배선(V0)과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 발광 소자(61)와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
트랜지스터(52D)는 배선(GL3)과 전기적으로 접속되는 게이트 전극과, 배선(S1)과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 트랜지스터(52F)와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
트랜지스터(52E)는 배선(GL4)과 전기적으로 접속되는 게이트 전극과, 배선(S1)과 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 배선(SL)과 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
트랜지스터(52F)는 배선(GL5)과 전기적으로 접속되는 게이트 전극과, 발광 소자(61)와 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 트랜지스터(52B) 및 트랜지스터(52D)와 전기적으로 접속되는 제 2 단자를 가진다.
용량 소자(53A)는 배선(ANO)과 전기적으로 접속되는 도전막과, 트랜지스터(52B)의 게이트 전극과 전기적으로 접속되는 도전막을 가진다.
용량 소자(53B)는 배선(SL)과 전기적으로 접속되는 도전막과, 배선(S1)과 전기적으로 접속되는 도전막을 가진다.
[표시부의 구성예 1]
표시부(31)에서 매트릭스상으로 배치된 복수의 화소(Px)를 화소 매트릭스(230)라고 부른다. 도 8의 (A)에는 표시부(31)가 가지는 화소 매트릭스(230)를 평면에서 보았을 때의 일례를 나타내었다. 화소 매트릭스(230)는 매트릭스상으로 배치된 복수의 화소(Px)를 가진다.
화소 매트릭스(230)를 구성하는 복수의 화소(Px)가 가지는 반도체층, 도전층 등의 각 층에서의 패턴의 형성은 노광 장치를 사용하여 수행할 수 있다. 노광 장치에서 한번에 노광되는 면적은 화소 매트릭스(230)의 면적보다 작은 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 화소 매트릭스(230)를 구성하는 각 층에서의 패턴의 형성은 복수의 노광 영역으로 나누어 노광하고, 각각의 노광 영역을 연결함으로써 전체를 노광할 수 있다. 이와 같은 노광을 분할 노광이라고 부르는 경우가 있다. 각각의 노광 영역이 연결된 영역에서는, 인접한 2개의 노광 영역의 일부가 서로 중첩되는 것이 바람직하다.
분할 노광을 사용하여 각각의 노광 영역을 연결함으로써 높은 정세도로, 또한 넓은 면적에서 노광을 수행할 수 있다. 따라서 예를 들어 LSI용 노광 장치, 대표적으로는 스캐너 장치를 사용하여 각각의 패턴의 굵기, 또는 패턴 사이의 간격을 500nm 이하, 200nm 이하, 100nm 이하, 50nm 이하, 나아가서는 30nm 이하로 하여 정세도를 높인 경우에도, 표시부(31)의 대각 크기를 크게 하는 것이 용이하다. 더 구체적으로는 예를 들어 표시부(31)의 대각 크기를 1인치 이상으로 하는 것이 용이하다.
또한 예를 들어 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서, 화소 밀도(정세도)를 높인 경우, 구체적으로는 300ppi 이상, 바람직하게는 500ppi 이상, 더 바람직하게는 1000ppi 이상, 더 바람직하게는 2000ppi 이상, 더 바람직하게는 3000ppi 이상, 더 바람직하게는 5000ppi 이상, 더 바람직하게는 7000ppi 이상으로 한 경우에도, 표시부(31)의 대각 크기를 크게 하는 것이 용이하다. 더 구체적으로는 표시부(31)의 대각 크기를 예를 들어 1인치 이상으로 하는 것이 용이하다.
도 8의 (B)에는 화소 매트릭스를 복수의 영역으로 분할하는 예를 나타내었다. 표시부(31)가 가지는 화소 매트릭스는 화소 서브 매트릭스(230[k, m])로 나타내어지는 영역으로 분할할 수 있다. 여기서 k 및 m은 모두 양의 정수이고, k는 x 방향의 좌표, m은 y 방향의 좌표이다. 한번의 노광 영역을, 분할된 각각의 화소 서브 매트릭스(230[k, m])로 할 수 있다.
제 1 배선과 제 2 배선이 인접하여 배치되는 2개의 화소의 일례에 대하여 설명한다. 또한 본 명세서 등에서, 2개의 배선이 인접하는 경우에 2개의 배선이 근접한다고 표현하는 경우가 있다.
평면에서 보았을 때 x 방향으로 인접한 2개의 화소에서, 2개의 화소가 각각 가지는 하나의 배선을 y축 방향을 향한 축을 대칭축으로 하여 선대칭으로 배치함으로써, 각각의 화소가 가지는 하나의 배선을 서로 인접시켜 배치할 수 있다. 도 9의 (B)를 사용하여 구체적인 예에 대하여 설명한다. 도 9의 (B)는 도 9의 (A)에 나타낸 일점쇄선으로 둘러싸인 영역의 확대도이다.
도 9의 (A)에는 도 8의 (B)에 나타낸 구성에서 화소 매트릭스(230)가 2종류의 화소(Px)(이하, 화소(Px1) 및 화소(Px2)라고 부르는 경우가 있음)를 가지는 예를 나타내었다. 도 9의 (A)에서 화소 매트릭스(230)는 복수의 화소(Px1)와 복수의 화소(Px2)로 구성된다. 화소(Px1)와 화소(Px2)는 하나 이상의 배선의 배치가 서로 다르다.
화소 매트릭스(230)는 복수의 화소 서브 매트릭스를 가지고, 인접한 화소 서브 매트릭스의 경계를 사이에 두고 인접하는 화소(Px1)와 화소(Px2)에서는 각각이 가지는 하나의 배선은 인접하여 배치된다.
도 9의 (A)에 나타낸 표시부(31)가 가지는 복수의 화소 서브 매트릭스(230[k, m])에서, 각각의 화소 서브 매트릭스(230[k, m])는 복수의 화소(Px1)와 복수의 화소(Px2)로 구성되고, 화소(Px1)와 화소(Px2)가 x 방향을 따라 번갈아 배치되고, y 방향을 따라 같은 화소가 배치되어 있다.
또한 "x 방향을 따라 배치된다"란 x의 양방향을 따라 배치되는 것에 한정되지 않는다. x의 음방향을 따라 배치되어도 좋다. 또한 "y 방향을 따라 배치된다"란 y의 양방향을 따라 배치되는 것에 한정되지 않는다. y의 음방향을 따라 배치되어도 좋다. 또한 도 8의 (A) 등에는 x축과 y축이 직교하는 예를 나타내었지만, x축과 y축이 사교(斜交)하여도 좋다.
화소(Px1) 및 화소(Px2) 각각으로서 예를 들어 상술한 부화소(R, G, B, W, C, M, Y) 등을 적용할 수 있다. 또한 화소(Px1)로서 부화소(R, G, B, W, C, M, Y) 등 중 하나를 선택하는 경우에는, 화소(Px2)는 부화소(R, G, B, W, C, M, Y) 등 중 화소(Px1)로서 선택되는 부화소 이외에서 선택하여도 좋고, 화소(Px1)와 같은 부화소를 선택하여도 좋다.
도 9의 (B)는 도 9의 (A)에서 일점쇄선의 사각형으로 둘러싸이는 영역의 확대도이고, x 방향으로 인접한 2개의 화소 서브 매트릭스(230[k, m])(여기서는 화소 서브 매트릭스(230[1, 1])와 화소 서브 매트릭스(230[2, 1]))를 따라 배치되는 6개의 화소를 나타낸다. x 방향을 따라 순차적으로 배치되는 화소(Px1), 화소(Px2), 화소(Px1), 화소(Px2), 화소(Px1), 화소(Px2)를 여기서는 화소(Px1a), 화소(Px2a), 화소(Px1b), 화소(Px2b), 화소(Px1c), 화소(Px2c)라고 부른다.
화소(Px1a) 및 화소(Px2a)는 화소 서브 매트릭스(230[1, 1])에 포함되고, 화소(Px1b), 화소(Px2b), 화소(Px1c), 및 화소(Px2c)는 화소 서브 매트릭스(230[2, 1])에 포함된다. 화소 서브 매트릭스(230[1, 1])와 화소 서브 매트릭스(230[2, 1])는 따로 노광된다. 화소(Px2a)와 화소(Px1b)는 노광 영역의 경계를 사이에 두고 인접한다. 또한 화소(Px2b)와 화소(Px1c)는 화소 서브 매트릭스(230[2, 1]) 내에서 인접한다.
또한 도 9의 (B)에 나타낸 구성예에서, 각각의 화소(Px)는 배선(12)을 각각 가진다. 배선(12)은 y 방향을 따라 연장되는 배선이다. 또한 배선(12)은 y 방향으로 배열되는 복수의 화소(Px)에 걸쳐 제공되고, 상기 복수의 화소(Px)에 의하여 공유된다.
화소(Px1)에서의 배선(12)의 배치와, 화소(Px2)에서의 배선(12)의 배치는 평면에서 보았을 때 y축 방향을 향한 축을 대칭축으로 하여 선대칭의 관계에 있다. 또한 화소(Px2a)가 가지는 배선(12)(이하, 배선(12a)이라고 부르는 경우가 있음)과, 화소(Px1b)가 가지는 배선(12)(이하, 배선(12b)이라고 부르는 경우가 있음)은 인접하여 배치된다. 또한 화소(Px2b)가 가지는 배선(12)(이하, 배선(12c)이라고 부르는 경우가 있음)과, 화소(Px1c)가 가지는 배선(12)(이하, 배선(12d)이라고 부르는 경우가 있음)은 인접하여 배치된다.
여기서, 선대칭으로 배치되는 각각의 배선은 각각의 배선이 포함되는 화소 전체에서 선대칭이 되지 않아도 되고, 배선의 일부가 선대칭으로 배치되면 좋다.
구체적으로는 예를 들어 본 발명의 일 형태의 표시부가 인접한 화소 서브 매트릭스의 경계를 사이에 두고 인접하는 제 1 화소와 제 2 화소를 가지고, 제 1 화소는 제 1 배선을 가지고, 제 2 화소는 제 2 배선을 가지고, 제 1 배선과 제 2 배선이 서로 인접하여 배치되는 경우에, 제 1 화소에 포함되는 제 1 배선의 면적의 30% 이상과 제 2 배선이, y축 방향을 향한 축에 대하여 선대칭으로 배치된다.
또한 제 1 배선과 제 2 배선이 서로 인접하기만 하면, 각각이 서로 선대칭으로 배치되지 않아도 된다.
배선(12)에 공급되는 신호는 배선(12)이 인접하여 배치되는 2개의 화소에서 같은 것이 바람직하다. 또한 배선(12)에 공급되는 신호는 표시부(31)가 가지는 모든 화소에서 같아도 좋다.
인접하는 노광 영역에서 노광의 위치 어긋남이 생기는 경우가 있다. 위치 어긋남으로 인하여, 노광 영역의 경계를 사이에 두고 x 방향으로 인접하는 2개의 화소(Px)의 거리가 짧아지고, 각각의 화소가 가지는 배선, 도전층, 반도체층 등이 중첩되어 단락되는 경우가 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치에서는, 노광의 위치 어긋남이 생기는 경우에도, 단락이 생기기 쉬운 배선, 도전층, 반도체층 등에 대하여 같은 신호를 공급하는 구성으로 하고, 표시 장치의 문제를 억제할 수 있다.
도 9의 (C)에는, 위치 어긋남으로 인하여, 노광 영역의 경계를 사이에 두고 x 방향으로 인접하는 2개의 화소(Px)의 거리가, 동일한 화소 서브 매트릭스(230[k, m]) 내에서 인접한 2개의 화소(Px)의 거리보다 작아지고, 화소(Px2a)의 배선(12)과 화소(Px1b)의 배선(12)이 중첩되는 예를 나타내었다. 중첩으로 인하여 화소(Px2a)의 배선(12)과 화소(Px1b)의 배선(12)이 단락되는 경우가 있지만, 화소(Px2a)와 화소(Px1b)에서 배선(12)에 같은 신호를 공급함으로써, 각각의 화소(Px)를 정상적으로 동작시킬 수 있다.
또한 화소(Px2a)의 배선(12)과 화소(Px1b)의 배선(12)이 중첩됨으로써, 폭이 넓은 하나의 배선(이하, 배선(12')이라고 나타내는 경우가 있음)을 형성하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는 화소(Px2a)와 화소(Px1b) 사이에는 배선(12')이 제공되고, 배선(12')의 폭은 배선(12c) 및 배선(12d) 중 적어도 어느 폭보다 넓은 경우가 있다.
또한 화소(Px2a)의 배선(12)과, 화소(Px1b)의 배선(12)이 중첩되지 않는 경우에도, 화소 각각이 가지는 배선(12) 사이의 거리는 동일한 화소 서브 매트릭스 내에서 인접하는 화소(Px) 각각이 가지는 배선(12) 사이의 거리에 비하여 짧은 경우가 있다. 배선 사이의 거리가 짧아지면 배선 사이에서 누설 전류가 생길 우려가 있다. 또한 배선 사이의 거리가 짧아지면, 각각의 배선 사이에 전위차가 있는 경우에는 배선 사이의 용량이 증대되어 회로 동작에 부하가 걸릴 우려가 있다. 이와 같은 경우에도, 각각의 화소가 가지는 각각의 배선(12)에서, 같은 신호를 공급함으로써 각각의 화소(Px)를 정상적으로 동작시킬 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시부는 인접한 화소 서브 매트릭스의 경계를 사이에 두고 인접하는 2개의 화소에서, 각각의 화소가 가지는 하나의 배선이 서로 인접하여 배치된다. 또한 서로 인접하여 배치되는 각각의 배선에는 같은 신호가 공급된다. 본 명세서 등에서 "배선(A)과 배선(B)이 인접한다"란 예를 들어 배선(A)과 배선(B) 사이에 배선(C)이 배치되지 않는 것을 가리킨다. 본 명세서 등에서, 표시부가 복수의 배선을 가지고, 복수의 배선 중 배선(A)과 배선(B)이 인접하는 경우에는, 배선(A)과 배선(B) 사이에는, 표시부가 가지는 배선(A) 및 배선(B)을 제외한 다른 배선이 배치되지 않는 것을 가리킨다.
또는 본 발명의 일 형태의 표시부는 인접한 2개의 화소 서브 매트릭스의 경계를 사이에 두고 인접하는 제 1 화소와 제 2 화소를 가지고, 제 1 화소는 제 1 배선을 가지고, 제 2 화소는 제 2 배선을 가지고, 제 1 배선과 제 2 배선은 서로 인접하여 배치되고, 제 1 배선과 제 2 배선에는 같은 신호가 공급된다. 여기서 제 1 배선 및 제 2 배선은 예를 들어 기준 전위를 인가하기 위한 배선이다.
또는 본 발명의 일 형태의 표시부는 평면에서 보았을 때 제 1 화소와, 제 1 화소와 x 방향으로 인접한 제 2 화소를 가지고, y축은 x축과 직교하고, 제 1 화소의 레이아웃과 제 2 화소의 레이아웃은, y축 방향을 향한 축을 대칭축으로 하여 서로 선대칭의 구성을 가진다. y축 방향을 향한 축이란 예를 들어 y축과 같은 벡터를 가지는 축이다. 또한 y축 방향을 향한 축에는 y축도 포함된다. 여기서 화소의 레이아웃이란 예를 들어 화소가 가지는 배선, 전극, 반도체층, 트랜지스터, 용량 소자의 배치를 가리킨다. 제 1 화소와 제 2 화소는 각각 하나의 배선을 가지고, 각각의 화소가 가지는 하나의 배선에는 같은 신호가 공급된다. 제 1 화소와 제 2 화소의 레이아웃이 서로 선대칭의 구성을 가지는 경우에는 예를 들어 화소가 가지는 모든 구성 요소가 선대칭의 관계를 가지지 않아도 되고, 화소가 가지는 상기 하나의 배선과, 상기 하나의 배선과 전기적으로 접속되는 하나의 트랜지스터와, 소스선으로서 기능하는 배선이 선대칭의 관계를 가지는 것이 바람직하다.
여기서, 제 1 화소와 제 2 화소의 레이아웃이, 평면에서 보았을 때 y축 방향을 향한 축을 대칭축으로 하여 선대칭의 관계를 가지는 경우에는, 제 1 화소와 제 2 화소가 가지는 구성 요소가 y축 방향을 향한 축에 대하여 서로 반전한다고 표현하는 경우가 있다.
배선(12)으로서 구체적으로는 예를 들어 도 6의 (A) 또는 (B) 등에 나타낸 배선(V0)을 적용할 수 있다. 도 10의 (A) 및 (B)에는 도 9의 (B) 및 (C)에서 각각 배선(12)으로서 배선(V0)을 사용하는 예를 나타내었다. 화소(Px2a), 화소(Px1b), 화소(Px2b), 및 화소(Px1c)가 가지는 배선(V0)을 여기서는 각각 배선(V0a), 배선(V0b), 배선(V0c), 및 배선(V0d)이라고 부른다.
또는 도 12에 나타낸 바와 같이, 배선(12)으로서 도 6의 (A) 등에 나타낸 배선(ANO)을 적용하여도 좋다.
또한 도 10의 (A) 및 (B)에는 화소(Px)가 가지는 반도체층(C1)을 나타내었다. 반도체층(C1)은 화소(Px)가 가지는 트랜지스터의 채널 형성 영역을 포함한다. 예를 들어 반도체층(C1)은 도 6의 (A) 또는 (B) 등에 나타낸 트랜지스터(52A), 트랜지스터(52B), 트랜지스터(52C), 또는 트랜지스터(52D)의 채널 형성 영역을 포함하는 층으로서 사용할 수 있다.
화소(Px2a), 화소(Px1b), 화소(Px2b), 및 화소(Px1c)가 가지는 반도체층(C1)을 여기서는 각각 반도체층(C1a), 반도체층(C1b), 반도체층(C1c), 및 반도체층(C1d)이라고 부른다.
또한 도 10의 (A) 및 (B)에는 화소(Px)가 배선(V0)에 더하여 도 6의 (A) 또는 (B) 등에 나타낸 배선(SL)을 가지는 예를 나타내었다. 화소(Px2a), 화소(Px1b), 화소(Px2b), 및 화소(Px1c)가 가지는 배선(SL)을 여기서는 각각 배선(SLa), 배선(SLb), 배선(SLc), 및 배선(SLd)이라고 부른다.
배선(V0a)과 배선(V0b) 사이의 거리는 배선(V0a)과 배선(SLb) 사이의 거리보다 짧은 것이 바람직하다. 또한 배선(V0a)과 배선(V0b) 사이의 거리는 배선(V0b)과 배선(SLa) 사이의 거리보다 짧은 것이 바람직하다.
배선(V0a)과 배선(V0b) 사이의 거리는 배선(V0a)과 반도체층(C1b) 사이의 거리보다 짧은 것이 바람직하다. 또한 배선(V0a)과 배선(V0b) 사이의 거리는 배선(V0b)과 반도체층(C1a) 사이의 거리보다 짧은 것이 바람직하다.
또한 배선(V0a)과 배선(V0b)은 반도체층(C1a)과 반도체층(C1b) 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 또한 배선(V0a)과 배선(V0b)은 배선(SLa)과 배선(SLb) 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
배선(V0a)과 배선(V0b) 사이의 거리는 배선(V0c)과 배선(V0d) 사이의 거리와 다른 경우가 있다. 도 10의 (B)에는 배선(V0a)과 배선(V0b) 사이의 거리가 배선(V0c)과 배선(V0d) 사이의 거리보다 짧아지고, 배선(V0a)과 배선(V0b)이 일부 중첩되는 예를 나타내었다.
배선(V0a)과 배선(SLb) 사이의 거리는 배선(V0c)과 배선(SLd) 사이의 거리와 다른 경우가 있다. 또한 배선(V0a)과 반도체층(C1b) 사이의 거리는 배선(V0c)과 반도체층(C1d) 사이의 거리와 다른 경우가 있다.
배선(V0b)과 배선(SLa) 사이의 거리는 배선(V0d)과 배선(SLc) 사이의 거리와 다른 경우가 있다. 또한 배선(V0b)과 반도체층(C1a) 사이의 거리는 배선(V0d)과 반도체층(C1c) 사이의 거리와 다른 경우가 있다.
배선(V0c)과 배선(V0d) 사이의 거리는 배선(V0c)과 배선(SLd) 사이의 거리보다 짧은 것이 바람직하다. 또한 배선(V0c)과 배선(V0d) 사이의 거리는 배선(V0d)과 배선(SLc) 사이의 거리보다 짧은 것이 바람직하다.
배선(V0c)과 배선(V0d) 사이의 거리는 배선(V0c)과 반도체층(C1d) 사이의 거리보다 짧은 것이 바람직하다. 또한 배선(V0c)과 배선(V0d) 사이의 거리는 배선(V0d)과 반도체층(C1c) 사이의 거리보다 짧은 것이 바람직하다.
또한 배선(V0c)과 배선(V0d)은 반도체층(C1c)과 반도체층(C1d) 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 또한 배선(V0c)과 배선(V0d)은 배선(SLc)과 배선(SLd) 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
반도체층(C1)이 도 6의 (A) 또는 (B)에 나타낸 트랜지스터(52C)의 채널 형성 영역을 포함하는 층인 경우에는, 트랜지스터(52C)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 배선(V0a)과 전기적으로 접속되고, 채널 형성 영역은 반도체층(C1a)에 포함된다. 또한 화소(Px2b)가 가지는 트랜지스터(52C)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 배선(V0b)과 전기적으로 접속되고, 채널 형성 영역은 반도체층(C1b)에 포함된다.
또한 화소(Px)가 복수의 트랜지스터를 가지는 경우에는, 화소(Px2a)가 가지는 복수의 트랜지스터 각각의 채널 형성 영역은 평면에서 보았을 때 배선(12a)과 배선(12b) 사이에는 배치되지 않는 것이 바람직하다. 또한 화소(Px1b)가 가지는 복수의 트랜지스터 각각의 채널 형성 영역은 평면에서 보았을 때 배선(12a)과 배선(12b) 사이에는 배치되지 않는 것이 바람직하다.
또한 화소(Px2b)가 가지는 복수의 트랜지스터 각각의 채널 형성 영역은 평면에서 보았을 때 배선(12c)과 배선(12d) 사이에는 배치되지 않는 것이 바람직하다. 또한 화소(Px1c)가 가지는 복수의 트랜지스터 각각의 채널 형성 영역은 평면에서 보았을 때 배선(12c)과 배선(12d) 사이에는 배치되지 않는 것이 바람직하다.
도 11의 (A)에는 제 2 화소(도 11의 (A)에서는 화소(Px2))가 가지는 제 1 배선(도 11의 (A)에서는 배선(V0))과, 제 2 화소와 인접하는 제 1 화소(도 11의 (A)에서는 화소(Px1))가 가지는 제 1 배선 사이의 거리 d1의 예를 나타내었다. 도 11의 (A)에서, 거리 d1은 제 1 배선이 연장되는 방향으로 실질적으로 수직인 방향에서의 거리이다. 또한 도 11의 (A)에서는 각각의 화소가 가지는 제 1 배선의 중심 사이의 거리를 측정하는 예를 나타내었다.
또한 도 11의 (A)에는 제 2 화소가 가지는 반도체층(C1)과, 제 1 화소가 가지는 제 1 배선 사이의 거리 d2의 예도 나타내었다. 도 11의 (A)에서는 반도체층(C1)의 중심으로부터의 거리를 측정하는 예를 나타내었다.
또한 도 11의 (B)에는 거리 d1로서 제 2 화소가 가지는 제 1 배선과, 제 1 화소가 가지는 제 1 배선의 단부 사이 거리를 측정하는 예를 나타내었다. 측정에는 거리를 측정하는 다른 쪽의 대상에 가까운 단부를 사용하였다. 도 11의 (B)에 나타낸 거리 d1은 2개의 배선 사이의 공간이라고 불리는 경우가 있다.
또한 도 11의 (B)에는 거리 d2로서 반도체층(C1)의 단부를 사용하여 측정하는 예도 나타내었다.
도 13은 복수의 화소(Px), 복수의 배선(GL1), 복수의 배선(GL2), 복수의 배선(SL), 복수의 배선(V0), 복수의 배선(VCOM), 및 보호 회로(55)를 포함하는 회로도의 일례를 나타내었다. 도 13에는 동일한 배선(V0) 및 배선(SL)과 전기적으로 접속되는 복수의 화소(Px)가, 보호 회로(55)가 가지는 복수의 반도체 소자(56) 중 하나와 전기적으로 접속되는 예를 나타내었다. 또한 도 13에서는 도면의 간략화를 위하여 화소 회로(51)의 구성 요소의 일부를 생략하였다.
보호 회로(55)에서, 배선(V0) 및 배선(SL)은 반도체 소자(56)와 전기적으로 접속된다. 도 13에서는 반도체 소자(56)로서 다이오드 접속된 트랜지스터를 사용하는 예를 나타내었지만, 다이오드, 트랜지스터, 저항 소자 등의 다양한 소자 중 하나 또는 복수를 조합한 것을 반도체 소자(56)로서 사용할 수 있다.
도 13에 나타낸 회로도의 일례에서, 반도체 소자(56)는 다이오드 접속된 트랜지스터이고, 트랜지스터의 게이트와 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽이 배선(SL)과 전기적으로 접속되고, 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 배선(V0)과 전기적으로 접속된다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 인접한 2개의 화소의 열에 각각 전기적으로 접속되는 2개의 반도체 소자(56)는 선대칭으로 배치되는 경우가 있다. 또한 선대칭으로 배치되는 2개의 반도체 소자(56) 사이에 2개의 배선(V0)이 배치되는 것이 바람직하다.
또한 도 9의 (A)에 나타낸 표시부(31)에는 화소(Px1)와 화소(Px2)가 하나씩 번갈아 x 방향으로 배열되는 예를 나타내었지만, 표시부(31)에서 복수의 화소(Px1)와 복수의 화소(Px2)가 x 방향으로 번갈아 배열되어도 좋다.
도 14의 (A)에는 2개의 화소(Px1)와 2개의 화소(Px2)가 순차적으로 x 방향으로 번갈아 배열되는 예를 나타내었다. 도 14의 (B)는 도 14의 (A)에서 일점쇄선의 사각형으로 둘러싸이는 영역의 확대도이다.
도 15에는 화소 서브 매트릭스(230[1, 1])부터 화소 서브 매트릭스(230[2, 1])에 걸쳐서 x 방향으로 연속하여 배열되는 f개의 화소(Px1)(f는 2 이상의 정수)와, x 방향으로 연속하여 배열되는 g개의 화소(Px2)(k는 2 이상의 정수)가 번갈아 배열되는 예를 나타내었다.
도 15에서, 화소(11f)는 x 방향으로 연속하여 배열되는 f개의 화소(Px1)이고, 화소(11g)는 x 방향으로 연속하여 배열되는 g개의 화소(Px2)이다. 도 15에서, 화소 서브 매트릭스(230[1, 1])와 화소 서브 매트릭스(230[2, 1])의 경계를 사이에 두고 화소(11g)(이하, 화소(11g(a))라고 부름)와, 화소(11f)(이하, 화소(11f(b))라고 부름)가 인접한다.
도 15에서, 화소(Px2a)는 화소(11g(a))가 가지는 g개의 화소(Px2) 중 평면에서 보았을 때 화소(Px1b)가 가지는 배선(12)에 가장 가까운 화소(Px2)이다. 또한 화소(Px1b)는 화소(11f(b))가 가지는 f개의 화소(Px1) 중 평면에서 보았을 때 화소(Px2a)가 가지는 배선(12)에 가장 가까운 화소(Px1)이다.
도 15에 나타낸 화소(Px2a)와 화소(Px1b)에 대해서는, 도 9의 (B)에 나타낸 화소(Px2a)와 화소(Px1b)를 적절히 참조할 수 있다.
도 9의 (A) 내지 (C), 도 10의 (A), (B), 도 11의 (A), (B), 도 14의 (A), (B), 및 도 15에는 화소 매트릭스가 2종류의 화소(Px)를 가지는 예를 나타내었지만, 화소 매트릭스는 3종류 이상의 화소(Px)를 가져도 좋다.
본 발명의 일 형태의 표시부가 제 1 화소와, 제 1 화소에서 보아 x의 양방향으로 제 1 화소와 인접하는 제 2 화소와, 제 1 화소에서 보아 x의 음방향으로 제 1 화소와 인접하는 제 3 화소를 가지고, 제 1 화소는 제 1 배선을 가지고, 제 2 화소는 제 2 배선을 가지고, 제 3 화소는 제 3 배선을 가지고, 제 1 배선, 제 2 배선, 및 제 3 배선에는 같은 신호가 공급되는 경우에 대하여 설명한다. 이와 같은 경우에는 예를 들어 제 1 배선과 제 2 배선은 서로 인접하여 배치되는 한편, 제 1 배선과 제 3 배선은 인접하지 않고, 제 1 배선과 제 3 배선 사이에는 제 1 화소가 가지는 다른 배선 및 반도체 소자가 배치된다. 또한 제 1 배선과 제 2 배선 사이의 거리는 제 1 배선과 제 3 배선 사이의 거리보다 짧다.
또한 제 1 화소에서의 제 1 배선의 위치와, 제 2 화소에서의 제 2 배선의 위치는 y축 방향을 향한 축에 대하여 선대칭으로 배치되는 것이 바람직하다. 또한 제 1 화소에서의 제 1 배선의 위치와, 제 3 화소에서의 제 3 배선의 위치는 y축 방향을 향한 축에 대하여 선대칭으로 배치되어도 좋고, y축에 대하여 반전한 배치가 아니라, 같은 배치를 가져도 좋다.
도 16의 (A)에는 화소 매트릭스(230)가 화소(Px1), 화소(Px2)에 더하여 세 번째 종류의 화소(Px)(이하, 화소(Px3)라고 부르는 경우가 있음)를 가지는 예를 나타내었다. 여기서 3종류의 화소(Px)로서 예를 들어 상술한 부화소(R, G, B, W, C, M, Y) 등을 각각 적용할 수 있다. 또한 화소(Px3)로서 부화소(R, G, B, W, C, M, Y) 등 중 화소(Px1) 및 화소(Px2)로서 선택되는 부화소 이외에서 선택하여도 좋고, 화소(Px1) 또는 화소(Px2)와 같은 부화소를 선택하여도 좋다.
도 16의 (A)에서, 화소(Px1), 화소(Px3), 및 화소(Px2)는 x 방향으로 순차적으로 인접한다. 또한 y 방향으로는 같은 화소가 배열된다. 도 16의 (A)의 구성은 예를 들어 도 9의 (A)에 나타낸 구성에서 화소(Px1)와 화소(Px2) 사이에 화소(Px3)를 배치한 구성이라고 표현할 수 있다. 또한 도 16의 (A)는 예를 들어 도 9의 (A)에 나타낸 구성에서 y 방향을 따라 1열로 배열되는 복수의 화소(Px1)와, y 방향을 따라 1열로 배열되는 복수의 화소(Px2) 사이에 y 방향을 따라 1열로 배열되는 복수의 화소(Px3)를 배치한 구성이라고 표현할 수 있다.
또한 화소(Px1)와 화소(Px2) 사이에 화소(Px3)에 더하여 네 번째 종류의 화소(Px)를 더 배치하고, 화소 매트릭스가 4종류의 화소(Px)를 가지는 구성으로 하여도 좋다. 또한 화소 매트릭스가 가지는 화소(Px)의 종류는 5종류 이상이어도 좋다.
도 16의 (B)는 도 16의 (A)에서 일점쇄선의 사각형으로 둘러싸이는 영역의 확대도이고, x 방향으로 인접한 2개의 화소 서브 매트릭스(230[k, m])(여기서는 화소 서브 매트릭스(230[1, 1])부터 화소 서브 매트릭스(230[2, 1]))에 걸쳐 배치되는 9개의 화소를 나타내었다. x 방향을 따라 순차적으로 배열되는 화소(Px1), 화소(Px3), 화소(Px2), 화소(Px1), 화소(Px3), 화소(Px2), 화소(Px1), 화소(Px3), 화소(Px2)를 여기서는 화소(Px1a), 화소(Px3a), 화소(Px2a), 화소(Px1b), 화소(Px3b), 화소(Px2b), 화소(Px1c), 화소(Px3c), 화소(Px2c)라고 부른다. 화소(Px1a), 화소(Px2a), 및 화소(Px3a)는 화소 서브 매트릭스(230[1, 1])에 포함되고, 화소(Px1b), 화소(Px2b), 화소(Px3b), 화소(Px1c), 화소(Px3c), 및 화소(Px2c)는 화소 서브 매트릭스(230[2, 1])에 포함된다. 화소 서브 매트릭스(230[1, 1])와 화소 서브 매트릭스(230[2, 1])는 따로 노광된다. 화소(Px2a)와 화소(Px1b)는 노광 영역의 경계를 사이에 두고 인접한다.
화소(Px1), 화소(Px2), 및 화소(Px3)는 각각 배선(12)을 가진다.
도 16의 (B)에서는 화소(Px3)가 화소(Px2)와 y축 방향을 향한 축에 대하여 대칭으로 배치되는 예를 나타내었지만, 화소(Px3)는 화소(Px1)와 y축 방향을 향한 축에 대하여 대칭으로 배치되어도 좋다.
도 16의 (B)에 나타낸 노광 영역의 경계를 사이에 두고 인접한 화소(Px2a)와 화소(Px1b)에 대해서는, 도 9의 (B) 등에 나타낸 화소(Px2a)와 화소(Px1b)를 적절히 참조할 수 있다. 또한 화소(Px2b)와 화소(Px1c)에 대해서도 도 9의 (B) 등에서 나타낸 화소(Px2b)와 화소(Px1c)를 적절히 참조할 수 있다.
[표시부의 구성예 2]
도 17에 나타낸 표시부(31)는 매트릭스상으로 배열된 복수의 화소(11)를 가진다. 화소(11)는 복수의 부화소로 구성된다. 적색광을 제어하는 화소(Px), 녹색광을 제어하는 화소(Px), 및 청색광을 제어하는 화소(Px)를 각각 화소(11)가 가지는 부화소로서 사용할 수 있다.
또한 도 17에는 2종류의 화소(11)(이하, 화소(11_1) 및 화소(11_2)라고 부름)를 사용한 구성의 예를 나타내었다. 화소(11_1)와 화소(11_2)는 배선의 배치가 다르다.
도 17에 나타낸 표시부(31)는 복수의 화소 서브 매트릭스(230[k, m])로 구성된다. 한번의 노광 영역을, 분할된 각각의 화소 서브 매트릭스(230[k, m])로 한다.
도 17에 나타낸 화소 서브 매트릭스(230[k, m])에서 복수의 화소(11_1)와, 복수의 화소(11_2)로 구성된다. 또한 화소 서브 매트릭스(230[k, m])에서, 화소(11_1)와 화소(11_2)는 x 방향을 따라 번갈아 배치되고, y 방향을 따라 같은 화소가 배치된다.
도 18의 (A)에는 도 17에 나타낸 구성에서 화소(11_1) 및 화소(11_2)로서 각각 도 5의 (A)에 나타낸 구성을 적용하는 예를 나타내었다.
화소(11_1)에서, 적색광을 제어하는 화소(Px)를 부화소(1R), 녹색광을 제어하는 화소(Px)를 부화소(1G), 청색광을 제어하는 화소(Px)를 부화소(1B)로 하였다. 화소(11_2)에서, 적색광을 제어하는 화소(Px)를 부화소(2R), 녹색광을 제어하는 화소(Px)를 부화소(2G), 청색광을 제어하는 화소(Px)를 부화소(2B)로 하였다.
또한 도 15에서 g=3 및 f=3으로 하고, 화소(11_1)로서 화소(11f)를 적용하고, 화소(11_2)로서 화소(11g)를 적용하고, 화소(11f)가 가지는 3개의 화소(Px1)를 각각 부화소(1R), 부화소(1G), 및 부화소(1B)로 하고, 화소(11g)가 가지는 3개의 화소(Px2)를 각각 부화소(2R), 부화소(2G), 및 부화소(2B)로 함으로써, 도 18의 (A)에 나타낸 구성으로 할 수 있다.
또한 노광 영역의 경계를 사이에 두고 인접하는 화소는 화소(B)와 화소(R)에 한정되지 않는다. 예를 들어 화소(R), 화소(G), 및 화소(B)에서 선택되는 하나와, 화소(R), 화소(G), 및 화소(B)에서 선택되는 하나가 인접하면 좋다.
도 18의 (B)에는 도 17에 나타낸 구성에서 화소(11_1) 및 화소(11_2)로서 각각 도 5의 (F)에 나타낸 구성을 적용하는 예를 나타내었다. 도 18의 (B)에서는, 화소(11_2)가 가지는 부화소(R)와 화소(11_1)가 가지는 부화소(G)가 다른 화소 서브 매트릭스의 경계를 사이에 두고 인접한다. 또한 화소(11_2)가 가지는 부화소(B)와, 화소(11_1)가 가지는 부화소(G)가 다른 화소 서브 매트릭스의 경계를 사이에 두고 인접한다. 도 15에서 g=4 및 f=4로 하고, 화소(11f)를 y 방향을 따라 2개 배열한 구성을 화소(11_1) 및 화소(11_2)로서 사용하고, 화소(11g)를 y 방향을 따라 2개 배열한 구성을 화소(11_1) 및 화소(11_2)로서 사용함으로써, 도 18의 (B)에 나타낸 구성으로 할 수 있다.
또한 도 19의 (A)에 나타낸 바와 같이, 분할 노광의 노광 영역마다 화소의 종류를 다르게 하여도 좋다. 도 19의 (A)에는 화소 서브 매트릭스(230[1, 1]) 및 화소 서브 매트릭스(230[1, 2])에는 화소(Px2)를 적용하고, 화소 서브 매트릭스(230[2, 1]) 및 화소 서브 매트릭스(230[2, 2])에는 화소(Px1)를 적용하는 예를 나타내었다. 도 19의 (B)는 도 19의 (A)에서 일점쇄선의 사각형으로 둘러싸이는 영역의 확대도이다.
[표시부의 구성예 3]
도 17에는 표시부(31)가 2종류의 화소(11)로 구성되는 예를 나타내었고, 도 20에는 표시부(31)가 1종류의 화소(11)로 구성되는 예를 나타내었다. 도 20에서, 각각의 화소 서브 매트릭스(230[k, m])는 복수의 화소(11)로 구성된다.
도 21의 (A)에는, 도 20에 나타낸 구성에서 화소(11)로서 도 5의 (A)에 나타낸 것을 적용하는 예를 나타내었다. 또한 도 16의 (B)에서, 화소(Px1)로서 부화소(R), 화소(Px2)로서 부화소(B), 화소(Px3)로서 부화소(G)를 적용하는 것에 의해서도, 도 21의 (A)에 나타낸 구성으로 할 수 있다.
또한 노광 영역의 경계를 사이에 두고 인접하는 화소는 화소(B)와 화소(R)에 한정되지 않는다. 예를 들어 화소(R), 화소(G), 및 화소(B)에서 선택되는 하나와, 화소(R), 화소(G), 및 화소(B)에서 선택되는 하나가 인접하면 좋다.
도 21의 (B)에는, 도 20에 나타낸 구성에서 화소(11)로서 도 5의 (C)에 나타낸 것을 적용하는 예를 나타내었다. 도 21의 (B)에서는 화소 서브 매트릭스(230[k-1, m]) 내의 화소(11)가 가지는 부화소(R)와, 화소 서브 매트릭스(230[k, m]) 내의 화소(11)가 가지는 부화소(B)가 2개의 화소 서브 매트릭스의 경계를 사이에 두고 인접한다. 또한 화소 서브 매트릭스(230[k-1, m]) 내의 화소(11)가 가지는 부화소(G)와, 화소 서브 매트릭스(230[k, m]) 내의 화소(11)가 가지는 부화소(B)가 2개의 화소 서브 매트릭스의 경계를 사이에 두고 인접한다.
도 21의 (B)에서의 구성은 제 1 행과 제 2 행을 y 방향으로 번갈아 배열한 구성이라고 표현할 수 있다. 또한 부화소(B)는 제 1 행과 제 2 행의 양쪽에 포함된다고 표현하는 경우가 있다.
도 21의 (B)에서, 첫 번째 행의 구성에는 예를 들어 도 9의 (B)에 나타낸 구성을 사용할 수 있고, 화소(Px1)를 부화소(B), 화소(Px2)를 부화소(R)로 하면 좋다. 또한 두 번째 행의 구성에는 예를 들어 도 9의 (B)에 나타낸 구성을 사용할 수 있고, 화소(Px1)를 부화소(B), 화소(Px2)를 부화소(G)로 하면 좋다.
또는 도 21의 (B)에서, 부화소(B)가 제 1 행과 제 2 행 중 어느 쪽에만 포함된다고 표현하는 경우가 있다.
본 실시형태에 나타낸 구성은 다른 실시형태 등에 나타낸 구성과 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 대하여 설명한다.
[표시 장치(400A)]
도 22에 나타낸 표시 장치(400A)는 기판(331), 트랜지스터(320)(트랜지스터(320a), 트랜지스터(320b1), 트랜지스터(320b2), 트랜지스터(320c)), 발광 소자(430a), 발광 소자(430b), 발광 소자(430c), 및 용량 소자(240)를 가진다. 이하, 발광 소자(430a), 발광 소자(430b), 발광 소자(430c)를 통틀어 발광 소자(430)라고 부르는 경우가 있다. 또한 도 22에는 발광 소자(430b)를 2개 나타내었다. 2개의 발광 소자(430b)를 각각 발광 소자(430b1), 발광 소자(430b2)로 한다. 기판(331), 기판(331) 위의 트랜지스터(320), 및 트랜지스터 위의 용량 소자(240)를 가지는 구성을 도 1의 (A), (B) 등의 층(30)에 적용할 수 있다. 또한 발광 소자(430a, 430b1, 430b2, 및 430c)를 가지는 구성을 도 1의 (A), (B) 등의 층(60)에 적용할 수 있다.
도 22에는 인접하는 4개의 발광 소자로서 발광 소자(430b1), 발광 소자(430c), 발광 소자(430a), 및 발광 소자(430b2)가 이 순서대로 나란히 배열되는 예를 나타내었다.
트랜지스터(320)는 채널이 형성되는 반도체층에 금속 산화물(산화물 반도체라고도 함)이 적용된 트랜지스터이다. 도 22에는 표시 장치(400A)가 가지는 트랜지스터(320)로서 순차적으로 배열된 발광 소자(430b1), 발광 소자(430c), 발광 소자(430a), 및 발광 소자(430b1)에 각각 전기적으로 접속되는 트랜지스터(320b1), 트랜지스터(320c), 트랜지스터(320a), 및 트랜지스터(320b2)를 나타내었다. 일례로서 발광 소자(430a)로서 적색의 발광을 나타내는 발광 소자를, 발광 소자(430b1) 및 발광 소자(430b2)로서 녹색의 발광을 나타내는 발광 소자를, 발광 소자(430c)로서 청색의 발광을 나타내는 발광 소자를 각각 사용하면 좋다.
트랜지스터(320)는 반도체층(321), 절연층(323), 도전층(324), 한 쌍의 도전층(325)(이하, 도전층(325a) 및 도전층(325b)이라고 부르는 경우가 있음), 절연층(326), 및 도전층(327)을 가진다.
기판(331)으로서는 절연성 기판 또는 반도체 기판을 사용할 수 있다.
기판(331) 위에 절연층(332)이 제공되어 있다. 절연층(332)은 기판(331)으로부터 트랜지스터(320)로 물 또는 수소 등의 불순물이 확산되는 것, 및 반도체층(321)으로부터 절연층(332) 측으로 산소가 이탈되는 것을 방지하는 배리어층으로서 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 제공되어 있다. 도전층(327)은 트랜지스터(320)의 제 1 게이트 전극으로서 기능하고, 절연층(326)의 일부는 제 1 게이트 절연층으로서 기능한다. 절연층(326)의 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.
또한 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 제공되어 있다. 절연층(328)은 절연층(264) 등으로부터 반도체층(321)으로 물 또는 수소 등의 불순물이 확산되는 것, 및 반도체층(321)으로부터 산소가 이탈되는 것을 방지하는 배리어층으로서 기능한다. 절연층(328)으로서는 상기 절연층(332)과 같은 절연막을 사용할 수 있다.
절연층(328) 및 절연층(264)에는 반도체층(321)에 도달하는 개구가 제공되어 있다. 상기 개구의 내부에서, 절연층(264), 절연층(328), 및 도전층(325)의 측면, 그리고 반도체층(321)의 상면에 접하는 절연층(323)과, 도전층(324)이 매립되어 있다. 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 실질적으로 일치하도록 평탄화 처리가 실시되고, 이들을 덮어 절연층(329) 및 절연층(265)이 제공되어 있다.
절연층(264) 및 절연층(265)은 층간 절연층으로서 기능한다. 절연층(329)은 절연층(265) 등으로부터 트랜지스터(320)로 물 또는 수소 등의 불순물이 확산되는 것을 방지하는 배리어층으로서 기능한다. 절연층(329)으로서는 상기 절연층(328) 및 절연층(332)과 같은 절연막을 사용할 수 있다.
한 쌍의 도전층(325) 중 한쪽(이하, 도전층(325a)이라고 부르는 경우가 있음)과 전기적으로 접속되는 플러그(274), 및 한 쌍의 도전층(325) 중 다른 쪽(이하, 도전층(325b)이라고 부르는 경우가 있음)과 전기적으로 접속되는 플러그(275)는 각각 절연층(265), 절연층(329), 및 절연층(264)에 매립되도록 제공되어 있다. 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. 또한 플러그(275)는 절연층(265), 절연층(329), 절연층(264), 및 절연층(328) 각각의 개구의 측면, 및 도전층(325)의 상면의 일부를 덮는 도전층(275a)과, 도전층(275a)의 상면에 접하는 도전층(275b)을 가지는 것이 바람직하다. 이때, 도전층(274a) 및 도전층(275a)으로서 수소 및 산소가 확산되기 어려운 도전 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 절연층(265) 위에 용량 소자(240)가 제공되어 있다.
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 매립되어 있다. 절연층(243)은 도전층(241)을 덮어 제공된다. 도전층(245)은 절연층(243)을 개재(介在)하여 도전층(241)과 중첩되는 영역에 제공되어 있다.
용량 소자(240)를 덮어 절연층(255)이 제공되고, 절연층(255) 내에는 플러그(256a), 플러그(256b) 등의 플러그가 매립되어 있다. 절연층(255) 위에 절연층(258)이 제공되고, 절연층(258) 위에 절연층(259)이 제공되고, 절연층(259) 위에 절연층(260)이 제공되고, 절연층(260) 위에 절연층(261)이 제공되고, 절연층(261) 위에 발광 소자(430a, 430b, 430c) 등이 제공되어 있다. 절연층(258) 및 절연층(260)에는 복수의 도전층이 매립되어 있다. 또한 절연층(259) 및 절연층(261)에는 복수의 플러그가 매립되어 있다.
표시 장치(400A)는 절연층(259), 절연층(259) 내에 매립된 플러그, 절연층(260), 절연층(260) 내에 매립된 도전층, 절연층(261) 및 절연층(261) 내에 매립된 플러그 중 하나 이상을 가지지 않는 구성으로 하여도 된다.
도전층(245)은 플러그(256a)와, 절연층(258) 내에 매립된 도전층과, 플러그(256b)와, 절연층(254) 내에 매립된 도전층과, 플러그(274)를 통하여 트랜지스터(320)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속되어 있다. 트랜지스터(320)의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 플러그(275)와, 절연층(254) 내에 매립된 도전층과, 절연층(243) 및 절연층(255) 내에 매립된 플러그를 통하여 절연층(258)에 매립된 도전층과 전기적으로 접속된다.
도 22에서는 절연층(258) 내에 매립된 도전층(271c) 및 도전층(271a)을 나타내었다. 트랜지스터(320c)가 가지는 도전층(325b)은 도전층(271c)과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(320a)가 가지는 도전층(325b)은 도전층(271a)과 전기적으로 접속된다.
발광 소자(430a), 발광 소자(430b), 발광 소자(430c) 위에는 보호층(416)이 제공되어 있고, 보호층(416)의 상면에는 수지층(419)에 의하여 기판(420)이 접합되어 있다. 기판(420)은 도 1의 (A), (B) 등에 나타낸 밀봉 기판(40)에 상당한다.
발광 소자(430a), 발광 소자(430b), 발광 소자(430c)의 구성의 일례를 도 25의 (A)에 나타내었다. 도 25의 (A)에 나타낸 단면도에서, 층(30) 위에 발광 소자(430b1), 발광 소자(430c), 발광 소자(430a), 및 발광 소자(430b2)가 제공된다. 발광 소자(430a)는 화소 전극(111R), EL층(112R), 및 공통 전극(113)을 가진다. 발광 소자(430b1) 및 발광 소자(430b2)는 화소 전극(111G), EL층(112G), 및 공통 전극(113)을 가진다. 발광 소자(430c)는 화소 전극(111B), EL층(112B), 및 공통 전극(113)을 가진다.
발광 소자(430a), 발광 소자(430b), 발광 소자(430c)의 자세한 사항에 대해서는 후술한다.
발광 소자(430a), 발광 소자(430b), 발광 소자(430c)의 화소 전극(화소 전극(111R), 화소 전극(111G), 화소 전극(111B))은 플러그(274), 절연층(254)에 매립된 도전층, 플러그(256b), 절연층(258)에 매립된 도전층, 절연층(259)에 매립된 플러그, 절연층(260)에 매립된 도전층, 및 절연층(261)에 매립된 플러그에 의하여 트랜지스터(320)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속되어 있다.
여기서, 도 6의 (A) 및 (B)에 나타낸 트랜지스터(52C)로서 트랜지스터(320)를 적용하는 경우에는 예를 들어 도전층(271c)은 발광 소자(430c)를 구동하는 화소 회로(51)와 전기적으로 접속되는 배선(V0)으로서의 기능을 가지고, 도전층(271a)은 발광 소자(430a)를 구동하는 화소 회로(51)와 전기적으로 접속되는 배선(V0)으로서의 기능을 가진다. 도전층(271a) 및 도전층(271c)은 예를 들어 같은 도전막을 가공함으로써 형성된다.
도 22에서 트랜지스터(320c) 및 트랜지스터(320b2)는 트랜지스터(320b1)가 좌우 반전된 구조를 가진다. 트랜지스터(320c)를 가지는 화소 회로와 트랜지스터(320a)를 가지는 화소 회로는, 도 22에서 실질적으로 좌우 대칭의 구성을 가진다. 따라서 도 22에서는 도전층(271c)과 도전층(271a)이 인접하여 제공된다. 또한 배선(V0)은 기준 전위를 인가하기 위한 배선이고, 도전층(271c)과 도전층(271a)에는 예를 들어 같은 전위가 인가된다.
<도전층(271c) 및 도전층(271a)의 형성>
도전층(271c)을 형성하는 패턴을 포함하는 노광과, 도전층(271a)을 형성하는 패턴을 포함하는 노광을 별도로 수행하는 경우에는, 노광의 위치 어긋남으로 인하여 도전층(271c)과 도전층(271a)이 인접하거나 중첩됨으로써 도전층(271c)과 도전층(271a)이 단락될 우려가 있다. 특히 본 발명의 일 형태의 표시 장치가 가지는 표시부의 정세도가 매우 높은 경우에는, 각각의 화소가 가지는 배선 등의 사이의 거리가 매우 짧아지는 경우가 있다.
도전층(271c)과 도전층(271a)을, 같은 전위가 인가되는 배선으로서 사용함으로써, 2개의 도전층 사이에 단락이 생겨도 각각의 도전층에 접속되는 화소 회로의 동작 불량을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치의 제작 방법은 트랜지스터(320b1), 트랜지스터(320c), 트랜지스터(320a), 및 트랜지스터(320b2)를 포함하는 복수의 트랜지스터의 제작과, 제작한 복수의 트랜지스터 위에 도전층(271c), 도전층(271a) 등을 포함하는 도전층을 제작하는 공정과, 상기 도전층 위에 발광 소자(430b1), 발광 소자(430c), 발광 소자(430a), 및 발광 소자(430b1)를 포함하는, 매트릭스상으로 배열된 복수의 발광 소자를 형성하는 공정을 가진다.
도전층(271c) 및 도전층(271a)을 포함하는 도전층의 형성 공정의 일례에 대하여 설명한다.
우선 트랜지스터(20b1), 트랜지스터(320c), 트랜지스터(320a), 및 트랜지스터(320b2) 위에 도전층(271c) 및 도전층(271a)이 되는 도전막을 성막한다.
이어서 상기 도전막 위에 포토레지스트를 성막한다. 포토레지스트로서 포지티브형 레지스트 재료, 네거티브형 레지스트 재료, 감광성 수지를 포함하는 레지스트 재료 등을 사용할 수 있다.
이어서 도전층(271c)이 되는 영역을 포함하는 제 1 영역 위에서, 상기 포토레지스트에 노광 처리를 실시함으로써, 도전층(271c)을 포함하는 복수의 도전층에 대응하는 패턴을 상기 포토레지스트에 전사한다.
이어서 도전층(271a)이 되는 영역을 포함하는 제 2 영역 위에서, 상기 포토레지스트에 노광 처리를 실시함으로써, 도전층(271a)을 포함하는 복수의 도전층에 대응하는 패턴을 상기 포토레지스트에 전사한다.
또한 제 1 영역과 제 2 영역은 평면에서 보았을 때 인접한 영역이다. 또한 제 1 영역과 제 2 영역의 일부가 중첩되는 경우가 있다.
이어서 상기 포토레지스트에 현상 처리를 실시함으로써, 도전층(271c) 및 도전층(271a)을 포함하는 복수의 도전층에 대응하는 패턴을 상기 포토레지스트에 형성한다.
여기서, 도전층(271a)과 도전층(271c)은 인접한다. 따라서 도전층(271a)과 도전층(271c) 사이에는 도전층이 배치되지 않는 것이 바람직하다. 즉 상기 포토레지스트에서 도전층(271a)과 도전층(271c) 사이의 영역에는 패턴이 형성되지 않는 것이 바람직하다.
이어서 상기 패턴을 사용하여 상기 도전막의 일부를 제거한다. 이상의 공정에 의하여, 도전층(271c) 및 도전층(271a)을 포함하는 복수의 도전층을 형성할 수 있다.
[표시 장치(400B)]
도 23에 나타낸 표시 장치(400B)는 기판(301)에 채널이 형성되는 트랜지스터(310) 등을 가지는 층(20)과, 층(20) 위에 위치하고 채널이 형성되는 반도체층에 금속 산화물을 포함하는 트랜지스터(320) 등을 가지는 층(30)과, 층(30) 위에 위치하고 발광 소자(430a), 발광 소자(430b), 발광 소자(430c) 등을 가지는 층(60)을 가진다. 또한 표시 장치(400A)와 같은 부분에 대해서는 설명을 생략하는 경우가 있다. 층(20)은 단결정 실리콘 기판 등의 단결정 반도체 기판을 사용한 트랜지스터를 가지는 것이 바람직하다.
트랜지스터(310)를 덮어 절연층(261)이 제공되고, 절연층(261) 위에 도전층(251)이 제공되어 있다. 절연층(261)의 개구부에 매립되도록 도전층(273)이 제공된다. 도전층(273)은 트랜지스터(310)의 소스 영역 또는 드레인 영역, 및 도전체(251)와 전기적으로 접속된다. 또한 도전층(251)을 덮어 절연층(262)이 제공되고, 절연층(262) 위에 도전층(252)이 제공되어 있다. 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(320b1, 320c, 320a, 및 320b2)가 제공되어 있다. 또한 트랜지스터(320b1, 320c, 320a, 및 320b2)를 덮어 절연층(265)이 제공되고, 절연층(265) 위에 용량 소자(240)가 제공되어 있다.
트랜지스터(320b1, 320c, 320a, 및 320b2)는 각각 화소 회로를 구성하는 트랜지스터로서 사용될 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 사용될 수 있다. 또한 트랜지스터(310) 및 트랜지스터(320b1, 320c, 320a, 및 320b)는 연산 회로 또는 기억 회로 등의 각종 회로를 구성하는 트랜지스터로서 사용될 수 있다.
또한 용량 소자(240) 및 절연층(243)을 유전체로 하는 용량 소자는 화소 회로를 구성하는 용량 소자로서 사용할 수 있다.
층(30) 및 층(60)에 대해서는 도 22에 나타낸 표시 장치(400A)를 참조할 수 있다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 발광 소자의 직하에 화소 회로뿐만 아니라 구동 회로 등을 형성할 수 있기 때문에, 표시 영역의 주변에 구동 회로를 제공하는 경우에 비하여, 표시 장치를 소형화할 수 있다.
[표시 장치(400C)]
도 24에 나타낸 표시 장치(400C)는 층(20)에서 절연층(261)과 도전층(252) 사이의 용량 소자(240c) 등을 가지는 점, 및 층(30)에서 절연층(258)과 절연층(260) 사이의 용량 소자(240b) 등을 가지는 점 등이, 도 23에 나타낸 표시 장치(400B)와 다르다. 또한 표시 장치(400A) 또는 표시 장치(400B)와 같은 부분에 대해서는 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 24에 나타낸 표시 장치(400C)는 층(20)에서 절연층(261) 위의 도전층(251)과, 도전층(251) 위의 절연층(270)과, 절연층(270) 위의 절연층(262)과, 절연층(262) 위의 도전층(252)을 가진다. 또한 절연층(261) 위에는 절연층(270)을 유전체로 하는 용량 소자, 예를 들어 용량 소자(240c)가 제공된다.
도 24에 나타낸 표시 장치(400C)는 층(30)에서 트랜지스터(320b1, 320c, 320a, 및 320b2)와, 용량 소자(240 및 240b)와, 도전층(271a 및 271c)을 가진다.
도 24에서, 트랜지스터(320b1, 320c, 320a, 및 320b2)의 도전층(325a)은 각각 절연층(265) 위에 제공되고, 절연층(243)을 유전체로 하는 용량 소자, 예를 들어 용량 소자(240) 등과 전기적으로 접속된다. 표시 장치(400C)는 절연층(243)을 유전체로 하는 용량 소자 위의 절연층(255)과, 절연층(255) 위의 절연층(258)과, 절연층(258) 위의 절연층(266)과, 절연층(266) 위의 절연층(267)과, 절연층(267) 위의 절연층(268)과, 절연층(268) 위의 절연층(269)과, 절연층(269) 위의 절연층(260)을 가진다. 또한 절연층(266) 위에는 절연층(268)을 유전체로 하는 용량 소자, 예를 들어 용량 소자(240b) 등이 제공된다. 또한 절연층(266) 위에는 도전층(271a 및 271c)이 제공된다. 도 24에서는 도전층(271a 및 271c)이 절연층(267)에 매립되도록 형성되는 예를 나타내었지만, 도전층(271a 및 271c)은 기타 절연층 내에 배치되어도 좋다.
또한 표시 장치(400C)는 기판(301)에 채널이 형성되는 트랜지스터의 게이트 절연체로서 기능하는 절연층을 유전체로 한 용량 소자를 가져도 좋다.
또한 용량 소자(240b) 등의, 절연층(268)을 유전체로 하는 용량 소자, 용량 소자(240c) 등의, 절연층(270)을 유전체로 하는 용량 소자, 및 기판(301)에 채널이 형성되는 트랜지스터의 게이트 절연체로서 기능하는 절연층을 유전체로 한 용량 소자는 화소 회로를 구성하는 용량 소자로서 사용될 수 있다.
본 실시형태에서 나타낸 구성예 및 이들에 대응하는 도면 등은, 적어도 그 일부를 다른 구성예 또는 도면 등과 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태의 발광 소자에 대하여 설명한다.
[발광 소자의 구성예]
도 25의 (A)에는 본 발명의 일 형태의 표시 장치가 가지는 발광 소자의 일례를 나타내었다.
도 25의 (A)에는 층(30) 위에 제공된 복수의 발광 소자의 단면도를 나타내었다. 도 25의 (A)에 나타낸 단면도에서, 층(30) 위에 발광 소자(430b1), 발광 소자(430c), 발광 소자(430a), 및 발광 소자(430b2)가 제공된다. 발광 소자(430a)는 화소 전극(111R), EL층(112R), 및 공통 전극(113)을 가진다. 발광 소자(430b1) 및 발광 소자(430b2)는 화소 전극(111G), EL층(112G), 및 공통 전극(113)을 가진다. 발광 소자(430c)는 화소 전극(111B), EL층(112B), 및 공통 전극(113)을 가진다. 이하, 화소 전극(111R), 화소 전극(111G), 및 화소 전극(111B)을 통틀어 화소 전극(111)이라고 부르는 경우가 있다.
화소 전극(111R), 화소 전극(111G), 및 화소 전극(111B)은 각각 층(30)이 가지는 반도체 소자와 전기적으로 접속된다. 도 22 및 도 23에서는 발광 소자(430b1)가 가지는 화소 전극(111G)은 트랜지스터(320b1)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속된다. 또한 발광 소자(430c)가 가지는 화소 전극(111B)은 트랜지스터(320c)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속된다. 또한 발광 소자(430a)가 가지는 화소 전극(111R)은 트랜지스터(320a)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속된다. 또한 발광 소자(430b2)가 가지는 화소 전극(111G)은 트랜지스터(320b2)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속된다.
화소 전극(111R), 화소 전극(111G), 및 화소 전극(111B) 위에는 각각 EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112B)이 제공된다. EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112B)(이하, 통틀어 EL층(112)이라고 부름) 위에는 공통 전극(113)이 제공된다.
EL층(112R)은 적어도 적색의 파장 영역에 강도를 가지는 광을 방출하는 발광성 유기 화합물을 가진다. EL층(112G)은 적어도 녹색의 파장 영역에 강도를 가지는 광을 방출하는 발광성 유기 화합물을 가진다. EL층(112B)은 적어도 청색의 파장 영역에 강도를 가지는 광을 방출하는 발광성 유기 화합물을 가진다.
EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112B)은 각각 발광성 유기 화합물을 포함하는 층(발광층)을 가진다. 발광층은 발광 물질(게스트 재료)에 더하여 1종류 또는 복수 종류의 화합물(호스트 재료, 어시스트 재료)을 가져도 좋다. 호스트 재료, 어시스트 재료로서는 발광 물질(게스트 재료)보다 에너지 갭이 큰 물질을 1종류 또는 복수 종류 선택하여 사용할 수 있다. 호스트 재료, 어시스트 재료로서는 들뜬 복합체를 형성하는 화합물을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 들뜬 복합체를 효율적으로 형성하기 위해서는 정공을 받기 쉬운 화합물(정공 수송성 재료)과 전자를 받기 쉬운 화합물(전자 수송성 재료)을 조합하는 것이 특히 바람직하다.
발광 소자에는 저분자계 화합물 및 고분자계 화합물 중 어느 쪽이든 사용할 수 있고, 무기 화합물(퀀텀닷 재료 등)이 포함되어도 좋다.
EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112B)은 각각 발광층 외에 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 주입층, 및 정공 수송층 중 하나 이상을 가져도 좋다.
또한 EL층(112)과 공통 전극(113) 사이에 공통층(114)이 제공되어도 좋다. 공통층(114)은 공통 전극(113)과 마찬가지로 복수의 발광 소자에 걸쳐 제공된다. 공통층(114)은 EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112B)을 덮어 제공되어 있다. 공통층(114)을 가지는 구성으로 함으로써, 제작 공정을 간략화할 수 있기 때문에 제작 비용을 절감할 수 있다. 공통층(114)과 공통 전극(113)은 에칭 등의 공정을 사이에 끼우지 않고 연속적으로 형성할 수 있다. 따라서 공통층(114)과 공통 전극의 계면을 청정한 면으로 할 수 있고, 발광 소자에서 양호한 특성을 얻을 수 있다.
공통층(114)은 EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112B)의 상면 중 하나 이상과 접하는 것이 바람직하다.
EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112B)은 예를 들어 적어도 각각 하나의 색을 방출하는 발광 재료를 포함하는 발광층을 가지는 것이 바람직하다. 또한 공통층(114)은 예를 들어 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 주입층, 또는 정공 수송층 중 하나 이상을 포함하는 층으로 하는 것이 바람직하다. 화소 전극을 애노드로 하고, 공통 전극을 캐소드로 한 발광 소자에서는, 공통층(114)으로서 예를 들어 전자 주입층을 포함하는 구성, 또는 전자 주입층과 전자 수송층의 2개를 포함하는 구성을 사용할 수 있다.
화소 전극(111R), 화소 전극(111G), 및 화소 전극(111B)은 각각 발광 소자마다 제공되어 있다. 또한 공통 전극(113)은 각 발광 소자에 공통된 하나의 층으로서 제공되어 있다. 각 화소 전극과 공통 전극(113) 중 어느 한쪽에, 가시광에 대한 투과성을 가지는 도전막을 사용하고, 다른 쪽에 반사성을 가지는 도전막을 사용한다. 각 화소 전극을 투광성으로 하고 공통 전극(113)을 반사성으로 함으로써 배면 발광형(보텀 이미션형) 표시 장치로 할 수 있고, 그 반대로 각 화소 전극을 반사성으로 하고 공통 전극(113)을 투광성으로 함으로써 전면 발광형(톱 이미션형) 표시 장치로 할 수 있다. 또한 각 화소 전극과 공통 전극(113) 양쪽을 투광성으로 함으로써 양면 발광형(듀얼 이미션형) 표시 장치로 할 수도 있다.
화소 전극(111)으로서 가시광에 대한 반사성을 가지는 도전막을 사용하는 경우에는 예를 들어 은, 알루미늄, 타이타늄, 탄탈럼, 몰리브데넘, 백금, 금, 질화 타이타늄, 질화 탄탈럼 등을 사용할 수 있다. 또한 화소 전극(111)으로서 합금을 사용할 수 있다. 예를 들어 은을 포함하는 합금을 사용할 수 있다. 은을 포함하는 합금으로서 예를 들어 은, 팔라듐, 및 구리를 포함하는 합금을 사용할 수 있다. 또한 예를 들어 알루미늄을 포함하는 합금을 사용할 수 있다. 또한 이들 재료를 2층 이상 적층하여 사용하여도 좋다.
또한 화소 전극(111)으로서 가시광에 대한 반사성을 가지는 도전막 위에 가시광에 대한 투과성을 가지는 도전막을 사용할 수 있다. 가시광에 대한 투과성을 가지는 도전성 재료로서, 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. 또한 가시광에 대한 반사성을 가지는 도전성 재료의 산화물을 사용하여도 좋고, 상기 산화물은 가시광에 대한 반사성을 가지는 도전성 재료의 표면을 산화하는 것에 의하여 형성되어도 좋다. 구체적으로는 예를 들어 산화 타이타늄을 사용하여도 좋다. 산화 타이타늄은 예를 들어 타이타늄의 표면을 산화하는 것에 의하여 형성되어도 좋다.
화소 전극(111)의 표면에 산화물을 제공함으로써, EL층(112)의 형성 시에 화소 전극(111)과의 산화 반응 등을 억제할 수 있다.
또한 화소 전극(111)으로서 가시광에 대한 반사성을 가지는 도전막 위에, 가시광에 대한 투과성을 가지는 도전막을 적층하여 제공함으로써, 가시광에 대한 투과성을 가지는 도전막을 광학 조정층으로서 기능시킬 수 있다.
화소 전극(111)이 광학 조정층을 가짐으로써, 광로 길이를 조정할 수 있다. 각 발광 소자에서의 광로 길이는 예를 들어 광학 조정층의 두께와, EL층(112)에서 발광성 화합물을 포함하는 막보다 아래에 제공되는 층의 두께의 합에 대응한다.
발광 소자에서, 마이크로캐비티 구조(미소 공진기 구조)를 사용하여 광로 길이를 다르게 함으로써, 특정 파장의 광을 강하게 할 수 있다. 이로써 색 순도가 높아진 표시 장치를 실현할 수 있다.
예를 들어, 각 발광 소자에서 EL층(112)의 두께를 다르게 함으로써 마이크로캐비티 구조를 실현할 수 있다. 예를 들어 파장이 가장 긴 광을 방출하는 발광 소자(430a)의 EL층(112R)이 가장 두껍고, 파장이 가장 짧은 광을 방출하는 발광 소자(430c)의 EL층(112B)이 가장 얇은 구성으로 할 수 있다. 또한 이에 한정되지 않고 각 발광 소자가 방출하는 광의 파장, 발광 소자를 구성하는 층의 광학 특성, 및 발광 소자의 전기 특성 등을 고려하여 각 EL층의 두께를 조정할 수 있다.
도 25의 (A) 등에서는 간략화를 위하여 각각의 발광 소자에서의 EL층(112)의 두께가 명확히 다르게 되도록 기재하지는 않았지만, 상술한 바와 같이 광로 길이의 조정을 위하여 각 발광 소자에서 적절히 두께를 조정하고, 각각의 발광 소자에 대응하는 파장의 광을 강하게 하는 것이 바람직하다.
인접한 발광 소자(430) 사이에는 절연층이 제공되는 것이 바람직하다.
도 25의 (A)에는 발광 소자(430)가 가지는 각각의 화소 전극(111) 사이, 및 각각의 EL층(112) 사이에 절연층(131)이 제공되는 예를 나타내었다. 또한 절연층(131) 위에는 공통 전극(113)이 제공되어 있다.
절연층(131)은 절연층(131a) 및 절연층(131b)을 가진다. 절연층(131b)은 발광 소자(430)가 가지는 각각의 화소 전극(111)의 측면과, EL층(112)의 측면에 접하도록 제공된다. 또한 단면에서 보았을 때, 절연층(131b)의 오목부를 충전하도록 절연층(131b) 위에 접하여 절연층(131a)이 제공되어 있다.
상이한 색의 발광 소자 사이에 절연층(131)을 제공함으로써, EL층(112R), EL층(112G), 및 EL층(112G)이 서로 접하는 것을 억제할 수 있다. 이로써 인접한 2개의 EL층을 통하여 전류가 흘러 의도치 않은 발광이 발생하는 것을 적합하게 방지할 수 있다. 그러므로 콘트라스트를 높일 수 있고, 표시 품질이 높은 표시 장치를 실현할 수 있다.
절연층(131b)은 무기 재료를 가지는 절연층으로 할 수 있다. 절연층(131b)으로서 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 하프늄, 산화 갈륨, 인듐 갈륨 아연 산화물, 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화 실리콘, 또는 질화산화 실리콘 등을 단층으로 또는 적층시켜 사용할 수 있다. 특히 산화 알루미늄은 에칭에서 EL층(112)과의 선택비가 높고, 후술하는 절연층(131b)의 형성에서 EL층(112)을 보호하는 기능을 가지기 때문에 바람직하다. 특히 ALD법으로 형성한 산화 알루미늄, 산화 하프늄, 산화 실리콘 등의 무기 절연 재료를 절연층(131b)으로서 사용함으로써, 핀홀이 적은 막으로 할 수 있고, EL층(112)을 보호하는 기능이 뛰어난 절연층(131b)으로 할 수 있다.
또한 본 명세서에서 산화질화물이란 그 조성에서 질소보다 산소의 함유량이 많은 재료를 가리키고, 질화산화물이란 그 조성에서 산소보다 질소의 함유량이 많은 재료를 가리킨다. 예를 들어 산화질화 실리콘이라고 기재한 경우에는 그 조성으로서 질소보다 산소의 함유량이 많은 재료를 가리키고, 질화산화 실리콘이라고 기재한 경우에는 그 조성으로서 산소보다 질소의 함유량이 많은 재료를 나타낸다.
절연층(131b)의 형성은 스퍼터링법, 화학 기상 성장(CVD: Chemical Vapor Deposition)법, 분자선 에피택시(MBE: Molecular Beam Epitaxy)법, 펄스 레이저 퇴적(PLD: Pulsed Laser Deposition)법, 원자층 퇴적(ALD: Atomic Layer Deposition)법 등을 사용하여 수행할 수 있다. 절연층(131b)의 형성에는 피복성이 양호한 ALD법을 적합하게 사용할 수 있다.
절연층(131b) 위에 제공되는 절연층(131a)은 인접한 발광 소자 사이에 형성된 절연층(131b)의 오목부를 평탄화하는 기능을 가진다. 바꿔 말하면, 절연층(131a)을 가짐으로써 공통 전극(113)의 형성면의 평탄성을 향상시키는 효과가 있다. 절연층(131a)으로서는 유기 재료를 가지는 절연층을 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들어 절연층(131a)으로서 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드아마이드 수지, 실록세인 수지, 벤조사이클로뷰텐계 수지, 페놀 수지, 및 이들 수지의 전구체 등을 사용할 수 있다. 또한 절연층(131a)으로서 감광성 수지를 사용할 수 있다. 감광성 수지로서는 포지티브형 재료 또는 네거티브형 재료를 사용할 수 있다.
감광성의 수지를 사용하여 절연층(131a)을 형성함으로써, 노광 및 현상의 공정만으로 절연층(131a)을 제작할 수 있고 절연층(131a)의 형성 시의 드라이 에칭 또는 웨트 에칭 등으로 인한 EL층(112)의 표면에 대한 영향을 저감할 수 있다.
또는 도 25의 (B)에 나타낸 바와 같이, 인접한 발광 소자(430) 사이에 제공되는 절연층이 화소 전극(111) 위에 제공되는 구성으로 하여도 좋다.
도 25의 (B)에는 발광 소자(430)가 가지는 각각의 화소 전극(111) 사이 및 화소 전극(111) 위의 일부에 절연층(132)이 제공되는 예를 나타내었다.
절연층(132)에 사용하는 재료로서는 예를 들어 절연층(131a)에 사용할 수 있는 재료를 참조할 수 있다.
도 25의 (B)에 나타낸 절연층(132)의 상면은 EL층(112)의 하면과 접하는 영역을 가지는 경우가 있다. 또한 절연층(132)의 상면의 일부는 각각의 발광 소자가 가지는 EL층(112) 사이에서 공통층(114)과 접하는 영역을 가지는 경우가 있다. 또는 발광 소자(430)가 공통층(114)을 가지지 않는 경우에는, 절연층(132)의 상면의 일부는 각각의 발광 소자가 가지는 EL층(112) 사이에서 공통 전극(113)과 접하는 영역을 가지는 경우가 있다.
본 실시형태에서 예시한 구성예 및 이들에 대응하는 도면 등은 적어도 그 일부를 다른 구성예 또는 도면 등과 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 사용할 수 있는 발광 소자(발광 디바이스라고도 함)에 대하여 설명한다.
<발광 소자의 구성예>
도 26의 (A)에 나타낸 바와 같이, 발광 디바이스는 한 쌍의 전극(하부 전극(772), 상부 전극(788)) 사이에 EL층(786)을 가진다. EL층(786)은 층(4420), 발광층(4411), 층(4430) 등의 복수의 층으로 구성할 수 있다. 층(4420)은 예를 들어 전자 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 주입층) 및 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(전자 수송층) 등을 가질 수 있다. 발광층(4411)은 예를 들어 발광성 화합물을 가진다. 층(4430)은 예를 들어 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 주입층) 및 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층(정공 수송층)을 가질 수 있다.
한 쌍의 전극 사이에 제공된 층(4420), 발광층(4411), 및 층(4430)을 가지는 구성은 하나의 발광 유닛으로서 기능할 수 있고, 본 명세서에서는 도 26의 (A)의 구성을 싱글 구조라고 부른다.
또한 도 26의 (B)는 도 26의 (A)에 나타낸 발광 디바이스가 가지는 EL층(786)의 변형예이다. 구체적으로는 도 26의 (B)에 나타낸 발광 디바이스는 하부 전극(772) 위의 층(4430-1)과, 층(4430-1) 위의 층(4430-2)과, 층(4430-2) 위의 발광층(4411)과, 발광층(4411) 위의 층(4420-1)과, 층(4420-1) 위의 층(4420-2)과, 층(4420-2) 위의 상부 전극(788)을 가진다. 예를 들어, 하부 전극(772)을 양극으로 하고, 상부 전극(788)을 음극으로 한 경우, 층(4430-1)이 정공 주입층으로서 기능하고, 층(4430-2)이 정공 수송층으로서 기능하고, 층(4420-1)이 전자 수송층으로서 기능하고, 층(4420-2)이 전자 주입층으로서 기능한다. 또는 하부 전극(772)을 음극으로 하고, 상부 전극(788)을 양극으로 한 경우, 층(4430-1)이 전자 주입층으로서 기능하고, 층(4430-2)이 전자 수송층으로서 기능하고, 층(4420-1)이 정공 수송층으로서 기능하고, 층(4420-2)이 정공 주입층으로서 기능한다. 이와 같은 층 구조로 함으로써, 발광층(4411)에 캐리어를 효율적으로 주입하고, 발광층(4411) 내에서의 캐리어의 재결합의 효율을 높일 수 있다.
또한 도 26의 (C), (D)에 나타낸 바와 같이, 층(4420)과 층(4430) 사이에 복수의 발광층(발광층(4411), 발광층(4412), 발광층(4413))이 제공된 구성도 싱글 구조의 베리에이션이다.
또한 도 26의 (E), (F)에 나타낸 바와 같이, 복수의 발광 유닛(EL층(786a), EL층(786b))이 중간층(전하 발생층)(4440)을 개재하여 직렬로 접속된 구성을 본 명세서에서는 탠덤 구조라고 부른다. 또한 본 명세서 등에서는, 도 26의 (E), (F)에 나타낸 구성을 탠덤 구조라고 부르지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 탠덤 구조를 스택 구조라고 불러도 좋다. 또한 탠덤 구조로 함으로써, 고휘도 발광이 가능한 발광 디바이스로 할 수 있다.
도 26의 (C)에서, 발광층(4411), 발광층(4412), 및 발광층(4413)에 같은 광을 방출하는 발광 재료를 사용하여도 좋다.
또한 발광층(4411), 발광층(4412), 및 발광층(4413)에 상이한 발광 재료를 사용하여도 좋다. 발광층(4411), 발광층(4412), 및 발광층(4413)이 각각 방출하는 광이 보색 관계에 있는 경우, 백색 발광이 얻어진다. 도 26의 (D)에서는 컬러 필터로서 기능하는 착색층(785)을 제공하는 예를 나타내었다. 백색광이 컬러 필터를 투과함으로써 원하는 색의 광이 얻어진다.
또한 도 26의 (E)에서, 발광층(4411)과 발광층(4412)에 같은 발광 재료를 사용하여도 좋다. 또는 발광층(4411)과 발광층(4412)에 상이한 광을 방출하는 발광 재료를 사용하여도 좋다. 발광층(4411)이 방출하는 광과, 발광층(4412)이 방출하는 광이 보색 관계에 있는 경우, 백색 발광이 얻어진다. 도 26의 (F)에는 착색층(785)을 더 제공하는 예를 나타내었다.
또한 도 26의 (C), (D), (E), (F)에서도, 도 26의 (B)에 나타낸 바와 같이, 층(4420)과 층(4430)은 2층 이상의 층으로 이루어지는 적층 구조를 가져도 좋다.
발광 디바이스마다 발광색(여기서는 청색(B), 녹색(G), 및 적색(R))을 따로 형성하는 구조를 SBS(Side By Side) 구조라고 부르는 경우가 있다.
발광 디바이스의 발광색은 EL층(786)을 구성하는 재료에 따라 적색, 녹색, 청색, 시안, 마젠타, 황색, 또는 백색 등으로 할 수 있다. 또한 발광 디바이스를 마이크로캐비티 구조로 함으로써 색 순도를 더 높일 수 있다.
백색광을 방출하는 발광 디바이스는 발광층에 2종류 이상의 발광 물질을 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 백색 발광을 얻기 위해서는 각각의 발광이 보색 관계가 되는 2개 이상의 발광 물질을 선택하면 좋다. 예를 들어 제 1 발광층의 발광색과 제 2 발광층의 발광색을 보색 관계가 되도록 함으로써, 전체로서 백색 발광하는 발광 디바이스를 얻을 수 있다. 또한 발광 디바이스가 3개 이상의 발광층을 가지는 경우에도 마찬가지이다.
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.
여기서, 발광 디바이스의 구체적인 구성예에 대하여 설명한다.
발광 디바이스는 적어도 발광층을 가진다. 또한 발광 디바이스는 발광층 외의 층으로서, 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 정공 차단 재료, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 차단 재료, 전자 주입성이 높은 물질, 또는 양극성 물질(전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질) 등을 포함하는 층을 더 가져도 좋다.
발광 디바이스에는 저분자계 화합물 및 고분자계 화합물의 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 발광 디바이스는 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 차단층, 전자 차단층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 1층 이상을 가지는 구성으로 할 수 있다.
정공 주입층은 양극으로부터 정공 수송층에 정공을 주입하는 층이고, 정공 주입성이 높은 재료를 포함하는 층이다. 정공 주입성이 높은 재료로서는 방향족 아민 화합물, 및 정공 수송성 재료와 억셉터성 재료(전자 수용성 재료)를 포함하는 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 10-6cm2/Vs 이상인 물질이 바람직하다. 또한 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면, 이들 외의 물질을 사용할 수도 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 재료가 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 물질을 사용할 수도 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 포함하는 π전자 부족형 헤테로 방향족 화합물 등 전자 수송성이 높은 재료를 사용할 수 있다.
전자 주입층은 음극으로부터 전자 수송층에 전자를 주입하는 층이고, 전자 주입성이 높은 재료를 포함하는 층이다. 전자 주입성이 높은 재료로서는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 이들의 화합물을 사용할 수 있다. 전자 주입성이 높은 재료로서는 전자 수송성 재료와 도너성 재료(전자 공여성 재료)를 포함하는 복합 재료를 사용할 수도 있다.
전자 주입층으로서는 예를 들어 리튬, 세슘, 플루오린화 리튬(LiF), 플루오린화 세슘(CsF), 플루오린화 칼슘(CaF2), 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.
또는 상술한 전자 주입층으로서는 전자 수송성을 가지는 재료를 사용하여도 좋다. 예를 들어 비공유 전자쌍을 가지고, 전자 부족형 헤테로 방향족 고리를 가지는 화합물을 전자 수송성을 가지는 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-다이(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 BPhen에 비하여 유리 전이점(Tg)이 높으므로 내열성이 우수하다.
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, 근적외광을 방출하는 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 재료 또는 TADF 재료를 사용하여도 좋다.
발광층은 예를 들어 인광 재료와, 들뜬 복합체를 형성하기 쉬운 조합인 정공 수송성 재료 및 전자 수송성 재료를 가지는 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.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는 앞의 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, 및 코발트 등 중에서 선택된 1종류 또는 복수 종류가 포함되어도 좋다.
또한 금속 산화물은 스퍼터링법, 유기 금속 화학 기상 성장(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법 등의 화학 기상 성장(CVD: Chemical Vapor Deposition)법, 또는 원자층 퇴적(ALD: Atomic Layer Deposition)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(poly crystal) 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.
또한 막 또는 기판의 결정 구조는 나노빔 전자 회절법(NBED: Nano Beam Electron Diffraction)에 의하여 관찰되는 회절 패턴(나노빔 전자 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 결론지을 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 방향이다. 또한 결정 영역이란, 원자 배열에 주기성을 가지는 영역이다. 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 영역은 각각 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.
또한 In-M-Zn 산화물(원소 M은 알루미늄, 갈륨, 이트륨, 주석 타이타늄 등 중에서 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 치환될 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) 이미지에서 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.
또한 예를 들어 CAAC-OS막의 전자 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 가지는 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 또는 결함의 생성 등으로 인하여 저하하는 경우가 있기 때문에, CAAC-OS는 불순물 또는 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 안 되는 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 전자 회절(제한 시야 전자 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 전자 회절(나노빔 전자 회절이라고도 함)을 수행하면, 다이렉트 스폿을 중심으로 하는 링 형상의 영역 내에 복수의 스폿이 관측되는 전자 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>>
이어서 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.
또한 In-Ga-Zn 산화물에서의 CAC-OS란, In, Ga, Zn, 및 O를 포함하는 재료 구성에서, 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 가스 중에서 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.
또한 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, 재료 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.
또한 CAC-OS를 사용한 트랜지스터는 신뢰성이 높다. 따라서 CAC-OS는 표시 장치를 비롯한 다양한 반도체 장치에 최적이다.
산화물 반도체의 구조는 다양하고, 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.
또한 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성인 산화물 반도체막은 결함 준위 밀도가 낮기 때문에 트랩 준위 밀도도 낮아지는 경우가 있다.
또한 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.
또한 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.
또한 산화물 반도체에 질소가 포함되면, 캐리어인 전자가 발생하고 캐리어 농도가 증가되어 n형화되기 쉽다. 그러므로 질소가 포함되는 산화물 반도체를 반도체에 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.
또한 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 전자를 생성하는 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 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재되는 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 6)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 대하여 도 27 내지 도 30을 사용하여 설명한다.
본 실시형태의 전자 기기는 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 가진다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 고정세화, 고해상도화, 대형화의 각각이 용이하다. 따라서, 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 다양한 전자 기기의 표시부에 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 낮은 비용으로 제작할 수 있기 때문에 전자 기기의 제조 비용을 절감할 수 있다.
전자 기기로서는 예를 들어 텔레비전 장치, 데스크톱형 또는 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 사이니지, 파칭코기 등의 대형 게임기 등 비교적 큰 화면을 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, 팔찌형 등의 정보 단말기(웨어러블 기기), 그리고 헤드 마운트 디스플레이 등의 VR용 기기, 안경형 AR용 기기 등 머리에 장착할 수 있는 웨어러블 기기 등이 있다. 또한 웨어러블 기기로서는 SR용 기기 및 MR용 기기도 들 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 복수의 노광 영역을 연결함으로써 표시부의 면적을 넓게 할 수 있기 때문에, 표시부에서 높은 정세도와 넓은 면적을 모두 실현할 수 있다. 따라서 예를 들어 손목시계형, 팔찌형 등의 정보 단말기(웨어러블 기기) 등에서, 표시부에 표시하는 화상 및 문자 등의 정보량을 늘릴 수 있어 적합하다. 또한 표시부에 표시하는 문자의 크기를 크게 할 수 있어 적합하다. 또한 머리에 장착할 수 있는 웨어러블 기기, 예를 들어 VR용 기기, AR용 기기, MR용 기기, 및 SR용 기기 등에서, 몰입감, 현장감, 및 깊이감을 더 높일 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 HD(화소수 1280×720), FHD(화소수 1920×1080), WQHD(화소수 2560×1440), WQXGA(화소수 2560×1600), 4K2K(화소수 3840×2160), 8K4K(화소수 7680×4320) 등 매우 높은 해상도를 가지는 것이 바람직하다. 특히 4K2K, 8K4K, 또는 이 이상의 해상도로 하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서의 화소 밀도(정세도)는 300ppi 이상이 바람직하고, 500ppi 이상이 더 바람직하고, 1000ppi 이상이 더 바람직하고, 2000ppi 이상이 더 바람직하고, 3000ppi 이상이 더 바람직하고, 5000ppi 이상이 더 바람직하고, 7000ppi 이상이 더욱 바람직하다. 이와 같이 높은 해상도 또는 높은 정세도를 가지는 표시 장치를 사용함으로써, 휴대용 또는 가정용 등 개인 용도의 전자 기기에서 현장감 및 깊이감 등을 더 높일 수 있다.
본 실시형태의 전자 기기는 가옥 또는 빌딩의 내벽 또는 외벽, 또는 자동차의 내장 또는 외장의 곡면을 따라 제공할 수 있다.
본 실시형태의 전자 기기는 안테나를 가져도 좋다. 안테나로 신호를 수신함으로써 표시부에 영상 및 정보 등을 표시할 수 있다. 또한 전자 기기가 안테나 및 이차 전지를 가지는 경우, 안테나를 비접촉 전력 전송(傳送)에 사용하여도 좋다.
본 실시형태의 전자 기기는 센서(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도(硬度), 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새, 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것)를 가져도 좋다.
본 실시형태의 전자 기기는 다양한 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 다양한 정보(정지 화상, 동영상, 텍스트 화상 등)를 표시부에 표시하는 기능, 터치 패널 기능, 달력, 날짜, 또는 시각 등을 표시하는 기능, 다양한 소프트웨어(프로그램)를 실행하는 기능, 무선 통신 기능, 기록 매체에 기록되는 프로그램 또는 데이터를 판독하는 기능 등을 가질 수 있다.
도 27의 (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 27의 (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(도시하지 않았음)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 디스플레이(가요성을 가지는 표시 장치)를 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 28의 (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 28의 (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 28의 (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 28의 (C) 및 (D)에 디지털 사이니지의 일례를 나타내었다.
도 28의 (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 28의 (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 28의 (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.
또한 도 28의 (C) 및 (D)에 나타낸 바와 같이, 디지털 사이니지(7300) 또는 디지털 사이니지(7400)는 사용자가 가지는 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.
또한 디지털 사이니지(7300) 또는 디지털 사이니지(7400)에 정보 단말기(7311) 또는 정보 단말기(7411)의 화면을 조작 수단(컨트롤러)으로 한 게임을 실행시킬 수도 있다. 이로써 불특정 다수의 사용자가 동시에 게임에 참가하여 즐길 수 있다.
도 29의 (A)는 파인더(8100)가 장착된 상태의 카메라(8000)의 외관을 나타낸 도면이다.
카메라(8000)는 하우징(8001), 표시부(8002), 조작 버튼(8003), 셔터 버튼(8004) 등을 가진다. 또한 카메라(8000)에는 탈착 가능한 렌즈(8006)가 장착된다. 또한 카메라(8000)는 렌즈(8006)와 하우징이 일체화되어 있어도 좋다.
카메라(8000)는 셔터 버튼(8004)을 누르거나 터치 패널로서 기능하는 표시부(8002)를 터치함으로써 촬상할 수 있다.
하우징(8001)은 전극을 가지는 마운트를 가지고, 파인더(8100) 외에 스트로보 장치 등을 접속할 수 있다.
파인더(8100)는 하우징(8101), 표시부(8102), 버튼(8103) 등을 가진다.
하우징(8101)은 카메라(8000)의 마운트와 연결되는 마운트에 의하여 카메라(8000)에 장착되어 있다. 파인더(8100)는 카메라(8000)로부터 수신한 영상 등을 표시부(8102)에 표시시킬 수 있다.
버튼(8103)은 전원 버튼 등으로서의 기능을 가진다.
카메라(8000)의 표시부(8002) 및 파인더(8100)의 표시부(8102)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용할 수 있다. 또한 파인더가 내장된 카메라(8000)이어도 좋다.
도 29의 (B)는 헤드 마운트 디스플레이(8200)의 외관을 나타낸 도면이다.
헤드 마운트 디스플레이(8200)는 장착부(8201), 렌즈(8202), 본체(8203), 표시부(8204), 케이블(8205) 등을 가진다. 또한 장착부(8201)에는 배터리(8206)가 내장된다.
케이블(8205)은 배터리(8206)로부터 본체(8203)에 전력을 공급한다. 본체(8203)는 무선 수신기 등을 가지고, 수신한 영상 정보를 표시부(8204)에 표시시킬 수 있다. 또한 본체(8203)는 카메라를 가지고, 사용자의 안구 또는 눈꺼풀의 움직임의 정보를 입력 수단으로서 사용할 수 있다.
또한 장착부(8201)는 사용자와 접하는 위치에 사용자의 안구의 움직임에 따라 흐르는 전류를 검지할 수 있는 복수의 전극이 제공되고 시선을 인식하는 기능을 가져도 좋다. 또한 상기 전극을 흐르는 전류에 의하여 사용자의 맥박을 모니터링하는 기능을 가져도 좋다. 또한 장착부(8201)는 온도 센서, 압력 센서, 가속도 센서 등의 각종 센서를 가져도 좋고, 사용자의 생체 정보를 표시부(8204)에 표시하는 기능, 사용자의 머리 움직임에 맞추어 표시부(8204)에 표시되는 영상을 변화시키는 기능 등을 가져도 좋다.
표시부(8204)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 29의 (C) 내지 (E)는 헤드 마운트 디스플레이(8300)의 외관을 나타낸 도면이다. 헤드 마운트 디스플레이(8300)는 하우징(8301)과, 표시부(8302)와, 밴드상의 고정구(8304)와, 한 쌍의 렌즈(8305)를 가진다.
사용자는 렌즈(8305)를 통하여 표시부(8302)의 표시를 시인할 수 있다. 또한 표시부(8302)를 만곡시켜 배치하면, 사용자는 높은 현장감을 느낄 수 있어 바람직하다. 또한 표시부(8302)의 상이한 영역에 표시된 다른 화상을 렌즈(8305)를 통하여 시인함으로써 시차를 사용한 3차원 표시 등을 할 수도 있다. 또한 하나의 표시부(8302)를 제공하는 구성에 한정되지 않고, 2개의 표시부(8302)를 제공하여 사용자의 한쪽 눈마다 하나의 표시부를 배치하여도 좋다.
표시부(8302)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 매우 높은 정세도를 실현할 수도 있다. 예를 들어 도 29의 (E)와 같이 렌즈(8305)를 사용하여 표시가 확대되어 시인되는 경우에도 사용자에게 화소가 시인되기 어렵다. 즉 표시부(8302)를 사용하여 사용자에게 현실감이 높은 영상을 시인시킬 수 있다.
도 29의 (F)는 고글형 헤드 마운트 디스플레이(8400)의 외관을 나타낸 도면이다. 헤드 마운트 디스플레이(8400)는 한 쌍의 하우징(8401)과, 장착부(8402)와, 완충 부재(8403)를 가진다. 한 쌍의 하우징(8401) 내에는 각각 표시부(8404) 및 렌즈(8405)가 제공된다. 한 쌍의 표시부(8404)에 서로 다른 화상을 표시함으로써, 시차를 사용한 3차원 표시를 수행할 수 있다.
사용자는 렌즈(8405)를 통하여 표시부(8404)를 시인할 수 있다. 렌즈(8405)는 초점 조정 기구를 가지고, 사용자의 시력에 맞추어 위치를 조정될 수 있다. 표시부(8404)는 정사각형 또는 가로로 긴 직사각형인 것이 바람직하다. 이로써 현장감을 높일 수 있다.
장착부(8402)는 사용자의 얼굴 크기에 따라 조정할 수 있고 또한 흘러내리지 않도록 가소성 및 탄성을 가지는 것이 바람직하다. 또한 장착부(8402)의 일부는 골전도 이어폰으로서 기능하는 진동 기구를 가지는 것이 바람직하다. 이로써 별도로 이어폰, 스피커 등의 음향 기기가 불필요하고, 장착하기만 하면 영상과 음성을 즐길 수 있다. 또한 하우징(8401) 내에 무선 통신에 의하여 음성 데이터를 출력하는 기능을 가져도 좋다.
장착부(8402)와 완충 부재(8403)는 사용자의 얼굴(이마, 뺨 등)에 접촉하는 부분이다. 완충 부재(8403)가 사용자의 얼굴과 밀착되면, 광 누설을 방지할 수 있기 때문에 몰입감을 더 높일 수 있다. 사용자가 헤드 마운트 디스플레이(8400)를 장착하였을 때 사용자의 얼굴에 밀착되도록 완충 부재(8403)에는 부드러운 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 고무, 실리콘(silicone) 고무, 우레탄, 스펀지 등의 소재를 사용할 수 있다. 또한 스펀지 등의 표면을 천, 피혁(천연 피혁 또는 합성 피혁) 등으로 덮은 것을 사용하면, 사용자의 얼굴과 완충 부재(8403) 사이에 틈이 생기기 어렵기 때문에 광 누설을 적합하게 방지할 수 있다. 또한 이와 같은 소재를 사용하면 촉감이 좋고, 추운 계절 등에 장착한 경우에 사용자가 차갑다고 느끼지 않기 때문에 바람직하다. 완충 부재(8403) 또는 장착부(8402) 등 사용자의 피부에 접촉되는 부재를 탈착 가능한 구성으로 하면, 클리닝 또는 교환이 용이하기 때문에 바람직하다.
도 30의 (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.
도 30의 (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.
표시부(9001)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 30의 (A) 내지 (F)에 나타낸 전자 기기에 대하여 이하에서 자세히 설명한다.
도 30의 (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 30의 (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 착신의 알림, 전자 메일, SNS 등의 제목, 송신자명, 일시, 시각, 배터리의 잔량, 안테나 수신의 강도 등이 있다. 또는 정보(9051)가 표시되는 위치에는 아이콘(9050) 등을 표시하여도 좋다.
도 30의 (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 포켓에서 꺼내지 않고 표시를 확인하고, 예를 들어 전화를 받을지 여부를 판단할 수 있다.
도 30의 (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)를 예를 들어 무선 통신이 가능한 헤드셋과 상호 통신시킴으로써 핸즈프리로 통화를 할 수도 있다. 또한 휴대 정보 단말기(9200)는 접속 단자(9006)에 의하여 다른 정보 단말기와 상호적으로 데이터를 전송하거나, 충전할 수 있다. 또한 충전 동작은 무선 급전에 의하여 수행하여도 좋다.
도 30의 (D) 내지 (F)는 접을 수 있는 휴대 정보 단말기(9201)를 나타낸 사시도이다. 또한 도 30의 (D)는 휴대 정보 단말기(9201)를 펼친 상태, 도 30의 (F)는 접은 상태, 도 30의 (E)는 도 30의 (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 실시형태에서 예시한 구성예 및 이들에 대응하는 도면 등은 적어도 그 일부를 다른 구성예 또는 도면 등과 적절히 조합할 수 있다.
C1: 반도체층, C1a: 반도체층, C1b: 반도체층, C1c: 반도체층, C1d: 반도체층, d1: 거리, d2: 거리, GL1: 배선, GL2: 배선, GL3: 배선, Px: 화소, Px1: 화소, Px1a: 화소, Px1b: 화소, Px1c: 화소, Px2: 화소, Px2a: 화소, Px2b: 화소, Px2c: 화소, Px3: 화소, Px3a: 화소, Px3b: 화소, Px3c: 화소, V0: 배선, V0a: 배선, V0b: 배선, V0c: 배선, V0d: 배선, 1B: 부화소, 1G: 부화소, 1R: 부화소, 2B: 부화소, 2G: 부화소, 2R: 부화소, 11: 화소, 11_1: 화소, 11_2: 화소, 11f: 화소, 11g: 화소, 12: 배선, 12a: 배선, 12b: 배선, 12c: 배선, 12d: 배선, 20: 층, 20b1: 트랜지스터, 23: 표시부 구동 회로, 23a: 회로부, 23b: 회로부, 29: 단자부, 29a: FPC, 30: 층, 31: 표시부, 31a: 영역, 40: 밀봉 기판, 51: 화소 회로, 52A: 트랜지스터, 52B: 트랜지스터, 52C: 트랜지스터, 52D: 트랜지스터, 52E: 트랜지스터, 52F: 트랜지스터, 53: 용량 소자, 53A: 용량 소자, 53B: 용량 소자, 55: 보호 회로, 56: 반도체 소자, 60: 층, 61: 발광 소자, 100A: 반도체 장치, 111: 화소 전극, 111B: 화소 전극, 111G: 화소 전극, 111R: 화소 전극, 112: EL층, 112B: EL층, 112G: EL층, 112R: EL층, 113: 공통 전극, 114: 공통층, 131: 절연층, 131a: 절연층, 131b: 절연층, 132: 절연층, 230: 화소 매트릭스, 232: 제 1 구동 회로, 232a: 제 1 구동 회로, 232b: 제 1 구동 회로, 233: 제 2 구동 회로, 236: 배선, 237: 배선, 240: 용량 소자, 240b: 용량 소자, 240c: 용량 소자, 241: 도전층, 243: 절연층, 245: 도전층, 251: 도전층, 252: 도전층, 254: 절연층, 255: 절연층, 256: 플러그, 256a: 플러그, 256b: 플러그, 258: 절연층, 259: 절연층, 260: 절연층, 261: 절연층, 262: 절연층, 263: 절연층, 264: 절연층, 265: 절연층, 266: 절연층, 267: 절연층, 268: 절연층, 269: 절연층, 270: 절연층, 271a: 도전층, 271c: 도전층, 274: 플러그, 274a: 도전층, 274b: 도전층, 275: 플러그, 275a: 도전층, 275b: 도전층, 301: 기판, 310: 트랜지스터, 320: 트랜지스터, 320a: 트랜지스터, 320b1: 트랜지스터, 320b2: 트랜지스터, 320c: 트랜지스터, 321: 반도체층, 323: 절연층, 324: 도전층, 325: 도전층, 325a: 도전층, 325b: 도전층, 326: 절연층, 327: 도전층, 328: 절연층, 329: 절연층, 331: 기판, 332: 절연층, 400A: 표시 장치, 400B: 표시 장치, 400C: 표시 장치, 416: 보호층, 419: 수지층, 420: 기판, 430: 발광 소자, 430a: 발광 소자, 430b: 발광 소자, 430b1: 발광 소자, 430b2: 발광 소자, 430c: 발광 소자, 772: 하부 전극, 785: 착색층, 786: EL층, 786a: EL층, 786b: EL층, 788: 상부 전극, 4411: 발광층, 4412: 발광층, 4413: 발광층, 4420: 층, 4420-1: 층, 4420-2: 층, 4430: 층, 4430-1: 층, 4430-2: 층, 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, 8000: 카메라, 8001: 하우징, 8002: 표시부, 8003: 조작 버튼, 8004: 셔터 버튼, 8006: 렌즈, 8100: 파인더, 8101: 하우징, 8102: 표시부, 8103: 버튼, 8200: 헤드 마운트 디스플레이, 8201: 장착부, 8202: 렌즈, 8203: 본체, 8204: 표시부, 8205: 케이블, 8206: 배터리, 8300: 헤드 마운트 디스플레이, 8301: 하우징, 8302: 표시부, 8304: 고정구, 8305: 렌즈, 8400: 헤드 마운트 디스플레이, 8401: 하우징, 8402: 장착부, 8403: 완충 부재, 8404: 표시부, 8405: 렌즈, 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 (16)
- 표시 장치로서,
표시부와, 제 1 배선과, 제 2 배선과, 제 3 배선과, 제 4 배선을 가지고,
상기 표시부는 제 1 화소와, 제 2 화소와, 제 3 화소를 가지고,
상기 제 2 화소는 평면에서 보았을 때 상기 제 1 화소와 상기 제 3 화소 사이에 위치하고,
상기 제 1 화소, 상기 제 2 화소, 및 상기 제 3 화소는 각각 제 1 부화소와 제 2 부화소를 가지고,
상기 제 1 배선은 상기 제 1 화소가 가지는 상기 제 2 부화소에 제 1 전위를 인가하는 기능을 가지고,
상기 제 2 배선은 상기 제 2 화소가 가지는 상기 제 1 부화소에 상기 제 1 전위를 인가하는 기능을 가지고,
상기 제 3 배선은 상기 제 2 화소가 가지는 상기 제 2 부화소에 상기 제 1 전위를 인가하는 기능을 가지고,
상기 제 4 배선은 상기 제 3 화소가 가지는 상기 제 1 부화소에 상기 제 1 전위를 인가하는 기능을 가지고,
상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선은 인접하고,
상기 제 3 배선과 상기 제 4 배선은 인접하고,
상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선의 거리는 상기 제 3 배선과 상기 제 4 배선의 거리보다 짧은, 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 부화소는 적색, 녹색, 및 청색에서 선택되는 제 1 색에 대응하는 광을 제어하는 기능을 가지고,
상기 제 2 부화소는 적색, 녹색, 및 청색 중 상기 제 1 색과 다른 제 2 색에 대응하는 광을 제어하는 기능을 가지는, 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
제 5 배선과, 제 6 배선과, 제 7 배선과, 제 8 배선을 가지고,
상기 제 5 배선은 상기 제 1 화소가 가지는 상기 제 2 부화소에 제 1 신호를 공급하는 기능을 가지고,
상기 제 6 배선은 상기 제 2 화소가 가지는 상기 제 1 부화소에 제 2 신호를 공급하는 기능을 가지고,
상기 제 7 배선은 상기 제 2 화소가 가지는 상기 제 2 부화소에 제 3 신호를 공급하는 기능을 가지고,
상기 제 8 배선은 상기 제 3 화소가 가지는 상기 제 1 부화소에 제 4 신호를 공급하는 기능을 가지고,
상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선은 평면에서 보았을 때 상기 제 5 배선과 상기 제 6 배선 사이에 배치되고,
상기 제 3 배선과 상기 제 4 배선은 평면에서 보았을 때 상기 제 7 배선과 상기 제 8 배선 사이에 배치되는, 표시 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
표시부 구동 회로와, 상기 표시부 구동 회로와 전기적으로 접속되는 제 9 배선과, 상기 표시부 구동 회로와 전기적으로 접속되는 제 10 배선을 가지고,
상기 제 9 배선 및 상기 제 10 배선은 각각 주사선으로서의 기능을 가지고,
상기 제 9 배선은 상기 제 1 화소와 중첩되는 제 1 영역을 가지고,
상기 제 10 배선은 상기 제 2 화소와 중첩되는 제 2 영역과, 상기 제 3 화소와 중첩되는 제 3 영역을 가지는, 표시 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 화소가 가지는 상기 제 2 부화소는 제 1 트랜지스터를 가지고,
상기 제 2 화소가 가지는 상기 제 1 부화소는 제 2 트랜지스터를 가지고, 상기 제 2 화소가 가지는 상기 제 2 부화소는 제 3 트랜지스터를 가지고,
상기 제 3 화소가 가지는 상기 제 1 부화소는 제 4 트랜지스터를 가지고,
상기 제 1 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 상기 제 1 배선과 전기적으로 접속되고,
상기 제 2 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 상기 제 2 배선과 전기적으로 접속되고,
상기 제 3 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 상기 제 3 배선과 전기적으로 접속되고,
상기 제 4 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 상기 제 4 배선과 전기적으로 접속되고,
상기 제 1 배선 및 상기 제 2 배선은 평면에서 보았을 때 상기 제 1 트랜지스터의 채널 형성 영역과 상기 제 2 트랜지스터의 채널 형성 영역 사이에 배치되고,
상기 제 3 배선 및 상기 제 4 배선은 평면에서 보았을 때 상기 제 3 트랜지스터의 채널 형성 영역과 상기 제 4 트랜지스터의 채널 형성 영역 사이에 배치되는, 표시 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 표시부는 제 1 발광 소자와, 제 2 발광 소자와, 제 3 발광 소자와, 제 4 발광 소자를 가지고,
상기 제 1 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 상기 제 1 발광 소자와 전기적으로 접속되고,
상기 제 2 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 상기 제 2 발광 소자와 전기적으로 접속되고,
상기 제 3 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 상기 제 3 발광 소자와 전기적으로 접속되고,
상기 제 4 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 상기 제 4 발광 소자와 전기적으로 접속되는, 표시 장치. - 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
표시부 구동 회로와, 상기 표시부 구동 회로와 전기적으로 접속되는 제 9 배선과, 상기 표시부 구동 회로와 전기적으로 접속되는 제 10 배선을 가지고,
상기 제 9 배선 및 상기 제 10 배선은 각각 주사선으로서의 기능을 가지고,
상기 제 9 배선은 상기 제 1 트랜지스터의 게이트와 전기적으로 접속되고,
상기 제 10 배선은 상기 제 2 트랜지스터의 게이트, 상기 제 3 트랜지스터의 게이트, 및 상기 제 4 트랜지스터의 게이트와 전기적으로 접속되고,
상기 제 9 배선은 상기 제 1 화소와 중첩되는 제 1 영역을 가지고,
상기 제 10 배선은 상기 제 2 화소와 중첩되는 제 2 영역과, 상기 제 3 화소와 중첩되는 제 3 영역을 가지는, 표시 장치. - 제 4 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 제 9 배선은 상기 제 2 화소 및 상기 제 3 화소와 중첩되지 않고,
상기 제 10 배선은 상기 제 1 화소와 중첩되지 않고,
상기 제 9 배선과 상기 제 10 배선은 상기 표시부에서 접하지 않는, 표시 장치. - 표시 장치로서,
제 1 화소와, 제 2 화소와, 제 3 화소와, 제 1 배선과, 제 2 배선과, 제 3 배선을 가지고,
상기 제 2 화소는 평면에서 보았을 때 상기 제 1 화소와 상기 제 3 화소 사이에 위치하고,
상기 제 1 화소, 상기 제 2 화소, 및 상기 제 3 화소는 각각 제 1 부화소와, 제 2 부화소를 가지고,
상기 제 1 부화소는 적색, 녹색, 및 청색에서 선택되는 제 1 색에 대응하는 광을 제어하는 기능을 가지고,
상기 제 2 부화소는 적색, 녹색, 및 청색 중, 상기 제 1 색과 다른 제 2 색에 대응하는 광을 제어하는 기능을 가지고,
상기 제 1 배선은 상기 제 1 화소가 가지는 상기 제 2 부화소와, 상기 제 2 화소가 가지는 상기 제 1 부화소에 제 1 전위를 인가하는 기능을 가지고,
상기 제 2 배선은 상기 제 2 화소가 가지는 상기 제 2 부화소에 상기 제 1 전위를 인가하는 기능을 가지고,
상기 제 3 배선은 상기 제 3 화소가 가지는 상기 제 1 부화소에 상기 제 1 전위를 인가하는 기능을 가지고,
상기 제 2 배선과 상기 제 3 배선은 서로 인접하고,
상기 제 1 배선은 상기 제 2 배선 및 상기 제 3 배선 중 하나 이상보다 폭이 넓은, 표시 장치. - 제 9 항에 있어서,
제 4 배선과, 제 5 배선과, 제 6 배선과, 제 7 배선을 가지고,
상기 제 4 배선은 상기 제 1 화소가 가지는 상기 제 2 부화소에 신호를 공급하는 기능을 가지고,
상기 제 5 배선은 상기 제 2 화소가 가지는 상기 제 1 부화소에 신호를 공급하는 기능을 가지고,
상기 제 6 배선은 상기 제 2 화소가 가지는 상기 제 2 부화소에 신호를 공급하는 기능을 가지고,
상기 제 7 배선은 상기 제 3 화소가 가지는 상기 제 1 부화소에 신호를 공급하는 기능을 가지고,
상기 제 1 배선은 평면에서 보았을 때 상기 제 4 배선과 상기 제 5 배선 사이에 배치되고,
상기 제 2 배선 및 상기 제 3 배선은 평면에서 보았을 때 상기 제 6 배선과 상기 제 7 배선 사이에 배치되는, 표시 장치. - 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 화소가 가지는 상기 제 2 부화소는 제 1 트랜지스터를 가지고,
상기 제 2 화소가 가지는 상기 제 1 부화소는 제 2 트랜지스터를 가지고, 상기 제 2 화소가 가지는 상기 제 2 부화소는 제 3 트랜지스터를 가지고,
상기 제 3 화소는 제 4 트랜지스터를 가지고,
상기 제 1 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽과, 상기 제 2 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 상기 제 1 배선과 전기적으로 접속되고,
상기 제 3 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 상기 제 2 배선과 전기적으로 접속되고,
상기 제 4 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 상기 제 3 배선과 전기적으로 접속되고,
상기 제 1 배선은 상기 제 1 트랜지스터의 채널 형성 영역과 상기 제 2 트랜지스터의 채널 형성 영역 사이에 배치되고,
상기 제 2 배선 및 상기 제 3 배선은 상기 제 3 트랜지스터의 채널 형성 영역과 상기 제 4 트랜지스터의 채널 형성 영역 사이에 배치되는, 표시 장치. - 전자 기기로서,
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 표시 장치와, 안테나와, 센서를 가지는, 전자 기기. - 제 1 기판 위에 표시부를 가지는 표시 장치의 제작 방법으로서,
상기 제 1 기판 위의 상기 표시부가 되는 영역에 매트릭스상으로 배열되는 n개의 트랜지스터(n은 2 이상의 정수)를 형성하는 제 1 공정과,
상기 n개의 트랜지스터 위에 제 1 도전막을 성막하는 제 2 공정과,
상기 제 1 도전막 위에 포토레지스트를 성막하는 제 3 공정과,
상기 표시부가 되는 영역 위에서 상기 포토레지스트에 노광 처리를 실시함으로써 원하는 패턴을 전사(轉寫)하는 제 4 공정과,
상기 포토레지스트에 현상 처리를 실시함으로써 상기 포토레지스트에 상기 원하는 패턴을 형성하는 제 5 공정과,
상기 원하는 패턴을 사용하여 상기 제 1 도전막의 일부를 제거하고, n개의 배선을 형성하는 제 6 공정과,
상기 n개의 트랜지스터 위에 매트릭스상으로 배열되는 n개의 발광 소자를 형성하는 제 7 공정을 가지고,
상기 n개의 배선은 상기 n개의 트랜지스터와 일대일로 전기적으로 접속되고,
상기 제 4 공정은 상기 표시부가 되는 영역 위에서 복수의 노광 영역으로 나누어 노광하는 공정을 가지고,
상기 n개의 배선 중 제 1 배선은 제 1 노광 영역에서의 노광에 의하여 형성되고, 제 2 배선은 제 2 노광 영역에서의 노광에 의하여 형성되고,
상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선은 인접하고,
상기 n개의 트랜지스터 중 제 1 트랜지스터는 상기 제 1 배선과 전기적으로 접속되고, 제 2 트랜지스터는 상기 제 2 배선과 전기적으로 접속되고,
상기 제 1 배선과 상기 제 2 배선은 평면에서 보았을 때 상기 제 1 트랜지스터의 채널 형성 영역과 상기 제 2 트랜지스터의 채널 형성 영역 사이에 배치되는, 표시 장치의 제작 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 n개의 배선은 상기 n개의 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽과 일대일로 전기적으로 접속되고,
상기 n개의 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 상기 n개의 발광 소자와 일대일로 전기적으로 접속되고, 또한 일대일로 서로 중첩되는, 표시 장치의 제작 방법. - 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 n개의 발광 소자는 각각 EL층을 가지는, 표시 장치의 제작 방법. - 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 노광 영역의 서로 인접한 노광 영역의 연결부에, 상기 서로 인접한 노광 영역의 일부가 서로 중첩되는 노광 영역이 형성되도록 노광 처리가 수행되는, 표시 장치의 제작 방법.
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