TW201824216A - 顯示裝置、顯示模組、電子裝置及顯示裝置的製造方法 - Google Patents

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TW201824216A
TW201824216A TW105137942A TW105137942A TW201824216A TW 201824216 A TW201824216 A TW 201824216A TW 105137942 A TW105137942 A TW 105137942A TW 105137942 A TW105137942 A TW 105137942A TW 201824216 A TW201824216 A TW 201824216A
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久保田大介
窪田勇介
初見亮
安達廣樹
大出貴之
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半導體能源研究所股份有限公司
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Abstract

提供一種無論周圍的亮度如何都具有高可見度的顯示裝置。提供一種可靠性高的顯示裝置。一種包括第一顯示元件、第二顯示元件、第一無機絕緣層以及第二無機絕緣層的顯示裝置。第一顯示元件包括第一像素電極及液晶層。第一像素電極具有反射可見光的功能。第二顯示元件具有發射可見光的功能。第一像素電極位於隔著第一無機絕緣層相對液晶層的一側。第一像素電極和第二顯示元件都位於第一無機絕緣層與第二無機絕緣層之間。第二顯示元件位於比第一像素電極更靠近第二無機絕緣層的一側。

Description

顯示裝置、顯示模組、電子裝置及顯示裝置的製造方法
本發明的一個方式係關於顯示裝置、顯示模組、電子裝置及顯示裝置的製造方法。
注意,本發明的一個方式不侷限於上述技術領域。作為本發明的一個方式的技術領域的一個例子,可以舉出半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、記憶體裝置、電子裝置、照明設備、輸入裝置(例如,觸控感測器等)、輸入輸出裝置(例如,觸控面板等)以及上述裝置的驅動方法或製造方法。
近年來,顯示裝置被期待應用於各種用途。作為顯示裝置,例如已開發了包括發光元件的發光裝置、包括液晶元件的液晶顯示裝置等。
例如,專利文獻1公開了使用有機EL(Electroluminescence:電致發光)元件的具有撓性的發光裝置。
專利文獻2公開了一種半透過型液晶顯示裝置,包括反射可見光的區域和透過可見光的區域,在能夠獲得充分的外光的環境下可以用作反射型液晶顯示裝置,在不能夠獲得充分的外光的環境下可以用作透過型液晶顯示裝置。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2014-197522號公報
[專利文獻2]日本專利申請公開第2011-191750號公報
本發明的一個方式的目的之一是提供一種功耗低的顯示裝置。本發明的一個方式的目的之一是提供一種無論周圍的亮度如何都具有高可見度的顯示裝置。本發明的一個方式的目的之一是提供一種全天候型顯示裝置。本發明的一個方式的目的之一是提供一種方便性高的顯示裝置。本發明的一個方式的目的之一是提供一種可靠性高的顯示裝置。本發明的一個方式的目的之一是實現顯示裝置的薄型化或輕量化。本發明的一個方式的目的之一是提供一種新穎的顯示裝置、輸入輸出裝置或電子裝置等。
注意,這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。本發明的一個方式並不需要實現所有上述目的。可以從說明書、圖式、申請專利範圍的記載中抽取上述目的以外的目的。
本發明的一個方式是包括第一顯示元件、第二顯示元件、第一無機絕緣層以及第二無機絕緣層的顯示裝置。第一顯示元件包括第一像素電極及液晶層。第一像素電極具有反射可見光的功能。第二顯示元件具有發射可見光的功能。第一像素電極位於隔著第一無機絕緣層相對液晶層的一側。第一像素電極和第二顯示元件都位於第一無機絕緣層與第二無機絕緣層之間。第二顯示元件位於比第一像素電極更靠近第二無機絕緣層的一側。
本發明的一個方式的顯示裝置較佳為還包括第一電晶體、第二電晶體以及第三無機絕緣層。此時,第一像素電極、第一電晶體以及第 二電晶體都位於第一無機絕緣層與第三無機絕緣層之間。另外,第一像素電極位於比第一電晶體及第二電晶體更靠近第一無機絕緣層的一側。並且,第二顯示元件位於第二無機絕緣層與第三無機絕緣層之間。
本發明的一個方式的顯示裝置較佳為還包括第四無機絕緣層。第二顯示元件較佳為包括第二像素電極。第一電晶體較佳為具有控制第一顯示元件的驅動的功能。第二電晶體較佳為具有控制第二顯示元件的驅動的功能。此時,第四無機絕緣層包括被用作第一電晶體的閘極絕緣層的部分及被用作第二電晶體的閘極絕緣層的部分。另外,第一電晶體藉由設置在第四無機絕緣層中的開口電連接於第一像素電極。並且,第二電晶體藉由設置在第三無機絕緣層中的開口電連接於第二像素電極。
第一電晶體和第二電晶體中的一個或兩個較佳為在通道形成區中包含金屬氧化物。
本發明的一個方式的顯示裝置較佳為還包括有機絕緣層。此時,有機絕緣層位於第二無機絕緣層與第三無機絕緣層之間。並且,第二無機絕緣層的端部和第三無機絕緣層的端部都位於有機絕緣層的端部的外側。
第二無機絕緣層較佳為包括與第三無機絕緣層接觸的部分。
第三無機絕緣層較佳為包括與第一無機絕緣層接觸的部分。
第一像素電極也可以包括開口部。此時,第二顯示元件包括與開口部重疊的部分。並且,第二顯示元件具有向開口部發射可見光的功能。
第一無機絕緣層的厚度較佳為50nm以上且300nm以下。
本發明的一個方式是一種顯示模組,包括:上述結構中的任一個顯示裝置;以及電路基板如軟性印刷電路板(FPC)等。
本發明的一個方式是一種電子裝置,包括:上述顯示模組;以及天線、電池、外殼、相機、揚聲器、麥克風和操作按鈕中的至少一個。
本發明的一個方式是包括第一顯示元件、第二顯示元件、第一無機絕緣層以及第二無機絕緣層的顯示裝置的製造方法。第一顯示元件包括具有反射可見光的功能的第一像素電極、液晶層以及具有透射可見光的功能的第一共用電極。該顯示裝置的製造方法包括如下步驟:在第一基板上形成第一共用電極;在製造基板上形成剝離層;在剝離層上形成第一像素電極;在第一像素電極上形成第二顯示元件;在第二顯示元件上形成第二無機絕緣層;使用黏合劑貼合製造基板和第二基板;分離製造基板和第一像素電極;在第一像素電極的露出表面形成第一無機絕緣層;以及將液晶層配置在第一共用電極與第一無機絕緣層之間,並使用黏合劑貼合第一基板和第二基板,由此形成第一顯示元件。
另外,也可以在形成第一像素電極之後在第一像素電極中形成開口,且在與該開口重疊的位置形成第二顯示元件。
另外,也可以在第一像素電極上形成第一電晶體及第二電晶體。也可以在第一電晶體及第二電晶體上形成第三無機絕緣層。也可以在第三無機絕緣層上形成第二顯示元件。
根據本發明的一個方式,可以提供一種功耗低的顯示裝置。根據本發明的一個方式,可以提供一種無論周圍的亮度如何都具有高可見 度的顯示裝置。根據本發明的一個方式,可以提供一種全天候型顯示裝置。根據本發明的一個方式,可以提供一種方便性高的顯示裝置。根據本發明的一個方式,可以提供一種可靠性高的顯示裝置。根據本發明的一個方式,可以實現顯示裝置的薄型化或輕量化。根據本發明的一個方式,可以提供一種新穎的顯示裝置、輸入輸出裝置或電子裝置等。
注意,這些效果的記載不妨礙其他效果的存在。本發明的一個方式並不需要實現所有上述效果。可以從說明書、圖式、申請專利範圍的記載中抽取上述效果以外的效果。
ANO‧‧‧佈線
C1‧‧‧電容元件
C2‧‧‧電容元件
CSCOM‧‧‧佈線
G1‧‧‧佈線
G2‧‧‧佈線
G3‧‧‧佈線
GD‧‧‧電路
S1‧‧‧佈線
S2‧‧‧佈線
S3‧‧‧佈線
SD‧‧‧電路
SW1‧‧‧開關
SW2‧‧‧開關
VCOM1‧‧‧佈線
VCOM2‧‧‧佈線
61‧‧‧製造基板
62‧‧‧剝離層
110a‧‧‧電晶體
110b‧‧‧電晶體
110c‧‧‧電晶體
110d‧‧‧電晶體
110e‧‧‧電晶體
110f‧‧‧電晶體
110g‧‧‧電晶體
110h‧‧‧電晶體
110i‧‧‧電晶體
110j‧‧‧電晶體
112‧‧‧液晶層
113‧‧‧電極
115‧‧‧絕緣層
115A‧‧‧絕緣層
115B‧‧‧絕緣層
117‧‧‧絕緣層
121‧‧‧絕緣層
130‧‧‧電容元件
131‧‧‧彩色層
132‧‧‧遮光層
133a‧‧‧配向膜
133b‧‧‧配向膜
134‧‧‧彩色層
135‧‧‧偏光板
141‧‧‧黏合層
142‧‧‧黏合層
151‧‧‧絕緣層
170‧‧‧發光元件
180‧‧‧液晶元件
191‧‧‧電極
192‧‧‧EL層
193‧‧‧電極
194‧‧‧絕緣層
201‧‧‧電晶體
203‧‧‧電晶體
204‧‧‧連接部
205‧‧‧電晶體
206‧‧‧電晶體
207‧‧‧連接部
211‧‧‧絕緣層
212‧‧‧絕緣層
213‧‧‧絕緣層
214‧‧‧絕緣層
216‧‧‧絕緣層
217‧‧‧絕緣層
218‧‧‧絕緣層
220‧‧‧絕緣層
221‧‧‧導電層
221a‧‧‧導電層
221b‧‧‧導電層
221c‧‧‧導電層
222a‧‧‧導電層
222b‧‧‧導電層
223‧‧‧導電層
231‧‧‧半導體層
242‧‧‧連接層
243‧‧‧連接體
252‧‧‧連接部
261‧‧‧半導體層
263a‧‧‧導電層
263b‧‧‧導電層
300A‧‧‧顯示裝置
300B‧‧‧顯示裝置
300C‧‧‧顯示裝置
300D‧‧‧顯示裝置
300E‧‧‧顯示裝置
300F‧‧‧顯示裝置
308‧‧‧連接部
309‧‧‧連接體
311‧‧‧電極
311a‧‧‧電極
311b‧‧‧電極
311c‧‧‧導電層
311d‧‧‧導電層
311e‧‧‧導電層
311f‧‧‧導電層
327‧‧‧絕緣層
330‧‧‧基板
331‧‧‧電極
332‧‧‧電極
333‧‧‧電極
334‧‧‧電極
340‧‧‧液晶元件
342‧‧‧佈線
350‧‧‧FPC
351‧‧‧基板
360‧‧‧發光元件
360b‧‧‧發光元件
360g‧‧‧發光元件
360r‧‧‧發光元件
360w‧‧‧發光元件
361‧‧‧基板
362‧‧‧顯示部
364‧‧‧電路
365‧‧‧佈線
367‧‧‧交叉部
372‧‧‧FPC
373‧‧‧IC
393‧‧‧絕緣層
395‧‧‧絕緣層
396‧‧‧黏合層
400‧‧‧顯示裝置
410‧‧‧像素
451‧‧‧開口
800‧‧‧可攜式資訊終端
801‧‧‧外殼
802‧‧‧外殼
803‧‧‧顯示部
804‧‧‧顯示部
805‧‧‧鉸鏈部
810‧‧‧可攜式資訊終端
811‧‧‧外殼
812‧‧‧顯示部
813‧‧‧操作按鈕
814‧‧‧外部連接埠
815‧‧‧揚聲器
816‧‧‧麥克風
817‧‧‧攝像頭
820‧‧‧照相機
821‧‧‧外殼
822‧‧‧顯示部
823‧‧‧操作按鈕
824‧‧‧快門按鈕
826‧‧‧透鏡
8000‧‧‧顯示模組
8001‧‧‧上蓋
8002‧‧‧下蓋
8003‧‧‧FPC
8004‧‧‧觸控面板
8005‧‧‧FPC
8006‧‧‧顯示面板
8009‧‧‧框架
8010‧‧‧印刷電路板
8011‧‧‧電池
9000‧‧‧外殼
9001‧‧‧顯示部
9003‧‧‧揚聲器
9005‧‧‧操作鍵
9006‧‧‧連接端子
9007‧‧‧感測器
9008‧‧‧麥克風
9055‧‧‧鉸鏈
9200‧‧‧可攜式資訊終端
9201‧‧‧可攜式資訊終端
9202‧‧‧可攜式資訊終端
圖1是示出顯示裝置的一個例子的立體圖;圖2是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖;圖3是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖;圖4是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖;圖5是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖;圖6A和圖6B是示出顯示裝置的例子的剖面圖;圖7A至圖7F是示出電晶體的例子的剖面圖;圖8A至圖8C是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖;圖9A和圖9B是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖;圖10A和圖10B是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖;圖11是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖;圖12A和圖12B是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖;圖13A和圖13B是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖; 圖14A和圖14B是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖;圖15是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖;圖16是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖;圖17A、圖17B1、圖17B2、圖17B3及圖17B4是示出顯示裝置的一個例子及像素的一個例子的圖;圖18是示出顯示裝置的像素電路的一個例子的電路圖;圖19A和圖19B是示出顯示裝置的像素電路的一個例子的電路圖及像素的一個例子的圖;圖20是示出顯示模組的一個例子的圖;圖21A至圖21D是示出電子裝置的例子的圖;圖22A至圖22E是示出電子裝置的例子的圖。
參照圖式對實施方式進行詳細說明。注意,本發明不侷限於以下說明,所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此,本發明不應該被解釋為僅限定在以下所示的實施方式所記載的內容中。
注意,在下面說明的發明結構中,在不同的圖式中共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略反復說明。另外,當表示具有相同功能的部分時有時使用相同的陰影線,而不特別附加元件符號。
另外,為了便於理解,有時圖式中示出的各構成的位置、大小及範圍等並不表示其實際的位置、大小及範圍等。因此,所公開的發明不一定侷限於圖式所公開的位置、大小、範圍等。
另外,根據情況或狀態,可以互相調換“膜”和“層”。例如,有時可以將“導電層”變換為“導電膜”。另外,有時可以將“絕緣膜”變換為“絕緣層”。
在本說明書等中,金屬氧化物(metal oxide)是指廣義上的金屬的氧化物。金屬氧化物被分類為氧化物絕緣體、氧化物導電體(包括透明氧化物導電體)和氧化物半導體(Oxide Semiconductor,也可以簡稱為OS)等。例如,在將金屬氧化物用於電晶體的半導體層的情況下,有時將該金屬氧化物稱為氧化物半導體。換言之,可以將OS FET稱為包含金屬氧化物或氧化物半導體的電晶體。
另外,在本說明書等中,有時將包含氮的金屬氧化物也稱為金屬氧化物(metal oxide)。另外,也可以將包含氮的金屬氧化物稱為金屬氧氮化物(metal oxynitride)。
另外,在本說明書等中,有時記載CAAC(c-axis aligned crystal)或CAC(Cloud-Aligned Composite)。注意,CAAC是指結晶結構的一個例子,CAC是指功能或材料構成的一個例子。
下面,對氧化物半導體或金屬氧化物的結晶結構的一個例子進行說明。注意,以使用In-Ga-Zn氧化物靶材(In:Ga:Zn=4:2:4.1[原子數比])且藉由濺射法形成的氧化物半導體為一個例子進行說明。將使用上述靶材在100℃以上且130℃以下的基板溫度下藉由濺射法形成的氧化物半導體稱為sIGZO,將使用上述靶材在室溫(R.T.)的基板溫度下藉由濺射法形成的氧化物半導體稱為tIGZO。例如,sIGZO具有nc(nano crystal)和CAAC中的一個或兩個的結晶結構。另外,tIGZO具有nc的結晶結構。注意,在此指的室溫(R.T.)包括對基板不進行意圖性的加熱時的溫度。
另外,在本說明書等中,CAC-OS或CAC-metal oxide在材料的一部分中具有導電體的功能,在材料的另一部分中具有介電質(或絕緣體)的功能,作為材料的整體具有半導體的功能。另外,在將CAC-OS或CAC-metal oxide用於電晶體的半導體層的情況下,導電體具有使被用作載子的電子(或電洞)流過的功能,介電質具有不使被用作載子的電子流過的功能。藉由導電體的功能和介電質的功能的互補作用,可以使CAC-OS或CAC-metal oxide具有開關功能(控制開啟/關閉的功能)。藉由在CAC-OS或CAC-metal oxide中使各功能分離,可以最大限度地提高各功能。
另外,在本說明書等中,CAC-OS或CAC-metal oxide包括導電體區域及介電質區域。導電體區域具有上述導電體的功能,介電質區域具有上述介電質的功能。另外,在材料中,導電體區域和介電質區域有時以奈米粒子級分離。另外,導電體區域和介電質區域有時在材料中不均勻地分佈。另外,有時觀察到其邊緣模糊而以雲狀連接的導電體區域。
就是說,也可以將CAC-OS或CAC-metal oxide稱為基質複合材料(matrix composite)或金屬基質複合材料(metal matrix composite)。
另外,在CAC-OS或CAC-metal oxide中,導電體區域和介電質區域有時以0.5nm以上且10nm以下,較佳為0.5nm以上且3nm以下的尺寸分散在材料中。
實施方式1
在本實施方式中,參照圖式說明本發明的一個方式的顯示裝置及其製造方法。
本實施方式的顯示裝置包括反射可見光的第一顯示元件和發射可見光的第二顯示元件。
本實施方式的顯示裝置具有由第一顯示元件所反射的光和第二顯示元件所發射的光中的一個或兩個顯示影像的功能。
作為第一顯示元件,可以使用反射外光來進行顯示的元件。因為這種元件不包括光源(不使用人工光源),所以可以使顯示時的功耗變得極小。
作為第一顯示元件,典型地可以使用反射型液晶元件。另外,作為第一顯示元件,可以使用快門方式的MEMS(Micro Electro Mechanical System:微機電系統)元件、光干涉方式的MEMS元件、應用微囊方式、電泳方式、電潤濕方式、電子粉流體(註冊商標)方式等的元件等。
作為第二顯示元件,較佳為使用發光元件。由於發光元件所發射的光的亮度及色度不受到外光的影響,因此這種像素可以進行色彩再現性高(色域寬)且對比度高的鮮明的顯示。
作為第二顯示元件,例如可以使用OLED(有機發光二極體)、LED(發光二極體)、QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode:量子點發光二極體)、半導體雷射器等自發光性發光元件。
本實施方式的顯示裝置包括只使用第一顯示元件顯示影像的第一模式、只使用第二顯示元件顯示影像的第二模式以及使用第一顯示元件和第二顯示元件顯示影像的第三模式,該顯示裝置能夠以自動或手動切換這些模式而使用。
在第一模式中,利用第一顯示元件和外光顯示影像。因為第一模式不使用光源,所以功耗極低。例如,當外光充分入射到顯示裝置時(在明亮的環境等下),可以使用第一顯示元件所反射的光進行顯示。例如,第一模式在外光充分強且外光為白色光或近似的光的情況下是有效的。第一模式是適於顯示文字的模式。另外,因為在第一模式中使用反射外光的光,所以可以進行護眼顯示而有眼睛不容易疲累的效果。
在第二模式中,利用第二顯示元件的發光顯示影像。由此,可以與照度及外光的色度無關地進行極鮮明(對比度高且色彩再現性高)的顯示。例如,第二模式在夜間及昏暗的室內等的照度極低的情況等下是有效的。另外,在周圍昏暗時,明亮的顯示有時讓使用者感到刺眼。為了防止發生這種問題,在第二模式中較佳為進行抑制亮度的顯示。由此,不僅可以抑制刺眼,而且還可以降低功耗。第二模式是適合顯示鮮明的影像(靜態影像及動態影像)等的模式。
在第三模式中,利用第一顯示元件的反射光和第二顯示元件的發光的兩者來進行顯示。不但可以進行比第一模式鮮明的顯示,而且可以使功耗比第二模式小。例如,第三模式在室內照明下或者早晨傍晚等照度較低的情況、外光的色度不是白色的情況等下是有效的。
藉由採用上述結構,可以實現無論周圍的亮度如何都具有高可見度及高方便性的顯示裝置或全天候型顯示裝置。
在本實施方式的顯示裝置中,分別包括多個具有第一顯示元件的第一像素和多個具有第二顯示元件的第二像素。第一像素和第二像素較佳為分別配置為矩陣形狀。
第一像素和第二像素可以分別包括一個以上的子像素。作為像素,例如可以採用如下結構:包括一個子像素的結構(白色(W)等);包括三個子像素的結構(紅色(R)、綠色(G)以及藍色(B)的三種顏色或黃色(Y)、青色(C)以及洋紅色(M)的三種顏色等);包括四個子像素的結構(紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)以及白色(W)的四種顏色或紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)以及黃色(Y)的四種顏色等)。
在本實施方式的顯示裝置中,第一像素和第二像素都能夠進行全彩色顯示。或者,本實施方式的顯示裝置可以利用第一像素進行黑白顯示或灰階顯示並利用第二像素進行全彩色顯示。利用第一像素的黑白顯示或灰階顯示適用於文件資訊等不需彩色顯示的資訊顯示。
接著,參照圖1至圖6B說明本實施方式的顯示裝置的結構實例。
〈結構實例1〉
圖1是顯示裝置300A的立體示意圖。顯示裝置300A具有貼合基板351與基板361的結構。在圖1中,以虛線表示基板361。
顯示裝置300A包括顯示部362、電路364及佈線365等。圖1示出在顯示裝置300A中安裝有IC(集成電路)373及FPC372的例子。因此,也可以將圖1所示的結構稱為包括顯示裝置300A、IC及FPC的顯示模組。
作為電路364,例如可以使用掃描線驅動電路。
佈線365具有對顯示部362及電路364供應信號及電力的功能。該信號及電力從外部經由FPC372或者從IC373輸入到佈線365。
圖1示出在基板351上利用COG(Chip on glass:晶粒玻璃接合)方式或COF(Chip on Film:薄膜覆晶封裝)方式等安裝有IC373的例子。作為IC373,例如可以使用包括掃描線驅動電路或信號線驅動電路等的IC。注意,顯示裝置300A及顯示模組不一定需要設置有IC。另外,也可以將IC利用COF方式等安裝於FPC。
圖1示出顯示部362的一部分的放大圖。在顯示部362中以矩陣狀配置有多個顯示元件所包括的電極311b。電極311b具有反射可見光的功能,並被用作液晶元件的反射電極。
另外,如圖1所示,電極311b具有開口451。再者,顯示部362在比電極311b更靠近基板351一側包括發光元件。來自發光元件的光經過電極311b的開口451射出到基板361一側。發光元件的發光區域的面積與開口451的面積也可以相等。發光元件的發光區域的面積和開口451的面積中的一個較佳為比另一個大,這是因為可以增大錯位的餘地的緣故。
圖2示出圖1所示的顯示裝置300A的包括FPC372的區域的一部分、包括電路364的區域的一部分及包括顯示部362的區域的一部分的剖面的一個例子。
圖2所示的顯示裝置300A在基板351與基板361之間包括電晶體201、電晶體203、電晶體205、電晶體206、連接部204、連接部207、連接部252、液晶元件180、發光元件170、絕緣層115、絕緣層220、絕緣層212、絕緣層213、絕緣層214、絕緣層216以及絕緣層194等。基板361與絕緣層115藉由黏合層141黏合。基板351與絕緣層194藉由黏合層142黏合。
在基板361上設置有彩色層131、遮光層132、絕緣層121及被用 作液晶元件180的共用電極的電極113、配向膜133b、絕緣層117等。另外,在基板361的外側的面上設置有偏光板135。絕緣層121較佳為被用作平坦化層。藉由使用絕緣層121可以使電極113的表面大致平坦,可以使液晶層112的配向狀態成為均勻。在液晶層112與電極113之間設置有配向膜133b。絕緣層117被用作用來保持液晶元件180的單元間隙的間隔物。在絕緣層117使可見光透過的情況下,絕緣層117也可以與液晶元件180的顯示區域重疊。
液晶元件180是反射型液晶元件。液晶元件180向基板361一側發射反射光。液晶元件180具有層疊有電極311a、液晶層112、電極113的疊層結構。以與電極311a的基板351一側接觸的方式設置有電極311b。電極311b具有開口451。以與電極311a的基板361一側接觸的方式設置有絕緣層115。在液晶層112與絕緣層115之間設置有配向膜133a。
在液晶元件180中,電極311b具有反射可見光的功能,電極311a及電極113具有透過可見光的功能。從基板361一側入射的光被偏光板135偏振,透過電極113、液晶層112、絕緣層115以及電極311a等,且被電極311b反射。而且,再次透過電極311a、絕緣層115、液晶層112以及電極113等而到達偏光板135。此時,由施加到電極311b和電極113之間的電壓控制液晶的配向,從而可以控制光的光學調變。也就是說,可以控制經過偏光板135發射的光的強度。另外,由於特定的波長區域之外的光被彩色層131吸收,因此被提取的光例如呈現紅色。
在此,如圖2所示,較佳為在開口451中設置有透過可見光的電極311a。由此,液晶層112在與開口451重疊的區域中也與其他區域同樣地配向,從而可以抑制因在這些區域的邊界產生液晶的配向不良而產生非意圖的漏光。
發光元件170是底部發射型發光元件。發光元件170具有從絕緣層220一側依次層疊有電極191、EL層192及電極193的結構。電極191被用作像素電極。EL層192至少包含發光物質。電極193被用作共用電極。發光元件170是藉由在電極191與電極193之間施加電壓而將光射出到基板361一側的電致發光元件。
電極191藉由形成在絕緣層212、絕緣層213以及絕緣層214中的開口與電晶體205所包括的導電層222a連接。電晶體205具有控制發光元件170的驅動的功能。絕緣層216覆蓋電極191的端部。
電極191具有透射可見光的功能。電極193具有反射可見光的功能。
發光元件170所發射的光經過彩色層134、絕緣層220、開口451、電極311a等被射出到基板361一側。
當在像素之間改變彩色層的顏色時,液晶元件180及發光元件170可以呈現各種顏色。顯示裝置300A可以使用液晶元件180進行彩色顯示。顯示裝置300A可以使用發光元件170進行彩色顯示。
發光元件170較佳為使用EL元件。
當水分或氧等雜質從EL元件的外部侵入到構成有機EL元件的有機化合物或金屬材料時,有時有機EL元件的壽命大幅度地降低。這是因為用於EL元件的有機化合物或金屬材料與水分或氧等雜質起反應而劣化的緣故。
另外,作為電晶體的通道形成區較佳為使用氧化物半導體。
藉由將雜質濃度低且缺陷態密度低的氧化物半導體用於通道形成區,可以製造具有優良的電特性的電晶體。作為氧化物半導體中的雜質,可以典型地舉出水、氫等。當在氧化物半導體中含有這些雜質時,電晶體的電特性會變動,使得發光元件170及液晶元件180的顯示大幅度地劣化。
這裡,本實施方式的顯示裝置所具有的發光元件170被無機絕緣膜包圍,由此如水等雜質不容易從外部侵入。
再者,本實施方式的顯示裝置所具有的電晶體被無機絕緣膜包圍,由此如水等雜質不容易從外部侵入。
因此,本實施方式的顯示裝置不容易發生發光元件170及電晶體的劣化,可靠性高。以下參照圖2說明這些結構的詳細內容。
在連接部207中,電極311b藉由導電層221b電連接於電晶體206所具有的導電層222a。電晶體206具有控制液晶元件180的驅動的功能。
在連接部207中,在絕緣層220中設置有開口。因此,雜質有時會從液晶層112一側藉由絕緣層220的開口侵入電晶體及發光元件170。
這裡,顯示裝置300A包括電極311a與液晶層112之間的絕緣層115。在本實施方式中,使用無機絕緣膜作為絕緣層115。無機絕緣膜的防潮性高於有機絕緣膜。由此,可以抑制水分從液晶層112一側侵入電晶體及發光元件170,使得顯示裝置300A的可靠性得到提高。絕緣層115較佳為設置在整個顯示部362上。
另外,發光元件170被接觸於電極193的絕緣層194覆蓋。在本實 施方式中,使用無機絕緣膜作為絕緣層194。由此,可以抑制水分從黏合層142一側侵入發光元件170,使得顯示裝置300A的可靠性得到提高。絕緣層194較佳為以覆蓋發光元件170的端部的方式設置,更佳為設置在整個顯示部362上。
發光元件170位於絕緣層115與絕緣層194之間。藉由由無機絕緣膜夾住發光元件170的上下,可以抑制雜質侵入發光元件170。由此,可以實現發光元件170的長壽命化,從而可以實現不容易發生利用發光元件170的顯示的劣化的顯示裝置。
在絕緣層220的基板351一側設置有絕緣層211、絕緣層212、絕緣層213、絕緣層214、絕緣層216以及絕緣層194。絕緣層211的一部分被用作各電晶體的閘極絕緣層。絕緣層212以覆蓋電晶體206等的方式設置。絕緣層213以覆蓋電晶體205等的方式設置。絕緣層214被用作平坦化層。絕緣層216在與電極191重疊的部分中具有開口。注意,對覆蓋電晶體的絕緣層的個數沒有限制,既可採用單層又可採用兩層以上。
這裡,顯示裝置300A所具有的電晶體被絕緣層213覆蓋。在本實施方式中,使用無機絕緣膜作為絕緣層213。由此,可以抑制水分從絕緣層214一側侵入電晶體,使得顯示裝置300A的可靠性得到提高。絕緣層213較佳為以覆蓋電晶體的端部的方式設置,更佳為設置在整個顯示部362上。
電晶體位於絕緣層115與絕緣層213之間。藉由由無機絕緣膜夾住電晶體的上下,可以抑制雜質侵入電晶體。由此,可以抑制電晶體的電特性的變動,從而可以實現不容易發生利用發光元件170的顯示和利用液晶元件180的顯示兩者的劣化的顯示裝置。
發光元件170位於絕緣層213與絕緣層194之間。借助於絕緣層115,可以抑制雜質從比絕緣層115更靠近基板361一側侵入發光元件170,並且借助於絕緣層213,可以抑制雜質從比絕緣層213更靠近基板361一側侵入發光元件170。不但絕緣層115及絕緣層194使用無機絕緣膜,而且絕緣層213還使用無機絕緣膜,由此可以進一步提高發光元件170的可靠性。
在顯示裝置300A的端部中,絕緣層115具有只隔著無機絕緣膜與絕緣層213重疊的部分。或者,絕緣層115較佳為具有與絕緣層213接觸的部分。
在顯示裝置300A的端部中,絕緣層194具有與絕緣層213接觸的部分。或者,絕緣層194較佳為具有只隔著無機絕緣膜與絕緣層213重疊的部分。
在顯示裝置300A中,絕緣層115、絕緣層220、絕緣層211、絕緣層212、絕緣層213以及絕緣層194使用無機絕緣膜,而絕緣層214及絕緣層216使用有機絕緣膜。絕緣層115、絕緣層220、絕緣層211、絕緣層212、絕緣層213以及絕緣層194露出於顯示裝置300A的端部。絕緣層214的端部及絕緣層216的端部位於顯示裝置300A的端部的內側。無機絕緣膜的防潮性高於有機絕緣膜。由此,藉由使用無機絕緣膜作為露出於顯示裝置300A的端部的膜,可以抑制水從顯示裝置300A的端部侵入。因為有機絕緣膜不露出於顯示裝置300A的端部,所以可以抑制水等雜質從顯示裝置300A的端部侵入。由此,可以抑制由來自外部的雜質導致的電晶體及發光元件170的劣化,以提高顯示裝置300A的可靠性。
無機絕緣膜較佳為具有高防潮性,使得水不容易擴散並穿過。再者,無機絕緣膜較佳為不容易使氫和氧的一個或兩個擴散並穿過。由 此,無機絕緣膜可以被用作障壁膜。該膜可以有效地抑制雜質從外部擴散到電晶體及發光元件170,從而可以實現高可靠性顯示裝置。
絕緣層115、絕緣層213以及絕緣層194都可以使用氧化絕緣膜、氮化絕緣膜、氧氮化絕緣膜以及氮氧化絕緣膜等。絕緣層115、絕緣層213以及絕緣層194都可以由一層以上的絕緣膜形成。作為氧化絕緣膜,可以舉出氧化矽膜、氧化鋁膜、氧化鎵膜、氧化鍺膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、氧化鑭膜、氧化釹膜、氧化鉿膜以及氧化鉭膜等。作為氮化絕緣膜,可以舉出氮化矽膜及氮化鋁膜等。作為氧氮化絕緣膜,可以舉出氧氮化矽膜等。作為氮氧化絕緣膜,可以舉出氮氧化矽膜等。
在本說明書中,氧氮化物是指在其組成中氧含量多於氮含量的材料,而氮氧化物是指在其組成中氮含量多於氧含量的材料。
尤其是,氮化矽膜、氮氧化矽膜以及氧化鋁膜的防潮性高,由此適合應用於絕緣層115、絕緣層213以及絕緣層194。
絕緣層115、絕緣層213以及絕緣層194都較佳為由同一材料形成。尤其是,彼此部分接觸的絕緣層較佳為由同一材料形成。由此,可以提高彼此接觸的部分的貼緊性,從而可以抑制膜剝離及從界面的雜質混入。另外,絕緣層115、絕緣層213以及絕緣層194中的至少一層也可以由不同材料形成。
絕緣層115、絕緣層213以及絕緣層194都可以藉由化學氣相沉積(CVD)法(電漿增強化學氣相沉積(PECVD:Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)法等)、濺射法、原子層沉積(ALD)法等而形成。
濺射法及ALD法可以實現低溫成膜。包含在發光元件170中的EL層192的耐熱性低。因此,在製造發光元件170之後形成的絕緣層194 較佳為以比較低,典型為100℃以下的溫度形成,較佳為使用濺射法及ALD法。另外,當在製造發光元件170之後形成絕緣層115時,基於同樣的理由,較佳為使用濺射法及ALD法。
另外,在製造發光元件170之前形成的絕緣層213可以以高溫形成。藉由將成膜時的基板溫度設定為高溫(例如,100℃以上且350℃以下),可以形成緻密且阻擋性高的膜。除了濺射法及ALD法以外,還較佳為使用CVD法形成絕緣層213。CVD法的沉積速度快,所以這是較佳的。
ALD法可以以如下方法進行成膜:將成膜室內的壓力設定為大氣壓或減壓,將用於反應的源氣體(例如,氧化劑及前體)依次引入成膜室,並且反復地引入源氣體。因第一源氣體吸附到被形成面而形成第一層,且將第二源氣體引入到成膜室,使得第一層與第二源氣體起反應,由此第二層層疊在第一層上而形成薄膜。藉由控制源氣體的引入順序並按該順序反復多次地引入氣體直到獲得所希望的厚度為止,可以形成步階覆蓋性良好的薄膜。
作為ALD法,有為使源氣體的一部分或全部活化而利用熱反應的熱ALD法和利用電漿反應的電漿增強原子層沉積(PEALD:Plasma Enhanced ALD)法。PEALD法的成膜溫度可以低於熱ALD法的成膜溫度,由此可以以室溫左右的溫度進行成膜。另外,還有提高沉積速度的效果、膜的緻密化等的效果。
作為絕緣層115、絕緣層213以及絕緣層194,也可以層疊兩層以上的藉由不同成膜方法形成的絕緣膜。
例如,較佳為採用如下方法:首先使用濺射法形成第一層的無機絕緣膜,再使用ALD法形成第二層的無機絕緣膜。 與藉由ALD法形成的膜相比,藉由濺射法形成的膜的雜質少且密度高。與藉由濺射法形成的膜相比,藉由ALD法形成的膜的步階覆蓋性高且不容易受到被形成面的形狀的影響。
第一層的無機絕緣膜的雜質少且密度高。第二層的無機絕緣膜以覆蓋因被形成面的步階的影響而不能由第一無機絕緣膜充分覆蓋的部分的方式形成。由此,可以形成與只形成一層的無機絕緣膜的情況相比可以進一步抑制水等的擴散的絕緣層。
明確而言,較佳為層疊藉由濺射法形成的氧化鋁膜與藉由ALD法形成的氧化鋁膜。
藉由濺射法形成的無機絕緣膜的厚度較佳為50nm以上且1000nm以下,更佳為100nm以上且300nm以下。
藉由ALD法形成的無機絕緣膜的厚度較佳為1nm以上且100nm以下,更佳為5nm以上且50nm以下。
絕緣層115、絕緣層213以及絕緣層194的水蒸氣穿透率都為小於1×10-2g/(m2‧day),較佳為5×10-3g/(m2‧day)以下,更佳為1×10-4g/(m2‧day)以下,進一步較佳為1×10-5g/(m2‧day)以下,更進一步較佳為1×10-6g/(m2‧day)以下。水蒸氣穿透率越低,越可以減少從外部向電晶體及發光元件的水的擴散。
另外,當絕緣層115太厚時,從基板361一側入射的光的大部分被絕緣層115吸收。由此,像素的反射率下降,顯示變暗。另外,當液晶元件180的驅動電壓恆定時,絕緣層115越厚,施加到液晶層112的電場越弱,使得顯示對比度下降。為了在不改變絕緣層115的厚度的情況下提高顯示對比度,需要提高液晶元件180的驅動電壓。
為此,絕緣層115的厚度較佳為50nm以上且300nm以下,更佳為100nm以上且200nm以下。由此,可以確保絕緣層115的阻擋性,並且可以使用液晶元件180進行良好的顯示。另外,因為絕緣層115的厚度薄,所以可以減小顯示裝置的總厚度。另外,絕緣層115的厚度越薄,越可以提高產率,由此可以提高顯示裝置的生產性。
絕緣層213和絕緣層194的厚度都為1nm以上且1000nm以下,較佳為50nm以上且500nm以下,更佳為100nm以上且300nm以下。絕緣層的厚度越薄,越可以減小顯示裝置的總厚度,所以這是較佳的。絕緣層的厚度越薄,越可以提高產率,由此可以提高顯示裝置的生產性。
如上所述,藉由使用無機絕緣膜夾住電晶體的上下及發光元件170的上下且使有機絕緣膜的端部位於顯示裝置300A的端部的內側,可以抑制雜質侵入電晶體及發光元件170,從而可以提高顯示裝置300A的可靠性。
以下對顯示裝置300A的其他組件進行說明。
電晶體201、電晶體203、電晶體205及電晶體206都形成在絕緣層220的基板351一側。這些電晶體可以藉由同一製程來製造。
電連接於液晶元件180的電路較佳為與電連接於發光元件170的電路形成在同一面上。由此,與將兩個電路形成在不同的面上的情況相比,可以減小顯示裝置的厚度。另外,因為可以藉由同一製程製造兩個電晶體,所以與將兩個電晶體形成在不同的面上的情況相比,可以簡化製程。
作為液晶元件180的像素電極的電極311a位於隔著電晶體的閘極絕緣層(絕緣層211)相對作為發光元件170的像素電極的電極191的一側。
在此,當使用在通道形成區中包含氧化物半導體的關態電流(off-state current)極低的電晶體206或者與電晶體206電連接的記憶元件時,即使在使用液晶元件180顯示靜態影像時停止向像素的寫入工作也可以維持灰階。也就是說,即便使圖框頻率極小也可以保持顯示。在本發明的一個方式中,可以使圖框頻率極小而能夠進行功耗低的驅動。
電晶體203是用來控制是否選擇像素的電晶體(也被稱為切換電晶體或選擇電晶體)。電晶體205是用來控制流過發光元件170的電流的電晶體(也被稱為驅動電晶體)。
電晶體201、電晶體203、電晶體205及電晶體206包括:被用作閘極的導電層221a;被用作閘極絕緣層的絕緣層211;被用作源極及汲極的導電層222a及導電層222b;以及半導體層231。在此,以相同的陰影圖案表示對同一導電膜進行加工來得到的多個層。
電晶體201及電晶體205除了電晶體203及電晶體206的結構之外還包括被用作閘極的導電層223。
作為電晶體201及電晶體205,採用兩個閘極夾持通道被形成的半導體層的結構。藉由採用這種結構,可以控制電晶體的臨界電壓。另外,也可以連接兩個閘極,並藉由對該兩個閘極供應同一信號,來驅動電晶體。與其他電晶體相比,這種電晶體能夠提高場效移動率,而可以增大通態電流(on-state current)。其結果是,可以製造能夠進行高速驅動的電路。再者,能夠縮小電路部的佔有面積。藉由使用通態電流 大的電晶體,即使因顯示裝置大型化或高清晰化而佈線數增多,也可以降低各佈線的信號延遲,並且可以抑制顯示的不均勻。
或者,藉由對兩個閘極中的一個施加用來控制臨界電壓的電位,對另一個施加用來進行驅動的電位,可以控制電晶體的臨界電壓。
對顯示裝置所包括的電晶體的結構沒有限制。電路364所包括的電晶體和顯示部362所包括的電晶體既可以具有相同的結構,又可以具有不同的結構。電路364所包括的多個電晶體既可以都具有相同的結構,又可以組合兩種以上的結構。同樣地,顯示部362所包括的多個電晶體既可以都具有相同的結構,又可以組合兩種以上的結構。
作為導電層223,較佳為使用包含氧化物的導電材料。藉由在包含氧的氛圍下形成構成導電層223的導電膜,可以對絕緣層212供應氧。較佳的是,沉積氣體中的氧氣體的比例為90%以上且100%以下。供應到絕緣層212中的氧藉由後面的熱處理被供應給半導體層231,由此可以實現半導體層231中的氧缺損的降低。
尤其是,作為導電層223,較佳為使用低電阻化了的氧化物半導體。此時,絕緣層213較佳為使用釋放氫的絕緣膜,例如氮化矽膜等。藉由在絕緣層213的成膜中或後面的熱處理,氫被供應給導電層223中,由此可以有效地降低導電層223的電阻。
以接觸於絕緣層213的方式設置有彩色層134。彩色層134被絕緣層214覆蓋。
絕緣層115具有位於連接部252及連接部204的開口。
在設置有黏合層141的一部分的區域中設置有連接部252。在連接 部252中,藉由連接體243使導電層311d和電極113的一部分電連接。由此,可以將從連接於基板351一側的FPC372輸入的信號或電位藉由連接部252供應到形成在基板361一側的電極113。導電層311d和電極311a藉由對同一的導電膜進行加工來獲得。
例如,連接體243可以使用導電粒子。作為導電粒子,可以採用其表面被金屬材料覆蓋的有機樹脂或二氧化矽等的粒子。作為金屬材料,較佳為使用鎳或金,因為其可以降低接觸電阻。另外,較佳為使用如在鎳上還覆蓋有金等以層狀覆蓋有兩種以上的金屬材料的粒子。另外,連接體243較佳為採用能夠彈性變形或塑性變形的材料。此時,有時導電粒子的連接體243成為圖2所示那樣的在縱向上被壓扁的形狀。藉由具有該形狀,可以增大連接體243與電連接於該連接器的導電層的接觸面積,從而可以降低接觸電阻並抑制接觸不良等問題發生。
連接體243較佳為以由黏合層141覆蓋的方式配置。例如,將連接體243分散在固化之前的黏合層141即可。
在基板351的不與基板361重疊的區域中設置有連接部204。在連接部204中,佈線365藉由連接層242電連接於FPC372。連接部204具有與連接部207相同的結構。在連接部204的頂面上藉由絕緣層115的開口露出導電層311c。導電層311c和電極311a藉由對同一的導電膜進行加工來獲得。連接層242較佳為設置為覆蓋導電層311c。由此,可以藉由連接層242電連接連接部204和FPC372。
作為設置在基板361外側的面的偏光板135,既可以使用直線偏光板,也可以使用圓偏光板。作為圓偏光板,例如可以使用將直線偏光板和四分之一波相位差板層疊而成的偏光板。由此,可以抑制外光反射。另外,藉由根據偏光板的種類調整用於液晶元件180的液晶元件 的單元間隙、配向、驅動電壓等,實現所希望的對比度。
另外,可以在基板361的外側的表面上配置各種光學構件。作為光學構件,可以使用偏光板、相位差板、光擴散層(擴散薄膜等)、防反射層及聚光薄膜(condensing film)等。另外,在基板361的外側的表面上也可以配置抑制塵埃的附著的抗靜電膜、不容易被弄髒的具有拒水性的膜、抑制使用時的損傷的硬塗膜等。
基板351及基板361可以使用玻璃、石英、陶瓷、藍寶石以及有機樹脂等。藉由將具有撓性的材料用於基板351及基板361,可以提高顯示裝置的撓性。尤其是,藉由將有機樹脂用於基板351及基板361,可以實現顯示裝置的薄型化及輕量化。
作為液晶元件180,例如可以採用使用VA(Vertical Alignment:垂直配向)模式的元件。作為垂直配向模式,可以使用MVA(Multi-Domain Vertical Alignment:多象限垂直配向)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment:垂直配向構型)模式、ASV(Advanced Super View:高級超視覺)模式等。
作為液晶元件180,可以採用使用各種模式的液晶元件。例如,除了VA(Vertical Alignment:垂直配向)模式以外,可以使用TN(Twisted Nematic:扭曲向列)模式、IPS(In-Plane-Switching:平面切換)模式、FFS(Fringe Field Switching:邊緣電場切換)模式、ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell:軸對稱排列微單元)模式、OCB(Optically Compensated Birefringence:光學補償彎曲)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal:鐵電性液晶)模式、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal:反鐵電液晶)模式等的液晶元件。
液晶元件是利用液晶的光學調變作用來控制光的透過或非透過的 元件。液晶的光學調變作用由施加到液晶的電場(包括橫向電場、縱向電場或傾斜方向電場)控制。作為用於液晶元件的液晶可以使用熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶(PDLC:Polymer Dispersed Liquid Crystal:聚合物分散液晶)、鐵電液晶、反鐵電液晶等。這些液晶材料根據條件呈現出膽固醇相、層列相、立方相、手向列相、各向同性相等。
作為液晶材料,可以使用正型液晶或負型液晶,根據所適用的模式或設計採用適當的液晶材料即可。
為了控制液晶的配向,可以設置配向膜。另外,在採用橫向電場方式的情況下,也可以使用不使用配向膜的呈現藍相的液晶。藍相是液晶相的一種,是指當使膽固醇液晶的溫度上升時即將從膽固醇相轉變到各向同性相之前出現的相。因為藍相只在窄的溫度範圍內出現,所以將其中混合了幾wt%以上的手性試劑的液晶組成物用於液晶層,以擴大溫度範圍。包含呈現藍相的液晶和手性試劑的液晶組成物的回應速度快,並且其具有光學各向同性。另外,包含呈現藍相的液晶和手性試劑的液晶組成物不需要配向處理,並且視角依賴性小。另外,由於不需要設置配向膜而不需要摩擦處理,因此可以防止由於摩擦處理而引起的靜電破壞,並可以降低製程中的液晶顯示裝置的不良、破損。
當採用反射型液晶元件時,將偏光板135設置在顯示面一側。另外,當在顯示面一側另外設置光擴散板時,可以提高可見度,所以是較佳的。
可以在偏光板135的外側設置前光源。作為前光源,較佳為使用邊緣照明型前光源。當使用具備LED的前光源時,可以降低功耗,所以是較佳的。
作為黏合層,可以使用紫外線硬化型黏合劑等光硬化型黏合劑、反應硬化型黏合劑、熱固性黏合劑、厭氧黏合劑等各種硬化型黏合劑。作為這些黏合劑,可以舉出環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、醯亞胺樹脂、PVC(聚氯乙烯)樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)樹脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)樹脂等。尤其是,較佳為使用環氧樹脂等透濕性低的材料。另外,也可以使用兩液混合型樹脂。另外,也可以使用黏合薄片等。
作為連接層242,可以使用異方性導電膜(ACF:Anisotropic Conductive Film)、異方性導電膏(ACP:Anisotropic Conductive Paste)等。
發光元件170有頂部發射結構、底部發射結構或雙面發射結構等。作為提取光一側的電極使用使可見光透過的導電膜。另外,作為不提取光一側的電極較佳為使用反射可見光的導電膜。
EL層192至少包括發光層。作為發光層以外的層,EL層192還可以包括包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電洞阻擋材料、電子傳輸性高的物質、電子注入性高的物質或雙極性的物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)等的層。
作為EL層192可以使用低分子化合物或高分子化合物,還可以包含無機化合物。構成EL層192的層分別藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、轉印法、印刷法、噴墨法、塗佈法等的方法形成。
EL層192也可以具有量子點等無機化合物。例如,藉由將量子點用於發光層,也可以將其用作發光材料。
另外,藉由利用濾色片(彩色層)與微腔結構(光學調整層)的組合,可以從顯示裝置取出色純度高的光。光學調整層的厚度根據各像素的顏色而改變。
作為可用於電晶體的閘極、源極及汲極和構成顯示裝置的各種佈線及電極等導電層的材料,可以舉出鋁、鈦、鉻、鎳、銅、釔、鋯、鉬、銀、鉭或鎢等金屬或者以上述金屬為主要成分的合金等。可以以單層或疊層結構使用包含這些材料的膜。
另外,作為透光性導電材料,可以使用氧化銦、銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物、氧化鋅、包含鎵的氧化鋅等導電氧化物或石墨烯。或者,可以使用金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬材料、包含該金屬材料的合金材料。或者,還可以使用該金屬材料的氮化物(例如,氮化鈦)等。另外,當使用金屬材料、合金材料(或者它們的氮化物)時,將其形成得薄到具有透光性。另外,可以使用上述材料的疊層膜作為導電層。例如,藉由使用銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等,可以提高導電性,所以是較佳的。上述材料也可以用於構成顯示裝置的各種佈線及電極等的導電層、顯示元件所包括的導電層(被用作像素電極及共用電極的導電層)。
作為可用於各絕緣層的絕緣材料,例如可以舉出丙烯酸樹脂或環氧樹脂等樹脂、無機絕緣材料如氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽或氧化鋁等。
作為能夠用於彩色層的材料,可以舉出金屬材料、樹脂材料、包含顏料或染料的樹脂材料等。
〈結構實例2〉
在顯示裝置300A中,所有無機絕緣層的端部與顯示裝置300A的 端部重疊,而有機絕緣層的端部位於顯示裝置300A的端部的內側。圖3所示的顯示裝置300B的與顯示裝置300A不同之處是:絕緣層211的端部、絕緣層212的端部以及絕緣層220的端部都位於絕緣層115的端部的內側。關於與顯示裝置300A相同的結構省略進行說明。
位於絕緣層115與絕緣層194之間的無機絕緣層中的一層以上的端部也可以位於絕緣層115的端部及絕緣層194的端部的內側。
防潮性高的無機絕緣層的端部較佳為露出於顯示裝置300B的端部。與絕緣層115或絕緣層194之間的貼緊性高的無機絕緣層的端部較佳為露出於顯示裝置300B的端部。藉由將除此以外的無機絕緣層的端部配置在絕緣層115的端部及絕緣層194的端部的內側,可以提高顯示裝置300B的側面的阻擋性,從而可以提高顯示裝置300B的可靠性。
絕緣層115具有與絕緣層213接觸的區域。絕緣層194具有與絕緣層213接觸的區域。絕緣層115、絕緣層213以及絕緣層194較佳為使用包含同一材料的絕緣膜。由此,可以提高絕緣層115與絕緣層213之間的貼緊性及絕緣層194與絕緣層213之間的貼緊性。例如,絕緣層115、絕緣層213以及絕緣層194較佳為使用氮化矽膜。
〈應用實例〉
根據本發明的一個方式,可以製造安裝有觸控感測器的顯示裝置(以下稱為觸控面板)。
對本發明的一個方式的觸控面板所包括的感測元件(也稱為感測元件)沒有特別的限制。還可以將能夠感測出手指、觸控筆等感測物件的接近或接觸的各種感測器用作感測元件。
例如,作為感測器的方式,可以利用靜電電容式、電阻膜式、表 面聲波式、紅外線式、光學式、壓敏式等各種方式。
在本實施方式中,以包括靜電電容式的感測元件的觸控面板為例進行說明。
作為靜電電容式,有表面型靜電電容式、投影型靜電電容式等。另外,作為投影型靜電電容式,有自電容式、互電容式等。當使用互電容式時,可以同時進行多點感測,所以是較佳的。
本發明的一個方式的觸控面板可以適當地採用貼合分別製造的顯示面板與感測元件的結構、在顯示面板所具有的一對基板中的一個或兩個上安裝有構成感測元件的電極等的結構等各種結構。
〈結構實例3〉
圖4是安裝有觸控感測器的顯示裝置300C的剖面圖。圖4示出顯示裝置300C的包括FPC372的區域的一部分、包括FPC350的區域的一部分、包括電路364的區域的一部分及包括顯示部362的區域的一部分的剖面的一個例子。再者,圖4示出藉由對與電晶體的閘極相同的導電層進行加工而形成的佈線與藉由對與電晶體的源極及汲極相同的導電層進行加工而形成的佈線交叉的交叉部367的剖面結構。
基板351與基板361被黏合層141貼合。基板361與基板330被黏合層396貼合。這裡,從基板351至基板361的各層相當於顯示裝置300A。另外,從基板330至電極334的各層相當於具有觸控感測器的輸入裝置。就是說,黏合層396貼合顯示裝置300A和輸入裝置。
關於圖4所示的從基板351至基板361的各層,就與顯示裝置300A相同的結構部分省略進行詳細說明。
在交叉部367中,在基板361上設置有遮光層132。另外,也可以將絕緣層117配置在交叉部367中。
在基板330的一個表面(顯示面一側)設置有偏光板。在基板330的另一個表面(基板361一側)隔著絕緣層393設置有電極331及電極332。這裡示出電極331包括電極333及電極334的情況例子。如圖4中的交叉部367所示,電極332與電極333形成在同一平面上。以覆蓋電極332及電極333的方式設置有絕緣層395。電極334藉由設置在絕緣層395中的開口電連接於以夾持電極332的方式設置的兩個電極333。
在離基板330的端部近的區域中設置有連接部308。在連接部308中,層疊有佈線342和藉由對與電極334相同的導電層進行加工而形成的導電層。連接部308藉由連接體309電連接於FPC350。
〈結構實例4〉
圖5是安裝有觸控感測器的顯示裝置300D的剖面圖。
圖5是在一對基板(基板361及基板351)之間包括觸控感測器的實例。因為基板個數為兩個,所以可以實現觸控面板的薄型化、輕量化、撓性化。
在基板361的一個表面(顯示面一側)設置有偏光板。在基板361的另一個表面(基板351一側)隔著絕緣層393設置有電極331及電極332。這裡示出電極331包括電極333及電極334的情況例子。如圖5中的交叉部367所示,電極332與電極333形成在同一平面上。以覆蓋電極332及電極333的方式設置有絕緣層395。電極334藉由設置在絕緣層395中的開口電連接於以夾持電極332的方式設置的兩個電極333。以覆蓋電極334的方式設置有絕緣層327。以與絕緣層327接觸的方式 設置有彩色層131及遮光層132。從彩色層131及遮光層132至基板351的疊層結構的結構與顯示裝置300C相同。
〈結構實例5〉
圖6A示出顯示裝置300E的顯示部的剖面圖。
顯示裝置300E與顯示裝置300A的不同之處在於:顯示裝置300E不包括彩色層131。圖6A省略示出電晶體203。其他結構與顯示裝置300A相同,因此省略詳細說明。
液晶元件180呈現白色。因為顯示裝置300E不包括彩色層131,所以可以使用液晶元件180以黑白或灰階進行顯示。
在顯示裝置300E中,在基板361上隔著絕緣層121設置有電極113。也可以不設置絕緣層121。如圖6B所示的顯示裝置300F那樣,也可以以與基板361接觸的方式設置有電極113。
〈結構實例6〉
圖6B示出顯示裝置300E的顯示部的剖面圖。
圖6B所示的顯示裝置300F的與顯示裝置300E不同之處在於:分別塗布了EL層192,且不包括彩色層134及絕緣層121。其他結構與顯示裝置300E相同,因此省略詳細說明。
在採用分別塗布方式的發光元件170中,分別塗布構成EL層192的層中的至少一個層(典型的是發光層),也可以分別塗布構成EL層的所有層。
〈電晶體的結構例子〉
在本發明的一個方式中,對顯示裝置所包括的電晶體的結構沒有特別的限制。例如,可以採用平面型電晶體、交錯型電晶體或反交錯型電晶體。另外,也可以採用頂閘極結構或底閘極結構的電晶體。或者,也可以在通道的上下設置有閘極電極。
圖7A至圖7F示出電晶體的結構例子。
圖7A所示的電晶體110a是頂閘極結構的電晶體。
電晶體110a包括導電層221、絕緣層211、半導體層231、絕緣層212、導電層222a及導電層222b。半導體層231設置在絕緣層151上。導電層221隔著絕緣層211與半導體層231重疊。導電層222a及導電層222b藉由設置在絕緣層211及絕緣層212中的開口與半導體層231電連接。
導電層221被用作閘極。絕緣層211被用作閘極絕緣層。導電層222a和導電層222b中的一個被用作源極,另一個被用作汲極。
在電晶體110a中,容易拉開導電層221與導電層222a或導電層222b之間的物理距離,由此可以降低這些導電層之間的寄生電容。
圖7B所示的電晶體110b除了電晶體110a的結構以外還包括導電層223及絕緣層218。導電層223設置在絕緣層151上,並與半導體層231重疊。絕緣層218以覆蓋導電層223及絕緣層151的方式設置。
導電層223被用作一對閘極的一個。由此,可以提高電晶體的通態電流並控制臨界電壓。
在圖7C至圖7F中示出層疊兩個電晶體的結構的例子。層疊的兩 個電晶體的結構可以獨立地決定,不侷限於圖7C至圖7F的組合。
在圖7C中示出層疊電晶體110c及電晶體110d的結構。電晶體110c包括兩個閘極。電晶體110d具有底閘極結構。另外,電晶體110c也可以包括一個閘極(頂閘極結構)。另外,電晶體110d也可以包括兩個閘極。
電晶體110c包括導電層223、絕緣層218、半導體層231、導電層221、絕緣層211、導電層222a及導電層222b。導電層223設置在絕緣層151上。導電層223隔著絕緣層218與半導體層231重疊。絕緣層218以覆蓋導電層223及絕緣層151的方式設置。導電層221隔著絕緣層211與半導體層231重疊。在圖7C中示出絕緣層211只設置在與導電層221重疊的部分的例子,如圖7B等所示,絕緣層211也可以以覆蓋半導體層231的端部的方式設置。導電層222a及導電層222b藉由設置在絕緣層212中的開口與半導體層231電連接。
電晶體110d包括導電層222b、絕緣層213、半導體層261、導電層263a及導電層263b。導電層222b包括隔著絕緣層213與半導體層261重疊的區域。絕緣層213以覆蓋導電層222b的方式設置。導電層263a及導電層263b與半導體層261電連接。
導電層221及導電層223都被用作電晶體110c的閘極。絕緣層218及絕緣層211被用作電晶體110c的閘極絕緣層。導電層222a被用作電晶體110c的源極和汲極中的一個。
導電層222b具有被用作電晶體110c的源極和汲極中的另一個部分及被用作電晶體110d的閘極的部分。絕緣層213被用作電晶體110d的閘極絕緣層。導電層263a和導電層263b中的一個被用作電晶體110d的源極,另一個被用作電晶體110d的汲極。
電晶體110c及電晶體110d較佳為應用於發光元件170的像素電路。例如,可以將電晶體110c用作選擇電晶體且將電晶體110d用作驅動電晶體。
導電層263b藉由設置在絕緣層217及絕緣層214中的開口與被用作發光元件的像素電極的電極191電連接。
在圖7D中示出層疊電晶體110e及電晶體110f的結構。電晶體110e具有底閘極結構。電晶體110f包括兩個閘極。電晶體110e也可以包括兩個閘極。
電晶體110e包括導電層221、絕緣層211、半導體層231、導電層222a及導電層222b。導電層221設置在絕緣層151上。導電層221隔著絕緣層211與半導體層231重疊。絕緣層211以覆蓋導電層221及絕緣層151的方式設置。導電層222a及導電層222b與半導體層231電連接。
電晶體110f包括導電層222b、絕緣層212、半導體層261、導電層223、絕緣層218、絕緣層213、導電層263a及導電層263b。導電層222b包括隔著絕緣層212與半導體層261重疊的區域。絕緣層212以覆蓋導電層222b的方式設置。導電層263a及導電層263b藉由設置在絕緣層213中的開口與半導體層261電連接。導電層223隔著絕緣層218與半導體層261重疊。絕緣層218設置在與導電層223重疊的部分中。
導電層221被用作電晶體110e的閘極。絕緣層211被用作電晶體110e的閘極絕緣層。導電層222a被用作電晶體110e的源極和汲極中的一個。
導電層222b具有被用作電晶體110e的源極和汲極中的另一個的部分及被用作電晶體110f的閘極的部分。導電層223被用作電晶體110f的閘極。絕緣層212及絕緣層218分別被用作電晶體110f的閘極絕緣層。導電層263a和導電層263b中的一個被用作電晶體110f的源極,另一個被用作電晶體110f的汲極。
導電層263b藉由設置在絕緣層214中的開口與被用作發光元件的像素電極的電極191電連接。
在圖7E中示出層疊電晶體110g及電晶體110h的結構。電晶體110g具有頂閘極結構。電晶體110h包括兩個閘極。另外,電晶體110g也可以包括兩個閘極。
電晶體110g包括半導體層231、導電層221、絕緣層211、導電層222a及導電層222b。半導體層231設置在絕緣層151上。導電層221隔著絕緣層211與半導體層231重疊。絕緣層211以與導電層221重疊的方式設置。導電層222a及導電層222b藉由設置在絕緣層212中的開口與半導體層231電連接。
電晶體110h包括導電層222b、絕緣層213、半導體層261、導電層223、絕緣層218、絕緣層217、導電層263a及導電層263b。導電層222b包括隔著絕緣層213與半導體層261重疊的區域。絕緣層213以覆蓋導電層222b的方式設置。導電層263a及導電層263b藉由設置在絕緣層217中的開口與半導體層261電連接。導電層223隔著絕緣層218與半導體層261重疊。絕緣層218設置在與導電層223重疊的部分。
導電層221被用作電晶體110g的閘極。絕緣層211被用作電晶體110g的閘極絕緣層。導電層222a被用作電晶體110g的源極和汲極中的一個。
導電層222b具有被用作電晶體110g的源極和汲極中的另一個的部分及被用作電晶體110h的閘極的部分。導電層223被用作電晶體110h的閘極。絕緣層213及絕緣層218都被用作電晶體110h的閘極絕緣層。導電層263a和導電層263b中的一個被用作電晶體110h的源極,另一個被用作電晶體110h的汲極。
導電層263b藉由設置在絕緣層214中的開口與被用作發光元件的像素電極的電極191電連接。
在圖7F中示出層疊電晶體110i及電晶體110j的結構。電晶體110i具有底閘極結構。電晶體110j包括兩個閘極。
電晶體110i具有與電晶體110e相同的結構。
電晶體110j包括導電層222b、絕緣層213、半導體層261、導電層263a、導電層263b、絕緣層217以及導電層223。導電層222b包括隔著絕緣層213與半導體層261重疊的區域。絕緣層213以覆蓋導電層222b的方式設置。導電層263a及導電層263b與半導體層261電連接。絕緣層217以覆蓋半導體層261、導電層263a以及導電層263b的方式設置。導電層223包括隔著絕緣層217與半導體層261重疊的區域。
導電層222b具有被用作電晶體110i的源極和汲極中的另一個的部分及被用作電晶體110j的閘極的部分。絕緣層213及絕緣層217被用作電晶體110j的閘極絕緣層。導電層263a和導電層263b中的一個被用作電晶體110j的源極,另一個被用作電晶體110j的汲極。
導電層263b與被用作發光元件的像素電極的電極191電連接。在圖7F中示出藉由使用與導電層223相同的材料及製程而形成的導電層 電連接導電層263b和電極191的例子。導電層263b和電極191也可以直接連接。可以將導電層263b和導電層222b隔著絕緣層213重疊的部分用作電容元件130。
下面,參照圖8A至圖16說明圖2所示的顯示裝置300A的製造方法的一個例子。
構成顯示裝置的薄膜(絕緣膜、半導體膜、導電膜等)可以利用濺射法、CVD法、真空蒸鍍法、脈衝雷射沉積(PLD:Pulsed Laser Deposition)法、ALD法等形成。作為CVD法,也可以利用電漿增強化學氣相沉積(PECVD)法、熱CVD法。作為熱CVD法的例子,可以利用有機金屬化學氣相沉積(MOCVD:Metal Organic CVD)法。
構成顯示裝置的薄膜(絕緣膜、半導體膜、導電膜等)可以利用旋塗法、浸漬法、噴塗法、噴墨法、分配器法、網版印刷法、平板印刷法、刮刀(doctor knife)法、狹縫式塗布法、輥塗法、簾式塗布法、刮刀式塗布法等方法形成。
當對構成顯示裝置的薄膜進行加工時,可以利用微影法等進行加工。另外,可以利用使用陰影遮罩的成膜方法形成島狀的薄膜。另外,可以利用奈米壓印法、噴砂法、剝離法等對薄膜進行加工。在微影法中有如下方法:在要進行加工的薄膜上形成光阻遮罩,藉由蝕刻等對該薄膜進行加工,並去除光阻遮罩的方法;在形成感光性薄膜之後,進行曝光及顯影來將該薄膜加工為所希望的形狀的方法。
當在微影法中使用光時,作為用於曝光的光,例如可以使用i線(波長為365nm)、g線(波長為436nm)、h線(波長為405nm)或將這些光混合而成的光。另外,還可以使用紫外光、KrF雷射或ArF雷射等。另外,也可以利用液浸曝光技術進行曝光。作為用於曝光的光,也可 以使用極紫外光(EUV:Extreme Ultra-Violet light)或X射線。另外,也可以使用電子束代替用於曝光的光。當使用極紫外光、X射線或電子束時,可以進行極其微細的加工,所以是較佳的。另外,在藉由電子束等的掃描進行曝光時,不需要光罩。
作為薄膜的蝕刻方法,可以利用乾蝕刻法、濕蝕刻法及噴砂法等。
首先,在基板361上形成彩色層131及遮光層132(圖8A)。在顯示部362中,藉由使用感光性材料形成彩色層131,可以將彩色層131藉由光微影法加工為島狀。遮光層132可以使用金屬或樹脂等而形成。
接著,在彩色層131及遮光層132上形成絕緣層121。
絕緣層121較佳為被用作平坦化層。絕緣層121可以使用丙烯酸樹脂、環氧樹脂等。
絕緣層121也可以使用無機絕緣膜。作為絕緣層121,例如可以使用氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜等無機絕緣膜。另外,也可以使用氧化鉿膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、氧化鎵膜、氧化鉭膜、氧化鎂膜、氧化鑭膜、氧化鈰膜及氧化釹膜等。另外,也可以使用上述絕緣膜的兩個以上的疊層。
接著,形成電極113。電極113可以在形成導電膜之後形成光阻遮罩,對該導電膜進行蝕刻,然後去除光阻遮罩而形成。電極113使用透過可見光的導電材料形成。
接著,在電極113上形成絕緣層117。作為絕緣層117,較佳為使用有機絕緣膜。
接著,在電極113及絕緣層117上形成配向膜133b(圖SA)。藉由在形成樹脂等薄膜之後進行摩擦處理,可以形成配向膜133b。
另外,與參照圖8A說明的製程獨立地進行圖8B至圖15所示的製程。
首先,在製造基板61上形成剝離層62(圖8B)。
製造基板61具有容易傳送的程度的剛性,且對製程時的溫度具有耐熱性。作為能夠用於製造基板61的材料,例如可以舉出玻璃、石英、陶瓷、藍寶石、樹脂、半導體、金屬或合金等。作為玻璃,例如可以舉出無鹼玻璃、鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃等。
剝離層62可以使用有機材料或無機材料形成。
作為有機材料,例如可以舉出聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、矽氧烷樹脂、苯并環丁烯類樹脂及酚醛樹脂等。
在使用有機材料的情況下,剝離層62的厚度較佳為0.01μm以上且小於10μm,更佳為0.1μm以上且3μm以下,進一步較佳為0.5μm以上且1μm以下。藉由使用低黏度的溶液,容易將剝離層62形成得薄。藉由將剝離層62的厚度設定在上述範圍內,可以減少製造成本。注意,剝離層62的厚度不侷限於此,也可以將剝離層62的厚度設定為10μm以上,例如,10μm以上且200μm以下。
另外,在使用有機材料的情況下,作為剝離層62的形成方法,可以舉出旋塗法、浸漬法、噴塗法、噴墨法、分配器法、網版印刷法、平板印刷法、刮刀(doctor knife)法、狹縫式塗布法、輥塗法、簾式塗布 法、刮刀式塗布法等。
作為無機材料,可以舉出包含選自鎢、鉬、鈦、鉭、鈮、鎳、鈷、鋯、鋅、釕、銠、鈀、鋨、銥及矽中的元素的金屬、包含該元素的合金或包含該元素的化合物等。包含矽的層的結晶結構可以是非晶、微晶或多晶中的任一種。
在使用無機材料的情況下,剝離層62的厚度較佳為1nm以上且1000nm以下,較佳為10nm以上且200nm以下,更佳為10nm以上且100nm以下。
在使用無機材料的情況下,剝離層62例如可以藉由濺射法、CVD法、ALD法、蒸鍍法等形成。
接著,在剝離層62上形成絕緣層115A。
絕緣層115A能夠被用作防止剝離層62所包含的雜質擴散到後面形成的電晶體或顯示元件的障壁層。在作為剝離層62使用有機材料的情況下,絕緣層115A較佳為防止在對剝離層62進行加熱時剝離層62所包含的水分等擴散到電晶體或顯示元件。由此,絕緣層115A較佳為具有高阻擋性。
絕緣層115A可以使用氧化絕緣膜、氮化絕緣膜、氧氮化絕緣膜以及氮氧化絕緣膜等。絕緣層115A可以由單層或多層形成。作為氧化絕緣膜,可以舉出氧化矽膜、氧化鋁膜、氧化鎵膜、氧化鍺膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、氧化鑭膜、氧化釹膜、氧化鉿膜以及氧化鉭膜等。作為氮化絕緣膜,可以舉出氮化矽膜及氮化鋁膜等。作為氧氮化絕緣膜,可以舉出氧氮化矽膜等。作為氮氧化絕緣膜,可以舉出氮氧化矽膜等。尤其是,較佳為在剝離層62上形成氮化矽膜,在氮化矽膜上形成氧化 矽膜。
由於無機絕緣膜在成膜溫度高時成為緻密且阻擋性高的膜,所以較佳為以高溫度形成。形成絕緣層115A時的基板溫度較佳為室溫(25℃)以上且350℃以下,更佳為100℃以上且300℃以下。
接著,在絕緣層115A上形成電極311a、導電層311c及導電層311d。然後,在電極311a上形成電極311b,在導電層311c上形成導電層311e,並且在導電層311d上形成導電層311f(圖8C)。電極311b在電極311a上具有開口451。電極311a、導電層311c及導電層311d都可以在形成導電膜之後形成光阻遮罩,對該導電膜進行蝕刻,然後去除光阻遮罩而形成。電極311b、導電層311e及導電層311f也與此同樣。電極311a使用透過可見光的導電材料形成。電極311b使用反射可見光的導電材料形成。
接著,形成絕緣層220(圖9A)。然後,在絕緣層220中形成到達電極311b的開口及到達導電層311e的開口。
作為絕緣層220,可以使用能夠用於絕緣層121的無機絕緣膜及樹脂等。
接著,在絕緣層220上形成連接部204、連接部207、電晶體201、電晶體203、電晶體205以及電晶體206。
對用於電晶體的半導體材料沒有特別的限定,例如可以將第14族元素、化合物半導體或氧化物半導體用於半導體層。典型的是,可以使用包含矽的半導體、包含砷化鎵的半導體或包含銦的氧化物半導體等。
這裡,示出製造具有金屬氧化物層作為半導體層231的底閘極型電晶體作為電晶體203及電晶體206的情況。電晶體201及電晶體205具有對電晶體206追加了導電層223及絕緣層212的結構,該結構包括兩個閘極。金屬氧化物可以被用作氧化物半導體。
以下說明電晶體206、連接部204以及連接部207的具體製造方法。
首先,在絕緣層220上形成導電層221a、導電層221b以及導電層221c。導電層221a、導電層221b以及導電層221c可以在形成導電膜之後形成光阻遮罩,對該導電膜進行蝕刻,然後去除光阻遮罩而形成。這裡,導電層221b藉由絕緣層220的開口連接於電極311b和導電層311e。
接著,形成絕緣層211。
絕緣層211可以使用能夠用於絕緣層121的無機絕緣膜。
接著,形成半導體層231。在本實施方式中,作為半導體層231形成金屬氧化物層。金屬氧化物層可以在形成金屬氧化物膜之後形成光阻遮罩,對該金屬氧化物膜進行蝕刻,然後去除光阻遮罩而形成。
接著,形成導電層222a、導電層222b以及佈線365。導電層222a、導電層222b以及佈線365可以在形成導電膜之後形成光阻遮罩,對該導電膜進行蝕刻,然後去除光阻遮罩而形成。導電層222a和導電層222b都連接於半導體層231。這裡,電晶體206所具有的導電層222a電連接於導電層221b。由此,在連接部207中,可以電連接電極311b和導電層222a。另外,佈線365電連接於導電層221c。由此,在連接部204中,可以電連接佈線365和導電層311e。
在對導電層222a及導電層222b進行加工時,有時不被光阻遮罩覆蓋的半導體層231的一部分因為蝕刻處理而被減薄。
經上述步驟,可以製造電晶體206、連接部204以及連接部207。
接著,形成覆蓋電晶體206等的絕緣層212,並且在絕緣層212上形成導電層223。
絕緣層212可以藉由與絕緣層211同樣的方法形成。
電晶體205所包括的導電層223可以在形成導電膜之後形成光阻遮罩,對該導電膜進行蝕刻,然後去除光阻遮罩而形成。
經上述步驟,可以製造電晶體205。
接著,形成絕緣層213。絕緣層213可以藉由與絕緣層211同樣的方法形成。
作為絕緣層212,較佳為使用在包含氧的氛圍下形成的氧化矽膜或氧氮化矽膜等氧化物絕緣膜。再者,作為絕緣層213,較佳為在該氧化矽膜或氧氮化矽膜上層疊氮化矽膜等不容易使氧擴散和透過的絕緣膜。在包含氧的氛圍下形成的氧化物絕緣膜可以是藉由加熱容易釋放多量的氧的絕緣膜。藉由在這種釋放氧的氧化物絕緣膜與不容易使氧擴散和透過的絕緣膜層疊在一起的狀態下進行加熱處理,可以對金屬氧化物層供應氧。其結果是,可以填補金屬氧化物層中的氧缺損及金屬氧化物層與絕緣層212之間的界面的缺陷,從而可以降低缺陷能階。因為絕緣層213不容易使氧擴散和透過,所以所釋放的氧不容易侵入發光元件170,從而可以提高發光元件170的可靠性。由此,可以實現可靠性極高的顯示裝置。
接著,在絕緣層213上形成彩色層134。然後,形成絕緣層214(圖9B)。彩色層134配置為與電極311b的開口451重疊。
彩色層134可以藉由與彩色層131同樣的方法形成。
絕緣層214是具有後面形成的顯示元件的被形成表面的層,由此較佳為具有平坦化層的功能。作為絕緣層214,可以應用能夠用於絕緣層121的樹脂或無機絕緣膜。
絕緣層214的端部較佳為位於顯示裝置300A的端部的內側。這裡,以絕緣層214的端部位於絕緣層213的端部的內側的方式形成絕緣層214。
接著,在絕緣層212、絕緣層213及絕緣層214中形成到達電晶體205所包括的導電層222a的開口。
接著,形成電極191。電極191可以在形成導電膜之後形成光阻遮罩,對該導電膜進行蝕刻,然後去除光阻遮罩而形成。這裡,電晶體205所具有的導電層222a與電極191連接。電極191使用透過可見光的導電材料形成。
接著,形成覆蓋電極191的端部的絕緣層216。作為絕緣層216,可以應用能夠用於絕緣層121的樹脂或無機絕緣膜。絕緣層216在與電極191重疊的部分中具有開口。
絕緣層216的端部較佳為位於顯示裝置300A的端部的內側。這裡,以絕緣層216的端部位於絕緣層214的端部的內側的方式形成絕緣層216。
接著,形成EL層192及電極193(圖10A)。電極193的一部分被用作發光元件170的共用電極。電極193使用反射可見光的導電材料形成。
在形成EL層192之後進行的各製程中,需要使對EL層192進行加熱的溫度為EL層192的耐熱溫度以下。電極193可以藉由蒸鍍法或濺射法等形成。
藉由上述製程,可以形成發光元件170。以發光區域與彩色層134及電極311b的開口451重疊的方式製造發光元件170。
接著,以覆蓋電極193的方式形成絕緣層194。絕緣層194被用作抑制水等雜質擴散到發光元件170的保護層。發光元件170被絕緣層194密封。較佳為在形成電極193之後以不暴露於大氣的方式形成絕緣層194。
絕緣層194例如可以應用能夠用於上述絕緣層115A的無機絕緣膜。
形成絕緣層194時的基板溫度較佳為EL層192的耐熱溫度以下的溫度。絕緣層194可以藉由ALD法或濺射法等形成。ALD法及濺射法能夠以低溫進行成膜,所以是較佳的。當利用ALD法時,絕緣層194的覆蓋性變高,所以是較佳的。
接著,在絕緣層194的表面使用黏合層142貼合基板351(圖10B)。
作為黏合層142,可以使用紫外線硬化型黏合劑等光硬化型黏合劑、反應硬化型黏合劑、熱固性黏合劑、厭氧黏合劑等各種硬化型黏合劑。 另外,也可以使用黏合薄片等。
作為基板351,例如可以使用如下材料:聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚醚碸(PES)樹脂、聚醯胺樹脂(尼龍、芳族聚醯胺等)、聚矽氧烷樹脂、環烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚氨酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚四氟乙烯(PTFE)樹脂、ABS樹脂以及纖維素奈米纖維等。作為基板351,還可以使用玻璃、石英、樹脂、金屬、合金或半導體等各種材料。作為基板351,還可以使用其厚度允許其具有撓性的玻璃、石英、樹脂、金屬、合金或半導體等各種材料。
接著,剝離製造基板61(圖11)。
首先,較佳為將製造基板61或基板351固定於吸附台,在剝離層62與絕緣層115A之間形成剝離起點。例如,可以將刃具等銳利形狀的器具插在其間來形成剝離起點。另外,也可以將雷射照射到剝離層62的一部分或整個表面來形成剝離起點。或者,也可以將液體(例如,乙醇、水、包含二氧化碳的水等)滴到例如剝離層62或絕緣層115A的端部,利用毛細現象使該液體浸透到剝離層62與絕緣層115A之間來形成剝離起點。
接著,藉由對形成有剝離起點的部分沿著大致垂直於密接面的方向緩慢地施加物理力(藉由人的手、夾具、滾筒等進行剝離的處理等),可以在不使被剝離層損壞的情況下將其剝離。例如,也可以對製造基板61或基板351貼合膠帶等並藉由向上述方向拽該膠帶來進行剝離,也可以以鉤狀構件鉤住製造基板61或基板351的端部來進行剝離。另外,也可以將具有黏著性的構件或能夠進行真空吸附的構件吸附於製 造基板61或基板351的背面,並藉由拽該構件來進行剝離。
在此,在進行剝離時,藉由對剝離界面添加水或水溶液等含有水的液體,以該液體滲透到剝離界面的方式進行剝離,由此可以提高剝離性。另外,能夠抑制剝離時產生的靜電給電晶體或發光元件170帶來不良影響(由於靜電而使半導體元件損壞等)。
圖11示出在剝離層62與絕緣層115A之間的界面發生分離的例子。根據製造基板61、剝離層62以及絕緣層115A的材料等而有時會在製造基板61與剝離層62之間的界面或剝離層62中發生分離。當剝離層62殘留在絕緣層115A的表面時,較佳為去除剝離層62。
以下說明剝離製造基板61之後的兩種製程。第一是將參照圖12A和圖12B進行說明的製程,第二是將參照圖13A、圖13B、圖14A以及圖14B進行說明的製程。兩種製程都進行將參照圖15和圖16進行說明的後續製程。
如圖12A所示,藉由剝離製造基板61,可以使絕緣層115A露出。在第一方法中,藉由對絕緣層115A進行加工,形成顯示裝置中的絕緣層115。藉由對絕緣層115A進行加工,使導電層311c及導電層311d露出。藉由使用遮罩對絕緣層115A進行乾蝕刻,可以形成絕緣層115(圖12B)。另外,當絕緣層115A比合適於絕緣層115的厚度厚時,較佳為減小絕緣層115A的厚度以形成絕緣層115。
因為在第一方法中可以使用絕緣層115A形成絕緣層115,所以可以簡化製程,因此這是較佳的。
或者,在第二方法中,將因剝離製造基板61而露出的絕緣層115A(圖13A)完全去除(圖13B)。然後,形成絕緣層115B(圖14A)。
因為在第二方法中使用絕緣層115B形成絕緣層115,所以容易控制絕緣層115的種類及厚度,因此這是較佳的。在合適於絕緣層115A的種類及厚度與合適於絕緣層115的種類及厚度不同的情況下較佳為使用第二方法。
絕緣層115B例如可以應用能夠用於上述絕緣層115A的無機絕緣膜。
然後,藉由對絕緣層115B進行加工,形成顯示裝置中的絕緣層115。藉由對絕緣層115B進行加工,使導電層311c及導電層311d露出。藉由使用遮罩對絕緣層115B進行乾蝕刻,可以形成絕緣層115(圖14B)。
接著,在電極311a上隔著絕緣層115形成配向膜133a(圖15)。藉由在形成樹脂等薄膜之後進行摩擦處理,可以形成配向膜133a。
然後,將參照圖8A說明的完成製程的基板361與完成直到圖15為止的製程的基板351夾著液晶層112貼合(圖16)。基板351和基板361被黏合層141貼合。黏合層141可以援用能夠用於黏合層142的材料。
在圖16所示的液晶元件180中,層疊有部分被用作像素電極的電極311a(及電極311b)、液晶層112以及部分被用作共用電極的電極113。以與彩色層131重疊的方式製造液晶元件180。
然後,在基板361的外側表面配置偏光板135。另外,使用連接層242電連接導電層311c和FPC372。
經上述步驟,可以製造顯示裝置300A。
如上所述,本實施方式的顯示裝置所具有的電晶體及發光元件被無機絕緣膜包圍,由此如水等雜質不容易從外部侵入。由此,不容易發生電晶體的電特性劣化及使用發光元件的顯示的劣化,從而可以提高顯示裝置的可靠性。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。另外,在本說明書中,當在一個實施方式中示出多個結構實例時,可以適當地組合結構實例。
實施方式2
在本實施方式中,參照圖17A至圖19B說明在實施方式1中說明的顯示裝置的更具體的結構實例。
圖17A是顯示裝置400的方塊圖。顯示裝置400包括顯示部362、電路GD及電路SD。顯示部362包括排列為矩陣狀的多個像素410。
顯示裝置400包括多個佈線G1、多個佈線G2、多個佈線ANO、多個佈線CSCOM、多個佈線S1以及多個佈線S2。多個佈線G1、多個佈線G2、多個佈線ANO以及多個佈線CSCOM分別與在箭頭R表示的方向上排列的多個像素410及電路GD電連接。多個佈線S1及多個佈線S2分別與在箭頭C表示的方向上排列的多個像素410及電路SD電連接。
注意,雖然為了簡化在此示出了包括一個電路GD和一個電路SD的結構,但是也可以分別設置用來驅動液晶元件的電路GD和電路SD以及用來驅動發光元件的電路GD和電路SD。
像素410包括反射型液晶元件及發光元件。
圖17B1至圖17B4示出像素410所包括的電極311的結構例子。電極311被用作液晶元件的反射電極。在圖17B1、圖17B2的電極311中設置有開口451。
在圖17B1、圖17B2中,以虛線示出位於與電極311重疊的區域中的發光元件360。發光元件360與電極311所包括的開口451重疊。由此,發光元件360所發射出的光藉由開口451射出到顯示面一側。
在圖17B1中,在箭頭R表示的方向上相鄰的像素410是對應於不同的顏色的像素。此時,如圖17B1所示,較佳為在箭頭R表示的方向上相鄰的兩個像素中開口451以不設置在一列上的方式設置於電極311的不同位置上。由此,可以將兩個發光元件360分開地配置,從而可以抑制發光元件360所發射出的光入射到相鄰的像素410所包括的彩色層的現象(也稱為串擾)。另外,由於可以將相鄰的兩個發光元件360分開地配置,因此即使利用陰影遮罩等分別製造發光元件360的EL層,也可以實現高解析度的顯示裝置。
在圖17B2中,在箭頭C表示的方向上相鄰的像素410是對應於不同的顏色的像素。圖17B2也是同樣的,較佳為在箭頭C表示的方向上相鄰的兩個像素中開口451以不設置在一列上的方式設置於電極311的不同位置上。
開口451的總面積相對於非開口部的總面積的比例越小,越可以使利用液晶元件的顯示明亮。另外,開口451的總面積相對於非開口部的總面積的比例越大,越可以使利用發光元件360的顯示明亮。
開口451的形狀例如可以為多角形、四角形、橢圓形、圓形或十字狀等的形狀。另外,也可以為細長的條狀、狹縫狀、方格狀的形狀。 另外,也可以以靠近相鄰的像素的方式配置開口451。較佳的是,將開口451配置為靠近顯示相同的顏色的其他像素。由此,可以抑制產生串擾。
另外,如圖17B3及圖17B4所示,發光元件360的發光區域也可以位於不設置有電極311的部分。由此,發光元件360所發射出的光射出到顯示面一側。
在圖17B3中,在沿箭頭R所示的方向相鄰的兩個像素410中,發光元件360不排列為一列。在圖17B4中,在沿箭頭R所示的方向相鄰的兩個像素410中,發光元件360排列為一列。
在圖17B3中,因為可以使相鄰的兩個像素410所具有的發光元件360中的一個遠離另一個,所以如上所述那樣可以抑制串擾並實現高清晰化。另外,在圖17B4中,因為電極311不位於發光元件360的平行於箭頭C的一邊側,所以可以抑制發光元件360的光被電極311遮蔽並可以實現高視角特性。
作為電路GD,可以使用移位暫存器等各種順序電路等。作為電路GD可以使用電晶體及電容元件等。電路GD所包括的電晶體可以藉由與像素410所包括的電晶體相同的製程形成。
電路SD與佈線S1電連接。例如,作為電路SD可以使用集成電路。明確而言,作為電路SD,可以使用形成在矽基板上的集成電路。
例如,可以利用COG方式或COF方式等將電路SD安裝於與像素410電連接的焊盤上。明確而言,可以使用異方性導電膜將集成電路安裝於焊盤上。
圖18是像素410的電路圖的一個例子。圖18示出相鄰的兩個像素410。
像素410包括開關SW1、電容元件C1、液晶元件340、開關SW2、電晶體M、電容元件C2以及發光元件360等。另外,佈線G1、佈線G2、佈線ANO、佈線CSCOM、佈線S1及佈線S2與像素410電連接。另外,圖18示出與液晶元件340電連接的佈線VCOM1以及與發光元件360電連接的佈線VCOM2。
圖18示出將電晶體用於開關SW1及開關SW2時的例子。
開關SW1的閘極與佈線G1連接。開關SW1的源極和汲極中的一個與佈線S1連接,另一個與電容元件C1的一個電極及液晶元件340的一個電極連接。電容元件C1的另一個電極與佈線CSCOM連接。液晶元件340的另一個電極與佈線VCOM1連接。
開關SW2的閘極與佈線G2連接。開關SW2的源極和汲極中的一個與佈線S2連接,另一個與電容元件C2的一個電極及電晶體M的閘極連接。電容元件C2的另一個電極與電晶體M的源極和汲極中的一個及佈線ANO連接。電晶體M的源極和汲極中的另一個與發光元件360的一個電極連接。發光元件360的另一個電極與佈線VCOM2連接。
圖18示出電晶體M包括夾著半導體的兩個互相連接著的閘極的例子。由此,可以提高電晶體M能夠流過的電流量。
可以對佈線G1供應將開關SW1控制為導通狀態或非導通狀態的信號。可以對佈線VCOM1供應規定的電位。可以對佈線S1供應控制液晶元件340所具有的液晶的配向狀態的信號。可以對佈線CSCOM供應規定的電位。
可以對佈線G2供應將開關SW2控制為導通狀態或非導通狀態的信號。可以對佈線VCOM2及佈線ANO分別供應產生用來使發光元件360發光的電位差的電位。可以對佈線S2供應控制電晶體M的導通狀態的信號。
圖18所示的像素410例如在以反射模式進行顯示時,可以利用供應給佈線G1及佈線S1的信號驅動,並利用液晶元件340的光學調變而進行顯示。另外,在以透射模式進行顯示時,可以利用供應給佈線G2及佈線S2的信號驅動,並使發光元件360發光而進行顯示。另外,在以兩個模式驅動時,可以利用分別供應給佈線G1、佈線G2、佈線S1及佈線S2的信號而驅動。
注意,雖然圖18示出一個像素410包括一個液晶元件340及一個發光元件360的例子,但是不侷限於此。圖19A示出一個像素410包括一個液晶元件340及四個發光元件360(發光元件360r、360g、360b、360w)的例子。與圖18不同,圖19A所示的像素410可以利用一個像素進行使用發光元件的全彩色顯示。
在圖19A中,除了圖18的結構例子之外,佈線G3及佈線S3與像素410連接。
在圖19A所示的例子中,例如作為四個發光元件360,可以使用分別呈現紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)及白色(W)的發光元件。另外,作為液晶元件340可以使用呈現白色的反射型液晶元件。由此,在以反射模式進行顯示時,可以進行高反射率的白色顯示。另外,在以透射模式進行顯示時,可以以低功耗進行高演色性的顯示。
圖19B示出對應於圖19A的像素410的結構例子。像素410包括 與電極311所包括的開口重疊的發光元件360w、配置在電極311周圍的發光元件360r、發光元件360g及發光元件360b。發光元件360r、發光元件360g及發光元件360b較佳為具有幾乎相同的發光面積。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
實施方式3
在本實施方式中,說明本發明的一個方式的顯示模組及電子裝置。
圖20所示的顯示模組8000在上蓋8001與下蓋8002之間包括連接於FPC8003的觸控面板8004、連接於FPC8005的顯示面板8006、框架8009、印刷電路板8010以及電池8011。
本發明的一個方式的顯示裝置例如可以用於顯示面板8006。由此,可以製造無論周圍的亮度如何都具有高可見度的顯示模組。另外,可以製造功耗低的顯示模組。另外,可以製造可靠性高的顯示模組。
上蓋8001及下蓋8002可以根據觸控面板8004及顯示面板8006的尺寸適當地改變其形狀或尺寸。
作為觸控面板8004,可以使用重疊於顯示面板8006的電阻膜式觸控面板或靜電容量式觸控面板。另外,也可以不設置觸控面板8004而使顯示面板8006具有觸控面板的功能。
框架8009除了具有保護顯示面板8006的功能以外還具有用來遮斷因印刷電路板8010的工作而產生的電磁波的電磁屏蔽的功能。另外,框架8009也可以具有散熱板的功能。
印刷電路板8010包括電源電路以及用來輸出視訊信號及時脈信號的信號處理電路。作為對電源電路供應電力的電源,既可以使用外部的商業電源,又可以使用另行設置的電池8011的電源。當使用商業電源時,可以省略電池8011。
另外,在顯示模組8000中還可以設置偏光板、相位差板、稜鏡片等構件。
本發明的一個方式的顯示裝置不管外光的強度如何都可以實現高可見度。由此,可以適當地應用於可攜式電子裝置、穿戴式電子裝置以及電子書閱讀器等。
圖21A和圖21B所示的可攜式資訊終端800包括外殼801、外殼802、顯示部803、顯示部804及鉸鏈部805等。
外殼801與外殼802藉由鉸鏈部805連接在一起。可攜式資訊終端800可以從折疊狀態(圖21A)轉換成圖21B所示的展開狀態。
本發明的一個方式的顯示裝置可以用於顯示部803和顯示部804中的至少一個。由此,可以製造無論周圍的亮度如何都具有高可見度的可攜式資訊終端。另外,可以製造功耗低的可攜式資訊終端。另外,可以製造可靠性高的可攜式資訊終端。
顯示部803及顯示部804可以顯示文件資訊、靜態影像和動態影像等中的至少一個。當在顯示部中顯示文件資訊時,可以將可攜式資訊終端800用作電子書閱讀器。
可攜式資訊終端800可以被折疊,因此可攜性高且通用性優越。
外殼801和外殼802也可以包括電源按鈕、操作按鈕、外部連接埠、揚聲器、麥克風等。
圖21C所示的可攜式資訊終端810包括外殼811、顯示部812、操作按鈕813、外部連接埠814、揚聲器815、麥克風816、攝像頭817等。
本發明的一個方式的顯示裝置可以用於顯示部812。由此,可以製造無論周圍的亮度如何都具有高可見度的可攜式資訊終端。另外,可以製造功耗低的可攜式資訊終端。另外,可以製造可靠性高的可攜式資訊終端。
在可攜式資訊終端810中,在顯示部812中具有觸控感測器。藉由用手指或觸控筆等觸摸顯示部812可以進行打電話或輸入文字等各種操作。
另外,藉由操作按鈕813的操作,可以進行電源的ON、OFF工作或切換顯示在顯示部812上的影像的種類。例如,可以將電子郵件的編寫畫面切換為主功能表畫面。
另外,藉由在可攜式資訊終端810內部設置陀螺儀感測器或加速度感測器等檢測裝置,可以判斷可攜式資訊終端810的方向(縱向或橫向),而對顯示部812的螢幕顯示方向進行自動切換。另外,螢幕顯示的切換也可以藉由觸摸顯示部812、操作操作按鈕813或者使用麥克風816輸入聲音來進行。
可攜式資訊終端810例如具有選自電話機、筆記本和資訊閱讀裝置等中的一種或多種功能。明確地說,可攜式資訊終端810可以被用作智慧手機。可攜式資訊終端810例如可以執行行動電話、電子郵件、 文章的閱讀及編輯、音樂播放、動畫播放、網路通訊、電腦遊戲等各種應用程式。
圖21D所示的照相機820包括外殼821、顯示部822、操作按鈕823、快門按鈕824等。另外,照相機820安裝有可裝卸的鏡頭826。
本發明的一個方式的顯示裝置可以用於顯示部822。藉由具有無論周圍的亮度如何都具有高可見度的顯示部,可以提高照相機的方便性。另外,可以製造功耗低的照相機。另外,可以製造可靠性高的照相機。
在此,雖然照相機820具有能夠從外殼821拆卸下鏡頭826而交換的結構,但是鏡頭826和外殼821也可以被形成為一體。
藉由按下快門按鈕824,照相機820可以拍攝靜態影像或動態影像。另外,也可以使顯示部822具有觸控面板的功能,藉由觸摸顯示部822進行攝像。
另外,照相機820還可以具備另外安裝的閃光燈裝置及取景器等。另外,這些構件也可以組裝在外殼821中。
圖22A至圖22E是示出電子裝置的圖。這些電子裝置包括外殼9000、顯示部9001、揚聲器9003、操作鍵9005(包括電源開關或操作開關)、連接端子9006、感測器9007(它具有測量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風9008等。
本發明的一個方式的顯示裝置可以適當地用於顯示部9001。由此,可以製造包括無論周圍的亮度如何都具有高可見度的顯示部的電子裝 置。另外,可以製造功耗低的電子裝置。另外,可以製造可靠性高的電子裝置。
圖22A至圖22E所示的電子裝置可以具有各種功能。例如,可以具有如下功能:將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上;觸控面板;顯示日曆、日期或時刻等;藉由利用各種軟體(程式)控制處理;進行無線通訊;藉由利用無線通訊功能來連接到各種電腦網路;藉由利用無線通訊功能,進行各種資料的發送或接收;讀出儲存在儲存媒體中的程式或資料來將其顯示在顯示部上等。注意,圖22A至圖22E所示的電子裝置所具有的功能不侷限於上述功能,而也可以具有其他的功能。
圖22A是示出手錶型的可攜式資訊終端9200的立體圖,圖22B是示出手錶型的可攜式資訊終端9201的立體圖。
圖22A所示的可攜式資訊終端9200可以執行行動電話、電子郵件、文章的閱讀及編輯、音樂播放、網路通訊、電腦遊戲等各種應用程式。另外,顯示部9001的顯示面彎曲,可沿著其彎曲的顯示面進行顯示。另外,可攜式資訊終端9200可以進行基於通訊標準的近距離無線通訊。例如,藉由與可進行無線通訊的耳麥相互通訊,可以進行免提通話。另外,可攜式資訊終端9200包括連接端子9006,可以藉由連接器直接與其他資訊終端進行資料的交換。另外,也可以藉由連接端子9006進行充電。另外,充電動作也可以利用無線供電進行,而不藉由連接端子9006。
圖22B所示的可攜式資訊終端9201與圖22A所示的可攜式資訊終端不同之處在於顯示部9001的顯示面不彎曲。另外,可攜式資訊終端9201的顯示部的外形為非矩形(在圖22B中為圓形狀)。
圖22C至圖22E是示出能夠折疊的可攜式資訊終端9202的立體圖。另外,圖22C是將可攜式資訊終端9202展開的狀態的立體圖,圖22D是將可攜式資訊終端9202從展開的狀態和折疊的狀態中的一個轉換成另一個時的中途的狀態的立體圖,圖22E是將可攜式資訊終端9202折疊的狀態的立體圖。
可攜式資訊終端9202在折疊狀態下可攜性好,而在展開狀態下因為具有無縫拼接較大的顯示區域所以顯示的一覽性強。可攜式資訊終端9202所包括的顯示部9001被由鉸鏈9055連結的三個外殼9000支撐。藉由鉸鏈9055使兩個外殼9000之間彎曲,可以使可攜式資訊終端9202從展開的狀態可逆性地變為折疊的狀態。例如,能夠使可攜式資訊終端9202以1mm以上且150mm以下的曲率半徑彎曲。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。

Claims (13)

  1. 一種顯示裝置,包括:第一顯示元件;第二顯示元件;第一無機絕緣層;以及第二無機絕緣層,其中,該第一顯示元件包括第一像素電極及液晶層,該第一像素電極具有反射可見光的功能,該第二顯示元件具有發射可見光的功能,該第一像素電極位於隔著該第一無機絕緣層相對該液晶層的一側,該第一像素電極和該第二顯示元件都位於該第一無機絕緣層與該第二無機絕緣層之間,並且,該第二顯示元件位於比該第一像素電極更靠近該第二無機絕緣層的一側。
  2. 根據申請專利範圍第1項之顯示裝置,還包括第一電晶體、第二電晶體以及第三無機絕緣層,其中該第一像素電極、該第一電晶體以及該第二電晶體都位於該第一無機絕緣層與該第三無機絕緣層之間,該第一像素電極位於比該第一電晶體及該第二電晶體更靠近該第一無機絕緣層的一側,並且該第二顯示元件位於該第二無機絕緣層與該第三無機絕緣層之間。
  3. 根據申請專利範圍第2項之顯示裝置,還包括第四無機絕緣層,其中該第二顯示元件包括第二像素電極,該第一電晶體具有控制該第一顯示元件的驅動的功能,該第二電晶體具有控制該第二顯示元件的驅動的功能,該第四無機絕緣層包括被用作該第一電晶體的閘極絕緣層的部分 及被用作該第二電晶體的閘極絕緣層的部分,該第一電晶體藉由設置在該第四無機絕緣層中的開口電連接於該第一像素電極,並且該第二電晶體藉由設置在該第三無機絕緣層中的開口電連接於該第二像素電極。
  4. 根據申請專利範圍第2或3項之顯示裝置,其中該第一電晶體和該第二電晶體中的一個或兩個在通道形成區中包含金屬氧化物。
  5. 根據申請專利範圍第2至4中任一項之顯示裝置,還包括有機絕緣層,其中該有機絕緣層位於該第二無機絕緣層與該第三無機絕緣層之間,該第二無機絕緣層的端部和該第三無機絕緣層的端部都位於該有機絕緣層的端部的外側,並且該第二無機絕緣層包括與該第三無機絕緣層接觸的部分。
  6. 根據申請專利範圍第2至5中任一項之顯示裝置,其中該第三無機絕緣層包括與該第一無機絕緣層接觸的部分。
  7. 根據申請專利範圍第1至6中任一項之顯示裝置,其中該第一像素電極包括開口部,該第二顯示元件包括與該開口部重疊的部分,並且該第二顯示元件具有向該開口部發射可見光的功能。
  8. 根據申請專利範圍第1至7中任一項之顯示裝置,其中該第一無機絕緣層的厚度為50nm以上且300nm以下。
  9. 一種顯示模組,包括:申請專利範圍第1至8中任一項之顯示裝置;以及電路基板。
  10. 一種電子裝置,包括:申請專利範圍第9項之顯示模組;以及天線、電池、外殼、相機、揚聲器、麥克風和操作按鈕中的至少一個。
  11. 一種顯示裝置的製造方法,該顯示裝置包括第一顯示元件、第二顯示元件、第一無機絕緣層以及第二無機絕緣層,其中,該第一顯示元件包括具有反射可見光的功能的第一像素電極、液晶層以及具有透射可見光的功能的第一共用電極,該製造方法包括如下步驟:在第一基板上形成該第一共用電極;在製造基板上形成剝離層;在該剝離層上形成該第一像素電極;在該第一像素電極上形成該第二顯示元件;在該第二顯示元件上形成該第二無機絕緣層;使用黏合劑貼合該製造基板和該第二基板;分離該製造基板和該第一像素電極;在該第一像素電極的露出表面形成該第一無機絕緣層;以及將該液晶層配置在該第一共用電極與該第一無機絕緣層之間,並使用黏合劑貼合該第一基板和該第二基板,由此形成該第一顯示元件。
  12. 根據申請專利範圍第11項之顯示裝置的製造方法,還包括如下步驟:在形成該第一像素電極之後,在該第一像素電極中形成開口;以及在與該開口重疊的位置形成該第二顯示元件。
  13. 根據申請專利範圍第11或12項之顯示裝置的製造方法,還包括如下步驟:在該第一像素電極上形成第一電晶體及第二電晶體;在該第一電晶體及該第二電晶體上形成第三無機絕緣層;以及在該第三無機絕緣層上形成該第二顯示元件。
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