WO2023052893A1 - 表示装置、表示モジュール、及び電子機器 - Google Patents

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WO2023052893A1
WO2023052893A1 PCT/IB2022/058743 IB2022058743W WO2023052893A1 WO 2023052893 A1 WO2023052893 A1 WO 2023052893A1 IB 2022058743 W IB2022058743 W IB 2022058743W WO 2023052893 A1 WO2023052893 A1 WO 2023052893A1
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layer
display device
film
insulating layer
light
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山崎舜平
楠紘慈
及川欣聡
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株式会社半導体エネルギー研究所
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    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Definitions

  • One aspect of the present invention relates to a display device, a display module, and an electronic device.
  • One embodiment of the present invention relates to a method for manufacturing a display device.
  • one aspect of the present invention is not limited to the above technical field.
  • Technical fields of one embodiment of the present invention include semiconductor devices, display devices, light-emitting devices, power storage devices, memory devices, electronic devices, lighting devices, input devices (eg, touch sensors), input/output devices (eg, touch panels), and the like. or methods of manufacturing them.
  • VR virtual reality
  • AR augmented reality
  • SR alternative reality
  • MR mixed reality
  • VR, AR, SR, and MR are also collectively called xR (Extended Reality).
  • Display devices for xR are desired to have high definition and high color reproducibility in order to enhance the sense of reality and immersion.
  • Examples of display elements (also referred to as display devices) applicable to the display device include light emitting devices such as liquid crystal devices, organic EL (Electro Luminescence) devices, and light emitting diode (LED) devices.
  • Patent Document 1 discloses a display device using micro LEDs.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device with high display quality.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a high-definition display device.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a high-resolution display device.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device with high luminance.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a high-contrast display device.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a highly reliable display device.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a novel display device.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a method for manufacturing a display device with high display quality.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a method for manufacturing a display device with high definition.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a method for manufacturing a display device with high resolution.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a method for manufacturing a display device with high luminance.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a method for manufacturing a display device with high contrast.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a highly reliable method for manufacturing a display device.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a novel method for manufacturing a display device.
  • One aspect of the present invention is a display device that includes a first light-emitting device, a second light-emitting device, a first insulating layer, and a filling layer.
  • the first light emitting device has a first electrode, a first semiconductor layer over the first electrode, and a common electrode over the first semiconductor layer.
  • the second light emitting device has a second electrode, a second semiconductor layer over the second electrode, and a common electrode over the second semiconductor layer.
  • the first insulating layer has regions in contact with the side surfaces of the first semiconductor layer and the side surfaces of the second semiconductor layer.
  • the filling layer has a region overlapping with the side surface of the first semiconductor layer and the side surface of the second semiconductor layer with the first insulating layer interposed therebetween.
  • the common electrode has a region in contact with the upper surface of the filling layer.
  • the display device described above has a colored layer and a color conversion layer, the colored layer has a region overlapping with the first light emitting device via the color conversion layer, and the color conversion layer contains a phosphor.
  • the color conversion layer contains a phosphor.
  • it is a display device having quantum dots.
  • the end portions of the filling layer are located on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, and the end portions of the filling layer have a tapered shape in a cross-sectional view.
  • the end portion of the first insulating layer is located on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, and the end portion of the first insulating layer has a tapered shape in a cross-sectional view. It is a display device having
  • the end of the filling layer is positioned outside the end of the first insulating layer.
  • the filler layer is a display device having a convex curved surface on the upper surface in a cross-sectional view.
  • the display device described above has a reflective layer, the reflective layer is located between the first insulating layer and the filling layer, and the reflective layer is connected to the first semiconductor layer and the first semiconductor layer with the first insulating layer interposed therebetween.
  • 2 is a display device having a region overlapping with side surfaces of two semiconductor layers.
  • the display device described above includes the second insulating layer, the second insulating layer has a region in contact with the top surface of the first semiconductor layer, and the filling layer is connected to the first semiconductor layer through the second insulating layer.
  • 1 is a display device having a region overlapping with the top surface of one semiconductor layer.
  • the end portion of the second insulating layer has a tapered shape in a cross-sectional view.
  • the first insulating layer has an inorganic material
  • the filling layer has an organic material
  • the filling layer is an insulating display device.
  • the filling layer is a conductive display device.
  • the first semiconductor layer and the second semiconductor layer are compounds containing Group 13 elements and Group 15 elements, respectively.
  • the display device described above has a layer.
  • the layer has a first transistor and a second transistor.
  • a first light emitting device and a second light emitting device are provided on the layer.
  • a first light emitting device is electrically connected to the first transistor.
  • a second light emitting device is electrically connected to the second transistor.
  • One aspect of the present invention is a display module including the display device described above and at least one of a connector and an integrated circuit.
  • An aspect of the present invention is an electronic device including the display module described above and at least one of a housing, a battery, a camera, a speaker, and a microphone.
  • a display device with high display quality can be provided.
  • a display device with high definition can be provided.
  • a high-resolution display device can be provided.
  • a display device with high luminance can be provided.
  • a high-contrast display device can be provided.
  • One embodiment of the present invention can provide a highly reliable display device.
  • One embodiment of the present invention can provide a novel display device.
  • a method for manufacturing a display device with high display quality can be provided.
  • a method for manufacturing a display device with high definition can be provided.
  • a method for manufacturing a display device with high resolution can be provided.
  • a method for manufacturing a display device with high luminance can be provided.
  • a method for manufacturing a display device with high contrast can be provided.
  • a highly reliable method for manufacturing a display device can be provided.
  • One embodiment of the present invention can provide a novel method for manufacturing a display device.
  • FIG. 1A is a top view showing an example of a display device.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view showing an example of a display device; 2A and 2B are cross-sectional views showing an example of a display device. 3A and 3B are cross-sectional views showing an example of a display device. 4A and 4B are cross-sectional views showing an example of the display device. 5A and 5B are cross-sectional views showing an example of the display device. 6A and 6B are cross-sectional views showing an example of the display device. 7A and 7B are cross-sectional views showing an example of a display device.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 9A and 9B are cross-sectional views showing an example of a display device.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • 11A and 11B are cross-sectional views showing an example of a display device.
  • 12A and 12B are perspective views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 13A and 13B are cross-sectional views showing examples of display devices.
  • 14A and 14B are cross-sectional views showing examples of display devices.
  • 15A and 15B are cross-sectional views showing examples of display devices.
  • FIG. 16A is a top view showing an example of a display device.
  • FIG. 16A is a top view showing an example of a display device.
  • 16B is a cross-sectional view showing an example of a display device
  • 17A to 17D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 18A to 18C are perspective views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 19A and 19B are perspective views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 20A to 20D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 21A to 21D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 22A to 22D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 23A to 23C are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 24A and 24B are cross-sectional views showing an example of a display device.
  • 25A and 25B are cross-sectional views showing an example of a display device.
  • 26A to 26D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 27A to 27C are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 28A to 28D are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 29A to 29C are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • FIG. 30A and 30B are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing a display device.
  • 31A to 31G are diagrams showing examples of pixels.
  • 32A to 32K are diagrams showing examples of pixels.
  • 33A and 33B are perspective views showing an example of a display device.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 37 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 38 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 39 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 40 is a perspective view showing an example of a display device.
  • FIG. 41A is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • 41B and 41C are cross-sectional views showing examples of transistors.
  • FIG. 42 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • FIG. 43 is a cross-sectional view showing an example of a display device.
  • 44A to 44D are diagrams illustrating examples of electronic devices.
  • 45A to 45F are diagrams illustrating examples of electronic devices.
  • 46A to 46G are diagrams illustrating examples of electronic devices.
  • film and layer can be interchanged depending on the case or situation.
  • conductive layer can be changed to the term “conductive film.”
  • insulating film can be changed to the term “insulating layer”.
  • One aspect of the present invention is a display device that includes a first light-emitting device, a second light-emitting device, a first insulating layer, and a filling layer.
  • the first light emitting device and the second light emitting device can use light emitting diodes (LEDs). It is preferable to use an inorganic material for the light-emitting material of the light-emitting diode.
  • the first light emitting device includes a first electrode, a common electrode, and an island-shaped first semiconductor layer sandwiched between the first electrode and the common electrode.
  • the second light emitting device has a second electrode, a common electrode, and an island-shaped second semiconductor layer sandwiched between the second electrode and the common electrode.
  • island refers to a state in which two or more layers using the same material formed in the same process are physically separated.
  • an island-shaped semiconductor layer means that the semiconductor layer is physically separated from the adjacent semiconductor layer.
  • the first insulating layer has a region in contact with the side surface of the first semiconductor layer and the side surface of the second semiconductor layer.
  • a filling layer is provided on the first insulating layer.
  • a common electrode is provided on the fill layer. By providing the filling layer, it is possible to reduce the step between the first light emitting device and the second light emitting device and improve the coverage of the common electrode.
  • the filling layer fills the space between the first light-emitting device and the second light-emitting device and has a function of planarizing (also called LFP (Local Filling Planarization)).
  • semiconductor layers and electrodes included in the light-emitting device can be formed by photolithography.
  • the distance between adjacent light emitting devices is set to, for example, less than 10 ⁇ m, 5 ⁇ m or less, 3 ⁇ m or less, 2 ⁇ m or less, 1.5 ⁇ m or less, 1 ⁇ m or less, or 0.5 ⁇ m or less. can be narrowed down to When a display device is manufactured on a single crystal substrate, the distance between adjacent light emitting devices can be narrowed to, for example, 500 nm or less, 200 nm or less, 100 nm or less, or even 50 nm or less by using an exposure apparatus for LSI.
  • the aperture ratio is 40% or more, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, further 90% or more and less than 100%. It can also be realized.
  • the sizes of the semiconductor layers and electrodes included in the light-emitting device can be made extremely small, a display device with both high definition and high aperture ratio can be manufactured. Also, a small and lightweight display device can be realized.
  • the definition of the display device of one embodiment of the present invention is, for example, 2000 ppi or more, preferably 3000 ppi or more, more preferably 5000 ppi or more, and still more preferably 6000 ppi or more, and 20000 ppi or less, or 30000 ppi or less. can do.
  • FIG. 1A A top view of a display device 100 that is one embodiment of the present invention is shown in FIG. 1A.
  • the display device 100 has a display section in which a plurality of pixels 110 are arranged in a matrix, and a connection section 140 outside the display section. Pixels 110 each have a plurality of sub-pixels.
  • FIG. 1A shows two rows and two columns of pixels 110 . Also, sub-pixels for 2 rows and 6 columns are shown as a configuration in which each pixel 110 has three sub-pixels (sub-pixel 110a, sub-pixel 110b, and sub-pixel 110c).
  • the connection portion 140 can also be called a cathode contact portion.
  • Each subpixel has a light emitting device.
  • a light emitting diode LED
  • an inorganic material for the light-emitting material By using an inorganic material for the light-emitting material, the life of the display device can be extended and the reliability can be improved.
  • the light-emitting diode is a self-luminous device, when the light-emitting diode is used as the display device, the display device does not require a backlight and does not need to be provided with a polarizing plate. Therefore, power consumption of the display device can be reduced, and a thin and lightweight display device can be realized.
  • a display device using light-emitting diodes can achieve high luminance (e.g., 5000 cd/m 2 or more, preferably 10000 cd/m 2 or more), high contrast, and a wide viewing angle, and thus can achieve high display quality. can be done.
  • the top surface shape of the sub-pixel shown in FIG. 1A corresponds to the top surface shape of the light emitting region of the light emitting device.
  • the top surface shape of the sub-pixel can be, for example, a triangle, a quadrangle (including a rectangle and a square), a polygon such as a pentagon, a polygon with rounded corners, an ellipse, or a circle.
  • Each sub-pixel has a pixel circuit that has the function of controlling a light-emitting device.
  • the pixel circuit is not limited to the range of the sub-pixels shown in FIG. 1A, and may be arranged outside thereof.
  • the transistors included in the pixel circuit of sub-pixel 110a may be located within sub-pixel 110b shown in FIG. 1A, or some or all may be located outside sub-pixel 110a.
  • FIG. 1A shows that the sub-pixels 110a, 110b, and 110c have the same or approximately the same aperture ratio (size, which can also be called the size of the light-emitting region), one embodiment of the present invention is not limited to this.
  • the aperture ratios of the sub-pixel 110a, the sub-pixel 110b, and the sub-pixel 110c can be determined as appropriate.
  • the sub-pixel 110a, the sub-pixel 110b, and the sub-pixel 110c may have different aperture ratios, and two or more of them may be equal or substantially equal.
  • Pixel 110 shown in FIG. 1A is composed of three sub-pixels, sub-pixel 110a, sub-pixel 110b, and sub-pixel 110c.
  • Sub-pixel 110a, sub-pixel 110b, and sub-pixel 110c have light-emitting devices with different emission colors.
  • sub-pixels 110a, 110b, and 110c for example, sub-pixels of three colors of red (R), green (G), and blue (B), yellow (Y), cyan (C), and magenta ( M) three color sub-pixels.
  • the number of sub-pixel color types is not limited to three, and may be four or more.
  • four-color sub-pixels for example, four-color sub-pixels of R, G, B, and white (W), four-color sub-pixels of R, G, B, and Y, and R, G, B, and infrared light (IR) four color sub-pixels.
  • W white
  • IR infrared light
  • the row direction is sometimes called the X direction
  • the column direction is sometimes called the Y direction.
  • the X and Y directions intersect, for example perpendicularly intersect (see FIG. 1A).
  • FIG. 1A shows an example in which sub-pixels of different colors are arranged side by side in the X direction and sub-pixels of the same color are arranged side by side in the Y direction.
  • FIG. 1B shows cross-sectional views between dashed line X1-X2 and dashed line Y1-Y2 in FIG. 1A. Enlarged views of a portion of the cross-sectional view shown in FIG. 1B are shown in FIGS. 2A and 2B.
  • the display device 100 is provided with the light emitting device 130 on the layer 101 and the protective layer 131 is provided to cover the light emitting device 130 .
  • a substrate 120 is bonded onto the protective layer 131 with a resin layer 122 .
  • the light emitting device 130 has a conductive layer 132 , an LED layer 134 on the conductive layer 132 , and a conductive layer 115 on the LED layer 134 .
  • Conductive layer 132 and conductive layer 115 each serve as an electrode for light emitting device 130 .
  • the LED layer 134 sandwiched between a pair of electrodes (the conductive layer 132 and the conductive layer 115) has at least a light-emitting layer.
  • the light emitting device 130 shown in FIG. 1B can be referred to as a so-called vertical structure light emitting diode having a conductive layer 132 on one side of an LED layer 134 and a conductive layer 115 on the opposite side.
  • FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view of a region including two adjacent light emitting devices 130 and their periphery.
  • the light emitting device 130 has a conductive layer 132 , a conductive layer 115 , and an LED layer 134 sandwiched between the conductive layers 132 and 115 .
  • the LED layer 134 has a laminated structure in which a semiconductor layer 186, a light emitting layer 184, and a semiconductor layer 182 are laminated in this order. Note that the LED layer 134 may have layers other than the semiconductor layer 186 , the light emitting layer 184 and the semiconductor layer 182 .
  • the light emitting layer 184 is sandwiched between the semiconductor layer 186 and the semiconductor layer 182 .
  • the light-emitting layer 184 emits light by combining electrons and holes.
  • One of the semiconductor layers 186 and 182 can be an n-type semiconductor layer, and the other can be a p-type semiconductor layer.
  • the light emitting layer 184 can use an n-type, i-type, or p-type semiconductor layer. Any of the semiconductor layer 186, the light-emitting layer 184, and the semiconductor layer 182 can be a semiconductor layer. Therefore, the LED layer can be called a semiconductor layer.
  • the LED layer 134 is formed to emit light such as red light, yellow light, green light, blue light, or ultraviolet light.
  • the configuration of the LED layer 134 is not particularly limited, and may be a homostructure, heterostructure, or double heterostructure having a pn junction or a pin junction, or may be a MIS (Metal Insulator Semiconductor) junction.
  • the LED layer 134 may be a superlattice structure, a single quantum well structure, or a multiple quantum well (MQW) structure. Also, the LED layer 134 may use nano-columns.
  • a compound containing Group 13 elements and Group 15 elements can be used.
  • Group 13 elements include aluminum, gallium, and indium.
  • Group 15 elements include nitrogen, phosphorus, arsenic, and antimony.
  • the LED layer 134 may be, for example, a gallium-phosphide compound, a gallium-arsenide compound, a gallium-aluminum-arsenide compound, an aluminum-gallium-indium-phosphide compound, a gallium nitride (GaN), an indium-gallium nitride compound, or a selenium-zinc compound. can be used.
  • gallium nitride can be used for the LED layer 134 that emits light in the wavelength range from ultraviolet to blue.
  • An indium-gallium nitride compound can be used for the LED layer 134 that emits light in the wavelength range from ultraviolet to green.
  • An aluminum-gallium-indium-phosphide compound or a gallium-arsenide compound can be used for the LED layer 134 that emits light in the green to red wavelength range.
  • a gallium arsenide compound can be used for the LED layer 134 that emits light in the infrared wavelength range.
  • Layer 101 preferably includes pixel circuits that function to control light emitting devices 130 .
  • a pixel circuit can have a structure including a transistor, a capacitor, and a wiring, for example.
  • FIG. 1B shows a transistor 105 as a transistor forming a pixel circuit.
  • the layer 101 can have a structure in which a pixel circuit is provided on a semiconductor substrate or an insulating substrate.
  • a semiconductor substrate a single crystal semiconductor substrate made of silicon or silicon carbide, a polycrystalline semiconductor substrate, a compound semiconductor substrate made of silicon germanium or the like, an SOI substrate, or the like can be used.
  • a glass substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, a ceramic substrate, or an organic resin substrate can be used as the insulating substrate.
  • the shape of the semiconductor substrate and the insulating substrate may be circular or rectangular.
  • a substrate having heat resistance that can withstand at least later heat treatment can be used.
  • a laminated structure of a substrate provided with a plurality of transistors and an insulating layer covering these transistors can be applied.
  • An insulating layer over a transistor may have a single-layer structure or a stacked-layer structure.
  • the layer 101 may have one or both of a gate line driver circuit (gate driver) and a source line driver circuit (source driver) in addition to the pixel circuit. Furthermore, one or both of an arithmetic circuit and a memory circuit may be included.
  • gate driver gate line driver circuit
  • source driver source driver
  • a conductive layer 111 is provided on the layer 101 .
  • the conductive layer 111 is electrically connected to the transistor 105 and functions as a pixel electrode.
  • a connection layer 144 is provided on the conductive layer 111 and a light emitting device 130 is provided on the connection layer 144 .
  • a conductive material can be used for the connection layer 144 .
  • the conductive material for example, metals such as gold, silver, and tin, alloys containing these metals, conductive films, or conductive pastes can be used. Gold, for example, can be suitably used for the connection layer 144 .
  • a printing method, a transfer method, or an ejection method can be used to form the connection layer 144 .
  • the conductive layer 132 included in the light emitting device 130 is electrically connected to the conductive layer 111 through the connection layer 144 . It can be said that the conductive layer 132, the connection layer 144, and the conductive layer 111 collectively function as a pixel electrode. Note that the conductive layer 111 and the conductive layer 132 may be in direct contact with each other and electrically connected without providing the connection layer 144 .
  • FIG. 1B shows that the edges of LED layer 134, conductive layer 132, connecting layer 144, and conductive layer 111 are aligned or substantially aligned, i.
  • An example in which the top surface shapes of the layers 111 match or roughly match is shown.
  • the LED layer 134, the conductive layer 132, the connection layer 144, and the conductive layer 111 can be formed using the same mask. At least the edges of the LED layer 134 and the conductive layer 132 are preferably aligned or substantially aligned. With such a structure, the entire region provided with the conductive layer 132 can be used as the light-emitting region of the light-emitting device 130, and the aperture ratio of the pixel can be increased. Note that the edges of some of the LED layer 134, the conductive layer 132, the connection layer 144, and the conductive layer 111 do not have to be aligned.
  • the ends are aligned or substantially aligned, and when the top surface shapes are matched or substantially matched, at least part of the outline overlaps between the stacked layers when viewed from the top.
  • the upper layer and the lower layer may be processed with the same mask pattern or partially with the same mask pattern.
  • the outlines do not overlap, and the top layer may be located inside the bottom layer, or the top layer may be located outside the bottom layer, and in this case also the edges are roughly aligned, or the shape of the top surface are said to roughly match.
  • the conductive layer 115 provided on the LED layer 134 is provided in common to the plurality of light emitting devices 130 and functions as a common electrode.
  • the conductive layer 115 is electrically connected to the conductive layer 123 provided on the connecting portion 140 .
  • the same material as the conductive layer 111 can be used for the conductive layer 123 .
  • the conductive layer 123 can be formed in the same step as the conductive layer 111 .
  • FIG. 1A shows an example in which the connecting portion 140 is positioned below the display portion when viewed from above
  • the connecting portion 140 may be provided at least one of the upper side, the right side, the left side, and the lower side of the display portion when viewed from above, and may be provided so as to surround the four sides of the display portion.
  • the shape of the upper surface of the connecting portion 140 is not particularly limited, either, and can be strip-shaped, L-shaped, U-shaped, or frame-shaped.
  • the number of connection parts 140 may be singular or plural.
  • an insulating layer 125 and a filling layer 127 on the insulating layer 125 are provided between adjacent light emitting devices 130 .
  • the insulating layer 125 is provided in contact with the side surfaces of the LED layer 134 , the conductive layer 132 , the connection layer 144 , the conductive layer 111 and the top surface of the layer 101 .
  • the insulating layer 125 preferably has a region that contacts part of the upper surface of the LED layer 134 .
  • a filling layer 127 is provided on the insulating layer 125 so as to fill the recess formed in the insulating layer 125 .
  • Filling layer 127 preferably covers at least part of the side surface of insulating layer 125 .
  • the filling layer 127 can be configured to have a region overlapping with the side surface of the LED layer 134 with the insulating layer 125 interposed therebetween.
  • a conductive layer 115 is provided over the filling layer 127 .
  • the insulating layer 125 and the filling layer 127 it is possible to reduce the step between the area where the light emitting device 130 is provided and the area where the light emitting device 130 is not provided. Therefore, the unevenness of the surface on which the conductive layer 115 functioning as a common electrode is formed is reduced, and the coverage of the conductive layer 115 can be improved. Therefore, it is possible to suppress poor connection due to step disconnection of the conductive layer 115 . In addition, it is possible to suppress an increase in electrical resistance due to local thinning of the conductive layer 115 due to steps.
  • discontinuity refers to a phenomenon in which a layer, film, or electrode is divided due to the shape of the formation surface (for example, a step).
  • the filling layer 127 preferably has a region where the top surface is higher than the top surface of the LED layer 134 .
  • the upper surface of the filling layer 127 preferably has a more flat shape, but may have a convex portion, a convex curved surface, a concave curved surface, or a concave portion.
  • the upper surface of the filling layer 127 preferably has a highly flat and smooth convex curved shape.
  • a portion of the upper surface and side surfaces of the LED layer 134 are covered with an insulating layer 125 .
  • the filling layer 127 has a region overlapping with a part of the upper surface and side surfaces of the LED layer 134 with the insulating layer 125 interposed therebetween.
  • the filling layer 127 has regions overlapping with side surfaces of the conductive layer 132 , the connection layer 144 , and the conductive layer 111 with the insulating layer 125 interposed therebetween. Side surfaces of the conductive layer 132, the connection layer 144, and the conductive layer 111 are covered with at least one of the insulating layer 125 and the filling layer 127, so that the conductive layer 115 is covered with the conductive layer 132, the connection layer 144, and the conductive layer 111. Contact with one or more of the conductive layers 111 can be suppressed. Therefore, short-circuiting of the light-emitting device 130 can be suppressed, and the reliability of the light-emitting device 130 can be improved.
  • the insulating layer 125 is preferably in contact with the side surface of the LED layer 134 .
  • peeling of the LED layer 134 can be suppressed.
  • Adhesion between the insulating layer 125 and the LED layer 134 has the effect of fixing or bonding the adjacent LED layers 134 by the insulating layer 125 . Thereby, the reliability of the light emitting device 130 can be improved. Moreover, the production yield of the light-emitting device 130 can be increased.
  • connection layer 144 even when a material with low adhesion or low mechanical strength is used for the connection layer 144, the insulating layer 125 can be formed on the sides of the LED layer 134, the sides of the conductive layer 132, the sides of the conductive layer 111, and the layers. Since the connection layer 144 is fixed by being in contact with a part of the upper surface of 101, it is possible to suppress film peeling of the connection layer 144 and increase the mechanical strength.
  • the insulating layer 125 and the filling layer 127 cover both a part of the upper surface and the side surface of the LED layer 134, peeling of the LED layer 134 can be further suppressed, and the reliability of the light emitting device 130 can be improved. can. Moreover, the manufacturing yield of the light emitting device 130 can be further increased.
  • FIG. 1B shows a plurality of cross sections of the insulating layer 125 and the filling layer 127
  • the insulating layer 125 and the filling layer 127 are each connected to one when viewed from above. That is, the display device 100 can be configured to have one insulating layer 125 and one filling layer 127, for example.
  • the display device 100 may have a plurality of insulating layers 125 separated from each other, and may have a plurality of filling layers 127 separated from each other.
  • the insulating layer 125 can be an insulating layer having an inorganic material.
  • an inorganic insulating film such as an oxide insulating film, a nitride insulating film, an oxynitride insulating film, or a nitride oxide insulating film can be used, for example.
  • the insulating layer 125 may have a single-layer structure or a laminated structure.
  • oxide insulating film a silicon oxide film, an aluminum oxide film, a magnesium oxide film, an indium gallium zinc oxide film, a gallium oxide film, a germanium oxide film, an yttrium oxide film, a zirconium oxide film, a lanthanum oxide film, a neodymium oxide film, and a hafnium oxide. films, tantalum oxide films, and the like.
  • the nitride insulating film include a silicon nitride film, an aluminum nitride film, and the like.
  • the oxynitride insulating film include a silicon oxynitride film, an aluminum oxynitride film, and the like.
  • the nitride oxide insulating film examples include a silicon nitride oxide film, an aluminum nitride oxide film, and the like.
  • aluminum oxide is preferable because it has a high etching selectivity with respect to the LED layer 134 and has a function of protecting the LED layer 134 during the formation of the filling layer 127 .
  • an inorganic insulating film such as an aluminum oxide film, a hafnium oxide film, or a silicon oxide film formed by an atomic layer deposition (ALD) method to the insulating layer 125, there are few pinholes and the LED layer An insulating layer 125 having an excellent function of protecting 134 can be formed.
  • the insulating layer 125 may have a layered structure of a film formed by an ALD method and a film formed by a sputtering method.
  • the insulating layer 125 may have a laminated structure of, for example, an aluminum oxide film formed by ALD and a silicon nitride film formed by sputtering.
  • oxynitride refers to a material whose composition contains more oxygen than nitrogen
  • nitride oxide refers to a material whose composition contains more nitrogen than oxygen. point to the material.
  • silicon oxynitride refers to a material whose composition contains more oxygen than nitrogen
  • silicon nitride oxide refers to a material whose composition contains more nitrogen than oxygen. indicates
  • the insulating layer 125 preferably functions as a barrier insulating layer against at least one of water and oxygen. Further, the insulating layer 125 preferably has a function of suppressing diffusion of at least one of water and oxygen. Further, the insulating layer 125 preferably has a function of capturing or fixing at least one of water and oxygen (also referred to as gettering).
  • a barrier insulating layer indicates an insulating layer having barrier properties.
  • barrier property refers to a function of suppressing diffusion of a corresponding substance (also referred to as low permeability).
  • the corresponding substance has a function of capturing or fixing (also called gettering).
  • the insulating layer 125 has a function as a barrier insulating layer or a gettering function to suppress entry of impurities (typically, at least one of water and oxygen) that can diffuse into each light-emitting device from the outside. is possible. With such a structure, a highly reliable light-emitting device and a highly reliable display device can be provided.
  • impurities typically, at least one of water and oxygen
  • the insulating layer 125 preferably has a low impurity concentration. This can prevent impurities from entering the LED layer 134 from the insulating layer 125 and deterioration of the LED layer 134 . In addition, by reducing the impurity concentration in the insulating layer 125, the barrier property against at least one of water and oxygen can be improved.
  • the insulating layer 125 preferably has a sufficiently low hydrogen concentration or carbon concentration, or preferably both.
  • the filling layer 127 provided on the insulating layer 125 has the function of reducing unevenness of the insulating layer 125 formed between the adjacent light emitting devices 130 .
  • the presence of the filling layer 127 has the effect of improving the planarity of the surface on which the conductive layer 115 is formed.
  • An insulating layer containing an organic material can be suitably used for the filling layer 127 .
  • a photosensitive resin is preferably used as the organic material, and for example, a photosensitive acrylic resin is preferably used.
  • acrylic resin does not only refer to polymethacrylate esters or methacrylic resins, but may refer to all acrylic polymers in a broad sense.
  • Acrylic resin polyimide resin, epoxy resin, imide resin, polyamide resin, polyimideamide resin, silicone resin, siloxane resin, benzocyclobutene-based resin, phenolic resin, and precursors of these resins may be used as the filling layer 127. good.
  • an organic material such as polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyglycerin, pullulan, water-soluble cellulose, or alcohol-soluble polyamide resin may be used.
  • a photoresist may be used as the photosensitive resin.
  • the photosensitive resin either a positive material or a negative material may be used.
  • a material with low light transmittance for the filling layer 127 so that the filling layer 127 has a light-shielding property.
  • a material that absorbs visible light may be used for the filling layer 127 .
  • Materials that absorb visible light include materials containing pigments such as black, materials containing dyes, light-absorbing resin materials (e.g., polyimide), and resin materials that can be used for color filters (color filter materials). is mentioned. It is preferable to use a resin material obtained by laminating or mixing color filter materials of two colors or three or more colors, because the effect of shielding visible light can be enhanced. In particular, by mixing color filter materials of three or more colors, it is possible to obtain a black or near-black resin layer.
  • the material used for the filling layer 127 preferably has a low volumetric shrinkage rate. This facilitates formation of the filling layer 127 in a desired shape.
  • the filling layer 127 has a low volumetric shrinkage after curing. This makes it easier to maintain the shape of the filling layer 127 in various processes after forming the filling layer 127 .
  • the volume shrinkage rate of the filling layer 127 after heat curing, after photo curing, or after photo curing and heat curing is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, and 1% or less. More preferred.
  • the volume shrinkage rate one of the volume shrinkage rate due to light irradiation and the volume shrinkage rate due to heating, or the sum of both can be used.
  • an insulating material As a material that can be applied to the filling layer 127, an insulating material has been described as an example, but the conductivity of the filling layer 127 is not particularly limited.
  • a semiconductor material may be applied to the fill layer 127, or a conductive material may be applied.
  • ESD electrostatic discharge
  • the filling layer 127 for example, a resin in which metal particles are dispersed can be used.
  • the filling layer 127 When a conductive material is applied to the filling layer 127, it is preferable to provide an insulating layer 125 between the filling layer 127 and the conductive layer 132, the connection layer 144, and the conductive layer 111. Since side surfaces of the conductive layer 132 , the connection layer 144 , and the conductive layer 111 are covered with the insulating layer 125 , the conductive layer 115 extends over the conductive layer 132 , the connection layer 144 , and the conductive layer 111 with the filling layer 127 interposed therebetween. Contact with one or more can be suppressed. Therefore, short-circuiting of the light-emitting device 130 can be suppressed, and the reliability of the light-emitting device 130 can be improved.
  • FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of the end of the filling layer 127 on the LED layer 134 shown in FIG. 2A and its vicinity.
  • the end of the filling layer 127 is preferably located outside the end of the insulating layer 125. As shown in FIGS. Accordingly, unevenness of the surface on which the conductive layer 115 is formed (here, the filling layer 127 and the LED layer 134) can be reduced, and the coverage of the conductive layer 115 can be improved. Furthermore, as shown in FIG. 2B, the end of the filling layer 127 preferably has a tapered shape in a cross-sectional view.
  • a tapered shape refers to a shape in which at least a part of the side surface of the structure is inclined with respect to the substrate surface or the formation surface. For example, it is preferable to have a region where the angle between the inclined side surface and the substrate surface or the formation surface (also referred to as a taper angle) is less than 90°. Note that the side surfaces of the structure, the substrate surface, and the formation surface are not necessarily completely flat, and may be substantially planar with a minute curvature or substantially planar with minute unevenness.
  • the angle ⁇ 1 between the side surface of the filling layer 127 and the formation surface is preferably less than 90°, more preferably 60° or less, further preferably 45° or less, furthermore 20° or less. is preferred.
  • the conductive layer 115 provided over the filling layer 127 can be formed with high coverage, and discontinuity or local thinning of the film thickness can be suppressed. Accordingly, the in-plane uniformity of the thickness and resistance of the conductive layer 115 can be improved, and the display quality of the display device can be improved.
  • the upper surface of the filling layer 127 preferably has a convex curved shape. It is preferable that the convex surface shape of the upper surface of the filling layer 127 is a shape that gently swells toward the center. Further, it is preferable that the convex curved portion at the center of the upper surface of the filling layer 127 has a shape that is continuously connected to the tapered portion at the end. When the filling layer 127 has such a shape, the conductive layer 115 can be formed with high coverage over the entire filling layer 127 .
  • the end of the insulating layer 125 preferably has a tapered shape in a cross-sectional view.
  • the angle ⁇ 2 formed by the side surface of the insulating layer 125 and the formation surface (here, the LED layer 134) is preferably less than 90°, more preferably 60° or less, more preferably 45° or less, furthermore 20° or less. is preferred.
  • the filling layer 127 provided over the insulating layer 125 can be formed with high coverage.
  • the conductive layer 115 provided over the filling layer 127 can be formed with high coverage.
  • the end of the filling layer 127 may be positioned inside the end of the insulating layer 125 .
  • the edges of the filler layer 127 may be aligned or substantially aligned with the edges of the insulating layer 125 .
  • each of the insulating layer 125 and the filling layer 127 may not have a region in contact with the top surface of the LED layer 134 .
  • the top surfaces of the insulating layer 125, the filling layer 127, and the LED layer 134 may have the same height or substantially the same height.
  • the fill layer 127 may have a region where the height of the top surface is lower than the height of the top surface of the LED layer 134 .
  • FIG. 6A shows an example in which the filling layer 127 has a concave top surface.
  • each of the insulating layer 125 and the filling layer 127 does not have to cover the entire side surface of the LED layer 134 .
  • the insulating layer 125 preferably covers at least the entire side surface of the light emitting layer 184 .
  • the upper surface of the filling layer 127 preferably has a smooth shape.
  • the upper surface of the filling layer 127 may have a concave surface shape in a cross-sectional view.
  • FIG. 7A shows an example in which the upper surface of the filling layer 127 has a shape that gently bulges toward the center, that is, a convex surface, and a shape that is depressed at and near the center, that is, has a concave surface.
  • the convex curved surface portion of the upper surface of the filling layer 127 has a shape that is continuously connected to the tapered portion of the end portion.
  • the conductive layer 115 can be formed with high coverage over the entire filling layer 127 .
  • the top surface of the filling layer 127 is not limited to this.
  • the filling layer 127 may have a flat top surface or a substantially flat region as shown in FIG. 7B. Since the filling layer 127 has a region with a flat or substantially flat upper surface, for example, when bonding to another substrate, the bonding strength of the bonded surface can be increased. In addition, defective bonding due to unevenness is suppressed, and productivity can be improved.
  • the display device 100 of one embodiment of the present invention is a top emission type in which light is emitted in a direction opposite to a surface on which the light-emitting device 130 is formed (here, the layer 101), and a surface on which the light-emitting device 130 is formed.
  • a bottom emission type in which light is emitted to one side bottom emission type
  • a dual emission type in which light is emitted to both sides dual emission type
  • FIG. 1B and the like schematically show light emitted from the substrate 120 side by white arrows as an example of a top emission type.
  • the substrate 120 is preferably made of a material having high visible light transmittance. It is preferable that one or both of the conductive layer 132 and the conductive layer 111 use a material that reflects light, and the conductive layer 115 uses a material that transmits light.
  • a colored layer 107a, a colored layer 107b, and a colored layer 107c are provided between the light emitting surface (here, the substrate 120) and the light emitting device 130.
  • the colored layer 107a, the colored layer 107b, and the colored layer 107c each function as a color filter that transmits red light, green light, or blue light, for example.
  • the colored layer 107a, the colored layer 107b, and the colored layer 107c can be formed using a metal material, a resin material, or a resin material containing pigment or dye. Note that the colored layer 107a, the colored layer 107b, and the colored layer 107c are collectively referred to as the colored layer 107 in some cases.
  • a color conversion layer 109 is provided between the colored layers 107 a , 107 b , 107 c and the light emitting device 130 .
  • a resin layer mixed with a color conversion material can be used for the color conversion layer 109 .
  • phosphors or quantum dots (QDs) can be used as the color conversion material.
  • quantum dots (QDs) have a narrow peak width in the emission spectrum and can obtain light emission with high color purity. Thereby, the display quality of the display device can be improved. Both phosphors and quantum dots (QDs) may be used for the color conversion material.
  • the material constituting the quantum dot is not particularly limited, for example, a group 14 element, a group 15 element, a group 16 element, a compound consisting of a plurality of group 14 elements, a group 4 to group 14 compounds of belonging elements and group 16 elements, compounds of group 2 elements and group 16 elements, compounds of group 13 elements and group 15 elements, compounds of group 13 elements and group 17 elements, Compounds of Group 14 elements and Group 15 elements, compounds of Group 11 elements and Group 17 elements, iron oxides, titanium oxides, chalcogenide spinels, various semiconductor clusters, and the like.
  • QD quantum dots
  • materials constituting quantum dots include cadmium selenide, cadmium sulfide, cadmium telluride, zinc selenide, zinc oxide, zinc sulfide, zinc telluride, mercury sulfide, mercury selenide, telluride
  • Mercury indium arsenide, indium phosphide, gallium arsenide, gallium phosphide, indium nitride, gallium nitride, indium antimonide, gallium antimonide, aluminum phosphide, aluminum arsenide, aluminum antimonide, lead selenide, lead telluride, sulfide Lead, indium selenide, indium telluride, indium sulfide, gallium selenide, arsenic sulfide, arsenic selenide, arsenic telluride, antimony sulfide, antimony selenide, antimony telluride, bismuth sulfide, bismuth se
  • QDs quantum dots
  • QDs quantum dots
  • a protective agent is attached to the surface of the quantum dots, or a protective group is provided. Moreover, this can also reduce the reactivity and improve the electrical stability.
  • the size is adjusted appropriately so that light of the desired wavelength can be obtained. Since the emission of quantum dots (QDs) shifts to shorter wavelengths, i.e., to higher energies, as the size of the crystals decreases, changing the size of the quantum dots can be used in the ultraviolet, visible, and infrared wavelengths. Over a range its emission wavelength can be tuned.
  • the size (diameter) of the quantum dots is, for example, 0.5 nm or more and 20 nm or less, preferably 1 nm or more and 10 nm or less.
  • the narrower the size distribution of the quantum dots the narrower the emission spectrum and the better the color purity of the emitted light.
  • the shape of the quantum dots (QDs) is not particularly limited, and may be spherical, rod-like, disk-like, or any other shape. Rod-shaped quantum rods have the function of presenting directional light.
  • a material that emits light when excited by light emitted from the light emitting device 130 can be used as the color conversion material included in the color conversion layer 109 .
  • white light can be emitted from the color conversion layer 109 by making the color of the light emitted by the color conversion material complementary to the color of the light emitted by the light emitting device 130 .
  • the color conversion layer 109 has a color conversion material that emits yellow light and the light emitting device 130 emits blue light
  • white light is emitted from the color conversion layer 109 .
  • the sub-pixel 110a provided with the colored layer 107a that transmits red light the light emitted from the light emitting device 130 is transmitted through the color conversion layer 109 and the colored layer 107a, thereby emitting red light.
  • the sub-pixel 110b provided with the colored layer 107b that transmits green light the light emitted from the light emitting device 130 is transmitted through the color conversion layer 109 and the colored layer 107b, thereby emitting green light.
  • the sub-pixel 110c provided with the colored layer 107c that transmits blue light the light emitted from the light emitting device 130 is transmitted through the color conversion layer 109 and the colored layer 107c to emit blue light.
  • a display device which is one embodiment of the present invention can perform color display using one type of light-emitting device 130 . Moreover, since only one type of light-emitting device 130 is used in the display device, the manufacturing process can be simplified. Therefore, according to one embodiment of the present invention, a display device with low manufacturing cost, high luminance, high contrast, high response speed, and low power consumption can be provided.
  • the combination of the color of light emitted from the color conversion material included in the color conversion layer 109 and the color of light emitted from the light emitting device 130 is not particularly limited.
  • the color conversion layer 109 may have a color conversion material that emits red light, and the light emitting device 130 may emit blue-green light, thereby causing the color conversion layer 109 to emit white light.
  • the color conversion layer 109 has a color conversion material that emits red light, a color conversion material that emits green light, and a color conversion material that emits blue light, and the light emitting device 130 emits near-ultraviolet light or violet light.
  • White light may be emitted from the color conversion layer 109 by adopting such a structure.
  • the protective layer 131 may have a single layer structure or a laminated structure of two or more layers.
  • the conductivity of the protective layer 131 does not matter. At least one of an insulating film, a semiconductor film, and a conductive film can be used for the protective layer 131 .
  • the inorganic film in the protective layer 131 By having the inorganic film in the protective layer 131 , it is possible to suppress oxidation of the conductive layer 115 and entry of impurities (moisture, oxygen, etc.) into the light emitting device 130 . Therefore, deterioration of the light emitting device 130 is suppressed, and the reliability of the display device can be improved.
  • the protective layer 131 inorganic insulating films such as oxide insulating films, nitride insulating films, oxynitride insulating films, and oxynitride insulating films can be used, for example. Specific examples of these inorganic insulating films are as described for the insulating layer 125 .
  • the protective layer 131 preferably includes a nitride insulating film or a nitride oxide insulating film, and more preferably includes a nitride insulating film.
  • the protective layer 131 includes In—Sn oxide (also referred to as ITO), In—Zn oxide, Ga—Zn oxide, Al—Zn oxide, or indium gallium zinc oxide (In—Ga—Zn oxide, An inorganic film containing IGZO) or the like can also be used.
  • the inorganic film preferably has high resistance, and specifically, preferably has higher resistance than the conductive layer 115 .
  • the inorganic film may further contain nitrogen.
  • the protective layer 131 When light emitted from the light-emitting device 130 is taken out through the protective layer 131, the protective layer 131 preferably has high transparency to visible light.
  • the protective layer 131 preferably has high transparency to visible light.
  • ITO, IGZO, and aluminum oxide are preferable because they are inorganic materials with high transparency to visible light.
  • the protective layer 131 for example, a stacked structure of an aluminum oxide film and a silicon nitride film over the aluminum oxide film, a stacked structure of an aluminum oxide film and an IGZO film over the aluminum oxide film, or the like can be used. can. By using the laminated structure, diffusion of impurities (for example, water and oxygen) to the LED layer 134 side can be suppressed.
  • impurities for example, water and oxygen
  • the protective layer 131 may further have an organic film.
  • protective layer 131 may have both an organic film and an inorganic film.
  • organic materials that can be used for the protective layer 131 include organic insulating materials that can be used for the filling layer 127 .
  • the protective layer 131 may have a two-layer structure formed using different film formation methods. Specifically, the first layer of the protective layer 131 may be formed using the ALD method, and the second layer of the protective layer 131 may be formed using the sputtering method.
  • a light shielding layer may be provided on the surface of the substrate 120 on the resin layer 122 side.
  • various optical members can be arranged outside the substrate 120 .
  • optical members include polarizing plates, retardation plates, light diffusion layers (diffusion films, etc.), antireflection layers, light collecting films, and the like.
  • an antistatic film that suppresses adhesion of dust, a water-repellent film that prevents adhesion of dirt, a hard coat film that suppresses the occurrence of scratches due to use, a shock absorption layer, etc. Layers may be arranged.
  • the surface protective layer may be made of DLC (diamond-like carbon), aluminum oxide (AlO x ), polyester-based material, polycarbonate-based material, or the like.
  • a material having a high visible light transmittance is preferably used for the surface protective layer.
  • the substrate 120 can be made of glass, quartz, ceramics, sapphire, resin, metal, alloy, or semiconductor.
  • a material that transmits the light is used for the substrate on the side from which the light from the light emitting device 130 is extracted.
  • a flexible material is used for the substrate 120, the flexibility of the display device can be increased and a flexible display can be realized.
  • a polarizing plate may be used as the substrate 120 .
  • the substrate 120 is made of polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN), polyacrylonitrile resin, acrylic resin, polyimide resin, polymethylmethacrylate resin, polycarbonate (PC) resin, polyethersulfone (PES) resin, Polyamide resin (nylon, aramid, etc.), polysiloxane resin, cycloolefin resin, polystyrene resin, polyamideimide resin, polyurethane resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polypropylene resin, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, ABS Resins or cellulose nanofibers can be used.
  • polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN), polyacrylonitrile resin, acrylic resin, polyimide resin, polymethylmethacrylate resin, polycarbonate (PC) resin, polyethersulfone (PES) resin, Polyamide resin (n
  • a substrate having high optical isotropy has small birefringence (it can be said that the amount of birefringence is small).
  • the absolute value of the retardation (retardation) value of the substrate with high optical isotropy is preferably 30 nm or less, more preferably 20 nm or less, and even more preferably 10 nm or less.
  • Films with high optical isotropy include triacetylcellulose (TAC, also called cellulose triacetate) films, cycloolefin polymer (COP) films, cycloolefin copolymer (COC) films, and acrylic films.
  • TAC triacetylcellulose
  • COP cycloolefin polymer
  • COC cycloolefin copolymer
  • a film with a low water absorption rate for the substrate 120 it is preferable to use a film with a water absorption of 1% or less, more preferably 0.1% or less, and even more preferably 0.01% or less.
  • various curable adhesives such as photocurable adhesives such as ultraviolet curable adhesives, reaction curable adhesives, thermosetting adhesives, and anaerobic adhesives can be used.
  • These adhesives include epoxy resins, acrylic resins, silicone resins, phenol resins, polyimide resins, imide resins, PVC (polyvinyl chloride) resins, PVB (polyvinyl butyral) resins, EVA (ethylene vinyl acetate) resins, and the like.
  • a material with low moisture permeability such as epoxy resin is preferable.
  • a two-liquid mixed type resin may be used.
  • an adhesive sheet or the like may be used.
  • FIG. 1A A cross-sectional view of a display device which is one embodiment of the present invention is shown in FIG. 1A.
  • FIGS. 9A and 9B Enlarged views of a portion of the cross-sectional view shown in FIG. 8 are shown in FIGS. 9A and 9B.
  • the display device shown in FIG. 8 is mainly different from the display device shown in ⁇ Configuration Example 1-1> in that the reflective layer 121 is provided between the insulating layer 125 and the filling layer 127 .
  • the reflective layer 121 has a region that overlaps the side surfaces of the LED layer 134 .
  • the reflective layer 121 has a function of reflecting light emitted from the LED layer 134 .
  • FIG. 9A schematically shows the light emitted from the LED layer 134 to the adjacent sub-pixel side with arrows. As shown in FIG. 9A, light emitted from the LED layer 134 toward the adjacent sub-pixel is reflected by the reflective layer 121, thereby suppressing light leaking to the adjacent sub-pixel (also referred to as stray light).
  • the reflective layer 121 is preferably made of a material that has a high reflectance of light emitted by the light emitting device 130 .
  • the reflective layer 121 is made of, for example, a metal such as aluminum, titanium, chromium, nickel, copper, yttrium, zirconium, tin, zinc, silver, platinum, gold, molybdenum, tantalum, or tungsten, or an alloy containing this as a main component ( For example, an alloy of silver, palladium and copper (APC: Ag-Pd-Cu)) can be used.
  • Reflective layer 121 may be a laminate of two or more of the aforementioned materials.
  • the reflective layer 121 When the reflective layer 121 is provided, it is preferable to provide an insulating layer 125 between the reflective layer 121 and the conductive layer 132 , the connection layer 144 and the conductive layer 111 . Since the side surfaces of the conductive layer 132 , the connection layer 144 , and the conductive layer 111 are covered with the insulating layer 125 , the conductive layer 115 extends over the conductive layer 132 , the connection layer 144 , and the conductive layer 111 with the reflective layer 121 interposed therebetween. Contact with one or more can be suppressed. Therefore, short-circuiting of the light-emitting device 130 can be suppressed, and the reliability of the light-emitting device 130 can be improved.
  • the reflective layer 121 When the reflective layer 121 is provided, a material having a high light transmittance may be used for the filling layer 127 so that the filling layer 127 does not have a light shielding property. By providing the reflective layer 121, light (stray light) leaking to the adjacent sub-pixel can be suppressed. Note that the reflective layer 121 may be provided and the filling layer 127 may have a light shielding property.
  • the end of the reflective layer 121 preferably has a tapered shape.
  • the angle ⁇ 3 between the side surface of the reflective layer 121 and the surface on which it is formed is preferably less than 90°, more preferably 60° or less, more preferably 45° or less, furthermore preferably 20° or less. is preferred.
  • the filling layer 127 provided over the reflective layer 121 can be formed with high coverage.
  • the conductive layer 115 provided over the filling layer 127 can be formed with high coverage.
  • FIG. 1A A cross-sectional view of a display device that is one embodiment of the present invention is shown in FIG. 1A.
  • FIGS. 11A and 11B Enlarged views of a portion of the cross-sectional view shown in FIG. 10 are shown in FIGS. 11A and 11B.
  • the display device shown in FIG. 10 is mainly different from the display device shown in ⁇ Configuration Example 1-1> in that the mask layer 118 is provided between the insulating layer 125 and the LED layer 134 .
  • a mask layer 118 is provided over the LED layer 134 .
  • the mask layer 118 is part of the mask layer that was provided in contact with the upper surface of the LED layer 134 when the LED layer 134 was formed.
  • part of the mask layer used to protect the LED layer 134 may remain during manufacturing.
  • FIG. 10 shows an example in which the mask layer 118 is not provided on the conductive layer 123 in the connection portion 140 .
  • the mask film and the mask layer are each positioned at least above the LED layer and have the function of protecting the LED layer during the manufacturing process.
  • One edge of the mask layer 118 is aligned or substantially aligned with the edge of the LED layer 134 , and the other edge of the mask layer 118 is located on the LED layer 134 .
  • the mask layer 118 is located, for example, between the upper surface of the island-shaped LED layer 134 and the insulating layer 125 .
  • a portion of the top surface of the LED layer 134 is covered with the mask layer 118 .
  • the insulating layer 125 and the filling layer 127 have a region that partially overlaps the top surface of the LED layer 134 with the mask layer 118 interposed therebetween.
  • the same material can be used for the insulating layer 125 and the mask layer 118 .
  • the boundary between the mask layer 118 and the insulating layer 125 may become unclear and cannot be distinguished. Therefore, the mask layer 118 and the insulating layer 125 may be observed as one layer. In other words, it may be observed that one layer is provided in contact with part of the top surface and side surfaces of the LED layer 134, and the filling layer 127 covers at least part of the side surfaces of the one layer. .
  • a mask layer 118 is provided in contact with a portion of the upper surface of the LED layer 134, as shown in FIG. 11A.
  • An insulating layer 125 is provided in contact with the top and sides of mask layer 118 , the sides of LED layer 134 , the sides of conductive layer 132 , the sides of connecting layer 144 , the sides of conductive layer 111 and the top of layer 101 .
  • a filling layer 127 is provided in contact with the upper surface of the insulating layer 125 . Filling layer 127 may also have a region in contact with mask layer 118 . Additionally, the fill layer 127 may have a region that contacts the LED layer 134 .
  • a conductive layer 115 is provided over the LED layer 134 , the mask layer 118 , the insulating layer 125 and the fill layer 127 .
  • the end of the mask layer 118 preferably has a tapered shape.
  • the angle ⁇ 4 between the side surface of the mask layer 118 and the formation surface (here, the LED layer 134) is preferably less than 90°, more preferably 60° or less, more preferably 45° or less, furthermore 20° or less. is preferred.
  • the edge of the mask layer 118 is preferably located outside the edge of the insulating layer 125 . Accordingly, the unevenness of the surface on which the conductive layer 115 is formed can be reduced, and the coverage of the conductive layer 115 can be improved.
  • connection portion 140 may have the conductive layer 123 and the connection layer 144 on the conductive layer 123 .
  • the conductive layer 123 is electrically connected to the conductive layer 115 through the conductive layer 123 and the connection layer 144 .
  • the connection layer 144 may not be provided.
  • a structure in which the conductive layer 132 included in the light-emitting device 130 is in direct contact with and electrically connected to the conductive layer 111 can also be employed.
  • FIGS. 13A and 13B For a top view, see FIG. 1A.
  • a lens 133 may be provided on the light emitting device 130 as shown in FIG. 13A.
  • FIG. 13A shows an example in which a lens 133 is provided over a light-emitting device 130 with a protective layer 131 interposed therebetween.
  • a lens 133 may be provided on the light emitting device 130 with the protective layer 131 and the resin layer 122 interposed therebetween.
  • a substrate 120 provided with lenses 133 can be bonded onto the protective layer 131 with a resin layer 122 .
  • the temperature of the heat treatment in these formation steps can be increased.
  • the convex surface of the lens 133 may face the substrate 120 side or the light emitting device 130 side.
  • the lens 133 can be formed using at least one of an inorganic material and an organic material.
  • a material containing resin can be used.
  • a material containing at least one of an oxide and a sulfide can be used.
  • a microlens array can be used.
  • the lens 133 may be directly formed on the substrate or the light-emitting device, or may be bonded with a separately formed lens array.
  • FIG. 14A A cross-sectional view of a display device that is one embodiment of the present invention is shown in FIG. 14A. For a top view, see FIG. 1A.
  • a light shielding layer 135 may be provided as shown in FIG. 14A.
  • a light shielding layer 135 is provided between adjacent colored layers 107 .
  • the light shielding layer 135 has an opening in a region overlapping with the light emitting device 130 .
  • the light shielding layer 135 By providing the light shielding layer 135, the light emitted from the adjacent light emitting device 130 is blocked, and color mixture can be suppressed.
  • a material with low transmittance can be used for the light shielding layer 135, and for example, a metal material or a resin material containing pigments or dyes can be used.
  • FIG. 14B a configuration may be adopted in which portions of adjacent colored layers 107 are overlapped. A region where the colored layer 107 overlaps functions as a light shielding layer.
  • FIG. 14B shows an example in which the colored layer 107a, the colored layer 107b, and the colored layer 107c are formed on the substrate 120 in this order, the order in which the colored layers 107 are formed is not particularly limited.
  • FIG. 15A A cross-sectional view of a display device that is one embodiment of the present invention is shown in FIG. 15A. For a top view, see FIG. 1A.
  • a sub-pixel without the color conversion layer 109 may be provided as shown in FIG. 15A.
  • a sub-pixel that emits light of the color in the shortest wavelength band can be configured without the color conversion layer 109 .
  • the sub-pixel 110c shown in FIG. 15A does not have the color conversion layer 109, and the light emitted from the light emitting device 130 is transmitted through the colored layer 107c and emitted out of the display device.
  • the color conversion layer 109 may not be provided in the sub-pixel 110c.
  • the color conversion layer 109 provided in the sub-pixel 110a and the sub-pixel 110b may have a color conversion material that emits yellow light.
  • the sub-pixel 110a provided with the colored layer 107a that transmits red light the light emitted from the light emitting device 130 is transmitted through the color conversion layer 109 and the colored layer 107a to emit red light.
  • the light emitted from the light emitting device 130 is transmitted through the color conversion layer 109 and the colored layer 107b, thereby emitting green light.
  • the sub-pixel 110c provided with the colored layer 107c that transmits blue light the light emitted from the light-emitting device 130 is transmitted through the colored layer 107c to emit blue light.
  • a light shielding layer 135 is preferably provided between adjacent colored layers 107 . By providing the light shielding layer 135, the light emitted from the adjacent light emitting device 130 is blocked, and color mixture can be suppressed.
  • the sub-pixel 110c may be configured without the color conversion layer and the colored layer.
  • FIG. 16A shows a top view of the display device 100 different from that in FIG. 1A.
  • FIG. 16B shows a cross-sectional view along the dashed-dotted line X3-X4 in FIG. 16A.
  • FIG. 1B can be referred to for a cross-sectional view along the dashed-dotted line Y1-Y2.
  • the pixel 110 is composed of four types of sub-pixels: a sub-pixel 110a, a sub-pixel 110b, a sub-pixel 110c, and a sub-pixel 110d.
  • the sub-pixel 110 d can be configured without the colored layer 107 .
  • the color conversion layer 109 has a color conversion material that emits yellow light and the light emitting device 130 emits blue light
  • white light is emitted from the color conversion layer 109 .
  • the sub-pixel 110a provided with the colored layer 107a that transmits red light the light emitted from the light emitting device 130 is transmitted through the color conversion layer 109 and the colored layer 107a, thereby emitting red light.
  • the sub-pixel 110b provided with the colored layer 107b that transmits green light the light emitted from the light emitting device 130 is transmitted through the color conversion layer 109 and the colored layer 107b, thereby emitting green light.
  • the light emitted from the light emitting device 130 is transmitted through the color conversion layer 109 and the colored layer 107c to emit blue light.
  • the light emitted from the light emitting device 130 passes through the color conversion layer 109 to emit white light.
  • one color can be expressed with four sub-pixels of R (red), G (green), B (blue), and W (white).
  • the current flowing through the light-emitting device 130 can be reduced compared to the configuration in which one color is expressed by three sub-pixels of red (R), green (G), and blue (B), and a display device with low power consumption can be obtained. be able to.
  • FIGS. 17A to 23C show side by side a cross-sectional view taken along the dashed line X1-X2 shown in FIG. 12A and a cross-sectional view taken along the dashed line Y1-Y2. Note that the transistor 105 shown in FIG. 12A is omitted in FIGS. 17A to 23C.
  • the thin films (insulating films, semiconductor films, conductive films, etc.) that make up the display device are formed by sputtering, chemical vapor deposition (CVD), vacuum deposition, pulsed laser deposition (PLD). ) method, atomic layer deposition (ALD) method, or the like.
  • CVD methods include a plasma enhanced CVD (PECVD) method and a thermal CVD method. Also, one of the thermal CVD methods is the metal organic CVD (MOCVD) method.
  • Thin films (insulating films, semiconductor films, conductive films, etc.) that make up the display device are processed by spin coating, dipping, spray coating, inkjet, dispensing, screen printing, offset printing, doctor knife method, slit coating, roll coating, curtain It can be formed by a wet film formation method such as coating or knife coating.
  • the photolithography method can be used when processing the thin films that make up the display device.
  • the thin film may be processed by nanoimprinting, sandblasting, or liftoff.
  • an island-shaped thin film may be directly formed by a film formation method using a shielding mask such as a metal mask.
  • the photolithography method typically includes the following two methods. One is a method of forming a resist mask on a thin film to be processed, processing the thin film by etching or the like, and removing the resist mask. The other is a method of forming a thin film having photosensitivity and then exposing and developing the thin film to process the thin film into a desired shape.
  • the light used for exposure can be, for example, i-line (wavelength 365 nm), g-line (wavelength 436 nm), h-line (wavelength 405 nm), or a mixture of these.
  • ultraviolet rays, KrF laser light, ArF laser light, or the like can also be used.
  • extreme ultraviolet (EUV: Extreme Ultra-violet) light or X-rays may be used.
  • An electron beam can also be used instead of the light used for exposure. The use of extreme ultraviolet light, X-rays, or electron beams is preferable because extremely fine processing is possible.
  • a photomask is not necessary when exposure is performed by scanning a beam such as an electron beam.
  • a dry etching method, a wet etching method, or a sandblasting method, for example, can be used to etch the thin film.
  • FIGS. 17A and 18A show a cross-sectional view of the LED board 188
  • FIG. 18A shows a perspective view of the LED board 188.
  • the LED substrate 188 has an LED film 134f that serves as the LED layer 134 and a conductive film 132f that serves as the conductive layer 132 .
  • a semiconductor film 182f to be the semiconductor layer 182, a light emitting film 184f to be the light emitting layer 184, and a semiconductor film 186f to be the semiconductor layer 186 are formed on the substrate 180.
  • FIG. The semiconductor film 182f, the light emitting film 184f, and the semiconductor film 186f can each be formed using epitaxial growth, for example.
  • Epitaxial growth includes a solid phase epitaxial growth (SPE) method, a liquid phase epitaxial growth (LPE) method, and a vapor phase epitaxial growth (VPE) method.
  • SPE solid phase epitaxial growth
  • LPE liquid phase epitaxial growth
  • VPE vapor phase epitaxial growth
  • MOCVD can be used to form the semiconductor film 182f, the light emitting film 184f, and the semiconductor film 186f.
  • a single crystal substrate of sapphire, silicon carbide, silicon, or a compound semiconductor can be used for the substrate 180 .
  • the compound semiconductor a compound containing the group 13 element and the group 15 element described above can be used.
  • the substrate 180 is preferably made of a material whose lattice constant is the same as or slightly different from that of the film forming the LED film 134f.
  • a layer also referred to as a buffer layer
  • FIG. 18A shows the substrate 180 in a circular shape, the shape of the substrate 180 is not particularly limited.
  • gallium nitride GaN
  • a sapphire substrate can be used for the substrate 180.
  • gallium aluminum arsenide AlGaAs
  • the substrate 180 can be, for example, a gallium arsenide (GaAs) substrate.
  • a conductive film 132f is formed over the semiconductor film 186f.
  • a sputtering method or a vacuum evaporation method can be used to form the conductive film 132f, for example.
  • a film formed by an evaporation method and a film formed by a sputtering method may be stacked.
  • a conductive film 111f to be the conductive layer 111 is formed over the layer 101 including the transistor (FIG. 17B).
  • the conductive film 111f can be formed by sputtering or vacuum evaporation, for example. Note that the transistors included in the layer 101 are omitted from FIG. 17B onward.
  • connection layer 144 is formed on the conductive film 111f (FIG. 17C).
  • connection layer 144 (Fig. 17D).
  • the connection layer 144 and the conductive film 132f are attached so as to be in contact with each other.
  • the structure in which the conductive film 132f and the conductive film 111f are electrically connected through the connection layer 144 is shown here, one embodiment of the present invention is not limited thereto.
  • the conductive film 132f and the conductive film 111f may be directly bonded to each other.
  • copper is preferably used for the conductive film 132f and the conductive film 111f. This makes it possible to apply a Cu—Cu direct bonding technique (a technique for achieving electrical continuity by connecting copper to each other).
  • the bonding of the LED substrate 188 and the layer 101 can be facilitated.
  • the LED substrate 188 may be cut, and the cut LED substrates 188 may be bonded together.
  • FIG. 18B a region that will be the display device is indicated by a dashed line on the connection layer 144 .
  • Multiple displays can be provided on one layer 101, as shown in FIG. 18B.
  • a plurality of light emitting devices provided in these display devices can be formed by bonding one LED substrate 188 together, the productivity of the display device can be improved. Note that the number, shape, and positions of the display devices provided on the layer 101 are not limited to the regions shown in FIG. 18B.
  • the shape and size of the LED substrate 188 and the layer 101 may be different.
  • 19A and 19B show an example in which the LED substrate 188 is circular, the layer 101 is rectangular, and the size of the layer 101 is larger than the size of the LED substrate 188.
  • FIG. Even if the LED substrate 188 and the layer 101 have different shapes and sizes, by using the LED substrate 188 of a size that encompasses the area of one display device, the alignment of the LED substrate 188 and the layer 101 does not require high accuracy. productivity.
  • FIGS. 19A and 19B illustrate an example in which one LED substrate 188 forms a light-emitting device provided in one display device; however, one embodiment of the present invention is not limited to this.
  • a single LED substrate 188 may form a light emitting device provided in a plurality of display devices.
  • FIG. 20A schematically shows lasers with which the substrate 180 is irradiated with arrows.
  • a release layer may be provided between the substrate 180 and the LED film 134f, and the substrate 180 may be separated from the LED film 134f using the release layer.
  • a material that can be removed by a wet etching method can be used for the separation layer.
  • the release layer may be aluminum arsenide (AlAs), for example.
  • a mask film 118f that will become the mask layer 118 is formed on the LED film 134f (FIG. 20C).
  • the mask film 118f is a single layer is shown here, it may have a laminated structure of two or more layers.
  • the mask film 118f on the LED film 134f By providing the mask film 118f on the LED film 134f, the damage to the LED film 134f during the manufacturing process of the display device can be reduced, and the reliability of the light emitting device 130 can be improved.
  • the mask film 118f it is preferable to use a film having high resistance to the processing conditions of the LED film 134f, specifically, a film having a high etching selectivity with respect to the LED film 134f.
  • a film that can be removed by a wet etching method is preferably used for the mask film 118f.
  • damage to the LED film 134f during processing of the mask film 118f can be reduced as compared with the case of using the dry etching method.
  • a sputtering method, an ALD method, a CVD method, or a vacuum deposition method, for example, can be used to form the mask film 118f.
  • ALD method for example, a thermal ALD method or a PEALD method can be used.
  • the ALD method can be preferably used to form the mask film 118f. By using the ALD method, damage to the LED film 134f during formation of the mask film 118f can be reduced.
  • a wet film formation method may be used to form the mask film 118f.
  • the mask film 118f for example, one or more of a metal film, an alloy film, a metal oxide film, a semiconductor film, an organic insulating film, an inorganic insulating film, and the like can be used.
  • the mask film 118f is made of, for example, metal materials such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, titanium, aluminum, yttrium, zirconium, and tantalum, or the metal materials. can be used. In particular, it is preferable to use a low melting point material such as aluminum or silver. By using a metal material capable of shielding ultraviolet light for the mask film 118f, it is possible to prevent ultraviolet light from entering the LED film 134f and to prevent deterioration of the LED film 134f in the manufacturing process, which is preferable.
  • the mask film 118f is made of In-Ga-Zn oxide, indium oxide, In-Zn oxide, In-Sn oxide, indium titanium oxide (In-Ti oxide), indium tin zinc oxide (In-Sn- Zn oxide), indium titanium zinc oxide (In-Ti-Zn oxide), indium gallium tin zinc oxide (In-Ga-Sn-Zn oxide), metal oxides such as indium tin oxide containing silicon can be used.
  • element M is aluminum, silicon, boron, yttrium, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten , or one or more selected from magnesium
  • M is aluminum, silicon, boron, yttrium, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten , or one or more selected from magnesium
  • a film containing a material that blocks light, particularly ultraviolet light, can be used as the mask film 118f.
  • a film that reflects ultraviolet light or a film that absorbs ultraviolet light can be used.
  • Various materials such as metals, insulators, semiconductors, and semi-metals that have a light-shielding property against ultraviolet light can be used as the light-shielding material. Since the film is removed in the process, it is preferable that the film be processable by etching, and it is particularly preferable that the processability is good.
  • semiconductor materials such as silicon or germanium can be used as materials that are highly compatible with semiconductor manufacturing processes.
  • oxides or nitrides of the above semiconductor materials can be used.
  • non-metallic materials such as carbon or compounds thereof can be used.
  • metals such as titanium, tantalum, tungsten, chromium, aluminum, or alloys containing one or more of these.
  • oxides containing the above metals such as titanium oxide or chromium oxide, or nitrides such as titanium nitride, chromium nitride, or tantalum nitride can be used.
  • the mask film 118f By using a film containing a material that blocks ultraviolet light as the mask film 118f, it is possible to prevent ultraviolet light from entering the LED film 134f during the exposure process or the like. By preventing the LED film 134f from being damaged by ultraviolet light, the reliability of the light emitting device can be improved.
  • a film containing a material having a light shielding property against ultraviolet light can be used as a material for the insulating film 125f, which will be described later, with the same effect.
  • An inorganic insulating film that can be used for the protective layer 131 can be used for the mask film 118f.
  • an oxide insulating film is preferable because it has higher adhesion to the LED film 134f than a nitride insulating film.
  • the mask film 118f can preferably use aluminum oxide, hafnium oxide, or silicon oxide.
  • the mask film 118f can be formed of an aluminum oxide film using, for example, the ALD method. Use of the ALD method is preferable because damage to the base (especially the LED film 134f) can be reduced.
  • the same inorganic insulating film can be used for both the mask film 118f and the insulating layer 125 to be formed later.
  • both the mask film 118f and the insulating layer 125 can be formed using an aluminum oxide film using the ALD method.
  • the same film formation conditions may be applied to the mask film 118f and the insulating layer 125, or different film formation conditions may be applied.
  • the mask film 118f can be an insulating layer having a high barrier property against at least one of water and oxygen.
  • the mask film 118f is a layer which will be mostly or wholly removed in a later process, it is preferable that the mask film 118f be easily processed. Therefore, it is preferable to form the mask film 118f under the condition that the substrate temperature during film formation is lower than that of the insulating layer 125 .
  • An organic material may be used for the mask film 118f.
  • a material that can be dissolved in a solvent that is chemically stable with respect to at least the film positioned on the top of the LED film 134f may be used.
  • materials that dissolve in water or alcohol can be preferably used.
  • it is preferable to dissolve the material in a solvent such as water or alcohol apply the material by a wet film forming method, and then perform heat treatment to evaporate the solvent. At this time, the solvent can be removed at a low temperature in a short time by performing the heat treatment in a reduced pressure atmosphere, so that thermal damage to the LED film 134f can be reduced, which is preferable.
  • the mask film 118f is made of resin such as polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyglycerin, pullulan, water-soluble cellulose, alcohol-soluble polyamide resin, or fluorine resin such as perfluoropolymer.
  • resin such as polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl butyral, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyglycerin, pullulan, water-soluble cellulose, alcohol-soluble polyamide resin, or fluorine resin such as perfluoropolymer.
  • part of the mask film 118f may remain as the mask layer 118 in the display device of one embodiment of the present invention.
  • a resist mask 190A is formed on the mask film 118f (FIG. 20D).
  • the resist mask 190A is formed in a region where the LED layer 134 is provided.
  • the resist mask 190A can be formed by applying a photosensitive resin (photoresist) and performing exposure and development.
  • the resist mask 190A may be manufactured using either a positive resist material or a negative resist material.
  • a portion of the mask film 118f is removed to form a mask layer 118A (FIG. 21A).
  • the mask layer 118A is formed in the area where the LED layer 134 is to be provided and functions as a hard mask during the formation of the LED layer 134.
  • FIG. After that, the resist mask 190A is removed.
  • the mask film 118f can be processed by wet etching or dry etching. Anisotropic etching can be suitably used for processing the mask film 118f.
  • a wet etching method for processing the mask film 118f, damage to the LED film 134f during processing of the mask film 118f can be reduced compared to the case of using the dry etching method.
  • a wet etching method for example, a developer, a tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution, dilute hydrofluoric acid, oxalic acid, phosphoric acid, acetic acid, nitric acid, or a chemical solution using a mixed liquid thereof can be used. preferable.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • a dry etching method When a dry etching method is used for processing the mask film 118f, deterioration of the LED film 134f can be suppressed by not using a gas containing oxygen as the etching gas.
  • a gas containing a noble gas also referred to as a noble gas
  • the mask film 118f is processed by dry etching using CHF 3 and He, or CHF 3 and He and CH 4 . can be done.
  • the mask film 118f can be processed by wet etching using diluted phosphoric acid. Alternatively, it may be processed by a dry etching method using CH 4 and Ar. Alternatively, the mask film 118f can be processed by a wet etching method using diluted phosphoric acid.
  • the mask film 118f is removed by dry etching using SF 6 , CF 4 and O 2 , or CF 4 and Cl 2 and O 2 . can be processed.
  • the resist mask 190A can be removed by, for example, ashing using oxygen plasma.
  • oxygen gas and a noble gas such as CF4 , C4F8 , SF6 , CHF3 , Cl2 , H2O , BCl3 , or He may be used.
  • the resist mask 190A may be removed by wet etching. At this time, since the LED film 134f is not exposed in the region where the mask layer 118A is formed, damage to the LED film 134f can be suppressed in the step of removing the resist mask 190A. In addition, it is possible to expand the range of selection of the removal method of the resist mask 190A. Note that the resist mask 190A may be left without being removed.
  • part of the LED film 134f is removed to form the LED layer 134 and expose the conductive film 132f (FIG. 21B).
  • the LED film 134f can be processed by one or both of wet etching and dry etching.
  • Anisotropic etching can be suitably used for processing the LED film 134f.
  • the angle formed by the top surface of layer 101 and the side surface of LED layer 134 is preferably vertical or substantially vertical.
  • the angle formed by the top surface of the layer 101 and the side surface of the LED layer 134 is preferably 60° or more and 90° or less, more preferably 70° or more and 90° or less, further preferably 80° or more and 90° or less.
  • a resist mask 190B is formed on the conductive film 132f (FIG. 21C).
  • the resist mask 190B is formed in a region where the conductive layer 123 is provided.
  • the description regarding the formation of the resist mask 190A can be referred to, so detailed description thereof is omitted.
  • the conductive film 132f, the connection layer 144, and the conductive film 111f are partly removed, and the conductive layer 132, the connection layer 144, the conductive layer 111, and the conductive layer 123 are removed.
  • the resist mask 190B is removed (FIG. 21D). Either or both of a wet etching method and a dry etching method can be used to remove the resist mask 190B.
  • connection layer 144 a laminated structure of the connection layer 144, the conductive layer 132, the LED layer 134, and the mask layer 118A is formed on the conductive layer 111.
  • a stacked structure of the connection layer 144 and the conductive layer 132 is formed over the conductive layer 123 . Note that the mask layer 118A may be removed.
  • edges of the LED layer 134, the conductive layer 132, the connection layer 144, and the conductive layer 111 are preferably aligned or substantially aligned. At least the edges of the LED layer 134 and the conductive layer 132 are preferably aligned or substantially aligned.
  • FIG. 21D shows an example in which the edges of the LED layer 134, the conductive layer 132, the connection layer 144, and the conductive layer 111 are aligned with the edges of the mask layer 118A. With such a structure, the aperture ratio of the pixel can be increased.
  • one or more ends of the LED layer 134, the conductive layer 132, the connection layer 144, and the conductive layer 111 may be positioned outside the end of the mask layer 118A, or may be positioned outside the end of the mask layer 118A. May be located inside.
  • the etching treatment may form a recess in a region of the layer 101 that does not overlap with the conductive layer 111 or the conductive layer 123 .
  • the sides of the LED layer 134 are preferably perpendicular or nearly perpendicular to the top surface of the layer 101 .
  • the angle between the top surface of the layer 101 and the side surface of the LED layer 134 is preferably 60° or more and 90° or less.
  • the distance between two adjacent LED layers 134 formed using photolithography can be narrowed to 8 ⁇ m or less, 5 ⁇ m or less, 3 ⁇ m or less, 2 ⁇ m or less, or 1 ⁇ m or less.
  • the distance can be defined by, for example, the distance between the opposing ends of two adjacent LED layers 134 .
  • an insulating film 125f to be the insulating layer 125 is formed so as to cover the conductive layer 111, the connection layer 144, the conductive layer 132, the LED layer 134, and the mask layer 118A (FIG. 22A).
  • a filling film 127f that becomes the filling layer 127 is formed on the insulating film 125f (FIG. 22B).
  • the insulating film 125f and the filling film 127f are preferably formed by a formation method that causes less damage to the LED layer 134.
  • the insulating film 125f is formed in contact with the side surface of the LED layer 134, it is preferably formed by a forming method that causes less damage to the LED layer 134 than the filling film 127f.
  • the insulating film 125f and the filling film 127f are formed at a temperature lower than the heat-resistant temperature of the elements constituting the layer 101, the conductive layer 111, the connection layer 144, the conductive layer 132, and the LED layer 134, respectively. Since the heat resistance temperature of the LED layer 134 using an inorganic material is high, the insulating film 125f and the filling film 127f are formed at a temperature lower than the heat resistance temperatures of the elements constituting the layer 101, the conductive layer 111, the connection layer 144, and the conductive layer 132. do it. In addition, the insulating film 125f can have a low impurity concentration and a high barrier property against at least one of water and oxygen even if the insulating film 125f is thin by raising the substrate temperature when the film is formed.
  • the substrate temperature when forming the insulating film 125f and the filling film 127f is respectively 60° C. or higher, 100° C. or higher, 200° C. or higher, 250° C. or higher, or 300° C. or higher, and 600° C. or lower, 550° C. or lower, and 500° C. or less, or 450° C. or less.
  • the insulating film 125f can be formed with a thickness of 3 nm or more, 5 nm or more, or 10 nm or more, and 200 nm or less, 150 nm or less, 100 nm or less, or 50 nm or less in the above substrate temperature range. preferable.
  • the insulating film 125f is preferably formed using, for example, the ALD method.
  • the use of the ALD method is preferable because film formation damage can be reduced and a film with high coverage can be formed.
  • the insulating film 125f is preferably formed of an aluminum oxide film using, for example, the ALD method.
  • the insulating film 125f may be formed using a sputtering method, a CVD method, or a PECVD method, which has a higher film formation rate than the ALD method. Accordingly, a highly reliable display device can be manufactured with high productivity.
  • the filling film 127f is preferably formed using the wet film forming method described above.
  • the filling film 127f is preferably formed using a photosensitive resin by, for example, spin coating, and more specifically, it is preferably formed using a photosensitive acrylic resin.
  • Heat treatment (also referred to as pre-baking) is preferably performed after the filling film 127f is formed.
  • the heat treatment may be performed at a temperature lower than the heat-resistant temperature of the filling film 127f.
  • the substrate temperature during the heat treatment is preferably 50° C. or higher and 200° C. or lower, more preferably 60° C. or higher and 150° C. or lower, and still more preferably 70° C. or higher and 120° C. or lower. Thereby, the solvent contained in the filling film 127f can be removed.
  • FIG. 22C schematically shows light used for exposure with arrows.
  • the width of the formed filling layer 127 can be controlled depending on the region to be exposed. In this embodiment mode, exposure is performed so that the filling layer 127 has a portion overlapping with the upper surface of the LED layer 134 . Filling layer 127 may not have a portion that overlaps the top surface of LED layer 134 .
  • the light used for exposure preferably contains i-line (wavelength: 365 nm). Moreover, the light used for exposure may include at least one of g-line (wavelength: 436 nm) and h-line (wavelength: 405 nm).
  • a positive photosensitive resin is used for the filling film 127f and a region where the filling layer 127 is not formed is irradiated with visible light or ultraviolet light is shown here, but one embodiment of the present invention is limited to this. do not have.
  • a negative type photosensitive resin may be used for the filling film 127f. In this case, the area where the filling layer 127 is to be formed is irradiated with visible light or ultraviolet light.
  • a fill layer 127 is formed around the area between the two LED layers 134 and around the conductive layer 123 .
  • an acrylic resin is used for the filling film 127f
  • it is preferable to use an alkaline solution as the developer for example, a tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution can be used.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • residues during development may be removed.
  • the residue can be removed by ashing using oxygen plasma.
  • etching may be performed to adjust the height of the surface of the filling layer 127 .
  • the filling layer 127 may be processed, for example, by ashing using oxygen plasma. Further, even when a non-photosensitive material is used for the filling film 127f, the height of the surface of the filling layer 127 can be adjusted by the ashing or the like.
  • the entire substrate may be exposed, and the filling layer 127 may be irradiated with visible light or ultraviolet light.
  • the energy density of the exposure is preferably greater than 0 mJ/cm 2 and less than or equal to 800 mJ/cm 2 , more preferably greater than 0 mJ/cm 2 and less than or equal to 500 mJ/cm 2 .
  • Such exposure after development may improve the transparency of the filling layer 127 .
  • the filling layer 127 when the filling layer 127 is not exposed to light, it becomes easier to change the shape of the filling layer 127 or to deform the filling layer 127 into a tapered shape in a later step. There is therefore, it may be preferable not to expose the filling layer 127 after development.
  • the filling layer 127 can be cured by exposing the filling layer 127 to polymerization to initiate polymerization. At this stage, the filling layer 127 is not exposed to light, and the first etching treatment, post-baking, and second etching treatment described later are performed while the filling layer 127 remains relatively susceptible to shape change. You may do at least one. As a result, the surface on which the conductive layer 115 is formed can be prevented from being uneven, and the conductive layer 115 can be prevented from being broken. Note that the filling layer 127 may be exposed to light after any one of the first etching treatment, post-baking, and second etching treatment, which will be described later.
  • etching is performed to partially remove the insulating film 125f and the mask layer 118A to form the insulating layer 125 and the mask layer 118 (FIG. 23A). This exposes the upper surface of the LED layer 134 .
  • a dry etching method or a wet etching method can be used for the etching treatment. Note that it is preferable to use a material similar to that of the mask layer 118A for the insulating film 125f, because the insulating film 125f and the mask layer 118A can be etched at once.
  • etching is performed using the filling layer 127 having tapered side surfaces as a mask, so that the side surface of the insulating layer 125 and the upper end of the side surface of the mask layer 118 are relatively easily tapered. be able to.
  • a chlorine-based gas is preferably used.
  • the chlorine-based gas one or more of Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 , and CCl 4 can be mixed and used.
  • the chlorine-based gas can be mixed with one or more gases selected from oxygen gas, hydrogen gas, helium gas, and argon gas.
  • a dry etching apparatus having a high-density plasma source can be used as the dry etching apparatus.
  • a dry etching apparatus having a high-density plasma source can be, for example, an inductively coupled plasma (ICP) etching apparatus.
  • a capacitively coupled plasma (CCP) etching apparatus having parallel plate electrodes can be used.
  • a capacitively coupled plasma etching apparatus having parallel plate electrodes may be configured to apply a high frequency voltage to one electrode of the parallel plate electrodes. Alternatively, a plurality of different high-frequency voltages may be applied to one of the parallel plate electrodes. Alternatively, a high-frequency voltage having the same frequency may be applied to each of the parallel plate electrodes. Alternatively, high-frequency voltages having different frequencies may be applied to parallel plate electrodes.
  • a wet etching method is preferably used to form the insulating layer 125 and the mask layer 118 .
  • damage to the LED layer 134 can be reduced as compared with the case of using the dry etching method.
  • wet etching can be performed using an alkaline solution or the like.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • wet etching can be performed by a puddle method. Note that it is preferable to use a material similar to that of the mask layer 118A for the insulating film 125f, because the insulating film 125f and the mask layer 118A can be etched at once.
  • heat treatment also called post-baking
  • the heat treatment can be performed at a substrate temperature of 50° C. to 200° C., preferably 60° C. to 150° C., more preferably 70° C. to 130° C.
  • the heating atmosphere may be an air atmosphere or an inert gas atmosphere.
  • the heating atmosphere may be an atmospheric pressure atmosphere or a reduced pressure atmosphere.
  • a reduced-pressure atmosphere is preferable because drying can be performed at a lower temperature. It is preferable that the heat treatment in this step has a higher substrate temperature than the heat treatment (pre-baking) after the formation of the filling film 127f. Thereby, the adhesion between the filling layer 127 and the insulating layer 125 can be improved, and the corrosion resistance of the filling layer 127 can also be improved.
  • connection failures due to portions where the conductive layer 115 is divided between the light emitting devices 130 and localized It is possible to suppress an increase in electrical resistance caused by a portion where the film thickness of the film is thin. Accordingly, a display device with high display quality can be obtained.
  • the conductive layer 115 and the protective layer 131 are formed in this order on the filling layer 127 and the LED layer 134 (FIG. 23C).
  • the conductive layer 115 can be formed by sputtering or vacuum deposition, for example. Alternatively, a film formed by an evaporation method and a film formed by a sputtering method may be stacked.
  • the protective layer 131 can be formed using a vacuum deposition method, a sputtering method, a CVD method, or an ALD method.
  • the substrate 120 provided with the colored layer 107 and the color conversion layer 109 is attached onto the protective layer 131 using the resin layer 122, thereby manufacturing the display device (FIG. 12A).
  • a lithography method for example, can be used to form the colored layer 107 .
  • the colored layer 107 can be formed by processing a photosensitive resin using a lithographic method.
  • a droplet discharge method for example, an inkjet method
  • a coating method for example, an imprint method
  • a printing method for example, screen printing, offset printing
  • a color conversion film for example, a quantum dot film may be used for the color conversion layer 109 .
  • a lithography method may be used to form the color conversion layer 109 .
  • a method can be used in which a resist mask is formed on a film that becomes the color conversion layer 109, the film is processed by etching or the like, and the resist mask is removed.
  • the color conversion layer 109 having a desired shape may be formed by performing exposure and development after forming a photosensitive film.
  • the island-shaped color conversion layer 109 can be formed by forming a film using a photosensitive material mixed with a color conversion material and processing the film using a lithography method.
  • the island-shaped LED layer 134 is processed.
  • a display device with a high aperture ratio can be realized.
  • the definition or aperture ratio is high and the distance between sub-pixels is extremely short, it is possible to prevent the LED layers 134 from coming into contact with each other in adjacent sub-pixels. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of leakage current between sub-pixels. Thereby, crosstalk due to unintended light emission can be prevented, and a display device with extremely high contrast can be realized.
  • the filling layer 127 having a tapered shape at the end between the adjacent island-shaped LED layers 134 , it is possible to suppress the occurrence of discontinuity during the formation of the conductive layer 115 , and the conductive layer 115 is locally filled with light. It is possible to prevent the formation of a portion where the film thickness is thin. Accordingly, in the conductive layer 115, it is possible to suppress the occurrence of poor connection due to the divided portions and an increase in electrical resistance due to portions where the film thickness is locally thin. Therefore, the display device of one embodiment of the present invention can achieve both high definition and high display quality.
  • FIG. 24A A cross-sectional view of a display device that is one embodiment of the present invention is shown in FIG. 24A. For a top view, see FIG. 1A. An enlarged view of a portion of the cross-sectional view shown in FIG. 24A is shown in FIG. 24B.
  • the display device shown in FIG. 24A and the like is different from the display device shown in Embodiment 1 in that a light-emitting diode (hereinafter also referred to as an LED chip) having a pair of electrodes is provided between the conductive layer 111 and the conductive layer 115.
  • LED chip 136 provided between conductive layer 111 and conductive layer 115 includes conductive layer 132 , LED layer 134 on conductive layer 132 , conductive layer 137 on LED layer 134 , connection layer 138 , and substrate 139 . and have The conductive layer 132 and the conductive layer 137 each function as electrodes for the LED chip 136 .
  • the LED layer 134 is sandwiched between a pair of electrodes (conductive layers 132 and 137).
  • the LED chip 136 has a conductive layer 132 on one side of the LED layer 134 and a conductive layer 137 on the opposite side, which is a so-called vertical structure light emitting diode.
  • a conductive material can be used for each of the connection layer 138 and the substrate 139 .
  • Conductive layer 132 is electrically connected to substrate 139 through connection layer 138 .
  • a material that can be used for the connection layer 144 can be used for the connection layer 138 .
  • Substrate 139 can be, for example, a conductive silicon substrate, a silicon carbide (SiC) substrate, a gallium arsenide (GaAs) substrate, a metal substrate, or an alloy substrate.
  • Metal substrates include substrates comprising one or more of tungsten, copper, gold, nickel, and titanium.
  • An example of an alloy substrate is a Si—Al alloy substrate.
  • Substrate 139 is electrically connected to conductive layer 111 through connection layer 144 .
  • the conductive layer 132, the connection layer 138, the substrate 139, the connection layer 144, and the conductive layer 111 collectively function as a pixel electrode. Note that a structure in which the conductive layer 111 and the substrate 139 are in direct contact with each other and electrically connected may be employed without providing the connection layer 144 .
  • a conductive layer 115 is provided on the conductive layer 137 .
  • 24A and 24B show an example in which the end of the conductive layer 137 is located inside the end of the LED layer 134.
  • the conductive layer 111 has regions in contact with the top and side surfaces of the conductive layer 137 and the top surface of the LED layer 134 .
  • the insulating layer 125 has regions in contact with part of the top surface and side surfaces of the conductive layer 137 and part of the top surface and side surfaces of the LED layer 134 .
  • An insulating layer 125 covers the edge of the conductive layer 137 and the edge of the LED layer 134 , and the filling layer 127 is provided on the insulating layer 125 .
  • a conductive layer 115 is provided on the LED chip 136 and the fill layer 127 .
  • the insulating layer 125 and the filling layer 127 it is possible to reduce the step between the area where the LED chip 136 is provided and the area where the LED chip 136 is not provided. Therefore, the unevenness of the surface on which the conductive layer 115 functioning as a common electrode is formed is reduced, and the coverage of the conductive layer 115 can be improved. Therefore, it is possible to suppress poor connection due to step disconnection of the conductive layer 115 . In addition, it is possible to suppress an increase in electrical resistance due to local thinning of the conductive layer 115 due to steps.
  • the insulating layer 125 may be configured so as not to cover the end portion of the conductive layer 137 .
  • the insulating layer 125 preferably covers at least the sides of the LED layer 134 .
  • the LED chip 136 emits light to the conductive layer 137 side. That is, the display device illustrated in FIGS. 24A and 24B can be a top emission type.
  • the conductive layer 115 preferably uses a material with high light transmittance.
  • FIG. 24A schematically shows light emitted from the substrate 120 side with white arrows as an example of a top emission type. Note that when a material with low light transmittance is used for the conductive layer 137, a region provided with the conductive layer 137 contributes less to light emission. Therefore, the area of the region where the conductive layer 137 is provided is preferably small. Note that although one conductive layer 137 is shown in FIG. 24A and the like, the number, shape, and size of the conductive layer 137 are not particularly limited.
  • FIG. 25A A cross-sectional view of a display device that is one embodiment of the present invention is shown in FIG. 25A. For a top view, see FIG. 1A. An enlarged view of a portion of the cross-sectional view shown in FIG. 25A is shown in FIG. 25B.
  • the display device shown in FIGS. 25A and 25B is shown in ⁇ Configuration Example 2-1> in that the conductive layer 137 of the LED chip 136 is provided on the connection layer 144 and the conductive layer 115 is provided on the substrate 139. Mainly different from the display device.
  • a substrate 120a is bonded via an adhesive layer 122a to the surface of the layer 101 opposite to the surface on which the LED chip 136 is provided.
  • the conductive layer 115, the substrate 120, and the adhesive layer 122a are each preferably made of a material having high light transmittance.
  • a colored layer 107 and a color conversion layer 109 are provided on the substrate 120a. Light emitted from the LED chip 136 passes through the layer 101, the adhesive layer 122a, the color conversion layer 109, the colored layer 107, and the substrate 120a.
  • the display device illustrated in FIGS. 25A and 25B can be of a bottom emission type.
  • FIG. 25A schematically shows light emitted from the substrate 120a side by white arrows as an example of a bottom emission type.
  • a light shielding layer 117 is preferably provided on the layer 101 .
  • a light-blocking layer 117 is provided between the substrate 120a and the transistor 105 to block light from reaching the transistor 105 from the outside of the display device, whereby deterioration of the transistor 105 due to light can be suppressed, and the display device has high reliability. can be
  • FIGS. 26A to 27C each show a cross-sectional view of the formation of the LED chip 136.
  • FIG. 26A-27C each show a cross-sectional view of the formation of the LED chip 136.
  • An LED film 134 f is formed on the substrate 180 .
  • the description related to FIG. 17A can be referred to, so detailed description thereof will be omitted.
  • a resist mask 190A is formed on the LED film 134f (FIG. 26A).
  • resist mask 190A As a mask, part of the LED film 134f is removed to form the LED layer 134 in an island shape. Resist mask 190A is removed and conductive layer 132 is formed on LED layer 134 (FIG. 26B).
  • the substrate 139 with the connection layer 138 formed thereon is attached onto the conductive layer 132 (FIG. 26C).
  • FIG. 27A schematically shows lasers with which the substrate 180 is irradiated with arrows.
  • a conductive layer 137 is formed on the LED layer 134 (FIG. 27B).
  • connection layer 138 and the substrate 139 are cut to separate the individual LED chips 136 (Fig. 27C).
  • a method for dividing the connection layer 138 and the substrate 139 is not limited, and for example, a dicing method or a scribing method can be used. Although four LED chips 136 formed from one substrate 180 are shown in FIG. 27C and the like, the number of LED chips 136 formed on one substrate 180 is not particularly limited.
  • the area of the light emitting region of the LED chip 136 is preferably 1 mm 2 or less, more preferably 10000 ⁇ m 2 or less, more preferably 3000 ⁇ m 2 or less, and even more preferably 700 ⁇ m 2 or less.
  • the area of the region is preferably 1 ⁇ m 2 or more, more preferably 10 ⁇ m 2 or more, and even more preferably 100 ⁇ m 2 or more.
  • a light-emitting diode whose light emitting region has an area of 10000 ⁇ m 2 or less may be referred to as a micro LED.
  • an LED chip that can be used for the display device of one embodiment of the present invention is not limited to the above micro LEDs.
  • an LED chip also referred to as a mini-LED having a light emitting area larger than 10000 ⁇ m 2 may be used.
  • FIGS. 28A to 30B show side by side a cross-sectional view taken along the dashed-dotted line X1-X2 shown in FIG. 24A and a cross-sectional view taken along the dashed-dotted line Y1-Y2. Note that the transistor 105 shown in FIG. 24A is omitted in FIGS. 28A to 30B.
  • a conductive layer 111 is formed on the layer 101 .
  • a connection layer 116 is formed on the conductive layer 111 (FIG. 28A).
  • an LED chip 136 is provided on the connection layer 116 (Fig. 28B).
  • the LED chip 136 can be provided on the connection layer 116 using, for example, a pick-and-place method.
  • the LED chip 136 is arranged so that the substrate 139 is in contact with the connection layer 116 .
  • an insulating film 125f to be the insulating layer 125 is formed so as to cover the conductive layer 111, the connection layer 116, and the LED chip 136 (FIG. 28C).
  • a filling film 127f to be the filling layer 127 is formed on the insulating film 125f (FIG. 28D).
  • FIG. 29A schematically shows light used for exposure with arrows.
  • a filling layer 127 is formed around the area between the two LED chips 136 and the conductive layer 123 .
  • an etching process is performed to partially remove the insulating film 125f to form the insulating layer 125 (FIG. 29C). This exposes the top surfaces of the conductive layer 137 and the LED layer 134 .
  • heat treatment also called post-baking
  • the side surface of the filling layer 127 can be deformed into a tapered shape (FIG. 30A).
  • the conductive layer 115 and the protective layer 131 are formed in this order on the filling layer 127, the conductive layer 137 and the LED layer 134 (FIG. 30B).
  • the substrate 120 provided with the colored layer 107 and the color conversion layer 109 is attached onto the protective layer 131 using the resin layer 122, thereby manufacturing the display device (FIG. 24A).
  • a pixel layout different from that in FIG. 1A will be mainly described.
  • the arrangement of sub-pixels There is no particular limitation on the arrangement of sub-pixels, and various methods can be applied. Examples of the arrangement of sub-pixels include stripe arrangement, S-stripe arrangement, matrix arrangement, delta arrangement, Bayer arrangement, and pentile arrangement.
  • the top surface shape of the sub-pixel shown in the drawings in this embodiment mode corresponds to the top surface shape of the light emitting region.
  • top surface shapes of sub-pixels include triangles, quadrilaterals (including rectangles and squares), polygons such as pentagons, polygons with rounded corners, ellipses, and circles.
  • circuit layout forming the sub-pixel may be the same as or different from the pixel layout. Also, the circuit layout is not limited to the range of sub-pixels shown in the drawing, and may be arranged outside the range.
  • a pixel 110 shown in FIG. 31A is composed of three sub-pixels, sub-pixels 110a, 110b, and 110c.
  • the pixel 110 shown in FIG. 31B includes a subpixel 110a having a substantially trapezoidal top surface shape with rounded corners, a subpixel 110b having a substantially triangular top surface shape with rounded corners, and a substantially square or substantially hexagonal top surface shape with rounded corners. and a sub-pixel 110c having Also, the sub-pixel 110a has a larger light emitting area than the sub-pixel 110b.
  • the shape and size of each sub-pixel can be determined independently. For example, sub-pixels with more reliable light emitting devices can be smaller in size.
  • FIG. 31C shows an example in which pixels 124a having sub-pixels 110a and 110b and pixels 124b having sub-pixels 110b and 110c are alternately arranged.
  • Pixel 124a has two sub-pixels (sub-pixels 110a and 110b) in the upper row (first row) and one sub-pixel (sub-pixel 110c) in the lower row (second row).
  • Pixel 124b has one sub-pixel (sub-pixel 110c) in the upper row (first row) and two sub-pixels (sub-pixels 110a and 110b) in the lower row (second row).
  • FIG. 31D is an example in which each sub-pixel has a substantially square top surface shape with rounded corners
  • FIG. 31E is an example in which each sub-pixel has a circular top surface shape
  • FIG. which has a substantially hexagonal top shape with rounded corners.
  • FIG. 31G is an example in which sub-pixels of each color are arranged in a zigzag pattern. Specifically, when viewed from above, the positions of the upper sides of two sub-pixels (for example, sub-pixel 110a and sub-pixel 110b or sub-pixel 110b and sub-pixel 110c) aligned in the row direction are shifted.
  • the sub-pixel 110a is a sub-pixel R that emits red light
  • the sub-pixel 110b is a sub-pixel G that emits green light
  • the sub-pixel 110c is a sub-pixel that emits blue light.
  • Sub-pixel B is preferable. Note that the configuration of the sub-pixels is not limited to this, and the colors exhibited by the sub-pixels and the order in which the sub-pixels are arranged can be determined as appropriate.
  • the sub-pixel 110b may be a sub-pixel R that emits red light
  • the sub-pixel 110a may be a sub-pixel G that emits green light.
  • the top surface shape of the sub-pixel may be a polygonal shape with rounded corners, an elliptical shape, a circular shape, or the like.
  • a technique for correcting the mask pattern in advance so that the design pattern and the transfer pattern match.
  • OPC Optical Proximity Correction
  • a pattern for correction is added to a corner portion of a figure on a mask pattern.
  • the pixel can have four types of sub-pixels.
  • a stripe arrangement is applied to the pixels 110 shown in FIGS. 32A to 32C.
  • FIG. 32A is an example in which each sub-pixel has a rectangular top surface shape
  • FIG. 32B is an example in which each sub-pixel has a top surface shape connecting two semicircles and a rectangle
  • FIG. This is an example where the sub-pixel has an elliptical top surface shape.
  • a matrix arrangement is applied to the pixels 110 shown in FIGS. 32D to 32F.
  • FIG. 32D is an example in which each sub-pixel has a square top surface shape
  • FIG. 32E is an example in which each sub-pixel has a substantially square top surface shape with rounded corners
  • FIG. which have a circular top shape.
  • FIGS. 32G and 32H show an example in which one pixel 110 is composed of 2 rows and 3 columns.
  • the pixel 110 shown in FIG. 32G has three sub-pixels (sub-pixels 110a, 110b, 110c) in the upper row (first row) and one sub-pixel ( sub-pixel 110d).
  • pixel 110 has sub-pixel 110a in the left column (first column), sub-pixel 110b in the middle column (second column), and sub-pixel 110b in the right column (third column). It has pixels 110c and sub-pixels 110d over these three columns.
  • the pixel 110 shown in FIG. 32H has three sub-pixels (sub-pixels 110a, 110b, 110c) in the upper row (first row) and three sub-pixels 110d in the lower row (second row). have In other words, pixel 110 has sub-pixels 110a and 110d in the left column (first column), sub-pixels 110b and 110d in the center column (second column), and sub-pixels 110b and 110d in the middle column (second column).
  • a column (third column) has a sub-pixel 110c and a sub-pixel 110d.
  • FIG. 32I shows an example in which one pixel 110 is composed of 3 rows and 2 columns.
  • the pixel 110 shown in FIG. 32I has sub-pixels 110a in the upper row (first row) and sub-pixels 110b in the middle row (second row). It has a sub-pixel 110c and one sub-pixel (sub-pixel 110d) in the lower row (third row).
  • the pixel 110 has sub-pixels 110a and 110b in the left column (first column), sub-pixel 110c in the right column (second column), and sub-pixels 110c and 110c in the right column (second column). It has a pixel 110d.
  • a pixel 110 shown in FIGS. 32A to 32I is composed of four sub-pixels 110a, 110b, 110c and 110d.
  • the sub-pixels 110a, 110b, 110c, and 110d can be configured to have light-emitting devices with different emission colors.
  • As the sub-pixels 110a, 110b, 110c, and 110d four sub-pixels of R, G, B, and white (W), four sub-pixels of R, G, B, and Y, or R, G, B, Infrared light (IR) sub-pixels and the like are included.
  • the sub-pixel 110a is a sub-pixel R that emits red light
  • the sub-pixel 110b is a sub-pixel G that emits green light
  • the sub-pixel 110c is a sub-pixel that emits blue light.
  • the sub-pixel 110d be the sub-pixel B that emits white light, the sub-pixel Y that emits yellow light, or the sub-pixel that emits near-infrared light.
  • the pixel 110 shown in FIGS. 32G and 32H has a stripe arrangement of R, G, and B, so that the display quality can be improved.
  • the layout of R, G, and B is a so-called S-stripe arrangement, so the display quality can be improved.
  • the pixel can be configured to have five types of sub-pixels.
  • FIG. 32J shows an example in which one pixel 110 is composed of 2 rows and 3 columns.
  • the pixel 110 shown in FIG. 32J has three sub-pixels (sub-pixels 110a, 110b, 110c) in the upper row (first row) and two sub-pixels ( sub-pixels 110d and 110e).
  • pixel 110 has sub-pixels 110a and 110d in the left column (first column), sub-pixel 110b in the center column (second column), and right column (third column). has sub-pixels 110c in the second and third columns, and sub-pixels 110e in the second and third columns.
  • FIG. 32K shows an example in which one pixel 110 is composed of 3 rows and 2 columns.
  • the pixel 110 shown in FIG. 32K has sub-pixels 110a in the upper row (first row) and sub-pixels 110b in the middle row (second row). It has a sub-pixel 110c and two sub-pixels (sub-pixels 110d and 110e) in the lower row (third row). In other words, pixel 110 has sub-pixels 110a, 110b, and 110d in the left column (first column) and sub-pixels 110c and 110e in the right column (second column).
  • the sub-pixel 110a is a sub-pixel R that emits red light
  • the sub-pixel 110b is a sub-pixel G that emits green light
  • the sub-pixel 110c is a sub-pixel that emits blue light.
  • the pixel 110 shown in FIG. 32J has a stripe arrangement of R, G, and B, so that the display quality can be improved.
  • the layout of R, G, and B is a so-called S-stripe arrangement, so the display quality can be improved.
  • the display device of this embodiment can be a high-definition display device. Therefore, the display device of the present embodiment includes, for example, display units of information terminals (wearable devices) such as wristwatch-type and bracelet-type devices, devices for VR such as head-mounted displays (HMD), and glasses. It can be used for the display part of a wearable device that can be worn on the head, such as a model AR device.
  • wearable devices such as wristwatch-type and bracelet-type devices
  • VR head-mounted displays (HMD)
  • glasses can be used for the display part of a wearable device that can be worn on the head, such as a model AR device.
  • the display device of this embodiment can be a high-resolution display device or a large-sized display device. Therefore, the display device of the present embodiment can be used, for example, in televisions, desktop or notebook personal computers, monitors for computers, digital signage, and relatively large screens such as large game machines such as pachinko machines. It can be used for display portions of digital cameras, digital video cameras, digital photo frames, mobile phones, portable game machines, personal digital assistants, and sound reproducing devices, in addition to electronic devices equipped with
  • FIG. 33A A perspective view of the display module 280 is shown in FIG. 33A.
  • the display module 280 has a display device 100A and an FPC 290 .
  • the display device included in the display module 280 is not limited to the display device 100A, and may be any one of the display devices 100B to 100F, which will be described later.
  • the display module 280 has substrates 291 and 292 .
  • the display module 280 has a display section 281 .
  • the display unit 281 is an area for displaying an image in the display module 280, and is an area where light from each pixel provided in the pixel unit 284, which will be described later, can be visually recognized.
  • FIG. 33B shows a perspective view schematically showing the configuration on the substrate 291 side.
  • a circuit section 282 , a pixel circuit section 283 on the circuit section 282 , and a pixel section 284 on the pixel circuit section 283 are stacked on the substrate 291 .
  • a terminal portion 285 for connecting to the FPC 290 is provided on a portion of the substrate 291 that does not overlap with the pixel portion 284 .
  • the terminal portion 285 and the circuit portion 282 are electrically connected by a wiring portion 286 composed of a plurality of wirings.
  • the pixel section 284 has a plurality of pixels 284a arranged in a matrix. An enlarged view of one pixel 284a is shown on the right side of FIG. 33B. Various configurations described in the above embodiments can be applied to the pixel 284a.
  • FIG. 33B shows, as an example, the case of having the same configuration as the pixel 110 shown in FIG. 1A.
  • the pixel circuit section 283 has a plurality of pixel circuits 283a arranged in a matrix.
  • One pixel circuit 283a is a circuit that controls driving of a plurality of elements included in one pixel 284a.
  • One pixel circuit 283a can have a structure in which three circuits for controlling light emission of one light-emitting device are provided.
  • the pixel circuit 283a can have at least one selection transistor, one current control transistor (drive transistor), and a capacitor for each light emitting device. At this time, a gate signal is inputted to the gate of the selection transistor, and a source signal is inputted to the source thereof. This realizes an active matrix display device.
  • the circuit section 282 has a circuit that drives each pixel circuit 283 a of the pixel circuit section 283 .
  • a circuit that drives each pixel circuit 283 a of the pixel circuit section 283 For example, it is preferable to have one or both of a gate line driver circuit and a source line driver circuit.
  • at least one of an arithmetic circuit, a memory circuit, a power supply circuit, and the like may be provided.
  • the FPC 290 functions as wiring for supplying a video signal, power supply potential, or the like to the circuit section 282 from the outside. Also, an IC may be mounted on the FPC 290 .
  • the aperture ratio (effective display area ratio) of the display portion 281 is can be very high.
  • the aperture ratio of the display section 281 can be 40% or more and less than 100%, preferably 50% or more and 95% or less, more preferably 60% or more and 95% or less.
  • the pixels 284a can be arranged at an extremely high density, and the definition of the display portion 281 can be extremely high.
  • the pixels 284a may be arranged with a resolution of 2000 ppi or more, preferably 3000 ppi or more, more preferably 5000 ppi or more, and still more preferably 6000 ppi or more, and 20000 ppi or less, or 30000 ppi or less. preferable.
  • a display module 280 Since such a display module 280 has extremely high definition, it can be suitably used for VR devices such as HMDs or glasses-type AR devices. For example, even in the case of a configuration in which the display portion of the display module 280 is viewed through a lens, the display module 280 has an extremely high-definition display portion 281, so pixels cannot be viewed even if the display portion is enlarged with the lens. , a highly immersive display can be performed.
  • the display module 280 is not limited to this, and can be suitably used for electronic equipment having a relatively small display unit. For example, it can be suitably used for a display part of a wearable electronic device such as a wristwatch.
  • the substrate 301 corresponds to the substrate 291 in FIGS. 33A and 33B.
  • a stacked structure from the substrate 301 to the insulating layer 255c corresponds to the layer 101 including the transistor in Embodiment 1.
  • a transistor 310 is a transistor having a channel formation region in the substrate 301 .
  • the substrate 301 for example, a semiconductor substrate such as a single crystal silicon substrate can be used.
  • Transistor 310 includes a portion of substrate 301 , conductive layer 311 , low resistance region 312 , insulating layer 313 and insulating layer 314 .
  • the conductive layer 311 functions as a gate electrode.
  • An insulating layer 313 is located between the substrate 301 and the conductive layer 311 and functions as a gate insulating layer.
  • the low-resistance region 312 is a region in which the substrate 301 is doped with impurities and functions as either a source or a drain.
  • the insulating layer 314 is provided to cover the side surface of the conductive layer 311 .
  • a device isolation layer 315 is provided between two adjacent transistors 310 so as to be embedded in the substrate 301 .
  • An insulating layer 261 is provided to cover the transistor 310 , and a capacitor 240 is provided over the insulating layer 261 .
  • the capacitor 240 has a conductive layer 241, a conductive layer 245, and an insulating layer 243 positioned therebetween.
  • the conductive layer 241 functions as one electrode of the capacitor 240
  • the conductive layer 245 functions as the other electrode of the capacitor 240
  • the insulating layer 243 functions as the dielectric of the capacitor 240 .
  • the conductive layer 241 is provided on the insulating layer 261 and embedded in the insulating layer 254 .
  • Conductive layer 241 is electrically connected to one of the source or drain of transistor 310 by plug 271 embedded in insulating layer 261 .
  • An insulating layer 243 is provided over the conductive layer 241 .
  • the conductive layer 245 is provided in a region overlapping with the conductive layer 241 with the insulating layer 243 provided therebetween.
  • An insulating layer 255a is provided to cover the capacitor 240, an insulating layer 255b is provided on the insulating layer 255a, and an insulating layer 255c is provided on the insulating layer 255b.
  • a light emitting device 130 is provided on the insulating layer 255c.
  • FIG. 34 shows an example in which the light emitting device 130 has the laminated structure shown in FIG. 1B. An insulator is provided in the region between adjacent light emitting devices 130 .
  • FIG. 34 shows a structure in which an insulating layer 125 and a filling layer 127 over the insulating layer 125 are provided in the region.
  • One or more of the insulating layer 255a, the insulating layer 255b, and the insulating layer 255c may have recesses between adjacent light emitting devices.
  • FIG. 34 shows an example in which a recess is provided in the insulating layer 255c.
  • Various inorganic insulating films such as an oxide insulating film, a nitride insulating film, an oxynitride insulating film, and a nitride oxide insulating film can be preferably used for each of the insulating layer 255a, the insulating layer 255b, and the insulating layer 255c.
  • An oxide insulating film or an oxynitride insulating film such as a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or an aluminum oxide film is preferably used for each of the insulating layers 255a and 255c.
  • a nitride insulating film such as a silicon nitride film or a silicon nitride oxide film or a nitride oxide insulating film is preferably used for the insulating layer 255b. More specifically, a silicon oxide film is preferably used for the insulating layers 255a and 255c, and a silicon nitride film is preferably used for the insulating layer 255b.
  • the insulating layer 255b preferably functions as an etching protection film.
  • a mask layer 118 is positioned on the LED layer 134 of the light emitting device 130 .
  • the conductive layer 111 includes the insulating layer 243, the insulating layer 255a, the insulating layer 255b, and the plug 256 embedded in the insulating layer 255c, the conductive layer 241 embedded in the insulating layer 254, and the plug 271 embedded in the insulating layer 261. is electrically connected to one of the source or drain of transistor 310 by .
  • the height of the upper surface of the insulating layer 255c and the height of the upper surface of the plug 256 match or substantially match.
  • Various conductive materials can be used for the plug. 34 and the like show an example in which the pixel electrode has a two-layer structure of a reflective electrode and a transparent electrode on the reflective electrode.
  • a protective layer 131 is provided on the light emitting device 130 .
  • a substrate 120 is bonded onto the protective layer 131 with a resin layer 122 .
  • Embodiment 1 can be referred to for details of the components from the light emitting device to the substrate 120 .
  • Substrate 120 corresponds to substrate 292 in FIG. 33A.
  • a display device 100B shown in FIG. 35 has a structure in which a transistor 310A and a transistor 310B each having a channel formed in a semiconductor substrate are stacked.
  • the description of the same parts as those of the previously described display device may be omitted.
  • the display device 100B has a configuration in which a substrate 301B provided with a transistor 310B, a capacitor 240, and a light emitting device and a substrate 301A provided with a transistor 310A are bonded together.
  • an insulating layer 345 on the lower surface of the substrate 301B.
  • an insulating layer 346 is preferably provided over the insulating layer 261 provided over the substrate 301A.
  • the insulating layers 345 and 346 are insulating layers that function as protective layers, and can suppress diffusion of impurities into the substrates 301B and 301A.
  • an inorganic insulating film that can be used for the protective layer 131 or the insulating layer 332 can be used.
  • a plug 343 penetrating through the substrate 301B and the insulating layer 345 is provided on the substrate 301B.
  • the insulating layer 344 is an insulating layer that functions as a protective layer and can suppress diffusion of impurities into the substrate 301B.
  • An inorganic insulating film that can be used for the protective layer 131 can be used for the insulating layer 344 .
  • a conductive layer 342 is provided under the insulating layer 345 on the back surface side (surface opposite to the substrate 120 side) of the substrate 301B.
  • the conductive layer 342 is preferably embedded in the insulating layer 335 .
  • the lower surfaces of the conductive layer 342 and the insulating layer 335 are preferably planarized.
  • the conductive layer 342 is electrically connected with the plug 343 .
  • the conductive layer 341 is provided on the insulating layer 346 on the substrate 301A.
  • the conductive layer 341 is preferably embedded in the insulating layer 336 . It is preferable that top surfaces of the conductive layer 341 and the insulating layer 336 be planarized.
  • the substrates 301A and 301B are electrically connected.
  • the conductive layer 341 and the conductive layer 342 are bonded together. can be improved.
  • the conductive layers 341 and 342 preferably use the same conductive material.
  • a metal film containing an element selected from Al, Cr, Cu, Ta, Ti, Mo, and W, or a metal nitride film (titanium nitride film, molybdenum nitride film, tungsten nitride film) containing the above elements as components etc. can be used.
  • copper is preferably used for the conductive layers 341 and 342 .
  • a Cu—Cu (copper-copper) direct bonding technique (a technique for achieving electrical continuity by connecting Cu (copper) pads) can be applied.
  • the conductive layers 341 and 342 can be electrically connected.
  • the bumps 347 can be formed using a conductive material containing, for example, gold (Au), nickel (Ni), indium (In), tin (Sn), or the like. Also, for example, solder may be used as the bumps 347 . Further, an adhesive layer 348 may be provided between the insulating layer 345 and the insulating layer 346 . Further, when the bump 347 is provided, the insulating layer 335 and the insulating layer 336 may not be provided.
  • a display device 100D shown in FIG. 37 is mainly different from the display device 100A in that the configuration of transistors is different.
  • the transistor 320 is a transistor (OS transistor) in which a metal oxide (also referred to as an oxide semiconductor) exhibiting semiconductor characteristics is applied to a semiconductor layer in which a channel is formed.
  • a metal oxide also referred to as an oxide semiconductor
  • the transistor 320 has a semiconductor layer 321 , an insulating layer 323 , a conductive layer 324 , a pair of conductive layers 325 , an insulating layer 326 , and a conductive layer 327 .
  • the substrate 331 corresponds to the substrate 291 in FIGS. 33A and 33B.
  • a stacked structure from the substrate 331 to the insulating layer 255c corresponds to the layer 101 including the transistor in Embodiment 1.
  • An insulating substrate or a semiconductor substrate can be used for the substrate 331 .
  • An insulating layer 332 is provided on the substrate 331 .
  • the insulating layer 332 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water or hydrogen from diffusing from the substrate 331 into the transistor 320 and oxygen from the semiconductor layer 321 toward the insulating layer 332 side.
  • a film into which hydrogen or oxygen is less likely to diffuse than a silicon oxide film such as an aluminum oxide film, a hafnium oxide film, or a silicon nitride film, can be used.
  • a conductive layer 327 is provided over the insulating layer 332 , and an insulating layer 326 is provided to cover the conductive layer 327 .
  • the conductive layer 327 functions as a first gate electrode of the transistor 320, and part of the insulating layer 326 functions as a first gate insulating layer.
  • An oxide insulating film such as a silicon oxide film is preferably used for at least a portion of the insulating layer 326 that is in contact with the semiconductor layer 321 .
  • the upper surface of the insulating layer 326 is preferably planarized.
  • the semiconductor layer 321 is provided on the insulating layer 326 .
  • the semiconductor layer 321 preferably contains an oxide semiconductor.
  • a pair of conductive layers 325 is provided on and in contact with the semiconductor layer 321 and functions as a source electrode and a drain electrode.
  • An insulating layer 328 is provided covering the top and side surfaces of the pair of conductive layers 325 and the side surface of the semiconductor layer 321, and the insulating layer 264 is provided on the insulating layer 328.
  • the insulating layer 328 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water or hydrogen from diffusing into the semiconductor layer 321 from the insulating layer 264 or the like and oxygen from leaving the semiconductor layer 321 .
  • an insulating film similar to that of the insulating layer 332 can be used as the insulating layer 328.
  • An opening reaching the semiconductor layer 321 is provided in the insulating layer 328 and the insulating layer 264 .
  • the insulating layer 323 and the conductive layer 324 are buried in contact with the side surfaces of the insulating layer 264 , the insulating layer 328 , and the conductive layer 325 and the top surface of the semiconductor layer 321 .
  • the conductive layer 324 functions as a second gate electrode, and the insulating layer 323 functions as a second gate insulating layer.
  • the top surface of the conductive layer 324, the top surface of the insulating layer 323, and the top surface of the insulating layer 264 are planarized so that their heights are the same or substantially the same, and the insulating layers 329 and 265 are provided to cover them. ing.
  • the insulating layers 264 and 265 function as interlayer insulating layers.
  • the insulating layer 329 functions as a barrier layer that prevents impurities such as water or hydrogen from diffusing into the transistor 320 from the insulating layer 265 or the like.
  • an insulating film similar to the insulating layers 328 and 332 can be used.
  • a plug 274 electrically connected to one of the pair of conductive layers 325 is provided so as to be embedded in the insulating layers 265 , 329 and 264 .
  • the plug 274 includes a conductive layer 274a that covers the side surfaces of the openings of the insulating layers 265, the insulating layers 329, the insulating layers 264, and the insulating layer 328 and part of the top surface of the conductive layer 325, and the conductive layer 274a. It is preferable to have a conductive layer 274b in contact with the top surface. At this time, a conductive material into which hydrogen and oxygen are difficult to diffuse is preferably used for the conductive layer 274a.
  • a display device 100E illustrated in FIG. 38 has a structure in which a transistor 320A and a transistor 320B each including an oxide semiconductor in a semiconductor layer in which a channel is formed are stacked.
  • the description of the display device 100D can be referred to.
  • transistors each including an oxide semiconductor are stacked here, the structure is not limited to this.
  • a structure in which three or more transistors are stacked may be employed.
  • a display device 100F illustrated in FIG. 39 has a structure in which a transistor 310 in which a channel is formed over a substrate 301 and a transistor 320 including an oxide semiconductor in a semiconductor layer in which the channel is formed are stacked.
  • An insulating layer 261 is provided to cover the transistor 310 , and a conductive layer 251 is provided over the insulating layer 261 .
  • An insulating layer 262 is provided to cover the conductive layer 251 , and the conductive layer 252 is provided over the insulating layer 262 .
  • the conductive layers 251 and 252 each function as wirings.
  • An insulating layer 263 and an insulating layer 332 are provided to cover the conductive layer 252 , and the transistor 320 is provided over the insulating layer 332 .
  • An insulating layer 265 is provided to cover the transistor 320 and a capacitor 240 is provided over the insulating layer 265 . Capacitor 240 and transistor 320 are electrically connected by plug 274 .
  • the transistor 320 can be used as a transistor forming a pixel circuit. Further, the transistor 310 can be used as a transistor forming a pixel circuit or a transistor forming a driver circuit (a gate line driver circuit or a source line driver circuit) for driving the pixel circuit. Further, the transistors 310 and 320 can be used as transistors included in various circuits such as an arithmetic circuit and a memory circuit.
  • FIG. 40 shows a perspective view of the display device 100G
  • FIG. 41A shows a cross-sectional view of the display device 100G.
  • the display device 100G has a configuration in which a substrate 152 and a substrate 151 are bonded together.
  • the substrate 152 is indicated by dashed lines.
  • the display device 100G has a display section 162, a connection section 140, a circuit 164, wiring 165, and the like.
  • FIG. 40 shows an example in which an IC 173 and an FPC 172 are mounted on the display device 100G. Therefore, the configuration shown in FIG. 40 can also be said to be a display module including the display device 100G, an IC (integrated circuit), and an FPC.
  • connection part 140 is provided outside the display part 162 .
  • the connection portion 140 can be provided along one side or a plurality of sides of the display portion 162 .
  • the number of connection parts 140 may be singular or plural.
  • FIG. 40 shows an example in which connecting portions 140 are provided so as to surround the four sides of the display portion.
  • the connection part 140 the common electrode of the light emitting device and the conductive layer are electrically connected, and a potential can be supplied to the common electrode.
  • a scanning line driving circuit can be used as the circuit 164 .
  • the wiring 165 has a function of supplying signals and power to the display section 162 and the circuit 164 .
  • the signal and power are input to the wiring 165 from the outside through the FPC 172 or input to the wiring 165 from the IC 173 .
  • FIG. 40 shows an example in which the IC 173 is provided on the substrate 151 by a COG (Chip On Glass) method, a COF (Chip on Film) method, or the like.
  • a COG Chip On Glass
  • COF Chip on Film
  • the IC 173 for example, an IC having a scanning line driver circuit or a signal line driver circuit can be applied.
  • the display device 100G and the display module may be configured without an IC.
  • the IC may be mounted on the FPC by the COF method or the like.
  • part of the area including the FPC 172, part of the circuit 164, part of the display part 162, part of the connection part 140, and part of the area including the end of the display device 100G are cut off.
  • An example of a cross section is shown.
  • a display device 100G illustrated in FIG. 41A includes a transistor 201, a transistor 205, a light-emitting device 130, and the like between a substrate 151 and a substrate 152.
  • the display device 100G illustrated in FIG. 41A includes a transistor 201, a transistor 205, a light-emitting device 130, and the like between a substrate 151 and a substrate 152.
  • the light-emitting device 130 has the same configuration as the laminated structure shown in FIG. 1B, except that the configuration of the pixel electrodes is different.
  • Embodiment 1 can be referred to for details of the light-emitting device.
  • the light-emitting device 130 has a conductive layer 112 , a conductive layer 126 on the conductive layer 112 , and a conductive layer 129 on the conductive layer 126 .
  • the conductive layer 112, the conductive layer 126, and the conductive layer 129 can be collectively referred to as a pixel electrode, or part of them can be referred to as a pixel electrode.
  • the conductive layer 112 is connected to the conductive layer 222b of the transistor 205 through an opening provided in the insulating layer 214.
  • the end of the conductive layer 126 is positioned outside the end of the conductive layer 112 .
  • the edges of the conductive layer 126 and the edges of the conductive layer 129 are aligned or substantially aligned.
  • a conductive layer functioning as a reflective electrode can be used for the conductive layers 112 and 126
  • a conductive layer functioning as a transparent electrode can be used for the conductive layer 129 .
  • the conductive layer 112 is formed so as to cover the opening provided in the insulating layer 214 .
  • a layer 128 is embedded in the recess of the conductive layer 112 .
  • the layer 128 has the function of flattening the concave portion of the conductive layer 112 .
  • a conductive layer 126 electrically connected to the conductive layer 112 is provided over the conductive layer 112 and the layer 128 . Therefore, a region overlapping with the recessed portion of the conductive layer 112 can also be used as a light-emitting region, and the aperture ratio of the pixel can be increased.
  • the layer 128 may be an insulating layer or a conductive layer.
  • Various inorganic insulating materials, organic insulating materials, and conductive materials can be used as appropriate for layer 128 .
  • layer 128 is preferably formed using an insulating material, and particularly preferably formed using an organic insulating material.
  • an organic insulating material that can be used for the filling layer 127 described above can be applied.
  • FIG. 41A shows an example in which the upper surface of layer 128 has a flat portion
  • the shape of layer 128 is not particularly limited.
  • the upper surface of the layer 128 can be configured to have a shape in which the center and the vicinity thereof are depressed in a cross-sectional view, that is, a shape having a concave curved surface.
  • the top surface of the layer 128 can be configured to have a shape in which the center and the vicinity thereof are swollen in a cross-sectional view, that is, have a convex curved surface.
  • the top surface of layer 128 may have one or both of convex and concave curves.
  • the number of convex curved surfaces and concave curved surfaces that the upper surface of the layer 128 has is not limited, and may be one or more.
  • the height of the top surface of the layer 128 and the height of the top surface of the conductive layer 112 may match or substantially match, or may differ from each other.
  • the height of the top surface of layer 128 may be lower or higher than the height of the top surface of conductive layer 112 .
  • the ends of the conductive layer 126, the conductive layer 129, and the LED layer 134 are aligned or substantially aligned. Therefore, since the entire region where the conductive layer 126 is provided can be used as the light emitting region of the light emitting device 130, the aperture ratio of the pixel can be increased.
  • a portion of the upper surface and side surfaces of the LED layer 134 are covered with an insulating layer 125 and a filling layer 127 .
  • a mask layer 118 is located between the LED layer 134 and the insulating layer 125 .
  • a conductive layer 115 is provided over the LED layer 134 , the insulating layer 125 , and the filling layer 127 .
  • Each of the conductive layers 115 is a series of films commonly provided for a plurality of light emitting devices.
  • a protective layer 131 is provided on the light emitting device 130 .
  • the protective layer 131 and the substrate 152 are adhered via the adhesive layer 142 .
  • a light shielding layer 117 is provided on the substrate 152 .
  • a solid sealing structure, a hollow sealing structure, or the like can be applied to sealing the light-emitting device.
  • the space between substrates 152 and 151 is filled with an adhesive layer 142 to apply a solid sealing structure.
  • the space may be filled with an inert gas (such as nitrogen or argon) to apply a hollow sealing structure.
  • the adhesive layer 142 may be provided so as not to overlap the light emitting device.
  • the space may be filled with a resin different from the adhesive layer 142 provided in a frame shape.
  • a conductive layer 123 is provided on the insulating layer 214 in the connecting portion 140 .
  • the conductive layer 123 includes a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layer 112, a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layer 126, and a conductive film having the same conductivity as the conductive layer 129.
  • An example of a laminated structure of a conductive film obtained by processing a film is shown.
  • the edges of the conductive layer 123 are covered with a mask layer 118 , an insulating layer 125 and a filling layer 127 .
  • a conductive layer 115 is provided over the conductive layer 123 . Note that in the connection portion 140 , the conductive layer 123 and the conductive layer 115 are in direct contact with each other and electrically connected.
  • the display device 100G is of the top emission type. Light emitted by the light emitting device is emitted to the substrate 152 side. A material having high visible light transmittance is preferably used for the substrate 152 .
  • the pixel electrode contains a material that reflects light, and the counter electrode (conductive layer 115) contains a material that transmits light.
  • a stacked structure from the substrate 151 to the insulating layer 214 corresponds to the layer 101 including the transistor described in the above embodiment.
  • Both the transistor 201 and the transistor 205 are formed over the substrate 151 . These transistors can be made with the same material and the same process.
  • An insulating layer 211, an insulating layer 213, an insulating layer 215, and an insulating layer 214 are provided on the substrate 151 in this order.
  • Part of the insulating layer 211 functions as a gate insulating layer of each transistor.
  • Part of the insulating layer 213 functions as a gate insulating layer of each transistor.
  • An insulating layer 215 is provided over the transistor.
  • An insulating layer 214 is provided over the transistor and functions as a planarization layer. Note that the number of gate insulating layers and the number of insulating layers covering a transistor are not limited, and each may have a single layer or two or more layers.
  • a material in which impurities such as water and hydrogen are difficult to diffuse for at least one insulating layer covering the transistor.
  • An inorganic insulating film is preferably used for each of the insulating layer 211, the insulating layer 213, and the insulating layer 215.
  • the inorganic insulating film for example, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, a silicon oxide film, a silicon nitride oxide film, an aluminum oxide film, an aluminum nitride film, or the like can be used.
  • a hafnium oxide film, an yttrium oxide film, a zirconium oxide film, a gallium oxide film, a tantalum oxide film, a magnesium oxide film, a lanthanum oxide film, a cerium oxide film, a neodymium oxide film, or the like may be used.
  • two or more of the insulating films described above may be laminated and used.
  • An organic insulating layer is suitable for the insulating layer 214 that functions as a planarization layer.
  • Materials that can be used for the organic insulating layer include acrylic resins, polyimide resins, epoxy resins, polyamide resins, polyimideamide resins, siloxane resins, benzocyclobutene resins, phenolic resins, precursors of these resins, and the like.
  • the insulating layer 214 may have a laminated structure of an organic insulating layer and an inorganic insulating layer. The outermost layer of the insulating layer 214 preferably functions as an etching protection layer.
  • the insulating layer 214 may be provided with recesses when the conductive layer 112, the conductive layer 126, or the conductive layer 129 is processed.
  • the transistors 201 and 205 include a conductive layer 221 functioning as a gate, an insulating layer 211 functioning as a gate insulating layer, conductive layers 222a and 222b functioning as sources and drains, a semiconductor layer 231, and an insulating layer functioning as a gate insulating layer. It has a layer 213 and a conductive layer 223 that functions as a gate. Here, the same hatching pattern is applied to a plurality of layers obtained by processing the same conductive film.
  • the insulating layer 211 is located between the conductive layer 221 and the semiconductor layer 231 .
  • the insulating layer 213 is located between the conductive layer 223 and the semiconductor layer 231 .
  • the structure of the transistor included in the display device of this embodiment there is no particular limitation on the structure of the transistor included in the display device of this embodiment.
  • a planar transistor, a staggered transistor, an inverted staggered transistor, or the like can be used.
  • the transistor structure may be either a top-gate type or a bottom-gate type.
  • gates may be provided above and below a semiconductor layer in which a channel is formed.
  • a structure in which a semiconductor layer in which a channel is formed is sandwiched between two gates is applied to the transistors 201 and 205 .
  • a transistor may be driven by connecting two gates and applying the same signal to them.
  • the threshold voltage of the transistor may be controlled by applying a potential for controlling the threshold voltage to one of the two gates and applying a potential for driving to the other.
  • Crystallinity of a semiconductor material used for a transistor is not particularly limited, either an amorphous semiconductor or a semiconductor having crystallinity (a microcrystalline semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a semiconductor partially including a crystal region). may be used. It is preferable to use a crystalline semiconductor because deterioration of transistor characteristics can be suppressed.
  • a semiconductor layer of a transistor preferably includes an oxide semiconductor.
  • the display device of this embodiment preferably uses an OS transistor.
  • crystalline oxide semiconductors examples include CAAC (c-axis-aligned crystalline)-OS, nc (nanocrystalline)-OS, and the like.
  • a transistor using silicon for a channel formation region may be used.
  • silicon examples include monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, and the like.
  • a transistor including low-temperature polysilicon (LTPS) in a semiconductor layer hereinafter also referred to as an LTPS transistor
  • the LTPS transistor has high field effect mobility and good frequency characteristics.
  • Si transistors such as LTPS transistors
  • circuits that need to be driven at high frequencies for example, source driver circuits
  • An OS transistor has extremely high field effect mobility compared to a transistor using amorphous silicon.
  • an OS transistor has extremely low source-drain leakage current (also referred to as an off-state current) in an off state, and can hold charge accumulated in a capacitor connected in series with the transistor for a long time. is. Further, by using the OS transistor, power consumption of the display device can be reduced.
  • the amount of current flowing through the light-emitting device included in the pixel circuit In order to increase the luminance of the light-emitting device included in the pixel circuit, it is necessary to increase the amount of current flowing through the light-emitting device. For this purpose, it is necessary to increase the source-drain voltage of the drive transistor included in the pixel circuit. Since the OS transistor has a higher breakdown voltage between the source and the drain than the Si transistor, a high voltage can be applied between the source and the drain of the OS transistor. Therefore, by using an OS transistor as the drive transistor included in the pixel circuit, the amount of current flowing through the light emitting device can be increased, and the light emission luminance of the light emitting device can be increased.
  • the OS transistor When the transistor operates in the saturation region, the OS transistor can reduce the change in the source-drain current with respect to the change in the gate-source voltage compared to the Si transistor. Therefore, by applying an OS transistor as a drive transistor included in a pixel circuit, the current flowing between the source and the drain can be finely determined according to the change in the voltage between the gate and the source. can be controlled. Therefore, the number of gradations in the pixel circuit can be increased.
  • the OS transistor In the saturation characteristics of the current that flows when the transistor operates in the saturation region, the OS transistor can flow a more stable current (saturation current) than the Si transistor even when the source-drain voltage gradually increases. can. Therefore, by using the OS transistor as the driving transistor, a stable current can be supplied to the light-emitting device even when the current-voltage characteristics of the EL device vary, for example. That is, when the OS transistor operates in the saturation region, even if the source-drain voltage is increased, the source-drain current hardly changes, so that the light emission luminance of the light-emitting device can be stabilized.
  • an OS transistor as a driving transistor included in a pixel circuit, it is possible to suppress black floating, increase emission luminance, provide multiple gradations, and suppress variations in light emitting devices. can be planned.
  • Metal oxides used for the semiconductor layer include, for example, indium and an element M (M is gallium, aluminum, silicon, boron, yttrium, tin, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, and magnesium) and zinc.
  • the element M is preferably one or more selected from aluminum, gallium, yttrium, and tin.
  • an oxide also referred to as IGZO
  • IGZO oxide containing indium (In), gallium (Ga), and zinc
  • an oxide containing indium, tin, and zinc is preferably used.
  • oxides containing indium, gallium, tin, and zinc are preferably used.
  • an oxide containing indium (In), aluminum (Al), and zinc (Zn) is preferably used.
  • an oxide containing indium (In), aluminum (Al), gallium (Ga), and zinc (Zn) also referred to as IAGZO
  • IAGZO oxide containing indium (In), aluminum (Al), gallium (Ga), and zinc (Zn)
  • the atomic ratio of In in the In-M-Zn oxide is preferably equal to or higher than the atomic ratio of M.
  • the transistor included in the circuit 164 and the transistor included in the display portion 162 may have the same structure or different structures.
  • the plurality of transistors included in the circuit 164 may all have the same structure, or may have two or more types.
  • the structures of the plurality of transistors included in the display portion 162 may all be the same, or may be of two or more types.
  • All of the transistors in the display portion 162 may be OS transistors, all of the transistors in the display portion 162 may be Si transistors, or some of the transistors in the display portion 162 may be OS transistors and the rest may be Si transistors. good.
  • LTPS transistors and OS transistors are combined in the display portion 162
  • a display device with low power consumption and high driving capability can be realized.
  • a structure in which an LTPS transistor and an OS transistor are combined is sometimes called an LTPO.
  • an OS transistor is used as a transistor or the like that functions as a switch for controlling conduction/non-conduction between wirings, and an LTPS transistor is used as a transistor or the like that controls current.
  • one of the transistors included in the display portion 162 functions as a transistor for controlling the current flowing through the light emitting device and can also be called a driving transistor.
  • One of the source and drain of the driving transistor is electrically connected to the pixel electrode of the light emitting device.
  • An LTPS transistor is preferably used as the driving transistor. This makes it possible to increase the current flowing through the light emitting device in the pixel circuit.
  • the other transistor included in the display unit 162 functions as a switch for controlling selection and non-selection of pixels, and can also be called a selection transistor.
  • the gate of the selection transistor is electrically connected to the gate line, and one of the source and the drain is electrically connected to the source line (signal line).
  • An OS transistor is preferably used as the selection transistor.
  • the display device of one embodiment of the present invention can have high aperture ratio, high definition, high display quality, and low power consumption.
  • leakage current that can flow in a transistor and leakage current that can flow between adjacent light-emitting devices are extremely low.
  • lateral leakage current, side leakage current, or the like are extremely low.
  • an observer can observe any one or more of sharpness of the image, sharpness of the image, high saturation, and high contrast ratio.
  • 41B and 41C show other configuration examples of the transistor.
  • the transistor 209 and the transistor 210 each include a conductive layer 221 functioning as a gate, an insulating layer 211 functioning as a gate insulating layer, a semiconductor layer 231 having a channel formation region 231i and a pair of low-resistance regions 231n, and one of the pair of low-resistance regions 231n.
  • a conductive layer 222a connected to a pair of low-resistance regions 231n, a conductive layer 222b connected to the other of a pair of low-resistance regions 231n, an insulating layer 225 functioning as a gate insulating layer, a conductive layer 223 functioning as a gate, and an insulating layer 215 covering the conductive layer 223 have
  • the insulating layer 211 is located between the conductive layer 221 and the channel formation region 231i.
  • the insulating layer 225 is located at least between the conductive layer 223 and the channel formation region 231i.
  • an insulating layer 218 may be provided to cover the transistor.
  • the transistor 209 shown in FIG. 41B shows an example in which the insulating layer 225 covers the top surface and side surfaces of the semiconductor layer 231 .
  • the conductive layers 222a and 222b are connected to the low-resistance region 231n through openings provided in the insulating layers 225 and 215, respectively.
  • One of the conductive layers 222a and 222b functions as a source and the other functions as a drain.
  • the insulating layer 225 overlaps the channel formation region 231i of the semiconductor layer 231 and does not overlap the low resistance region 231n.
  • the structure shown in FIG. 41C can be manufactured by processing the insulating layer 225 using the conductive layer 223 as a mask.
  • the insulating layer 215 is provided to cover the insulating layer 225 and the conductive layer 223, and the conductive layers 222a and 222b are connected to the low resistance region 231n through openings in the insulating layer 215, respectively.
  • a connecting portion 204 is provided in a region of the substrate 151 where the substrate 152 does not overlap.
  • the wiring 165 is electrically connected to the FPC 172 via the conductive layer 166 and the connecting layer 242 .
  • the conductive layer 166 includes a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layer 112, a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layer 126, and a conductive film having the same conductivity as the conductive layer 129. An example of a laminated structure of a conductive film obtained by processing a film is shown.
  • the conductive layer 166 is exposed on the upper surface of the connecting portion 204 . Thereby, the connecting portion 204 and the FPC 172 can be electrically connected via the connecting layer 242 .
  • a light shielding layer 117 is preferably provided on the surface of the substrate 152 on the substrate 151 side.
  • the light shielding layer 117 can be provided between adjacent light emitting devices, the connection portion 140, the circuit 164, and the like. Also, various optical members can be arranged outside the substrate 152 .
  • a material that can be used for the substrate 120 can be applied to each of the substrates 151 and 152 .
  • a material that can be used for the resin layer 122 can be applied to the adhesive layer 142 .
  • An anisotropic conductive film (ACF: Anisotropic Conductive Film), an anisotropic conductive paste (ACP: Anisotropic Conductive Paste), or the like can be used for the connection layer 242 .
  • ACF Anisotropic Conductive Film
  • ACP Anisotropic Conductive Paste
  • a display device 100H shown in FIG. 42 has a laminate of a supporting substrate 745, an adhesive layer 742, a resin layer 743, and an insulating layer 744 instead of the substrate 151 shown in FIG. 740.
  • the transistor 205 and the like are provided over an insulating layer 744 provided over the resin layer 743 .
  • the support substrate 745 is a flexible and thin substrate containing organic resin, glass, or the like.
  • the resin layer 743 is a layer containing an organic resin such as polyimide resin or acrylic resin.
  • the insulating layer 744 includes an inorganic insulating film such as silicon oxide, silicon oxynitride, or silicon nitride.
  • the resin layer 743 and the support substrate 745 are bonded together by an adhesive layer 742 .
  • the resin layer 743 is preferably thinner than the support substrate 745 .
  • the protective layer 131 and the protective layer 740 are bonded together by an adhesive layer 142 .
  • a glass substrate or a resin film can be used for the protective layer 740 .
  • an optical member such as a polarizing plate and a scattering plate, an input device such as a touch sensor panel, or a structure in which two or more of these are laminated may be applied.
  • the display device 100H can be suitably used as a flexible display.
  • FIG. 43 shows the display device 100H in a curved state. Note that although FIGS. 43A and 43B show a convex curve toward the side of the surface from which light is emitted (here, the protective layer 740), one embodiment of the present invention is not limited to this. It may be curved concavely toward the surface from which light is emitted. Alternatively, it may have a convexly curved region and a concavely curved region on the side from which light exits.
  • the FPC 172 can be arranged on the back side of the display section 162 by folding back at the region P2. As a result, the size of the electronic device in which the display device 100H is mounted can be reduced.
  • the region P2 may have a configuration in which an inorganic insulating film such as the insulating layer 744 is not provided.
  • the wiring 760 is electrically connected to the FPC 172 via the connecting layer 144 , the conductive layer 132 and the connecting layer 242 .
  • the wiring 760 is a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layer 112, a conductive film obtained by processing the same conductive film as the conductive layer 126, and the same conductive film as the conductive layer 129. An example of a laminated structure of a conductive film obtained by processing is shown.
  • a wiring 760 is electrically connected to the transistor 201 .
  • An electronic device of this embodiment includes the display device of one embodiment of the present invention in a display portion.
  • the display device of one embodiment of the present invention can easily have high definition and high resolution. Therefore, it can be used for display portions of various electronic devices.
  • Electronic devices include, for example, televisions, desktop or notebook personal computers, monitors for computers, digital signage, electronic devices with relatively large screens such as large game machines such as pachinko machines, and digital cameras. , digital video cameras, digital photo frames, mobile phones, portable game machines, personal digital assistants, sound reproduction devices, and the like.
  • the display device of one embodiment of the present invention can have high definition, it can be suitably used for an electronic device having a relatively small display portion.
  • electronic devices include wristwatch-type and bracelet-type information terminals (wearable devices), VR devices such as head-mounted displays, glasses-type AR devices, and MR devices. wearable devices that can be attached to
  • a display device of one embodiment of the present invention includes HD (1280 ⁇ 720 pixels), FHD (1920 ⁇ 1080 pixels), WQHD (2560 ⁇ 1440 pixels), WQXGA (2560 ⁇ 1600 pixels), 4K (2560 ⁇ 1600 pixels), 3840 ⁇ 2160) and 8K (7680 ⁇ 4320 pixels).
  • the resolution it is preferable to set the resolution to 4K, 8K, or higher.
  • the pixel density (definition) of the display device of one embodiment of the present invention is preferably 100 ppi or more, more preferably 300 ppi or more, more preferably 500 ppi or more, more preferably 1000 ppi or more, more preferably 2000 ppi or more, and 3000 ppi or more.
  • the display device can support various screen ratios such as 1:1 (square), 4:3, 16:9, 16:10.
  • the electronic device of this embodiment includes sensors (force, displacement, position, velocity, acceleration, angular velocity, number of revolutions, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, sound, time, hardness, electric field, current, voltage , power, radiation, flow, humidity, gradient, vibration, odor or infrared).
  • the electronic device of this embodiment can have various functions. For example, functions to display various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display, touch panel functions, functions to display calendars, dates or times, functions to execute various software (programs), wireless communication function, a function of reading a program or data recorded on a recording medium, and the like.
  • FIGS. 44A to 44D An example of a wearable device that can be worn on the head will be described with reference to FIGS. 44A to 44D.
  • These wearable devices have at least one of a function of displaying AR content, a function of displaying VR content, a function of displaying SR content, and a function of displaying MR content.
  • the electronic device has a function of displaying at least one content such as AR, VR, SR, and MR, it is possible to enhance the immersive feeling of the user.
  • Electronic device 700A shown in FIG. 44A and electronic device 700B shown in FIG. It has a control section (not shown), an imaging section (not shown), a pair of optical members 753 , a frame 757 and a pair of nose pads 758 .
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display panel 751 . Therefore, the electronic device can display images with extremely high definition.
  • the electronic device 700A and the electronic device 700B can each project an image displayed on the display panel 751 onto the display area 756 of the optical member 753. Since the optical member 753 has translucency, the user can see the image displayed in the display area superimposed on the transmitted image visually recognized through the optical member 753 . Therefore, the electronic device 700A and the electronic device 700B are electronic devices capable of AR display.
  • the electronic device 700A and the electronic device 700B may be provided with a camera capable of capturing an image in front as an imaging unit. Further, the electronic devices 700A and 700B each include an acceleration sensor such as a gyro sensor to detect the orientation of the user's head and display an image corresponding to the orientation in the display area 756. You can also
  • the communication unit has a wireless communication device, and can supply video signals, etc. by the wireless communication device.
  • a connector to which a cable to which a video signal and a power supply potential are supplied may be provided.
  • a battery is provided in the electronic device 700A and the electronic device 700B, and can be charged wirelessly and/or wiredly.
  • the housing 721 may be provided with a touch sensor module.
  • the touch sensor module has a function of detecting that the outer surface of the housing 721 is touched.
  • the touch sensor module can detect a user's tap operation or slide operation and execute various processes. For example, it is possible to perform processing such as pausing or resuming a moving image by a tap operation, and fast-forward or fast-reverse processing can be performed by a slide operation. Further, by providing a touch sensor module for each of the two housings 721, the range of operations can be expanded.
  • touch sensors can be applied as touch sensor modules.
  • various methods such as a capacitance method, a resistive film method, an infrared method, an electromagnetic induction method, a surface acoustic wave method, and an optical method can be adopted.
  • a photoelectric conversion device (also referred to as a photoelectric conversion element) can be used as the light receiving device.
  • a photoelectric conversion device also referred to as a photoelectric conversion element
  • One or both of an inorganic semiconductor and an organic semiconductor can be used for the active layer of the photoelectric conversion device.
  • Electronic device 800A shown in FIG. 44C and electronic device 800B shown in FIG. It has a pair of imaging units 825 and a pair of lenses 832 .
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 820 . Therefore, the electronic device can display images with extremely high definition. This allows the user to feel a high sense of immersion.
  • the display unit 820 is provided inside the housing 821 at a position where it can be viewed through the lens 832 . By displaying different images on the pair of display portions 820, three-dimensional display using parallax can be performed.
  • Each of the electronic device 800A and the electronic device 800B can be said to be an electronic device for VR.
  • a user wearing electronic device 800 ⁇ /b>A or electronic device 800 ⁇ /b>B can view an image displayed on display unit 820 through lens 832 .
  • the electronic device 800A and the electronic device 800B each have a mechanism that can adjust the left and right positions of the lens 832 and the display unit 820 so that they are optimally positioned according to the position of the user's eyes. preferably. Further, it is preferable to have a mechanism for adjusting focus by changing the distance between the lens 832 and the display portion 820 .
  • the wearing section 823 allows the user to wear the electronic device 800A or the electronic device 800B on the head.
  • the shape is illustrated as a temple of eyeglasses (also referred to as a temple), but the shape is not limited to this.
  • the mounting portion 823 may be worn by the user, and may be, for example, a helmet-type or band-type shape.
  • the imaging unit 825 has a function of acquiring external information. Data acquired by the imaging unit 825 can be output to the display unit 820 . An image sensor can be used for the imaging unit 825 . Also, a plurality of cameras may be provided so as to be able to deal with a plurality of angles of view such as telephoto and wide angle.
  • a distance measuring sensor capable of measuring the distance to an object
  • the imaging unit 825 is one aspect of the detection unit.
  • the detection unit can use, for example, an image sensor or a distance image sensor such as LIDAR (Light Detection and Ranging).
  • LIDAR Light Detection and Ranging
  • the electronic device 800A may have a vibration mechanism that functions as bone conduction earphones.
  • a vibration mechanism that functions as bone conduction earphones.
  • one or more of the display portion 820, the housing 821, and the mounting portion 823 can be provided with the vibration mechanism.
  • the user can enjoy video and audio simply by wearing the electronic device 800A without the need for separate audio equipment such as headphones, earphones, or speakers.
  • the electronic device 800A and the electronic device 800B may each have an input terminal.
  • the input terminal can be connected to a cable that supplies a video signal from a video output device or the like, power for charging a battery provided in the electronic device, or the like.
  • the electronic device of one embodiment of the present invention may have a function of wirelessly communicating with the earphone 750.
  • Earphone 750 has a communication unit (not shown) and has a wireless communication function.
  • the earphone 750 can receive information (eg, audio data) from the electronic device by wireless communication function.
  • information eg, audio data
  • electronic device 700A shown in FIG. 44A has a function of transmitting information to earphone 750 by a wireless communication function.
  • electronic device 800A shown in FIG. 44C has a function of transmitting information to earphone 750 by a wireless communication function.
  • the electronic device may have an earphone part.
  • Electronic device 700B shown in FIG. 44B has earphone section 727 .
  • the earphone section 727 and the control section can be configured to be wired to each other.
  • a part of the wiring connecting the earphone section 727 and the control section may be arranged inside the housing 721 or the mounting section 723 .
  • the electronic device 800B shown in FIG. 44D has an earphone section 827.
  • the earphone unit 827 and the control unit 824 can be configured to be wired to each other.
  • a part of the wiring connecting the earphone section 827 and the control section 824 may be arranged inside the housing 821 or the mounting section 823 .
  • the earphone section 827 and the mounting section 823 may have magnets. Accordingly, the earphone section 827 can be fixed to the mounting section 823 by magnetic force, which is preferable because it facilitates storage.
  • the electronic device may have an audio output terminal to which earphones or headphones can be connected. Also, the electronic device may have one or both of an audio input terminal and an audio input mechanism. As a voice input mechanism, for example, a sound collecting device such as a microphone can be used. By providing the electronic device with a voice input mechanism, the electronic device may function as a so-called headset.
  • the electronic device of one embodiment of the present invention is preferably either a glasses type (electronic device 700A, electronic device 700B, etc.) or a goggle type (electronic device 800A, electronic device 800B, etc.). be.
  • An electronic device of one embodiment of the present invention can transmit information to earphones by wire or wirelessly.
  • An electronic device 6500 shown in FIG. 45A is a mobile information terminal that can be used as a smartphone.
  • the electronic device 6500 has a housing 6501, a display unit 6502, a power button 6503, a button 6504, a speaker 6505, a microphone 6506, a camera 6507, a light source 6508, and the like.
  • a display portion 6502 has a touch panel function.
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 6502 .
  • FIG. 45B is a schematic cross-sectional view including the end of the housing 6501 on the microphone 6506 side.
  • a light-transmitting protective member 6510 is provided on the display surface side of the housing 6501, and a display panel 6511, an optical member 6512, a touch sensor panel 6513, and a printer are placed in a space surrounded by the housing 6501 and the protective member 6510.
  • a substrate 6517, a battery 6518, and the like are arranged.
  • a display panel 6511, an optical member 6512, and a touch sensor panel 6513 are fixed to the protective member 6510 with an adhesive layer (not shown).
  • a portion of the display panel 6511 is folded back in a region outside the display portion 6502, and the FPC 6515 is connected to the folded portion.
  • An IC6516 is mounted on the FPC6515.
  • the FPC 6515 is connected to terminals provided on the printed circuit board 6517 .
  • the flexible display of one embodiment of the present invention can be applied to the display panel 6511 . Therefore, an extremely lightweight electronic device can be realized. In addition, since the display panel 6511 is extremely thin, the thickness of the electronic device can be reduced and the large-capacity battery 6518 can be mounted. In addition, by folding back part of the display panel 6511 and arranging a connection portion with the FPC 6515 on the back side of the pixel portion, an electronic device with a narrow frame can be realized.
  • a television set 7100 has a display portion 7000 incorporated in a housing 7101 .
  • a configuration in which a housing 7101 is supported by a stand 7103 is shown.
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000 .
  • the operation of the television apparatus 7100 shown in FIG. 45C can be performed using operation switches provided on the housing 7101 and a separate remote control operation device 7111 .
  • the display portion 7000 may be provided with a touch sensor, and the television device 7100 may be operated by touching the display portion 7000 with a finger or the like.
  • the remote controller 7111 may have a display section for displaying information output from the remote controller 7111 .
  • a channel and a volume can be operated with operation keys or a touch panel provided in the remote controller 7111 , and an image displayed on the display portion 7000 can be operated.
  • the television device 7100 is configured to include a receiver, a modem, and the like.
  • the receiver can receive general television broadcasts. Also, by connecting to a wired or wireless communication network via a modem, one-way (from the sender to the receiver) or two-way (between the sender and the receiver, or between the receivers, etc.) information communication. is also possible.
  • FIG. 45D shows an example of a notebook personal computer.
  • a notebook personal computer 7200 has a housing 7211, a keyboard 7212, a pointing device 7213, an external connection port 7214, and the like.
  • the display portion 7000 is incorporated in the housing 7211 .
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000 .
  • FIGS. 45E and 45F An example of digital signage is shown in FIGS. 45E and 45F.
  • a digital signage 7300 shown in FIG. 45E includes a housing 7301, a display unit 7000, speakers 7303, and the like. Furthermore, it can have an LED lamp, an operation key (including a power switch or an operation switch), connection terminals, various sensors, a microphone, and the like.
  • FIG. 45F is a digital signage 7400 attached to a cylindrical post 7401.
  • a digital signage 7400 has a display section 7000 provided along the curved surface of a pillar 7401 .
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000 in FIGS. 45E and 45F.
  • the wider the display unit 7000 the more information can be provided at once.
  • the wider the display unit 7000 the more conspicuous it is, and the more effective the advertisement can be, for example.
  • a touch panel By applying a touch panel to the display unit 7000, not only can images or moving images be displayed on the display unit 7000, but also the user can intuitively operate the display unit 7000, which is preferable. Further, when used for providing information such as route information or traffic information, usability can be enhanced by intuitive operation.
  • the digital signage 7300 or digital signage 7400 is preferably capable of cooperating with an information terminal 7311 or information terminal 7411 such as a smartphone possessed by the user through wireless communication.
  • advertisement information displayed on the display unit 7000 can be displayed on the screen of the information terminal 7311 or the information terminal 7411 .
  • display on the display portion 7000 can be switched.
  • the digital signage 7300 or 7400 can execute a game using the screen of the information terminal 7311 or 7411 as an operating means (controller). This allows an unspecified number of users to simultaneously participate in and enjoy the game.
  • the electronic device shown in FIGS. 46A to 46G includes a housing 9000, a display unit 9001, a speaker 9003, operation keys 9005 (including a power switch or an operation switch), connection terminals 9006, sensors 9007 (force, displacement, position, speed , acceleration, angular velocity, number of rotations, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substances, sound, time, hardness, electric field, current, voltage, power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration, smell, or infrared rays function), a microphone 9008, and the like.
  • the electronic devices shown in FIGS. 46A to 46G have various functions. For example, a function to display various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a calendar, a function to display the date or time, a function to control processing by various software (programs), It can have a wireless communication function, a function of reading and processing programs or data recorded on a recording medium, and the like. Note that the functions of the electronic device are not limited to these, and can have various functions.
  • the electronic device may have a plurality of display units.
  • the electronic device is equipped with a camera, etc., and has the function of capturing still images or moving images and storing them in a recording medium (external or built into the camera), or the function of displaying the captured image on the display unit, etc. good.
  • FIGS. 46A to 46G Details of the electronic devices shown in FIGS. 46A to 46G will be described below.
  • FIG. 46A is a perspective view showing a mobile information terminal 9101.
  • the mobile information terminal 9101 can be used as a smart phone, for example.
  • the portable information terminal 9101 may be provided with a speaker 9003, a connection terminal 9006, a sensor 9007, and the like.
  • the mobile information terminal 9101 can display text and image information on its multiple surfaces.
  • FIG. 46A shows an example in which three icons 9050 are displayed.
  • Information 9051 indicated by a dashed rectangle can also be displayed on another surface of the display portion 9001 . Examples of the information 9051 include notification of incoming e-mail, SNS, phone call, title of e-mail or SNS, sender name, date and time, remaining battery power, radio wave intensity, and the like.
  • an icon 9050 or the like may be displayed at the position where the information 9051 is displayed.
  • FIG. 46B is a perspective view showing the mobile information terminal 9102.
  • the portable information terminal 9102 has a function of displaying information on three or more sides of the display portion 9001 .
  • information 9052, information 9053, and information 9054 are displayed on different surfaces.
  • the user can confirm the information 9053 displayed at a position where the mobile information terminal 9102 can be viewed from above the mobile information terminal 9102 while the mobile information terminal 9102 is stored in the chest pocket of the clothes.
  • the user can check the display without taking out the portable information terminal 9102 from the pocket, and can determine, for example, whether to receive a call.
  • FIG. 46C is a perspective view showing the tablet terminal 9103.
  • the tablet terminal 9103 can execute various applications such as mobile phone, e-mail, reading and creating text, playing music, Internet communication, and computer games.
  • the tablet terminal 9103 has a display portion 9001, a camera 9002, a microphone 9008, and a speaker 9003 on the front of the housing 9000, operation keys 9005 as operation buttons on the left side of the housing 9000, and connection terminals on the bottom. 9006.
  • FIG. 46D is a perspective view showing a wristwatch-type mobile information terminal 9200.
  • the mobile information terminal 9200 can be used as a smart watch (registered trademark), for example.
  • the display portion 9001 has a curved display surface, and display can be performed along the curved display surface.
  • the mobile information terminal 9200 can also make hands-free calls by mutual communication with a headset capable of wireless communication, for example.
  • the portable information terminal 9200 can transmit data to and from another information terminal through the connection terminal 9006, and can be charged. Note that the charging operation may be performed by wireless power supply.
  • FIGS. 46E and 46G are perspective views showing a foldable personal digital assistant 9201.
  • FIG. 46E is a state in which the mobile information terminal 9201 is unfolded
  • FIG. 46G is a state in which it is folded
  • FIG. 46F is a perspective view in the middle of changing from one of FIGS. 46E and 46G to the other.
  • the portable information terminal 9201 has excellent portability in the folded state, and has excellent display visibility due to a seamless wide display area in the unfolded state.
  • a display portion 9001 included in the portable information terminal 9201 is supported by three housings 9000 connected by hinges 9055 .
  • the display portion 9001 can be bent with a curvature radius of 0.1 mm or more and 150 mm or less.

Landscapes

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Abstract

表示品位の高い表示装置を提供する。 第1の発光デバイスと、第2の発光デバイスと、第1の絶縁層と、充填層と、を有する表示装置とする。第1の発光デバイスは、第1の電極と、第1の電極上の第1の半導体層と、第1の半導体層上の共通電極と、を有する。第2の発光デバイスは、第2の電極と、第2の電極上の第2の半導体層と、第2の半導体層上の共通電極と、を有する。第1の絶縁層は、第1の半導体層の側面、及び第2の半導体層の側面と接する領域を有する。充填層は、第1の絶縁層を介して、第1の半導体層の側面、及び第2の半導体層の側面と重畳する領域を有する。共通電極は、充填層の上面と接する領域を有する。

Description

表示装置、表示モジュール、及び電子機器
 本発明の一態様は、表示装置、表示モジュール、及び、電子機器に関する。本発明の一態様は、表示装置の作製方法に関する。
 なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本発明の一態様の技術分野として、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置(例えば、タッチセンサ)、入出力装置(例えば、タッチパネル)、それらの駆動方法、またはそれらの製造方法を一例として挙げることができる。
 近年、仮想現実(VR:Virtual Reality)、拡張現実(AR:Augmented Reality)、代替現実(SR:Substitutional Reality)、または複合現実(MR:Mixed Reality)に適用可能な表示装置が求められている。
 VR、AR、SR、及びMRは総称してxR(Extended Reality)とも呼ばれる。xR向けの表示装置は、現実感、及び没入感を高めるために、精細度の高いこと、及び色再現性の高いことが望まれている。当該表示装置に適用可能な表示素子(表示デバイスもいう)として、例えば、液晶デバイス、有機EL(Electro Luminescence)デバイス、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)デバイス等の発光デバイスが挙げられる。
 特許文献1には、マイクロLEDを用いた表示装置が開示されている。
国際公開第2019/220267号
 本発明の一態様は、表示品位の高い表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、精細度の高い表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、解像度の高い表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、輝度の高い表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、コントラストの高い表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、新規な表示装置を提供することを課題の一つとする。
 本発明の一態様は、表示品位の高い表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、精細度の高い表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、解像度の高い表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、輝度の高い表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、コントラストの高い表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、新規な表示装置の作製方法を提供することを課題の一つとする。
 なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
 本発明の一態様は、第1の発光デバイスと、第2の発光デバイスと、第1の絶縁層と、充填層と、を有する表示装置である。第1の発光デバイスは、第1の電極と、第1の電極上の第1の半導体層と、第1の半導体層上の共通電極と、を有する。第2の発光デバイスは、第2の電極と、第2の電極上の第2の半導体層と、第2の半導体層上の共通電極と、を有する。第1の絶縁層は、第1の半導体層の側面、及び第2の半導体層の側面と接する領域を有する。充填層は、第1の絶縁層を介して、第1の半導体層の側面、及び第2の半導体層の側面と重畳する領域を有する。共通電極は、充填層の上面と接する領域を有する。
 前述の表示装置において、着色層と、色変換層と、を有し、着色層は、色変換層を介して、第1の発光デバイスと重畳する領域を有し、色変換層は、蛍光体または量子ドットを有する表示装置である。
 前述の表示装置において、充填層の端部は、第1の半導体層上及び第2の半導体層上に位置し、充填層の端部は、断面視において、テーパ形状を有する表示装置である。
 前述の表示装置において、第1の絶縁層の端部は、第1の半導体層上及び第2の半導体層上に位置し、第1の絶縁層の端部は、断面視において、テーパ形状を有する表示装置である。
 前述の表示装置において、充填層の端部は、第1の絶縁層の端部よりも外側に位置する表示装置である。
 前述の表示装置において、充填層は、断面視において、上面に凸曲面形状を有する表示装置である。
 前述の表示装置において、反射層を有し、反射層は、第1の絶縁層と充填層の間に位置し、反射層は、第1の絶縁層を介して、第1の半導体層及び第2の半導体層の側面と重畳する領域を有する表示装置である。
 前述の表示装置において、第2の絶縁層を有し、第2の絶縁層は、第1の半導体層の上面と接する領域を有し、充填層は、第2の絶縁層を介して、第1の半導体層の上面と重畳する領域を有する表示装置である。
 前述の表示装置において、断面視において、第2の絶縁層の端部は、テーパ形状を有する表示装置である。
 前述の表示装置において、第1の絶縁層は、無機材料を有し、充填層は、有機材料を有する表示装置である。
 前述の表示装置において、充填層は、絶縁性である表示装置である。
 前述の表示装置において、充填層は、導電性である表示装置である。
 前述の表示装置において、第1の半導体層及び第2の半導体層はそれぞれ、第13族元素および第15族元素を含む化合物である表示装置である。
 前述の表示装置において、層を有する。層は、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、を有する。第1の発光デバイス及び第2の発光デバイスは、層上に設けられる。第1の発光デバイスは、第1のトランジスタと電気的に接続される。第2の発光デバイスは、第2のトランジスタと電気的に接続される。
 本発明の一態様は、前述の表示装置と、コネクタ及び集積回路のうち少なくとも一方と、を有する表示モジュールである。
 本発明の一態様は、前述の表示モジュールと、筐体、バッテリ、カメラ、スピーカ、及びマイクのうち少なくとも一つと、を有する電子機器である。
 本発明の一態様により、表示品位の高い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、精細度の高い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、解像度の高い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、輝度の高い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、コントラストの高い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、信頼性の高い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、新規な表示装置を提供できる。
 本発明の一態様により、表示品位の高い表示装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、精細度の高い表示装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、解像度の高い表示装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、輝度の高い表示装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、コントラストの高い表示装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、信頼性の高い表示装置の作製方法を提供できる。本発明の一態様により、新規な表示装置の作製方法を提供できる。
 なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
図1Aは、表示装置の一例を示す上面図である。図1Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図2A及び図2Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図3A及び図3Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図4A及び図4Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図5A及び図5Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図6A及び図6Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図7A及び図7Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図8は、表示装置の一例を示す断面図である。
図9A及び図9Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図10は、表示装置の一例を示す断面図である。
図11A及び図11Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図12A及び図12Bは、表示装置の作製方法の一例を示す斜視図である。
図13A及び図13Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図14A及び図14Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図15A及び図15Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図16Aは、表示装置の一例を示す上面図である。図16Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図17A乃至図17Dは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図18A乃至図18Cは、表示装置の作製方法の一例を示す斜視図である。
図19A及び図19Bは、表示装置の作製方法の一例を示す斜視図である。
図20A乃至図20Dは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図21A乃至図21Dは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図22A乃至図22Dは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図23A乃至図23Cは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図24A及び図24Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図25A及び図25Bは、表示装置の一例を示す断面図である。
図26A乃至図26Dは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図27A乃至図27Cは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図28A乃至図28Dは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図29A乃至図29Cは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図30A及び図30Bは、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図31A乃至図31Gは、画素の一例を示す図である。
図32A乃至図32Kは、画素の一例を示す図である。
図33A及び図33Bは、表示装置の一例を示す斜視図である。
図34は、表示装置の一例を示す断面図である。
図35は、表示装置の一例を示す断面図である。
図36は、表示装置の一例を示す断面図である。
図37は、表示装置の一例を示す断面図である。
図38は、表示装置の一例を示す断面図である。
図39は、表示装置の一例を示す断面図である。
図40は、表示装置の一例を示す斜視図である。
図41Aは、表示装置の一例を示す断面図である。図41B及び図41Cは、トランジスタの一例を示す断面図である。
図42は、表示装置の一例を示す断面図である。
図43は、表示装置の一例を示す断面図である。
図44A乃至図44Dは、電子機器の一例を示す図である。
図45A乃至図45Fは、電子機器の一例を示す図である。
図46A乃至図46Gは、電子機器の一例を示す図である。
 実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
 なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチングパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
 図面において示す各構成の、位置、大きさ、及び、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、及び、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、及び、範囲などに限定されない。
 「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能である。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能である。
(実施の形態1)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について、図1乃至図23を用いて説明する。
 本発明の一態様は、第1の発光デバイスと、第2の発光デバイスと、第1の絶縁層と、充填層と、を有する表示装置である。第1の発光デバイス及び第2の発光デバイスは、発光ダイオード(LED)を用いることができる。発光ダイオードが有する発光材料に無機材料を用いることが好ましい。第1の発光デバイスは、第1の電極と、共通電極と、第1の電極及び共通電極に挟持される島状の第1の半導体層を有する。第2の発光デバイスは、第2の電極と、共通電極と、第2の電極及び共通電極に挟持される島状の第2の半導体層を有する。
 なお、本明細書等において、島状とは、同一工程で形成された同一材料を用いた2以上の層が、物理的に分離されている状態であることを示す。例えば、島状の半導体層とは、当該半導体層と、隣の半導体層が、物理的に分離されている状態であることを示す。
 第1の絶縁層は、第1の半導体層の側面、及び第2の半導体層の側面と接する領域を有する。第1の絶縁層を設けることにより、第1の半導体層及び第2の半導体層に不純物が拡散することを抑制でき、信頼性の高い表示装置とすることができる。
 第1の絶縁層上に充填層が設けられる。充填層上に共通電極が設けられる。充填層を設けることにより、第1の発光デバイスと第2の発光デバイスの間に生じる段差を小さくし、共通電極の被覆性を高めることができる。充填層は、第1の発光デバイスと第2の発光デバイスとの間を埋め、平坦にする機能(LFP(Local Filling Planarization)ともいう)を有する。
 本発明の一態様の表示装置は、フォトリソグラフィ法を用いて発光デバイスが有する半導体層及び電極を形成することができる。表示装置をガラス基板上に作製する場合、隣り合う発光デバイス間の間隔をそれぞれ、例えば、10μm未満、5μm以下、3μm以下、2μm以下、1.5μm以下、1μm以下、または、0.5μm以下にまで狭めることができる。表示装置を単結晶基板上に作製する場合、LSI向けの露光装置を用いることで、隣り合う発光デバイスの間隔を、例えば、500nm以下、200nm以下、100nm以下、さらには50nm以下にまで狭めることもできる。これにより、2つの発光デバイス間に存在しうる非発光領域の面積を大幅に縮小することができ、開口率を100%に近づけることが可能となる。例えば、本発明の一態様の表示装置においては、開口率を、40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、さらには90%以上であって、100%未満を実現することもできる。また、発光デバイスが有する半導体層及び電極のサイズも極めて小さくすることができるため、高い精細度と高い開口率を兼ね備えた表示装置を作製することができる。また、小型、かつ軽量の表示装置を実現することができる。
 具体的には、本発明の一態様の表示装置の精細度は、例えば、2000ppi以上、好ましくは3000ppi以上、より好ましくは5000ppi以上、さらに好ましくは6000ppi以上であって、20000ppi以下、または30000ppi以下とすることができる。
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の構成及び作製方法について、説明する。
<構成例1−1>
 本発明の一態様である表示装置100の上面図を、図1Aに示す。表示装置100は、複数の画素110がマトリクス状に配置された表示部と、表示部の外側の接続部140と、を有する。画素110はそれぞれ、複数の副画素を有する。図1Aは、2行2列の画素110を示している。また、それぞれの画素110が3つの副画素(副画素110a、副画素110b、及び副画素110c)を有する構成として、2行6列分の副画素を示している。接続部140は、カソードコンタクト部と呼ぶこともできる。
 副画素はそれぞれ、発光デバイスを有する。発光デバイスとして、発光ダイオード(LED)を用いることができる。発光ダイオードが有する発光材料に無機材料を用いることが好ましい。発光材料に無機材料を用いることで、表示装置の寿命を長くし、信頼性を高めることができる。また、発光ダイオードは自発光デバイスであるため、表示デバイスとして発光ダイオードを用いる場合、表示装置にはバックライトが不要であり、また偏光板を設けなくてもよい。したがって、表示装置の消費電力を低減することができ、また、薄型、かつ軽量の表示装置を実現することができる。また、発光ダイオードを用いた表示装置は、高い輝度(例えば、5000cd/m以上、好ましくは10000cd/m以上)、高いコントラスト、及び広い視野角を得られるため、高い表示品位を実現することができる。
 図1Aに示す副画素の上面形状は、発光デバイスの発光領域の上面形状に相当する。なお、副画素の上面形状は、例えば、三角形、四角形(長方形、及び正方形を含む)、五角形などの多角形、これら多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形とすることができる。
 副画素はそれぞれ、発光デバイスを制御する機能を有する画素回路を有する。画素回路は、図1Aに示す副画素の範囲に限定されず、その外側に配置されていてもよい。例えば、副画素110aの画素回路が有するトランジスタは、図1Aに示す副画素110bの範囲内に位置してもよく、一部または全てが副画素110aの範囲外に位置してもよい。
 図1Aでは、副画素110a、副画素110b、及び副画素110cの開口率(サイズ、発光領域のサイズともいえる)を等しくまたは概略等しく示すが、本発明の一態様はこれに限定されない。副画素110a、副画素110b、及び副画素110cの開口率は、それぞれ適宜決定することができる。副画素110a、副画素110b、及び副画素110cの開口率はそれぞれ、異なっていてもよく、2つ以上が等しいまたは概略等しくてもよい。
 図1Aに示す画素110には、ストライプ配列が適用されている。図1Aに示す画素110は、副画素110a、副画素110b、及び副画素110cの、3つの副画素から構成される。副画素110a、副画素110b、及び副画素110cは、それぞれ発光色の異なる発光デバイスを有する。副画素110a、副画素110b、及び副画素110cとして、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の副画素、黄(Y)、シアン(C)、及びマゼンタ(M)の3色の副画素が挙げられる。また、副画素の色の種類は3つに限られず、4つ以上としてもよい。4色の副画素として、例えば、R、G、B、白(W)の4色の副画素、R、G、B、Yの4色の副画素、及びR、G、B、赤外光(IR)の4色の副画素が挙げられる。
 本明細書等において、行方向をX方向、列方向をY方向という場合がある。X方向とY方向は交差し、例えば、垂直に交差する(図1A参照)。図1Aでは、異なる色の副画素がX方向に並べて配置されており、同じ色の副画素が、Y方向に並べて配置されている例を示す。
 図1Aにおける一点鎖線X1−X2間、及び一点鎖線Y1−Y2間の断面図を、図1Bに示す。図1Bに示す断面図の一部の拡大図を、図2A及び図2Bに示す。
 図1Bに示すように、表示装置100は、層101上に発光デバイス130が設けられ、発光デバイス130を覆うように保護層131が設けられる。保護層131上には、樹脂層122によって基板120が貼り合わされる。
 発光デバイス130は、導電層132と、導電層132上のLED層134と、LED層134上の導電層115とを有する。導電層132及び導電層115はそれぞれ、発光デバイス130の電極として機能する。一対の電極(導電層132及び導電層115)に挟持されるLED層134は、少なくとも発光層を有する。図1Bに示す発光デバイス130は、LED層134の一方の面に導電層132を有し、反対側の面に導電層115を有する、いわゆる垂直構造の発光ダイオードということができる。
 次に、発光デバイス130の構成について、図2Aを用いて説明する。図2Aは、隣り合う2つの発光デバイス130とその周辺を含む領域の断面拡大図である。
 発光デバイス130は、導電層132と、導電層115と、導電層132と導電層115に挟持されるLED層134を有する。LED層134は、半導体層186、発光層184、及び半導体層182をこの順に積層された積層構造を有する。なお、LED層134は、半導体層186、発光層184、及び半導体層182以外の層を有してもよい。
 発光層184は、半導体層186と半導体層182に挟持される。発光層184では、電子と正孔が結合することにより光を発する。半導体層186及び半導体層182の一方はn型の半導体層を用いることができ、他方はp型の半導体層を用いることができる。発光層184は、n型、i型、またはp型の半導体層を用いることができる。半導体層186、発光層184、及び半導体層182はいずれも半導体層を用いることができる。したがって、LED層は半導体層ということができる。
 LED層134は、赤色光、黄色光、緑色光、青色光、または紫外光などの光を呈するように形成される。LED層134の構成は特に限定されず、pn接合又はpin接合を有するホモ構造、ヘテロ構造、又はダブルヘテロ構造であってもよく、MIS(Metal Insulator Semiconductor)接合であってもよい。LED層134は、超格子構造、単一量子井戸構造、又は多重量子井戸(MQW:Multi Quantum Well)構造であってもよい。また、LED層134は、ナノコラムを用いてもよい。
 LED層134は、例えば、第13族元素及び第15族元素を含む化合物を用いることができる。第13族元素として、アルミニウム、ガリウム、及びインジウムが挙げられる。第15族元素として、窒素、リン、ヒ素、及びアンチモンが挙げられる。LED層134は、例えば、ガリウム・リン化合物、ガリウム・ヒ素化合物、ガリウム・アルミニウム・ヒ素化合物、アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン化合物、窒化ガリウム(GaN)、インジウム・窒化ガリウム化合物、またはセレン・亜鉛化合物を用いることができる。
 例えば、紫外から青の波長域の光を発するLED層134には、窒化ガリウムを用いることができる。紫外から緑の波長域の光を発するLED層134には、インジウム・窒化ガリウム化合物を用いることができる。緑から赤の波長域の光を発するLED層134には、アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン化合物、またはガリウム・ヒ素化合物を用いることができる。赤外の波長域の光を発するLED層134には、ガリウム・ヒ素化合物を用いることができる。
 層101は、発光デバイス130を制御する機能を有する画素回路を含むことが好ましい。画素回路は、例えば、トランジスタ、容量素子、及び配線を有する構成とすることができる。図1Bは、画素回路を構成するトランジスタとして、トランジスタ105を示している。
 層101は、半導体基板または絶縁性基板上に画素回路が設けられた構成とすることができる。半導体基板として、シリコンまたは炭化シリコンを材料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、またはSOI基板などを用いることができる。絶縁性基板として、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、または有機樹脂基板を用いることができる。なお、半導体基板、及び絶縁性基板の形状は円形であってもよく、角形であってもよい。半導体基板、及び絶縁性基板は、少なくとも後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する基板を用いることができる。
 層101は、例えば、複数のトランジスタが設けられた基板と、これらのトランジスタを覆う絶縁層との積層構造を適用することができる。トランジスタ上の絶縁層は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。
 なお、層101は画素回路に加えて、ゲート線駆動回路(ゲートドライバ)、及びソース線駆動回路(ソースドライバ)の一方または双方を有してもよい。さらに、演算回路、及び記憶回路の一方または双方を有してもよい。
 層101上に、導電層111が設けられる。導電層111は、トランジスタ105と電気的に接続され、画素電極として機能する。導電層111上に、接続層144が設けられ、接続層144上に発光デバイス130が設けられる。接続層144は、導電性の材料を用いることができる。導電性の材料として、例えば、金、銀、及び錫などの金属、これらの金属を有する合金、導電性フィルム、または導電性ペーストを用いることができる。接続層144は、例えば、金を好適に用いることができる。接続層144の形成は、印刷法、転写法、または吐出法を用いることができる。発光デバイス130が有する導電層132は、接続層144を介して導電層111と電気的に接続される。導電層132、接続層144、及び導電層111はまとめて画素電極として機能するということができる。なお、接続層144を設けず、導電層111と導電層132が直接接して電気的に接続される構成してもよい。
 図1Bは、LED層134、導電層132、接続層144、及び導電層111の端部が揃っている、または概略揃っている、つまり、LED層134、導電層132、接続層144、及び導電層111の上面形状が一致、または概略一致する例を示している。例えば、LED層134、導電層132、接続層144、及び導電層111は同じマスクを用いて形成することができる。少なくとも、LED層134と導電層132の端部が揃っている、または概略揃っていることが好ましい。このような構成とすることで、導電層132が設けられている領域全体を発光デバイス130の発光領域として用いることができ、画素の開口率を高めることができる。なお、LED層134、導電層132、接続層144、及び導電層111の一部の端部が揃っていなくてもよい。
 なお、端部が揃っている、または概略揃っている場合、及び、上面形状が一致または概略一致している場合、上面視において、積層した層と層との間で少なくとも輪郭の一部が重なっているといえる。例えば、上層と下層とが、同一のマスクパターン、または一部が同一のマスクパターンにより加工された場合を含む。ただし、厳密には輪郭が重なり合わず、上層が下層の内側に位置すること、または、上層が下層の外側に位置することもあり、この場合も端部が概略揃っている、または、上面形状が概略一致している、という。
 LED層134上に設けられる導電層115は、複数の発光デバイス130に共通して設けられ、共通電極として機能する。
 導電層115は、接続部140に設けられた導電層123と電気的に接続される。導電層123は、導電層111と同じ材料を用いることができる。また、導電層123は、導電層111と同じ工程で形成することができる。
 図1Aでは、上面視において、接続部140が表示部の下側に位置する例を示すが、接続部の位置は特に限定されない。接続部140は、上面視で、表示部の上側、右側、左側、下側の少なくとも一箇所に設けられていればよく、表示部の四辺を囲むように設けられていてもよい。接続部140の上面形状も特に限定されず、帯状、L字状、U字状、または枠状とすることができる。また、接続部140は、単数であっても複数であってもよい。
 図1B及び図2Aに示すように、隣り合う発光デバイス130の間に、絶縁層125と、絶縁層125上の充填層127と、が設けられる。絶縁層125は、LED層134、導電層132、接続層144、及び導電層111の側面、並びに層101の上面に接して設けられる。さらに、絶縁層125は、LED層134の上面の一部と接する領域を有することが好ましい。充填層127は、絶縁層125に形成された凹部を充填するように、絶縁層125上に設けられる。充填層127は、絶縁層125の側面の少なくとも一部を覆うことが好ましい。充填層127は、絶縁層125を介して、LED層134の側面と重畳する領域を有する構成とすることができる。充填層127上に、導電層115が設けられる。
 絶縁層125及び充填層127を設けることにより、発光デバイス130が設けられる領域と、発光デバイス130が設けられない領域の間に生じる段差を小さくすることができる。したがって、共通電極として機能する導電層115の被形成面の凹凸が低減し、導電層115の被覆性を高めることができる。したがって、導電層115の段切れによる接続不良を抑制することができる。また、段差によって導電層115が局所的に薄くなり、電気抵抗が上昇することを抑制することができる。
 なお、本明細書等において、段切れとは、層、膜、または電極が、被形成面の形状(例えば、段差)に起因して分断されてしまう現象を示す。
 充填層127は、上面の高さがLED層134の上面の高さより高い領域を有することが好ましい。充填層127の上面はより平坦性の高い形状を有することが好ましいが、凸部、凸曲面、凹曲面、または凹部を有していてもよい。例えば、充填層127の上面は、平坦性の高い、滑らかな凸曲面形状を有することが好ましい。
 LED層134の上面の一部及び側面は、絶縁層125に覆われている。充填層127は、絶縁層125を介して、LED層134の上面の一部及び側面と重畳する領域を有する。LED層134の上面の一部及び側面が、絶縁層125、及び充填層127の少なくとも一つに覆われていることで、不純物の混入を抑制することができる。したがって、発光デバイス130の劣化を抑制することができ、発光デバイス130の信頼性を高めることができる。
 導電層132、接続層144、及び導電層111の側面は、絶縁層125に覆われている。充填層127は、絶縁層125を介して、導電層132、接続層144、及び導電層111の側面と重畳する領域を有する。導電層132、接続層144、及び導電層111の側面が、絶縁層125、及び充填層127の少なくとも一つに覆われていることで、導電層115が、導電層132、接続層144、及び導電層111の一以上と接することを抑制することができる。したがって、発光デバイス130のショートを抑制することができ、発光デバイス130の信頼性を高めることができる。
 絶縁層125は、LED層134の側面と接することが好ましい。絶縁層125がLED層134と接する構成とすることで、LED層134の膜剥がれを抑制することができる。絶縁層125とLED層134が密着することで、隣り合うLED層134が絶縁層125によって固定される、または、接着される効果を奏する。これにより、発光デバイス130の信頼性を高めることができる。また、発光デバイス130の作製歩留まりを高めることができる。
 例えば、接続層144に密着性が低い、または機械的強度が低い材料を用いる場合であっても、絶縁層125をLED層134の側面、導電層132の側面、導電層111の側面、及び層101の上面の一部と接する構成とすることにより、接続層144が固定されるため、接続層144の膜剥がれを抑制することができ、また機械的強度を高めることができる。
 絶縁層125及び充填層127が、LED層134の上面の一部及び側面の双方を覆うことで、LED層134の膜剥がれをより抑制することができ、発光デバイス130の信頼性を高めることができる。また、発光デバイス130の作製歩留まりをより高めることができる。
 図1Bでは、絶縁層125及び充填層127の断面が複数示されているが、上面視において、絶縁層125及び充填層127はそれぞれ1つに繋がっている。つまり、表示装置100は、例えば、絶縁層125及び充填層127を1つずつ有する構成とすることができる。なお、表示装置100は、互いに分離された複数の絶縁層125を有してもよく、また互いに分離された複数の充填層127を有してもよい。
 次に、絶縁層125及び充填層127に用いることができる材料について、説明する。
 絶縁層125は、無機材料を有する絶縁層とすることができる。絶縁層125には、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜等の無機絶縁膜を用いることができる。絶縁層125は単層構造であってもよく積層構造であってもよい。酸化絶縁膜として、酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化マグネシウム膜、インジウムガリウム亜鉛酸化物膜、酸化ガリウム膜、酸化ゲルマニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ランタン膜、酸化ネオジム膜、酸化ハフニウム膜、及び酸化タンタル膜等が挙げられる。窒化絶縁膜として、窒化シリコン膜及び窒化アルミニウム膜等が挙げられる。酸化窒化絶縁膜として、酸化窒化シリコン膜、及び酸化窒化アルミニウム膜等が挙げられる。窒化酸化絶縁膜として、窒化酸化シリコン膜、及び窒化酸化アルミニウム膜等が挙げられる。特に、酸化アルミニウムは、エッチングにおいて、LED層134との選択比が高く、充填層127の形成において、LED層134を保護する機能を有するため、好ましい。特に、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法により形成した酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、または酸化シリコン膜等の無機絶縁膜を絶縁層125に適用することで、ピンホールが少なく、LED層134を保護する機能に優れた絶縁層125を形成することができる。また、絶縁層125は、ALD法により形成した膜と、スパッタリング法により形成した膜と、の積層構造としてもよい。絶縁層125は、例えば、ALD法によって形成された酸化アルミニウム膜と、スパッタリング法によって形成された窒化シリコン膜と、の積層構造であってもよい。
 なお、本明細書等において、酸化窒化物とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。例えば、酸化窒化シリコンと記載した場合は、その組成として窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化シリコンと記載した場合は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を示す。
 絶縁層125は、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア絶縁層としての機能を有することが好ましい。また、絶縁層125は、水及び酸素の少なくとも一方の拡散を抑制する機能を有することが好ましい。また、絶縁層125は、水及び酸素の少なくとも一方を捕獲、または固着する(ゲッタリングともいう)機能を有することが好ましい。
 なお、本明細書等において、バリア絶縁層とは、バリア性を有する絶縁層のことを示す。また、本明細書等において、バリア性とは、対応する物質の拡散を抑制する機能(透過性が低いともいう)とする。または、対応する物質を、捕獲、または固着する(ゲッタリングともいう)機能とする。
 絶縁層125が、バリア絶縁層としての機能、またはゲッタリング機能を有することで、外部から各発光デバイスに拡散しうる不純物(代表的には、水及び酸素の少なくとも一方)の侵入を抑制することが可能な構成となる。当該構成とすることで、信頼性の高い発光デバイス、さらには、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
 絶縁層125は、不純物濃度が低いことが好ましい。これにより、絶縁層125からLED層134に不純物が混入し、LED層134が劣化することを抑制することができる。また、絶縁層125において、不純物濃度を低くすることで、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア性を高めることができる。例えば、絶縁層125は、水素濃度及び炭素濃度の一方、好ましくは双方が十分に低いことが望ましい。
 絶縁層125上に設けられる充填層127は、隣り合う発光デバイス130間に形成された絶縁層125の凹凸を小さくする機能を有する。換言すると、充填層127を有することで導電層115の被形成面の平坦性を高める効果を奏する。
 充填層127は、有機材料を有する絶縁層を好適に用いることができる。有機材料は、感光性の樹脂を用いることが好ましく、例えば、感光性のアクリル樹脂を用いることが好ましい。なお、本明細書などにおいて、アクリル樹脂とは、ポリメタクリル酸エステル、またはメタクリル樹脂だけを指すものではなく、広義のアクリル系ポリマー全体を指す場合がある。
 充填層127として、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シリコーン樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等を用いてもよい。また、充填層127として、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プルラン、水溶性のセルロース、またはアルコール可溶性のポリアミド樹脂等の有機材料を用いてもよい。また、感光性の樹脂はフォトレジストを用いてもよい。感光性の樹脂として、ポジ型の材料及びネガ型の材料のどちらを用いてもよい。
 充填層127に光の透過率が低い材料を用い、充填層127が遮光性を有する構成とすることが好ましい。充填層127は、可視光を吸収する材料を用いてもよい。充填層127が発光デバイス130から射出される光を遮ることで、発光デバイス130から充填層127を介して他の副画素に漏れる光(迷光)を抑制することができる。これにより、表示装置の表示品位を高めることができる。また、表示装置に偏光板を用いなくても、表示品位を高めることができるため、軽量、かつ薄型の表示装置を実現できる。
 可視光を吸収する材料として、黒色などの顔料を含む材料、染料を含む材料、光吸収性を有する樹脂材料(例えばポリイミドなど)、及び、カラーフィルタに用いることのできる樹脂材料(カラーフィルタ材料)が挙げられる。2色、または3色以上のカラーフィルタ材料を積層または混合した樹脂材料を用いると、可視光の遮蔽効果を高めることができるため好ましい。特に、3色以上のカラーフィルタ材料を混合させることで、黒色または黒色近傍の樹脂層とすることが可能となる。
 充填層127に用いる材料は体積収縮率が低いことが好ましい。これにより、充填層127を所望の形状で形成することが容易となる。また、充填層127は硬化後の体積収縮率が低いことが好ましい。これにより、充填層127を形成した後の各種工程にて充填層127の形状を保ちやすくなる。具体的には、熱硬化後、光硬化後、または、光硬化及び熱硬化後の充填層127の体積収縮率は、それぞれ、10%以下が好ましく、5%以下がより好ましく、1%以下がさらに好ましい。ここで、体積収縮率として、光照射による体積収縮率及び加熱による体積収縮率の一方の値、または、双方の和を用いることができる。
 充填層127に適用できる材料として、絶縁性の材料を例に挙げて説明したが、充填層127の導電性は特に限定されない。充填層127に半導体の材料を適用してもよく、または導電性の材料を適用してもよい。例えば、充填層127に導電性の材料を適用することにより、静電気放電(ESD:Electro Static Discharge)によって発生する過電流に対する表示装置の耐性を高めることができる。充填層127は、例えば、金属粒子を分散させた樹脂を用いることができる。
 充填層127に導電性の材料を適用する場合、充填層127と、導電層132、接続層144、及び導電層111との間に絶縁層125を設けることが好ましい。導電層132、接続層144、及び導電層111の側面が絶縁層125に覆われていることにより、充填層127を介して、導電層115が導電層132、接続層144、及び導電層111の一以上と接することを抑制することができる。したがって、発光デバイス130のショートを抑制することができ、発光デバイス130の信頼性を高めることができる。
 次に、図2A及び図2Bを用いて、充填層127とその近傍の構造について説明する。図2Bは、図2Aに示すLED層134上の充填層127の端部とその近傍の断面拡大図である。
 図2A及び図2Bに示すように、充填層127の端部は、絶縁層125の端部よりも外側に位置することが好ましい。これにより、導電層115の被形成面(ここでは、充填層127及びLED層134)の凹凸を低減し、導電層115の被覆性を高めることができる。さらに、図2Bに示すように、断面視において、充填層127の端部はテーパ形状であることが好ましい。
 本明細書等において、テーパ形状とは、構造の側面の少なくとも一部が、基板面または被形成面に対して傾斜して設けられている形状のことを指す。例えば、傾斜した側面と基板面または被形成面とがなす角(テーパ角ともいう)が90°未満である領域を有すると好ましい。なお、構造の側面、基板面及び被形成面は、必ずしも完全に平坦である必要はなく、微小な曲率を有する略平面状、または微細な凹凸を有する略平面状であってもよい。
 充填層127の側面と被形成面(ここでは、LED層134)のなす角θ1は、90°未満が好ましく、さらには60°以下が好ましく、さらには45°以下が好ましく、さらには20°以下が好ましい。充填層127の端部をテーパ形状にすることで、充填層127上に設けられる導電層115を被覆性高く成膜でき、段切れ、または局所的に膜厚が薄くなることを抑制できる。これにより、導電層115の膜厚、及び抵抗の面内均一性が高まり、表示装置の表示品位を高めることができる。
 図2Aに示すように、断面視において、充填層127の上面は凸曲面形状を有することが好ましい。充填層127の上面の凸曲面形状は、中心に向かってなだらかに膨らんだ形状であることが好ましい。また、充填層127上面の中心部の凸曲面部が、端部のテーパ部に連続的に接続される形状であることが好ましい。充填層127をこのような形状にすることで、充填層127上全体で導電層115を被覆性高く成膜することができる。
 図2Bに示すように、断面視において、絶縁層125の端部はテーパ形状であることが好ましい。絶縁層125の側面と被形成面(ここでは、LED層134)のなす角θ2は、90°未満が好ましく、さらには60°以下が好ましく、さらには45°以下が好ましく、さらには20°以下が好ましい。絶縁層125の端部をテーパ形状にすることで、絶縁層125上に設けられる充填層127を被覆性高く成膜することができる。充填層127を被覆性高く成膜することにより、さらに充填層127上に設けられる導電層115を被覆性高く成膜することができる。
 なお、図3A及び図3Bに示すように、充填層127の端部は、絶縁層125の端部よりも内側に位置してもよい。また、図4A及び図4Bに示すように、充填層127の端部は、絶縁層125の端部と揃っている、または概略揃っていてもよい。
 図5Aに示すように、絶縁層125及び充填層127はそれぞれ、LED層134の上面と接する領域を有さなくてもよい。また、図5Bに示すように、絶縁層125、充填層127、及びLED層134の上面の高さが互いに揃っている、または概略揃っていてもよい。または、図6Aに示すように、充填層127は、上面の高さがLED層134の上面の高さより低い領域を有してもよい。図6Aは、充填層127が、上面が凹部を有する例を示している。
 図6Bに示すように、絶縁層125及び充填層127はそれぞれ、LED層134の側面全体を覆っていなくてもよい。なお、絶縁層125は、少なくとも発光層184の側面全体を覆っていることが好ましい。
 充填層127の上面は、滑らかな形状を有することが好ましい。例えば、図7Aに示すように、断面視において、充填層127の上面は凹曲面形状を有してもよい。図7Aは、充填層127の上面が、中心に向かってなだらかに膨らんだ形状、つまり凸曲面を有し、かつ、中央及びその近傍が窪んだ形状、つまり凹曲面を有する例を示している。また、充填層127上面の凸曲面部は、端部のテーパ部に連続的に接続される形状である。充填層127がこのような形状であっても、充填層127上全体で、導電層115を被覆性高く成膜することができる。なお、充填層127の上面はこれに限定されず、例えば、図7Bに示すように充填層127は上面が平坦、または概略平坦の領域を有してもよい。充填層127が、上面が平坦、または概略平坦の領域を有することで、例えば、他の基板と貼り合わせを行う場合に、貼り合わせた面の接合強度を高めることができる。また、凹凸に起因する接合不良が抑制され、生産性を高めることができる。
 本発明の一態様の表示装置100は、発光デバイス130の被形成面(ここでは、層101)とは反対方向に光を射出する上面射出型(トップエミッション型)、発光デバイス130の被形成面側に光を射出する下面射出型(ボトムエミッション型)、両面に光を射出する両面射出型(デュアルエミッション型)のいずれであってもよい。図1B等は、上面射出型(トップエミッション型)の例として、基板120側から射出される光を白抜き矢印で模式的に示している。上面射出型(トップエミッション型)を適用する場合は、基板120は可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。導電層132、及び導電層111の一方または双方は光を反射する材料を用い、導電層115は光を透過する材料を用いる構成とすることが好ましい。
 光が射出される面(ここでは、基板120)と発光デバイス130との間に、着色層107a、着色層107b、及び着色層107cが設けられている。着色層107a、着色層107b、及び着色層107cはそれぞれ、例えば、赤色光、緑色光、または青色光を透過するカラーフィルタとして機能する。着色層107a、着色層107b、及び着色層107cは、金属材料、樹脂材料、顔料又は染料が含まれた樹脂材料を用いることができる。なお、着色層107a、着色層107b、及び着色層107cをまとめて着色層107と記す場合がある。
 着色層107a、着色層107b、及び着色層107cと、発光デバイス130との間に、色変換層109が設けられている。色変換層109は、例えば、色変換材料が混合された樹脂層を用いることができる。色変換材料は、例えば、蛍光体または量子ドット(QD:Quantum dot)を用いることができる。特に、量子ドット(QD)は、発光スペクトルのピーク幅が狭く、色純度の高い発光を得ることができる。これにより、表示装置の表示品位を高めることができる。なお、色変換材料に、蛍光体及び量子ドット(QD)の双方を用いてもよい。
 量子ドット(QD)を構成する材料は特に限定は無く、例えば、第14族元素、第15族元素、第16族元素、複数の第14族元素からなる化合物、第4族から第14族に属する元素と第16族元素との化合物、第2族元素と第16族元素との化合物、第13族元素と第15族元素との化合物、第13族元素と第17族元素との化合物、第14族元素と第15族元素との化合物、第11族元素と第17族元素との化合物、酸化鉄類、酸化チタン類、カルコゲナイドスピネル類、各種半導体クラスターなどが挙げられる。
 量子ドット(QD)を構成する材料として、具体的には、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、セレン化亜鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化水銀、セレン化水銀、テルル化水銀、砒化インジウム、リン化インジウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、窒化インジウム、窒化ガリウム、アンチモン化インジウム、アンチモン化ガリウム、リン化アルミニウム、砒化アルミニウム、アンチモン化アルミニウム、セレン化鉛、テルル化鉛、硫化鉛、セレン化インジウム、テルル化インジウム、硫化インジウム、セレン化ガリウム、硫化砒素、セレン化砒素、テルル化砒素、硫化アンチモン、セレン化アンチモン、テルル化アンチモン、硫化ビスマス、セレン化ビスマス、テルル化ビスマス、ケイ素、炭化ケイ素、ゲルマニウム、錫、セレン、テルル、ホウ素、炭素、リン、窒化ホウ素、リン化ホウ素、砒化ホウ素、窒化アルミニウム、硫化アルミニウム、硫化バリウム、セレン化バリウム、テルル化バリウム、硫化カルシウム、セレン化カルシウム、テルル化カルシウム、硫化ベリリウム、セレン化ベリリウム、テルル化ベリリウム、硫化マグネシウム、セレン化マグネシウム、硫化ゲルマニウム、セレン化ゲルマニウム、テルル化ゲルマニウム、硫化錫、セレン化錫、テルル化錫、酸化鉛、フッ化銅、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅、酸化銅、セレン化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、硫化コバルト、酸化鉄、硫化鉄、酸化マンガン、硫化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、セレンと亜鉛とカドミウムの化合物、インジウムと砒素とリンの化合物、カドミウムとセレンと硫黄の化合物、カドミウムとセレンとテルルの化合物、インジウムとガリウムと砒素の化合物、インジウムとガリウムとセレンの化合物、インジウムとセレンと硫黄の化合物、銅とインジウムと硫黄の化合物、およびこれらの組み合わせなどが挙げられる。また、組成が任意の比率で表される、いわゆる合金型量子ドットを用いてもよい。
 量子ドット(QD)の構造として、コア型、コア−シェル型、及びコア−マルチシェル型が挙げられる。また、量子ドットは(QD)、表面原子の割合が高いことから、反応性が高く、凝集が起こりやすい。そのため、量子ドット(QD)の凝集を防ぎ、分散媒への分散性を高めるため、量子ドットの表面には保護剤が付着している、または保護基が設けられていることが好ましい。また、これにより、反応性を低減させ、電気的安定性を向上させることもできる。
 量子ドット(QD)は、サイズが小さくなるに従いバンドギャップが大きくなるため、所望の波長の光が得られるように、そのサイズを適宜調整する。結晶のサイズが小さくなるにつれて、量子ドット(QD)の発光は短波長側へ、つまり、高エネルギー側へシフトするため、量子ドットのサイズを変更させることにより、紫外、可視、及び赤外の波長領域にわたって、その発光波長を調整することができる。量子ドットのサイズ(直径)は、例えば、0.5nm以上20nm以下、好ましくは1nm以上10nm以下である。量子ドットはそのサイズ分布が狭いほど、発光スペクトルがより狭線化し、色純度の良好な発光を得ることができる。また、量子ドット(QD)の形状は特に限定されず、球状、棒状、円盤状、その他の形状であってもよい。棒状の量子ロッドは、指向性を有する光を呈する機能を有する。
 色変換層109が有する色変換材料は、発光デバイス130が射出する光によって励起されることにより、光を射出する材料を用いることができる。例えば、色変換材料が射出する光の色を、発光デバイス130が射出する光の色の補色とすることにより、色変換層109から白色光を射出することができる。
 例えば、色変換層109が黄色光を射出する色変換材料を有し、発光デバイス130が青色光を射出する構成とすることにより、色変換層109から白色光が射出される。また、赤色光を透過する着色層107aが設けられた副画素110aにおいて、発光デバイス130が射出する光は色変換層109及び着色層107aを透過することにより、赤色光が射出される。同様に、緑色光を透過する着色層107bが設けられた副画素110bにおいて、発光デバイス130が射出する光は色変換層109及び着色層107bを透過することにより、緑色光が射出される。青色光を透過する着色層107cが設けられた副画素110cにおいて、発光デバイス130が射出する光は色変換層109及び着色層107cを透過することにより、青色光が射出される。
 本発明の一態様である表示装置は、1種類の発光デバイス130を用いてカラー表示を行うことができる。また、表示装置に用いられる発光デバイス130は1種類であるため、製造プロセスを簡略にできる。したがって、本発明の一態様により、製造コストが低く、輝度が高く、コントラストが高く、応答速度が速く、かつ消費電力が低い表示装置とすることができる。
 なお、色変換層109が有する色変換材料から射出される光の色と、発光デバイス130が射出する光の色の組み合わせは特に限定されない。例えば、色変換層109が赤色光を射出する色変換材料を有し、発光デバイス130が青緑色光を射出する構成とすることにより、色変換層109から白色光を射出させてもよい。また、色変換層109が赤色光を射出する色変換材料、緑色光を射出する色変換材料、及び青色光を射出する色変換材料を有し、発光デバイス130が近紫外光または紫色光を射出する構成とすることにより、色変換層109から白色光を射出させてもよい。
 発光デバイス130上に保護層131を有することが好ましい。保護層131を設けることで、発光デバイス130の信頼性を高めることができる。保護層131は単層構造でもよく、2層以上の積層構造であってもよい。
 保護層131の導電性は問わない。保護層131は、絶縁膜、半導体膜、及び導電膜の少なくとも一種を用いることができる。
 保護層131が無機膜を有することで、導電層115が酸化されること、及び発光デバイス130に不純物(水分及び酸素等)が入り込むことを抑制することができる。したがって、発光デバイス130の劣化が抑制され、表示装置の信頼性を高めることができる。
 保護層131は、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜等の無機絶縁膜を用いることができる。これらの無機絶縁膜の具体例は、絶縁層125の説明で挙げた通りである。特に、保護層131は、窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜を有することが好ましく、窒化絶縁膜を有することがより好ましい。
 保護層131には、In−Sn酸化物(ITOともいう)、In−Zn酸化物、Ga−Zn酸化物、Al−Zn酸化物、またはインジウムガリウム亜鉛酸化物(In−Ga−Zn酸化物、IGZOともいう)等を含む無機膜を用いることもできる。当該無機膜は、高抵抗であることが好ましく、具体的には、導電層115よりも高抵抗であることが好ましい。当該無機膜は、さらに窒素を含んでいてもよい。
 発光デバイス130の発光を、保護層131を介して取り出す場合、保護層131は、可視光に対する透過性が高いことが好ましい。例えば、ITO、IGZO、及び、酸化アルミニウムは、それぞれ、可視光に対する透過性が高い無機材料であるため、好ましい。
 保護層131は、例えば、酸化アルミニウム膜と、酸化アルミニウム膜上の窒化シリコン膜と、の積層構造、または、酸化アルミニウム膜と、酸化アルミニウム膜上のIGZO膜と、の積層構造等を用いることができる。当該積層構造を用いることで、LED層134側へ不純物(例えば、水及び酸素)が拡散することを抑制することができる。
 保護層131は、さらに有機膜を有していてもよい。例えば、保護層131は、有機膜と無機膜の双方を有していてもよい。保護層131に用いることができる有機材料として、例えば、充填層127に用いることができる有機絶縁材料などが挙げられる。
 保護層131は、異なる成膜方法を用いて形成された2層構造であってもよい。具体的には、ALD法を用いて保護層131の第1層目を形成し、スパッタリング法を用いて保護層131の第2層目を形成してもよい。
 基板120の樹脂層122側の面には、遮光層を設けてもよい。また、基板120の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材として、偏光板、位相差板、光拡散層(拡散フィルムなど)、反射防止層、及び集光フィルム等が挙げられる。また、基板120の外側には、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜、衝撃吸収層等の表面保護層を配置してもよい。例えば、表面保護層として、ガラス層またはシリカ層(SiO層)を設けることで、表面汚染及び傷の発生を抑制することができ、好ましい。また、表面保護層は、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)、酸化アルミニウム(AlO)、ポリエステル系材料、またはポリカーボネート系材料などを用いてもよい。なお、表面保護層には、可視光に対する透過率が高い材料を用いることが好ましい。また、表面保護層には、硬度が高い材料を用いることが好ましい。
 基板120は、ガラス、石英、セラミックス、サファイア、樹脂、金属、合金、または半導体を用いることができる。発光デバイス130からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。基板120に可撓性を有する材料を用いると、表示装置の可撓性を高め、フレキシブルディスプレイを実現することができる。また、基板120として偏光板を用いてもよい。
 基板120は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリエーテルスルホン(PES)樹脂、ポリアミド樹脂(ナイロン、アラミド等)、ポリシロキサン樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、ABS樹脂、またはセルロースナノファイバーを用いることができる。基板120に、可撓性を有する程度の厚さのガラスを用いてもよい。
 なお、表示装置に円偏光板を重ねる場合、表示装置が有する基板には、光学等方性の高い基板を用いることが好ましい。光学等方性が高い基板は、複屈折が小さい(複屈折量が小さい、ともいえる)。
 光学等方性が高い基板のリタデーション(位相差)値の絶対値は、30nm以下が好ましく、20nm以下がより好ましく、10nm以下がさらに好ましい。
 光学等方性が高いフィルムとして、トリアセチルセルロース(TAC、セルローストリアセテートともいう)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、シクロオレフィンコポリマー(COC)フィルム、及びアクリルフィルムが挙げられる。
 基板120にフィルムを用いる場合、フィルムが吸水することで、表示装置にしわが発生するなどの形状変化が生じる恐れがある。そのため、基板120は、吸水率の低いフィルムを用いることが好ましい。例えば、吸水率が1%以下のフィルムを用いることが好ましく、0.1%以下のフィルムを用いることがより好ましく、0.01%以下のフィルムを用いることがさらに好ましい。
 樹脂層122は、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤として、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラール)樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
 以下では、前述の<構成例1−1>と異なる構成例について、説明する。なお、<構成例1−1>と重複する部分は説明を省略する場合がある。また、以下で示す図面において、<構成例1−1>と同様の機能を有する部分についてはハッチングパターンを同じくし、符号を付さない場合もある。
<構成例1−2>
 本発明の一態様である表示装置の断面図を、図8に示す。上面図は、図1Aを参照できる。図8に示す断面図の一部の拡大図を、図9A及び図9Bに示す。
 図8に示す表示装置は、絶縁層125と充填層127との間に反射層121を有する点で、<構成例1−1>に示す表示装置と主に異なる。反射層121は、LED層134の側面と重畳する領域を有することが好ましい。反射層121は、LED層134から射出される光を反射する機能を有する。反射層121を設けることで、LED層134の側面から射出される光を導電層115側または導電層132側に反射させることができる。これにより、表示装置100の輝度を高めることができる。また、反射層121を設けることで、絶縁層125及び充填層127を介して隣の副画素に漏れる光(迷光ともいう)を抑制することができる。これにより、表示装置100の表示品位を高めることができる。図9Aは、LED層134から隣の副画素側に射出された光を矢印で模式的に示している。図9Aに示すように、LED層134から隣の副画素側に射出された光を反射層121で反射させることにより、隣の副画素に漏れる光(迷光ともいう)を抑制することができる。
 反射層121は、発光デバイス130が発する光の反射率が高い材料で形成することが好ましい。反射層121は、例えば、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、スズ、亜鉛、銀、白金、金、モリブデン、タンタル、またはタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金(例えば、銀とパラジウムと銅の合金(APC:Ag−Pd−Cu))を用いることができる。反射層121は、前述の2つ以上の材料の積層であってもよい。
 反射層121を設ける場合、反射層121と、導電層132、接続層144、及び導電層111との間に絶縁層125を設けることが好ましい。導電層132、接続層144、及び導電層111の側面が絶縁層125に覆われていることにより、反射層121を介して、導電層115が導電層132、接続層144、及び導電層111の一以上と接することを抑制することができる。したがって、発光デバイス130のショートを抑制することができ、発光デバイス130の信頼性を高めることができる。
 反射層121を設ける場合、充填層127に光の透過率が高い材料を用い、充填層127が遮光性を有さない構成としてもよい。反射層121を設けることにより、隣の副画素に漏れる光(迷光)を抑制することができる。なお、反射層121を設け、かつ充填層127が遮光性を有する構成としてもよい。
 図9Bに示すように、断面視において、反射層121の端部はテーパ形状を有することが好ましい。反射層121の側面と被形成面(ここでは、絶縁層125)のなす角θ3は、90°未満が好ましく、さらには60°以下が好ましく、さらには45°以下が好ましく、さらには20°以下が好ましい。マスク層118をテーパ形状にすることで、反射層121上に設けられる充填層127を被覆性高く成膜することができる。充填層127を被覆性高く成膜することにより、さらに充填層127上に設けられる導電層115を被覆性高く成膜することができる。
<構成例1−3>
 本発明の一態様である表示装置の断面図を、図10に示す。上面図は、図1Aを参照できる。図10に示す断面図の一部の拡大図を、図11A及び図11Bに示す。
 図10に示す表示装置は、絶縁層125とLED層134との間にマスク層118を有する点で、<構成例1−1>に示す表示装置と主に異なる。マスク層118は、LED層134上に設けられる。マスク層118は、LED層134を形成する際にLED層134の上面に接して設けたマスク層の一部が残存しているものである。本発明の一態様の表示装置は、その作製時にLED層134を保護するために用いるマスク層が一部残存していてもよい。なお、図10は、接続部140において、導電層123上にマスク層118が設けられない例を示している。
 本明細書等において、マスク膜及びマスク層とはそれぞれ、少なくともLED層の上方に位置し、製造工程中において、LED層を保護する機能を有する。LED層上にマスク層を設けることで、表示装置の作製工程中にLED層が受けるダメージを低減し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
 マスク層118の一方の端部は、LED層134の端部と揃っている、または概略揃っており、マスク層118の他方の端部は、LED層134上に位置する。マスク層118は、例えば、島状のLED層134の上面と、絶縁層125との間に位置する。
 LED層134の上面の一部は、マスク層118によって覆われている。絶縁層125及び充填層127は、マスク層118を介して、LED層134の上面の一部と重畳する領域を有する。
 なお、絶縁層125とマスク層118には同じ材料を用いることができる。この場合、マスク層118と絶縁層125との境界が不明瞭となり区別できない場合がある。よって、マスク層118と絶縁層125が、1つの層として観察される場合がある。つまり、1つの層が、LED層134の上面の一部及び側面に接して設けられ、充填層127が、当該1つの層の側面の少なくとも一部を覆っているように観察される場合がある。
 図11Aに示すように、LED層134の上面の一部に接してマスク層118が設けられる。マスク層118の上面及び側面、LED層134の側面、導電層132の側面、接続層144の側面、導電層111の側面、並びに層101の上面に接して、絶縁層125が設けられる。絶縁層125の上面に接して、充填層127が設けられる。また、充填層127は、マスク層118と接する領域を有してもよい。さらに、充填層127は、LED層134と接する領域を有してもよい。LED層134、マスク層118、絶縁層125、及び充填層127を覆って導電層115が設けられる。
 図11Bに示すように、断面視において、マスク層118の端部はテーパ形状を有することが好ましい。マスク層118の側面と被形成面(ここでは、LED層134)のなす角θ4は、90°未満が好ましく、さらには60°以下が好ましく、さらには45°以下が好ましく、さらには20°以下が好ましい。マスク層118をテーパ形状にすることで、マスク層118上に設けられる充填層127を被覆性高く成膜することができる。充填層127を被覆性高く成膜することにより、さらに充填層127上に設けられる導電層115を被覆性高く成膜することができる。
 マスク層118の端部は、絶縁層125の端部よりも外側に位置することが好ましい。これにより、導電層115の被形成面の凹凸を低減し、導電層115の被覆性を高めることができる。
 なお、図12Aに示すように、接続部140において、導電層123上に導電層123及び接続層144を有してもよい。導電層123は、導電層123及び接続層144を介して、導電層115と電気的に接続される。また、図12Bに示すように、接続層144を設けなくてもよい。発光デバイス130が有する導電層132が、導電層111と直接接して電気的に接続される構成とすることもできる。
<構成例1−4>
 本発明の一態様である表示装置の断面図を、図13A及び図13Bに示す。上面図は、図1Aを参照できる。
 図13Aに示すように、発光デバイス130上にレンズ133を設けてもよい。図13Aは、発光デバイス130上に、保護層131を介してレンズ133を設ける例を示している。発光デバイス130を形成した基板に、直接、レンズ133を形成することにより、発光デバイス130とレンズ133との位置合わせの精度を高めることができる。
 図13Bに示すように、発光デバイス130上に、保護層131及び樹脂層122を介してレンズ133を設けてもよい。レンズ133が設けられた基板120を、樹脂層122によって保護層131上に貼り合わせることができる。基板120にレンズ133を設けることで、これらの形成工程における加熱処理の温度を高めることができる。
 レンズ133は、凸面が基板120側を向いていてもよく、発光デバイス130側を向いていてもよい。
 レンズ133は、無機材料及び有機材料の少なくとも一方を用いて形成することができる。例えば、樹脂を含む材料を用いることができる。また、酸化物及び硫化物の少なくとも一方を含む材料を用いることができる。レンズ133は、例えば、マイクロレンズアレイを用いることができる。レンズ133は、基板上または発光デバイス上に直接形成してもよく、別途形成されたレンズアレイを貼り合わせてもよい。
<構成例1−5>
 本発明の一態様である表示装置の断面図を、図14Aに示す。上面図は、図1Aを参照できる。
 図14Aに示すように、遮光層135を設けてもよい。遮光層135は、隣り合う着色層107の間に設けられる。また、遮光層135は、発光デバイス130と重畳する領域に開口部を有している。遮光層135を設けることにより、隣の発光デバイス130から射出される光が遮られ、混色を抑制することができる。ここで、着色層107の端部を遮光層135と重畳するように設けることにより、光漏れを抑制できる。遮光層135は、透過率が低い材料を用いることができ、例えば、金属材料、または顔料もしくは染料を含む樹脂材料を用いることができる。
 図14Bに示すように、隣り合う着色層107の一部が重畳する構成としてもよい。着色層107が重畳する領域は、遮光層としての機能を有する。なお、図14Bでは、基板120上に着色層107a、着色層107b、及び着色層107cをこの順に形成する例を示しているが、各着色層107の形成順は特に限定されない。
<構成例1−6>
 本発明の一態様である表示装置の断面図を、図15Aに示す。上面図は、図1Aを参照できる。
 図15Aに示すように、色変換層109を有さない副画素を設けてもよい。最も短い波長域の色の光を射出させる副画素が、色変換層109を有さない構成とすることができる。図15Aに示す副画素110cは色変換層109を有さず、発光デバイス130から射出される光は着色層107cを透過して表示装置の外に射出される。
 例えば、副画素110aから赤色光を射出し、副画素110bから緑色光を射出し、副画素110cから青色光を射出する構成とする場合、副画素110cに色変換層109を設けなくてもよい。また、副画素110a、及び副画素110bに設ける色変換層109が黄色光を射出する色変換材料を有する構成とすればよい。赤色光を透過する着色層107aが設けられた副画素110aにおいて、発光デバイス130が射出する光は色変換層109及び着色層107aを透過することにより、赤色光が射出される。同様に、緑色光を透過する着色層107bが設けられた副画素110bにおいて、発光デバイス130が射出する光は色変換層109及び着色層107bを透過することにより、緑色光が射出される。青色光を透過する着色層107cが設けられた副画素110cにおいて、発光デバイス130が射出する光は着色層107cを透過することにより、青色光が射出される。
 隣り合う着色層107の間に、遮光層135を設けることが好ましい。遮光層135を設けることにより、隣の発光デバイス130から射出される光が遮られ、混色を抑制することができる。
 なお、図15Bに示すように、副画素110cは、色変換層及び着色層を設けない構成としてもよい。
<構成例1−7>
 図1Aとは異なる表示装置100の上面図を、図16Aに示す。図16Aにおける一点鎖線X3−X4間の断面図を、図16Bに示す。一点鎖線Y1−Y2間の断面図は、図1Bを参照できる。
 図16A及び図16Bに示すように、画素110は、副画素110a、副画素110b、副画素110c、及び副画素110dの4種類の副画素から構成される。副画素110dは、着色層107を有さない構成とすることができる。
 例えば、色変換層109が黄色光を射出する色変換材料を有し、発光デバイス130が青色光を射出する構成とすることにより、色変換層109から白色光が射出される。また、赤色光を透過する着色層107aが設けられた副画素110aにおいて、発光デバイス130が射出する光は色変換層109及び着色層107aを透過することにより、赤色光が射出される。同様に、緑色光を透過する着色層107bが設けられた副画素110bにおいて、発光デバイス130が射出する光は色変換層109及び着色層107bを透過することにより、緑色光が射出される。青色光を透過する着色層107cが設けられた副画素110cにおいて、発光デバイス130が射出する光は色変換層109及び着色層107cを透過することにより、青色光が射出される。着色層が設けられない副画素110dにおいて、発光デバイス130が射出する光は色変換層109を透過することにより、白色光が射出される。
 副画素110dから白色光を射出する構成とすることで、R(赤)、G(緑)、B(青)、W(白)の4色の副画素で1つの色を表現できる。これにより、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色の副画素で1つの色を表現する構成より発光デバイス130に流す電流を少なくでき、消費電力が低い表示装置とすることができる。
 本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、1つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
 本発明の一態様の表示装置の作製方法について、説明する。
<作製方法例1>
 ここでは、図12Aに示した表示装置の作製方法について、図17A乃至図23Cを用いて説明する。図17B乃至図17D、及び図20A乃至図23Cは、図12Aに示す一点鎖線X1−X2間の断面図と、一点鎖線Y1−Y2間の断面図を並べて示す。なお、図17A乃至図23Cでは、図12Aに示すトランジスタ105を省略している。
 表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜等)は、スパッタリング法、化学気相堆積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD:Pulsed Laser Deposition)法、原子層堆積(ALD)法等を用いて形成することができる。CVD法として、プラズマ化学気相堆積(PECVD:Plasma Enhanced CVD)法、及び熱CVD法が挙げられる。また、熱CVD法のひとつに、有機金属化学気相堆積(MOCVD:Metal Organic CVD)法がある。
 表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜等)は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、またはナイフコート等の湿式の成膜方法により形成することができる。
 表示装置を構成する薄膜を加工する際には、フォトリソグラフィ法を用いることができる。ナノインプリント法、サンドブラスト法、またはリフトオフ法により薄膜を加工してもよい。また、メタルマスクなどの遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を直接形成してもよい。
 フォトリソグラフィ法は、代表的には以下の2つの方法がある。1つは、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう1つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。
 フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばi線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)、またはこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線、KrFレーザ光、またはArFレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外(EUV:Extreme Ultra−violet)光、またはX線を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、X線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクは不要である。
 薄膜のエッチングには、例えば、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、またはサンドブラスト法を用いることができる。
 まず、図17A及び図18Aに示すLED基板188の形成について、説明する。図17AはLED基板188の断面図を示し、図18AはLED基板188の斜視図を示している。LED基板188は、LED層134となるLED膜134f、及び導電層132となる導電膜132fを有する。
 基板180上に、半導体層182となる半導体膜182f、発光層184となる発光膜184f、および半導体層186となる半導体膜186fを形成する。半導体膜182f、発光膜184f、および半導体膜186fはそれぞれ、例えば、エピタキシャル成長を用いて形成することができる。エピタキシャル成長には、固相エピタキシャル成長(SPE:Solid Phase Epitaxy)法、液相エピタキシャル成長(LPE:Liquid Phase Epitaxy)法、及び気相エピタキシャル成長(VPE:Vapor Phase Epitaxy)法がある。気相エピタキシャル成長(VPE)法を用いる場合は、例えば、MOCVD法を用いて半導体膜182f、発光膜184f、および半導体膜186fを形成することができる。
 基板180は、サファイア、炭化シリコン、シリコン、または化合物半導体の単結晶基板を用いることができる。当該化合物半導体は、前述した第13族元素および第15族元素を含む化合物を用いることができる。基板180は、LED膜134fをエピタキシャル成長させるにあたって、LED膜134fを構成する膜と格子定数が同じ、またはわずかに異なる程度の材料で構成されていることが好ましい。なお、基板180とLED膜134fとの間に、基板180とLED膜134fの格子歪みを緩和する層(バッファ層ともいう)を設けてもよい。なお、図18Aは、基板180を円形で示しているが、基板180の形状は特に限定されない。
 例えば、青色の光を発する発光デバイス130を形成する場合は、LED膜134fを構成する膜に窒化ガリウム(GaN)を用いることができる。この場合、基板180には、例えば、サファイア基板を用いることができる。
 例えば、赤色の光を発する発光デバイス130を形成する場合は、LED膜134fを構成する膜にヒ化ガリウムアルミニウム(AlGaAs)を用いることができる。この場合、基板180には、例えば、ヒ化ガリウム(GaAs)基板を用いることができる。
 続いて、半導体膜186f上に、導電膜132fを形成する。導電膜132fの形成は、例えば、スパッタリング法または真空蒸着法を用いることができる。または、蒸着法で形成した膜と、スパッタリング法で形成した膜を積層させてもよい。
 次に、トランジスタを有する層101上に、発光デバイス130等を形成する方法について、説明する。
 トランジスタを含む層101上に、導電層111となる導電膜111fを形成する(図17B)。導電膜111fの形成は、例えば、スパッタリング法または真空蒸着法を用いることができる。なお、図17B以降において、層101が含むトランジスタを省略している。
 続いて、導電膜111f上に、接続層144を形成する(図17C)。
 続いて、接続層144上に、前述のLED基板188を貼り合わせる(図17D)。接続層144と導電膜132fが接するように貼り合わせる。LED基板188の全面にLED膜134f及び導電膜132fを設けた状態で層101と貼り合わせることにより、LED基板188と層101の位置合わせに高い精度は必要とせず、生産性を高めることができる。また、位置合わせ用のマーカーの形成を不要とすることができる。
 ここでは、接続層144を介して、導電膜132fと導電膜111fが電気的に接続される構成を示したが、本発明の一態様はこれに限られない。導電膜132fと導電膜111fは直接接合する構成としてもよい。例えば、導電膜132fと導電膜111fに銅を用いることが好ましい。これにより、Cu−Cu直接接合技術(銅同士を接続することで電気的導通を図る技術)を適用することができる。
 図18B及び図18Cに示すように、LED基板188と層101の形状及びサイズを同じとすることにより、LED基板188と層101の貼り合わせを容易にすることができる。また、LED基板188の作製後にLED基板188を分断し、分断したLED基板188を貼り合わせてもよい。
 図18Bでは、接続層144上に、表示装置となる領域を破線で示している。図18Bに示すように、1つの層101に複数の表示装置を設けることができる。また、これらの表示装置に設けられる複数の発光デバイスを、1つのLED基板188を貼り合わせることで形成できるため、表示装置の生産性を高めることができる。なお、層101に設けられる表示装置の数、形状及び位置は、図18Bに示す領域に限定されない。
 LED基板188と層101の形状及びサイズが異なってもよい。図19A及び図19Bは、LED基板188が円形、層101が矩形であり、かつ層101のサイズがLED基板188のサイズより大きい例を示している。LED基板188と層101の形状及びサイズが異なる場合においても、1つの表示装置の領域を包含するサイズのLED基板188を用いることにより、LED基板188と層101の位置合わせに高い精度は必要とせず、生産性を高めることができる。なお、図19A及び図19Bは、1つのLED基板188で、1つの表示装置に設けられる発光デバイスを形成する例を示しているが、本発明の一態様はこれに限られない。1つのLED基板188で、複数の表示装置に設けられる発光デバイスを形成してもよい。
 続いて、基板180を剥離し、LED膜134fを露出させる(図20B)。基板180の剥離方法に限定は無く、例えば、レーザリフトオフ(LLO:Laser Lift Off)法を用いることができる。図20Aは、基板180に照射されるレーザを矢印で模式的に示している。
 なお、基板180とLED膜134fとの間に剥離層を設け、当該剥離層を用いてLED膜134fから基板180を剥離してもよい。例えば、剥離層にウェットエッチング法で除去できる材料を用いることができる。剥離層は、例えば、ヒ化アルミニウム(AlAs)を用いることができる。
 続いて、LED膜134f上に、マスク層118となるマスク膜118fを形成する(図20C)。なお、ここではマスク膜118fが単層である例を示すが、2層以上の積層構造であってもよい。
 LED膜134f上にマスク膜118fを設けることで、表示装置の作製工程中にLED膜134fが受けるダメージを低減し、発光デバイス130の信頼性を高めることができる。
 マスク膜118fには、LED膜134fの加工条件に対する耐性の高い膜、具体的には、LED膜134fとのエッチングの選択比が大きい膜を用いることが好ましい。
 マスク膜118fは、ウェットエッチング法により除去できる膜を用いることが好ましい。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、マスク膜118fの加工時に、LED膜134fが受けるダメージを低減することができる。
 マスク膜118fの形成は、例えば、スパッタリング法、ALD法、CVD法、または真空蒸着法を用いることができる。ALD法として、例えば、熱ALD法、またはPEALD法を用いることができる。マスク膜118fの形成は、ALD法を好適に用いることができる。ALD法を用いることにより、マスク膜118fの形成時にLED膜134fが受けるダメージを少なくすることができる。また、マスク膜118fの形成は、湿式の成膜方法を用いてもよい。
 マスク膜118fは、例えば、金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、有機絶縁膜、及び、無機絶縁膜等のうち一種または複数種を用いることができる。
 マスク膜118fは、例えば、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、チタン、アルミニウム、イットリウム、ジルコニウム、及びタンタル等の金属材料、または該金属材料を含む合金材料を用いることができる。特に、アルミニウムまたは銀等の低融点材料を用いることが好ましい。マスク膜118fに紫外光を遮蔽することが可能な金属材料を用いることで、製造工程において、LED膜134fに紫外光が入射することを抑制でき、LED膜134fの劣化を抑制できるため、好ましい。
 マスク膜118fは、In−Ga−Zn酸化物、酸化インジウム、In−Zn酸化物、In−Sn酸化物、インジウムチタン酸化物(In−Ti酸化物)、インジウムスズ亜鉛酸化物(In−Sn−Zn酸化物)、インジウムチタン亜鉛酸化物(In−Ti−Zn酸化物)、インジウムガリウムスズ亜鉛酸化物(In−Ga−Sn−Zn酸化物)、シリコンを含むインジウムスズ酸化物等の金属酸化物を用いることができる。
 なお、上記ガリウムに代えて元素M(Mは、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムから選ばれた一種または複数種)を用いてもよい。
 マスク膜118fとして、光、特に紫外光に対して遮光性を有する材料を含む膜を用いることができる。例えば、紫外光に対して反射性を有する膜、または紫外光を吸収する膜を用いることができる。遮光性を有する材料として、紫外光に対して遮光性のある金属、絶縁体、半導体、及び半金属など、様々な材料を用いることができるが、当該マスク膜の一部または全部は、後の工程で除去するため、エッチングによる加工が可能である膜であることが好ましく、特に加工性が良好であることが好ましい。
 例えば、半導体の製造プロセスと親和性の高い材料として、シリコンまたはゲルマニウムなどの半導体材料を用いることができる。または、上記半導体材料の酸化物または窒化物を用いることができる。または、炭素などの非金属材料、またはその化合物を用いることができる。または、チタン、タンタル、タングステン、クロム、アルミニウムなどの金属、またはこれらの一以上を含む合金が挙げられる。または、酸化チタンもしくは酸化クロムなどの上記金属を含む酸化物、または窒化チタン、窒化クロム、もしくは窒化タンタルなどの窒化物を用いることができる。
 マスク膜118fに、紫外光に対して遮光性を有する材料を含む膜を用いることで、露光工程などでLED膜134fに紫外光が入射することを抑制できる。LED膜134fが紫外光によってダメージを受けることを抑制することで、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
 なお、紫外光に対して遮光性を有する材料を含む膜は、後述する絶縁膜125fの材料として用いても、同様の効果を奏する。
 マスク膜118fは、保護層131に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。特に、酸化絶縁膜は、窒化絶縁膜に比べてLED膜134fとの密着性が高く好ましい。例えば、マスク膜118fは、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、または酸化シリコンを好適に用いることができる。マスク膜118fは、例えば、ALD法を用いて、酸化アルミニウム膜を形成することができる。ALD法を用いることで、下地(特にLED膜134f)へのダメージを低減できるため好ましい。
 なお、マスク膜118fと、後に形成する絶縁層125との双方に、同じ無機絶縁膜を用いることができる。例えば、マスク膜118fと絶縁層125との双方に、ALD法を用いて形成した酸化アルミニウム膜を用いることができる。ここで、マスク膜118fと、絶縁層125とで、同じ成膜条件を適用してもよく、互いに異なる成膜条件を適用してもよい。例えば、マスク膜118fを、絶縁層125と同様の条件で成膜することで、マスク膜118fを、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア性の高い絶縁層とすることができる。一方で、マスク膜118fは後の工程で大部分または全部を除去する層であるため、加工が容易であることが好ましい。そのため、マスク膜118fは、絶縁層125と比べて、成膜時の基板温度が低い条件で成膜することが好ましい。
 マスク膜118fに、有機材料を用いてもよい。例えば、有機材料として、少なくともLED膜134fの最上部に位置する膜に対して化学的に安定な溶媒に、溶解しうる材料を用いてもよい。特に、水またはアルコールに溶解する材料を好適に用いることができる。このような材料の成膜の際には、水またはアルコール等の溶媒に溶解させた状態で、湿式の成膜方法で塗布した後に、溶媒を蒸発させるための加熱処理を行うことが好ましい。このとき、減圧雰囲気下での加熱処理を行うことで、低温且つ短時間で溶媒を除去できるため、LED膜134fへの熱的なダメージを低減することができ、好ましい。
 マスク膜118fは、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プルラン、水溶性のセルロース、アルコール可溶性のポリアミド樹脂、または、パーフルオロポリマーなどのフッ素樹脂等の樹脂を用いてもよい。
 なお、実施の形態1で説明した通り、本発明の一態様の表示装置には、マスク膜118fの一部がマスク層118として残存する場合がある。
 続いて、マスク膜118f上にレジストマスク190Aを形成する(図20D)。レジストマスク190Aは、LED層134を設ける領域に形成する。レジストマスク190Aは、感光性の樹脂(フォトレジスト)を塗布し、露光及び現像を行うことで形成することができる。レジストマスク190Aは、ポジ型のレジスト材料及びネガ型のレジスト材料のどちらを用いて作製してもよい。
 続いて、レジストマスク190Aをマスクに用いて、マスク膜118fの一部を除去し、マスク層118Aを形成する(図21A)。マスク層118Aは、LED層134を設ける領域に形成され、LED層134の形成の際にハードマスクとして機能する。その後、レジストマスク190Aを除去する。
 マスク膜118fは、ウェットエッチング法またはドライエッチング法により加工することができる。マスク膜118fの加工は、異方性エッチングを好適に用いることができる。
 マスク膜118fの加工にウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、マスク膜118fの加工時に、LED膜134fが受けるダメージを低減することができる。ウェットエッチング法を用いる場合、例えば、現像液、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液、希フッ酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、硝酸、またはこれらの混合液体を用いた薬液等を用いることが好ましい。
 マスク膜118fの加工においてドライエッチング法を用いる場合は、エッチングガスに酸素を含むガスを用いないことで、LED膜134fの劣化を抑制することができる。ドライエッチング法を用いる場合、例えば、CF、C、SF、CHF、Cl、HO、BCl、またはHe等の貴ガス(希ガスともいう)を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。
 例えば、マスク膜118fとして、ALD法を用いて形成した酸化アルミニウム膜を用いる場合、CHFとHe、または、CHFとHeとCHを用いて、ドライエッチング法によりマスク膜118fを加工することができる。また、マスク膜118fとして、スパッタリング法を用いて形成したIn−Ga−Zn酸化物膜を用いる場合、希釈リン酸を用いて、ウェットエッチング法によりマスク膜118fを加工することができる。または、CHとArを用いて、ドライエッチング法により加工してもよい。または、希釈リン酸を用いて、ウェットエッチング法によりマスク膜118fを加工することができる。また、マスク膜118fとして、スパッタリング法を用いて形成したタングステン膜を用いる場合、SF、CFとO、またはCFとClとOを用いて、ドライエッチング法によりマスク膜118fを加工することができる。
 レジストマスク190Aは、例えば、酸素プラズマを用いたアッシング等により除去することができる。または、酸素ガスと、CF、C、SF、CHF、Cl、HO、BCl、またはHe等の貴ガスと、を用いてもよい。または、ウェットエッチングにより、レジストマスク190Aを除去してもよい。このとき、マスク層118Aが形成されている領域においては、LED膜134fは露出していないため、レジストマスク190Aの除去工程において、LED膜134fにダメージが加わることを抑制することができる。また、レジストマスク190Aの除去方法の選択の幅を広げることができる。なお、レジストマスク190Aを除去せずに残存させてもよい。
 続いて、マスク層118Aをマスクに用いて、LED膜134fの一部を除去し、LED層134を形成するとともに、導電膜132fを露出させる(図21B)。
 LED膜134fは、ウェットエッチング法またはドライエッチング法の一または双方により加工することができる。LED膜134fの加工は、異方性エッチングを好適に用いることができる。異方性エッチングを用いることにより、隣り合うLED層134の間隔を小さくすることができる。層101の上面と、LED層134の側面のなす角は、垂直または概略垂直であることが好ましい。層101の上面と、LED層134の側面のなす角は、60°以上90°以下が好ましく、さらには70°以上90°以下が好ましく、さらには80°以上90°以下が好ましい。層101の上面と、LED層134の側面のなす角を垂直または概略垂直とすることにより、画素の開口率を高めることができる。
 続いて、導電膜132f上に、レジストマスク190Bを形成する(図21C)。レジストマスク190Bは、導電層123を設ける領域に形成する。レジストマスク190Bの形成については、レジストマスク190Aの形成に係る記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
 続いて、マスク層118A及びレジストマスク190Bをマスクに用いて、導電膜132f、接続層144及び導電膜111fの一部を除去し、導電層132、接続層144、導電層111及び導電層123を形成する。その後、レジストマスク190Bを除去する(図21D)。レジストマスク190Bの除去は、ウェットエッチング法及びドライエッチング法の一方または双方を用いることができる。
 これにより、導電層111上に、接続層144、導電層132、LED層134、及びマスク層118Aの積層構造が形成される。また、導電層123上に、接続層144、及び導電層132の積層構造が形成される。なお、マスク層118Aを除去してもよい。
 LED層134、導電層132、接続層144、及び導電層111の端部が揃っている、または概略揃っていることが好ましい。少なくとも、LED層134と導電層132の端部が揃っている、または概略揃っていることが好ましい。図21Dでは、LED層134、導電層132、接続層144、及び導電層111の端部が、マスク層118Aの端部と揃っている例を示している。このような構成とすることで、画素の開口率を高くすることができる。なお、LED層134、導電層132、接続層144、及び導電層111の一以上の端部が、マスク層118Aの端部より外側に位置してもよく、また、マスク層118Aの端部より内側に位置してもよい。また、図示していないが、上記エッチング処理によって、層101の、導電層111または導電層123と重畳しない領域に凹部が形成される場合がある。
 LED層134の側面は、層101の上面に対して垂直または概略垂直であることが好ましい。例えば、層101の上面とLED層134の側面との成す角度を、60°以上90°以下とすることが好ましい。
 上記のように、フォトリソグラフィ法を用いて形成した隣り合う2つのLED層134間の距離は、8μm以下、5μm以下、3μm以下、2μm以下、または、1μm以下にまで狭めることができる。ここで、当該距離は、例えば、隣り合う2つのLED層134の対向する端部の間の距離で規定することができる。このように、島状のLED層134の間の距離を狭めることで、高い精細度と、高い開口率を有する表示装置とすることができる。
 続いて、導電層111、接続層144、導電層132、LED層134、及びマスク層118Aを覆うように、絶縁層125となる絶縁膜125fを形成する(図22A)。
 続いて、絶縁膜125f上に、充填層127となる充填膜127fを形成する(図22B)。
 絶縁膜125f及び充填膜127fは、LED層134へのダメージが少ない形成方法で成膜されることが好ましい。特に、絶縁膜125fは、LED層134の側面に接して形成されるため、充填膜127fよりも、LED層134へのダメージが少ない形成方法で成膜されることが好ましい。
 絶縁膜125f及び充填膜127fはそれぞれ、層101を構成する要素、導電層111、接続層144、導電層132、及びLED層134の耐熱温度よりも低い温度で形成する。無機材料を用いるLED層134の耐熱温度は高いため、層101を構成する要素、導電層111、接続層144、及び導電層132の耐熱温度より低い温度で、絶縁膜125f及び充填膜127fを形成すればよい。また、絶縁膜125fは成膜する際の基板温度を高くすることで、膜厚が薄くても、不純物濃度が低く、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア性の高い膜とすることができる。
 絶縁膜125f及び充填膜127fを形成する際の基板温度はそれぞれ、60℃以上、100℃以上、200℃以上、250℃以上、または300℃以上、かつ、600℃以下、550℃以下、500℃以下、または450℃以下であることが好ましい。
 絶縁膜125fは、上記の基板温度の範囲で、3nm以上、5nm以上、または、10nm以上、かつ、200nm以下、150nm以下、100nm以下、または、50nm以下の厚さの絶縁膜を形成することが好ましい。
 絶縁膜125fは、例えば、ALD法を用いて形成することが好ましい。ALD法を用いることで、成膜ダメージを小さくすることができ、また、被覆性の高い膜を成膜可能なため好ましい。絶縁膜125fは、例えば、ALD法を用いて、酸化アルミニウム膜を形成することが好ましい。
 そのほか、絶縁膜125fは、ALD法よりも成膜速度が速いスパッタリング法、CVD法、または、PECVD法を用いて形成してもよい。これにより、信頼性の高い表示装置を生産性高く作製することができる。
 充填膜127fは、前述の湿式の成膜方法を用いて形成することが好ましい。充填膜127fは、例えば、スピンコートにより、感光性の樹脂を用いて形成することが好ましく、より具体的には、感光性のアクリル樹脂を用いて形成することが好ましい。
 充填膜127fの形成後に加熱処理(プリベークともいう)を行うことが好ましい。当該加熱処理は、充填膜127fの耐熱温度よりも低い温度とすればよい。加熱処理の際の基板温度は、50℃以上200℃以下が好ましく、60℃以上150℃以下がより好ましく、70℃以上120℃以下がさらに好ましい。これにより、充填膜127f中に含まれる溶媒を除去することができる。
 続いて、露光を行い、充填膜127fの一部に可視光線または紫外線を感光させる。ここで、充填膜127fにポジ型のアクリル樹脂を用いる場合、充填層127を形成しない領域に可視光線または紫外線を照射する。図22Cは、露光に用いる光を矢印で模式的に示している。
 なお、ここで感光させる領域によって、形成される充填層127の幅を制御することができる。本実施の形態では、充填層127がLED層134の上面と重畳する部分を有するように露光を行う。充填層127は、LED層134の上面と重畳する部分を有していなくてもよい。
 露光に用いる光は、i線(波長365nm)を含むことが好ましい。また、露光に用いる光は、g線(波長436nm)、及びh線(波長405nm)の少なくとも一方を含んでいてもよい。
 なお、ここでは充填膜127fにポジ型の感光性の樹脂を用い、充填層127が形成されない領域に、可視光線または紫外線を照射する例を示したが、本発明の一態様はこれに限られない。例えば、充填膜127fにネガ型の感光性の樹脂を用いる構成にしてもよい。この場合、充填層127が形成される領域に可視光線または紫外線を照射する。
 続いて、現像を行い、充填膜127fの露光させた領域を除去し、充填層127を形成する(図22D)。充填層127は、2つのLED層134に挟まれる領域、及び、導電層123の周囲に形成される。充填膜127fにアクリル樹脂を用いる場合、現像液はアルカリ性の溶液を用いることが好ましく、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を用いることができる。
 続いて、現像時の残渣(いわゆるスカム)を除去してもよい。例えば、酸素プラズマを用いたアッシングを行うことで、残渣を除去することができる。
 ここで、エッチングを行い、充填層127の表面の高さを調整してもよい。充填層127は、例えば、酸素プラズマを用いたアッシングにより加工してもよい。また、充填膜127fに非感光性の材料を用いる場合においても、当該アッシング等により、充填層127の表面の高さを調整することができる。
 続いて、基板全体に露光を行い、可視光線または紫外光線を充填層127に照射してもよい。当該露光のエネルギー密度は、0mJ/cmより大きく、800mJ/cm以下とすることが好ましく、0mJ/cmより大きく、500mJ/cm以下とすることがより好ましい。現像後にこのような露光を行うことで、充填層127の透明度を向上させることができる場合がある。また、後の工程における、充填層127をテーパ形状に変形させる加熱処理に必要とされる基板温度を低下させることができる場合がある。
 一方、後述するように、充填層127に対する露光を行わないことで、後の工程において、充填層127の形状を変化させること、または、充填層127をテーパ形状に変形させることが容易となる場合がある。したがって、現像後に充填層127に対して露光を行わないことが好ましい場合がある。
 例えば、充填層127の材料として光硬化性の樹脂を用いる場合、充填層127に対する露光を行うことで、重合が開始され、充填層127を硬化させることができる。なお、この段階では充填層127に対して露光を行わず、充填層127が比較的形状変化しやすい状態を保ったまま、後述する第1のエッチング処理、ポストベーク、及び第2のエッチング処理の少なくとも一つを行ってもよい。これにより、導電層115を形成する面に凹凸が生じることを抑制でき、また、導電層115が段切れすることを抑制できる。なお、後述する第1のエッチング処理、ポストベーク、及び第2のエッチング処理のうちいずれかの後に、充填層127に対する露光を行ってもよい。
 続いて、充填層127をマスクに用いて、エッチング処理を行って、絶縁膜125f及びマスク層118Aの一部を除去し、絶縁層125及びマスク層118を形成する(図23A)。これにより、LED層134の上面が露出する。
 エッチング処理は、ドライエッチング法またはウェットエッチング法を用いることができる。なお、絶縁膜125fに、マスク層118Aと同様の材料を適用する場合、絶縁膜125fとマスク層118Aのエッチング処理を一括で行うことができるため、好ましい。
 図23Aに示すように、側面がテーパ形状である充填層127をマスクに用いてエッチングを行うことで、絶縁層125の側面、及びマスク層118の側面上端部を比較的容易にテーパ形状にすることができる。
 絶縁層125及びマスク層118の形成にドライエッチングを用いる場合、塩素系のガスを用いることが好ましい。塩素系ガスとして、Cl、BCl、SiCl、及びCClの1種以上のガスを混合して用いることができる。また、上記塩素系ガスに、酸素ガス、水素ガス、ヘリウムガス、及びアルゴンガスの1種以上のガスを混合することができる。ドライエッチングを用いることにより、マスク層118の膜厚が薄い領域を、良好な面内均一性で形成することができる。
 ドライエッチング装置として、高密度プラズマ源を有するドライエッチング装置を用いることができる。高密度プラズマ源を有するドライエッチング装置は、例えば、誘導結合型プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)エッチング装置などを用いることができる。または、平行平板型電極を有する容量結合型プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)エッチング装置を用いることができる。平行平板型電極を有する容量結合型プラズマエッチング装置は、平行平板型電極の一方の電極に高周波電圧を印加する構成でもよい。または平行平板型電極の一方の電極に複数の異なった高周波電圧を印加する構成でもよい。または平行平板型電極それぞれに同じ周波数の高周波電圧を印加する構成でもよい。または平行平板型電極それぞれに周波数の異なる高周波電圧を印加する構成でもよい。
 ドライエッチングを行う場合、ドライエッチングで生じた副生成物などが、充填層127の上面及び側面などに堆積する場合がある。このため、エッチングガスに含まれる成分、絶縁層125に含まれる成分、マスク層118に含まれる成分などが、作製後の表示装置の充填層127に含まれる場合がある。
 絶縁層125及びマスク層118の形成は、ウェットエッチング法を用いることが好ましい。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、LED層134が受けるダメージを低減することができる。例えば、ウェットエッチングは、アルカリ溶液などを用いて行うことができる。例えば、酸化アルミニウム膜のウェットエッチングには、アルカリ溶液である水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を用いることが好ましい。この場合、パドル方式でウェットエッチングを行うことができる。なお、絶縁膜125fに、マスク層118Aと同様の材料を適用する場合、絶縁膜125fとマスク層118Aのエッチング処理を一括で行うことができるため、好ましい。
 続いて、加熱処理(ポストベークともいう)を行う。加熱処理を行うことで、充填層127側面をテーパ形状に変形させることができる(図23B)。加熱処理は、基板温度として50℃以上200℃以下、好ましくは60℃以上150℃以下、より好ましくは70℃以上130℃以下の温度で行うことができる。加熱雰囲気は、大気雰囲気であってもよく、不活性ガス雰囲気であってもよい。また、加熱雰囲気は、大気圧雰囲気であってもよく、減圧雰囲気であってもよい。減圧雰囲気とすることで、より低温で乾燥が可能であるため好ましい。本工程の加熱処理は、充填膜127fの形成後の加熱処理(プリベーク)よりも、基板温度を高くすることが好ましい。これにより、充填層127と絶縁層125との密着性を高め、充填層127の耐食性も高めることができる。
 LED層134の一部を露出した後に加熱処理を行うことにより、LED層134に含まれる水、及びLED層134表面に吸着する水を除去することができる。加熱処理を減圧雰囲気で行うことにより、より低温で水を除去することができる。
 上記のように、充填層127、絶縁層125、及びマスク層118を設けることにより、各発光デバイス130間において、導電層115が分断された箇所に起因する接続不良、及び局所的に導電層115の膜厚が薄い箇所に起因する電気抵抗の上昇を抑制できる。これにより、表示品位の高い表示装置とすることができる。
 続いて、充填層127及びLED層134上に、導電層115及び保護層131をこの順で形成する(図23C)。
 導電層115の形成は、例えば、スパッタリング法または真空蒸着法を用いることができる。または、蒸着法で形成した膜と、スパッタリング法で形成した膜を積層させてもよい。
 保護層131の形成は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、またはALD法を用いることができる。
 続いて、着色層107及び色変換層109を設けた基板120を、樹脂層122を用いて、保護層131上に貼り合わせることで、表示装置を作製することができる(図12A)。
 着色層107の形成は、例えば、リソグラフィ法を用いることができる。リソグラフィ法を用いて感光性の樹脂を加工することにより、着色層107を形成することができる。
 色変換層109の形成は、液滴吐出法(例えば、インクジェット法)、塗布法、インプリント法、または印刷法(スクリーン印刷、オフセット印刷)を用いることができる。色変換層109に、色変換フィルム(例えば、量子ドットフィルム)を用いてもよい。
 色変換層109の形成は、リソグラフィ法を用いてもよい。例えば、色変換層109となる膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該膜を加工し、レジストマスクを除去する方法を用いることができる。または、感光性を有する膜を成膜した後に、露光、及び現像を行うことにより、所望の形状の色変換層109を形成してもよい。例えば、色変換材料を混合した感光性材料を用いて膜を成膜し、リソグラフィ法を用いて当該膜を加工することで、島状の色変換層109を形成することができる。
 以上のように、本実施の形態の表示装置の作製方法では、LED層134となる膜を表示領域の一面に形成した後に、島状のLED層134に加工するため、高精細な表示装置、または高開口率の表示装置を実現することができる。また、精細度または開口率が高く、副画素間の距離が極めて短くても、隣り合う副画素において、LED層134が接することを抑制できる。したがって、副画素間にリーク電流が発生することを抑制することができる。これにより、意図しない発光に起因したクロストークを防ぐことができ、コントラストの極めて高い表示装置を実現できる。
 隣り合う島状のLED層134の間に、端部にテーパ形状を有する充填層127を設けることで、導電層115の形成時に段切れが生じることを抑制し、また、導電層115に局所的に膜厚が薄い箇所が形成されることを防ぐことができる。これにより、導電層115において、分断された箇所に起因する接続不良、及び局所的に膜厚が薄い箇所に起因する電気抵抗の上昇が発生することを抑制できる。したがって、本発明の一態様の表示装置は、高い精細化と高い表示品位の両立が可能となる。
 本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態2)
 先の実施の形態で示した表示装置と異なる構成の例について、図24乃至図30を用いて説明する。以下では、先の実施の形態と重複する部分は説明を省略する場合がある。また、以下で示す図面において、先の実施の形態と同様の機能を有する部分についてはハッチングパターンを同じくし、符号を付さない場合もある。
<構成例2−1>
 本発明の一態様である表示装置の断面図を、図24Aに示す。上面図は、図1Aを参照できる。図24Aに示す断面図の一部の拡大図を、図24Bに示す。
 図24A等に示す表示装置は、導電層111と導電層115との間に、一対の電極を有する発光ダイオード(以下、LEDチップとも記す)が設けられる点で実施の形態1に示す表示装置と主に異なる。導電層111と導電層115との間に設けられるLEDチップ136は、導電層132と、導電層132上のLED層134と、LED層134上の導電層137と、接続層138と、基板139と、を有する。導電層132及び導電層137はそれぞれ、LEDチップ136の電極として機能する。LED層134は、一対の電極(導電層132及び導電層137)に挟持される。LEDチップ136は、LED層134の一方の面に導電層132を有し、反対側の面に導電層137を有する、いわゆる垂直構造の発光ダイオードということができる。
 接続層138、及び基板139はそれぞれ、導電性の材料を用いることができる。導電層132は、接続層138を介して基板139と電気的に接続される。接続層138は、接続層144に用いることができる材料を用いることができる。基板139は、例えば、導電性のシリコン基板、炭化ケイ素(SiC)基板、ヒ化ガリウム(GaAs)基板、金属基板、または合金基板を用いることができる。金属基板として、タングステン、銅、金、ニッケル、及びチタンの一以上を含む基板が挙げられる。合金基板として、Si−Al合金基板が挙げられる。基板139は、接続層144を介して導電層111と電気的に接続される。導電層132、接続層138、基板139、接続層144、及び導電層111はまとめて画素電極として機能するということができる。なお、接続層144を設けず、導電層111と基板139が直接接して電気的に接続される構成としてもよい。
 導電層137上に、導電層115が設けられる。なお、図24A及び図24Bは、導電層137の端部が、LED層134の端部より内側に位置する例を示している。導電層111は、導電層137の上面及び側面、並びにLED層134の上面と接する領域を有する。絶縁層125は、導電層137の上面及び側面の一部、並びにLED層134の上面の一部及び側面と接する領域を有する。絶縁層125は、導電層137の端部、及びLED層134の端部を覆い、充填層127は、絶縁層125上に設けられる。導電層115は、LEDチップ136及び充填層127上に設けられる。
 絶縁層125及び充填層127を設けることにより、LEDチップ136が設けられる領域と、LEDチップ136が設けられない領域の間に生じる段差を小さくすることができる。したがって、共通電極として機能する導電層115の被形成面の凹凸が低減し、導電層115の被覆性を高めることができる。したがって、導電層115の段切れによる接続不良を抑制することができる。また、段差によって導電層115が局所的に薄くなり、電気抵抗が上昇することを抑制することができる。
 なお、絶縁層125は、導電層137の端部を覆わない構成としてもよい。絶縁層125は、少なくともLED層134の側面を覆うことが好ましい。
 導電層132または基板139の一以上に光の透過率が低い材料を用いる場合、LEDチップ136は、導電層137側に光が射出される。つまり、図24A及び図24Bに示す表示装置は、上面射出型(トップエミッション型)とすることができる。導電層115は、光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。図24Aは、上面射出型(トップエミッション型)の例として、基板120側から射出される光を白抜き矢印で模式的に示している。なお、導電層137に光の透過率が低い材料を用いる場合、導電層137が設けられる領域は発光への寄与が小さくなる。したがって、導電層137が設けられる領域の面積は小さいことが好ましい。なお、図24A等では、1つの導電層137を示しているが、導電層137の数、形状及びサイズは特に限定されない。
<構成例2−2>
 本発明の一態様である表示装置の断面図を、図25Aに示す。上面図は、図1Aを参照できる。図25Aに示す断面図の一部の拡大図を、図25Bに示す。
 図25A及び図25Bに示す表示装置は、LEDチップ136が有する導電層137が接続層144上に設けられ、基板139上に導電層115が設けられる点で、<構成例2−1>に示す表示装置と主に異なる。
 層101のLEDチップ136が設けられる面と反対側の面に、基板120aが接着層122aを介して接着されている。導電層115、基板120及び接着層122aはそれぞれ、光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。基板120aには、着色層107及び色変換層109が設けられる。LEDチップ136から射出される光は、層101、接着層122a、色変換層109、着色層107、及び基板120aを透過する。図25A及び図25Bに示す表示装置は、下面射出型(ボトムエミッション型)とすることができる。図25Aは、下面射出型(ボトムエミッション型)の例として、基板120a側から射出される光を白抜き矢印で模式的に示している。
 層101には、遮光層117が設けられることが好ましい。基板120aとトランジスタ105との間に遮光層117を設け、表示装置の外からトランジスタ105に到達する光を遮ることで、トランジスタ105の光による劣化を抑制することができ、信頼性の高い表示装置とすることができる。
<作製方法例2>
 図24Aに示した表示装置の作製方法について、説明する。
 まず、LEDチップ136の形成について、図26A乃至図27Cを用いて説明する。図26A乃至図27Cはそれぞれ、LEDチップ136の形成に係る断面図を示している。
 基板180上に、LED膜134fを形成する。LED膜134fの形成については、図17Aに係る記載を参照できるため、詳細な説明は省略する。
 続いて、LED膜134f上に、レジストマスク190Aを形成する(図26A)。
 続いて、レジストマスク190Aをマスクに用いて、LED膜134fの一部を除去し、島状のLED層134を形成する。レジストマスク190Aを除去し、LED層134上に導電層132を形成する(図26B)。
 続いて、接続層138を形成した基板139を、導電層132上に貼り合わせる(図26C)。
 続いて、基板180を剥離し、LED層134を露出させる(図27A)。基板180の剥離方法に限定は無く、例えば、レーザリフトオフ(LLO)法を用いることができる。図26Dは、基板180に照射されるレーザを矢印で模式的に示している。
 続いて、LED層134上に、導電層137を形成する(図27B)。
 続いて、接続層138及び基板139を分断し、個々のLEDチップ136に分離する(図27C)。接続層138及び基板139の分断方法に限定はなく、例えば、ダイシング法、またはスクライビング法を用いることができる。なお、図27C等では、1つの基板180から形成される4つのLEDチップ136を示しているが、1つの基板180に形成されるLEDチップ136の数は特に限定されない。
 LEDチップ136の光を射出する領域の面積は、1mm以下が好ましく、10000μm以下がより好ましく、3000μm以下がより好ましく、700μm以下がさらに好ましい。また、当該領域の面積は、1μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、100μm以上がさらに好ましい。なお、本明細書等において、光を射出する領域の面積が10000μm以下の発光ダイオードをマイクロLEDと記す場合がある。
 なお、本発明の一態様の表示装置に用いることのできるLEDチップは、上記のマイクロLEDに限定されない。例えば、光を射出する領域の面積が10000μmより大きいLEDチップ(ミニLEDともいう)を用いてもよい。
 次に、LEDチップ136を有する表示装置の作製方法について、図28A乃至図30Bを用いて説明する。図28A乃至図30Bは、図24Aに示す一点鎖線X1−X2間の断面図と、一点鎖線Y1−Y2間の断面図を並べて示す。なお、図28A乃至図30Bでは、図24Aに示すトランジスタ105を省略している。
 層101上に、導電層111を形成する。導電層111上に、接続層116を形成する(図28A)。
 続いて、接続層116上に、LEDチップ136を設ける(図28B)。LEDチップ136は、例えば、ピックアンドプレイス方式を用いて接続層116上に設けることができる。ここでは、接続層116上に基板139が接するように、LEDチップ136を配置する。
 続いて、導電層111、接続層116、及びLEDチップ136を覆うように、絶縁層125となる絶縁膜125fを形成する(図28C)。
 続いて、絶縁膜125f上に、充填層127となる充填膜127fを形成する(図28D)。
 続いて、露光を行い、充填膜127fの一部に可視光線または紫外線を感光させる。図29Aは、露光に用いる光を矢印で模式的に示している。
 続いて、現像を行い、充填膜127fの露光させた領域を除去し、充填層127を形成する(図29B)。充填層127は、2つのLEDチップ136に挟まれる領域、及び導電層123の周囲に形成される。
 続いて、充填層127をマスクに用いて、エッチング処理を行って、絶縁膜125fの一部を除去し、絶縁層125を形成する(図29C)。これにより、導電層137及びLED層134の上面が露出する。
 続いて、加熱処理(ポストベークともいう)を行う。加熱処理を行うことで、充填層127側面をテーパ形状に変形させることができる(図30A)。
 続いて、充填層127、導電層137及びLED層134上に、導電層115及び保護層131をこの順で形成する(図30B)。
 続いて、着色層107及び色変換層109を設けた基板120を、樹脂層122を用いて、保護層131上に貼り合わせることで、表示装置を作製することができる(図24A)。
 本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態3)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について、図31及び図32を用いて説明する。
 本実施の形態では、主に、図1Aとは異なる画素レイアウトについて説明する。副画素の配列に特に限定はなく、様々な方法を適用することができる。副画素の配列として、例えば、ストライプ配列、Sストライプ配列、マトリクス配列、デルタ配列、ベイヤー配列、ペンタイル配列などが挙げられる。
 本実施の形態で図に示す副画素の上面形状は、発光領域の上面形状に相当する。
 なお、副画素の上面形状として、例えば、三角形、四角形(長方形、正方形を含む)、五角形などの多角形、これら多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形などが挙げられる。
 なお、副画素を構成する回路レイアウトは、画素レイアウトと同じであってもよく、異なってもよい。また、回路レイアウトは、図に示す副画素の範囲に限定されず、その外側に配置されていてもよい。
 図31Aに示す画素110には、Sストライプ配列が適用されている。図31Aに示す画素110は、副画素110a、110b、110cの、3つの副画素から構成される。
 図31Bに示す画素110は、角が丸い略台形の上面形状を有する副画素110aと、角が丸い略三角形の上面形状を有する副画素110bと、角が丸い略四角形または略六角形の上面形状を有する副画素110cと、を有する。また、副画素110aは、副画素110bよりも発光面積が広い。このように、各副画素の形状及びサイズはそれぞれ独立に決定することができる。例えば、信頼性の高い発光デバイスを有する副画素ほど、サイズを小さくすることができる。
 図31Cに示す画素124a、124bには、ペンタイル配列が適用されている。図31Cでは、副画素110a及び副画素110bを有する画素124aと、副画素110b及び副画素110cを有する画素124bと、が交互に配置されている例を示す。
 図31D乃至図31Fに示す画素124a、124bは、デルタ配列が適用されている。画素124aは上の行(1行目)に、2つの副画素(副画素110a、110b)を有し、下の行(2行目)に、1つの副画素(副画素110c)を有する。画素124bは上の行(1行目)に、1つの副画素(副画素110c)を有し、下の行(2行目)に、2つの副画素(副画素110a、110b)を有する。
 図31Dは、各副画素が、角が丸い略四角形の上面形状を有する例であり、図31Eは、各副画素が、円形の上面形状を有する例であり、図31Fは、各副画素が、角が丸い略六角形の上面形状を有する例である。
 図31Gは、各色の副画素がジグザグに配置されている例である。具体的には、上面視において、行方向に並ぶ2つの副画素(例えば、副画素110aと副画素110b、または、副画素110bと副画素110c)の上辺の位置がずれている。
 図31A乃至図31Gに示す各画素において、例えば、副画素110aを赤色の光を呈する副画素Rとし、副画素110bを緑色の光を呈する副画素Gとし、副画素110cを青色の光を呈する副画素Bとすることが好ましい。なお、副画素の構成はこれに限定されず、副画素が呈する色とその並び順は適宜決定することができる。例えば、副画素110bを赤色の光を呈する副画素Rとし、副画素110aを緑色の光を呈する副画素Gとしてもよい。
 フォトリソグラフィ法では、加工するパターンが微細になるほど、光の回折の影響を無視できなくなるため、露光によりフォトマスクのパターンを転写する際に忠実性が損なわれ、レジストマスクを所望の形状に加工することが困難になる。そのため、フォトマスクのパターンが矩形であっても、角が丸まったパターンが形成されやすい。したがって、副画素の上面形状が、多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形などになることがある。
 なお、LED層の上面形状を所望の形状とするために、設計パターンと、転写パターンとが、一致するように、あらかじめマスクパターンを補正する技術(OPC(Optical Proximity Correction:光近接効果補正)技術)を用いてもよい。具体的には、OPC技術では、マスクパターン上の図形コーナー部などに補正用のパターンを追加する。
 図32A乃至図32Iに示すように、画素は副画素を4種類有する構成とすることができる。
 図32A乃至図32Cに示す画素110は、ストライプ配列が適用されている。
 図32Aは、各副画素が、長方形の上面形状を有する例であり、図32Bは、各副画素が、2つの半円と長方形をつなげた上面形状を有する例であり、図32Cは、各副画素が、楕円形の上面形状を有する例である。
 図32D乃至図32Fに示す画素110は、マトリクス配列が適用されている。
 図32Dは、各副画素が、正方形の上面形状を有する例であり、図32Eは、各副画素が、角が丸い略正方形の上面形状を有する例であり、図32Fは、各副画素が、円形の上面形状を有する例である。
 図32G及び図32Hでは、1つの画素110が、2行3列で構成されている例を示す。
 図32Gに示す画素110は、上の行(1行目)に、3つの副画素(副画素110a、110b、110c)を有し、下の行(2行目)に、1つの副画素(副画素110d)を有する。言い換えると、画素110は、左の列(1列目)に、副画素110aを有し、中央の列(2列目)に副画素110bを有し、右の列(3列目)に副画素110cを有し、さらに、この3列にわたって、副画素110dを有する。
 図32Hに示す画素110は、上の行(1行目)に、3つの副画素(副画素110a、110b、110c)を有し、下の行(2行目)に、3つの副画素110dを有する。言い換えると、画素110は、左の列(1列目)に、副画素110a及び副画素110dを有し、中央の列(2列目)に副画素110b及び副画素110dを有し、右の列(3列目)に副画素110c及び副画素110dを有する。図32Hに示すように、上の行と下の行との副画素の配置を揃える構成とすることで、製造プロセスで生じうるゴミなどを効率よく除去することが可能となる。したがって、表示品位の高い表示装置を提供することができる。
 図32Iでは、1つの画素110が、3行2列で構成されている例を示す。
 図32Iに示す画素110は、上の行(1行目)に、副画素110aを有し、中央の行(2行目)に、副画素110bを有し、1行目から2行目にわたって副画素110cを有し、下の行(3行目)に、1つの副画素(副画素110d)を有する。言い換えると、画素110は、左の列(1列目)に、副画素110a、110bを有し、右の列(2列目)に副画素110cを有し、さらに、この2列にわたって、副画素110dを有する。
 図32A乃至図32Iに示す画素110は、副画素110a、110b、110c、110dの、4つの副画素から構成される。
 副画素110a、110b、110c、110dは、それぞれ発光色の異なる発光デバイスを有する構成とすることができる。副画素110a、110b、110c、110dとして、R、G、B、白色(W)の4色の副画素、R、G、B、Yの4色の副画素、または、R、G、B、赤外光(IR)の副画素などが挙げられる。
 図32A乃至図32Iに示す各画素110において、例えば、副画素110aを赤色の光を呈する副画素Rとし、副画素110bを緑色の光を呈する副画素Gとし、副画素110cを青色の光を呈する副画素Bとし、副画素110dを白色の光を呈する副画素W、黄色の光を呈する副画素Y、または近赤外光を呈する副画素のいずれかとすることが好ましい。このような構成とする場合、図32G及び図32Hに示す画素110では、R、G、Bのレイアウトがストライプ配列となるため、表示品位を高めることができる。また、図32Iに示す画素110では、R、G、BのレイアウトがいわゆるSストライプ配列となるため、表示品位を高めることができる。
 図32J及び図32Kに示すように、画素は副画素を5種類有する構成とすることができる。
 図32Jでは、1つの画素110が、2行3列で構成されている例を示す。
 図32Jに示す画素110は、上の行(1行目)に、3つの副画素(副画素110a、110b、110c)を有し、下の行(2行目)に、2つの副画素(副画素110d、110e)を有する。言い換えると、画素110は、左の列(1列目)に、副画素110a、110dを有し、中央の列(2列目)に副画素110bを有し、右の列(3列目)に副画素110cを有し、さらに、2列目から3列目にわたって、副画素110eを有する。
 図32Kでは、1つの画素110が、3行2列で構成されている例を示す。
 図32Kに示す画素110は、上の行(1行目)に、副画素110aを有し、中央の行(2行目)に、副画素110bを有し、1行目から2行目にわたって副画素110cを有し、下の行(3行目)に、2つの副画素(副画素110d、110e)を有する。言い換えると、画素110は、左の列(1列目)に、副画素110a、110b、110dを有し、右の列(2列目)に副画素110c、110eを有する。
 図32J及び図32Kに示す各画素110において、例えば、副画素110aを赤色の光を呈する副画素Rとし、副画素110bを緑色の光を呈する副画素Gとし、副画素110cを青色の光を呈する副画素Bとすることが好ましい。このような構成とする場合、図32Jに示す画素110では、R、G、Bのレイアウトがストライプ配列となるため、表示品位を高めることができる。また、図32Kに示す画素110では、R、G、BのレイアウトがいわゆるSストライプ配列となるため、表示品位を高めることができる。
 本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態4)
 本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について図33乃至図35を用いて説明する。
 本実施の形態の表示装置は、高精細な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、例えば、腕時計型、及び、ブレスレット型などの情報端末機(ウェアラブル機器)の表示部、並びに、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)などのVR向け機器、及び、メガネ型のAR向け機器などの頭部に装着可能なウェアラブル機器の表示部に用いることができる。
 本実施の形態の表示装置は、高解像度の表示装置または大型な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ、及び、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、及び、音響再生装置の表示部に用いることができる。
<表示モジュール>
 図33Aに、表示モジュール280の斜視図を示す。表示モジュール280は、表示装置100Aと、FPC290と、を有する。なお、表示モジュール280が有する表示装置は表示装置100Aに限られず、後述する表示装置100B乃至表示装置100Fのいずれかであってもよい。
 表示モジュール280は、基板291及び基板292を有する。表示モジュール280は、表示部281を有する。表示部281は、表示モジュール280における画像を表示する領域であり、後述する画素部284に設けられる各画素からの光を視認できる領域である。
 図33Bに、基板291側の構成を模式的に示した斜視図を示している。基板291上には、回路部282と、回路部282上の画素回路部283と、画素回路部283上の画素部284と、が積層されている。また、基板291上の画素部284と重ならない部分に、FPC290と接続するための端子部285が設けられている。端子部285と回路部282とは、複数の配線により構成される配線部286により電気的に接続されている。
 画素部284は、マトリクス状に配置された複数の画素284aを有する。図33Bの右側に、1つの画素284aの拡大図を示している。画素284aには、先の実施の形態で説明した各種構成を適用することができる。図33Bでは、図1Aに示す画素110と同様の構成を有する場合を例に示す。
 画素回路部283は、マトリクス状に配置された複数の画素回路283aを有する。
 1つの画素回路283aは、1つの画素284aが有する複数の素子の駆動を制御する回路である。1つの画素回路283aは、1つの発光デバイスの発光を制御する回路が3つ設けられる構成とすることができる。例えば、画素回路283aは、1つの発光デバイスにつき、1つの選択トランジスタと、1つの電流制御用トランジスタ(駆動トランジスタ)と、容量と、を少なくとも有する構成とすることができる。このとき、選択トランジスタのゲートにはゲート信号が、ソースにはソース信号が、それぞれ入力される。これにより、アクティブマトリクス型の表示装置が実現されている。
 回路部282は、画素回路部283の各画素回路283aを駆動する回路を有する。例えば、ゲート線駆動回路、及び、ソース線駆動回路の一方または双方を有することが好ましい。このほか、演算回路、メモリ回路、及び電源回路等の少なくとも一つを有していてもよい。
 FPC290は、外部から回路部282にビデオ信号または電源電位等を供給するための配線として機能する。また、FPC290上にICが実装されていてもよい。
 表示モジュール280は、画素部284の下側に画素回路部283及び回路部282の一方または双方が重ねて設けられた構成とすることができるため、表示部281の開口率(有効表示面積比)を極めて高くすることができる。例えば表示部281の開口率は、40%以上100%未満、好ましくは50%以上95%以下、より好ましくは60%以上95%以下とすることができる。また、画素284aを極めて高密度に配置することが可能で、表示部281の精細度を極めて高くすることができる。例えば、表示部281には、2000ppi以上、好ましくは3000ppi以上、より好ましくは5000ppi以上、さらに好ましくは6000ppi以上であって、20000ppi以下、または30000ppi以下の精細度で、画素284aが配置されることが好ましい。
 このような表示モジュール280は、極めて高精細であることから、HMDなどのVR向け機器またはメガネ型のAR向け機器に好適に用いることができる。例えば、レンズを通して表示モジュール280の表示部を視認する構成の場合であっても、表示モジュール280は極めて高精細な表示部281を有するためにレンズで表示部を拡大しても画素が視認されず、没入感の高い表示を行うことができる。また、表示モジュール280はこれに限られず、比較的小型の表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。例えば腕時計などの装着型の電子機器の表示部に好適に用いることができる。
<表示装置100A>
 図34に示す表示装置100Aは、基板301、発光デバイス130、容量240、及びトランジスタ310を有する。
 基板301は、図33A及び図33Bにおける基板291に相当する。基板301から絶縁層255cまでの積層構造が、実施の形態1におけるトランジスタを含む層101に相当する。
 トランジスタ310は、基板301にチャネル形成領域を有するトランジスタである。基板301は、例えば、単結晶シリコン基板などの半導体基板を用いることができる。トランジスタ310は、基板301の一部、導電層311、低抵抗領域312、絶縁層313、及び、絶縁層314を有する。導電層311は、ゲート電極として機能する。絶縁層313は、基板301と導電層311の間に位置し、ゲート絶縁層として機能する。低抵抗領域312は、基板301に不純物がドープされた領域であり、ソースまたはドレインの一方として機能する。絶縁層314は、導電層311の側面を覆って設けられる。
 基板301に埋め込まれるように、隣り合う2つのトランジスタ310の間に素子分離層315が設けられている。
 トランジスタ310を覆って絶縁層261が設けられ、絶縁層261上に容量240が設けられている。
 容量240は、導電層241と、導電層245と、これらの間に位置する絶縁層243を有する。導電層241は、容量240の一方の電極として機能し、導電層245は、容量240の他方の電極として機能し、絶縁層243は、容量240の誘電体として機能する。
 導電層241は絶縁層261上に設けられ、絶縁層254に埋め込まれている。導電層241は、絶縁層261に埋め込まれたプラグ271によってトランジスタ310のソースまたはドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層243は導電層241を覆って設けられる。導電層245は、絶縁層243を介して導電層241と重畳する領域に設けられている。
 容量240を覆って、絶縁層255aが設けられ、絶縁層255a上に絶縁層255bが設けられ、絶縁層255b上に絶縁層255cが設けられている。絶縁層255c上に発光デバイス130が設けられている。図34では、発光デバイス130が図1Bに示す積層構造を有する例を示す。隣り合う発光デバイス130の間の領域には、絶縁物が設けられる。図34は、当該領域に絶縁層125と、絶縁層125上の充填層127と、が設けられる構成を示している。
 絶縁層255a、絶縁層255b、及び絶縁層255cの一以上は、隣り合う発光デバイスの間に凹部を有していてもよい。図34では、絶縁層255cに凹部が設けられている例を示している。
 絶縁層255a、絶縁層255b、及び絶縁層255cはそれぞれ、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などの各種無機絶縁膜を好適に用いることができる。絶縁層255a及び絶縁層255cはそれぞれ、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などの酸化絶縁膜または酸化窒化絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層255bは、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの窒化絶縁膜または窒化酸化絶縁膜を用いることが好ましい。より具体的には、絶縁層255a及び絶縁層255cに酸化シリコン膜を用い、絶縁層255bに窒化シリコン膜を用いることが好ましい。絶縁層255bは、エッチング保護膜としての機能を有することが好ましい。
 発光デバイス130が有するLED層134上には、マスク層118が位置する。
 導電層111は、絶縁層243、絶縁層255a、絶縁層255b、及び絶縁層255cに埋め込まれたプラグ256、絶縁層254に埋め込まれた導電層241、及び、絶縁層261に埋め込まれたプラグ271によってトランジスタ310のソースまたはドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層255cの上面の高さと、プラグ256の上面の高さは、一致または概略一致している。プラグには各種導電材料を用いることができる。図34等では、画素電極が反射電極と、反射電極上の透明電極と、の2層構造である例を示す。
 発光デバイス130上には保護層131が設けられている。保護層131上には、樹脂層122によって基板120が貼り合わされている。発光デバイスから基板120までの構成要素についての詳細は、実施の形態1を参照することができる。基板120は、図33Aにおける基板292に相当する。
<表示装置100B>
 図35に示す表示装置100Bは、それぞれ半導体基板にチャネルが形成されるトランジスタ310Aと、トランジスタ310Bとが積層された構成を有する。なお、以降の表示装置の説明では、先に説明した表示装置と同様の部分については説明を省略することがある。
 表示装置100Bは、トランジスタ310B、容量240、発光デバイスが設けられた基板301Bと、トランジスタ310Aが設けられた基板301Aとが、貼り合された構成を有する。
 ここで、基板301Bの下面に絶縁層345を設けることが好ましい。また、基板301A上に設けられた絶縁層261の上に絶縁層346を設けることが好ましい。絶縁層345、346は、保護層として機能する絶縁層であり、基板301B及び基板301Aに不純物が拡散することを抑制できる。絶縁層345、346は、保護層131または絶縁層332に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。
 基板301Bには、基板301B及び絶縁層345を貫通するプラグ343が設けられる。ここで、プラグ343の側面を覆って絶縁層344を設けることが好ましい。絶縁層344は、保護層として機能する絶縁層であり、基板301Bに不純物が拡散することを抑制できる。絶縁層344は、保護層131に用いることができる無機絶縁膜を用いることができる。
 基板301Bの裏面(基板120側とは反対側の表面)側、絶縁層345の下に、導電層342が設けられる。導電層342は、絶縁層335に埋め込まれるように設けられることが好ましい。また、導電層342と絶縁層335の下面は平坦化されていることが好ましい。ここで、導電層342はプラグ343と電気的に接続されている。
 一方、基板301Aには、絶縁層346上に導電層341が設けられている。導電層341は、絶縁層336に埋め込まれるように設けられることが好ましい。また、導電層341と絶縁層336の上面は平坦化されていることが好ましい。
 導電層341と、導電層342とが接合されることで、基板301Aと基板301Bとが電気的に接続される。ここで、導電層342と絶縁層335で形成される面と、導電層341と絶縁層336で形成される面の平坦性を向上させておくことで、導電層341と導電層342の貼り合わせを良好にすることができる。
 導電層341及び導電層342は、同じ導電材料を用いることが好ましい。例えば、Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、Wから選ばれた元素を含む金属膜、又は上述した元素を成分とする金属窒化物膜(窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜)等を用いることができる。特に、導電層341及び導電層342に、銅を用いることが好ましい。これにより、Cu−Cu(カッパー・カッパー)直接接合技術(Cu(銅)のパッド同士を接続することで電気的導通を図る技術)を適用することができる。
<表示装置100C>
 図36に示す表示装置100Cは、導電層341と導電層342を、バンプ347を介して接合する構成を有する。
 図36に示すように、導電層341と導電層342の間にバンプ347を設けることで、導電層341と導電層342を電気的に接続することができる。バンプ347は、例えば、金(Au)、ニッケル(Ni)、インジウム(In)、錫(Sn)などを含む導電材料を用いて形成することができる。また例えば、バンプ347として半田を用いる場合がある。また、絶縁層345と絶縁層346の間に、接着層348を設けてもよい。また、バンプ347を設ける場合、絶縁層335及び絶縁層336を設けない構成にしてもよい。
<表示装置100D>
 図37に示す表示装置100Dは、トランジスタの構成が異なる点で、表示装置100Aと主に相違する。
 トランジスタ320は、チャネルが形成される半導体層に、半導体特性を示す金属酸化物(酸化物半導体ともいう)が適用されたトランジスタ(OSトランジスタ)である。
 トランジスタ320は、半導体層321、絶縁層323、導電層324、一対の導電層325、絶縁層326、及び、導電層327を有する。
 基板331は、図33A及び図33Bにおける基板291に相当する。基板331から絶縁層255cまでの積層構造が、実施の形態1におけるトランジスタを含む層101に相当する。基板331は、絶縁性基板または半導体基板を用いることができる。
 基板331上に、絶縁層332が設けられている。絶縁層332は、基板331から水または水素などの不純物がトランジスタ320に拡散すること、及び半導体層321から絶縁層332側に酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層332は、例えば、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、窒化シリコン膜などの、酸化シリコン膜よりも水素または酸素が拡散しにくい膜を用いることができる。
 絶縁層332上に導電層327が設けられ、導電層327を覆って絶縁層326が設けられている。導電層327は、トランジスタ320の第1のゲート電極として機能し、絶縁層326の一部は、第1のゲート絶縁層として機能する。絶縁層326の少なくとも半導体層321と接する部分には、酸化シリコン膜等の酸化物絶縁膜を用いることが好ましい。絶縁層326の上面は、平坦化されていることが好ましい。
 半導体層321は、絶縁層326上に設けられる。半導体層321は、酸化物半導体を有することが好ましい。一対の導電層325は、半導体層321上に接して設けられ、ソース電極及びドレイン電極として機能する。
 一対の導電層325の上面及び側面、並びに半導体層321の側面等を覆って絶縁層328が設けられ、絶縁層328上に絶縁層264が設けられている。絶縁層328は、半導体層321に絶縁層264等から水または水素などの不純物が拡散すること、及び半導体層321から酸素が脱離することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層328は、上記絶縁層332と同様の絶縁膜を用いることができる。
 絶縁層328及び絶縁層264に、半導体層321に達する開口が設けられている。当該開口の内部において、絶縁層264、絶縁層328、及び導電層325の側面、並びに半導体層321の上面に接する絶縁層323と、導電層324とが埋め込まれている。導電層324は、第2のゲート電極として機能し、絶縁層323は第2のゲート絶縁層として機能する。
 導電層324の上面、絶縁層323の上面、及び絶縁層264の上面は、それぞれ高さが一致または概略一致するように平坦化処理され、これらを覆って絶縁層329及び絶縁層265が設けられている。
 絶縁層264及び絶縁層265は、層間絶縁層として機能する。絶縁層329は、トランジスタ320に絶縁層265等から水または水素などの不純物が拡散することを防ぐバリア層として機能する。絶縁層329は、上記絶縁層328及び絶縁層332と同様の絶縁膜を用いることができる。
 一対の導電層325の一方と電気的に接続するプラグ274は、絶縁層265、絶縁層329、及び絶縁層264に埋め込まれるように設けられている。ここで、プラグ274は、絶縁層265、絶縁層329、絶縁層264、及び絶縁層328のそれぞれの開口の側面、及び導電層325の上面の一部を覆う導電層274aと、導電層274aの上面に接する導電層274bとを有することが好ましい。このとき、導電層274aとして、水素及び酸素が拡散しにくい導電材料を用いることが好ましい。
<表示装置100E>
 図38に示す表示装置100Eは、それぞれチャネルが形成される半導体層に酸化物半導体を有するトランジスタ320Aと、トランジスタ320Bとが積層された構成を有する。
 トランジスタ320A、トランジスタ320B、及びその周辺の構成については、上記表示装置100Dに係る記載を参照することができる。
 なお、ここでは、酸化物半導体を有するトランジスタを2つ積層する構成としたが、これに限られない。例えば3つ以上のトランジスタを積層する構成としてもよい。
<表示装置100F>
 図39に示す表示装置100Fは、基板301にチャネルが形成されるトランジスタ310と、チャネルが形成される半導体層に酸化物半導体を含むトランジスタ320とが積層された構成を有する。
 トランジスタ310を覆って絶縁層261が設けられ、絶縁層261上に導電層251が設けられている。また導電層251を覆って絶縁層262が設けられ、絶縁層262上に導電層252が設けられている。導電層251及び導電層252は、それぞれ配線として機能する。また、導電層252を覆って絶縁層263及び絶縁層332が設けられ、絶縁層332上にトランジスタ320が設けられている。また、トランジスタ320を覆って絶縁層265が設けられ、絶縁層265上に容量240が設けられている。容量240とトランジスタ320とは、プラグ274により電気的に接続されている。
 トランジスタ320は、画素回路を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ310は、画素回路を構成するトランジスタ、または当該画素回路を駆動するための駆動回路(ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路)を構成するトランジスタとして用いることができる。また、トランジスタ310及びトランジスタ320は、演算回路または記憶回路などの各種回路を構成するトランジスタとして用いることができる。
 このような構成とすることで、発光デバイスの直下に画素回路だけでなく駆動回路等を形成することができるため、表示領域の周辺に駆動回路を設ける場合に比べて、表示装置を小型化することが可能となる。
<表示装置100G>
 図40に、表示装置100Gの斜視図を示し、図41Aに、表示装置100Gの断面図を示す。
 表示装置100Gは、基板152と基板151とが貼り合わされた構成を有する。図40では、基板152を破線で示している。
 表示装置100Gは、表示部162、接続部140、回路164、配線165等を有する。図40では表示装置100GにIC173及びFPC172が実装されている例を示している。そのため、図40に示す構成は、表示装置100Gと、IC(集積回路)と、FPCと、を有する表示モジュールということもできる。
 接続部140は、表示部162の外側に設けられる。接続部140は、表示部162の一辺または複数の辺に沿って設けることができる。接続部140は、単数であっても複数であってもよい。図40では、表示部の四辺を囲むように接続部140が設けられている例を示す。接続部140では、発光デバイスの共通電極と、導電層とが電気的に接続されており、共通電極に電位を供給することができる。
 回路164として、例えば、走査線駆動回路を用いることができる。
 配線165は、表示部162及び回路164に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、外部からFPC172を介して配線165に入力されるか、またはIC173から配線165に入力される。
 図40では、COG(Chip On Glass)方式またはCOF(Chip on Film)方式等により、基板151にIC173が設けられている例を示す。IC173は、例えば走査線駆動回路または信号線駆動回路などを有するICを適用できる。なお、表示装置100G及び表示モジュールは、ICを設けない構成としてもよい。また、ICを、COF方式等により、FPCに実装してもよい。
 図41Aに、表示装置100Gの、FPC172を含む領域の一部、回路164の一部、表示部162の一部、接続部140の一部、及び、端部を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
 図41Aに示す表示装置100Gは、基板151と基板152の間に、トランジスタ201、トランジスタ205、及び発光デバイス130等を有する。
 発光デバイス130は、画素電極の構成が異なる点以外は図1Bに示す積層構造と同様の構成を有する。発光デバイスの詳細は実施の形態1を参照できる。
 発光デバイス130は、導電層112と、導電層112上の導電層126と、導電層126上の導電層129と、を有する。導電層112、導電層126、及び導電層129をまとめて画素電極と呼ぶこともでき、一部を画素電極と呼ぶこともできる。
 導電層112は、絶縁層214に設けられた開口を介して、トランジスタ205が有する導電層222bと接続されている。導電層112の端部よりも外側に導電層126の端部が位置している。導電層126の端部と導電層129の端部は揃っている、または概略揃っている。例えば、導電層112及び導電層126に反射電極として機能する導電層を用い、導電層129に、透明電極として機能する導電層を用いることができる。
 導電層112は、絶縁層214に設けられた開口を覆うように形成される。導電層112の凹部には、層128が埋め込まれている。
 層128は、導電層112の凹部を平坦化する機能を有する。導電層112及び層128上には、導電層112と電気的に接続される導電層126が設けられている。したがって、導電層112の凹部と重畳する領域も発光領域として使用でき、画素の開口率を高めることができる。
 層128は、絶縁層であってもよく、導電層であってもよい。層128には、各種無機絶縁材料、有機絶縁材料、及び導電材料を適宜用いることができる。特に、層128は、絶縁材料を用いて形成されることが好ましく、有機絶縁材料を用いて形成されることが特に好ましい。層128には、例えば、前述の充填層127に用いることができる有機絶縁材料を適用することができる。
 図41Aでは、層128の上面が平坦部を有する例を示すが、層128の形状は特に限定されない。層128の上面は、断面視において、中央及びその近傍が窪んだ形状、つまり、凹曲面を有する形状を有する構成とすることができる。または、層128の上面は、断面視において、中央及びその近傍が膨らんだ形状、つまり、凸曲面を有する形状を有する構成とすることができる。または、層128の上面は、凸曲面及び凹曲面の一方または双方を有していてもよい。また、層128の上面が有する凸曲面及び凹曲面の数はそれぞれ限定されず、一つまたは複数とすることができる。
 層128の上面の高さと、導電層112の上面の高さは一致または概略一致していてもよく、互いに異なっていてもよい。例えば、層128の上面の高さは、導電層112の上面の高さより低くてもよく、高くてもよい。
 導電層126、導電層129、及びLED層134の端部は揃っている、または概略揃っている。したがって、導電層126が設けられている領域全体を発光デバイス130の発光領域として用いることができるため、画素の開口率を高めることができる。
 LED層134の上面の一部及び側面は、絶縁層125、及び充填層127によって覆われている。LED層134と絶縁層125との間にはマスク層118が位置する。LED層134、及び絶縁層125、及び充填層127上に、に導電層115が設けられている。導電層115はそれぞれ、複数の発光デバイスに共通して設けられるひと続きの膜である。
 発光デバイス130上には保護層131が設けられている。保護層131と基板152は接着層142を介して接着されている。基板152には、遮光層117が設けられている。発光デバイスの封止には、固体封止構造または中空封止構造などが適用できる。図41Aでは、基板152と基板151との間の空間が、接着層142で充填されており、固体封止構造が適用されている。または、当該空間を不活性ガス(窒素またはアルゴンなど)で充填し、中空封止構造を適用してもよい。このとき、接着層142は、発光デバイスと重ならないように設けられていてもよい。また、当該空間を、枠状に設けられた接着層142とは異なる樹脂で充填してもよい。
 接続部140においては、絶縁層214上に導電層123が設けられている。導電層123は、導電層112と同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層126と同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層129と同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、の積層構造である例を示す。導電層123の端部は、マスク層118、絶縁層125、及び、充填層127によって覆われている。また、導電層123上には導電層115が設けられている。なお、接続部140は、導電層123と導電層115とが直接接して電気的に接続される。
 表示装置100Gは、トップエミッション型である。発光デバイスが発する光は、基板152側に射出される。基板152には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。画素電極は光を反射する材料を含み、対向電極(導電層115)は光を透過する材料を含む。
 基板151から絶縁層214までの積層構造が、先の実施の形態に示すトランジスタを含む層101に相当する。
 トランジスタ201及びトランジスタ205は、いずれも基板151上に形成されている。これらのトランジスタは、同一の材料及び同一の工程により作製することができる。
 基板151上には、絶縁層211、絶縁層213、絶縁層215、及び絶縁層214がこの順で設けられている。絶縁層211は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層213は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層215は、トランジスタを覆って設けられる。絶縁層214は、トランジスタを覆って設けられ、平坦化層としての機能を有する。なお、ゲート絶縁層の数及びトランジスタを覆う絶縁層の数は限定されず、それぞれ単層であっても2層以上であってもよい。
 トランジスタを覆う絶縁層の少なくとも一層に、水及び水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層をバリア層として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに外部から不純物が拡散することを効果的に抑制でき、表示装置の信頼性を高めることができる。
 絶縁層211、絶縁層213、及び絶縁層215はそれぞれ、無機絶縁膜を用いることが好ましい。無機絶縁膜として、例えば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜などを用いることができる。また、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜、及び酸化ネオジム膜等を用いてもよい。また、上述の絶縁膜を2以上積層して用いてもよい。
 平坦化層として機能する絶縁層214には、有機絶縁層が好適である。有機絶縁層に用いることができる材料として、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等が挙げられる。また、絶縁層214を、有機絶縁層と、無機絶縁層との積層構造にしてもよい。絶縁層214の最表層は、エッチング保護層としての機能を有することが好ましい。これにより、導電層112、導電層126、または導電層129などの加工時に、絶縁層214に凹部が形成されることを抑制することができる。または、絶縁層214には、導電層112、導電層126、または導電層129などの加工時に、凹部が設けられてもよい。
 トランジスタ201及びトランジスタ205は、ゲートとして機能する導電層221、ゲート絶縁層として機能する絶縁層211、ソース及びドレインとして機能する導電層222a及び導電層222b、半導体層231、ゲート絶縁層として機能する絶縁層213、並びに、ゲートとして機能する導電層223を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。絶縁層211は、導電層221と半導体層231との間に位置する。絶縁層213は、導電層223と半導体層231との間に位置する。
 本実施の形態の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタ、スタガ型のトランジスタ、逆スタガ型のトランジスタ等を用いることができる。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルが形成される半導体層の上下にゲートが設けられていてもよい。
 トランジスタ201及びトランジスタ205には、チャネルが形成される半導体層を2つのゲートで挟持する構成が適用されている。2つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。または、2つのゲートのうち、一方に閾値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタの閾値電圧を制御してもよい。
 トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
 トランジスタの半導体層は、酸化物半導体を有することが好ましい。つまり、本実施の形態の表示装置は、OSトランジスタを用いることが好ましい。
 結晶性を有する酸化物半導体として、CAAC(c−axis−aligned crystalline)−OS、nc(nanocrystalline)−OS等が挙げられる。
 または、シリコンをチャネル形成領域に用いたトランジスタ(Siトランジスタ)を用いてもよい。シリコンとして、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコン等が挙げられる。特に、半導体層に低温ポリシリコン(LTPS(Low Temperature Poly Silicon))を有するトランジスタ(以下、LTPSトランジスタともいう)を用いることができる。LTPSトランジスタは、電界効果移動度が高く、周波数特性が良好である。
 LTPSトランジスタ等のSiトランジスタを適用することで、高周波数で駆動する必要のある回路(例えばソースドライバ回路)を表示部と同一基板上に作り込むことができる。これにより、表示装置に実装される外部回路を簡略化でき、部品コスト及び実装コストを削減することができる。
 OSトランジスタは、非晶質シリコンを用いたトランジスタと比較して電界効果移動度が極めて高い。また、OSトランジスタは、オフ状態におけるソース−ドレイン間のリーク電流(オフ電流ともいう)が著しく小さく、当該トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。また、OSトランジスタを適用することで、表示装置の消費電力を低減することができる。
 画素回路に含まれる発光デバイスの発光輝度を高くする場合、発光デバイスに流す電流量を大きくする必要がある。そのためには、画素回路に含まれている駆動トランジスタのソース−ドレイン間電圧を高くする必要がある。OSトランジスタは、Siトランジスタと比較して、ソース−ドレイン間において耐圧が高いため、OSトランジスタのソース−ドレイン間には高い電圧を印加することができる。したがって、画素回路に含まれる駆動トランジスタをOSトランジスタとすることで、発光デバイスに流れる電流量を大きくし、発光デバイスの発光輝度を高くすることができる。
 トランジスタが飽和領域で動作する場合において、OSトランジスタは、Siトランジスタよりも、ゲート−ソース間電圧の変化に対して、ソース−ドレイン間電流の変化を小さくすることができる。このため、画素回路に含まれる駆動トランジスタとしてOSトランジスタを適用することによって、ゲート−ソース間電圧の変化によって、ソース−ドレイン間に流れる電流を細かく定めることができるため、発光デバイスに流れる電流量を制御することができる。このため、画素回路における階調数を多くすることができる。
 トランジスタが飽和領域で動作するときに流れる電流の飽和特性において、OSトランジスタは、ソース−ドレイン間電圧が徐々に高くなった場合においても、Siトランジスタよりも安定した電流(飽和電流)を流すことができる。そのため、OSトランジスタを駆動トランジスタとして用いることで、例えば、ELデバイスの電流−電圧特性にばらつきが生じた場合においても、発光デバイスに安定した電流を流すことができる。つまり、OSトランジスタは、飽和領域で動作する場合において、ソース−ドレイン間電圧を高くしても、ソース−ドレイン間電流がほぼ変化しないため、発光デバイスの発光輝度を安定させることができる。
 上記のとおり、画素回路に含まれる駆動トランジスタにOSトランジスタを用いることで、「黒浮きの抑制」、「発光輝度の上昇」、「多階調化」、「発光デバイスのばらつきの抑制」などを図ることができる。
 半導体層に用いる金属酸化物は、例えば、インジウムと、元素M(Mは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、及びマグネシウムから選ばれた一種または複数種)と、亜鉛と、を有することが好ましい。特に、元素Mは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、及びスズから選ばれた一種または複数種であることが好ましい。
 特に、半導体層として、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、及び亜鉛(Zn)を含む酸化物(IGZOとも記す)を用いることが好ましい。または、インジウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。または、インジウム、ガリウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。または、インジウム(In)、アルミニウム(Al)、及び亜鉛(Zn)を含む酸化物(IAZOとも記す)を用いることが好ましい。または、インジウム(In)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、及び亜鉛(Zn)を含む酸化物(IAGZOとも記す)を用いることが好ましい。
 半導体層がIn−M−Zn酸化物の場合、当該In−M−Zn酸化物におけるInの原子数比はMの原子数比以上であることが好ましい。このようなIn−M−Zn酸化物の金属元素の原子数比として、In:M:Zn=1:1:1またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:1:1.2またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:3:2またはその近傍の組成、In:M:Zn=1:3:4またはその近傍の組成、In:M:Zn=2:1:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=3:1:2またはその近傍の組成、In:M:Zn=4:2:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=4:2:4.1またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:3またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:6またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:7またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:1:8またはその近傍の組成、In:M:Zn=6:1:6またはその近傍の組成、In:M:Zn=5:2:5またはその近傍の組成、等が挙げられる。なお、近傍の組成とは、所望の原子数比の±30%の範囲を含む。
 例えば、原子数比がIn:Ga:Zn=4:2:3またはその近傍の組成と記載する場合、Inを4としたとき、Gaが1以上3以下であり、Znが2以上4以下である場合を含む。また、原子数比がIn:Ga:Zn=5:1:6またはその近傍の組成と記載する場合、Inを5としたときに、Gaが0.1より大きく2以下であり、Znが5以上7以下である場合を含む。また、原子数比がIn:Ga:Zn=1:1:1またはその近傍の組成と記載する場合、Inを1としたときに、Gaが0.1より大きく2以下であり、Znが0.1より大きく2以下である場合を含む。
 回路164が有するトランジスタと、表示部162が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路164が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、2種類以上あってもよい。同様に、表示部162が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、2種類以上あってもよい。
 表示部162が有するトランジスタの全てをOSトランジスタとしてもよく、表示部162が有するトランジスタの全てをSiトランジスタとしてもよく、表示部162が有するトランジスタの一部をOSトランジスタとし、残りをSiトランジスタとしてもよい。
 例えば、表示部162にLTPSトランジスタとOSトランジスタとの双方を用いることで、消費電力が低く、駆動能力の高い表示装置を実現することができる。また、LTPSトランジスタと、OSトランジスタとを、組み合わせる構成をLTPOと呼称する場合がある。なお、より好適な例として、配線間の導通、非導通を制御するためのスイッチとして機能するトランジスタ等にOSトランジスタを適用し、電流を制御するトランジスタ等にLTPSトランジスタを適用する構成が挙げられる。
 例えば、表示部162が有するトランジスタの一は、発光デバイスに流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能し、駆動トランジスタとも呼ぶことができる。駆動トランジスタのソース及びドレインの一方は、発光デバイスの画素電極と電気的に接続される。当該駆動トランジスタには、LTPSトランジスタを用いることが好ましい。これにより、画素回路において発光デバイスに流れる電流を大きくできる。
 一方、表示部162が有するトランジスタの他の一は、画素の選択、非選択を制御するためのスイッチとして機能し、選択トランジスタとも呼ぶことができる。選択トランジスタのゲートはゲート線と電気的に接続され、ソース及びドレインの一方は、ソース線(信号線)と電気的に接続される。選択トランジスタには、OSトランジスタを適用することが好ましい。これにより、フレーム周波数を著しく小さく(例えば1fps以下)しても、画素の階調を維持することができるため、静止画を表示する際にドライバを停止することで、消費電力を低減することができる。
 このように本発明の一態様の表示装置は、高い開口率と、高い精細度と、高い表示品位と、低い消費電力と、を兼ね備えることができる。
 本発明の一態様の表示装置は、前述したようにトランジスタに流れうるリーク電流、及び隣り合う発光デバイス間に流れうるリーク電流(横リーク電流、サイドリーク電流などともいう)を、極めて低くすることができる。また、表示装置に画像を表示した場合に、観察者が画像のきれ、画像のするどさ、高い彩度、及び高いコントラスト比のいずれか一または複数を観測できる。なお、トランジスタに流れうるリーク電流、及び発光デバイス間の横リーク電流が極めて低い構成とすることで、黒表示時に生じうる光漏れ(いわゆる黒浮き)などが限りなく少ない表示とすることができる。
 図41B及び図41Cに、トランジスタの他の構成例を示す。
 トランジスタ209及びトランジスタ210は、ゲートとして機能する導電層221、ゲート絶縁層として機能する絶縁層211、チャネル形成領域231i及び一対の低抵抗領域231nを有する半導体層231、一対の低抵抗領域231nの一方と接続する導電層222a、一対の低抵抗領域231nの他方と接続する導電層222b、ゲート絶縁層として機能する絶縁層225、ゲートとして機能する導電層223、並びに、導電層223を覆う絶縁層215を有する。絶縁層211は、導電層221とチャネル形成領域231iとの間に位置する。絶縁層225は、少なくとも導電層223とチャネル形成領域231iとの間に位置する。さらに、トランジスタを覆う絶縁層218を設けてもよい。
 図41Bに示すトランジスタ209では、絶縁層225が半導体層231の上面及び側面を覆う例を示す。導電層222a及び導電層222bは、それぞれ、絶縁層225及び絶縁層215に設けられた開口を介して低抵抗領域231nと接続される。導電層222a及び導電層222bのうち、一方はソースとして機能し、他方はドレインとして機能する。
 一方、図41Cに示すトランジスタ210では、絶縁層225は、半導体層231のチャネル形成領域231iと重なり、低抵抗領域231nとは重ならない。例えば、導電層223をマスクに用いて絶縁層225を加工することで、図41Cに示す構造を作製できる。図41Cでは、絶縁層225及び導電層223を覆って絶縁層215が設けられ、絶縁層215の開口を介して、導電層222a及び導電層222bがそれぞれ低抵抗領域231nと接続されている。
 基板151の、基板152が重ならない領域には、接続部204が設けられている。接続部204では、配線165が導電層166及び接続層242を介してFPC172と電気的に接続されている。導電層166は、導電層112と同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層126と同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層129と同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、の積層構造である例を示す。接続部204の上面では、導電層166が露出している。これにより、接続部204とFPC172とを接続層242を介して電気的に接続することができる。
 基板152の基板151側の面には、遮光層117を設けることが好ましい。遮光層117は、隣り合う発光デバイスの間、接続部140、及び、回路164などに設けることができる。また、基板152の外側には各種光学部材を配置することができる。
 基板151及び基板152はそれぞれ、基板120に用いることができる材料を適用することができる。
 接着層142は、樹脂層122に用いることができる材料を適用することができる。
 接続層242は、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)、異方性導電ペースト(ACP:Anisotropic Conductive Paste)などを用いることができる。
<表示装置100H>
 図42に示す表示装置100Hは、図41で示した基板151に代えて、支持基板745、接着層742、樹脂層743、及び絶縁層744の積層体を有し、基板152に代えて保護層740を有する。トランジスタ205等は、樹脂層743上に設けられた絶縁層744上に設けられている。
 支持基板745は、有機樹脂またはガラス等を含み、可撓性を有する程度に薄い基板である。樹脂層743は、ポリイミド樹脂、またはアクリル樹脂などの有機樹脂を含む層である。絶縁層744は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン等の無機絶縁膜を含む。樹脂層743と支持基板745とは、接着層742によって貼り合わされている。樹脂層743は、支持基板745よりも薄いことが好ましい。
 保護層131と保護層740は接着層142によって貼り合わされている。保護層740は、ガラス基板、または樹脂フィルムを用いることができる。保護層740として、偏光板、散乱板などの光学部材、タッチセンサパネルなどの入力装置、またはこれらを2つ以上積層した構成を適用してもよい。
 表示装置100Hは、フレキシブルディスプレイとして好適に用いることができる。図43は、湾曲させた状態の表示装置100Hを示している。なお、図43は、光の射出する面(ここでは、保護層740)側に凸状に湾曲している様子を示しているが、本発明の一態様はこれに限られない。光の射出する面側に凹状に湾曲させてもよい。または、光の射出する面側に凸状に湾曲する領域と、凹状に湾曲する領域を有してもよい。
 図42及び図43に示すように、支持基板745、及び接着層742を設けない領域P2を有してもよい。領域P2は、支持基板745を設けないことで、極めて小さい曲率半径で曲げることができる。例えば、領域P2で裏側に折り返すことにより、FPC172を表示部162の裏側に重ねて配置することができる。これにより、表示装置100Hを実装した電子機器を小型にすることができる。
 領域P2は、絶縁層744等の無機絶縁膜を設けない構成としてもよい。領域P2に無機絶縁膜をできるだけ設けず、且つ金属または合金を含む導電層と、有機材料を含む層のみを積層する構成とすることで、曲げた際にクラックが生じることを防ぐことができる。
 接続部204において、配線760が接続層144、導電層132及び接続層242を介してFPC172と電気的に接続されている。配線760は、導電層112と同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層126と同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層129と同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、の積層構造である例を示す。配線760は、トランジスタ201と電気的に接続される。
 本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態5)
 本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について、図44乃至図46を用いて説明する。
 本実施の形態の電子機器は、表示部に本発明の一態様の表示装置を有する。本発明の一態様の表示装置は、高精細化及び高解像度化が容易である。したがって、様々な電子機器の表示部に用いることができる。
 電子機器として、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、などが挙げられる。
 特に、本発明の一態様の表示装置は、精細度を高めることが可能なため、比較的小さな表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。このような電子機器として、例えば、腕時計型及びブレスレット型の情報端末機(ウェアラブル機器)、並びに、ヘッドマウントディスプレイなどのVR向け機器、メガネ型のAR向け機器、及び、MR向け機器など、頭部に装着可能なウェアラブル機器等が挙げられる。
 本発明の一態様の表示装置は、HD(画素数1280×720)、FHD(画素数1920×1080)、WQHD(画素数2560×1440)、WQXGA(画素数2560×1600)、4K(画素数3840×2160)、8K(画素数7680×4320)といった極めて高い解像度を有していることが好ましい。特に4K、8K、またはそれ以上の解像度とすることが好ましい。また、本発明の一態様の表示装置における画素密度(精細度)は、100ppi以上が好ましく、300ppi以上がより好ましく、500ppi以上がより好ましく、1000ppi以上がより好ましく、2000ppi以上がより好ましく、3000ppi以上がより好ましく、5000ppi以上がより好ましく、7000ppi以上がさらに好ましい。このように高い解像度及び高い精細度の一方または双方を有する表示装置を用いることで、携帯型または家庭用途などのパーソナルユースの電子機器において、臨場感及び奥行き感などをより高めることが可能となる。また、本発明の一態様の表示装置の画面比率(アスペクト比)については、特に限定はない。例えば、表示装置は、1:1(正方形)、4:3、16:9、16:10など様々な画面比率に対応することができる。
 本実施の形態の電子機器は、センサ(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの)を有していてもよい。
 本実施の形態の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す機能等を有することができる。
 図44A乃至図44Dを用いて、頭部に装着可能なウェアラブル機器の一例を説明する。これらウェアラブル機器は、ARのコンテンツを表示する機能、VRのコンテンツを表示する機能、SRのコンテンツを表示する機能、MRのコンテンツを表示する機能のうち少なくとも一つを有する。電子機器が、AR、VR、SR、及びMRなどの少なくとも一つのコンテンツを表示する機能を有することで、使用者の没入感を高めることが可能となる。
 図44Aに示す電子機器700A、及び、図44Bに示す電子機器700Bは、それぞれ、一対の表示パネル751と、一対の筐体721と、通信部(図示しない)と、一対の装着部723と、制御部(図示しない)と、撮像部(図示しない)と、一対の光学部材753と、フレーム757と、一対の鼻パッド758と、を有する。
 表示パネル751には、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器とすることができる。
 電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、光学部材753の表示領域756に、表示パネル751で表示した画像を投影することができる。光学部材753は透光性を有するため、使用者は光学部材753を通して視認される透過像に重ねて、表示領域に表示された画像を見ることができる。したがって、電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、AR表示が可能な電子機器である。
 電子機器700A、及び、電子機器700Bには、撮像部として、前方を撮像することのできるカメラが設けられていてもよい。また、電子機器700A、及び、電子機器700Bは、それぞれ、ジャイロセンサなどの加速度センサを備えることで、使用者の頭部の向きを検知して、その向きに応じた画像を表示領域756に表示することもできる。
 通信部は無線通信機を有し、当該無線通信機により映像信号等を供給することができる。なお、無線通信機に代えて、または無線通信機に加えて、映像信号及び電源電位が供給されるケーブルを接続可能なコネクタを備えていてもよい。
 電子機器700A、及び、電子機器700Bには、バッテリが設けられており、無線及び有線の一方または双方によって充電することができる。
 筐体721には、タッチセンサモジュールが設けられていてもよい。タッチセンサモジュールは、筐体721の外側の面がタッチされることを検出する機能を有する。タッチセンサモジュールにより、使用者のタップ操作またはスライド操作などを検出し、様々な処理を実行することができる。例えば、タップ操作によって動画の一時停止または再開などの処理を実行することが可能となり、スライド操作により、早送りまたは早戻しの処理を実行することなどが可能となる。また、2つの筐体721のそれぞれにタッチセンサモジュールを設けることで、操作の幅を広げることができる。
 タッチセンサモジュールとして、様々なタッチセンサを適用することができる。例えば、静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線方式、電磁誘導方式、表面弾性波方式、光学方式等、種々の方式を採用することができる。特に、静電容量方式または光学方式のセンサを、タッチセンサモジュールに適用することが好ましい。
 光学方式のタッチセンサを用いる場合には、受光デバイスとして、光電変換デバイス(光電変換素子ともいう)を用いることができる。光電変換デバイスの活性層には、無機半導体及び有機半導体の一方または双方を用いることができる。
 図44Cに示す電子機器800A、及び、図44Dに示す電子機器800Bは、それぞれ、一対の表示部820と、筐体821と、通信部822と、一対の装着部823と、制御部824と、一対の撮像部825と、一対のレンズ832と、を有する。
 表示部820には、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。したがって極めて精細度の高い表示が可能な電子機器とすることができる。これにより、使用者に高い没入感を感じさせることができる。
 表示部820は、筐体821の内部の、レンズ832を通して視認できる位置に設けられる。また、一対の表示部820に異なる画像を表示させることで、視差を用いた3次元表示を行うこともできる。
 電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、VR向けの電子機器ということができる。電子機器800Aまたは電子機器800Bを装着した使用者は、レンズ832を通して、表示部820に表示される画像を視認することができる。
 電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、レンズ832及び表示部820が、使用者の目の位置に応じて最適な位置となるように、これらの左右の位置を調整可能な機構を有していることが好ましい。また、レンズ832と表示部820との距離を変えることで、ピントを調整する機構を有していることが好ましい。
 装着部823により、使用者は電子機器800Aまたは電子機器800Bを頭部に装着することができる。なお、図44Cなどにおいては、メガネのつる(テンプルともいう)のような形状として例示しているがこれに限定されない。装着部823は、使用者が装着できればよく、例えば、ヘルメット型またはバンド型の形状としてもよい。
 撮像部825は、外部の情報を取得する機能を有する。撮像部825が取得したデータは、表示部820に出力することができる。撮像部825には、イメージセンサを用いることができる。また、望遠、広角などの複数の画角に対応可能なように複数のカメラを設けてもよい。
 なお、ここでは撮像部825を有する例を示したが、対象物の距離を測定することのできる測距センサ(以下、検知部ともよぶ)を設ければよい。すなわち、撮像部825は、検知部の一態様である。検知部は、例えば、イメージセンサ、または、ライダー(LIDAR:Light Detection and Ranging)などの距離画像センサを用いることができる。カメラによって得られた画像と、距離画像センサによって得られた画像とを用いることにより、より多くの情報を取得し、より高精度なジェスチャー操作を可能とすることができる。
 電子機器800Aは、骨伝導イヤフォンとして機能する振動機構を有していてもよい。例えば、表示部820、筐体821、及び装着部823のいずれか一または複数に、当該振動機構を有する構成を適用することができる。これにより、別途、ヘッドフォン、イヤフォン、またはスピーカなどの音響機器を必要とせず、電子機器800Aを装着しただけで映像と音声を楽しむことができる。
 電子機器800A、及び、電子機器800Bは、それぞれ、入力端子を有していてもよい。入力端子には映像出力機器等からの映像信号、及び、電子機器内に設けられるバッテリを充電するための電力等を供給するケーブルを接続することができる。
 本発明の一態様の電子機器は、イヤフォン750と無線通信を行う機能を有していてもよい。イヤフォン750は、通信部(図示しない)を有し、無線通信機能を有する。イヤフォン750は、無線通信機能により、電子機器から情報(例えば音声データ)を受信することができる。例えば、図44Aに示す電子機器700Aは、無線通信機能によって、イヤフォン750に情報を送信する機能を有する。また、例えば、図44Cに示す電子機器800Aは、無線通信機能によって、イヤフォン750に情報を送信する機能を有する。
 電子機器がイヤフォン部を有していてもよい。図44Bに示す電子機器700Bは、イヤフォン部727を有する。例えば、イヤフォン部727と制御部とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤフォン部727と制御部とをつなぐ配線の一部は、筐体721または装着部723の内部に配置されていてもよい。
 同様に、図44Dに示す電子機器800Bは、イヤフォン部827を有する。例えば、イヤフォン部827と制御部824とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤフォン部827と制御部824とをつなぐ配線の一部は、筐体821または装着部823の内部に配置されていてもよい。また、イヤフォン部827と装着部823とがマグネットを有していてもよい。これにより、イヤフォン部827を装着部823に磁力によって固定することができ、収納が容易となり好ましい。
 なお、電子機器は、イヤフォンまたはヘッドフォンなどを接続することができる音声出力端子を有していてもよい。また、電子機器は、音声入力端子及び音声入力機構の一方または双方を有していてもよい。音声入力機構として、例えば、マイクなどの集音装置を用いることができる。電子機器が音声入力機構を有することで、電子機器に、いわゆるヘッドセットとしての機能を付与してもよい。
 このように、本発明の一態様の電子機器は、メガネ型(電子機器700A、及び、電子機器700Bなど)と、ゴーグル型(電子機器800A、及び、電子機器800Bなど)とのどちらも好適である。
 本発明の一態様の電子機器は、有線または無線によって、イヤフォンに情報を送信することができる。
 図45Aに示す電子機器6500は、スマートフォンとして用いることのできる携帯情報端末機である。
 電子機器6500は、筐体6501、表示部6502、電源ボタン6503、ボタン6504、スピーカ6505、マイク6506、カメラ6507、及び光源6508等を有する。表示部6502はタッチパネル機能を備える。
 表示部6502に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
 図45Bは、筐体6501のマイク6506側の端部を含む断面概略図である。
 筐体6501の表示面側には透光性を有する保護部材6510が設けられ、筐体6501と保護部材6510に囲まれた空間内に、表示パネル6511、光学部材6512、タッチセンサパネル6513、プリント基板6517、バッテリ6518等が配置されている。
 保護部材6510には、表示パネル6511、光学部材6512、及びタッチセンサパネル6513が接着層(図示しない)により固定されている。
 表示部6502よりも外側の領域において、表示パネル6511の一部が折り返されており、当該折り返された部分にFPC6515が接続されている。FPC6515には、IC6516が実装されている。FPC6515は、プリント基板6517に設けられた端子に接続されている。
 表示パネル6511には本発明の一態様のフレキシブルディスプレイを適用することができる。そのため、極めて軽量な電子機器を実現できる。また、表示パネル6511が極めて薄いため、電子機器の厚さを抑えつつ、大容量のバッテリ6518を搭載することもできる。また、表示パネル6511の一部を折り返して、画素部の裏側にFPC6515との接続部を配置することにより、狭額縁の電子機器を実現できる。
 図45Cにテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置7100は、筐体7101に表示部7000が組み込まれている。ここでは、スタンド7103により筐体7101を支持した構成を示している。
 表示部7000に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
 図45Cに示すテレビジョン装置7100の操作は、筐体7101が備える操作スイッチ、及び、別体のリモコン操作機7111により行うことができる。または、表示部7000にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部7000に触れることでテレビジョン装置7100を操作してもよい。リモコン操作機7111は、当該リモコン操作機7111から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機7111が備える操作キーまたはタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部7000に表示される映像を操作することができる。
 なお、テレビジョン装置7100は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)または双方向(送信者と受信者間、あるいは受信者同士など)の情報通信を行うことも可能である。
 図45Dに、ノート型パーソナルコンピュータの一例を示す。ノート型パーソナルコンピュータ7200は、筐体7211、キーボード7212、ポインティングデバイス7213、外部接続ポート7214等を有する。筐体7211に、表示部7000が組み込まれている。
 表示部7000に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
 図45E及び図45Fに、デジタルサイネージの一例を示す。
 図45Eに示すデジタルサイネージ7300は、筐体7301、表示部7000、及びスピーカ7303等を有する。さらに、LEDランプ、操作キー(電源スイッチ、または操作スイッチを含む)、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
 図45Fは円柱状の柱7401に取り付けられたデジタルサイネージ7400である。デジタルサイネージ7400は、柱7401の曲面に沿って設けられた表示部7000を有する。
 図45E及び図45Fにおいて、表示部7000に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
 表示部7000が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部7000が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。
 表示部7000にタッチパネルを適用することで、表示部7000に画像または動画を表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によりユーザビリティを高めることができる。
 図45E及び図45Fに示すように、デジタルサイネージ7300またはデジタルサイネージ7400は、使用者が所持するスマートフォン等の情報端末機7311または情報端末機7411と無線通信により連携可能であることが好ましい。例えば、表示部7000に表示される広告の情報を、情報端末機7311または情報端末機7411の画面に表示させることができる。また、情報端末機7311または情報端末機7411を操作することで、表示部7000の表示を切り替えることができる。
 デジタルサイネージ7300またはデジタルサイネージ7400に、情報端末機7311または情報端末機7411の画面を操作手段(コントローラ)としたゲームを実行させることもできる。これにより、不特定多数の使用者が同時にゲームに参加し、楽しむことができる。
 図46A乃至図46Gに示す電子機器は、筐体9000、表示部9001、スピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチ、または操作スイッチを含む)、接続端子9006、センサ9007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン9008、等を有する。
 図46A乃至図46Gに示す電子機器は、様々な機能を有する。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して処理する機能、等を有することができる。なお、電子機器の機能はこれらに限られず、様々な機能を有することができる。電子機器は、複数の表示部を有していてもよい。また、電子機器にカメラ等を設け、静止画または動画を撮影し、記録媒体(外部またはカメラに内蔵)に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
 図46A乃至図46Gに示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
 図46Aは、携帯情報端末9101を示す斜視図である。携帯情報端末9101は、例えばスマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末9101は、スピーカ9003、接続端子9006、センサ9007等を設けてもよい。また、携帯情報端末9101は、文字及び画像情報をその複数の面に表示することができる。図46Aでは3つのアイコン9050を表示した例を示している。また、破線の矩形で示す情報9051を表示部9001の他の面に表示することもできる。情報9051の一例として、電子メール、SNS、電話などの着信の通知、電子メールまたはSNSなどの題名、送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、電波強度などがある。または、情報9051が表示されている位置にはアイコン9050などを表示してもよい。
 図46Bは、携帯情報端末9102を示す斜視図である。携帯情報端末9102は、表示部9001の3面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報9052、情報9053、情報9054がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末9102を収納した状態で、携帯情報端末9102の上方から観察できる位置に表示された情報9053を確認することもできる。使用者は、携帯情報端末9102をポケットから取り出すことなく表示を確認し、例えば電話を受けるか否かを判断できる。
 図46Cは、タブレット端末9103を示す斜視図である。タブレット端末9103は、一例として、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲーム等の種々のアプリケーションの実行が可能である。タブレット端末9103は、筐体9000の正面に表示部9001、カメラ9002、マイクロフォン9008、スピーカ9003を有し、筐体9000の左側面には操作用のボタンとしての操作キー9005、底面には接続端子9006を有する。
 図46Dは、腕時計型の携帯情報端末9200を示す斜視図である。携帯情報端末9200は、例えばスマートウォッチ(登録商標)として用いることができる。また、表示部9001はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末9200は、例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末9200は、接続端子9006により、他の情報端末と相互にデータ伝送を行うこと、及び、充電を行うこともできる。なお、充電動作は無線給電により行ってもよい。
 図46E乃至図46Gは、折り畳み可能な携帯情報端末9201を示す斜視図である。また、図46Eは携帯情報端末9201を展開した状態、図46Gは折り畳んだ状態、図46Fは図46Eと図46Gの一方から他方に変化する途中の状態の斜視図である。携帯情報端末9201は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末9201が有する表示部9001は、ヒンジ9055によって連結された3つの筐体9000に支持されている。例えば、表示部9001は、曲率半径0.1mm以上150mm以下で曲げることができる。
 本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
100A:表示装置、100B:表示装置、100C:表示装置、100D:表示装置、100E:表示装置、100F:表示装置、100G:表示装置、100H:表示装置、100:表示装置、101:層、105:トランジスタ、107a:着色層、107b:着色層、107c:着色層、107:着色層、109:色変換層、110a:副画素、110b:副画素、110c:副画素、110d:副画素、110e:副画素、110:画素、111f:導電膜、111:導電層、112:導電層、115:導電層、116:接続層、117:遮光層、118A:マスク層、118f:マスク膜、118:マスク層、120a:基板、120:基板、121:反射層、122a:接着層、122:樹脂層、123:導電層、124a:画素、124b:画素、125f:絶縁膜、125:絶縁層、126:導電層、127f:充填膜、127:充填層、128:層、129:導電層、130:発光デバイス、131:保護層、132f:導電膜、132:導電層、133:レンズ、134f:LED膜、134:LED層、135:遮光層、136:LEDチップ、137:導電層、138:接続層、139:基板、140:接続部、142:接着層、144:接続層、151:基板、152:基板、162:表示部、164:回路、165:配線、166:導電層、172:FPC、173:IC、180:基板、182f:半導体膜、182:半導体層、184f:発光膜、184:発光層、186f:半導体膜、186:半導体層、188:LED基板、190A:レジストマスク、190B:レジストマスク、201:トランジスタ、204:接続部、205:トランジスタ、209:トランジスタ、210:トランジスタ、211:絶縁層、213:絶縁層、214:絶縁層、215:絶縁層、218:絶縁層、221:導電層、222a:導電層、222b:導電層、223:導電層、225:絶縁層、231i:チャネル形成領域、231n:低抵抗領域、231:半導体層、240:容量、241:導電層、242:接続層、243:絶縁層、245:導電層、251:導電層、252:導電層、254:絶縁層、255a:絶縁層、255b:絶縁層、255c:絶縁層、256:プラグ、261:絶縁層、262:絶縁層、263:絶縁層、264:絶縁層、265:絶縁層、271:プラグ、274a:導電層、274b:導電層、274:プラグ、280:表示モジュール、281:表示部、282:回路部、283a:画素回路、283:画素回路部、284a:画素、284:画素部、285:端子部、286:配線部、290:FPC、291:基板、292:基板、301A:基板、301B:基板、301:基板、310A:トランジスタ、310B:トランジスタ、310:トランジスタ、311:導電層、312:低抵抗領域、313:絶縁層、314:絶縁層、315:素子分離層、320A:トランジスタ、320B:トランジスタ、320:トランジスタ、321:半導体層、323:絶縁層、324:導電層、325:導電層、326:絶縁層、327:導電層、328:絶縁層、329:絶縁層、331:基板、332:絶縁層、335:絶縁層、336:絶縁層、341:導電層、342:導電層、343:プラグ、344:絶縁層、345:絶縁層、346:絶縁層、347:バンプ、348:接着層、700A:電子機器、700B:電子機器、721:筐体、723:装着部、727:イヤフォン部、740:保護層、742:接着層、743:樹脂層、744:絶縁層、745:支持基板、750:イヤフォン、751:表示パネル、753:光学部材、756:表示領域、757:フレーム、758:鼻パッド、760:配線、800A:電子機器、800B:電子機器、820:表示部、821:筐体、822:通信部、823:装着部、824:制御部、825:撮像部、827:イヤフォン部、832:レンズ、6500:電子機器、6501:筐体、6502:表示部、6503:電源ボタン、6504:ボタン、6505:スピーカ、6506:マイク、6507:カメラ、6508:光源、6510:保護部材、6511:表示パネル、6512:光学部材、6513:タッチセンサパネル、6515:FPC、6516:IC、6517:プリント基板、6518:バッテリ、7000:表示部、7100:テレビジョン装置、7101:筐体、7103:スタンド、7111:リモコン操作機、7200:ノート型パーソナルコンピュータ、7211:筐体、7212:キーボード、7213:ポインティングデバイス、7214:外部接続ポート、7300:デジタルサイネージ、7301:筐体、7303:スピーカ、7311:情報端末機、7400:デジタルサイネージ、7401:柱、7411:情報端末機、9000:筐体、9001:表示部、9002:カメラ、9003:スピーカ、9005:操作キー、9006:接続端子、9007:センサ、9008:マイクロフォン、9050:アイコン、9051:情報、9052:情報、9053:情報、9054:情報、9055:ヒンジ、9101:携帯情報端末、9102:携帯情報端末、9103:タブレット端末、9200:携帯情報端末、9201:携帯情報端末

Claims (16)

  1.  第1の発光デバイスと、第2の発光デバイスと、第1の絶縁層と、充填層と、を有し、
     前記第1の発光デバイスは、第1の電極と、前記第1の電極上の第1の半導体層と、前記第1の半導体層上の共通電極と、を有し、
     前記第2の発光デバイスは、第2の電極と、前記第2の電極上の第2の半導体層と、前記第2の半導体層上の前記共通電極と、を有し、
     前記第1の絶縁層は、前記第1の半導体層の側面、及び前記第2の半導体層の側面と接する領域を有し、
     前記充填層は、前記第1の絶縁層を介して、前記第1の半導体層の側面、及び前記第2の半導体層の側面と重畳する領域を有し、
     前記共通電極は、前記充填層の上面と接する領域を有する表示装置。
  2.  第1の発光デバイスと、第2の発光デバイスと、第1の絶縁層と、充填層と、着色層と、色変換層と、を有し、
     前記第1の発光デバイスは、第1の電極と、前記第1の電極上の第1の半導体層と、前記第1の半導体層上の共通電極と、を有し、
     前記第2の発光デバイスは、第2の電極と、前記第2の電極上の第2の半導体層と、前記第2の半導体層上の前記共通電極と、を有し、
     前記第1の絶縁層は、前記第1の半導体層の側面、及び前記第2の半導体層の側面と接する領域を有し、
     前記充填層は、前記第1の絶縁層を介して、前記第1の半導体層の側面、及び前記第2の半導体層の側面と重畳する領域を有し、
     前記共通電極は、前記充填層の上面と接し、
     前記着色層は、前記色変換層を介して、前記第1の発光デバイスと重畳する領域を有し、
     前記色変換層は、蛍光体または量子ドットを有する表示装置。
  3.  請求項1または請求項2において、
     前記充填層の端部は、前記第1の半導体層上及び前記第2の半導体層上に位置し、
     前記充填層の端部は、断面視において、テーパ形状を有する表示装置。
  4.  請求項1または請求項2において、
     前記第1の絶縁層の端部は、前記第1の半導体層上及び前記第2の半導体層上に位置し、
     前記第1の絶縁層の端部は、断面視において、テーパ形状を有する表示装置。
  5.  請求項1または請求項2において、
     前記充填層の端部は、前記第1の絶縁層の端部よりも外側に位置する表示装置。
  6.  請求項1または請求項2において、
     前記充填層は、断面視において、上面に凸曲面形状を有する表示装置。
  7.  請求項1または請求項2において、
     反射層を有し、
     前記反射層は、前記第1の絶縁層と前記充填層の間に位置し、
     前記反射層は、前記第1の絶縁層を介して、前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の側面と重畳する領域を有する表示装置。
  8.  請求項1または請求項2において、
     第2の絶縁層を有し、
     前記第2の絶縁層は、前記第1の半導体層の上面と接する領域を有し、
     前記充填層は、前記第2の絶縁層を介して、前記第1の半導体層の上面と重畳する領域を有する表示装置。
  9.  請求項1または請求項2において、
     第2の絶縁層を有し、
     前記第2の絶縁層は、前記第1の半導体層の上面と接する領域を有し、
     前記充填層は、前記第2の絶縁層を介して、前記第1の半導体層の上面と重畳する領域を有し、
     断面視において、前記第2の絶縁層の端部は、テーパ形状を有する表示装置。
  10.  請求項1または請求項2において、
     前記第1の絶縁層は、無機材料を有し、
     前記充填層は、有機材料を有する表示装置。
  11.  請求項1または請求項2において、
     前記第1の絶縁層は、無機材料を有し、
     前記充填層は、有機材料を有し、
     前記充填層は、絶縁性である表示装置。
  12.  請求項1または請求項2において、
     前記第1の絶縁層は、無機材料を有し、
     前記充填層は、有機材料を有し、
     前記充填層は、導電性である表示装置。
  13.  請求項1または請求項2において、
     前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層はそれぞれ、第13族元素および第15族元素を含む化合物である表示装置。
  14.  請求項1または請求項2において、
     層を有し、
     前記層は、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、を有し、
     前記第1の発光デバイス及び前記第2の発光デバイスは、前記層上に設けられ、
     前記第1の発光デバイスは、前記第1のトランジスタと電気的に接続され、
     前記第2の発光デバイスは、前記第2のトランジスタと電気的に接続される表示装置。
  15.  請求項1または請求項2に記載の表示装置と、コネクタ及び集積回路のうち少なくとも一方と、を有する表示モジュール。
  16.  請求項15に記載の表示モジュールと、筐体、バッテリ、カメラ、スピーカ、及びマイクのうち少なくとも一つと、を有する電子機器。
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