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CN101308264B - 液晶显示装置 - Google Patents

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CN101308264B
CN101308264B CN200810099283.4A CN200810099283A CN101308264B CN 101308264 B CN101308264 B CN 101308264B CN 200810099283 A CN200810099283 A CN 200810099283A CN 101308264 B CN101308264 B CN 101308264B
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CN
China
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transistor
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梅崎敦司
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Abstract

本发明的目的如下:在具有多个显示面板的显示模块中,通过减少IC芯片等的零部件个数实现显示模块及安装有该显示模块的电子产品的小型化、以及薄型化。而且,通过减少IC芯片等的零部件个数提供廉价的显示模块及安装有该显示模块的电子产品。本发明的技术要点如下:在电子产品或显示模块的两个显示面板中的一个显示面板上(即,一个显示面板的显示区域的周围部)形成该显示面板的工作所需要的电路或安装有该显示面板的电子产品所需要的电路。通过使用安装在该显示面板上的电路,驱动该显示面板或安装有该显示面板的电子产品。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及物品、方法、或生产物品的方法。尤其是,本发明涉及显示装置或半导体装置。
背景技术
在电子产品如便携式电话机等的图像显示部中,使用通过使用液晶面板而显示图像的液晶显示模块。另外,还推动使用有机电致发光(有机EL)面板代替液晶面板的显示模块的实用化。
显示模块通过使用柔性线路板连接由液晶或有机EL元件构成的显示面板和安装有驱动器IC或电源IC的电路衬底而形成。柔性线路板是布线图案形成在树脂膜上的,还可使用在其上直接安装有驱动器IC的柔性线路板。
近年来,电子产品如便携式电话机等实现了高功能化,大多是在折叠式框体的表面及背面上设置有主屏及副屏,还设置有数字静态相机或摄像机(例如,参照专利文件1)。
随着电子产品如便携式电话机等的高功能化及高附加价值化,要收纳在框体内的零部件个数增加了,因此安装有各种IC芯片或CCD相机等的印刷衬底所占有的比例也增加了。但是,电子产品如便携式电话机等被要求小型化、薄型化及轻量化,因此与高附加价值化产生矛盾。为此,在专利文件2中,谋求实现显示模块及安装有该显示模块的电子产品的小型化、以及薄型化。
专利文件1日本专利申请公开2004-260433号公报
专利文件2日本专利申请公开2007-47714号公报
然而,专利文件2有如下问题:由于使用多个IC芯片,所以显示模块及安装有该显示模块的电子产品的小型化、以及薄型化有一定的限制。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于通过减少IC芯片等的零部件个数实现显示模块及安装有该显示模块的电子产品的小型化、以及薄型化。本发明的目的还在于通过减少IC芯片等的零部件个数提供廉价的显示模块及安装有该显示模块的电子产品。
在电子产品或显示模块的两个显示面板中的一个显示面板上(即,一个显示面板的显示区域的周围部)形成该显示面板的工作所需要的电路或安装有该显示面板的电子产品所需要的电路。通过使用安装在该显示面板上的电路,驱动该显示面板或安装有该显示面板的电子产品。
本发明的液晶显示装置之一包括:具有包括第一液晶元件的第一显示屏幕及第一端子的第一显示面板;具有包括第二液晶元件的第二显示屏幕、第二端子及电路群的第二显示面板;以及具有布线的衬底,其中电路群通过第二端子及布线电连接到第一端子。
本发明的液晶显示装置之一包括:具有包括第一液晶元件的第一显示屏幕及第一端子的第一显示面板;具有包括第二液晶元件的第二显示屏幕、第二端子及电路群的第二显示面板;具有布线的衬底;以及集成电路,其中电路群通过第二端子及布线电连接到第一端子,并且集成电路通过布线电连接到第二端子。
本发明的液晶显示装置之一包括:具有包括第一液晶元件的第一显示屏幕及第一端子的第一显示面板;具有包括第二液晶元件的第二显示屏幕、第二端子及电路群的第二显示面板;具有布线的衬底;以及传感器,其中电路群通过第二端子及布线电连接到第一端子,并且传感器通过布线电连接到第二端子。
本发明的液晶显示装置之一包括:具有包括第一液晶元件的第一显示屏幕及第一端子的第一显示面板;具有包括第二液晶元件的第二显示屏幕、第二端子及电路群的第二显示面板;具有布线的衬底;集成电路;以及传感器,其中电路群通过布线电连接到第一显示面板,并且集成电路通过布线电连接到第一显示面板并通过布线电连接到第二显示面板,并且电路群通过第二端子及布线电连接到第一端子,并且集成电路通过布线电连接到第二端子,并且传感器通过布线电连接到第二端子。
本发明的液晶显示装置之一包括:具有包括第一液晶元件的第一显示屏幕、第一端子、电平转移器及驱动电路的第一显示面板;具有包括第二液晶元件的第二显示屏幕、第二端子及电路群的第二显示面板;以及具有布线的衬底,其中电路群通过第二端子及布线电连接到第一端子。
本发明的液晶显示装置之一包括:具有包括第一液晶元件的第一显示屏幕、第一端子、电平转移器及驱动电路的第一显示面板;具有包括第二液晶元件的第二显示屏幕、第二端子及电路群的第二显示面板;具有布线的衬底;以及集成电路,其中电路群通过第二端子及布线电连接到第一端子,并且集成电路通过布线电连接到第二端子。
本发明的液晶显示装置之一包括:具有包括第一液晶元件的第一显示屏幕、第一端子、电平转移器及驱动电路的第一显示面板;具有包括第二液晶元件的第二显示屏幕、第二端子及电路群的第二显示面板;具有布线的衬底;以及传感器,其中电路群通过第二端子及布线电连接到第一端子,并且传感器通过布线电连接到第二端子。
本发明的液晶显示装置之一包括:具有包括第一液晶元件的第一显示屏幕、第一端子、电平转移器及驱动电路的第一显示面板;具有包括第二液晶元件的第二显示屏幕、第二端子及电路群的第二显示面板;具有布线的衬底;集成电路;以及传感器,其中电路群通过布线电连接到第一显示面板,并且集成电路通过布线电连接到第一显示面板,并且电路群通过第二端子及布线电连接到第一端子,并且集成电路通过布线电连接到第二端子,并且传感器通过布线电连接到第二端子。
作为开关,可以使用各种形式的开关。例如,可以举出电开关或机械开关等。换言之,只要是能够控制电流流动的开关即可,不局限于特定的开关。例如,可以使用晶体管(例如双极晶体管、MOS晶体管等)、二极管(例如,PN二极管、PIN二极管、肖特基二极管、MIM(MetalInsulatorMetal;金属-绝缘体-金属)二极管、MIS(MetalInsulatorSemiconductor;金属-绝缘体-半导体)二极管、以及二极管连接的晶体管等)、晶闸管等作为开关。或者,可以使用组合了这些的逻辑电路作为开关。
在晶体管用作开关的情况下,由于该晶体管只作为开关工作,所以对晶体管的极性(导电型)没有特别的限制。但是,在想要抑制截止电流的情况下,优选使用具有截止电流低一方的极性的晶体管。作为低截止电流的晶体管,可以举出提供有LDD区域的晶体管或采用了多栅极结构的晶体管等。或者,当用作开关的晶体管的源极端子的电位接近于低电位侧电源(Vss、GND、0V等)的电位地工作时,优选采用N沟道型晶体管,相反,当源极端子的电位接近于高电位侧电源(Vdd等)的电位地工作时,优选采用P沟道型晶体管。这是因为如下缘故:若是N沟道型晶体管,则当源极端子接近于低电位侧电源的电位地工作时可以增加栅极-源极间电压的绝对值,相反,若是P沟道型晶体管,则当源极端子接近于高电位侧电源的电位地工作时可以增加栅极-源极间电压的绝对值,因此,容易作为开关工作。这是因为如下缘故:由于进行源极跟随工作的情况少,所以输出电压小的情况少。
此外,可以通过使用N沟道型晶体管和P沟道型晶体管双方来形成CMOS型开关。当采用CMOS型开关时,若P沟道型晶体管及N沟道型晶体管之一方导通则电流流动,因此容易用作开关。例如,即使输向开关的输入信号的电压高或低,也可以适当地输出电压。再者,由于可以减少用来使开关导通或截止的信号的电压振幅值,所以可以减少耗电量。
注意,在将晶体管用作开关的情况下,开关具有输入端子(源极端子或漏极端子的一个)、输出端子(源极端子或漏极端子的另一个)、以及控制导通的端子(栅极端子)。另一方面,在将二极管用作开关的情况下,开关有时不具有控制导通的端子。因此,与使用晶体管作为开关的情况相比,通过使用二极管作为开关,可以进一步减少用来控制端子的布线数量。
注意,明显地描述“A和B连接”的情况包括如下情况:A和B电连接;A和B以功能方式连接;以及A和B直接连接。这里,以A和B为对象物(例如,装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电膜、层等)。因此,还包括除了附图或文章所示的连接关系以外的连接关系,而不局限于预定的连接关系如附图或文章所示的连接关系。
例如,在A和B电连接的情况下,也可以在A和B之间配置一个以上的能够电连接A和B的元件(例如开关、晶体管、电容元件、电感器、电阻元件、二极管等)。或者,在A和B以功能方式连接的情况下,也可以在A和B之间配置一个以上的能够以功能方式连接A和B的电路(例如,逻辑电路(反相器、NAND电路、NOR电路等)、信号转换电路(DA转换电路、AD转换电路、γ校正电路等)、电平转换电路(电源电路(升压电路、降压电路等)、转换信号电平的电平转移电路等)、电压源、电流源、切换电路、放大电路(能够增大信号振幅或电流量等的电路、运算放大器、差动放大电路、源极跟随电路、缓冲电路等)、信号产生电路、存储电路、控制电路等)。或者,在A和B直接连接的情况下,也可以直接连接A和B而其中间不夹有其他元件或其他电路。
注意,当明显描述“A和B直接连接”时,包括如下两种情况:A和B直接连接(就是说,A和B连接而其中间不夹有其他元件或其他电路);A和B电连接(就是说,A和B连接并在其中间夹有其他元件或其他电路)。
注意,当明显描述“A和B电连接”时,包括如下情况:A和B电连接(就是说,A和B连接并在其中间夹有其他元件或其他电路);A和B以功能方式连接(就是说,A和B以功能方式连接并在其中间夹有其他电路);以及,A和B直接连接(就是说,A和B连接而其中间不夹有其他元件或其他电路)。就是说,当明显描述“电连接”时,其意思与只明显描述“连接”的情况相同。
显示元件、作为具有显示元件的装置的显示装置、发光元件、以及作为具有发光元件的装置的发光装置可以采用各种方式或具有各种元件。例如,作为显示元件、显示装置、发光元件或发光装置,可以使用对比度、亮度、反射率、透过率等因电磁作用而变化的显示媒体,如EL元件(包含有机物及无机物的EL元件、有机EL元件、无机EL元件)、电子发射元件、液晶元件、电子墨、电泳元件、光栅阀(GLV)、等离子体显示器(PDP)、数字微镜装置(DMD)、压电陶瓷显示器、碳纳米管等。此外,作为使用EL元件的显示装置,可以举出EL显示器,另外,作为使用电子发射元件的显示装置,可以举出场致发光显示器(FED)或SED方式平面型显示器(SED:Surface-conductionElectron-emitterDisplay;表面传导电子发射显示器)等,而作为使用液晶元件的显示装置,可以举出液晶显示器(透过型液晶显示器、半透过型液晶显示器、反射型液晶显示器、直观型液晶显示器、投射型液晶显示器)。作为使用电子墨或电泳元件的显示装置,可以举出电子纸。
另外,EL元件是具有阳极、阴极、以及夹在阳极和阴极之间的EL层的元件。另外,作为EL层,可以使用利用单重态激子的发光(荧光)的层、利用三重态激子的发光(磷光)的层、包括利用单重态激子的发光(荧光)的层和利用三重态激子的发光(磷光)的层的层、由有机物形成的层、由无机物形成的层、包括由有机物形成的层和由无机物形成的层的层、包含高分子材料的层、包含低分子材料的层、以及包含高分子材料和低分子材料的层。然而,不局限于此,可以使用各种元件作为EL元件。
另外,电子发射元件是将高电场集中到尖锐的阴极来抽出电子的元件。例如,作为电子发射元件,可以使用Spindt型、碳纳米管(CNT)型、层叠有金属-绝缘体-金属的MIM型、层叠有金属-绝缘体-半导体的MIS型、MOS型、硅型、薄膜二极管型、金刚石型、表面传导发射SCD型、金属-绝缘体-半导体-金属型等的薄膜型、HEED型、EL型、多孔硅型、表面传导(SED)型等。然而,不局限于此,可以使用各种元件作为电子发射元件。
另外,液晶元件是通过利用液晶的光学调制作用控制光的透射或非透射的元件,并且由一对电极及液晶构成。另外,液晶的光学调制作用由施加到液晶的电场(包括横向电场、纵向电场或斜向电场)控制。另外,作为液晶元件,可以举出向列型液晶、胆甾相液晶、近晶相液晶、盘状液晶、熟致液晶、溶致液晶、低分子液晶、高分子液晶、铁电液晶、反铁电液晶、主链液晶、侧链液晶、等离子体寻址液晶(PALC)、香蕉形液晶、等等。作为液晶的驱动方式,可以使用TN(扭转向列)模式、STN(超扭曲向列)模式、IPS(平面内切换)模式、FFS(边缘场切换)模式、MVA(多像限垂直配向)模式、PVA(垂直取向构型)模式、ASV(流动超视觉)模式、ASM(轴线对称排列微单元)模式、OCB(光学补偿弯曲)模式、ECB(电控双折射)模式、FLC(铁电液晶)模式、AFLC(反铁电液晶)模式、PDLC(聚合物分散液晶)模式、宾主模式等。然而,不局限于此,可以采用各种方式作为液晶元件及其驱动方式。
另外,电子纸是以如下方式进行显示的:以光学各向异性和染料分子取向等的分子进行显示的;以电泳、粒子移动、粒子转动、相变化等的粒子进行显示的;以薄膜中的一个端部的移动进行显示的;以分子的发色/相变化进行显示的;以分子的光吸收进行显示的;因电子和空穴结合而以自发光进行显示的;等等。作为电子纸,例如可以采用微囊型电泳、水平移动型电泳、垂直移动型电泳、扭转球、磁扭转球、圆柱扭转球方式、带电墨粉、电子粉流体、磁泳型、磁感热式、电润湿、光散射(透明/白浊变化)、胆甾相液晶/光导电层、胆甾相液晶、双稳定性向列液晶、铁电性液晶、两色性色素·液晶分散型、可动薄膜、无色染料(leucoDye)的发消色、光致变色、电致变色、电沉积、柔性有机EL等。但是,不局限于此,而可以采用各种各样的电子纸。这里,通过采用微囊型电泳,可以解决电泳方式的缺点,即泳动粒子的聚集、沉淀的问题。电子粉流体具有高速响应性、高反射率、广视角、低耗电量、存储性等的优点。
等离子体显示面板的结构如下:以狭隘的间隔使在表面上形成有电极的衬底和在表面上形成有电极及微小的槽并在槽内形成有荧光体层的衬底相对,并封入稀有气体。通过将电压施加到电极之间,可以产生紫外线,并使荧光体发光来进行显示。作为等离子体显示面板,既可为DC型PDP,又可为AC型PDP。这里,作为等离子体显示面板,可以采用AWS(AddressWhileSustain,即寻址同时显示)驱动、将子帧分割成复位期间、寻址期间、维持期间的ADS(AddressDisplaySeparated,即寻址与显示分离)驱动、CLEAR(HighContrast,LowEnergyAddressandReductionofFalseContourSequence,即低能量寻址及降低伪轮廓)驱动、ALIS(AlternateLightingofSurfaces,即交替发光表面)方式、TERES(TechnologyofReciprocalSustainer,即倒易维持技术)驱动等。但是,不局限于此,而可以采用各种各样的等离子体显示面板。
作为诸如液晶显示器(透过型液晶显示器、半透过型液晶显示器、反射型液晶显示器、直观型液晶显示器、透射型液晶显示器)、使用光栅阀(GLV)的显示装置、以及使用数字微镜装置(DMD)的显示装置之类的需要光源的显示装置,可以采用电致发光、冷阴极管、热阴极管、LED、激光源、汞灯等作为光源。但是,不局限于此,而可以使用各种各样的光源。
此外,作为晶体管,可以使用各种方式的晶体管。因此,对晶体管的种类没有限制。例如,可以使用具有以非晶硅、多晶硅或微晶(也称为半晶)硅等为代表的非单晶半导体膜的薄膜晶体管(TFT)等。在使用TFT的情况下,具有各种优点。例如,可以在比使用单晶硅时低的温度下制造TFT,因此可以实现制造成本的降低、或制造装置的大型化。由于可以使用大型制造装置,所以可以在大型衬底上制造。因此,可以同时制造多个显示装置,所以,能够以低成本制造。再者,制造温度低,因此可以使用低耐热性衬底。因此,可以在透明衬底上制造晶体管。并且,可以通过使用形成在透明衬底上的晶体管控制在显示元件上的光透过。或者,因为晶体管的膜厚薄,所以构成晶体管的膜的一部分能够透过光。因此,可以提高开口率。
注意,当制造多晶硅时,可以使用催化剂(镍等)来进一步提高结晶性,并可以制造电特性良好的晶体管。其结果是,可以在衬底上一体形成栅极驱动电路(扫描线驱动电路)、源极驱动电路(信号线驱动电路)、以及信号处理电路(信号产生电路、γ校正电路、DA转换电路等)。
注意,当制造微晶硅时,可以使用催化剂(镍等)来进一步提高结晶性,并可以制造电特性良好的晶体管。此时,通过只进行热处理而不进行激光照射,可以提高结晶性。其结果是,可以在衬底上一体形成栅极驱动电路(扫描线驱动电路)和源极驱动电路的一部分(模拟开关等)。再者,当不进行激光照射以实现结晶化时,可以抑制硅的结晶性的不均匀。因此,可以实现高图像质量。
注意,可以制造多晶硅或微晶硅而不使用催化剂(镍等)。
优选在整个面板上将硅的结晶性提高到多晶或微晶等,但是不局限于此。也可以只在面板的一部分区域中提高硅的结晶性。通过选择性地照射激光等,可以选择性地提高结晶性。例如,可以只向像素区域以外的外围电路区域照射激光。或者,可以只向栅极驱动电路、源极驱动电路等的区域照射激光。或者,可以只向源极驱动电路的一部分(例如模拟开关)区域照射激光。其结果是,可以只在需要使电路高速工作的区域中提高硅的结晶性。像素区域不太需要高速工作,因此即使结晶性不提高也可以使像素电路正常工作。由于提高结晶性的区域少,所以可以减少制造步骤,提高产率,并降低制造成本。所需要的制造装置的个数也少,因此可以降低制造成本。
或者,可以通过使用半导体衬底或SOI衬底等形成晶体管。因此,可以制造电流供给能力高且尺寸小的晶体管,其中特性、尺寸及形状等的不均匀性低。通过使用这些晶体管,可以实现电路的低耗电量化或电路的高集成化。
或者,可以使用具有ZnO、a-InGaZnO、SiGe、GaAs、IZO、ITO、SnO等的化合物半导体或氧化物半导体的晶体管、使这些化合物半导体或氧化物半导体薄膜化了的薄膜晶体管等。通过采用这种结构,可以降低制造温度,例如可以在室温下制造晶体管。其结果是,可以在低耐热性衬底如塑料衬底或膜衬底上直接形成晶体管。此外,这些化合物半导体或氧化物半导体不仅可以用于晶体管的沟道部分,而且还可以作为其他用途使用。例如,这些化合物半导体或氧化物半导体可以用作电阻元件、像素电极、透明电极。再者,它们可以与晶体管同时形成,这导致成本降低。
或者,也可以使用通过喷墨法或印刷法而形成的晶体管等。因此,可以在室温下制造,以低真空度制造,或在大型衬底上制造。由于可以制造晶体管而不使用掩模(中间掩模),所以可以容易改变晶体管的布局。再者,由于不需要抗蚀剂,所以可以减少材料费用,并减少工序数量。并且,因为只在需要的部分上形成膜,所以与在整个面上形成膜之后进行蚀刻的制造方法相比,可以实现低成本而不浪费材料。
或者,也可以使用具有有机半导体或碳纳米管的晶体管等。因此,可以在能够弯曲的衬底上形成晶体管。因此,使用具有有机半导体或碳纳米管的晶体管等的装置对冲击的耐性高。
再者,可以使用各种结构的晶体管。例如,可以使用MOS型晶体管、结型晶体管、双极晶体管等作为晶体管。通过使用MOS型晶体管,可以缩小晶体管的尺寸。因此,可以安装多个晶体管。通过使用双极晶体管,可以产生大电流。因此,可以使电路高速工作。
另外,也可以将MOS型晶体管和双极晶体管等组合而形成在一个衬底上。由此,可以实现低耗电量、小型化、高速工作等。
除了上述以外,可以使用各种晶体管。
注意,可以使用各种衬底形成晶体管。对衬底的种类没有特别的限制。作为衬底,例如可以使用单晶衬底、SOI衬底、玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、纸衬底、玻璃纸衬底、石材衬底、木材衬底、布衬底(包括天然纤维(丝、棉、麻)、合成纤维(尼龙、聚氨酯、聚酯)、或再生纤维(醋酯纤维、铜氨纤维、人造丝、再生聚酯)等)、皮革衬底、橡皮衬底、不锈钢衬底、具有不锈钢箔的衬底等。或者,可以使用动物如人等的皮肤(表皮、真皮)或皮下组织作为衬底。或者,也可以使用一个衬底形成晶体管,然后将晶体管移动到另一衬底上。作为配置有被移动了的晶体管的衬底,可以使用单晶衬底、SOI衬底、玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、纸衬底、玻璃纸衬底、石材衬底、木材衬底、布衬底(包括天然纤维(丝、棉、麻)、合成纤维(尼龙、聚氨酯、聚酯)、或再生纤维(醋酯纤维、铜氨纤维、人造丝、再生聚酯)等)、皮革衬底、橡皮衬底、不锈钢衬底、具有不锈钢箔的衬底等。或者,可以使用动物如人等的皮肤(表皮、真皮)或皮下组织作为配置有被移动了的晶体管的衬底。或者,也可以使用衬底形成晶体管,并抛光该衬底以使它减薄。作为被抛光的衬底,可以使用单晶衬底、SOI衬底、玻璃衬底、石英衬底、塑料衬底、纸衬底、玻璃纸衬底、石材衬底、木材衬底、布衬底(包括天然纤维(丝、棉、麻)、合成纤维(尼龙、聚氨酯、聚酯)、或再生纤维(醋酯纤维、铜氨纤维、人造丝、再生聚酯)等)、皮革衬底、橡皮衬底、不锈钢衬底、具有不锈钢箔的衬底等。或者,可以使用动物如人等的皮肤(表皮、真皮)或皮下组织作为被抛光的衬底。通过使用这些衬底,可以形成特性良好的晶体管,形成低耗电量的晶体管,制造不容易破坏的装置,赋予耐热性,并可以实现轻量化或薄型化。
此外,可以采用各种结构的晶体管,而不局限于特定的结构。例如,可以采用具有两个以上的栅电极的多栅极结构。在多栅极结构中,沟道区域串联,而成为多个晶体管串联的结构。通过采用多栅极结构,可以降低截止电流并提高晶体管的耐压性,而提高可靠性。或者,在采用多栅极结构的情况下,当在饱和区工作时,即使漏极和源极之间的电压变化,漏极和源极之间电流的变化也不太大,而可以获得斜率平坦的电压及电流特性。通过利用斜率平坦的电压及电流特性,可以实现理想的电流源电路或电阻值非常高的有源负载。其结果是,可以实现特性良好的差动电路或电流镜电路。作为其他例子,可以采用在沟道上下配置有栅电极的结构。通过采用在沟道上下配置有栅电极的结构,沟道区域增加,而可以增加电流值,并容易产生耗尽层而可以降低S值。采用在沟道上下配置有栅电极的结构,由此,成为多个晶体管并联的结构。
另外,也可以采用栅电极配置在沟道区域上的结构、或栅电极配置在沟道区域下的结构。或者,可以采用正交错结构、反交错结构、将沟道区域分成多个区域的结构、沟道区域并联的结构、或沟道区域串联的结构。再者,还可以采用沟道区域(或其一部分)与源电极或漏电极重叠的结构。通过采用沟道区域(或其一部分)与源电极或漏电极重叠的结构,可以防止因电荷集合在沟道区域的一部分而使工作不稳定。或者,可以采用提供了LDD区域的结构。通过提供LDD区域,可以降低截止电流,或者,可以提高晶体管的耐压性来提高可靠性。或者,在提供有LDD区域的情况下,当在饱和区工作时,即使漏极和源极之间的电压变化,漏极和源极之间电流的变化也不太大,而可以获得斜率平坦的电压及电流特性。
作为晶体管,可以采用各种各样的类型,并可以使用各种衬底形成。因此,实现预定功能所需要的所有电路可以形成在同一衬底上。例如,实现预定功能所需要的所有电路既可使用玻璃衬底、塑料衬底、单晶衬底或SOI衬底来形成又可使用各种衬底来形成。实现预定功能所需要的所有电路使用同一衬底形成,而可以减少部件个数来降低成本、可以减少与电路部件之间的连接个数来提高可靠性。或者,也可以是实现预定功能所需要的电路的一部分形成在一个衬底上,而实现预定功能所需要的电路的另一部分形成在另一衬底上。换言之,实现预定功能所需要的所有电路也可以不使用同一衬底形成。例如,也可以是实现预定功能所需要的电路的一部分使用晶体管而形成在玻璃衬底上,而实现预定功能所需要的电路的另一部分形成在单晶衬底上,并通过COG(ChipOnGlass,即玻璃上芯片)将由使用单晶衬底而形成的晶体管构成的IC芯片连接到玻璃衬底,以在玻璃衬底上配置该IC芯片。或者,也可以通过TAB(TapeAutomatedBonding,即卷带式自动结合)或印刷衬底使该IC芯片和玻璃衬底连接。像这样,通过将电路的一部分形成在同一衬底上,可以减少部件个数来降低成本、可以减少与电路部件之间的连接个数来提高可靠性。或者,在驱动电压高的部分及驱动频率高的部分的电路中,耗电量为高,因此将该部分的电路不形成在同一衬底上,例如,将该部分的电路形成在单晶衬底上来使用由该电路构成的IC芯片,以防止耗电量的增加。
注意,像素有时配置(排列)为矩阵形状。这里,像素配置(排列)为矩阵形状指的是如下情况:在纵向或横向上,像素排列而配置在直线上,或者,像素配置在锯齿形线上。因此,在以三种色彩单元(例如RGB)进行全彩色显示的情况下,可以采用条形配置,或者,三种色彩单元的点也可以配置为三角形状。再者,还可以以拜尔(Bayer)方式进行配置。此外,色彩单元并不局限于三种颜色,并且多于三种颜色也可以使用,例如RGBW(W是白色)、或加上了黄色、蓝绿色、紫红色等的一种以上颜色的RGB等。此外,每个色彩单元的点也可以具有不同大小的显示区域。因此,可以实现低耗电量化、或显示元件的长寿命化。
此外,可以采用像素具有有源元件的有源矩阵方式、或像素没有有源元件的无源矩阵方式。
在有源矩阵方式中,作为有源元件(非线性元件),不仅可以使用晶体管,而且还可使用各种有源元件(非线性元件)。例如,可以使用MIM(MetalInsulatorMetal,即金属-绝缘体-金属)或TFD(ThinFilmDiode,即薄膜二极管)等。这些元件的制造工序少,所以可以降低制造成本或提高成品率。再者,由于元件尺寸小,所以可以提高开口率,并实现低耗电量化或高亮度化。
除了有源矩阵方式以外,还可以采用没有有源元件(非线性元件)的无源矩阵方式。由于不使用有源元件(非线性元件),所以制造工序少,而可以降低制造成本或提高成品率。因为不使用有源元件(非线性元件),所以可以提高开口率,并实现低耗电量化或高亮度化。
晶体管是具有至少三个端子的元件,其中包括栅极、漏极、源极,并在漏区和源区之间提供有沟道区域,而且电流能够通过漏区、沟道区域、以及源区流动。这里,源极和漏极根据晶体管的结构或工作条件等而改变,因此不容易说哪个是源极或漏极。因此,在本说明书中,有时将用作源极及漏极的区域不称为源极或漏极。在此情况下,作为一个例子,将它们分别记为第一端子和第二端子。或者,将它们分别记为第一电极和第二电极。或者,将它们记为源区和漏区。
注意,晶体管也可以是具有至少三个端子的元件,其中包括基极、发射极及集电极。在此情况下,有时也同样地将发射极及集电极分别记为第一端子和第二端子。
栅极是指包括栅电极和栅极布线(也称为栅极线、栅极信号线、扫描线、扫描信号线等)的整体,或者是指这些中的一部分。栅电极指的是其中间夹着栅极绝缘膜与形成沟道区域的半导体重叠的部分的导电膜。此外,栅电极的一部分有时其中间夹着栅极绝缘膜与LDD(LightlyDopedDrain,即轻掺杂漏极)区域或源区(或漏区)重叠。栅极布线是指用于连接各晶体管的栅电极之间的布线、用于连接各像素所具有的栅电极之间的布线、或用于连接栅电极和其它布线的布线。
注意,也存在着用作栅电极并用作栅极布线的部分(区域、导电膜、布线等)。这种部分(区域、导电膜、布线等)可以称为栅电极或栅极布线。换言之,也存在着不可明确区别栅电极和栅极布线的区域。例如,在沟道区域与延伸而配置的栅极布线的一部分重叠的情况下,该部分(区域、导电膜、布线等)不仅用作栅极布线,而且还用作栅电极。因此,这种部分(区域、导电膜、布线等)可以称为栅电极或栅极布线。
另外,由与栅电极相同的材料构成并形成与栅电极相同的岛而连接的部分(区域、导电膜、布线等)也可以称为栅电极。与此同样,由与栅极布线相同的材料构成并形成与栅极布线相同的岛而连接的部分(区域、导电膜、布线等)也可以称为栅极布线。严密地说,有时这种部分(区域、导电膜、布线等)与沟道区域不重叠,或者,不具有与其它栅电极之间实现连接的功能。但是,因为在制造时的规格等,具有由与栅电极或栅极布线相同的材料构成并形成与栅电极或栅极布线相同的岛而连接的部分(区域、导电膜、布线等)。因此,这种部分(区域、导电膜、布线等)也可以称为栅电极或栅极布线。
例如,在多栅极晶体管中,一个栅电极在很多情况下通过由与栅电极相同的材料构成的导电膜连接到其他的栅电极。这种部分(区域、导电膜、布线等)是用于连接栅电极和栅电极的部分(区域、导电膜、布线等),因此可以称为栅极布线,但是,由于也可以将多栅极晶体管看作一个晶体管,所以也可以称为栅电极。换言之,由与栅电极或栅极布线相同的材料构成并形成与栅电极或栅极布线相同的岛而连接的部分(区域、导电膜、布线等)也可以称为栅电极或栅极布线。另外,例如,也可以将是连接栅电极和栅极布线的部分的导电膜并由与栅电极或栅极布线不同的材料构成的导电膜称为栅电极或栅极布线。
栅极端子是指栅电极的部分(区域、导电膜、布线等)或与栅电极电连接的部分(区域、导电膜、布线等)中的一部分。
注意,在某个布线被称为栅极布线、栅极线、栅极信号线、扫描线、扫描信号线等的情况下,布线有时不连接到晶体管的栅极。在此情况下,栅极布线、栅极线、栅极信号线、扫描线、扫描信号线有可能意味着以与晶体管的栅极相同的层形成的布线、由与晶体管的栅极相同的材料构成的布线、或与晶体管的栅极同时形成的布线。作为一个例子,可以举出保持电容用布线、电源线、标准电位供给布线等。
此外,源极是指包括源区、源电极、源极布线(也称为源极线、源极信号线、数据线、数据信号线等)的整体,或者是指这些中的一部分。源区是指包含很多P型杂质(硼或镓等)或N型杂质(磷或砷等)的半导体区域。因此,稍微包含P型杂质或N型杂质的区域,即,所谓的LDD区域,不包括在源区。源电极是指由与源区不相同的材料构成并与源区电连接而配置的部分的导电层。注意,源电极有时包括源区地称为源电极。源极布线是指用于连接各晶体管的源电极之间的布线、用于连接各像素所具有的源电极之间的布线、或用于连接源电极和其它布线的布线。
但是,也存在着用作源电极并用作源极布线的部分(区域、导电膜、布线等)。这种部分(区域、导电膜、布线等)可以称为源电极或源极布线。换言之,也存在着不可明确区别源电极和源极布线的区域。例如,在源区与延伸而配置的源极布线的一部分重叠的情况下,其部分(区域、导电膜、布线等)不仅用作源极布线,而且还用作源电极。因此,这种部分(区域、导电膜、布线等)可以称为源电极或源极布线。
另外,由与源电极相同的材料构成并形成与源电极相同的岛而连接的部分(区域、导电膜、布线等)、或连接源电极和源电极的部分(区域、导电膜、布线等)也可以称为源电极。另外,与源区重叠的部分也可以称为源电极。与此同样,由与源极布线相同的材料构成并形成与源极布线相同的岛而连接的区域也可以称为源极布线。严密地说,这种部分(区域、导电膜、布线等)有时不具有与其它源电极之间实现连接的功能。但是,因为在制造时的规格等,具有由与源电极或源极布线相同的材料构成并与源电极或源极布线连接的部分(区域、导电膜、布线等)。因此,这种部分(区域、导电膜、布线等)也可以称为源电极或源极布线。
另外,例如,也可以将是连接源电极和源极布线的部分的导电膜并由与源电极或源极布线不同的材料构成的导电膜称为源电极或源极布线。
源极端子是指源区、源电极、与源电极电连接的部分(区域、导电膜、布线等)中的一部分。
注意,在某个布线被称为源极布线、源极线、源极信号线、数据线、数据信号线等的情况下,布线有时不连接到晶体管的源极(漏极)。在此情况下,源极布线、源极线、源极信号线、数据线、数据信号线有可能意味着以与晶体管的源极(漏极)相同的层形成的布线、由与晶体管的源极(漏极)相同的材料构成的布线、或与晶体管的源极(漏极)同时形成的布线。作为一个例子,可以举出保持电容用布线、电源线、标准电位供给布线等。
注意,漏极与源极相同。
半导体装置是指具有包括半导体元件(晶体管、二极管、晶闸管等)的电路的装置。另外,也可以将通过利用半导体特性起到作用的所有装置称为半导体装置。另外,将具有半导体材料的装置称为半导体装置。
显示元件指的是光学调制元件、液晶元件、发光元件、EL元件(有机EL元件、无机EL元件或包含有机物及无机物的EL元件)、电子发射元件、电泳元件、放电元件、光反射元件、光衍射元件、数字微镜装置(DMD)等。但是,本发明不局限于此。
显示装置指的是具有显示元件的装置。此外,显示装置也可以具有包含显示元件的多个像素。显示装置可以包括驱动多个像素的外围驱动电路。驱动多个像素的外围驱动电路也可以与多个像素形成在同一衬底上。此外,显示装置可以包括通过引线键合或凸块等而形成在衬底上的外围驱动电路、通过所谓的玻璃上芯片(COG)而连接的IC芯片、或通过TAB等而连接的IC芯片。显示装置也可以包括安装有IC芯片、电阻元件、电容元件、电感器、晶体管等的柔性印刷电路(FPC)。此外,显示装置可以包括通过柔性印刷电路(FPC)等连接并安装有IC芯片、电阻元件、电容元件、电感器、晶体管等的印刷线路板(PWB)。显示装置也可以包括偏振片或相位差板等的光学片。此外,显示装置还包括照明装置、外壳、声音输入输出装置、光传感器等。这里,诸如背光灯单元之类的照明装置也可以包括导光板、棱镜片、扩散片、反射片、光源(LED、冷阴极管等)、散热装置(水冷式、气冷式)等。
照明装置指的是具有背光灯单元、导光板、棱镜片、扩散片、反射片、光源(LED、冷阴极管、热阴极管等)、散热装置等的装置。
发光装置指的是具有发光元件等的装置。在具有发光元件作为显示元件的情况下,发光装置是显示装置的具体例子之一。
反射装置指的是具有光反射元件、光衍射元件、光反射电极等的装置。
液晶显示装置指的是具有液晶元件的显示装置。作为液晶显示装置,可以举出直观型、投射型、透过型、反射型、半透过型等。
驱动装置指的是具有半导体元件、电路、电子电路的装置。例如,控制将信号从源极信号线输入到像素内的晶体管(有时称为选择用晶体管、开关用晶体管等)、将电压或电流提供到像素电极的晶体管、将电压或电流提供到发光元件的晶体管等是驱动装置的一个例子。再者,将信号提供到栅极信号线的电路(有时称为栅极驱动器、栅极线驱动电路等)、将信号提供到源极信号线的电路(有时称为源极驱动器、源极线驱动电路等)等是驱动装置的一个例子。
注意,可能同时包括显示装置、半导体装置、照明装置、散热装置、发光装置、反射装置、驱动装置等。例如,显示装置具有半导体装置及发光装置。或者,半导体装置具有显示装置及驱动装置。
在本发明中,明显地描述“B形成在A之上”或“B形成在A上”的情况不局限于B直接接触地形成在A之上的情况。还包括不直接接触的情况,即,在A和B之间夹有其它对象物的情况。这里,A和B是对象物(例如装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电膜、层等)。
因此,例如,“B层形成在A层之上(或A层上)”包括如下两种情况:B层直接接触地形成在A层之上;以及,其它层(例如C层或D层等)直接接触地形成在A层之上,并且B层直接接触地形成在所述其它层上。注意,其他层(例如C层或D层等)可以是单层或叠层。
与此同样,“B形成在A之上方”的记载也不局限于B直接接触A之上的情况,而还包括在A和B之间夹有其它对象物的情况。因此,例如,“B层形成在A层之上方”包括如下两种情况:B层直接接触地形成在A层之上;以及,其它层(例如C层或D层等)直接接触地形成在A层之上,并且B层直接接触地形成在所述其它层上。注意,其他层(例如C层或D层等)可以是单层或叠层。
注意,“B直接接触地形成在A之上”的记载意味着B直接接触地形成在A之上的情况,而不包括在A和B之间夹有其它对象物的情况。
“B形成在A之下”或“B形成在A之下方”的记载与上述情况同样。
注意,作为单个记载的优选是单个,但是本发明不局限于此,也可以是多个。与此同样,作为多个记载的优选是多个,但是本发明不局限于此,也可以是单个。
通过在两个显示面板中的一个显示面板上(即,一个显示面板的显示区域的周围部)形成该显示面板的工作所需要的电路或安装有该显示面板的电子产品所需要的电路,可以实现显示模块的小型化。由于可以减少安装在显示模块上的电子零部件,所以可以实现显示模块的薄型化。
附图说明
图1A和1B是表示本发明的显示模块的结构的图;
图2是表示本发明的显示模块的结构的图;
图3A和3B是表示本发明的显示模块的结构的图;
图4是表示本发明的显示模块的结构的图;
图5是表示本发明的显示模块的结构的图;
图6A和6B是表示本发明的显示模块的结构的图;
图7是表示本发明的显示模块的结构的图;
图8A和8B是表示本发明的显示模块的结构的图;
图9是表示本发明的显示模块的结构的图;
图10A和10B是表示本发明的显示模块的结构的图;
图11是表示本发明的显示模块的结构的图;
图12A和12B是表示本发明的显示模块的结构的图;
图13A和13B是说明用于本发明的SOI衬底的图;
图14A和14B是说明用于本发明的SOI衬底的图;
图15A至15C是说明用于本发明的SOI衬底的图;
图16是说明用于本发明的SOI衬底的图;
图17A至17C是说明用于本发明的SOI衬底的图;
图18A至18E是说明用于本发明的SOI衬底的图;
图19A和19B是说明用于本发明的SOI衬底的图;
图20A至20C是说明用于本发明的SOI衬底的图;
图21A和21B是说明用于本发明的SOI衬底的图;
图22A至22C是说明用于本发明的SOI衬底的图;
图23A和23B是说明用于本发明的SOI衬底的图;
图24是说明本发明的电子产品的图;
图25是说明本发明的电子产品的图;
图26A和26B是说明本发明的电子产品的图;
图27A和27B是说明本发明的电子产品的图;
图28是说明本发明的电子产品的图;
图29是说明本发明的电子产品的图;
图30A至30C是说明本发明的电子产品的图;
图31是说明本发明的电子产品的图;
图32是说明本发明的电子产品的图;
图33是说明本发明的电子产品的图;
图34是说明本发明的电子产品的图;
图35A和35B是说明本发明的电子产品的图;
图36A和36B是说明本发明的电子产品的图;
图37A至37C是说明本发明的电子产品的图;
图38A和38B是说明本发明的电子产品的图;
图39是说明本发明的电子产品的图;
图40A和40B是说明本发明的像素的图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。注意,本发明可以以多种不同的方式实施,本领域的技术人员可以很容易地理解一个事实就是,其方式和详细内容可以在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下被变换为各种各样的形式。因此,本发明不应该被解释为仅限定在本发明的实施方式所记载的内容中。在以下所说明的本发明的结构中,在不同附图之间共同使用同一附图标记表示同一部分或具有同样功能的部分,省略同一部分或具有同样功能的部分的详细说明。
实施方式1
下面,参照图1A和1B、以及图2说明根据本实施方式的显示模块。图1A和1B、以及图2是表示根据本实施方式的显示模块的结构的图。图1A和1B是显示模块的截面图,其中图1A是在同一平面上配置显示面板的截面图,而图1B是以背对背的方式配置显示面板的截面图。图2是从一个方向看显示模块的俯视图。注意,图1A和1B所示的显示模
块的不同点只在于显示面板的配置方式,因此共同使用同一附图标记。
图1A和1B所示的显示模块具有第一显示面板102、第二显示面板104、以及信号处理电路衬底106。第一显示面板102和第二显示面板104分别具有不同的显示包括文字、图形及标记等的图像的面。第一显示面板102和第二显示面板104分别具有不同尺寸的屏幕,其一方构成主屏,而另一方构成副屏。
在图1A和1B中,第一显示面板102和第二显示面板104的外形尺寸不相同,其一方的外形尺寸(即,面板面积)比另一方小。典型地说,构成副屏的第二显示面板104比构成主屏的第一显示面板102小。再者,为了实现显示模块的小型化,如图1B所示那样以背对背的方式将第一显示面板102和第二显示面板104密接或接近来配置。例如,在第一显示面板102的面内侧配置第二显示面板104。
至于图1A和1B所示的信号处理电路衬底106,第一端子112通过导电部件120连接到第一显示面板102的端子118。导电部件120呈现如下电气各向异性:当以第一端子112和端子118夹住导电部件120时,降低所述两个端子之间的电阻,并在相邻的端子之间实现电绝缘。例如,导电部件120通过以局部化而不引起相互作用的浓度将导电微粒(或具有导电表面的微粒)分散在树脂介质中来提供。在此情况下,通过大约以导电微粒的间隔配置第一端子112和端子118,可以实现所述两个端子之间的导通。与此同样,信号处理电路衬底106的第二端子134通过导电部件120连接到第二显示面板104的端子148。
作为导电部件120,可以使用各向异性导电材料。各向异性导电材料具有粘合、导电、以及绝缘的三个功能。尤其是,称为ACF(各向异性导电膜)及ACP(各向异性导电胶)的高分子材料通过热压合加工而沿厚度方向具有导通性并沿面方向具有绝缘性。
信号处理电路衬底106具有布线从上述连接部延伸而电连接第一显示面板102的端子118和第二显示面板104的端子148的面。在此情况下,将与第二显示面板104的端子148电连接的第二端子134配置在第一显示面板102上。如图1B所示,通过有效地利用与第一显示面板102的显示面相反一侧的面,可以实现显示模块的小型化。
如图1B所示,为了将与第一显示面板102的端子118电连接的第一端子112、以及第二显示面板104的端子148连接,信号处理电路衬底106优选由形成绝缘表面的柔性衬底114构成。典型地说,使用聚酰亚胺膜作为柔性衬底114,还可以使用除此以外的树脂膜或玻璃纤维增强塑料。柔性衬底114的厚度为30至300μm,典型地为80至160μm,即可。当配置在信号处理电路衬底106内侧的第二显示面板104的厚度相对于信号处理电路衬底106厚时,设置通过去除信号处理电路衬底106的一部分而形成的开口部,并将第二端子134重叠于第二显示面板104的端子148,即可。
在图1A及图1B所示的第二显示面板104上形成有电路单元401。电路单元401与第二显示面板104的端子148电连接。作为电路单元401,例如可以举出显示面板的驱动电路、时序控制器、声音或图像信号处理电路、存储器、电源电路、高频电路、滤波器、安全电路、中央处理单元(CPU)、放大电路、光通信、LAN、USB等其他外部装置连接接口电路等。在本说明书中,具有显示面板的驱动电路、时序控制器、声音或图像信号处理电路、存储器、电源电路、高频电路、滤波器、安全电路、中央处理单元(CPU)、放大电路、光通信、LAN、USB等其他外部装置连接接口电路中的任何一种或多种功能的电路也被称为电路群。
在图2中,作为电路单元401,示出控制发送到显示面板的信号的时序控制器401a、控制发送到时序控制器401a的信号的声音及图像处理器401b、CPU401c、存储器401d、电源IC401e、功率晶体管401f、电容器401g、线圈401h。时序控制器401a通过使用转换开关或程序选择将要发送信号的目标来在第一显示面板102和第二显示面板104之间共同使用。CPU401c进行键输入信号的控制、电源系统的管理。
在第一显示面板102中,显示部124及端子118形成在第一衬底122上。并且,也可以形成扫描线驱动电路128及信号线驱动电路126。当然,可以将部分或所有这些驱动电路安装在第二显示面板104上作为电路单元401或电路单元401的一部分。在显示部124中,多个点(图像显示的最小单元,以下也称为像素)二维地配置于X方向及Y方向。显示部124包括驱动元件阵列124a及显示元件阵列124b作为组件。当进一步细分时,驱动元件阵列124a包括控制信号的ON及OFF的开关元件,且若需要的话也可以组合控制电流的非线性元件。
可以使用与驱动元件阵列124a相同的元件制造扫描线驱动电路128及/或信号线驱动电路126。在此情况下,通常使用晶体管,更优选地为薄膜晶体管(以下也称为TFT)作为元件。当然,也可以包括电容元件、电阻元件、或电感元件。并且,与这些元件的电极或布线相同的导电层形成端子118。
通常使用晶体管作为典型开关元件。晶体管可以具有沟道形成区设在一对源极及漏极之间的单漏极结构、低浓度漏极(LDD)设在沟道形成区和漏极之间的LDD结构、等等。晶体管也可以具有多栅极结构,其中多个栅电极插置于一对源极及漏极之间(多个沟道形成区串联配置)。再者,单晶硅、多晶硅、或非晶硅可以被使用于构成晶体管的半导体层。可以利用在形成半导体层之后形成栅电极的顶栅型晶体管以及在形成栅电极之后形成半导体层的底栅型晶体管。尤其是,在使用非晶硅的情况下,优选采用后者的例子。注意,可以采用各种各样的元件作为开关元件,而不局限于此。
显示元件阵列124b可以由利用电作用改变光学特性的元件(例如,液晶元件)、由于载流子引入而发光的元件(电致发光元件(以下也称为EL元件)、发光二极管、或发光晶体管等)、或放出电荷的元件(电子源元件等)等构成。注意,可以采用各种各样的元件作为显示元件阵列124b,而不局限于此。
在第二显示面板104中,显示部136、电路单元401及端子148形成在第二衬底142上。另外,也可以形成扫描线驱动电路138和信号线驱动电路140。显示部136中的驱动元件阵列136a和显示元件阵列136b各具有与第一显示面板102相同的结构。关于第一显示面板102和第二显示面板104,显示部可以由同种类的驱动元件阵列和显示元件阵列构成,或者可以由不同种类的驱动元件阵列和显示元件阵列构成。例如,第一显示面板102和第二显示面板104两者中的显示元件阵列可以由EL元件构成,或者其一方可以由液晶元件构成。为了缩小形成在第二显示面板104上的电路单元401的面积,优选在第一显示面板102和第二显示面板104之间共同使用电路,在此情况下,第一显示面板102和第二显示面板104两者中的显示元件阵列优选由同种类的元件构成,例如由EL元件构成。注意,在第一显示面板102和第二显示面板104之间共同使用电路这一情况指的是通过使用相同的电路群使如下用来驱动显示面板的电路工作的情况:例如,时序控制器、声音或图像信号处理电路、存储器、电源电路、高频电路、滤波器、安全电路、中央处理单元(CPU)、放大电路等。
这里,作为电路单元401具有的晶体管的半导体层,优选使用接合到具有绝缘表面的衬底上或绝缘衬底上并具有一定结晶取向的单晶半导体层(SOI层)。这样,由于单晶半导体具有一定结晶取向,所以可以获得均匀且高性能的晶体管。就是说,通过抑制晶体管特性中的重要特性值如阈值电压或迁移率等的不均匀性,可以实现高性能化如高迁移率化。将通过使用上述接合到具有绝缘表面的衬底上或绝缘衬底上并具有一定结晶取向的单晶半导体层(SOI层)而形成的晶体管适用于电路单元401,从而,不仅可以实现电路单元401的处理速度的高速化而且还可以实现低耗电量化。但是,不局限于此,而可以采用各种各样的材料如单晶硅、多晶硅、微晶硅或非晶硅等作为电路单元401具有的晶体管的半导体层。
另外,作为构成形成在第二显示面板104上的驱动元件阵列136a、扫描线驱动电路138及信号线驱动电路140的元件,可以使用一种晶体管,其中使用接合到具有绝缘表面的衬底上或绝缘衬底上并具有一定结晶取向的单晶半导体层(SOI层)。与此同样,作为构成形成在第一显示面板102上的驱动元件阵列124a、扫描线驱动电路128及信号线驱动电路126的元件,可以使用一种晶体管,其中使用接合到具有绝缘表面的衬底上或绝缘衬底上并具有一定结晶取向的单晶半导体层(SOI层)。
各种组合可以适用于第一显示面板102和第二显示面板104。例如,第一显示面板102的驱动元件阵列124a可以由TFT构成以获得所谓的有源矩阵驱动方式的面板,第二显示面板104也可以采用有源矩阵驱动方式。在这种组合中,也可以省略第二显示面板104的驱动元件阵列136a以获得单纯矩阵面板,或者也可以采用分段显示面板。
可以以不同屏幕尺寸和像素数制造第一显示面板102和第二显示面板104。例如,在便携式电话机的用途中,第一显示面板102可以为2.4英寸型、QVGA及320×240的像素数(320×240×3(RGB)的像素数),而第二显示面板104可以为1.1英寸型及128×96的像素数。在诸如笔记本型电脑之类的设有开/关型显示屏幕的电脑的用途中,第一显示面板102可以为15英寸型、XGA及1024×768的像素数(1024×768×3(RGB)的像素数),而第二显示面板104可以为3英寸型、QVGA及320×240的像素数。此外,可以适当地组合第一显示面板102和第二显示面板104的屏幕尺寸和像素数以适用于各种各样的电子产品。
第一显示面板102至少使用第一密封衬底130覆盖显示部124。第一密封衬底130被密封材料132固定于第一衬底122。尤其是,在将EL元件用于显示元件阵列124b的情况下,优选采用这种结构。第一衬底122不仅具有将显示部124、扫描线驱动电路128、信号线驱动电路126及端子118互相以有机方式连接来固定的功能,而且还具有保持平板显示面板的机械强度的功能。机械强度指的是当显示模块被安装在电子产品等的框体中时不容易因冲击或振动而损坏的厚度,或者指的是当在制造步骤中处理装置时不损坏的充分强度。在此情况下,若第一衬底122具有能够保持机械强度的一定厚度,则第一密封衬底130可以薄于该厚度。另外,当将第一密封衬底130薄板化时,可以组合树脂膜等的加强材料来补充。
与此同样,在第二显示面板104中,第二密封衬底144被密封材料132固定于第二衬底142。在此情况下,若第二衬底142具有能够保持机械强度的一定厚度,则第二密封衬底144可以薄于该厚度。再者,在第二显示面板104比第一显示面板102小的情况下,第二衬底142可以薄于第一衬底122,而且第二密封衬底144也可以薄于第一密封衬底130。
另外,在第二显示面板104中,电路单元401被第二密封衬底144覆盖。因此,可以防止在制造步骤中电路单元401损伤。并且,可以防止构成电路单元401的材料被氧化。但是,在第二显示面板104中,电路单元401也可以不被第二密封衬底144覆盖。将这种情况下的显示模块的截面图示出于图12A和12B。图12A和12B是显示模块的截面图,其中图12A是在同一平面上配置显示面板的截面图,而图12B是以背对背的方式配置显示面板的截面图。注意,图12A和12B所示的显示模块的不同点只在于显示面板的配置方式,因此共同使用同一附图标记。与图1A和1B所示的显示模块不同,在图12A和12B所示的显示模块中,电路单元401不被密封,而可以缩小第二密封衬底144。可以降低电路单元401的寄生电容。
在将图12A和12B所示的第一显示面板102的第一密封衬底130和第二显示面板104的第二密封衬底144密接的情况下,可以进一步减少两个密封衬底的厚度。或者,可以省略第二显示面板104的密封衬底,而在第一显示面板102和第二显示面板104之间共同使用第一密封衬底130。
例如,若图12A和12B所示的第一衬底122和第一密封衬底130由0.5mm厚的玻璃衬底构成,第二衬底142由0.5mm厚的玻璃衬底构成,并且第二密封衬底144由0.3mm厚的玻璃衬底构成,则其总厚度为1.8mm。考虑到30μm至300μm厚的柔性衬底144,其总厚度为2mm左右。由于显示部中的驱动元件阵列、显示元件阵列及密封材料的总厚度小于1mm,所以本实施方式的显示模块的厚度为3mm以下。在显示模块中,需要根据显示面板的尺寸决定对厚度的影响最大的玻璃衬底的厚度,可以在0.1mm至2mm的范围内,优选在0.4至0.7mm的范围内自由地选择其厚度。
在图1A和1B及图2中,说明了如下情况:第一显示面板102及第二显示面板104的工作所需要的电路及各种元件、或被安装第一显示面板102及第二显示面板104的电子产品所需要的电路及各种元件作为电路单元401形成在第二显示面板104上。但是,可以采用各种各样的结构作为显示模块,而不局限于此。下面,说明与图1A和1B及图2不相同的显示模块。
首先,参照图3A和3B、图4及图5说明将电路单元401的一部分作为IC芯片安装在显示模块上的情况。作为IC芯片,例如可以举出显示面板的驱动电路、时序控制器、声音或图像信号处理电路、存储器、电源电路、高频电路、滤波器、安全电路、中央处理单元(CPU)、放大电路、光通信、LAN、USB等其他外部装置连接接口电路、等等。
图3A和3B、图4及图5是表示显示模块的结构的图。图3A和3B是显示模块的截面图,其中图3A是在同一平面上配置显示面板的截面图,而图3B是以背对背的方式配置显示面板的截面图。图4是从一个方向看显示模块的俯视图。图5是从一个方向看与图4不相同的显示模块的俯视图。注意,使用同一附图标记表示与图1A和1B及图2的结构相同的部分,省略其说明。
图3A和3B所示的信号处理电路衬底106通过使用第一端子112与第一显示面板102的端子118连接,其中间夹着导电部件120。信号处理电路衬底106具有布线116从所述连接部延伸且被安装IC芯片108的面。准备IC芯片108作为另外的部件,并将IC芯片108安装为与适当地配置的布线116的连接部电连接。作为IC芯片108的安装方法,采用倒装焊接法或引线接合法等的连接方法。其安装面配置为与第一显示面板102重叠。在此情况下,与第二显示面板104的端子148电连接的第二端子134配置在第一显示面板102上。
在图4中示出安装在信号处理电路衬底106上的CPU108c和存储器108d。还可以安装第一显示面板102和第二显示面板104的驱动用IC(扫描线驱动用、信号线驱动用)。作为电路单元401,示出控制发送到显示面板的信号的时序控制器401a、控制发送到时序控制器401a的信号的声音及图像处理器401b、电源IC401e、功率晶体管401f、电容器401g、线圈401h。在图4中,通过将大规模(晶体管的个数多)的CPU作为IC芯片安装在显示模块上,可以缩小电路单元的面积。通过将需要高速工作的CPU作为IC芯片安装在显示模块上,可以提高成品率。通过将存储器作为IC芯片安装在显示模块上,可以简化第二显示面板的制造步骤。
下面,示出与图4不相同的例子。在图5中示出安装在信号处理电路衬底106上的电源IC108e、功率晶体管108f、电容器108g及线圈108h。作为电路单元401,示出控制发送到显示面板的信号的时序控制器401a、控制发送到时序控制器401a的信号的声音及图像处理器401b、CPU401c、及存储器401d。在图5中,通过将电源系统的电路及元件作为IC芯片安装在显示模块上,可以使用具有高电流能力的双极晶体管构成电源系统的电路及元件。由于不需要在电路单元中形成双极晶体管,所以可以简化第二显示面板的制造步骤。
图4及图5只是一个例子,因此不局限于图4及图5的结构。可以采用一种显示模块,其中第一显示面板102及第二显示面板104的工作所需要的电路及各种元件的一部分、或被安装第一显示面板102及第二显示面板104的电子产品所需要的电路及各种元件的一部分形成在第二显示面板104上,而其另一部分作为IC芯片安装在信号处理电路衬底106上。
其次,参照图6A和图6B及图7说明将传感器芯片安装在显示模块上的情况。作为传感器芯片,例如可以举出光传感器、CCD模块(影像拍摄装置)、温度传感器、湿度传感器、加速度传感器、振动传感器、方向传感器、气体传感器、微粒传感器(烟传感器、花粉传感器等)、等等。
图6A和6B及图7是表示显示模块的结构的图。图6A和6B是显示模块的截面图,其中图6A是在同一平面上配置显示面板的截面图,而图6B是以背对背的方式配置显示面板的截面图。图7是从一个方向看显示模块的俯视图。注意,使用同一附图标记表示与图1A至图5的结构相同的部分,省略其说明。
图6A和6B所示的信号处理电路衬底106通过使用第一端子112与第一显示面板102的端子118连接,其中间夹着导电部件120。信号处理电路衬底106具有布线116从所述连接部延伸且被安装传感器芯片110的面。准备传感器芯片110作为另外的部件,并将传感器芯片110安装为与适当地配置的布线116的连接部电连接。作为传感器芯片110的安装方法,采用倒装焊接法或引线接合法等的连接方法。其安装面配置为与第一显示面板102重叠。在此情况下,与第二显示面板104的端子148电连接的第二端子134配置在第一显示面板102上。
在图7中示出安装在信号处理电路衬底106上的CCD模块110a和光传感器110b。通过将CCD模块110a安装在显示模块上,可以将显示模块用作相机或摄像机。通过将光传感器110b安装在显示模块上,可以根据周围的亮度改变显示面板的亮度。
下面,参照图8A和8B及图9说明将电路单元401的一部分作为IC芯片安装在显示模块上并将传感器芯片安装在显示模块上的情况。
图8A和8B及图9是表示显示模块的结构的图。图8A和8B是显示模块的截面图,其中图8A是在同一平面上配置显示面板的截面图,而图8B是以背对背的方式配置显示面板的截面图。图9是从一个方向看显示模块的俯视图。注意,使用同一附图标记表示与图1A至7的结构相同的部分,省略其说明。
图8A和8B所示的信号处理电路衬底106通过使用第一端子112与第一显示面板102的端子118连接,其中间夹着导电部件120。信号处理电路衬底106具有布线116从所述连接部延伸且被安装IC芯片108及传感器芯片110的面。准备IC芯片108及传感器芯片110作为另外的部件,并将IC芯片108及传感器芯片110安装为与适当地配置的布线116的连接部电连接。作为IC芯片108及传感器芯片110的安装方法,采用倒装焊接法或引线接合法等的连接方法。其安装面配置为与第一显示面板102重叠。在此情况下,与第二显示面板104的端子148电连接的第二端子134配置在第一显示面板102上。
在图9中示出安装在信号处理电路衬底106上的CCD模块110a、光传感器110b、CPU108c及存储器108d。还可以安装第一显示面板102和第二显示面板104的驱动用IC(扫描线驱动用、信号线驱动用)。作为电路单元401,示出控制发送到显示面板的信号的时序控制器401a、控制发送到时序控制器401a的信号的声音及图像处理器401b、电源IC401e、功率晶体管401f、电容器401g、线圈401h。通过将CCD模块110a安装在显示模块上,可以将显示模块用作相机或摄像机。通过将光传感器110b安装在显示模块上,可以根据周围的亮度改变显示面板的亮度。通过将大规模(晶体管的个数多)的CPU作为IC芯片安装在显示模块上,可以缩小电路单元的面积。通过将需要高速工作的CPU作为IC芯片安装在显示模块上,可以提高成品率。通过将存储器作为IC芯片安装在显示模块上,可以简化第二显示面板的制造步骤。
图8A和8B及图9只是一个例子,因此不局限于图8A和8B及图9的结构。可以采用一种显示模块,其中第一显示面板102及第二显示面板104的工作所需要的电路及各种元件的一部分、或被安装第一显示面板102及第二显示面板104的电子产品所需要的电路及各种元件的一部分形成在第二显示面板104上,而其另一部分作为IC芯片108安装在信号处理电路衬底106上。
如上所述,在以背对背的方式配置的两个显示面板中的一个显示面板上形成有该显示面板的工作所需要的电路及各种元件、或被安装该显示面板的电子产品所需要的电路及各种元件,从而可以减少或消除被安装的电子部件(IC芯片)。由于可以减少或消除电子部件,所以可以以低成本提供廉价的显示模块。由于可以减少或消除电子部件,所以可以实现显示模块的小型化。而且,由于可以减少或消除电子部件,所以可以实现显示模块的薄型化。
注意,在本实施方式中参照各种附图进行了说明。各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于其他附图所示的内容(或其一部分),可以与其他附图所示的内容(或其一部分)组合,或者,也可以转换成其他附图所示的内容(或其一部分)。再者,通过组合如上所示的附图的各部分和其他部分,可以构成更多附图。
与此同样,本实施方式的各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分),可以与其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分)组合,或者,也可以转换成其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分)。再者,通过组合本实施方式的附图的各部分和其他实施方式的部分,可以构成更多附图。
此外,本实施方式表示其他实施方式所述的内容(或其一部分)的具体例子、其变形例子、其一部分改变的例子、改良例子、详细例子、应用例子、相关部分的例子等。因此,其他实施方式所述的内容可以适用于本实施方式所述的内容,可以与本实施方式所述的内容组合,或者,也可以转换成本实施方式所述的内容。
实施方式2
在本实施方式中,参照图10A和10B说明具有构成主屏和副屏的多个液晶显示面板的显示模块。图10A和10B是显示模块的截面图,其中图10A是在同一平面上配置显示面板的截面图,而图10B是以背对背的方式配置显示面板的截面图。注意,图10A和10B所示的显示模块的不同点只在于显示面板的配置方式,因此共同使用同一附图标记。另外,使用同一附图标记表示与图1A至9的结构相同的部分,省略其说明。
图10A和10B所示的根据本实施方式的显示模块具有第一显示面板302、第二显示面板304、以及包括该两个显示面板的时序控制器的信号处理电路衬底106。第一显示面板302和第二显示面板304分别具有不同的显示包括文字、图形及标记等的图像的面。第一显示面板302和第二显示面板304分别具有不同尺寸的屏幕,其一方构成主屏,而另一方构成副屏。
在图10A和10B中,第一显示面板302和第二显示面板304的外形尺寸不相同,其一方的外形尺寸(即,面板面积)比另一方小。典型地说,构成副屏的第二显示面板304比构成主屏的第一显示面板302小。再者,为了实现显示模块的小型化,如图10B所示那样以背对背的方式配置第一显示面板302和第二显示面板304,其中间夹着背光灯单元308。背光灯单元308的结构如下:导光板、漫射板、或透镜片等组合,并利用来自光源310的光进行面发射。在此情况下,也可以在第一显示面板302和第二显示面板304上分别设置背光灯单元308。
至于图10A和10B所示的信号处理电路衬底106,第一端子112通过导电部件120与第一显示面板302的端子318连接。导电部件120呈现如下电气各向异性:当以第一端子112和端子318夹住导电部件120时,降低所述两个端子之间的电阻,并在相邻的端子之间实现电绝缘。例如,导电部件120通过以局部化而不引起相互作用的浓度将导电微粒(或具有导电表面的微粒)分散在树脂介质中来提供。在此情况下,通过大约以导电微粒的间隔配置第一端子112和端子318,可以实现所述两个端子之间的导通。与此同样,信号处理电路衬底106的第二端子334通过导电部件120与第二显示面板304的端子348连接。
信号处理电路衬底106具有布线从上述连接部延伸而电连接第一显示面板302的端子318和第二显示面板304的端子348的面。在此情况下,与第二显示面板304的端子348电连接的第二端子334配置在第一显示面板302上。如图10B所示,通过有效地利用与第一显示面板302的显示面相反一侧的面,可以实现显示模块的小型化。
如图10B所示,为了将与第一显示面板302的端子318电连接的第一端子112、以及第二显示面板304的端子348连接,信号处理电路衬底106优选由形成绝缘表面的柔性衬底114构成。典型地说,使用聚酰亚胺膜作为柔性衬底114,还可以使用除此以外的树脂膜或玻璃纤维增强塑料。柔性衬底114的厚度为30至300μm,典型地为80至160μm,即可。当配置在信号处理电路衬底106内侧的第二显示面板304的厚度相对于信号处理电路衬底106厚时,设置通过去除信号处理电路衬底106的一部分而形成的开口部,并将第二端子334重叠于第二显示面板304的端子348,即可。
在图10A及图10B所示的第二显示面板304上形成有电路单元401。电路单元401与第二显示面板304的端子348电连接。作为电路单元401,例如可以举出显示面板的驱动电路、时序控制器、声音或图像信号处理电路、存储器、电源电路、高频电路、滤波器、安全电路、中央处理单元(CPU)、放大电路、光通信、LAN、USB等其他外部装置连接接口电路、背光灯控制单元、等等。
在第一显示面板302中,显示部324及端子318形成在第一衬底322上。并且,也可以形成扫描线驱动电路328(及信号线驱动电路326)。当然,可以将部分或所有这些驱动电路安装在第二显示面板304上作为电路单元401或电路单元401的一部分。在显示部324中,多个像素二维地配置于X方向及Y方向。显示部324包括驱动元件阵列324a、显示元件阵列324b及颜色滤光片阵列324c作为组件。
驱动元件阵列324a包括控制信号的ON及OFF的开关元件,且若需要的话也可以组合控制电流的非线性元件。通常使用晶体管作为典型开关元件。晶体管可以具有沟道形成区设在一对源极及漏极之间的单漏极结构、低浓度漏极(LDD)设在沟道形成区和漏极之间的LDD结构、等等。晶体管也可以具有多栅极结构,其中多个栅电极插置于一对源极及漏极之间(多个沟道形成区串联配置)。再者,单晶硅、多晶硅、或非晶硅可以被使用于构成晶体管的半导体层。可以利用在形成半导体层之后形成栅电极的顶栅型晶体管以及在形成栅电极之后形成半导体层的底栅型晶体管。尤其是,在使用非晶硅的情况下,优选采用后者的例子。
在驱动元件阵列324a中,除了晶体管以外,还可以使用MIM元件。在显示部324具有单纯矩阵结构的情况下,可以省略驱动元件阵列324a。
显示元件阵列324b由利用电作用改变光学特性的液晶元件构成。液晶元件由填充一对电极之间的液晶材料构成。液晶材料被夹在第一衬底322和第二衬底330之间,并以密封材料332封入。对被夹在相对电极和像素电极之间的液晶元件施加该两个电极的差电压,并根据该电压改变透过液晶的光的偏振状态。就是说,对于从背光灯单元308提供的光,使透过液晶的光经过偏振片306,来显示根据光的偏振状态的明暗。通过组合颜色滤光片阵列324a,可以进行彩色显示。作为液晶材料,典型地使用TN液晶。通过采用上述结构,完成液晶面板。在此情况下,可以改变像素电极的结构,适当地使用以MVA模式或IPS模式工作的显示元件阵列324b。
在第二显示面板304中,显示部336、电路单元401及端子348形成在第二衬底342上。另外,也可以形成驱动电路340。第二显示面板304的第二衬底342上的驱动电路340、显示部336中的驱动元件阵列336a、显示元件阵列336b、颜色滤光片阵列336c具有与第一显示面板302相同的结构。为了缩小形成在第二显示面板304上的电路单元401的面积,优选在第一显示面板302和第二显示面板304之间共同使用电路,在此情况下,第一显示面板302和第二显示面板304两者中的显示元件阵列优选由同种类的元件构成,例如由液晶元件构成。
这里,作为电路单元401具有的晶体管的半导体层,优选使用接合到具有绝缘表面的衬底上或绝缘衬底上并具有一定结晶取向的单晶半导体层(SOI层)。这样,由于单晶半导体具有一定结晶取向,所有可以获得均匀且高性能的晶体管。就是说,通过抑制晶体管特性中的重要特性值如阈值电压或迁移率等的不均匀性,可以实现高性能化如高迁移率化。将通过使用上述接合到具有绝缘表面的衬底上或绝缘衬底上并具有一定结晶取向的单晶半导体层(SOI层)而形成的晶体管适用于电路单元401,从而,不仅可以实现电路单元401处理速度的高速化而且还可以实现低耗电量化。但是,不局限于此,而可以采用各种各样的材料如单晶硅、多晶硅、微晶硅或非晶硅等作为电路单元401具有的晶体管的半导体层。
另外,作为构成形成在第二显示面板304上的驱动元件阵列336a及驱动电路340的元件,可以使用一种晶体管,其中使用接合到具有绝缘表面的衬底上或绝缘衬底上并具有一定结晶取向的单晶半导体层(SOI层)。与此同样,作为构成形成在第一显示面板302上的驱动元件阵列324a、扫描线驱动电路328(及信号线驱动电路326)的元件,可以使用一种晶体管,其中使用接合到具有绝缘表面的衬底上或绝缘衬底上并具有一定结晶取向的单晶半导体层(SOI层)。
可以以不同屏幕尺寸和像素数制造第一显示面板302和第二显示面板304。例如,在便携式电话机的用途中,第一显示面板302可以为2.1英寸型、QVGA及320×240的像素数(320×240×3(RGB)的像素数),而第二显示面板304可以为0.9英寸型及88×64的像素数。在诸如笔记本型电脑之类的设有开/关型显示屏幕的电脑的用途中,第一显示面板302可以为15英寸型、XGA及1024×768的像素数(1024×768×3(RGB)的像素数),而第二显示面板304可以为3英寸型、QVGA及320×240的像素数。此外,可以适当地组合第一显示面板302和第二显示面板304的屏幕尺寸和像素数以适用于各种各样的电子产品。
背光灯单元308的光源310也可以安装在形成于第二显示面板304的电路单元401中。作为光源310,可以使用发光二极管(LED)、冷阴极管、或电致发光(EL)光源。而且,在背光灯单元308和第二显示面板304及信号处理电路衬底106之间设置有遮光板312。通过采用这种结构,防止背光灯单元308的光泄漏到其面积比第一显示面板302小的第二显示面板304一侧。在遮光板312中形成有开口部,以使来自背光灯单元308的光到达第二显示面板304的显示屏幕。
与实施方式1同样,可以将电路单元401的一部分作为IC芯片安装在显示模块上。也可以将传感器芯片安装在显示模块上。或者,也可以将电路单元401的一部分作为IC芯片安装在显示模块上,并将传感器芯片安装在显示模块上。作为IC芯片,例如可以举出显示面板的驱动电路、时序控制器、声音或图像信号处理电路、存储器、电源电路、高频电路、滤波器、安全电路、中央处理单元(CPU)、放大电路、光通信、LAN、USB等其他外部装置连接接口电路、等等。作为传感器芯片,例如可以举出光传感器、CCD模块(影像拍摄装置)、温度传感器、湿度传感器、加速度传感器、振动传感器、方向传感器、气体传感器、微粒传感器(烟传感器、花粉传感器等)、等等。
如上所述,在以背对背的方式配置的两个显示面板中的一个显示面板上形成有该显示面板的工作所需要的电路及各种元件、或被安装该显示面板的电子产品所需要的电路及各种元件,从而可以减少或消除被安装的电子部件(IC芯片)。由于可以减少或消除电子部件,所以可以以低成本提供廉价的显示模块。由于可以减少或消除电子部件,所以可以实现显示模块的小型化。而且,由于可以减少或消除电子部件,所以可以实现显示模块的薄型化。
虽然在本实施方式中说明了使用液晶显示面板的情况,但是也可以使用利用电子发射元件的场致发射显示器(FED)或SED方式平面型显示器(SED,即Surface-conductionElectron-emitterDisplay,即表面传导电子发射显示器)、利用对比度介质(电子墨水)的显示器。
注意,在本实施方式中参照各种附图进行了说明。各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于其他附图所示的内容(或其一部分),可以与其他附图所示的内容(或其一部分)组合,或者,也可以转换成其他附图所示的内容(或其一部分)。再者,通过组合如上所示的附图的各部分和其他部分,可以构成更多附图。
与此同样,本实施方式的各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分),可以与其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分)组合,或者,也可以转换成其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分)。再者,通过组合本实施方式的附图的各部分和其他实施方式的部分,可以构成更多附图。
此外,本实施方式表示其他实施方式所述的内容(或其一部分)的具体例子、其变形例子、其一部分改变的例子、改良例子、详细例子、应用例子、相关部分的例子等。因此,其他实施方式所述的内容可以适用于本实施方式所述的内容,可以与本实施方式所述的内容组合,或者,也可以转换成本实施方式所述的内容。
实施方式3
在本实施方式中,参照图11说明实施方式1及2所示的显示模块的工作。
显示模块具有构成主屏的第一显示面板1110和构成副屏的第二显示面板1120。第一显示面板1110具有电平转移器1111、驱动部1112及显示部1113,而第二显示面板1120具有电路单元1121、开关1122、驱动部1123及显示部1124。另外,在显示模块上安装有IC芯片。或者,显示模块具有外部IC芯片。在本实施方式中,将安装在显示模块上的IC芯片和显示模块具有的外部IC芯片称为外部IC1101。
下面,说明如下情况:将多晶硅、微晶硅或非晶硅用于构成第一显示面板1110的晶体管的半导体层,并将接合到具有绝缘表面的衬底上或绝缘衬底上并具有一定结晶取向的单晶半导体层(SOI层)用于构成第二显示面板1120的晶体管的半导体层。
这里,简单地说明显示模块的工作。信号从外部IC1101输入到第二显示面板1120的电路单元1121。该信号包括视频信号、时钟信号、或起始信号等。电路单元1121输出用来驱动第一显示面板1110或第二显示面板1120的信号。该信号通过电平转移器1111输入到第一显示面板1110的驱动部1112或者输入到第二显示面板1120的驱动部1123的任一情况被开关1122选择。当信号输入到驱动部1112时,驱动部1112驱动显示部1113,而当信号输入到驱动部1123时,驱动部1123驱动显示部1124。
这里,说明显示模块的工作电压。外部IC1101以低电压(例如0/3.3V)工作。这是因为如下缘故:由于构成外部IC1101的晶体管的半导体层通常使用单晶硅,所以阈值电压低,迁移率高,并且不均匀性低。
将单晶半导体用于构成第二显示面板1120的晶体管的半导体层,从而电路单元1121能够以与外部IC1101大致相同的工作电压驱动。因此,电路单元1121和外部IC1101共同使用电源或时钟信号等。另一方面,将多晶硅、微晶硅或非晶硅用于构成第一显示面板1110的晶体管的半导体层,从而驱动部1112需要比电路单元1121的工作电压或外部IC1101的工作电压高的工作电压。因此,从电路单元1121输入的信号被电平转移器1111放大。所放大的信号输入到驱动部1112。
如上所述,第一显示面板1110由于需要高工作电压而具有电平转移器1111。而且,将多晶半导体、微晶半导体或非晶半导体用于构成第一显示面板1110的晶体管的半导体层。因此,可以以低成本制造廉价的显示面板。
另外,也可以是构成电路单元1121的晶体管的半导体层、构成驱动部1123的晶体管的半导体层、以及构成显示部1124的晶体管的半导体层不相同。例如,构成电路单元1121的晶体管的半导体层使用单晶半导体,构成驱动部1123的晶体管的半导体层及构成显示部1124的晶体管的半导体层使用多晶半导体、微晶半导体或非晶半导体。作为其它例子,构成电路单元1121的晶体管的半导体层及构成驱动部1123的晶体管的半导体层使用单晶半导体,构成显示部1124的晶体管的半导体层使用多晶半导体、微晶半导体或非晶半导体。还可以采用各种各样的结构,而不局限于此。
优选地是,构成电路单元1121的晶体管的半导体层的结晶性比构成第一显示面板1110的晶体管的半导体层高。这是因为第二显示面板1120的工作速度需要比第一显示面板1110高的缘故。例如,构成第二显示面板1120的晶体管的半导体层使用多晶半导体,构成第一显示面板1110的晶体管的半导体层使用微晶半导体或非晶半导体。但是,本发明不局限于此,构成电路单元1121的晶体管的半导体层和构成第一显示面板1110的晶体管的半导体层也可以是相同种类的。
注意,在本实施方式中参照各种附图进行了说明。各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于其他附图所示的内容(或其一部分),可以与其他附图所示的内容(或其一部分)组合,或者,也可以转换成其他附图所示的内容(或其一部分)。再者,通过组合如上所示的附图的各部分和其他部分,可以构成更多附图。
与此同样,本实施方式的各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分),可以与其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分)组合,或者,也可以转换成其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分)。再者,通过组合本实施方式的附图的各部分和其他实施方式的部分,可以构成更多附图。
此外,本实施方式表示其他实施方式所述的内容(或其一部分)的具体例子、其变形例子、其一部分改变的例子、改良例子、详细例子、应用例子、相关部分的例子等。因此,其他实施方式所述的内容可以适用于本实施方式所述的内容,可以与本实施方式所述的内容组合,或者,也可以转换成本实施方式所述的内容。
实施方式4
将SOI衬底示出于图13A和13B。在图13A中的支撑衬底2100为具有绝缘表面的衬底或绝缘衬底,可以应用铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钡硼硅酸盐玻璃等的用于电子工业中的各种玻璃衬底。此外还可以使用石英玻璃、硅片等半导体衬底。SOI层2102为单晶半导体,典型地使用单晶硅。此外,可以使用通过氢离子引入剥离法能够从单晶半导体衬底或多晶半导体衬底剥离的硅、锗。还可以使用由镓砷、磷化铟等化合物半导体构成的结晶半导体层。
具有平滑面并形成亲水性表面的接合层2104设置在支撑衬底2100和SOI层2102之间。作为该接合层2104,优选使用氧化硅膜。特别优选的是使用有机硅烷气体且通过化学气相沉积法来制造的氧化硅膜。作为有机硅烷气体,可以使用含有硅的化合物如四乙氧基硅烷(TEOS:Si(OC2H5)4)、四甲基硅烷(TMS:Si(CH3)4)、四甲基环四硅氧烷(TMCTS)、八甲基环四硅氧烷(OMCTS)、六甲基二硅氮烷(HMDS)、三乙氧基硅烷(SiH(OC2H5)3)、三(二甲基氨基)硅烷(SiH(N(CH3)2)3)等。
上述具有平滑面并形成亲水性表面的接合层2104的厚度为5nm至500nm。该厚度可以使被成膜表面的粗糙平滑化,并且可以确保该膜的成长表面的平滑性。还可以缓和与被接合的衬底的歪斜。也可以在支撑衬底2100上设置同样的氧化硅膜。就是,当将具有绝缘表面的衬底或者具有绝缘性的支撑衬底2100与SOI层2102接合时,通过对实现接合的面的一方或双方设置由以有机硅烷为原材料而形成的氧化硅膜构成的接合层2104,可以使支撑衬底2100和SOI层2102坚固接合。
图13B表示在支撑衬底2100上设置氮化硅层2105和接合层2104的结构。当将SOI层2102接合到支撑衬底2100时,可以防止如碱金属或碱土金属那样的可动离子等杂质从用作支撑衬底2100的玻璃衬底扩散且污染SOI层2102。此外,适当地设置支撑衬底2100一侧的接合层2104即可。
图14A表示SOI层2102和接合层2104之间设有含有氮的绝缘层2120的结构。含有氮的绝缘层2120使用选自氮化硅膜、氮氧化硅膜、或氧氮化硅膜中的一种或多种的叠层来形成。例如,可以从SOI层2102一侧层叠氧氮化硅膜、氮氧化硅膜来形成含有氮的绝缘层2120。优选地是,接合层2104被设置以与支撑衬底2100实现接合,而含有氮的绝缘层2120被设置以防止可动离子或水分等的杂质扩散到SOI层2102来污染。
注意,在此氧氮化硅膜是指如下膜:在组成方面氧的含量比氮的含量多,在通过卢瑟福背散射分析(RBS,即RutherfordBackscatteringSpectrometry)及氢正散射分析(HFS,即HydrogenForwardScattering)测量的情况下,作为浓度范围,其包含50原子%至70原子%的氧、0.5原子%至15原子%的氮、25原子%至35原子%的Si、0.1原子%至10原子%的氢。另外,氮氧化硅膜是指如下膜:在组成方面氮的含量比氧的含量多,在通过RBS及HFS测量的情况下,作为浓度范围,其包含5原子%至30原子%的氧、20原子%至55原子%的氮、25原子%至35原子%的Si、10原子%至30原子%的氢。注意,当将构成氧氮化硅或氮氧化硅的原子总量设定为100原子%时,氮、氧、Si及氢的含量比例在上述范围内。
图14B表示在支撑衬底2100上设置接合层2104的结构。优选在支撑衬底2100和接合层2104之间设有氮化硅层2105。通过采用这种结构,可以防止如碱金属或碱土金属那样的可动离子等杂质从用作支撑衬底2100的玻璃衬底扩散且污染SOI层2102。另外,在SOI层2102上形成有氧化硅膜2121。该氧化硅膜2121与接合层2104实现接合,从而在支撑衬底2100上固定SOI层2102。作为氧化硅膜2121优选使用通过热氧化而形成的。此外,也可以使用与接合层2104同样使用TEOS且通过化学气相沉积法形成的膜。另外,作为氧化硅膜2121可以使用化学氧化物。化学氧化物可以通过利用含臭氧的水对半导体衬底表面进行处理来形成。因为化学氧化物形成为反映半导体衬底的表面的平坦性,所以这是优选的。
对这种SOI衬底的制造方法参照图15A至15C和图16进行说明。
图15A所示的半导体衬底2101干净,并且将由电场加速了的离子引入到预定深度处,以形成离子掺杂层2103。考虑转置到支撑衬底的SOI层的厚度进行离子的引入。该SOI层的厚度为5nm至500nm,优选为10nm至200nm。考虑这种厚度设定在引入离子时的加速电压,以将离子引入到半导体衬底2101。离子掺杂层通过引入氢、氦或以氟为代表的卤素的离子来形成。在此情况下,优选引入由一种或多种相同原子构成的质量数不同的离子。当引入氢离子时,通过包含H+、H2 +、H3 +离子并提高H3 +离子的比例,可以提高引入效率并缩短引入时间。这样,可以容易地进行分离。
由于需要以高剂量条件引入离子,有时半导体衬底2101的表面会变得粗糙。因此也可以在被引入离子的表面上利用氮化硅膜或氮氧化硅膜等设置对离子引入的保护膜,其厚度为50nm至200nm。
其次,如图15B所示那样,在半导体衬底2101的与支撑衬底实现接合的面上形成氧化硅膜作为接合层2104。作为氧化硅膜,如上述那样,使用有机硅烷气体且通过化学气相沉积法来制造的氧化硅膜是优选的。除此以外,还可以采用使用硅烷气体且通过化学气相沉积法来制造的氧化硅膜。在利用化学气相沉积法的成膜中,采用例如350℃以下的成膜温度,该温度是从形成在单晶半导体衬底中的离子掺杂层2103不发生脱气的温度。另外,在从单晶或多晶半导体衬底分离SOI层的热处理中,采用比成膜温度高的热处理温度。
图15C表示使支撑衬底2100与形成有接合层2104的半导体衬底2101的面密接,来使两者接合起来的方式。使实现接合的面十分干净。通过使支撑衬底2100和接合层2104贴紧,实现接合。范德瓦耳斯力作用于该接合,通过压接支撑衬底2100和半导体衬底2101,可以实现利用氢键的坚固接合。
为了实现良好接合,也可以使表面活化。例如,对实现接合的面照射原子束或离子束。当利用原子束或离子束时,可以使用氩等惰性气体中性原子束或惰性气体离子束。另外,进行等离子体照射或自由基处理。通过这种表面处理,即使温度为200℃至400℃也可以容易实现异种材料之间的接合。
中间夹着接合层2104贴合支撑衬底2100和半导体衬底2101之后优选进行加热处理和加压处理。通过进行加热处理或加压处理,可以提高接合强度。优选地是,加热处理的温度为支撑衬底2100的耐热温度以下,并为由于已进行的离子照射步骤而包含在离子掺杂层2103中的元素脱离的温度。在加压处理中,沿垂直于接合面的方向施加压力。且考虑支撑衬底2100及半导体衬底2101的耐压性地进行该处理。
在图16中,将支撑衬底2100和半导体衬底2101贴合在一起之后,进行热处理,以离子掺杂层2103为劈开面从支撑衬底2100分离半导体衬底2101。热处理的温度优选为接合层2104的成膜温度以上且支撑衬底2100的耐热温度以下。例如,通过进行400℃至600℃的热处理,发生在离子掺杂层2103中形成的微小空洞的体积变化,从而可以沿着离子掺杂层2103劈开。因为接合层2104与支撑衬底2100接合,在支撑衬底2100上残留具有与半导体衬底2101相同的结晶性的SOI层2102。
图17A至17C示出通过在支撑衬底一侧设置接合层形成SOI层的工序。图17A示出将由电场加速了的离子引入到形成有氧化硅膜2121的半导体衬底2101的预定深度处,来形成离子掺杂层2103的工序。关于氢、氦或以氟为代表的卤素的离子的引入与图15A的情况相同。通过在半导体衬底2101的表面上形成氧化硅膜2121,可以防止由离子掺杂导致的表面损伤且平坦性恶化。
图17B示出将形成有氮化硅层2105及接合层2104的支撑衬底2100和形成有氧化硅膜2121的半导体衬底2101的面贴紧来接合的工序。通过将在支撑衬底2100上的接合层2104和半导体衬底2101的氧化硅膜2121贴紧,实现接合。
之后,如图17C所示那样,分离半导体衬底2101。与图16的情况同样地进行分离半导体层的热处理。如此可以获得图14B所示的SOI衬底。
像这样,根据本实施方式,即使使用玻璃衬底等的耐热温度为700℃以下的支撑衬底2100,也可以获得接合部具有高粘合力的SOI层2102。作为支撑衬底2100,可以使用铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钡硼硅酸盐玻璃等被称为无碱玻璃的用于电子工业中的各种玻璃衬底。就是说,可以在一边超过一米的衬底上形成单晶半导体层。通过使用这种大面积衬底,不仅可以制造液晶显示器等显示装置,而且还可以制造半导体集成电路。
图22A至22C、以及图23A和23B示出通过在半导体衬底2101中形成BOX层2122而形成SOI层的步骤。图22A示出通过对具有BOX层2122的半导体衬底2101将由电场加速了的离子引入到预定深度处而形成离子掺杂层2103的步骤。氢、氦、或以氟为典型的卤素离子的引入与图15A相同。这里,离子分布的峰值位于BOX层2122。就是说,离子掺杂层2103形成在BOX层2122中。
图22B示出在半导体衬底2101的与支撑衬底实现接合的面形成氧化硅膜作为接合层2104的步骤。作为氧化硅膜,如上述那样,使用有机硅烷气体且通过化学气相沉积法来制造的氧化硅膜是优选的。除此以外,还可以采用使用硅烷气体且通过化学气相沉积法来制造的氧化硅膜。在利用化学气相沉积法的成膜中,采用从形成在单晶半导体衬底中的离子掺杂层2103不发生脱气的温度,采用例如350℃以下的成膜温度。另外,在从单晶或多晶半导体衬底分离SOI层的热处理中,采用比成膜温度高的热处理温度。
图22C表示使支撑衬底2100与形成有接合层2104的半导体衬底2101的面密接,来使两者接合起来的方式。使实现接合的面十分干净。通过使支撑衬底2100和接合层2104贴紧,实现接合。范德瓦耳斯力作用于该接合,通过压接支撑衬底2100和半导体衬底2101,可以实现利用氢键的坚固接合。
为了实现良好接合,也可以使表面活化。例如,对实现接合的面照射原子束或离子束。当利用原子束或离子束时,可以使用氩等惰性气体中性原子束或惰性气体离子束。另外,进行等离子体照射或自由基处理。通过这种表面处理,即使温度为200℃至400℃也可以容易实现异种材料之间的接合。
中间夹着接合层2104贴合支撑衬底2100和半导体衬底2101之后优选进行加热处理和加压处理。通过进行加热处理或加压处理,可以提高接合强度。加热处理的温度优选为支撑衬底2100的耐热温度以下。在加压处理中,沿垂直于接合面的方向施加压力。且考虑支撑衬底2100及半导体衬底2101的耐压性地进行该处理。
在图23A中,将支撑衬底2100和半导体衬底2101贴合在一起之后,进行热处理,以离子掺杂层2103为劈开面从支撑衬底2100分离半导体衬底2101。热处理的温度优选为接合层2104的成膜温度以上且支撑衬底2100的耐热温度以下。例如,通过进行400℃至600℃的热处理,发生在离子掺杂层2103中形成的微小空洞的体积变化,从而可以沿着离子掺杂层2103劈开。因为接合层2104与支撑衬底2100接合,在支撑衬底2100上残留具有与半导体衬底2101相同的结晶性的SOI层2102。
图23B示出通过使用稀释的氢氟酸对残留在半导体衬底2101中的BOX层2122进行湿蚀刻而去除的步骤。
在图22A至22C、图23A和23B所示的步骤中,在BOX层2122中产生分离面的悬空键或结晶缺陷等。就是说,在半导体衬底2101具有的半导体层中不产生悬空键或结晶缺陷等。通过去除BOX层2122,可以防止半导体层的厚度均匀性的降低。
其次,对使用SOI衬底的半导体装置的制造方法参照图18A至18E和图19A和19B进行说明。在图18A中在支撑衬底2100上中间夹着接合层2104设置有SOI层2102。在SOI层2102上根据元件形成区形成氮化硅层2105、氧化硅层2106。氧化硅层2106用作当蚀刻SOI层2102以分离元件时的硬质掩模。氮化硅层2105用作蚀刻停止层。
SOI层2102的厚度为5nm至500nm,优选为10nm至200nm。通过控制在图15A至15C中说明的离子掺杂层2103的深度,可以适当地设定SOI层2102的厚度。为了控制阈值电压,对SOI层2102添加硼、铝、镓等p型杂质。例如作为p型杂质,可以以5×1016cm-3以上1×1018cm-3以下的浓度添加硼。
图18B示出以氧化硅层2106为掩模蚀刻SOI层2102、接合层2104的工序。对SOI层2102及接合层2104的露出端面进行等离子体处理来进行氮化。通过该氮化处理,至少在SOI层2102的周边端部形成氮化硅层2107。氮化硅层2107具有绝缘性且具有防止在SOI层2102的端面流过漏电流的效果。此外,具有耐氧化作用,因此可以防止在SOI层2102和接合层2104之间氧化膜从端面成长而形成鸟嘴(bird′sbeak)。
图18C示出堆积元件分离绝缘层2108的工序。元件分离绝缘层2108使用TEOS通过化学气相沉积法堆积氧化硅膜。将元件分离绝缘层2108推积得厚,以便使SOI层2102埋入元件分离绝缘层2108中。
图18D示出除去元件分离绝缘层2108以暴露氮化硅层2105的工序。该除去工序既可以通过干蚀刻进行,又可以通过化学机械抛光进行。氮化硅层2105用作蚀刻停止层。元件分离绝缘层2108埋SOI层2102之间地残留。之后去除氮化硅层2105。
在图18E中露出SOI层2102之后形成栅极绝缘层2109、栅电极2110、侧壁绝缘层2111,并且形成第一杂质区2112、第二杂质区2113。绝缘层2114由氮化硅形成且用作当蚀刻栅电极2110时的硬质掩模。
在图19A中形成层间绝缘层2115。作为层间绝缘层2115,形成BPSG(BoronPhosphorusSiliconGlass:硼磷硅玻璃)膜并由回流处理来进行平坦化。另外,也可以使用TEOS形成氧化硅膜且通过化学性机械抛光处理来平坦化。在平坦化处理中,在栅电极2110上的绝缘层2114用作蚀刻停止层。在层间绝缘层2115中形成接触孔2116。接触孔2116具有利用侧壁绝缘层2111的自对准接触的结构。
然后,如图19B所示,使用六氟化钨通过CVD法形成接触插头2117。再者形成绝缘层2118,根据接触插头2117地形成开口且设置布线2119。布线2119由铝或铝合金形成,在其上层和下层形成钼、铬、钛等金属膜作为阻挡金属。
这样,通过使用接合于支撑衬底2100的SOI层2102,可以制造场效应晶体管。根据本实施方式的SOI层2102是具有一定结晶取向的单晶半导体,因此可以获得均匀且高性能的场效应晶体管。就是说,通过抑制晶体管特性中的重要特性值如阈值电压或迁移率等的不均匀性,可以实现高性能化如高迁移率化。
注意,在本实施方式中参照各种附图进行了说明。各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于其他附图所示的内容(或其一部分),可以与其他附图所示的内容(或其一部分)组合,或者,也可以转换成其他附图所示的内容(或其一部分)。再者,通过组合如上所示的附图的各部分和其他部分,可以构成更多附图。
与此同样,本实施方式的各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分),可以与其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分)组合,或者,也可以转换成其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分)。再者,通过组合本实施方式的附图的各部分和其他实施方式的部分,可以构成更多附图。
此外,本实施方式表示其他实施方式所述的内容(或其一部分)的具体例子、其变形例子、其一部分改变的例子、改良例子、详细例子、应用例子、相关部分的例子等。因此,其他实施方式所述的内容可以适用于本实施方式所述的内容,可以与本实施方式所述的内容组合,或者,也可以转换成本实施方式所述的内容。
实施方式5
下面,对与实施方式4不相同的SOI衬底的制造方法参照图20A至20C和图21A和21B进行说明。在图20A中,在去除了自然氧化膜的单晶硅衬底2301上使用SiH4气体和N2O气体且通过等离子体CVD法以100nm的厚度形成氧氮化硅膜2305,并且使用SiH4气体、N2O气体以及NH3气体以50nm的厚度形成氮氧化硅膜2306。
然后如图20B所示,使用离子掺杂设备从氮氧化硅膜2306的表面引入氢离子。离子掺杂设备的方式如下:离子化了的气体不是被进行质量分离,而是由电场加速来引入到衬底。当使用该设备时,即使采用大面积衬底也可以高效地进行高剂量的离子掺杂。在本实施方式中,通过使氢离子化,在单晶硅衬底2301中形成离子掺杂层2303。以80kV的加速电压及2×1016/cm2的剂量进行离子掺杂。
在此情况下,优选引入由一种或多种相同原子构成的质量数不同的离子。当引入氢离子时,优选包含H+、H2 +、H3 +离子,并使H3 +离子的比例提高到80%。这样,通过使单晶硅衬底2301包含多量的质量数小的高级离子,可以在热处理步骤中容易劈开离子掺杂层2303。在此情况下,通过在单晶硅衬底2301的离子掺杂面设置氮氧化硅膜2306及氧氮化硅膜2305,可以防止由离子掺杂导致的单晶硅衬底2301的表面粗糙。
其次,如图20C所示,在氮氧化硅膜2306上形成氧化硅膜2304。氧化硅膜2304通过等离子体CVD法且使用四乙氧基硅烷(TEOS:Si(OC2H5)4)和氧气体以50nm的厚度来形成。成膜温度为350℃以下,以不从离子掺杂层2303脱离氢。
图20A表示通过将利用含有臭氧的水进行了超音波清洗的玻璃衬底2300和单晶硅衬底2301中间夹着氧化硅膜2304重叠在一起,并且执行推压来实现接合的工序。然后,在氮气氛中以400℃进行10分钟的热处理,且以500℃进行两个小时的热处理,并且以400℃保持几个小时之后渐渐地冷却到室温。由此可以在离子掺杂层2303中产生裂缝来分离单晶硅衬底2301,并且可以使氧化硅膜2304和玻璃衬底2300的接合坚固。
如此可以在玻璃衬底2300上以玻璃衬底2300不歪斜的温度形成单晶硅层2302。在本实施方式中制造的单晶硅层2302与玻璃衬底2300坚固地接合,即使进行带剥离试验,该硅层也不剥离。就是说,可以在铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钡硼硅酸盐玻璃等被称为无碱玻璃的用于电子工业中的各种玻璃衬底上设置单晶硅层,并可以通过使用其一边超过一米的衬底制造各种各样的集成电路及显示装置。
注意,在本实施方式中参照各种附图进行了说明。各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于其他附图所示的内容(或其一部分),可以与其他附图所示的内容(或其一部分)组合,或者,也可以转换成其他附图所示的内容(或其一部分)。再者,通过组合如上所示的附图的各部分和其他部分,可以构成更多附图。
与此同样,本实施方式的各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分),可以与其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分)组合,或者,也可以转换成其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分)。再者,通过组合本实施方式的附图的各部分和其他实施方式的部分,可以构成更多附图。
此外,本实施方式表示其他实施方式所述的内容(或其一部分)的具体例子、其变形例子、其一部分改变的例子、改良例子、详细例子、应用例子、相关部分的例子等。因此,其他实施方式所述的内容可以适用于本实施方式所述的内容,可以与本实施方式所述的内容组合,或者,也可以转换成本实施方式所述的内容。
实施方式6
在本实施方式中,说明显示装置的像素结构。尤其是,说明使用有机EL元件的显示装置的像素结构。
图40A表示在一个像素中形成有两个晶体管的像素的俯视图(布局图)的一个例子。图40B是沿图40A中的X-X′线的截面图的一个例子。
在图40A和40B中,示出第一晶体管60105、第一布线60106、第二布线60107、第二晶体管60108、第三布线60111、相对电极60112、电容器60113、像素电极60115、隔离墙60116、有机导电体膜60117、有机薄膜60118、以及衬底60119。优选地是,第一晶体管60105用作开关用晶体管,第一布线60106用作栅极信号线,第二布线60107用作源极信号线,第二晶体管60108用作驱动用晶体管,并且第三布线60111用作电流供给线。
第一晶体管60105的栅电极与第一布线60106电连接,第一晶体管60105的源电极及漏电极中的一方与第二布线60107电连接,而且第一晶体管60105的源电极及漏电极中的另一方与第二晶体管60108的栅电极、以及电容器60113的一方电极电连接。另外,第一晶体管60105的栅电极由多个栅电极构成。由此,可以降低第一晶体管60105在处于截止状态时的泄漏电流。
第二晶体管60108的源电极及漏电极中的一方与第三布线60111电连接,而第二晶体管60108的源电极及漏电极中的另一方与像素电极60115电连接。由此,可以以第二晶体管60108控制流过像素电极60115的电流。
在像素电极60115上设置有有机导电体膜60117,并在其上设置有有机薄膜60118(有机化合物层)。在有机薄膜60118(有机化合物层)上设置有相对电极60112。相对电极60112也可以形成在整个面上以共同连接于所有像素,或者也可以通过使用荫罩等而形成图案。
来自有机薄膜60118(有机化合物层)的光透过像素电极60115及相对电极60112中的任何一种来发射。
在图40B中,将光发射到像素电极一侧,即形成有晶体管等的一侧称为底部发射,而将光发射到相对电极一侧称为顶部发射。
在底部发射的情况下,像素电极60115优选由透明导电膜构成。相反,在顶部发射的情况下,相对电极60112优选由透明导电膜构成。
在进行彩色显示的发光装置中,也可以分别涂敷具有各种发光颜色如R、G、B的EL元件,或者也可以在整个面上涂敷单色的EL元件并使用颜色滤光片以得到各种发光颜色如R、G、B。
注意,图40A和40B所示的结构只是一个例子,而可以采用除了图40A和40B所示的结构以外的像素布局、截面结构、EL元件的电极的叠层顺序等。作为发光层,除了图示的由有机薄膜构成的元件以外,还可以使用各种元件如LED等的结晶性元件、或由无机薄膜构成的元件等。
注意,在本实施方式中参照各种附图进行了说明。各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于其他附图所示的内容(或其一部分),可以与其他附图所示的内容(或其一部分)组合,或者,也可以转换成其他附图所示的内容(或其一部分)。再者,通过组合如上所示的附图的各部分和其他部分,可以构成更多附图。
与此同样,本实施方式的各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分),可以与其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分)组合,或者,也可以转换成其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分)。再者,通过组合本实施方式的附图的各部分和其他实施方式的部分,可以构成更多附图。
此外,本实施方式表示其他实施方式所述的内容(或其一部分)的具体例子、其变形例子、其一部分改变的例子、改良例子、详细例子、应用例子、相关部分的例子等。因此,其他实施方式所述的内容可以适用于本实施方式所述的内容,可以与本实施方式所述的内容组合,或者,也可以转换成本实施方式所述的内容。
实施方式7
在本实施方式中,说明电子产品的例子。
图24表示组合显示面板900101和电路衬底900111而成的显示面板模块。显示面板900101包括像素部900102、扫描线驱动电路900103以及信号线驱动电路900104。例如,在电路衬底900111上形成有控制电路900112及信号分割电路900113等。由连接布线900114连接显示面板900101和电路衬底900111。可以将FPC等用于连接布线。
显示面板900101可以采用如下结构:在衬底上使用晶体管一体形成像素部900102和外围驱动电路的一部分(在多个驱动电路中,工作频率为低的驱动电路),并将外围驱动电路的另一部分(在多个驱动电路中,工作频率为高的驱动电路)形成在IC芯片上,来将该IC芯片通过COG(玻璃上芯片)等安装到显示面板900101。由此,可以缩小电路衬底900111的面积,而获得小型显示装置。或者,也可以通过TAB(TapeAutomatedBonding,即卷带式自动结合)或印刷衬底将IC芯片安装到显示面板900101。通过采用这种结构,可以缩小显示面板900101的面积,从而可以获得窄框化了的显示装置。
例如,为了实现低耗电量化,也可以在玻璃衬底上使用晶体管形成像素部,在IC芯片上形成所有外围驱动电路,并将该IC芯片通过COG或TAB安装在显示面板上。
通过使用图24所示的显示面板模块,可以完成电视图像接收机。图25是表示电视图像接收机的主要结构的框图。调谐器900201接收图像信号和声音信号。图像信号被图像信号放大电路900202、图像信号处理电路900203、以及控制电路900212处理。图像信号处理电路900203将从图像信号放大电路900202输出的信号转换为对应于红、绿、蓝的各颜色的颜色信号,而控制电路900212用来将图像信号转换成驱动电路的输入格式。控制电路900212将信号分别输出到扫描线驱动电路900214和信号线驱动电路900215。在进行数字驱动的情况下,也可以采用如下结构:将信号分割电路900213提供在信号线一侧,将输入数字信号分割为m(m是正整数)个来提供。扫描线驱动电路900214和信号线驱动电路900215电连接到显示面板900216。
由调谐器900201接收的信号中,声音信号送到声音信号放大电路900205,其输出经过声音信号处理电路900206提供给扬声器900207。控制电路900208从输入部900209收到接收站(接收频率)及音量的控制信息,并向调谐器900201或声音信号处理电路900206送出信号。
此外,图26A表示装入与图25不相同的方式的显示面板模块而形成的电视图像接收机。在图26A中,使用显示面板模块形成收纳在外壳900301中的显示屏幕900302。另外,也可以适当地设置有扬声器900303、操作开关900304、输入单元900305、传感器900306(具有测定如下因素的功能:力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风900307等。
图26B表示只有显示器能够无线携带的电视图像接收机。外壳900312内置有电池以及信号接收器,并由该电池驱动显示部900313、扬声器部900317、传感器900319(具有测定如下因素的功能:力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、以及麦克风900320。该电池可以用充电器900310反复充电。此外,充电器900310能够发送及接收图像信号,并将该图像信号发送到显示器的信号接收器。由操作键900316控制图26B所示的装置。或者,图26B所示的装置还可以以操作键900316将信号发送到充电器900310。就是说,可以为图像声音双向通信装置。或者,图26B所示的装置还可以以操作键900316将信号发送到充电器900310,并使其它电子产品接收充电器900310能够发送的信号,以进行其它电子产品的通信控制。就是说,可以为通用遥控装置。另外,也可以适当地设置有输入单元900318等。本实施方式的各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于显示部900313。
图27A示出了组合了显示面板900401和印刷线路板900402的模块。显示面板900401可以包括提供有多个像素的像素部分900403、第一扫描线驱动电路900404、第二扫描线驱动电路900405以及将视频信号提供给被选择了的像素的信号线驱动电路900406。
印刷线路板900402提供有时序控制器900407、中央处理单元(CPU)900408、存储器900409、电源电路900410、声音处理电路900411、发送/接收电路900412等。印刷线路板900402和显示面板900401通过柔性线路板(FPC)900413相连。柔性线路板(FPC)900413可以具有这样的结构:其中提供保持电容器、缓冲电路等以防止对电源电压和信号的噪声、和信号的上升时间的增加。注意,时序控制器900407、声音处理电路900411、存储器900409、中央处理单元(CPU)900408、电源电路900410等可以通过使用COG(玻璃上芯片)方法被安装到显示面板900401。通过使用COG方法,可以缩小印刷线路板900402的规模。
通过在印刷线路板900402中提供的接口(I/F)部分900414,各种控制信号被输入和输出。用来与天线进行信号收发的天线用端口900145在印刷线路板900402中提供。
图27B示出了图27A中所示的模块的框图。该模块包括VRAM900416、DRAM900417、闪存900418等作为存储器900409。VRAM900416存储在面板上显示的图像的数据,DRAM900417存储图像数据或声音数据,且闪存900418存储各种程序。
电源电路900410提供使显示面板900401、时序控制器900407、中央处理单元(CPU)900408、声音处理电路900411、存储器900409以及发送/接收电路900412工作的电力。注意,根据面板规格,电源电路900410可以提供有电流源。
中央处理单元(CPU)900408包括控制信号产生电路900420、解码器900421、寄存器900422、计算电路900423、RAM900424、中央处理单元(CPU)900408用接口(I/F)部分900419等。经由接口(I/F)部分900419输入到中央处理单元(CPU)900408的各种信号由寄存器900422保持,然后输入到计算电路900423、解码器900421等。计算电路900423基于输入了的信号进行计算,并指定各种指令被发送的地点。另一方面,输入到解码器900421的信号被解码且被输入到控制信号产生电路900420。控制信号产生电路900420基于输入了的信号产生包括各种指令的信号,并将它发送到计算电路900423指定的地点,具体而言,例如存储器900409、发送/接收电路900412、声音处理电路900411和时序控制器900407等。
存储器900409、发送/接收电路900412、声音处理电路900411和时序控制器900407根据收到的指令工作。下面,简单地说明其工作。
从输入装置900425输入的信号经由接口(I/F)部分900414被发送到安装在印刷线路板900402上的中央处理单元(CPU)900408。依照从输入装置900425如定位装置或键盘等发送的信号,控制信号产生电路900420将存储在VRAM900416中的图像数据转换成预定格式,并将它发送到时序控制器900407。
时序控制器900407根据面板规格对从中央处理单元(CPU)900408发送的包括图像数据的信号进行数据处理,并将它提供给显示面板900401。基于从电源电路900410输入的电源电压或从中央处理单元(CPU)900408输入的各种信号,时序控制器900407产生Hsync信号、Vsync信号、时钟信号CLK、交流电压(ACCont)和切换信号L/R,并将它提供给显示面板900401。
发送/接收电路900412处理天线900428作为电波进行收发的信号。具体而言,可以包括隔离器、带通滤波器、VCO(电压控制振荡器)、LPF(低通滤波器)、耦合器或平衡不平衡转换器等的高频电路。根据来自中央处理单元(CPU)900408的指令,发送/接收电路900412发送并接收的信号中的包括声音信息的信号被发送到声音处理电路900411。
根据中央处理单元(CPU)900408的指令发送了的包括声音信息的信号在声音处理电路900411中被解调为声音信号,并被发送到扬声器900427。从麦克风900426发送的声音信号在声音处理电路900411中被调制,并根据来自中央处理单元(CPU)900408的指令被发送到发送/接收电路900412。
时序控制器900407、中央处理单元(CPU)900408、电源电路900410、声音处理电路900411以及存储器900409可以作为本实施方式的套装(package)安装。
当然,本发明并不只限于电视图像接收机,而可以应用于各种用途。例如,可以应用于个人计算机的监视器。尤其是,可以应用于火车站或机场等的信息显示板、以及街道上的广告显示板作为大面积的显示媒体。
下面,参照图28说明手机的结构例子。
显示面板900501自由装卸地装入到外壳900530中。根据显示面板900501的尺寸,外壳900530适当地改变其形状或尺寸。固定了显示面板900501的外壳900530嵌入到印刷衬底900531并被组成作为模块。
显示面板900501通过FPC900513连接于印刷衬底900531。在印刷衬底900531上形成有扬声器900532、麦克风900533、发送/接收电路900534、包括CPU及时序控制器等的信号处理电路900535、以及传感器900541(具有测定如下因素的功能:力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)。这种模块与输入单元900536、电池900537组合地收纳到外壳900539。天线900540被提供于外壳900539。显示面板900501的像素部配置为从形成在外壳900539中的开口窗可以视觉确认的形式。
显示面板900501可以采用如下结构:在衬底上使用晶体管一体形成像素部和外围驱动电路的一部分(在多个驱动电路中,工作频率为低的驱动电路),并将外围驱动电路的另一部分(在多个驱动电路中,工作频率为高的驱动电路)形成在IC芯片上,来将该IC芯片通过COG(玻璃上芯片)安装到显示面板900501。或者,也可以通过TAB(TapeAutomatedBonding,即卷带式自动结合)或印刷衬底连接该IC芯片和玻璃衬底。通过采用这种结构,可以实现手机的低耗电量化,并可以增加通过充电一次而获得的手机使用时间。而且,可以实现手机的低成本化。
图28所示的手机具有如下功能:显示各种信息(静止图像、活动图像、文字图像等);将日历、日期或时刻等显示在显示部上;对显示在显示部上的信息进行操作及编辑;通过利用各种软件(程序)控制处理;进行无线通信;通过利用无线通信功能,与其他手机、固定电话或声音通信装置进行通话;通过利用无线通信功能,与各种计算机网络连接;通过利用无线通信功能,进行各种数据的发送或接收;振子相应来电、数据接收或警报而工作;根据来电、数据接收或警报而产生声音。注意,图28所示的手机可以具有各种功能,而不局限于这些功能。
图29所示的手机具有设有操作开关900604、麦克风900605、输入单元900612等的主体A900601、以及设有显示面板A900608、显示面板B900609、扬声器900606、传感器900611(具有测定如下因素的功能:力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)等的主体B900602,并且主体A900601和主体B900602被铰链900610自由开闭地连结着。显示面板A900608和显示面板B900609与电路衬底900607一起收纳到主体B900602的外壳900603中。显示面板A900608及显示面板B900609的像素部配置为可以从形成在外壳900603中的开口窗视觉确认的形式。
根据上述手机900600的功能可以适当设定显示面板A900608和显示面板B900609的像素数等的规格。例如,可以组合显示面板A900608和显示面板B900609分别作为主屏和副屏。
根据本实施方式完成的手机可以根据其功能和用途转换为各种各样的形式。例如,也可以通过将摄像元件组合到铰链900610的部位中来用作相机手机。即使将操作开关900604、显示面板A900608、显示面板B900609收到一个外壳中,也可以发挥上述效果。即使将本实施方式的结构适用于具有多个显示部的信息显示终端,也可以得到同样的效果。
图29所示的手机具有如下功能:显示各种信息(静止图像、活动图像、文字图像等);将日历、日期或时刻等显示在显示部上;对显示在显示部上的信息进行操作及编辑;通过利用各种软件(程序)控制处理;进行无线通信;通过利用无线通信功能,与其他手机、固定电话或声音通信装置进行通话;通过利用无线通信功能,与各种计算机网络连接;通过利用无线通信功能,进行各种数据的发送或接收;振子相应来电、数据接收或警报而工作;根据来电、数据接收或警报而产生声音。注意,图29所示的手机可以具有各种功能,而不局限于这些功能。
本实施方式的各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于各种电子产品。具体地说,可以适用于电子产品的显示部。作为这种电子产品,可以举出影像拍摄装置如摄影机或数码相机、护目镜型显示器、导航系统、声音再现装置(诸如汽车音响或音频部件)、电脑、游戏机、便携式信息终端(诸如,移动电脑、移动电话、便携式游戏机或电子书等)、具有储存媒介的图像再现装置(具体地,一种可再现例如数字通用盘(DVD)的记录媒介并包括能够显示其图像的显示器的装置)等。
图30A表示显示器,包括:外壳900711、支撑台900712、显示部900713、输入单元900714、传感器900715(具有测定如下因素的功能:力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风900716、
扬声器900717、操作键900718、LED灯900719等。图30A所示的显示器具有将各种信息(静止图像、活动图像、文字图像等)显示在显示部上的功能。注意,图30A所示的显示器可以具有各种功能,而不局限于此。
图30B表示影像拍摄装置,包括:主体900731,显示部900732,图像接收部900733、操作键900734、外部连接端口900735、快门按钮900736、输入单元900737、传感器900738(具有测定如下因素的功能:力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风900739、扬声器900740、LED灯900741等。图30B所示的影像拍摄装置具有如下功能:拍摄静止图像;拍摄活动图像;对所拍摄的图像(静止图像或活动图像)进行自动校正;将所拍摄的图像存储在记录介质(外部或内置于数码相机)中;将所拍摄的图像显示在显示部上。注意,图30B所示的影像拍摄装置可以具有各种功能,而不局限于这些功能。
图30C表示计算机,包括:主体900751、外壳900752、显示部900753、键盘900754、外部连接端口900755、定位装置900756、输入单元900757、传感器900758(具有测定如下因素的功能:力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风900759、扬声器900760、LED灯900761、读写器900762等。图30C所示的计算机具有如下功能:将各种信息(静止图像、活动图像、文字图像等)显示在显示部上;通过利用各种软件(程序)控制处理;进行无线通信或有线通信;通过利用通信功能,与各种计算机网络连接;通过利用通信功能,进行各种数据的发送或接收。注意,图30C所示的计算机可以具有各种功能,而不局限于这些功能。
图37A表示移动计算机,包括:主体901411、显示部901412、开关901413、操作键901414、红外端口901415、输入单元901416、传感器901417(具有测定如下因素的功能:力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风901418、扬声器901419、LED灯901420等。图37A所示的移动计算机具有将各种信息(静止图像、活动图像、文字图像等)显示在显示部上的功能。而且,在显示部上,具有如下功能:触控面板;显示日历、日期或时刻等。所述移动计算机还具有如下功能:通过利用各种软件(程序)控制处理;进行无线通信;通过利用无线通信功能,与各种计算机网络连接;通过利用无线通信功能,进行各种数据的发送或接收。注意,图37A所示的移动计算机可以具有各种功能,而不局限于这些功能。
图37B表示设有记录介质的便携式图像再现装置(具体地说,DVD再现装置),包括:主体901431、外壳901432、显示部A901433、显示部B901434、记录介质(DVD等)读取部901435、操作键901436、扬声器部901437、输入单元901438、传感器901439(具有测定如下因素的功能:力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风901440、LED灯901441等。显示部A901433主要显示图像信息,并且显示部B901434主要显示文字信息。
图37C表示护目镜型显示器,包括:主体901451、显示部901452、耳机901453、支撑部901454、输入单元901455、传感器901456(具有测定如下因素的功能:力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风901457、扬声器901458、LED灯901459等。图37C所示的护目镜型显示器具有将从外部获得的图像(静止图像、活动图像、文字图像等)显示在显示部上的功能。注意,图37C所示的护目镜型显示器可以具有各种功能,而不局限于此。
图38A表示便携式游玩机,包括:外壳901511、显示部901512、扬声器部901513、操作键901514、存储介质插入部901515、输入单元901516、传感器901517(具有测定如下因素的功能:力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风901518、LED灯901519等。图38A所示的便携式游玩机具有如下功能:读出存储在记录介质中的程序或数据来将它显示在显示部上;通过与其他便携式游玩机进行无线通信,共同使用信息。注意,图38A所示的便携式游玩机可以具有各种功能,而不局限于这些功能。
图38B表示带电视图像接收功能的数码相机,包括:主体901531、显示部901532、操作键901533、扬声器901534、快门按钮901535、图像接收部901536、天线901537、输入单元901538、传感器901539(具有测定如下因素的功能:力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风901540、LED灯901541等。图38B所示的带电视图像接收功能的数码相机具有如下功能:拍摄静止图像;拍摄活动图像;对所拍摄的图像进行自动校正;从天线获得各种信息;存储所拍摄的图像、或从天线获得的信息;将所拍摄的图像、或从天线获得的信息显示在显示部上。注意,图38B所示的带电视图像接收功能的数码相机可以具有各种功能,而不局限于这些功能。
图39表示便携式游玩机,包括:外壳901611、第一显示部901612第二显示部901613、扬声器部901614、操作键901615、记录介质插入部901616、输入单元901617、传感器901618(具有测定如下因素的功能:力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风901619、LED灯901620等。图39所示的便携式游玩机具有如下功能:读出存储在记录介质中的程序或数据来将它显示在显示部上;通过与其他便携式游玩机进行无线通信,共同使用信息。注意,图39所示的便携式游玩机可以具有各种功能,而不局限于这些功能。
如图30A至30C、图37A至37C、图38A和38B及图39所示,电子产品具有显示某些信息的显示部。当电子产品具有两个显示面板时,
通过在一个显示面板(即,一方显示面板中的显示区域的周围部)上形成该显示面板的工作所需要的电路、或被安装该显示面板的电子产品所需要的电路,可以实现电子产品的小型化。由于可以减少安装在显示部上的电子部件,所以可以实现电子产品的薄型化。
下面,说明半导体装置的应用例子。
图31表示将半导体装置和建筑物形成为一体的例子。图31包括外壳900810、显示部900811、作为操作部的遥控装置900812、扬声器部900813等。半导体装置被结合到建筑物内作为壁挂式并且不需要较大的空间。
图32表示在建筑物内将半导体装置和建筑物形成为一体的其他例子。显示面板900901被结合到浴室900902内,并且洗澡的人可以看到显示面板900901。显示面板900901可以通过洗澡的人的操作来显示信息并可以被用作广告或娱乐装置。
注意,半导体装置不限于被应用到图32所示的浴室900902的侧墙内,可以应用到各种地方。例如,可以将半导体装置和镜子的一部分或浴缸本身形成为一体。显示面板900901的形状可以按照镜子或浴缸的形状设定。
图33表示将半导体装置和建筑物形成为一体的其他例子。显示面板901002弯曲而配置在柱状物体901001的弯曲表面上。这里,以柱状物体901001为电线杆来进行说明。
图33所示的显示面板901002被提供在高于人眼的位置。将显示面板901002设置于在屋外树立的建筑物如电线杆,而非特定多数的观察者可以看到广告。通过从外部控制,可以容易使显示面板901002显示同一图像或者瞬时切换图像,因此可以得到效率极高的信息显示和广告效果。另外,通过将自发光型显示元件提供于显示面板901002,在晚上也作为高可见度显示媒体有用。另外,设置在电线杆上,而容易确保显示面板901002的电力供给。再者,在灾难发生时等的异常情况下,可以用来将准确信息迅速传达给受灾者。
作为显示面板901002,例如可以使用通过将开关元件如有机晶体管等设置在膜状衬底上来驱动显示元件以显示图像的显示面板。
在本实施方式中,举出墙、柱状物体、以及浴室作为建筑物。但是,本实施方式不局限于此。半导体装置可以安装在各种建筑物上。
下面,表示将半导体装置和移动物体形成为一体的例子。
图34表示将半导体装置和汽车形成为一体的例子。显示面板901102被结合到车体901101,并根据需要能够显示车体的工作或从车体内部或外部输入的信息。另外,也可以具有导航功能。
半导体装置不仅可设置在图34所示的车体901101,而且还可设置在各种各样的地方。例如,半导体装置可以与玻璃窗、门、方向盘、变速杆、座位、镜子等形成为一体。此时,显示面板901102的形状可以根据设有显示面板901102的物体的形状来设定。
图35A和35B表示将半导体装置和火车形成为一体的例子。
图35A表示将显示面板901202设置在火车门901201的玻璃上的例子。与由纸构成的现有广告相比,不需要在转换广告时所需要的人事费。另外,显示面板901202可以利用来自外部的信号瞬时切换显示部分显示的图像。因此,当乘客上下火车时,可以切换显示面板上的图像,因而可以得到更有效的广告效果。
图35B表示除了火车门901201的玻璃以外,显示面板901202还设置在玻璃窗901203及天花板901204上的例子。像这样,半导体装置可以容易设置在以前不容易设置的地方,因而可以得到更有效的广告效果。另外,半导体装置可以利用来自外部的信号瞬时切换显示部分显示的图像,因此可以减少在转换广告时的成本及时间,并可以实现更灵活的广告运用及信息传达。
半导体装置不仅可设置在图35A和35B所示的门901201、玻璃窗901203及天花板901204,而且还可设置在各种各样的地方。例如,半导体装置可以与吊环、座位、扶手、地板等形成为一体。此时,显示面板901202的形状可以根据设有显示面板901202的物体的形状来设定。
图36A和36B表示将半导体装置和旅客用飞机形成为一体的例子。
图36A表示在将显示面板901302设置在旅客用飞机的座位上方的天花板901301上的情况下使用显示面板901302时的形状。显示面板901302通过铰链部分901303被结合到天花板901301,并且乘客因铰链部分901303伸缩而可以观看显示板901302。显示板901302可以通过乘客的操作来显示信息,并且可以被用作广告或娱乐装置。此外,当如图36B所示铰链部分被弯曲并放入到天花板901301时,可以确保起飞和着陆时的安全。此外,在紧急情况下,可以使显示面板的显示元件发光,而可以用作信息传达装置及紧急撤离灯。
半导体装置不仅可设置在图36A和36B所示的天花板901301,而且还可设置在各种各样的地方。例如,半导体装置可以与座位、桌子、扶手、窗等形成为一体。另外,也可以将多数人能够同时看到的大型显示面板设置在飞机墙上。此时,显示面板901302的形状可以根据设有显示面板901302的物体的形状来设定。
在本实施方式中,举出火车、汽车、飞机作为移动物体,但是本发明不限于此,而可以设在各种移动物体如摩托车、自动四轮车(包括汽车、公共汽车等)、火车(包括单轨、铁路客车等)、以及船等。半导体装置可以利用来自外部的信号瞬时切换设在移动物体内的显示面板所显示的图像,因此通过将半导体装置设在移动物体上,可以将移动物体用作以非特定多数顾客为对象的广告显示板或在灾难发生时的信息显示板等。
在本实施方式所示的结构中,说明了具有一个或多个显示面板的结构,也可以如上述实施方式所说明那样采用具有第一显示面板及第二显示面板的结构。在采用具有第一显示面板及第二显示面板的结构的情况下,通过以背对背的方式配置第一显示面板和第二显示面板,可以实现显示模块的小型化,而可以实现电子产品的小型化。
注意,在本实施方式中参照各种附图进行了说明。各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于其他附图所示的内容(或其一部分),可以与其他附图所示的内容(或其一部分)组合,或者,也可以转换成其他附图所示的内容(或其一部分)。再者,通过组合如上所示的附图的各部分和其他部分,可以构成更多附图。
与此同样,本实施方式的各附图所示的内容(或其一部分)可以适用于其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分),可以与其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分)组合,或者,也可以转换成其他实施方式的附图所示的内容(或其一部分)。再者,通过组合本实施方式的附图的各部分和其他实施方式的部分,可以构成更多附图。
此外,本实施方式表示其他实施方式所述的内容(或其一部分)的具体例子、其变形例子、其一部分改变的例子、改良例子、详细例子、应用例子、相关部分的例子等。因此,其他实施方式所述的内容可以适用于本实施方式所述的内容,可以与本实施方式所述的内容组合,或者,也可以转换成本实施方式所述的内容。
本说明书根据2007年5月18日在日本专利局受理的日本专利申请编号2007-132898而制作,所述申请内容包括在本说明书中。

Claims (12)

1.一种显示装置,包括:
具有第一端子、电平转移器、第一驱动电路和第一显示部分的第一显示面板;
具有第二端子、第二驱动电路、电路群和第二显示部分的第二显示面板;
具有布线的衬底;以及
输出信号至所述电路群的集成电路,
其中,所述电路群输出用于驱动所述第一显示面板和所述第二显示面板的驱动信号,
其中,所述电路群通过所述第二端子及所述布线电连接到所述第一端子,
所述集成电路通过所述布线电连接到所述第二端子,
所述第二显示面板具有半导体层由单晶半导体构成的晶体管,所述电路群具有半导体层由单晶半导体构成的晶体管,所述第一显示面板具有半导体层由多晶或非晶半导体构成的晶体管,并且
所述第二显示部分和所述电路群被用密封衬底覆盖。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述第一显示部分的对角尺寸比所述第二显示部分的对角尺寸大。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述第一显示部分的像素数比所述第二显示部分的像素数多。
4.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述电路群包括时序控制器。
5.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述电路群包括电源电路。
6.一种包括根据权利要求1所述的显示装置的电子产品。
7.一种显示装置,包括:
具有第一端子、电平转移器、第一驱动电路和第一显示部分的第一显示面板;
具有第二端子、第二驱动电路、电路群和第二显示部分的第二显示面板;
具有布线的衬底;
输出信号至所述电路群的集成电路;以及
传感器,
其中,所述电路群输出用于驱动所述第一显示面板和所述第二显示面板的驱动信号,
其中,所述电路群通过所述布线电连接到所述第一显示面板,
所述集成电路通过所述布线电连接到所述第一显示面板,
所述电路群通过所述第二端子及所述布线电连接到所述第一端子,
所述集成电路通过所述布线电连接到所述第二端子,
所述传感器通过所述布线电连接到所述第二端子,
所述第二显示面板具有半导体层由单晶半导体构成的晶体管,所述电路群具有半导体层由单晶半导体构成的晶体管,所述第一显示面板具有半导体层由多晶或非晶半导体构成的晶体管,并且
所述第二显示部分和所述电路群被用密封衬底覆盖。
8.根据权利要求7所述的显示装置,其中所述第一显示部分的对角尺寸比所述第二显示部分的对角尺寸大。
9.根据权利要求7所述的显示装置,其中所述第一显示部分的像素数比所述第二显示部分的像素数多。
10.根据权利要求7所述的显示装置,其中所述电路群包括时序控制器。
11.根据权利要求7所述的显示装置,其中所述电路群包括电源电路。
12.一种包括根据权利要求7所述的显示装置的电子产品。
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