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JP2018013622A - Display device, and electronic apparatus - Google Patents

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JP2018013622A
JP2018013622A JP2016143278A JP2016143278A JP2018013622A JP 2018013622 A JP2018013622 A JP 2018013622A JP 2016143278 A JP2016143278 A JP 2016143278A JP 2016143278 A JP2016143278 A JP 2016143278A JP 2018013622 A JP2018013622 A JP 2018013622A
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健輔 吉住
Kensuke Yoshizumi
健輔 吉住
石谷 哲二
Tetsuji Ishitani
哲二 石谷
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device or an electronic apparatus with high convenience, and a display device or an electronic apparatus capable of displaying an image in various ways.SOLUTION: A display device has a reflective first display element, and a second display element that emits light in an opposite direction to that in which the first display element emits light, an image to be displayed on each of a first display surface and a second display surface arranged back to back. A first transistor connected to the first display element and a second transistor connected to the second display element are formed on the same surface, and one of the first display element and the second display element is electrically connected to, through an opening provided in an insulating layer, the first transistor or second transistor.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明の一態様は、表示装置に関する。本発明の一態様は、表示装置を備える電子機器に関する。   One embodiment of the present invention relates to a display device. One embodiment of the present invention relates to an electronic device including a display device.

なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、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、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。   Note that one embodiment of the present invention is not limited to the above technical field. Technical fields of one embodiment of the present invention disclosed in this specification and the like include semiconductor devices, display devices, light-emitting devices, power storage devices, memory devices, electronic devices, lighting devices, input devices, input / output devices, and driving methods thereof , Or a method for producing them, can be mentioned as an example.

なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は半導体装置の一態様である。また、撮像装置、電気光学装置、発電装置(薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む)、及び電子機器は半導体装置を有している場合がある。   Note that in this specification and the like, a semiconductor device refers to any device that can function by utilizing semiconductor characteristics. A transistor, a semiconductor circuit, an arithmetic device, a memory device, or the like is one embodiment of a semiconductor device. In addition, an imaging device, an electro-optical device, a power generation device (including a thin film solar cell, an organic thin film solar cell, and the like) and an electronic device may include a semiconductor device.

表示装置の一つとして、液晶素子を備える液晶表示装置がある。例えば、画素電極をマトリクス状に配置し、画素電極の各々に接続するスイッチング素子としてトランジスタを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置が注目を集めている。   As one of display devices, there is a liquid crystal display device including a liquid crystal element. For example, an active matrix liquid crystal display device in which pixel electrodes are arranged in a matrix and a transistor is used as a switching element connected to each pixel electrode has attracted attention.

例えば、画素電極の各々に接続するスイッチング素子として、金属酸化物をチャネル形成領域とするトランジスタを用いるアクティブマトリクス型液晶表示装置が知られている(特許文献1及び特許文献2)。   For example, an active matrix liquid crystal display device using a transistor having a metal oxide channel formation region as a switching element connected to each pixel electrode is known (Patent Document 1 and Patent Document 2).

アクティブマトリクス型液晶表示装置には大きく分けて透過型と反射型の2種類のタイプが知られている。   Active matrix liquid crystal display devices are roughly classified into two types, a transmission type and a reflection type.

透過型の液晶表示装置は、冷陰極蛍光ランプやLED(Light Emitting Diode)などのバックライトを用い、液晶の光学変調作用を利用して、バックライトからの光が液晶を透過して液晶表示装置外部に出力される状態と、出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、画像表示を行うものである。   The transmissive liquid crystal display device uses a backlight such as a cold cathode fluorescent lamp or an LED (Light Emitting Diode), and the light from the backlight transmits the liquid crystal by utilizing the optical modulation action of the liquid crystal. A state that is output to the outside and a state that is not output are selected, bright and dark display is performed, and further, they are combined to perform image display.

また、反射型の液晶表示装置は、液晶の光学変調作用を利用して、外光、即ち入射光が画素電極で反射して装置外部に出力される状態と、入射光が装置外部に出力されない状態とを選択し、明と暗の表示を行わせ、さらにそれらを組み合わせることで、画像表示を行うものである。反射型の液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置と比較して、バックライトを使用しないため、消費電力が少ないといった長所を有する。   In addition, the reflective liquid crystal display device utilizes the optical modulation action of the liquid crystal, and the external light, that is, the incident light is reflected by the pixel electrode and output to the outside of the device, and the incident light is not output to the outside of the device. An image is displayed by selecting a state, displaying bright and dark, and combining them. The reflective liquid crystal display device has an advantage of low power consumption because it does not use a backlight as compared with the transmissive liquid crystal display device.

特開2007−123861号公報JP 2007-123861 A 特開2007−96055号公報JP 2007-96055 A

近年、表示装置を備える電子機器の多様化が進められている。   In recent years, electronic devices including display devices have been diversified.

本発明の一態様は、利便性の高い表示装置、または電子機器を提供することを課題の一とする。または、多様な表示を行うことのできる表示装置、または電子機器を提供することを課題の一とする。または、消費電力の低減された表示装置、または電子機器を提供することを課題の一とする。または、滑らかな動画の表示と、目に優しい静止画の表示の両方を行うことのできる表示装置、または電子機器を提供することを課題の一とする。または、新規な表示装置、または電子機器を提供することを課題の一とする。   An object of one embodiment of the present invention is to provide a highly convenient display device or electronic device. Another object is to provide a display device or an electronic device that can perform various displays. Another object is to provide a display device or an electronic device with reduced power consumption. Another object is to provide a display device or an electronic device that can display both a smooth moving image and a still image that is easy on the eyes. Another object is to provide a novel display device or an electronic device.

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、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。また、上記以外の課題は、明細書等の記載から抽出することが可能である。   Note that the description of these problems does not disturb the existence of other problems. In one embodiment of the present invention, it is not necessary to solve all of these problems. Issues other than the above can be extracted from the description of the specification and the like.

本発明の一態様の表示装置は、第1の表示素子と、第2の表示素子と、第1の表示面と、第2の表示面と、を有する。第1の表示素子は、第1の表示面側に可視光を反射する機能を有する。第2の表示素子は、第2の表示面側に可視光を発する機能を有する。第1の表示面と第2の表示面とは、第1の表示素子及び第2の表示素子を挟み、且つ互いに背中合わせに位置する。   The display device of one embodiment of the present invention includes a first display element, a second display element, a first display surface, and a second display surface. The first display element has a function of reflecting visible light to the first display surface side. The second display element has a function of emitting visible light to the second display surface side. The first display surface and the second display surface sandwich the first display element and the second display element and are located back to back.

また、本発明の一態様の表示装置は、第1の表示素子と、第2の表示素子と、第1の表示面と、第2の表示面と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、第1の絶縁層と、を有する。第1の表示素子は、第1の表示面側に可視光を反射する機能を有する。第2の表示素子は、第2の表示面側に可視光を発する機能を有する。第1の表示面と第2の表示面とは、第1の表示素子、第2の表示素子、第1のトランジスタ、第2のトランジスタ、及び第1の絶縁層を挟み、且つ互いに背中合わせに位置する。第1のトランジスタは、第1の表示素子と電気的に接続され、第2のトランジスタは、第2の表示素子と電気的に接続される。第1のトランジスタと、第2のトランジスタとは、それぞれ第1の絶縁層の第1の面側に形成される。第1の表示素子は、第1の絶縁層と第1の表示面との間に位置し、第2の表示素子は、第1の絶縁層と第2の表示面との間に位置する。   The display device of one embodiment of the present invention includes a first display element, a second display element, a first display surface, a second display surface, a first transistor, and a second transistor. And a first insulating layer. The first display element has a function of reflecting visible light to the first display surface side. The second display element has a function of emitting visible light to the second display surface side. The first display surface and the second display surface are positioned back to back with the first display element, the second display element, the first transistor, the second transistor, and the first insulating layer interposed therebetween. To do. The first transistor is electrically connected to the first display element, and the second transistor is electrically connected to the second display element. The first transistor and the second transistor are each formed on the first surface side of the first insulating layer. The first display element is located between the first insulating layer and the first display surface, and the second display element is located between the first insulating layer and the second display surface.

また、上記第1の表示素子は、反射型の液晶素子であることが好ましい。また、上記第2の表示素子は、電界発光素子であることが好ましい。   The first display element is preferably a reflective liquid crystal element. The second display element is preferably an electroluminescent element.

また、上記において、複数の第1の表示素子と、複数の第2の表示素子とを有することが好ましい。このとき、第1の表示素子と、第2の表示素子とは、それぞれ等しい精細度で配列することが好ましい。または、第1の表示素子と、第2の表示素子とは、それぞれ異なる精細度で配列することが好ましい。   In the above, it is preferable to have a plurality of first display elements and a plurality of second display elements. At this time, it is preferable that the first display element and the second display element are arranged with the same definition. Alternatively, it is preferable that the first display element and the second display element are arranged with different definition.

また、上記において、第1のトランジスタ、及び第2のトランジスタのうち、少なくとも一方は、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物を含むことが好ましい。   In the above, at least one of the first transistor and the second transistor preferably includes a metal oxide in a semiconductor layer in which a channel is formed.

また、本発明の一態様は、上記表示装置と、筐体とを有する電子機器であって、背中合わせに位置する第1の表示部と、第2の表示部と、を有する。また第1の表示部は、反射光を利用して画像を表示する機能を有し、第2の表示部は、発光を利用して画像を表示する機能を有する。また、上記筐体は、操作ボタン、スピーカ、マイク、カメラ、外部接続ポート、アンテナ、センサのうち、いずれか一以上を有することが好ましい。   Another embodiment of the present invention is an electronic device including the above display device and a housing, and includes a first display portion and a second display portion that are positioned back to back. The first display unit has a function of displaying an image using reflected light, and the second display unit has a function of displaying an image using light emission. The housing preferably includes any one or more of an operation button, a speaker, a microphone, a camera, an external connection port, an antenna, and a sensor.

本発明の一態様によれば、利便性の高い表示装置、または電子機器を提供できる。または、多様な表示を行うことのできる表示装置、または電子機器を提供できる。または、消費電力の低減された表示装置、または電子機器を提供できる。または、滑らかな動画の表示と、目に優しい静止画の表示の両方を行うことのできる表示装置、または電子機器を提供できる。または、新規な表示装置、または電子機器を提供できる。   According to one embodiment of the present invention, a highly convenient display device or electronic device can be provided. Alternatively, a display device or an electronic device that can perform various displays can be provided. Alternatively, a display device or an electronic device with reduced power consumption can be provided. Alternatively, it is possible to provide a display device or an electronic device that can display both a smooth moving image and a still image that is easy on the eyes. Alternatively, a novel display device or electronic device can be provided.

なお、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。また、これら以外の効果は、明細書等の記載から抽出することが可能である。   Note that one embodiment of the present invention does not necessarily have all of these effects. In addition, effects other than these can be extracted from the description of the specification and the like.

実施の形態に係る、表示装置の構成例。3 shows a configuration example of a display device according to an embodiment. 実施の形態に係る、表示装置の構成例。3 shows a configuration example of a display device according to an embodiment. 実施の形態に係る、表示装置の構成例。3 shows a configuration example of a display device according to an embodiment. 実施の形態に係る、表示装置の構成例。3 shows a configuration example of a display device according to an embodiment. 実施の形態に係る、表示装置の構成例。3 shows a configuration example of a display device according to an embodiment. 実施の形態に係る、表示装置の構成例。3 shows a configuration example of a display device according to an embodiment. 実施の形態に係る、表示装置の構成例。3 shows a configuration example of a display device according to an embodiment. 実施の形態に係る、表示装置の構成例。3 shows a configuration example of a display device according to an embodiment. 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。8A to 8D illustrate a method for manufacturing a display device according to Embodiment. 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。8A to 8D illustrate a method for manufacturing a display device according to Embodiment. 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。8A to 8D illustrate a method for manufacturing a display device according to Embodiment. 実施の形態に係る、表示装置の作製方法を説明する図。8A to 8D illustrate a method for manufacturing a display device according to Embodiment. 実施の形態に係る、表示装置の構成例。3 shows a configuration example of a display device according to an embodiment. 実施の形態に係る、表示装置の構成例。3 shows a configuration example of a display device according to an embodiment. 実施の形態に係る、表示装置の構成例。3 shows a configuration example of a display device according to an embodiment. 実施の形態に係る、電子機器の構成例。4 illustrates a configuration example of an electronic device according to an embodiment. 実施の形態に係る、電子機器の構成例。4 illustrates a configuration example of an electronic device according to an embodiment.

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。   Embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below.

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、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。   Note that in structures of the invention described below, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals in different drawings, and description thereof is not repeated. In addition, in the case where the same function is indicated, the hatch pattern is the same, and there is a case where no reference numeral is given.

なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。   Note that in each drawing described in this specification, the size, the layer thickness, or the region of each component is exaggerated for simplicity in some cases. Therefore, it is not necessarily limited to the scale.

なお、本明細書等における「第1」、「第2」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。   In the present specification and the like, ordinal numbers such as “first” and “second” are used for avoiding confusion between components, and are not limited numerically.

トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通または非導通を制御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは、IGFET(Insulated Gate Field Effect Transistor)や薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)を含む。   A transistor is a kind of semiconductor element, and can realize amplification of current and voltage, switching operation for controlling conduction or non-conduction, and the like. The transistor in this specification includes an IGFET (Insulated Gate Field Effect Transistor) and a thin film transistor (TFT: Thin Film Transistor).

(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説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, a display device of one embodiment of the present invention will be described.

本発明の一態様は、反射光を利用して画像を表示する第1の表示面と、当該第1の表示面とは反対側に位置し、発光を利用して画像を表示する第2の表示面とを有する表示装置である。表示装置は、第1の表示面と第2の表示面のそれぞれに画像を表示することができる。第1の表示面と第2の表示面とは、背中合わせに位置するとも言うことができる。   According to one embodiment of the present invention, a first display surface that displays an image using reflected light, and a second display surface that is positioned on the opposite side of the first display surface and displays an image using light emission. A display device having a display surface. The display device can display an image on each of the first display surface and the second display surface. It can also be said that the first display surface and the second display surface are located back to back.

例えば表示装置は、第1の表示面側に可視光を反射する第1の表示素子と、第2の表示面側に可視光を発する第2の表示素子と、を有する構成とすることができる。   For example, the display device can include a first display element that reflects visible light on the first display surface side and a second display element that emits visible light on the second display surface side. .

また、表示装置は、第1の表示素子の反射光の光量を制御することにより階調を表現する第1の画素と、第2の表示素子からの発光の光量を制御することにより階調を表現する第2の画素を有する構成とすることが好ましい。このとき、第1の画素はマトリクス状に複数配置され、第1の表示部を構成する。また第2の画素は、マトリクス状に複数配置され、第2の表示部を構成する。   In addition, the display device controls the first pixel that expresses gradation by controlling the amount of reflected light from the first display element, and the gradation by controlling the amount of light emitted from the second display element. A structure including the second pixel to be expressed is preferable. At this time, a plurality of first pixels are arranged in a matrix to form a first display portion. A plurality of second pixels are arranged in a matrix to form a second display portion.

ここで、第1の表示素子と第2の表示素子は、絶縁層を挟んでそれぞれ反対側に位置することが好ましい。言い換えると、絶縁層よりも第1の表示面側に第1の表示素子が設けられ、絶縁層よりも第2の表示面側に第2の表示素子が設けられることが好ましい。これにより、表示装置の厚さを薄くすることができる。   Here, the first display element and the second display element are preferably located on opposite sides of the insulating layer. In other words, it is preferable that the first display element is provided closer to the first display surface than the insulating layer, and the second display element be provided closer to the second display surface than the insulating layer. Thereby, the thickness of the display device can be reduced.

第1の表示素子と第2の表示素子とをそれぞれ同一ピッチで配列させることで、第1の表示部と第2の表示部とを同じ精細度とすることができる。また、これらを異なるピッチで配列することで、第1の表示部と第2の表示部とを異なる精細度とすることもできる。   By arranging the first display element and the second display element at the same pitch, the first display unit and the second display unit can have the same definition. Further, by arranging them at different pitches, the first display unit and the second display unit can have different definition.

第1の表示部と第2の表示部とを異なる精細度とする場合、第1の表示素子または第2の表示素子の一方を低密度に配列し、他方を高密度に配列させた構成とすることができる。特に、第1の表示素子を低密度に配列させ、第2の表示素子を高密度に配列させることが好ましい。すなわち、第2の表示部を、第1の表示部よりも高精細なものとすることが好ましい。   In the case where the first display unit and the second display unit have different definition, one of the first display element or the second display element is arranged at a low density, and the other is arranged at a high density. can do. In particular, it is preferable to arrange the first display elements at a low density and the second display elements at a high density. That is, it is preferable that the second display unit has a higher definition than the first display unit.

第1の画素が有する第1の表示素子には、外光を反射して表示する素子を用いることができる。このような素子は、光源を持たないため、表示の際の消費電力を極めて小さくすることが可能となる。   As the first display element included in the first pixel, an element that reflects external light for display can be used. Since such an element does not have a light source, power consumption during display can be extremely reduced.

第1の表示素子には、代表的には反射型の液晶素子を用いることができる。または、第1の表示素子として、シャッター方式のMEMS(Micro Electro Mechanical System)素子、光干渉方式のMEMS素子の他、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体(登録商標)方式等を適用した素子などを用いることができる。   As the first display element, a reflective liquid crystal element can be typically used. Alternatively, as a first display element, in addition to a shutter-type MEMS (Micro Electro Mechanical System) element, an optical interference-type MEMS element, a microcapsule type, an electrophoretic method, an electrowetting method, and an electronic powder fluid (registered trademark) An element to which a method or the like is applied can be used.

また、第2の画素が有する第2の表示素子は光源を有し、その光源からの光を利用して表示する素子を用いることができる。特に、電界を印加することにより発光性の物質から発光を取り出すことのできる、電界発光素子を用いることが好ましい。このような画素が射出する光は、その輝度や色度が外光に左右されることがないため、色再現性が高く(色域が広く)、且つコントラストの高い、つまり鮮やかな表示を行うことができる。   In addition, the second display element included in the second pixel includes a light source, and an element that performs display using light from the light source can be used. In particular, an electroluminescent element that can extract light emitted from a light-emitting substance by applying an electric field is preferably used. The light emitted from such a pixel is not affected by the brightness or chromaticity of the light, and therefore has high color reproducibility (wide color gamut) and high contrast, that is, vivid display. be able to.

第2の表示素子には、例えばOLED(Organic Light Emitting Diode)、LED(Light Emitting Diode)、QLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)、半導体レーザなどの自発光性の発光素子を用いることができる。または、第2の画素が有する第2の表示素子として、光源であるバックライトと、バックライトからの光の透過光の光量を制御する透過型の液晶素子とを組み合わせたものを用いてもよい。   As the second display element, for example, a self-luminous light emitting element such as an OLED (Organic Light Emitting Diode), an LED (Light Emitting Diode), a QLED (Quantum-Dot Light Emitting Diode), or a semiconductor laser can be used. Alternatively, as the second display element included in the second pixel, a combination of a backlight that is a light source and a transmissive liquid crystal element that controls the amount of transmitted light from the backlight may be used. .

第1の画素は、例えば白色(W)を呈する副画素、または例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色の光をそれぞれ呈する副画素を有する構成とすることができる。また、第2の画素も同様に、例えば白色(W)を呈する副画素、または例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色の光をそれぞれ呈する副画素を有する構成とすることができる。なお、第1の画素及び第2の画素がそれぞれ有する副画素は、4色以上であってもよい。副画素の種類が多いほど、消費電力を低減することが可能で、また色再現性を高めることができる。   The first pixel can include a sub-pixel that exhibits, for example, white (W), or a sub-pixel that exhibits three colors of light, for example, red (R), green (G), and blue (B). . Similarly, the second pixel has a sub-pixel that exhibits, for example, white (W), or a sub-pixel that exhibits light of three colors, for example, red (R), green (G), and blue (B). can do. Note that the subpixels included in each of the first pixel and the second pixel may have four or more colors. As the number of subpixels increases, power consumption can be reduced and color reproducibility can be improved.

本発明の一態様は、第1の表示面側に第1の画素で画像を表示する第1のモード、第2の表示面側に第2の画素で画像を表示する第2のモード、及び、第1の表示面側と第2の表示面側の両方に第1の画素及び第2の画素で画像を表示する第3のモードを切り替えることができる。   One embodiment of the present invention is a first mode in which an image is displayed with a first pixel on the first display surface side, a second mode in which an image is displayed with a second pixel on the second display surface side, and The third mode in which an image is displayed with the first pixel and the second pixel on both the first display surface side and the second display surface side can be switched.

第1のモードは、第1の表示素子による反射光を用いて画像を表示するモードである。第1のモードは光源が不要であるため、極めて低消費電力な駆動モードである。例えば、外光の照度が十分高く、且つ外光が白色光またはその近傍の光である場合に有効である。第1のモードは、例えば本や書類などの文字情報を表示することに適した表示モードである。また、反射光を用いるため、目に優しい表示を行うことができ、目が疲れにくいという効果を奏する。   The first mode is a mode in which an image is displayed using reflected light from the first display element. The first mode is a driving mode with extremely low power consumption because no light source is required. For example, it is effective when the illuminance of outside light is sufficiently high and the outside light is white light or light in the vicinity thereof. The first mode is a display mode suitable for displaying character information such as books and documents. In addition, since the reflected light is used, it is possible to perform display that is kind to the eyes, and the effect that the eyes are less tired is achieved.

第2のモードでは、第2の表示素子による発光を利用して画像を表示するモードである。そのため、外光の照度や色度によらず、極めて鮮やかな(コントラストが高く、且つ色再現性の高い)表示を行うことができる。例えば、夜間や暗い室内など、外光の照度が極めて小さい場合などに有効である。また外光が暗い場合、明るい表示を行うと使用者が眩しく感じてしまう場合がある。これを防ぐために、第2のモードでは輝度を抑えた表示を行うことが好ましい。またこれにより、眩しさを抑えることに加え、消費電力も低減することができる。第2のモードは、鮮やかな画像や滑らかな動画などを表示することに適したモードである。   In the second mode, an image is displayed using light emitted from the second display element. Therefore, an extremely vivid display (high contrast and high color reproducibility) can be performed regardless of the illuminance and chromaticity of external light. For example, it is effective when the illuminance of outside light is extremely small, such as at night or in a dark room. Further, when the outside light is dark, the user may feel dazzled when performing bright display. In order to prevent this, it is preferable to perform display with reduced luminance in the second mode. Thereby, in addition to suppressing glare, power consumption can also be reduced. The second mode is a mode suitable for displaying a vivid image or a smooth moving image.

第3のモードでは、第1の表示素子による反射光と、第2の表示素子による発光の両方を利用して、それぞれ異なる表示面側に表示を行うモードである。これにより、使用者と、使用者の向かい側に位置する人とに、それぞれ同じ画像、または異なる画像を表示させることができる。これにより、表示装置を適用した電子機器の使用方法をより多様なものとすることができる。例えば、対戦型のゲームなどのアプリケーションに好適に用いることができる。このとき、一台の電子機器で使用者と対戦者とに異なる画像を提示することが可能となる。   The third mode is a mode in which display is performed on different display surface sides using both the reflected light from the first display element and the light emission from the second display element. Thereby, the same image or a different image can be displayed on the user and the person located on the opposite side of the user. Thereby, the usage method of the electronic device to which the display device is applied can be made more diverse. For example, it can be suitably used for an application such as a battle game. At this time, it is possible to present different images to the user and the opponent with a single electronic device.

また、表示装置は、第1の画素は、第1の表示素子と電気的に接続される第1のトランジスタを有し、第2の画素は、第2の表示素子と電気的に接続される第2のトランジスタを有することが好ましい。   In the display device, the first pixel includes a first transistor electrically connected to the first display element, and the second pixel is electrically connected to the second display element. It is preferable to have a second transistor.

このとき、第1のトランジスタと第2のトランジスタとは、それぞれ同一面上に形成されることが好ましい。このとき、第1の表示素子及び第2の表示素子のいずれか一方は、絶縁層に設けられた開口を介して、第1のトランジスタまたは第2のトランジスタと電気的に接続されることが好ましい。これにより、第1のトランジスタと第2のトランジスタとを、同一の工程により作製することができるため、工程を簡略化できる。   At this time, it is preferable that the first transistor and the second transistor are formed on the same surface. At this time, either the first display element or the second display element is preferably electrically connected to the first transistor or the second transistor through an opening provided in the insulating layer. . Accordingly, since the first transistor and the second transistor can be manufactured in the same process, the process can be simplified.

ここで、表示装置は、例えば一対の基板の間に、第1の表示素子と、各トランジスタと、第2の表示素子と、が挟持された構成とすることができる。このとき、一対の基板のそれぞれの表面を、第1の表示面または第2の表示面とすることができる。第1の表示面及び第2の表示面には、同時に画像を表示することもできるし、いずれか一方にのみ画像を表示させることもできる。   Here, the display device can have a structure in which, for example, a first display element, each transistor, and a second display element are sandwiched between a pair of substrates. At this time, each surface of the pair of substrates can be a first display surface or a second display surface. Images can be simultaneously displayed on the first display surface and the second display surface, or images can be displayed on only one of them.

また、一対の基板間に第1の表示素子と、第2の表示素子と、各トランジスタとを挟持した構成とすることで、厚さが薄く、軽量な表示装置を実現できる。   In addition, by adopting a structure in which the first display element, the second display element, and each transistor are sandwiched between a pair of substrates, a thin and lightweight display device can be realized.

以下では、本発明の一態様のより具体的な構成例について図面を参照して説明する。   Hereinafter, a more specific structure example of one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

[表示装置の構成例]
図1(A)に、表示装置10のブロック図を示す。表示装置10は、表示部14を有する。
[Configuration example of display device]
FIG. 1A shows a block diagram of the display device 10. The display device 10 includes a display unit 14.

表示部は、マトリクス状に配置された複数の画素ユニット30を有する。画素ユニット30は、第1の画素31pと、第2の画素32pと、を有する。   The display unit includes a plurality of pixel units 30 arranged in a matrix. The pixel unit 30 includes a first pixel 31p and a second pixel 32p.

ここでは、画素ユニット30、第1の画素31pと第2の画素32pをそれぞれ1つずつ有する例を示している。そのため、第1の画素31pと第2の画素32pとは、同一ピッチでマトリクス状に配置される。なお、これに限られず、一つの画素ユニット30に含まれる第1の画素31pと第2の画素32pを、それぞれ独立に1つまたは複数としてもよい。   Here, an example is shown in which one pixel unit 30, one first pixel 31p, and one second pixel 32p are provided. Therefore, the first pixel 31p and the second pixel 32p are arranged in a matrix at the same pitch. Note that the present invention is not limited to this, and the first pixel 31p and the second pixel 32p included in one pixel unit 30 may be independently or one or more.

図1(A)では、第1の画素31p及び第2の画素32pが、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色に対応する表示素子を有する場合の例を示している。   FIG. 1A shows an example in which the first pixel 31p and the second pixel 32p each have a display element corresponding to three colors of red (R), green (G), and blue (B). ing.

第1の画素31pは、赤色(R)に対応する表示素子31R、緑色(G)に対応する表示素子31G、青色(B)に対応する表示素子31Bを有する。表示素子31R、31G、31Bはそれぞれ、外光の反射を利用した表示素子である。   The first pixel 31p includes a display element 31R corresponding to red (R), a display element 31G corresponding to green (G), and a display element 31B corresponding to blue (B). Each of the display elements 31R, 31G, and 31B is a display element that utilizes reflection of external light.

第2の画素32pは、赤色(R)に対応する表示素子32R、緑色(G)に対応する表示素子32G、青色(B)に対応する表示素子32Bを有する。表示素子32R、32G、32Bはそれぞれ、発光を利用した表示素子である。   The second pixel 32p includes a display element 32R corresponding to red (R), a display element 32G corresponding to green (G), and a display element 32B corresponding to blue (B). The display elements 32R, 32G, and 32B are display elements that use light emission.

[画素ユニットの構成例]
図1(B)は、画素ユニット30の構成例を示す模式図である。図1(B)に示す画素ユニット30は、第1の表示面11と第2の表示面12との間に、第1の画素31pと第2の画素32pを有する。
[Configuration example of pixel unit]
FIG. 1B is a schematic diagram illustrating a configuration example of the pixel unit 30. A pixel unit 30 illustrated in FIG. 1B includes a first pixel 31 p and a second pixel 32 p between the first display surface 11 and the second display surface 12.

第1の画素31pが有する表示素子31R、表示素子31G、表示素子31Bは、それぞれ外光を反射して表示する素子である。表示素子31Rは、外光を反射し、赤色の光Rrを表示面11側に射出する。表示素子31G、表示素子31Bも同様に、それぞれ緑色の光Grまたは青色の光Brを、表示面11側に射出する。   The display element 31R, the display element 31G, and the display element 31B included in the first pixel 31p are elements that reflect and display external light. The display element 31R reflects external light and emits red light Rr to the display surface 11 side. Similarly, the display element 31G and the display element 31B respectively emit green light Gr or blue light Br to the display surface 11 side.

第1の画素31pからの光(光Rr、光Gr、及び光Br)を混色させることにより、反射光を組み合わせた所定の色の光35rを第1の表示面11側に射出することができる。これにより、極めて低消費電力な駆動を行うことができる。また、目に優しい表示を行うことができる。特に、外光の照度が十分に高い場合などに好適である。   By mixing the light (light Rr, light Gr, and light Br) from the first pixel 31p, light 35r of a predetermined color combined with reflected light can be emitted to the first display surface 11 side. . Thereby, driving with extremely low power consumption can be performed. In addition, display that is kind to the eyes can be performed. It is particularly suitable when the illuminance of outside light is sufficiently high.

第2の画素32pが有する表示素子32R、表示素子32G、表示素子32Bは、それぞれ発光素子である。表示素子32Rは、赤色の光Reを、表示面12側に射出する。表示素子32G、表示素子32Bも同様に、それぞれ緑色の光Geまたは青色の光Beを表示面12側に射出する。   The display element 32R, the display element 32G, and the display element 32B included in the second pixel 32p are light emitting elements. The display element 32R emits red light Re to the display surface 12 side. Similarly, the display element 32G and the display element 32B respectively emit green light Ge or blue light Be to the display surface 12 side.

第2の画素32pからの光(光Re、光Ge、及び光Be)を混色させることにより、所定の色の光35eを第2の表示面12側に射出することができる。これにより鮮やかな表示を行うことができる。また外光の照度が小さい場合などでは、輝度を低くすることで、使用者が感じる眩しさを抑えると共に消費電力を低減できる。   By mixing the light (light Re, light Ge, and light Be) from the second pixel 32p, light 35e of a predetermined color can be emitted to the second display surface 12 side. Thereby, a vivid display can be performed. Further, when the illuminance of outside light is small, by reducing the luminance, it is possible to suppress glare that the user feels and to reduce power consumption.

第1の画素31pと第2の画素32pとは、それぞれ個別に駆動できることが好ましい。すなわち、第1の画素31pを用いて画像を表示することと、第2の画素32pを用いて画像を表示することを、それぞれ独立して行うことができる構成とすることが好ましい。これにより、第1の画素31pにより第1の表示面11に画像を表示する第1のモードと、第2の画素32pにより第2の表示面12に画像を表示する第2のモードと、第1の画素31p及び第2の画素32pにより、第1の表示面11及び第2の表示面12の両方に画像を表示する第3のモードとを切り替えることができる。   It is preferable that the first pixel 31p and the second pixel 32p can be driven individually. That is, it is preferable that the image can be displayed using the first pixel 31p and the image can be displayed independently using the second pixel 32p. Accordingly, the first mode in which an image is displayed on the first display surface 11 by the first pixel 31p, the second mode in which an image is displayed on the second display surface 12 by the second pixel 32p, The third mode in which an image is displayed on both the first display surface 11 and the second display surface 12 can be switched by the one pixel 31p and the second pixel 32p.

[変形例]
上記では、第1の画素31pと第2の画素32pとが、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色に対応した表示素子を有する例を示したが、これに限られない。以下では、上記とは異なる構成例を示す。
[Modification]
In the above example, the first pixel 31p and the second pixel 32p each have a display element corresponding to three colors of red (R), green (G), and blue (B). Not limited. Below, the example of a structure different from the above is shown.

図2(A)〜(C)、図3(A)〜(C)に、それぞれ画素ユニットの構成例を示す。   2A to 2C and FIGS. 3A to 3C show configuration examples of pixel units, respectively.

図2(A)は、第2の画素32pが、表示素子32R、表示素子32G、表示素子32Bに加えて、白色(W)を呈する表示素子32Wを有する例を示している。これにより、第2の画素32pを用いた表示モード(第2のモード及び第3のモード)における消費電力を低減することができる。   FIG. 2A illustrates an example in which the second pixel 32p includes a display element 32W that exhibits white (W) in addition to the display element 32R, the display element 32G, and the display element 32B. Thereby, the power consumption in the display mode (the second mode and the third mode) using the second pixel 32p can be reduced.

図2(B)は、第1の画素31pが、表示素子31R、表示素子31G、表示素子31Bに加えて、白色(W)を呈する表示素子31Wを有する例を示している。これにより、第1の画素31pを用いた表示モード(第1のモード及び第3のモード)における消費電力を低減することができる。   FIG. 2B illustrates an example in which the first pixel 31p includes a display element 31W that exhibits white (W) in addition to the display element 31R, the display element 31G, and the display element 31B. Thereby, power consumption in the display mode (the first mode and the third mode) using the first pixel 31p can be reduced.

図2(C)は、第1の画素31pが、表示素子31R、表示素子31G、表示素子31Bに加えて、白色(W)を呈する表示素子31Wを有する例を示している。さらに図2(C)は、第2の画素32pが、表示素子32R、表示素子32G、表示素子32Bに加えて、白色(W)を呈する表示素子32Wを有する例を示している。これにより、第1の画素31pを用いた表示モード(第1のモード及び第3のモード)、及び第2の画素32pを用いた表示モード(第2のモード及び第3のモード)における消費電力を低減することができる。   FIG. 2C illustrates an example in which the first pixel 31p includes a display element 31W that exhibits white (W) in addition to the display element 31R, the display element 31G, and the display element 31B. Further, FIG. 2C illustrates an example in which the second pixel 32p includes a display element 32W that exhibits white (W) in addition to the display element 32R, the display element 32G, and the display element 32B. Accordingly, power consumption in the display mode (first mode and third mode) using the first pixel 31p and the display mode (second mode and third mode) using the second pixel 32p. Can be reduced.

なお、図2(A)〜(C)に示した構成において、表示素子31Wまたは表示素子32Wに代えて、黄色(Y)を呈する表示素子としてもよい。または、表示素子31Wまたは表示素子32Wに加えて、さらに黄色(Y)を呈する表示素子を有する構成としてもよい。これにより、第1の画素31pまたは第2の画素32pを用いたそれぞれの表示モードにおける消費電力を低減することができる。   2A to 2C, a display element exhibiting yellow (Y) may be used instead of the display element 31W or the display element 32W. Alternatively, in addition to the display element 31 </ b> W or the display element 32 </ b> W, a structure having a display element that exhibits yellow (Y) may be used. Thereby, power consumption in each display mode using the first pixel 31p or the second pixel 32p can be reduced.

図3(A)では、第1の画素31pが、白色を呈する表示素子31Wのみを有する例を示している。このとき、第1の画素31pを用いた表示では、白黒表示またはグレースケールでの表示を行うことができ、第2の画素32pを用いた表示では、カラー表示を行うことができる。   FIG. 3A illustrates an example in which the first pixel 31p includes only the display element 31W that exhibits white. At this time, in the display using the first pixel 31p, monochrome display or grayscale display can be performed, and in the display using the second pixel 32p, color display can be performed.

また、このような構成とすることで、第1の画素31pの開口率を高めることができるため、第1の画素31pの反射率を向上させ、より明るい表示を行うことができる。   Further, with such a configuration, the aperture ratio of the first pixel 31p can be increased, so that the reflectance of the first pixel 31p can be improved and brighter display can be performed.

また、第1の画素31pで表示を行う場合では、例えば、文書情報などのカラー表示を必要としない情報を表示することに適している。第1の画素31pで表示している時は、表示装置を組み込んだ電子機器を、例えば電子書籍端末や教科書などのように用いることができる。   In the case where the display is performed by the first pixel 31p, for example, it is suitable for displaying information that does not require color display such as document information. When displaying with the first pixel 31p, an electronic device incorporating the display device can be used, for example, like an electronic book terminal or a textbook.

図3(B)、(C)では、第1の画素31pと第2の画素32pとが、それぞれ異なる精細度で配列している例を示している。   3B and 3C show an example in which the first pixel 31p and the second pixel 32p are arranged with different resolutions.

図3(B)では、第1の画素31pが一つに対して、第2の画素32pが2つ設けられている例を示している。すなわち、第2の画素32pの精細度が、第1の画素31pの精細度の2倍である場合の例を示している。これにより、第2の画素32pで表示される画像を、より高精細なものとすることができる。また、第2の画素32pで表示される画像を、より高解像度なものとすることができる。   FIG. 3B illustrates an example in which two second pixels 32p are provided for one first pixel 31p. That is, an example in which the definition of the second pixel 32p is twice the definition of the first pixel 31p is shown. Thereby, the image displayed by the 2nd pixel 32p can be made into a higher definition. In addition, the image displayed by the second pixel 32p can have a higher resolution.

図3(C)では、第1の画素31pが一つに対して、第2の画素32pが3つ設けられている例を示している。すなわち、第2の画素32pの精細度が、第1の画素31pの精細度の3倍である場合の例を示している。これにより、第2の画素32pで表示される画像を、より高精細なものとすることができる。また、第2の画素32pで表示される画像を、より高解像度なものとすることができる。   FIG. 3C illustrates an example in which three second pixels 32p are provided for one first pixel 31p. That is, an example is shown in which the definition of the second pixel 32p is three times the definition of the first pixel 31p. Thereby, the image displayed by the 2nd pixel 32p can be made into a higher definition. In addition, the image displayed by the second pixel 32p can have a higher resolution.

このように、第1の画素31pと第2の画素32pのそれぞれの精細度を異ならせることで、それぞれの画素により表示する画像に適した精細度とすることができる。例えば、第1の画素31pにより、主に文字情報などを表示し、第2の画素32pにより、静止画や動画などを表示することができる。   In this way, by making the first pixels 31p and the second pixels 32p different in definition, it is possible to achieve a definition suitable for an image displayed by each pixel. For example, the first pixel 31p can mainly display character information and the like, and the second pixel 32p can display a still image or a moving image.

本発明の一態様は、背中合わせに位置する2つの表示面を有するため、用途に応じて、これらを異なる精細度とすることや、異なるカラー表示方法を選択することなどが可能であり、用途の幅を広げることが可能となる。   Since one embodiment of the present invention includes two display surfaces positioned back to back, it is possible to select different resolutions or select different color display methods depending on the application. It becomes possible to widen the width.

以上が、表示ユニットについての説明である。   The above is the description of the display unit.

[断面構成例]
図4に、表示装置10の断面構成の一例を示す。
[Section configuration example]
FIG. 4 shows an example of a cross-sectional configuration of the display device 10.

表示装置10は、基板31と基板32との間に、機能層41、絶縁層81、絶縁層83、表示素子90、表示素子40等を有する。基板31の外側に位置する表面が表示面11に相当し、基板21の外側に位置する表面が表示面12に相当する。   The display device 10 includes a functional layer 41, an insulating layer 81, an insulating layer 83, a display element 90, a display element 40, and the like between the substrate 31 and the substrate 32. The surface located outside the substrate 31 corresponds to the display surface 11, and the surface located outside the substrate 21 corresponds to the display surface 12.

表示素子40は、導電層23、導電層25及びこれらに挟持された液晶24を有する。導電層23は可視光を反射し、導電層25は可視光を透過する。したがって、表示素子40は基板31側に反射光20bを射出する反射型の液晶素子である。ここで、導電層23は画素毎(副画素毎)に配置され、画素電極として機能する。導電層25は、複数の画素にわたって配置されている。導電層25は、図示しない領域で定電位が供給される配線と接続され、共通電極として機能する。   The display element 40 includes a conductive layer 23, a conductive layer 25, and a liquid crystal 24 sandwiched therebetween. The conductive layer 23 reflects visible light, and the conductive layer 25 transmits visible light. Accordingly, the display element 40 is a reflective liquid crystal element that emits the reflected light 20b toward the substrate 31 side. Here, the conductive layer 23 is disposed for each pixel (for each sub-pixel) and functions as a pixel electrode. The conductive layer 25 is disposed over a plurality of pixels. The conductive layer 25 is connected to a wiring to which a constant potential is supplied in a region not shown, and functions as a common electrode.

表示素子90は、導電層91、導電層93、及びこれらに挟持されたEL層92を有する。EL層92は、少なくとも発光性の物質を含む層である。導電層91は可視光を反射し、導電層93は可視光を透過する。したがって、表示素子90は、導電層91と導電層93との間に電圧を印加することで、基板21側に発光20aを射出する電界発光素子である。導電層91は、画素毎(副画素毎)に配置され、画素電極として機能する。導電層93は、複数の画素にわたって配置されている。導電層93は、図示しない領域で定電位が供給される配線と接続され、共通電極として機能する。   The display element 90 includes a conductive layer 91, a conductive layer 93, and an EL layer 92 sandwiched therebetween. The EL layer 92 is a layer containing at least a light-emitting substance. The conductive layer 91 reflects visible light, and the conductive layer 93 transmits visible light. Therefore, the display element 90 is an electroluminescent element that emits light emission 20 a to the substrate 21 side by applying a voltage between the conductive layer 91 and the conductive layer 93. The conductive layer 91 is disposed for each pixel (each subpixel) and functions as a pixel electrode. The conductive layer 93 is disposed over a plurality of pixels. The conductive layer 93 is connected to a wiring to which a constant potential is supplied in a region not shown, and functions as a common electrode.

機能層41は、表示素子40を駆動する回路と、表示素子90を駆動する回路と、を含む層である。例えば機能層41は、トランジスタ、容量素子、配線、電極等により、画素回路が構成されている。   The functional layer 41 is a layer including a circuit that drives the display element 40 and a circuit that drives the display element 90. For example, in the functional layer 41, a pixel circuit is configured by a transistor, a capacitor, a wiring, an electrode, and the like.

機能層41と導電層23との間には、絶縁層83が設けられている。絶縁層83に設けられた開口を介して、導電層23と機能層41とが電気的に接続されている。これにより、機能層41と表示素子40とが電気的に接続されている。   An insulating layer 83 is provided between the functional layer 41 and the conductive layer 23. The conductive layer 23 and the functional layer 41 are electrically connected through an opening provided in the insulating layer 83. Thereby, the functional layer 41 and the display element 40 are electrically connected.

また機能層41と導電層91との間には、絶縁層81が設けられている。絶縁層81に設けられた開口を介して、導電層91と機能層41とが電気的に接続されている。これにより、機能層41と表示素子90とが電気的に接続されている。   An insulating layer 81 is provided between the functional layer 41 and the conductive layer 91. The conductive layer 91 and the functional layer 41 are electrically connected through an opening provided in the insulating layer 81. Thereby, the functional layer 41 and the display element 90 are electrically connected.

また導電層91の端部を覆って絶縁層84が設けられ、絶縁層84の一部と導電層91の一部を覆ってEL層92が設けられている。またEL層92と絶縁層84の一部を覆って導電層93が設けられている。   An insulating layer 84 is provided so as to cover an end portion of the conductive layer 91, and an EL layer 92 is provided so as to cover a part of the insulating layer 84 and a part of the conductive layer 91. A conductive layer 93 is provided so as to cover part of the EL layer 92 and the insulating layer 84.

基板21と導電層93との間には接着層89を有する。接着層89により、基板21と基板31とが貼り合わされているともいえる。接着層89は、表示素子90を封止する封止層としても機能する。   An adhesive layer 89 is provided between the substrate 21 and the conductive layer 93. It can be said that the substrate 21 and the substrate 31 are bonded together by the adhesive layer 89. The adhesive layer 89 also functions as a sealing layer that seals the display element 90.

このように、2種類の表示素子(表示素子40と表示素子90)をそれぞれ駆動する機能層41を、表示素子40と表示素子90との間に配置することで、構成を簡略化できる。また、トランジスタ等の作製工程を共通化できるため、作製コストを低減できる。   Thus, the configuration can be simplified by disposing the functional layer 41 that drives each of the two types of display elements (the display element 40 and the display element 90) between the display element 40 and the display element 90. In addition, since manufacturing steps of a transistor and the like can be made common, manufacturing cost can be reduced.

ここで、機能層41の画素回路に、金属酸化物が適用され、オフ電流が極めて低いトランジスタを適用した場合や、当該画素回路に記憶素子を適用した場合などでは、表示素子40または表示素子90を用いて静止画を表示する際に画素への書き込み動作を停止しても、階調を維持させることが可能となる。すなわち、フレームレートを極めて小さくしても表示を保つことができる。そのため、表示品位を維持したまま、フレームレートを極めて小さくでき、低消費電力な駆動を行うことができる。   Here, in the case where a metal oxide is applied to the pixel circuit of the functional layer 41 and a transistor with extremely low off-state current is applied, or when a memory element is applied to the pixel circuit, the display element 40 or the display element 90 Even when the writing operation to the pixel is stopped when displaying a still image using the, gradation can be maintained. That is, display can be maintained even if the frame rate is extremely small. Therefore, the frame rate can be extremely reduced while maintaining display quality, and driving with low power consumption can be performed.

また、ここでは図示しないが、導電層25と表示面11との間に、偏光板を設けることが好ましい。特に円偏光板を用いることが好ましい。円偏光板としては、例えば直線偏光板と1/4波長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制することができる。偏光板は、基板31よりも外側の面に配置することができ、このとき、表示面11は偏光板よりも外側に位置する。   Although not shown here, it is preferable to provide a polarizing plate between the conductive layer 25 and the display surface 11. It is particularly preferable to use a circularly polarizing plate. As a circularly-polarizing plate, what laminated | stacked the linearly-polarizing plate and the quarter wavelength phase difference plate, for example can be used. Thereby, external light reflection can be suppressed. The polarizing plate can be disposed on the outer surface of the substrate 31. At this time, the display surface 11 is positioned on the outer side of the polarizing plate.

なお、基板31の外側には各種光学部材を配置することができる。光学部材としては、上記偏光板、位相差板のほか、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31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等を配置してもよい。また、基板21の外側にも、上記光学部材を設けることができる。基板31の外側、または基板21の外側に光学部材を設けた場合には、表示面11または表示面12は、当該光学部材よりも外側に位置する。   Various optical members can be arranged outside the substrate 31. Examples of the optical member include the polarizing plate and the retardation plate, a light diffusing layer (such as a diffusing film), an antireflection layer, and a light collecting film. Further, on the outside of the substrate 31, an antistatic film that suppresses the adhesion of dust, a water-repellent film that makes it difficult to adhere dirt, a hard coat film that suppresses the occurrence of scratches due to use, and the like may be disposed. Also, the optical member can be provided outside the substrate 21. When the optical member is provided outside the substrate 31 or outside the substrate 21, the display surface 11 or the display surface 12 is positioned outside the optical member.

以上が断面構成例についての説明である。   The above is the description of the cross-sectional configuration example.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。   This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least part of the other embodiments described in this specification.

(実施の形態2)
以下では、本発明の一態様のより具体的な構成例、及び作製方法例について説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, a more specific structure example and a manufacturing method example of one embodiment of the present invention will be described.

以下では、本発明の一態様の表示装置の例として、反射型の液晶素子と、発光素子の両方を有し、透過モードと反射モードの両方の表示を行うことのできる、表示装置(表示パネル)の例を説明する。このような表示パネルを、TR−Hybrid Display(Transmissive OLED and Reflective LC Hybrid Display)とも呼ぶことができる。   Hereinafter, as an example of a display device of one embodiment of the present invention, a display device (display panel) that includes both a reflective liquid crystal element and a light-emitting element and can display in both a transmissive mode and a reflective mode. ) Will be described. Such a display panel can also be referred to as TR-Hybrid Display (Transmissive OLED and Reflective LC Hybrid Display).

このような表示パネルの一例としては、可視光を反射する電極を備える液晶素子と、発光素子とを積層して配置した構成が挙げられる。このとき、液晶素子と発光素子とが重ねて配置されていることが好ましい。これらを積層して配置することで、平面視において、液晶素子と発光素子を並べて配置した場合と比べて、より高精細な表示装置を実現できる。   As an example of such a display panel, there is a configuration in which a liquid crystal element including an electrode that reflects visible light and a light emitting element are stacked. At this time, it is preferable that the liquid crystal element and the light emitting element are arranged to overlap each other. By stacking these layers, a higher-definition display device can be realized as compared with the case where the liquid crystal elements and the light-emitting elements are arranged side by side in a plan view.

さらに、液晶素子を駆動するトランジスタと、発光素子を構成するトランジスタとが、同一平面上に配置されていることが好ましい。また、発光素子と液晶素子とは、絶縁層を介して積層されていることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the transistor for driving the liquid crystal element and the transistor for forming the light emitting element are arranged on the same plane. In addition, the light-emitting element and the liquid crystal element are preferably stacked with an insulating layer interposed therebetween.

このような表示パネルは、屋外など外光の明るい場所では反射型の素子で表示することにより、極めて電力消費が低い駆動を行うことができる。また夜間や室内など外光が暗い場所では、発光素子で表示することにより、最適な輝度で画像を表示することができる。   Such a display panel can be driven with extremely low power consumption by displaying with a reflective element in a bright place such as outdoors. Further, in a place where the outside light is dark such as at night or indoors, an image can be displayed with an optimum luminance by displaying with a light emitting element.

[表示装置の構成例]
図5(A)、(B)は、本発明の一態様の表示装置10の斜視概略図である。図5(A)は、表示装置10の表示部14a側を示す斜視図であり、図5(B)は、図5(A)を裏側から見たときの、表示部14b側を示す斜視図である。表示装置10は、基板21と基板31とが貼り合わされた構成を有する。図5(A)、(B)では、基板31を破線で明示している。
[Configuration example of display device]
5A and 5B are perspective schematic views of the display device 10 of one embodiment of the present invention. 5A is a perspective view showing the display unit 14a side of the display device 10, and FIG. 5B is a perspective view showing the display unit 14b side when FIG. 5A is viewed from the back side. It is. The display device 10 has a configuration in which a substrate 21 and a substrate 31 are bonded together. 5A and 5B, the substrate 31 is clearly indicated by a broken line.

表示装置10は、表示部14a、表示部14b、回路34、配線35等を有する。また図5(A)、(B)では基板21にIC37とFPC36が実装されている例を示している。そのため、図5(A)、(B)に示す構成は、表示モジュールとも呼ぶことができる。   The display device 10 includes a display unit 14a, a display unit 14b, a circuit 34, a wiring 35, and the like. 5A and 5B show an example in which the IC 37 and the FPC 36 are mounted on the substrate 21. FIG. Therefore, the structure illustrated in FIGS. 5A and 5B can also be referred to as a display module.

回路34は、例えば走査線駆動回路として機能する回路を用いることができる。   As the circuit 34, for example, a circuit that functions as a scan line driver circuit can be used.

配線35は、表示部14aや表示部14b、回路34等に信号や電力を供給する機能を有する。当該信号や電力は、FPC36を介して外部から、またはIC37から配線35に入力される。   The wiring 35 has a function of supplying signals and power to the display unit 14a, the display unit 14b, the circuit 34, and the like. The signal and power are input to the wiring 35 from the outside via the FPC 36 or from the IC 37.

また、図5(A)、(B)では、COG(Chip On Glass)方式等により、基板21にIC37が実装されている例を示している。IC37は、例えば信号線駆動回路などとしての機能を有するICを適用できる。なお表示装置10が信号線駆動回路として機能する回路を備える場合や、信号線駆動回路として機能する回路を外部に設け、FPC36を介して表示装置10を駆動するための信号を入力する場合などでは、IC37を設けない構成としてもよい。また、IC37を、COF(Chip On Film)方式等により、FPC36に実装してもよい。   5A and 5B illustrate an example in which the IC 37 is mounted on the substrate 21 by a COG (Chip On Glass) method or the like. For example, an IC having a function as a signal line driver circuit or the like can be applied to the IC 37. When the display device 10 includes a circuit that functions as a signal line driver circuit, or when a circuit that functions as a signal line driver circuit is provided outside and a signal for driving the display device 10 is input via the FPC 36, etc. The IC 37 may not be provided. Further, the IC 37 may be mounted on the FPC 36 by a COF (Chip On Film) method or the like.

表示部14aと表示部14bとは、それぞれ背中合わせに位置している。例えば表示部14aは、反射光を利用して画像を表示する領域であり、表示部14bは、素子からの発光を利用して画像を表示する領域である。   The display unit 14a and the display unit 14b are positioned back to back. For example, the display unit 14a is a region that displays an image using reflected light, and the display unit 14b is a region that displays an image using light emitted from the element.

[断面構成例1]
図6に、以下で例示する表示装置の断面概略図を示す。図6に示す構成は、表示素子40と、表示素子90とが、絶縁層83を介して重ねて配置されている。図6に示す構成では、基板31側の表面が第1の表示面11に相当し、基板21側の表面が表示面12に相当する。
[Cross-section configuration example 1]
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a display device exemplified below. In the configuration shown in FIG. 6, the display element 40 and the display element 90 are arranged so as to overlap each other with an insulating layer 83 interposed therebetween. In the configuration shown in FIG. 6, the surface on the substrate 31 side corresponds to the first display surface 11, and the surface on the substrate 21 side corresponds to the display surface 12.

表示装置は、絶縁層83の一方の面上に形成されたトランジスタ70aとトランジスタ70bを有する。トランジスタ70aは、表示素子40と電気的に接続し、トランジスタ70bは、表示素子90と電気的に接続する。   The display device includes a transistor 70 a and a transistor 70 b formed on one surface of the insulating layer 83. The transistor 70 a is electrically connected to the display element 40, and the transistor 70 b is electrically connected to the display element 90.

トランジスタ70aとトランジスタ70bを覆う絶縁層81の基板21側には、導電層91が設けられ、導電層91の端部を覆って絶縁層84が設けられている。導電層91とトランジスタ70bのソース又はドレインの一方とは、絶縁層81に設けられた開口を介して電気的に接続されている。絶縁層81は、平坦化層として機能する。絶縁層81の基板21側には、EL層92、導電層93が設けられている。導電層91、EL層92、導電層93により、表示素子90が構成されている。   A conductive layer 91 is provided on the substrate 21 side of the insulating layer 81 covering the transistors 70 a and 70 b, and an insulating layer 84 is provided so as to cover an end portion of the conductive layer 91. The conductive layer 91 and one of the source and the drain of the transistor 70 b are electrically connected through an opening provided in the insulating layer 81. The insulating layer 81 functions as a planarization layer. An EL layer 92 and a conductive layer 93 are provided on the substrate 21 side of the insulating layer 81. A display element 90 is configured by the conductive layer 91, the EL layer 92, and the conductive layer 93.

導電層91は、可視光を反射する機能を有する。導電層93は、可視光を透過する機能を有する。したがって、表示素子90は、導電層93側に光を射出する上面射出型(トップエミッション型ともいう)の発光素子である。   The conductive layer 91 has a function of reflecting visible light. The conductive layer 93 has a function of transmitting visible light. Therefore, the display element 90 is a top emission type (also referred to as top emission type) light emitting element that emits light to the conductive layer 93 side.

また、基板21には、表示素子90と重なる位置に着色層52a(または着色層52b)が設けられている。   The substrate 21 is provided with a colored layer 52a (or a colored layer 52b) at a position overlapping the display element 90.

図6において、EL層92は隣接画素間に亘って設けられている。そのため、複数の表示素子90はそれぞれ、同じ色の光を呈する発光素子である。好適には、白色発光を呈する発光素子であることが好ましい。図6に示す表示素子90から発せられた光は、着色層52a等を透過することで着色され、表示面12側に射出される。   In FIG. 6, the EL layer 92 is provided between adjacent pixels. Therefore, each of the plurality of display elements 90 is a light emitting element that emits light of the same color. Preferably, the light emitting element emits white light. The light emitted from the display element 90 shown in FIG. 6 is colored by passing through the colored layer 52a and the like, and is emitted to the display surface 12 side.

また、図6では、導電層93を覆う絶縁層94が設けられている例を示している。絶縁層94は、表示素子90へ水などの不純物が拡散することを防ぐバリア膜としての機能を有する。   FIG. 6 shows an example in which an insulating layer 94 that covers the conductive layer 93 is provided. The insulating layer 94 has a function as a barrier film that prevents impurities such as water from diffusing into the display element 90.

また、絶縁層83の基板31側には導電層23が設けられ、導電層23を覆って配向膜53aが設けられている。また、基板31の基板21側には、着色層51a、着色層51b及び遮光層52が設けられ、これらを覆って絶縁層61が設けられている。また絶縁層61の基板21側には、導電層25と配向膜53bが積層して設けられている。また配向膜53aと配向膜53bの間に、液晶24が挟持されている。導電層23、液晶24、及び導電層25により、表示素子40が構成されている。   The conductive layer 23 is provided on the substrate 31 side of the insulating layer 83, and an alignment film 53 a is provided so as to cover the conductive layer 23. A colored layer 51a, a colored layer 51b, and a light shielding layer 52 are provided on the substrate 21 side of the substrate 31, and an insulating layer 61 is provided so as to cover them. A conductive layer 25 and an alignment film 53b are stacked on the substrate 21 side of the insulating layer 61. The liquid crystal 24 is sandwiched between the alignment film 53a and the alignment film 53b. The display element 40 is configured by the conductive layer 23, the liquid crystal 24, and the conductive layer 25.

また表示装置は、絶縁層83の両面に設けられる導電層同士を電気的に接続する接続部80を有する。図6では、接続部80が、絶縁層83に設けられた開口と、当該開口に位置し、トランジスタ70a等のゲートと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、を有する構成を示している。トランジスタ70aのソース又はドレインの一方と導電層23bは、接続部80を介して電気的に接続されている。   In addition, the display device includes a connection portion 80 that electrically connects conductive layers provided on both surfaces of the insulating layer 83. In FIG. 6, the connection portion 80 includes an opening provided in the insulating layer 83 and a conductive layer that is located in the opening and is obtained by processing the same conductive film as the gate of the transistor 70 a or the like. Show. One of a source and a drain of the transistor 70 a and the conductive layer 23 b are electrically connected through a connection portion 80.

導電層23は、可視光を反射する機能を有する。また導電層25は、可視光を透過する機能を有する。したがって表示素子40は、第1の表示面11側に光を反射する反射型の液晶素子として機能する。   The conductive layer 23 has a function of reflecting visible light. The conductive layer 25 has a function of transmitting visible light. Therefore, the display element 40 functions as a reflective liquid crystal element that reflects light toward the first display surface 11 side.

図6に示す表示装置は、表示素子40と電気的に接続するトランジスタ70aと、表示素子90と電気的に接続するトランジスタ70bを有するため、表示素子40と表示素子90をそれぞれ独立に制御することが可能である。また、トランジスタ70aとトランジスタ70bは、同一面上に同一工程を経て形成することが可能であるため、工程が簡略化され、高い歩留りで作製することができる。   Since the display device illustrated in FIG. 6 includes the transistor 70a electrically connected to the display element 40 and the transistor 70b electrically connected to the display element 90, the display element 40 and the display element 90 can be controlled independently. Is possible. Further, since the transistor 70a and the transistor 70b can be formed over the same surface through the same process, the process is simplified and the transistor 70a and the transistor 70b can be manufactured with high yield.

また、図6に示すように、表示素子40の画素電極として機能する導電層23は、液晶24側の表面に、接続部80と重なる領域と重ならない領域との間で段差や凹凸が生じない構成となっている。そのため、表示素子40は接続部80と重なる部分も液晶24の配向不良が生じないため、表示領域として用いることができる。   Further, as shown in FIG. 6, the conductive layer 23 functioning as the pixel electrode of the display element 40 has no step or unevenness on the surface on the liquid crystal 24 side between the region overlapping with the connection portion 80 and the region not overlapping. It has a configuration. For this reason, the display element 40 can be used as a display region because the alignment of the liquid crystal 24 does not occur even in the portion overlapping the connection portion 80.

一方、表示素子90の画素電極として機能する導電層91の一部は、トランジスタ70bとの接続部において凹部が形成される。そのため、この部分を絶縁層84で覆い、表示領域として用いないことが好ましい。   On the other hand, a part of the conductive layer 91 functioning as a pixel electrode of the display element 90 is formed with a recess at a connection portion with the transistor 70b. Therefore, it is preferable that this portion is covered with the insulating layer 84 and not used as a display region.

このように、表示素子40は、画素電極とトランジスタとのコンタクト部を表示領域として用いることが可能なため、表示素子40の表示領域の面積を、表示素子90の表示領域の面積よりも広げることができる。または、表示面11側の開口率を、表示面12側の開口率よりも大きくすることが可能となる。   Thus, since the display element 40 can use the contact portion between the pixel electrode and the transistor as a display area, the area of the display area of the display element 40 is made larger than the area of the display area of the display element 90. Can do. Alternatively, the aperture ratio on the display surface 11 side can be made larger than the aperture ratio on the display surface 12 side.

ここで本明細書等において、開口率は、表示領域に占める発光領域の面積(有効発光領域、または有効発光面積)、または表示領域に占める発光領域の面積の割合(有効発光面積率)を含む。   Here, in this specification and the like, the aperture ratio includes the area of the light emitting region in the display region (effective light emitting region or effective light emitting area) or the ratio of the area of the light emitting region in the display region (effective light emitting area ratio). .

なお、ここでは示さないが、基板31の外側に偏光板、好ましくは円偏光板を設けることが好ましい。さらに、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の光学部材を設けてもよい。このとき、表示面11は偏光板、円偏光板、または各種光学部材よりも外側に位置する。また、基板21の外側に、円偏光板や光学部材を設けてもよく、このとき表示面12は、当該円偏光板や光学部材よりも外側に位置する。   Although not shown here, a polarizing plate, preferably a circular polarizing plate is preferably provided outside the substrate 31. Furthermore, you may provide optical members, such as a light-diffusion layer (a diffusion film etc.), an antireflection layer, and a condensing film. At this time, the display surface 11 is located outside the polarizing plate, the circularly polarizing plate, or various optical members. Moreover, you may provide a circularly-polarizing plate and an optical member in the outer side of the board | substrate 21, and the display surface 12 is located outside the said circularly-polarizing plate and an optical member at this time.

[変形例1]
図7には、図6で例示した構成とは一部が異なる表示装置の構成例を示している。図7では、図6で例示した構成と比較して、表示素子90の構成が主に相違している。
[Modification 1]
FIG. 7 illustrates a configuration example of a display device that is partly different from the configuration illustrated in FIG. In FIG. 7, the configuration of the display element 90 is mainly different from the configuration illustrated in FIG. 6.

表示素子90は、隣接する表示素子90毎に、EL層が作り分けられている例を示している。図6では、EL層92aとEL層92bを示している。EL層92aを有する表示素子90と、EL層92bを有する表示素子90とは、それぞれ異なる色の光を呈する。   The display element 90 shows an example in which an EL layer is separately formed for each adjacent display element 90. FIG. 6 shows an EL layer 92a and an EL layer 92b. The display element 90 having the EL layer 92a and the display element 90 having the EL layer 92b each emit light of different colors.

このような表示素子90を用いることで、着色層52a等が不要なため、基板21の構成を簡略化できる。   By using such a display element 90, the colored layer 52a and the like are unnecessary, so that the configuration of the substrate 21 can be simplified.

[変形例2]
図8(A)、(B)には、それぞれ図6及び図7で例示した構成とは一部が異なる表示装置の構成例を示している。
[Modification 2]
FIGS. 8A and 8B illustrate configuration examples of display devices that are partly different from the configurations illustrated in FIGS. 6 and 7, respectively.

図8(A)及び図8(B)は、図6または図7で例示した構成における基板21に代えて基板41aを有し、基板31に代えて基板41bを有する。   8A and 8B include a substrate 41a instead of the substrate 21 and a substrate 41b instead of the substrate 31 in the configuration illustrated in FIG. 6 or FIG.

基板41a及び基板41bとしては、薄く、軽い材料を用いることができる。好適には、基板41bとして可撓性を有する材料を用いることができる。さらに、基板41bと基板41aの両方に可撓性を有する材料を用いることにより、曲げることのできる表示装置を実現することができる。   A thin and light material can be used for the substrate 41a and the substrate 41b. Preferably, a flexible material can be used for the substrate 41b. Further, a flexible display device can be realized by using a flexible material for both the substrate 41b and the substrate 41a.

例えば、基板41a及び基板41bとして、厚さが1μm以上300μm以下、好ましくは3μm以上200μm以下、より好ましくは5μm以上150μm以下、さらに好ましくは10μm以上100μm以下の薄いシート状の材料を用いることができる。   For example, as the substrate 41a and the substrate 41b, a thin sheet material having a thickness of 1 μm to 300 μm, preferably 3 μm to 200 μm, more preferably 5 μm to 150 μm, and further preferably 10 μm to 100 μm can be used. .

以上が変形例についての説明である。   The above is the description of the modified example.

なお、本発明の一態様は、上記で示した構成に限られない。例えば、可視光を反射する表示素子が適用された表示パネルと、可視光を発光する表示素子が適用された表示パネルとを、それぞれ背中合わせに貼り合せた構成とすることもできる。   Note that one embodiment of the present invention is not limited to the structure described above. For example, a display panel to which a display element that reflects visible light is applied and a display panel to which a display element that emits visible light is applied may be bonded back to back.

[作製方法例]
以下では、図6で例示した表示装置の作製方法の一例について説明する。
[Example of production method]
Hereinafter, an example of a method for manufacturing the display device illustrated in FIGS.

なお、表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、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:Pulse Laser Deposition)法、原子層成膜(ALD:Atomic Layer Deposition)法等を用いて形成することができる。CVD法としては、プラズマ化学気相堆積(PECVD)法や、熱CVD法でもよい。熱CVD法の例として、有機金属化学気相堆積(MOCVD:Metal Organic CVD)法を使ってもよい。   Note that a thin film (an insulating film, a semiconductor film, a conductive film, or the like) included in the display device can be formed using a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a vacuum evaporation method, or a pulse laser deposition (PLD: Pulse Laser Deposition). ) Method, atomic layer deposition (ALD: Atomic Layer Deposition) method, or the like. The CVD method may be a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method or a thermal CVD method. As an example of the thermal CVD method, a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method may be used.

また、表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、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、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法により形成することができる。   Thin films (insulating films, semiconductor films, conductive films, etc.) that constitute display devices are spin coat, dip, spray coating, ink jet, dispense, screen printing, offset printing, doctor knife, slit coat, roll coat, curtain coat. It can be formed by a method such as knife coating.

また、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等を用いて加工することができる。または、遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を形成してもよい。または、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工してもよい。フォトリソグラフィ法としては、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と、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と、がある。   Further, when a thin film included in the display device is processed, the thin film can be processed using a photolithography method or the like. Alternatively, an island-shaped thin film may be formed by a film formation method using a shielding mask. Alternatively, the thin film may be processed by a nanoimprint method, a sand blast method, a lift-off method, or the like. As a photolithography method, a resist mask is formed on a thin film to be processed, the thin film is processed by etching or the like, and the resist mask is removed. After forming a photosensitive thin film, exposure and development are performed. And a method for processing the thin film into a desired shape.

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、紫外線や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、極端紫外光(EUV:Extreme Ultra−violet)や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。   In photolithography, light used for exposure can be, for example, i-line (wavelength 365 nm), g-line (wavelength 436 nm), h-line (wavelength 405 nm), or light obtained by mixing these. In addition, ultraviolet light, KrF laser light, ArF laser light, or the like can be used. Further, exposure may be performed by an immersion exposure technique. Further, extreme ultraviolet light (EUV: Extreme Ultra-violet) or X-rays may be used as light used for exposure. Further, an electron beam can be used instead of the light used for exposure. It is preferable to use extreme ultraviolet light, X-rays, or an electron beam because extremely fine processing is possible. Note that a photomask is not necessary when exposure is performed by scanning a beam such as an electron beam.

薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、サンドブラスト法などを用いることができる。   For etching the thin film, a dry etching method, a wet etching method, a sand blasting method, or the like can be used.

まず、支持基板44上に、剥離層43と、絶縁層45を積層して形成する(10(A))。   First, the separation layer 43 and the insulating layer 45 are stacked over the supporting substrate 44 (10 (A)).

支持基板44としては、装置内または装置間における搬送が容易な程度に剛性を有する基板を用いることができる。また、作製工程にかかる熱に対して耐熱性を有する基板を用いる。例えば、厚さ0.3mm以上1mm以下のガラス基板を用いることができる。   As the support substrate 44, a substrate that is rigid to such an extent that it can be easily transported within the apparatus or between apparatuses can be used. In addition, a substrate having heat resistance to heat applied in the manufacturing process is used. For example, a glass substrate having a thickness of 0.3 mm to 1 mm can be used.

剥離層43及び絶縁層45に用いる材料としては、剥離層43と絶縁層45の界面、絶縁層45中、または剥離層43中で剥離が生じるような材料を選択することができる。   As a material used for the peeling layer 43 and the insulating layer 45, a material that causes peeling at the interface between the peeling layer 43 and the insulating layer 45, in the insulating layer 45, or in the peeling layer 43 can be selected.

例えば、剥離層43としてタングステンなどの高融点金属材料を含む層と、当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用い、絶縁層45として、窒化シリコン、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどの無機絶縁材料の層を積層して用いることができる。なお、本明細書中において、酸化窒化物は、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。剥離層43に高融点金属材料を用いると、その後の工程において、高い温度での処理が可能となるため、材料や形成方法の選択の自由度が高まるため好ましい。   For example, a layer containing a refractory metal material such as tungsten and a layer containing an oxide of the metal material are stacked as the separation layer 43, and silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, or oxynitride is used as the insulating layer 45. A layer of an inorganic insulating material such as silicon can be stacked. Note that in this specification, oxynitride refers to a material having a higher oxygen content than nitrogen as its composition, and nitride oxide refers to a material having a higher nitrogen content than oxygen as its composition. Point to. It is preferable to use a refractory metal material for the peeling layer 43 because processing at a high temperature is possible in the subsequent steps, and the degree of freedom in selecting a material and a forming method is increased.

剥離層43として、タングステンと酸化タングステンの積層構造を用いた場合では、タングステンと酸化タングステンの界面、酸化タングステン中、または酸化タングステンと絶縁層45の界面で剥離することができる。   In the case where a stacked structure of tungsten and tungsten oxide is used as the separation layer 43, separation can be performed at the interface between tungsten and tungsten oxide, in tungsten oxide, or at the interface between tungsten oxide and the insulating layer 45.

続いて、絶縁層45上に導電層23を形成する(図9(B))。導電層23としては、金属、または合金材料含む単層構造、または積層構造を用いることができる。導電層23として積層構造を用いる場合には、上側に設けられる層に反射率の高い材料を用いることが好ましい。   Subsequently, the conductive layer 23 is formed over the insulating layer 45 (FIG. 9B). As the conductive layer 23, a single layer structure including a metal or an alloy material, or a stacked structure can be used. In the case of using a laminated structure as the conductive layer 23, it is preferable to use a material having high reflectance for the layer provided on the upper side.

ここで、導電層23を積層構造とし、支持基板44側に金属酸化物膜を、その上に可視光を反射する導電膜を適用することもできる。このとき、金属酸化物膜と剥離層43との間で剥離可能な場合には、絶縁層45を設けない構成としてもよい。   Here, the conductive layer 23 may have a stacked structure, a metal oxide film may be applied to the support substrate 44 side, and a conductive film that reflects visible light may be applied thereon. At this time, in the case where peeling between the metal oxide film and the peeling layer 43 is possible, the insulating layer 45 may not be provided.

例えば、導電層23の下側に半導体特性を有する金属酸化物(金属酸化物ともいう)膜を用いる場合には、プラズマ処理や熱処理等により、金属酸化物膜中に酸素欠損を生じさせることによりキャリア密度を高めてもよい。また金属酸化物膜中に、水素や窒素の他、アルゴンなどの希ガス等の不純物を導入することによりキャリア密度を高めてもよい。また導電層23の上側に用いる導電膜として、酸素が拡散しやすい材料を用いることで、金属酸化物膜の酸素を低減させてもよい。なお、上述した方法を二以上適用してもよい。   For example, in the case where a metal oxide (also referred to as metal oxide) film having semiconductor characteristics is used below the conductive layer 23, oxygen vacancies are generated in the metal oxide film by plasma treatment, heat treatment, or the like. The carrier density may be increased. The carrier density may be increased by introducing impurities such as rare gas such as argon in addition to hydrogen and nitrogen into the metal oxide film. Alternatively, the conductive film used for the upper side of the conductive layer 23 may be formed using a material in which oxygen is easily diffused, whereby oxygen in the metal oxide film may be reduced. Two or more methods described above may be applied.

続いて、絶縁層45及び導電層23を覆って絶縁層83を形成する。このとき、絶縁層83の一部に、導電層23に達する開口を形成する(図9(C))。   Subsequently, an insulating layer 83 is formed so as to cover the insulating layer 45 and the conductive layer 23. At this time, an opening reaching the conductive layer 23 is formed in part of the insulating layer 83 (FIG. 9C).

続いて、トランジスタ70a及びトランジスタ70bを形成する。また同時に接続部80を形成する(図9(D))。   Subsequently, the transistor 70a and the transistor 70b are formed. At the same time, the connection portion 80 is formed (FIG. 9D).

まず、絶縁層83上に導電層71を形成する。導電層71は、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。   First, the conductive layer 71 is formed over the insulating layer 83. The conductive layer 71 can be formed by forming a conductive film, forming a resist mask, etching the conductive film, and then removing the resist mask.

続いて、絶縁層82を成膜する。   Subsequently, an insulating layer 82 is formed.

続いて、半導体層72を形成する。半導体層72は、半導体膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該半導体膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。   Subsequently, the semiconductor layer 72 is formed. The semiconductor layer 72 can be formed by forming a semiconductor film, forming a resist mask, etching the semiconductor film, and then removing the resist mask.

続いて、導電層74a及び導電層74bを形成する。導電層74a及び導電層74bは、導電層71と同様の方法により形成できる。   Subsequently, a conductive layer 74a and a conductive layer 74b are formed. The conductive layer 74 a and the conductive layer 74 b can be formed by a method similar to that of the conductive layer 71.

以上の工程により、トランジスタ70a及びトランジスタ70bを形成することができる。導電層71の一部は、トランジスタのゲートとして機能し、絶縁層81の一部は、トランジスタのゲート絶縁層として機能し、半導体層72の一部は、トランジスタのチャネルが形成される領域を有し、導電層74aはトランジスタのソース又はドレインの一方として機能し、導電層74bトランジスタのソース又はドレインの他方として機能する。   Through the above steps, the transistor 70a and the transistor 70b can be formed. Part of the conductive layer 71 functions as the gate of the transistor, part of the insulating layer 81 functions as the gate insulating layer of the transistor, and part of the semiconductor layer 72 has a region where the channel of the transistor is formed. The conductive layer 74a functions as one of a source and a drain of the transistor and functions as the other of the source and the drain of the conductive layer 74b.

このとき、トランジスタ70a及びトランジスタ70bのゲートを形成する工程において、導電膜を成膜した後に加工するときに、絶縁層83に設けられた開口を介して導電層23と電気的に接続する導電層を同時に形成する。これにより、接続部80を形成することができる。   At this time, in the step of forming the gates of the transistors 70a and 70b, the conductive layer electrically connected to the conductive layer 23 through the opening provided in the insulating layer 83 when the conductive film is processed after the conductive film is formed. Are formed at the same time. Thereby, the connection part 80 can be formed.

また、トランジスタ70aのソース又はドレインの一方が、接続部80と電気的に接続するように、トランジスタ70a等のゲート絶縁層として機能する絶縁層に、開口を形成することが好ましい。   In addition, an opening is preferably formed in an insulating layer functioning as a gate insulating layer of the transistor 70a or the like so that one of the source and the drain of the transistor 70a is electrically connected to the connection portion 80.

続いて、トランジスタ70a及びトランジスタ70bを覆う絶縁層81を形成する。このとき、絶縁層81は、トランジスタ70bのソース又はドレインの一方に達する開口を形成する。絶縁層81に感光性の材料を用いることで、フォトリソグラフィ法等により開口を形成することができる。なお絶縁層81成膜した後にフォトリソグラフィ法等により開口を形成してもよい。絶縁層81は、有機絶縁材料を用いると、その上面の平坦性を高めることができるため好ましい。また、絶縁層81を、無機絶縁膜と有機絶縁膜の積層構造としてもよい。   Subsequently, an insulating layer 81 covering the transistors 70a and 70b is formed. At this time, the insulating layer 81 forms an opening reaching one of the source and the drain of the transistor 70b. By using a photosensitive material for the insulating layer 81, an opening can be formed by a photolithography method or the like. Note that the opening may be formed by a photolithography method or the like after the insulating layer 81 is formed. It is preferable to use an organic insulating material for the insulating layer 81 because the flatness of the upper surface can be improved. The insulating layer 81 may have a stacked structure of an inorganic insulating film and an organic insulating film.

その後、絶縁層81上に、導電層91を形成する(図9(E))。導電層91は、絶縁層81に設けられた開口を覆うように設けることで、トランジスタ70bのソース又はドレインの一方と電気的に接続される。   After that, a conductive layer 91 is formed over the insulating layer 81 (FIG. 9E). The conductive layer 91 is provided so as to cover the opening provided in the insulating layer 81, so that it is electrically connected to one of the source and the drain of the transistor 70b.

続いて、導電層91の端部を覆い、且つ導電層91と重なる部分に開口を有する絶縁層84を形成する。絶縁層84は、導電層91の端部を被覆すると共に、平坦化層としての機能を有する。絶縁層84としては、有機樹脂を用いることが好ましい。また絶縁層84は、端部がテーパ形状を有することが好ましい。   Subsequently, an insulating layer 84 that covers an end portion of the conductive layer 91 and has an opening in a portion overlapping the conductive layer 91 is formed. The insulating layer 84 covers the end portion of the conductive layer 91 and functions as a planarization layer. As the insulating layer 84, an organic resin is preferably used. The insulating layer 84 preferably has a tapered end portion.

続いて、導電層91及び絶縁層84上に、EL層92、導電層93を順に形成する。EL層92及び導電層93は、例えば真空蒸着法により形成することができる。   Subsequently, an EL layer 92 and a conductive layer 93 are formed in this order over the conductive layer 91 and the insulating layer 84. The EL layer 92 and the conductive layer 93 can be formed by, for example, a vacuum evaporation method.

続いて、導電層93上に絶縁層94を形成する(図10(A))。絶縁層94は、例えばスパッタリング法やALD法などの、形成温度を低くしても緻密な膜を形成できる成膜方法を用いることが好ましい。また、無機絶縁材料を含む膜と、有機絶縁材料を含む膜の積層構造としてもよい。   Subsequently, an insulating layer 94 is formed over the conductive layer 93 (FIG. 10A). For the insulating layer 94, it is preferable to use a film formation method such as a sputtering method or an ALD method, which can form a dense film even when the formation temperature is lowered. Alternatively, a stacked structure of a film including an inorganic insulating material and a film including an organic insulating material may be employed.

以上の工程により、支持基板44上にトランジスタ70a、トランジスタ70b、及び表示素子90を形成することができる。   Through the above steps, the transistor 70a, the transistor 70b, and the display element 90 can be formed over the supporting substrate 44.

続いて、基板21上に、着色層52a及び着色層52b等を形成する(図10(B))。着色層52a等は、例えば感光性の材料を用い、フォトリソグラフィ法により形成することができる。   Subsequently, a colored layer 52a, a colored layer 52b, and the like are formed over the substrate 21 (FIG. 10B). The colored layer 52a and the like can be formed by a photolithography method using a photosensitive material, for example.

なお、基板21上に、着色層52a等に加えて遮光層を形成してもよい。   A light shielding layer may be formed on the substrate 21 in addition to the colored layer 52a and the like.

また、基板21側の工程と、上記支持基板44側の工程は、それぞれ独立に行うことができ、その順序は問わない。   The process on the substrate 21 side and the process on the support substrate 44 side can be performed independently, and the order thereof is not limited.

続いて、絶縁層94と基板21とを接着層89を介して貼り合せる(図10(C))。   Subsequently, the insulating layer 94 and the substrate 21 are bonded to each other through the adhesive layer 89 (FIG. 10C).

続いて、剥離層43と絶縁層45との間で剥離し支持基板44と剥離層43を除去する(図11(A))。   Subsequently, the support substrate 44 and the release layer 43 are removed by peeling between the release layer 43 and the insulating layer 45 (FIG. 11A).

剥離層43と絶縁層45とを剥離する方法としては、機械的な力を加えることや、剥離層43をエッチングすること、または液体を滴下する、または液体に含浸させるなどし、剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられる。または、剥離界面を形成する2層の熱膨張の違いを利用し、加熱または冷却することにより剥離を行ってもよい。   The peeling layer 43 and the insulating layer 45 can be peeled off by applying mechanical force, etching the peeling layer 43, dropping a liquid, or impregnating the liquid, etc. As an example, it is permeated. Alternatively, peeling may be performed by heating or cooling using a difference in thermal expansion between the two layers forming the peeling interface.

また、剥離を行う前に、剥離界面の一部を露出させる処理を行ってもよい。例えばレーザや鋭利な部材などにより、剥離層43上の絶縁層45の一部を除去する。これにより、絶縁層45が除去された部分を出発点(起点)として、剥離を進行させることができる。   Moreover, you may perform the process which exposes a part of peeling interface before peeling. For example, a part of the insulating layer 45 on the peeling layer 43 is removed by a laser or a sharp member. As a result, the peeling can be progressed starting from the portion from which the insulating layer 45 is removed as the starting point (starting point).

剥離を終えた後、絶縁層45の表面に剥離層43の一部が残存している場合がある。その場合、残存した剥離層43を洗浄やエッチング、拭き取りなどを行うことにより除去してもよい。   After the peeling is finished, a part of the peeling layer 43 may remain on the surface of the insulating layer 45 in some cases. In that case, the remaining peeling layer 43 may be removed by washing, etching, wiping, or the like.

続いて、絶縁層45を除去することが好ましい。絶縁層45は、ウェットエッチング法またはドライエッチング法、またはこれらを組み合わせたエッチング方法を用いることができる。また、絶縁層45は除去する必要がなければ除去しなくてもよい。絶縁層45を除去した段階における断面概略図が図11(B)に相当する。   Subsequently, it is preferable to remove the insulating layer 45. The insulating layer 45 can be formed using a wet etching method, a dry etching method, or an etching method combining these. The insulating layer 45 may not be removed if it is not necessary to remove it. A schematic cross-sectional view at the stage where the insulating layer 45 is removed corresponds to FIG.

なお、絶縁層45のエッチングの際に、導電層23の表面の一部または絶縁層83の表面の一部がエッチングされることがある。その場合、導電層23の表面の高さと絶縁層83の表面の高さが一致せず、これらの境界部に段差が生じる場合がある。   Note that when the insulating layer 45 is etched, part of the surface of the conductive layer 23 or part of the surface of the insulating layer 83 may be etched. In that case, the height of the surface of the conductive layer 23 and the height of the surface of the insulating layer 83 do not coincide with each other, and there may be a step at the boundary between these.

その後、導電層23及び絶縁層83上に、配向膜53aを形成する(図11(C))。配向膜53aとなる薄膜を成膜した後に、ラビング処理を行うことにより、配向膜53aを形成することができる。   After that, an alignment film 53a is formed over the conductive layer 23 and the insulating layer 83 (FIG. 11C). The alignment film 53a can be formed by performing a rubbing process after forming a thin film to be the alignment film 53a.

続いて、基板31を準備し、当該基板31上に遮光層52を形成する。遮光層52は、導電膜を加工して、導電層71等と同様の方法により形成してもよいし、金属材料や顔料や染料を含む樹脂材料を用いて、絶縁層81等と同様の方法により形成してもよい。   Subsequently, the substrate 31 is prepared, and the light shielding layer 52 is formed on the substrate 31. The light shielding layer 52 may be formed by processing the conductive film and using the same method as the conductive layer 71 or the like, or using a metal material, a resin material containing a pigment or a dye, and the same method as the insulating layer 81 or the like. May be formed.

続いて、着色層51a、着色層51b等をそれぞれ形成する。着色層51a、着色層51bは、着色層52a等と同様の方法により形成できる。   Subsequently, a colored layer 51a, a colored layer 51b, and the like are formed. The colored layer 51a and the colored layer 51b can be formed by a method similar to that for the colored layer 52a and the like.

なお、遮光層52よりも先に、着色層51a及び着色層51bを形成してもよい。このとき、遮光層52の一部が、着色層51a及び着色層51bの端部を覆うように形成することが好ましい。また、遮光層52を設けず、着色層51aと着色層51bの一部を互いに重ねる領域を設けてもよい。   Note that the colored layer 51 a and the colored layer 51 b may be formed before the light shielding layer 52. At this time, it is preferable that a part of the light shielding layer 52 is formed so as to cover the end portions of the colored layer 51a and the colored layer 51b. Alternatively, the light shielding layer 52 may be omitted, and a region where the colored layer 51a and the colored layer 51b partially overlap each other may be provided.

続いて、遮光層52、着色層51a及び着色層51b等を覆って絶縁層61を成膜する。絶縁層61は、着色層51a等に含有された不純物等が液晶24に拡散することを防ぐオーバーコートとしての機能を有する。また絶縁層61は、遮光層52、着色層51a及び着色層51b等の表面の段差を被覆する平坦化層としての機能を有していてもよい。なお、絶縁層61は不要であれば設けなくてもよい。   Subsequently, an insulating layer 61 is formed to cover the light shielding layer 52, the colored layer 51a, the colored layer 51b, and the like. The insulating layer 61 has a function as an overcoat which prevents impurities contained in the colored layer 51 a and the like from diffusing into the liquid crystal 24. The insulating layer 61 may have a function as a planarizing layer that covers steps on the surface of the light shielding layer 52, the colored layer 51a, the colored layer 51b, and the like. Note that the insulating layer 61 may be omitted if unnecessary.

続いて、絶縁層61上に導電層25を形成する。導電層25は、導電層71等と同様の方法により形成することができる。または、遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の導電層25を形成してもよい。   Subsequently, the conductive layer 25 is formed on the insulating layer 61. The conductive layer 25 can be formed by a method similar to that of the conductive layer 71 or the like. Alternatively, the island-shaped conductive layer 25 may be formed by a film formation method using a shielding mask.

続いて、導電層25上に配向膜53bを形成する(図12(A))。配向膜53bは、配向膜53aと同様の方法により形成することができる。   Subsequently, an alignment film 53b is formed over the conductive layer 25 (FIG. 12A). The alignment film 53b can be formed by a method similar to that of the alignment film 53a.

なお、上述した基板21側の工程と、基板31側の工程は、それぞれ独立に進めることができる。   Note that the above-described process on the substrate 21 side and the process on the substrate 31 side can proceed independently.

続いて、基板21と基板31のいずれか一方、または両方に、これらを接着する接着層(図示しない)を形成する。接着層は、画素が配置されている領域を囲むように形成する。接着層は、例えばスクリーン印刷法や、ディスペンス法等により形成することができる。接着層としては、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂などの硬化性樹脂を用いることができる。また、紫外線により仮硬化した後に、熱を加えることにより硬化する樹脂などを用いてもよい。または、接着層として、紫外線硬化性と熱硬化性の両方を有する樹脂などを用いてもよい。   Subsequently, an adhesive layer (not shown) for bonding them is formed on one or both of the substrate 21 and the substrate 31. The adhesive layer is formed so as to surround a region where the pixels are arranged. The adhesive layer can be formed by, for example, a screen printing method or a dispensing method. As the adhesive layer, a curable resin such as a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin can be used. Alternatively, a resin that is cured by applying heat after being temporarily cured by ultraviolet rays may be used. Alternatively, as the adhesive layer, a resin having both ultraviolet curable properties and thermosetting properties may be used.

続いて、液晶24を含む組成物をディスペンス法等により接着層に囲まれた領域に滴下する。   Subsequently, the composition containing the liquid crystal 24 is dropped onto a region surrounded by the adhesive layer by a dispensing method or the like.

続いて、液晶24を含む組成物を挟むように基板21と基板31とを貼り合せ、接着層を硬化する。貼り合せは、減圧雰囲気下で行うと基板21と基板31の間に気泡等が混入することを防ぐことができるため好ましい。また、減圧雰囲気下で貼り合せを行い、大気圧雰囲気下に暴露した状態で接着層を硬化することが好ましい。   Subsequently, the substrate 21 and the substrate 31 are bonded so as to sandwich the composition containing the liquid crystal 24, and the adhesive layer is cured. Bonding is preferably performed in a reduced-pressure atmosphere because air bubbles and the like can be prevented from being mixed between the substrate 21 and the substrate 31. Moreover, it is preferable to bond in a reduced pressure atmosphere and to cure the adhesive layer while exposed to an atmospheric pressure atmosphere.

なお、液晶24を含む組成物は、基板21と基板31を貼り合せた後に、減圧雰囲気下において、接着層に設けた隙間から注入する方法を用いてもよい。また、液晶24を含む組成物の滴下後に粒状のギャップスペーサを画素が配置されている領域や、当該領域の外側に散布してもよいし、当該ギャップスペーサを含む組成物を滴下してもよい。   Note that the composition containing the liquid crystal 24 may be injected from a gap provided in the adhesive layer in a reduced-pressure atmosphere after the substrate 21 and the substrate 31 are bonded to each other. Further, after the composition containing the liquid crystal 24 is dropped, a granular gap spacer may be sprayed on the region where the pixels are arranged or outside the region, or the composition containing the gap spacer may be dropped. .

以上の工程により、表示装置10を作製することができる(図12(B))。図12(B)は、図6と同じ図である。   Through the above steps, the display device 10 can be manufactured (FIG. 12B). FIG. 12B is the same diagram as FIG.

なお、図7で示した構成とする場合には、上記作製方法例におけるEL層92の作製工程において、EL層92a及びEL層92b等をそれぞれ個別に作り分けることで作製できる。例えばメタルマスク等のシャドーマスクを用いた蒸着法や、インクジェット法等を用いてEL層92a等を形成すればよい。また、EL層92aとEL層92b等とが積層構造を有する場合、一部の層を共通して用いてもよい。   Note that in the case of the structure shown in FIGS. 7A and 7B, the EL layer 92a and the EL layer 92b can be manufactured separately in the manufacturing process of the EL layer 92 in the above manufacturing method example. For example, the EL layer 92a or the like may be formed using a vapor deposition method using a shadow mask such as a metal mask, an inkjet method, or the like. In the case where the EL layer 92a, the EL layer 92b, and the like have a stacked structure, some layers may be used in common.

また、図8(A)、(B)に示す構成の場合、上記作製方法例における基板21及び基板31に代えて、基板41a及び基板41bを用いることができる。本作製方法例においては、基板41aまたは基板41b上に形成する層(例えば着色層51a、着色層52a、導電層25等)は、高い形成温度を必要としないため、基板41aまたは基板41bに樹脂を含む基板やフィルムなどを用いることが容易である。また基板41a及び基板41b上に形成する層は、ロールトゥロール法を用いて形成することもでき、コストを低減することができる。   8A and 8B, a substrate 41a and a substrate 41b can be used instead of the substrate 21 and the substrate 31 in the above manufacturing method example. In this example of the manufacturing method, a layer formed over the substrate 41a or the substrate 41b (for example, the colored layer 51a, the colored layer 52a, the conductive layer 25, or the like) does not require a high formation temperature. It is easy to use a substrate or a film containing Further, the layers formed over the substrate 41a and the substrate 41b can be formed using a roll-to-roll method, which can reduce cost.

以上が作製方法例についての説明である。   The above is the description of the manufacturing method example.

[各構成要素について]
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。
[About each component]
Below, each component shown above is demonstrated.

〔基板〕
表示装置が有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。表示素子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。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。
〔substrate〕
As the substrate included in the display device, a material having a flat surface can be used. For the substrate from which light from the display element is extracted, a material that transmits the light is used. For example, materials such as glass, quartz, ceramic, sapphire, and organic resin can be used.

厚さの薄い基板を用いることで、表示装置の軽量化、薄型化を図ることができる。さらに、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する表示装置を実現できる。   By using a thin substrate, the display device can be reduced in weight and thickness. Furthermore, a flexible display device can be realized by using a flexible substrate.

また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げた基板の他に、金属基板等を用いることもできる。金属基板は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示装置の局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、10μm以上200μm以下が好ましく、20μm以上50μm以下であることがより好ましい。   Further, since the substrate on the side from which light emission is not extracted does not have to be translucent, a metal substrate or the like can be used in addition to the above-described substrates. A metal substrate is preferable because it has high thermal conductivity and can easily conduct heat to the entire substrate, which can suppress a local temperature increase of the display device. In order to obtain flexibility and bendability, the thickness of the metal substrate is preferably 10 μm to 200 μm, and more preferably 20 μm to 50 μm.

金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属、もしくはアルミニウム合金またはステンレス等の合金などを好適に用いることができる。   Although there is no limitation in particular as a material which comprises a metal substrate, For example, metals, such as aluminum, copper, nickel, or alloys, such as aluminum alloy or stainless steel, can be used suitably.

また、金属基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成してもよい。   Alternatively, a substrate that has been subjected to an insulating process by oxidizing the surface of the metal substrate or forming an insulating film on the surface may be used. For example, the insulating film may be formed by using a coating method such as a spin coating method or a dip method, an electrodeposition method, a vapor deposition method, or a sputtering method, or it is left in an oxygen atmosphere or heated, or an anodic oxidation method. For example, an oxide film may be formed on the surface of the substrate.

可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の厚さのガラスや、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、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、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、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が30×10−6/K以下であるポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、PET等を好適に用いることができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた表示装置も軽量にすることができる。 Examples of the material having flexibility and transparency to visible light include, for example, glass having a thickness having flexibility, polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), and polyacrylonitrile resin. , Polyimide resin, polymethyl methacrylate resin, polycarbonate (PC) resin, polyethersulfone (PES) resin, polyamide resin, cycloolefin resin, polystyrene resin, polyamideimide resin, polyvinyl chloride resin, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin Etc. In particular, a material having a low thermal expansion coefficient is preferably used. For example, a polyamideimide resin, a polyimide resin, PET, or the like having a thermal expansion coefficient of 30 × 10 −6 / K or less can be suitably used. Further, a substrate in which glass fiber is impregnated with an organic resin, or a substrate in which an inorganic filler is mixed with an organic resin to reduce the thermal expansion coefficient can be used. Since a substrate using such a material is light, a display device using the substrate can be light.

上記材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Eガラス、Sガラス、Dガラス、Qガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を、可撓性を有する基板として用いてもよい。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好ましい。   When a fibrous body is included in the material, a high-strength fiber of an organic compound or an inorganic compound is used for the fibrous body. The high-strength fiber specifically refers to a fiber having a high tensile modulus or Young's modulus, and representative examples include polyvinyl alcohol fiber, polyester fiber, polyamide fiber, polyethylene fiber, aramid fiber, Examples include polyparaphenylene benzobisoxazole fibers, glass fibers, and carbon fibers. Examples of the glass fiber include glass fibers using E glass, S glass, D glass, Q glass, and the like. These may be used in the form of a woven fabric or a non-woven fabric, and a structure obtained by impregnating the fiber body with a resin and curing the resin may be used as a flexible substrate. When a structure made of a fibrous body and a resin is used as the flexible substrate, it is preferable because reliability against breakage due to bending or local pressing is improved.

または、可撓性を有する程度に薄いガラス、金属などを基板に用いることもできる。または、ガラスと樹脂材料とが接着層により貼り合わされた複合材料を用いてもよい。   Alternatively, glass, metal, or the like thin enough to have flexibility can be used for the substrate. Alternatively, a composite material in which glass and a resin material are bonded to each other with an adhesive layer may be used.

可撓性を有する基板に、表示装置の表面を傷などから保護するハードコート層(例えば、窒化シリコン、酸化アルミニウムなど)や、押圧を分散可能な材質の層(例えば、アラミド樹脂など)等が積層されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等を抑制するために、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁材料を用いることができる。   A hard coat layer (for example, silicon nitride, aluminum oxide) that protects the surface of the display device from scratches, a layer of a material that can disperse the pressure (for example, aramid resin), etc. on a flexible substrate It may be laminated. In order to suppress a decrease in the lifetime of the display element due to moisture or the like, an insulating film with low water permeability may be stacked over a flexible substrate. For example, an inorganic insulating material such as silicon nitride, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, aluminum oxide, or aluminum nitride can be used.

基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い表示装置とすることができる。   The substrate can be used by stacking a plurality of layers. In particular, when the glass layer is used, the barrier property against water and oxygen can be improved, and a highly reliable display device can be obtained.

〔トランジスタ〕
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。上記では、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合を示している。
[Transistor]
The transistor includes a conductive layer that functions as a gate electrode, a semiconductor layer, a conductive layer that functions as a source electrode, a conductive layer that functions as a drain electrode, and an insulating layer that functions as a gate insulating layer. The above shows the case where a bottom-gate transistor is applied.

なお、本発明の一態様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としてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型又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、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。   Note that there is no particular limitation on the structure of the transistor included in the display device of one embodiment of the present invention. For example, a planar transistor, a staggered transistor, or an inverted staggered transistor may be used. Further, a top-gate or bottom-gate transistor structure may be employed. Alternatively, gate electrodes may be provided above and below the channel.

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、又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。   There is no particular limitation on the crystallinity of a semiconductor material used for the transistor, and any of an amorphous semiconductor and a semiconductor having crystallinity (a microcrystalline semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a semiconductor partially including a crystal region) is used. May be used. It is preferable to use a crystalline semiconductor because deterioration of transistor characteristics can be suppressed.

また、トランジスタに用いる半導体材料としては、例えば、第14族の元素(シリコン、ゲルマニウム等)、化合物半導体又は半導体特性を有する金属酸化物を半導体層に用いることができる。代表的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体又はインジウムを含む金属酸化物などを適用できる。   As a semiconductor material used for the transistor, for example, a Group 14 element (silicon, germanium, or the like), a compound semiconductor, or a metal oxide having semiconductor characteristics can be used for the semiconductor layer. Typically, a semiconductor containing silicon, a semiconductor containing gallium arsenide, a metal oxide containing indium, or the like can be used.

特にシリコンよりもバンドギャップの大きな金属酸化物を適用することが好ましい。シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、トランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。   In particular, it is preferable to use a metal oxide having a larger band gap than silicon. It is preferable to use a semiconductor material with a wider band gap and lower carrier density than silicon because current in an off state of the transistor can be reduced.

特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はc軸が半導体層の被形成面、または半導体層の上面に対し概略垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界が確認できない金属酸化物を用いることが好ましい。   In particular, the semiconductor layer has a plurality of crystal parts, and the crystal part has a c-axis oriented substantially perpendicular to the formation surface of the semiconductor layer or the top surface of the semiconductor layer, and there is no grain between adjacent crystal parts. It is preferable to use a metal oxide whose boundary cannot be confirmed.

このような金属酸化物は、結晶粒界を有さないために表示装置を湾曲させたときの応力によって金属酸化物膜にクラックが生じてしまうことが抑制される。したがって、可撓性を有し、湾曲させて用いる表示装置などに、このような金属酸化物を好適に用いることができる。   Since such a metal oxide does not have a crystal grain boundary, the occurrence of cracks in the metal oxide film due to stress when the display device is curved is suppressed. Therefore, such a metal oxide can be suitably used for a display device that has flexibility and is bent.

また半導体層としてこのような結晶性を有する金属酸化物を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。   In addition, by using a metal oxide having such crystallinity as a semiconductor layer, a change in electrical characteristics is suppressed and a highly reliable transistor can be realized.

また、シリコンよりもバンドギャップの大きな金属酸化物を用いたトランジスタは、その低いオフ電流により、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。このようなトランジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された表示装置を実現できる。   In addition, a transistor using a metal oxide having a larger band gap than silicon can hold charge accumulated in a capacitor connected in series with the transistor for a long time because of the low off-state current. By applying such a transistor to a pixel, the driving circuit can be stopped while maintaining the gradation of an image displayed in each display region. As a result, a display device with extremely reduced power consumption can be realized.

半導体層は、例えば少なくともインジウム、亜鉛及びM(アルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハフニウム等の金属)を含むIn−M−Zn系酸化物で表記される膜を含むことが好ましい。また、該金属酸化物を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすため、それらと共に、スタビライザーを含むことが好ましい。   The semiconductor layer is represented by an In-M-Zn-based oxide containing at least indium, zinc, and M (metal such as aluminum, titanium, gallium, germanium, yttrium, zirconium, lanthanum, cerium, tin, neodymium, or hafnium). It is preferable to include a film. In addition, in order to reduce variation in electric characteristics of the transistor using the metal oxide, it is preferable to include a stabilizer together with them.

スタビライザーとしては、上記Mで記載の金属を含め、例えば、ガリウム、スズ、ハフニウム、アルミニウム、またはジルコニウム等がある。また、他のスタビライザーとしては、ランタノイドである、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム等がある。   Examples of the stabilizer include the metals described in M above, and examples include gallium, tin, hafnium, aluminum, and zirconium. Other stabilizers include lanthanoids such as lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium.

半導体層を構成する金属酸化物として、例えば、In−Ga−Zn系酸化物、In−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Zn系酸化物、In−Hf−Zn系酸化物、In−La−Zn系酸化物、In−Ce−Zn系酸化物、In−Pr−Zn系酸化物、In−Nd−Zn系酸化物、In−Sm−Zn系酸化物、In−Eu−Zn系酸化物、In−Gd−Zn系酸化物、In−Tb−Zn系酸化物、In−Dy−Zn系酸化物、In−Ho−Zn系酸化物、In−Er−Zn系酸化物、In−Tm−Zn系酸化物、In−Yb−Zn系酸化物、In−Lu−Zn系酸化物、In−Sn−Ga−Zn系酸化物、In−Hf−Ga−Zn系酸化物、In−Al−Ga−Zn系酸化物、In−Sn−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Hf−Zn系酸化物、In−Hf−Al−Zn系酸化物を用いることができる。   As a metal oxide forming the semiconductor layer, for example, an In—Ga—Zn-based oxide, an In—Al—Zn-based oxide, an In—Sn—Zn-based oxide, an In—Hf—Zn-based oxide, an In— La-Zn oxide, In-Ce-Zn oxide, In-Pr-Zn oxide, In-Nd-Zn oxide, In-Sm-Zn oxide, In-Eu-Zn oxide In-Gd-Zn-based oxide, In-Tb-Zn-based oxide, In-Dy-Zn-based oxide, In-Ho-Zn-based oxide, In-Er-Zn-based oxide, In-Tm -Zn oxide, In-Yb-Zn oxide, In-Lu-Zn oxide, In-Sn-Ga-Zn oxide, In-Hf-Ga-Zn oxide, In-Al- Ga-Zn oxide, In-Sn-Al-Zn oxide, In-Sn-Hf-Zn acid Things, can be used In-Hf-Al-Zn-based oxide.

なお、ここで、In−Ga−Zn系酸化物とは、InとGaとZnを主成分として有する酸化物という意味であり、InとGaとZnの比率は問わない。また、InとGaとZn以外の金属元素が入っていてもよい。   Note that here, an In—Ga—Zn-based oxide means an oxide containing In, Ga, and Zn as its main components, and there is no limitation on the ratio of In, Ga, and Zn. Moreover, metal elements other than In, Ga, and Zn may be contained.

また、半導体層と導電層は、上記酸化物のうち同一の金属元素を有していてもよい。半導体層と導電層を同一の金属元素とすることで、製造コストを低減させることができる。例えば、同一の金属組成の金属酸化物ターゲットを用いることで、製造コストを低減させることができる。また半導体層と導電層を加工する際のエッチングガスまたはエッチング液を共通して用いることができる。ただし、半導体層と導電層は、同一の金属元素を有していても、組成が異なる場合がある。例えば、トランジスタ及び容量素子の作製工程中に、膜中の金属元素が脱離し、異なる金属組成となる場合がある。   In addition, the semiconductor layer and the conductive layer may have the same metal element among the above oxides. Manufacturing costs can be reduced by using the same metal element for the semiconductor layer and the conductive layer. For example, the manufacturing cost can be reduced by using metal oxide targets having the same metal composition. Further, an etching gas or an etching solution for processing the semiconductor layer and the conductive layer can be used in common. However, the semiconductor layer and the conductive layer may have different compositions even if they have the same metal element. For example, a metal element in a film may be detached during a manufacturing process of a transistor and a capacitor to have a different metal composition.

半導体層を構成する金属酸化物は、エネルギーギャップが2eV以上、好ましくは2.5eV以上、より好ましくは3eV以上であることが好ましい。このように、エネルギーギャップの広い金属酸化物を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。   The metal oxide constituting the semiconductor layer preferably has an energy gap of 2 eV or more, preferably 2.5 eV or more, more preferably 3 eV or more. In this manner, off-state current of a transistor can be reduced by using a metal oxide having a wide energy gap.

半導体層を構成する金属酸化物がIn−M−Zn酸化物の場合、In−M−Zn酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、In≧M、Zn≧Mを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、In:M:Zn=1:1:1、In:M:Zn=1:1:1.2、In:M:Zn=3:1:2、4:2:4.1等が好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比はそれぞれ、誤差として上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス40%の変動を含む。   In the case where the metal oxide forming the semiconductor layer is an In-M-Zn oxide, the atomic ratio of the metal elements of the sputtering target used for forming the In-M-Zn oxide is In ≧ M, Zn ≧ It is preferable to satisfy M. As the atomic ratio of the metal elements of such a sputtering target, In: M: Zn = 1: 1: 1, In: M: Zn = 1: 1: 1.2, In: M: Zn = 3: 1: 2, 4: 2: 4.1 and the like are preferable. Note that the atomic ratio of the semiconductor layer to be formed includes a variation of plus or minus 40% of the atomic ratio of the metal element contained in the sputtering target as an error.

半導体層としては、キャリア密度の低い金属酸化物膜を用いる。例えば、半導体層は、キャリア密度が1×1017/cm以下、好ましくは1×1015/cm以下、さらに好ましくは1×1013/cm以下、より好ましくは1×1011/cm以下、さらに好ましくは1×1010/cm未満であり、1×10−9/cm以上のキャリア密度の金属酸化物を用いることができる。そのような金属酸化物を、高純度真性または実質的に高純度真性な金属酸化物と呼ぶ。これにより不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、安定な特性を有する金属酸化物であるといえる。 As the semiconductor layer, a metal oxide film with low carrier density is used. For example, the semiconductor layer has a carrier density of 1 × 10 17 / cm 3 or less, preferably 1 × 10 15 / cm 3 or less, more preferably 1 × 10 13 / cm 3 or less, more preferably 1 × 10 11 / cm 3. 3 or less, more preferably less than 1 × 10 10 / cm 3, it is possible to use a 1 × 10 -9 / cm 3 metal oxide or more carrier density. Such metal oxides are referred to as high purity intrinsic or substantially high purity intrinsic metal oxides. Accordingly, it can be said that the metal oxide has stable characteristics because the impurity concentration is low and the density of defect states is low.

なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性及び電気特性(電界効果移動度、しきい値電圧等)に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、半導体層のキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。   Note that the composition is not limited thereto, and a transistor having an appropriate composition may be used depending on required semiconductor characteristics and electrical characteristics (field-effect mobility, threshold voltage, and the like) of the transistor. In addition, in order to obtain the required semiconductor characteristics of the transistor, it is preferable that the semiconductor layer have appropriate carrier density, impurity concentration, defect density, atomic ratio of metal element to oxygen, interatomic distance, density, and the like. .

半導体層を構成する金属酸化物において、第14族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、半導体層において酸素欠損が増加し、n型化してしまう。このため、半導体層におけるシリコンや炭素の濃度(二次イオン質量分析法により得られる濃度)を、2×1018atoms/cm以下、好ましくは2×1017atoms/cm以下とする。 If the metal oxide constituting the semiconductor layer contains silicon or carbon which is one of the Group 14 elements, oxygen vacancies increase in the semiconductor layer and become n-type. Therefore, the concentration of silicon or carbon in the semiconductor layer (concentration obtained by secondary ion mass spectrometry) is 2 × 10 18 atoms / cm 3 or less, preferably 2 × 10 17 atoms / cm 3 or less.

また、アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、金属酸化物と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、1×1018atoms/cm以下、好ましくは2×1016atoms/cm以下にする。 In addition, when an alkali metal and an alkaline earth metal are combined with a metal oxide, carriers may be generated, which may increase the off-state current of the transistor. Therefore, the concentration of alkali metal or alkaline earth metal obtained by secondary ion mass spectrometry in the semiconductor layer is set to 1 × 10 18 atoms / cm 3 or less, preferably 2 × 10 16 atoms / cm 3 or less.

また、半導体層を構成する金属酸化物に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、n型化しやすい。この結果、窒素が含まれている金属酸化物を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、5×1018atoms/cm以下にすることが好ましい。 In addition, when nitrogen is contained in the metal oxide constituting the semiconductor layer, electrons as carriers are generated, the carrier density is increased, and the n-type is easily obtained. As a result, a transistor using a metal oxide containing nitrogen is likely to be normally on. For this reason, it is preferable that the nitrogen concentration obtained by secondary ion mass spectrometry in the semiconductor layer is 5 × 10 18 atoms / cm 3 or less.

また、半導体層は、例えば非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、CAAC−OS(C−Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor、または、C−Axis Aligned and A−B−plane Anchored Crystalline Oxide Semiconductor)、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、CAAC−OSは最も欠陥準位密度が低い。   The semiconductor layer may have a non-single crystal structure, for example. The non-single-crystal structure is, for example, a CAAC-OS (C-Axis Crystalline Oxide Semiconductor Semiconductor, C-Axis Aligned and A-B-Plane Annealed Crystalline Oxide Semiconductor Crystal Structure, Amorphous Crystal Structure, Includes structure. In the non-single-crystal structure, the amorphous structure has the highest density of defect states, and the CAAC-OS has the lowest density of defect states.

非晶質構造の金属酸化物膜は、例えば、原子配列が無秩序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質構造の酸化物膜は、例えば、完全な非晶質構造であり、結晶部を有さない。   An amorphous metal oxide film has, for example, disordered atomic arrangement and no crystal component. Alternatively, an amorphous oxide film has, for example, a completely amorphous structure and does not have a crystal part.

なお、半導体層が、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、CAAC−OSの領域、単結晶構造の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層構造を有する場合がある。   Note that the semiconductor layer may be a mixed film including two or more of an amorphous structure region, a microcrystalline structure region, a polycrystalline structure region, a CAAC-OS region, and a single crystal structure region. Good. For example, the mixed film may have a single-layer structure or a stacked structure including any two or more of the above-described regions.

本明細書等において、金属酸化物(metal oxide)とは、広い表現での金属の酸化物である。金属酸化物は、酸化物絶縁体、酸化物導電体(透明酸化物導電体を含む)、酸化物半導体(Oxide Semiconductorまたは単にOSともいう)などに分類される。例えば、トランジスタの活性層に金属酸化物を用いた場合、当該金属酸化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、金属酸化物が増幅作用、整流作用、及びスイッチング作用の少なくとも1つを有する場合、当該金属酸化物を、金属酸化物半導体(metal oxide semiconductor)、略してOSと呼ぶことができる。また、OS FETと記載する場合においては、金属酸化物または酸化物半導体を有するトランジスタと換言することができる。   In this specification and the like, a metal oxide is a metal oxide in a broad expression. Metal oxides are classified into oxide insulators, oxide conductors (including transparent oxide conductors), oxide semiconductors (also referred to as oxide semiconductors or simply OS), and the like. For example, when a metal oxide is used for an active layer of a transistor, the metal oxide may be referred to as an oxide semiconductor. In other words, when a metal oxide has at least one of an amplifying function, a rectifying function, and a switching function, the metal oxide can be referred to as a metal oxide semiconductor, or OS for short. In the case of describing as an OS FET, it can be said to be a transistor including a metal oxide or an oxide semiconductor.

また、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物(metal oxide)と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物(metal oxynitride)と呼称してもよい。   In this specification and the like, metal oxides containing nitrogen may be collectively referred to as metal oxides. Further, a metal oxide containing nitrogen may be referred to as a metal oxynitride.

また、本明細書等において、CAAC(c−axis aligned crystal)、及びCAC(cloud aligned complementary)と記載する場合がある。なお、CAACは結晶構造の一例を表し、CACは機能、または材料の構成の一例を表す。   Moreover, in this specification etc., it may describe as CAAC (c-axis aligned crystal) and CAC (cloud aligned complementary). Note that CAAC represents an example of a crystal structure, and CAC represents an example of a function or a material structure.

また、本明細書等において、CAC−OSまたはCAC−metal oxideとは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、CAC−OSまたはCAC−metal oxideを、トランジスタの活性層に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子(またはホール)を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能(On/Offさせる機能)をCAC−OSまたはCAC−metal oxideに付与することができる。CAC−OSまたはCAC−metal oxideにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。   In this specification and the like, a CAC-OS or a CAC-metal oxide has a conductive function in part of a material and an insulating function in part of the material, and the whole material is a semiconductor. It has the function of. Note that in the case where a CAC-OS or a CAC-metal oxide is used for an active layer of a transistor, the conductive function is a function of flowing electrons (or holes) serving as carriers, and the insulating function is an electron serving as carriers. It is a function that does not flow. By performing the conductive function and the insulating function in a complementary manner, a switching function (function to turn on / off) can be given to the CAC-OS or the CAC-metal oxide. In CAC-OS or CAC-metal oxide, by separating each function, both functions can be maximized.

また、本明細書等において、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。   In this specification and the like, a CAC-OS or a CAC-metal oxide includes a conductive region and an insulating region. The conductive region has the above-described conductive function, and the insulating region has the above-described insulating function. In the material, the conductive region and the insulating region may be separated at the nanoparticle level. In addition, the conductive region and the insulating region may be unevenly distributed in the material, respectively. In addition, the conductive region may be observed with the periphery blurred and connected in a cloud shape.

また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ0.5nm以上10nm以下、好ましくは0.5nm以上3nm以下のサイズで材料中に分散している場合がある。   In CAC-OS or CAC-metal oxide, the conductive region and the insulating region are each dispersed in a material with a size of 0.5 nm to 10 nm, preferably 0.5 nm to 3 nm. There is.

また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記CAC−OSまたはCAC−metal oxideをトランジスタのチャネル領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得ることができる。   Further, CAC-OS or CAC-metal oxide is composed of components having different band gaps. For example, CAC-OS or CAC-metal oxide includes a component having a wide gap caused by an insulating region and a component having a narrow gap caused by a conductive region. In the case of the configuration, when the carrier flows, the carrier mainly flows in the component having the narrow gap. In addition, the component having a narrow gap acts in a complementary manner to the component having a wide gap, and the carrier flows through the component having the wide gap in conjunction with the component having the narrow gap. Therefore, when the CAC-OS or the CAC-metal oxide is used for a channel region of a transistor, high current driving capability, that is, high on-state current and high field-effect mobility can be obtained in the on-state of the transistor.

すなわち、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、マトリックス複合材(matrix composite)、または金属マトリックス複合材(metal matrix composite)と呼称することもできる。   That is, CAC-OS or CAC-metal oxide can also be referred to as a matrix composite or a metal matrix composite.

金属酸化物の結晶構造の一例について説明する。なお、以下では、In−Ga−Zn酸化物ターゲット(In:Ga:Zn=4:2:4.1[原子数比])を用いて、スパッタリング法にて成膜された金属酸化物を一例として説明する。上記ターゲットを用いて、基板温度を100℃以上130℃以下として、スパッタリング法により形成した金属酸化物をsIGZOと呼称し、上記ターゲットを用いて、基板温度を室温(R.T.)として、スパッタリング法により形成した金属酸化物をtIGZOと呼称する。例えば、sIGZOは、nc(nano crystal)及びCAACのいずれか一方または双方の結晶構造を有する。また、tIGZOは、ncの結晶構造を有する。なお、ここでいう室温(R.T.)とは、基板を意図的に加熱しない場合の温度を含む。   An example of the crystal structure of the metal oxide will be described. Note that in the following, an example of a metal oxide formed by a sputtering method using an In—Ga—Zn oxide target (In: Ga: Zn = 4: 2: 4.1 [atomic ratio]) will be described. Will be described. A metal oxide formed by a sputtering method at a substrate temperature of 100 ° C. to 130 ° C. using the above target is called sIGZO, and the substrate temperature is set to room temperature (RT) using the above target. The metal oxide formed by the method is referred to as tIGZO. For example, sIGZO has a crystal structure of one or both of nc (nano crystal) and CAAC. TIGZO has an nc crystal structure. Note that the room temperature (RT) here includes a temperature when the substrate is not intentionally heated.

<CAC−OSの構成>
以下では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるCAC(Cloud Aligned Complementary)−OSの構成について説明する。
<Configuration of CAC-OS>
A structure of a CAC (Cloud Aligned Complementary) -OS that can be used for the transistor disclosed in one embodiment of the present invention is described below.

CAC−OSとは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、金属酸化物において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。   The CAC-OS is one structure of a material in which elements forming a metal oxide are unevenly distributed with a size of 0.5 nm to 10 nm, preferably 1 nm to 2 nm, or the vicinity thereof. In the following, in the metal oxide, one or more metal elements are unevenly distributed, and the region having the metal element has a size of 0.5 nm to 10 nm, preferably 1 nm to 2 nm, or the vicinity thereof. The state mixed with is also referred to as a mosaic or patch.

なお、金属酸化物は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウムおよび亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、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などから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。   Note that the metal oxide preferably contains at least indium. In particular, it is preferable to contain indium and zinc. In addition, aluminum, gallium, yttrium, copper, vanadium, beryllium, boron, silicon, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, magnesium, etc. One kind selected from the above or a plurality of kinds may be included.

例えば、In−Ga−Zn酸化物におけるCAC−OS(CAC−OSの中でもIn−Ga−Zn酸化物を、特にCAC−IGZOと呼称してもよい。)とは、インジウム酸化物(以下、InOX1(X1は0よりも大きい実数)とする。)、またはインジウム亜鉛酸化物(以下、InX2ZnY2Z2(X2、Y2、およびZ2は0よりも大きい実数)とする。)と、ガリウム酸化物(以下、GaOX3(X3は0よりも大きい実数)とする。)、またはガリウム亜鉛酸化物(以下、GaX4ZnY4Z4(X4、Y4、およびZ4は0よりも大きい実数)とする。)などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のInOX1、またはInX2ZnY2Z2が、膜中に均一に分布した構成(以下、クラウド状ともいう。)である。 For example, a CAC-OS in In-Ga-Zn oxide (In-Ga-Zn oxide among CAC-OSs may be referred to as CAC-IGZO in particular) is an indium oxide (hereinafter referred to as InO). X1 (X1 is greater real than 0) and.), or indium zinc oxide (hereinafter, in X2 Zn Y2 O Z2 ( X2, Y2, and Z2 is larger real than 0) and a.), gallium An oxide (hereinafter referred to as GaO X3 (X3 is a real number greater than 0)) or a gallium zinc oxide (hereinafter referred to as Ga X4 Zn Y4 O Z4 (where X4, Y4, and Z4 are greater than 0)) to.) and the like, the material becomes mosaic by separate into, mosaic InO X1 or in X2 Zn Y2 O Z2, is a configuration in which uniformly distributed in the film (hereinafter Also referred to as a cloud-like.) A.

つまり、CAC−OSは、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。なお、本明細書において、例えば、第1の領域の元素Mに対するInの原子数比が、第2の領域の元素Mに対するInの原子数比よりも大きいことを、第1の領域は、第2の領域と比較して、Inの濃度が高いとする。 That, CAC-OS includes a region GaO X3 as a main component, and In X2 Zn Y2 O Z2, or InO X1 as a main component region is a composite metal oxide having a structure that is mixed. Note that in this specification, for example, the first region indicates that the atomic ratio of In to the element M in the first region is larger than the atomic ratio of In to the element M in the second region. It is assumed that the concentration of In is higher than that in the second region.

なお、IGZOは通称であり、In、Ga、Zn、およびOによる1つの化合物をいう場合がある。代表例として、InGaO(ZnO)m1(m1は自然数)、またはIn(1+x0)Ga(1−x0)(ZnO)m0(−1≦x0≦1、m0は任意数)で表される結晶性の化合物が挙げられる。 Note that IGZO is a common name and may refer to one compound of In, Ga, Zn, and O. As a typical example, InGaO 3 (ZnO) m1 (m1 is a natural number) or In (1 + x0) Ga (1-x0) O 3 (ZnO) m0 (−1 ≦ x0 ≦ 1, m0 is an arbitrary number) A crystalline compound may be mentioned.

上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはCAAC構造を有する。なお、CAAC構造とは、複数のIGZOのナノ結晶がc軸配向を有し、かつa−b面においては配向せずに連結した結晶構造である。   The crystalline compound has a single crystal structure, a polycrystalline structure, or a CAAC structure. The CAAC structure is a crystal structure in which a plurality of IGZO nanocrystals have c-axis orientation and are connected without being oriented in the ab plane.

一方、CAC−OSは、金属酸化物の材料構成に関する。CAC−OSとは、In、Ga、Zn、およびOを含む材料構成において、一部にGaを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、CAC−OSにおいて、結晶構造は副次的な要素である。   On the other hand, CAC-OS relates to a material structure of a metal oxide. CAC-OS refers to a region observed in the form of nanoparticles mainly composed of Ga in a material structure including In, Ga, Zn and O, and nanoparticles mainly composed of In. The region observed in a shape is a configuration in which the regions are randomly dispersed in a mosaic shape. Therefore, in the CAC-OS, the crystal structure is a secondary element.

なお、CAC−OSは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Inを主成分とする膜と、Gaを主成分とする膜との2層からなる構造は、含まない。   Note that the CAC-OS does not include a stacked structure of two or more kinds of films having different compositions. For example, a structure composed of two layers of a film mainly containing In and a film mainly containing Ga is not included.

なお、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。 Incidentally, a region GaO X3 is the main component, and In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is the main component region, in some cases clear boundary can not be observed.

なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、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などから選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、CAC−OSは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。 In place of gallium, aluminum, yttrium, copper, vanadium, beryllium, boron, silicon, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, or magnesium are selected. In the case where one or a plurality of types are included, the CAC-OS includes a region that is observed in a part of a nanoparticle mainly including the metal element and a nanoparticle mainly including In. The region observed in the form of particles refers to a configuration in which each region is randomly dispersed in a mosaic shape.

CAC−OSは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、CAC−OSをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス(代表的にはアルゴン)、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を0%以上30%未満、好ましくは0%以上10%以下とすることが好ましい。   The CAC-OS can be formed by a sputtering method under a condition where the substrate is not intentionally heated, for example. In the case where a CAC-OS is formed by a sputtering method, any one or more selected from an inert gas (typically argon), an oxygen gas, and a nitrogen gas may be used as a deposition gas. Good. Further, the flow rate ratio of the oxygen gas to the total flow rate of the deposition gas during film formation is preferably as low as possible. For example, the flow rate ratio of the oxygen gas is 0% to less than 30%, preferably 0% to 10%. .

CAC−OSは、X線回折(XRD:X−ray diffraction)測定法のひとつであるOut−of−plane法によるθ/2θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、X線回折から、測定領域のa−b面方向、およびc軸方向の配向は見られないことが分かる。   The CAC-OS is characterized in that no clear peak is observed when it is measured using a θ / 2θ scan by the out-of-plane method, which is one of the X-ray diffraction (XRD) measurement methods. Have. That is, it can be seen from X-ray diffraction that no orientation in the ab plane direction and c-axis direction of the measurement region is observed.

またCAC−OSは、プローブ径が1nmの電子線(ナノビーム電子線ともいう。)を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、リング状に輝度の高い領域と、該リング領域に複数の輝点が観測される。従って、電子線回折パターンから、CAC−OSの結晶構造が、平面方向、および断面方向において、配向性を有さないnc(nano−crystal)構造を有することがわかる。   In addition, in the CAC-OS, an electron diffraction pattern obtained by irradiating an electron beam with a probe diameter of 1 nm (also referred to as a nanobeam electron beam) has a ring-like region having a high luminance and a plurality of bright regions in the ring region. A point is observed. Therefore, it can be seen from the electron beam diffraction pattern that the crystal structure of the CAC-OS has an nc (nano-crystal) structure having no orientation in the planar direction and the cross-sectional direction.

また例えば、In−Ga−Zn酸化物におけるCAC−OSでは、エネルギー分散型X線分光法(EDX:Energy Dispersive X−ray spectroscopy)を用いて取得したEDXマッピングにより、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。 Further, for example, in a CAC-OS in an In—Ga—Zn oxide, a region in which GaO X3 is a main component is obtained by EDX mapping obtained by using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). It can be confirmed that a region in which In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is a main component is unevenly distributed and mixed.

CAC−OSは、金属元素が均一に分布したIGZO化合物とは異なる構造であり、IGZO化合物と異なる性質を有する。つまり、CAC−OSは、GaOX3などが主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。 The CAC-OS has a structure different from that of the IGZO compound in which the metal element is uniformly distributed, and has a property different from that of the IGZO compound. That is, in the CAC-OS, a region in which GaO X3 or the like is a main component and a region in which In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is a main component are phase-separated from each other, and each region is mainly composed of each element. Has a mosaic structure.

ここで、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域は、GaOX3などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、金属酸化物としての導電性が発現する。従って、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域が、金属酸化物中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度(μ)が実現できる。 Here, the region containing In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 as a main component is a region having higher conductivity than a region containing GaO X3 or the like as a main component. That, In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1, is an area which is the main component, by carriers flow, conductive metal oxide is expressed. Accordingly, a region where In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is a main component is distributed in a cloud shape in the metal oxide, so that high field-effect mobility (μ) can be realized.

一方、GaOX3などが主成分である領域は、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、GaOX3などが主成分である領域が、金属酸化物中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。 On the other hand, areas such as GaO X3 is the main component, as compared to the In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is the main component area, it is highly regions insulating. That is, since the region mainly composed of GaO X3 or the like is distributed in the metal oxide, a leakage current can be suppressed and a good switching operation can be realized.

従って、CAC−OSを半導体素子に用いた場合、GaOX3などに起因する絶縁性と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流(Ion)、および高い電界効果移動度(μ)を実現することができる。 Therefore, when CAC-OS is used for a semiconductor element, the insulating property caused by GaO X3 and the like and the conductivity caused by In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 act in a complementary manner, resulting in high An on-current (I on ) and high field effect mobility (μ) can be realized.

また、CAC−OSを用いた半導体素子は、信頼性が高い。従って、CAC−OSは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。   In addition, a semiconductor element using a CAC-OS has high reliability. Therefore, the CAC-OS is optimal for various semiconductor devices including a display.

または、トランジスタのチャネルが形成される半導体に、シリコンを用いることが好ましい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。このような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる。また極めて高精細な表示部とする場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回路を画素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減することができる。   Alternatively, silicon is preferably used for a semiconductor in which a channel of the transistor is formed. Although amorphous silicon may be used as silicon, it is particularly preferable to use silicon having crystallinity. For example, microcrystalline silicon, polycrystalline silicon, single crystal silicon, or the like is preferably used. In particular, polycrystalline silicon can be formed at a lower temperature than single crystal silicon, and has higher field effect mobility and higher reliability than amorphous silicon. By applying such a polycrystalline semiconductor to a pixel, the aperture ratio of the pixel can be improved. Even in the case of a display portion with extremely high definition, the gate driver circuit and the source driver circuit can be formed over the same substrate as the pixel, and the number of components included in the electronic device can be reduced.

本実施の形態で例示したボトムゲート構造のトランジスタは、作製工程を削減できるため好ましい。またこのときアモルファスシリコンを用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できるため、半導体層よりも下層の配線は電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。一方、トップゲート型のトランジスタは、自己整合的に不純物領域を形成しやすいため、特性のばらつきなどを低減することできるため好ましい。このとき特に、多結晶シリコンや単結晶シリコンなどを用いる場合に適している。   The bottom-gate transistor described in this embodiment is preferable because the number of manufacturing steps can be reduced. At this time, since amorphous silicon can be used at a lower temperature than polycrystalline silicon, it is possible to use a material having low heat resistance as the electrode material and substrate material for the wiring below the semiconductor layer. Can widen the choice of materials. For example, a glass substrate having an extremely large area can be suitably used. On the other hand, a top-gate transistor is preferable because an impurity region can be easily formed in a self-aligning manner and variation in characteristics can be reduced. At this time, it is particularly suitable when polycrystalline silicon, single crystal silicon or the like is used.

〔導電層〕
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層に用いることのできる材料としては、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、モリブデン、銀、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などが挙げられる。またこれらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。
[Conductive layer]
In addition to the gate, source, and drain of a transistor, materials that can be used for conductive layers such as various wirings and electrodes that constitute a display device include aluminum, titanium, chromium, nickel, copper, yttrium, zirconium, molybdenum, silver, A metal such as tantalum or tungsten, or an alloy containing the same as a main component can be given. A film containing any of these materials can be used as a single layer or a stacked structure. For example, a single layer structure of an aluminum film containing silicon, a two layer structure in which an aluminum film is stacked on a titanium film, a two layer structure in which an aluminum film is stacked on a tungsten film, and a copper film on a copper-magnesium-aluminum alloy film Two-layer structure to stack, two-layer structure to stack copper film on titanium film, two-layer structure to stack copper film on tungsten film, titanium film or titanium nitride film, and aluminum film or copper film on top of it A three-layer structure for forming a titanium film or a titanium nitride film thereon, a molybdenum film or a molybdenum nitride film, and an aluminum film or a copper film stacked thereon, and a molybdenum film or a There is a three-layer structure for forming a molybdenum nitride film. Note that an oxide such as indium oxide, tin oxide, or zinc oxide may be used. Further, it is preferable to use copper containing manganese because the controllability of the shape by etching is increased.

また、透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。または、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、またはチタンなどの金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料(またはそれらの窒化物)を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層や、表示素子が有する導電層(画素電極や共通電極として機能する導電層)にも用いることができる。   As the light-transmitting conductive material, conductive oxide such as indium oxide, indium tin oxide, indium zinc oxide, zinc oxide, or zinc oxide to which gallium is added, or graphene can be used. Alternatively, a metal material such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, or titanium, or an alloy material containing the metal material can be used. Alternatively, a nitride (eg, titanium nitride) of the metal material may be used. Note that in the case where a metal material or an alloy material (or a nitride thereof) is used, it may be thin enough to have a light-transmitting property. In addition, a stacked film of the above materials can be used as a conductive layer. For example, it is preferable to use a laminated film of an alloy of silver and magnesium and indium tin oxide because the conductivity can be increased. These can also be used for conductive layers such as various wirings and electrodes constituting the display device and conductive layers (conductive layers functioning as pixel electrodes and common electrodes) included in the display element.

〔絶縁層〕
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
[Insulating layer]
Insulating materials that can be used for each insulating layer include, for example, resins such as acrylic and epoxy, resins having a siloxane bond, and inorganic insulation such as silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, silicon nitride, and aluminum oxide. Materials can also be used.

また発光素子は、一対の透水性の低い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑制できる。   The light-emitting element is preferably provided between a pair of insulating films with low water permeability. Thereby, impurities such as water can be prevented from entering the light emitting element, and a decrease in reliability of the apparatus can be suppressed.

透水性の低い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、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等を用いてもよい。   Examples of the low water-permeable insulating film include a film containing nitrogen and silicon such as a silicon nitride film and a silicon nitride oxide film, and a film containing nitrogen and aluminum such as an aluminum nitride film. Alternatively, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, or the like may be used.

例えば、透水性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、1×10−5[g/(m・day)]以下、好ましくは1×10−6[g/(m・day)]以下、より好ましくは1×10−7[g/(m・day)]以下、さらに好ましくは1×10−8[g/(m・day)]以下とする。 For example, the water vapor transmission rate of an insulating film with low water permeability is 1 × 10 −5 [g / (m 2 · day)] or less, preferably 1 × 10 −6 [g / (m 2 · day)] or less, More preferably, it is 1 × 10 −7 [g / (m 2 · day)] or less, and further preferably 1 × 10 −8 [g / (m 2 · day)] or less.

〔液晶素子〕
液晶素子としては、例えば垂直配向(VA:Vertical Alignment)モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、MVA(Multi−Domain Vertical Alignment)モード、PVA(Patterned Vertical Alignment)モード、ASV(Advanced Super View)モードなどを用いることができる。
[Liquid crystal element]
As the liquid crystal element, for example, a liquid crystal element to which a vertical alignment (VA: Vertical Alignment) mode is applied can be used. As the vertical alignment mode, an MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) mode, a PVA (Patterned Vertical Alignment) mode, an ASV (Advanced Super View) mode, or the like can be used.

また、液晶素子には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。例えばVAモードのほかに、TN(Twisted Nematic)モード、IPS(In−Plane−Switching)モード、FFS(Fringe Field Switching)モード、ASM(Axially Symmetric aligned Micro−cell)モード、OCB(Optically Compensated Birefringence)モード、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)モード、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal)モード等が適用された液晶素子を用いることができる。   As the liquid crystal element, liquid crystal elements to which various modes are applied can be used. For example, in addition to the VA mode, a TN (Twisted Nematic) mode, an IPS (In-Plane-Switching) mode, an FFS (Fringe Field Switching) mode, an ASM (Axially Symmetrical Aligned Micro-cell) mode, Further, a liquid crystal element to which an FLC (Ferroelectric Liquid Crystal) mode, an AFLC (Antiferroelectric Liquid Crystal) mode, or the like is applied can be used.

なお、液晶素子は、液晶の光学的変調作用によって光の透過または非透過を制御する素子である。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界(横方向の電界、縦方向の電界又は斜め方向の電界を含む)によって制御される。なお、液晶素子に用いる液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶(PDLC:Polymer Dispersed Liquid Crystal)、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。   Note that a liquid crystal element is an element that controls transmission or non-transmission of light by an optical modulation action of liquid crystal. Note that the optical modulation action of the liquid crystal is controlled by an electric field applied to the liquid crystal (including a horizontal electric field, a vertical electric field, or an oblique electric field). As the liquid crystal used in the liquid crystal element, a thermotropic liquid crystal, a low molecular liquid crystal, a polymer liquid crystal, a polymer dispersed liquid crystal (PDLC), a ferroelectric liquid crystal, an antiferroelectric liquid crystal, or the like is used. Can do. These liquid crystal materials exhibit a cholesteric phase, a smectic phase, a cubic phase, a chiral nematic phase, an isotropic phase, and the like depending on conditions.

また、液晶材料としては、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。   Further, as the liquid crystal material, either a positive type liquid crystal or a negative type liquid crystal may be used, and an optimal liquid crystal material may be used according to an applied mode or design.

また、液晶の配向を制御するため、配向膜を設けることができる。なお、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために数重量%以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。   An alignment film can be provided to control the alignment of the liquid crystal. Note that in the case of employing a horizontal electric field mode, liquid crystal exhibiting a blue phase for which an alignment film is unnecessary may be used. The blue phase is one of the liquid crystal phases. When the temperature of the cholesteric liquid crystal is increased, the blue phase appears immediately before the transition from the cholesteric phase to the isotropic phase. Since the blue phase appears only in a narrow temperature range, a liquid crystal composition mixed with several percent by weight or more of a chiral agent is used for the liquid crystal layer in order to improve the temperature range. A liquid crystal composition containing a liquid crystal exhibiting a blue phase and a chiral agent has a short response speed and is optically isotropic. In addition, a liquid crystal composition including a liquid crystal exhibiting a blue phase and a chiral agent does not require alignment treatment and has a small viewing angle dependency. Further, since it is not necessary to provide an alignment film, a rubbing process is not required, so that electrostatic breakdown caused by the rubbing process can be prevented, and defects or breakage of the liquid crystal display device during the manufacturing process can be reduced. .

また、液晶素子として、透過型の液晶素子、反射型の液晶素子、または半透過型の液晶素子などを用いることができる。   As the liquid crystal element, a transmissive liquid crystal element, a reflective liquid crystal element, a transflective liquid crystal element, or the like can be used.

本発明の一態様では、特に反射型の液晶素子を用いることができる。   In one embodiment of the present invention, a reflective liquid crystal element can be used.

透過型または半透過型の液晶素子を用いる場合、一対の基板を挟むように、2つの偏光板を設ける。また偏光板よりも外側に、バックライトを設ける。バックライトとしては、直下型のバックライトであってもよいし、エッジライト型のバックライトであってもよい。LED(Light Emitting Diode)を備える直下型のバックライトを用いると、ローカルディミングが容易となり、コントラストを高めることができるため好ましい。また、エッジライト型のバックライトを用いると、バックライトを含めたモジュールの厚さを低減できるため好ましい。
め好ましい。
In the case of using a transmissive or transflective liquid crystal element, two polarizing plates are provided so as to sandwich a pair of substrates. A backlight is provided outside the polarizing plate. The backlight may be a direct type backlight or an edge light type backlight. It is preferable to use a direct-type backlight including an LED (Light Emitting Diode) because local dimming is facilitated and contrast can be increased. An edge light type backlight is preferably used because the thickness of the module including the backlight can be reduced.
Therefore, it is preferable.

反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板を設ける。またこれとは別に、表示面側に光拡散板を配置すると、視認性を向上させられるため好ましい。   In the case of using a reflective liquid crystal element, a polarizing plate is provided on the display surface side. Separately from this, it is preferable to arrange a light diffusing plate on the display surface side because the visibility can be improved.

また、反射型、または半透過型の液晶素子を用いる場合、偏光板よりも外側に、フロントライトを設けてもよい。フロントライトとしては、エッジライト型のフロントライトを用いることが好ましい。LED(Light Emitting Diode)を備えるフロントライトを用いると、消費電力を低減できるため好ましい。   In the case of using a reflective or transflective liquid crystal element, a front light may be provided outside the polarizing plate. As the front light, an edge light type front light is preferably used. It is preferable to use a front light including an LED (Light Emitting Diode) because power consumption can be reduced.

〔発光素子〕
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流又は電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、LED、有機EL素子、無機EL素子等を用いることができる。
[Light emitting element]
As the light-emitting element, an element capable of self-emission can be used, and an element whose luminance is controlled by current or voltage is included in its category. For example, an LED, an organic EL element, an inorganic EL element, or the like can be used.

発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型などがある。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。   Light emitting elements include a top emission type, a bottom emission type, and a dual emission type. A conductive film that transmits visible light is used for the electrode from which light is extracted. In addition, a conductive film that reflects visible light is preferably used for the electrode from which light is not extracted.

EL層は少なくとも発光層を有する。EL層は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質(電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質)等を含む層をさらに有していてもよい。   The EL layer has at least a light emitting layer. The EL layer is a layer other than the light-emitting layer, such as a substance having a high hole injection property, a substance having a high hole transport property, a hole blocking material, a substance having a high electron transport property, a substance having a high electron injection property, or a bipolar property. A layer including a substance (a substance having a high electron transporting property and a high hole transporting property) and the like may be further included.

EL層には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。EL層を構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。   Either a low molecular compound or a high molecular compound can be used for the EL layer, and an inorganic compound may be included. The layers constituting the EL layer can be formed by a method such as a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method), a transfer method, a printing method, an ink jet method, or a coating method.

陰極と陽極の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、EL層に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はEL層において再結合し、EL層に含まれる発光物質が発光する。   When a voltage higher than the threshold voltage of the light emitting element is applied between the cathode and the anode, holes are injected into the EL layer from the anode side and electrons are injected from the cathode side. The injected electrons and holes are recombined in the EL layer, and the light-emitting substance contained in the EL layer emits light.

発光素子として、白色発光の発光素子を適用する場合には、EL層に2種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。例えば2以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、それぞれR(赤)、G(緑)、B(青)、Y(黄)、O(橙)等の発光を示す発光物質、またはR、G、Bのうち2以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、2以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の波長(例えば350nm〜750nm)の範囲内に2以上のピークを有する発光素子を適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは、緑色及び赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。   In the case where a white light-emitting element is used as the light-emitting element, the EL layer preferably includes two or more light-emitting substances. For example, white light emission can be obtained by selecting the light emitting material so that the light emission of each of the two or more light emitting materials has a complementary color relationship. For example, a light emitting material that emits light such as R (red), G (green), B (blue), Y (yellow), and O (orange), or spectral components of two or more colors of R, G, and B It is preferable that 2 or more are included among the luminescent substances which show light emission containing. In addition, it is preferable to apply a light-emitting element whose emission spectrum from the light-emitting element has two or more peaks within a wavelength range of visible light (for example, 350 nm to 750 nm). The emission spectrum of the material having a peak in the yellow wavelength region is preferably a material having spectral components in the green and red wavelength regions.

EL層は、一の色を発光する発光材料を含む発光層と、他の色を発光する発光材料を含む発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、EL層における複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層または燐光発光層と同一の材料(例えばホスト材料、アシスト材料)を含み、且ついずれの発光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。   The EL layer preferably has a structure in which a light-emitting layer including a light-emitting material that emits one color and a light-emitting layer including a light-emitting material that emits another color are stacked. For example, the plurality of light emitting layers in the EL layer may be stacked in contact with each other, or may be stacked through a region not including any light emitting material. For example, a region including the same material (for example, a host material or an assist material) as the fluorescent light emitting layer or the phosphorescent light emitting layer and not including any light emitting material is provided between the fluorescent light emitting layer and the phosphorescent light emitting layer. Also good. This facilitates the production of the light emitting element and reduces the driving voltage.

また、発光素子は、EL層を1つ有するシングル素子であってもよいし、複数のEL層が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。   The light-emitting element may be a single element having one EL layer or a tandem element in which a plurality of EL layers are stacked with a charge generation layer interposed therebetween.

可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、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、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、又はこれら金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。   The conductive film that transmits visible light can be formed using, for example, indium oxide, indium tin oxide, indium zinc oxide, zinc oxide, zinc oxide to which gallium is added, or the like. In addition, a metal material such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, or titanium, an alloy including these metal materials, or a nitride of these metal materials (for example, Titanium nitride) can also be used by forming it thin enough to have translucency. In addition, a stacked film of the above materials can be used as a conductive layer. For example, it is preferable to use a stacked film of an alloy of silver and magnesium and indium tin oxide because the conductivity can be increased. Further, graphene or the like may be used.

可視光を反射する導電膜は、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又はこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金(アルミニウム合金)を用いてもよい。また銅、パラジウム、マグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接して金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンや酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。   For the conductive film that reflects visible light, for example, a metal material such as aluminum, gold, platinum, silver, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, or palladium, or an alloy including these metal materials is used. Can do. In addition, lanthanum, neodymium, germanium, or the like may be added to the metal material or alloy. Alternatively, titanium, nickel, or neodymium and an alloy containing aluminum (aluminum alloy) may be used. Alternatively, an alloy containing copper, palladium, magnesium, and silver may be used. An alloy containing silver and copper is preferable because of its high heat resistance. Furthermore, oxidation can be suppressed by stacking a metal film or a metal oxide film in contact with the aluminum film or the aluminum alloy film. Examples of materials for such metal films and metal oxide films include titanium and titanium oxide. Alternatively, the conductive film that transmits visible light and a film made of a metal material may be stacked. For example, a laminated film of silver and indium tin oxide, a laminated film of an alloy of silver and magnesium and indium tin oxide, or the like can be used.

電極は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて形成することができる。   The electrodes may be formed using a vapor deposition method or a sputtering method, respectively. In addition, it can be formed using a discharge method such as an inkjet method, a printing method such as a screen printing method, or a plating method.

なお、上述した、発光層、ならびに正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、及び電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、それぞれ量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。   Note that the above-described light-emitting layer and a layer containing a substance having a high hole-injecting property, a substance having a high hole-transporting property, a substance having a high electron-transporting property, a substance having a high electron-injecting property, a bipolar substance, Each may have an inorganic compound such as a quantum dot or a polymer compound (oligomer, dendrimer, polymer, etc.). For example, a quantum dot can be used for a light emitting layer to function as a light emitting material.

なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また、12族と16族、13族と15族、または14族と16族の元素グループを含む材料を用いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。   As the quantum dot material, a colloidal quantum dot material, an alloy type quantum dot material, a core / shell type quantum dot material, a core type quantum dot material, or the like can be used. Alternatively, a material including an element group of Group 12 and Group 16, Group 13 and Group 15, or Group 14 and Group 16 may be used. Alternatively, a quantum dot material containing an element such as cadmium, selenium, zinc, sulfur, phosphorus, indium, tellurium, lead, gallium, arsenic, or aluminum may be used.

〔接着層〕
接着層としては、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はエポキシ樹脂、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。
(Adhesive layer)
As the adhesive layer, various curable adhesives such as an ultraviolet curable photocurable adhesive, a reactive curable adhesive, a thermosetting adhesive, and an anaerobic adhesive can be used. Examples of 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. In particular, a material with low moisture permeability such as an epoxy resin is preferable. Alternatively, a two-component mixed resin may be used. Further, an adhesive sheet or the like may be used.

また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物(酸化カルシウムや酸化バリウム等)のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が素子に侵入することを抑制でき、表示装置の信頼性が向上するため好ましい。   Further, the resin may contain a desiccant. For example, a substance that adsorbs moisture by chemical adsorption, such as an alkaline earth metal oxide (such as calcium oxide or barium oxide), can be used. Alternatively, a substance that adsorbs moisture by physical adsorption, such as zeolite or silica gel, may be used. The inclusion of a desiccant is preferable because impurities such as moisture can be prevented from entering the element and the reliability of the display device is improved.

また、上記樹脂に屈折率の高いフィラーや光散乱部材を混合することにより、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、ゼオライト、ジルコニウム等を用いることができる。   In addition, light extraction efficiency can be improved by mixing a filler having a high refractive index or a light scattering member with the resin. For example, titanium oxide, barium oxide, zeolite, zirconium, or the like can be used.

〔接続層〕
接続層としては、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)や、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。
(Connection layer)
As the connection layer, an anisotropic conductive film (ACF: Anisotropic Conductive Film), an anisotropic conductive paste (ACP: Anisotropic Conductive Paste), or the like can be used.

〔着色層〕
着色層に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。
(Colored layer)
Examples of materials that can be used for the colored layer include metal materials, resin materials, resin materials containing pigments or dyes, and the like.

〔遮光層〕
遮光層として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、チタンブラック、金属、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。遮光層は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。また、遮光層に、着色層の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用いることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を簡略化できるため好ましい。
[Light shielding layer]
Examples of the material that can be used for the light-shielding layer include carbon black, titanium black, metal, metal oxide, and composite oxide containing a solid solution of a plurality of metal oxides. The light shielding layer may be a film containing a resin material or a thin film of an inorganic material such as a metal. Alternatively, a stacked film of a film containing a material for the colored layer can be used for the light shielding layer. For example, a stacked structure of a film including a material used for a colored layer that transmits light of a certain color and a film including a material used for a colored layer that transmits light of another color can be used. It is preferable to use a common material for the coloring layer and the light-shielding layer because the apparatus can be shared and the process can be simplified.

以上が各構成要素についての説明である。   The above is the description of each component.

[作製方法例]
ここでは、基板の剥離方法、及びこれを応用した可撓性を有する基板を有する表示パネルの作製方法の例について説明する。
[Example of production method]
Here, an example of a substrate peeling method and a method for manufacturing a display panel including a flexible substrate to which the substrate peeling method is applied will be described.

ここでは、表示素子、回路、配線、電極、着色層や遮光層などの光学部材、及び絶縁層等が含まれる層をまとめて素子層と呼ぶこととする。例えば、素子層は表示素子を含み、表示素子の他に表示素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなどの素子を備えていてもよい。   Here, a layer including a display element, a circuit, a wiring, an electrode, an optical member such as a coloring layer or a light shielding layer, and an insulating layer is collectively referred to as an element layer. For example, the element layer includes a display element, and may include an element such as a wiring that is electrically connected to the display element, a transistor used for a pixel, or a circuit in addition to the display element.

また、ここでは、表示素子が完成した(作製工程が終了した)段階において、素子層を支持し、可撓性を有する部材のことを、基板と呼ぶこととする。例えば、基板には、厚さが10nm以上300μm以下の、極めて薄いフィルム等も含まれる。   Here, a member that supports the element layer and has flexibility when the display element is completed (the manufacturing process is completed) is referred to as a substrate. For example, the substrate includes a very thin film having a thickness of 10 nm to 300 μm.

可撓性を有し、絶縁表面を備える基板上に素子層を形成する方法としては、代表的には以下に挙げる2つの方法がある。一つは、基板上に直接、素子層を形成する方法である。もう一つは、基板とは異なる支持基板上に素子層を形成した後、素子層と支持基材を剥離し、素子層を基板に転置する方法である。なお、ここでは詳細に説明しないが、上記2つの方法に加え、可撓性を有さない基板上に素子層を形成し、当該基板を研磨等により薄くすることで可撓性を持たせる方法もある。   As a method for forming an element layer over a flexible substrate having an insulating surface, there are typically two methods described below. One is a method of forming an element layer directly on a substrate. The other is a method in which an element layer is formed on a support substrate different from the substrate, the element layer and the support base material are peeled off, and the element layer is transferred to the substrate. Although not described in detail here, in addition to the two methods described above, a method of providing flexibility by forming an element layer on a non-flexible substrate and thinning the substrate by polishing or the like. There is also.

基板を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には、基板上に直接、素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基板を支持基材に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が容易になるため好ましい。   In the case where the material constituting the substrate has heat resistance against the heat applied to the element layer forming step, it is preferable to form the element layer directly on the substrate because the process is simplified. At this time, it is preferable to form the element layer in a state in which the substrate is fixed to the supporting base material, because it is easy to carry the device inside and between the devices.

また、素子層を支持基材上に形成した後に、基板に転置する方法を用いる場合、まず支持基材上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基材と素子層の間で剥離し、素子層を基板に転置する。このとき、支持基材と剥離層の界面、剥離層と絶縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。この方法では、支持基材や剥離層に耐熱性の高い材料を用いることで、素子層を形成する際に素子層を形成する際にかかる温度の上限を高めることができ、より信頼性の高い素子を有する素子層を形成できるため、好ましい。   In the case of using a method in which the element layer is formed on the supporting base material and then transferred to the substrate, a peeling layer and an insulating layer are first stacked on the supporting base material, and the element layer is formed on the insulating layer. Then, it peels between a support base material and an element layer, and transfers an element layer to a board | substrate. At this time, a material that causes peeling in the interface between the support base and the release layer, the interface between the release layer and the insulating layer, or the release layer may be selected. In this method, by using a material having high heat resistance for the support substrate and the release layer, the upper limit of the temperature required for forming the element layer can be increased when forming the element layer, and the reliability is higher. It is preferable because an element layer having elements can be formed.

例えば剥離層として、タングステンなどの高融点金属材料を含む層と、当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用い、剥離層上の絶縁層として、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを複数積層した層を用いることが好ましい。なお、本明細書中において、酸化窒化物は、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。   For example, a layer containing a high-melting-point metal material such as tungsten and a layer containing an oxide of the metal material are stacked as the separation layer, and silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, It is preferable to use a layer in which a plurality of silicon nitride oxides or the like are stacked. Note that in this specification, oxynitride refers to a material having a higher oxygen content than nitrogen as its composition, and nitride oxide refers to a material having a higher nitrogen content than oxygen as its composition. Point to.

素子層と支持基材とを剥離する方法としては、機械的な力を加えることや、剥離層をエッチングすること、または剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられる。または、剥離界面を形成する2層の熱膨張の違いを利用し、加熱または冷却することにより剥離を行ってもよい。   Examples of the method for peeling the element layer and the supporting substrate include applying a mechanical force, etching the peeling layer, or infiltrating a liquid into the peeling interface. Alternatively, peeling may be performed by heating or cooling using a difference in thermal expansion between the two layers forming the peeling interface.

また、支持基材と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。   In the case where peeling is possible at the interface between the support base and the insulating layer, the peeling layer may not be provided.

例えば、支持基材としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用いることができる。このとき、素子層を形成した後に、有機樹脂にレーザ光等を照射して、支持基材と有機樹脂との剥離性を向上させて剥離を行うことができる。これにより、素子層の形成時に意図せず剥離が生じてしまうことを防ぐことができる。   For example, glass can be used as the supporting substrate, and an organic resin such as polyimide can be used as the insulating layer. At this time, after the element layer is formed, the organic resin can be irradiated with laser light or the like to improve the peelability between the support substrate and the organic resin, and can be peeled off. Thereby, it is possible to prevent unintentional peeling when the element layer is formed.

また、剥離時にはレーザ光等を用いて有機樹脂の一部を局所的に加熱する、または鋭利な部材により物理的に有機樹脂の一部を切断、または貫通すること等により剥離の起点を形成し、ガラスと有機樹脂の界面で剥離を行ってもよい。   Also, at the time of peeling, a starting point of peeling is formed by locally heating a part of the organic resin using a laser beam or the like, or physically cutting or penetrating a part of the organic resin by a sharp member. Alternatively, peeling may be performed at the interface between the glass and the organic resin.

また、支持基材と有機樹脂からなる絶縁層の間に発熱層を設け、当該発熱層を加熱することにより、当該発熱層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。発熱層としては、電流を流すことにより発熱する材料、光を吸収することにより発熱する材料、磁場を印加することにより発熱する材料など、様々な材料を用いることができる。例えば発熱層としては、半導体、金属、絶縁体から選択して用いることができる。   Alternatively, a heat generation layer may be provided between the support base and the insulating layer made of an organic resin, and the heat generation layer may be heated to peel off the interface between the heat generation layer and the insulation layer. As the heat generating layer, various materials such as a material that generates heat when an electric current flows, a material that generates heat by absorbing light, and a material that generates heat by applying a magnetic field can be used. For example, the heat generating layer can be selected from semiconductors, metals, and insulators.

なお、上述した方法において、有機樹脂からなる絶縁層は、剥離後に基板として用いることもできる。   In the above-described method, the insulating layer made of an organic resin can be used as a substrate after peeling.

以上が可撓性を有する表示パネルを作製する方法についての説明である。   The above is the description of the method for manufacturing a flexible display panel.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。   This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least part of the other embodiments described in this specification.

(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のより具体的な例について、図面を参照して説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment, more specific examples of the display device of one embodiment of the present invention will be described with reference to drawings.

図13(A)は、表示装置400のブロック図である。表示装置400は、表示部362、回路GD、及び回路SDを有する。表示部362は、マトリクス状に配列した複数の画素410を有する。   FIG. 13A is a block diagram of the display device 400. The display device 400 includes a display unit 362, a circuit GD, and a circuit SD. The display portion 362 includes a plurality of pixels 410 arranged in a matrix.

表示装置400は、複数の配線G1、複数の配線G2、複数の配線ANO、複数の配線CSCOM、複数の配線S1、及び複数の配線S2を有する。複数の配線G1、複数の配線G2、複数の配線ANO、及び複数の配線CSCOMは、それぞれ、矢印Rで示す方向に配列した複数の画素410及び回路GDと電気的に接続する。複数の配線S1及び複数の配線S2は、それぞれ、矢印Cで示す方向に配列した複数の画素410及び回路SDと電気的に接続する。   The display device 400 includes a plurality of wirings G1, a plurality of wirings G2, a plurality of wirings ANO, a plurality of wirings CSCOM, a plurality of wirings S1, and a plurality of wirings S2. The plurality of wirings G1, the plurality of wirings G2, the plurality of wirings ANO, and the plurality of wirings CSCOM are electrically connected to the plurality of pixels 410 and the circuit GD arranged in the direction indicated by the arrow R, respectively. The plurality of wirings S1 and the plurality of wirings S2 are electrically connected to the plurality of pixels 410 and the circuit SD arranged in the direction indicated by the arrow C, respectively.

なお、ここでは簡単のために回路GDと回路SDを1つずつ有する構成を示したが、液晶素子を駆動する回路GD及び回路SDと、発光素子を駆動する回路GD及び回路SDとを、別々に設けてもよい。   Note that, here, for the sake of simplicity, a configuration including one circuit GD and one circuit SD is shown; however, the circuit GD and the circuit SD that drive the liquid crystal element and the circuit GD and the circuit SD that drive the light emitting element are separately provided. May be provided.

画素410は、反射型の液晶素子と、発光素子を有する。   The pixel 410 includes a reflective liquid crystal element and a light-emitting element.

図13(B1)、(B2)に、画素410が有する電極311の構成例を示す。電極311は、液晶素子の反射電極として機能する。   FIGS. 13B1 and 13B2 illustrate configuration examples of the electrode 311 included in the pixel 410. FIG. The electrode 311 functions as a reflective electrode of the liquid crystal element.

図13(B1)、(B2)には、電極311と重なる領域に位置する発光素子360を破線で示している。発光素子360が発する光は、電極311とは反対側に射出される。   In FIGS. 13B1 and 13B2, the light-emitting element 360 located in a region overlapping with the electrode 311 is indicated by a broken line. Light emitted from the light emitting element 360 is emitted to the side opposite to the electrode 311.

図13(B1)では、矢印Rで示す方向に隣接する画素410が異なる色に対応する画素である。図13(B2)では、矢印Cで示す方向に隣接する画素410が異なる色に対応する画素である。   In FIG. 13B1, the pixels 410 adjacent in the direction indicated by the arrow R are pixels corresponding to different colors. In FIG. 13 (B2), adjacent pixels 410 in the direction indicated by arrow C are pixels corresponding to different colors.

回路GDには、シフトレジスタ等の様々な順序回路等を用いることができる。回路GDには、トランジスタ及び容量素子等を用いることができる。回路GDが有するトランジスタは、画素410に含まれるトランジスタと同じ工程で形成することができる。   Various sequential circuits such as a shift register can be used for the circuit GD. A transistor, a capacitor, or the like can be used for the circuit GD. A transistor included in the circuit GD can be formed in the same process as the transistor included in the pixel 410.

回路SDは、配線S1と電気的に接続される。回路SDには、例えば、集積回路を用いることができる。具体的には、回路SDには、シリコン基板上に形成された集積回路を用いることができる。   The circuit SD is electrically connected to the wiring S1. For the circuit SD, for example, an integrated circuit can be used. Specifically, an integrated circuit formed on a silicon substrate can be used for the circuit SD.

例えば、COG(Chip on glass)方式またはCOF方式等を用いて、画素410と電気的に接続されるパッドに回路SDを実装することができる。具体的には、異方性導電膜を用いて、パッドに集積回路を実装できる。   For example, the circuit SD can be mounted on a pad electrically connected to the pixel 410 by using a COG (Chip on glass) method, a COF method, or the like. Specifically, an integrated circuit can be mounted on the pad using an anisotropic conductive film.

図14は、画素410の回路図の一例である。図14では、隣接する2つの画素410を示している。   FIG. 14 is an example of a circuit diagram of the pixel 410. In FIG. 14, two adjacent pixels 410 are shown.

画素410は、スイッチSW1、容量素子C1、液晶素子340、スイッチSW2、トランジスタM、容量素子C2、及び発光素子360等を有する。また、画素410には、配線G1、配線G2、配線ANO、配線CSCOM、配線S1、及び配線S2が電気的に接続されている。また、図14では、液晶素子340と電気的に接続する配線VCOM1、及び発光素子360と電気的に接続する配線VCOM2を示している。   The pixel 410 includes a switch SW1, a capacitor C1, a liquid crystal element 340, a switch SW2, a transistor M, a capacitor C2, a light emitting element 360, and the like. In addition, a wiring G1, a wiring G2, a wiring ANO, a wiring CSCOM, a wiring S1, and a wiring S2 are electrically connected to the pixel 410. In FIG. 14, a wiring VCOM1 electrically connected to the liquid crystal element 340 and a wiring VCOM2 electrically connected to the light emitting element 360 are illustrated.

図14では、スイッチSW1及びスイッチSW2にトランジスタを用いた場合の例を示している。   FIG. 14 shows an example in which transistors are used for the switch SW1 and the switch SW2.

スイッチSW1のゲートは、配線G1と接続されている。スイッチSW1のソース及びドレインのうち一方は、配線S1と接続され、他方は、容量素子C1の一方の電極、及び液晶素子340の一方の電極と接続されている。容量素子C1の他方の電極は、配線CSCOMと接続されている。液晶素子340の他方の電極が配線VCOM1と接続されている。   The gate of the switch SW1 is connected to the wiring G1. One of the source and the drain of the switch SW1 is connected to the wiring S1, and the other is connected to one electrode of the capacitor C1 and one electrode of the liquid crystal element 340. The other electrode of the capacitive element C1 is connected to the wiring CSCOM. The other electrode of the liquid crystal element 340 is connected to the wiring VCOM1.

スイッチSW2のゲートは、配線G2と接続されている。スイッチSW2のソース及びドレインのうち一方は、配線S2と接続され、他方は、容量素子C2の一方の電極、及びトランジスタMのゲートと接続されている。容量素子C2の他方の電極は、トランジスタMのソースまたはドレインの一方、及び配線ANOと接続されている。トランジスタMのソースまたはドレインの他方は、発光素子360の一方の電極と接続されている。発光素子360の他方の電極は、配線VCOM2と接続されている。   The gate of the switch SW2 is connected to the wiring G2. One of the source and the drain of the switch SW2 is connected to the wiring S2, and the other is connected to one electrode of the capacitor C2 and the gate of the transistor M. The other electrode of the capacitor C2 is connected to one of the source and the drain of the transistor M and the wiring ANO. The other of the source and the drain of the transistor M is connected to one electrode of the light emitting element 360. The other electrode of the light emitting element 360 is connected to the wiring VCOM2.

図14では、トランジスタMが半導体を挟む2つのゲートを有し、これらが接続されている例を示している。これにより、トランジスタMが流すことのできる電流を増大させることができる。   FIG. 14 shows an example in which the transistor M has two gates sandwiching a semiconductor and these are connected. As a result, the current that can be passed by the transistor M can be increased.

配線G1には、スイッチSW1を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線VCOM1には、所定の電位を与えることができる。配線S1には、液晶素子340が有する液晶の配向状態を制御する信号を与えることができる。配線CSCOMには、所定の電位を与えることができる。   A signal for controlling the switch SW1 to be in a conductive state or a non-conductive state can be supplied to the wiring G1. A predetermined potential can be applied to the wiring VCOM1. A signal for controlling the alignment state of the liquid crystal included in the liquid crystal element 340 can be supplied to the wiring S1. A predetermined potential can be applied to the wiring CSCOM.

配線G2には、スイッチSW2を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線VCOM2及び配線ANOには、発光素子360が発光する電位差が生じる電位をそれぞれ与えることができる。配線S2には、トランジスタMの導通状態を制御する信号を与えることができる。   A signal for controlling the switch SW2 to be in a conductive state or a non-conductive state can be supplied to the wiring G2. The wiring VCOM2 and the wiring ANO can each be supplied with a potential at which a potential difference generated by the light emitting element 360 emits light. A signal for controlling the conduction state of the transistor M can be supplied to the wiring S2.

図14に示す画素410は、例えば反射モードの表示を行う場合には、配線G1及び配線S1に与える信号により駆動し、液晶素子340による光学変調を利用して表示することができる。また、透過モードで表示を行う場合には、配線G2及び配線S2に与える信号により駆動し、発光素子360を発光させて表示することができる。また両方のモードで駆動する場合には、配線G1、配線G2、配線S1及び配線S2のそれぞれに与える信号により駆動することができる。   For example, in the case of performing reflection mode display, the pixel 410 illustrated in FIG. 14 is driven by a signal supplied to the wiring G1 and the wiring S1, and can display using optical modulation by the liquid crystal element 340. In the case where display is performed in the transmissive mode, display can be performed by driving the light-emitting element 360 by driving with signals supplied to the wiring G2 and the wiring S2. In the case of driving in both modes, the driving can be performed by signals given to the wiring G1, the wiring G2, the wiring S1, and the wiring S2.

なお、図14では一つの画素410に、一つの液晶素子340と一つの発光素子360とを有する例を示したが、これに限られない。図15(A)は、一つの画素410に一つの液晶素子340と4つの発光素子360(発光素子360r、360g、360b、360w)を有する例を示している。図15(A)に示す画素410は、図14とは異なり、1つの画素で発光素子を用いたフルカラーの表示が可能である。   Note that although FIG. 14 illustrates an example in which one pixel 410 includes one liquid crystal element 340 and one light emitting element 360, the invention is not limited thereto. FIG. 15A illustrates an example in which one pixel 410 includes one liquid crystal element 340 and four light-emitting elements 360 (light-emitting elements 360r, 360g, 360b, and 360w). Unlike the pixel 410 illustrated in FIG. 14, the pixel 410 illustrated in FIG. 15A can perform full-color display using a light-emitting element in one pixel.

図15(A)では図14の例に加えて、画素410に配線G3及び配線S3が接続されている。   In FIG. 15A, in addition to the example of FIG. 14, a wiring G3 and a wiring S3 are connected to the pixel 410.

図15(A)に示す例では、例えば4つの発光素子360に、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、及び白色(W)を呈する発光素子を用いることができる。また液晶素子340として、白色を呈する反射型の液晶素子を用いることができる。これにより、反射モードの表示を行う場合には、反射率の高い白色の表示を行うことができる。また透過モードで表示を行う場合には、演色性の高い表示を低い電力で行うことができる。   In the example illustrated in FIG. 15A, for example, light emitting elements exhibiting red (R), green (G), blue (B), and white (W) can be used for the four light emitting elements 360, respectively. As the liquid crystal element 340, a reflective liquid crystal element exhibiting white can be used. Thereby, when displaying in reflection mode, white display with high reflectance can be performed. In addition, when display is performed in the transmissive mode, display with high color rendering properties can be performed with low power.

図15(B)に、図15(A)に対応した画素410の構成例を示す。画素410は、電極311と重なる発光素子360w、発光素子360r、発光素子360g、及び発光素子360bを有する。発光素子360r、発光素子360g、及び発光素子360bは、発光面積がほぼ同等であることが好ましい。   FIG. 15B illustrates a configuration example of the pixel 410 corresponding to FIG. The pixel 410 includes a light-emitting element 360w, a light-emitting element 360r, a light-emitting element 360g, and a light-emitting element 360b that overlap with the electrode 311. The light emitting element 360r, the light emitting element 360g, and the light emitting element 360b preferably have substantially the same light emitting area.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。   This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least part of the other embodiments described in this specification.

(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を備える電子機器の例について、図面を参照して説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment, examples of electronic devices each including the display device of one embodiment of the present invention are described with reference to drawings.

本発明の一態様の表示装置を用いることで、二つの表示部を有する電子機器を作製できる。また、利便性が高められた電子機器を作製できる。また、使用環境や使用方法、表示する画像に適した表示を行うことのできる電子機器を作製できる。また、消費電力が低減された電子機器を作製できる。また、信頼性の高い電子機器を作製できる。また、これまでにない電子機器を作製できる。また、意匠性に優れた電子機器を作製できる。また、汎用性に優れた電子機器を作製できる。また、軽量で可搬性に優れた電子機器を作製できる。またコンパクトな電子機器を作製できる。   By using the display device of one embodiment of the present invention, an electronic device having two display portions can be manufactured. In addition, an electronic device with improved convenience can be manufactured. In addition, an electronic device that can perform display suitable for a use environment, a use method, and an image to be displayed can be manufactured. In addition, an electronic device with reduced power consumption can be manufactured. In addition, a highly reliable electronic device can be manufactured. In addition, an unprecedented electronic device can be manufactured. In addition, an electronic device excellent in design can be manufactured. In addition, an electronic device with excellent versatility can be manufactured. In addition, a lightweight and highly portable electronic device can be manufactured. In addition, a compact electronic device can be manufactured.

電子機器としては、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、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。   Electronic devices include, for example, television devices, desktop or notebook personal computers, monitors for computers, digital cameras, digital video cameras, digital photo frames, mobile phones, portable game consoles, personal digital assistants, audio devices Large game machines such as playback devices and pachinko machines are listed.

本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、非接触電力伝送を用いて、二次電池を充電することができると好ましい。二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池(リチウムイオンポリマー電池)等のリチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などが挙げられる。   The electronic device of one embodiment of the present invention may include a secondary battery, and it is preferable that the secondary battery can be charged using non-contact power transmission. Secondary batteries include, for example, lithium ion secondary batteries such as lithium polymer batteries (lithium ion polymer batteries) using gel electrolyte, nickel metal hydride batteries, nickel-cadmium batteries, organic radical batteries, lead storage batteries, air secondary batteries, nickel A zinc battery, a silver zinc battery, etc. are mentioned.

本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信することで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ及び二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。   The electronic device of one embodiment of the present invention may include an antenna. By receiving a signal with an antenna, video, information, and the like can be displayed on the display unit. In the case where the electronic device has an antenna and a secondary battery, the antenna may be used for non-contact power transmission.

本発明の一態様の電子機器は、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。   The electronic device of one embodiment of the present invention includes a sensor (force, displacement, position, velocity, acceleration, angular velocity, rotation speed, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, sound, time, hardness, electric field, current, It may have a function of measuring voltage, power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration, odor, or infrared).

本発明の一態様の電子機器は、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。   The electronic device of one embodiment of the present invention can have a variety of functions. For example, a function for displaying various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a function for displaying a calendar, date or time, a function for executing various software (programs), and wireless communication A function, a function of reading a program or data recorded on a recording medium, and the like can be provided.

さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、または複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画または動画を撮影する機能、撮影した画像を自動または手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体(外部または電子機器に内蔵)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することができる。なお、本発明の一態様の電子機器が有する機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。   Further, in an electronic apparatus having a plurality of display units, a function that displays image information mainly on one display unit and mainly displays character information on another display unit, or parallax is considered in the plurality of display units. By displaying an image, a function of displaying a stereoscopic image can be provided. Furthermore, in an electronic device having an image receiving unit, a function for capturing a still image or a moving image, a function for automatically or manually correcting the captured image, and a function for saving the captured image in a recording medium (externally or incorporated in the electronic device) A function of displaying the photographed image on the display portion can be provided. Note that the functions of the electronic device of one embodiment of the present invention are not limited thereto, and the electronic device can have various functions.

以下では、より具体的な例について図面を参照して説明する。   Hereinafter, more specific examples will be described with reference to the drawings.

図16(A1)、(A2)に、本発明の一態様の表示装置が適用された電子機器1000を示す。電子機器1000は背中合わせに位置する2つの表示部1002a、表示部1002bを有する。図16(A1)には表示部1002a側を、図16(A2)には表示部1002b側をそれぞれ示す。   16A1 and 16A2 illustrate an electronic device 1000 to which the display device of one embodiment of the present invention is applied. The electronic device 1000 includes two display units 1002a and 1002b that are positioned back to back. 16A1 shows the display portion 1002a side, and FIG. 16A2 shows the display portion 1002b side.

電子機器1000は、筐体1001、表示部1002a、表示部1002b、操作ボタン1003、スピーカ1004、マイク1005、外部接続ポート1006、カメラ1007等を有する。また表示部1002a及び表示部1002bよりも外側に額縁部1008が設けられている。   The electronic device 1000 includes a housing 1001, a display portion 1002a, a display portion 1002b, operation buttons 1003, a speaker 1004, a microphone 1005, an external connection port 1006, a camera 1007, and the like. Further, a frame portion 1008 is provided outside the display portion 1002a and the display portion 1002b.

表示部1002aと表示部1002bは、本発明の一態様の表示装置を含んで構成される。表示部1002aと表示部1002bの一方は、反射光を利用して画像を表示することができ、表示部1002aと表示部1002bの他方は、発光を利用して画像を表示することができる。   The display portion 1002a and the display portion 1002b include the display device of one embodiment of the present invention. One of the display portion 1002a and the display portion 1002b can display an image using reflected light, and the other of the display portion 1002a and the display portion 1002b can display an image using light emission.

例えば使用者は、使用環境や用途に応じて、表示部1002aと表示部1002bとを切り替えて用いることができる。例えば、外光が明るい場所で使用する場合や、文書情報などを閲覧する場合などでは、外光を利用した表示部を用い、また夜間や暗い室内など、外光の照度が極めて小さい環境で使用する場合や、鮮やかな画像を閲覧する場合などでは、発光を利用した表示部を用いることができる。   For example, the user can switch between the display unit 1002a and the display unit 1002b according to the usage environment and application. For example, when using in a place with bright external light or browsing document information, use a display unit that uses external light, and use it in an environment where the illuminance of external light is extremely low, such as at night or in a dark room. For example, when viewing a vivid image, a display unit using light emission can be used.

また、表示部1002aと表示部1002bの両方に画像を表示させることで、使用者と、使用者と向かい合わせに位置する人とが、それぞれ異なる表示部に表示された画像を見る、といったこともできる。   In addition, by displaying images on both the display unit 1002a and the display unit 1002b, the user and a person positioned facing the user see images displayed on different display units. it can.

額縁部1008は、表示部1002a及び表示部1002bの端部を保護する部分である。額縁部1008は、筐体1001と同じ材質であってもよいが、ゴムなどの弾性体を用いるとより好適である。   The frame portion 1008 is a portion that protects end portions of the display portion 1002a and the display portion 1002b. The frame portion 1008 may be made of the same material as that of the housing 1001, but it is more preferable to use an elastic body such as rubber.

表示部1002a及び表示部1002bの少なくとも一方は、タッチセンサを備える。電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部に触れることで行うことができる。   At least one of the display portion 1002a and the display portion 1002b includes a touch sensor. All operations such as making a call or inputting characters can be performed by touching the display unit with a finger or a stylus.

また、操作ボタン1003の操作により、電源のON、OFF動作や、表示部1002aまたは表示部1002bに表示される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メインメニュー画面に切り替えることができる。   Further, by operating the operation button 1003, the power can be turned on and off, and the type of image displayed on the display portion 1002a or the display portion 1002b can be switched. For example, the mail creation screen can be switched to the main menu screen.

また、筐体1001の内部に、ジャイロセンサまたは加速度センサ等の検出装置を設けることで、電子機器の向き(縦か横か)を判断して、表示部1002aまたは表示部1002bの画面表示の向きを自動的に切り替えるようにすることができる。また、画面表示の向きの切り替えは、表示部1002aまたは表示部1002bを触れること、操作ボタン1003の操作、またはマイク1005を用いた音声入力等により行うこともできる。   Further, by providing a detection device such as a gyro sensor or an acceleration sensor in the housing 1001, the orientation of the electronic device (vertical or horizontal) is determined, and the screen display orientation of the display portion 1002a or the display portion 1002b is determined. Can be switched automatically. The screen display orientation can also be switched by touching the display portion 1002a or the display portion 1002b, operation of the operation buttons 1003, voice input using the microphone 1005, or the like.

本実施の形態で例示する電子機器1000は、携帯情報端末として機能する。例えば、電話機、手帳または情報閲覧装置等から選ばれた一つまたは複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとして用いることができる。本実施の形態で例示する電子機器1000は、例えば、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などの種々のアプリケーションを実行することができる。   The electronic device 1000 illustrated in this embodiment functions as a portable information terminal. For example, it has one or a plurality of functions selected from a telephone, a notebook, an information browsing device, or the like. Specifically, it can be used as a smartphone. The electronic device 1000 exemplified in this embodiment can execute various applications such as a mobile phone, electronic mail, text browsing and creation, music playback, Internet communication, and computer games.

電子機器1000は、表示部1002a及び表示部1002bが位置する部分の厚さを極めて薄くすることができる。例えば、この部分の厚さを0.1mm以上1cm以下、好ましくは0.2mm以上5mm以下、より好ましくは0.5mm以上3mm以下にまで薄くすることができる。そのため、極めて可搬性に優れた電子機器とすることができる。   In the electronic device 1000, the thickness of the portion where the display portion 1002a and the display portion 1002b are located can be extremely reduced. For example, the thickness of this portion can be reduced to 0.1 mm to 1 cm, preferably 0.2 mm to 5 mm, more preferably 0.5 mm to 3 mm. Therefore, an electronic device with extremely high portability can be obtained.

また、図16(B1)、(B2)に示す電子機器1010のように、額縁部1008を設けずにシームレスな構成とすることもできる。これにより、より意匠性に優れた電子機器とすることができる。   Further, as in the electronic device 1010 illustrated in FIGS. 16B1 and 16B2, a seamless configuration can be provided without the frame portion 1008. Thereby, it can be set as the electronic device which was excellent in the designability.

図16(B1)、(B2)に示す電子機器1010において、額縁部1008を設けないため、表示部1002a及び表示部1002bを構成する表示装置に、樹脂基板などを用いることで、壊れにくい電子機器を実現できる。また、表示装置の表面を覆って樹脂やゴムなどを設け、表示装置を保護する構成としてもよい。   In the electronic device 1010 illustrated in FIGS. 16B1 and 16B2, since the frame portion 1008 is not provided, an electronic device which is not easily broken by using a resin substrate or the like for the display device which forms the display portion 1002a and the display portion 1002b. Can be realized. Further, the display device may be protected by covering the surface of the display device with resin or rubber.

また、図16(B1)、(B2)に示す電子機器1010において、スピーカは筐体1001に組み込んでもよいし、近距離無線通信技術により、他のスピーカや使用者が装着するイヤホン、またはヘッドセットなどに音声を送信する構成としてもよい。または、表示部1002a及び表示部1002bが振動することにより音声を発する構成としてもよい。   In addition, in the electronic device 1010 illustrated in FIGS. 16B1 and 16B2, the speaker may be incorporated in the housing 1001, or another speaker or an earphone or a headset worn by a user may be mounted using a short-range wireless communication technology. It is good also as a structure which transmits an audio | voice. Alternatively, the display portion 1002a and the display portion 1002b may be configured to emit sound by vibrating.

図17(A)〜(E)に、電子機器1100を示す。   17A to 17E illustrate an electronic device 1100. FIG.

電子機器1100は、筐体1101と、筐体1102と、ヒンジ1104と、を有する。筐体1101と筐体1102とは、ヒンジ1104により回転可能に連結されている。電子機器1100は、筐体1101と筐体1102とは、ヒンジ1104の回転軸を中心として相対的に概略360度回転させることが可能である。   The electronic device 1100 includes a housing 1101, a housing 1102, and a hinge 1104. The housing 1101 and the housing 1102 are rotatably connected by a hinge 1104. In the electronic device 1100, the housing 1101 and the housing 1102 can be rotated approximately 360 degrees relative to the rotation axis of the hinge 1104.

筐体1101と筐体1102とは、ヒンジ1104の内部を通るケーブルによって電気的に接続されている。これにより、筐体1101と筐体1102の間で信号や電力を伝送することができる。また、それぞれの筐体に設けられた表示部に表示される画像を同期させることができる。   The housing 1101 and the housing 1102 are electrically connected by a cable passing through the inside of the hinge 1104. Thus, signals and power can be transmitted between the housing 1101 and the housing 1102. In addition, the images displayed on the display units provided in the respective housings can be synchronized.

筐体1101は、一方の面側に表示部1103aを有し、他方の面側に表示部1103cを有する。筐体1102は、一方の面側に表示部1103bを有し、他方の面側に表示部1103dを有する。   The housing 1101 has a display portion 1103a on one surface side and a display portion 1103c on the other surface side. The housing 1102 has a display portion 1103b on one surface side and a display portion 1103d on the other surface side.

筐体1101が有する表示部1103aと表示部1103cは、本発明の一態様の表示装置を含んで構成される。また、筐体1102が有する表示部1103bと表示部1103dは、本発明の一態様の表示装置を含んで構成される。表示部1103aと表示部1103cの一方、及び表示部1103bと表示部1103dの一方は、反射光を利用して画像を表示することができ、表示部1103aと表示部1103cの他方、及び表示部1103bと表示部1103dの他方は、発光を利用して画像を表示することができる。   The display portion 1103a and the display portion 1103c included in the housing 1101 include the display device of one embodiment of the present invention. Further, the display portion 1103b and the display portion 1103d included in the housing 1102 include the display device of one embodiment of the present invention. One of the display portions 1103a and 1103c and one of the display portions 1103b and 1103d can display an image using reflected light, and the other of the display portions 1103a and 1103c and the display portion 1103b. The other of the display portion 1103d can display an image using light emission.

ここでは、表示部1103aと表示部1103bがそれぞれ反射光を利用して画像を表示する機能を有し、表示部1103cと表示部1103dがそれぞれ発光を利用して画像を表示することができるとする。   Here, the display unit 1103a and the display unit 1103b each have a function of displaying an image using reflected light, and the display unit 1103c and the display unit 1103d can display an image using light emission. .

図17(A)は、電子機器1100を閉じた状態を示している。また図17(B)は、図17(A)をヒンジ1104側から見た状態を示している。このとき、電子機器1100は両面表示可能なタブレット端末として使用することができる。表示部1103aと表示部1103bの少なくとも一方に画像を表示することができる。この形態は、反射光を利用した表示を行うことができるため、消費電力が低減可能な形態である。   FIG. 17A illustrates a state where the electronic device 1100 is closed. FIG. 17B illustrates a state in which FIG. 17A is viewed from the hinge 1104 side. At this time, the electronic device 1100 can be used as a tablet terminal capable of double-sided display. An image can be displayed on at least one of the display portion 1103a and the display portion 1103b. This mode is a mode in which power consumption can be reduced because display using reflected light can be performed.

図17(A)では、筐体1101が外部接続ポート1105と、カメラ1106を備える構成を示している。また、筐体1101または筐体1102に、電源ボタンや、音量調節用ボタンなどの操作ボタン、光学ディスクやメモリカードなどの記憶媒体の挿入ポートなどを設けてもよい。   FIG. 17A illustrates a structure in which the housing 1101 includes an external connection port 1105 and a camera 1106. Further, the housing 1101 or the housing 1102 may be provided with a power button, operation buttons such as a volume adjustment button, an insertion port for a storage medium such as an optical disk or a memory card, and the like.

図17(C)、(D)は、筐体1101と筐体1102を開いた状態を示している。この状態では、表示部1103cと表示部1103dにそれぞれ画像を表示することができる。この形態では、表示部1103cと表示部1103dに鮮やかな画像表示を行うことができる。   FIGS. 17C and 17D show a state in which the housing 1101 and the housing 1102 are opened. In this state, an image can be displayed on each of the display portions 1103c and 1103d. In this form, vivid image display can be performed on the display portions 1103c and 1103d.

図17(C)、(D)に示す形態では、例えば、表示部1103cまたは表示部1103dをキーボードやタッチパッドとして機能させることで、ノート型のパーソナルコンピュータとして用いることができる。また、表示部1103cと表示部1103dにそれぞれ画像を表示することで、ブック型の情報端末機器として用いることもできる。   In the modes shown in FIGS. 17C and 17D, for example, the display portion 1103c or the display portion 1103d can be used as a keyboard or a touch pad, so that it can be used as a laptop personal computer. In addition, by displaying images on the display portion 1103c and the display portion 1103d, it can be used as a book-type information terminal device.

またこのとき、表示部1103cと背中合わせに位置する表示部1103aや、表示部1103dと背中合わせに位置する表示部1103bにも、画像を表示することができる。例えば、例えば静止画を表示することで、電子機器1100のデザインを自由に変更することもできる。また、使用者と向かい合わせに位置する他の人に、画像を示すことができるため、例えば向かい合わせに座ったままプレゼンテーションを行うこともできる。   At this time, an image can also be displayed on the display unit 1103a positioned back to back with the display unit 1103c and the display unit 1103b positioned back to back with the display unit 1103d. For example, the design of the electronic device 1100 can be freely changed by, for example, displaying a still image. In addition, since an image can be shown to another person positioned facing the user, for example, a presentation can be performed while sitting face-to-face.

図17(E)は、筐体1101と筐体1102を180度開いた状態を示している。このような形態とすることで、両面表示可能で、且つ表示領域の広いタブレット端末として用いることができる。   FIG. 17E illustrates a state where the housing 1101 and the housing 1102 are opened 180 degrees. By adopting such a form, it can be used as a tablet terminal capable of double-sided display and having a wide display area.

図17(F)は、表示部1103cと表示部1103dとが表面に位置するように、筐体1101と筐体1102を折り畳んだ状態を示している。この形態では、表示部1103cまたは表示部1103dに鮮やかな表示を行うことができる。   FIG. 17F illustrates a state in which the housing 1101 and the housing 1102 are folded so that the display portion 1103c and the display portion 1103d are located on the surface. In this mode, vivid display can be performed on the display portion 1103c or the display portion 1103d.

このように、本発明の一態様の電子機器1100は、使用環境や用途に応じて形態を変化させることにより、利便性が高められた電子機器である。   As described above, the electronic device 1100 of one embodiment of the present invention is an electronic device in which the convenience is improved by changing the form in accordance with the use environment or the application.

例えばタブレット端末として用いる場合、外光が明るい場所で使用する場合や、文書情報などを閲覧する場合などでは、図17(A)に示すような形態とし、反射光を利用して画像を表示させることができる。一方、夜間や暗い室内など、外光の照度が極めて小さい環境で使用する場合や、鮮やかな画像を閲覧する場合などでは、図17(F)に示すような形態とし、発光を利用して画像を表示させることができる。   For example, when used as a tablet terminal, when used in a place where the outside light is bright, or when browsing document information or the like, the form shown in FIG. 17A is used and an image is displayed using reflected light. be able to. On the other hand, when used in an environment where the illuminance of outside light is extremely low, such as at night or in a dark room, or when viewing a vivid image, the image is formed using light emission as shown in FIG. Can be displayed.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。   This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least part of the other embodiments described in this specification.

10 表示装置
11 表示面
12 表示面
14 表示部
14a 表示部
14b 表示部
20a 発光
20b 反射光
21 基板
23 導電層
23b 導電層
24 液晶
25 導電層
30 画素ユニット
31 基板
31B 表示素子
31G 表示素子
31p 画素
31R 表示素子
31W 表示素子
32 基板
32W 表示素子
32B 表示素子
32G 表示素子
32p 画素
32R 表示素子
34 回路
35 配線
35e 光
35r 光
36 FPC
37 IC
40 表示素子
41 機能層
41a 基板
41b 基板
43 剥離層
44 支持基板
45 絶縁層
51a 着色層
51b 着色層
52 遮光層
52a 着色層
52b 着色層
53a 配向膜
53b 配向膜
61 絶縁層
70a トランジスタ
70b トランジスタ
71 導電層
72 半導体層
74a 導電層
74b 導電層
80 接続部
81 絶縁層
82 絶縁層
83 絶縁層
84 絶縁層
89 接着層
90 表示素子
91 導電層
92 EL層
92a EL層
92b EL層
93 導電層
94 絶縁層
311 電極
340 液晶素子
360 発光素子
360b 発光素子
360g 発光素子
360r 発光素子
360w 発光素子
362 表示部
400 表示装置
410 画素
1000 電子機器
1001 筐体
1002a 表示部
1002b 表示部
1003 操作ボタン
1004 スピーカ
1005 マイク
1006 外部接続ポート
1007 カメラ
1008 額縁部
1010 電子機器
1100 電子機器
1101 筐体
1102 筐体
1103a 表示部
1103b 表示部
1103c 表示部
1103d 表示部
1104 ヒンジ
1105 外部接続ポート
1106 カメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Display apparatus 11 Display surface 12 Display surface 14 Display part 14a Display part 14b Display part 20a Light emission 20b Reflected light 21 Substrate 23 Conductive layer 23b Conductive layer 24 Liquid crystal 25 Conductive layer 30 Pixel unit 31 Substrate 31B Display element 31G Display element 31p Pixel 31R Display element 31W Display element 32 Substrate 32W Display element 32B Display element 32G Display element 32p Pixel 32R Display element 34 Circuit 35 Wiring 35e Light 35r Light 36 FPC
37 IC
40 display element 41 functional layer 41a substrate 41b substrate 43 release layer 44 support substrate 45 insulating layer 51a colored layer 51b colored layer 52 light shielding layer 52a colored layer 52b colored layer 53a alignment film 53b alignment film 61 insulating layer 70a transistor 70b transistor 71 conductive layer 72 Semiconductor layer 74a Conductive layer 74b Conductive layer 80 Connection portion 81 Insulating layer 82 Insulating layer 83 Insulating layer 84 Insulating layer 89 Adhesive layer 90 Display element 91 Conductive layer 92 EL layer 92a EL layer 92b EL layer 93 Conductive layer 94 Insulating layer 311 Electrode 340 Liquid crystal element 360 Light-emitting element 360b Light-emitting element 360g Light-emitting element 360r Light-emitting element 360w Light-emitting element 362 Display unit 400 Display device 410 Pixel 1000 Electronic device 1001 Housing 1002a Display unit 1002b Display unit 1003 Operation button 1004 Speaker 1005 Microphone 1 06 an external connection port 1007 camera 1008 frame portion 1010 Electronic Equipment 1100 Electronic Equipment 1101 housing 1102 housing 1103a display unit 1103b display unit 1103c display unit 1103d display unit 1104 hinge 1105 an external connection port 1106 Camera

Claims (9)

第1の表示素子と、第2の表示素子と、第1の表示面と、第2の表示面と、を有する表示装置であって、
前記第1の表示素子は、前記第1の表示面側に可視光を反射する機能を有し、
前記第2の表示素子は、前記第2の表示面側に可視光を発する機能を有し、
前記第1の表示面と前記第2の表示面とは、前記第1の表示素子及び前記第2の表示素子を挟み、且つ互いに背中合わせに位置する、
表示装置。
A display device having a first display element, a second display element, a first display surface, and a second display surface,
The first display element has a function of reflecting visible light on the first display surface side,
The second display element has a function of emitting visible light to the second display surface side,
The first display surface and the second display surface sandwich the first display element and the second display element and are located back to back;
Display device.
第1の表示素子と、第2の表示素子と、第1の表示面と、第2の表示面と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、第1の絶縁層と、を有する表示装置であって、
前記第1の表示素子は、前記第1の表示面側に可視光を反射する機能を有し、
前記第2の表示素子は、前記第2の表示面側に可視光を発する機能を有し、
前記第1の表示面と前記第2の表示面とは、前記第1の表示素子、前記第2の表示素子、前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ、及び前記第1の絶縁層を挟み、且つ互いに背中合わせに位置し、
前記第1のトランジスタは、前記第1の表示素子と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタは、前記第2の表示素子と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタと、前記第2のトランジスタとは、それぞれ第1の絶縁層の第1の面側に形成され、
前記第1の表示素子は、前記第1の絶縁層と前記第1の表示面との間に位置し、
前記第2の表示素子は、前記第1の絶縁層と前記第2の表示面との間に位置する、
表示装置。
A display having a first display element, a second display element, a first display surface, a second display surface, a first transistor, a second transistor, and a first insulating layer A device,
The first display element has a function of reflecting visible light on the first display surface side,
The second display element has a function of emitting visible light to the second display surface side,
The first display surface and the second display surface include the first display element, the second display element, the first transistor, the second transistor, and the first insulating layer. Sandwiched and located back to back,
The first transistor is electrically connected to the first display element;
The second transistor is electrically connected to the second display element;
The first transistor and the second transistor are respectively formed on the first surface side of the first insulating layer;
The first display element is located between the first insulating layer and the first display surface,
The second display element is located between the first insulating layer and the second display surface;
Display device.
請求項1または請求項2において、
前記第1の表示素子は、反射型の液晶素子である、
表示装置。
In claim 1 or claim 2,
The first display element is a reflective liquid crystal element.
Display device.
請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
前記第2の表示素子は、電界発光素子である、
表示装置。
In any one of Claim 1 thru | or 3,
The second display element is an electroluminescent element.
Display device.
請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
複数の前記第1の表示素子と、複数の前記第2の表示素子とを有し、
前記第1の表示素子と、前記第2の表示素子とは、それぞれ等しい精細度で配列する、
表示装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
A plurality of the first display elements and a plurality of the second display elements;
The first display element and the second display element are arranged with the same definition, respectively.
Display device.
請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
複数の前記第1の表示素子と、複数の前記第2の表示素子とを有し、
前記第1の表示素子と、前記第2の表示素子とは、それぞれ異なる精細度で配列する、
表示装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
A plurality of the first display elements and a plurality of the second display elements;
The first display element and the second display element are arranged with different resolutions, respectively.
Display device.
請求項1乃至請求項6のいずれか一において、
前記第1のトランジスタ、及び前記第2のトランジスタのうち、少なくとも一方は、チャネルが形成される半導体層に金属酸化物を含む、
表示装置。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
At least one of the first transistor and the second transistor includes a metal oxide in a semiconductor layer in which a channel is formed.
Display device.
請求項1乃至請求項7のいずれか一に記載の表示装置と、筐体とを有し、
背中合わせに位置する第1の表示部と、第2の表示部と、を有し、
第1の表示部は、反射光を利用して画像を表示する機能を有し、
第2の表示部は、発光を利用して画像を表示する機能を有する、
電子機器。
A display device according to any one of claims 1 to 7, and a housing.
A first display unit located back to back and a second display unit,
The first display unit has a function of displaying an image using reflected light,
The second display unit has a function of displaying an image using light emission.
Electronics.
請求項8において、
前記筐体は、操作ボタン、スピーカ、マイク、カメラ、外部接続ポート、アンテナ、センサのうち、いずれか一以上を有する、
電子機器。
In claim 8,
The housing includes any one or more of an operation button, a speaker, a microphone, a camera, an external connection port, an antenna, and a sensor.
Electronics.
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