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KR102741547B1 - 표시 장치 - Google Patents

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KR102741547B1
KR102741547B1 KR1020187018039A KR20187018039A KR102741547B1 KR 102741547 B1 KR102741547 B1 KR 102741547B1 KR 1020187018039 A KR1020187018039 A KR 1020187018039A KR 20187018039 A KR20187018039 A KR 20187018039A KR 102741547 B1 KR102741547 B1 KR 102741547B1
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transistor
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pixel
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히사오 이케다
코우헤이 토요타카
히데아키 시시도
히로유키 미야케
코헤이 요코야마
야수히로 진보
요시타카 도젠
타카아키 나가타
신이치 히라사
Original Assignee
가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

제공된 것은 해상도가 매우 높은 표시 장치, 표시 품질이 더 높은 표시 장치, 시야각 특성이 향상된 표시 장치, 또는 가요성 표시 장치이다. 같은 색의 부화소가 특정한 방향으로 지그재그 패턴으로 배열된다. 바꿔 말하면, 부화소에 주목할 때, 부화소로서 같은 색을 나타내는 다른 2개의 부화소는 오른쪽 위 및 오른쪽 아래 또는 왼쪽 위 및 왼쪽 아래에 위치하는 것이 바람직하다. 각 화소는 L자 형상으로 배열된 3개의 부화소를 포함한다. 또한, 2개의 화소는 부화소를 포함하는 화소 유닛이 3×2의 매트릭스로 배열되도록 조합된다.

Description

표시 장치
본 발명의 일 형태는 표시 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 형태는 상기 기술분야에 한정되지 않는다. 본 명세서 등에 개시(開示)되는 본 발명의 일 형태에 따른 기술분야의 예는, 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 조명 장치, 축전 장치, 기억 장치, 그들의 구동 방법, 및 그들의 제작 방법을 포함한다.
근년, 고정세(高精細) 표시 장치가 요구되고 있다. 예를 들어, 풀 하이비전(화소수 1920×1080)이 가정용 텔레비전 장치(텔레비전, 또는 텔레비전 수신기라고도 함)의 주류이다. 앞으로는, 4K(화소수 3840×2160) 및 8K(화소수 7680×4320)도 고정세 텔레비전 장치의 발전에 따라 확산될 것이다.
휴대 전화, 스마트폰, 및 태블릿 등의 휴대 정보 단말의 고정세 표시 패널도 개발되고 있다.
표시 장치의 대표적인 예에는, 액정 표시 장치, 유기 일렉트로루미네선스(EL) 소자 또는 발광 다이오드(LED) 등의 발광 소자를 포함하는 발광 장치, 및 전기 영동 방식 등에 의하여 표시를 수행하는 전자 종이가 포함된다.
예를 들어, 유기 EL 소자는 발광성 유기 화합물을 포함하는 층이 한 쌍의 전극 사이에 제공되는 기본 구성을 갖는다. 발광성 유기 화합물은 소자에 전압을 인가함으로써 광을 방출할 수 있다. 이러한 유기 EL 소자를 포함하는 표시 장치는 액정 표시 장치 등에 필요한 백라이트가 불필요하기 때문에, 얇고, 가볍고, 콘트라스트가 높고, 소비전력이 낮다는 장점을 가질 수 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에 유기 EL 소자를 사용하는 표시 장치의 예가 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 특개2002-324673호
예를 들어, 휴대 정보 단말에 탑재된 표시 패널은, 텔레비전 장치 등보다 표시 영역이 작기 때문에, 고정세화를 위하여 해상도를 높일 필요가 있다.
본 발명의 일 형태의 과제는 해상도가 매우 높은 표시 장치를 제공하는 것이다. 다른 과제는 표시 품질이 더 높은 표시 장치를 제공하는 것이다. 다른 과제는 시야각 특성이 향상된 표시 장치를 제공하는 것이다. 다른 과제는 개구율이 더 높은 표시 장치를 제공하는 것이다. 다른 과제는 가요성 표시 장치를 제공하는 것이다. 다른 과제는 신뢰성이 높은 표시 장치를 제공하는 것이다. 다른 과제는 신규 구성을 갖는 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하지 않는다. 본 발명의 일 형태에서 모든 과제를 해결할 필요는 없다. 다른 과제는 명세서 등의 기재로부터 추출할 수 있다.
본 발명의 일 형태는 복수의 화소 유닛을 포함하는 표시 장치이다. 복수의 화소 유닛은 제 1 방향 및 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 매트릭스로 배열된다. 복수의 화소 유닛은 각각 제 1 표시 소자, 제 2 표시 소자, 제 3 표시 소자, 제 4 표시 소자, 제 5 표시 소자, 및 제 6 표시 소자를 포함한다. 제 1 표시 소자, 제 3 표시 소자, 및 제 5 표시 소자는 제 1 방향으로 이 순서대로 배열된다. 제 2 표시 소자, 제 4 표시 소자, 및 제 6 표시 소자는 제 1 방향으로 이 순서대로 배열된다. 제 1 표시 소자 및 제 2 표시 소자는 제 2 방향으로 배열된다. 제 3 표시 소자 및 제 4 표시 소자는 제 2 방향으로 배열된다. 제 5 표시 소자 및 제 6 표시 소자는 제 2 방향으로 배열된다. 제 1 표시 소자 및 제 4 표시 소자는 제 1 색을 나타내는 표시 소자이다. 제 2 표시 소자 및 제 5 표시 소자는 제 2 색을 나타내는 표시 소자이다. 제 3 표시 소자 및 제 6 표시 소자는 제 3 색을 나타내는 표시 소자이다.
표시 장치는 제 1 배선 및 제 2 배선을 포함하는 것이 바람직하다. 복수의 화소 유닛은 각각 제 1 트랜지스터, 제 2 트랜지스터, 제 3 트랜지스터, 제 4 트랜지스터, 제 5 트랜지스터, 및 제 6 트랜지스터를 포함하고, 제 1 트랜지스터의 게이트, 제 3 트랜지스터의 게이트, 및 제 5 트랜지스터의 게이트가 제 1 배선과 전기적으로 접속되고, 제 2 트랜지스터의 게이트, 제 4 트랜지스터의 게이트, 및 제 6 트랜지스터의 게이트는 제 2 배선과 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다.
표시 장치는 제 3 배선, 제 4 배선, 및 제 5 배선을 포함하는 것이 바람직하다. 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터 각각의 소스 및 드레인 중 한쪽은 제 3 배선과 전기적으로 접속되고, 제 3 트랜지스터 및 제 4 트랜지스터 각각의 소스 및 드레인 중 한쪽은 제 4 배선과 전기적으로 접속되고, 제 5 트랜지스터 및 제 6 트랜지스터 각각의 소스 및 드레인 중 한쪽은 제 5 배선과 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다.
또는, 표시 장치는 제 3 배선, 제 4 배선, 제 5 배선, 및 제 6 배선을 포함하는 것이 바람직하다. 제 1 트랜지스터 및 제 4 트랜지스터 각각의 소스 및 드레인 중 한쪽은 제 4 배선과 전기적으로 접속되고, 제 2 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 제 3 배선과 전기적으로 접속되고, 제 3 트랜지스터 및 제 6 트랜지스터 각각의 소스 및 드레인 중 한쪽은 제 5 배선과 전기적으로 접속되고, 제 5 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 제 6 배선과 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다.
상기에서, 제 1 방향으로 배열된 화소 유닛의 피치는 제 2 방향으로 배열된 화소 유닛의 피치의 2배인 것이 바람직하다. 제 1 방향으로 배열된 화소 유닛의 피치는 12μm 이상 150μm 이하인 것이 바람직하다.
제 1 트랜지스터, 제 2 트랜지스터, 제 3 트랜지스터, 제 4 트랜지스터, 제 5 트랜지스터, 및 제 6 트랜지스터는 톱 게이트 트랜지스터인 것이 바람직하다. 표시 장치는 제 1 표시 소자와 전기적으로 접속되는 제 7 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하다. 제 7 트랜지스터는 반도체층이 사이에 제공된 2개의 게이트 전극을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일 형태는, 복수의 제 1 표시 소자, 복수의 제 2 표시 소자, 복수의 제 3 표시 소자, 제 1 방향으로 연장되는 복수의 제 1 행, 제 1 방향으로 연장되는 복수의 제 2 행, 및 제 1 방향으로 연장되는 복수의 제 3 행을 포함하는 표시 장치이다. 복수의 제 1 표시 소자는 각각 제 1 색을 나타내는 표시 소자이다. 복수의 제 2 표시 소자는 각각 제 2 색을 나타내는 표시 소자이다. 복수의 제 3 표시 소자는 각각 제 3 색을 나타내는 표시 소자이다. 제 1 행, 제 2 행, 및 제 3 행은 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 이 순서대로 배열된다. 복수의 제 1 행은 각각 제 1 표시 소자 및 제 2 표시 소자가 교대로 배열되는 행이다. 복수의 제 2 행은 각각 제 3 표시 소자 및 제 1 표시 소자가 교대로 배열되는 행이다. 복수의 제 3 행은 각각 제 2 표시 소자 및 제 3 표시 소자가 교대로 배열되는 행이다. 제 1 행의 제 1 표시 소자, 제 2 행의 제 3 표시 소자, 및 제 3 행의 제 2 표시 소자는 제 2 방향으로 배열된다.
표시 장치는 신호선 및 주사선을 포함하는 것이 바람직하다. 제 1 방향은 신호선 및 주사선 중 한쪽이 연장되는 방향에 평행한 방향인 것이 바람직하다. 제 2 방향은 신호선 및 주사선 중 다른 쪽의 연장되는 방향에 평행한 방향인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태는, 해상도가 매우 높은 표시 장치, 표시 품질이 더 높은 표시 장치, 시야각 특성이 더 높은 표시 장치, 개구율이 더 높은 표시 장치, 접을 수 있는 표시 장치, 신뢰성이 높은 표시 장치, 또는 신규 구성을 갖는 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1의 (A), (B), 및 (C)는 일 형태의 표시 장치의 구성예를 도시한 것이다.
도 2의 (A) 및 (B)는 일 형태의 표시 장치의 구성예를 도시한 것이다.
도 3은 일 형태의 표시 장치의 회로도를 도시한 것이다.
도 4의 (A) 및 (B)는 일 형태의 표시 장치의 회로도를 도시한 것이다.
도 5의 (A) 및 (B)는 일 형태의 표시 장치의 회로도를 도시한 것이다.
도 6의 (A) 및 (B)는 일 형태의 표시 장치의 회로도를 도시한 것이다.
도 7의 (A), (B), 및 (C)는 일 형태의 표시 장치의 회로도이다.
도 8의 (A), (B), (C), (D), 및 (E)는 일 형태의 표시 장치의 회로도이다.
도 9의 (A) 및 (B)는 일 형태의 표시 장치의 구성예이다.
도 10의 (A) 및 (B)는 일 형태의 표시 장치의 구성예이다.
도 11의 (A), (B), 및 (C)는 일 형태의 표시 장치의 구성예를 도시한 것이다.
도 12의 (A) 및 (B)는 일 형태의 표시 장치의 구성예를 도시한 것이다.
도 13의 (A) 및 (B)는 일 형태의 표시 장치의 구성예를 도시한 것이다.
도 14의 (A) 및 (B)는 일 형태의 표시 장치의 구성예를 도시한 것이다.
도 15의 (A) 및 (B)는 일 형태의 표시 장치의 구성예를 도시한 것이다.
도 16의 (A) 및 (B)는 일 형태의 표시 장치의 구성예를 도시한 것이다.
도 17은 일 형태의 표시 장치의 구성예를 도시한 것이다.
도 18은 일 형태의 표시 장치의 구성예를 도시한 것이다.
도 19는 일 형태의 표시 장치의 구성예를 도시한 것이다.
도 20은 일 형태의 표시 장치의 구성예를 도시한 것이다.
도 21은 일 형태의 표시 장치의 구성예를 도시한 것이다.
도 22는 일 형태의 표시 장치의 구성예를 도시한 것이다.
도 23은 일 형태의 터치 패널의 구성예를 도시한 것이다.
도 24의 (A), (B), (C), 및 (D)는 일 형태의 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것이다.
도 25의 (A), (B), (C), 및 (D)는 일 형태의 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것이다.
도 26의 (A), (B), (C), 및 (D)는 일 형태의 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것이다.
도 27의 (A) 및 (B)는 일 형태의 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것이다.
도 28의 (A), (B), 및 (C)는 일 형태의 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것이다.
도 29의 (A), (B), (C), (D), (E), 및 (F)는 각각 일 형태의 전자 기기를 도시한 것이다.
도 30의 (A), (B), (C), (D), (E), (F), (G), (H), 및 (I)는 각각 일 형태의 전자 기기를 도시한 것이다.
도 31의 (A), (B), (C), (D), (E), 및 (F)는 각각 일 형태의 전자 기기를 도시한 것이다.
도 32의 (A), (B), (C), (D), 및 (E)는 각각 일 형태의 전자 기기를 도시한 것이다.
도 33의 (A), (B), 및 (C)는 각각 일 형태의 전자 기기를 도시한 것이다.
도 34의 (A1), (A2), (A3), (A4), (B1), (B2), (B3), 및 (B4)는 실시예 1의 트랜지스터의 구성예를 도시한 것이다.
도 35의 (A1), (A2), (A3), 및 (A4)는 실시예 1의 트랜지스터의 구성예를 도시한 것이다.
도 36은 실시예 1의 트랜지스터의 전기 특성을 나타낸 것이다.
도 37은 실시예 2의 발광 소자의 구성을 나타낸 것이다.
도 38은 실시예 2의 발광 소자의 전기 특성을 나타낸 것이다.
도 39의 (A), (B), (C), (D), (E), 및 (F)는 실시예 2의 표시 패널의 제작 방법을 도시한 것이다.
도 40의 (A) 및 (B)는 실시예 2의 표시 패널의 사진이다.
도 41은 실시예 2의 표시 패널의 색도도이다.
도 42의 (A) 및 (B)는 실시예 2의 표시 패널의 색도의 시야각 의존성을 나타낸 것이다.
도 43은 실시예 3의 표시 패널의 사진이다.
실시형태에 대하여 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않는다. 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어남이 없이 본 발명의 형태 및 상세한 사항을 다양하게 변경할 수 있는 것은 통상의 기술자에 의하여 용이하게 이해된다. 따라서, 본 발명은 이하의 실시형태 및 실시예에서의 기재에 한정하여 해석되지 말아야 한다.
또한, 아래에서 설명하는 본 발명의 구성에서, 같은 부분 또는 비슷한 기능을 갖는 부분은 상이한 도면에서 같은 부호로 나타내며, 그 설명은 반복하지 않는다. 비슷한 기능을 갖는 부분에는 같은 해치 패턴을 적용하고, 그 부분을 부호로 특별히 나타내지 않는 경우가 있다.
또한, 본 명세서에서 설명하는 각 도면에서 각 구성 요소의 크기, 층 두께, 또는 영역은 명료화를 위하여 과장되어 있는 경우가 있다. 따라서, 크기, 층 두께, 또는 영역은 도시된 스케일에 한정되지 말아야 한다.
또한, 본 명세서 등에서 "제 1" 및 "제 2" 등의 서수사는 구성 요소 간의 혼동을 피하기 위하여 사용되는 것이며 수를 한정하는 것은 아니다.
트랜지스터는 반도체 소자의 일종이며, 전류 또는 전압의 증폭, 또는 도통 또는 비도통을 제어하기 위한 스위칭 동작 등을 실현할 수 있다. 본 명세서에서의 트랜지스터는 IGFET(insulated-gate field effect transistor) 및 TFT(thin film transistor)를 포함한다.
"소스" 및 "드레인"의 기능은 예를 들어, 반대 극성의 트랜지스터를 사용하는 경우 또는 회로 동작에서 전류 흐름의 방향이 변화하는 경우에는 서로 바뀌는 경우가 있다. 따라서, 본 명세서에서 "소스" 및 "드레인"이라는 용어는 서로 바꿀 수 있다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 구성예에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 복수의 화소를 포함한다. 각 화소는 복수의 부화소를 포함한다. 각 부화소는 표시 소자 및 화소 회로를 포함한다. 부화소의 표시 소자는 다른 색을 방출한다. 각 화소 회로는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함한다. 각 표시 소자는 대응하는 화소 회로에 전기적으로 접속되는 적어도 하나의 전극(화소 전극이라고도 함)을 포함한다. 각 화소 회로에 포함되는 트랜지스터는 대응하는 부화소를 선택하기 위한 스위치로서 기능하기 때문에, 선택 트랜지스터라고 할 수 있다. 선택 트랜지스터에 더하여, 다른 트랜지스터, 용량 소자, 또는 다이오드 등의 소자 및 소자들을 접속시키기 위한 배선 등이 각 화소 회로에 포함되어도 좋다.
본 발명의 일 형태에서, 화소 유닛은 2개의 인접한 화소로 구성된다. 바꿔 말하면, 화소 유닛은 같은 색의 부화소를 2개씩 갖는다. 예를 들어, 화소가 3색(예를 들어 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B))의 부화소를 포함하는 경우에는 화소 유닛은 6개의 부화소로 구성된다.
화소 유닛이 6개의 부화소로 구성되는 경우에는, 부화소들은 제 1 방향으로 3개, 제 2 방향으로 2개의, 3×2의 매트릭스로 배열되는 것이 바람직하다. 여기서, 각 화소는 L자 형상을 갖는 3개의 부화소를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 같은 색의 부화소는 제 2 방향으로 1열이 아니라, 제 2 방향으로 지그재그 패턴으로 배열되는 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, 부화소에 주목할 때, 부화소로서 같은 색을 나타내는 다른 2개의 부화소는 오른쪽 상부 및 오른쪽 하부 또는 왼쪽 상부 및 왼쪽 하부에 위치하는 것이 바람직하다. 이 구성은 고해상도 표시 장치에서도 시야각에 따른 색도의 변화를 저감할 수 있다.
예를 들어, 표시 장치가 R, G, 및 B의 3종류의 표시 소자를 포함하는 경우, 제 2 방향을 따른 이하의 3열이 번호 순서대로 제 1 방향을 따라 배열된다. 제 1 열은 R 및 G가 제 2 방향으로 교대로 배열되는 열이다. 제 2 열은 G 및 B가 제 2 방향으로 교대로 배열되는 열이다. 제 3 열은 B 및 R가 제 2 방향으로 교대로 배열되는 열이다. 3열은 같은 색의 표시 소자가 인접되지 않도록 제 1 방향으로 배열된다. 구체적으로는, 제 1 열, 제 2 열, 및 제 3 열은, R가 2개의 표시 소자들 사이에서 G 및 B와 인접되도록 제 1 방향으로 배열된다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 화소 회로의 선택 트랜지스터의 게이트와 전기적으로 각각 접속되는 복수의 배선(게이트선이라고도 함)을 포함한다. 상기 배선을 통하여 공급되는 전위에 의하여 선택 트랜지스터의 ON/OFF를 제어할 수 있으므로, 부화소의 선택이 제어된다.
본 발명의 일 형태에서 화소는 2개 이상의 부화소를 포함한다. 화소와 전기적으로 접속되는 게이트선의 수는 2개 이상 각 화소의 부화소의 수 이하이다. 화소의 적어도 하나의 부화소는 각 게이트선과 전기적으로 접속된다.
여기서는 각 화소가 3개의 부화소를 포함하고, 2개의 게이트선과 전기적으로 접속되는 구성예에 대하여 설명한다. 구체적으로는, 하나의 게이트선이 2개의 부화소의 선택 트랜지스터의 각 게이트와 전기적으로 접속되고, 다른 게이트선이 남은 부화소의 선택 트랜지스터의 게이트와 전기적으로 접속된다.
본 발명의 일 형태인 표시 장치의 화소 구성은, 화소가 차지하는 면적을 축소하기 쉽게 한다. 따라서, 표시 장치의 해상도를 높일 수 있다. 이 화소 구성이 화소가 차지하는 면적을 축소할 수 있는 이유에 대하여 설명한다.
표시 장치의 해상도를 높이기 위하여, 각 화소가 차지하는 면적을 축소할 필요가 있다. 예를 들어, 각 화소가 차지하는 면족을 축소하기 위하여, 최소 가공 치수 및 층들 사이의 정렬 정확도 등으로 규정된 디자인 룰을 축소한다. 그러나, 디자인 룰의 축소는 제조 장치의 성능에 대부분 의존하고, 매우 어렵다. 노광 장치 등의 기술 개발비가 엄청나다. 또한, 신규 제조 장치가 개발되더라도, 기존의 장치를 신규 장치로 대체하는 데 엄청난 설비 투자 등을 필요로 한다.
여기서는, 이하의 비교예에 대하여 생각한다: 화소는 3개의 부화소를 포함하고 하나의 게이트선은 3개의 부화소의 각 선택 트랜지스터와 접속된다. 각 화소는 평면도에서 정방형 또는 실질적으로 정방형의 형상을 갖는 것이 바람직하다. 각 부화소에 있어서, 3개의 화소 회로는 게이트선의 연장 방향으로 배열된다. 화소가 정방형인 경우, 화소 회로는 게이트선의 연장 방향과 직교되는 방향의 길이에 대한 게이트선의 연장 방향의 길이의 비율이 약 1:3인 장방형 안에 적어도 들어갈 필요가 있다. 또한, 평면도에서 정방형의 화소가 차지하는 면적을 축소하기 위하여, 게이트선의 연장 방향의 길이 및 상기 연장 방향과 직교되는 방향의 길이 중 한쪽뿐이 아니라 양쪽 모두를 같은 정도로 축소할 필요가 있다.
화소 회로의 제조에는 공정의 디자인 룰이 있다. 소자, 전극, 및 콘택트 홀 등, 화소 회로의 구성 요소의 크기, 소자들 사이의 배선의 폭, 2개의 화소간의 거리, 및 소자와 배선 사이의 거리 등을 소정의 값보다 작게 하는 것이 허용되지 않는다. 따라서, 부화소가 차지하는 면적을 축소하는 것뿐만 아니라 화소 회로를 상기 장방형 안에 들어가도록 하기 위하여 소자 및 배선 등의 배열을 아무리 생각하여도, 상기 장방형의 장변에서의 부화소의 길이와 같은 정도로 상기 장방형의 단변에서의 부화소의 길이(즉, 게이트선의 연장 방향의 부화소의 길이)를 축소하는 것은 어렵다. 또한, 각 화소 회로에 게이트선과 직교되는 하나 이상의 배선을 제공할 필요가 있다. 따라서, 배선 등은 게이트선의 직교 방향보다 연장 방향의 화소에서 더 밀접하게 제공되고, 게이트선의 연장 방향에서의 화소 회로의 길이의 축소는 더 어렵다고 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 형태인 화소는 게이트선의 연장 방향으로 배열되는 화소 회로의 수를 줄일 수 있으므로, 상술한 구성과 비교하여 게이트선의 연장 방향의 화소의 길이를 축소하기 더 용이해진다. 또한, 다른 게이트선과 전기적으로 접속되는 하나의 화소에서의 2개의 화소 회로는, 게이트선과 직교되는 배선을 공유할 수 있으므로, 각 화소마다 게이트선과 직교되는 배선의 수를 줄일 수 있고, 게이트선의 연장 방향의 화소의 길이를 축소하기 더욱 용이해진다.
본 발명의 일 형태는, 한 쌍의 화소의 조합을 포함하는 화소 유닛을 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 화소 유닛은 제 1 화소 및 제 2 화소를 포함한다: 제 1 화소에서는 2개의 화소 회로가 제 1 게이트선과 접속되고 하나의 화소 회로가 제 2 게이트선과 접속되고, 제 2 화소에서는 하나의 화소 회로가 제 1 게이트선과 접속되고 2개의 화소 회로가 제 2 게이트선과 전기적으로 접속된다. 예를 들어, 게이트선과 직교되는 방향의 길이에 대한 게이트선의 연장 방향의 길이의 비율이 약 2:1인 장방형에 들어가도록, 각 화소 유닛에 포함되는 6개의 화소 회로가 배열되는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 화소 회로를 밀접하고 효율적으로 배열할 수 있기 때문에, 화소가 차지하는 면적을 축소하기 더 용이해진다. 또한, 상술한 비교 구성과 비교하여, 한 쌍의 화소와 접속되는 게이트선과 직교되는 적어도 2개의 배선을 줄일 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는, 화소가 차지하는 면적을 크게 줄일 수 있으므로, 해상도가 매우 높은 화소부를 포함할 수 있다. 예를 들어 화소부의 해상도는 400ppi 이상 3000ppi 이하, 500ppi 이상 3000ppi 이하, 바람직하게는 600ppi 이상 3000ppi 이하, 더 바람직하게는 800ppi 이상 3000ppi 이하, 더욱 바람직하게는 1000ppi 이상 3000ppi 이하일 수 있다. 예를 들어 1058ppi의 표시 장치를 제공할 수 있다.
이러한 고해상도의 표시 장치는 비교적 소형의 전자 기기에 적합하게 사용할 수 있다: 휴대 전화, 스마트폰, 및 태블릿 단말 등의 휴대 정보 단말, 스마트워치 등의 웨어러블 기기. 또한, 상기 표시 장치는 카메라 등의 파인더, 헤드 마운트 디스플레이(HMD) 등에 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 상기 표시 장치는 의료용 표시 장치에 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 상세한 구성은 다음과 같다.
[구성예]
본 발명의 일 형태의 표시 장치의 구성예에 대하여 설명한다.
<표시 장치의 구성예>
도 1의 (A)는 이하에서 예로서 설명하는 표시 장치(10)의 상면 개략도이다. 표시 장치(10)는 화소부(11), 회로(12), 회로(13), 단자부(15a), 단자부(15b), 복수의 배선(16a), 복수의 배선(16b), 및 복수의 배선(16c)을 포함한다. 도 1의 (A)는 IC(17)가 표시 장치(10)에 실장된 예를 나타낸다.
화소부(11)는 복수의 화소를 포함하고, 화상을 표시하는 기능을 갖는다.
회로(12) 및 IC(17)는 각각 화소부(11)의 화소를 구동시키기 위한 신호를 출력하는 기능을 갖는다. 예를 들어, 회로(12)는 게이트 구동 회로로서 기능하는 회로이다. 예를 들어, IC(17)는 소스 구동 회로로서 기능하는 회로이다. 도 1의 (A)에는 2개의 회로(12)가 화소부(11)를 개재(介在)하여 제공되고, 6개의 IC(17)가 실장되는 예를 나타낸다. 또한, 게이트 구동 회로로서 기능하는 IC가 회로(12) 대신에 실장되어도 좋다. 또는, 소스 구동 회로가 IC(17) 대신에 제공되어도 좋다.
또한, IC 또는 FPC(flexible printed circuit)가 실장된 형태를 표시 모듈이라고 할 수 있다. FPC 또는 IC가 실장되지 않은 형태를 표시 패널이라고 할 수 있다.
회로(13)는 IC(17)로부터 입력되는 하나의 신호를 2개 이상의 배선으로 전송시키는 회로(예를 들어 역다중화 회로)이다. 회로(13)를 사용함으로써, IC(17)로부터 출력되는 신호의 수를 줄일 수 있으므로, IC(17)의 단자 수 또는 부품 수를 줄일 수 있다. 4K 및 8K의 표시 장치 등, 특히 초고정세 표시 장치에 회로(13)를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 회로(13)는 불필요한 경우에는 생략하여도 좋다.
단자부(15a 및 15b)는 복수의 단자로 이루어지고, FPC 및 IC 등을 접속할 수 있다. 단자부(15a)의 단자는 배선(16a)에 의하여 회로(12)와 전기적으로 접속된다. 단자부(15b)의 단자는 배선(16b)에 의하여 IC(17)와 전기적으로 접속된다. IC(17)의 복수의 출력 단자는 배선(16c)에 의하여 회로(13)와 전기적으로 접속된다.
도 1의 (B)는 화소부(11)에서의 화소 전극의 배열 예를 나타내는 상면 개략도이다. 화소부(11)는 복수의 화소 유닛(20)을 포함한다. 도 1의 (B)에는 4개의 화소 유닛(20)이 있다. 각 화소 유닛(20)은 화소(21a 및 21b)를 포함한다. 각 화소(21a)는 화소 전극(31a, 32a, 및 33a)을 포함한다. 각 화소(21b)는 화소 전극(31b, 32b, 및 33b)을 포함한다. 각 화소 전극은 이하에서 설명하는 표시 소자의 전극으로서 기능한다. 각 부화소의 표시 영역(22)은 그것의 화소 전극 내에 위치한다.
화소 유닛(20)의 6개의 화소 전극은 2행 3열의 매트릭스로 배열된다. 표시 소자의 전극인 화소 전극(31a, 32a, 및 33a)은 서로 다른 색을 방출할 수 있다. 화소 전극(31b, 32b, 및 33b)은 각각 화소 전극(31a, 32a, 및 33a)과 같은 색을 방출할 수 있다. 상기 3종류의 화소 전극은 크기가 같지만, 이들은 크기가 달라도 좋다. 표시 영역(22)은 화소 전극 간에서 크기가 달라도 좋다.
간략화를 위하여 화소 전극(31a, 32a, 및 33a)에는, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)을 방출하는 표시 소자의 전극을 나타내는 기호 R, G, 및 B가 붙여져 있다. 또한, 도 1의 (B) 등에 나타낸 화소 배열은 이에 한정되지 않는다. 화소 R, G, 및 B는 서로 바꿀 수 있다. 도 1의 (B) 등에 나타낸 화소 배열은 횡방향으로 반전될 수 있고, 또는 상하로 반전될 수 있다.
예를 들어 종래의 표시 장치에서는, 각 정방형에 3개의 장방형의 표시 소자 R, G, 및 B를 배열한다. 또한, 인접한 화소들 사이에서 같은 색의 표시 소자가 하나의 방향으로 배열되고, 이것은 스트라이프 배열이라고 한다. 이 배열에서는, 다른 색을 방출하는 인접한 표시 소자의 장변이 서로 인접된다. 특히 초고해상도 표시 장치에서는 인접한 부화소 간의 거리가 짧기 때문에 부화소의 표시 소자로부터 방출된 광은 인접한 부화소의 컬러 필터를 투과하여 비스듬한 방향으로부터 봤을 때, 혼색이 일아날 수 있다(시야각 특성이 낮다고도 함). 또한, 혼색은 표시부(11)에서 표시되는 화상의 색재현성을 저하시킬 수 있다. 해상도가 높아질수록 표시 소자의 단변의 길이가 짧아지기 때문에, 화소 전극을 포함하는 기판과 컬러 필터를 포함하는 기판의 접합에서 일어날 수 있는 약간의 어긋남이 개구율의 현저한 저하와 색재현성의 저하를 일으킨다. 이에 의하여 어긋남의 허용 범위가 매우 좁게 되어 표시 패널의 제조 수율의 현저한 저하를 일으킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서, 화소 전극은 도 1의 (B)에 나타낸 바와 같이 배열되기 때문에, 각 부화소가 차지하는 영역의 형상은 상술한 스트라이프 형상보다 정방형 같은 형상이 될 수 있으므로, 단변에 대한 장변의 길이는 3 미만이 될 수 있다. 그 결과, 같은 해상도를 유지하면서 다른 색의 부화소에 접촉하는 변의 길이를 축소할 수 있다. 또한, 그런 형상으로 함으로써, 같은 개구율을 유지하면서, 인접한 표시 소자 간에서 충분한 거리를 유지할 수 있다. 시야각 특성을 높일 수 있는 것뿐만 아니라, 기판 간의 어긋남의 허용 범위도 확대할 수 있기 때문에 수율이 높아진다.
도 1의 (B)에 나타낸 화소 배열 및 상술한 스트라이프 배열에서의 기판의 어긋남의 영향에 대한 평가 결과에 대하여 설명한다. 화소의 해상도가 1058ppi(화소 피치 24μm)인 스트라이프 배열에서, 각 부화소가 차지하는 영역의 단변의 길이(즉, 가로 방향의 피치) 및 장변의 길이(즉, 세로 방향의 피치)는 각각 8μm 및 24μm이다. 도 1의 (B)에 나타낸 배열에서, 화소 유닛(20)의 가로 방향에서의 피치 및 세로 방향에서의 피치는 각각 48μm 및 24μm이다. 각 부화소가 차지하는 영역의 단변의 길이(즉, 세로 방향의 피치) 및 장변의 길이(즉, 수평 방향의 피치)는 각각 12μm 및 16μm이다. 표시 소자를 포함하는 기판과 컬러 필터를 포함하는 기판이 2μm 어긋난 경우에, 각 표시 소자로부터의 광이 손실없이 방출되는 최대 각도(정면에 대한 각도가 0°임)를 각 배열에서 평가한다. 그 결과, 스트라이프 배열에서의 최대 각도는 약 5.4°이지만, 도 1의 (B)에 나타낸 배열에서의 최대 각도는 33.9°이다.
상술한 바와 같이, 도 1의 (B)에 나타낸 배열 방법을 적용한 해상도가 매우 높은 표시 장치는 시야각 특성뿐만 아니라 제조 수율도 향상시킬 수 있다.
도 1의 (C)는 화소부(11)에서의 화소 회로의 배열 예를 나타내는 회로도이다. 도 1의 (C)에는 4개의 화소 유닛(20)을 도시하였다. 화소(21a)는 화소 회로(41a, 42a, 및 43a)를 포함한다. 화소(21b)는 화소 회로(41b, 42b, 및 43b)를 포함한다. 또한, 배선(51a, 51b, 52a, 52b, 52c, 53a, 53b, 및 53c 등)을 화소부(11)에 제공한다.
배선(51a 및 51b)은 각각 도 1의 (A)에 나타낸 회로(12)와 전기적으로 접속되고, 게이트선(주사선이라고도 함)으로서 기능한다. 배선(52a, 52b, 및 52c)은 각각 도 1의 (A)에 나타낸 회로(13)와 전기적으로 접속되고, 신호선(데이터선 또는 소스선이라고도 함)으로서 기능한다. 배선(53a, 53b, 및 53c)은 각각 표시 소자에 전위를 공급하는 기능을 갖는다.
화소 회로(41a)는 배선(51a, 52a, 및 53a)과 전기적으로 접속된다. 마찬가지로, 화소 회로(42a)는 배선(51b, 52a, 및 53a)과 전기적으로 접속된다. 화소 회로(43a)는 배선(51a, 52b, 및 53b)과 전기적으로 접속된다. 화소 회로(41b)는 배선(51b, 52b, 및 53b)과 전기적으로 접속된다. 화소 회로(42b)는 배선(51a, 52c, 및 53c)과 전기적으로 접속된다. 화소 회로(43b)는 배선(51b, 52c, 및 53c)과 전기적으로 접속된다.
화소 회로(41a)는 화소 전극(31a)과 전기적으로 접속된다. 화소 회로(42a, 43a, 41b, 42b, 및 43b)는 각각 화소 전극(32a, 33a, 31b, 32b, 및 33b)과 전기적으로 접속된다. 도 1의 (C)에서는, 도 1의 (B)에 나타낸 화소 회로와 화소 전극의 대응의 간략화를 위하여 화소 회로에 기호 R, G, 및 B가 붙여져 있다. 간략화를 위하여 화소 회로 및 화소 전극을 따로 설명하지만, 화소 전극은 화소 회로의 일부일 수 있고, 또는 화소 회로는 표시 소자를 포함할 수 있다.
2개의 게이트선이 각 화소와 접속되는 도 1의 (C)에 나타낸 구성으로 함으로써, 신호선(소스선)의 수를 스트라이프 배열의 반까지 줄일 수 있다. 그 결과, 소스 구동 회로로서 사용되는 IC(17)의 수를 반까지 줄일 수 있으므로, 부품 수를 줄일 수 있다.
도 1의 (C)에서는 신호선으로서 기능하는 3개의 배선(배선(52a, 52b, 및 52c))이 각 화소 유닛(20)과 전기적으로 접속되지만, 도 2의 (A)에 나타낸 바와 같이, 4개의 배선이 각 화소 유닛(20)과 전기적으로 접속되어도 좋다.
도 2의 (A)에서, 배선(52d)은 화소 회로(42a)와 전기적으로 접속된다. 배선(52a)은 화소 회로(41a 및 41b)와 전기적으로 접속된다. 배선(52b)은 화소 회로(43a 및 43b)와 전기적으로 접속된다. 배선(52c)은 화소 회로(42b)와 전기적으로 접속된다. 또한, 배선(52c)은 인접한 화소 유닛에서 공유되기 때문에, 화소 유닛(20)의 배선(52c)은 인접한 화소 유닛의 배선(52d)에 상당한다.
상기 구성에서 나타낸 바와 같이, 신호선으로서 기능하는 배선이 같은 색에 상당하는 화소 회로와 접속되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 화소 간의 휘도의 편차를 보정하기 위하여 전위가 조정된 신호를 배선에 공급하는 경우, 색 간의 보정 값이 크게 다르다. 이 경우, 화소 회로 모두가 같은 색에 대응하는 하나의 신호선과 접속되면, 보정이 쉬워질 수 있다.
도 2의 (A)에 나타낸 구성에서는, n이 행 방향(배선(51a 및 51b)의 연장 방향)으로 배열된 화소 회로의 수를 나타내는 경우, 신호선으로서 기능하는 배선의 수(예를 들어 배선(52a))는 n+1로 나타내어진다. 화소부(11)에서 신호선으로서 기능하는 배선 중, 양단의 2개의 배선(즉, 첫 번째 및 (n+1)번째)은 같은 색(도 2의 (A)에서의 G)에 대응하는 화소 회로와 접속된다. 그러므로, 도 2의 (A)에 나타낸 바와 같이, 화소부(11)의 양단의 이들 2개의 배선(즉, 도 2의 (A)에서의 배선(52d) 및 가장 오른쪽의 배선(52c))은, 예를 들어 화소부(11)의 외측에 위치하는 배선(54)에 의하여 서로 전기적으로 접속된다. 신호선 구동 회로로서 기능하는 회로로부터 출력되는 신호의 수를 늘릴 필요가 없기 때문에 바람직하다.
도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이, 2개의 다른 화소 유닛(20)을 배선(52a) 등의 연장 방향으로 교대로 배열하여도 좋다. 배선(51a) 등의 연장 방향을 대칭축으로 간주하는 경우, 화소 유닛(20)에 포함되는 부화소는 이 화소 유닛(20)에 인접한 다른 화소 유닛(20)에 포함되는 부화소와 대칭이다. 2개의 같은 색의 부화소가 배선(52a) 등의 연장 방향으로 서로 인접되는 그런 구성에서는, 표시 소자와 컬러 필터의 어긋남의 허용 가능한 범위를 확대할 수 있다.
<화소 회로의 구성예>
화소 유닛(20)에 포함되는 화소 회로의 구체적인 예에 대하여 설명한다. 도 3은 화소 유닛(20)의 회로도의 예를 나타낸 것이다. 도 2의 (A) 및 (B)에서와 같이, 도 3에는 신호선으로서 기능하는 4개의 배선(배선(52a) 등)이 각 화소 유닛(20)과 접속되는 예를 나타낸다.
화소(21a)는 부화소(71a, 72a, 및 73a)를 포함한다. 화소(21b)는 부화소(71b, 72b, 및 73b)를 포함한다. 각 부화소는 화소 회로 및 표시 소자(60)를 포함한다. 예를 들어, 부화소(71a)는 화소 회로(41a) 및 표시 소자(60)를 포함한다. 여기서는, 표시 소자(60)로서 유기 EL 소자 등의 발광 소자를 사용한다.
또한, 각 화소 회로는 트랜지스터(61), 트랜지스터(62), 및 용량 소자(63)를 포함한다. 예를 들어, 화소 회로(41a)에서 트랜지스터(61)의 게이트는 배선(51a)과 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(61)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 배선(52a)과 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 트랜지스터(62)의 게이트 및 용량 소자(63)의 한쪽 전극과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(62)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 표시 소자(60)의 한쪽 전극과 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 용량 소자(63)의 다른 쪽 전극 및 배선(53a)과 전기적으로 접속된다. 표시 소자(60)의 다른 쪽 전극은 전위 V1이 인가되는 배선과 전기적으로 접속된다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 트랜지스터(61)의 게이트가 접속되는 배선, 트랜지스터(61)의 소스 및 드레인 중 한쪽이 접속되는 배선, 및 용량 소자(63)의 다른 쪽 전극이 접속되는 배선을 제외하고, 다른 화소 회로의 구성은 화소 회로(41a)와 비슷하다.
도 3에서 트랜지스터(61)는 선택 트랜지스터로서 기능한다. 트랜지스터(62)는 표시 소자(60)와 직렬 접속되어 표시 소자(60)를 흐르는 전류를 제어한다. 도 3에서, 선택 트랜지스터로서 기능하는 트랜지스터(61)는 트랜지스터(62)를 통하여 표시 소자(60)의 한쪽 전극(화소 전극)과 전기적으로 접속된다. 용량 소자(63)는 트랜지스터(62)의 게이트와 접속되는 노드의 전위를 유지하는 기능을 갖는다. 또한, 트랜지스터(61)의 오프 상태의 누설 전류 및 트랜지스터(62)의 게이트를 통한 누설 전류 등이 매우 작은 경우에는 용량 소자(63)를 반드시 제공할 필요는 없다.
도 3에서와 같이, 트랜지스터(62)는 서로 전기적으로 접속된 제 1 게이트 및 제 2 게이트를 포함하는 것이 바람직하다. 2개의 게이트를 포함하는 구성에서는, 트랜지스터(62)는 대량의 전류를 공급할 수 있다. 트랜지스터(62)의 크기, 특히 채널 폭을 증가시키지 않고 전류량을 증가시킬 수 있기 때문에, 고해상도 표시 장치에 특히 바람직하다.
또한, 도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이, 트랜지스터(62)의 게이트의 수는 하나이어도 좋다. 이 구성은 제 2 게이트를 형성하는 단계가 불필요해지기 때문에 상술한 구성보다 단순한 공정에서 제작할 수 있다. 또한, 도 4의 (B)와 같이, 트랜지스터(61)는 2개의 게이트를 가져도 좋다. 이 구성에서는, 트랜지스터는 크기를 줄일 수 있다. 도 4의 (B)에서는 각 트랜지스터의 제 1 게이트 및 제 2 게이트가 서로 전기적으로 접속되지만, 이들 중 하나는 다른 배선과 전기적으로 접속되어도 좋다. 이 경우, 트랜지스터의 문턱 전압은 배선에 인가된 전위를 조정함으로써 제어될 수 있다.
트랜지스터(62)에 전기적으로 접속되는 표시 소자(60)의 한 쌍의 전극 중 한 쪽은 화소 전극(예를 들어 화소 전극(31a))에 상당한다. 도 3, 및 도 4의 (A) 및 (B)에서, 트랜지스터(62)와 전기적으로 접속되는 표시 소자(60)의 전극 중 한쪽은 음극으로서 기능하지만, 다른 쪽 전극은 양극으로서 기능한다. 이 구성은 트랜지스터(62)가 n채널 트랜지스터인 경우에 특히 요휴하다. 이 구성에서는, 트랜지스터(62)가 온이 되면 배선(53a)을 통하여 인가되는 전위는 소스 전위로서 기능한다. 그 결과, 표시 소자(60)의 저항의 편차 또는 변동에 상관없이 트랜지스터(62)에 일정한 양의 전류가 흐를 수 있다.
도 5의 (A)는 트랜지스터(62) 측의 표시 소자(60)의 전극은 양극으로서 기능하는 구성예이지만, 다른 측의 전극은 음극으로서 기능한다. 이 구성에서는, 배선(53a) 등에 인가된 전위보다 낮은 고정 전위를 표시 소자(60)의 다른 쪽 전극에 인가되는 전위 V1로서 사용할 수 있다. 전위 V1로서 공통 전위 또는 접지 전위를 사용하면 회로 구성이 간략화되어 바람직하다.
신호선으로서 기능하는 4개의 배선에 각 화소 유닛이 접속되는, 도 2의 (A) 및 (B)에 나타낸 구성에 한정되지 않고, 도 1의 (C)에 나타낸 바와 같이, 각 화소 유닛은 신호선으로서 기능하는 3개의 배선과 접속되어도 좋다. 도 5의 (B)에는, 도 1의 (C)에 나타낸 구성의 화소 유닛(20)의 구성예를 나타낸다.
화소 회로에 포함된 트랜지스터는 p채널 트랜지스터이어도 좋다. 도 6의 (A) 및 (B)에는 도 5의 (A) 및 (B)에서의 트랜지스터(62)가 p채널 트랜지스터인 구성예를 나타낸다.
[모니터 회로]
초고해상도 표시 장치에서 각 부화소가 차지하는 면적은 매우 작기 때문에 화소 회로는 단순한 구성을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 표시 장치는 각 부화소의 표시 소자의 휘도 정보를 외부로 출력하기 위한 모니터 회로를 포함하는 것이 바람직하다. 외부 장치를 사용하여, 신호선에 입력되는 신호의 진폭을 표시 소자의 휘도 편차에 따라 조정함으로써, 표시 불균일을 보정할 수 있다. 화소 회로의 배선(53)을 통하여 흐르는 전류를 외부로 출력하기 위한 모니터 회로의 구성예에 대하여 설명한다.
회로(14)는 화소의 표시 소자에서 흐르는 전류를 선택적으로 출력하는 기능을 갖는 회로(모니터 회로라고도 함)이다. 또한, 회로(14)는 화소의 표시 소자에 소정의 전위를 공급하는 기능을 가져도 좋다. 회로(14)로부터 화소에 출력되는 전류에 따라 화소에 공급되는 신호의 전위를 조정하고, 화소부(11)의 화소의 휘도 편차를 보정할 수 있다. 특히, 화소부(11)의 해상도가 높아지면, 화소의 화소 회로를 간략화시켜 화소가 차지하는 면적을 축소하고 표시 장치(10)의 외부의 장치 또는 회로에 의하여 편차를 보정하는 것(외부 보정이라고도 함)이 바람직하다. 또한, 화소 회로가 상기 보정 기능을 가지므로 화소 회로에서 보정을 수행(내부 보정이라고도 함)할 수 있는 경우에는, 회로(14)를 생략할 수 있다. 회로(14)가 상기 보정 기능을 가져도 좋다.
도 7의 (A)는 회로(14)의 구성예를 나타내는 회로도이다. 회로(14)는 m개의 회로(80)(회로(80_1 내지 80_m))를 포함한다(m은 1 이상의 정수임). 또한, 회로(14)는 배선(83), 배선(84), 및 복수의 배선군(53S)과 전기적으로 접속된다. 각 배선군(53S)은 배선(53a, 53b, 및 53c)을 각각 적어도 하나 포함한다. 회로(14)는 m개의 출력 단자(86)(즉, 출력 단자(86_1 내지 86_m))와 전기적으로 접속된다. 각 출력 단자(86)는 회로(14)에서의 회로(80)와 전기적으로 접속된다.
도 7의 (B)는 회로(80)의 구성예를 도시한 것이다. 회로(80)는 복수의 트랜지스터(81) 및 복수의 트랜지스터(82)를 포함한다. 트랜지스터(81)의 게이트는 배선(83)과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(81)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 배선군(53S)에 포함되는 배선(53a, 53b, 및 53c) 중 어느 하나와 전기적으로 접속된다. 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 배선(84)과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(82)의 게이트는 단자(85)와 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(82)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 트랜지스터(81)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속된다. 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 출력 단자(86)와 전기적으로 접속된다.
고정 전위를 배선(84)에 인가할 수 있다. 예를 들어, 전위 V1보다 높은 전위 또는 전위 V1보다 낮은 전위를 그것에 인가할 수 있다. 트랜지스터(81)의 ON/OFF를 전환하기 위한 신호를 배선(83)에 인가할 수 있다. 화소부(11)에 화상을 표시하는 기간(표시 기간이라고도 함)에, 트랜지스터(81)를 온으로 하여 배선(84)에 인가된 전위를 트랜지스터(81)를 통하여 배선군(53S)의 각 배선에 인가한다.
트랜지스터(82)의 ON/OFF를 전환하기 위한 신호를 단자(85)에 인가할 수 있다. 화소부(11)에 화상을 표시하지 않는 기간에, 각 부화소에 흐르는 전류가 외부로 출력되는 기간(모니터 기간이라고도 함)을 포함할 수 있다. 구체적으로는, 복수의 트랜지스터(81)를 모두 오프로 하여 복수의 트랜지스터(82) 중 어느 하나를 온으로 함으로써, 배선군(53S)의 배선 중 어느 하나가 트랜지스터(82)를 통하여 출력 단자(86)와 전기적으로 접속된다. 복수의 트랜지스터(82)를 순차적으로 선택함으로써 배선군(53S)의 각 배선을 통하여 흐르는 전류를 출력 단자(86)에 시분할로 출력할 수 있다.
도 7의 (B)에 나타낸 각 트랜지스터(82)는 하나의 배선(예를 들어 배선(53a))과 전기적으로 접속되지만, 도 7의 (C)에 나타낸 바와 같이, 각 트랜지스터(82)는 배선군(53S)의 서로 인접한 복수의 통합된 배선과 접속되는 것이 바람직하다. 이 경우, 복수의 화소로부터 출력된 전류의 합은 출력 단자(86)에 출력되어 표시 장치의 감도가 높아진다. 이 구성으로 함으로써, 특히 각 부화소의 표시 소자(60)의 크기가 작고 표시 소자(60)로부터의 전류값도 작은 고해상도 표시 장치에서 보정이 더 용이해진다. 또한, 통합된 배선 덕분에 출력 단자(86)의 수를 줄일 수 있어 회로 구성이 간략화된다.
모니터 회로로서 기능하는 회로(14)가 제공되는 경우에 사용될 수 있는 화소의 다른 구성예를 나타낸다.
도 8의 (A)에 나타낸 부화소는 트랜지스터(61 및 62), 용량 소자(63), 및 트랜지스터(64)를 포함한다. 부화소는 배선(51, 52, 53, 및 55)과 전기적으로 접속된다. 배선(51 및 52)은 각각 게이트선 및 신호선으로서 기능한다. 배선(53)은 회로(14)와 전기적으로 접속된다. 소정의 전위 또는 신호를 배선(55)에 공급한다.
도 8의 (A)의 트랜지스터(61)의 게이트는 배선(51)과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(61)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 배선(52)과 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 용량 소자(63)의 한쪽 전극 및 트랜지스터(62)의 게이트와 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(62)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 전위 V2를 공급하는 기능을 갖는 배선과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(62)의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 표시 소자(60)의 한쪽 전극 및 트랜지스터(64)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속된다. 용량 소자(63)의 다른 쪽 전극은 배선(55)과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(64)의 게이트는 배선(51)과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(64)의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 배선(53)과 전기적으로 접속된다. 표시 소자(60)의 다른 쪽 전극은 전위 V1을 공급하는 기능을 갖는 배선과 전기적으로 접속된다.
도 8의 (A)에 나타낸 구성에서 전위 V1은 전위 V2보다 낮을 수 있다. 표시 소자(60)의 양극과 음극이 바뀐 경우에는 이들의 전위도 바뀐다.
도 8의 (A)에 나타낸 구성에서는, 트랜지스터(62)의 게이트에 소정의 전위를 인가함으로써 트랜지스터(62)에 흐르는 전류를, 트랜지스터(64)를 통하여 배선(53)에 출력할 수 있다. 예를 들어, 모니터 기간에서, 배선(51)의 전위가 트랜지스터(61 및 64)를 온으로 하는 전위로 설정되고, 배선(52)의 전위가 트랜지스터(62)의 게이트에 공급되는 전위로 설정된다.
도 8의 (A)에서는 트랜지스터(61 및 64)의 게이트는 같은 배선인 배선(51)과 전기적으로 접속되지만, 이들은 다른 배선과 전기적으로 접속되어도 좋다. 도 8의 (B)는 트랜지스터(64)의 게이트가 배선(57)과 전기적으로 접속되는 구성을 나타낸 것이다. 이 구성은 트랜지스터(64)가 표시 기간 동안 오프 상태를 유지하여 배선(53)을 통하여 의도하지 않은 전류가 흐르지 않기 때문에 바람직하다.
도 8의 (C)는, 상술한 구성과의 큰 차이인, 배선(55)이 제공되지 않은 구성을 나타낸 것이다. 도 8의 (C)에서 용량 소자(63)의 다른 쪽 전극은, 트랜지스터(62)의 소스 및 드레인 중 다른 쪽, 표시 소자(60)의 한쪽 전극, 및 트랜지스터(64)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속된다. 이 구성으로 함으로써, 배선의 수를 줄일 수 있고, 고해상도 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 8의 (D)는 도 8의 (B)에 나타낸 구성과 비슷한, 트랜지스터(61 및 64)의 게이트가 다른 배선과 전기적으로 접속되는 구성을 나타낸 것이다.
각 트랜지스터는 도 8의 (A) 내지 (D)에 나타낸 구성에서는 하나의 게이트를 갖지만, 트랜지스터 중 적어도 하나 또는 모두가 서로 전기적으로 접속된 상술한 2개의 게이트를 가져도 좋다. 또한, 2개의 게이트 중 한쪽이 소정의 전위를 공급하는 배선과 전기적으로 접속되어 트랜지스터의 문턱 전압을 제어할 수 있어도 좋다.
상술한 예에서, 이들에 전류가 흐를 때 표시를 수행하는 소자를 표시 소자(60)로서 사용하지만, 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액정 소자 등, 이에 전압을 인가할 때 표시를 수행하는 소자를 사용하여도 좋다.
도 8의 (E)는 표시 소자(60)로서 액정 소자를 사용하는 예를 나타낸 것이다. 도 8의 (E)에 나타낸 구성은 트랜지스터(61), 표시 소자(60), 및 용량 소자(63)를 포함한다. 트랜지스터(61)의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 표시 소자(60)의 한쪽 전극 및 용량 소자(63)의 한쪽 전극과 전기적으로 접속된다. 표시 소자(60)의 다른 쪽 전극 및 용량 소자(63)의 다른 쪽 전극은 전위 V1을 공급하는 배선과 전기적으로 접속된다.
[화소 전극의 배열 예]
다음으로, 화소 전극의 배열 예에 대하여 설명한다.
도 9의 (A)는 화소부(11)의 화소 전극과 배선의 배열 예를 나타낸 상면 개략도이다. 배선(51a 및 51b)은 교대로 배열된다. 배선(52a, 52b, 및 52c)은 이 순서대로 배열되어 배선(51a 및 51b)과 교차된다. 화소 전극은 배선(51a 및 51b)의 연장 방향으로 매트릭스로 배열된다.
도 9의 (A)에 나타낸 바와 같이, 배선(52a) 등의 연장 방향(제 1 방향이라고도 함)으로 배열된 화소 유닛(20)의 피치를 P로 한다. 배선(51a) 등의 연장 방향(제 2 방향이라고도 함)으로 배열된 화소 유닛(20)의 피치는 피치 P의 2배(즉, 바람직하게는 피치 2P)인 것이 바람직하다. 이 때문에, 변형이 없는 화상을 표시할 수 있다. 피치 P는 12μm 이상 150μm 이하, 바람직하게는 12μm 이상 120μm 이하, 더 바람직하게는 12μm 이상 100μm 이하, 더욱 바람직하게는 12μm 이상 60μm 이하이다. 따라서, 초고해상도 표시 장치를 제공할 수 있다.
화소 전극(31a)에 주목하면, 예를 들어 화소 전극(31a)은 배선(51a, 51b, 52c, 및 52a)으로 둘러싸인 영역 내에 위치한다. 또한, 화소 전극(31a)은 이들 4개의 배선과 중첩하지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 배선들로 인한 기생 용량을 저감할 수 있어, 해상도 및 구동 주파수가 높아진다.
화소 전극(31a) 등이 신호선으로서 기능하는 배선(52a, 52b, 및 52c)과 중첩하지 않는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 기생 용량을 통하여 배선(52a) 등과 화소 전극(31a) 등 사이에서 전기적 노이즈가 전달되면 화소 전극(31a) 등의 전위가 변화하여 표시 소자의 휘도도 변화하는 문제를 억제할 수 있다.
화소 전극(31a) 등은 주사선으로서 기능하는 배선(51a 또는 52b)과 중첩하여도 좋다. 이에 의하여 화소 전극(31a)의 면적 및 개구율도 증가시킬 수 있다. 도 9의 (B)는 화소 전극(예를 들어 화소 전극(31a))의 일부가 각각 배선(51a)(또는 배선(52b))과 중첩되는 예를 나타낸 것이다.
부화소의 화소 전극이 주사선으로서 기능하는 배선과 중첩되면, 주사선으로서 기능하고 화소 전극과 중첩되는 배선이 부화소의 화소 회로에 접속되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 배선(51a) 등을 선택하기 위한 신호가 입력되는 기간은 부화소의 데이터가 재기록되는 기간에 상당한다. 따라서, 배선(51a) 등으로부터 중첩되는 화소 전극으로 기생 용량을 통하여 전기적 노이즈가 전달되어도 부화소의 휘도는 변화하지 않는다.
[화소 레이아웃의 예]
화소 유닛(20)의 레이아웃의 예에 대하여 설명한다.
도 10의 (A)는 부화소의 레이아웃의 예이다. 보기 쉽게 하기 위하여 화소 전극을 형성하기 전의 상태의 예를 나타낸다. 도 10의 (A)에 나타낸 부화소는 트랜지스터(61), 트랜지스터(62), 및 용량 소자(63)를 포함한다. 트랜지스터(62)는 반도체층을 개재하는 2개의 게이트를 포함한다.
도 10의 (A) 등에서는, 같은 도전막을 가공함으로써 형성된 패턴을 같은 해치 패턴으로 나타낸다. 가장 아래의 도전막은 배선(51) 및 트랜지스터(62)의 한쪽 게이트 등을 형성한다. 가장 아래의 것의 다음에 형성되는 도전막은 트랜지스터(61)의 게이트 및 트랜지스터(62)의 다른 쪽 게이트 등을 형성한다. 그 후에 형성되는 도전막은 배선(52), 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극, 및 용량 소자(63)의 한쪽 전극 등을 형성한다. 그 후에 형성되는 도전막은 배선(53) 등을 형성한다. 배선(53)의 일부는 용량 소자(63)의 다른 쪽 전극으로서 기능한다.
도 10의 (B)는, 도 10의 (A)에 나타낸 부화소를 포함하는 화소 유닛(20)의 레이아웃의 예이다. 도 10의 (B)는 화소 전극 및 표시 영역(22)을 나타낸 것이다.
이 예에서는, 배선(51a)에 전기적으로 접속되는 3개의 부화소가 배선(51b)과 전기적으로 접속되는 3개의 부화소와 각각 좌우 대칭이다. 그러므로, 같은 색의 부화소가 배선(52a) 등의 연장 방향으로 지그재그 패턴으로 배열되며, 신호선으로서 기능하는 하나의 배선과 접속되는 구성에서는, 부화소와 접속되는 배선의 길이를 균일하게 할 수 있으므로, 부화소 간의 휘도 편차를 억제할 수 있다.
이러한 화소의 레이아웃을 사용함으로써, 최소 가공 치수가 0.5μm 이상 6μm 이하, 대표적으로는 1.5μm 이상 4μm 이하인, 생산 라인에서도 초고해상도 표시 장치를 제작할 수 있다.
이상이 화소의 레이아웃의 예의 설명이다.
본 실시형태에서 설명한 표시 장치로 함으로써, 해상도가 매우 높은 표시 장치, 표시 품질이 더 높은 표시 장치, 시야각 특성이 더 높은 표시 장치, 또는 개구율이 더 높은 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 실시형태의 적어도 일부는 본 명세서에서 설명하는 다른 실시형태 중 임의의 것과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는, 실시형태 1과 일부 구성이 다른 표시 장치의 예에 대하여 설명한다. 또한, 실시형태 1과 같은 부분들의 설명은 생략되는 경우가 있다.
이하에서 설명하는 표시 장치는 주로 화소 전극의 배열 방법에 있어서, 실시형태 1에서 설명한 표시 장치와 다르다. 구체적으로는 각 화소에 포함되는 3개의 부화소의 표시 소자가 한 방향으로 정렬된다. 바꿔 말하면, 각 화소 유닛에서 6개의 부화소에 포함되는 6개의 화소 전극이 한 방향으로 정렬된다.
[구성예]
<표시 장치의 구성예>
도 11의 (A)는 이하에서 설명하는 표시 장치(10)의 상면 개략도이다. 표시 장치(10)는 화소부(11), 회로(12), 회로(13), 회로(14), 단자부(15a), 단자부(15b), 복수의 배선(16a), 복수의 배선(16b), 및 복수의 배선(16c) 등을 포함한다.
도 11의 (B)는 화소부(11)에서의 화소 전극의 배열 예를 나타내는 상면 개략도이다. 도 11의 (B)와 같이, 각 화소 유닛(20)에 포함되는 6개의 화소 전극은 등간격으로 배열된다. 화소 전극(31a, 32a, 및 33a)은 서로 다른 색을 방출할 수 있는 표시 소자의 전극이다. 화소 전극(31b, 32b, 및 33b)은 각각 화소 전극(31a, 32a, 및 33a)과 같은 색을 방출할 수 있다. 도면에서는 3개의 화소 전극은 크기가 같지만, 이들은 크기가 달라도 좋고, 또는 화소 전극 간에서 표시 영역(22)은 크기가 달라도 좋다.
도 11의 (C)는 화소부(11)에서의 화소 회로의 배열 예를 나타내는 회로도이다. 도 11의 (C) 및 도 1의 (C)는 비슷한 구성을 갖는다.
화소 회로(41a, 42a, 43a, 41b, 42b, 및 43b)는 각각 화소 전극(31a), 화소 전극(32a), 화소 전극(33a), 화소 전극(31b), 화소 전극(32b), 및 화소 전극(33b)에 전기적으로 접속되어 있다. 도 11의 (C)에서는, 도 11의 (B)에 나타낸 화소 회로와 화소 전극의 대응의 간략화를 위하여 화소 회로에 기호 R, G, 및 B가 붙여져 있다.
이러한 구성으로 함으로써, 같은 색의 표시 소자를 1열로 정렬할 수 있다. 이에 의하여, 같은 색의 표시 소자가 정렬되는 방향에 대하여 평행한 방향에서 시야각 특성을 높일 수 있다. 또한, 표시 장치가 컬러 필터를 포함하는 기판을 접착하는 방법을 사용하여 제작되는 경우, 같은 색의 표시 소자의 위치가 어긋나도 이러한 배열에 의하여 색재현성이 저하되지 않는다.
또한, 화소 회로의 구성은 도 11의 (C)에 나타낸 예에 한정되지 않고, 실시형태 1에서 설명한 구성(예를 들어, 도 2의 (A) 및 (B), 도 3, 도 4의 (A) 및 (B), 도 5의 (A) 및 (B), 도 6의 (A) 및 (B), 및 도 8의 (A) 내지 (E))을 적절히 사용할 수 있다.
[화소 전극의 배열 예]
다음으로, 화소 전극과 배선의 상대적인 위치 관계에 대하여 설명한다.
도 12의 (A)는 화소부(11)에서의 화소 전극 및 배선의 배열 예를 나타내는 상면 개략도이다. 배선(51a 및 51b)은 교대로 배열된다. 배선(52a, 52b, 및 52c)은 이 순서대로 배열되어 배선(51a 및 51b)과 교차된다. 화소 전극은 배선(51a 및 51b)의 연장 방향으로 배열된다.
화소 유닛(20)에서, 화소 전극(31a 및 32a)은 배선(52c 및 52a) 사이에 제공되고; 화소 전극(33a 및 31b)은 배선(52a 및 52b) 사이에 제공되고; 화소 전극(32b 및 33b)은 배선(52b 및 52c) 사이에 제공된다. 도 12의 (A)에 나타낸 화소 전극은 그들의 인접한 배선과 중첩되지 않지만, 화소 전극의 일부가 배선과 중첩되어도 좋다.
또한, 화소 유닛(20)에서 각 화소 전극은 게이트선으로서 기능하는 배선(51a 및 51b)의 각각과 중첩된다. 화소 전극이 이와 같이 게이트선으로서 기능하는 2개의 배선과 중첩되면, 화소 전극의 면적을 증대시킬 수 있고, 이는 화소부의 개구율을 높인다.
도 12의 (B)에 나타낸 배열이 바람직하다; 신호선으로서 기능하는 배선(예를 들어 배선(52a 및 52b)) 사이에 위치하는 2개의 화소 전극이 배선의 연장 방향으로 스태거 패턴으로 배열된다. 바꿔 말하면, 각 화소 유닛(20)에 포함되는 6개의 화소 전극은 게이트선으로서 기능하는 배선의 연장 방향을 따라 지그재그 패턴으로 배열된다.
각 화소 유닛(20)에 포함되는 6개의 화소 전극의 위치 관계를 도 13의 (A)를 참조하여 설명한다. 평면시에서의 각 화소 전극의 중심(centroid)이 도 13의 (A)에 표시되어 있다. 평면시에서의 중심은 평면시에서의 전극의 윤곽으로 이루어진 도형(즉, 2차원 도형)의 기하학적 중심을 뜻하다.
도 13의 (A)에 나타낸 배열이 바람직하다; 게이트선으로서 기능하는 배선의 연장 방향으로 정렬된 3개의 입전한 화소 전극 중 양단의 2개의 화소 전극의 중심을 연결하는 선은, 2개의 화소 전극 사이의 화소 전극의 중심과 중첩되지 않는다. 예를 들어, 화소 전극(33a)의 중심과 화소 전극(31a)의 중심을 연결하는 직선(30a)이 화소 전극(31a)과 화소 전극(33a) 사이에 위치하는 화소 전극(32a)의 중심과 중첩되지 않는다.
각 화소 유닛(20)의 6개의 화소 전극 중, 3개의 화소 전극의 각 중심이 제 1 직선 상에 있고, 다른 3개의 화소 전극의 각 중심이 제 2 직선 상에 있는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 직선 및 제 2 직선이 서로 평행하고 중첩되지 않는 것이 바람직하다. 예를 들어, 화소 전극(31a, 33a, 및 32b)의 각 중심을 통과하는 직선(30a)은, 화소 전극(32a, 31b, 및 33b)의 각 중심을 통과하는 직선(30b)과 평행하고 중첩되지 않는다.
실제로는 화소 전극의 형상에 편차가 있는 경우 또는 화소의 발광색에 따라 화소 전극의 형상이 다른 경우에는, 3개 이상의 화소 전극의 중심을 연결하는 선은 직선에 한정되지 않는다. 이러한 경우, 게이트선으로서 기능하는 배선의 연장 방향으로 가로로 긴 띠 형상의 장방형 내에 3개 이상의 화소 전극의 중심이 있는 한, 이들은 직선 상에 있다고 간주할 수 있다. 도 13의 (B)는, 화소 전극의 각 중심이 띠 형상의 장방형(30c 또는 30d) 내에 위치하는 예를 나타낸 것이다. 이 예에서는, 띠 형상의 장방형의 단변 폭 W는 화소 피치의 1/10 이하, 바람직하게는 화소 피치의 1/20 이하로 할 수 있다.
이하의 이유로, 도 12의 (B)와 같이, 하나의 화소 전극은 게이트선으로서 기능하는 2개 이상의 배선과 중첩되지 않는 것이 바람직하다. 게이트선으로서 기능하는 배선의 전위가 변화될 때, 이 배선과 중첩되는 화소 전극의 전위도 변화되어 표시 소자에 인가되는 전압이 변화될 수 있다. 또한, 하나의 화소 전극이 게이트선으로서 기능하는 어느 배선과도 중첩되지 않으면, 화소의 개구율이 저하될 수 있다. 하나의 화소 전극이 게이트선으로서 기능하는 하나의 배선과 중첩되는 구성은, 화소 전극의 전위 변화의 영향을 저감하고, 또한 높은 개구율도 유지할 수 있다.
본 발명의 일 형태에서 게이트선으로서 기능하는 2개의 배선은 각 화소와 접속된다. 따라서, 도 12의 (B)에 나타낸 배열은 인접한 화소 전극이 스태거 패턴으로 배열되고, 하나의 화소 전극이 게이트선으로서 기능하는 배선과 중첩되고 화소와 접속되거나, 또는 게이트선으로서 기능하는 배선과 중첩되고 화소 전극에 인접한 화소와 접속되는 것이 특히 바람직하다. 또한, 게이트선으로서 기능하며 하나의 부화소의 화소 전극과 중첩되는 배선은, 게이트선을 주사하는 방향으로 이전(previous) 행과 대응하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 화소 전극의 전위가 이전 행의 게이트선에 인가되는 신호에 의하여 변화되어 화소 전극에 인가되는 전압이 변화되어도, 전압이 변화한 직후에 데이터가 재기록되기 때문에 표시에 대한 영향을 저감할 수 있다.
또한, 화소 전극이 2개의 게이트선과 중첩될 필요가 있는 경우, 화소 전극과 하나의 게이트선의 중첩 면적은 화소 전극과 다른 게이트선의 중첩 면적보다 작다. 특히 화소 전극과 각 게이트선의 중첩 면적의 비율이 화소 전극의 면적의 3% 미만인 경우, 이 경우의 게이트선의 전위의 변화가 화소 전극의 전위에 주는 영향은 작기 때문에 이들이 서로 중첩되지 않는다고 간주할 수 있다.
도 14의 (A)는, 도 12의 (A) 및 (B)와 다른, 화소 전극의 배열 예를 나타낸 것이다. 화소(21a)에서 화소 전극(32a 및 33a)은 신호선으로서 기능하는 배선(예를 들어 배선(52a))의 연장 방향으로 교대로 배열된다. 또한, 화소 전극(31a)은 화소 전극(32a 및 33a)의 양쪽에 인접하여 위치한다.
도 14의 (B)는 신호선으로서 기능하는 배선(예를 들어 배선(52a))의 연장 방향으로 서로 인접하는 2열의 화소 사이에서 화소 전극(32a 및 33a)이 교대로 배열되는 배열 예를 나타낸 것이다. 즉, 2개의 인접한 화소들 사이에서 화소 전극(32a) 또는 화소 전극(33a)은 서로 인접된다.
상술한 예에서는, 이해하기 쉽게 하기 위하여 화소 전극 및 화소 회로는 R, G, 및 B 등으로 표시되지만, 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않고, 이들을 서로 바꿀 수 있다.
[화소 레이아웃의 예]
화소 유닛(20)의 레이아웃의 예에 대하여 설명한다.
도 15의 (A) 및 (B)는 각각 도 4의 (A)에 나타낸 화소 유닛(20)의 레이아웃의 예를 나타낸 것이다. 도 15의 (A)는 화소 전극(31a) 등의 아래의 층의 구성을 나타낸 것이다. 도 15의 (B)는 도 15의 (A)의 구성에 화소 전극(31a) 등을 추가한 구성을 나타낸 것이다. 또한, 인접한 화소 유닛의 화소 전극 등은 간략화를 위하여 생략되어 있다.
도 15의 (A)에서는, 제 1 도전막은 배선(51a) 및 배선(51b) 등을 형성한다. 또한, 그 위의 제 2 도전막은 배선(52a) 등을 형성한다.
부화소(71a)에서 트랜지스터(61)는 배선(51a) 위의 반도체층, 및 배선(52a)의 일부 등을 포함한다. 트랜지스터(62)는 제 1 도전막을 포함하는 도전층, 이 도전층 위의 반도체층, 및 배선(53a) 등을 포함한다. 용량 소자(63)는 배선(53a)의 일부 및 제 1 도전막을 포함하는 도전층을 포함한다.
도 15의 (B)에서, 각 화소 전극은 배선(52a) 등의 연장 방향으로 화소 전극과 인접하는 부화소의 일부와 중첩된다. 예를 들어 화소 전극(32a)은, 부화소(71a)에 포함되는 트랜지스터(61) 및 용량 소자(63), 및 부화소(71a)에 포함되는 배선 및 전극 등의 일부와 중첩된다. 이러한 구성은 특히 톱 이미션 발광 소자를 사용할 때 효과적이다. 상기 구성과 같이 화소 전극의 아래에 회로가 제공되면, 각 화소가 차지하는 면적을 줄여도 개구율을 높게 할 수 있다.
도 15의 (B)에 나타낸 바와 같이, 화소 전극은 배선(52a) 등 신호선으로서 기능하는 배선과 중첩되지 않도록 배열되는 것이 바람직하다. 이 경우, 화소 전극의 전위에 대한 신호선의 전위의 변화의 영향을 억제할 수 있다. 또한, 화소 전극이 신호선과 중첩될 필요가 있는 경우에는, 화소 전극의 면적에 대하여 이들이 중첩되는 면적의 비율을 10% 이하, 바람직하게는 5% 이하로 한다.
화소 전극과 인접한 부화소에 포함되는 트랜지스터의 반도체층과 화소 전극이 중첩되는 경우에는, 화소 전극의 전위의 변화에 따라 트랜지스터의 문턱 전압이 변화될 수 있다. 예를 들어 도 15의 (B)에서는, 부화소(71a)의 선택 트랜지스터로서 기능하는 트랜지스터(61)의 반도체층과 화소 전극(32a)이 중첩된다. 화소 전극은 주사 방향으로 이전 행의 부화소의 선택 트랜지스터와 중첩되는 것이 바람직하다. 상기 구성에 의하여, 원하는 부화소가 선택되고 화소 전극의 전위가 변화되는 경우에, 이 선택된 부화소와 중첩되고 인접한 부화소는 비선택으로 유지되므로, 이 선택된 부화소와 인접한 부화소의 선택 트랜지스터는 오프로 유지된다. 따라서, 선택된 부화소와 인접한 부화소의 게이트선에, 부화소의 선택 트랜지스터를 확실히 오프로 하는 전위를 인가할 수 있어, 문턱 전압의 약간의 변화에도 불구하고 문제없이 구동 동작을 실시할 수 있다.
도 16의 (A) 및 (B)는 각 화소 유닛의 부화소의 표시 영역(22)이 게이트선으로서 기능하는 한 쌍의 배선(즉, 배선(51a 및 51b)) 사이에 들어가는 배열 예를 나타낸 것이다. 이러한 배열에 의하여, 신호선으로서 기능하는 배선(예를 들어 배선(52a))의 연장 방향으로 서로 인접한 2개의 표시 영역(22)의 어긋남을 저감할 수 있다. 이 구성에서는 배선(51a) 및 배선(52b)을 불규칙적인 간격으로 배열할 수 있다.
상기가 표시 장치의 구성예에 대한 설명이다.
본 실시형태의 적어도 일부는 본 명세서에서 설명하는 다른 실시형태 중 임의의 것과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 단면 구성예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
[단면 구성예 1]
[단면 구성예 1-1]
도 17은 표시 장치(10)의 단면 개략도이다. 도 17은 도 11의 (A)의 절단선 A1-A2를 따른 단면을 나타낸 것이다. 예를 들어, 화소부(11)의 단면은 도 15의 (B)의 절단선 B1-B2를 따른 단면에 상당한다.
표시 장치(10)는 접착층(220)으로 서로 접합되는 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102)을 포함한다.
단자부(15a 및 15b); 배선(16a 및 16b); 회로(13)를 구성하는 트랜지스터(251); 회로(12)를 구성하는 트랜지스터(252); 화소부(11)를 구성하는 트랜지스터(61 및 62), 용량 소자(63), 및 표시 소자(60a) 등을 제 1 기판(101) 위에 제공한다. 또한, 절연층(211, 212, 213, 및 214), 및 스페이서(215) 등을 제 1 기판(101) 위에 제공한다.
제 2 기판(102)의 제 1 기판(101) 측에, 절연층(221), 차광층(231), 착색층(232a 및 232b), 및 구조물(230a 및 230b) 등을 제공한다.
절연층(213) 위에 표시 소자(60a)를 제공한다. 표시 소자(60a)는 제 1 전극으로서 기능하는 화소 전극(31), EL층(222), 및 제 2 전극(223)을 포함한다. 화소 전극(31)과 EL층(222) 사이에 광학 조정층(224a)을 제공한다. 절연층(214)은 화소 전극(31) 및 광학 조정층(224a)의 단부를 덮는다.
도 17에 나타낸 예에서는, 인접한 부화소에 포함되는 표시 소자(60b)가 트랜지스터(61) 등과 중첩된다. 표시 소자(60b)는 광학 조정층(224b)을 포함한다. 표시 소자(60a 및 60b)가 착색층(232a 및 232b)을 통하여 다른 색의 광을 방출하는 경우에는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 광학 조정층(224a)의 두께는 광학 조정층(224b)의 두께와 다른 것이 바람직하다. 광학 조정층(224a 및 224b) 중 한쪽은 생략되어도 좋다.
트랜지스터(61)는 부화소를 선택하거나 비선택하기 위하여 사용되는 스위치로서 기능하기 때문에 선택 트랜지스터라고 할 수 있다. 트랜지스터(62)는 표시 소자(60a)를 통하여 흐르는 전류를 조정하는 기능을 갖는다. 도 17에 나타낸 예에서 나타낸 회로(12 및 13)는 각각 트랜지스터(252 및 251)를 포함한다.
트랜지스터의 구조는 회로(12), 회로(13), 및 화소부(11)에 포함되는 트랜지스터들 사이에서 같아도 좋다. 회로(12)에 포함되는 트랜지스터의 구조는 서로 같아도 좋고, 달라도 좋다. 회로(13) 및 화소부(11)에 대해서도 마찬가지이다.
도 17에 나타낸 예에서는, 트랜지스터(251, 252, 61, 및 62) 각각으로서 채널 에치 보텀 게이트 트랜지스터(a channel-etched bottom-gate transistor)를 사용한다. 또한, 반도체층(271) 위에 있고 반도체층(271)과 접촉하는 보호층을 포함하는, 채널 보호 보텀 게이트 트랜지스터(a channel-protective bottom-gate transistor)를 사용하여도 좋다.
예를 들어, 트랜지스터(61)는 도전층(275), 반도체층(271), 및 한 쌍의 도전층(273)을 포함한다. 도전층(275)의 일부는 트랜지스터(61)의 게이트로서 기능한다. 도전층(273)의 일부는 소스 전극 또는 드레인 전극으로서 기능한다. 다른 트랜지스터도 비슷한 구성을 갖는다.
용량 소자(63)는 도전층(275)의 일부, 절연층(211)의 일부, 및 도전층(273)의 일부를 포함한다. 도전층(275)의 일부 및 도전층(273)의 일부는 한 쌍의 전극으로서 기능한다. 절연층(211)의 일부는 유전체로서 기능한다.
도 17에 나타낸 예에서의 표시 소자(60a 및 60b)는 톱 이미션 발광 소자이다. 표시 소자(60a 및 60b)로부터의 발광은 제 2 기판(102) 측으로부터 추출된다. 이러한 구성으로 함으로써, 표시 소자(60a 및 60b) 아래(즉, 제 1 기판(101) 측)에 트랜지스터, 용량 소자, 회로, 및 배선 등을 제공할 수 있으므로, 화소부(11)의 개구율이 높아진다.
제 2 기판(102)의 제 1 기판(101) 측의 면에는 표시 소자(60a 및 60b)와 각각 중첩되는 착색층(232a 및 232b)이 제공된다. 착색층(232a 및 232b)이 제공되지 않은 영역에 차광층(231)을 제공하여도 좋다. 차광층(231)은 도 17에 나타낸 바와 같이, 회로(12 및 13)와 중첩되어도 좋다. 또한, 착색층(232a 및 232b) 및 차광층(231)을 덮도록 투광성 오버코트층을 제공하여도 좋다.
제 2 기판(102)의 제 1 기판(101) 측에, 구조물(230a 및 230b)을 각각 접착층(220)보다 내측 및 외측에 제공한다. 구조물(230a 및 230b)은 각각 제 2 기판(102)의 단부에서, 절연층(221) 또는 제 2 기판(102) 등에서의 크랙의 진행을 억제하는 기능을 갖는다. 도 17의 예에서의 구조물(230a 및 230b)은, 차광층(231)과 같은 막인 층, 및 착색층(232a)과 같은 막인 층을 포함하는, 적층 구조를 갖는다. 이와 같은 2층 이상의 적층 구조로 함으로써, 크랙의 진행을 억제하는 효과를 높일 수 있다. 구조물(230a 및 230b)이 접착층(220)의 양측에 제공되고 접착층(220)을 끼워 있지만, 구조물(230a 및 230b) 중 어느 한쪽이 접착층(220)의 한쪽에 제공되어도 좋다. 크랙의 가능성이 없으면(예를 들어 제 2 기판(102)이 높은 강성을 보유할 때), 구조물(230a 및 230b)을 생략하여도 좋다.
스페이서(215)를 절연층(214) 위에 제공한다. 스페이서(215)는 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102) 사이의 간격이 지나치게 줄어드는 것을 방지하는 갭 스페이서로서 기능한다. 스페이서(215)의 측면의 일부와 스페이서(215)가 형성되는 면 사이의 각도는 바람직하게는 45° 이상 120° 이하, 더 바람직하게는 60° 이상 100° 이하, 더욱 바람직하게는 75° 이상 90° 이하이다. 이 구성에 의하여, 스페이서(215)의 측면에서 두께가 얇은 EL층(222)의 영역을 용이하게 형성할 수 있다. 이에 의하여, 인접한 표시 소자들 사이에서, EL층(222)을 통하여 흐르는 전류로 인한 원하지 않은 발광을 방지할 수 있다. 표시 소자들 사이에 이러한 형상을 갖는 스페이서(215)를 제공하는 것은, 고해상도의 화소부(11)에서 인접한 표시 소자들 사이의 거리가 작아지기 때문에 특히 화소부(11)가 고해상도인 경우에 유효하다. 또한, 예를 들어, 이것은 특히 EL층(222)이 도전성이 높은 재료를 포함하는 층을 포함하는 경우에 유효하다.
EL층(222) 및 제 2 전극(223) 등의 형성에 있어서 차폐 마스크를 사용하는 경우, 스페이서(215)는 차폐 마스크로 인한 흠으로부터 형성면을 보호하는 기능을 가져도 좋다.
스페이서(215)는 게이트선과 교차되는 배선(예를 들어 배선(52) 또는 배선(53))과 중첩되는 것이 바람직하다.
컬러 필터 방식을 도 17에 나타낸 표시 장치(10)에 사용한다. 예를 들어, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 중 임의의 것의 착색층(232a 또는 232b)을 각각 포함하는 부화소로 하나의 색을 표현하는 구성을 사용하여도 좋다. 또한, 백색(W) 및 황색(Y)의 부화소를 사용하면 색재현성을 향상시킬 수 있고 소비전력을 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
표시 소자(60a)에서 착색층(232a)과, 광학 조정층(224a)을 사용하는 마이크로캐비티 구조를 조합함으로써, 표시 장치(10)로부터 색 순도가 높은 광을 추출할 수 있다. 광학 조정층(224a)의 두께는 부화소의 색에 따라 결정된다. 일부 부화소에서는 광학 조정층을 생략하여도 좋다.
표시 소자(60a)의 EL층(222)으로서 백색의 광을 방출하는 EL층을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 표시 소자(60a)를 사용하면 부화소의 EL층(222)을 구분하여 착색할 필요가 없어져 비용이 저감되고 수율이 높아진다. 또한, 화소부(11)를 고해상도로 쉽게 형성할 수 있다. 부화소는 두께가 다른 광학 조정층을 포함하여도 좋다. 부화소의 EL층(222)을 구분하여 착색하여도 좋고, 이 경우에는 광학 조정층 및 착색층 중 한쪽 또는 양쪽을 생략할 수 있다. 이 경우, 부화소의 층은 EL층(222)의 발광층을 제외하고는 구분하여 착색할 필요가 없다.
도 17에 나타낸 예에서는, FPC(241) 및 FPC(242)는 각각 단자부(15a) 및 단자부(15b)에 전기적으로 접속된다. 따라서, 도 17에 나타낸 표시 장치(10)를 표시 모듈이라고 할 수 있다. 또한, FPC 등이 없는 표시 장치를 표시 패널이라고 할 수 있다.
단자부(15a)는 접속층(243)을 개재하여 FPC(241)와 전기적으로 접속된다. 마찬가지로, 단자부(15b)는 접속층(243)을 개재하여 FPC(242)와 전기적으로 접속된다.
도 17에 나타낸 단자부(15a)는 배선(16a)과, 화소 전극(31)과 같은 도전막인 도전층을 포함하는 적층 구조를 갖는다. 마찬가지로, 단자부(15b)는 배선(16b)과 도전층을 포함하는 적층 구조를 갖는다. 전기 저항을 저감할 수 있는 것뿐만 아니라 기계적 강도도 높일 수 있기 때문에, 단자부(15a 및 15b)는 복수의 도전층을 포함하는 적층 구조를 갖는 것이 바람직하다.
도 17에 나타낸 예에서는, IC(244)가 COF(chip on film) 방식에 의하여 FPC(241)에 실장되어 있다. 예를 들어 소스 구동 회로로서 기능하는 IC를 IC(244)로서 사용할 수 있다. 또한, COG(chip on glass) 방식 등에 의하여 기판(101)에 IC(244)를 직접 실장하여도 좋다.
절연층(211) 및 절연층(221)은 물이나 수소 등의 불순물이 쉽게 확산되지 않는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 절연층(211) 및 절연층(221)은 배리어막으로서 기능할 수 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 수분을 투과시키는 재료를 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102)에 사용하는 경우에도, 표시 소자(60a) 및 트랜지스터 등에 외부로부터 불순물이 들어가는 것을 효과적으로 억제할 수 있고, 이는 신뢰성이 높은 표시 장치로 이어진다.
도 17에 나타낸 예는 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102) 사이에 스페이서(250)를 포함하는 중공 밀봉 구조를 갖는다. 예를 들어, 스페이서(250)는 질소 또는 희가스 등의 불활성 가스로 충전되어 있어도 좋다. 스페이서(250)는 오일 등의 유동성 재료로 충전되어 있어도 좋고, 또는 강압되어 있어도 좋다. 밀봉 방법은 이들에 한정되지 않고, 고체 밀봉을 사용하여도 좋다.
[변형예]
도 18은 다른 트랜지스터의 구성을 갖는 표시 장치(10)를 나타내는 예이다.
트랜지스터(62, 251, 및 252)는 각각, 일부가 제 2 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(272)을 포함한다. 즉, 채널이 형성되는 반도체가 2개의 게이트 전극 사이에 끼워져 있다.
트랜지스터의 문턱 전압을 조정하기 위한 전위가 2개의 게이트 중 한쪽에 인가되면, 트랜지스터의 전기 특성을 안정화시킬 수 있다.
예를 들어 2개의 게이트 전극이 서로 전기적으로 접속되어 같은 신호를 수신하는 것이 바람직하다. 이러한 트랜지스터는 다른 트랜지스터보다 높은 전계 효과 이동도를 가질 수 있기 때문에, 온 상태 전류를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 고속 동작이 가능한 회로를 얻을 수 있다. 또한, 회로부가 차지하는 면적을 축소할 수 있다. 온 상태 전류가 높은 트랜지스터를 사용함으로써, 표시 장치의 대형화 또는 고해상도화에 따라 배선의 수가 증가된 경우에서도, 배선에서의 신호 지연을 저감할 수 있고 표시 불균일을 억제할 수 있다.
도 18에 나타낸 예에서는, 트랜지스터(62, 251, 및 252)가 각각 2개의 게이트 전극을 포함하고, 트랜지스터(61)는 하나의 게이트 전극을 포함한다. 2개의 게이트 전극을 포함하는 트랜지스터를 높은 온 상태 전류가 요구되는 트랜지스터로서 사용하는 경우, 트랜지스터의 크기(특히 채널 폭 방향의 크기)를 저감할 수 있다.
[단면 구성예 1-2]
도 19는 화소부(11) 및 회로(13 및 14)를 구부리고 사용하는 경우에 적합한 표시 장치의 구성예이다.
도 19에 나타낸 표시 장치(10)는, 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102)이 밀봉재(260)로 서로 접합되는 고체 밀봉 구조를 갖는다.
제 1 기판(101) 위에 접착층(261)을 제공한다. 접착층(261) 위에 절연층(216)을 제공한다. 절연층(216) 위에 트랜지스터 및 표시 소자 등을 제공한다. 절연층(216)은, 절연층(221)과 마찬가지로 물 또는 수소 등의 불순물이 쉽게 확산되지 않는 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
제 2 기판(102)과 절연층(221) 사이에 접착층(262)을 제공한다.
도 19에 나타낸 바와 같이, 절연층(213)은 화소부(11) 및 회로(12 및 13)보다 외측에 위치하는 개구를 갖는다. 예를 들어 수지 재료를 사용하여 형성된 절연층(213)에 화소부(11) 및 회로(12 및 13) 등을 둘러싸도록 개구를 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에서는, 표시 장치(10)의 외부와 접촉되는 절연층(213)의 측면 근방은 화소부(11) 및 회로(12 및 13) 등과 중첩되는 영역과 연속하는 층을 형성하지 않으므로, 절연층(213)을 통하여 외부로부터 물 및 수소 등의 불순물이 확산되는 것을 억제할 수 있다.
도 19에 나타낸 고체 밀봉 구조에 의하여 제 1 기판(101)과 제 2 기판(102) 사이의 거리를 일정하게 유지하기 쉬워진다. 따라서, 가요성 기판을 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(102)으로서 적합하게 사용할 수 있다. 결과적으로, 사용 시에 화소부(11) 및 회로(12 및 13)의 일부 또는 전체를 구부릴 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)를 곡면에 접합하거나, 또는 표시 장치(10)의 화소부를 접을 수 있어, 다양한 구성의 전자 기기가 생성된다.
[단면 구성예 2]
[단면 구성예 2-1]
도 20은 트랜지스터의 구성이 다른 예와 주로 상이한 또 다른 예이다. 예를 들어 도 20은 도 1의 (A)의 절단선 C1-C2를 따른 단면에 상당한다.
트랜지스터(61)는 절연층(211) 위의 반도체층(271), 반도체층(271) 위의 게이트선으로서 기능하는 도전층(272), 반도체층(271)과 도전층(272) 사이의 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(276), 반도체층(271) 및 도전층(272)을 덮는 절연층(212), 및 절연층(212) 위의 소스 전극 및 드레인 전극으로서 기능하는 한 쌍의 도전층(273)을 포함한다. 도전층(273)은 절연층(276)에 형성된 개구에서, 도전층(272)으로 덮이지 않은 반도체층(271)의 영역과 전기적으로 접속된다.
절연층(217), 절연층(218), 및 절연층(213)을 도전층(273) 위에 제공한다. 도전층(274)을 절연층(218) 위에 제공한다.
트랜지스터(62 및 252)는 각각 반도체층(271)을 사이에 끼우는 2개의 게이트 전극을 포함한다. 트랜지스터(61 및 252)는 절연층(211)의 아래에 도전층(275)을 포함한다. 도전층(275)의 일부는 게이트 전극으로서 기능한다.
절연층(218)은 도전층(274)의 일부가 절연층(217)의 상면과 접촉되는 개구를 갖는다. 용량 소자(63)는 도전층(273)의 일부, 도전층(274)의 일부, 및 이들에 끼워진 절연층(217)의 일부를 포함한다. 한 쌍의 전극으로서 기능하는 도전층들 사이에 위치하는 절연층의 두께가 저감되어 있는 구성은, 용량 소자의 용량을 증가시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
[단면 구성예 2-2]
도 21은 화소부(11) 및 회로(13) 등을 구부리고 사용하는 경우에 적합한 표시 장치의 구성예이다.
도 21에 나타낸 구성은 절연층(211) 및 도전층(275)보다 기판(101)에 가깝게 제공되는 절연층(216)을 포함한다. 절연층(216)은 접착층(261)으로 제 1 기판(101)에 접합된다. 절연층(221)은 접착층(262)으로 제 2 기판(102)에 접합된다.
이상이 단면 구성예 2에 대한 설명이다.
[변형예 1]
도 22는 표시 소자(60)에 액정 소자를 사용하는 예를 나타낸 것이다.
도 22에는, 하나의 부화소의 단면 구성예가 화소부(11)의 예로서 도시되어 있다. 표시 소자(60)는 화소 전극(31), 도전층(283), 및 액정(281)을 포함한다.
기판(102) 측에는, 도전층(283), 및 착색층(232)과 차광층(231)을 덮는 오버코트층(282)이 서로 적층된다.
투과형 표시 장치의 예의 경우, 가시광을 투과시키는 도전성 재료를 화소 전극(31) 및 도전층(283)에 사용한다. 반사형 표시 장치의 예의 경우에는, 가시광을 반사하는 도전성 재료를 화소 전극(31)에 사용한다.
또한, 도 22의 예에서는 수직 배향(VA) 모드의 액정 소자를 표시 소자(60)에 사용한다.
예를 들어, MVA(multi-domain vertical alignment) 모드, PVA(patterned vertical alignment) 모드, ECB(electrically controlled birefringence) 모드, CPA(continuous pinwheel alignment) 모드, 또는 ASV(advanced super view) 모드 등의 수직 배향(VA) 모드를 사용할 수 있다.
또한, 액정 모드는 이들에 한정되지 않고, 이하의 구동 모드를 사용할 수 있다: IPS(in-plane switching) 모드, TN(twisted nematic) 모드, FFS(fringe field switching) 모드, ASM(axially symmetric aligned micro-cell) 모드, OCB(optically compensated birefringence) 모드, FLC(ferroelectric liquid crystal) 모드, 및 AFLC(antiferroelectric liquid crystal) 모드 등.
서모트로픽(thermotropic) 액정, 저분자 액정, 고분자 액정, 고분자 분산형 액정, 강유전성 액정, 또는 반(anti)강유전성 액정 등의 액정 재료를 사용할 수 있다. 또는, 콜레스테릭상, 스멕틱상, 큐빅상, 키랄 네마틱상, 또는 등방상 등을 나타내는 액정 재료를 사용할 수 있다. 또는, 블루상을 나타내는 액정 재료를 사용할 수 있다.
또한, 표시 소자(60)는 발광 소자 및 액정 소자에 한정되지 않는다. 예를 들어, MEMS(micro electro mechanical systems) 소자 또는 전자 방출 소자 등의 표시 소자를 표시 장치에서 사용할 수 있다. MEMS 표시 소자의 예에는 MEMS 셔터 표시 소자 및 광학 간섭형 MEMS 표시 소자 등이 포함된다. 카본 나노튜브를 전자 방출체에 사용하여도 좋다. 전자 종이를 사용하여도 좋다. 전자 종이로서는, 마이크로캡슐 방식, 전기 영동 방식, 일렉트로 웨팅 방식, 또는 전자 분류체(電子粉流體, Electronic Liquid Powder(등록 상표)) 방식 등을 사용할 수 있다.
이상이 변형예에 대한 설명이다.
[변형예 2]
터치 센서를 포함하는 터치 패널의 예에 대하여 아래에서 설명한다.
도 23은, 도 20에서 예로 나타낸 구성에 온셀 터치 센서가 적용된 터치 패널의 예를 나타낸 것이다.
기판(102)의 외측 표면에서, 도전층(291) 및 도전층(292)은 절연층(294)으로 덮여 있다. 도전층(293)을 절연층(294) 위에 제공한다. 도전층(293)은 절연층(294)의 개구에서, 도전층(291)이 사이에 제공되는 2개의 도전층(292)과 전기적으로 접속된다. 절연층(294)은 접착층(295)으로 기판(296)에 접합된다.
도전층(291 및 292)들 사이에서 용량 결합이 일어난다. 이들 사이의 용량의 크기는 물체의 접근으로 변화하기 때문에, 물체의 접근 또는 접촉을 검지할 수 있다. 복수의 도전층(291)과 복수의 도전층(292)의 격자 배열에 의하여 위치 정보를 얻을 수 있다.
단자부(299)를 기판(102)의 외주(outer periphery) 근방에 제공한다. 단자부(299)는 접속층(298)을 통하여 FPC(297)와 전기적으로 접속된다.
여기서, 손가락 또는 스타일러스 등의 물체가 접촉되는 기판으로서 기판(296)을 사용할 수 있다. 이 경우, 보호층(세라믹 코트 등)을 기판(296) 위에 제공하는 것이 바람직하다. 산화 실리콘, 산화 알루미늄, 산화 이트륨, 또는 YSZ(yttria-stabilized zirconia) 등의 무기 절연 재료를 사용하여 보호층을 형성할 수 있다. 강화 유리를 기판(296)에 사용하여도 좋다. 이온 교환 방법 또는 풍랭 강화법 등에 의하여 물리적 또는 화학적 처리를 강화 유리에 대하여 실시하기 때문에, 표면에 압축 응력이 가해진다. 강화 유리의 한쪽에 터치 센서를 제공하고, 터치면으로서 사용하기 위하여, 예를 들어 전자 기기의 가장 외측의 표면에 강화 유리의 그 반대쪽을 제공하는 경우, 기기 전체의 두께를 저감할 수 있다.
터치 센서로서, 정전 용량 터치 센서를 사용할 수 있다. 정전 용량 터치 센서의 예에는, 표면형 정전 용량 터치 센서 및 투영형 정전 용량 터치 센서가 있다. 투영형 정전 용량 터치 센서의 예에는, 자기 정전 용량 터치 센서 및 상호 정전 용량 터치 센서가 포함된다. 상호 정전 용량형을 사용하면, 여러 지점을 동시에 검지할 수 있기 때문에 바람직하다. 투영형 정전 용량 터치 센서를 사용하는 예에 대하여 아래에서 설명한다.
또한, 본 발명의 일 형태는 이 예에 한정되지 않고, 손가락 또는 스타일러스 등의 물체의 접근 또는 접촉을 검지할 수 있는 다양한 센서 중 임의의 것을 사용할 수 있다.
상술한 예는, 기판(102)의 외측 표면에 터치 센서를 구성하는 배선 등이 형성되는 온셀 터치 패널을 나타낸 것이고, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 외장된 터치 패널 또는 인셀 터치 패널을 적용할 수 있다. 표시 패널이 터치 패널의 기능을 갖는 경우에도, 온셀 터치 패널 또는 인셀 터치 패널을 적용한 표시 패널의 두께를 저감할 수 있다.
이상이 단면 구성예에 대한 설명이다.
[구성 요소]
상기 구성 요소에 대하여 아래에서 설명한다.
[기판]
표시 장치에 포함되는 기판으로서 평탄면을 갖는 기판을 사용할 수 있다. 발광 소자로부터 방출되는 광이 추출되는 기판은 상기 광을 투과시키는 재료를 사용하여 형성한다. 예를 들어, 유리, 석영, 세라믹, 사파이어, 또는 유기 수지 등의 재료를 사용할 수 있다.
얇은 기판을 사용하여 표시 장치의 중량 및 두께를 저감할 수 있다. 또한, 가요성을 가질 정도로 얇은 기판을 사용하여 가요성 표시 장치를 얻을 수 있다.
유리로서는, 예를 들어 무알칼리 유리, 바륨 붕규산 유리, 또는 알루미노 붕규산 유리 등을 사용할 수 있다.
가요성을 갖고, 가시광을 투광시키는 재료의 예는, 가요성을 가질 정도로 얇은 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에터설폰(PES) 수지, 폴리아마이드 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리아마이드 이미드 수지, 폴리염화바이닐 수지, 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함한다. 특히, 열 팽창 계수가 낮은 재료가 바람직하고, 예를 들어, 폴리아마이드 이미드 수지, 폴리이미드 수지, 또는 PET를 적합하게 사용할 수 있다. 유기 수지에 유리 섬유가 함침(含浸)된 기판 또는 유기 수지를 무기 필러(filler)와 혼합함으로써 열 팽창 계수가 저감된 기판을 사용할 수도 있다. 이러한 재료를 사용하는 기판은 가볍기 때문에, 이 기판을 사용하는 표시 장치도 가볍게 할 수 있다.
광이 추출되지 않는 기판은 투광성을 가질 필요가 없기 때문에, 상술한 기판에 더하여, 금속 기판 등을 사용할 수 있다. 열 전도성이 높은 금속 기판은, 기판 전체에 열을 쉽게 전도할 수 있기 때문에, 표시 장치에서의 국소적인 온도 상승을 방지할 수 있으므로 바람직하다.
금속 기판의 재료에 특별한 한정은 없지만, 예를 들어, 알루미늄, 구리, 또는 니켈 등의 금속, 또는 알루미늄 합금 또는 스테인리스강 등의 합금을 사용하는 것이 바람직하다.
금속 기판의 표면을 산화시키거나 또는 표면에 절연막을 형성하는 등에 의하여 절연 처리가 수행된 기판을 사용할 수 있다. 예를 들어, 스핀 코팅법 또는 딥법(dipping method) 등의 도포법, 전착법, 증착법, 또는 스퍼터링법에 의하여 절연막을 형성하여도 좋다. 양극 산화법, 또는 산소 분위기에서 노출 또는 가열 등에 의하여 기판 표면에 산화막을 형성하여도 좋다.
가요성 기판 위에, 표시 장치의 표면을 대미지로부터 보호하는 하드코트층(예를 들어 질화 실리콘층) 또는 압력을 분산할 수 있는 층(예를 들어 아라미드 수지층) 등이 적층되어도 좋다. 또한, 수분 등으로 인한 표시 소자의 수명 저하를 억제하기 위하여, 투수성이 낮은 절연막이 가요성 기판 위에 적층되어도 좋다. 예를 들어, 질화 실리콘, 산화질화 실리콘, 산화 알루미늄, 또는 질화 알루미늄 등의 무기 절연 재료를 사용할 수 있다.
복수의 층을 적층함으로써 기판을 형성하여도 좋다. 특히, 유리층을 사용하는 경우, 물 및 산소에 대한 배리어성을 향상시킬 수 있기 때문에, 신뢰성이 높은 표시 장치를 제공할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자에 가까운 측으로부터 유리층, 접착층, 및 유기 수지층을 이 순서대로 적층한 기판을 사용할 수 있다. 이러한 유기 수지층을 제공함으로써, 유리층에서의 크랙 또는 깨짐을 억제할 수 있고 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 이러한 유리 재료와 유기 수지의 복합 재료를 포함하는 기판에 의하여, 신뢰성이 높고 가요성을 갖는 표시 장치를 제공할 수 있다.
[트랜지스터]
표시 장치에 포함되는 트랜지스터는 게이트 전극으로서 기능하는 도전층, 반도체층, 소스 전극으로서 기능하는 도전층, 드레인 전극으로서 기능하는 도전층, 및 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 포함되는 트랜지스터의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 플레이너 트랜지스터, 스태거 트랜지스터, 또는 역 스태거 트랜지스터 등을 사용할 수 있다. 톱 게이트 트랜지스터 또는 보텀 게이트 트랜지스터를 사용하여도 좋다. 스태거 트랜지스터는, 반도체층 위에 게이트 전극이 위치하고, 반도체층보다 아래에 소스 전극 및 드레인 전극이 위치하는 구조를 갖는다. 반대로, 역 스태거 트랜지스터는, 반도체층보다 아래에 게이트 전극이 위치하고, 반도체층 위에 소스 전극 및 드레인 전극이 위치하는 구조를 갖는다. 채널 위아래에 게이트 전극을 제공하여도 좋다.
트랜지스터에 사용되는 반도체 재료의 결정성은 특별히 한정되지 않고, 비정질 반도체 또는 결정성을 갖는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 부분적으로 결정 영역을 포함하는 반도체)를 사용하여도 좋다. 결정성을 갖는 반도체를 사용하면 트랜지스터 특성의 열화를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
트랜지스터의 반도체층에 사용되는 반도체 재료로서는, 예를 들어, 14족 원소(예를 들어 실리콘 또는 저마늄), 화합물 반도체, 또는 산화물 반도체를 사용할 수 있다. 대표적으로는, 실리콘을 포함하는 반도체, 갈륨 비소를 포함하는 반도체, 또는 인듐을 포함하는 산화물 반도체 등을 사용할 수 있다.
특히, 실리콘보다 밴드 갭이 넓은 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘보다 밴드 갭이 넓고 캐리어 밀도가 낮은 반도체 재료를 사용하면, 트랜지스터의 오프 상태 전류를 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
예를 들어, 산화물 반도체는 적어도 인듐(In) 또는 아연(Zn)을 포함하는 것이 바람직하다. 산화물 반도체는 In-M-Zn계 산화물(M은 Al, Ti, Ga, Ge, Y, Zr, Sn, La, Ce, 또는 Hf 등의 금속)을 포함하는 것이 더 바람직하다.
반도체층이 형성되는 표면, 또는 반도체층의 상면에 대하여 c축이 실질적으로 수직으로 배향되고, 인접되는 결정부들 사이에 결정립계가 관찰되지 않는 복수의 결정부를 포함하는 산화물 반도체막을 반도체층으로서 사용하는 것이 특히 바람직하다.
이러한 산화물 반도체에는 결정립계가 없으므로, 표시 패널이 구부러질 경우에 응력에 의하여 일어나는 산화물 반도체막에서의 크랙의 발생이 방지된다. 그러므로, 이러한 산화물 반도체는 구부러진 상태에서 사용되는 가요성 표시 장치 등에 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 이러한 결정성을 갖는 산화물 반도체를 반도체층에 사용함으로써, 전기 특성의 편차가 억제된, 신뢰성이 높은 트랜지스터를 제공할 수 있다.
밴드 갭이 실리콘의 밴드 갭보다 넓은 산화물 반도체를 갖는 트랜지스터는, 트랜지스터의 오프 상태 전류가 낮기 때문에, 트랜지스터와 직렬로 접속된 용량 소자에 축적된 전하는 장기간 동안 유지될 수 있다. 이러한 트랜지스터를 화소에 사용하는 경우, 각 화소의 그레이 스케일이 유지되는 동안, 구동 회로의 동작을 정지할 수 있다. 결과적으로, 소비전력이 매우 낮은 표시 장치를 얻을 수 있다.
또는, 트랜지스터의 채널이 형성되는 반도체로서는 실리콘을 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘으로서 비정질 실리콘을 사용하여도 좋지만, 결정성을 갖는 실리콘이 특히 바람직하다. 예를 들어, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 단결정 실리콘 등을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 다결정 실리콘은 단결정 실리콘보다 낮은 온도에서 형성할 수 있고, 비정질 실리콘보다 높은 전계 효과 이동도 및 높은 신뢰성을 갖는다. 이러한 다결정 반도체를 화소에 사용하는 경우, 화소의 개구율을 향상시킬 수 있다. 표시 장치가 해상도가 매우 높은 화소부를 포함하는 경우에도, 주사선 구동 회로 및 신호선 구동 회로를 화소가 형성되는 기판 위에 형성할 수 있고, 전자 기기의 부품 수를 줄일 수 있다.
또는, 다른 반도체를 포함하는 트랜지스터를 제공하요도 좋다. 예를 들어, 다결정 실리콘을 포함하는 트랜지스터 및 산화물 반도체를 포함하는 트랜지스터를 조합하여 제공하여도 좋다. 이때, 구동 회로에서의 트랜지스터 또는 전류 제어를 위한 트랜지스터 등, 큰 전류를 공급할 필요가 있는 트랜지스터에 다결정 실리콘을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 화소에서의 스위칭 트랜지스터 등, 트랜지스터와 직렬로 접속된 용량 소자 등에 축적된 전하를 유지하는 트랜지스터에 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다.
[도전층]
트랜지스터의 게이트, 소스, 및 드레인, 및 표시 장치에 포함된 배선 및 전극 등의 도전층의 재료로서, 알루미늄, 타이타늄, 크로뮴, 니켈, 구리, 이트륨, 지르코늄, 몰리브데넘, 은, 탄탈럼, 및 텅스텐 등의 금속 중 임의의 것, 또는 이들 금속 중 임의의 것을 주성분으로서 포함하는 합금을 사용할 수 있다. 이들 재료 중 임의의 것을 포함하는 막을 포함하는 단층 구조 또는 적층 구조를 사용할 수 있다. 예를 들어, 이하의 구조를 들 수 있다: 실리콘을 포함하는 알루미늄막의 단층 구조, 타이타늄막 위에 알루미늄막이 적층된 2층 구조, 텅스텐막 위에 알루미늄막이 적층된 2층 구조, 구리-마그네슘-알루미늄 합금막 위에 구리막이 적층된 2층 구조, 타이타늄막 위에 구리막이 적층된 2층 구조, 텅스텐막 위에 구리막이 적층된 2층 구조, 타이타늄막 또는 질화 타이타늄막, 알루미늄막 또는 구리막, 및 타이타늄막 또는 질화 타이타늄막이 이 순서대로 적층된 3층 구조, 및 몰리브데넘막 또는 질화 몰리브데넘막, 알루미늄막 또는 구리막, 및 몰리브데넘막 또는 질화 몰리브데넘막이 이 순서대로 적층된 3층 구조. 또한, 산화 인듐, 산화 주석, 또는 산화 아연 등의 산화물을 사용하여도 좋다. 망가니즈를 포함하는 구리를 사용하면 에칭에 의한 형상 제어성이 높아지기 때문에 바람직하다.
표시 장치의 배선 및 전극 등의 도전층에 사용할 수 있는 투광성 재료로서, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 또는 갈륨이 첨가된 산화 아연 등의 도전성 산화물, 또는 그래핀을 사용할 수 있다. 또는, 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 타이타늄 등의 금속 재료, 또는 이들 금속 재료 중 임의의 것을 포함하는 합금 재료를 사용할 수 있다. 또는, 이 금속 재료의 질화물(예를 들어, 질화 타이타늄) 등을 사용하여도 좋다. 금속 재료 또는 합금 재료(또는 이들의 질화물)를 사용하는 경우, 투광성을 가질 정도로 두께를 얇게 한다. 또는, 상술한 재료 중 임의의 것의 적층막을 도전층으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 인듐 주석 산화물과, 은과 마그네슘의 합금의 적층막을 사용하면, 도전성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다.
[절연층]
절연층, 오버코트, 스페이서 등에 사용할 수 있는 절연 재료로서, 아크릴 또는 에폭시 등의 수지, 실리콘 수지(silicone resin) 등의 실록산 결합을 갖는 수지, 또는 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 질화 실리콘, 또는 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료를 사용할 수 있다.
투수성이 낮은 한 쌍의 절연막 사이에 발광 소자를 제공하면, 물 등의 불순물이 발광 소자에 들어가는 것을 방지할 수 있으므로 바람직하다. 따라서, 기기의 신뢰성의 저하를 방지할 수 있다.
투수성이 낮은 절연막으로서, 질소 및 실리콘을 포함하는 막(예를 들어 질화 실리콘막 또는 질화산화 실리콘막), 질소 및 알루미늄을 포함하는 막(예를 들어 질화 알루미늄막) 등을 사용할 수 있다. 또는, 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 또는 산화 알루미늄막 등을 사용하여도 좋다.
예를 들어, 투수성이 낮은 절연막의 수증기 투과율은, 1×10-5[g/m2·day] 이하, 바람직하게는 1×10-6[g/m2·day] 이하, 더 바람직하게는 1×10-7[g/m2·day] 이하, 더욱 바람직하게는 1×10-8[g/m2·day] 이하이다.
[접착층, 밀봉재]
접착층 및 밀봉재로서는, 예를 들어 자외선 경화형 접착제 등의 광 경화형 접착제, 반응 경화형 접착제, 열 경화형 접착제, 및 혐기형 접착제 등의 다양한 경화형 접착제를 사용할 수 있다. 이들 접착제의 예에는, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 이미드 수지, 폴리바이닐클로라이드(PVC) 수지, 폴리바이닐뷰티랄(PVB) 수지, 및 에틸렌바이닐아세테이트(EVA) 수지가 포함된다. 특히, 에폭시 수지 등의 투습성이 낮은 재료가 바람직하다. 또는, 2성분 혼합형(two-component-mixture-type) 수지를 사용하여도 좋다. 또는, 접착 시트 등을 사용하여도 좋다.
또한, 상기 수지는 건조제를 포함하여도 좋다. 예를 들어, 알칼리 토금속의 산화물(예를 들어, 산화 칼슘 또는 산화 바륨) 등, 화학 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용할 수 있다. 또는, 제올라이트 또는 실리카겔 등, 물리 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용하여도 좋다. 건조제를 포함하면, 수분 등의 불순물이 기능 소자에 들어가는 것을 방지할 수 있어, 표시 패널의 신뢰성이 향상되기 때문에 바람직하다.
또한, 굴절률이 높은 필러 또는 광 산란 부재를 상기 수지에 혼합시켜도 좋고, 이 경우에는 발광 소자로부터의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 산화 타이타늄, 산화 바륨, 제올라이트, 또는 지르코늄을 사용할 수 있다.
[발광 소자]
발광 소자로서는, 자발광 소자를 사용할 수 있고, 전류 또는 전압에 의하여 휘도가 제어되는 소자는 발광 소자의 범주에 포함된다. 예를 들어, 발광 다이오드(LED), 유기 EL 소자, 또는 무기 EL 소자를 사용할 수 있다.
발광 소자는 톱 이미션 발광 소자, 보텀 이미션 발광 소자, 또는 듀얼 이미션 발광 소자이어도 좋다. 광이 추출되는 전극으로서는 가시광을 투과시키는 도전막을 사용한다. 광이 추출되지 않는 전극으로서는 가시광을 반사하는 도전막을 사용하는 것이 바람직하다.
EL층은 적어도 발광층을 포함한다. 발광층에 더하여, EL층은 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 정공 블로킹 재료, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 및 바이폴러성을 갖는 물질(전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질) 등 중 임의의 것을 포함하는 하나 이상의 층을 더 포함하여도 좋다.
EL층에는 저분자 화합물 또는 고분자 화합물을 사용할 수 있고, 무기 화합물을 사용하여도 좋다. EL층에 포함되는 층을 이하의 방법 중 임의의 것에 의하여 형성할 수 있다: 증착법(진공 증착법을 포함함), 전사법, 인쇄법, 잉크젯법, 및 도포법 등.
음극과 양극 사이에 발광 소자의 문턱 전압보다 높은 전압이 인가되면, 양극 측으로부터 EL층에 정공이 주입되고, 음극 측으로부터 EL층에 전자가 주입된다. 주입된 전자와 정공은 EL층에서 재결합하고, EL층에 포함되는 발광 물질은 광을 방출한다.
발광 소자로서 백색의 광을 방출하는 발광 소자를 사용하는 경우, EL층은 2종류 이상의 발광 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 2개 이상의 발광 물질이 보색을 방출하도록 발광 물질을 선택하여, 백색 발광을 얻는다. 구체적으로는, 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 황색(Y), 및 주황색(O) 등의 광을 방출하는 발광 물질, 및 2개 이상의 R, G, 및 B의 스펙트럼 성분을 포함하는 광을 방출하는 발광 물질로부터 선택된 2개 이상의 발광 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 발광 소자가, 가시광 영역의 파장 범위(예를 들어, 350nm 내지 750nm) 내에 2개 이상의 피크를 갖는 스펙트럼을 갖는 광을 방출하는 것이 바람직하다. 황색의 파장 범위에 피크를 갖는 광을 방출하는 재료의 발광 스펙트럼은, 녹색 및 적색의 파장 범위에도 스펙트럼 성분을 포함하는 것이 바람직하다.
하나의 색의 광을 방출하는 발광 재료를 포함하는 발광층과, 다른 색의 광을 방출하는 발광 재료를 포함하는 발광층이 EL층에서 적층되는 것이 바람직하다. 예를 들어, EL층에서의 복수의 발광층을 서로 접촉시켜 적층시켜도 좋고, 어느 발광 재료도 포함하지 않는 영역을 개재하여 적층시켜도 좋다. 예를 들어, 형광층과 인광층 사이에서, 형광층 또는 인광층의 재료와 같은 재료(예를 들어, 호스트 재료 또는 어시스트 재료) 및 비발광 재료를 포함하는 영역을 제공하여도 좋다. 이것은 발광 소자의 제조를 용이하게 하고, 구동 전압을 저감시킨다.
발광 소자는 하나의 EL층을 포함하는 싱글 소자 또는 복수의 EL층이 전하 발생층을 개재하여 적층되는 탠덤 소자이어도 좋다.
가시광을 투과시키는 도전막에는, 예를 들어, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 또는 갈륨이 첨가된 산화 아연을 사용할 수 있다. 또는, 투광성을 가질 정도로 얇게 형성되면, 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 타이타늄 등의 금속 재료; 이들 금속 재료 중 임의의 것을 포함하는 합금; 또는 이들 금속 재료 중 임의의 것의 질화물(예를 들어, 질화 타이타늄)의 막을 사용할 수 있다. 또는, 상술한 재료 중 임의의 것의 적층막을 도전층으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 인듐 주석 산화물과, 은과 마그네슘의 합금의 적층막을 사용하면, 도전성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 또는, 그래핀 등을 사용하여도 좋다.
가시광을 반사하는 도전막에는, 예를 들어, 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속 재료, 또는 이들 금속 재료 중 임의의 것을 포함하는 합금을 사용할 수 있다. 란타넘, 네오디뮴, 또는 저마늄 등을 상기 금속 재료 또는 합금에 첨가하여도 좋다. 또는, 알루미늄과 타이타늄의 합금, 알루미늄과 나켈의 합금, 또는 알루미늄과 네오디뮴의 합금 등의 알루미늄을 포함하는 합금(알루미늄 합금)을 사용하여도 좋다. 또는, 은과 구리의 합금, 은과 팔라듐의 합금, 또는 은과 마그네슘의 합금 등의 은을 포함하는 합금을 사용하여도 좋다. 은과 구리를 포함하는 합금은 그 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 또한, 알루미늄막 또는 알루미늄 합금막에 접촉하여 금속막 또는 금속 산화물막을 적층시키는 경우, 알루미늄 합금막의 산화를 억제할 수 있다. 금속막 또는 금속 산화물막의 재료의 예에는 타이타늄 및 산화 타이타늄이 포함된다. 또는, 상술한 가시광을 투과시키는 도전막 및 금속 재료를 포함하는 막을 적층하여도 좋다. 예를 들어, 은과 인듐 주석 산화물의 적층막 또는 은과 마그네슘의 합금과 인듐 주석 산화물의 적층막을 사용할 수 있다.
도전층을 각각 증착법 또는 스퍼터링법에 의하여 형성하여도 좋다. 또는, 잉크젯법 등의 토출법(discharging method), 스크린 인쇄법 등의 인쇄법, 또는 도금법을 사용하여도 좋다.
또한, 상술한 발광층, 및 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 및 바이폴라성을 갖는 물질을 포함하는 층은 퀀텀닷(quantum dot) 등의 무기 화합물 또는 고분자 화합물(예를 들어, 올리고머, 덴드리머, 및 폴리머)을 포함하여도 좋다. 예를 들어, 발광층에 사용되는 경우, 퀀텀닷은 발광 재료로서 기능할 수 있다.
퀀텀닷은 콜로이드 퀀텀닷, 합금 퀀텀닷, 코어셸 퀀텀닷, 또는 코어 퀀텀닷 등이어도 좋다. 12족 및 16족에 속하는 원소, 13족 및 15족에 속하는 원소, 또는 14족 및 16족에 속하는 원소를 포함하는 퀀텀닷을 사용하여도 좋다. 또는, 카드뮴, 셀레늄, 아연, 황, 인, 인듐, 텔루륨, 납, 갈륨, 비소, 또는 알루미늄 등의 원소를 포함하는 퀀텀닷을 사용하여도 좋다.
[착색층]
착색층에 사용할 수 있는 재료의 예는 금속 재료, 수지 재료, 및 안료 또는 염료를 포함하는 수지 재료를 포함한다.
[차광층]
차광층에 사용할 수 있는 재료의 예는, 카본 블랙, 금속 산화물, 및 복수의 금속 산화물의 고용체를 포함하는 복합 산화물을 포함한다. 착색층의 재료를 포함하는 적층막을 차광층에 사용할 수도 있다. 예를 들어, 특정한 색의 광을 투과시키는 착색층의 재료를 포함하는 막과, 다른 색의 광을 투과시키는 착색층의 재료를 포함하는 막의 적층 구조를 적용할 수 있다. 같은 제조 장치를 사용할 수 있고, 공정을 간략화할 수 있기 때문에, 착색층 및 차광층을 같은 재료를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.
[접속층]
FPC 및 단자를 접속하는 접속층으로서는, ACF(anisotropic conductive film) 또는 ACP(anisotropic conductive paste) 등을 사용할 수 있다.
이상이 구성 요소에 대한 설명이다.
본 실시형태의 적어도 일부는 본 명세서에서 설명하는 다른 실시형태 중 임의의 것과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는, 가요성 기판을 포함하는 표시 장치의 제작 방법의 예에 대하여 설명한다.
여기서는, 표시 소자, 회로, 배선, 전극, 절연층, 착색층 및 차광층 등의 광학 부재 등을 각각 포함하는 층을 통합적으로 소자층이라고 한다. 소자층은 예를 들어, 표시 소자를 포함하고, 표시 소자와 전기적으로 접속되는 배선 또는 화소 또는 회로에 사용되는 트랜지스터 등의 소자를 추가적으로 포함하여도 좋다.
또한, 여기서는 표시 소자가 완성된(제작 공정이 종료된) 단계에서 소자층을 지지하는 가요성 부재를 기판이라고 한다. 예를 들어, 기판은 두께가 10nm 이상 300μm 이하의 매우 얇은 막 등을 포함한다.
절연 표면이 제공된 가요성 기판 위에 소자층을 형성하는 방법으로서는, 대표적으로 이하에 나타낸 2개의 방법이 있다. 이들 중 하나는 가요성 기판 위에 소자층을 직접 형성하기 위한 것이다. 다른 방법은, 가요성 기판과 다른 지지 기판 위에 소자층을 형성하고 나서, 지지 기판으로부터 소자층을 박리하여 기판으로 전치하는 방법이다. 상술한 2개의 방법에 더하여, 가요성을 갖지 않는 기판 위에 소자층을 형성하고, 상기 기판을 가요성을 갖도록 연마 등에 의하여 얇게 하는 방법이 있지만, 여기서는 자세한 사항에 대해서는 설명하지 않는다.
기판의 재료가 소자층의 형성 공정의 가열 온도를 견딜 수 있는 경우에는, 기판 위에 직접 소자층을 형성하는 것이 바람직하고, 이 경우에는 제작 공정이 간략화할 수 있다. 이때, 기판을 지지 기판에 고정한 상태에서 소자층을 형성하는 것이 바람직하고, 이 경우에는, 장치 내 및 장치 간에서의 반송을 용이하게 할 수 있다.
소자층을 지지 기판 위에 형성한 다음에 기판으로 전치하는 방법을 적용하는 경우에는, 먼저 지지 기판 위에 박리층과 절연층을 적층하고 나서 절연층 위에 소자층을 형성한다. 이어서, 지지 기판으로부터 소자층을 박리한 다음에 기판으로 전치한다. 이때 지지 기판과 박리층의 계면, 박리층과 절연층의 계면, 또는 박리층 내에서 박리가 일어나도록 재료를 선택한다. 이 방법을 사용하면, 지지 기판 또는 박리층에 내열성이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하고, 이 경우에는 소자층이 형성될 때 가해지는 온도의 상항을 높일 수 있고, 신뢰성이 더 높은 소자를 포함하는 소자층을 형성할 수 있다.
예를 들어, 텅스텐 등 고융점 금속 재료를 포함하는 층과 금속 재료의 산화물을 포함하는 층의 적층을 박리층으로서 사용한다. 또한, 산화 실리콘층, 질화 실리콘층, 산화질화 실리콘층, 및 질화산화 실리콘층 등, 복수의 층의 적층을 박리층 위의 절연층으로서 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에서는, 산화질화물은 질소보다 산소를 더 포함하고, 질화산화물은 산소보다 질소를 더 포함한다.
기계적 힘을 가하거나, 박리층을 에칭하거나, 또는 박리 계면에 액체를 침투시키는 것 등에 의하여, 소자층과 지지 기판을 박리시킬 수 있다. 또는, 열 팽창 계수의 차이를 이용하여, 박리 계면의 2개의 층을 가열하거나 냉각시킴으로써 박리를 수행하여도 좋다.
박리를 시작할 때, 박리가 기점으로부터 진행되도록 박리의 기점을 먼저 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 절연층 또는 박리층의 일부를 레이저 광 등으로 극소적으로 거열하거나, 또는 절연층 또는 박리층의 일부를 예리한 공구로 물리적으로 절단하거나 관통하는 구멍을 만드는 것에 의하여, 박리의 기점을 형성할 수 있다.
지지 기판과 절연층의 계면에서 박리를 수행할 수 있는 경우에는 반드시 박리층을 제공할 필요는 없다.
예를 들어, 유리를 지지 기판에 사용하고 폴리이미드 등의 유기 수지를 절연층에 사용하면, 유리와 유기 수지의 계면에서 박리를 수행할 수 있다. 남아 있는 폴리이미드 등의 유기 수지를 기판에 사용할 수 있다.
또는, 지지 기판과 유기 수지로 형성되는 절연층 사이에 발열층을 제공하여도 좋고, 상기 발열층을 가열함으로써 상기 발열층과 절연층의 계면에서 박리가 수행되어도 좋다. 발열층으로서는, 전류가 공급됨으로써 발열되는 재료, 광을 흡수함으로써 발열되는 재료, 및 전계를 공급함으로써 발열되는 재료 등의 다양한 재료 중 임의의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 반도체, 금속, 또는 절연체를 발열층으로서 선택할 수 있다.
다음으로, 구체적인 제작 방법의 예에 대하여 설명한다. 피박리층으로서 형성되는 층을 변경함으로써, 이하에서 설명하는 제작 방법에 의하여, 본 발명의 일 형태의 가요성 입출력 장치를 제작할 수 있다.
먼저, 섬 형상의 박리층(303)을 형성 기판(301) 위에 형성한다. 그리고, 피박리층(305)을 박리층(303) 위에 형성한다(도 24의 (A)). 또한, 섬 형상의 박리층(323)을 형성 기판(321) 위에 형성한다. 그리고, 피박리층(325)을 박리층(323) 위에 형성한다(도 24의 (B)).
여기서는, 섬 형상을 갖도록 박리층을 형성하는 예에 대하여 설명하지만, 본 발명의 일 형태는 이 예에 한정되지 않는다. 이 단계에서는, 형성 기판으로부터 피박리층을 박리할 때, 형성 기판과 박리층의 계면, 박리층과 피박리층의 계면, 또는 박리층 내에서 박리가 일어나도록 박리층의 재료를 선택한다. 본 실시형태에서는 박리층과 피박리층의 계면에서 박리가 일어나는 예를 설명하지만, 본 발명의 일 형태는 이러한 예에 한정되지 않고 박리층 및 피박리층에 사용되는 재료에 따라 다르다. 또한, 피박리층이 적층 구조를 갖는 경우에는, 박리층과 접촉되는 층을 특히 제 1 층이라고 한다.
예를 들어, 박리층이 텅스텐막과 산화 텅스텐막의 적층 구조를 갖고 텅스텐막과 산화 텅스텐막의 계면(또는 계면 근방)에서 박리가 일어나는 경우, 박리층의 일부(여기서는 산화 텅스텐막의 일부)가 피박리층에 남아도 좋다. 또한, 피박리층 위에 남아 있는 박리층을 박리 후에 제거하여도 좋다.
형성 기판으로서는, 적어도 제작 공정에서의 처리 온도에 견딜 정도로 높은 내열성을 갖는 기판을 사용한다. 형성 기판으로서는 예를 들어, 유리 기판, 석영 기판, 사파이어 기판, 반도체 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 수지 기판, 또는 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
형성 기판으로서 유리 기판을 사용하는 경우, 형성 기판과 박리층 사이에 하지막으로서 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 질화 실리콘막, 또는 질화산화 실리콘막 등의 절연막을 형성하면 유리 기판으로부터의 오염을 방지할 수 있기 때문에 바람직하다.
박리층은 텅스텐, 몰리브데넘, 타이타늄, 탄탈럼, 나이오븀, 니켈, 코발트, 지르코늄, 아연, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 및 실리콘으로부터 선택된 원소; 상기 원소 중 임의의 것을 포함하는 합금 재료; 또는 상기 원소 중 임의의 것을 포함하는 화합물 재료 등을 사용하여 형성할 수 있다. 실리콘을 포함하는 층의 결정 구조는 비정질이어도 좋고, 미결정이어도 좋고, 또는 다결정이어도 좋다. 또한, 산화 알루미늄, 산화 갈륨, 산화 아연, 이산화 타이타늄, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 또는 In-Ga-Zn 산화물 등의 금속 산화물을 사용하여도 좋다. 박리층을 텅스텐, 타이타늄, 또는 몰리브데넘 등의 고융점 금속 재료를 사용하여 형성하면, 피박리층의 형성 공정의 자유도를 높일 수 있기 때문에 바람직하다.
박리층은 예를 들어, 스퍼터링법, PECVD(plasma-enhanced chemical vapor deposition)법, 코팅법(스핀 코팅법, 액적 토출법, 및 디스펜싱법 등을 포함함), 또는 인쇄법에 의하여 형성할 수 있다. 박리층의 두께는 예를 들어 10nm 내지 200nm의 범위, 바람직하게는 20nm 내지 100nm의 범위로 한다.
박리층이 단층 구조를 갖는 경우, 텅스텐층, 몰리브데넘층, 또는 텅스텐과 몰리브데넘의 혼합물을 포함하는 층을 형성하는 것이 바람직하다. 또는, 텅스텐의 산화물 또는 산화질화물을 포함하는 층, 몰리브데넘의 산화물 또는 산화질화물을 포함하는 층, 또는 텅스텐과 몰리브데넘의 혼합물의 산화물 또는 산화질화물을 포함하는 층을 형성하여도 좋다. 또한, 텅스텐과 몰리브데넘의 혼합물은, 예를 들어 텅스텐과 몰리브데넘의 합금이다.
박리층이 텅스텐을 포함하는 층과 텅스텐의 산화물을 포함하는 층을 포함하는 적층 구조를 갖는 경우, 텅스텐의 산화물을 포함하는 층을 이하와 같이 형성하여도 좋다: 텅스텐을 포함하는 층이 먼저 형성되고 그 위에 산화물로 형성되는 절연막이 형성되어, 텅스텐의 산화물을 포함하는 층이 텅스텐층과 절연막의 계면에 형성된다. 또는, 텅스텐의 산화물을 포함하는 층은, 텅스텐을 포함하는 층의 표면에 열산화 처리, 산소 플라스마 처리, 아산화 질소(N2O) 플라스마 처리, 또는 오존수 등의 산화력이 높은 용액을 사용한 처리 등을 수행함으로써 형성하여도 좋다. 플라스마 처리 또는 가열 처리는 산소, 질소, 또는 아산화 질소 단독, 또는 이들 가스 중 임의의 것과 다른 가스의 혼합 가스의 분위기에서 수행되어도 좋다. 상기 플라스마 처리 또는 가열 처리에 의하여 박리층의 표면 상태를 변화시킴으로써, 박리층과 나중에 형성되는 절연막과의 밀착성을 제어할 수 있다.
또한, 형성 기판과 피박리층의 계면에서 박리가 가능한 경우, 박리층은 반드시 제공될 필요는 없다. 예를 들어, 유리 기판을 형성 기판으로서 사용하고, 유리 기판과 접촉하도록 폴리이미드, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아마이드, 폴리카보네이트, 또는 아크릴 등의 유기 수지를 형성한다. 다음으로, 레이저 광 조사 또는 가열 처리에 의하여 형성 기판과 유기 수지의 밀착성을 높인다. 그리고, 유기 수지 위에 절연막 및 트랜지스터 등을 형성한다. 그 후, 상술한 레이저 광 조사보다 높은 에너지 밀도로 레이저 광 조사를 수행하거나, 또는 상술한 가열 처리보다 높은 온도에서 가열 처리를 수행함으로써, 형성 기판과 유기 수지의 계면에서 박리를 수행할 수 있다. 또한, 형성 기판과 유기 수지의 계면을 액체에 담가서 박리를 수행하여도 좋다.
상술한 방법에서는 내열성이 낮은 유기 수지 위에 절연막 및 트랜지스터 등을 형성하기 때문에, 제작 공정에서 기판을 고온에 노출시키는 것은 불가능하다. 또한, 산화물 반도체를 사용하는 트랜지스터는 높은 온도에서 반드시 처리될 필요는 없고 유기 수지 위에 바람직하게 형성할 수 있다.
장치의 기판에 상기 유기 수지를 사용하여도 좋다. 또는, 상기 유기 수지를 제거하고, 피박리층의 노출된 면에 접착제를 사용하여 다른 기판을 접합시켜도 좋다. 또한, 상기 유기 수지를 접착제를 사용하여 다른 기판(지지막)에 접합시켜도 좋다.
또는, 금속층과 유기 수지의 계면에서의 박리를 이하와 같이 수행하여도 좋다: 형성 기판과 유기 수지 사이에 금속층을 제공하고, 상기 금속층에 전류를 흘림으로써 상기 금속층을 가열한다.
피박리층으로서 형성되는 층에 특별히 한정은 없다. 예를 들어, 도 19에 나타낸 표시 장치를 제작하는 경우, 절연층(216), 트랜지스터, 및 표시 소자 등을 하나의 피박리층으로서 형성하여도 좋다. 다른 피박리층으로서는, 절연층(221), 착색층, 및 차광층(231) 등을 형성하여도 좋다.
박리층과 접촉하는 절연층(제 1 층)은 질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 산화 실리콘막, 및 질화산화 실리콘막 등 중 임의의 것을 포함하는 단층 구조 또는 적층 구조를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 이에 한정되지 않고, 박리층에 사용되는 재료에 따라 최적의 재료를 선택할 수 있다.
절연층은 스퍼터링법, PECVD법, 도포법, 또는 인쇄법 등에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 절연층을 250℃ 내지 400℃의 온도 범위에서 PECVD법에 의하여 형성함으로써, 절연층을 방습성이 높은 치밀한 막으로 할 수 있다. 절연층의 두께는 바람직하게는 10nm 내지 3000nm의 범위, 더 바람직하게는 200nm 내지 1500nm의 범위로 한다.
다음으로, 박리되는 층의 표면이 서로 대향하여 형성되도록, 형성 기판(301)과 형성 기판(321)을 접합층(307)으로 접합하고, 접합층(307)을 경화시킨다(도 24의 (C) 참조).
또한, 형성 기판(301) 및 형성 기판(321)은 감압 분위기에서 서로 접합하는 것이 바람직하다.
도 24의 (C)에는 박리층(303) 및 박리층(323)의 크기가 다른 경우를 도시하지만, 도 24의 (D)에 도시된 바와 같이 박리층은 크기가 같아도 좋다.
접합층(307)은 박리층(303), 층(305), 층(325), 및 박리층(323)과 중첩하도록 제공된다. 접합층(307)의 단부는 박리층(303) 및 박리층(323) 중 적어도 한쪽(먼저 박리하고자 하는 한쪽)의 단부의 내측에 위치하는 것이 바람직하다. 따라서, 형성 기판(301)과 형성 기판(321)이 강하게 밀착되는 것을 억제할 수 있어, 후속의 박리 공정의 수율이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
접합층(307)으로서는, 반응 경화성 접착제, 열 경화성 접착제, 혐기성 접착제, 및 자외선 경화성 접착제 등의 광 경화성 접착제 등의 다양한 경화성 접착제를 사용할 수 있다. 이들 접착제의 예는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 이미드 수지, PVC 수지, PVB 수지, 및 EVA 수지를 포함한다. 에폭시 수지 등의 투습성이 낮은 재료가 특히 바람직하다. 접착제에는, 원하는 영역에만 재료를 배치할 정도로 유동성이 낮은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 접착 시트, 접합 시트, 또는 시트상 또는 필름상(film-like) 접착제를 사용할 수 있고, OCA(optical clear adhesive) 필름을 바람직하게 사용할 수 있다.
접착제는 접합 전에 접착력을 갖거나 접합 후에 가열 또는 광 조사에 의하여 접착력을 나타내어도 좋다.
또한, 상기 수지는 건조제를 포함하여도 좋다. 예를 들어, 알칼리 토금속의 산화물(예를 들어, 산화 칼슘 또는 산화 바륨) 등, 화학 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질 또는 제올라이트 또는 실리카 겔 등, 물리 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용할 수 있다. 건조제가 포함되면, 대기 중의 수분이 들어가는 것으로 인하여 기능 소자가 열화되는 것을 억제할 수 있고, 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있으므로 바람직하다.
다음으로 레이저 광의 조사에 의하여 박리의 기점을 형성한다(도 25의 (A) 및 (B)).
형성 기판(301) 또는 형성 기판(321) 중 어느 쪽을 먼저 박리하여도 좋다. 박리층들의 크기가 다른 경우, 큰 쪽의 박리층이 형성된 기판을 먼저 박리하여도 좋고, 작은 쪽의 박리층이 형성된 기판을 먼저 박리하여도 좋다. 반도체 소자, 발광 소자, 또는 표시 소자 등의 소자가 한쪽 기판 위에만 형성되는 경우에는, 소자가 형성된 기판을 먼저 박리하여도 좋고, 다른 쪽 기판을 먼저 박리하여도 좋다. 여기서는, 형성 기판(301)을 먼저 박리하는 예에 대하여 설명한다.
경화된 접합층(307), 층(305), 및 박리층(303)이 서로 중첩되는 영역에 레이저 광을 조사한다(도 25의 (A)의 화살표 P1 참조).
제 1 층의 일부를 제거하여 박리의 기점을 형성할 수 있다(도 25의 (B)의 파선(破線)으로 둘러싸인 영역 참조). 이때, 제 1 층뿐만 아니라 박리층(303), 접합층(307), 또는 층(305)에 포함되는 다른 층을 부분적으로 제거하여도 좋다.
박리하고자 하는 박리층이 제공된 기판을 향하여 레이저 광을 가하는 것이 바람직하다. 박리층(303)과 박리층(323)이 서로 중첩되는 영역에 레이저 광을 조사하는 경우, 층(305)과 층(325) 사이에서 층(305)에만 금이 가게 함으로써, 형성 기판(301)과 박리층(303)을 선택적으로 박리할 수 있다(도 25의 (B)에서 파선으로 둘러싸인 영역 참조. 여기서는, 층(305)의 막들이 부분적으로 제거되는 예를 나타낸다).
그리고, 박리의 기점으로부터, 층(305)과 형성 기판(301)을 서로 박리한다(도 25의 (C) 및 (D)). 따라서, 형성 기판(301)으로부터 형성 기판(321)으로 층(305)을 전치할 수 있다.
예를 들어, 기계적인 힘(예를 들어, 사람의 손 또는 그리퍼에 의한 박리 공정, 또는 롤러의 회전에 의한 박리 공정)에 의하여, 박리의 기점으로부터 층(305)과 형성 기판(301)을 박리하여도 좋다.
또는, 박리층(303)과 층(305)의 계면을 물 등의 액체로 채워서 형성 기판(301)과 층(305)을 박리하여도 좋다. 모세관 현상에 의하여 박리층(303)과 층(305) 사이의 부분이 액체를 흡수함으로써, 박리층(303)을 쉽게 박리할 수 있다. 또한, 층(305)에 포함되는 기능 소자에 대한 박리 시에 발생되는 정전기의 악영향(예를 들어, 정전기로부터의 반도체 소자에 대한 대미지)을 억제할 수 있다.
다음으로, 노출된 층(305)을 접합층(333)으로 기판(331)에 접합하고, 접합층(333)을 경화시킨다(도 26의 (A)).
또한, 층(305)과 기판(331)은 감압 분위기에서 서로 접합되는 것이 바람직하다.
다음으로, 레이저 광의 조사에 의하여 박리의 기점을 형성한다(도 26의 (B) 및 (C)).
경화된 접합층(333), 층(325), 및 박리층(323)이 서로 중첩되는 영역에 레이저 광을 조사한다(도 26의 (B)의 화살표 P2 참조). 제 1 층의 일부를 제거하여 박리의 기점을 형성할 수 있다(도 26의 (C)의 파선으로 둘러싸인 영역 참조. 여기서는, 층(325)의 막들이 부분적으로 제거되는 예를 나타낸다). 이때, 제 1 층뿐만 아니라 박리층(323), 접합층(333), 또는 층(325)에 포함되는 다른 층을 부분적으로 제거하여도 좋다.
박리층(323)이 제공되는 형성 기판(321)을 향하여 레이저 광을 가하는 것이 바람직하다.
그리고, 박리의 기점으로부터, 층(325)과 형성 기판(321)을 서로 박리한다(도 26의 (D)). 따라서, 층(305) 및 층(325)을 기판(331)으로 전치할 수 있다.
그 후, 다른 기판을 박리층(325)에 접합하여도 좋다.
노출된 박리층(325)을 접합층(343)으로 기판(341)에 접합하고, 접합층(343)을 경화시킨다(도 27의 (A)). 도 27의 (A)는 기판(341)에 개구가 이미 제공되어 있는 예를 나타낸 것이다.
이러한 식으로, 박리층을 한 쌍의 가요성 기판 사이에 끼울 수 있다.
그 후, 도 27의 (B)에 나타낸 바와 같이, 기판(331) 및 기판(341) 등의 불필요한 단부를 절단하고 제거하여도 좋다. 박리층(305 및 325)의 단부의 일부를 동시에 절단하여도 좋다.
상술한 방법으로, 가요성 장치를 제작할 수 있다. 상술한 실시형태에서 설명한 구성을 갖는 피박리층을 가요성 표시 장치의 제작에 사용할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 제작하는 방법에서는, 박리층 및 피박리층이 각각 제공된 한 쌍의 형성 기판이 서로 접합되고 나서, 레이저 광의 조사에 의하여 박리의 기점이 형성되어 박리층으로부터의 피박리층의 박리가 더 쉬워진다. 결과적으로, 박리 공정의 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 피박리층이 각각 제공된 형성 기판을 미리 서로 접합한 후에 박리를 수행하고, 그 다음에 형성하고자 하는 장치의 기판을 박리층에 접합할 수 있다. 상술한 바와 같이, 피박리층들을 서로 접합할 때 가요성이 낮은 형성 기판들을 서로 접합할 수 있어, 가요성 기판들을 서로 접합하는 경우와 비교하여 접합 시의 정렬 정확도(alignment accuracy)를 향상시킬 수 있다.
도 28의 (A)에 나타낸 바와 같이, 박리층(305)의 박리 영역(351)의 단부는 박리층(303)의 단부의 내측에 있는 것이 바람직하다. 이에 의하여 박리 공정의 수율을 향상시킬 수 있다. 복수의 영역(351)이 있는 경우, 박리층(303)은 도 28의 (B)에 나타낸 바와 같이, 걱 영역(351)에 제공되어도 좋고, 또는 복수의 영역(351)은 도 28의 (C)에 나타낸 바와 같이, 하나의 박리층(303) 위에 제공되어도 좋다.
상기가 가요성 표시 장치의 제작 방법에 대한 설명이다.
본 실시형태의 적어도 일부는 본 명세서에서 설명하는 다른 실시형태 중 임의의 것과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 포함할 수 있는 전자 기기의 예에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치를 사용하여 전자 기기 및 조명 장치를 제작할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 사용하여 표시 품질이 높은 전자 기기 및 조명 장치를 제작할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 사용하여 시야각 특성이 양호한 전자 기기 및 조명 장치를 제작할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 사용하여 소비전력이 낮은 전자 기기 및 조명 장치를 제작할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 사용하여 신뢰성이 높은 전자 기기 및 조명 장치를 제작할 수 있다.
전자 기기의 예에는, 텔레비전 장치, 데스크톱형 또는 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 컴퓨터 등의 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 포토 프레임, 휴대 전화기, 휴대 게임기, 휴대 정보 단말, 음향 재생 장치, 및 파친코기 등의 대형 게임기가 포함된다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기 또는 조명 장치는 집 또는 빌딩의 내벽/외벽의 곡면, 또는 자동차의 내장/외장의 곡면을 따라 제공될 수 있다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기는 이차 전지를 포함하여도 좋다. 이차 전지는 비접촉 전력 전송에 의하여 충전될 수 있는 것이 바람직하다.
이차 전지의 예에는, 겔 전해질을 사용한 리튬 폴리머 전지(리튬 이온 폴리머 전지) 등의 리튬 이온 이차 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 카드뮴 전지, 유기 라디칼 전지, 납 축전지, 공기 이차 전지, 니켈 아연 전지, 및 은 아연 전지가 포함된다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기는 안테나를 포함하여도 좋다. 안테나에 의하여 신호가 수신되면, 영상 또는 정보 등을 표시부에 표시할 수 있다. 전자 기기가 안테나 및 이차 전지를 포함하는 경우, 안테나를 비접촉 전력 전송에 사용하여도 좋다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기는 센서(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전 진동수, 거리, 광, 액체, 자력, 온도, 화학 물질, 소리, 시간, 경도(硬度), 전계, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새, 또는 적외선을 측정하는 기능을 갖는 센서)를 포함하여도 좋다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기는, 다양한 정보(예를 들어 정지 화상, 동영상, 및 텍스트 화상)를 표시부에 표시하는 기능, 터치 패널 기능, 달력, 날짜, 및 시간 등을 표시하는 기능, 다양한 소프트웨어(프로그램)를 실행하는 기능, 무선 통신 기능, 및 기록 매체에 저장된 프로그램 또는 데이터를 판독하는 기능을 가질 수 있다.
또한, 복수의 표시부를 포함하는 전자 기기는, 하나의 표시부에 주로 화상 정보를 표시하면서 다른 표시부에 주로 텍스트 정보를 표시하는 기능, 또는 복수의 표시부에 시차가 고려된 화상을 표시함으로써 입체적인 화상을 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 또한, 화상 수신부를 포함하는 전자 기기는 정지 화상 또는 동영상을 촬영하는 기능, 촬영된 화상을 자동으로 또는 수동으로 보정하는 기능, 기록 매체(외부 기록 매체 또는 전자 기기에 내장된 기록 매체)에 촬영된 화상을 저장하는 기능, 또는 표시부에 촬영된 화상을 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태의 전자 기기의 기능은 이에 한정되지 않고, 전자 기기는 다양한 기능을 가질 수 있다.
도 29의 (A) 내지 (E)는 곡면을 갖는 표시부(7000)를 포함하는 전자 기기의 예를 도시한 것이다. 표시부(7000)의 표시면은 구부러져 있고, 구부러진 표시면에 화상을 표시할 수 있다. 표시부(7000)는 가요성을 가져도 좋다.
표시부(7000)는 본 발명의 일 형태의 표시 장치 등을 사용하여 형성할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여 소비전력이 낮으며 휘어진 표시부를 갖는, 신뢰성이 높은 전자 기기를 제공할 수 있다.
도 29의 (A) 및 (B)는 휴대 전화의 예를 도시한 것이다. 도 29의 (A)에 도시된 휴대 전화(7100) 및 도 29의 (B)에 도시된 휴대 전화(7110)는 하우징(7101), 표시부(7000), 조작 버튼(7103), 외부 접속 포트(7104), 스피커(7105), 및 마이크로폰(7106) 등을 각각 포함한다. 도 29의 (B)에 도시된 휴대 전화(7110)는 카메라(7107)도 포함한다.
휴대 전화는 각각 표시부(7000)에 터치 센서를 포함한다. 손가락 또는 스타일러스 등으로 표시부(7000)를 터치함으로써 전화를 걸거나 문자를 입력하는 등의 조작을 수행할 수 있다.
조작 버튼(7103)에 의하여 전원의 온 또는 오프를 전환할 수 있다. 또한, 표시부(7000)에 표시되는 화상의 종류를 전환할 수 있다; 예를 들어, 메일 작성 화면으로부터 메인 메뉴 화면으로 전환할 수 있다.
자이로스코프 또는 가속도 센서 등의 검출 장치가 휴대 전화 내부에 제공되면, 휴대 전화의 방향(휴대 전화가 가로로 배치되는지 세로로 배치되는지)을 판정함으로써, 표시부(7000)의 화면에서의 표시 방향을 자동적으로 변경할 수 있다. 또한, 표시부(7000)를 터치하는 것, 조작 버튼(7103)의 조작, 또는 마이크로폰(7106)을 사용한 음성 입력 등에 의하여 화면에서의 표시 방향을 변경할 수 있다.
도 29의 (C) 및 (D)는 휴대 정보 단말의 예를 도시한 것이다. 도 29의 (C)에 도시된 휴대 정보 단말(7200) 및 도 29의 (D)에 도시된 휴대 정보 단말(7210)은 각각 하우징(7201) 및 표시부(7000)를 포함한다. 각 휴대 정보 단말은 조작 버튼, 외부 접속 포트, 스피커, 마이크로폰, 안테나, 카메라, 또는 전지 등도 포함하여도 좋다. 표시부(7000)에는 터치 센서가 제공된다. 휴대 정보 단말의 조작은 손가락 또는 스타일러스 등으로 표시부(7000)를 터치함으로써 수행할 수 있다.
본 실시형태에 도시된 각 휴대 정보 단말은 예를 들어, 전화기, 노트, 및 정보 열람 시스템 중 하나 이상으로서 기능한다. 구체적으로는, 휴대 정보 단말은 각각 스마트폰으로서 사용할 수 있다. 본 실시형태에 도시된 각 휴대 정보 단말은 예를 들어, 휴대 전화의 통화, 전자 메일, 문서의 판독 및 편집, 음악 재생, 인터넷 통신, 및 컴퓨터 게임 등의 다양한 애플리케이션을 실행할 수 있다.
휴대 정보 단말(7200 및 7210)은 그 복수의 면에 문자 및 화상 정보 등을 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 29의 (C) 및 (D)에 도시된 바와 같이, 3개의 조작 버튼(7202)을 하나의 표면에 표시할 수 있고, 장방형으로 나타낸 정보(7203)를 다른 면에 표시할 수 있다. 도 29의 (C)는 휴대 정보 단말의 상면에 정보가 표시되는 예를 도시한 것이다. 도 29의 (D)는 휴대 정보 단말의 측면에 정보가 표시되는 예를 도시한 것이다. 휴대 정보 단말의 3개 이상의 면에 정보를 표시하여도 좋다.
정보의 예에는, SNS(social networking service)로부터의 알림, 전자 메일의 수신 또는 전화의 착신을 나타내는 표시, 전자 메일 등의 제목, 전자 메일 등의 송신자, 날짜, 시각, 배터리 잔량, 및 안테나의 수신 강도가 포함된다. 또는, 정보 대신에 조작 버튼 또는 아이콘 등이 표시되어도 좋다.
예를 들어, 휴대 정보 단말(7200)의 사용자는, 자신의 옷의 가슴 포켓에 휴대 정보 단말(7200)을 넣은 상태로 표시(여기서는 정보(7203))를 볼 수 있다.
구체적으로는, 착신한 전화의 발신자의 전화 번호 또는 이름 등을, 휴대 정보 단말(7200)의 상방으로부터 볼 수 있는 위치에 표시한다. 따라서 사용자는 휴대 정보 단말(7200)을 포켓에서 꺼내지 않아도 표시를 보고 전화를 받을지 여부를 결정할 수 있다.
도 29의 (E)는 텔레비전 장치의 예를 도시한 것이다. 텔레비전 장치(7300)에서는, 표시부(7000)가 하우징(7301)에 내장되어 있다. 여기서는, 하우징(7301)이 스탠드(7303)에 의하여 지지되어 있다.
도 29의 (E)에 도시된 텔레비전 장치(7300)는 하우징(7301)의 조작 스위치 또는 별체의 리모컨(7311)에 의하여 조작할 수 있다. 표시부(7000)는 터치 센서를 포함하여도 좋고, 손가락 등으로 표시부(7000)를 터치함으로써 조작될 수 있다. 리모컨(7311)으로부터 출력되는 데이터를 표시하기 위한 표시부를 리모컨(7311)에 제공하여도 좋다. 리모컨(7311)의 조작 키 또는 터치 패널에 의하여 채널 및 음량을 제어할 수 있고, 표시부(7000)에 표시되는 영상을 제어할 수 있다.
또한, 텔레비전 장치(7300)에는 수신기 또는 모뎀 등이 제공된다. 수신기에 의하여 일반 텔레비전 방송을 수신할 수 있다. 텔레비전 장치가 모뎀을 통하여 유선 또는 무선으로 통신 네트워크에 접속되면, 단방향(송신자로부터 수신자) 또는 쌍방향(송신자와 수신자 사이 또는 수신자들 사이)의 데이터 통신을 수행할 수 있다.
도 29의 (F)는 휘어진 발광부를 갖는 조명 장치의 예를 도시한 것이다.
도 29의 (F)에 도시된 조명 장치에 포함되는 발광부는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치 등을 사용하여 제작될 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여, 소비전력이 낮으며 휘어진 발광부를 갖는 신뢰성이 높은 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 29의 (F)에 도시된 조명 장치(7400)에 포함되는 발광부(7411)는 대칭적으로 배치된 2개의 볼록하게 휘어진 발광부를 갖는다. 그러므로, 조명 장치(7400)를 중심으로 모든 방향을 비출 수 있다.
조명 장치(7400)에 포함되는 발광부는 가요성을 가져도 좋다. 발광부의 발광면을 용도에 따라 자유로이 구부릴 수 있도록, 발광부를 플라스틱 부재 또는 가동 프레임 등에 고정하여도 좋다.
조명 장치(7400)는 조작 스위치(7403)가 제공된 스테이지(7401) 및 스테이지(7401)에 의하여 지지되는 발광부(7411)를 포함한다.
또한, 여기서는 예로서 스테이지에 의하여 발광부가 지지되는 조명 장치에 대하여 설명하였지만, 발광부가 제공된 하우징을 천장에 고정하거나 또는 천장에 매달 수 있다. 발광면은 휠 수 있기 때문에, 오목 형상을 갖도록 발광면을 휨으로써 특정한 영역을 밝게 비추거나, 또는 볼록 형상을 갖도록 발광면을 휨으로써 방 전체를 밝게 비출 수 있다.
도 30의 (A) 내지 (I)는 가요성을 가지며 구부릴 수 있는 표시부(7001)를 각각 포함하는 휴대 정보 단말의 예를 도시한 것이다.
표시부(7001)는 본 발명의 일 형태의 표시 장치 등을 사용하여 제작된다. 예를 들어, 곡률 반경 0.01mm 이상 150mm 이하로 구부릴 수 있는 표시 장치 등을 사용할 수 있다. 표시부(7001)는, 손가락 등으로 표시부(7001)를 터치함으로써 휴대 정보 단말을 조작할 수 있도록 터치 센서를 포함하여도 좋다. 본 발명의 일 형태에 의하여, 가요성을 갖는 표시부를 포함하는 신뢰성이 높은 전자 기기를 제공할 수 있다.
도 30의 (A) 및 (B)는 휴대 정보 단말의 예를 도시한 사시도이다. 휴대 정보 단말(7500)은 하우징(7501), 표시부(7001), 표시부 손잡이(7502), 및 조작 버튼(7503) 등을 포함한다.
휴대 정보 단말(7500)은 하우징(7501) 내에 만 가요성 표시부(7001)를 포함한다. 표시부(7001)는 표시부 손잡이(7502)에 의하여 꺼낼 수 있다.
휴대 정보 단말(7500)은 내장된 제어부에 의하여 비디오 신호를 수신할 수 있고, 수신한 영상을 표시부(7001)에 표시할 수 있다. 휴대 정보 단말(7500)은 전지를 내장한다. 비디오 신호 및 전력을 배선에 의하여 외부로부터 직접 공급할 수 있도록, 커넥터를 접속하기 위한 단자부가 하우징(7501)에 포함되어도 좋다.
조작 버튼(7503)을 누름으로써, 전원의 ON/OFF 및 표시되는 영상의 전환 등을 수행할 수 있다. 도 30의 (A) 및 (B)는 조작 버튼(7503)이 휴대 정보 단말(7500)의 측면에 위치하는 예를 나타낸 것이지만, 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않는다. 조작 버튼(7503)은 휴대 정보 단말(7500)의 표시면(앞면) 또는 뒷면에 배치되어도 좋다.
도 30의 (B)는 표시부(7001)를 꺼낸 상태의 휴대 정보 단말(7500)을 도시한 것이다. 이 상태에서 표시부(7001)에 영상을 표시할 수 있다. 또한 휴대 정보 단말(7500)은, 도 30의 (A)에 나타낸 바와 같이 표시부(7001)의 일부를 만 상태와 도 30의 (B)에 나타낸 바와 같이 표시부(7001)를 꺼낸 상태에서, 다른 표시를 수행하여도 좋다. 예를 들어, 도 30의 (A)에 나타낸 상태에서, 표시부(7001)의 만 부분을 비표시 상태로 하면, 휴대 정보 단말(7500)의 소비전력이 저감된다.
또한, 꺼냈을 때 표시부(7001)가 평탄한 표시면을 갖도록, 표시부(7001)의 측부에 보강 프레임을 제공하여도 좋다.
또한, 이 구성에 더하여, 비디오 신호와 함께 수신한 음성 신호에 의하여 음성이 출력되도록, 하우징에 스피커를 제공하여도 좋다.
도 30의 (C) 내지 (E)는 접을 수 있는 휴대 정보 단말의 예를 도시한 것이다. 도 30의 (C)는 펼친 휴대 정보 단말(7600)을 도시한 것이다. 도 30의 (D)는 펼치거나 또는 접고 있는 휴대 정보 단말(7600)을 도시한 것이다. 도 30의 (E)는 접은 휴대 정보 단말(7600)을 도시한 것이다. 휴대 정보 단말(7600)은 접었을 때는 가반성이 높고, 펼쳤을 때는 이음매가 없는 큰 표시 영역 때문에 일람성(一覽性)이 높다.
표시부(7001)는 힌지(7602)로 연결된 3개의 하우징(7601)에 의하여 지지된다. 힌지(7602)를 이용하여 2개의 하우징(7601) 사이의 연결부에서 휴대 정보 단말(7600)을 접어서, 휴대 정보 단말(7600)을 펼친 상태로부터 접은 상태로 가역적으로 변형시킬 수 있다.
도 30의 (F) 및 (G)는 접을 수 있는 휴대 정보 단말의 예를 도시한 것이다. 도 30의 (F)는 표시부(7001)가 내측이 되도록 접은 휴대 정보 단말(7650)을 도시한 것이다. 도 30의 (G)는 표시부(7001)가 외측이 되도록 접은 휴대 정보 단말(7650)을 도시한 것이다. 휴대 정보 단말(7650)은 표시부(7001) 및 비표시부(7651)를 포함한다. 휴대 정보 단말(7650)을 사용하지 않는 경우에는 표시부(7001)가 내측이 되도록 휴대 정보 단말(7650)을 접음으로써, 표시부(7001)가 더러워지거나 또는 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 30의 (H)는 가요성 휴대 정보 단말의 예를 도시한 것이다. 휴대 정보 단말(7700)은 하우징(7701) 및 표시부(7001)를 포함한다. 휴대 정보 단말(7700)은 입력 수단으로서 기능하는 버튼(7703a 및 7703b), 음성 출력 수단으로서 기능하는 스피커(7704a 및 7704b), 외부 접속 포트(7705), 또는 마이크로폰(7706) 등을 더 포함하여도 좋다. 휴대 정보 단말(7700)에는 가요성 전지(7709)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전지(7709)는 표시부(7001)와 중첩되도록 배치되어도 좋다.
하우징(7701), 표시부(7001), 및 전지(7709)는 가요성을 갖는다. 따라서, 휴대 정보 단말(7700)을 원하는 형상으로 휘거나 휴대 정보 단말(7700)을 비틀어 구부리기 쉽다. 예를 들어, 표시부(7001)가 내측 또는 외측이 되도록 휴대 정보 단말(7700)을 접을 수 있다. 휴대 정보 단말(7700)은 만 상태에서 사용할 수 있다. 이러한 식으로 하우징(7701) 및 표시부(7001)를 자유로이 변형할 수 있기 때문에, 휴대 정보 단말(7700)을 떨어뜨리거나 또는 휴대 정보 단말(7700)에 외력이 가해졌을 경우에도 휴대 정보 단말(7700)은 파손되기 어렵다.
휴대 정보 단말(7700)은 가볍기 때문에 다양한 상황에서 편리하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 하우징(7701)의 상부가 클립 등에 의하여 매달린 상태, 또는 하우징(7701)이 자석 등에 의하여 벽에 고정된 상태에서 휴대 정보 단말(7700)을 사용할 수 있다.
도 30의 (I)는 손목시계형 휴대 정보 단말의 예를 도시한 것이다. 휴대 정보 단말(7800)은 밴드(7801), 표시부(7001), 입출력 단자(7802), 또는 조작 버튼(7803) 등을 포함한다. 밴드(7801)는 하우징으로서의 기능을 갖는다. 휴대 정보 단말(7800)에는 가요성 전지(7805)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전지(7805)는 표시부(7001) 또는 밴드(7801) 등과 중첩되도록 배치되어도 좋다.
밴드(7801), 표시부(7001), 및 전지(7805)는 가요성을 갖는다. 따라서, 휴대 정보 단말(7800)은 원하는 형상으로 쉽게 휠 수 있다.
조작 버튼(7803)에 의하여 시각 설정, 전원의 ON/OFF, 무선 통신의 ON/OFF, 매너 모드의 설정 및 해제, 및 전력 절약 모드의 설정 및 해제 등의 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 휴대 정보 단말(7800)에 내장된 운영 체계에 의하여, 조작 버튼(7803)의 기능을 자유로이 설정할 수 있다.
표시부(7001)에 표시된 아이콘(7804)을 손가락 등으로 터치함으로써 애플리케이션을 기동할 수 있다.
휴대 정보 단말(7800)은 통신 표준에 준거한 근거리 자기장 통신(near field communication)을 채용할 수 있다. 예를 들어, 휴대 정보 단말과 무선 통신 가능한 헤드세트의 상호 통신을 수행할 수 있어, 핸즈프리 통화가 가능하다.
휴대 정보 단말(7800)은 입출력 단자(7802)를 포함하여도 좋다. 휴대 정보 단말(7800)에 입출력 단자(7802)가 포함되는 경우, 커넥터를 통하여 다른 정보 단말과 데이터를 직접 주고받을 수 있다. 입출력 단자(7802)를 통하여 충전할 수도 있다. 또한, 본 실시형태에서 예로서 설명하는 휴대 정보 단말의 충전은 입출력 단자를 사용하지 않고 비접촉 전력 전송에 의하여 수행할 수 있다.
도 31의 (A)는 자동차(7900)의 외관도이다. 도 31의 (B)는 자동차(7900)의 운전석을 도시한 것이다. 자동차(7900)는 차체(7901), 차륜(7902), 앞 유리(7903), 라이트(7904), 및 안개등(7905) 등을 포함한다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 자동차(7900)의 표시부에 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 31의 (B)에 도시된 표시부(7910 내지 7917)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 사용할 수 있다.
표시부(7910) 및 표시부(7911)는 자동차의 앞 유리에 제공된다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 그 전극에 투광성 도전 재료를 사용함으로써, 반대 측이 비쳐 보이는 시스루 장치로 할 수 있다. 이러한 시스루 표시 장치는 자동차(7900)의 운전 시에 운전자의 시계(視界)를 방해하지 않는다. 그러므로, 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 자동차(7900)의 앞 유리에 제공할 수 있다. 또한, 표시 장치에 트랜지스터 등을 제공하는 경우에는, 유기 반도체 재료를 사용한 유기 트랜지스터 또는 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터 등, 투광성을 갖는 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직하다.
표시부(7912)는 필러 부분에 제공된다. 표시부(7913)는 대시보드에 제공된다. 예를 들어, 표시부(7912)는 차체에 제공된 촬상 유닛으로 찍은 화상을 표시함으로써, 필러 부분으로 가려진 시계를 보완할 수 있다. 마찬가지로, 표시부(7913)는 대시보드로 가려진 시계를 보완할 수 있고, 표시부(7914)는 도어로 가려진 시계를 보완할 수 있다. 즉, 차체의 외측에 제공된 촬상 유닛으로 찍은 영상을 표시함으로써, 사각 지대가 없어지고, 안전성이 높아진다. 또한, 운전자에게 보이지 않는 영역을 보완하도록 영상을 표시함으로써, 운전자가 쉽게, 그리고 편하게 안전을 확인할 수 있다.
표시부(7917)는 핸들에 제공된다. 표시부(7915), 표시부(7916), 또는 표시부(7917)는 내비게이션 데이터, 속도계, 태코미터(tachometer), 주행 거리, 연료 미터, 기어 시프트 인디케이터, 및 에어컨디셔너의 설정 등의 다양한 종류의 정보를 표시할 수 있다. 표시부의 표시의 항목 또는 레이아웃 등은 사용자가 적절히 자유로이 변경할 수 있다. 상술한 정보를 표시부(7910 내지 7914)에 표시할 수도 있다.
표시부(7910 내지 7917)는 조명 장치로서 사용할 수도 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치에 포함되는 표시부는 평탄한 면을 가져도 좋다. 이 경우에는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 곡면 및 가요성을 반드시 가질 필요는 없다.
도 31의 (C) 및 (D)는 디지털 사이니지(digital signage)의 예를 도시한 것이다. 디지털 사이니지는 하우징(8000), 표시부(8001), 및 스피커(8003) 등을 각각 포함한다. 디지털 사이니지는 LED 램프, 조작 키(전원 스위치 또는 조작 스위치를 포함함), 접속 단자, 각종 센서, 및 마이크로폰 등을 각각 포함할 수도 있다.
도 31의 (D)는 원주 형상의 기둥에 장착된 디지털 사이니지를 도시한 것이다.
표시부(8001)가 커지면 한번에 더 많은 정보를 제공할 수 있다. 또한, 표시부(8001)가 커지면 더 눈에 띄기 때문에, 예를 들어 광고의 효과가 높아질 것으로 기대된다.
이러한 구성의 장치는 정지 화상 또는 동영상을 표시할 뿐만 아니라 사용자가 직관적으로 조작할 수 있기 때문에, 표시부(8001)에 터치 패널을 사용하는 것이 바람직하다. 또는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치를, 노선 정보 또는 교통 정보 등의 정보를 제공하기 위하여 사용하는 경우, 직관적인 조작에 의하여 유용성을 높일 수 있다.
도 31의 (E)는 하우징(8101), 하우징(8102), 표시부(8103), 표시부(8104), 마이크로폰(8105), 스피커(8106), 조작 키(8107), 및 스타일러스(8108) 등을 포함하는 휴대용 게임기를 도시한 것이다.
도 31의 (E)에 도시된 휴대용 게임기는 2개의 표시부(8103 및 8104)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 형태의 전자 기기의 표시부의 수는 2개에 한정되지 않고, 적어도 하나의 표시부가 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 포함하기만 하면, 하나 또는 3개 이상으로 할 수 있다.
도 31의 (F)는 하우징(8111), 표시부(8112), 키보드(8113), 및 포인팅 디바이스(8114) 등을 포함하는 노트북형 퍼스널 컴퓨터를 도시한 것이다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치를 표시부(8112)에 사용할 수 있다.
도 32의 (A)는 파인더(8500)가 장착된 카메라(8400)의 외관도이다.
카메라(8400)는 하우징(8401), 표시부(8402), 조작 버튼(8403), 및 셔터 버튼(8404) 등을 포함한다. 또한, 탈착 가능한 렌즈(8406)가 카메라(8400)에 장착된다.
여기서는 카메라(8400)의 렌즈(8406)는 교환을 위하여 하우징(8401)으로부터 떼어낼 수 있지만 렌즈(8406)는 하우징에 내장되어도 좋다.
셔터 버튼(8404)을 누르면 카메라(8400)는 촬상할 수 있다. 또한, 표시부(8402)는 터치 패널의 기능을 갖고, 표시부(8402)를 터치하면 촬상할 수 있다.
카메라(8400)의 하우징(8401)은 전극을 포함하는 마운트를 갖고, 파인더(8500) 및 스트로보 장치 등을 연결할 수 있다.
파인더(8500)는 하우징(8501), 표시부(8502), 및 버튼(8503) 등을 포함한다.
하우징(8501)은 카메라(8400)의 마운트와 연결되는 마운트를 포함하여, 파인더(8500)를 카메라(8400)에 접속시킬 수 있다. 상기 마운트는 전극을 포함하고 전극을 통하여 카메라(8400)로부터 수신한 동영상 등을 표시부(8502)에 표시시킬 수 있다.
버튼(8503)은 전원 버튼으로서 기능한다. 표시부(8502)는 버튼(8503)을 사용하여 온 및 오프를 전환할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치를 카메라(8400)의 표시부(8402) 및 파인더(8500)의 표시부(8502)에 사용할 수 있다.
도 32의 (A)에서는, 카메라(8400) 및 파인더(8500)는 분리되어 있고 탈착 가능한 전자 기기이지만, 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 포함하는 파인더는 카메라(8400)의 하우징(8401)에 내장되어도 좋다.
도 32의 (B)는 헤드 마운트 디스플레이(8200)의 외관도이다.
헤드 마운트 디스플레이(8200)는 장착부(8201), 렌즈(8202), 본체(8203), 표시부(8204), 및 케이블(8205) 등을 포함한다. 또한, 전지(8206)는 장착부(8201)에 내장되어도 좋다.
케이블(8205)을 통하여 전지(8206)로부터 본체(8203)에 전력을 공급한다. 본체(8203)는 무선 수신기 등을 포함하여 화상 데이터 등의 영상 데이터를 수신하고 그것을 표시부(8204)에 표시한다. 본체(8203)의 카메라에 의하여 사용자의 눈알이나 눈꺼풀의 움직임을 파악하고 나서, 그 파악한 데이터를 사용하여 사용자의 시점의 좌표를 산출하여, 사용자의 눈을 입력 수단으로서 이용한다.
복수의 전극을 장착부(8201)의 사용자와 접촉하는 위치에 제공하여도 좋다. 본체(8203)는 사용자의 눈알의 움직임에 따라 전극을 흐르는 전류를 검지하여 시점을 인식하여도 좋다. 본체(8203)는 상기 전극을 흐르는 전류를 검지하여 사용자의 맥박을 모니터링하여도 좋다. 장착부(8201)는 사용자의 생체 정보를 표시부(8204)에 표시할 수 있도록, 온도 센서, 압력 센서, 또는 가속도 센서 등의 센서를 포함하여도 좋다. 본체(8203)는 사용자의 머리 등의 움직임을 검지하여 사용자의 머리 등의 움직임에 맞추어 표시부(8204)에 표시하는 화상을 움직여도 좋다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치를 표시부(8204)에 사용할 수 있다.
도 32의 (C) 및 (D)는 헤드 마운트 디스플레이(8300)의 외관도이다.
헤드 마운트 디스플레이(8300)는 하우징(8301), 2개의 표시부(8302), 조작 버튼(8303), 및 밴드 등의 고정구(8304)를 포함한다.
헤드 마운트 디스플레이(8300)는 상술한 헤드 마운트 디스플레이(8200)의 기능을 갖고, 2개의 표시부를 포함한다.
헤드 마운트 디스플레이(8300)는 2개의 표시부(8302)를 포함하기 때문에, 사용자의 눈은 각각의 표시부를 볼 수 있다. 따라서, 시차를 이용한 입체적인 표시 등을 수행하는 경우에도 해상도가 높은 화상을 표시할 수 있다. 또한, 사용자의 눈을 대략 중심으로 한 원호를 따라 표시부(8302)를 만곡시킨다. 이에 의하여 사용자의 눈과 표시부의 표시면 사이의 거리가 균일하게 되기 때문에 사용자는 더 자연스러운 화상을 볼 수 있다. 표시부로부터 방출되는 광의 휘도 또는 색도가 사용자의 시야각에 따라 변화되는 경우에도, 표시부의 표시면의 법선 방향에 사용자의 눈이 위치하기 때문에, 변화의 영향을 실질적으로 무시할 수 있어 더 현실적인 화상을 표시할 수 있다.
조작 버튼(8303)은 전원 버튼 등으로서 기능한다. 조작 버튼(8303) 외의 버튼을 포함하여도 좋다.
도 32의 (E)에 도시된 바와 같이, 렌즈(8305)를 표시부(8302)와 사용자의 눈 사이에 제공하여도 좋다. 사용자는 렌즈(8305)를 통하여 확대된 표시부(8302)의 화상을 볼 수 있어 현장감이 높아진다. 이 경우에는, 도 32의 (E)에 도시된 바와 같이, 렌즈의 위치를 변경하고 시도(視度)를 조정하기 위한 다이얼(8306)을 포함하여도 좋다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치를 표시부(8302)에 사용할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치는, 해상도가 매우 높기 때문에 도 32의 (E)에 도시된 바와 같이 렌즈(8305)를 사용하여 화상을 확대하는 경우에도 화소가 사용자에 의하여 시인되지 않아 더 현실적인 화상을 표시시킬 수 있다.
도 33의 (A) 내지 (C)는 헤드 마운트 디스플레이가 하나의 표시부(8302)를 포함하는 예이다. 이런 구성으로 함으로써 부품 수를 줄일 수 있다.
표시부(8302)는, 오른쪽 영역 및 왼쪽 영역에서 오른쪽 눈용의 화상 및 왼쪽 눈용의 화상을 나란히 각각 표시할 수 있다. 따라서, 양안 시차를 이용한 입체적인 동영상을 표시할 수 있다.
양쪽 눈으로 볼 수 있는 하나의 화상을 표시부(8302) 전체에서 표시하여도 좋다. 따라서, 파노라마 동영상을 시야의 끝에서 끝까지 표시할 수 있으므로 현실감이 높아진다.
도 33의 (C)에 나타낸 바와 같이, 렌즈(8305)를 제공하여도 좋다. 2개의 화상을 표시부(8302)에서 나란히 표시하여도 좋다. 또는, 하나의 화상을 표시부(8302)에 표시하고 렌즈(8305)를 통하여 양쪽 눈으로 봐도 좋다.
본 실시형태의 적어도 일부는 본 명세서에서 설명하는 다른 실시형태 중 임의의 것과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시예 1)
본 실시예에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 패널에 사용할 수 있는 트랜지스터를 제작하였다.
[트랜지스터의 구조]
표시 패널에 적용할 수 있는 트랜지스터의 구조에는 다양한 종류가 있다. 여기서는 채널 에치 보텀 게이트 구조, 및 톱 게이트 구조의 2개의 구조를 설명한다.
도 34의 (A1)는 톱 게이트 트랜지스터의 상면 개략도의 예를 도시한 것이다. 트랜지스터는 반도체층(801), 도전층(802), 및 한 쌍의 도전층(803)을 포함한다. 도전층(802)의 일부는 게이트 전극으로서 기능한다. 한 쌍의 도전층(803)의 일부는 소스 전극 및 드레인 전극으로서 기능한다.
도 34의 (A2) 및 (A3)은 각각, 트랜지스터의 채널 길이 방향 및 채널 폭 방향의 단면 개략도의 예이다. 반도체층(801) 위에 절연층(804)을 제공하고, 절연층(804) 위에 도전층(802)을 제공하고, 절연층(805)은 도전층(802)을 덮고, 한 쌍의 도전층(803)은 절연층(805) 위에 제공된다. 절연층(804)의 일부는 게이트 절연층으로서 기능한다. 절연층(805)은 트랜지스터를 보호하기 위한 패시베이션층으로서 기능한다. 반도체층(801)은 소스 영역 및 드레인 영역으로서 기능하는 한 쌍의 저저항 영역(808)을 포함한다. 도전층(803)은 절연층(805)에 제공된 개구를 통하여 저저항 영역(808)에 접속된다.
도 34의 (A4)는 도전층(802)과 도전층(803)의 교차부의 단면 개략도이다. 예를 들어, 도전층(802) 및 도전층(803)은 주사선 등의 배선 및 신호선 등의 배선으로서 각각 사용할 수 있다. 톱 게이트 구조에서는, 도전층(802)과 도전층(803) 사이에 위치하는 절연층(805)의 두께를 두껍게 하는 것이 용이하기 때문에, 도전층(802)과 도전층(803) 사이의 기생 용량이 이하에서 설명하는 보텀 게이트 구조보다 작아질 수 있다.
도 34의 (B1), (B2), 및 (B3)은 각각 채널 에치 보텀 게이트 트랜지스터의 상면 개략도, 채널 길이 방향의 단면 개략도, 및 채널 폭 방향의 단면 개략도이다. 절연층(804)은 도전층(802)을 덮고, 반도체층(801)은 절연층(804) 위에 제공되고, 한 쌍의 도전층(803)은 반도체층(801)의 상면의 일부와 접촉하고, 절연층(805)은 도전층(803) 및 반도체층(801)을 덮는다.
보텀 게이트 구조에서는, 반도체층(801)을 도전층(803)에 직접 접속할 수 있기 때문에, 상술한 톱 게이트 구조에서 필요한 절연층의 개구를 형성할 필요가 없다. 따라서, 공정을 간략화할 수 있고, 트랜지스터의 크기도 쉽게 줄일 수 있다. 또한, 반도체층(801)과 접촉하는 도전층(803)의 일부는 도전층(802)과 중첩할 수 있기 때문에 소스 전극과 드레인 전극 사이의 거리를 상술한 톱 게이트 구조보다 더 짧게 할 수 있다.
한편, 톱 게이트 구조와 비교하여 보텀 게이트 구조에서는 기생 용량을 저감하기가 어렵다. 예를 들어, 반도체층(801)을 개재하여 소스 전극 및 드레인 전극이 게이트 전극과 중첩되는 위치에 기생 용량이 형성될 수 있다. 도 34의 (B4)에 도시된 도전층(802)과 도전층(803) 사이의 절연층(804)의 두께는 트랜지스터의 전기 특성에 직접 영향하기 때문에 변경하기가 용이하지 않다. 이러한 이유로, 상술한 톱 게이트 구조와 비교하여 도전층(802)과 도전층(803) 사이의 기생 용량을 저감하기가 어렵다.
도 35의 (A1)는, 도 34의 (A1)에서 예시된 상술한 톱 게이트 트랜지스터가 도전층(806)을 포함하는 예를 도시한 것이다. 도전층(806)은 반도체층(801)을 개재하여 도전층(802)의 반대 측에 위치하고, 도전층(806)의 일부가 제 2 게이트 전극으로서 기능한다.
도 35의 (A2) 및 (A3)은 각각 트랜지스터의 채널 길이 방향 및 채널 폭 방향의 단면 개략도이다. 절연층(807)은 도전층(806)을 덮고, 반도체층(801)은 절연층(807) 위에 제공된다. 상술한 반도체층(801)의 구조는 도 34의 (A2) 등과 비슷하다.
도 35의 (A1) 및 (A3)에 도시된 바와 같이, 도전층(802)이 도전층들 사이에 제공되는 절연층(절연층(804) 및 절연층(807))의 개구를 통하여 도전층(806)과 접속되는 경우, 트랜지스터가 온(온 상태 전류라고도 함)일 때 흐르는 전류의 양을 증가시킬 수 있어 바람직하다. 또한, 도전층(806)에 도전층(802)을 접속하지 않고, 도전층(802 및 806)에 다른 전위를 인가하여 트랜지스터를 구동하여도 좋다. 이에 의하여 트랜지스터의 문턱 전압을 제어할 수 있다.
도 35의 (A4)는 도전층(806) 및 도전층(803)의 교차부의 단면 개략도이다. 절연층(807), 절연층(804), 및 절연층(805)을 도전층(806)과 도전층(803) 사이에 제공한다. 따라서, 도전층(806) 및 도전층(803)을 사용함으로써, 이들 사이의 기생 용량을 더 작게 할 수 있다.
고해상도 표시 패널에서는, 배선의 교차부의 수의 증가로 인하여 기생 용량의 문제가 일어나기 쉽다. 또한, 고해상도 표시 패널에서는, 배선 밀도가 높기 때문에 배선들 사이의 기생 용량이 증가되기 쉽다. 기생 용량의 증가로 인하여 고주파수 구동이 어려워진다. 이들 이유에 의하여, 도 34의 (A1) 등 및 도 35의 (A1) 등에 도시된 구조는, 고해상도 표시 패널, 고정세 표시 패널, 또는 표시 패널의 고주파 구동의 실현에 적합하다.
도 34의 (A1) 등에 도시된 트랜지스터 및 도 35의 (A1)에 도시된 트랜지스터는 각각, 도 10의 (A) 및 (B)에 도시된 트랜지스터(61) 및 트랜지스터(62)로서 사용되고, 도 34의 (B1) 등에 나타낸 채널 에치 보텀 게이트 트랜지스터를 사용하는 것과 비교하여, 소스선(배선(52a) 등)의 기생 용량 약 13%의 저감 및 게이트선(배선(51a) 등)의 기생 용량 약 25%의 저감을 추산할 수 있다.
[트랜지스터 특성]
도 35의 (A1), (A2), 및 (A3) 등에 도시된 트랜지스터를 제작하고, 상기 트랜지스터의 전기 특성의 측정 결과를 도 36에 나타낸다. 소스-드레인 전류(Id)를 상이한 게이트-소스 전압(Vg)으로 측정하였다(즉, Vg-Id 특성을 측정하였음). 측정된 트랜지스터는 반도체층에 결정성 산화물 반도체를 포함하였고, 채널 길이가 2μm이고 채널 폭이 2μm이었다. 도 36에 나타낸 바와 같이, 채널 길이가 이렇게 매우 작아도 양호한 특성을 얻을 수 있다.
도 35의 (A1), (A2), 및 (A3)에 나타낸 트랜지스터의 제작 방법에 대하여 설명한다.
트랜지스터를 지지하는 기판으로서 유리 기판을 사용하였다.
스퍼터링법에 의하여 각각 형성된, 두께가 약 10nm인 타이타늄막과 두께가 약 300nm인 구리막을 포함하는 적층막을 도전층(806)으로서 사용하였다.
플라스마 CVD법에 의하여 각각 형성된, 두께가 약 400nm인 질화 실리콘막과 두께가 약 50nm인 산화질화 실리콘막을 포함하는 적층막을 절연층(807)으로서 사용하였다.
스퍼터링법에 의하여 형성된, 두께가 약 40nm인 IGZO(In-Ga-Zn 산화물)막을 반도체층(801)으로서 사용하였다. IGZO막은 이하의 조건하에서 형성하였다: 기판 온도를 170℃로 하고, 성막 가스는 아르곤 가스와 산소 가스를 1:1의 비율로 포함하는 가스이고, 압력은 0.2Pa로 하였다. In, Ga, 및 Zn을 4:2:4.1의 비율로 포함하는 금속 산화물 타깃을 스퍼터링 타깃으로서 사용하였다.
플라스마 CVD법에 의하여 형성된, 두께가 약 150nm인 산화질화 실리콘막을 절연층(804)으로서 사용하였다. 그 후, 절연층(804)은 질소 분위기하, 350℃에서 1시간 동안 가열 처리되었다.
스퍼터링법에 의하여 각각 형성된, 두께가 약 20nm인 IGZO막, 두께가 약 15nm인 텅스텐막, 및 두께가 약 100nm인 타이타늄막을 포함하는 적층막을 도전층(802)으로서 사용하였다. IGZO막은 반도체층(801)과 비슷한 구성을 가졌다. 여기서, IGZO막은 텅스텐막과 접촉하기 때문에, IGZO막의 도전성은 높아졌고, IGZO막을 게이트 전극의 일부에 사용할 수 있었다.
플라스마 CVD법에 의하여 각각 형성된, 두께가 약 100nm인 질화 실리콘막과 두께가 약 300nm인 산화질화 실리콘막을 포함하는 적층막을 절연층(805)으로서 사용하였다. 수소를 많이 포함하는 실리콘 질화막은 반도체층(801)의 도전층(802)과 중첩하지 않는 부분과 접촉하기 때문에, 수소가 상기 부분으로 확산되어, 저저항 영역(808)을 자기 정합적으로 형성할 수 있었다.
스퍼터링법에 의하여 각각 형성된, 두께가 약 35nm인 타이타늄막과 두께가 약 300nm인 구리막을 포함하는 적층막을 도전층(803)으로서 사용하였다.
상기는 트랜지스터의 제작 방법의 설명이다.
표시 장치에 포함되는 화소 또는 구동 회로에 이러한 트랜지스터를 사용하면 고해상도 및 고정세 표시 장치를 실현할 수 있다.
(실시예 2)
본 실시예에서는, 실시형태 2에서 예로서 설명한 표시 패널을 제작하였다.
[발광 소자]
도 37은 발광 소자의 적층 구조의 개략도이다. 발광 소자는 2개의 발광 유닛이 적층된 탠덤 구조를 갖는다. 발광 소자는 청색 형광 재료를 포함하는 발광층을 포함하는 발광 유닛, 및 녹색 인광 재료를 포함하는 발광층 및 적색 인광 재료를 포함하는 발광층을 포함하는 발광 유닛을 포함한다. 발광 소자는 청색 형광 재료를 포함하는 발광층과 녹색 인광 재료를 포함하는 발광층 사이에 중간층을 포함한다.
본 실시예의 발광 소장에 포함되는 중간층에 대하여 설명한다. 중간층은 이하와 같이 형성하였다: 청색 형광 재료 측에 전자 수송층을 형성하고, 산화 리튬(LiO2)을 증착하고, 구리 프탈로사이아닌(약칭: CuPc)을 증착하고, 4,4',4"-(벤젠-1,3,5-트라이일)트라이(다이벤조싸이오펜)(약칭: DBT3P-II)과 산화 몰리브데넘(VI)을 공증착에 의하여 퇴적시켰다.
2개 이상의 발광 유닛이 적층된 탠덤 구조를 화소의 해상도가 높아진 발광 소자에 사용하는 경우, 중간층을 통하여 인접한 화소들 사이에 전류가 흐를 가능성이 있다. 이에 의하여, 발광하면 안 되는 인접한 화소의 발광으로 인하여 색재현성이 낮아지는 문제가 일어난다. 이러한 형상을 크로스토크라고도 할 수 있다.
크로스토크를 억제하기 위하여, 중간층에서의 도전성이 높은 산화 리튬을 포함하는 층의 두께를 저감시켰지만, 두께가 매우 작기 때문에(약 0.1nm), 도전성이 높은 산화 리튬을 포함하는 층의 두께를 더 저감하고 발광 소자를 제작하는 것은 막 두께 제어의 관점에서 어렵다. 또한, 산화 리튬을 포함하는 층의 두께를 더 저감하면, 발광 소자의 구동 전압이 높아질 수 있다. 상술한 관점에서, 본 실시예에서는 정공 주입층에 사용되는 DBT3P-II 및 산화 몰리브데넘의 농도가 변경되어 크로스토크를 억제하였다.
먼저, 정공 주입층에서의 유기 화합물 및 무기 화합물의 농도가 다른 2종류의 발광 소자를 형성하고, 이들의 전류-전압 특성을 측정하였다. 각 발광 소자는 크기가 2mm각이었다. 정공 주입층에서의 DBT3P-II 및 산화 몰리브데넘의 비율이 각각 1:0.25 및 1:0.175인 시료 Ref.1 및 Sample 1의 2개의 시료를 제작하였다. 도 38은 2개의 시료의 전류-전압 특성을 나타낸 것이다. 도 38에 나타낸 바와 같이, 정공 주입층의 최적화는 특성에 악영향을 미치지 않았다.
[연색 평가 지수의 평가]
표시 패널의 제작 및 연색 평가 지수의 평가 결과에 대하여 설명한다.
[표시 패널의 제작]
본 실시예에서 예로서 설명하는 표시 패널의 제작 방법에 대하여 설명한다. 먼저, 박리층 및 보호층을 포함하는 적층이 각각 형성된 2개의 유리 기판을 준비하였다. 트랜지스터 및 발광 소자 등을 한쪽 유리 기판 위에 형성하고, 컬러 필터 등을 다른 쪽 유리 기판 위에 형성하였다(도 39의 (A)). 그리고, 2개의 유리 기판을 접착층으로 접합하였다(도 39의 (B)). 이어서, 트랜지스터 및 발광 소자가 형성된 유리 기판을 박리하여 제거하고(도 39의 (C)), 필름을 접착층과 접합하였다(도 39의 (D)). 다음으로, 컬러 필터 등을 포함하는 기판을 박리하여 제거하고(도 39의 (E)), 비슷한 식으로 접착층으로 필름을 접합하였다(도 39의 (F)). 박리층으로서, 텅스텐막, 산화 텅스텐막, 및 산화 실리콘막을 포함하는 적층을 사용하였다. 산화 텅스텐막을 따라 박리를 수행하였다.
제작된 표시 패널에서는, 표시부의 크기가 대각선 2.78inch이고, 화소수는 2560×1440이고, 해상도(화소 밀도)는 1058ppi이고, 화소의 크기는 24μm×24μm(8μm×RGB×24μm)이고, 개구율은 30.4%이었다. 프레임 주파수는 60Hz이고, 내장형 주사 드라이버가 내장되고, 내장형 디멀티플렉서와 COF 실장된 IC의 조합을 소스 드라이버로서 사용하였다.
비교 시료 2(Ref.2), 시료 2(Sample 2), 및 시료 3(Sample 3)의 3개의 표시 패널은 제작하였다. 3개 중 비교 시료 2 및 시료 2는 박리층 없이 유리 기판을 각각 사용한 비가요성 표시 패널이다. 시료 3은 상술한 방법으로 제작된 가요성 표시 패널이었다. 비교 시료 2에 사용된 발광 소자는 정공 주입층에 종래의 재료를 포함한 것이었지만, 시료 2 및 시료 3의 정공 주입층의 재료는 최적화된 것이었다.
[표시 패널]
도 40의 (A) 및 (B)는 제작된 표시 패널(Sample 3)의 사진이다. 도 40의 (A)는 표시면이 평탄한 상태를 나타낸 것이다. 도 40의 (B)는 표시면이 외측으로 휘어진 상태(곡률 반경 17.5mm)를 나타낸 것이다.
[연색 평가 지수]
도 41은 비교 시료 2, 시료 2, 및 시료 3의 색도도이다. 도 41에 나타낸 바와 같이, 발광층의 정공 주입층의 재료가 각각 최적화된 시료 2 및 시료 3은 비교 시료보다 더 좋은 색재현성을 나타내었다. 또한, 시료 2와 시료 3 사이에는 색재현성에 약간의 차이가 있었다. 가요성 시료 3의 NTSC비는 약 88%로 높았다.
[시야각 의존성의 평가]
표시 패널의 제작 및 이의 시야각 의존성의 평가 결과에 대하여 설명한다.
[표시 패널의 제작]
가요성 표시 패널인 시료 4(Sample 4)를 Sample 3과 비슷한 식으로 제작하였다.
[시야각 의존성]
다음으로, 시료 4의 색도의 시야각 의존성을 측정하였다. 색도의 시야각 의존성의 측정에서, 표시 패널의 표면에 수직인 방향을 0°로 하고, -60°, -30°, 0°, 30°, 및 60°의 5개의 각도에서 휘도 스펙트럼을 측정하였다. 그리고, 스펙트럼을 사용하여 각 각도에서의 색도를 산출하였다. 표시 패널이 적색, 녹색, 청색, 및 백색의 4색의 화상을 표시하였을 때의 휘도 스펙트럼을 측정하였다. 색도의 시야각 의존성은, 표시 패널의 같은 색의 화소의 배열 방향에 대하여 평행한 방향 및 수직인 방향의 2가지 방향에서 측정하였다.
도 42의 (A)는 같은 색의 화소의 배열 방향에 대하여 평행한 방향에서의 측정 결과를 나타낸 것이다. 도 42의 (B)는 같은 색의 화소의 배열 방향에 대하여 수직인 방향에서의 측정 결과를 나타낸 것이다. 가로축 및 세로축은 각도 및 0°에서의 데이터를 기준으로 한 색도의 변화률을 각각 나타낸다. 도 42의 (A)에서는, 인접한 화소로부터 광이 누설되어도 광의 색이 같기 때문에, 시야각 의존성이 비교적으로 작다. 한편, 인접한 화소가 다른 색을 방출하기 때문에, 도 42의 (B)에서는 인접한 화소로부터의 광의 누설로 인한 색도의 변화가 크다. 그러나, 본 실시예의 시료 4에서는, 60°에서의 색도의 변화률(Δu'ν')이 0.1보다 적었다.
[굴곡에 대한 내성]
다음으로, 시료 4의 굴곡에 대한 내성을 평가하였다. 표시면이 외측을 향하도록 표시 장치를 굴곡시키는 외측 굴곡 시험 및 표시면이 내측을 향하도록 표시 장치를 굴곡시키는 내측 굴곡 시험을 다른 곡률 반경으로 수행하였다. 결과적으로, 5mm, 4mm, 3mm, 및 2mm의 곡률 반경의 어느 시험에서도 크랙 및 표시 결함 등의 문제는 일어나지 않고, 표시 장치를 문제 없이 구동할 수 있었다.
또한, 표시면을 평탄한 상태로부터 반복하여 내측 또는 외측으로 굴곡시키는 휨시험을 수행하였다. 100000번의 반복 내측 굴곡 시험 및 100000번의 반복 외측 굴곡 시험을 곡률 반경 3mm 및 2mm로 각각 수행하였다. 어느 시험에서도 표시 결함 및 크랙은 일어나지 않았다.
(실시예 3)
본 실시예에서는, 예로서 실시형태 1에서 설명한 표시 패널을 제작하였다.
[표시 패널의 제작]
본 실시예에서는, 한 쌍의 유리 기판을 사용하였다. 표시 패널의 제작에서는, 트랜지스터 및 발광 소자 등을 한쪽 기판 위에 형성하고, 컬러 필터 등을 다른 쪽 기판 위에 형성하였다. 이들 기판을 서로 접합하였다. 화소부 및 배선 등의 레이아웃으로서는, 도 1의 (A)에 나타낸 레이아웃의 예를 사용하였다. 화소부의 부화소의 레이아웃으로서는, 도 10의 (A) 및 (B)에 나타낸 레이아웃의 예를 사용하였다. 예로서 실시예 1에서 설명한 톱 게이트 트랜지스터를 각 부화소에 포함되는 트랜지스터로서 사용하였다.
표 1은 제작된 표시 패널의 사양을 나타낸 것이다.
[표 1]
표시 패널의 크기는 8K4K 디스플레이 중 세계에서 가장 작은 8.34inch이며, 표시 패널의 화소 밀도는 1058ppi이고 이는 매우 높다. 또한, 부화소는 시야각 특성을 향상시키기 위하여 실시형태 1과 같이, 지그재그 패턴으로 배열되었다. 화소 피치는 24μm×24μm이고, 이는 RGB 스트라이프 배열의 경우의 화소 피치에 상당한다.
화소 및 게이트 드라이버(주사 드라이버)의 트랜지스터의 반도체층에는, 막 표면에 대하여 수직인 방향으로 c축 배향을 갖는 CAAC-OS(c-axis aligned crystalline oxide semiconductor)를 사용하였고, 이는 높은 전계 효과 이동도를 얻을 수 있는 산화물 반도체이다. 따라서, 게이트 드라이버가 집적된 고해상도 디스플레이가 실현된다.
COG 소스 드라이버를 사용하지만, 소스선을 2개의 부화소로 공유하기 때문에, IC의 수를 종래의 8K4K 디스플레이의 IC의 수의 반까지 줄일 수 있다.
도 43은 제작된 표시 패널의 사진이다. 도 43은 화소부뿐만 아니라 배선, 단자부, IC, 및 FPC를 포함하는 주변도 나타낸 것이다.
반도체층에 CAAC-OS를 포함하는 톱 게이트 트랜지스터를 사용함으로써, 소스선 및 게이트선의 기생 용량을 저감할 수 있어, 세계에서 가장 작은 8K4K OLED 디스플레이를 제작할 수 있다. 또한, 부화소의 지그재그 배열에 의하여, 해상도 및 시야각 특성이 높은 디스플레이를 실현할 수 있다.
10: 표시 장치, 11: 화소부, 12: 회로, 13: 회로, 14: 회로, 15a: 단자부, 15b: 단자부, 16a: 배선, 16b: 배선, 16c: 배선, 17: IC, 20: 화소 유닛, 21a: 화소, 21b: 화소, 22: 표시 영역, 30a: 직선, 30b: 직선, 30c: 장방형, 30d: 장방형, 31: 화소 전극, 31a: 화소 전극, 31b: 화소 전극, 32a: 화소 전극, 32b: 화소 전극, 33a: 화소 전극, 33b: 화소 전극, 41a: 화소 회로, 41b: 화소 회로, 42a: 화소 회로, 42b: 화소 회로, 43a: 화소 회로, 43b: 화소 회로, 51: 배선, 51a: 배선, 51b: 배선, 52: 배선, 52a: 배선, 52b: 배선, 52c: 배선, 52d: 배선, 53: 배선, 53a: 배선, 53b: 배선, 53c: 배선, 53S: 배선군, 54: 배선, 55: 배선, 57: 배선, 60: 표시 소자, 60a: 표시 소자, 60b: 표시 소자, 61: 트랜지스터, 62: 트랜지스터, 63: 용량 소자, 64: 트랜지스터, 71a: 부화소, 71b: 부화소, 72a: 부화소, 72b: 부화소, 73a: 부화소, 73b: 부화소, 80: 회로, 81: 트랜지스터, 82: 트랜지스터, 83: 배선, 84: 배선, 85: 단자, 86: 출력단자, 101: 기판, 102: 기판, 211: 절연층, 212: 절연층, 213: 절연층, 214: 절연층, 215: 스페이서, 216: 절연층, 217: 절연층, 218: 절연층, 220: 접착층, 221: 절연층, 222: EL층, 223: 전극, 224a: 광학 조정층, 224b: 광학 조정층, 230a: 구조물, 230b: 구조물, 231: 차광층, 232: 착색층, 232a: 착색층, 232b: 착색층, 241: FPC, 242: FPC, 243: 접속층, 244: IC, 250: 스페이서, 251: 트랜지스터, 252: 트랜지스터, 260: 밀봉재, 261: 접착층, 262: 접착층, 271: 반도체층, 272: 도전층, 273: 도전층, 274: 도전층, 275: 도전층, 276: 절연층, 281: 액정, 282: 오버코트, 283: 도전층, 291: 도전층, 292: 도전층, 293: 도전층, 294: 절연층, 295: 접착층, 296: 기판, 297: FPC, 298: 접속층, 299: 단자부, 301: 형성 기판, 303: 박리층, 305: 피박리층, 307: 접착층, 321: 형성 기판, 323: 박리층, 325: 피박리층, 331: 기판, 333: 접착층, 341: 기판, 343: 접착층, 351: 영역, 801: 반도체층, 802: 도전층, 803: 도전층, 804: 절연층, 805: 절연층, 806: 도전층, 807: 절연층, 808: 저저항 영역, 7000: 표시부, 7001: 표시부, 7100: 휴대 전화, 7101: 하우징, 7103: 조작 버튼, 7104: 외부 접속 포트, 7105: 스피커, 7106: 마이크로폰, 7107: 카메라, 7110: 휴대 전화, 7200: 휴대 정보 단말, 7201: 하우징, 7202: 조작 버튼, 7203: 정보, 7210: 휴대 정보 단말, 7300: 텔레비전 장치, 7301: 하우징, 7303: 스탠드, 7311: 리모컨, 7400: 조명 장치, 7401: 스테이지, 7403: 조작 스위치, 7411: 발광부, 7500: 휴대 정보 단말, 7501: 하우징, 7502: 표시부 손잡이, 7503: 조작 버튼, 7600: 휴대 정보 단말, 7601: 하우징, 7602: 힌지, 7650: 휴대 정보 단말, 7651: 비표시부, 7700: 휴대 정보 단말, 7701: 하우징, 7703a: 버튼, 7703b: 버튼, 7704a: 스피커, 7704b: 스피커, 7705: 외부 접속 포트, 7706: 마이크로폰, 7709: 전지, 7800: 휴대 정보 단말, 7801: 밴드, 7802: 입출력 단자, 7803: 조작 버튼, 7804: 아이콘, 7805: 전지, 7900: 자동차, 7901: 차체, 7902: 차륜, 7903: 앞 유리, 7904: 라이트, 7905: 안개동, 7910: 표시부, 7911: 표시부, 7912: 표시부, 7913: 표시부, 7914: 표시부, 7915: 표시부, 7916: 표시부, 7917: 표시부, 8000: 하우징, 8001: 표시부, 8003: 스피커, 8101: 하우징, 8102: 하우징, 8103: 표시부, 8104: 표시부, 8105: 마이크로폰, 8106: 스피커, 8107: 조작 키, 8108: 스타일러스, 8111: 하우징, 8112: 표시부, 8113: 키보드, 8114: 포인팅 디바이스, 8200: 헤드 마운트 디스플레이, 8201: 장착부, 8202: 렌즈, 8203: 본체, 8204: 표시부, 8205: 케이블, 8206: 전지, 8300: 헤드 마운트 디스플레이, 8301: 하우징, 8302: 표시부, 8303: 조작 버튼, 8304: 고정구, 8305: 렌즈, 8306: 다이얼, 8400: 카메라, 8401: 하우징, 8402: 표시부, 8403: 조작 버튼, 8404: 셔터 버튼, 8406: 렌즈, 8500: 파인더, 8501: 하우징, 8502: 표시부, 8503: 버튼
본 출원은 2015년 12월 11일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2015-241714의 일본 특허 출원 및 2016년 3월 15일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2016-050692의 일본 특허 출원에 기초하고, 본 명세서에 그 전문이 참조로 통합된다.

Claims (19)

  1. 표시 장치로서,
    복수의 화소 유닛들; 및
    제 1 배선, 제 2 배선 및 제 3 배선을 포함하고,
    상기 복수의 화소 유닛들은 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 매트릭스로 배열되고,
    상기 복수의 화소 유닛들은 각각 제 1 내지 제 6 부화소들을 포함하고,
    상기 제 1 내지 제 6 부화소들은 각각 제 1 내지 제 6 표시 소자들을 각기 포함하고,
    상기 제 1 내지 제 6 부화소들은 각각 제 1 내지 제 6 트랜지스터들을 각기 포함하고,
    상기 제 1 표시 소자, 상기 제 3 표시 소자, 및 상기 제 5 표시 소자는 상기 제 1 방향으로 이 순서대로 배열되고,
    상기 제 2 표시 소자, 상기 제 4 표시 소자, 및 상기 제 6 표시 소자는 상기 제 1 방향으로 이 순서대로 배열되고,
    상기 제 1 표시 소자 및 상기 제 2 표시 소자는 상기 제 2 방향으로 배열되고,
    상기 제 3 표시 소자 및 상기 제 4 표시 소자는 상기 제 2 방향으로 배열되고,
    상기 제 5 표시 소자 및 상기 제 6 표시 소자는 상기 제 2 방향으로 배열되고,
    상기 제 1 표시 소자 및 상기 제 4 표시 소자는 제 1 색을 나타내는 표시 소자들이고,
    상기 제 2 표시 소자 및 상기 제 5 표시 소자는 제 2 색을 나타내는 표시 소자들이고,
    상기 제 3 표시 소자 및 상기 제 6 표시 소자는 제 3 색을 나타내는 표시 소자들이고,
    상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 4 트랜지스터는 각각 상기 제 1 배선에 전기적으로 접속되고,
    상기 제 3 트랜지스터 및 상기 제 6 트랜지스터는 각각 상기 제 2 배선에 전기적으로 접속되며,
    상기 제 5 트랜지스터는 상기 제 3 배선에 전기적으로 접속되는, 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 4 배선; 및
    제 5 배선을 더 포함하고,
    상기 제 1 트랜지스터의 게이트, 상기 제 3 트랜지스터의 게이트, 및 상기 제 5 트랜지스터의 게이트는 상기 제 4 배선에 전기적으로 접속되고,
    상기 제 2 트랜지스터의 게이트, 상기 제 4 트랜지스터의 게이트, 및 상기 제 6 트랜지스터의 게이트는 상기 제 5 배선과 전기적으로 접속되는, 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방향의 상기 복수의 화소 유닛들 각각의 피치는 상기 제 2 방향의 상기 복수의 화소 유닛들 각각의 피치의 2배인, 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 방향의 상기 복수의 화소 유닛들 각각의 상기 피치는 12μm 이상 150μm 이하인, 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터, 상기 제 2 트랜지스터, 상기 제 3 트랜지스터, 상기 제 4 트랜지스터, 상기 제 5 트랜지스터, 및 상기 제 6 트랜지스터는 톱 게이트 트랜지스터들인, 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 표시 소자에 전기적으로 접속되는 제 7 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제 7 트랜지스터는 반도체층이 사이에 제공되는 2개의 게이트 전극들을 포함하는, 표시 장치.
  9. 표시 장치로서,
    복수의 부화소들;
    제 1 배선, 제 2 배선 및 제 3 배선;
    제 1 색을 나타내는 복수의 제 1 표시 소자들;
    제 2 색을 나타내는 복수의 제 2 표시 소자들;
    제 3 색을 나타내는 복수의 제 3 표시 소자들;
    제 1 방향으로 연장되는 복수의 제 1 행들;
    상기 제 1 방향으로 연장되는 복수의 제 2 행들; 및
    상기 제 1 방향으로 연장되는 복수의 제 3 행들을 포함하고,
    상기 복수의 부화소들은 각각 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제 1 행, 상기 제 2 행, 및 상기 제 3 행은 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 이 순서대로 배열되고,
    상기 복수의 제 1 행들은 각각 상기 제 1 표시 소자 및 상기 제 2 표시 소자가 교대로 배열되는 행이고,
    상기 복수의 제 2 행들은 각각 상기 제 3 표시 소자 및 상기 제 1 표시 소자가 교대로 배열되는 행이고,
    상기 복수의 제 3 행들은 각각 상기 제 2 표시 소자 및 상기 제 3 표시 소자가 교대로 배열되는 행이고,
    상기 제 1 행의 상기 제 1 표시 소자, 상기 제 2 행의 상기 제 3 표시 소자, 및 상기 제 3 행의 상기 제 2 표시 소자는 상기 제 2 방향으로 배열되고,
    상기 제 1 행의 상기 제 1 표시 소자를 포함하는 상기 부화소의 상기 트랜지스터는 상기 제 1 배선에 전기적으로 접속되고,
    상기 제 2 행의 상기 제 1 표시 소자를 포함하는 상기 부화소의 상기 트랜지스터는 상기 제 1 배선에 전기적으로 접속되고,
    상기 제 2 행의 상기 제 3 표시 소자를 포함하는 상기 부화소의 상기 트랜지스터는 상기 제 2 배선에 전기적으로 접속되고,
    상기 제 3 행의 상기 제 3 표시 소자를 포함하는 상기 부화소의 상기 트랜지스터는 상기 제 2 배선에 전기적으로 접속되며,
    상기 제 3 행의 상기 제 2 표시 소자를 포함하는 상기 부화소의 상기 트랜지스터는 상기 제 3 배선에 전기적으로 접속되는, 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    주사선을 더 포함하고,
    상기 제 1 방향은 상기 제 1 배선, 상기 제 2 배선 및 상기 제 3 배선 중 하나가 연장되는 방향에 평행한 방향이고,
    상기 제 2 방향은 상기 주사선이 연장되는 방향에 평행한 방향인, 표시 장치.
  11. 표시 장치로서,
    제 1 색을 나타내는 복수의 제 1 표시 소자들;
    제 2 색을 나타내는 복수의 제 2 표시 소자들;
    제 3 색을 나타내는 복수의 제 3 표시 소자들;
    제 1 방향으로 연장되는 제 1 행;
    상기 제 1 방향으로 연장되는 제 2 행;
    상기 제 1 방향으로 연장되는 제 3 행; 및
    상기 제 1 방향으로 연장되는 제 4 행을 포함하고,
    상기 제 1 행, 상기 제 2 행, 상기 제 3 행, 및 상기 제 4 행은 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 이 순서대로 배열되고,
    상기 제 1 행 및 상기 제 4 행 각각에서는 상기 제 1 표시 소자, 상기 제 3 표시 소자, 및 상기 제 2 표시 소자가 이 순서대로 배열되고,
    상기 제 2 행 및 상기 제 3 행 각각에서는 상기 제 2 표시 소자, 상기 제 1 표시 소자, 및 상기 제 3 표시 소자가 이 순서대로 배열되며,
    상기 제 1 행의 상기 제 1 표시 소자, 상기 제 2 행의 상기 제 2 표시 소자, 상기 제 3 행의 상기 제 2 표시 소자, 및 상기 제 4 행의 상기 제 1 표시 소자는 상기 제 2 방향으로 정렬되는, 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    신호선; 및
    주사선을 더 포함하고,
    상기 제 1 방향은 상기 신호선 및 상기 주사선 중 한쪽이 연장되는 방향에 평행한 방향이며,
    상기 제 2 방향은 상기 신호선 및 상기 주사선 중 다른 쪽이 연장되는 방향에 평행한 방향인, 표시 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    복수의 제 1 부화소들;
    복수의 제 2 부화소들;
    복수의 제 3 부화소들;
    제 1 배선; 및
    제 2 배선을 더 포함하고,
    상기 복수의 제 1 부화소들은 각각 제 1 트랜지스터 및 상기 제 1 표시 소자를 포함하고,
    상기 복수의 제 2 부화소들은 각각 제 2 트랜지스터 및 상기 제 2 표시 소자를 포함하고,
    상기 복수의 제 3 부화소들은 각각 제 3 트랜지스터 및 상기 제 3 표시 소자를 포함하고,
    상기 제 1 행의 상기 제 1 트랜지스터의 게이트, 상기 제 1 행의 상기 제 3 트랜지스터의 게이트 및 상기 제 1 행의 상기 제 2 트랜지스터의 게이트는 상기 제 1 배선에 전기적으로 접속되며,
    상기 제 2 행의 상기 제 2 트랜지스터의 게이트, 상기 제 2 행의 상기 제 1 트랜지스터의 게이트 및 상기 제 2 행의 상기 제 3 트랜지스터의 게이트는 상기 제 2 배선에 전기적으로 접속되는, 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    제 3 배선;
    제 4 배선; 및
    제 5 배선을 더 포함하고,
    상기 제 1 행 및 상기 제 2 행 각각의 상기 제 1 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 상기 제 3 배선에 전기적으로 접속되고,
    상기 제 1 행 및 상기 제 2 행 각각의 상기 제 3 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 상기 제 4 배선에 전기적으로 접속되며,
    상기 제 1 행의 상기 제 2 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 상기 제 5 배선에 전기적으로 접속되는, 표시 장치.
  15. 전자 기기로서,
    제 11 항에 따른 표시 장치; 및
    조작 키를 포함하는, 전자 기기.
  16. 제 11 항에 있어서,
    복수의 표시 소자들의 배열은 델타 배열을 포함하지 않는, 표시 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    제 6 배선을 더 포함하고,
    화소부의 단부에서 상기 제 2 부화소의 상기 제 2 트랜지스터는 상기 제 6 배선에 전기적으로 접속되는, 표시 장치.
  18. 제 9 항에 있어서,
    제 4 배선을 더 포함하고,
    화소부의 단부에서 상기 제 1 행의 상기 제 2 표시 소자를 포함하는 상기 부화소의 상기 트랜지스터는 상기 제 4 배선에 전기적으로 접속되는, 표시 장치.
  19. 제 14 항에 있어서,
    제 6 배선을 더 포함하고,
    화소부의 단부에서 상기 제 2 행의 상기 제 2 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽은 상기 제 6 배선에 전기적으로 접속되는, 표시 장치.
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