CN107403807B - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可靠性高的显示装置。该显示装置包括第一衬底、第一衬底上的第一树脂层、第一树脂层上的像素部及端子部、端子部上的第二树脂层、以及第二树脂层上的第二衬底,其中,像素部包括晶体管及与晶体管电连接的显示元件,端子部包括导电层,第一树脂层包括开口部,导电层包括从第一树脂层中的开口部露出的第一区域,第二树脂层包括与第一区域重叠的区域,导电层为与晶体管的源极及漏极和晶体管的栅极中的至少一个相同的层。
Description
技术领域
本发明的一个方式涉及一种显示装置及其制造方法。
注意,本发明的一个方式不局限于上述技术领域。作为本说明书等所公开的本发明的一个方式的技术领域的一个例子,可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置、输入输出装置、其驱动方法或者其制造方法。
注意,在本说明书等中,半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。晶体管、半导体电路、运算装置及存储装置等都是半导体装置的一个方式。另外,摄像装置、电光装置、发电装置(包括薄膜太阳能电池、有机薄膜太阳能电池等)以及电子设备有时包括半导体装置。
背景技术
近年来,已广泛地开发应用有机EL(Electro Luminescence:电致发光)元件或液晶元件等的显示装置。另外,已开发在具有柔性的衬底(薄膜)上设置晶体管等半导体元件或有机EL元件等显示元件的柔性显示装置。这些显示装置的主流为在像素部中具有配置成矩阵状的晶体管的有源矩阵型显示装置。
这些显示装置采用如下结构:为了对用来驱动像素部的晶体管的驱动电路供应电源及输入信号,在衬底上设置端子部,并将FPC(Flexible Printed Circuit:柔性印刷电路)安装于该端子部的结构。
在专利文献1中公开了如下显示装置:包括配置在柔性衬底的一个表面的薄膜晶体管及显示元件以及配置在另一个表面的FPC,通过形成在柔性衬底的贯穿孔中的导电体使薄膜晶体管与FPC连接。
[专利文献1]日本专利申请公开第2015-72361号公报
发明内容
在安装FPC时,通过利用热压合由各向异性导电薄膜将FPC等的连接器贴到设置在衬底的端子部的电极,来实现导通。在该热压合的工序中,有时由于挤压而给设置在衬底的晶体管、显示元件等元件或布线带来损伤,由此在显示装置中产生显示不良。尤其是,在使用柔性衬底作为衬底时,有可能会由于该柔性衬底的柔性而使衬底变形,由此元件及布线出现裂缝。
于是,本发明的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的显示装置。
另外,显示装置被要求窄边框化或低成本化。于是,本发明的一个方式的目的之一是提供一种实现窄边框化的显示装置。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种实现低成本化的显示装置。
注意,上述目的的记载不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。另外,可以从说明书等的记载抽出上述以外的目的。
本发明的一个方式是一种显示装置,该显示装置包括第一衬底、第一衬底上的第一树脂层、第一树脂层上的像素部及端子部、端子部上的第二树脂层、以及第二树脂层上的第二衬底,其中,像素部包括晶体管及与晶体管电连接的显示元件,端子部包括导电层,第一树脂层包括开口部,导电层包括从第一树脂层中的开口部露出的第一区域,第二树脂层包括与第一区域重叠的区域,导电层为与晶体管的源极及漏极和晶体管的栅极中的至少一个相同的层。
另外,本发明的一个方式是一种显示装置,该显示装置包括第一衬底、第一衬底上的第一树脂层、第一树脂层上的像素部及端子部、端子部上的第二树脂层、像素部及端子部上的第三树脂层、以及第三树脂层上的第二衬底,其中,像素部包括晶体管及与晶体管电连接的显示元件,端子部包括导电层,第一树脂层包括开口部,导电层包括从第一树脂层中的开口部露出的第一区域,第二树脂层包括与第一区域重叠的区域,导电层为与晶体管的源极及漏极和晶体管的栅极中的至少一个相同的层。
在上述显示装置中,导电层可以具有第一导电层和第二导电层的叠层结构,第一导电层可以包含氧化物导电材料且具有与第一树脂层接触的区域。
另外,上述显示装置可以包括与端子部电连接的FPC,FPC可以包括与像素部重叠的区域。此时,也可以在第一衬底与FPC之间设置具有IC芯片的第三衬底,FPC通过IC芯片与端子部电连接。
在上述显示装置中,第二树脂层也可以被用作密封剂。
另外,在上述显示装置中,第二树脂层也可以被用作间隔物。
另外,本发明的一个方式是一种显示装置,该显示装置包括第一衬底、第一衬底的上方的端子部及像素部,端子部的上方的树脂层,端子部及像素部的上方的第二衬底、以及FPC,其中,像素部包括晶体管及与晶体管电连接的显示元件,端子部包括导电层,该导电层为与晶体管的源极及漏极和晶体管的栅极中的至少一个相同的层,FPC与导电层电连接,FPC包括与像素部重叠的区域以及隔着导电层与树脂层重叠的区域。
根据本发明的一个方式,可以提供一种可靠性高的显示装置。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种实现窄边框化的显示装置。根据本发明的一个方式,可以提供一种实现低成本化的显示装置。
附图说明
图1A和图1B是说明显示装置的结构实例的平面图及截面图;
图2A至图2F是说明显示装置的制造方法的图;
图3A至图3C是说明显示装置的制造方法的图;
图4A和图4B是说明显示装置的制造方法的图;
图5A至图5C是说明显示装置的制造方法的图;
图6A和图6B是说明显示装置的制造方法的图;
图7A和图7B是说明显示装置的结构实例的截面图;
图8A至图8D是示出端子部的结构实例的图;
图9A至图9C是示出可用于显示装置的晶体管的图;
图10A和图10B是说明显示装置的结构实例的图;
图11A至图11F是说明电子设备的图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。但是,本发明不局限于以下说明,而所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此,本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
注意,在下面说明的发明结构中,在不同的附图中共同使用相同的附图标记来表示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略反复说明。另外,当表示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线,而不特别附加附图标记。
注意,在本说明书所说明的各个附图中,有时为了容易理解,夸大表示各构成要素的大小、层的厚度、区域。因此,本发明并不局限于附图中的尺寸。
在本说明书等中使用的“第一”、“第二”等序数词是为了避免构成要素的混淆而附记的,而不是为了在数目方面上进行限定的。
晶体管是半导体元件的一种,可以进行电流或电压的放大、控制导通或非导通的开关工作等。本说明书中的晶体管包括IGFET(Insulated Gate Field EffectTransistor:绝缘栅场效应晶体管)和薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)。
在本说明书等中,显示装置包括显示元件处于密封状态下的面板和在该面板中安装有包括控制器的IC等状态下的模块。就是说,本说明书中的显示装置是指图像显示装置或光源(包括照明装置)。另外,显示装置不仅包括显示元件为密封状态的面板,还包括:将诸如FPC或TCP(Tape Carrier Package:带载封装)的连接器安装于显示元件的模块;在TCP的端部设置有印刷线路板的模块;或者通过COG(Chip on glass:玻璃覆晶封装)方式将IC(集成电路)直接安装到显示元件的模块。
作为设置在显示装置中的显示元件,可以使用液晶元件(也称为液晶显示元件)、发光元件(也称为发光显示元件)。发光元件包括由电流或电压控制亮度的元件,具体而言,包括无机EL、有机EL等。此外,也可以应用电子墨水显示装置(电子纸)等的对比度因电作用而发生变化的显示媒介。
当对构成显示装置的薄膜进行加工时,可以利用光刻法等进行加工。另外,可以利用使用遮蔽掩模的成膜方法形成岛状的薄膜。另外,可以利用纳米压印法、喷砂法、剥离法等对薄膜进行加工。在光刻法中有如下方法:在要进行加工的薄膜上形成抗蚀剂掩模,通过蚀刻等对该薄膜进行加工,并去除抗蚀剂掩模的方法;以及在形成感光性薄膜之后,进行曝光及显影来将该薄膜加工为所希望的形状的方法。
当在光刻法中使用光时,作为用于曝光的光,例如可以使用i线(波长为365nm)、g线(波长为436nm)、h线(波长为405nm)或将这些光混合而成的光。另外,还可以使用紫外光、KrF激光或ArF激光等。另外,也可以利用液浸曝光技术进行曝光。作为用于曝光的光,也可以使用极紫外光(EUV:Extreme Ultra-Violet)或X射线。另外,也可以使用电子束代替用于曝光的光。当使用极紫外光、X射线或电子束时,可以进行极其微细的加工,所以是优选的。另外,在通过电子束等光束的扫描进行曝光时,不需要光掩模。
实施方式1
在本实施方式中,参照图1A至图6B说明本发明的一个方式的显示装置及其制造方法。
<显示装置的结构实例1>
图1A和图1B示出显示装置100的结构实例。图1A是显示装置100的平面图。图1B是沿着图1A的点划线x-y的截面图。
图1A所示的显示装置100包括在第一衬底110与第二衬底154之间被密封的像素部102、端子部104以及与端子部104电连接的FPC106。FPC106具有将各种信号及电位通过栅极驱动电路或源极驱动电路供应到像素部102的晶体管的功能。栅极驱动电路及源极驱动电路可以都由设置在与像素部的晶体管相同的衬底上的晶体管构成。另外,既可以将IC芯片利用COF(Chip On Film:薄膜覆晶封装)方式等安装于FPC106,又可以组合上述晶体管和上述FPC。例如,可以由设置在与像素部的晶体管相同的衬底上的晶体管构成扫描线驱动电路,利用COF方式等安装具有信号线驱动电路的IC芯片。
当显示装置100具有触摸传感器等传感器时,显示装置100也可以具有传感器驱动电路。传感器驱动电路既可以由设置在与像素部的晶体管相同的衬底上的晶体管构成,又可以通过将IC芯片利用COF方式安装于FPC106来构成。
另外,作为图1A和图1B所示的显示装置100,以包括一个FPC106的结构为例子进行说明,但是本发明的实施方式不局限于此。例如,也可以采用包括多个FPC的结构。在此情况下,可以将FPC连接到多个边。
图1B是沿着图1A的点划线x-y切断包括端子部104及FPC106的区域及包括像素部102的区域的时的截面示意图。
在图1B中,显示装置100包括第一衬底110的上方的像素部102及端子部104、隔着像素部102设于第一衬底110上的第二衬底154。第一衬底110通过粘合层112贴合到树脂层122b。另外,第二衬底154通过粘合层156贴合到树脂层162b。以围绕像素部102的外围且具有闭环形状的方式设置有被用作密封剂的树脂层152,像素部102被树脂层152、第一衬底110及第二衬底154密封。
配置在端子部104的导电层138d具有通过连接体108与FPC106电连接的功能。导电层138d包括从设置在树脂层122b中的开口部露出的区域,在该露出的区域中与连接体108接触。另外,第一衬底110以不与至少导电层138d从设置在树脂层122b中的开口部露出的区域重叠的方式配置。
导电层138d优选由用于配置于像素部102中的晶体管130的源极及漏极和晶体管的栅极中的至少一个的导电层构成。通过采用上述结构,可以简化被用作端子部104的电极的导电层138d的制造工序,从而可以抑制显示装置的制造成本。
在本发明的一个方式的显示装置100中,端子部104的导电层138d与FPC106电连接的区域(换句话说,导电层138d与连接体108接触的区域)以与树脂层152重叠的方式配置。树脂层152具有密封剂的功能,使用热固化树脂等具有弹性的材料形成。通过以与端子部104的导电层138d和FPC106的连接区域重叠的方式配置具有上述材料的树脂层152,可以将树脂层152用作抗FPC106的热压合工序中的挤压的缓冲材料。由此,在对FPC106进行热压合时,可以抑制因挤压而给元件及布线等带来损伤,从而可以提高显示装置100的可靠性。
另外,通过设置在树脂层122b中的开口部使导电层138d与FPC106电连接,可以将FPC106配置在与显示面相反的一侧。在此,导电层138d被用作贯通电极或背面电极。通过将FPC106配置在与显示面相反的一侧,可以在将显示装置100组装于电子设备时省略用来折叠FPC106的空间,从而可以实现进一步小型化的电子设备。
并且,通过以与树脂层152重叠的方式配置导电层138d与FPC106的连接区域,与在设置为关闭环形状的树脂层152内部设置连接区域的情况相比,可以扩大能够形成像素部102的区域。由此,可以实现显示装置100的窄边框化。
像素部102包括隔着绝缘层124设置在树脂层122b上的晶体管130以及与晶体管130电连接的显示元件。在本实施方式中,示出使用液晶元件150作为显示元件的液晶显示装置的例子。注意,可适用于本实施方式所示的显示装置的显示元件只要可以进行显示就没有特别的限制,可以使用各种显示元件。
图1B例示出具有底栅型晶体管作为像素部102所包括的晶体管130的情况。注意,本发明的实施方式不局限于此。
晶体管130是沟道蚀刻型晶体管,可以容易减少晶体管所占的面积,因此可以适用于高分辨率显示装置。
另外,对用于晶体管的半导体材料没有特别的限制,例如可以使用硅、锗、氧化物半导体等。
另外,对用于晶体管的半导体的结晶性也没有特别的限制,可以使用非晶半导体或结晶半导体(微晶半导体、多晶半导体、单晶半导体或其一部分具有结晶区域的半导体)。
当使用液晶元件作为显示元件时,液晶显示装置可以采用垂直电场方式或水平电场方式。图1B示出采用作为水平电场方式的一个例子的FFS(Fringe Field Switching:边缘场切换)模式的例子。
在一个像素中包括至少一个开关用晶体管130。另外,也可以包括未图示的存储电容器。在晶体管130与液晶元件150之间形成有覆盖晶体管130的绝缘层140及绝缘层142。另外,对覆盖晶体管130的绝缘层的层数没有特别的限制。在本实施方式中,在显示装置100的一个面的整体上设置有绝缘层140及绝缘层142。通过采用上述结构,可以提高显示装置的制造工序的成品率,所以是优选的。另一方面,也可以采用在显示装置的端部去除绝缘层142或者绝缘层142及绝缘层140的结构。通过采用在显示装置的端部去除绝缘层的结构,可以防止杂质从在显示装置的端部露出的绝缘层的端面进入。上述结构是尤其在使用有机材料作为绝缘层142的情况下有效的。
液晶元件150包括与晶体管130的源极或漏极电连接的梳形第一电极148、隔着绝缘层146与第一电极148重叠的第二电极144以及液晶149。第一电极148被用作像素电极,第二电极144被用作共同电极。另外,第二电极144在像素部102的周边部电连接于作为与导电层138d相同的层的导电层138c。
作为第二电极144或者第一电极148及第二电极144,使用具有透光性的导电材料。当将具有透光性的导电材料用于上述电极的双方时,可以提高像素的开口率,所以是优选的。作为具有透光性的导电材料,可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌等的导电氧化物或石墨烯。
在本实施方式中,例示出配置在第一电极148与第二电极144之间的绝缘层146延伸到显示装置100的端部且具有与树脂层152接触的区域的情况。注意,本发明的实施方式不局限于此。例如,在使用设置在第一衬底110上的晶体管形成驱动电路时,优选在该形成驱动电路的区域去除绝缘层146。
另外,以至少与像素部102重叠的方式在第一衬底110的外侧由粘合层114贴合设置有背光源119及偏振片118a的衬底116。
在液晶元件150中,在第一电极148与第二电极144之间施加电压,在倾斜方向上产生电场,由该电场控制液晶149的取向,以像素为单位控制配置在像素部102的下方的背光源119所发射的光的偏振,可以显示图像。
背光源119优选配置在第一衬底110与FPC106之间。因为显示装置100包括像素部102与FPC106重叠的区域,所以通过将背光源119配置在上述位置。由此可以在不受到FPC106的透光性的影响的情况下将来自背光源119的光照射到像素部102。另外,也可以在像素部102的侧面设置侧光源等光源代替背光源119,将来自该光源的光使用导光板传送到像素部102。
另外,可以在与液晶149接触的面设置用来控制液晶149的取向的取向膜。取向膜使用具有透光性的材料。
另外,在至少与像素部102重叠的区域中的第二衬底154一侧设置有滤色片168及黑矩阵166。滤色片168及黑矩阵166隔着绝缘层164与树脂层162b重叠。在第二衬底154的外侧设置有偏振片118b。
在显示装置100的与液晶元件150重叠的区域中设置有滤色片,由此可以使用白色光的背光源作为背光源119来实现全彩色的图像显示。另外,也可以作为背光源119利用发光颜色不同的多个发光二极管来采用分时显示方式(场序制驱动方式)。当采用分时显示方式时,不需要设置滤色片168,例如不需要设置呈现R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的每个发光颜色的子像素,所以有提高像素的开口率或增加每单位面积的像素数量等的优点。
滤色片168是为了对来自光源的光进行调色并提高色纯度而设置的。例如,当使用白色的背光源制造全彩色显示装置时,使用设置有不同颜色的滤色片的多个像素。此时,既可以使用红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的三种颜色的滤色片,又可以使用上述三种颜色和黄色(Y)的四种颜色。此外,除了R、G、B(及Y)以外还使用白色(W)的像素,而可以使用四种颜色(或五种颜色)。
另外,在彼此相邻的滤色片168之间设置有黑矩阵166。黑矩阵166遮挡从相邻的像素发射的光,来抑制产生在相邻的像素之间的混色。黑矩阵166也可以采用只配置在发光颜色不同的相邻像素之间,而不设置在发光颜色相同的像素之间的结构。在此,通过以其端部与黑矩阵166重叠的方式设置滤色片168,可以抑制漏光。作为黑矩阵166可以使用遮光材料,而可以使用金属材料或包含颜料的有机树脂材料等。另外,如图1B所示那样,通过将黑矩阵166设置在端子部104等像素部102以外的区域,可以抑制起因于波导光等的非意图的漏光,所以是优选的。
另外,在此未图示,但是也可以具有覆盖黑矩阵166及滤色片168的保护层。保护层可以防止包含在滤色片168中的杂质等扩散到显示元件。保护层由具有透光性的材料构成,例如可以使用氮化硅膜、氧化硅膜等无机绝缘膜或丙烯酸膜、聚酰亚胺膜等有机绝缘膜,也可以采用有机绝缘膜与无机绝缘膜的叠层结构。
<显示装置的制造方法>
参照图2A至图6B说明图1A和图1B所示的显示装置100的制造方法的一个例子。
首先,在支撑衬底120上形成前体层121作为用来形成树脂层的前体层(图2A)。
作为支撑衬底120,使用具有容易传送的程度的刚性,且对制造工序中的温度具有耐热性的衬底。作为能够用于支撑衬底120的材料,例如可以举出玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石、有机树脂、半导体、金属或合金等。作为玻璃,例如可以举出无碱玻璃、钡硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃等。
作为前体层121,使用感光性树脂材料。通过使用感光性树脂材料作为前体层121,可以利用使用光的光刻法去除前体层121的一部分,加工为所希望的形状。另外,作为前体层121,优选使用具有感光性及热固化性的材料。通过使用上述材料,可以经过简单的工序形成具有所希望的形状的树脂层。
作为前体层121的材料,典型地可以使用感光性聚酰亚胺树脂。感光性聚酰亚胺树脂是适用于显示面板的平坦化膜等的材料,因此可以共同使用成膜装置及材料。因此,在制造本发明的一个方式的显示装置时不需要导入新的制造装置而可以援用现有的制造装置,由此可以在不增加制造成本的情况下制造本发明的一个方式的显示装置。
另外,作为前体层121的材料,可以使用具有感光性的丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂及酚醛树脂等树脂材料。另外,上述树脂材料也包含于经过对前体层121进行曝光及显影的工序而形成的树脂层中。
在前体层121的成膜中,优选使用涂敷法。例如,可以使用旋涂法、浸渍法、喷涂法、喷墨法、分配法、丝网印刷法、胶版印刷法、刮刀(doctor knife)法、狭缝式涂布法、辊涂法、帘式涂布法、刮刀式涂布法等的方法。尤其是,当利用使用旋涂机的旋涂法形成前体层121时,可以将薄膜的前体均匀地形成在大型衬底上,所以是优选的。
前体层121的厚度优选为0.01μm以上且小于10μm,更优选为0.1μm以上且3μm以下,进一步优选为0.5μm以上且1μm以下。通过使用低粘度的溶液,容易将前体层121形成得薄,从而可以减少显示装置的制造成本。
在形成前体层121之后,进行用来去除溶剂的加热处理(预烤处理),然后使用光掩模进行曝光。接着,通过进行显影处理及加热处理(后烤处理),可以形成加工为所希望的形状的树脂层122。
在本实施方式中,作为光掩模使用灰色调掩模或半色调掩模等多灰度掩模,如图2B所示那样形成具有厚度薄的区域123的树脂层122。另外,当区域123的端部具有锥形状时,可以提高覆盖区域123地形成在树脂层122上的绝缘层及导电层的覆盖性,所以是优选的。
另外,通过进行显影处理后的加热处理(后烤处理),可以减少树脂层122中的脱气成分(例如,氢、水等)。在此的加热处理优选以比后面工序中形成在树脂层122上的晶体管的制造工序的最高温度高的温度进行加热。例如,当在晶体管的制造工序的最高温度为350℃时,对前体层121的后烤处理的加热温度优选高于350℃且450℃以下,更优选高于350℃且400℃以下,进一步优选高于350℃且低于400℃,更进一步优选高于350℃且低于375℃。通过以上述温度对前体层121(或树脂层122)进行加热处理,可以在晶体管的制造工序中抑制来自树脂层122的脱气。
接着,在树脂层122上形成绝缘层124。绝缘层124在至少树脂层122的耐热温度以下的温度下形成。此外,优选在比上述后烤处理的加热温度低的温度下形成。
绝缘层124能够被用作防止支撑衬底120或树脂层122所包含的杂质扩散到后面形成的晶体管或显示元件中的阻挡层。因此,优选使用阻挡性高的材料。另外,在后面形成的晶体管的制造工序中,绝缘层124也可以被用作抑制对树脂层122的损害的阻挡层。
作为绝缘层124,具体而言,例如可以使用氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、氮化铝膜等无机绝缘膜。另外,也可以使用氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜及氧化钕膜等。此外,也可以使用上述绝缘膜的两个以上的叠层。尤其是,优选使用从支撑衬底120一侧依次层叠有氮化硅膜和氧化硅膜的叠层膜。
在作为绝缘层124使用无机绝缘膜的情况下,形成绝缘层124时的衬底温度优选为室温(例如,25℃)以上且350℃以下,更优选为100℃以上且300℃以下。形成绝缘层124时的温度越高,越可以形成致密性及阻挡性高的绝缘膜,所以是优选的。
另外,作为绝缘层124,可以使用有机绝缘材料和无机绝缘材料的叠层。作为有机绝缘材料,可以使用环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、酰亚胺树脂、PVC(聚氯乙烯)树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)树脂等有机树脂。该有机绝缘材料优选使用其耐热性比树脂层122高的材料。
在作为绝缘层124使用有机绝缘膜的情况下,形成绝缘层124时的温度优选为室温以上且350℃以下,更优选为室温以上且300℃以下。
接着,在绝缘层124上形成导电层132。导电层132是其一部分被用作晶体管的栅极的导电层。形成导电层132时的温度优选为室温以上且350℃以下,更优选为室温以上且300℃以下。
显示装置所包括的导电层分别可以使用铝、钛、铬、镍、铜、钇、锆、钼、银、钽或钨等金属或者以这些金属为主要成分的合金的单层结构或叠层结构。或者,也可以使用氧化铟、铟锡氧化物、包含钨的铟氧化物、包含钨的铟锌氧化物、包含钛的铟氧化物、包含钛的铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌(ZnO)、添加有镓的ZnO或者包含硅的铟锡氧化物等具有透光性的导电材料。另外,也可以使用通过使其含有杂质元素等而被低电阻化的多晶硅或氧化物半导体等半导体或者镍硅化物等硅化物。此外,也可以使用包含石墨烯的膜。包含石墨烯的膜例如可以使形成为膜状的氧化石墨烯还原而形成。此外,也可以使用包含杂质元素的氧化物半导体等的半导体。或者,也可以使用银、碳或铜等的导电膏或者聚噻吩等的导电聚合物形成。导电膏廉价,所以是优选的。导电聚合物容易涂布,所以是优选的。
接着,形成其一部分被用作栅极绝缘层的绝缘层134(图2C)。绝缘层134可以使用可用于绝缘层124的无机绝缘膜。
接着,去除绝缘层124及绝缘层134的与树脂层122的区域123重叠的区域,在绝缘层124及绝缘层134中形成到达区域123的开口部。绝缘层124及绝缘层134的开口部既可以分别经过不同工序形成,又可以一次性地形成。注意,在本实施方式中例示出在形成半导体层之前在绝缘层124及绝缘层134中形成开口部的情况,但是本发明的一个方式不局限于此。绝缘层124及绝缘层134的开口部的形成只要在形成各绝缘层之后且形成后面形成的导电层138d之前,就可以以任何时机进行。
接着,在绝缘层134上形成半导体层。对可用于本发明的一个方式的显示装置的半导体材料没有特别的限制,但是优选使用氧化物半导体。如上所述,对树脂层122的后烤处理的加热温度优选比形成在树脂层122上的各层的成膜温度高。因此,当考虑树脂层122的耐热性时,晶体管的制造工序的最高温度越低,越可以扩大可用于树脂层122的材料的选择范围。另一方面,氧化物半导体不需要低温硅的制造工序中所需要的高温(例如,500℃左右)的脱氢工序。由此,通过作为半导体材料使用氧化物半导体,可以作为可用于树脂层122的树脂材料选择耐热温度例如为350℃左右的耐热性低且低成本的材料。关于树脂层的耐热性,例如可以利用加热失重率,具体来说,可以利用5%失重温度等进行评价。树脂层的5%失重温度可以为450℃以下,优选为400℃以下,更优选低于400℃,进一步优选低于350℃。另外,晶体管130等的形成在树脂层122上的元件的制造工序中的最高温度优选为350℃以下。
另外,氧化物半导体不需要用来晶化的激光工序,由此不需要为了抑制用来晶化的激光处理所导致的损害而使树脂层122的厚度厚。从这观点来看也可以减少显示装置的成本。另外,氧化物半导体的带隙典型地是2.5eV以上,比硅的1.1eV宽。通过将上述带隙宽且载流子密度小的材料适用于晶体管的沟道,可以降低晶体管的关闭状态下的电流,所以是优选的。
在本实施方式中,作为半导体层,例如利用溅射法形成具有In、Ga及Zn的氧化物半导体层136(图2D)。
另外,对氧化物半导体层136的结晶性没有特别的限制。另外,氧化物半导体层136可以采用单层结构或叠层结构。在氧化物半导体层136采用叠层结构的情况下,既可以层叠具有同一氧化物半导体材料且组成不同的层,又可以层叠具有不同氧化物半导体材料的层。另外,在叠层结构的氧化物半导体层中各层的结晶性可以相同或不同。
形成氧化物半导体膜时的衬底温度优选为350℃以下,更优选为室温以上且200℃以下,进一步优选为室温以上且130℃以下。通过提高形成氧化物半导体膜时的衬底温度,可以形成更多的具有取向性的结晶部。
此外,氧化物半导体膜使用惰性气体(典型的是,Ar气体)和氧气体中的任一方或双方形成。在当形成氧化物半导体膜时使用氧气体的情况下,成膜时的氧的流量比(氧分压)优选大于0%且低于33%,更优选为5%以上且30%以下,进一步优选为5%以上且20%以下,更进一步优选为5%以上且15%以下,典型地优选为10%。或者,当形成氧化物半导体膜时,也可以不使用氧气体。通过降低氧流量,在膜中可以包含更多的没有取向性的结晶部。
作为可用于氧化物半导体膜的成膜的氧化物靶材,例如可以使用In-M-Zn类氧化物(M是Ga、Al、Y或Sn)。尤其是,优选使用In-Ga-Zn类氧化物。
注意,在此说明利用溅射法形成氧化物半导体层的方法,但是本发明的一个方式不局限于此。例如可以使用脉冲激光沉积(PLD)法、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法、热CVD(Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)法、ALD(Atomic Layer Deposition原子层沉积)法、真空蒸镀法等。作为热CVD法的例子,可以举出MOCVD(Metal OrganicChemical Vapor Deposition:有机金属化学气相沉积)法。
接着,形成导电层138a、导电层138b、导电层138c及导电层138d(图2E)。导电层138a、导电层138b、导电层138c及导电层138d可以在形成导电膜之后形成抗蚀剂掩模,对该导电膜进行蚀刻,然后去除抗蚀剂掩模而形成。导电层138a及导电层138b都与氧化物半导体层136连接,被用作晶体管的源极或漏极。导电层138c配置在像素部102的周边部,是与后面形成的液晶元件的第二电极电连接的导电层。导电层138d通过绝缘层124及绝缘层134的开口部与树脂层122的区域123接触,被用作端子部104的电极。
在本实施方式中,例示出形成位于与被用作晶体管的源极或漏极的导电层138a、导电层138b相同的层中的导电层作为被用作端子部104的导电层138d的情况,但是本发明的一个方式不局限于此。被用作端子部104的电极的导电层既可以使用位于与被用作晶体管的栅极的导电层132相同的层中的导电层形成,又可以采用由位于与导电层132相同的层中的导电层及位于与导电层138a及导电层138b相同的层中的导电层的叠层结构。导电层138c也是同样的。
另外,在对导电层138a及导电层138b进行加工时,有时氧化物半导体层136的没有被抗蚀剂掩模覆盖的部分因蚀刻而薄膜化。当作为氧化物半导体层136使用包括具有取向性的结晶部的氧化物半导体层时,可以抑制上述薄膜化。
通过上述工序,可以形成晶体管130。另外,晶体管130示出氧化物半导体层136的宽度大于导电层132的宽度时的例子。当采用该结构时,氧化物半导体层136配置在导电层132与导电层138a或导电层138b之间,由此可以降低导电层132与导电层138a或导电层138b之间的寄生电容。
在形成晶体管130之后,形成覆盖晶体管130的绝缘层140(图2E)。绝缘层140可以使用与绝缘层124或绝缘层134相同的方法形成。
作为绝缘层140,优选使用在包含氧的气氛下以上述低温度(350℃以下)形成的氧化硅膜或氧氮化硅膜等氧化物绝缘膜。另外,优选在该氧化硅膜或氧氮化硅膜上层叠氮化硅膜等不容易使氧扩散和透过的绝缘膜。在包含氧的气氛下以低温度形成的氧化物绝缘膜可以是通过加热容易释放多量的氧的绝缘膜。通过在这种释放氧的氧化物绝缘膜与不容易使氧扩散和透过的绝缘膜层叠在一起的状态下进行加热处理,可以对氧化物半导体层136供应氧。其结果是,可以填补氧化物半导体层136中的氧缺陷及氧化物半导体层136与绝缘层140之间的界面的缺陷,从而可以降低缺陷能级。由此,可以实现可靠性极高的半导体装置。
接着,在绝缘层140上形成绝缘层142(图2F)。绝缘层142是具有后面形成的显示元件的被形成面的层,由此优选具有平坦化层的功能。绝缘层142可以援用能够用于绝缘层124的有机绝缘膜或无机绝缘膜。
绝缘层142在树脂层122的耐热温度以下的温度下形成。此外,优选在比上述后烤处理的加热温度低的温度下形成。例如,在作为绝缘层142使用有机绝缘膜的情况下,形成绝缘层142时的温度优选为室温以上且350℃以下,更优选为室温以上且300℃以下。另外,在作为绝缘层142使用无机绝缘膜的情况下,形成绝缘层142时的温度优选为室温以上且350℃以下,更优选为100℃以上且300℃以下。
接着,在绝缘层140及绝缘层142中形成到达导电层138c的开口部之后,在绝缘层142上形成通过开口部与导电层138c电连接的液晶元件的第二电极144。第二电极144被用作共同电极。第二电极144形成在像素部102的整个面上,在后面形成的第一电极148与晶体管130电连接的区域中具有开口部。在本实施方式中,例示出第二电极144具有与晶体管130重叠的开口部的情况。在形成第二电极144后,形成覆盖第二电极144的绝缘层146。绝缘层146可以与绝缘层124同样地形成。
接着,在绝缘层140、绝缘层142及绝缘层146中形成到达导电层138a的开口部之后,在绝缘层146上形成通过该开口部与导电层138a电连接的液晶元件的第一电极148(图2F)。第一电极148被用作像素电极。
通过上述工序,可以在支撑衬底120上隔着树脂层122形成具有晶体管130、液晶元件的第一电极及第二电极等元件的元件形成层。
另外,形成具有与支撑衬底120相对的滤色片及黑矩阵的元件形成层。首先,在支撑衬底160上形成树脂层162(图3A)。
支撑衬底160可以适用与支撑衬底120同样的材料。
树脂层162可以使用与树脂层122相同的材料及制造工序形成。包含于树脂层162的树脂材料可以使用与包含于树脂层122的树脂材料相同的材料或者不同材料。注意,作为包含于树脂层162的树脂材料,选择其耐热温度比滤色片及黑矩阵的制造工序中的最高温度高的材料。另外,在本实施方式的显示装置100中,树脂层162位于显示元件的观看侧,由此树脂层162(或者进行分离之后的树脂层162b)需要在至少与该显示元件的显示区域重叠的区域中具有透光性。由此,作为树脂层162,优选使用具有透光性的材料。另外,优选使分离支撑衬底160后的树脂层162b具有允许其具有透光性的厚度。注意,在分离支撑衬底160后去除树脂层162b的情况下,树脂层162可以不具有透光性。
接着,在树脂层162上形成绝缘层164。绝缘层164可以使用与绝缘层124相同的材料。绝缘层164能够被用作防止树脂层162所包含的杂质扩散到晶体管或显示元件中的阻挡层。因此,优选使用阻挡性高的材料。
通过使用防湿性高的膜作为绝缘层124及绝缘层164并且将显示元件及晶体管等配置于一对防湿性高的绝缘层之间,可以抑制水等杂质侵入这些元件,从而可以提高显示装置的可靠性,所以是优选的。
作为防湿性高的绝缘膜,可以举出氮化硅膜、氮氧化硅膜等含有氮与硅的膜以及氮化铝膜等含有氮与铝的膜等。另外,也可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜等。
例如,防湿性高的绝缘膜的水蒸气透过率为1×10-5[g/(m2.day)]以下,优选为1×10-6[g/(m2.day)]以下,更优选为1×10-7[g/(m2.day)]以下,进一步优选为1×10-8[g/(m2.day)]以下。
接着,在绝缘层164上形成黑矩阵166及滤色片168(图3B)。
作为黑矩阵166,可以使用金属材料或树脂材料。当使用金属材料时,可以在形成导电膜之后利用光刻法等去除不需要的部分来形成黑矩阵166。当使用金属材料、包含颜料或染料的感光性树脂材料时可以利用光刻法等形成黑矩阵166。
另外,当作为滤色片168使用感光性材料时,可以通过光刻法等将其加工为岛状。
通过上述工序,可以隔着树脂层162在支撑衬底160上形成具有滤色片及黑矩阵的元件形成层。注意,由于可以独立地进行支撑衬底120一侧的制造工序和支撑衬底160一侧的制造工序,所以对这些工序的顺序没有限制。或者,也可以同时进行这两个工序。
接着,将支撑衬底120和支撑衬底160夹着液晶149贴合在一起。此时,以围绕像素部的外围的方式形成具有粘合剂的功能的树脂层152。树脂层152具有隔着导电层138d与树脂层122的区域123重叠的区域(图3C)。
树脂层152例如可以利用丝网印刷法或分配法等形成在支撑衬底120一侧和支撑衬底160一侧。作为树脂层152,可以使用热固化树脂或紫外线固化树脂等。另外,可以使用在用紫外光进行预固化之后施加热而进行固化的树脂等。或者,作为树脂层152,也可以使用兼有紫外线固化性和热固化性的树脂等。
在形成树脂层152之后,利用分配法等将液晶149滴落在由树脂层152围绕的区域中。接着,以夹着液晶149的方式将支撑衬底120与支撑衬底160贴合在一起,使树脂层152固化。当在减压气氛下进行贴合时,可以防止气泡等混入支撑衬底120与支撑衬底160之间,所以是优选的。
另外,可以在滴落液晶149之后在像素部中或像素部的外侧散布粒子状的间隙间隔物,或者也可以滴落包含该间隙间隔物的液晶149。另外,也可以在将支撑衬底120与支撑衬底160贴合在一起之后,在减压气氛下从设置在树脂层152中的间隙注入液晶149。
接着,如图4A所示,从支撑衬底120一侧透过支撑衬底120向树脂层122照射光70。作为光70,优选使用激光。尤其是,优选使用线状激光。当使用线状激光作为光70时,通过相对地使支撑衬底120及光源移动来扫描光70,将光70整体地照射到所希望进行剥离的区域。另外,只要能够照射与激光相等的能量,也可以使用闪光灯等。
作为光70,选择至少其一部分透过支撑衬底120且被树脂层122吸收的波长的光。尤其是,作为光70,优选使用从可见光到紫外光的波长区域的光。例如,使用波长为200nm以上且400nm以下的光,优选使用波长为250nm以上且350nm以下的光。尤其是,当使用波长为308nm的受激准分子激光时,可以实现高生产率,所以是优选的。受激准分子激光还被用于低温多晶硅的激光晶化处理,因此可以利用现有的低温多晶硅生产线的设备,而不需要新的设备投资,所以是优选的。另外,也可以使用Nd:YAG激光的第三谐波的波长为355nm的UV激光等固体UV激光(也称为半导体UV激光)。另外,也可以使用皮秒激光等的脉冲激光。
通过照射光70,使树脂层122的支撑衬底120一侧的表面附近或者树脂层122的内部的一部分变质,来使树脂层122与支撑衬底120的密接性变低。在此,当对树脂层122的整个面照射光时,可以在树脂层122的整体进行剥离,由此在后面的分离工序中不需要使用划线器等分断支撑衬底120的外围部。另一方面,当在树脂层122的外围部设置不受光70照射的区域时,由于没有照射光70的区域的密接性依然高,而可以抑制在照射光70时树脂层122与支撑衬底120分离,所以是优选的。
接着,使支撑衬底120与树脂层122分离(图4B)。
通过在将支撑衬底120固定于载物台的状态下对支撑衬底120施加垂直方向的拉起力量,来可以进行分离。例如,通过吸附支撑衬底160的顶面的一部分并将其向上方拉起,来可以进行剥离。作为载物台,只要能够固定支撑衬底120就可以采用任何结构,例如既可以包括能够进行真空吸附或静电吸附等的吸附机构,又可以包括物理性地保持支撑衬底120的机构。
另外,也可以将其表面具有粘合性的圆筒状构件压在支撑衬底160的顶面并使该圆筒状构件旋转来进行分离。此时,也可以在进行剥离的方向上移动载物台。
或者,当在树脂层122的外围部设置不受光70照射的区域时,可以在被光照射的部分中的一部分形成缺口部,将其用作剥离起点。例如,通过使用锐利的刀或针状构件或者通过利用划线器同时切断支撑衬底120和树脂层122的双方,来可以形成上述缺口部。
图4B示出树脂层122被分离为在支撑衬底120一侧残留的树脂层122a和接触于绝缘层124的树脂层122b的例子。根据光70的照射条件,有时在树脂层122的内部发生分离(断裂)而使支撑衬底120一侧残留树脂层122a。或者,当树脂层122的表面的一部分融化时,与上述同样地,有时在支撑衬底120一侧残留树脂层122的一部分。另外,当在支撑衬底120与树脂层122之间的界面进行剥离时,有时在支撑衬底120一侧没有残留树脂层122a。
残留在支撑衬底120一侧的树脂层122a的厚度例如可以为100nm以下,具体为40nm以上且70nm以下左右。通过去除残留的树脂层122a,可以再次利用支撑衬底120。例如,在将玻璃用于支撑衬底120且将聚酰亚胺树脂用于树脂层122的情况下,可以利用使用氧等离子体的灰化或发烟硝酸等去除树脂层122a。
接着,直到导电层138d的至少一部分露出为止对树脂层122b的背面(与接触于绝缘层124的面对置的面)一侧进行蚀刻(图5A)。作为蚀刻,可以采用湿蚀刻法、干蚀刻法。或者,也可以利用使用等离子体的灰化去除树脂层122b的一部分。另外,使用等离子体的灰化具有如下优点:控制性高;面内均匀性良好;适合于使用大型衬底的处理;等等,因此可以适用于树脂层122b的一部分的去除。
另外,对树脂层122b的背面大致均匀地进行蚀刻。另外,将如上所述那样均匀地蚀刻而进行平坦化的处理称为回蚀处理。由于导电层138d形成在树脂层122的厚度薄的区域123上,所以在分离支撑衬底120之后,树脂层122b中的与导电层138d接触的部分的厚度比其他区域(例如,形成有晶体管130、导电层138c的区域)小。因此,通过利用回蚀处理对树脂层122b进行蚀刻,可以自准地使导电层138d的一部分露出。
另外,为了使被用作电极的导电层138d从设置在树脂层122b中的开口部露出,可以采用如下方法:在形成在支撑衬底120上的树脂层122中形成到达支撑衬底120的开口部,在该开口部中形成导电层。注意,在支撑衬底120与树脂层122的分离工序中,优选在从支撑衬底120分离的整个区域上形成树脂层122,以便提高剥离的可靠性。通过采用上述结构,可以在不产生剥离不良的情况下均匀地使被照射光70的区域分离。由此,通过在树脂层122中形成厚度薄的区域123且在该区域123上形成导电层138d,可以提高显示装置的制造工序的可靠性。
另外,在去除树脂层122b的一部分的工序中利用使用等离子体的灰化的情况下,有时露出的导电层138d的表面被氧化。在此情况下,在使导电层138d的一部分露出之后,优选利用干蚀刻或湿蚀刻等蚀刻去除露出的导电层138中被氧化的区域。
另外,在树脂层122b的蚀刻工序中,难以使露出的导电层138d的底面与被蚀刻的树脂层122b的底面对齐,根据蚀刻的条件,有时导电层138d的底面从树脂层122b的底面突出而形成凸部。图5A例示出导电层138d的底面从树脂层122b的底面突出而形成凸部的情况。
接着,将第一衬底110通过粘合层112粘合到树脂层122b(图5B)。在此,第一衬底110及粘合层112配置在不与露出的导电层138d重叠的位置上。
粘合层112优选使用固化性材料。例如,可以使用具有光固化性的树脂、具有反应固化性的树脂、具有热固化性的树脂等。尤其是,优选使用不包含溶剂的树脂材料。
作为第一衬底110,可以使用树脂等,具体而言,可以使用如下材料:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯树脂、聚丙烯腈树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚醚砜(PES)树脂、聚酰胺树脂(尼龙、芳族聚酰胺等)、聚硅氧烷树脂、环烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、ABS树脂以及纤维素纳米纤维等。另外,第一衬底110优选具有柔性。
另外,优选预先使用粘合层114将具有背光源119及偏振片118a的衬底116贴合到固定在树脂层122b的第一衬底110。注意,也可以在将第一衬底110贴合到树脂层122b之后,将具有背光源119及偏振片118a的衬底116使用粘合层114固定在第一衬底110。粘合层114可以使用与粘合层112相同的材料。
接着,通过连接体108将FPC106热压合到露出的导电层138d,来使导电层138d与FPC106电连接(图5B)。
作为连接体108,可以使用使热固化树脂与金属粒子混合的各向异性导电膜(ACF:Anisotropic Conductive Film)及各向异性导电膏(ACP:Anisotropic ConductivePaste)等。
如上所述,在本发明的一个方式的显示装置中,以重叠于FPC106与端子部104的连接区域(导电层138d与连接体108接触的区域)的方式设置有树脂层152。由此,可以在安装FPC106的工序中,树脂层152被用作抗热压合中施加的应力的缓冲层,可以抑制起因于应力的晶体管130及液晶元件150等的元件或布线的损伤。树脂层152也是被用作用来对液晶元件150进行密封的粘合剂的层,因此可以在不追加被用作抗应力的缓冲层的层的情况下制造可靠性高的显示装置。
另外,在安装FPC106的工序中,在显示装置具有导电层138d的底面从树脂层122b的底面突出的区域的情况下,该区域埋入连接体108,而可以扩大导电层138d与连接体108接触的面积。由此,可以使导电层138d与连接体108良好地导通。另外,导电层138d中的埋入连接体108的区域在连接体108中发挥像楔子那样的功能(发挥所谓的锚固效应)。由此,可以提高导电层138d与连接体108或者导电层138d与FPC106的密接性。
接着,如图5C所示,从支撑衬底160一侧透过支撑衬底160向树脂层162照射光70。光70的照射方法可以参考上述说明。
接着,使支撑衬底160与树脂层162分离(图6A)。支撑衬底160与树脂层162的分离可以参考支撑衬底120与树脂层122的分离的说明。图6A例示出在支撑衬底160一侧残留树脂层162a且形成有与绝缘层164接触的树脂层162b的情况。
接着,将第二衬底154通过粘合层156粘合到由于分离而露出的树脂层162b(图6B)。另外,既可以预先在第二衬底154上形成有偏振片118b,又可以在粘合第二衬底154后形成偏振片118b。
粘合层156可以具有与粘合层112相同的结构。第二衬底154可以具有与第一衬底110相同的结构。注意,在本实施方式中第二衬底154设置在显示装置的观看侧,由此第二衬底154需要至少在与像素部102重叠的区域具有透光性。
另外,也可以采用如下结构:在设置粘合层156之前去除接触于绝缘层164的树脂层162b而使粘合层156与绝缘层164接触。在此情况下,树脂层162(或树脂层162b)也可以不具有透光性。
通过上述工序,可以制造本实施方式的显示装置100。在本发明的一个方式的显示装置100中,端子部104的导电层138d电连接于FPC106的区域与树脂层152重叠地配置。由此,可以将树脂层152用作抗FPC106的热压合工序中产生的挤压的缓冲材料并且抑制元件及布线等的损伤,从而可以提高显示装置100的可靠性。
通过将FPC106配置在与显示面相反的一侧,可以在将显示装置100组装于电子设备时,可以省略用来折叠FPC106的空间,从而可以实现进一步小型化的电子设备。
另外,通过以重叠于树脂层152的方式配置导电层138d与FPC106的连接区域,可以扩大能够形成像素部102的区域,从而可以实现显示装置100的窄边框化。
另外,本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施方式2
在本实施方式中,参照图7A和图7B说明本发明的一个方式的具有与实施方式1不同的结构的显示装置。具体而言,说明具有发光元件作为显示元件的显示装置的结构实例。
<显示装置的结构实例2>
图7A是示出本本实施方式的显示装置200的像素部102的一部分及端子部104的截面图。另外,显示装置200的平面图可以与图1A相同。图7A所示的显示装置200具有发光元件170代替实施方式1所示的显示装置100的液晶元件150。
在显示装置200中,在绝缘层142上形成有被用作像素电极的导电层172。导电层172通过形成在绝缘层140及绝缘层142中的开口部与晶体管130的源电极或漏电极电连接。
在导电层172上形成有覆盖导电层172的端部的绝缘层173。绝缘层173可以使用可用于绝缘层124的有机绝缘膜或无机绝缘膜。
在绝缘层173上形成有与导电层172的一部分接触的EL层174。作为EL层174,可以使用有机EL层或无机EL层。另外,也可以使用发光二级管(LED)。EL层174可以通过蒸镀法、涂敷法、印刷法或喷射法等的方法形成。在按每个像素中分别形成EL层174时,可以采用使用金属掩模等荫罩的蒸镀法或喷墨法等。在不按每个像素分别形成EL层174时,可以采用不使用金属掩模的蒸镀法。
以接触于EL层174的方式在EL层174上形成有导电层176。导电层176的一部分被用作共同电极。并且,由其一部分被用作像素电极的导电层172、EL层174及其一部分被用作共同电极的导电层176的叠层结构构成发光元件170。
在显示装置200中,在发光元件170与滤色片168及黑矩阵166之间填充有具有透光性的树脂178。树脂178具有如下至少一个功能:将树脂层122b一侧的元件(晶体管130、发光元件170等)与树脂层162b一侧的元件(滤色片168、黑矩阵166等)贴在一起的作为粘合层的功能;保持发光元件170的表面平行于衬底154的表面的功能;以及防止发光元件170与衬底154的界面的反射或折射的功能。
作为树脂178,具体而言,可以使用环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、酰亚胺树脂、PVC(聚氯乙烯)树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)树脂等。尤其是,优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。另外,也可以使用两液混合型树脂。
另外,在上述树脂中也可以包含干燥剂。例如,可以使用碱土金属的氧化物(氧化钙或氧化钡等)那样的通过化学吸附吸附水分的物质。或者,也可以使用沸石或硅胶等通过物理吸附来吸附水分的物质。当在树脂中包含干燥剂时,能够抑制水分等杂质进入元件,从而提高显示面板的可靠性,所以是优选的。
另外,通过在上述树脂中混合折射率高的填料或光散射构件,可以提高光提取效率。例如,可以使用氧化钛、氧化钡、沸石、锆等。
树脂178的固化前的粘度优选比树脂层152的固化前的粘度低。通过采用上述方式,可以在形成具有闭环形状的树脂层152之后,容易将粘度较低的树脂178填充于该闭环内。
注意,树脂178并不需要必须设置,也可以填充氮、稀有气体等惰性气体代替树脂178。
在显示装置200中,其他结构可以采用与实施方式1所示的显示装置100相同的结构。
<显示装置的结构实例3>
图7B是示出本实施方式的显示装置210的像素部102的一部分及端子部104的截面图。另外,显示装置210的平面图可以与图1A相同。在图7B所示的显示装置210中,在对发光元件170的密封使用绝缘层代替图7A所示的显示装置200所具有的树脂层152及树脂178。
图7B所示的显示装置210在发光元件170上具有绝缘层180。绝缘层180被用作抑制水等杂质扩散到发光元件170的保护层。当形成无机绝缘膜,尤其是成膜温度高且致密的无机绝缘膜作为绝缘层180时,可以提高阻挡性并抑制杂质的扩散,所以是优选的。另外,绝缘层180可以采用与发光元件170接触的无机绝缘膜与无机绝缘膜上的有机绝缘膜的叠层结构。
作为可用于绝缘层180的无机绝缘层,具体而言,例如可以使用氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、氮化铝膜等无机绝缘膜。另外,也可以使用氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜及氧化钕膜等。
另外,当在发光元件170上设置绝缘层180时,并不一定需要形成粘合剂(树脂层152)以进行发光元件170的密封。另一方面,为了缓解FPC106的热压合时的应力,需要形成与端子部104的导电层138d重叠的树脂层。在显示装置210中,例示出设置隔离体型的树脂层155代替被用作粘合剂的树脂层的情况。
树脂层155至少设置在重叠于导电层138d与FPC106的连接区域的位置上,即可。树脂层155除了FPC106的热压合时的缓冲材料的功能以外,还可以具有用来保持支撑衬底120与支撑衬底160之间的间隔的间隔物的功能。在此情况下,除了重叠于导电层138d与FPC106的连接区域的位置以外,还可以在像素部102中的与黑矩阵166重叠的区域中设置树脂层155。
树脂层155也可以采用与树脂层152相同的材料及制造方法形成。
在显示装置210中,其他结构可以采用与显示装置100或显示装置200相同的结构。
如上所述,本实施方式所示的显示装置200及显示装置210是具有发光元件作为显示元件的EL显示装置。本发明的一个方式的EL显示装置通过以在端子部104中导电层138d电连接于FPC106的区域与树脂层重叠的方式设置,可以抑制FPC106的热压合工序中的元件及布线等的损伤。由此,本发明的一个方式的EL显示装置是可靠性高的显示装置。
通过将FPC106配置在与显示面相反的一侧,可以在将EL显示装置组装于电子设备时,可以省略用来折叠FPC106的空间,从而可以实现进一步小型化的电子设备。
另外,本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施方式3
在本实施方式中,参照图8A至图8D说明可用于本发明的一个方式的显示装置的端子部的其他结构实例。
图8A例示出被用作端子部的电极的导电层具有导电层131与导电层138d的叠层结构的情况。在图8A中,配置在绝缘层124及绝缘层134的开口部中的导电层131从树脂层122b中的开口部露出,具有与连接体108接触的区域。导电层131通过连接体108与FPC106电连接。另外,以覆盖导电层131的方式在导电层131上形成有导电层138d。
作为具有从树脂层122b中的开口部露出的区域的导电层131,优选使用氧化物导电层。这个理由为如下:当将氧化物导电层用于导电层131时,在去除树脂层122b的一部分而使导电层131露出的工序中使用利用氧等离子体的灰化时,可以抑制导电层131的露出的表面被氧化而其导电性下降。作为可用于导电层131的氧化物导电层,可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加了镓的氧化锌等。
另外,当作为设置在树脂层122b上的晶体管130的半导体层使用氧化物半导体层136时,导电层131可以由与氧化物半导体层136相同的层构成。氧化物半导体是能够由膜中的氧缺陷和膜中的杂质浓度(典型地是氢、水等)中的至少一个控制电阻的半导体材料。由此,通过选择对氧化物半导体层进行氧缺陷和杂质浓度中的至少一个增加的处理或氧缺陷和杂质浓度中的至少一个降低的处理,可以控制氧化物半导体层的电阻率。由此,可以降低成膜后的氧化物半导体层的电阻,从而可以将该氧化物半导体层用作氧化物导电层。
由与氧化物半导体层136相同的层构成的导电层131刚成膜之后是半导体,有时例如在与导电层131的顶面接触的导电层138d的形成工序中,氢和氮中的至少一个被供应到导电层131而使其电阻率降低。另外,有时导电层131中的氧被与导电层131的顶面接触的导电层138d抽出而使导电层131的电阻率降低。另外,导电层138d的构成元素浸入导电层131而使导电层131的电阻率降低。另外,晶体管130的氧化物半导体层136中与被用作源极或漏极的导电层138a、138b接触的区域也有时由于氧被抽出或者导电层138a、138b的构成元素浸入等而使其电阻率降低。在此情况下,该低电阻化了的区域也可以被用作源区域或漏区域。
另外,在导电层131为使用与氧化物半导体层136相同的层形成且得到低电阻化的层时,也可以通过上述方法以外的方法控制成为导电层131的氧化物半导体层的电阻率。例如,也可以利用使用包含选自稀有气体(He、Ne、Ar、Kr、Xe)、氢、硼、磷及氮中的一种以上的气体进行的等离子体处理。例如,通过在Ar气氛下、Ar和氮的混合气体气氛下、Ar和氢的混合气体气氛下、氨气氛下、Ar和氨的混合气体气氛下或氮气氛下等进行等离子体处理,可以提高氧化物半导体层的载流子密度,从而可以降低电阻率。
或者,可以利用离子注入法、离子掺杂法或等离子体浸没离子注入法等,将氢、硼、磷或氮注入到氧化物半导体层,由此使其电阻率降低。
另外,通过将包含氢和氮中的至少一个的膜形成得与氧化物半导体层接触,并且利用将氢和氮中的至少一个从该膜扩散至氧化物半导体层的方法,可以提高载流子密度来形成被低电阻化的导电层131。
包含在氧化物半导体层中的氢与键合于金属原子的氧起反应生成水,与此同时在发生氧脱离的晶格(或氧脱离的部分)中形成氧缺陷。当氢浸入该氧缺陷时,有时产生作为载流子的电子。另外,当氢的一部分和键合于金属原子的氧键合时,有时会生成作为载流子的电子。由此,可以提高氧化物半导体层的载流子密度,并可以降低电阻率。
当在显示装置的制造工序中进行加热处理时,氧化物半导体层被加热,有时从氧化物半导体层释放氧,由此氧缺陷增加。由此,可以降低氧化物半导体层的电阻率。
另外,如此,使用氧化物半导体层形成的氧化物导电层也可以被称为载流子密度高且电阻低的氧化物半导体层、具有导电性的氧化物半导体层、或者导电性高的氧化物半导体层。
另外,如上所述,优选将释放氧的氧化物绝缘膜与容易扩散氧且不容易使氧透过的绝缘膜的叠层用于覆盖导电层138d的绝缘层140。通过对该叠层进行加热处理,可以对晶体管130的氧化物半导体层136供应氧,并且填补氧化物半导体层136中的氧缺陷及氧化物半导体层136与绝缘层140的界面的缺陷,从而可以降低缺陷能级。另一方面,为了维持导电层131的导电性,优选不使导电层131与绝缘层140接触。在图8A中导电层131被导电层138d覆盖,因此维持导电层131的电阻低的状态。
通过使用与导电层131相同的材料及工序形成具有晶体管的沟道形成区域的氧化物半导体层,可以减少制造成本,所以是优选的。然而,有时即使氧化物半导体层和导电层131具有相同的金属元素,其组成也互不相同。例如,在晶体管及电容器的制造工序中,有时膜中的金属元素脱离而成为不同的金属组成。
图8B示出树脂层122b的开口部被绝缘层124及绝缘层134覆盖的情况下的端子部的其他结构实例。图8B所示的结构在图2D中通过将绝缘层124及绝缘层134的开口部位于树脂层122的区域123内来形成。
通过采用由绝缘层124及/或绝缘层134覆盖树脂层122b的开口部的结构,可以将该绝缘层用作对水等杂质的阻挡层,从而可以抑制来自树脂层122b的开口部的杂质的浸入。由此,可以提高显示装置的可靠性。另一方面,如图2A至图2F等所示那样,在与树脂层122b的开口部接触地形成导电层138d或导电层131时,可以扩大导电层138d或导电层131与连接体108的连接区域,由此可以实现与FPC106的良好的连接。或者,可以缩小为了获得与相等的连接区域的端子部的面积。
另外,图8B例示出由绝缘层124及绝缘层134覆盖树脂层122b的开口部的情况,但是本实施方式不局限于此。例如,树脂层122b的开口部既可以被绝缘层124的单层覆盖,又可以被绝缘层134的单层覆盖。
图8C示出在图8A所示的端子部的结构中树脂层122b的开口部被绝缘层124及绝缘层134覆盖的情况。通过采用图8C所示的结构,可以防止来自树脂层122b的开口部的水等杂质的浸入。当使用氧化物导电层作为导电层131时,在去除树脂层122b的一部分而使导电层131露出的工序中使用利用氧等离子体的灰化的情况下,可以抑制导电层131的露出的表面被氧化而其导电性降低。
图8D示出具有作为与被用作晶体管130的栅极的导电层132相同的层的导电层132a和作为与被用作源极或漏极的导电层138a、138b相同的层的导电层138d的叠层结构。通过采用导电层132a与导电层138d的叠层结构,可以降低端子部的电极的电阻。
当作为导电层132a使用氧化物导电层时,在去除树脂层122b的一部分而使导电层132a露出的工序中使用利用氧等离子体的灰化的情况下,可以抑制导电层132a的露出的表面被氧化而其导电性降低,所以是优选的。另外,当将氧化物导电层用于导电层132a、导电层132时,也可以降低成膜后的氧化物半导体层的电阻,而成为氧化物导电层。
另外,图8D示出以覆盖树脂层122b的开口部的方式设置绝缘层124的例子。例如,在形成绝缘层124之后,通过将绝缘层124的开口部位于树脂层122的区域123内,可以使用绝缘层124覆盖树脂层122b的开口部。另外,也可以在树脂层122中形成到达支撑衬底120的开口部代替区域123之后,以覆盖该开口部的方式形成绝缘层124,使支撑衬底120分离,然后对从树脂层122b的背面露出的绝缘层124进行蚀刻,来使导电层132a的一部分露出。
另外,也可以组合本实施方式所示的端子部的各结构。例如,在图8D中,可以具有树脂层122b的开口部与导电层132a接触的结构或作为端子部的电极的导电层132a、导电层131与导电层138d的叠层结构。
此外,虽然未图示,但是当在具有图8A至图8D所示的端子部的显示装置中使用液晶元件作为显示元件时,可以适当地设置偏振片、背光源等的构成要素。
另外,本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施方式4
在本实施方式中,参照图9A至图9C说明可用于本发明的一个方式的显示装置的晶体管的其他结构实例。另外,在图9A至图9C所示的晶体管中,关于具有与实施方式1相同的功能的构成要素的材料及形成方法,可以参考实施方式1中的说明。
图9A所示的晶体管190的与晶体管130不同之处在于包括导电层139及绝缘层141。导电层139设置在绝缘层140上并具有与氧化物半导体层136重叠的区域。另外,绝缘层141覆盖导电层139及绝缘层140。
导电层139位于隔着氧化物半导体层136与导电层132相反一侧,可以将导电层139用作晶体管190的第二栅电极。通过具有上述结构并对导电层132及导电层139施加相同的电位,可以提高晶体管190的通态电流。另外,通过对导电层132和导电层139中的一个施加用来控制阈值电压的电位且对另一个导电层施加用来驱动的电位,可以控制晶体管的阈值电压。
作为导电层139,优选使用包含氧化物的导电材料。由此,在构成导电层139的导电膜的成膜时,通过在包含氧的气氛下进行成膜,可以对绝缘层140供应氧。优选的是,成膜气体中的氧气体的比率为90%以上且100%以下。供应到绝缘层140中的氧通过后面的热处理被供应给氧化物半导体层136,由此可以实现氧化物半导体层136中的氧缺陷的降低。
尤其是,作为导电层139,优选使用低电阻化了的氧化物半导体。此时,优选作为绝缘层141使用释放氢的绝缘膜,诸如氮化硅膜等。通过在绝缘层141的成膜中或后面的热处理氢被供应给导电层139中,由此可以有效地降低导电层139的电阻。
图9B所示的晶体管192是顶栅结构的晶体管。
晶体管192包括:形成在绝缘层124上的氧化物半导体层136;氧化物半导体层136上的绝缘层196;以及隔着绝缘层196与氧化物半导体层136重叠的导电层198。另外,绝缘层140覆盖氧化物半导体层136的顶面及侧端部、绝缘层196的侧面以及导电层198。导电层138a及导电层138b设置在绝缘层140上。导电层138a及导电层138b通过设置在绝缘层140中的开口与氧化物半导体层136电连接。
注意,虽然在此示出了将导电层198用作掩模对绝缘层196进行加工,并且绝缘层196的顶面形状与导电层198的顶面形状大致一致的例子,但是绝缘层196也可以覆盖氧化物半导体层136的顶面及侧端部。
在晶体管192中,容易拉开导电层198与导电层138a或导电层138b之间的物理距离,由此可以降低这些导电层之间的寄生电容。
图9C所示的晶体管194的与晶体管192不同之处在于包括导电层132及绝缘层134。导电层132设置在绝缘层124上并具有与氧化物半导体层136重叠的区域。另外,绝缘层134覆盖导电层132及绝缘层124。
与上述导电层139同样地,导电层132可以被用作晶体管的第二栅电极。因此,可以提高通态电流,并且可以控制阈值电压。
另外,本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施方式5
在本实施方式中,参照图10A和图10B说明与其他实施方式不同的显示装置的结构实例。
图10A是本实施方式的显示装置220A的透视图。显示装置220A包括由第一衬底110与第二衬底154进行密封的像素部102、端子部104、具有与端子部104电连接的IC芯片224的衬底226、以及与IC芯片224电连接的FPCI06。在显示装置220A中,端子部104的电极与配置在衬底226的一端的IC芯片224的布线电连接,配置在衬底226的另一端的IC芯片224的布线与FPC106电连接,由此端子部104与FPC106电连接。
在显示装置220A中,衬底226安装有IC芯片224作为外置型外围驱动电路。IC芯片224的布线通过各向异性导电膜(ACF:Anisotropic Conductive Film)或各向异性导电膏(ACP:Anisotropic Conductive Paste)等连接体与端子部104的电极电连接。通过在衬底226设置IC芯片224,与在第一衬底110的上方设置栅极驱动电路或源极驱动电路等驱动电路的情况相比,可以扩大像素部102的面积,从而可以实现显示装置的窄边框化。
另外,在显示装置220A中,通过具有IC芯片224的衬底226安装FPC106,与将安装有IC芯片的FPC106连接到端子部104的情况相比,可以实现FPC的小型化。由此,在将显示装置220A组装于电子设备时,可以省略用来折叠FPC106的空间,从而可以实现进一步小型化的电子设备。
当安装外置型IC芯片及FPC作为像素部102的驱动电路时,有时安装IC芯片及FPC时所需要的端子部的余地变大。于是,如图10A和图10B所示那样,当通过具有IC芯片224的衬底226安装FPC106时,可以缩小端子部104所需要的余地。该结构是在安装多个IC芯片时特别有效的。另外,作为FPC106,也可以使用具有IC芯片的FPC。
FPC106的配置不局限于图10A所示的配置,例如如图10B所示的显示装置220B那样,也可以将FPC106的与连接到衬底226的一端相对的另一端配置在端子部104一侧。
另外,在本实施方式所示的显示装置220A、220B具有触摸传感器等传感器时,可以安装传感器驱动电路作为IC芯片224。另外,在本实施方式所示的显示装置220A、220B中,衬底226可以援用可用于衬底110的材料。
另外,本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施方式6
在本实施方式中,参照图11A至图11F说明使用本发明的一个方式可以制造的电子设备。
作为电子设备,例如可以举出:电视装置;台式或笔记本型个人计算机;用于计算机等的显示器;数码相机;数码摄像机;数码相框;移动电话机;便携式游戏机;便携式信息终端;声音再现装置;弹珠机等大型游戏机等。
可以将本发明的一个方式的电子设备沿着房屋或高楼的内壁或外壁、汽车的内部装饰或外部装饰的曲面组装。
本发明的一个方式的电子设备也可以包括二次电池,优选通过非接触电力传送对该二次电池充电。
作为二次电池,例如,可以举出利用凝胶状电解质的锂聚合物电池(锂离子聚合物电池)等锂离子二次电池、镍氢电池、镍镉电池、有机自由基电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池、银锌电池等。
本发明的一个方式的电子设备也可以包括天线。通过由天线接收信号,可以在显示部上显示图像或数据等。另外,在电子设备包括天线及二次电池时,可以将天线用于非接触电力传送。
本发明的一个方式的电子设备也可以包括传感器(该传感器具有测量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)。
本发明的一个方式的电子设备可以具有各种功能。例如,可以具有如下功能:将各种信息(静态图像、动态图片、文字图像等)显示在显示部上的功能;触控面板的功能;显示日历、日期或时间等的功能;执行各种软件(程序)的功能;进行无线通信的功能;读出储存在存储介质中的程序或数据的功能;等。
此外,包括多个显示部的电子设备可以具有在一个显示部主要显示图像信息而在另一个显示部主要显示文本信息的功能,或者具有通过将考虑了视差的图像显示于多个显示部上来显示三维图像的功能等。并且,具有图像接收部的电子设备可以具有如下功能:拍摄静态图像;拍摄动态图片;对所拍摄的图像进行自动或手工校正;将所拍摄的图像储存在记录介质(外部或内置于电子设备中)中;将所拍摄的图像显示在显示部上;等等。另外,本发明的一个方式的电子设备所具有的功能不局限于此,该电子设备可以具有各种功能。
图11A至图11C示出具有弯曲的显示部7000的电子设备的一个例子。显示部7000的显示面是弯曲的,能够沿着弯曲的显示面进行显示。显示部7000也可以具有柔性。
使用本发明的一个方式的显示装置等可以制造显示部7000。根据本发明的一个方式,可以提供一种具备弯曲的显示部且可靠性高的电子设备。
图11A示出移动电话机的一个例子。图11A所示的移动电话机7110包括框体7101、显示部7000、操作按钮7103、外部连接端口7104、扬声器7105、麦克风7106、相机7107等。
移动电话机7110在显示部7000中具备触摸传感器。通过用手指或触屏笔等触摸显示部7000可以进行打电话或输入文字等各种操作。
此外,通过操作按钮7103的操作,可以进行电源的ON、OFF工作或切换显示在显示部7000的图像的种类。例如,可以将电子邮件的编写画面切换为主菜单画面。
另外,通过在移动电话机内部设置陀螺仪传感器或加速度传感器等检测装置,可以判断移动电话机的方向(纵向或横向),而对显示部7000的屏面显示进行自动切换。此外,屏面显示的切换也可以通过触摸显示部7000、操作操作按钮7103或者使用麦克风7106输入声音来进行。
图11B示出便携式信息终端的一个例子。图11B所示的便携式信息终端7210包括框体7201及显示部7000。便携式信息终端还可以包括操作按钮、外部连接端口、扬声器、麦克风、天线、相机或电池等。显示部7000具备触摸传感器。通过用手指或触屏笔等接触显示部7000可以进行便携式信息终端的操作。
本实施方式中例示出的便携式信息终端例如具有选自电话机、电子笔记本和信息阅读装置等中的一种或多种的功能。具体而言,可以将该便携式信息终端用作智能手机。本实施方式中例示出的便携式信息终端例如可以执行移动电话、电子邮件、文章的阅读及编写、音乐播放、网络通讯、电脑游戏等各种应用程序。
便携式信息终端7210可以将文字及图像信息等显示在其多个面上。例如,可以将三个操作按钮7202显示在一个面上,而将由矩形表示的信息7203显示在另一个面上。图11B示出在便携式信息终端7210的上表面显示操作按钮7202的例子且在便携式信息终端7210的侧面显示信息7203的例子。例如,也可以在便携式信息终端7210的侧面显示操作按钮7202,在便携式信息终端7210的上表面显示信息7203。另外,也可以在便携式信息终端7210的三个面以上显示信息。
此外,作为信息7203的例子,可以举出提示收到SNS(Social NetworkingServices:社交网络服务)的通知、电子邮件或电话等的显示;电子邮件等的标题或发送者姓名;日期;时间;电量;以及天线接收强度等。或者,也可以在显示信息7203的位置显示操作按钮或图标等代替信息。
图11C示出电视装置的一个例子。在电视装置7300中,在框体7301中组装有显示部7000。在此示出利用支架7303支撑框体7301的结构。
可以通过利用框体7301所具备的操作开关、另外提供的遥控操作机7311进行图11C所示的电视装置7300的操作。另外,也可以在显示部7000中具备触摸传感器,通过用手指等触摸显示部7000可以进行显示部7000的操作。另外,也可以在遥控操作机7311中具备显示从该遥控操作机7311输出的数据的显示部。通过利用遥控操作机7311所具备的操作键或触摸屏,可以进行频道及音量的操作,并可以对显示在显示部7000上的图像进行操作。
另外,电视装置7300采用具备接收机及调制解调器等的结构。可以通过利用接收机接收一般的电视广播。再者,通过调制解调器将电视装置7300连接到有线或无线方式的通信网络,从而进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。
图11D至图11F示出包括具有柔性且能够弯曲的显示部7001的便携式信息终端的一个例子。
使用本发明的一个方式的显示装置等可以制造显示部7001。另外,显示部7001可以具备触摸传感器,通过用手指等触摸显示部7001可以进行便携式信息终端的操作。根据本发明的一个方式,可以提供一种具备柔性显示部且可靠性高的电子设备。
图11D示出手表型便携式信息终端的一个例子。便携式信息终端7800包括表带7801、显示部7001、输入输出端子7802及操作按钮7803等。表带7801具有框体的功能。另外,便携式信息终端7800可以组装有具有柔性的电池7805。电池7805也可以例如与显示部7001或表带7801等重叠。
表带7801、显示部7001及电池7805具有柔性。因此,可以容易使便携式信息终端7800弯曲为所希望的形状。
操作按钮7803除了时间设定之外还可以具有电源开关、无线通信的开关、静音模式的开启及关闭、省电模式的开启及关闭等各种功能。例如,通过利用组装在便携式信息终端7800中的操作系统,还可以自由设定操作按钮7803的功能。
另外,通过用手指等触摸显示于显示部7001的图标7804,可以启动应用程序。
另外,便携式信息终端7800可以进行被通信标准化的近距离无线通信。例如,通过与可进行无线通信的耳麦相互通信,可以进行免提通话。
此外,便携式信息终端7800也可以包括输入输出端子7802。当包括输入输出端子7802时,便携式信息终端7800可以通过连接器直接与其他信息终端进行数据的交换。另外,也可以通过输入输出端子7802进行充电。另外,在本实施方式中例示出的便携式信息终端的充电工作也可以利用非接触电力传送进行,而不通过输入输出端子。
图11E及图11F示出能够折叠的便携式信息终端的一个例子。图11E示出便携式信息终端7650的以使显示部7001位于内侧的方式折叠的状态,图11F示出便携式信息终端7650的以使显示部7001位于外侧的方式折叠的状态。便携式信息终端7650包括显示部7001及非显示部7651。在不使用便携式信息终端7650时,通过以使显示部7001位于内侧的方式折叠,能够抑制显示部7001被弄脏并且受损伤。虽然图11E和图11F示出对折的便携式信息终端7650,但是便携式信息终端7650可以是三折或四折以上的。便携式信息终端7650还可以包括操作按钮、外部连接端口、扬声器、麦克风、天线、相机或电池等。
通过使用利用实施方式制造的显示装置,可以以高可靠性制造柔性电子设备。另外,通过使用利用实施方式制造的显示装置,可以以低成本制造电子设备。
另外,本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
Claims (13)
1.一种显示装置,包括:
第一衬底;
所述第一衬底上的第一树脂层,该第一树脂层包括开口部;
所述第一树脂层上的像素部,该像素部包括晶体管以及与该晶体管电连接的显示元件;
所述第一树脂层上的端子部,该端子部包括导电层;
所述端子部上的第二树脂层;以及
所述第二树脂层上的第二衬底,
其中,所述导电层包括在所述第一树脂层中的所述开口部露出的第一区域,
所述导电层包括与所述晶体管的源极和漏极相同的层,并且与所述第一树脂层在所述开口部中的内侧边缘直接接触,
所述第二树脂层包括与所述第一区域重叠的区域,
并且,所述导电层为与所述晶体管的所述源极及所述漏极以及所述晶体管的栅极中的至少一个相同的层。
2.根据权利要求1所述的显示装置,还包括与所述端子部电连接的FPC,
其中所述FPC包括与所述像素部重叠的区域。
3.根据权利要求2所述的显示装置,
其中在所述第一衬底与所述FPC之间设置具有IC芯片的第三衬底,
并且所述FPC通过所述IC芯片与所述端子部电连接。
4.根据权利要求1所述的显示装置,
其中所述第二树脂层围绕所述像素部的外围且不与所述像素部重叠,
并且所述第二树脂层被用作密封剂。
5.根据权利要求1所述的显示装置,
其中所述第二树脂层被用作间隔物。
6.一种显示装置,包括:
第一衬底;
所述第一衬底上的第一树脂层,该第一树脂层包括开口部;
所述第一树脂层上的像素部,该像素部包括晶体管以及与该晶体管电连接的显示元件;
所述第一树脂层上的端子部,该端子部包括导电层;
所述端子部上的第二树脂层;
所述像素部及所述端子部上的第三树脂层;以及
所述第三树脂层上的第二衬底,
其中,所述导电层包括在所述第一树脂层中的所述开口部露出的第一区域,
所述第二树脂层包括与所述第一区域重叠的区域,
并且,所述导电层为与所述晶体管的源极及漏极和所述晶体管的栅极中的至少一个相同的层。
7.根据权利要求6所述的显示装置,
其中所述导电层具有第一导电层和第二导电层的叠层结构,
并且所述第一导电层包含氧化物导电材料且具有与所述第一树脂层接触的区域。
8.根据权利要求6所述的显示装置,还包括与所述端子部电连接的FPC,
其中所述FPC包括与所述像素部重叠的区域。
9.根据权利要求8所述的显示装置,
其中在所述第一衬底与所述FPC之间设置具有IC芯片的第三衬底,
并且所述FPC通过所述IC芯片与所述端子部电连接。
10.根据权利要求6所述的显示装置,
其中所述第二树脂层围绕所述像素部的外围且不与所述像素部重叠,
并且所述第二树脂层被用作密封剂。
11.根据权利要求6所述的显示装置,
其中所述第二树脂层被用作间隔物。
12.一种显示装置,包括:
第一衬底;
所述第一衬底的上方的像素部,该像素部包括晶体管以及与该晶体管电连接的显示元件;
所述第一衬底的上方的端子部,该端子部包括具有第一导电层和第二导电层的叠层;
所述端子部的上方的树脂层;
所述端子部及所述像素部的上方的第二衬底;以及
FPC,
其中,所述第一导电层和所述第二导电层中的一个为与所述晶体管的栅极相同的层,
所述第一导电层和所述第二导电层中的另一个为与所述晶体管的源极及漏极相同的层,
所述FPC与所述第一导电层和所述第二导电层电连接,
并且,所述FPC包括与所述像素部重叠的区域以及隔着所述第一导电层和所述第二导电层与所述树脂层重叠的区域。
13.根据权利要求12所述的显示装置,
其中所述树脂层围绕所述像素部的外围且不与所述像素部重叠。
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