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KR102816300B1 - 표시 장치 - Google Patents

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KR102816300B1
KR102816300B1 KR1020220138315A KR20220138315A KR102816300B1 KR 102816300 B1 KR102816300 B1 KR 102816300B1 KR 1020220138315 A KR1020220138315 A KR 1020220138315A KR 20220138315 A KR20220138315 A KR 20220138315A KR 102816300 B1 KR102816300 B1 KR 102816300B1
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KR
South Korea
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layer
light
conductive layer
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substrate
Prior art date
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KR1020220138315A
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Inventor
다이스케 구보타
마사루 나카노
Original Assignee
가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 고선명화에 적합한 표시 장치 및 그 제작 방법을 제공한다. 저소비전력으로 구동할 수 있는 표시 장치를 제공한다. 두께가 얇은 표시 장치를 제공한다.
표시 장치는 반사형의 액정 소자를 포함하고, 액정층은 가시광을 반사하고, 또한 자외선을 차광하는 반사 전극과 중첩되는 제 1 부분, 및 인접되는 2개의 반사 전극 사이의 영역과 중첩되는 제 2 부분을 갖는다. 제 1 부분은 모노머 및 액정을 포함하고, 제 2 부분은 상기 모노머가 중합된 폴리머를 포함한다. 제 2 부분에서, 폴리머는 한 쌍의 기판을 접착하는 기둥 형상의 격벽의 주요부를 구성한다. 격벽은 광을 조사할 때에 반사 전극을 차광 마스크로서 사용함으로써, 자기 정합적으로 형성할 수 있다. 또한, 폴리머는 반사 전극이 제공되는 절연층의 오목부와 감합하도록 배치된다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명의 일 형태는 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 형태는 표시 장치의 제작 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 일 형태는 액정 소자를 갖는 표시 장치 및 표시 장치의 제작 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 형태는 상기 기술 분야에 한정되지 않는다. 본 명세서 등에 개시(開示)되는 본 발명의 일 형태의 기술 분야로서는, 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 축전 장치, 기억 장치, 전자 기기, 조명 장치, 입력 장치, 입출력 장치, 이들의 구동 방법, 또는 이들의 제조 방법을 일례로서 들 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서 반도체 장치란, 반도체 특성을 이용함으로써 기능할 수 있는 장치 전반을 가리킨다. 트랜지스터, 반도체 회로, 연산 장치, 기억 장치 등은 반도체 장치의 일 형태이다. 또한, 촬상 장치, 전기 광학 장치, 발전 장치(박막 태양 전지, 유기 박막 태양 전지 등을 포함함), 및 전자 기기는 반도체 장치를 갖는 경우가 있다.
표시 장치의 하나로서, 액정 소자를 구비하는 액정 표시 장치가 있다. 예를 들어, 화소 전극을 매트릭스 형상으로 배치하고, 화소 전극 각각에 접속하는 스위칭 소자로서 트랜지스터를 사용한 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치가 주목을 받고 있다.
예를 들어, 화소 전극의 각각에 접속하는 스위칭 소자로서, 금속 산화물을 채널 형성 영역으로 하는 트랜지스터를 사용하는 액티브 매트릭스형 액정 표시 장치가 알려져 있다(특허문헌 1 및 특허문헌 2).
액티브 매트릭스형 액정 표시 장치에는 크게 나누어 투과형과 반사형의 2종류의 타입이 알려져 있다.
투과형의 액정 표시 장치는, 냉음극 형광 램프나 LED(Light Emitting Diode) 등의 백라이트를 사용하고, 액정의 광학 변조 작용을 이용하여, 백라이트로부터의 광이 액정을 투과하여 액정 표시 장치 외부로 출력되는 상태와, 출력되지 않는 상태를 선택함으로써 명과 암의 표시가 수행되고, 또한 그들을 조합함으로써 화상 표시를 수행하는 것이다.
또한, 반사형의 액정 표시 장치는 액정의 광학 변조 작용을 이용하여, 외광, 즉 입사광이 화소 전극에서 반사되어 장치 외부로 출력되는 상태와, 입사광이 장치 외부로 출력되지 않는 상태를 선택함으로써 명과 암의 표시가 수행되고, 또한 그들을 조합함으로써 화상 표시를 수행하는 것이다. 반사형의 액정 표시 장치는 백라이트를 사용하지 않아 투과형 액정 표시 장치와 비교하여 소비전력이 적다는 장점을 갖는다.
일본국 특개 2007-123861호 공보 일본국 특개 2007-96055호 공보
표시 장치에 표시되는 화상으로서, 더 선명한 화상이 요구되고 있고, 이에 따라 고선명한 표시 장치가 요구되고 있다.
또한, 특히, 휴대 전화, 스마트폰, 태블릿 단말, 스마트 워치 등의 휴대를 목적으로 한 제품에서는, 이들에 제공되는 표시 장치로서, 두께의 저감, 경량화, 저소비전력으로 구동할 수 있는 것 등이 요구되고 있다.
본 발명의 일 형태는 고선명화에 적합한 표시 장치 및 그 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 저소비전력으로 구동할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 두께가 얇은 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 경량의 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또한, 본 발명의 일 형태는 표시 장치의 표시 품위를 높이는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 사용 환경에 상관없이, 높은 표시 품위로 영상을 표시하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또한, 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하는 것은 아니다. 본 발명의 일 형태는 이들 과제 모두를 해결할 필요는 없는 것으로 한다. 또한, 명세서 등의 기재로부터 상기 이외의 과제를 추출할 수 있다.
본 발명의 일 형태는 제 1 전극, 액정층, 차광층, 및 절연층을 갖는 표시 장치이다. 제 1 전극은 가시광을 반사하고, 또한 자외선을 차광하는 기능을 갖고, 절연층 위에 제공된다. 액정층은 제 1 전극과 중첩되는 제 1 부분, 및 제 1 부분을 둘러싸 제공되는 제 2 부분을 갖는다. 제 2 부분은 차광층과 중첩된다. 제 1 부분은 모노머 및 액정을 포함한다. 또한, 제 2 부분은 모노머가 중합된 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 형태는 제 1 전극, 제 2 전극, 액정층, 차광층, 및 절연층을 갖는 표시 장치이다. 제 1 전극 및 제 2 전극은 각각 가시광을 반사하고, 또한 자외선을 차광하는 기능을 갖는다. 제 1 전극 및 제 2 전극은 각각 이격되어 절연층 위에 제공된다. 절연층은 오목부를 갖고, 제 1 전극 및 제 2 전극은 오목부와 중첩되지 않는 위치에 제공된다. 차광층은 제 1 전극과 제 2 전극 사이, 및 오목부와 중첩되는 부분을 갖는다. 액정층은 제 1 부분 및 제 2 부분을 갖고, 제 1 부분은 제 1 전극과 중첩되고, 제 2 부분은 제 1 전극과 제 2 전극 사이, 오목부, 및 차광층과 중첩된다. 제 1 부분은 모노머 및 액정을 포함하고, 제 2 부분은 모노머가 중합된 폴리머를 포함한다.
또한, 상기 폴리머와 접촉되고, 절연성을 갖는 구조체를 갖는 것이 바람직하다. 구조체는 차광층 및 오목부와 중첩되는 부분을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 전극 및 액정층을 끼워 중첩되는 제 3 전극을 갖는 것이 바람직하다. 제 3 전극은 가시광을 투과시키는 기능을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 이때, 제 1 전극을 덮는 제 1 배향막, 및 제 3 전극을 덮는 제 2 배향막을 갖고, 액정층의 제 2 부분은 제 1 배향막 및 제 2 배향막 각각과 접촉되어 제공되는 것이 바람직하다. 또한, 이때, 구조체는 제 1 배향막 또는 제 2 배향막과 접촉되어 제공되는 것이 바람직하다.
또한, 상기에서, 제 1 기판 및 제 2 기판을 갖는 것이 바람직하다. 이때, 제 1 전극 및 제 2 전극은 제 1 기판과 액정층 사이에 위치하고, 차광층은 제 2 기판과 액정층 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 기판 및 제 2 기판은 각각 가요성을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기에서, 발광 소자를 갖는 것이 바람직하다. 이때, 절연층은 발광 소자와 액정 소자 사이에 위치하고, 발광 소자는 가시광을 투과시키는 제 4 전극, 발광성 물질을 포함하는 층, 및 제 5 전극이 절연층 측으로부터 적층된 구조를 갖고, 발광 소자는 절연층 측으로 광을 사출하는 기능을 갖는 것이 바람직하다. 이때, 제 1 전극과 전기적으로 접속되고, 가시광을 투과시키는 도전막을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기에서, 제 1 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 트랜지스터, 및 제 4 전극과 전기적으로 접속되는 제 2 트랜지스터를 갖는 것이 바람직하다. 이때, 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터는 동일한 면 위에 제공되는 것이 바람직하다. 또는, 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터는 상이한 면 위에 제공되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 제 1 기판 위에 절연층을 형성하고, 상기 절연층 위에 각각 가시광을 반사하고, 또한 자외선을 차광하는 기능을 갖는 제 1 전극 및 제 2 전극을 이격하여 형성하는 제 1 단계, 절연층 중 제 1 전극 및 제 2 전극과 중첩되지 않는 부분의 일부를 에칭하여 오목부를 형성하는 제 2 단계, 제 2 기판 위에 차광층을 형성하는 제 3 단계, 제 1 기판과 제 2 기판을 액정, 모노머, 및 중합 개시제를 포함하는 액정층을 끼워 접합시키는 제 4 단계, 및 제 1 기판 측으로부터 광을 조사하고, 제 1 전극 및 제 2 전극으로 차광되지 않는 영역에서, 액정층 중의 모노머를 중합시키는 제 5 단계를 갖는 표시 장치의 제작 방법이다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 제 1 지지 기판 위에 제 1 절연층을 형성하는 제 1 단계, 제 1 절연층 위에 각각 가시광을 반사하고, 또한 자외선을 차광하는 기능을 갖는 제 1 전극 및 제 2 전극을 이격하여 형성하는 제 2 단계, 제 1 절연층 중 제 1 전극 및 제 2 전극과 중첩되지 않는 부분의 일부를 에칭하여 오목부를 형성하는 제 3 단계, 제 2 지지 기판 위에 제 2 절연층을 형성하는 제 4 단계, 제 2 절연층 위에 차광층을 형성하는 제 5 단계, 제 1 지지 기판과 제 2 지지 기판을 액정, 모노머, 및 중합 개시제를 포함하는 액정층을 끼워 접합시키는 제 6 단계, 제 1 지지 기판 측으로부터 광을 조사하고, 제 1 전극 및 제 2 전극으로 차광되지 않는 영역에서, 액정층 중의 모노머를 중합시키는 제 7 단계, 제 1 지지 기판과 제 1 절연층 사이에서 박리하고 제 1 접착층을 개재(介在)하여 제 1 절연층에 제 3 기판을 잡합시키는 제 8 단계, 및 제 2 지지 기판과 제 2 절연층 사이에서 박리하고 제 2 접착층을 개재하여 제 2 절연층에 제 4 기판을 잡합시키는 제 9 단계를 갖는 표시 장치의 제작 방법이다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 제 3 지지 기판 위에 각각 가시광을 반사하고, 또한 자외선을 차광하는 기능을 갖는 제 1 전극 및 제 2 전극, 및 제 1 전극 및 제 2 전극을 덮는 제 3 절연층을 형성하는 제 1 단계, 제 1 전극에 도달되는 개구를 제 3 절연층에 형성하는 제 2 단계, 제 3 절연층 위에 제 1 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 도전층 및 가시광을 투과시키는 제 4 전극을 형성하는 제 3 단계, 제 4 전극 위에 발광성 물질을 포함하는 층과 제 5 전극을 적층하여 형성하는 제 4 단계, 제 5 전극을 덮도록 제 3 접착층을 개재하여 제 1 기판을 접합시키는 제 5 단계, 제 3 지지 기판과 제 4 절연층 사이에서 박리하고 제 1 전극 및 제 2 전극의 일부를 노출시키는 제 6 단계, 제 4 절연층 중 제 1 전극 및 제 2 전극과 중첩되지 않는 부분의 일부를 에칭하여 오목부를 형성하는 제 7 단계, 제 2 기판 위에 차광층을 형성하는 제 8 단계, 제 1 기판과 제 2 기판을 액정, 모노머, 및 중합 개시제를 포함하는 액정층을 끼워 접합시키는 제 9 단계, 및 제 1 전극 및 제 2 전극으로 차광되지 않는 영역에서 제 1 기판 측으로부터 광을 조사하여 액정층 중의 모노머를 중합시키는 제 10 단계를 갖는 표시 장치의 제작 방법이다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 가시광을 투과시키는 제 4 전극 및 제 4 전극을 덮는 제 5 절연층을 제 4 지지 기판 위에 형성하는 제 1 단계, 제 4 전극에 도달되는 개구를 제 5 절연층에 형성하는 제 2 단계, 제 4 전극과 전기적으로 접속되는 제 2 도전층, 및 각각 가시광을 반사하고, 또한 자외선을 차광하는 기능을 갖는 제 1 전극 및 제 2 전극을 제 5 절연층 위에 형성하는 제 3 단계, 제 5 절연층 중 제 1 전극 및 제 2 전극과 중첩되지 않는 부분의 일부를 에칭하여 오목부를 형성하는 제 4 단계, 제 2 기판 위에 차광층을 형성하는 제 5 단계, 제 4 지지 기판과 제 2 기판을 액정, 모노머, 및 중합 개시제를 포함하는 액정층을 끼워 접합시키는 제 6 단계, 제 4 지지 기판 측으로부터 광을 조사하고, 제 1 전극 및 제 2 전극으로 차광되지 않는 영역에서, 액정층 중의 모노머를 중합시키는 제 7 단계, 제 4 지지 기판과 제 5 절연층 사이에서 박리하고 제 4 전극의 일부를 노출시키는 제 8 단계, 및 제 4 전극을 덮고, 발광성 물질을 포함하는 층과 제 5 전극을 이 순서대로 형성하는 제 9 단계를 갖는 표시 장치의 제작 방법이다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 각각 가시광을 반사하고, 또한 자외선을 차광하는 기능을 갖는 제 1 전극 및 제 2 전극, 및 제 1 전극 및 제 2 전극을 덮는 제 6 절연층을 제 5 지지 기판 위에 형성하는 제 1 단계, 제 5 지지 기판과 제 6 절연층 사이에서 박리하고 제 1 전극 및 제 2 전극의 일부를 노출시키는 제 2 단계, 제 6 절연층 중 제 1 전극 및 제 2 전극과 중첩되지 않는 부분의 일부를 에칭하여 오목부를 형성하는 제 3 단계, 제 2 기판 위에 차광층을 형성하는 제 4 단계, 제 6 절연층과 제 2 기판을 액정, 모노머, 및 중합 개시제를 포함하는 액정층을 끼워 접합시키는 제 5 단계, 제 6 절연층 측으로부터 광을 조사하고, 제 1 전극 및 제 2 전극으로 차광되지 않는 영역에서, 액정층 중의 모노머를 중합시키는 제 6 단계, 제 4 전극, 발광성 물질을 포함하는 층, 및 제 5 전극을 제 1 기판 위에 적층하는 제 7 단계, 및 제 4 접착층을 개재하여 제 2 기판과 제 1 기판을 접합시키는 제 8 단계를 갖는 표시 장치의 제작 방법이다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 고선명화에 적합한 표시 장치 및 그 제작 방법을 제공할 수 있다. 또는, 저소비전력으로 구동할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는, 두께가 얇은 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는, 경량의 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는 반드시 이들 효과 모두를 가질 필요는 없다. 또한, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 이들 이외의 효과를 추출할 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 2는 실시형태에 따른 터치 패널의 구성예.
도 3은 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 4는 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 5는 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 6은 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 7은 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 8은 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 9는 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 10은 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 11은 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 12는 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 13은 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 14는 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 15는 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 16은 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 17은 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 18은 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 19는 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 20은 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 21은 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 22는 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 23은 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 24는 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 25는 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 26은 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 27은 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 28은 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 29는 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 30은 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 31은 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 32는 실시형태에 따른 트랜지스터의 구성예.
도 33은 실시형태에 따른 표시 장치의 구성예.
도 34는 실시형태에 따른 표시 장치의 회로도.
도 35는 실시형태에 따른 표시 장치의 회로도 및 화소의 구성예.
도 36은 실시형태에 따른 표시 모듈의 구성예.
도 37은 실시형태에 따른 전자 기기 및 조명 장치의 일례를 도시한 도면.
도 38은 실시형태에 따른 전자 기기의 일례를 도시한 도면.
도 39는 실시형태에 따른 전자 기기의 일례를 도시한 도면.
실시형태에 대하여 도면을 사용하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 상세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 통상의 기술자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다.
또한, 이하에서 설명되는 발명의 구성에서, 동일한 부분 또는 마찬가지의 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 상이한 도면 사이에서 공통적으로 사용하고, 그 반복 설명은 생략한다. 또한, 마찬가지의 기능을 갖는 부분을 가리키는 경우에는, 해치 패턴을 동일하게 하고 특별히 부호를 붙이지 않는 경우가 있다.
또한, 본 명세서에서 설명되는 각 도면에서, 각 구성의 크기, 층 두께, 또는 영역은, 명료화를 위하여 과장되어 있는 경우가 있다. 따라서, 본 발명의 실시형태는 반드시 그 스케일에 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서 등에서의 "제 1", "제 2" 등의 서수사는 구성 요소의 혼동을 피하기 위하여 붙이는 것이고, 수적으로 한정하는 것은 아니다.
트랜지스터는 반도체 소자의 일종이며, 전류나 전압의 증폭이나 도통 또는 비도통을 제어하는 스위칭 동작 등을 실현할 수 있다. 본 명세서에서의 트랜지스터는, IGFET(Insulated Gate Field Effect Transistor)나 박막 트랜지스터(TFT:Thin Film Transistor)를 포함한다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 구성예 및 표시 장치의 제작 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는 복수의 반사형의 액정 소자를 포함한다. 액정 소자는 한 쌍의 전극 및 액정층을 갖는다. 한 쌍의 전극 중 적어도 한쪽에는, 가시광을 반사하고, 또한 자외선을 차광(반사 또는 흡수)하는 재료를 사용할 수 있다. 한 쌍의 기판 사이에 액정층을 제공할 수 있다.
액정층은 상기 가시광을 반사하고, 또한 자외선을 차광하는 전극(이하, 반사 전극이라고 부르는 경우가 있음)과 중첩되는 제 1 부분, 및 인접되는 2개의 반사 전극 사이의 영역과 중첩되는 제 2 부분을 갖는다. 제 1 부분은 모노머 및 액정을 포함하고, 제 2 부분은 상기 모노머가 중합된 폴리머를 포함한다. 제 2 부분에서, 폴리머는 한 쌍의 기판을 접착하는 기둥 형상의 격벽의 주요부를 구성한다. 또한, 제 2 부분은, 인접되는 화소 사이의 혼색을 억제하기 위하여 제공되는 차광층과 중첩되어 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 부분에는 액정이 포함되어도 좋고, 기둥 형상의 격벽이 폴리머 및 액정을 포함하여도 좋다.
액정층의 제 2 부분에 제공된, 폴리머를 포함하는 기둥 형상의 격벽은 인접되는 2개의 액정 소자 사이에 배치되고, 2개의 액정 소자의 액정층을 분리하는 기능을 갖는다. 그 때문에, 상기 폴리머를 포함하는 기둥 형상의 격벽은 폴리머 월이라고도 부를 수 있다. 하나의 액정 소자는 제 1 부분에서 상기 격벽 및 한 쌍의 기판에 돌러싸인 액정을 갖는 구성으로 할 수 있다. 격벽에 의하여, 옆의 액정 소자가 갖는 액정의 배향 상태의 영향을 받기 어려워지기 때문에, 콘트라스트 등이 향상되어, 더 선명한 표시를 수행할 수 있는 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한, 하나의 액정 소자의 액정은 인접되는 액정 소자의 액정과 완전히 분리될 필요는 없고, 인접되는 2개의 액정 소자 사이에 적어도 하나의 격벽이 존재하는 구성으로 하면 좋다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 제작할 때, 한 쌍의 기판에 협지되는 액정층에는, 액정, 모노머, 및 중합 개시제를 포함하는 재료를 사용한다. 그리고, 액정층의 일부에 대하여 광을 조사함으로써, 모노머가 중합되어 폴리머로 변화된다. 이때, 반사 전극을 차광 마스크로서 사용함으로써, 액정층의 반사 전극과 중첩되지 않는 영역에 폴리머가 형성된다. 이로써, 인접되는 반사 전극 사이에 위치하고 폴리머를 포함하는 격벽을, 차광 마스크 등을 사용하지 않고, 자기 정합적으로 형성할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는 한 쌍의 기판을 접착하는 폴리머를 포함하는 격벽을 인접되는 화소 사이에 배치할 수 있기 때문에, 기판 사이의 접착 강도가 매우 높다. 또한, 격벽은 한 쌍의 기판 사이의 거리를 유지하기 위한 갭 스페이서로서 기능시킬 수도 있다. 그 때문에, 표시면을 누르거나 또는 표시 장치를 휘는 등의 외력이 가해졌을 때나 표시 장치를 진동시켰을 때 등에 액정 소자의 셀 갭이 변화되기 어렵기 때문에, 셀 갭의 변화에 의한 간섭 무늬(interference fringe)나 색의 변화 등이 발생하기 어렵다.
또한, 상술한 방법을 사용함으로써, 반사 전극으로 차광되지 않는 영역, 즉, 반사 액정 소자를 사용한 표시에 영향을 미치지 않는 영역에, 자기 정합적으로 폴리머를 형성할 수 있기 때문에, 예를 들어, 차광 마스크 등을 사용하여 폴리머를 형성하는 경우와 비교하여, 직경이 작은 격벽을 고밀도로 배치할 수 있다. 그 때문에, 매우 고선명한 표시 장치를 제작할 수 있다. 예를 들어, 표시부의 선명도가 300ppi 이상, 또는 500ppi 이상, 또는 800ppi 이상, 또는 1000ppi 이상이고, 3000ppi 이하인, 매우 고선명한 표시 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 반사 전극은 절연층 위에 제공된다. 여기서, 인접되는 2개의 반사 전극 사이와 중첩되는 영역에서, 상기 절연층에 오목부가 형성되는 것이 바람직하다. 즉, "절연층은 반사 전극과 중첩되지 않는 부분에서, 반사 전극과 중첩되는 부분보다 상면의 높이가 낮은 영역을 갖는다" 또는 "절연층은 그 상면의 일부가 다른 부분보다 기판면에 가까운 영역을 갖는다" 등으로 바꿔 말할 수도 있다.
여기서, 상기 기둥 형상의 격벽이 절연층의 오목부와 중첩되는 위치에 제공되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 기둥 형상의 격벽이 절연층의 오목부에 감합(嵌合)하도록 제공되는 것이 바람직하다. 이로써, 기둥 형상의 격벽의 절연층 측의 접착면의 면적이 증대되기 때문에, 기판 사이의 접착 강도를 높일 수 있다.
또한, 제 1 기판 측 또는 제 2 기판 측에는, 기둥 형상의 격벽과 접촉되어 볼록 형상의 구조체를 갖는 것이 바람직하다. 볼록 형상의 구조체에는, 예를 들어, 한 쌍의 기판 사이의 거리를 유지하기 위한 갭 스페이서로서 기능하는 구조체를 사용할 수 있다. 기둥 형상의 격벽이 볼록 형상의 구조체와 접촉되어 제공됨으로써, 기둥 형상의 격벽의 접착면의 면적이 증대되기 때문에, 앵커 효과가 발생하여 접착 강도를 더 높일 수 있다. 특히, 기둥 형상의 격벽의 내측에 볼록 형상의 구조체가 위치하면, 더 효과적으로 기판 사이의 접착 강도를 높일 수 있다.
또한, 오목부가 형성된 절연층을 갖는 경우, 볼록 형상의 구조체는 상기 오목부와 중첩되는 위치에 제공되는 것이 바람직하다. 절연층의 오목부 및 볼록 형상의 구조체 양쪽이 제공된 부분에 기둥 형상의 격벽이 제공됨으로써, 더 앵커 효과가 높아져, 기판 사이의 접착 강도를 상승적으로 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는 반사형의 표시 소자 및 발광 소자 양쪽을 갖고, 발광 모드, 반사 모드, 및 하이브리드 모드의 표시를 수행할 수 있는 표시 장치(표시 패널)인 것이 바람직하다. 이러한 표시 패널을 ER-Hybrid Display(Emission and Reflection Hybrid Display 또는 Emission/Reflection Hybrid Display)라고도 부를 수 있다.
본 명세서 등에서, 하이브리드 표시(하이브리드 모드)란, 하나의 패널에서, 반사광과 자발광을 병용하여 색조 또는 광 강도를 서로 보완함으로써, 문자 또는 화상을 표시하는 방법이다. 또는, 하이브리드 표시란, 동일한 화소 또는 동일한 부화소에서, 각각의 광을 사용하여, 복수의 표시 소자로부터 문자 또는 화상을 표시하는 방법이다. 다만, 하이브리드 표시를 수행하는 하이브리드 디스플레이를 국소적으로 보면, 복수의 표시 소자 중 어느 하나를 사용하여 표시되는 화소 또는 부화소, 및 복수의 표시 소자 중 2개 이상을 사용하여 표시되는 화소 또는 부화소를 갖는 경우가 있다.
또한, 본 명세서 등에서, 상기 표현 중 어느 하나 또는 복수를 만족시키는 것을 하이브리드 표시라고 한다.
또한, 하이브리드 디스플레이는 동일한 화소 또는 동일한 부화소에 복수의 표시 소자를 갖는다. 또한, 복수의 표시 소자로서는, 예를 들어, 광을 반사하는 반사형 소자 및 광을 사출하는 자발광 소자가 있다. 또한, 반사형 소자 및 자발광 소자는 각각 독립적으로 제어할 수 있다. 하이브리드 디스플레이는 표시부에서, 반사광 및 자발광 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 사용하여 문자 또는 화상을 표시하는 기능을 갖는다.
이하에서는, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 구성예 및 제작 방법예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
또한, 이하에서는, "위", "아래" 등의 방향을 나타내는 표현은, 기본적으로는 도면의 방향과 맞추어 사용되는 것으로 한다. 그러나, 설명이 용이해지는 등의 목적으로, 명세서 중의 "위" 또는 "아래"가 의미하는 방향이 도면과 일치하지 않는 경우가 있다. 일례로서는, 적층체 등의 적층 순서(또는 형성 순서) 등을 설명하는 경우에, 도면에서 상기 적층체가 제공되는 측의 면(피형성면, 지지면, 접착면, 평탄면 등)이 상기 적층체보다 상방에 위치하여도, 그 방향을 아래, 그 방향과는 반대의 방향을 위 등이라고 표현하는 경우가 있다.
[구성예 1]
도 1의 (A)는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치(10)의 사시 개략도이다. 표시 장치(10)는 기판(21)과 기판(31)이 접합된 구성을 갖는다. 도 1의 (A)에서는 기판(31)을 파선으로 명시하였다.
표시 장치(10)는 표시부(32), 회로(34), 배선(35) 등을 갖는다. 기판(21)에는, 예를 들어, 회로(34), 배선(35), 및 표시부(32)에 포함되며, 화소 전극으로서 기능하는 도전층(23)이 제공된다. 또한, 도 1의 (A)에는, 기판(21) 위에 IC(37) 및 FPC(36)가 실장되는 예를 도시하였다. 그 때문에, 도 1의 (A)에 도시된 구성은 표시 모듈이라고도 부를 수 있다.
회로(34)에는, 예를 들어, 주사선 구동 회로로서 기능하는 회로를 사용할 수 있다.
배선(35)은 표시부(32)나 회로(34)에 신호나 전력을 공급하는 기능을 갖는다. 상기 신호나 전력은 FPC(36)를 통하여 외부로부터 배선(35)에 입력되거나 또는 IC(37)로부터 배선(35)에 입력된다.
또한, 도 1의 (A)에는, COG(Chip On Glass) 방식 등에 의하여, 기판(21)에 IC(37)가 제공되는 예를 도시하였다. IC(37)에는, 예를 들어, 신호선 구동 회로 등으로서의 기능을 갖는 IC를 적용할 수 있다. 또한, 표시 장치(10)가 신호선 구동 회로로서 기능하는 회로를 구비하는 경우나, 신호선 구동 회로로서 기능하는 회로를 외부에 제공하고, FPC(36)를 통하여 표시 장치(10)를 구동하기 위한 신호를 입력하는 경우 등에는, IC(37)를 제공하지 않는 구성으로 하여도 좋다. 또한, IC(37)를 COF(Chip On Film) 방식 등에 의하여 FPC(36)에 실장하여도 좋다.
도 1의 (A)에는 표시부(32)의 일부의 확대도를 도시하였다. 표시부(32)에는 복수의 표시 소자가 갖는 도전층(23)이 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 도전층(23)은 예를 들어, 화소 전극으로서 기능한다. 여기서, 도전층(23)은 가시광을 반사하고, 또한 자외선을 차광하는 기능을 갖는다.
도 2는 표시 장치(10)를 갖는 터치 패널(10a)의 일례를 도시한 것이다.
터치 패널(10a)은 터치 센서 패널(15)이 표시면 측에 제공된다. 또한, 표시 장치(10)와 터치 센서 패널(15) 사이에 표시 장치(10) 측으로부터 확산판(38) 및 편광판(39)을 갖는다.
확산판(38)에는 가시광을 확산시키는 기능을 갖는 필름을 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 반구(半球) 렌즈나 마이크로 렌즈 어레이가 형성된 필름, 요철 구조가 제공된 필름, 광 확산 필름 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 기판(31) 또는 상기 필름과 동일한 정도의 굴절률을 갖는 접착제 등을 사용하여, 이러한 필름을 표시 장치(10)에 접착함으로써, 광 추출 구조를 형성할 수 있다.
편광판(39)으로서는, 예를 들어, 직선 편광판 또는 원 편광판을 사용하면 좋다. 특히, 표시부(32)가 반사형의 액정 소자를 갖는 경우에는, 원 편광판을 적합하게 사용할 수 있다. 원 편광판으로서는, 예를 들어, 직선 편광판과 1/4파장 위상차판을 적층한 것을 사용할 수 있다. 원 편광판을 사용함으로써, 외광 반사를 적합하게 억제하는 효과를 부가할 수 있다.
터치 센서 패널(15)은 손가락이나 스타일러스 등의 피검지체가 접촉되거나 또는 근접하는 것을 검지하는 기능을 갖는다. 또한, 피검지체의 위치 정보를 출력하는 기능을 가져도 좋다. 도 2에는, 터치 센서 패널(15)에 FPC(16)가 실장되는 예를 도시하였다. 또한, 터치 센서 패널(15) 또는 FPC(16)에 터치 센서 패널(15)의 구동을 제어하는 기능이나 터치 센서 패널(15)로부터의 신호에 따른 위치 정보 등을 연산하는 기능 등을 갖는 IC 등이 실장되어도 좋다.
터치 센서 패널(15)이 갖는 검지 소자(센서 소자라고도 함)로서는, 손가락이나 스타일러스 등의 피검지체가 터치 센서 패널(15)의 표면에 접촉되거나 또는 근접하는 것을 검지할 수 있는 다양한 센서를 적용할 수 있다.
예를 들어, 센서의 방식으로서는, 정전 용량 방식, 저항막 방식, 표면 탄성파 방식, 적외선 방식, 광학 방식, 감압 방식 등 다양한 방식을 사용할 수 있다.
정전 용량 방식으로서는, 표면형 정전 용량 방식, 투영형 정전 용량 방식 등이 있다. 또한, 투영형 정전 용량 방식으로서는, 자기 용량 방식, 상호 용량 방식 등이 있다. 상호 용량 방식을 사용하면, 여러 지점을 동시에 검출할 수 있기 때문에 바람직하다.
도 2에는 따로따로 제작된 표시 장치(10)와 터치 센서 패널(15)을 접합시키는 구성을 도시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 장치(10)의 기판(21) 및 기판(31) 중 한쪽 또는 양쪽에 검지 소자를 구성하는 전극 등을 제공하는, 소위 온셀형 또는 인셀형의 터치 패널로 하여도 좋다.
또한, 터치 센서 패널(15)에 사용되는 필름에, 반사 방지 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 또는, 터치 센서 패널(15)과 중첩되어, 표시면 측에 반사 방지 필름을 접착하는 것이 바람직하다. 이로써, 터치 패널(10a)의 표면의 외광 반사가 억제되어, 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 표시 장치(10)의 표시면 측에는, 상기 이외에 반사 방지 필름, 편광 필름, 위상차 필름, 광 확산 필름, 또는 집광 필름 등의 기능 필름, 먼지의 부착을 억제하는 대전 방지막, 오염을 부착하기 어렵게 하는 발수성을 갖는 막, 사용에 따른 손상의 발생을 억제하는 하드 코트막, 손상을 자기 회복하는 기능을 갖는 막 등을 포함하는 기능 필름을 제공하여도 좋다.
〔단면 구성예 1-1〕
도 1의 (B)에, 도 1의 (A) 중의 절단선(A1-A2)에 대응하는 단면의 일례를 도시하였다. 도 1의 (B)에는, 인접되는 2개의 화소(부화소)를 포함하는 영역의 단면을 도시하였다. 또한, 여기에는, 표시 소자로서, 반사형의 액정 소자(40)를 적용한 경우의 예를 도시하였다. 도 1의 (B)에서, 기판(31) 측이 표시면 측이 된다.
표시 장치(10)는 기판(21)과 기판(31) 사이에 액정층(24)이 협지된 구성을 갖는다. 또한, 액정 소자(40)는 기판(21) 측에 제공된 도전층(23), 기판(31) 측에 제공된 도전층(25), 및 이들에 협지된 액정층(24)을 갖는다. 여기서, 도전층(25)은 가시광을 투과시키는 기능을 갖는다. 도전층(25)은 공통 전극 등으로서 기능한다.
기판(21) 위에는, 도전층(23)과 전기적으로 접속되는 트랜지스터(70)가 제공된다. 한편, 기판(31)의 기판(21) 측에는, 착색층(51a), 착색층(51b), 차광층(52), 절연층(61), 도전층(25) 등이 제공된다. 또한, 도전층(23)과 액정층(24) 사이에 배향막(53a)이 제공되고, 도전층(25)과 액정층(24) 사이에 배향막(53b)이 제공된다. 또한, 배향막(53a) 및 배향막(53b)은 불필요하면 제공하지 않아도 된다.
트랜지스터(70)는 게이트로서 기능하는 도전층(71), 반도체층(72), 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(73), 소스 및 드레인 중 한쪽으로서 기능하는 도전층(74a), 소스 및 드레인 중 다른 쪽으로서 기능하는 도전층(74b) 등을 갖는다.
트랜지스터(70)를 덮어 절연층(81)이 제공된다. 또한, 절연층(81) 위에 도전층(23)이 제공된다. 도전층(23)과 도전층(74b)은 절연층(81)에 제공된 개구를 통하여 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(70) 및 도전층(23)은 화소(부화소)마다 배치되어 있다.
또한, 절연층(81)은 오목부(50)를 갖는다. 오목부(50)는 도전층(23)과 중첩되지 않는 부분에 제공된다. 바꿔 말하면, 절연층(81)은 도전층(23)과 중첩되지 않고, 또한 도전층(23)과 중첩되는 부분보다 두께가 얇은 부분을 갖는다. 배향막(53a)은 절연층(81)의 오목부(50)를 덮어 제공된다. 배향막(53a)의 상면은 오목부(50)의 형상을 따른 오목 형상을 갖는다.
여기서, 도 1의 (B)에는, 배향막(53a)이 오목부(50)의 측면 및 상면을 덮어 제공되는 예를 도시하였다. 또한, 배향막(53a)의 피복성이 낮은 경우에는, 배향막(53a)의 오목부(50)의 측면과 접촉되는 부분이 다른 부분(예를 들어, 도전층(23)과 중첩되는 부분)보다 얇은 경우나, 오목부(50)의 측면을 완전히 피복할 수 없어 분단되는 경우도 있다.
착색층(51a), 착색층(51b)은 각각 상이한 도전층(23)과 중첩되어 배치되어 있다. 또한, 차광층(52)은 인접되는 2개의 도전층(23) 사이의 영역과 중첩되는 부분을 갖는다. 도 1의 (B)에 도시된 바와 같이, 차광층(52)의 일부와 도전층(23)의 단부를 중첩시켜 배치하는 것이 바람직하다.
액정층(24)은 도전층(23)과 중첩되는 영역에서, 액정(12) 및 모노머(13)를 갖는다. 또한, 액정층(24)은 인접되는 2개의 도전층(23) 사이와 중첩되는 영역에서, 격벽(11)을 갖는다. 또한, 격벽(11) 및 차광층(52)은 서로 중첩되는 부분을 갖는 것이 바람직하다.
모노머(13)는 중합함으로써 폴리머가 되는 재료이다. 또한, 격벽(11)은 모노머(13)가 중합됨으로써 얻어지는 폴리머를 포함하여 구성된다. 격벽(11)의 내부에는, 액정(12)과 동일한 재료가 포함되어도 좋다.
모노머(13)로서는, 중합성 모노머를 사용할 수 있다. 예를 들어, 광에 의하여 중합이 진행되는 광 중합성(광 경화성)이나, 열에 의하여 중합이 진행되는 열 중합성(열 경화성)을 갖는 중합성 모노머를 사용할 수 있다. 특히, 광 중합성을 갖는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 액정층(24)은 모노머(13)에 더하여, 예를 들어, 중합도가 2 이상 100 이하의 올리고머를 포함하여도 좋다. 이때, 상기 올리고머는 광 중합성 또는 열 중합성을 갖는 것이 바람직하다.
모노머(13)로서는, 예를 들어, 아크릴레이트, 메타크릴레이트 등의 단관능(單官能) 모노머, 다이아크릴레이트, 트라이아크릴레이트, 다이메타크릴레이트, 트라이메타크릴레이트 등의 다관능 모노머 등을 사용할 수 있다. 또한, 단관능 모노머나 다관능 모노머를 2종류 이상 혼합시킨 것이어도 좋다. 또한, 모노머(13)로서는, 액정성 재료, 비액정성 재료, 또는 이들이 혼합된 재료를 사용할 수 있다.
액정층(24) 중 도전층(23)과 중첩되는 영역에서, 잔존한 중합 개시제가 포함되어도 좋다. 중합 개시제는 예를 들어, 광이나 열 등의 외적 자극에 의하여 모노머의 중합의 계기가 되는 물질로 변화되는 재료이다. 중합 개시제로서는, 예를 들어, 자외선 등의 광 또는 열에 의하여 라디칼이 생성되는 라디칼 중합 개시제 등을 사용할 수 있다. 또한, 중합 개시제는 액정이나 모노머와 비교하여 극미량이면 좋고, 예를 들어, 중합 개시제는 액정, 모노머, 및 중합 개시제 등이 혼합된 조성물의 총 중량에 대한 중량비가 1wt% 이하의 비율로 혼합되면 좋다. 또한, 중합 개시제는 모노머(13)의 재료에 따라 적절히 선택할 수 있다. 모노머(13)의 재료에 따라서는, 라디칼 중합 개시제 대신에, 양이온 중합 개시제, 음이온 중합 개시제 등을 사용하여도 좋다.
모노머(13)는 사용되는 중합 개시제에 의하여 중합이 개시되는 재료를 선택하면 좋다. 특히, 모노머(13) 및 중합 개시제의 조합으로서, 자외선에 의하여 중합이 개시되고, 또한 중합이 진행되는 재료의 조합을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 액정층(24)은 액정(12), 모노머(13), 중합 개시제 등 이외에, 키랄제를 포함하여도 좋다.
격벽(11)은 모노머(13)가 중합됨으로써 얻어지는 폴리머를 포함한다. 예를 들어, 모노머(13)로서 아크릴레이트를 사용한 경우에는, 격벽(11)이 폴리아크릴레이트를 포함한다.
격벽(11)은 폴리머뿐만 아니라 액정층(24)에 포함되는 성분(액정(12), 중합되지 않은 모노머(13), 반응되지 않고 잔존한 중합 개시제, 키랄제 등)을 포함하여도 좋다.
또한, 폴리머의 중합도는 그 형성 조건이나 모노머(13)의 재료에 따라 변화된다. 또한, 격벽(11)의 체적 밀도도 마찬가지로, 폴리머의 형성 조건이나 모노머(13)의 재료 등에 따라 변화되지만, 예를 들어, 70% 이상 100% 이하, 바람직하게는 80% 이상 100% 이하, 더 바람직하게는 90% 이상 100% 이하로 할 수 있다.
격벽(11)은 기판(21)과 기판(31)을 접착하는 것이 바람직하다. 더 구체적으로는, 격벽(11)은 기판(21) 측에 제공되며 액정층(24)과 접촉되는 층과, 기판(31) 측에 제공되며 액정층(24)과 접촉되는 층을 접착하는 기능을 갖는다. 도 1의 (B)에서는, 배향막(53a)의 일부와 배향막(53b)의 일부를 격벽(11)이 접착한다. 또한, 배향막(53a)이나 배향막(53b)을 제공하지 않는 경우에는, 절연층(81)의 일부와 도전층(25)의 일부를 격벽(11)이 접착하는 구성이 된다.
또한, 격벽(11)은 절연층(81)의 오목부(50)와 중첩되어 제공된다. 더 구체적으로는, 격벽(11)이 오목부(50)의 상면을 덮는 배향막(53a)의 일부, 및 오목부(50)의 측면을 덮는 배향막(53a)의 일부와 접촉되어 제공된다. 이로써, 격벽(11)과 배향막(53a)의 접촉 면적의 증대에 따라 앵커 효과가 발생하여, 이들의 밀착 강도를 높일 수 있다. 격벽(11)이 오목부(50)를 메우도록 제공되면, 더 효과적으로 밀착 강도를 높일 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 배향막(53a)이 절연층(81)의 오목부(50)의 측면을 완전히 피복할 수 없어 분단되는 경우나, 배향막(53a)을 제공하지 않는 경우 등에는, 격벽(11)과 절연층(81)이 접촉되는 부분이 있어도 좋다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치(10)는, 격벽(11)에 의하여 기판(21)과 기판(31)의 접착 강도가 높아지기 때문에, 파손되기 어렵고 신뢰성이 높은 표시 장치가 된다. 또한, 격벽(11)은 절연층(81)에 제공된 오목부(50)에 적어도 일부가 중첩되도록 제공되고, 앵커 효과에 의하여 접착 강도가 더 높아진다. 또한, 격벽(11)에 의하여 외력에 대한 물리적 강도가 높아진 것에 더하여, 외력에 의한 셀 갭의 변화가 억제된 표시 장치이다.
여기서, 격벽(11) 및 오목부(50)의 위치 관계, 및 각각의 형상 등은 도 1의 (B)에 도시된 구성에 한정되지 않는다.
도 3의 (A)는 도 1의 (B)에서의 격벽(11) 및 그 근방을 확대한 단면 개략도이다.
도 3의 (B)는 도전층(23)과 중첩되지 않는 부분에, 절연층(81)이 제공되지 않는 경우의 예를 도시한 것이다. 구체적으로는, 배향막(53a)이 절연층(81)의 측면 및 절연층(73)의 상면과 접촉되어 제공된다. 이러한 구성으로 함으로써, 격벽(11)과, 이와 접촉되는 층의 접촉 면적이 더 증대되기 때문에, 접착 강도를 더 높일 수 있다.
도 3의 (C)는 오목부(50)와 중첩되는 위치에 도전층(74a)의 일부가 연장되어 제공되는 경우의 예를 도시한 것이다. 격벽(11)은 도전층(23) 및 도전층(74a) 중 어느 쪽과도 중첩되지 않는 영역에 제공된다.
도 3의 (D)는 도 3의 (C)에서, 도전층(23)과 중첩되지 않는 부분에 절연층(81)이 제공되지 않는 경우의 예를 도시한 것이다. 배향막(53a)은 도전층(74a)의 일부 및 절연층(73)의 일부와 접촉되어 제공된다.
도 3의 (E)는 도 3의 (D)에서, 도전층(74a)을 덮는 절연층(85)이 제공되는 예를 도시한 것이다. 절연층(85)에 의하여 도전층(74a)을 보호할 수 있다. 또한, 도전층(74a)이 노출되는 것에 의한 전기적인 단락 등의 문제를 억제할 수 있다.
여기서, 격벽(11)은 광의 조사에 의하여 자기 정합적으로 형성되기 때문에, 광이 이상적인 평행광인 경우에는, 기본적으로는 차광성 부재와 중첩되는 부분에 형성되지 않는다. 그러나, 광의 산란이나 광원의 지향성 등에 기인하여, 차광성 부재와 중첩되는 부분에도 격벽(11)이 형성되는 경우도 있다. 도 3의 (F)에는, 도 3의 (A)에서 도전층(23)의 일부를 덮어 격벽(11)이 제공되는 경우의 예를 도시하였다.
또한, 도 3의 (A) 내지 도 3의 (F)에서는, 배향막(53a)의 두께를 균일하게 도시하였지만, 실제로는 오목부(50)의 측면 근방에서는 다른 부분보다 얇은 경우 또는 분단되어 있는 경우가 있다. 또한, 도 3의 (A) 내지 도 3의 (F)에는, 절연층(81)의 오목부(50)의 측면이 막면 방향에 대하여 실질적으로 수직인 경우의 예를 도시하였지만, 실제로는 절연층(81)의 가공 방법이나 조건에 따라 수직이 되지 않는 경우가 있다. 예를 들어, 평면에서 보았을 때, 저부(底部)가 상부의 내측에 위치하는 형상, 저부가 상부보다 넓어진 형상이 되는 경우나, 단면에서 보았을 때, 측면의 일부가 잘록한 형상 또는 넓어진 형상이 되는 경우도 있다.
이상이 단면 구성예 1-1에 대한 설명이다.
〔화소의 레이아웃예〕
도 4의 (A)에, 표시면 측으로부터 보았을 때의 화소의 레이아웃의 일례를 도시하였다. 여기에는, 기판(21) 측에 제공되는 각 도전층, 격벽(11), 구조체(14a), 및 구조체(14b) 등을 도시하였다. 또한, 절연층 등의 일부의 구성 요소는 명시되지 않았다.
도 4의 (A)에 도시된 화소는 트랜지스터(70) 및 용량 소자(75)를 갖는다. 트랜지스터(70)는 도전층(71a), 반도체층(72), 절연층(73)(도시하지 않았음), 도전층(74a), 도전층(74b) 등을 갖는다. 또한, 용량 소자(75)는 절연층(73)(도시하지 않았음)을 개재하여 도전층(74b)과 도전층(71b)이 적층된 구성을 갖는다. 또한, 화소는 도전층(74b)과 전기적으로 접속되며, 화소 전극으로서 기능하는 도전층(23)을 갖는다. 도전층(23)은 가시광을 반사하고, 또한 자외선을 차광한다.
여기서, 도전층(74a)의 일부는 신호선으로서 기능하고, 도전층(71b)의 일부는 용량선으로서 기능하고, 도전층(71a)의 일부는 주사선으로서 기능한다.
도 4의 (A)에서는, 격벽(11)이 제공되는 영역에 해칭 패턴을 붙였다. 격벽(11)은 상술한 각 도전층이 제공되지 않는 부분에 형성된다.
도 4의 (A)에 도시된 바와 같이, 인접되는 2개의 도전층(23) 사이에는 배선 등이 제공되기 때문에, 상기 배선과 중첩되는 부분에는 격벽(11)은 형성되지 않는다. 따라서, 격벽(11)은 도전층(23)을 완전히 둘러싸지 않고, 도전층(23)의 윤곽의 일부를 따른 섬 형상으로 형성된다. 또한, 격벽(11)을 형성할 때에 조사되는 광의 조사 조건이나 상기 광의 산란 등에 의하여, 상기 도전층(23)의 일부나 상기 배선의 일부와 중첩되어 격벽(11)이 형성되는 경우도 있다.
또한, 도 4의 (A)에 도시된 화소의 구성은 일례이며, 다양한 구성의 화소에 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 적용할 수 있다. 여기서는, 화소가 하나의 트랜지스터 및 하나의 용량 소자를 갖는 간단한 구성을 예시하였지만, 화소의 구성은 이에 한정되지 않고, 2개 이상의 트랜지스터나 용량 소자를 가져도 좋다.
또한, 도 4의 (A)에는, 구조체(14a) 및 구조체(14b)가 제공되는 예를 도시하였다. 구조체(14a) 및 구조체(14b)는 도전층(23)이 제공되지 않는 영역에 제공되고, 격벽(11)과 일부가 접촉되어 제공된다.
여기에, 구조체(14a)는 상면 형상이 실질적으로 원형 대칭인 예를 도시하였다. 한편, 구조체(14b)는 가로 방향으로 긴 상면 형상을 갖는다. 후술하는 바와 같이, 구조체(14a)와 구조체(14b)의 폭을 상이하게 형성함으로써, 자기 정합적으로 그 높이를 상이하게 할 수 있다.
도 4의 (B1), 도 4의 (B2)는 구조체(14a)를 포함하는 영역에서의 단면의 일례이다. 도 4의 (B1)은 도 4의 (A) 중의 절단선(B1-B2)에, 도 4의 (B2)는 절단선(B3-B4)에 각각 대응한다. 절단선(B1-B2)과 절단선(B3-B4)은 구조체(14a)와 중첩되는 부분에서 직교한다.
구조체(14a)는 도전층(25) 측에 형성되고, 그 일부를 배향막(53b)이 피복한다. 또한, 구조체(14a)의 정상부(頂上部)(도 4의 (B1), 도 4의 (B2)에서는 저부)가 배향막(53b)과 접촉되어 제공된다. 또한, 구조체(14a)는 그 측면의 일부가 격벽(11)에 덮이도록 제공된다. 또한, 도 4의 (B2)에 도시된 바와 같이, 차광성을 갖는 도전층(74a)과 중첩되는 영역에서는 격벽(11)이 형성되지 않기 때문에, 구조체(14a)의 일부가 액정(12)과 접촉되어도 좋다.
또한, 도 4의 (C1), 도 4의 (C2)는 구조체(14b)를 포함하는 영역에서의 단면의 일례이다. 도 4의 (C1)은 도 4의 (A) 중의 절단선(C1-C2)에, 도 4의 (C2)는 절단선(C3-C4)에 각각 대응한다. 도 4의 (C1)은 구조체(14b)의 단축 방향의 단면에 대응하고, 도 4의 (C2)는 구조체(14b)의 장축 방향의 단면에 대응한다.
구조체(14b)는 구조체(14a)와 마찬가지로 도전층(25) 측에 제공되고, 그 일부를 배향막(53b)이 피복한다. 또한, 도전층(74a)과 중첩되는 부분에서 액정(12)과 접촉되는 부분을 갖는다.
또한, 구조체(14b)는 단축 방향의 폭이 구조체(14a)보다 작고, 또한 그 높이도 구조체(14a)보다 낮다. 그 때문에, 구조체(14b)의 정상부는 배향막(53a)과 접촉되지 않고, 격벽(11)으로 덮인다.
또한, 여기에는 구조체(14a)가 원형 대칭의 형상인 예를 도시하였지만, 구조체(14a)는 사각형을 포함하는 다각형 형상, 모서리가 둥근 다각형 형상 등으로 하여도 좋다. 또한, 구조체(14b)는 가로로 긴 형상인 예를 도시하였지만, 적어도 구조체(14a)보다 폭(또는 직경)이 작은 부분을 가지면 좋고, 원형이나 다각형 형상이어도 좋다.
이상이 화소의 레이아웃예에 대한 설명이다.
이하에서는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 다른 구성예 및 제작 방법예에 대하여 설명한다. 또한, 상기와 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하고, 상이한 부분에 대하여 설명한다.
〔단면 구성예 1-2〕
도 5에, 이하에 예시되는 표시 장치의 단면 개략도를 도시하였다. 도 5에 도시된 구성은 구조체(14a) 및 구조체(14b)를 갖는 점에서, 주로 도 1의 (B)에 도시된 구성과 상이하다.
구조체(14a) 및 구조체(14b)는 도전층(25)과 배향막(53b) 사이에 제공된다. 배향막(53b)은 구조체(14a) 및 구조체(14b)를 덮어 제공된다. 또한, 구조체(14a) 및 구조체(14b)는 각각 인접되는 2개의 도전층(23) 사이에 위치한다. 또한, 구조체(14a) 및 구조체(14b)는 각각 차광층(52), 및 절연층(81)의 오목부(50)와 중첩되는 부분을 갖는다. 또한, 격벽(11)은 구조체(14a) 및 구조체(14b)를 둘러싸도록 제공된다.
구조체(14)는 기판(21)과 기판(31)을 접합시킬 때에, 이들이 필요 이상으로 근접하는 것을 억제하고, 액정 소자(40)의 셀 갭을 조정하기 위한 스페이서로서 기능한다.
또한, 격벽(11)이 구조체(14a)나 구조체(14b)를 둘러싸도록 제공됨으로써, 도 1의 (B)에 도시된 예와 비교하여 접착 강도가 더 높아진다.
〔단면 구성예 1-3〕
도 6의 (A)에, 이하에 예시되는 표시 장치의 단면 개략도를 도시하였다. 도 6의 (A)에 도시된 구성은 기판(21) 대신에 기판(41a), 접착층(42a), 절연층(82)을 갖는 점, 및 기판(31) 대신에 기판(41b), 접착층(42b), 및 절연층(62)을 갖는 점에서, 주로 도 5에 도시된 구성과 상이하다.
절연층(82)은 트랜지스터(70) 등의 피형성면을 이루는 절연층이다. 기판(41a)은 접착층(42a)에 의하여 절연층(82)의 한쪽의 면에 접착되어 있다. 절연층(82)의 다른 쪽의 면 위에는 트랜지스터(70)나 도전층(23) 등이 제공된다.
절연층(62)은 차광층(52)이나 착색층(51a), 착색층(51b) 등의 피형성면을 이루는 절연층이다. 기판(41b)은 접착층(42b)에 의하여 절연층(62)의 한쪽의 면에 접착되어 있다. 절연층(62)의 다른 쪽의 면 측에는 착색층(51a), 착색층(51b), 차광층(52), 절연층(61), 구조체(14a), 구조체(14b), 도전층(25), 및 배향막(53b) 등이 제공된다.
기판(41a) 및 기판(41b)으로서는, 얇고 가벼운 재료를 사용할 수 있다. 적합하게는 기판(41b)으로서 가요성을 갖는 재료를 사용할 수 있다. 또한, 기판(41b) 및 기판(41a) 양쪽에 가요성을 갖는 재료를 사용함으로써, 휠 수 있는 표시 장치를 실현할 수 있다.
예를 들어, 기판(41a) 및 기판(41b)으로서, 두께가 1μm 이상 300μm 이하, 바람직하게는 3μm 이상 200μm 이하, 더 바람직하게는 5μm 이상 150μm 이하, 더욱 바람직하게는 10μm 이상 100μm 이하의 얇은 시트 형상의 재료를 사용할 수 있다.
〔단면 구성예 1-4〕
도 6의 (B)에, 이하에 예시되는 표시 장치의 단면 개략도를 도시하였다. 도 6의 (B)에 도시된 구성은 기판(41a), 접착층(42a), 및 절연층(82) 대신에 기판(21)을 갖는 점에서, 도 6의 (A)에 도시된 구성과 상이하다.
도 6의 (B)에 도시된 구성은 표시면 측에 두께가 얇은 기판(41b)을 사용하고, 표시면 측과는 반대 측에 기판(41b)보다 강성이 높은 기판(21)이 제공된다. 따라서, 도 5에 도시된 구성보다 두께가 얇은 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한, 표시면 측의 기판(41b)의 두께가 얇기 때문에, 예를 들어, 비교적 두꺼운(예를 들어, 0.3mm보다 두꺼운) 유리 기판 등을 사용한 경우와 비교하여, 표시의 콘트라스트, 색 재현성, 시야각 의존성 등의 광학 특성이 우수한 표시 장치를 실현할 수 있다.
〔단면 구성예 1-5〕
도 6의 (C)에, 이하에 예시되는 표시 장치의 단면 개략도를 도시하였다. 도 6의 (C)에 도시된 구성은 기판(21) 대신에 기판(41a), 접착층(42a), 수지층(45a)을 갖는 점, 기판(31) 대신에 수지층(45b), 절연층(62)을 갖는 점, 및 구조체(14a) 및 구조체(14b)가 절연층(81)과 접촉되어 제공되는 점에서, 주로 도 5에 도시된 구성과 상이하다.
수지층(45a)은 트랜지스터(70) 등을 지지하는 절연성 층이다. 수지층(45a)으로서는, 폴리이미드 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드아마이드 수지, 실록산 수지, 벤조사이클로뷰텐계 수지, 페놀 수지 등을 사용할 수 있다. 특히, 폴리이미드 수지는 내열성이 우수하고, 또한 선열 팽창 계수가 낮기 때문에 바람직하다.
수지층(45a)은 예를 들어, 두께가 0.01μm 이상 200μm 이하, 바람직하게는 0.1μm 이상 100μm 이하로 하는 것이 바람직하다. 이로써, 가요성을 갖고, 휠 수 있는 표시 장치를 실현할 수 있다.
기판(41a)은 접착층(42a)에 의하여 수지층(45a)의 한쪽의 면에 접착되어 있다. 또한, 수지층(45a)의 다른 쪽의 면 위에는 절연층(82)이 제공된다.
수지층(45b)에는 투광성을 갖는 수지 재료를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 두께 1μm 이상 200μm 이하의 필름 형상 또는 시트 형상의 재료를 사용할 수 있다.
이와 같이, 수지층(45b)에 직접적으로 착색층(51a), 착색층(51b), 차광층(52), 절연층(61), 도전층(25), 및 배향막(53b) 등이 제공되는 구성으로 함으로써, 제작 공정을 간략화할 수 있다.
수지층(45b)의 한쪽의 면 측에는 절연층(62)이 제공된다. 또한, 절연층(62)은 불필요하면 제공하지 않아도 된다.
구조체(14a) 및 구조체(14b)는 각각 오목부(50)에 제공되고, 절연층(81)의 상면과 접촉되어 제공된다. 또한, 구조체(14a) 및 구조체(14b)의 적어도 측면의 일부를 덮어 배향막(53a)이 제공된다.
이러한 구성으로 함으로써, 수지층(45b) 측의 구성을 간략화할 수 있다. 예를 들어, 섬 형상을 갖는 착색층(51a), 착색층(51b)이나, 개구를 갖는 차광층(52) 등을 인쇄법에 의하여 형성할 수 있다. 이로써, 수지층(45b) 측의 구성을 롤투롤법을 사용하여 저가로 제작할 수 있다.
이상이 구성예 1에 대한 설명이다.
[구성예 2]
이하에서는, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 예로서, 반사형의 액정 소자 및 발광 소자 양쪽을 갖고, 발광 모드, 반사 모드, 및 하이브리드 모드의 표시를 수행할 수 있는 표시 장치(표시 패널)의 예를 설명한다. 이러한 표시 패널을 ER-Hybrid Display(Emission and Reflection Hybrid Display 또는 Emission/Reflection Hybrid Display)라고도 부를 수 있다.
이러한 표시 패널의 일례로서는, 가시광을 반사하는 전극을 구비하는 액정 소자와, 발광 소자를 적층하여 배치된 구성을 들 수 있다. 이때, 가시광을 반사하는 전극이 개구를 갖고, 상기 개구와 발광 소자가 중첩되어 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 발광 모드로는 상기 개구를 통하여 발광 소자로부터의 광이 사출되도록 구동할 수 있다. 또한, 가시광을 반사하는 전극과 중첩되지 않는 영역에 발광 소자의 발광 영역이 배치되어 있는 구성으로 하여도 좋고, 가시광을 반사하는 전극들의 틈으로부터 발광 소자로부터의 광이 사출되는 구성으로 하여도 좋다. 액정 소자와 발광 소자를 적층하여 배치함으로써, 평면에서 보았을 때, 액정 소자와 발광 소자를 나란히 배치한 경우와 비교하여, 액정 소자 및 발광 소자 양쪽을 갖는 화소(화소 유닛이라고도 함)의 크기를 작게 할 수 있기 때문에, 더 고선명한 표시 장치를 실현할 수 있다.
이러한 표시 패널은 옥외 등 외광이 밝은 환경에서는 반사 모드로 표시함으로써, 매우 낮은 소비전력으로 구동을 수행할 수 있다. 또한, 야간이나 실내 등 외광이 어두운 환경에서는, 발광 모드로 표시함으로써, 최적의 휘도로 화상을 표시할 수 있다. 또한, 발광 및 반사광 양쪽을 사용한 모드(하이브리드 모드라고도 함)로 표시함으로써, 외광의 밝기가 불충분한 환경에서도 종래의 표시 패널과 비교하여, 소비전력이 낮고, 또한 콘트라스트가 높은 표시를 수행할 수 있다. 또한, 반사 모드 및 하이브리드 모드로는 환경 광의 변화를 반영한 표시를 수행할 수 있기 때문에, 사용자가 더 자연스럽게 느끼는 표시를 수행할 수 있다.
〔단면 구성예 2-1〕
도 7의 (A)에, 이하에 예시되는 표시 장치의 단면 개략도를 도시하였다. 도 7의 (A)에 도시된 구성은 절연층(83)을 개재하여 액정 소자(40)와 발광 소자(90)가 중첩되어 배치되어 있다. 도 7의 (A)에 도시된 구성에서는, 기판(31) 측이 표시면 측에 상당한다.
표시 장치는 절연층(83)의 한쪽의 면 위에 형성된, 트랜지스터(70a) 및 트랜지스터(70b)를 갖는다. 트랜지스터(70a)는 액정 소자(40)와 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(70b)는 발광 소자(90)와 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(70a) 및 트랜지스터(70b)를 덮는 절연층(81)의 기판(21) 측에는 도전층(91)이 제공되고, 도전층(91)의 단부를 덮어 절연층(84)이 제공된다. 도전층(91)과, 트랜지스터(70b)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 절연층(81)에 제공된 개구를 통하여 전기적으로 접속된다. 절연층(84)은 평탄화층으로서 기능한다. 절연층(84)의 기판(21) 측에는, EL층(92), 도전층(93a), 및 도전층(93b)이 제공된다. 도전층(91), EL층(92), 도전층(93a), 및 도전층(93b)에 의하여 발광 소자(90)가 구성되어 있다.
도전층(91) 및 도전층(93a)은 가시광을 투과시키는 기능을 갖는다. 도전층(93b)은 가시광을 반사하는 기능을 갖는다. 따라서, 발광 소자(90)는 도전층(91) 측으로 광을 사출하는 보텀 이미션형의 발광 소자이다.
또한, 절연층(83)의 기판(31) 측에는, 도전층(23a)과 도전층(23b)이 적층되어 제공된다. 또한, 도전층(23a)과 액정층(24) 사이에 배향막(53a)이 제공된다. 액정층(24), 및 액정층(24)과 기판(31) 사이의 구성은 구성예 1을 원용할 수 있기 때문에 설명을 생략한다.
또한, 표시 장치는 절연층(83)의 양면에 제공되는 도전층끼리를 전기적으로 접속하는 접속부(80)를 갖는다. 도 7의 (A)에는, 단자부가 절연층(83)에 제공된 개구, 및 상기 개구에 위치하고 트랜지스터(70a) 등의 게이트와 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 도전층을 갖는 구성을 도시하였다. 트랜지스터(70a)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 도전층(23b)은 접속부(80)를 통하여 전기적으로 접속된다.
도전층(23a)은 가시광을 투과시키는 기능을 갖는다. 또한, 도전층(23b)은 가시광을 반사하는 기능을 갖는다. 따라서, 액정 소자(40)는 반사형의 액정 소자로서 기능한다.
또한, 가시광을 반사하는 도전층(23b)에는, 발광 소자(90)와 중첩되는 영역에 개구가 제공된다. 발광 소자(90)로부터 사출된 광은 상기 개구를 통하여 기판(31) 측으로 사출된다.
도 7의 (A)에 도시된 표시 장치는 액정 소자(40)와 전기적으로 접속되는 트랜지스터(70a), 및 발광 소자(90)와 전기적으로 접속되는 트랜지스터(70b)를 갖기 때문에, 액정 소자(40) 및 발광 소자(90)를 각각 독립적으로 제어할 수 있다. 또한, 트랜지스터(70a)와 트랜지스터(70b)는 동일한 면 위에 동일한 공정을 거쳐 형성할 수 있기 때문에, 공정이 간략화되어 높은 수율로 제작할 수 있다.
또한, 도 7의 (A)에 도시된 바와 같이, 가시광을 반사하는 도전층(93b)에는, 격벽(11)과 중첩되는 영역에 개구가 제공된다. 또한, 도전층(93a)은 자외선을 투과시키는 기능을 갖는다. 격벽(11)을 형성하기 위하여 광의 조사를 수행할 때에는, 상기 개구를 통하여 액정층(24)에 광을 조사할 수 있다.
또한, 2개의 도전층(23a) 사이의 영역에서, 절연층(83)에 오목부(50)가 형성된다. 복수의 격벽(11) 중, 2개의 도전층(23a) 사이에 제공되는 격벽(11)은 그 일부가 오목부(50)와 중첩되어 제공된다.
또한, 도전층(25)의 기판(21) 측의 면에는, 상기 오목부(50)와 중첩되는 위치에 구조체(14)가 제공된다. 또한, 구조체(14)는 격벽(11)과 중첩되어 제공된다.
〔변형예 1〕
도 7의 (B)에는 도 7의 (A)와 일부의 구성이 상이한 예를 도시하였다. 구체적으로는, 기판(31) 대신에 절연층(62), 접착층(42b), 및 기판(41b)을 갖고, 또한 기판(21) 대신에 기판(41a)을 갖는다.
이러한 구성으로 함으로써, 휠 수 있는 표시 장치를 실현할 수 있다.
〔단면 구성예 2-2〕
도 8의 (A)에, 이하에 예시되는 표시 장치의 단면 개략도를 도시하였다. 도 8의 (A)에 도시된 구성은, 도 7의 (A)에서 예시된 구성과 비교하여, 트랜지스터(70a) 및 트랜지스터(70b)가 절연층(83)보다 기판(31) 측에 제공되는 점에서 주로 상이하다. 또한, 도 8의 (A)에는, 높이가 상이한 2개의 구조체(구조체(14a), 구조체(14b))를 갖는 예를 도시하였다.
트랜지스터(70a)는, 소스 및 드레인 중 한쪽이 절연층(81)에 제공된 개구를 통하여, 절연층(81) 위에 제공된 도전층(23)과 전기적으로 접속된다. 또한, 도전층(23) 위에는 배향막(53a)이 제공된다.
트랜지스터(70b)는 접속부(80)를 통하여 도전층(91)과 전기적으로 접속된다. 도전층(91)을 덮어 EL층(92), 도전층(93b), 및 도전층(93a)이 적층되어 제공된다.
여기서, 도전층(91)의 기판(21) 측의 표면과, 절연층(83)의 기판(21) 측의 표면은 실질적으로 일치하고, 이들의 경계에서의 단차는 매우 작다. 그 때문에, 도 7의 (A) 등에서 예시된, 도전층(91)의 단부를 덮는 절연층(절연층(84))을 제공하지 않는 구성으로 할 수 있다. 또한, 절연층(84)을 제공하여도 좋다.
또한, 여기에는, 가시광을 투과시키는 도전층(93a)이, 가시광을 반사하는 도전층(93b)보다 기판(21) 측에 제공되는 예를 도시하였다. 예를 들어, 금속 산화물을 포함하는 도전층(93a)에 의하여, 금속 또는 합금을 포함하는 도전층(93b)의 표면을 덮어 제공함으로써, 도전층(93b)의 산화를 억제하여 신뢰성이 높은 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 도 8의 (A)에 도시된 바와 같이, 격벽(11)이 차광층(52) 등과 중첩되는 영역뿐만 아니라, 발광 소자(90)와 중첩되는 영역에 제공되어도 좋다. 이때, 발광 소자(90)로부터의 광은 도전층(23)에 제공된 개구, 격벽(11), 및 착색층(51a) 등을 통과하여 기판(31) 측으로부터 외부로 사출된다.
〔변형예 2〕
도 8의 (B)에는 도 8의 (A)와 일부의 구성이 상이한 예를 도시하였다. 구체적으로는, 기판(31) 대신에 절연층(62), 접착층(42b), 및 기판(41b)을 갖고, 또한 기판(21) 대신에 기판(41a)을 갖는다.
이러한 구성으로 함으로써, 휠 수 있는 표시 장치를 실현할 수 있다.
〔단면 구성예 2-3〕
도 9의 (A)에, 이하에 예시되는 표시 장치의 단면 개략도를 도시하였다. 도 9의 (A)에 도시된 구성은, 트랜지스터(70b)가 트랜지스터(70a)와는 상이한 절연층 위에 제공되는 점, 또한 트랜지스터(70a)와 트랜지스터(70b) 사이에 접착층(99)을 갖는 점에서, 주로 도 7의 (A)에 도시된 구성과 상이하다.
트랜지스터(70b)는 절연층(86)의 한쪽의 면 측에 제공된다. 또한, 절연층(86)의 다른 쪽의 면은 접착층(99)을 개재하여, 트랜지스터(70a)를 덮는 절연층(81)과 접착된다.
또한, 절연층(86)의 한쪽의 면 측에 절연층(87), 절연층(88)을 갖는다. 절연층(87)은 그 일부가 트랜지스터(70b)의 게이트 절연층으로서 기능한다. 또한, 절연층(88)은 트랜지스터(70b)를 덮어 제공된다. 절연층(84)은 절연층(88)을 덮어 제공된다.
또한, 여기에는, 트랜지스터(70a)가 제 2 게이트로서 기능하는 도전층(78), 및 제 2 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(79)을 갖는 예를 도시하였다. 도전층(78)으로서는, 가시광을 차광하는 도전성 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 여기에는 기판(21) 및 기판(31)을 갖는 예를 도시하였지만, 이들을 가요성을 갖는 기판으로 치환하여도 좋다. 예를 들어, 도 7의 (B)에 도시된 바와 같이, 기판(21) 대신에 가요성을 갖는 기판(41a)을 사용할 수 있다. 또한, 기판(31) 대신에 절연층(62), 접착층(42b), 및 기판(41b)을 사용할 수 있다. 이로써, 휠 수 있는 표시 장치를 실현할 수 있다.
〔단면 구성예 2-4〕
도 9의 (B)에, 이하에 예시되는 표시 장치의 단면 개략도를 도시하였다. 도 9의 (B)에 도시된 구성은, 발광 소자(90)가 톱 이미션형의 발광 소자인 점, 절연층(87)으로부터 발광 소자(90)까지의 적층 구조의 방향의 상하가 역전되어 있는 점, 접착층(99)을 갖지 않는 점 등에서, 주로 도 9의 (A)에 도시된 구성과 상이하다.
기판(21)과 기판(31)은 접착층(89)에 의하여 접합된다. 또한, 접착층(89)은 발광 소자(90)를 덮어 제공되며, 발광 소자(90)를 밀봉하는 기능을 갖는다.
이상이 구성예 2에 대한 설명이다.
[제작 방법예 1]
〔제작 방법예 1-1〕
다음에, 도 1의 (B)에 도시된 표시 장치(10)의 제작 방법의 일례에 대하여 설명한다. 도 10 및 도 11에 도시된 각 도면은 표시 장치(10)의 제작 방법에 따른 공정의 각 단계에서의 단면 개략도이다.
또한, 표시 장치를 구성하는 박막(절연막, 반도체막, 도전막 등)은 스퍼터링법, 화학 기상 퇴적(CVD:Chemical Vapor Deposition)법, 진공 증착법, 펄스 레이저 퇴적(PLD:Pulsed Laser Deposition)법, 원자층 성막(ALD:Atomic Layer Deposition)법 등을 사용하여 형성할 수 있다. CVD법으로서는, 플라스마 화학 기상 퇴적(PECVD)법이나 열 CVD법이어도 좋다. 열 CVD법의 예로서, 유기 금속 화학 기상 퇴적(MOCVD:Metal Organic CVD)법을 사용하여도 좋다.
또한, 표시 장치를 구성하는 박막(절연막, 반도체막, 도전막 등)은, 스핀 코팅, 딥, 스프레이 도포, 잉크젯, 디스펜스, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄 등의 방법, 닥터 나이프, 슬릿 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 나이프 코팅 등의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
또한, 표시 장치를 구성하는 박막을 가공할 때에는, 포토리소그래피법 등을 사용하여 가공할 수 있다. 또는, 차폐 마스크를 사용한 성막 방법에 의하여, 섬 형상의 박막을 형성하여도 좋다. 또는, 나노 임프린트법, 샌드 블라스트법(sandblasting method), 리프트 오프법 등에 의하여 박막을 가공하여도 좋다. 포토리소그래피법으로서는, 가공하고자 하는 박막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 에칭 등에 의하여 상기 박막을 가공하고, 레지스트 마스크를 제거하는 방법, 및 감광성을 갖는 박막을 형성한 후, 노광, 현상을 수행하여, 상기 박막을 원하는 형상으로 가공하는 방법이 있다.
포토리소그래피법에서, 노광에 사용되는 광에는 예를 들어, i선(파장 365nm), g선(파장 436nm), h선(파장 405nm), 또는 이들을 혼합시킨 광을 사용할 수 있다. 그 이외에, 자외선이나 KrF 레이저 광, 또는 ArF 레이저 광 등을 사용할 수도 있다. 또한, 액침 노광 기술에 의하여 노광을 수행하여도 좋다. 또한, 노광에 사용되는 광으로서, 극단 자외광(EUV:Extreme Ultra-violet)이나 X선을 사용하여도 좋다. 또한, 노광에 사용되는 광 대신에, 전자 빔을 사용할 수도 있다. 극단 자외광, X선, 또는 전자 빔을 사용하면, 매우 미세히 가공할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 전자 빔 등의 빔을 주사함으로써 노광을 수행하는 경우에는, 포토마스크는 불필요하다.
박막의 에칭에는, 드라이 에칭법, 웨트 에칭법, 샌드 블라스트법 등을 사용할 수 있다.
<트랜지스터(70)의 형성>
우선, 기판(21) 위에 도전층(71)을 형성한다. 도전층(71)은 도전막을 형성한 후, 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 도전막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다.
다음에, 절연층(73)을 형성한다.
다음에, 반도체층(72)을 형성한다. 반도체층(72)은 반도체막을 형성한 후, 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 반도체막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다.
다음에, 도전층(74a) 및 도전층(74b)을 형성한다. 도전층(74a) 및 도전층(74b)은 도전층(71)과 마찬가지의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
이상의 공정에 의하여, 트랜지스터(70)를 형성할 수 있다.
<절연층(81)의 형성>
다음에, 절연층(81)을 형성한다(도 10의 (A) 참조). 절연층(81)에 감광성 재료를 사용함으로써, 포토리소그래피법 등에 의하여 개구를 형성할 수 있다. 또한, 절연층(81)을 형성한 후에, 포토리소그래피법 등에 의하여 레지스트 마스크를 형성하고, 절연층(81)의 일부를 에칭함으로써 개구를 형성하여도 좋다. 절연층(81)에 유기 절연 재료를 사용하면, 그 상면의 평탄성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 절연층(81)을 무기 절연막과 유기 절연막의 적층 구조로 하여도 좋다.
<도전층(23), 오목부(50)의 형성>
다음에, 절연층(81) 위에 도전층(23)이 되는 도전막을 형성한다. 다음에, 도전층(23) 위에 레지스트 마스크(95)를 형성한다. 그 후, 도전막 중 레지스트 마스크(95)로 덮이지 않은 부분을 에칭함으로써, 도전층(23)을 형성한다(도 10의 (B) 참조).
다음에, 절연층(81)에 오목부(50)를 형성한다(도 10의 (C) 참조). 오목부(50)는 레지스트 마스크(95)를 에칭 마스크로서 사용하고, 절연층(81)의 상부의 일부를 에칭함으로써 형성할 수 있다.
오목부(50)의 형성에는 드라이 에칭법을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 절연층(81)에 유기 절연 재료를 사용하였을 때에는, 산소를 포함하는 분위기에서의 플라스마 처리(애싱 처리)를 사용하는 것이 바람직하다. 애싱 처리로 절연층(81)을 가공함으로써, 도전층(23)과의 에칭 속도의 선택비를 높일 수 있어, 도전층(23)이 에칭되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 오목부(50)를 형성할 때, 레지스트 마스크(95)를 마스크로서 사용하여도 좋고, 레지스트 마스크(95)를 제거하고 도전층(23)을 하드 마스크로서 사용하여도 좋다.
<배향막(53a)의 형성>
다음에, 배향막(53a)을 형성한다(도 10의 (D) 참조). 배향막(53a)이 되는 박막을 형성한 후에, 러빙 처리를 수행함으로써, 배향막(53a)을 형성할 수 있다.
<차광층(52), 착색층(51a), 착색층(51b)의 형성>
다음에, 기판(31) 위에 차광층(52)을 형성한다. 차광층(52)은 도전막을 가공하여 도전층(71) 등과 마찬가지의 방법에 의하여 형성하여도 좋고, 금속 재료나, 안료 및 염료를 포함하는 수지 재료를 사용하여 절연층(81) 등과 마찬가지의 방법에 의하여 형성하여도 좋다.
다음에, 착색층(51a), 착색층(51b) 등을 각각 형성한다. 착색층(51a), 착색층(51b)은 절연층(81) 등과 마찬가지의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
또한, 차광층(52)보다 먼저 착색층(51a) 및 착색층(51b)을 형성하여도 좋다. 이때, 차광층(52)의 일부가 착색층(51a) 및 착색층(51b)의 단부를 덮도록 형성되는 것이 바람직하다.
<절연층(61), 도전층(25), 배향막(53b)의 형성>
다음에, 차광층(52), 착색층(51a), 및 착색층(51b) 등을 덮어 절연층(61)을 형성한다. 절연층(61)은 착색층(51a) 등에 포함되는 불순물 등이 액정층(24)으로 확산되는 것을 방지하는 오버코트로서의 기능을 갖는다. 또한, 절연층(61)은 차광층(52), 착색층(51a), 및 착색층(51b) 등의 표면의 단차를 피복하는 평탄화층으로서의 기능을 가져도 좋다. 또한, 절연층(61)은 불필요하면 제공하지 않아도 된다.
다음에, 절연층(61) 위에 도전층(25)을 형성한다. 도전층(25)은 도전층(71) 등과 마찬가지의 방법에 의하여 형성할 수 있다. 또는, 차폐 마스크를 사용한 성막 방법에 의하여 섬 형상의 도전층(25)을 형성하여도 좋다.
다음에, 도전층(25) 위에 배향막(53b)을 형성한다(도 10의 (E) 참조). 배향막(53b)은 배향막(53a)과 마찬가지의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
또한, 상술한 기판(21) 측의 공정 및 기판(31) 측의 공정은 각각 독립적으로 진행할 수 있다.
<기판(21)과 기판(31)의 접합>
다음에, 기판(21) 및 기판(31) 중 어느 한쪽 또는 양쪽에, 이들을 접착하는 접착층(도시하지 않았음)을 형성한다. 접착층은 화소가 배치되어 있는 영역을 둘러싸도록 형성된다. 접착층을 예를 들어, 스크린 인쇄법이나 디스펜싱법 등에 의하여 형성할 수 있다. 접착층으로서는, 열 경화성 수지나 자외선 경화 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 자외선에 의하여 임시적으로 경화된 후에, 가열함으로써 경화되는 수지 등을 사용하여도 좋다. 또는, 접착층으로서, 자외선 경화성 및 열 경화성 양쪽을 갖는 수지 등을 사용하여도 좋다.
다음에, 디스펜싱법 등에 의하여 접착층으로 둘러싸인 영역에, 액정층(24)이 되는 조성물을 적하한다. 구체적으로는, 액정(12), 모노머(13), 및 중합 개시제를 포함하는 조성물을 적하한다. 또한, 상기 조성물에 키랄제 등이 포함되어도 좋다.
다음에, 액정층(24)이 되는 조성물을 끼우도록 기판(21)과 기판(31)을 접합시켜 접착층을 경화한다. 접합을 감압 분위기하에서 수행하면, 기판(21)과 기판(31) 사이에 기포 등이 혼입되는 것을 방지할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 기판(21)과 기판(31)을 접합시킨 후에, 감압 분위기하에서, 접착층에 제공된 틈으로부터 액정층(24)이 되는 조성물을 주입하는 방법을 사용하여도 좋다. 또한, 액정층(24)이 되는 조성물의 적하 후에, 화소가 배치되어 있는 영역이나 상기 영역의 외측에, 입상의 갭 스페이서를 배치하여도 좋고, 상기 갭 스페이서를 포함하는 조성물을 적하하여도 좋다.
이 시점에서, 도전층(23), 도전층(25), 및 액정(12)을 포함하는 액정 소자(40)가 형성된다(도 11의 (A) 참조). 또한, 이 시점에서는 격벽(11)이 형성되어 있지 않고, 또한 액정층(24)에 포함되는 모노머(13)의 농도가 높은 상태이다.
다음에, 기판(21) 측으로부터 광(20)을 조사한다(도 11의 (B) 참조).
광(20)에는 중합 개시제가 반응하는 파장 및 강도의 광을 사용할 수 있다. 예를 들어, 광(20)에는 파장 100nm 내지 400nm의 자외선을 사용할 수 있다. 파장 200nm 내지 400nm의 광을 사용하면, 대기에 의한 흡수를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 대표적으로는, 파장 254nm의 광이나, 파장 365nm의 광, 파장 385nm의 광 등이 있다. 광(20)은 고압 수은 램프, 저압 수은 램프, 메탈 핼라이드 램프, 제논 램프, LED 등의 광원을 사용하여 생성할 수 있다. 또한, 램프나 LED 이외에, 엑시머 레이저 등의 레이저를 광원으로서 사용하여도 좋다.
광(20)은 기판(21)의 표면에 대하여 수직으로 입사되도록, 가능한 한 평행에 가까운 광을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 기판(21)이 크기 때문에 복수의 광원을 사용하는 경우에는, 광이 비스듬한 방향으로부터 입사될 우려가 있다. 그 경우, 광원과 기판(21) 사이에, 광원으로부터의 광을 평행광에 가깝게 하기 위한 슬릿 등을 제공하는 것이 바람직하다.
도 11의 (B)에 도시된 바와 같이, 도전층(23)이 제공되지 않는 영역에서, 광(20)은 액정층(24)에 조사된다. 한편, 도전층(23)이 제공되는 영역에서는, 광(20)은 도전층(23)에 의하여 차광되어 액정층(24)에 도달되지 않는다. 또한, 광(20)은 도전층(23)뿐만 아니라, 도전층(71)이나, 도전층(74a), 도전층(74b) 등에 의해서도 차광된다.
또한, 여기에는 트랜지스터(70)로서, 게이트로서 기능하는 도전층(71)이 기판(21) 측에 위치하는 보텀 게이트 구조의 트랜지스터를 도시하였다. 따라서, 광(20)은 도전층(71)에 의하여 차광되고 반도체층(72)에 조사되지 않기 때문에, 트랜지스터(70)의 전기 특성의 변동이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 트랜지스터(70)로서 톱 게이트 구조의 트랜지스터를 사용하는 경우에는, 반도체층(72) 아래에, 광(20)을 차광하는 부재를 배치한다. 또는, 반도체층(72) 아래에 제 2 게이트 전극으로서 기능하는 도전층을 배치하는 것이 바람직하다.
도 12에는, 도 11의 (B) 중에 일점쇄선으로 나타낸 영역의 확대도를 도시하였다. 도 12는 광(20)의 조사가 개시되고, 모노머(13)의 중합이 진행되는 과정에서의 개념도이다.
도전층(23) 등에 차광되지 않고, 광(20)이 조사되는 영역을 조사 영역(30)으로 한다. 조사 영역(30)에서는, 광(20)이 조사됨으로써, 액정층(24) 중의 중합 개시제가 라디칼을 생성하여, 모노머(13)가 중합을 개시한다. 중합이 진행됨으로써, 도 12에 도시된 바와 같이, 폴리머를 포함하는 격벽(11)이 성장한다.
여기서, 모노머(13)의 중합에 따라, 조사 영역(30) 및 그 근방의 액정층(24)에 포함되는 모노머(13)의 농도가 저하되고, 조사 영역(30)으로부터 떨어질수록 모노머(13)의 농도가 높아지는 농도 분포가 발생하는 경우가 있다. 모노머(13)는 상기 농도 분포를 균일하게 하도록 농도가 높은 곳으로부터 농도가 낮은 곳으로 확산되는 성질을 갖는 경우가 있다. 이때, 모노머(13)의 일부는 도 12에 도시된 바와 같이, 조사 영역(30)을 향하여 액정층(24) 중으로 확산된다. 이로써, 광(20)의 조사 전과 비교하여 조사 후에서는, 도전층(23)과 중첩되는 영역에서의 액정층(24) 중의 모노머(13)의 농도가 낮은 상태가 된다. 또한, 광(20)의 조사 전의 액정층(24) 중에 포함되는 모노머(13)의 농도가 충분히 낮은 경우나, 모노머(13)가 액정층(24) 중으로 확산되기 쉬운 경우 등에는, 광(20)을 조사한 후에서의 모노머(13)의 농도가 검출되지 않을 정도로 낮은 상태가 되는 경우도 있다.
광(20)을 조사하기 전에서의 액정층(24) 중의 모노머(13)의 최적의 농도를, 광(20)의 조사 영역(30)의 면적에 따라 결정할 수 있다. 예를 들어, 화소가 배열되는 영역(표시 영역이라고도 함)에 대한, 조사 영역(30)의 면적 비율을 α%(α>0)로 하였을 때, 액정층(24) 중의 모노머(13)의 중합 농도를 (α-x)wt% 이상, (α+x)wt% 이하의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다. 또는, 액정층(24) 중의 모노머(13)의 체적 농도를 (α-x)% 이상, (α+x)% 이하의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다. 여기서, x=0.5α, 바람직하게는 x=0.3α, 더 바람직하게는 x=0.2α를 만족시킨다. 이로써, 광(20)을 조사한 후에서의, 액정 소자(40)로서 기능하는 부분의 액정층(24) 중의 모노머(13)의 농도를 저감할 수 있다.
모노머(13)의 중합이 진행됨으로써, 조사 영역(30) 내에서 배향막(53a) 및 배향막(53b) 양쪽과 접촉되는 격벽(11)이 형성된다. 격벽(11)은 배향막(53a) 및 배향막(53b)을 접착하는 기능을 갖는다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 절연층(81)의 오목부(50)는 도전층(23) 사이에 위치하기 때문에, 광(20)은 오목부(50)를 통과하게 된다. 따라서, 격벽(11)은 오목부(50)와 중첩되는 영역에서 성장한다. 이로써, 광(20)의 조사 후에서, 격벽(11)을 오목부(50)에 감합하는 형상, 또는 오목부(50)를 메우는 형상으로 성장시킬 수 있기 때문에, 접착 강도를 매우 높일 수 있다.
또한, 도 12에는 격벽(11)이 배향막(53a) 측으로부터 배향막(53b) 측을 향하여 성장하는 경우의 예를 도시하였지만, 어디까지나 개념도이고, 격벽(11)의 성장 과정은 다양한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 액정층(24) 중에 형성된 다수의 작은 폴리머가 연결되면서 성장하는 경우도 있다. 또는, 광(20)의 강도가 강하고, 광(20)이 배향막(53b)까지 충분한 강도로 도달되는 경우나, 차광층(52)에 의하여 광(20)이 반사되고 액정층(24)에 다시 조사되는 경우 등에는, 배향막(53a) 측으로부터뿐만 아니라, 배향막(53b) 측으로부터도 폴리머가 성장하고, 배향막(53a) 측으로부터 성장한 폴리머와 연결되어 일체가 됨으로써, 격벽(11)이 형성되는 경우도 있다. 어떤 성장 과정을 거쳐 격벽(11)이 형성되었는지는 격벽(11)의 단면 형상 등으로부터 추정할 수 있다.
이상의 공정에 의하여 표시 장치(10)를 제작할 수 있다(도 11의 (C) 참조). 도 11의 (C)는 도 1의 (B)와 동일한 도면이다.
또한, 상술한 제작 방법에서, 광(20)의 조사 조건이나, 광(20)의 산란 등에 의하여 도전층(23)의 윤곽보다 내측의 영역과 중첩되는 영역에도 격벽(11)이 형성되는 경우가 있다. 마찬가지로, 도전층(74a), 도전층(74b), 및 도전층(71) 등의 광(20)을 차광하는 부재와 중첩되는 영역에도 격벽(11)의 일부가 중첩되어 배치되어도 좋다.
여기서, 도전층(23)과 중첩되는 영역에서, 모노머(13)는 격벽(11)에 가까울수록 농도가 낮고, 격벽(11)으로부터 멀수록 농도가 높은 농도 분포를 갖는 경우가 있다.
또한, 도전층(23)과 중첩되는 영역에서, 미반응의 중합 개시제가 잔존하는 경우도 있다. 이때, 액정층(24) 중에 모노머(13) 및 중합 개시제 양쪽이 잔존하는 경우에는, 외광에 포함되는 자외선 등에 의하여, 모노머(13)의 중합 반응이 발생할 우려가 있다. 그러나, 표시 장치(10)에서는, 액정층(24)보다 표시면 측에 착색층(51a) 등이 제공됨으로써, 외광에 포함되는 자외선이 액정층(24)에 도달되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 모노머(13)나 중합 개시제가 잔존하더라도 사용 환경하에서 중합 반응은 발생하지 않고, 신뢰성이 높은 표시 장치를 실현할 수 있다.
이상이 표시 장치의 제작 방법예 1-1에 대한 설명이다.
〔제작 방법예 1-2〕
이하에서는, 단면 구성예 1-2에서 예시된 표시 장치의 제작 방법예에 대하여, 도 13의 각 도면을 사용하여 설명한다.
우선, 제작 방법예 1-1과 마찬가지로, 기판(21) 위에 도전층(71)으로부터 배향막(53a)까지 순차적으로 형성한다.
또한, 기판(31) 위에 차광층(52)으로부터 도전층(25)까지 순차적으로 형성한다.
다음에, 도전층(25) 위에 구조체(14a) 및 구조체(14b)를 형성한다. 우선, 구조체(14a) 및 구조체(14b)가 되는 절연막을 형성한다. 상기 절연막에는 감광성 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 절연막은 예를 들어, 스핀 코팅법 등에 의하여 형성할 수 있다.
다음에, 포토마스크를 통하여 절연막을 노광하고, 현상 처리 후에 소성(baking)함으로써 구조체(14a) 및 구조체(14b)를 형성할 수 있다.
여기서, 절연막으로서, 광이 조사되지 않는 부분이 현상 후에 잔존하는 포지티브형의 감광성 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 구조체(14a)의 폭보다 구조체(14b)의 폭이 작은 포토마스크를 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 구조체(14b)가 되는 영역에서, 차광된 부분에도 노광에 사용되는 광의 일부가 조사되기 쉬워진다. 그 결과, 구조체(14a)보다 높이가 낮은 구조체(14b)를 자기 정합적으로 형성할 수 있다.
또한, 높이가 상이한 구조체(14a) 및 구조체(14b)를 형성하는 방법으로서, 상기 이외에, 하프톤 마스크 또는 그레이톤 마스크 등의 다계조 마스크를 사용한 노광 기술, 또는 2개 이상의 포토마스크를 사용한 다중 노광 기술을 사용하여도 좋다.
다음에, 구조체(14a), 구조체(14b), 및 도전층(25)을 덮어 배향막(53b)을 형성한다(도 13의 (A) 참조).
다음에, 제작 방법예 1-1과 마찬가지로, 기판(21)과 기판(31)을 접합시킨다.
다음에, 기판(21) 측으로부터 광(20)을 조사한다(도 13의 (B) 참조).
광(20)은 도전층(23) 등으로 차폐되지 않는 영역에 조사된다. 여기서, 구조체(14a) 및 구조체(14b)가 도전층(23)과 중첩되지 않는 위치에 제공되기 때문에, 광(20)은 구조체(14a) 및 구조체(14b)의 측면을 포함하는 영역에 조사된다. 그 때문에, 구조체(14a) 및 구조체(14b)를 둘러싸도록 격벽(11)이 형성된다.
모노머(13)가 중합되어 폴리머를 생성할 때, 모노머(13)가 분산된 액정층(24)과 접촉되는 면으로부터 폴리머가 성장하는 경우가 있다. 여기서는 구조체(14a) 및 구조체(14b)가 배향막(53b)과 도전층(25) 사이에 제공되기 때문에, 광(20)이 조사되는 영역에서의, 배향막(53b)과 액정층(24)의 접촉 면적은, 구조체(14a) 및 구조체(14b)를 갖지 않는 경우와 비교하여 커진다. 그 결과, 구조체(14a) 및 구조체(14b)를 갖지 않는 경우와 비교하여 폴리머가 형성되기 쉽기 때문에, 형성되는 격벽(11)은 더 고밀도이고 강도가 높은 폴리머가 되기 쉽다.
이상의 공정에 의하여 표시 장치를 제작할 수 있다(도 13의 (C) 참조). 도 13의 (C)는 도 5와 동일한 도면이다.
도 13의 (C) 등에 도시된 구성에서는, 격벽(11)과, 격벽(11)의 내측에 위치하는 구조체(14a) 및 구조체(14b)에 의하여, 기판(21)과 기판(31)의 거리를 유지할 수 있다. 따라서, 외력에 대한 물리적 강도가 더 높아진 것에 더하여, 외력에 의한 셀 갭의 변화가 억제된 표시 장치이다.
이상이 제작 방법예 1-2에 대한 설명이다.
〔제작 방법예 1-3〕
이하에서는, 단면 구성예 1-3에서 예시된 표시 장치의 제작 방법예에 대하여, 도 14 및 도 15의 각 도면을 사용하여 설명한다.
우선, 지지 기판(44a) 위에 박리층(43a) 및 절연층(82)을 이 순서대로 형성한다.
지지 기판(44a)으로서는, 장치 내 또는 장치 사이에서 용이하게 반송할 수 있을 정도의 강성을 갖는 기판을 사용할 수 있다. 또한, 제작 공정에 가해지는 열에 대하여 내열성을 갖는 기판을 사용한다. 예를 들어, 두께 0.3mm 이상 1mm 이하의 유리 기판을 사용할 수 있다.
박리층(43a) 및 절연층(82)에 사용되는 재료로서는, 박리층(43a)과 절연층(82)의 계면, 또는 박리층(43a) 중에서 박리가 발생하는 재료를 선택할 수 있다.
예를 들어, 박리층(43a)으로서 텅스텐 등의 고융점 금속 재료를 포함하는 층과, 상기 금속 재료의 산화물을 포함하는 층을 적층하여 사용하고, 절연층(82)으로서, 질화 실리콘, 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘 등의 무기 절연 재료의 층을 적층하여 사용할 수 있다. 또한, 본 명세서 중에서, 산화질화물은 그 조성으로서, 질소보다 산소의 함유량이 많은 재료를 가리키고, 질화산화물은 그 조성으로서, 산소보다 질소의 함유량이 많은 재료를 가리킨다. 박리층(43a)에 고융점 금속 재료를 사용하면, 그 후의 공정에서, 높은 온도에서 처리할 수 있어, 재료나 형성 방법의 선택의 자유도가 높아지기 때문에 바람직하다.
박리층(43a)으로서, 텅스텐과 산화 텅스텐의 적층 구조를 사용한 경우에는, 텅스텐과 산화 텅스텐의 계면, 산화 텅스텐 중, 또는 산화 텅스텐과 절연층(82)의 계면에서 박리할 수 있다.
또한, 박리층(43a)이나 그 위의 피박리층의 구성에 대해서는, 이에 한정되지 않고, 다양한 재료를 선택할 수 있다.
다음에, 절연층(82) 위에, 제작 방법예 1-1과 마찬가지로, 도전층(71)으로부터 배향막(53a)까지 순차적으로 형성한다.
이 단계에서의 단면 개략도가 도 14의 (A)에 상당한다.
다음에, 지지 기판(44b) 위에 박리층(43b) 및 절연층(62)을 이 순서대로 형성한다.
지지 기판(44b)에는 지지 기판(44a)과 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다. 박리층(43b)은 박리층(43a)과 마찬가지의 방법에 의하여 형성할 수 있다. 절연층(62)은 절연층(82)과 마찬가지의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
다음에, 절연층(62) 위에 차광층(52), 착색층(51a) 및 착색층(51b), 절연층(61), 도전층(25), 구조체(14a) 및 구조체(14b), 및 배향막(53b)을 상기와 마찬가지의 방법에 의하여 형성한다.
이 단계에서의 단면 개략도가 도 14의 (B)에 상당한다.
다음에, 지지 기판(44a)과 지지 기판(44b)을 접합시킨다. 접합은 상기와 마찬가지의 방법에 의하여 수행할 수 있다.
다음에, 지지 기판(44a) 측으로부터 광(20)(도시하지 않았음)을 조사하여 격벽(11)을 형성한다(도 14의 (C) 참조).
여기서, 박리층(43a)을 개재하여 액정층(24)에 광(20)이 도달되도록 광(20)의 조사를 수행할 필요가 있다. 예를 들어, 박리층(43a)으로서 금속을 포함하는 재료를 사용한 경우에는, 광(20)이 차광되어, 액정층(24)까지 충분히 광(20)이 도달되지 않는 경우도 있다. 그 때문에, 박리층(43a)에 금속을 포함하는 재료를 사용한 경우에는, 박리층(43a)으로서 광(20)이 투과할 정도로 얇은 막을 사용하는 것, 또한 박리층(43a)에 의한 반사나 흡수를 고려하여 광(20)의 조사 조건을 적절한 것으로 하는 것이 중요하다.
예를 들어, 박리층(43a)으로서 텅스텐막과 산화 텅스텐막의 적층 구조를 사용한 경우, 텅스텐막의 두께를 1nm 이상 50nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 30nm 이하, 더 바람직하게는 1nm 이상 20nm 이하의 두께로 함으로써, 특별한 조사 장치를 사용하지 않고, 격벽(11)을 형성할 수 있다.
또한, 조사 장치의 출력 및 조사 시간을 조정하고, 액정층(24)에 도달되는 광의 에너지가 0.1J/cm2 이상 100J/cm2 이하, 바람직하게는 1J/cm2 이상 50J/cm2 이하가 되는 조건에서 광(20)을 조사하는 것이 바람직하다.
다음에, 절연층(62)과 박리층(43b) 사이에서 박리함으로써, 지지 기판(44b) 및 박리층(43b)을 제거한다(도 15의 (A) 참조).
이와 같이, 박리를 수행하기 전에 격벽(11)을 형성하는 것이 바람직하다. 여기서, 기판(21)과 절연층(62)을 접합하는 격벽(11)은, 인접되는 화소 사이에 복수 배치되어 있기 때문에, 기판(21)과 절연층(62)의 접착 강도가 높아진다. 따라서, 박리를 수행하는 공정에서, 액정층(24) 내부에서 박리되는 것이 억제되어, 더 높은 수율로 지지 기판(44b)을 박리할 수 있다.
절연층(62)과 지지 기판(44b)을 박리하는 방법으로서는, 기계적인 힘을 가하는 것이나, 박리층을 에칭하는 것, 액체를 적하하는 것, 또는 액체에 지지 기판(44b)을 함침(含浸)시키는 것 등에 의하여, 박리 계면에 액체를 침투시키는 것 등을 일례로서 들 수 있다. 또는, 박리 계면을 형성하는 2층의 열 팽창률의 차이를 이용하여 지지 기판(44b)을 가열 또는 냉각함으로써 박리를 수행하여도 좋다.
또한, 박리를 수행하기 전에 박리 계면의 일부를 노출시키는 처리를 수행하여도 좋다. 예를 들어, 레이저나 예리한 부재 등에 의하여, 박리층(43b) 위의 절연층(62)의 일부를 제거한다. 이로써, 절연층(62)이 제거된 부분을 출발점(기점)으로 하여 박리를 진행시킬 수 있다.
박리를 수행한 후, 절연층(62)의 표면에 박리층(43b)의 일부가 잔존하는 경우가 있다. 그 경우, 잔존한 박리층(43b)을 세척이나 에칭, 닦아내기 등을 수행함으로써 제거하여도 좋다. 또한, 잔존한 박리층(43b)이 가시광에 대한 투과성이 높고, 시인성에 영향을 미치지 않는 경우에는 제거하지 않아도 된다. 그 경우에는, 절연층(62)과 후술하는 접착층(42b) 사이에, 박리층(43b)에 포함되는 원소를 포함하는 층이 잔존한다.
다음에, 절연층(62)과 기판(41b)을 접착층(42b)에 의하여 접착한다. 접착층(42b)으로서는, 열 경화성 수지나 자외선 경화 수지 등을 사용할 수 있다.
다음에, 상기와 마찬가지의 방법에 의하여, 절연층(82)과 박리층(43a) 사이에서 박리함으로써, 지지 기판(44a) 및 박리층(43a)을 제거한다(도 15의 (B) 참조).
그 후, 절연층(82)과 기판(41a)을 접착층(42a)에 의하여 접착한다. 접착층(42a)에는 접착층(42b)과 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다.
이상의 공정에 의하여 표시 장치를 제작할 수 있다(도 15의 (C) 참조). 도 15의 (C)는 도 6의 (A)와 동일한 도면이다.
또한, 여기서는 지지 기판(44b) 및 박리층(43b)을 제거하고, 기판(41b)을 접합시키는 공정을 먼저 수행하는 것으로 하였지만, 반대로 지지 기판(44a) 및 박리층(43a)을 제거하고, 기판(41a)을 접합시키는 공정을 먼저 수행하여도 좋다. 또한, 이들의 공정을 동시에 수행하여도 좋다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 제작 방법에서, 트랜지스터(70)나 도전층(23)을 제작할 때에는, 비교적 두꺼운 지지 기판(44a)을 사용하기 때문에, 용이하게 반송할 수 있고, 높은 수율로 제작할 수 있다. 또한, 얇은 기판(41a) 위에 직접 트랜지스터(70) 등을 형성하는 방법과 비교하여, 트랜지스터(70)나 그 주위의 절연층을 형성할 때에, 고온에서 처리를 수행할 수 있기 때문에, 트랜지스터(70) 내 및 그 근방의 불순물이 저감되어, 신뢰성이 매우 높은 트랜지스터(70)를 실현할 수 있다.
또한, 착색층(51a)이나 차광층(52) 등을 제작할 때에는, 비교적 두꺼운 지지 기판(44b)을 사용하기 때문에, 용이하게 반송할 수 있고, 높은 수율로 제작할 수 있다. 또한, 지지 기판(44b)을 사용함으로써, 착색층(51a)이나 차광층(52) 등을 형성할 때에, 높은 온도에서 가열할 수 있기 때문에, 불순물의 농도가 저감되어, 신뢰성이 높은 표시 장치로 할 수 있다. 또한, 얇은 기판(41b) 위에 직접 착색층(51a)이나 차광층(52) 등을 형성하는 방법과 비교하여, 열에 의한 지지 기판(44b)의 팽창, 수축의 영향을 억제할 수 있다. 또한, 지지 기판(44a)과 지지 기판(44b)을 접합할 때, 이들이 강성을 갖기 때문에, 높은 위치 정밀도로 접합을 수행할 수 있다. 그 때문에, 액정 소자(40) 및 착색층(51a) 등의 위치 어긋남을 방지할 수 있어, 매우 고선명한 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 지지 기판(44b)을 박리하고, 적어도 지지 기판(44b)보다 두께가 얇은 기판(41b)을 접착함으로써, 두께가 얇고 경량의 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한, 착색층(51a)이나 차광층(52) 등을 형성한 후에, 얇은 기판(41b)을 접착할 수 있기 때문에, 기판(41b)으로서 내열성이 부족한 재료를 사용할 수 있어, 재료의 선택의 폭이 넓어짐으로써, 다양한 재료를 기판(41b)에 사용할 수 있다. 또한, 표시면 측의 기판(41b)의 두께가 얇기 때문에, 예를 들어, 비교적 두꺼운(예를 들어, 0.3mm보다 두꺼운) 유리 기판 등을 사용한 경우와 비교하여, 표시의 콘트라스트, 색 재현성, 시야각 의존성 등의 광학 특성이 우수한 표시 장치를 실현할 수 있다.
이상이 제작 방법예 1-3에 대한 설명이다.
〔제작 방법예 1-4〕
도 6의 (B)에서 예시된 표시 장치는, 제작 방법예 1-3에서의 지지 기판(44a) 측의 공정(박리층(43a)의 형성 공정으로부터 배향막(53a)의 형성 공정까지)을 제작 방법예 1-1과 마찬가지의 방법으로 치환함으로써 제작할 수 있다.
이상이 제작 방법예 1-4에 대한 설명이다.
〔제작 방법예 1-5〕
이하에서는, 단면 구성예 1-5 및 도 6의 (C)에서 예시된 표시 장치의 제작 방법예에 대하여 설명한다.
우선, 수지층(45b) 위에 절연층(62), 차광층(52), 착색층(51a), 착색층(51b), 절연층(61), 도전층(25), 및 배향막(53b)을 형성한다(도 16의 (A) 참조).
또한, 지지 기판(44d)을 준비한다. 지지 기판(44d)에는 상기 지지 기판(44a) 등과 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다.
다음에, 지지 기판(44d) 위에 수지층(45a)을 형성한다.
수지층(45a)을 형성할 때에는, 우선, 수지층(45a)이 되는 재료를 지지 기판(44d) 위에 도포한다. 도포는 스핀 코팅, 딥, 스프레이 도포, 잉크젯, 디스펜싱, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄 등의 방법, 닥터 나이프, 슬릿 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 나이프 코팅 등의 방법을 사용할 수 있다.
상기 재료는 열에 의하여 중합이 진행되는 열 경화성(열 중합성이라고도 함)을 발현하는 중합성 모노머를 갖는다. 또한, 상기 재료는 감광성을 가져도 좋다. 또한, 상기 재료는 점도를 조정하기 위한 용매가 포함되는 것이 바람직하다.
상기 재료에는, 중합 후에 폴리이미드 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드아마이드 수지, 실록산 수지, 벤조사이클로뷰텐계 수지, 페놀 수지가 되는 중합성 모노머가 포함되는 것이 바람직하다. 즉, 형성된 수지층(45a)은 이들 수지 재료를 포함한다. 특히, 상기 재료에 이미드 결합을 갖는 중합성 모노머를 사용함으로써, 폴리이미드 수지로 대표되는 수지를 수지층(45a)에 사용하면, 내열성이나 내후성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
다음에, 지지 기판(44d)을 가열하고, 도포된 재료를 중합시킴으로써, 수지층(45a)을 형성한다. 이때, 가열에 의하여 재료 중의 용매는 제거된다. 또한, 가열은 나중의 트랜지스터(70) 등의 제작 공정에 가해지는 최고 온도보다 높은 온도에서 가열하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 200℃ 이상 700℃ 이하, 또는 300℃ 이상 600℃ 이하, 바람직하게는 350℃ 이상 550℃ 이하, 더 바람직하게는 400℃ 이상 500℃ 이하, 대표적으로는 450℃에서 가열하는 것이 바람직하다. 수지층(45a)을 형성할 때에, 표면이 노출된 상태에서, 이러한 온도에서 가열함으로써, 수지층(45a)으로부터 탈리될 수 있는 가스를 제거할 수 있기 때문에, 트랜지스터(70) 등의 제작 공정 중에 가스가 탈리되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 수지층(45a)의 열 팽창 계수는 0.1ppm/ 이상 20ppm/ 이하인 것이 바람직하고, 0.1ppm/ 이상 10ppm/ 이하인 것이 더 바람직하다. 수지층(45a)의 열 팽창 계수가 낮을수록, 가열에 의한 팽창 또는 수축에 따른 응력에 의하여, 트랜지스터 등이 파손되는 것을 억제할 수 있다.
다음에, 수지층(45a) 위에 절연층(82)을 형성한다. 그 후, 절연층(82) 위에 상기 제작 방법예 1-1과 마찬가지로, 도전층(71)으로부터 도전층(23)까지 순차적으로 형성한다.
다음에, 절연층(81) 위에 구조체(14a) 및 구조체(14b)를 형성한다. 이때, 구조체(14a) 및 구조체(14b) 중 적어도 일부가 오목부(50)와 중첩되도록 형성되는 것이 바람직하다.
그 후, 도전층(23), 절연층(81), 구조체(14a), 및 구조체(14b) 등을 덮는 배향막(53b)을 형성한다.
이 단계에서의 단면 개략도가 도 16의 (B)에 상당한다.
다음에, 지지 기판(44d)과 수지층(45b)을 접합시킨다. 접합은 상기와 마찬가지의 방법에 의하여 수행할 수 있다.
다음에, 지지 기판(44d) 측으로부터 광(20)(도시하지 않았음)을 조사하여, 격벽(11)을 형성한다(도 16의 (C) 참조).
다음에, 지지 기판(44d) 측으로부터 광(20a)을 조사한다(도 17의 (A) 참조). 광(20a)의 조사에 의하여, 수지층(45a)의 지지 기판(44d) 측의 표면 근방, 또는 수지층(45a)의 내부의 일부가 개질되어, 지지 기판(44d)과 수지층(45a)의 밀착성이 저하된다.
광(20a)으로서는, 레이저 광을 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 레이저 광에 선 형상의 레이저를 사용하여, 이들을 주사함으로써, 레이저 광을 조사하는 것이 바람직하다. 이로써, 지지 기판(44d)의 면적을 크게 하였을 때의 공정 시간을 단축할 수 있다. 또한, 레이저 광과 동등한 에너지를 조사할 수 있으면, 플래시 램프 등을 사용하여도 좋다.
여기서, 수지층(45a)의 밀착성을 저하시키기 위하여 사용되는 광(20a)과, 격벽(11)을 형성하기 위하여 사용되는 광(20)에, 파장이 상이한 광을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 격벽(11)을 형성하기 위하여 사용되는 광(20)에는 수지층(45a)에 흡수되기 어려운 파장의 광을 사용하는 것이 바람직하다. 더 구체적으로는, 광(20a)으로서, 광(20)보다 파장이 짧은 광을 사용하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 격벽(11)을 형성하기 위하여 사용되는 광(20)으로서 파장 350nm 이상의 광을 사용하고, 수지층(45a)의 밀착성을 저하시키기 위하여 사용되는 광(20a)으로서 파장 350nm 미만의 광을 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 광(20)으로서는, Nd:YAG 레이저의 제 3 고조파인 파장 355nm의 UV 레이저 등의 고체 UV 레이저(반도체 UV 레이저라고도 함) 이외에, 파장 365nm, 파장 375nm, 또는 파장 380nm 등의 고체 UV 레이저를 사용하여도 좋다. 또한, 광(20a)으로서는, 파장 308nm의 엑시머 레이저를 적합하게 사용할 수 있다. 엑시머 레이저는 생산성이 우수하기 때문에 바람직하다. 또한, 엑시머 레이저는 LTPS에서의 레이저 결정화에도 사용되기 때문에, 기존의 LTPS 제조 라인의 장치를 유용할 수 있어, 새로운 설비 투자를 필요로 하지 않기 때문에 바람직하다.
또한, 레이저로서 CW(Continuous wave) 레이저를 사용하여도 좋고, 펄스 레이저를 사용하여도 좋다. 펄스 레이저로서는, 나노초, 피코초, 펨토초 등의 단시간의 펄스 레이저, 또는 그것보다 장시간(예를 들어, 수백Hz 이하)의 펄스 레이저를 사용할 수 있다.
광(20a)으로서, 선 형상의 레이저 광을 사용하는 경우에는, 지지 기판(44d)과 광원을 상대적으로 이동시킴으로써 광(20a)을 주사하고, 박리하고자 하는 영역에 걸쳐 광(20a)을 조사한다. 이 단계에서는, 수지층(45a)이 배치되는 전체 면에 걸쳐 조사하면, 수지층(45a) 전체를 박리할 수 있기 때문에, 나중의 분리 공정에서 지지 기판(44d)의 외주부를 스크라이브 등에 의하여 분단할 필요가 없다. 또는, 수지층(45a)이 배치되는 영역의 외주부에 광(20a)을 조사하지 않는 영역을 제공하면, 상기 영역은 밀착성이 계속 높기 때문에, 광(20a)을 조사할 때에 수지층(45a)과 지지 기판(44d)이 분리되는 것을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
다음에, 지지 기판(44d)과 수지층(45a)을 분리한다(도 17의 (B) 참조).
분리는 수지층(45b)을 스테이지에 고정한 상태에서, 지지 기판(44d)에 대하여 수직 방향으로 당기는 힘을 가함으로써 수행할 수 있다. 예를 들어, 지지 기판(44d)의 성면의 일부를 흡착하고 상방으로 당김으로써 박리할 수 있다. 스테이지는 수지층(45b)을 고정할 수 있으면 어떤 구성이어도 좋지만, 예를 들어, 진공 흡착, 정전 흡착 등을 수행할 수 있는 흡착 기구를 가져도 좋고, 수지층(45b)을 물리적으로 고정하는 기구를 가져도 좋다. 또는, 지지 기판(44d)을 스테이지에 고정한 상태에서, 수지층(45b)에 대하여 수직 방향으로 당기는 힘을 가함으로써 분리하여도 좋다.
또한, 분리는 표면에 점착성을 갖는 드럼 형상의 부재를 지지 기판(44d) 또는 수지층(45b)의 상면에 가압하여 이것을 회전시킴으로써 수행하여도 좋다. 이때, 박리 방향으로 스테이지를 이동시켜도 좋다.
다음에, 수지층(45a)과 기판(41a)을 접착층(42a)에 의하여 접합시킨다. 또한, 수지층(45a)이 충분한 두께 및 기계적 강도를 갖는 경우에는, 기판(41a)을 접합시키지 않아도 된다.
이상의 공정에 의하여 표시 장치를 제작할 수 있다(도 17의 (C) 참조). 도 17의 (C)는 도 6의 (C)와 동일한 도면이다.
이상이 제작 방법예 1에 대한 설명이다.
[제작 방법예 2]
〔제작 방법예 2-1〕
이하에서는, 도 7의 (A)에 도시된 표시 장치의 제작 방법예에 대하여, 도 18 및 도 19의 각 도면을 사용하여 설명한다.
우선, 지지 기판(44c) 위에 박리층(43c)을 형성한다. 지지 기판(44c)에는 상기 지지 기판(44a) 및 지지 기판(44b)과 마찬가지의 기판을 사용할 수 있다. 또한, 박리층(43c)은 박리층(43a) 및 박리층(43b)과 마찬가지의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
다음에, 박리층(43c) 위에 도전층(23a)을 형성한다. 도전층(23a)으로서는, 산화물 도전성 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 도전층(23a)으로서 산화물 도전성 재료를 사용함으로써, 도전층(23a)과 박리층(43c)의 계면에서 적합하게 박리를 수행할 수 있다. 도전층(23a)으로서는, 예를 들어, 금속 산화물이나 저저항화된 산화물 반도체 재료를 사용할 수 있다.
도전층(23a)에 산화물 반도체 재료를 사용하는 경우에는, 플라스마 처리나 가열 처리 등에 의하여, 산화물 반도체 재료 중에 산소 결손을 발생시킴으로써, 캐리어 밀도를 높여도 좋다. 또한, 산화물 반도체 재료 중에, 수소나 질소 이외에, 아르곤 등의 희가스 등의 불순물을 도입함으로써 캐리어 밀도를 높여도 좋다. 또한, 도전층(23a) 위에 형성되는 도전층(23b)으로서 산소가 확산되기 쉬운 재료를 사용함으로써, 산화물 반도체 중의 산소를 저감시켜도 좋다. 또한, 상술한 방법을 2개 이상 적용하여도 좋다.
다음에, 도전층(23a) 위에 도전층(23b)을 형성한다. 도전층(23b)으로서는, 금속 또는 합금 재료를 포함하는 단층 구조, 또는 적층 구조를 사용할 수 있다. 도전층(23b)으로서 적층 구조를 사용하는 경우에는, 도전층(23a)과 접촉되는 층에 반사율이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
이때, 도전층(23b)은 박리층(43c)과 접촉되지 않도록, 도전층(23a)의 패턴보다 내측에 배치되도록 가공되는 것이 바람직하다. 도전층(23b)과 박리층(43c)이 접촉되면, 그 부분에서 박리의 불량이 발생하는 경우가 있다.
다음에, 박리층(43c), 도전층(23a), 및 도전층(23b)을 덮어 절연층(83)을 형성한다. 이때, 절연층(83)의 일부에, 도전층(23b)에 도달되는 개구를 형성한다.
이 단계에서의 단면 개략도가 도 18의 (A)에 상당한다.
다음에, 절연층(83) 위에 트랜지스터(70a) 및 트랜지스터(70b)를 형성한다. 이들은 구성예 1과 마찬가지의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
트랜지스터(70a) 및 트랜지스터(70b)의 게이트를 형성하는 공정에서, 도전막을 형성한 후에 가공할 때에, 절연층(83)에 제공된 개구를 통하여 도전층(23b)과 전기적으로 접속되는 도전층을 동시에 형성한다. 이로써, 접속부(80)를 형성할 수 있다.
또한, 트랜지스터(70a)의 소스 및 드레인 중 한쪽이 접속부(80)와 전기적으로 접속되도록, 트랜지스터(70a) 등의 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층에 개구를 형성한다.
다음에, 트랜지스터(70a) 및 트랜지스터(70b)를 덮는 절연층(81)을 형성한다. 이때, 절연층(81)에는 트랜지스터(70b)의 소스 및 드레인 중 한쪽에 도달되는 개구를 형성한다. 그 후, 절연층(81) 위에 도전층(91)을 형성한다.
이 단계에서의 단면 개략도가 도 18의 (B)에 상당한다.
다음에, 도전층(91)의 단부를 덮고, 또한 도전층(91)과 중첩되는 부분에 개구를 갖는 절연층(84)을 형성한다. 절연층(84)은 도전층(91)의 단부를 피복함과 동시에, 평탄화층으로서의 기능을 갖는다. 절연층(84)으로서는 유기 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 절연층(84)은 단부가 테이퍼 형상을 갖는 것이 바람직하다.
다음에, 도전층(91) 및 절연층(84) 위에, EL층(92), 도전층(93a)을 이 순서대로 형성한다. 그 후, 도전층(93a) 위에 도전층(93b)을 형성한다.
광(20)을 투과시키기 위한 개구를 갖도록 도전층(93b)을 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 메탈 마스크 등의 섀도마스크를 사용하고, 증착법이나 스퍼터링법 등의 성막 방법을 사용함으로써, 개구를 갖는 도전층(93b)을 형성할 수 있다.
여기서는, 도전층(93a)을 형성한 후에 도전층(93b)을 형성하는 예에 대하여 설명하였지만, 도전층(93b)을 형성한 후에 도전층(93a)을 형성하여도 좋다.
또한, 여기에는 나타내지 않았지만, 도전층(93a) 및 도전층(93b)을 덮어 배리어막으로서 기능하는 절연층을 형성하여도 좋다. 상기 절연층에는, 스퍼터링법이나 ALD법 등 형성 온도를 낮게 하여도 치밀한 막을 형성할 수 있는 성막 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 무기 절연 재료를 포함하는 막과 유기 절연 재료를 포함하는 막의 적층 구조로 하여도 좋다.
다음에, 도전층(93a) 및 도전층(93b)과, 기판(21)을 접착층(89)을 개재하여 접합시킨다.
이 단계에서의 단면 개략도가 도 18의 (C)에 상당한다.
다음에, 박리층(43c)과 절연층(83) 사이, 및 박리층(43c)과 도전층(23a) 사이에서 박리하고, 지지 기판(44c) 및 박리층(43c)을 제거한다(도 18의 (D) 참조).
여기서, 박리를 수행한 후, 도전층(23a)의 표면 및 절연층(83)의 표면에 박리층(43c)의 일부가 잔존하고, 박막이 형성되는 경우가 있다. 예를 들어, 상기 잔존한 막이 도전성을 갖는 경우에는, 인접되는 화소 사이에서의 2개의 도전층(23a)끼리나, 도전층(23a)과 동일한 도전막을 가공하여 형성된 단자끼리 등이 전기적으로 단락될 우려가 있다. 또한, 상기 박막이 절연성을 가지면, 도전층(23a)이나 상기 단자 등의 표면이 노출되지 않고, 이들의 전극이나 단자로서의 기능이 소실되는 경우가 있다. 그 때문에, 박리를 수행한 후에, 세척이나 에칭, 닦아내기 등을 수행하는 것이 바람직하다. 에칭으로서는, 웨트 에칭 또는 드라이 에칭을 사용할 수 있다.
다음에, 도전층(23a)을 하드 마스크로서 사용하여, 절연층(83)의 일부를 에칭에 의하여 제거함으로써, 오목부(50)를 형성한다.
그 후, 도전층(23a) 및 절연층(83) 위에 배향막(53a)을 형성한다.
다음에, 미리 기판(31) 위에 착색층(51a), 착색층(51b), 차광층(52), 절연층(61), 도전층(25), 구조체(14), 및 배향막(53b)을 형성한 기판을 준비한다. 그리고, 기판(31)과 기판(21)을 액정층(24)을 끼워 접합시킨다(도 19의 (A) 참조).
이때, 인접되는 2개의 도전층(23b) 사이의 영역과 중첩되도록, 도전층(93b)이 갖는 개구를 배치할 수 있다. 또한, 도전층(93b)이 갖는 개구는 차광층(52)과 중첩되는 것이 바람직하다.
또한, 구조체(14)가 오목부(50)와 중첩되도록 접합을 수행하는 것이 바람직하다. 구조체(14)가 오목부(50)에 감합하도록 접합함으로써, 접합할 때의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.
그 후, 기판(21) 측으로부터 광(20)을 조사한다(도 19의 (B) 참조). 이때, 액정층(24) 중 도전층(93b)의 개구와 중첩되는 부분에, 광(20)을 자기 정합적으로 조사할 수 있다. 또한, 발광 소자(90)는, 기판(21) 측에 도전층(93b)이 제공되기 때문에, 기판(21) 측으로부터 광(20)을 조사하여도, 발광 소자(90) 중 EL층(92) 등에 광(20)이 조사되는 것이 억제되어, 발광 소자(90)가 열화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 여기에는 나타내지 않았지만, 도전층(23b)이나 배선 등이 도전층(93b)의 개구와 중첩되는 영역에 배치된 경우에는, 광(20)의 일부는 상기 도전층(23b)이나 배선에 의하여 차광된다. 즉, 격벽(11)은 도전층(23b), 도전층(93b), 및 배선 등과 중첩되지 않는 영역에 형성된다.
이상의 공정에 의하여 도 7의 (A)에 도시된 표시 장치를 제작할 수 있다.
〔변형예 1〕
도 7의 (B)에 도시된 표시 장치를 제작하는 방법의 예에 대하여 설명한다. 예를 들어, 상기 제작 방법예 2-1 중의, 기판(21)을 접착층(89)에 의하여 접합시키는 공정에서, 기판(21) 대신에 기판(41a)을 접합시키면 좋다. 또한, 기판(31) 대신에, 지지 기판 위에 박리층, 절연층(62)을 적층하여 형성된 기판을 사용하여, 격벽(11)을 형성한 후에, 상기 지지 기판 및 박리층을 제거하고, 절연층(62)과 기판(41b)을 접착층(42b)에 의하여 접합시키면 좋다.
또한, 도 7의 (A)에서, 기판(21)은 그대로 사용하고, 기판(31) 측만을 절연층(62), 접착층(42b), 및 기판(41b)의 적층 구조로 치환한 구성으로 하여도 좋다.
이상이 변형예 1에 대한 설명이다.
〔제작 방법예 2-2〕
이하에서는, 도 8의 (A)에 도시된 표시 장치의 제작 방법예에 대하여, 도 20 및 도 21의 각 도면을 사용하여 설명한다.
우선, 지지 기판(44c) 위에 박리층(43c)을 형성하고, 박리층(43c) 위에 도전층(91)을 형성한다. 도전층(91)은 상기 도전층(23a)과 마찬가지의 재료를 사용하고, 마찬가지의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
다음에, 도전층(91) 및 박리층(43c)을 덮어 절연층(83)을 형성한다. 그 후, 절연층(83)에, 도전층(91)에 도달되는 개구를 형성한다.
다음에, 절연층(83) 위에 트랜지스터(70a) 및 트랜지스터(70b)를 형성한다. 이때, 트랜지스터(70a) 및 트랜지스터(70b)의 게이트를 형성하는 공정에서, 도전층(91)과 전기적으로 접속되는 도전층을 동시에 형성하고, 접속부(80)를 형성한다.
다음에, 절연층(81)을 형성한 후, 절연층(81) 위에 도전층(23)을 형성한다. 여기서, 도전층(23)을 가공함과 동시에, 절연층(81)의 일부를 에칭에 의하여 제거하여 오목부(50)를 형성한다. 그 후, 도전층(23) 및 절연층(81)을 덮어 배향막(53a)을 형성한다.
이 단계에서의 단면 개략도가 도 20의 (A)에 상당한다.
다음에, 상기와 마찬가지의 방법에 의하여, 지지 기판(44c)과 기판(31)을 액정층(24)을 끼워 접합시킨다(도 20의 (B) 참조).
그 후, 지지 기판(44c) 측으로부터 광(20)을 조사하여, 액정층(24) 중에 격벽(11)을 형성한다(도 20의 (C) 참조).
이때, 도전층(23)의 개구와 중첩되는 영역에서, 지지 기판(44c)과 액정층(24) 사이에 광(20)을 차단하는 부재가 없기 때문에, 도 20의 (C)에 도시된 바와 같이, 상기 영역과 중첩되는 액정층(24)의 일부에도 광(20)이 조사된다. 그 결과, 도전층(23)의 개구와 중첩되는 격벽(11)이 형성된다.
다음에, 박리층(43c)과 절연층(83) 사이, 및 박리층(43c)과 도전층(91) 사이에서 박리하여, 지지 기판(44c) 및 박리층(43c)을 제거한다(도 21의 (A) 참조). 이 직후, 박리한 표면에 대하여 세척 등의 처리를 수행하여도 좋다.
다음에, 도전층(91) 및 절연층(83)을 덮어, EL층(92), 도전층(93b), 및 도전층(93a)을 형성한다(도 21의 (B) 참조).
이때, 도전층(93a)보다 나중에 도전층(93b)을 형성하여도 좋다. 또한, 도전층(93a) 및 도전층(93b)을 형성한 후에, 배리어막으로서 기능하는 절연층을 형성하여도 좋다.
다음에, 도전층(93a)과 기판(21)을 접착층(89)을 사용하여 접합시킨다.
이상의 공정에 의하여 도 8의 (A)에 도시된 표시 장치를 제작할 수 있다.
〔변형예 2〕
도 8의 (B)에 도시된 표시 장치를 제작하는 방법의 예에 대하여 설명한다. 예를 들어, 상기 제작 방법예 2-2 중의, 기판(21)을 접착층(89)에 의하여 접합시키는 공정에서, 기판(21) 대신에 기판(41a)을 접합시키면 좋다. 또한, 기판(31) 대신에, 지지 기판 위에 박리층, 절연층(62)을 적층하여 형성된 기판을 사용하여, 격벽(11)을 형성한 후에, 상기 지지 기판과 박리층을 제거하고, 절연층(62)과 기판(41b)을 접착층(42b)에 의하여 접합시키면 좋다.
또한, 도 8의 (A)에서, 기판(21)은 그대로 사용하고, 기판(31) 측만을 절연층(62), 접착층(42b), 및 기판(41b)의 적층 구조로 치환한 구성으로 하여도 좋다.
이상이 변형예 2에 대한 설명이다.
〔제작 방법예 2-3〕
이하에서는, 단면 구성예 2-3에서 예시된 표시 장치의 제작 방법예에 대하여, 도 22 내지 도 24의 각 도면을 사용하여 설명한다.
우선, 상기 제작 방법예 2-1과 마찬가지로, 지지 기판(44c) 위에 박리층(43c), 도전층(23a), 도전층(23b), 및 개구를 갖는 절연층(83)을 형성한다(도 22의 (A) 참조).
다음에, 절연층(83) 위에 트랜지스터(70a)를 형성하고 나서, 트랜지스터(70a)를 덮어 절연층(81)을 형성한다(도 22의 (B) 참조).
다음에, 접착층(46a)을 사용하여 지지 기판(44e)을 절연층(81)과 접합시킨다(도 22의 (C) 참조). 지지 기판(44e)에는 상기 지지 기판(44a) 등과 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다. 또한, 접착층(46a)에는 나중에 용이하게 박리할 수 있는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 접착층(46a)으로서 점착성 재료, 양면 테이프, 실리콘(silicone) 시트, 또는 수용성 접착제 등을 사용할 수 있다.
다음에, 박리층(43c)과 절연층(83) 사이, 및 박리층(43c)과 도전층(23a) 사이에서 박리하여, 지지 기판(44c) 및 박리층(43c)을 제거한다(도 22의 (D) 참조).
다음에, 도전층(23a)을 하드 마스크로서 사용하여, 절연층(83)의 일부를 에칭에 의하여 제거함으로써, 오목부(50)를 형성한다.
그 후, 도전층(23a) 및 절연층(83) 위에 배향막(53a)을 형성한다(도 22의 (E) 참조).
다음에, 미리 기판(31) 위에 착색층(51a), 착색층(51b), 차광층(52), 절연층(61), 도전층(25), 구조체(14), 및 배향막(53b)을 형성한 기판을 준비한다. 그리고, 기판(31)과 기판(21)을 액정층(24)을 끼워 접합시킨다.
그 후, 지지 기판(44e) 측으로부터 광(20)(도시하지 않았음)을 조사하여, 격벽(11)을 형성한다(도 23의 (A) 참조).
다음에, 접착층(46a) 및 지지 기판(44e)을 제거한다(도 23의 (B) 참조).
또한, 상기와 별도로 지지 기판(44f)을 준비한다. 지지 기판(44f) 위에 박리층(43d), 절연층(86), 트랜지스터(70b)(절연층(87)을 포함함), 절연층(88), 도전층(91), 절연층(84), 발광 소자(90)를 이 순서대로 형성한다. 그 후, 접착층(89)을 사용하여 발광 소자(90)를 덮는 기판(21)을 접합시킨다(도 24의 (A) 참조).
다음에, 박리층(43d) 및 지지 기판(44f)을 제거한다(도 24의 (B) 참조).
그 후, 기판(21)과 기판(31)을 접착층(99)을 사용하여 접합시킨다(도 24의 (C) 참조).
이상의 공정에 의하여 표시 장치를 제작할 수 있다. 도 24의 (C)는 도 9의 (A)와 동일한 도면이다.
이러한 제작 방법을 사용함으로써, 배향막(53a)을 형성할 때에, 발광 소자(90)를 갖지 않기 때문에, 높은 온도(예를 들어, 100℃ 이상의 온도)에서 배향막(53a)을 형성할 수 있다. 이로써, 더 양질의 배향막(53a)을 형성할 수 있다.
〔제작 방법예 2-4〕
이하에서는, 단면 구성예 2-4에서 예시된 표시 장치의 제작 방법예에 대하여, 도 25의 각 도면을 사용하여 설명한다. 여기서는, 제작 방법예 2-3과 상이한 부분에 대하여 설명한다.
도 25의 (A)에 도시된 바와 같이, 기판(21) 위에 트랜지스터(70b)(절연층(87)을 포함함), 절연층(88), 도전층(91), 절연층(84), EL층(92), 도전층(93)을 이 순서대로 형성한다.
다음에, 기판(21)과 기판(31)을 접착층(89)에 의하여 접합시킴으로써, 표시 장치를 제작할 수 있다(도 25의 (B) 참조). 도 25의 (B)는 도 9의 (B)와 동일한 도면이다.
이상이 제작 방법예 2에 대한 설명이다.
[각 구성 요소에 대하여]
이하에서는, 상기에 나타내는 각 구성 요소에 대하여 설명한다.
표시 장치가 갖는 기판에는 평탄면을 갖는 재료를 사용할 수 있다. 표시 소자로부터의 광을 추출하는 측의 기판에는, 상기 광을 투과시키는 재료를 사용한다. 예를 들어, 유리, 석영, 세라믹, 사파이어, 유기 수지 등의 재료를 사용할 수 있다.
두께가 얇은 기판을 사용함으로써, 표시 장치의 경량화, 박형화를 도모할 수 있다. 또한, 가요성을 가질 정도의 두께의 기판을 사용함으로써, 가요성을 갖는 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 발광을 추출하지 않는 측의 기판은 투광성을 갖지 않아도 되기 때문에, 상기에 든 기판 이외에, 금속 기판 등을 사용할 수도 있다. 금속 기판은 열 전도성이 높고, 기판 전체에 열을 용이하게 전도할 수 있기 때문에, 표시 장치의 국소적인 온도 상승을 억제할 수 있어 바람직하다. 가요성이나 굽힘성을 얻기 위해서는, 금속 기판의 두께는, 10μm 이상 200μm 이하가 바람직하고, 20μm 이상 50μm 이하인 것이 더 바람직하다.
금속 기판을 구성하는 재료로서는 특별한 한정은 없지만 예를 들어, 알루미늄, 구리, 니켈 등의 금속, 또는 알루미늄 합금 또는 스테인리스 등의 합금 등을 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 금속 기판의 표면을 산화시키는 것 또는 표면에 절연막을 형성하는 것 등에 의하여, 절연 처리가 수행된 기판을 사용하여도 좋다. 예를 들어, 스핀 코팅법이나 딥법(dip method) 등의 도포법, 전착법, 증착법, 또는 스퍼터링법 등을 사용하여 절연막을 형성하여도 좋고, 산소 분위기에서 방치하는 것 또는 가열하는 것에 의하여, 또는 양극 산화법 등에 의하여, 기판의 표면에 산화막을 형성하여도 좋다.
가요성 및 가시광에 대한 투과성을 갖는 재료로서는 예를 들어, 가요성을 가질 정도의 두께의 유리나, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에테르설폰(PES) 수지, 폴리아마이드 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리아마이드이미드 수지, 폴리염화바이닐 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 수지 등을 들 수 있다. 특히, 열팽창 계수가 낮은 재료를 사용하는 것이 바람직하고 예를 들어, 열팽창 계수가 30×10-6/K 이하인 폴리아마이드이미드 수지, 폴리이미드 수지, PET 등을 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 유리 섬유에 유기 수지를 함침시킨 기판이나 무기 필러(filler)를 유기 수지에 섞음으로써 열팽창 계수를 저감시킨 기판을 사용할 수도 있다. 이러한 재료를 사용한 기판은 중량이 가볍기 때문에, 상기 기판을 사용한 표시 장치도 경량으로 할 수 있다.
상기 재료 중에 섬유체가 포함되는 경우, 섬유체는 유기 화합물 또는 무기 화합물의 고강도 섬유를 사용한다. 고강도 섬유란, 구체적으로는, 인장 탄성률(tensile elastic modulus) 또는 영률(Young's modulus)이 높은 섬유를 말하고, 대표적인 예로서는, 폴리바이닐알코올계 섬유, 폴리에스터계 섬유, 폴리아마이드계 섬유, 폴리에틸렌계 섬유, 아라미드계 섬유, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸 섬유, 유리 섬유, 또는 탄소 섬유를 들 수 있다. 유리 섬유로서는, E유리, S유리, D유리, Q유리 등을 사용한 유리 섬유를 들 수 있다. 이들은 직포(織布) 또는 부직포(不織布)의 상태에서 사용하고, 이 섬유체에 수지를 함침시켜 수지를 경화시킨 구조물을 가요성을 갖는 기판으로서 사용하여도 좋다. 가요성을 갖는 기판으로서, 섬유체 및 수지로 이루어지는 구조물을 사용하면, 굽힘이나 국소적인 압압(押壓)으로 인한 파손에 대한 신뢰성이 향상되기 때문에 바람직하다.
또는, 가요성을 가질 정도로 얇은 유리, 금속 등을 기판에 사용할 수도 있다. 또는, 유리와 수지 재료가 접착층에 의하여 접합된 복합 재료를 사용하여도 좋다.
가요성을 갖는 기판에, 표시 장치의 표면을 손상 등으로부터 보호하는 하드 코트층(예를 들어, 질화 실리콘, 산화 알루미늄 등)이나, 압압을 분산시킬 수 있는 재질의 층(예를 들어, 아라미드 수지 등) 등이 적층되어도 좋다. 또한, 수분 등에 의한 표시 소자의 수명 저하 등을 억제하기 위하여, 가요성을 갖는 기판에 투수성이 낮은 절연막이 적층되어도 좋다. 예를 들어, 질화실리콘, 산화질화실리콘, 질화산화실리콘, 산화알루미늄, 질화알루미늄 등의 무기 절연 재료를 사용할 수 있다.
기판은, 복수의 층을 적층하여 사용할 수도 있다. 특히, 유리층을 갖는 구성으로 하면, 물이나 산소에 대한 배리어성을 향상시켜, 신뢰성이 높은 표시 장치로 할 수 있다.
〔트랜지스터〕
트랜지스터는 게이트 전극으로서 기능하는 도전층, 반도체층, 소스 전극으로서 기능하는 도전층, 드레인 전극으로서 기능하는 도전층, 및 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층을 갖는다. 상기에는, 보텀 게이트 구조의 트랜지스터를 적용한 경우를 도시하였다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치가 갖는 트랜지스터의 구조는 특히 한정되지 않는다. 예를 들어, 플레이너(planar)형의 트랜지스터로 하여도 좋고, 스태거형의 트랜지스터로 하여도 좋고, 역스태거형의 트랜지스터로 하여도 좋다. 또한, 톱 게이트형 또는 보텀 게이트형 중 어느 트랜지스터 구조로 하여도 좋다. 또는, 채널의 상하에 게이트 전극이 제공되어도 좋다.
트랜지스터에 사용되는 반도체 재료의 결정성에 대해서도 특히 한정되지 않고, 비정질 반도체, 결정성을 갖는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 일부에 결정 영역을 갖는 반도체) 중 어느 것을 사용하여도 좋다. 결정성을 갖는 반도체를 사용하면, 트랜지스터 특성의 열화를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 트랜지스터에 사용되는 반도체 재료로서는 예를 들어, 제 14족의 원소(실리콘, 저마늄 등), 화합물 반도체, 또는 산화물 반도체를 반도체층에 사용할 수 있다. 대표적으로는, 실리콘을 포함하는 반도체, 갈륨 비소를 포함하는 반도체, 또는 인듐을 포함하는 산화물 반도체 등을 적용할 수 있다.
특히, 실리콘보다 밴드 갭이 큰 산화물 반도체를 적용하는 것이 바람직하다. 실리콘보다 밴드 갭이 넓고, 또한 캐리어 밀도가 작은 반도체 재료를 사용하면, 트랜지스터의 오프 상태에서의 전류를 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
특히, 반도체층으로서, 복수의 결정부를 갖고, 상기 결정부는 c축이 반도체층의 피형성면 또는 반도체층의 상면에 대하여 대략 수직으로 배향되고, 또한 인접되는 결정부 사이에서 입계를 확인할 수 없는 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 산화물 반도체는 결정 입계를 갖지 않기 때문에, 표시 패널을 만곡시켰을 때의 응력에 의하여 산화물 반도체막에 크랙이 발생하는 것이 억제된다. 따라서, 가요성을 갖고 만곡시켜 사용되는 표시 장치 등에 이러한 산화물 반도체를 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 반도체층으로서 이러한 결정성을 갖는 산화물 반도체를 사용함으로써, 전기 특성의 변동이 억제되어 신뢰성이 높은 트랜지스터를 실현할 수 있다.
또한, 실리콘보다 밴드 갭이 큰 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터는, 그 낮은 오프 전류에 의하여, 트랜지스터와 직렬로 접속된 용량 소자에 축적된 전하를 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다. 이러한 트랜지스터를 화소에 적용함으로써, 각 화소의 계조를 유지하면서, 구동 회로를 정지할 수도 있다. 그 결과, 매우 소비전력이 저감된 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 반도체층 및 도전층은, 상기 산화물 중 동일한 금속 원소를 가져도 좋다. 반도체층 및 도전층을 동일한 금속 원소로 함으로써, 제작 비용을 저감시킬 수 있다. 예를 들어, 동일한 금속 조성의 금속 산화물 타깃을 사용함으로써 제작 비용을 저감시킬 수 있다. 또한 반도체층 및 도전층을 가공할 때의 에칭 가스 또는 에칭액을 공통적으로 사용할 수 있다. 다만, 반도체층 및 도전층은 동일한 금속 원소를 가져도 조성이 상이한 경우가 있다. 예를 들어, 트랜지스터 및 용량 소자의 제작 공정 중에, 막 중의 금속 원소가 탈리되어 상이한 금속 조성이 되는 경우가 있다.
반도체층을 구성하는 산화물 반도체는 에너지 갭이 2eV 이상, 바람직하게는 2.5eV 이상, 더 바람직하게는 3eV 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이, 에너지 갭이 넓은 산화물 반도체를 사용함으로써, 트랜지스터의 오프 전류를 저감할 수 있다.
반도체층을 구성하는 산화물 반도체가 In-M-Zn 산화물인 경우, In-M-Zn 산화물을 성막하기 위하여 사용되는 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자수비는 In≥M, Zn≥M을 만족시키는 것이 바람직하다. 이러한 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자수비로서는, In:M:Zn=1:1:1, In:M:Zn=1:1:1.2, In:M:Zn=3:1:2, In:M:Zn=4:2:4.1 등이 바람직하다. 또한, 성막되는 반도체층의 원자수비는 각각, 오차로서 상기의 스퍼터링 타깃에 포함되는 금속 원소의 원자수비의 ±40％의 변동을 포함한다.
반도체층으로서는, 캐리어 밀도가 낮은 산화물 반도체막을 사용한다. 예를 들어, 반도체층에는 캐리어 밀도가 1×1017/cm3 이하, 바람직하게는 1×1015/cm3 이하, 더 바람직하게는 1×1013/cm3 이하, 더 바람직하게는 1×1011/cm3 이하, 더 바람직하게는 1×1010/cm3 미만이고, 1×10-9/cm3 이상인 산화물 반도체를 사용할 수 있다. 그러한 산화물 반도체를 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성인 산화물 반도체라고 부른다. 상기 산화물 반도체는 불순물 농도가 낮고, 결함 준위 밀도가 낮기 때문에, 안정적인 특성을 갖는 산화물 반도체라고 할 수 있다.
또한, 이들에 한정되지 않고, 필요로 하는 트랜지스터의 반도체 특성 및 전기 특성(전계 효과 이동도, 문턱 전압 등)에 따라 적절한 조성의 것을 사용하면 좋다. 또한, 필요로 하는 트랜지스터의 반도체 특성을 얻기 위하여, 반도체층의 캐리어 밀도나 불순물 농도, 결함 밀도, 금속 원소와 산소의 원자수비, 원자간 거리, 밀도 등을 적절한 것으로 하는 것이 바람직하다.
반도체층을 구성하는 산화물 반도체에서, 제 14 족 원소의 하나인 실리콘이나 탄소가 포함되면, 반도체층에서 산소 결손이 증가되어 n형화된다. 이 때문에, 반도체층에서의 실리콘이나 탄소의 농도(이차 이온 질량 분석법에 의하여 얻어지는 농도)를 2×1018atoms/cm3 이하, 바람직하게는 2×1017atoms/cm3 이하로 한다.
또한, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속은, 산화물 반도체와 결합하면, 캐리어를 생성하는 경우가 있어, 트랜지스터의 오프 전류가 증대되는 경우가 있다. 이 때문에, 이차 이온 질량 분석법에 의하여 얻어지는 반도체층에서의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 농도를 1×1018atoms/cm3 이하, 바람직하게는 2×1016atoms/cm3 이하로 한다.
또한, 반도체층을 구성하는 산화물 반도체에 질소가 포함되면, 캐리어인 전자가 발생하고, 캐리어 밀도가 증가되어 n형화되기 쉽다. 이 결과, 질소가 포함되는 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터는 노멀리 온 특성이 되기 쉽다. 이 때문에, 이차 이온 질량 분석법에 의하여 얻어지는 반도체층에서의 질소 농도를 5×1018atoms/cm3 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 반도체층은 예를 들어, 비단결정 구조이어도 좋다. 비단결정 구조는 예를 들어, CAAC-OS(C-Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor 또는 C-Axis Aligned and A-B-plane Anchored Crystalline Oxide Semiconductor), 다결정 구조, 미결정 구조, 또는 비정질 구조를 포함한다. 비단결정 구조에서, 비정질 구조는 결함 준위 밀도가 가장 높고, CAAC-OS는 결함 준위 밀도가 가장 낮다.
비정질 구조의 산화물 반도체막은 예를 들어, 원자 배열이 무질서하고, 결정 성분을 갖지 않는다. 또는, 비정질 구조의 산화물막은 예를 들어, 완전한 비정질 구조이며, 결정부를 갖지 않는다.
또한, 반도체층이, 비정질 구조의 영역, 미결정 구조의 영역, 다결정 구조의 영역, CAAC-OS의 영역, 단결정 구조의 영역 중 2종류 이상을 갖는 혼합막이어도 좋다. 혼합막은 예를 들어, 상술한 영역 중 어느 2종류 이상의 영역을 포함하는 단층 구조 또는 적층 구조를 갖는 경우가 있다.
<CAC-OS의 구성>
이하에서는, 본 발명의 일 형태에 개시되는 트랜지스터에 사용할 수 있는 CAC-OS(Cloud-Aligned Composite Oxide Semiconductor)의 구성에 대하여 설명한다.
CAC-OS란 예를 들어, 금속 산화물을 구성하는 원소가 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 2nm 이하, 또는 그 근방의 크기로 편재(偏在)한 재료의 하나의 구성을 말한다. 또한, 이하에서는, 금속 산화물에서 하나 또는 그 이상의 금속 원소가 편재하고, 상기 금속 원소를 갖는 영역이 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 2nm 이하, 또는 그 근방의 크기로 혼재한 상태를 모자이크 패턴 또는 패치 패턴이라고도 한다.
또한, 금속 산화물은 적어도 인듐을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 인듐 및 아연을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 그들에 더하여, 알루미늄, 갈륨, 이트륨, 구리, 바나듐, 베릴륨, 붕소, 실리콘, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘 등으로부터 선택된 1종류 또는 복수의 종류가 포함되어도 좋다.
예를 들어, In-Ga-Zn 산화물에서의 CAC-OS(CAC-OS 중에서도 In-Ga-Zn 산화물을 특히 CAC-IGZO라고 불러도 좋음)란, 인듐 산화물(이하, InOX1(X1은 0보다 큰 실수(實數))로 함) 또는 인듐 아연 산화물(이하, InX2ZnY2OZ2(X2, Y2, 및 Z2는 0보다 큰 실수)로 함), 및 갈륨 산화물(이하, GaOX3(X3은 0보다 큰 실수)으로 함) 또는 갈륨 아연 산화물(이하, GaX4ZnY4OZ4(X4, Y4, 및 Z4는 0보다 큰 실수)로 함) 등으로 재료가 분리함으로써 모자이크 패턴이 되고, 모자이크 패턴의 InOX1 또는 InX2ZnY2OZ2가 막 중에 균일하게 분포된 구성(이하, 클라우드상(cloud-like)이라고도 함)을 말한다.
즉, CAC-OS는 GaOX3이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역이 혼재하는 구성을 갖는 복합 금속 산화물이다. 또한, 본 명세서에서 예를 들어, 제 1 영역의 원소 M에 대한 In의 원자수비가, 제 2 영역의 원소 M에 대한 In의 원자수비보다 큰 것을 "제 1 영역은 제 2 영역과 비교하여 In의 농도가 높다"라고 한다.
또한, IGZO는 통칭이며, In, Ga, Zn, 및 O로 이루어지는 하나의 화합물을 말하는 경우가 있다. 대표적인 예로서, InGaO3(ZnO)m1(m1은 자연수) 또는 In(1+x0)Ga(1-x0)O3(ZnO)m0(-1≤x0≤1, m0는 임의의 수)으로 나타내어지는 결정성 화합물을 들 수 있다.
상기 결정성 화합물은, 단결정 구조, 다결정 구조, 또는 CAAC 구조를 갖는다. 또한, CAAC 구조란, 복수의 IGZO의 나노 결정이 c축 배향을 갖고, 또한 a-b면에서는 배향하지 않고 연결된 결정 구조를 말한다.
한편, CAC-OS는 금속 산화물의 재료 구성에 관한 것이다. CAC-OS란, In, Ga, Zn, 및 O를 포함하는 재료 구성에서, 일부에 Ga을 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역 및 일부에 In을 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역이 각각 모자이크 패턴으로 무작위로 분산되는 구성을 말한다. 따라서, CAC-OS에서 결정 구조는 부차적인 요소이다.
또한, CAC-OS는 조성이 상이한 2종류 이상의 막의 적층 구조를 포함하지 않는 것으로 한다. 예를 들어, In을 주성분으로 하는 막 및 Ga을 주성분으로 하는 막의 2층으로 이루어지는 구조를 포함하지 않는다.
또한, GaOX3이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역에서는 명확한 경계를 관찰할 수 없는 경우가 있다.
또한, CAC-OS에서 갈륨 대신에, 알루미늄, 이트륨, 구리, 바나듐, 베릴륨, 붕소, 실리콘, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘 등으로부터 선택된 1종류 또는 복수의 종류가 포함되는 경우, CAC-OS는 일부에 상기 금속 원소를 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역 및 일부에 In을 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역이 각각 모자이크 패턴으로 무작위로 분산되는 구성을 말한다.
CAC-OS는 예를 들어, 기판을 의도적으로 가열하지 않는 조건으로, 스퍼터링법에 의하여 형성할 수 있다. 또한, CAC-OS를 스퍼터링법으로 형성하는 경우, 성막 가스로서, 불활성 가스(대표적으로는 아르곤), 산소 가스, 및 질소 가스 중으로부터 선택된 어느 하나 또는 복수를 사용하면 좋다. 또한, 성막할 때의 성막 가스의 총유량에 대한 산소 가스의 유량비는 낮을수록 바람직하고 예를 들어, 산소 가스의 유량비를 0% 이상 30% 미만, 바람직하게는 0% 이상 10% 이하로 하는 것이 바람직하다.
CAC-OS는 X선 회절(XRD: X-ray diffraction) 측정법의 하나인 Out-of-plane법에 의한 θ/2θ 스캔을 사용하여 측정하였을 때에, 명확한 피크가 확인되지 않다는 특징을 갖는다. 즉, X선 회절로부터 측정 영역의 a-b면 방향 및 c축 방향의 배향이 보이지 않는 것을 알 수 있다.
또한, CAC-OS는 프로브 직경이 1nm의 전자선(나노 빔 전자선이라고도 함)을 조사함으로써 얻어지는 전자선 회절 패턴에서, 링 형상으로 휘도가 높은 영역이 관측되어 상기 링 영역에 복수의 휘점이 관측된다. 따라서, 전자선 회절 패턴으로부터 CAC-OS의 결정 구조가 평면 방향 및 단면 방향에서, 배향성을 갖지 않는 nc(nano-crystal) 구조를 갖는 것을 알 수 있다.
또한 예를 들어, In-Ga-Zn 산화물에서의 CAC-OS에서는, 에너지 분산형 X선 분광법(EDX: Energy Dispersive X-ray spectroscopy)을 사용하여 취득한 EDX 매핑에 의하여, GaOX3이 주성분인 영역과, Inx2ZnY2OZ2 또는 InOx1이 주성분인 영역이 편재되고 혼재되는 구조를 갖는 것을 확인할 수 있다.
CAC-OS는 금속 원소가 균일하게 분포된 IGZO 화합물과는 상이한 구조이고, IGZO 화합물과 상이한 성질을 갖는다. 즉, CAC-OS는 GaOX3 등이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역으로 서로 상분리(相分離)되어, 각 원소를 주성분으로 하는 영역이 모자이크 패턴인 구조를 갖는다.
여기서, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역은 GaOX3 등이 주성분인 영역과 비교하여 도전성이 높은 영역이다. 즉, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역에 캐리어가 흐름으로써, 금속 산화물로서의 도전성이 나타난다. 따라서, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역이 금속 산화물 중에 클라우드상으로 분포됨으로써, 높은 전계 효과 이동도(μ)를 실현할 수 있다.
한편, GaOX3 등이 주성분인 영역은 InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역과 비교하여 절연성이 높은 영역이다. 즉, GaOX3 등이 주성분인 영역이 금속 산화물 중에 분포됨으로써, 누설 전류를 억제하여, 양호한 스위칭 동작을 실현할 수 있다.
따라서, CAC-OS를 반도체 소자에 사용한 경우, GaOX3 등에 기인하는 절연성 및 InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1에 기인하는 도전성이 상보적으로 작용함으로써, 높은 온 전류(Ion) 및 높은 전계 효과 이동도(μ)를 실현할 수 있다.
또한, CAC-OS를 사용한 반도체 소자는 신뢰성이 높다. 따라서, CAC-OS는 디스플레이를 비롯한 다양한 반도체 장치에 최적이다.
또는, 트랜지스터의 채널이 형성되는 반도체에 실리콘을 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘으로서 비정질 실리콘을 사용하여도 좋지만, 특히 결정성을 갖는 실리콘을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘, 단결정 실리콘 등을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 다결정 실리콘은 단결정 실리콘과 비교하여 저온으로 형성할 수 있고, 또한 비정질 실리콘과 비교하여 높은 전계 효과 이동도 및 높은 신뢰성을 구비한다. 이러한 다결정 반도체를 화소에 적용함으로써, 화소의 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한, 매우 고선명한 표시부로 하는 경우에도, 게이트 구동 회로 및 소스 구동 회로를 화소와 동일한 기판 위에 형성할 수 있어, 전자 기기를 구성하는 부품 수를 저감할 수 있다.
본 실시형태에서 예시된 보텀 게이트형의 트랜지스터는, 제작 공정을 삭감할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 이때, 비정질 실리콘을 사용함으로써, 다결정 실리콘보다 저온으로 형성할 수 있어, 반도체층보다 하층의 배선이나 전극의 재료, 기판의 재료로서, 내열성이 낮은 재료를 사용할 수 있기 때문에, 재료의 선택의 폭을 넓힐 수 있다. 예를 들어, 매우 대면적의 유리 기판 등을 적합하게 사용할 수 있다. 한편, 톱 게이트형의 트랜지스터는 자기정합적으로 불순물 영역이 형성되기 쉽기 때문에, 특성의 편차 등을 저감할 수 있기 때문에 바람직하다. 이때, 특히, 다결정 실리콘이나 단결정 실리콘 등을 사용하는 것이 적합하다.
〔도전층〕
트랜지스터의 게이트, 소스, 및 드레인, 그리고 표시 장치를 구성하는 각종 배선 및 전극 등의 도전층에 사용할 수 있는 재료로서는 알루미늄, 타이타늄, 크로뮴, 니켈, 구리, 이트륨, 지르코늄, 몰리브데넘, 은, 탄탈럼, 또는 텅스텐 등의 금속, 또는 이를 주성분으로 하는 합금 등을 들 수 있다. 또한, 이들 재료를 포함하는 막을 단층 구조로서 또는 적층 구조로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 실리콘을 포함하는 알루미늄막의 단층 구조, 타이타늄막 위에 알루미늄막을 적층하는 2층 구조, 텅스텐막 위에 알루미늄막을 적층하는 2층 구조, 구리-마그네슘-알루미늄 합금막 위에 구리막을 적층하는 2층 구조, 타이타늄막 위에 구리막을 적층하는 2층 구조, 텅스텐막 위에 구리막을 적층하는 2층 구조, 타이타늄막 또는 질화 타이타늄막과, 그 위에 중첩시켜 알루미늄막 또는 구리막을 적층하고, 또한 그 위에 타이타늄막 또는 질화 타이타늄막을 형성하는 3층 구조, 몰리브데넘막 또는 질화 몰리브데넘막과, 그 위에 중첩시켜 알루미늄막 또는 구리막을 적층하고, 또한 그 위에 몰리브데넘막 또는 질화 몰리브데넘막을 형성하는 3층 구조 등이 있다. 또한, 산화 인듐, 산화 주석, 또는 산화 아연 등의 산화물을 사용하여도 좋다. 또한, 망가니즈를 포함하는 구리를 사용하면, 에칭에 의한 형상의 제어성이 높아지기 때문에 바람직하다.
또한, 투광성을 갖는 도전성 재료로서는, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨을 첨가한 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 재료나, 상기 금속 재료를 포함하는 합금 재료를 사용할 수 있다. 또는, 상기 금속 재료의 질화물(예를 들어, 질화 타이타늄) 등을 사용하여도 좋다. 또한, 금속 재료, 합금 재료(또는 그들의 질화물)를 사용하는 경우에는, 투광성을 가질 정도로 얇게 하면 좋다. 또한, 상기 재료의 적층막을 도전층으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 은과 마그네슘의 합금과, 인듐 주석 산화물의 적층막 등을 사용하면, 도전성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 이들은 표시 장치를 구성하는 각종 배선 및 전극 등의 도전층이나, 표시 소자가 갖는 도전층(화소 전극이나 공통 전극으로서 기능하는 도전층)에도 사용할 수 있다.
〔절연층〕
각 절연층에 사용할 수 있는 절연 재료로서는 예를 들어, 아크릴, 에폭시 등의 수지, 실록산 결합을 갖는 수지, 그리고 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료를 사용할 수도 있다.
또한, 발광 소자는 한 쌍의 투수성이 낮은 절연막 사이에 제공되는 것이 바람직하다. 이로써, 발광 소자에 물 등의 불순물이 침입되는 것을 억제할 수 있어, 장치의 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다.
투수성이 낮은 절연막으로서는 질화 실리콘막, 질화산화 실리콘막 등의 질소 및 실리콘을 포함하는 막이나 질화 알루미늄막 등의 질소 및 알루미늄을 포함하는 막 등을 들 수 있다. 또한, 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 산화 알루미늄막 등을 사용하여도 좋다.
예를 들어, 투수성이 낮은 절연막의 수증기 투과량은 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)] 이하로 한다.
〔액정 소자〕
액정 소자로서는, 예를 들어, 수직 배향(VA: Vertical Alignment) 모드가 적용된 액정 소자를 사용할 수 있다. 수직 배향 모드로서는, MVA(Multi-Domain Vertical Alignment) 모드, PVA(Patterned Vertical Alignment) 모드, ASV(Advanced Super View) 모드 등을 사용할 수 있다.
또한, 액정 소자에는 다양한 모드가 적용된 액정 소자를 사용할 수 있다. 예를 들어, VA 모드 이외에, TN(Twisted Nematic) 모드, IPS(In-Plane-Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드, ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell) 모드, OCB(Optically Compensated Birefringence) 모드, FLC(Ferroelectric Liquid Crystal) 모드, AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal) 모드, ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드, 게스트 호스트 모드 등이 적용된 액정 소자를 사용할 수 있다.
또한, 액정 소자는 액정의 광학적 변조 작용에 의하여 광의 투과 또는 비투과를 제어하는 소자이다. 또한, 액정의 광학적 변조 작용은 액정에 가해지는 전계(가로 방향의 전계, 세로 방향의 전계, 또는 경사 방향의 전계를 포함함)에 의하여 제어된다. 또한, 액정 소자에 사용되는 액정으로서는 서모트로픽 액정, 저분자 액정, 고분자 액정, 고분자 분산형 액정(PDLC: Polymer Dispersed Liquid Crystal), 고분자 네트워크형 액정(PNLC: Polymer Network Liquid Crystal), 강유전성 액정, 반강유전성 액정 등을 사용할 수 있다. 이들 액정 재료는 조건에 따라 콜레스테릭 상, 스멕틱 상, 큐빅 상, 키랄 네마틱 상, 등방상 등을 나타낸다.
또한, 액정 재료로서는, 포지티브형의 액정 및 네거티브형의 액정 중 어느 것을 사용하여도 좋고, 적용되는 모드나 설계에 따라 최적의 액정 재료를 사용하면 좋다.
또한, 액정의 배향을 제어하기 위하여 배향막을 제공할 수 있다. 또한, 가로 전계 방식을 채용하는 경우, 배향막을 사용하지 않는 블루상을 나타내는 액정을 사용하여도 좋다. 블루상은 액정상의 하나이며, 콜레스테릭 액정을 승온하면, 콜레스테릭 상으로부터 등방상으로 전이(轉移)하기 직전에 발현하는 상이다. 블루상은 좁은 온도 범위에서밖에 발현하지 않기 때문에, 온도 범위를 개선하기 위하여, 수중량% 이상의 키랄제를 혼합시킨 액정 조성물을 액정층에 사용한다. 블루상을 나타내는 액정과 키랄제를 포함하는 액정 조성물은 응답 속도가 짧으며, 광학적 등방성이다. 또한, 블루상을 나타내는 액정과 키랄제를 포함하는 액정 조성물은 배향 처리가 불필요하며, 시야각 의존성이 작다. 또한, 배향막을 제공하지 않아도 되기 때문에, 러빙 처리도 불필요해져, 러빙 처리에 의하여 발생하는 정전 파괴를 방지할 수 있어, 제작 공정 중의 액정 표시 장치의 불량이나 파손을 경감할 수 있다.
또한, 액정 소자로서 투과형의 액정 소자, 반사형의 액정 소자, 또는 반투과형의 액정 소자 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는, 특히, 반사형의 액정 소자를 사용할 수 있다.
투과형 또는 반투과형의 액정 소자를 사용하는 경우, 한 쌍의 기판을 끼우도록 2개의 편광판을 제공한다. 또한, 한쪽의 편광판보다 외측에 백라이트를 제공한다. 백라이트로서는, 직하형의 백라이트이어도 좋고, 에지 라이트형의 백라이트이어도 좋다. LED를 구비하는 직하형의 백라이트를 사용하면, 로컬 디밍이 용이해지고, 콘트라스트를 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 에지 라이트형의 백라이트를 사용하면, 백라이트를 포함한 모듈의 두께를 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
반사형의 액정 소자를 사용하는 경우에는, 표시면 측에 편광판을 제공한다. 또한, 이와 별도로 표시면 측에 광 확산판을 배치하면, 시인성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
〔발광 소자〕
발광 소자로서는, 자발광할 수 있는 소자를 사용할 수 있고, 전류 또는 전압에 의하여 휘도가 제어되는 소자를 그 범주에 포함한다. 예를 들어, 발광 다이오드(LED), 유기 EL 소자, 무기 EL 소자 등을 사용할 수 있다.
발광 소자는 톱 이미션형, 보텀 이미션형, 듀얼 이미션형 등이 있다. 광을 추출하는 측의 전극에는 가시광을 투과시키는 도전막을 사용한다. 또한, 광을 추출하지 않는 측의 전극에는 가시광을 반사하는 도전막을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에서는 특히, 보텀 이미션형의 발광 소자를 사용할 수 있다.
EL층은 적어도 발광층을 갖는다. 발광층은 적어도 발광성 물질을 포함한다. EL층은 발광층 이외의 층으로서, 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 정공 블록 재료, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 또는 바이폴라성 물질(전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질) 등을 포함하는 층을 더 가져도 좋다.
EL층에는 저분자계 화합물 및 고분자계 화합물 중 어느 쪽을 사용할 수도 있고, 무기 화합물을 포함하여도 좋다. EL층을 구성하는 층은 각각 증착법(진공 증착법을 포함함), 전사법, 인쇄법, 잉크젯법, 도포법 등의 방법으로 형성할 수 있다.
음극과 양극 사이에, 발광 소자의 문턱 전압보다 높은 전압을 인가하면, EL층에 양극 측으로부터 정공이 주입되고, 음극 측으로부터 전자가 주입된다. 주입된 전자와 정공은 EL층에서 재결합하고, EL층에 포함되는 발광 물질이 발광한다.
발광 소자로서, 백색 발광의 발광 소자를 적용하는 경우에는, EL층에 2종류 이상의 발광 물질을 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 2개 이상의 발광 물질 각각의 발광이 보색의 관계가 되도록, 발광 물질을 선택함으로써 백색 발광을 얻을 수 있다. 예를 들어, 각각 R(적색), G(녹색), B(청색), Y(황색), O(주황색) 등의 발광을 나타내는 발광 물질 또는 R, G, B 중 2개 이상의 색의 스펙트럼 성분을 포함하는 발광을 나타내는 발광 물질 중 2개 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 발광 소자로부터의 발광의 스펙트럼이, 가시광 영역의 파장(예를 들어, 350nm 내지 750nm)의 범위 내에 2개 이상의 피크를 갖는 발광 소자를 적용하는 것이 바람직하다. 또한, 황색의 파장 영역에 피크를 갖는 재료의 발광 스펙트럼은, 녹색 및 적색의 파장 영역에도 스펙트럼 성분을 갖는 재료인 것이 바람직하다.
EL층은, 하나의 색을 발광하는 발광 재료를 포함하는 발광층과, 다른 색을 발광하는 발광 재료를 포함하는 발광층이 적층된 구성으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, EL층에서의 복수의 발광층은 서로 접촉되어 적층되어도 좋고, 어느 발광 재료도 포함하지 않는 영역을 개재하여 적층되어도 좋다. 예를 들어, 형광 발광층과 인광 발광층 사이에, 상기 형광 발광층 또는 인광 발광층과 동일한 재료(예를 들어, 호스트 재료, 어시스트 재료)를 포함하고, 또한 어느 발광 재료도 포함하지 않는 영역을 제공하는 구성으로 하여도 좋다. 이로써, 발광 소자의 제작이 용이해지고, 또한 구동 전압이 저감된다.
또한, 발광 소자는 EL층을 하나 갖는 싱글 소자이어도 좋고, 복수의 EL층이 전하 발생층을 개재하여 적층된 탠덤 소자이어도 좋다.
가시광을 투과시키는 도전막은 예를 들어, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨을 첨가한 산화 아연 등을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 타이타늄 등의 금속 재료, 이들 금속 재료를 포함하는 합금, 또는 이들 금속 재료의 질화물(예를 들어, 질화 타이타늄) 등도 투광성을 가질 정도로 얇게 형성함으로써 사용할 수 있다. 또한, 상기 재료의 적층막을 도전층으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 은과 마그네슘의 합금과, 인듐 주석 산화물의 적층막 등을 사용하면, 도전성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 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 재료를 포함하는 합금을 사용할 수 있다. 또한, 상기 금속 재료나 합금에 란타넘, 네오디뮴, 또는 저마늄 등이 첨가되어도 좋다. 또한, 타이타늄, 니켈, 또는 네오디뮴과, 알루미늄을 포함하는 합금(알루미늄 합금)을 사용하여도 좋다. 또한, 구리, 팔라듐, 마그네슘, 및 은을 포함하는 합금을 사용하여도 좋다. 은 및 구리를 포함하는 합금은 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 또한, 알루미늄막 또는 알루미늄 합금막에 접촉되어 금속막 또는 금속 산화물막을 적층함으로써, 산화를 억제할 수 있다. 이러한 금속막, 금속 산화물막의 재료로서는, 타이타늄이나 산화 타이타늄 등을 들 수 있다. 또한, 상기 가시광을 투과시키는 도전막과 금속 재료로 이루어지는 막을 적층하여도 좋다. 예를 들어, 은과 인듐 주석 산화물의 적층막, 은과 마그네슘의 합금과 인듐 주석 산화물의 적층막 등을 사용할 수 있다.
전극은 각각 증착법이나 스퍼터링법을 사용하여 형성하면 좋다. 그 이외에, 잉크젯법 등의 토출법, 스크린 인쇄법 등의 인쇄법, 또는 도금법을 사용하여 형성할 수 있다.
또한, 상술한 발광층, 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 및 바이폴라성 물질 등을 포함하는 층은, 각각 퀀텀닷(quantum dot) 등의 무기 화합물이나 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등)을 가져도 좋다. 예를 들어, 퀀텀닷을 발광층에 사용함으로써, 발광 재료로서 기능시킬 수도 있다.
또한, 퀀텀닷 재료로서는, 콜로이드상 퀀텀닷 재료, 합금형 퀀텀닷 재료, 코어쉘형 퀀텀닷 재료, 코어형 퀀텀닷 재료 등을 사용할 수 있다. 또한, 12족과 16족, 13족과 15족, 또는 14족과 16족의 원소군을 포함하는 재료를 사용하여도 좋다. 또는, 카드뮴, 셀레늄, 아연, 황, 인, 인듐, 텔루륨, 납, 갈륨, 비소, 알루미늄 등의 원소를 포함하는 퀀텀닷 재료를 사용하여도 좋다.
〔접착층〕
접착층으로서는, 자외선 경화형 등의 광 경화형 접착제, 반응 경화형 접착제, 열 경화형 접착제, 혐기형 접착제 등의 각종 경화형 접착제를 사용할 수 있다. 이들 접착제로서는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지(silicone resin), 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 이미드 수지, PVC(폴리바이닐클로라이드) 수지, PVB(폴리바이닐뷰티랄) 수지, EVA(에틸렌바이닐아세테이트) 수지 등을 들 수 있다. 특히, 에폭시 수지 등의 투습성이 낮은 재료가 바람직하다. 또한, 2액 혼합형의 수지를 사용하여도 좋다. 또한, 접착 시트 등을 사용하여도 좋다.
또한, 상기 수지는 건조제를 포함하여도 좋다. 예를 들어, 알칼리 토금속의 산화물(산화 칼슘이나 산화 바륨 등)과 같이, 화학 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용할 수 있다. 또는, 제올라이트나 실리카 겔 등과 같이, 물리 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용하여도 좋다. 건조제가 포함되면, 수분 등의 불순물이 소자에 침입되는 것을 억제할 수 있어, 표시 패널의 신뢰성이 향상되기 때문에 바람직하다.
또한, 상기 수지에 굴절률이 높은 필러나 광 산란 부재를 혼합함으로써, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 산화 타이타늄, 산화 바륨, 제올라이트, 지르코늄 등을 사용할 수 있다.
〔접속층〕
접속층으로서는, 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)이나 이방성 도전 페이스트(ACP: Anisotropic Conductive Paste) 등을 사용할 수 있다.
〔착색층〕
착색층에 사용할 수 있는 재료로서는, 금속 재료, 수지 재료, 안료 또는 염료가 포함된 수지 재료 등을 들 수 있다.
〔차광층〕
차광층에 사용할 수 있는 재료로서는, 카본 블랙, 타이타늄 블랙, 금속, 금속 산화물, 복수의 금속 산화물의 고용체를 포함하는 복합 산화물 등을 들 수 있다. 차광층은 수지 재료를 포함하는 막이어도 좋고, 금속 등의 무기 재료의 박막이어도 좋다. 또한, 차광층에, 착색층의 재료를 포함하는 막의 적층막을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 어떤 색의 광을 투과시키는 착색층에 사용되는 재료를 포함하는 막과, 다른 색의 광을 투과시키는 착색층에 사용되는 재료를 포함하는 막과의 적층 구조를 사용할 수 있다. 착색층과 차광층의 재료를 공통화함으로써, 장치를 공통화할 수 있는 것 이외에 공정을 간략화할 수 있기 때문에 바람직하다.
이상이 각 구성 요소에 대한 설명이다.
[제작 방법예]
여기서는, 가요성을 갖는 기판을 사용한 표시 장치의 제작 방법예에 대하여 설명한다.
여기서는, 표시 소자, 회로, 배선, 전극, 착색층이나 차광층 등의 광학 부재, 및 절연층 등이 포함되는 각 층을 합쳐 소자층이라고 부르기로 한다. 예를 들어, 소자층은 표시 소자를 포함하고, 표시 소자 이외에 표시 소자와 전기적으로 접속되는 배선, 화소나 회로에 사용되는 트랜지스터 등의 소자를 구비하여도 좋다.
또한, 여기서는, 표시 소자가 완성된(제작 공정이 종료된) 단계에서, 소자층을 지지하고, 가요성을 갖는 부재를 기판이라고 부르기로 한다. 예를 들어, 기판에는, 두께가 10nm 이상 300μm 이하의, 매우 얇은 필름 등도 포함된다.
가요성을 갖고, 절연 표면을 구비하는 기판 위에 소자층을 형성하는 방법으로서는, 대표적으로는, 이하에 드는 2개의 방법이 있다. 한쪽은 기판 위에 직접 소자층을 형성하는 방법이다. 다른 쪽은 기판과는 상이한 지지 기판 위에 소자층을 형성한 후, 소자층과 지지 기판을 박리하고, 소자층을 기판으로 전치하는 방법이다. 또한, 여기서는 상세히 설명하지 않지만, 상기 2개의 방법에 더하여, 가요성을 갖지 않는 기판 위에 소자층을 형성하고, 상기 기판을 연마 등에 의하여 얇게 함으로써 가요성을 갖게 하는 방법도 있다.
기판을 구성하는 재료가 소자층의 형성 공정에서 가해지는 열에 대하여 내열성을 갖는 경우에는, 기판 위에 직접 소자층을 형성하면, 공정이 간략화되기 때문에 바람직하다. 이때, 기판을 지지 기판에 고정한 상태에서 소자층을 형성하면, 장치 내 및 장치 사이에서의 반송이 용이해지기 때문에 바람직하다.
또한, 소자층을 지지 기판 위에 형성한 후에, 기판으로 전치하는 방법을 사용하는 경우, 우선 지지 기판 위에 박리층과 절연층을 적층하고, 상기 절연층 위에 소자층을 형성한다. 다음에, 지지 기판과 소자층 사이에서 박리하고, 소자층을 기판으로 전치한다. 이때, 지지 기판과 박리층의 계면, 박리층과 절연층의 계면, 또는 박리층 중에서 박리가 발생하도록 재료를 선택하면 좋다. 이 방법으로는, 지지 기판이나 박리층에 내열성이 높은 재료를 사용함으로써, 소자층을 형성할 때의 온도의 상한을 높일 수 있어, 더 신뢰성이 높은 소자를 갖는 소자층을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.
예를 들어, 박리층으로서 텅스텐 등의 고융점 금속 재료를 포함하는 층과 상기 금속 재료의 산화물을 포함하는 층을 적층하여 사용하고, 박리층 위의 절연층으로서, 산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘 등을 복수 적층한 층을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서 중에서, 산화질화물은, 그 조성으로서, 질소보다 산소의 함유량이 많은 재료를 가리키고, 질화산화물은 그 조성으로서, 산소보다 질소의 함유량이 많은 재료를 가리킨다.
소자층과 지지 기판을 박리하는 방법으로서는, 기계적인 힘을 가하는 것, 박리층을 에칭하는 것, 또는 박리 계면에 액체를 침투시키는 것 등을 일례로서 들 수 있다. 또는, 박리 계면을 형성하는 2층의 열 팽창률의 차이를 이용하여 지지 기판을 가열 또는 냉각함으로써 박리를 수행하여도 좋다.
또한, 지지 기판과 절연층의 계면에서 박리할 수 있는 경우에는, 박리층을 제공하지 않아도 된다.
예를 들어, 지지 기판으로서 유리를 사용하고, 절연층으로서 폴리이미드 등의 유기 수지를 사용할 수 있다. 이때, 레이저 광 등을 사용하여 유기 수지의 일부를 국소적으로 가열하는 것, 또는 예리한 부재에 의하여 물리적으로 유기 수지의 일부를 절단 또는 관통하는 것 등에 의하여 박리의 기점을 형성하고, 유리와 유기 수지의 계면에서 박리를 수행하여도 좋다.
또는, 지지 기판 및 유기 수지로 이루어지는 절연층 사이에 발열층을 제공하고, 상기 발열층을 가열함으로써, 상기 발열층과 절연층의 계면에서 박리를 수행하여도 좋다. 발열층으로서는, 전류를 흘림으로써 발열하는 재료, 광을 흡수함으로써 발열하는 재료, 자기장을 인가함으로써 발열하는 재료 등의 다양한 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 발열층으로서는, 반도체, 금속, 절연체로부터 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상술한 방법에서, 유기 수지로 이루어진 절연층은 박리 후에 기판으로서 사용할 수 있다.
이상이 가요성을 갖는 표시 장치를 제작하는 방법에 대한 설명이다.
[구성예 3]
이하에서는, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 더 구체적인 구성예에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
〔단면 구성예 3-1〕
도 26은 이하에 예시되는 표시 장치의 단면 개략도이다. 도 26에는, 도 1의 (A)에서의 FPC(36)를 포함하는 영역, 회로(34)를 포함하는 영역, 표시부(32)를 포함하는 영역 등의 단면의 일례를 도시하였다.
기판(21)과 기판(31)은 접착층(141)에 의하여 접합된다. 또한, 기판(21), 기판(31), 및 접착층(141)에 둘러싸인 영역에 액정(112)이 밀봉되어 있다. 또한, 기판(31)의 외측 면에는 편광판(130)을 갖는다.
도 26에서는, 액정 소자(40)가 도전층(111), 도전층(113)의 일부, 및 이들에 협지된 액정(112)에 의하여 구성되어 있다. 또한, 액정(112)과 도전층(111) 사이에 배향막(133a)이 제공되고, 액정(112)과 도전층(113) 사이에 배향막(133b)이 제공된다.
또한, 기판(21)과 기판(31) 사이에는, 액정(112) 중에 모노머(13)가 분산되어 있다. 또한, 기판(21)과 기판(31) 사이에는 격벽(11)이 제공된다.
또한, 도시하지 않았지만, 편광판(130)보다 외측에 프런트 라이트를 제공할 수 있다. 프런트 라이트로서는, 에지 라이트형의 프런트 라이트를 사용하는 것이 바람직하다. LED를 구비하는 프런트 라이트를 사용하면 소비전력을 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
기판(31)에는 착색층(131), 차광층(132), 절연층(121), 및 액정 소자(40)의 공통 전극으로서 기능하는 도전층(113), 배향막(133b) 등이 제공된다.
기판(21)에는 액정 소자(40)의 화소 전극으로서 기능하는 도전층(111), 배향막(133a), 트랜지스터(201), 트랜지스터(202), 용량 소자(203), 접속부(204), 배선(35) 등이 제공된다. 트랜지스터(201)는 예를 들어, 상술한 트랜지스터(70)와 대응한다.
기판(21) 위에는, 절연층(211), 절연층(212), 절연층(213), 절연층(214) 등의 절연층이 제공된다. 절연층(211)은 그 일부가 각 트랜지스터의 게이트 절연층으로서 기능하고, 또한 다른 일부가 용량 소자(203)의 유전체로서 기능한다. 절연층(212), 절연층(213), 및 절연층(214)은 각 트랜지스터나 용량 소자(203) 등을 덮어 제공된다. 절연층(214)은 평탄화층으로서의 기능을 갖는다. 또한, 여기서는, 트랜지스터 등을 덮는 절연층으로서, 절연층(212), 절연층(213), 절연층(214)의 3층을 갖는 경우에 대하여 나타내었지만, 이에 한정되지 않고, 4층 이상이어도 좋고, 단층 또는 2층이어도 좋다. 또한, 평탄화층으로서 기능하는 절연층(214)은 불필요하면 제공하지 않아도 된다.
또한, 트랜지스터(201) 및 트랜지스터(202)는 일부가 게이트로서 기능하는 도전층(221), 일부가 소스 또는 드레인으로서 기능하는 도전층(222), 반도체층(231)을 갖는다. 여기서는, 동일한 도전막을 가공하여 얻어지는 복수의 층에, 동일한 해칭 패턴을 붙였다.
여기서, 트랜지스터(202)의 한 쌍의 도전층(222) 중, 도전층(111)과 전기적으로 접속되지 않은 쪽의 도전층(222)은 신호선의 일부로서 기능하여도 좋다. 또한, 트랜지스터(202)의 게이트로서 기능하는 도전층(221)은 주사선의 일부로서 기능하여도 좋다.
도 26에는, 표시부(32)의 예로서, 2개의 화소(부화소)의 단면을 도시하였다. 예를 들어, 하나의 부화소는 트랜지스터(202), 용량 소자(203), 액정 소자(40), 및 착색층(131)을 갖는다. 예를 들어, 착색층(131)을 선택적으로 형성하여 적색을 나타내는 부화소, 녹색을 나타내는 부화소, 청색을 나타내는 부화소를 배열함으로써, 풀 컬러의 표시를 수행할 수 있다.
도 26에는, 회로(34)의 예로서 트랜지스터(201)가 제공되는 예를 도시하였다.
도 26에는, 트랜지스터(201) 및 트랜지스터(202)의 예로서, 하나의 게이트를 제공하는 구성을 도시하였지만, 채널이 형성되는 반도체층(231)을 2개의 게이트로 협지하는 구성을 적용하여도 좋다. 이러한 구성으로 함으로써, 트랜지스터의 문턱 전압을 제어할 수 있다. 이때, 2개의 게이트를 접속하고, 이들에 동일한 신호를 공급함으로써 트랜지스터를 구동하여도 좋다. 이러한 트랜지스터는 다른 트랜지스터와 비교하여 전계 효과 이동도를 높일 수 있어, 온 전류를 증대시킬 수 있다. 그 결과, 고속으로 구동할 수 있는 회로를 제작할 수 있다. 또한, 회로부의 점유 면적을 축소할 수 있다. 온 전류가 큰 트랜지스터를 적용함으로써, 표시 장치를 대형화, 또는 고선명화하였을 때에 배선 수가 증대되더라도 각 배선에서의 신호 지연을 저감할 수 있어, 표시 불균일을 억제할 수 있다.
또한, 회로(34)가 갖는 트랜지스터와, 표시부(32)가 갖는 트랜지스터는, 동일한 구조이어도 좋다. 또한, 회로(34)가 갖는 복수의 트랜지스터는 모두 동일한 구조이어도 좋고, 상이한 구조의 트랜지스터를 조합하여 사용하여도 좋다. 또한, 표시부(32)가 갖는 복수의 트랜지스터는 모두 동일한 구조이어도 좋고, 상이한 구조의 트랜지스터를 조합하여 사용하여도 좋다.
각 트랜지스터를 덮는 절연층(212) 및 절연층(213) 중 적어도 한쪽은, 물이나 수소 등의 불순물이 확산되기 어려운 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 절연층(212) 또는 절연층(213)은 배리어막으로서 기능시킬 수 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 외부로부터 트랜지스터에 불순물이 확산되는 것을 효과적으로 억제할 수 있어, 신뢰성이 높은 표시 장치를 실현할 수 있다.
절연층(214) 위에는 도전층(111)이 제공된다. 도전층(111)은 절연층(214), 절연층(213), 절연층(212) 등에 형성된 개구를 통하여 트랜지스터(202)의 소스 및 드레인 중 한쪽과 전기적으로 접속된다. 또한, 도전층(111)은 용량 소자(203)의 한쪽의 전극과 전기적으로 접속된다.
기판(31) 측에서, 착색층(131), 차광층(132)을 덮어 절연층(121)이 제공된다. 절연층(121)은 평탄화층으로서의 기능을 가져도 좋다. 절연층(121)에 의하여 도전층(113)의 표면을 실질적으로 평탄하게 할 수 있기 때문에, 액정(112)의 배향 상태를 균일하게 할 수 있다.
또한, 도 26에서, 격벽(11)은 2개의 인접되는 도전층(111) 사이의 영역과 중첩되는 영역에 위치한다. 또한, 격벽(11)은 배향막(133a), 배향막(133b), 도전층(113) 등과 중첩되어 배치되어 있다. 또한, 격벽(11)은 도전층(221)이나 도전층(222)과 중첩되지 않도록 배치되어 있다.
또한, 절연층(214)에는 오목부(50)가 형성된다. 격벽(11)은 오목부(50)와 중첩되는 영역을 갖는다. 또한, 도전층(113)과 접촉되고 높이가 상이한 구조체(14a) 및 구조체(14b)가 각각 제공된다. 구조체(14a) 및 구조체(14b)는 각각 오목부(50)와 중첩되어 배치되고, 또한 격벽(11)으로 덮이도록 제공된다.
액정 소자(40)에서, 도전층(111)은 가시광을 반사하는 기능을 갖고, 도전층(113)은 가시광을 투과시키는 기능을 갖는다. 기판(31) 측으로부터 입사된 광은 편광판(130)에 의하여 편광되고, 도전층(113) 및 액정(112)을 투과하고 도전층(111)에서 반사된다. 그리고, 액정(112) 및 도전층(113)을 다시 투과하고 편광판(130)에 도달된다. 이때, 도전층(111)과 도전층(113) 사이에 인가되는 전압에 의하여 액정(112)의 배향을 제어하여, 광의 광학 변조를 제어할 수 있다. 즉, 편광판(130)을 통하여 사출되는 광의 강도를 제어할 수 있다. 또한, 광은 착색층(131)에 의하여, 특정한 파장 영역 이외의 광이 흡수됨으로써, 추출되는 광은 예를 들어, 적색을 나타내는 광이 된다.
여기서, 편광판(130)으로서 직선 편광판을 사용하여도 좋지만, 원 편광판을 사용할 수도 있다. 원 편광판으로서는, 예를 들어, 직선 편광판과 1/4파장 위상차판을 적층한 것을 사용할 수 있다. 이로써, 외광 반사를 억제할 수 있다. 또한, 편광판(130)의 종류에 따라 액정 소자(40)에 사용되는 액정 소자의 셀 갭, 배향, 구동 전압 등을 조정함으로써, 원하는 콘트라스트가 실현되도록 하면 좋다.
도전층(113)은 기판(31)의 단부에 가까운 부분에서, 기판(21) 측에 제공된 도전층과 접속체(243)에 의하여 전기적으로 접속된다. 이로써, 기판(21) 측에 배치되는 FPC나 IC 등으로부터 도전층(113)에 전위나 신호를 공급할 수 있다.
접속체(243)로서는, 예를 들어, 도전성 입자를 사용할 수 있다. 도전성 입자로서는, 유기 수지 또는 실리카 등의 입자의 표면을 금속 재료로 피복한 것을 사용할 수 있다. 금속 재료로서 니켈이나 금을 사용하면, 접촉 저항을 저감할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 니켈을 금으로 더 피복하는 등, 2종류 이상의 금속 재료를 층상으로 피복시킨 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 접속체(243)로서 탄성 변형 또는 소성 변형되는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 도전성 입자인 접속체(243)는 도 26에 도시된 바와 같이 상하 방향으로 찌부러진 형상이 되는 경우가 있다. 이렇게 함으로써, 접속체(243)와, 이것과 전기적으로 접속되는 도전층의 접촉 면적이 증대되어, 접촉 저항을 저감할 수 있는 것 이외에, 접속 불량 등의 문제의 발생을 억제할 수 있다.
접속체(243)는 접착층(141)으로 덮이도록 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 경화 전의 접착층(141)에 접속체(243)를 분산시켜 두면 좋다.
기판(21)의 단부에 가까운 영역에는, 접속부(204)가 제공된다. 접속부(204)는 접속층(242)을 통하여 FPC(36)와 전기적으로 접속된다. 도 26에 도시된 구성에서는, 배선(35)의 일부와, 도전층(111)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 도전층을 적층함으로써 접속부(204)를 구성하는 예를 도시하였다.
이상이 단면 구성예 3-1에 대한 설명이다.
〔단면 구성예 3-2〕
이하에서는, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 예로서, 터치 센서를 구비하는 터치 패널의 구성예에 대하여 설명한다.
도 27은 이하에 예시되는 표시 장치의 단면 개략도이다.
기판(31)의 기판(21) 측의 면에, 절연층(161), 절연층(162), 절연층(163)이 이 순서대로 적층된다. 절연층(161)과 절연층(162) 사이에 도전층(151) 및 도전층(152)이 제공되고, 절연층(162)과 절연층(163) 사이에 도전층(153)이 제공된다. 또한, 절연층(163)의 기판(21) 측에는, 차광층(132), 착색층(131) 등이 제공된다.
도전층(151) 및 도전층(152)은 각각 정전 용량 방식의 터치 센서를 구성하는 배선으로서 기능한다.
도 27에서는, 도전층(151)과 도전층(152)의 교차부를 명시하였다. 도전층(153)은 절연층(162)에 제공된 개구를 통하여, 도전층(152)을 끼우는 2개의 도전층(151)과 전기적으로 접속된다.
도전층(151) 및 도전층(152)은, 표시부에서, 차광층(132)과 중첩되는 위치에 제공된다. 또한, 도 27에는, 도전층(151)이 액정 소자(40)와 중첩되지 않도록 배치되어 있는 예를 도시하였다. 바꿔 말하면, 도전층(151)은 액정 소자(40)와 중첩되는 개구를 갖는 메시 형상을 갖는다. 이러한 구성에 의하여, 외부로부터 입사하고, 액정 소자(40)에 의하여 반사되고 다시 외부로 사출되는 광의 경로 위에 도전층(151)이 배치되지 않기 때문에, 도전층(151)을 배치하는 것에 의한 휘도의 저하는 실질적으로 발생하지 않고, 시인성이 높고, 또한 소비전력이 저감된 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한, 도전층(152)이나 도전층(153)도 마찬가지의 구성으로 할 수 있다.
또한, 도전층(151), 도전층(152), 도전층(153)이 액정 소자(40)와 중첩되지 않기 때문에, 이들에 비교적 저저항의 금속 재료를 사용할 수 있다. 그 때문에, 투과성 도전 재료를 사용한 경우와 비교하여, 터치 센서의 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 도 27에는, 도전층(151) 및 도전층(152)(및 도전층(153))보다 기판(31) 측에, 이들과 중첩되어 차광층(135)이 제공되는 예를 도시하였다. 차광층(135)에 의하여, 도전층(151) 등에 금속 재료를 사용한 경우에도, 이들의 외광 반사를 억제할 수 있기 때문에, 더 시인성이 높은 터치 패널을 실현할 수 있다. 또한, 여기서는 차광층(132) 및 차광층(135) 2개의 차광층을 제공하는 예를 나타내었지만, 어느 한쪽만을 배치하는 구성으로 하여도 좋다.
또한, 기판(31) 위의 편광판(130)을 제공하지 않고, 기판(31)을 손가락 또는 스타일러스 등의 피검지체가 직접 접촉되는 기판으로서 사용하여도 좋다. 이때, 기판(31) 위에 보호층(세라믹 코트 등)을 제공하는 것이 바람직하다. 보호층에는 예를 들어, 산화 실리콘, 산화 알루미늄, 산화 이트륨, 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ) 등의 무기 절연 재료를 사용할 수 있다. 또한, 기판(31)에 강화 유리를 사용하여도 좋다. 강화 유리는 이온 교환법이나 풍랭 강화법 등에 의하여 물리적 또는 화학적인 처리가 실시되어, 그 표면에 압축 응력을 가한 것을 사용할 수 있다. 강화 유리의 일면에 터치 센서를 제공하여, 그 반대 측의 면을 예를 들어, 전자 기기의 최표면에 제공하여 터치면으로서 사용함으로써, 기기 전체의 두께를 저감할 수 있다.
도 27에 도시된 바와 같이, 액정 소자(40), 복수의 트랜지스터, 및 터치 센서를 구성하는 도전층 등을 기판(21)과 기판(31) 사이에 배치함으로써, 부품 점수가 삭감된 터치 패널을 실현할 수 있다. 이러한 구성을 인셀형의 터치 패널이라고 부를 수 있다.
또한, 터치 패널로서 기능하는 표시 장치의 구성은 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 터치 센서를 구성하는 도전층 등이 제공된 기판을, 예를 들어, 도 26 등에 도시된 표시 장치와 중첩시켜 터치 패널을 구성하여도 좋다.
이상이 단면 구성예 3-2에 대한 설명이다.
〔단면 구성예 3-3〕
도 28에, 기판(31)의 기판(21) 측과는 반대 측에 터치 센서를 구성하는 도전층(151), 도전층(152) 등을 형성한 예를 도시하였다. 이러한 구성을 온셀형의 터치 패널이라고 부를 수 있다.
기판(31) 위에는, 도전층(151), 도전층(152) 등이 형성되고, 이들을 덮어 절연층(163)이 제공된다. 또한, 절연층(163) 위에 도전층(153)이 제공된다.
기판(170)은 터치 면으로서 기능하는 기판이며, 예를 들어, 표시 장치를 전자 기기에 제공하였을 때의 하우징의 일부, 또는 보호 유리 등으로서 기능한다. 기판(170)과 기판(31)은 접착층(165)에 의하여 접합된다.
여기서, 도 28에는, 도전층(151)이 차광층(132)과 중첩되는 영역뿐만 아니라, 액정 소자(40), 착색층(131) 등과 중첩되는 영역에도 배치되어 있는 예를 도시하였다. 이때, 도전층(151)에는 가시광을 투과시키는 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 금속 산화물을 포함하는 막이나, 그래핀을 포함하는 막, 또는 금속이나 합금을 포함하고 가시광을 투과시킬 정도로 얇은 막 등을 도전층(151)에 사용할 수 있다. 또한, 도전층(152)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 도전층(153)도 마찬가지의 가시광을 투과시키는 재료를 사용하여도 좋지만, 도전층(153)이 차광층(132)과 중첩되어 배치되는 경우나, 도전층(153)의 면적이 매우 작은 경우에는, 금속이나 합금 등, 가시광을 차광하는 재료를 사용하여도 좋다.
이상이 단면 구성예 3-3에 대한 설명이다.
[구성예 4]
이하에서는, 구성예 2에서 예시된, 반사형의 액정 소자 및 발광 소자 양쪽을 갖고 투과 모드 및 반사 모드 양쪽의 표시를 수행할 수 있는 표시 장치의 더 구체적인 단면 구성예에 대하여 설명한다.
〔단면 구성예 4-1〕
도 29에, 이하에 예시되는 표시 장치의 단면 개략도를 도시하였다. 도 29에 도시된 표시 장치는 도 7의 (A)에서 예시된 표시 장치에 대응한다.
표시 장치는 기판(21)과 기판(31) 사이에 절연층(220)을 갖는다. 또한, 기판(21)과 절연층(220) 사이에 발광 소자(60), 트랜지스터(205), 트랜지스터(206), 착색층(134) 등을 갖는다. 또한, 절연층(220)과 기판(31) 사이에 액정 소자(40), 착색층(131), 격벽(11), 구조체(14) 등을 갖는다. 또한, 기판(31)과 절연층(220)은 접착층(141)을 개재하여 접착되고, 기판(21)과 절연층(220)은 접착층(142)을 개재하여 접착된다. 또한, 절연층(220)은 오목부(50)를 갖는다.
액정 소자(40)는 반사형의 액정 소자이다. 액정 소자(40)는 도전층(111a), 액정(112), 도전층(113)이 적층된 적층 구조를 갖는다. 또한, 가시광을 반사하는 도전층(111b)이 도전층(111a)의 기판(21) 측과 접촉되어 제공된다. 도전층(111b)은 개구(251)를 갖는다. 또한, 도전층(111a) 및 도전층(113)은 가시광을 투과시키는 재료를 포함한다.
발광 소자(60)는 보텀 이미션형의 발광 소자이다. 발광 소자(60)는 절연층(220) 측으로부터 도전층(191), EL층(192), 및 도전층(193b)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 갖는다. 또한, 도전층(193b)을 덮어 도전층(193a)이 제공된다. 도전층(193b)은 가시광을 반사하는 재료를 포함하고, 도전층(191) 및 도전층(193a)은 가시광을 투과시키는 재료를 포함한다. 발광 소자(60)가 발하는 광은 착색층(134), 절연층(220), 개구(251), 도전층(113) 등을 통하여 기판(31) 측으로 사출된다.
또한, 도전층(191)의 단부를 덮는 절연층(216) 위에는 절연층(217)이 제공된다. 절연층(217)은 절연층(220)과 기판(21)이 필요 이상으로 접근하는 것을 억제하는 스페이서로서의 기능을 갖는다. 또한, EL층(192)이나 도전층(193a)을 차폐 마스크(메탈 마스크)를 사용하여 형성하는 경우에는, 상기 차폐 마스크가 피형성면과 접촉되는 것을 억제하는 기능을 가져도 좋다. 또한, 절연층(217)은 불필요하면 제공하지 않아도 된다.
트랜지스터(205)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 도전층(224)을 통하여 발광 소자(60)의 도전층(191)과 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(206)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 접속부(207)를 통하여 도전층(111b)과 전기적으로 접속된다. 도전층(111b)과 도전층(111a)은 접촉되어 제공되며, 전기적으로 접속된다. 여기서, 접속부(207)는 절연층(220)에 제공된 개구를 통하여 절연층(220) 양면에 제공되는 도전층끼리를 접속하는 부분이다.
기판(21)과 기판(31)이 중첩되지 않는 영역에 접속부(204)가 제공된다. 접속부(204)는 접속부(207)와 마찬가지의 구성을 갖는다. 접속부(204)의 상면은 도전층(111a)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 도전층이 노출되어 있다. 이로써, 접속부(204)와 FPC(36)를 접속층(242)을 통하여 전기적으로 접속할 수 있다.
접착층(141)이 제공되는 일부의 영역에 접속부(252)가 제공된다. 접속부(252)에서, 도전층(111a)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 도전층과, 도전층(113)의 일부가 접속체(243)에 의하여 전기적으로 접속된다. 따라서, 기판(21) 측에 접속된 FPC(36)로부터 입력되는 신호 또는 전위를, 접속부(252)를 통하여, 기판(31) 측에 형성된 도전층(113)에 공급할 수 있다.
이상이 단면 구성예 4-1에 대한 설명이다.
〔단면 구성예 4-2〕
도 30에, 이하에 예시되는 표시 장치의 단면 개략도를 도시하였다. 도 30에 도시된 표시 장치는 도 8의 (A)에서 예시된 표시 장치에 대응한다.
표시 장치는 기판(21)과 기판(31) 사이에 절연층(220)을 갖는다. 또한, 기판(21)과 절연층(220) 사이에 발광 소자(60)를 갖는다. 또한, 절연층(220)과 기판(31) 사이에 액정 소자(40), 트랜지스터(205), 트랜지스터(206), 착색층(134), 착색층(131), 차광층(132), 격벽(11) 등을 갖는다.
도 30에는, 액정 소자(40)가 트랜지스터(206)와 도전층(224)을 통하여 전기적으로 접속되는 도전층(111b), 및 상기 도전층(111b)을 덮는 도전층(111a)을 갖는 경우의 예를 도시하였다.
또한, 여기서는, 격벽(11)이 발광 소자(60)와 중첩되어 배치되어 있는 예를 나타낸다. 격벽(11)은 착색층(134), 착색층(131), 도전층(191) 등과 중첩되어 배치되어 있다. 발광 소자(60)가 발하는 광은 착색층(134), 절연층(220), 개구(251), 격벽(11), 도전층(113) 등을 통하여 기판(31) 측으로 사출된다.
이상이 단면 구성예 4-2에 대한 설명이다.
〔단면 구성예 4-3〕
도 31에, 이하에 예시되는 표시 장치의 단면 개략도를 도시하였다. 도 31에 도시된 표시 장치는 도 3의 (A)에서 예시된 표시 장치에 대응한다.
또한, 도 31에 도시된 표시 장치는 도 29에서 예시된 구성과 비교하여, 이하의 점에서 주로 상이하다. 표시 장치는 트랜지스터(201) 대신에 트랜지스터(201a), 트랜지스터(201b)를 갖는다. 또한, 표시 장치는 FPC(36) 및 접속층(242) 대신에 FPC(36a), FPC(36b), 접속층(242a), 및 접속층(242b)을 갖는다. 또한, 표시 장치는 접착층(143)을 갖는다. 또한, 표시 장치는 배선(35) 대신에 배선(35a) 및 배선(35b)을 갖는다. 또한, 표시 장치는 절연층(261), 절연층(262), 절연층(263), 절연층(264), 절연층(265)을 갖는다.
트랜지스터(201a)는 트랜지스터(206) 등을 포함하는 화소 회로를 구동하는 트랜지스터이다. 또한, 트랜지스터(201b)는 트랜지스터(205) 등을 포함하는 화소 회로를 구동하는 트랜지스터이다.
FPC(36a)는 접속층(242a)을 통하여 배선(35a)과 전기적으로 접속된다. 또한, FPC(36b)는 접속층(242b)을 통하여 배선(35b)과 전기적으로 접속된다.
접착층(143)은 절연층(214)과 절연층(261)을 접착한다. 또한, 절연층(261)의 접착층(143)과는 반대 측의 면에, 절연층(262), 절연층(263), 절연층(264), 절연층(265) 등이 적층되어 제공된다. 절연층(262)의 일부는 트랜지스터(201b) 및 트랜지스터(205)의 게이트 절연층으로서 기능한다. 절연층(263), 절연층(264), 절연층(265)은 트랜지스터(201b) 및 트랜지스터(205)를 덮어 제공된다.
이상이 단면 구성예 4-3에 대한 설명이다.
[트랜지스터에 대하여]
이하에서는, 상기 표시 장치에 적용할 수 있는 트랜지스터의 구성예에 대하여 설명한다.
도 32의 (A)에서 예시된 트랜지스터(310)는 보텀 게이트 구조의 트랜지스터의 예이다.
트랜지스터(310)는 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(311), 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(332)의 일부, 반도체층(312), 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽으로서 기능하는 도전층(313a), 및 소스 전극 및 드레인 전극 중 다른 쪽으로서 기능하는 도전층(313b)을 갖는다.
도 32의 (A)에서는, 절연층(331) 위에 트랜지스터(310)가 제공된다. 또한, 트랜지스터(310)를 덮어 절연층(334)이 제공되고, 절연층(334) 위에 도전층(321)이 제공된다. 도전층(321)은 절연층(334)에 제공된 개구를 통하여 도전층(313b)과 전기적으로 접속되며, 화소 전극으로서 기능한다. 또한, 도 32의 (A)에는, 도전층(321)의 단부를 덮는 절연층(335)을 갖는 예를 도시하였다.
트랜지스터(310)에서는 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(311)이 반도체층(312)보다 피형성면 측(절연층(331) 측)에 위치한다. 또한, 절연층(332)이 도전층(311)을 덮어 제공된다. 또한, 반도체층(312)은 도전층(311)을 덮어 제공된다. 반도체층(312) 중 도전층(311)과 중첩되는 영역이 채널 형성 영역에 상당한다. 또한, 도전층(313a) 및 도전층(313b)은 각각 반도체층(312)의 상면 및 측단부와 접촉되어 제공된다.
또한, 트랜지스터(310)는 도전층(311)보다 반도체층(312)의 폭이 큰 경우의 예를 나타낸다. 이러한 구성에 의하여, 도전층(311)과, 도전층(313a) 또는 도전층(313b) 사이에 반도체층(312)이 배치되기 때문에, 도전층(311)과, 도전층(313a) 또는 도전층(313b) 사이의 기생 용량을 작게 할 수 있다.
트랜지스터(310)는 채널 에치형의 트랜지스터이며, 트랜지스터의 점유 면적을 비교적 용이하게 축소할 수 있기 때문에, 고선명한 표시 장치에 적합하게 사용할 수 있다.
도 32의 (B)에 도시된 트랜지스터(310a)는 도전층(314) 및 절연층(336)을 갖는 점에서 트랜지스터(310)와 상이하다. 도전층(314)은 절연층(333) 위에 제공되며, 반도체층(312)과 중첩되는 영역을 갖는다. 또한, 절연층(336)은 도전층(314) 및 절연층(333)을 덮어 제공된다.
도전층(314)은 반도체층(312)을 끼워 도전층(311)과는 반대 측에 위치한다. 도전층(311)을 제 1 게이트 전극으로 한 경우, 도전층(314)은 제 2 게이트 전극으로서 기능할 수 있다. 도전층(311)과 도전층(314)에 동일한 전위를 공급함으로써, 트랜지스터(310a)의 온 전류를 높일 수 있다. 또한, 도전층(311) 및 도전층(314) 중 한쪽에 문턱 전압을 제어하기 위한 전위를 공급하고, 다른 쪽에 구동을 위한 전위를 공급함으로써, 트랜지스터(310a)의 문턱 전압을 제어할 수 있다.
여기서, 도전층(314)으로서 산화물을 포함하는 도전성 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 도전층(314)을 구성하는 도전막을 형성할 때에, 산소를 포함하는 분위기하에서 형성함으로써 절연층(333)에 산소를 공급할 수 있다. 적합하게는, 성막 가스 중의 산소 가스의 비율을 90% 이상 100% 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 절연층(333)에 공급된 산소는, 나중의 가열 처리에 의하여 반도체층(312)에 공급되어, 반도체층(312) 중의 산소 결손의 저감을 도모할 수 있다.
특히, 도전층(314)에는 저저항화된 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 절연층(336)에 수소를 방출하는 절연막, 예를 들어, 질화 실리콘막 등을 사용하는 것이 바람직하다. 절연층(336)의 형성 중, 또는 그 후의 가열 처리에 의하여 도전층(314) 중에 수소가 공급되어, 도전층(314)의 전기 저항을 효과적으로 저감할 수 있다.
도 32의 (C)에 도시된 트랜지스터(310b)는 톱 게이트 구조의 트랜지스터이다.
트랜지스터(310b)에서는 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(311)이 반도체층(312)보다 상방(피형성면 측과는 반대 측)에 제공된다. 또한, 절연층(331) 위에 반도체층(312)이 형성된다. 또한, 반도체층(312) 위에는 절연층(332)과 도전층(311)이 적층되어 형성된다. 또한, 절연층(333)은 반도체층(312)의 상면 및 측단부, 절연층(333)의 측면, 및 도전층(311)을 덮어 제공된다. 도전층(313a) 및 도전층(313b)은 절연층(333) 위에 제공된다. 도전층(313a) 및 도전층(313b)은 절연층(333)에 제공된 개구를 통하여 반도체층(312)의 상면과 전기적으로 접속된다.
또한, 여기서는 절연층(332)이 도전층(311)과 중첩되지 않는 부분에 존재하지 않는 경우의 예를 나타내었지만, 절연층(332)이 반도체층(312)의 상면 및 측단부를 덮어 제공되어도 좋다.
트랜지스터(310b)는 도전층(311)과, 도전층(313a) 또는 도전층(313b)의 물리적인 거리를 용이하게 떨어지게 할 수 있기 때문에, 이들 사이의 기생 용량을 저감할 수 있다.
도 32의 (D)에 도시된 트랜지스터(310c)는 도전층(315) 및 절연층(337)을 갖는 점에서 트랜지스터(310b)와 상이하다. 도전층(315)은 절연층(331) 위에 제공되며, 반도체층(312)과 중첩되는 영역을 갖는다. 또한, 절연층(337)은 도전층(315) 및 절연층(331)을 덮어 제공된다.
도전층(315)은 상기 도전층(314)과 마찬가지로 제 2 게이트 전극으로서 기능한다. 그 때문에, 온 전류를 높이는 것이나 문턱 전압을 제어하는 것 등이 가능하다.
도 32의 (E)에는, 트랜지스터(310)와 트랜지스터(310d)를 적층한 구성을 도시하였다. 트랜지스터(310d)는 한 쌍의 게이트 전극을 갖는 트랜지스터이다.
트랜지스터(310d)는 제 1 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(313b)의 일부, 제 1 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(333)의 일부, 반도체층(312a), 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽으로서 기능하는 도전층(313c), 소스 전극 및 드레인 전극 중 다른 쪽으로서 기능하는 도전층(313d), 제 2 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(336)의 일부, 및 제 2 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(314a)을 갖는다.
이러한 구성은, 특히, 발광 소자와 전기적으로 접속되는 회로에 적합하게 적용할 수 있다. 즉, 트랜지스터(310)를 화소의 선택, 비선택 상태를 제어하는 트랜지스터(스위칭 트랜지스터 또는 선택 트랜지스터라고도 함)에 사용하고, 트랜지스터(310d)를 발광 소자(60)에 흐르는 전류를 제어하는 트랜지스터(구동 트랜지스터라고도 함)에 사용하는 것이 바람직하다.
도 32의 (E)에 도시된 구성에서는, 도전층(314a)은 절연층(336)에 제공된 개구를 통하여 도전층(313c)과 전기적으로 접속된다. 또한, 도전층(321)은 절연층(334)에 제공된 개구를 통하여 도전층(314a)과 전기적으로 접속된다. 이때, 도전층(314a)과 반도체층(312a) 사이의 용량 성분(게이트 용량이라고도 함)을 화소의 유지 용량으로서 이용할 수 있다.
이상이 트랜지스터에 대한 설명이다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서 중에 기재되는 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 더 구체적인 예에 대하여 설명한다. 이하에 예시되는 표시 장치는 반사형의 액정 소자 및 발광 소자 양쪽을 갖고, 투과 모드 및 반사 모드 양쪽의 표시를 수행할 수 있는 표시 장치이다.
[구성예]
도 33의 (A)는 표시 장치(400)의 구성의 일례를 도시한 블록도이다. 표시 장치(400)는 표시부(362)에 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소(410)를 갖는다. 또한, 표시 장치(400)는 회로(GD) 및 회로(SD)를 갖는다. 또한, 방향 R로 배열된 복수의 화소(410), 회로(GD)와 전기적으로 접속되는 복수의 배선(G1), 복수의 배선(G2), 복수의 배선(ANO), 및 복수의 배선(CSCOM)을 갖는다. 또한, 방향 C로 배열된 복수의 화소(410), 회로(SD)와 전기적으로 접속되는 복수의 배선(S1), 및 복수의 배선(S2)을 갖는다.
또한, 여기서는 간단화를 위하여 회로(GD) 및 회로(SD)를 1개씩 갖는 구성을 나타내었지만, 액정 소자를 구동하는 회로(GD) 및 회로(SD)와, 발광 소자를 구동하는 회로(GD) 및 회로(SD)를 따로따로 제공하여도 좋다.
화소(410)는 반사형의 액정 소자 및 발광 소자를 갖는다. 화소(410)에서, 액정 소자와 발광 소자는 서로 중첩되는 부분을 갖는다.
도 33의 (B1)은 화소(410)가 갖는 도전층(311b)의 구성예를 도시한 것이다. 도전층(311b)은 화소(410)에서의 액정 소자의 반사 전극으로서 기능한다. 또한, 도전층(311b)에는 개구(451)가 제공된다.
도 33의 (B1)에는, 도전층(311b)과 중첩되는 영역에 위치하는 발광 소자(360)를 파선으로 도시하였다. 발광 소자(360)는 도전층(311b)이 갖는 개구(451)와 중첩되어 배치되어 있다. 이로써, 발광 소자(360)가 발하는 광은 개구(451)를 통하여 표시면 측으로 사출된다.
도 33의 (B1)에서는, 방향 R로 인접되는 화소(410)가 상이한 색에 대응하는 화소이다. 이때, 도 33의 (B1)에 도시된 바와 같이, 방향 R로 인접되는 2개의 화소에서, 개구(451)가 1열로 배열되지 않도록, 도전층(311b)의 상이한 위치에 제공되는 것이 바람직하다. 이로써, 2개의 발광 소자(360)를 떨어지게 할 수 있어, 발광 소자(360)가 발하는 광이, 인접되는 화소(410)가 갖는 착색층에 입사되는 현상(크로스토크라고도 함)을 억제할 수 있다. 또한, 인접되는 2개의 발광 소자(360)를 떨어지게 배치할 수 있기 때문에, 발광 소자(360)의 EL층을 섀도마스크 등에 의하여 나누어 제작하는 경우에도, 선명도가 높은 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 도 33의 (B2)에 도시된 바와 같은 배열로 하여도 좋다.
비개구부의 총 면적에 대한 개구(451)의 총 면적의 비의 값이 지나치게 크면, 액정 소자를 사용한 표시가 어두워진다. 또한, 비개구부의 총 면적에 대한 개구(451)의 총 면적의 비의 값이 지나치게 작으면, 발광 소자(360)를 사용한 표시가 어두워진다.
또한, 반사 전극으로서 기능하는 도전층(311b)에 제공되는 개구(451)의 면적이 지나치게 작으면, 발광 소자(360)가 사출하는 광으로부터 추출할 수 있는 광의 효율이 저하된다.
개구(451)의 형상은 다각형, 사각형, 타원형, 원형, 또는 십자 등의 형상으로 할 수 있다. 또한, 가늘고 긴 줄무늬 형상, 슬릿 형상, 체크 무늬의 형상으로 하여도 좋다. 또한, 개구(451)를 인접되는 화소의 가깝게 배치하여도 좋다. 바람직하게는, 개구(451)를 동일한 색을 표시하는 다른 화소의 가깝게 배치한다. 이로써, 크로스토크를 억제할 수 있다.
[회로 구성예]
도 34는 화소(410)의 구성예를 도시한 회로도이다. 도 34에는 인접되는 2개의 화소(410)를 도시하였다.
화소(410)는 스위치(SW1), 용량 소자(C1), 액정 소자(340), 스위치(SW2), 트랜지스터(M), 용량 소자(C2), 및 발광 소자(360) 등을 갖는다. 또한, 화소(410)에는 배선(G1), 배선(G2), 배선(ANO), 배선(CSCOM), 배선(S1), 및 배선(S2)이 전기적으로 접속된다. 또한, 도 34에는, 액정 소자(340)와 전기적으로 접속되는 배선(VCOM1), 및 발광 소자(360)와 전기적으로 접속되는 배선(VCOM2)을 도시하였다.
도 34에는 스위치(SW1) 및 스위치(SW2)에 트랜지스터를 사용한 경우의 예를 도시하였다.
스위치(SW1)는 게이트가 배선(G1)과 접속되고, 소스 및 드레인 중 한쪽이 배선(S1)과 접속되고, 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 용량 소자(C1)의 한쪽의 전극, 및 액정 소자(340)의 한쪽의 전극과 접속된다. 용량 소자(C1)는 다른 쪽의 전극이 배선(CSCOM)과 접속된다. 액정 소자(340)는 다른 쪽의 전극이 배선(VCOM1)과 접속된다.
또한, 스위치(SW2)는 게이트가 배선(G2)과 접속되고, 소스 및 드레인 중 한쪽이 배선(S2)과 접속되고, 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 용량 소자(C2)의 한쪽의 전극, 트랜지스터(M)의 게이트와 접속된다. 용량 소자(C2)는 다른 쪽의 전극이 트랜지스터(M)의 소스 및 드레인 중 한쪽 및 배선(ANO)과 접속된다. 트랜지스터(M)는 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 발광 소자(360)의 한쪽의 전극과 접속된다. 발광 소자(360)는 다른 쪽의 전극이 배선(VCOM2)과 접속된다.
도 34에는, 트랜지스터(M)가 반도체를 끼우는 2개의 게이트를 갖고, 이들이 접속되는 예를 도시하였다. 이로써, 트랜지스터(M)가 흘릴 수 있는 전류를 증대시킬 수 있다.
배선(G1)에는 스위치(SW1)를 도통 상태 또는 비도통 상태에서 제어하는 신호를 공급할 수 있다. 배선(VCOM1)에는 소정의 전위를 공급할 수 있다. 배선(S1)에는 액정 소자(340)가 갖는 액정의 배향 상태를 제어하는 신호를 공급할 수 있다. 배선(CSCOM)에는 소정의 전위를 공급할 수 있다.
배선(G2)에는 스위치(SW2)를 도통 상태 또는 비도통 상태에서 제어하는 신호를 공급할 수 있다. 배선(VCOM2) 및 배선(ANO)에는, 발광 소자(360)가 발광하는 전위 차이를 갖는 전위를 각각 공급할 수 있다. 배선(S2)에는 트랜지스터(M)의 도통 상태를 제어하는 신호를 공급할 수 있다.
도 34에 도시된 화소(410)는 예를 들어, 반사 모드의 표시를 수행하는 경우에는, 배선(G1) 및 배선(S1)에 공급되는 신호에 의하여 구동하고, 액정 소자(340)에 의한 광학 변조를 이용하여 표시할 수 있다. 또한, 투과 모드로 표시를 수행하는 경우에는, 배선(G2) 및 배선(S2)에 공급되는 신호에 의하여 구동하고, 발광 소자(360)를 발광시켜 표시할 수 있다. 또한, 양쪽 모드로 구동하는 경우에는, 배선(G1), 배선(G2), 배선(S1), 및 배선(S2) 각각에 공급되는 신호에 의하여 구동할 수 있다.
또한, 도 34에는, 하나의 화소(410)에 하나의 액정 소자(340) 및 하나의 발광 소자(360)를 갖는 예를 도시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 도 35의 (A)는 하나의 화소(410)에 하나의 액정 소자(340) 및 4개의 발광 소자(360)(발광 소자(360r), 발광 소자(360g), 발광 소자(360b), 발광 소자(360w))를 갖는 예를 도시한 것이다. 도 35의 (A)에 도시된 화소(410)는 도 34와는 달리, 하나의 화소로 풀 컬러 표시를 수행할 수 있는 화소이다.
도 35의 (A)에서는, 도 34의 예에 더하여, 화소(410)에 배선(G3) 및 배선(S3)이 접속된다.
도 35의 (A)에 도시된 예에서는, 예를 들어, 4개의 발광 소자(360)로서, 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 및 백색(W)을 나타내는 발광 소자를 사용할 수 있다. 또한, 액정 소자(340)로서, 백색을 나타내는 반사형의 액정 소자를 사용할 수 있다. 이로써, 반사 모드로 표시를 수행하는 경우에는, 반사율이 높은 백색의 표시를 수행할 수 있다. 또한, 투과 모드로 표시를 수행하는 경우에는, 연색성이 높은 표시를 낮은 전력으로 수행할 수 있다.
또한, 도 35의 (B)에는 화소(410)의 구성예를 도시하였다. 화소(410)는 도전층(311)이 갖는 개구부와 중첩되는 발광 소자(360w), 도전층(311)의 주위에 배치된 발광 소자(360r), 발광 소자(360g), 및 발광 소자(360b)를 갖는다. 발광 소자(360r), 발광 소자(360g), 및 발광 소자(360b)는 발광 면적이 거의 동등한 것이 바람직하다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서 중에 기재되는 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태를 사용하여 제작할 수 있는 표시 모듈에 대하여 설명한다.
도 36에 도시된 표시 모듈(6000)은 상부 커버(6001)와 하부 커버(6002) 사이에, FPC(6003)와 접속된 터치 패널(6004), FPC(6005)와 접속된 표시 패널(6006), 프레임(6009), 프린트 기판(6010), 및 배터리(6011)를 갖는다.
본 발명의 일 형태를 사용하여 제작된 표시 장치는 예를 들어, 표시 패널(6006)에 사용할 수 있다.
상부 커버(6001) 및 하부 커버(6002)는 터치 패널(6004) 및 표시 패널(6006)의 크기에 맞추어 형상이나 치수를 적절히 변경할 수 있다.
터치 패널(6004)로서는, 저항막 방식 또는 정전 용량 방식의 터치 패널을 표시 패널(6006)에 중첩시켜 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(6004)을 제공하지 않고, 표시 패널(6006)에 터치 패널 기능을 갖게 하도록 할 수도 있다.
프레임(6009)은, 표시 패널(6006)의 보호 기능 이외에, 프린트 기판(6010)의 동작에 의하여 발생하는 전자기파를 차단하기 위한 전자기 실드로서의 기능을 갖는다. 또한 프레임(6009)은 방열판으로서의 기능을 가져도 좋다.
프린트 기판(6010)은 전원 회로, 비디오 신호, 및 클럭 신호를 출력하기 위한 신호 처리 회로를 갖는다. 전원 회로에 전력을 공급하는 전원으로서는, 외부의 상용 전원이어도 좋고, 별도 제공된 배터리(6011)에 의한 전원이어도 좋다. 배터리(6011)는 상용 전원을 사용하는 경우에는 생략할 수 있다.
또한, 표시 모듈(6000)은 편광판, 위상차판, 프리즘 시트 등의 부재를 추가적으로 제공하여도 좋다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서 중에 기재되는 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태에 따른 전자 기기 및 조명 장치에 대하여, 도면을 사용하여 설명한다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 사용하여 전자 기기나 조명 장치를 제작할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 사용하여, 곡면을 갖고 신뢰성이 높은 전자 기기나 조명 장치를 제작할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 사용하여, 가요성을 갖고 신뢰성이 높은 전자 기기나 조명 장치를 제작할 수 있다.
전자 기기로서는 예를 들어, 텔레비전 장치, 데스크톱형 또는 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 포토 프레임, 휴대 전화기, 휴대형 게임기, 휴대 정보 단말, 음향 재생 장치, 파친코기 등의 대형 게임기 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따른 전자 기기 또는 조명 장치는 가옥 또는 빌딩의 내벽 또는 외벽, 또는 자동차의 내장 또는 외장의 곡면을 따라 제공할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따른 전자 기기는 이차 전지를 가져도 좋고, 비접촉 전력 전송을 사용하여 이차 전지를 충전할 수 있으면 바람직하다.
이차 전지로서는 예를 들어, 겔 형상의 전해질을 사용하는 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, 은 아연 전지 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따른 전자 기기는 안테나를 가져도 좋다. 안테나로 신호를 수신함으로써 표시부에서 영상이나 정보 등의 표시를 수행할 수 있다. 또한, 전자 기기가 안테나 및 이차 전지를 갖는 경우, 안테나를 비접촉 전력 전송에 사용하여도 좋다.
본 발명의 일 형태에 따른 전자 기기는 센서(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새, 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것)를 가져도 좋다.
본 발명의 일 형태에 따른 전자 기기는 다양한 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 다양한 정보(정지 화상, 동영상, 텍스트 화상 등)를 표시부에 표시하는 기능, 터치 패널 기능, 달력, 날짜 또는 시각 등을 표시하는 기능, 다양한 소프트웨어(프로그램)를 실행하는 기능, 무선 통신 기능, 기록 매체에 기록되는 프로그램 또는 데이터를 판독하는 기능 등을 가질 수 있다.
또한, 복수의 표시부를 갖는 전자 기기에서는, 하나의 표시부에 주로 화상 정보를 표시하고, 다른 하나의 표시부에 주로 문자 정보를 표시하는 기능, 또는 복수의 표시부에 시차를 고려한 화상을 표시함으로써 입체적인 화상을 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 또한, 수상부를 갖는 전자 기기에서는, 정지 화상 또는 동영상을 촬영하는 기능, 촬영된 화상을 자동 또는 수동으로 보정하는 기능, 촬영된 화상을 기록 매체(외부 또는 전자 기기에 내장)에 보존하는 기능, 촬영된 화상을 표시부에 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태에 따른 전자 기기가 갖는 기능은 이들에 한정되지 않고, 다양한 기능을 가질 수 있다.
도 37의 (A) 내지 도 37의 (E)에 만곡된 표시부(7000)를 갖는 전자 기기의 일례를 도시하였다. 표시부(7000)는 그 표시면이 만곡되어 제공되고, 만곡된 표시면을 따라 표시를 수행할 수 있다. 또한, 표시부(7000)는 가요성을 가져도 좋다.
표시부(7000)는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치 등을 사용하여 제작된다. 본 발명의 일 형태에 의하여, 만곡된 표시부를 구비하고, 또한 신뢰성이 높은 전자 기기를 제공할 수 있다.
도 37의 (A), 도 37의 (B)에 휴대 전화기의 일례를 도시하였다. 도 37의 (A)에 도시된 휴대 전화기(7100), 및 도 37의 (B)에 도시된 휴대 전화기(7110)는, 각각 하우징(7101), 표시부(7000), 조작 버튼(7103), 외부 접속 포트(7104), 스피커(7105), 마이크로폰(7106) 등을 갖는다. 도 37의 (B)에 도시된 휴대 전화기(7110)는 카메라(7107)를 더 갖는다.
각 휴대 전화기는 표시부(7000)에 터치 센서를 구비한다. 전화를 거는 조작 또는 문자를 입력하는 조작 등의 모든 조작은, 손가락이나 스타일러스 등으로 표시부(7000)에 접촉함으로써 수행할 수 있다.
또한, 조작 버튼(7103)의 조작에 의하여, 전원의 온/오프 동작이나, 표시부(7000)에 표시되는 화상의 종류를 전환할 수 있다. 예를 들어, 메일 작성 화면으로부터 메인 메뉴 화면으로 전환할 수 있다.
또한, 휴대 전화기 내부에, 자이로 센서 또는 가속도 센서 등의 검출 장치를 제공함으로써, 휴대 전화기의 방향(세로인지 가로인지)을 판단하여, 표시부(7000)의 화면 표시의 방향을 자동적으로 전환하도록 할 수 있다. 또한, 화면 표시의 방향의 전환은 표시부(7000)의 터치, 조작 버튼(7103)의 조작, 또는 마이크로폰(7106)을 사용한 음성 입력 등에 의하여 수행할 수도 있다.
도 37의 (C), 도 37의 (D)에 휴대 정보 단말의 일례를 도시하였다. 도 37의 (C)에 도시된 휴대 정보 단말(7200), 및 도 37의 (D)에 도시된 휴대 정보 단말(7210)은, 각각 하우징(7201) 및 표시부(7000)를 갖는다. 또한, 조작 버튼, 외부 접속 포트, 스피커, 마이크로폰, 안테나, 카메라, 또는 배터리 등을 가져도 좋다. 표시부(7000)에는 터치 센서를 구비한다. 휴대 정보 단말기의 조작은 손가락이나 스타일러스 등으로 표시부(7000)에 접촉함으로써 수행할 수 있다.
본 실시형태에서 예시되는 휴대 정보 단말은 예를 들어, 전화기, 수첩, 또는 정보 열람 장치 등으로부터 선택된 하나 또는 복수의 기능을 갖는다. 구체적으로는, 스마트폰으로서 각각 사용할 수 있다. 본 실시형태에서 예시되는 휴대 정보 단말은 예를 들어, 이동 전화, 전자 메일, 문장 열람 및 작성, 음악 재생, 인터넷 통신, 컴퓨터 게임 등의 다양한 애플리케이션을 실행할 수 있다.
휴대 정보 단말(7200) 및 휴대 정보 단말(7210)은 문자 및 화상 정보 등을 그 복수의 면에 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 37의 (C), 도 37의 (D)에 도시된 바와 같이, 3개의 조작 버튼(7202)을 하나의 면에 표시하고, 직사각형으로 나타내는 정보(7203)를 다른 면에 표시할 수 있다. 도 37의 (C)에는, 휴대 정보 단말의 상면에 정보가 표시되는 예를 도시하고, 도 37의 (D)에는, 휴대 정보 단말의 측면에 정보가 표시되는 예를 도시하였다. 또한, 휴대 정보 단말의 3개 이상의 면에 정보를 표시하여도 좋다.
또한, 정보의 예로서는, SNS(소셜 네트워킹 서비스)의 통지, 전자 메일이나 전화 등의 착신을 알리는 표시, 전자 메일 등의 제목 또는 송신자명, 일시, 시각, 배터리의 잔량, 안테나 수신의 강도 등이 있다. 또는, 정보가 표시되어 있는 위치에, 정보 대신에 조작 버튼, 아이콘 등을 표시하여도 좋다.
예를 들어, 휴대 정보 단말(7200)의 사용자는 양복의 가슴 포켓에 휴대 정보 단말(7200)을 수납한 상태에서, 그 표시(여기서는 정보(7203))를 확인할 수 있다.
구체적으로는, 착신한 전화의 발신자의 전화 번호 또는 이름 등을 휴대 정보 단말(7200)의 상방으로부터 관찰할 수 있는 위치에 표시한다. 사용자는 휴대 정보 단말(7200)을 포켓으로부터 꺼내지 않고, 표시를 확인하여, 전화를 받을지 여부를 판단할 수 있다.
도 37의 (E)에 텔레비전 장치의 일례를 도시하였다. 텔레비전 장치(7300)는 하우징(7301)에 표시부(7000)가 제공된다. 여기에는, 스탠드(7303)에 의하여 하우징(7301)을 지지한 구성을 도시하였다.
도 37의 (E)에 도시된 텔레비전 장치(7300)의 조작을, 하우징(7301)이 구비하는 조작 스위치나 별체의 리모트 컨트롤러(7311)에 의하여 수행할 수 있다. 또는, 표시부(7000)에 터치 센서를 구비하여도 좋고, 손가락 등으로 표시부(7000)에 접촉함으로써 조작하여도 좋다. 리모트 컨트롤러(7311)는 상기 리모트 컨트롤러(7311)로부터 출력되는 정보를 표시하는 표시부를 가져도 좋다. 리모트 컨트롤러(7311)가 구비하는 조작 키 또는 터치 패널에 의하여 채널을 조작하고 음량을 조절할 수 있어, 표시부(7000)에 표시되는 영상을 조작할 수 있다.
또한, 텔레비전 장치(7300)는 수신기 및 모뎀 등을 구비한 구성으로 한다. 수신기에 의하의 일반적인 텔레비전 방송의 수신을 수행할 수 있다. 또한, 모뎀을 통하여 유선 또는 무선에 의하여 통신 네트워크에 접속함으로써, 한 방향(송신자로부터 수신자) 또는 쌍 방향(송신자와 수신자 사이, 또는 수신자끼리 등)의 정보 통신을 수행할 수도 있다.
도 37의 (F)에 만곡된 발광부를 갖는 조명 장치의 일례를 도시하였다.
도 37의 (F)에 도시된 조명 장치가 갖는 발광부는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치 등을 사용하여 제작된다. 본 발명의 일 형태에 의하여, 만곡된 발광부를 구비하고, 또한 신뢰성이 높은 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 37의 (F)에 도시된 조명 장치(7400)가 구비하는 발광부(7411)는 볼록 형상으로 만곡된 2개의 발광부가 대칭적으로 배치된 구성이 된다. 따라서, 조명 장치(7400)를 중심으로 하여 전(全) 방향을 비출 수 있다.
또한, 조명 장치(7400)가 구비한 발광부는 가요성을 가져도 좋다. 발광부를 가소성 부재 또는 움직일 수 있는 프레임 등의 부재로 고정하고, 용도에 따라 발광부의 발광면을 자유로이 만곡시킬 수 있는 구성으로 하여도 좋다.
조명 장치(7400)는 조작 스위치(7403)를 구비하는 받침대부(7401), 및 받침대부(7401)에 지지되는 발광부를 갖는다.
또한, 여기서는 발광부가 받침대부에 의하여 지지된 조명 장치에 대하여 예시하였지만, 발광부를 구비하는 하우징을 천장에 고정하거나 또는 천장으로부터 매달도록 사용할 수도 있다. 발광면을 만곡시켜 사용할 수 있기 때문에, 발광면을 오목 형상으로 만곡시켜 특정한 영역을 밝게 비출 수 있거나 또는 볼록 형상으로 만곡시켜 방 전체를 밝게 비출 수 있다.
도 38의 (A) 내지 도 38의 (I)에, 가요성을 갖고 휠 수 있는 표시부(7001)를 갖는 휴대 정보 단말의 일례를 도시하였다.
표시부(7001)는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치 등을 사용하여 제작된다. 예를 들어, 곡률 반경 0.01mm 이상 150mm 이하로 휠 수 있는 표시 장치 등을 적용할 수 있다. 또한, 표시부(7001)는 터치 센서를 구비하여도 좋고, 손가락 등으로 표시부(7001)에 접촉함으로써 휴대 정보 단말을 조작할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여, 가요성을 갖는 표시부를 구비하고, 또한 신뢰성이 높은 전자 기기를 제공할 수 있다.
도 38의 (A), 도 38의 (B)는 휴대 정보 단말의 일례를 도시한 사시도이다. 휴대 정보 단말(7500)은 하우징(7501), 표시부(7001), 인출 부재(7502), 조작 버튼(7503) 등을 갖는다.
휴대 정보 단말(7500)은 하우징(7501) 내에 롤 형상으로 말린 가요성을 갖는 표시부(7001)를 갖는다. 인출 부재(7502)를 사용하여 표시부(7001)를 꺼낼 수 있다.
또한, 휴대 정보 단말(7500)은 내장된 제어부에 의하여 영상 신호를 수신할 수 있고, 수신한 영상을 표시부(7001)에 표시할 수 있다. 또한, 휴대 정보 단말(7500)에는 배터리가 내장되어 있다. 또한, 하우징(7501)에 커넥터를 접속하는 단자부를 구비하고, 영상 신호 및 전력을 유선에 의하여 외부로부터 직접 공급하는 구성으로 하여도 좋다.
또한, 조작 버튼(7503)에 의하여, 전원의 온/오프 동작이나 표시되는 영상의 전환 등을 수행할 수 있다. 또한, 도 38의 (A), 도 38의 (B)에는 휴대 정보 단말(7500)의 측면에 조작 버튼(7503)을 배치하는 예를 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 휴대 정보 단말(7500)의 표시면과 동일한 면(앞면)이나 이면에 배치하여도 좋다.
도 38의 (B)에는, 표시부(7001)를 꺼낸 상태의 휴대 정보 단말(7500)을 도시하였다. 이 상태에서 표시부(7001)에 영상을 표시할 수 있다. 또한, 표시부(7001)의 일부가 롤 형상으로 말린 도 38의 (A)에 도시된 상태와, 표시부(7001)를 꺼낸 도 38의 (B)에 도시된 상태에서 휴대 정보 단말(7500)이 상이한 표시를 수행하는 구성으로 하여도 좋다. 예를 들어, 도 38의 (A)에 도시된 상태일 때에, 표시부(7001)의 롤 형상으로 말린 부분을 비표시로 함으로써, 휴대 정보 단말(7500)의 소비전력을 낮출 수 있다.
또한, 표시부(7001)를 꺼내었을 때에, 표시부(7001)의 표시면이 평면 형상이 되도록 고정하기 위하여, 표시부(7001)의 측부에 보강을 위한 프레임을 제공하여도 좋다.
또한, 이 구성 이외에, 하우징에 스피커를 제공하고, 영상 신호와 함께 수신된 음성 신호에 의하여 음성을 출력하는 구성으로 하여도 좋다.
도 38의 (C) 내지 도 38의 (E)에 접을 수 있는 휴대 정보 단말의 일례를 도시하였다. 도 38의 (C)에는 펼쳐진 상태, 도 38의 (D)에는 펼쳐진 상태 및 접은 상태 중 한쪽으로부터 다른 쪽으로 변화하는 도중의 상태, 도 38의 (E)에는 접은 상태의 휴대 정보 단말(7600)을 도시하였다. 휴대 정보 단말(7600)은 접은 상태에서는 가반성이 우수하고, 펼쳐진 상태에서는 이음매가 없고 넓은 표시 영역에 의하여 일람성이 우수하다.
표시부(7001)는 힌지(7602)에 의하여 연결된 3개의 하우징(7601)에 지지된다. 힌지(7602)를 개재하여 2개의 하우징(7601) 사이를 굴곡시킴으로써, 휴대 정보 단말(7600)을 펼쳐진 상태로부터 접은 상태로 가역적으로 변형시킬 수 있다.
도 38의 (F), 도 38의 (G)에 접을 수 있는 휴대 정보 단말의 일례를 도시하였다. 도 38의 (F)에는, 표시부(7001)가 내측이 되도록 접은 상태, 도 38의 (G)에는, 표시부(7001)가 외측이 되도록 접은 상태의 휴대 정보 단말(7650)을 도시하였다. 휴대 정보 단말(7650)은 표시부(7001) 및 비표시부(7651)를 갖는다. 휴대 정보 단말(7650)을 사용하지 않을 때에, 표시부(7001)가 내측이 되도록 접음으로써, 표시부(7001)가 더러워지거나 손상되는 것을 억제할 수 있다.
도 38의 (H)에 가요성을 갖는 휴대 정보 단말의 일례를 도시하였다. 휴대 정보 단말(7700)은 하우징(7701) 및 표시부(7001)를 갖는다. 또한, 입력 수단인 버튼(7703a) 및 버튼(7703b), 음성 출력 수단인 스피커(7704a) 및 스피커(7704b), 외부 접속 포트(7705), 마이크로폰(7706) 등을 가져도 좋다. 또한, 휴대 정보 단말(7700)은 가요성을 갖는 배터리(7709)를 탑재할 수 있다. 배터리(7709)는 예를 들어, 표시부(7001)와 중첩되어 배치하여도 좋다.
하우징(7701), 표시부(7001), 및 배터리(7709)는 가요성을 갖는다. 그 때문에, 휴대 정보 단말(7700)을 원하는 형상으로 용이하게 만곡시키거나, 휴대 정보 단말(7700)을 용이하게 비틀 수 있다. 예를 들어, 휴대 정보 단말(7700)을 표시부(7001)가 내측 또는 외측이 되도록 접어 사용할 수 있다. 또는, 휴대 정보 단말(7700)을 롤 형상으로 만 상태에서 사용할 수도 있다. 이렇게 하우징(7701) 및 표시부(7001)를 자유로이 변형할 수 있기 때문에, 휴대 정보 단말(7700)은 낙하한 경우, 또는 의도하지 않은 외력이 가해진 경우에도, 파손되기 어렵다고 하는 이점이 있다.
또한, 휴대 정보 단말(7700)은 경량이기 때문에, 하우징(7701)의 상부를 클립 등으로 꼭 집어 매달아서 사용하거나 또는 하우징(7701)을 자석 등으로 벽면에 고정하여 사용하는 등, 다양한 상황에서 편리하게 사용할 수 있다.
도 38의 (I)에 손목시계형의 휴대 정보 단말의 일례를 도시하였다. 휴대 정보 단말(7800)은 밴드(7801), 표시부(7001), 입출력 단자(7802), 조작 버튼(7803) 등을 갖는다. 밴드(7801)는 하우징으로서의 기능을 갖는다. 또한, 휴대 정보 단말(7800)은 가요성을 갖는 배터리(7805)를 탑재할 수 있다. 배터리(7805)는 예를 들어, 표시부(7001) 또는 밴드(7801) 등과 중첩되어 배치하여도 좋다.
밴드(7801), 표시부(7001), 및 배터리(7805)는 가요성을 갖는다. 그 때문에, 휴대 정보 단말(7800)을 원하는 형상으로 용이하게 만곡시킬 수 있다.
조작 버튼(7803)은 시각 설정 이외에, 전원의 온, 오프 동작, 무선 통신의 온, 오프 동작, 매너 모드의 실행 및 해제, 전력 절약 모드의 실행 및 해제 등, 다양한 기능을 갖게 할 수 있다. 예를 들어, 휴대 정보 단말(7800)에 내장된 오퍼레이팅 시스템에 의하여, 조작 버튼(7803)의 기능을 자유로이 설정할 수도 있다.
또한, 표시부(7001)에 표시된 아이콘(7804)에 손가락 등으로 접촉함으로써, 애플리케이션을 기동할 수 있다.
또한, 휴대 정보 단말(7800)은 통신 규격에 따른 근거리 무선 통신을 실행할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신할 수 있는 헤드셋과 상호 통신함으로써, 핸즈프리로 통화할 수도 있다.
또한, 휴대 정보 단말(7800)은 입출력 단자(7802)를 가져도 좋다. 입출력 단자(7802)를 갖는 경우, 다른 정보 단말와, 커넥터를 통하여 직접 데이터의 주고받기를 수행할 수 있다. 또한, 입출력 단자(7802)를 통하여 충전을 수행할 수도 있다. 또한, 본 실시형태에서 예시되는 휴대 정보 단말의 충전 동작은, 입출력 단자를 통하지 않고 비접촉 전력 전송에 의하여 수행하여도 좋다.
도 39의 (A)에 자동차(7900)의 외관을 도시하였다. 도 39의 (B)에 자동차(7900)의 운전석을 도시하였다. 자동차(7900)는 차체(7901), 차륜(7902), 앞유리(7903), 라이트(7904), 포그 램프(7905) 등을 갖는다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 자동차(7900)의 표시부 등에 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 39의 (B)에 도시된 표시부(7910) 내지 표시부(7917)에 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 제공할 수 있다.
표시부(7910) 및 표시부(7911)는, 자동차의 앞유리에 제공된다. 본 발명의 일 형태에서는, 표시 장치가 갖는 전극을, 투광성을 갖는 도전성 재료로 제작함으로써, 반대 측이 비쳐 보이는 소위 시스루 상태의 표시 장치로 할 수 있다. 시스루 상태의 표시 장치이면, 자동차(7900)를 운전할 때에도 시야를 막지 않는다. 따라서, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 자동차(7900)의 앞유리에 설치할 수 있다. 또한, 표시 장치에, 트랜지스터 등을 제공하는 경우에는, 유기 반도체 재료를 사용한 유기 트랜지스터, 또는 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터 등, 투광성을 갖는 트랜지스터를 사용하면 좋다.
표시부(7912)는 필러 부분에 제공된다. 표시부(7913)는 대시보드 부분에 제공된다. 예를 들어, 차체에 제공된 촬상 수단으로부터의 영상을 표시부(7912)에 표시함으로써, 필러로 차단된 시야를 보완할 수 있다. 마찬가지로, 표시부(7913)에서는 대시보드로 차단된 시야를 보완할 수 있고, 표시부(7914)에서는 도어로 차단된 시야를 보완할 수 있다. 즉, 자동차의 외측에 제공된 촬상 수단으로부터의 영상을 표시함으로써, 사각을 보완하여, 안전성을 높일 수 있다. 또한, 보이지 않는 부분을 보완하는 영상을 표시함으로써, 더 자연스럽게 위화감 없이 안전을 확인할 수 있다.
또한, 표시부(7917)는 핸들에 제공된다. 표시부(7915), 표시부(7916), 또는 표시부(7917)는 내비게이션 정보, 스피드미터, 태코미터(tachometer), 주행 거리, 급유량, 기어 상태, 에어컨디셔너의 설정 등, 그 이외에도 다양한 정보를 제공할 수 있다. 또한, 표시부에 표시되는 표시 항목 및 레이아웃 등은 사용자의 취향에 따라 적절히 변경할 수 있다. 또한, 상기 정보는 표시부(7910) 내지 표시부(7914)에도 표시할 수 있다.
또한, 표시부(7910) 내지 표시부(7917)는 조명 장치로서 사용할 수도 있다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치가 적용되는 표시부는 평면이어도 좋다. 이 경우, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는 곡면 및 가요성을 갖지 않는 구성이어도 좋다.
도 39의 (C), 도 39의 (D)에 디지털 사이니지(Digital Signage: 전자 간판)의 일례를 도시하였다. 디지털 사이니지는 하우징(8000), 표시부(8001), 및 스피커(8003) 등을 갖는다. 또한, LED 램프, 조작 키(전원 스위치 또는 조작 스위치를 포함함), 접속 단자, 각종 센서, 마이크로폰 등을 가질 수 있다.
도 39의 (D)는 원주상의 기둥에 제공된 디지털 사이니지이다.
표시부(8001)가 넓을수록 한번에 제공할 수 있는 정보량을 증가할 수 있다. 또한, 표시부(8001)가 넓을수록 사람들의 눈에 띄기 쉽고, 예를 들어, 광고의 선전 효과를 높일 수 있다.
표시부(8001)에 터치 패널을 적용함으로써, 표시부(8001)에 화상 또는 동영상을 표시할 뿐만 아니라, 사용자가 직관적으로 조작할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 노선 정보 또는 교통 정보 등의 정보를 제공하기 위한 용도로 사용하는 경우에는, 직관적인 조작에 의하여 편리성을 높일 수 있다.
도 39의 (E)에 도시된 휴대형 게임기는 하우징(8101), 하우징(8102), 표시부(8103), 표시부(8104), 마이크로폰(8105), 스피커(8106), 조작 키(8107), 스타일러스(8108) 등을 갖는다.
도 39의 (E)에 도시된 휴대형 게임기는 2개의 표시부(표시부(8103) 및 표시부(8104))를 갖는다. 또한, 본 발명의 일 형태에 따른 전자 기기가 갖는 표시부의 수는 2개에 한정되지 않고, 하나이어도 좋고, 3개 이상이어도 좋다. 전자 기기가 복수의 표시부를 갖는 경우, 적어도 하나의 표시부가 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 가지면 좋다.
도 39의 (F)는 노트북형 퍼스널 컴퓨터이며, 하우징(8111), 표시부(8112), 키보드(8113), 포인팅 디바이스(8114) 등을 갖는다.
표시부(8112)에 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 적용할 수 있다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서 중에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
10: 표시 장치
10a: 터치 패널
11: 격벽
12: 액정
13: 모노머
14: 구조체
14a: 구조체
14b: 구조체
15: 터치 센서 패널
16: FPC
20: 광
20a: 광
21: 기판
23: 도전층
23a: 도전층
23b: 도전층
24: 액정층
25: 도전층
30: 조사 영역
31: 기판
32: 표시부
34: 회로
35: 배선
35a: 배선
35b: 배선
36: FPC
36a: FPC
36b: FPC
37: IC
38: 확산판
39: 편광판
40: 액정 소자
41a: 기판
41b: 기판
42a: 접착층
42b: 접착층
43a: 박리층
43b: 박리층
43c: 박리층
43d: 박리층
44a: 지지 기판
44b: 지지 기판
44c: 지지 기판
44d: 지지 기판
44e: 지지 기판
44f: 지지 기판
45a: 수지층
45b: 수지층
46: 접착층
46a: 접착층
50: 오목부
51a: 착색층
51b: 착색층
52: 차광층
53a: 배향막
53b: 배향막
60: 발광 소자
61: 절연층
62: 절연층
70: 트랜지스터
70a: 트랜지스터
70b: 트랜지스터
71: 도전층
71a: 도전층
71b: 도전층
72: 반도체층
73: 절연층
74a: 도전층
74b: 도전층
75: 용량 소자
78: 도전층
79: 절연층
80: 접속부
81: 절연층
82: 절연층
83: 절연층
84: 절연층
85: 절연층
86: 절연층
87: 절연층
88: 절연층
89: 접착층
90: 발광 소자
91: 도전층
92: EL층
93: 도전층
93a: 도전층
93b: 도전층
95: 레지스트 마스크
99: 접착층
111: 도전층
111a: 도전층
111b: 도전층
112: 액정
113: 도전층
121: 절연층
130: 편광판
131: 착색층
132: 차광층
133a: 배향막
133b: 배향막
134: 착색층
135: 차광층
141: 접착층
142: 접착층
143: 접착층
151: 도전층
152: 도전층
153: 도전층
161: 절연층
162: 절연층
163: 절연층
165: 접착층
170: 기판
191: 도전층
192: EL층
193a: 도전층
193b: 도전층
201: 트랜지스터
201a: 트랜지스터
201b: 트랜지스터
202: 트랜지스터
203: 용량 소자
204: 접속부
205: 트랜지스터
206: 트랜지스터
207: 접속부
211: 절연층
212: 절연층
213: 절연층
214: 절연층
216: 절연층
217: 절연층
220: 절연층
221: 도전층
222: 도전층
224: 도전층
231: 반도체층
242: 접속층
242a: 접속층
242b: 접속층
243: 접속체
251: 개구
252: 접속부
261: 절연층
262: 절연층
263: 절연층
264: 절연층
265: 절연층
310: 트랜지스터
310a: 트랜지스터
310b: 트랜지스터
310c: 트랜지스터
310d: 트랜지스터
311: 도전층
311b: 도전층
312: 반도체층
312a: 반도체층
313a: 도전층
313b: 도전층
313c: 도전층
313d: 도전층
314: 도전층
314a: 도전층
315: 도전층
321: 도전층
331: 절연층
332: 절연층
333: 절연층
334: 절연층
335: 절연층
336: 절연층
337: 절연층
340: 액정 소자
360: 발광 소자
360b: 발광 소자
360g: 발광 소자
360r: 발광 소자
360w: 발광 소자
362: 표시부
400: 표시 장치
410: 화소
451: 개구
6000: 표시 모듈
6001: 상부 커버
6002: 하부 커버
6003: FPC
6004: 터치 패널
6005: FPC
6006: 표시 패널
6009: 프레임
6010: 프린트 기판
6011: 배터리
7000: 표시부
7001: 표시부
7100: 휴대 전화기
7101: 하우징
7103: 조작 버튼
7104: 외부 접속 포트
7105: 스피커
7106: 마이크로폰
7107: 카메라
7110: 휴대 전화기
7200: 휴대 정보 단말
7201: 하우징
7202: 조작 버튼
7203: 정보
7210: 휴대 정보 단말
7300: 텔레비전 장치
7301: 하우징
7303: 스탠드
7311: 리모트 컨트롤러
7400: 조명 장치
7401: 받침대부
7403: 조작 스위치
7411: 발광부
7500: 휴대 정보 단말
7501: 하우징
7502: 부재
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: 배터리
7800: 휴대 정보 단말
7801: 밴드
7802: 입출력 단자
7803: 조작 버튼
7804: 아이콘
7805: 배터리
7900: 자동차
7901: 차체
7902: 차륜
7903: 앞유리
7904: 라이트
7905: 포그 램프
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

Claims (6)

  1. 액정 표시 장치로서,
    기판 상에, 트랜지스터의 게이트 전극으로서 기능하는 영역을 포함하는 제 1 도전층과,
    상기 제 1 도전층 상에, 제 1 절연층과,
    상기 제 1 절연층 상에, 상기 트랜지스터의 채널 형성 영역을 포함하는 산화물 반도체층과,
    상기 산화물 반도체층 상에, 상기 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽으로서 기능하는 영역을 포함하는 제 2 도전층과,
    상기 산화물 반도체층 상에, 상기 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극 중 다른 쪽으로서 기능하는 영역을 포함하는 제 3 도전층과,
    상기 제 2 도전층과 상기 제 3 도전층 상에, 제 2 절연층과,
    상기 제 2 절연층 상에, 상기 제 3 도전층에 전기적으로 접속된 액정 소자의 화소 전극과,
    상기 제 2 절연층 상에, 제 1 구조체와 제 2 구조체를 갖고,
    상기 제 1 구조체의 상면 형상은, 상기 제 2 구조체의 상면 형상과 상이하고,
    상기 제 2 도전층은, 제 1 방향으로 연장되는 신호선으로서 기능하는 영역을 더 갖고,
    상기 제 1 구조체와 상기 제 2 구조체는 각각, 상기 신호선과 중첩되는 영역을 가지며,
    상기 제 2 구조체는, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되고,
    평면에서 보았을 때, 상기 제 2 구조체는, 상기 화소 전극의 각각에 접속된 상기 신호선을 상기 제 2 방향으로 횡단하는 형상을 가지고, 인접하는 신호선과는 중첩을 갖지 않으며,
    평면에서 보았을 때, 상기 제 2 구조체의 상기 제 2 방향의 폭은, 상기 제 1 구조체의 상기 제 2 방향의 폭보다 크고, 또한 상기 제 2 구조체의 상기 제 1 방향의 폭은, 상기 제 1 구조체의 상기 제 1 방향의 폭보다 작은 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전층은, 상기 제 2 방향으로 연장되는 주사선으로서 기능하는 영역을 더 갖는 액정 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 구조체는, 상기 제 2 방향의 상기 신호선의 양 단부와 중첩되어 있는 액정 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 구조체의 상면 형상에 있어서, 상기 제 2 방향의 길이는, 상기 제 1 방향의 길이보다 긴 액정 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구조체의 상면 형상은, 모서리가 둥근 다각 형상인 액정 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 구조체의 상면 형상은, 모서리가 둥근 다각 형상인 액정 표시 장치.
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