WO2021084757A1 - 表示装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a display device.
- a laminate including a semiconductor layer and a gate insulating film, and one or several sets of conductive layers and interlayer insulating films is used.
- Patent Document 1 discloses a configuration for preventing the occurrence of cracks in order to suppress the occurrence of warpage of the substrate forming the above-mentioned laminate on the gate insulating film.
- the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to prevent the occurrence of cracks in the gate insulating film.
- a substrate, a semiconductor layer, a gate insulating film, a first wiring, a first interlayer insulating film, and a second wiring are provided in this order, and a display area is provided.
- the display area includes a plurality of control lines included in the first wiring and extending in the row direction, and a plurality of control lines included in the second wiring and the line.
- a plurality of data signal lines extending in a column direction different from the direction, a plurality of sub-pixels corresponding to the intersection of the plurality of control lines and the plurality of data signal lines, and a plurality of light emission corresponding to the plurality of sub-pixels.
- the display region further includes an island-shaped island-shaped semiconductor layer included in the semiconductor layer and electrically separated from the plurality of control lines and the plurality of data signal lines.
- the shape semiconductor layer is provided so as to overlap with one of the plurality of control lines in a plan view seen from the direction perpendicular to the substrate.
- the display device According to the display device according to one aspect of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the gate insulating film.
- FIG. 6 is a schematic cross-sectional view and a schematic plan view showing an example of superimposition on the control line portion of the island-shaped semiconductor layer shown in FIGS. 6 and 7.
- 6 is a schematic cross-sectional view and a schematic plan view showing another example of superimposition on the control line portion of the island-shaped semiconductor layer shown in FIGS. 6 and 7.
- 6 is a schematic cross-sectional view and a schematic plan view showing still another example of superimposition on the control line portion of the island-shaped semiconductor layer shown in FIGS. 6 and 7.
- It is a flowchart which shows an example of the step of forming a thin film transistor layer.
- It is a schematic plan view which shows an example of the formation pattern of the semiconductor film and the formation pattern of a control line which concerns on Embodiment 2 of this invention.
- It is a schematic plan view which shows another example of the formation pattern of the semiconductor film and the formation pattern of a control line which concerns on Embodiment 2 of this invention.
- “same layer” means that it is formed by the same process (deposition process), and “lower layer” means that it is formed by a process prior to the layer to be compared. And “upper layer” means that it is formed in a process after the layer to be compared.
- FIG. 1 is a flowchart showing an example of a manufacturing method of a display device.
- 2 and 3 are schematic cross-sectional views showing an example of the configuration of the display area of the display device 2, and are a cross-sectional view taken along the line AA and a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 6, respectively.
- a resin layer 12 is first formed on a translucent support substrate (for example, mother glass) (step S1).
- the barrier layer 3 is formed (step S2).
- the thin film transistor layer 4 TFT layer
- the top emission type light emitting element layer 5 is formed (step S4).
- the sealing layer 6 is formed (step S5).
- the top film is attached on the sealing layer 6 (step S6).
- the support substrate is peeled from the resin layer 12 by irradiation with laser light or the like (step S7).
- the lower surface film 10 is attached to the lower surface of the resin layer 12 (step S8).
- the laminate including the bottom film 10, the resin layer 12, the barrier layer 3, the thin film transistor layer 4, the light emitting element layer 5, and the sealing layer 6 is divided to obtain a plurality of pieces (step S9).
- the functional film 39 is attached to the obtained pieces (step S10).
- the electronic circuit board for example, the IC chip and the FPC
- the display device manufacturing apparatus (including the film forming apparatus that performs each step of steps S1 to S5) performs steps S1 to S11.
- Examples of the material of the resin layer 12 include polyimide and the like.
- the portion of the resin layer 12 can also be replaced with a two-layer resin film (for example, a polyimide film) and an inorganic insulating film sandwiched between them.
- the barrier layer 3 is a layer that prevents foreign substances such as water and oxygen from entering the thin film transistor layer 4 and the light emitting element layer 5.
- a silicon oxide film, a silicon nitride film, or oxynitride formed by a CVD method It can be composed of a silicon film or a laminated film thereof.
- the thin film layer 4 includes a semiconductor film 15, an inorganic insulating film 16 (gate insulating film) above the semiconductor film 15, a gate electrode GE above the inorganic insulating film 16, gate wiring GH1, GH2, and a light emission control line EM.
- the inorganic insulating film 18 (interlayer insulating film) above the gate electrode GE, gate wiring GH1, GH2 and light emission control line EM, and the capacitive electrode CE, capacitive wiring CS and initialization potential above the inorganic insulating film 18.
- the wire Vini see FIG.
- the potential line ELVdd includes a source wiring SH and a flattening film 21 (interlayer insulating film) above the high potential line ELVdd.
- the semiconductor film 15 is composed of, for example, low-temperature polysilicon (LTPS) or an oxide semiconductor (for example, an In-Ga-Zn-O-based semiconductor).
- LTPS low-temperature polysilicon
- oxide semiconductor for example, an In-Ga-Zn-O-based semiconductor.
- the semiconductor film 15 is doped with impurity ions such as P (phosphorus), so that the semiconductor film 15 is among the semiconductor films 15.
- the portion 15a hidden under the gate electrode GE, the gate wiring GH or the light emission control line EM by superposition is not doped, while the other portion 15b is doped to be a conductor.
- the semiconductor film 15 includes a portion 15a that functions as a semiconductor and a portion 15b that functions as a good conductor, a thin film transistor (TFT) having a top gate structure is formed as shown in FIG. ..
- TFT thin film transistor
- the semiconductor film 15 is other than low-temperature polysilicon, a thin film transistor having a top gate structure is formed by the same or another method.
- the gate electrode GE, the gate wiring GH and the light emission control line EM, the capacitance electrode CE, the capacitance wiring CS and the initialization potential line Vini, and the source wiring SH and the high potential line ELVdd are, for example, aluminum, tungsten, molybdenum, tantalum, and the like. It is composed of a single-layer or laminated film of a metal containing at least one of chromium, titanium, and copper.
- the inorganic insulating films 16/18/20 may be composed of, for example, a silicon oxide (SiOx) film, a silicon nitride (SiNx) film, silicon oxynitride (SiNO), or a laminated film thereof formed by a CVD method. it can.
- the flattening film 21 can be made of a coatable organic material such as polyimide or acrylic.
- the light emitting element layer 5 includes an anode 22 (anode, so-called pixel electrode) above the flattening film 21, an insulating edge cover 23 covering the edge of the anode 22, and EL (electroluminescence) above the edge cover 23. ) Layer, the active layer 24, and the cathode 25 (cathode, so-called common electrode) above the active layer 24.
- the edge cover 23 is formed by applying an organic material such as polyimide or acrylic and then patterning by photolithography.
- a sub that controls the light emitting element ES by forming a light emitting element ES (electroluminescent element) which includes an island-shaped anode 22, an active layer 24, and a cathode 25 for each sub pixel and is a QLED or an OLED in the light emitting element layer 5.
- the pixel circuit is formed in the thin film transistor layer 4.
- the active layer 24 is composed of, for example, laminating a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer in this order from the lower layer side.
- the light emitting layer is formed in an island shape at the opening (for each sub-pixel) of the edge cover 23 by a vapor deposition method or an inkjet method.
- the other layers are formed in an island shape or a solid shape (common layer). Further, a configuration in which one or more of the hole injection layer, the hole transport layer, the electron transport layer, and the electron injection layer is not formed is also possible.
- FMM fine metal mask
- the FMM is a sheet having a large number of thin-film deposition holes (for example, made of Invar material), and an island-shaped light emitting layer (corresponding to one sub-pixel) is formed by an organic substance that has passed through one thin-film deposition hole.
- the light emitting layer of the QLED can form an island-shaped light emitting layer (corresponding to one sub-pixel) by, for example, inkjet coating a solvent in which quantum dots are dispersed.
- the anode 22 is a reflective electrode having light reflectivity, for example, composed of a laminate of ITO (Indium Tin Oxide) and an alloy containing Ag (silver) or Ag, or a material containing Ag or Al. is there.
- the cathode 25 is a transparent electrode made of a thin film of Ag, Au, Pt, Ni, Ir, a thin film of MgAg alloy, and a translucent conductive material such as ITO and IZO (Indium zinc Oxide).
- the display device is not a top emission type but a bottom emission type, the bottom film 10 and the resin layer 12 are translucent, the anode 22 is a transparent electrode, and the cathode 25 is a reflective electrode.
- the light emitting element ES holes and electrons are recombined in the light emitting layer by the driving current between the anode 22 and the cathode 25, and the resulting exciton is the lowest empty orbit (LUMO) or conduction band level (LUMO) of the quantum dots.
- Light is emitted in the process of transitioning from the conduction band to the highest occupied orbit (HOMO) or valence band.
- the sealing layer 6 is translucent, and has an inorganic sealing film 26 covering the cathode 25, an organic buffer film 27 above the inorganic sealing film 26, and an inorganic sealing film 28 above the organic buffer film 27. And include.
- the sealing layer 6 covering the light emitting element layer 5 prevents foreign substances such as water and oxygen from penetrating into the light emitting element layer 5.
- the inorganic sealing film 26 and the inorganic sealing film 28 are each an inorganic insulating film, and are composed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof formed by a CVD method. be able to.
- the organic buffer film 27 is a translucent organic film having a flattening effect, and can be made of a coatable organic material such as acrylic.
- the organic buffer film 27 can be formed by, for example, inkjet coating, but a bank for stopping the droplets may be provided in the non-display area.
- the bottom film 10 is, for example, a PET film for realizing a display device having excellent flexibility by sticking it to the bottom surface of the resin layer 12 after peeling off the support substrate.
- the functional film 39 has, for example, at least one of an optical compensation function, a touch sensor function, and a protective function.
- a translucent sealing member may be bonded with a sealing adhesive in a nitrogen atmosphere. ..
- the translucent sealing member can be formed of glass, plastic, or the like, and is preferably concave.
- One embodiment of the present invention particularly relates to the formation pattern of the semiconductor film 15 formed in step S3 in the above-mentioned manufacturing method of the display device (display device).
- FIG. 4 is a schematic plan view showing an example of the formation pattern of the semiconductor film 115 and the formation pattern of the gate electrode GE and the control line 190 in the display region of the display device of the comparative example.
- the boundary line of the sub-pixel P is shown by using a coarse broken line
- the outline of the formation pattern hidden under another formation pattern by superimposition is shown by using a fine broken line.
- the thin film transistor layer of the comparative example is a laminated body laminated on the barrier layer 3, and the laminated body includes (i) a semiconductor film 115, (ii) an inorganic insulating film 16 (gate insulating film), and (iii). ) Gate electrode GE and control line 190, (iv) inorganic insulating film 18 (interlayer insulating film), (v) capacitive electrode CE, capacitive wiring CS and initialization potential line Vini, and (vi) inorganic insulating film 20 (vi) Interlayer insulating film), source wiring SH, high potential line ELVdd, and (viii) flattening film 21 are included in this order.
- the semiconductor film 115 forms a plurality of thin film transistors and constitutes a connected semiconductor layer 150 that connects the thin film transistors.
- the first control line 191 and the second control line 192 and the third control line 193 included in the control line 190 extend in the row direction (vertical direction in FIG. 4), and the source wiring SH and the high potential line ELVdd are It extends in the column direction (horizontal direction in FIG. 4) substantially orthogonal to the row direction.
- the connected semiconductor layer 150 of the comparative example is (i) the first connected semiconductor layer 151 extending along the substantially row direction across the plurality of sub-pixels P arranged in the row direction. , (Ii) A second connected semiconductor layer 152 extending along a substantially column direction on one side (right side in FIG. 4) of the first connected semiconductor layer 151 in each subpixel P, and (iii). ) In each subpixel P, the first connected semiconductor layer 151 and the second connected semiconductor layer 152 are extended along a substantially running direction, and the second connected semiconductor layer 152 is provided on the first connected semiconductor layer 151. Includes a third connected semiconductor layer 153 to be connected.
- the support substrate warps convexly or concavely together with the resin layer 12, the barrier layer 3, and the connecting semiconductor layer 150 on the support substrate due to the difference in thermal expansion, and the barrier layer 3 and the inorganic insulating film 16 are formed. Cracks and grows in.
- the support substrate has a resin layer 12, a barrier layer 3, a connecting semiconductor layer 150 and an inorganic insulating film 16 on the support substrate due to the difference in thermal expansion. At the same time, it warps convexly or concavely, and cracks and growth occur in the barrier layer 3 and the inorganic insulating film 16.
- This crack is likely to occur so that the connected semiconductor layer 150 is stretched along the main stretching direction, that is, the row direction. This is because the connecting semiconductor layer 150 suppresses the warp of the support substrate in the column direction, and as a result, the support substrate tends to warp in the row direction due to stress concentration.
- the control line 190 extends in the row direction. Therefore, the control line 190 is likely to be broken due to a crack.
- the inventors inspected the control wire 190 for breakage at the stage where the gate electrode GE and the control wire 190 were formed during the production of the thin film transistor layer of the comparative example, and the inventors inspected the presence or absence of the breakage in the work-in-process in which the breakage was detected. 16 cracks were investigated.
- the inventors have found that all the cracks in the inorganic insulating film 16 extend to the portion where the connecting semiconductor layer 150 is absent under the cracks. From this fact, the inventors presumed that the connecting semiconductor layer 150, that is, the semiconductor film 115, prevents the generation and growth of cracks in the inorganic insulating film 16.
- the inventors have found that most of the cracks in the inorganic insulating film 16 are present in the region C surrounded by the alternate long and short dash line in FIG. 4, and as a result, most of the broken control lines 190 are broken in the region C. It was found that the first control line was 191.
- the region C is located between the second connected semiconductor layers 152 adjacent to each other in the column direction. From this fact, the inventors presumed that the cracks in the inorganic insulating film 16 tend to occur and grow easily in the region on the extension line of the connecting semiconductor layer 150 in the portion where the connecting semiconductor layer 150 is absent.
- the inventors invented the present invention based on the above findings.
- the display device 2 performs progressive drive for scanning sequentially from the first row to the Nth row, but the scope of the present invention is not limited to this. It will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be applied to display devices that perform other drives, such as interlaced drives.
- the display device 2 includes a plurality of sub-pixels P, and the plurality of sub-pixels P correspond to the intersection of a plurality of control signal lines and a plurality of data signal lines.
- the sub-pixel P in the nth row and the m-th column will be referred to as a sub-pixel P (n, m), and attention will be paid to the sub-pixel P (n, m).
- sub-pixel row P (n) the sub-pixel row in the nth row
- sub-pixel rows P (n) the sub-pixels composed of a plurality of sub-pixels P aligned in the column direction
- sub-pixel rows P (m) the sub-pixel row of the m-th row
- sub-pixel row P (m) the sub-pixel row of the m-th row
- FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a schematic circuit configuration of a sub-pixel circuit Pc of a sub-pixel P (n, m) of the display device 2 according to the first embodiment.
- the sub-pixel P (n, m) includes a sub-pixel circuit Pc.
- the sub-pixel circuit Pc of the sub-pixel P (n, m) includes the light emitting element ES, the first thin film transistor T1 to the seventh thin film transistor T7, and the capacitance C1, and includes the gate wiring GH (n) of the current stage and the gate wiring GH (n) of the previous stage.
- n-1 light emission control line EM (n), source wiring SH (m), high potential line ELVdd (m), low potential line ELVss, capacitive wiring CS (n) and initialization potential line Vini (n) Has been done.
- the first thin film transistor T1 is also referred to as a "first initialization transistor”.
- the second thin film transistor T2 is also referred to as a "threshold compensation transistor”.
- the third thin film transistor T3 is also referred to as a "writing transistor”.
- the fourth thin film transistor T4 is also referred to as a "drive transistor”.
- the fifth thin film transistor T5 is also referred to as a "power supply transistor”.
- the sixth thin film transistor T6 is also referred to as a "light emission control transistor”.
- the seventh thin film transistor T7 is also referred to as a "second initialization transistor”.
- the “gate wiring of the current stage” means the gate wiring to which the scanning control signal corresponding to the extended pixel row (that is, the “current stage”) is input, and the “gate wiring of the current stage”.
- the “n” in the “gate wiring GH (n)” indicates not the extended pixel line but the corresponding pixel line of the input signal.
- the “previous stage gate wiring” indicates the gate wiring to which the scanning control signal corresponding to the pixel row before the extended pixel row (that is, the “previous stage”) is input, and “previous stage gate wiring”.
- “N-1” in the “gate wiring GH (n-1)” indicates not the extended pixel line but the corresponding pixel line of the input signal.
- “n” in the "light emission control line EM (n)” also indicates the pixel line corresponding to the input signal.
- n and m of the high potential line ELVdd (m), the initialization potential line Vini (n), and the capacitive wiring (n) merely indicates the arrangement, and a constant voltage is input to each.
- the input signal to the gate wiring GH (n) of the current stage is (i) the second thin film transistor T2 during the period of writing the signal voltage corresponding to the image data in the sub pixel row P (n), that is, the capacitance C1 of the current stage. And the scanning control signal of the present stage which becomes the potential to turn on the third thin film transistor T3, and (ii) becomes the potential to turn off in other periods.
- the gate wiring GH (n) of this stage extends in the row direction within the sub-pixel row P (n).
- the input signal to the gate wiring GH (n-1) in the previous stage writes a signal voltage in the sub pixel row P (n-1) scanned before the sub pixel row P (n), that is, in the capacitance C1 in the previous stage.
- the period is the potential to turn on the first thin film transistor T1 of the sub-pixel P (n, m) and the seventh thin film transistor T7 of the sub-pixel P (n-1, m), and the other period is the potential to turn off. This is the scanning control signal of the previous stage.
- the gate wiring GH (n-1) in the previous stage extends in the row direction not in the sub-pixel row P (n-1) but in the sub-pixel row P (n).
- the input signal to the light emission control line EM (n) is at the potential of turning on the fifth thin film transistor T5 and the sixth thin film transistor T6 during the period of emitting light from the sub-pixel row P (n), that is, the light emitting element ES of the current stage. It is a light emission control signal that becomes a potential to be turned off during other periods.
- the light emission control line EM (n) extends in the row direction within the sub-pixel row P (n).
- the source wiring SH (m) is a gate terminal (that is, a gate) of one electrode of the capacitance C1 of the sub pixel array P (m) and the fourth thin film transistor T4 (functioning as a drive transistor for controlling the amount of current flowing through the light emitting element ES). It is a data signal line that supplies a data signal potential based on image data to the electrode GE) via the third thin film transistor T3, the fourth thin film transistor T4, and the second thin film transistor T2 in this order.
- the source wiring SH (m) extends in the row direction within the sub pixel row P (m).
- the high potential line ELVdd (m) is a power line that supplies a power supply voltage on the high potential side to one electrode of the capacitance C1 of the sub pixel sequence P (m) and the other electrode facing the other electrode.
- the high potential line ELVdd (m) also passes the fifth thin film transistor T5, the fourth thin film transistor T4, and the sixth thin film transistor T6 to the anode 22 (see FIG. 2) of the light emitting element ES of the sub pixel row P (m) in this order. And supplies the power supply voltage on the high potential side.
- the high potential line ELVdd (m) extends in the row direction within the sub pixel row P (m).
- the low potential line ELVss (m) is a power line that supplies a power supply voltage on the low potential side to the cathode 25 (see FIG. 2) of the light emitting element ES.
- the sub-pixel circuit Pc of the sub-pixel P (n, m) is further connected to the gate wiring GH (n) and the initialization potential line Vini (n + 1) via the seventh thin film transistor T7.
- the gate wiring GH (n) is a wiring separate from the gate wiring GH (n) of the current stage passing through the sub pixel row P (n) of the current stage, but the same scanning.
- the control signal is input.
- the sub-pixel circuit Pc includes seven thin film transistors (T1 to T7) is shown, but the scope of the present invention is not limited to this, and for example, the sub-pixel circuit includes thin film transistors having less than seven or more sub-pixel circuits. It may be.
- the thin film transistor layer 4 is a laminated body laminated on the barrier layer 3 on the support substrate (matrix), and the laminated body is (i) a semiconductor.
- (Iv) Inorganic insulating film 18 (interlayer insulating film), (v) Wiring including capacitive electrode CE, capacitive wiring CS, initialization potential line Vini (see FIG. 5), and (vi).
- Inorganic insulating film 20 (vii) wiring including source wiring SH and high potential line ELVdd (second wiring), and (viii) flattening film 21 are included in this order.
- the capacitive wiring CS is a wiring that extends in the horizontal direction like the gate wiring GH, and a power supply voltage on the same high potential side as the high potential line ELVdd that extends in the vertical direction is input (see FIG. 5).
- FIG. 6 shows the formation pattern of the semiconductor film 15 in the display region of the display device 2 according to the first embodiment, which realizes the sub-pixel circuit Pc shown in FIG. 5, the gate electrode GE, the gate wiring GH, and the light emission control line. It is a schematic plan view which shows an example with the formation pattern of EM.
- FIG. 7 shows the formation pattern of the semiconductor film 15 in the display region of the display device 2 according to the first embodiment, which realizes the sub-pixel circuit Pc shown in FIG. 5, the gate electrode GE, the gate wiring GH, and the light emission control line. It is a schematic plan view which shows another example with the formation pattern of EM.
- the island-shaped semiconductor layer 60 is hatched in FIGS. 6 and 7.
- the AA sectional view of FIG. 6 corresponds to FIG. 2
- the BB sectional view of FIG. 6 corresponds to FIG. 3
- the DD sectional view of FIG. 6 corresponds to FIG.
- the formation pattern of the semiconductor film 15 forms a plurality of connected semiconductor layers 50 and a plurality of island-shaped semiconductor layers 60. .. Further, the control line 90 formed in the sub-pixel row P (n) realizes the first control line 91 that realizes the gate wiring GH (n-1) in the previous stage and the gate wiring GH (n) in the current stage.
- the second control line 92 is included, and the third control line 93 that realizes the light emission control line EM (n) is included.
- the connected semiconductor layer 50 is provided over a sub-pixel sequence.
- the portion provided in each sub-pixel P of each connected semiconductor layer 50 constitutes a plurality of thin film transistors T1 to T7, and connects the plurality of thin film transistors T1 to T7.
- the connected semiconductor layer 50 provided in the sub pixel row P (m) will be referred to as a connected semiconductor layer 50 (m).
- the connected semiconductor layer 50 (m) includes one first connected semiconductor layer 51 (m) provided over a plurality of sub-pixels P (1, m) to (N, m) and a plurality of sub-pixels P (1). , M) to (N, m), a plurality of second connected semiconductor layers 52 (1, m) to 52 (N, m), and a plurality of sub-pixels P (1, m) to (N, m).
- a plurality of third connected semiconductor layers 53 (1, m) to 53 (N, m) provided in each of m) are included.
- the first connected semiconductor layer 51 (m) is extended in the substantially row direction (vertical direction in FIGS. 6 and 7) and is provided so as to straddle the plurality of sub-pixels P (1, m) to (N, m). ing.
- the first connected semiconductor layer 51 (m) is sub-pixeled P (n, m) in the sub-pixel P (n, m) in order from one side to the other in the column direction (from the upper side to the lower side in FIGS. 6 and 7). It intersects with the first control line 91, the second control line 92, and the third control line 93 passing through the pixel P (n, m), and branches from the first control line 91 passing through the sub-pixel P (n + 1, m) in the next stage.
- the first connected semiconductor layer 51 (m) has the first thin film transistor T1 at the intersection with the first control line 91, the second thin film transistor T2 at the intersection with the second control line 92, and the third control line 93.
- the sixth thin film transistor T6 is formed at the intersection, and the seventh thin film transistor T7 is formed at the intersection with the branch line 94.
- the second connected semiconductor layer 52 (n, m) extends in the substantially column direction, and is one side in the row direction with respect to the corresponding first connected semiconductor layer 51 (m) (right side in FIGS. 6 and 7). It is provided in.
- the second connecting semiconductor layer 52 (n, m) does not intersect the first control line 91 and the branch line 94, and faces from one side to the other in the column direction (from the upper side to the lower side in FIGS. 6 and 7). It intersects the second control line 92 and the third control line 93 in order (toward the side).
- the second connected semiconductor layer 52 (n, m) constitutes the third thin film transistor T3 at the intersection with the second control line 92 and the fifth thin film transistor T5 at the intersection with the third control line 93.
- the third connected semiconductor layer 53 (n, m) extends in the substantially axial direction (horizontal direction in FIGS. 6 and 7), and corresponds to the corresponding first connected semiconductor layer 51 (m) and the corresponding second connected semiconductor. It is provided between the layer 52 (n, m).
- the third connected semiconductor layer 53 (n, m) connects the second connected semiconductor layer 52 (n, m) corresponding to the corresponding first connected semiconductor layer 51 (m).
- the third connected semiconductor layer 53 (n, m) does not intersect with any of the control lines 90 and the branch line 94, but intersects with the gate electrode GE.
- the third connected semiconductor layer 53 (n, m) includes a channel region facing the gate electrode GE, and constitutes the fourth thin film transistor T4 at the intersection with the gate electrode GE.
- FIGS. 6 and 7 show an example in which the sub-pixel P is rectangular, the scope of the present invention is not limited to this, and the sub-pixel P may have a shape other than a rectangle or a complicated shape.
- first connected semiconductor layer 51, the second connected semiconductor layer 52, and the third connected semiconductor layer 53 are each linear, but the scope of the present invention is not limited to this.
- one or more of the first connected semiconductor layer 51, the second connected semiconductor layer 52, and the third connected semiconductor layer 53 may meander.
- the connected semiconductor layer 50 may include a fourth or higher connected semiconductor layer.
- the island-shaped semiconductor layer 60 of the semiconductor film 15 is hatched in FIGS. 6 and 7.
- the island-shaped semiconductor layer 60 is electrically isolated. Specifically, the island-shaped semiconductor layers 60 are electrically separated from each other and electrically separated from the connected semiconductor layer 50 of the same layer, and the upper and lower surfaces thereof are entirely separated from each other. It is covered with an insulating layer. Since it is isolated in this way, the influence of the island-shaped semiconductor layer 60 on the electric circuit of the display device 2 is only the parasitic capacitance.
- the island-shaped semiconductor layer 60 in the sub-pixel P (n, m) is the first island-shaped semiconductor layer 61, the second island-shaped semiconductor layer 62, the third island-shaped semiconductor layer 63, and the fourth island.
- a semiconductor layer 64 and a fifth island semiconductor layer 65 are included one by one.
- the island-shaped semiconductor layer 60 in the sub-pixel P (n, m) is not limited to this, and may include only the first island-shaped semiconductor layer 61, for example, as shown in FIG.
- the fifth island-shaped semiconductor layer 65 includes an island-shaped semiconductor layer 60 (n, m), a first island-shaped semiconductor layer 61 (n, m), a second island-shaped semiconductor layer 62 (n, m), and a third island, respectively. It is referred to as a semiconductor layer 63 (n, m), a fourth island semiconductor layer 64 (n, m), and a fifth island semiconductor layer 65.
- the first island-shaped semiconductor layer 61 (n, m) is a first connected semiconductor layer 51 included in (i) the connected semiconductor layer 50 (m) of the first control line 91 in a plan view seen from a direction perpendicular to the support substrate.
- the first connected semiconductor layer 51 including (m) and another connected semiconductor layer 50 (m + 1) adjacent to (ii) the connected semiconductor layer 50 (m) on one side in the row direction (right side of FIGS. 6 and 7). It is provided so as to overlap the portion between (m + 1) and.
- the first island-shaped semiconductor layer 61 (n, m) overlaps the portion of the first control line 91 with the first thin film transistor T1 of the sub pixel P (n, m) and the sub pixel P (n, m + 1). ) Is provided between the first thin film transistor T1 and the first thin film transistor T1.
- the first island-shaped semiconductor layer 61 (n, m) is second-connected to two second-connected semiconductor layers 52 (n, m) in which the first control lines 91 are adjacent to each other in the column direction. It is preferable that the semiconductor layer 52 (n-1, m) is provided so as to at least overlap the intersecting portion intersecting with the virtual line 58 connecting the semiconductor layer 52 (n-1, m). That is, the first island-shaped semiconductor layer 61 (n, m) is preferably provided at least in the region C so as to overlap the portion of the first control line 91.
- the regions C shown in FIGS. 6 and 7 are located between the second connected semiconductor layers 52 adjacent to each other in the column direction.
- the second island-shaped semiconductor layer 62 (n, m) is the first connected semiconductor layer 51 (m) included in (i) the connected semiconductor layer 50 (m) of the second control line 92 in a plan view, and (ii). It is provided so as to overlap the portion between the second connected semiconductor layer 52 (n, m) included in the same connected semiconductor layer 50 (m). That is, the second island-shaped semiconductor layer 62 (n, m) is between the second thin film transistor T2 and the third thin film transistor T3 of the sub-pixel P (n, m) so as to overlap the portion of the second control line 92. It is provided in.
- the third island-shaped semiconductor layer 63 (n, m) includes the second connected semiconductor layer 52 (n, m) included in (i) the connected semiconductor layer 50 (m) of the second control line 92 in a plan view, and ( ii) Provided so as to overlap the portion between the first connected semiconductor layer 51 (m + 1) included in another connected semiconductor layer 50 (m + 1) adjacent to the connected semiconductor layer 50 (m) on one side in the row direction. Has been done. That is, the third island-shaped semiconductor layer 63 (n, m) overlaps the portion of the second control line 92 with the third thin film transistor T3 of the sub pixel P (n, m) and the sub pixel P (n, m + 1). ) Is provided between the second thin film transistor T2.
- the fourth island-shaped semiconductor layer 64 (n, m) is the first connected semiconductor layer 51 (m) included in (i) the connected semiconductor layer 50 (m) of the third control line 93 in a plan view, and (ii). It is provided so as to overlap the portion between the second connected semiconductor layer 52 (n, m) included in the same connected semiconductor layer 50 (m). That is, the fourth island-shaped semiconductor layer 64 (n, m) has the sixth thin film transistor T6 of the sub-pixel P (n, m) and the sub-pixel P (n, m) so as to overlap the portion of the third control line 93. It is provided between the fifth thin film transistor T5 of m + 1).
- the fifth island-shaped semiconductor layer 65 (n, m) includes the second connected semiconductor layer 52 (n, m) included in (i) the connected semiconductor layer 50 (m) of the third control line 93 in a plan view, and ( ii) Provided so as to overlap the portion between the first connected semiconductor layer 51 (m + 1) included in another connected semiconductor layer 50 (m + 1) adjacent to the connected semiconductor layer 50 (m) on one side in the row direction. Has been done. That is, the fifth island-shaped semiconductor layer 65 (n, m) overlaps the portion of the third control line 93 with the fifth thin film transistor T5 of the sub pixel P (n, m) and the sub pixel P (n, m + 1). ) Is provided between the sixth thin film transistor T6.
- the term "superimposition" in the present specification includes cases other than the case where they are exactly the same in a plan view, except when it is mentioned that this is not the case. For example, this includes a case where a part of the island-shaped semiconductor layer 60 is hidden under the portion of the corresponding control line 90 and the remaining portion of the island-shaped semiconductor layer 60 protrudes from the portion of the corresponding control line 90.
- the island-shaped semiconductor layer 60 (n, m) prevents cracks and growth in the inorganic insulating film 16 on the island-shaped semiconductor layer 60 (n, m). Therefore, the island-shaped semiconductor layer 60 shown in FIGS. 6 and 7 prevents the inorganic insulating film 16 under the portion of the corresponding control line 90 from cracking and growing, and as a result, the corresponding control line. It is possible to prevent the 90 from being disconnected.
- the island-shaped semiconductor layer 60 may include only the first island-shaped semiconductor layer 61, and the first island-shaped semiconductor layer 61 may be provided only in the region C.
- disconnection of the first control line 91 due to a crack can be prevented with high accuracy.
- the island-shaped semiconductor layer 60 even if the island-shaped semiconductor layer 60 is provided so that the island-shaped semiconductor layer 60 is superimposed on the widest possible range of the portion of the control line 90 without the connecting semiconductor layer 50 underneath. Good.
- the parasitic capacitance due to the island-shaped semiconductor layer 60 is larger than that shown in FIG. 7, but the occurrence and growth of cracks in the inorganic insulating film 16 can be reliably prevented.
- the disconnection of the first control line 91 due to the crack can be reliably prevented, and the disconnection of the second control line 92 and the third control line 93 can also be reliably prevented.
- the island-shaped semiconductor layers 60 shown in FIG. 6 are arranged in the row direction.
- the laminated body including the support substrate (substrate), the resin layer 12, and the barrier layer 3 is less likely to warp in the row direction. Therefore, since the warp at the time of forming the inorganic insulating film 16 is suppressed, cracks are unlikely to occur in the inorganic insulating film 16.
- the configuration of the island-shaped semiconductor layer 60 is not limited to the configuration shown in FIGS. 6 and 7, and may be, for example, an intermediate configuration between FIGS. 6 and 7.
- (Width of island-shaped semiconductor layer) 8 is a schematic cross-sectional view and a schematic plan view showing an example of superimposition on the portion of the control line 90 of the island-shaped semiconductor layer 60 shown in FIGS. 6 and 7.
- the schematic cross-sectional view of FIG. 8 shows a cross section along the column direction, for example, a DD cross section of FIG.
- the width L2 of the island-shaped semiconductor layer 60 shown in FIG. 8 is larger than the width L1 of the portion of the control line 90 (L2> L1).
- the width L2 of the island-shaped semiconductor layer 60 and the width L1 of the control line 90 are dimensions in the column direction. Therefore, the island-shaped semiconductor layer 60 overlaps both end portions and the center portion of the control line 90 in the column direction in a plan view.
- FIG. 9 is a schematic cross-sectional view and a schematic plan view showing another example of superimposition on the portion of the control line 90 of the island-shaped semiconductor layer 60.
- the schematic cross-sectional view of FIG. 9 also shows a cross section along the column direction.
- the width L2 of the island-shaped semiconductor layer 60 shown in FIG. 9 is smaller than the width L1 of the control line 90 (L2 ⁇ L1). Therefore, the island-shaped semiconductor layer 60 overlaps with the central portion of the control line 90 in the column direction in a plan view, but does not overlap with both ends of the control line 90 in the column direction in a plan view. Therefore, in the configuration shown in FIG. 9, the parasitic capacitance formed between the island-shaped semiconductor layer 60 and the control line 90 is smaller than that in the configuration shown in FIG.
- the island-shaped semiconductor layer 60 shown in FIG. 9 prevents the inorganic insulating film 16 under the central portion of the control line 90 from cracking and growing, and as a result, the control line 90 is disconnected. Can be prevented. Therefore, the configuration shown in FIG. 9 can reduce the parasitic capacitance due to the island-shaped semiconductor layer 60 as compared with the configuration shown in FIG. 8, and the control line due to the crack of the inorganic insulating film 16 is similar to the configuration shown in FIG. The disconnection of 90 can be prevented.
- FIG. 10 is a schematic cross-sectional view and a schematic plan view showing still another example of superimposition on the portion of the control line 90 of the island-shaped semiconductor layer 60.
- the schematic cross-sectional view of FIG. 10 also shows a cross section along the column direction.
- the island-shaped semiconductor layer 60 shown in FIG. 10 is composed of a pair of island-shaped semiconductor layers 60a and 60b separated from each other in the column direction.
- the width L2 of the entire island-shaped semiconductor layer 60 is larger than the width L1 of the control line 90 (L2> L1), but at the same time, the width L3 of one island-shaped semiconductor layer 60a and the width L4 of the other island-shaped semiconductor layer 60b are , It is smaller than the width L1 of the control line 90 (L3 ⁇ L1, L4 ⁇ L1). Therefore, in a plan view, one island-shaped semiconductor layer 60a overlaps with one end (upper side in FIG. 10) in the column direction of the control line 90, and the other island-shaped semiconductor layer 60b is the control line 90.
- the parasitic capacitance formed between the island-shaped semiconductor layer 60 and the control line 90 is smaller than that in the configuration shown in FIG.
- the island-shaped semiconductor layer 60 shown in FIG. 10 prevents cracks from occurring and growing in the inorganic insulating film 16 under both ends of the control line 90, and as a result, the control line 90 is disconnected. Can be prevented. Therefore, the configuration shown in FIG. 10 can reduce the parasitic capacitance due to the island-shaped semiconductor layer 60 as compared with the configuration shown in FIG. 8, and the control line due to the crack of the inorganic insulating film 16 is similar to the configuration shown in FIG. The disconnection of 90 can be prevented.
- the inorganic insulating film 16 is cracked in the display device 2 according to the first embodiment as compared with the comparative example of FIG. As a result, the occurrence rate of disconnection of the control line 90 is low, so that the manufacturing yield is high.
- FIG. 11 is a flowchart showing an example of step S3 for forming the thin film transistor layer 4.
- step S22 a semiconductor layer made of the same material as the semiconductor film 15 is formed (step S22), and the semiconductor is formed by using a photolithography technique, an etching technique, or the like.
- the layers are patterned in the formation pattern of the connecting semiconductor layer 50 and the island-shaped semiconductor layer 60 (step S23).
- an inorganic insulating film 16 is formed as a gate insulating film (step S24).
- step S24 the connecting semiconductor layer 50 and the island-shaped semiconductor layer 60 prevent cracks from occurring and growing in the upper portions of the inorganic insulating film 16.
- a first metal layer is formed (step S25), and the first metal layer is formed into a gate electrode GE and a control line 90 such as a gate wiring GH and a light emission control line EM by using a photolithography technique and an etching technique. Patterning is performed in the formation pattern of (step S26).
- the connected semiconductor layer 50 and the island-shaped semiconductor layer 60 are doped with impurity ions.
- the portion 15a that intersects the gate electrode GE or the control line 90 and is hidden under it is not doped, so that it remains as the portion 15a that functions as a semiconductor, and the first thin film transistor T1 to the seventh thin film transistor T1 to the seventh thin film transistor. It functions as a channel area of T7.
- the remaining portion 15b of the connected semiconductor layer 50 is doped and altered (that is, made into a conductor) so as to function as a good conductor, and drain terminals and source terminals of the first thin film transistor T1 to the seventh thin film transistor T7, and wiring. Functions as.
- an inorganic insulating film 18 is formed as the first interlayer insulating film (step S28), a contact hole is formed in the inorganic insulating film 18 (step S29), and a second metal layer is formed (step S30).
- the second metal layer is patterned into a forming pattern such as a capacitive electrode CE, a capacitive wiring CS, and an initialization potential line Vini by using a photolithography technique, an etching technique, or the like (step S31).
- an inorganic insulating film 20 is formed as the second interlayer insulating film (step S32), a contact hole is formed in the inorganic insulating film 20 (step S33), and a third metal layer is formed (step S34).
- the third metal layer is patterned into a forming pattern such as a source wiring SH and a high potential line ELVdd (step S35).
- step S36 the flattening film 21 is formed (step S36), and the process continues to step S4 for forming the light emitting element layer 5.
- FIG. 12 is a schematic plan view showing an example of the formation pattern of the semiconductor film 15 and the formation pattern of the control line 90 according to the second embodiment.
- FIG. 13 is a schematic plan view showing another example of the formation pattern of the semiconductor film 15 and the formation pattern of the control line 90 according to the second embodiment.
- the island-shaped semiconductor layer 60 is hatched in FIGS. 12 and 13.
- the linear portion of the formation pattern shown in FIGS. 6 and 7 according to the first embodiment may meander.
- 12 and 13 show components related to the second thin film transistor T2 and the sixth thin film transistor T6 in order to explain an example of the configuration according to the present invention when the connected semiconductor layer 50 has a meandering or meandering portion. It is a plan view which simplified other components.
- a plurality of sets of control lines 90 extend in the column direction, and a plurality of data signal lines (not shown) extend in the row direction.
- the connected semiconductor layer 50 extends in the substantially row direction.
- first sub-pixel P1 the sub-pixel P of interest
- second sub-pixel P2 the sub-pixel P adjacent to the first sub-pixel P1 on one side in the row direction (right side in FIGS. 12 and 13)
- Each connected semiconductor layer 50 includes a plurality of first connected semiconductor layers 54, a plurality of second connected semiconductor layers 55, and a plurality of third connected semiconductor layers 56.
- the plurality of first connected semiconductor layers 54 included in the one connected semiconductor layer 50 are each extended in the row direction (vertical direction in FIGS. 12 and 13), aligned in the row direction, and separated from each other.
- the plurality of second connected semiconductor layers 55 included in one connected semiconductor layer 50 are each extended in the row direction, aligned in the row direction and separated from each other, and are arranged in a row with respect to the corresponding first connected semiconductor layer 54. It is provided on one side (right side of FIGS. 12 and 13) in the row direction (left-right direction of FIGS. 12 and 13) deviated from the direction.
- the third connected semiconductor layer 56 is elongated in each row direction, and the other end in the column direction of the second connected semiconductor layer 55 corresponding to one end (upper end) in the column direction of the corresponding first connected semiconductor layer 54.
- a side end (lower end) is connected, or a second connected semiconductor layer 55 corresponding to the other end (lower end) in the row direction of the corresponding first connected semiconductor layer 54 is connected.
- One end (upper end) is connected.
- the connected semiconductor layer 50 according to the second embodiment is provided across a plurality of sub-pixels P arranged in a row direction while meandering in a single stroke.
- the first connected semiconductor layer 54 does not intersect the first control line 91, but intersects the third control line 93, and constitutes the sixth thin film transistor T6 at the intersection with the third control line 93.
- the second connecting semiconductor layer 55 does not intersect the third control line 93, but intersects the first control line 91, and constitutes the second thin film transistor T2 at the intersection with the first control line 91.
- the island-shaped semiconductor layer 60 includes a sixth island-shaped semiconductor layer 66 that overlaps the portion of the first control line 91 and a seventh island-shaped semiconductor layer 67 that overlaps the portion of the third control line 93. ,including.
- the sixth island-shaped semiconductor layer 66 is composed of the second connected semiconductor layer 55 of the first sub-pixel P1 and the second connected semiconductor layer 55 of the second sub-pixel P2 of the first control line 91. It is provided so as to overlap the part between them. That is, the sixth island-shaped semiconductor layer 66 is provided between the second thin film transistor T2 of the first sub-pixel P1 and the second thin film transistor T2 of the second sub-pixel P3 so as to overlap the portion of the first control line 91. Has been done.
- the sixth island-shaped semiconductor layer 66 shown in FIG. 12 corresponds to the second island-shaped semiconductor layer 62 and the third island-shaped semiconductor layer 63 shown in FIG.
- the sixth island-shaped semiconductor layer 66 is provided so that the sixth island-shaped semiconductor layer 66 is superimposed on the widest possible range of the portion of the first control line 91 in which the connecting semiconductor layer 50 is not provided.
- the configuration is shown. In this configuration, the parasitic capacitance due to the sixth island-shaped semiconductor layer 66 is large, but the occurrence and growth of cracks in the inorganic insulating film 16 can be reliably prevented. As a result, disconnection of the first control line 91 due to a crack can be reliably prevented.
- FIG. 12 the configuration shown in FIG.
- the support substrate, the resin layer 12, and the barrier are compared with the conventional configuration in which the island-shaped semiconductor layers are not provided.
- the laminated body including the layer 3 is unlikely to warp in the row direction. Therefore, since the warp is suppressed, cracks are unlikely to occur in the inorganic insulating film 16.
- the sixth island-shaped semiconductor layer 66 intersects the first virtual line 57 of the first control line 91 connecting the two first connected semiconductor layers 54 adjacent to each other in the column direction. It may be provided so as to overlap only with one intersecting portion.
- the parasitic capacitance due to the sixth island-shaped semiconductor layer 66 can be reduced as compared with the configuration shown in FIG. 12, and the occurrence and growth of cracks in the inorganic insulating film 16 can be prevented with high accuracy.
- the sixth island-shaped semiconductor layer 66 may be provided in an intermediate configuration between FIGS. 12 and 13.
- the seventh island-shaped semiconductor layer 67 is composed of the first connected semiconductor layer 54 of the first sub-pixel P1 and the first connected semiconductor layer 54 of the second sub-pixel P2 of the third control line 93. It is provided so as to overlap the part between them. That is, the seventh island-shaped semiconductor layer 67 is provided between the sixth thin film transistor T6 of the first sub-pixel P1 and the sixth thin film transistor T6 of the second sub-pixel P2 so as to overlap the portion of the third control line 93. Has been done.
- the seventh island-shaped semiconductor layer 67 shown in FIG. 12 corresponds to the fourth island-shaped semiconductor layer 64 and the fifth island-shaped semiconductor layer 65 shown in FIG.
- the seventh island-shaped semiconductor layer 67 covers the widest possible range of the portion of the third control line 93 without the connecting semiconductor layer 50 under it, as shown in FIG. It may be provided so as to overlap, or as shown in FIG. 13, it intersects with the second virtual line 58 of the third control line 93 connecting the two second connecting semiconductor layers 55 adjacent to each other in the column direction. It may be provided so as to overlap only with the second intersecting portion, or may be provided in an intermediate configuration between FIGS. 12 and 13.
- a substrate, a semiconductor layer, a gate insulating film, a first wiring, a first interlayer insulating film, and a second wiring are provided in this order, and a display area and a frame surrounding the display area are provided.
- the display area includes a plurality of control lines included in the first wiring and extending in the row direction, and a plurality of control lines included in the second wiring and extending in a column direction different from the row direction.
- the display includes a plurality of data signal lines, a plurality of sub-pixels corresponding to the intersection of the plurality of control lines and the plurality of data signal lines, and a plurality of light emitting elements corresponding to the plurality of sub-pixels.
- the region further includes an island-shaped island-shaped semiconductor layer included in the semiconductor layer and electrically separated from the plurality of control lines and the plurality of data signal lines, and the island-shaped semiconductor layer is the same as the substrate.
- the configuration is provided so as to overlap with one of the plurality of control lines in a plan view viewed from the vertical direction.
- the plurality of sub-pixels constitute a plurality of sub-pixel rows including a plurality of sub-pixels aligned in the column direction
- the semiconductor layer is the above-mentioned semiconductor layer.
- a plurality of connected semiconductor layers electrically separated from the island-shaped semiconductor layer are included, and each connected semiconductor layer constitutes a plurality of thin film transistors and is included in one of the plurality of sub-pixel sequences.
- the configuration may be provided so as to straddle the sub-pixels of.
- the island-shaped semiconductor layers are adjacent to each other in the row direction of the plurality of connected semiconductor layers of the one control line in the plan view.
- the configuration may be provided so as to overlap with the portion between the two connected semiconductor layers.
- each connected semiconductor layer is provided on one side of the plurality of first connected semiconductor layers and the plurality of first connected semiconductor layers in the row direction. It may be configured to have a plurality of the second connected semiconductor layers.
- the island-shaped semiconductor layer is in the row direction of the plurality of first connected semiconductor layers of the one control line in the plan view.
- the configuration may be provided so as to overlap with the first intersecting portion intersecting the first virtual line connecting the two first connected semiconductor layers adjacent to each other.
- the island-shaped semiconductor layer is in the row direction of the plurality of second connected semiconductor layers of the one control line in the plan view. It may be configured so as to overlap with a second intersecting portion intersecting with a second virtual line connecting two second connected semiconductor layers adjacent to each other.
- the plurality of control lines include a plurality of scanning control lines and a plurality of emission control lines, and each connected semiconductor layer corresponds to the connected semiconductor layer.
- a first connected semiconductor layer that is provided across a plurality of subpixels included in the subpixel array and intersects the plurality of scanning control lines and the plurality of emission control lines, and a subpixel array corresponding to the connected semiconductor layer. It is provided in each of the plurality of sub-pixels included in the above, and is provided on one side of the row direction with respect to the corresponding first connected semiconductor layer, and intersects the corresponding scanning control line and the corresponding light emission control line.
- the plurality of second connected semiconductor layers and the plurality of subpixels included in the corresponding sub-semiconductor layer are each provided, and the second connected semiconductor layer corresponding to the first connected semiconductor layer is connected.
- the first wiring includes a plurality of third connected semiconductor layers, the first wiring includes a gate electrode constituting one of the plurality of thin films, and the third connected semiconductor layer has a channel region facing the gate electrode. It may be a configuration including.
- the island-shaped semiconductor layer is the plurality of (i) the plurality of scanning control lines of one of the plurality of scanning control lines in the plan view.
- the island-shaped semiconductor layer corresponds to one scanning control line among the plurality of scanning control lines, and the plurality of scanning in the plan view.
- the second connected semiconductor layer of the plurality of second connected semiconductor layers included in the (i) one connected semiconductor layer of the plurality of connected semiconductor layers of the scanning control line of one of the control lines.
- (Ii) Between the first connected semiconductor layer included in the one connected semiconductor layer among the plurality of connected semiconductor layers and the other connected semiconductor layer adjacent to the one connected semiconductor layer on one side in the row direction.
- the configuration may be provided so as to overlap with the portion.
- the island-shaped semiconductor layer is the plurality of (i) the plurality of emission control lines of one of the plurality of emission control lines in the plan view.
- the island-shaped semiconductor layer is the plurality of (i) the plurality of emission control lines of one of the plurality of emission control lines in the plan view.
- the layer may be provided so as to overlap the portion between the first connected semiconductor layer included in the other connected semiconductor layer adjacent to the layer on one side in the row direction.
- the plurality of control lines further include a plurality of scanning control lines into which the scanning signal of the previous stage is input, and the island-shaped semiconductor layer is the plan view.
- the configuration may be provided so as to overlap with the portion between the first connected semiconductor layer.
- the island-shaped semiconductor layer comprises two second connected semiconductor layers of the one control line adjacent to each other in the column direction in the plan view.
- the configuration may be provided so as to overlap the second intersecting portion that intersects the second virtual line to be connected.
- the island-shaped semiconductor layer includes a pair of island-shaped semiconductor layers provided apart from each other in the column direction, and the pair of islands.
- One of the shaped semiconductor layers is superimposed on one end of the one control line in the row direction, and the other of the pair of island-shaped semiconductor layers is said in the row direction of the one control line. It may be configured to be superimposed on the other end on the opposite side of one side.
- the display device may have a configuration in which the width of the island-shaped semiconductor layer is larger than the width of the one control line in the first aspect.
- the display device may have a configuration in which the width of the island-shaped semiconductor layer is smaller than the width of the one control line in the above aspect 1.
- Display device 15 Semiconductor film (channel region) 16 Inorganic insulating film (gate insulating film) 18 Inorganic insulating film (interlayer insulating film) 50 Connected semiconductor layers 51, 54 First connected semiconductor layers 52, 55 Second connected semiconductor layers 53, 56 Third connected semiconductor layer 57 First virtual line 58 Second virtual line 60, 60a, 60b Island-shaped semiconductor layer 61 First Island-shaped semiconductor layer (island-shaped semiconductor layer) 62 Second island-shaped semiconductor layer (island-shaped semiconductor layer) 63 Third island-shaped semiconductor layer (island-shaped semiconductor layer) 64 Fourth island-shaped semiconductor layer (island-shaped semiconductor layer) 65 Fifth island-shaped semiconductor layer (island-shaped semiconductor layer) 66 6th island-shaped semiconductor layer (island-shaped semiconductor layer) 67 7th island-shaped semiconductor layer (island-shaped semiconductor layer) 90 Control line 91 First control line (control line) 92 Second control line (control line) 93 Third control line (control line) ELVdd high potential line (
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Abstract
本発明に係る表示装置には、基板、島状半導体層(60)、ゲート絶縁膜、行方向に延伸する複数の制御線(90)、第1層間絶縁膜、および列方向に延伸する複数のデータ信号線がこの順に設けられ、島状半導体層(60)は、表示領域に、複数の制御線(90)および複数のデータ信号線から電気的に離間しており、基板と垂直方向から見る平面視で、複数の制御線(90)のうちの1つと重畳するように設けられている。
Description
本発明は、表示装置に関する。
近年、さまざまなフラットパネルディスプレイが開発されており、特に、QLED(Quantum dot Light Emitting Diode:量子ドット発光ダイオード)またはOLED(Organic Light Emitting Diode:有機発光ダイオード)を電界発光素子として備えた表示装置が注目を浴びている。
これら新たな表示装置のバックプレーンには、半導体層およびゲート絶縁膜と、1組または数組の導電層および層間絶縁膜と、を含む積層体が用いられている。
特許文献1は、ゲート絶縁膜の上に上述の積層体を形成する基板の反りの発生を抑制するために、亀裂の発生を防止する構成を開示している。
ゲート絶縁膜の上に制御線を形成するための導電層を形成する時に、支持基板がゲート絶縁膜などと共に反り、その結果、ゲート絶縁膜に亀裂が発生しやすいという問題があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ゲート絶縁膜における亀裂の発生を防止することにある。
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、基板、半導体層、ゲート絶縁膜、第1配線、第1層間絶縁膜、および第2配線がこの順に設けられ、表示領域と、前記表示領域を囲む額縁領域と、を備え、前記表示領域に、前記第1配線に含まれると共に、行方向に延伸する複数の制御線と、前記第2配線に含まれると共に、前記行方向と異なる列方向に延伸する複数のデータ信号線と、前記複数の制御線と前記複数のデータ信号線との交差に対応する複数のサブ画素と、前記複数のサブ画素に対応する複数の発光素子と、を含み、前記表示領域に、前記半導体層に含まれると共に、前記複数の制御線および前記複数のデータ信号線から電気的に離間した島状の島状半導体層をさらに含み、前記島状半導体層は、前記基板と垂直方向から見る平面視で、前記複数の制御線のうちの1つの制御線と重畳するように設けられている構成である。
本発明の一態様に係る表示装置によれば、ゲート絶縁膜における亀裂の発生を防止することができる。
(表示デバイスの製造方法及び構成)
以下においては、「同層」とは同一のプロセス(成膜工程)にて形成されていることを意味し、「下層」とは、比較対象の層よりも先のプロセスで形成されていることを意味し、「上層」とは比較対象の層よりも後のプロセスで形成されていることを意味する。
以下においては、「同層」とは同一のプロセス(成膜工程)にて形成されていることを意味し、「下層」とは、比較対象の層よりも先のプロセスで形成されていることを意味し、「上層」とは比較対象の層よりも後のプロセスで形成されていることを意味する。
図1は表示デバイスの製造方法の一例を示すフローチャートである。図2および図3は、表示デバイス2の表示領域の構成の一例を示す概略断面図であり、それぞれ、図6のA-A断面図およびB-B断面図である。
フレキシブルな表示デバイスを製造する場合、図1、図2および図3に示すように、まず、透光性の支持基板(例えば、マザーガラス)上に樹脂層12を形成する(ステップS1)。次いで、バリア層3を形成する(ステップS2)。次いで、薄膜トランジスタ層4(TFT層)を形成する(ステップS3)。次いで、トップエミッション型の発光素子層5を形成する(ステップS4)。次いで、封止層6を形成する(ステップS5)。次いで、封止層6上に上面フィルムを貼り付ける(ステップS6)。
次いで、レーザ光の照射等によって支持基板を樹脂層12から剥離する(ステップS7)。次いで、樹脂層12の下面に下面フィルム10を貼り付ける(ステップS8)。次いで、下面フィルム10、樹脂層12、バリア層3、薄膜トランジスタ層4、発光素子層5、封止層6を含む積層体を分断し、複数の個片を得る(ステップS9)。次いで、得られた個片に機能フィルム39を貼り付ける(ステップS10)。次いで、複数のサブ画素が形成された表示領域よりも外側(非表示領域、額縁領域)の一部(端子部)に電子回路基板(例えば、ICチップおよびFPC)をマウントする(ステップS11)。なお、ステップS1~S11は、表示デバイス製造装置(ステップS1~S5の各工程を行う成膜装置を含む)が行う。
樹脂層12の材料としては、例えばポリイミド等が挙げられる。樹脂層12の部分を、二層の樹脂膜(例えば、ポリイミド膜)およびこれらに挟まれた無機絶縁膜で置き換えることもできる。
バリア層3は、水、酸素等の異物が薄膜トランジスタ層4および発光素子層5に侵入することを防ぐ層であり、例えば、CVD法により形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。
薄膜トランジスタ層4は、半導体膜15と、半導体膜15よりも上層の無機絶縁膜16(ゲート絶縁膜)と、無機絶縁膜16よりも上層のゲート電極GE、ゲート配線GH1,GH2および発光制御線EMと、ゲート電極GE、ゲート配線GH1,GH2および発光制御線EMよりも上層の無機絶縁膜18(層間絶縁膜)と、無機絶縁膜18よりも上層の容量電極CE、容量配線CSおよび初期化電位線Vini(図5参照)と、容量電極CE、容量配線CSおよび初期化電位線Viniよりも上層の無機絶縁膜20(層間絶縁膜)と、無機絶縁膜20よりも上層のソース配線SHおよび高電位線ELVddと、ソース配線SHおよび高電位線ELVddよりも上層の平坦化膜21(層間絶縁膜)とを含む。
半導体膜15は、例えば低温ポリシリコン(LTPS)あるいは酸化物半導体(例えばIn-Ga-Zn-O系の半導体)で構成される。半導体膜15が低温ポリシリコンである場合、ゲート電極GE、ゲート配線GH1,GH2が形成された後に、半導体膜15にP(リン)等の不純物イオンをドープすることで、半導体膜15のうち、重畳によりゲート電極GE、ゲート配線GHまたは発光制御線EMの下に隠れる部分15aは、ドープされないが、一方、その他の部分15bはドープされて導体化する。これによって、半導体膜15が、半導体として機能する部分15aと、良導体として機能する部分15bとを含むので、図3で示すように、トップゲート構造の薄膜トランジスタ(thin film transistor: TFT)が形成される。半導体膜15が低温ポリシリコン以外である場合も、同様のあるいは別の方法によって、トップゲート構造の薄膜トランジスタが形成される。
ゲート電極GE、ゲート配線GHおよび発光制御線EMと、容量電極CE、容量配線CSおよび初期化電位線Viniと、ソース配線SHおよび高電位線ELVddとは、例えば、アルミニウム、タングステン、モリブデン、タンタル、クロム、チタン、および銅の少なくとも1つを含む金属の単層膜あるいは積層膜によって構成される。
無機絶縁膜16・18・20は、例えば、CVD法によって形成された、酸化シリコン(SiOx)膜、窒化シリコン(SiNx)膜、または酸窒化シリコン(SiNO)あるいはこれらの積層膜によって構成することができる。平坦化膜21は、例えば、ポリイミド、アクリル等の塗布可能な有機材料によって構成することができる。
発光素子層5は、平坦化膜21よりも上層のアノード22(陽極,いわゆる画素電極)と、アノード22のエッジを覆う絶縁性のエッジカバー23と、エッジカバー23よりも上層のEL(エレクトロルミネッセンス)層である活性層24と、活性層24よりも上層のカソード25(陰極,いわゆる共通電極)とを含む。エッジカバー23は、例えば、ポリイミド、アクリル等の有機材料を塗布した後にフォトリソグラフィよってパターニングすることで形成される。
サブ画素ごとに、島状のアノード22、活性層24、およびカソード25を含み、QLEDまたはOLEDである発光素子ES(電界発光素子)が発光素子層5に形成され、発光素子ESを制御するサブ画素回路が薄膜トランジスタ層4に形成される。
活性層24は、例えば、下層側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を積層することで構成される。発光層は、蒸着法あるいはインクジェット法によって、エッジカバー23の開口(サブ画素ごと)に、島状に形成される。他の層は、島状あるいはベタ状(共通層)に形成する。また、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層のうち1以上の層を形成しない構成も可能である。
OLEDの発光層を蒸着形成する場合は、蒸着マスクとしてFMM(ファインメタルマスク)を用いる。FMMは多数の蒸着孔を有するシート(例えば、インバー材製)であり、1つの蒸着孔を通過した有機物質によって島状の発光層(1つのサブ画素に対応)が形成される。
QLEDの発光層は、例えば、量子ドットを分散させた溶媒をインクジェット塗布することで、島状の発光層(1つのサブ画素に対応)を形成することができる。
アノード22は、例えばITO(Indium Tin Oxide)とAg(銀)あるいはAgを含む合金との積層によって構成されたり、AgまたはAlを含む材料から構成されたりして、光反射性を有する反射電極である。カソード(陰極)25は、Ag、Au、Pt、Ni、Irの薄膜、MgAg合金の薄膜、ITO、IZO(Indium zinc Oxide)等の透光性の導電材で構成された透明電極である。表示デバイスがトップエミッション型でなく、ボトムエミッション型の場合、下面フィルム10および樹脂層12が透光性であり、アノード22が透明電極であり、カソード25が反射電極である。
発光素子ESでは、アノード22およびカソード25間の駆動電流によって正孔と電子が発光層内で再結合し、これによって生じたエキシトンが、量子ドットの最低空軌道(LUMO)あるいは伝導帯準位(conduction band)から最高被占軌道(HOMO)あるいは価電子帯準位(valence band)に遷移する過程で光が放出される。
封止層6は透光性であり、カソード25を覆う無機封止膜26と、無機封止膜26よりも上層の有機バッファ膜27と、有機バッファ膜27よりも上層の無機封止膜28とを含む。発光素子層5を覆う封止層6は、水、酸素等の異物の発光素子層5への浸透を防いでいる。
無機封止膜26および無機封止膜28はそれぞれ無機絶縁膜であり、例えば、CVD法により形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。有機バッファ膜27は、平坦化効果のある透光性有機膜であり、アクリル等の塗布可能な有機材料によって構成することができる。有機バッファ膜27は例えばインクジェット塗布によって形成することができるが、液滴を止めるためのバンクを非表示領域に設けてもよい。
下面フィルム10は、支持基板を剥離した後に樹脂層12の下面に貼り付けることで柔軟性に優れた表示デバイスを実現するための、例えばPETフィルムである。機能フィルム39は、例えば、光学補償機能、タッチセンサ機能、および保護機能の少なくとも1つを有する。
以上にフレキシブルな表示デバイスについて説明したが、非フレキシブルな表示デバイスを製造する場合は、一般的に樹脂層の形成、基材の付け替え等が不要であるため、例えば、ガラス基板上にステップS2~S5の積層工程を行い、その後、ステップS9に移行する。また、非フレキシブルな表示デバイスを製造する場合は、封止層6を形成する代わりに或いは加えて、透光性の封止部材を、封止接着剤によって、窒素雰囲気下で接着してもよい。透光性の封止部材は、ガラスおよびブラスチックなどから形成可能であり、凹形状であることが好ましい。
本発明の一実施形態は、特に、上述した表示デバイス(表示装置)の製造方法のうち、ステップS3において形成する半導体膜15の形成パターンに関する。
(比較例)
図4は、比較例の表示デバイスの表示領域における、半導体膜115の形成パターンと、ゲート電極GEおよび制御線190の形成パターンとの一例を示す概略平面図である。図4および後述の概略平面図において、サブ画素Pの境界線を粗い破線を用いて示し、重畳により別の形成パターンの下に隠れる形成パターンの輪郭線を、細かい破線を用いて示す。
図4は、比較例の表示デバイスの表示領域における、半導体膜115の形成パターンと、ゲート電極GEおよび制御線190の形成パターンとの一例を示す概略平面図である。図4および後述の概略平面図において、サブ画素Pの境界線を粗い破線を用いて示し、重畳により別の形成パターンの下に隠れる形成パターンの輪郭線を、細かい破線を用いて示す。
比較例の薄膜トランジスタ層は、バリア層3の上に積層された積層体であり、該積層体は、(i)半導体膜115と、(ii)無機絶縁膜16(ゲート絶縁膜)と、(iii)ゲート電極GEおよび制御線190と、(iv)無機絶縁膜18(層間絶縁膜)と、(v)容量電極CE、容量配線CSおよび初期化電位線Viniと、(vi)無機絶縁膜20(層間絶縁膜)と、ソース配線SHおよび高電位線ELVddと、(viii)平坦化膜21と、をこの順に含む。
半導体膜115は、複数の薄膜トランジスタを形成すると共に、薄膜トランジスタ同士を連結する連結半導体層150を構成する。
制御線190に含まれる第1制御線191,第2制御線192および第3制御線193は、行方向(図4の上下方向)に延伸しており、ソース配線SHおよび高電位線ELVddは、行方向と略直交する列方向(図4の左右方向)に延伸している。
図4に示すように、比較例の連結半導体層150は、(i)列方向に並ぶ複数のサブ画素Pに跨って、略列方向に沿って延設されている第1連結半導体層151と、(ii)各サブ画素Pで第1連結半導体層151の行方向の一方側(図4の右側)に、略列方向に沿って延設されている第2連結半導体層152と、(iii)各サブ画素Pで第1連結半導体層151と第2連結半導体層152との間に、略行方向に沿って延設されるとともに、第1連結半導体層151に第2連結半導体層152を連結する第3連結半導体層153と、を含む。
比較例の薄膜トランジスタ層においては、無機絶縁膜16に亀裂が発生しやすいという問題がある。さらに、この亀裂に起因して、ゲート電極GEおよび制御線190を形成するための導電層に亀裂が発生し、該導電層のパターニング後、制御線190が断線するという問題がある。
無機絶縁膜16を形成する時に、熱膨張の差によって支持基板が、その上の樹脂層12、バリア層3、および連結半導体層150と共に、凸または凹に反り、バリア層3および無機絶縁膜16に亀裂が発生および成長する。さらに、ゲート電極GEおよび制御線190を形成するための導電層を形成する時に、熱膨張の差によって支持基板が、その上の樹脂層12、バリア層3、連結半導体層150および無機絶縁膜16と共に、凸または凹に反り、バリア層3および無機絶縁膜16に亀裂および成長が発生する。この亀裂は、連結半導体層150の主な延伸方向、すなわち列方向に沿って延伸するように、発生しやすい。なぜならば、連結半導体層150が、列方向での支持基板の反りを抑制する結果、応力集中により、支持基板は行方向に反りやすいからである。一方、制御線190は、列方向に延伸している。このため、制御線190が亀裂によって断線しやすい。
(本発明の経緯)
以下、本発明を発明者らが発明した経緯について、簡便に説明する。
以下、本発明を発明者らが発明した経緯について、簡便に説明する。
発明者らは、比較例の薄膜トランジスタ層の製造途中に、ゲート電極GEおよび制御線190を形成した段階で、制御線190の断線の有無を検査し、断線が検出された仕掛品における無機絶縁膜16の亀裂を調査した。
この調査の結果、発明者らは、無機絶縁膜16の亀裂は全て、その下に連結半導体層150が不在の部分に延伸していることを見出した。この事実から、連結半導体層150が、すなわち半導体膜115が、無機絶縁膜16の亀裂の発生および成長を防止していると発明者らは推定した。
加えて発明者らは、無機絶縁膜16の亀裂の多くが、図4に一点鎖線で囲った領域Cに存在していること、その結果、断線した制御線190の多くが、領域Cで断線した第1制御線191であること、を見出した。領域Cは、列方向に互いと隣接する第2連結半導体層152の間に位置する。この事実から、無機絶縁膜16の亀裂は、連結半導体層150が不在の部分のうちの連結半導体層150の延長線上の領域で発生および成長しやすい傾向にあると発明者らは推定した。
発明者らは、上述の知見に基づいて、本発明を発明した。
〔実施形態1〕
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、図面に示されている形状,寸法、相対配置および回路構成などはあくまで例示に過ぎず、これらによってこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、図面に示されている形状,寸法、相対配置および回路構成などはあくまで例示に過ぎず、これらによってこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。
本実施形態1に係る表示デバイス2は、第1行から第N行に向って順に走査するプログレッシブ駆動を行うが、本発明の範囲はこれに限らない。当業者にとって、インターレース駆動など他の駆動を行う表示デバイスに本発明を適用し得ることが理解される。
本実施形態1に係る表示デバイス2は、複数のサブ画素Pを含み、複数のサブ画素Pは、複数の制御信号線と複数のデータ信号線との交差に対応する。以降、第n行第m列のサブ画素Pをサブ画素P(n,m)と称し、サブ画素P(n,m)に注目する。行方向に整列する複数のサブ画素Pから成るサブ画素行のうち、第n行のサブ画素行をサブ画素行P(n)と称し、列方向に整列する複数のサブ画素Pから成るサブ画素列のうち、第m列のサブ画素列をサブ画素列P(m)と称する。
(サブ画素回路)
図5は、本実施形態1に係る表示デバイス2のサブ画素P(n,m)のサブ画素回路Pcの概略回路構成の一例を示す回路図である。
図5は、本実施形態1に係る表示デバイス2のサブ画素P(n,m)のサブ画素回路Pcの概略回路構成の一例を示す回路図である。
図5に示すように、サブ画素P(n,m)は、サブ画素回路Pcを備える。サブ画素P(n,m)のサブ画素回路Pcは、発光素子ES、第1薄膜トランジスタT1~第7薄膜トランジスタT7および容量C1を含み、当段のゲート配線GH(n)、前段のゲート配線GH(n-1)、発光制御線EM(n)、ソース配線SH(m)、高電位線ELVdd(m)、低電位線ELVss、容量配線CS(n)および初期化電位線Vini(n)に接続されている。
第1薄膜トランジスタT1は、「第1初期化トランジスタ」とも呼称されている。第2薄膜トランジスタT2は、「閾値補償トランジスタ」とも呼称されている。第3薄膜トランジスタT3は、「書き込みトランジスタ」とも呼称されている。第4薄膜トランジスタT4は、「駆動トランジスタ」とも呼称されている。第5薄膜トランジスタT5は、「電源供給トランジスタ」とも呼称されている。第6薄膜トランジスタT6は、「発光制御トランジスタ」とも呼称されている。第7薄膜トランジスタT7は、「第2初期化トランジスタ」とも呼称されている。
なお本明細書において、「当段のゲート配線」は、延設されている画素行(すなわち「当段」)に対応する走査制御信号が入力されているゲート配線を意味し、「当段のゲート配線GH(n)」における「n」は、延設されている画素行でなく、入力信号が対応する画素行を指示している。同様に、「前段のゲート配線」は、延設されている画素行よりも前の画素行(すなわち「前段」)に対応する走査制御信号が入力されているゲート配線を指示し、「前段のゲート配線GH(n-1)」における「n-1」は、延設されている画素行でなく、入力信号が対応する画素行を指示している。また、「発光制御線EM(n)」における「n」も、入力信号が対応する画素行を指示している。
一方、高電位線ELVdd(m)、初期化電位線Vini(n)、容量配線(n)のn、mの表記は、単に、配置を表すものであり、それぞれ定電圧が入力される。
当段のゲート配線GH(n)への入力信号は、(i)サブ画素行P(n)の、すなわち当段の容量C1に画像データに対応する信号電圧を書き込む期間は、第2薄膜トランジスタT2および第3薄膜トランジスタT3をオンにする電位になり、(ii)それ以外の期間はオフにする電位になる当段の走査制御信号である。当段のゲート配線GH(n)は、サブ画素行P(n)内で、行方向に延設されている。
前段のゲート配線GH(n-1)への入力信号は、サブ画素行P(n)の前に走査されるサブ画素行P(n-1)の、すなわち前段の容量C1に信号電圧を書き込む期間は、サブ画素P(n,m)の第1薄膜トランジスタT1およびサブ画素P(n-1,m)の第7薄膜トランジスタT7をオンにする電位になり、それ以外の期間はオフにする電位になる前段の走査制御信号である。前段のゲート配線GH(n-1)は、サブ画素行P(n-1)内ではなく、サブ画素行P(n)内で、行方向に延設されている。
発光制御線EM(n)への入力信号は、サブ画素行P(n)の、すなわち当段の発光素子ESに発光させる期間は、第5薄膜トランジスタT5および第6薄膜トランジスタT6をオンにする電位になり、それ以外の期間はオフにする電位になる発光制御信号である。発光制御線EM(n)は、サブ画素行P(n)内で、行方向に延設されている。
ソース配線SH(m)は、サブ画素列P(m)の容量C1の一方電極および第4薄膜トランジスタT4(発光素子ESに流れる電流量を制御する駆動トランジスタとして機能する)のゲート端子(すなわち、ゲート電極GE)に、第3薄膜トランジスタT3,第4薄膜トランジスタT4,および第2薄膜トランジスタT2をこの順に介して、画像データに基づくデータ信号電位を供給するデータ信号線である。ソース配線SH(m)は、サブ画素列P(m)内で、列方向に延設されている。
高電位線ELVdd(m)は、サブ画素列P(m)の容量C1の一方電極と対向する他方電極に高電位側の電源電圧を供給する電力線である。高電位線ELVdd(m)は、サブ画素列P(m)の発光素子ESのアノード22(図2参照)にも、第5薄膜トランジスタT5,第4薄膜トランジスタT4,および第6薄膜トランジスタT6をこの順に通じて、高電位側の電源電圧を供給する。高電位線ELVdd(m)は、サブ画素列P(m)内で、列方向に延設されている。
低電位線ELVss(m)は、発光素子ESのカソード25(図2参照)に低電位側の電源電圧を供給する電力線である。
サブ画素P(n,m)のサブ画素回路Pcはさらに、第7薄膜トランジスタT7を介して、ゲート配線GH(n)および初期化電位線Vini(n+1)に接続されている。なお、後述の図6に示すように、ゲート配線GH(n)は、当段のサブ画素行P(n)を通る当段のゲート配線GH(n)と別個の配線であるが、同じ走査制御信号が入力される。
図5において、サブ画素回路Pcが7つの薄膜トランジスタ(T1~T7)を含む例を示したが、本発明の範囲はこれに限らず、例えば、サブ画素回路が7つより少ないまたは多い薄膜トランジスタを含んでもよい。
(薄膜トランジスタ層の積層構造)
図2および図3に示すように、本実施形態1に係る薄膜トランジスタ層4は、支持基板(基板)上のバリア層3上に積層された積層体であり、該積層体は、(i)半導体膜15を含む半導体層と、(ii)無機絶縁膜16(ゲート絶縁膜)と、(iii)ゲート電極GEならびに、ゲート配線GHおよび発光制御線EMなどの制御線を含む配線(第1配線)と、(iv)無機絶縁膜18(層間絶縁膜)と、(v)容量電極CE、容量配線CSおよび初期化電位線Vini(図5参照)などを含む配線(第3配線)と、(vi)無機絶縁膜20と、(vii)ソース配線SHおよび高電位線ELVddを含む配線(第2配線)と、(viii)平坦化膜21と、をこの順に含む。なお、容量配線CSは、ゲート配線GHと同様に、横方向に延伸する配線であり、縦方向に延伸する高電位線ELVddと同じ高電位側の電源電圧が入力される(図5参照)。
図2および図3に示すように、本実施形態1に係る薄膜トランジスタ層4は、支持基板(基板)上のバリア層3上に積層された積層体であり、該積層体は、(i)半導体膜15を含む半導体層と、(ii)無機絶縁膜16(ゲート絶縁膜)と、(iii)ゲート電極GEならびに、ゲート配線GHおよび発光制御線EMなどの制御線を含む配線(第1配線)と、(iv)無機絶縁膜18(層間絶縁膜)と、(v)容量電極CE、容量配線CSおよび初期化電位線Vini(図5参照)などを含む配線(第3配線)と、(vi)無機絶縁膜20と、(vii)ソース配線SHおよび高電位線ELVddを含む配線(第2配線)と、(viii)平坦化膜21と、をこの順に含む。なお、容量配線CSは、ゲート配線GHと同様に、横方向に延伸する配線であり、縦方向に延伸する高電位線ELVddと同じ高電位側の電源電圧が入力される(図5参照)。
(形成パターン)
図6は、図5に示したサブ画素回路Pcを実現する、本実施形態1に係る表示デバイス2の表示領域における、半導体膜15の形成パターンと、ゲート電極GE、ゲート配線GHおよび発光制御線EMの形成パターンとの一例を示す概略平面図である。図7は、図5に示したサブ画素回路Pcを実現する、本実施形態1に係る表示デバイス2の表示領域における、半導体膜15の形成パターンと、ゲート電極GE、ゲート配線GHおよび発光制御線EMの形成パターンとの別の一例を示す概略平面図である。発明の理解を促進するために、図6および図7において、島状半導体層60にハッチングを掛けている。図6のAA断面図が図2に対応し、図6のBB断面図が図3に対応し、図6のDD断面図が図8に対応する。
図6は、図5に示したサブ画素回路Pcを実現する、本実施形態1に係る表示デバイス2の表示領域における、半導体膜15の形成パターンと、ゲート電極GE、ゲート配線GHおよび発光制御線EMの形成パターンとの一例を示す概略平面図である。図7は、図5に示したサブ画素回路Pcを実現する、本実施形態1に係る表示デバイス2の表示領域における、半導体膜15の形成パターンと、ゲート電極GE、ゲート配線GHおよび発光制御線EMの形成パターンとの別の一例を示す概略平面図である。発明の理解を促進するために、図6および図7において、島状半導体層60にハッチングを掛けている。図6のAA断面図が図2に対応し、図6のBB断面図が図3に対応し、図6のDD断面図が図8に対応する。
図6および図7に示すように、本実施形態1に係る表示デバイス2の表示領域において、半導体膜15の形成パターンは、複数の連結半導体層50と複数の島状半導体層60とを形成する。また、サブ画素行P(n)内に形成された制御線90は、前段のゲート配線GH(n-1)を実現する第1制御線91と、当段のゲート配線GH(n)を実現する第2制御線92と、発光制御線EM(n)を実現する第3制御線93と、を含む。
(連結半導体層)
連結半導体層50は、サブ画素列にわたって設けられる。各連結半導体層50の各サブ画素Pに設けられる部分は、複数の薄膜トランジスタT1~T7を構成すると共に、構成した複数の薄膜トランジスタT1~T7を連結する。以降、サブ画素列P(m)に設けられた連結半導体層50を連結半導体層50(m)と称する。
連結半導体層50は、サブ画素列にわたって設けられる。各連結半導体層50の各サブ画素Pに設けられる部分は、複数の薄膜トランジスタT1~T7を構成すると共に、構成した複数の薄膜トランジスタT1~T7を連結する。以降、サブ画素列P(m)に設けられた連結半導体層50を連結半導体層50(m)と称する。
連結半導体層50(m)は、複数のサブ画素P(1,m)~(N,m)に跨って設けられる1つの第1連結半導体層51(m)と、複数のサブ画素P(1,m)~(N,m)の各々に設けられる複数の第2連結半導体層52(1,m)~52(N,m)と、複数のサブ画素P(1,m)~(N,m)の各々に設けられる複数の第3連結半導体層53(1,m)~53(N,m)と、を含む。
第1連結半導体層51(m)は、略列方向(図6,図7の上下方向)に延伸して、複数のサブ画素P(1,m)~(N,m)に跨って設けられている。第1連結半導体層51(m)は、サブ画素P(n,m)において、列方向の一方側から他方側に向って(図6,図7の上側から下側に向って)順に、サブ画素P(n,m)を通る第1制御線91,第2制御線92および第3制御線93と交差し、次段のサブ画素P(n+1,m)を通る第1制御線91から分岐した枝線94と交差している。第1連結半導体層51(m)は、第1制御線91との交差部分で第1薄膜トランジスタT1を、第2制御線92との交差部分で第2薄膜トランジスタT2を、第3制御線93との交差部分で第6薄膜トランジスタT6を、枝線94との交差部分で第7薄膜トランジスタT7を構成している。
第2連結半導体層52(n,m)は、略列方向に延伸しており、対応する第1連結半導体層51(m)に対して行方向の一方側(図6,図7の右側)に設けられている。第2連結半導体層52(n,m)は、第1制御線91および枝線94と交差しておらず、列方向の一方側から他方側に向って(図6,図7の上側から下側に向って)順に、第2制御線92および第3制御線93と交差している。第2連結半導体層52(n,m)は、第2制御線92との交差部分で第3薄膜トランジスタT3を、第3制御線93との交差部分で第5薄膜トランジスタT5を構成している。
第3連結半導体層53(n,m)は、略行方向(図6,図7の左右方向)に延伸しており、対応する第1連結半導体層51(m)と対応する第2連結半導体層52(n,m)との間に設けられている。第3連結半導体層53(n,m)は、対応する第1連結半導体層51(m)に対応する第2連結半導体層52(n,m)を連結する。第3連結半導体層53(n,m)は、制御線90の何れとも枝線94とも交差しておらず、ゲート電極GEと交差している。第3連結半導体層53(n,m)は、ゲート電極GEと対向するチャネル領域を含んでおり、ゲート電極GEとの交差部分で第4薄膜トランジスタT4を構成している。
図6,図7において、サブ画素Pが矩形である例を示したが、本発明の範囲はこれに限らず、サブ画素Pが矩形以外の形状および複雑な形状であってもよい。
図6,図7において、第1連結半導体層51、第2連結半導体層52、および第3連結半導体層53が各々直線状である例を示したが、本発明の範囲はこれに限らない。例えば、第1連結半導体層51、第2連結半導体層52、および第3連結半導体層53の1つ以上が蛇行してもよい。また例えば、連結半導体層50が第4の、またはそれ以上の連結半導体層を含んでもよい。
(島状半導体層)
前述のように、半導体膜15のうち島状半導体層60を図6,7にハッチングして示す。島状半導体層60は、電気的に孤立している。具体的には、島状半導体層60は、互いから電気的に離間しており、かつ、同層の連結半導体層50から電気的に離間しており、かつ、その上面および下面は全面的に絶縁層に被覆されている。このように孤立しているため、島状半導体層60による表示デバイス2の電気回路への影響は、寄生容量だけである。
前述のように、半導体膜15のうち島状半導体層60を図6,7にハッチングして示す。島状半導体層60は、電気的に孤立している。具体的には、島状半導体層60は、互いから電気的に離間しており、かつ、同層の連結半導体層50から電気的に離間しており、かつ、その上面および下面は全面的に絶縁層に被覆されている。このように孤立しているため、島状半導体層60による表示デバイス2の電気回路への影響は、寄生容量だけである。
図6に示す一例において、サブ画素P(n,m)における島状半導体層60は、第1島状半導体層61、第2島状半導体層62、第3島状半導体層63、第4島状半導体層64、および第5島状半導体層65を1つずつ含む。サブ画素P(n,m)における島状半導体層60は、これに限らず、例えば、図7に示すように、第1島状半導体層61のみを含んでもよい。
以降、サブ画素P(n,m)における島状半導体層60、第1島状半導体層61、第2島状半導体層62、第3島状半導体層63、第4島状半導体層64、および第5島状半導体層65を各々、島状半導体層60(n,m)、第1島状半導体層61(n,m)、第2島状半導体層62(n,m)、第3島状半導体層63(n,m)、第4島状半導体層64(n,m)、および第5島状半導体層65と称する。
第1島状半導体層61(n,m)は、支持基板と垂直方向から見る平面視で、第1制御線91の、(i)連結半導体層50(m)が含む第1連結半導体層51(m)と、(ii)連結半導体層50(m)に行方向の一方側(図6,図7の右側)で隣接する別の連結半導体層50(m+1)が含む第1連結半導体層51(m+1)と、の間の部分と重畳するように設けられている。すなわち、第1島状半導体層61(n,m)は、第1制御線91の部分と重畳するように、サブ画素P(n,m)の第1薄膜トランジスタT1とサブ画素P(n,m+1)の第1薄膜トランジスタT1との間に設けられている。
第1島状半導体層61(n,m)は、図7に示すように、第1制御線91が列方向に互いに隣接する2つの第2連結半導体層52(n,m)と第2連結半導体層52(n-1,m)とを結ぶ仮想線58と交差する交差部分と少なくとも重畳するように設けられることが好ましい。すなわち、第1島状半導体層61(n,m)は、第1制御線91の部分と重畳するように、少なくとも領域C内に設けられることが好ましい。図6,図7に示す領域Cは、列方向に互いと隣接する第2連結半導体層52の間に位置する。
第2島状半導体層62(n,m)は、平面視で第2制御線92の、(i)連結半導体層50(m)が含む第1連結半導体層51(m)と、(ii)同じ連結半導体層50(m)が含む第2連結半導体層52(n,m)と、の間の部分と重畳するように設けられている。すなわち、第2島状半導体層62(n,m)は、第2制御線92の部分と重畳するように、サブ画素P(n,m)の第2薄膜トランジスタT2と第3薄膜トランジスタT3との間に設けられている。
第3島状半導体層63(n,m)は、平面視で第2制御線92の、(i)連結半導体層50(m)が含む第2連結半導体層52(n,m)と、(ii)連結半導体層50(m)に行方向の一方側で隣接する別の連結半導体層50(m+1)が含む第1連結半導体層51(m+1)と、の間の部分と重畳するように設けられている。すなわち、第3島状半導体層63(n,m)は、第2制御線92の部分と重畳するように、サブ画素P(n,m)の第3薄膜トランジスタT3とサブ画素P(n,m+1)の第2薄膜トランジスタT2との間に設けられている。
第4島状半導体層64(n,m)は、平面視で第3制御線93の、(i)連結半導体層50(m)が含む第1連結半導体層51(m)と、(ii)同じ連結半導体層50(m)が含む第2連結半導体層52(n,m)と、の間の部分と重畳するように設けられている。すなわち、第4島状半導体層64(n,m)は、第3制御線93の部分と重畳するように、サブ画素P(n,m)の第6薄膜トランジスタT6と、サブ画素P(n,m+1)の第5薄膜トランジスタT5と、の間に設けられている。
第5島状半導体層65(n,m)は、平面視で第3制御線93の、(i)連結半導体層50(m)が含む第2連結半導体層52(n,m)と、(ii)連結半導体層50(m)に行方向の一方側で隣接する別の連結半導体層50(m+1)が含む第1連結半導体層51(m+1)と、の間の部分と重畳するように設けられている。すなわち、第5島状半導体層65(n,m)は、第3制御線93の部分と重畳するように、サブ画素P(n,m)の第5薄膜トランジスタT5とサブ画素P(n,m+1)の第6薄膜トランジスタT6との間に設けられている。
なお、本明細書における「重畳」は、そうではないと言及している場合を除いて、平面視で完全に一致する場合以外も包含する。例えば、島状半導体層60の一部が対応する制御線90の部分の下に隠れ、島状半導体層60の残りの部分が対応する制御線90の部分からはみ出ている場合を包含する。
(島状半導体層の効果)
発明者らが得た前述の知見によれば、島状半導体層60(n,m)は、その上の無機絶縁膜16に亀裂が発生および成長することを防止する。したがって、図6,図7に示す島状半導体層60は、対応する制御線90の部分の下の無機絶縁膜16に亀裂が発生および成長することを防止するので、その結果、対応する制御線90が断線することを防止できる。
発明者らが得た前述の知見によれば、島状半導体層60(n,m)は、その上の無機絶縁膜16に亀裂が発生および成長することを防止する。したがって、図6,図7に示す島状半導体層60は、対応する制御線90の部分の下の無機絶縁膜16に亀裂が発生および成長することを防止するので、その結果、対応する制御線90が断線することを防止できる。
また、発明者らが得た別の前述の知見によれば、比較例において、図4の領域Cに亀裂の多くが存在し、その結果、第1制御線191も最も多く断線していた。したがって、図7に示すように、島状半導体層60が第1島状半導体層61のみを含み、第1島状半導体層61を領域Cにのみ設けてもよい。この場合、島状半導体層60による寄生容量を抑制しつつ、無機絶縁膜16の亀裂の発生および成長を高い確度で防止することができる。その結果、亀裂による第1制御線91の断線を高い確度で防止することができる。
一方、図6に示すように、その下に連結半導体層50がない制御線90の部分の可能な限り広い範囲に島状半導体層60が重畳するように、島状半導体層60を設けてもよい。この場合、図7に示す場合よりも、島状半導体層60による寄生容量が大きいが、しかし、無機絶縁膜16の亀裂の発生および成長を確実に防止することができる。その結果、亀裂による第1制御線91の断線を確実に防止することができ、第2制御線92および第3制御線93の断線も確実に防止することができる。加えて、図6に示す島状半導体層60は、列方向に並んでいる。このため、島状半導体層60が設けられない従来構成と比較して、支持基板(基板)と樹脂層12とバリア層3とを含む積層体が列方向に反り難い。したがって、無機絶縁膜16の形成時の反りが抑制されるので、無機絶縁膜16に亀裂が発生しにくい。
島状半導体層60の構成は、図6,図7に示す構成に限らず、例えば、図6と図7との間の中間的な構成であってもよい。
(島状半導体層の幅)
図8は、図6,図7に示した島状半導体層60の制御線90の部分に対する重畳の一例を示す概略断面図および概略平面図である。図8の概略断面図は、列方向に沿った断面、例えば、図6のDD断面を示す。
図8は、図6,図7に示した島状半導体層60の制御線90の部分に対する重畳の一例を示す概略断面図および概略平面図である。図8の概略断面図は、列方向に沿った断面、例えば、図6のDD断面を示す。
図8に示す島状半導体層60の幅L2は、制御線90の部分の幅L1よりも大きい(L2>L1)。なお、島状半導体層60の幅L2および制御線90の幅L1は、列方向の寸法である。このため、島状半導体層60は、制御線90の列方向の両端部および中央部と平面視で重畳している。
図9は、島状半導体層60の制御線90の部分に対する重畳の別の一例を示す概略断面図および概略平面図である。図9の概略断面図も、列方向に沿った断面を示す。
図9に示す島状半導体層60の幅L2は、制御線90の幅L1よりも小さい(L2<L1)。このため、島状半導体層60は、制御線90の列方向の中央部と平面視で重畳しているが、しかし、制御線90の列方向の両端部と平面視で重畳していない。このため、図9に示す構成では、図8に示す構成よりも、島状半導体層60と制御線90との間に形成される寄生容量が小さい。
また、図9に示す島状半導体層60は、制御線90の中央部の下の無機絶縁膜16に亀裂が発生および成長することを防止するので、その結果、制御線90が断線することを防止できる。このため、図9に示す構成は、図8に示す構成よりも、島状半導体層60による寄生容量を低減でき、かつ、図8に示す構成と同様に、無機絶縁膜16の亀裂による制御線90の断線を防止することができる。
図10は、島状半導体層60の制御線90の部分に対する重畳のさらに別の一例を示す概略断面図および概略平面図である。図10の概略断面図も、列方向に沿った断面を示す。
図10に示す島状半導体層60は、列方向に互いから離間している1対の島状半導体層60a,60bから成る。島状半導体層60全体の幅L2は、制御線90の幅L1より大きい(L2>L1)が、同時に、一方の島状半導体層60aの幅L3および他方の島状半導体層60bの幅L4は、制御線90の幅L1よりも小さい(L3<L1,L4<L1)。このため、平面視で、一方の島状半導体層60aは、制御線90の列方向の一方側(図10の上側)の端部と重畳し、他方の島状半導体層60bは、制御線90の列方向の前記一方側の反対の他方側(図10の下側)の端部と重畳している。島状半導体層60全体は、制御線90の列方向の両端部と平面視で重畳しているが、しかし、制御線90の列方向の中央部と平面視で重畳していない。このため、図10に示す構成では、図8に示す構成よりも、島状半導体層60と制御線90との間に形成される寄生容量が小さい。
また、図10に示す島状半導体層60は、制御線90の両端部の下の無機絶縁膜16に亀裂が発生および成長することを防止するので、その結果、制御線90が断線することを防止できる。このため、図10に示す構成は、図8に示す構成よりも、島状半導体層60による寄生容量を低減でき、かつ、図8に示す構成と同様に、無機絶縁膜16の亀裂による制御線90の断線を防止することができる。
図8~図10の何れの構成の島状半導体層60を備える場合も、図4の比較例と比較して、本実施形態1に係る表示デバイス2は、無機絶縁膜16に亀裂が発生して成長する確率が低く、その結果、制御線90の断線の発生率が低いので、製造歩留りが高い。
(島状半導体層の形成)
図11は、薄膜トランジスタ層4を形成するステップS3の一例を示すフローチャートである。
図11は、薄膜トランジスタ層4を形成するステップS3の一例を示すフローチャートである。
図11に示すように、バリア層3を形成するステップS2に続いて、半導体膜15と同材料の半導体層を成膜し(ステップS22)、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術などを用いて、その半導体層を連結半導体層50および島状半導体層60の形成パターンにパターニングする(ステップS23)。続いてゲート絶縁膜として無機絶縁膜16を成膜し(ステップS24)する。ステップS24において、連結半導体層50および島状半導体層60は、無機絶縁膜16の各々の上の部分に、亀裂が発生および成長することを防止する。
続いて、第1金属層を成膜し(ステップS25)、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術などを用いて、第1金属層をゲート電極GEと、ゲート配線GHおよび発光制御線EMなどの制御線90との形成パターンにパターニングする(ステップS26)。
そして、ゲート電極GEおよび制御線90をマスクとして利用して、連結半導体層50および島状半導体層60に不純物イオンのドーピングを行う。これによって、連結半導体層50のうち、ゲート電極GEまたは制御線90と交差してその下に隠れる部分15aは、ドーピングされないので、半導体として機能する部分15aとして残り、第1薄膜トランジスタT1~第7薄膜トランジスタT7のチャネル領域として機能する。同時に、連結半導体層50の残りの部分15bは、ドーピングされて、良導体として機能するように変質(すなわち、導体化)し、第1薄膜トランジスタT1~第7薄膜トランジスタT7のドレイン端子およびソース端子、ならびに配線として機能する。
続いて、第1層間絶縁膜として無機絶縁膜18を成膜し(ステップS28)、無機絶縁膜18にコンタクトホールを形成し(ステップS29)、第2金属層を成膜し(ステップS30)、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術などを用いて、第2金属層を容量電極CE、容量配線CSおよび初期化電位線Viniなどの形成パターンにパターニングする(ステップS31)。
続いて、第2層間絶縁膜として無機絶縁膜20を成膜し(ステップS32)、無機絶縁膜20にコンタクトホールを形成し(ステップS33)、第3金属層を成膜し(ステップS34)、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術などを用いて、第3金属層をソース配線SHおよび高電位線ELVddなどの形成パターンにパターニングする(ステップS35)。
最後に、平坦化膜21を形成し(ステップS36)て、発光素子層5を形成するステップS4に続く。
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
図12は、本実施形態2に係る半導体膜15の形成パターンと制御線90の形成パターンとの一例を示す概略平面図である。図13は、本実施形態2に係る半導体膜15の形成パターンと制御線90の形成パターンとの別の一例を示す概略平面図である。発明の理解を促進するために、図12,図13において、島状半導体層60にハッチングを掛けている。
前述の実施形態1に係る図6,図7に示した形成パターンの直線状部分は、蛇行してもよい。図12,13は、連結半導体層50が蛇行するまたは蛇行する部分を有する場合の本発明に係る構成の一例を説明するために、第2薄膜トランジスタT2および第6薄膜トランジスタT6に関連する構成要素を抜き出して、その他の構成要素を簡略化した平面図である。
本実施形態2に係る表示デバイス2では、図12,図13に示すように、複数組の制御線90が列方向に延伸しており、複数のデータ信号線(不図示)が行方向に延伸しており、連結半導体層50が略列方向に延伸している。
以降、注目するサブ画素Pを、「第1サブ画素P1」と称する。また、第1サブ画素P1に行方向の一方側(図12,図13の右側)で隣接するサブ画素Pを「第2サブ画素P2」と称する。
各連結半導体層50は、複数の第1連結半導体層54と、複数の第2連結半導体層55と、複数の第3連結半導体層56と、を含む。
1つの連結半導体層50が含む複数の第1連結半導体層54は、列方向(図12,図13の上下方向)に各々延伸し、列方向に整列して互いから離間している。1つの連結半導体層50が含む複数の第2連結半導体層55は、列方向に各々延伸し、列方向に整列して互いから離間しており、対応する第1連結半導体層54に対して列方向にずれて行方向(図12,図13の左右方向)の一方側(図12,図13の右側)に設けられている。第3連結半導体層56は、行方向に各々延伸し、対応する第1連結半導体層54の列方向の一方側の端部(上端部)に対応する第2連結半導体層55の列方向の他方側の端部(下端部)を連結しているか、または、対応する第1連結半導体層54の列方向の他方側の端部(下端部)に対応する第2連結半導体層55の列方向の一方側の端部(上端部)を連結している。その結果、本実施形態2に係る連結半導体層50は、一筆書きに蛇行しながら、列方向に並ぶ複数のサブ画素Pに跨って設けられている。
第1連結半導体層54は、第1制御線91と交差せず、第3制御線93と交差して、第3制御線93との交差部分で、第6薄膜トランジスタT6を構成している。第2連結半導体層55は、第3制御線93と交差せず、第1制御線91と交差して、第1制御線91との交差部分で、第2薄膜トランジスタT2を構成している。
本実施形態2に係る島状半導体層60は、第1制御線91の部分と重畳する第6島状半導体層66と、第3制御線93の部分と重畳する第7島状半導体層67と、を含む。
(第6島状半導体層)
第6島状半導体層66は、図12に示すように、第1制御線91の、第1サブ画素P1の第2連結半導体層55と第2サブ画素P2の第2連結半導体層55との間の部分に重畳するように設けられる。すなわち、第6島状半導体層66は、第1制御線91の部分と重畳するように、第1サブ画素P1の第2薄膜トランジスタT2と第2サブ画素P3の第2薄膜トランジスタT2との間に設けられている。図6と図12とを対照して、図12に示す第6島状半導体層66は、図6に示す第2島状半導体層62および第3島状半導体層63に対応する。
第6島状半導体層66は、図12に示すように、第1制御線91の、第1サブ画素P1の第2連結半導体層55と第2サブ画素P2の第2連結半導体層55との間の部分に重畳するように設けられる。すなわち、第6島状半導体層66は、第1制御線91の部分と重畳するように、第1サブ画素P1の第2薄膜トランジスタT2と第2サブ画素P3の第2薄膜トランジスタT2との間に設けられている。図6と図12とを対照して、図12に示す第6島状半導体層66は、図6に示す第2島状半導体層62および第3島状半導体層63に対応する。
図12は、その下に連結半導体層50がない第1制御線91の部分の可能な限り広い範囲に第6島状半導体層66が重畳するように、第6島状半導体層66を設けた構成を示す。この構成では、第6島状半導体層66による寄生容量が大きいが、しかし、無機絶縁膜16の亀裂の発生および成長を確実に防止することができる。その結果、亀裂による第1制御線91の断線を確実に防止することができる。加えて、図12に示す構成は、島状半導体層60が列方向に延伸して並んでいるため、島状半導体層が設けられない従来構成と比較して、支持基板と樹脂層12とバリア層3とを含む積層体が列方向に反り難い。したがって、反りが抑制されるので、無機絶縁膜16に亀裂が発生しにくい。
あるいは、第6島状半導体層66は、図13に示すように、第1制御線91の、列方向に互いに隣接する2つの第1連結半導体層54を結ぶ第1仮想線57と交差する第1交差部分とのみ、重畳するように設けられてもよい。図13に示す構成では、第6島状半導体層66による寄生容量を図12に示す構成よりも低減しつつ、無機絶縁膜16の亀裂の発生および成長を高い確度で防止することができる。その結果、無機絶縁膜16の亀裂による制御線90の断線を高い確度で防止することができる。なぜならば、発明者らが得た前述の知見によれば、亀裂は、第1仮想線57内および後述の第2仮想線58内で発生および成長しやすいからである。図13において、第1仮想線57および後述の第2仮想線58の輪郭の一部を一点鎖線で示す。
あるいは、第6島状半導体層66は、図12と図13との間の中間的構成に設けられてもよい。
(第7島状半導体層67)
第7島状半導体層67は、図12に示すように、第3制御線93の、第1サブ画素P1の第1連結半導体層54と第2サブ画素P2の第1連結半導体層54との間の部分に重畳するように設けられる。すなわち、第7島状半導体層67は、第3制御線93の部分と重畳するように、第1サブ画素P1の第6薄膜トランジスタT6と第2サブ画素P2の第6薄膜トランジスタT6との間に設けられている。図6と図12とを対照して、図12に示す第7島状半導体層67は、図6に示す第4島状半導体層64および第5島状半導体層65に対応する。
第7島状半導体層67は、図12に示すように、第3制御線93の、第1サブ画素P1の第1連結半導体層54と第2サブ画素P2の第1連結半導体層54との間の部分に重畳するように設けられる。すなわち、第7島状半導体層67は、第3制御線93の部分と重畳するように、第1サブ画素P1の第6薄膜トランジスタT6と第2サブ画素P2の第6薄膜トランジスタT6との間に設けられている。図6と図12とを対照して、図12に示す第7島状半導体層67は、図6に示す第4島状半導体層64および第5島状半導体層65に対応する。
第7島状半導体層67は、第6島状半導体層66と同様に、図12に示すように、その下に連結半導体層50がない第3制御線93の部分の可能な限り広い範囲に重畳するように設けられてもよく、あるいは、図13に示すように、第3制御線93の、列方向に互いに隣接する2つの第2連結半導体層55を結ぶ第2仮想線58と交差する第2交差部分とのみ、重畳するように設けられてもよく、あるいは、図12と図13との間の中間的構成に設けられてもよい。
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る表示装置は、基板、半導体層、ゲート絶縁膜、第1配線、第1層間絶縁膜、および第2配線がこの順に設けられ、表示領域と、前記表示領域を囲む額縁領域と、を備え、前記表示領域に、前記第1配線に含まれると共に、行方向に延伸する複数の制御線と、前記第2配線に含まれると共に、前記行方向と異なる列方向に延伸する複数のデータ信号線と、前記複数の制御線と前記複数のデータ信号線との交差に対応する複数のサブ画素と、前記複数のサブ画素に対応する複数の発光素子と、を含み、前記表示領域に、前記半導体層に含まれると共に、前記複数の制御線および前記複数のデータ信号線から電気的に離間した島状の島状半導体層をさらに含み、前記島状半導体層は、前記基板と垂直方向から見る平面視で、前記複数の制御線のうちの1つの制御線と重畳するように設けられている構成である。
本発明の態様1に係る表示装置は、基板、半導体層、ゲート絶縁膜、第1配線、第1層間絶縁膜、および第2配線がこの順に設けられ、表示領域と、前記表示領域を囲む額縁領域と、を備え、前記表示領域に、前記第1配線に含まれると共に、行方向に延伸する複数の制御線と、前記第2配線に含まれると共に、前記行方向と異なる列方向に延伸する複数のデータ信号線と、前記複数の制御線と前記複数のデータ信号線との交差に対応する複数のサブ画素と、前記複数のサブ画素に対応する複数の発光素子と、を含み、前記表示領域に、前記半導体層に含まれると共に、前記複数の制御線および前記複数のデータ信号線から電気的に離間した島状の島状半導体層をさらに含み、前記島状半導体層は、前記基板と垂直方向から見る平面視で、前記複数の制御線のうちの1つの制御線と重畳するように設けられている構成である。
本発明の態様2に係る表示装置は、上記態様1において、前記複数のサブ画素は、前記列方向に整列する複数のサブ画素を含む複数のサブ画素列を構成し、前記半導体層は、前記島状半導体層から電気的に離間した複数の連結半導体層を含み、各連結半導体層は、複数の薄膜トランジスタを構成すると共に、前記複数のサブ画素列のうちの1つのサブ画素列に含まれる複数のサブ画素にまたがって設けられる構成であってもよい。
本発明の態様3に係る表示装置は、上記態様2において、前記島状半導体層は、前記平面視で、前記1つの制御線の、前記複数の連結半導体層のうちの前記行方向で互いに隣接する2つの連結半導体層の間の部分と重畳するように設けられている構成であってもよい。
本発明の態様4に係る表示装置は、上記態様2において、各連結半導体層は、複数の第1連結半導体層と、前記複数の第1連結半導体層に対して前記行方向の一方側に設けられた複数の第2連結半導体層と、を有する構成であってもよい。
本発明の態様5に係る表示装置は、上記態様4において、前記島状半導体層は、前記平面視で、前記1つの制御線の、前記複数の第1連結半導体層のうちの前記列方向に互いに隣接する2つの第1連結半導体層を結ぶ第1仮想線と交差する第1交差部分と重畳するように設けられている構成であってもよい。
本発明の態様6に係る表示装置は、上記態様4において、前記島状半導体層は、前記平面視で、前記1つの制御線の、前記複数の第2連結半導体層のうちの前記列方向に互いに隣接する2つの第2連結半導体層を結ぶ第2仮想線と交差する第2交差部分と重畳するように設けられて構成であってもよい。
本発明の態様7に係る表示装置は、上記態様2において、前記複数の制御線は、複数の走査制御線および複数の発光制御線を含み、各連結半導体層は、該連結半導体層が対応するサブ画素列に含まれる複数のサブ画素に跨って設けられると共に、前記複数の走査制御線および前記複数の発光制御線と交差する第1連結半導体層と、該連結半導体層が対応するサブ画素列に含まれる複数のサブ画素の各々に設けられると共に、対応する第1連結半導体層に対して前記行方向の一方側に設けられており、対応する走査制御線および対応する発光制御線と交差する複数の第2連結半導体層と、該連結半導体層が対応するサブ画素列に含まれる複数のサブ画素の各々に設けられると共に、前記第1連結半導体層に対応する第2連結半導体層を連結する複数の第3連結半導体層と、を含み、前記第1配線は、前記複数の薄膜トランジスタの1つを構成するゲート電極を含み、前記第3連結半導体層は、前記ゲート電極と対向するチャネル領域を含む構成であってもよい。
本発明の態様8に係る表示装置は、上記態様7において、前記島状半導体層は、前記平面視で、前記複数の走査制御線のうちの1つの走査制御線の、(i)前記複数の連結半導体層のうちの1つの連結半導体層が含む前記第1連結半導体層と、(ii)前記1つの連結半導体層が含む前記複数の第2連結半導体層のうちの1つの第2連結半導体層と、の間の部分と重畳するように設けられる構成であってもよい。
本発明の態様9に係る表示装置は、上記態様7において、前記島状半導体層は、複数の前記走査制御線のうちの1つの走査制御線に対応し、前記平面視で、前記複数の走査制御線のうちの1つの走査制御線の、(i)前記複数の連結半導体層のうちの1つの連結半導体層が含む前記複数の第2連結半導体層のうちの1つの第2連結半導体層と、(ii)前記複数の連結半導体層のうちの前記1つの連結半導体層に前記行方向の前記一方側で隣接する別の1つの連結半導体層が含む前記第1連結半導体層と、の間の部分と重畳するように設けられる構成であってもよい。
本発明の態様10に係る表示装置は、上記態様7において、前記島状半導体層は、前記平面視で、前記複数の発光制御線のうちの1つの発光制御線の、(i)前記複数の連結半導体層のうちの1つの連結半導体層が含む前記第1連結半導体層と、(ii)前記1つの連結半導体層が含む前記複数の第2連結半導体層のうちの1つの第2連結半導体層と、の間の部分と重畳するように設けられる構成であってもよい。
本発明の態様11に係る表示装置は、上記態様7において、前記島状半導体層は、前記平面視で、前記複数の発光制御線のうちの1つの発光制御線の、(i)前記複数の連結半導体層のうちの1つの連結半導体層が含む前記複数の第2連結半導体層のうちの1つの第2連結半導体層と、(ii)前記複数の連結半導体層のうちの前記1つの連結半導体層に前記行方向の前記一方側で隣接する別の1つの連結半導体層が含む前記第1連結半導体層と、の間の部分と重畳するように設けられる構成であってもよい。
本発明の態様12に係る表示装置は、上記態様7において、前記複数の制御線は、前段の走査信号が入力される複数の走査制御線をさらに含み、前記島状半導体層は、前記平面視で、前記前段の走査信号が入力される複数の走査制御線のうちの1つの前段の走査信号が入力される走査制御線の、(i)前記複数の連結半導体層のうちの1つの連結半導体層が含む前記第1連結半導体層と、(ii)前記複数の連結半導体層のうちの前記1つの連結半導体層に前記行方向の前記一方側で隣接する別の1つの連結半導体層が含む前記第1連結半導体層と、の間の部分と重畳するように設けられる構成であってもよい。
本発明の態様13に係る表示装置は、上記態様7において、前記島状半導体層は、前記平面視で前記1つの制御線の、前記列方向に互いに隣接する2つの前記第2連結半導体層を結ぶ第2仮想線と交差する第2交差部分と重畳するように設けられる構成であってもよい。
本発明の態様14に係る表示装置は、上記態様1において、前記島状半導体層は、前記列方向に互いから離間して設けられた1対の島状半導体層を含み、前記1対の島状半導体層の一方は、前記1つの制御線の前記列方向の一方側の端部に、重畳し、前記1対の島状半導体層の他方は、前記1つの制御線の前記列方向の前記一方側の反対の他方側の端部に、重畳する構成であってもよい。
本発明の態様15に係る表示装置は、上記態様1において、前記島状半導体層の幅は、前記1つの制御線の幅よりも大きい構成であってもよい。
本発明の態様16に係る表示装置は、上記態様1において、前記島状半導体層の幅は、前記1つの制御線の幅よりも小さい構成であってもよい。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
2 表示デバイス(表示装置)
15 半導体膜(チャネル領域)
16 無機絶縁膜(ゲート絶縁膜)
18 無機絶縁膜(層間絶縁膜)
50 連結半導体層
51,54 第1連結半導体層
52,55 第2連結半導体層
53,56 第3連結半導体層
57 第1仮想線
58 第2仮想線
60,60a,60b 島状半導体層
61 第1島状半導体層(島状半導体層)
62 第2島状半導体層(島状半導体層)
63 第3島状半導体層(島状半導体層)
64 第4島状半導体層(島状半導体層)
65 第5島状半導体層(島状半導体層)
66 第6島状半導体層(島状半導体層)
67 第7島状半導体層(島状半導体層)
90 制御線
91 第1制御線(制御線)
92 第2制御線(制御線)
93 第3制御線(制御線)
ELVdd 高電位線(第2配線)
EM 発光制御線(第1配線,制御線)
ES 発光素子
GE ゲート電極(第1配線)
GH ゲート配線(第1配線,制御線,走査制御線)
GH(n) ゲート配線(第1配線,制御線,走査制御線)
GH(n-1) ゲート配線(第1配線,制御線,前段の走査制御線)
P サブ画素
SH ソース配線(第2配線,データ信号線)
T1 第1薄膜トランジスタ(トランジスタ)
T2 第2薄膜トランジスタ(トランジスタ)
T3 第3薄膜トランジスタ(トランジスタ)
T4 第4薄膜トランジスタ(トランジスタ)
T5 第5薄膜トランジスタ(トランジスタ)
T6 第6薄膜トランジスタ(トランジスタ)
T7 第7薄膜トランジスタ(トランジスタ)
L1 制御線の幅
L2 島状半導体層の幅
15 半導体膜(チャネル領域)
16 無機絶縁膜(ゲート絶縁膜)
18 無機絶縁膜(層間絶縁膜)
50 連結半導体層
51,54 第1連結半導体層
52,55 第2連結半導体層
53,56 第3連結半導体層
57 第1仮想線
58 第2仮想線
60,60a,60b 島状半導体層
61 第1島状半導体層(島状半導体層)
62 第2島状半導体層(島状半導体層)
63 第3島状半導体層(島状半導体層)
64 第4島状半導体層(島状半導体層)
65 第5島状半導体層(島状半導体層)
66 第6島状半導体層(島状半導体層)
67 第7島状半導体層(島状半導体層)
90 制御線
91 第1制御線(制御線)
92 第2制御線(制御線)
93 第3制御線(制御線)
ELVdd 高電位線(第2配線)
EM 発光制御線(第1配線,制御線)
ES 発光素子
GE ゲート電極(第1配線)
GH ゲート配線(第1配線,制御線,走査制御線)
GH(n) ゲート配線(第1配線,制御線,走査制御線)
GH(n-1) ゲート配線(第1配線,制御線,前段の走査制御線)
P サブ画素
SH ソース配線(第2配線,データ信号線)
T1 第1薄膜トランジスタ(トランジスタ)
T2 第2薄膜トランジスタ(トランジスタ)
T3 第3薄膜トランジスタ(トランジスタ)
T4 第4薄膜トランジスタ(トランジスタ)
T5 第5薄膜トランジスタ(トランジスタ)
T6 第6薄膜トランジスタ(トランジスタ)
T7 第7薄膜トランジスタ(トランジスタ)
L1 制御線の幅
L2 島状半導体層の幅
Claims (16)
- 基板、半導体層、ゲート絶縁膜、第1配線、層間絶縁膜、および第2配線がこの順に設けられ、
表示領域と、前記表示領域を囲む額縁領域と、を備え、
前記表示領域に、
前記第1配線に含まれると共に、行方向に延伸する複数の制御線と、
前記第2配線に含まれると共に、前記行方向と異なる列方向に延伸する複数のデータ信号線と、
前記複数の制御線と前記複数のデータ信号線との交差に対応する複数のサブ画素と、
前記複数のサブ画素に対応する複数の発光素子と、を含み、
前記表示領域に、前記半導体層に含まれると共に、前記複数の制御線および前記複数のデータ信号線から電気的に離間した島状の島状半導体層をさらに含み、
前記島状半導体層は、前記基板と垂直方向から見る平面視で、前記複数の制御線のうちの1つの制御線と重畳するように設けられていることを特徴とする表示装置。 - 前記複数のサブ画素は、前記列方向に整列する複数のサブ画素を含む複数のサブ画素列を構成し、
前記半導体層は、前記島状半導体層から電気的に離間した複数の連結半導体層を含み、
各連結半導体層は、複数の薄膜トランジスタを構成すると共に、前記複数のサブ画素列のうちの1つのサブ画素列に含まれる複数のサブ画素に跨って設けられることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記島状半導体層は、前記平面視で、前記1つの制御線の、前記複数の連結半導体層のうちの前記行方向で互いに隣接する2つの連結半導体層の間の部分と重畳するように設けられていることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
- 各連結半導体層は、
複数の第1連結半導体層と、
前記複数の第1連結半導体層に対して前記行方向の一方側に設けられた複数の第2連結半導体層と、を有することを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 - 前記島状半導体層は、前記平面視で、前記1つの制御線の、前記複数の第1連結半導体層のうちの前記列方向に互いに隣接する2つの第1連結半導体層を結ぶ第1仮想線と交差する第1交差部分と重畳するように設けられていることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
- 前記島状半導体層は、前記平面視で、前記1つの制御線の、前記複数の第2連結半導体層のうちの前記列方向に互いに隣接する2つの第2連結半導体層を結ぶ第2仮想線と交差する第2交差部分と重畳するように設けられていることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
- 前記複数の制御線は、複数の走査制御線および複数の発光制御線を含み、
各連結半導体層は、
該連結半導体層が対応するサブ画素列に含まれる複数のサブ画素に跨って設けられると共に、前記複数の走査制御線および前記複数の発光制御線と交差する第1連結半導体層と、
該連結半導体層が対応するサブ画素列に含まれる複数のサブ画素の各々に設けられると共に、対応する第1連結半導体層に対して前記行方向の一方側に設けられており、対応する走査制御線および対応する発光制御線と交差する複数の第2連結半導体層と、
該連結半導体層が対応するサブ画素列に含まれる複数のサブ画素の各々に設けられると共に、前記第1連結半導体層に対応する第2連結半導体層を連結する複数の第3連結半導体層と、を含み、
前記第1配線は、前記複数の薄膜トランジスタの1つを構成するゲート電極を含み、
前記第3連結半導体層は、前記ゲート電極と対向するチャネル領域を含むことを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 - 前記島状半導体層は、前記平面視で、前記複数の走査制御線のうちの1つの走査制御線の、(i)前記複数の連結半導体層のうちの1つの連結半導体層が含む前記第1連結半導体層と、(ii)前記1つの連結半導体層が含む前記複数の第2連結半導体層のうちの1つの第2連結半導体層と、の間の部分と重畳するように設けられることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 前記島状半導体層は、前記平面視で、前記複数の走査制御線のうちの1つの走査制御線の、(i)前記複数の連結半導体層のうちの1つの連結半導体層が含む前記複数の第2連結半導体層のうちの1つの第2連結半導体層と、(ii)前記複数の連結半導体層のうちの前記1つの連結半導体層に前記行方向の前記一方側で隣接する別の1つの連結半導体層が含む前記第1連結半導体層と、の間の部分と重畳するように設けられることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 前記島状半導体層は、前記平面視で、前記複数の発光制御線のうちの1つの発光制御線の、(i)前記複数の連結半導体層のうちの1つの連結半導体層が含む前記第1連結半導体層と、(ii)前記1つの連結半導体層が含む前記複数の第2連結半導体層のうちの1つの第2連結半導体層と、の間の部分と重畳するように設けられることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 前記島状半導体層は、前記平面視で、前記複数の発光制御線のうちの1つの発光制御線の、(i)前記複数の連結半導体層のうちの1つの連結半導体層が含む前記複数の第2連結半導体層のうちの1つの第2連結半導体層と、(ii)前記複数の連結半導体層のうちの前記1つの連結半導体層に前記行方向の前記一方側で隣接する別の1つの連結半導体層が含む前記第1連結半導体層と、の間の部分と重畳するように設けられることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 前記複数の制御線は、前段の走査信号が入力される複数の走査制御線をさらに含み、
前記島状半導体層は、前記平面視で、前記前段の走査信号が入力される複数の走査制御線のうちの1つの前段の走査信号が入力される走査制御線の、(i)前記複数の連結半導体層のうちの1つの連結半導体層が含む前記第1連結半導体層と、(ii)前記複数の連結半導体層のうちの前記1つの連結半導体層に前記行方向の前記一方側で隣接する別の1つの連結半導体層が含む前記第1連結半導体層と、の間の部分と重畳するように設けられることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。 - 前記島状半導体層は、前記平面視で前記1つの制御線の、前記列方向に互いに隣接する2つの前記第2連結半導体層を結ぶ第2仮想線と交差する第2交差部分と重畳するように設けられることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 前記島状半導体層は、前記列方向に互いから離間して設けられた1対の島状半導体層を含み、
前記1対の島状半導体層の一方は、前記1つの制御線の前記列方向の一方側の端部に、重畳し、
前記1対の島状半導体層の他方は、前記1つの制御線の前記列方向の前記一方側の反対の他方側の端部に、重畳することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記島状半導体層の幅は、前記1つの制御線の幅よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記島状半導体層の幅は、前記1つの制御線の幅よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
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