JP6622888B2 - 電子機器 - Google Patents
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Description
ン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する。特
に、本発明の一態様は、発光装置、表示装置、電子機器、照明装置、それらの駆動方法、
またはそれらの作製方法に関する。特に、曲面に表示が可能な表示パネル(表示装置)に
関する。または、曲面に表示が可能な表示装置を備える電子機器、発光装置、照明装置、
またはそれらの作製方法に関する。
ば、携帯情報端末としてタッチパネルを備えるスマートフォンやタブレット端末の薄型化
や高性能化、多機能化が進んでいる。
機EL素子を備えたフレキシブルなアクティブマトリクス型の発光装置が開示されている
。
表示が可能な電子機器を提供することを課題の一とする。または、多様な操作が可能な電
子機器を提供することを課題の一とする。またはこのような電子機器に適用可能な表示装
置(表示パネル)を提供することを課題の一とする。または、新規な表示装置を提供する
ことを課題の一とする。
は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。また、上記以外の課題は、明
細書等の記載から自ずと明らかになるものであり、明細書等の記載から上記以外の課題を
抽出することが可能である。
1の表示領域、第2の表示領域、第3の表示領域を備える。第1の表示領域は、その輪郭
が四辺形の形状を有し、且つ、当該輪郭の第1の角部を成す第1の辺および第2の辺を有
し、第2の表示領域は、第1の辺に接して設けられ、且つ、第2の表示領域の第1の辺に
平行な方向の幅が、第1の辺の長さと一致し、第3の表示領域は、第2の辺に接して設け
られ、且つ、第3の表示領域の第2の辺に平行な方向の幅が、第2の辺の長さと一致する
。基板は、第1の角部を挟んで第1の表示領域と対向する領域に、切欠き部を有する。
化物半導体を含むトランジスタを有することが好ましい。
結晶シリコンを含むトランジスタを有することが好ましい。
と、第3の表示領域に信号を出力する第2の駆動回路と、をさらに備えることが好ましい
。第1の駆動回路は、第2の表示領域の第1の辺と対向する辺に沿って設けられ、第2の
駆動回路は、第3の表示領域の第1の辺の延伸方向の辺に沿って設けられ、第1の駆動回
路と第2の駆動回路とは、配線によって電気的に接続されることが好ましい。
る駆動回路をさらに備えることが好ましい。駆動回路は、第2の表示領域の第1の辺と対
向する辺に沿って設けられ、駆動回路と第3の表示領域とは、配線によって電気的に接続
されることが好ましい。
表示領域を有することが好ましい。
表示領域と、第1の表示領域の、第2の辺と対向する第4の辺に接して設けられる第5の
表示領域と、を有することが好ましい。
あって、筐体は、上面、裏面、第1の側面、第1の側面に接する第2の側面、第1の側面
と対向する第3の側面、第2の側面と対向する第4の側面とを有する表面形状を有する。
第1の側面および第2の側面のそれぞれは、上面から裏面にかけて連続する曲面を有し、
表示パネルの第1の表示領域が上面に沿って設けられ、第2の表示領域が第1の側面に沿
って設けられ、第3の表示領域が第2の側面に沿って設けられることが好ましい。
体は、上面、裏面、第1の側面、第1の側面に接する第2の側面、第1の側面と対向する
第3の側面、第2の側面と対向する第4の側面とを有する表面形状を有する。第1の側面
、第2の側面および第3の側面のそれぞれは、上面から裏面にかけて連続する曲面を有し
、表示パネルの第1の表示領域が上面に沿って設けられ、第2の表示領域が第1の側面に
沿って設けられ、第3の表示領域が第2の側面に沿って設けられ、第4の表示領域が第3
の側面に沿って設けられることが好ましい。
筐体は、上面、裏面、第1の側面、第1の側面に接する第2の側面、第1の側面と対向す
る第3の側面、第2の側面と対向する第4の側面とを有する表面形状を有する。第1の側
面、第2の側面、第3の側面および第4の側面のそれぞれは、上面から裏面にかけて連続
する曲面を有し、表示パネルの第1の表示領域が上面に沿って設けられ、第2の表示領域
が第1の側面に沿って設けられ、第3の表示領域が第2の側面に沿って設けられ、第4の
表示領域が第3の側面に沿って設けられ、第5の表示領域が第4の側面に沿って設けられ
ることが好ましい。
らに備え、タッチセンサは、第1の側面、第2の側面、第3の側面および第4の側面の少
なくとも一と、上面と、に沿って設けられることが好ましい。
lexible printed circuit)もしくはTCP(Tape Car
rier Package)が取り付けられたモジュール、TCPの先にプリント配線板
が設けられたモジュール、または表示素子が形成された基板にCOG(Chip On
Glass)方式によりIC(集積回路)が直接実装されたモジュールは、表示装置を含
む場合がある。
電子機器を提供できる。または、多様な操作が可能な電子機器を提供できる。またはこの
ような電子機器に適用可能な表示装置を提供できる。または、新規な表示装置を提供でき
る。
一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果
は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図
面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更
し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態
の記載内容に限定して解釈されるものではない。
同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様
の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されな
い。
ために付すものであり、数的に限定するものではない。
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器と、当該電子機器に適用可能な表示パネ
ル(表示装置ともよぶ)について、図面を参照して説明する。
図1(A)は以下で例示する電子機器の上面側を示す斜視概略図であり、図1(B)は
裏面側を示す斜視概略図である。
0を備える。
と対向する第3の側面、第2の側面と対向する第4の側面とを有する表面形状を有する。
側面の一つと重なる第2の表示領域112、筐体101の側面の他の一つと重なる第3の
表示領域113を有する。ここで、第2の表示領域112と重なる筐体101の面を第1
の側面、第3の表示領域113と重なる筐体101の面を第2の側面であるとする。
形状を有することが好ましい。例えば、上面と側面、および側面と裏面との間に角部を有
さず、これらの面が連続していることが好ましい。また、側面の形状が、筐体101の上
面から裏面にかけて接線の傾きが連続するような曲面を有することが好ましい。また特に
側面の形状が、平面を伸縮することなく変形させて得られる可展面を有していることが好
ましい。
れ、筐体101の裏面にまで延在して設けられていてもよい。また、第3の表示領域11
3は、筐体101の第2の側面に沿って設けられ、筐体101の裏面にまで延在して設け
られていてもよい。または、図17(A)及び図17(B)のようにしてもよい。図17
(A)は、電子機器の上面側を示す斜視概略図であり、図17(B)は裏面側を示す斜視
概略図である。または、図18(A)及び図18(B)のようにしてもよい。図18(A
)は、電子機器の上面側を示す斜視概略図であり、図18(B)は裏面側を示す斜視概略
図である。
端子等を有していてもよい。
側面に表示領域を重ねる構成としてもよい。
4の表示領域114を備える構成を示している。また、図2(B1)、(B2)は、これ
に加えて筐体101の第2の側面に対向する第4の側面に重なる第5の表示領域115を
備える構成を示している。または、図19(A1)及び図19(A2)のようにしてもよ
い。図19(A1)は、電子機器の上面側を示す斜視概略図であり、図19(A2)は裏
面側を示す斜視概略図である。または、図19(B1)及び図19(B2)のようにして
もよい。図19(B1)は、電子機器の上面側を示す斜視概略図であり、図19(B2)
は裏面側を示す斜視概略図である。または、図20(A1)及び図20(A2)のように
してもよい。図20(A1)は、電子機器の上面側を示す斜視概略図であり、図20(A
2)は裏面側を示す斜視概略図である。または、図20(B1)及び図20(B2)のよ
うにしてもよい。図20(B1)は、電子機器の上面側を示す斜視概略図であり、図20
(B2)は裏面側を示す斜視概略図である。
領域112と、第1の側面に対向する第3の側面に重なる第4の表示領域114を備える
構成を示している。また、図3(B1)及び図3(B2)は、筐体101の第2の側面に
重なる第3の表示領域113のみを備える構成を示している。または、図21(A1)及
び図21(A2)のようにしてもよい。図21(A1)は、電子機器の上面側を示す斜視
概略図であり、図21(A2)は裏面側を示す斜視概略図である。または、図21(B1
)及び図21(B2)のようにしてもよい。図21(B1)は、電子機器の上面側を示す
斜視概略図であり、図21(B2)は裏面側を示す斜視概略図である。
示するのではなく、筐体の側面に平行な面にも表示を行うことが可能となる。特に、筐体
の2以上の側面に沿って表示領域を設けると、表示の多様性がより高まるため好ましい。
た各表示領域は、それぞれ独立な表示領域として用いて異なる画像等を表示してもよいし
、いずれか2つ以上の表示領域にわたって一つの画像等を表示してもよい。例えば、筐体
101の上面に沿って配置された第1の表示領域111に表示する画像を、筐体101の
側面に沿って設けられる第2の表示領域112などに連続して表示してもよい。
筐体101の上面に沿って設けられる第1の表示領域111には、文字情報122やアプ
リケーション等に関連付けられた複数のアイコン121などを表示している。筐体101
の第1の側面に沿って設けられる第2の表示領域112には、アプリケーション等に関連
付けられたアイコン123などを表示している。
では第3の表示領域113と第2の表示領域112)にわたって、文字情報124などが
流れる(移動する)ように表示することもできる。このように筐体の2面以上にわたって
表示を行うことで、電子機器の向きによらず、例えば着信時などにおいてユーザが情報を
見逃してしまうことを防止することができる。
第2の表示領域112などの側面に沿って設けられる表示領域に、発信者情報(例えば発
信者の名前、電話番号、メールアドレス等)を表示する構成としてもよい。図4では、メ
ールの受信時に発信者情報が第2の表示領域112および第3の表示領域113に流れる
ように表示されている場合の例を示している。
)では、第1の表示領域111に複数のアイコン121が表示され、第2の表示領域11
2にスライドバー125が表示されている。スライドバー125を指126等でタッチし
ながらスライドバーを上下に動かすことで、図5(B)に示すように第1の表示領域11
1に表示されたアイコン121等の表示内容がこれに対応して上下にスライドする。図5
(A)、(B)ではスライドバー125を指126により下方にスライドさせることで、
複数のアイコン121等の画像が第1の表示領域111から第3の表示領域113にわた
って上方にスライドする様子を示している。
が、これに限られず、起動するアプリケーションに応じて文書情報や画像、動画などさま
ざまな情報をスライドして表示させることができる。また、スライドバー125は、第2
の表示領域112だけでなく、第1の表示領域111、第3の表示領域113または第4
の表示領域114等に配置することもできる。
第1の表示領域111の表示をオフ(例えば黒表示)とし、側面に沿って設けられる第2
の表示領域112等にのみ情報を表示するようにしてもよい。他に比べて面積の大きい第
1の表示領域111の表示を行わないようにすることで、待機時の消費電力を低減するこ
とができる。
センサを有していることが好ましい。タッチセンサとしては、シート状の静電容量方式の
タッチセンサを表示パネル110に重ねて設ける構成とすればよい。または、表示パネル
110自体にタッチセンサの機能を持たせたいわゆるインセル型のタッチパネルを用いて
もよい。インセル型のタッチパネルとしては、静電容量方式のタッチセンサを適用しても
よいし、光電変換素子を用いた光学式のタッチセンサを適用してもよい。
の表示領域113および第4の表示領域114のそれぞれに対するタッチ操作の組み合わ
せと、アプリケーションの動作とを関連付けることが好ましい。
対するタッチ操作の組み合わせとアプリケーション動作の関連付けの例を下記表に示す。
例えば、3つの表示領域全てに対してタッチ操作をした場合に、電源のON、OFF動作
を行う。また第2の表示領域112と第4の表示領域114に対して同時にタッチ操作を
した場合にはメールに関連するアプリケーションが起動すると同時にメールの内容を表示
する。また、第2の表示領域112と第3の表示領域113に対して同時にタッチ操作を
した場合には、電話を掛けるためのアプリケーションが起動する。また、第3の表示領域
113と第4の表示領域114に対して同時にタッチ操作をした場合には、ブラウザを起
動する。
ングシステムやアプリケーションソフトの開発者や、ユーザが適宜設定できることが好ま
しい。
か1以上をタッチ操作することで、各々のアプリケーションの動作が行われるようにする
と、意図しない動作が実行されてしまうことを抑制できる。
付けることで、直感的な動作を行うことができ、ユーザフレンドリなヒューマンインター
フェースを実現できる。
うことが可能であり、従来の電子機器に比べて多様な表示表現を行うことが可能である。
また、各表示領域にタッチセンサを設けることで、従来の電子機器に比べて多様な操作を
行うことが可能で、より直感的な操作が可能な電子機器を実現できる。
本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、場合によっては、または、状況に応じ
て、情報を表示しないようにしてもよい。一例としては、表示パネル110のかわりに、
照明装置として用いてもよい。照明装置に適用することにより、デザイン性に優れたイン
テリアとして、活用することができる。または、様々な方向を照らすことができる照明と
して活用することが出来る。または、表示パネル110のかわりに、バックライトやフロ
ントライトなどの光源として用いてもよい。つまり、表示パネルの一部として、表示パネ
ルのための照明装置として活用してもよい。
続いて、上記本発明の一態様の電子機器に適用することのできる表示パネルの構成例に
ついて、図面を参照して説明する。
0は可撓性を有する基板102を備え、基板102上に形成された複数の画素を有する。
表示パネル110は、第1の表示領域111、第2の表示領域112、第3の表示領域1
13および第4の表示領域114を有する。なお、ここでは明瞭化のため、各表示領域の
ハッチングパターンを異ならせて明示している。
、第1の表示領域111の輪郭を形成する4辺のうち一辺(第1の辺131)に接して設
けられている。第1の表示領域111と第2の表示領域112のそれぞれの第1の辺13
1に平行な方向における幅は一致していることが好ましい。第3の表示領域113は、上
記第1の辺131に接する第2の辺132に接して設けられている。第1の表示領域11
1と第3の表示領域113の第2の辺132に平行な方向の幅は一致していることが好ま
しい。また、第1の辺131と第2の辺132とが成す角部(第1の角部)に、第2の表
示領域112の角部の一つと、第3の表示領域113の角部の一つとがそれぞれ一致して
いることが好ましい。
部を挟んで第1の表示領域111と対向する領域において、基板102に切欠き部138
を有している。このように切欠き部138を設けることにより、第2の表示領域112と
第3の表示領域113とをそれぞれ異なる向きに湾曲させることが可能となる。
示領域114を設ける構成を示している。第4の表示領域114の角部の一つは、第2の
辺132と第3の辺133とが成す第2の角部に一致していることが好ましい。第2の角
部を挟んで第1の表示領域111と対向する領域において、基板102には上記切欠き部
138と同様の切欠き部を有する。このような構成とすることで、第4の表示領域114
を第3の表示領域113とは異なる向きに湾曲させることができる。
3を備える。図6(A)では、FPC103上にCOF法によって実装されたIC104
を備える構成を示しているが、IC104は不要であれば設けなくてもよいし、基板10
2上にCOF法を用いて直接IC104を実装する構成としてもよい。ここで、FPC1
03の幅が、第1の表示領域111の幅よりも小さいことが好ましい。このようにするこ
とで、特に第2の表示領域112および第4の表示領域114を湾曲させ、第1の表示領
域111を平面状にして用いる場合には、FPC103と基板102との接合部が湾曲す
ることなく、FPC103が剥がれてしまうことを抑制することができる。
て、これらに含まれる画素を駆動するための信号を出力する第1の駆動回路141と、第
3の表示領域113に対して同様の信号を出力する第2の駆動回路142を有する。第1
の駆動回路141は、第2の表示領域112の第1の辺131に対向する辺に沿って設け
られている。また、第2の駆動回路142は、第3の表示領域113の第1の辺131の
延伸方向の辺に沿って設けられている。また、第1の駆動回路141と第2の駆動回路1
42は配線145によって電気的に接続され、配線145を介してFPC103から入力
される信号を第2の駆動回路142に供給することができる。
)に示す構成では、上記第1の駆動回路141に代えて駆動回路143を備える。駆動回
路143は、第1の表示領域111および第2の表示領域112に含まれる画素を駆動す
るための信号を出力するとともに、第3の表示領域113に含まれる画素を駆動するため
の信号を出力することができる。駆動回路143から出力される信号は、配線146を介
して、それぞれ第3の表示領域113内の画素に電気的に接続される配線に出力すること
ができる。
駆動回路またはソース駆動回路のいずれか一として機能する回路を用いることができるが
、ゲート駆動回路を適用することが好ましい。その場合、IC104はソース駆動回路と
しての機能を有することが好ましい。
の構成を示したが、駆動回路を備えない構成としてもよい。
2の駆動回路142、または当該画素を駆動するための信号を供給する配線146を、第
3の表示領域113の一辺に沿って設けることで、切欠き部138の面積を大きくするこ
とが可能となり、表示パネル110の表面積に対する非表示部の面積を低減することがで
きる。また、図5のように第3の表示領域113を湾曲させる場合、図6(C)に示すよ
うに湾曲部に駆動回路を設けない構成とすることが好ましい。湾曲に伴って駆動回路内の
トランジスタなどの半導体素子の電気的特性がその応力により変化してしまう恐れがある
ため、このような構成とすることで、駆動回路からの出力信号が不安定になってしまうこ
とを回避できる。
の表示領域を備える構成としてもよいし、第5の表示領域115を備える構成とすること
ができる。図7(A)では、第5の表示領域115を有する場合の上面概略図を示してい
る。第5の表示領域115と第2の表示領域112との間の配線や駆動回路の構成は、図
6(B)または図6(C)と同様の構成を用いればよい。
、例えば上記で例示した各駆動回路に信号や電力を供給する機能を有する。なお、表示パ
ネル110が駆動回路を設けない場合には、FPC103aにCOF方式等でICを実装
してもよい。
られるトランジスタなどの半導体装置には、酸化物半導体を適用することが好ましい。特
にシリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を適用することが好ましい。シリ
コンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、ト
ランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。
)を含むことが好ましい。より好ましくは、In−M−Zn系酸化物(MはAl、Ti、
Ga、Ge、Y、Zr、Sn、La、CeまたはHf等の金属)で表記される酸化物を含
む。
、または半導体層の上面に対し垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界を有さない
酸化物半導体膜を用いることが好ましい。
応力によって酸化物半導体膜にクラックが生じてしまうことが抑制される。したがって、
可撓性を有し、湾曲させて用いる表示パネルなどに、このような酸化物半導体を好適に用
いることができる。
高いトランジスタを実現できる。
亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各
表示領域に表示した画像の諧調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。そ
の結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実現できる。
後の実施の形態で詳細に説明する。
れるトランジスタなどの半導体装置に、多結晶半導体を用いてもよい。例えば、多結晶シ
リコンなどを用いることが好ましい。多結晶シリコンは単結晶シリコンに比べて低温で形
成でき、かつアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。
このような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる
。また極めて高精細に画素を有する場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回路を
画素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減するこ
とができる。
て図8を用いて説明する。
ている。また、図8(B)は、シート状のタッチセンサ105を表示パネル110の曲面
に沿って湾曲させた状態を示している。タッチセンサ105は、FPC106が設けられ
ている。
。このとき図8(C)に示すように、表示パネル110に設けられるFPC103と、タ
ッチセンサ105に設けられるFPC106とが重ならないように配置することが好まし
い。そのため、表示パネル110とタッチセンサ105の形状を同一とするのではなく、
FPC103またはFPC106を貼り付ける領域では、表示パネル110とタッチセン
サ105とが重ならないように、これらを異なる形状とすることが好ましい。
を筐体101の内部に組み込むことにより、筐体の上面だけでなく側面および裏面の一部
にもタッチ機能を付加することが可能となる。
み合わせて実施することができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することができる折り曲げ可能な
タッチパネルの構成について、図9を参照しながら説明する。
面図である。
本実施の形態で例示するタッチパネル300は表示部301を有する(図9(A)参照
)。
は表示部301に触れる指等を検知することができる。これにより、撮像画素308を用
いてタッチセンサを構成することができる。
び発光素子を駆動する電力を供給することができる画素回路を備える。
きる配線と、電気的に接続される。
回路303g(1)と、画像信号を画素302に供給することができる画像信号線駆動回
路303s(1)を備える。
。
ができる配線と電気的に接続される。
ができる信号、撮像画素回路を初期化することができる信号、および撮像画素回路が光を
検知する時間を決定することができる信号などを挙げることができる。
回路303g(2)と、撮像信号を読み出す撮像信号線駆動回路303s(2)を備える
。
タッチパネル300は、基板310および基板310に対向する対向基板370を有す
る(図9(B)参照)。
防ぐバリア膜310aおよび基板310bとバリア膜310aを貼り合わせる接着層31
0cが積層された積層体である。
散を防ぐバリア膜370aおよび基板370bとバリア膜370aを貼り合わせる接着層
370cの積層体である(図9(B)参照)。
は空気より大きい屈折率を備え、光学接合層を兼ねる。画素回路および発光素子(例えば
発光素子350R)は基板310と対向基板370の間にある。
画素302は、副画素302R、副画素302Gおよび副画素302Bを有する(図9
(C)参照)。また、副画素302Rは発光モジュール380Rを備え、副画素302G
は発光モジュール380Gを備え、副画素302Bは発光モジュール380Bを備える。
ことができるトランジスタ302tを含む画素回路を備える(図9(B)参照)。また、
発光モジュール380Rは発光素子350Rおよび光学素子(例えば着色層367R)を
備える。
極352の間に発光性の有機化合物を含む層353を有する(図9(C)参照)。
および発光ユニット353aと発光ユニット353bの間に中間層354を備える。
の波長を有する光を透過するものであればよく、例えば赤色、緑色または青色等を呈する
光を選択的に透過するものを用いることができる。または、発光素子の発する光をそのま
ま透過する領域を設けてもよい。
材360を有する。
Rが発する光の一部は、光学接合層を兼ねる封止材360および着色層367Rを透過し
て、図中の矢印に示すように発光モジュール380Rの外部に射出される。
態様は、これに限定されない。
素子、及び発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いること、又は様々
な素子を有することが出来る。表示素子、表示装置、発光素子又は発光装置の一例として
は、EL(エレクトロルミネッセンス)素子(有機物及び無機物を含むEL素子、有機E
L素子、無機EL素子)、LED(白色LED、赤色LED、緑色LED、青色LEDな
ど)、トランジスタ(電流に応じて発光するトランジスタ)、電子放出素子、液晶素子、
電子インク、電気泳動素子、グレーティングライトバルブ(GLV)、プラズマディスプ
レイ(PDP)、MEMS(マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム)、デジタル
マイクロミラーデバイス(DMD)、DMS(デジタル・マイクロ・シャッター)、MI
RASOL(登録商標)、IMOD(インターフェアレンス・モジュレーション)素子、
エレクトロウェッティング素子、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブ、
など、電気磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透過率などが変化する表示
媒体を有するものがある。EL素子を用いた表示装置の一例としては、ELディスプレイ
などがある。電子放出素子を用いた表示装置の一例としては、フィールドエミッションデ
ィスプレイ(FED)又はSED方式平面型ディスプレイ(SED:Surface−c
onduction Electron−emitter Display)などがある
。液晶素子を用いた表示装置の一例としては、液晶ディスプレイ(透過型液晶ディスプレ
イ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投
射型液晶ディスプレイ)などがある。電子インク又は電気泳動素子を用いた表示装置の一
例としては、電子ペーパーなどがある。
タッチパネル300は、遮光層367BMを対向基板370に有する。遮光層367B
Mは、着色層(例えば着色層367R)を囲むように設けられている。
射防止層367pとして、例えば円偏光板を用いることができる。
を覆っている。なお、絶縁膜321は画素回路に起因する凹凸を平坦化するための層とし
て用いることができる。また、不純物のトランジスタ302t等への拡散を抑制すること
ができる層が積層された絶縁膜を、絶縁膜321に適用することができる。
る。
に有する(図9(C)参照)。また、基板310と対向基板370の間隔を制御するスペ
ーサ329を、隔壁328上に有する。
画像信号線駆動回路303s(1)は、トランジスタ303tおよび容量303cを含
む。なお、駆動回路は画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる。図9
(B)に示すようにトランジスタ303tは絶縁膜321上に第2のゲートを有していて
もよい。第2のゲートはトランジスタ303tのゲートと電気的に接続されていてもよい
し、これらに異なる電位が与えられていてもよい。また、必要であれば、第2のゲートを
トランジスタ308t、トランジスタ302t等に設けてもよい。
撮像画素308は、光電変換素子308pおよび光電変換素子308pに照射された光
を検知するための撮像画素回路を備える。また、撮像画素回路は、トランジスタ308t
を含む。
タッチパネル300は、信号を供給することができる配線311を備え、端子319が
配線311に設けられている。なお、画像信号および同期信号等の信号を供給することが
できるFPC309(1)が端子319に電気的に接続されている。
い。
t、トランジスタ308t等のトランジスタに適用できる。
ンジスタを適用できる。
線および電極に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッ
ケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステ
ンからなる単体金属、またはこれを主成分とする合金を単層構造または積層構造として用
いる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜
を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグ
ネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層す
る二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜
と、そのチタン膜または窒化チタン膜上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さ
らにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化
モリブデン膜と、そのモリブデン膜または窒化モリブデン膜上に重ねてアルミニウム膜ま
たは銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層
構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛を含む透明導電材料を用い
てもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まる
ため好ましい。
タのチャネルが形成される半導体に、上述の酸化物半導体を適用することが好ましい。酸
化物半導体の好ましい形態については、後の実施の形態で詳細に説明する。
ンジスタのチャネルが形成される半導体に、シリコンを用いてもよい。シリコンとしてア
モルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ま
しい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好
ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、かつアモル
ファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。このような多結晶半
導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる。また極めて高精細
に画素を有する場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回路を画素と同一基板上に
形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減することができる。
む構成を素子層と呼ぶこととする。素子層は例えば表示素子を含み、表示素子の他に表示
素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなどの素子を備えていて
もよい。
とする。
接素子層を形成する方法と、基材とは異なる剛性を有する支持基材上に素子層を形成した
後、素子層と支持基材とを剥離して素子層を基材に転置する方法と、がある。
、基材上に直接素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基材
を支持基材に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が容
易になるため好ましい。
持基材上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基
材と素子層を剥離し、基材に転置する。このとき、支持基材と剥離層の界面、剥離層と絶
縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。
物を含む層を積層して用い、剥離層上に窒化シリコンや酸窒化シリコンを複数積層した層
を用いることが好ましい。高融点金属材料を用いると、素子層の形成工程の自由度が高ま
るためこのましい。
一部に液体を滴下して剥離界面全体に浸透させることなどにより剥離を行ってもよい。ま
たは、熱膨張の違いを利用して剥離界面に熱を加えることにより剥離を行ってもよい。
例えば、支持基材としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用いて
、有機樹脂の一部をレーザ光等を用いて局所的に加熱することにより剥離の起点を形成し
、ガラスと絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。または、支持基材と有機樹脂からなる絶
縁層の間に金属層を設け、当該金属層に電流を流すことにより当該金属層を加熱すること
により、当該金属層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。このとき、有機樹脂からなる
絶縁層は基材として用いることができる。
エチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポ
リイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリエ
ーテルスルホン(PES)樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン
樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の
低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が30×10−6/K以下である
ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、PET等を好適に用いることができる。また、
繊維体に樹脂を含浸した基板(プリプレグとも記す)や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜ
て熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。
度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のこ
とを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリア
ミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキ
サゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Eガラ
ス、Sガラス、Dガラス、Qガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布
または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を可撓
性を有する基板として用いても良い。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる
構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好まし
い。
式、または、画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式を用いることが出来る。
ランジスタだけでなく、さまざまな能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用いるこ
とが出来る。例えば、MIM(Metal Insulator Metal)、又はT
FD(Thin Film Diode)などを用いることも可能である。これらの素子
は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる
。または、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ
、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
)を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子(アクティブ素
子、非線形素子)を用いないことで、製造工程が少なくなるため、製造コストの低減、又
は歩留まりの向上を図ることができる。または、能動素子(アクティブ素子、非線形素子
)を用いないことで、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化など
を図ることが出来る。
み合わせて実施することができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することができる折り曲げ可能な
タッチパネルの構成について、図10を参照しながら説明する。
ネル500は、基板510、基板570および基板590を有する。なお、基板510、
基板570および基板590はいずれも可撓性を有する。
することができる複数の配線511を備える。複数の配線511は、基板510の外周部
にまで引き回され、その一部が端子519を構成している。端子519はFPC509(
1)と電気的に接続する。
基板590には、タッチセンサ595と、タッチセンサ595と電気的に接続する複数
の配線598を備える。複数の配線598は基板590の外周部に引き回され、その一部
は端子を構成する。そして、当該端子はFPC509(2)と電気的に接続される。
量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。
どがある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。
用することができる。
591は複数の配線598のいずれかと電気的に接続し、電極592は複数の配線598
の他のいずれかと電気的に接続する。
極592と配線594の交差部の面積ができるだけ小さくなる形状が好ましい。これによ
り、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のムラを低減できる。その結
果、タッチセンサ595を透過する光の輝度ムラを低減することができる。
91をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介して電極592を、電極59
1と重ならない領域ができるように離間して複数設ける構成としてもよい。このとき、隣
接する2つの電極592の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、
透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。
び電極592、電極591及び電極592を覆う絶縁層593並びに隣り合う電極591
を電気的に接続する配線594を備える。
板570に貼り合わせている。
する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物
、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いる
ことができる。
トリソグラフィ法等の様々なパターニング技術により、不要な部分を除去して、電極59
1及び電極592を形成することができる。グラフェンはCVD法のほか、酸化グラフェ
ンを分散した溶液を塗布した後にこれを還元して形成してもよい。
シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム
などの無機絶縁材料を用いることもできる。
591を電気的に接続する。透光性の導電性材料は、タッチパネルの開口率を高めること
ができるため、配線594に好適に用いることができる。また、電極591及び電極59
2より導電性の高い材料は、電気抵抗を低減できるため配線594に好適に用いることが
できる。
。
を電気的に接続している。
はなく、90度未満の角度をなすように配置されてもよい。
部は、端子として機能する。配線598としては、例えば、アルミニウム、金、白金、銀
、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、又はパラ
ジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。
することができる。
nductive Film)や、異方性導電ペースト(ACP:Anisotropi
c Conductive Paste)などを用いることができる。
とができ、具体的には、アクリル、ウレタン、エポキシ、またはシロキサン結合を有する
樹脂などの樹脂を用いることができる。
表示部501は、マトリクス状に配置された複数の画素を備える。画素は表示素子と表
示素子を駆動する画素回路を備える。
合について説明するが、表示素子はこれに限られない。
子粉流体方式などにより表示を行う表示素子(電子インクともいう)、シャッター方式の
MEMS表示素子、光干渉方式のMEMS表示素子など、様々な表示素子を用いることが
できる。なお、適用する表示素子に好適な構成を、様々な画素回路から選択して用いるこ
とができる。
防ぐバリア膜510aおよび基板510bとバリア膜510aを貼り合わせる接着層51
0cが積層された積層体である。
防ぐバリア膜570aおよび基板570bとバリア膜570aを貼り合わせる接着層57
0cの積層体である。
大きい屈折率を備える。また、封止材560側に光を取り出す場合は、封止材560は光
学接合層を兼ねる。画素回路および発光素子(例えば発光素子550R)は基板510と
基板570の間にある。
画素は、副画素502Rを含み、副画素502Rは発光モジュール580Rを備える。
ことができるトランジスタ502tを含む画素回路を備える。また、発光モジュール58
0Rは発光素子550Rおよび光学素子(例えば着色層567R)を備える。
合物を含む層を有する。
定の波長を有する光を透過するものであればよく、例えば赤色、緑色または青色等を呈す
る光を選択的に透過するものを用いることができる。なお、他の副画素において、発光素
子の発する光をそのまま透過する領域を設けてもよい。
発光素子550Rと着色層567Rに接する。
Rが発する光の一部は着色層567Rを透過して、図中に示す矢印の方向の発光モジュー
ル580Rの外部に射出される。
表示部501は、光を射出する方向に遮光層567BMを有する。遮光層567BMは
、着色層(例えば着色層567R)を囲むように設けられている。
pとして、例えば円偏光板を用いることができる。
ている。なお、絶縁膜521は画素回路に起因する凹凸を平坦化するための層として用い
ることができる。また、不純物の拡散を抑制できる層を含む積層膜を、絶縁膜521に適
用することができる。これにより、予期せぬ不純物の拡散によるトランジスタ502t等
の信頼性の低下を抑制できる。
、基板510と基板570の間隔を制御するスペーサを、隔壁528上に有する。
走査線駆動回路503g(1)は、トランジスタ503tおよび容量503cを含む。
なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる。
表示部501は、信号を供給することができる配線511を備え、端子519が配線5
11に設けられている。なお、画像信号および同期信号等の信号を供給することができる
FPC509(1)が端子519に電気的に接続されている。
い。
様々なトランジスタを表示部501に適用できる。
および図10(B)に図示する。
示するトランジスタ502tおよびトランジスタ503tに適用することができる。
02tおよびトランジスタ503tに適用することができる。
に図示する。
0(C)に図示するトランジスタ502tおよびトランジスタ503tに適用することが
できる。
み合わせて実施することができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することができる折り曲げ可能な
タッチパネルの構成について、図11を参照しながら説明する。
が設けられている側に表示する表示部501を備える点およびタッチセンサが表示部の基
板510側に設けられている点が、実施の形態3で説明するタッチパネル500とは異な
る。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分は
、上記の説明を援用する。
表示部501は、マトリクス状に配置された複数の画素を備える。画素は表示素子と表
示素子を駆動する画素回路を備える。
画素は、副画素502Rを含み、副画素502Rは発光モジュール580Rを備える。
できるトランジスタ502tを含む画素回路を備える。
を備える。
合物を含む層を有する。
定の波長を有する光を透過するものであればよく、例えば赤色、緑色または青色等を呈す
る光を選択的に透過するものを用いることができる。なお、他の副画素において、発光素
子の発する光をそのまま透過する領域を設けてもよい。
光素子550Rは、トランジスタ502tが設けられている側に光を射出する。これによ
り、発光素子550Rが発する光の一部は着色層567Rを透過して、図中に示す矢印の
方向の発光モジュール580Rの外部に射出される。
表示部501は、光を射出する方向に遮光層567BMを有する。遮光層567BMは
、着色層(例えば着色層567R)を囲むように設けられている。
ている。なお、絶縁膜521は画素回路に起因する凹凸を平坦化するための層として用い
ることができる。また、不純物の拡散を抑制できる層を含む積層膜を、絶縁膜521に適
用することができる。これにより、例えば着色層567Rから拡散する予期せぬ不純物に
よるトランジスタ502t等の信頼性の低下を抑制できる。
タッチセンサ595は、表示部501の基板510側に設けられている(図11(A)
参照)。
95を貼り合わせる。
様々なトランジスタを表示部501に適用できる。
および図11(B)に図示する。
示するトランジスタ502tおよびトランジスタ503tに適用することができる。
02tおよびトランジスタ503tに適用することができる。
に図示する。
1(C)に図示するトランジスタ502tおよびトランジスタ503tに適用することが
できる。
み合わせて実施することができる。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルに適用可能な半導体装置の半導体層に
好適に用いることのできる酸化物半導体について説明する。
な条件で加工し、そのキャリア密度を十分に低減して得られた酸化物半導体膜が適用され
たトランジスタにおいては、オフ状態でのソースとドレイン間のリーク電流(オフ電流)
を、従来のシリコンを用いたトランジスタと比較して極めて低いものとすることができる
。
)を含むことが好ましい。特にInとZnを含むことが好ましい。また、該酸化物半導体
を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすためのスタビライザとして、それら
に加えてガリウム(Ga)、スズ(Sn)、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)
、チタン(Ti)、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタノイド(例えば
、セリウム(Ce)、ネオジム(Nd)、ガドリニウム(Gd))から選ばれた一種、ま
たは複数種が含まれていることが好ましい。
化物、Sn−Zn系酸化物、Al−Zn系酸化物、Zn−Mg系酸化物、Sn−Mg系酸
化物、In−Mg系酸化物、In−Ga系酸化物、In−Ga−Zn系酸化物(IGZO
とも表記する)、In−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Zn系酸化物、Sn−Ga−
Zn系酸化物、Al−Ga−Zn系酸化物、Sn−Al−Zn系酸化物、In−Hf−Z
n系酸化物、In−Zr−Zn系酸化物、In−Ti−Zn系酸化物、In−Sc−Zn
系酸化物、In−Y−Zn系酸化物、In−La−Zn系酸化物、In−Ce−Zn系酸
化物、In−Pr−Zn系酸化物、In−Nd−Zn系酸化物、In−Sm−Zn系酸化
物、In−Eu−Zn系酸化物、In−Gd−Zn系酸化物、In−Tb−Zn系酸化物
、In−Dy−Zn系酸化物、In−Ho−Zn系酸化物、In−Er−Zn系酸化物、
In−Tm−Zn系酸化物、In−Yb−Zn系酸化物、In−Lu−Zn系酸化物、I
n−Sn−Ga−Zn系酸化物、In−Hf−Ga−Zn系酸化物、In−Al−Ga−
Zn系酸化物、In−Sn−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Hf−Zn系酸化物、I
n−Hf−Al−Zn系酸化物を用いることができる。
物という意味であり、InとGaとZnの比率は問わない。また、InとGaとZn以外
の金属元素が入っていてもよい。
)で表記される材料を用いてもよい。なお、Mは、Ga、Fe、Mn及びCoから選ばれ
た一の金属元素または複数の金属元素、若しくは上記のスタビライザとしての元素を示す
。また、酸化物半導体として、In2SnO5(ZnO)n(n>0、且つ、nは整数)
で表記される材料を用いてもよい。
:Zn=1:3:4、In:Ga:Zn=1:3:6、In:Ga:Zn=3:1:2あ
るいはIn:Ga:Zn=2:1:3の原子数比のIn−Ga−Zn系酸化物やその組成
の近傍の酸化物を用いるとよい。
素の一部がドナーとなり、キャリアである電子を生じてしまう。これにより、トランジス
タのしきい値電圧がマイナス方向にシフトしてしまう。そのため、酸化物半導体膜の形成
後において、脱水化処理(脱水素化処理)を行い酸化物半導体膜から、水素、又は水分を
除去して不純物が極力含まれないように高純度化することが好ましい。
酸素も同時に減少してしまうことがある。よって、酸化物半導体膜への脱水化処理(脱水
素化処理)によって増加した酸素欠損を補填するために酸素を酸化物半導体に加える処理
を行うことが好ましい。本明細書等において、酸化物半導体膜に酸素を供給する場合を、
加酸素化処理と記す場合がある。または酸化物半導体に含まれる酸素を化学量論的組成よ
りも多くする場合を過酸素化処理と記す場合がある。
が除去され、加酸素化処理により酸素欠損を補填することによって、i型(真性)化また
はi型に限りなく近く実質的にi型(真性)である酸化物半導体膜とすることができる。
なお、実質的に真性とは、酸化物半導体膜中にドナーに由来するキャリアが極めて少なく
(ゼロに近く)、キャリア密度が1×1017/cm3以下、1×1016/cm3以下
、1×1015/cm3以下、1×1014/cm3以下、1×1013/cm3以下で
あることをいう。
、極めて優れたオフ電流特性を実現できる。例えば、酸化物半導体膜を用いたトランジス
タがオフ状態のときのドレイン電流を、室温(25℃程度)にて1×10−18A以下、
好ましくは1×10−21A以下、さらに好ましくは1×10−24A以下、または85
℃にて1×10−15A以下、好ましくは1×10−18A以下、さらに好ましくは1×
10−21A以下とすることができる。なお、トランジスタがオフ状態とは、nチャネル
型のトランジスタの場合、ゲート電圧がしきい値電圧よりも十分小さい状態をいう。具体
的には、ゲート電圧がしきい値電圧よりも1V以上、2V以上または3V以上小さければ
、トランジスタはオフ状態となる。
で配置されている状態をいう。したがって、−5°以上5°以下の場合も含まれる。また
、「略平行」とは、二つの直線が−30°以上30°以下の角度で配置されている状態を
いう。また、「垂直」とは、二つの直線が80°以上100°以下の角度で配置されてい
る状態をいう。したがって、85°以上95°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」
とは、二つの直線が60°以上120°以下の角度で配置されている状態をいう。
す。
れる。非単結晶酸化物半導体としては、CAAC−OS(C Axis Aligned
Crystalline Oxide Semiconductor)、多結晶酸化物
半導体、微結晶酸化物半導体、非晶質酸化物半導体などがある。
半導体とに分けられる。結晶性酸化物半導体としては、単結晶酸化物半導体、CAAC−
OS、多結晶酸化物半導体、微結晶酸化物半導体などがある。
Axis Aligned nanocrystals)を有する酸化物半導体と呼ぶこ
ともできる。
半導体の一つである。
oscope)によって、CAAC−OSの明視野像と回折パターンとの複合解析像(高
分解能TEM像ともいう。)を観察すると、複数のペレットを確認することができる。一
方、高分解能TEM像ではペレット同士の境界、即ち結晶粒界(グレインバウンダリーと
もいう。)を明確に確認することができない。そのため、CAAC−OSは、結晶粒界に
起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。
、試料面と略平行な方向から観察したCAAC−OSの断面の高分解能TEM像を示す。
高分解能TEM像の観察には、球面収差補正(Spherical Aberratio
n Corrector)機能を用いた。球面収差補正機能を用いた高分解能TEM像を
、特にCs補正高分解能TEM像と呼ぶ。Cs補正高分解能TEM像の取得は、例えば、
日本電子株式会社製原子分解能分析電子顕微鏡JEM−ARM200Fなどによって行う
ことができる。
。図12(B)より、ペレットにおいて、金属原子が層状に配列していることを確認でき
る。金属原子の各層の配列は、CAAC−OSの膜を形成する面(被形成面ともいう。)
または上面の凹凸を反映しており、CAAC−OSの被形成面または上面と平行となる。
)は、特徴的な原子配列を、補助線で示したものである。図12(B)および図12(C
)より、ペレット一つの大きさは1nm以上3nm以下程度であり、ペレットとペレット
との傾きにより生じる隙間の大きさは0.8nm程度であることがわかる。したがって、
ペレットを、ナノ結晶(nc:nanocrystal)と呼ぶこともできる。
ット5100の配置を模式的に示すと、レンガまたはブロックが積み重なったような構造
となる(図12(D)参照。)。図12(C)で観察されたペレットとペレットとの間で
傾きが生じている箇所は、図12(D)に示す領域5161に相当する。
s補正高分解能TEM像を示す。図13(A)の領域(1)、領域(2)および領域(3
)を拡大したCs補正高分解能TEM像を、それぞれ図13(B)、図13(C)および
図13(D)に示す。図13(B)、図13(C)および図13(D)より、ペレットは
、金属原子が三角形状、四角形状または六角形状に配列していることを確認できる。しか
しながら、異なるペレット間で、金属原子の配列に規則性は見られない。
AAC−OSについて説明する。例えば、InGaZnO4の結晶を有するCAAC−O
Sに対し、out−of−plane法による構造解析を行うと、図14(A)に示すよ
うに回折角(2θ)が31°近傍にピークが現れる場合がある。このピークは、InGa
ZnO4の結晶の(009)面に帰属されることから、CAAC−OSの結晶がc軸配向
性を有し、c軸が被形成面または上面に略垂直な方向を向いていることが確認できる。
°近傍のピークの他に、2θが36°近傍にもピークが現れる場合がある。2θが36°
近傍のピークは、CAAC−OS中の一部に、c軸配向性を有さない結晶が含まれること
を示している。より好ましいCAAC−OSは、out−of−plane法による構造
解析では、2θが31°近傍にピークを示し、2θが36°近傍にピークを示さない。
ne法による構造解析を行うと、2θが56°近傍にピークが現れる。このピークは、I
nGaZnO4の結晶の(110)面に帰属される。CAAC−OSの場合は、2θを5
6°近傍に固定し、試料面の法線ベクトルを軸(φ軸)として試料を回転させながら分析
(φスキャン)を行っても、図14(B)に示すように明瞭なピークは現れない。これに
対し、InGaZnO4の単結晶酸化物半導体であれば、2θを56°近傍に固定してφ
スキャンした場合、図14(C)に示すように(110)面と等価な結晶面に帰属される
ピークが6本観察される。したがって、XRDを用いた構造解析から、CAAC−OSは
、a軸およびb軸の配向が不規則であることが確認できる。
ZnO4の結晶を有するCAAC−OSに対し、試料面に平行にプローブ径が300nm
の電子線を入射させると、図15(A)に示すような回折パターン(制限視野透過電子回
折パターンともいう。)が現れる場合がある。この回折パターンには、InGaZnO4
の結晶の(009)面に起因するスポットが含まれる。したがって、電子回折によっても
、CAAC−OSに含まれるペレットがc軸配向性を有し、c軸が被形成面または上面に
略垂直な方向を向いていることがわかる。一方、同じ試料に対し、試料面に垂直にプロー
ブ径が300nmの電子線を入射させたときの回折パターンを図15(B)に示す。図1
5(B)より、リング状の回折パターンが確認される。したがって、電子回折によっても
、CAAC−OSに含まれるペレットのa軸およびb軸は配向性を有さないことがわかる
。なお、図15(B)における第1リングは、InGaZnO4の結晶の(010)面お
よび(100)面などに起因すると考えられる。また、図15(B)における第2リング
は(110)面などに起因すると考えられる。
陥としては、例えば、不純物に起因する欠陥や、酸素欠損などがある。したがって、CA
AC−OSは、不純物濃度の低い酸化物半導体ということもできる。また、CAAC−O
Sは、酸素欠損の少ない酸化物半導体ということもできる。
なる場合がある。また、酸化物半導体中の酸素欠損は、キャリアトラップとなる場合や、
水素を捕獲することによってキャリア発生源となる場合がある。
属元素などがある。例えば、シリコンなどの、酸化物半導体を構成する金属元素よりも酸
素との結合力の強い元素は、酸化物半導体から酸素を奪うことで酸化物半導体の原子配列
を乱し、結晶性を低下させる要因となる。また、鉄やニッケルなどの重金属、アルゴン、
二酸化炭素などは、原子半径(または分子半径)が大きいため、酸化物半導体の原子配列
を乱し、結晶性を低下させる要因となる。
することができる。そのような酸化物半導体を、高純度真性または実質的に高純度真性な
酸化物半導体と呼ぶ。CAAC−OSは、不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低い。即ち
、高純度真性または実質的に高純度真性な酸化物半導体となりやすい。したがって、CA
AC−OSを用いたトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性(ノーマリ
ーオンともいう。)になることが少ない。また、高純度真性または実質的に高純度真性な
酸化物半導体は、キャリアトラップが少ない。酸化物半導体のキャリアトラップに捕獲さ
れた電荷は、放出するまでに要する時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うこと
がある。そのため、不純物濃度が高く、欠陥準位密度が高い酸化物半導体を用いたトラン
ジスタは、電気特性が不安定となる場合がある。一方、CAAC−OSを用いたトランジ
スタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとなる。
れるキャリアは少なくなる。したがって、CAAC−OSを用いたトランジスタは、可視
光や紫外光の照射による電気特性の変動が小さい。
域と、明確な結晶部を確認することのできない領域と、を有する。微結晶酸化物半導体に
含まれる結晶部は、1nm以上100nm以下、または1nm以上10nm以下の大きさ
であることが多い。特に、1nm以上10nm以下、または1nm以上3nm以下の微結
晶であるナノ結晶を有する酸化物半導体を、nc−OS(nanocrystallin
e Oxide Semiconductor)と呼ぶ。nc−OSは、例えば、高分解
能TEM像では、結晶粒界を明確に確認できない場合がある。なお、ナノ結晶は、CAA
C−OSにおけるペレットと起源を同じくする可能性がある。そのため、以下ではnc−
OSの結晶部をペレットと呼ぶ場合がある。
3nm以下の領域)において原子配列に周期性を有する。また、nc−OSは、異なるペ
レット間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。し
たがって、nc−OSは、分析方法によっては、非晶質酸化物半導体と区別が付かない場
合がある。例えば、nc−OSに対し、ペレットよりも大きい径のX線を用いるXRD装
置を用いて構造解析を行うと、out−of−plane法による解析では、結晶面を示
すピークが検出されない。また、nc−OSに対し、ペレットよりも大きいプローブ径(
例えば50nm以上)の電子線を用いる電子回折(制限視野電子回折ともいう。)を行う
と、ハローパターンのような回折パターンが観測される。一方、nc−OSに対し、ペレ
ットの大きさと近いかペレットより小さいプローブ径の電子線を用いるナノビーム電子回
折を行うと、スポットが観測される。また、nc−OSに対しナノビーム電子回折を行う
と、円を描くように(リング状に)輝度の高い領域が観測される場合がある。さらに、リ
ング状の領域内に複数のスポットが観測される場合がある。
−OSを、RANC(Random Aligned nanocrystals)を有
する酸化物半導体、またはNANC(Non−Aligned nanocrystal
s)を有する酸化物半導体と呼ぶこともできる。
、nc−OSは、非晶質酸化物半導体よりも欠陥準位密度が低くなる。ただし、nc−O
Sは、異なるペレット間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、nc−OSは、C
AAC−OSと比べて欠陥準位密度が高くなる。
物半導体である。石英のような無定形状態を有する酸化物半導体が一例である。
lane法による解析では、結晶面を示すピークが検出されない。また、非晶質酸化物半
導体に対し、電子回折を行うと、ハローパターンが観測される。また、非晶質酸化物半導
体に対し、ナノビーム電子回折を行うと、スポットが観測されず、ハローパターンのみが
観測される。
有さない構造を完全な非晶質構造(completely amorphous str
ucture)と呼ぶ場合がある。また、最近接原子間距離または第2近接原子間距離ま
で秩序性を有し、かつ長距離秩序性を有さない構造を非晶質構造と呼ぶ場合もある。した
がって、最も厳格な定義によれば、僅かでも原子配列に秩序性を有する酸化物半導体を非
晶質酸化物半導体と呼ぶことはできない。また、少なくとも、長距離秩序性を有する酸化
物半導体を非晶質酸化物半導体と呼ぶことはできない。よって、結晶部を有することから
、例えば、CAAC−OSおよびnc−OSを、非晶質酸化物半導体または完全な非晶質
酸化物半導体と呼ぶことはできない。
ある。そのような構造を有する酸化物半導体を、特に非晶質ライク酸化物半導体(a−l
ike OS:amorphous−like Oxide Semiconducto
r)と呼ぶ。
る場合がある。また、高分解能TEM像において、明確に結晶部を確認することのできる
領域と、結晶部を確認することのできない領域と、を有する。
e OSが、CAAC−OSおよびnc−OSと比べて不安定な構造であることを示すた
め、電子照射による構造の変化を示す。
(試料Bと表記する。)およびCAAC−OS(試料Cと表記する。)を準備する。いず
れの試料もIn−Ga−Zn酸化物である。
料は、いずれも結晶部を有することがわかる。
単位格子は、In−O層を3層有し、またGa−Zn−O層を6層有する、計9層がc軸
方向に層状に重なった構造を有することが知られている。これらの近接する層同士の間隔
は、(009)面の格子面間隔(d値ともいう。)と同程度であり、結晶構造解析からそ
の値は0.29nmと求められている。したがって、格子縞の間隔が0.28nm以上0
.30nm以下である箇所を、InGaZnO4の結晶部と見なすことができる。なお、
格子縞は、InGaZnO4の結晶のa−b面に対応する。
る。ただし、上述した格子縞の長さを結晶部の大きさとしている。図16より、a−li
ke OSは、電子の累積照射量に応じて結晶部が大きくなっていくことがわかる。具体
的には、図16中に(1)で示すように、TEMによる観察初期においては1.2nm程
度の大きさだった結晶部(初期核ともいう。)が、累積照射量が4.2×108e−/n
m2においては2.6nm程度の大きさまで成長していることがわかる。一方、nc−O
SおよびCAAC−OSは、電子照射開始時から電子の累積照射量が4.2×108e−
/nm2までの範囲で、結晶部の大きさに変化が見られないことがわかる。具体的には、
図16中の(2)および(3)で示すように、電子の累積照射量によらず、nc−OSお
よびCAAC−OSの結晶部の大きさは、それぞれ1.4nm程度および2.1nm程度
であることがわかる。
ある。一方、nc−OSおよびCAAC−OSは、電子照射による結晶部の成長がほとん
ど見られないことがわかる。即ち、a−like OSは、nc−OSおよびCAAC−
OSと比べて、不安定な構造であることがわかる。
べて密度の低い構造である。具体的には、a−like OSの密度は、同じ組成の単結
晶の密度の78.6%以上92.3%未満となる。また、nc−OSの密度およびCAA
C−OSの密度は、同じ組成の単結晶の密度の92.3%以上100%未満となる。単結
晶の密度の78%未満となる酸化物半導体は、成膜すること自体が困難である。
菱面体晶構造を有する単結晶InGaZnO4の密度は6.357g/cm3となる。よ
って、例えば、In:Ga:Zn=1:1:1[原子数比]を満たす酸化物半導体におい
て、a−like OSの密度は5.0g/cm3以上5.9g/cm3未満となる。ま
た、例えば、In:Ga:Zn=1:1:1[原子数比]を満たす酸化物半導体において
、nc−OSの密度およびCAAC−OSの密度は5.9g/cm3以上6.3g/cm
3未満となる。
る単結晶を組み合わせることにより、任意の組成における単結晶に相当する密度を見積も
ることができる。任意の組成の単結晶に相当する密度は、組成の異なる単結晶を組み合わ
せる割合に対して、加重平均を用いて見積もればよい。ただし、密度は、可能な限り少な
い種類の単結晶を組み合わせて見積もることが好ましい。
なお、酸化物半導体は、例えば、非晶質酸化物半導体、a−like OS、微結晶酸化
物半導体、CAAC−OSのうち、二種以上を有する積層膜であってもよい。
を用い、スパッタリング法によって成膜する。
ンが起こる。具体的には、基板温度を100℃以上740℃以下、好ましくは200℃以
上500℃以下として成膜する。成膜時の基板温度を高めることで、スパッタリング粒子
が基板に到達した場合、基板上でマイグレーションが起こり、スパッタリング粒子の平ら
な面が基板に付着する。このとき、スパッタリング粒子が正に帯電することで、スパッタ
リング粒子同士が反発しながら基板に付着するため、スパッタリング粒子が偏って不均一
に重なることがなく、厚さの均一なCAAC−OS膜を成膜することができる。
きる。例えば、成膜室内に存在する不純物濃度(水素、水、二酸化炭素及び窒素など)を
低減すればよい。また、成膜ガス中の不純物濃度を低減すればよい。具体的には、露点が
−80℃以下、好ましくは−100℃以下である成膜ガスを用いる。
ジを軽減すると好ましい。成膜ガス中の酸素割合は、30体積%以上、好ましくは100
体積%とする。
物半導体膜はスパッタリング法を用いて成膜する。具体的には、基板温度を100℃以上
500℃以下、好ましくは150℃以上450℃以下とし、成膜ガス中の酸素割合を30
体積%以上、好ましくは100体積%として成膜する。
とする。加熱処理の温度は、350℃以上740℃以下、好ましくは450℃以上650
℃以下とする。また、加熱処理の時間は1分以上24時間以下、好ましくは6分以上4時
間以下とする。また、加熱処理は、不活性雰囲気または酸化性雰囲気で行えばよい。好ま
しくは、不活性雰囲気で加熱処理を行った後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰
囲気での加熱処理により、第1の酸化物半導体膜の不純物濃度を短時間で低減することが
できる。一方、不活性雰囲気での加熱処理により第1の酸化物半導体膜に酸素欠損が生成
されることがある。その場合、酸化性雰囲気での加熱処理によって該酸素欠損を低減する
ことができる。なお、加熱処理は1000Pa以下、100Pa以下、10Pa以下また
は1Pa以下の減圧下で行ってもよい。減圧下では、第1の酸化物半導体膜の不純物濃度
をさらに短時間で低減することができる。
0nm以上である場合と比べ、加熱処理によって容易に結晶化させることができる。
0nm以下の厚さで成膜する。第2の酸化物半導体膜はスパッタリング法を用いて成膜す
る。具体的には、基板温度を100℃以上500℃以下、好ましくは150℃以上450
℃以下とし、成膜ガス中の酸素割合を30体積%以上、好ましくは100体積%として成
膜する。
させることで、結晶性の高い第2のCAAC−OS膜とする。加熱処理の温度は、350
℃以上740℃以下、好ましくは450℃以上650℃以下とする。また、加熱処理の時
間は1分以上24時間以下、好ましくは6分以上4時間以下とする。また、加熱処理は、
不活性雰囲気または酸化性雰囲気で行えばよい。好ましくは、不活性雰囲気で加熱処理を
行った後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰囲気での加熱処理により、第2の酸
化物半導体膜の不純物濃度を短時間で低減することができる。一方、不活性雰囲気での加
熱処理により第2の酸化物半導体膜に酸素欠損が生成されることがある。その場合、酸化
性雰囲気での加熱処理によって該酸素欠損を低減することができる。なお、加熱処理は1
000Pa以下、100Pa以下、10Pa以下または1Pa以下の減圧下で行ってもよ
い。減圧下では、第2の酸化物半導体膜の不純物濃度をさらに短時間で低減することがで
きる。
ができる。
み合わせて実施することができる。
102 基板
103 FPC
103a FPC
104 IC
105 タッチセンサ
106 FPC
110 表示パネル
111 表示領域
112 表示領域
113 表示領域
114 表示領域
115 表示領域
121 アイコン
122 文字情報
123 アイコン
124 文字情報
125 スライドバー
126 指
131 辺
132 辺
133 辺
138 切欠き部
141 駆動回路
142 駆動回路
143 駆動回路
145 配線
146 配線
300 タッチパネル
301 表示部
302 画素
302B 副画素
302G 副画素
302R 副画素
302t トランジスタ
303c 容量
303g(1) 走査線駆動回路
303g(2) 撮像画素駆動回路
303s(1) 画像信号線駆動回路
303s(2) 撮像信号線駆動回路
303t トランジスタ
308 撮像画素
308p 光電変換素子
308t トランジスタ
309 FPC
310 基板
310a バリア膜
310b 基板
310c 接着層
311 配線
319 端子
321 絶縁膜
328 隔壁
329 スペーサ
350R 発光素子
351R 下部電極
352 上部電極
353 層
353a 発光ユニット
353b 発光ユニット
354 中間層
360 封止材
367BM 遮光層
367p 反射防止層
367R 着色層
370 対向基板
370a バリア膜
370b 基板
370c 接着層
380B 発光モジュール
380G 発光モジュール
380R 発光モジュール
500 タッチパネル
500B タッチパネル
501 表示部
502R 副画素
502t トランジスタ
503c 容量
503g(1) 走査線駆動回路
503t トランジスタ
509 FPC
510 基板
510a バリア膜
510b 基板
510c 接着層
511 配線
519 端子
521 絶縁膜
528 隔壁
550R 発光素子
560 封止材
567BM 遮光層
567p 反射防止層
567R 着色層
570 基板
570a バリア膜
570b 基板
570c 接着層
580R 発光モジュール
590 基板
591 電極
592 電極
593 絶縁層
594 配線
595 タッチセンサ
597 接着層
598 配線
599 接続層
5100 ペレット
5120 基板
5161 領域
Claims (4)
- 筐体と、表示パネルと、FPCと、を有し、
前記筐体は、平面と、前記平面から延在する第1乃至第4の側面と、を有し、
前記第1の側面は、前記第4の側面と対向し、
前記第2の側面は、前記第3の側面と対向し、
前記第1の側面の長軸方向および前記第4の側面の長軸方向は、前記第2の側面の長軸方向および前記第3の側面の長軸方向よりも長く、
前記第1の側面乃至前記第4の側面の各々は、各々の断面視において曲面形状を有し、
前記表示パネルは、可撓性を有する基板を有し、
前記基板は、第1の領域と第2の領域とを有し、
前記第1の領域は、前記平面、前記第1の側面および前記第4の側面と重なり、
前記第2の領域は、前記第2の側面と重なり、
前記基板は、前記第3の側面とは重ならず、
前記第2の領域において、前記表示パネルは、前記FPCと電気的に接続され、
前記FPCは、前記表示パネルの裏面に配置され、
前記表示パネルの表示部は、前記第1の側面及び前記第4の側面と重なる領域を有する電子機器。 - 筐体と、表示パネルと、FPCと、を有し、
前記筐体は、平面と、前記平面から延在する第1乃至第4の側面と、を有し、
前記第1の側面は、前記第4の側面と対向し、
前記第2の側面は、前記第3の側面と対向し、
前記筐体の前記第1の側面乃至前記第4の側面の各々は、各々の断面視において曲面形状を有し、
前記表示パネルは、可撓性を有し、
前記表示パネルは、第1の領域と第2の領域とを有し、
前記第1の領域は、前記平面、前記第1の側面および前記第4の側面と重なり、
前記第2の領域は、前記第2の側面と重なり、
前記表示パネルは、前記第3の側面とは重ならず、
前記第2の領域において、前記表示パネルは、前記FPCと電気的に接続され、
前記FPCは、前記表示パネルの裏面に配置され、
前記表示パネルの表示部は、前記第1の側面及び前記第4の側面と重なる領域を有する電子機器。 - 筐体と、表示パネルと、を有し、
前記筐体は、平面と、曲面形状を有する第1の側面と、前記第1の側面に隣接して設けられ曲面形状を有する第2の側面及び第3の側面と、前記第1の側面に対向して設けられ曲面形状を有する第4の側面と、を有し、
前記表示パネルは、前記平面と重なる第1の領域と、前記第1の側面と重なり、曲面形状を有する第2の領域と、前記第2の側面と重なり、曲面形状を有する第3の領域と、前記第3の側面と重なり、曲面形状を有する第4の領域と、を有し、
前記筐体が有する前記第1の側面と前記第2の側面とからなる角部及び前記筐体が有する前記第1の側面と前記第3の側面とからなる角部は、前記表示パネルに重ならない位置に配置され、
前記表示パネルの表示部は、前記第3の領域及び前記第4の領域と重なる領域を有する電子機器。 - 筐体と、表示パネルと、を有し、
前記筐体は、平面と、曲面形状を有する第1の側面と、前記第1の側面に隣接して設けられ曲面形状を有する第2の側面及び第3の側面と、前記第1の側面に対向して設けられ曲面形状を有する第4の側面と、を有し、
前記表示パネルは、前記平面と重なる第1の領域と、前記第1の側面と重なり、曲面形状を有する第2の領域と、前記第2の側面と重なり、曲面形状を有する第3の領域と、前記第3の側面と重なり、曲面形状を有する第4の領域と、を有し、
前記表示パネルは、前記第4の側面とは重ならず、
前記筐体が有する前記第1の側面と前記第2の側面とからなる角部及び前記筐体が有する前記第1の側面と前記第3の側面とからなる角部は、前記表示パネルに重ならない位置に配置され、
前記表示パネルの表示部は、前記第3の領域及び前記第4の領域と重なる領域を有する電子機器。
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