JP7397957B2 - semiconductor equipment - Google Patents
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Description
本発明の一態様は、半導体装置に関する。本発明の一態様は、表示装置、表示モジュー
ル、および電子機器に関する。
One embodiment of the present invention relates to a semiconductor device. One embodiment of the present invention relates to a display device, a display module, and an electronic device.
絶縁表面を有する基板上に形成された半導体層を用いてトランジスタ（電界効果トラン
ジスタ（ＦＥＴ）、または薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ともいう）を構成する技術が注目
されている。該トランジスタは集積回路（ＩＣ）や画像表示装置（表示装置）のような電
子デバイスに広く応用されている。トランジスタに適用可能な半導体層としてシリコンを
代表とする半導体材料が広く知られているが、その他の材料として酸化物半導体を用いる
技術が注目されている。
2. Description of the Related Art A technique of forming a transistor (also referred to as a field effect transistor (FET) or a thin film transistor (TFT)) using a semiconductor layer formed on a substrate having an insulating surface is attracting attention. The transistor is widely applied to electronic devices such as integrated circuits (ICs) and image display devices (display devices). Semiconductor materials such as silicon are widely known as semiconductor layers applicable to transistors, but techniques using oxide semiconductors as other materials are attracting attention.
例えば、酸化物半導体として、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｎなどを含む非晶質酸化物を用い
てトランジスタを作製する技術が開示されている（特許文献１参照）。また、自己整列ト
ップゲート構造を有する酸化物半導体層のトランジスタを作製する技術が開示されている
（特許文献２参照）。また電界効果移動度を高めるために、上下のゲート電極の電界によ
ってチャネルが形成される酸化物半導体層を電気的に取り囲む構造のトランジスタを作製
する技術が開示されている（特許文献３参照）。
For example, a technique for manufacturing a transistor using an amorphous oxide containing In, Zn, Ga, Sn, or the like as an oxide semiconductor has been disclosed (see Patent Document 1). Further, a technique for manufacturing a transistor using an oxide semiconductor layer having a self-aligned top gate structure has been disclosed (see Patent Document 2). Further, in order to increase field-effect mobility, a technique has been disclosed for manufacturing a transistor having a structure in which an oxide semiconductor layer in which a channel is formed by electric fields of upper and lower gate electrodes is electrically surrounded (see Patent Document 3).
また、チャネルを形成する酸化物半導体層の下地絶縁層に、加熱により酸素を放出する
絶縁層を用い、該酸化物半導体層の酸素欠損を低減することで、長期使用における閾値電
圧のシフトが小さいといった、電気的な信頼性が高められたトランジスタを作製する技術
が開示されている（特許文献４参照）。
In addition, by using an insulating layer that releases oxygen when heated as the underlying insulating layer of the oxide semiconductor layer that forms the channel and reducing oxygen vacancies in the oxide semiconductor layer, the shift in threshold voltage during long-term use is small. A technique for manufacturing a transistor with improved electrical reliability has been disclosed (see Patent Document 4).
酸化物半導体層を有するトランジスタは、表示装置への応用が期待されている。表示装
置の画素回路を構成する容量素子は、小さい面積で大きな静電容量（以下、容量という）
が求められている。データ電圧を保持するための容量が小さくなると、チャージインジェ
クション（Ｃｈａｒｇｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）、フィードスルー（Ｆｅｅｄｔｈｒｏｕ
ｇｈ）の影響が大きくなる問題を避けるためである。
Transistors including oxide semiconductor layers are expected to be applied to display devices. The capacitive elements that make up the pixel circuits of display devices have a large electrostatic capacity (hereinafter referred to as capacitance) in a small area.
is required. When the capacity to hold the data voltage becomes smaller, charge injection and feedthrough
This is to avoid the problem of increasing the influence of gh).
小さな面積で大きな容量を得るために、ゲート電極と半導体層で薄いゲート絶縁膜を挟
んで容量を形成した容量素子、所謂ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄ
ｕｃｔｏｒ）容量（あるいはＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ－Ｉｓｕｌａｔｏｒ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄ
ｕｃｔｏｒ）容量）が有効である。しかしながらＭＯＳ容量は、０Ｖ近傍の低い電圧を保
持する場合容量が小さく、低階調のデータ電圧の保持が難しい。
In order to obtain large capacitance in a small area, a so-called MOS (Metal-Oxide-Semiconductor
capacity (or MIS (Metal-Isulator-Semiconductor)
(capacity) is valid. However, the MOS capacitor has a small capacity when holding a low voltage near 0V, and it is difficult to hold a data voltage of a low gradation.
本発明の一態様は、小さい面積であっても大きな容量を得ることができる、新規な構成
の表示装置等を提供することを課題の一とする。または本発明の一態様は、低い電圧を保
持して階調表示を行う場合であっても大きな容量を得ることができる、新規な構成の表示
装置等を提供することを課題の一とする。
An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device or the like with a novel configuration that can obtain a large capacity even with a small area. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a display device or the like with a novel configuration that can obtain a large capacity even when performing gradation display while maintaining a low voltage.
なお本発明の一態様の課題は、上記列挙した課題に限定されない。上記列挙した課題は
、他の課題の存在を妨げるものではない。なお他の課題は、以下の記載で述べる、本項目
で言及していない課題である。本項目で言及していない課題は、当業者であれば明細書又
は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる
。なお、本発明の一態様は、上記列挙した記載、及び／又は他の課題のうち、少なくとも
一つの課題を解決するものである。
Note that the problems of one embodiment of the present invention are not limited to the problems listed above. The issues listed above do not preclude the existence of other issues. Other issues are those not mentioned in this section, which will be discussed below. Problems not mentioned in this section can be derived from the descriptions, drawings, etc. by those skilled in the art, and can be extracted as appropriate from these descriptions. Note that one embodiment of the present invention solves at least one of the above-listed descriptions and/or other problems.
本発明の一態様は、第１の配線と、第１のトランジスタと、第１の容量素子と、発光素
子と、を有する画素を有し、第１の配線は、発光素子に電流を流すための電流供給線の機
能を有し、第１のトランジスタは、第１のゲート電極と、第１のゲート電極上の第１の絶
縁層と、第１の絶縁層上の酸化物半導体層と、酸化物半導体層上のソース電極およびドレ
イン電極と、ソース電極およびドレイン電極並びに酸化物半導体層上の第２の絶縁層と、
第２の絶縁層上の第２のゲート電極と、を有し、第１の容量素子は、第１の電極と、第２
の電極と、第１の電極と第２の電極との間の第２の絶縁層と同じ層に設けられた絶縁層と
、を有し、第１の電極は、第２のゲート電極と同じ層に設けられた導電層を有し、第２の
電極は、酸化物半導体層と同じ層に設けられた酸化物半導体層を有し、第１の容量素子は
、第１の絶縁層と同じ層に設けられた絶縁層を介して、第１の配線に電気的に接続された
第３の電極層を有し、第３の電極層は、第１のゲート電極と同じ層に設けられる表示装置
である。
One embodiment of the present invention includes a pixel including a first wiring, a first transistor, a first capacitor, and a light-emitting element, and the first wiring is used for flowing current to the light-emitting element. The first transistor has a function of a current supply line, and the first transistor includes a first gate electrode, a first insulating layer on the first gate electrode, an oxide semiconductor layer on the first insulating layer, a source electrode and a drain electrode on the oxide semiconductor layer; a second insulating layer on the source electrode and the drain electrode and the oxide semiconductor layer;
a second gate electrode on a second insulating layer, and the first capacitor has a first electrode and a second gate electrode on the second insulating layer.
and an insulating layer provided in the same layer as the second insulating layer between the first electrode and the second electrode, the first electrode being the same as the second gate electrode. The second electrode has an oxide semiconductor layer provided in the same layer as the oxide semiconductor layer, and the first capacitor has the same conductive layer as the first insulating layer. The display has a third electrode layer electrically connected to the first wiring through an insulating layer provided in the layer, and the third electrode layer is provided in the same layer as the first gate electrode. It is a device.
本発明の一態様において、第２のゲート電極および第１の電極は、酸素と、Ｉｎと、Ｚ
ｎと、Ｍ（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）とを有する表示装置が好ましい。
In one embodiment of the present invention, the second gate electrode and the first electrode contain oxygen, In, and Z.
A display device having n and M (M is Al, Ga, Y, or Sn) is preferable.
本発明の一態様において、第２のゲート電極および第１の電極は、酸化物半導体および
第２の電極よりもキャリア密度が高い表示装置が好ましい。
In one embodiment of the present invention, the second gate electrode and the first electrode preferably have a higher carrier density than the oxide semiconductor and the second electrode in a display device.
本発明の一態様において、第２の絶縁層の膜厚は、第１の絶縁層の膜厚より大きい表示
装置が好ましい。
In one embodiment of the present invention, the second insulating layer is preferably thicker than the first insulating layer in the display device.
本発明の一態様において、画素は、第２のトランジスタと、第２の容量素子と、液晶素
子と、を有し、液晶素子は、開口が設けられた反射電極を有し、発光素子の発光領域は、
開口が設けられた領域と重なる領域を有する表示装置が好ましい。
In one embodiment of the present invention, the pixel includes a second transistor, a second capacitor, and a liquid crystal element, the liquid crystal element includes a reflective electrode provided with an opening, and the light emitting element emits light. The area is
A display device having a region overlapping with a region provided with an opening is preferred.
なおその他の本発明の一態様については、以下で述べる実施の形態における説明、及び
図面に記載されている。
Note that other aspects of the present invention are described in the description of the embodiments and the drawings below.
本発明の一態様は、小さい面積であっても大きな容量を得ることができる、新規な構成
の表示装置等を提供することができる。または本発明の一態様は、低い電圧を保持して階
調表示を行う場合であっても大きな容量を得ることができる、新規な構成の表示装置等を
提供することができる。
One embodiment of the present invention can provide a display device or the like with a novel configuration that can obtain a large capacity even in a small area. Alternatively, one embodiment of the present invention can provide a display device or the like with a novel configuration that can obtain a large capacity even when performing gradation display while maintaining a low voltage.
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定
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。
Embodiments will be described in detail using the drawings. However, those skilled in the art will easily understand that the present invention is not limited to the following description, and that the form and details thereof can be changed in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be interpreted as being limited to the contents described in the embodiments shown below.
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には
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、ハッチングパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある
。
In the configuration of the invention described below, the same parts or parts having similar functions are designated by the same reference numerals in different drawings, and repeated explanation thereof will be omitted. Furthermore, when referring to similar functions, the hatching pattern may be the same and no particular reference numeral may be attached.
なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、
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。
In each figure described in this specification, the size of each structure, layer thickness, or area is as follows.
May be exaggerated for clarity. Therefore, it is not necessarily limited to that scale.
なお、本明細書等における「第１」、「第２」等の序数詞は、構成要素の混同を避ける
ために付すものであり、数的に限定するものではない。
Note that ordinal numbers such as "first" and "second" in this specification and the like are added to avoid confusion of constituent elements, and are not limited numerically.
トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通または非導通を制
御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは
、ＩＧＦＥＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｏｒ）や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ
）を含む。
A transistor is a type of semiconductor element, and can perform current and voltage amplification, switching operations that control conduction or non-conduction, and the like. The transistor in this specification is an IGFET (Insulated Gate Field Effect Transistor).
istor) and thin film transistor (TFT)
)including.
また、「ソース」や「ドレイン」の機能は、異なる極性のトランジスタを採用する場合
や、回路動作において電流の方向が変化する場合などには入れ替わることがある。このた
め、本明細書においては、「ソース」や「ドレイン」の用語は、入れ替えて用いることが
できるものとする。
Furthermore, the functions of "source" and "drain" may be interchanged when transistors with different polarities are used, or when the direction of current changes during circuit operation. Therefore, in this specification, the terms "source" and "drain" can be used interchangeably.
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の構成例について説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, a configuration example of a display device according to one embodiment of the present invention will be described.
［回路図の構成例］
図１（Ａ）は、表示装置が有する画素の回路図である。
[Example of circuit diagram configuration]
FIG. 1A is a circuit diagram of a pixel included in a display device.
画素ＰＩＸは、トランジスタＭ１と、トランジスタＭ２と、トランジスタＭ３と、容量
素子ＭＣと、発光素子ＥＬと、を有する。画素ＰＩＸは、走査線ＧＬ、信号線ＳＬ、電流
供給線ＡＮＯＤＥ、配線Ｖ０、共通配線ＣＡＴＨＯＤＥに接続される。画素ＰＩＸは、カ
ラー表示を行う画素が有する副画素に相当する。なおトランジスタＭ１、Ｍ２およびＭ３
は、ｎチャネル型のトランジスタとして以下の説明をするが、ｐチャネル型であってもよ
い。
Pixel PIX includes a transistor M1, a transistor M2, a transistor M3, a capacitive element MC, and a light emitting element EL. Pixel PIX is connected to scanning line GL, signal line SL, current supply line ANODE, wiring V0, and common wiring CATHODE. Pixel PIX corresponds to a subpixel included in a pixel that performs color display. Note that transistors M1, M2 and M3
will be described below as an n-channel transistor, but it may be a p-channel transistor.
走査線ＧＬは走査信号を画素に供給する配線である。走査信号は、供給されるトランジ
スタの導通状態を制御する信号である。信号線ＳＬは画像データに応じたデータ電圧を画
素に供給する配線である。電流供給線ＡＮＯＤＥおよび共通配線ＣＡＴＨＯＤＥは発光素
子ＥＬに電流を流すための配線である。配線Ｖ０は、定電圧が与えられる配線である。
The scanning line GL is a wiring that supplies scanning signals to pixels. The scanning signal is a signal that controls the conduction state of the supplied transistor. The signal line SL is a wiring that supplies data voltages corresponding to image data to pixels. The current supply line ANODE and the common wiring CATHODE are wiring for flowing current to the light emitting element EL. The wiring V0 is a wiring to which a constant voltage is applied.
容量素子ＭＣは、酸化物半導体層の上下にゲート電極が設けられたトランジスタで構成
される容量素子である。容量素子ＭＣの酸化物半導体層の下側にある金属材料で構成され
るゲート電極を第１のゲート電極（ボトムゲート電極ともいう）という。酸化物半導体層
の上側にある金属酸化物材料で構成されるゲート電極を第２のゲート電極（トップゲート
電極ともいう）という。なお金属酸化物材料は、金属元素と、酸素と、を有する材料であ
る。
The capacitive element MC is a capacitive element composed of a transistor in which gate electrodes are provided above and below an oxide semiconductor layer. A gate electrode made of a metal material below the oxide semiconductor layer of the capacitive element MC is referred to as a first gate electrode (also referred to as a bottom gate electrode). A gate electrode made of a metal oxide material above the oxide semiconductor layer is referred to as a second gate electrode (also referred to as a top gate electrode). Note that the metal oxide material is a material containing a metal element and oxygen.
容量素子ＭＣは、第２のゲート電極と、第２の電極に接して設けられる絶縁層と、酸化
物半導体層とで構成される、所謂ＭＯＳ容量である。容量素子ＭＣの一方の電極となる第
２のゲート電極は、トランジスタＭ３のゲート電極に接続される。容量素子ＭＣの他方の
電極となるソース電極およびドレイン電極は、トランジスタＭ３のソース電極に接続され
る。第１のゲート電極は、電流供給線ＡＮＯＤＥ、言い換えればトランジスタＭ３のソー
スまたはドレインの他方に接続される。
The capacitive element MC is a so-called MOS capacitor that includes a second gate electrode, an insulating layer provided in contact with the second electrode, and an oxide semiconductor layer. A second gate electrode serving as one electrode of the capacitive element MC is connected to the gate electrode of the transistor M3. A source electrode and a drain electrode, which are the other electrodes of capacitive element MC, are connected to the source electrode of transistor M3. The first gate electrode is connected to the current supply line ANODE, in other words, the other of the source or drain of the transistor M3.
なおトランジスタＭ１、トランジスタＭ２、およびトランジスタＭ３は、シングルゲー
トのトランジスタとして図示しているが、容量素子ＭＣと同様に、酸化物半導体層の上下
にゲート電極が設けられる構造のトランジスタとしてもよい。容量素子ＭＣ、トランジス
タＭ１、Ｍ２およびＭ３に適用可能な構成例については、後述する。
Note that although the transistors M1, M2, and M3 are illustrated as single-gate transistors, they may be transistors having a structure in which gate electrodes are provided above and below an oxide semiconductor layer, similarly to the capacitor MC. Configuration examples applicable to the capacitive element MC and the transistors M1, M2, and M3 will be described later.
トランジスタＭ１のゲート電極は、走査線ＧＬに接続される。トランジスタＭ１のソー
スまたはドレインの一方は、信号線ＳＬに接続される。トランジスタＭ１のソースまたは
ドレインの他方は、トランジスタＭ３のゲート電極、ならびに容量素子ＭＣの一方の電極
に接続される。
A gate electrode of transistor M1 is connected to scanning line GL. One of the source and drain of the transistor M1 is connected to the signal line SL. The other of the source and drain of the transistor M1 is connected to the gate electrode of the transistor M3 and one electrode of the capacitive element MC.
トランジスタＭ２のゲート電極は、走査線ＧＬに接続される。トランジスタＭ２のソー
スまたはドレインの一方は、配線Ｖ０に接続される。トランジスタＭ２のソースまたはド
レインの他方は、トランジスタＭ３のソースまたはドレインの一方、容量素子ＭＣの他方
の電極、および発光素子ＥＬの一方の電極に接続される。
A gate electrode of transistor M2 is connected to scanning line GL. One of the source and drain of the transistor M2 is connected to the wiring V0. The other source or drain of transistor M2 is connected to one of the source or drain of transistor M3, the other electrode of capacitive element MC, and one electrode of light emitting element EL.
トランジスタＭ３のゲート電極は、トランジスタＭ１のソースまたはドレインの他方、
および容量素子ＭＣの一方の電極に接続される。トランジスタＭ３のソースまたはドレイ
ンの一方は、トランジスタＭ２のソースまたはドレインの他方、容量素子ＭＣの他方の電
極、および発光素子ＥＬの一方の電極に接続される。トランジスタＭ３のソースまたはド
レインの他方は、電流供給線ＡＮＯＤＥに接続される。
The gate electrode of the transistor M3 is the other of the source or drain of the transistor M1,
and connected to one electrode of capacitive element MC. One of the source and drain of transistor M3 is connected to the other source and drain of transistor M2, the other electrode of capacitive element MC, and one electrode of light emitting element EL. The other of the source and drain of transistor M3 is connected to current supply line ANODE.
発光素子ＥＬの一方の電極は、トランジスタＭ２のソースまたはドレインの他方、トラ
ンジスタＭ３のソースまたはドレインの一方、および容量素子ＭＣの他方の電極に接続さ
れる。発光素子ＥＬの他方の電極は、共通配線ＣＡＴＨＯＤＥに接続される。
One electrode of the light emitting element EL is connected to the other source or drain of the transistor M2, one of the source or drain of the transistor M3, and the other electrode of the capacitive element MC. The other electrode of the light emitting element EL is connected to the common wiring CATHODE.
図１（Ｂ）には、図１（Ａ）の簡単な動作を説明するための、タイミングチャートを示
す。図１（Ｂ）では、ｍ行目の走査線ＧＬ＿ｍにおける一走査選択期間（ＰＳＣＡＮ）を
図示している。また電流供給線ＡＮＯＤＥに与える電圧ＶＡＮＯＤＥおよび配線Ｖ０の電
圧、および信号線ＳＬの画像信号、を図示している。
FIG. 1(B) shows a timing chart for explaining the simple operation of FIG. 1(A). FIG. 1B illustrates one scan selection period (P SCAN ) in the m-th scan line GL_m. Further, the voltage V ANODE applied to the current supply line ANODE, the voltage of the wiring V0, and the image signal of the signal line SL are illustrated.
図１（Ｂ）に示すように、一走査選択期間において信号線ＳＬの画像信号は（ｍ－１）
行目の信号ＤＡＴＡ＿ｍ－１からｍ行目の信号ＤＡＴＡ＿ｍに切り替わる。この間、電流
供給線ＡＮＯＤＥに与える電圧ＶＡＮＯＤＥは、発光素子ＥＬに電流を流すため、配線Ｖ
Ｏの電圧より高い電圧とする。
As shown in FIG. 1(B), the image signal of the signal line SL in one scanning selection period is (m-1)
The signal DATA_m-1 in the row is switched to the signal DATA_m in the m-th row. During this time, the voltage V ANODE applied to the current supply line ANODE is applied to the wiring V
The voltage is higher than the voltage of O.
図１（Ａ）、（Ｂ）の構成では、第１のゲート電極を金属材料で構成される導電層で形
成し、第２のゲート電極を、金属酸化物材料で構成される導電層で形成できる。金属酸化
物材料で構成される導電層は、成膜時に被成膜面である絶縁層に酸素を供給できる。酸素
が供給された絶縁層は、加熱によって酸化物半導体を有する半導体層に放出することがで
きる。そのため、金属酸化物材料で構成される導電層を第２のゲート電極に採用すること
で、トランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３の信頼性を高めることができる。
In the configurations of FIGS. 1A and 1B, the first gate electrode is formed of a conductive layer made of a metal material, and the second gate electrode is formed of a conductive layer made of a metal oxide material. can. The conductive layer made of a metal oxide material can supply oxygen to the insulating layer, which is the surface on which the film is formed, during film formation. The insulating layer supplied with oxygen can be released into the semiconductor layer including an oxide semiconductor by heating. Therefore, by employing a conductive layer made of a metal oxide material for the second gate electrode, the reliability of the transistors M1, M2, and M3 can be improved.
図１（Ａ）、（Ｂ）の構成では、上述したようにトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３の信頼
性すなわち酸化物半導体を有する半導体層の酸素欠損を低減することで、閾値電圧のシフ
トを小さくすることができる。一方で、トランジスタをＭＯＳ容量として機能させる場合
に、トランジスタの閾値電圧が０Ｖ近傍であると、低電圧を保持する場合に容量が小さく
、低階調のデータ電圧の保持が難しくなる。
In the configurations of FIGS. 1A and 1B, as described above, the reliability of transistors M1, M2, and M3, that is, the oxygen vacancies in the semiconductor layer including an oxide semiconductor is reduced, thereby reducing the threshold voltage shift. be able to. On the other hand, when a transistor functions as a MOS capacitor, if the threshold voltage of the transistor is near 0V, the capacitance is small when holding a low voltage, making it difficult to hold a data voltage of a low gradation.
図２（Ａ）には、回路図で示した、ＭＯＳ容量として機能させるトランジスタの第１の
ゲート電極、第２のゲート電極、ソースおよびドレインとして機能する電極の電圧をそれ
ぞれ「Ｖｂ」、「Ｖｇ」、「Ｖｓ」として表している。図２（Ｂ）は、第２のゲート電極
とソース電極との間の電圧「Ｖｇ－Ｖｓ」を横軸として、ＭＯＳ容量である容量素子ＭＣ
の容量を縦軸としたグラフである。
In FIG. 2(A), the voltages of the first gate electrode, second gate electrode, and electrodes functioning as the source and drain of the transistor functioning as a MOS capacitor shown in the circuit diagram are shown as "Vb" and "Vg," respectively. ”, expressed as “Vs”. FIG. 2(B) shows the capacitive element MC, which is a MOS capacitor, with the horizontal axis representing the voltage "Vg-Vs" between the second gate electrode and the source electrode.
This is a graph with the vertical axis representing the capacity of .
図２（Ｂ）に図示するように、トランジスタの閾値電圧が０Ｖ近傍のトランジスタをＭ
ＯＳ容量とする場合、第１のゲート電極に与えるＶｂとソース電極に与えるＶｂが等電位
の場合（Ｖｂ－Ｖｓ＝０）、第２のゲート電極に低電圧を与えると、保持する容量が小さ
い。
As shown in FIG. 2(B), a transistor whose threshold voltage is near 0V is
In the case of OS capacitance, if Vb applied to the first gate electrode and Vb applied to the source electrode are at the same potential (Vb - Vs = 0), if a low voltage is applied to the second gate electrode, the retained capacitance will be small. .
一方、図２（Ｂ）に図示するように、トランジスタの閾値電圧が０Ｖ近傍のトランジス
タをＭＯＳ容量とする場合であっても、第１のゲート電極に与えるＶｂをソース電極に与
えるＶｂよりも大きくする場合（Ｖｂ－Ｖｓ＞０）、トランジスタの閾値電圧をマイナス
シフトさせることができる。具体的には図１（Ａ）、（Ｂ）に図示するように、配線ＶＯ
の電圧より高い、電流供給線ＡＮＯＤＥに与える電圧ＶＡＮＯＤＥを第１のゲート電極に
与えるＶｂとして機能させる。そのため、第２のゲート電極に低電圧を与える場合であっ
ても、保持する容量を大きくすることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, even when a transistor with a threshold voltage near 0 V is used as a MOS capacitor, the Vb applied to the first gate electrode is larger than the Vb applied to the source electrode. (Vb-Vs>0), the threshold voltage of the transistor can be shifted negatively. Specifically, as shown in FIGS. 1(A) and 1(B), the wiring VO
The voltage V ANODE applied to the current supply line ANODE, which is higher than the voltage of V ANODE , functions as Vb applied to the first gate electrode. Therefore, even when applying a low voltage to the second gate electrode, it is possible to increase the holding capacity.
また図１（Ａ）、（Ｂ）の構成では、第２のゲート電極と酸化物半導体層との間にある
絶縁層は、加熱により酸素を放出させて酸化物半導体層の酸素欠損を低減させるため、第
１のゲート電極と酸化物半導体層との間にある絶縁層より膜厚が薄い。そのため、容量素
子ＭＣは、小さい面積で大きな容量とすることができる。
Furthermore, in the configurations of FIGS. 1A and 1B, the insulating layer between the second gate electrode and the oxide semiconductor layer releases oxygen by heating to reduce oxygen vacancies in the oxide semiconductor layer. Therefore, the film thickness is thinner than the insulating layer between the first gate electrode and the oxide semiconductor layer. Therefore, the capacitive element MC can have a large capacity with a small area.
なお図１（Ａ）では、トランジスタＭ１、Ｍ２およびＭ３をシングルゲート構造として
説明したが、図３（Ａ）に示す画素ＰＩＸ＿Ａのように、第１のゲート電極および第２の
ゲート電極を有し、互いのゲート電極を接続する構成としてもよい。当該構成の場合、ト
ランジスタＭ１、Ｍ２およびＭ３は、容量素子ＭＣと同様に、酸化物半導体層の上下にゲ
ート電極が設けられる構造のトランジスタとなる。
Note that although the transistors M1, M2, and M3 are described as having a single gate structure in FIG. 1(A), they may have a first gate electrode and a second gate electrode, as in the pixel PIX_A shown in FIG. 3(A). , the gate electrodes may be connected to each other. In the case of this configuration, the transistors M1, M2, and M3 have a structure in which gate electrodes are provided above and below an oxide semiconductor layer, similarly to the capacitor MC.
なお図１（Ａ）では、容量素子ＭＣの第１のゲート電極を電流供給線ＡＮＯＤＥに接続
する構成としたが、トランジスタの閾値電圧をマイナスシフトできる電圧を与えることが
できる配線であれば、他の構成でもよい。例えば、図３（Ｂ）に示す画素ＰＩＸ＿Ｂのよ
うに、第１のゲート電極を電流供給線ＡＮＯＤＥとは異なる配線Ｖ１に接続する構成とす
ることもできる。配線Ｖ１には、電流供給線ＡＮＯＤＥと同様に、配線Ｖ０に与える電圧
よりも高い電圧を与えることが好ましい。
Note that although the first gate electrode of the capacitive element MC is connected to the current supply line ANODE in FIG. It may be configured as follows. For example, as in pixel PIX_B shown in FIG. 3B, the first gate electrode may be connected to a wiring V1 different from the current supply line ANODE. It is preferable to apply a voltage higher than the voltage applied to the wiring V0 to the wiring V1, similarly to the current supply line ANODE.
なお図２（Ａ）では、トランジスタＭ１、Ｍ２およびＭ３を２つのゲート電極を接続す
る構成としたが、第１のゲート電極と第２のゲート電極とで別々の信号を与える構成とし
てもよい。例えば、図４（Ａ）に示す画素ＰＩＸ＿Ｃのように、トランジスタＭ１および
Ｍ２の第１のゲート電極を走査線ＧＬに接続し、第２のゲート電極を配線Ｖ０に接続する
構成としてもよい。当該構成とすることで、トランジスタＭ１およびＭ２において、第１
のゲート電極と同層に金属材料で構成される走査線ＧＬを配置する構成とすることができ
る。そのため、第１のゲート電極を金属材料で構成される導電層で形成し、第２のゲート
電極を、金属酸化物材料で構成される導電層で形成する構成を採用しても、走査線ＧＬの
抵抗が高くなってしまうといった問題を回避できる。また走査線ＧＬの抵抗を下げるため
に、余分に金属材料による配線を設ける分の製造コストを低減することができる。
Note that in FIG. 2A, the transistors M1, M2, and M3 have a configuration in which two gate electrodes are connected, but a configuration may be adopted in which the first gate electrode and the second gate electrode provide separate signals. For example, like the pixel PIX_C shown in FIG. 4A, the first gate electrodes of the transistors M1 and M2 may be connected to the scanning line GL, and the second gate electrodes may be connected to the wiring V0. With this configuration, in the transistors M1 and M2, the first
The scanning line GL made of a metal material may be arranged in the same layer as the gate electrode. Therefore, even if a configuration is adopted in which the first gate electrode is formed of a conductive layer made of a metal material and the second gate electrode is formed of a conductive layer made of a metal oxide material, the scanning line GL The problem of high resistance can be avoided. Further, in order to lower the resistance of the scanning line GL, the manufacturing cost can be reduced by providing extra wiring made of metal material.
なお図２（Ａ）では、電流供給線ＡＮＯＤＥを信号線ＳＬおよび配線Ｖ０と平行となる
方向に配置する構成を示したが、他の構成でもよい。例えば、図４（Ｂ）に示す画素ＰＩ
Ｘ＿Ｄのように、電流供給線ＡＮＯＤＥを走査線ＧＬと平行となる方向に配置する構成と
することもできる。
Although FIG. 2A shows a configuration in which the current supply line ANODE is arranged in a direction parallel to the signal line SL and the wiring V0, other configurations may be used. For example, the pixel PI shown in FIG. 4(B)
It is also possible to arrange the current supply line ANODE in a direction parallel to the scanning line GL, as shown in X_D.
［トランジスタの構成例］
ここでトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３、および容量素子ＭＣに適用可能なトランジスタ
またはＭＯＳ容量の構成例について、図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）までを用いて説明する。
[Example of transistor configuration]
Here, configuration examples of transistors or MOS capacitors applicable to the transistors M1, M2, and M3 and the capacitive element MC will be described with reference to FIGS. 5A, 5B, and 5C.
図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に、トランジスタを有する半導体装置の一例を示す。なお図５
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すトランジスタは、半導体層の上下にゲート電極が設けられる構
造である。
FIGS. 5A, 5B, and 5C illustrate an example of a semiconductor device including a transistor. Furthermore, Figure 5
The transistors shown in (A), (B), and (C) have a structure in which gate electrodes are provided above and below a semiconductor layer.
図５（Ａ）は、トランジスタ１００の上面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の一点鎖
線Ｘ１－Ｘ２間の断面図であり、図５（Ｃ）は図５（Ａ）の一点鎖線Ｙ１－Ｙ２間の断面
図である。なお、図５（Ａ）では、明瞭化のため、絶縁層１１０などの構成要素を省略し
て図示している。なお、トランジスタの上面図においては、以降の図面においても図５（
Ａ）と同様に、構成要素の一部を省略して図示する場合がある。また、一点鎖線Ｘ１－Ｘ
２方向をチャネル長（Ｌ）方向、一点鎖線Ｙ１－Ｙ２方向をチャネル幅（Ｗ）方向と呼称
する場合がある。
5(A) is a top view of the
Similar to A), some of the constituent elements may be omitted from the illustration. In addition, the dashed line X1-X
The two directions may be referred to as the channel length (L) direction, and the dashed-dotted line Y1-Y2 direction may be referred to as the channel width (W) direction.
図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すトランジスタ１００は、基板１０２上に形成された導電
層１０６と、導電層１０６上の絶縁層１０４と、絶縁層１０４上の酸化物半導体層１０８
と、酸化物半導体層１０８上の絶縁層１１０と、絶縁層１１０上の金属酸化物層１１２と
、絶縁層１０４、酸化物半導体層１０８、及び金属酸化物層１１２上の絶縁層１１６と、
を有する。また、酸化物半導体層１０８は、絶縁層１１０と接するチャネル領域１０８ｉ
と、絶縁層１１６と接するソース領域１０８ｓと、絶縁層１１６と接するドレイン領域１
０８ｄと、を有する。
The
, an insulating
has. Further, the
, a
08d.
また、トランジスタ１００は、絶縁層１１６に設けられた開口１４１ａを介して、ソー
ス領域１０８ｓに電気的に接続される導電層１２０ａと、絶縁層１１６に設けられた開口
１４１ｂを介して、ドレイン領域１０８ｄに電気的に接続される導電層１２０ｂと、を有
していてもよい。
The
なお、導電層１０６は、第１のゲート電極としての機能を有し、金属材料で構成される
。金属酸化物層１１２は、第２のゲート電極としての機能を有し、金属酸化物材料で構成
される。また、絶縁層１０４は、第１のゲート絶縁層としての機能を有し、絶縁層１１０
は、第２のゲート絶縁層としての機能を有する。
Note that the
has a function as a second gate insulating layer.
また、絶縁層１１６は、窒素または水素のいずれか一方または双方を有する。絶縁層１
１６が窒素または水素のいずれか一方または双方を有する構成とすることで、酸化物半導
体層１０８、及び金属酸化物層１１２に窒素または水素のいずれか一方または双方を供給
することができる。
In addition, the insulating
By having a structure in which 16 contains either nitrogen or hydrogen, or both, nitrogen or hydrogen or both can be supplied to the
絶縁層１１６としては、例えば、窒化物絶縁層が挙げられる。該窒化物絶縁層としては
、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム等を用い
て形成することができる。絶縁層１１６に含まれる水素濃度は、１×１０２２ａｔｏｍｓ
／ｃｍ３以上であると好ましい。
Examples of the insulating
/cm 3 or more is preferable.
また、金属酸化物層１１２は、絶縁層１１０に酸素を供給する機能を有する。金属酸化
物層１１２が、絶縁層１１０に酸素を供給する機能を有することで、絶縁層１１０中に過
剰酸素を含ませることが可能となる。絶縁層１１０が過剰酸素領域を有することで、酸化
物半導体層１０８、より具体的にはチャネル領域１０８ｉ中に当該過剰酸素を供給するこ
とができる。よって、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。
Further, the
絶縁層１１０としては、酸化物絶縁層または窒化物絶縁層を単層または積層して形成す
ることができる。絶縁層１１０として、例えば酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸
化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウムまたはＧ
ａ－Ｚｎ酸化物などを用いればよく、単層または積層で設けることができる。
The insulating
A-Zn oxide or the like may be used, and it can be provided in a single layer or in a stacked layer.
酸化物半導体層１０８の上方に形成される絶縁層１１０に過剰酸素を有する構成とする
ことで、チャネル領域１０８ｉにのみ選択的に過剰酸素を供給させることが可能となる。
あるいは、チャネル領域１０８ｉ、ソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄに過
剰酸素を供給させたのち、ソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄのキャリア密
度を選択的に高めればよい。
By providing a structure in which the insulating
Alternatively, after excess oxygen is supplied to the
金属酸化物層１１２は、絶縁層１１６から窒素または水素のいずれか一方または双方が
供給されることで、キャリア密度が高くなる。別言すると、金属酸化物層１１２は、酸化
物導電体（ＯＣ：Ｏｘｉｄｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）としての機能も有する。したがって
、金属酸化物層１１２は、酸化物半導体層１０８よりもキャリア密度が高くなる。
The
酸化物半導体層１０８が有するソース領域１０８ｓ、及びドレイン領域１０８ｄ、並び
に金属酸化物層１１２は、それぞれ、酸素欠損を形成する元素を有していてもよい。上記
酸素欠損を形成する元素としては、代表的には水素、ホウ素、炭素、窒素、フッ素、リン
、硫黄、塩素、希ガス等が挙げられる。また、希ガス元素の代表例としては、ヘリウム、
ネオン、アルゴン、クリプトン、及びキセノン等がある。
The
Examples include neon, argon, krypton, and xenon.
不純物元素が酸化物半導体層に添加されると、酸化物半導体層中の金属元素と酸素の結
合が切断され、酸素欠損が形成される。または、不純物元素が酸化物半導体層に添加され
ると、酸化物半導体層中の金属元素と結合していた酸素が不純物元素と結合し、金属元素
から酸素が脱離され、酸素欠損が形成される。これらの結果、酸化物半導体層においてキ
ャリア密度が増加し、導電性が高くなる。
When an impurity element is added to the oxide semiconductor layer, the bond between the metal element and oxygen in the oxide semiconductor layer is broken, and oxygen vacancies are formed. Alternatively, when an impurity element is added to the oxide semiconductor layer, oxygen that has been bonded to a metal element in the oxide semiconductor layer is bonded to the impurity element, and oxygen is desorbed from the metal element, forming oxygen vacancies. Ru. As a result, the carrier density increases in the oxide semiconductor layer, and the conductivity increases.
トランジスタ１００において、絶縁層１１０の側端部と、金属酸化物層１１２の側端部
とが、揃う領域を有すると好ましい。別言すると、トランジスタ１００において、絶縁層
１１０の上端部と、金属酸化物層１１２の下端部が概略揃う構成である。例えば、金属酸
化物層１１２をマスクとして絶縁層１１０を加工することで、上記構造とすることができ
る。
In the
酸化物半導体層１０８及び金属酸化物層１１２は、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物（ＭはＡｌ、
Ｇａ、Ｙ、またはＳｎ）等の酸化物半導体で形成される。また、酸化物半導体層１０８及
び金属酸化物層１１２として、Ｉｎ－Ｇａ酸化物、Ｉｎ－Ｚｎ酸化物を用いてもよい。と
くに、酸化物半導体層１０８と、金属酸化物層１１２とは、同じ構成元素からなる酸化物
半導体で形成されると、製造コストを低減できるため好ましい。
The
It is formed of an oxide semiconductor such as Ga, Y, or Sn). Further, as the
酸化物半導体層１０８、及び金属酸化物層１１２がＩｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ
－Ｍ－Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数
比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲッ
トの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１
：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：１．５、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：２．３、Ｉｎ：
Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１
、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７等が好ましい。なお、成膜される酸化物半導体層１０８、
及び金属酸化物層１１２の原子数比はそれぞれ、上記のスパッタリングターゲットに含ま
れる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％程度変動することがある。例えば、スパ
ッタリングターゲットとして、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：４．１を用いる場
合、成膜される酸化物半導体層の原子数比は、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３近傍となる
場合がある。
When the
The atomic ratio of metal elements in the sputtering target used to form the -M-Zn oxide film preferably satisfies In≧M and Zn≧M. The atomic ratio of metal elements in such a sputtering target is In:M:Zn=1:1:1, In:M:Zn=1:1.
:1.2, In:M:Zn=2:1:1.5, In:M:Zn=2:1:2.3, In:
M:Zn=2:1:3, In:M:Zn=3:1:2, In:M:Zn=4:2:4.1
, In:M:Zn=5:1:7, etc. are preferred. Note that the
The atomic ratio of the
チャネル領域１０８ｉとして、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い酸化物半導体層
を用いることで、さらに優れた電気特性を有するトランジスタを作製することができる。
ここでは、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い（酸素欠損の少ない）ことを高純度真
性または実質的に高純度真性と呼ぶ。あるいは、真性、または実質的に真性と呼ぶ。高純
度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体は、キャリア発生源が少ないため、
キャリア密度を低くすることができる場合がある。従って、当該酸化物半導体層にチャネ
ル領域が形成されるトランジスタは、しきい値電圧がプラスとなる電気特性（ノーマリー
オフ特性ともいう。）になりやすい。また、高純度真性または実質的に高純度真性である
酸化物半導体層は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度も低くなる場合がある。
また、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体層は、オフ電流が著しく
小さい特性を得ることができる。従って、当該酸化物半導体層にチャネル領域が形成され
るトランジスタは、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場合があ
る。
By using an oxide semiconductor layer with low impurity concentration and low defect level density as the
Here, low impurity concentration and low defect level density (few oxygen vacancies) are referred to as high purity intrinsic or substantially high purity intrinsic. Alternatively, it is called genuine or substantially genuine. High-purity intrinsic or substantially high-purity intrinsic oxide semiconductors have few carrier generation sources, so
In some cases, the carrier density can be lowered. Therefore, a transistor in which a channel region is formed in the oxide semiconductor layer tends to have electrical characteristics in which the threshold voltage is positive (also referred to as normally-off characteristics). Further, since a high-purity intrinsic or substantially high-purity intrinsic oxide semiconductor layer has a low defect level density, the trap level density may also be low.
Further, an oxide semiconductor layer that is highly pure or substantially pure can have extremely low off-state current. Therefore, a transistor in which a channel region is formed in the oxide semiconductor layer has small fluctuations in electrical characteristics and can be a highly reliable transistor in some cases.
一方で、ソース領域１０８ｓ、ドレイン領域１０８ｄ、及び金属酸化物層１１２は、絶
縁層１１６と接する。ソース領域１０８ｓ、ドレイン領域１０８ｄ、及び金属酸化物層１
１２が絶縁層１１６と接することで、絶縁層１１６からソース領域１０８ｓ、ドレイン領
域１０８ｄ、及び金属酸化物層１１２に水素及び窒素のいずれか一方または双方が添加さ
れるため、キャリア密度が高くなる。
On the other hand, the
12 is in contact with the insulating
酸化物半導体層のキャリア密度について、以下に説明を行う。 The carrier density of the oxide semiconductor layer will be explained below.
酸化物半導体層のキャリア密度に影響を与える因子としては、酸化物半導体層中の酸素
欠損（Ｖｏ）、または酸化物半導体層中の不純物などが挙げられる。
Factors that affect the carrier density of the oxide semiconductor layer include oxygen vacancies (Vo) in the oxide semiconductor layer, impurities in the oxide semiconductor layer, and the like.
酸化物半導体層中の酸素欠損が多くなると、該酸素欠損に水素が結合（この状態をＶＯ
Ｈともいう）した際に、欠陥準位密度が高くなる。または、酸化物半導体層中の不純物が
多くなると、該不純物に起因し欠陥準位密度が高くなる。したがって、酸化物半導体層中
の欠陥準位密度を制御することで、酸化物半導体層のキャリア密度を制御することができ
る。
When the number of oxygen vacancies in the oxide semiconductor layer increases, hydrogen bonds to the oxygen vacancies (this state is called V O
(also referred to as H), the defect level density increases. Alternatively, when the amount of impurities in the oxide semiconductor layer increases, the density of defect levels increases due to the impurities. Therefore, by controlling the defect level density in the oxide semiconductor layer, the carrier density in the oxide semiconductor layer can be controlled.
図５（Ｃ）に示すように、酸化物半導体層１０８は、第１のゲート電極として機能する
導電層１０６と、第２のゲート電極として機能する金属酸化物層１１２のそれぞれと対向
するように位置し、２つのゲート電極として機能する導電層または酸化物半導体層に挟ま
れている。
As shown in FIG. 5C, the
図５（Ｃ）の構成とすることで、トランジスタ１００をトランジスタとして機能させる
場合に、トランジスタ１００に含まれる酸化物半導体層１０８を、第１のゲート電極とし
て機能する導電層１０６の走査信号による電界、及び第２のゲート電極として機能する金
属酸化物層１１２の定電圧による電界、によって電気的に取り囲むことができる。
With the structure in FIG. 5C, when the
なお図５（Ｃ）では図示を省略しているが、トランジスタ１００は、第１のゲート電極
と第２のゲート電極とを接続するための、絶縁層１１０および絶縁層１０４に設けた開口
を有する構成としてもよい。このような構成を有することで、トランジスタ１００に含ま
れる酸化物半導体層１０８を、第１のゲート電極として機能する導電層１０６、及び第２
のゲート電極として機能する金属酸化物層１１２、双方の電界によって電気的に取り囲む
ことができる。
Although not shown in FIG. 5C, the
A
また図５（Ｃ）の構成とすることで、トランジスタ１００をＭＯＳ容量として機能させ
る場合に、第１のゲート電極として機能する導電層１０６にトランジスタの閾値電圧をマ
イナスシフトさせる電圧を与えることができる。ＭＯＳ容量は、酸化物半導体層１０８と
、絶縁層１１０と、第２のゲート電極として機能する金属酸化物層１１２と、によって構
成することができる。
Furthermore, with the structure shown in FIG. 5C, when the
トランジスタ１００をＭＯＳ容量として機能させる場合、図６（Ａ）の断面図に図示す
る酸化物半導体層１０８と、絶縁層１１０と、金属酸化物層１１２によって容量を形成す
ることができる。つまり、図５（Ｂ）の回路図の容量素子ＭＣに相当するＭＯＳ容量を形
成することができる。なお図６（Ａ）、図６（Ｂ）において、「Ｖｇ」、「Ｖｓ」、「Ｖ
ｂ」は、図２（Ａ）と同様に、回路図と断面図で対応する電圧を表している。
When the
b'' represents the corresponding voltage in the circuit diagram and cross-sectional view, similar to FIG. 2(A).
図６（Ａ）、図６（Ｂ）の構成では、導電層１０６に与える電圧Ｖｇとしてトランジス
タの閾値電圧をマイナスシフトさせる電圧を与える。ＭＯＳ容量を構成する絶縁層１１０
の膜厚１１０ｔは、絶縁層１０４の膜厚１０４ｔよりも小さい。そのため、小さい電圧が
金属酸化物層１１２に与えられ、絶縁層１１０を間に挟んで金属酸化物層１１２との間で
容量を形成する場合であっても高い容量を確保できるとともに、小さい面積で大きな容量
とすることができる。
In the configurations of FIGS. 6A and 6B, a voltage that negatively shifts the threshold voltage of the transistor is applied as the voltage Vg to the
The
［上面図の構成例］
次いで図７では、発光素子等の構成を除く、図４（Ｂ）の画素ＰＩＸ＿Ｄの回路構成に
適用可能な上面図の一例を示す。また図８は、図７の上面図における上下関係にある導電
層および半導体層等を層毎に分け、開口を介して接続される様子を図示したものである。
また図９（Ａ）は、図７の点線Ｐ１－Ｐ２間の断面図であり、図９（Ｂ）は、図７の点線
Ｑ１－Ｑ２間の断面図である。また図１０は、図７の上面図でのトランジスタの配置に対
応させた画素を複数並べて図示した回路図である。
[Example of top view configuration]
Next, FIG. 7 shows an example of a top view applicable to the circuit configuration of the pixel PIX_D in FIG. 4B, excluding the configuration of the light emitting element and the like. Further, FIG. 8 illustrates how conductive layers, semiconductor layers, etc. that are in the vertical relationship in the top view of FIG. 7 are divided into layers and connected through openings.
9(A) is a sectional view taken along the dotted line P1-P2 in FIG. 7, and FIG. 9(B) is a sectional view taken along the dotted line Q1-Q2 in FIG. Further, FIG. 10 is a circuit diagram illustrating a plurality of pixels arranged in a manner corresponding to the arrangement of transistors in the top view of FIG.
図７の上面図では、走査線ＧＬと、信号線ＳＬと、配線Ｖ０と、電流供給線ＡＮＯＤＥ
と、トランジスタＭ１と、トランジスタＭ２と、トランジスタＭ３と、容量素子ＭＣと、
を図示している。導電層、金属酸化物層、および酸化物半導体層の層構造において、絶縁
層等については図示を省略している。
In the top view of FIG. 7, the scanning line GL, the signal line SL, the wiring V0, and the current supply line ANODE
, transistor M1, transistor M2, transistor M3, capacitive element MC,
is illustrated. In the layer structure of the conductive layer, the metal oxide layer, and the oxide semiconductor layer, illustrations of insulating layers and the like are omitted.
図７における各配線等を構成する導電層、金属酸化物層、および酸化物半導体層の層構
造は、図８および図９より理解される。基板ＳＵＢ上に、第１のゲート電極として機能す
る導電層１５１、導電層１５２および導電層１５３が設けられている。次いで、第１のゲ
ート絶縁層として機能する絶縁層１５４を介して酸化物半導体層１６１および酸化物半導
体層１６２が設けられている。次いで、第２のゲート絶縁層として機能する絶縁層１６３
を介して、第２のゲート電極として機能する金属酸化物層１７１、金属酸化物層１７２お
よび金属酸化物層１７３が設けられている。次いで、酸化物半導体層１６１の一部および
酸化物半導体層１６２の一部、並びに金属酸化物層１７１、金属酸化物層１７２および金
属酸化物層１７３中のキャリア密度を選択的に高めて導電性を高める絶縁層１７４を介し
て、トランジスタのソース電極、ドレイン電極、あるいは各種配線として機能する導電層
１８１、導電層１８２、導電層１８３、導電層１８４、および導電層１８５が設けられて
いる。次いで、層間絶縁層として機能する絶縁層１８６、絶縁層１８７および絶縁層１８
８が設けられている。また絶縁層１８６、絶縁層１８７および絶縁層１８８には導電層１
８５に達する開口１９０が設けられている。この開口１９０は、その後画素電極を形成し
、その上に設けられる発光素子と接続するための開口である。
The layer structure of the conductive layer, metal oxide layer, and oxide semiconductor layer that constitute each wiring etc. in FIG. 7 can be understood from FIGS. 8 and 9. A
A
8 is provided. In addition, the
An
また図７および図８中、正方形にバツ印を付した構成は絶縁層に形成した開口を表して
いる。開口によって、図８の矢印で表すように各層の導電層、金属酸化物層、および酸化
物半導体層が接続される。また図８には、走査線ＧＬとなる導電層１５１、電流供給線Ａ
ＮＯＤＥとなる導電層１５２、配線Ｖ０となる導電層１８１、信号線ＳＬとなる導電層１
８２を図示している。
Furthermore, in FIGS. 7 and 8, the squares with cross marks represent openings formed in the insulating layer. The conductive layer, the metal oxide layer, and the oxide semiconductor layer of each layer are connected through the openings as indicated by arrows in FIG. 8 . Further, in FIG. 8, a
A
82 is illustrated.
図７、図８および図９の図からわかるように、トランジスタＭ１、Ｍ２およびＭ３にお
いて、第１のゲート電極と第２のゲート電極とを接続する構成としている。当該構成によ
って、互いのゲート電極を接続しない場合に比べて、トランジスタに流れる電流量を増加
させることができる。
As can be seen from the diagrams in FIGS. 7, 8, and 9, the transistors M1, M2, and M3 have a configuration in which the first gate electrode and the second gate electrode are connected. With this configuration, the amount of current flowing through the transistor can be increased compared to a case where the gate electrodes are not connected to each other.
また図７、図８および図９の図からわかるように、容量素子ＭＣを形成する金属酸化物
層１７１、絶縁層１６３、および酸化物半導体層１６１の下方に、電流供給線ＡＮＯＤＥ
に接続された導電層１５２を配置する構成とする。当該構成では、導電層１５２に与える
電流供給線ＡＮＯＤＥの電圧がトランジスタの閾値電圧をマイナスシフトさせ、且つ絶縁
層１６３の膜厚が絶縁層１５４の膜厚よりも小さいため、高い容量を確保できる。そのた
め、小さい面積で大きな容量とすることができる。
Further, as can be seen from the diagrams in FIGS. 7, 8, and 9, a current supply line ANODE is provided below the
A
なお電流供給線ＡＮＯＤＥに接続された導電層１５２、走査線ＧＬとなる導電層１５１
は、遮光性および導電性を有する金属材料で構成することで、遮光層としての機能を有す
る。そのため、ＭＯＳ容量およびトランジスタの電気特性の変動を小さくすることができ
る。
Note that a
has a function as a light-shielding layer by being made of a metal material that has light-shielding properties and conductivity. Therefore, fluctuations in the MOS capacitance and the electrical characteristics of the transistor can be reduced.
また図１０は、図７で説明した画素の上面図に対応する回路図を２×２の画素ＰＩＸ＿
ＵＬ、画素ＰＩＸ＿ＵＲ、画素ＰＩＸ＿ＬＬおよび画素ＰＩＸ＿ＬＲとして図示した回路
図である。図１０において、ｍ行、（ｍ＋１行）の２行、ｎ列、（ｎ＋１）列に配置され
た画素を図示している。図１０では、ｍ行目の走査線ＧＬ＿ｍと、（ｍ＋１）行目の走査
線ＧＬ＿ｍ＋１と、ｎ列目の信号線ＳＬ＿ｎと、（ｎ＋１）列目の信号線ＳＬ＿ｎ＋１と
、配線Ｖ０と、電流供給線ＡＮＯＤＥと、を図示している。
Further, FIG. 10 shows a circuit diagram corresponding to the top view of the pixel explained in FIG. 7 for a 2×2 pixel PIX_
FIG. 2 is a circuit diagram illustrated as UL, pixel PIX_UR, pixel PIX_LL, and pixel PIX_LR. In FIG. 10, pixels arranged in row m, two rows (m+1 row), column n, and column (n+1) are illustrated. In FIG. 10, the mth row scanning line GL_m, the (m+1)th row scanning
図１０に図示するように、画素ＰＩＸ＿ＵＬおよび画素ＰＩＸ＿ＵＲは、配線Ｖ０を挟
んで画素を構成するトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３および容量素子ＭＣを線対称に配置し
、同じ配線Ｖ０に接続する構成とする。画素ＰＩＸ＿ＬＬおよび画素ＰＩＸ＿ＬＲも同様
に、配線Ｖ０を挟んで画素を構成するトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３および容量素子ＭＣ
を線対称に配置し、同じ配線Ｖ０に接続する構成とする。
As illustrated in FIG. 10, the pixel PIX_UL and the pixel PIX_UR have a structure in which the transistors M1, M2, M3 and the capacitive element MC that constitute the pixel are arranged line-symmetrically across the wiring V0, and are connected to the same wiring V0. . Similarly, pixel PIX_LL and pixel PIX_LR also include transistors M1, M2, M3 and capacitive element MC that constitute the pixel with wiring V0 in between.
are arranged line-symmetrically and connected to the same wiring V0.
また図１０に図示するように、画素ＰＩＸ＿ＵＬおよび画素ＰＩＸ＿ＬＬは、電流供給
線ＡＮＯＤＥを挟んで画素を構成するトランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３および容量素子ＭＣ
を線対称に配置し、同じ電流供給線ＡＮＯＤＥに接続する構成とする。また画素ＰＩＸ＿
ＵＲおよび画素ＰＩＸ＿ＬＲも同様に、電流供給線ＡＮＯＤＥを挟んで画素を構成するト
ランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３および容量素子ＭＣを線対称に配置し、同じ電流供給線ＡＮ
ＯＤＥに接続する構成とする。
Further, as shown in FIG. 10, the pixel PIX_UL and the pixel PIX_LL are composed of transistors M1, M2, M3 and a capacitive element MC that constitute the pixel with the current supply line ANODE in between.
are arranged line-symmetrically and connected to the same current supply line ANODE. Also pixel PIX_
Similarly, for UR and pixel PIX_LR, the transistors M1, M2, M3 and capacitive element MC that constitute the pixel are arranged line-symmetrically across the current supply line ANODE, and the same current supply line AN
The configuration is to connect to ODE.
図１０に示す素子および配線等の配置とすることで、各画素に接続するために画素間に
配置される配線等の数を削減することができる。図１０の構成は、画素の精細度を高める
設計とする際、配線等の数を削減した分、画素の面積を縮小できるため、好ましい。
By arranging elements, wiring, etc. as shown in FIG. 10, it is possible to reduce the number of wiring, etc. arranged between pixels to connect each pixel. The configuration shown in FIG. 10 is preferable when designing to improve the definition of pixels because the area of the pixels can be reduced by reducing the number of wiring lines and the like.
［変形例］
本発明の一態様について適用できる回路構成は、図１（Ａ）のトランジスタＭ１、Ｍ２
およびＭ３を有する画素構成に限らない。例えば、図１１（Ａ）に示すように２つ以下の
トランジスタを有する画素構成についても適用可能である。
[Modified example]
A circuit configuration that can be applied to one embodiment of the present invention is transistors M1 and M2 in FIG.
and M3. For example, as shown in FIG. 11A, the present invention is also applicable to a pixel configuration having two or fewer transistors.
図１１（Ａ）に示す画素ＰＩＸ＿Ｅの画素構成は、トランジスタＭ１と、トランジスタ
Ｍ３と、容量素子ＭＣと、発光素子ＥＬと、を有する。つまり図１（Ａ）におけるトラン
ジスタＭ２を省略した回路構成に相当する。
The pixel configuration of pixel PIX_E shown in FIG. 11A includes a transistor M1, a transistor M3, a capacitive element MC, and a light emitting element EL. In other words, this corresponds to a circuit configuration in which the transistor M2 in FIG. 1A is omitted.
図１１（Ａ）に示す構成においても、トランジスタをＭＯＳ容量として機能させた容量
素子ＭＣにおいて、第１のゲート電極に電流供給線ＡＮＯＤＥの電圧を与える。そしてト
ランジスタの閾値電圧をマイナスシフトさせる電圧を与え、第２のゲート電極である金属
酸化物層と、絶縁層と、酸化物半導体層と、によって構成されるＭＯＳ容量において、低
電圧を与えた際の容量を大きくすることができる。第２のゲート電極と酸化物半導体層の
間にある絶縁層は、第１のゲート電極と酸化物半導体層の間にある絶縁層より膜厚が薄く
、高い容量を確保できるため、小さい面積で大きな容量とすることができる。
Also in the configuration shown in FIG. 11A, the voltage of the current supply line ANODE is applied to the first gate electrode of the capacitive element MC in which a transistor functions as a MOS capacitor. Then, when a voltage that negatively shifts the threshold voltage of the transistor is applied, and a low voltage is applied to the MOS capacitor composed of the metal oxide layer that is the second gate electrode, the insulating layer, and the oxide semiconductor layer. capacity can be increased. The insulating layer between the second gate electrode and the oxide semiconductor layer is thinner than the insulating layer between the first gate electrode and the oxide semiconductor layer, and can ensure high capacitance, so it can be used in a small area. It can have a large capacity.
本発明の一態様について適用できる回路構成は、図１１（Ａ）の画素構成に限らない。
例えば、図１１（Ｂ）に示すように４つ以上のトランジスタを有する画素構成についても
適用可能である。
The circuit configuration that can be applied to one embodiment of the present invention is not limited to the pixel configuration in FIG. 11(A).
For example, it is also applicable to a pixel configuration having four or more transistors as shown in FIG. 11(B).
図１１（Ａ）に示す画素ＰＩＸ＿Ｆの画素構成は、トランジスタＭ１と、トランジスタ
Ｍ２と、トランジスタＭ３と、トランジスタＭ４と、トランジスタＭ５と、容量素子ＭＣ
と、発光素子ＥＬと、を有する。また当該画素構成は、信号線ＳＬ、電流供給線ＡＮＯＤ
Ｅ、配線Ｖ０、共通配線ＣＡＴＨＯＤＥの他、走査線ＧＬ１、ＧＬ２およびＧＬ３によっ
て動作する。
The pixel configuration of pixel PIX_F shown in FIG. 11(A) includes transistor M1, transistor M2, transistor M3, transistor M4, transistor M5, and capacitive element MC.
and a light emitting element EL. In addition, the pixel configuration includes a signal line SL, a current supply line ANOD
E, wiring V0, common wiring CATHODE, and scanning lines GL1, GL2, and GL3.
図１１（Ｂ）に示す構成においても、トランジスタをＭＯＳ容量として機能させた容量
素子ＭＣにおいて、第１のゲート電極に電流供給線ＡＮＯＤＥの電圧を与える。そしてト
ランジスタの閾値電圧をマイナスシフトさせる電圧を与え、第２のゲート電極である金属
酸化物層と、絶縁層と、酸化物半導体層と、によって構成されるＭＯＳ容量において、低
電圧を与えた際の容量を大きくすることができる。第２のゲート電極と酸化物半導体層の
間にある絶縁層は、第１のゲート電極と酸化物半導体層の間にある絶縁層より膜厚が薄く
、高い容量を確保できるため、小さい面積で大きな容量とすることができる。
Also in the configuration shown in FIG. 11B, in the capacitive element MC in which a transistor functions as a MOS capacitor, the voltage of the current supply line ANODE is applied to the first gate electrode. Then, when a voltage that negatively shifts the threshold voltage of the transistor is applied, and a low voltage is applied to the MOS capacitor composed of the metal oxide layer that is the second gate electrode, the insulating layer, and the oxide semiconductor layer. capacity can be increased. The insulating layer between the second gate electrode and the oxide semiconductor layer is thinner than the insulating layer between the first gate electrode and the oxide semiconductor layer, and can ensure high capacitance, so it can be used in a small area. It can have a large capacity.
また本発明の一態様について適用できる回路構成は、発光素子を有する画素構成に限ら
ず、液晶素子と発光素子とを有する画素に適用することもできる。
Further, the circuit configuration that can be applied to one embodiment of the present invention is not limited to a pixel configuration that includes a light-emitting element, but can also be applied to a pixel that includes a liquid crystal element and a light-emitting element.
一例と図示する図１２（Ａ）に示す画素ＰＩＸ＿Ｇの画素構成は、トランジスタＭ１と
、トランジスタＭ２と、トランジスタＭ３と、容量素子ＭＣと、トランジスタＭ６と、容
量素子ＭＣ１と、液晶素子ＬＣと、を有する。また当該画素構成は、信号線ＳＬ＿ＬＣ、
信号線ＳＬ＿ＥＬ、電流供給線ＡＮＯＤＥ、配線Ｖ０、走査線ＧＬ＿ＥＬ、走査線ＧＬ＿
ＬＣ、共通配線ＣＡＴＨＯＤＥによって動作する。
The pixel configuration of the pixel PIX_G shown in FIG. 12A, which is illustrated as an example, includes a transistor M1, a transistor M2, a transistor M3, a capacitive element MC, a transistor M6, a capacitive element MC1, and a liquid crystal element LC. have In addition, the pixel configuration includes signal lines SL_LC,
Signal line SL_EL, current supply line ANODE, wiring V0, scanning line GL_EL, scanning line GL_
It operates by LC and common wiring CATHODE.
画素ＰＩＸ＿Ｇにおいて、トランジスタＭ３のゲート電極に与えるビデオ信号は、走査
線ＧＬ＿ＥＬに与える走査信号の制御によって信号線ＳＬ＿ＥＬから与えられる。画素Ｐ
ＩＸ＿Ｇにおいて、液晶素子ＬＣの一方の電極に与えるビデオ信号は、走査線ＧＬ＿ＬＣ
に与える走査信号の制御によって信号線ＳＬ＿ＬＣから与えられる。つまり、画素ＰＩＸ
＿Ｇごとに液晶素子ＬＣおよび発光素子ＥＬの階調表示を別々に制御することができる。
このような構成では、複数の画素で一様に点灯するバックライトの制御とは異なり、表示
する画像に応じた発光素子ＥＬの発光を画素レベルといった最小単位で制御することがで
きるため、余分な発光を抑えることができる。そのため画素ＰＩＸ＿Ｇを有する表示装置
は、低消費電力化を図ることができる。
In the pixel PIX_G, the video signal applied to the gate electrode of the transistor M3 is applied from the signal line SL_EL under the control of the scanning signal applied to the scanning line GL_EL. Pixel P
In IX_G, the video signal applied to one electrode of the liquid crystal element LC is connected to the scanning line GL_LC.
The scanning signal is applied from the signal line SL_LC by controlling the scanning signal applied to the signal line SL_LC. In other words, pixel PIX
The gradation display of the liquid crystal element LC and the light emitting element EL can be controlled separately for each _G.
With this configuration, unlike the control of a backlight that lights up uniformly in multiple pixels, the light emission of the light emitting element EL according to the image to be displayed can be controlled in the smallest unit such as the pixel level. Light emission can be suppressed. Therefore, the display device including the pixel PIX_G can achieve low power consumption.
また画素ＰＩＸ＿Ｇの構成では、液晶素子ＬＣが有する反射電極によって外光を利用し
た反射光の強度を液晶層で調節して階調表示を行うことができる。そのため画素ＰＩＸ＿
Ｇを有する表示装置は、屋外での視認性を向上することができる。
Furthermore, in the configuration of the pixel PIX_G, the intensity of reflected light using external light can be adjusted in the liquid crystal layer by the reflective electrode included in the liquid crystal element LC, and gradation display can be performed. Therefore, the pixel PIX_
A display device having G can improve visibility outdoors.
また画素ＰＩＸ＿Ｇの構成では、発光素子ＥＬの発する光の強度を調節して階調表示を
行う。そのため画素ＰＩＸ＿Ｇを有する表示装置は、外光の強度が小さい屋内での視認性
を向上することができる。
Furthermore, in the configuration of the pixel PIX_G, gradation display is performed by adjusting the intensity of light emitted by the light emitting element EL. Therefore, the display device including the pixel PIX_G can improve visibility indoors where the intensity of external light is low.
なお屋外にて液晶素子ＬＣを制御して表示を行う構成、または屋内にて発光素子ＥＬを
制御して表示を行う構成は、表示装置に照度を測定可能なセンサーを設ける構成とすれば
よい。
Note that for a configuration in which display is performed by controlling the liquid crystal element LC outdoors, or a configuration in which display is performed by controlling the light emitting element EL indoors, the display device may be provided with a sensor capable of measuring illuminance.
また図１２（Ａ）に示す構成においても、トランジスタをＭＯＳ容量として機能させた
容量素子ＭＣ、ＭＣ１において、第１のゲート電極に電流供給線ＡＮＯＤＥの電圧を与え
る。そしてトランジスタの閾値電圧をマイナスシフトさせる電圧を与え、第２のゲート電
極である金属酸化物層と、絶縁層と、酸化物半導体層と、によって構成されるＭＯＳ容量
において、低電圧を与えた際の容量を大きくすることができる。第２のゲート電極と酸化
物半導体層の間にある絶縁層は、第１のゲート電極と酸化物半導体層の間にある絶縁層よ
り膜厚が薄く、高い容量を確保できるため、小さい面積で大きな容量とすることができる
。
Also in the configuration shown in FIG. 12A, the voltage of the current supply line ANODE is applied to the first gate electrode of the capacitive elements MC and MC1 in which transistors function as MOS capacitors. Then, when a voltage that negatively shifts the threshold voltage of the transistor is applied, and a low voltage is applied to the MOS capacitor composed of the metal oxide layer that is the second gate electrode, the insulating layer, and the oxide semiconductor layer. capacity can be increased. The insulating layer between the second gate electrode and the oxide semiconductor layer is thinner than the insulating layer between the first gate electrode and the oxide semiconductor layer, and can ensure high capacitance, so it can be used in a small area. It can have a large capacity.
図１２（Ａ）に示す画素ＰＩＸ＿Ｇを有する表示装置は、図１２（Ｂ）に示す断面模式
図のように発光素子ＥＬと液晶素子ＬＣとを重ねて設けることができる。図１２（Ｂ）に
おいて、発光素子ＥＬおよび液晶素子ＬＣの間には、トランジスタを有する層１９１が設
けられる。トランジスタを有する層１９１は、トランジスタＭ１と、トランジスタＭ２と
、トランジスタＭ３と、容量素子ＭＣと、トランジスタＭ６と、容量素子ＭＣ１と、を有
する。図１２（Ｂ）の液晶素子ＬＣは、外光（ＬＲＥＦ）を反射することができる電極１
９２を有する。電極１９２は、発光素子からの光（ＬＥＬ）を透過するための開口１９３
が設けられる。
A display device having the pixel PIX_G shown in FIG. 12(A) can be provided with a light emitting element EL and a liquid crystal element LC stacked on top of each other as shown in the cross-sectional schematic diagram shown in FIG. 12(B). In FIG. 12B, a
It has 92. The
is provided.
図１２（Ａ）で説明した画素ＰＩＸ＿Ｇに、図１２（Ｂ）に示す断面模式図を適用した
表示装置では、照度に応じて発光素子ＥＬと液晶素子ＬＣとを切り替えて表示させる構成
が有効である。例えば、照度が大きい場合、液晶素子ＬＣを駆動して所望の階調を得る構
成とし、照度が小さい場合、発光素子ＥＬを駆動して所望の階調を得る構成とする。当該
構成とすることで、低消費電力かつ視認性に優れた表示装置とすることができる。
In a display device in which the cross-sectional schematic diagram shown in FIG. 12 (B) is applied to the pixel PIX_G described in FIG. be. For example, when the illuminance is high, the liquid crystal element LC is driven to obtain the desired gradation, and when the illuminance is low, the light emitting element EL is driven to obtain the desired gradation. With this configuration, it is possible to provide a display device with low power consumption and excellent visibility.
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
This embodiment mode can be implemented by appropriately combining at least a part of it with other embodiment modes described in this specification.
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の断面構成例について説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, an example of a cross-sectional structure of a display device of one embodiment of the present invention will be described.
〔表示装置の構成例〕
図１３に、以下で説明する表示装置１０の上面概略図を示す。表示装置１０は、画素部
１１、走査線駆動回路１２、信号線駆動回路１３、端子部１５、複数の配線１６ａ、及び
複数の配線１６ｂ等を有する。
[Example of configuration of display device]
FIG. 13 shows a schematic top view of the
〔断面構成例１〕
図１４は、表示装置１０の断面概略図である。図１４は、例えば図１３中の切断線Ａ１
－Ａ２に沿った断面に相当する。
[Cross-sectional configuration example 1]
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the
- Corresponds to the cross section along A2.
表示装置１０は、第１の基板２０１と、第２の基板２０２とが接着層２２０によって貼
り合わされた構成を有する。
The
第１の基板２０１上には、端子部１５、配線１６ｂ、信号線駆動回路１３を構成するト
ランジスタ２５２、画素部１１を構成するトランジスタ２５１、トランジスタ２５２、容
量素子２５３、発光素子２５４等が設けられている。また第１の基板２０１上には、絶縁
層２１１、絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４、スペーサ２１５等が設けられて
いる。
On the
第２の基板２０２の第１の基板２０１側には、絶縁層２２１、遮光層２３１、着色層２
３２、構造物２３０ａ、構造物２３０ｂ等が設けられている。
On the
32, a
絶縁層２１３上に、発光素子２５４が設けられている。発光素子２５４は、第１の電極
として機能する画素電極２２５、ＥＬ層２２２、第２の電極２２３を有する。また画素電
極２２５とＥＬ層２２２との間には、光学調整層２２４が設けられている。絶縁層２１４
は、画素電極２２５及び光学調整層２２４の端部を覆って設けられている。
A
is provided to cover the ends of the pixel electrode 225 and the
トランジスタ２５１は、上記実施の形態１の図１（Ａ）で説明したトランジスタＭ１ま
たはＭ２として機能するトランジスタである。トランジスタ２５２は、上記実施の形態１
の図１（Ａ）で説明したトランジスタＭ３として機能するトランジスタである。
The
This transistor functions as the transistor M3 described in FIG. 1A.
トランジスタ２５１、２５２、２５５には、第１のゲート電極として機能する導電層２
７５、および第２のゲート電極として機能する導電層２７２が設けられている。すなわち
、チャネルが形成される半導体を２つのゲート電極で挟持した構成である。導電層２７５
は上記実施の形態１の図２で説明した第１のゲート電極として機能する導電層１０６に対
応する。導電層２７２は上記実施の形態１の図２で説明した第２のゲート電極として機能
する金属酸化物層１１２に対応する。
The
75, and a
corresponds to the
導電層２７５は、酸素を放出することで半導体層２７１の酸素欠損を修復できる電極と
することにより、トランジスタの電気特性を安定化させることが可能となる。
The
またトランジスタ２５２のように発光素子に接続されるトランジスタでは、２つのゲー
ト電極を電気的に接続するなどして、これらに同じ信号を与える構成とすることが好まし
い。このようなトランジスタは他のトランジスタと比較して電界効果移動度を高めること
が可能であり、オン電流を増大させることができる。その結果、高速動作が可能な回路を
作製することができる。
Further, in a transistor connected to a light emitting element such as the
容量素子２５３は、導電層２７５の一部と、絶縁層２１１の一部と、半導体層２７１の
一部により構成されるが、図１４に示すように、導電層２７４の一部と、絶縁層２１７の
一部と、導電層２７３の一部とにより構成されるものでもよい。
The
図１４では、発光素子２５４がトップエミッション構造の発光素子である例を示してい
る。発光素子２５４からの発光は、第２の基板２０２側に射出される。このような構成と
することで、発光素子２５４の下側（第１の基板２０１側）にトランジスタ、容量素子、
回路、配線等を配置することができるため、画素部１１の開口率を高めることができる。
FIG. 14 shows an example in which the
Since circuits, wiring, etc. can be arranged, the aperture ratio of the
第２の基板２０２の第１の基板２０１側の面には、発光素子２５４と重なる着色層２３
２が設けられている。また、着色層２３２が設けられていない部分には、遮光層２３１が
設けられていてもよい。遮光層２３１は、図１４に示すように、信号線駆動回路１３と重
なる位置に設けられていてもよい。また着色層２３２及び遮光層２３１を覆って、透光性
のオーバーコート層が設けられていてもよい。
A colored layer 23 overlapping the
2 is provided. Further, a
また、第２の基板２０２の第１の基板２０１側には、接着層２２０よりも内側の領域に
構造物２３０ａが設けられ、接着層２２０よりも外側の領域に構造物２３０ｂが設けられ
ている。構造物２３０ａ及び構造物２３０ｂは、第２の基板２０２の端部において絶縁層
２２１や第２の基板２０２にクラックが生じたときに、これが進行することを抑制する機
能を有する。図１４では、構造物２３０ａ及び構造物２３０ｂとして、遮光層２３１と同
一の膜からなる層と、着色層２３２ａと同一の膜からなる層の積層構造とした場合の例を
示している。このように２層以上の積層構造とすることで、よりクラックの進行を抑制す
る効果を高めることができる。なお、ここでは接着層２２０を挟んで両側に構造物２３０
ａ及び構造物２３０ｂを配置する構成を示したが、いずれか一方で合ってもよい。またク
ラックが生じる恐れがない場合（例えば第２の基板２０２等の剛性が高い場合）には、構
造物２３０ａ及び構造物２３０ｂを設けない構成としてもよい。
Further, on the
Although a configuration in which the
スペーサ２１５は、絶縁層２１４上に設けられている。スペーサ２１５は、第１の基板
２０１と第２の基板２０２の距離が必要以上に縮まらないように制御する、ギャップスペ
ーサとしての機能を有する。また、スペーサ２１５は、その側面の一部と、被形成面との
角度が、好ましくは４５度以上、１２０度以下、より好ましくは６０度以上１００度以下
、さらに好ましくは７５度以上９０度以下である部分を有することが好ましい。こうする
ことで、スペーサ２１５の側面においてＥＬ層２２２の厚さが薄い領域が形成されやすく
なる。そのため、隣接する発光素子間において、ＥＬ層２２２を介して電流が流れること
で発行してしまう現象を抑制することができる。特に、画素部１１が高精細である場合に
は、隣接する発光素子間の距離が小さくなるため、このような形状のスペーサ２１５を発
光素子間に設けることは有効である。さらに、ＥＬ層２２２が導電性の高い材料を含む層
を有する場合などには、特に有効である。
また、スペーサ２１５は、ＥＬ層２２２や第２の電極２２３等を形成する際に遮蔽マス
クを用いる場合、当該遮蔽マスクにより被形成面に傷がつかないようにするマスクギャッ
パとしての機能を有していてもよい。
Furthermore, when a shielding mask is used when forming the
スペーサ２１５は、走査線と交差する配線と重ねて設けられていることが好ましい。
It is preferable that the
図１４では、カラーフィルタ方式を用いた表示装置１０の例を示している。例えば着色
層２３２として、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のうちいずれかが適用された３色
の副画素により、１つの色を表現する構成としてもよい。また、これに加えて白色（Ｗ）
や黄色（Ｙ）の副画素を適用すると、色再現性が向上し、また消費電力を低減できるため
好ましい。
FIG. 14 shows an example of a
It is preferable to use yellow (Y) subpixels because color reproducibility can be improved and power consumption can be reduced.
発光素子２５４において、着色層２３２と光学調整層２２４によるマイクロキャビティ
構造の組み合わせにより、表示装置１０からは色純度の高い光を取り出すことができる。
光学調整層２２４の厚さは、各副画素の色に応じて異なる厚さとすればよい。また副画素
によっては、光学調整層を有さない構成としてもよい。
In the
The thickness of the
また、発光素子２５４が備えるＥＬ層２２２として、白色を発光するＥＬ層を適用する
ことが好ましい。このような発光素子２５４を適用することで、各副画素にＥＬ層２２２
を塗り分ける必要がないため、コストの削減、歩留りの向上を図れるほか、画素部１１の
高精細化が容易となる。また各副画素に厚さの違う光学調整層を設けることにより、各々
の副画素に対して、ＥＬ層２２２を塗り分ける構成としてもよく、その場合には光学調整
層または着色層のいずれか一方、または両方を設けない構成としてもよい。またこのとき
、各副画素においてＥＬ層２２２の少なくとも発光層のみを塗り分けて形成し、他の層は
塗り分けずに形成してもよい。
Further, as the
Since it is not necessary to separately paint the
図１４では、端子部１５に電気的に接続するＦＰＣ２４２が設けられている例を示して
いる。したがって、図１４に示す表示装置１０は、表示モジュールと呼ぶこともできる。
また、ＦＰＣ等が設けられていない状態の表示装置を、表示パネルと呼ぶこともできる。
FIG. 14 shows an example in which an
Further, a display device without an FPC or the like can also be called a display panel.
端子部１５は、接続層２４３を介してＦＰＣ２４２と電気的に接続している。
The
図１４では、端子部１５は、配線１６ｂと、画素電極２２５と同一の導電膜からなる導
電層の積層構造を有する構成を示している。このように、端子部１５を複数の導電層を積
層した構成とすることで、電気抵抗を低減するだけでなく、機械的強度を高めることがで
きるため好ましい。
In FIG. 14, the
絶縁層２１１及び絶縁層２２１は、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いる
ことが好ましい。すなわち、絶縁層２１１及び絶縁層２２１はバリア膜として機能させる
ことができる。このような構成とすることで、第１の基板２０１や第２の基板２０２とし
て透湿性を有する材料を用いたとしても、発光素子２５４等やトランジスタ等に対して外
部から不純物が侵入することを効果的に抑制することが可能となり、信頼性の高い表示装
置を実現できる。
For the insulating layer 211 and the insulating
図１４では、第１の基板２０１と第２の基板２０２の間に空間２５０を有する中空封止
構造を有する場合を示している。例えば、空間２５０は窒素や希ガスなどの不活性な気体
で充填されていてもよい。また、空間２５０は液晶材料や、オイルなどの流動性の材料が
充填されていてもよい。または、空間２５０は減圧されていてもよい。なお、封止方法は
これに限られず、樹脂などで充填された固体封止であってもよい。
FIG. 14 shows a case where a hollow sealing structure having a
〔断面構成例２〕
図１５では、画素部１１および信号線駆動回路１３を折り曲げて使用する場合に適した
表示装置の構成例を示す。
[Cross-sectional configuration example 2]
FIG. 15 shows a configuration example of a display device suitable for use when the
図１５に示す表示装置１０は、第１の基板２０１と第２の基板２０２が封止材２６０に
よって貼り合わされた固体封止構造を有する場合の例を示している。
The
また第１の基板２０１上に接着層２６１と、接着層２６１上に絶縁層２１６を有し、絶
縁層２１６上にトランジスタや発光素子などが設けられている。絶縁層２１６は絶縁層２
２１と同様に、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることができる。
Further, an
Similar to No. 21, a material in which impurities such as water and hydrogen are difficult to diffuse can be used.
また、第２の基板２０２と絶縁層２２１との間に、接着層２６２を有する。
Further, an
また、図１５に示すように、絶縁層２１３は画素部１１及び信号線駆動回路１３よりも
第１の基板２０１の外周側において、開口が設けられている。例えば絶縁層２１３として
樹脂材料を用いた場合には、画素部１１及び信号線駆動回路１３等を囲う開口を設けるこ
とが好ましい。このような構成とすることで、絶縁層２１３の外部と接する側面近傍と、
画素部１１及び信号線駆動回路１３等と重なる部分とが連続しないため、外部から絶縁層
２１３を介して水、水素などの不純物が拡散することを抑制できる。
Further, as shown in FIG. 15, an opening is provided in the insulating
Since the
図１５に示すように固体封止構造とすることで、第１の基板２０１と第２の基板２０２
の距離を均一に保つことが容易となる。したがって、第１の基板２０１及び第２の基板２
０２として、可撓性を有する基板を好適に用いることができる。したがって、画素部１１
、走査線駆動回路１２、及び信号線駆動回路１３の一部、または全部を折り曲げて使用す
ることができる。例えば表示装置１０を曲面に貼り付ける、または表示装置１０の画素部
を折り畳むなどすることで、様々な形態の電子機器を実現することができる。
［変形例］
以下では、タッチセンサを有するタッチパネルの例について説明する。
As shown in FIG. 15, by using a solid sealing structure, the
This makes it easier to maintain a uniform distance. Therefore, the
As 02, a flexible substrate can be suitably used. Therefore, the
, the scanning
[Modified example]
Below, an example of a touch panel having a touch sensor will be described.
図１６には、図１４で例示した構成にオンセル型のタッチセンサを適用したタッチパネ
ルの例を示している。
FIG. 16 shows an example of a touch panel in which an on-cell touch sensor is applied to the configuration illustrated in FIG. 14.
第２の基板２０２の外側の面上に、導電層２９１、導電層２９２が設けられ、これらを
覆って絶縁層２９４が設けられている。また絶縁層２９４上に導電層２９３が設けられて
いる。導電層２９３は、絶縁層２９４に設けられた開口を介して導電層２９１を挟んで設
けられる２つの導電層２９２と電気的に接続している。また絶縁層２９４と基板２９６と
が接着層２９５によって貼り合わされている。
A
導電層２９１と導電層２９２の間に形成される容量は、被検知体が近づくことにより変
化する。これにより、被検知体が接近、または接触することを検出することができる。複
数の導電層２９１と複数の導電層２９２を格子状に配置することで、位置情報を取得する
ことができる。
The capacitance formed between the
また第２の基板２０２の外周に近い領域に、端子部２９９が設けられている。端子部２
９９は、接続層２９８を介してＦＰＣ２９７と電気的に接続されている。
Further, a
99 is electrically connected to the
ここで、基板２９６は、指またはスタイラスなどの検知体が直接触れる基板としても用
いることができる。その場合、基板２９６上に保護層（セラミックコート等）を設けるこ
とが好ましい。保護層は、例えば酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、
イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）などの無機絶縁材料を用いることができる。また
、基板２９６に強化ガラスを用いてもよい。強化ガラスは、イオン交換法や風冷強化法等
により物理的、または化学的な処理が施され、その表面に圧縮応力を加えたものを用いる
ことができる。タッチセンサを強化ガラスの一面に設け、その反対側の面を例えば電子機
器の最表面に設けてタッチ面として用いることにより、機器全体の厚さを低減することが
できる。
Here, the
Inorganic insulating materials such as yttria stabilized zirconia (YSZ) can be used. Further, tempered glass may be used for the
タッチセンサとしては、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電容量方
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。また投影型静電容量方
式としては、自己容量方式、相互容量方式等がある。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。以下では、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用す
る場合について説明する。
As the touch sensor, for example, a capacitive touch sensor can be applied. The capacitance method includes a surface capacitance method, a projected capacitance method, and the like. Furthermore, the projected capacitance method includes a self-capacitance method, a mutual capacitance method, and the like. It is preferable to use the mutual capacitance method because simultaneous multi-point detection is possible. Below, a case will be described in which a projected capacitive touch sensor is applied.
なおこれに限られず、指やスタイラスなどの被検知体の接近、または接触を検知するこ
とのできる様々なセンサを適用することもできる。
Note that the present invention is not limited to this, and various sensors capable of detecting the approach or contact of a detected object such as a finger or a stylus may be applied.
ここでは、第２の基板２０２の外側の面にタッチセンサを構成する配線等が形成された
、いわゆるオンセル型のタッチパネルの構成を示したが、これに限られない。例えば、外
付け型（アウトセル型）のタッチパネル、インセル型のタッチパネルの構成を適用として
もよい。オンセル型またはインセル型のタッチパネルの構成を用いることで、表示パネル
にタッチパネルの機能を付加しても、その厚さを低減することができる。
Although the configuration of a so-called on-cell type touch panel in which wiring and the like constituting a touch sensor are formed on the outer surface of the
以上が断面構成例についての説明である。 The above is a description of the cross-sectional configuration example.
［各構成要素について］
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。
[About each component]
Each component shown above will be explained below.
〔基板〕
表示装置が有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。発光素子から
の光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セ
ラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。
〔substrate〕
A material having a flat surface can be used for the substrate included in the display device. A material that transmits the light is used for the substrate on the side from which the light from the light emitting element is extracted. For example, materials such as glass, quartz, ceramic, sapphire, and organic resin can be used.
厚さの薄い基板を用いることで、表示装置の軽量化、薄型化を図ることができる。さら
に、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する表示装置を実現で
きる。
By using a thin substrate, the display device can be made lighter and thinner. Furthermore, by using a substrate that is thick enough to be flexible, a flexible display device can be realized.
ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホ
ウケイ酸ガラス等を用いることができる。
As the glass, for example, alkali-free glass, barium borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, etc. can be used.
可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度
の厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ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（ＰＥ
Ｓ）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、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）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、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、ガラス繊維に有機
樹脂を含浸した基板や、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。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた表
示装置も軽量にすることができる。
Examples of materials that are flexible and transparent to visible light include glass with a thickness that is flexible, polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), and polyacrylonitrile resins. , polyimide resin, polymethyl methacrylate resin, polycarbonate (PC) resin, polyether sulfone (PE
S) resins, polyamide resins, cycloolefin resins, polystyrene resins, polyamideimide resins, polyvinyl chloride resins, polytetrafluoroethylene (PTFE) resins, and the like. In particular, it is preferable to use a material with a low coefficient of thermal expansion, and for example, polyamide-imide resin, polyimide resin, PET, etc. can be suitably used. It is also possible to use a substrate made of glass fiber impregnated with an organic resin, or a substrate whose coefficient of thermal expansion is lowered by mixing an inorganic filler with an organic resin. Since a substrate using such a material is light in weight, a display device using the substrate can also be made lightweight.
また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙
げた基板の他に、金属基板等を用いることもできる。金属基板は熱伝導性が高く、封止基
板全体に熱を容易に伝導できるため、表示装置の局所的な温度上昇を抑制することができ
、好ましい。
Further, since the substrate on the side from which the light emission is not extracted does not have to be transparent, a metal substrate or the like can also be used in addition to the substrates mentioned above. A metal substrate is preferable because it has high thermal conductivity and can easily conduct heat throughout the sealing substrate, thereby suppressing a local temperature rise in the display device.
金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニ
ッケル等の金属、もしくはアルミニウム合金またはステンレス等の合金などを好適に用い
ることができる。
Although there are no particular limitations on the material constituting the metal substrate, for example, metals such as aluminum, copper, nickel, or alloys such as aluminum alloys or stainless steel can be suitably used.
また、金属基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理
が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電
着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲
気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成し
てもよい。
Alternatively, a substrate may be used that has been subjected to insulation treatment, such as by oxidizing the surface of the metal substrate or forming an insulating film on the surface. For example, the insulating film may be formed using a coating method such as a spin coating method or a dip method, an electrodeposition method, a vapor deposition method, or a sputtering method, or by leaving it in an oxygen atmosphere or heating it, or by an anodic oxidation method. An oxide film may be formed on the surface of the substrate by, for example,
可撓性を有する基板に、表示装置の表面を傷などから保護するハードコート層（例えば
、窒化シリコン層など）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、アラミド樹脂層など）
等が積層されていてもよい。また、水分等による発光素子の寿命の低下等を抑制するため
に、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒化シ
リコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁材料を用
いることができる。
A hard coat layer (such as a silicon nitride layer) that protects the surface of the display device from scratches, etc., and a layer of material that can disperse pressure (such as an aramid resin layer) are added to the flexible substrate.
etc. may be laminated. Further, in order to suppress a decrease in the life of the light emitting element due to moisture or the like, an insulating film with low water permeability may be laminated on the flexible substrate. For example, an inorganic insulating material such as silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, or aluminum nitride can be used.
基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とする
と、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い表示装置とすることができる。
例えば、発光素子に近い側からガラス層、接着層、及び有機樹脂層を積層した基板を用い
ることができる。このような有機樹脂層を設けることにより、ガラス層の割れやクラック
を抑制し、機械的強度を向上させることができる。このようなガラス材料と有機樹脂の複
合材料を基板に適用することにより、極めて信頼性が高いフレキシブルな表示装置とする
ことができる。
The substrate can also be used by laminating a plurality of layers. In particular, when the structure includes a glass layer, the barrier properties against water and oxygen can be improved, and a highly reliable display device can be obtained.
For example, a substrate can be used in which a glass layer, an adhesive layer, and an organic resin layer are laminated from the side closer to the light emitting element. By providing such an organic resin layer, breakage and cracking of the glass layer can be suppressed and mechanical strength can be improved. By applying such a composite material of a glass material and an organic resin to a substrate, a highly reliable and flexible display device can be obtained.
〔トランジスタ〕
表示装置が有するトランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、バックゲート
電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイ
ン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。
[Transistor]
A transistor included in a display device includes a conductive layer that functions as a gate electrode, a conductive layer that functions as a back gate electrode, a semiconductor layer, a conductive layer that functions as a source electrode, a conductive layer that functions as a drain electrode, and a gate insulator. and an insulating layer functioning as a layer.
つまり本発明の一態様の表示装置が有するトランジスタは、チャネルの上下にゲート電
極が設けられる構造である。
In other words, a transistor included in a display device of one embodiment of the present invention has a structure in which gate electrodes are provided above and below a channel.
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、
結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領
域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トラン
ジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
The crystallinity of the semiconductor material used in the transistor is not particularly limited, and may include amorphous semiconductors,
Any semiconductor having crystallinity (a microcrystalline semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a semiconductor partially having a crystal region) may be used. It is preferable to use a semiconductor having crystallinity because deterioration of transistor characteristics can be suppressed.
また、トランジスタに用いる半導体材料としては、例えば、酸化物半導体を半導体層に
用いることができる。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。
Further, as a semiconductor material used for the transistor, for example, an oxide semiconductor can be used for the semiconductor layer. In particular, it is preferable to use an oxide semiconductor having a larger band gap than silicon. It is preferable to use a semiconductor material that has a wider band gap and lower carrier density than silicon because the current in the off-state of the transistor can be reduced.
例えば、上記酸化物半導体として、少なくともインジウム（Ｉｎ）もしくは亜鉛（Ｚｎ
）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。
For example, the oxide semiconductor may include at least indium (In) or zinc (Zn).
) is preferably included. More preferably, In--M--Zn based oxide (M is Al, Ti,
metals such as Ga, Ge, Y, Zr, Sn, La, Ce, or Hf).
特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体層の被形成面
、または半導体層の上面に対し概略垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界が観察
されない酸化物半導体層を用いることが好ましい。
In particular, the semiconductor layer has a plurality of crystal parts, the c-axes of the crystal parts are oriented approximately perpendicular to the surface on which the semiconductor layer is formed or the top surface of the semiconductor layer, and there are grains between adjacent crystal parts. It is preferable to use an oxide semiconductor layer in which no field is observed.
このような酸化物半導体は、結晶粒界を有さないために表示パネルを湾曲させたときの
応力によって酸化物半導体層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装置などに、このような酸化物半導体を好適に用い
ることができる。
Since such an oxide semiconductor does not have grain boundaries, the occurrence of cracks in the oxide semiconductor layer due to stress when the display panel is curved is suppressed. therefore,
Such an oxide semiconductor can be suitably used for a display device that has flexibility and is used in a curved manner.
また半導体層としてこのような結晶性を有する酸化物半導体を用いることで、電気特性
の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。
Further, by using an oxide semiconductor having such crystallinity as a semiconductor layer, fluctuations in electrical characteristics are suppressed, and a highly reliable transistor can be realized.
また、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用いたトランジスタは、
その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間
に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階調を維持しつつ、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表示装置を実現できる。あるいは通常のフレーム
周波数で動作する駆動モードと、低速のフレーム周波数で動作する駆動モードと、を切り
替えて動作することも可能である。低速のフレーム周波数で動作する駆動モードでは、一
旦画像データの書き込みをして、その後次の画像データの書き込みまでの間隔を延ばすこ
とで、その間の画像データの書き込みに要する分の消費電力を削減することができる。
In addition, transistors using oxide semiconductors, which have a larger band gap than silicon,
Due to the low off-state current, it is possible to retain the charge accumulated in the capacitor connected in series with the transistor for a long period of time. By applying such transistors to pixels,
It is also possible to stop the drive circuit while maintaining the gradation of the image displayed in each display area.
As a result, a display device with extremely reduced power consumption can be realized. Alternatively, it is also possible to operate by switching between a drive mode that operates at a normal frame frequency and a drive mode that operates at a low frame frequency. In a drive mode that operates at a low frame frequency, by writing image data once and extending the interval between writing the next image data, the power consumption required for writing image data during that time is reduced. be able to.
〔導電層〕
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、表示装置を構成する各種配線お
よび電極などの導電層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
ングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれらの
材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。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等の酸化物を用いてもよい。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
。
[Conductive layer]
In addition to the gate, source, and drain of transistors, materials that can be used for conductive layers such as various wiring and electrodes that make up display devices include aluminum, titanium, chromium, nickel, copper, yttrium, zirconium, molybdenum, silver, Examples include metals such as tantalum and tungsten, and alloys containing these as main components. Further, a film containing these materials can be used as a single layer or as a layered structure. For example, a single layer structure of an aluminum film containing silicon, a two-layer structure in which an aluminum film is stacked on a titanium film, a two-layer structure in which an aluminum film is stacked on a tungsten film, and a copper film on a copper-magnesium-aluminum alloy film. A two-layer structure in which a copper film is laminated on a titanium film, a two-layer structure in which a copper film is laminated on a tungsten film, a titanium film or a titanium nitride film, and an aluminum or copper film on top of it. A three-layer structure in which a titanium film or a titanium nitride film is formed on top of a molybdenum film or a molybdenum nitride film, an aluminum film or a copper film is stacked on top of the molybdenum film, and a molybdenum film or a molybdenum nitride film is formed on top of that. There are three-layer structures that form molybdenum nitride films. Note that oxides such as indium oxide, tin oxide, or zinc oxide may be used. Further, it is preferable to use copper containing manganese because the controllability of the shape by etching is improved.
また、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層に用いることのできる透光
性を有する材料としては、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。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム
、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの金属材料や、該金属
材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物（例えば、窒化
チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料（またはそれらの窒化物）を用
いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材料の積層膜を導電層
として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の
積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。
In addition, materials with translucent properties that can be used for conductive layers such as various wiring and electrodes that make up display devices include indium oxide, indium tin oxide, indium zinc oxide, zinc oxide, and gallium-added oxide. Conductive oxides such as zinc or graphene can be used. Alternatively, a metal material such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, or titanium, or an alloy material containing the metal material can be used. Alternatively, a nitride (eg, titanium nitride) of the metal material may be used. In addition, when using a metal material or an alloy material (or a nitride thereof), it is sufficient to make the material thin enough to have transparency. Further, a laminated film of the above materials can be used as a conductive layer. For example, it is preferable to use a laminated film of an alloy of silver and magnesium and indium tin oxide, since the conductivity can be improved.
〔絶縁層〕
各絶縁層、オーバーコート、スペーサ等に用いることのできる絶縁材料としては、例え
ば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シリコーン樹脂等の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、窒化酸化シリコン、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。
[Insulating layer]
Insulating materials that can be used for each insulating layer, overcoat, spacer, etc. include resins such as acrylic and epoxy, resins with siloxane bonds such as silicone resin, silicon oxide, silicon oxynitride, and silicon nitride oxide. Inorganic insulating materials such as silicon nitride, aluminum oxide, etc. can also be used.
また発光素子は、一対の透水性の低い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。こ
れにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑
制できる。
Further, the light emitting element is preferably provided between a pair of insulating films with low water permeability. Thereby, it is possible to suppress impurities such as water from entering the light emitting element, and it is possible to suppress a decrease in the reliability of the device.
透水性の低い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を
含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、
酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
Examples of the insulating film with low water permeability include a film containing nitrogen and silicon such as a silicon nitride film and a silicon nitride oxide film, a film containing nitrogen and aluminum such as an aluminum nitride film, and the like. Also,
A silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, or the like may be used.
例えば、透水性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０－５［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）
］以下、好ましくは１×１０－６［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１
０－７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０－８［ｇ／（ｍ２・ｄ
ａｙ）］以下とする。
For example, the amount of water vapor permeation through an insulating film with low water permeability is 1×10 −5 [g/(m 2・day)
] or less, preferably 1×10 −6 [g/(m 2 ·day)] or less, more preferably 1×1
0 −7 [g/(m 2・day)] or less, more preferably 1×10 −8 [g/(m 2・d
ay)] or less.
〔接着層、封止材〕
接着層や封止材としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬
化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤
としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹
脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）
樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等
の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シ
ート等を用いてもよい。
[Adhesive layer, sealing material]
As the adhesive layer and the sealant, various curable adhesives such as a photo-curable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, a reaction-curable adhesive, a thermosetting adhesive, and an anaerobic adhesive can be used. These adhesives include epoxy resin, acrylic resin, silicone resin, phenol resin, polyimide resin, imide resin, PVC (polyvinyl chloride) resin, and PVB (polyvinyl butyral).
resin, EVA (ethylene vinyl acetate) resin, and the like. In particular, materials with low moisture permeability such as epoxy resin are preferred. Furthermore, a two-liquid mixed type resin may be used. Alternatively, an adhesive sheet or the like may be used.
また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物（酸
化カルシウムや酸化バリウム等）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用い
ることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を
吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が機能素子に
侵入することを抑制でき、表示パネルの信頼性が向上するため好ましい。
Further, the resin may contain a desiccant. For example, a substance that adsorbs water by chemisorption, such as alkaline earth metal oxides (calcium oxide, barium oxide, etc.), can be used. Alternatively, a substance that adsorbs water by physical adsorption, such as zeolite or silica gel, may be used. It is preferable that a desiccant is included because it can suppress impurities such as moisture from entering the functional elements and improve the reliability of the display panel.
また、上記樹脂に屈折率の高いフィラーや光散乱部材を混合することにより、発光素子
からの光取り出し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、
ゼオライト、ジルコニウム等を用いることができる。
Furthermore, by mixing a filler with a high refractive index or a light scattering member with the resin, the efficiency of extracting light from the light emitting element can be improved. For example, titanium oxide, barium oxide,
Zeolite, zirconium, etc. can be used.
〔発光素子〕
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流又は電圧によって輝
度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機
ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。
[Light emitting element]
As the light-emitting element, an element capable of self-emission can be used, and this category includes elements whose brightness is controlled by current or voltage. For example, a light emitting diode (LED), an organic EL element, an inorganic EL element, etc. can be used.
発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型
のいずれであってもよい。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる
。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好まし
い。
The light emitting element may be a top emission type, a bottom emission type, or a dual emission type. A conductive film that transmits visible light is used for the light extraction side electrode. Further, it is preferable to use a conductive film that reflects visible light for the electrode on the side from which light is not extracted.
ＥＬ層は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層は、発光層以外の層として、正孔注入性の
高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入
性の高い物質、又はバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含
む層をさらに有していてもよい。
The EL layer has at least a light emitting layer. The EL layer contains, as a layer other than the light-emitting layer, a substance with high hole-injecting property, a substance with high hole-transporting property, a hole-blocking material, a substance with high electron-transporting property, a substance with high electron-injecting property, or a bipolar material. It may further include a layer containing a substance (a substance with high electron transporting properties and hole transporting properties).
ＥＬ層には低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合
物を含んでいてもよい。ＥＬ層を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）
、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
The EL layer can use either a low molecular weight compound or a high molecular weight compound, and may also contain an inorganic compound. The layers constituting the EL layer are each formed using a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method).
, a transfer method, a printing method, an inkjet method, a coating method, or the like.
陰極と陽極の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層に陽極側か
ら正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層におい
て再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。
When a voltage higher than the threshold voltage of the light emitting element is applied between the cathode and the anode, holes are injected into the EL layer from the anode side and electrons are injected from the cathode side. The injected electrons and holes recombine in the EL layer, and the light-emitting substance contained in the EL layer emits light.
発光素子として、白色発光の発光素子を適用する場合には、ＥＬ層に２種類以上の発光
物質を含む構成とすることが好ましい。例えば２以上の発光物質の各々の発光が補色の関
係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、
それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｙ（黄）、Ｏ（橙）等の発光を示す発光物質、
またはＲ、Ｇ、Ｂのうち２以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、
２以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の
波長（例えば３５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下）の範囲内に２以上のピークを有する発光素
子を適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペク
トルは、緑色及び赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい
。
When a white light emitting light emitting element is used as the light emitting element, it is preferable that the EL layer contains two or more types of light emitting substances. For example, white luminescence can be obtained by selecting luminescent substances such that the luminescence of two or more luminescent substances has a complementary color relationship. for example,
Luminescent substances that emit light such as R (red), G (green), B (blue), Y (yellow), O (orange), etc., respectively;
Or among luminescent substances that emit light containing spectral components of two or more colors among R, G, and B,
It is preferable to include two or more. Further, it is preferable to use a light-emitting element in which the spectrum of light emitted from the light-emitting element has two or more peaks within the wavelength range of the visible light region (for example, from 350 nm to 750 nm). Further, it is preferable that the emission spectrum of the material having a peak in the yellow wavelength region also has spectral components in the green and red wavelength regions.
ＥＬ層は、一の色を発光する発光材料を含む発光層と、他の色を発光する発光材料を含
む発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、ＥＬ層における複数の発光
層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して
積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層また
は燐光発光層と同一の材料（例えばホスト材料、アシスト材料）を含み、且ついずれの発
光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易に
なり、また、駆動電圧が低減される。
The EL layer preferably has a structure in which a light-emitting layer containing a light-emitting material that emits light of one color and a light-emitting layer containing a light-emitting material that emits light of another color are stacked. For example, the plurality of light-emitting layers in the EL layer may be stacked in contact with each other, or may be stacked with a region that does not include any light-emitting material interposed therebetween. For example, a structure in which a region is provided between a fluorescent light emitting layer and a phosphorescent light emitting layer that contains the same material as the fluorescent light emitting layer or the phosphorescent light emitting layer (for example, a host material, an assist material) and does not contain any light emitting material. Good too. This facilitates manufacturing of the light emitting device and reduces driving voltage.
また、発光素子は、ＥＬ層を１つ有するシングル素子であってもよいし、複数のＥＬ層
が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。
Further, the light emitting element may be a single element having one EL layer, or may be a tandem element in which a plurality of EL layers are stacked with a charge generation layer interposed therebetween.
可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：
Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、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を用いることができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケ
ル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタ
ン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、又はこれら金属材料の窒化物（例えば、窒
化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、
上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金
とＩＴＯの積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グ
ラフェン等を用いてもよい。
The conductive film that transmits visible light is made of, for example, indium oxide, indium tin oxide (ITO:
Indium Tin Oxide), indium zinc oxide, zinc oxide, zinc oxide added with gallium, etc. can be used. In addition, metal materials such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, or titanium, alloys containing these metal materials, or nitrides of these metal materials (for example, Titanium nitride) or the like can also be used by forming the material thin enough to have translucency. Also,
A laminated film of the above materials can be used as a conductive layer. For example, it is preferable to use a laminated film of a silver-magnesium alloy and ITO because the conductivity can be improved. Alternatively, graphene or the like may be used.
可視光を反射する導電膜は、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タング
ステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又
はこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ラン
タン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、アルミニウムとチ
タンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金等のアルミ
ニウムを含む合金（アルミニウム合金）や、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金、
銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いることができる。銀と銅を含む合金は、
耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜又は酸化物半導
体膜を積層することで、アルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属膜、
酸化物半導体膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視
光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とＩＴＯの積
層膜、銀とマグネシウムの合金とＩＴＯの積層膜などを用いることができる。
The conductive film that reflects visible light may be made of a metal material such as aluminum, gold, platinum, silver, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, or palladium, or an alloy containing these metal materials. I can do it. Furthermore, lanthanum, neodymium, germanium, or the like may be added to the above metal material or alloy. In addition, alloys containing aluminum (aluminum alloys) such as aluminum and titanium alloys, aluminum and nickel alloys, aluminum and neodymium alloys, silver and copper alloys, silver, palladium and copper alloys,
An alloy containing silver, such as an alloy of silver and magnesium, can be used. Alloys containing silver and copper are
It is preferable because it has high heat resistance. Furthermore, by stacking a metal film or an oxide semiconductor film in contact with the aluminum alloy film, oxidation of the aluminum alloy film can be suppressed. the metal film,
Examples of the material for the oxide semiconductor film include titanium, titanium oxide, and the like. Further, the conductive film that transmits visible light and a film made of a metal material may be laminated. For example, a laminated film of silver and ITO, a laminated film of an alloy of silver and magnesium, and ITO, etc. can be used.
導電層は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。そのほか、
インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて
形成することができる。
The conductive layers may be formed using a vapor deposition method or a sputtering method, respectively. others,
It can be formed using a discharge method such as an inkjet method, a printing method such as a screen printing method, or a plating method.
なお、上述した、発光層、ならびに正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電
子輸送性の高い物質、及び電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、そ
れぞれ量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリ
マー等）を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料と
して機能させることもできる。
Note that the above-mentioned light-emitting layer and the layer containing a substance with high hole injection property, a substance with high hole transport property, a substance with high electron transport property, a substance with high electron injection property, a bipolar substance, etc. Each may contain an inorganic compound such as a quantum dot, or a high molecular compound (oligomer, dendrimer, polymer, etc.). For example, by using quantum dots in the light emitting layer, they can also be made to function as a light emitting material.
なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、
コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また
、１２族と１６族、１３族と１５族、または１４族と１６族の元素グループを含む材料を
用いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、
鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。
Note that quantum dot materials include colloidal quantum dot materials, alloy quantum dot materials,
A core-shell quantum dot material, a core quantum dot material, etc. can be used. Further, a material containing element groups of
Quantum dot materials containing elements such as lead, gallium, arsenic, and aluminum may also be used.
〔着色層〕
着色層に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含
まれた樹脂材料などが挙げられる。
[Colored layer]
Examples of materials that can be used for the colored layer include metal materials, resin materials, and resin materials containing pigments or dyes.
〔遮光層〕
遮光層に用いることのできる材料としては、カーボンブラック、酸化物半導体、複数の
酸化物半導体の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。また、遮光層に、着色層の材料
を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる
材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用い
ることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工
程を簡略化できるため好ましい。
[Light blocking layer]
Examples of materials that can be used for the light-shielding layer include carbon black, an oxide semiconductor, and a composite oxide containing a solid solution of multiple oxide semiconductors. Moreover, a laminated film of films containing the material of the colored layer can also be used for the light-shielding layer. For example, it is possible to use a laminated structure of a film containing a material used for a colored layer that transmits light of a certain color and a film containing a material used for a colored layer that transmits light of another color. It is preferable to use the same materials for the colored layer and the light-shielding layer because it allows the use of a common device and simplifies the process.
〔接続層〕
ＦＰＣやＩＣと端子とを接続する接続層には、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓ
ｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：
Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができ
る。
[Connection layer]
Anisotropic conductive film (ACF: Anis
otropic conductive film) and anisotropic conductive paste (ACP:
Anisotropic Conductive Paste) or the like can be used.
以上が各構成要素についての説明である。 The above is an explanation of each component.
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
This embodiment mode can be implemented by appropriately combining at least a part of it with other embodiment modes described in this specification.
（実施の形態３）
本実施の形態では、可撓性を有する基板を用いた表示装置の作製方法の例について説明
する。
(Embodiment 3)
In this embodiment, an example of a method for manufacturing a display device using a flexible substrate will be described.
ここでは、表示素子、回路、配線、電極、及び絶縁層、並びに着色層や遮光層などの光
学部材等が含まれる層をまとめて素子層と呼ぶこととする。例えば、素子層は発光素子を
含み、発光素子の他に発光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。
Here, layers including display elements, circuits, wiring, electrodes, insulating layers, and optical members such as colored layers and light-shielding layers are collectively referred to as element layers. For example, the element layer includes a light emitting element, and in addition to the light emitting element, it may also include wiring electrically connected to the light emitting element, and elements such as transistors used in pixels and circuits.
またここでは、発光素子が完成した（作製工程が終了した）段階において、素子層を支
持し、可撓性を有する部材のことを、基板と呼ぶこととする。例えば、基板には、厚さが
１０ｎｍ以上３００μｍ以下の、極めて薄いフィルム等も含まれる。
Further, herein, a member that supports the element layer and has flexibility when the light emitting element is completed (the manufacturing process is completed) will be referred to as a substrate. For example, the substrate includes an extremely thin film with a thickness of 10 nm or more and 300 μm or less.
可撓性を有し、絶縁表面を備える基板上に素子層を形成する方法としては、代表的には
以下に挙げる２つの方法がある。一つは、可撓性を有する基板上に直接、素子層を形成す
る方法である。もう一つは、可撓性を有する基板とは異なる支持基板上に素子層を形成し
た後、素子層と支持基材を剥離し、素子層を基板に転置する方法である。なお、ここでは
詳細に説明しないが、上記２つの方法に加え、可撓性を有さない基板上に素子層を形成し
、当該基板を研磨等により薄くすることで可撓性を持たせる方法もある。
As a method for forming an element layer on a flexible substrate having an insulating surface, there are typically two methods listed below. One method is to form an element layer directly on a flexible substrate. The other method is to form an element layer on a supporting substrate different from a flexible substrate, then peel off the element layer and the supporting substrate, and transfer the element layer to the substrate. Although not explained in detail here, in addition to the above two methods, there is a method in which an element layer is formed on a non-flexible substrate and the substrate is made thinner by polishing or the like to make it flexible. There is also.
基板を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には
、基板上に直接、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
板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。
When the material constituting the substrate has heat resistance against the heat required in the step of forming the element layer, it is preferable to form the element layer directly on the substrate because the process is simplified. At this time, it is preferable to form the element layer with the substrate fixed to the support base material, since this facilitates transportation within the apparatus and between apparatuses.
また、素子層を支持基材上に形成した後に、基板に転置する方法を用いる場合、まず支
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
材と素子層の間で剥離し、素子層を基板に転置する。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。
この方法では、支持基材や剥離層に耐熱性の高い材料を用いることで、素子層を形成する
際に素子層を形成する際にかかる温度の上限を高めることができ、より信頼性の高い素子
を有する素子層を形成できるため、好ましい。
Furthermore, when using a method in which an element layer is formed on a support base material and then transferred to a substrate, a release layer and an insulating layer are first laminated on the support base material, and the element layer is formed on the insulating layer. Subsequently, the support base material and the element layer are peeled off, and the element layer is transferred to the substrate. At this time, a material may be selected that causes peeling at the interface between the supporting base material and the release layer, the interface between the release layer and the insulating layer, or within the release layer.
In this method, by using highly heat-resistant materials for the support base material and release layer, it is possible to raise the upper limit of the temperature required when forming the element layer, resulting in higher reliability. This is preferable because an element layer including elements can be formed.
例えば剥離層として、タングステンなどの高融点金属材料を含む層と、当該金属材料の
酸化物を含む層を積層して用いる。また剥離層上の絶縁層として、酸化シリコン、窒化シ
リコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを複数積層した層を用いることが好ま
しい。なお、本明細書中において、酸化窒化物は、その組成として、窒素よりも酸素の含
有量が多い材料を指し、窒化酸化物は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い
材料を指す。
For example, as a release layer, a layer containing a high melting point metal material such as tungsten and a layer containing an oxide of the metal material are stacked and used. Further, as the insulating layer on the peeling layer, it is preferable to use a layer in which a plurality of layers of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, or the like are laminated. Note that in this specification, oxynitride refers to a material whose composition contains more oxygen than nitrogen, and nitride oxide refers to a material whose composition contains more nitrogen than oxygen. Point.
素子層と支持基材とを剥離する方法としては、機械的な力を加えることや、剥離層をエ
ッチングすること、または剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられ
る。または、剥離界面を形成する２層の熱膨張の違いを利用し、加熱または冷却すること
により剥離を行ってもよい。
Examples of methods for peeling the element layer and the supporting base material include applying mechanical force, etching the peeling layer, and permeating a liquid into the peeling interface. Alternatively, the separation may be performed by heating or cooling by utilizing the difference in thermal expansion between the two layers forming the separation interface.
剥離を開始する際、最初に剥離の起点を形成し、当該起点から剥離を進行させることが
好ましい。剥離の起点は、レーザ光等により絶縁層や剥離層の一部を局所的に加熱するこ
と、鋭利な部材により物理的に絶縁層や剥離層の一部を切断または貫通すること等により
形成することができる。
When starting peeling, it is preferable to first form a starting point for peeling and allow peeling to proceed from the starting point. The starting point of peeling is formed by locally heating a part of the insulating layer or release layer using a laser beam, etc., or by physically cutting or penetrating a part of the insulating layer or release layer with a sharp object. be able to.
また、支持基材と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。 Moreover, if peeling is possible at the interface between the supporting base material and the insulating layer, it is not necessary to provide a peeling layer.
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
ることで、ガラスと有機樹脂の界面で剥離することができる。また残ったポリイミドなど
の有機樹脂を基板として用いることもできる。
For example, by using glass as the supporting base material and using an organic resin such as polyimide as the insulating layer, it is possible to peel off at the interface between the glass and the organic resin. Further, the remaining organic resin such as polyimide can also be used as a substrate.
または、支持基材と有機樹脂からなる絶縁層の間に発熱層を設け、当該発熱層を加熱す
ることにより、当該発熱層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。発熱層としては、電流
を流すことにより発熱する材料、光を吸収することにより発熱する材料、磁場を印加する
ことにより発熱する材料など、様々な材料を用いることができる。例えば発熱層としては
、半導体、金属、絶縁体から選択して用いることができる。
Alternatively, a heat generating layer may be provided between the support base material and the insulating layer made of an organic resin, and the heat generating layer may be heated to perform peeling at the interface between the heat generating layer and the insulating layer. Various materials can be used for the heat generating layer, such as a material that generates heat by passing an electric current through it, a material that generates heat by absorbing light, and a material that generates heat by applying a magnetic field. For example, the heat generating layer can be selected from semiconductors, metals, and insulators.
以下では、より具体的な作製方法の一例について説明する。以下で説明する作製方法で
は、被剥離層として形成する層を変更することで、本発明の一態様の可撓性を有する入出
力装置も作製することができる。
An example of a more specific manufacturing method will be described below. In the manufacturing method described below, a flexible input/output device according to one embodiment of the present invention can also be manufactured by changing the layer formed as the layer to be peeled.
まず、作製基板３０１上に島状の剥離層３０３を形成し、剥離層３０３上に被剥離層３
０５を形成する（図１７（Ａ））。またこれとは別に、作製基板３２１上に島状の剥離層
３２３を形成し、剥離層３２３上に被剥離層３２５を形成する（図１７（Ｂ））。
First, an island-shaped
05 is formed (FIG. 17(A)). Separately from this, an island-shaped
ここでは、島状の剥離層を形成する例を示したがこれに限られない。この工程では、作
製基板から被剥離層を剥離する際に、作製基板と剥離層の界面、剥離層と被剥離層の界面
、又は剥離層中で剥離が生じるような材料を選択する。本実施の形態では、被剥離層と剥
離層の界面で剥離が生じる場合を例示するが、剥離層や被剥離層に用いる材料の組み合わ
せによってはこれに限られない。なお、被剥離層が積層構造である場合、剥離層と接する
層を特に第１の層と記す。
Although an example in which an island-shaped release layer is formed is shown here, the present invention is not limited to this. In this step, a material is selected that causes peeling at the interface between the production substrate and the release layer, between the release layer and the layer to be released, or in the release layer when the layer to be separated is removed from the production substrate. In this embodiment, a case where peeling occurs at the interface between the layer to be peeled and the layer to be peeled is exemplified, but the invention is not limited to this depending on the combination of materials used for the peeling layer and the layer to be peeled. Note that when the layer to be peeled has a laminated structure, the layer in contact with the peeling layer is particularly referred to as a first layer.
例えば、剥離層がタングステン膜と酸化タングステン膜との積層構造である場合、タン
グステン膜と酸化タングステン膜との界面（又は界面近傍）で剥離が生じることで、被剥
離層側に剥離層の一部（ここでは酸化タングステン膜）が残ってもよい。また被剥離層側
に残った剥離層は、その後除去してもよい。
For example, if the peeling layer has a laminated structure of a tungsten film and a tungsten oxide film, peeling occurs at the interface (or near the interface) between the tungsten film and the tungsten oxide film, causing a portion of the peeling layer to appear on the layer to be peeled side. (here, the tungsten oxide film) may remain. Further, the peeling layer remaining on the side of the layer to be peeled may be removed afterwards.
例えば、剥離層がタングステン膜と酸化タングステン膜との積層構造である場合、タン
グステン膜と酸化タングステン膜との界面（又は界面近傍）で剥離が生じることで、被剥
離層側に剥離層の一部（ここでは酸化タングステン膜）が残ってもよい。また被剥離層側
に残った剥離層は、その後除去してもよい。
For example, if the peeling layer has a laminated structure of a tungsten film and a tungsten oxide film, peeling occurs at the interface (or near the interface) between the tungsten film and the tungsten oxide film, causing a portion of the peeling layer to appear on the layer to be peeled side. (here, the tungsten oxide film) may remain. Further, the peeling layer remaining on the side of the layer to be peeled may be removed afterwards.
作製基板には、少なくとも作製工程中の処理温度に耐えうる耐熱性を有する基板を用い
る。作製基板としては、例えばガラス基板、石英基板、サファイア基板、半導体基板、セ
ラミック基板、金属基板、樹脂基板、プラスチック基板などを用いることができる。
As the production substrate, a substrate having heat resistance that can withstand at least the processing temperature during the production process is used. As the production substrate, for example, a glass substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, a semiconductor substrate, a ceramic substrate, a metal substrate, a resin substrate, a plastic substrate, etc. can be used.
作製基板にガラス基板を用いる場合、作製基板と剥離層との間に、下地膜として、酸化
シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の絶縁膜を形
成すると、ガラス基板からの汚染を防止でき、好ましい。
When a glass substrate is used as a production substrate, an insulating film such as a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, a silicon nitride film, or a silicon nitride oxide film is formed as a base film between the production substrate and the release layer. It is preferable because it can prevent contamination from.
剥離層は、タングステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、コバル
ト、ジルコニウム、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム
、シリコンから選択された元素、該元素を含む合金材料、又は該元素を含む化合物材料等
を用いて形成できる。シリコンを含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれ
でもよい。また、酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化イン
ジウム、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物等の酸
化物半導体を用いてもよい。剥離層に、タングステン、チタン、モリブデンなどの高融点
金属材料を用いると、被剥離層の形成工程の自由度が高まるため好ましい。
The release layer is made of an element selected from tungsten, molybdenum, titanium, tantalum, niobium, nickel, cobalt, zirconium, zinc, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, silicon, an alloy material containing the element, or an alloy material containing the element. It can be formed using a compound material containing the like. The crystal structure of the layer containing silicon may be amorphous, microcrystalline, or polycrystalline. Further, oxide semiconductors such as aluminum oxide, gallium oxide, zinc oxide, titanium dioxide, indium oxide, indium tin oxide, indium zinc oxide, and In-Ga-Zn oxide may be used. It is preferable to use a high melting point metal material such as tungsten, titanium, or molybdenum for the peeling layer because the degree of freedom in the process of forming the layer to be peeled is increased.
剥離層は、例えばスパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、塗布法（スピンコーティング
法、液滴吐出法、ディスペンス法等を含む）、印刷法等により形成できる。剥離層の厚さ
は例えば１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とする。
The release layer can be formed by, for example, a sputtering method, a plasma CVD method, a coating method (including a spin coating method, a droplet discharge method, a dispensing method, etc.), a printing method, or the like. The thickness of the release layer is, for example, 10 nm or more and 200 nm or less, preferably 20 nm or more and 100 nm or less.
剥離層が単層構造の場合、タングステン層、モリブデン層、又はタングステンとモリブ
デンの混合物を含む層を形成することが好ましい。また、タングステンの酸化物もしくは
酸化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物もしくは酸化窒化物を含む層、又はタングステ
ンとモリブデンの混合物の酸化物もしくは酸化窒化物を含む層を形成してもよい。なお、
タングステンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリブデンの合金に相
当する。
When the release layer has a single layer structure, it is preferable to form a tungsten layer, a molybdenum layer, or a layer containing a mixture of tungsten and molybdenum. Further, a layer containing an oxide or oxynitride of tungsten, a layer containing an oxide or oxynitride of molybdenum, or a layer containing an oxide or oxynitride of a mixture of tungsten and molybdenum may be formed. In addition,
The mixture of tungsten and molybdenum corresponds to, for example, an alloy of tungsten and molybdenum.
また、剥離層として、タングステンを含む層とタングステンの酸化物を含む層の積層構
造を形成する場合、タングステンを含む層を形成し、その上層に酸化物で形成される絶縁
膜を形成することで、タングステン層と絶縁膜との界面に、タングステンの酸化物を含む
層が形成されることを活用してもよい。また、タングステンを含む層の表面を、熱酸化処
理、酸素プラズマ処理、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い
溶液での処理等を行ってタングステンの酸化物を含む層を形成してもよい。またプラズマ
処理や加熱処理は、酸素、窒素、亜酸化窒素単独、あるいは該ガスとその他のガスとの混
合気体雰囲気下で行ってもよい。上記プラズマ処理や加熱処理により、剥離層の表面状態
を変えることにより、剥離層と後に形成される絶縁膜との密着性を制御することが可能で
ある。
In addition, when forming a laminated structure of a layer containing tungsten and a layer containing tungsten oxide as a peeling layer, it is possible to form a layer containing tungsten and an insulating film made of oxide on top of it. , the fact that a layer containing tungsten oxide is formed at the interface between the tungsten layer and the insulating film may be utilized. In addition, the surface of the layer containing tungsten is treated with thermal oxidation treatment, oxygen plasma treatment, nitrous oxide (N 2 O) plasma treatment, treatment with a strong oxidizing solution such as ozone water, etc. to remove tungsten oxide. A layer containing the above may be formed. Further, the plasma treatment and heat treatment may be performed in an atmosphere of oxygen, nitrogen, nitrous oxide alone, or a mixture of these gases and other gases. By changing the surface condition of the release layer through the plasma treatment or heat treatment described above, it is possible to control the adhesion between the release layer and the insulating film that will be formed later.
なお、作製基板と被剥離層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい
。例えば、作製基板としてガラスを用い、ガラスに接してポリイミド、ポリエステル、ポ
リオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、アクリル等の有機樹脂を形成する。次に
、レーザ照射や加熱処理を行うことで、作製基板と有機樹脂の密着性を向上させる。そし
て、有機樹脂上に絶縁膜やトランジスタ等を形成する。その後、先のレーザ照射よりも高
いエネルギー密度でレーザ照射を行う、又は、先の加熱処理よりも高い温度で加熱処理を
行うことで、作製基板と有機樹脂の界面で剥離することができる。また、剥離の際には、
作製基板と有機樹脂の界面に液体を浸透させて分離してもよい。
Note that if peeling is possible at the interface between the production substrate and the layer to be peeled, it is not necessary to provide a peeling layer. For example, glass is used as the production substrate, and an organic resin such as polyimide, polyester, polyolefin, polyamide, polycarbonate, acrylic, or the like is formed in contact with the glass. Next, laser irradiation and heat treatment are performed to improve the adhesion between the fabrication substrate and the organic resin. Then, an insulating film, a transistor, etc. are formed on the organic resin. Thereafter, by performing laser irradiation with a higher energy density than the previous laser irradiation, or by performing heat treatment at a higher temperature than the previous heat treatment, it is possible to peel off at the interface between the production substrate and the organic resin. Also, when peeling,
Separation may be performed by permeating a liquid into the interface between the production substrate and the organic resin.
当該方法では、耐熱性の低い有機樹脂上に絶縁膜やトランジスタ等を形成するため、作
製工程で基板に高温をかけることができない。ここで、酸化物半導体を用いたトランジス
タは、高温の作製工程が必須でないため、有機樹脂上に好適に形成することができる。
In this method, since an insulating film, a transistor, etc. are formed on an organic resin with low heat resistance, high temperatures cannot be applied to the substrate during the manufacturing process. Here, since a transistor using an oxide semiconductor does not require a high-temperature manufacturing process, it can be suitably formed over an organic resin.
なお、該有機樹脂を、装置を構成する基板として用いてもよいし、該有機樹脂を除去し
、被剥離層の露出した面に接着剤を用いて別の基板を貼り合わせてもよい。また該有機樹
脂に、さらに接着剤を用いて別の基板（支持フィルム）を貼り合せてもよい。
Note that the organic resin may be used as a substrate constituting the device, or the organic resin may be removed and another substrate may be bonded to the exposed surface of the layer to be peeled using an adhesive. Further, another substrate (supporting film) may be bonded to the organic resin using an adhesive.
または、作製基板と有機樹脂の間に金属層を設け、該金属層に電流を流すことで該金属
層を加熱し、金属層と有機樹脂の界面で剥離を行ってもよい。
Alternatively, a metal layer may be provided between the production substrate and the organic resin, and the metal layer may be heated by passing a current through the metal layer to perform peeling at the interface between the metal layer and the organic resin.
剥離層に接して形成する絶縁層（第１の層）は、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜
、酸化シリコン膜、又は窒化酸化シリコン膜等を用いて、単層又は多層で形成することが
好ましい。なお、これに限られず、剥離層に用いる材料に応じて最適な材料を選択するこ
とができる。
The insulating layer (first layer) formed in contact with the peeling layer is preferably formed as a single layer or a multilayer using a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, a silicon oxide film, a silicon nitride oxide film, or the like. . Note that the material is not limited to this, and an optimal material can be selected depending on the material used for the release layer.
該絶縁層は、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等を用いて形成す
ることが可能であり、例えば、プラズマＣＶＤ法によって成膜温度を２５０℃以上４００
℃以下として形成することで、緻密で非常に防湿性の高い膜とすることができる。なお、
絶縁層の厚さは１０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下、さらには２００ｎｍ以上１５００ｎｍ以
下が好ましい。
The insulating layer can be formed using a sputtering method, a plasma CVD method, a coating method, a printing method, etc.;
By forming the film at a temperature of 0.degree. C. or lower, a dense and highly moisture-proof film can be obtained. In addition,
The thickness of the insulating layer is preferably 10 nm or more and 3000 nm or less, more preferably 200 nm or more and 1500 nm or less.
次に、作製基板３０１と作製基板３２１とを、それぞれの被剥離層が形成された面が対
向するように、接着層３０７を用いて貼り合わせ、接着層３０７を硬化させる（図１７（
Ｃ））。
Next, the
C)).
なお、作製基板３０１と作製基板３２１の貼り合わせは減圧雰囲気下で行うことが好ま
しい。
Note that it is preferable that the
なお、図１７（Ｃ）では、剥離層３０３と剥離層３２３の大きさが異なる場合を示した
が、図１７（Ｄ）に示すように、同じ大きさの剥離層を用いてもよい。
Note that although FIG. 17C shows a case where the
接着層３０７は剥離層３０３、被剥離層３０５、被剥離層３２５、及び剥離層３２３と
重なるように配置する。そして、接着層３０７の端部は、剥離層３０３又は剥離層３２３
の少なくとも一方（先に剥離したい方）の端部よりも内側に位置することが好ましい。こ
れにより、作製基板３０１と作製基板３２１が強く密着することを抑制でき、後の剥離工
程の歩留まりが低下することを抑制できる。
The
It is preferable to be located inside of at least one end of (the one to be peeled off first). Thereby, it is possible to suppress strong adhesion between the
接着層３０７には、例えば、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱
硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型の接着剤等を用いることができる。これら
接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイ
ミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ樹脂、ＰＶＢ樹脂、ＥＶＡ樹脂等が挙げられる。特に、エ
ポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。接着剤としては、所望の領域にのみ配置で
きる程度に流動性の低い材料を用いることが好ましい。例えば、接着シート、粘着シート
、シート状もしくはフィルム状の接着剤を用いてもよい。例えば、ＯＣＡ（ｏｐｔｉｃａ
ｌ ｃｌｅａｒ ａｄｈｅｓｉｖｅ）フィルムを好適に用いることができる。
For the
1 clear adhesive) film can be suitably used.
接着剤は、貼り合わせ前から粘着性を有していてもよく、貼り合わせ後に加熱や光照射
によって粘着性を発現してもよい。
The adhesive may have tackiness before bonding, or may develop tackiness by heating or light irradiation after bonding.
また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物（酸
化カルシウムや酸化バリウム等）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用い
ることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を
吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、大気中の水分の侵入による機能
素子の劣化を抑制でき、装置の信頼性が向上するため好ましい。
Further, the resin may contain a desiccant. For example, a substance that adsorbs water by chemisorption, such as alkaline earth metal oxides (calcium oxide, barium oxide, etc.), can be used. Alternatively, a substance that adsorbs water by physical adsorption, such as zeolite or silica gel, may be used. It is preferable that a desiccant is included because deterioration of functional elements due to intrusion of atmospheric moisture can be suppressed and reliability of the device is improved.
次に、レーザ光の照射により、剥離の起点を形成する（図１８（Ａ）（Ｂ））。 Next, a starting point for peeling is formed by laser light irradiation (FIGS. 18A and 18B).
作製基板３０１及び作製基板３２１はどちらから剥離してもよい。剥離層の大きさが異
なる場合、大きい剥離層を形成した基板から剥離してもよいし、小さい剥離層を形成した
基板から剥離してもよい。一方の基板上にのみ半導体素子、発光素子等の素子を作製した
場合、素子を形成した側の基板から剥離してもよいし、他方の基板から剥離してもよい。
ここでは、作製基板３０１を先に剥離する例を示す。
The
Here, an example is shown in which the
レーザ光は、硬化状態の接着層３０７と、被剥離層３０５と、剥離層３０３とが重なる
領域に対して照射する（図１８（Ａ）の矢印Ｐ１参照）。
The laser beam is applied to a region where the cured
第１の層の一部を除去することで、剥離の起点を形成できる（図１８（Ｂ）の点線で囲
った領域参照）。このとき、第１の層だけでなく、被剥離層３０５の他の層や、剥離層３
０３、接着層３０７の一部を除去してもよい。
By removing a portion of the first layer, a starting point for peeling can be formed (see the area surrounded by the dotted line in FIG. 18(B)). At this time, not only the first layer but also other layers of the layer to be peeled 305 and the peeling layer 3
03. A part of the
レーザ光は、剥離したい剥離層が設けられた基板側から照射することが好ましい。剥離
層３０３と剥離層３２３が重なる領域にレーザ光の照射をする場合は、被剥離層３０５及
び被剥離層３２５のうち被剥離層３０５のみにクラックを入れることで、選択的に作製基
板３０１及び剥離層３０３を剥離することができる（図１８（Ｂ）の点線で囲った領域参
照。ここでは被剥離層３０５を構成する各層の一部を除去する例を示す。）。
It is preferable to irradiate the laser beam from the side of the substrate provided with the release layer to be removed. When irradiating a region where the
そして、形成した剥離の起点から、被剥離層３０５と作製基板３０１とを分離する（図
１８（Ｃ）（Ｄ））。これにより、被剥離層３０５を作製基板３０１から作製基板３２１
に転置することができる。
Then, the layer to be peeled 305 and the
can be transposed to .
例えば、剥離の起点から、物理的な力（人間の手や治具で引き剥がす処理や、ローラー
を回転させながら分離する処理等）によって被剥離層３０５と作製基板３０１とを分離す
ればよい。
For example, the layer to be peeled 305 and the
また、剥離層３０３と被剥離層３０５との界面に水などの液体を浸透させて作製基板３
０１と被剥離層３０５とを分離してもよい。毛細管現象により液体が剥離層３０３と被剥
離層３０５の間にしみこむことで、容易に分離することができる。また、剥離時に生じる
静電気が、被剥離層３０５に含まれる機能素子に悪影響を及ぼすこと（半導体素子が静電
気により破壊されるなど）を抑制できる。
Further, the fabricated substrate 3 is made by infiltrating a liquid such as water into the interface between the
01 and the layer to be peeled 305 may be separated. Liquid infiltrates between the
次に、露出した被剥離層３０５と基板３３１とを、接着層３３３を用いて貼り合わせ、
接着層３３３を硬化させる（図１９（Ａ））。
Next, the exposed
The
なお、被剥離層３０５と基板３３１の貼り合わせは減圧雰囲気下で行うことが好ましい
。
Note that it is preferable that the layer to be peeled 305 and the
次に、レーザ光の照射により、剥離の起点を形成する（図１９（Ｂ）（Ｃ））。 Next, a starting point for peeling is formed by laser light irradiation (FIGS. 19B and 19C).
レーザ光は、硬化状態の接着層３３３と、被剥離層３２５と、剥離層３２３とが重なる
領域に対して照射する（図１９（Ｂ）の矢印Ｐ２参照）。第１の層の一部を除去すること
で、剥離の起点を形成できる（図１９（Ｃ）の点線で囲った領域参照。ここでは被剥離層
３２５を構成する各層の一部を除去する例を示す。）。このとき、第１の層だけでなく、
被剥離層３２５の他の層や、剥離層３２３、接着層３３３の一部を除去してもよい。
The laser beam is applied to a region where the
Other layers of the layer to be peeled 325, part of the
レーザ光は、剥離層３２３が設けられた作製基板３２１側から照射することが好ましい
。
It is preferable that the laser light be irradiated from the side of the
そして、形成した剥離の起点から、被剥離層３２５と作製基板３２１とを分離する（図
１９（Ｄ））。これにより、被剥離層３０５及び被剥離層３２５を基板３３１に転置する
ことができる。
Then, the layer to be peeled 325 and the
その後、被剥離層３２５にさらに基板を貼り付けることもできる。 After that, another substrate can be attached to the layer to be peeled 325.
露出した被剥離層３２５と基板３４１とを、接着層３４３によって貼り合せ、接着層３
４３を硬化させる（図２０（Ａ））。ここでは、基板３４１にあらかじめ開口が設けられ
ている例を示している。
The exposed
43 is cured (FIG. 20(A)). Here, an example is shown in which the
以上により、一対の可撓性の基板の間に、被剥離層を挟持することができる。 As described above, the layer to be peeled can be sandwiched between the pair of flexible substrates.
その後、図２０（Ｂ）に示すように、基板３３１、基板３４１等の不要な端部を切断し
て除去してもよい。このとき、被剥離層３０５及び被剥離層３２５の端部の一部を同時に
切断してもよい。
Thereafter, as shown in FIG. 20B, unnecessary end portions of the
以上の方法により、可撓性を有するデバイスを作製することができる。被剥離層に、上
記実施の形態で例示した構成を用いることで、可撓性を有する表示装置を作製することが
できる。
By the above method, a flexible device can be manufactured. By using the structure exemplified in the above embodiment mode for the layer to be peeled, a flexible display device can be manufactured.
以上に示した本発明の一態様の発光装置の作製方法では、それぞれ剥離層及び被剥離層
が設けられた一対の作製基板を貼り合わせた後、レーザ光の照射により剥離の起点を形成
し、それぞれの剥離層と被剥離層とを剥離しやすい状態にしてから、剥離を行う。これに
より、剥離工程の歩留まりを向上させることができる。
In the method for manufacturing a light-emitting device according to one embodiment of the present invention described above, a pair of manufacturing substrates each provided with a peeling layer and a layer to be peeled are bonded together, and then a starting point for peeling is formed by irradiation with laser light; Peeling is performed after each peeling layer and layer to be peeled are brought into a state where they can be easily peeled off. Thereby, the yield of the peeling process can be improved.
また、それぞれ被剥離層が形成された一対の作製基板をあらかじめ貼り合わせた後に、
剥離をし、作製したい装置を構成する基板を被剥離層に貼り合わせることができる。した
がって、被剥離層どうしの貼り合わせの際に、可撓性が低い作製基板どうしを貼り合わせ
ることができ、可撓性基板どうしを貼り合わせた際よりも貼り合わせの位置合わせ精度を
向上させることができる。
In addition, after bonding together a pair of production substrates each having a layer to be peeled,
After peeling, the substrate constituting the device to be manufactured can be bonded to the layer to be peeled. Therefore, when bonding layers to be peeled together, fabricated substrates with low flexibility can be bonded together, and the alignment accuracy of bonding can be improved compared to when bonding flexible substrates together. I can do it.
なお、図２１（Ａ）に示すように、被剥離層３０５の剥離される領域３５１の端部は、
剥離層３０３の端部よりも内側に位置することが好ましい。これにより、剥離工程の歩留
まりを高くすることができる。また、領域３５１が複数ある場合、図２１（Ｂ）に示すよ
うに、領域３５１ごとに剥離層３０３を設けてもよいし、図２１（Ｃ）に示すように、１
つの剥離層３０３上に複数の領域３５１を設けてもよい。
Note that as shown in FIG. 21(A), the end of the
It is preferable that it be located inside the end of the
A plurality of
以上が、可撓性を有する表示装置の作製方法についての説明である。 The above is a description of the method for manufacturing a flexible display device.
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
This embodiment mode can be implemented by appropriately combining at least a part of it with other embodiment modes described in this specification.
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を適用可能な電子機器の例について説明
する。
(Embodiment 4)
In this embodiment, an example of an electronic device to which a display device of one embodiment of the present invention can be applied will be described.
本発明の一態様の表示装置を用いて、電子機器や照明装置を作製できる。本発明の一態
様の表示装置を用いることで、小さい面積であっても大きな容量を得ることができる、電
子機器や照明装置を作製できる。本発明の一態様の表示装置を用いて、低い電圧を保持し
て階調表示を行う場合であっても大きな容量を得ることができる、電子機器や照明装置を
作製できる。
An electronic device or a lighting device can be manufactured using the display device of one embodiment of the present invention. By using the display device of one embodiment of the present invention, an electronic device or a lighting device that can have a large capacity even in a small area can be manufactured. Using the display device of one embodiment of the present invention, an electronic device or a lighting device that can obtain a large capacity even when maintaining a low voltage and performing gradation display can be manufactured.
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパ
ーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオ
カメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再
生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
Examples of electronic devices include television devices, desktop or notebook personal computers, computer monitors, digital cameras, digital video cameras, digital photo frames, mobile phones, portable game consoles, personal digital assistants, and audio equipment. Examples include playback devices and large game machines such as pachinko machines.
本発明の一態様の電子機器または照明装置は、家屋もしくはビルの内壁もしくは外壁、
または、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことができる。
An electronic device or a lighting device according to one embodiment of the present invention can be applied to an inner wall or an outer wall of a house or a building;
Alternatively, it can be incorporated along the curved surface of the interior or exterior of an automobile.
本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、非接触電力伝送を用いて
、二次電池を充電することができると好ましい。
An electronic device according to one embodiment of the present invention may include a secondary battery, and it is preferable that the secondary battery can be charged using non-contact power transmission.
二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイ
オンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機
ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などが挙げられ
る。
Examples of secondary batteries include lithium ion secondary batteries such as lithium polymer batteries (lithium ion polymer batteries) using gel electrolytes, nickel-metal hydride batteries, nickel-cadmium batteries, organic radical batteries, lead-acid batteries, air secondary batteries, nickel-metal batteries, etc. Examples include zinc batteries and silver-zinc batteries.
本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信す
ることで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ
及び二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
An electronic device according to one embodiment of the present invention may include an antenna. By receiving signals with the antenna, images, information, etc. can be displayed on the display unit. Furthermore, when the electronic device includes an antenna and a secondary battery, the antenna may be used for contactless power transmission.
本発明の一態様の電子機器は、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転
数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力
、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）を
有していてもよい。
An electronic device according to one embodiment of the present invention includes sensors (force, displacement, position, speed, acceleration, angular velocity, rotation speed, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, sound, time, hardness, electric field, current, (including the ability to measure voltage, power, radiation, flow rate, humidity, tilt, vibration, odor, or infrared radiation).
本発明の一態様の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報
（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレ
ンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）を実行
する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す
機能等を有することができる。
An electronic device according to one embodiment of the present invention can have various functions. For example, functions that display various information (still images, videos, text images, etc.) on the display, touch panel functions, calendars, functions that display date or time, etc., functions that execute various software (programs), wireless communication. It can have a function, a function of reading a program or data recorded on a recording medium, etc.
さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報
を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、または複数の表示部に
視差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能等を有することができ
る。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画または動画を撮影する機能、撮
影した画像を自動または手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体（外部または電子
機器に内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能等を有することがで
きる。なお、本発明の一態様の電子機器が有する機能はこれらに限定されず、様々な機能
を有することができる。
Furthermore, in electronic devices that have multiple display sections, there is a function that allows one display section to primarily display image information and another display section that primarily displays text information, or a function that takes parallax into account for multiple display sections. By displaying images, it is possible to have a function of displaying a three-dimensional image. Furthermore, electronic devices with image receptors have the ability to shoot still images or videos, automatically or manually correct the captured images, and save the captured images on a recording medium (external or internal to the electronic device). , a function of displaying a photographed image on a display unit, etc. Note that the functions that the electronic device of one embodiment of the present invention has are not limited to these, and can have various functions.
図２２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）に、湾曲した表示部７０００を有する電子機器
の一例を示す。表示部７０００はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿っ
て表示を行うことができる。なお、表示部７０００は可撓性を有していてもよい。
22A, 22B, 22C, 22D, and 22E illustrate examples of electronic devices having a
表示部７０００は、本発明の一態様の表示装置等を用いて作製される。本発明の一態様
により、消費電力が低減され、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い電子機器を提供
できる。
The
図２２（Ａ）、（Ｂ）に携帯電話機の一例を示す。図２２（Ａ）に示す携帯電話機７１
００及び図２２（Ｂ）に示す携帯電話機７１１０は、それぞれ、筐体７１０１、表示部７
０００、操作ボタン７１０３、外部接続ポート７１０４、スピーカ７１０５、マイク７１
０６等を有する。図２２（Ｂ）に示す携帯電話機７１１０は、さらに、カメラ７１０７を
有する。
An example of a mobile phone is shown in FIGS. 22(A) and 22(B). Mobile phone 71 shown in FIG. 22(A)
00 and the
000,
06 etc. The
各携帯電話機は、表示部７０００にタッチセンサを備える。電話を掛ける、或いは文字
を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部７０００に触れることで
行うことができる。
Each mobile phone includes a touch sensor on the
また、操作ボタン７１０３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や、表示部７０００
に表示される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メイ
ンメニュー画面に切り替えることができる。
In addition, by operating the
You can switch the type of image displayed. For example, you can switch from the email creation screen to the main menu screen.
また、携帯電話機内部に、ジャイロセンサまたは加速度センサ等の検出装置を設けるこ
とで、携帯電話機の向き（縦か横か）を判断して、表示部７０００の画面表示の向きを自
動的に切り替えるようにすることができる。また、画面表示の向きの切り替えは、表示部
７０００を触れること、操作ボタン７１０３の操作、またはマイク７１０６を用いた音声
入力等により行うこともできる。
Furthermore, by providing a detection device such as a gyro sensor or an acceleration sensor inside the mobile phone, the orientation of the mobile phone (vertical or horizontal) can be determined and the orientation of the screen display on the
図２２（Ｃ）、（Ｄ）に携帯情報端末の一例を示す。図２２（Ｃ）に示す携帯情報端末
７２００及び図２２（Ｄ）に示す携帯情報端末７２１０は、それぞれ、筐体７２０１及び
表示部７０００を有する。さらに、操作ボタン、外部接続ポート、スピーカ、マイク、ア
ンテナ、カメラ、またはバッテリ等を有していてもよい。表示部７０００にはタッチセン
サを備える。携帯情報端末の操作は、指やスタイラスなどで表示部７０００に触れること
で行うことができる。
An example of a portable information terminal is shown in FIGS. 22(C) and 22(D). The
本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、電話機、手帳または情報閲覧装置等
から選ばれた一つまたは複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとしてそれぞ
れ用いることができる。本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、移動電話、電
子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなど
の種々のアプリケーションを実行することができる。
The portable information terminal illustrated in this embodiment has one or more functions selected from, for example, a telephone, a notebook, an information viewing device, and the like. Specifically, each can be used as a smartphone. The portable information terminal exemplified in this embodiment can execute various applications such as mobile phone, e-mail, text viewing and creation, music playback, Internet communication, and computer games.
携帯情報端末７２００及び携帯情報端末７２１０は、文字及び画像情報等をその複数の
面に表示することができる。例えば、図２２（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、３つの操作ボ
タン７２０２を一の面に表示し、矩形で示す情報７２０３を他の面に表示することができ
る。図２２（Ｃ）では、携帯情報端末の上側に情報が表示される例を示し、図２２（Ｄ）
では、携帯情報端末の横側に情報が表示される例を示す。また、携帯情報端末の３面以上
に情報を表示してもよい。
The
Here, we will show an example in which information is displayed on the side of a mobile information terminal. Further, information may be displayed on three or more sides of the mobile information terminal.
なお、情報の例としては、ＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）の通知
、電子メールや電話などの着信を知らせる表示、電子メールなどの題名もしくは送信者名
、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報が表示さ
れている位置に、情報の代わりに、操作ボタン、アイコンなどを表示してもよい。
Examples of information include SNS (Social Networking Service) notifications, displays informing you of incoming e-mails, telephone calls, etc., the subject or sender's name of e-mails, date and time, remaining battery power, and antennas. There are things like reception strength. Alternatively, operation buttons, icons, etc. may be displayed instead of the information at the position where the information is displayed.
例えば、携帯情報端末７２００の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末７２００
を収納した状態で、その表示（ここでは情報７２０３）を確認することができる。
For example, a user of the
The display (
具体的には、着信した電話の発信者の電話番号または氏名等を、携帯情報端末７２００
の上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末７２００をポケットから
取り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
Specifically, the phone number or name of the caller of the incoming call is sent to the
Display in a position where it can be observed from above. The user can check the display and decide whether to accept the call without taking out the
図２２（Ｅ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７３００は、筐体７
３０１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７３０３により筐体７
３０１を支持した構成を示している。
FIG. 22(E) shows an example of a television device. The
A
301 is shown.
図２２（Ｅ）に示すテレビジョン装置７３００の操作は、筐体７３０１が備える操作ス
イッチや、別体のリモコン操作機７３１１により行うことができる。または、表示部７０
００にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７０００に触れることで操作して
もよい。リモコン操作機７３１１は、当該リモコン操作機７３１１から出力する情報を表
示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機７３１１が備える操作キーまたはタッ
チパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部７０００に表示さ
れる映像を操作することができる。
The
00 may be equipped with a touch sensor, and may be operated by touching the
なお、テレビジョン装置７３００は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信
機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線または
無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または
双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能で
ある。
Note that the
図２２（Ｆ）に、湾曲した発光部を有する照明装置の一例を示す。 FIG. 22(F) shows an example of a lighting device having a curved light emitting section.
図２２（Ｆ）に示す照明装置が有する発光部は、本発明の一態様の表示装置等を用いて
作製される。本発明の一態様により、消費電力が低減され、湾曲した発光部を備え、且つ
信頼性の高い照明装置を提供できる。
A light-emitting portion included in the lighting device shown in FIG. 22(F) is manufactured using the display device of one embodiment of the present invention. According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a lighting device with reduced power consumption, a curved light emitting portion, and high reliability.
図２２（Ｆ）に示す照明装置７４００の備える発光部７４１１は、凸状に湾曲した２つ
の発光部が対称的に配置された構成となっている。したがって照明装置７４００を中心に
全方位を照らすことができる。
A
また、照明装置７４００が備える発光部は可撓性を有していてもよい。発光部を可塑性
の部材または可動なフレームなどの部材で固定し、用途に合わせて発光部の発光面を自在
に湾曲可能な構成としてもよい。
Further, the light emitting section included in the
照明装置７４００は、操作スイッチ７４０３を備える台部７４０１と、台部７４０１に
支持される発光部を有する。
The
なおここでは、台部によって発光部が支持された照明装置について例示したが、発光部
を備える筐体を天井に固定する、または天井からつり下げるように用いることもできる。
発光面を湾曲させて用いることができるため、発光面を凹状に湾曲させて特定の領域を明
るく照らす、または発光面を凸状に湾曲させて部屋全体を明るく照らすこともできる。
Although the lighting device in which the light emitting part is supported by the stand is exemplified here, the casing including the light emitting part may be fixed to the ceiling or used so as to be suspended from the ceiling.
Since the light emitting surface can be curved, the light emitting surface can be curved concavely to brightly illuminate a specific area, or the light emitting surface can be curved convexly to brightly illuminate an entire room.
図２３（Ａ）から図２３（Ｉ）までに、可撓性を有し、曲げることのできる表示部７０
０１を有する携帯情報端末の一例を示す。
From FIG. 23(A) to FIG. 23(I), a flexible and bendable display section 70 is shown.
01 is shown.
表示部７００１は、本発明の一態様の表示装置等を用いて作製される。例えば、曲率半
径０．０１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる表示装置等を適用できる。また
、表示部７００１はタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７００１に触れるこ
とで携帯情報端末を操作することができる。本発明の一態様により、可撓性を有する表示
部を備え、且つ信頼性の高い電子機器を提供できる。
The
図２３（Ａ）、（Ｂ）は、携帯情報端末の一例を示す斜視図である。携帯情報端末７５
００は、筐体７５０１、表示部７００１、引き出し部材７５０２、操作ボタン７５０３等
を有する。
FIGS. 23(A) and 23(B) are perspective views showing an example of a portable information terminal. Mobile information terminal 75
00 includes a
携帯情報端末７５００は、筐体７５０１内にロール状に巻かれた可撓性を有する表示部
７００１を有する。引き出し部材７５０２を用いて表示部７００１を引き出すことができ
る。
The
また、携帯情報端末７５００は内蔵された制御部によって映像信号を受信可能で、受信
した映像を表示部７００１に表示することができる。また、携帯情報端末７５００にはバ
ッテリが内蔵されている。また、筐体７５０１にコネクターを接続する端子部を備え、映
像信号及び電力を有線により外部から直接供給する構成としてもよい。
Further, the
また、操作ボタン７５０３によって、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や表示する映像の切り替
え等を行うことができる。なお、図２３（Ａ）、（Ｂ）では、携帯情報端末７５００の側
面に操作ボタン７５０３を配置する例を示すが、これに限られず、携帯情報端末７５００
の表示面と同じ面（おもて面）や、裏面に配置してもよい。
Further, by using the
It may be placed on the same surface as the display surface (front surface) or on the back surface.
図２３（Ｂ）には、表示部７００１を引き出した状態の携帯情報端末７５００を示す。
この状態で表示部７００１に映像を表示することができる。また、表示部７００１の一部
がロール状に巻かれた図２３（Ａ）の状態と表示部７００１を引き出した図２３（Ｂ）の
状態とで、携帯情報端末７５００が異なる表示を行う構成としてもよい。例えば、図２３
（Ａ）の状態のときに、表示部７００１のロール状に巻かれた部分を非表示とすることで
、携帯情報端末７５００の消費電力を下げることができる。
FIG. 23B shows the
In this state, an image can be displayed on the
By hiding the rolled portion of
なお、表示部７００１を引き出した際に表示部７００１の表示面が平面状となるように
固定するため、表示部７００１の側部に補強のためのフレームを設けていてもよい。
Note that a reinforcing frame may be provided on the side of the
なお、この構成以外に、筐体にスピーカを設け、映像信号と共に受信した音声信号によ
って音声を出力する構成としてもよい。
Note that, in addition to this configuration, a configuration may also be adopted in which a speaker is provided in the housing and audio is output based on an audio signal received together with a video signal.
図２３（Ｃ）から図２３（Ｅ）までに、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。
図２３（Ｃ）では、展開した状態、図２３（Ｄ）では、展開した状態または折りたたんだ
状態の一方から他方に変化する途中の状態、図２３（Ｅ）では、折りたたんだ状態の携帯
情報端末７６００を示す。携帯情報端末７６００は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ
、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により一覧性に優れる。
An example of a foldable portable information terminal is shown in FIGS. 23(C) to 23(E).
FIG. 23(C) shows the mobile information terminal in the unfolded state, FIG. 23(D) shows the portable information terminal in the middle of changing from one of the unfolded state or the folded state to the other, and FIG. 23(E) shows the portable information terminal in the folded state. 7600 is shown. The
表示部７００１はヒンジ７６０２によって連結された３つの筐体７６０１に支持されて
いる。ヒンジ７６０２を介して２つの筐体７６０１間を屈曲させることにより、携帯情報
端末７６００を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。
The
図２３（Ｆ）、（Ｇ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図２３（Ｆ）
では、表示部７００１が内側になるように折りたたんだ状態、図２３（Ｇ）では、表示部
７００１が外側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末７６５０を示す。携帯情報
端末７６５０は表示部７００１及び非表示部７６５１を有する。携帯情報端末７６５０を
使用しない際に、表示部７００１が内側になるように折りたたむことで、表示部７００１
の汚れ及び傷つきを抑制できる。
FIGS. 23(F) and 23(G) show an example of a foldable portable information terminal. Figure 23(F)
23(G) shows the
can prevent stains and scratches.
図２３（Ｈ）に、可撓性を有する携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７７００は
、筐体７７０１及び表示部７００１を有する。さらに、入力手段であるボタン７７０３ａ
、７７０３ｂ、音声出力手段であるスピーカ７７０４ａ、７７０４ｂ、外部接続ポート７
７０５、マイク７７０６等を有していてもよい。また、携帯情報端末７７００は、可撓性
を有するバッテリ７７０９を搭載することができる。バッテリ７７０９は例えば表示部７
００１と重ねて配置してもよい。
FIG. 23(H) shows an example of a flexible portable information terminal.
, 7703b,
705, a
It may be placed overlapping with 001.
筐体７７０１、表示部７００１、及びバッテリ７７０９は可撓性を有する。そのため、
携帯情報端末７７００を所望の形状に湾曲させること、及び携帯情報端末７７００に捻り
を加えることが容易である。例えば、携帯情報端末７７００は、表示部７００１が内側ま
たは外側になるように折り曲げて使用することができる。または、携帯情報端末７７００
をロール状に巻いた状態で使用することもできる。このように筐体７７０１及び表示部７
００１を自由に変形することが可能であるため、携帯情報端末７７００は、落下した場合
、または意図しない外力が加わった場合であっても、破損しにくいという利点がある。
The
It is easy to curve the
It can also be used rolled up. In this way, the
001 can be freely deformed, the
また、携帯情報端末７７００は軽量であるため、筐体７７０１の上部をクリップ等で把
持してぶら下げて使用する、または、筐体７７０１を磁石等で壁面に固定して使用するな
ど、様々な状況において利便性良く使用することができる。
Furthermore, since the
図２３（Ｉ）に腕時計型の携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７８００は、バン
ド７８０１、表示部７００１、入出力端子７８０２、操作ボタン７８０３等を有する。バ
ンド７８０１は、筐体としての機能を有する。また、携帯情報端末７８００は、可撓性を
有するバッテリ７８０５を搭載することができる。バッテリ７８０５は例えば表示部７０
０１またはバンド７８０１等と重ねて配置してもよい。
FIG. 23(I) shows an example of a wristwatch-type portable information terminal. The
01 or
バンド７８０１、表示部７００１、及びバッテリ７８０５は可撓性を有する。そのため
、携帯情報端末７８００を所望の形状に湾曲させることが容易である。
The
操作ボタン７８０３は、時刻設定のほか、電源のオン、オフ動作、無線通信のオン、オ
フ動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を
持たせることができる。例えば、携帯情報端末７８００に組み込まれたオペレーティング
システムにより、操作ボタン７８０３の機能を自由に設定することもできる。
In addition to setting the time, the
また、表示部７００１に表示されたアイコン７８０４に指等で触れることで、アプリケ
ーションを起動することができる。
Further, by touching an
また、携帯情報端末７８００は、通信規格に準拠した近距離無線通信を実行することが
可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフ
リーで通話することもできる。
Furthermore, the
また、携帯情報端末７８００は入出力端子７８０２を有していてもよい。入出力端子７
８０２を有する場合、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うこ
とができる。また入出力端子７８０２を介して充電を行うこともできる。なお、本実施の
形態で例示する携帯情報端末の充電動作は、入出力端子を介さずに非接触電力伝送により
行ってもよい。
Further, the
802, data can be directly exchanged with other information terminals via the connector. Charging can also be performed via the input/
図２４（Ａ）に自動車７９００の外観を示す。図２４（Ｂ）に自動車７９００の運転席
を示す。自動車７９００は、車体７９０１、車輪７９０２、フロントガラス７９０３、ラ
イト７９０４、フォグランプ７９０５等を有する。
FIG. 24(A) shows the appearance of the
本発明の一態様の表示装置は、自動車７９００の表示部などに用いることができる。例
えば、図２４（Ｂ）に示す表示部７９１０乃至表示部７９１７に本発明の一態様の表示装
置を設けることができる。
The display device of one embodiment of the present invention can be used for a display portion of an
表示部７９１０と表示部７９１１は、自動車のフロントガラスに設けられている。本発
明の一態様では、表示装置が有する電極を、透光性を有する導電性材料で作製することに
よって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすることができる
。シースルー状態の表示装置であれば、自動車７９００の運転時にも視界の妨げになるこ
とがない。よって、本発明の一態様の表示装置を自動車７９００のフロントガラスに設置
することができる。なお、表示装置に、トランジスタなどを設ける場合には、有機半導体
材料を用いた有機トランジスタ、または酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性
を有するトランジスタを用いるとよい。
The
表示部７９１２はピラー部分に設けられている。表示部７９１３はダッシュボード部分
に設けられている。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部７９１２に映
し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。同様に、表示部７
９１３では、ダッシュボードで遮られた視界を補完することができ、表示部７９１４では
、ドアで遮られた視界を補完することができる。すなわち、自動車の外側に設けられた撮
像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。
また、見えない部分を補完する映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認
を行うことができる。
The
The display section 913 can complement the view blocked by the dashboard, and the
In addition, by displaying images that complement the invisible parts, safety confirmation can be performed more naturally and without any discomfort.
また、表示部７９１７は、ハンドルに設けられている。表示部７９１５、表示部７９１
６、または表示部７９１７はナビゲーション情報、スピードメーター、タコメーター、走
行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供することがで
きる。また、表示部に表示される表示項目及びレイアウトなどは、使用者の好みに合わせ
て適宜変更することができる。なお、上記情報は、表示部７９１０乃至表示部７９１４に
も表示することができる。
Further, the
6 or the
なお、表示部７９１０乃至表示部７９１７は照明装置として用いることも可能である。
Note that the
本発明の一態様の表示装置が適用される表示部は平面であってもよい。この場合、本発
明の一態様の表示装置は、曲面及び可撓性を有さない構成であってもよい。
A display portion to which the display device of one embodiment of the present invention is applied may be a flat surface. In this case, the display device of one embodiment of the present invention may have a curved surface and no flexibility.
図２４（Ｃ）、（Ｄ）に、デジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｇｅ：電
子看板）の一例を示す。デジタルサイネージは、筐体８０００、表示部８００１、及びス
ピーカ８００３等を有する。さらに、ＬＥＤランプ、操作キー（電源スイッチ、または操
作スイッチを含む）、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
FIGS. 24C and 24D show examples of digital signage. The digital signage includes a
図２４（Ｄ）は円柱状の柱に取り付けられたデジタルサイネージである。 FIG. 24(D) shows a digital signage attached to a cylindrical pillar.
表示部８００１が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表
示部８００１が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることが
できる。
The wider the
表示部８００１にタッチパネルを適用することで、表示部８００１に画像または動画を
表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報
もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によ
りユーザビリティを高めることができる。
By applying a touch panel to the
図２４（Ｅ）に示す携帯型ゲーム機は、筐体８１０１、筐体８１０２、表示部８１０３
、表示部８１０４、マイクロフォン８１０５、スピーカ８１０６、操作キー８１０７、ス
タイラス８１０８等を有する。
The portable game machine shown in FIG. 24(E) includes a
, a
図２４（Ｅ）に示す携帯型ゲーム機は、２つの表示部（表示部８１０３と表示部８１０
４）を有する。なお、本発明の一態様の電子機器が有する表示部の数は、２つに限定され
ず１つであっても３つ以上であってもよい。電子機器が複数の表示部を有する場合、少な
くとも１つの表示部が本発明の一態様の表示装置を有していればよい。
The portable game machine shown in FIG. 24(E) has two display portions (a
4). Note that the number of display portions that an electronic device according to one embodiment of the present invention has is not limited to two, and may be one or three or more. When an electronic device has a plurality of display portions, at least one display portion may include the display device of one embodiment of the present invention.
図２４（Ｆ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体８１１１、表示部８１１
２、キーボード８１１３、ポインティングデバイス８１１４等を有する。
FIG. 24(F) shows a notebook personal computer, which includes a
2, a
表示部８１１２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
A display device of one embodiment of the present invention can be applied to the
図２５（Ａ）に、ファインダー８５００を取り付けた状態の、カメラ８４００の外観を
示す。
FIG. 25A shows the appearance of the
カメラ８４００は、筐体８４０１、表示部８４０２、操作ボタン８４０３、シャッター
ボタン８４０４等を有する。またカメラ８４００には、着脱可能なレンズ８４０６が取り
付けられている。
The
ここではカメラ８４００として、レンズ８４０６を筐体８４０１から取り外して交換す
ることが可能な構成としたが、レンズ８４０６と筐体が一体となっていてもよい。
Here, the
カメラ８４００は、シャッターボタン８４０４を押すことにより、撮像することができ
る。また、表示部８４０２はタッチパネルとしての機能を有し、表示部８４０２をタッチ
することにより撮像することも可能である。
The
カメラ８４００の筐体８４０１は、電極を有するマウントを有し、ファインダー８５０
０のほか、ストロボ装置等を接続することができる。
A
0, a strobe device, etc. can be connected.
ファインダー８５００は、筐体８５０１、表示部８５０２、ボタン８５０３等を有する
。
The
筐体８５０１は、カメラ８４００のマウントと係合するマウントを有しており、ファイ
ンダー８５００をカメラ８４００に取り付けることができる。また当該マウントには電極
を有し、当該電極を介してカメラ８４００から受信した映像等を表示部８５０２に表示さ
せることができる。
The
ボタン８５０３は、電源ボタンとしての機能を有する。ボタン８５０３により、表示部
８５０２の表示のオン・オフを切り替えることができる。
カメラ８４００の表示部８４０２、及びファインダー８５００の表示部８５０２に、本
発明の一態様の表示装置を適用することができる。
The display device of one embodiment of the present invention can be applied to the
なお、図２５（Ａ）では、カメラ８４００とファインダー８５００とを別の電子機器と
し、これらを脱着可能な構成としたが、カメラ８４００の筐体８４０１に、本発明の一態
様の表示装置を備えるファインダーが内蔵されていてもよい。
Note that in FIG. 25A, the
図２５（Ｂ）には、ヘッドマウントディスプレイ８２００の外観を示している。
FIG. 25(B) shows the appearance of the head mounted
ヘッドマウントディスプレイ８２００は、装着部８２０１、レンズ８２０２、本体８２
０３、表示部８２０４、ケーブル８２０５等を有している。また装着部８２０１には、バ
ッテリ８２０６が内蔵されている。
The head mounted
03, a
ケーブル８２０５は、バッテリ８２０６から本体８２０３に電力を供給する。本体８２
０３は無線受信機等を備え、受信した画像データ等の映像情報を表示部８２０４に表示さ
せることができる。また、本体８２０３に設けられたカメラで使用者の眼球やまぶたの動
きを捉え、その情報をもとに使用者の視点の座標を算出することにより、使用者の視点を
入力手段として用いることができる。
A
03 is equipped with a wireless receiver and the like, and can display received video information such as image data on a
また、装着部８２０１には、使用者に触れる位置に複数の電極が設けられていてもよい
。本体８２０３は使用者の眼球の動きに伴って電極に流れる電流を検知することにより、
使用者の視点を認識する機能を有していてもよい。また、当該電極に流れる電流を検知す
ることにより、使用者の脈拍をモニタする機能を有していてもよい。また、装着部８２０
１には、温度センサ、圧力センサ、加速度センサ等の各種センサを有していてもよく、使
用者の生体情報を表示部８２０４に表示する機能を有していてもよい。また、使用者の頭
部の動きなどを検出し、表示部８２０４に表示する映像をその動きに合わせて変化させて
もよい。
Furthermore, the mounting
It may have a function of recognizing the user's viewpoint. Furthermore, the device may have a function of monitoring the user's pulse by detecting the current flowing through the electrode. In addition, the mounting part 820
1 may include various sensors such as a temperature sensor, a pressure sensor, and an acceleration sensor, and may have a function of displaying the user's biological information on the
表示部８２０４に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
A display device of one embodiment of the present invention can be applied to the
図２５（Ｃ）、（Ｄ）には、ヘッドマウントディスプレイ８３００の外観を示している
。
FIGS. 25C and 25D show the appearance of the head-mounted
ヘッドマウントディスプレイ８３００は、筐体８３０１、２つの表示部８３０２、操作
ボタン８３０３、及びバンド状の固定具８３０４を有する。
The head-mounted
ヘッドマウントディスプレイ８３００は、上記ヘッドマウントディスプレイ８２００が
有する機能に加え、２つの表示部を備える。
Head-mounted
２つの表示部８３０２を有することで、使用者は片方の目につき１つの表示部を見るこ
とができる。これにより、視差を用いた３次元表示等を行う際であっても、高い解像度の
映像を表示することができる。また、表示部８３０２は使用者の目を概略中心とした円弧
状に湾曲している。これにより、使用者の目から表示部の表示面までの距離が一定となる
ため、使用者はより自然な映像を見ることができる。また、表示部からの光の輝度や色度
が見る角度によって変化してしまうような場合であっても、表示部の表示面の法線方向に
使用者の目が位置するため、実質的にその影響を無視することができるため、より現実感
のある映像を表示することができる。
Having two
操作ボタン８３０３は、電源ボタンなどの機能を有する。また操作ボタン８３０３の他
にボタンを有していてもよい。
The
また、図２５（Ｅ）に示すように、表示部８３０２と使用者の目の位置との間に、レン
ズ８３０５を有していてもよい。レンズ８３０５により、使用者は表示部８３０２を拡大
してみることができるため、より臨場感が高まる。このとき、図２５（Ｅ）に示すように
、視度調節のためにレンズの位置を変化させるダイヤル８３０６を有していてもよい。
Further, as shown in FIG. 25E, a
表示部８３０２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。本発明の一態
様の表示装置は、極めて精細度が高いため、図２５（Ｅ）のようにレンズ８３０５を用い
て拡大したとしても、使用者に画素が視認されることなく、より現実感の高い映像を表示
することができる。
A display device of one embodiment of the present invention can be applied to the
図２６（Ａ）から図２６（Ｃ）までには、１枚の表示部８３０２を有する場合の例を示
している。このような構成とすることで、部品点数を削減することができる。
FIGS. 26(A) to 26(C) show examples in which one
表示部８３０２は、左右２つの領域にそれぞれ右目用の画像と、左目用の画像の２つの
画像を並べて表示することができる。これにより、両眼視差を用いた立体映像を表示する
ことができる。
The
また、表示部８３０２の全域に亘って、両方の目で視認可能な一つの画像を表示しても
よい。これにより、視野の両端に亘ってパノラマ映像を表示することが可能となるため、
現実感が高まる。
Alternatively, one image that can be viewed by both eyes may be displayed over the entire area of the
Increased sense of reality.
また図２６（Ｃ）に示すように、レンズ８３０５設けてもよい。表示部８３０２には、
２つの画像を並べて表示させてもよいし、表示部８３０２に一つの画像を表示させ、レン
ズ８３０５を介して両目で同じ画像を見ることのできる構成としてもよい。
Further, as shown in FIG. 26(C), a
Two images may be displayed side by side, or one image may be displayed on the
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組
み合わせて実施することができる。
This embodiment mode can be implemented by appropriately combining at least a part of it with other embodiment modes described in this specification.
ＧＬ 走査線
ＳＬ 信号線
Ｖ０ 配線
ＡＮＯＤＥ 電流供給線
Ｍ１ トランジスタ
Ｍ２ トランジスタ
Ｍ３ トランジスタ
Ｍ４ トランジスタ
Ｍ５ トランジスタ
ＭＣ 容量素子
ＥＬ 発光素子
ＣＡＴＨＯＤＥ 共通配線
１００ トランジスタ
１０２ 基板
１０４ 絶縁層
１０６ 導電層
１０８ 酸化物半導体層
１１０ 絶縁層
１１０ｔ 膜厚
１０４ｔ 膜厚
１１２ 金属酸化物層
１１６ 絶縁層
１０８ｉ チャネル領域
１０８ｓ ソース領域
１０８ｄ ドレイン領域
１４１ａ 開口
１４１ｂ 開口
１２０ａ 導電層
１２０ｂ 導電層
ＰＩＸ 画素
ＰＩＸ＿Ａ 画素
ＰＩＸ＿Ｂ 画素
ＰＩＸ＿Ｃ 画素
ＰＩＸ＿Ｄ 画素
ＰＩＸ＿Ｅ 画素
ＰＩＸ＿Ｆ 画素
ＰＩＸ＿ＵＬ 画素
ＰＩＸ＿ＵＲ 画素
ＰＩＸ＿ＬＬ 画素
ＰＩＸ＿ＬＲ 画素
ＳＵＢ 基板
１５１ 導電層
１５２ 導電層
１５３ 導電層
１５４ 絶縁層
１６１ 酸化物半導体層
１６２ 酸化物半導体層
１６３ 絶縁層
１７１ 金属酸化物層
１７２ 金属酸化物層
１７３ 金属酸化物層
１７４ 絶縁層
１８１ 導電層
１８２ 導電層
１８３ 導電層
１８４ 導電層
１８５ 導電層
１８６ 絶縁層
１８７ 絶縁層
１８８ 絶縁層
１９０ 開口
ＧＬ＿ＬＣ 走査線
ＧＬ＿ＥＬ 走査線
ＳＬ＿ＬＣ 信号線
ＳＬ＿ＥＬ 信号線
Ｍ６ トランジスタ
ＬＣ 液晶素子
１９１ 層
１９２ 電極
１９３ 開口
１０ 表示装置
１１ 画素部
１２ 走査線駆動回路
１３ 信号線駆動回路
１５ 端子部
１６ａ 配線
１６ｂ 配線
ＧＬ１ 走査線
ＧＬ２ 走査線
ＧＬ３ 走査線
Ｖ１ 配線
２０１ 基板
２０２ 基板
２１１ 絶縁層
２１２ 絶縁層
２１３ 絶縁層
２１４ 絶縁層
２１５ スペーサ
２１６ 絶縁層
２１７ 絶縁層
２１８ 絶縁層
２２０ 接着層
２２１ 絶縁層
２２２ ＥＬ層
２２３ 電極
２２４ 光学調整層
２２５ 画素電極
２３０ａ 構造物
２３０ｂ 構造物
２３１ 遮光層
２３２ 着色層
２４２ ＦＰＣ
２４３ 接続層
２５０ 空間
２５１ トランジスタ
２５２ トランジスタ
２５３ 容量素子
２５４ 発光素子
２５５ トランジスタ
２６０ 封止材
２６１ 接着層
２６２ 接着層
２７１ 半導体層
２７２ 導電層
２７３ 導電層
２７４ 導電層
２７５ 導電層
２７６ 絶縁層
２９１ 導電層
２９２ 導電層
２９３ 導電層
２９４ 絶縁層
２９５ 接着層
２９６ 基板
２９７ ＦＰＣ
２９８ 接続層
２９９ 端子部
３０１ 作製基板
３０３ 剥離層
３０５ 被剥離層
３０７ 接着層
３２１ 作製基板
３２３ 剥離層
３２５ 被剥離層
３３１ 基板
３３３ 接着層
３４１ 基板
３４３ 接着層
３５１ 領域
７０００ 表示部
７００１ 表示部
７１００ 携帯電話機
７１０１ 筐体
７１０３ 操作ボタン
７１０４ 外部接続ポート
７１０５ スピーカ
７１０６ マイク
７１０７ カメラ
７１１０ 携帯電話機
７２００ 携帯情報端末
７２０１ 筐体
７２０２ 操作ボタン
７２０３ 情報
７２１０ 携帯情報端末
７３００ テレビジョン装置
７３０１ 筐体
７３０３ スタンド
７３１１ リモコン操作機
７４００ 照明装置
７４０１ 台部
７４０３ 操作スイッチ
７４１１ 発光部
７５００ 携帯情報端末
７５０１ 筐体
７５０２ 部材
７５０３ 操作ボタン
７６００ 携帯情報端末
７６０１ 筐体
７６０２ ヒンジ
７６５０ 携帯情報端末
７６５１ 非表示部
７７００ 携帯情報端末
７７０１ 筐体
７７０３ａ ボタン
７７０３ｂ ボタン
７７０４ａ スピーカ
７７０４ｂ スピーカ
７７０５ 外部接続ポート
７７０６ マイク
７７０９ バッテリ
７８００ 携帯情報端末
７８０１ バンド
７８０２ 入出力端子
７８０３ 操作ボタン
７８０４ アイコン
７８０５ バッテリ
７９００ 自動車
７９０１ 車体
７９０２ 車輪
７９０３ フロントガラス
７９０４ ライト
７９０５ フォグランプ
７９１０ 表示部
７９１１ 表示部
７９１２ 表示部
７９１３ 表示部
７９１４ 表示部
７９１５ 表示部
７９１６ 表示部
７９１７ 表示部
８０００ 筐体
８００１ 表示部
８００３ スピーカ
８１０１ 筐体
８１０２ 筐体
８１０３ 表示部
８１０４ 表示部
８１０５ マイクロフォン
８１０６ スピーカ
８１０７ 操作キー
８１０８ スタイラス
８１１１ 筐体
８１１２ 表示部
８１１３ キーボード
８１１４ ポインティングデバイス
８２００ ヘッドマウントディスプレイ
８２０１ 装着部
８２０２ レンズ
８２０３ 本体
８２０４ 表示部
８２０５ ケーブル
８２０６ バッテリ
８３００ ヘッドマウントディスプレイ
８３０１ 筐体
８３０２ 表示部
８３０３ 操作ボタン
８３０４ 固定具
８３０５ レンズ
８３０６ ダイヤル
８４００ カメラ
８４０１ 筐体
８４０２ 表示部
８４０３ 操作ボタン
８４０４ シャッターボタン
８４０６ レンズ
８５００ ファインダー
８５０１ 筐体
８５０２ 表示部
８５０３ ボタン
GL Scanning line SL Signal line V0 Wiring ANODE Current supply line M1 Transistor M2 Transistor M3 Transistor M4 Transistor M5 Transistor MC Capacitive element EL Light emitting element CATHODE Common wiring 100 Transistor 102 Substrate 104 Insulating layer 106 Conductive layer 108 Oxide semiconductor layer 110 Insulating layer 110t Film thickness 104t Film thickness 112 Metal oxide layer 116 Insulating layer 108i Channel region 108s Source region 108d Drain region 141a Opening 141b Opening 120a Conductive layer 120b Conductive layer PIX Pixel PIX_A Pixel PIX_B Pixel PIX_C Pixel PIX_D Pixel PIX_E Pixel PIX _F Pixel PIX_UL Pixel PIX_UR Pixel PIX_LL Pixel PIX_LR Pixel SUB Substrate 151 Conductive layer 152 Conductive layer 153 Conductive layer 154 Insulating layer 161 Oxide semiconductor layer 162 Oxide semiconductor layer 163 Insulating layer 171 Metal oxide layer 172 Metal oxide layer 173 Metal oxide layer 174 Insulating layer 181 Conductive layer 182 Conductive layer 183 Conductive layer 184 Conductive layer 185 Conductive layer 186 Insulating layer 187 Insulating layer 188 Insulating layer 190 Opening GL_LC Scanning line GL_EL Scanning line SL_LC Signal line SL_EL Signal line M6 Transistor LC Liquid crystal element 191 Layer 192 Electrode 193 Opening 10 Display Device 11 Pixel section 12 Scanning line drive circuit 13 Signal line drive circuit 15 Terminal section 16a Wiring 16b Wiring GL1 Scanning line GL2 Scanning line GL3 Scanning line V1 Wiring 201 Substrate 202 Substrate 211 Insulating layer 212 Insulating layer 213 Insulating layer 214 Insulating layer 215 Spacer 216 Insulating layer 217 Insulating layer 218 Insulating layer 220 Adhesive layer 221 Insulating layer 222 EL layer 223 Electrode 224 Optical adjustment layer 225 Pixel electrode 230a Structure 230b Structure 231 Light shielding layer 232 Colored layer 242 FPC
243
298 Connection layer 299 Terminal section 301 Fabrication substrate 303 Peeling layer 305 Peeling layer 307 Adhesive layer 321 Fabrication substrate 323 Peeling layer 325 Peeling layer 331 Substrate 333 Adhesive layer 341 Substrate 343 Adhesive layer 351 Region 7000 Display section 7001 Display section 7100 Mobile phone 7101 Housing 7103 Operation button 7104 External connection port 7105 Speaker 7106 Microphone 7107 Camera 7110 Mobile phone 7200 Mobile information terminal 7201 Housing 7202 Operation button 7203 Information 7210 Mobile information terminal 7300 Television device 7301 Housing 7303 Stand 7311 Remote controller 74 00 Lighting Device 7401 Base part 7403 Operation switch 7411 Light emitting part 7500 Mobile information terminal 7501 Housing 7502 Member 7503 Operation button 7600 Mobile information terminal 7601 Housing 7602 Hinge 7650 Mobile information terminal 7651 Hidden part 7700 Mobile information terminal 7701 Housing 7703a Button 7703b Button 7704a Speaker 7704b Speaker 7705 External connection port 7706 Microphone 7709 Battery 7800 Personal digital assistant 7801 Band 7802 Input/output terminal 7803 Operation button 7804 Icon 7805 Battery 7900 Car 7901 Body 7902 Wheels 7903 Windshield 7904 Light 7905 Fog lamp 7910 Display Section 7911 Display section 7912 Display Section 7913 Display section 7914 Display section 7915 Display section 7916 Display section 7917 Display section 8000 Housing 8001 Display section 8003 Speaker 8101 Housing 8102 Housing 8103 Display section 8104 Display section 8105 Microphone 8106 Speaker 8107 Operation keys 8108 Stylus 81 11 Housing 8112 Display Part 8113 Keyboard 8114 Pointing device 8200 Head mounted display 8201 Mounting part 8202 Lens 8203 Main body 8204 Display part 8205 Cable 8206 Battery 8300 Head mounted display 8301 Housing 8302 Display part 8303 Operation button 8304 Fixture 8305 Lens 8306 Dial 8400 Camera 8401 Housing 8402 Display section 8403 Operation button 8404 Shutter button 8406 Lens 8500 Finder 8501 Housing 8502 Display section 8503 Button
Claims (3)
前記第１のトランジスタでは、ソースまたはドレインの一方が信号線と接続され、ソースまたはドレインの他方が前記第２のトランジスタのゲート電極と接続され、ゲート電極が走査線と接続され、
前記第２のトランジスタでは、ソースまたはドレインの一方が電流供給線と接続され、ソースまたはドレインの他方が前記発光素子の画素電極と接続され、
前記第３のトランジスタでは、ソースまたはドレインの一方が配線と接続され、ソースまたはドレインの他方が前記画素電極と接続され、
前記電流供給線としての機能を有する第１の導電層は、前記走査線としての機能を有する第２の導電層と同層に配置され、
前記第１の導電層は、第３の導電層と同層に配置され、
前記第３の導電層は、前記第２のトランジスタのゲート電極と接続され、
前記第３の導電層は、前記第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方と接続され、
前記信号線としての機能を有する第４の導電層、及び前記配線としての機能を有する第５の導電層は、前記第１の導電層及び前記第２の導電層が延伸する方向と交差する方向に延伸しており、
前記第４の導電層及び前記第５の導電層は、前記第１の導電層及び前記第２の導電層よりも上層に配置され、
前記第１のトランジスタのゲート電極は、前記第１のトランジスタのチャネル形成領域上に配置され、
前記第２のトランジスタのゲート電極は、前記第２のトランジスタのチャネル形成領域上に配置され、
前記第２の導電層は、前記第１のトランジスタのゲート電極とは異なる層に配置され、
前記第３の導電層は、前記第２のトランジスタのゲート電極とは異なる層に配置され、
前記第１の導電層と接続された第６の導電層は、前記第４の導電層と同層に配置され、
前記第６の導電層は、前記第２のトランジスタのソースまたはドレインの一方と接続され、
前記第３のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、第７の導電層と接続され、
前記第７の導電層は、前記第４の導電層と同層に配置され、
前記第７の導電層は、前記画素電極と接続される半導体装置。 A pixel includes a first transistor to a third transistor and a light emitting element,
In the first transistor, one of the source and the drain is connected to a signal line, the other of the source and the drain is connected to the gate electrode of the second transistor, and the gate electrode is connected to a scanning line,
In the second transistor, one of the source and the drain is connected to the current supply line, and the other of the source and the drain is connected to the pixel electrode of the light emitting element,
In the third transistor, one of the source and the drain is connected to the wiring, and the other of the source and the drain is connected to the pixel electrode,
The first conductive layer functioning as the current supply line is disposed in the same layer as the second conductive layer functioning as the scanning line,
The first conductive layer is arranged in the same layer as the third conductive layer,
the third conductive layer is connected to the gate electrode of the second transistor,
the third conductive layer is connected to the other of the source or drain of the first transistor,
The fourth conductive layer that functions as the signal line and the fifth conductive layer that functions as the wiring are arranged in a direction that intersects the direction in which the first conductive layer and the second conductive layer extend. It has been extended to
The fourth conductive layer and the fifth conductive layer are arranged above the first conductive layer and the second conductive layer,
a gate electrode of the first transistor is arranged on a channel formation region of the first transistor,
a gate electrode of the second transistor is arranged on a channel formation region of the second transistor,
the second conductive layer is arranged in a different layer from the gate electrode of the first transistor,
The third conductive layer is arranged in a different layer from the gate electrode of the second transistor,
A sixth conductive layer connected to the first conductive layer is arranged in the same layer as the fourth conductive layer,
the sixth conductive layer is connected to one of the source or drain of the second transistor,
The other of the source or drain of the third transistor is connected to a seventh conductive layer,
The seventh conductive layer is arranged in the same layer as the fourth conductive layer,
The seventh conductive layer is a semiconductor device connected to the pixel electrode.
前記第１のトランジスタでは、ソースまたはドレインの一方が信号線と接続され、ソースまたはドレインの他方が前記第２のトランジスタのゲート電極と接続され、ゲート電極が走査線と接続され、
前記第２のトランジスタでは、ソースまたはドレインの一方が電流供給線と接続され、ソースまたはドレインの他方が前記発光素子の画素電極と接続され、
前記第３のトランジスタでは、ソースまたはドレインの一方が配線と接続され、ソースまたはドレインの他方が前記画素電極と接続され、
前記電流供給線としての機能を有する第１の導電層は、前記走査線としての機能を有する第２の導電層と同層に配置され、
前記第１の導電層は、第３の導電層と同層に配置され、
前記第３の導電層は、前記第２のトランジスタのゲート電極と接続され、
前記第３の導電層は、前記第１のトランジスタのソースまたはドレインの他方と接続され、
前記信号線としての機能を有する第４の導電層、及び前記配線としての機能を有する第５の導電層は、前記第１の導電層及び前記第２の導電層が延伸する方向と交差する方向に延伸しており、
前記第４の導電層及び前記第５の導電層は、前記第１の導電層及び前記第２の導電層よりも上層に配置され、
前記第１のトランジスタのゲート電極は、前記第１のトランジスタのチャネル形成領域上に配置され、
前記第２のトランジスタのゲート電極は、前記第２のトランジスタのチャネル形成領域上に配置され、
前記第２の導電層は、前記第１のトランジスタのゲート電極とは異なる層に配置され、
前記第３の導電層は、前記第２のトランジスタのゲート電極とは異なる層に配置され、
前記第１の導電層と接続された第６の導電層は、前記第４の導電層と同層に配置され、
前記第６の導電層は、前記第２のトランジスタのソースまたはドレインの一方と接続され、
前記第３のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、第７の導電層と接続され、
前記第７の導電層は、前記第４の導電層と同層に配置され、
前記第７の導電層は、前記第７の導電層上の絶縁層が有する開口部を介して、前記画素電極と接続される半導体装置。 A pixel includes a first transistor to a third transistor and a light emitting element,
In the first transistor, one of the source and the drain is connected to a signal line, the other of the source and the drain is connected to the gate electrode of the second transistor, and the gate electrode is connected to a scanning line,
In the second transistor, one of the source and the drain is connected to the current supply line, and the other of the source and the drain is connected to the pixel electrode of the light emitting element,
In the third transistor, one of the source and the drain is connected to the wiring, and the other of the source and the drain is connected to the pixel electrode,
The first conductive layer functioning as the current supply line is disposed in the same layer as the second conductive layer functioning as the scanning line,
The first conductive layer is arranged in the same layer as the third conductive layer,
the third conductive layer is connected to the gate electrode of the second transistor,
the third conductive layer is connected to the other of the source or drain of the first transistor,
The fourth conductive layer that functions as the signal line and the fifth conductive layer that functions as the wiring are arranged in a direction that intersects the direction in which the first conductive layer and the second conductive layer extend. It has been extended to
The fourth conductive layer and the fifth conductive layer are arranged above the first conductive layer and the second conductive layer,
a gate electrode of the first transistor is arranged on a channel formation region of the first transistor,
a gate electrode of the second transistor is arranged on a channel formation region of the second transistor,
the second conductive layer is arranged in a different layer from the gate electrode of the first transistor,
The third conductive layer is arranged in a different layer from the gate electrode of the second transistor,
A sixth conductive layer connected to the first conductive layer is arranged in the same layer as the fourth conductive layer,
the sixth conductive layer is connected to one of the source or drain of the second transistor,
The other of the source or drain of the third transistor is connected to a seventh conductive layer,
The seventh conductive layer is arranged in the same layer as the fourth conductive layer,
In a semiconductor device, the seventh conductive layer is connected to the pixel electrode through an opening in an insulating layer on the seventh conductive layer.
前記第１の導電層乃至前記第７の導電層は、チタンまたは窒化チタンを含む第１の膜と、前記第１の膜上のアルミニウムを含む第２の膜と、前記第２の膜上のチタンまたは窒化チタンを含む第３の膜と、をそれぞれ有する半導体装置。 In claim 1 or claim 2,
The first conductive layer to the seventh conductive layer include a first film containing titanium or titanium nitride, a second film containing aluminum on the first film, and a second film containing aluminum on the second film. and a third film containing titanium or titanium nitride.
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