ディスプレイ装置
【課題】装置全体として可撓性を有しつつ、かつ、デザイン上の制約が無く、製造上の歩留まりをも向上させることが可能な駆動回路が搭載されたディスプレイ装置を提供すること。
【解決手段】ディスプレイ装置１００は、第１フレキシブル基板２１０上に表示素子層２２０及び画素駆動用薄膜トランジスタ２３０を有するディスプレイユニット２００と、ディスプレイユニット２００の第１面上に接合され、当該ディスプレイユニット２００を駆動するデバイスであって、第２面上にディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０を有する薄膜デバイス３００と、から形成されている。
【解決手段】ディスプレイ装置１００は、第１フレキシブル基板２１０上に表示素子層２２０及び画素駆動用薄膜トランジスタ２３０を有するディスプレイユニット２００と、ディスプレイユニット２００の第１面上に接合され、当該ディスプレイユニット２００を駆動するデバイスであって、第２面上にディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０を有する薄膜デバイス３００と、から形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動回路を搭載した可撓性（フレキシブル性）を有するディスプレイ装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ装置または有機ＥＬを用いたディスプレイ装置など、様々なタイプのディスプレイ装置が登場している。特に、最近では、電子ペーパなどの新しい概念のディスプレイ装置も開発され始めており、薄く、軽くかつ変形可能な柔軟性、すなわち、可撓性（フレキシブル性）のあるディスプレイ装置（以下、「フレキシブルディスプレイ」という。）が注目されている。
【０００３】
例えば、このフレキシブルディスプレイとしては、フレキシブル基板上に有機ＴＦＴから形成される表示装置と、当該フレキシブル基板上であって当該表示装置の周辺に有機ＴＦＴを駆動する駆動回路とを有するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、フレキシブルフィルム上に形成された薄膜表示装置（薄膜表示デバイス）と、当該薄膜表示装置に隣接し形成された駆動回路（駆動用ドライバ）とを有するものも知られている（特許文献２）。さらに、液晶素子を駆動する駆動回路を、フレキシブル基板を用いてディスプレイ装置に搭載するものも知られている（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１９３９号公報
【特許文献２】特開２００４−２１９５５１号公報
【特許文献３】特開平１１−６４８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１または２に記載のディスプレイ装置にあっては、ディスプレイがフレキシブル基板を用いて形成されているものの、当該ディスプレイ装置を駆動する駆動回路についてはガラス基板などの可撓性の無いまたは可撓性が著しく低い不可撓性の基板上に形成されたうえでフレキシブル基板上に搭載されている。
【０００７】
また、特許文献３に記載のディスプレイ装置は、ディスプレイユニットと駆動回路との接続についてはフレキシブル基板を用いて形成されているものの、駆動回路自体は、ガラス基板などの可撓性の無いまたは可撓性が著しく低い不可撓性の基板上に形成されている。
【０００８】
したがって、これらディスプレイ装置にあっては、撓みまたはねじりなど当該ディスプレイ装置が歪められた場合に駆動回路が破損する可能性がある。また、このようなディスプレイ装置にあっては、ディスプレイ装置が歪められた場合であってもその影響の少ない場所に設けなければならず、デザイン上の制約が多い。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、装置全体として可撓性を有しつつ、かつ、デザイン上の制約が無く、製造上の歩留まりをも向上させることが可能な駆動回路が搭載されたディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記課題を解決するための本発明のディスプレイ装置は、第１フレキシブル基板と、前記第１フレキシブル基板上に形成された複数の表示素子と、前記第１フレキシブル基板上に前記表示素子毎に設けられた表示素子用の薄膜トランジスタと、を有するディスプレイユニットと、
前記第１フレキシブル基板とは別の基板によって形成される第２フレキシブル基板と、前記第２フレキシブル基板上に形成されるとともに前記ディスプレイユニットの表示制御を行うディスプレイ制御用の薄膜トランジスタと、を有する駆動ユニットと、を備え、前記駆動ユニットと前記ディスプレイユニットとが接合されることによって一体的に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、フレキシブル基板上に形成されたディスプレイユニットの表示制御を実行する駆動ユニットについてもフレキシブル基板上に形成することができるので、ディスプレイ装置全体として可撓性を備えている。したがって、本発明は、駆動ユニットにおけるディスプレイユニットに対しての配設場所を選ぶこと無くデザイン上のフレキシブル性を向上させ、かつ、装置全体の撓みにおける耐性をも向上させることができる。また、本発明は、ディスプレイユニットと駆動ユニットがそれぞれ異なるフレキシブル基板上に形成されおり、何れか一方のユニットに対する製造不良について、他のユニットに影響を与えることが無いので、ディスプレイ装置全体としての歩留まりを向上させることができる。
【００１２】
（２）本発明のディスプレイ装置は、前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタの少なくとも移動度が１０ｃｍ２／Ｖｓ以上である。
【００１３】
この発明によれば、駆動ユニットとしてゲート駆動回路及びソース駆動回路をも形成することができる駆動性能の良いトランジスタによって薄膜トランジスタを形成することができるので、装置全体として可撓性を備えつつ、的確にディスプレイユニットを駆動することができる。
【００１４】
（３）本発明のディスプレイ装置は、前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタの移動度が前記表示素子用の薄膜トランジスタの移動度より大きい。
【００１５】
この発明によれば、駆動ユニットとしてゲート駆動回路及びソース駆動回路をも形成することができる駆動性能の良いトランジスタによって薄膜トランジスタを形成することができるので、装置全体として可撓性を備えつつ、的確にディスプレイユニットを駆動することができる。
【００１６】
（４）本発明のディスプレイ装置は、前記第２フレキシブル基板が、導電性の材料から形成されている。
【００１７】
この発明によれば、耐熱性の高い材料によって第２フレキシブル基板を生成することができるので、性能の高いディスプレイ制御用の薄膜トランジスタを駆動ユニットに用いることができる。したがって、本発明は、装置全体として可撓性を備えつつ、的確にディスプレイユニットを駆動することができる。
【００１８】
（５）本発明のディスプレイ装置は、前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタが、ゲート駆動回路またはソース駆動回路として動作可能な材料で形成されている。
【００１９】
この発明によれば、駆動ユニットとしてゲート駆動回路及びソース駆動回路をも形成することができるので、装置全体として可撓性を備えつつ、的確にディスプレイユニットを駆動することができる。
【００２０】
（６）本発明のディスプレイ装置は、前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタが、酸化物半導体またはポリシリコンによって形成されている。
【００２１】
この発明によれば、駆動ユニットとしてゲート駆動回路及びソース駆動回路をも形成することができるので、装置全体として可撓性を備えつつ、的確にディスプレイユニットを駆動することができる。
【００２２】
（７）本発明のディスプレイ装置は、前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタが、前記表示素子用の薄膜トランジスタと異なる半導体材料から形成されている。
【００２３】
この発明によれば、ディスプレイユニットについては安価な薄膜トランジスタを用いることができるとともに、駆動ユニットについてはゲート駆動回路及びソース駆動回路をも形成することが可能な薄膜トランジスタを用いることができるので、コストを低減させつつ、ディスプレイユニットを的確に駆動させることができる。
【００２４】
（８）本発明のディスプレイ装置は、前記駆動ユニットが、Ｎ型及びＰ型の薄膜トランジスタが混在して形成されていてもよい。
【００２５】
この発明によれば、駆動ユニットが、Ｎ型及びＰ型の薄膜トランジスタを混在させて形成することができるので、すなわち、コンプリメンタリであるので、駆動ユニットについて消費電力を抑え、かつ、スイッチングなどの処理速度が向上させつつ、製造上の効率化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るディスプレイ装置は、フレキシブル基板上に形成されたディスプレイユニットの表示制御を実行する駆動ユニットについてもフレキシブル基板上に形成することができるので、ディスプレイ装置全体として可撓性を備えている。したがって、本発明は、駆動ユニットにおけるディスプレイユニットに対しての配設場所を選ぶこと無く、デザイン上のフレキシブル性を向上させ、かつ、装置全体の撓みにおける耐性をも向上させることができる。
【００２７】
また、本発明に係るディスプレイ装置は、ディスプレイユニットと駆動ユニットがそれぞれ異なるフレキシブル基板上に形成されおり、何れか一方のユニットに対する製造不良について、他のユニットに影響を与えることが無いので、ディスプレイ装置全体としての歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るディスプレイ装置の一実施形態における構造を示す側面図である。
【図２】一実施形態におけるディスプレイユニット及び薄膜デバイスの製造方法について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
なお、以下に説明する実施形態は、フレキシブルディスプレイユニット（以下、単に「ディスプレイユニット」という。）に当該ディスプレイユニットの駆動用として薄膜デバイスを搭載したディスプレイ装置に、本発明のディスプレイ装置を適用した場合の実施形態である。
【００３１】
＜ディスプレイ装置＞
まず、図１及び図２を用いて本発明に係るディスプレイ装置１００の実施形態について説明する。なお、図１は、本実施形態のディスプレイ装置１００の構造を示す側面図であり、図２は、本実施形態のディスプレイユニット２００及び薄膜デバイス３００の製造方法について説明するための図である。
【００３２】
本実施形態のディスプレイ装置１００は、図１に示すように、ディスプレイユニット２００と、ディスプレイユニット２００の一方の面上に接合され、当該ディスプレイユニット２００を駆動する薄膜デバイス３００と、から形成されている。
【００３３】
特に、薄膜デバイス３００は、ディスプレイユニット２００における基板（後述する第１フレキシブル基板２１０）と対向する対向面に接続端子であって導体突起形状のバンプＢを有している。このバンプＢは、電極Ｅを介して当該薄膜デバイス３００の各素子と接続されているとともに、ディスプレイユニット２００に形成された配線電極のパッドＰと位置合わせしつつ、当該パッドＰに接合されるようになっている。この位置合わせには、ディスプレイユニット２００の基板と駆動回路チップにそれぞれ設けたアライメントマークを用いるとともに、異方性導電接着フィルム（ＡＣＦ）を介して薄膜デバイス３００とディスプレイユニット２００が熱圧着されて固定されるようになっている。
【００３４】
また、本実施形態のディスプレイユニット２００及び薄膜デバイス３００は、図２に示すように、それぞれアレイ形状（ディスプレイユニットアレイ２５０及び薄膜デバイスアレイ３５０）によって一度に複数のユニットを製造し、それぞれのアレイから個々にディスプレイユニット２００及び薄膜デバイス３００が分離されてディスプレイ装置１００として接合されるようになっている。したがって、このディスプレイ装置１００は、効率よく各ユニットを製造することができるとともに、何れか一方のユニットに対する製造不良について、他のユニットに影響を与えることが無いので、装置全体としての歩留まりを向上させることができるようになっている。
【００３５】
＜ディスプレイユニット＞
次に、図１を用いて本実施形態のディスプレイユニット２００について説明する。
【００３６】
本実施形態のディスプレイユニット２００は、複数の画素から形成される表示領域を有し、画素毎に表示制御を行うことによってこの表示領域に所定の画像を表示するためのユニットである。このディスプレイユニット２００は、図１に示すように、フレキシブル基板（以下、「第１フレキシブル基板」という。）２１０と、当該第１フレキシブル基板２１０上であって薄膜デバイス３００との対向面に、画素毎に形成された表示素子層２２０及び薄膜トランジスタ（以下、「画素駆動用薄膜トランジスタ」という。）２３０と、を有している。特に、表示素子層２２０及び画素駆動用薄膜トランジスタ２３０は、第１フレキシブル基板２１０上において、薄膜デバイス３００が形成された領域と対向面上において異なる領域に積層されている。
【００３７】
例えば、このディスプレイユニット２００は、画素毎に形成され、ゲート電極２３１、半導体層２３３、ソース電極２３４及びドレイン電極２３５が積層されて形成されている画素駆動用薄膜トランジスタ２３０と、画素毎に一対の電極２２１及び当該電極間２２１に設けられた表示層２２２からなる表示素子層２２０と、を有している。また、このディスプレイユニット２００は、第１フレキシブル基板２１０上に積層された平坦化層２４０と、当該平坦化層２４０上に画素駆動用薄膜トランジスタ２３０とともに積層されたゲート絶縁膜２３２及び層間絶縁膜２５０と、を有している。そして、表示素子層２２０は、層間絶縁膜２５０上であって、薄膜デバイス３００と対向する対向面上に形成されており、電極２２１ｂがドレイン電極２３５と接続している。
【００３８】
ディスプレイユニット２００のパッドＰは、層間絶縁膜２５０上であって、薄膜デバイス３００との対向面に形成されている。ただし、表示素子層２２０及び画素駆動用薄膜トランジスタ２３０が形成されている対向面上の領域と異なる領域に形成されている。
【００３９】
なお、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０が画素毎に１つ必要な場合（例えば表示素子が液晶素子の場合）には、上述のように、本実施形態のディスプレイユニット２００においては、当該画素駆動用トランジスタ２３０は、図１に示すように形成される。一方、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０が画素毎に２つ必要な場合（例えば、表示素子が有機ＥＬ素子の場合）には、上記の画素駆動用薄膜トランジスタ２３０がフレキシブル基板上の面方向に隣接して形成されるようになっている。また、本実施形態の表示素子層２２０は、表示素子が有機ＥＬ素子の場合には正孔注入輸送層などの表示素子によって必要な層構造を有している。
【００４０】
第１フレキシブル基板２１０は、例えば、ＰＥＴなどのポリエステル系樹脂フィルム、ポリミド系樹脂またはステンレス（ＳＵＳ）などの薄膜合金によって形成されている。なお、本実施形態のフレキシブル基板は、可撓性を有する材料で形成れていれば、上記の材料に限定されない。
【００４１】
表示素子層２２０は、有機ＥＬ素子、液晶素子、電子ペーパ表示素子などの用途に応じて各種の表示素子から形成されている。
【００４２】
画素駆動用薄膜トランジスタ２３０は、有機ＥＬ素子、液晶素子、電子ペーパ表示素子など各表示素子を駆動するために適切な電界効果トランジスタ（ＴＦＴ）から形成されている。この画素駆動用トランジスタは、各画素における表示素子の点灯及び消灯などの種々の制御を実行するようになっている。
【００４３】
例えば、本実施形態においては、表示素子の特性に基づいて１または複数の薄膜トランジスタが画素毎にそれぞれ形成されている。また、薄膜トランジスタのタイプとしては、有機半導体膜を用いた有機ＴＦＴ、アモルファスシリコンＴＦＴ（以下、「ａ−ＳｉＴＦＴ」という。）、ポリシリコンＴＦＴ（以下、「ｐ−ＳｉＴＦＴ」という。）または酸化物ＴＦＴなどの各種のＴＦＴが用いられる。
【００４４】
有機ＴＦＴは、他のＴＦＴに比べて製造コストが安いので、ディスプレイユニット２００の製造コストを低下させることができるとともに、通常、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０として用いられる場合には、トップゲート型で形成されている。
【００４５】
ａ−ＳｉＴＦＴは、製造プロセスをｐ−ＳｉＴＦＴに比べて短縮化可能であり、かつ、大型基板の製造が可能といった特徴を有しており、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０として用いられる場合には、ボトムゲートタイプの逆スタガ型によって形成されている。
【００４６】
ｐ−ＳｉＴＦＴは、半導体特性が良好であるといった特徴を有しており、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０として用いられる場合には、通常、トップゲートタイプの順スタガ型によって形成されている。
【００４７】
酸化物ＴＦＴは、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０として用いられる場合には、当該ＴＦＴを構成するチャネル領域として使用できる程度の移動度を有する酸化物半導体膜を備えていればよい。また、酸化物半導体膜を構成する酸化物としては、例えば、ＩｎＭＺｎＯ（ＭはＧａ，Ａｌ，Ｆｅのうち少なくとも１種）を主たる構成元素とするアモルファス酸化物を挙げることができる。特に、ＭがＧａであるＩｎＧａＺｎＯ系のアモルファス酸化物が好ましく、この場合、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎの比を１：１：ｍ（ｍ＜６）としたもの、または、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎの比を１：２：４としたものが好ましい。また、Ｍｇをさらに含む場合においては、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ１−ｘＭｇｘの比が１：１：ｍ（ｍ＜６）で０＜ｘ≦１であることが好ましい。なお、組成割合は、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）装置によって測定したものである。
【００４８】
一方、ＩｎＧａＺｎＯ系のアモルファス酸化物については、ＩｎとＧａとＺｎの広い組成範囲でアモルファス相を示す。この三元系でアモルファス相を安定して示す組成範囲としては、ＩｎｘＧａｙＺｎｚＯ（３ｘ／２＋３ｙ／２＋ｚ）で比率ｘ／ｙが０．４〜１．４の範囲であり、比率ｚ／ｙが０．２〜１２の範囲にあるように表すことができる。なお、ＺｎＯに近い組成とＩｎ２Ｏ３に近い組成で結晶質を示す。
【００４９】
また、アモルファス酸化物が、ＩｎｘＧａ１−ｘ酸化物（０≦ｘ≦１）、ＩｎｘＺｎ１−ｘ酸化物（０．２≦ｘ≦１）、ＩｎｘＳｎ１−ｘ酸化物（０．８≦ｘ≦１）、Ｉｎｘ（Ｚｎ，Ｓｎ）１−ｘ酸化物（０．１５≦ｘ≦１）から選ばれる何れかのアモルファス酸化物であってもよい。
【００５０】
＜薄膜デバイス＞
次に、図１を用いて本実施形態のディスプレイユニット２００について説明する。
【００５１】
本実施形態の薄膜デバイス３００は、ディスプレイユニット２００に所定の画像を表示するための表示制御を行うデバイスであり、ディスプレイユニット２００の表示領域において当該表示領域の水平方向に延在する走査線を駆動する走査線駆動回路及び／または当該表示領域の垂直方向に延在するデータ線を駆動するデータ線駆動回路などのディスプレイユニット２００の表示制御を行うための周辺回路を形成するデバイスである。
【００５２】
この薄膜デバイス３００は、第１フレキシブル基板２１０と上記のように接合されるフレキシブル基板（以下、「第２フレキシブル基板」という。）３１０と、ディスプレイユニット２００が接合されている面、すなわち、対向面上に形成される複数の薄膜トランジスタ（以下、「ディスプレイ制御用薄膜トランジスタ」という。）３２０と、から形成される。
【００５３】
例えば、この薄膜デバイス３００は、第２フレキシブル基板３１０のディスプレイユニット２００との対向面上に、ゲート電極３２１、ゲート絶縁膜３２２、半導体膜３２３、ソース電極３２４及びドレイン電極３２５で少なくとも構成された複数のディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０を有している。また、本実施形態の薄膜デバイス３００は、第２フレキシブル基板３１０の対向面上に積層された平坦化層３３０と、当該平坦化層２４０上に画素駆動用薄膜トランジスタ３２０とともに積層されたゲート絶縁膜３２２及び層間絶縁膜３４０と、を有している。
【００５４】
特に、本実施形態では、このディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０によってシフトレジスタやオペアンプなどのゲート駆動回路及び／またはソース駆動回路を用いた駆動用デバイス回路が形成されるようになっている。なお、薄膜デバイス３００の電極Ｅ及びバンプＢは、層間絶縁膜３４０上であって、ディスプレイユニット２００との対向面に形成されている。
【００５５】
第２フレキシブル基板３１０は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）などの薄膜合金の可撓性を有する材料によって形成されている。また、第２フレキシブル基板３１０の第２面上にはディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０が積層されている。本実施形態の第２フレキシブル基板３１０においては、可撓性を有する材料によって形成されていれば、特に、材料については限定されないが、ステンレスなどの導電性基板であって耐熱性の高い材料（例えば、２００℃以上の高温に対して耐熱性を有する材料）によって形成されていることが好ましい。このように導電性の高い基板によって第２フレキシブル基板３１０を生成すれば、ｐ−ＳｉＴＦＴなど性能の高いディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０を形成することができる。
【００５６】
ディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０は、電界効果トランジスタであって、ディスプレイユニット２００を駆動するための駆動回路の回路構成に合わせて形成されている。
【００５７】
例えば、本実施形態においては、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０に用いられたｐ−ＳｉＴＦＴまたは酸化物ＴＦＴなどのゲート駆動回路またはソース駆動回路を形成可能なキャリア移動度の高い各種のＴＦＴがディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０として用いられる。
【００５８】
なお、本実施形態の薄膜デバイス３００は、各トランジスタを駆動する際に必要な消費電力を抑制し、かつ、動作速度をも高速化するために、Ｎ型及びＰ型のディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０を混在させたコンプリメンタリの回路として形成されていてもよい。
【００５９】
＜画素駆動用薄膜トランジスタ及びディスプレイ制御用薄膜トランジスタ＞
次に、本実施形態のディスプレイ装置１００において用いることが可能な薄膜トランジスタについて説明する。
【００６０】
本実施形態のディスプレイ装置１００においては、ディスプレイユニット２００を形成するための画素駆動用薄膜トランジスタ２３０としては、キャリア移動度が小さいものから大きいものまで何れのものも用いることができる。例えば、上述のように、有機ＴＦＴ、ａ−ＳｉＴＦＴ、酸化物ＴＦＴ及びｐ−ＳｉＴＦＴを、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０として用いることができる。
【００６１】
一方、本実施形態のディスプレイ装置１００は、ディスプレイユニット２００を駆動させるためには、薄膜デバイス３００として、ゲート駆動回路及び／またはソース駆動回路を組み込む必要があるためキャリア移動度の高いＴＦＴをディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０を用いる必要がある。
【００６２】
例えば、ＱＣＩＦ（Ｑｕａｔｅｒ Ｃｏｍｍｏｎ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｏｒｍａｔ）の解像度１４４×１７６ドットの動画像形式の画像をディスプレイユニット２００に表示するためには、表１に示すように、ゲート駆動回路としては、ディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０の実動作周波数が、９ｋＨｚ以上が必要となり、ソース駆動回路としては、ディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０の実動作周波数が、並列度４０において４０ｋＨｚ以上必要となる。
【００６３】
【表１】
【００６４】
したがって、表２に示すように、ディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０としては、ｐ−ＳｉＴＦＴまたは酸化物ＴＦＴを用いる必要がある。すなわち、ｐ−ＳｉＴＦＴにおいては、実動作周波数が５５０ｋＨｚであるため、ゲート駆動回路またはソース駆動回路に用いることが可能である。また、酸化物ＴＦＴにおいては、実動作周波数が５５ｋＨｚであるため、ゲート駆動回路またはソース駆動回路に用いることが可能である。
【００６５】
この結果、表２示すように、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０とディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０の組み合わせとしては、有機ＴＦＴとｐ−ＳｉＴＦＴの組み合わせ、有機ＴＦＴと酸化物ＴＦＴの組み合わせ、ａ−ＳｉＴＦＴとｐ−ＳｉＴＦＴの組み合わせ、ａ−ＳｉＴＦＴと酸化物ＴＦＴの組み合わせ、酸化物ＴＦＴと酸化物ＴＦＴの組み合わせ、酸化物ＴＦＴとｐ−ＴＦＴの組み合わせ、ｐ−ＳｉＴＦＴと酸化物ＴＦＴの組み合わせ、ｐ−ＳｉＴＦＴとｐ−ＳｉＴＦＴの組み合わせが実現可能となる。
【００６６】
【表２】
【００６７】
一方、ｐ−ＳｉＴＦＴまたは酸化物ＴＦＴをディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０に用いた場合には、表２に示すように、遮断周波数がそれぞれ５５０ｋＨｚまたは５５００ｋＨｚとなるので、薄膜デバイス３００に組み込まれた駆動回路においては、高周波数まで取り扱うことが可能となる。ただし、表２における遮断周波数計算条件は、チャネルの長さＬ＝１０μｍ及び幅Ｗ＝１０μｍであって、ゲート電極−ソース・ドレイン電極間の容量が１．３×１０−１４Ｆ及び電源電圧Ｖｄｄが２０Ｖである。
【００６８】
なお、有機ＴＦＴ及びａ−ＳｉＴＦＴとも実動作周波数がゲート駆動回路及びソース駆動回路として動作に必要な周波数を下回るので、ディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０としては用いることができない。また、本実施形態においては、汎用性及びコストの面から、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０としては、ａ−ＳｉＴＦＴまたは酸化物ＴＦＴを用いることが好ましい。
【００６９】
＜作用効果＞
以上本実施形態のディスプレイ装置１００は、フレキシブル基板上に形成されたディスプレイユニット２００の表示制御を実行する薄膜デバイス３００についてもフレキシブル基板上に形成することができるので、ディスプレイ装置１００全体として可撓性を備えている。したがって、このディスプレイ装置１００は、薄膜デバイス３００におけるディスプレイユニット２００に対しての配設場所を選ぶこと無く、デザイン上のフレキシブル性を向上させつつ、装置全体の撓みにおける耐性をも向上させることができる。
【００７０】
また、このディスプレイ装置１００は、ディスプレイユニット２００と薄膜デバイス３００がそれぞれ異なるフレキシブル基板上に形成されおり、何れか一方のユニットに対する製造不良について、他のユニットに影響を与えることが無いので、ディスプレイ装置１００全体としての歩留まりを向上させることができる。
【００７１】
通常、駆動回路において、当該駆動回路を構成する一つのトランジスタが製品不良となっている場合には、駆動回路全体が製品不良となる。したがって、本実施形態のようなディスプレイユニット２００及び薄膜デバイス３００が一つの基板に形成されている場合には、駆動回路用の薄膜トランジスタが一つでも製品不良となれば、ディスプレイユニット２００が製品不良でなくてもディスプレイ装置１００自体が製品不良となってしまう。したがって、本実施形態のディスプレイ装置１００は、ディスプレイユニット２００と薄膜デバイス３００とを別の基板によって個々に作成することによって何れか一方のユニットに対する製造不良について、他のユニットに影響を与えることが無いので、ディスプレイ装置１００全体としての歩留まりを向上させることができる。
【００７２】
また、このディスプレイ装置１００は、ゲート駆動回路及びソース駆動回路をも形成することができる駆動性能の良いトランジスタによって薄膜トランジスタを形成することができるので、ディスプレイユニット２００の表示性能を向上させることができる。
【００７３】
また、このディスプレイ装置１００は、薄膜デバイス３００にコンプリメンタリタイプのトランジスタを用いた場合には、薄膜デバイス３００の消費電力を抑え、かつ、スイッチングなどの処理速度が向上させつつ、製造上の効率化を図ることができる。
【符号の説明】
【００７４】
Ｂ … バンプ
Ｐ … パッド
１００ … ディスプレイ装置
２００ … ディスプレイユニット
２１０ … フレキシブル基板
２２０ … 表示素子層
２３０ … 画素駆動用薄膜トランジスタ
３００ … 薄膜デバイス
３１０ … 第２フレキシブル基板
３２０ … ディスプレイ制御用薄膜トランジスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動回路を搭載した可撓性（フレキシブル性）を有するディスプレイ装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ装置または有機ＥＬを用いたディスプレイ装置など、様々なタイプのディスプレイ装置が登場している。特に、最近では、電子ペーパなどの新しい概念のディスプレイ装置も開発され始めており、薄く、軽くかつ変形可能な柔軟性、すなわち、可撓性（フレキシブル性）のあるディスプレイ装置（以下、「フレキシブルディスプレイ」という。）が注目されている。
【０００３】
例えば、このフレキシブルディスプレイとしては、フレキシブル基板上に有機ＴＦＴから形成される表示装置と、当該フレキシブル基板上であって当該表示装置の周辺に有機ＴＦＴを駆動する駆動回路とを有するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、フレキシブルフィルム上に形成された薄膜表示装置（薄膜表示デバイス）と、当該薄膜表示装置に隣接し形成された駆動回路（駆動用ドライバ）とを有するものも知られている（特許文献２）。さらに、液晶素子を駆動する駆動回路を、フレキシブル基板を用いてディスプレイ装置に搭載するものも知られている（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１９３９号公報
【特許文献２】特開２００４−２１９５５１号公報
【特許文献３】特開平１１−６４８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１または２に記載のディスプレイ装置にあっては、ディスプレイがフレキシブル基板を用いて形成されているものの、当該ディスプレイ装置を駆動する駆動回路についてはガラス基板などの可撓性の無いまたは可撓性が著しく低い不可撓性の基板上に形成されたうえでフレキシブル基板上に搭載されている。
【０００７】
また、特許文献３に記載のディスプレイ装置は、ディスプレイユニットと駆動回路との接続についてはフレキシブル基板を用いて形成されているものの、駆動回路自体は、ガラス基板などの可撓性の無いまたは可撓性が著しく低い不可撓性の基板上に形成されている。
【０００８】
したがって、これらディスプレイ装置にあっては、撓みまたはねじりなど当該ディスプレイ装置が歪められた場合に駆動回路が破損する可能性がある。また、このようなディスプレイ装置にあっては、ディスプレイ装置が歪められた場合であってもその影響の少ない場所に設けなければならず、デザイン上の制約が多い。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、装置全体として可撓性を有しつつ、かつ、デザイン上の制約が無く、製造上の歩留まりをも向上させることが可能な駆動回路が搭載されたディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記課題を解決するための本発明のディスプレイ装置は、第１フレキシブル基板と、前記第１フレキシブル基板上に形成された複数の表示素子と、前記第１フレキシブル基板上に前記表示素子毎に設けられた表示素子用の薄膜トランジスタと、を有するディスプレイユニットと、
前記第１フレキシブル基板とは別の基板によって形成される第２フレキシブル基板と、前記第２フレキシブル基板上に形成されるとともに前記ディスプレイユニットの表示制御を行うディスプレイ制御用の薄膜トランジスタと、を有する駆動ユニットと、を備え、前記駆動ユニットと前記ディスプレイユニットとが接合されることによって一体的に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、フレキシブル基板上に形成されたディスプレイユニットの表示制御を実行する駆動ユニットについてもフレキシブル基板上に形成することができるので、ディスプレイ装置全体として可撓性を備えている。したがって、本発明は、駆動ユニットにおけるディスプレイユニットに対しての配設場所を選ぶこと無くデザイン上のフレキシブル性を向上させ、かつ、装置全体の撓みにおける耐性をも向上させることができる。また、本発明は、ディスプレイユニットと駆動ユニットがそれぞれ異なるフレキシブル基板上に形成されおり、何れか一方のユニットに対する製造不良について、他のユニットに影響を与えることが無いので、ディスプレイ装置全体としての歩留まりを向上させることができる。
【００１２】
（２）本発明のディスプレイ装置は、前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタの少なくとも移動度が１０ｃｍ２／Ｖｓ以上である。
【００１３】
この発明によれば、駆動ユニットとしてゲート駆動回路及びソース駆動回路をも形成することができる駆動性能の良いトランジスタによって薄膜トランジスタを形成することができるので、装置全体として可撓性を備えつつ、的確にディスプレイユニットを駆動することができる。
【００１４】
（３）本発明のディスプレイ装置は、前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタの移動度が前記表示素子用の薄膜トランジスタの移動度より大きい。
【００１５】
この発明によれば、駆動ユニットとしてゲート駆動回路及びソース駆動回路をも形成することができる駆動性能の良いトランジスタによって薄膜トランジスタを形成することができるので、装置全体として可撓性を備えつつ、的確にディスプレイユニットを駆動することができる。
【００１６】
（４）本発明のディスプレイ装置は、前記第２フレキシブル基板が、導電性の材料から形成されている。
【００１７】
この発明によれば、耐熱性の高い材料によって第２フレキシブル基板を生成することができるので、性能の高いディスプレイ制御用の薄膜トランジスタを駆動ユニットに用いることができる。したがって、本発明は、装置全体として可撓性を備えつつ、的確にディスプレイユニットを駆動することができる。
【００１８】
（５）本発明のディスプレイ装置は、前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタが、ゲート駆動回路またはソース駆動回路として動作可能な材料で形成されている。
【００１９】
この発明によれば、駆動ユニットとしてゲート駆動回路及びソース駆動回路をも形成することができるので、装置全体として可撓性を備えつつ、的確にディスプレイユニットを駆動することができる。
【００２０】
（６）本発明のディスプレイ装置は、前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタが、酸化物半導体またはポリシリコンによって形成されている。
【００２１】
この発明によれば、駆動ユニットとしてゲート駆動回路及びソース駆動回路をも形成することができるので、装置全体として可撓性を備えつつ、的確にディスプレイユニットを駆動することができる。
【００２２】
（７）本発明のディスプレイ装置は、前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタが、前記表示素子用の薄膜トランジスタと異なる半導体材料から形成されている。
【００２３】
この発明によれば、ディスプレイユニットについては安価な薄膜トランジスタを用いることができるとともに、駆動ユニットについてはゲート駆動回路及びソース駆動回路をも形成することが可能な薄膜トランジスタを用いることができるので、コストを低減させつつ、ディスプレイユニットを的確に駆動させることができる。
【００２４】
（８）本発明のディスプレイ装置は、前記駆動ユニットが、Ｎ型及びＰ型の薄膜トランジスタが混在して形成されていてもよい。
【００２５】
この発明によれば、駆動ユニットが、Ｎ型及びＰ型の薄膜トランジスタを混在させて形成することができるので、すなわち、コンプリメンタリであるので、駆動ユニットについて消費電力を抑え、かつ、スイッチングなどの処理速度が向上させつつ、製造上の効率化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るディスプレイ装置は、フレキシブル基板上に形成されたディスプレイユニットの表示制御を実行する駆動ユニットについてもフレキシブル基板上に形成することができるので、ディスプレイ装置全体として可撓性を備えている。したがって、本発明は、駆動ユニットにおけるディスプレイユニットに対しての配設場所を選ぶこと無く、デザイン上のフレキシブル性を向上させ、かつ、装置全体の撓みにおける耐性をも向上させることができる。
【００２７】
また、本発明に係るディスプレイ装置は、ディスプレイユニットと駆動ユニットがそれぞれ異なるフレキシブル基板上に形成されおり、何れか一方のユニットに対する製造不良について、他のユニットに影響を与えることが無いので、ディスプレイ装置全体としての歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るディスプレイ装置の一実施形態における構造を示す側面図である。
【図２】一実施形態におけるディスプレイユニット及び薄膜デバイスの製造方法について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
なお、以下に説明する実施形態は、フレキシブルディスプレイユニット（以下、単に「ディスプレイユニット」という。）に当該ディスプレイユニットの駆動用として薄膜デバイスを搭載したディスプレイ装置に、本発明のディスプレイ装置を適用した場合の実施形態である。
【００３１】
＜ディスプレイ装置＞
まず、図１及び図２を用いて本発明に係るディスプレイ装置１００の実施形態について説明する。なお、図１は、本実施形態のディスプレイ装置１００の構造を示す側面図であり、図２は、本実施形態のディスプレイユニット２００及び薄膜デバイス３００の製造方法について説明するための図である。
【００３２】
本実施形態のディスプレイ装置１００は、図１に示すように、ディスプレイユニット２００と、ディスプレイユニット２００の一方の面上に接合され、当該ディスプレイユニット２００を駆動する薄膜デバイス３００と、から形成されている。
【００３３】
特に、薄膜デバイス３００は、ディスプレイユニット２００における基板（後述する第１フレキシブル基板２１０）と対向する対向面に接続端子であって導体突起形状のバンプＢを有している。このバンプＢは、電極Ｅを介して当該薄膜デバイス３００の各素子と接続されているとともに、ディスプレイユニット２００に形成された配線電極のパッドＰと位置合わせしつつ、当該パッドＰに接合されるようになっている。この位置合わせには、ディスプレイユニット２００の基板と駆動回路チップにそれぞれ設けたアライメントマークを用いるとともに、異方性導電接着フィルム（ＡＣＦ）を介して薄膜デバイス３００とディスプレイユニット２００が熱圧着されて固定されるようになっている。
【００３４】
また、本実施形態のディスプレイユニット２００及び薄膜デバイス３００は、図２に示すように、それぞれアレイ形状（ディスプレイユニットアレイ２５０及び薄膜デバイスアレイ３５０）によって一度に複数のユニットを製造し、それぞれのアレイから個々にディスプレイユニット２００及び薄膜デバイス３００が分離されてディスプレイ装置１００として接合されるようになっている。したがって、このディスプレイ装置１００は、効率よく各ユニットを製造することができるとともに、何れか一方のユニットに対する製造不良について、他のユニットに影響を与えることが無いので、装置全体としての歩留まりを向上させることができるようになっている。
【００３５】
＜ディスプレイユニット＞
次に、図１を用いて本実施形態のディスプレイユニット２００について説明する。
【００３６】
本実施形態のディスプレイユニット２００は、複数の画素から形成される表示領域を有し、画素毎に表示制御を行うことによってこの表示領域に所定の画像を表示するためのユニットである。このディスプレイユニット２００は、図１に示すように、フレキシブル基板（以下、「第１フレキシブル基板」という。）２１０と、当該第１フレキシブル基板２１０上であって薄膜デバイス３００との対向面に、画素毎に形成された表示素子層２２０及び薄膜トランジスタ（以下、「画素駆動用薄膜トランジスタ」という。）２３０と、を有している。特に、表示素子層２２０及び画素駆動用薄膜トランジスタ２３０は、第１フレキシブル基板２１０上において、薄膜デバイス３００が形成された領域と対向面上において異なる領域に積層されている。
【００３７】
例えば、このディスプレイユニット２００は、画素毎に形成され、ゲート電極２３１、半導体層２３３、ソース電極２３４及びドレイン電極２３５が積層されて形成されている画素駆動用薄膜トランジスタ２３０と、画素毎に一対の電極２２１及び当該電極間２２１に設けられた表示層２２２からなる表示素子層２２０と、を有している。また、このディスプレイユニット２００は、第１フレキシブル基板２１０上に積層された平坦化層２４０と、当該平坦化層２４０上に画素駆動用薄膜トランジスタ２３０とともに積層されたゲート絶縁膜２３２及び層間絶縁膜２５０と、を有している。そして、表示素子層２２０は、層間絶縁膜２５０上であって、薄膜デバイス３００と対向する対向面上に形成されており、電極２２１ｂがドレイン電極２３５と接続している。
【００３８】
ディスプレイユニット２００のパッドＰは、層間絶縁膜２５０上であって、薄膜デバイス３００との対向面に形成されている。ただし、表示素子層２２０及び画素駆動用薄膜トランジスタ２３０が形成されている対向面上の領域と異なる領域に形成されている。
【００３９】
なお、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０が画素毎に１つ必要な場合（例えば表示素子が液晶素子の場合）には、上述のように、本実施形態のディスプレイユニット２００においては、当該画素駆動用トランジスタ２３０は、図１に示すように形成される。一方、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０が画素毎に２つ必要な場合（例えば、表示素子が有機ＥＬ素子の場合）には、上記の画素駆動用薄膜トランジスタ２３０がフレキシブル基板上の面方向に隣接して形成されるようになっている。また、本実施形態の表示素子層２２０は、表示素子が有機ＥＬ素子の場合には正孔注入輸送層などの表示素子によって必要な層構造を有している。
【００４０】
第１フレキシブル基板２１０は、例えば、ＰＥＴなどのポリエステル系樹脂フィルム、ポリミド系樹脂またはステンレス（ＳＵＳ）などの薄膜合金によって形成されている。なお、本実施形態のフレキシブル基板は、可撓性を有する材料で形成れていれば、上記の材料に限定されない。
【００４１】
表示素子層２２０は、有機ＥＬ素子、液晶素子、電子ペーパ表示素子などの用途に応じて各種の表示素子から形成されている。
【００４２】
画素駆動用薄膜トランジスタ２３０は、有機ＥＬ素子、液晶素子、電子ペーパ表示素子など各表示素子を駆動するために適切な電界効果トランジスタ（ＴＦＴ）から形成されている。この画素駆動用トランジスタは、各画素における表示素子の点灯及び消灯などの種々の制御を実行するようになっている。
【００４３】
例えば、本実施形態においては、表示素子の特性に基づいて１または複数の薄膜トランジスタが画素毎にそれぞれ形成されている。また、薄膜トランジスタのタイプとしては、有機半導体膜を用いた有機ＴＦＴ、アモルファスシリコンＴＦＴ（以下、「ａ−ＳｉＴＦＴ」という。）、ポリシリコンＴＦＴ（以下、「ｐ−ＳｉＴＦＴ」という。）または酸化物ＴＦＴなどの各種のＴＦＴが用いられる。
【００４４】
有機ＴＦＴは、他のＴＦＴに比べて製造コストが安いので、ディスプレイユニット２００の製造コストを低下させることができるとともに、通常、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０として用いられる場合には、トップゲート型で形成されている。
【００４５】
ａ−ＳｉＴＦＴは、製造プロセスをｐ−ＳｉＴＦＴに比べて短縮化可能であり、かつ、大型基板の製造が可能といった特徴を有しており、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０として用いられる場合には、ボトムゲートタイプの逆スタガ型によって形成されている。
【００４６】
ｐ−ＳｉＴＦＴは、半導体特性が良好であるといった特徴を有しており、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０として用いられる場合には、通常、トップゲートタイプの順スタガ型によって形成されている。
【００４７】
酸化物ＴＦＴは、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０として用いられる場合には、当該ＴＦＴを構成するチャネル領域として使用できる程度の移動度を有する酸化物半導体膜を備えていればよい。また、酸化物半導体膜を構成する酸化物としては、例えば、ＩｎＭＺｎＯ（ＭはＧａ，Ａｌ，Ｆｅのうち少なくとも１種）を主たる構成元素とするアモルファス酸化物を挙げることができる。特に、ＭがＧａであるＩｎＧａＺｎＯ系のアモルファス酸化物が好ましく、この場合、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎの比を１：１：ｍ（ｍ＜６）としたもの、または、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎの比を１：２：４としたものが好ましい。また、Ｍｇをさらに含む場合においては、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ１−ｘＭｇｘの比が１：１：ｍ（ｍ＜６）で０＜ｘ≦１であることが好ましい。なお、組成割合は、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）装置によって測定したものである。
【００４８】
一方、ＩｎＧａＺｎＯ系のアモルファス酸化物については、ＩｎとＧａとＺｎの広い組成範囲でアモルファス相を示す。この三元系でアモルファス相を安定して示す組成範囲としては、ＩｎｘＧａｙＺｎｚＯ（３ｘ／２＋３ｙ／２＋ｚ）で比率ｘ／ｙが０．４〜１．４の範囲であり、比率ｚ／ｙが０．２〜１２の範囲にあるように表すことができる。なお、ＺｎＯに近い組成とＩｎ２Ｏ３に近い組成で結晶質を示す。
【００４９】
また、アモルファス酸化物が、ＩｎｘＧａ１−ｘ酸化物（０≦ｘ≦１）、ＩｎｘＺｎ１−ｘ酸化物（０．２≦ｘ≦１）、ＩｎｘＳｎ１−ｘ酸化物（０．８≦ｘ≦１）、Ｉｎｘ（Ｚｎ，Ｓｎ）１−ｘ酸化物（０．１５≦ｘ≦１）から選ばれる何れかのアモルファス酸化物であってもよい。
【００５０】
＜薄膜デバイス＞
次に、図１を用いて本実施形態のディスプレイユニット２００について説明する。
【００５１】
本実施形態の薄膜デバイス３００は、ディスプレイユニット２００に所定の画像を表示するための表示制御を行うデバイスであり、ディスプレイユニット２００の表示領域において当該表示領域の水平方向に延在する走査線を駆動する走査線駆動回路及び／または当該表示領域の垂直方向に延在するデータ線を駆動するデータ線駆動回路などのディスプレイユニット２００の表示制御を行うための周辺回路を形成するデバイスである。
【００５２】
この薄膜デバイス３００は、第１フレキシブル基板２１０と上記のように接合されるフレキシブル基板（以下、「第２フレキシブル基板」という。）３１０と、ディスプレイユニット２００が接合されている面、すなわち、対向面上に形成される複数の薄膜トランジスタ（以下、「ディスプレイ制御用薄膜トランジスタ」という。）３２０と、から形成される。
【００５３】
例えば、この薄膜デバイス３００は、第２フレキシブル基板３１０のディスプレイユニット２００との対向面上に、ゲート電極３２１、ゲート絶縁膜３２２、半導体膜３２３、ソース電極３２４及びドレイン電極３２５で少なくとも構成された複数のディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０を有している。また、本実施形態の薄膜デバイス３００は、第２フレキシブル基板３１０の対向面上に積層された平坦化層３３０と、当該平坦化層２４０上に画素駆動用薄膜トランジスタ３２０とともに積層されたゲート絶縁膜３２２及び層間絶縁膜３４０と、を有している。
【００５４】
特に、本実施形態では、このディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０によってシフトレジスタやオペアンプなどのゲート駆動回路及び／またはソース駆動回路を用いた駆動用デバイス回路が形成されるようになっている。なお、薄膜デバイス３００の電極Ｅ及びバンプＢは、層間絶縁膜３４０上であって、ディスプレイユニット２００との対向面に形成されている。
【００５５】
第２フレキシブル基板３１０は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）などの薄膜合金の可撓性を有する材料によって形成されている。また、第２フレキシブル基板３１０の第２面上にはディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０が積層されている。本実施形態の第２フレキシブル基板３１０においては、可撓性を有する材料によって形成されていれば、特に、材料については限定されないが、ステンレスなどの導電性基板であって耐熱性の高い材料（例えば、２００℃以上の高温に対して耐熱性を有する材料）によって形成されていることが好ましい。このように導電性の高い基板によって第２フレキシブル基板３１０を生成すれば、ｐ−ＳｉＴＦＴなど性能の高いディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０を形成することができる。
【００５６】
ディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０は、電界効果トランジスタであって、ディスプレイユニット２００を駆動するための駆動回路の回路構成に合わせて形成されている。
【００５７】
例えば、本実施形態においては、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０に用いられたｐ−ＳｉＴＦＴまたは酸化物ＴＦＴなどのゲート駆動回路またはソース駆動回路を形成可能なキャリア移動度の高い各種のＴＦＴがディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０として用いられる。
【００５８】
なお、本実施形態の薄膜デバイス３００は、各トランジスタを駆動する際に必要な消費電力を抑制し、かつ、動作速度をも高速化するために、Ｎ型及びＰ型のディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０を混在させたコンプリメンタリの回路として形成されていてもよい。
【００５９】
＜画素駆動用薄膜トランジスタ及びディスプレイ制御用薄膜トランジスタ＞
次に、本実施形態のディスプレイ装置１００において用いることが可能な薄膜トランジスタについて説明する。
【００６０】
本実施形態のディスプレイ装置１００においては、ディスプレイユニット２００を形成するための画素駆動用薄膜トランジスタ２３０としては、キャリア移動度が小さいものから大きいものまで何れのものも用いることができる。例えば、上述のように、有機ＴＦＴ、ａ−ＳｉＴＦＴ、酸化物ＴＦＴ及びｐ−ＳｉＴＦＴを、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０として用いることができる。
【００６１】
一方、本実施形態のディスプレイ装置１００は、ディスプレイユニット２００を駆動させるためには、薄膜デバイス３００として、ゲート駆動回路及び／またはソース駆動回路を組み込む必要があるためキャリア移動度の高いＴＦＴをディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０を用いる必要がある。
【００６２】
例えば、ＱＣＩＦ（Ｑｕａｔｅｒ Ｃｏｍｍｏｎ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｏｒｍａｔ）の解像度１４４×１７６ドットの動画像形式の画像をディスプレイユニット２００に表示するためには、表１に示すように、ゲート駆動回路としては、ディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０の実動作周波数が、９ｋＨｚ以上が必要となり、ソース駆動回路としては、ディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０の実動作周波数が、並列度４０において４０ｋＨｚ以上必要となる。
【００６３】
【表１】
【００６４】
したがって、表２に示すように、ディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０としては、ｐ−ＳｉＴＦＴまたは酸化物ＴＦＴを用いる必要がある。すなわち、ｐ−ＳｉＴＦＴにおいては、実動作周波数が５５０ｋＨｚであるため、ゲート駆動回路またはソース駆動回路に用いることが可能である。また、酸化物ＴＦＴにおいては、実動作周波数が５５ｋＨｚであるため、ゲート駆動回路またはソース駆動回路に用いることが可能である。
【００６５】
この結果、表２示すように、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０とディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０の組み合わせとしては、有機ＴＦＴとｐ−ＳｉＴＦＴの組み合わせ、有機ＴＦＴと酸化物ＴＦＴの組み合わせ、ａ−ＳｉＴＦＴとｐ−ＳｉＴＦＴの組み合わせ、ａ−ＳｉＴＦＴと酸化物ＴＦＴの組み合わせ、酸化物ＴＦＴと酸化物ＴＦＴの組み合わせ、酸化物ＴＦＴとｐ−ＴＦＴの組み合わせ、ｐ−ＳｉＴＦＴと酸化物ＴＦＴの組み合わせ、ｐ−ＳｉＴＦＴとｐ−ＳｉＴＦＴの組み合わせが実現可能となる。
【００６６】
【表２】
【００６７】
一方、ｐ−ＳｉＴＦＴまたは酸化物ＴＦＴをディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０に用いた場合には、表２に示すように、遮断周波数がそれぞれ５５０ｋＨｚまたは５５００ｋＨｚとなるので、薄膜デバイス３００に組み込まれた駆動回路においては、高周波数まで取り扱うことが可能となる。ただし、表２における遮断周波数計算条件は、チャネルの長さＬ＝１０μｍ及び幅Ｗ＝１０μｍであって、ゲート電極−ソース・ドレイン電極間の容量が１．３×１０−１４Ｆ及び電源電圧Ｖｄｄが２０Ｖである。
【００６８】
なお、有機ＴＦＴ及びａ−ＳｉＴＦＴとも実動作周波数がゲート駆動回路及びソース駆動回路として動作に必要な周波数を下回るので、ディスプレイ制御用薄膜トランジスタ３２０としては用いることができない。また、本実施形態においては、汎用性及びコストの面から、画素駆動用薄膜トランジスタ２３０としては、ａ−ＳｉＴＦＴまたは酸化物ＴＦＴを用いることが好ましい。
【００６９】
＜作用効果＞
以上本実施形態のディスプレイ装置１００は、フレキシブル基板上に形成されたディスプレイユニット２００の表示制御を実行する薄膜デバイス３００についてもフレキシブル基板上に形成することができるので、ディスプレイ装置１００全体として可撓性を備えている。したがって、このディスプレイ装置１００は、薄膜デバイス３００におけるディスプレイユニット２００に対しての配設場所を選ぶこと無く、デザイン上のフレキシブル性を向上させつつ、装置全体の撓みにおける耐性をも向上させることができる。
【００７０】
また、このディスプレイ装置１００は、ディスプレイユニット２００と薄膜デバイス３００がそれぞれ異なるフレキシブル基板上に形成されおり、何れか一方のユニットに対する製造不良について、他のユニットに影響を与えることが無いので、ディスプレイ装置１００全体としての歩留まりを向上させることができる。
【００７１】
通常、駆動回路において、当該駆動回路を構成する一つのトランジスタが製品不良となっている場合には、駆動回路全体が製品不良となる。したがって、本実施形態のようなディスプレイユニット２００及び薄膜デバイス３００が一つの基板に形成されている場合には、駆動回路用の薄膜トランジスタが一つでも製品不良となれば、ディスプレイユニット２００が製品不良でなくてもディスプレイ装置１００自体が製品不良となってしまう。したがって、本実施形態のディスプレイ装置１００は、ディスプレイユニット２００と薄膜デバイス３００とを別の基板によって個々に作成することによって何れか一方のユニットに対する製造不良について、他のユニットに影響を与えることが無いので、ディスプレイ装置１００全体としての歩留まりを向上させることができる。
【００７２】
また、このディスプレイ装置１００は、ゲート駆動回路及びソース駆動回路をも形成することができる駆動性能の良いトランジスタによって薄膜トランジスタを形成することができるので、ディスプレイユニット２００の表示性能を向上させることができる。
【００７３】
また、このディスプレイ装置１００は、薄膜デバイス３００にコンプリメンタリタイプのトランジスタを用いた場合には、薄膜デバイス３００の消費電力を抑え、かつ、スイッチングなどの処理速度が向上させつつ、製造上の効率化を図ることができる。
【符号の説明】
【００７４】
Ｂ … バンプ
Ｐ … パッド
１００ … ディスプレイ装置
２００ … ディスプレイユニット
２１０ … フレキシブル基板
２２０ … 表示素子層
２３０ … 画素駆動用薄膜トランジスタ
３００ … 薄膜デバイス
３１０ … 第２フレキシブル基板
３２０ … ディスプレイ制御用薄膜トランジスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１フレキシブル基板と、前記第１フレキシブル基板上に形成された複数の表示素子と、前記第１フレキシブル基板上に前記表示素子毎に設けられた表示素子用の薄膜トランジスタと、を有するディスプレイユニットと、
前記第１フレキシブル基板とは別の基板によって形成される第２フレキシブル基板と、前記第２フレキシブル基板上に形成されるとともに前記ディスプレイユニットの表示制御を行うディスプレイ制御用の薄膜トランジスタと、を有する駆動ユニットと、
を備え、
前記駆動ユニットと前記ディスプレイユニットとが接合されることによって一体的に形成されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のディスプレイ装置において、
前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタの少なくとも移動度が１０ｃｍ２／Ｖｓ以上である、ディスプレイ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のディスプレイ装置において、
前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタの移動度が前記表示素子用薄膜トランジスタの移動度より大きい、ディスプレイ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のディスプレイ装置において、
前記第２フレキシブル基板が、導電性の材料から形成されている、ディスプレイ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載のディスプレイ装置において、
前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタが、ゲート駆動回路またはソース駆動回路として動作可能な材料で形成されている、ディスプレイ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のディスプレイ装置において、
前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタが、酸化物半導体またはポリシリコンによって形成されている、ディスプレイ装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載のディスプレイ装置において、
前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタが、前記表示素子用の薄膜トランジスタと異なる半導体材料から形成されている、ディスプレイ装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載のディスプレイ装置において、
前記駆動ユニットが、Ｎ型及びＰ型の薄膜トランジスタが混在して形成されている、ディスプレイ装置。
【請求項１】
第１フレキシブル基板と、前記第１フレキシブル基板上に形成された複数の表示素子と、前記第１フレキシブル基板上に前記表示素子毎に設けられた表示素子用の薄膜トランジスタと、を有するディスプレイユニットと、
前記第１フレキシブル基板とは別の基板によって形成される第２フレキシブル基板と、前記第２フレキシブル基板上に形成されるとともに前記ディスプレイユニットの表示制御を行うディスプレイ制御用の薄膜トランジスタと、を有する駆動ユニットと、
を備え、
前記駆動ユニットと前記ディスプレイユニットとが接合されることによって一体的に形成されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のディスプレイ装置において、
前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタの少なくとも移動度が１０ｃｍ２／Ｖｓ以上である、ディスプレイ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のディスプレイ装置において、
前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタの移動度が前記表示素子用薄膜トランジスタの移動度より大きい、ディスプレイ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のディスプレイ装置において、
前記第２フレキシブル基板が、導電性の材料から形成されている、ディスプレイ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載のディスプレイ装置において、
前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタが、ゲート駆動回路またはソース駆動回路として動作可能な材料で形成されている、ディスプレイ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のディスプレイ装置において、
前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタが、酸化物半導体またはポリシリコンによって形成されている、ディスプレイ装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載のディスプレイ装置において、
前記ディスプレイ制御用の薄膜トランジスタが、前記表示素子用の薄膜トランジスタと異なる半導体材料から形成されている、ディスプレイ装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載のディスプレイ装置において、
前記駆動ユニットが、Ｎ型及びＰ型の薄膜トランジスタが混在して形成されている、ディスプレイ装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１８５９６７（Ｐ２０１１−１８５９６７Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４７７９０（Ｐ２０１０−４７７９０）
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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