説明

表示装置

【課題】可撓性を有するパネルを取り扱う際に、駆動回路、または回路間の接続部が壊れることを低減する表示装置を提供することを目的の一とする。
【解決手段】表示装置を構成する素子基板を折曲した折曲部を設ける構成である。そして当該折曲部に表示装置を駆動するための回路を設ける構成とし、そこから配線を延設することで表示装置を駆動するための回路が設けられた部分の強度の向上を計り、回路の破断を低減する。また、外部端子電極と外部接続配線(FPC)との接続部において表示装置の素子基板を折曲した形態とし、外部端子電極が形成される素子基板と外部接続配線とを嵌合するように設けられる構成とし、接続部の強度の向上を図る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の技術分野は、表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタル化技術の進歩に伴い、新聞、雑誌などの文字情報や画像情報を電子データとして提供するという提供態様がとられるようになっている。この種の電子データは、一般に、PCなどが備える表示装置に表示されることで、その内容が閲覧されるという特徴を有している。
【0003】
しかしながら、PCなどが備える表示装置は、新聞、雑誌などの紙媒体とは大きく異なり、持ち運びのし難さ等の利便性に問題がある。
【0004】
一方で、上述の紙媒体との利便性の違いによる問題を解消すべく、可撓性を有する電子ペーパーが提案されている(例えば、特許文献1参照)。可撓性を有する電子ペーパーの表示部をトランジスタ等の素子を用いて形成する場合には、当該トランジスタを駆動するための回路を設ける必要がある。可撓性を有する電子ペーパーの表示部をトランジスタ等の素子を用いて形成する場合には、電子ペーパーを折り曲げる(折曲する)ことにより、回路が破壊されるおそれがある。また可撓性を有する電子ペーパーの表示部をトランジスタ等の素子を用いて形成する場合には、駆動回路により電子ペーパーの折曲が制限される場合も考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2003−337353号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
開示する発明の一態様では、可撓性を有するパネルを取り扱う際に、駆動回路、または回路間の接続部が壊れにくい表示装置を提供することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
開示する本発明の一態様は、表示装置の素子基板を折曲した折曲部を設ける構成である。そして当該折曲部に表示装置を駆動するための回路を設ける構成とし、そこから配線を延設することで表示装置を駆動するための回路が設けられた部分の強度の向上を計り、回路の破断を低減する。また、外部端子電極と外部接続配線(FPC)との接続部において素子基板を折曲した形態とし、外部端子電極が形成される基板端部と外部接続配線とを嵌合するように設けられる構成とし、接続部の強度の向上を図る。
【0008】
開示する本発明の一態様は、可撓性を有する素子基板と、素子基板上に設けられた表示部と、素子基板上を折曲して設けられた折曲部と、を有し、折曲部は、表示部を駆動するための駆動回路を有する表示装置である。
【0009】
開示する本発明の一態様は、可撓性を有する素子基板と、可撓性を有する封止基板と、素子基板上に設けられた表示部と、素子基板上を折曲して設けられた折曲部と、を有し、折曲部は、表示部を駆動するための駆動回路を有し、素子基板は、封止基板をはみ出て設けられている表示装置である。
【0010】
開示する本発明の一態様において、表示装置は、素子基板を拘持するための支持部を有する表示装置でもよい。
【0011】
開示する本発明の一態様において、折曲部は、支持部の長軸方向に対し、垂直方向または水平方向に設けられている表示装置でもよい。
【0012】
開示する本発明の一態様において、駆動回路及び表示部が有する薄膜トランジスタは、素子基板上に形成されている表示装置でもよい。
【0013】
開示する本発明の一態様において、素子基板には、外端部と、湾曲部とが設けられており、駆動回路は、外端部と湾曲部との間に設けられている表示装置でもよい。
【0014】
開示する本発明の一態様において、素子基板には、湾曲部が設けられており、駆動回路は、表示部と湾曲部との間に設けられている表示装置でもよい。
【0015】
開示する本発明の一態様は、可撓性を有する素子基板と、素子基板上に設けられた表示部と、素子基板を拘持するための支持部と、素子基板上を折曲して設けられ、支持部に内包された折曲部と、を有し、折曲部は、外部接続電極を有し、外部接続電極と外部接続配線とが嵌合して設けられる表示装置である。
【0016】
開示する本発明の一態様は、可撓性を有する素子基板と、可撓性を有する封止基板と、素子基板上に設けられた表示部と、素子基板を拘持するための支持部と、素子基板上を折曲して設けられ、支持部に内包された折曲部と、を有し、素子基板は、封止基板をはみ出て設けられており、折曲部は、外部接続電極を有し、外部接続電極と外部接続配線とが嵌合して設けられる表示装置である。
【0017】
開示する本発明の一態様において、支持部は表示部を駆動するための駆動回路を内包しており、駆動回路は、外部接続配線に電気的に接続されて設けられる表示装置でもよい。
【0018】
開示する本発明の一態様において、表示部が有する表示素子は、電気泳動素子、液晶素子、または発光素子である表示装置でもよい。
【発明の効果】
【0019】
開示する発明の一態様によれば、駆動回路、または回路間の接続部が壊れにくく、丈夫な表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一態様について説明するための斜視図。
【図2】本発明の一態様について説明するための斜視図。
【図3】本発明の一態様について説明するための上面図及び断面図。
【図4】本発明の一態様について説明するための断面図。
【図5】本発明の一態様について説明するための斜視図及び断面図。
【図6】本発明の一態様について説明するための斜視図及び断面図。
【図7】本発明の一態様について説明するための断面図。
【図8】本発明の一態様について説明するための断面図。
【図9】本発明の一態様について説明するための断面図。
【図10】本発明の一態様について説明するための斜視図及び断面図。
【図11】本発明の一態様について説明するための断面図。
【図12】本発明の一態様について説明するための断面図。
【図13】本発明の一態様について説明するための断面図。
【図14】本発明の一態様の電子機器を説明するための図。
【図15】本発明の一態様の電子機器を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定されず、本明細書等において開示する発明の趣旨から逸脱することなく形態および詳細を様々に変更し得ることは当業者にとって自明である。また、異なる実施の形態に係る構成は、適宜組み合わせて実施することが可能である。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を用い、その繰り返しの説明は省略する。
【0022】
なお、各実施の形態の図面等において示す各構成の、大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されて表記している場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。
【0023】
なお、本明細書にて用いる「第1」、「第2」、「第3」等などの用語は、構成要素の混同を避けるために付したものであり、数的に限定するものではないことを付記する。
【0024】
(実施の形態1)
図1、図5を参照して、本実施の形態で開示する構成の概略について説明する。
【0025】
本実施の形態で示す表示装置は、可撓性を有する素子基板と、素子基板上に設けられた表示部と、可撓性を有する素子基板の一辺を拘持(動かないように拘束した状態で支持すること)する支持部と、素子基板を折曲して形成した折曲部と、を有し、折曲部には、表示部を駆動するための駆動回路、一例としては走査線側駆動回路を具備する構成である。また、支持部には、一例として、信号線に信号を出力する信号線側駆動回路を有している。
【0026】
図1は、表示装置の一例として、素子基板101の一辺に支持部102を設ける場合を示している。以下に図1を参照して、表示装置の具体的な構成について説明する。なお、図1(A)は表示装置の表示部を上側にした斜視図を示し、図1(B)は図1(A)の裏面側からの斜視図を示している。
【0027】
図1(A)、(B)に示す表示装置は、表示部103が設けられた素子基板101と、素子基板101の一辺を拘持する支持部102と、表示部103の走査線側の表示制御を行う駆動回路108(走査線駆動回路ともいう)と、表示部103の信号線側の表示制御を行う駆動回路106(信号線駆動回路ともいう)とを有している。図1(A)、(B)では、走査線側駆動回路108から延在する複数の走査線105、信号線側駆動回路106から延在する複数の信号線104について併せて示している。図1(A)、(B)に示す表示装置は可撓性を有する表示装置であり、走査線側駆動回路108は可撓性を有する基板(例えば、プラスチック基板)上で表示面側より走査線105を伝って、図1(B)の裏面側の折曲部107に設けられるようにする。なお、図1(A)、(B)では図示しないが、素子基板101には封止基板が重畳して設けられている。素子基板101は、封止基板より面積が大きいものを用いることにより、折曲部107を素子基板101のみで構成することができるため、折曲部107の厚みを減らすことができる。そのため素子基板101として封止基板より面積が大きいものを用いることにより、折曲部107の折り曲げ易さの向上等をはかることが出来る。
【0028】
なお走査線駆動回路108は素子基板101の表面に設けられればよい。また走査線駆動回路108は素子基板101に複数設けてもよい。また信号線側駆動回路106は支持部102の内部に設けられている構成とすることが好ましい。当該構成により、信号線側駆動回路106の破損の軽減を図ることが出来る。一例として、支持部102を、中空を有する柱状または円柱状の筐体で設け、当該中空部分に信号線側駆動回路106を設けることができる。また、支持部102を板状の筐体で設ける場合には、当該筐体と重なるように(例えば、筐体に接して)信号線側駆動回路106を設けることができる。
【0029】
支持部102は、少なくとも素子基板101より曲がりにくい(剛性が高い)構成とすることが好ましい。一例として、支持部102を構成する筐体を、素子基板101より厚いプラスチックや金属等で形成することができる。この場合、表示装置は、支持部102以外の部分で曲がる構成とすることができる。
【0030】
また、支持部102を設ける場所は特に限定されないが、一例としては、素子基板101の一辺に沿って支持部102を設けることができる。例えば、図1(A)、(B)に示すように、素子基板101を矩形状とする場合には、所定の一辺に沿って(一辺を固定するように)支持部102を設けることができる。なお、ここでいう矩形状とは、角部が丸まっている場合も含むものとする。また支持部102の大きさ、または形状については、特に限定されない。
【0031】
図1(A)、(B)に示すように、走査線側駆動回路108は、支持部102の長軸方向に対し、垂直方向に設けられた折曲部107に設けられている。そして、走査線105は、折曲部107に設けられた走査線側駆動回路108より折曲部を伝って素子基板の裏面側から表面側に延在させて設ける構成としている。そのため、走査線側駆動回路108は裏面側に向けて素子基板101が折れ曲がって2重になった領域に設けられることとなり、走査線側駆動回路108の強度の向上を図ることが出来、駆動回路が破断しにくく、その結果丈夫な表示装置とすることができる。また、可撓性を有する基板を曲げて形成した折曲部には、素子基板を折り曲げることによる湾曲部(丸みを帯びて湾曲形状となった箇所)が形成され、指等を滑らせることによる使用者の負傷を低減することができる。
【0032】
なお折曲部107は、素子基板101を折り曲げて形成した領域に相当する。折曲部107では、素子基板101を折り曲げて外端部を素子基板101に接着して固定してもよいし、別の部材で押さえて固定する構成でもよい。外端部とは、基板の縁のことをいう。
【0033】
なお、走査線側駆動回路108を設ける折曲部107の設け方は、図1(A)、(B)に限らない。一例としては、図5(A)に示す素子基板501のように、表示部103のある表面側に基板を折り曲げることで、走査線側駆動回路108を折曲部107の基板の間に内包する構成としてもよい。図5(A)に示す構成においては、素子基板501の内側に走査線側駆動回路108を設ける構成とすることができるため、走査線側駆動回路108の強度の向上をさらに図ることが出来、駆動回路が破断しにくく、その結果丈夫な表示装置とすることができる。
【0034】
なお図1、図5(A)で示す走査線側駆動回路108を設ける折曲部107の断面では、駆動回路108を、素子基板が折れ曲がることで重畳する領域にくるように設ければよい。一例としては、図5(B)に示すように、湾曲部502(折曲部にて基板を曲げたことにより丸みを帯びて湾曲形状となった箇所)と、素子基板の外端部503との間に、駆動回路108を設けてもよい。また別の一例としては、湾曲部502と、表示部504との間に、駆動回路108を設けてもよい。
【0035】
また、走査線側駆動回路108と表示部103の各画素を構成する画素回路を同じプロセスで可撓性を有する基板上に形成することにより、低コスト化を図ることができる。
【0036】
表示部103を構成する画素回路及び走査線側駆動回路108を構成する素子としては、薄膜トランジスタ等で形成することができる。一方で、信号線側駆動回路106等の高速動作する回路は、シリコン等の半導体基板やSOI基板を用いて形成されたIC(Integrated Circuit)を用いて形成し、当該ICを支持部102の内部に設けることができる。
【0037】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【0038】
(実施の形態2)
実施の形態1とは別の構成について、図2乃至図4を用いて説明する。
【0039】
本実施の形態では、図2に示すように、支持部102の向かい側の辺、即ち支持部102の長軸方向に対し、平行な方向に折曲部201を設ける表示装置について示している。また、上記実施の形態と同様に、可撓性を有する素子基板の周辺を折り曲げることによる湾曲部を形成することができ、表示装置の縁において指等を滑らせることによる使用者の負傷を低減することができる。
【0040】
次に図3(A)にて表示装置の平面図を示し、図3(B)にて図3(A)のA−B間の断面を示し、図3(C)は図3(B)の断面の拡大図を示している。
【0041】
図3(A)に示す表示装置は、支持部102が中空を有する筐体で形成され、当該筐体の内部に信号線側駆動回路が設けられている。ここでは、信号線側駆動回路がIC303で形成され、当該IC303が支持部102の内部に設けられている。IC303は、シリコン等の半導体基板やSOI基板等を用いて形成することができる。もちろん、信号線側駆動回路以外の回路(例えば、CPU、メモリ等)をICに設けることができる。
【0042】
また、図3(A)では、支持部102の内部に設けられるIC303を、外部接続配線(FPC;Flexible Printed Circuit)に実装する場合を示している。より具体的には、表示部103を制御するIC303が外部接続配線301上に設けられ、当該外部接続配線301がプリント基板302と電気的に接続されている。そして素子基板601及び封止基板603を貼り合わせて形成される表示装置と外部接続配線301との電気的な接続をとるための接続部304にて、外部接続電極を有する素子基板601での外部接続電極と外部接続配線301とを図3(B)、図3(C)に示すように、折り曲げて嵌合するように形成し、外部接続電極と外部接続配線が電気的な接続をとるようにする。そのため、端子の接触面積の増加、及び接続部の固着強度の向上を図ることができ、端子間の接続不良の低減、及び丈夫な表示装置とすることができる。
【0043】
なお、素子基板601、封止基板603としては、プラスチックなどの可撓性基板を用いることができる。可撓性基板の一例としては、アラミド樹脂、ポリエチレンナフタレート(PEN)樹脂、ポリエーテルサルフォン(PES)樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリイミド(PI)樹脂などを用いることができる。また、繊維に有機樹脂が含浸された構造体であるプリプレグを用いてもよい。
【0044】
なお接続部304での素子基板601と外部接続配線301との接続は、図4(A)に示すように空間401を設け、所定の間隙のある状態で嵌合する構成としてもよい。図4(A)の構成とすることで、表示装置の可動領域を広げることが出来る。
【0045】
また、接続部304での素子基板601と外部接続配線301との接続は、図4(B)に示すように外端部402まで互いに密着するように設けて嵌合する構成としてもよい。図4(B)の構成とすることで、素子基板601と外部接続配線301との固着強度を高めることができる。
【0046】
また、接続部304での素子基板601と外部接続配線301との接続の周辺を、図4(C)に示すように、接着部材403によって充填する構成としてもよい。図4(C)の構成とすることで、素子基板601と外部接続配線301との固着強度をさらに高めることができる。
【0047】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【0048】
(実施の形態3)
本実施の形態では、表示装置の構造例について斜視図及び断面図を用いて説明する。
【0049】
表示装置としては、電気泳動素子等を表示素子とする電子ペーパー、発光表示装置(EL(エレクトロルミネッセンス)パネル)、液晶表示装置などを用いることができる。表示装置は、表示素子が封止された状態にあるパネルであり、外部から信号が供給される端子電極(外部端子電極)に、コネクター、例えばFPC(Flexible printed circuit)もしくはTAB(Tape Automated Bonding)テープもしくはTCP(Tape Carrier Package)等の外部接続配線が取り付けられ、駆動回路を含む外部回路と電気的に接続する。駆動回路であるICが、COG(Chip On Glass)方式により表示装置に直接実装されてもよい。
【0050】
表示装置の一形態について、図6乃至図11に、斜視図及び断面図を示し、説明する。まず図6(A)では、図1(A)で示した表示装置の斜視図について示している。図6(B)では図6(A)内の点線A−B間の断面図について示し、表示部103及び折曲部107の断面構造について示している。なお図6(A)については、図1(A)と同様の図であり、図6(A)の裏面側は図1(B)のようになっており、ここでは詳細な説明については省略する。
【0051】
図6(B)は、画素回路を有する表示部103及び走査線側駆動回路108を有する例であり、素子基板601上(第1の基板ともいう)に設けられた表示部103及び走査線側駆動回路108は、シール材602によって封止基板603(第2の基板ともいう)で封止されている。
【0052】
また素子基板601上に設けられた表示部103と、走査線側駆動回路108は、薄膜トランジスタを複数有しており、図6(B)では、表示部103に含まれる薄膜トランジスタ604と、走査線側駆動回路108含まれる薄膜トランジスタ605とを例示している。薄膜トランジスタ604、605上には絶縁層606、607が設けられている。なお、薄膜トランジスタ604、605下には下地膜として機能する絶縁膜を設けてもよい。
【0053】
薄膜トランジスタ604、605は、特に限定されず様々な薄膜トランジスタを適用することができる。図6(B)では、薄膜トランジスタ604、605として、ボトムゲート構造の逆スタガ薄膜トランジスタを用いる例を示す。薄膜トランジスタ604、605はチャネルエッチ型を示すが、半導体層上にチャネル保護膜を設けたチャネル保護型の逆スタガ薄膜トランジスタを用いてもよい。なお薄膜トランジスタに用いられる半導体層の半導体材料としては、シリコン、ゲルマニウムの他、有機半導体、化合物半導体、酸化物半導体等を用いることが出来る。有機半導体を半導体材料に用いた薄膜トランジスタとすることで、曲げ、衝撃に対して強くすることができる。また、半導体層に加えて、絶縁膜、及び/または導電層を有機材料、または導電性高分子材料で構成することにより、曲げ、衝撃に対して強くすることができる。
【0054】
表示部103に設けられた薄膜トランジスタ604は表示素子と電気的に接続し、表示装置を構成する。表示素子は表示を行うことができれば特に限定されず、様々な表示素子を用いることができる。図6(B)では、電子ペーパーに用いられる表示方式であるツイストボール方式を用い、表示素子にツイストボールを用いた例について示している。他にも電子ペーパに用いられる表示方式としては、電気泳動方式、粉体系方式(トナーディスプレイとも呼ばれる)、液晶方式などが挙げられる。電子ペーパーは、紙と同じ読みやすさ、他の表示装置に比べ低消費電力、薄くて軽い形状とすることが可能という利点を有している。
【0055】
図6(B)に示すツイストボール表示方式は、白と黒に塗り分けられた球形粒子を表示素子に用いる電極層間に配置し、電極層間に電位差を生じさせての球形粒子の向きを制御することにより、表示を行う方法である。
【0056】
薄膜トランジスタ604と接続する第1の電極層608と、封止基板603に設けられた第2の電極層609との間には黒色領域610a及び白色領域610bを有し、周りに液体で満たされているキャビティ611を含む球形粒子612が設けられており、球形粒子612の周囲は樹脂等の充填材613で充填されている。第2の電極層609が共通電極(対向電極)に相当する。第2の電極層609は、共通電位線と電気的に接続される。
【0057】
図6(A)、(B)に示す表示装置の周辺を折り曲げた折曲部107の断面では、折れ曲がった素子基板601を、折れ曲がった封止基板603で外側より覆う構成となっている。すなわち、素子基板601の曲率が封止基板603の曲率より大きくなっている。その結果、封止基板603に丸みを帯びて折れ曲がった湾曲部614を形成することができ、使用者が指等を滑らせることによる負傷を低減することができる。
【0058】
また、表示素子としてツイストボールの代わりに、電気泳動素子を用いることも可能である。表示部103における表示素子として電気泳動素子を用いる例を図7(A)に示す。なお図7(A)は、図6(B)と同様に、素子基板601上に設けられた表示部103が、シール材602によって封止基板603で封止されている断面図について示したものである。したがって図7(A)において、図6(B)と同様の構成については、図示および説明を省略している。図7(A)に示す表示素子は、透明な液体701と、第1の粒子として負に帯電した黒い微粒子702aと、第2の粒子として正に帯電した白い微粒子702bとを封入した直径10μm〜200μm程度のマイクロカプセル703を用いる。
【0059】
第1の電極層608と第2の電極層609との間に設けられるマイクロカプセル703は、第1の電極層608と第2の電極層609によって、電場が与えられると、白い微粒子702bと、黒い微粒子702aが逆の方向に移動し、白または黒を表示することができる。この原理を応用した表示素子が電気泳動表示素子である。電気泳動表示素子は、反射率が高いため、補助ライトは不要であり、また消費電力が小さく、薄暗い場所でも表示部を認識することが可能である。また、表示部に電源が供給されない場合であっても、一度表示した像を保持することが可能であるため、電波発信源から表示装置を遠ざけた場合であっても、表示された像を保存しておくことが可能となる。
【0060】
なお、第1の粒子および第2の粒子は染料を含み、電界がない場合において移動しないものである。また、第1の粒子および第2の粒子の色は異なるもの(無色を含む)とする。
【0061】
上記マイクロカプセル703を溶媒704中に分散させたものが電子インクと呼ばれるものであり、この電子インクはガラス、プラスチック、布、紙などの表面に印刷することができる。また、カラーフィルタや色素を有する粒子を用いることによってカラー表示も可能である。
【0062】
なお、マイクロカプセル703中の第1の粒子および第2の粒子は、導電体材料、絶縁体材料、半導体材料、磁性材料、液晶材料、強誘電性材料、エレクトロルミネセント材料、エレクトロクロミック材料、磁気泳動材料から選ばれた一種の材料、またはこれらの複合材料を用いればよい。
【0063】
また、粉体系方式として電子粉粒体(登録商標)を用いることも可能である。表示素子として電子粉粒体を用いる例を図7(B)に示す。なお図7(B)は、図6(B)と同様に、素子基板601上に設けられた表示部103が、シール材602によって封止基板603で封止されている断面図について示したものである。第1の電極層608、第2の電極層609、及びリブ751に区切られた空間752に、正に帯電した黒い粉粒体753aと負に帯電した白い粉粒体753bとを充填する。なお空間752は空気である。
【0064】
第1の電極層608と第2の電極層609によって、電場が与えられると、黒い粉粒体753aと、白い粉粒体753bが逆の方向に移動し、白または黒を表示することができる。粉粒体として赤、黄、青のようなカラー粉体を用いてもよい。
【0065】
また、表示素子としては、エレクトロルミネッセンスを利用する発光素子(EL素子)を用いてもよい。エレクトロルミネッセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機EL素子、後者は無機EL素子と呼ばれている。
【0066】
有機EL素子は、発光素子に電圧を印加することにより、一対の電極から電子および正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、それらキャリア(電子および正孔)が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメカニズムから、このような発光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。
【0067】
無機EL素子は、その素子構成により、分散型無機EL素子と薄膜型無機EL素子とに分類される。分散型無機EL素子は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた発光層を有するものであり、発光メカニズムはドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光である。薄膜型無機EL素子は、発光層を誘電体層で挟み込み、さらにそれを電極で挟んだ構造であり、発光メカニズムは金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光である。なお、ここでは、発光素子として有機EL素子を用いて説明する。
【0068】
発光素子は発光を取り出すために少なくとも一対の電極の一方が透明であればよい。そして、基板上に薄膜トランジスタ及び発光素子を形成し、基板とは逆側の面から発光を取り出す上面射出や、基板側の面から発光を取り出す下面射出や、基板側及び基板とは反対側の面から発光を取り出す両面射出構造の発光素子があり、どの射出構造の発光素子も適用することができる。
【0069】
図8(A)に表示装置として発光表示装置(ELパネル)を用いた例を示す。なお図8(A)は、図6(B)と同様に、素子基板601上に設けられた表示部103が、シール材602によって封止基板603で封止されている断面図について示したものである。表示素子である発光素子801は、表示部103に設けられた薄膜トランジスタ604と電気的に接続している。なお発光素子801の構成は、第1の電極層608、電界発光層802、第2の電極層803の積層構造であるが、示した構成に限定されない。発光素子801から取り出す光の方向などに合わせて、発光素子801の構成は適宜変えることができる。
【0070】
隔壁804は、有機樹脂膜、無機絶縁膜または有機ポリシロキサンを用いて形成する。特に感光性の材料を用い、第1の電極層608上に開口部を形成し、その開口部の側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜面となるように形成することが好ましい。
【0071】
電界発光層802は、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成されていてもどちらでも良い。
【0072】
発光素子801に酸素、水素、水分、二酸化炭素等が侵入しないように、第2の電極層803及び隔壁804上に保護膜を形成してもよい。保護膜としては、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、DLC膜等を形成することができる。また、素子基板601、封止基板603、及びシール材602によって封止された空間には充填材805が設けられ密封されている。このように外気に曝されないように気密性が高く、脱ガスの少ない保護フィルム(貼り合わせフィルム、紫外線硬化樹脂フィルム等)やカバー材でパッケージング(封入)することが好ましい。
【0073】
充填材805としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、PVC(ポリビニルクロライド)、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)またはEVA(エチレンビニルアセテート)を用いることができる。例えば充填材として窒素を用いればよい。
【0074】
また、必要であれば、発光素子の射出面に偏光板、又は円偏光板(楕円偏光板を含む)、位相差板(λ/4板、λ/2板)、カラーフィルタなどの光学フィルムを適宜設けてもよい。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。
【0075】
図8(B)に表示装置として液晶表示装置を用いた例を示す。なお図8(B)は、図6(B)と同様に、素子基板601上に設けられた表示部103が、シール材602によって封止基板603で封止されている断面図について示したものである。図8(B)において、表示素子である液晶素子851は、第1の電極層608、第2の電極層609、及び液晶層852を含む。なお、液晶層852を挟持するように配向膜として機能する絶縁膜853、絶縁膜854が設けられている。第2の電極層609は封止基板603側に設けられ、第1の電極層608と第2の電極層609とは液晶層852を介して積層する構成となっている。
【0076】
また図8(B)では絶縁膜を選択的にエッチングすることで得られる柱状のスペーサ855を示しており、スペーサ855は液晶層852の膜厚(セルギャップ)を制御するために設けられている。なお球状のスペーサを用いていても良い。
【0077】
また、図8(B)の液晶表示装置では図示しないが、カラーフィルタ(着色層)、ブラックマトリクス(遮光層)、偏光部材、位相差部材、反射防止部材などの光学部材(光学基板)などは適宜設ける。例えば、偏光基板及び位相差基板による円偏光を用いてもよい。また、光源としてバックライト、サイドライトなどを用いてもよい。バックライトとしてはELパネルを用いると薄型化できるために好ましい。
【0078】
また、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために5重量%以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を用いて液晶層852に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が10μs〜100μsと短く、光学的等方性であるため配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。
【0079】
なお図8(B)は透過型液晶表示装置の例であるが、反射型液晶表示装置でも半透過型液晶表示装置でも適用できる。
【0080】
なお、図7(A)、(B)、図8(A)、及び(B)において、素子基板601、封止基板603としては、透光性を有するプラスチックなどを用いることができる。プラスチックとしては、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)板、PVF(ポリビニルフルオライド)フィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをPVFフィルムやポリエステルフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
【0081】
なお薄膜トランジスタ604上には、保護膜として機能する絶縁層を設けてもよい。なお、保護膜は、大気中に浮遊する有機物や金属物、水蒸気などの汚染不純物の侵入を防ぐためのものであり、緻密な膜が好ましい。保護膜は、スパッタ法を用いて、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、又は窒化酸化アルミニウム膜の単層、又は積層で形成すればよい。
【0082】
また、平坦化絶縁膜として機能する絶縁層607は、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の、耐熱性を有する有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料(low−k材料)、シロキサン系樹脂、PSG(リンガラス)、BPSG(リンボロンガラス)等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、絶縁層を形成してもよい。
【0083】
絶縁層607の形成法は、特に限定されず、その材料に応じて、スパッタ法、SOG法、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法(インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等)、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等を用いることができる。絶縁層として材料液を用いて形成する場合、ベークする工程で同時に、半導体層のアニール(200℃〜400℃)を行ってもよい。絶縁層の焼成工程と半導体層のアニールを兼ねることで効率よく表示装置を作製することが可能となる。
【0084】
表示装置は光源又は表示素子からの光を透過させて表示を行う。よって光が透過する表示部に設けられる基板、絶縁膜、導電膜などの薄膜はすべて可視光の波長領域の光に対して透光性とする。
【0085】
表示素子に電圧を印加する第1の電極層及び第2の電極層(画素電極層、共通電極層、対向電極層などともいう)においては、取り出す光の方向、電極層が設けられる場所、及び電極層のパターン構造によって透光性、反射性を選択すればよい。
【0086】
第1の電極層608、第2の電極層609は、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物(以下、ITOと示す。)、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの透光性を有する導電性材料を用いることができる。
【0087】
また、第1の電極層608、第2の電極層609はタングステン(W)、モリブデン(Mo)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)等の金属、又はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いて形成することができる。
【0088】
また、第1の電極層608、第2の電極層609として、導電性高分子(導電性ポリマーともいう)を含む導電性組成物を用いて形成することができる。導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリンまたはその誘導体、ポリピロールまたはその誘導体、ポリチオフェンまたはその誘導体、若しくはこれらの2種以上の共重合体などがあげられる。
【0089】
また、薄膜トランジスタは静電気などにより破壊されやすいため、駆動回路保護用の保護回路を設けることが好ましい。保護回路は、非線形素子を用いて構成することが好ましい。
【0090】
また図6(B)とは異なる表示装置の断面の構造について、図9に示す。図9では図6(A)内の点線A−B間の断面図について、図6(B)とは異なる断面構造を示している。図9が図6(B)と異なる点は、折曲部107の断面構造において、シール材602の内側の領域にある第1の電極層608と第2の電極層609とが挟持された表示素子、及び封止基板603を折曲部107の断面構造において形成せず、絶縁層607上を封止層901で覆った点にある。折曲部107では、表示に寄与する第1の電極層608、第2の電極層609、及び封止基板603等を削減することができ、表示装置の周辺部の折り曲げやすさを向上させることができる。
【0091】
次いで、図6(A)、(B)とは異なる表示装置の構造について、図10(A)、(B)に示す。まず図10(A)では、図5(A)で示した表示装置の斜視図について示している。図10(B)では図10(A)内の点線A−B間の断面図について示し、表示部103及び折曲部107の断面構造について示している。なお図10(A)については、図5(A)と同様の図であり、ここでは詳細な説明については省略する。また、図10(B)の表示部103の構成については、図6(B)の表示部103と同様の図であり、ここでは詳細な説明については省略する。また、図10(B)の折曲部107の構成について図6(B)の折曲部107と異なる点は、折れ曲がった封止基板603を、折れ曲がった素子基板601で外側より覆う構成となっている点にあり、その他の構成については、図6(B)と同様の図であり、ここでは詳細な説明については省略する。
【0092】
図10(A)、(B)に示す表示装置の周辺を折り曲げた折曲部107の断面では、折れ曲がった封止基板603を、折れ曲がった素子基板601で外側より覆う構成となっている。すなわち、封止基板603の曲率が素子基板601の曲率より大きくなっている。その結果、素子基板601に丸みを帯びて折れ曲がった湾曲部614を形成することができ、使用者が指等を滑らせることによる負傷を低減することができる。
【0093】
なお図10(B)では、図7(A)、図7(B)図8(A)、及び図8(B)と同様に、表示素子としてツイストボールの代わりとして、マイクロカプセルを用いた電気泳動素子、粉体系方式の電気泳動素子、発光素子、液晶素子、を用いることも可能である。
【0094】
また図10(B)とは異なる表示装置の断面の構造について、図11に示す。図11では図10(A)内の点線A−B間の断面図について、図10(B)とは異なる断面構造を示している。図11が図10(B)と異なる点は、折曲部107の断面構造において、シール材602の内側の領域にある第1の電極層608と第2の電極層609とが挟持された表示素子、及び封止基板603を折曲部107の断面構造において形成せず、絶縁層606上を封止層901で覆った点にある。折曲部107では、図9と同様に、表示に寄与する第1の電極層608、第2の電極層609、及び封止基板603等を削減することができ、表示装置の周辺の折り曲げやすさを向上させることができる。
【0095】
次いで、図6(A)、(B)、図10(A)、(B)とは異なる表示装置の構造について、図12(A)、(B)に示す。まず図12(A)では、図4(C)で示した表示装置の断面図について示している。図12(B)では図12(A)の断面図の詳細について示し、具体的には表示部103及び折曲部1201の断面構造について示している。また図12(A)については、図4(C)と同様の図であり、ここでは詳細な説明については省略する。なお図12(B)の表示部103の構成については、図6(B)、図10(B)の表示部103と同様の図であり、ここでは詳細な説明については省略する。
【0096】
図12(B)の折曲部1201の構成について説明する。図12(B)の折曲部1201は、表示部103より延びて折れ曲がった素子基板601、素子基板601と嵌合するよう設けられた外部接続配線1202、表示部103の画素電極として機能する第1の電極層608と同時に形成された外部接続電極1203、薄膜トランジスタ604のソース電極層及びドレイン電極層と同じ導電層で形成された端子電極1204、異方性導電膜1205を有する。なお図12(B)では、素子基板601上に、外部接続電極1203、端子電極1204の他に、薄膜トランジスタ604のゲート絶縁膜、及び層間絶縁層に相当する絶縁層が積層して設けられている。なお外部接続電極1203は、外部接続配線1202が有する端子と、異方性導電膜1205を介して電気的に接続されている。
【0097】
外部接続配線1202は、単結晶半導体膜又は多結晶半導体膜で形成されたICが別途用意された基板に実装されている。なお、別途形成したICと外部接続電極1203との外部接続配線1202を介した接続方式は、特に限定されるものではなく、COG方式、ワイヤボンディング方式、またはTAB方式などを用いることができる。
【0098】
図12(B)に示す表示装置を折り曲げた折曲部1201の断面では、素子基板601と外部接続配線1202が互いに嵌合するようにする構成となっている。その結果、素子基板601と外部接続配線1202との接触面積を大きくとることが出来、固着強度を高めることができる。
【0099】
なお図12(B)の表示部103では、図7(A)、図7(B)図8(A)、及び図8(B)と同様に、表示素子としてツイストボールの代わりとして、マイクロカプセルを用いた電気泳動素子、粉体系方式の電気泳動素子、発光素子、液晶素子、を用いることも可能である。
【0100】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【0101】
(実施の形態4)
本実施の形態では、表示装置が有するトランジスタの例を、図13(A)乃至(D)を用いて説明する。図13(A)乃至(D)は、実施の形態3における薄膜トランジスタ604に用いることのできる薄膜トランジスタの例である。
【0102】
図13(A)乃至(D)において、素子基板601上に絶縁膜1301が形成され、絶縁膜1301上に薄膜トランジスタ604が設けられている。薄膜トランジスタ604上に絶縁層1302、絶縁層607が形成され、薄膜トランジスタ604と電気的に接続する第1の電極層608が設けられている。
【0103】
図13(A)に図示する薄膜トランジスタ604は、ソース電極層及びドレイン電極層として機能する配線層1303a、1303bと半導体層1304とがn層を介さずに接する構成である。
【0104】
図13(B)に図示する薄膜トランジスタ604はボトムゲート型の薄膜トランジスタであり、絶縁表面を有する基板である素子基板601、絶縁膜1301上に、ゲート電極層1305、ゲート絶縁層1307、半導体層1304、ソース領域又はドレイン領域として機能するn層1306a、1306b、ソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層1303a、1303bを含む。n層1306a、1306bは、半導体層1304より低抵抗な半導体層である。
【0105】
なお、n層1306a、1306bを、ゲート絶縁層1307と配線層1303a、1303bの間に設ける構造としてもよい。また、n層をゲート絶縁層及び配線層の間と、配線層と半導体層の間と両方に設ける構造としてもよい。
【0106】
図13(C)に図示する薄膜トランジスタ604は、ボトムゲート型の薄膜トランジスタであり、薄膜トランジスタ604において、ソース電極層及びドレイン電極層と半導体層とが、n層を介さずに接する構成である。
【0107】
図13(C)に図示する薄膜トランジスタ604は、図13(C)に図示する薄膜トランジスタ604を含む領域全てにおいてゲート絶縁層1307が存在し、ゲート絶縁層1307と絶縁表面を有する基板である素子基板601の間にゲート電極層1305が設けられている。ゲート絶縁層1307上には配線層1303a、1303bが設けられている。そして、ゲート絶縁層1307、配線層1303a、1303b上に半導体層1304が設けられている。また、図示しないが、ゲート絶縁層1307上には配線層1303a、1303bに加えて配線層を有し、該配線層は半導体層1304の外周部より外側に延在している。
【0108】
図13(D)に図示する薄膜トランジスタ604は、トップゲート型の薄膜トランジスタである。絶縁表面を有する基板である素子基板601、絶縁膜1301上に、ソース領域又はドレイン領域として機能するn層1306a、1306bを含む半導体層1304、半導体層1304上にゲート絶縁層1307が形成され、ゲート絶縁層1307上にゲート電極層1305が形成されている。またn層1306a、1306bと接してソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層1303a、1303bが形成されている。n層1306a、1306bは、半導体層1304より低抵抗な半導体領域である。
【0109】
本実施の形態では、シングルゲート構造を説明したが、ダブルゲート構造などのマルチゲート構造でもよい。この場合、半導体層の上方及び下方にゲート電極層を設ける構造でも良く、半導体層の片側(上方又は下方)にのみ複数ゲート電極層を設ける構造でもよい。
【0110】
半導体層に用いられる半導体材料は特に限定されない。薄膜トランジスタの半導体層に用いることのできる材料の例を説明する。
【0111】
半導体素子が有する半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質(アモルファス、以下「AS」ともいう。)半導体、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いは微結晶(セミアモルファス若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「SAS」ともいう。)半導体などを用いることができる。半導体層はスパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等により成膜することができる。
【0112】
微結晶半導体膜は、ギブスの自由エネルギーを考慮すれば非晶質と単結晶の中間的な準安定状態に属するものである。すなわち、自由エネルギー的に安定な第3の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する。柱状または針状結晶が基板表面に対して法線方向に成長している。微結晶半導体の代表例である微結晶シリコンは、そのラマンスペクトルが単結晶シリコンを示す520cm−1よりも低波数側に、シフトしている。即ち、単結晶シリコンを示す520cm−1とアモルファスシリコンを示す480cm−1の間に微結晶シリコンのラマンスペクトルのピークがある。また、未結合手(ダングリングボンド)を終端するため水素またはハロゲンを少なくとも1原子%またはそれ以上含ませている。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで、安定性が増し良好な微結晶半導体膜が得られる。
【0113】
この微結晶半導体膜は、周波数が数十MHz〜数百MHzの高周波プラズマCVD法、または周波数が1GHz以上のマイクロ波プラズマCVD装置により形成することができる。代表的には、SiH、Si、SiHCl、SiHClなどの水素化珪素や、SiCl、SiFなどのハロゲン化化珪素を水素で希釈して形成することができる。また、水素化珪素及び水素に加え、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して微結晶半導体膜を形成することができる。これらのときの水素化珪素に対して水素の流量比を5倍以上200倍以下、好ましくは50倍以上150倍以下、更に好ましくは100倍とする。
【0114】
アモルファス半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン(多結晶シリコン)には、800℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、600℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて、非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、微結晶半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【0115】
また、半導体の材料としてはシリコン(Si)、ゲルマニウム(Ge)などの単体のほかGaAs、InP、SiC、ZnSe、GaN、SiGeなどのような化合物半導体も用いることができる。
【0116】
半導体層に、結晶性半導体層を用いる場合、その結晶性半導体膜の作製方法は、種々の方法(レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等)を用いれば良い。また、SASである微結晶半導体をレーザ照射して結晶化し、結晶性を高めることもできる。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質珪素膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下500℃で1時間加熱することによって非晶質珪素膜の含有水素濃度を1×1020atoms/cm以下にまで放出させる。これは水素を多く含んだ非晶質珪素膜にレーザ光を照射すると非晶質珪素膜が破壊されてしまうからである。
【0117】
非晶質半導体層への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体膜の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、CVD法、プラズマ処理法(プラズマCVD法も含む)、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体膜の表面の濡れ性を改善し、非晶質半導体膜の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのUV光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を成膜することが望ましい。
【0118】
また、非晶質半導体膜を結晶化し、結晶性半導体膜を形成する結晶化工程で、非晶質半導体膜に結晶化を促進する元素(触媒元素、金属元素とも示す)を添加し、熱処理(550℃〜750℃で3分〜24時間)により結晶化を行ってもよい。結晶化を助長(促進)する元素としては、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、銅(Cu)及び金(Au)から選ばれた一種又は複数種類を用いることができる。
【0119】
結晶化を助長する元素を結晶性半導体膜から除去、又は軽減するため、結晶性半導体膜に接して、不純物元素を含む半導体膜を形成し、ゲッタリングシンクとして機能させる。不純物元素としては、n型を付与する不純物元素、p型を付与する不純物元素や希ガス元素などを用いることができ、例えばリン(P)、窒素(N)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)、ボロン(B)、ヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、Kr(クリプトン)、Xe(キセノン)から選ばれた一種または複数種を用いることができる。結晶化を促進する元素を含む結晶性半導体膜に、希ガス元素を含む半導体膜を形成し、熱処理(550℃〜750℃で3分〜24時間)を行う。結晶性半導体膜中に含まれる結晶化を促進する元素は、希ガス元素を含む半導体膜中に移動し、結晶性半導体膜中の結晶化を促進する元素は除去、又は軽減される。その後、ゲッタリングシンクとなった希ガス元素を含む半導体膜を除去する。
【0120】
非晶質半導体膜の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせてもよく、熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。
【0121】
また、結晶性半導体膜を、直接基板にプラズマ法により形成しても良い。また、プラズマ法を用いて、結晶性半導体膜を選択的に基板に形成してもよい。
【0122】
また半導体層に、酸化物半導体を用いてもよい。例えば、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)なども用いることができる。ZnOを半導体層に用いる場合、ゲート絶縁層をY、Al、TiO、それらの積層などを用い、ゲート電極層、ソース電極層、ドレイン電極層としては、ITO、Au、Tiなどを用いることができる。また、ZnOにInやGaなどを添加することもできる。
【0123】
酸化物半導体としてInMO(ZnO)(m>0)で表記される薄膜を用いることができる。なお、Mは、ガリウム(Ga)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)及びコバルト(Co)から選ばれた一の金属元素又は複数の金属元素を示す。例えばMとして、Gaの場合があることの他、GaとNi又はGaとFeなど、Ga以外の上記金属元素が含まれる場合がある。また、上記酸化物半導体において、Mとして含まれる金属元素の他に、不純物元素としてFe、Niその他の遷移金属元素、又は該遷移金属の酸化物が含まれているものがある。例えば、酸化物半導体層としてIn−Ga−Zn−O系非単結晶膜を用いることができる。
【0124】
酸化物半導体層(InMO(ZnO)(m>0)膜)としてIn−Ga−Zn−O系非単結晶膜のかわりに、Mを他の金属元素とするInMO(ZnO)(m>0)膜を用いてもよい。また、酸化物半導体層に適用する酸化物半導体として上記の他にも、In−Sn−Zn−O系、In−Al−Zn−O系、Sn−Ga−Zn−O系、Al−Ga−Zn−O系、Sn−Al−Zn−O系、In−Zn−O系、Sn−Zn−O系、Al−Zn−O系、In−O系、Sn−O系、Zn−O系、In−Ga−O系の酸化物半導体を適用することができる。
【0125】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【0126】
(実施の形態5)
本実施の形態では、上記実施の形態で述べた表示装置の応用形態について具体例を示し、説明する。
【0127】
図14(A)は携帯情報端末であり、本体3001、表示部3002、3003、記憶媒体3004、操作スイッチ3005等を含む。上記実施の形態で述べた表示装置は、可撓性基板で形成される表示部3003を具備する表示装置に適用できる。このように表示部の形状を自由に設計することができるので、所望な形状の携帯情報端末を作製することができる。加えて上記実施の形態で述べた表示装置は、駆動回路、または回路間の接続部を壊れにくくし、丈夫な表示装置を提供することができる。
【0128】
図14(B)は、上記実施の形態で述べた表示装置を搭載した電子書籍の例である。第1の筐体3101は第1の表示部3102を有し、第1の筐体3101は操作ボタン3103を有し、第2の筐体3104は、第2の表示部3105を有し、第1の筐体3101及び第2の筐体3104は、支持部3106によって開閉動作が可能となっている。このような構成により、紙の書籍のような動作を行うことが可能となり、加えて上記実施の形態で述べた表示装置を第1の表示部3102及び第2の表示部3105に適用することで、駆動回路、または回路間の接続部を壊れにくくし、丈夫な電子書籍を提供することができる。
【0129】
図15(A)は、電車1501などの乗り物の車内広告用途の表示装置1502を示している。広告媒体が紙の印刷物である場合には、広告の交換は人手によって行われるが、表示素子による表示を行う表示装置を用いれば人手を多くかけることなく短時間で広告の表示を変えることができる。また表示も崩れることなく安定した画像が得られ、加えて上記実施の形態で述べた表示装置を表示装置1502に適用することで、駆動回路、または回路間の接続部を壊れにくく丈夫な広告用途の表示装置を提供することができる。
【0130】
また、図15(B)は、屋外広告用途の表示装置1511を示している。可撓性を有する基板を用いて作製された表示装置1511を揺動させて表示部の1512の広告媒体としの広告効果を高めることができる。広告の交換は人手によって行われるが、表示素子による表示を行う表示装置を用いれば短時間で広告の表示を変えることができる。また、表示も崩れることなく安定した画像が得られ、加えて上記実施の形態で述べた表示装置を表示部1512に適用することで、駆動回路、または回路間の接続部が壊れにくくし丈夫な広告媒体を提供することができる。
【0131】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【0132】
101 素子基板
102 支持部
103 表示部
104 信号線
105 走査線
106 駆動回路
106 駆動回路
107 折曲部
108 駆動回路
201 折曲部
301 外部接続配線
302 プリント基板
303 IC
304 接続部
401 空間
402 外端部
403 接着部材
500 窒素雰囲気下
501 素子基板
502 湾曲部
503 外端部
504 表示部
601 素子基板
602 シール材
603 封止基板
604 薄膜トランジスタ
605 薄膜トランジスタ
606 絶縁層
607 絶縁層
608 電極層
609 電極層
610a 黒色領域
610b 白色領域
611 キャビティ
612 球形粒子
613 充填材
614 湾曲部
701 液体
702a 微粒子
702b 微粒子
703 マイクロカプセル
704 溶媒
751 リブ
752 空間
753a 粉粒体
753b 粉粒体
801 発光素子
802 電界発光層
803 電極層
804 隔壁
805 充填材
851 液晶素子
852 液晶層
853 絶縁膜
854 絶縁膜
855 スペーサ
901 封止層
1201 折曲部
1202 外部接続配線
1203 外部接続電極
1204 端子電極
1205 異方性導電膜
1301 絶縁膜
1302 絶縁層
1303a 配線層
1304 半導体層
1305 ゲート電極層
1306a n+層
1307 ゲート絶縁層
1501 電車
1502 表示装置
1511 表示装置
1512 表示部
3001 本体
3002 表示部
3003 表示部
3004 記憶媒体
3005 操作スイッチ
3101 筐体
3102 表示部
3103 操作ボタン
3104 筐体
3105 表示部
3106 支持部
4311 表示装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
可撓性を有する素子基板と、
前記素子基板上に設けられた表示部と、
前記素子基板を折曲して設けられた折曲部と、を有し、
前記折曲部は、前記表示部を駆動するための駆動回路を有する表示装置。
【請求項2】
可撓性を有する素子基板と、
可撓性を有する封止基板と、
前記素子基板上に設けられた表示部と、
前記素子基板を折曲して設けられた折曲部と、を有し、
前記折曲部は、前記表示部を駆動するための駆動回路を有し、
前記素子基板は、前記封止基板より面積の広い基板である表示装置。
【請求項3】
請求項1または請求項2において、
前記表示装置は、前記素子基板を拘持するための支持部を有する表示装置。
【請求項4】
請求項3において、
前記折曲部は、前記支持部の長軸方向に対し、垂直方向または水平方向に設けられている表示装置。
【請求項5】
請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
前記駆動回路及び前記表示部が有する薄膜トランジスタは、前記素子基板上に形成されている表示装置。
【請求項6】
請求項1乃至請求項5のいずれか一項において、
前記素子基板には、外端部と、湾曲部とが設けられており、
前記駆動回路は、前記外端部と前記湾曲部との間に設けられている表示装置。
【請求項7】
請求項1乃至
5のいずれか一項において、
前記素子基板には、湾曲部が設けられており、
前記駆動回路は、前記表示部と前記湾曲部との間に設けられている表示装置。
【請求項8】
可撓性を有する素子基板と、
前記素子基板上に設けられた表示部と、
前記素子基板の外端部を拘持するための支持部と、
前記素子基板を折曲して設けられ、前記支持部に内包された折曲部と、を有し、
前記折曲部は、外部接続電極を有し、前記外部接続電極と外部接続配線とが嵌合して設けられる表示装置。
【請求項9】
可撓性を有する素子基板と、
可撓性を有する封止基板と、
前記素子基板上に設けられた表示部と、
前記素子基板の外端部を拘持するための支持部と、
前記素子基板を折曲して設けられ、前記支持部に内包された折曲部と、を有し、
前記素子基板は、前記封止基板より面積の広い基板であり、
前記折曲部は、外部接続電極を有し、前記外部接続電極と外部接続配線とが嵌合して設けられる表示装置。
【請求項10】
請求項8または請求項9において、前記支持部は前記表示部を駆動するための駆動回路を内包しており、
前記駆動回路は、前記外部接続配線に電気的に接続されて設けられる表示装置。
【請求項11】
請求項1乃至請求項10のいずれか一において、前記表示部が有する表示素子は、電気泳動素子、液晶素子、または発光素子である表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【公開番号】特開2011−34066(P2011−34066A)
【公開日】平成23年2月17日(2011.2.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−151518(P2010−151518)
【出願日】平成22年7月2日(2010.7.2)
【出願人】(000153878)株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Fターム(参考)】