CN104007870A - 显示装置 - Google Patents

显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104007870A
CN104007870A CN201410059073.8A CN201410059073A CN104007870A CN 104007870 A CN104007870 A CN 104007870A CN 201410059073 A CN201410059073 A CN 201410059073A CN 104007870 A CN104007870 A CN 104007870A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
substrate
display device
color filter
conductive layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410059073.8A
Other languages
English (en)
Inventor
福留贵浩
田边融
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Publication of CN104007870A publication Critical patent/CN104007870A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338Input devices, e.g. touch panels
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136209Light shielding layers, e.g. black matrix, incorporated in the active matrix substrate, e.g. structurally associated with the switching element
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136222Colour filters incorporated in the active matrix substrate
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

本发明提供一种能够提高可靠性的新颖的显示装置。将使用光掩模形成的滤色片等结构物设置在作为第一衬底侧的显示元件部。其结果,可以实现在第二衬底的背面不设置使用光掩模形成的滤色片等结构物的结构。在该结构的情况下,在具有第二衬底的触摸传感器部中,没有如下担忧:当形成设置在一个面的构成触摸传感器的电极时,由于接触等导致形成在另一个面的结构物损伤。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种物体(product:包括机器(machine)、产品(manufacture)及组件(composition of matter))以及方法(process:包括单纯方法及生产方法)。尤其是,本发明的一个方式涉及一种半导体装置、显示装置、发光装置、它们的驱动方法或制造方法。尤其是,本发明的一个方式例如涉及一种显示装置或其驱动方法。
此外,显示装置是指包括显示元件的装置。另外,显示装置有时包括驱动多个像素的驱动电路等。此外,显示装置或显示模块有时包括配置在其他衬底上的触摸传感器、控制电路、电源电路、信号生成电路等。
背景技术
近年来随着技术革新,以液晶显示装置为代表的显示装置的商品化不断进展。因此,积极地提出了附加能够检测被探测体的接近或接触的传感器(以下称为触摸传感器)功能等的、附加价值更高的产品。
例如,专利文献1公开了如下结构:除了显示功能之外还通过使用显示装置的布线的一部分而兼备触摸传感器功能,从而实现显示装置的薄型化。在专利文献1中,通过与显示期间分开地设置触摸感知期间,实现显示功能及触摸传感器功能。
[现有技术文献]
[专利文献1]日本专利申请公开2010-231773号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在显示装置中,有如下技术:通过在显示动态图像时将帧频(也称为刷新速率)设定为大于60Hz的驱动频率,提高显示质量。另一方面,有如下技术:通过当显示静态图像时将帧频设定为60Hz以下的驱动频率,实现低功耗化。
在专利文献1所记载的具有触摸传感器功能的显示装置中,采用将构成触摸传感器的电极设置在元件衬底一侧的结构,所以为在与显示期间不同的期间中确保触摸感知期间的结构。在该结构中组合了将帧率切换为大于60Hz的频率或60Hz以下的频率这样的、使频率可变而动作的结构的情况下,用来感知触摸的期间变窄,产生难以确保触摸感知期间的问题。
另一方面,虽然可以考虑如下结构,该结构与专利文献1所记载的具有触摸传感器功能的显示装置的结构不同,可以将构成触摸传感器的电极形成在与元件衬底对置的对置衬底上并以与显示期间独立的方式确保触摸感知期间,但是在该结构中产生如下问题。具体而言,当在对置衬底的表面形成构成触摸传感器的电极且在背面形成滤色片等的结构物时,得到在对置衬底的双面设置使用光掩模形成的结构物。因此,在其双面具有使用光掩模形成的结构物的对置衬底一侧,产生由于制造时的冲击等而可靠性的降低等的问题。另外,在采用以与对置衬底完全独立的方式来形成构成触摸传感器的电极的结构的情况下,虽然解决该问题,但是产生显示装置变厚的问题。
于是,本发明的一个方式的课题之一是提供一种即使帧频变化也能够设置触摸感知期间的具有新颖结构的显示装置等。或者,本发明的一个方式的课题之一是提供一种可以提高可靠性的具有新颖结构的显示装置等。或者,本发明的一个方式的课题之一是提供一种能够实现低功耗化的新颖结构的显示装置等。或者,本发明的一个方式的课题之一是提供一种能够实现成品率的提高的具有新颖结构的显示装置等。或者,本发明的一个方式的课题之一是提供一种能够实现薄型化的具有新颖结构的显示装置等。或者,本发明的一个方式的课题之一是提供一种能够降低使用触摸传感器时的不良现象的影响的具有新颖结构的显示装置等。或者,本发明的一个方式的课题之一是提供一种具有新颖结构的显示装置等。
此外,这些课题的记载不妨碍其他课题的存在。此外,本发明的一个方式并不需要解决所有上述课题。另外,根据说明书、附图、权利要求书等的记载,上述以外的课题是显然的,且可以根据说明书、附图、权利要求书等的记载来提取上述以外的课题。
解决问题的技术手段
鉴于上述课题,在本发明的一个方式中,将使用光掩模形成的滤色片等的结构物设置在作为第一衬底侧的显示元件部。其结果,可以实现在第二衬底的背面不设置使用光掩模形成的滤色片等的结构物的结构。在该结构的情况下,在具有第二衬底的触摸传感器部中,没有如下担忧:当形成设置在一个面的构成触摸传感器的电极时,由于接触等而导致形成在另一个面的结构物损伤。另外,在采用使帧频可变而进行显示的结构的情况下,可以实现能够以与显示期间独立的方式确保触摸感知期间的结构。
本发明的一个方式是一种显示装置,具有:设置有具有晶体管的像素的第一衬底;以及与第一衬底对置且在一个面设置有触摸传感器的第二衬底,其中,在第一衬底上设置有滤色片。
本发明的一个方式是一种显示装置,具有:设置有具有晶体管的像素的第一衬底;以及与第一衬底对置且在一个面设置有触摸传感器的第二衬底,其中,在第一衬底上设置有滤色片,并且,取向膜设置在第二衬底的另一个面。
本发明的一个方式是一种显示装置,具有:设置有具有晶体管的像素的第一衬底;以及与第一衬底对置且在一个面设置有触摸传感器的第二衬底,其中,在第一衬底上设置有滤色片及黑矩阵。
本发明的一个方式是一种显示装置,具有:设置有具有晶体管的像素的第一衬底;以及与第一衬底对置且在一个面设置有触摸传感器的第二衬底,其中,在第一衬底上设置有滤色片及黑矩阵,并且,取向膜设置在第二衬底的另一个面。
在本发明的一个方式中,晶体管优选为包括具有氧化物半导体的半导体层的显示装置。
本发明的一个方式是具有上述显示装置的电子设备。
发明效果
根据本发明的一个方式,可以提供一种即使帧频变化也能够设置触摸感知期间的新颖结构的显示装置。另外,根据本发明的一个方式,可以提供一种可以提高可靠性的具有新颖结构的显示装置。
附图说明
图1A和图1B是显示装置的截面示意图;
图2是显示元件部的电路方框图;
图3A和图3B是显示元件部的平面示意图及截面图;
图4A和图4B是显示元件部的平面示意图及截面图;
图5A和图5B是触摸传感器部的俯视图及截面图;
图6A至图6E是触摸传感器部的截面示意图;
图7A和图7B是触摸传感器部的截面图;
图8是显示装置的截面图;
图9A和图9B是显示装置的截面图;
图10A和图10B是显示装置的截面图;
图11A和图11B是显示装置的截面图;
图12是显示装置的截面图;
图13是显示元件部的电路方框图;
图14A至图14C是显示元件部的平面示意图及截面图;
图15A和图15B是连接部的截面图;
图16是端子部的截面图;
图17A至图17D是说明晶体管的制造方法的图;
图18A至图18C是说明晶体管的制造方法的图;
图19A至图19C是晶体管的截面图;
图20A和图20B是触摸传感器部的方框图及时序图;
图21A和图21B是显示元件部的方框图及时序图;
图22A至图22D是说明显示装置的动作的图;
图23是液晶显示装置的方框图;
图24是像素的电路图;
图25是说明液晶显示装置的动作的时序图;
图26是说明使用作为本发明的一个方式的显示装置的显示模块的图;
图27A至图27H是说明使用作为本发明的一个方式的显示装置的电子设备的图;
图28A至图28H是说明使用作为本发明的一个方式的显示装置的电子设备的图。
具体实施方式
下面,参照附图说明实施方式。但是,所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实,就是实施方式可以以多个不同形式来实施,在不脱离宗旨及其范围的情况下,其方式和详细内容可以被变换为各种各样的形式。因此,本发明不应该被解释为仅限定在以下实施方式所记载的内容中。另外,在以下说明的发明的结构中,在不同的附图中共同使用相同的附图标记来表示相同的部分。
另外,在附图中,为便于清楚地说明,有时对大小、层的厚度或区域进行了夸张。因此,本发明并不一定限定于上述比例。此外,在附图中,示意性地示出理想的例子,而不局限于附图所示的形状或数值等。例如,可以包括因噪声或定时偏差等所引起的信号、电压或电流的不均匀,或定时偏差等所引起的信号、电压或电流的不均匀等等。
此外,在本说明书等中,晶体管是指至少包括栅极、漏极以及源极的三个端子的元件。在漏极(漏极端子、漏极区域或漏电极)与源极(源极端子、源极区域或源电极)之间具有沟道区,并能够通过漏极、沟道区以及源极使电流流过。
在此,因为源极和漏极根据晶体管的结构或动作条件等而变化,因此很难限定哪个是源极哪个是漏极。因此,有时将用作源极的部分或用作漏极的部分不称为源极或漏极,而将源极和漏极中的一个称为第一电极并将源极和漏极中的另一个称为第二电极。
注意,本说明书所使用的“第一”、“第二”、“第三”等序数词是为了避免结构要素的混同而附上的,而不是为了在数目方面上进行限定而附记的。
注意,在本说明书中,“使A与B连接”是指除了使A与B直接连接的情况以外,还包括使A与B电连接的情况。在此,“使A与B电连接”是指当在A与B之间存在具有某种电作用的对象物时,能够进行A和B的电信号的授受。
注意,在本说明书中,为了方便起见,使用“上”“下”等的表示配置的词句以参照附图说明结构彼此的位置关系。另外,结构彼此的位置关系根据描述各结构的方向而适当地变化。因此,不局限于本说明书中所说明的词句,可以根据情况适当地变换说法。
另外,附图中的方框图的各电路方框的配置是为了说明而特定位置关系的,虽然在图中示出为使用不同的电路方框来使不同的功能实现,但是在实际的电路或区域中,有时将其设置为可以在相同的电路或相同的区域内使不同的功能实现。此外,附图中的方框图的各电路方框的功能是为了说明而特定功能的,虽然其示出为一个电路方框,但是在实际的电路或区域中,有时将通过一个电路方框进行的处理设定为通过多个电路方框进行。
在本说明书中,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,按如下顺序进行各实施方式的说明。
1.实施方式1(关于与本发明的一个方式相关的基本结构)
2.实施方式2(关于液晶显示装置的结构例子)
3.实施方式3(关于EL显示装置的结构例子)
4.实施方式4(关于构成显示装置的其他结构)
5.实施方式5(关于与显示装置相关的动作)
6.实施方式6(关于显示装置的方框图的结构)
7.实施方式7(关于显示模块及具备该显示模块的电子设备的结构例子)
实施方式1
在本实施方式中,参照图1A和图1B对本发明的一个方式的显示装置进行说明。
图1A所示的显示装置的附图是作为一个例子的具有触摸传感器功能的液晶显示装置10的截面示意图。
液晶显示装置10包括:设置有晶体管及液晶的显示元件部101;设置有触摸传感器的触摸传感器部102;以及保护触摸传感器部102的覆盖玻璃部103。
显示元件部101包括:衬底111;晶体管112;导电层113;以及滤色片114。另外,显示元件部101在导电层113上包括液晶层115。
作为衬底111的一个例子,使用玻璃衬底、陶瓷衬底、石英衬底、蓝宝石衬底等。在衬底111上设置包括晶体管的像素。另外,在衬底111上既可以构成为设置光学薄膜或保护薄膜,又可以构成为在其表面设置凹凸。注意,有时将衬底111称为第一衬底。
在晶体管112中,作为一个例子,除了晶体管之外,还设置电容元件这样的构成像素的元件。另外,晶体管既可以具有顶栅型的结构,又可以具有底栅型的结构。在具有底栅型的结构的情况下,既可以具有沟道蚀刻型的结构,又可以具有沟道保护型的结构。晶体管既可以具有共面型的结构,又可以具有交错型的结构。晶体管既可以具有具备背栅极的双栅极结构,又可以具有配置有多个栅极的多栅极结构。
作为一个例子,导电层113用作液晶元件的像素电极。另外,导电层113具有作为为了实现设置在不同层的布线之间的电连接而引导的布线的功能。作为导电层113的一个例子,可以使用由如下物质构成的膜:包含氧化钨的铟氧化物、包含氧化钨的铟锌氧化物、包含氧化钛的铟氧化物、包含氧化钛的铟锡氧化物、铟锡氧化物、铟锌氧化物以及添加有氧化硅的铟锡氧化物等。
滤色片114是指用来吸收被照射的光的一部分而提取所希望的颜色的光的着色层。例如,“红色滤光片”是指吸收照射到着色层的光的一部分而提取红色的波长区域的光的着色层。通过使用各种材料并利用印刷法、喷墨法、以及使用光刻法技术的蚀刻方法等,来将滤色片114形成在所希望的位置。
另外,在滤色片114上也可以设置外敷层。作为外敷层,形成具有保护滤色片的功能的层。作为外敷层,例如可以使用丙烯酸类树脂等的绝缘层。
液晶层115通过由一对电极施加的电场,根据液晶的光学调制作用,可以控制光的透过或非透过。另外,液晶的光学调制作用由施加到液晶的电场(包括横向电场、纵向电场或倾斜方向电场)来控制。
另外,具体而言,作为液晶元件的一个例子,可以举出向列液晶、胆甾相(cholesteric)液晶、近晶液晶、盘状液晶、热致液晶、溶致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶(PDLC)、强介电液晶、反强介电液晶、主链型液晶、侧链型高分子液晶、香蕉型液晶等。另外,作为显示元件,也可以使用液晶元件之外的显示元件。例如,也可以使用在电子纸中使用的电泳元件或电致变色元件、在FED等中使用的电子发射元件等。或者,作为MEMS(微电子机械系统)元件,也可以使用DMD(数字微镜器件)、DMS(数码微快门)、IMOD(干涉调制)元件等。
触摸传感器部102包括衬底121、电极122和电极123。
衬底121可以使用与衬底111同样的衬底。在衬底121上隔着绝缘层地设置电极122及电极123。注意,有时将衬底121称为第二衬底。
在衬底121中,当以设置有电极122及电极123的面为表面时,优选在其背面一侧没有使用光掩模形成的结构物。例如,在衬底121的表面及背面的双面使用光掩模形成结构物的情况下,由于是支撑任意一个面而进行的,所以存在由于接触等所导致的损伤而导致显示装置的可靠性降低的担忧。
电极122及电极123可以使用与导电层113同样的材料。另外,电极122及电极123也可以以彼此不接触的方式设置在同一层中。此外,电极122及电极123也可以隔着绝缘层地设置在不同层中。
另外,电极122及电极123可以基于对电极122和电极123中的一个施加脉冲信号而生成的边缘电场(fringe electric field)来检测有无触摸。具体而言,可以采用如下结构即可:通过切断电极122与电极123之间的边缘电场所形成的电力线,互电容减少,将根据互电容的变化而在电极122和电极123中的另一个中增减电流值的变化使用于判断有无触摸。
覆盖玻璃部103具有衬底131。
衬底131可以使用与衬底111及衬底121同样的衬底。作为衬底131,尤其优选将其机械强度提高到维氏硬度为650左右。例如,优选使用如下强化玻璃,该强化玻璃例如通过离子交换法或风冷强化法等被施加物理或化学处理,并且其表面被施加压应力。注意,有时将衬底131称为第三衬底。
在图1A所示的本实施方式的结构中,采用滤色片等的使用光掩模形成的结构物设置在作为第一衬底侧的显示元件部101中的结构。因此,可以实现在衬底121的背面不设置使用光掩模形成的滤色片等结构物的结构。在该结构的情况下,在具有第二衬底的触摸传感器部102中,没有如下担忧:当形成设置在一个面的构成触摸传感器的电极时,由于接触等而导致形成在另一个面的结构物损伤。其结果,可以减轻当将结构物形成于表面时的背面一侧的不良情况。
另外,也可以采用在衬底121的背面一侧设置不使用光掩模形成的取向膜或间隔物的结构。
下面,图1B所示的显示装置的图是作为一个例子的具有触摸传感器功能的EL显示装置20(EL:Electro Luminescence(电致发光))的截面示意图。
与液晶显示装置10同样,EL显示装置20可以大致分为显示元件部104、触摸传感器部102和覆盖玻璃部103。
显示元件部104包括衬底111、晶体管112、导电层113、滤色片114、隔壁层116、发光层117和导电层118。
另外,在图1B所示的EL显示装置20中,从发光层117发射的光通过滤色片114从衬底111一侧被取出。因此,实现如下结构:EL显示装置20中的触摸传感器功能在与显示面相反一侧进行。
在图1B中,作为一个例子,导电层113用作EL元件的阳极和阴极中的一个。另外,当将导电层113用作EL元件的阳极时,优选使用功函数大(具体而言,4.0eV以上)的金属、合金、导电化合物以及它们的混合物等来形成。具体而言,作为导电层113例如可以举出铟锡氧化物。
作为一个例子,发光层117既可以是只有发光层的单层,又可以是除了发光层之外还包括空穴传输层、空穴注入层、电子传输层、电子注入层等的多层。此外,也可以采用层叠发光层117的结构。
隔壁层116是为了保持相邻的像素之间或布线的绝缘而以覆盖导电层113的端部的方式形成的。另外,隔壁层116使用有机树脂膜、无机绝缘膜或有机聚硅氧烷形成。此外,优选的是,隔壁层116在导电层113上形成有开口部,且该开口部的侧壁形成为以连续曲率而形成的倾斜面。
在图1B中,作为一个例子,导电层118用作EL元件的阳极和阴极中的另一个。另外,当将导电层118用作EL元件的阴极时,优选使用功函数小(具体而言,3.8eV以下)的金属、合金、导电化合物以及它们的混合物等。具体而言,作为导电层118例如可以举出铝。
在图1B所示的本实施方式的结构中,如图1A所说明那样,采用将滤色片设置在作为第一衬底侧的显示元件部的结构。因此,可以实现在第二衬底的背面不设置使用光掩模形成的滤色片等结构物的结构。在该结构的情况下,在具有第二衬底的触摸传感器部中,没有如下担忧:当形成设置在一个面的构成触摸传感器的电极时,由于接触等而导致形成在另一个面的结构物损伤。其结果,可以减轻当将结构物形成于表面时的背面一侧的不良情况。
在以上所说明的图1A和图1B所示的本实施方式的结构中,采用将触摸传感器设置在作为第二衬底侧的触摸传感器部的结构,并且采用将滤色片设置在作为第一衬底侧的显示元件部的结构。通过采用这样的结构,在显示装置中可以并行地进行显示元件部的驱动和触摸传感器部的驱动,即使采用切换显示元件部的帧频的结构,也可以确保触摸传感器部中的触摸感知期间。
另外,在以上所说明的图1A和图1B所示的本实施方式的结构中,可以采用在第二衬底的一个面设置使用光掩模形成的触摸传感器且在第二衬底的另一个面不设置使用光掩模形成的电极等结构物的结构。因此,在具有第二衬底的触摸传感器部中,没有如下担忧:当形成设置在一个面的触摸传感器时,由于接触等而导致形成在另一个面的结构物的损伤。其结果,可以减轻当将结构物形成于第二衬底的表面时的第二衬底的背面一侧的不良情况,并提高显示装置的可靠性。
实施方式2
在本实施方式中,作为上述实施方式1所说明的显示装置的一个例子,尤其对使用水平电场方式的液晶元件的显示装置(也称为液晶显示装置)的结构进行说明。水平电场方式的液晶显示装置由于与垂直电场方式相比可以获得广的视角,所以近年来作为移动设备等的显示装置而被采用于各种屏幕尺寸的液晶显示装置。
此外,液晶显示装置是指具有液晶元件的装置。另外,液晶显示装置有时包括驱动多个像素的驱动电路等。此外,液晶显示装置包括配置在其他衬底上的触摸传感器、控制电路、电源电路、信号生成电路及背光灯模块等,有时被称为液晶模块、显示模块或模块。
作为水平电场方式的液晶元件,以IPS(In-Plane-Switching:平面内转换)模式及FFS(Fringe Field Switching:边缘电场转换)模式为代表。在本实施方式中,尤其对FFS模式的液晶显示装置的结构进行说明。
参照图2至图12对本实施方式的液晶显示装置进行说明。
<水平电场方式的液晶显示装置中的显示元件部的结构>
图2是示出液晶显示装置10的结构的一个例子的电路方框图。
在图2所示的液晶显示装置10的电路方框图中,示出像素部201、栅极驱动器202、源极驱动器203。另外,在图2中,在像素部201中示出像素204。此外,图2还一并示出了像素204的电路图。
在像素部201中,栅极线GL以及源极线SL大致正交地设置。在栅极线与源极线的交叉部中,设置有像素204。另外,在进行彩色显示的情况下,在像素部201中依次设置对应于RGB的各颜色的像素204。另外,作为RGB的像素的排列,可以适当地使用条状排列,马赛克状排列、三角洲状排列等。
栅极驱动器202具有移位寄存器等。栅极驱动器202被输入起始脉冲信号、时钟信号等并输出脉冲信号。栅极驱动器202具有控制被施加扫描信号的栅极线GL的电位的功能。另外,也可以设置多个栅极驱动器202,并通过多个栅极驱动器202将栅极线GL划分地控制。但是,不局限于此,栅极驱动器202也可以供应其他信号。
源极驱动器203具有移位寄存器等。除了起始脉冲信号、时钟信号之外,作为数据信号的基础的信号(像素信号)也输入到源极驱动器203。源极驱动器203具有以像素信号为基础生成对像素部201写入的数据信号的功能。另外,源极驱动器203具有控制被施加数据信号的源极线SL的电位的功能。但是,不局限于此,源极驱动器203也可以供应其他信号。
作为一个例子,像素204具有晶体管211、电容元件CAP及液晶元件LC。
晶体管211具有作为控制液晶元件LC与源极线SL之间的连接的开关元件的功能。根据经由栅极线GL从晶体管211的栅极输入的扫描信号来控制晶体管211的导通及截止。
作为一个例子,电容元件CAP是将用作像素电极的导电层与用作公共电极的导电层重叠地形成的元件。因此,不需要在像素204中另行制造电容线。
作为一个例子,液晶元件LC是由公共电极、像素电极及液晶层构成的元件。通过形成在公共电极与像素电极之间的电场的作用,液晶层的液晶材料的取向变化。
接着,对图2的像素204的结构例子进行说明。图3A是示出像素的结构例子的俯视图,图3B是沿着图3A的切断线A1-A2的截面图。另外,在图3B中,示出省略了图1A中的触摸传感器部102及覆盖玻璃部103的显示元件部101的截面图。
在图3A所示的图2的像素204的俯视图中,作为一个例子示出导电层221、导电层227、半导体层225、导电层229、导电层113、开口部245、开口部247及滤色片114。
另外,在图3B所示的像素204的沿着切断线A1-A2的截面图中,作为一个例子,示出衬底111、导电层221、绝缘层223、半导体层225、导电层227、导电层229、绝缘层231、滤色片114、绝缘层233、导电层235、开口部245、绝缘层237、导电层113、取向膜243及开口部247。此外,在图3B中,图示了晶体管112。另外,虽然在图3B中液晶层设置在取向膜243上,但是省略图示。
导电层221是用作栅极线的布线。另外,导电层221具有作为晶体管112的栅电极的功能。另外,导电层221具有作为被提供诸如高电源电位VDD、低电源电位VSS、接地电位或公共电位等恒电位的信号的布线的功能。另外,导电层221具有作为为了实现设置在不同层中的布线之间的电连接而引导的布线的功能。作为导电层221,优选以单层或两层以上形成由包含铝、钛、铬、钴、镍、铜、钇、锆、钼、钌、银、钽和钨中的一种以上的导电材料构成的膜。
导电层227是用作源极线的布线。另外,导电层227具有作为晶体管112的源极和漏极中的一个电极的功能。此外,导电层227具有作为被提供高电源电位VDD、低电源电位VSS、接地电位或公共电位等恒电位的信号的布线的功能。另外,导电层227具有作为为了实现设置在不同层中的布线之间的电连接而引导的布线的功能。作为导电层227,可以与导电层221同样地形成。
半导体层225是具有半导体特性的层。作为具有半导体特性的层,可以使用以硅(Si)为主要成分的半导体层、以有机材料为主要成分的半导体层或以金属氧化物为主要成分的半导体层。作为以金属氧化物为主要成分的半导体层的一个例子,可以形成氧化物半导体层。
导电层229用作晶体管112的源极和漏极中的另一个电极。另外,导电层229具有作为为了实现设置在不同层中的布线之间的电连接而引导的布线的功能。导电层229可以与导电层221同样地形成。
导电层235用作液晶元件的公共电极。另外,具有作为为了实现设置在不同层中的布线之间的电连接而引导的布线的功能。作为导电层235可以与导电层113同样地形成。另外,导电层113和导电层235中的一个设为梳齿状的形状,另一个设为平面状的形状。
另外,作为导电层113和导电层235的位置关系,虽然在本实施方式中示出用作公共电极的导电层235设置在用作像素电极的导电层113的下侧(衬底111一侧)的例子,但是也可以将导电层235设置在导电层113的上侧。
开口部245是用来将导电层113与导电层229直接连接的开口部。另外,开口部247是用于为了不直接连接导电层113与导电层235而是使导电层113与导电层229直接连接从而去除导电层235的开口部。
绝缘层223是用作晶体管112的栅极绝缘膜的层。作为绝缘层223,例如以叠层或单层设置氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氮化硅膜、氧化铝膜等。
此外,氮氧化硅是指氮含量比氧大的绝缘材料,而氧氮化硅是指氧含量比氮大的绝缘材料。
绝缘层231使用由无机材料构成的绝缘膜而形成。尤其优选的是,以与氧化物膜和氮化物膜层叠的方式设置绝缘层231。另外,通过将绝缘层231设为氮化物膜,可以抑制氢或水等杂质从外部侵入到半导体层225中。作为绝缘层231,可以以单层或层叠方式使用包含氧化铝、氧化镁、氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化镓、氧化锗、氧化钇、氧化锆、氧化镧、氧化钕、氧化铪和氧化钽中的一种以上的绝缘膜。
绝缘层233使用由有机材料构成的绝缘膜形成。尤其优选的是,绝缘层233具有对其上形成的层或膜赋予平坦性的功能。作为绝缘层233,可以使用丙烯酸类树脂、聚酰亚胺类树脂等具有耐热性的有机材料。
绝缘层237作为用来防止来自外部的水或杂质的侵入的钝化膜形成。另外,绝缘层237构成形成在导电层235与导电层113重叠的区域中的电容的电介质。绝缘层237优选为由氮化物或氮氧化物构成的绝缘膜,例如形成氮化硅膜、氮氧化硅膜等即可。
取向膜243优选为用来对液晶层所具有的液晶分子赋予取向性的膜。
另外,虽然在图3A和图3B中示出在像素204内的作为开口部247的区域之外的区域岛状地形成滤色片114的结构,但是也可以采用其他结构。例如,如图4A和图4B所示,也可以采用在设置开口部247的区域形成有滤色片114R的结构。在此情况下,可以采用如下结构:设置于相邻的像素的滤色片114G与滤色片114R在像素204的端部部分重叠地设置。
在图4A和图4B的结构的情况下,当对滤色片进行条状排列时,即使在呈现相同的颜色的滤色片所延伸的方向上产生滤色片的配置的偏差,也可以进行动作而不导致显示不良。
通过作为显示元件部的液晶元件采用水平电场方式的FFS模式,可以确保广的视角。另外,因为在作为显示元件部的液晶元件采用的水平电场方式的FFS模式中,使用具有透光性的电极形成像素电极及公共电极,所以可以实现高开口率。此外,在水平电场方式的FFS模式的结构中,层叠具有透光性的电极,所以可以不意图性地设置电容线而确保存储电容。
<水平电场方式的液晶显示装置中的触摸传感器部的结构>
图5A是示出触摸传感器部的结构例子的俯视图,图5B是沿着图5A的切断线A3-A4的截面图。另外,在图5B中,示出省略了图1A中的显示元件部101及覆盖玻璃部103的触摸传感器部102的截面图。在本实施方式中,以尤其适用于外置式的触摸屏的使用互电容式的触摸传感器为一个例子进行说明。
在图5A所示的触摸传感器部102的俯视图中,作为一个例子示出电极122、电极123、导电层124及导电层151。
另外,在图5B所示的触摸传感器部102的沿着切断线A3-A4的截面图中,作为一个例子示出衬底121、电极122、电极123、导电层151、绝缘层152及绝缘层153。另外,在图5B中虽然在绝缘层153上设置用来与覆盖玻璃部103的衬底131粘接的粘合层,但是省略图示。
电极122是排列在X轴方向上的电极。另外,电极123是排列在Y轴方向上的电极。电极122及电极123可以与导电层113同样地形成。电极122及电极123具有多个四边形状的导电膜相连接的结构。多个电极122及电极123以导电膜的四边形状的部分不重叠的方式配置。
导电层151具有作为用来使配置在X轴方向或Y轴方向上的电极122与电极123不短路地经由其它层实现电连接的布线的功能。导电层151可以与导电层113同样地形成。
导电层124与电极122及电极123的各个相连接,并具有用作为了进行与外部的电路的电信号的输入和输出而引导的布线。另外,因为导电层124设置在无助于显示的区域,所以不需要具有透光性,可以使用导电性比电极122及电极123高的材料形成。作为导电层124,可以与导电层221同样地形成。
绝缘层152及绝缘层153以不使设置在X轴方向或Y轴方向上的电极122、电极123与导电层151短路的方式设置。作为绝缘层152及绝缘层153,可以与绝缘层231同样地形成。
通过将应用于外置式的触摸屏的触摸传感器应用于图1A中的触摸传感器部102,可以与显示期间并行地设置触摸感知期间。因此,可以容易确保用于感知在显示动态图像时与显示静态图像时的刷新速率不同的情况下成为问题的触摸的期间。
图5B所示的截面图的结构如果示意地图示的话,可以如图6A那样示出。在图6A的示意图中,示出形成在衬底121上的电极122及电极123。电极122及电极123可以根据对电极122和电极123中的一个施加脉冲信号而生成的边缘电场来检测有无触摸。
作为应用于外置式的触摸屏的触摸传感器,不局限于图6A的结构。例如,如图6B所示,也可以采用在衬底121A与衬底121B之间设置电极122且在衬底121B上设置电极123的结构。另外,作为其他结构,例如如图6C所示,也可以采用在衬底121上设置电极122及电极123且在其间设置绝缘膜154的结构。通过采用图6B及图6C所示的结构,强度得到提高,并可以实现可靠性的提高。
另外,也可以采用将触摸传感器部中的电极122和电极123中的一个设置在其他衬底上的结构。例如,如图6D所示,也可以采用在衬底121上设置电极122且在衬底131上设置电极123的结构。另外,作为其他结构,例如如图6E所示,也可以采用在衬底121上设置电极122且在衬底111与衬底121之间设置电极123的结构。通过采用图6D及图6E所示的结构,可以实现显示装置的薄型化,另外,可以使电极122或电极123除了作为用于触摸传感器的电极的功能之外,还兼备作为公共电极或屏蔽电极(shield electrode)的功能。
另外,虽然在图5B所示的截面图的结构中省去设置在衬底121的背面的取向膜及间隔物,但是也可以设置它们。作为一个例子,图7A示出设置取向膜155及间隔物156的结构的截面图。
取向膜155及间隔物156不需要使用光掩模进行制作的微细加工。因此,可以在衬底121上形成电极122及电极123之后形成取向膜155及间隔物156。在此情况下,即使在形成设置在衬底121的一个面的构成触摸传感器的电极之后在另一个面形成取向膜155及间隔物156,因为不存在微细的结构物,所以也没有由于接触等导致触摸传感器的电极损伤的担忧。
取向膜155是用来对液晶层所具有的液晶分子赋予取向性的膜,并是与取向膜243同样的膜。
间隔物156是为了维持单元间隙而设置的。另外,作为间隔物156的形状,既可以采用其截面为矩形的形状,又可以采用其截面为圆状的形状。在其截面为圆状的情况下,作为间隔物也可以使用珠状间隔物(bead spacer)。在此情况下,也可以简化对间隔物的形状进行加工等工序。
另外,图7A所示的间隔物156也可以设置在显示元件部101一侧,所以如图7B所示可以省去。在此情况下,也可以对间隔物进行使用光掩模进行制作的微细加工。
在以上说明的图5A至图7B所示的本实施方式的结构中,通过采用具有触摸传感器部的第二衬底上不设置滤色片的结构,可以实现在第二衬底的背面不设置使用光掩模形成的滤色片等结构物的结构。在该结构的情况下,在触摸传感器部中,没有如下担忧:当形成设置在第二衬底的一个面的构成触摸传感器的电极时,由于接触等导致形成在另一个面的结构物损伤。其结果,可以减轻当将结构物形成于表面时的背面一侧的不良情况。
另外,采用将触摸传感器设置在作为第二衬底侧的触摸传感器部的结构。通过采用这样的结构,可以与显示元件部的驱动独立地驱动触摸传感器部,即使采用切换显示元件部的帧频的结构,也可以确保触摸传感器部中的触摸感知期间。
<组合了水平电场方式的液晶显示装置的各结构的截面图的说明>
图8是组合构成上述所说明的液晶显示装置的显示元件部101的截面图(图3B)、及触摸传感器部102的截面图(图5B),并且还示出覆盖玻璃部103的截面图及偏振片等其他构件的截面图。
在图8所示的液晶显示装置10A的截面图中,作为一个例子,示出衬底111、晶体管112、导电层113、滤色片114、取向膜155、液晶层115、导电层235、衬底121、电极122、电极123、衬底131、偏振片161、偏振片162及粘合层163。
只要能够由自然光或圆偏振光产生线偏振光,对偏振片161就没有特别限制。例如,可以使用通过对齐到一定方向上地配置二色性物质而使其具有光学各异向性的偏振片。这种偏振片可以通过使聚乙烯醇等的薄膜吸附碘类化合物并使该薄膜在一个方向上延伸来形成。此外,作为二色性物质,除了碘类化合物之外,还可以使用染料类化合物等。偏振片162也是同样的。
为了将触摸传感器部102与覆盖玻璃部103粘接,设置粘合层163。粘合层163既可以使用在双面具有粘合性的薄层,又可以使用紫外线固化树脂等。
另外,在图8中示出如下结构:将偏振片161设置在接触于衬底111且与设置有晶体管112的面相反的面,并且将偏振片162设置在接触于衬底131且设置有电极122及电极123的面。但是,还可以采用其他结构。
例如,如图9A所示,也可以采用如下结构:将偏振片161设置在接触于衬底111且与设置有晶体管112的面相反的面,并且将偏振片162设置在接触于衬底131且与设置有电极122及电极123的面相反的面。
另外,如图9B所示,也可以采用如下结构:将偏振片161设置在接触于衬底111且与设置有晶体管112的面相反的面,并且将偏振片162设置在接触于粘合层163且设置有电极122及电极123的面。
另外,虽然在图8中示出将滤色片114设置在显示元件部中的绝缘层之间的结构,但是也可以如图10A所示,将其设置在接触于衬底111且设置有晶体管112的面。此外,在将滤色片114设置在图10A所示的位置的情况下,优选在晶体管112与滤色片114之间设置绝缘层249。
绝缘层249是用作晶体管112的基底膜的层。作为绝缘层249,例如以叠层或单层设置氮氧化硅膜、氮化硅膜、氧化铝膜、氧化硅膜、氧氮化硅膜等。
另外,在图10A所示的结构中,不需将滤色片114设置在显示元件部中的绝缘层之间,所以如图10B所示,可以采用省去图3B所说明的绝缘层233。
在以上所说明的图7A至图10B所示的本实施方式的结构中,采用将触摸传感器设置在作为第二衬底侧的触摸传感器部且将滤色片设置在作为第一衬底侧的显示元件部的结构。通过采用这样的结构,在显示装置中可以并行地进行显示元件部的驱动和触摸传感器部的驱动,即使采用切换显示元件部的帧频的结构,也可以确保触摸传感器部中的触摸感知期间。
另外,在以上所说明的图7A至图10B所示的本实施方式的结构中,可以采用在第二衬底的一个面设置使用光掩模形成的触摸传感器且在第二衬底的另一个面不设置使用光掩模形成的电极等结构物的结构。因此,在具有第二衬底的触摸传感器部中,没有如下担忧:当形成设置在一个面的触摸传感器时,由于接触等导致形成在另一个面的结构物损伤。其结果,可以减轻当将结构物形成于第二衬底的表面时的第二衬底的背面一侧的不良情况,而可以提高显示装置的可靠性。
<使用了水平电场方式的液晶显示装置的其他方式的说明>
接着,在本发明的一个方式的显示装置中,对除了滤色片之外还具备黑矩阵(遮光层)的结构进行说明。
图11A所示的显示装置是作为一个例子的具有触摸传感器功能的液晶显示装置10BM的截面示意图。
液晶显示装置10BM包括:设置有晶体管及液晶的显示元件部101;设置有触摸传感器的触摸传感器部102;以及保护触摸传感器部102的覆盖玻璃部103。图11A所示的截面示意图与图1A所示的截面示意图之间的不同之处在于在晶体管112上具有黑矩阵251这一点。
作为一个例子,通过使用具有遮光性的各种材料,并利用印刷法、喷墨法、使用光刻法技术的蚀刻方法等,来将黑矩阵251形成在所希望的位置。
另外,黑矩阵251也可以使用具有遮光性并且具有导电性的材料形成。在此情况下,黑矩阵251可以使用作为具有遮光性的金属膜的铝等构成。因为黑矩阵251形成在晶体管112上,所以可以将黑矩阵251用作背栅电极。另外,在此情况下,可以将黑矩阵251与晶体管112电切断地设置。
另外,在黑矩阵251上也可以设置外敷层。作为外敷层,形成具有保护黑矩阵的功能的层。作为外敷层,例如可以使用丙烯酸类树脂等的绝缘层。
另外,图11B所示的截面图对应于图11A所示的液晶显示装置10BM。在图11B中,作为一个例子,图示衬底111、晶体管112、导电层113、滤色片114、液晶层115、衬底121、电极122、电极123、衬底131、偏振片161、偏振片162、粘合层163、导电层235及黑矩阵251。
另外,虽然在图11B中示出将黑矩阵251设置在导电层113上的结构、以及将滤色片114设置在显示元件部中的绝缘层之间的结构,但是如图12所示,也可以将其设置在接触于衬底111且设置有晶体管112的面。此外,在将黑矩阵251及滤色片114设置在图12的位置的情况下,优选在晶体管112与黑矩阵251及滤色片114之间设置绝缘层249。另外,根据情况或状态,可以不设置黑矩阵和滤色片中的任何一个或两个。
另外,在图12所示的结构中,不需将滤色片114设置在显示元件部中的绝缘层之间,所以可以采用减去图3B所说明的绝缘层233。
在以上所说明的图11A至图12所示的本实施方式的结构中,采用将触摸传感器设置在作为第二衬底侧的触摸传感器部且将滤色片及黑矩阵设置在作为第一衬底侧的显示元件部的结构。通过采用上述结构,在显示装置中可以并行地进行显示元件部的驱动和触摸传感器部的驱动,即使采用切换显示元件部的帧频的结构,也可以确保触摸传感器部中的触摸感知期间。
另外,在以上所说明的图11A至图12所示的本实施方式的结构中,可以采用在第二衬底的一个面设置使用光掩模形成的触摸传感器且在第二衬底的另一个面不设置使用光掩模形成的电极等结构物的结构。因此,在具有第二衬底的触摸传感器部中,没有如下担忧:当形成设置在一个面的触摸传感器时,由于接触等导致形成在另一个面的结构物损伤。其结果,可以减轻当将结构物形成于第二衬底的表面时的第二衬底的背面一侧的不良情况,并提高显示装置的可靠性。
另外,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式3
在本实施方式中,作为上述实施方式1所说明的显示装置的一个例子,尤其是对EL显示装置的结构进行说明。因为EL显示装置不需要背光灯,并且可以得到比液晶显示装置广的视角,所以近年来以移动设备等显示装置为开端开始被采用于各种屏幕尺寸的显示装置。
注意,EL显示装置是指具有EL元件的装置。EL显示装置包括驱动多个像素的驱动电路等。EL显示装置包括配置在其他衬底上的触摸传感器、控制电路、电源电路、信号生成电路等,有时被称为EL模块、显示模块或模块。
作为EL元件,可以使用有机EL元件及无机EL元件等。在本实施方式中,尤其对使用有机EL元件的EL显示装置的结构进行说明。
使用图13至图14C对本实施方式的EL显示装置进行说明。
<EL显示装置中的显示元件部的结构>
图13是示出EL显示装置20的结构的一个例子的电路方框图。
在图13所示的EL显示装置20的电路方框图中,示出像素部301、栅极驱动器302、源极驱动器303、电源电路304。另外,在图13中,在像素部301中示出像素305。此外,图13还一并示出像素305的电路图。
在像素部301中,栅极线GL以及电源线VL与源极线SL大致正交地设置。在栅极线GL以及电源线VL与源极线SL的交叉部处,设置有像素305。另外,在进行彩色显示的情况下,在像素部301中依次设置对应于RGB的各颜色的像素305。另外,作为RGB的像素的排列,可以适当地使用条状排列,马赛克状排列、三角洲状排列等。
栅极驱动器302的说明与上述实施方式所说明的栅极驱动器202的说明同样。
源极驱动器303的说明与上述实施方式所说明的源极驱动器203的说明同样。
电源电路304具有用来对电源线VL施加电压的电压生成电路等。或者,电源电路304也可以采用具有用来选择性地对电源线VL施加电压的移位寄存器等的结构。在此情况下,电源电路304被输入起始脉冲信号、时钟信号,并可以将信号选择性地输出到电源线VL。电源线VL的电压电平优选在用来使电流流在EL元件的电压与接地电压之间切换,并选择性地输出信号。但是,不局限于此,电源电路304也可以供应其他信号。
作为一个例子,像素305具有晶体管311、晶体管312及EL元件EL。
晶体管311具有作为控制晶体管312的栅极与源极线SL之间的连接的开关元件的功能。根据经由栅极线GL从晶体管311的栅极输入的扫描信号来控制晶体管311的导通及截止。
晶体管312具有根据施加到栅极的电压来控制流过电源线VL与EL元件EL之间的电流的功能。
作为一个例子,EL元件EL是由夹在电极之间的发光层构成的元件。可以根据流过发光层的电流量来控制亮度。
接着,对图13的像素305的结构例子进行说明。图14A是示出像素的结构例子的俯视图。图14B是沿着图14A的切断线B1-B2的截面图。图14C是沿着图14A的切断线B3-B4的截面图。另外,在图14B和图14C中,示出省略了图1B中的触摸传感器部102及覆盖玻璃部103的显示元件部104的截面图。
作为一个例子,在图14A所示的图13的像素305的俯视图中,示出导电层321、半导体层325、导电层326、导电层327、导电层322、导电层331、开口部332、半导体层333、导电层334、导电层335、开口部324、开口部336、发光层117及滤色片114。
另外,在图14B所示的像素305的沿着切断线B1-B2的截面图中,作为一个例子示出衬底111、导电层321、导电层322、绝缘层323、开口部324、半导体层325、导电层326、导电层327、绝缘层328、绝缘层329、隔壁层116及导电层118。此外,在图14B中,图示晶体管311。
另外,在图14C所示的像素305的沿着切断线B3-B4的截面图中,作为一个例子,示出衬底111、导电层322、导电层331、绝缘层323、开口部332、半导体层333、导电层334、导电层335、绝缘层328、滤色片114、绝缘层329、导电层113、开口部336、隔壁层116、发光层117及导电层118。另外,在图14C中,图示晶体管312。此外,在图14C中,图示EL元件EL。
导电层321是用作栅极线的布线。另外,导电层321具有作为晶体管311的栅电极的功能。作为导电层321,优选以单层或两层以上形成由包含铝、钛、铬、钴、镍、铜、钇、锆、钼、钌、银、钽和钨中的一种以上的导电材料构成的膜。
导电层326是用作源极线的布线。另外,导电层326具有作为晶体管311的栅极和漏极中的一个电极的功能。导电层326可以与导电层321同样地形成。
导电层331是用作电源线的布线。导电层331可以与导电层321同样地形成。
半导体层325、半导体层333是具有半导体特性的层。作为具有半导体特性的层,可以使用以硅(Si)为主要成分的半导体层、以有机材料为主要成分的半导体层、或以金属氧化物为主要成分的半导体层。作为以金属氧化物为主要成分的半导体层的一个例子,可以形成氧化物半导体层。
导电层327具有作为晶体管311的源极和漏极中的另一个电极的功能。导电层327可以与导电层321同样地形成。
开口部324是用来将导电层327与导电层322直接连接的开口部。开口部324通过去除绝缘层323的一部分来形成。
导电层322具有作为用来将晶体管311的源极和漏极中的另一个与晶体管312的栅极连接的布线的功能。另外,导电层322具有作为晶体管312的栅电极的功能。导电层322可以与导电层321同样地形成。
导电层334具有作为用来将晶体管312的源极和漏极中的一个与导电层331连接的布线的功能。另外,导电层334具有作为晶体管312的源极和漏极中的一个电极的功能。导电层334可以与导电层321同样地形成。
开口部332是用来将导电层331与导电层334直接连接的开口部。开口部332通过去除绝缘层323的一部分来形成。
导电层335具有用来将晶体管312的源极和漏极中的另一个与导电层113连接的布线的功能。另外,导电层335具有作为晶体管312的源极和漏极中的另一个电极的功能。导电层335可以与导电层321同样地形成。
绝缘层323是用作晶体管311及晶体管312的栅极绝缘膜的层。作为绝缘层323,例如以叠层或单层设置氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氮化硅膜、氧化铝膜等。
绝缘层328使用由无机材料构成的绝缘膜来形成。尤其优选的是,以与氧化物膜和氮化物膜层叠的方式设置绝缘层328。另外,通过将绝缘层328设为氮化物膜,可以抑制氢或水等杂质从外部侵入到半导体层325及半导体层333中。作为绝缘层328,可以以单层或叠层使用包含氧化铝、氧化镁、氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化镓、氧化锗、氧化钇、氧化锆、氧化镧、氧化钕、氧化铪和氧化钽中的一种以上的绝缘膜。
绝缘层329使用由有机材料构成的绝缘膜形成。尤其优选的是,绝缘层329具有赋予其上形成的层或膜的平坦性的功能。作为绝缘层329,可以使用丙烯酸类树脂、聚酰亚胺类树脂等具有耐热性的有机材料。
开口部336是用来将导电层113与导电层335直接连接的开口部。开口部336通过去除绝缘层328及绝缘层329的一部分来形成。
在以上所说明的图13至图14C所示的本实施方式的结构中,采用将触摸传感器设置在作为第二衬底侧的触摸传感器部且将滤色片设置在作为第一衬底侧的显示元件部的结构。通过采用上述结构,在显示装置中可以并行地进行显示元件部的驱动和触摸传感器部的驱动,即使采用切换显示元件部的帧频的结构,也可以确保触摸传感器部中的触摸感知期间。
另外,在以上所说明的图13至图14C所示的本实施方式的结构中,可以采用在第二衬底的一个面设置使用光掩模形成的触摸传感器且在第二衬底的另一个面不设置使用光掩模形成的电极等结构物的结构。因此,在具有第二衬底的触摸传感器部中,没有如下担忧:当形成设置在一个面的触摸传感器时,由于接触等导致形成在另一个面的结构物损伤。其结果,可以减轻当将结构物形成于第二衬底的表面时的第二衬底的背面一侧的不良情况,并提高显示装置的可靠性。
注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式4
在本实施方式中,对构成显示装置的其他结构进行说明。在本实施方式中,尤其是对水平电场方式的液晶显示装置的结构中的其他结构进行说明。
<显示元件部中的连接部的结构>
以下,对将设置在不同层中的导电层彼此连接的连接部的结构例子进行说明。图15A是示出导电层351与导电层352之间的连接部的结构例子的截面图。另外,图15B是示出导电层353与导电层354之间的连接部的结构例子的截面图。
在图15A所示的连接部的截面图中,作为一个例子示出偏振片161、衬底111、导电层351、绝缘层223、导电层352、绝缘层231、绝缘层233、绝缘层237、取向膜243、液晶层115、取向膜155、衬底121、导电层124、绝缘层152、绝缘层153、粘合层163、偏振片162、衬底131。
导电层351是与导电层221形成在同一层中的导电层。导电层351可以与导电层221同样地形成。
导电层352是与导电层227及导电层229形成在同一层中的导电层。导电层352可以与导电层221同样地形成。
在导电层351与导电层352之间的连接部处,设置在它们之间的绝缘层223被去除。因此,可以将导电层351直接连接到导电层352。
在图15B所示的连接部的截面图中,作为一个例子示出偏振片161、衬底111、绝缘层223、导电层353、导电层354、绝缘层231、绝缘层233、绝缘层237、取向膜243、液晶层115、取向膜155、衬底121、导电层124、绝缘层152、绝缘层153、粘合层163、偏振片162、衬底131。
导电层353是与导电层227及导电层229形成在同一层中的导电层。导电层353可以与导电层221同样地形成。
导电层354是与导电层113形成在同一层中的导电层。导电层354可以与导电层113同样地形成。
在导电层353与导电层354之间的连接部处,设置在它们之间的绝缘层231及绝缘层233被去除。因此,可以将导电层353直接连接到导电层354。
在以上所说明的图15A和图15B所示的连接部的结构中,可以采用在第二衬底的一个面设置使用光掩模形成的触摸传感器且在第二衬底的另一个面不设置使用光掩模形成的电极等结构物的结构。因此,在具有第二衬底的触摸传感器部中,没有如下担忧:当形成设置在一个面的触摸传感器时,由于接触等导致形成在另一个面的结构物损伤。其结果,可以减轻当将结构物形成于第二衬底的表面时的第二衬底的背面一侧的不良情况,并提高显示装置的可靠性。
<显示元件部及触摸传感器部的端子部的结构>
下面,对端子部的结构例子进行说明。图16是示出端子部的结构例子的截面图。
在图16所示的端子部的截面图中,作为一个例子示出偏振片161、衬底111、晶体管112、液晶层115、取向膜243、密封构件421、导电层422、导电层423、FPC424(FPC:Flexible Printed Circuit:柔性印刷电路)、取向膜155、衬底121、电极122、电极123、导电层431、导电层432、FPC433、粘合层163、偏振片162、衬底131。
密封构件421是为了封入设置在内部的液晶层而设置的。另外,密封构件421是为了阻止来自外部的水分并保持夹持液晶层的衬底之间的一定的间隔而设置的。另外,当取向膜243及取向膜155的端部配置在密封构件421的内侧时,难以控制在液晶层的端部处的取向。此外,当取向膜243及取向膜155的端部配置在密封构件421的外侧时,密封构件421的上下的密合性降低,而难以密封液晶层。因此,如图16所示,在密封构件421的截面中,优选为将取向膜243及取向膜155的端部设置于密封构件421的宽度的中央附近的结构。
导电层422是与导电层227及导电层229形成在同一层中的导电层。导电层422具有作为从密封构件421的内侧引导到外侧的布线的功能。导电层422可以与导电层221同样地形成。
导电层423是用来将导电层422与FPC424电连接的导电层。作为一个例子,导电层423采用设置各向异性导电膜的结构即可。各向异性导电膜是使对热固化性或热固化性及光固化性的树脂混合了导电粒子的膏状或片状的材料固化而得到的。各向异性导电膜通过光照射或热压接合而成为呈现各向异性的导电性的材料。作为用于各向异性导电膜的导电粒子,例如可以使用由Au或Ni、Co等薄膜状的金属覆盖了球状的有机树脂而得到的粒子。
FPC424是在薄膜状的绝缘体上形成粘合层并在该粘合层上形成铜等的导体图案而得到的电路衬底。除了与导电层423接触的部分等之外,FPC424的导体图案被由聚酰亚胺或阻焊剂构成的绝缘膜覆盖而受到保护。
导电层431是与导电层124形成在同一层中的导电层。导电层431可以与导电层221同样地形成。
导电层432是用来将导电层431与FPC433电连接的导电层。与导电层423同样,导电层432采用设置各向异性导电膜的结构即可。
与FPC424同样,FPC433是在薄膜状的绝缘体上形成粘合层并在该粘合层上形成铜等的导体图案而得到的电路衬底。
在以上所说明的图16所示的显示装置的结构中,采用将触摸传感器设置在作为第二衬底侧的触摸传感器部且将滤色片设置在作为第一衬底侧的显示元件部的结构。通过采用上述结构,在显示装置中可以并行地进行显示元件部的驱动和触摸传感器部的驱动,即使采用切换显示元件部的帧频的结构,也可以确保触摸传感器部中的触摸感知期间。
另外,作为以上所说明的图16所示的显示装置的结构,可以采用在第二衬底的一个面设置使用光掩模形成的触摸传感器且在第二衬底的另一个面不设置使用光掩模形成的电极等结构物的结构。因此,在具有第二衬底的触摸传感器部中,没有如下担忧:当形成设置在一个面的触摸传感器时,由于接触等导致形成在另一个面的结构物损伤。其结果,可以减轻当将结构物形成于第二衬底的表面时的第二衬底的背面一侧的不良情况,并提高显示装置的可靠性。
<显示元件部所具有的晶体管的结构>
下面,示出包括上述晶体管112的显示装置的晶体管及其制造方法。另外,作为半导体层,对使用氧化物半导体的晶体管进行说明。
参照图17A至图18C对晶体管112的制造方法进行说明。图17A至图18C是示出显示元件部101的晶体管112的制造方法的一个例子的截面图,并且也可以以同样的结构同时在衬底上制作构成驱动电路的晶体管。
首先,举出图17A至图18C所说明的各结构。在图17A至图18C中,依次说明衬底400、导电膜401、栅电极402、绝缘膜403、氧化物半导体膜405、岛状氧化物半导体层406、导电膜407、源电极408、漏电极409、绝缘层410、绝缘层411、绝缘层412的各结构。另外,衬底400具有与上述实施方式所说明的衬底111相同的结构。另外,栅电极402具有与上述实施方式所说明的导电层221相同的结构。另外,绝缘膜403具有与上述实施方式所说明的绝缘层223相同的结构。另外,岛状氧化物半导体层406具有与上述实施方式所说明的半导体层225相同的结构。另外,源电极408具有与上述实施方式所说明的导电层227相同的结构。漏电极409具有与上述实施方式所说明的导电层229相同的结构。另外,层叠绝缘层410、绝缘层411及绝缘层412而设置的绝缘层413具有与上述实施方式所说明的绝缘层231相同的结构。
如图17A所示,在衬底400上形成构成第一层的布线及电极的导电膜401。
另外,作为导电膜401的一个例子,可以形成在氮化钨膜上层叠铜膜而得到的膜、或钨单层膜。
接着,如图17B所示,将导电膜401加工而形成晶体管的栅电极402。
以覆盖栅电极402的方式形成绝缘膜403。
绝缘膜403具有作为晶体管的栅极绝缘膜的功能。
另外,绝缘膜403可以是将氮化硅膜设为作为下层的第一层并且将氧化硅膜设为作为上层的第二层而得到的多层膜。第二层的氧化硅膜可以设为氧氮化硅膜。此外,第一层的氮化硅膜可以设为氮氧化硅膜。
氧化硅膜优选使用缺陷密度小的氧化硅膜。具体而言,使用如下氧化硅膜:在电子自旋共振(ESR:Electron Spin Resonance)中来源于g值为2.001的信号的自旋的自旋密度为3×1017spins/cm3以下,优选为5×1016spins/cm3以下。氧化硅膜优选使用具有过量氧的氧化硅膜。氮化硅膜使用氢及氨的释放量少的氮化硅膜。氢及氨的释放量通过TDS(Thermal Desorption Spectroscopy:热脱附谱分析法)分析进行测量即可。
接着,如图17C所示,在绝缘膜403上形成氧化物半导体膜405。在此,作为氧化物半导体膜405,通过溅射法形成In-Ga-Zn氧化物膜。
作为用于晶体管的半导体层的氧化物半导体,例如有氧化铟、氧化锡、氧化锌、In-Zn类氧化物、Sn-Zn类氧化物、Al-Zn类氧化物、Zn-Mg类氧化物、Sn-Mg类氧化物、In-Mg类氧化物、In-Ga类氧化物、In-Ga-Zn类氧化物(也称为IGZO)、In-Al-Zn类氧化物、In-Sn-Zn类氧化物、Sn-Ga-Zn类氧化物、Al-Ga-Zn类氧化物、Sn-Al-Zn类氧化物、In-Hf-Zn类氧化物、In-Zr-Zn类氧化物、In-Ti-Zn类氧化物、In-Sc-Zn类氧化物、In-Y-Zn类氧化物、In-La-Zn类氧化物、In-Ce-Zn类氧化物、In-Pr-Zn类氧化物、In-Nd-Zn类氧化物、In-Sm-Zn类氧化物、In-Eu-Zn类氧化物、In-Gd-Zn类氧化物、In-Tb-Zn类氧化物、In-Dy-Zn类氧化物、In-Ho-Zn类氧化物、In-Er-Zn类氧化物、In-Tm-Zn类氧化物、In-Yb-Zn类氧化物、In-Lu-Zn类氧化物、In-Sn-Ga-Zn类氧化物、In-Hf-Ga-Zn类氧化物、In-Al-Ga-Zn类氧化物、In-Sn-Al-Zn类氧化物、In-Sn-Hf-Zn类氧化物、In-Hf-Al-Zn类氧化物等。
例如,可以使用其原子数比为In:Ga:Zn=1:1:1、In:Ga:Zn=3:1:2或In:Ga:Zn=2:1:3的In-Ga-Zn类氧化物或其组成附近的氧化物即可。
当构成半导体层的氧化物半导体膜包含大量的氢时,通过与氧化物半导体键合而氢的一部分成为施主,并产生作为载流子的电子。由此,晶体管的阈值电压向负方向漂移。因此,在形成氧化物半导体膜之后优选以进行脱水化处理(脱氢化处理),从氧化物半导体膜去除氢或水分而尽量不包含杂质的方式进行高纯度化。
此外,有时通过对氧化物半导体膜进行脱水化处理(脱氢化处理),氧从氧化物半导体膜中减少。因此,优选的是,为了填补因对氧化物半导体膜进行脱水化处理(脱氢化处理)而增加的氧空位,进行对氧化物半导体膜添加氧的处理。在本说明书等中,有时将对氧化物半导体膜供应氧的情况称为加氧化处理,或者,有时将使氧化物半导体膜所包含的氧多于化学计量组成的情况称为过氧化处理。
像这样,氧化物半导体膜通过进行脱水化处理(脱氢化处理)而去除氢或水分,并通过进行加氧化处理而填补氧空位,从而可以得到i型(本征)化的氧化物半导体膜或无限趋近于i型的实质上呈i型(本征)的氧化物半导体膜。此外,实质上呈本征是指氧化物半导体膜中的来源于施主的载流子极少(近于零),载流子密度为1×1017/cm3以下、1×1016/cm3以下、1×1015/cm3以下、1×1014/cm3以下、1×1013/cm3以下。
此外,如此,具备i型或实质上呈i型的氧化物半导体膜的晶体管可以实现极为优良的关态电流(off-state current)特性。例如,可以将使用氧化物半导体膜的晶体管的处于截止状态时的漏极电流在室温(25℃左右)下设为1×10-18A以下,优选为1×10-21A以下,更优选为1×10-24A以下,或者,在85℃下设为1×10-15A以下,优选为1×10-18A以下,更优选为1×10-21A以下。注意,“晶体管处于截止状态”是指:在n沟道型晶体管的情况下,栅极电压足够低于阈值电压的状态。具体而言,在栅极电压比阈值电压低1V以上、2V以上或3V以上时,晶体管成为截止状态。
氧化物半导体例如也可以具有非单晶。非单晶例如包括CAAC(CAxis Aligned Crystal;c轴取向结晶)、多晶、微晶或非晶部。
氧化物半导体例如也可以具有CAAC。注意,将具有CAAC的氧化物半导体称为CAAC-OS(C Axis Aligned Crystalline OxideSemiconductor:c轴取向结晶氧化物半导体)。
关于CAAC-OS,例如有时在基于透射电子显微镜(TEM:Transmission Electron Microscope)的观察图像中,能够确认到结晶部。在大多情况下,例如在基于TEM的观察图像中,包含在CAAC-OS中的结晶部的尺寸为容纳在一个边长为100nm的立方体内的尺寸。此外,关于CAAC-OS,在基于TEM的观察图像中,有时无法明确地确认到结晶部与结晶部之间的边界。此外,关于CAAC-OS,在基于TEM的观察图像中,有时无法明确地确认到晶界(grain boundary)。CAAC-OS例如不具有明确的晶界,所以不容易产生杂质的偏析。另外,CAAC-OS例如不具有明确的晶界,所以缺陷能级密度很少变高。另外,CAAC-OS例如不具有明确的晶界,所以电子迁移率的降低较小。
CAAC-OS例如具有多个结晶部,有时在该多个结晶部中c轴在平行于CAAC-OS的被形成面的法线向量或CAAC-OS的表面的法线向量的方向上一致。此外,如果例如使用X射线衍射(XRD:X-RayDiffraction)装置,并且利用out-of-plane法来分析CAAC-OS,则有时出现表示取向的2θ为31°附近的峰值。另外,关于CAAC-OS,例如有时在电子衍射图案中,观察到斑点(亮点)。另外,尤其将使用电子束径为10nmφ以下或5nmφ以下的电子线而得到的电子线衍射图案称为极微电子线衍射图案。另外,CAAC-OS例如在不同的结晶部间,有时a轴及b轴的方向不一致。关于CAAC-OS,例如有时c轴取向且a轴或/及b轴在宏观上不一致。
在包括在CAAC-OS中的结晶部中,例如,c轴在平行于CAAC-OS的被形成面的法线向量或CAAC-OS的表面的法线向量的方向上一致。并且,当从垂直于ab面的方向看时金属原子排列为三角形或六边形,且当从垂直于c轴的方向看时,金属原子排列为层状或者金属原子和氧原子排列为层状。另外,在不同结晶部之间,a轴和b轴的方向也可以分别不同。在本说明书中,在仅记载为“垂直”的情况下,设为包括80°以上且100°以下的范围,优选包括85°以上95°以下的范围。并且,在仅记载为“平行”的情况下,设为包括-10°以上10°以下的范围,优选包括-5°以上5°以下的范围。
此外,CAAC-OS例如可以通过降低缺陷能级密度来形成。在氧化物半导体中,例如,氧空位是缺陷能级。氧空位有时作为陷阱能级,或因俘获氢而作为载流子发生源。为了形成CAAC-OS,在氧化物半导体中不产生氧空位是重要的。因此,CAAC-OS是缺陷能级密度低的氧化物半导体。或者,CAAC-OS是氧空位少的氧化物半导体。
将杂质浓度低且缺陷能级密度低(氧空位的个数少)的状态称为“高纯度本征”或“实质上高纯度本征”。关于高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体,由于载流子发生源少,因此有时可以降低载流子密度。因此,关于将该氧化物半导体用于沟道形成区的晶体管,有时很少具有阈值电压为负的电特性(也称为常导通特性)。此外,关于高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体,由于缺陷能级密度低,因此有时陷阱能级密度也变低。因此,将该氧化物半导体用于沟道形成区的晶体管有时成为电特性变化小且可靠性高的晶体管。此外,被氧化物半导体的陷阱能级俘获的电荷到消失所需要长时间,有时像固定电荷那样动作。因此,将陷阱能级密度高的氧化物半导体用于沟道形成区的晶体管有时电特性不稳定。
另外,在使用高纯度本征或实质上高纯度本征的CAAC-OS的晶体管中,由可见光或紫外光的照射所致的电特性的变化小。
氧化物半导体例如可以具有多晶。另外,将具有多晶的氧化物半导体称为多晶氧化物半导体。多晶氧化物半导体包括多个晶粒。
氧化物半导体例如可以具有微晶。注意,将具有微晶的氧化物半导体称为微晶氧化物半导体。
关于微晶氧化物半导体,在基于TEM的观察图像中,例如有时无法明确地确认到结晶部。微晶氧化物半导体中含有的结晶部的尺寸在大多数情况下为1nm以上且100nm以下,或1nm以上且10nm以下。尤其是,例如将1nm以上且10nm以下的微晶称为纳米晶(nc:nanocrystal)。将具有纳米晶的氧化物半导体称为nc-OS(nanocrystalline Oxide Semiconductor)。此外,关于nc-OS,在基于TEM的观察图像中,例如有时无法明确地确认到结晶部与结晶部之间的边界。此外,在使用TEM观察的nc-OS的图像中,由于不具有明确的晶界,所以很少产生杂质的偏析。另外,nc-OS例如不具有明确的晶界,所以缺陷能级密度很少变高。另外,nc-OS例如不具有明确的晶界,所以电子迁移率的降低较小。
nc-OS例如在微小区域(例如1nm以上且10nm以下的区域)中,有时其原子排列具有周期性。此外,nc-OS例如在结晶部与结晶部之间没有规律性,所以有时在宏观上观察不到原子排列的周期性,或者有时观察不到长程有序。因此,例如根据分析方法,有时无法辨别nc-OS与非晶氧化物半导体。关于nc-OS,例如如果使用XRD装置并且利用电子束径比结晶部大的X射线来进行基于out-of-plane法的分析,则有时检测不到表示取向的峰值。此外,关于nc-OS,例如在使用电子束径比结晶部大(例如20nmφ以上或50nmφ以上)的电子线而得到的电子线衍射图案中,有时可以观察到光晕图案。此外,关于nc-OS,例如在使用其电子束径与结晶部大小相同或比结晶部小(例如10nmφ以下或5nmφ以下)的电子线而得到的极微电子线衍射图案中,有时可以观察到斑点。此外,在nc-OS的极微电子线衍射图案中,例如有时观察到如圆圈所绘出那样的亮度高的区域。此外,在nc-OS的极微电子线衍射图案中,例如有时在该区域内观察到多个斑点。
由于有时nc-OS在微小区域中原子排列具有周期性,因此其缺陷能级密度比非晶氧化物半导体低。但是,由于nc-OS的结晶部与结晶部之间没有规律性,因此与CAAC-OS相比,nc-OS的缺陷能级密度变高。
另外,氧化物半导体也可以是包括CAAC-OS、多晶氧化物半导体、微晶氧化物半导体和非晶氧化物半导体中的两种以上的混合膜。混合膜例如有时具有非晶氧化物半导体的区域、微晶氧化物半导体的区域、多晶氧化物半导体的区域和CAAC-OS的区域中的任意两种以上的区域。此外,混合膜例如有时具有非晶氧化物半导体的区域、微晶氧化物半导体的区域、多晶氧化物半导体的区域和CAAC-OS的区域中的两种以上的区域的叠层结构。
接着,如图17D所示,对氧化物半导体膜405进行加工来形成岛状氧化物半导体层406。
接着,如图18A所示,形成具有晶体管的源极及漏极的电极或源极线的功能的导电膜407。导电膜407可以与导电膜401同样地形成。作为一个例子,将导电膜407设为三层结构。第一层、第三层使用钛膜形成,第二层使用铝膜形成。钛膜、铝膜利用溅射法来形成。
接着,如图18B所示,将导电膜407加工而形成源电极408、漏电极409。
接着,如图18C所示,形成层叠绝缘层410至412而设置的绝缘层413。
此外,在将绝缘层410和绝缘层411中的一个或两个设为氧化物膜的情况下,优选含有比化学计量组成多的氧。由此,可以防止来自岛状氧化物半导体层406的氧的脱离,并且使包含在氧过量区域中的该氧移动到氧化物半导体层406,从而填补氧空位。
当绝缘层411是包含比化学计量组成多的氧的氧化物膜的情况下,绝缘层410优选是使氧透过的氧化物膜。此外,在绝缘层410中,从外部进入到绝缘层410的氧的一部分残留在膜中。另外,有时预先包含在绝缘层410中的氧扩散到外部。由此,绝缘层410优选是氧的扩散系数大的氧化绝缘膜。
在将绝缘层412设为氮化物绝缘膜的情况下,绝缘层410和绝缘层411中的一个或两个优选为具有对氮的阻隔性的绝缘膜。例如,通过采用致密的氧化物膜,可以使其具有对氮的阻隔性,具体地说,优选采用在25℃下使用0.5重量%的氢氟酸时的蚀刻速度为10nm/分以下的氧化物膜。
绝缘层410至412可以利用PE-CVD法或溅射法等各种成膜方法来形成。此外,绝缘层410至412优选在真空中连续地形成。由此,可以抑制杂质混入到绝缘层410、绝缘层411与绝缘层412之间的各界面。在用于绝缘层410及绝缘层411的材料具有同种组成的情况下,有时绝缘层410与绝缘层411之间的界面不能明确地辨别。
例如,在作为绝缘层410及绝缘层411利用PE-CVD法形成氧化硅膜或氧氮化硅膜的情况下,可以以下述成膜条件进行成膜。该条件为:将衬底保持为180℃以上且400℃以下、更优选为200℃以上且370℃以下,将作为原料气体的含有硅的沉积性气体及氧化性气体引入到处理室并将处理室内的压力设定为20Pa以上且250Pa以下、更优选为40Pa以上且200Pa以下,并对设置在处理室内的电极供应高频功率。
例如,在作为绝缘层412利用PE-CVD装置形成含氢量少的氮化硅膜的情况下,可以采用如下条件来进行成膜。将衬底保持为80℃以上且400℃以下、更优选为200℃以上且370℃以下,将原料气体引入到处理室并将处理室内的压力设定为100Pa以上且250Pa以下、优选为100Pa以上且200Pa以下,并对设置在处理室内的电极供应高频功率。
另外,优选的是,在形成绝缘层411之后进行加热处理,将包含在绝缘层410或绝缘层411中的过量氧移动到岛状氧化物半导体层406中,来填补岛状氧化物半导体层406中的氧空位。此外,作为对岛状氧化物半导体层406进行脱氢化或脱水化的加热处理来进行该加热处理即可。
以上是包括晶体管112的显示装置的晶体管的制造方法。
另外,虽然在图17A至图18C中的说明中示出岛状氧化物半导体层406为单层结构,但是也可以设为两层以上的多层膜的氧化物半导体层。
在图17A至图18C的说明中,示出为了由栅电极402对氧化物半导体层406进行遮光而使栅电极402的宽度大于氧化物半导体层406的宽度的结构,但是也可以采用如图19A所示的使栅电极402的宽度小于氧化物半导体层406的宽度的结构。
另外,虽然在图17A至图18C的说明中示出沟道蚀刻型结构,但是也可以采用如图19B所示的设置有用作沟道保护层的绝缘层601的沟道保护型结构。或者,也可以采用如图19C所示的将绝缘层601设置在氧化物半导体层406上的其他区域的结构。
通过将以上所说明的图17A至图19C所示的氧化物半导体用于上述实施方式所说明的晶体管的半导体层,可以实现截止电流极小的晶体管。因此,通过将作为半导体层具有氧化物半导体的晶体管用于显示元件部的晶体管,可以减少在降低帧频时的闪烁(flicker)。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式5
在本实施方式中,对包括由触摸传感器部对被探测体的接近或接触的显示元件部及触摸传感器部的动作进行说明。关于本实施方式所说明的触摸传感器部,对图5A至图7B所说明的互电容式的触摸传感器部的结构进行说明。关于本实施方式所说明的显示元件部,对图2至图4B所说明的使用水平电场方式的液晶元件的显示元件部的结构进行说明。
<传感器的检测方法的例子>
图20A是示出互电容式的触摸传感器部的结构的方框图。在图20A中,示出脉冲电压输出电路501、电流检测电路502。另外,在图20A中,作为X1至X6、Y1至Y6的6根布线分别示出被施加有脉冲电压的电极122、检测电流的变化的电极123。此外,在图20A中,图示通过电极122与电极123重叠而形成的电容503。
脉冲电压输出电路501是用来依次将脉冲电压施加到X1至X6的布线的电路。通过对X1至X6的布线施加脉冲电压,形成电容503的电极122及电极123产生电场。通过利用该产生于电极之间的电场由于遮蔽等而使电容503处的互电容产生变化,可以探测被探测体的接近或接触。
电流检测电路502是用来检测基于电容503处的互电容变化的Y1至Y6的布线的电流变化的电路。在Y1至Y6的布线中,如果没有被探测体的接近或接触,则所检测的电流值没有变化,另一方面,在由于所检测的被探测体的接近或接触而互电容减少的情况下,检测到电流值减少的变化。另外,通过积分电路等检测电流即可。
下面,图20B示出图20A所示的互电容式的触摸传感器部中的输入输出波形的时序图。在图20B中,在一个帧期间中进行各行列中的被探测体的检测。另外,在图20B中,分别示出检测被探测体的情况和不检测被探测体的情况。此外,关于Y1至Y6的布线,以所检测的电流值作为电压值来示出波形。
依次对X1至X6的布线施加脉冲电压,根据该脉冲电压Y1至Y6的布线中的波形变化。当没有被探测体的接近或接触时,根据X1至X6的布线的电压的变化Y1至Y6的波形产生变化。另一方面,在有被探测体接近或接触的情况下,在被探测体接近或接触的部位,电流值减少,因而电压值的波形也产生变化。
如此,通过检测互电容的变化,可以检测被探测体的接近或接触。
<显示元件部的驱动的例子>
图21A是作为一个例子示出显示元件部的结构的方框图。在图21A中,示出栅极驱动器GD、源极驱动器SD、像素pix。另外,在图21A中,示出与栅极驱动器GD连接的栅极线x_1至x_m(m为自然数)以及与源极驱动器SD连接的源极线y_1至y_n(n为自然数),并且对像素pix分别附记(1,1)至(n,m)的符号。
下面,图21B示出对图21A所示的显示元件部中的栅极线及源极线施加的信号的时序图。在图21B中,分别示出在每一个帧期间中改写数据信号的情况和不改写数据信号的情况。另外,在图21B中,不考虑回扫期间等的期间。
在每一个帧期间中改写数据信号的情况下,依次对x_1至x_m的栅极线施加扫描信号。在扫描信号为H电平的期间的水平扫描期间1H中,对各列的源极线y_1至y_n施加数据信号D。
在每一个帧期间中不改写数据信号的情况下,停止对x_1至x_m的栅极线施加扫描信号。另外,在水平扫描期间1H中,停止对各列的源极线y_1至y_n施加数据信号D。
在每一个帧期间中不改写数据信号的驱动方法对于将像素所具有的晶体管的半导体层设为氧化物半导体层的情况尤为有效。通过将晶体管的半导体层设为氧化物半导体层,可以使晶体管的截止电流成为极小的值。因此,可以在每一个帧期间中不改写数据信号而保持在前面的期间写入的数据信号。
[关于显示元件部和触摸传感器部的驱动]
图22A至图22D是作为一个例子说明在1s(1秒)驱动图20A和图20B所说明的触摸传感器部和图21A和图21B所说明的显示元件部的情况下的连续的帧期间的动作的图。另外,在图22A中,将显示元件部的一个帧期间设定为16.7ms(0.0167秒,帧频:60Hz),将触摸传感器部的一个帧期间设定为16.7ms(帧频:60Hz)。
在本实施方式中的显示装置中,显示元件部和触摸传感器部的动作相互独立,可以与显示期间并行地设置触摸感知期间。因此,如图22A所示,可以将显示元件部及触摸传感器部的一个帧期间都设定为16.7ms(帧频:60Hz)。另外,如图22B所示,可以以将显示元件部的一个帧期间设定为8.3ms(帧频:120Hz)且将触摸传感器部的一个帧期间设定为16.7ms(帧频:60Hz)的方式进行切换。
此外,在本实施方式中的显示装置中,通过保持在前面的期间中改写的数据信号而不进行在显示元件部中的数据信号的改写,可以将一个帧期间设定为长于16.7ms的期间。因此,如图22C所示,可以以将显示元件部的一个帧期间设定为1s(帧频:1Hz)且将触摸传感器部的一个帧期间设定为16.7ms(帧频:60Hz)的方式进行切换。
另外,在本实施方式中的显示装置中,在进行图22C所示的驱动的情况下,可以与显示元件部的动作独立地进行触摸传感器部的驱动。因此,如图22D所示,可以在探测到触摸传感器部中的被探测体的接近或接触的定时,改写显示元件部的数据信号。
如上所述,在本发明的一个方式的显示装置中,采用将触摸传感器设置在作为第二衬底侧的触摸传感器部且将滤色片设置在作为第一衬底侧的显示元件部的结构。通过采用上述结构,在显示装置中可以并行地进行显示元件部的驱动和触摸传感器部的驱动,即使采用切换显示元件部的帧频的结构,也可以确保触摸传感器部中的触摸感知期间。
另外,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式6
在本实施方式中,参照图23至图25对用来进行上述实施方式所说明的显示装置的驱动的结构的一个例子进行说明。通过采用本实施方式所说明的显示装置及其驱动方法,可以实现功耗的降低。虽然在本实施方式中特别对作为显示元件使用液晶元件的液晶显示装置的结构进行说明,但是如上述实施方式所说明那样可以采用作为显示元件使用EL元件的EL显示装置。
<关于液晶显示装置的方框图>
图23是示出本实施方式的液晶显示装置的结构例子的方框图。如图23所示,液晶显示装置80包括液晶面板800、控制电路810、计数器电路820、光源控制电路830、光源部840、触摸传感器部850。
液晶显示装置80被输入作为数字数据的图像信号(Video)及用来控制液晶面板800的画面的改写的同步信号(SYNC)。作为同步信号,例如包括水平同步信号(Hsync)、垂直同步信号(Vsync)及基准时钟信号(CLK)等。
液晶面板800具有显示部801、栅极驱动器802及源极驱动器803。显示部801具有多个像素PIX。相同行的像素PIX都通过共同的栅极线L_X连接到栅极驱动器802,相同列的像素PIX都通过共同的源极线L_Y连接到源极驱动器803。
液晶面板800被供应公共电压(Vcom)、电容线电压(Vcap),以及作为电源电压而供应高电源电压(VDD)及低电源电压(VSS)。公共电压(以下称为Vcom)经由公共线L_com被供应到显示部801的各像素PIX。另外,电容线电压(以下称为Vcap)经由电容线L_cap被供应到显示部801中的各像素PIX。
源极驱动器803对被输入的图像信号进行处理,生成数据信号,并对源极线L_Y输出数据信号。栅极驱动器802对栅极线L_X输出扫描信号,该扫描信号选择被写入数据信号的像素PIX。
像素PIX具有开关元件,该开关元件与源极线L_Y之间的电连接被扫描信号控制。当开关元件处于导通状态时,数据信号从源极线L_Y被写入到像素PIX。
控制电路810是控制液晶显示装置80整体的电路,并具备生成构成液晶显示装置80的电路的控制信号的电路。
控制电路810具有控制信号生成电路,该控制信号生成电路根据同步信号(SYNC)生成栅极驱动器802及源极驱动器803的控制信号。作为栅极驱动器802的控制信号,有起始脉冲(GSP)、时钟信号(GCLK)等,作为源极驱动器803的控制信号,有起始脉冲(SSP)、时钟信号(SCLK)等。例如,控制电路810生成周期相同但相位偏移了的多个时钟信号作为时钟信号(GCLK、SCLK)。
另外,控制电路810控制对源极驱动器803输出从液晶显示装置80的外部输入的图像信号(Video)。
另外,控制电路810被输入从触摸传感器部850输入的传感器信号(S_touch),根据该传感器信号对图像信号进行校正。图像信号的校正根据传感器信号而不同,而对应于触摸实施图像处理。
源极驱动器803具有数字/模拟转换电路804(以下称为D-A转换电路804)。D-A转换电路804对图像信号进行模拟转换而生成数据信号。
另外,在输入到液晶显示装置80的图像信号为模拟信号的情况下,在控制电路810中将其转换为数字信号而输出到液晶面板800。
图像信号由每个帧的图像数据构成。控制电路810具有如下功能:对图像数据进行图像处理,并根据通过该处理得到的数据来控制对源极驱动器803输出图像信号。因此,控制电路810包括变动检测部811,该变动检测部811通过对图像数据进行图像处理,根据每个帧的图像数据检测变动。另外,在被输入传感器信号的情况下,根据传感器信号进行图像信号的校正。
在变动检测部811中,如果判定有变动,则控制电路810继续对源极驱动器803输出图像信号。与此相反,如果判定没有变动,则控制电路810停止对源极驱动器803输出图像信号。另外,如果再次判定有变动,则再次开始输出图像信号。
控制电路810可以根据变动检测部811的判定,来切换用来进行有变动的图像的显示(动态图像显示)的第一模式、与用来进行没有变动的图像的显示(静态图像显示)的第二模式,控制显示部801的显示。第一模式是这样的模式:例如如果将垂直同步信号(Vsync)设定为60Hz,则将帧频设为60Hz以上。另外,第二模式是这样的模式:例如如果将垂直同步信号(Vsync)设定为60Hz,则将帧频设为低于60Hz。
在第二模式中,所设定的帧频优选根据像素的电压保持特性来预先设定。例如,在变动检测部811中在判定为一定期间没有变动而停止对源极驱动器803输出图像信号的情况下,对应于写入到像素PIX的图像信号的灰度的电压降低。因此,优选针对帧频的每个周期写入与同一图像的图像信号的灰度对应的电压(也称为进行刷新)。关于该进行刷新的定时(也称为刷新速率),采用例如根据在计数器电路820中计数垂直同步信号(Vsync)的H电平得到的信号,而在每个一定期间内进行的结构。
在计数器电路820中,在将刷新速率设定为每1秒1次的频率的情况下,如果将垂直同步信号(Vsync)的频率设为60Hz,则根据计数垂直同步信号(Vsync)的H电平60次得到的计数信号(Count)来进行刷新即可。在将刷新速率设为每5秒1次的频率的情况下,如果将垂直同步信号(Vsync)的频率设为60Hz,则根据计数垂直同步信号(Vsync)的H电平300次得到的计数信号(Count)来进行刷新即可。另外,计数器电路820可以采用如下结构:在被输入从触摸传感器部850输入的传感器信号的情况下,根据该传感器信号强制性地从第二模式切换到第一模式。
另外,对用来检测由变动检测部811进行的变动的图像处理没有特别的限制。检测变动的方法例如有获取连续的两个帧的图像数据之间的差分数据的方法。根据所得到的差分数据可以判断变动的有无。另外,还有检测变动矢量的方法等。
光源控制电路830是用来根据图像信号(Video)控制光源部840的点亮的电路。另外,光源控制电路830不一定必须设置在液晶显示装置80内,适当地设置即可。
在光源部840中设置有多个光源。作为光源部840的光源,可以使用冷阴极荧光灯、发光二极管(LED)、通过施加电场而发生电致发光(Electroluminescence)的OLED元件等。
作为触摸传感器部850,可以应用上述实施方式所说明的动作及结构。
因为在本实施方式中的显示装置中可以相互独立地进行显示面板800和触摸传感器部850的动作,所以可以与显示期间并行地设置触摸感知期间。因此,即使采用由控制电路810切换第一模式或第二模式的结构,也可以独立地控制触摸传感器部的动作。
<像素的结构例子>
图24是示出像素PIX的结构例子的电路图。像素PIX具有晶体管TR、液晶元件LC、电容元件CAP。
晶体管TR是控制液晶元件LC与源极线L_Y之间的电连接的开关元件,由从晶体管TR的栅极被输入的扫描信号来控制晶体管TR的导通及截止。另外,作为晶体管TR,优选为使用氧化物半导体的晶体管。
液晶元件LC具有两个电极和液晶。根据这两个电极之间的电场的作用,液晶的取向发生变化。液晶元件LC的两个电极中的经由晶体管TR连接到源极线L_Y的电极相当于像素电极,被施加Vcom的电极连接到公共线L_com。
电容元件CAP与液晶元件LC并联连接。在此情况下,电容元件的一个电极相当于与晶体管TR的源极或漏极连接的电极,且电容元件的另一个电极连接到被施加电容线电压的电容线L_cap。
<关于液晶显示装置的驱动方法>
以下,参照图25所示的时序图对基于进行动态图像显示的第一模式和进行静态图像显示的第二模式而进行显示的液晶显示装置80的动作进行说明。在图25中,示出垂直同步信号(Vsync)及从源极驱动器803输出到源极线L_Y的数据信号(Vdata)的信号波形。
作为一个例子,图25是在进行动态图像显示,接着进行静态图像显示,然后进行动态图像显示的情况下的液晶显示装置80的时序图。在此,假设从最初到第k帧的图像数据中有变动。接着,假设从第(k+1)帧到第(k+3)帧的图像数据中没有变动。接着,假设第(k+4)帧之后的图像数据中有变动。另外,k为2以上的整数。
在最初的动态图像显示期间中,在变动检测部811中,判定各帧的图像数据中有变动。因此,液晶显示装置80以第一模式动作。在控制电路810中,将帧频设定为垂直同步信号的频率以上,在此设定为帧频f1,将图像信号(Video)输出到源极驱动器803。并且,源极驱动器803被设为连续地将数据信号(Vdata)输出到源极线L_Y。另外,动态图像显示期间中的一个帧期间的长度表示为1/f1(秒)。
接着,在静态图像显示期间中,在变动检测部811中进行用来检测变动的图像处理,判定在第(k+1)帧的图像数据中没有变动。因此,液晶显示装置80以第二模式动作。在控制电路810中,将帧频设为低于垂直同步信号的频率,在此设定为帧频f2,将图像信号(Video)输出到源极驱动器803。并且,源极驱动器803间歇性地将数据信号(Vdata)输出到源极线L_Y。另外,静态图像显示期间中的一个帧期间的长度表示为1/f2(秒)。
因为源极驱动器803可以间歇性地输出数据信号(Vdata),所以一并地,间歇性地对栅极驱动器802及源极驱动器803供应控制信号(起始脉冲信号、时钟信号等)即可,可以定期性地停止栅极驱动器802及源极驱动器803。
下面,对第二模式中的对源极线L_Y的数据信号(Vdata)的间歇性输出进行具体的说明。作为一个例子,如图25所示,如果到达第(k+1)帧,控制电路810将控制信号输出到栅极驱动器802及源极驱动器803,将帧频设定为f2并对源极驱动器803输出图像信号Video。源极驱动器803将在前面的期间中写入的数据信号(Vdata)、即在第k帧中输出到源极线L_Y的数据信号(Vdata)输出到源极线L_Y。如此,在静态图像显示期间中,在前面的期间中写入的数据信号(Vdata)针对每个期间1/f2(秒)而重复地被写入到源极线L_Y。因此,可以使与同一图像的图像信号的灰度对应的电压刷新。通过定期性地进行刷新,可以降低起因于电压下降所引起的灰度的偏差的闪烁,而可以实现显示品质得到提高的液晶显示装置。
并且,在控制电路810中,以第二模式动作,直到在变动检测部811中得到图像数据中有变动的判定结果、或传感器信号的输入。
并且,如果在变动检测部811中判定在第(k+4)帧之后的图像数据中有变动,则液晶显示装置80再次以第一模式动作。在控制电路810中,将帧频设定为垂直同步信号的频率以上,在此设定为帧频f1,将图像信号(Video)输出到源极驱动器803。并且,源极驱动器803连续地对源极线L_Y输出数据信号(Vdata)。
如上所说明的,在本发明的一个方式的显示装置中,采用将触摸传感器设置在作为第二衬底侧的触摸传感器部且将滤色片设置在作为第一衬底侧的显示元件部的结构。通过采用上述结构,在显示装置中可以并行地进行显示元件部的驱动和触摸传感器部的驱动,即使采用在显示动态图像的第一模式与显示静态图像的第二模式之间切换显示元件部的帧频的结构,也可以在维持显示品质的同时确保触摸传感器部中的触摸感知期间。
另外,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式7
在本实施方式中,参照图26至图28H对将上述实施方式所说明的显示装置应用于显示模块的例子及将其应用于具备该显示模块的电子设备的例子进行说明。
接着,参照图26对可以使用本发明的一个方式的显示装置的显示模块进行说明。
图26所示的显示模块8000在上部覆盖物8001与下部覆盖物8002之间具有连接于FPC8003的触摸传感器部8004、连接于FPC8005的显示元件部8006、背光单元8007、框架8009、印刷衬底8010、电池8011。
上部覆盖物8001及下部覆盖物8002结合触摸传感器部8004及显示元件部8006的尺寸可以适当地改变形状或尺寸。另外,也可以采用将覆盖玻璃部设置在显示模块8000的最前面的结构。
触摸传感器部8004可以与显示元件部8006重叠地使用电阻膜方式或静电容量方式的触摸屏。此外,也可以使显示元件部8006的对置衬底(密封衬底)具有触摸屏的功能。另外,也可以在显示元件部8006的各像素内设置光传感器,而成为光学触摸屏。
背光单元8007具有光源8008。光源8008也可以是设置在背光单元8007的端部,并使用光扩散板的结构。
框架8009除了具有保护显示元件部8006的功能以外,还具有作为用来切断因印刷衬底8010的动作而产生的电磁波的电磁屏蔽的功能。此外,框架8009具有作为放热板的功能。
印刷衬底8010具有电源电路、以及用来输出视频信号及时钟信号的信号处理电路。作为对电源电路供应电力的电源,既可以是外部的商业电源,又可以是基于另行设置的电池8011的电源。当使用商用电源时,可以省略电池8011。
此外,在显示模块8000中也可以追加设置偏振片、相位差板、棱镜片等构件。
以上所说明的显示模块具备上述实施方式所说明的显示装置。因此,可以制造实现低功耗化、可靠性提高、触摸灵敏度提高的显示模块。
接着,对电子设备的例子进行说明。
图27A至图27H以及图28A至图28D是示出电子设备的图。这些电子设备可以包括框体5000、显示部5001、扬声器5003、LED灯5004、操作键5005(包括电源开关或操作开关)、连接端子5006、传感器5007(它包含测量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风5008等。
图27A示出移动计算机,该移动计算机除了上述以外,还可以具有开关5009、红外端口5010等。图27B示出具备记录媒体的便携式图像再现装置(例如DVD再现装置),该便携式图像再现装置除了上述以外,还可以包括第二显示部5002、记录媒体读取部5011等。图27C示出护目镜型显示器,该护目镜型显示器除了上述以外,还可以包括第二显示部5002、支撑部5012、耳机5013等。图27D示出便携式游戏机,该便携式游戏机除了上述以外,还可以包括记录媒体读取部5011等。图27E示出具有电视接收功能的数码相机,该数码相机除了上述以外还可以包括天线5014、快门按钮5015、图像接收部5016等。图27F示出便携式游戏机,该便携式游戏机除了上述以外还可以包括第二显示部5002、记录媒体读取部5011等。图27G示出电视接收机,该电视接收机除了上述以外还可以包括调谐器、图像处理部等。图27H示出便携式电视接收机,该便携式电视接收机除了上述以外还可以包括能够收发信号的充电器5017等。图28A示出显示器,该显示器除了上述以外还可以包括支撑台5018等。图28B示出相机,该相机除了上述以外还可以包括外部连接端口5019、快门按钮5015、图像接收部5016等。图28C示出计算机,该计算机除了上述以外还可以包括指向装置5020、外部连接端口5019、读写器5021等。图28D示出移动电话机,该移动电话机除了上述以外还可以包括发送部、接收部、用于移动电话/移动终端的单波段播放(one-segmentbroadcasting)部分接收服务用调谐器等。
图27A至图27H、图28A至图28D所示的电子设备可以具有各种功能。例如,可以具有如下功能:将各种信息(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能;触摸屏功能;显示日历、日期或时刻等的功能;通过利用各种软件(程序)控制处理的功能;无线通信功能;通过利用无线通信功能来连接到各种计算机网络的功能;通过利用无线通信功能,进行各种数据的发送或接收的功能;读出储存在记录媒体中的程序或数据并将其显示在显示部上的功能等。再者,在具有多个显示部的电子设备中,可以具有如下功能:一个显示部主要显示图像信息,而另一个显示部主要显示文字信息的功能;或者,在多个显示部上显示考虑到视差的图像来显示立体图像等的功能。再者,在具有图像接收部的电子设备中,可以具有如下功能:拍摄静态图像的功能;拍摄动态图像的功能;对所拍摄的图像进行自动或手动校正的功能;将所拍摄的图像储存在记录媒体(外部或内置于相机)中的功能;将所拍摄的图像显示在显示部上的功能等。另外,图27A至图27H、图28A至图28D所示的电子设备可以具有的功能不局限于上述功能,而可以具有各种各样的功能。
本实施方式所述的电子设备的特征在于具有用来显示某些信息的显示部。
下面,说明显示装置的应用例子。
图28E示出将显示装置与建筑物设置为一体的例子。图28E包括框体5022、显示部5023、作为操作部的遥控装置5024、扬声器5025等。显示装置以壁挂式的方式与建筑物形成一体并且可以不需要较大的空间而设置。
图28F示出在建筑物内将显示装置与建筑物设置为一体的另一个例子。显示模块5026与浴室5027安装为一体,并且洗澡的人可以观看显示模块5026。
另外,在本实施方式中,作为建筑物的例子举出墙、浴室。但是,本实施方式不局限于此,也可以将显示装置设置到各种建筑物。
下面,示出将显示装置与移动体设置为一体的例子。
图28G是示出将显示装置设置到汽车中的例子的图。显示模块5028被安装到汽车的车体5029,并且可以根据需要显示车体的动作或从车体内部或外部输入的信息。另外,也可以具有导航功能。
图28H是示出将显示装置与旅客用飞机设置为一体的例子的图。图28H是示出在将显示模块5031设置在旅客用飞机的座位上方的天花板5030时的使用时的形状的图。显示模块5031经由铰链部5032而与天花板5030一体地安装,并且利用铰链部5032的伸缩乘客可以观看显示模块5031。显示模块5031具有通过乘客的操作来显示信息的功能。
注意,在本实施方式中,作为移动体例示出汽车车体、飞机机体,但是不限于此,还可以设置在各种移动体诸如摩托车、自动四轮车(包括汽车、公共汽车等)、电车(包括单轨、铁路等)以及船舶等。
注意,在本说明书等中,可以在某一个实施方式中所述的附图或文章中取出其一部分而构成发明的一个方式。因此,在记载有说明某一部分的附图或文章的情况下,取出其一部分的附图或文章的内容也是作为发明的一个方式被公开的,所以能够构成发明的一个方式。因此,例如,可以在记载有一个或多个有源元件(晶体管、二极管等)、布线、无源元件(电容元件、电阻元件等)、导电层、绝缘层、半导体层、有机材料、无机材料、构件、装置、动作方法、制造方法等的附图或文章中,取出其一部分而构成发明的一个方式。例如,可以从具有N个(N是整数)电路元件(晶体管、电容元件等)构成的电路图中取出M个(M是整数,M<N)电路元件(晶体管、电容元件等)来构成发明的一个方式。作为其他例子,可以从具有N个(N是整数)层构成的截面图中取出M个(M是整数,M<N)层来构成发明的一个方式。再者,作为其他例子,可以从具有N个(N是整数)要素构成的流程图中取出M个(M是整数,M<N)要素来构成发明的一个方式。
此外,在本说明书等中,在某一个实施方式所述的附图或文章中记载有至少一个具体例子的情况下,本领域技术人员可以很容易地理解的一个事实就是可以由上述具体例子导出该具体例子的上位概念。因此,在某一个实施方式中所述的附图或文章中记载有至少一个具体例子的情况下,该具体例子的上位概念也作为发明的一个方式被公开,并可以构成发明的一个方式。
另外,在本说明书等中,至少附图中记载的内容(也可以是附图中的一部分)作为发明的一个方式被公开,并可以构成发明的一个方式。因此,其内容只要在附图中有记载,即使不使用文章描述,该内容也作为发明的一个方式被公开,并可以构成发明的一个方式。同样地,取出附图中的一部分的附图也作为发明的一个方式被公开,并可以构成发明的一个方式。
符号说明
A1-A2  切断线
A3-A4  切断线
B1-B2  切断线
B3-B4  切断线
x_m  栅极线
x_1  栅极线
y_n  源极线
y_1  源极线
L_X  栅极线
L_Y  源极线
GL  栅极线
SL  源极线
GD  栅极驱动器
SD  源极驱动器
PIX  像素
pix  像素
TR  晶体管
10  液晶显示装置
10A  液晶显示装置
10BM  液晶显示装置
20  EL显示装置
80  液晶显示装置
101  显示元件部
102  触摸传感器部
103  覆盖玻璃部
104  显示元件部
111  衬底
112  晶体管
113  导电层
114  滤色片
114G  滤色片
114R  滤色片
115  液晶层
116  隔壁层
117  发光层
118  导电层
121  衬底
121A  衬底
121B  衬底
122  电极
123  电极
124  导电层
131  衬底
151  导电层
152  绝缘层
153  绝缘层
154  绝缘膜
155  取向膜
156  间隔物
161  偏振片
162  偏振片
163  粘合层
201  像素部
202  栅极驱动器
203  源极驱动器
204  像素
211  晶体管
221  导电层
223  绝缘层
225  半导体层
227  导电层
229  导电层
231  绝缘层
233  绝缘层
235  导电层
237  绝缘层
243  取向膜
245  开口部
247  开口部
249  绝缘层
251  黑矩阵
301  像素部
302  栅极驱动器
303  源极驱动器
304  电源电路
305  像素
311  晶体管
312  晶体管
321  导电层
322  导电层
323  绝缘层
324  开口部
325  半导体层
326  导电层
327  导电层
328  绝缘层
329  绝缘层
331  导电层
332  开口部
333  半导体层
334  导电层
335  导电层
336  开口部
351  导电层
352  导电层
353  导电层
354  导电层
400  衬底
401  导电膜
402  栅电极
403  绝缘膜
405  氧化物半导体膜
406  氧化物半导体层
407  导电膜
408  源电极
409  漏电极
410  绝缘层
411  绝缘层
412  绝缘层
413  绝缘层
421  密封构件
422  导电层
423  导电层
424  FPC
431  导电层
432  导电层
433  FPC
501  脉冲电压输出电路
502  电流检测电路
503  电容器
601  绝缘层
800  液晶面板
801  显示部
802  栅极驱动器
803  源极驱动器
804  D-A转换电路
810  控制电路
811  变动检测部
820  计数器电路
830  光源控制电路
840  光源部
850  触摸传感器部
5000  框体
5001  显示部
5002  显示部
5003  扬声器
5004  LED灯
5005  操作键
5006  连接端子
5007  传感器
5008  麦克风
5009  开关
5010  红外端口
5011  记录媒体读取部
5012  支撑部
5013  耳机
5014  天线
5015  快门按钮
5016  图像接收部
5017  充电器
5018  支撑台
5019  外部连接端口
5020  指向装置
5021  读写器
5022  框体
5023  显示部
5024  遥控装置
5025  扬声器
5026  显示模块
5027  浴室
5028  显示模块
5029  车体
5030  天花板
5031  显示模块
5032  铰链部
8000  显示模块
8001  上部覆盖物
8002  下部覆盖物
8003  FPC
8004  触摸传感器部
8005  FPC
8006  显示元件部
8007  背光单元
8008  光源
8009  帧
8010  印刷衬底
8011  电池

Claims (27)

1.一种显示装置,包括:
第一衬底上的晶体管;
所述第一衬底上的滤色片;
所述晶体管和所述滤色片上的像素电极,该像素电极与所述晶体管的端子电连接;
所述像素电极上的第二衬底;以及
所述第二衬底上的触摸传感器。
2.根据权利要求1所述的显示装置,
其中所述晶体管的沟道形成区包含氧化物半导体。
3.根据权利要求1所述的显示装置,
其中所述滤色片包括黑矩阵。
4.一种显示装置,包括:
第一衬底上的晶体管;
所述第一衬底上的滤色片;
所述晶体管和所述滤色片上的像素电极,该像素电极与所述晶体管的端子电连接;
所述像素电极上的液晶层;
所述液晶层上的取向膜;
所述取向膜上的第二衬底;以及
所述第二衬底上的触摸传感器。
5.根据权利要求4所述的显示装置,
其中所述晶体管的沟道形成区包含氧化物半导体。
6.根据权利要求4所述的显示装置,
其中所述滤色片包括黑矩阵。
7.一种显示装置,包括:
第一衬底上的晶体管;
所述第一衬底上的滤色片;
所述晶体管和所述滤色片上的像素电极和公共电极,该像素电极与所述晶体管的端子电连接;
所述像素电极和所述公共电极上的液晶层;
所述液晶层上的取向膜;
所述取向膜上的第二衬底;以及
所述第二衬底上的触摸传感器。
8.根据权利要求7所述的显示装置,
其中所述晶体管的沟道形成区包含氧化物半导体。
9.根据权利要求7所述的显示装置,
其中所述滤色片包括黑矩阵。
10.一种显示装置,包括:
第一衬底上的晶体管;
所述第一衬底上的滤色片;
所述晶体管和所述滤色片上的像素电极,该像素电极与所述晶体管的端子电连接;
所述像素电极上的第二衬底;
所述第二衬底上的第一电极、第二电极和第三电极;
所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极上的绝缘层;以及
所述绝缘层上的第四电极,
其中,所述第一电极通过所述第四电极与所述第二电极电连接,
并且,所述第三电极与所述第一电极、所述第二电极和所述第四电极电隔离。
11.根据权利要求10所述的显示装置,
其中所述晶体管的沟道形成区包含氧化物半导体。
12.根据权利要求10所述的显示装置,
其中所述滤色片包括黑矩阵。
13.一种显示装置,包括:
第一衬底上的晶体管;
所述第一衬底上的滤色片;
所述晶体管和所述滤色片上的像素电极,该像素电极与所述晶体管的端子电连接;
所述像素电极上的液晶层;
所述液晶层上的取向膜;
所述取向膜上的第二衬底;
所述第二衬底上的第一电极、第二电极和第三电极;
所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极上的绝缘层;以及
所述绝缘层上的第四电极,
其中,所述第一电极通过所述第四电极与所述第二电极电连接,
并且,所述第三电极与所述第一电极、所述第二电极和所述第四电极电隔离。
14.根据权利要求13所述的显示装置,
其中所述晶体管的沟道形成区包含氧化物半导体。
15.根据权利要求13所述的显示装置,
其中所述滤色片包括黑矩阵。
16.一种显示装置,包括:
第一衬底上的晶体管;
所述第一衬底上的滤色片;
所述晶体管和所述滤色片上的像素电极和公共电极,该像素电极与所述晶体管的端子电连接;
所述像素电极和所述公共电极上的液晶层;
所述液晶层上的取向膜;
所述取向膜上的第二衬底;
所述第二衬底上的第一电极、第二电极和第三电极;
所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极上的绝缘层;以及
所述绝缘层上的第四电极,
其中,所述第一电极通过所述第四电极与所述第二电极电连接,
并且,所述第三电极与所述第一电极、所述第二电极和所述第四电极电隔离。
17.根据权利要求16所述的显示装置,
其中所述晶体管的沟道形成区包含氧化物半导体。
18.根据权利要求16所述的显示装置,
其中所述滤色片包括黑矩阵。
19.一种显示装置的制造方法,包括如下步骤:
在第一衬底上形成晶体管;
在所述第一衬底上形成滤色片;
在所述晶体管和所述滤色片上形成像素电极;
在第二衬底的第一表面上形成触摸传感器;
在所述第二衬底的第二表面上形成取向膜;以及
以在所述像素电极与所述取向膜之间夹着液晶层的方式将所述第二衬底贴合到所述第一衬底。
20.根据权利要求19所述的显示装置的制造方法,
其中所述晶体管的沟道形成区包含氧化物半导体。
21.根据权利要求19所述的显示装置的制造方法,
其中所述滤色片包括黑矩阵。
22.一种显示装置的制造方法,包括如下步骤:
在第一衬底上形成晶体管;
在所述第一衬底上形成滤色片;
在所述晶体管和所述滤色片上形成像素电极;
在第二衬底的第一表面上形成第一电极、第二电极和第三电极;
在所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极上形成绝缘层;
在所述绝缘层上形成第四电极;
在所述第二衬底的第二表面上形成取向膜;以及
以在所述像素电极与所述取向膜之间夹着液晶层的方式将所述第二衬底贴合到所述第一衬底,
其中,所述第一电极通过所述第四电极与所述第二电极电连接,
并且,所述第三电极与所述第一电极、所述第二电极和所述第四电极电隔离。
23.根据权利要求22所述的显示装置的制造方法,
其中所述晶体管的沟道形成区包含氧化物半导体。
24.根据权利要求22所述的显示装置的制造方法,
其中所述滤色片包括黑矩阵。
25.一种显示装置的制造方法,包括如下步骤:
在第一衬底上形成晶体管;
在所述第一衬底上形成滤色片;
在所述晶体管和所述滤色片上形成像素电极和公共电极;
在第二衬底的第一表面上形成第一电极、第二电极和第三电极;
在所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极上形成绝缘层;
在所述绝缘层上形成第四电极;
在所述第二衬底的第二表面上形成取向膜;以及
以在所述像素电极与所述取向膜之间夹着液晶层的方式将所述第二衬底贴合到所述第一衬底,
其中,所述第一电极通过所述第四电极与所述第二电极电连接,
并且,所述第三电极与所述第一电极、所述第二电极和所述第四电极电隔离。
26.根据权利要求25所述的显示装置的制造方法,
其中所述晶体管的沟道形成区包含氧化物半导体。
27.根据权利要求25所述的显示装置的制造方法,
其中所述滤色片包括黑矩阵。
CN201410059073.8A 2013-02-22 2014-02-21 显示装置 Pending CN104007870A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-032751 2013-02-22
JP2013032751 2013-02-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104007870A true CN104007870A (zh) 2014-08-27

Family

ID=51368557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410059073.8A Pending CN104007870A (zh) 2013-02-22 2014-02-21 显示装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9417475B2 (zh)
JP (1) JP2014186724A (zh)
KR (1) KR101841908B1 (zh)
CN (1) CN104007870A (zh)
TW (1) TWI673540B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106201151A (zh) * 2016-08-31 2016-12-07 上海创功通讯技术有限公司 显示面板及电子设备
CN106873213A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 三星显示有限公司 液晶显示面板和制造该液晶显示面板的方法
CN107831615A (zh) * 2016-07-13 2018-03-23 株式会社半导体能源研究所 输入输出面板、输入输出装置、半导体装置

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140049271A1 (en) * 2012-08-20 2014-02-20 Matthew Trend Self-shielding co-planar touch sensor
KR102141459B1 (ko) * 2013-03-22 2020-08-05 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 표시 장치
KR20150033415A (ko) * 2013-09-24 2015-04-01 삼성전기주식회사 터치센서 모듈
WO2015079641A1 (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 株式会社Joled 有機elパネル及びその製造方法、並びにカラーフィルター基板
US9372587B2 (en) * 2013-11-26 2016-06-21 Synaptics Incorporated Methods and apparatus for arranging electrode layers and associated routing traces in a sensor device
JP2016006640A (ja) 2014-05-30 2016-01-14 株式会社半導体エネルギー研究所 検知器、入力装置、入出力装置
JP6518133B2 (ja) 2014-05-30 2019-05-22 株式会社半導体エネルギー研究所 入力装置
JP6438978B2 (ja) 2014-06-18 2018-12-19 エックス−セレプリント リミテッドX−Celeprint Limited マイクロ組立ledディスプレイ
US9455281B2 (en) 2014-06-19 2016-09-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Touch sensor, touch panel, touch panel module, and display device
CA2959948A1 (en) * 2014-09-03 2016-03-10 Uc Nano Technologies Co., Ltd. Touch blackboard, touch blackboard frame, touch all-in-one machine and combined blackboard
US9507162B1 (en) * 2014-09-19 2016-11-29 Amazon Technologies, Inc. Display component assembly
US9818725B2 (en) 2015-06-01 2017-11-14 X-Celeprint Limited Inorganic-light-emitter display with integrated black matrix
US9991163B2 (en) 2014-09-25 2018-06-05 X-Celeprint Limited Small-aperture-ratio display with electrical component
US9799719B2 (en) 2014-09-25 2017-10-24 X-Celeprint Limited Active-matrix touchscreen
JP6564665B2 (ja) * 2014-10-02 2019-08-21 株式会社半導体エネルギー研究所 入力装置、及び入出力装置
KR102500994B1 (ko) 2014-10-17 2023-02-16 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 터치 패널
US9933872B2 (en) 2014-12-01 2018-04-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Touch panel
JP2016157072A (ja) * 2015-02-26 2016-09-01 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR20160114510A (ko) * 2015-03-24 2016-10-05 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 터치 패널
JP2016191892A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN104777663A (zh) * 2015-04-28 2015-07-15 深圳市华星光电技术有限公司 彩膜基板及液晶显示面板
DE102015208273A1 (de) * 2015-05-05 2016-11-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Anzeigen eines Prozessgeschehens zumindest einer Eisenbahnsicherungseinrichtung sowie Eisenbahnsicherungssystem mit einer derartigen Vorrichtung
US10684500B2 (en) * 2015-05-27 2020-06-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Touch panel
WO2016189426A1 (ja) 2015-05-28 2016-12-01 株式会社半導体エネルギー研究所 タッチパネル
US9871345B2 (en) 2015-06-09 2018-01-16 X-Celeprint Limited Crystalline color-conversion device
KR102619052B1 (ko) 2015-06-15 2023-12-29 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치
US10133426B2 (en) * 2015-06-18 2018-11-20 X-Celeprint Limited Display with micro-LED front light
US11061276B2 (en) 2015-06-18 2021-07-13 X Display Company Technology Limited Laser array display
US10380930B2 (en) 2015-08-24 2019-08-13 X-Celeprint Limited Heterogeneous light emitter display system
US10230048B2 (en) 2015-09-29 2019-03-12 X-Celeprint Limited OLEDs for micro transfer printing
KR102446751B1 (ko) * 2015-12-01 2022-09-26 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 그 구동회로 및 구동방법
US10066819B2 (en) 2015-12-09 2018-09-04 X-Celeprint Limited Micro-light-emitting diode backlight system
US10193025B2 (en) 2016-02-29 2019-01-29 X-Celeprint Limited Inorganic LED pixel structure
US10153256B2 (en) 2016-03-03 2018-12-11 X-Celeprint Limited Micro-transfer printable electronic component
US10153257B2 (en) 2016-03-03 2018-12-11 X-Celeprint Limited Micro-printed display
US10008483B2 (en) 2016-04-05 2018-06-26 X-Celeprint Limited Micro-transfer printed LED and color filter structure
US10199546B2 (en) 2016-04-05 2019-02-05 X-Celeprint Limited Color-filter device
US9997501B2 (en) 2016-06-01 2018-06-12 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printed light-emitting diode device
US11137641B2 (en) 2016-06-10 2021-10-05 X Display Company Technology Limited LED structure with polarized light emission
JP2018004927A (ja) * 2016-07-01 2018-01-11 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、入出力装置、情報処理装置、表示方法
US10475876B2 (en) 2016-07-26 2019-11-12 X-Celeprint Limited Devices with a single metal layer
US9980341B2 (en) 2016-09-22 2018-05-22 X-Celeprint Limited Multi-LED components
US10782002B2 (en) 2016-10-28 2020-09-22 X Display Company Technology Limited LED optical components
CN106648212B (zh) * 2016-10-31 2020-04-03 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板、装置及制作方法
US10347168B2 (en) 2016-11-10 2019-07-09 X-Celeprint Limited Spatially dithered high-resolution
JP7050460B2 (ja) 2016-11-22 2022-04-08 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
KR20180076422A (ko) * 2016-12-27 2018-07-06 삼성디스플레이 주식회사 색 변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
TWI665596B (zh) * 2017-05-03 2019-07-11 瑞鼎科技股份有限公司 電容式觸控面板
CN108196737A (zh) * 2018-01-03 2018-06-22 京东方科技集团股份有限公司 触控板及触控屏
US10690920B2 (en) 2018-02-28 2020-06-23 X Display Company Technology Limited Displays with transparent bezels
US11189605B2 (en) 2018-02-28 2021-11-30 X Display Company Technology Limited Displays with transparent bezels
US10910355B2 (en) 2018-04-30 2021-02-02 X Display Company Technology Limited Bezel-free displays
US10714001B2 (en) 2018-07-11 2020-07-14 X Display Company Technology Limited Micro-light-emitting-diode displays
KR102664156B1 (ko) * 2018-08-14 2024-05-07 엘지디스플레이 주식회사 유기발광표시장치
CN109860238B (zh) * 2018-12-13 2021-01-15 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Oled显示面板
TWI703542B (zh) * 2019-06-05 2020-09-01 友達光電股份有限公司 背光訊號處理方法及顯示裝置
KR20220040577A (ko) * 2020-09-23 2022-03-31 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980015665A (ko) * 1996-08-23 1998-05-25 한형수 폴리 아미드계 나노복합막의 제조방법
KR19980015665U (ko) * 1996-09-11 1998-06-25 현미자 퇴비발효실 송풍관의 막힘방지장치
US20020012083A1 (en) * 2000-07-28 2002-01-31 Jun Tanaka Color liquid crystal panel and color liquid crystal display apparatus
CN1896857A (zh) * 2005-07-14 2007-01-17 三星电子株式会社 液晶显示装置及其制造方法
CN100407022C (zh) * 2003-12-01 2008-07-30 Lg.菲利浦Lcd株式会社 液晶显示器件及其制造方法
CN101750821A (zh) * 2008-12-03 2010-06-23 株式会社半导体能源研究所 液晶显示器
CN101813843A (zh) * 2009-02-24 2010-08-25 株式会社日立显示器 带输入功能的液晶显示装置
US20110128246A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-02 Hitachi Displays, Ltd. Touch panel and display device with touch panel

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5327001A (en) * 1987-09-09 1994-07-05 Casio Computer Co., Ltd. Thin film transistor array having single light shield layer over transistors and gate and drain lines
JP3267271B2 (ja) * 1998-12-10 2002-03-18 日本電気株式会社 液晶表示装置およびその製造法
TWI278690B (en) * 2004-06-25 2007-04-11 Hannstar Display Corp Input-sensor-integrated liquid crystal display panel
KR101374887B1 (ko) * 2006-05-16 2014-03-13 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널
JP2008129405A (ja) 2006-11-22 2008-06-05 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置
US8217913B2 (en) 2009-02-02 2012-07-10 Apple Inc. Integrated touch screen
US7995041B2 (en) 2009-02-02 2011-08-09 Apple Inc. Integrated touch screen
KR101831147B1 (ko) * 2010-04-28 2018-02-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 표시 장치 및 그 구동 방법
JP5424347B2 (ja) * 2010-09-17 2014-02-26 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置およびその駆動方法、駆動回路、ならびに電子機器
KR101720724B1 (ko) * 2010-12-09 2017-04-03 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101900847B1 (ko) 2011-07-08 2018-09-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치
KR20130085859A (ko) * 2012-01-20 2013-07-30 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
CN202512549U (zh) * 2012-03-23 2012-10-31 京东方科技集团股份有限公司 一种触摸液晶显示装置、液晶显示面板及上部基板

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980015665A (ko) * 1996-08-23 1998-05-25 한형수 폴리 아미드계 나노복합막의 제조방법
KR19980015665U (ko) * 1996-09-11 1998-06-25 현미자 퇴비발효실 송풍관의 막힘방지장치
US20020012083A1 (en) * 2000-07-28 2002-01-31 Jun Tanaka Color liquid crystal panel and color liquid crystal display apparatus
CN100407022C (zh) * 2003-12-01 2008-07-30 Lg.菲利浦Lcd株式会社 液晶显示器件及其制造方法
CN1896857A (zh) * 2005-07-14 2007-01-17 三星电子株式会社 液晶显示装置及其制造方法
CN101750821A (zh) * 2008-12-03 2010-06-23 株式会社半导体能源研究所 液晶显示器
CN101813843A (zh) * 2009-02-24 2010-08-25 株式会社日立显示器 带输入功能的液晶显示装置
US20110128246A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-02 Hitachi Displays, Ltd. Touch panel and display device with touch panel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
谷至华: "《薄膜晶体管(TFT)阵列制作技术》", 30 September 2007 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106873213A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 三星显示有限公司 液晶显示面板和制造该液晶显示面板的方法
CN106873213B (zh) * 2015-12-11 2021-07-02 三星显示有限公司 液晶显示面板和制造该液晶显示面板的方法
CN107831615A (zh) * 2016-07-13 2018-03-23 株式会社半导体能源研究所 输入输出面板、输入输出装置、半导体装置
US11372488B2 (en) 2016-07-13 2022-06-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Input/output panel, input/output device, and semiconductor device
US11675452B2 (en) 2016-07-13 2023-06-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Input/output panel, input/output device, and semiconductor device
US12008185B2 (en) 2016-07-13 2024-06-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Input/output panel, input/output device, and semiconductor device
CN106201151A (zh) * 2016-08-31 2016-12-07 上海创功通讯技术有限公司 显示面板及电子设备
CN106201151B (zh) * 2016-08-31 2019-08-06 上海创功通讯技术有限公司 显示面板及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140105412A (ko) 2014-09-01
KR101841908B1 (ko) 2018-03-26
US9417475B2 (en) 2016-08-16
TWI673540B (zh) 2019-10-01
JP2014186724A (ja) 2014-10-02
US20140240617A1 (en) 2014-08-28
TW201441730A (zh) 2014-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104007870A (zh) 显示装置
CN105452981B (zh) 显示装置
US20210256937A1 (en) Machine learning method, machine learning system, and display system
TWI721066B (zh) 半導體裝置及包含其之顯示裝置
US20180321769A1 (en) Touch panel
CN103855169B (zh) 显示装置
CN101997004B (zh) 半导体器件及其制造方法
CN102160104B (zh) 半导体装置
CN106125971A (zh) 触摸面板
JP2020126269A (ja) 液晶表示装置
US9390665B2 (en) Display device
CN108780256A (zh) 显示装置、模块及电子设备
US20140152685A1 (en) Semiconductor device and program
CN101794038A (zh) 显示装置
CN105938701A (zh) 显示系统
CN103578442B (zh) 液晶显示装置
KR20190100230A (ko) 표시 장치 및 그 제작 방법
CN107735725A (zh) 液晶显示装置及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140827

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication