-
Hintergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung
-
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, eine elektronische Vorrichtung oder ein Betriebsverfahren dafür.
-
Es sei angemerkt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf das vorstehende technische Gebiet beschränkt ist. Das technische Gebiet der Erfindung, die in dieser Beschreibung und dergleichen offenbart ist, betrifft einen Gegenstand, ein Verfahren oder ein Herstellungsverfahren. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ferner einen Prozess, eine Maschine, ein Erzeugnis oder eine Zusammensetzung. Insbesondere umfassen Beispiele für das technische Gebiet einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in dieser Beschreibung offenbart ist, eine Halbleitervorrichtung, eine Anzeigevorrichtung, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, eine lichtemittierende Vorrichtung, eine Energiespeichervorrichtung, eine Abbildungsvorrichtung, eine Speichervorrichtung, einen Prozessor, eine elektronische Vorrichtung, ein Verfahren zum Betreiben einer von ihnen, ein Verfahren zur Herstellung einer von ihnen, ein Verfahren zum Prüfen einer von ihnen und ein System, das eine von ihnen beinhaltet.
-
Beschreibung des Standes der Technik
-
Anzeigevorrichtungen, die in Mobiltelefonen, wie z. B. Smartphones, Tablet-Computern, Notebook-PCs (PCs), tragbaren Spielkonsolen und dergleichen enthalten sind, haben in den letzten Jahren verschiedene Verbesserungen erfahren. Beispielsweise sind Anzeigevorrichtungen mit Merkmalen, wie z. B. einer höheren Auflösung, einer höheren Farbreproduzierbarkeit (einer besseren Abdeckung des NTSC-Farbraums), einer kleineren Treiberschaltung und einem geringeren Stromverbrauch, entwickelt worden.
-
Beispielsweise weist eine verbesserte Anzeigevorrichtung eine Funktion auf, die Helligkeit eines Bildes, das auf der Anzeigevorrichtung angezeigt wird, entsprechend dem Umgebungslicht automatisch anzupassen. Ein Beispiel für eine derartige Anzeigevorrichtung ist eine Anzeigevorrichtung, die eine Funktion zum Anzeigen eines Bildes mit reflektiertem Umgebungslicht und eine Funktion zum Anzeigen eines Bildes mit Licht aufweist, das von einem lichtemittierenden Element emittiert wird. Bei dieser Struktur kann die Helligkeit eines Bildes, das auf der Anzeigevorrichtung angezeigt wird, auf folgende Weise angepasst werden: Die Anzeigevorrichtung wird in einen Anzeigemodus zum Anzeigen eines Bildes unter Verwendung von reflektiertem Licht (nachstehend als erster Modus bezeichnet) versetzt, wenn das Umgebungslicht ausreichend stark ist, wohingegen die Anzeigevorrichtung in einen Anzeigemodus zum Anzeigen eines Bildes unter Verwendung von Licht, das von einem lichtemittierenden Element emittiert wird (nachstehend als zweiter Modus bezeichnet), versetzt wird, wenn das Umgebungslicht schwach ist. Mit anderen Worten: Die Anzeigevorrichtung kann Bilder in einem Anzeigemodus anzeigen, der entsprechend der Intensität des Umgebungslichts, das mit einem Beleuchtungsstärkemesser (in einigen Fällen auch als Beleuchtungsstärkesensor bezeichnet) gemessen wird, aus dem ersten Modus, dem zweiten Modus und einem Modus ausgewählt wird, in dem sowohl der erste als auch der zweite Modus verwendet werden (nachstehend als Hybrid-Anzeige oder dritter Modus bezeichnet).
-
Als Beispiel für eine Anzeigevorrichtung, die eine Funktion zum Anzeigen eines Bildes mit Licht, das von einem lichtemittierenden Element emittiert wird, und eine Funktion zum Anzeigen eines Bildes mit reflektiertem Umgebungslicht aufweist, offenbaren Patentdokumente 1 bis 3 jeweils eine Anzeigevorrichtung, bei der ein Pixel eine Pixelschaltung zum Steuern eines Flüssigkristallelementes und eine Pixelschaltung zum Steuern eines lichtemittierenden Elementes beinhaltet.
-
In dieser Beschreibung wird ein derartiges Display, das ein lichtemittierendes Element (z. B. ein organisches EL-Element, ein anorganisches EL-Element oder eine Nitrid-Halbleiter-Leuchtdiode) und ein reflektierendes Element (ein reflektierendes Flüssigkristallelement) als Anzeigeelemente beinhaltet, als ER-Hybrid-Display (als emittierendes OLED- und reflektierendes LC-Hybrid-Display oder als Emissions/Reflexions-Hybrid-Display) bezeichnet. Ein Display, das ein transmissives Flüssigkristallelement und ein reflektierendes Flüssigkristallelement als Anzeigeelemente beinhaltet, wird als TR-Hybrid-Display (als transmissives LC- und reflektierendes LC-Hybrid-Display oder als Transmissions/Reflexions-Hybrid-Display) bezeichnet. Zusätzlich wird eine Anzeigevorrichtung, die ein lichtemittierendes Element und ein reflektierendes Element als Anzeigeelemente beinhaltet, als Hybrid-Anzeigevorrichtung bezeichnet, und ein Display, das die Hybrid-Anzeigevorrichtung beinhaltet, wird als Hybrid-Display bezeichnet.
-
[Referenz]
-
[Patentdokumente]
-
- [Patentdokument 1] US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2003/0107688
- [Patentdokument 2] Internationale PCT-Veröffentlichung Nr. WO2007/041150
- [Patentdokument 3] Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-225381
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Wenn eine Anzeigevorrichtung einen Berührungssensorabschnitt als Eingabeschnittstelle beinhaltet, kann ein Benutzer eine elektronische Vorrichtung, die die Anzeigevorrichtung beinhaltet, bedienen, indem er einen Anzeigebildschirm berührt oder eine Berührungsgeste macht. Als Beispiele für ein Verfahren zum Bereitstellen des Berührungssensorabschnitts gibt es ein Verfahren, bei dem eine Berührungssensoreinheit über dem Anzeigebildschirm der Anzeigevorrichtung bzw. außerhalb der Zelle platziert wird (Out-Cell), und ein Verfahren, bei dem die Berührungssensoreinheit innerhalb der Anzeigevorrichtung bzw. an der Zelle bereitgestellt ist (On-Cell). Außerdem kann eine Anzeigevorrichtung, die ein Flüssigkristallelement beinhaltet, eine Berührungssensorfunktion aufweisen, wenn eine gemeinsame Elektrode des Flüssigkristallelementes als Berührungssensorelektrode verwendet wird bzw. komplett in der Zelle bereitgestellt ist (Full-in-Cell).
-
Bei einer Aktivmatrix-Anzeigevorrichtung mit einem Flüssigkristallelement kann dann, wenn ein Transistor, dessen Kanalbildungsbereich ein Metalloxid enthält, als Transistor verwendet wird, der in einer Pixelschaltung der Anzeigevorrichtung enthalten ist, der Transistor einen sehr niedrigen Sperrstrom aufweisen. Das heißt, dass Bilddaten, die in das Flüssigkristallelement geschrieben werden, für eine lange Zeit gehalten werden können.
-
Hier wird eine Anzeigevorrichtung mit einem Full-in-Cell-Berührungssensor beschrieben, bei der der Transistor, dessen Kanalbildungsbereich ein Metalloxid enthält, als Transistor, der in einer Pixelschaltung enthalten ist, verwendet wird und eine gemeinsame Elektrode des Flüssigkristallelementes auch als Berührungssensorelektrode verwendet wird. Im Falle der Full-in-Cell-Struktur sind eine Bildschreibperiode und eine Berührungserfassungsperiode bereitgestellt. Ein Berührungssensorabschnitt befindet sich vorzugsweise in einem Ruhezustand, während Bilddaten in das Flüssigkristallelement geschrieben werden. Das liegt daran, dass das Schreiben der Bilddaten ein Rauschen verursacht. Obwohl sich der Transistor während der Berührungserfassungsperiode im Ruhezustand befindet, damit das Flüssigkristallelement Bilddaten halten kann, führt der Berührungssensorabschnitt auch ohne Berührung des Benutzers unaufhörlich die Erfassung durch. Deshalb könnte eine große Menge an Strom bei der Erfassung verbraucht werden.
-
Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine neuartige Anzeigevorrichtung bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine elektronische Vorrichtung bereitzustellen, die eine neuartige Anzeigevorrichtung beinhaltet. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zum Betreiben der Anzeigevorrichtung oder der elektronischen Vorrichtung bereitzustellen.
-
Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine Anzeigevorrichtung mit geringem Stromverbrauch bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, ein neuartiges Betriebsverfahren zur Berührungserfassung bereitzustellen.
-
Es sei angemerkt, dass eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehenden Aufgaben beschränkt ist. Die vorstehenden Aufgaben schließen das Vorhandensein weiterer Aufgaben nicht aus. Die weiteren Aufgaben sind diejenigen, die vorstehend nicht beschrieben worden sind und im Folgenden beschrieben werden. Ein Fachmann kann Aufgaben, die vorstehend nicht beschrieben worden sind, aus der Erläuterung der Beschreibung, den Zeichnungen oder dergleichen ableiten. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfüllt mindestens eine der vorstehenden Aufgaben und der weiteren Aufgaben. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung muss nicht notwendigerweise alle vorstehenden Aufgaben und die weiteren Aufgaben erfüllen.
- (1) Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Vorrichtung, die eine Anzeigevorrichtung und einen Berührungssensor beinhaltet. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt, einen zweiten Schritt, einen dritten Schritt und einen vierten Schritt. Der erste Schritt umfasst einen ersten Beurteilungsschritt, in dem beurteilt wird, ob der Berührungssensor in einer ersten Periode eine Berührung erfasst hat, einen Schritt, in dem zu dem zweiten Schritt in dem Fall fortgeschritten wird, in dem in dem ersten Beurteilungsschritt bestätigt wird, dass keine Berührung erfasst worden ist, und einen Schritt, in dem zu dem dritten Schritt in dem Fall fortgeschritten wird, in dem in dem ersten Beurteilungsschritt bestätigt wird, dass eine Berührung erfasst worden ist. Der zweite Schritt umfasst einen Schritt, in dem der Berührungssensor in einen Ruhezustand versetzt oder mit einer verringerten Betriebsfrequenz angesteuert wird. Der dritte Schritt umfasst einen zweiten Beurteilungsschritt, in dem beurteilt wird, ob die Anzeigevorrichtung in einen Ruhezustand versetzt worden ist oder mit einer verringerten Betriebsfrequenz gearbeitet hat, und einen Schritt, in dem zu dem vierten Schritt in dem Fall fortgeschritten wird, in dem in dem zweiten Beurteilungsschritt bestätigt wird, dass die Anzeigevorrichtung in den Ruhezustand versetzt worden ist oder mit der verringerten Betriebsfrequenz gearbeitet hat. Der vierte Schritt umfasst einen dritten Beurteilungsschritt, in dem beurteilt wird, ob Berührungen konstant erfasst worden sind, und einen Schritt, in dem zu dem zweiten Schritt in dem Fall fortgeschritten wird, in dem in dem dritten Beurteilungsschritt bestätigt wird, dass Berührungen konstant erfasst worden sind.
- (2) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Vorrichtung, die eine Anzeigevorrichtung und einen Berührungssensor beinhaltet. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt und einen zweiten Schritt. Der erste Schritt umfasst einen ersten Beurteilungsschritt, in dem beurteilt wird, ob der Berührungssensor in einer ersten Periode eine Berührung erfasst hat, und einen Schritt, in dem zu dem zweiten Schritt in dem Fall fortgeschritten wird, in dem in dem ersten Beurteilungsschritt bestätigt wird, dass keine Berührung erfasst worden ist. Der zweite Schritt umfasst einen Schritt, in dem der Berührungssensor in einen Ruhezustand versetzt oder mit einer verringerten Betriebsfrequenz angesteuert wird.
- (3) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Vorrichtung, die eine Anzeigevorrichtung und einen Berührungssensor beinhaltet. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt, einen zweiten Schritt und einen dritten Schritt. Der erste Schritt umfasst einen ersten Beurteilungsschritt, in dem beurteilt wird, ob die Anzeigevorrichtung in einen Ruhezustand versetzt worden ist oder mit einer verringerten Betriebsfrequenz gearbeitet hat, und einen Schritt, in dem zu dem zweiten Schritt in dem Fall fortgeschritten wird, in dem in dem ersten Beurteilungsschritt bestätigt wird, dass die Anzeigevorrichtung in den Ruhezustand versetzt worden ist oder mit der verringerten Betriebsfrequenz gearbeitet hat. Der zweite Schritt umfasst einen zweiten Beurteilungsschritt, in dem beurteilt wird, ob Berührungen konstant erfasst worden sind, und einen Schritt, in dem zu dem dritten Schritt in dem Fall fortgeschritten wird, in dem in dem zweiten Beurteilungsschritt bestätigt wird, dass Berührungen konstant erfasst worden sind. Der dritte Schritt umfasst einen Schritt, in dem der Berührungssensor in einen Ruhezustand versetzt oder mit einer verringerten Betriebsfrequenz angesteuert wird.
- (4) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Vorrichtung, die eine Anzeigevorrichtung und einen Berührungssensor beinhaltet. Die Anzeigevorrichtung beinhaltet einen Anzeigeabschnitt und einen Beleuchtungsstärkesensor. Der Beleuchtungsstärkesensor weist eine Funktion zum Messen der Beleuchtungsstärke des Außenlichts auf, um den Anzeigeabschnitt in einen ersten Bereich, der nicht beschattet ist, und einen zweiten Bereich, der beschattet ist, zu unterteilen. Es wird die Leuchtdichte eines Bildes erhöht, das in dem ersten Bereich des Anzeigeabschnitts angezeigt wird. Kein Bild wird in dem zweiten Bereich des Anzeigeabschnitts angezeigt, oder es wird die Leuchtdichte eines Bildes verringert, das in dem zweiten Bereich des Anzeigeabschnitts angezeigt wird.
- (5) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Vorrichtung, die eine Anzeigevorrichtung und einen Berührungssensor beinhaltet. Die Anzeigevorrichtung beinhaltet einen Anzeigeabschnitt. Der Berührungssensor weist eine Funktion zum Unterteilen des Anzeigeabschnitts in einen ersten Bereich, in dem keine Berührung erfasst wird, und einen zweiten Bereich auf, in dem eine Berührung erfasst wird. Es wird die Leuchtdichte eines Bildes erhöht, das in dem ersten Bereich des Anzeigeabschnitts angezeigt wird. Kein Bild wird in dem zweiten Bereich des Anzeigeabschnitts angezeigt, oder es wird die Leuchtdichte eines Bildes verringert, das in dem zweiten Bereich des Anzeigeabschnitts angezeigt wird.
- (6) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Betriebsverfahren nach einem von (1) bis (5). Bei dem Betriebsverfahren beinhaltet die Anzeigevorrichtung ein reflektierendes Flüssigkristallelement und entweder ein lichtemittierendes Element oder ein transmissives Flüssigkristallelement.
- (7) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Betriebsverfahren nach (6). Bei dem Betriebsverfahren weist die elektronische Vorrichtung eine Full-in-Cell-Struktur auf, bei der sich das reflektierende Flüssigkristallelement und der Berührungssensor eine Elektrode teilen.
- (8) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Betriebsverfahren nach einem von (1) bis (7). Bei dem Betriebsverfahren beinhaltet die Anzeigevorrichtung einen Transistor, dessen Kanalbildungsbereich ein Metalloxid enthält.
- (9) Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Betriebsverfahren nach einem von (1) bis (8). Bei dem Betriebsverfahren beinhaltet die Anzeigevorrichtung einen Transistor, dessen Kanalbildungsbereich Silizium enthält.
-
Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine neuartige Anzeigevorrichtung bereitgestellt werden. Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt werden, die eine neuartige Anzeigevorrichtung beinhaltet. Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann ein Verfahren zum Betreiben der Anzeigevorrichtung oder der elektronischen Vorrichtung bereitgestellt werden.
-
Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann eine Anzeigevorrichtung mit geringem Stromverbrauch bereitgestellt werden. Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann ein neuartiges Betriebsverfahren zur Berührungserfassung bereitgestellt werden.
-
Es sei angemerkt, dass eine Wirkung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehenden Wirkungen beschränkt ist. Die vorstehenden Wirkungen schließen das Vorhandensein weiterer Wirkungen nicht aus. Die weiteren Wirkungen sind diejenigen, die vorstehend nicht beschrieben worden sind und im Folgenden beschrieben werden. Ein Fachmann kann Wirkungen, die vorstehend nicht beschrieben worden sind, aus der Erläuterung der Beschreibung, den Zeichnungen oder dergleichen ableiten. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung soll mindestens eine der vorstehenden Wirkungen und der weiteren Wirkungen aufweisen. Deshalb muss eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise die vorstehenden Wirkungen aufweisen.
-
Figurenliste
-
- 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer elektronischen Vorrichtung darstellt.
- 2A stellt ein Betriebsbeispiel einer elektronischen Vorrichtung in einer Bildperiode dar, und 2B stellt ein Beispiel für den Zeitpunkt des Übergangs zwischen einem Betriebszustand und einem Ruhezustand der elektronischen Vorrichtung dar.
- 3A bis 3D stellen jeweils ein Betriebsbeispiel einer elektronischen Vorrichtung in einer Bildperiode dar.
- 4A und 4B stellen Beispiele für den Zeitpunkt des Übergangs zwischen einem Betriebszustand und einem Ruhezustand einer elektronischen Vorrichtung dar.
- 5A und 5B stellen Beispiele für den Zeitpunkt des Übergangs zwischen einem Betriebszustand und einem Ruhezustand einer elektronischen Vorrichtung dar.
- 6 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer elektronischen Vorrichtung darstellt.
- 7 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer elektronischen Vorrichtung darstellt.
- 8 stellt ein Beispiel für den Zeitpunkt des Übergangs zwischen einem Betriebszustand und einem Ruhezustand einer elektronischen Vorrichtung dar.
- 9A und 9B stellen Beispiele für den Zeitpunkt des Übergangs zwischen einem Betriebszustand und einem Ruhezustand einer elektronischen Vorrichtung dar.
- 10A und 10B stellen Beispiele für den Zeitpunkt des Übergangs zwischen einem Betriebszustand und einem Ruhezustand einer elektronischen Vorrichtung dar.
- 11 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Betriebsbeispiel einer elektronischen Vorrichtung darstellt.
- 12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Betriebsbeispiel einer elektronischen Vorrichtung darstellt.
- 13A bis 13D sind schematische Darstellungen eines Konfigurationsbeispiels einer Anzeigevorrichtung.
- 14A bis 14D sind Schaltpläne und Zeitdiagramme, welche ein Konfigurationsbeispiel einer Anzeigevorrichtung darstellen.
- 15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für eine Anzeigevorrichtung darstellt.
- 16 ist eine Querschnittsansicht, die ein Strukturbeispiel eines Eingabe-/Ausgabegeräts darstellt.
- 17A bis 17D sind Querschnittsansichten, die ein Strukturbeispiel eines Eingabe-/Ausgabegeräts darstellen.
- 18 ist eine Querschnittsansicht, die ein Strukturbeispiel eines Transistors darstellt, der in einem Eingabe-/Ausgabegerät enthalten ist.
- 19 ist eine Querschnittsansicht, die ein Betriebsbeispiel eines Berührungssensors eines Eingabe-/Ausgabegeräts darstellt.
- 20A und 20B sind perspektivische Ansichten, die elektronische Vorrichtungen darstellen.
- 21 ist ein Schaltungsblockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines Touchscreens darstellt.
- 22A bis 22C sind eine Draufsicht und perspektivische Ansichten, welche ein Konfigurationsbeispiel eines Touchscreens darstellen.
- 23A und 23B sind eine Draufsicht und eine perspektivische Ansicht, welche ein Konfigurationsbeispiel eines Touchscreens darstellen.
- 24A bis 24D sind schematische Querschnittsansichten, die Konfigurationsbeispiele eines Berührungssensors darstellen.
- 25A und 25B sind schematische Querschnittsansichten, die Konfigurationsbeispiele eines Berührungssensors darstellen.
- 26A und 26B sind schematische Querschnittsansichten, die Konfigurationsbeispiele eines Berührungssensors darstellen.
- 27A und 27B sind schematische Querschnittsansichten, die Konfigurationsbeispiele eines Berührungssensors darstellen.
- 28A bis 28F sind perspektivische Ansichten, die Beispiele für elektronische Vorrichtungen darstellen.
-
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
-
In dieser Beschreibung bezieht sich „Hybrid-Anzeige“ (Anzeige in dem dritten Modus) auf ein Verfahren zum Anzeigen eines Textes und/oder eines Bildes, bei dem reflektiertes Licht und Licht von einer selbstleuchtenden Lichtquelle zusammen bei einem Bildschirm verwendet werden, um den Farbton oder die Lichtintensität des jeweils anderen zu ergänzen. Alternativ bezieht sich „Hybrid-Anzeige“ auf ein Verfahren zum Anzeigen eines Textes und/oder eines Bildes unter Verwendung von Licht von einer Vielzahl von Anzeigeelementen in einem Pixel oder einem Subpixel. Es sei angemerkt, dass eine Hybrid-Anzeigevorrichtung, die die Hybrid-Anzeige durchführt, ein Pixel oder ein Subpixel, das eine Anzeige unter Verwendung eines einer Vielzahl von Anzeigeelementen durchführt, und ein Pixel oder ein Subpixel, das eine Anzeige unter Verwendung von zwei oder mehr der Vielzahl von Anzeigeelementen durchführt, lokal beinhalten kann.
-
In dieser Beschreibung und dergleichen erfüllt „Hybrid-Anzeige“ mindestens eine der vorstehenden Beschreibungen.
-
Eine Hybrid-Anzeigevorrichtung beinhaltet ferner eine Vielzahl von Anzeigeelementen in einem Pixel oder einem Subpixel. Als Beispiel für die Vielzahl von Anzeigeelementen können ein reflektierendes Element, das Licht reflektiert, und ein selbstleuchtendes Element, das Licht emittiert, angegeben werden. Es sei angemerkt, dass das reflektierende Element und das selbstleuchtende Element unabhängig voneinander gesteuert werden können. Die Hybrid-Anzeigevorrichtung weist eine Funktion auf, unter Verwendung von reflektiertem Licht und/oder Licht von einer selbstleuchtenden Lichtquelle einen Text und/oder ein Bild auf einem Anzeigeabschnitt aufzuzeigen.
-
In dieser Beschreibung und dergleichen handelt es sich bei dem Wort „Bild“ um einen Begriff, der sowohl ein Standbild als auch ein bewegtes Bild umfasst. Mit anderen Worten: In dieser Beschreibung und dergleichen kann sich ein „Bild“ entweder auf ein Standbild oder auf ein bewegtes Bild beziehen. Außerdem kann sich ein „bewegtes Bild“ auf ein Video oder dergleichen beziehen.
-
In dieser Beschreibung und dergleichen bedeutet ein Metalloxid im weiteren Sinne ein Oxid eines Metalls. Metalloxide werden in einen Oxidisolator, einen Oxidleiter (darunter auch einen durchsichtigen Oxidleiter), einen Oxidhalbleiter (oxide semiconductor; auch einfach als OS bezeichnet) und dergleichen eingeteilt. Beispielsweise wird ein Metalloxid, das für eine aktive Schicht eines Transistors verwendet wird, in einigen Fällen als Oxidhalbleiter bezeichnet. Das heißt, dass ein Metalloxid, das in einem Kanalbildungsbereich eines Transistors mit mindestens einer Verstärkungsfunktion, einer Gleichrichterfunktion oder einer Schalterfunktion enthalten ist, als Metalloxidhalbleiter oder kurz als OS bezeichnet werden kann. Des Weiteren bezieht sich ein OS-FET auf einen Transistor, der ein Metalloxid oder einen Oxidhalbleiter enthält.
-
In dieser Beschreibung und dergleichen wird ein Metalloxid, das Stickstoff enthält, in einigen Fällen auch als Metalloxid bezeichnet. Zudem kann ein Metalloxid, das Stickstoff enthält, als Metalloxynitrid bezeichnet werden.
-
(Ausführungsform 1)
-
Bei dieser Ausführungsform werden eine Anzeigevorrichtung, ein Berührungssensorabschnitt und ein Betriebsverfahren dafür beschrieben.
-
< Konfigurationsbeispiel>
-
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer elektronischen Vorrichtung darstellt, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird.
-
Bei dieser Ausführungsform handelt es sich bei einer elektronischen Vorrichtung 100 um eine Hybrid-Anzeigevorrichtung, bei der eine gemeinsame Elektrode eines reflektierenden Flüssigkristallelementes auch als Berührungssensorelektrode eines Berührungssensorabschnitts verwendet wird und ein OS-FET als Transistor verwendet wird, der in einer Pixelschaltung enthalten ist. Die elektronische Vorrichtung 100 beinhaltet einen Grafikprozessor GPU, eine Zeitsteuerung TC, eine Schaltung CEPC zum Einstellen des Potentials der gemeinsamen Elektrode, eine Touchscreen-Steuerung TPC, einen Gate-Treiberabschnitt GD, einen Source-Treiberabschnitt SD und einen Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA.
-
Der Gate-Treiberabschnitt GD beinhaltet einen ersten Gate-Treiber GD1 und einen zweiten Gate-Treiber GD2. Der Source-Treiberabschnitt SD beinhaltet einen ersten Source-Treiber SD1 und einen zweiten Source-Treiber SD2. Der Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA beinhaltet eine erste Anzeigevorrichtung DD1, eine zweite Anzeigevorrichtung DD2 und einen Berührungssensorabschnitt TSD. Die erste Anzeigevorrichtung DD1 beinhaltet ein reflektierendes Flüssigkristallelement, und die zweite Anzeigevorrichtung DD2 beinhaltet entweder ein lichtemittierendes Element oder ein transmissives Flüssigkristallelement.
-
Der Grafikprozessor GPU weist eine Funktion zum Erzeugen von Bilddaten durch Rendern von Daten 10 auf, die von außen übertragen werden. Hier bezeichnet der Ausdruck „von außen“ beispielsweise „von einem Host-Gerät“, „von einem Empfangsgerät“ oder dergleichen, das in der elektronischen Vorrichtung 100 bereitgestellt ist. Der Grafikprozessor GPU weist ferner eine Funktion zum Übertragen der Bilddaten auf die Zeitsteuerung TC auf. Es sei angemerkt, dass die elektronische Vorrichtung 100 anstelle des Grafikprozessors GPU einen Hauptprozessor (central processing unit, CPU) beinhalten kann.
-
Die Zeitsteuerung TC weist eine Funktion auf, die Bilddaten, die von dem Grafikprozessor GPU übertragen werden, entsprechend der Anzahl von Pixeln in der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 zu skalieren. Die skalierten Bilddaten werden auf den Source-Treiberabschnitt SD übertragen. Die Zeitsteuerung TC weist ferner eine Funktion zum Erzeugen von Datensteuersignalen auf, die auf den Bilddaten basieren, die von dem Grafikprozessor GPU übertragen werden. Die Datensteuersignale werden auf den Source-Treiberabschnitt SD, den Gate-Treiberabschnitt GD und die Schaltung CEPC zum Einstellen des Potentials der gemeinsamen Elektrode übertragen.
-
Die Schaltung CEPC zum Einstellen des Potentials der gemeinsamen Elektrode weist Funktionen auf, als Reaktion auf das Datensteuersignal, das von der Zeitsteuerung TC übertragen wird, die Polarität des reflektierenden Flüssigkristalls, der in der Pixelschaltung enthalten ist, umzuschalten und ein Potential zu verändern, das an die gemeinsame Elektrode (Berührungssensorelektrode) angelegt wird. Insbesondere bezieht sich in dieser Beschreibung und dergleichen die Funktion zum Verändern eines Potentials, das an die gemeinsame Elektrode (Berührungssensorelektrode) angelegt wird, auf ein Umschalten zwischen einem Schritt, in dem ein gemeinsames Potential in die gemeinsame Elektrode (Berührungssensorelektrode) eingegeben wird, um die erste Anzeigevorrichtung DD1 zu betreiben, und einem Schritt, in dem ein Impulssignal für den Berührungssensor in die gemeinsame Elektrode (Berührungssensorelektrode) eingegeben wird, um den Berührungssensorabschnitt TSD dazu zu bringen, dass er einen Erfassungsvorgang durchführt.
-
Der Gate-Treiberabschnitt GD weist eine Funktion auf, als Reaktion auf das Datensteuersignal, das von der Zeitsteuerung TC übertragen wird, Auswahlsignale der Anzeigeelemente auf die erste Anzeigevorrichtung DD1 und die zweite Anzeigevorrichtung DD2 mit einer Betriebsfrequenz zu übertragen, die auf dem Datensteuersignal basiert. Insbesondere wird ein Auswahlsignal als Signal zum Auswählen des reflektierenden Flüssigkristallelementes von dem ersten Gate-Treiber GD1 auf die erste Anzeigevorrichtung DD1 übertragen, und ein Auswahlsignal wird als Signal zum Auswählen des lichtdurchlässigen Elementes (transmissiven Flüssigkristallelementes) von dem zweiten Gate-Treiber GD2 auf die zweite Anzeigevorrichtung DD2 übertragen. Der Gate-Treiberabschnitt GD kann in Abhängigkeit von dem Datensteuersignal in einen Ruhezustand versetzt werden.
-
Der Source-Treiberabschnitt SD weist eine Funktion auf, die skalierten Bilddaten (nachstehend als Bildsignal bezeichnet), die von der Zeitsteuerung TC übertragen werden, auf die erste Anzeigevorrichtung DD1 zu übertragen. Das Bildsignal wird mit einer Betriebsfrequenz übertragen, die auf dem Datensteuersignal basiert, das ebenfalls von der Zeitsteuerung TC übertragen wird. Insbesondere wird ein Bildsignal als Bilddaten, die durch das reflektierende Flüssigkristallelement angezeigt werden, von dem ersten Source-Treiber SD1 auf die erste Anzeigevorrichtung DD1 übertragen, und ein Bildsignal wird als Bilddaten, die durch das lichtdurchlässige Element (transmissive Flüssigkristallelement) angezeigt werden, von dem zweiten Source-Treiber SD2 auf die zweite Anzeigevorrichtung DD2 übertragen. Der Source-Treiberabschnitt SD kann in Abhängigkeit von dem Datensteuersignal in einen Ruhezustand versetzt werden.
-
Es sei angemerkt, dass die erste Anzeigevorrichtung DD1 und die zweite Anzeigevorrichtung DD2 die gleiche Betriebsfrequenz oder unterschiedliche Betriebsfrequenzen aufweisen können.
-
Die Touchscreen-Steuerung TPC empfängt das Datensteuersignal von der Zeitsteuerung TC und kann daher den Berührungssensorabschnitt TSD dazu bringen, dass er den Erfassungsvorgang mit einer Betriebsfrequenz durchführt, die auf dem Datensteuersignal basiert. Der Berührungssensorabschnitt TSD kann in Abhängigkeit von dem Datensteuersignal in einen Ruhezustand versetzt werden. Die Touchscreen-Steuerung TPC weist ferner eine Funktion zum Steuern eines Berührungssensor-Treibers und einer Erfassungsschaltung auf, welche in dem Berührungssensorabschnitt TSD enthalten sind. Ein Signal, das eine durch die Erfassungsschaltung erfasste Berührungsinformation umfasst, wird durch die Touchscreen-Steuerung TPC verarbeitet und auf einen Hauptcomputer, wie z. B. ein Host-Gerät, übertragen.
-
In einem Blockdiagramm in dieser Beschreibung oder dergleichen werden Komponenten funktionell eingeteilt und durch Blöcke gezeigt, die voneinander unabhängig sind. Jedoch ist es bei einer realen Schaltung oder dergleichen manchmal schwierig, derartige Komponenten funktionell einzuteilen, und es gibt einen Fall, in dem eine Schaltung für eine Vielzahl von Funktionen zuständig ist, oder einen Fall, in dem eine Vielzahl von Schaltungen für eine Funktion zuständig ist. Deshalb zeigen die in einem Blockdiagramm dargestellten Blöcke nicht notwendigerweise Komponenten, die in der Beschreibung beschrieben werden; ihre Erläuterung kann je nach Situation angemessen mit einem weiteren Begriff erfolgen.
-
Beispielsweise sind bei der elektronischen Vorrichtung 100 in 1 die erste Anzeigevorrichtung DD1 und der Berührungssensorabschnitt TSD getrennt dargestellt. Jedoch handelt es sich, da die gemeinsame Elektrode des Flüssigkristallelementes auch als Berührungssensorelektrode des Berührungssensorabschnitts verwendet wird, bei der gemeinsamen Elektrode (Berührungssensorelektrode) um eine gemeinsame Komponente, die von der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und dem Berührungssensorabschnitt TSD in 1 geteilt wird. Folglich kann der Ausdruck „die erste Anzeigevorrichtung DD1 beinhaltet eine gemeinsame Elektrode (Berührungssensorelektrode)“ durch den Ausdruck „der Berührungssensorabschnitt TSD beinhaltet eine gemeinsame Elektrode (Berührungssensorelektrode)“ ersetzt werden.
-
Obwohl 1 ein Beispiel darstellt, bei dem die elektronische Vorrichtung 100 eine Hybrid-Anzeigevorrichtung ist und daher die zweite Anzeigevorrichtung DD2 beinhaltet, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf die Hybrid-Anzeigevorrichtung beschränkt. In diesem Sinne kann es sich bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um die elektronische Vorrichtung 100 handeln, die die zweite Anzeigevorrichtung DD2, den zweiten Gate-Treiber und den zweiten Source-Treiber nicht beinhaltet und mit dem Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA versehen ist, der lediglich die erste Anzeigevorrichtung DD1 und den Berührungssensorabschnitt TSD beinhaltet.
-
<Betriebsbeispiel 1>
-
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Betreiben der elektronischen Vorrichtung 100 beschrieben.
-
2A und 2B stellen schematisch Beispiele für den Zeitpunkt des Schreibens von Bilddaten in die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 sowie den Zeitpunkt der Erfassung des Berührungssensorabschnitts TSD dar. Eine Bildperiode in 2A umfasst eine Bildschreibperiode PWD, eine Erfassungsperiode SP1 und eine Erfassungsperiode SP2. Wie in 2A dargestellt, werden das Schreiben von Bilddaten in die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 sowie die Erfassung des Berührungssensorabschnitts in einer Bildperiode durchgeführt. Es sei angemerkt, dass eine Bildperiode 1/60 s beträgt.
-
Es handelt sich bei der Bildschreibperiode PWD um eine Periode, in der Bilddaten in die Anzeigeelemente der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 geschrieben werden, und die Bildschreibperiode PWD macht 1/2 einer Bildperiode (1/120 s) aus. Bei der Full-in-Cell-Struktur, bei der die gemeinsame Elektrode als Berührungssensorelektrode verwendet wird, wird in der Bildschreibperiode PWD ein gemeinsames Potential an die gemeinsame Elektrode (Berührungssensorelektrode) des Flüssigkristallelementes angelegt und werden Bilddaten in das Flüssigkristallelement geschrieben. Währenddessen ist der Berührungssensorabschnitt zur Erfassung nicht verfügbar und befindet sich daher im Ruhezustand.
-
Es handelt sich bei jeder der Erfassungsperioden SP1 und SP2 um eine Periode, in der der Berührungssensorabschnitt TSD der elektronischen Vorrichtung 100 einen Erfassungsvorgang durchführt, und jede Erfassungsperiode macht 1/4 einer Bildperiode (1/240 s) aus. Das heißt, dass der Erfassungsvorgang in 2A zweimal in einer Bildperiode durchgeführt wird. Bei der Full-in-Cell-Struktur, bei der die gemeinsame Elektrode als Berührungssensorelektrode verwendet wird, wird in der Erfassungsperiode SP1 und der Erfassungsperiode SP2 ein Berührungserfassungsimpulssignal an die gemeinsame Elektrode (Berührungssensorelektrode) des Flüssigkristallelementes angelegt und wird der Berührungssensor angesteuert. Währenddessen hält das Flüssigkristallelement der ersten Anzeigevorrichtung DD1 die zuvor geschriebenen Daten, und daher wird kein Schreiben durchgeführt. Mit anderen Worten: Es muss kein Auswahlsignal auf das Flüssigkristallelement übertragen werden; deshalb befinden/befindet sich der Gate-Treiber für die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der Gate-Treiber für die zweite Anzeigevorrichtung DD2 im Ruhe- (Nicht-Abtast-) Zustand.
-
Bei dem Full-in-Cell-Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA befindet sich in dem Fall, in dem kein Bild auf der ersten Anzeigevorrichtung DD1 angezeigt wird und ein Bild auf der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 angezeigt wird (zweiter Modus), die erste Anzeigevorrichtung DD1 auch in der Bildschreibperiode PWD im Ruhe- (Nicht-Abtast-) Zustand. Bei dem Full-in-Cell-Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA befindet sich in dem Fall, in dem kein Bild auf der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 angezeigt wird und ein Bild auf der ersten Anzeigevorrichtung DD1 angezeigt wird (erster Modus), die zweite Anzeigevorrichtung DD2 auch in der Bildschreibperiode PWD im Ruhe-(Nicht-Abtast-) Zustand.
-
2B stellt Beispiele für den Betriebszustand, den Ruhezustand und den Zeitpunkt des Zustandsübergangs der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 sowie des Berührungssensorabschnitts TSD dar, welche entsprechend dem Zeitdiagramm einer Bildperiode in 2A betrieben werden.
-
Wie in 2B dargestellt, dauert eine Bildperiode vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T2, und der Bildschreibvorgang der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 wird einmal in jeder Bildperiode durchgeführt. Während des Schreibvorgangs (der Bildschreibperiode PWD) befindet sich der Berührungssensorabschnitt TSD im Ruhezustand. Nachdem der Bildschreibvorgang der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 abgeschlossen worden ist, gehen/geht die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 von dem Betriebszustand in den Ruhezustand über.
-
Wenn die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 in den Ruhezustand versetzt werden/wird, geht der Berührungssensorabschnitt TSD von dem Ruhezustand in den Betriebszustand über. Zu diesem Zeitpunkt führt der Berührungssensorabschnitt einen Erfassungsvorgang der Erfassungsperiode SP1 und der Erfassungsperiode SP2 durch. Nachdem der Erfassungsvorgang abgeschlossen worden ist, geht der Berührungssensorabschnitt TSD von dem Betriebszustand in den Ruhezustand über. Zu diesem Zeitpunkt gehen/geht die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 von dem Ruhezustand in den Betriebszustand über.
-
Zum Zeitpunkt T2 wird der Betrieb in einer Bildperiode, die die vorstehenden Vorgänge umfasst, abgeschossen. In 2B wird nach dem Zeitpunkt T2 der Betrieb in einer Bildperiode, die in 2A dargestellt ist, auf ähnliche Weise wie die Vorgänge vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T2 wiederholt. Es sei angemerkt, dass in 2B Vorgänge in einer Bildperiode vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T3 durchgeführt werden.
-
Der in 2A dargestellte Zeitpunkt wurde unter der Annahme einer 4,91 Zoll-Anzeigevorrichtung mit 1280 x 720 Pixeln (HD) erstellt. Die Längen der Bildschreibperiode PWD, der Erfassungsperiode SP1 und der Erfassungsperiode SP2 können je nach der Größe des Berührungssensor-Anzeigeabschnitts TDA verändert werden, nämlich je nach der Anzahl von Pixeln in der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 oder je nach der Größe des Berührungssensorabschnitts TSD.
-
3A bis 3D stellen Beispiele für den Betriebsablauf der elektronischen Vorrichtung 100 in einer Bildperiode dar, welche sich von den Beispielen in 2A und 2B unterscheiden.
-
Eine Bildperiode in 3A umfasst eine Bildschreibperiode PWD und eine Erfassungsperiode SP3. Die Bildschreibperiode PWD in 3A macht 1/2 einer Bildperiode (1/120 s) aus, und die Erfassungsperiode SP3 in 3A macht 1/2 einer Bildperiode (1/120 s) aus. In der Erfassungsperiode SP3 in 3A wird der Erfassungsvorgang einmal durchgeführt. Das heißt, dass die Anzahl von Erfassungsvorgängen in dem Zeitdiagramm in 3A kleiner ist als diejenige in dem Zeitdiagramm in 2A. Wenn die Abnahme der Anzahl von Erfassungsvorgängen die Empfindlichkeit des Berührungssensorabschnitts TSD nicht beeinflusst, ermöglicht der Betriebsablauf in 3A mit einer kleineren Anzahl von Erfassungsvorgängen einen geringeren Stromverbrauch des Berührungssensorabschnitts TSD als der Betriebsablauf in 2A.
-
Eine Bildperiode in 3B umfasst eine Bildschreibperiode PWD und eine Erfassungsperiode SP3. Die Bildschreibperiode PWD in 3B macht 3/4 einer Bildperiode (1/80 s) aus, und die Erfassungsperiode SP3 in 3B macht 1/4 einer Bildperiode (1/240 s) aus. In der Erfassungsperiode SP3 in 3B wird der Erfassungsvorgang einmal durchgeführt. Das heißt, dass die Bildschreibperiode PWD in dem Zeitdiagramm in 3B länger ist als diejenige in dem Zeitdiagramm in 2A; deshalb ist der Betriebsablauf in 3B für eine Anzeigevorrichtung mit einer größeren Anzahl von Pixeln und/oder einer größeren Größe geeignet.
-
Eine Bildperiode in 3C umfasst eine Bildschreibperiode PWD und eine Erfassungsperiode SP3. Die Bildschreibperiode PWD in 3C macht 1/4 einer Bildperiode (1/240 s) aus, und die Erfassungsperiode SP3 in 3C macht 3/4 einer Bildperiode (1/80 s) aus. In der Erfassungsperiode SP3 in 3C wird der Erfassungsvorgang einmal durchgeführt. Das heißt, dass die Bildschreibperiode PWD in dem Zeitdiagramm in 3C kürzer ist als diejenige in dem Zeitdiagramm in 2A; deshalb ist der Betriebsablauf in 3C für eine Anzeigevorrichtung mit einer kleineren Anzahl von Pixeln und/oder einer kleineren Größe geeignet.
-
Eine Bildperiode in 3D umfasst eine Bildschreibperiode PWD und eine Erfassungsperiode SP3. In 3D beträgt die Summe der Länge der Bildschreibperiode PWD und der Länge der Erfassungsperiode SP3 in einer Bildperiode 1/60 s; jedoch gibt es keine Beschränkung hinsichtlich der Länge der Bildschreibperiode PWD und der Länge der Erfassungsperiode SP3. Die Erfassungsperiode SP3 in 3D umfasst eine Vielzahl von Erfassungsperioden SP, und der Erfassungsvorgang wird einmal in jeder Erfassungsperiode SP durchgeführt. Mit anderen Worten: In dem Betriebszeitdiagramm in 3D werden mehrere Erfassungsvorgänge in einer Bildperiode durchgeführt, was ein geeignetes Verfahren für die Verbesserung der Empfindlichkeit des Berührungssensorabschnitts TSD ist. Es sei angemerkt, dass eine Bildperiode in 2A derjenigen in 3D entspricht, wenn die Anzahl von Erfassungsperioden SP in einer Bildperiode auf zwei eingestellt wird und die Längen der Bildschreibperiode PWD und der Erfassungsperiode SP3 jeweils auf 1/120 s eingestellt werden.
-
Vorgänge in einer Bildperiode einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die Beispiele für die Vorgänge in einer Bildperiode in 3A bis 3D beschränkt. Beispielsweise kann in einer Bildperiode einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Erfassungsperiode SP3 zuerst kommen und von der Bildschreibperiode PWD gefolgt werden.
-
<Betriebsbeispiel 2>
-
4A stellt Beispiele dar, die sich von denjenigen in 2B unterscheiden, nämlich Beispiele für den Betriebszustand, den Ruhezustand und den Zeitpunkt des Zustandsübergangs der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 sowie des Berührungssensorabschnitts TSD in der elektronischen Vorrichtung 100. Es sei angemerkt, dass der Betriebsablauf in einer Bildperiode in 4A einem beliebigen der Betriebsabläufe in 3A bis 3D entspricht; nach diesem Ablauf wird der normale Betrieb der elektronischen Vorrichtung 100 durchgeführt.
-
Wie in 4A dargestellt, dauert eine Bildperiode vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T2, und der Bildschreibvorgang der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 wird einmal in der einen Bildperiode durchgeführt. Während des Schreibvorgangs (der Bildschreibperiode PWD) befindet sich der Berührungssensorabschnitt TSD im Ruhezustand. Nachdem der Bildschreibvorgang der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 abgeschlossen worden ist, gehen/geht die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 von dem Betriebszustand in den Ruhezustand über.
-
Wenn die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 in den Ruhezustand versetzt werden/wird, geht der Berührungssensorabschnitt TSD von dem Ruhezustand in den Betriebszustand über. Zu diesem Zeitpunkt führt der Berührungssensorabschnitt einen Erfassungsvorgang der Erfassungsperiode SP3 durch. Zum Zeitpunkt T2, d. h. nach dem Abschluss des Erfassungsvorgangs, geht der Berührungssensorabschnitt TSD von dem Betriebszustand in den Ruhezustand über. Zu diesem Zeitpunkt gehen/geht die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 von dem Ruhezustand in den Betriebszustand über.
-
In dem Fall, in dem keine Bedienung durch den Benutzer, d. h. keine Berührung, für eine bestimmte Periode bis zum Zeitpunkt T2 erfasst wird, wird der Berührungssensorabschnitt TSD zum Zeitpunkt T2 ungeachtet des Betriebsablaufs in einer Bildperiode in den Ruhezustand versetzt. Es sei angemerkt, dass die Länge der Periode, in der sich der Berührungssensorabschnitt TSD im Ruhezustand befindet, beispielsweise durch den Benutzer willkürlich bestimmt werden oder bei der elektronischen Vorrichtung 100 voreingestellt sein kann. In 4A behält der Berührungssensorabschnitt TSD den Ruhezustand für drei Bildperioden (vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T3) bei. In dieser Beschreibung wird ein langer Ruhezustand des Berührungssensorabschnitts TSD, wie z. B. der oben erwähnte Zustand in der Periode vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T3, als langer Standby-Modus bezeichnet.
-
Streng genommen endet der Ruhezustand des Berührungssensorabschnitts TSD nicht zum Zeitpunkt T3. Vom Zeitpunkt T3 an wird der Vorgang in einem beliebigen der Zeitdiagramme in 3A bis 3D durchgeführt; deshalb endet der Ruhezustand des Berührungssensorabschnitts TSD nicht zum Zeitpunkt T3, sondern dauert bis zum Abschluss der Bildschreibperiode PWD, die zum Zeitpunkt T3 beginnt (bis zum Zeitpunkt T4). Daher kann in dieser Beschreibung nicht nur der Zustand in der Periode vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T3, sondern auch der Zustand in der Periode vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T4 als langer Standby-Modus bezeichnet werden.
-
Nach dem Zeitpunkt T3 werden die Vorgänge der normalen einen Bildperiode auf ähnliche Weise wie diejenigen in 2B wiederholt. In dem Fall, in dem keine Bedienung durch den Benutzer, d. h. keine Berührung, für eine bestimmte Periode erfasst wird, geht der Berührungssensorabschnitt TSD wie in der Periode vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T3 in den langen Standby-Modus über.
-
In 4A befindet sich der Berührungssensorabschnitt TSD vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T4 im langen Standby-Modus; jedoch ist der Betriebsablauf einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann, wie in 4B dargestellt, in der Mitte der Periode des langen Standby-Modus der Berührungssensorabschnitt TSD auf Basis des Betriebsablaufs der normalen einen Bildperiode arbeiten. In 4B befindet sich der Berührungssensorabschnitt TSD vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T2-1,5 im langen Standby-Modus, arbeitet vom Zeitpunkt T2-1 bis zum Zeitpunkt T2-2 auf Basis des Betriebsablaufs der normalen einen Bildperiode und befindet sich vom Zeitpunkt T2-2 bis zum Zeitpunkt T3-1 wieder im langen Standby-Modus. In 4B weist der Berührungssensorabschnitt TSD vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T4 eine Erfassungsperiode je zwei Bildperioden (einen Erfassungsvorgang je 1/30 s) auf, d. h., dass er mit einer Betriebsfrequenz von 30 Hz arbeitet. Je nach Umständen oder Situation kann der Berührungssensorabschnitt TSD mit einer Betriebsfrequenz arbeiten, die unter 60 Hz liegt und nicht 30 Hz ist. In dieser Beschreibung wird der Vorgang mit einer niedrigen Betriebsfrequenz als Idle-Stop- (IDS-) Betrieb bezeichnet. Es sei angemerkt, dass der IDS-Betrieb einer Anzeigevorrichtung ausführlich bei der Ausführungsform 4 beschrieben wird.
-
<Betriebsbeispiel 3>
-
5A stellt Beispiele dar, die sich von denjenigen in 2B sowie 4A und 4B unterscheiden, nämlich Beispiele für den Betriebszustand, den Ruhezustand und den Zeitpunkt des Zustandsübergangs der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 sowie des Berührungssensorabschnitts TSD in der elektronischen Vorrichtung 100. Es sei angemerkt, dass der Betriebsablauf in einer Bildperiode in 5A einem beliebigen der Betriebsabläufe in 3A bis 3D entspricht.
-
Wie in 5A dargestellt, dauert eine Bildperiode vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T2, und der Bildschreibvorgang der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 wird einmal in der einen Bildperiode durchgeführt. Während des Schreibvorgangs (der Bildschreibperiode PWD) befindet sich der Berührungssensorabschnitt TSD im Ruhezustand. Nachdem der Bildschreibvorgang der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 abgeschlossen worden ist, gehen/geht die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 von dem Betriebszustand in den Ruhezustand über.
-
Wenn die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 in den Ruhezustand versetzt werden/wird, geht der Berührungssensorabschnitt TSD von dem Ruhezustand in den Betriebszustand über. Zu diesem Zeitpunkt führt der Berührungssensorabschnitt einen Erfassungsvorgang der Erfassungsperiode SP3 durch. Zum Zeitpunkt T2, d. h. nach dem Abschluss des Erfassungsvorgangs, geht der Berührungssensorabschnitt TSD von dem Betriebszustand in den Ruhezustand über.
-
Nun wird der folgende Fall beschrieben: Der Berührungssensorabschnitt TSD geht in den langen Standby-Modus über, wenn Bedienungen durch den Benutzer, d. h. Berührungen, bis zum Zeitpunkt T2 konstant erfasst werden und die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 vom Zeitpunkt T2 an in den langen Ruhezustand versetzt werden/wird. Beispielsweise kann der lange Ruhezustand der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 ausgelöst werden, wenn der Grafikprozessor GPU der in 1 dargestellten elektronischen Vorrichtung 100 das vorherige Einzelbild (Frame) mit dem vorliegenden Einzelbild vergleicht und in jedem Pixel keinen Unterschied in der Graustufe oder dem Farbton findet. In 5A befinden/befindet sich die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T4 im langen Ruhezustand.
-
Der Betrieb des Berührungssensorabschnitts TSD geht in den langen Standby-Modus über, nachdem die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 in den langen Ruhezustand versetzt worden sind/ist. In 5A dauert der lange Standby-Modus vom Zeitpunkt T3 bis zum Zeitpunkt T5.
-
Nach dem Zeitpunkt T4 werden die Vorgänge einer Bildperiode auf ähnliche Weise wie diejenigen in 2B wiederholt. In dem Fall, in dem Bedienungen durch den Benutzer, d. h. Berührungen, konstant erfasst werden und die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 in den langen Ruhezustand versetzt werden/wird, geht der Berührungssensorabschnitt TSD wie in der Periode vom Zeitpunkt T3 bis zum Zeitpunkt T5 in den langen Standby-Modus über.
-
In 5A befinden/befindet sich die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 vom Zeitpunkt T2 bis zum Zeitpunkt T4 im langen Ruhezustand; jedoch ist der Betriebsablauf einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Wie in 5B dargestellt, kann beispielsweise dann, wenn sich der Berührungssensorabschnitt TSD im langen Standby-Modus befindet, eine Bildüberschreibung mit einer verringerten Frequenz durchgeführt werden, ohne dass die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 in den langen Ruhezustand versetzt werden/wird. In 5B weisen/weist die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 vom Zeitpunkt T3 bis zum Zeitpunkt T4 eine Bildschreibperiode je zwei Bildperioden (ein Schreiben je 1/30 s) auf; das heißt, dass sie mit einer Betriebsfrequenz von 30 Hz arbeiten. Je nach Umständen oder Situation können/kann die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 mit einer Betriebsfrequenz arbeiten, die unter 60 Hz liegt und nicht 30 Hz ist. Das heißt, dass der IDS-Betrieb der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 mit einer verringerten Betriebsfrequenz durchgeführt werden kann. Der IDS-Betrieb einer Anzeigevorrichtung wird ausführlich bei der Ausführungsform 4 beschrieben.
-
Das oben beschriebene Betriebsverfahren in 5B ist in dem Fall effektiv, in dem sich der Berührungssensorabschnitt TSD für eine lange Zeit im langen Standby-Modus befindet. Da Bilddaten, die in Anzeigepixeln der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 gehalten werden, regelmäßig aufgefrischt werden, kann die Anzeigequalität des Berührungssensor-Anzeigeabschnitts TDA verbessert werden.
-
Als Beispiel für den Fall, in dem Bedienungen durch den Benutzer, d. h. Berührungen, konstant erfasst werden und die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 vom Zeitpunkt T2 an in den Ruhezustand versetzt werden/wird (oder der IDS-Betrieb durchgeführt wird), kann von dem Fall ausgegangen werden, dass der Benutzer den Anzeigebildschirm ständig berührt und sich ein angezeigtes Bild nicht ändert. Beispiele für eine Applikation, die diese Voraussetzung erfüllt, umfassen eine Software für ein E-Buch-Lesegerät, einen Browser, eine Software zur Wiedergabe von bewegten Bildern und einen Dateibrowser.
-
Während der Benutzer eine beliebige der vorstehenden Applikationen in der elektronischen Vorrichtung 100 ausführt, kann der Benutzer den Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA mit einem Finger ständig berühren, um die elektronische Vorrichtung 100 schnell zu bedienen. Beispielsweise kann, während der Benutzer eine Berührungsbedienung durchführt, um ein Bild zu scrollen, das auf einem als Applikation laufenden Browser angezeigt wird, die Berührungsbedienung vorübergehend in dem Zustand, in dem der Finger den Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA berührt, unterbrochen werden und kann das Scrollen des angezeigten Bildes pausiert werden. In diesem Fall durchsucht der Benutzer mit dem Finger, der den Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA berührt, das angezeigte Bild, wobei er das Scrollen pausiert. Nach der Durchsuchung des angezeigten Bildes bewegt der Benutzer den Finger wieder, der den Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA berührt hat, und scrollt das angezeigte Bild. Auf diese Weise arbeitet die elektronische Vorrichtung 100 in dem folgenden Fall vorzugsweise auf die beim Betriebsbeispiel 3 beschriebene Weise: Der Benutzer pausiert vorübergehend die Berührungsbedienung der elektronischen Vorrichtung 100, wobei ein Finger den Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA berührt, und durchsucht ein angezeigtes Bild.
-
Der Berührungssensorabschnitt TSD führt während der Berührungsbedienung, wie z. B. während des Scrollens des Anzeigebildschirms, den Erfassungsvorgang fort. Wenn der Benutzer vorübergehend die Berührungsbedienung pausiert, wobei der Finger den Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA beführt, und das angezeigte Bild durchsucht, ändert sich das angezeigte Bild nicht. Deshalb werden/wird die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 in den Ruhezustand versetzt (oder der IDS-Betrieb wird durchgeführt). Dabei wird selbst dann, wenn der Finger den Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA berührt, diese Berührung nicht als Eingabe in die elektronische Vorrichtung 100 angesehen; deshalb arbeitet der Berührungssensorabschnitt TSD vorzugsweise im langen Standby-Modus (oder der Idle-Stop-Betrieb wird vorzugsweise durchgeführt).
-
Der Stromverbrauch beim Erfassungsvorgang in der elektronischen Vorrichtung 100 kann verringert werden, indem die Betriebsbeispiele 1 bis 3 auf den Betrieb der elektronischen Vorrichtung 100 angewendet werden.
-
Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
-
(Ausführungsform 2)
-
Bei dieser Ausführungsform werden eine Anzeigevorrichtung und ein Berührungssensorabschnitt, welche sich von denjenigen der Ausführungsform 1 unterscheiden, sowie ein Betriebsverfahren dafür beschrieben.
-
<Konfigurationsbeispiel 1>
-
6 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer elektronischen Vorrichtung darstellt, die bei dieser Ausführungsform beschrieben wird.
-
Eine elektronische Vorrichtung 101 ist eine elektronische Vorrichtung, die eine erste Anzeigevorrichtung DD1 mit einem reflektierenden Flüssigkristallelement (oder einem transmissiven Flüssigkristallelement; nachstehend wird der Allgemeinbegriff „Flüssigkristallelement“ verwendet) beinhaltet und bei der ein OS-FET als Transistor verwendet wird, der in einer Pixelschaltung enthalten ist. Es sei angemerkt, dass im Unterschied zu der Ausführungsform 1 eine gemeinsame Elektrode des Flüssigkristallelementes und eine Berührungssensorelektrode getrennt in einem Berührungssensorabschnitt bereitgestellt sind. Die elektronische Vorrichtung 101 beinhaltet einen Grafikprozessor GPU, eine Zeitsteuerung TC, eine Touchscreen-Steuerung TPC, einen ersten Gate-Treiber GD1, einen ersten Source-Treiber SD1 und einen Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA.
-
Die elektronische Vorrichtung 101 weist eine Konfiguration auf, die derjenigen der elektronischen Vorrichtung 100 der Ausführungsform 1 entspricht und die zweite Anzeigevorrichtung DD2, den zweiten Gate-Treiber GD2, den zweiten Source-Treiber SD2 und die Schaltung CEPC zum Einstellen des Potentials der gemeinsamen Elektrode nicht beinhaltet. Deshalb kann für die elektrische Verbindung in der elektronischen Vorrichtung 101 auf die Beschreibung der elektronischen Vorrichtung 100 verwiesen werden. Bei der in 6 dargestellten elektronischen Vorrichtung 101 repräsentieren der erste Gate-Treiber GD1 und der erste Source-Treiber SD1 einen Gate-Treiberabschnitt GD bzw. einen Source-Treiberabschnitt SD.
-
Für den hier angeführten Grafikprozessor GPU kann auf die Beschreibung des Grafikprozessors GPU der Ausführungsform 1 verwiesen werden.
-
Die Zeitsteuerung TC weist eine Funktion auf, Bilddaten, die von dem Grafikprozessor GPU übertragen werden, entsprechend der Anzahl von Pixeln in der ersten Anzeigevorrichtung DD1 zu skalieren. Die skalierten Bilddaten werden auf den ersten Source-Treiber SD1 übertragen. Die Zeitsteuerung TC weist ferner eine Funktion zum Erzeugen von Datensteuersignalen auf, die auf den Bilddaten basieren, die von dem Grafikprozessor GPU übertragen werden. Die Datensteuersignale werden auf den ersten Source-Treiber SD1 und den ersten Gate-Treiber GD1 übertragen.
-
Der erste Gate-Treiber GD1 weist eine Funktion auf, als Reaktion auf das Datensteuersignal, das von der Zeitsteuerung TC übertragen wird, ein Auswahlsignal eines Anzeigeelementes auf die erste Anzeigevorrichtung DD1 mit einer Betriebsfrequenz zu übertragen, die auf dem Datensteuersignal basiert. Insbesondere wird ein Auswahlsignal als Signal zum Auswählen des Flüssigkristallelementes von dem ersten Gate-Treiber GD1 auf die erste Anzeigevorrichtung DD1 übertragen. Der erste Gate-Treiber GD1 kann in Abhängigkeit von dem Datensteuersignal in einen Ruhezustand versetzt werden.
-
Der erste Source-Treiber SD1 weist eine Funktion auf, die skalierten Bilddaten (nachstehend als Bildsignal bezeichnet), die von der Zeitsteuerung TC übertragen werden, auf die erste Anzeigevorrichtung DD1 zu übertragen. Das Bildsignal wird mit einer Betriebsfrequenz übertragen, die auf dem Datensteuersignal basiert, das ebenfalls von der Zeitsteuerung TC übertragen wird. Insbesondere wird ein Bildsignal als Bilddaten, die durch das Flüssigkristallelement angezeigt werden, von dem ersten Source-Treiber SD1 auf die erste Anzeigevorrichtung DD1 übertragen. Der erste Source-Treiber SD1 kann in Abhängigkeit von dem Datensteuersignal in einen Ruhezustand versetzt werden.
-
Für die hier angeführte Touchscreen-Steuerung TPC kann auf die Beschreibung der Touchscreen-Steuerung TPC der Ausführungsform 1 verwiesen werden.
-
<Konfigurationsbeispiel 2>
-
7 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer elektronischen Vorrichtung darstellt, die sich von der bei der Ausführungsform 1 beschriebenen elektronischen Vorrichtung 100 und der bei dem Konfigurationsbeispiel 1 dieser Ausführungsform beschriebenen elektronischen Vorrichtung 101 unterscheidet.
-
Eine elektronische Vorrichtung 102 ist eine elektronische Vorrichtung, die eine zweite Anzeigevorrichtung DD2 mit einem lichtemittierenden Element beinhaltet und bei der ein OS-FET als Transistor verwendet wird, der in einer Pixelschaltung enthalten ist. Die elektronische Vorrichtung 102 beinhaltet einen Grafikprozessor GPU, eine Zeitsteuerung TC, eine Touchscreen-Steuerung TPC, einen zweiten Gate-Treiber GD2, einen zweiten Source-Treiber SD2 und einen Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA.
-
Die elektronische Vorrichtung 102 weist eine Konfiguration auf, die derjenigen der elektronischen Vorrichtung 100 der Ausführungsform 1 entspricht und die erste Anzeigevorrichtung DD1, den ersten Gate-Treiber GD1, den ersten Source-Treiber SD1 und die Schaltung CEPC zum Einstellen des Potentials der gemeinsamen Elektrode nicht beinhaltet. Deshalb kann für die elektrische Verbindung in der elektronischen Vorrichtung 102 auf die Beschreibung der elektronischen Vorrichtung 100 verwiesen werden. Bei der in 7 dargestellten elektronischen Vorrichtung 102 repräsentieren der zweite Gate-Treiber GD2 und der zweite Source-Treiber SD2 einen Gate-Treiberabschnitt GD bzw. einen Source-Treiberabschnitt SD.
-
Für den hier angeführten Grafikprozessor GPU kann auf die Beschreibung des Grafikprozessors GPU der Ausführungsform 1 verwiesen werden.
-
Die Zeitsteuerung TC weist eine Funktion auf, Bilddaten, die von dem Grafikprozessor GPU übertragen werden, entsprechend der Anzahl von Pixeln in der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 zu skalieren. Die skalierten Bilddaten werden auf den zweiten Source-Treiber SD2 übertragen. Die Zeitsteuerung TC weist ferner eine Funktion zum Erzeugen von Datensteuersignalen auf, die auf den Bilddaten basieren, die von dem Grafikprozessor GPU übertragen werden. Die Datensteuersignale werden auf den zweiten Source-Treiber SD2 und den zweiten Gate-Treiber GD2 übertragen.
-
Der zweite Gate-Treiber GD2 weist eine Funktion auf, als Reaktion auf das Datensteuersignal, das von der Zeitsteuerung TC übertragen wird, ein Auswahlsignal eines Anzeigeelementes auf die zweite Anzeigevorrichtung DD2 mit einer Betriebsfrequenz zu übertragen, die auf dem Datensteuersignal basiert. Insbesondere wird ein Auswahlsignal als Signal zum Auswählen des lichtemittierenden Elementes von dem zweiten Gate-Treiber GD2 auf die zweite Anzeigevorrichtung DD2 übertragen. Der zweite Gate-Treiber GD2 kann in Abhängigkeit von dem Datensteuersignal in einen Ruhezustand versetzt werden.
-
Der zweite Source-Treiber SD2 weist eine Funktion auf, die skalierten Bilddaten (nachstehend als Bildsignal bezeichnet), die von der Zeitsteuerung TC übertragen werden, auf die zweite Anzeigevorrichtung DD2 zu übertragen. Das Bildsignal wird mit einer Betriebsfrequenz übertragen, die auf dem Datensteuersignal basiert, das ebenfalls von der Zeitsteuerung TC übertragen wird. Insbesondere wird ein Bildsignal als Bilddaten, die durch das lichtemittierende Element angezeigt werden, von dem zweiten Source-Treiber SD2 auf die zweite Anzeigevorrichtung DD2 übertragen. Der zweite Source-Treiber SD2 kann in Abhängigkeit von dem Datensteuersignal in einen Ruhezustand versetzt werden.
-
Für die hier angeführte Touchscreen-Steuerung TPC kann auf die Beschreibung der Touchscreen-Steuerung TPC der Ausführungsform 1 verwiesen werden.
-
<Betriebsbeispiel 1>
-
8 stellt ein Beispiel für den Zeitpunkt dar, zu dem die Anzeigevorrichtung (die erste Anzeigevorrichtung DD1 oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2) und der Berührungssensorabschnitt TSD betrieben werden, welche in dem Berührungssensor-Anzeigeabschnitt TDA der elektronischen Vorrichtung 101 oder der elektronischen Vorrichtung 102 enthalten sind.
-
In dem Zeitdiagramm in 8 dauert eine Bildschreibperiode PWD für ein Einzelbild in der ersten Anzeigevorrichtung DD1 oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T2, und ein Erfassungsvorgang für ein Einzelbild in dem Berührungssensorabschnitt TSD dauert vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T3.
-
In dem Zeitdiagramm in 8 wiederholen die erste Anzeigevorrichtung DD1 oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 sowie der Berührungssensorabschnitt TSD jeweils den Vorgang einer Bildperiode, ohne dabei in den Ruhezustand versetzt zu werden.
-
Es sei angemerkt, dass sich in 8 die Länge einer Bildperiode, in der die erste Anzeigevorrichtung DD1 oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 betrieben wird, von der Länge einer Bildperiode unterscheidet, in der der Berührungssensorabschnitt TSD betrieben wird; jedoch können diese Längen einander gleich sein.
-
<Betriebsbeispiel 2>
-
Als Nächstes wird der folgende Fall beschrieben: Wenn keine Bedienung durch den Benutzer, d. h. keine Berührung, für eine bestimmte Periode erfasst wird, geht der Berührungssensorabschnitt TSD, der auf Basis des Zeitpunktes in 8 betrieben wird, in den Ruhezustand (langen Standby-Modus) über.
-
9A stellt ein Beispiel für den Zeitpunkt dar, zu dem in dem Fall, in dem der Berührungssensorabschnitt TSD, der auf Basis des Zeitpunktes in 8 betrieben wird, keine Berührung erfasst, der Berührungssensorabschnitt TSD von dem Betriebszustand in den langen Standby-Modus übergeht.
-
Bei den in 8 und 9A dargestellten Beispielen für den Betriebsablauf führt der Berührungssensorabschnitt TSD den Erfassungsvorgang einmal in einer Bildperiode durch. In 9A wird der Erfassungsvorgang zweimal in einer Periode vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T4 durchgeführt.
-
Dabei geht in dem Fall, in dem keine Bedienung durch den Benutzer, d. h. keine Berührung, für eine bestimmte Periode bis zum Zeitpunkt T4 erfasst wird, der Berührungssensorabschnitt TSD zum Zeitpunkt T4 von dem Betriebszustand in den langen Standby-Modus über. Es sei angemerkt, dass die Länge der Periode, in der sich der Berührungssensorabschnitt TSD im langen Standby-Modus befindet, beispielsweise durch den Benutzer willkürlich bestimmt werden oder bei der elektronischen Vorrichtung 101 oder der elektronischen Vorrichtung 102 voreingestellt sein kann. In 9A befindet sich der Berührungssensorabschnitt TSD vom Zeitpunkt T4 bis zum Zeitpunkt T5 im langen Standby-Modus.
-
Nach dem Zeitpunkt T5 wiederholt der Berührungssensorabschnitt TSD wie in 8 den Vorgang einer Bildperiode. In dem Fall, in dem keine Bedienung durch den Benutzer, d. h. keine Berührung, für eine bestimmte Periode erfasst wird, geht der Berührungssensorabschnitt TSD wie in der Periode vom Zeitpunkt T4 bis zum Zeitpunkt T5 in 9A in den langen Standby-Modus über.
-
In 9A behält der Berührungssensorabschnitt TSD den Ruhezustand für eine lange Zeit vom Zeitpunkt T4 bis zum Zeitpunkt T5 bei; jedoch ist der Betriebsablauf einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann, wie in 9B dargestellt, in dem Fall, in dem keine Bedienung durch den Benutzer, d. h. keine Berührung, für eine bestimmte Periode bis zum Zeitpunkt T4 erfasst wird, der Berührungssensorabschnitt TSD nach dem Zeitpunkt T4 zwischen dem Ruhezustand (oder dem langen Standby-Modus) und dem Erfassungsvorgang wechseln. Das heißt, dass in 9B die Betriebsfrequenz des Erfassungsvorgangs des Berührungssensorabschnitts TSD nach dem Zeitpunkt T4 niedriger ist als die Betriebsfrequenz des Erfassungsvorgangs vor dem Zeitpunkt T4. Bei dem Betriebsbeispiel 3 der Ausführungsform 1 wird der IDS-Betrieb der ersten Anzeigevorrichtung DD1 und/oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 durchgeführt; bei diesem Betriebsbeispiel wird der IDS-Betrieb des Berührungssensorabschnitts TSD durchgeführt.
-
<Betriebsbeispiel 3>
-
Als Nächstes wird der folgende Fall beschrieben: Wenn Bedienungen durch den Benutzer, d. h. Berührungen, konstant erfasst werden und der IDS-Betrieb der ersten Anzeigevorrichtung DD1 oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 zum Zeitpunkt T4 beginnt, geht der Berührungssensorabschnitt TSD, der auf Basis des Zeitpunktes in 8 betrieben wird, in den Ruhezustand (langen Standby-Modus) über.
-
Bei den in 8 und 10A dargestellten Beispielen für den Betriebsablauf führt der Berührungssensorabschnitt TSD den Erfassungsvorgang einmal in einer Bildperiode durch. In 10A wird der Erfassungsvorgang dreimal in einer Periode vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T5 durchgeführt.
-
Nun wird der folgende Fall beschrieben: Wenn Bedienungen durch den Benutzer, d. h. Berührungen, bis zum Zeitpunkt T3 konstant erfasst werden und der IDS-Betrieb der ersten Anzeigevorrichtung DD1 oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 zum Zeitpunkt T4 beginnt, geht der Berührungssensorabschnitt TSD in den langen Standby-Modus über. Beispielsweise kann der IDS-Betrieb der ersten Anzeigevorrichtung DD1 oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 ausgelöst werden, wenn der Grafikprozessor GPU der in 6 dargestellten elektronischen Vorrichtung 101 oder der in 7 dargestellten elektronischen Vorrichtung 102 das vorherige Einzelbild mit dem vorliegenden Einzelbild vergleicht und in jedem Pixel keinen Unterschied in der Graustufe oder dem Farbton findet. In 10A wird der IDS-Betrieb der ersten Anzeigevorrichtung DD1 oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 vom Zeitpunkt T4 bis zum Zeitpunkt T7 durchgeführt.
-
Der Betrieb des Berührungssensorabschnitts TSD geht in den Ruhezustand (langen Standby-Modus) über, nachdem der IDS-Betrieb der ersten Anzeigevorrichtung DD1 oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 begonnen hat. In 10A dauert der Ruhezustand (lange Standby-Modus) vom Zeitpunkt T5 bis zum Zeitpunkt T6.
-
Nach dem Zeitpunkt T6 wiederholt der Berührungssensorabschnitt TSD wie in 8 den Vorgang einer Bildperiode. In dem Fall, in dem Bedienungen durch den Benutzer, d. h. Berührungen, konstant erfasst werden und der IDS-Betrieb der ersten Anzeigevorrichtung DD1 oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 beginnt, geht der Berührungssensorabschnitt TSD wie in der Periode vom Zeitpunkt T5 bis zum Zeitpunkt T6 in den langen Standby-Modus über.
-
In 10A wird der IDS-Betrieb der ersten Anzeigevorrichtung DD1 oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 vom Zeitpunkt T4 bis zum Zeitpunkt T7 durchgeführt; jedoch ist der Betriebsablauf einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Wie in 10B dargestellt, ist es beispielsweise mitunter möglich, wenn sich der Berührungssensorabschnitt TSD im langen Standby-Modus befindet, gar keine Bildüberschreibung durchzuführen, ohne den IDS-Betrieb der ersten Anzeigevorrichtung DD1 oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 durchzuführen. Das heißt, dass sich die erste Anzeigevorrichtung DD1 oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 in dieser Periode im Ruhezustand befinden kann. Dieses Betriebsverfahren ist in dem Fall effektiv, in dem das Anzeigeelement, das in der ersten Anzeigevorrichtung DD1 oder der zweiten Anzeigevorrichtung DD2 enthalten ist, Bilddaten für eine lange Zeit halten kann. In 10B befindet sich die erste Anzeigevorrichtung DD1 oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 vom Zeitpunkt T4 bis zum Zeitpunkt T7 im Ruhezustand.
-
Dieses Betriebsbeispiel wird wie das Betriebsbeispiel 3 der Ausführungsform 1 beispielsweise in effektiver Weise für Applikationen verwendet, bei denen Bedienungen durch den Benutzer, d. h. Berührungen, konstant erfasst werden und sich ein angezeigtes Bild nicht ändert, wie beispielsweise eine Software für ein E-Buch-Lesegerät, einen Browser, eine Software zur Wiedergabe von bewegten Bildern und einen Dateibrowser.
-
Der Stromverbrauch beim Erfassungsvorgang in der elektronischen Vorrichtung 101 oder der elektronischen Vorrichtung 102 kann verringert werden, indem die Betriebsbeispiele 1 bis 3 auf den Betrieb der elektronischen Vorrichtung 101 oder der elektronischen Vorrichtung 102 angewendet werden.
-
Es sei angemerkt, dass die Betriebsbeispiele der elektronischen Vorrichtung 101 und der elektronischen Vorrichtung 102 bei dieser Ausführungsform beschrieben werden; jedoch können die Betriebsbeispiele dieser Ausführungsform auch auf eine elektronische On-Cell-Vorrichtung angewendet werden, die eine Hybrid-Anzeigevorrichtung und einen Berührungssensor beinhaltet.
-
Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
-
(Ausführungsform 3)
-
Die Betriebsbeispiele, die bei den Ausführungsformen 1 und 2 beschrieben worden sind, sind in Ablaufdiagrammen in 11 und 12 zusammengefasst.
-
Ein Verfahren zum Betreiben einer beliebigen der elektronischen Vorrichtungen 100 bis 102 umfasst Schritte ST1 bis ST7. Bei dieser Ausführungsform wird der Allgemeinbegriff „elektronische Vorrichtung“ für die elektronischen Vorrichtungen 100 bis 102 verwendet, und der Allgemeinbegriff „Anzeigevorrichtung“ wird für die erste Anzeigevorrichtung DD1 und die zweite Anzeigevorrichtung DD2 verwendet, welche in der elektronischen Vorrichtung enthalten sind.
-
Der Schritt ST1 umfasst einen Schritt, in dem die elektronische Vorrichtung betrieben wird. Dabei werden/wird die erste Anzeigevorrichtung DD1 und/oder die zweite Anzeigevorrichtung DD2 in einem normalen Betriebszustand betrieben, und der Berührungssensorabschnitt TSD befindet sich in einem normalen Betriebszustand. Nachdem der Schritt ST1 abgeschlossen worden ist, schreitet der Prozess zu dem Schritt ST2 fort
-
In dem Schritt ST2 wird beurteilt, ob der Berührungssensorabschnitt TSD für eine bestimmte Periode keine Berührung erfasst hat. Hier bezieht sich, wie bei der vorstehenden Ausführungsform erwähnt, die bestimmte Periode auf die Zeit, die von dem Benutzer willkürlich bestimmt wird, die Zeit, die bei der elektronischen Vorrichtung voreingestellt ist, oder dergleichen. In dem Fall, in dem eine Berührung erfasst worden ist, schreitet der Prozess zu „A“ in 11 fort; in dem Fall, in dem keine Berührung erfasst worden ist, schreitet der Prozess zu dem Schritt ST3 fort.
-
In dem Schritt ST3 wird beurteilt, ob der lange Ruhezustand oder der IDS-Betrieb der Anzeigevorrichtung begonnen hat. Wie bei der vorstehenden Ausführungsform beschrieben, kann der lange Ruhezustand oder der IDS-Betrieb der Anzeigevorrichtung ausgelöst werden, wenn der Grafikprozessor GPU, der in der elektronischen Vorrichtung enthalten ist, das vorherige Einzelbild mit dem vorliegenden Einzelbild vergleicht und in jedem Pixel keinen Unterschied in der Graustufe oder dem Farbton findet. In dem Fall, in dem der lange Ruhezustand oder der IDS-Betrieb der Anzeigevorrichtung begonnen hat, schreitet der Prozess zu dem Schritt ST4 fort; in dem Fall, in dem der lange Ruhezustand oder der IDS-Betrieb der Anzeigevorrichtung nicht begonnen hat, schreitet der Prozess zu dem Schritt ST2 fort.
-
Es handelt sich bei dem Schritt ST4 darum, ob der Berührungssensorabschnitt TSD seit vor dem Beginn des langen Ruhezustandes oder des IDS-Betriebs der Anzeigevorrichtung Berührungen konstant erfasst hat. In dem Fall, in dem Berührungen konstant erfasst worden sind, schreitet der Prozess zu „A“ in 11 fort; in dem Fall, in dem keine konstante Berührung erfasst worden ist, schreitet der Prozess zu dem Schritt ST5 fort.
-
Der Schritt ST5 umfasst einen Schritt, in dem die Anzeigevorrichtung von dem langen Ruhezustand oder dem IDS-Betrieb in den normalen Betriebszustand zurückkehrt. Nachdem der Schritt ST5 abgeschlossen worden ist, schreitet der Prozess zu dem Schritt ST2 fort.
-
„A“ in 11 bedeutet, dass der Prozess zu dem Schritt ST6 in 12 fortschreitet.
-
Der Schritt ST6 umfasst einen Schritt, in dem der lange Standby-Modus (oder der IDS-Betrieb) des Berührungssensorabschnitts TSD beginnt. Nachdem der Schritt ST6 abgeschlossen worden ist, schreitet der Prozess zu dem Schritt ST7 fort.
-
Der Schritt ST7 umfasst einen Schritt, in dem der Berührungssensorabschnitt TSD von dem langen Standby-Modus (oder dem IDS-Betrieb) in den normalen Betrieb zurückkehrt. Nachdem der Schritt ST7 abgeschlossen worden ist, schreitet der Prozess zu „B“ in 12 fort.
-
„B“ in 12 bedeutet, dass der Prozess zu dem Schritt ST2 in 11 fortschreitet.
-
In einem Ablaufdiagramm in dieser Beschreibung und dergleichen ist das gesamte Betriebsverfahren in eine Vielzahl von Vorgängen unterteilt, die voneinander unabhängigen Schritten entsprechen. Jedoch ist es schwierig, ein reales Betriebsverfahren in eine Vielzahl von Vorgängen zu unterteilen; eine Vielzahl von Vorgängen kann sich auf einen Schritt beziehen, oder ein Vorgang kann sich auf eine Vielzahl von Schritten beziehen. Folglich sind Schritte in einem Ablaufdiagramm nicht auf die in dieser Beschreibung beschriebenen Vorgänge beschränkt, und die Schritte können je nach Situation anders veranschaulicht werden.
-
Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
-
(Ausführungsform 4)
-
Bei dieser Ausführungsform wird eine Anzeigevorrichtung, die für die elektronische Vorrichtung 100, die bei der vorstehenden Ausführungsform beschrieben worden ist, sowie elektronische Vorrichtungen 5200A und 5200B, die bei der Ausführungsform 5 beschrieben werden, verwendet werden kann, anhand von 13A bis 13D, 14A bis 14D, 15, 16, 17A bis 17D, 18 und 19 beschrieben. Die Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform beinhaltet ein erstes Anzeigeelement, das sichtbares Licht reflektiert, und ein zweites Anzeigeelement, das sichtbares Licht emittiert.
-
Beispielsweise beinhaltet die erste Anzeigevorrichtung DD1 eine Matrix aus ersten Anzeigeelementen, und die zweite Anzeigevorrichtung DD2 beinhaltet eine Matrix aus zweiten Anzeigeelementen.
-
Die Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform weist eine Funktion zum Anzeigen eines Bildes unter Verwendung von Licht, das von dem ersten Anzeigeelement reflektiert wird, und/oder von Licht auf, das von dem zweiten Anzeigeelement emittiert wird.
-
Als erstes Anzeigeelement kann ein Element verwendet werden, das ein Bild durch Reflexion von Außenlicht anzeigt. Ein derartiges Element umfasst keine Lichtquelle; somit kann der Stromverbrauch für die Anzeige signifikant verringert werden.
-
Als erstes Anzeigeelement kann typischerweise ein reflektierendes Flüssigkristallelement verwendet werden. Als erstes Anzeigeelement kann alternativ ein Shutter-Element mit mikroelektromechanischen Systemen (MEMS), ein MEMS-Element vom optischen Interferenztyp, ein Element, auf das ein Mikrokapselverfahren, ein Elektrophoreseverfahren, ein Elektrobenetzungsverfahren oder dergleichen angewendet wird, oder dergleichen verwendet werden.
-
Als zweites Anzeigeelement wird vorzugsweise ein lichtemittierendes Element verwendet. Da die Leuchtdichte und die Chromatizität von Licht, das von einem derartigen Anzeigeelement emittiert wird, von Außenlicht weniger beeinflusst werden, kann ein klares Bild angezeigt werden, das eine hohe Farbreproduzierbarkeit (eine breite Farbskala) und einen hohen Kontrast aufweist.
-
Als zweites Anzeigeelement kann ein selbstleuchtendes lichtemittierendes Element, wie z. B. eine organische Leuchtdiode (organic light-emitting diode, OLED), eine Leuchtdiode (LED), eine Quantenpunkt-Leuchtdiode (QLED) oder ein Halbleiterlaser, verwendet werden. Obwohl ein selbstleuchtendes lichtemittierendes Element vorzugsweise als zweites Anzeigeelement verwendet wird, ist das zweite Anzeigeelement nicht darauf beschränkt; beispielsweise kann ein transmissives Flüssigkristallelement verwendet werden, das mit einer Lichtquelle, wie z. B. einer Hintergrundbeleuchtung oder einer Seitenbeleuchtung, kombiniert wird.
-
Die Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform weist einen ersten Modus, in dem ein Bild unter Verwendung des ersten Anzeigeelementes angezeigt wird, einen zweiten Modus, in dem ein Bild unter Verwendung des zweiten Anzeigeelementes angezeigt wird, und einen dritten Modus auf, in dem ein Bild unter Verwendung sowohl von dem ersten Anzeigeelement als auch von dem zweiten Anzeigeelement angezeigt wird. Der erste bis dritte Modus können automatisch oder manuell umgeschaltet werden. Der erste bis dritte Modus werden im Folgenden ausführlich beschrieben.
-
[Erster Modus]
-
In dem ersten Modus wird ein Bild unter Verwendung des ersten Anzeigeelementes und des Außenlichts angezeigt. Da eine Lichtquelle in dem ersten Modus unnötig ist, ist der in diesem Betriebsmodus verbrauchte Strom sehr gering. Wenn ausreichend Außenlicht in die Anzeigevorrichtung eintritt (z. B. in einer hellen Umgebung), kann beispielsweise ein Bild unter Verwendung des Lichts angezeigt werden, das von dem ersten Anzeigeelement reflektiert wird. Der erste Modus ist beispielsweise in dem Fall effektiv, in dem es sich bei dem Außenlicht um weißes Licht oder fast weißes Licht mit ausreichender Intensität handelt. Der erste Modus ist zum Anzeigen eines Texts geeignet. Des Weiteren ermöglicht die Verwendung von reflektiertem Außenlicht eine augenfreundliche Anzeige in dem ersten Modus, was zu einem Effekt führt, dass die Beanspruchung der Augen verringert wird. Es sei angemerkt, dass der erste Modus als reflektierender Anzeigemodus (Reflexionsmodus) bezeichnet werden kann, da eine Anzeige unter Verwendung von reflektiertem Licht durchgeführt wird.
-
[Zweiter Modus]
-
In dem zweiten Modus wird ein Bild unter Nutzung von Licht angezeigt, das von dem zweiten Anzeigeelement emittiert wird. Somit kann ungeachtet der Beleuchtungsstärke und der Chromatizität von Außenlicht ein sehr klares Bild (mit hohem Kontrast und hoher Farbreproduzierbarkeit) angezeigt werden. Der zweite Modus ist beispielsweise in dem Fall effektiv, in dem die Beleuchtungsstärke sehr niedrig ist, z. B. in der Nacht oder in einem dunklen Raum. Wenn ein helles Bild in einer dunklen Umgebung angezeigt wird, kann ein Benutzer das Bild als zu hell wahrnehmen. Um dies zu verhindern, wird in dem zweiten Modus vorzugsweise ein Bild mit verringerter Leuchtdichte angezeigt. Daher kann eine zu starke Helligkeit verhindert werden, und der Stromverbrauch kann verringert werden. Der zweite Modus ist zum Anzeigen eines klaren Stand- bzw. bewegten Bildes oder dergleichen geeignet. Es sei angemerkt, dass der zweite Modus als Emissionsanzeigemodus (Emissionsmodus) bezeichnet werden kann, da eine Anzeige unter Verwendung von Lichtemission, d. h., emittiertem Licht, durchgeführt wird.
-
[Dritter Modus]
-
In dem dritten Modus wird eine Anzeige unter Nutzung sowohl von Licht, das von dem ersten Anzeigeelement reflektiert wird, als auch von Licht durchgeführt, das von dem zweiten Anzeigeelement emittiert wird. Es kann die Anzeige, bei der das erste Anzeigeelement und das zweite Anzeigeelement kombiniert werden, durchgeführt werden, indem das erste Anzeigeelement und das zweite Anzeigeelement in der gleichen Periode voneinander unabhängig angesteuert werden. In dieser Beschreibung und dergleichen kann die Anzeige, bei der das erste Anzeigeelement und das zweite Anzeigeelement kombiniert werden, d. h., der dritte Modus, als Hybrid-Anzeigemodus (HB-Anzeigemodus) bezeichnet werden. Alternativ kann der dritte Modus als Anzeigemodus bezeichnet werden, in dem ein Emissionsanzeigemodus und ein reflektierender Anzeigemodus kombiniert werden (ER-Hybrid-Modus).
-
Die Anzeige in dem dritten Modus kann klarer sein als diejenige in dem ersten Modus und kann einen geringeren Stromverbrauch aufweisen als diejenige in dem zweiten Modus. Beispielsweise ist der dritte Modus effektiv, wenn die Beleuchtungsstärke relativ niedrig ist, z. B. bei Innenraumbeleuchtung oder am Morgen bzw. am Abend, oder wenn das Außenlicht keine weiße Chromatizität aufzeigt. Überdies ermöglicht die Verwendung von gemischtem Licht aus reflektiertem Licht und emittiertem Licht, dass ein Bild wie ein Gemälde angezeigt wird.
-
Einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend kann beispielsweise ein Untertitel durch das erste Anzeigeelement angezeigt werden, und ein Bild kann durch das zweite Anzeigeelement angezeigt werden. Um sowohl das Bild als auch den Untertitel anzuzeigen, wird die Anzeigevorrichtung in dem oben beschriebenen dritten Modus betrieben.
-
In dem Fall, in dem keine Untertitel angezeigt werden, kann ein Bild durch das zweite Anzeigeelement angezeigt werden; daher kann die Anzeigevorrichtung in dem oben beschriebenen zweiten Modus betrieben werden. In dem Fall, in dem die Beleuchtungsstärke hoch ist, kann ein Bild durch das erste Anzeigeelement angezeigt werden; daher kann die Anzeigevorrichtung nicht in dem zweiten Modus, sondern in dem ersten Modus betrieben werden.
-
<Konkretes Beispiel für den ersten bis dritten Modus>
-
Nun wird ein konkretes Beispiel für den Fall, in dem der oben beschriebene erste bis dritte Modus zum Einsatz kommen, anhand von 13A bis 13D und 14A bis 14D beschrieben.
-
Es sei angemerkt, dass im Folgenden der Fall beschrieben wird, in dem der erste bis dritte Modus entsprechend der Beleuchtungsstärke automatisch umgeschaltet werden. In diesem Fall kann der Anzeigemodus beispielsweise entsprechend den Daten von einem Beleuchtungsstärkesensor oder dergleichen, der in der Anzeigevorrichtung bereitgestellt ist, umgeschaltet werden.
-
13A bis 13C sind schematische Darstellungen eines Pixels für die Beschreibung möglicher Anzeigemodi der Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform.
-
13A bis 13C stellen ein erstes Anzeigeelement 201, ein zweites Anzeigeelement 202, eine Öffnung 203, reflektiertes Licht 204, das von dem ersten Anzeigeelement 201 reflektiert wird, und Durchlicht 205 dar, das von dem zweiten Anzeigeelement 202 über die Öffnung 203 emittiert wird. Es sei angemerkt, dass 13A, 13B und 13C Darstellungen eines ersten Modus, eines zweiten Modus bzw. eines dritten Modus sind.
-
13A bis 13C stellen den Fall dar, in dem ein reflektierendes Flüssigkristallelement als erstes Anzeigeelement 201 verwendet wird und eine selbstleuchtende OLED als zweites Anzeigeelement 202 verwendet wird.
-
In dem in 13A dargestellten ersten Modus können Graustufen dargestellt werden, indem die Intensität von reflektiertem Licht unter Verwendung des reflektierenden Flüssigkristallelementes, d. h. des ersten Anzeigeelementes 201, angepasst wird. Beispielsweise wird, wie in 13A dargestellt, die Intensität des reflektierten Lichts 204, das von der reflektierenden Elektrode des reflektierenden Flüssigkristallelementes, d. h. des ersten Anzeigeelementes 201, reflektiert wird, mit der Flüssigkristallschicht angepasst. Auf diese Weise können Graustufen dargestellt werden.
-
In dem in 13B dargestellten zweiten Modus können Graustufen dargestellt werden, indem die Emissionsintensität der selbstleuchtenden OLED, d. h. des zweiten Anzeigeelementes 202, angepasst wird. Es sei angemerkt, dass Licht, das von dem zweiten Anzeigeelement 202 emittiert wird, die Öffnung 203 passiert und als Durchlicht 205 nach außen hin entnommen wird.
-
Der in 13C dargestellte dritte Modus ist ein Anzeigemodus, in dem der erste Modus und der zweite Modus, welche vorstehend beschrieben worden sind, kombiniert werden. Beispielsweise werden, wie in 13C dargestellt, Graustufen dargestellt, indem die Intensität des reflektierten Lichts 204, das von der reflektierenden Elektrode des reflektierenden Flüssigkristallelementes, d. h. des ersten Anzeigeelementes 201, reflektiert wird, mit der Flüssigkristallschicht angepasst wird. In einer Periode, in der das erste Anzeigeelement 201 angesteuert wird, werden Graustufen dargestellt, indem die Emissionsintensität der selbstleuchtenden OLED, d. h. des zweiten Anzeigeelementes 202, also die Intensität des Durchlichts 205, angepasst wird.
-
<Zustandsübergang des ersten bis dritten Modus>
-
Als Nächstes wird der Zustandsübergang des ersten bis dritten Modus anhand von 13D beschrieben. 13D ist ein Zustandsübergangsdiagramm des ersten Modus, des zweiten Modus und des dritten Modus. In 13D entsprechen ein Zustand C1, ein Zustand C2 und ein Zustand C3 dem ersten Modus, dem zweiten Modus bzw. dem dritten Modus.
-
Wie in 13D dargestellt, kann der Anzeigemodus entsprechend der Beleuchtungsstärke aus den Zuständen C1 bis C3 ausgewählt werden. Beispielsweise kann bei einer hohen Beleuchtungsstärke, wie z. B. tagsüber, der Zustand C1 ausgewählt werden. In dem Fall, in dem sich die Beleuchtungsstärke beim Übergang von Tag zu Nacht verringert, geht der Zustand C1 in den Zustand C2 über. Der Zustand C1 geht auch tagsüber in den Zustand C3 über, wenn die Beleuchtungsstärke zu niedrig wird, um Graustufen mit reflektiertem Licht ausreichend darzustellen. Es ist unnötig zu erwähnen, dass auch der Übergang von dem Zustand C3 in den Zustand C1, der Übergang von dem Zustand C2 in den Zustand C3, der Übergang von dem Zustand C3 in den Zustand C2 oder der Übergang von dem Zustand C2 in den Zustand C1 auftritt.
-
Es sei angemerkt, dass 13D die Sonne, den Mond und eine Wolke als Bilder darstellt, die den ersten Modus, den zweiten Modus bzw. den dritten Modus repräsentieren.
-
Wie in 13D dargestellt, kann in dem Fall, in dem sich die Beleuchtungsstärke nicht oder nur wenig in dem Zustand C1 bis C3 ändert, der gegenwärtige Zustand beibehalten werden, ohne in einen anderen Zustand überzugehen.
-
Die vorstehende Konfiguration, bei der der Anzeigemodus entsprechend der Beleuchtungsstärke umgeschaltet wird, ermöglicht eine Verringerung der Häufigkeit, mit der Graustufen durch die Intensität von Licht des lichtemittierenden Elementes dargestellt werden, was einen relativ hohen Stromverbrauch erfordert. Dementsprechend kann der Stromverbrauch der Anzeigevorrichtung verringert werden. Außerdem kann der Betriebsmodus der Anzeigevorrichtung entsprechend der Menge der verbleibenden Akkuleistung, den angezeigten Inhalten oder der Umgebungsbeleuchtungsstärke umgeschaltet werden. Obwohl der Fall, in dem der Anzeigemodus entsprechend der Beleuchtungsstärke automatisch umgeschaltet wird, vorstehend als Beispiel beschrieben worden ist, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt, und ein Benutzer kann den Anzeigemodus manuell umschalten.
-
<Betriebsmodus>
-
Als Nächstes werden Betriebsmodi, die durch das erste Anzeigeelement und das zweite Anzeigeelement durchgeführt werden können, anhand von 14A bis 14D beschrieben.
-
Im Folgenden werden ein normaler Betriebsmodus (normaler Modus) mit einer normalen Bildfrequenz (typischerweise höher als oder gleich 60 Hz und niedriger als oder gleich 240 Hz) und ein IDS-Betriebsmodus mit einer niedrigen Bildfrequenz als Beispiele beschrieben.
-
Es sei angemerkt, dass sich der IDS-Betriebsmodus auf ein Betriebsverfahren bezieht, bei dem nach dem Schreiben der Bilddaten das Überschreiben der Bilddaten unterbrochen wird. Dies vergrößert das Intervall zwischen einem Schreiben der Bilddaten und einem anschließenden Schreiben der Bilddaten, wodurch der Strom, der beim Schreiben der Bilddaten in diesem Intervall verbraucht werden würde, verringert wird. Der IDS-Betriebsmodus kann beispielsweise mit einer Bildfrequenz, die 1/100 bis 1/10 derjenigen in dem normalen Betriebsmodus ist, durchgeführt werden.
-
14A bis 14C sind ein Schaltplan und Zeitdiagramme, welche den normalen Betriebsmodus und den IDS-Betriebsmodus darstellen. Es sei angemerkt, dass 14A das erste Anzeigeelement 201 (hier ein Flüssigkristallelement) und eine Pixelschaltung 206 darstellt, die elektrisch mit dem ersten Anzeigeelement 201 verbunden ist. In der Pixelschaltung 206 in 14A sind eine Signalleitung SL, eine Gate-Leitung GL, ein Transistor M1, der mit der Signalleitung SL und der Gate-Leitung GL verbunden ist, und ein Kondensator CsLC dargestellt, der mit dem Transistor M1 verbunden ist.
-
Ein Transistor, der ein Metalloxid in einer Halbleiterschicht enthält, wird vorzugsweise als Transistor M1 verwendet. Als typisches Beispiel für den Transistor wird ein Transistor, der eine Art Metalloxid, nämlich einen Oxidhalbleiter, enthält (OS-Transistor), beschrieben. Der OS-Transistor weist einen sehr niedrigen Leckstrom in einem nichtleitenden Zustand (Sperrstrom) auf; deshalb kann eine Ladung in einer Pixelelektrode des Flüssigkristallelementes gehalten werden, indem der OS-Transistor ausgeschaltet wird.
-
14B ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen von Signalen zeigt, die der Signalleitung SL und der Gate-Leitung GL in dem normalen Betriebsmodus zugeführt werden. In dem normalen Betriebsmodus wird eine normale Bildfrequenz (z. B. 60 Hz) für den Betrieb verwendet. Hier stellen Perioden T1 bis T3 jeweils eine Bildperiode dar; in jeder Bildperiode wird der Gate-Leitung GL ein Abtastsignal zugeführt, und Daten D1 werden von der Signalleitung SL geschrieben. Dieser Vorgang wird sowohl zum Schreiben der gleichen Daten D1 in den Perioden T1 bis T3 als auch zum Schreiben von unterschiedlichen Daten in den Perioden T1 bis T3 durchgeführt.
-
14C ist ein Zeitdiagramm, das die Wellenformen von Signalen zeigt, die der Signalleitung SL und der Gate-Leitung GL in dem IDS-Betriebsmodus zugeführt werden. Bei dem IDS-Betrieb wird eine niedrige Bildfrequenz (z. B. 1 Hz) für den Betrieb verwendet. Eine Bildperiode wird als Periode T1 gekennzeichnet und umfasst eine Datenschreibperiode TW und eine Datenhalteperiode TRET. In dem IDS-Betriebsmodus wird in der Periode TW der Gate-Leitung GL ein Abtastsignal zugeführt und werden die Daten D1 der Signalleitung SL geschrieben, und in der Periode TRET wird die Gate-Leitung GL auf eine niedrige Spannung eingestellt, um den Transistor M1 auszuschalten und die geschriebenen Daten D1 zu halten.
-
Es sei angemerkt, dass in einigen Fällen auch der IDS-Betrieb des zweiten Anzeigeelementes durchgeführt werden kann.
-
Der IDS-Betrieb des zweiten Anzeigeelementes wird beschrieben. 14D stellt das zweite Anzeigeelement 202 (hier ein organisches EL-Element) und eine Pixelschaltung 207 dar, die elektrisch mit dem zweiten Anzeigeelement verbunden ist. In der in 14D dargestellten Pixelschaltung 207 sind eine Signalleitung DL, eine Gate-Leitung GL2, eine Stromversorgungsleitung AL, ein Transistor M2, der elektrisch mit der Signalleitung DL und der Gate-Leitung GL2 verbunden ist, ein Kondensator CsEL, der elektrisch mit dem Transistor M2 und der Stromversorgungsleitung AL verbunden ist, und ein Transistor M3 dargestellt, der elektrisch mit dem Transistor M2, dem Kondensator CsEL, der Stromversorgungsleitung AL und dem zweiten Anzeigeelement 202 verbunden ist.
-
Bei dem Transistor M2 handelt es sich wie bei dem Transistor M1 vorzugsweise um einen OS-Transistor. Der OS-Transistor weist einen sehr niedrigen Leckstrom in einem nichtleitenden Zustand (Sperrstrom) auf; deshalb können Ladungen, die in dem Kondensator CsEL akkumuliert sind, gehalten werden, indem der OS-Transistor ausgeschaltet wird. Mit anderen Worten: Die Gate-Drain-Spannung des Transistors M3 kann konstant gehalten werden, wodurch die Emissionsintensität des zweiten Anzeigeelementes 202 konstant sein kann.
-
Deshalb wird wie bei dem IDS-Betrieb des ersten Anzeigeelementes der IDS-Betrieb des zweiten Anzeigeelementes wie folgt durchgeführt: Ein Abtastsignal wird der Gate-Leitung GL2 zugeführt, Daten werden von der Signalleitung DL geschrieben, und dann wird die Gate-Leitung GL2 auf eine niedrige Spannung eingestellt, um den Transistor M2 auszuschalten und die geschriebenen Daten zu halten.
-
Der Transistor M3 wird vorzugsweise unter Verwendung eines Materials ausgebildet, das demjenigen des Transistors M2 ähnlich ist. Die Verwendung des gleichen Materials für den Transistor M3 und den Transistor M2 kann den Fertigungsprozess der Pixelschaltung 207 verkürzen.
-
Die Kombination des IDS-Betriebsmodus mit dem oben erwähnten ersten bis dritten Modus kann den Effekt zur Verringerung des Stromverbrauchs verstärken.
-
Wie vorstehend beschrieben, kann die Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform eine Anzeige durchführen, indem zwischen dem ersten bis dritten Modus umgeschaltet wird. Somit kann eine allwettertaugliche Anzeigevorrichtung oder eine sehr praktische Anzeigevorrichtung erhalten werden, die ungeachtet der Umgebungshelligkeit eine hohe Sichtbarkeit aufweist.
-
Die Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform beinhaltet vorzugsweise eine Vielzahl von ersten Pixeln, die erste Anzeigeelemente beinhalten, und eine Vielzahl von zweiten Pixeln, die zweite Anzeigeelemente beinhalten. Die ersten Pixel und die zweiten Pixel sind jeweils vorzugsweise in einer Matrix angeordnet.
-
Jedes der ersten Pixel und der zweiten Pixel kann ein oder mehrere Subpixel umfassen. Das Pixel kann beispielsweise ein Subpixel (z. B. ein weißes (W) Subpixel), drei Subpixel (z. B. ein rotes (R), ein grünes (G) und ein blaues (B) Subpixel) oder vier Subpixel (z. B. ein rotes (R), ein grünes (G), ein blaues (B) und ein weißes (W) Subpixel oder ein rotes (R), ein grünes (G), ein blaues (B) und ein gelbes (Y) Subpixel) umfassen. Es sei angemerkt, dass Farbelemente, die in den ersten und zweiten Pixeln enthalten sind, nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt sind und je nach Bedarf mit Cyan (C), Magenta (M) oder dergleichen kombiniert werden können.
-
Die Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform kann dazu konfiguriert werden, ein Vollfarbbild unter Verwendung entweder der ersten Pixel oder der zweiten Pixel anzuzeigen. Alternativ kann die Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform dazu konfiguriert werden, ein Schwarz-Weiß-Bild oder ein Graustufenbild unter Verwendung der ersten Pixel anzuzeigen und ein Vollfarbbild unter Verwendung der zweiten Pixel anzuzeigen. Die ersten Pixel, die zum Anzeigen eines Schwarz-Weiß-Bildes oder eines Graustufenbildes verwendet werden können, sind zum Anzeigen von Informationen, die nicht in Farbe angezeigt werden müssen, wie z. B. Textinformationen, geeignet.
-
<Schematische perspektivische Ansicht einer Anzeigevorrichtung>
-
Als Nächstes wird eine Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform anhand von 15 beschrieben. 15 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Anzeigevorrichtung 210.
-
Bei der Anzeigevorrichtung 210 sind ein Substrat 2570 und ein Substrat 2770 aneinander befestigt. In 15 ist das Substrat 2770 durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
-
Die Anzeigevorrichtung 210 beinhaltet einen Anzeigeabschnitt 214, eine Schaltung 216, eine Leitung 218 und dergleichen. 15 stellt ein Beispiel dar, bei dem die Anzeigevorrichtung 210 mit einem IC 220 und einer FPC 222 versehen ist. Deshalb kann die in 15 dargestellte Struktur als Anzeigemodul angesehen werden, das die Anzeigevorrichtung 210, den IC 220 und die FPC 222 beinhaltet.
-
Als Schaltung 216 kann beispielsweise eine Abtastleitungstreiberschaltung verwendet werden.
-
Die Leitung 218 weist eine Funktion zum Zuführen von Signalen und Strom zu dem Anzeigeabschnitt 214 und der Schaltung 216 auf. Die Signale und der Strom werden von außen über die FPC 222 oder von dem IC 220 in die Leitung 218 eingegeben.
-
15 stellt ein Beispiel dar, bei dem der IC 220 durch ein Chip-on-Glass- (COG-) Verfahren oder dergleichen über dem Substrat 2570 bereitgestellt wird. Als IC 220 kann beispielsweise ein IC verwendet werden, der eine Abtastleitungstreiberschaltung, eine Signalleitungstreiberschaltung oder dergleichen beinhaltet. Es sei angemerkt, dass die Anzeigevorrichtung 210 nicht notwendigerweise mit dem IC 220 versehen sein muss. Der IC 220 kann durch ein Chip-on-Film- (COF-) Verfahren oder dergleichen auf der FPC montiert werden.
-
15 zeigt auch eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Anzeigeabschnitts 214. In dem Anzeigeabschnitt 214 sind Elektroden 2751 einer Vielzahl von Anzeigeelementen in einer Matrix angeordnet. Jede der Elektroden 2751 weist eine Funktion zum Reflektieren von sichtbarem Licht auf und dient als reflektierende Elektrode eines Flüssigkristallelementes, d. h. eines ersten Anzeigeelementes 2750 (zu einem späteren Zeitpunkt beschrieben).
-
Des Weiteren weist, wie in 15 dargestellt, die Elektrode 2751 einen Bereich 2751H als Öffnung auf. Als lichtemittierendes Element beinhaltet der Anzeigeabschnitt 214 zusätzlich ein zweites Anzeigeelement 2550, das näher an dem Substrat 2570 positioniert ist als die Elektrode 2751. Licht von dem zweiten Anzeigeelement 2550 wird über den Bereich 2751H der Elektrode 2751 zur Seite des Substrats 2770 hin emittiert. Die Fläche eines lichtemittierenden Bereichs des zweiten Anzeigeelementes 2550 kann gleich der Fläche des Bereichs 2751H sein. Eine von der Fläche des lichtemittierenden Bereichs des zweiten Anzeigeelementes 2550 und der Fläche des Bereichs 2751H ist vorzugsweise größer als die andere, da dadurch ein Spielraum für einen Ausrichtungsfehler erhöht werden kann.
-
<Querschnittsansicht eines Eingabe-/Ausgabegeräts>
-
Als Nächstes wird eine Struktur eines Eingabe-/Ausgabegeräts, bei dem ein Berührungssensor in der in 15 dargestellten Anzeigevorrichtung 210 bereitgestellt ist, anhand von 16, 17A bis 17D, 18 und 19 beschrieben. Es sei angemerkt, dass es sich bei dem nachstehend beschriebenen Eingabe-/Ausgabegerät um einen Berührungssensor-Anzeigeabschnitt mit einer Full-in-Cell-Struktur handelt, bei der eine gemeinsame Elektrode eines reflektierenden Flüssigkristallelementes, das als erstes Anzeigeelement dient, auch als Berührungssensorelektrode verwendet wird. Zusätzlich wird als Berührungssensor ein projiziert-kapazitiver (gegenkapazitiver) Berührungssensor verwendet.
-
16 ist eine Querschnittsansicht eines Pixels, das in einem Eingabe-/Ausgabegerät 2700TP3 enthalten ist.
-
17A bis 17D stellen die Struktur des Eingabe-/Ausgabegeräts einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. 17A ist eine Querschnittsansicht eines Antireflexfilms (z. B. eines Blendschutzfilms oder eines Films, in dem ein Antireflexfilm mit einem Blendschutzfilm kombiniert wird), der in 16 dargestellt ist. 17B ist eine Querschnittsansicht, die die Struktur eines Funktionsfilms in dem Eingabe-/Ausgabegerät darstellt. 17C ist eine Querschnittsansicht, die die Struktur einer zweiten Einheit darstellt. 17D ist eine Querschnittsansicht, die die Struktur einer ersten Einheit darstellt.
-
18 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Transistors M, der in dem Eingabe-/Ausgabegerät 2700TP3 in 16 enthalten ist.
-
19 ist eine Querschnittsansicht des Eingabe-/Ausgabegeräts 2700TP3 in 16 und stellt den Betrieb eines Berührungssensorabschnitts dar, der in dem Eingabe-/Ausgabegerät 2700TP3 enthalten ist.
-
Das bei diesem Strukturbeispiel gezeigte Eingabe-/Ausgabegerät 2700TP3 beinhaltet ein Pixel 2702(i,j) (siehe 16). Das Eingabe-/Ausgabegerät 2700TP3 beinhaltet eine erste Einheit 2010, eine zweite Einheit 2020 und einen Funktionsfilm 2770P (siehe 17A bis 17D). Die erste Einheit 2010 beinhaltet eine Funktionsschicht 2520, und die zweite Einheit 2020 beinhaltet eine Funktionsschicht 2720.
-
<<Pixel 2702(i,j)>>
-
Das Pixel 2702(i,j) beinhaltet einen Teil der Funktionsschicht 2520, ein erstes Anzeigeelement 2750(i,j) und ein zweites Anzeigeelement 2550(i,j) (siehe 16).
-
Die Funktionsschicht 2520 beinhaltet einen ersten leitenden Film, einen zweiten leitenden Film, einen Isolierfilm 2501C, einen Isolierfilm 2413 und eine Pixelschaltung (siehe 18). Die Pixelschaltung beinhaltet beispielsweise den Transistor M. Die Funktionsschicht 2520 beinhaltet ein optisches Element 2560, einen Abdeckungsfilm 2565, einen Isolierfilm 2412 und eine Linse 2580. Die Funktionsschicht 2520 beinhaltet einen Teil eines Isolierfilms 2521. Eine Schichtanordnung aus einem Isolierfilm 2521A und einem Isolierfilm 2521B kann als Isolierfilm 2521 verwendet werden.
-
Beispielsweise kann ein Material mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,55 für den Isolierfilm 2521A oder den Isolierfilm 2521B verwendet werden. Alternativ kann ein Material mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,6 für den Isolierfilm 2521A oder den Isolierfilm 2521B verwendet werden. Alternativ kann ein Acrylharz oder Polyimid für den Isolierfilm 2521A oder den Isolierfilm 2521B verwendet werden.
-
Der Isolierfilm 2501C umfasst einen Bereich, der zwischen dem ersten leitenden Film und dem zweiten leitenden Film positioniert ist, und weist eine Öffnung 2591A auf.
-
Der erste leitende Film ist elektrisch mit dem ersten Anzeigeelement 2750(i,j) verbunden. Insbesondere ist der erste leitende Film elektrisch mit einer Elektrode 2751(i,j) des ersten Anzeigeelementes 2750(i,j) verbunden. Die Elektrode 2751(i,j) kann als erster leitender Film verwendet werden.
-
Der zweite leitende Film umfasst einen Bereich, der den ersten leitenden Film überlappt. Der zweite leitende Film ist elektrisch mit dem ersten leitenden Film in der Öffnung 2591A verbunden. Beispielsweise kann der leitende Film 2512B als zweiter leitender Film verwendet werden. Der zweite leitende Film ist elektrisch mit der Pixelschaltung verbunden. Beispielsweise kann ein leitender Film, der als Source-Elektrode oder Drain-Elektrode eines Transistors dient, der als Schalter SW1 der Pixelschaltung verwendet wird, als zweiter leitender Film verwendet werden. Es sei angemerkt, dass der erste leitende Film, der elektrisch mit dem zweiten leitenden Film in der Öffnung 2591A verbunden ist, die in dem Isolierfilm 2501C bereitgestellt ist, als Durchgangselektrode bezeichnet werden kann.
-
Der Isolierfilm 2413 umfasst einen Bereich, der zwischen der Pixelschaltung und dem Isolierfilm 2521A positioniert ist, und weist eine Öffnung in einem Verbindungsabschnitt 2522 auf.
-
Es ist vorzuziehen, dass der Isolierfilm 2413 Licht durchlässt und eine Funktion zum Verhindern eines Eindringens einer Verunreinigung, die die Pixelschaltung beeinflusst, wie z. B. Wasser oder Wasserstoff, aufweist. Für den Isolierfilm 2413 wird zum Beispiel vorzugsweise Siliziumnitrid oder Siliziumnitridoxid verwendet.
-
Der Isolierfilm 2412 umfasst einen Bereich, der zwischen dem Isolierfilm 2521A und dem Isolierfilm 2521B positioniert ist, und weist eine Öffnung in dem Verbindungsabschnitt 2522 auf.
-
Es ist vorzuziehen, dass der Isolierfilm 2412, der zwischen dem Isolierfilm 2521A und dem Isolierfilm 2521B positioniert ist, Licht durchlässt und eine Funktion zum Verhindern eines Eindringens einer Verunreinigung, die die Pixelschaltung beeinflusst, wie z. B. Wasser oder Wasserstoff, aufweist. Für den Isolierfilm 2412 wird zum Beispiel vorzugsweise Siliziumnitrid oder Siliziumnitridoxid verwendet.
-
Ein leitender Film 2566 kann unter Verwendung des gleichen Materials wie der Abdeckungsfilm 2565, der zu einem späteren Zeitpunkt beschrieben wird, ausgebildet werden.
-
Das zweite Anzeigeelement 2550(i,j) ist elektrisch mit der Pixelschaltung verbunden. Das zweite Anzeigeelement 2550(i,j) weist eine Funktion zum Emittieren von Licht in Richtung der Funktionsschicht 2520 auf. Beispielsweise weist das zweite Anzeigeelement 2550(i,j) eine Funktion zum Emittieren von Licht in Richtung der Linse 2580 oder des optischen Elementes 2560 auf.
-
Das zweite Anzeigeelement 2550(i,j) ist derart bereitgestellt, dass die Anzeige mittels des zweiten Anzeigeelementes 2550(i,j) von einem Teil eines Bereichs aus wahrgenommen werden kann, von dem aus die Anzeige mittels des ersten Anzeigeelementes 2750(i,j) wahrgenommen werden kann. Beispielsweise umfasst die Elektrode 2751(i,j) des ersten Anzeigeelementes 2750(i,j) den Bereich 2751H, in dem Licht, das von dem zweiten Anzeigeelement 2550(i,j) emittiert wird, nicht blockiert wird. Es sei angemerkt, dass gestrichelte Pfeile in 16 die Richtungen darstellen, in denen Außenlicht einfällt und von dem ersten Anzeigeelement 2750(i,j) reflektiert wird, das Bilddaten durch Steuern der Reflexionsintensität des Außenlichts anzeigt. Zudem stellt ein durchgezogener Pfeil in 16 die Richtung dar, in der das zweite Anzeigeelement 2550(i,j) Licht in Richtung des Teils des Bereichs emittiert, von dem aus die Anzeige mittels des ersten Anzeigeelementes 2750(i,j) wahrgenommen werden kann.
-
Folglich kann die Anzeige mittels des zweiten Anzeigeelementes von dem Teil des Bereichs aus wahrgenommen werden, von dem aus die Anzeige mittels des ersten Anzeigeelementes wahrgenommen werden kann. Alternativ kann ein Benutzer die Anzeige wahrnehmen, ohne die Ausrichtung oder dergleichen des Eingabe-/Ausgabegeräts zu verändern. Alternativ können eine Objektfarbe, die durch das von dem ersten Anzeigeelement reflektierte Licht dargestellt wird, und eine Lichtquellenfarbe, die durch das von dem zweiten Anzeigeelement emittierte Licht dargestellt wird, miteinander kombiniert werden. Alternativ können eine Objektfarbe und eine Lichtquellenfarbe verwendet werden, um ein Bild wie ein Gemälde anzuzeigen. Auf diese Weise kann ein neuartiges Eingabe-/Ausgabegerät bereitgestellt werden, das sehr zweckmäßig oder zuverlässig ist.
-
Das erste Anzeigeelement 2750(i,j) beinhaltet beispielsweise die Elektrode 2751(i,j), eine Elektrode 2752(i,j) und eine Schicht 2753, die ein Flüssigkristallmaterial enthält. Es sei angemerkt, dass das erste Anzeigeelement 2750(i,j) einen Isolierfilm 2414 beinhaltet, dessen Bezugszeichen jedoch nicht innerhalb der schließenden geschweiften Klammer geschrieben ist, die das erste Anzeigeelement 2750(i,j) darstellt. Insbesondere kann ein reflektierendes Flüssigkristallelement als erstes Anzeigeelement 2750(i,j) verwendet werden.
-
Die Elektrode 2752(i,j) ist derart bereitgestellt, dass ein elektrisches Feld, das sich in die Richtung erstreckt, die die Dickenrichtung der ein Flüssigkristallmaterial enthaltenden Schicht 2753 kreuzt, zwischen der Elektrode 2751(i,j) und der Elektrode 2752(i,j) gebildet wird. Zum Beispiel kann die Elektrode 2752(i,j) eine kammähnliche Form aufweisen, in welchem Falle ein elektrisches Feld, das sich in die Richtung erstreckt, die die Dickenrichtung der ein Flüssigkristallmaterial enthaltenden Schicht 2753 kreuzt, zwischen der Elektrode 2751(i,j) und der Elektrode 2752(i,j) gebildet werden kann. Alternativ kann als erstes Anzeigeelement beispielsweise ein Anzeigeelement verwendet werden, das in einem Vertical-Alignment-In-Plane-Switching- (VA-IPS-) Modus arbeitet.
-
Beispielsweise kann ein durchsichtiger leitender Film mit einem Brechungsindex von ungefähr 2,0 für die Elektrode 2752(i,j) oder die Elektrode 2751(i,j) verwendet werden. Insbesondere kann ein Oxid, das Indium, Zinn und Silizium enthält, für die Elektrode 2752(i,j) oder die Elektrode 2751(i,j) verwendet werden. Alternativ kann ein Material mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,6 für einen Ausrichtungsfilm verwendet werden. Die dielektrische Anisotropie der Flüssigkristallschicht ist vorzugsweise größer als oder gleich 2 und kleiner als oder gleich 3,8, und der spezifische Widerstand der Flüssigkristallschicht ist vorzugsweise höher als oder gleich 1,0×1014 Ω·cm und niedriger als oder gleich 1,0×1015 Ω·cm. In diesem Fall kann der IDS-Betrieb durchgeführt werden, und der Stromverbrauch des Eingabe-/Ausgabegeräts kann verringert werden.
-
Der Isolierfilm 2414 umfasst einen Bereich, der zwischen der Elektrode 2751(i,j) und der Elektrode 2752(i,j) positioniert ist. Es ist vorzuziehen, dass der Isolierfilm 2414 Licht durchlässt und eine Funktion zum Verhindern eines Eindringens einer Verunreinigung, die die Pixelschaltung beeinflusst, wie z. B. Wasser oder Wasserstoff, aufweist. Für den Isolierfilm 2414 wird zum Beispiel vorzugsweise Siliziumnitrid oder Siliziumnitridoxid verwendet.
-
Das zweite Anzeigeelement 2550(i,j) beinhaltet beispielsweise eine Elektrode 2551(i,j), eine Elektrode 2552 und eine Schicht 2553, die ein lichtemittierendes Material enthält. Es sei angemerkt, dass das zweite Anzeigeelement 2550(i,j) einen Isolierfilm 2411 beinhaltet, dessen Bezugszeichen jedoch nicht innerhalb der öffnenden geschweiften Klammer geschrieben ist, die das zweite Anzeigeelement 2550(i,j) darstellt. Die Elektrode 2552 umfasst einen Bereich, der die Elektrode 2551(i,j) überlappt. Die Schicht 2553(j), die ein lichtemittierendes Material enthält, umfasst einen Bereich, der zwischen der Elektrode 2551(i,j) und der Elektrode 2552 positioniert ist. Die Elektrode 2551(i,j) ist elektrisch mit der Pixelschaltung in dem Verbindungsabschnitt 2522 verbunden. Insbesondere kann ein organisches EL-Element als zweites Anzeigeelement 2550(i,j) verwendet werden.
-
Beispielsweise kann ein durchsichtiger leitender Film mit einem Brechungsindex von ungefähr 2,0 für die Elektrode 2551(i,j) verwendet werden. Insbesondere kann ein Oxid, das Indium, Zinn und Silizium enthält, für die Elektrode 2551(i,j) verwendet werden. Alternativ kann ein Material mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,8 für die Schicht 2553(j), die ein lichtemittierendes Material enthält, verwendet werden.
-
Es ist vorzuziehen, dass der Isolierfilm 2411 Licht durchlässt und eine Funktion zum Verhindern eines Eindringens einer Verunreinigung, die die Pixelschaltung beeinflusst, wie z. B. Wasser oder Wasserstoff, aufweist. Für den Isolierfilm 2411 wird zum Beispiel bevorzugt Siliziumnitrid, Siliziumnitridoxid oder Aluminiumoxid verwendet, und bevorzugter wird ein mehrschichtiger Film aus beliebigen dieser Materialien verwendet.
-
Das optische Element 2560 lässt Licht durch und umfasst einen ersten Bereich, einen zweiten Bereich und einen dritten Bereich.
-
Der erste Bereich umfasst einen Bereich, dem sichtbares Licht von dem zweiten Anzeigeelement 2550(i,j) zugeführt wird, der zweite Bereich umfasst einen Bereich in Kontakt mit dem Abdeckungsfilm 2565, und der dritte Bereich weist eine Funktion zum Emittieren eines Teils des sichtbaren Lichts auf. Der dritte Bereich weist eine Fläche auf, die kleiner als oder ebenso groß wie die Fläche des Bereichs des ersten Bereichs ist, dem sichtbares Licht zugeführt wird.
-
Der Abdeckungsfilm 2565 reflektiert sichtbares Licht und weist eine Funktion auf, einen Teil des sichtbaren Lichts zu reflektieren und dieses dem dritten Bereich zuzuführen.
-
Beispielsweise kann ein Metall für den Abdeckungsfilm 2565 verwendet werden. Insbesondere kann ein Material, das Silber enthält, für den Abdeckungsfilm 2565 verwendet werden. Beispielsweise kann ein Material, das Silber, Palladium und dergleichen enthält, oder ein Material, das Silber, Kupfer und dergleichen enthält, für den Abdeckungsfilm 2565 verwendet werden.
-
Es sei angemerkt, dass ein Bereich zwischen dem ersten Anzeigeelement 2750(i,j) und dem zweiten Anzeigeelement 2550(i,j) eine Dicke von kleiner als 30 µm, bevorzugt kleiner als 10 µm, bevorzugter kleiner als 5 µm aufweist.
-
<<Transistor M>>
-
Der Transistor M weist eine Doppel-Gate-Struktur auf, die eine erste Gate-Elektrode und eine zweite Gate-Elektrode beinhaltet (siehe 18).
-
Der Transistor M beinhaltet den Isolierfilm 2521A, den Isolierfilm 2413, einen leitenden Film 2511a, einen leitenden Film 2511b, einen Isolierfilm 2402, einen Isolierfilm 2403, einen leitenden Film 2514, einen Isolierfilm 2404, einen Halbleiterfilm 2531, einen Isolierfilm 2405, einen leitenden Film 2513 und den Isolierfilm 2501C.
-
Der Isolierfilm 2521A, der Isolierfilm 2413 und der Isolierfilm 2501C werden in anderen Abschnitten dieser Beschreibung beschrieben; deshalb wird hier die Beschreibung dieser Filme weggelassen.
-
Der leitende Film 2511a dient als eine Elektrode von Source-Elektrode und Drain-Elektrode des Transistors M, und der leitende Film 2511b dient als die andere Elektrode von Source-Elektrode und Drain-Elektrode.
-
Ein Metall, wie z. B. Aluminium, Titan, Chrom, Nickel, Kupfer, Yttrium, Zirkonium, Molybdän, Silber, Tantal oder Wolfram, oder eine Legierung, die das Metall als ihre Hauptkomponente enthält, kann für den leitenden Film 2511a und den leitenden Film 2511b verwendet werden. Im Besonderen wird ein Metallnitridfilm, wie z. B. ein Tantalnitridfilm, bevorzugt, da er eine Barriereeigenschaft gegen Wasserstoff oder Sauerstoff und eine hohe Oxidationsbeständigkeit aufweist.
-
Der leitende Film 2511a und der leitende Film 2511b können beispielsweise unter Verwendung des gleichen Materials wie der leitende Film 2512B oder der zweite leitende Film ausgebildet werden.
-
Obwohl die Zeichnung eine einschichtige Struktur darstellt, können der leitende Film 2511a und der leitende Film 2511b jeweils eine mehrschichtige Struktur aus zwei oder mehr Schichten aufweisen. Beispielsweise können ein Tantalnitridfilm und ein Wolframfilm übereinander angeordnet werden. Alternativ können ein Titanfilm und ein Aluminiumfilm übereinander angeordnet werden. Weitere Beispiele umfassen eine zweischichtige Struktur, bei der ein Aluminiumfilm über einem Wolframfilm angeordnet ist, eine zweischichtige Struktur, bei der ein Kupferfilm über einem Kupfer-Magnesium-Aluminiumlegierungsfilm angeordnet ist, eine zweischichtige Struktur, bei der ein Kupferfilm über einem Titanfilm angeordnet ist, und eine zweischichtige Struktur, bei der ein Kupferfilm über einem Wolframfilm angeordnet ist.
-
Der leitende Film 2514 dient als erste Gate-Elektrode (in einigen Fällen einfach als Gate-Elektrode bezeichnet) des Transistors M, und der leitende Film 2513 dient als zweite Gate-Elektrode (in einigen Fällen als Rückgate-Elektrode bezeichnet) des Transistors M.
-
Der leitende Film 2514 kann beispielsweise unter Verwendung eines Metalls, das aus Aluminium, Chrom, Kupfer, Tantal, Titan, Molybdän und Wolfram ausgewählt wird, einer Legierung, die das Metall als Komponente enthält, oder einer Legierung, die beliebige dieser Metalle in Kombination enthält, ausgebildet werden. Im Besonderen wird ein Metallnitridfilm, wie z. B. ein Tantalnitridfilm, bevorzugt, da er eine Barriereeigenschaft gegen Wasserstoff oder Sauerstoff und eine hohe Oxidationsbeständigkeit aufweist. Ferner kann man Mangan und/oder Zirkonium verwenden. Alternativ kann ein Halbleiter, typischerweise polykristallines Silizium, das mit einem Verunreinigungselement, wie.z. B. Phosphor, dotiert ist, oder ein Silizid, wie z. B. Nickelsilizid, verwendet werden. Obwohl die Zeichnung eine einschichtige Struktur darstellt, kann eine mehrschichtige Struktur aus zwei oder mehr Schichten zum Einsatz kommen.
-
Zum Beispiel kommt vorzugsweise eine zweischichtige Struktur zum Einsatz, bei der ein Titanfilm über einem Aluminiumfilm angeordnet ist. Weitere Beispiele umfassen eine zweischichtige Struktur, bei der ein Titanfilm über einem Titannitridfilm angeordnet ist, eine zweischichtige Struktur, bei der ein Wolframfilm über einem Titannitridfilm angeordnet ist, und eine zweischichtige Struktur, bei der ein Wolframfilm über einem Tantalnitridfilm oder einem Wolframnitridfilm angeordnet ist.
-
Ein weiteres Beispiel ist eine dreischichtige Struktur, bei der ein Titanfilm, ein Aluminiumfilm und ein Titanfilm in dieser Reihenfolge übereinander angeordnet sind. Alternativ kann ein Legierungsfilm oder ein Nitridfilm verwendet werden, der Aluminium und ein oder mehrere Metall/e enthält, das/die aus Titan, Tantal, Wolfram, Molybdän, Chrom, Neodym und Scandium ausgewählt wird/werden.
-
Der leitende Film 2514 kann auch unter Verwendung eines lichtdurchlässigen leitenden Materials, wie z. B. Indiumzinnoxid, Indiumoxid, das Wolframoxid enthält, Indiumzinkoxid, das Wolframoxid enthält, Indiumoxid, das Titanoxid enthält, Indiumzinnoxid, das Titanoxid enthält, Indiumzinkoxid oder Indiumzinnoxid, dem Siliziumoxid zugesetzt ist, ausgebildet werden. Der leitende Film 2514 kann eine mehrschichtige Struktur aufweisen, die ein beliebiges der vorstehenden lichtdurchlässigen leitenden Materialien und ein beliebiges der vorstehenden Metalle enthält.
-
Als leitender Film 2513 kann beispielsweise ein Metallfilm, der ein Element enthält, das aus Molybdän, Titan, Tantal, Wolfram, Aluminium, Kupfer, Chrom, Neodym und Scandium ausgewählt wird, oder ein Metallnitridfilm, der das Element als Komponente enthält (z. B. ein Tantalnitridfilm, ein Titannitridfilm, ein Molybdännitridfilm oder ein Wolframnitridfilm), verwendet werden. Im Besonderen wird ein Metallnitridfilm, wie z. B. ein Tantalnitridfilm, bevorzugt, da er eine Barriereeigenschaft gegen Wasserstoff oder Sauerstoff aufweist und schwer zu oxidieren ist (eine hohe Oxidationsbeständigkeit aufweist). Es ist auch möglich, ein leitendes Material zu verwenden, wie beispielsweise Indiumzinnoxid, Indiumoxid, das Wolframoxid enthält, Indiumzinkoxid, das Wolframoxid enthält, Indiumoxid, das Titanoxid enthält, Indiumzinnoxid, das Titanoxid enthält, Indiumzinkoxid oder Indiumzinnoxid, dem Siliziumoxid zugesetzt ist. Obwohl die Zeichnung eine einschichtige Struktur darstellt, kann eine mehrschichtige Struktur aus zwei oder mehr Schichten zum Einsatz kommen.
-
Des Weiteren kann der leitende Film 2513 unter Verwendung des gleichen Materials wie ein leitender Film ausgebildet werden, der in der Öffnung 2591A den ersten leitenden Film elektrisch mit dem zweiten leitenden Film verbindet.
-
Der Halbleiterfilm 2531 umfasst einen Bereich, in dem ein Kanal des Transistors M gebildet wird. Ein Metalloxid, das bei der Ausführungsform 6 beschrieben wird, insbesondere ein CAC-OS, wird vorzugsweise für den Halbleiterfilm 2531 verwendet.
-
In dem Fall, in dem der Halbleiterfilm 2531 ein Metalloxid enthält, wird ein Isolierfilm, der Sauerstoff enthält, wie z. B. ein Siliziumoxidfilm oder ein Siliziumoxynitridfilm, vorzugsweise als jeder der Isolierfilme 2402 bis 2405 verwendet. Im Besonderen wird der Isolierfilm 2403 vorzugsweise unter Verwendung eines Isolators ausgebildet, der überschüssigen Sauerstoff enthält (bei dem das Sauerstoffgehalt höher ist als derjenige in der stöchiometrischen Zusammensetzung). Wenn ein derartiger Isolator, der überschüssigen Sauerstoff enthält, in Kontakt mit dem Halbleiterfilm 2531, der ein Metalloxid enthält, bereitgestellt ist, können Sauerstofffehlstellen in dem Halbleiterfilm 2531 kompensiert werden. Es sei angemerkt, dass die Isolierfilme 2402 bis 2405 nicht notwendigerweise unter Verwendung des gleichen Materials ausgebildet werden müssen.
-
Der Isolierfilm 2404 kann eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen, bei der ein Isolator, der Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid, Siliziumnitridoxid, Aluminiumoxid, Hafniumoxid, Tantaloxid, Zirkoniumoxid, Blei-Zirkonat-Titanat (PZT), Strontiumtitanat (SrTiO3), (Ba,Sr)TiO3 (BST) oder dergleichen enthält, verwendet wird. Alternativ kann dem Isolator beispielsweise Aluminiumoxid, Bismutoxid, Germaniumoxid, Nioboxid, Siliziumoxid, Titanoxid, Wolframoxid, Yttriumoxid oder Zirkoniumoxid zugesetzt werden. Der Isolator kann alternativ einer Nitrierungsbehandlung unterzogen werden. Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid oder Siliziumnitrid kann über dem vorstehenden Isolator angeordnet werden.
-
Wie im Falle des Isolierfilms 2403 wird vorzugsweise ein Oxidisolator, der mehr Sauerstoff enthält als die stöchiometrische Zusammensetzung, für den Isolierfilm 2404 verwendet. Wenn ein derartiger Isolator, der überschüssigen Sauerstoff enthält, in Kontakt mit dem Halbleiterfilm 2531, der ein Metalloxid enthält, bereitgestellt ist, können Sauerstofffehlstellen in dem Halbleiterfilm 2531 verringert werden.
-
Als Isolierfilm 2404 kann ein Isolierfilm verwendet werden, der aus Aluminiumoxid, Aluminiumoxynitrid, Galliumoxid, Galliumoxynitrid, Yttriumoxid, Yttriumoxynitrid, Hafniumoxid, Hafniumoxynitrid, Siliziumnitrid oder dergleichen ausgebildet ist und eine Barriereeigenschaft gegen Sauerstoff oder Wasserstoff aufweist. Der Isolierfilm 2404, der aus einem derartigen Material ausgebildet ist, dient als Schicht, die eine Abgabe von Sauerstoff aus dem Halbleiterfilm 2531, der ein Metalloxid enthält, und ein Eindringen einer Verunreinigung, wie z. B. Wasserstoff, von außen verhindert.
-
Es sei angemerkt, dass der Isolierfilm 2404 eine Struktur aufweisen kann, die derjenigen des Isolierfilms 2402, des Isolierfilms 2403 oder des Isolierfilms 2405 ähnlich ist. Obwohl die Zeichnung eine einschichtige Struktur darstellt, können der Isolierfilme 2402 bis 2405 jeweils eine mehrschichtige Struktur aus zwei oder mehr Schichten aufweisen.
-
Es sei angemerkt, dass die Struktur des Eingabe-/Ausgabegeräts 2700TP3 nicht auf das in 16, 17A bis 17D, 18 und 19 dargestellte Strukturbeispiel beschränkt ist, bei dem der Kanalbildungsbereich des Transistors M ein Metalloxid enthält. Beispielsweise kann ein Transistor, dessen Kanalbildungsbereich Silizium enthält, als Transistor M verwendet werden.
-
«Linse 2580»
-
Ein Material, das sichtbares Licht durchlässt, kann für die Linse 2580 verwendet werden. Alternativ kann ein Material mit einem Brechungsindex von größer als oder gleich 1,3 und kleiner als oder gleich 2,5 für die Linse 2580 verwendet werden. Beispielsweise kann ein anorganisches Material oder ein organisches Material für die Linse 2580 verwendet werden.
-
Beispielsweise kann ein Material, das ein Oxid oder ein Sulfid enthält, für die Linse 2580 verwendet werden.
-
Insbesondere kann Ceroxid, Hafniumoxid, Lanthanoxid, Magnesiumoxid, Nioboxid, Tantaloxid, Titanoxid, Yttriumoxid, Zinkoxid, ein Oxid, das Indium und Zinn enthält, ein Oxid, das Indium, Gallium und Zink enthält, oder dergleichen für die Linse 2580 verwendet werden. Alternativ kann Zinksulfid oder dergleichen für die Linse 2580 verwendet werden.
-
Beispielsweise kann ein Material, das ein Harz enthält, für die Linse 2580 verwendet werden. Insbesondere kann ein Harz, in das Chlor, Brom oder Jod eingesetzt worden ist, ein Harz, in das Schwermetallatome eingesetzt worden sind, ein Harz, in das ein aromatischer Ring eingesetzt worden ist, ein Harz, in das Schwefel eingesetzt worden ist, oder dergleichen für die Linse 2580 verwendet werden. Alternativ kann eine Schichtanordnung aus einem Harz und einem Harz, das einen höheren Brechungsindex aufweist als dieses Harz, für die Linse 2580 verwendet werden. Das Harz mit einem höheren Brechungsindex kann Nanoteilchen enthalten. Titanoxid, Zirkoniumoxid oder dergleichen kann für die Nanoteilchen verwendet werden.
-
«Funktionsschicht 2720»
-
Die Funktionsschicht 2720 umfasst einen Bereich, der zwischen dem Substrat 2770 und einem Isolierfilm 2415 positioniert ist. Die Funktionsschicht 2720 beinhaltet einen Isolierfilm 2771 und einen Farbfilm CF1.
-
Der Farbfilm CF1 umfasst einen Bereich, der zwischen dem Substrat 2770 und dem ersten Anzeigeelement 2750(i,j) positioniert ist.
-
Der Isolierfilm 2771 umfasst einen Bereich, der zwischen dem Farbfilm CF1 und der Schicht 2753, die ein Flüssigkristallmaterial enthält, positioniert ist. Der Isolierfilm 2771 kann eine Unebenheit aufgrund der Dicke des Farbfilms CF1 verringern. Außerdem kann der Isolierfilm 2771 verhindern, dass Verunreinigungen von dem Farbfilm CF1 oder dergleichen in die Schicht 2753, die ein Flüssigkristallmaterial enthält, diffundieren.
-
Beispielsweise kann ein Acrylharz mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,55 für den Isolierfilm 2771 verwendet werden.
-
Der Isolierfilm 2415 umfasst einen Bereich, der zwischen dem Isolierfilm 2771 und der Schicht 2753, die ein Flüssigkristallmaterial enthält, positioniert ist.
-
Es ist vorzuziehen, dass der Isolierfilm 2415 Licht durchlässt und eine Funktion zum Verhindern eines Eindringens einer Verunreinigung, die die Pixelschaltung beeinflusst, wie z. B. Wasser oder Wasserstoff, aufweist. Für den Isolierfilm 2415 wird zum Beispiel vorzugsweise Siliziumnitrid oder Siliziumnitridoxid verwendet.
-
«Substrat 2570, Substrat 2770 und Substrat 2870»
-
Das bei dieser Ausführungsform beschriebene Eingabe-/Ausgabegerät beinhaltet das Substrat 2570, das Substrat 2770 und ein Substrat 2870.
-
Das Substrat 2770 umfasst einen Bereich, der das Substrat 2570 und das Substrat 2870 überlappt. Das Substrat 2770 umfasst einen Bereich, in dem die Funktionsschicht 2520 zwischen dem Substrat 2770 und dem Substrat 2570 positioniert ist.
-
Das Substrat 2770 umfasst einen Bereich, der das erste Anzeigeelement 2750(i,j) überlappt. Beispielsweise kann ein Material mit niedriger Doppelbrechung für den Bereich verwendet werden.
-
Beispielsweise kann ein Harzmaterial mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,5 für das Substrat 2770 verwendet werden.
-
Das Substrat 2870 umfasst einen Bereich, in dem Funktionsfilme 2770P und 2770D zwischen dem Substrat 2770 und dem Substrat 2870 positioniert sind.
-
Das Substrat 2870 umfasst einen Bereich, der das erste Anzeigeelement 2750(i,j) überlappt. Beispielsweise kann ein Material mit niedriger Doppelbrechung für den Bereich verwendet werden.
-
Es sei angemerkt, dass das Substrat 2870 nicht notwendigerweise in dem Eingabe-/Ausgabegerät 2700TP3 bereitgestellt sein muss.
-
«Klebeschicht 2505»
-
Das bei dieser Ausführungsform beschriebene Eingabe-/Ausgabegerät beinhaltet auch eine Klebeschicht 2505.
-
Die Klebeschicht 2505 umfasst einen Bereich, der zwischen der Funktionsschicht 2520 und dem Substrat 2570 positioniert ist, und weist eine Funktion zum Aneinanderkleben der Funktionsschicht 2520 und des Substrats 2570 auf.
-
«Strukturteil KB1 und Strukturteil KB2»
-
Das bei dieser Ausführungsform beschriebene Eingabe-/Ausgabegerät beinhaltet auch ein Strukturteil KB1 und ein Strukturteil KB2.
-
Das Strukturteil KB1 weist eine Funktion zum Bereitstellen eines bestimmten Zwischenraums zwischen der Funktionsschicht 2520 und dem Substrat 2770 auf. Das Strukturteil KB1 umfasst einen Bereich, der den Bereich 2751H überlappt, und weist eine lichtdurchlässige Eigenschaft auf. Daher kann Licht, das von dem zweiten Anzeigeelement 2550(i,j) emittiert wird, einer Oberfläche des Strukturteils KB1 zugeführt und über die andere Oberfläche des Strukturteils KB1 entnommen werden.
-
Das Strukturteil KB1 umfasst ferner einen Bereich, der das optische Element 2560 überlappt, und wird beispielsweise unter Verwendung eines Materials ausgebildet, dessen Brechungsindex sich um 0,2 oder weniger von demjenigen eines Materials unterscheidet, das für das optische Element 2560 verwendet wird. Daher kann Licht, das von dem zweiten Anzeigeelement emittiert wird, in effizienter Weise genutzt werden. Die Fläche des zweiten Anzeigeelementes kann erhöht werden. Es kann die Dichte eines Stroms verringert werden, der in das organische EL-Element fließt.
-
Das Strukturteil KB2 weist eine Funktion zum Einstellen der Dicke einer Polarisationsschicht 2770PB auf eine vorbestimmte Dicke auf. Das Strukturteil KB2 umfasst einen Bereich, der das zweite Anzeigeelement 2550(i,j) überlappt, und weist eine lichtdurchlässige Eigenschaft auf.
-
Alternativ kann ein Material, das Licht einer vorbestimmten Farbe durchlässt, für das Strukturteil KB1 oder das Strukturteil KB2 verwendet werden. Daher kann das Strukturteil KB1 oder das Strukturteil KB2 beispielsweise als Farbfilter verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Material, das blaues, grünes oder rotes Licht durchlässt, für das Strukturteil KB1 oder das Strukturteil KB2 verwendet werden. Ein Material, das gelbes Licht, weißes Licht oder dergleichen durchlässt, kann für das Strukturteil KB1 oder das Strukturteil KB2 verwendet werden.
-
Insbesondere kann Polyester, Polyolefin, Polyamid, Polyimid, Polycarbonat, Polysiloxan, ein Acrylharz oder dergleichen, ein Verbundmaterial aus einer Vielzahl von Harzen, die aus diesen Harzen ausgewählt werden, oder dergleichen für das Strukturteil KB1 oder das Strukturteil KB2 verwendet werden. Alternativ kann ein lichtempfindliches Material verwendet werden.
-
Beispielsweise kann ein Acrylharz mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,5 für das Strukturteil KB1 verwendet werden. Zudem kann ein Acrylharz mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,55 für das Strukturteil KB2 verwendet werden.
-
<<Funktionsfilm 2770D, Funktionsfilm 2770P, Funktionsfilm 2770AG und dergleichen>>
-
Das bei dieser Ausführungsform beschriebene Eingabe-/Ausgabegerät 2700TP3 beinhaltet den Funktionsfilm 2770D, den Funktionsfilm 2770P und einen Funktionsfilm 2770AG.
-
Der Funktionsfilm 2770D umfasst einen Bereich, der das erste Anzeigeelement 2750(i,j) überlappt. Der Funktionsfilm 2770D umfasst einen Bereich, in dem das erste Anzeigeelement 2750(i,j) zwischen dem Funktionsfilm 2770D und der Funktionsschicht 2520 positioniert ist.
-
Beispielsweise kann ein Lichtdiffusionsfilm als Funktionsfilm 2770D verwendet werden. Für den Funktionsfilm 2770D kann insbesondere ein Material mit einer säulenförmigen Struktur verwendet werden, die eine Achse entlang der Richtung aufweist, die eine Oberfläche einer Basis kreuzt. In diesem Fall kann Licht leicht in die Richtung entlang der Achse geleitet und in weitere Richtungen gestreut werden. Beispielsweise kann Licht, das von dem ersten Anzeigeelement 2750(i,j) reflektiert wird, diffundieren.
-
Eine Klebeschicht 2780 umfasst einen Bereich, der zwischen dem Funktionsfilm 2770D und dem Substrat 2770 positioniert ist. Auf diese Weise kann die zweite Einheit 2020 ausgebildet werden.
-
Der Funktionsfilm 2770P beinhaltet die Polarisationsschicht 2770PB, einen Verzögerungsfilm 2770PA und das Strukturteil KB2. Die Polarisationsschicht 2770PB umfasst eine Öffnung, und der Verzögerungsfilm 2770PA umfasst einen Bereich, der die Polarisationsschicht 2770PB überlappt. Es sei angemerkt, dass das Strukturteil KB2 in der Öffnung bereitgestellt ist.
-
Beispielsweise können ein dichromatisches Pigment, ein Flüssigkristallmaterial und ein Harz für die Polarisationsschicht 2770PB verwendet werden. Die Polarisationsschicht 2770PB weist eine Polarisationseigenschaft auf. In diesem Fall kann der Funktionsfilm 2770P als Polarisationsplatte verwendet werden.
-
Die Polarisationsschicht 2770PB umfasst einen Bereich, der das erste Anzeigeelement 2750(i,j) überlappt, und das Strukturteil KB2 umfasst einen Bereich, der das zweite Anzeigeelement 2550(i,j) überlappt. Daher kann ein Flüssigkristallelement als erstes Anzeigeelement verwendet werden. Beispielsweise kann ein reflektierendes Flüssigkristallelement als erstes Anzeigeelement verwendet werden. Es kann Licht, das von dem zweiten Anzeigeelement emittiert wird, in effizienter Weise entnommen werden. Es kann die Dichte eines Stroms verringert werden, der in das organische EL-Element fließt. Die Zuverlässigkeit des organischen EL-Elementes kann erhöht werden.
-
Beispielsweise kann ein Antireflexfilm, ein Polarisationsfilm oder ein Verzögerungsfilm für den Funktionsfilm 2770P verwendet werden. Für den Funktionsfilm 2770P können insbesondere ein Film, der ein dichromatisches Pigment enthält, und ein Verzögerungsfilm verwendet werden.
-
Ferner kann ein antistatischer Film, das das Anhaften eines Fremdstoffs verhindert, ein wasserabweisender Film, der das Anhaften von Verschmutzungen unterdrückt, ein Hartfilm, der einen Kratzer bei der Verwendung verhindert, oder dergleichen für den Funktionsfilm 2770P verwendet werden.
-
Beispielsweise kann ein Material mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,6 für den Diffusionsfilm verwendet werden. Zudem kann ein Material mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,6 für den Verzögerungsfilm 2770PA verwendet werden.
-
Beispielsweise kann ein Antireflexfilm als Funktionsfilm 2770AG verwendet werden. In dem Fall, in dem ein Antireflexfilm für den Funktionsfilm 2770P verwendet wird, muss ein Antireflexfilm nicht notwendigerweise als Funktionsfilm 2770AG bereitgestellt werden. Beispiele für den Funktionsfilm 2770AG umfassen einen Blendschutzfilm und einen Film, der sowohl als Antireflexfilm als auch als Blendschutzfilm dient. Der Funktionsfilm 2770AG muss nicht notwendigerweise in dem Eingabe-/Ausgabegerät 2700TP3 bereitgestellt werden.
-
<<Betriebsverfahren eines Berührungssensors>>
-
Als Nächstes wird eine Berührungssensorfunktion des Eingabe-/Ausgabegeräts 2700TP3 beschrieben.
-
Wie oben beschrieben, wird in einem Full-in-Cell-Berührungssensor-Anzeigeabschnitt ein Erfassungsvorgang eines Berührungssensors durchgeführt, wobei eine gemeinsame Elektrode eines reflektierenden Flüssigkristallelementes, das ein erstes Anzeigeelement ist, als Berührungssensorelektrode eines Berührungssensorabschnitts verwendet wird.
-
Ein gegenseitig kapazitiver Berührungssensor erfasst eine Berührung, indem er eine Veränderung des Kapazitätswertes eines Kondensators erfasst, der in dem Berührungssensor enthalten ist.
-
Ein Paar von Berührungssensorelektroden (gemeinsamen Elektroden) des Kondensators entspricht hier der Elektrode 2752(i,j), die in dem Pixel 2702(i,j) enthalten ist, und einer Elektrode 2752(i+1,j), die in einem Pixel 2702(i+1,j) enthalten ist (siehe 19).
-
In 19 ist ein elektrisches Feld, das von der Elektrode 2752(i,j) und der Elektrode 2752(i+1,j) gebildet wird, durch einen dicken gestrichelten Pfeil dargestellt. Hier weist die Elektrode 2752(i,j) ein höheres Potential auf als die Elektrode 2752(i+1,j), und das gebildete elektrische Feld richtet sich von der Elektrode 2752(i,j) auf die Elektrode 2752(i+1,j).
-
Um ein derartiges elektrisches Feld zu bilden, werden eine Leitung, die elektrisch mit der Elektrode 2752(i,j) verbunden wird, und eine Leitung, die elektrisch mit der Elektrode 2752(i+1,j) verbunden wird, vorzugsweise derart bereitgestellt, dass sie sich in unterschiedliche Richtungen erstrecken. Beispielsweise werden die Leitung, die elektrisch mit der Elektrode 2752(i,j) verbunden wird, und die Leitung, die elektrisch mit der Elektrode 2752(i+1,j) verbunden wird, vorzugsweise derart bereitgestellt, dass sie sich im rechten Winkel kreuzen. Es sei angemerkt, dass ein bevorzugtes Verdrahtungsverfahren ausführlich bei der Ausführungsform 7 beschrieben wird.
-
19 stellt einen Zustand dar, in dem ein Objekt 2900 das Eingabe-/Ausgabegerät 2700TP3 berührt. In 19 ist eine Hand als Objekt 2900 dargestellt, und ein Finger berührt das Eingabe-/Ausgabegerät 2700TP3; bei dem Objekt 2900 kann es sich jedoch anstatt um die Hand (den Finger) um einen Stift oder dergleichen handeln.
-
Es sei angemerkt, dass diese Ausführungsform gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden kann.
-
(Ausführungsform 5)
-
Bei dieser Ausführungsform wird ein Verfahren zum Betreiben einer Hybrid-Anzeigevorrichtung beschrieben, das sich von dem Verfahren der Ausführungsform 4 unterscheidet.
-
<Betriebsbeispiel 1>
-
Es wird eine elektronische Vorrichtung beschrieben, die eine Hybrid-Anzeigevorrichtung und einen Berührungssensorabschnitt beinhaltet. 20A stellt einen Tablet-Computer als Beispiel für die elektronische Vorrichtung dar, die eine Hybrid-Anzeigevorrichtung und einen Berührungssensorabschnitt beinhaltet.
-
Die elektronische Vorrichtung 5200A beinhaltet einen Anzeigeabschnitt 5201, ein Gehäuse 5202 und einen Beleuchtungsstärkesensor 5203. Der Anzeigeabschnitt 5201 beinhaltet den Berührungssensorabschnitt. Deshalb kann der Anzeigeabschnitt 5201 als Berührungssensor-Anzeigeabschnitt bezeichnet werden. Der Beleuchtungsstärkesensor 5203 weist eine Funktion zum Messen der Beleuchtungsstärke des Außenlichts auf und ist zum automatischen Umschalten zwischen dem ersten bis dritten Modus bereitgestellt, die bei der Ausführungsform 4 beschrieben worden sind.
-
Der Anzeigeabschnitt 5201 beinhaltet ferner ein reflektierendes Flüssigkristallelement 21 und ein lichtdurchlässiges Element 22 als Bestandteile der Hybrid-Anzeigevorrichtung. In dem Fall, in dem der Anzeigeabschnitt 5201 einen kapazitiven Berührungssensorabschnitt beinhaltet, ist ein Kondensator 23 bereitgestellt.
-
Die elektronische Vorrichtung 5200A wird betrieben, indem ein Bildinhalt, der auf dem Anzeigeabschnitt 5201 angezeigt wird, mit einem Finger, einem Stift oder dergleichen berührt wird. Beispielsweise stellt 20A einen Zustand dar, in dem eine Hand 5211 eines Benutzers die elektronische Vorrichtung 5200A bedient.
-
Wenn der Benutzer die elektronische Vorrichtung 5200A bedient, kann jedoch ein Schatten 5212 der Hand 5211 des Benutzers auf den Anzeigeabschnitt 5201 geworfen werden. Im Besonderen kann der geworfene Schatten 5212 dunkler werden, wenn die elektronische Vorrichtung 5200A in einer Umgebung mit hellem Außenlicht, d. h. entweder in dem ersten Modus oder in dem dritten Modus, verwendet wird.
-
Wenn der Schatten 5212 der Hand 5211 des Benutzers auf den Anzeigeabschnitt 5201 geworfen wird, ist ein Bild, das auf dem Anzeigeabschnitt 5201 angezeigt wird, in einigen Fällen schwer zu sehen. Wenn im Gegensatz dazu die Hand 5211 den Schatten 5212 vor den Augen des Benutzers verdeckt, stört der Schatten 5212, der auf den Anzeigeabschnitt 5201 geworfen wird, den Benutzer in einigen Fällen nicht.
-
Daher wird bei einer bevorzugten Konfiguration der elektronischen Vorrichtung 5200A ein Abschnitt eines auf dem Anzeigeabschnitt 5201 angezeigten Bildes, der sich in dem Schatten 5212 befindet und von dem Benutzer nicht wahrgenommen wird, nicht angezeigt oder mit einer absichtlich verringerten Qualität angezeigt. Auf diese Weise wird ein Abschnitt eines Bildes, der sich in dem Schatten 5212 befindet und von dem Benutzer nicht wahrgenommen wird, nicht auf dem Anzeigeabschnitt 5201 angezeigt, oder es wird die Leuchtdichte des Abschnitts des Bildes in dem Schatten 5212 verringert; demzufolge kann der Stromverbrauch der elektronischen Vorrichtung 5200A verringert werden.
-
Bei einem Verfahren zum Erhalten einer derartigen Konfiguration kann ein Beleuchtungsstärkesensor in einem Pixel des Anzeigeabschnitts 5201 bereitgestellt werden.
-
Eine Beleuchtungsstärkeinformation zum automatischen Umschalten zwischen dem ersten bis dritten Modus, die bei der Ausführungsform 4 beschrieben worden sind, wird durch den Beleuchtungsstärkesensor 5203 erhalten. Jedoch wird die Beleuchtungsstärke des oben beschriebenen Abschnitts in dem Schatten 5212, der auf den Anzeigeabschnitt 5201 geworfen wird, vorzugsweise durch einen Beleuchtungsstärkesensor 24 in jedem Pixel des Anzeigeabschnitts 5201 gemessen. Es sei angemerkt, dass 20A eine Photodiode als Beleuchtungsstärkesensor darstellt. Die Information über den Schatten 5212 kann dann auf einen Prozessor übertragen werden, der in der elektronischen Vorrichtung 5200A enthalten ist, und der Prozessor kann ein Bild derart erzeugen, dass ein Abschnitt des Bildes in dem Schatten 5212 nicht angezeigt wird oder die Leuchtdichte des Abschnitts des Bildes in dem Schatten 5212 verringert wird.
-
Beispielsweise kann in dem Fall, in dem die elektronische Vorrichtung 5200A entsprechend der Information über die Beleuchtungsstärke, die durch den Beleuchtungsstärkesensor 5203 gemessen wird, in dem ersten Modus betrieben wird, die elektronische Vorrichtung 5200A auf folgende Weise betrieben werden: In einem Abschnitt des Anzeigeabschnitts 5201, den der Beleuchtungsstärkesensor 24 in jedem Pixel als sich in dem Schatten 5212 befindend wahrnimmt, wird das Bild nicht angezeigt oder wird die Leuchtdichte des Bildes verringert.
-
Beispielsweise kann in dem Fall, in dem die elektronische Vorrichtung 5200A entsprechend der Information über die Beleuchtungsstärke, die durch den Beleuchtungsstärkesensor 5203 gemessen wird, in dem dritten Modus betrieben wird, die elektronische Vorrichtung 5200A auf folgende Weise betrieben werden: In einem Abschnitt des Anzeigeabschnitts 5201, den der Beleuchtungsstärkesensor 24 in jedem Pixel als sich in dem Schatten 5212 befindend wahrnimmt, wird das Bild nicht angezeigt oder wird der Vorgang in dem ersten Modus durchgeführt.
-
<Betriebsbeispiel 2>
-
Als Nächstes wird ein Betriebsverfahren beschrieben, das sich von dem oben beschriebenen Betriebsverfahren unterscheidet. Für die Beschreibung des unterschiedlichen Betriebsbeispiels wird eine elektronische Vorrichtung verwendet, die sich von der elektronischen Vorrichtung 5200A unterscheidet. Die elektronische Vorrichtung 5200B, die in 20B dargestellt ist, weist im Wesentlichen die gleiche Struktur wie die elektronische Vorrichtung 5200A auf, mit der Ausnahme, dass der Beleuchtungsstärkesensor 24 in dem Pixel nicht bereitgestellt ist.
-
Die elektronische Vorrichtung 5200B wird betrieben, indem ein Bildinhalt, der auf dem Anzeigeabschnitt 5201 angezeigt wird, mit einem Finger, einem Stift oder dergleichen berührt wird. Beispielsweise stellt 20B einen Zustand dar, in dem die Hand 5211 des Benutzers die elektronische Vorrichtung 5200B bedient.
-
Wenn der Benutzer die elektronische Vorrichtung 5200B bedient, wird ein Bereich 5213, der von einem Finger 5211a der Hand 5211 des Benutzers berührt wird, in dem Anzeigeabschnitt 5201 gebildet. Da der Finger 5211a den Bereich 5213 verdeckt, wird ein Bild, das in dem Bereich 5213 angezeigt wird, von dem Benutzer nicht wahrgenommen.
-
Daher wird bei einer bevorzugten Konfiguration der elektronischen Vorrichtung 5200B ein Abschnitt eines auf dem Anzeigeabschnitt 5201 angezeigten Bildes, der sich in dem Bereich 5213 befindet und von dem Benutzer nicht wahrgenommen wird, nicht angezeigt oder mit einer absichtlich verringerten Qualität angezeigt. Auf diese Weise wird ein Abschnitt eines Bildes, der sich in dem Bereich 5213 befindet und von dem Benutzer nicht wahrgenommen wird, nicht auf dem Anzeigeabschnitt 5201 angezeigt, oder es wird die Leuchtdichte des Abschnitts des Bildes in dem Bereich 5213 verringert; demzufolge kann der Stromverbrauch der elektronischen Vorrichtung 5200B verringert werden.
-
Eine derartige Konfiguration kann unter Verwendung des Berührungssensorabschnitts, der in dem Anzeigeabschnitt 5201 bereitgestellt ist, erhalten werden. Während des Betriebs der elektronischen Vorrichtung 5200B kann ein Bereich, in dem eine Berührung durch den Berührungssensorabschnitt erfasst wird, als Bereich 5213 angesehen werden, die Informationen über den Bereich 5213 können auf einen Prozessor oder dergleichen übertragen werden, der in der elektronischen Vorrichtung 5200B enthalten ist, und der Prozessor kann ein Bild derart erzeugen, dass der Abschnitt des Bildes in dem Bereich 5213 nicht angezeigt wird oder die Leuchtdichte des Abschnitts des Bildes in dem Bereich 5213 verringert wird.
-
Beispielsweise kann in dem Fall, in dem die elektronische Vorrichtung 5200B entsprechend der Information über die Beleuchtungsstärke, die durch den Beleuchtungsstärkesensor 5203 gemessen wird, in dem ersten Modus oder dem zweiten Modus betrieben wird, die elektronische Vorrichtung 5200B auf folgende Weise betrieben werden: In einem Abschnitt des Anzeigeabschnitts 5201, den der Berührungssensorabschnitt als Bereich 5213 wahrnimmt, wird das Bild nicht angezeigt oder wird die Leuchtdichte des Bildes verringert.
-
Beispielsweise kann in dem Fall, in dem die elektronische Vorrichtung 5200B entsprechend der Information über die Beleuchtungsstärke, die durch den Beleuchtungsstärkesensor 5203 gemessen wird, in dem dritten Modus betrieben wird, die elektronische Vorrichtung 5200B auf folgende Weise betrieben werden: In einem Abschnitt des Anzeigeabschnitts 5201, den der Berührungssensorabschnitt als Bereich 5213 wahrnimmt, wird das Bild nicht angezeigt oder wird der Vorgang in dem ersten Modus durchgeführt.
-
Es sei angemerkt, dass diese Ausführungsform gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden kann.
-
(Ausführungsform 6)
-
Bei dieser Ausführungsform wird ein Metalloxid beschrieben, das für einen Transistor, der in dieser Beschreibung offenbart ist, verwendet werden kann. Im Folgenden werden insbesondere Details über ein Metalloxid und eine wolkenartig ausgerichtete Zusammensetzung (cloud-aligned composite, CAC) beschrieben.
-
Ein CAC-OS oder ein CAC-Metalloxid weist eine leitende Funktion in einem Teil des Materials auf und weist eine isolierende Funktion in einem anderen Teil des Materials auf; als gesamtes Material weist der CAC-OS oder das CAC-Metalloxid eine Halbleiterfunktion auf. In dem Fall, in dem der CAC-OS oder das CAC-Metalloxid für einen Kanalbildungsbereich eines Transistors verwendet wird, ermöglicht die leitende Funktion, dass Elektronen (oder Löcher) fließen, die als Ladungsträger dienen, und die isolierende Funktion verhindert, dass Elektronen fließen, die als Ladungsträger dienen. Durch die komplementären Wirkungen der leitenden Funktion und der isolierenden Funktion kann der CAC-OS oder das CAC-Metalloxid eine Schaltfunktion (Ein-/Ausschaltfunktion) aufweisen. In dem CAC-OS oder dem CAC-Metalloxid kann eine Trennung der Funktionen jede Funktion maximieren.
-
Der CAC-OS oder das CAC-Metalloxid umfasst leitende Bereiche und isolierende Bereiche. Die leitenden Bereiche weisen die oben beschriebene leitende Funktion auf, und die isolierenden Bereiche weisen die oben beschriebe isolierende Funktion auf. In einigen Fällen sind die leitenden Bereiche und die isolierenden Bereiche in der Größenordnung von Nanoteilchen in dem Material getrennt. In einigen Fällen sind die leitenden Bereiche und die isolierenden Bereiche in dem Material ungleichmäßig verteilt. In einigen Fällen werden leitende Bereiche beobachtet, die wolkenartig miteinander verbunden sind und deren Grenze undeutlich sind.
-
Des Weiteren weisen in einigen Fällen in dem CAC-OS oder dem CAC-Metalloxid die leitenden Bereiche und die isolierenden Bereiche jeweils eine Größe von größer als oder gleich 0,5 nm und kleiner als oder gleich 10 nm, bevorzugt größer als oder gleich 0,5 nm und kleiner als oder gleich 3 nm auf, und sie sind in dem Material dispergiert.
-
Der CAC-OS oder das CAC-Metalloxid enthält Komponenten mit unterschiedlichen Bandlücken. Der CAC-OS oder das CAC-Metalloxid enthält beispielsweise eine Komponente mit einer großen Lücke aufgrund des isolierenden Bereichs und eine Komponente mit einer kleinen Lücke aufgrund des isolierenden Bereichs. Im Falle einer derartigen Zusammensetzung fließen Ladungsträger hauptsächlich in der Komponente mit einer kleinen Lücke. Die Komponente mit einer kleinen Lücke komplementiert die Komponente mit einer großen Lücke, und Ladungsträger fließen auch in der Komponente mit einer großen Lücke in Zusammenhang mit der Komponente mit einer kleinen Lücke. Folglich kann in dem Fall, in dem der oben beschriebene CAC-OS oder das CAC-Metalloxid für einen Kanalbildungsbereich eines Transistors verwendet wird, der Transistor im Durchlasszustand eine hohe Stromtreiberfähigkeit, d. h. einen hohen Durchlassstrom und eine hohe Feldeffektbeweglichkeit, aufweisen.
-
Mit anderen Worten: Der CAC-OS oder das CAC-Metalloxid kann auch als Matrix-Verbundmaterial oder Metall-Matrix-Verbundmaterial bezeichnet werden. Daher kann der CAC-OS auch als wolkenartig ausgerichteter Verbund-OS bezeichnet werden.
-
Es handelt sich bei dem CAC-OS beispielsweise um ein Metalloxidmaterial mit einer Zusammensetzung, bei der Elemente ungleichmäßig in Bereichen verteilt sind, die jeweils eine Größe von größer als oder gleich 0,5 nm und kleiner als oder gleich 10 nm, bevorzugt größer als oder gleich 1 nm und kleiner als oder gleich 2 nm, oder eine ähnliche Größe aufweisen. In der nachfolgenden Beschreibung eines Metalloxids wird der Zustand, in dem ein oder mehrere Metallelement/e ungleichmäßig in Bereichen verteilt ist/sind, die jeweils eine Größe von größer als oder gleich 0,5 nm und kleiner als oder gleich 10 nm, bevorzugt größer als oder gleich 1 nm und kleiner als oder gleich 2 nm, oder eine ähnliche Größe aufweisen und in dem die das/die Metallelement/e enthaltenden Bereiche vermischt sind, als Mosaikmuster oder Flickenmuster bezeichnet.
-
Es sei angemerkt, dass das Metalloxid vorzugsweise mindestens Indium enthält. Insbesondere sind vorzugsweise Indium und Zink enthalten. Außerdem kann/können ein oder mehrere Element/e enthalten sein, das/die aus Aluminium, Gallium, Yttrium, Kupfer, Vanadium, Beryllium, Bor, Silizium, Titan, Eisen, Nickel, Germanium, Zirkonium, Molybdän, Lanthan, Cer, Neodym, Hafnium, Tantal, Wolfram, Magnesium und dergleichen ausgewählt wird/werden.
-
Als Beispiel für den CAC-OS wird ein In-Ga-Zn-Oxid mit der CAC-Zusammensetzung (ein derartiges In-Ga-Zn-Oxid kann insbesondere als CAC-IGZO bezeichnet werden) beschrieben. Das CAC-IGZO weist eine Zusammensetzung mit einem Mosaikmuster auf, bei dem Materialien beispielsweise in Indiumoxid (InOX1, wobei X1 eine reelle Zahl von größer als 0 ist) oder Indiumzinkoxid (InX2ZnY2OZ2, wobei X2, Y2 und Z2 jeweils eine reelle Zahl von größer als 0 sind) und in Galliumoxid (GaOX3, wobei X3 eine reelle Zahl von größer als 0 ist) oder Galliumzinkoxid (GaX4ZnY4OZ4, wobei X4, Y4 und Z4 jeweils eine reelle Zahl von größer als 0 sind) getrennt sind. Des Weiteren ist InOX1 oder InX2ZnY2OZ2, welches das Mosaikmuster bildet, in dem Film gleichmäßig verteilt. Diese Zusammensetzung wird auch als wolkenartige Zusammensetzung bezeichnet.
-
Das heißt, dass es sich bei dem CAC-OS um ein Verbundmetalloxid mit einer Zusammensetzung handelt, bei der ein Bereich, der GaOX3 als Hauptkomponente enthält, und ein Bereich, der lnX2ZnY2OZ2 oder InOX1 als Hauptkomponente enthält, vermischt sind. In dieser Beschreibung weist dann, wenn beispielsweise das Atomverhältnis von In zu einem Element M in einem ersten Bereich größer ist als das Atomverhältnis von In zu dem Element M in einem zweiten Bereich, der erste Bereich eine höhere In-Konzentration auf als der zweite Bereich.
-
Es sei angemerkt, dass eine Verbindung, die In, Ga, Zn und O enthält, als IGZO bekannt ist. Typische Beispiele für IGZO umfassen eine kristalline Verbindung, die durch InGaO3(ZnO)m1 (m1 ist eine natürliche Zahl) repräsentiert wird, und eine kristalline Verbindung, die durch In(1,x0)Ga(1-x0)O3(ZnO)m0 (-1 ≤ x0 ≤ 1; m0 ist eine vorgegebene Zahl) repräsentiert wird.
-
Die vorstehenden kristallinen Verbindungen weisen eine einkristalline Struktur, eine polykristalline Struktur oder eine kristalline Struktur mit Ausrichtung hinsichtlich der c-Achse (c-axis aligned crystalline structure, CAAC-Struktur) auf. Es sei angemerkt, dass die CAAC-Struktur eine Kristallstruktur ist, bei der mehrere IGZO-Nanokristalle eine Ausrichtung hinsichtlich der c-Achse aufweisen und in der Richtung der a-b-Ebene ohne Ausrichtung miteinander verbunden sind.
-
Andererseits betrifft der CAC-OS die Materialzusammensetzung eines Metalloxids. In einem Teil der Materialzusammensetzung eines CAC-OS, der In, Ga, Zn und O enthält, werden Bereiche mit Nanoteilchen, die Ga als Hauptkomponente enthalten, und Bereiche mit Nanoteilchen beobachtet, die In als Hauptkomponente enthalten. Diese Bereiche mit Nanoteilchen sind unregelmäßig in einem Mosaikmuster dispergiert. Die Kristallstruktur ist deshalb für den CAC-OS ein Sekundärelement.
-
Es sei angemerkt, dass der CAC-OS keine mehrschichtige Struktur aus zwei oder mehr Filmen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen enthält. Beispielsweise ist keine zweischichtige Struktur aus einem Film, der In als Hauptkomponente enthält, und einem Film mit eingeschlossen, der Ga als Hauptkomponente enthält.
-
Eine Grenze zwischen dem Bereich, der GaOX3 als Hauptkomponente enthält, und dem Bereich, der InX2ZnY2OZ2 oder InOX1 als Hauptkomponente enthält, wird in einigen Fällen nicht deutlich beobachtet.
-
In einem Teil der Zusammensetzung eines CAC-OS, der anstelle von Gallium ein oder mehrere Metallelement/e enthält, das/die aus Aluminium, Yttrium, Kupfer, Vanadium, Beryllium, Bor, Silizium, Titan, Eisen, Nickel, Germanium, Zirkonium, Molybdän, Lanthan, Cer, Neodym, Hafnium, Tantal, Wolfram, Magnesium und dergleichen ausgewählt wird/werden, werden Bereiche mit Nanoteilchen, die das/die Metallelement/e als Hauptkomponente/n enthalten, und Bereiche mit Nanoteilchen beobachtet, die In als Hauptkomponente enthalten. Diese Bereiche mit Nanoteilchen sind unregelmäßig in einem Mosaikmuster dispergiert.
-
Der CAC-OS kann beispielsweise durch ein Sputterverfahren unter Bedingungen ausgebildet werden, bei denen ein Substrat absichtlich nicht erwärmt wird. In dem Fall, in dem der CAC-OS durch ein Sputterverfahren ausgebildet wird, kann/können ein oder mehrere Gas/e, das/die aus einem Inertgas (typischerweise Argon), einem Sauerstoffgas und einem Stickstoffgas ausgewählt wird/werden, als Abscheidungsgas verwendet werden. Das Verhältnis der Durchflussmenge eines Sauerstoffgases zu der gesamten Durchflussmenge des Abscheidungsgases beim Abscheiden ist vorzugsweise möglichst niedrig; beispielsweise ist das Durchflussverhältnis eines Sauerstoffgases bevorzugt höher als oder gleich 0 % und niedriger als 30 %, bevorzugter höher als oder gleich 0 % und niedriger als oder gleich 10 %.
-
Der CAC-OS wird dadurch gekennzeichnet, dass kein deutlicher Peak bei einer Messung unter Verwendung eines θ/2θ-Scans durch ein Außer-der-Ebene-Verfahren bzw. Out-of-Plane-Verfahren beobachtet wird, welches ein Messverfahren mit Röntgenbeugung (X-ray diffraction, XRD) ist. Das heißt, dass XRD in einem Messbereich in der Richtung der a-b-Ebene und in der Richtung der c-Achse keine Ausrichtung zeigt.
-
In einem Elektronenbeugungsbild des CAC-OS, das durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl mit einem Sondendurchmesser bzw. Strahldurchmesser von 1 nm (auch als nanometergroßer Elektronenstrahl bezeichnet) erhalten wird, werden ein ringförmiger Bereich mit hoher Leuchtdichte und eine Vielzahl von Leuchtpunkten in dem ringförmigen Bereich beobachtet. Folglich deutet das Elektronenbeugungsbild darauf hin, dass die Kristallstruktur des CAC-OS eine nanokristalline (nc-) Struktur mit keiner Ausrichtung in Richtungen der Draufsicht und des Querschnitts umfasst.
-
Beispielsweise bestätigt ein energiedispersives Röntgenspektroskopie-(energy dispersive x-ray spectroscopy, EDX-) Verteilungsbild, dass ein In-Ga-Zn-Oxid mit der CAC-Zusammensetzung eine Struktur aufweist, bei der Bereiche, die GaOX3 als Hauptkomponente enthalten, und Bereiche, die InX2ZnY2OZ2 oder InOX1 als Hauptkomponente enthalten, ungleichmäßig verteilt und vermischt sind.
-
Der CAC-OS weist eine Struktur und Eigenschaften auf, welche sich von denjenigen einer IGZO-Verbindung unterscheiden, bei der Metallelemente gleichmäßig verteilt sind. Das heißt, dass in dem CAC-OS Bereiche, die GaOX3 oder dergleichen als Hauptkomponente enthalten, und Bereiche, die InX2ZnY20Z2 oder InOX1 als Hauptkomponente enthalten, in einem Mosaikmuster voneinander phasengetrennt sind.
-
Die Leitfähigkeit des Bereichs, der lnX2ZnY2OZ2 oder InOX1 als Hauptkomponente enthält, ist höher als diejenige des Bereichs, der GaOX3 oder dergleichen als Hauptkomponente enthält. Mit anderen Worten: Wenn Ladungsträger durch den Bereich fließen, der InX2ZnY2OZ2 oder InOX1 als Hauptkomponente enthält, weist der Oxidhalbleiter Leitfähigkeit auf. Demzufolge kann eine hohe Feldeffektbeweglichkeit (µ) erzielt werden, wenn die Bereiche, die InX2ZnY2OZ2 oder InOX1 als Hauptkomponente enthalten, in dem Oxidhalbleiter wolkenartig verteilt sind.
-
Im Gegensatz dazu ist die isolierende Eigenschaft des Bereichs, der GaOX3 oder dergleichen als Hauptkomponente enthält, höher als diejenige des Bereichs, der InX2ZnY2OZ2 oder InOX1 als Hauptkomponente enthält. Mit anderen Worten: Wenn die Bereiche, die GaOX3 oder dergleichen als Hauptkomponente enthalten, in dem Oxidhalbleiter verteilt sind, kann der Leckstrom unterdrückt werden, und kann eine vorteilhafte Schaltfunktion erzielt werden.
-
Demzufolge ergänzen sich dann, wenn ein CAC-OS für ein Halbleiterelement verwendet wird, die isolierende Eigenschaft, die aus GaOX3 oder dergleichen stammt, und die Leitfähigkeit, die aus InX2ZnY2OZ2 oder InOX1 stammt; folglich können ein hoher Durchlassstrom (Ion) und eine hohe Feldeffektbeweglichkeit (µ) erhalten werden.
-
Ein Halbleiterelement, das einen CAC-OS enthält, weist eine hohe Zuverlässigkeit auf. Daher wird der CAC-OS für verschiedene Halbleitervorrichtungen, typischerweise ein Display, in geeigneter Weise verwendet.
-
Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
-
(Ausführungsform 7)
-
Bei dieser Ausführungsform wird ein Konfigurationsbeispiel des Berührungssensorabschnitts (in einigen Fällen auch als Berührungssensor, Touchscreen oder dergleichen bezeichnet) beschrieben, der bei der vorstehenden Ausführungsform erwähnt worden ist. Es sei angemerkt, dass bei dieser Ausführungsform ein projiziert-kapazitiver (gegenseitig kapazitiver) Touchscreen beschrieben wird.
-
<Blockdiagramm>
-
21 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines Touchscreens 400 darstellt, der ein gegenseitig kapazitiver Touchscreen ist. Der Touchscreen 400 beinhaltet einen Erfassungsbereich 401. Der Erfassungsbereich 401 beinhaltet eine Leitung CL und eine Leitung ML.
-
In 21 repräsentieren sechs Leitungen CL(1) bis CL(6) beispielhaft die Leitung CL, an die eine Impulsspannung angelegt wird, und sechs Leitungen ML(1) bis ML(6) repräsentieren die Leitung ML, die eine Veränderung des Stroms erfasst. Es sei angemerkt, dass die Anzahl von Leitungen nicht darauf beschränkt ist. 21 stellt auch einen Kondensator 404 dar, der von der Leitung CL und der Leitung ML gebildet ist, welche einander überlappen oder nahe aneinander angeordnet sind.
-
Wenn sich ein Objekt (z. B. ein Finger oder ein Stift) dem Erfassungsbereich 401 nähert oder ihn berührt, verändert sich der Kapazitätswert des Kondensators 404; auf diese Weise erfasst der Touchscreen 400 eine Berührung.
-
Der Touchscreen 400 ist über die Leitung CL und die Leitung ML elektrisch mit einem Touchscreen-IC 405 verbunden. Der Touchscreen-IC 405 beinhaltet eine Treiberschaltung 402 und eine Erfassungsschaltung 403.
-
Die Treiberschaltung 402 ist über die Leitung CL elektrisch mit dem Touchscreen 400 verbunden. Die Treiberschaltung 402 weist eine Funktion zum Ausgeben eines Signals Tx auf. Als Treiberschaltung 402 können beispielsweise eine Schieberegisterschaltung und eine Pufferschaltung in Kombination verwendet werden.
-
Die Erfassungsschaltung 403 ist über die Leitung ML elektrisch mit dem Touchscreen 400 verbunden. Die Erfassungsschaltung 403 erfasst ein Signal Rx, um zu bestimmen, ob der Touchscreen 400 berührt worden ist. Die Erfassungsschaltung 403 kann beispielsweise eine Verstärkerschaltung und einen Analog-Digital-Wandler (analog-digital converter, ADC) beinhalten. Die Erfassungsschaltung 403 weist eine Funktion auf, ein analoges Signal, das von dem Touchscreen 400 ausgegeben wird, in ein digitales Signal umzuwandeln und das digitale Signal an einen Applikationsprozessor auszugeben.
-
<Draufsicht>
-
Als Nächstes wird ein konkretes Konfigurationsbeispiel des Touchscreens 400 anhand von 22A bis 22C sowie 23A und 23B beschrieben.
-
22A ist eine Draufsicht auf den Touchscreen 400. 22B und 22C sind jeweils eine perspektivische Ansicht, die einen Teil von 22A darstellt.
-
23A ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt, in dem eine Steuerleitung und eine Erfassungssignalleitung nebeneinander angeordnet sind. 23B ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein elektrisches Feld darstellt, das in dem Nachbarabschnitt erzeugt wird.
-
Der Touchscreen 400 beinhaltet den Erfassungsbereich 401. Der Erfassungsbereich 401 beinhaltet eine Leitung CL(g), eine Leitung ML(h) und einen leitenden Film (siehe 22A). Es sei angemerkt, dass g und h jeweils eine ganze Zahl von 2 oder mehr sind.
-
Beispielsweise kann ein leitender Film, der in eine Vielzahl von Bereichen geteilt ist, für den Erfassungsbereich 401 verwendet werden (siehe 22A). Dies ermöglicht die Zuführung des gleichen Potentials oder unterschiedlicher Potentiale zu der Vielzahl von Bereichen.
-
Insbesondere kann ein leitender Film in einen leitenden Film, der als Leitung CL(g) verwendet werden kann, und einen leitenden Film, der als Leitung ML(h) verwendet werden kann, geteilt werden, um für den Erfassungsbereich 401 verwendet zu werden. Die leitenden Filme, die erhalten werden, indem ein leitender Film in eine Vielzahl von Bereichen geteilt wird, können jeweils beispielsweise eine kammähnliche Form aufweisen (siehe eine Elektrode CE(1), eine Elektrode ME(1) und eine Elektrode ME(2) in 23A und 23B). Auf diese Weise können die geteilten leitenden Filme als Elektroden von Erfassungselementen verwendet werden.
-
Zum Beispiel sind ein leitender Film, der als Leitung CL(1) verwendet werden kann, ein leitender Film, der als Leitung ML(1) verwendet werden kann, und ein leitender Film, der als Leitung ML(2) verwendet werden kann, welche durch Teilen eines leitenden Films erhalten werden, in einem Nachbarabschnitt X0 nebeneinander angeordnet (siehe 22A und 22C sowie 23A und 23B).
-
Ein Erfassungselement 475(g,h) ist elektrisch mit der Leitung CL(g) und der Leitung ML(h) verbunden (siehe 22A).
-
Die Leitung CL(g) weist eine Funktion zum Zuführen eines Steuersignals (Tx) auf, und die Leitung ML(h) weist eine Funktion zum Empfangen eines Erfassungssignals (Rx) auf.
-
Die Leitung ML(h) beinhaltet einen leitenden Film BR(g,h) (siehe 22B). Der leitende Film BR(g,h) umfasst einen Bereich, der die Leitung CL(g) überlappt.
-
Es sei angemerkt, dass das Erfassungselement 475(g,h) einen Isolierfilm beinhaltet. Der Isolierfilm umfasst einen Bereich, der zwischen der Leitung ML(h) und dem leitenden Film BR(g,h) positioniert ist. Daher kann ein Kurzschluss zwischen der Leitung ML(h) und dem leitenden Film BR(g,h) verhindert werden.
-
Die Elektrode CE(1) ist elektrisch mit der Leitung CL(1) verbunden, und die Elektrode ME(1) ist elektrisch mit der Leitung ML(1) verbunden (23A und 23B).
-
Auf ähnliche Weise ist eine Elektrode CE(g) elektrisch mit der Leitung CL(g) verbunden, und eine Elektrode ME(h) ist elektrisch mit der Leitung ML(h) verbunden.
-
Ein Erfassungselement 475(1,1) erfasst eine Berührung, indem es eine Veränderung des Wertes der Kapazität detektiert, die zwischen der Elektrode CE(1) und der Elektrode ME(1) gebildet wird (siehe 23A und 23B).
-
Auf ähnliche Weise erfasst das Erfassungselement 475(g,h) eine Berührung, indem es eine Veränderung des Wertes der Kapazität detektiert, die zwischen der Elektrode CE(g) und der Elektrode ME(h) gebildet wird.
-
Leitende Filme, die im gleichen Prozess ausgebildet werden können, können als Leitung CL(1) und Elektrode CE(1) verwendet werden. Leitende Filme, die im gleichen Prozess ausgebildet werden können, können als Leitung ML(1) und Elektrode ME(1) verwendet werden (siehe 23A und 23B).
-
Auf ähnliche Weise können leitende Filme, die im gleichen Prozess ausgebildet werden können, als Leitung CL(g) und Elektrode CE(g) verwendet werden. Leitende Filme, die im gleichen Prozess ausgebildet werden können, können als Leitung ML(h) und Elektrode ME(h) verwendet werden.
-
Beispielsweise kann ein lichtdurchlässiger leitender Film als jede der Elektroden CE(g) und ME(h) verwendet werden. Alternativ kann ein leitender Film, der eine Öffnung oder eine kammähnliche Form in einem Bereich aufweist, der das Pixel überlappt, als jede der Leitungen CL(g) und ML(h) verwendet werden. Folglich kann ein Objekt, das sich dem Bereich nähert, der das Anzeigefeld überlappt, erfasst werden, ohne dass die Anzeige auf dem Anzeigefeld gestört wird.
-
Es sei angemerkt, dass diese Ausführungsform gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden kann.
-
(Ausführungsform 8)
-
Bei dieser Ausführungsform werden Strukturbeispiele des bei der Ausführungsform 7 beschriebenen Touchscreens beschrieben. Es sei angemerkt, dass bei dieser Ausführungsform ein projiziert-kapazitiver (gegenseitig kapazitiver) Touchscreen beschrieben wird.
-
24A bis 24D, 25A und 25B, 26A und 26B sowie 27A und 27B sind jeweils eine schematische Querschnittsansicht eines Berührungssensors, der den Touchscreen 400 und ein Anzeigefeld beinhaltet. Es sei angemerkt, dass die schematischen Querschnittsansichten in 24A bis 24D, 25A und 25B, 26A und 26B sowie 27A und 27B nur Komponenten darstellen, die zur Beschreibung des Betriebs des Berührungssensors notwendig sind. Beispielsweise kann ein Element, wie z. B. ein Transistor oder ein lichtdurchlässiges Element, zwar über einem Substrat 411 bereitgestellt werden, jedoch ist in diesen Zeichnungen weggelassen.
-
Der in 24A dargestellte Berührungssensor beinhaltet das Substrat 411, ein Substrat 412, eine FPC 413, einen leitenden Film 414, ein Flüssigkristallelement 420, einen Farbfilm 431, einen leitenden Film 441 und dergleichen.
-
Das Flüssigkristallelement 420 beinhaltet einen leitenden Film 421, einen leitenden Film 422 und einen Flüssigkristall 423. Der leitende Film 422 ist über dem leitenden Film 421 bereitgestellt, wobei ein Isolierfilm 424 dazwischen positioniert ist. Der leitende Film 421 dient als gemeinsame Elektrode des Flüssigkristallelementes 420, und der leitende Film 422 dient als Pixelelektrode.
-
Der leitende Film 421 und der leitende Film 422 sind derart angeordnet, dass ein elektrisches Feld gebildet wird, das die Dickenrichtung (die Richtung A1-A2 in der Zeichnung) des Flüssigkristalls 423 kreuzt. Als Flüssigkristall 423 kann ein Flüssigkristallmaterial verwendet werden, das in einem In-Plane-Switching- (IPS-) Modus, einem Fringe-Field-Switching- (FFS-) Modus oder einem Vertical-Alignment-In-Plane-Switching- (VA-IPS-) Modus arbeitet.
-
Der Berührungssensor kann eine Erfassung unter Nutzung der Kapazität durchführen, die zwischen dem leitenden Film 441, der auf der Seite des Substrats 412 bereitgestellt ist, und dem leitenden Film 421 gebildet wird, der als eine Elektrode eines Paars von Elektroden des Flüssigkristallelementes 420 dient.
-
Der leitende Film 441 ist über einer Oberfläche des Substrats 412 auf der Anzeigeflächenseite (der Seite, die dem Substrat 411 entgegengesetzt ist) bereitgestellt. Zudem ist der leitende Film 441 elektrisch mit einer FPC 443 verbunden, die auf der Seite des Substrats 412 bereitgestellt ist. Über den leitenden Film 414 ist der leitende Film 421 elektrisch mit der FPC 413 verbunden, die auf der Seite des Substrats 411 bereitgestellt ist.
-
Bei dem in 24A dargestellten Berührungssensor können der leitende Film 421 und der leitende Film 422 als Pixelelektrode bzw. gemeinsame Elektrode dienen, und eine Berührung kann unter Nutzung der Kapazität erfasst werden, die zwischen dem leitenden Film 441 und dem leitenden Film 422 gebildet wird. 24B ist eine schematische Ansicht, die den Fall darstellt.
-
Bei dem in 24A dargestellten Berührungssensor kann der leitende Film 441 zwischen dem Substrat 412 und dem Flüssigkristall 423 bereitgestellt sein. 24C ist eine schematische Ansicht, die den Fall darstellt.
-
Bei dem in 24B dargestellten Berührungssensor kann der leitende Film 441 zwischen dem Substrat 412 und dem Flüssigkristall 423 bereitgestellt sein. 24D ist eine schematische Ansicht, die den Fall darstellt.
-
Bei den in 24A bis 24D dargestellten Strukturen kann eine Elektrode des Flüssigkristallelementes 420 auch als eine Elektrode eines Paars von Elektroden des Berührungssensors dienen. Somit kann der Prozess vereinfacht werden, und die Herstellungskosten können verringert werden.
-
Bei dem in 24A dargestellten Berührungssensor müssen der leitende Film 441 und die FPC 443 nicht notwendigerweise bereitgestellt sein. 25A ist eine schematische Ansicht, die den Fall darstellt.
-
In 25A dienen leitende Filme 421a und 421b, die jeweils als gemeinsame Elektrode des Flüssigkristallelementes 420 dienen, auch als Paar von Elektroden des Berührungssensors.
-
Bei dem in 25A dargestellten Berührungssensor kann der leitende Film 422 als gemeinsame Elektrode verwendet werden. 25B ist eine schematische Querschnittsansicht, die den Fall darstellt. In 25B dienen ein leitender Film 422a und ein leitender Film 422b als Paar von Elektroden des Berührungssensors.
-
Bei der in 25A oder 25B dargestellten Struktur kann eine Elektrode des Flüssigkristallelementes 420 als beide Elektroden des Paars von Elektroden des Berührungssensors dienen. Folglich kann der Herstellungsprozess im Vergleich zu den Fällen in 24A und 24B vereinfacht werden.
-
Bei dem in 24A dargestellten Berührungssensor kann das Paar von Elektroden des Berührungssensors lediglich von dem leitenden Film 441 gebildet werden. 26A ist eine schematische Querschnittsansicht, die den Fall darstellt.
-
In 26A dienen ein leitender Film 441a und ein leitender Film 441b, welche über dem Substrat 412 bereitgestellt sind, als Paar von Elektroden des Berührungssensors.
-
Bei dem in 26A dargestellten Berührungssensor können der leitende Film 441a und der leitende Film 441b zwischen dem Substrat 412 und dem Flüssigkristall 423 bereitgestellt sein. 26B ist eine schematische Querschnittsansicht, die den Fall darstellt.
-
In 26A oder 26B sind der leitende Film 441a und der leitende Film 441b getrennt von den Elektroden des Flüssigkristallelementes 420 (von dem leitenden Film 421 und dem leitenden Film 422) angeordnet. Deshalb stört ein elektrisches Feld, das von dem leitenden Film 441a und dem leitenden Film 441b gebildet wird, ein elektrisches Feld nicht, das von dem Flüssigkristallelement 420 gebildet wird. Des Weiteren sind der leitende Film 441a und der leitende Film 441b getrennt von einer Leitung, einem Transistor und dergleichen angeordnet, welche über dem Substrat 411 ausgebildet sind und als Rauscherzeugungsquellen dienen könnten. Deshalb kann der in 26A oder 26B dargestellte Berührungssensor eine hohe Berührungsempfindlichkeit aufweisen.
-
In dem Fall, in dem die Elektroden des Berührungssensors wie in 26A oder 26B angeordnet sind, kann als Flüssigkristall 423 ein Flüssigkristall verwendet werden, der eine Anzeige ermöglicht, indem ein elektrisches Feld senkrecht zu dem Substrat 411 angelegt wird. 27A und 27B sind schematische Querschnittsansichten, die den Fall darstellen.
-
In 27A und 27B sind der leitende Film 421 und der leitende Film 422 vertikal übereinander angeordnet, wobei der Flüssigkristall 423 dazwischen positioniert ist. Auch in diesem Fall stört ein elektrisches Feld, das von dem leitenden Film 441a und dem leitenden Film 441b gebildet wird, ein elektrisches Feld nicht, das von dem Flüssigkristallelement 420 gebildet wird. Bei dem Flüssigkristall 423 kann ein Twisted-Nematic- (TN-) Modus, ein Vertical-Alignment- (VA-) Modus, ein Mehrdomänen-Vertikalausrichtungs-(MVA-) Modus, ein optisch kompensierter Doppelbrechungs- (optically compensated birefringence, OCB-) Modus oder dergleichen zum Einsatz kommen.
-
Es sei angemerkt, dass diese Ausführungsform gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden kann.
-
(Ausführungsform 9)
-
Bei dieser Ausführungsform werden Beispiele für eine elektronische Vorrichtung beschrieben, bei der die bei der vorstehenden Ausführungsform beschriebene Anzeigevorrichtung verwendet werden kann.
-
<Laptop-PC>
-
28A stellt einen Laptop-PC dar, der ein Gehäuse 5401, einen Anzeigeabschnitt 5402, eine Tastatur 5403, eine Zeigevorrichtung 5404 und dergleichen beinhaltet. Die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für den Anzeigeabschnitt 5402 verwendet werden.
-
<Smartwatch>
-
28B stellt eine Smartwatch dar, die eines von tragbaren Endgeräten ist. Die Smartwatch beinhaltet ein Gehäuse 5901, einen Anzeigeabschnitt 5902, Bedienknöpfe 5903, ein Bedienelement 5904, ein Band 5905 und dergleichen. Die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für die Smartwatch verwendet werden. Eine Anzeigevorrichtung mit einer Positionseingabefunktion kann für den Anzeigeabschnitt 5902 verwendet werden. Die Positionseingabefunktion kann hinzugefügt werden, indem ein Touchscreen in der Anzeigevorrichtung bereitgestellt wird. Alternativ kann die Positionseingabefunktion hinzugefügt werden, indem ein „Photosensor“ genanntes photoelektrisches Umwandlungselement in einem Pixelabschnitt der Anzeigevorrichtung bereitgestellt wird. Als Bedienknöpfe 5903 können beliebige der folgenden Schalter und Knöpfe bereitgestellt werden: ein Netzschalter zum Starten der Smartwatch, ein Knopf zum Bedienen einer Applikation der Smartwatch, ein Lautstärkesteuerknopf, ein Schalter zum Ein- oder Ausschalten des Anzeigeabschnitts 5902 und dergleichen. Obwohl die in 28B dargestellte Smartwatch zwei Bedienknöpfe 5903 beinhaltet, ist die Anzahl von Bedienknöpfen, die in der Smartwatch enthalten sind, nicht auf zwei beschränkt. Das Bedienelement 5904 dient als Krone zur Zeiteinstellung der Smartwatch. Das Bedienelement 5904 kann als Eingabeschnittstelle zum Bedienen einer Applikation der Smartwatch sowie als Krone zur Zeiteinstellung verwendet werden. Obwohl die in 28B dargestellte Smartwatch das Bedienelement 5904 beinhaltet, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt, und das Bedienelement 5904 muss nicht notwendigerweise bereitgestellt sein.
-
<Videokamera>
-
28C stellt eine Videokamera dar, die ein erstes Gehäuse 5801, ein zweites Gehäuse 5802, einen Anzeigeabschnitt 5803, Bedientasten 5804, eine Linse 5805, ein Gelenk 5806 und dergleichen beinhaltet. Die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für die Videokamera verwendet werden. Die Bedientasten 5804 und die Linse 5805 sind in dem ersten Gehäuse 5801 bereitgestellt, und der Anzeigeabschnitt 5803 ist in dem zweiten Gehäuse 5802 bereitgestellt. Das erste Gehäuse 5801 und das zweite Gehäuse 5802 sind mittels des Gelenks 5806 miteinander verbunden, und der Winkel zwischen dem ersten Gehäuse 5801 und dem zweiten Gehäuse 5802 kann mittels des Gelenks 5806 verändert werden. Bilder, die auf dem Anzeigeabschnitt 5803 angezeigt werden, können entsprechend dem Winkel an dem Gelenk 5806 zwischen dem ersten Gehäuse 5801 und dem zweiten Gehäuse 5802 umgeschaltet werden.
-
<Mobiltelefon>
-
28D stellt ein Mobiltelefon dar, das als Informationsendgerät dient. Das Mobiltelefon beinhaltet ein Gehäuse 5501, einen Anzeigeabschnitt 5502, ein Mikrofon 5503, einen Lautsprecher 5504 und Bedienknöpfe 5505. Die Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für das Mobiltelefon verwendet werden. Eine Anzeigevorrichtung mit einer Positionseingabefunktion kann für den Anzeigeabschnitt 5502 verwendet werden. Die Positionseingabefunktion kann hinzugefügt werden, indem ein Touchscreen in der Anzeigevorrichtung bereitgestellt wird. Alternativ kann die Positionseingabefunktion hinzugefügt werden, indem ein „Photosensor“ genanntes photoelektrisches Umwandlungselement in einem Pixelbereich der Anzeigevorrichtung bereitgestellt wird. Als Bedienknöpfe 5505 können beliebige der folgenden Schalter und Knöpfe bereitgestellt werden: ein Netzschalter zum Starten des Mobiltelefons, ein Knopf zum Bedienen einer Applikation des Mobiltelefons, ein Lautstärkesteuerknopf, ein Schalter zum Ein- oder Ausschalten des Anzeigeabschnitts 5502 und dergleichen.
-
Obwohl das in 28D dargestellte Mobiltelefon zwei Bedienknöpfe 5505 beinhaltet, ist die Anzahl von Bedienknöpfen, die in dem Mobiltelefon enthalten sind, nicht auf zwei beschränkt. Obwohl nicht dargestellt, kann eine lichtemittierende Vorrichtung in dem in 28D dargestellten Mobiltelefon enthalten sein, um als Blitzlicht oder Beleuchtungsvorrichtung verwendet zu werden.
-
<Fernsehgerät>
-
28E ist eine perspektivische Ansicht, die ein Fernsehgerät darstellt. Das Fernsehgerät beinhaltet ein Gehäuse 9000, einen Anzeigeabschnitt 9001, einen Lautsprecher 9003, eine Bedientaste 9005 (darunter auch einen Netzschalter oder einen Bedienschalter), einen Verbindungsanschluss 9006, einen Sensor 9007 (einen Sensor mit einer Funktion zum Messen von Kraft, Verschiebung, Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit, Drehzahl, Abstand, Licht, Flüssigkeit, Magnetismus, Temperatur, chemischer Substanz, Ton, Zeit, Härte, elektrischem Feld, Strom, Spannung, elektrischer Leistung, Strahlung, Durchflussmenge, Feuchtigkeit, Steigungsgrad, Schwingung, Geruch oder Infrarotstrahl) und dergleichen. Das Fernsehgerät kann den Anzeigeabschnitt 9001 beinhalten, der eine große Bildschirmgröße von beispielsweise 50 Zoll oder mehr oder 100 Zoll oder mehr aufweist.
-
<Bewegliches Fahrzeug>
-
Die oben beschriebene Anzeigevorrichtung kann auch in der Nähe eines Fahrersitzes in einem Auto, das ein bewegliches Fahrzeug ist, verwendet werden.
-
28F stellt beispielsweise eine Frontscheibe und ihre Umgebung innerhalb eines Autos dar. 28F stellt ein Anzeigefeld 5701, ein Anzeigefeld 5702 und ein Anzeigefeld 5703, welche an einem Armaturenbrett angebracht sind, sowie ein Anzeigefeld 5704 dar, das an einer Säule angebracht ist.
-
Die Anzeigefelder 5701 bis 5703 können eine Vielzahl von Arten von Informationen anzeigen, wie beispielsweise Navigationsinformationen, einen Geschwindigkeitsmesser, ein Tachometer, eine Kilometeranzeige, eine Tankanzeige, eine Schaltpunktanzeige und die Einstellung der Klimaanlage. Der Inhalt, das Layout und dergleichen der Anzeige auf den Anzeigefeldern können entsprechend den Präferenzen des Benutzers frei verändert werden, so dass das Design verbessert werden kann. Die Anzeigefelder 5701 bis 5703 können auch als Beleuchtungsvorrichtungen verwendet werden.
-
Das Anzeigefeld 5704 kann die Sicht, die von der Säule behindert wird (tote Winkel), kompensieren, indem ein Bild gezeigt wird, das mit einer Abbildungseinheit aufgenommen wird, die in der Karosserie bereitgestellt ist. Das heißt, dass tote Winkel beseitigt werden können und die Sicherheit erhöht werden kann, indem ein Bild angezeigt wird, das mit der Abbildungseinheit aufgenommen wird, die an der Außenseite des Autos bereitgestellt ist. Zudem kann dann, wenn ein Bild derart angezeigt wird, dass der Bereich, den der Fahrer nicht sehen kann, kompensiert wird, der Fahrer einfach und komfortabel die Sicherheit bestätigen. Das Anzeigefeld 5704 kann auch als Beleuchtungsvorrichtungen verwendet werden.
-
Obwohl nicht dargestellt, können ein Mikrofon und ein Lautsprecher in jeder der in 28A, 28B, 28E und 28F dargestellten elektronischen Vorrichtungen enthalten sein. Die elektronischen Vorrichtungen mit dieser Struktur können beispielsweise eine Audioeingabefunktion aufweisen.
-
Obwohl nicht dargestellt, kann eine Kamera in jeder der in 28A, 28B, 28D bis 28F dargestellten elektronischen Vorrichtungen enthalten sein.
-
Obwohl nicht dargestellt, kann ein Sensor (ein Sensor mit einer Funktion zum Messen von Kraft, Verschiebung, Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit, Drehzahl, Abstand, Licht, Flüssigkeit, Magnetismus, Temperatur, chemischer Substanz, Ton, Zeit, Härte, elektrischem Feld, Strom, Spannung, elektrischer Leistung, Strahlung, Durchflussmenge, Feuchtigkeit, Steigungsgrad, Schwingung, Geruch, Infrarotstrahl oder dergleichen) innerhalb des Gehäuses jeder der in 28A bis 28F dargestellten elektronischen Vorrichtungen enthalten sein. Wenn insbesondere das in 28D dargestellte Mobiltelefon mit einer Erfassungsvorrichtung versehen ist, die einen Sensor zum Erfassen einer Neigung, wie z. B. einen Gyroskopsensor oder einen Beschleunigungssensor, beinhaltet, kann die Ausrichtung des Mobiltelefons (die Ausrichtung des Mobiltelefons in Bezug auf die vertikale Richtung) bestimmt werden, um die Anzeige auf dem Bildschirm des Anzeigeabschnitts 5502 entsprechend der Ausrichtung des Mobiltelefons automatisch zu ändern.
-
Obwohl nicht dargestellt, kann eine Vorrichtung zum Erhalten von biologischen Informationen, wie z. B. Informationen über Fingerabdrücke, Venen, die Iris, Stimmabdrücke oder dergleichen in jeder der in 28A bis 28F dargestellten elektronischen Vorrichtungen enthalten sein. Die elektronischen Vorrichtungen mit dieser Struktur können jeweils eine biometrische Identifikationsfunktion aufweisen.
-
Eine flexible Basis kann für den Anzeigeabschnitt jeder der in 28A bis 28F dargestellten elektronischen Vorrichtungen verwendet werden. Insbesondere kann der Anzeigeabschnitt eine Struktur aufweisen, bei der ein Transistor, ein Kondensator, ein Anzeigeelement und dergleichen über einer flexiblen Basis bereitgestellt sind. Mit dieser Struktur können eine elektronische Vorrichtung mit einem Gehäuse, das eine gekrümmte Oberfläche aufweist, sowie eine elektronische Vorrichtung mit einem Gehäuse, das eine flache Oberfläche aufweist, wie z. B. die in 28A bis 28F dargestellten elektronischen Vorrichtungen, erhalten werden.
-
Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls mit einer beliebigen der anderen Ausführungsformen in dieser Beschreibung kombiniert werden.
-
(Anmerkungen zur Erläuterung dieser Beschreibung und dergleichen)
-
Im Folgenden werden Anmerkungen zur Beschreibung der Strukturen der vorstehenden Ausführungsformen angeführt.
-
<Anmerkungen zu einer Ausführungsform der bei den Ausführungsformen beschriebenen vorliegenden Erfindung>
-
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann konstruiert werden, indem die Struktur, die bei einer Ausführungsform beschrieben wird, mit einer beliebigen der Strukturen kombiniert wird, die bei den anderen Ausführungsformen beschrieben werden. Zudem können in dem Fall, in dem mehrere Strukturbeispiele bei einer Ausführungsform beschrieben werden, einige der Strukturbeispiele angemessen miteinander kombiniert werden.
-
Es sei angemerkt, dass ein Inhalt (oder ein Teil davon), der bei einer Ausführungsform beschrieben wird, auf einen anderen Inhalt (oder einen Teil davon), der bei der Ausführungsform beschrieben wird, und/oder einen Inhalt (oder einen Teil davon), der bei einer anderen Ausführungsform oder sonstigen Ausführungsformen beschrieben wird, angewendet, damit kombiniert oder dadurch ersetzt werden kann.
-
Es sei angemerkt, dass sich bei jeder Ausführungsform ein Inhalt, der bei der Ausführungsform beschrieben wird, auf einen Inhalt, der unter Bezugnahme auf verschiedene Schemata beschrieben wird, oder auf einen Inhalt bezieht, der mit dem in dieser Beschreibung offenbarten Text beschrieben wird.
-
Es sei angemerkt, dass, indem ein Schema (oder ein Teil davon), das bei einer Ausführungsform beschrieben wird, mit einem anderen Teil des Schemas, einem anderen Schema (oder einem Teil davon), das bei der Ausführungsform beschrieben wird, und/oder einem Schema (oder einem Teil davon), das bei einer anderen Ausführungsform oder sonstigen Ausführungsformen beschrieben wird, kombiniert wird, viel mehr Schemata gebildet werden können.
-
<Anmerkungen zu den Ordnungszahlen>
-
In dieser Beschreibung und dergleichen werden Ordnungszahlen, wie z. B. „erstes“, „zweites“ und „drittes“, verwendet, um eine Verwechslung zwischen Komponenten zu vermeiden. Daher schränken diese Begriffe die Anzahl oder Reihenfolge der Komponenten nicht ein. In dieser Beschreibung und dergleichen kann beispielsweise eine „erste“ Komponente einer Ausführungsform als „zweite“ Komponente bei einer anderen Ausführungsform oder in einem Patentanspruch bezeichnet werden. Außerdem kann in dieser Beschreibung und dergleichen beispielsweise eine „erste“ Komponente einer Ausführungsform bei einer anderen Ausführungsform oder in einem Patentanspruch weggelassen werden.
-
<Anmerkungen zur Beschreibung der Zeichnungen>
-
Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben. Jedoch können die Ausführungsformen in verschiedenen Arten implementiert werden. Für den Fachmann ist leicht ersichtlich, dass Modi und Details auf verschiedene Weise verändert werden können, ohne dabei vom Gedanken und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Deshalb sollte die vorliegende Erfindung nicht als auf die Beschreibung der Ausführungsformen beschränkt angesehen werden. Es sei angemerkt, dass bei den Strukturen der Ausführungsformen der Erfindung gleiche Abschnitte oder Abschnitte mit ähnlichen Funktionen in unterschiedlichen Zeichnungen durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet werden, und die Beschreibung dieser Abschnitte wird nicht wiederholt.
-
In dieser Beschreibung und dergleichen werden Begriffe zur Beschreibung der Anordnung, wie z. B. „über“ und „unter“, der Einfachheit halber verwendet, um die Positionsbeziehung zwischen Komponenten unter Bezugnahme auf Zeichnungen zu beschreiben. Die Positionsbeziehung zwischen Komponenten wird nach Bedarf in Abhängigkeit von der Richtung verändert, in der eine jeweilige Komponente beschrieben wird. Deshalb sind Begriffe zur Beschreibung der Anordnung nicht auf diejenigen, die in dieser Beschreibung verwendet werden, beschränkt und können je nach Situation angemessen durch andere Begriffen ersetzt werden.
-
Der Begriff „über“ oder „unter“ bedeutet nicht unbedingt, dass eine Komponente direkt über oder direkt unter und in direktem Kontakt mit einer anderen Komponente platziert ist. Beispielweise bedeutet der Ausdruck „eine Elektrode B über einer Isolierschicht A“ nicht unbedingt, dass die Elektrode B über und in direktem Kontakt mit der Isolierschicht A ausgebildet ist, und kann den Fall umfassen, in dem eine weitere Komponente zwischen der Isolierschicht A und der Elektrode B bereitgestellt ist.
-
In den Zeichnungen wird die Größe, die Dicke einer Schicht oder der Bereich der einfachen Beschreibung halber beliebig bestimmt. Deshalb ist das Größenverhältnis nicht notwendigerweise auf dasjenige beschränkt, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Es sei angemerkt, dass die Zeichnungen der Klarheit halber schematisch dargestellt sind, und die Formen oder die Werte sind nicht auf diejenigen beschränkt, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Beispielsweise können Schwankungen eines Signals, einer Spannung oder eines Stroms aufgrund eines Rauschens oder eines Zeitunterschiedes enthalten sein.
-
In einer Zeichnung, wie z. B. einer perspektivischen Ansicht, könnten einige Komponenten der Klarheit der Zeichnung halber nicht dargestellt sein.
-
In den Zeichnungen werden in einigen Fällen gleiche Komponenten, Komponenten mit ähnlichen Funktionen, Komponenten, die aus dem gleichen Material ausgebildet werden, oder Komponenten, die gleichzeitig ausgebildet werden, oder dergleichen durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und ihre Beschreibung wird unter Umständen nicht wiederholt.
-
<Anmerkungen zu Ausdrücken, die anders ausgedrückt oder umformuliert werden können>
-
In dieser Beschreibung und dergleichen werden bei einer Beschreibung der Verbindungsbeziehung eines Transistors die Begriffe „ein Anschluss (bzw. eine erste Elektrode oder ein erster Anschluss) von Source und Drain“ und „der andere Anschluss (bzw. eine zweite Elektrode oder ein zweiter Anschluss) von Source und Drain“ verwendet. Das liegt daran, dass eine Source und ein Drain eines Transistors je nach der Struktur, den Betriebsbedingungen oder dergleichen des Transistors gegeneinander austauschbar sind. Es sei angemerkt, dass die Source oder der Drain des Transistors je nach Situation angemessen auch als Source- (oder Drain-) Anschluss, Source- (oder Drain-) Elektrode oder dergleichen bezeichnet werden kann. In dieser Beschreibung und dergleichen können zwei Anschlüsse, mit Ausnahme eines Gates, als erster Anschluss und zweiter Anschluss oder als dritter Anschluss und vierter Anschluss bezeichnet werden. In dieser Beschreibung und dergleichen können in dem Fall, in dem ein Transistor zwei oder mehr Gates aufweist (eine derartige Struktur wird in einigen Fällen als Doppel-Gate-Struktur bezeichnet), diese Gates als erstes Gate und zweites Gate oder als Frontgate und Rückgate bezeichnet werden. Im Besonderen kann der Begriff „Frontgate“ durch den einfachen Begriff „Gate“ ersetzt werden. Der Begriff „Rückgate“ kann durch den einfachen Begriff „Gate“ ersetzt werden. Es sei angemerkt, dass sich ein „unteres Gate“ auf einen Anschluss bezieht, der beim Herstellen eines Transistors vor einem Kanalbildungsbereich ausgebildet wird und dass sich ein „oberes Gate“ auf einen Anschluss bezieht, der beim Herstellen eines Transistors nach einem Kanalbildungsbereich ausgebildet wird.
-
Ein Transistor beinhaltet drei Anschlüsse, die als Gate, Source und Drain bezeichnet werden. Es handelt sich bei einem Gate um einen Anschluss, der den Leitungszustandes eines Transistors steuert. In Abhängigkeit von dem Typ des Kanals des Transistors oder den Pegeln der Potentiale, die den Anschlüssen zugeführt werden, dient ein Anschluss (ein Eingangsanschluss oder ein Ausgangsanschluss) als Source und dient der andere Anschluss als Drain. Deshalb sind die Begriffe „Source“ und „Drain“ in dieser Beschreibung und dergleichen gegeneinander austauschbar. In dieser Beschreibung und dergleichen können die zwei Anschlüsse, mit Ausnahme des Gates, als erster Anschluss und zweiter Anschluss oder als dritter Anschluss und vierter Anschluss bezeichnet werden.
-
In dieser Patentbeschreibung und dergleichen schränkt der Begriff „Elektrode“ oder „Leitung“ die Funktion einer Komponente nicht ein. Beispielsweise wird in einigen Fällen eine „Elektrode“ als Teil einer „Leitung“ verwendet und umgekehrt. Darüber hinaus kann mit dem Begriff „Elektrode“ oder „Leitung“ auch eine Kombination aus einer Vielzahl von „Elektroden“ oder „Leitungen“ gemeint sein, die in integrierter Weise ausgebildet sind.
-
In dieser Beschreibung und dergleichen können „Spannung“ und „Potential“ gegeneinander ausgetauscht werden. Der Begriff „Spannung“ bezieht sich auf eine Potentialdifferenz von einem Bezugspotential. Wenn beispielsweise das Bezugspotential ein Erdpotential ist, kann „Spannung“ durch „Potential“ ersetzt werden. Das Erdpotential bedeutet nicht notwendigerweise 0 V. Es sei angemerkt, dass es sich bei einem „Potential“ um einen relativen Wert handelt, und ein Potential, das Leitungen oder dergleichen zugeführt wird, kann in Abhängigkeit von dem Bezugspotential verändert werden.
-
In dieser Beschreibung und dergleichen können die Begriffe „Film“, „Schicht“ und dergleichen je nach Umständen oder Situation gegeneinander ausgetauscht werden. Beispielsweise kann der Begriff „leitende Schicht“ in einigen Fällen durch den Begriff „leitender Film“ ersetzt werden. In einigen Fällen kann auch der Begriff „Isolierfilm“ durch den Begriff „Isolierschicht“ ersetzt werden. Alternativ kann je nach Umständen oder Situation anstatt eines Begriffs, der „Film“ oder „Schicht“ umfasst, ein anderer Begriff verwendet werden. Beispielsweise kann der Begriff „leitende Schicht“ oder „leitender Film“ in einigen Fällen durch den Begriff „Leiter“ ersetzt werden. Beispielsweise kann der Begriff „Isolierschicht“ oder „Isolierfilm“ in einigen Fällen durch den Begriff „Isolator“ ersetzt werden.
-
In dieser Beschreibung und dergleichen können die Begriffe „Leitung“, „Signalleitung“, „Stromversorgungsleitung“ und dergleichen je nach Umständen oder Situation gegeneinander ausgetauscht werden. Beispielsweise kann der Begriff „Leitung“ in einigen Fällen durch den Begriff „Signalleitung“ oder „Stromversorgungsleitung“ ersetzt werden. Der Begriff „Signalleitung“, „Stromversorgungsleitung“ oder dergleichen kann in einigen Fällen durch den Begriff „Leitung“ ersetzt werden. Der Begriff „Stromversorgungsleitung“ oder dergleichen kann in einigen Fällen durch den Begriff „Signalleitung“ oder dergleichen ersetzt werden und umgekehrt. Der Begriff „Potential“, das einer Leitung zugeführt wird, kann je nach Umständen oder Situation durch den Begriff „Signal“ oder dergleichen ersetzt werden und umgekehrt.
-
<Anmerkungen zu Definitionen der Begriffe>
-
Im Folgenden werden Definitionen der Begriffe angeführt, die bei den vorstehenden Ausführungsformen erwähnt worden sind.
-
«Verunreinigung in einem Halbleiter»
-
Verunreinigungen in einem Halbleiter beziehen sich beispielsweise auf Elemente, die sich von den Hauptbestandteilen einer Halbleiterschicht unterscheiden. Zum Beispiel handelt es sich bei einem Element, dessen Konzentration niedriger als 0,1 Atom-% ist, um eine Verunreinigung. Wenn eine Verunreinigung enthalten ist, kann beispielsweise die Zustandsdichte (density of states, DOS) in einem Halbleiter gebildet werden, die Ladungsträgerbeweglichkeit kann reduziert werden, oder die Kristallinität kann verringert werden. In dem Fall, in dem es sich bei dem Halbleiter um einen Oxidhalbleiter handelt, umfassen Beispiele für eine Verunreinigung, die die Eigenschaften des Halbleiters verändert, die Elemente der Gruppe 1, die Elemente der Gruppe 2, die Elemente der Gruppe 13, die Elemente der Gruppe 14, die Elemente der Gruppe 15 und Übergangsmetalle, die sich von den Hauptbestandteilen des Halbleiters unterscheiden, insbesondere Wasserstoff (darunter auch derjenige, der im Wasser enthalten ist), Lithium, Natrium, Silizium, Bor, Phosphor, Kohlenstoff, Stickstoff und dergleichen. Im Falle eines Oxidhalbleiters kann eine Sauerstofffehlstelle durch Eindringen einer Verunreinigung, wie z. B. Wasserstoff, gebildet werden. In dem Fall, in dem es sich bei dem Halbleiter um eine Siliziumschicht handelt, umfassen Beispiele für eine Verunreinigung, die die Eigenschaften des Halbleiters verändert, Sauerstoff, die Elemente der Gruppe 1 außer Wasserstoff, die Elemente der Gruppe 2, die Elemente der Gruppe 13 und die Elemente der Gruppe 15.
-
«Transistor»
-
In dieser Beschreibung handelt es sich bei einem Transistor um ein Element, das mindestens drei Anschlüsse aufweist: ein Gate, einen Drain und eine Source. Der Transistor weist einen Kanalbildungsbereich zwischen dem Drain (einem Drain-Anschluss, einem Drain-Bereich oder einer Drain-Elektrode) und der Source (einem Source-Anschluss, einem Source-Bereich oder einer Source-Elektrode) auf. Wenn eine Potentialdifferenz zwischen dem Gate und der Source angelegt wird, kann ein Strom durch den Kanalbildungsbereich fließen.
-
Des Weiteren können dann, wenn beispielsweise Transistoren mit unterschiedlichen Polaritäten verwendet werden oder die Stromflussrichtung im Schaltungsbetrieb geändert wird, Funktionen einer Source und eines Drains miteinander vertauscht werden. Deshalb können die Begriffe „Source“ und „Drain“ in dieser Beschreibung und dergleichen gegeneinander ausgetauscht werden.
-
«Schalter»
-
In dieser Beschreibung und dergleichen ist ein Schalter leitend oder nicht leitend (wird ein- oder ausgeschaltet), um zu bestimmen, ob ein Strom dort hindurch fließt oder nicht. Alternativ handelt sich bei einem Schalter um ein Element, das eine Funktion aufweist, einen Strompfad auszuwählen und zu ändern.
-
Beispielsweise kann ein elektrischer Schalter oder ein mechanischer Schalter verwendet werden. Das heißt, dass der Schalter, solange er einen Strom steuern kann, nicht auf ein bestimmtes Element beschränkt ist.
-
Als elektrischer Schalter kann ein Transistor (z. B. ein Bipolartransistor oder ein MOS-Transistor), eine Diode (z. B. eine PN-Diode, eine PIN-Diode, eine Schottky-Diode, eine Metall-Isolator-Metall- (MIM-) Diode, eine Metall-Isolator-Halbleiter- (metal-insulator-semiconductor, MIS-) Diode oder ein als Diode geschalteter Transistor), eine Logikschaltung, bei der derartige Elemente kombiniert werden, oder dergleichen verwendet werden.
-
Wenn ein Transistor als Schalter verwendet wird, bezieht sich ein „Durchlasszustand“ des Transistors auf einen Zustand, in dem eine Source-Elektrode und eine Drain-Elektrode des Transistors elektrisch kurzgeschlossen sind. Des Weiteren bezieht sich ein „Sperrzustand“ des Transistors auf einen Zustand, in dem die Source-Elektrode und die Drain-Elektrode des Transistors elektrisch getrennt sind. Wenn der Transistor lediglich als Schalter arbeitet, gibt es keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Polarität (des Leitfähigkeitstyps) des Transistors.
-
Ein Beispiel für einen mechanischen Schalter ist ein Schalter, der mittels einer Technologie des mikroelektromechanischen Systems (MEMS) ausgebildet wird, wie z. B. eine digitale Mikrospiegelvorrichtung (digital micromirror device, DMD). Ein derartiger Schalter beinhaltet eine Elektrode, die sich mechanisch bewegen lässt, und das Leiten oder Nicht-Leiten wird durch die Bewegung der Elektrode gesteuert.
-
«Verbindung»
-
In dieser Beschreibung und dergleichen kann der Ausdruck „X und Y sind verbunden“ bedeuten, dass X und Y elektrisch verbunden sind, dass X und Y funktionell verbunden sind und dass X und Y direkt verbunden sind. Folglich ist, ohne auf eine vorbestimmte Verbindungsbeziehung beschränkt zu sein, beispielsweise auch eine Verbindungsbeziehung möglich, die sich von der in einer Zeichnung oder einem Text gezeigten Verbindungsbeziehung unterscheidet.
-
Hier stellen X, Y und dergleichen jeweils einen Gegenstand (z. B. eine Vorrichtung, ein Element, eine Schaltung, eine Leitung, eine Elektrode, einen Anschluss, einen leitenden Film oder eine Schicht) dar.
-
In dem Fall, in dem beispielsweise X und Y elektrisch verbunden sind, kann/können ein oder mehrere Element/e, das/die eine elektrische Verbindung zwischen X und Y ermöglicht/ermöglichen (z. B. ein Schalter, ein Transistor, ein Kondensator, ein Induktor, ein Widerstand, eine Diode, ein Anzeigeelement, ein lichtemittierendes Element und/oder eine Last), zwischen X und Y angeschlossen sein. Ein Schalter wird derart gesteuert, dass er eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Das heißt, dass ein Schalter leitend oder nicht leitend ist (ein- oder ausgeschaltet wird), um zu bestimmen, ob ein Strom dort hindurch fließt oder nicht.
-
In dem Fall, in dem beispielsweise X und Y funktionell verbunden sind, kann/können eine oder mehrere Schaltung/en, die eine funktionale Verbindung zwischen X und Y ermöglicht/ermöglichen (z. B. eine Logikschaltung, wie z. B. ein Inverter, eine NAND-Schaltung oder eine NOR-Schaltung; eine Signalwandlerschaltung, wie z. B. eine D/A-Wandlerschaltung, eine A/D-Wandlerschaltung oder eine Gammakorrekturschaltung; eine Potentialpegel-Wandlerschaltung, wie z. B. eine Stromversorgungsschaltung (z. B. eine Aufwärtsschaltung und eine Abwärtsschaltung) oder eine Pegelverschiebungsschaltung zum Ändern des Potentialpegels eines Signals; eine Spannungsquelle; eine Stromquelle; ein Schaltstromkreis; eine Verstärkerschaltung, wie z. B. eine Schaltung, die die Signalamplitude, die Strommenge oder dergleichen erhöhen kann, ein Operationsverstärker, eine Differenzverstärkerschaltung, eine Source-Folgerschaltung oder eine Pufferschaltung; eine Signalerzeugungsschaltung; eine Speicherschaltung; und/oder eine Steuerschaltung), zwischen X und Y angeschlossen sein. Auch wenn beispielsweise eine weitere Schaltung zwischen X und Y liegt, sind X und Y funktionell verbunden, wenn ein aus X ausgegebenes Signal auf Y übertragen wird.
-
Es sei angemerkt, dass der explizite Ausdruck „X und Y sind elektrisch verbunden“ bedeuten kann, dass X und Y elektrisch verbunden sind (d. h., dass X und Y verbunden sind, wobei ein weiteres Element oder eine weitere Schaltung dazwischen positioniert ist), dass X und Y funktionell verbunden sind (d. h., dass X und Y funktionell verbunden sind, wobei eine weitere Schaltung dazwischen positioniert ist) und dass X und Y direkt verbunden sind (d. h., dass X und Y verbunden sind, wobei kein weiteres Element oder keine weitere Schaltung dazwischen positioniert ist). Das heißt, dass der explizite Ausdruck „X und Y sind elektrisch verbunden“ dem expliziten, einfachen Ausdruck „X und Y sind verbunden“ gleicht.
-
Beispielsweise kann jeder der folgenden Ausdrücke für den Fall, in dem eine Source (oder ein erster Anschluss oder dergleichen) eines Transistors über (oder nicht über) Z1 elektrisch mit X verbunden ist und ein Drain (oder ein zweiter Anschluss oder dergleichen) des Transistors über (oder nicht über) 22 elektrisch mit Y verbunden ist, oder den Fall verwendet werden, in dem eine Source (oder ein erster Anschluss oder dergleichen) eines Transistors direkt mit einem Teil von Z1 verbunden ist und ein anderer Teil von Z1 direkt mit X verbunden ist, während ein Drain (oder ein zweiter Anschluss oder dergleichen) des Transistors direkt mit einem Teil von Z2 verbunden ist und ein anderer Teil von Z2 direkt mit Y verbunden ist.
-
Beispiele für die Ausdrücke umfassen „X, Y, eine Source (oder ein erster Anschluss oder dergleichen) eines Transistors und ein Drain (oder ein zweiter Anschluss oder dergleichen) des Transistors sind elektrisch miteinander verbunden, und X, die Source (oder der erste Anschluss oder dergleichen) des Transistors, der Drain (oder der zweite Anschluss oder dergleichen) des Transistors und Y sind in dieser Reihenfolge elektrisch miteinander verbunden“, „eine Source (oder ein erster Anschluss oder dergleichen) eines Transistors ist elektrisch mit X verbunden, ein Drain (oder ein zweiter Anschluss oder dergleichen) des Transistors ist elektrisch mit Y verbunden, und X, die Source (oder der erste Anschluss oder dergleichen) des Transistors, der Drain (oder der zweite Anschluss oder dergleichen) des Transistors und Y sind in dieser Reihenfolge elektrisch miteinander verbunden“ und „X ist über eine Source (oder einen ersten Anschluss oder dergleichen) und einen Drain (oder einen zweiten Anschluss oder dergleichen) eines Transistors elektrisch mit Y verbunden, und X, die Source (oder der erste Anschluss oder dergleichen) des Transistors, der Drain (oder der zweite Anschluss oder dergleichen) des Transistors und Y sind derart bereitgestellt, dass sie in dieser Reihenfolge verbunden sind“. Wenn die Reihenfolge der Verbindung in einer Schaltungskonfiguration durch einen Ausdruck, der den vorstehenden Beispielen ähnlich ist, definiert wird, kann man eine Source (oder einen ersten Anschluss oder dergleichen) und einen Drain (oder einen zweiten Anschluss oder dergleichen) eines Transistors voneinander unterscheiden, um den technischen Einflussbereich zu bestimmen. Es sei angemerkt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Ausdrücke beschränkt ist, die nur Beispiele sind. Hier stellen X, Y, Z1 und Z2 jeweils einen Gegenstand (z. B. eine Vorrichtung, ein Element, eine Schaltung, eine Leitung, eine Elektrode, einen Anschluss, einen leitenden Film und eine Schicht) dar.
-
Selbst wenn unabhängige Komponenten in einem Schaltplan elektrisch miteinander verbunden sind, weist eine Komponente in einigen Fällen Funktionen einer Vielzahl von Komponenten auf. Wenn zum Beispiel ein Teil einer Leitung auch als Elektrode dient, dient ein leitender Film als Leitung und als Elektrode. Folglich umfasst die Kategorie „elektrische Verbindung“ in dieser Beschreibung einen solchen Fall, in dem ein leitender Film Funktionen einer Vielzahl von Komponenten aufweist.
-
«Parallel und senkrecht»
-
In dieser Beschreibung bedeutet der Begriff „parallel“, dass der Winkel, der zwischen zwei geraden Linien gebildet ist, größer als oder gleich -10° und kleiner als oder gleich 10° ist, und umfasst daher auch den Fall, in dem der Winkel größer als oder gleich -5° und kleiner als oder gleich 5° ist. Des Weiteren bedeutet der Begriff „im Wesentlichen parallel“, dass der Winkel, der zwischen zwei geraden Linien gebildet ist, größer als oder gleich -30° und kleiner als oder gleich 30° ist. Des Weiteren bedeutet der Begriff „senkrecht“, dass der Winkel, der zwischen zwei geraden Linien gebildet ist, größer als oder gleich 80° und kleiner als oder gleich 100° ist, und umfasst daher auch den Fall, in dem der Winkel größer als oder gleich 85° und kleiner als oder gleich 95° ist. Des Weiteren bedeutet der Begriff „im Wesentlichen senkrecht“, dass der Winkel, der zwischen zwei geraden Linien gebildet ist, größer als oder gleich 60° und kleiner als oder gleich 120° ist.
-
Diese Anmeldung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung mit der Seriennr. 2016-206479 , eingereicht beim japanischen Patentamt am 21. Oktober
2016, deren gesamter Inhalt hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Offenlegung gemacht ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2007/041150 [0006]
- JP 2016206479 [0419]