JP2018022061A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】各表示素子に対応する画像信号を、画素の配列に合わせて信号処理することができる表示装置の提供。【解決手段】一の画素が、液晶素子などの第1の表示素子を有するサブ画素と、発光素子などの第2の表示素子を有するサブ画素とを有する場合に、第1の表示素子を有するサブ画素に対応する1フレーム分の画像データをメモリに書き込み、第2の表示素子を有するサブ画素に対応する1フレーム分の画像データをメモリに書き込む。なお、メモリへの画像データの書き込み順は逆でも良い。次いで、第1の表示素子を有するサブ画素の画像データと、第2の表示素子を有するサブ画素の画像データとを、画素の配列順に合わせて読み出し、メモリに書き込むことで、サブ画素を画素の配列順に並び替える。次いで、画素の配列順に並び替えられたサブ画素の画像データを、サブ画素の配列順に合わせて読み出すことで、各ラインに対応したサブ画素の画像データを得る。【選択図】図1

Description

本発明の一態様は表示装置に関する。また、本発明の一態様は半導体装置に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
液晶表示装置や電子ペーパーなどのバックライトや外光などを利用して表示を行う表示装置の場合、使用環境における外光の強度により表示品質が左右されやすい。そこで、液晶素子に加えて、有機EL素子などの発光素子を表示素子として用いた表示装置が提案されている。下記の特許文献1には、屋外等の高照度の使用環境で外光により高輝度の画像を表示できる液晶パネルを作動させ、室内等の低照度の使用環境で自ら発光する有機ELパネルを作動させる表示装置について開示されている。液晶素子と発光素子とを表示素子として用いることで、使用環境における外光の強度により表示品質が左右されにくい表示装置を実現することができる。
特開2003−228304号公報
液晶素子と発光素子の組み合わせのように、異なる種類の表示素子を用いた表示装置には、それぞれの表示素子の駆動を制御する回路が必要となるため、当該回路の規模が大きくなりがちである。また、異なる種類の表示素子を用い表示装置には、各表示素子に対応する画像信号を、画素の配列に合わせて信号処理する機能が求められる。
上述したような技術的背景のもと、本発明の一態様は、各表示素子に対応する画像信号を、画素の配列に合わせて信号処理することができる表示装置の提供を課題の一つとする。また、本発明の一態様は、駆動回路の規模を小さく抑えることができる表示装置の提供を課題の一とする。或いは、本発明の一態様は、各表示素子に対応する画像信号を、画素の配列に合わせて信号処理することができる半導体装置の提供を課題の一つとする。また、本発明の一態様は、駆動回路の規模を小さく抑えることができる半導体装置の提供を課題の一とする。
なお、本発明の一態様は、新規な半導体装置などの提供を、課題の一つとする。なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様では、一の画素が、液晶素子などの第1の表示素子を有するサブ画素と、発光素子などの第2の表示素子を有するサブ画素とを有する場合に、第1の表示素子を有するサブ画素に対応する1フレーム分の画像データをメモリに書き込み、第2の表示素子を有するサブ画素に対応する1フレーム分の画像データをメモリに書き込む。なお、メモリへの画像データの書き込み順は逆でも良い。次いで、第1の表示素子を有するサブ画素の画像データと、第2の表示素子を有するサブ画素の画像データとを、画素の配列順に合わせて読み出し、メモリに書き込むことで、サブ画素を画素の配列順に並び替える。次いで、画素の配列順に並び替えられたサブ画素の画像データを、サブ画素の配列順に合わせて読み出すことで、各ラインに対応したサブ画素の画像データを得ることができる。
また、本発明の一態様では、各サブ画素に対応する画像データがデジタルであるものとし、当該画像データが階調数や色などの画像情報に加えて、電位の極性の情報を有する。そして、ソースドライバは、各サブ画素に対応するデジタルの画像データを、当該電位の極性の情報に基づいて、画像情報に対応したアナログの画像データに変換する機能を有する。
具体的に、本発明の一態様に係る表示装置は、コントローラとソースドライバと画素部とを有し、上記画素部は、第1の画素と第2の画素とを有し、上記第1の画素は、第1のサブ画素と第2のサブ画素とを有し、上記第2の画素は、第3のサブ画素と第4のサブ画素とを有し、上記第1のサブ画素と上記第3のサブ画素とは、第1ラインに含まれ、上記第2のサブ画素と上記第4のサブ画素とは、第2ラインに含まれ、上記コントローラは、1フレーム分の上記第1の画像信号と、1フレーム分の上記第2の画像信号とを、上記第1の画素と上記第2の画素との配列順に合わせて並び替えることで、第3の画像信号を生成する機能を有し、上記コントローラは、上記第3の画像信号を、上記第1のサブ画素と上記第2のサブ画素と上記第3のサブ画素と上記第4のサブ画素との配列順に合わせて並び替えることで、第4の画像信号を生成する機能を有し、上記ソースドライバは、上記第4の画像信号を上記第1のサブ画素と上記第2のサブ画素と上記第3のサブ画素と上記第4のサブ画素とに供給する機能を有し、上記第1のサブ画素または上記第2のサブ画素の一方は、液晶素子を有し、上記第1のサブ画素または上記第2のサブ画素の他方は、発光素子を有し、上記第3のサブ画素または上記第4のサブ画素の一方は、液晶素子を有し、上記第3のサブ画素または上記第4のサブ画素の他方は、発光素子を有する。
また、具体的に、本発明の一態様に係る表示装置では、上記第4の画像信号が、上記第1のサブ画素と上記第2のサブ画素と上記第3のサブ画素と上記第4のサブ画素とに対応する電位の極性の情報を有しており、上記ソースドライバは、当該電位の極性の情報を用いて上記第4の画像信号をデジタルからアナログに変換する機能を有する。
本発明の一態様では、上記構成により、駆動回路の規模を小さく抑えることができる表示装置を提供することができる。また、本発明の一態様は、上記構成により、各表示素子に対応する画像信号を、画素の配列に合わせて信号処理することができる表示装置を提供することができる。或いは、本発明の一態様は、上記構成により、駆動回路の規模を小さく抑えることができる半導体装置を提供することができる。また、本発明の一態様は、上記構成により、各表示素子に対応する画像信号を、画素の配列に合わせて信号処理することができる半導体装置を提供することができる。
なお、本発明の一態様により、新規な半導体装置などを提供することができる。なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
表示装置の構成例を示す図。 表示部の構成例を示す図。 画素の構成例を示す図。 画素の構成例を示す図。 画像情報の並びを模式的に例示した図。 メモリに画像データを書き込む様子を模式的に示す図。 画像情報の並びを模式的に例示した図。 メモリから画像データを読み出す様子を模式的に示す図。 画像情報の並びを模式的に例示した図。 表示装置の構成例を示す図。 ソースドライバの構成例を示す図。 表示装置の画素の構成例を示す図。 表示装置の画素の構成例を示す図。 表示装置の画素の構成例を示す図。 表示装置のサブ画素の構成例を示す図。 表示装置の画素の構成例を示す図。 表示装置の構成例を示す図。 表示装置の断面構造の一例を示す図。 表示装置の外観の一例を示す図。 表示領域のレイアウトの一例を示す図。 メモリの構成例を示す図。 メモリの断面構造の一例を示す図。 電子機器の図。
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。したがって、本発明は、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は、理想的な例を模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値などに限定されない。例えば、ノイズによる信号、電圧、若しくは電流のばらつき、又は、タイミングのずれによる信号、電圧、若しくは電流のばらつきなどを含むことが可能である。
本明細書において、「上に」、「下に」などの配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている場合がある。また、構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。従って、明細書で説明した語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。
図面に記載したブロック図の各回路ブロックの配置は、説明のため位置関係を特定するものであり、異なる回路ブロックで別々の機能を実現するよう示していても、実際の回路ブロックにおいては同じ回路ブロック内で別々の機能を実現しうるように設けられている場合もある。また各回路ブロックの機能は、説明のため機能を特定するものであり、一つの回路ブロックとして示していても、実際の回路ブロックにおいては一つの回路ブロックで行う処理を、複数の回路ブロックで行うよう設けられている場合もある。
また、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用した装置であり、半導体素子(トランジスタ、ダイオード等)を含む回路、同回路を有する装置等をいう。また、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般をいう。例えば、集積回路、集積回路を備えたチップは、半導体装置の一例である。また、記憶装置、表示装置、発光装置、照明装置及び電子機器等は、それ自体が半導体装置である場合があり、又は半導体装置を有している場合がある。
また、本明細書等において、XとYとが接続されている、と明示的に記載されている場合は、XとYとが電気的に接続されている場合と、XとYとが機能的に接続されている場合と、XとYとが直接接続されている場合とが、本明細書等に開示されているものとする。したがって、所定の接続関係、例えば、図または文章に示された接続関係に限定されず、図または文章に示された接続関係以外のものも、図または文章に記載されているものとする。X、Yは、対象物(例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など)であるとする。
トランジスタは、ゲート、ソース、およびドレインと呼ばれる3つの端子を有する。ゲートは、トランジスタの導通状態を制御する制御ノードとして機能するノードである。ソースまたはドレインとして機能する2つの入出力ノードは、トランジスタの型及び各端子に与えられる電位の高低によって、一方がソースとなり他方がドレインとなる。このため、本明細書等においては、ソースやドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとする。また、本明細書等では、ゲート以外の2つの端子を第1端子、第2端子と呼ぶ場合がある。
ノードは、回路構成やデバイス構造等に応じて、端子、配線、電極、導電層、導電体、不純物領域等と言い換えることが可能である。また、端子、配線等をノードと言い換えることが可能である。
電圧は、ある電位と、基準の電位(例えば接地電位(GND)またはソース電位)との電位差のことを示す場合が多い。よって、電圧を電位と言い換えることが可能である。なお、電位とは、相対的なものである。よって、接地電位と記載されていても、必ずしも、0Vを意味しない場合もある。
本明細書等において、「膜」という言葉と「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。
本明細書等において、“第1”、“第2”、“第3”という序数詞は構成要素の混同を避けるために付す場合があり、その場合は数的に限定するものではなく、また順序を限定するものでもない。
本明細書等において、金属酸化物(metal oxide)とは、広い表現での金属の酸化物である。金属酸化物は、酸化物絶縁体、酸化物導電体(透明酸化物導電体を含む)、酸化物半導体(Oxide Semiconductorまたは単にOSともいう)などに分類される。例えば、トランジスタの半導体層に金属酸化物を用いた場合、当該金属酸化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、金属酸化物が増幅作用、整流作用、及びスイッチング作用の少なくとも1つを有する場合、当該金属酸化物を、金属酸化物半導体(metal oxide semiconductor)、略してOSと呼ぶことができる。また、OS FETと記載する場合においては、金属酸化物または酸化物半導体を有するトランジスタと換言することができる。
また、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物(metal oxide)と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物(metal oxynitride)と呼称してもよい。
また、本明細書等において、CAAC(c−axis aligned crystal)、及びCAC(cloud aligned complementary)と記載する場合がある。なお、CAACは結晶構造の一例を表し、CACは機能、または材料の構成の一例を表す。
また、本明細書等において、CAC−OSまたはCAC−metal oxideとは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、CAC−OSまたはCAC−metal oxideを、トランジスタの半導体層に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子(またはホール)を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能(On/Offさせる機能)をCAC−OSまたはCAC−metal oxideに付与することができる。CAC−OSまたはCAC−metal oxideにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。
また、本明細書等において、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。
また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ0.5nm以上10nm以下、好ましくは0.5nm以上3nm以下のサイズで材料中に分散している場合がある。
また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記CAC−OSまたはCAC−metal oxideをトランジスタのチャネル領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得ることができる。
すなわち、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、マトリックス複合材(matrix composite)、または金属マトリックス複合材(metal matrix composite)と呼称することもできる。
(実施の形態1)
図1に、本発明の一態様に係る表示装置10の構成例をブロック図で示す。図1に示す表示装置10は、コントローラ11と、表示部12とを有する。コントローラ11は、イメージプロセッサ13と、メモリ14とを有する。また、表示部12は、駆動回路15と、画素部16とを有する。
画素部16は、複数の画素17を有し、画素17は、第1の表示素子を有するサブ画素18と、第2の表示素子を有するサブ画素19とを有する。なお、画素17が有するサブ画素18とサブ画素19の数は一ずつに限定されず、画素17において表示する画像の仕様に合わせて適宜設定することができる。
例えば、画素17において、赤色(R)の画像データと、青色(B)の画像データと、緑色(G)の画像データとを用いてフルカラーの画像を表示する場合、RGBにそれぞれ対応する3つのサブ画素18と、RGBにそれぞれ対応する3つのサブ画素19とを、一の画素17が有していても良い。
或いは、画素17において、赤色(R)の画像データと、青色(B)の画像データと、緑色(G)の画像データとを用いてフルカラーの画像を表示するモードと、モノクロの画像を表示するモードとを選択できる場合、RGBにそれぞれ対応する3つのサブ画素18と、白色(W)に対応する1つのサブ画素19とを、一の画素17が有していても良い。
そして、本発明の一態様では、サブ画素18が有する第1の表示素子と、サブ画素19が有する第2の表示素子とが、光の反射を利用して階調を表示する機能を有する表示素子(反射型表示素子)であっても良いし、発光の強度により階調を表示する機能を有する表示素子(発光型表示素子)であっても良い。
例えば、第1の表示素子として反射型表示素子を用い、第2の表示素子として発光型表示素子を用いる場合、例えば、外光の強度が低い環境において、発光型表示素子を用いて画像の表示を行うことで画像の視認性を高めることができ、外光の強度が高い環境において反射型表示素子を用いて画像の表示を行うことで、消費電力を低く抑えることができる。さらに、反射型表示素子と発光型表示素子とを共に用いて画像の表示を行うことで、表示される画像の階調、色などを相補的に調整することができる。
また、第1の表示素子として反射型表示素子を用い、第2の表示素子として別の反射型表示素子を用いても良い。具体的には、例えば、第1の表示素子として透過型の液晶素子を用い、第2の表示素子として反射型の液晶素子を用いても良い。あるいは、第1の表示素子として発光型表示素子を用い、第2の表示素子として別の発光型表示素子を用いても良い。
発光型表示素子として、例えばOLED(Organic Light Emitting Diode)、LED(Light Emitting Diode)、QLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)などの自発光性の発光素子を用いることができる。また、反射型表示素子として、例えば液晶素子、シャッター方式のMEMS(Micro Electro Mechanical System)素子、光干渉方式のMEMS素子、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体(登録商標)方式等を用いることができる。
また、本発明の一態様では、様々なモードの液晶素子を用いることができる。具体的には、例えば、FFS(Fringe Field Switching)モード、TN(Twisted Nematic)モード、STN(Super Twisted Nematic)モード、VA(Vertical Alignment)モード、MVA(Multi−domain Vertical Alignment)モード、IPS(In−Plane Switching)モード、OCB(Optically Compensated Birefringence)モード、ブルー相モード、TBA(Transverse Bend Alignment)モード、VA−IPSモード、ECB(Electrically Controlled Birefringence)モード、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)モード、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal)モード、PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード、PNLC(Polymer Network Liquid Crystal)モード、ゲストホストモード、ASV(Advanced Super View)モード等の液晶素子が挙げられる。
また、液晶素子に用いる液晶層には、例えば、サーモトロピック液晶またはリオトロピック液晶に分類される液晶材料を用いることができる。或いは、液晶素子に用いる液晶層には、例えば、ネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、または、ディスコチック液晶に分類される液晶材料を用いることができる。或いは、液晶素子に用いる液晶層には、例えば、強誘電性液晶、または反強誘電性液晶に分類される液晶材料を用いることができる。或いは、液晶素子に用いる液晶層には、例えば、主鎖型高分子液晶、側鎖型高分子液晶、或いは、複合型高分子液晶などの高分子液晶、または低分子液晶に分類される液晶材料を用いることができる。或いは、液晶素子に用いる液晶層には、例えば、高分子分散型液晶(PDLC)に分類される液晶材料を用いることができる。
また、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を液晶層に用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、カイラル剤や紫外線硬化樹脂を添加して温度範囲を改善する。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が1msec以下と短く、光学的等方性であるため配向処理が不要であり、視野角依存性が小さいため好ましい。
駆動回路15は、サブ画素18とサブ画素19とを行(ライン)ごとに選択する機能を有するゲートドライバ20(GD)と、選択されたサブ画素への画像信号の供給を制御する機能を有するソースドライバ21(SD)とを有する。
コントローラ11は、コントローラ11に入力される第1の表示素子用の画像データ(Vdata1)と、第2の表示素子用の画像データ(Vdata2)とを用いて、表示部12に供給される画像信号Vsigを生成する機能と、駆動回路15の動作を制御するスタートパルス信号(SP)、クロック信号(CLK)などの各種制御信号を生成する機能とを有する。画像信号Vsigを生成する機能は、主にイメージプロセッサ13と、メモリ14とによって実行される。
具体的に、イメージプロセッサ13は、コントローラ11に入力される1フレーム分の画像データ(Vdata1)と1フレーム分の画像データ(Vdata2)の、メモリ14への書き込みを制御する機能を有する。そして、1フレーム分の画像データ(Vdata1)は、複数のサブ画素18にそれぞれ対応する画像データを含んでおり、1フレーム分の画像データ(Vdata2)は、複数のサブ画素19にそれぞれ対応する画像データを含んでいる。イメージプロセッサ13は、画像データ(Vdata1)と画像データ(Vdata2)とを、画素部16におけるサブ画素18及びサブ画素19の配列に合わせて順次読みだすことで並び替え、画像信号Vsigを生成する機能を有する。
なお、画素部16におけるサブ画素18とサブ画素19の配列は、画素17におけるサブ画素18とサブ画素19の数や配置によって異なる。よって、画素部16が、サブ画素18とサブ画素19とが混在している行を有する場合もあれば、サブ画素18とサブ画素19のいずれか一だけで構成されている行を有する場合もある。イメージプロセッサ13は、画素部16におけるサブ画素18とサブ画素19の配列の情報を記憶している記憶装置を有していても良い。そして、上記配列の情報は、画像データ(Vdata1)及び画像データ(Vdata2)がコントローラ11に入力されるのに合わせて、上記記憶装置に入力されるようにしても良いし、あらかじめ記憶装置に入力しておいても良い。
また、画像データ(Vdata1)は、それぞれのサブ画素18に対応する画像情報に加えて、それぞれのサブ画素18に対応する電位の極性の情報を併せ持っており、イメージプロセッサ13において生成される画像信号Vsigにも、それぞれのサブ画素18に対応する画像情報に加えて、それぞれのサブ画素18に対応する電位の極性の情報が含まれている。同様に、画像データ(Vdata2)も、それぞれのサブ画素19に対応する画像情報に加えて、それぞれのサブ画素19に対応する電位の極性の情報を併せ持っており、イメージプロセッサ13において生成される画像信号Vsigにも、それぞれのサブ画素19に対応する画像情報に加えて、それぞれのサブ画素19に対応する電位の極性の情報が含まれている。
ソースドライバ21は、画像信号Vsigに含まれる画像情報と電位の極性の情報とを用いて、デジタルである画像信号Vsigをアナログの画像信号Vsigに変換する機能を有する。
例えば、第1の表示素子として液晶素子を用い、第2の表示素子として発光素子を用いる場合、液晶素子に対応する画像信号の電位の極性は、所定の期間ごとに反転させるが、液晶素子に対応する画像信号の電位の極性は反転させない。よって、1行に液晶素子を有するサブ画素18と発光素子を有するサブ画素19とが混在している場合、サブ画素18に対応する画像信号は電位の極性が反転するが、サブ画素19に対応する画像信号は電位の極性が反転しない。本発明の一態様では、ソースドライバ21に入力される画像信号Vsigの画像情報がサブ画素18とサブ画素19の配列に合わせて並び替えられ、なおかつ画像信号Vsigの電位の極性の情報もサブ画素18とサブ画素19の配列に合わせて並び替えられる。よって、本発明の一態様では、1行に液晶素子を有するサブ画素18と発光素子を有するサブ画素19とが混在している場合でも、液晶素子に対応する画像信号と発光素子に対応する画像信号とを、サブ画素18及びサブ画素19に適宜供給することができる。
次いで、図2に、図1に示した表示部12の具体的な構成の一例を示す。図2では、駆動回路15が、一のソースドライバ21と一のゲートドライバ20とを有する場合を例示している。また、図2では、画素17が、1つのサブ画素18と、3つのサブ画素19とを有する場合を例示している。そして、図2では、一の画素17に着目すると、1つのサブ画素18と1つのサブ画素19とが一の行に含まれており、残りの2つのサブ画素19が上記一の行とは異なる一の行に含まれている。また、列方向では、一の画素17において、1つのサブ画素18と1つのサブ画素19とが一の列に含まれており、残りの2つのサブ画素19が上記一の列とは異なる一の列に含まれている。
そして、ゲートドライバ20は、配線GL1乃至配線GLy(yは2以上の自然数)で示す複数の走査線を選択する機能を有する。配線GL1乃至配線GLyは、それぞれ1行目からy行目までのサブ画素18及びサブ画素19に電気的に接続されている。また、ソースドライバ21は、配線SL1乃至配線SLx(xは2以上の自然数)で示す複数の信号線に画像信号を供給する機能を有する。配線SL1乃至配線SLxは、それぞれ1列目からy列目までのサブ画素18及びサブ画素19に電気的に接続されている。
なお、図2に示す画素部16では、サブ画素18とサブ画素19とが、一の走査線GLに電気的に接続され、なおかつ一の配線SLに電気的に接続されている場合を例示している。この場合、配線数が抑えられるためレイアウトに無駄が生じにくく、画素部16の高精細化が実現できる。
なお、本発明の一態様に係る表示装置10では、画素部16において、サブ画素18とサブ画素19とが、互いに異なる走査線GLに電気的に接続され、なおかつ一の配線SLに電気的に接続されていても良い。図3(A)に、サブ画素18とサブ画素19とが、互いに異なる走査線GLに電気的に接続され、なおかつ一の配線SLに電気的に接続されている画素17の構成を一例として示す。図3(A)に示す画素17では、1行目の1つのサブ画素18が走査線GL1に電気的に接続されており、2行目の1つのサブ画素19が走査線GL2に電気的に接続されており、3行目の2つのサブ画素19が走査線GL3に電気的に接続されている。上記構成の場合、第1の表示素子と第2の表示素子の駆動速度に合わせて画像信号の書き込み期間を適宜調整することができる。
また、本発明の一態様に係る表示装置10では、画素部16において、サブ画素18とサブ画素19とが、一の走査線GLに電気的に接続され、なおかつ異なる配線SLに電気的に接続されていても良い。図3(B)に、サブ画素18とサブ画素19とが、一の走査線GLに電気的に接続され、なおかつ異なる配線SLに電気的に接続されている画素17の構成を一例として示す。図3(B)に示す画素17では、1列目の1つのサブ画素18が信号線SL1に電気的に接続されており、2列目の1つのサブ画素19が信号線SL2に電気的に接続されており、3列目の2つのサブ画素19が信号線SL3に電気的に接続されている。上記構成の場合、第1の表示素子と第2の表示素子の電気的特性に合わせて配線SLの抵抗値を最適化すべくその幅や材料を適宜設定することができる。
また、本発明の一態様に係る表示装置10では、画素部16において、サブ画素18とサブ画素19とが、異なる走査線GLに電気的に接続され、なおかつ異なる配線SLに電気的に接続されていても良い。
次いで、図1に示すコントローラ11において行われる、画像データ1(Vdata1)と画像データ2(Vdata2)を用いた画像信号Vsigの生成の流れについて説明する。なお、以下の画像信号Vsigの生成の流れについての説明では、画素17が図4に示す構成を有する場合を例に挙げる。
具体的に、図4に示す画素17は、Wに対応するサブ画素18と、Bに対応するサブ画素19(図4では、サブ画素19bとして示す)と、Gに対応するサブ画素19(図4では、サブ画素19gとして示す)と、Rに対応するサブ画素19(図4では、サブ画素19rとして示す)と、Wに対応するサブ画素19(図4では、サブ画素19wとして示す)とを有する。
そして、図4に示す画素17では、配線GLj−1がサブ画素18と、サブ画素19bと、サブ画素19gとに電気的に接続されており、配線GLjがサブ画素19rと、サブ画素19wとに電気的に接続されている。また、図4に示す画素17では、配線SLi−2がサブ画素18に電気的に接続されており、配線SLi−1がサブ画素19bと、サブ画素19rとに電気的に接続されており、配線SLiがサブ画素19gと、サブ画素19wとに電気的に接続されている。なお、jは、2乃至yのうちの2の倍数に相当する。また、iは、3乃至xのうちの3の倍数に相当する。
なお、画素17が図4に示す構成を有する場合、画素部16が有する画素17のうち、配線SL1乃至配線SL3に電気的に接続され、かつ、配線GL1乃至配線GL2に電気的に接続されている画素17を、画素17(1、1)とする。よって、配線SLi−2、配線SLi−1、配線SLiに電気的に接続され、かつ、配線GLj−1、配線GLjに電気的に接続されている画素17は、画素17(i、j)で表される。なお、jは、2乃至yのうちの2の倍数に相当するので、yが2の倍数であると仮定すると、jの取りうる最大の数はy/2である。以下y/2をYで表す。また、iは、3乃至xのうちの3の倍数に相当するので、xが3の倍数であると仮定すると、iの取りうる最大の数はx/3である。以下x/3をXで表す。
図5に、MIPI(Mobile Industry Processor Interface)規格に準拠した24−bit RGB Long Packet Formatの、第1の表示素子用の第1の画像データ(Vdata1)と、第2の表示素子用の第2の画像データ(Vdata2)の、画像情報の並びを模式的に例示する。
第1の画像データ(Vdata1)と、第2の画像データ(Vdata2)は、フレーム単位で転送される。具体的には、第1フレームの第1の画像データ(Vdata1)が転送された後、第1フレームの第2の画像データ(Vdata2)が転送され、次いで、次フレームの第1の画像データ(Vdata1)が転送された後、次フレームの第2の画像データ(Vdata2)が転送される。
また、第1の画像データ(Vdata1)と、第2の画像データ(Vdata2)は、それぞれパケットヘッダ部(Packet Header)と、ペイロード部(Payload)と、パケットフッタ部(Packet Footer)とを有する。パケットヘッダ部には、ペイロードのデータタイプ情報、ペイロードのデータ数、誤り訂正符号などの情報が含まれ、パケットフッタ部には、誤り検出符号などの情報が含まれる。そして、ペイロード部には第1の画像データ(Vdata1)と、第2の画像データ(Vdata2)に対応する画像情報が含まれている。
そして、第1の画像データ(Vdata1)の場合、ペイロード部の転送は、1行目1列目の画素17(1、1)に対応する第1の画像データから1行目最終列(X列)目の画素17(1、X)に対応する第1の画像データが、順に行われる。同様に、2行目から最終行(Y行)目までの画素17に対応する第1の画像データも、順に転送される。なお、各画素17に対応する第1の画像データは、各8bitのR用の第1の画像データ、G用の第1の画像データ、B用の第1の画像データを有する。
また、第2の画像データ(Vdata2)の場合も、ペイロード部では、第1の画像データ(Vdata1)と同様に、順に転送される。そして、各画素17に対応する第2の画像データは、各8bitのR用の第2の画像データ、G用の第2の画像データ、B用の第2の画像データを有する。
図6では、第1の画像データ(Vdata1)のうち、画素17(i、j)に対応する第1の画像データをV1(i、j)で示す。また、第2の画像データ(Vdata2)のうち、画素17(i、j)に対応する第2の画像データをV2(i、j)で示す。
コントローラ11に、上記順序で第1の画像データ(Vdata1)と、第2の画像データ(Vdata2)とが転送されると、イメージプロセッサ13は、第1の画像データ(Vdata1)と第2の画像データ(Vdata2)の、メモリ14への書き込みを制御する。図6に、メモリ14が有する領域1(AREA1)に1フレーム分の第1の画像データ(Vdata1)を書き込み、メモリ14が有する領域2(AREA2)に1フレーム分の第2の画像データ(Vdata2)を書き込む様子を、模式的に例示する。
図6では、メモリ14が有する領域1(AREA1)に、第1の画像データ(Vdata1)が、転送される順に従って書き込まれる。具体的には、1行目の画素17に対応する第1の画像データV1(1、1)乃至第1の画像データV1(X、1)が順に書き込まれた後、同様に、2行目からY行目の画素17に対応する第1の画像データV1(2、1)乃至第1の画像データV1(X、Y)が順に書き込まれる。
また、図6では、メモリ14が有する領域2(AREA2)に、第2の画像データ(Vdata2)が、転送される順に従って書き込まれる。具体的には、1行目の画素17に対応する第2の画像データV2(1、1)乃至第2の画像データV2(X、1)が順に書き込まれた後、同様に、2行目からY行目の画素17に対応する第2の画像データV2(2、1)乃至第2の画像データV2(X、Y)が順に書き込まれる。
なお、図6では、領域1(AREA1)に書き込まれる第1の画像データV1(i、j)のアドレスと、領域2(AREA1)に書き込まれる第2の画像データV2(i、j)のアドレスとを、画素17(i、j)ごとに定めておいても良い。この場合、書き込み時におけるアドレスの指定と、読み出し時におけるアドレスの指定とを容易に行うことができる。
メモリ14への1フレーム分の第1の画像データ(Vdata1)の書き込みと、1フレーム分の第2の画像データ(Vdata2)の書き込みとが終了すると、イメージプロセッサ13は、第1の画像データ(Vdata1)と第2の画像データ(Vdata2)を、画素17の順に従って、第1の画像データV1(i、j)と第2の画像データV2(i、j)とを画素17単位で読み出し、第1の画像データ(Vdata1)と第2の画像データ(Vdata2)の画像情報を並び替える。そして、上記画像情報の並び替えにより、第3の画像データ(Vdata3)の生成を行う。
図7(A)に、第3の画像データ(Vdata3)の画像情報の並びを模式的に例示する。また、図8に、メモリ14が有する領域1(AREA1)からの第1の画像データ(Vdata1)の読み出しと、メモリ14が有する領域2(AREA2)からの第2の画像データ(Vdata2)の読み出しとを、模式的に例示する。第1の画像データ(Vdata1)と第2の画像データ(Vdata2)の読み出しは、画素17の順に従って行われる。具体的には、画素17(1、1)に対応する第1の画像データV1(1、1)が読み出された後、画素17(1、1)に対応する第2の画像データV2(1、1)が読み出される。次いで、画素17(2、1)に対応する第1の画像データV1(2、1)が読み出された後、画素17(2、1)に対応する第2の画像データV2(2、1)が読み出される。同様に、画素17(2、1)以降の画素17(3、1)乃至画素17(X、Y)に対応する第1の画像データV1と第2の画像データV2とが画素17の順に従って読み出される。そして、1フレーム分の第1の画像データV1と1フレーム分の第2の画像データV2とが全て読み出されたら、第3の画像データ(Vdata3)の生成が完了する。
次いで、図7(B)に示すように、イメージプロセッサ13は、第3の画像データ(Vdata3)が有する、各画素17に対応する第1の画像データV1のR用の第1の画像データ、G用の第1の画像データ、B用の第1の画像データから、サブ画素18に対応するW用の第1の画像データV1(i、j)wを生成する。また、イメージプロセッサ13は、第3の画像データ(Vdata3)が有する、各画素17に対応する第2の画像データV2のR用の第2の画像データ、G用の第2の画像データ、B用の第2の画像データから、サブ画素19rに対応するW用の第2の画像データV2(i、j)rと、サブ画素19gに対応するW用の第2の画像データV2(i、j)gと、サブ画素19bに対応するW用の第2の画像データV2(i、j)bと、サブ画素19wに対応するW用の第2の画像データV2(i、j)wとを生成する。
そして、全ての画素17に対応する第1の画像データV1から、サブ画素18に対応する第1の画像データが生成され、全ての画素17に対応する第2の画像データV2から、サブ画素19wに対応するW用の第2の画像データが生成されたら、第4の画像データ(Vdata4)の生成が完了する。
次いで、イメージプロセッサ13は、第4の画像データ(Vdata4)が有する画像情報を、サブ画素18、サブ画素19r、サブ画素19g、サブ画素19b、サブ画素19wの配置に合わせて並び替える。具体的に、図4に示す画素17がマトリクス状に画素部16に配置されているものと仮定すると、配線GLj−1に電気的に接続されたサブ画素の行では、サブ画素18、サブ画素19b、サブ画素19gが順に並んでおり、配線GLjに電気的に接続されたサブ画素の行では、サブ画素19r、サブ画素19wが順に並んでいる。
よって、第4の画像データ(Vdata4)が有する画像情報を、サブ画素18、サブ画素19r、サブ画素19g、サブ画素19b、サブ画素19wの配置に合わせて並び替えると、図7(C)に示すように、j−1行目のサブ画素に対応する画像情報は、サブ画素18に対応するW用の第1の画像データV1(i、j)w、サブ画素19bに対応するB用の第2の画像データV2(i、j)b、サブ画素19gに対応するG用の第2の画像データV2(i、j)gが順に並ぶこととなる。また、j行目のサブ画素に対応する画像情報は、サブ画素19rに対応するR用の第2の画像データV2(i、j)b、サブ画素19gに対応するG用の第2の画像データV2(i、j)gが順に並ぶこととなる。
なお、第4の画像データ(Vdata4)が有する画像情報の並び替えは、イメージプロセッサ13が、1行の画素17に対応する第4の画像データ(Vdata4)をメモリ14に書き込み、次いで、サブ画素に対応する画像データを、サブ画素の配置に合わせて順にメモリ14から読み出すことで行うことができる。なお、画像情報の並び替えに際し、第4の画像データ(Vdata4)は1フレーム分全てを一度にメモリ14に書き込む必要はない。よって、コントローラ11は、上記画像情報の並び替えに用いることができる、メモリ14よりも記憶容量の小さいラインメモリ等を有していても良い。
上記画像情報の並び替えにより、第1の表示素子に対応する第1の画像データと、2の表示素子に対応する第2の画像データとから、画像情報の配列をサブ画素の配列に合わせた画像信号Vsigを生成することができる。
なお、図4に示す画素17の場合、配線GLjに電気的に接続されたサブ画素の行では、配線GLj−1に電気的に接続されたサブ画素の行よりも、サブ画素の数が一つ少ない。よって、図7(C)では、配線GLjに電気的に接続された行のサブ画素に対応する画像信号において、画像情報を含まないブランクの期間を設けている。例えば、画像情報を含まないブランクの期間を設ける代わりに、配線GLj−1に電気的に接続されたサブ画素に対応する画像情報を有する期間を、再度設けるようにしても良い。具体的に、図9に示すように、j−1行目のサブ画素に対応する画像情報を、サブ画素18に対応するW用の第1の画像データV1(i、j)w、サブ画素19bに対応するB用の第2の画像データV2(i、j)b、サブ画素19gに対応するG用の第2の画像データV2(i、j)gを順に並ばせる。そして、j行目のサブ画素に対応する画像情報を、サブ画素18に対応するW用の第1の画像データV1(i、j)w、サブ画素19rに対応するR用の第2の画像データV2(i、j)b、サブ画素19gに対応するG用の第2の画像データV2(i、j)gが順に並ぶこととなる。
(実施の形態2)
次いで、図10に、本発明の一態様に係る表示装置10のより詳細な構成の一例を示す。具体的に、図10には、表示装置10に加えて、入力装置109と、ホスト185とを図示している。入力装置109は、表示部12の動作を制御する信号を表示装置10に供給する機能を有する。入力装置109またはホスト185は、表示装置10に含まれていても良い。
入力装置109として、例えば、光センサ143、開閉センサ144、加速度センサ146などの各種センサを用いることができる。或いは、入力装置109として、タッチパネル181、キーボード182、ポインティングデバイス183などを用いることができる。入力装置109は、表示装置10に供給する使用条件の種類に合わせて、適宜選択すれば良い。
例えば、表示装置10の使用環境における外光の強度、または表示装置10に入射する外光の入射角を使用条件として用いる場合、光センサ143で得られた情報を使用条件の情報として用いることができる。また、利用者の嗜好や利用者からの命令などを使用条件として用いる場合、入力装置109として、タッチパネル181、キーボード182、ポインティングデバイス183などで得られた情報を使用条件の情報として用いることができる。
コントローラ11は、イメージプロセッサ13と、メモリ14とを有する。また、イメージプロセッサ13は、インターフェース150、デコーダ152、信号コントローラ154、クロック生成回路155、画像処理部160、メモリ170、タイミングコントローラ173、レジスタ175を有する。図10では、入力装置109として、光センサ143、開閉センサ144、加速度センサ146などの各種センサを用いる場合を例示しており、この場合、イメージプロセッサ13は、上記構成に加えてセンサコントローラ153を有する。
また、インターフェース150は、ホスト185からの第1の画像データVdata1及び第2の画像データVdata2や各種の制御信号Sigconのコントローラ11への入力を制御する機能を有する。ホスト185は、アプリケーションプロセッサ(AP171)、CPU(Central Processing Unit)またはGPU(Graphics Processing Unit)などを有している。図10では、インターフェース150がAP171を有する場合を例示している。
デコーダ152は、ホスト185から入力される第1の画像データVdata1及び第2の画像データVdata2が圧縮された状態である場合に、圧縮された第1の画像データVdata1及び第2の画像データVdata2を伸長する機能を有する。伸長された第1の画像データVdata1及び第2の画像データVdata2は、メモリ14に格納される。
画像処理部160は、第1の画像データVdata1及び第2の画像データVdata2に演算処理を施すことで、画像情報の配列をサブ画素の配列に合うように並び替えた画像信号Vsigを生成する機能を有する。なお、画像信号Vsigの生成に際し、画像情報の配列を並び替える処理に加えて、使用条件に合わせて色の調整、階調数の調整を行う補正、ガンマ補正、発光型表示素子の劣化に合わせた輝度の調整などの画像処理を行っていても良い。
メモリ170は、画像信号を一時的に格納する機能を有する。画像処理部160で生成された画像信号は、メモリ170を経て、表示部12に供給される。タイミングコントローラ173は、ゲートドライバ20、ソースドライバ21、表示部12の動作で使用するスタートパルス信号、クロック信号、垂直同期信号、水平同期信号などの各種制御信号を生成する機能を有する。
クロック生成回路155は、コントローラ11で使用されるクロック信号を生成する機能を有する。信号コントローラ154は、インターフェース150を介して入力される各種制御信号Sigconを用いて、コントローラ11内の各種回路を制御する機能を有する。また、コントローラ11は、コントローラ11内の各種回路への電源供給を制御する機能を有する電源用のコントローラを有していても良い。以下、使われていない回路への電源供給を一時的に遮断することをパワーゲーティング、使われていない回路へのクロック信号の供給を一時的に遮断することをクロックゲーティングと呼ぶ。
レジスタ175は、コントローラ11の動作に用いられるデータを格納する機能を有する。レジスタ175が格納するデータには、画像処理部160が画像処理を行うために使用するパラメータ、タイミングコントローラ173が表示部12用の各種制御信号の波形生成に用いるパラメータなどがある。レジスタ175は、複数のレジスタで構成されるスキャンチェーンレジスタを備えていても良い。
センサコントローラ153は、光センサ143、開閉センサ144、または加速度センサ146で得られた情報を基に、使用条件の情報を含む信号を生成する。当該信号は、信号コントローラ154を介して、或いは信号コントローラ154を介さずに、画像処理部160に供給される。
なお、光センサ143は光の強度の情報を得る機能を有する。加速度センサ146は、表示装置10の傾きの情報を得る機能を有する。なお、傾きの情報を得るモジュールとして、例えばジャイロセンサなどを用いてもよい。開閉センサ144は、表示装置10が支持されている筐体と、別の筐体との間の角度の情報を得る機能を有する。或いは、表示装置10が可撓性を有し、2つの筐体によって表示装置10が支持されている場合に、筐体間の角度の情報を得る機能を有していても良い。
また、信号コントローラ154は、入力装置109において得られる使用条件の情報に従って、コントローラ11内の各種回路を制御することで、画像の表示に、第1の表示素子と第2の表示素子のどちらか一つを用いるのか、或いは両方を用いるのかを、定める機能を有する。
例えば、第1の表示素子として反射型表示素子を用い、第2の表示素子として発光型表示素子を用いる表示装置10において、外光の強度が高く、反射型表示素子を用いて十分高いコントラストの画像が表示できる場合は、発光型表示素子を有するサブ画素ではなく、反射型表示素子を有するサブ画素を用いて画像の表示を行う。上記構成により、表示装置10の消費電力を低く抑えることができる。また、外光の強度が低く、反射型表示素子を用いて十分高いコントラストの画像が表示できない場合は、反射型表示素子を有するサブ画素ではなく、発光型表示素子を有するサブ画素を用いて画像の表示を行う。或いは、反射型表示素子を有するサブ画素と、発光型表示素子を有するサブ画素とを用いて画像の表示を行うようにしても良い。上記構成により、外光の強度が低い場合でも表示装置10における画像の表示品質を高くすることができる。すなわち、表示装置10の使用環境に左右されずに高い表示品質を確保することができる。
なお、反射型表示素子を有するサブ画素と、発光型表示素子を有するサブ画素とを用いて画像の表示を行う場合、上記効果に加えて、表示装置10において表示できる画像の階調数を高める、或いは、表示装置10において表示できる画像の色域の範囲を広げるように、反射型表示素子と発光型表示素子とを用いて、表示される画像の階調、色などを相補的に調整することができる。
また、反射型表示素子と、発光型表示素子とで、互いに異なる画像を表示することもできる。一般に、反射型表示素子に適用できる液晶素子や電子ペーパー等は、動作速度が遅いものが多い(絵を表示するまでに時間を要する。)。そのため、反射型表示素子を有するサブ画素を用いて背景となる静止画を表示し、発光型表示素子を有するサブ画素を用いて動きのあるマウスポインタ等の画像を表示することができる。この場合、表示装置10は、なめらかな動画表示と低消費電力を両立することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様に係る表示装置10が有する、ソースドライバ21の構成の一例について説明する。図11に、ソースドライバ21の構成例をブロック図で示す。
図11に示すソースドライバ21は、ソースドライバ用のコントローラ(SDC30)と、シフトレジスタ(SR31)と、ラッチ回路(D−LAT32)と、レベルシフタ(LS33)と、パストランジスタロジック回路(PTL34)と、増幅回路(AMP35)と、を有する。
SDC30は、図10に示すタイミングコントローラ173からの制御信号SigTに従い、SR31の動作を制御する機能と、D−LAT32の動作を制御する機能とを有する。具体的に、SDC30は、制御信号SigTを用いて、SR31の動作を制御するスタートパルス信号SP及びクロック信号CLKなどの各種制御信号を生成する機能を有する。また、SDC30は、D−LAT32の動作を制御するラッチ信号LSなどの各種制御信号を生成する機能を有する。
また、SDC30は、図10に示すコントローラ11から入力された画像信号Vsigに、D−LAT32の仕様に合うように信号処理を施す機能を有する。具体的に、SDC30は、シリアル形式の画像信号Vsigをパラレル形式の画像信号Vsigに変換する機能を有する。パラレル形式の画像信号Vsigは、D−LAT32に供給される。
SR31は、スタートパルス信号SP及びクロック信号CLKなどの各種制御信号に従って、D−LAT32における画像信号Vsigのサンプリングのタイミングを制御する機能を有する。具体的に、SR31は、スタートパルス信号SP及びクロック信号CLKなどの各種制御信号に従って、D−LAT32における画像信号Vsigのサンプリングのタイミングを制御するサンプリング信号SPを、生成する機能を有する。
D−LAT32は、供給された画像信号Vsigをサンプリングし、保持する機能を有する。具体的に、D−LAT32は、SR31において生成されたサンプリング信号SPに従って、供給された画像信号Vsigをサンプリングし、保持する。そして、D−LAT32は、SDC30から供給されるラッチ信号LSに従って、保持された画像信号Vsigを出力する。
LS33は、D−LAT32から出力される画像信号Vsigの電位のレベルを変更する機能、すなわちレベルシフトを行う機能を有する。
PTL34は、LS33においてレベルシフトされた画像信号Vsigを、デジタルからアナログに変換する機能を有する。なお、画像信号Vsigには、各サブ画素に対応する画像情報に加えて、各サブ画素に対応する電位の極性の情報を有する。PTL34は、画像信号Vsigを、デジタルからアナログに変換する際に、電位の極性の情報に従って画像信号Vsigの電位の極性を定める機能を有する。
例えば、第1の表示素子として液晶素子を用いる場合、液晶素子を有するサブ画素に対応するアナログの画像信号は、正の極性または負の極性を有する。また、第2の表示素子として発光素子を用いる場合、発光素子を有するサブ画素に対応するアナログの画像信号は、正の極性を有する。そして、PTL34は、電位の極性の情報に従って画像信号Vsigの電位の極性を定める機能を有するので、液晶素子を有するサブ画素と発光素子を有するサブ画素とが画素部16内に混在していても、共通のソースドライバ21を用いて画素部16への画像信号Vsigの供給を制御することができる。上記構成により、駆動回路の規模を小さく抑えることができる。
AMP35は、アナログに変換された画像信号Vsigを増幅する機能を有する。増幅された画像信号Vsigは、図1または図10に示す画素部16に供給される。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態4)
本実施の形態では、反射型表示素子と発光型表示素子とを用いた表示装置が有する、画素の構成例について説明する。なお、本実施の形態では、反射型表示素子として液晶素子を用い、発光型表示素子としてEL材料を用いた発光素子を用いる場合を例に挙げて、本発明の一態様に係る画素17の構成例について説明する。
図12(A)に示す画素17は、サブ画素18とサブ画素19とを有する。そして、サブ画素18は液晶素子60を有し、サブ画素19は発光素子61を有する。
具体的に、サブ画素18は、液晶素子60と、液晶素子60に印加する電圧を制御する機能を有するトランジスタ62と、容量素子63とを有する。そして、トランジスタ62は、ゲートが配線GLj−1に電気的に接続され、ソース又はドレインの一方が配線SLi−1に電気的に接続され、ソース又はドレインの他方が液晶素子60の画素電極に電気的に接続されている。また、液晶素子60の共通電極は、所定の電位が供給される配線または電極に電気的に接続されている。また、容量素子63は、一方の電極が、液晶素子60の画素電極に電気的に接続され、他方の電極が、所定の電位が供給される配線または電極に電気的に接続されている。
また、具体的に、サブ画素19は、発光素子61と、発光素子61に供給する電流を制御する機能を有するトランジスタ64と、トランジスタ64のゲートへの電位の供給を制御する機能を有するトランジスタ65と、容量素子66とを有する。そして、トランジスタ65は、ゲートが配線GLjに電気的に接続され、ソース又はドレインの一方が配線SLiに電気的に接続され、ソース又はドレインの他方がトランジスタ64のゲートに電気的に接続されている。トランジスタ64は、ソース又はドレインの一方が配線ALに電気的に接続され、ソース又はドレインの他方が発光素子61に電気的に接続されている。容量素子66は、一方の電極が配線ALに電気的に接続され、他方の電極がトランジスタ64のゲートに電気的に接続されている。
なお、図12(A)において、jは、2乃至yのうちの2の倍数に相当する。また、iは、2乃至xのうちの2の倍数に相当する。
図12(A)に示す画素17では、液晶素子60に対応した画像信号Vsigを配線SLi−1に供給し、発光素子61に対応した画像信号Vsigを配線SLiに供給することで、液晶素子60によって表示される階調と、発光素子61によって表示される階調とを個別に制御することができる。
なお、図12(A)では、液晶素子60を有するサブ画素18と、発光素子61を有するサブ画素19とを一つずつ有する画素17の構成例を示したが、画素17が複数のサブ画素18を有していても良いし、或いは画素17が複数のサブ画素19を有していても良い。
図12(B)に、画素17が一のサブ画素19と、4つのサブ画素19を有している場合の、画素17の構成例を示す。
具体的に図12(B)に示す画素17は、液晶素子60を有するサブ画素19と、発光素子61をそれぞれ有するサブ画素19a乃至サブ画素19dとを有する。
図12(B)に示すサブ画素18の構成については、図12(A)に示すサブ画素18の構成を参照することができる。ただし、図12(B)に示すサブ画素18では、トランジスタ62のゲートが配線GLj−2に電気的に接続されている。
なお、図12(B)において、jは、3乃至yのうちの3の倍数に相当する。また、iは、3乃至xのうちの3の倍数に相当する。
また、図12(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dは、図12(A)に示すサブ画素19と同様に、発光素子61と、発光素子61に供給する電流を制御する機能を有するトランジスタ64と、トランジスタ64のゲートへの電位の供給を制御する機能を有するトランジスタ65と、容量素子66とをそれぞれ有する。そして、サブ画素19a乃至サブ画素19dがそれぞれ有する発光素子61から発せられる光が、異なる領域の波長を有することで、表示装置においてカラーの画像を表示することが可能になる。
また、図12(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aの有するトランジスタ65のゲートと、サブ画素19cの有するトランジスタ65のゲートとが、配線GLj−1に電気的に接続されている。また、サブ画素19bの有するトランジスタ65のゲートと、サブ画素19dの有するトランジスタ65のゲートとが、配線GLjに電気的に接続されている。
また、図12(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方と、サブ画素19bの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方とが、配線SLi−2に電気的に接続されている。また、サブ画素19cの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方と、サブ画素19dの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方とが、配線SLiに電気的に接続されている。
また、図12(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、全てのトランジスタ64のソース又はドレインの一方が、配線ALに電気的に接続されている。
上述したように、図12(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aとサブ画素19cが配線GLj−1を共有し、サブ画素19bとサブ画素19dが配線GLjを共有しているが、サブ画素19a乃至サブ画素19dの全てが一の配線GLを共有していても良い。この場合、サブ画素19a乃至サブ画素19dは、互いに異なる配線SLに電気的に接続されるようにすることが望ましい。
図12(B)に、画素17が一のサブ画素19と、4つのサブ画素19を有している場合の、画素17の構成例を示す。
具体的に図12(B)に示す画素17は、液晶素子60を有するサブ画素19と、発光素子61をそれぞれ有するサブ画素19a乃至サブ画素19dとを有する。
図12(B)に示すサブ画素18の構成については、図12(A)に示すサブ画素18の構成を参照することができる。ただし、図12(B)に示すサブ画素18では、トランジスタ62のゲートが配線GLj−2に電気的に接続されている。
また、図12(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dは、図12(A)に示すサブ画素19と同様に、発光素子61と、発光素子61に供給する電流を制御する機能を有するトランジスタ64と、トランジスタ64のゲートへの電位の供給を制御する機能を有するトランジスタ65と、容量素子66とをそれぞれ有する。そして、サブ画素19a乃至サブ画素19dがそれぞれ有する発光素子61から発せられる光が、異なる領域の波長を有することで、表示装置においてカラーの画像を表示することが可能になる。
また、図12(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aの有するトランジスタ65のゲートと、サブ画素19cの有するトランジスタ65のゲートとが、配線GLj−1に電気的に接続されている。また、サブ画素19bの有するトランジスタ65のゲートと、サブ画素19dの有するトランジスタ65のゲートとが、配線GLjに電気的に接続されている。
また、図12(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方と、サブ画素19bの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方とが、配線SLi−2に電気的に接続されている。また、サブ画素19cの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方と、サブ画素19dの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方とが、配線SLiに電気的に接続されている。
なお、図12(B)において、jは、3乃至yのうちの3の倍数に相当する。また、iは、3乃至xのうちの3の倍数に相当する。
また、図12(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、全てのトランジスタ64のソース又はドレインの一方が、配線ALに電気的に接続されている。
上述したように、図12(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aとサブ画素19cが配線GLj−1を共有し、サブ画素19bとサブ画素19dが配線GLjを共有しているが、サブ画素19a乃至サブ画素19dの全てが一の配線GLを共有していても良い。この場合、サブ画素19a乃至サブ画素19dは、互いに異なる配線SLに電気的に接続されるようにすることが望ましい。
次いで、図13(A)に、一のサブ画素18と一のサブ画素19を有し、サブ画素18とサブ画素19とが配線GLを共有している場合の、画素17の構成例を示す。
図13(A)に示すサブ画素18の構成については、図12(A)に示すサブ画素18の構成を参照することができる。また、図13(A)に示すサブ画素19の構成については、図12(A)に示すサブ画素19の構成を参照することができる。ただし、図13(A)に示すサブ画素18及びサブ画素19とでは、トランジスタ62のゲートとトランジスタ65のゲートとが、共に配線GLjに電気的に接続されている点において、図12(A)に示すサブ画素18及びサブ画素19と構成が異なる。
なお、図13(A)において、jは、1乃至yのうちの任意の数に相当する。また、iは、2乃至xのうちの2の倍数に相当する。
図13(A)に示す画素17では、液晶素子60に対応した画像信号Vsigを配線SLi−1に供給し、発光素子61に対応した画像信号Vsigを配線SLiに供給することで、液晶素子60によって表示される階調と、発光素子61によって表示される階調とを個別に制御することができる。
なお、図13(A)では、液晶素子60を有するサブ画素18と、発光素子61を有するサブ画素19とを一つずつ有する画素17の構成例を示したが、画素17が複数のサブ画素18を有していても良いし、或いは画素17が複数のサブ画素19を有していても良い。
図13(B)に、画素17が一のサブ画素19と、4つのサブ画素19を有している場合の、図12(B)とは異なる画素17の構成例を示す。
具体的に、図13(B)に示す画素17は、液晶素子60を有するサブ画素19と、発光素子61をそれぞれ有するサブ画素19a乃至サブ画素19dとを有する。
図13(B)に示すサブ画素18の構成については、図13(A)に示すサブ画素18の構成を参照することができる。ただし、図13(B)に示すサブ画素18では、トランジスタ62のゲートが配線GLj−1に電気的に接続されている。また、図13(B)に示すサブ画素18では、トランジスタ62のソース又はドレインの一方が配線SLi−2に電気的に接続されている。
また、図13(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dは、図13(A)に示すサブ画素19と同様に、発光素子61と、発光素子61に供給する電流を制御する機能を有するトランジスタ64と、トランジスタ64のゲートへの電位の供給を制御する機能を有するトランジスタ65と、容量素子66とをそれぞれ有する。そして、サブ画素19a乃至サブ画素19dがそれぞれ有する発光素子61から発せられる光が、異なる領域の波長を有することで、表示装置においてカラーの画像を表示することが可能になる。
また、図13(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aの有するトランジスタ65のゲートと、サブ画素19cの有するトランジスタ65のゲートとが、配線GLj−1に電気的に接続されている。また、サブ画素19bの有するトランジスタ65のゲートと、サブ画素19dの有するトランジスタ65のゲートとが、配線GLjに電気的に接続されている。
また、図13(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方と、サブ画素19bの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方とが、配線SLi−1に電気的に接続されている。また、サブ画素19cの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方と、サブ画素19dの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方とが、配線SLiに電気的に接続されている。
なお、図13(B)において、jは、2乃至yのうちの2の倍数に相当する。また、iは、3乃至xのうちの3の倍数に相当する。
また、図13(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、全てのトランジスタ64のソース又はドレインの一方が、配線ALに電気的に接続されている。
上述したように、図13(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素18とサブ画素19aとサブ画素19cが配線GLj−1を共有し、サブ画素19bとサブ画素19dが配線GLjを共有しているが、サブ画素18とサブ画素19a乃至サブ画素19dの全てが一の配線GLを共有していても良い。この場合、サブ画素18とサブ画素19a乃至サブ画素19dは、互いに異なる配線SLに電気的に接続されるようにすることが望ましい。
次いで、図14(A)に、一のサブ画素18と一のサブ画素19を有し、サブ画素18とサブ画素19とが配線SLを共有している場合の、画素17の構成例を示す。
図14(A)に示すサブ画素18の構成については、図12(A)に示すサブ画素18の構成を参照することができる。また、図14(A)に示すサブ画素19の構成については、図12(A)に示すサブ画素19の構成を参照することができる。ただし、図14(A)に示すサブ画素18及びサブ画素19とでは、トランジスタ62のソース又はドレインの一方とトランジスタ65のソース又はドレインの一方とが、共に配線SLjに電気的に接続されている点において、図12(A)に示すサブ画素18及びサブ画素19と構成が異なる。
なお、図14(A)において、jは、2乃至yのうちの2の倍数に相当する。また、iは、1乃至xのうちの任意の数に相当する。
図14(A)に示す画素17では、液晶素子60に対応した画像信号Vsigと、を配線SLi−1に供給し、発光素子61に対応した画像信号Vsigとを、交互に配線SLiに供給することで、液晶素子60によって表示される階調と、発光素子61によって表示される階調とを個別に制御することができる。
なお、図14(A)では、液晶素子60を有するサブ画素18と、発光素子61を有するサブ画素19とを一つずつ有する画素17の構成例を示したが、画素17が複数のサブ画素18を有していても良いし、或いは画素17が複数のサブ画素19を有していても良い。
図14(B)に、画素17が一のサブ画素19と、4つのサブ画素19を有している場合の、図12(B)及び図13(B)とは異なる画素17の構成例を示す。
具体的に、図14(B)に示す画素17は、液晶素子60を有するサブ画素19と、発光素子61をそれぞれ有するサブ画素19a乃至サブ画素19dとを有する。
図14(B)に示すサブ画素18の構成については、図14(A)に示すサブ画素18の構成を参照することができる。ただし、図14(B)に示すサブ画素18では、トランジスタ62のゲートが配線GLj−2に電気的に接続されている。また、図14(B)に示すサブ画素18では、トランジスタ62のソース又はドレインの一方が配線SLi−1に電気的に接続されている。
また、図14(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dは、図14(A)に示すサブ画素19と同様に、発光素子61と、発光素子61に供給する電流を制御する機能を有するトランジスタ64と、トランジスタ64のゲートへの電位の供給を制御する機能を有するトランジスタ65と、容量素子66とをそれぞれ有する。そして、サブ画素19a乃至サブ画素19dがそれぞれ有する発光素子61から発せられる光が、異なる領域の波長を有することで、表示装置においてカラーの画像を表示することが可能になる。
また、図14(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aの有するトランジスタ65のゲートと、サブ画素19cの有するトランジスタ65のゲートとが、配線GLj−1に電気的に接続されている。また、サブ画素19bの有するトランジスタ65のゲートと、サブ画素19dの有するトランジスタ65のゲートとが、配線GLjに電気的に接続されている。
また、図14(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方と、サブ画素19bの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方とが、配線SLi−1に電気的に接続されている。また、サブ画素19cの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方と、サブ画素19dの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方とが、配線SLiに電気的に接続されている。
なお、図14(B)において、jは、3乃至yのうちの3の倍数に相当する。また、iは、2乃至xのうちの2の倍数に相当する。
また、図14(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、全てのトランジスタ64のソース又はドレインの一方が、配線ALに電気的に接続されている。
上述したように、図14(B)に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素18とサブ画素19aとサブ画素19bが配線SLi−1を共有し、サブ画素19cとサブ画素19dが配線SLiを共有しているが、サブ画素18とサブ画素19a乃至サブ画素19dの全てが一の配線SLを共有していても良い。この場合、サブ画素18とサブ画素19a乃至サブ画素19dは、互いに異なる配線GLに電気的に接続されるようにすることが望ましい。
次いで、図15に、図12乃至図14に示すサブ画素19(サブ画素19a乃至サブ画素19dを含む)とは異なる構成を有する、サブ画素19の構成例を示す。なお、図15に示すサブ画素19は、図12乃至図14に示す画素17が有するサブ画素19に、それぞれ適用することができる。
図15(A)に示すサブ画素19は、トランジスタ64がバックゲートを有する点において、図12乃至図14に示すサブ画素19と構成が異なる。具体的に、図15(A)に示すサブ画素19では、トランジスタ64のバックゲートがゲート(フロントゲート)に電気的に接続されている。図15(A)に示すサブ画素19は、上記構成を有することにより、トランジスタ64の閾値電圧がシフトするのを抑えることができ、トランジスタ64の信頼性を高めることができる。また、図15(A)に示すサブ画素19は、上記構成を有することにより、トランジスタ64のサイズを小さく抑えつつ、トランジスタ64のオン電流を高めることができる。
図15(B)に示すサブ画素19は、サブ画素19が有するトランジスタ64がバックゲートを有する点において、図15(A)に示すサブ画素19と構成が同じである。ただし、図15(B)に示すサブ画素19では、トランジスタ64のバックゲートがゲートではなく発光素子61に電気的に接続されている点において、図15(A)に示すサブ画素19と構成が異なる。
図15(B)に示すサブ画素19は、上記構成を有することにより、トランジスタ64の閾値電圧がシフトするのを抑えることができ、トランジスタ64の信頼性を高めることができる。
また、図15(B)に示すサブ画素19は、容量素子66aと、容量素子66bとを有する。容量素子66aは、一方の電極が配線ALに電気的に接続され、他方の電極がトランジスタ64のゲートに電気的に接続されている。容量素子66bは、一方の電極がトランジスタ64のゲートに電気的に接続され、他方の電極が発光素子61の画素電極に電気的に接続されている。
図15(C)に示すサブ画素19は、発光素子61と、発光素子61に供給する電流を制御する機能を有するトランジスタ64と、トランジスタ64のゲートへの電位の供給を制御する機能を有するトランジスタ65と、発光素子61の画素電極に所定の電位を供給する機能を有するトランジスタ67と、容量素子66とを有する。また、トランジスタ64と、トランジスタ65と、トランジスタ67とは、それぞれバックゲートを有する。
そして、トランジスタ65は、ゲート(フロントゲート)が配線MLに電気的に接続され、バックゲートが配線GLに電気的に接続され、ソース又はドレインの一方が配線SLに電気的に接続され、ソース又はドレインの他方がトランジスタ64のゲート及びフロントゲートに電気的に接続されている。トランジスタ64は、ソース又はドレインの一方が配線ALに電気的に接続され、ソース又はドレインの他方が発光素子61に電気的に接続されている。
トランジスタ67は、ゲート(フロントゲート)が配線MLに電気的に接続され、バックゲートが配線GLに電気的に接続され、ソース又はドレインの一方が配線MLに電気的に接続され、ソース又はドレインの他方が発光素子61に電気的に接続されている。容量素子66は、一方の電極が配線ALに電気的に接続され、他方の電極がトランジスタ64のゲートに電気的に接続されている。
図16に、画素17が、図12乃至図14に示すサブ画素18を一つと、図15(C)に示すサブ画素19を4つ有している場合の、画素17の構成例を示す。
具体的に、図16に示す画素17は、液晶素子60を有するサブ画素18と、発光素子61をそれぞれ有するサブ画素19a乃至サブ画素19dとを有する。
図16に示すサブ画素18の構成については、図12(B)に示すサブ画素18の構成を参照することができる。
また、図16に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dは、図15(C)に示すサブ画素19と同様に、発光素子61と、発光素子61に供給する電流を制御する機能を有するトランジスタ64と、トランジスタ64のゲートへの電位の供給を制御する機能を有するトランジスタ65と、発光素子61の画素電極に所定の電位を供給する機能を有するトランジスタ67と、容量素子66とをそれぞれ有する。そして、サブ画素19a乃至サブ画素19dがそれぞれ有する発光素子61から発せられる光が、異なる領域の波長を有することで、表示装置においてカラーの画像を表示することが可能になる。
また、図16に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aの有するトランジスタ65のゲートと、サブ画素19bの有するトランジスタ65のゲートとが、配線MLi−1に電気的に接続されている。また、サブ画素19cの有するトランジスタ65のゲートと、サブ画素19dの有するトランジスタ65のゲートとが、配線MLiに電気的に接続されている。
また、図16に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aの有するトランジスタ65のバックゲートと、サブ画素19cの有するトランジスタ65のバックゲートとが、配線GLj−1に電気的に接続されている。また、サブ画素19bの有するトランジスタ65のバックゲートと、サブ画素19dの有するトランジスタ65のバックゲートとが、配線GLjに電気的に接続されている。
また、図16に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方と、サブ画素19bの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方とが、配線SLi−1に電気的に接続されている。また、サブ画素19cの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方と、サブ画素19dの有するトランジスタ65のソース又はドレインの一方とが、配線SLiに電気的に接続されている。
また、図16に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aの有するトランジスタ67のバックゲートと、サブ画素19cの有するトランジスタ67のバックゲートとが、配線GLj−1に電気的に接続されている。また、サブ画素19bの有するトランジスタ67のバックゲートと、サブ画素19dの有するトランジスタ67のバックゲートとが、配線GLjに電気的に接続されている。
また、図16に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aの有するトランジスタ67のゲートとソース又はドレインの一方とが配線MLi−1に電気的に接続され、サブ画素19bの有するトランジスタ67のゲートとソース又はドレインの一方とが、配線MLi−1に電気的に接続されている。また、サブ画素19cの有するトランジスタ67のゲートとソース又はドレインの一方とが配線MLiに電気的に接続され、サブ画素19bの有するトランジスタ67のゲートとソース又はドレインの一方とが、配線MLiに電気的に接続されている。
また、図16に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、全てのトランジスタ64のソース又はドレインの一方が、配線ALに電気的に接続されている。
上述したように、図16に示すサブ画素19a乃至サブ画素19dでは、サブ画素19aとサブ画素19cが配線GLj−1を共有し、サブ画素19bとサブ画素19dが配線GLjを共有しているが、サブ画素19a乃至サブ画素19dの全てが一の配線GLを共有していても良い。この場合、サブ画素19a乃至サブ画素19dは、互いに異なる配線SLに電気的に接続されるようにすることが望ましい。
なお、サブ画素18に、オフ電流が低いトランジスタを用いることで、表示画面を書き換える必要がない場合(すなわち静止画を表示する場合)、一時的に駆動回路を停止することができる(以下、「アイドリングストップ」、もしくは「IDS駆動」と呼ぶ。)。IDS駆動によって、表示装置10の消費電力を低減することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態5)
次いで、本実施の形態では、反射型表示素子と発光型表示素子とを用いた表示装置の構成例について説明する。なお、本実施の形態では、反射型表示素子として液晶素子を用い、発光型表示素子としてEL材料を用いた発光素子を用いる場合を例に挙げて、表示装置の構成例について説明する。
図17(A)に、本発明の一態様に係る表示装置10の断面の構造を一例として示す。図17(A)に示す表示装置10は、発光素子203と、液晶素子204と、発光素子203への電流の供給を制御する機能を有するトランジスタ205と、液晶素子204への電圧の供給を制御する機能を有するトランジスタ206とを有する。そして、発光素子203と、液晶素子204と、トランジスタ205と、トランジスタ206とは、基板201と基板202の間に位置する。
また、表示装置10において液晶素子204は、画素電極207と、共通電極208と、液晶層209とを有する。画素電極207は、トランジスタ206に電気的に接続されている。そして、画素電極207と共通電極208の間に印加される電圧にしたがって液晶層209の配向が制御される。なお、図17(A)では、画素電極207が可視光を反射する機能を有し、共通電極208が可視光を透過する機能を有する場合を例示しており、基板202側から入射した光が白抜きの矢印で示すように画素電極207において反射し、再び基板202側から放射される。
また、発光素子203は、トランジスタ205に電気的に接続されている。発光素子203から発せられる光は、基板202側に放射される。なお、図17(A)では、画素電極207が可視光を反射する機能を有し、共通電極208が可視光を透過する機能を有する場合を例示しているため、発光素子203から発せられる光は、白抜きの矢印で示すように画素電極207と重ならない領域を通過し、共通電極208が位置する領域を通過して、基板202側から放射される。
そして、図17(A)に示す表示装置10では、トランジスタ205とトランジスタ206とが同一の層210に位置しており、トランジスタ205とトランジスタ206とが含まれる層210は、液晶素子204と発光素子203の間の領域を有する。なお、少なくとも、トランジスタ205が有する半導体層と、トランジスタ206が有する半導体層とが同一の絶縁表面上に位置している場合、トランジスタ205とトランジスタ206とが同一の層210に含まれていると言える。
上記構成により、トランジスタ205とトランジスタ206とを共通の作製工程で作製することができる。
次いで、図17(B)に、本発明の一態様に係る表示装置10の別の構成について、断面の構造を一例として示す。図17(B)に示す表示装置10は、トランジスタ205とトランジスタ206とが異なる層に含まれている点において、図17(A)に示す表示装置10と構成が異なる。
具体的に、図17(B)に示す表示装置10では、トランジスタ205が含まれる層210aと、トランジスタ206が含まれる層210bとを有し、層210aと層210bとは、液晶素子204と発光素子203の間の領域を有する。そして、図17(B)に示す表示装置10では、層210aが層210bよりも発光素子203側に近い。なお、少なくとも、トランジスタ205が有する半導体層と、トランジスタ206が有する半導体層とが異なる絶縁表面上に位置している場合、トランジスタ205とトランジスタ206とが異なる層に含まれていると言える。
上記構成により、トランジスタ205と、トランジスタ205に電気的に接続される各種配線とを、トランジスタ206と、トランジスタ206に電気的に接続される各種配線とを、部分的に重ねることができるため、画素のサイズを小さく抑え、表示装置10の高精細化を実現することができる。
次いで、図17(C)に、本発明の一態様に係る表示装置10の別の構成について、断面の構造を一例として示す。図17(C)に示す表示装置10は、トランジスタ205とトランジスタ206とが同一の層に含まれている点では、図17(A)に示す表示装置10と構成は同じである。ただし、図17(C)に示す表示装置10は、トランジスタ205とトランジスタ206とが含まれている層が、発光素子203よりも基板201側に近い点において、図17(A)に示す表示装置10と構成が異なる。
具体的に、図17(C)に示す表示装置10では、トランジスタ205とトランジスタ206とが含まれる層210を有する。そして、層210は、発光素子203と基板201との間の領域を有する。また、液晶素子204は、発光素子203よりも基板202側に近い。
上記構成により、トランジスタ205とトランジスタ206とを共通の作製工程で作製することができる。また、液晶素子204とトランジスタ206の電気的な接続を行う配線と、発光素子203とトランジスタ205の電気的な接続を行う配線とを、層210に対して同一の側に設ければよい。具体的には、液晶素子204とトランジスタ206の電気的な接続を行う配線を、トランジスタ206の半導体層上に形成でき、なおかつ、発光素子203とトランジスタ205の電気的な接続を行う配線を、トランジスタ205の半導体層上に形成することができる。よって、図17(A)に示す表示装置10の場合に比べて作成工程を簡素化することができる。
なお、図17では、2つの液晶素子204に対して1つの発光素子203が対応している断面構造を例示しているが、本発明の一態様に係る表示装置は、1つの液晶素子204に対して1つの発光素子203が対応している断面構造を有していても良いし、1つの液晶素子204に対して複数の発光素子203が対応している断面構造を有していても良い。
また、図17では、液晶素子204が有する画素電極207が、可視光を反射する機能を有する場合を例示しているが、画素電極207は可視光を透過する機能を有していても良い。この場合、バックライトやフロントライトなどの光源を表示装置10に設けても良いし、液晶素子204を用いて画像を表示する際に発光素子203を光源として用いても良い。
次いで、図4(B)に示した表示装置10を例に挙げて、反射型表示素子と発光型表示素子とを用いた表示装置10の具体的な構成例について説明する。
図18に、表示装置10の断面構造の一例を示す。なお、図18では、サブ画素18が図12乃至図14に示す構成を有し、サブ画素19が図15(B)に示す構成を有する場合の、表示装置10の断面構造を例示している。
図18に示す表示装置10は、基板250と基板251の間に、液晶素子60と、発光素子61とが積層された構成を有し、液晶素子60と、発光素子61との間に画素17が有するトランジスタ62、64、65が位置する構成を有する。具体的に図18では、基板250側から、液晶素子60と、トランジスタ62及びトランジスタ65と、トランジスタ64と、発光素子61とが順に積層されている。
また、図18に示す表示装置10では、容量素子66aと、容量素子66bと、容量素子63とを、基板250と基板251の間に有する。液晶素子60と、トランジスタ62と、容量素子63とがサブ画素18に含まれ、発光素子61と、トランジスタ64及びトランジスタ65と、容量素子66a及び容量素子66bとがサブ画素19に含まれる。
具体的に、図18では、基板250上に、共通電極としての機能を有する導電層300が位置し、導電層300上に配向膜としての機能を有する絶縁層301が位置する。絶縁層301上に液晶材料を含む液晶層302が位置し、液晶層302上に配向膜としての機能を有する絶縁層303が位置する。絶縁層303上に画素電極としての機能を有する導電層304a及び導電層304bが位置する。液晶素子60は、導電層300と、液晶層302と、導電層304bとを有する。
なお、図18では、共通電極としての機能を有する導電層300が可視光を透過する機能を有し、画素電極としての機能を有する導電層304a及び導電層304bが可視光を反射する機能を有する。上記構成により、白抜きの矢印で示すように、基板250側から液晶素子60に入射した光は、導電層304a及び導電層304bで反射され、導電層300を透過し、基板250側から放射される。
導電層304a及び導電層304b上には絶縁層305が位置し、絶縁層305上には導電層306が位置する。導電層306には、例えば共通電極としての機能を有する導電層300と同程度の電位を供給することができる。そして、容量素子63は、液晶素子60の画素電極としての機能を有する導電層304bと、絶縁層305と、導電層306とを有する。
導電層306上には絶縁層307が位置し、絶縁層307上には導電層308、導電層309、導電層310が位置する。導電層310は、絶縁層305及び絶縁層307が有する開口部を介して導電層304bと電気的に接続されている。導電層308はトランジスタ65のゲート電極としての機能を有し、導電層309はトランジスタ62のゲート電極としての機能を有する。
導電層308、導電層309、導電層310上には絶縁層311が位置し、絶縁層311上には半導体層312と、半導体層313が位置する。絶縁層311は、トランジスタ65のゲート絶縁層としての機能を有し、トランジスタ62のゲート絶縁層としての機能を有する。半導体層312上には、半導体層312に電気的に接続された導電層314及び導電層315が位置する。導電層314及び導電層315は、トランジスタ65のソース電極またはドレイン電極としての機能を有する。また、導電層314はトランジスタ64のゲート電極としての機能を有する。
また、半導体層313上には、半導体層313に電気的に接続された導電層316及び導電層317が位置する。導電層316及び導電層317は、トランジスタ62のソース電極またはドレイン電極としての機能を有する。導電層317は、絶縁層311が有する開口部を介して導電層310に電気的に接続されている。
導電層314乃至導電層317上には絶縁層319が位置し、絶縁層319上には半導体層320が位置する。絶縁層319はトランジスタ64のゲート絶縁層としての機能を有する。半導体層320上には、半導体層320に電気的に接続された導電層321及び導電層322が位置する。導電層321及び導電層322は、トランジスタ64のソース電極またはドレイン電極としての機能を有する。また、容量素子66bは、導電層321と、絶縁層319と、導電層314とを有する。容量素子66aは、導電層322と、絶縁層319と、導電層314とを有する。
導電層321及び導電層322上には絶縁層323が位置し、絶縁層323上には絶縁層324が位置し、絶縁層324上には導電層325が位置する。導電層325は、絶縁層323及び絶縁層324が有する開口部を介して導電層322に電気的に接続されている。そして、導電層322は半導体層320と重なる領域を有し、バックゲート電極としての機能を有する。
また、絶縁層324上には色素を有する材料を含んだ樹脂層326が位置する。樹脂層326は発光素子61のカラーフィルタとしての機能を有し、特定の波長領域の光を透過する機能を有する。よって、樹脂層326は発光素子61と重なる領域を有する。また、発光素子61から発せられた光は、白抜きの矢印で示すように導電層304aと導電層304bの間を通って、基板250側に放射される。そのため、樹脂層326は導電層304aと導電層304bの間の領域と重なる領域を有する。
また、発光素子61の画素電極としての機能を有する導電層328と、導電層325とを電気的に接続させるための開口部の形成を容易にし、導電層328と、導電層325との電気的に接続を確実にするために、樹脂層326は、導電層325と異なる領域に位置することが望ましい。
なお、本発明の一態様は、カラーフィルタ方式に限られず、塗り分け方式、色変換方式、又は量子ドット方式等を適用してもよい。
導電層325及び樹脂層326上には、絶縁層327が位置し、絶縁層327上には発光素子61の画素電極としての機能を有する導電層328が位置する。導電層328は、絶縁層327が有する開口部を介して導電層325に電気的に接続されている。導電層328上には開口部を有する樹脂層331が位置する。樹脂層331は隔壁としての機能を有する。樹脂層331上に絶縁層333が位置する。絶縁層333は、基板251と発光素子61との間の空間を維持するためのスペーサとしての機能を有する。
樹脂層331の開口部において、導電層328上にはEL層329が位置し、EL層329上には発光素子61の共通電極としての機能を有する導電層330が位置する。発光素子61は、導電層328と、EL層329と、導電層330とを有する。導電層330上に封止層334が位置し、封止層334上に基板251が位置する。
導電層328と導電層330は、一方が陽極として機能し、他方が陰極として機能する。導電層328と導電層330の間に、発光素子61の閾値電圧より高い電圧を印加すると、EL層329に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はEL層329において再結合し、EL層329に含まれる発光物質が発光する。
可視光を透過する導電性材料としては、例えば、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、錫(Sn)の中から選ばれた一種を含む材料を用いるとよい。具体的には、酸化インジウム、インジウム錫酸化物(ITO:Indium Tin Oxide)、インジウム亜鉛酸化物、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、酸化シリコンを含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛などが挙げられる。なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状に形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。
可視光を反射する導電性材料としては、例えば、アルミニウム、銀、またはこれらの金属材料を含む合金等が挙げられる。そのほか、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、またはこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料または合金に、ランタン、ネオジム、またはゲルマニウム等が添加されていてもよい。アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金、アルミニウム、ニッケル、及びランタンの合金(Al−Ni−La)等のアルミニウムを含む合金(アルミニウム合金)、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金(Ag−Pd−Cu、APCとも記す)、銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いてもよい。
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
また、トランジスタに用いる半導体材料としては、酸化物半導体を用いることができる。代表的には、インジウムを含む酸化物半導体などを適用できる。特にシリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、トランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。
半導体層に酸化物半導体を用いる場合、例えば少なくともインジウム、亜鉛及びM(アルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハフニウム等の金属)を含むIn−M−Zn系酸化物で表記される材料を半導体層が含むことが好ましい。また、該酸化物半導体を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすため、それらと共に、スタビライザーを含むことが好ましい。
スタビライザーとしては、上記Mで記載の金属を含め、例えば、ガリウム、スズ、ハフニウム、アルミニウム、またはジルコニウム等がある。また、他のスタビライザーとしては、ランタノイドである、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム等がある。
半導体層を構成する酸化物半導体として、例えば、In−Ga−Zn系酸化物、In−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Zn系酸化物、In−Hf−Zn系酸化物、In−La−Zn系酸化物、In−Ce−Zn系酸化物、In−Pr−Zn系酸化物、In−Nd−Zn系酸化物、In−Sm−Zn系酸化物、In−Eu−Zn系酸化物、In−Gd−Zn系酸化物、In−Tb−Zn系酸化物、In−Dy−Zn系酸化物、In−Ho−Zn系酸化物、In−Er−Zn系酸化物、In−Tm−Zn系酸化物、In−Yb−Zn系酸化物、In−Lu−Zn系酸化物、In−Sn−Ga−Zn系酸化物、In−Hf−Ga−Zn系酸化物、In−Al−Ga−Zn系酸化物、In−Sn−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Hf−Zn系酸化物、In−Hf−Al−Zn系酸化物を用いることができる。
なお、ここで、In−Ga−Zn系酸化物とは、InとGaとZnを主成分として有する酸化物という意味であり、InとGaとZnの比率は問わない。また、InとGaとZn以外の金属元素が入っていてもよい。
なお、本実施の形態では、反射型表示素子として液晶素子を用いた表示装置の構成を例示したが、反射型表示素子として、液晶素子のほかに、シャッター方式のMEMS(Micro Electro Mechanical System)素子、光干渉方式のMEMS素子、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式、電子粉流体(登録商標)方式等を適用した表示素子などを用いることができる。
また、発光型表示素子として、例えばOLED(Organic Light Emitting Diode)、LED(Light Emitting Diode)、QLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)などの自発光性の発光素子を用いることができる。
液晶素子としては、例えば垂直配向(VA:Vertical Alignment)モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、MVA(Multi−Domain Vertical Alignment)モード、PVA(Patterned Vertical Alignment)モード、ASV(Advanced Super View)モードなどを用いることができる。
また、液晶素子には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。例えばVAモードのほかに、TN(Twisted Nematic)モード、IPS(In−Plane−Switching)モード、FFS(Fringe Field Switching)モード、ASM(Axially Symmetric aligned Micro−cell)モード、OCB(Optically Compensated Birefringence)モード、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)モード、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal)モード等が適用された液晶素子を用いることができる。
なお、液晶素子に用いる液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶(PDLC:Polymer Dispersed Liquid Crystal)、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。
また、液晶材料としては、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。
また、液晶の配向を制御するため、配向膜を設けることができる。なお、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために数重量%以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態6)
次いで、図19に、本発明の一態様に係る表示装置10の、外観の一例を示す。図19に示す表示装置10は、基板500上に画素部501と、ゲートドライバ502と、ゲートドライバ503とを有する。
ゲートドライバ502と、ゲートドライバ503とは、共に、第1の表示素子を有するサブ画素を選択する機能と、第2の表示素子を有するサブ画素を選択する機能とを併せ持っていても良いし、ゲートドライバ502が第1の表示素子を有するサブ画素を選択する機能を有し、ゲートドライバ503が第2の表示素子を有するサブ画素を選択する機能を有していても良い。
また、IC504はソースドライバを有し、配線506を介して画素部501に電気的に接続されている。また、IC505はソースドライバを有し、配線506を介して画素部501に電気的に接続されている。IC504が有するソースドライバと、IC505が有するソースドライバとは、共に、第1の表示素子を有するサブ画素への画像信号の供給を制御する機能と、第2の表示素子を有するサブ画素への画像信号の供給を制御する機能とを併せ持っている。
また、FPC508はIC504に電気的に接続されており、FPC509はIC505に電気的に接続されている。FPC510は配線511を介してゲートドライバ502に電気的に接続されている。また、FPC510は配線512を介してゲートドライバ503に電気的に接続されている。
次いで、図19に示す画素部501が有する画素513が、白色(W)に対応した液晶素子を有するサブ画素と、赤色(R)に対応した発光素子を有するサブ画素と、緑色(G)に対応した発光素子を有するサブ画素と、青色(B)に対応した発光素子を有するサブ画素と、黄色(Y)に対応した発光素子を有するサブ画素と、を有する場合を例に挙げて、液晶素子の表示領域と発光素子の表示領域のレイアウトの一例を図20に示す。
図20では、画素513が、白色(W)に対応した液晶素子の表示領域514wと、赤色(R)に対応した発光素子の表示領域515rと、緑色(G)に対応した発光素子の表示領域515gと、青色(B)に対応した発光素子の表示領域515bと、黄色(Y)に対応した発光素子の表示領域515gと、を有する。
なお、緑色、青色、赤色、黄色にそれぞれ対応する発光素子を用いて色再現性の良い黒を表示する際、発光素子の面積あたりに流れる電流量は、黄色に対応する発光素子が最も小さいことが求められる。図20では、緑色に対応する発光素子の表示領域515gと、赤色に対応する発光素子の表示領域515rと、青色に対応する発光素子の表示領域515bとが、ほぼ同等の面積を有し、それらに対して黄色に対応する発光素子の表示領域515yの面積はやや小さいため、色再現性の良い黒を表示することが可能である。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態7)
次いで、図1に示す表示装置10が有するメモリ14の構成例について説明する。
図21に、メモリ14の構成例を示す。図21に示すメモリ14は、メモリセル50を複数有するセルアレイ51と、センスアンプ52と、カラムデコーダ53とを有する。メモリ14は、トランジスタ54と、容量素子55とを有する。トランジスタ54は、画像データに対応した電位を容量素子に供給する機能を有する。
センスアンプ52は、メモリセル50からデータを読み出す際に電位を増幅させる機能を有する。また、カラムデコーダ53は、データの書き込み時、または読み出し時におけるメモリセル50の選択を、指定されたアドレスに従って行う機能を有する。
なお、シリコンよりもバンドギャップが広く真性キャリア密度がシリコンよりも低い、酸化物半導体などの半導体膜に、チャネル形成領域が形成されるトランジスタ(以下、OSトランジスタと呼ぶ)は、通常のシリコンやゲルマニウムなどの半導体で形成されたてトランジスタに比べて、オフ電流を著しく小さくすることが可能である。本発明の一態様では、トランジスタ54としてOSトランジスタを用いることで、容量素子55からトランジスタ54を介して電荷がリークするのを防ぐことができ、データがメモリセル50において保持される期間を長く確保することができる。よって、メモリセル50の面積を縮小化することにより、容量素子55の有する容量値が小さくなっても、リフレッシュ動作の頻度を低く抑えることができる。
図22に、メモリセル50が有するトランジスタ54及び容量素子55と、センスアンプ52またはカラムデコーダ53が有するトランジスタ56の積層構造を例示する。
メモリ14は、CMOS層561、配線層W乃至W、トランジスタ層562、配線層W、Wの積層で構成されている。
CMOS層561には、シリコンをチャネル形成領域に有するトランジスタ56が設けられている。当該トランジスタ56はチャネル形成領域を単結晶シリコンウエハ560に有する。トランジスタ56のゲート563は配線層W乃至Wを介してトランジスタ54のソース又はドレインの他方と、容量素子55の第2の電極565と、に電気的に接続されている。
トランジスタ層562には、トランジスタ54が設けられている。図22では、トランジスタ54がチャネル形成領域に金属酸化物を有する。なお、本実施の形態では、トランジスタ54がバックゲート電極を配線層Wに有する場合を例示している。また、配線層Wには、容量素子55が設けられている。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
(実施の形態8)
図23に、本発明の一態様に係る表示装置を用いた電子機器の具体例を示す。
図23(A)は携帯型ゲーム機であり、筐体5001、筐体5002、本発明の一態様に係る表示装置5003、発明の一態様に係る表示装置5004、マイクロホン5005、スピーカ5006、操作キー5007、スタイラス5008等を有する。なお、図23(A)に示した携帯型ゲーム機は、表示装置5003と表示装置5004とで示す二つの表示装置を有しているが、携帯型ゲーム機が有する表示装置の数は、これに限定されない。携帯型ゲーム機に本発明の一態様に係る表示装置5003及び表示装置5004を用いることで、使用環境における外光の強度に左右されずに、表示装置5003及び表示装置5004に表示品質の高い画像を表示することができ、消費電力も抑えることができる。
図23(B)は腕時計型の携帯情報端末であり、筐体5201、本発明の一態様に係る表示装置5202、ベルト5203、光センサ5204、スイッチ5205等を有する。腕時計型の携帯情報端末に本発明の一態様に係る表示装置5202を用いることで、使用環境における外光の強度に左右されずに、表示装置5202に表示品質の高い画像を表示することができ、消費電力も抑えることができる。
図23(C)はタブレット型のパーソナルコンピュータであり、筐体5301、筐体5302、本発明の一態様に係る表示装置5303、光センサ5304、光センサ5305、スイッチ5306等を有する。表示装置5303は、筐体5301及び筐体5302によって支持されている。そして、表示装置5303は可撓性を有する基板を用いて形成されているため形状をフレキシブルに曲げることができる機能を有する。筐体5301と筐体5302の間の角度をヒンジ5307及び5308において変更することで、筐体5301と筐体5302が重なるように、表示装置5303を折りたたむことができる。図示してはいないが、開閉センサを内蔵させ、上記角度の変化を表示装置5303において使用条件の情報として用いても良い。また、光センサ5304は筐体5301に付いており、光センサ5305は筐体5302に付いている。上記構成により、筐体5301に支持されている領域における表示装置5303への外光の入射角の情報と、筐体5302に支持されている領域における表示装置5303への外光の入射角の情報とを、共に表示装置5303における使用条件の情報として用いることができる。タブレット型のパーソナルコンピュータに本発明の一態様に係る表示装置5303を用いることで、使用環境における外光の強度に左右されずに、表示装置5303に表示品質の高い画像を表示することができ、消費電力も抑えることができる。
図23(D)はビデオカメラであり、筐体5801、筐体5802、本発明の一態様に係る表示装置5803、操作キー5804、レンズ5805、接続部5806等を有する。操作キー5804及びレンズ5805は筐体5801に設けられており、表示装置5803は筐体5802に設けられている。そして、筐体5801と筐体5802とは、接続部5806により接続されており、筐体5801と筐体5802の間の角度は、接続部5806により変更が可能である。表示装置5803における映像を、接続部5806における筐体5801と筐体5802との間の角度に従って切り替える構成としても良い。ビデオカメラに本発明の一態様に係る表示装置5803を用いることで、使用環境における外光の強度に左右されずに、表示装置5803に表示品質の高い画像を表示することができ、消費電力も抑えることができる。
図23(E)は腕時計型の携帯情報端末であり、曲面を有する筐体5701、本発明の一態様に係る表示装置5702等を有する。本発明の一態様に係る表示装置5702に可撓性を有する基板を用いることで、曲面を有する筐体5701に表示装置5702を支持させることができ、フレキシブルかつ軽くて使い勝手の良い腕時計型の携帯情報端末を提供することができる。そして、腕時計型の携帯情報端末に本発明の一態様に係る表示装置5702を用いることで、使用環境における外光の強度に左右されずに、表示装置5702に表示品質の高い画像を表示することができ、消費電力も抑えることができる。
図23(F)は携帯電話であり、曲面を有する筐体5901に、本発明の一態様に係る表示装置5902、マイク5907、スピーカ5904、カメラ5903、外部接続部5906、操作用のボタン5905が設けられている。携帯電話に本発明の一態様に係る表示装置5902を用いることで、使用環境における外光の強度に左右されずに、表示装置5902に表示品質の高い画像を表示することができ、消費電力も抑えることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
10 表示装置
11 コントローラ
12 表示部
13 イメージプロセッサ
14 メモリ
15 駆動回路
16 画素部
17 画素
18 サブ画素
19 サブ画素
19a サブ画素
19b サブ画素
19c サブ画素
19d サブ画素
19g サブ画素
19r サブ画素
19w サブ画素
20 ゲートドライバ
21 ソースドライバ
30 SDC
32 D−LAT
33 LS
34 PTL
35 AMP
50 メモリセル
51 セルアレイ
52 センスアンプ
53 カラムデコーダ
54 トランジスタ
55 容量素子
56 トランジスタ
60 液晶素子
61 発光素子
62 トランジスタ
63 容量素子
64 トランジスタ
65 トランジスタ
66 容量素子
66a 容量素子
66b 容量素子
67 トランジスタ
109 入力装置
143 光センサ
144 開閉センサ
146 加速度センサ
150 インターフェース
152 デコーダ
153 センサコントローラ
154 信号コントローラ
155 クロック生成回路
160 画像処理部
170 メモリ
171 AP
173 タイミングコントローラ
175 レジスタ
181 タッチパネル
182 キーボード
183 ポインティングデバイス
185 ホスト
201 基板
202 基板
203 発光素子
204 液晶素子
205 トランジスタ
206 トランジスタ
207 画素電極
208 共通電極
209 液晶層
210 層
210a 層
210b 層
250 基板
251 基板
300 導電層
301 絶縁層
302 液晶層
303 絶縁層
304a 導電層
304b 導電層
305 絶縁層
306 導電層
307 絶縁層
308 導電層
309 導電層
310 導電層
311 絶縁層
312 半導体層
313 半導体層
314 導電層
315 導電層
316 導電層
317 導電層
319 絶縁層
320 半導体層
321 導電層
322 導電層
323 絶縁層
324 絶縁層
325 導電層
326 樹脂層
327 絶縁層
328 導電層
329 EL層
330 導電層
331 樹脂層
333 絶縁層
334 封止層
500 基板
501 画素部
502 ゲートドライバ
503 ゲートドライバ
504 IC
505 IC
506 配線
508 FPC
509 FPC
510 FPC
511 配線
512 配線
513 画素
514w 表示領域
515b 表示領域
515g 表示領域
515r 表示領域
515y 表示領域
560 単結晶シリコンウエハ
561 CMOS層
562 トランジスタ層
563 ゲート
565 電極
5001 筐体
5002 筐体
5003 表示装置
5004 表示装置
5005 マイクロホン
5006 スピーカ
5007 操作キー
5008 スタイラス
5201 筐体
5202 表示装置
5203 ベルト
5204 光センサ
5205 スイッチ
5301 筐体
5302 筐体
5303 表示装置
5304 光センサ
5305 光センサ
5306 スイッチ
5307 ヒンジ
5701 筐体
5702 表示装置
5801 筐体
5802 筐体
5803 表示装置
5804 操作キー
5805 レンズ
5806 接続部
5901 筐体
5902 表示装置
5903 カメラ
5904 スピーカ
5905 ボタン
5906 外部接続部
5907 マイク

Claims (2)

  1. コントローラとソースドライバと画素部とを有し、
    前記画素部は、第1の画素と第2の画素とを有し、
    前記第1の画素は、第1のサブ画素と第2のサブ画素とを有し、
    前記第2の画素は、第3のサブ画素と第4のサブ画素とを有し、
    前記第1のサブ画素と前記第3のサブ画素とは、第1ラインに含まれ、
    前記第2のサブ画素と前記第4のサブ画素とは、第2ラインに含まれ、
    前記コントローラは、1フレーム分の前記第1の画像信号と、1フレーム分の前記第2の画像信号とを、前記第1の画素と前記第2の画素との配列順に合わせて並び替えることで、第3の画像信号を生成する機能を有し、
    前記コントローラは、前記第3の画像信号を、前記第1のサブ画素と前記第2のサブ画素と前記第3のサブ画素と前記第4のサブ画素との配列順に合わせて並び替えることで、第4の画像信号を生成する機能を有し、
    前記ソースドライバは、前記第4の画像信号を前記第1のサブ画素と前記第2のサブ画素と前記第3のサブ画素と前記第4のサブ画素とに供給する機能を有し、
    前記第1のサブ画素または前記第2のサブ画素の一方は、液晶素子を有し、
    前記第1のサブ画素または前記第2のサブ画素の他方は、発光素子を有し、
    前記第3のサブ画素または前記第4のサブ画素の一方は、液晶素子を有し、
    前記第3のサブ画素または前記第4のサブ画素の他方は、発光素子を有する表示装置。
  2. 請求項1において、
    前記第4の画像信号が、前記第1のサブ画素に対応する電位の極性の情報と、前記第2のサブ画素に対応する電位の極性の情報と、前記第3のサブ画素に対応する電位の極性の情報と、前記第4のサブ画素に対応する電位の極性の情報と、を有しており、
    前記ソースドライバは、前記第1のサブ画素に対応する電位の極性の情報と、前記第2のサブ画素に対応する電位の極性の情報と、前記第3のサブ画素に対応する電位の極性の情報と、前記第4のサブ画素に対応する電位の極性の情報と、を用いて前記第4の画像信号をデジタルからアナログに変換する機能を有する表示装置。
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