JP2018040869A - Display device, and electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device in which reflection under external light is suppressed, and a display device in which power consumption is reduced.SOLUTION: A display device includes a first liquid crystal element, a second liquid crystal element, a first transistor, and a second transistor. The first liquid crystal element includes a first electrode, a second electrode, and a first liquid crystal layer. The second liquid crystal element includes a third electrode, a fourth electrode, and a second liquid crystal layer. Further, one of the first and second electrodes has a function of reflecting visible light and the other has a function of transmitting the visible light. Both of the third and fourth electrodes have functions of transmitting the visible light. The first and second liquid crystal layers have an overlapping region. The first liquid crystal element is controlled by the first transistor, and the second liquid crystal element is controlled by the second transistor.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の一態様は、表示装置、及び当該表示装置を有する電子機器に関する。   One embodiment of the present invention relates to a display device and an electronic device including the display device.

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。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。   Note that one embodiment of the present invention is not limited to the above technical field. The technical field of one embodiment of the invention disclosed in this specification and the like relates to an object, a method, or a manufacturing method. Alternatively, one embodiment of the present invention relates to a process, a machine, a manufacture, or a composition (composition of matter).

パーソナルコンピュータ(PC)、ノートPC、電子ブック、タブレット、スマートフォン等のモバイル機器に代表される電子機器が普及している。モバイル機器は、屋外環境や室内環境など利用する環境の明るさに適した表示をすることが求められている。   Electronic devices typified by mobile devices such as personal computers (PCs), notebook PCs, electronic books, tablets, and smartphones are widespread. Mobile devices are required to display suitable for the brightness of the environment used such as the outdoor environment and indoor environment.

電子機器が有する表示装置として、反射型液晶表示装置と、透過型液晶表示装置とを組み合わせた表示装置が提案されている。例えば、反射型液晶表示装置の利点を生かし、かつ、周囲照明光が弱い環境下での使用を可能にする液晶表示装置として、入射光の一部を透過し、残りの入射光は反射させる、いわゆる半透過性の反射膜を用いた液晶表示装置が提案されている(特許文献1参照)。   As a display device included in an electronic apparatus, a display device in which a reflective liquid crystal display device and a transmissive liquid crystal display device are combined is proposed. For example, as a liquid crystal display device that takes advantage of the reflective liquid crystal display device and enables use in an environment where ambient illumination light is weak, a part of the incident light is transmitted and the remaining incident light is reflected. A liquid crystal display device using a so-called semi-transmissive reflective film has been proposed (see Patent Document 1).

特開2002−372710号公報JP 2002-372710 A

屋外環境などの外光下において、モバイル機器などに代表される電子機器は、映り込みなどにより視認性が低下するといった課題がある。また、モバイル機器などに代表される電子機器は、消費電力の低減が求められている。   Under external light such as in an outdoor environment, an electronic device typified by a mobile device has a problem that visibility is deteriorated due to reflection or the like. In addition, electronic devices typified by mobile devices and the like are required to reduce power consumption.

また、特許文献1に示すような従来の半透過性の反射膜を用いた液晶表示装置では、1つの液晶層を用いて、反射型の液晶表示装置、及び透過型の液晶表示装置を、実現しているため、液晶層に段差が生じる場合がある。液晶層に段差が形成されると、開口率の低下、視認性の低下、または消費電力の増加といった課題が生じる。また、特許文献1に示す構成の場合、1つのFETで反射型の液晶表示素子と、透過型の液晶表示素子とを、制御しているため、反射型の液晶表示素子と、透過型の液晶表示素子と、をそれぞれ独立して制御できないといった問題があった。また、特許文献1に示す構成の場合、バックライトの光を集光できていないといった問題があった。   Moreover, in the conventional liquid crystal display device using a semi-transmissive reflective film as shown in Patent Document 1, a reflective liquid crystal display device and a transmissive liquid crystal display device are realized by using one liquid crystal layer. Therefore, a step may occur in the liquid crystal layer. When a step is formed in the liquid crystal layer, problems such as a decrease in aperture ratio, a decrease in visibility, or an increase in power consumption occur. In the case of the configuration shown in Patent Document 1, a reflective liquid crystal display element and a transmissive liquid crystal display element are controlled by a single FET, so that the reflective liquid crystal display element and the transmissive liquid crystal display element are controlled. There was a problem that the display elements could not be controlled independently. Further, in the case of the configuration shown in Patent Document 1, there is a problem that the light from the backlight cannot be collected.

上記課題に鑑み、本発明の一態様は、外光下での映り込みが抑制された表示装置を提供することを課題の1つとする。または、本発明の一態様は、消費電力が抑制された表示装置を提供することを課題の1つとする。または、本発明の一態様は、新規な表示装置を提供することを課題の1つとする。または、本発明の一態様は、新規な電子機器を提供することを課題の1つとする。   In view of the above problems, an object of one embodiment of the present invention is to provide a display device in which reflection under external light is suppressed. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a display device with low power consumption. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a novel display device. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a novel electronic device.

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、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。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。   Note that the description of these problems does not disturb the existence of other problems. Note that one embodiment of the present invention does not have to solve all of these problems. Issues other than these will be apparent from the description of the specification, drawings, claims, etc., and other issues can be extracted from the descriptions of the specification, drawings, claims, etc. It is.

本発明の一態様は、第1の液晶素子と、第2の液晶素子と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、を有する表示装置である。第1の液晶素子は、可視光を反射する機能を有する。第2の液晶素子は、可視光を透過する機能を有する。また第1の液晶素子は、第1のトランジスタにより制御され、第2の液晶素子は、第2のトランジスタにより制御されることを特徴とする。   One embodiment of the present invention is a display device including a first liquid crystal element, a second liquid crystal element, a first transistor, and a second transistor. The first liquid crystal element has a function of reflecting visible light. The second liquid crystal element has a function of transmitting visible light. The first liquid crystal element is controlled by a first transistor, and the second liquid crystal element is controlled by a second transistor.

第1の液晶素子が可視光を反射する機能を有するため、外光の映り込みがない、または外光の映り込みが極めて少ない表示装置とすることができる。また、本発明の一態様の表示装置においては、第1の液晶素子が、アイドリング・ストップ駆動(後述する)するため、消費電力を低減することができる。したがって、本発明の一態様の表示装置を用いることで、外光下での映り込みが抑制され、且つ消費電力が抑制された表示装置を提供することができる。   Since the first liquid crystal element has a function of reflecting visible light, a display device in which external light is not reflected or external light is extremely small can be provided. In the display device of one embodiment of the present invention, power consumption can be reduced because the first liquid crystal element performs idling / stop driving (described later). Therefore, by using the display device of one embodiment of the present invention, a display device in which reflection under external light is suppressed and power consumption is suppressed can be provided.

また、本発明の他の一態様は、第1の液晶素子と、第2の液晶素子と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、を有する表示装置である。第1の液晶素子は、第1の電極と、第2の電極と、第1の液晶層と、を有する。第2の液晶素子は、第3の電極と、第4の電極と、第2の液晶層と、を有する。また、第1の電極及び第2の電極の一方が可視光を反射する機能を有し、第1の電極及び第2の電極の他方が可視光を透過する機能を有する。また、第3の電極及び第4の電極の双方が可視光を透過する機能を有する。また、第1の液晶層と、第2の液晶層とは、それぞれ重なる領域を有する。また、第1の液晶素子は、第1のトランジスタにより制御され、第2の液晶素子は、第2のトランジスタにより制御されることを特徴とする。   Another embodiment of the present invention is a display device including a first liquid crystal element, a second liquid crystal element, a first transistor, and a second transistor. The first liquid crystal element includes a first electrode, a second electrode, and a first liquid crystal layer. The second liquid crystal element includes a third electrode, a fourth electrode, and a second liquid crystal layer. One of the first electrode and the second electrode has a function of reflecting visible light, and the other of the first electrode and the second electrode has a function of transmitting visible light. Further, both the third electrode and the fourth electrode have a function of transmitting visible light. In addition, the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer each have an overlapping region. The first liquid crystal element is controlled by a first transistor, and the second liquid crystal element is controlled by a second transistor.

また、上記において、第1のトランジスタ、及び第2のトランジスタのいずれか一方または双方は、半導体層に金属酸化物を有することが好ましい。   In the above, any one or both of the first transistor and the second transistor preferably include a metal oxide in the semiconductor layer.

また、上記において、第1のトランジスタと、第2のトランジスタとは、同一平面上に配置されることが好ましい。   In the above, it is preferable that the first transistor and the second transistor are arranged on the same plane.

また、上記において、第1の液晶層の比抵抗は、第2の液晶層の比抵抗以上の領域を有することが好ましい。   In the above, the specific resistance of the first liquid crystal layer preferably has a region equal to or greater than the specific resistance of the second liquid crystal layer.

また、上記において、第1の液晶層の比抵抗は、1.0×1014Ω・cm以上の領域を有することが好ましい。 In the above, it is preferable that the specific resistance of the first liquid crystal layer has a region of 1.0 × 10 14 Ω · cm or more.

また、本発明の他の一態様は、光射出装置と、入出力装置と、第1の液晶素子と、第2の液晶素子と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタとを有する表示装置である。第1の液晶素子は、可視光を反射する機能を有する。第2の液晶素子は、可視光を透過する機能を有する。また、光射出装置と入出力装置との間に、第1の液晶素子と、第2の液晶装置とを有する。また、光射出部側に第2の液晶素子が配置され、入出力側に第1の液晶素子が配置される。また、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタのいずれか一方または双方が、第1の液晶素子と、第2の液晶素子との間に配置される。また、第1の液晶素子は、第1のトランジスタにより制御され、第2の液晶素子は、第2のトランジスタにより制御されることを特徴とする。   Another embodiment of the present invention is a display device including a light emitting device, an input / output device, a first liquid crystal element, a second liquid crystal element, a first transistor, and a second transistor. It is. The first liquid crystal element has a function of reflecting visible light. The second liquid crystal element has a function of transmitting visible light. A first liquid crystal element and a second liquid crystal device are provided between the light emitting device and the input / output device. Further, the second liquid crystal element is disposed on the light emitting portion side, and the first liquid crystal element is disposed on the input / output side. One or both of the first transistor and the second transistor are disposed between the first liquid crystal element and the second liquid crystal element. The first liquid crystal element is controlled by a first transistor, and the second liquid crystal element is controlled by a second transistor.

また、上記において、第1の液晶素子と、第2の液晶素子との間に、さらに第1の構造体を有することが好ましい。このとき、光射出装置から射出された光が、第1の構造体を通って、第1の液晶素子側に射出されることが好ましい。またこのとき、第1の構造体上に、さらに第1の構造体に重なる第2の構造体を有することが好ましい。このとき、光射出装置から射出された光が、第1の構造体及び第2の構造体を通って、第1の液晶素子側に射出されることが好ましい。また、第1の構造体は、反射膜を有することが好ましい。   In the above, it is preferable that a first structure body be further provided between the first liquid crystal element and the second liquid crystal element. At this time, it is preferable that the light emitted from the light emitting device is emitted to the first liquid crystal element side through the first structure. At this time, it is preferable that the second structure body overlap the first structure body on the first structure body. At this time, it is preferable that the light emitted from the light emitting device is emitted to the first liquid crystal element side through the first structure body and the second structure body. The first structure preferably has a reflective film.

また、上記において、第1のトランジスタと、第2のトランジスタとは、同一期間内にそれぞれ駆動することが好ましい。   In the above, it is preferable that the first transistor and the second transistor are driven within the same period.

また、上記において、第1の液晶素子は、0.1Hz以上60Hz未満のフレーム周波数で駆動することが好ましい。   In the above, the first liquid crystal element is preferably driven at a frame frequency of 0.1 Hz to less than 60 Hz.

また、上記において、第2の液晶素子は、光射出装置と連動させることで時間階調法により駆動することが好ましい。   In the above, it is preferable that the second liquid crystal element is driven by a time gray scale method in conjunction with a light emitting device.

本発明の一態様により、外光下での映り込みが抑制された表示装置を提供することができる。または、本発明の一態様により、消費電力が抑制された表示装置を提供することができる。または、本発明の一態様により、新規な表示装置を提供することができる。または、本発明の一態様により、新規な電子機器を提供することができる。   According to one embodiment of the present invention, a display device in which reflection under external light is suppressed can be provided. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a display device with reduced power consumption can be provided. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a novel display device can be provided. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a novel electronic device can be provided.

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。   Note that the description of these effects does not disturb the existence of other effects. Note that one embodiment of the present invention does not necessarily have all of these effects. It should be noted that the effects other than these are naturally obvious from the description of the specification, drawings, claims, etc., and it is possible to extract the other effects from the descriptions of the specification, drawings, claims, etc. It is.

表示装置の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of a display apparatus. 表示装置の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of a display apparatus. 表示装置の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of a display apparatus. 表示装置の構成例を説明する、模式図及び状態遷移図。10A and 10B are a schematic diagram and a state transition diagram illustrating a configuration example of a display device. 表示装置の構成例を説明する、回路図及びタイミングチャート。6A and 6B are a circuit diagram and a timing chart illustrating a configuration example of a display device. 表示装置の一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of a display apparatus. 表示装置のブロック図及び画素ユニットを説明する図。FIG. 14 illustrates a block diagram of a display device and a pixel unit. 表示装置の画素ユニットを説明する図。FIG. 6 illustrates a pixel unit of a display device. 表示装置のブロック図及び画素ユニットを説明する図。FIG. 14 illustrates a block diagram of a display device and a pixel unit. 表示装置のブロック図及び画素を説明する図。FIG. 14 illustrates a block diagram of a display device and pixels. 表示装置の一例を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an example of a display device. 表示装置の一例を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an example of a display device. 表示装置の動作方法を説明する、タイミングチャート。6 is a timing chart illustrating an operation method of a display device. 表示モジュールの一例を示す図。The figure which shows an example of a display module. 電子機器の一例を示す図。FIG. 14 illustrates an example of an electronic device.

以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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。従って、本発明は、以下の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。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. However, the embodiments can be implemented in many different modes, and it is easily understood by those skilled in the art that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope thereof. . Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the following embodiments.

また、本明細書にて用いる「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したものであり、数的に限定するものではないことを付記する。   In addition, the ordinal numbers “first”, “second”, and “third” used in the present specification are attached to avoid confusion between components, and are not limited numerically. Appendices.

また、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。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。   In addition, in this specification, terms indicating arrangement such as “above” and “below” are used for convenience to describe the positional relationship between components with reference to the drawings. Moreover, the positional relationship between components changes suitably according to the direction which draws each structure. Therefore, the present invention is not limited to the words and phrases described in the specification, and can be appropriately rephrased depending on the situation.

また、本明細書等において、「電気的に接続」には、「何らかの電気的作用を有するもの」を介して接続されている場合が含まれる。ここで、「何らかの電気的作用を有するもの」は、接続対象間での電気信号の授受を可能とするものであれば、特に制限を受けない。例えば、「何らかの電気的作用を有するもの」には、電極や配線をはじめ、トランジスタなどのスイッチング素子、抵抗素子、インダクタ、キャパシタ、その他の各種機能を有する素子などが含まれる。   In addition, in this specification and the like, “electrically connected” includes a case of being connected via “thing having some electric action”. Here, the “thing having some electric action” is not particularly limited as long as it can exchange electric signals between connection targets. For example, “thing having some electric action” includes electrodes, wiring, switching elements such as transistors, resistance elements, inductors, capacitors, and other elements having various functions.

また、本明細書等では、オフ電流と同じ意味で、リーク電流と記載する場合がある。また、本明細書等において、オフ電流とは、例えば、トランジスタがオフ状態にあるときに、ソースとドレインとの間に流れる電流を指す場合がある。   In this specification and the like, the term “leakage current” may be used in the same meaning as off-state current. In this specification and the like, off-state current may refer to current that flows between a source and a drain when a transistor is off, for example.

また、本明細書等において、「半導体」と表記した場合であっても、例えば、導電性が十分に低い場合は、「絶縁体」としての特性を有する場合がある。また、「半導体」と「絶縁体」とは境界が曖昧であり、厳密に区別できない場合がある。したがって、本明細書等に記載の「半導体」は、「絶縁体」に言い換えることが可能な場合がある。同様に、本明細書等に記載の「絶縁体」は、「半導体」に言い換えることが可能な場合がある。または、本明細書等に記載の「絶縁体」を「半絶縁体」に言い換えることが可能な場合がある。   In this specification and the like, even when expressed as “semiconductor”, for example, when the conductivity is sufficiently low, the semiconductor device may have characteristics as an “insulator”. Further, the boundary between “semiconductor” and “insulator” is ambiguous, and there is a case where it cannot be strictly distinguished. Therefore, the “semiconductor” in this specification and the like can be called an “insulator” in some cases. Similarly, an “insulator” in this specification and the like can be called a “semiconductor” in some cases. Alternatively, the “insulator” in this specification and the like can be referred to as a “semi-insulator” in some cases.

また、本明細書等において、「半導体」と表記した場合であっても、例えば、導電性が十分に高い場合は、「導電体」としての特性を有する場合がある。また、「半導体」と「導電体」とは境界が曖昧であり、厳密に区別できない場合がある。したがって、本明細書等に記載の「半導体」は、「導電体」に言い換えることが可能な場合がある。同様に、本明細書等に記載の「導電体」は、「半導体」に言い換えることが可能な場合がある。   In this specification and the like, even when expressed as “semiconductor”, for example, when the conductivity is sufficiently high, the semiconductor device may have characteristics as a “conductor”. Further, the boundary between the “semiconductor” and the “conductor” is ambiguous, and there are cases where it cannot be strictly distinguished. Therefore, a “semiconductor” in this specification and the like can be called a “conductor” in some cases. Similarly, a “conductor” in this specification and the like can be called a “semiconductor” in some cases.

(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置、及び表示装置の駆動方法について説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, a display device of one embodiment of the present invention and a method for driving the display device will be described.

本発明の一態様の表示装置は、可視光を反射する第1の表示素子と、可視光を透過する第2の表示素子とが混在した表示装置である。   The display device of one embodiment of the present invention is a display device in which a first display element that reflects visible light and a second display element that transmits visible light are mixed.

表示装置は、第1の表示素子が反射する第1の光と、第2の表示素子が透過する第2の光のうち、いずれか一方、または両方により、画像を表示する機能を有する。または、表示装置は、第1の表示素子が反射する第1の光の光量と、第2の表示素子が透過する第2の光の光量と、をそれぞれ制御することにより、階調を表現する機能を有する。   The display device has a function of displaying an image using one or both of first light reflected by the first display element and second light transmitted by the second display element. Alternatively, the display device expresses gradation by controlling the amount of the first light reflected by the first display element and the amount of the second light transmitted by the second display element, respectively. It has a function.

また、表示装置は、第1の表示素子の反射光の光量を制御することにより階調を表現する第1の画素と、第2の表示素子の透過光の光量を制御することにより階調を表現する第2の画素を有する構成とすることが好ましい。第1の画素及び第2の画素は、例えばそれぞれマトリクス状に複数配置され、表示部を構成する。   In addition, the display device controls the first pixel that expresses gradation by controlling the amount of reflected light from the first display element, and the gradation by controlling the amount of transmitted light from the second display element. A structure including the second pixel to be expressed is preferable. A plurality of first pixels and second pixels are arranged in a matrix, for example, and constitute a display unit.

また、第1の画素と第2の画素は、同数且つ同ピッチで、表示領域内に配置されていることが好ましい。このとき、隣接する第1の画素と第2の画素を合わせて、画素ユニットと呼ぶことができる。   In addition, it is preferable that the first pixels and the second pixels are arranged in the display area with the same number and the same pitch. At this time, the adjacent first pixel and second pixel can be collectively referred to as a pixel unit.

さらに、第1の画素及び第2の画素は表示装置の表示領域に混在して配置されていることが好ましい。これにより、後述するように複数の第1の画素のみで表示された画像と、複数の第2の画素のみで表示された画像、及び複数の第1の画素及び複数の第2の画素の両方で表示された画像のそれぞれは、同じ表示領域に表示することができる。   Furthermore, it is preferable that the first pixel and the second pixel are arranged in a mixed manner in the display region of the display device. Thereby, as will be described later, both the image displayed only with the plurality of first pixels, the image displayed only with the plurality of second pixels, and the plurality of first pixels and the plurality of second pixels. Each of the images displayed in can be displayed in the same display area.

第1の画素が有する第1の表示素子には、外光を反射して表示する素子を用いることができる。このような素子は、光源を持たないため、表示の際の消費電力を極めて小さくすることが可能となる。   As the first display element included in the first pixel, an element that reflects external light for display can be used. Since such an element does not have a light source, power consumption during display can be extremely reduced.

第1の表示素子には、代表的には反射型の液晶素子を用いることができる。または、第1の表示素子として、シャッター方式のMEMS(Micro Electro Mechanical System)素子、光干渉方式のMEMS素子の他、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)方式等を適用した素子などを用いることができる。   As the first display element, a reflective liquid crystal element can be typically used. Alternatively, as a first display element, in addition to a shutter-type MEMS (Micro Electro Mechanical System) element, an optical interference-type MEMS element, a microcapsule type, an electrophoretic method, an electrowetting method, and an electronic powder fluid (registered trademark) An element to which a method or the like is applied can be used.

また、第2の画素が有する第2の表示素子は光源からの光を透過することで表示する素子を用いることができる。第2の画素が有する表示素子として、光源であるバックライトと、バックライトからの光の透過光の光量を制御する透過型の液晶素子とを組み合わせたものを用いることができる。   The second display element included in the second pixel can be an element that displays light by transmitting light from a light source. As the display element included in the second pixel, a combination of a backlight which is a light source and a transmissive liquid crystal element which controls the amount of transmitted light from the backlight can be used.

第1の画素は、例えば白色(W)を呈する副画素、または例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色の光をそれぞれ呈する副画素を有する構成とすることができる。また、第2の画素も同様に、例えば白色(W)を呈する副画素、または例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色の光をそれぞれ呈する副画素を有する構成とすることができる。なお、第1の画素及び第2の画素がそれぞれ有する副画素は、4色以上であってもよい。副画素の種類が多いほど、消費電力を低減することが可能で、また色再現性を高めることができる。   The first pixel can include a sub-pixel that exhibits, for example, white (W), or a sub-pixel that exhibits three colors of light, for example, red (R), green (G), and blue (B). . Similarly, the second pixel has a sub-pixel that exhibits, for example, white (W), or a sub-pixel that exhibits light of three colors, for example, red (R), green (G), and blue (B). can do. Note that the subpixels included in each of the first pixel and the second pixel may have four or more colors. As the number of subpixels increases, power consumption can be reduced and color reproducibility can be improved.

本発明の一態様は、第1の画素で画像を表示する第1のモード、第2の画素で画像を表示する第2のモード、及び第1の画素及び第2の画素で画像を表示する第3のモードを切り替えることができる。   According to one embodiment of the present invention, a first mode in which an image is displayed with a first pixel, a second mode in which an image is displayed with a second pixel, and an image is displayed with the first pixel and the second pixel. The third mode can be switched.

第1のモードは、第1の表示素子による反射光を用いて画像を表示するモードである。第1のモードは光源が不要であるため、極めて低消費電力な駆動モードである。例えば、外光の照度が十分高く、且つ外光が白色光またはその近傍の光である場合に有効である。第1のモードは、例えば本や書類などの文字情報を表示することに適した表示モードである。また、反射光を用いるため、目に優しい表示を行うことができ、目が疲れにくいという効果を奏する。なお、第1のモードを、反射した光を用いて表示を行うため、反射型の表示モード(Reflection mode)と呼称してもよい。   The first mode is a mode in which an image is displayed using reflected light from the first display element. The first mode is a driving mode with extremely low power consumption because no light source is required. For example, it is effective when the illuminance of outside light is sufficiently high and the outside light is white light or light in the vicinity thereof. The first mode is a display mode suitable for displaying character information such as books and documents. In addition, since the reflected light is used, it is possible to perform display that is kind to the eyes, and the effect that the eyes are less tired is achieved. Note that the first mode may be referred to as a reflection type display mode because it displays using reflected light.

第2のモードでは、第2の表示素子による透過光を利用して画像を表示するモードである。そのため、外光の照度や色度によらず、極めて鮮やかな(コントラストが高く、且つ色再現性の高い)表示を行うことができる。例えば、夜間や暗い室内など、外光の照度が極めて小さい場合などに有効である。また外光が暗い場合、明るい表示を行うと使用者が眩しく感じてしまう場合がある。これを防ぐために、第2のモードでは輝度を抑えた表示を行うことが好ましい。またこれにより、眩しさを抑えることに加え、消費電力も低減することができる。第2のモードは、鮮やかな画像や滑らかな動画などを表示することに適したモードである。なお、第2のモードを、透過した光を用いて表示を行うため、透過型の表示モード(Transmission mode)と呼称してもよい。   In the second mode, an image is displayed using light transmitted by the second display element. Therefore, an extremely vivid display (high contrast and high color reproducibility) can be performed regardless of the illuminance and chromaticity of external light. For example, it is effective when the illuminance of outside light is extremely small, such as at night or in a dark room. Further, when the outside light is dark, the user may feel dazzled when performing bright display. In order to prevent this, it is preferable to perform display with reduced luminance in the second mode. Thereby, in addition to suppressing glare, power consumption can also be reduced. The second mode is a mode suitable for displaying a vivid image or a smooth moving image. Note that the second mode may be referred to as a transmissive display mode (transmission mode) because display is performed using transmitted light.

第3のモードでは、第1の表示素子による反射光と、第2の表示素子による透過光の両方を利用して表示を行うモードである。具体的には、第1の画素が呈する光と、第1の画素と隣接する第2の画素が呈する光を混色させることにより、1つの色を表現するように駆動する。第1のモードよりも鮮やかな表示をしつつ、第2のモードよりも消費電力を抑えることができる。例えば、室内照明下や、朝方や夕方の時間帯など、外光の照度が比較的低い場合や、外光の色度が白色ではない場合などに有効である。   The third mode is a mode in which display is performed using both reflected light from the first display element and transmitted light from the second display element. Specifically, driving is performed so as to express one color by mixing light emitted by the first pixel and light emitted by the second pixel adjacent to the first pixel. While displaying more vividly than in the first mode, it is possible to suppress power consumption as compared with the second mode. For example, it is effective when the illuminance of outside light is relatively low, such as under room lighting or in the morning or evening hours, or when the chromaticity of outside light is not white.

なお、本明細書等において、第1の表示素子と、第2の表示素子とを組み合わせた表示、すなわち、第3のモードをハイブリッド表示モード(HB表示モード)と呼称することができる。または、第3のモードを、透過型の表示モードと、反射型の表示モードとを組み合わせた表示モード(TR−Hybrid mode)と呼称してもよい。   Note that in this specification and the like, display in which the first display element and the second display element are combined, that is, the third mode can be referred to as a hybrid display mode (HB display mode). Alternatively, the third mode may be referred to as a display mode (TR-Hybrid mode) in which a transmissive display mode and a reflective display mode are combined.

ここで、表示装置の構成として、第1の画素及び第2の画素を有する表示パネルと、制御部と、を有する構成とすることができる。制御部は、外部から入力される画像情報に基づき、第1の画素に出力する第1の階調値、及び第2の画素に出力する第2の階調値を生成し、出力する。ここで画像情報は、各画素ユニットに対応する階調値を含む情報であり、例えばビデオ信号などの映像信号が挙げられる。   Here, as a structure of the display device, a structure having a display panel including the first pixel and the second pixel and a control unit can be employed. The control unit generates and outputs a first gradation value to be output to the first pixel and a second gradation value to be output to the second pixel based on image information input from the outside. Here, the image information is information including gradation values corresponding to each pixel unit, and examples thereof include video signals such as video signals.

なお、制御部は、外光の照度等に基づいて、上述した表示モードを選択する機能を有していてもよい。   Note that the control unit may have a function of selecting the display mode described above based on the illuminance of external light or the like.

また、表示装置は、第1の画素は、第1の表示素子と電気的に接続される第1のトランジスタを有し、第2の画素は、第2の表示素子と電気的に接続される第2のトランジスタを有することが好ましい。   In the display device, the first pixel includes a first transistor electrically connected to the first display element, and the second pixel is electrically connected to the second display element. It is preferable to have a second transistor.

このとき、第1のトランジスタと第2のトランジスタとは、それぞれ同一面上に形成されることが好ましい。このとき、第1の表示素子及び第2の表示素子のいずれか一方は、絶縁層に設けられた開口を介して、第1のトランジスタまたは第2のトランジスタと電気的に接続されることが好ましい。これにより、第1のトランジスタと第2のトランジスタとを、同一の工程により作製することができるため、工程を簡略化できる。   At this time, it is preferable that the first transistor and the second transistor are formed on the same surface. At this time, either the first display element or the second display element is preferably electrically connected to the first transistor or the second transistor through an opening provided in the insulating layer. . Accordingly, since the first transistor and the second transistor can be manufactured in the same process, the process can be simplified.

また、一対の基板間に第1の表示素子と、第2の表示素子と、各トランジスタとを挟持した構成とすることで、厚さが薄く、軽量な表示装置を実現できる。   In addition, by adopting a structure in which the first display element, the second display element, and each transistor are sandwiched between a pair of substrates, a thin and lightweight display device can be realized.

また、透過光を利用した第2の表示素子として、バックライトと、透過型の表示素子とを組み合わせた構成とすることができる。このとき、バックライトとして白色光を呈する光源を用い、第2の表示素子が着色層(カラーフィルタ)を有する構成とすることで、カラー表示可能な構成とすることができる。   The second display element using transmitted light can have a structure in which a backlight and a transmissive display element are combined. At this time, by using a light source that emits white light as a backlight and the second display element has a colored layer (color filter), a structure capable of color display can be obtained.

また、第2の表示素子は、時間階調法(フィールドシーケンシャル法ともいう)によりカラー表示を行う構成としてもよい。このとき、バックライトとして赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の光を、それぞれ時間的に分散させて、繰り返し発光可能な光源を用いることができる。すなわち、第2の表示素子と、バックライトとを連動させることで、時間階調法によりカラー表示を行うことができる。   The second display element may have a structure for performing color display by a time gray scale method (also referred to as a field sequential method). At this time, a red (R), green (G), and blue (B) light can be dispersed as a backlight and a light source capable of repeatedly emitting light can be used. That is, color display can be performed by the time gray scale method by interlocking the second display element and the backlight.

このとき、輝度の変化がフリッカ(ちらつき)として知覚されることを防ぐため、バックライトの光の色を変化させる周期(駆動周波数、サブフレーム周波数ともいう)を高めることが好ましい。例えば、駆動周波数を30Hz以上720Hz以下、好ましくは60Hz以上360Hz以下、より好ましくは、60Hz以上240Hz以下、代表的には180Hzとすることができる。   At this time, in order to prevent a change in luminance from being perceived as flicker (flicker), it is preferable to increase a cycle (also referred to as a drive frequency or a subframe frequency) for changing the color of light of the backlight. For example, the driving frequency can be 30 Hz to 720 Hz, preferably 60 Hz to 360 Hz, more preferably 60 Hz to 240 Hz, typically 180 Hz.

以下では、本発明の一態様のより具体的な例について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, more specific examples of one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1乃至第3のモードの具体例>
ここで、上述した第1乃至第3のモードを用いる場合の具体例について、図4及び図5を用いて説明する。
<Specific examples of the first to third modes>
Here, a specific example in the case where the above-described first to third modes are used will be described with reference to FIGS.

なお、以下では、第1乃至第3のモードが照度に応じて自動に切り替わる場合について説明する。なお、照度に応じて自動で切り替わる場合、例えば、表示装置に照度センサ等を設け、当該照度センサからの情報をもとに表示モードを切り替えることができる。   Hereinafter, a case where the first to third modes are automatically switched according to the illuminance will be described. In addition, when switching automatically according to illumination intensity, an illumination sensor etc. can be provided in a display apparatus, for example, and a display mode can be switched based on the information from the said illumination intensity sensor.

図4(A)(B)(C)は、本実施の形態の表示装置が取り得る表示モードを説明するための画素の模式図である。   4A, 4 </ b> B, and 4 </ b> C are schematic diagrams of pixels for explaining display modes that the display device of this embodiment can take.

図4(A)(B)(C)では、第1の表示素子501、第2の表示素子502、開口部503、第1の表示素子501から反射される反射光504、及び第2の表示素子502から開口部503を通って射出される透過光505が明示されている。なお、図4(A)が第1のモードを説明する図であり、図4(B)が第2のモードを説明する図であり、図4(C)が第3のモードを説明する図である。   4A, 4B, and 4C, the first display element 501, the second display element 502, the opening 503, the reflected light 504 reflected from the first display element 501, and the second display The transmitted light 505 emitted from the element 502 through the opening 503 is clearly shown. 4A is a diagram for explaining the first mode, FIG. 4B is a diagram for explaining the second mode, and FIG. 4C is a diagram for explaining the third mode. It is.

なお、図4(A)(B)(C)では、第1の表示素子501として、反射型の液晶素子を用い、第2の表示素子502として、透過型の液晶素子を用いる場合とする。   4A, 4B, and 4C, a reflective liquid crystal element is used as the first display element 501, and a transmissive liquid crystal element is used as the second display element 502.

図4(A)に示す第1のモードでは、第1の表示素子501である、反射型の液晶素子を駆動して反射光の強度を調節して階調表示を行うことができる。例えば、図5(A)に示すように、第1の表示素子501である、反射型の液晶素子が有する反射電極で、反射光504の強度を液晶層で調節することで階調表示を行うことができる。   In the first mode shown in FIG. 4A, grayscale display can be performed by adjusting the intensity of reflected light by driving a reflective liquid crystal element which is the first display element 501. For example, as shown in FIG. 5A, gradation display is performed by adjusting the intensity of reflected light 504 with a liquid crystal layer using a reflective electrode included in a reflective liquid crystal element which is the first display element 501. be able to.

図4(B)に示す第2のモードでは、第2の表示素子502である、透過型の液晶素子を駆動して透過光の強度を調節して階調表示を行うことができる。なお、第2の表示素子502から射出される光は、開口部503を通過し、透過光505として外部に取り出される。   In the second mode illustrated in FIG. 4B, grayscale display can be performed by adjusting the intensity of transmitted light by driving a transmissive liquid crystal element which is the second display element 502. Note that light emitted from the second display element 502 passes through the opening 503 and is extracted to the outside as transmitted light 505.

図4(C)に示す第3のモードは、上述した第1のモードと、第2のモードとを組み合わせた表示モードである。例えば、第1の表示素子501である、反射型の液晶素子が有する反射電極で、反射光504の強度を液晶層で調節し階調表示を行う。また、第1の表示素子501の駆動する期間と、同じ期間内に、第2の表示素子502である、透過型の液晶素子の透過光の強度、ここでは透過光505の強度を調整し階調表示を行う。   The third mode shown in FIG. 4C is a display mode in which the first mode and the second mode described above are combined. For example, the reflective electrode included in the reflective liquid crystal element which is the first display element 501 is used to perform gradation display by adjusting the intensity of the reflected light 504 with the liquid crystal layer. Further, the intensity of the transmitted light of the transmissive liquid crystal element, which is the second display element 502, in this case, the intensity of the transmitted light 505 is adjusted in the same period as the period during which the first display element 501 is driven. Displays the key.

<第1乃至第3のモードの状態遷移>
次に、第1乃至第3のモードの状態遷移について、図4(D)を用いて説明を行う。図(D)は、第1のモード、第2のモード、及び第3のモードの状態遷移図である。図4(D)に示す、状態C1は第1のモードに相当し、状態C2は第2のモードに相当し、状態C3は第3のモードに相当する。
<State transition in first to third modes>
Next, state transition in the first to third modes will be described with reference to FIG. FIG. 4D is a state transition diagram of the first mode, the second mode, and the third mode. The state C1 shown in FIG. 4D corresponds to the first mode, the state C2 corresponds to the second mode, and the state C3 corresponds to the third mode.

図4(D)に図示するように、状態C1から状態C3までは照度に応じていずれかの状態の表示モードを取り得る。例えば、屋外のように照度が大きい場合には、状態C1を取り得る。また、屋外から屋内に移動するような照度が小さくなる場合には、状態C1から状態C2に遷移する。また、屋外であっても照度が低く、反射光による階調表示が十分でない場合には、状態C2から状態C3に遷移する。もちろん、状態C3から状態C1への遷移、状態C1から状態C3への遷移、状態C3から状態C2への遷移、または状態C2から状態C1への遷移も生じる。   As shown in FIG. 4D, from the state C1 to the state C3, a display mode in any state can be taken according to the illuminance. For example, when the illuminance is high, such as outdoors, the state C1 can be taken. In addition, when the illuminance is low, such as when moving from outdoors to indoors, the state changes from state C1 to state C2. Further, when the illuminance is low even outdoors, and the gradation display by reflected light is not sufficient, the state C2 is changed to the state C3. Of course, a transition from state C3 to state C1, a transition from state C1 to state C3, a transition from state C3 to state C2, or a transition from state C2 to state C1 also occurs.

なお、図4(D)では、第1のモードのイメージとして太陽のシンボルを、第2のモードのイメージとして、月のシンボルを、第3のモードのイメージとして、雲のシンボルを、それぞれ図示してある。   In FIG. 4D, the sun symbol is illustrated as the first mode image, the moon symbol is illustrated as the second mode image, and the cloud symbol is illustrated as the third mode image. It is.

なお、図4(D)に図示するように、状態C1乃至状態C3において、照度の変化がない、または照度の変化が少ない場合には、他の状態に遷移せずに、続けて元の状態を維持すればよい。   As shown in FIG. 4D, in the state C1 to the state C3, when there is no change in illuminance or when the change in illuminance is small, without changing to another state, the original state is continued. Should be maintained.

以上のように照度に応じて表示モードを切り替える構成とすることで、消費電力が比較的大きいバックライト等の光源を必要とする透過型の液晶素子の階調表示の頻度を減らすことができる。そのため、表示装置の消費電力を低減することができる。また、表示装置は、バッテリの残容量、表示するコンテンツ、または周辺環境の照度に応じて、さらに動作モードを切り替えることができる。なお、上記の説明においては、照度に応じて表示モードが自動で切り替わる場合について例示したがこれに限定されず、使用者が手動で表示モードを切り替えてもよい。   As described above, with the configuration in which the display mode is switched according to the illuminance, it is possible to reduce the frequency of gradation display of a transmissive liquid crystal element that requires a light source such as a backlight with relatively high power consumption. Therefore, power consumption of the display device can be reduced. The display device can further switch the operation mode according to the remaining capacity of the battery, the content to be displayed, or the illuminance of the surrounding environment. In the above description, the case where the display mode is automatically switched according to the illuminance is illustrated, but the present invention is not limited to this, and the user may manually switch the display mode.

<動作モード>
次に、第1の表示素子で行うことができる動作モードについて、図5用いて説明を行う。
<Operation mode>
Next, operation modes that can be performed in the first display element will be described with reference to FIGS.

なお、以下では、通常のフレーム周波数(代表的には60MHz以上240MHz以下)で動作する通常動作モード(Normal mode)と、低速のフレーム周波数で動作するアイドリング・ストップ(IDS)駆動モードと、を例示して説明する。   In the following, a normal operation mode (Normal mode) that operates at a normal frame frequency (typically 60 MHz to 240 MHz or less) and an idling stop (IDS) drive mode that operates at a low frame frequency will be exemplified. To explain.

なお、アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードとは、画像データの書き込み処理を実行した後、画像データの書き換えを停止する駆動方法のことをいう。一旦画像データの書き込みをして、その後、次の画像データの書き込みまでの間隔を延ばすことで、その間の画像データの書き込みに要する分の消費電力を削減することができる。アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードは、例えば、通常動作モードの1/100乃至1/10程度のフレーム周波数とすることができる。   Note that the idling stop (IDS) driving mode refers to a driving method in which rewriting of image data is stopped after image data writing processing is executed. Once the image data is written and then the interval until the next image data is written is extended, the power consumption required for writing the image data during that time can be reduced. The idling stop (IDS) drive mode can be set to a frame frequency about 1/100 to 1/10 of the normal operation mode, for example.

図5(A)(B)(C)は、通常駆動モードとアイドリング・ストップ(IDS)駆動モードを説明する回路図及びタイミングチャートである。なお、図5(A)では、第1の表示素子501(ここでは反射型の液晶素子)と、第1の表示素子501に電気的に接続される画素回路506と、を明示している。また、図5(A)に示す画素回路506では、信号線SLと、ゲート線GLと、信号線SL及びゲート線GLに接続されたトランジスタM1と、トランジスタM1に接続される容量素子CsLCとを図示している。 5A, 5B, and 5C are circuit diagrams and timing charts for explaining the normal drive mode and the idling stop (IDS) drive mode. Note that FIG. 5A clearly shows the first display element 501 (here, a reflective liquid crystal element) and a pixel circuit 506 electrically connected to the first display element 501. 5A, the signal line SL, the gate line GL, the transistor M1 connected to the signal line SL and the gate line GL, and the capacitor Cs LC connected to the transistor M1 Is illustrated.

トランジスタM1としては、半導体層に金属酸化物を有するトランジスタを用いることが好ましい。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)または酸化物半導体(oxide semiconductor)、略してOSと呼ぶことができる。以下、トランジスタの代表例として、酸化物半導体を有するトランジスタ(OSトランジスタ)を用いて説明する。OSトランジスタは、非導通状態時のリーク電流(オフ電流)が極めて低いため、OSトランジスタを非導通状態とすることで液晶素子の画素電極に電荷の保持をすることができる。   As the transistor M1, a transistor including a metal oxide in a semiconductor layer is preferably used. When the metal oxide has at least one of an amplifying function, a rectifying function, and a switching function, the metal oxide is referred to as a metal oxide semiconductor or an oxide semiconductor, or OS for short. be able to. Hereinafter, a transistor including an oxide semiconductor (OS transistor) will be described as a typical example of a transistor. Since the OS transistor has a very low leakage current (off-state current) in a non-conduction state, electric charge can be held in the pixel electrode of the liquid crystal element by making the OS transistor non-conduction.

なお、図5(A)に示す回路図において、液晶素子LCはデータDのリークパスとなる。したがって、適切にアイドリングストップ駆動を行うには、液晶素子LCの抵抗率を1.0×1014Ω・cm以上とすることが好ましい。 Note that in the circuit diagram shown in FIG. 5 (A), the liquid crystal element LC is the leak path of the data D 1. Therefore, in order to appropriately perform idling stop driving, it is preferable that the resistivity of the liquid crystal element LC is 1.0 × 10 14 Ω · cm or more.

なお、上記OSトランジスタのチャネル領域には、例えば、In−Ga−Zn酸化物、In−Zn酸化物などを好適に用いることができる。また、上記In−Ga−Zn酸化物としては、代表的には、In:Ga:Zn=4:2:4.1[原子数比]近傍の組成を用いることができる。   Note that an In—Ga—Zn oxide, an In—Zn oxide, or the like can be preferably used for the channel region of the OS transistor, for example. As the In—Ga—Zn oxide, a composition in the vicinity of In: Ga: Zn = 4: 2: 4.1 [atomic ratio] can be typically used.

また、図5(B)は、通常駆動モードでの信号線SLおよびゲート線GLにそれぞれ与える信号の波形を示すタイミングチャートである。通常駆動モードでは通常のフレーム周波数(例えば60Hz)で動作する。1フレーム期間を期間TからTまでで表すと、各フレーム期間でゲート線GLに走査信号を与え、信号線SLからデータDを書き込む動作を行う。この動作は、期間TからTまでで同じデータDを書き込む場合、または異なるデータを書き込む場合でも同じである。 FIG. 5B is a timing chart showing waveforms of signals supplied to the signal line SL and the gate line GL in the normal drive mode. In the normal drive mode, it operates at a normal frame frequency (for example, 60 Hz). When one frame period is represented by periods T 1 to T 3 , an operation of applying a scanning signal to the gate line GL and writing data D 1 from the signal line SL in each frame period is performed. This operation is the same even when writing the same data D 1 in the period T 1 to T 3 or writing different data.

一方、図5(C)は、アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードでの信号線SLおよびゲート線GLに、それぞれ与える信号の波形を示すタイミングチャートである。アイドリング・ストップ(IDS)駆動では低速のフレーム周波数(例えば1Hz)で動作する。1フレーム期間を期間Tで表し、その中でデータの書き込み期間を期間T、データの保持期間を期間TRETで表す。アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードは、期間Tでゲート線GLに走査信号を与え、信号線SLのデータDを書き込み、期間TRETでゲート線GLをローレベルの電圧に固定し、トランジスタM1を非導通状態として一旦書き込んだデータDを保持させる動作を行う。なお、低速のフレーム周波数としては、例えば、0.1Hz以上60Hz未満とすればよい。 On the other hand, FIG. 5C is a timing chart showing waveforms of signals applied to the signal line SL and the gate line GL in the idling stop (IDS) driving mode. The idling stop (IDS) drive operates at a low frame frequency (for example, 1 Hz). Represents one frame period in the period T 1, representing the period T W a write period of data therein, the data retention period in the period T RET. Idling stop (IDS) drive mode, it provides a scan signal to the gate line GL in a period T W, write data D 1 of the signal line SL, and a gate line GL is fixed to the low level of the voltage in the period T RET, transistor performs an operation of holding temporarily the data D 1 is written M1 as a non-conductive state. Note that the low-speed frame frequency may be, for example, 0.1 Hz or more and less than 60 Hz.

アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードは、上述した第1のモード、または第3のモードと組み合わせることで、さらなる低消費電力化を図ることができるため有効である。   The idling stop (IDS) drive mode is effective because it can further reduce power consumption by combining with the first mode or the third mode described above.

以上のように、本実施の形態の表示装置は、第1のモード乃至第3のモードを切り替えて表示を行うことができる。したがって、周囲の明るさによらず、視認性が高く利便性の高い表示装置または全天候型の表示装置を実現できる。   As described above, the display device of this embodiment can perform display by switching the first mode to the third mode. Therefore, it is possible to realize a display device or an all-weather display device that is highly visible and convenient regardless of the surrounding brightness.

また、本実施の形態の表示装置は、第1の表示素子を有する第1の画素と、第2の表示素子を有する第2の画素とをそれぞれ複数有すると好ましい。また、第1の画素と第2の画素とは、それぞれ、マトリクス状に配置されることが好ましい。   In addition, the display device of this embodiment preferably includes a plurality of first pixels each including a first display element and a plurality of second pixels each including a second display element. In addition, the first pixel and the second pixel are preferably arranged in a matrix.

第1の画素及び第2の画素は、それぞれ、1つ以上の副画素を有する構成とすることができる。例えば、画素には、副画素を1つ有する構成(白色(W)など)、副画素を3つ有する構成(赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の3色など)、あるいは、副画素を4つ有する構成(赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、白色(W)の4色、または、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、黄色(Y)の4色など)を適用できる。なお、第1の画素及び第2の画素が有する色要素は、上記に限定されず、必要に応じて、シアン(C)及びマゼンタ(M)などを組み合わせてもよい。   Each of the first pixel and the second pixel can include one or more subpixels. For example, the pixel has a configuration having one subpixel (white (W), etc.), a configuration having three subpixels (red (R), green (G), and blue (B), etc.), Alternatively, a configuration having four subpixels (red (R), green (G), blue (B), white (W), or red (R), green (G), blue (B), Yellow (Y) and the like can be applied. Note that the color elements included in the first pixel and the second pixel are not limited to the above, and cyan (C), magenta (M), and the like may be combined as necessary.

本実施の形態の表示装置は、第1の画素及び第2の画素は、双方とも、フルカラー表示を行う構成とすることができる。または、本実施の形態の表示装置は、第1の画素では白黒表示またはグレースケールでの表示を行い、第2の画素ではフルカラー表示を行う構成とすることができる。第1の画素を用いた白黒表示またはグレースケールでの表示は、文書情報など、カラー表示を必要としない情報を表示することに適している。   In the display device of this embodiment, both the first pixel and the second pixel can perform full color display. Alternatively, the display device in this embodiment can have a structure in which the first pixel performs monochrome display or grayscale display, and the second pixel performs full color display. The monochrome display or grayscale display using the first pixel is suitable for displaying information that does not require color display, such as document information.

<表示装置の斜視概略図>
次に、本実施の形態の表示装置について、図6を用いて説明を行う。図6は、表示装置510の斜視概略図である。
<Schematic perspective view of display device>
Next, the display device of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic perspective view of the display device 510.

表示装置510は、基板511と基板512とが貼り合わされた構成を有する。図6では、基板512を破線で明示している。   The display device 510 has a structure in which a substrate 511 and a substrate 512 are attached to each other. In FIG. 6, the substrate 512 is clearly indicated by a broken line.

表示装置510は、表示部514、回路516、配線518等を有する。図6では表示装置510にIC520及びFPC522が実装されている例を示している。そのため、図6に示す構成は、表示装置510、IC520、及びFPC522を有する表示モジュールということもできる。   The display device 510 includes a display portion 514, a circuit 516, a wiring 518, and the like. FIG. 6 shows an example in which an IC 520 and an FPC 522 are mounted on the display device 510. Therefore, the structure illustrated in FIG. 6 can also be referred to as a display module including the display device 510, the IC 520, and the FPC 522.

回路516としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。   As the circuit 516, for example, a scan line driver circuit can be used.

配線518は、表示部514及び回路516に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、FPC522を介して外部から、またはIC520から配線518に入力される。   The wiring 518 has a function of supplying a signal and power to the display portion 514 and the circuit 516. The signal and power are input to the wiring 518 from the outside through the FPC 522 or from the IC 520.

図6では、COG(Chip On Glass)方式またはCOF(Chip on Film)方式等により、基板511にIC520が設けられている例を示す。IC520は、例えば走査線駆動回路または信号線駆動回路などを有するICを適用できる。なお、表示装置510には、IC520を設けない構成としてもよい。また、IC520を、COF方式等により、FPCに実装してもよい。   FIG. 6 illustrates an example in which the IC 520 is provided on the substrate 511 by a COG (Chip On Glass) method, a COF (Chip on Film) method, or the like. As the IC 520, for example, an IC having a scan line driver circuit, a signal line driver circuit, or the like can be used. Note that the display device 510 may have a structure in which the IC 520 is not provided. Further, the IC 520 may be mounted on the FPC by a COF method or the like.

図6には、表示部514の一部の拡大図を示している。表示部514には、複数の表示素子が有する電極524がマトリクス状に配置されている。電極524は、可視光を反射する機能を有し、液晶素子550(後述する)の反射電極として機能する。   FIG. 6 shows an enlarged view of a part of the display unit 514. In the display portion 514, electrodes 524 included in the plurality of display elements are arranged in a matrix. The electrode 524 has a function of reflecting visible light and functions as a reflective electrode of the liquid crystal element 550 (described later).

また、図6に示すように、電極524は開口部526を有する。さらに表示部514は、電極524よりも基板511側に、透過型の液晶素子570を有する。液晶素子570からの光は、電極524の開口部526を介して基板512側に射出される。液晶素子570の透過領域の面積と開口部526の面積とは等しくてもよい。液晶素子570の透過領域の面積と開口部526の面積のうち一方が他方よりも大きいと、位置ずれに対するマージンが大きくなるため好ましい。   As shown in FIG. 6, the electrode 524 has an opening 526. Further, the display portion 514 includes a transmissive liquid crystal element 570 closer to the substrate 511 than the electrode 524. Light from the liquid crystal element 570 is emitted to the substrate 512 side through the opening 526 of the electrode 524. The area of the transmission region of the liquid crystal element 570 and the area of the opening 526 may be equal. One of the area of the transmissive region of the liquid crystal element 570 and the area of the opening 526 is larger than the other, which is preferable because a margin for positional deviation is increased.

以下では、本発明の一態様の表示装置の具体的な断面構成例について、図1乃至3を用いて説明を行う。図1乃至3は、本発明の一態様の表示装置の一例を説明する断面図である。   Hereinafter, specific cross-sectional structures of the display device of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 are cross-sectional views illustrating an example of a display device of one embodiment of the present invention.

なお、図1は表示装置100Aを説明する断面図であり、図2は表示装置100Bを説明する断面図であり、図3は表示装置100Cを説明する断面図である。   1 is a cross-sectional view illustrating the display device 100A, FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the display device 100B, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the display device 100C.

<断面構成例1>
まず、図1を用いて、表示装置100Aについて説明する。
<Cross-section configuration example 1>
First, the display device 100A will be described with reference to FIG.

表示装置100Aは、第1の基板102と、第2の基板104と、を有し、第1の基板102と、第2の基板104との間に、第1の液晶素子106と、第2の液晶素子108とが挟持されている。   The display device 100 </ b> A includes a first substrate 102 and a second substrate 104. Between the first substrate 102 and the second substrate 104, the first liquid crystal element 106 and the second substrate 104 are provided. The liquid crystal element 108 is sandwiched.

また、第1の液晶素子106は、第1の電極106PEと、第2の電極106CEと、第1の電極106PE及び第2の電極106CEの間に位置する第1の液晶層106LCと、を有する。また、第2の液晶素子108は、第3の電極108PEと、第4の電極108CEと、第3の電極108PE及び第4の電極108CEの間に位置する第2の液晶層108LCと、を有する。   In addition, the first liquid crystal element 106 includes a first electrode 106PE, a second electrode 106CE, and a first liquid crystal layer 106LC located between the first electrode 106PE and the second electrode 106CE. . In addition, the second liquid crystal element 108 includes a third electrode 108PE, a fourth electrode 108CE, and a second liquid crystal layer 108LC located between the third electrode 108PE and the fourth electrode 108CE. .

また、第1の液晶素子106と、第2の液晶素子108との間には、素子層110を有する。本実施の形態においては、素子層110には、第1のトランジスタ111と、第2のトランジスタ112と、が形成されている。   In addition, an element layer 110 is provided between the first liquid crystal element 106 and the second liquid crystal element 108. In this embodiment mode, a first transistor 111 and a second transistor 112 are formed in the element layer 110.

また、第1のトランジスタ111は、第1の電極106PEと重なるように配置され、且つ絶縁膜(ここでは、複数の絶縁膜)を介して、第1の電極106PEと一部が離間して配置される。なお、第1電極106PEと、第1のトランジスタ111とは、上記絶縁膜に形成された第1の開口部114、及び第1の開口部114に形成された電極116を介して電気的に接続される。なお、電極116を、接続電極または貫通電極と呼称してもよい。   In addition, the first transistor 111 is disposed so as to overlap with the first electrode 106PE, and partly separated from the first electrode 106PE with an insulating film (here, a plurality of insulating films) interposed therebetween. Is done. Note that the first electrode 106PE and the first transistor 111 are electrically connected to each other through the first opening 114 formed in the insulating film and the electrode 116 formed in the first opening 114. Is done. The electrode 116 may be referred to as a connection electrode or a through electrode.

また、第2のトランジスタ112は、第3の電極108PEと重なるように配置され、且つ、絶縁膜(ここでは、複数の絶縁膜)を介して、第3の電極108PEと一部が離間して配置される。なお、第3の電極108PEと、第2のトランジスタ112とは、上記絶縁膜に形成された第2の開口部118を介して電気的に接続される。   In addition, the second transistor 112 is disposed so as to overlap with the third electrode 108PE, and partly separated from the third electrode 108PE with an insulating film (here, a plurality of insulating films) interposed therebetween. Be placed. Note that the third electrode 108PE and the second transistor 112 are electrically connected through the second opening 118 formed in the insulating film.

なお、第1の液晶素子106は、光を反射させることで画像を表示する機能を有し、第2の液晶素子108は、光を透過させることで画像を表示する機能を有する。すなわち、第1の液晶素子106は、反射型の液晶素子であり、第2の液晶素子108は、透過型の液晶素子である。   Note that the first liquid crystal element 106 has a function of displaying an image by reflecting light, and the second liquid crystal element 108 has a function of displaying an image by transmitting light. In other words, the first liquid crystal element 106 is a reflective liquid crystal element, and the second liquid crystal element 108 is a transmissive liquid crystal element.

また、第2の基板104の下方には、偏光板120を介して、光射出装置122が配置されている。光射出装置122は、所謂バックライトユニットとしての機能を有し、エッジライト122E、導光板122G、光取出し部122Rなどを有する。   A light emitting device 122 is disposed below the second substrate 104 with a polarizing plate 120 interposed therebetween. The light emitting device 122 has a function as a so-called backlight unit, and includes an edge light 122E, a light guide plate 122G, a light extraction unit 122R, and the like.

なお、図1において、エッジライト122Eから射出された光を、点線の矢印で表している。光射出装置122は、エッジライト122Eから射出された光は、導光板122Gを通り、光取出し部122Rによって集光され、第2の液晶素子108側に射出される。すなわち、光取出し部122Rは、所謂レンズ(マイクロレンズともいう)としての機能を有する。   In FIG. 1, light emitted from the edge light 122E is indicated by a dotted arrow. In the light emitting device 122, the light emitted from the edge light 122E passes through the light guide plate 122G, is collected by the light extraction unit 122R, and is emitted to the second liquid crystal element 108 side. That is, the light extraction portion 122R has a function as a so-called lens (also referred to as a microlens).

また、光取出し部122Rと重なる素子層110には、第1の構造体124が設けられる。第1の構造体124は、少なくとも反射膜124Rを有する。光取出し部122Rを通過した光は、さらに第1の構造体124が有する反射膜124Rによって集光され、第1の基板102側に射出される。   In addition, the first structural body 124 is provided in the element layer 110 that overlaps the light extraction portion 122R. The first structure 124 has at least a reflective film 124R. The light that has passed through the light extraction portion 122R is further collected by the reflective film 124R included in the first structure 124, and is emitted to the first substrate 102 side.

第1の構造体124が有する反射膜124Rは、その内壁が入射側(基板104側)から出射側(基板102側)にかけて連続的に幅が小さくなるような形状を有する。例えば、円錐の一部を切り取った形状を有していてもよい。特に、内壁がくびれた三次元曲面形状(例えばラッパ状とも言うことができる)を有することが好ましい。また、反射膜124Rの内壁は、基板104等に垂直な断面において、対向する一対の内壁の表面が、双曲線に近い形状を有することが好ましい。   The reflective film 124R included in the first structure 124 has a shape such that the inner wall continuously decreases in width from the incident side (substrate 104 side) to the emission side (substrate 102 side). For example, you may have the shape which cut off a part of cone. In particular, it is preferable that the inner wall has a constricted three-dimensional curved surface shape (for example, a trumpet shape). In addition, the inner wall of the reflective film 124R preferably has a shape close to a hyperbola in the surface of a pair of opposed inner walls in a cross section perpendicular to the substrate 104 or the like.

第1の構造体124が上記のような形状であることで、光取り出し部122Rから射出され、第2の液晶素子108を透過した光うち、第1の構造体124に斜め方向に入射した光は、第1の構造体124の反射膜124Rで反射されることにより、輝度(単位面積あたりの光束)が高まる。   Since the first structure 124 has the shape as described above, light emitted from the light extraction unit 122R and transmitted through the second liquid crystal element 108 is incident on the first structure 124 in an oblique direction. Is reflected by the reflective film 124R of the first structure 124, thereby increasing the luminance (light flux per unit area).

第1の構造体124の反射膜124Rの出射側の開口面積が入射側の開口面積よりも小さいほど、また反射膜124Rの側面の傾斜角(側面と基板102等の表面との成す角)が90度に近いほど、また、反射膜124Rの反射率が高いほど、第1の構造体124を透過した光の輝度を高めることができる。   The smaller the opening area on the exit side of the reflection film 124R of the first structure 124 is, the more the inclination angle of the side surface of the reflection film 124R (the angle formed between the side surface and the surface of the substrate 102, etc.). The closer to 90 degrees and the higher the reflectivity of the reflective film 124R, the higher the luminance of the light transmitted through the first structure 124 can be.

また、第1の構造体124の、反射膜124Rに囲まれる領域は、光透過率が高いことが好ましい。例えば、アルミニウムまたは銀を含む材料を用いることが好ましい。また、当該領域は、屈折率が高いことが好ましい。例えば、絶対屈折率が1よりも大きく2.5以下、好ましくは1.2以上2.0以下、より好ましくは、1.3以上1.9以下である材料を用いることが好ましい。   In addition, the region surrounded by the reflective film 124R of the first structure 124 preferably has a high light transmittance. For example, it is preferable to use a material containing aluminum or silver. In addition, the region preferably has a high refractive index. For example, it is preferable to use a material having an absolute refractive index greater than 1 and 2.5 or less, preferably 1.2 or more and 2.0 or less, and more preferably 1.3 or more and 1.9 or less.

また、第1の構造体124の上方、且つ第1の電極106PE及び第2の電極106CEの間には、第2の構造体126が設けられる。第2の構造体126は、第1の電極106PEと、第2の電極106CEとの間の距離を制御する機能を有する。すなわち、第2の構造体126は、いわゆるギャップスペーサ、またはセルギャップスペーサとしての機能を有する。   The second structure 126 is provided above the first structure 124 and between the first electrode 106PE and the second electrode 106CE. The second structure 126 has a function of controlling the distance between the first electrode 106PE and the second electrode 106CE. That is, the second structure body 126 has a function as a so-called gap spacer or cell gap spacer.

第2の構造体126は、可視光を透過することが好ましい。第1の構造体124により集光された光は、第2の構造体126を介して第1の基板102側に射出される。また、第1の構造体124の上方に第2の構造体126を設けることで、エッジライト122Eから射出される光が第1の液晶層106LCに吸収されることを抑制する機能も有する。   The second structure 126 preferably transmits visible light. The light condensed by the first structure 124 is emitted to the first substrate 102 side through the second structure 126. In addition, by providing the second structure body 126 above the first structure body 124, the light emitted from the edge light 122E has a function of suppressing absorption by the first liquid crystal layer 106LC.

また、第1の基板102の上方には、拡散フィルム128と、拡散フィルム128上の入出力装置130と、入出力装置130上の偏光板132と、が設けられる。   In addition, a diffusion film 128, an input / output device 130 on the diffusion film 128, and a polarizing plate 132 on the input / output device 130 are provided above the first substrate 102.

入出力装置130は、所謂タッチパネル、またはタッチセンサとして機能を有する。   The input / output device 130 functions as a so-called touch panel or touch sensor.

<断面構成例2>
次に、図2を用いて、表示装置100Bについて説明する。なお、表示装置100Bは、先に示す表示装置100Aの変形例である。
<Cross-section configuration example 2>
Next, the display device 100B will be described with reference to FIG. Note that the display device 100B is a modification of the display device 100A described above.

表示装置100Bは、先に示す表示装置100Aの構成に加え、第2の電極106CEと基板102との間に、絶縁層134と、着色層136と、絶縁層138と、を有する。   In addition to the structure of the display device 100A described above, the display device 100B includes an insulating layer 134, a coloring layer 136, and an insulating layer 138 between the second electrode 106CE and the substrate 102.

着色層136は、所謂カラーフィルタとしての機能を有する。絶縁層138は、着色層136の厚さを制御する機能を有する。   The colored layer 136 has a function as a so-called color filter. The insulating layer 138 has a function of controlling the thickness of the colored layer 136.

例えば、図2に示すように、絶縁層138が第1の液晶素子106と重なる部分に設けられ、且つ第2の液晶素子108と重なる部分に開口を有する構成とする。これにより、絶縁層138を覆って設けられる着色層136は、第1の液晶素子106と重なる部分よりも、第2の液晶素子108と重なる部分の方が厚さを厚く形成することができる。これにより、反射型の液晶素子である第1の液晶素子106と、透過型の液晶素子である第2の液晶素子108とで、これらの光路上に位置する着色層136の厚さを異ならせることができる。   For example, as illustrated in FIG. 2, the insulating layer 138 is provided in a portion overlapping with the first liquid crystal element 106 and has an opening in a portion overlapping with the second liquid crystal element 108. Accordingly, the colored layer 136 provided so as to cover the insulating layer 138 can be formed so that the portion overlapping the second liquid crystal element 108 is thicker than the portion overlapping the first liquid crystal element 106. Accordingly, the thickness of the colored layer 136 positioned on the optical path is different between the first liquid crystal element 106 that is a reflective liquid crystal element and the second liquid crystal element 108 that is a transmissive liquid crystal element. be able to.

また、図2において、液晶層108LCは、その両端を樹脂層142で囲まれた構成を有する。樹脂層142は、例えば樹脂と、液晶層108LCに含まれる液晶材料と、を含む。樹脂層142を有することにより、素子層110と基板104との間の密着性が高められ、表示装置100Bの機械的強度を高めることができる。   In FIG. 2, the liquid crystal layer 108 LC has a configuration in which both ends thereof are surrounded by the resin layer 142. The resin layer 142 includes, for example, a resin and a liquid crystal material included in the liquid crystal layer 108LC. By having the resin layer 142, the adhesiveness between the element layer 110 and the substrate 104 is increased, and the mechanical strength of the display device 100B can be increased.

<断面構成例3>
続いて、図3を用いて表示装置100Cについて説明する。表示装置100Cは、先に示す表示装置100A及び表示装置100Bの変形例である。
<Cross-section configuration example 3>
Next, the display device 100C will be described with reference to FIG. The display device 100C is a modification of the display device 100A and the display device 100B described above.

表示装置100Cでは、トランジスタ111とトランジスタ112とが、異なる絶縁表面上に形成されている。   In the display device 100C, the transistor 111 and the transistor 112 are formed over different insulating surfaces.

より具体的には、トランジスタ112は基板104上に設けられている。また、トランジスタ111とトランジスタ112とは、第2の液晶素子108を挟むように位置している。   More specifically, the transistor 112 is provided over the substrate 104. Further, the transistor 111 and the transistor 112 are positioned so as to sandwich the second liquid crystal element 108.

また、第2の液晶素子108と、第1の構造体124との間に、着色層140を有する。光取り出し部122Rから射出され、第2の液晶素子108を透過した光は、着色層140、第1の構造体124、及び第2の構造体126を通り、基板102側に射出される。   In addition, the coloring layer 140 is provided between the second liquid crystal element 108 and the first structure body 124. The light emitted from the light extraction portion 122R and transmitted through the second liquid crystal element 108 passes through the colored layer 140, the first structure body 124, and the second structure body 126, and is emitted toward the substrate 102 side.

<構成要素>
次に、図1乃至図3に示す各構成要素について、以下説明を行う。
<Components>
Next, each component shown in FIGS. 1 to 3 will be described below.

[基板]
基板102、104としては、透光性を有する基板を用いることができる。例えば、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリガラス、クリスタルガラス、アルミノ珪酸ガラス、強化ガラス、化学強化ガラス、サファイアガラスなどのガラス基板、石英基板、プラスチック基板、樹脂フィルムなどを用いることができる。
[substrate]
As the substrates 102 and 104, a light-transmitting substrate can be used. For example, glass substrates such as barium borosilicate glass, alumino borosilicate glass, alkali-free glass, soda lime glass, potash glass, crystal glass, aluminosilicate glass, tempered glass, chemically tempered glass, sapphire glass, quartz substrate, plastic substrate, resin A film or the like can be used.

なお、アルミノ珪酸ガラス、強化ガラス、化学強化ガラスまたはサファイア等を、表示パネルの使用者に近い側に配置される第2の基板102、104に好適に用いることができる。これにより、使用に伴う表示パネルの破損や傷付きを防止することができる。また、基板の薄さは、例えば、厚さ0.7mm以下厚さ0.1mm以上の材料を用いることができる。具体的には、厚さ0.1mm程度まで研磨した材料を用いることができる。 Note that aluminosilicate glass, tempered glass, chemically tempered glass, sapphire, or the like can be suitably used for the second substrates 102 and 104 disposed on the side closer to the user of the display panel. Thereby, it is possible to prevent the display panel from being damaged or damaged due to use. The substrate can be made of, for example, a material having a thickness of 0.7 mm or less and a thickness of 0.1 mm or more. Specifically, a material polished to a thickness of about 0.1 mm can be used.

[電極]
第1の電極106PEとしては、可視光を反射する反射性導電膜を用いることができる。例えば、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)等の金属、又はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いて形成することができる。また、上記透光性導電膜を上記反射性導電膜と積層して用いてもよい。また、上記第2の画素電極層167a、167b表面に凹凸を設けてもよい。これにより、入射する光をさまざまな方向に反射して、白色の表示をすることができる。
[electrode]
As the first electrode 106PE, a reflective conductive film that reflects visible light can be used. For example, tungsten (W), molybdenum (Mo), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), niobium (Nb), tantalum (Ta), chromium (Cr), cobalt (Co), nickel (Ni ), Titanium (Ti), platinum (Pt), aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag), palladium (Pd), or other metals, or alloys thereof, or metal nitrides thereof. It can be formed using seeds. The light-transmitting conductive film may be stacked with the reflective conductive film. Further, unevenness may be provided on the surfaces of the second pixel electrode layers 167a and 167b. Thereby, incident light can be reflected in various directions to display white.

第2の電極106CE、第3の電極108PE、及び第4の電極108CEとしては、可視光を透過する透光性導電膜を用いることができる。例えば、In−Sn酸化物、In−Zn酸化物、In−Si−Sn酸化物、In−W酸化物、In−W−Zn酸化物、In−Ti酸化物、In−Ti−Sn酸化物、グラフェン等を用いることができる。   As the second electrode 106CE, the third electrode 108PE, and the fourth electrode 108CE, a light-transmitting conductive film that transmits visible light can be used. For example, In-Sn oxide, In-Zn oxide, In-Si-Sn oxide, In-W oxide, In-W-Zn oxide, In-Ti oxide, In-Ti-Sn oxide, Graphene or the like can be used.

[液晶層]
第1の液晶層106LC、及び第2の液晶層108LCとしては、例えば、ネマチック液晶、または、ブルー相を示す液晶材料を用いることができる。また、ネガ型液晶、ポジ型液晶を用いることができ、例えば、VAモードの表示素子にネガ型液晶を用い、TNモードの表示素子にポジ型液晶を用いることができる。
[Liquid crystal layer]
As the first liquid crystal layer 106LC and the second liquid crystal layer 108LC, for example, a nematic liquid crystal or a liquid crystal material exhibiting a blue phase can be used. Further, a negative liquid crystal or a positive liquid crystal can be used. For example, a negative liquid crystal can be used for a VA mode display element, and a positive liquid crystal can be used for a TN mode display element.

また、ポリマーネットワークを含む液晶材料を、第1の液晶層106LC及び第2の液晶層108LCに用いることができる。例えば、液晶材料と、液晶材料から相分離したポリマーと、を含む複合材料を、第1の液晶層106LC及び第2の液晶層108LCに用いることができる。具体的には、モノマーおよび液晶材料を含む混合物を光重合する方法により、液晶材料から相分離したポリマーを作製することができる。   In addition, a liquid crystal material including a polymer network can be used for the first liquid crystal layer 106LC and the second liquid crystal layer 108LC. For example, a composite material including a liquid crystal material and a polymer phase-separated from the liquid crystal material can be used for the first liquid crystal layer 106LC and the second liquid crystal layer 108LC. Specifically, a polymer that is phase-separated from the liquid crystal material can be produced by a method of photopolymerizing a mixture containing the monomer and the liquid crystal material.

なお、図面において、図示しないが第1の液晶層106LC、及び第2の液晶層108LCに接して、それぞれ配向膜を形成する構成としてもよい。配向膜としては、例えば、ポリイミド等を含む材料を用いることができる。具体的には、液晶材料が所定の方向に配向するようにラビンング処理または光配向技術を用いて形成された材料を用いることができる。   Note that in the drawing, although not shown, an alignment film may be formed in contact with the first liquid crystal layer 106LC and the second liquid crystal layer 108LC. As the alignment film, for example, a material containing polyimide or the like can be used. Specifically, a material formed using a rubbing process or a photo-alignment technique so that the liquid crystal material is aligned in a predetermined direction can be used.

[トランジスタ]
第1のトランジスタ111及び第2のトランジスタ112としては、例えば、インジウムを含む金属酸化物またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む金属酸化物等の様々な金属酸化物を半導体層に用いることができる。なお、 第1のトランジスタ111及び第2のトランジスタ112としては、シリコンを含む半導体を半導体層に用いることができる。例えば、単結晶シリコン、ポリシリコン、微結晶シリコンまたはアモルファスシリコンなどを用いることができる。
[Transistor]
As the first transistor 111 and the second transistor 112, various metal oxides such as a metal oxide containing indium or a metal oxide containing indium, gallium, and zinc can be used for the semiconductor layer. Note that as the first transistor 111 and the second transistor 112, a semiconductor containing silicon can be used for a semiconductor layer. For example, single crystal silicon, polysilicon, microcrystalline silicon, amorphous silicon, or the like can be used.

ただし、半導体層にインジウムとガリウムと亜鉛とを含む金属酸化物を用いるのが好適である。金属酸化物を半導体膜に用いたトランジスタは、オフ状態におけるリーク電流が低いという利点がある。よって、画素回路が画像信号を保持することができる時間を長くすることができる。具体的には、フリッカーの発生を抑制しながら、選択信号を30Hz未満、好ましくは1Hz未満より、さらに好ましくは0.1Hz未満の頻度で供給することができる。その結果、表示装置の使用者に蓄積する疲労を低減することができる。また、駆動に伴う消費電力を低減することができる。   However, it is preferable to use a metal oxide containing indium, gallium, and zinc for the semiconductor layer. A transistor using a metal oxide as a semiconductor film has an advantage of low leakage current in an off state. Therefore, the time during which the pixel circuit can hold the image signal can be extended. Specifically, the selection signal can be supplied at a frequency of less than 30 Hz, preferably less than 1 Hz, and more preferably less than 0.1 Hz while suppressing the occurrence of flicker. As a result, fatigue accumulated in the user of the display device can be reduced. In addition, power consumption associated with driving can be reduced.

トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。上記では、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合を示している。   The transistor includes a conductive layer that functions as a gate electrode, a semiconductor layer, a conductive layer that functions as a source electrode, a conductive layer that functions as a drain electrode, and an insulating layer that functions as a gate insulating layer. The above shows the case where a bottom-gate transistor is applied.

なお、本発明の一態様の表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。   Note that there is no particular limitation on the structure of the transistor included in the display device of one embodiment of the present invention. For example, a planar transistor, a staggered transistor, or an inverted staggered transistor may be used. Further, a top-gate or bottom-gate transistor structure may be employed. Alternatively, gate electrodes may be provided above and below the channel.

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、また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。   There is no particular limitation on the crystallinity of the semiconductor material used for the transistor, and either an amorphous semiconductor or a semiconductor having crystallinity (a microcrystalline semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a semiconductor partially including a crystal region) is used. May be used. It is preferable to use a crystalline semiconductor because deterioration of transistor characteristics can be suppressed.

また、トランジスタに用いる半導体材料としては、エネルギーギャップが2eV以上、好ましくは2.5eV以上、より好ましくは3eV以上である金属酸化物を用いることができる。代表的には、インジウムを含む金属酸化物などであり、例えば、後述するCAC−OSなどを用いることができる。   As a semiconductor material used for the transistor, a metal oxide having an energy gap of 2 eV or more, preferably 2.5 eV or more, more preferably 3 eV or more can be used. Typically, a metal oxide containing indium, for example, a CAC-OS described later can be used.

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金属酸化物を用いたトランジスタは、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。   A transistor using a metal oxide having a wider band gap and lower carrier density than silicon retains charges accumulated in a capacitor connected in series with the transistor for a long period of time due to its low off-state current. Is possible.

半導体層は、例えばインジウム、亜鉛および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膜とすることができる。   The semiconductor layer is represented by an In-M-Zn-based oxide containing indium, zinc, and M (metal such as aluminum, titanium, gallium, germanium, yttrium, zirconium, lanthanum, cerium, tin, neodymium, or hafnium). It can be a membrane.

半導体層を構成する金属酸化物がIn−M−Zn系酸化物の場合、In−M−Zn酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、In≧M、Zn≧Mを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、In:M:Zn=1:1:1、In:M:Zn=1:1:1.2、In:M:Zn=3:1:2、In:M:Zn=4:2:3、In:M:Zn=4:2:4.1、In:M:Zn=5:1:6、In:M:Zn=5:1:7、In:M:Zn=5:1:8等が好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比はそれぞれ、上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス40%の変動を含む。   When the metal oxide composing the semiconductor layer is an In-M-Zn-based oxide, the atomic ratio of the metal element of the sputtering target used for forming the In-M-Zn oxide is In ≧ M, Zn It is preferable to satisfy ≧ M. As the atomic ratio of the metal elements of such a sputtering target, In: M: Zn = 1: 1: 1, In: M: Zn = 1: 1: 1.2, In: M: Zn = 3: 1: 2, In: M: Zn = 4: 2: 3, In: M: Zn = 4: 2: 4.1, In: M: Zn = 5: 1: 6, In: M: Zn = 5: 1: 7, In: M: Zn = 5: 1: 8 etc. are preferable. Note that the atomic ratio of the semiconductor layer to be formed includes a variation of plus or minus 40% of the atomic ratio of the metal element contained in the sputtering target.

本実施の形態で例示したボトムゲート構造のトランジスタは、作製工程を削減できるため好ましい。またこのとき金属酸化物を用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できる、半導体層よりも下層の配線は電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。   The bottom-gate transistor described in this embodiment is preferable because the number of manufacturing steps can be reduced. In addition, by using a metal oxide at this time, the wiring under the semiconductor layer can be formed at a temperature lower than that of polycrystalline silicon, and a material having low heat resistance can be used as an electrode material and a substrate material. Can widen the choice of materials. For example, a glass substrate having an extremely large area can be suitably used.

半導体層としては、キャリア密度の低い金属酸化物膜を用いる。例えば、半導体層は、キャリア密度が1×1017/cm以下、好ましくは1×1015/cm以下、さらに好ましくは1×1013/cm以下、より好ましくは1×1011/cm以下、さらに好ましくは1×1010/cm未満であり、1×10−9/cm以上のキャリア密度の金属酸化物を用いることができる。そのような金属酸化物を、高純度真性または実質的に高純度真性な金属酸化物と呼ぶ。これにより不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、安定な特性を有する金属酸化物であるといえる。 As the semiconductor layer, a metal oxide film with low carrier density is used. For example, the semiconductor layer has a carrier density of 1 × 10 17 / cm 3 or less, preferably 1 × 10 15 / cm 3 or less, more preferably 1 × 10 13 / cm 3 or less, more preferably 1 × 10 11 / cm 3. 3 or less, more preferably less than 1 × 10 10 / cm 3, it is possible to use a 1 × 10 -9 / cm 3 metal oxide or more carrier density. Such metal oxides are referred to as high purity intrinsic or substantially high purity intrinsic metal oxides. Accordingly, it can be said that the metal oxide has stable characteristics because the impurity concentration is low and the density of defect states is low.

なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性および電気特性(電界効果移動度、しきい値電圧等)に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、半導体層のキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。   Note that the composition is not limited thereto, and a transistor having an appropriate composition may be used depending on required semiconductor characteristics and electrical characteristics (such as field-effect mobility and threshold voltage) of the transistor. In addition, in order to obtain the required semiconductor characteristics of the transistor, it is preferable that the semiconductor layer have appropriate carrier density, impurity concentration, defect density, atomic ratio of metal element to oxygen, interatomic distance, density, and the like. .

半導体層を構成する金属酸化物において、第14族元素の一つであるシリコンや炭素が含まれると、半導体層において酸素欠損が増加し、n型化してしまう。このため、半導体層におけるシリコンや炭素の濃度(二次イオン質量分析法により得られる濃度)を、2×1018atoms/cm以下、好ましくは2×1017atoms/cm以下とする。 If the metal oxide constituting the semiconductor layer contains silicon or carbon which is one of the Group 14 elements, oxygen vacancies increase in the semiconductor layer and become n-type. Therefore, the concentration of silicon or carbon in the semiconductor layer (concentration obtained by secondary ion mass spectrometry) is 2 × 10 18 atoms / cm 3 or less, preferably 2 × 10 17 atoms / cm 3 or less.

また、アルカリ金属およびアルカリ土類金属は、金属酸化物と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、1×1018atoms/cm以下、好ましくは2×1016atoms/cm以下にする。 In addition, when alkali metal and alkaline earth metal are combined with a metal oxide, carriers may be generated, which may increase the off-state current of the transistor. Therefore, the concentration of alkali metal or alkaline earth metal obtained by secondary ion mass spectrometry in the semiconductor layer is set to 1 × 10 18 atoms / cm 3 or less, preferably 2 × 10 16 atoms / cm 3 or less.

また、半導体層を構成する金属酸化物に窒素が含まれていると、キャリアである電子が生じ、キャリア密度が増加し、n型化しやすい。この結果、窒素が含まれている金属酸化物を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、5×1018atoms/cm以下にすることが好ましい。 In addition, when nitrogen is contained in the metal oxide constituting the semiconductor layer, electrons as carriers are generated, the carrier density is increased, and the n-type is easily obtained. As a result, a transistor using a metal oxide containing nitrogen is likely to be normally on. For this reason, it is preferable that the nitrogen concentration obtained by secondary ion mass spectrometry in the semiconductor layer is 5 × 10 18 atoms / cm 3 or less.

また、半導体層は、例えば非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、c軸に配向した結晶を有するCAAC−OS(C−Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor)、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、CAAC−OSは最も欠陥準位密度が低い。   The semiconductor layer may have a non-single crystal structure, for example. The non-single-crystal structure includes, for example, a CAAC-OS (C-Axis Crystalline Oxide Semiconductor) having a crystal oriented in the c-axis, a polycrystalline structure, a microcrystalline structure, or an amorphous structure. In the non-single-crystal structure, the amorphous structure has the highest density of defect states, and the CAAC-OS has the lowest density of defect states.

非晶質構造の金属酸化物膜は、例えば、原子配列が無秩序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質構造の酸化物膜は、例えば、完全な非晶質構造であり、結晶部を有さない。   An amorphous metal oxide film has, for example, disordered atomic arrangement and no crystal component. Alternatively, an amorphous oxide film has, for example, a completely amorphous structure and does not have a crystal part.

なお、半導体層が、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、CAAC−OSの領域、単結晶構造の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層構造を有する場合がある。   Note that the semiconductor layer may be a mixed film including two or more of an amorphous structure region, a microcrystalline structure region, a polycrystalline structure region, a CAAC-OS region, and a single crystal structure region. Good. For example, the mixed film may have a single-layer structure or a stacked structure including any two or more of the above-described regions.

<CAC−OSの構成>
以下では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるCAC(Cloud Aligned Composite)−OSの構成について説明する。
<Configuration of CAC-OS>
A structure of a CAC (Cloud Aligned Composite) -OS that can be used for the transistor disclosed in one embodiment of the present invention is described below.

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、トランジスタの活性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、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。   In this specification and the like, a metal oxide is a metal oxide in a broad expression. Metal oxides are classified into oxide insulators, oxide conductors (including transparent oxide conductors), oxide semiconductors (also referred to as oxide semiconductors or simply OS), and the like. For example, when a metal oxide is used for an active layer of a transistor, the metal oxide may be referred to as an oxide semiconductor. That is, in the case of describing as an OS FET, it can be said to be a transistor including a metal oxide or an oxide semiconductor.

本明細書において、金属酸化物が、導電体の機能を有する領域と、誘電体の機能を有する領域とが混合し、金属酸化物全体では半導体として機能する場合、CAC(Cloud Aligned Composite)−OS(Oxide Semiconductor)、またはCAC−metal oxideと定義する。   In this specification, in a case where a region having a function of a conductor is mixed with a region having a function of a dielectric in the metal oxide and the metal oxide as a whole functions as a semiconductor, a CAC (Cloud Aligned Composite) -OS (Oxide Semiconductor) or CAC-metal oxide.

CAC−OSとは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、金属酸化物において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。   The CAC-OS is one structure of a material in which elements forming a metal oxide are unevenly distributed with a size of 0.5 nm to 10 nm, preferably 1 nm to 2 nm, or the vicinity thereof. In the following, in the metal oxide, one or more metal elements are unevenly distributed, and the region having the metal element has a size of 0.5 nm to 10 nm, preferably 1 nm to 2 nm, or the vicinity thereof. The state mixed with is also referred to as a mosaic or patch.

特定の元素が偏在した領域は、該元素が有する性質により、物理特性が決定する。例えば、金属酸化物を構成する元素の中でも比較的、絶縁体となる傾向がある元素が偏在した領域は、誘電体領域となる。一方、金属酸化物を構成する元素の中でも比較的、導体となる傾向がある元素が偏在した領域は、導電体領域となる。また、導電体領域、および誘電体領域がモザイク状に混合することで、材料としては、半導体として機能する。   The physical characteristics of a region where a specific element is unevenly distributed are determined by the properties of the element. For example, a region in which elements that tend to become insulators are relatively uneven among the elements constituting the metal oxide is a dielectric region. On the other hand, a region in which elements that tend to be conductors are relatively uneven among the elements constituting the metal oxide is a conductor region. In addition, when the conductor region and the dielectric region are mixed in a mosaic, the material functions as a semiconductor.

なお、金属酸化物は、インジウムを含むことが好ましい。このとき、インジウムおよび亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、元素M(Mは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムから選ばれた一種または複数種)が含まれていてもよい。または、金属酸化物は、インジウムを含まず、亜鉛、または亜鉛及びMを含む構成としてもよい。   Note that the metal oxide preferably contains indium. At this time, it is preferable that indium and zinc are included. In addition to them, element M (M is gallium, aluminum, silicon, boron, yttrium, tin, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium. , One or more selected from tantalum, tungsten, or magnesium). Alternatively, the metal oxide may not include indium but may include zinc or zinc and M.

例えば、In−Ga−Zn酸化物におけるCAC−OS(CAC−OSの中でもIn−Ga−Zn酸化物を、特にCAC−IGZOと呼称してもよい。)とは、インジウム酸化物(以下、InOX1(X1は0よりも大きい実数)とする。)、またはインジウム亜鉛酸化物(以下、InX2ZnY2Z2(X2、Y2、およびZ2は0よりも大きい実数)とする。)と、ガリウム酸化物(以下、GaOX3(X3は0よりも大きい実数)とする。)、またはガリウム亜鉛酸化物(以下、GaX4ZnY4Z4(X4、Y4、およびZ4は0よりも大きい実数)とする。)などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のInOX1、またはInX2ZnY2Z2が、膜中に均一に分布した構成(以下、クラウド状ともいう。)である。 For example, a CAC-OS in In-Ga-Zn oxide (In-Ga-Zn oxide among CAC-OSs may be referred to as CAC-IGZO in particular) is an indium oxide (hereinafter referred to as InO). X1 (X1 is greater real than 0) and.), or indium zinc oxide (hereinafter, in X2 Zn Y2 O Z2 ( X2, Y2, and Z2 is larger real than 0) and a.), gallium An oxide (hereinafter referred to as GaO X3 (X3 is a real number greater than 0)) or a gallium zinc oxide (hereinafter referred to as Ga X4 Zn Y4 O Z4 (where X4, Y4, and Z4 are greater than 0)) to.) and the like, the material becomes mosaic by separate into, mosaic InO X1 or in X2 Zn Y2 O Z2, is a configuration in which uniformly distributed in the film (hereinafter Also referred to as a cloud-like.) A.

つまり、CAC−OSは、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。なお、本明細書において、例えば、第1の領域の元素Mに対するInの原子数比が、第2の領域の元素Mに対するInの原子数比よりも大きいことを、第1の領域は、第2の領域と比較して、Inの濃度が高いとする。 That, CAC-OS includes a region GaO X3 is the main component, and In X2 Zn Y2 O Z2, or InO X1 is the main component region is a composite metal oxide having a structure that is mixed. Note that in this specification, for example, the first region indicates that the atomic ratio of In to the element M in the first region is larger than the atomic ratio of In to the element M in the second region. It is assumed that the concentration of In is higher than that in the second region.

なお、IGZOは通称であり、In、Ga、Zn、およびOによる1つの化合物をいう場合がある。代表例として、InGaO(ZnO)m1(m1は自然数)、またはIn(1+x0)Ga(1−x0)(ZnO)m0(−1≦x0≦1、m0は任意数)で表される結晶性の化合物が挙げられる。 Note that IGZO is a common name and may refer to one compound of In, Ga, Zn, and O. As a typical example, InGaO 3 (ZnO) m1 (m1 is a natural number) or In (1 + x0) Ga (1-x0) O 3 (ZnO) m0 (−1 ≦ x0 ≦ 1, m0 is an arbitrary number) A crystalline compound may be mentioned.

上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはCAAC構造を有する。なお、CAAC構造とは、複数のIGZOのナノ結晶がc軸配向を有し、かつa−b面においては配向せずに連結した結晶構造である。   The crystalline compound has a single crystal structure, a polycrystalline structure, or a CAAC structure. The CAAC structure is a crystal structure in which a plurality of IGZO nanocrystals have c-axis orientation and are connected without being oriented in the ab plane.

一方、CAC−OSは、金属酸化物の材料構成に関する。CAC−OSとは、In、Ga、Zn、およびOを含む材料構成において、一部にGaを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。したがって、CAC−OSにおいて、結晶構造は副次的な要素である。   On the other hand, CAC-OS relates to a material structure of a metal oxide. CAC-OS refers to a region observed in the form of nanoparticles mainly composed of Ga in a material structure including In, Ga, Zn and O, and nanoparticles mainly composed of In. The region observed in a shape is a configuration in which the regions are randomly dispersed in a mosaic shape. Therefore, in the CAC-OS, the crystal structure is a secondary element.

なお、CAC−OSは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Inを主成分とする膜と、Gaを主成分とする膜との2層からなる構造は、含まない。   Note that the CAC-OS does not include a stacked structure of two or more kinds of films having different compositions. For example, a structure composed of two layers of a film mainly containing In and a film mainly containing Ga is not included.

なお、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。 Incidentally, a region GaO X3 is the main component, and In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is the main component region, in some cases clear boundary can not be observed.

なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、CAC−OSは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。   In place of gallium, aluminum, yttrium, copper, vanadium, beryllium, boron, silicon, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, or magnesium are selected. In the case where one or a plurality of types are included, the CAC-OS includes a region that is observed in a part of a nanoparticle mainly including the metal element and a nanoparticle mainly including In. The region observed in the form of particles refers to a configuration in which each region is randomly dispersed in a mosaic shape.

CAC−OSは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、CAC−OSをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス(代表的にはアルゴン)、酸素ガス、および窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を0%以上30%未満、好ましくは0%以上10%以下とすることが好ましい。   The CAC-OS can be formed by a sputtering method under a condition where the substrate is not intentionally heated, for example. In the case where a CAC-OS is formed by a sputtering method, any one or more selected from an inert gas (typically argon), an oxygen gas, and a nitrogen gas may be used as a deposition gas. Good. Further, the flow rate ratio of the oxygen gas to the total flow rate of the deposition gas during film formation is preferably as low as possible. For example, the flow rate ratio of the oxygen gas is 0% to less than 30%, preferably 0% to 10%. .

CAC−OSは、X線回折(XRD:X−ray diffraction)測定法のひとつであるOut−of−plane法によるθ/2θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、X線回折から、測定領域のa−b面方向、およびc軸方向の配向は見られないことが分かる。   The CAC-OS is characterized in that no clear peak is observed when it is measured using a θ / 2θ scan by the out-of-plane method, which is one of the X-ray diffraction (XRD) measurement methods. Have. That is, it can be seen from X-ray diffraction that no orientation in the ab plane direction and c-axis direction of the measurement region is observed.

また、CAC−OSは、プローブ径が1nmの電子線(ナノビーム電子線ともいう。)を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、リング状に輝度の高い領域と、該リング領域に複数の輝点が観測される。したがって、電子線回折パターンから、CAC−OSの結晶構造が、平面方向、および断面方向において、配向性を有さないnc(nano−crystal)構造を有することがわかる。   In addition, in the CAC-OS, in an electron beam diffraction pattern obtained by irradiating an electron beam with a probe diameter of 1 nm (also referred to as a nanobeam electron beam), a ring-shaped high luminance region and a plurality of regions in the ring region are provided. A bright spot is observed. Therefore, it can be seen from the electron beam diffraction pattern that the crystal structure of the CAC-OS has an nc (nano-crystal) structure having no orientation in the planar direction and the cross-sectional direction.

また、例えば、In−Ga−Zn酸化物におけるCAC−OSでは、エネルギー分散型X線分光法(EDX:Energy Dispersive X−ray spectroscopy)を用いて取得したEDXマッピングにより、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。 In addition, for example, in a CAC-OS in an In—Ga—Zn oxide, GaO X3 is a main component by EDX mapping obtained by using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX: Energy Dispersive X-ray spectroscopy). It can be confirmed that the region and the region mainly composed of In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 are unevenly distributed and mixed.

CAC−OSは、金属元素が均一に分布したIGZO化合物とは異なる構造であり、IGZO化合物と異なる性質を有する。つまり、CAC−OSは、GaOX3などが主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。 The CAC-OS has a structure different from that of the IGZO compound in which the metal element is uniformly distributed, and has a property different from that of the IGZO compound. That is, in the CAC-OS, a region in which GaO X3 or the like is a main component and a region in which In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is a main component are phase-separated from each other, and each region is mainly composed of each element. Has a mosaic structure.

ここで、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域は、GaOX3などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、酸化物半導体としての導電性が発現する。したがって、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域が、金属酸化物中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度(μ)が実現できる。 Here, the region containing In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 as a main component is a region having higher conductivity than a region containing GaO X3 or the like as a main component. That, In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1, is an area which is the main component, by carriers flow, expressed the conductivity of the oxide semiconductor. Therefore, a region where In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is a main component is distributed in a cloud shape in the metal oxide, so that high field-effect mobility (μ) can be realized.

一方、GaOX3などが主成分である領域は、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、GaOX3などが主成分である領域が、金属酸化物中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。 On the other hand, areas such as GaO X3 is the main component, as compared to the In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is the main component area, it is highly regions insulating. That is, since the region mainly composed of GaO X3 or the like is distributed in the metal oxide, a leakage current can be suppressed and a good switching operation can be realized.

したがって、CAC−OSを半導体素子に用いた場合、GaOX3などに起因する絶縁性と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流(Ion)、および高い電界効果移動度(μ)を実現することができる。 Therefore, when CAC-OS is used for a semiconductor element, the insulating property caused by GaO X3 and the like and the conductivity caused by In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 act complementarily, thereby increasing the An on-current (I on ) and high field effect mobility (μ) can be realized.

また、CAC−OSを用いた半導体素子は、信頼性が高い。したがって、CAC−OSは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。   In addition, a semiconductor element using a CAC-OS has high reliability. Therefore, the CAC-OS is optimal for various semiconductor devices including a display.

または、トランジスタのチャネルが形成される半導体にシリコンを用いてもよい。シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。   Alternatively, silicon may be used for the semiconductor in which the channel of the transistor is formed. Although amorphous silicon may be used as silicon, it is particularly preferable to use silicon having crystallinity. For example, microcrystalline silicon, polycrystalline silicon, single crystal silicon, or the like is preferably used. In particular, polycrystalline silicon can be formed at a lower temperature than single crystal silicon, and has higher field effect mobility and higher reliability than amorphous silicon.

本実施の形態で例示したボトムゲート構造のトランジスタは、作製工程を削減できるため好ましい。またこのときアモルファスシリコンを用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成できるため、半導体層よりも下層の配線は電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。一方、トップゲート型のトランジスタは、自己整合的に不純物領域を形成しやすいため、特性のばらつきなどを低減することできるため好ましい。このとき特に、多結晶シリコンや単結晶シリコンなどを用いる場合に適している。   The bottom-gate transistor described in this embodiment is preferable because the number of manufacturing steps can be reduced. At this time, since amorphous silicon can be used at a lower temperature than polycrystalline silicon, it is possible to use a material having low heat resistance as the electrode material and substrate material for the wiring below the semiconductor layer. Can widen the choice of materials. For example, a glass substrate having an extremely large area can be suitably used. On the other hand, a top-gate transistor is preferable because an impurity region can be easily formed in a self-aligning manner and variation in characteristics can be reduced. At this time, it is particularly suitable when polycrystalline silicon, single crystal silicon or the like is used.

[絶縁膜]
青1のトランジスタ111及び第2のトランジスタ112が有する絶縁膜、または第1のトランジスタ111及び第2のトランジスタ112近傍の絶縁膜としては、スパッタリング法、CVD法等を適宜用いて形成することができる。上記絶縁膜の材料としては、酸化シリコン膜、酸化ガリウム膜、酸化ガリウム亜鉛膜、酸化亜鉛膜、酸化アルミニウム膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化窒化アルミニウム膜、または窒化酸化シリコン膜を用いて形成することができる。また、ゲート絶縁膜の材料として酸化ハフニウム、酸化イットリウム、ハフニウムシリケート(HfSi(x>0、y>0))、窒素が添加されたハフニウムシリケート(HfSiO(x>0、y>0))、ハフニウムアルミネート(HfAl(x>0、y>0))、酸化ランタンなどのhigh−k材料を用いることでゲートリーク電流を低減できる。さらに、ゲート絶縁膜438は、単層構造としてもよいし、積層構造としてもよい。
[Insulating film]
The insulating film included in the blue 1 transistor 111 and the second transistor 112 or the insulating film in the vicinity of the first transistor 111 and the second transistor 112 can be formed using a sputtering method, a CVD method, or the like as appropriate. . As the material for the insulating film, a silicon oxide film, a gallium oxide film, a gallium zinc oxide film, a zinc oxide film, an aluminum oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxynitride film, or a silicon nitride oxide film is used. Can be formed. Further, as a material of the gate insulating film, hafnium oxide, yttrium oxide, hafnium silicate (HfSi x O y (x> 0, y> 0)), hafnium silicate to which nitrogen is added (HfSiO x N y (x> 0, y) > 0)), hafnium aluminate (HfAl x O y (x> 0, y> 0)), and high-k materials such as lanthanum oxide can be used to reduce gate leakage current. Further, the gate insulating film 438 may have a single-layer structure or a stacked structure.

また、上記絶縁膜の材料としては、平坦化絶縁膜として機能する有機材料を用いてもよい。当該材料としては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の有機材料を用いて、スピンコート、印刷法などのウエットプロセスにより形成することができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料(low−k材料)等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、平坦化絶縁膜を形成してもよい。   Further, as the material of the insulating film, an organic material that functions as a planarization insulating film may be used. As the material, an organic material such as a polyimide resin or an acrylic resin can be used by a wet process such as spin coating or a printing method. In addition to the organic material, a low dielectric constant material (low-k material) or the like can be used. Note that the planarization insulating film may be formed by stacking a plurality of insulating films formed using these materials.

[偏光板]
偏光板120、132としては、例えば、円偏光板を用いればよい。なお、図面においては、図示しないが、反射板、拡散板などの光学部材を偏光板120、132の近傍に設けてもよい。また、偏光板120、132の近傍に反射防止フィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルム、または集光フィルム等の機能フィルム、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜等を含む機能フィルムを設けてもよい。
[Polarizer]
As the polarizing plates 120 and 132, for example, circular polarizing plates may be used. Although not shown in the drawings, an optical member such as a reflection plate or a diffusion plate may be provided in the vicinity of the polarizing plates 120 and 132. In addition, an antireflection film, a polarizing film, a retardation film, a light diffusing film, a condensing film, or other functional film, an antistatic film that suppresses the adhesion of dirt, and dirt are less likely to adhere to the polarizing plates 120 and 132 A functional film including a water-repellent film and a hard coat film that suppresses generation of scratches associated with use may be provided.

なお、偏光板132を設けることで、外光からの反射を抑制し、視認性が高い表示装置とすることができうる。   Note that by providing the polarizing plate 132, reflection from external light can be suppressed and a display device with high visibility can be obtained.

[光射出装置]
光射出装置122としては、光源として用いることができる。当該光源としては、バックライト、サイドライトなどの冷陰極管や白色のダイオードを用いることができる。
[Light emission device]
The light emitting device 122 can be used as a light source. As the light source, a cold cathode tube such as a backlight or a sidelight or a white diode can be used.

[着色層]
着色層140としては、カラーフィルタとして機能させるため、その着色された色の光のみを透過する材料で形成される。上記の色要素としては、赤色、緑色、青色などを用いることができる。また、シアン、マゼンダ、イエロー(黄)などを用いてもよい。着色された色の光のみを透過するとは、着色層において透過する光は、その有彩色の光の波長にピークを有するということである。
[Colored layer]
The colored layer 140 is formed of a material that transmits only the colored light in order to function as a color filter. As the color element, red, green, blue, or the like can be used. Further, cyan, magenta, yellow (yellow), or the like may be used. The phrase “transmitting only colored light” means that the light transmitted through the colored layer has a peak at the wavelength of the chromatic light.

[構造体]
第1の構造体124、及び第2の構造体126としては、少なくとも光が透過する材料を有する。また、第1の構造体124が有する反射膜124Rには、反射性を有する材料を適用すればよい。なお、第2の構造体126にも反射膜を設けてもよい。
[Structure]
The first structure body 124 and the second structure body 126 include a material that transmits at least light. In addition, a reflective material may be used for the reflective film 124 </ b> R included in the first structure body 124. Note that the second structure body 126 may also be provided with a reflective film.

[光取り出し部]
光取り出し部122Rとしては、マイクロレンズ等の微小なレンズ状構造体を用いることができる。光取り出し部122Rには、可視光を透過する材料を用いることができる。または、光取り出し部122Rには、1.3以上2.5以下の屈折率を備える材料を用いることができる。例えば、無機材料または有機材料を好適に用いることができる。
[Light extraction part]
As the light extraction portion 122R, a minute lens-like structure such as a microlens can be used. A material that transmits visible light can be used for the light extraction portion 122R. Alternatively, a material having a refractive index of 1.3 to 2.5 can be used for the light extraction portion 122R. For example, an inorganic material or an organic material can be preferably used.

具体的には、光取り出し部122Rには、酸化セリウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化亜鉛、インジウムとスズを含む酸化物またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物などを用いることができる。または、硫化亜鉛などを用いてもよい。   Specifically, the light extraction portion 122R includes cerium oxide, hafnium oxide, lanthanum oxide, magnesium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, titanium oxide, yttrium oxide, zinc oxide, an oxide containing indium and tin, or indium and gallium. An oxide containing zinc and zinc can be used. Alternatively, zinc sulfide or the like may be used.

または、光取り出し部122Rに樹脂を含む材料を用いることができる。具体的には、塩素、臭素またはヨウ素が導入された樹脂、重金属原子が導入された樹脂、芳香環が導入された樹脂、硫黄が導入された樹脂などを用いることができる。または、樹脂と樹脂より屈折率の高い材料のナノ粒子を含む樹脂を用いることができる。酸化チタンまたは酸化ジルコニウムなどをナノ粒子に用いることができる。   Alternatively, a material including a resin can be used for the light extraction portion 122R. Specifically, a resin into which chlorine, bromine or iodine is introduced, a resin into which heavy metal atoms are introduced, a resin into which an aromatic ring is introduced, a resin into which sulfur is introduced, or the like can be used. Alternatively, a resin including a resin and nanoparticles of a material having a higher refractive index than the resin can be used. Titanium oxide or zirconium oxide can be used for the nanoparticles.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。   This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least part of the other embodiments described in this specification.

(実施の形態2)
以下では、本発明の一態様の表示装置の構成例について説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, structural examples of the display device of one embodiment of the present invention will be described.

[表示装置の構成例]
図7(A)に、表示装置10のブロック図を示す。表示装置10は、表示部14を有する。
[Configuration example of display device]
FIG. 7A shows a block diagram of the display device 10. The display device 10 includes a display unit 14.

表示部14は、マトリクス状に配置された複数の画素ユニット30を有する。画素ユニット30は、第1の画素31pと、第2の画素32pを有する。   The display unit 14 includes a plurality of pixel units 30 arranged in a matrix. The pixel unit 30 includes a first pixel 31p and a second pixel 32p.

図7(A)では、第1の画素31pが白色(W)に対応する表示素子を有し、第2の画素32pが赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色に対応する表示素子を有する場合の例を示している。   In FIG. 7A, the first pixel 31p has a display element corresponding to white (W), and the second pixel 32p has three colors of red (R), green (G), and blue (B). An example in the case of having a corresponding display element is shown.

第1の画素31pは、白色(W)に対応する表示素子31Wを有する。表示素子31Wは、外光の反射を利用した表示素子である。   The first pixel 31p includes a display element 31W corresponding to white (W). The display element 31W is a display element that utilizes reflection of external light.

第2の画素32pは、赤色(R)に対応する表示素子32R、緑色(G)に対応する表示素子32G、青色(B)に対応する表示素子32Bを有する。表示素子32R、32G、32Bはそれぞれ、光源の光を透過する表示素子である。   The second pixel 32p includes a display element 32R corresponding to red (R), a display element 32G corresponding to green (G), and a display element 32B corresponding to blue (B). The display elements 32R, 32G, and 32B are display elements that transmit light from the light source.

[画素ユニットの構成例]
図7(B)は、画素ユニット30の構成例を示す模式図である。
[Configuration example of pixel unit]
FIG. 7B is a schematic diagram illustrating a configuration example of the pixel unit 30.

第1の画素31pは、表示素子31Wを有する。表示素子31Wは、外光を反射して表示する素子である。表示素子31Wは外光を反射し、白色の光Wrを表示面側に射出する。   The first pixel 31p has a display element 31W. The display element 31W is an element that reflects and displays external light. The display element 31W reflects external light and emits white light Wr to the display surface side.

第2の画素32pは、表示素子32R、表示素子32G、表示素子32Bを有する。表示素子32R、表示素子32G、及び表示素子32Bは、それぞれ可視光を透過する素子である。表示素子32Rは赤色の光Rtを、表示面側に射出する。表示素子32G、表示素子32Bも同様に、それぞれ緑色の光Gtまたは青色の光Btを、表示面側に射出する。   The second pixel 32p includes a display element 32R, a display element 32G, and a display element 32B. The display element 32R, the display element 32G, and the display element 32B are elements that transmit visible light. The display element 32R emits red light Rt to the display surface side. Similarly, the display element 32G and the display element 32B respectively emit green light Gt or blue light Bt to the display surface side.

続いて、図8(A)〜(C)を用いて、画素ユニット30による表示モードについて説明する。   Subsequently, a display mode by the pixel unit 30 will be described with reference to FIGS.

図8(A)は、第1の画素31pを駆動させることにより、反射光のみを用いて表示を行うモード(第1のモード)に対応する。画素ユニット30は、例えば外光の照度が十分に高い場合などでは、第2の画素32pを駆動させずに、第1の画素31pからの光のみを用いることにより、反射光である光35rを表示面側に射出することができる。これにより、極めて低消費電力な駆動を行うことができる。また、目に優しい表示を行うことができる。   FIG. 8A corresponds to a mode (first mode) in which display is performed using only reflected light by driving the first pixel 31p. For example, when the illuminance of external light is sufficiently high, the pixel unit 30 does not drive the second pixel 32p, and uses only the light from the first pixel 31p to generate the light 35r that is reflected light. It can be emitted to the display surface side. Thereby, driving with extremely low power consumption can be performed. In addition, display that is kind to the eyes can be performed.

図8(B)は、第2の画素32pを駆動させることにより、透過光のみを用いて表示を行うモード(第2のモード)に対応する。画素ユニット30は、例えば外光の照度が極めて小さい場合などでは、第1の画素31pを駆動させずに、第2の画素32pからの光(光Rt、光Gt、及び光Bt)のみを混色させることにより、所定の色の光35tを表示面側に射出することができる。これにより鮮やかな表示を行うことができる。また外光の照度が小さい場合に輝度を低くすることで、使用者が感じる眩しさを抑えると共に消費電力を低減できる。   FIG. 8B corresponds to a mode (second mode) in which display is performed using only transmitted light by driving the second pixels 32p. For example, when the illuminance of outside light is extremely small, the pixel unit 30 does not drive the first pixel 31p, and only mixes light (light Rt, light Gt, and light Bt) from the second pixel 32p. By doing so, light 35t of a predetermined color can be emitted to the display surface side. Thereby, a vivid display can be performed. Further, by reducing the luminance when the illuminance of outside light is small, it is possible to suppress glare that the user feels and to reduce power consumption.

図8(C)は、第1の画素31pと第2の画素32pの両方を、同一期間内にそれぞれ駆動させることで表示を行うモード(第3のモード)に対応する。画素ユニット30は、光Wrと、光Rt、光Gt、及び光Btの4つの光を混色させることにより、反射光と透過光とが混在した所定の色の光35trを表示面側に射出することができる。   FIG. 8C corresponds to a mode (third mode) in which display is performed by driving both the first pixel 31p and the second pixel 32p within the same period. The pixel unit 30 emits light 35tr of a predetermined color in which reflected light and transmitted light are mixed to the display surface side by mixing the light Wr, the light Rt, the light Gt, and the light Bt. be able to.

[変形例]
上記では、第1の画素31pが白色に対応した表示素子を有し、第2の画素32pが赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色に対応した表示素子を有する例を示したが、これに限られない。以下では、上記とは異なる構成例を示す。
[Modification]
In the above example, the first pixel 31p has a display element corresponding to white, and the second pixel 32p has a display element corresponding to three colors of red (R), green (G), and blue (B). However, the present invention is not limited to this. Below, the example of a structure different from the above is shown.

図9(A)及び図9(B)には、第1の画素31pが、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色に対応した表示素子を有する場合の例を示している。   9A and 9B illustrate an example in which the first pixel 31p includes display elements corresponding to three colors of red (R), green (G), and blue (B). ing.

第1の画素31pは、表示素子31R、表示素子31G、表示素子31Bを有する。表示素子31R、表示素子31G、及び表示素子31Bは、それぞれ外光を反射して表示する素子である。表示素子31Rは、外光を反射し、赤色の光Rrを表示面側に射出する。表示素子31G、表示素子31Bも同様に、それぞれ緑色の光Grまたは青色の光Brを、表示面側に射出する。   The first pixel 31p includes a display element 31R, a display element 31G, and a display element 31B. The display element 31R, the display element 31G, and the display element 31B are elements that reflect and display external light. The display element 31R reflects external light and emits red light Rr to the display surface side. Similarly, the display element 31G and the display element 31B respectively emit green light Gr or blue light Br to the display surface side.

図9(B)は、第1の画素31pと第2の画素32pの両方を駆動させることで表示を行うモード(第3のモード)に対応する。画素ユニット30は、光Rr、光Gr、光Br、光Rt、光Gt、及び光Btの6つの光を混色させることにより、反射光と透過光とが混在した所定の色の光35trを表示面側に射出することができる。   FIG. 9B corresponds to a mode (third mode) in which display is performed by driving both the first pixel 31p and the second pixel 32p. The pixel unit 30 displays light 35tr of a predetermined color in which reflected light and transmitted light are mixed by mixing the six lights of light Rr, light Gr, light Br, light Rt, light Gt, and light Bt. Can be injected to the surface side.

このとき、光35trが所定の輝度及び色度の光となるような、光Rr、光Gr、光Br、光Rt、光Gt、及び光Btの6つの光それぞれの輝度の組み合わせは、多数存在する。そこで、同じ輝度及び色度の光35trを実現する6つの光それぞれの輝度(階調)の組み合わせのうち、第1の画素31pから射出される光Rr、光Gr及び光Brの輝度(階調)が最も大きくなる組み合わせを選択することが好ましい。これにより、色再現性を犠牲にすることなく、消費電力を低減することができる。   At this time, there are many combinations of the brightness of each of the six lights, light Rr, light Gr, light Br, light Rt, light Gt, and light Bt, so that the light 35tr becomes light of a predetermined brightness and chromaticity. To do. Therefore, among the combinations of the luminance (gradation) of each of the six lights that realize the light 35tr having the same luminance and chromaticity, the luminance (gradation) of the light Rr, the light Gr, and the light Br emitted from the first pixel 31p. It is preferable to select a combination that yields the largest value. Thereby, power consumption can be reduced without sacrificing color reproducibility.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。   This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least part of the other embodiments described in this specification.

(実施の形態3)
以下では、本発明の一態様の表示装置の表示部等に用いることのできる表示パネルの例について説明する。以下で例示する表示パネルは、反射型の液晶素子と、透過型の液晶素子の両方を有し、透過モードと反射モードの両方の表示を行うことのできる、表示パネルである。
(Embodiment 3)
Examples of display panels that can be used for the display portion of the display device of one embodiment of the present invention are described below. The display panel exemplified below is a display panel that includes both a reflective liquid crystal element and a transmissive liquid crystal element, and can display in both a transmissive mode and a reflective mode.

[構成例]
図10(A)は、表示装置800の構成の一例を示すブロック図である。表示装置800は、表示部801にマトリクス状に配列した複数の画素810を有する。また表示装置800は、回路GDと、回路SDを有する。また方向Rに配列した複数の画素810、及び回路GDと電気的に接続する複数の配線G1、複数の配線G2、複数の配線ANO、及び複数の配線CSCOMを有する。また方向Cに配列した複数の画素810、及び回路SDと電気的に接続する複数の配線S1及び複数の配線S2を有する。
[Configuration example]
FIG. 10A is a block diagram illustrating an example of a structure of the display device 800. The display device 800 includes a plurality of pixels 810 arranged in a matrix in the display portion 801. The display device 800 includes a circuit GD and a circuit SD. In addition, a plurality of pixels 810 arranged in the direction R, and a plurality of wirings G1, a plurality of wirings G2, a plurality of wirings ANO, and a plurality of wirings CSCOM electrically connected to the circuit GD are provided. In addition, a plurality of pixels 810 arranged in the direction C and a plurality of wirings S1 and a plurality of wirings S2 electrically connected to the circuit SD are provided.

なお、ここでは簡単のために回路GDと回路SDを1つずつ有する構成を示したが、液晶素子を駆動する回路GD及び回路SDと、発光素子を駆動する回路GD及び回路SDとを、別々に設けてもよい。   Note that, here, for the sake of simplicity, a configuration including one circuit GD and one circuit SD is shown; however, the circuit GD and the circuit SD that drive the liquid crystal element and the circuit GD and the circuit SD that drive the light emitting element are separately provided. May be provided.

画素810は、反射型の液晶素子と、透過型の液晶素子を有する。   The pixel 810 includes a reflective liquid crystal element and a transmissive liquid crystal element.

図10(B1)は、画素810が有する電極861の構成例を示す。電極861は、画素810における反射型の液晶素子の反射電極として機能する。また電極861には、開口851が設けられている。   FIG. 10B1 illustrates a configuration example of the electrode 861 included in the pixel 810. The electrode 861 functions as a reflective electrode of a reflective liquid crystal element in the pixel 810. The electrode 861 is provided with an opening 851.

図10(B1)には、電極861と重なる領域に位置する透過型の液晶素子860を破線で示している。透過型の液晶素子860は、電極861が有する開口851と重ねて配置されている。これにより、透過型の液晶素子860が透過する光は、開口851を介して表示面側に射出される。   In FIG. 10B1, a transmissive liquid crystal element 860 positioned in a region overlapping with the electrode 861 is illustrated by a broken line. The transmissive liquid crystal element 860 is disposed so as to overlap with the opening 851 of the electrode 861. Accordingly, light transmitted through the transmissive liquid crystal element 860 is emitted to the display surface side through the opening 851.

図10(B1)では、方向Cに配列する2つの画素810を示している。一つの電極861は、一つの開口851を有している。このとき、透過型の液晶素子860は、時間階調法により駆動することで、開口851を介して時間的に分散された赤色(R)、緑色(G)、青色(B)等の光を射出することができる。   FIG. 10B1 illustrates two pixels 810 arranged in the direction C. One electrode 861 has one opening 851. At this time, the transmissive liquid crystal element 860 is driven by a time gray scale method to emit light such as red (R), green (G), and blue (B) dispersed in time through the opening 851. Can be injected.

図10(B2)は、一つの電極861が、三つの開口851を有する例を示している。このとき、各開口851には、異なる色を透過する透過型の液晶素子860が重ねて配置されている。これにより、各透過型の液晶素子860から、三つの開口851を介して異なる色の光が表示面側に射出される。   FIG. 10B2 illustrates an example in which one electrode 861 includes three openings 851. At this time, a transmissive liquid crystal element 860 that transmits different colors is stacked in each opening 851. Thereby, light of different colors is emitted from the transmissive liquid crystal elements 860 to the display surface side through the three openings 851.

非開口部の総面積に対する開口851の総面積の比の値が大きすぎると、反射型の液晶素子を用いた表示が暗くなってしまう。また、非開口部の総面積に対する開口851の総面積の比の値が小さすぎると、透過型の液晶素子860を用いた表示が暗くなってしまう。   If the ratio of the total area of the opening 851 to the total area of the non-opening is too large, the display using the reflective liquid crystal element becomes dark. In addition, if the ratio of the total area of the opening 851 to the total area of the non-opening is too small, the display using the transmissive liquid crystal element 860 becomes dark.

また、反射電極として機能する電極861に設ける開口851の面積が小さすぎると、透過型の液晶素子860が射出する光から取り出せる光の効率が低下してしまう。   In addition, when the area of the opening 851 provided in the electrode 861 functioning as the reflective electrode is too small, the efficiency of light that can be extracted from the light emitted from the transmissive liquid crystal element 860 is reduced.

開口851の形状は、例えば多角形、四角形、楕円形、円形または十字等の形状とすることができる。また、細長い筋状、スリット状、市松模様状の形状としてもよい。また、開口851を隣接する画素に寄せて配置してもよい。   The shape of the opening 851 can be, for example, a polygon, a rectangle, an ellipse, a circle, a cross, or the like. Moreover, it is good also as an elongated streak shape, a slit shape, and a checkered shape. Further, the opening 851 may be arranged close to adjacent pixels.

[回路構成例]
図11は、画素810の構成例を示す回路図である。図11では、隣接する2つの画素810を示している。
[Circuit configuration example]
FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the pixel 810. In FIG. 11, two adjacent pixels 810 are shown.

画素810は、スイッチSW1、容量素子C1、液晶素子840、スイッチSW2、スイッチSW2、容量素子C2、及び液晶素子860等を有する。また、画素810には、配線G1、配線G2、配線CSCOM、配線S1、及び配線S2が電気的に接続されている。また、図11では、液晶素子840と電気的に接続する配線VCOM1、及び液晶素子860と電気的に接続する配線VCOM2を示している。   The pixel 810 includes a switch SW1, a capacitor C1, a liquid crystal element 840, a switch SW2, a switch SW2, a capacitor C2, a liquid crystal element 860, and the like. In addition, the pixel 810 is electrically connected to a wiring G1, a wiring G2, a wiring CSCOM, a wiring S1, and a wiring S2. In FIG. 11, a wiring VCOM1 electrically connected to the liquid crystal element 840 and a wiring VCOM2 electrically connected to the liquid crystal element 860 are illustrated.

図11では、スイッチSW1及びスイッチSW2に、トランジスタを用いた場合の例を示している。   FIG. 11 shows an example in which transistors are used for the switch SW1 and the switch SW2.

スイッチSW1は、ゲートが配線G1と接続され、ソース又はドレインの一方が配線S1と接続され、ソース又はドレインの他方が容量素子C1の一方の電極、及び液晶素子840の一方の電極と接続されている。容量素子C1は、他方の電極が配線CSCOMと接続されている。液晶素子840は、他方の電極が配線VCOM1と接続されている。   The switch SW1 has a gate connected to the wiring G1, one of a source and a drain connected to the wiring S1, and the other of the source and the drain connected to one electrode of the capacitor C1 and one electrode of the liquid crystal element 840. Yes. The other electrode of the capacitor C1 is connected to the wiring CSCOM. The other electrode of the liquid crystal element 840 is connected to the wiring VCOM1.

スイッチSW2は、ゲートが配線G2と接続され、ソース又はドレインの一方が配線S2と接続され、ソース又はドレインの他方が容量素子C2の一方の電極、及び液晶素子860の一方の電極と接続されている。容量素子C2は、他方の電極が配線CSCOMと接続されている。液晶素子860は、他方の電極が配線VCOM2と接続されている。   The switch SW2 has a gate connected to the wiring G2, a source or drain connected to the wiring S2, and the other source or drain connected to one electrode of the capacitor C2 and one electrode of the liquid crystal element 860. Yes. The other electrode of the capacitor C2 is connected to the wiring CSCOM. The other electrode of the liquid crystal element 860 is connected to the wiring VCOM2.

配線G1には、スイッチSW1を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線VCOM1には、所定の電位を与えることができる。配線S1には、液晶素子840が有する液晶の配向状態を制御する信号を与えることができる。配線CSCOMには、所定の電位を与えることができる。   A signal for controlling the switch SW1 to be in a conductive state or a non-conductive state can be supplied to the wiring G1. A predetermined potential can be applied to the wiring VCOM1. A signal for controlling the alignment state of the liquid crystal included in the liquid crystal element 840 can be supplied to the wiring S1. A predetermined potential can be applied to the wiring CSCOM.

配線G2には、スイッチSW2を導通状態または非導通状態に制御する信号を与えることができる。配線VCOM2には、所定の電位を与えることができる。配線S2には、液晶素子860が有する液晶の配向状態を制御する信号を与えることができる。   A signal for controlling the switch SW2 to be in a conductive state or a non-conductive state can be supplied to the wiring G2. A predetermined potential can be applied to the wiring VCOM2. A signal for controlling the alignment state of the liquid crystal included in the liquid crystal element 860 can be supplied to the wiring S2.

図11に示す画素810は、例えば反射モードの表示を行う場合には、配線G1及び配線S1に与える信号により駆動し、液晶素子840による光学変調を利用して表示することができる。また、透過モードで表示を行う場合には、配線G2及び配線S2に与える信号により駆動し、液晶素子860による光学変調を利用して表示することができる。また両方のモードで駆動する場合には、配線G1、配線G2、配線S1及び配線S2のそれぞれに与える信号により駆動することができる。   For example, in the case of performing reflection mode display, the pixel 810 illustrated in FIG. 11 can be driven by a signal supplied to the wiring G1 and the wiring S1 and can display using optical modulation by the liquid crystal element 840. Further, in the case where display is performed in the transmissive mode, display can be performed using a signal supplied to the wiring G2 and the wiring S2 and using optical modulation by the liquid crystal element 860. In the case of driving in both modes, the driving can be performed by signals given to the wiring G1, the wiring G2, the wiring S1, and the wiring S2.

なお、図11では一つの画素810に、一つの液晶素子840と一つの液晶素子860とを有する例を示している。液晶素子860を時間階調法により駆動することで、透過モードまたは両方のモードで表示する際に、1つの画素810でフルカラーの表示が可能である。   Note that FIG. 11 illustrates an example in which one pixel 810 includes one liquid crystal element 840 and one liquid crystal element 860. By driving the liquid crystal element 860 by a time gray scale method, a full color display is possible with one pixel 810 when displaying in the transmissive mode or both modes.

図12は、1つの画素810に1つの反射型の液晶素子840と3つの透過型の液晶素子(液晶素子860r、液晶素子860g、及び液晶素子860b)を有する例を示している。液晶素子860r、液晶素子860g、及び液晶素子860bは、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の光を透過する、透過型の液晶素子である。図12に示す画素810は、透過モードまたは両方のモードで表示する際に、3つの透過型の液晶素子によりフルカラーの表示が可能である。   12 illustrates an example in which one pixel 810 includes one reflective liquid crystal element 840 and three transmissive liquid crystal elements (a liquid crystal element 860r, a liquid crystal element 860g, and a liquid crystal element 860b). The liquid crystal element 860r, the liquid crystal element 860g, and the liquid crystal element 860b are transmissive liquid crystal elements that transmit red (R), green (G), and blue (B) light, respectively. The pixel 810 shown in FIG. 12 can perform full color display with three transmissive liquid crystal elements when displaying in the transmissive mode or both modes.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。   This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least part of the other embodiments described in this specification.

(実施の形態4)
以下では、本発明の一態様の表示装置に用いることのできる、画素の駆動方法について説明する。
(Embodiment 4)
A pixel driving method that can be used for the display device of one embodiment of the present invention is described below.

以下で例示する駆動方法は、バックライトが、赤(R)色を呈色する発光素子、緑(G)色を呈色する発光素子、青(B)色を呈色する発光素子のLEDを用いて、それぞれのLEDから射出される光の色を、単位期間毎に異なる色に切り替えることにより、フルカラー表示をするものである(フィールドシーケンシャル方式ともいう。)。この駆動方法は、白色のLEDと液晶表示装置に設けるカラーフィルタとでフルカラー表示する方法とは異なるフルカラー表示方法である。特に、色割れ現象を抑えて、表示画像の画質を向上させることができるフィールドシーケンシャル方式について、以下で説明する。   In the driving method exemplified below, the backlight is a light emitting element that emits a red (R) color, a light emitting element that produces a green (G) color, or an LED of a light emitting element that produces a blue (B) color. The full color display is performed by switching the color of light emitted from each LED to a different color for each unit period (also referred to as a field sequential method). This driving method is a full-color display method different from a method of performing full-color display using a white LED and a color filter provided in a liquid crystal display device. In particular, a field sequential method that can suppress the color breakup phenomenon and improve the image quality of the display image will be described below.

バックライトは、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のLEDからなり、複数行に配列された複数の発光ダイオード群を含むとする。 The backlight includes red (R), green (G), and blue (B) LEDs, and includes a plurality of light emitting diode groups arranged in a plurality of rows.

本実施の形態で説明するフィールドシーケンシャル方式の駆動方法では、入力動作と、発光動作と、をZ回(Zは3以上の自然数)繰り返し行う。 In the field sequential driving method described in this embodiment, the input operation and the light emitting operation are repeated Z times (Z is a natural number of 3 or more).

入力動作では、各行の画素に異なる表示選択信号のパルスを順次入力する。例えば、1行以上の画素及び1行以上の発光ダイオード群毎に複数の表示領域に分け、複数の表示領域のそれぞれにおいて、各行の画素に異なる表示選択信号のパルスを順次入力する。 In the input operation, different display selection signal pulses are sequentially input to the pixels in each row. For example, a plurality of display regions are divided into one or more rows of pixels and one or more rows of light emitting diode groups, and different display selection signal pulses are sequentially input to the pixels of each row in each of the plurality of display regions.

例えば、走査線駆動回路がシフトレジスタを備える場合、該シフトレジスタにスタートパルス信号のパルスを入力し、該シフトレジスタの複数のパルス信号において順次パルスを出力させる。さらに、該シフトレジスタの複数のパルス信号において順次パルスが出力されている間に、再度スタートパルス信号のパルスを入力することにより、複数の表示領域において、各行の画素に異なる表示選択信号のパルスを順次入力する動作を、繰り返し行うことができる。 For example, in the case where the scan line driver circuit includes a shift register, a pulse of a start pulse signal is input to the shift register, and pulses are sequentially output from the plurality of pulse signals of the shift register. Further, by inputting the pulse of the start pulse signal again while the pulses are sequentially output in the plurality of pulse signals of the shift register, different display selection signal pulses are applied to the pixels in each row in the plurality of display areas. The sequential input operation can be repeated.

表示選択信号のパルスが画素に入力されている間、画素に表示データ信号が入力され、画素は、書き込み状態(状態wtともいう)になる。さらに、表示選択信号のパルスが入力された後、画素は、入力された表示データに応じた表示状態(状態hldともいう)になる。 While the display selection signal pulse is input to the pixel, the display data signal is input to the pixel, and the pixel is in a writing state (also referred to as a state wt). Further, after the display selection signal pulse is input, the pixel is in a display state (also referred to as a state hld) corresponding to the input display data.

発光動作では、1行以上の画素に表示選択信号のパルスが入力される毎に、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードの一つ又は複数を発光させる。例えば、1行以上の画素に表示選択信号のパルスが入力される毎に、上記複数の表示領域のそれぞれにおいて、異なる行の発光ダイオード群の赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードの一つ又は複数のうち、複数の表示領域で異なる色を呈する発光ダイオードを発光させる。これにより、表示選択信号のパルスが入力された画素に、発光ダイオード群から光が順次照射される。 In the light emitting operation, each time a display selection signal pulse is input to one or more rows of pixels, one or more of a red light emitting diode, a green light emitting diode, and a blue light emitting diode are caused to emit light. For example, each time a display selection signal pulse is input to one or more rows of pixels, one of the red light emitting diodes, the green light emitting diodes, and the blue light emitting diodes of the light emitting diode groups in different rows in each of the plurality of display regions. One or a plurality of light emitting diodes that exhibit different colors in a plurality of display areas are caused to emit light. As a result, light from the light emitting diode group is sequentially irradiated onto the pixels to which the display selection signal pulse is input.

また、入力動作及び発光動作を複数回繰り返し行う際に、K回目(Kは2以上Z以下の自然数)の発光動作では、K−1回目の発光動作のときと異なる色を呈する発光ダイオードを発光させる。例えば、K回目の発光動作では、複数の表示領域のそれぞれにおいてK−1回目の発光動作のときと異なる色を呈する発光ダイオードを発光させる。 In addition, when the input operation and the light emission operation are repeated a plurality of times, the light emission operation of the Kth time (K is a natural number of 2 or more and Z or less) emits light emitting diodes that exhibit colors different from those of the K-1th light emission operation. Let For example, in the Kth light emitting operation, a light emitting diode that emits a color different from that in the K-1th light emitting operation in each of the plurality of display areas is caused to emit light.

図13は、本実施の形態で説明するフィールドシーケンシャル方式の駆動方法例を説明するためのタイミングチャートである。 FIG. 13 is a timing chart for explaining an example of a field sequential driving method described in this embodiment.

ここでは、複数の画素により構成される領域を、行ごとに第1のグループの画素(画素PIX_G(1)ともいう)乃至第15のグループの画素(画素PIX_G(15)ともいう)の15のグループに分ける。さらに、各グループを5つ毎に3つのグループに分ける。このようにして分けた、第1のグループの画素(画素PIX_G(1)ともいう)乃至第5のグループの画素(画素PIX_G(5)ともいう)を第1の表示領域、第6のグループの画素(画素PIX_G(6)ともいう)乃至第10のグループの画素(画素PIX_G(10)ともいう)を第2の表示領域、第11のグループの画素(画素PIX_G(11)ともいう)乃至第15のグループの画素(画素PIX_G(15)ともいう)を第3の表示領域とする。なお、各グループにおける画素の行数は、5行ずつに限定されない。 Here, a region composed of a plurality of pixels is divided into 15 pixels from the first group of pixels (also referred to as pixels PIX_G (1)) to the 15th group of pixels (also referred to as pixels PIX_G (15)) for each row. Divide into groups. Further, each group is divided into three groups every five. The first group of pixels (also referred to as pixels PIX_G (1)) to the fifth group of pixels (also referred to as pixels PIX_G (5)) divided in this manner are used as the first display area and the sixth group. Pixels (also referred to as pixels PIX_G (6)) to tenth group of pixels (also referred to as pixels PIX_G (10)) are referred to as the second display area, and pixels of the eleventh group (also referred to as pixels PIX_G (11)) to the tenth. Fifteen groups of pixels (also referred to as pixels PIX_G (15)) are defined as a third display region. Note that the number of rows of pixels in each group is not limited to five.

さらに、入力動作及び発光動作を繰り返し行う。 Further, the input operation and the light emission operation are repeated.

入力動作では、各表示領域において、最初のグループの画素から順に各グループにおける画素を書き込み状態(状態wt)にしていく。このとき、各グループにおいて、最初の行の画素から行毎に順次書き込み状態にし、画素を入力された表示データに応じた表示状態(状態hld)にする。また、バックライトに含まれる発光ダイオード群を適宜消灯状態(状態offともいう)にして書き込み動作を行っている画素に発光ダイオードから光を照射しない。 In the input operation, in each display region, the pixels in each group are sequentially set to the writing state (state wt) from the first group of pixels. At this time, in each group, the pixels are sequentially written from the first row of pixels to the display state (state hld) corresponding to the input display data. In addition, a light emitting diode group included in the backlight is appropriately turned off (also referred to as a state off) so that light is not emitted from the light emitting diode to a pixel in which a writing operation is performed.

さらに、発光動作では、第1の表示領域乃至第3の表示領域のそれぞれにおいて、各グループの画素を書き込み状態にしていく毎に、異なる行の発光ダイオード群の赤色のLED、緑色のLED、及び青色のLEDの一つ又は複数のうち、第1の表示領域乃至第3の表示領域のそれぞれで異なる色を呈するLEDを発光させて表示データが入力されたグループの画素毎に、バックライトから光を照射する。 Further, in the light emitting operation, in each of the first display area to the third display area, the red LED, the green LED, and Light is emitted from the backlight for each pixel of the group in which display data is input by emitting LEDs having different colors in each of the first display area to the third display area among one or a plurality of blue LEDs. Irradiate.

例えば、図13に示すように、入力動作毎に、第1の表示領域では、赤色、緑色、青色の順に各行の発光ダイオード群におけるLEDを発光させ、第2の表示領域では、青色、赤色、緑色の順に各行の発光ダイオード群におけるLEDを発光させ、第3の表示領域では、緑色、青色、赤色の順に各行の発光ダイオード群におけるLEDを発光させることにより、発光動作を行ってもよい。なお、発光させるLEDの色及び順序はこれに限るものではない。 For example, as shown in FIG. 13, for each input operation, the LEDs in the light emitting diode groups in each row are caused to emit light in the order of red, green, and blue in the first display area, and blue, red, The light emitting operation may be performed by causing the LEDs in the light emitting diode groups in each row to emit light in the order of green, and causing the LEDs in the light emitting diode groups in each row to emit in the order of green, blue, and red in the third display region. Note that the color and order of the LEDs to be emitted are not limited thereto.

上記構成にすることにより、複数のグループ毎に、画素への表示データ信号のデータの書き込み動作を並列に行うため、全ての画素におけるデータ書き込み時間を短縮することができる。よって、表示データの書き込み回数を多くすることが容易になり、色割れ現象を低減しやすくなる。 With the above structure, the data writing operation for the display data signal to the pixels is performed in parallel for each of the plurality of groups, so that the data writing time for all the pixels can be shortened. Therefore, it is easy to increase the number of times display data is written, and it is easy to reduce the color breakup phenomenon.

また、上記構成にすることにより、あるグループの画素に光を照射している間に他のグループの画素回路に表示データ信号のデータを書き込むことができるため、最低限必要な動作時間を短縮することができる。よって、表示データの書き込み回数を多くすることが容易になり、色割れ現象を低減しやすくなる。 In addition, with the above structure, display data signal data can be written to the pixel circuits of another group while irradiating light to pixels of a certain group, so that the minimum required operation time is shortened. be able to. Therefore, it is easy to increase the number of times display data is written, and it is easy to reduce the color breakup phenomenon.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。 This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least part of the other embodiments described in this specification.

(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様に係る表示装置を用いた表示モジュールについて説明する。図14(A)に示す表示モジュール8000は、上部カバー8001と下部カバー8002との間に、FPC8005に接続された表示パネル8006、フレーム8009、プリント基板8010、およびバッテリ8011を有する。
(Embodiment 5)
In this embodiment, a display module using the display device according to one embodiment of the present invention will be described. A display module 8000 illustrated in FIG. 14A includes a display panel 8006, a frame 8009, a printed board 8010, and a battery 8011 which are connected to an FPC 8005 between an upper cover 8001 and a lower cover 8002.

例えば、本発明の一態様に係る表示装置を、表示パネル8006に用いることができる。これにより、疲労感が少なく、快適感が良好な表示モジュールを作製することができる。 For example, the display device according to one embodiment of the present invention can be used for the display panel 8006. Thereby, a display module with less fatigue and good comfort can be manufactured.

上部カバー8001および下部カバー8002は、表示パネル8006のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。 The shapes and dimensions of the upper cover 8001 and the lower cover 8002 can be changed as appropriate in accordance with the size of the display panel 8006.

また、表示パネル8006に重ねてタッチセンサを設けてもよい。タッチセンサとしては、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチセンサを表示パネル8006に重畳して用いることができる。また、タッチセンサを設けず、表示パネル8006に、タッチセンサ機能を持たせるようにすることも可能である。 Further, a touch sensor may be provided over the display panel 8006. As the touch sensor, a resistive touch sensor or a capacitive touch sensor can be used so as to overlap with the display panel 8006. In addition, it is possible to provide the display panel 8006 with a touch sensor function without providing a touch sensor.

フレーム8009は、表示パネル8006の保護機能の他、プリント基板8010の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム8009は、放熱板としての機能を有していてもよい。 The frame 8009 has a function as an electromagnetic shield for blocking electromagnetic waves generated by the operation of the printed board 8010 in addition to a protective function of the display panel 8006. The frame 8009 may have a function as a heat sink.

プリント基板8010は、電源回路、ビデオ信号およびクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリ8011による電源であってもよい。バッテリ8011は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。 The printed circuit board 8010 includes a power supply circuit, a signal processing circuit for outputting a video signal and a clock signal. As a power supply for supplying power to the power supply circuit, an external commercial power supply may be used, or a power supply using a battery 8011 provided separately may be used. The battery 8011 can be omitted when a commercial power source is used.

また、表示モジュール8000は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。 The display module 8000 may be additionally provided with a member such as a polarizing plate, a retardation plate, or a prism sheet.

図14(B)は、光学式のタッチセンサを備える表示モジュール8000の断面概略図である。 FIG. 14B is a schematic cross-sectional view of a display module 8000 including an optical touch sensor.

表示モジュール8000は、プリント基板8010に設けられた発光部8015および受光部8016を有する。また、上部カバー8001と下部カバー8002により囲まれた領域に一対の導光部(導光部8017a、導光部8017b)を有する。 The display module 8000 includes a light emitting unit 8015 and a light receiving unit 8016 provided on the printed board 8010. Further, a region surrounded by the upper cover 8001 and the lower cover 8002 has a pair of light guide portions (light guide portion 8017a and light guide portion 8017b).

表示パネル8006は、フレーム8009を間に介してプリント基板8010やバッテリ8011と重ねて設けられている。表示パネル8006とフレーム8009は、導光部8017a、導光部8017bに固定されている。 The display panel 8006 is provided so as to overlap the printed board 8010 and the battery 8011 with a frame 8009 interposed therebetween. The display panel 8006 and the frame 8009 are fixed to the light guide unit 8017a and the light guide unit 8017b.

発光部8015から発せられた光8018は、導光部8017aにより表示パネル8006の上部を経由し、導光部8017bを通って受光部8016に達する。例えば指やスタイラスなどの被検知体により、光8018が遮られることにより、タッチ操作を検出することができる。 Light 8018 emitted from the light emitting unit 8015 passes through the upper part of the display panel 8006 by the light guide unit 8017a and reaches the light receiving unit 8016 through the light guide unit 8017b. For example, the light 8018 is blocked by a detection object such as a finger or a stylus, whereby a touch operation can be detected.

発光部8015は、例えば表示パネル8006の隣接する2辺に沿って複数設けられる。受光部8016は、発光部8015と表示パネル8006を挟んで対向する位置に複数設けられる。これにより、タッチ操作がなされた位置の情報を取得することができる。 For example, a plurality of light emitting units 8015 are provided along two adjacent sides of the display panel 8006. A plurality of light receiving portions 8016 are provided at positions facing the light emitting portion 8015 with the display panel 8006 interposed therebetween. Thereby, the information on the position where the touch operation is performed can be acquired.

発光部8015は、例えばLED素子などの光源を用いることができる。特に、発光部8015として、使用者に視認されず、且つ使用者にとって無害である赤外線を発する光源を用いることが好ましい。 The light emitting unit 8015 can use a light source such as an LED element. In particular, as the light emitting unit 8015, it is preferable to use a light source that emits infrared rays that are not visually recognized by the user and are harmless to the user.

受光部8016は、発光部8015が発する光を受光し、電気信号に変換する光電素子を用いることができる。好適には、赤外線を受光可能なフォトダイオードを用いることができる。 The light receiving unit 8016 can be a photoelectric element that receives light emitted from the light emitting unit 8015 and converts the light into an electrical signal. Preferably, a photodiode capable of receiving infrared light can be used.

導光部8017a、導光部8017bとしては、少なくとも光8018を透過する部材を用いることができる。導光部8017aおよび導光部8017bを用いることで、発光部8015と受光部8016とを表示パネル8006の下側に配置することができ、外光が受光部8016に到達してタッチセンサが誤動作することを抑制できる。特に、可視光を吸収し、赤外線を透過する樹脂を用いることが好ましい。これにより、タッチセンサの誤動作をより効果的に抑制できる。 As the light guide portion 8017a and the light guide portion 8017b, a member that transmits at least light 8018 can be used. By using the light guide portion 8017a and the light guide portion 8017b, the light emitting portion 8015 and the light receiving portion 8016 can be arranged below the display panel 8006, and external light reaches the light receiving portion 8016 and the touch sensor malfunctions. Can be suppressed. In particular, it is preferable to use a resin that absorbs visible light and transmits infrared rays. Thereby, malfunction of a touch sensor can be controlled more effectively.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。 This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least part of the other embodiments described in this specification.

(実施の形態6)
本実施の形態では、本明細書等に開示した表示装置などを用いた電子機器の一例について説明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment, examples of electronic devices using the display device and the like disclosed in this specification and the like will be described.

本発明の一態様に係る半導体装置を用いた電子機器として、テレビ、モニタ等の表示装置、照明装置、デスクトップ型或いはノート型のパーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、DVD(Digital Versatile Disc)などの記録媒体に記憶された静止画又は動画を再生する画像再生装置、ポータブルCDプレーヤ、ラジオ、テープレコーダ、ヘッドホンステレオ、ステレオ、置き時計、壁掛け時計、コードレス電話子機、トランシーバ、自動車電話、携帯電話、携帯情報端末、タブレット型端末、携帯型ゲーム機、パチンコ機などの固定式ゲーム機、電卓、電子手帳、電子書籍端末、電子翻訳機、音声入力機器、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電気シェーバ、電子レンジ等の高周波加熱装置、電気炊飯器、電気洗濯機、電気掃除機、温水器、扇風機、毛髪乾燥機、エアコンディショナー、加湿器、除湿器などの空調設備、食器洗い器、食器乾燥器、衣類乾燥器、布団乾燥器、電気冷蔵庫、電気冷凍庫、電気冷凍冷蔵庫、DNA保存用冷凍庫、懐中電灯、チェーンソー等の工具、煙感知器、透析装置等の医療機器などが挙げられる。さらに、誘導灯、信号機、ベルトコンベア、エレベータ、エスカレータ、産業用ロボット、電力貯蔵システム、電力の平準化やスマートグリッドのための蓄電装置等の産業機器が挙げられる。また、燃料を用いたエンジンや、蓄電体からの電力を用いた電動機により推進する移動体なども、電子機器の範疇に含まれる場合がある。上記移動体として、例えば、電気自動車(EV)、内燃機関と電動機を併せ持ったハイブリッド車(HEV)、プラグインハイブリッド車(PHEV)、これらのタイヤ車輪を無限軌道に変えた装軌車両、電動アシスト自転車を含む原動機付自転車、自動二輪車、電動車椅子、ゴルフ用カート、小型又は大型船舶、潜水艦、ヘリコプター、航空機、ロケット、人工衛星、宇宙探査機や惑星探査機、宇宙船などが挙げられる。 As an electronic device using a semiconductor device according to one embodiment of the present invention, a display device such as a television or a monitor, a lighting device, a desktop or laptop personal computer, a word processor, or a DVD (Digital Versatile Disc) is stored in a recording medium Playback device for playing back still images or moving images, portable CD player, radio, tape recorder, headphone stereo, stereo, table clock, wall clock, cordless telephone cordless handset, transceiver, car phone, mobile phone, personal digital assistant, tablet High-frequency heating of fixed terminals such as portable terminals, portable game machines, pachinko machines, calculators, electronic notebooks, electronic book terminals, electronic translators, voice input devices, video cameras, digital still cameras, electric shavers, microwave ovens, etc. Equipment, electric rice cooker, electric Air washing machine, electric vacuum cleaner, water heater, electric fan, hair dryer, air conditioner, humidifier, dehumidifier, etc., dishwasher, dish dryer, clothes dryer, futon dryer, electric refrigerator, electric freezer , Electric refrigerator-freezers, DNA storage freezers, flashlights, tools such as chainsaws, medical devices such as smoke detectors and dialysis machines. Further examples include industrial equipment such as guide lights, traffic lights, belt conveyors, elevators, escalators, industrial robots, power storage systems, power storage devices for power leveling and smart grids. In addition, an engine using fuel, a moving body driven by an electric motor using electric power from a power storage body, and the like may be included in the category of electronic devices. Examples of the moving body include an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HEV) having both an internal combustion engine and an electric motor, a plug-in hybrid vehicle (PHEV), a tracked vehicle in which these tire wheels are changed to an endless track, and electric assist. Examples include motorbikes including bicycles, motorcycles, electric wheelchairs, golf carts, small or large ships, submarines, helicopters, aircraft, rockets, artificial satellites, space probes, planetary probes, and space ships.

図15(A)に示す携帯型ゲーム機2900は、筐体2901、筐体2902、表示部2903、表示部2904、マイクロホン2905、スピーカ2906、操作スイッチ2907等を有する。また、携帯型ゲーム機2900は、筐体2901の内側にアンテナ、バッテリなどを備える。なお、図15(A)に示した携帯型ゲーム機は、2つの表示部2903と表示部2904とを有しているが、表示部の数は、これに限定されない。表示部2903は、入力装置としてタッチスクリーンが設けられており、スタイラス2908等により操作可能となっている。 A portable game machine 2900 illustrated in FIG. 15A includes a housing 2901, a housing 2902, a display portion 2903, a display portion 2904, a microphone 2905, a speaker 2906, an operation switch 2907, and the like. In addition, the portable game machine 2900 includes an antenna, a battery, and the like inside the housing 2901. Note that although the portable game machine illustrated in FIG. 15A includes two display portions 2903 and 2904, the number of display portions is not limited thereto. The display portion 2903 is provided with a touch screen as an input device and can be operated with a stylus 2908 or the like.

図15(B)に示す情報端末2910は、筐体2911に、表示部2912、マイク2917、スピーカ部2914、カメラ2913、外部接続部2916、および操作スイッチ2915等を有する。表示部2912には、可撓性基板が用いられた表示パネルおよびタッチスクリーンを備える。また、情報端末2910は、筐体2911の内側にアンテナ、バッテリなどを備える。情報端末2910は、例えば、スマートフォン、携帯電話、タブレット型情報端末、タブレット型パーソナルコンピュータ、電子書籍端末等として用いることができる。 An information terminal 2910 illustrated in FIG. 15B includes a housing 2911 including a display portion 2912, a microphone 2917, a speaker portion 2914, a camera 2913, an external connection portion 2916, an operation switch 2915, and the like. The display portion 2912 includes a display panel using a flexible substrate and a touch screen. In addition, the information terminal 2910 includes an antenna, a battery, and the like inside the housing 2911. The information terminal 2910 can be used as, for example, a smartphone, a mobile phone, a tablet information terminal, a tablet personal computer, an electronic book terminal, or the like.

図15(C)に示すノート型パーソナルコンピュータ2920は、筐体2921、表示部2922、キーボード2923、およびポインティングデバイス2924等を有する。また、ノート型パーソナルコンピュータ2920は、筐体2921の内側にアンテナ、バッテリなどを備える。 A laptop personal computer 2920 illustrated in FIG. 15C includes a housing 2921, a display portion 2922, a keyboard 2923, a pointing device 2924, and the like. The laptop personal computer 2920 includes an antenna, a battery, and the like inside the housing 2921.

図15(D)に示すビデオカメラ2940は、筐体2941、筐体2942、表示部2943、操作スイッチ2944、レンズ2945、および接続部2946等を有する。操作スイッチ2944およびレンズ2945は筐体2941に設けられており、表示部2943は筐体2942に設けられている。また、ビデオカメラ2940は、筐体2941の内側にアンテナ、バッテリなどを備える。そして、筐体2941と筐体2942は、接続部2946により接続されており、筐体2941と筐体2942の間の角度は、接続部2946により変えることが可能な構造となっている。筐体2941に対する筐体2942の角度によって、表示部2943に表示される画像の向きの変更や、画像の表示/非表示の切り換えを行うことができる。 A video camera 2940 illustrated in FIG. 15D includes a housing 2941, a housing 2942, a display portion 2944, operation switches 2944, a lens 2945, a connection portion 2946, and the like. The operation switch 2944 and the lens 2945 are provided on the housing 2941, and the display portion 2944 is provided on the housing 2942. In addition, the video camera 2940 includes an antenna, a battery, and the like inside the housing 2941. The housing 2941 and the housing 2942 are connected to each other by a connection portion 2946. The angle between the housing 2941 and the housing 2942 can be changed by the connection portion 2946. Depending on the angle of the housing 2942 with respect to the housing 2941, the orientation of the image displayed on the display portion 2943 can be changed, and display / non-display of the image can be switched.

図15(E)にバングル型の情報端末の一例を示す。情報端末2950は、筐体2951、および表示部2952等を有する。また、情報端末2950、筐体2951の内側にアンテナ、バッテリなどを備える。表示部2952は、曲面を有する筐体2951に支持されている。表示部2952には、可撓性基板を用いた表示パネルを備えているため、フレキシブルかつ軽くて使い勝手の良い情報端末2950を提供することができる。 FIG. 15E illustrates an example of a bangle information terminal. The information terminal 2950 includes a housing 2951, a display portion 2952, and the like. In addition, an antenna, a battery, and the like are provided inside the information terminal 2950 and the housing 2951. The display portion 2952 is supported by a housing 2951 having a curved surface. Since the display portion 2952 includes a display panel using a flexible substrate, an information terminal 2950 that is flexible, light, and easy to use can be provided.

図15(F)に腕時計型の情報端末の一例を示す。情報端末2960は、筐体2961、表示部2962、バンド2963、バックル2964、操作スイッチ2965、入出力端子2966などを備える。また、情報端末2960、筐体2961の内側にアンテナ、バッテリなどを備える。情報端末2960は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。 FIG. 15F illustrates an example of a wristwatch type information terminal. The information terminal 2960 includes a housing 2961, a display portion 2962, a band 2963, a buckle 2964, an operation switch 2965, an input / output terminal 2966, and the like. Further, an antenna, a battery, and the like are provided inside the information terminal 2960 and the housing 2961. The information terminal 2960 can execute various applications such as mobile phone, e-mail, text browsing and creation, music playback, Internet communication, and computer games.

表示部2962の表示面は湾曲しており、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、表示部2962はタッチセンサを備え、指やスタイラスなどで画面に触れることで操作することができる。例えば、表示部2962に表示されたアイコン2967に触れることで、アプリケーションを起動することができる。操作スイッチ2965は、時刻設定のほか、電源のオン、オフ動作、無線通信のオン、オフ動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を持たせることができる。例えば、情報端末2960に組み込まれたオペレーティングシステムにより、操作スイッチ2965の機能を設定することもできる。 The display surface of the display portion 2962 is curved, and display can be performed along the curved display surface. The display portion 2962 includes a touch sensor and can be operated by touching the screen with a finger, a stylus, or the like. For example, an application can be started by touching an icon 2967 displayed on the display unit 2962. The operation switch 2965 can have various functions such as time setting, power on / off operation, wireless communication on / off operation, manner mode execution and release, and power saving mode execution and release. . For example, the function of the operation switch 2965 can be set by an operating system incorporated in the information terminal 2960.

また、情報端末2960は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、情報端末2960は入出力端子2966を備え、他の情報端末とーを介して直接データのやりとりを行うことができる。また入出力端子2966を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は入出力端子2966を介さずに無線給電により行ってもよい。 In addition, the information terminal 2960 can execute short-range wireless communication that is a communication standard. For example, it is possible to talk hands-free by communicating with a headset capable of wireless communication. Further, the information terminal 2960 includes an input / output terminal 2966, and can directly exchange data with other information terminals. Charging can also be performed via the input / output terminal 2966. Note that the charging operation may be performed by wireless power feeding without using the input / output terminal 2966.

図15(G)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、表示部5303、光センサ5304、光センサ5305、スイッチ5306等を有する。表示部5303は、筐体5301および筐体5302によって支持されている。そして、表示部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および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、表示部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部5303において使用条件の情報として用いても良い。 FIG. 15G illustrates a tablet personal computer, which includes a housing 5301, a housing 5302, a display portion 5303, an optical sensor 5304, an optical sensor 5305, a switch 5306, and the like. The display portion 5303 is supported by a housing 5301 and a housing 5302. Since the display portion 5303 is formed using a flexible substrate, the display portion 5303 has a function of flexibly bending the shape. By changing the angle between the housing 5301 and the housing 5302 at the hinges 5307 and 5308, the display portion 5303 can be folded so that the housing 5301 and the housing 5302 overlap with each other. Although not shown, an open / close sensor may be incorporated, and the change in the angle may be used as information on the use condition in the display portion 5303.

図15(H)は、テレビジョン装置9100を示す斜視図である。テレビジョン装置9100は、筐体9000、表示部9001、スピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチ、又は操作スイッチを含む)、接続端子9006、センサ9007(距離、光、温度などを測定する機能を含むもの)、マイクロホン9008、などを有する。テレビジョン装置9100は、表示部9001に、例えば、50インチ以上、または100インチ以上の表示装置を組み込むことが可能である。 FIG. 15H is a perspective view illustrating the television device 9100. A television device 9100 includes a housing 9000, a display portion 9001, a speaker 9003, operation keys 9005 (including a power switch or an operation switch), a connection terminal 9006, a sensor 9007 (a function of measuring distance, light, temperature, and the like). 1), a microphone 9008, and the like. The television device 9100 can incorporate a display device of, for example, 50 inches or more, or 100 inches or more into the display portion 9001.

本実施の形態に示す電子機器の表示部には、本発明の一態様の表示装置が搭載されている。電子機器の表示部に本発明の一態様に係る表示装置および駆動方法を用いることで、消費電力の極めて低い電子機器を実現できる。 The display device of one embodiment of the present invention is mounted on the display portion of the electronic device described in this embodiment. By using the display device and the driving method according to one embodiment of the present invention for the display portion of the electronic device, an electronic device with extremely low power consumption can be realized.

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。 This embodiment can be implemented in appropriate combination with at least part of the other embodiments described in this specification.

10 表示装置
14 表示部
30 画素ユニット
31B 表示素子
31G 表示素子
31R 表示素子
31W 表示素子
31p 画素
32R 表示素子
32B 表示素子
32G 表示素子
32p 画素
35r 光
35t 光
35tr 光
100A 表示装置
100B 表示装置
100C 表示装置
102 基板
104 基板
106 液晶素子
106CE 電極
106LC 液晶層
106PE 電極
108 液晶素子
108CE 電極
108LC 液晶層
108PE 電極
110 素子層
111 トランジスタ
112 トランジスタ
114 開口部
116 電極
118 開口部
120 偏光板
122 光射出装置
122E エッジライト
122G 導光板
122R 部
124 構造体
124R 反射膜
126 構造体
128 拡散フィルム
130 入出力装置
132 偏光板
134 絶縁層
136 着色層
138 絶縁層
140 着色層
142 樹脂層
501 表示素子
502 表示素子
503 開口部
504 反射光
505 透過光
506 画素回路
510 表示装置
511 基板
512 基板
514 表示部
516 回路
518 配線
520 IC
522 FPC
524 電極
526 開口部
550 液晶素子
570 液晶素子
800 表示装置
801 表示部
810 画素
840 液晶素子
851 開口
860 液晶素子
860b 液晶素子
860g 液晶素子
860r 液晶素子
861 電極
2900 携帯型ゲーム機
2901 筐体
2902 筐体
2903 表示部
2904 表示部
2905 マイクロホン
2906 スピーカ
2907 操作スイッチ
2908 スタイラス
2910 情報端末
2911 筐体
2912 表示部
2913 カメラ
2914 スピーカ部
2915 操作スイッチ
2916 外部接続部
2917 マイク
2920 ノート型パーソナルコンピュータ
2921 筐体
2922 表示部
2923 キーボード
2924 ポインティングデバイス
2940 ビデオカメラ
2941 筐体
2942 筐体
2943 表示部
2944 操作スイッチ
2945 レンズ
2946 接続部
2950 情報端末
2951 筐体
2952 表示部
2960 情報端末
2961 筐体
2962 表示部
2963 バンド
2964 バックル
2965 操作スイッチ
2966 入出力端子
2967 アイコン
5301 筐体
5302 筐体
5303 表示部
5304 光センサ
5305 光センサ
5306 スイッチ
5307 ヒンジ
8000 表示モジュール
8001 上部カバー
8002 下部カバー
8005 FPC
8006 表示パネル
8009 フレーム
8010 プリント基板
8011 バッテリ
8015 発光部
8016 受光部
8017a 導光部
8017b 導光部
8018 光
9000 筐体
9001 表示部
9003 スピーカ
9005 操作キー
9006 接続端子
9007 センサ
9008 マイクロホン
9100 テレビジョン装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Display apparatus 14 Display part 30 Pixel unit 31B Display element 31G Display element 31R Display element 31W Display element 31p Pixel 32R Display element 32B Display element 32G Display element 32p Pixel 35r Light 35t Light 35tr Light 100A Display apparatus 100B Display apparatus 100C Display apparatus 102 Substrate 104 Substrate 106 Liquid crystal element 106CE Electrode 106LC Liquid crystal layer 106PE Electrode 108 Liquid crystal element 108CE Electrode 108LC Liquid crystal layer 108PE Electrode 110 Element layer 111 Transistor 112 Transistor 114 Opening 116 Electrode 118 Opening 120 Polarizing plate 122 Light emitting device 122E Edge light 122G Conductive Optical plate 122R part 124 structure 124R reflection film 126 structure 128 diffusion film 130 input / output device 132 polarizing plate 134 insulating layer 136 colored layer 138 Edge layer 140 a colored layer 142 resin layer 501 display device 502 display device 503 opening 504 reflected light 505 transmitted light 506 pixel circuit 510 display unit 511 substrate 512 substrate 514 display unit 516 circuit 518 wiring 520 IC
522 FPC
524 Electrode 526 Opening 550 Liquid crystal element 570 Liquid crystal element 800 Display device 801 Display unit 810 Pixel 840 Liquid crystal element 851 Opening 860 Liquid crystal element 860b Liquid crystal element 860g Liquid crystal element 860r Liquid crystal element 861 Electrode 2900 Portable game machine 2901 Case 2902 Case 2903 Display unit 2904 Display unit 2905 Microphone 2906 Speaker 2907 Operation switch 2908 Stylus 2910 Information terminal 2911 Housing 2912 Display unit 2913 Camera unit 2914 Speaker unit 2915 Operation switch 2916 External connection unit 2917 Microphone 2920 Notebook personal computer 2921 Housing 2922 Display unit 2923 Keyboard 2924 Pointing device 2940 Video camera 2941 Housing 2942 Housing 2943 Display unit 2944 Operation Switch 2945 Lens 2946 Connection unit 2950 Information terminal 2951 Case 2952 Display unit 2960 Information terminal 2961 Case 2962 Display unit 2963 Band 2964 Operation switch 2966 Input / output terminal 2967 Icon 5301 Case 5302 Case 5303 Display unit 5304 Optical sensor 5305 Optical sensor 5306 Switch 5307 Hinge 8000 Display module 8001 Upper cover 8002 Lower cover 8005 FPC
8006 Display panel 8009 Frame 8010 Printed circuit board 8011 Battery 8015 Light emitting unit 8016 Light receiving unit 8017a Light guiding unit 8017b Light guiding unit 8018 Light 9000 Case 9001 Display unit 9003 Speaker 9005 Operation key 9006 Connection terminal 9007 Sensor 9008 Microphone 9100 Television apparatus

Claims (13)

第1の液晶素子と、第2の液晶素子と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、を有し、
前記第1の液晶素子は、可視光を反射する機能を有し、
前記第2の液晶素子は、可視光を透過する機能を有し、
前記第1の液晶素子は、前記第1のトランジスタにより制御され、前記第2の液晶素子は、前記第2のトランジスタにより制御される、
ことを特徴とする表示装置。
A first liquid crystal element, a second liquid crystal element, a first transistor, and a second transistor;
The first liquid crystal element has a function of reflecting visible light,
The second liquid crystal element has a function of transmitting visible light,
The first liquid crystal element is controlled by the first transistor, and the second liquid crystal element is controlled by the second transistor.
A display device characterized by that.
第1の液晶素子と、第2の液晶素子と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、を有し、
前記第1の液晶素子は、第1の電極と、第2の電極と、第1の液晶層と、を有し、
前記第2の液晶素子は、第3の電極と、第4の電極と、第2の液晶層と、を有し、
前記第1の電極及び前記第2の電極の一方が可視光を反射する機能を有し、前記第1の電極及び前記第2の電極の他方が可視光を透過する機能を有し、
前記第3の電極及び前記第4の電極の双方が可視光を透過する機能を有し、
前記第1の液晶層と、前記第2の液晶層とは、それぞれ重なる領域を有し、
前記第1の液晶素子は、前記第1のトランジスタにより制御され、前記第2の液晶素子は、前記第2のトランジスタにより制御される、
ことを特徴とする表示装置。
A first liquid crystal element, a second liquid crystal element, a first transistor, and a second transistor;
The first liquid crystal element includes a first electrode, a second electrode, and a first liquid crystal layer,
The second liquid crystal element includes a third electrode, a fourth electrode, and a second liquid crystal layer,
One of the first electrode and the second electrode has a function of reflecting visible light, and the other of the first electrode and the second electrode has a function of transmitting visible light,
Both the third electrode and the fourth electrode have a function of transmitting visible light,
The first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer each have an overlapping region,
The first liquid crystal element is controlled by the first transistor, and the second liquid crystal element is controlled by the second transistor.
A display device characterized by that.
請求項2において、
前記第1のトランジスタ、及び前記第2のトランジスタのいずれか一方または双方は、
半導体層に金属酸化物を有する、
ことを特徴とする表示装置。
In claim 2,
One or both of the first transistor and the second transistor are
Having a metal oxide in the semiconductor layer,
A display device characterized by that.
請求項2または請求項3において、
前記第1のトランジスタと、前記第2のトランジスタとは、同一平面上に配置される、
ことを特徴とする表示装置。
In claim 2 or claim 3,
The first transistor and the second transistor are disposed on the same plane.
A display device characterized by that.
請求項2乃至請求項4のいずれか一項において、
前記第1の液晶層の比抵抗は、前記第2の液晶層の比抵抗以上の領域を有する、
ことを特徴とする表示装置。
In any one of Claims 2 thru | or 4,
The specific resistance of the first liquid crystal layer has a region equal to or greater than the specific resistance of the second liquid crystal layer.
A display device characterized by that.
請求項2乃至請求項5のいずれか一項において、
前記第1の液晶層の比抵抗は、1.0×1014Ω・cm以上の領域を有する、
ことを特徴とする表示装置。
In any one of Claims 2 thru | or 5,
The specific resistance of the first liquid crystal layer has a region of 1.0 × 10 14 Ω · cm or more.
A display device characterized by that.
光射出装置と、入出力装置と、第1の液晶素子と、第2の液晶素子と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタとを有する表示装置であって、
前記第1の液晶素子は、可視光を反射する機能を有し、
前記第2の液晶素子は、可視光を透過する機能を有し、
前記光射出装置と、前記入出力装置との間に、前記第1の液晶素子と、前記第2の液晶装置とを有し、
前記光射出部側に前記第2の液晶素子が配置され、
前記入出力側に前記第1の液晶素子が配置され、
前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタのいずれか一方または双方が、前記第1の液晶素子と、前記第2の液晶素子との間に配置され、
前記第1の液晶素子は、前記第1のトランジスタにより制御され、前記第2の液晶素子は、前記第2のトランジスタにより制御される、
ことを特徴とする表示装置。
A display device having a light emitting device, an input / output device, a first liquid crystal element, a second liquid crystal element, a first transistor, and a second transistor,
The first liquid crystal element has a function of reflecting visible light,
The second liquid crystal element has a function of transmitting visible light,
Between the light emitting device and the input / output device, the first liquid crystal element and the second liquid crystal device,
The second liquid crystal element is disposed on the light emitting part side,
The first liquid crystal element is disposed on the input / output side;
Either one or both of the first transistor and the second transistor is disposed between the first liquid crystal element and the second liquid crystal element,
The first liquid crystal element is controlled by the first transistor, and the second liquid crystal element is controlled by the second transistor.
A display device characterized by that.
請求項7において、
前記第1の液晶素子と、前記第2の液晶素子との間に、さらに第1の構造体を有し、
前記光射出装置から射出された光が、前記第1の構造体を通って、前記第1の液晶素子側に射出される、
ことを特徴とする表示装置。
In claim 7,
A first structure is further provided between the first liquid crystal element and the second liquid crystal element,
The light emitted from the light emitting device is emitted to the first liquid crystal element side through the first structure.
A display device characterized by that.
請求項8において、
前記第1の構造体上に、さらに前記第1の構造体に重なる第2の構造体を有し、
前記光射出装置から射出された光が、前記第1の構造体及び前記第2の構造体を通って、前記第1の液晶素子側に射出される、
ことを特徴とする表示装置。
In claim 8,
On the first structure, further has a second structure that overlaps the first structure,
The light emitted from the light emitting device is emitted to the first liquid crystal element side through the first structure and the second structure.
A display device characterized by that.
請求項8または請求項9において、
前記第1の構造体は、反射膜を有する、
ことを特徴とする表示装置。
In claim 8 or claim 9,
The first structure has a reflective film;
A display device characterized by that.
請求項7乃至請求項10のいずれか一項において、
前記第1のトランジスタと、前記第2のトランジスタとは、同一期間内にそれぞれ駆動する、
ことを特徴とする表示装置。
In any one of Claims 7 to 10,
The first transistor and the second transistor are each driven within the same period;
A display device characterized by that.
請求項7乃至請求項11のいずれか一項において、
前記第1の液晶素子は、0.1Hz以上60Hz未満のフレーム周波数で駆動する、
ことを特徴とする表示装置。
In any one of Claims 7 to 11,
The first liquid crystal element is driven at a frame frequency of 0.1 Hz to less than 60 Hz;
A display device characterized by that.
請求項7乃至請求項12のいずれか一項において、
前記第2の液晶素子は、前記光射出装置と連動させることで時間階調法により駆動する、
ことを特徴とする表示装置。
In any one of Claims 7 to 12,
The second liquid crystal element is driven by a time gray scale method in conjunction with the light emitting device.
A display device characterized by that.
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