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Abstract
Description
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について説明する。
図1(A)に、表示装置10の断面構成の一例を示す。
図1(B)は、表示素子90及び表示素子40が発する光をプロットしたxy色度図である。
図1(C1)は、着色層CFR、着色層CFG、及び着色層CFBのそれぞれについて、理想的な透過スペクトルを示している。また図1(C2)には、着色層CFM、着色層CFY、及び着色層CFCのそれぞれについて、理想的な透過スペクトルを示している。
以下では、上記断面構成例で例示した構成とは一部が異なる変形例について説明する。
図2(A)は、以下で例示する構成の断面概略図である。図2(A)では、着色層CFR、着色層CFG、及び着色層CFBの位置が異なる点で、図1(A)と主に相違している。
図2(B)では、着色層CFR、着色層CFG、着色層CFBと、着色層CFM、着色層CFY、及び着色層CFCとが同一面上に形成されている。
図3(A)では、図2(A)で示した構成において、着色層CFRと着色層CFMのように、同じ光を透過しうる2つの着色層を重ねて配置している例を示している。
図3(B)では、着色層CFR等と着色層CFM等の間に絶縁層86を設けずに、積層して形成した場合の例を示している。このような構成とすることで、作製工程を簡略化することができる。
上記では、白色光を発することのできる表示素子90と、着色層CFR、着色層CFG、または着色層CFBとを組み合わせて、表示素子90によりカラー表示を行う構成を示したが、以下では、赤色、緑色、青色等の光を発することのできる発光素子を用いた場合について説明する。
図4(A)は、図1(A)における表示素子90に代えて、赤色の光20eRを発する表示素子90R、緑色の光20eGを発する表示素子90G、及び青色の光20eBを発する表示素子90Bを有する例を示している。また、図1(A)に示した着色層CFR、着色層CFG、及び着色層CFBを設けていない。
図4(B)に示す構成は、図4(A)に対して、着色層CFM、着色層CFY、及び着色層CFCが開口を有していない点で主に相違している。
以下では、反射型の表示素子と、光を発する表示素子とを有する画素の配置例について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の例として、反射型の液晶素子と、発光素子の両方を有し、発光モード、反射モード、及びこれらを同時に行うハイブリッドモードの表示を行うことのできる、表示装置(表示パネル)の例を説明する。このような表示パネルを、ER−Hybrid Display(Emission and Reflection Hybrid Display、または、Emission/Reflection Hybrid Display)とも呼ぶことができる。
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7及び図8を用いて説明する。
次に、第1乃至第3のモードの状態遷移について、図7(D)を用いて説明を行う。図7(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7(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。
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8を用いて説明を行う。
次に、本実施の形態の表示装置について、図9を用いて説明を行う。図9は、表示装置610の斜視概略図である。
図10(A)は、表示装置400の構成の一例を示すブロック図である。表示装置400は、表示部362にマトリクス状に配列した複数の画素410を有する。また表示装置400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410、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410、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。
図11は、画素410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410を示している。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の断面構成の例について説明する。
図12に、FPC372を含む領域の一部、回路364を含む領域の一部、および表示部362を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
また、本発明の一態様の表示パネルは、図13に示すように、画素に設けられる第1のトランジスタと、第2のトランジスタが重なる領域を有する構成であってもよい。このような構成とすることで、一画素あたりの面積を小さくすることができ、高精細な画像が表示できる画素密度の高い表示パネルを形成することができる。
また、本発明の一態様の表示パネルは、図14に示すように、表示パネル300aと表示パネル300bが接着層50を介して貼り合わされた構成であってもよい。表示パネル300aは、表示部362aに液晶素子340およびトランジスタ206を有し、表示部362を駆動する回路364aにトランジスタ201aを有する。表示パネル300bは、表示部362bに発光素子360およびトランジスタ205、208を有し、表示部362bを駆動する回路364bにトランジスタ201bを有する。
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。
表示パネルが有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。表示素子からの光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。
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。
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。
続いて、各種測定方法を用い、基板上に成膜した酸化物半導体について測定を行った結果について説明する。
以下では、本発明の一態様に係る9個の試料について説明する。各試料は、それぞれ、酸化物半導体を成膜する際の基板温度、および酸素ガス流量比を異なる条件で作製する。なお、試料は、基板と、基板上の酸化物半導体と、を有する構造である。
本項目では、9個の試料に対し、X線回折(XRD:X−ray diffraction)測定を行った結果について説明する。なお、XRD装置として、Bruker社製D8 ADVANCEを用いた。また、条件は、Out−of−plane法によるθ/2θスキャンにて、走査範囲を15deg.乃至50deg.、ステップ幅を0.02deg.、走査速度を3.0deg./分とした。
本項目では、成膜時の基板温度R.T.、および酸素ガス流量比10%で作製した試料を、HAADF(High−Angle Annular Dark Field)−STEM(Scanning Transmission Electron Microscope)によって観察、および解析した結果について説明する(以下、HAADF−STEMによって取得した像は、TEM像ともいう。)。
本項目では、成膜時の基板温度R.T.、および酸素ガス流量比10%で作製した試料に、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、電子線回折パターンを取得した結果について説明する。
本項目では、エネルギー分散型X線分光法(EDX:Energy Dispersive X−ray spectroscopy)を用い、EDXマッピングを取得し、評価することによって、成膜時の基板温度R.T.、および酸素ガス流量比10%で作製した試料の元素分析を行った結果について説明する。なお、EDX測定には、元素分析装置として日本電子株式会社製エネルギー分散型X線分析装置JED−2300Tを用いる。なお、試料から放出されたX線の検出にはSiドリフト検出器を用いる。
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
液晶素子としては、例えば垂直配向(VA:Vertical Alignment)モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、MVA(Multi−Domain Vertical Alignment)モード、PVA(Patterned Vertical Alignment)モード、ASV(Advanced Super View)モードなどを用いることができる。
め好ましい。
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流または電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、LED、有機EL素子、無機EL素子等を用いることができる。
接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。
接続層としては、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)や、異方性導電ペースト(ACP:Anisotropic Conductive Paste)などを用いることができる。
着色層に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。
遮光層として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、チタンブラック、金属、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。遮光層は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。また、遮光層に、着色層の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用いることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を簡略化できるため好ましい。
本発明の一態様の入出力パネルの構成について、図15および図16を参照しながら説明する。
画素702(i,j)は、機能層520の一部と、第1の表示素子750(i,j)と、第2の表示素子550(i,j)と、を有する(図15参照)。
可視光を透過する材料をレンズ580に用いることができる。または、1.3以上2.5以下の屈折率を備える材料をレンズ580に用いることができる。例えば、無機材料または有機材料をレンズ580に用いることができる。
機能層720は、基板770および絶縁膜501Cの間に挟まれる領域を備える。機能層720は、絶縁膜771と、着色膜CF1と、を有する。
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、基板570と、基板770と、を有する。
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、接合層505を有する。
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、構造体KB1と、構造体KB2とを有する。
入力ユニット503は検知素子を備える。検知素子は、画素702(i,j)と重なる領域に近接するものを検知する機能を備える。これにより、表示部に近接させる指などをポインタに用いて、位置情報を入力することができる。
また、本実施の形態で説明する入出力パネル700TP3は、機能膜770Dと、機能膜770Pと、を有する。
本実施の形態では、本発明の一態様を用いて作製することができる表示モジュールについて説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を適用可能な電子機器について説明する。
CFM 着色層
CFY 着色層
CFR 着色層
CFG 着色層
CFB 着色層
RC 表示領域
RM 表示領域
RY 表示領域
RW 表示領域
ER 表示領域
EG 表示領域
EB 表示領域
EW 表示領域
10 表示装置
20eB 光
20eG 光
20eR 光
20rC 光
20rM 光
20rY 光
21 基板
23r 導電層
23t 導電層
24 液晶
25 導電層
30 画素
30E 画素
30R 画素
31 基板
40 表示素子
41 機能層
50 接着層
81 絶縁層
83 絶縁層
84 絶縁層
85 絶縁層
86 絶縁層
89 接着層
90 表示素子
90B 表示素子
90G 表示素子
90R 表示素子
91 導電層
92 EL層
92B EL層
92G EL層
92R EL層
93 導電層
117 絶縁層
130 偏光板
133a 配向膜
133b 配向膜
134 着色層
135 着色層
136 遮光層
161 接着層
162 接着層
191 導電層
192 EL層
193a 導電層
193b 導電層
201 トランジスタ
201a トランジスタ
201b トランジスタ
204 接続部
205 トランジスタ
206 トランジスタ
207 接続部
208 トランジスタ
211 絶縁層
212 絶縁層
213 絶縁層
214 絶縁層
215 絶縁層
216 絶縁層
217 絶縁層
218 絶縁層
220 絶縁層
221 導電層
222 導電層
223 導電層
224 導電層
231 半導体層
242 接続層
243 接続体
251 開口
252 接続部
300a 表示パネル
300b 表示パネル
311a 導電層
311b 導電層
312 液晶
313 導電層
340 液晶素子
351 基板
360 発光素子
361 基板
362 表示部
362a 表示部
362b 表示部
364 回路
364a 回路
364b 回路
372 FPC
400 表示装置
410 画素
451 開口
501 ユニット
501C 絶縁膜
502 ユニット
503 入力ユニット
505 接合層
512B 導電膜
520 機能層
521 絶縁膜
521A 絶縁膜
521B 絶縁膜
522 接続部
528 絶縁膜
530 画素回路
550 表示素子
551 電極
552 電極
553 発光性の材料を含む層
560 光学素子
565 被覆膜
570 基板
580 レンズ
591A 開口部
601 表示素子
602 表示素子
603 開口部
604 反射光
605 透過光
606 画素回路
610 表示装置
611 基板
612 基板
614 表示部
616 回路
618 配線
620 IC
622 FPC
624 電極
626 開口部
650 液晶素子
670 発光素子
700TP3 入出力パネル
702 画素
720 機能層
750 表示素子
751 電極
751H 領域
752 電極
753 層
770 基板
770D 機能膜
770P 機能膜
770PA 位相差フィルム
770PB 偏光層
771 絶縁膜
800 携帯情報端末
801 筐体
802 筐体
803 表示部
804 表示部
805 ヒンジ部
810 携帯情報端末
811 筐体
812 表示部
813 操作ボタン
814 外部接続ポート
815 スピーカ
816 マイク
817 カメラ
820 カメラ
821 筐体
822 表示部
823 操作ボタン
824 シャッターボタン
826 レンズ
830 テレビジョン装置
831 表示部
832 筐体
833 スピーカ
834 リモコン操作機
840 デジタルサイネージ
841 表示部
842 柱
850 パーソナルコンピュータ
851 表示部
852 筐体
853 タッチパッド
854 接続ポート
855 入力キー
900 電子機器
901 筐体
901a 筐体
901b 筐体
902a 表示部
902b 表示部
903 ヒンジ
910 電子機器
911a 筐体
911b 筐体
912a 表示部
912b 表示部
913 ヒンジ
914a 操作ボタン
914b 操作ボタン
915 カートリッジ
920 電子機器
921a 筐体
921b 筐体
922 表示部
923 ヒンジ
6000 表示モジュール
6001 上部カバー
6002 下部カバー
6005 FPC
6006 表示パネル
6009 フレーム
6010 プリント基板
6011 バッテリ
6015 発光部
6016 受光部
6017a 導光部
6017b 導光部
6018 光
Claims (9)
- 第1の表示素子と、第2の表示素子と、着色層と、を有し、
前記第1の表示素子は、表示面側に可視光を反射する機能を有し、
前記第2の表示素子は、前記表示面側に可視光を発する機能を有し、
前記着色層は、前記第1の表示素子が反射する第1の光の光路上に位置し、
前記着色層は、赤色、緑色、青色のうち、いずれか二つの光を透過する、
表示装置。 - 第1の表示素子と、第2の表示素子と、着色層と、を有し、
前記第1の表示素子は、表示面側に可視光を反射する機能を有し、
前記第2の表示素子は、前記表示面側に可視光を発する機能を有し、
前記着色層は、前記第1の表示素子が反射する第1の光の光路上に位置し、
前記着色層は、シアン、マゼンダ、イエローのうち、いずれか一の光を透過する、
表示装置。 - 第1の表示素子と、第2の表示素子と、着色層と、を有し、
前記第1の表示素子は、表示面側に可視光を反射する機能を有し、
前記第2の表示素子は、前記表示面側に可視光を発する機能を有し、
前記着色層は、前記第1の表示素子が反射する第1の光の光路上に位置し、
前記着色層は、シアン、マゼンダ、イエローのうち、いずれか一の光を透過し、
前記第2の表示素子は、赤色、緑色、青色のうち、いずれか一の光を発する、
表示装置。 - 第1の表示素子と、第2の表示素子と、第1の着色層と、第2の着色層と、を有し、
前記第1の表示素子は、表示面側に可視光を反射する機能を有し、
前記第2の表示素子は、前記表示面側に可視光を発する機能を有し、
前記第1の着色層は、前記第1の表示素子が反射する第1の光の光路上に位置し、
前記第2の着色層は、前記第2の表示素子が発する第2の光の光路上に位置し、
前記第1の着色層は、シアン、マゼンダ、イエローのうち、いずれか一の光を透過し、
前記第2の着色層は、赤色、緑色、青色のうち、いずれか一の光を透過する、
表示装置。 - 請求項2乃至請求項4のいずれか一において、
前記シアンの光は、波長450nmの光と、波長550nmの光を含み、
前記マゼンダの光は、波長450nmの光と、波長700nmの光を含み、
前記イエローの光は、波長550nmの光と、波長700nmの光を含む、
表示装置。 - 請求項1、請求項3、または請求項4において、
前記赤色の光は、波長700nmの光を含み、
前記緑色の光は、波長550nmの光を含み、
前記青色の光は、波長450nmの光を含む、
表示装置。 - 請求項1乃至請求項7のいずれか一において、
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の表示素子は、前記第1のトランジスタと電気的に接続し、且つ、可視光を反射する第1の導電層を有し、
前記第2の表示素子は、前記第2のトランジスタと電気的に接続し、且つ、可視光を透過する第2の導電層を有し、
前記第1の表示素子は、前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタよりも前記表示面側に位置し、
前記第2の表示素子は、前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタを挟んで、前記第1の表示素子とは反対側に位置する、
表示装置。 - 請求項7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、同一面上に設けられた、
表示装置。 - 請求項7または請求項8において、
前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタは、チャネルが形成される半導体に金属酸化物を含む、
表示装置。
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