JP2018072745A - Display device and driving method of display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一態様は、表示装置に関する。本発明の一態様は、表示装置の駆動方法に関する。 One embodiment of the present invention relates to a display device. One embodiment of the present invention relates to a method for driving a 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本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。 Note that one embodiment of the present invention is not limited to the above technical field. Technical fields of one embodiment of the present invention disclosed in this specification and the like include semiconductor devices, display devices, light-emitting devices, power storage devices, memory devices, electronic devices, lighting devices, input devices, input / output devices, and driving methods thereof , Or a method for producing them, can be mentioned as an example.
なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能し得る装置全般を指す。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は半導体装置の一態様である。また、撮像装置、電気光学装置、発電装置(薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む。)、及び電子機器は半導体装置を有している場合がある。 Note that in this specification and the like, a semiconductor device refers to any device that can function by utilizing semiconductor characteristics. A transistor, a semiconductor circuit, an arithmetic device, a memory device, or the like is one embodiment of a semiconductor device. An imaging device, an electro-optical device, a power generation device (including a thin film solar cell, an organic thin film solar cell, and the like) and an electronic device may include a semiconductor device.
近年、表示装置は様々な用途への応用が期待されている。表示装置としては、例えば、発光素子を有する発光装置、液晶素子を有する液晶表示装置等が開発されている。 In recent years, display devices are expected to be applied to various uses. As a display device, for example, a light emitting device having a light emitting element, a liquid crystal display device having a liquid crystal element, and the like have been developed.
例えば、特許文献1に、有機EL(Electroluminescence)素子が適用された可撓性を有する発光装置が開示されている。
For example,
特許文献2には、可視光を反射する領域と可視光を透過する領域とを有し、十分な外光が得られる環境下では反射型液晶表示装置として利用することができ、十分な外光が得られない環境下では透過型液晶表示装置として利用することができる、半透過型の液晶表示装置が開示されている。
有機EL素子を用いた表示装置では、長時間にわたって同じ文字や画像を表示させることで、いわゆる「焼き付き」の問題が発生する場合がある。焼き付きは、ある表示箇所において長時間同じ表示が続くことで、当該表示箇所における有機EL素子等の劣化が誘発され、表示面内における表示機能の一部が損なわれる不具合である。 In a display device using an organic EL element, a so-called “burn-in” problem may occur by displaying the same character or image for a long time. Burn-in is a problem in which the same display continues for a long time at a certain display location, thereby degrading the organic EL element or the like at the display location, and part of the display function within the display surface is impaired.
本発明の一態様は、焼き付きを回避又は低減する表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することを課題の一とする。又は、表示品位の優れた表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、目に優しい表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、消費電力が低減された表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様では、新規な表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することを課題の一とする。 An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device and a driving method of the display device in which burn-in is avoided or reduced. Another object is to provide a display device with excellent display quality and a method for driving the display device. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a display device that is easy on the eyes and a method for driving the display device. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a highly reliable display device and a driving method of the display device. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a display device with reduced power consumption and a method for driving the display device. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a novel display device and a driving method of the display 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、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。 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 necessarily 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の表示素子と、第2の表示素子と、を有する表示装置の駆動方法であって、第1の表示素子は、可視光を発する機能を有し、第2の表示素子は、可視光を反射する機能を有し、第1の期間において、第1の表示情報を第1の表示素子で表示する第1の工程と、第1の表示素子における第1の表示情報の表示を停止する第2の工程と、第2の期間において、第2の表示情報を第2の表示素子で表示する第3の工程と、を有し、第1の工程の後、第1の表示情報と第2の表示情報を比較し、第1の表示情報と第2の表示情報が同じ場合、第2の工程及び第3の工程を行う。 One embodiment of the present invention is a method for driving a display device including a first display element and a second display element. The first display element has a function of emitting visible light. The display element has a function of reflecting visible light, and in the first period, the first step of displaying the first display information on the first display element, and the first display element in the first display element A second step of stopping display of the display information; and a third step of displaying the second display information on the second display element in the second period. After the first step, The first display information and the second display information are compared, and if the first display information and the second display information are the same, the second step and the third step are performed.
また本発明の一態様は、第1の表示素子と、第2の表示素子と、を有する表示装置の駆動方法であって、第1の表示素子は、可視光を発する機能を有し、第1の期間において、第1の表示情報を第1の表示素子で表示する第1の工程と、第1の表示素子における第1の表示情報の表示を停止する第2の工程と、第2の期間において、第2の表示情報を第2の表示素子で表示する第3の工程と、を有し、第1の工程をn回(nは1以上の整数)行った後、第1の表示情報と第2の表示情報を比較し、第1の表示情報と第2の表示情報が同じ場合、第2の工程及び第3の工程を行ってもよい。 Another embodiment of the present invention is a method for driving a display device including a first display element and a second display element, the first display element having a function of emitting visible light, A first step of displaying the first display information on the first display element, a second step of stopping the display of the first display information on the first display element, and a second step And a third step of displaying the second display information on the second display element in the period, and after performing the first step n times (n is an integer of 1 or more), the first display When the information is compared with the second display information and the first display information and the second display information are the same, the second step and the third step may be performed.
また本発明の一態様は、上述した表示装置の駆動方法であって、表示装置は駆動部を有し、駆動部は、第1の表示素子に供給する表示情報と第2の表示素子に供給する表示情報を、異なるタイミングで供給してもよい。 Another embodiment of the present invention is a driving method of a display device described above, in which the display device includes a driving unit, and the driving unit supplies display information to be supplied to the first display element and the second display element. Display information to be displayed may be supplied at different timings.
また本発明の一態様は、上述した表示装置の駆動方法であって、表示装置は駆動部を有し、駆動部は、第1の表示素子に供給する表示情報と第2の表示素子に供給する表示情報を、同時に供給してもよい。 Another embodiment of the present invention is a driving method of a display device described above, in which the display device includes a driving unit, and the driving unit supplies display information to be supplied to the first display element and the second display element. Display information to be displayed may be supplied at the same time.
また本発明の一態様は、第1の表示素子と、第2の表示素子と、制御部と、を有する表示装置であって、第1の表示素子は、可視光を発する機能を有し、第2の表示素子は、可視光を反射する機能を有し、制御部は、第1の表示情報と第2の表示情報が同じ場合、第1の表示素子の表示を停止し、第2の表示素子において、第2の表示情報を表示させる機能を有していてもよい。 One embodiment of the present invention is a display device including a first display element, a second display element, and a control unit, and the first display element has a function of emitting visible light, The second display element has a function of reflecting visible light. When the first display information and the second display information are the same, the control unit stops the display of the first display element, and the second display element The display element may have a function of displaying the second display information.
また本発明の一態様は、第1の表示素子と、第2の表示素子と、制御部と、を有する表示装置であって、第1の表示素子は、可視光を発する機能を有し、第2の表示素子は、可視光を反射する機能を有し、制御部は、第1の表示素子における第1の表示情報の表示回数がn回以上の場合、第1の表示情報と第2の表示情報を比較し、第1の表示情報と第2の表示情報が同じ場合、第1の表示素子の表示を停止し、第2の表示素子において、第2の表示情報を表示させる機能を有していてもよい。 One embodiment of the present invention is a display device including a first display element, a second display element, and a control unit, and the first display element has a function of emitting visible light, The second display element has a function of reflecting visible light, and the control unit, when the number of times of display of the first display information on the first display element is n times or more, includes the first display information and the second display information. The display information is compared, and when the first display information and the second display information are the same, the display of the first display element is stopped and the second display information is displayed on the second display element. You may have.
また本発明の一態様は、上述した表示装置であって、表示装置は駆動部を有し、駆動部は、第1の表示素子に供給する表示情報と第2の表示素子に供給する表示情報を、異なるタイミングで供給する機能を有していてもよい。 One embodiment of the present invention is the above-described display device, in which the display device includes a driving portion, and the driving portion displays information supplied to the first display element and display information supplied to the second display element. May be provided at different timings.
また本発明の一態様は、上述した表示装置であって、表示装置は駆動部を有し、駆動部は、第1の表示素子に供給する表示情報と第2の表示素子に供給する表示情報を、同時に供給する機能を有していてもよい。 One embodiment of the present invention is the above-described display device, in which the display device includes a driving portion, and the driving portion displays information supplied to the first display element and display information supplied to the second display element. May be provided at the same time.
本発明の一態様により、焼き付きを回避又は低減する表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することができる。又は、表示品位の優れた表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することができる。又は、本発明の一態様により、目に優しい表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することができる。又は、本発明の一態様により、信頼性の高い表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することができる。又は、本発明の一態様により、消費電力が低減された表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することができる。又は、本発明の一態様により、新規な表示装置及び表示装置の駆動方法を提供することができる。 According to one embodiment of the present invention, a display device and a driving method of the display device that can avoid or reduce image sticking can be provided. Alternatively, a display device with excellent display quality and a method for driving the display device can be provided. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a display device that is easy on the eyes and a method for driving the display device can be provided. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a highly reliable display device and a driving method of the display device can be provided. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a display device with reduced power consumption and a method for driving the display device can be provided. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a novel display device and a driving method of the display 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.
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。したがって、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 Embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it will be easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below.
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。 Note that in structures of the invention described below, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals in different drawings, and description thereof is not repeated. In addition, in the case where the same function is indicated, the hatch pattern is the same, and there is a case where no reference numeral is given.
なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。 Note that in each drawing described in this specification, the size, the layer thickness, or the region of each component is exaggerated for simplicity in some cases. Therefore, it is not necessarily limited to the scale.
なお、本明細書等における「第1」、「第2」等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。 In the present specification and the like, ordinal numbers such as “first” and “second” are used for avoiding confusion between components, and are not limited numerically.
トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通又は非導通を制御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは、IGFET(Insulated Gate Field Effect Transistor)や薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)を含む。 A transistor is a kind of semiconductor element, and can realize amplification of current and voltage, switching operation for controlling conduction or non-conduction, and the like. The transistor in this specification includes an IGFET (Insulated Gate Field Effect Transistor) and a thin film transistor (TFT: Thin Film Transistor).
(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、可視光を発する第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 emits visible light are mixed.
本発明の一態様の表示装置は、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、光源を有し、当該光源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。第1の画素及び第2の画素は、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。また、表示装置は、第1の画素及び第2の画素を駆動する駆動部を有することが好ましい。駆動部は、第1の画素と第2の画素にそれぞれ異なる信号を供給して駆動可能な構成であることが好ましい。 A display device according to one embodiment of the present invention includes a first pixel that expresses gradation by controlling the amount of reflected light, a light source, and a first unit that expresses gradation by controlling the amount of light of the light source. It has 2 pixels. A plurality of first pixels and second pixels are arranged in a matrix, respectively, and constitute a display unit. In addition, the display device preferably includes a driver that drives the first pixel and the second pixel. The driving unit is preferably configured to be driven by supplying different signals to the first pixel and the second pixel.
また、第1の画素と第2の画素は、同数かつ同ピッチで、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を、同じ表示領域に表示することができる。 Furthermore, the first pixel and the second pixel are preferably arranged in a mixed manner in the display area of the display device. Thereby, as will be described later, an image displayed with only the plurality of first pixels, an image displayed with only the plurality of second pixels, and the plurality of first pixels and the plurality of second pixels. Each of the images displayed on both 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。又は、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 the first display element, a shutter type MEMS (Micro Electro Mechanical System) element, an optical interference type MEMS element, an element to which a microcapsule method, an electrophoresis method, an electrowetting method, or the like is applied are used. be able to.
また、第2の画素が有する第2の表示素子は光源を有し、その光源からの光を利用して表示する素子を用いることができる。このような画素が射出する光は、その輝度や色度が外光に左右されることがないため、色再現性が高く(色域が広く)、かつコントラストの高い、つまり鮮やかな表示を行うことができる。 In addition, the second display element included in the second pixel includes a light source, and an element that performs display using light from the light source can be used. The light emitted from such a pixel is not affected by external light in brightness or chromaticity, and therefore has high color reproducibility (wide color gamut) and high contrast, that is, vivid display. be able to.
第2の表示素子には、例えば、OLED(Organic Light Emitting Diode)、LED(Light Emitting Diode)、QLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)などの自発光性の発光素子を用いることができる。又は、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、当該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てもよい。 As the second display element, for example, a self-luminous light-emitting element such as an OLED (Organic Light Emitting Diode), an LED (Light Emitting Diode), or a QLED (Quantum-dot Light Emitting Diode) can be used. Alternatively, a display element included in the second pixel may be a combination of a backlight that is a light source and a transmissive liquid crystal element that controls the amount of transmitted light from the backlight.
第1の画素は、例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色の光、又はシアン(C)、マゼンタ(M)、黄色(Y)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、例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色の光、又はシアン(C)、マゼンタ(M)、黄色(Y)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 exhibits, for example, three colors of light of red (R), green (G), and blue (B), or three colors of light of cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). A structure having sub-pixels can be employed. Similarly, the second pixel also has, for example, three colors of light of red (R), green (G), and blue (B), or three colors of cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). It can be set as the structure which has the subpixel which each exhibits light. 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.
本発明の一態様の表示装置は、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。 The display device of one embodiment of the present invention includes 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 a first pixel and a second pixel. The third mode for displaying an image 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、かつ外光が白色光又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。 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 a book or a document, for example. 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.
第2のモードは、第2の表示素子による発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、かつ色再現性の高い)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。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。 The second mode is a mode for displaying an image using light emission 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.
第3のモードは、第1の表示素子による反射光と、第2の表示素子による発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。また、反射光と発光とを混色させた光を用いることで、まるで絵画を見ているかのように感じさせる画像を表示することが可能となる。 The third mode is a mode in which display is performed using both reflected light from the first display element and light emission 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. Further, by using light in which reflected light and light emission are mixed, it is possible to display an image that makes it feel as if the user is looking at a painting.
上述のように、第3のモードは、第1の表示素子による反射光と、第2の表示素子による発光の両方を用いるモードである。したがって、第3の表示のモードのことを、ハイブリッド表示と呼ぶことができる。 As described above, the third mode is a mode that uses both the reflected light from the first display element and the light emission from the second display element. Therefore, the third display mode can be referred to as hybrid display.
ハイブリッド表示とは、1つのパネルにおいて、反射光と、自発光とを併用して、色調又は光強度を互いに補完して、文字又は画像を表示する方法である。又は、ハイブリッド表示とは、同一画素又は同一副画素において複数の表示素子から、それぞれの光を用いて、文字及び/又は画像を表示する方法である。ただし、ハイブリッド表示を行っているハイブリッドディスプレイを局所的にみると、複数の表示素子のいずれか一を用いて表示される画素又は副画素と、複数の表示素子の二以上を用いて表示される画素又は副画素と、を有する場合がある。 Hybrid display is a method of displaying characters or images on one panel by using reflected light and self-light emission in combination with each other to complement color tone or light intensity. Alternatively, the hybrid display is a method for displaying characters and / or images using light from a plurality of display elements in the same pixel or the same sub-pixel. However, when a hybrid display that performs hybrid display is viewed locally, the display is performed using pixels or sub-pixels displayed using any one of the plurality of display elements and two or more of the plurality of display elements. A pixel or a sub-pixel.
なお、本明細書等において、上記構成のいずれか1つ又は複数の表現を満たすものを、ハイブリッド表示という。 Note that in this specification and the like, a display that satisfies any one or more expressions of the above configuration is referred to as a hybrid display.
また、ハイブリッドディスプレイは、同一画素又は同一副画素に複数の表示素子を有する。なお、複数の表示素子としては、例えば、光を反射する反射型素子と、光を射出する自発光素子とが挙げられる。なお、反射型素子と、自発光素子とは、それぞれ独立に制御することができる。ハイブリッドディスプレイは、表示部において、反射光、及び自発光のいずれか一方又は双方を用いて、文字及び/又は画像を表示する機能を有する。 Moreover, the hybrid display has a plurality of display elements in the same pixel or the same sub-pixel. Examples of the plurality of display elements include a reflective element that reflects light and a self-luminous element that emits light. Note that the reflective element and the self-luminous element can be controlled independently. The hybrid display has a function of displaying characters and / or images using either one or both of reflected light and self-light emission in the display unit.
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部と、駆動部と、制御部と、測光部と、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、又は測光部から入力される外光情報(照度など)に基づき、第1の画素に出力する第1の信号、及び第2の画素に出力する第2の信号を生成し、出力する。ここで、前述の画像情報は、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。制御部で生成、出力された第1の信号、第2の信号は、駆動部を介して、それぞれ第1の画素、第2の画素に供給される。前述したように、駆動部は、第1の画素と第2の画素にそれぞれ異なる信号を供給して駆動可能な構成であることが好ましい。 Here, the configuration of the display device may include a display unit including the first pixel and the second pixel, a driving unit, a control unit, and a photometry unit. The control unit outputs the first signal output to the first pixel and the second pixel output to the second pixel based on image information input from the outside or external light information (illuminance, etc.) input from the photometry unit. 2 signal is generated and output. Here, the aforementioned image information is information including gradation values corresponding to each pixel unit, and examples thereof include video signals such as video signals. The first signal and the second signal generated and output by the control unit are supplied to the first pixel and the second pixel, respectively, via the driving unit. As described above, the driving unit is preferably configured to be able to be driven by supplying different signals to the first pixel and the second pixel.
なお制御部は、画像情報を、表示に適切な状態に処理し、これを記憶する機能を有していることが好ましい。また制御部は、画像情報又は/及び外光情報に基づいて、上述した表示モードを選択する機能を有していることが好ましい。 The control unit preferably has a function of processing the image information into a state suitable for display and storing the image information. The control unit preferably has a function of selecting the above-described display mode based on image information or / and external light information.
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.
<表示装置の構成例>
図1は、本発明の一態様の表示装置10のブロック図である。表示装置10は、制御部11、駆動部13、及び表示部14を有する。また表示装置10は、外光の照度を検出する測光部12を有していてもよい。
<Configuration example of display device>
FIG. 1 is a block diagram of a
制御部11は、演算部31及び記憶部32を有する。 The control unit 11 includes a calculation unit 31 and a storage unit 32.
演算部31には、画像情報を含む映像信号S0が外部から入力される。当該映像信号S0に含まれる画像情報は、記憶部32に記憶することができる。映像信号S0に含まれる画像情報は、演算部31によって表示に最適な状態に補正(調色、調光など)される。記憶部32と演算部31とは、前述した画像情報の「記憶」と「補正」のやり取りを、相互間で行える構成であることが好ましい。 A video signal S0 including image information is input to the calculation unit 31 from the outside. The image information included in the video signal S0 can be stored in the storage unit 32. The image information included in the video signal S0 is corrected (toning, dimming, etc.) to a state optimal for display by the calculation unit 31. It is preferable that the storage unit 32 and the calculation unit 31 have a configuration in which the above-described “storage” and “correction” of image information can be exchanged between each other.
また、演算部31は、測光部12と接続されており、測光部12で検出された外光情報(照度など)L0を基に、画像情報を表示に最適な状態に補正(調色、調光など)する機能も有している。 The calculation unit 31 is connected to the photometry unit 12 and corrects the image information to a state optimal for display (toning and toning) based on external light information (illuminance, etc.) L0 detected by the photometry unit 12. (Such as light).
駆動部13は、第1のドライバ15aと第2のドライバ15bを有する。第1のドライバ15a及び第2のドライバ15bは、例えば、信号線駆動回路や走査線駆動回路としての機能を有する。第1のドライバ15aには、制御部11から第1の信号Saが供給され、第2のドライバ15bには、制御部11から第2の信号Sbが供給される。ここで、第1の信号Sa及び第2の信号Sbは、上述した演算部31によって最適な状態に補正された画像情報を基に生成される信号であり、後述する表示部14内の各画素ユニットに供給する階調値を含む信号である。第1の信号Saと第2の信号Sbは、同じ信号であってもよいし、それぞれ別の信号であってもよい。
The drive unit 13 includes a first driver 15a and a second driver 15b. The first driver 15a and the second driver 15b have a function as, for example, a signal line driver circuit or a scanning line driver circuit. The first driver 15a is supplied with the first signal Sa from the control unit 11, and the second driver 15b is supplied with the second signal Sb from the control unit 11. Here, the first signal Sa and the second signal Sb are signals generated based on the image information corrected to the optimum state by the arithmetic unit 31 described above, and each pixel in the
なお、図1には示していないが、制御部11は、第1の信号Sa及び第2の信号Sbの他に、クロック信号、スタートパルス信号などのタイミング信号を生成して駆動部13に出力する機能も有する。 Although not shown in FIG. 1, the control unit 11 generates a timing signal such as a clock signal and a start pulse signal in addition to the first signal Sa and the second signal Sb and outputs the timing signal to the drive unit 13. It also has a function to
第1のドライバ15aは、制御部11から供給された第1の信号Saを基に、表示部14に第1の情報Daを供給することができる。同様に、第2のドライバ15bは、制御部11から供給された第2の信号Sbを基に、表示部14に第2の情報Dbを供給することができる。第1の情報Da及び第2の情報Dbは、具体的には、階調値を含む信号、走査信号、電源電位等を含む情報である。第1の情報Da、第2の情報Dbは、第1のドライバ15a、第2のドライバ15bから、一定間隔を置いて1フレームごとに表示部14に供給される。ここで、1フレーム当たりの時間やフレーム間隔等は、制御部11で任意に設定することができる。なお、第1のドライバ15aと第2のドライバ15bは、第1の情報Daと第2の情報Dbを表示部14に同時に供給することもできるし、それぞれ個別に供給することもできる。
The first driver 15 a can supply the first information Da to the
また、図1には示していないが、第1のドライバ15a及び第2のドライバ15bは、フレームメモリを有していてもよい。第1のドライバ15aが有するフレームメモリには、第1の情報Daを、第2のドライバ15bが有するフレームメモリには、第2の情報Dbを記憶させることができる。なお、当該フレームメモリが記憶できるのは、1フレーム分の情報のみであり、表示部14に供給するフレームごとに記憶内容が更新される。当該フレームメモリでの記憶履歴は、制御部11の有する記憶部32が記憶できる構成であることが好ましい。
Although not shown in FIG. 1, the first driver 15a and the second driver 15b may have a frame memory. The first information Da can be stored in the frame memory included in the first driver 15a, and the second information Db can be stored in the frame memory included in the second driver 15b. Note that the frame memory can only store information for one frame, and the stored contents are updated for each frame supplied to the
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20を有する。画素ユニット20は、第1の画素21と、第2の画素22を有する。表示部14内の複数の画素ユニット20が有する第1の画素21は、いずれも上述の第1のドライバ15aから供給される第1の情報Daによって駆動される構成となっている。同様にして、表示部14内の複数の画素ユニット20が有する第2の画素22は、いずれも上述の第2のドライバ15bから供給される第2の情報Dbによって駆動される構成となっている。
The
図1では、第1の画素21及び第2の画素22が、それぞれ赤色(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。
FIG. 1 shows an example in which the
第1の画素21は、赤色(R)に対応する表示素子21R、緑色(G)に対応する表示素子21G、青色(B)に対応する表示素子21Bを有する。表示素子21R、表示素子21G、表示素子21Bは、それぞれ外光の反射を利用する表示素子である。
The
第2の画素22は、赤色(R)に対応する表示素子22R、緑色(G)に対応する表示素子22G、青色(B)に対応する表示素子22Bを有する。表示素子22R、表示素子22G、表示素子22Bは、それぞれ光源の光を利用する表示素子である。
The
第1の信号Saは、画素ユニット20の第1の画素21に与えられる階調値を含む信号である。ここでは、第1の信号Saは、1つの画素ユニット20につき、表示素子21R、表示素子21G、表示素子21Bのそれぞれに与えられる3つの階調値の情報を含む。
The first signal Sa is a signal including a gradation value given to the
また、第2の信号Sbは、画素ユニット20の第2の画素22に与えられる階調値を含む信号である。ここでは、第2の信号Sbは、1つの画素ユニット20につき、表示素子22R、表示素子22G、表示素子22Bのそれぞれに与えられる3つの階調値の情報を含む。
Further, the second signal Sb is a signal including a gradation value given to the
信号Sa及び信号Sbは、それぞれ単一の信号線により伝達するシリアル信号であってもよいし、複数の信号線により伝達するパラレル信号であってもよい。 Each of the signal Sa and the signal Sb may be a serial signal transmitted through a single signal line, or may be a parallel signal transmitted through a plurality of signal lines.
制御部11は、後述する第1のモード、第2のモード及び第3のモードのいずれか一を選択し、それぞれのモードに基づいた第1の信号Sa及び第2の信号Sbを生成し、駆動部13に出力する機能を有する。 The control unit 11 selects any one of a first mode, a second mode, and a third mode, which will be described later, and generates a first signal Sa and a second signal Sb based on each mode, It has a function of outputting to the drive unit 13.
ここで、演算部31は、例えばGPU(Graphics Processing Unit)等のマイクロプロセッサを用いることができる。また、これらマイクロプロセッサをFPGA(Field Programmable Gate Array)やFPAA(Field Programmable Analog Array)といったPLD(Programmable Logic Device)によって実現した構成としてもよい。 Here, for example, a microprocessor such as a GPU (Graphics Processing Unit) can be used as the calculation unit 31. These microprocessors may be configured by PLD (Programmable Logic Device) such as FPGA (Field Programmable Gate Array) and FPAA (Field Programmable Analog Array).
このとき、映像信号S0は、表示装置10とは別に設けられた中央演算装置(CPU:Central Processing Unit)などにより生成され、制御部11に供給される構成としてもよい。又は、演算部31がCPUを兼ね、演算部31が映像信号S0を生成する機能を有していてもよい。
At this time, the video signal S0 may be generated by a central processing unit (CPU) provided separately from the
また、外部から入力される映像信号S0は、あらかじめガンマ補正などの補正がなされた信号であってもよいし、演算部31が当該補正を行う機能を有していてもよい。演算部31は、映像信号S0に対して補正を行った信号を基に第1の信号Sa及び第2の信号Sbを生成してもよいし、生成した第1の信号Sa及び第2の信号Sbのそれぞれに対して補正を行ってもよい。 The video signal S0 input from the outside may be a signal that has been corrected in advance, such as gamma correction, or the calculation unit 31 may have a function of performing the correction. The calculation unit 31 may generate the first signal Sa and the second signal Sb based on a signal obtained by correcting the video signal S0, or the generated first signal Sa and second signal. You may correct | amend with respect to each of Sb.
演算部31は、プロセッサにより種々のプログラムからの命令を解釈し実行することで、各種のデータ処理やプログラム制御を行う。プロセッサにより実行し得るプログラムは、プロセッサが有するメモリ領域に格納されていてもよいし、これとは別のメモリに格納されていてもよい。 The calculation unit 31 performs various data processing and program control by interpreting and executing instructions from various programs by a processor. The program that can be executed by the processor may be stored in a memory area of the processor, or may be stored in a different memory.
演算部31は、メインメモリを有していてもよい。メインメモリは、RAM(Random Access Memory)などの揮発性メモリや、ROM(Read Only Memory)などの不揮発性メモリを備える構成とすることができる。 The computing unit 31 may have a main memory. The main memory may include a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory) and a nonvolatile memory such as a ROM (Read Only Memory).
RAMとしては、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)が用いられ、演算部31の作業空間として、仮想的にメモリ空間が割り当てられ利用される。外部に設けられた記憶装置に格納されたオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、プログラムモジュール、プログラムデータ等は、実行のためにRAMにロードされる。RAMにロードされたこれらのデータやプログラム、プログラムモジュールは、演算部31に直接アクセスされ、操作される。 For example, a DRAM (Dynamic Random Access Memory) is used as the RAM, and a memory space is virtually allocated and used as a work space of the arithmetic unit 31. An operating system, application programs, program modules, program data, and the like stored in an external storage device are loaded into the RAM for execution. These data, programs, and program modules loaded in the RAM are directly accessed and operated by the arithmetic unit 31.
制御部11は、プリント基板等の回路基板に実装され、駆動部13は、表示部14が形成された基板に設けられる構成とすることができる。このとき、回路基板と駆動部13とは、FPC(Flexible Print Circuit)等を介して接続されていればよい。またこのとき、駆動部13は、表示部14が形成された基板に、表示部14を構成するトランジスタなどと同一の工程で形成されていてもよいし、駆動部13の一部又は全部がIC(Integrated Circuit)として当該基板に実装されていてもよい。又は、制御部11及び駆動部13を、1つ又は複数のICの形態として、当該基板に実装してもよい。又は、制御部11及び駆動部13が、表示部14が形成された基板に、表示部14を構成するトランジスタなどと同一の工程で形成されていてもよい。
The control unit 11 can be mounted on a circuit board such as a printed circuit board, and the drive unit 13 can be provided on a substrate on which the
以上が、表示装置の構成例についての説明である。 The above is the description of the configuration example of the display device.
<画素ユニットの構成例>
続いて、図2の各図を用いて画素ユニット20について説明する。図2(A)乃至図2(C)は、画素ユニット20の構成例を示す模式図である。
<Configuration example of pixel unit>
Subsequently, the
第1の画素21は、表示素子21R、表示素子21G、表示素子21Bを有する。表示素子21Rは、外光を反射し、第1の画素21に入力される第1の階調値に含まれる赤色に対応する階調値に応じた輝度の赤色の光R1を、表示面側に射出する。表示素子21G、表示素子21Bも同様に、それぞれ緑色の光G1、青色の光B1を、表示面側に射出する。
The
第2の画素22は、表示素子22R、表示素子22G、表示素子22Bを有する。表示素子22Rは、光源を有し、第2の画素22に入力される第2の階調値に含まれる赤色に対応する階調値に応じた輝度の赤色の光R2を、表示面側に射出する。表示素子22G、表示素子22Bも同様に、それぞれ緑色の光G2、青色の光B2を、表示面側に射出する。
The
〔第1のモード〕
図2(A)は、外光(可視光)を反射する表示素子21R、表示素子21G、表示素子21Bを駆動して画像を表示する動作モード(第1のモード)の例を示している。第1のモードは、例えば、外光の照度が十分に高い場合などに適用することが有効な動作モードである。図2(A)に示すように、第1のモードでは、第2の画素22を用いずに、第1の画素21からの光(光R1、光G1、及び光B1の各可視光)のみを混色させることにより、所定の色の光25を表示面側に射出する。第1のモードは外光の照度を利用し、光源を必要としないため、後述する第2のモードと比べて、極めて低消費電力での表示が可能である。
[First mode]
FIG. 2A shows an example of an operation mode (first mode) in which an image is displayed by driving the
〔第2のモード〕
図2(B)は、自らが光(可視光)を発する表示素子22R、表示素子22G、表示素子22Bを駆動して画像を表示する動作モード(第2のモード)の例を示している。第2のモードは、例えば、外光の照度が極めて小さい場合などに適用することが有効な動作モードである。図2(B)に示すように、第2のモードでは、第1の画素21を用いずに、第2の画素22からの光(光R2、光G2、及び光B2の各可視光)のみを混色させることにより、所定の色の光25を表示面側に射出する。第2のモードは、前述した第1のモードと比べて、より鮮やかな表示を行うことができる。また、外光の照度の小ささに合わせて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、消費電力の低減を図ることもできる。
[Second mode]
FIG. 2B shows an example of an operation mode (second mode) in which an image is displayed by driving the
〔第3のモード〕
図2(C)は、外光(可視光)を反射する表示素子21R、表示素子21G、表示素子21Bと、自らが光(可視光)を発する表示素子22R、表示素子22G、表示素子22Bの両方を駆動して画像を表示する動作モード(第3のモード)の例を示している。第3のモードは、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な動作モードである。図2(C)に示すように、第3のモードでは、画素ユニット20は、光R1、光G1、光B1、光R2、光G2、及び光B2の6つの光(可視光)を混色させることにより、所定の色の光25を表示面側に射出する。第3のモードは、前述した第1のモードと比べて、より鮮やかな表示を行うことができると共に、前述した第2のモードと比べて、低消費電力での表示が可能である。また、第3のモードでは、第1の画素21からの反射光(可視光)と第2の画素からの発光(可視光)の割合を、表示装置10の使用環境に応じて適宜調整することによって、どのような環境下でも使用者が見やすく、かつ目に優しい表示を提供することができる。
[Third mode]
FIG. 2C illustrates the
以上が、画素ユニット20の構成例についての説明である。
The above is the description of the configuration example of the
<表示装置の動作例1>
以下では、本発明の一態様の表示装置10の具体的な動作例について、詳細に説明する。
<Operation Example 1 of Display Device>
Hereinafter, specific operation examples of the
〔フローチャート1(ルーチン)〕
図3は、本発明の一態様の表示装置10の動作例を示すフローチャートである。当該フローチャートは、表示部14が有する第2の画素22で長時間同じ文字や画像を表示し続けることによって、表示の焼き付きが生じることを回避又は低減させるための駆動方法を示したものである。
[Flowchart 1 (routine)]
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation example of the
まず初めに、ステップX0にて、表示部14の初期表示の設定を行う。ステップX0は、例えば、表示装置10を電源OFFの状態から電源ONにするときなど、表示部14に最初の表示を行うステップに相当する。この段階では、表示部14にどのような文字や画像を表示するか、また、それらをどのような動作モード(第1のモード、第2のモード、又は第3のモード)で表示するか、などのあらゆる初期設定を、制御部11によって任意に行うことができる。そのため、ステップX0の時点では、表示部14の動作モードは、第1のモード、第2のモード、又は第3のモードのいずれであっても構わない。また、表示部14の面内によって、異なる動作モードが混在していても構わない。例えば、本発明の一態様に係る表示部14が、スマートフォンのディスプレイである場合、メニューのアイコン部やステータスバー部(電池残量や電波強度等を表示)、あるいは年月日や時刻の表示部などは、ディスプレイ面内の同じ箇所で表示を行う時間が長いため、初めから第1のモード又は第3のモードで表示を行い、それ以外の表示箇所については、第2のモードで表示を行うなどが挙げられる。
First, in step X0, the initial display of the
次に、ステップX1にて、外光照度が「一定値」以下であるか否かの判定を行う。ここで、外光照度は測光部12で検出を行い、制御部11にその情報が供給される。そして、制御部11が有する演算部31にて、外光照度が「一定値」以下であるか否かの判断を行う。なお、当該「一定値」とは、制御部11で任意に設定できる値である。 Next, in step X1, it is determined whether or not the external light illuminance is equal to or less than a “constant value”. Here, the illuminance of outside light is detected by the photometry unit 12, and the information is supplied to the control unit 11. Then, the calculation unit 31 included in the control unit 11 determines whether or not the external light illuminance is equal to or less than a “constant value”. The “constant value” is a value that can be arbitrarily set by the control unit 11.
ステップX1において、判定結果が肯定的(外光照度が「一定値」以下)であった場合には、ステップX2へ進む。ステップX2では、表示部14の一部又は全部を第2の画素22で表示する。すなわち、表示部14の一部又は全部を、第2のモードで表示を行う。ここで、表示部14の一部とは、表示部14面内の同一箇所で長時間の表示を行う可能性が高い箇所(例えば、上述したスマートフォンの場合、メニューのアイコン部やステータスバー部、あるいは年月日や時刻の表示部など)を除く領域のことを指す。こうすることで、夜間や暗い室内など外光照度が低い環境下においても、第2の画素22が有する表示素子(表示素子22R、表示素子22G、表示素子22B)の発光によって表示部14の表示輝度を補い、使用者が見やすい画像を提供することができる。また、上述した表示面内14の同一箇所で長時間の表示を行う可能性が高い箇所については、第1のモード又は第3のモードで表示を行うことで、第2の画素22が有する表示素子(表示素子22R、表示素子22G、表示素子22B)の消耗・劣化を抑制し、当該箇所において表示の焼き付きが生じることを低減又は回避することができる。なお、ステップX2の次は、ステップX3(後述)へ進む。
In step X1, when the determination result is affirmative (external light illuminance is “a certain value” or less), the process proceeds to step X2. In step X <b> 2, part or all of the
ステップX1において、判定結果が否定的(外光照度が「一定値」以上)であった場合には、ステップX3へ進む。ステップX3では、表示部14へ供給する第2の情報Dbが、第2のドライバ15bのフレームメモリを未経由か否か、すなわち、フレームメモリで記憶された履歴の有無の判定を行う。
In Step X1, when the determination result is negative (external light illuminance is “a certain value” or more), the process proceeds to Step X3. In step X3, it is determined whether or not the second information Db supplied to the
ステップX3において、判定結果が肯定的(第2の情報Dbは、フレームメモリを未経由であり、フレームメモリで記憶された履歴がない)であった場合には、ステップX4(後述)へ進む。 In step X3, if the determination result is affirmative (the second information Db has not passed through the frame memory and there is no history stored in the frame memory), the process proceeds to step X4 (described later).
ステップX3において、判定結果が否定的(第2の情報Dbは、フレームメモリを経由しており、フレームメモリで記憶された履歴がある)であった場合には、ステップX5(後述)へ進む。 In step X3, if the determination result is negative (the second information Db passes through the frame memory and there is a history stored in the frame memory), the process proceeds to step X5 (described later).
前述したステップX4では、表示部14の表示の一部又は全部が不変か否かの判定を行う。ここで、当該表示の一部又は全部が不変であるか否かの判断は、現在フレームメモリに記憶されている第2の情報Dbと、1フレーム前にフレームメモリに記憶されていた第2の情報Dbとが同じであるか否かで行う。当該判断は、制御部11が、記憶部32に記憶されたフレームメモリの記憶履歴に基づいて行うことができる。
In step X4 described above, it is determined whether part or all of the display on the
ステップX4において、判定結果が肯定的(現在と1フレーム前とで、記憶されている第2の情報Dbが同じ)であった場合には、ステップX5(後述)へ進む。 In step X4, if the determination result is affirmative (the stored second information Db is the same between the current and the previous frame), the process proceeds to step X5 (described later).
ステップX4において、判定結果が否定的(現在と1フレーム前とで、記憶されている第2の情報Dbが異なる)であった場合には、ステップX6(後述)へ進む。 In step X4, if the determination result is negative (the stored second information Db is different between the current and the previous frame), the process proceeds to step X6 (described later).
前述したステップX5では、表示部14の一部又は全部において、第2の画素22での表示を停止し、第1の画素21での表示を行う。ここで、表示部14の一部とは、表示部14面内の同一箇所で長時間の表示を行う可能性が高い箇所(例えば、上述したスマートフォンの場合、メニューのアイコン部やステータスバー部、あるいは年月日や時刻の表示部など)を除く領域のことを指す。当該領域については、あらかじめ第1の画素21のみを用いる表示を行うものとする。こうすることで、表示部14の全面において、第2の画素22が有する表示素子(表示素子22R、表示素子22G、表示素子22B)の消耗・劣化に起因する表示の焼き付きが生じることを低減又は回避することができる。また、第1の画素のみを用いる動作モード(第1のモード)に切り替えることで、第2の画素を用いる動作モード(第2のモード又は第3のモード)で表示を行う場合と比べて、低消費電力な表示を実現することができる。なお、ステップX5の次は、上で説明したステップX1へ再び戻る。
In step X5 described above, the display on the
前述したステップX6では、表示部14の一部又は全部を第2の画素22で表示する(ステップX2と同様の処理)。ここで、表示部14の一部とは、表示部14面内の同一箇所で長時間の表示を行う可能性が高い箇所(例えば、上述したスマートフォンの場合、メニューのアイコン部やステータスバー部、あるいは年月日や時刻の表示部など)を除く領域のことを指す。なお、当該領域については、あらかじめ第1の画素21のみを用いる動作モード(第1のモード)で表示を行っていた場合、第2の画素22を用いる動作モード(第2のモード又は第3のモード)に切り替えてもよいし、このまま第1のモードを継続してもよい。当該領域については、第2の画素22を用いた動作モード(第2のモード又は第3のモード)を継続するものとする。こうすることで、フレーム間で動作モードが切り替わることがないため、経時的に見え方が変わることのない滑らかな画像を使用者に提供することができる。なお、ステップX6の次は、上で説明したステップX1へ再び戻る。
In Step X6 described above, a part or all of the
以上のように、ステップX1乃至ステップX6における一連のフローを繰り返すことで、本発明の一態様の表示装置10は、長時間の表示を行う場合でも、使用環境によらず、表示部14の全面において第2の画素22が有する表示素子(表示素子22R、表示素子22G、表示素子22B)の消耗・劣化に起因する表示の焼き付きが生じることを低減又は回避することができる。
As described above, by repeating the series of steps from Step X1 to Step X6, the
〔フローチャート2(サブルーチン)〕
本発明の一態様の表示装置10の動作においては、図3に示すフローチャートにおける判定(例えば、ステップX1やステップX4)に対して、遅延を持たせるためのフローを設けてもよい。以下では、当該フローの具体例について説明する。
[Flowchart 2 (Subroutine)]
In the operation of the
図4に、図3に示すフローチャートのサブルーチンとして、ステップX1又はステップX4に適用できるフローチャートの一例を示す。図4は、図3に示すフローチャートにおける判定(ステップX1又はステップX4)に対して、遅延を持たせるためのフローである。 FIG. 4 shows an example of a flowchart applicable to step X1 or step X4 as a subroutine of the flowchart shown in FIG. FIG. 4 is a flow for giving a delay to the determination (step X1 or step X4) in the flowchart shown in FIG.
まず初めに、ステップY1にて、図3に示すフローチャートのステップX1(ステップX4)における判定の実行回数n(nは0以上の整数)を0回に設定する処理を行う。ステップY1は、ステップX1(ステップX4)の前段階であるステップX0(ステップX3)にて実行される構成であることが好ましい。 First, in step Y1, a process of setting the number n of executions of determination in step X1 (step X4) of the flowchart shown in FIG. Step Y1 is preferably configured to be executed in step X0 (step X3), which is the previous stage of step X1 (step X4).
次に、ステップY2にて、図3に示すフローチャートのステップX1(ステップX4)に基づく判定を行う。ステップX1(ステップX4)の判定内容の詳細については、上述した説明内容を参酌する。 Next, at step Y2, a determination is made based on step X1 (step X4) of the flowchart shown in FIG. For the details of the determination contents of step X1 (step X4), the above-described explanation contents are taken into consideration.
ステップY2において、判定結果が肯定的であった場合には、ステップY3へ進む。ステップY3では、ステップX1(ステップX4)における判定の実行回数を、それまでの累積実行回数から1つ増やした値(例えば、初めてステップY3を経る場合は、1回。)に設定する処理を行う。なお、ステップY3の次は、ステップY4(後述)へ進む。 If the determination result is affirmative in step Y2, the process proceeds to step Y3. In step Y3, a process of setting the number of executions of the determination in step X1 (step X4) to a value that is increased by one from the cumulative number of executions so far (for example, once when passing through step Y3 for the first time) is performed. . After step Y3, the process proceeds to step Y4 (described later).
ステップY2において、判定結果が否定的であった場合には、ステップY6へ進む。ステップY6では、図3に示すフローチャートのステップX3(ステップX6)へ進む処理を行う。ステップX3(ステップX6)の内容の詳細については、上述した説明内容を参酌する。 If the determination result is negative in step Y2, the process proceeds to step Y6. In step Y6, the process which progresses to step X3 (step X6) of the flowchart shown in FIG. 3 is performed. For the details of the contents of step X3 (step X6), the above-described explanation content is taken into consideration.
前述したステップY4では、図3に示すフローチャートのステップX1(ステップX4)における判定の実行回数nが、上限値N(Nは1以上の整数)を超えているか否かの判定を行う。なお、当該上限値Nについては、制御部11で任意に設定できることが好ましい。 In step Y4 described above, it is determined whether or not the number n of executions of determination in step X1 (step X4) in the flowchart shown in FIG. 3 exceeds the upper limit value N (N is an integer equal to or greater than 1). Note that the upper limit value N is preferably set arbitrarily by the control unit 11.
ステップY4において、判定結果が肯定的(n≧N)であった場合は、ステップY5へ進む。ステップY5では、図3に示すフローチャートのステップX2(ステップX5)へ進む処理を行う。ステップX2(ステップX5)の内容の詳細については、上述した説明内容を参酌する。 If the determination result is affirmative (n ≧ N) in step Y4, the process proceeds to step Y5. In step Y5, a process of proceeding to step X2 (step X5) of the flowchart shown in FIG. 3 is performed. For the details of the contents of step X2 (step X5), the above-described explanation content is referred to.
ステップY4において、判定結果が否定的(n<N)であった場合は、上で説明したステップY2へ再び戻る。ステップY2以降のフローについては、上述した説明内容を参酌することができる。 In step Y4, when the determination result is negative (n <N), the process returns to step Y2 described above. Regarding the flow after step Y2, the above-described explanation can be taken into consideration.
以上のように、図3に示すフローチャートにおける判定(例えば、ステップX1やステップX4)に対して、上述したステップY1乃至ステップY6のような遅延を持たせるフローを設けることによって、本発明の一態様の表示装置10は、長時間の表示を行う場合でも、使用環境によらず、表示部14の全面において第2の画素22が有する表示素子(表示素子22R、表示素子22G、表示素子22B)の消耗・劣化に起因する表示の焼き付きが生じることを低減又は回避することができる。
As described above, an aspect of the present invention is provided by providing a flow such as the above-described steps Y1 to Y6 with respect to the determination (for example, step X1 or step X4) in the flowchart illustrated in FIG. The
〔表示部の動作例(表示輝度の時間変化)〕
本発明の一態様の表示装置10は、上述したように、表示部14を3種類の動作モード(第1のモード、第2のモード、第3のモード)で駆動させることができる。例えば、図3に示すフローチャートでは、ステップX2、ステップX5、ステップX6に当該各種動作モードを適用することができる。以下では、図3に示すフローチャートのステップX5における表示部14の具体的な動作例について説明する。
[Operation example of display section (change in display brightness over time)]
As described above, the
図5(A)乃至図5(E)は、表示部14を第1の画素21又は/及び第2の画素22で表示させる場合の動作例を表示輝度の時間変化として模式的に示した図である。図5(A)乃至図5(E)において、横軸は時間、縦軸は各画素(第1の画素21、第2の画素22)の表示輝度を表している。図5(A)は、時間を通じて、第2の画素22のみで表示(第2のモード)を続ける場合の動作例である。図中の実線が、第2の画素22の表示輝度を表している。図5(A)は、ステップX5およびステップX6の前段階であるステップX4での判定時における、表示部14の動作例である。図5(B)は、時間を通じて、第1の画素21のみで表示(第1のモード)を続ける場合の動作例である。図中の破線が、第1の画素21の表示輝度を表している。図5(B)は、ステップX5に適用できる動作例の一つである。
FIGS. 5A to 5E are diagrams schematically illustrating an operation example when the
ステップX5に適用できる表示部14の動作例は、図5(B)に示すものだけに限られない。図5(C)乃至図5(E)も、ステップX5に適用できる表示部14の動作例である。図5(C)は、第1の画素21での表示(第1のモード)と第2の画素22での表示(第2のモード)を交互に行う動作例である。図中では、期間T1、期間T3を第1の画素21で表示(第1のモード)し、期間T2、期間T4を第2の画素22で表示(第2のモード)する例を示している。このような動作とすることで、図5(A)の動作に比べて第2の画素22の表示時間を短縮させることができるため、第2の画素22が有する表示素子(表示素子22R、表示素子22G、表示素子22B)の消耗・劣化を低減することができる。なお、第1の画素21を表示させる期間(期間T1、期間T3等)と第2の画素22を表示させる期間(期間T2、期間T4等)の長さについては、制御部11で任意に設定できることが好ましい。
An example of the operation of the
図5(D)は、時間を通じて、第1の画素21と第2の画素22の双方で表示(第3のモード)し続ける動作例である。図5(A)に示す第2の画素22の表示輝度と比べて、図5(D)に示す第1の画素21、第2の画素の表示輝度はいずれも低い。このような動作とすることで、図5(A)の動作に比べて第2の画素22の表示輝度を低減させることができるため、第2の画素22が有する表示素子(表示素子22R、表示素子22G、表示素子22B)の消耗・劣化を低減することができる。なお、第1の画素21の表示輝度と第2の画素22の表示輝度については、制御部11で任意に設定できることが好ましい。
FIG. 5D shows an operation example in which display (third mode) is continued on both the
図5(E)は、第1の画素21は、時間を通じて表示(第1のモード)し続け、第2の画素22は、一定の期間(期間T2、期間T4等)のみ表示(第2のモード)する動作例である。このような動作とすることで、図5(A)の動作に比べて第2の画素22の表示時間を短縮させることができると共に、表示輝度を低減させることもできるため、第2の画素22が有する表示素子(表示素子22R、表示素子22G、表示素子22B)の消耗・劣化を低減することができる。なお、第2の画素22を表示させる期間(期間T2、期間T4等)の長さと表示輝度、及び第1の画素21の表示輝度については、制御部11で任意に設定できることが好ましい。
In FIG. 5E, the
なお上では、図5(B)乃至図5(E)を、図3に示すフローチャートのステップX5における表示部14の動作例として説明したが、図3に示すフローチャートのステップX6(ステップX2も同様。)の動作例としても適用可能である。ただし、この場合、図5(B)乃至図5(E)における第1の画素21の表示輝度と第2の画素22の表示輝度の関係が入れ替わる。
In the above, FIGS. 5B to 5E have been described as the operation example of the
以上のように、本発明の一態様の表示装置10は、上で説明した各種動作例の一又は複数を適用することができる。これにより、表示部14が有する第2の画素22で長時間同じ文字や画像を表示し続けることによって、表示の焼き付きが生じることを回避又は低減させることができる。
As described above, one or more of the various operation examples described above can be applied to the
<表示装置の動作例2>
本発明の一態様の表示装置10の動作例は、上述した例に限られない。以下では、上述した例とは別の動作例について説明する。
<Operation Example 2 of Display Device>
The operation example of the
以下で説明する動作例では、上述した例と異なり、第1のドライバ15a、第1のドライバ15bは、フレームメモリを有していなくてもよい。 In the operation example described below, unlike the example described above, the first driver 15a and the first driver 15b do not have to include a frame memory.
なお、以下で説明する動作例は、表示部14が、前述した第2のモード又は第3のモードで動作していることを前提とする。すなわち、表示部14が、同面内において第2の画素22を用いて表示している領域を有することを前提とする。
Note that the operation example described below is based on the assumption that the
本発明の一態様では、制御部11が、駆動部13が有する第2のドライバ15bに第2の信号Sbを供給する際、制御部11が有する記憶部32が、当該第2の信号Sbを記憶する機能を有していてもよい。 In one aspect of the present invention, when the control unit 11 supplies the second signal Sb to the second driver 15b included in the drive unit 13, the storage unit 32 included in the control unit 11 outputs the second signal Sb. You may have the function to memorize.
このとき、記憶部32は、第2のドライバ15bに供給する第2の信号Sbをそのまま記憶してもよいし、過去に第2のドライバ15bに供給した第2の信号Sbも含めた積分値として記憶してもよい。なお、当該積分値に変換する処理は、演算部31が行う。 At this time, the storage unit 32 may store the second signal Sb supplied to the second driver 15b as it is, or an integrated value including the second signal Sb supplied to the second driver 15b in the past. May be stored as The calculation unit 31 performs the process of converting the integral value.
記憶部32に記憶された第2の信号Sb又は第2の信号Sbの積分値(以下では、これらを総称して「表示情報」と呼ぶ。)は、演算部31によって「補正」がかけられ、新たな第2の信号Sbとして、第2のドライバ15bに供給される。ここで「補正」とは、具体的には、第2のドライバ15bに供給される上述の表示情報(表示部14面内の輝度分布を含む。)に対して、これと反転する表示部14面内の輝度分布を有する表示情報を生成する処理のことを指す。例えば、第2のドライバ15bに供給する表示情報において、表示部14面内で輝度が高い箇所は、当該補正によって低い輝度の表示情報に設定し直され、表示部14面内で輝度が低い箇所は、当該補正によって高い輝度の表示情報に設定し直される。
The second signal Sb or the integrated value of the second signal Sb stored in the storage unit 32 (hereinafter collectively referred to as “display information”) is “corrected” by the calculation unit 31. The new second signal Sb is supplied to the second driver 15b. Here, the “correction” specifically refers to the
〔補正前後の表示情報の例〕
図6(A)及び図6(B)には、制御部11から第2のドライバ15bに供給される補正前後の表示情報の一例を示している。図6(A)は、ある表示期間(「補正」前)における表示部14の表示情報である。図6(A)に示す表示情報では、表示部14面内で白い箇所と黒い箇所が千鳥格子状に分布している。ここで、白い箇所は、基準値よりも輝度が高い表示情報を有する箇所であり、黒い箇所は、基準値よりも輝度が低い表示情報を有する箇所である。ここで、基準値とは、制御部11で設定することができる任意の輝度の値である。上述したように、当該表示情報は、記憶部32に記憶される。ここでは、図6(A)に示す表示情報が、過去の表示情報も含めた積分値としてではなく、ある表示期間の表示情報のみを、そのまま記憶部32に記憶するものとして、以下を説明する。
[Example of display information before and after correction]
6A and 6B show an example of display information before and after correction supplied from the control unit 11 to the second driver 15b. FIG. 6A shows display information on the
図6(A)に示す、ある表示期間における表示部14の表示情報は、記憶部32に記憶され、演算部31にて、上述した「補正」がかけられる。
The display information of the
図6(B)は、「補正」後の、表示部14の表示情報である。「補正」をかけたことにより、図6(A)で輝度が高い表示情報を有する箇所(白い箇所)が、図6(B)では輝度が低い(黒い)表示情報に変更されており、図6(A)で輝度が低い表示情報を有する箇所(黒い箇所)が、図6(B)では輝度が高い(白い)表示情報に変更されている。
FIG. 6B shows display information on the
このように、制御部11が、ある表示期間における表示部14の表示情報(図6(A))に対して上述した「補正」をかけ、次の表示期間において、図6(A)と反転した表示輝度の面内分布を有する表示情報(図6(B))を第2のドライバ15bに供給することによって、常に時間軸に対する表示情報の面内分布を平準化することができる。
In this way, the control unit 11 applies the above-described “correction” to the display information (FIG. 6A) on the
なお、図6(A)及び図6(B)では、輝度が高い表示情報を有する箇所(白い箇所)と低い表示情報を有する箇所(黒い箇所)が千鳥格子状に分布した表示例を示しているが、これに限られず、千鳥格子状以外の分布や、ランダムな分布であってもよい。 6A and 6B show display examples in which places having high luminance display information (white places) and places having low display information (black places) are distributed in a staggered pattern. However, the present invention is not limited to this, and a distribution other than a staggered pattern or a random distribution may be used.
また、図6(A)及び図6(B)では、任意の基準値よりも輝度が高い表示情報を有する箇所(白い箇所)と低い表示情報を有する箇所(黒い箇所)の2階調のみでの表示例を示しているが、本発明の一態様はこの限りではなく、表示情報の階調をさらに細かく分割してもよい。この場合も、ある表示期間における表示輝度の面内分布情報を有する表示情報に対して、これと反転する表示輝度の面内分布情報を有する表示情報を次の表示期間に供給することで、時間軸に対する表示情報を面内で平準化することができる。なお、表示情報の階調をどの程度細かく分割するかは、制御部11で任意に設定することができる。 Further, in FIGS. 6A and 6B, there are only two gradations, a portion having display information with higher luminance than an arbitrary reference value (white portion) and a portion having low display information (black portion). However, one embodiment of the present invention is not limited to this, and the gradation of display information may be further divided. In this case as well, the display information having the in-plane distribution information of the display luminance reversed to the display information having the in-plane distribution information of the display luminance in a certain display period is supplied to the next display period to Display information for the axis can be leveled in the plane. The control unit 11 can arbitrarily set how finely the gradation of the display information is divided.
また、図6(A)及び図6(B)では、表示部14の表示情報を面内32分割(4行×8列)して表示しているが、本発明の一態様はこの限りではない。表示部14が有する画素数に応じて、面内での分割数を細分化することが可能である。
6A and 6B, the display information of the
また、本発明の一態様の表示装置10は、外光情報(照度)を検出する測光部12を有することができる。そのため、本発明の一態様の表示装置10は、測光部12で検出した外光照度に応じて、表示部14の表示に使用する表示素子を切り替える機能を有していてもよい。
In addition, the
例えば、表示部14が、前述した第2のモード又は第3のモードで動作していたとする。すなわち、表示部14が、同面内において第2の画素22を用いて表示している領域を有していたとする。
For example, it is assumed that the
測光部12は、外光情報(照度)を検出し、当該外光情報を、制御部11が有する演算部31に供給することができる。 The photometry unit 12 can detect external light information (illuminance) and supply the external light information to the calculation unit 31 included in the control unit 11.
演算部31が測光部12から受け取った外光情報(照度)が「一定値」よりも高い場合、演算部31は、次の表示期間における表示情報を含む第1の信号Saを駆動部13が有する第1のドライバ15aに供給する。なお、上述したように、当該「一定値」とは、制御部11で任意に設定できる値である。 When the external light information (illuminance) received by the calculation unit 31 from the photometry unit 12 is higher than the “constant value”, the calculation unit 31 causes the drive unit 13 to receive the first signal Sa including display information in the next display period. It supplies to the 1st driver 15a which has. As described above, the “constant value” is a value that can be arbitrarily set by the control unit 11.
このとき、次の表示期間における表示情報を含む第2の信号Sbについても、常に第2のドライバ15bに供給される構成であることが好ましい。ただし、駆動部13から表示部14に供給されるのは第1のドライバ15aからの第1の情報Daのみであり、第2のドライバ15bからの第2の情報Dbについては、表示部14へ供給されないものとする。
At this time, it is preferable that the second signal Sb including the display information in the next display period is always supplied to the second driver 15b. However, only the first information Da from the first driver 15a is supplied from the driving unit 13 to the
前述したように、第1のドライバ15aから供給される第1の情報Daは、表示部14内の画素ユニット20が有する第1の画素21を駆動させるための情報である。したがって、測光部14が外光照度(「一定値」よりも高い)を検出した次の表示期間では、表示部14は第1の画素21のみを用いて表示を行う。
As described above, the first information Da supplied from the first driver 15 a is information for driving the
前述したように、第1の画素21は、外光(可視光)を反射する表示素子(表示素子21R、表示素子21G、表示素子21B)を有し、第1のモードにより表示を行う画素である。そのため、上で説明したように、外光照度が「一定値」よりも高い場合に、表示部14の動作モードを第2のモード又は第3のモードから第1のモードに切り替えることにより、光源を用いない極めて低消費電力な表示を行うことができる。
As described above, the
また前述したように、次の表示期間における表示情報を含む第2の信号Sbについても、常に制御部11から第2のドライバ15bに「補正」された最新情報を供給する構成にしておくことで、例えば、あるタイミングで外光照度が「一定値」よりも高い状態から低い状態に変わり、表示部14の動作モードを第1のモードから第2のモード又は第3のモードに切り替えることになったとしても、即時に、最適な状態に設定された第2の情報Dbを表示部14に供給することできる。
As described above, the second signal Sb including the display information in the next display period is also configured to always supply the latest information “corrected” from the control unit 11 to the second driver 15b. For example, at a certain timing, the ambient light illuminance changes from a state higher than “a certain value” to a lower state, and the operation mode of the
以上のように、本発明の一態様の表示装置10は、外光照度が「一定値」よりも高い場合には、表示部14の動作モードを第2のモード又は第3のモードから第1のモードに切り替えることで、光源を用いない極めて低消費電力な表示を行うことができる。またこのとき、直接表示に寄与しない第2の信号Sbについても、常に制御部11から「補正」された最新表示情報を第2のドライバ15bに供給し続ける構成にすることで、例えば、あるタイミングで外光照度が「一定値」よりも低い状態に変わった場合、即時に、最適な状態に設定された第2の情報Dbを表示部14に供給することができる。すなわち、制御部11は、常に面内輝度分布が平準化された表示情報を第2のドライバ15bに供給し続けることができるため、第2の画素が有する発光性の表示素子(表示素子22R、表示素子22G、表示素子22B)が表示部14面内で局所的に消耗・劣化することを抑制し、表示の焼き付きが生じることを回避又は低減させることができる。
As described above, in the
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、発光素子の両方を有し、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 2)
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 light-emitting element and can perform both transmission mode and reflection mode displays.
<構成例>
図7(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。
<Configuration example>
FIG. 7A is a block diagram illustrating an example of a structure of the
なお、図7(A)に示す表示装置400は、図1で示した表示装置10のうち、駆動部13と表示部14に相当する。
Note that the
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。 Here, for the sake of simplicity, a configuration having one circuit GD and one circuit SD is shown, but a circuit GD and a circuit SD that drive a liquid crystal element, and a circuit GD and a circuit SD that drive a light-emitting element, It may be provided separately.
画素410は、反射型の液晶素子と、発光素子を有する。画素410において、液晶素子と発光素子とは、互いに重なる部分を有する。
The
図7(B1)は、画素410が有する電極311bの構成例を示している。電極311bは、画素410における液晶素子の反射電極として機能する。また、電極311bには、開口451が設けられている。
FIG. 7B1 illustrates a configuration example of the
図7(B1)には、電極311bと重なる領域に位置する発光素子360を破線で示している。発光素子360は、電極311bが有する開口451と重ねて配置されている。これにより、発光素子360が発する光は、開口451を介して表示面側に射出される。
In FIG. 7B1, the light-emitting
図7(B1)では、方向Rに隣接する画素410が異なる色に対応する画素を示している。このとき、図7(B1)に示すように、方向Rに隣接する2つの画素において、開口451が一列に配列されないように、電極311bの異なる位置に設けられていることが好ましい。これにより、2つの発光素子360を離すことが可能で、発光素子360が発する光が隣接する画素410が有する着色層に入射してしまう現象(クロストークともいう。)を抑制することができる。また、隣接する2つの発光素子360を離して配置することができるため、発光素子360のEL層をシャドーマスク等により作り分ける場合であっても、高い精細度の表示装置を実現できる。
In FIG. 7B1, the
また、電極311bは、図7(B2)に示すような配列としてもよい。
Further, the
非開口部の総面積に対する開口451の総面積の比の値が大きすぎると、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451の総面積の比の値が小さすぎると、発光素子360を用いた表示が暗くなってしまう。
If the ratio of the total area of the
また、反射電極として機能する電極311bに設ける開口451の面積が小さすぎると、発光素子360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
開口451の形状は、例えば、多角形、四角形、楕円形、円形又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451を隣接する画素に寄せて配置してもよい。好ましくは、開口451を同じ色を表示する他の画素に寄せて配置する。これにより、クロストークを抑制できる。
The shape of the
<回路構成例>
図8は、画素410の構成例を示す回路図である。図8では、隣接する2つの画素410を示している。
<Circuit configuration example>
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the
画素410は、スイッチSW1、容量素子C1、液晶素子340、スイッチSW2、トランジスタM、容量素子C2、及び発光素子360等を有する。また、画素410には、配線G1、配線G2、配線ANO、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8では、液晶素子340と電気的に接続する配線VCOM1、及び発光素子360と電気的に接続する配線VCOM2を示している。
The
図8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. 8 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340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340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, a source or drain connected to the wiring S1, and the other source or drain connected to one electrode of the capacitor C1 and one electrode of the
また、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、トランジスタMのゲートと接続されている。容量素子C2は、他方の電極がトランジスタMのソース又はドレインの一方、及び配線ANOと接続されている。トランジスタMは、ソース又はドレインの他方が発光素子360の一方の電極と接続されている。発光素子360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, one of the source and the drain connected to the wiring S2, and the other of the source and the drain connected to one electrode of the capacitor C2 and the gate of the transistor M. . The other electrode of the capacitor C2 is connected to one of the source and the drain of the transistor M and the wiring ANO. In the transistor M, the other of the source and the drain is connected to one electrode of the
図8では、トランジスタMがチャネル領域を形成する半導体を挟む2つのゲートを有し、これらが接続されている例を示している。これにより、トランジスタMが流すことのできる電流を増大させることができる。 FIG. 8 shows an example in which the transistor M has two gates sandwiching a semiconductor forming a channel region and these are connected. As a result, the current that can be passed by the transistor M can be increased.
配線G1には、スイッチSW1を導通状態又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340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
配線G2には、スイッチSW2を導通状態又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及び配線ANOには、発光素子360が発光する電位差が生じる電位をそれぞれ与えることができる。配線S2には、トランジスタMの導通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. The wiring VCOM2 and the wiring ANO can each be supplied with a potential at which a potential difference generated by the
図8に示す画素410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340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、発光素子360を発光させて表示することができる。また、両方のモードで表示を行う場合には、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
なお図8では、1つの画素410に、1つの液晶素子340と1つの発光素子360とを有する例を示したが、これに限られない。図9(A)は、1つの画素410に1つの液晶素子340と4つの発光素子360(発光素子360r、発光素子360g、発光素子360b、発光素子360w)を有する例を示している。図9(A)に示す画素410は、図8とは異なり、1つの画素でフルカラーの表示が可能な画素である。
Note that although FIG. 8 illustrates an example in which one
図9(A)では、図8の例に加えて、画素410に配線G3及び配線S3が接続されている。
In FIG. 9A, in addition to the example of FIG. 8, a wiring G3 and a wiring S3 are connected to the
図9(A)に示す例では、例えば、4つの発光素子360(発光素子360r、発光素子360g、発光素子360b、発光素子360w)として、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、及び白色(W)を呈する発光素子を用いることができる。また、液晶素子340として、白色を呈する反射型の液晶素子を用いることができる。これにより、反射モードの表示を行う場合には、反射率の高い白色の表示を行うことができる。また、透過モードで表示を行う場合には、演色性の高い表示を低い電力で行うことができる。
In the example shown in FIG. 9A, for example, four light-emitting elements 360 (light-emitting
また、図9(B)には、画素410の構成例を示している。画素410は、電極311が有する開口部と重なる発光素子360wと、電極311の周囲に配置された発光素子360r、発光素子360g、及び発光素子360bとを有する。発光素子360r、発光素子360g、及び発光素子360bは、発光面積がほぼ同等であることが好ましい。
FIG. 9B illustrates a configuration example of the
<表示パネルの構成例>
図10は、本発明の一態様の表示パネル100の斜視概略図である。表示パネル100は、基板51と基板61とが貼り合わされた構成を有する。図10では、基板61を破線で明示している。
<Configuration example of display panel>
FIG. 10 is a schematic perspective view of the
表示パネル100は、表示部62、回路64、配線65等を有する。基板51には、例えば、回路64、配線65、及び画素電極として機能する導電層111b等が設けられる。また、図10では、基板51上にIC73とFPC72が実装されている例を示している。そのため、図10に示す構成は、表示パネル100とFPC72及びIC73を有する表示モジュールと言うこともできる。
The
回路64は、例えば、走査線駆動回路として機能する回路を用いることができる。
As the
配線65は、表示部62や回路64に信号や電力を供給する機能を有する。当該信号や電力は、FPC72を介して外部から、又はIC73から配線65に入力される。
The
また、図10では、COG(Chip On Glass)方式等により、基板51にIC73が設けられている例を示している。IC73としては、例えば、走査線駆動回路、又は信号線駆動回路などとしての機能を有するICを適用できる。なお、表示パネル100が走査線駆動回路及び信号線駆動回路として機能する回路を備える場合や、走査線駆動回路や信号線駆動回路として機能する回路を外部に設け、FPC72を介して表示パネル100を駆動するための信号を入力する場合などでは、IC73を設けない構成としてもよい。また、IC73を、COF(Chip On Film)方式等により、FPC72に実装してもよい。
FIG. 10 shows an example in which the
図10には、表示部62の一部の拡大図を示している。表示部62には、複数の表示素子が有する導電層111bがマトリクス状に配置されている。導電層111bは、可視光を反射する機能を有し、後述する液晶素子40の反射電極として機能する。
FIG. 10 shows an enlarged view of a part of the
また、図10に示すように、導電層111bは開口を有する。さらに導電層111bよりも基板51側に、発光素子60を有する。発光素子60からの光は、導電層111bの開口を介して基板61側に射出される。
As shown in FIG. 10, the
<断面構成例>
図11に、図10で例示した表示パネル100の、FPC72を含む領域の一部、回路64を含む領域の一部、及び表示部62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。
<Cross-section configuration example>
FIG. 11 illustrates an example of a cross section of the
表示パネル100は、基板51と基板61の間に、絶縁層220を有する。また、基板51と絶縁層220との間に、発光素子60、トランジスタ201、トランジスタ205、トランジスタ206、着色層134等を有する。また、絶縁層220と基板61との間に、液晶素子40、着色層131等を有する。また、基板61と絶縁層220は接着層141を介して接着され、基板51と絶縁層220は接着層142を介して接着されている。
The
トランジスタ206は、液晶素子40と電気的に接続し、トランジスタ205は、発光素子60と電気的に接続する。トランジスタ205とトランジスタ206は、いずれも絶縁層220の基板51側の面上に形成されているため、これらを同一の工程を用いて作製することができる。
The
基板61には、着色層131、遮光層132、絶縁層121、及び液晶素子40の共通電極として機能する導電層113、配向膜133b、絶縁層117等が設けられている。絶縁層117は、液晶素子40のセルギャップを保持するためのスペーサとして機能する。
The
絶縁層220の基板51側には、絶縁層211、絶縁層212、絶縁層213、絶縁層214、絶縁層215等の絶縁層が設けられている。絶縁層211は、その一部が各トランジスタ(トランジスタ201、トランジスタ205、及びトランジスタ206)のゲート絶縁層として機能する。絶縁層212、絶縁層213、及び絶縁層214は、各トランジスタ(トランジスタ201、トランジスタ205、及びトランジスタ206)を覆って設けられている。また、絶縁層214を覆って絶縁層215が設けられている。絶縁層214及び絶縁層215は、平坦化層としての機能を有する。なお、ここではトランジスタ等を覆う絶縁層として、絶縁層212、絶縁層213、絶縁層214の3層を有する場合について示しているが、これに限られず、4層以上であってもよいし、単層、又は2層であってもよい。また、平坦化層として機能する絶縁層214は、不要であれば設けなくてもよい。
Insulating layers such as an insulating
また、トランジスタ201、トランジスタ205、及びトランジスタ206は、一部がゲートとして機能する導電層221、一部がソース又はドレインとして機能する導電層222、半導体層231を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。
The transistor 201, the
液晶素子40は、反射型の液晶素子である。液晶素子40は、導電層111a、液晶112、導電層113が積層された構造を有する。また、導電層111aの基板51側に接して、可視光を反射する導電層111bが設けられている。導電層111bは、開口251を有する。また、導電層111a及び導電層113は、可視光を透過する材料を含む。また、液晶112と導電層111aの間に配向膜133aが設けられ、液晶112と導電層113の間に配向膜133bが設けられている。また、基板61の外側の面には、偏光板130を有する。
The
液晶素子40において、導電層111bは可視光を反射する機能を有し、導電層113は可視光を透過する機能を有する。基板61側から入射した光は、偏光板130により偏光され、導電層113、液晶112を透過し、導電層111bで反射する。そして、液晶112及び導電層113を再度透過して、偏光板130に達する。このとき、導電層111bと導電層113の間に与える電圧によって液晶の配向を制御し、光の光学変調を制御することができる。すなわち、偏光板130を介して射出される光の強度を制御することができる。また、着色層131によって特定の波長領域以外の光が吸収されることにより、取り出される光は、例えば、赤色を呈する光となる。
In the
発光素子60は、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子60は、絶縁層220側から導電層191、EL層192、及び導電層193bの順に積層された構造を有する。また、導電層193bを覆って導電層193aが設けられている。導電層193bは可視光を反射する材料を含み、導電層191及び導電層193aは可視光を透過する材料を含む。発光素子60が発する光は、着色層134、絶縁層220、開口251、導電層113等を介して、基板61側に射出される。
The
ここで、図11に示すように、開口251には可視光を透過する導電層111aが設けられていることが好ましい。これにより、開口251と重なる領域においても、それ以外の領域と同様に液晶112が配向するため、これらの領域の境界部で液晶の配向不良が生じ、意図しない光漏れが生じてしまうことを抑制できる。
Here, as shown in FIG. 11, the
ここで、基板61の外側の面に配置する偏光板130として直線偏光板を用いてもよいが、円偏光板を用いることもできる。円偏光板としては、例えば、直線偏光板と1/4波長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制することができる。また、偏光板の種類に応じて、液晶素子40に用いる液晶素子のセルギャップ、配向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすればよい。
Here, a linearly polarizing plate may be used as the
また、導電層191の端部を覆う絶縁層216上には、絶縁層217が設けられている。絶縁層217は、絶縁層220と基板51が必要以上に接近することを抑制するスペーサとしての機能を有する。また、EL層192や導電層193aを遮蔽マスク(メタルマスク)を用いて形成する場合には、当該遮蔽マスクが被形成面に接触することを抑制するためのマスクギャッパとしての機能を有していてもよい。なお、絶縁層217は不要であれば設けなくてもよい。
An insulating layer 217 is provided over the insulating
トランジスタ205のソース又はドレインの一方は、導電層224を介して発光素子60の導電層191と電気的に接続されている。
One of a source and a drain of the
トランジスタ206のソース又はドレインの一方は、接続部207を介して導電層111bと電気的に接続されている。導電層111bと導電層111aは接して設けられ、これらは電気的に接続されている。ここで、接続部207は、絶縁層220に設けられた開口を介して、絶縁層220の両面に設けられる導電層同士を接続する部分である。
One of a source and a drain of the
基板51の基板61と重ならない領域には、接続部204が設けられている。接続部204は、接続層242を介してFPC72と電気的に接続されている。接続部204は、接続部207と同様の構成を有している。接続部204の上面は、導電層111aと同一の導電膜を加工して得られる導電層で形成されている。これにより、接続部204とFPC72とを、接続層242を介して電気的に接続することができる。
A
接着層141が設けられる一部の領域には、接続部252が設けられている。接続部252において、導電層111aと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、導電層113の一部が、接続体243により電気的に接続されている。したがって、基板61側に形成された導電層113に、基板51側に接続されたFPC72から入力される信号又は電位を、接続部252を介して供給することができる。
A
接続体243としては、例えば、導電性の粒子を用いることができる。導電性の粒子としては、有機樹脂又はシリカなどの粒子の表面を金属材料で被覆したものを用いることができる。金属材料としてニッケルや金を用いると、接触抵抗を低減できるため好ましい。また、ニッケルをさらに金で被覆するなど、2種類以上の金属材料を層状に被覆させた粒子を用いることが好ましい。また、接続体243として、弾性変形、又は塑性変形する材料を用いることが好ましい。このとき、導電性の粒子である接続体243は、図11に示すように、上下方向に潰れた形状となる場合がある。こうすることで、接続体243と、これと電気的に接続する導電層との接触面積が増大し、接触抵抗を低減できる他、接続不良などの不具合の発生を抑制することができる。
As the
接続体243は、接着層141に覆われるように配置することが好ましい。例えば、硬化前の接着層141に接続体243を散布させておけばよい。
The
図11では、回路64の例として、トランジスタ201が設けられている例を示している。
FIG. 11 illustrates an example in which the transistor 201 is provided as an example of the
図11では、トランジスタ201及びトランジスタ205の例として、チャネル領域が形成される半導体層231を2つのゲートで挟持する構成が適用されている。一方のゲートは導電層221により、他方のゲートは絶縁層212を介して半導体層231と重なる導電層223により構成されている。このような構成とすることで、ゲートが1つしかない場合に比べて、トランジスタの閾値電圧をより確実に制御することができる。このとき、2つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。このようなトランジスタは、他のトランジスタと比較してオン電流を増大させることが可能であり、電界効果移動度を高めることができる。その結果、高速駆動が可能な回路を作製することができる。さらには、回路部の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きなトランジスタを適用することで、表示パネル100を大型化、又は高精細化したときに配線数が増大したとしても、各配線における信号遅延を低減することが可能であり、表示ムラを抑制することができる。
In FIG. 11, as an example of the transistor 201 and the
なお、回路64が有するトランジスタ(トランジスタ201など)と、表示部62が有するトランジスタ(トランジスタ205、トランジスタ206など)は、同じ構造であってもよい。また、回路64が有する複数のトランジスタ(トランジスタ201など)は、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。また、表示部62が有する複数のトランジスタ(トランジスタ205、トランジスタ206など)は、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。
Note that the transistor included in the circuit 64 (such as the transistor 201) and the transistor included in the display portion 62 (such as the
各トランジスタ(トランジスタ201、トランジスタ205、トランジスタ206など)を覆う絶縁層212、絶縁層213のうち少なくとも一方は、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層212又は絶縁層213を、バリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに対して外部から不純物が混入することを効果的に抑制することが可能となり、信頼性の高い表示パネル100を実現できる。
It is preferable that at least one of the insulating
基板61側において、着色層131、遮光層132を覆って絶縁層121が設けられている。絶縁層121は、平坦化層としての機能を有していてもよい。絶縁層121により、導電層113の表面を略平坦にできるため、液晶112の配向状態を均一にできる。
On the
表示パネル100を作製する方法の一例について説明する。例えば、剥離層を有する支持基板上に、導電層111a、導電層111b、絶縁層220を順に形成し、その後トランジスタ205、トランジスタ206、発光素子60等を形成した後、接着層142を用いて基板51と支持基板を貼り合せる。その後、剥離層と絶縁層220、及び剥離層と導電層111aのそれぞれの界面で剥離することにより、支持基板及び剥離層を除去する。またこれとは別に、着色層131、遮光層132、導電層113等をあらかじめ形成した基板61を準備する。そして、基板51又は基板61に液晶112を滴下し、接着層141により基板51と基板61を貼り合せることで、表示パネル100を作製することができる。
An example of a method for manufacturing the
剥離層としては、絶縁層220及び導電層111aとの界面で剥離が生じる材料を適宜選択することができる。特に、剥離層として、タングステンなどの高融点金属材料を含む層と当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用い、剥離層上の絶縁層220として、窒化シリコンや酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン等を複数積層した層を用いることが好ましい。剥離層に高融点金属材料を用いると、これよりも後に形成する層の形成温度を高めることが可能で、不純物の濃度が低減され、信頼性の高い表示パネル100を実現できる。
As the separation layer, a material that causes separation at the interface between the insulating
導電層111aとしては、金属酸化物、金属窒化物、又は低抵抗化された酸化物半導体等の酸化物又は窒化物を用いることが好ましい。酸化物半導体を用いる場合には、水素、ボロン、リン、窒素、及びその他の不純物の濃度、並びに酸素欠損量の少なくとも一が、トランジスタに用いる半導体層に比べて高められた材料を、導電層111aに用いればよい。
As the
ここで、図11では、白色を呈する発光素子60と、着色層134とにより、カラー表示を行う場合の構成を示している。図11では、EL層192が隣接画素間で分断されずに形成されている。
Here, FIG. 11 shows a configuration in the case where color display is performed by the
図12では、所定の色を呈する発光素子60aを適用した場合の例を示している。発光素子60aは、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子60aは、絶縁層220側から導電層191、EL層192a、及び導電層193の順に積層された構造を有する。導電層193は可視光を反射する材料を含み、導電層191は可視光を透過する材料を含む。発光素子60aが発する光は、絶縁層220、開口251、導電層113等を介して、基板61側に射出される。図12では、図11で示した表示パネル100と異なり、着色層134が設けられていない。また、EL層192aは島状に形成され、隣接画素間で分断されている。EL層192aは、少なくとも発光材料が異なる色の画素間で異なるように、作り分けられている。例えば、EL層192aの形成には、メタルマスク等のシャドーマスクを用いた蒸着法等の成膜方法、又はインクジェット法やインプリント法などの液体材料を用いた成膜方法などを用いることができる。
FIG. 12 shows an example in which a
<各構成要素について>
以下では、上で示した表示パネル100の各構成要素について、詳細を説明する。
<About each component>
Hereinafter, details of each component of the
〔基板〕
表示パネル100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、当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。
〔substrate〕
A material having a flat surface can be used for the substrate included in the
厚さの薄い基板を用いることで、表示パネル100の軽量化、薄型化を図ることができる。さらに、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する表示パネル100を実現できる。
By using a thin substrate, the
また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上で挙げた基板の他に、金属基板等を用いることもできる。金属基板は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示パネル100の局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、10μm以上200μm以下が好ましく、20μm以上50μm以下であることがより好ましい。
Further, since the substrate on the side from which light emission is not extracted does not have to be translucent, a metal substrate or the like can be used in addition to the above-described substrates. A metal substrate is preferable because it has high thermal conductivity and can easily conduct heat to the entire substrate, which can suppress a local temperature increase of the
金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属、又はアルミニウム合金、若しくはステンレス等の合金などを好適に用いることができる。 Although there is no limitation in particular as a material which comprises a metal substrate, For example, metals, such as aluminum, copper, and nickel, aluminum alloys, or alloys, such as stainless steel, etc. can be used conveniently.
また、金属基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処理が施された基板を用いてもよい。例えば、酸素雰囲気で放置する又は加熱する他、陽極酸化法などによって、金属基板の表面に酸化膜を形成してもよいし、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて、金属基板上に絶縁膜を形成してもよい。 Alternatively, a substrate that has been subjected to an insulating process by oxidizing the surface of the metal substrate or forming an insulating film on the surface may be used. For example, in addition to standing or heating in an oxygen atmosphere, an oxide film may be formed on the surface of the metal substrate by an anodic oxidation method, a coating method such as a spin coating method or a dip method, an electrodeposition method, an evaporation method. Alternatively, an insulating film may be formed over the metal substrate using a sputtering method or the like.
可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリエーテルスルホン(PES)樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が30×10−6/K以下であるポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、PET等を好適に用いることができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、当該基板を用いた表示パネル100も軽量にすることができる。
Examples of the material having flexibility and transparency to visible light include, for example, glass having a thickness having flexibility, polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), and polyacrylonitrile resin. , Polyimide resin, polymethyl methacrylate resin, polycarbonate (PC) resin, polyethersulfone (PES) resin, polyamide resin, cycloolefin resin, polystyrene resin, polyamideimide resin, polyvinyl chloride resin, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin Etc. In particular, a material having a low thermal expansion coefficient is preferably used. For example, a polyamideimide resin, a polyimide resin, PET, or the like having a thermal expansion coefficient of 30 × 10 −6 / K or less can be suitably used. Further, a substrate in which glass fiber is impregnated with an organic resin, or a substrate in which an inorganic filler is mixed with an organic resin to reduce the thermal expansion coefficient can be used. Since a substrate using such a material is light in weight, the
上記材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物又は無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には、引張弾性率又はヤング率の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、又は炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Eガラス、Sガラス、Dガラス、Qガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布又は不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を、可撓性を有する基板として用いてもよい。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好ましい。 When a fibrous body is included in the material, a high-strength fiber of an organic compound or an inorganic compound is used as the fibrous body. The high-strength fiber specifically refers to a fiber having a high tensile modulus or Young's modulus, and representative examples include polyvinyl alcohol fiber, polyester fiber, polyamide fiber, polyethylene fiber, and aramid fiber. , Polyparaphenylene benzobisoxazole fiber, glass fiber, or carbon fiber. Examples of the glass fiber include glass fibers using E glass, S glass, D glass, Q glass, and the like. These may be used in the state of a woven fabric or a non-woven fabric, and a structure obtained by impregnating the fibrous body with a resin and curing the resin may be used as a flexible substrate. When a structure made of a fibrous body and a resin is used as the flexible substrate, it is preferable because reliability against breakage due to bending or local pressing is improved.
又は、可撓性を有する程度に薄いガラス、金属などを基板に用いることもできる。又は、ガラスと樹脂材料とが接着層により貼り合わされた複合材料を用いてもよい。 Alternatively, glass, metal, or the like thin enough to have flexibility can be used for the substrate. Alternatively, a composite material in which glass and a resin material are bonded together with an adhesive layer may be used.
可撓性を有する基板に、表示パネル100の表面を傷などから保護するハードコート層(例えば、窒化シリコン、酸化アルミニウムなど)や、押圧を分散可能な材質の層(例えば、アラミド樹脂など)等が積層されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等を抑制するために、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁性材料を用いることができる。
A hard coat layer (for example, silicon nitride, aluminum oxide, etc.) that protects the surface of the
基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると、水や酸素に対するバリア性が向上し、信頼性の高い表示パネル100とすることができる。
The substrate can be used by stacking a plurality of layers. In particular, when the glass layer is used, the barrier property against water and oxygen is improved, and the
〔トランジスタ〕
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、チャネル領域を形成する半導体層と、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。なお上記では、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。
[Transistor]
The transistor includes a conductive layer that functions as a gate electrode, a semiconductor layer that forms a channel region, 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. Have. Note that the above shows the case where a bottom-gate transistor is used.
なお、本発明の一態様の表示装置10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、トップゲート型又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。又は、チャネル領域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
〔半導体層〕
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性については特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体(微結晶半導体、LTPS(Low Temperature Poly−Silicon)で形成されたポリシリコンなどの多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタの電気特性の劣化を抑制できるため好ましい。
[Semiconductor layer]
There is no particular limitation on the crystallinity of a semiconductor material used for the transistor, and an amorphous semiconductor, a semiconductor having crystallinity (a microcrystalline semiconductor, a polycrystalline semiconductor such as polysilicon formed by LTPS (Low Temperature Poly-Silicon), Either a single crystal semiconductor or a semiconductor partially including a crystal region may be used. It is preferable to use a semiconductor having crystallinity because deterioration of electrical characteristics of the transistor can be suppressed.
また、トランジスタに用いる半導体材料としては、例えば、第14族の元素(シリコン、ゲルマニウム等)、化合物半導体又は酸化物半導体を半導体層に用いることができる。代表的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体又はインジウムを含む酸化物半導体などを適用できる。
As a semiconductor material used for the transistor, for example, a
特に、シリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を適用することが好ましい。シリコンよりもバンドギャップが大きく、かつキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、トランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。 In particular, an oxide semiconductor having a band gap larger than that of silicon is preferably used. It is preferable to use a semiconductor material having a larger band gap and lower carrier density than silicon because current in the off-state of the transistor can be reduced.
特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はc軸が半導体層の被形成面、又は半導体層の上面に対し略垂直に配向し、かつ隣接する結晶部間(a−b面方向)で粒界を確認することが難しい酸化物半導体を用いることが好ましい。なお、本明細書等においては、このような酸化物半導体をCAAC−OS(C−Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor、又は、C−Axis Aligned and A−B−plane Anchored Crystalline Oxide Semiconductor)と呼ぶ。 In particular, the semiconductor layer has a plurality of crystal parts, and the crystal part has a c-axis oriented substantially perpendicular to the formation surface of the semiconductor layer or the upper surface of the semiconductor layer, and between adjacent crystal parts (a− It is preferable to use an oxide semiconductor in which it is difficult to confirm the grain boundary in the (b-plane direction). Note that in this specification and the like, such an oxide semiconductor is referred to as a CAAC-OS (C-Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor or C-Axis Aligned and A-B-Plane Ancillary Oxidon Semiconductor).
このような酸化物半導体は、結晶粒界を有さないために、表示パネルを湾曲させたときの応力によって酸化物半導体膜にクラックが生じてしまうことを抑制できる。したがって、可撓性を有し、湾曲させて用いる表示パネルなどに、このような酸化物半導体を好適に用いることができる。 Since such an oxide semiconductor does not have a crystal grain boundary, a crack can be suppressed from occurring in the oxide semiconductor film due to stress when the display panel is bent. Therefore, such an oxide semiconductor can be favorably used for a display panel which is flexible and curved.
また、半導体層としてこのような結晶性を有する酸化物半導体を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。 In addition, when an oxide semiconductor having such crystallinity is used for the semiconductor layer, a change in electrical characteristics is suppressed and a highly reliable transistor can be realized.
また、シリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体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に蓄積した電荷を長期間にわたって保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された表示装置を実現できる。 In addition, a transistor including an oxide semiconductor whose band gap is larger than that of silicon can hold charge accumulated in a capacitor connected in series with the transistor for a long time because of the low off-state current. By applying such a transistor to a pixel, the driving circuit can be stopped while maintaining the gradation of an image displayed in each display region. As a result, a display device with extremely reduced power consumption can be realized.
半導体層は、例えば、少なくともインジウム、亜鉛及びM(アルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジム又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を含むことが好ましい。また、当該酸化物半導体を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすため、それらと共に、スタビライザーを含むことが好ましい。 The semiconductor layer is expressed by an In-M-Zn-based oxide containing at least indium, zinc, and M (metal such as aluminum, titanium, gallium, germanium, yttrium, zirconium, lanthanum, cerium, tin, neodymium, or hafnium). It is preferable to include a film to be formed. In addition, in order to reduce variation in electric characteristics of the transistor including the oxide semiconductor, a stabilizer is preferably included together with the transistor.
スタビライザーとしては、例えば、上記Mで記載の金属に含まれるガリウム、スズ、ハフニウム、アルミニウム、又はジルコニウム等がある。また、他のスタビライザーとしては、ランタノイドであるランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム等がある。 Examples of the stabilizer include gallium, tin, hafnium, aluminum, and zirconium contained in the metal described in M above. Other stabilizers include lanthanoids such as lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium.
半導体層を構成する酸化物半導体として、例えば、In−Ga−Zn系酸化物、In−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Zn系酸化物、In−Hf−Zn系酸化物、In−La−Zn系酸化物、In−Ce−Zn系酸化物、In−Pr−Zn系酸化物、In−Nd−Zn系酸化物、In−Sm−Zn系酸化物、In−Eu−Zn系酸化物、In−Gd−Zn系酸化物、In−Tb−Zn系酸化物、In−Dy−Zn系酸化物、In−Ho−Zn系酸化物、In−Er−Zn系酸化物、In−Tm−Zn系酸化物、In−Yb−Zn系酸化物、In−Lu−Zn系酸化物、In−Sn−Ga−Zn系酸化物、In−Hf−Ga−Zn系酸化物、In−Al−Ga−Zn系酸化物、In−Sn−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Hf−Zn系酸化物、In−Hf−Al−Zn系酸化物を用いることができる。 As an oxide semiconductor included in the semiconductor layer, for example, an In—Ga—Zn-based oxide, an In—Al—Zn-based oxide, an In—Sn—Zn-based oxide, an In—Hf—Zn-based oxide, an In— La-Zn oxide, In-Ce-Zn oxide, In-Pr-Zn oxide, In-Nd-Zn oxide, In-Sm-Zn oxide, In-Eu-Zn oxide In-Gd-Zn-based oxide, In-Tb-Zn-based oxide, In-Dy-Zn-based oxide, In-Ho-Zn-based oxide, In-Er-Zn-based oxide, In-Tm -Zn oxide, In-Yb-Zn oxide, In-Lu-Zn oxide, In-Sn-Ga-Zn oxide, In-Hf-Ga-Zn oxide, In-Al- Ga-Zn-based oxide, In-Sn-Al-Zn-based oxide, In-Sn-Hf-Zn-based Product, can be used In-Hf-Al-Zn-based oxide.
なお、ここで、In−Ga−Zn系酸化物とは、InとGaとZnを主成分として有する酸化物という意味であり、InとGaとZnの比率は問わない。また、InとGaとZn以外の金属元素が入っていてもよい。 Note that here, an In—Ga—Zn-based oxide means an oxide containing In, Ga, and Zn as its main components, and there is no limitation on the ratio of In, Ga, and Zn. Moreover, metal elements other than In, Ga, and Zn may be contained.
また、トランジスタにおける半導体層と導電層には、上記酸化物半導体を用いることができる。そして、トランジスタにおける半導体層と導電層に用いる上記酸化物のうち酸化物半導体は、同一の金属元素を有していてもよい。トランジスタの半導体層と導電層に同一の金属元素を有する酸化物半導体を用いることで、トランジスタの製造コストを低減させることができる。例えば、同一の金属組成の金属酸化物ターゲットを用いることで、トランジスタの製造コストを低減させることができる。また、トランジスタの半導体層と導電層を加工する際のエッチングガス又はエッチング液を共通して用いることができる。ただし、トランジスタの半導体層と導電層は、同一の金属元素を有していても、組成が異なる場合がある。例えば、トランジスタ及び容量素子の作製工程中に酸化物半導体膜中の金属元素が脱離し、作製工程前とは異なる金属組成となる場合がある。 The above oxide semiconductor can be used for a semiconductor layer and a conductive layer in the transistor. Of the oxides used for the semiconductor layer and the conductive layer in the transistor, the oxide semiconductor may have the same metal element. By using an oxide semiconductor containing the same metal element for the semiconductor layer and the conductive layer of the transistor, the manufacturing cost of the transistor can be reduced. For example, by using a metal oxide target having the same metal composition, the manufacturing cost of the transistor can be reduced. In addition, an etching gas or an etching solution for processing the semiconductor layer and the conductive layer of the transistor can be used in common. Note that the semiconductor layer and the conductive layer of the transistor may have different compositions even though they have the same metal element. For example, the metal element in the oxide semiconductor film is released during the manufacturing process of the transistor and the capacitor, and may have a metal composition different from that before the manufacturing process.
半導体層を構成する酸化物半導体は、バンドギャップが2eV以上であり、2.5eV以上が好ましく、3eV以上であることがより好ましい。このように、バンドギャップの大きい酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。 The oxide semiconductor included in the semiconductor layer has a band gap of 2 eV or more, preferably 2.5 eV or more, and more preferably 3 eV or more. In this manner, the off-state current of the transistor can be reduced by using an oxide semiconductor with a wide band gap.
半導体層を構成する酸化物半導体がIn−M−Zn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=4:2:4.1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、誤差として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。 In the case where the oxide semiconductor included in the semiconductor layer is an In-M-Zn oxide, the atomic ratio of the metal elements 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: 4.1 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 as an error.
半導体層としては、キャリア密度の低い酸化物半導体膜を用いる。例えば、半導体層は、キャリア密度が1×1017/cm3以下、好ましくは1×1015/cm3以下、さらに好ましくは1×1013/cm3以下、より好ましくは1×1011/cm3以下、さらに好ましくは1×1010/cm3未満であり、1×10−9/cm3以上のキャリア密度の酸化物半導体を用いることができる。そのような酸化物半導体を、高純度真性又は実質的に高純度真性な酸化物半導体と呼ぶ。このような酸化物半導体は不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、安定なトランジスタの電気特性を提供する酸化物半導体であるといえる。 As the semiconductor layer, an oxide semiconductor 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 , and an oxide semiconductor having a carrier density of 1 × 10 −9 / cm 3 or more can be used. Such an oxide semiconductor is referred to as a highly purified intrinsic or substantially highly purified intrinsic oxide semiconductor. Such an oxide semiconductor can be said to be an oxide semiconductor that provides stable electric characteristics of a transistor 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電気特性(電界効果移動度、閾値電圧等)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電気特性を得るために、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 present invention is not limited to these, and a transistor having an appropriate composition may be used depending on required electrical characteristics of the transistor (field-effect mobility, threshold voltage, and the like). In order to obtain necessary transistor electrical characteristics, 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酸化物半導体において、第14族元素の1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/cm3以下、好ましくは2×1017atoms/cm3以下とする。
If an oxide semiconductor included in the semiconductor layer contains silicon or carbon which is one of
また、アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、酸化物半導体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又はアルカリ土類金属の濃度を、1×1018atoms/cm3以下、好ましくは2×1016atoms/cm3以下にする。 Further, when alkali metal and alkaline earth metal are combined with an oxide semiconductor, carriers may be generated, which may increase 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酸化物半導体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酸化物半導体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/cm3以下にすることが好ましい。 In addition, when nitrogen is contained in the oxide semiconductor included in the semiconductor layer, electrons serving as carriers are generated, the carrier density is increased, and the oxide semiconductor is likely to be n-type. As a result, a transistor including an oxide semiconductor containing nitrogen is likely to be normally on. Therefore, the nitrogen concentration obtained by secondary ion mass spectrometry in the semiconductor layer is preferably 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、CAAC−OS、多結晶構造、微結晶構造、又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, 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.
非晶質構造の酸化物半導体膜は、例えば、原子配列が無秩序であり、結晶成分を有さない。又は、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 oxide semiconductor film having an amorphous structure has, for example, disordered atomic arrangement and no crystal component. Alternatively, the oxide film having an amorphous structure 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、又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.
CAC−OSとは、例えば、酸化物半導体を構成する元素が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下、又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、酸化物半導体において、1つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、当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、又はその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、又はパッチ状ともいう。 The CAC-OS is one structure of a material in which an element included in an oxide semiconductor is unevenly distributed with a size of 0.5 nm to 10 nm, preferably 1 nm to 2 nm, or the vicinity thereof. Note that in the following, in an oxide semiconductor, one or more metal elements are unevenly distributed, and a region including 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 mosaic or patch.
なお、酸化物半導体は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウム及び亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、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、又はマグネシウムなどから選ばれた一種、又は複数種が含まれていてもよい。 Note that the oxide semiconductor preferably contains at least indium. In particular, it is preferable to contain indium and zinc. In addition, aluminum, gallium, yttrium, copper, vanadium, beryllium, boron, silicon, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, magnesium, etc. One kind selected from the above or a plurality of kinds may be included.
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。)、又はインジウム亜鉛酸化物(以下、InX2ZnY2OZ2(X2、Y2、及び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。)、又はガリウム亜鉛酸化物(以下、GaX4ZnY4OZ4(X4、Y4、及び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、又はInX2ZnY2OZ2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 configured uniformly distributed in the film (hereinafter, cloud Also referred to.) A.
つまり、CAC−OSは、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2OZ2、又は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酸化物半導体である。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, In X2 Zn Y2 O Z2, or InO X1 there is a region which is a main component, a composite oxide semiconductor 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、及びOによる1つの化合物をいう場合がある。代表例として、InGaO3(ZnO)m1(m1は自然数)、又はIn(1+x0)Ga(1−x0)O3(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 sometimes refers 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、又は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、酸化物半導体の材料構成に関する。CAC−OSとは、In、Ga、Zn、及び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 an oxide semiconductor. CAC-OS refers to a region that is observed in the form of nanoparticles mainly composed of Ga in a material structure including In, Ga, Zn, and O, and nanoparticles that are partially composed mainly 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、InX2ZnY2OZ2、又はInOX1が主成分である領域とは、明確な境界を観察することが難しい場合がある。 Incidentally, a region GaO X3 is the main component, In X2 Zn Y2 O Z2, or the region InO X1 is the main component, it may be difficult to observe a clear boundary.
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、又はマグネシウムなどから選ばれた一種、又は複数種が含まれている場合、CAC−OSは、一部に当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。 Instead of gallium, selected from aluminum, yttrium, copper, vanadium, beryllium, boron, silicon, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, magnesium, etc. 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 as a main component and a nanoparticle mainly including In as a main component. 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、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか1つ又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。 The CAC-OS can be formed by a sputtering method under a condition that the substrate is not intentionally heated, for example. In the case where the 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 the deposition is preferably as low as possible. For example, the flow rate ratio of the oxygen gas is 0% or more and less than 30%, preferably 0% or more and 10% or less.
CAC−OSは、X線回折(XRD:X−ray diffraction)測定法の1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、及びc軸方向の配向は見られないことがわかる。 The CAC-OS is characterized in that no clear peak is observed when 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、当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、及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, 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) has a ring-like region having a high luminance and a plurality of bright regions in the ring region. A point 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、InX2ZnY2OZ2、又は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。 Further, for example, in a CAC-OS in an In—Ga—Zn oxide, a region in which GaO X3 is a main component is obtained by EDX mapping obtained by using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). It can be confirmed that a region in which In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is a main component is 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、InX2ZnY2OZ2、又は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 a region in which each element is a main component. Has a mosaic structure.
ここで、InX2ZnY2OZ2、又は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、InX2ZnY2OZ2、又は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、InX2ZnY2OZ2、又はInOX1が主成分である領域が、酸化物半導体中にクラウド状に分布することで、当該酸化物半導体を用いたトランジスタは、高い電界効果移動度を実現できる。 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 a region which is a main component, by carriers flow, expressed the conductivity of the oxide semiconductor. Therefore, a region containing In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 as a main component is distributed in a cloud shape in an oxide semiconductor, so that a transistor using the oxide semiconductor achieves high field-effect mobility. it can.
一方、GaOX3などが主成分である領域は、InX2ZnY2OZ2、又は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、酸化物半導体中に分布することで、当該酸化物半導体を用いたトランジスタは、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, In X2 Zn Y2 O Z2, or InO X1 is compared to region which is a main component, has a high area insulation. In other words, a region containing GaO X3 or the like as a main component is distributed in an oxide semiconductor, so that a transistor using the oxide semiconductor can suppress a leakage current and realize a favorable switching operation.
したがって、CAC−OSをトランジスタなどの半導体素子に用いた場合、InX2ZnY2OZ2、又はInOX1に起因する導電性と、GaOX3などに起因する絶縁性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流と低いオフ電流の双方を実現することができる。 Therefore, when CAC-OS is used for a semiconductor element such as a transistor, conductivity caused by In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 and insulation caused by GaO X3 or the like act complementarily. Thus, both a high on-current and a low off-current 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様々な半導体装置に用いることが最適である。 In addition, a semiconductor element using a CAC-OS has high reliability. Therefore, the CAC-OS is optimally used for various semiconductor devices including a display.
又は、トランジスタのチャネル領域が形成される半導体層に、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、かつ、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。このような多結晶半導体を画素に適用することで、画素の開口率を向上させることができる。また、極めて高精細な表示部とする場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回路を画素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減することができる。 Alternatively, silicon may be used for the semiconductor layer in which the channel region 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. By applying such a polycrystalline semiconductor to a pixel, the aperture ratio of the pixel can be improved. In addition, even in the case of an extremely high-definition display portion, the gate driver circuit and the source driver circuit can be formed over the same substrate as the pixel, and the number of components included in the electronic device can be reduced. .
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、半導体層に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となり、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く、電気特性のばらつきなどを低減することができるため好ましい。特に、半導体層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 is used for the semiconductor layer, it can be formed at a temperature lower than that of polycrystalline silicon. Therefore, the wiring below the semiconductor layer should be made of a material having low heat resistance as the electrode material and the substrate material. It is possible to expand the range of selection of materials. For example, a glass substrate having an extremely large area can be used. On the other hand, a top-gate transistor is preferable because an impurity region can be easily formed in a self-aligned manner and variation in electrical characteristics can be reduced. In particular, the semiconductor layer is suitable when polycrystalline silicon, single crystal silicon, or the like is used.
〔導電層〕
トランジスタのゲート、ソース及びドレインの他、本発明の一態様の表示装置10を構成する各種配線及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、又はタングステンなどの金属、又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、又は積層で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、チタン膜又は窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜又は銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜又は窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜又は窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜又は銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜又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、酸化錫又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。
[Conductive layer]
In addition to the gate, source, and drain of a transistor, materials that can be used for conductive layers such as various wirings and electrodes included in the
また、透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物又はグラフェンを用いることができる。又は、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、又はチタンなどの金属材料や、当該金属材料を含む合金材料を用いることができる。又は、当該金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料(又はそれらの窒化物)を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。これらは、表示装置を構成する各種配線及び電極などの導電層や、表示素子が有する導電層(画素電極や共通電極として機能する導電層)にも用いることができる。 As the light-transmitting conductive material, conductive oxide such as indium oxide, indium tin oxide, indium zinc oxide, zinc oxide, or zinc oxide to which gallium is added, or graphene can be used. Alternatively, a metal material such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, or titanium, or an alloy material containing the metal material can be used. Alternatively, a nitride (eg, titanium nitride) of the metal material may be used. Note that in the case where a metal material or an alloy material (or a nitride thereof) is used, it may be thin enough to have a light-transmitting property. In addition, a stacked film of the above materials can be used as a conductive layer. For example, it is preferable to use a laminated film of an alloy of silver and magnesium and indium tin oxide because the conductivity can be increased. These can also be used for conductive layers such as various wirings and electrodes constituting the display device and conductive layers (conductive layers functioning as pixel electrodes and common electrodes) included in the display element.
〔絶縁層〕
各絶縁層に用いることのできる絶縁性材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シリコーンなどの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性材料を用いることもできる。
[Insulation layer]
Insulating materials that can be used for each insulating layer include, for example, resins such as acrylic and epoxy, resins having a siloxane bond such as silicone, silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, silicon nitride, and aluminum oxide An inorganic insulating material such as can also be used.
また発光素子は、一対の透水性の低い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑制できる。 The light-emitting element is preferably provided between a pair of insulating films with low water permeability. Thereby, impurities such as water can be prevented from entering the light emitting element, and a decrease in reliability of the apparatus can be suppressed.
透水性の低い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素とシリコンを含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。 Examples of the low water-permeable insulating film include a film containing nitrogen and silicon such as a silicon nitride film and a silicon nitride oxide film, and a film containing nitrogen and aluminum such as an aluminum nitride film. Alternatively, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, or the like may be used.
例えば、透水性の低い絶縁膜の水蒸気透過量は、1×10−5[g/(m2・day)]以下、好ましくは1×10−6[g/(m2・day)]以下、より好ましくは1×10−7[g/(m2・day)]以下、さらに好ましくは1×10−8[g/(m2・day)]以下とする。 For example, the water vapor transmission rate of an insulating film with low water permeability is 1 × 10 −5 [g / (m 2 · day)] or less, preferably 1 × 10 −6 [g / (m 2 · day)] or less, More preferably, it is 1 × 10 −7 [g / (m 2 · day)] or less, and further preferably 1 × 10 −8 [g / (m 2 · day)] or less.
〔液晶素子〕
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。
[Liquid crystal element]
As the liquid crystal element, for example, a liquid crystal element to which a vertical alignment (VA) mode is applied can be used. As the vertical alignment mode, an MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) mode, a PVA (Patterned Vertical Alignment) mode, an ASV (Advanced Super View) mode, or the like can be used.
また、液晶素子には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。例えば、VAモードの他に、TN(Twisted Nematic)モード、IPS(In−Plane−Switching)モード、IPS−VAモード、FFS(Fringe Field Switching)モード、ASM(Axially Symmetric aligned Micro−cell)モード、OCB(Optically Compensated Birefringence)モード、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)モード、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal)モード等が適用された液晶素子を用いることができる。 As the liquid crystal element, liquid crystal elements to which various modes are applied can be used. For example, in addition to the VA mode, a TN (Twisted Nematic) mode, an IPS (In-Plane-Switching) mode, an IPS-VA mode, an FFS (Fringe Field Switching) mode, an ASM (Axial Symmetrical Aligned MicroB) mode A liquid crystal element to which an (Optically Compensated Birefringence) mode, an FLC (Ferroelectric Liquid Crystal) mode, an AFLC (Anti-Ferroelectric Liquid Crystal) mode, or the like can be used.
なお、液晶素子は、液晶の光学的変調作用によって光の透過又は非透過を制御する素子である。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界(横方向の電界、縦方向の電界又は斜め方向の電界を含む。)によって制御される。なお、液晶素子に用いる液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶(PDLC:Polymer Dispersed Liquid Crystal)、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。 Note that the liquid crystal element is an element that controls transmission or non-transmission of light by an optical modulation action of liquid crystal. Note that the optical modulation action of the liquid crystal is controlled by an electric field applied to the liquid crystal (including a horizontal electric field, a vertical electric field, or an oblique electric field). As the liquid crystal used in the liquid crystal element, a thermotropic liquid crystal, a low molecular liquid crystal, a polymer liquid crystal, a polymer dispersed liquid crystal (PDLC), a ferroelectric liquid crystal, an antiferroelectric liquid crystal, or the like is used. Can do. These liquid crystal materials exhibit a cholesteric phase, a smectic phase, a cubic phase, a chiral nematic phase, an isotropic phase, and the like depending on conditions.
また、液晶材料としては、ポジ型の液晶、又はネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。 Further, as the liquid crystal material, either a positive type liquid crystal or a negative type liquid crystal may be used, and an optimal liquid crystal material may be used according to an applied mode or design.
また、液晶の配向を制御するため、配向膜を設けることができる。なお、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の1つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために数重量%以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性を有する。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また、配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。 An alignment film can be provided to control the alignment of the liquid crystal. Note that in the case of employing a horizontal electric field mode, liquid crystal exhibiting a blue phase for which an alignment film is unnecessary may be used. The blue phase is one of the liquid crystal phases, and is a phase that appears immediately before the transition from the cholesteric phase to the isotropic phase when the temperature of the cholesteric liquid crystal is raised. Since the blue phase appears only in a narrow temperature range, a liquid crystal composition mixed with several percent by weight or more of a chiral agent is used for the liquid crystal layer in order to improve the temperature range. A liquid crystal composition containing a liquid crystal exhibiting a blue phase and a chiral agent has a short response speed and optical isotropy. In addition, a liquid crystal composition including a liquid crystal exhibiting a blue phase and a chiral agent does not require alignment treatment and has a small viewing angle dependency. In addition, since it is not necessary to provide an alignment film, a rubbing process is unnecessary, so that electrostatic breakdown caused by the rubbing process can be prevented, and defects or breakage of the liquid crystal display device during the manufacturing process can be reduced. it can.
また、液晶素子として、透過型の液晶素子、反射型の液晶素子、又は半透過型の液晶素子などを用いることができる。 As the liquid crystal element, a transmissive liquid crystal element, a reflective liquid crystal element, a transflective liquid crystal element, or the like can be used.
本発明の一態様では、特に、反射型の液晶素子を用いることができる。 In one embodiment of the present invention, a reflective liquid crystal element can be used in particular.
透過型又は半透過型の液晶素子を用いる場合、一対の基板を挟むように、2つの偏光板を設ける。また偏光板よりも外側に、バックライトを設ける。バックライトとしては、直下型のバックライトであってもよいし、エッジライト型のバックライトであってもよい。LED(Light Emitting Diode)を備える直下型のバックライトを用いると、ローカルディミングが容易となり、コントラストを高めることができるため好ましい。また、エッジライト型のバックライトを用いると、バックライトを含めたモジュールの厚さを低減できるため好ましい。
め好ましい。
In the case of using a transmissive or transflective liquid crystal element, two polarizing plates are provided so as to sandwich a pair of substrates. A backlight is provided outside the polarizing plate. The backlight may be a direct type backlight or an edge light type backlight. It is preferable to use a direct-type backlight including an LED (Light Emitting Diode) because local dimming is facilitated and contrast can be increased. An edge light type backlight is preferably used because the thickness of the module including the backlight can be reduced.
Therefore, it is preferable.
反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板を設ける。またこれとは別に、表示面側に光拡散板を配置すると、視認性を向上させられるため好ましい。 In the case of using a reflective liquid crystal element, a polarizing plate is provided on the display surface side. Separately from this, it is preferable to arrange a light diffusing plate on the display surface side because the visibility can be improved.
また、反射型、又は半透過型の液晶素子を用いる場合、偏光板よりも外側に、フロントライトを設けてもよい。フロントライトとしては、エッジライト型のフロントライトを用いることが好ましい。LED(Light Emitting Diode)を備えるフロントライトを用いると、消費電力を低減できるため好ましい。 In the case of using a reflective or transflective liquid crystal element, a front light may be provided outside the polarizing plate. As the front light, an edge light type front light is preferably used. It is preferable to use a front light including an LED (Light Emitting Diode) because power consumption can be reduced.
〔発光素子〕
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、電流又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。
[Light emitting element]
As the light-emitting element, an element capable of self-emission can be used, and an element whose luminance is controlled by current or voltage is included in its category. For example, an LED, an organic EL element, an inorganic EL element, or the like can be used.
発光素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型などがある。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。 Light emitting elements include a top emission type, a bottom emission type, and a dual emission type. A conductive film that transmits visible light is used for the electrode from which light is extracted. In addition, a conductive film that reflects visible light is preferably used for the electrode from which light is not extracted.
EL層は、少なくとも発光層を有する。EL層は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質(電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質)等を含む層をさらに有していてもよい。 The EL layer has at least a light emitting layer. The EL layer is a layer other than the light-emitting layer, such as a substance having a high hole injection property, a substance having a high hole transport property, a hole blocking material, a substance having a high electron transport property, a substance having a high electron injection property, or a bipolar property. A layer including a substance (a substance having a high electron transporting property and a high hole transporting property) and the like may be further included.
EL層には、低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。EL層を構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む。)、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。 In the EL layer, either a low molecular compound or a high molecular compound can be used, and an inorganic compound may be included. The layers constituting the EL layer can be formed by a method such as a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method), a transfer method, a printing method, an ink jet method, or a coating method.
陰極と陽極の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、EL層に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はEL層において再結合し、EL層に含まれる発光物質が発光する。 When a voltage higher than the threshold voltage of the light emitting element is applied between the cathode and the anode, holes are injected into the EL layer from the anode side and electrons are injected from the cathode side. The injected electrons and holes are recombined in the EL layer, and the light-emitting substance contained in the EL layer emits light.
発光素子として、白色発光の発光素子を適用する場合には、EL層に2種類以上の発光物質を含む構成とすることが好ましい。例えば、2以上の発光物質の各々の発光が補色の関係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、それぞれR(赤)、G(緑)、B(青)、Y(黄)、O(橙)等の発光を示す発光物質、又はR、G、Bのうち2以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、2以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の波長(例えば、350nm以上750nm以下)の範囲内に2以上のピークを有する発光素子を適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは、緑色及び赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。 In the case where a white light-emitting element is used as the light-emitting element, the EL layer preferably includes two or more light-emitting substances. For example, white light emission can be obtained by selecting a light emitting material so that light emission of each of two or more light emitting materials has a complementary color relationship. For example, a luminescent material that emits light such as R (red), G (green), B (blue), Y (yellow), and O (orange), or spectral components of two or more colors of R, G, and B It is preferable that 2 or more are included among the luminescent substances which show light emission containing. In addition, it is preferable to apply a light-emitting element whose emission spectrum from the light-emitting element has two or more peaks within a wavelength range of visible light (for example, 350 nm to 750 nm). The emission spectrum of the material having a peak in the yellow wavelength region is preferably a material having spectral components in the green and red wavelength regions.
EL層は、一の色を発光する発光材料を含む発光層と、他の色を発光する発光材料を含む発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、EL層における複数の発光層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層又は燐光発光層と同一の材料(例えばホスト材料、アシスト材料)を含み、かつ、いずれの発光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。 The EL layer preferably has a structure in which a light-emitting layer including a light-emitting material that emits one color and a light-emitting layer including a light-emitting material that emits another color are stacked. For example, the plurality of light emitting layers in the EL layer may be stacked in contact with each other, or may be stacked through a region not including any light emitting material. For example, a configuration in which a region containing the same material (for example, a host material or an assist material) as the fluorescent light emitting layer or the phosphorescent light emitting layer and not including any light emitting material is provided between the fluorescent light emitting layer and the phosphorescent light emitting layer. It is good. This facilitates the production of the light emitting element and reduces the driving voltage.
また、発光素子は、EL層を1つ有するシングル素子であってもよいし、複数のEL層が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。 The light-emitting element may be a single element having one EL layer or a tandem element in which a plurality of EL layers are stacked with a charge generation layer interposed therebetween.
可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、又はチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、若しくはこれら金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。 The conductive film that transmits visible light can be formed using, for example, indium oxide, indium tin oxide, indium zinc oxide, zinc oxide, zinc oxide to which gallium is added, or the like. In addition, a metal material such as gold, silver, platinum, magnesium, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, or titanium, an alloy containing these metal materials, or a nitride of these metal materials (for example, Titanium nitride) can also be used by forming it thin enough to have translucency. In addition, a stacked film of the above materials can be used as a conductive layer. For example, it is preferable to use a stacked film of an alloy of silver and magnesium and indium tin oxide because the conductivity can be increased. Further, graphene or the like may be used.
可視光を反射する導電膜は、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、又はパラジウム等の金属材料、若しくはこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケル、又はネオジムと、アルミニウムを含む合金(アルミニウム合金)を用いてもよい。また、銅、パラジウム、マグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜に接して金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このような金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンや酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用いることができる。 As the conductive film that reflects visible light, for example, a metal material such as aluminum, gold, platinum, silver, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, or palladium, or an alloy including these metal materials is used. Can do. In addition, lanthanum, neodymium, germanium, or the like may be added to the metal material or alloy. Alternatively, titanium, nickel, or neodymium and an alloy containing aluminum (aluminum alloy) may be used. Alternatively, an alloy containing copper, palladium, magnesium, and silver may be used. An alloy containing silver and copper is preferable because of its high heat resistance. Furthermore, oxidation can be suppressed by stacking a metal film or a metal oxide film in contact with the aluminum film or the aluminum alloy film. Examples of materials for such metal films and metal oxide films include titanium and titanium oxide. Alternatively, the conductive film that transmits visible light and a film made of a metal material may be stacked. For example, a laminated film of silver and indium tin oxide, a laminated film of an alloy of silver and magnesium and indium tin oxide, or the like can be used.
電極は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。その他、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて形成することができる。 The electrodes may be formed using a vapor deposition method or a sputtering method, respectively. In addition, it can be formed using a discharge method such as an inkjet method, a printing method such as a screen printing method, or a plating method.
なお、上述した発光層、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、及びバイポーラ性の物質等を含む層は、それぞれ量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。 Note that the above-described light-emitting layer, a substance having a high hole-injecting property, a substance having a high hole-transporting property, a substance having a high electron-transporting property, a substance having a high electron-injecting property, a bipolar substance, and the like You may have inorganic compounds, such as a dot, and high molecular compounds (an oligomer, a dendrimer, a polymer, etc.). For example, a quantum dot can be used for a light emitting layer to function as a light emitting material.
なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また、12族と16族、13族と15族、又は14族と16族の元素グループを含む材料を用いてもよい。又は、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。
As the quantum dot material, a colloidal quantum dot material, an alloy type quantum dot material, a core / shell type quantum dot material, a core type quantum dot material, or the like can be used. Alternatively, a material including an element group of Group 12 and Group 16, Group 13 and Group 15, or
〔接着層〕
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。
[Adhesive layer]
As the adhesive layer, various curable adhesives such as an ultraviolet curable photocurable adhesive, a reactive curable adhesive, a thermosetting adhesive, and an anaerobic adhesive can be used. Examples of these adhesives include epoxy resins, acrylic resins, silicone resins, phenol resins, polyimide resins, imide resins, PVC (polyvinyl chloride) resins, PVB (polyvinyl butyral) resins, EVA (ethylene vinyl acetate) resins, and the like. . In particular, a material with low moisture permeability such as an epoxy resin is preferable. Alternatively, a two-component mixed resin may be used. Further, an adhesive sheet or the like may be used.
また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物(酸化カルシウムや酸化バリウム等)のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いることができる。又は、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が素子に侵入することを抑制でき、表示パネルの信頼性が向上するため好ましい。 Further, the resin may contain a desiccant. For example, a substance that adsorbs moisture by chemical adsorption, such as an alkaline earth metal oxide (such as calcium oxide or barium oxide), can be used. Alternatively, a substance that adsorbs moisture by physical adsorption, such as zeolite or silica gel, may be used. The inclusion of a desiccant is preferable because impurities such as moisture can be prevented from entering the element and the reliability of the display panel is improved.
また、上記樹脂に屈折率の高いフィラーや光散乱部材を混合することにより、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、ゼオライト、ジルコニウム等を用いることができる。 In addition, light extraction efficiency can be improved by mixing a filler having a high refractive index or a light scattering member with the resin. For example, titanium oxide, barium oxide, zeolite, zirconium, or the like can be used.
〔接続層〕
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。
(Connection layer)
As the connection layer, an anisotropic conductive film (ACF: Anisotropic Conductive Film), an anisotropic conductive paste (ACP: Anisotropic Conductive Paste), or the like can be used.
〔着色層〕
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、顔料又は染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。
(Colored layer)
Examples of materials that can be used for the colored layer include metal materials, resin materials, resin materials containing pigments or dyes, and the like.
〔遮光層〕
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他、工程を簡略化できるため好ましい。
[Light shielding layer]
Examples of the material that can be used for the light-shielding layer include carbon black, titanium black, metal, metal oxide, and composite oxide containing a solid solution of a plurality of metal oxides. The light shielding layer may be a film containing a resin material or a thin film of an inorganic material such as a metal. Alternatively, a stacked film of a film containing a material for the colored layer can be used for the light shielding layer. For example, a stacked structure of a film including a material used for a colored layer that transmits light of a certain color and a film including a material used for a colored layer that transmits light of another color can be used. It is preferable to use a common material for the coloring layer and the light shielding layer because the device can be shared and the process can be simplified.
以上が、表示パネル100の各構成要素についての説明である。
The above is the description of each component of the
<作製方法例>
ここでは、可撓性を有する基板を用いた表示パネル100の作製方法の例について説明する。
<Example of production method>
Here, an example of a method for manufacturing the
ここでは、表示素子、回路、配線、電極、着色層や遮光層などの光学部材、及び絶縁層等が含まれる層をまとめて素子層と呼ぶこととする。例えば、素子層は表示素子を含み、表示素子の他に表示素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなどの素子を備えていてもよい。 Here, a layer including a display element, a circuit, a wiring, an electrode, an optical member such as a coloring layer or a light shielding layer, and an insulating layer is collectively referred to as an element layer. For example, the element layer includes a display element, and may include an element such as a wiring that is electrically connected to the display element, a transistor used for a pixel, or a circuit in addition to the display element.
また、ここでは、表示素子が完成した(作製工程が終了した)段階において、素子層を支持し、可撓性を有する部材のことを、基板と呼ぶこととする。例えば、基板には、厚さが10nm以上300μm以下の、極めて薄いフィルム等も含まれる。 Here, a member that supports the element layer and has flexibility when the display element is completed (the manufacturing process is completed) is referred to as a substrate. For example, the substrate includes a very thin film having a thickness of 10 nm to 300 μm.
可撓性を有し、絶縁表面を備える基板上に素子層を形成する方法としては、代表的には以下に挙げる2つの方法がある。1つは、基板上に直接、素子層を形成する方法である。もう1つは、基板とは異なる支持基材上に素子層を形成した後、素子層と支持基材を剥離し、素子層を基板に転置する方法である。なお、ここでは詳細に説明しないが、上記2つの方法に加え、可撓性を有さない基板上に素子層を形成し、当該基板を研磨等により薄くすることで可撓性を持たせる方法もある。 As a method for forming an element layer over a flexible substrate having an insulating surface, there are typically two methods described below. One is a method of forming an element layer directly on a substrate. The other is a method in which an element layer is formed on a support base different from the substrate, then the element layer and the support base are peeled off, and the element layer is transferred to the substrate. Although not described in detail here, in addition to the two methods described above, a method of providing flexibility by forming an element layer on a non-flexible substrate and thinning the substrate by polishing or the like. There is also.
基板を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には、基板上に直接、素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基板を支持基材に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が容易になるため好ましい。 In the case where the material constituting the substrate has heat resistance against the heat applied to the element layer forming step, it is preferable to form the element layer directly on the substrate because the process is simplified. At this time, it is preferable to form the element layer in a state in which the substrate is fixed to the supporting base material, because it is easy to carry the device inside and between devices.
また、素子層を支持基材上に形成した後に、基板に転置する方法を用いる場合、まず支持基材上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基材と素子層の間で剥離し、素子層を基板に転置する。このとき、支持基材と剥離層の界面、剥離層と絶縁層の界面、又は剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。この方法では、支持基材や剥離層に耐熱性の高い材料を用いることで、素子層を形成する際にかかる温度の上限を高めることができ、より信頼性の高い素子を有する素子層を形成できるため、好ましい。 In the case of using a method in which the element layer is formed on the supporting base material and then transferred to the substrate, a peeling layer and an insulating layer are first stacked on the supporting base material, and the element layer is formed on the insulating layer. Then, it peels between a support base material and an element layer, and transfers an element layer to a board | substrate. At this time, a material that causes peeling in the interface between the supporting substrate and the peeling layer, the interface between the peeling layer and the insulating layer, or the peeling layer may be selected. In this method, by using a material having high heat resistance for the support substrate and the release layer, the upper limit of the temperature required for forming the element layer can be increased, and an element layer having a more reliable element is formed. This is preferable because it is possible.
例えば、剥離層として、タングステンなどの高融点金属材料を含む層と、当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用い、剥離層上の絶縁層として、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを複数積層した層を用いることが好ましい。なお、本明細書中において、酸化窒化物は、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。 For example, a layer containing a refractory metal material such as tungsten and a layer containing an oxide of the metal material are stacked as the separation layer, and silicon oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride is used as the insulating layer over the separation layer. It is preferable to use a layer in which a plurality of silicon nitride oxides or the like are stacked. Note that in this specification, oxynitride refers to a material having a higher oxygen content than nitrogen as its composition, and nitride oxide refers to a material having a higher nitrogen content than oxygen as its composition. Point to.
素子層と支持基材とを剥離する方法としては、機械的な力を加えることや、剥離層をエッチングすること、又は剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられる。又は、剥離界面を形成する2層の熱膨張の違いを利用し、加熱又は冷却することにより剥離を行ってもよい。 Examples of methods for peeling the element layer and the supporting substrate include applying a mechanical force, etching the peeling layer, or infiltrating a liquid into the peeling interface. Or you may peel by heating or cooling using the difference of the thermal expansion of two layers which form a peeling interface.
また、支持基材と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。 In the case where peeling is possible at the interface between the support base and the insulating layer, the peeling layer may not be provided.
例えば、支持基材としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用いることができる。このとき、レーザ光等を用いて有機樹脂の一部を局所的に加熱する、又は鋭利な部材により物理的に有機樹脂の一部を切断、又は貫通すること等により剥離の起点を形成し、ガラスと有機樹脂の界面で剥離を行ってもよい。 For example, glass can be used as the supporting substrate, and an organic resin such as polyimide can be used as the insulating layer. At this time, a part of the organic resin is locally heated using a laser beam or the like, or a part of the organic resin is physically cut or penetrated by a sharp member, etc. Peeling may be performed at the interface between the glass and the organic resin.
又は、支持基材と有機樹脂からなる絶縁層の間に発熱層を設け、当該発熱層を加熱することにより、当該発熱層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。発熱層としては、電流を流すことにより発熱する材料、光を吸収することにより発熱する材料、磁場を印加することにより発熱する材料など、様々な材料を用いることができる。例えば、発熱層としては、半導体、金属、絶縁体から選択して用いることができる。 Alternatively, peeling may be performed at the interface between the heat generation layer and the insulating layer by providing a heat generation layer between the support base and the insulating layer made of an organic resin and heating the heat generation layer. As the heat generating layer, various materials such as a material that generates heat when an electric current flows, a material that generates heat by absorbing light, and a material that generates heat by applying a magnetic field can be used. For example, the heat generating layer can be selected from semiconductors, metals, and insulators.
なお、上述した方法において、有機樹脂からなる絶縁層は、剥離後に基板として用いることができる。 Note that in the above-described method, the insulating layer formed of an organic resin can be used as a substrate after peeling.
以上が、可撓性を有する表示パネル100を作製する方法についての説明である。
The above is the description of the method for manufacturing the
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)
本実施の形態では、本発明の一態様に係る電子機器及び照明装置について、図面を用いて説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment, an electronic device and a lighting device according to one embodiment of the present invention will be described with reference to drawings.
本発明の一態様の表示装置10を用いて、電子機器や照明装置を作製できる。本発明の一態様の表示装置10を用いて、信頼性の高い電子機器や照明装置を作製できる。また、本発明の一態様の表示装置10を用いて、消費電力が低減された電子機器や照明装置を作製できる。
An electronic device or a lighting device can be manufactured using the
本発明の一態様の表示装置10を適用することで、例えば、晴れた野外などの外光の照度が十分高い場所では、反射光を利用して画像を表示するモード(第1のモード)を用いることにより、明瞭な画像を表示する電子機器を提供することができる。また、例えば、夜間や暗い室内などの外光の照度が極めて低い場所では、発光を利用して画像を表示するモード(第2のモード)を用いることにより、鮮やかな画像や滑らかな動画を表示する電子機器を提供することができる。また、例えば、室内照明下や、朝方や夕方の時間帯などの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は、反射光と発光の双方を利用して画像を表示するモード(第3のモード)を用いることにより、まるで絵画を見ているかのように感じさせる画像を表示する電子機器を提供することができる。また、本発明の一態様の表示装置10は、例えば、第2のモードによる表示が長時間続く場合、自動的に第1のモードによる表示に切り替えることが可能である。そのため、第2のモードによる表示を行う発光素子(有機ELなど)の劣化を抑制し、表示画面の焼き付きの問題を回避又は低減する電子機器を提供することができる。
By applying the
本発明の一態様に係る電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型又はノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。 Examples of the electronic device according to one embodiment of the present invention include a television device, a desktop or notebook personal computer, a monitor for a computer, a digital camera, a digital video camera, a digital photo frame, a mobile phone, and a portable game Large game machines such as a game machine, a portable information terminal, a sound reproduction device, and a pachinko machine.
本発明の一態様に係る電子機器又は照明装置は、家屋若しくはビルの内壁若しくは外壁、又は、自動車の内装若しくは外装の曲面に沿って組み込むことができる。 The electronic device or the lighting device according to one embodiment of the present invention can be incorporated along an inner wall or an outer wall of a house or a building, or a curved surface of an interior or exterior of an automobile.
本発明の一態様に係る電子機器は、二次電池を有していてもよく、非接触電力伝送を用いて、二次電池を充電することができると好ましい。 The electronic device according to one embodiment of the present invention may include a secondary battery, and it is preferable that the secondary battery can be charged using non-contact power transmission.
二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池(リチウムイオンポリマー電池)等のリチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などが挙げられる。 Secondary batteries include, for example, lithium ion secondary batteries such as lithium polymer batteries (lithium ion polymer batteries) using gel electrolyte, nickel metal hydride batteries, nickel-cadmium batteries, organic radical batteries, lead storage batteries, air secondary batteries, nickel A zinc battery, a silver zinc battery, etc. are mentioned.
本発明の一態様に係る電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信することで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ及び二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。 The electronic device according to one embodiment of the present invention may include an antenna. By receiving a signal with an antenna, video, information, and the like can be displayed on the display unit. In the case where the electronic device has an antenna and a secondary battery, the antenna may be used for non-contact power transmission.
本発明の一態様に係る電子機器は、センサ(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、匂い(又は臭い)、又は赤外線を測定する機能を含むもの)を有していてもよい。 An electronic device according to one embodiment of the present invention includes a sensor (force, displacement, position, velocity, acceleration, angular velocity, rotation speed, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, sound, time, hardness, electric field, and current. , Voltage, power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration, odor (or odor), or infrared measurement function).
本発明の一態様に係る電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出す機能等を有することができる。 The electronic device according to one embodiment of the present invention can have a variety of functions. For example, a function for displaying various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a function for displaying a calendar, date or time, a function for executing various software (programs), and wireless communication It can have a function, a function of reading a program or data recorded in a recording medium, and the like.
さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、1つの表示部を主として画像情報を表示し、別の1つの表示部を主として文字情報を表示する機能、又は複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで、立体的な画像を表示する機能等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画又は動画を撮影する機能、撮影した画像を自動又は手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体(外部又は電子機器に内蔵)に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能等を有することができる。なお、本発明の一態様に係る電子機器が有する機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。 Furthermore, in an electronic apparatus having a plurality of display units, one display unit mainly displays image information, and another one display unit mainly displays character information, or the plurality of display units consider parallax. By displaying an image, it is possible to have a function of displaying a three-dimensional image. Furthermore, in an electronic device having an image receiving unit, a function for photographing a still image or a moving image, a function for automatically or manually correcting the photographed image, and a function for saving the photographed image in a recording medium (externally or incorporated in the electronic device) A function of displaying the photographed image on the display portion can be provided. Note that the functions of the electronic device according to one embodiment of the present invention are not limited thereto, and the electronic device can have various functions.
図13(A)乃至図13(E)に、湾曲した表示部7000を有する電子機器の一例を示す。表示部7000はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。なお、表示部7000は可撓性を有していてもよい。
FIGS. 13A to 13E illustrate an example of an electronic device including the
表示部7000は、本発明の一態様の表示装置10等を用いて作製される。本発明の一態様により、消費電力が低減され、湾曲した表示部を備え、かつ信頼性の高い電子機器を提供できる。
The
図13(A)、図13(B)に携帯電話機の一例を示す。図13(A)に示す携帯電話機7100及び図13(B)に示す携帯電話機7110は、それぞれ、筐体7101、表示部7000、操作ボタン7103、外部接続ポート7104、スピーカ7105、マイク7106等を有する。図13(B)に示す携帯電話機7110は、さらに、カメラ7107を有する。
An example of a cellular phone is shown in FIGS. A
各携帯電話機は、表示部7000にタッチセンサを備える。電話をかける、あるいは文字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部7000に触れることで行うことができる。
Each mobile phone includes a touch sensor in the
また、操作ボタン7103の操作により、電源のON、OFF動作や、表示部7000に表示される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メインメニュー画面に切り替えることができる。
Further, by operating the
また、携帯電話機内部に、ジャイロセンサ又は加速度センサ等の検出装置を設けることで、携帯電話機の向き(縦か横か)を判断して、表示部7000の画面表示の向きを自動的に切り替えるようにすることができる。また、画面表示の向きの切り替えは、表示部7000を触れること、操作ボタン7103の操作、又はマイク7106を用いた音声入力等により行うこともできる。
Further, by providing a detection device such as a gyro sensor or an acceleration sensor inside the mobile phone, the orientation of the mobile phone (vertical or horizontal) is determined, and the screen display orientation of the
図13(C)、図13(D)に携帯情報端末の一例を示す。図13(C)に示す携帯情報端末7200及び図13(D)に示す携帯情報端末7210は、それぞれ、筐体7201及び表示部7000を有する。さらに、操作ボタン、外部接続ポート、スピーカ、マイク、アンテナ、カメラ、又はバッテリ等を有していてもよい。表示部7000にはタッチセンサを備える。携帯情報端末の操作は、指やスタイラスなどで表示部7000に触れることで行うことができる。
FIG. 13C and FIG. 13D each show an example of a portable information terminal. A
本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた1つ又は複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとしてそれぞれ用いることができる。本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、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。 The portable information terminal exemplified in this embodiment has one or a plurality of functions selected from, for example, a telephone, a notebook, an information browsing device, or the like. Specifically, each can be used as a smartphone. The portable information terminal exemplified in this embodiment can execute various applications such as mobile phone, e-mail, text browsing and creation, music playback, Internet communication, and computer games.
携帯情報端末7200及び携帯情報端末7210は、文字及び画像情報等をその複数の面に表示することができる。例えば、図13(C)、図13(D)に示すように、3つの操作ボタン7202を一の面に表示し、矩形で示す情報7203を他の面に表示することができる。図13(C)では、携帯情報端末の上側に情報が表示される例を示し、図13(D)では、携帯情報端末の横側に情報が表示される例を示す。また、携帯情報端末の3面以上に情報を表示してもよい。
The
なお、情報の例としては、SNS(ソーシャル・ネットワーキング・サービス)の通知、電子メールや電話などの着信を知らせる表示、電子メールなどの題名又は送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。又は、情報が表示されている位置に、情報の代わりに、操作ボタン、アイコンなどを表示してもよい。 Examples of information include SNS (social networking service) notifications, indications indicating incoming e-mails and telephone calls, titles or sender names of e-mails, date / time, time, battery level, antenna There is the strength of reception. Alternatively, an operation button, an icon, or the like may be displayed instead of the information at a position where the information is displayed.
例えば、携帯情報端末7200の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末7200を収納した状態で、その表示(ここでは、情報7203)を確認することができる。
For example, the user of the
具体的には、着信した電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末7200の上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末7200をポケットから取り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
Specifically, the telephone number or name of the caller of the incoming call is displayed at a position where it can be observed from above
図13(E)にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置7300は、筐体7301に表示部7000が組み込まれている。ここでは、スタンド7303により筐体7301を支持した構成を示している。
FIG. 13E illustrates an example of a television device. In the
図13(E)に示すテレビジョン装置7300の操作は、筐体7301が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機7311により行うことができる。又は、表示部7000にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部7000に触れることで操作してもよい。リモコン操作機7311は、当該リモコン操作機7311から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機7311が備える操作キー又はタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部7000に表示される映像を操作することができる。
The
なお、テレビジョン装置7300は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信機により、一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)又は双方向(送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。
Note that the
図13(F)に、湾曲した発光部を有する照明装置の一例を示す。 FIG. 13F illustrates an example of a lighting device having a curved light-emitting portion.
図13(F)に示す照明装置が有する発光部は、本発明の一態様の表示装置10等を用いて作製される。本発明の一態様により、消費電力が低減され、湾曲した発光部を備え、かつ信頼性の高い照明装置を提供できる。
A light-emitting portion included in the lighting device illustrated in FIG. 13F is manufactured using the
図13(F)に示す照明装置7400の備える発光部7411は、凸状に湾曲した2つの発光部が対称的に配置された構成となっている。したがって、照明装置7400を中心に全方位を照らすことができる。
A
また、照明装置7400が備える発光部は、可撓性を有していてもよい。発光部7411を可塑性の部材又は可動なフレームなどの部材で固定し、用途に合わせて発光部7411の発光面を自在に湾曲可能な構成としてもよい。
In addition, the light-emitting portion included in the
照明装置7400は、操作スイッチ7403を備える台部7401と、台部7401に支持される発光部7411を有する。
The
なお、ここでは、台部によって発光部が支持された照明装置について例示したが、発光部を備える筐体を天井に固定する、又は天井からつり下げるように用いることもできる。発光面を湾曲させて用いることができるため、発光面を凹状に湾曲させて特定の領域を明るく照らす、又は発光面を凸状に湾曲させて部屋全体を明るく照らすこともできる。 Note that although the lighting device in which the light emitting unit is supported by the base is illustrated here, the housing including the light emitting unit may be fixed to the ceiling or used so as to be suspended from the ceiling. Since the light emitting surface can be curved and used, the light emitting surface can be curved concavely to illuminate a specific area, or the light emitting surface can be curved convexly to illuminate the entire room.
図14(A)乃至図14(I)に、可撓性を有し、曲げることのできる表示部7001を有する携帯情報端末の一例を示す。
FIGS. 14A to 14I illustrate an example of a portable information terminal including a
表示部7001は、本発明の一態様の表示装置10等を用いて作製される。例えば、曲率半径0.01mm以上150mm以下で曲げることができる表示装置等を適用できる。また、表示部7001はタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部7001に触れることで携帯情報端末を操作することができる。本発明の一態様により、可撓性を有する表示部を備え、かつ信頼性の高い電子機器を提供できる。
The
図14(A)、図14(B)は、携帯情報端末の一例を示す斜視図である。携帯情報端末7500は、筐体7501、表示部7001、引き出し部材7502、操作ボタン7503等を有する。
14A and 14B are perspective views illustrating an example of a portable information terminal. A
携帯情報端末7500は、筐体7501内にロール状に巻かれた可撓性を有する表示部7001を有する。引き出し部材7502を用いて表示部7001を引き出すことができる。
A
また、携帯情報端末7500は、内蔵された制御部によって映像信号を受信可能で、受信した映像を表示部7001に表示することができる。また、携帯情報端末7500には、バッテリが内蔵されている。また、筐体7501にコネクターを接続する端子部を備え、映像信号及び電力を有線により外部から直接供給する構成としてもよい。
In addition, the
また、操作ボタン7503によって、電源のON、OFF動作や表示する映像の切り替え等を行うことができる。なお、図14(A)、図14(B)では、携帯情報端末7500の側面に操作ボタン7503を配置する例を示すが、これに限られず、携帯情報端末7500の表示面と同じ面(おもて面)や、裏面に配置してもよい。
Further,
図14(B)には、表示部7001を引き出した状態の携帯情報端末7500を示す。この状態で表示部7001に映像を表示することができる。また、表示部7001の一部がロール状に巻かれた図14(A)の状態と、表示部7001を引き出した図14(B)の状態とで、携帯情報端末7500が異なる表示を行う構成としてもよい。例えば、図14(A)の状態のときに、表示部7001のロール状に巻かれた部分を非表示とすることで、携帯情報端末7500の消費電力を下げることができる。
FIG. 14B illustrates the
なお、表示部7001を引き出した際に、表示部7001の表示面が平面状となるように固定するため、表示部7001の側部に補強のためのフレームを設けていてもよい。
Note that a reinforcing frame may be provided on a side portion of the
なお、この構成以外に、筐体7501にスピーカを設け、映像信号と共に受信した音声信号によって音声を出力する構成としてもよい。
In addition to this configuration, a speaker may be provided in the
図14(C)乃至図14(E)に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図14(C)では、展開した状態、図14(D)では、展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態、図14(E)では、折りたたんだ状態の携帯情報端末7600を示す。携帯情報端末7600は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により一覧性に優れる。
FIGS. 14C to 14E illustrate an example of a foldable portable information terminal. In FIG. 14C, the mobile information terminal is in the expanded state, in FIG. 14D, in the middle of changing from one of the expanded state or the folded state to the other, in FIG. 14E, the portable information terminal in the folded
表示部7001は、ヒンジ7602によって連結された3つの筐体7601に支持されている。ヒンジ7602を介して2つの筐体7601間を屈曲させることにより、携帯情報端末7600を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。
The
図14(F)、図14(G)に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図14(F)では、表示部7001が内側になるように折りたたんだ状態、図14(G)では、表示部7001が外側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末7650を示す。携帯情報端末7650は表示部7001及び非表示部7651を有する。携帯情報端末7650を使用しない際に、表示部7001が内側になるように折りたたむことで、表示部7001の汚れ及び傷つきを抑制できる。
FIGS. 14F and 14G illustrate an example of a foldable portable information terminal. FIG. 14F illustrates the
図14(H)に、可撓性を有する携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末7700は、筐体7701及び表示部7001を有する。さらに、入力手段であるボタン7703a、ボタン7703b、音声出力手段であるスピーカ7704a、スピーカ7704b、外部接続ポート7705、マイク7706等を有していてもよい。また、携帯情報端末7700は、可撓性を有するバッテリ7709を搭載することができる。バッテリ7709は、例えば、表示部7001と重ねて配置してもよい。
FIG. 14H illustrates an example of a portable information terminal having flexibility. A
筐体7701、表示部7001、及びバッテリ7709は可撓性を有する。そのため、携帯情報端末7700を所望の形状に湾曲させること、及び携帯情報端末7700に捻りを加えることが容易である。例えば、携帯情報端末7700は、表示部7001が内側又は外側になるように折り曲げて使用することができる。又は、携帯情報端末7700をロール状に巻いた状態で使用することもできる。このように、筐体7701及び表示部7001を自由に変形することが可能であるため、携帯情報端末7700は、落下した場合、又は意図しない外力が加わった場合であっても、破損しにくいという利点がある。
The
また、携帯情報端末7700は軽量であるため、筐体7701の上部をクリップ等で把持してぶら下げて使用する、又は、筐体7701を磁石等で壁面に固定して使用するなど、様々な状況において利便性良く使用することができる。
Further, since the
図14(I)に、腕時計型の携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末7800は、バンド7801、表示部7001、入出力端子7802、操作ボタン7803等を有する。バンド7801は、筐体としての機能を有する。また、携帯情報端末7800は、可撓性を有するバッテリ7805を搭載することができる。バッテリ7805は、例えば、表示部7001又はバンド7801等と重ねて配置してもよい。
FIG. 14I illustrates an example of a wristwatch-type portable information terminal. A
バンド7801、表示部7001、及びバッテリ7805は可撓性を有する。そのため、携帯情報端末7800を所望の形状に湾曲させることが容易である。
The
操作ボタン7803は、時刻設定の他、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、携帯情報端末7800に組み込まれたオペレーティングシステムにより、操作ボタン7803の機能を自由に設定することもできる。
The
また、表示部7001に表示されたアイコン7804に指等で触れることで、アプリケーションを起動することができる。
In addition, an application can be started by touching an
また、携帯情報端末7800は、通信規格に準拠し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。
Further, the
また、携帯情報端末7800は、入出力端子7802を有していてもよい。入出力端子7802を有する場合、他の情報端末とコネクタ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7802を介して充電を行うこともできる。なお、本実施の形態で例示する携帯情報端末の充電動作は、入出力端子を介さずに非接触電力伝送により行ってもよい。
Further, the
図15(A)に、自動車7900の外観を示す。図15(B)に、自動車7900の運転席を示す。自動車7900は、車体7901、車輪7902、フロントガラス7903、ライト7904、フォグランプ7905等を有する。
FIG. 15A illustrates the appearance of an
本発明の一態様の表示装置10は、自動車7900の表示部などに用いることができる。例えば、図15(B)に示す表示部7910乃至表示部7917に、本発明の一態様の表示装置10を設けることができる。
The
表示部7910と表示部7911は、自動車7900のフロントガラス7903に設けられている。本発明の一態様では、表示装置が有する電極を、透光性を有する導電性材料で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすることができる。シースルー状態の表示装置であれば、自動車7900の運転時にも視界の妨げになることがない。よって、本発明の一態様の表示装置10を、自動車7900のフロントガラス7903に設置することができる。なお、表示装置に、トランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料を用いた有機トランジスタ、又は酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いるとよい。
The
表示部7912は、ピラー部分に設けられている。表示部7913は、ダッシュボード部分に設けられている。表示部7914は、ドア部分に設けられている。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部7912に映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。同様に、表示部7913では、ダッシュボードで遮られた視界を補完することができ、表示部7914では、ドアで遮られた視界を補完することができる。すなわち、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。また、見えない部分を補完する映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。
The
また、表示部7917は、ハンドルに設けられている。表示部7915、表示部7916、又は表示部7917は、ナビゲーション情報、スピードメーター、タコメーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供することができる。また、表示部に表示される表示項目及びレイアウトなどは、使用者の好みに合わせて適宜変更することができる。なお、上記情報は、表示部7910乃至表示部7914にも表示することができる。
The
なお、表示部7910乃至表示部7917は、照明装置として用いることも可能である。
Note that the
本発明の一態様の表示装置10が適用される表示部は、平面であってもよい。この場合、本発明の一態様の表示装置10は、曲面及び可撓性を有さない構成であってもよい。
The display unit to which the
図15(C)、図15(D)に、デジタルサイネージ(Digital Signage:電子看板)の一例を示す。デジタルサイネージは、筐体8000、表示部8001、及びスピーカ8003等を有する。さらに、LEDランプ、操作キー(電源スイッチ、又は操作スイッチを含む。)、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
FIG. 15C and FIG. 15D each show an example of digital signage (digital signage). The digital signage includes a
図15(D)は、円柱状の柱に取り付けられたデジタルサイネージである。 FIG. 15D illustrates digital signage attached to a cylindrical column.
図15(C)、図15(D)に示す表示部8001に、本発明の一態様の表示装置10を設けることができる。
The
表示部8001が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部8001が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。
The wider the
表示部8001にタッチパネルを適用することで、表示部8001に画像又は動画を表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報又は交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作により、ユーザビリティを高めることができる。
By applying a touch panel to the
図15(E)は、ノート型パーソナルコンピュータであり、筐体8111、表示部8112、キーボード8113、ポインティングデバイス8114等を有する。
FIG. 15E illustrates a laptop personal computer, which includes a
表示部8112に、本発明の一態様の表示装置10を適用することができる。
The
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
11 制御部
12 測光部
13 駆動部
14 表示部
15a ドライバ
15b ドライバ
20 画素ユニット
21 画素
21B 表示素子
21G 表示素子
21R 表示素子
22 画素
22B 表示素子
22G 表示素子
22R 表示素子
25 光
31 演算部
32 記憶部
40 液晶素子
51 基板
60 発光素子
60a 発光素子
61 基板
62 表示部
64 回路
65 配線
72 FPC
73 IC
100 表示パネル
111a 導電層
111b 導電層
112 液晶
113 導電層
117 絶縁層
121 絶縁層
130 偏光板
131 着色層
132 遮光層
133a 配向膜
133b 配向膜
134 着色層
141 接着層
142 接着層
191 導電層
192 EL層
192a EL層
193 導電層
193a 導電層
193b 導電層
201 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
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
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
311 電極
311b 電極
340 液晶素子
360 発光素子
360b 発光素子
360g 発光素子
360r 発光素子
360w 発光素子
362 表示部
400 表示装置
410 画素
451 開口
7000 表示部
7001 表示部
7100 携帯電話機
7101 筐体
7103 操作ボタン
7104 外部接続ポート
7105 スピーカ
7106 マイク
7107 カメラ
7110 携帯電話機
7200 携帯情報端末
7201 筐体
7202 操作ボタン
7203 情報
7210 携帯情報端末
7300 テレビジョン装置
7301 筐体
7303 スタンド
7311 リモコン操作機
7400 照明装置
7401 台部
7403 操作スイッチ
7411 発光部
7500 携帯情報端末
7501 筐体
7502 引き出し部材
7503 操作ボタン
7600 携帯情報端末
7601 筐体
7602 ヒンジ
7650 携帯情報端末
7651 非表示部
7700 携帯情報端末
7701 筐体
7703a ボタン
7703b ボタン
7704a スピーカ
7704b スピーカ
7705 外部接続ポート
7706 マイク
7709 バッテリ
7800 携帯情報端末
7801 バンド
7802 入出力端子
7803 操作ボタン
7804 アイコン
7805 バッテリ
7900 自動車
7901 車体
7902 車輪
7903 フロントガラス
7904 ライト
7905 フォグランプ
7910 表示部
7911 表示部
7912 表示部
7913 表示部
7914 表示部
7915 表示部
7916 表示部
7917 表示部
8000 筐体
8001 表示部
8003 スピーカ
8111 筐体
8112 表示部
8113 キーボード
8114 ポインティングデバイス
DESCRIPTION OF
73 IC
100 Display panel 111a Conductive layer 111b Conductive layer 112 Liquid crystal 113 Conductive layer 117 Insulating layer 121 Insulating layer 130 Polarizing plate 131 Colored layer 132 Light shielding layer 133a Oriented film 133b Oriented film 134 Colored layer 141 Adhesive layer 142 Adhesive layer 191 Conductive layer 192 EL layer 192a EL layer 193 conductive layer 193a conductive layer 193b conductive layer 201 transistor 204 connecting portion 205 transistor 206 transistor 207 connecting portion 211 insulating layer 212 insulating layer 213 insulating layer 214 insulating layer 215 insulating layer 216 insulating layer 217 insulating layer 220 insulating layer 221 conductive Layer 222 conductive layer 223 conductive layer 224 conductive layer 231 semiconductor layer 242 connection layer 243 connection body 251 opening 252 connection part 311 electrode 311b electrode 340 liquid crystal element 360 light emitting element 360b light emitting element 360g light emitting element 3 60r light emitting element 360w light emitting element 362 display unit 400 display device 410 pixel 451 opening 7000 display unit 7001 display unit 7100 mobile phone 7101 case 7103 operation button 7104 external connection port 7105 speaker 7106 microphone 7107 camera 7110 mobile phone 7200 mobile information terminal 7201 case Body 7202 Operation button 7203 Information 7210 Portable information terminal 7300 Television apparatus 7301 Case 7303 Stand 7311 Remote control operation device 7400 Illumination apparatus 7401 Base part 7403 Operation switch 7411 Light emitting part 7500 Portable information terminal 7501 Case 7502 Pull-out member 7503 Operation button 7600 Carrying Information terminal 7601 Case 7602 Hinge 7650 Portable information terminal 7651 Non-display portion 7700 Portable information terminal 7701 Case 7 703a button 7703b button 7704a speaker 7704b speaker 7705 external connection port 7706 microphone 7709 battery 7800 portable information terminal 7801 band 7802 input / output terminal 7803 operation button 7804 icon 7805 battery 7900 automobile 7901 vehicle body 7902 wheel 7903 windshield 7904 light 7905 fog lamp 7910 display unit 7911 Display unit 7912 Display unit 7913 Display unit 7914 Display unit 7915 Display unit 7916 Display unit 7917 Display unit 8000 Housing 8001 Display unit 8003 Speaker 8111 Housing 8112 Display unit 8113 Keyboard 8114 Pointing device
Claims (8)
前記第1の表示素子は、可視光を発する機能を有し、
前記第2の表示素子は、可視光を反射する機能を有し、
第1の期間において、第1の表示情報を前記第1の表示素子で表示する第1の工程と、
前記第1の表示素子における第1の表示情報の表示を停止する第2の工程と、
第2の期間において、第2の表示情報を前記第2の表示素子で表示する第3の工程と、を有し、
前記第1の工程の後、前記第1の表示情報と前記第2の表示情報を比較し、前記第1の表示情報と前記第2の表示情報が同じ場合、前記第2の工程及び前記第3の工程を行うことを特徴とする表示装置の駆動方法。 A driving method of a display device having a first display element and a second display element,
The first display element has a function of emitting visible light,
The second display element has a function of reflecting visible light,
A first step of displaying first display information on the first display element in a first period;
A second step of stopping the display of the first display information on the first display element;
And a second step of displaying second display information on the second display element in the second period,
After the first step, the first display information and the second display information are compared, and when the first display information and the second display information are the same, the second step and the second display information A method for driving a display device, comprising performing step 3.
前記第1の表示素子は、可視光を発する機能を有し、
前記第2の表示素子は、可視光を反射する機能を有し、
第1の期間において、第1の表示情報を前記第1の表示素子で表示する第1の工程と、
前記第1の表示素子における第1の表示情報の表示を停止する第2の工程と、
第2の期間において、第2の表示情報を前記第2の表示素子で表示する第3の工程と、を有し、
前記第1の工程をn回(nは1以上の整数)行った後、前記第1の表示情報と前記第2の表示情報を比較し、前記第1の表示情報と前記第2の表示情報が同じ場合、前記第2の工程及び前記第3の工程を行うことを特徴とする表示装置の駆動方法。 A driving method of a display device having a first display element and a second display element,
The first display element has a function of emitting visible light,
The second display element has a function of reflecting visible light,
A first step of displaying first display information on the first display element in a first period;
A second step of stopping the display of the first display information on the first display element;
And a second step of displaying second display information on the second display element in the second period,
After performing the first step n times (n is an integer equal to or greater than 1), the first display information and the second display information are compared, and the first display information and the second display information are compared. If the two are the same, the second step and the third step are performed.
前記表示装置は駆動部を有し、
前記駆動部は、前記第1の表示素子に供給する表示情報と前記第2の表示素子に供給する表示情報を、異なるタイミングで供給することを特徴とする表示装置の駆動方法。 In claim 1 or claim 2,
The display device has a drive unit,
The drive unit supplies display information supplied to the first display element and display information supplied to the second display element at different timings.
前記表示装置は駆動部を有し、
前記駆動部は、前記第1の表示素子に供給する表示情報と前記第2の表示素子に供給する表示情報を、同時に供給することを特徴とする表示装置の駆動方法。 In claim 1 or claim 2,
The display device has a drive unit,
The driving unit supplies a display information supplied to the first display element and a display information supplied to the second display element at the same time.
前記第1の表示素子は、可視光を発する機能を有し、
前記制御部は、前記第1の表示情報と前記第2の表示情報が同じ場合、前記第1の表示素子の表示を停止し、前記第2の表示素子において、前記第2の表示情報を表示させる機能を有することを特徴とする表示装置。 A display device having a first display element, a second display element, and a control unit,
The first display element has a function of emitting visible light,
When the first display information and the second display information are the same, the control unit stops the display of the first display element, and displays the second display information on the second display element. A display device having a function of causing
前記第1の表示素子は、可視光を発する機能を有し、
前記第2の表示素子は、可視光を反射する機能を有し、
前記制御部は、前記第1の表示素子における前記第1の表示情報の表示回数がn回以上の場合、前記第1の表示情報と前記第2の表示情報を比較し、前記第1の表示情報と前記第2の表示情報が同じ場合、前記第1の表示素子の表示を停止し、前記第2の表示素子において、前記第2の表示情報を表示させる機能を有することを特徴とする表示装置。 A display device having a first display element, a second display element, and a control unit,
The first display element has a function of emitting visible light,
The second display element has a function of reflecting visible light,
The control unit compares the first display information with the second display information when the number of times the first display information is displayed on the first display element is n times or more, and compares the first display information with the first display information. When the information and the second display information are the same, the display of the first display element is stopped, and the second display element has a function of displaying the second display information. apparatus.
前記表示装置は駆動部を有し、
前記駆動部は、前記第1の表示素子に供給する表示情報と前記第2の表示素子に供給する表示情報を、異なるタイミングで供給する機能を有することを特徴とする表示装置。 In claim 5 or claim 6,
The display device has a drive unit,
The drive unit has a function of supplying display information to be supplied to the first display element and display information to be supplied to the second display element at different timings.
前記表示装置は駆動部を有し、
前記駆動部は、前記第1の表示素子に供給する表示情報と前記第2の表示素子に供給する表示情報を、同時に供給する機能を有することを特徴とする表示装置。 In claim 5 or claim 6,
The display device has a drive unit,
The drive unit has a function of simultaneously supplying display information supplied to the first display element and display information supplied to the second display element.
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