JP2018141947A - Display device and electronic apparatus - Google Patents

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JP2018141947A JP2017099198A JP2017099198A JP2018141947A JP 2018141947 A JP2018141947 A JP 2018141947A JP 2017099198 A JP2017099198 A JP 2017099198A JP 2017099198 A JP2017099198 A JP 2017099198A JP 2018141947 A JP2018141947 A JP 2018141947A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device that can display an image of high luminance.SOLUTION: A display device has a first pixel, a second pixel adjacent to the first pixel in row direction, and a third pixel adjacent to the first pixel in column direction; each of the first to the third pixels has a first display area, a second display area, and a third display area; the first display area has a first display element; the second display area has a second display element; the third display area has a third display element; the first display element and the second display element emit light; the third display element reflects the light incident upon the third display element; the second pixel has a first display area at a position linearly symmetric with the first display area included in the first pixel, using a boundary between the first pixel and the second pixel with a symmetric axis; and the third pixel has a first display area at a position linearly symmetric with the first display area included in the first pixel, using a boundary between the first pixel and the third pixel with a symmetric axis.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明の一態様は、表示装置およびその作製方法、ならびに電子機器に関する。 One embodiment of the present invention relates to a display device, a manufacturing method thereof, and an electronic device.

なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関するものである。そのため、より具体的に本明細書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、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。 Note that one embodiment of the present invention is not limited to the above technical field. The technical field of one embodiment of the invention disclosed in this specification and the like relates to an object, a method, or a manufacturing method. Alternatively, one embodiment of the present invention relates to a process, a machine, a manufacture, or a composition (composition of matter). Therefore, the technical field of one embodiment of the present invention disclosed in this specification and the like more specifically includes a semiconductor device, a display device, a light-emitting device, a power storage device, a memory device, a driving method thereof, or a manufacturing method thereof. Can be mentioned as an example.

バックライトとして面発光を行う光源を用い、透過型の液晶表示装置を組み合わせることで、消費電力の低減と表示品質の低下の抑制を両立する液晶表示装置が知られている(特許文献1参照)。 There is known a liquid crystal display device that uses a light source that emits surface light as a backlight and combines a transmissive liquid crystal display device to achieve both reduction in power consumption and suppression of deterioration in display quality (see Patent Document 1). .

1つの画素に発光素子と、反射型の液晶素子とが設けられている表示装置が提案されている(特許文献2)。当該表示装置では、十分な明るさの外光がある環境では液晶素子による表示を行い、十分な明るさを得られない環境では発光素子を利用した表示を行うことができる。 A display device in which a light emitting element and a reflective liquid crystal element are provided in one pixel has been proposed (Patent Document 2). In the display device, display using a liquid crystal element can be performed in an environment where there is sufficient external light, and display using a light-emitting element can be performed in an environment where sufficient brightness cannot be obtained.

特開2011−248351号公報JP 2011-248351 A 特表2009−510527号公報Special table 2009-510527 gazette

発光素子を用いて画像を表示する方式として、白色発光層を有する発光素子から発せられた白色光を着色層に通すことにより赤色、緑色、青色等の各色を表現するカラーフィルタ方式がある。また、赤色発光層を有する発光素子、緑色発光層を有する発光素子、および青色発光層を有する発光素子等を画素に設けて、各色を表現する色塗り分け方式がある。色塗り分け方式では、着色層を設けなくてもよく、したがって発光素子から発せられる光が着色層に吸収されないので、当該光の輝度の低下を、カラーフィルタ方式より抑制することができる。これにより、色塗り分け方式では、発光素子から発せられる光の輝度をカラーフィルタ方式より低下させることができ、表示装置の消費電力を低減することができる。一方、塗り分け方式では、高精細化により画素の大きさが減少すると、隣接する画素の間隔が小さくなる。隣接する画素に含まれる発光層の発光色が異なる場合、塗り分けに用いるメタルマスクの合わせ精度等のため、アライメントずれ等が発生し、高精細化がカラーフィルタ方式より難しい。 As a method of displaying an image using a light emitting element, there is a color filter system that expresses each color such as red, green, and blue by passing white light emitted from a light emitting element having a white light emitting layer through a colored layer. In addition, there is a color coding method in which each pixel is provided with a light-emitting element having a red light-emitting layer, a light-emitting element having a green light-emitting layer, a light-emitting element having a blue light-emitting layer, and the like. In the color-coating method, it is not necessary to provide a colored layer, and thus light emitted from the light emitting element is not absorbed by the colored layer, so that a decrease in luminance of the light can be suppressed as compared with the color filter method. Thus, in the color painting method, the luminance of light emitted from the light emitting element can be reduced as compared with the color filter method, and the power consumption of the display device can be reduced. On the other hand, in the separate coloring method, when the size of a pixel is reduced due to high definition, the interval between adjacent pixels is reduced. When the emission colors of the light-emitting layers included in adjacent pixels are different, alignment misalignment or the like occurs due to the alignment accuracy of the metal mask used for painting, and higher definition is more difficult than the color filter method.

本発明の一態様は、消費電力を低減した表示装置およびその作製方法を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、高精細化した表示装置およびその作製方法を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、視認性の高い表示装置およびその作製方法を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置およびその作製方法を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、新規な表示装置およびその作製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 with reduced power consumption and a manufacturing method thereof. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a display device with high definition and a manufacturing method thereof. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a display device with high visibility and a manufacturing method thereof. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a highly reliable display device and a manufacturing method thereof. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a novel display device and a manufacturing method thereof.

なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項等の記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項等の記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。 Note that the description of these problems does not disturb the existence of other problems. Note that one embodiment of the present invention does not have to solve all of these problems. Problems other than these will be apparent from the description of the specification, drawings, claims, etc., and other problems can be extracted from the description of the specifications, drawings, claims, etc. It is.

本発明の一態様は、第1の画素と、第1の画素と行方向に隣接した第2の画素と、第1の画素と列方向に隣接した第3の画素と、を有し、第1乃至第3の画素の各々は、第1の表示領域と、第2の表示領域と、第3の表示領域と、を有し、第1の表示領域は、第1の表示素子を有し、第2の表示領域は、第2の表示素子を有し、第3の表示領域は、第3の表示素子を有し、第1の表示素子および第2の表示素子は、発光する機能を有し、第3の表示素子は、第3の表示素子に入射した光を反射する機能を有し、第2の画素は、第1の画素と第2の画素の境界を対称軸として、第1の画素が有する第1の表示領域と線対称の位置に、第1の表示領域を有し、第3の画素は、第1の画素と第3の画素の境界を対称軸として、第1の画素が有する第1の表示領域と線対称の位置に、第1の表示領域を有する表示装置である。 One embodiment of the present invention includes a first pixel, a second pixel adjacent to the first pixel in the row direction, and a third pixel adjacent to the first pixel in the column direction. Each of the first to third pixels includes a first display area, a second display area, and a third display area, and the first display area includes a first display element. The second display area has a second display element, the third display area has a third display element, and the first display element and the second display element have a function of emitting light. The third display element has a function of reflecting light incident on the third display element, and the second pixel has a boundary between the first pixel and the second pixel as an axis of symmetry. The first pixel has a first display area at a position symmetrical to the first display area of one pixel, and the third pixel has a first axis with the boundary between the first pixel and the third pixel as a symmetry axis. The second pixel has The position of the display area and the line symmetry of a display device having a first display area.

また、上記態様において、第2の画素は、第1の画素と第2の画素の境界の中心部を対称点として、第1の画素が有する第2の表示領域と点対称の位置に、第2の表示領域を有してもよい。 Further, in the above aspect, the second pixel is located in a point-symmetrical position with respect to the second display area of the first pixel, with the central portion of the boundary between the first pixel and the second pixel as a symmetric point. You may have two display areas.

また、上記態様において、第3の画素は、第1の画素と第3の画素の境界の中心部を対称点として、第1の画素が有する第2の表示領域と点対称の位置に、第2の表示領域を有してもよい。 In the above aspect, the third pixel is located at a point symmetric with respect to the second display area of the first pixel with the central portion of the boundary between the first pixel and the third pixel as a symmetric point. You may have two display areas.

また、上記態様において、第1乃至第3の画素は、長辺aμm(aは0以上の実数)、短辺bμm(bは0以上a以下の実数)の矩形であり、第1の画素において、第1の表示領域は、第1の画素が有する頂点の一つから、長辺方向にa/4μm以内かつ短辺方向にb/4μm以内の範囲に設けられ、第2の画素において、第1の表示領域は、第2の画素が有する頂点の一つから、長辺方向にa/4μm以内かつ短辺方向にb/4μm以内の範囲に設けられ、第3の画素において、第1の表示領域は、第3の画素が有する頂点の一つから、長辺方向にa/4μm以内かつ短辺方向にb/4μm以内の範囲に設けられてもよい。 In the above aspect, the first to third pixels are rectangles having a long side a μm (a is a real number of 0 or more) and a short side b μm (b is a real number of 0 or more and a or less). The first display area is provided within a range of a / 4 μm in the long side direction and b / 4 μm in the short side direction from one of the vertices of the first pixel. The one display area is provided within a range of a / 4 μm in the long side direction and b / 4 μm in the short side direction from one of the vertices of the second pixel. The display area may be provided within a range of a / 4 μm in the long side direction and b / 4 μm in the short side direction from one vertex of the third pixel.

また、上記態様において、第1の表示領域と、第2の表示領域と、は互いに異なる色の光を射出してもよい。 In the above aspect, the first display area and the second display area may emit light of different colors.

また、上記態様において、第1の画素が有する第3の表示領域と、第2の画素が有する第3の表示領域と、第3の画素が有する第3の表示領域と、はそれぞれ異なる色の光を射出する機能を有してもよい。 In the above embodiment, the third display region included in the first pixel, the third display region included in the second pixel, and the third display region included in the third pixel have different colors. It may have a function of emitting light.

また、上記態様において、第1乃至第3の画素の各々は、第4の表示領域を有し、第4の表示領域は、第4の表示素子を有し、第4の表示素子は、発光する機能を有し、第4の表示領域は、第1の表示領域から射出される光、および第2の表示領域から射出される光と異なる色の光を射出する機能を有してもよい。 In the above embodiment, each of the first to third pixels includes a fourth display area, the fourth display area includes a fourth display element, and the fourth display element emits light. The fourth display area may have a function of emitting light emitted from the first display area and light having a color different from that of the light emitted from the second display area. .

また、上記態様において、第1乃至第3の画素は、長辺aμm(aは0以上の実数)、短辺bμm(bは0以上a以下の実数)の矩形であり、第1の画素において、第4の表示領域は、第1の画素が有する頂点の一つから、長辺方向にa/4μm以内かつ短辺方向にb/4μm以内の範囲に設けられ、第2の画素において、第4の表示領域は、第2の画素が有する頂点の一つから、長辺方向にa/4μm以内かつ短辺方向にb/4μm以内の範囲に設けられ、第3の画素において、第4の表示領域は、第3の画素が有する頂点の一つから、長辺方向にa/4μm以内かつ短辺方向にb/4μm以内の範囲に設けられてもよい。 In the above aspect, the first to third pixels are rectangles having a long side a μm (a is a real number of 0 or more) and a short side b μm (b is a real number of 0 or more and a or less). The fourth display area is provided within a range of a / 4 μm in the long side direction and within b / 4 μm in the short side direction from one of the vertices of the first pixel. The display area 4 is provided within a range of a / 4 μm in the long side direction and b / 4 μm in the short side direction from one of the vertices of the second pixel. The display area may be provided within a range of a / 4 μm in the long side direction and b / 4 μm in the short side direction from one vertex of the third pixel.

また、本発明の一態様の表示装置と、操作用の入力装置と、を有する電子機器も本発明の一態様である。 An electronic device including the display device of one embodiment of the present invention and an input device for operation is also one embodiment of the present invention.

本発明の一態様は、消費電力を低減した表示装置およびその作製方法を提供することができる。または、本発明の一態様は、高精細化した表示装置およびその作製方法を提供することができる。または、本発明の一態様は、視認性の高い表示装置およびその作製方法を提供することができる。または、本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置およびその作製方法を提供することができる。または、本発明の一態様は、新規な表示装置およびその作製方法を提供することができる。 One embodiment of the present invention can provide a display device with reduced power consumption and a manufacturing method thereof. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a display device with high definition and a manufacturing method thereof can be provided. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a display device with high visibility and a manufacturing method thereof can be provided. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a highly reliable display device and a manufacturing method thereof can be provided. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a novel display device and a manufacturing method thereof 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、請求項等の記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項等の記載から、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 will be apparent from the description of the specification, drawings, claims, etc., and it is possible to extract the effects other than these from the description of the specifications, drawings, claims, etc. It is.

表示装置を説明するブロック図。FIG. 11 is a block diagram illustrating a display device. 画素を説明する回路図。FIG. 10 is a circuit diagram illustrating a pixel. 表示素子の表示領域を説明する模式図。The schematic diagram explaining the display area of a display element. 表示領域の位置関係を説明する模式図。The schematic diagram explaining the positional relationship of a display area. 表示領域の位置関係を説明する模式図。The schematic diagram explaining the positional relationship of a display area. 表示素子の表示領域を説明する模式図。The schematic diagram explaining the display area of a display element. 画素を説明する回路図。FIG. 10 is a circuit diagram illustrating a pixel. 表示素子の表示領域を説明する模式図。The schematic diagram explaining the display area of a display element. 表示素子を説明する断面図。Sectional drawing explaining a display element. 表示素子の表示領域を説明する模式図。The schematic diagram explaining the display area of a display element. 表示素子の表示領域を説明する模式図。The schematic diagram explaining the display area of a display element. 表示装置の一例を説明する図。FIG. 6 illustrates an example of a display device. 画素回路の構成例と、画素回路の透過部分と遮光部分を説明する上面図。FIG. 6 is a top view illustrating a configuration example of a pixel circuit and a transmissive portion and a light shielding portion of the pixel circuit. 表示装置の一例を説明する断面図。Sectional drawing explaining an example of a display apparatus. 表示装置の一例を説明する断面図。Sectional drawing explaining an example of a display apparatus. 表示装置の一例を説明する断面図。Sectional drawing explaining an example of a display apparatus. 表示装置の一例を説明する断面図。Sectional drawing explaining an example of a display apparatus. 表示モード毎の電子機器の使用例を説明する図。8A and 8B each illustrate a use example of an electronic device for each display mode. 表示装置に用いるトランジスタの一例を示す上面図および断面図。4A and 4B are a top view and cross-sectional views illustrating an example of a transistor used for a display device. 表示装置に用いるトランジスタの一例を示す上面図および断面図。4A and 4B are a top view and cross-sectional views illustrating an example of a transistor used for a display device. 表示装置に用いるトランジスタの一例を示す上面図および断面図。4A and 4B are a top view and cross-sectional views illustrating an example of a transistor used for a display device. 電子機器の構成例を説明する図。8A and 8B illustrate a structural example of an electronic device. 画素構成を示す写真。A photograph showing a pixel configuration. 反射率の測定系を示す図。The figure which shows the measuring system of a reflectance. 反射率と画素密度の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a reflectance and pixel density. 輝度と周辺環境の照度の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a brightness | luminance and the illumination intensity of surrounding environment. 表示装置の表示結果を示す写真。The photograph which shows the display result of a display device. 光学特性の測定結果を示すグラフ。The graph which shows the measurement result of an optical characteristic. 反射率と波長の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a reflectance and a wavelength. 表示装置の表示結果を示す写真。The photograph which shows the display result of a display device. 反射率の測定系を示す図。The figure which shows the measuring system of a reflectance. 反射率と投光角の関係を示す図。The figure which shows the relationship between a reflectance and a light projection angle. 光学特性の測定結果を示すグラフ。The graph which shows the measurement result of an optical characteristic. 表示装置の表示結果を示す写真。The photograph which shows the display result of a display device. 反射率と投光角の関係を示すグラフ、および反射率と開口率の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a reflectance and a light projection angle, and the graph which shows the relationship between a reflectance and an aperture ratio. 光学特性の測定結果を示すグラフ。The graph which shows the measurement result of an optical characteristic.

以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. However, the embodiments can be implemented in many different modes, and it is easily understood by those skilled in the art that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope thereof. . Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the following embodiments.

また、図面において、大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は、理想的な例を模式的に示したものであり、図面に示す形状または値等に限定されない。 In the drawings, the size, the thickness of layers, or regions are exaggerated for clarity in some cases. Therefore, it is not necessarily limited to the scale. The drawings schematically show an ideal example, and are not limited to the shapes or values shown in the drawings.

また、本明細書にて用いる「第1」、「第2」、「第3」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものであり、数的に限定するものではないことを付記する。 In addition, the ordinal numbers “first”, “second”, and “third” used in the present specification are attached to avoid confusion between components, and are not limited numerically. Appendices.

また、本明細書において、「上に」、「下に」等の配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている。また、構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。従って、明細書で説明した語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。 In addition, in this specification, terms indicating arrangements such as “above” and “below” are used for convenience to describe the positional relationship between components with reference to the drawings. Moreover, the positional relationship between components changes suitably according to the direction which draws each structure. Therefore, the present invention is not limited to the words and phrases described in the specification, and can be appropriately rephrased depending on the situation.

また、本明細書等において、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを含む少なくとも三つの端子を有する素子である。そして、ドレイン(ドレイン端子、ドレイン領域またはドレイン電極)とソース(ソース端子、ソース領域またはソース電極)の間にチャネル領域を有しており、チャネル形成領域を介して、ソースとドレインとの間に電流を流すことができるものである。なお、本明細書等において、チャネル領域とは、電流が主として流れる領域をいう。 In this specification and the like, a transistor is an element having at least three terminals including a gate, a drain, and a source. A channel region is provided between the drain (drain terminal, drain region or drain electrode) and the source (source terminal, source region or source electrode), and between the source and drain through the channel formation region. A current can flow. Note that in this specification and the like, a channel region refers to a region through which a current mainly flows.

また、ソースやドレインの機能は、異なる極性のトランジスタを採用する場合や、回路動作において電流の方向が変化する場合等には入れ替わることがある。このため、本明細書等においては、ソースやドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとする。 In addition, the functions of the source and drain may be switched when transistors having different polarities are employed or when the direction of current changes during circuit operation. Therefore, in this specification and the like, the terms source and drain can be used interchangeably.

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

また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。 In this specification and the like, the terms “film” and “layer” can be interchanged with each other. For example, the term “conductive layer” may be changed to the term “conductive film”. Alternatively, for example, the term “insulating film” may be changed to the term “insulating layer” in some cases.

本明細書等において、金属酸化物層(metal oxide)とは、広い表現での金属の酸化物である。金属酸化物層は、酸化物絶縁膜、酸化物導電膜(透明酸化物導電膜を含む)、酸化物半導体膜(Oxide Semiconductorまたは単にOSともいう)等に分類される。例えば、トランジスタの活性層に金属酸化物層を用いた場合、当該金属酸化物層を酸化物半導体膜と呼称する場合がある。つまり、金属酸化物層が増幅作用、整流作用、およびスイッチング作用の少なくとも1つを有する場合、当該金属酸化物層を、金属酸化物層半導体(metal oxide semiconductor)、略してOSということができる。また、OS FETと記載する場合においては、金属酸化物層または酸化物半導体膜を有するトランジスタと換言することができる。 In this specification and the like, a metal oxide layer is a metal oxide in a broad expression. The metal oxide layer is classified into an oxide insulating film, an oxide conductive film (including a transparent oxide conductive film), an oxide semiconductor film (also referred to as an Oxide Semiconductor or simply OS), and the like. For example, when a metal oxide layer is used for an active layer of a transistor, the metal oxide layer may be referred to as an oxide semiconductor film. That is, in the case where the metal oxide layer has at least one of an amplifying function, a rectifying function, and a switching function, the metal oxide layer can be referred to as a metal oxide semiconductor (abbreviated as OS). In the case of describing as an OS FET, it can be said to be a transistor having a metal oxide layer or an oxide semiconductor film.

また、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物層も金属酸化物層(metal oxide)と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物層を、金属酸窒化物(metal oxynitride)と呼称してもよい。 In this specification and the like, a metal oxide layer containing nitrogen may be collectively referred to as a metal oxide layer. Further, the metal oxide layer containing nitrogen may be referred to as metal oxynitride.

また、本明細書等において、CAAC(c−axis aligned crystal)、およびCAC(Cloud−Aligned Composite)と記載する場合がある。なお、CAACは結晶構造の一例を表し、CACは機能、または材料の構成の一例を表す。 Further, in this specification and the like, there are cases where they are described as CAAC (c-axis aligned crystal) and CAC (Cloud-aligned Composite). Note that CAAC represents an example of a crystal structure, and CAC represents an example of a function or a material structure.

また、本明細書等において、CAC−OSまたはCAC−metal oxideとは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、CAC−OSまたはCAC−metal oxideを、トランジスタの活性層に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子(またはホール)を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能(On/Offさせる機能)をCAC−OSまたはCAC−metal oxideに付与することができる。CAC−OSまたはCAC−metal oxideにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。 In this specification and the like, a CAC-OS or a CAC-metal oxide has a conductive function in part of a material and an insulating function in part of the material, and the whole material is a semiconductor. It has the function of. Note that in the case where a CAC-OS or a CAC-metal oxide is used for an active layer of a transistor, the conductive function is a function of flowing electrons (or holes) serving as carriers, and the insulating function is an electron serving as carriers. It is a function that does not flow. By performing the conductive function and the insulating function in a complementary manner, a switching function (function to turn on / off) can be given to the CAC-OS or the CAC-metal oxide. In CAC-OS or CAC-metal oxide, by separating each function, both functions can be maximized.

また、本明細書等において、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、導電性領域、および絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。 In this specification and the like, a CAC-OS or a CAC-metal oxide includes a conductive region and an insulating region. The conductive region has the above-described conductive function, and the insulating region has the above-described insulating function. In the material, the conductive region and the insulating region may be separated at the nanoparticle level. In addition, the conductive region and the insulating region may be unevenly distributed in the material, respectively. In addition, the conductive region may be observed with the periphery blurred and connected in a cloud shape.

また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ0.5nm以上10nm以下、好ましくは0.5nm以上3nm以下のサイズで材料中に分散している場合がある。 In CAC-OS or CAC-metal oxide, the conductive region and the insulating region are each dispersed in a material with a size of 0.5 nm to 10 nm, preferably 0.5 nm to 3 nm. There is.

また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記CAC−OSまたはCAC−metal oxideをトランジスタのチャネル領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、および高い電界効果移動度を得ることができる。 Further, CAC-OS or CAC-metal oxide is composed of components having different band gaps. For example, CAC-OS or CAC-metal oxide includes a component having a wide gap caused by an insulating region and a component having a narrow gap caused by a conductive region. In the case of the configuration, when the carrier flows, the carrier mainly flows in the component having the narrow gap. In addition, the component having a narrow gap acts in a complementary manner to the component having a wide gap, and the carrier flows through the component having the wide gap in conjunction with the component having the narrow gap. Therefore, when the CAC-OS or the CAC-metal oxide is used for a channel region of a transistor, high current driving force, that is, high on-state current and high field-effect mobility can be obtained in the transistor on-state.

すなわち、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、マトリックス複合材(matrix composite)、または金属マトリックス複合材(metal matrix composite)と呼称することもできる。 That is, CAC-OS or CAC-metal oxide can also be referred to as a matrix composite or a metal matrix composite.

(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および当該表示装置の作製方法について、図1乃至図11を用いて説明を行う。
(Embodiment 1)
In this embodiment, a display device of one embodiment of the present invention and a method for manufacturing the display device will be described with reference to FIGS.

<1−1.表示装置の構成例>
まず、表示装置の構成例について、図1を用いて説明する。図1に示す表示装置10は、表示部12と、表示部12の外側に配置されるゲートドライバ回路部14aおよびゲートドライバ回路部14bと、表示部12の外側に配置されるソースドライバ回路部16aおよびソースドライバ回路部16bと、を有する。
<1-1. Configuration example of display device>
First, a configuration example of a display device will be described with reference to FIG. The display device 10 shown in FIG. 1 includes a display unit 12, a gate driver circuit unit 14a and a gate driver circuit unit 14b arranged outside the display unit 12, and a source driver circuit unit 16a arranged outside the display unit 12. And a source driver circuit portion 16b.

[表示部]
表示部12は、X行(Xは2以上の自然数)、Y列(Yは2以上の自然数)に配置される画素13を有する。また、画素13は、それぞれ2種類の表示素子を有し、当該2種類の表示素子は、それぞれ異なる機能を有する。2種類の表示素子の一方は、入射する光を反射することにより画像を表示する機能を有し、2種類の表示素子の他方は、光を発することにより画像を表示する機能を有する。なお、当該2種類の表示素子の詳細については、後述する。
[Display section]
The display unit 12 includes pixels 13 arranged in X rows (X is a natural number of 2 or more) and Y columns (Y is a natural number of 2 or more). Each pixel 13 has two types of display elements, and the two types of display elements have different functions. One of the two types of display elements has a function of displaying an image by reflecting incident light, and the other of the two types of display elements has a function of displaying an image by emitting light. Details of the two types of display elements will be described later.

なお、詳細は後述するが、画素13は、それぞれ2種類の表示素子の一方を1個有する。一方、画素13は、それぞれ2種類の表示素子の他方を複数有する。例えば、画素13は、2種類の表示素子の他方を3個または4個有する。 Although details will be described later, each pixel 13 has one of two kinds of display elements. On the other hand, each pixel 13 has a plurality of the other of the two types of display elements. For example, the pixel 13 has three or four of the other two types of display elements.

[ゲートドライバ回路部] [Gate driver circuit]

また、ゲートドライバ回路部14aおよびゲートドライバ回路部14bは、画素13を選択する信号(走査信号)を出力する機能を有する。 The gate driver circuit portion 14a and the gate driver circuit portion 14b have a function of outputting a signal (scanning signal) for selecting the pixel 13.

また、ゲートドライバ回路部14aは、走査信号が与えられる配線(以下、走査線GL_L[m]、走査線GL_L[m+1]、および走査線GL_L[X])の電位を制御する機能、または初期化信号を供給する機能を有する。また、ゲートドライバ回路部14bは、走査信号が与えられる配線(以下、走査線GL_E1[m]、走査線GL_E1[m+1]、走査線GL_E2[m]、走査線GL_E2[m+1]、走査線GL_E1[X]、および走査線GL_E2[X])の電位を制御する機能、または初期化信号を供給する機能を有する。なお、上記において、mはX以下の自然数を表す。 The gate driver circuit portion 14a has a function of controlling the potential of a wiring to which a scanning signal is applied (hereinafter, the scanning line GL_L [m], the scanning line GL_L [m + 1], and the scanning line GL_L [X]), or initialization. It has a function of supplying a signal. In addition, the gate driver circuit portion 14b includes wirings to which scanning signals are applied (hereinafter, scanning lines GL_E1 [m], scanning lines GL_E1 [m + 1], scanning lines GL_E2 [m], scanning lines GL_E2 [m + 1], scanning lines GL_E1 [ X] and the potential of the scan line GL_E2 [X]), or a function of supplying an initialization signal. In the above, m represents a natural number equal to or less than X.

ただし、ゲートドライバ回路部14aおよびゲートドライバ回路部14bは、上記の機能に限定されず、別の信号を制御または供給する機能を有していてもよい。 However, the gate driver circuit portion 14a and the gate driver circuit portion 14b are not limited to the above functions, and may have a function of controlling or supplying another signal.

なお、図1においては、ゲートドライバ回路部として、ゲートドライバ回路部14aと、ゲートドライバ回路部14bと、2つ設ける構成について例示したが、これに限定されず、1つのゲートドライバ回路部、または3つ以上のゲートドライバ回路部を設ける構成としてもよい。 Note that although FIG. 1 illustrates the configuration in which two gate driver circuit units 14a and 14b are provided as the gate driver circuit unit, the present invention is not limited thereto, and one gate driver circuit unit or Three or more gate driver circuit units may be provided.

[ソースドライバ回路部]
ソースドライバ回路部16aは、画像信号を元に、画素13が有する表示素子を駆動するための信号(データ信号)を生成する機能、データ信号が与えられる配線(信号線SL_L[n]、信号線SL_L[n+1]および信号線SL_L[Y])の電位を制御する機能、または初期化信号を供給する機能を有する。ソースドライバ回路部16bは、画像信号を元に画素13に書き込むデータ信号を生成する機能、データ信号が与えられる配線(信号線SL_E1[n]、信号線SL_E1[n+1]、信号線SL_E1[Y]、信号線SL_E2[n]、信号線SL_E2[n+1]、および信号線SL_E2[Y])の電位を制御する機能、または初期化信号を供給する機能を有する。なお、上記において、nはY以下の自然数を表す。
[Source driver circuit]
The source driver circuit portion 16a has a function of generating a signal (data signal) for driving a display element included in the pixel 13 based on an image signal, and a wiring (signal line SL_L [n], signal line to which the data signal is applied. SL_L [n + 1] and the signal line SL_L [Y]), or a function of supplying an initialization signal. The source driver circuit portion 16b has a function of generating a data signal to be written in the pixel 13 based on an image signal, a wiring to which the data signal is applied (signal line SL_E1 [n], signal line SL_E1 [n + 1], signal line SL_E1 [Y] , Signal line SL_E2 [n], signal line SL_E2 [n + 1], and signal line SL_E2 [Y]), or a function of supplying an initialization signal. In the above, n represents a natural number equal to or less than Y.

ただし、ソースドライバ回路部16aおよびソースドライバ回路部16bは、上記の機能に限定されず、別の信号を生成、制御または供給する機能を有していてもよい。 However, the source driver circuit unit 16a and the source driver circuit unit 16b are not limited to the above functions, and may have a function of generating, controlling, or supplying another signal.

また、ソースドライバ回路部16aおよびソースドライバ回路部16bは、複数のアナログスイッチ等を用いて構成される。ソースドライバ回路部16aおよびソースドライバ回路部16bは、複数のアナログスイッチを順次オン状態にすることにより、画像信号を時分割した信号をデータ信号として出力できる。 The source driver circuit unit 16a and the source driver circuit unit 16b are configured using a plurality of analog switches and the like. The source driver circuit unit 16a and the source driver circuit unit 16b can output a signal obtained by time-division of an image signal as a data signal by sequentially turning on a plurality of analog switches.

なお、図1においては、ソースドライバ回路部を2つ設ける構成について例示したが、これに限定されず、1つのソースドライバ回路部、または3つ以上のソースドライバ回路部を設ける構成としてもよい。例えば、ソースドライバ回路部を1つだけ設け、当該ソースドライバ回路部により信号線SL_L[n]、信号線SL_L[n+1]、信号線SL_L[Y]、信号線SL_E1[n]、信号線SL_E1[n+1]、信号線SL_E1[Y]、信号線SL_E2[n]、信号線SL_E2[n+1]、および信号線SL_E2[Y]を制御してもよい。 Note that although FIG. 1 illustrates a configuration in which two source driver circuit portions are provided, the present invention is not limited to this, and a configuration in which one source driver circuit portion or three or more source driver circuit portions may be provided may be employed. For example, only one source driver circuit portion is provided, and the signal driver SL_L [n], the signal line SL_L [n + 1], the signal line SL_L [Y], the signal line SL_E1 [n], and the signal line SL_E1 [ n + 1], signal line SL_E1 [Y], signal line SL_E2 [n], signal line SL_E2 [n + 1], and signal line SL_E2 [Y] may be controlled.

ゲートドライバ回路部14a、ゲートドライバ回路部14b、ソースドライバ回路部16a、およびソースドライバ回路部16bの一部または全部は、表示部12と同一基板上に形成されていることが望ましい。これにより、部品数や端子数を減らすことができる。ゲートドライバ回路部14a、ゲートドライバ回路部14b、ソースドライバ回路部16a、およびソースドライバ回路部16bの一部または全部が表示部12と同一基板上に形成されない場合には、COG(Chip On Glass)、COF(Chip On Film)、またはTAB(Tape Automated Bonding)によって、別途用意された駆動回路基板(例えば、単結晶半導体膜または多結晶半導体膜で形成された駆動回路基板)を、表示装置10に形成してもよい。 Part or all of the gate driver circuit unit 14a, the gate driver circuit unit 14b, the source driver circuit unit 16a, and the source driver circuit unit 16b are preferably formed on the same substrate as the display unit 12. Thereby, the number of parts and the number of terminals can be reduced. When some or all of the gate driver circuit unit 14a, the gate driver circuit unit 14b, the source driver circuit unit 16a, and the source driver circuit unit 16b are not formed on the same substrate as the display unit 12, COG (Chip On Glass) A drive circuit substrate (for example, a drive circuit substrate formed of a single crystal semiconductor film or a polycrystalline semiconductor film) prepared separately by COF (Chip On Film) or TAB (Tape Automated Bonding) is applied to the display device 10. It may be formed.

[画素]
また、画素13は、走査線GL_L[m]、走査線GL_L[m+1]、および走査線GL_L[X]の一つを介してパルス信号が入力され、信号線SL_L[n]、信号線SL_L[n+1]、信号線SL_L[Y]、信号線SL_E1[n]、信号線SL_E1[n+1]、信号線SL_E1[Y]、信号線SL_E2[n]、信号線SL_E2[n+1]、および信号線SL_E2[Y])の一つを介してデータ信号が入力される。
[Pixel]
In addition, the pixel 13 receives a pulse signal through one of the scan line GL_L [m], the scan line GL_L [m + 1], and the scan line GL_L [X], and receives the signal line SL_L [n] and the signal line SL_L [ n + 1], signal line SL_L [Y], signal line SL_E1 [n], signal line SL_E1 [n + 1], signal line SL_E1 [Y], signal line SL_E2 [n], signal line SL_E2 [n + 1], and signal line SL_E2 [ Y]), a data signal is input.

例えば、m行n列目の画素13(m,n)は、走査線GL_L[m]を介してゲートドライバ回路部14aからパルス信号が入力され、走査線GL_L[m]の電位に応じて信号線SL_L[n]を介してソースドライバ回路部16aからデータ信号が入力される。 For example, the pixel 13 (m, n) in the m-th row and the n-th column receives a pulse signal from the gate driver circuit unit 14a via the scanning line GL_L [m], and receives a signal according to the potential of the scanning line GL_L [m]. A data signal is input from the source driver circuit portion 16a through the line SL_L [n].

また、m行n列目の画素13(m,n)は、走査線GL_E1[m]および走査線GL_E2[m]を介してゲートドライバ回路部14bからパルス信号が入力され、走査線GL_E1[m]および走査線GL_E2[m]の電位に応じて信号線SL_E1[n]および信号線SL_E2[n]を介してソースドライバ回路部16bからデータ信号が入力される。 In addition, the pixel 13 (m, n) in the m-th row and the n-th column receives a pulse signal from the gate driver circuit portion 14b through the scan line GL_E1 [m] and the scan line GL_E2 [m], and the scan line GL_E1 [m ] And the scanning line GL_E2 [m], the data signal is input from the source driver circuit portion 16b through the signal line SL_E1 [n] and the signal line SL_E2 [n].

また、画素13(m,n)は、先の説明の通り、2種類の表示素子を有する。走査線GL_L[m]、走査線GL_L[m+1]、および走査線GL_L[X]は、2種類の表示素子の一方の電位を制御する配線であり、走査線GL_E1[m]、走査線GL_E1[m+1]、走査線GL_E1[X]、走査線GL_E2[m]、走査線GL_E2[m+1]、および走査線GL_E2[X]は、2種類の表示素子の他方の電位を制御する配線である。 Moreover, the pixel 13 (m, n) has two types of display elements as described above. The scan line GL_L [m], the scan line GL_L [m + 1], and the scan line GL_L [X] are wirings that control one potential of the two types of display elements. The scan line GL_E1 [m] and the scan line GL_E1 [ m + 1], the scanning line GL_E1 [X], the scanning line GL_E2 [m], the scanning line GL_E2 [m + 1], and the scanning line GL_E2 [X] are wirings for controlling the other potential of the two types of display elements.

また、信号線SL_L[n]、SL_L[n+1]、およびSL_L[Y]は、2種類の表示素子の一方に与えられるデータ信号の電位を制御する配線であり、信号線SL_E1[n]、SL_E1[n+1]、SL_E1[Y]、信号線SL_E2[n]、SL_E2[n+1]、およびSL_E2[Y]は、2種類の表示素子の他方に与えられるデータ信号の電位を制御する配線である。 The signal lines SL_L [n], SL_L [n + 1], and SL_L [Y] are wirings that control the potential of the data signal applied to one of the two types of display elements. The signal lines SL_E1 [n] and SL_E1 [N + 1], SL_E1 [Y], signal lines SL_E2 [n], SL_E2 [n + 1], and SL_E2 [Y] are wirings that control the potential of the data signal applied to the other of the two types of display elements.

[外部回路]
表示装置10には、外部回路18が接続される。なお、表示装置10が外部回路18を有する構成としてもよい。
[External circuit]
An external circuit 18 is connected to the display device 10. Note that the display device 10 may include the external circuit 18.

外部回路18は、図1に示すように、アノード電位が与えられる配線(以下、ANODE、または配線AONDE)と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 1, the external circuit 18 is electrically connected to a wiring to which an anode potential is applied (hereinafter, ANODE or wiring AONDE).

<1−2.画素の回路構成の一例>
次に、画素13(m,n)、画素13(m,n+1)、画素13(m+1,n)および画素13(m+1,n+1)の回路構成の一例について、図2を用いて説明する。
<1-2. Example of pixel circuit configuration>
Next, an example of a circuit configuration of the pixel 13 (m, n), the pixel 13 (m, n + 1), the pixel 13 (m + 1, n), and the pixel 13 (m + 1, n + 1) will be described with reference to FIG.

本明細書等において、同一行かつ隣接する列の2つの画素13を、行方向に隣接する画素13という場合がある。例えば、画素13(m,n)は、画素13(m,n+1)と行方向に隣接しているということができる。また、同一列かつ隣接する行の2つの画素13を、列方向に隣接する画素13という場合がある。例えば、画素13(m,n)は、画素13(m+1,n)と列方向に隣接しているということができる。 In this specification and the like, the two pixels 13 in the same row and adjacent columns may be referred to as pixels 13 adjacent in the row direction. For example, it can be said that the pixel 13 (m, n) is adjacent to the pixel 13 (m, n + 1) in the row direction. In addition, two pixels 13 in the same column and adjacent rows may be referred to as pixels 13 adjacent in the column direction. For example, it can be said that the pixel 13 (m, n) is adjacent to the pixel 13 (m + 1, n) in the column direction.

図2は、表示装置10が有する画素13(m,n)、画素13(m,n+1)、画素13(m+1,n)および画素13(m+1,n+1)の一例を説明する回路図である。 FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of the pixel 13 (m, n), the pixel 13 (m, n + 1), the pixel 13 (m + 1, n), and the pixel 13 (m + 1, n + 1) included in the display device 10.

画素13(m,n)は、走査線GL_L[m]、走査線GL_E1[m]、走査線GL_E2[m]、信号線SL_L[n]、信号線SL_E1[n]、および信号線SL_E2[n]を有する。画素13(m,n+1)は、走査線GL_L[m]、走査線GL_E1[m]、走査線GL_E2[m]、信号線SL_L[n+1]、信号線SL_E1[n+1]、および信号線SL_E2[n+1]を有する。画素13(m+1,n)は、走査線GL_L[m+1]、走査線GL_E1[m+1]、走査線GL_E2[m+1]、信号線SL_L[n]、信号線SL_E1[n]、および信号線SL_E2[n]を有する。画素13(m+1,n+1)は、走査線GL_L[m+1]、走査線GL_E1[m+1]、走査線GL_E2[m+1]、信号線SL_L[n+1]、信号線SL_E1[n+1]、および信号線SL_E2[n+1]を有する。 The pixel 13 (m, n) includes the scan line GL_L [m], the scan line GL_E1 [m], the scan line GL_E2 [m], the signal line SL_L [n], the signal line SL_E1 [n], and the signal line SL_E2 [n. ]. The pixel 13 (m, n + 1) includes the scan line GL_L [m], the scan line GL_E1 [m], the scan line GL_E2 [m], the signal line SL_L [n + 1], the signal line SL_E1 [n + 1], and the signal line SL_E2 [n + 1]. ]. The pixel 13 (m + 1, n) includes the scan line GL_L [m + 1], the scan line GL_E1 [m + 1], the scan line GL_E2 [m + 1], the signal line SL_L [n], the signal line SL_E1 [n], and the signal line SL_E2 [n. ]. The pixel 13 (m + 1, n + 1) includes the scan line GL_L [m + 1], the scan line GL_E1 [m + 1], the scan line GL_E2 [m + 1], the signal line SL_L [n + 1], the signal line SL_E1 [n + 1], and the signal line SL_E2 [n + 1]. ].

また、画素13(m,n)、画素13(m,n+1)、画素13(m+1,n)および画素13(m+1,n+1)は、それぞれトランジスタMA1乃至トランジスタMA3と、トランジスタMB1乃至トランジスタMB3と、容量素子Cs_Lと、容量素子Cs_EA1乃至容量素子Cs_EA3と、容量素子Cs_EB1乃至容量素子Cs_EB3と、表示素子22と、表示素子24と、を有する。なお、図2において、画素13(m,n)、画素13(m,n+1)、画素13(m+1,n)および画素13(m+1,n+1)は、それぞれ表示素子22を1個ずつ有し、表示素子24を3個ずつ(表示素子24R、表示素子24G、表示素子24B)有する。また、図2等において、画素13(m,n)が有する表示素子22を表示素子22Rと表記し、画素13(m,n+1)が有する表示素子22を表示素子22Gと表記し、画素13(m+1,n)が有する表示素子22を表示素子22Bと表記し、画素13(m+1,n+1)が有する表示素子22を表示素子22Wと表記している。 In addition, the pixel 13 (m, n), the pixel 13 (m, n + 1), the pixel 13 (m + 1, n), and the pixel 13 (m + 1, n + 1) include a transistor MA1 to a transistor MA3, a transistor MB1 to a transistor MB3, respectively. The capacitor Cs_L, the capacitors Cs_EA1 to Cs_EA3, the capacitors Cs_EB1 to Cs_EB3, the display element 22, and the display element 24 are included. In FIG. 2, each of the pixel 13 (m, n), the pixel 13 (m, n + 1), the pixel 13 (m + 1, n), and the pixel 13 (m + 1, n + 1) has one display element 22. Three display elements 24 are provided (display element 24R, display element 24G, and display element 24B). 2 and the like, the display element 22 included in the pixel 13 (m, n) is referred to as a display element 22R, the display element 22 included in the pixel 13 (m, n + 1) is referred to as a display element 22G, and the pixel 13 ( The display element 22 included in m + 1, n) is referred to as a display element 22B, and the display element 22 included in the pixel 13 (m + 1, n + 1) is referred to as a display element 22W.

表示素子22は、2種類の表示素子の一方に該当し、入射する光を反射することにより画像を表示する機能を有する。表示素子24は、2種類の表示素子の他方に該当し、光を発することにより画像を表示する機能を有する。例えば、表示素子24Rは、赤色(波長620nm以上750nm未満)の光を発する機能を有し、表示素子24Gは、緑色(波長500nm以上570nm未満)の光を発する機能を有し、表示素子24Bは、青色(波長450nm以上500nm未満)の光を発する機能を有する。なお、例えば紫色(380nm以上450nm未満)、黄色(570nm以上590nm未満)、橙色(590nm以上620nm未満)等の光を発する機能を有する表示素子24を、表示素子24R、表示素子24G、または表示素子24Bのいずれかと代えて設けてもよいし、上記表示素子24に加えて設けてもよい。または、表示素子24R、表示素子24G、または表示素子24Bは、白色光を発する機能を有してもよい。 The display element 22 corresponds to one of two kinds of display elements and has a function of displaying an image by reflecting incident light. The display element 24 corresponds to the other of the two types of display elements and has a function of displaying an image by emitting light. For example, the display element 24R has a function of emitting red (wavelength 620 nm or more and less than 750 nm) light, the display element 24G has a function of emitting green (wavelength 500 nm or more and less than 570 nm) light, and the display element 24B is , Has a function of emitting blue (wavelength 450 nm or more and less than 500 nm) light. Note that the display element 24 having a function of emitting light such as purple (380 nm or more and less than 590 nm), yellow (570 nm or more and less than 590 nm), orange (590 nm or more and less than 620 nm), the display element 24R, the display element 24G, or the display element. It may be provided in place of any of 24B, or may be provided in addition to the display element 24. Alternatively, the display element 24R, the display element 24G, or the display element 24B may have a function of emitting white light.

本明細書等において、色は、分光特性と言い換えることができる。 In this specification and the like, color can be restated as spectral characteristics.

画素13(m,n)、画素13(m,n+1)、画素13(m+1,n)および画素13(m+1,n+1)は、配線TCOM、配線CATHODE、配線ANODE、および配線CSCOMを有する。 The pixel 13 (m, n), the pixel 13 (m, n + 1), the pixel 13 (m + 1, n), and the pixel 13 (m + 1, n + 1) each include a wiring TCOM, a wiring CATHODE, a wiring ANODE, and a wiring CSCOM.

走査線GL_L[m]、走査線GL_L[m+1]、信号線SL_L[n]、信号線SL_L[n+1]、配線TCOM、および配線CSCOMは、それぞれ表示素子22を駆動するための配線である。また、走査線GL_E1[m]、走査線GL_E1[m+1]、走査線GL_E2[m]、走査線GL_E2[m+1]、信号線SL_E1[n]、信号線SL_E1[n+1]、信号線SL_E2[n]、信号線SL_E2[n+1]、配線CATHODE、配線ANODE、および配線CSCOMは、それぞれ表示素子24を駆動するための配線である。 The scanning line GL_L [m], the scanning line GL_L [m + 1], the signal line SL_L [n], the signal line SL_L [n + 1], the wiring TCOM, and the wiring CSCOM are wirings for driving the display element 22, respectively. In addition, the scanning line GL_E1 [m], the scanning line GL_E1 [m + 1], the scanning line GL_E2 [m], the scanning line GL_E2 [m + 1], the signal line SL_E1 [n], the signal line SL_E1 [n + 1], and the signal line SL_E2 [n] The signal line SL_E2 [n + 1], the wiring CATHODE, the wiring ANODE, and the wiring CSCOM are wirings for driving the display element 24, respectively.

画素13(m,n)において、トランジスタMA4のゲート電極は、走査線GL_L[m]に電気的に接続される。また、トランジスタMA4のソース電極またはドレイン電極の一方は信号線SL_L[n]に電気的に接続され、他方は表示素子22の一対の電極の一方に電気的に接続される。トランジスタMA4は、オン状態とオフ状態とを切り替えることにより、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。 In the pixel 13 (m, n), the gate electrode of the transistor MA4 is electrically connected to the scan line GL_L [m]. In addition, one of a source electrode and a drain electrode of the transistor MA4 is electrically connected to the signal line SL_L [n], and the other is electrically connected to one of the pair of electrodes of the display element 22. The transistor MA4 has a function of controlling data writing of the data signal by switching between an on state and an off state.

また、表示素子22の一対の電極の他方は、配線TCOMと電気的に接続される。 The other of the pair of electrodes of the display element 22 is electrically connected to the wiring TCOM.

また、容量素子Cs_Lの一対の電極の一方は、トランジスタMA4のソース電極またはドレイン電極の他方、および表示素子22の一対の電極の一方に電気的に接続され、容量素子Cs_Lの一対の電極の他方は、配線CSCOMに電気的に接続される。容量素子Cs_Lは、画素13(m,n)に書き込まれたデータを保持する機能を有する。 One of the pair of electrodes of the capacitor Cs_L is electrically connected to the other of the source or drain electrode of the transistor MA4 and one of the pair of electrodes of the display element 22, and the other of the pair of electrodes of the capacitor Cs_L. Are electrically connected to the wiring CSCOM. The capacitor Cs_L has a function of holding data written in the pixel 13 (m, n).

画素13(m,n)において、トランジスタMA1のゲート電極は、走査線GL_E1[m]に電気的に接続される。また、トランジスタMA1のソース電極およびドレイン電極の一方は、信号線SL_E1[n]に電気的に接続される。また、トランジスタMA1のソース電極およびドレイン電極の他方は、トランジスタMB1のゲート電極、容量素子Cs_EA1の一対の電極の一方、および容量素子Cs_EB1の一対の電極の一方と電気的に接続される。トランジスタMA1は、オン状態とオフ状態とを切り替えることにより、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。 In the pixel 13 (m, n), the gate electrode of the transistor MA1 is electrically connected to the scan line GL_E1 [m]. In addition, one of the source electrode and the drain electrode of the transistor MA1 is electrically connected to the signal line SL_E1 [n]. The other of the source electrode and the drain electrode of the transistor MA1 is electrically connected to the gate electrode of the transistor MB1, one of the pair of electrodes of the capacitor Cs_EA1, and one of the pair of electrodes of the capacitor Cs_EB1. The transistor MA1 has a function of controlling data writing of the data signal by switching between an on state and an off state.

また、トランジスタMB1のソース電極およびドレイン電極の一方は、表示素子24Rの一対の電極の一方に電気的に接続される。トランジスタMB1のソース電極およびドレイン電極の他方は、容量素子Cs_EB1の他方の電極、および配線ANODEに電気的に接続される。また、表示素子24Rの一対の電極の他方は、配線CATHODEに電気的に接続される。また、容量素子C_EA1の一対の電極の他方は、配線CSCOMに電気的に接続される。トランジスタMB1は、表示素子24Rに与えられる電流を制御する、所謂駆動トランジスタとしての機能を有する。 In addition, one of the source electrode and the drain electrode of the transistor MB1 is electrically connected to one of the pair of electrodes of the display element 24R. The other of the source electrode and the drain electrode of the transistor MB1 is electrically connected to the other electrode of the capacitor Cs_EB1 and the wiring ANODE. The other of the pair of electrodes of the display element 24R is electrically connected to the wiring CATHODE. The other of the pair of electrodes of the capacitor C S — EA1 is electrically connected to the wiring CSCOM. The transistor MB1 has a function as a so-called driving transistor that controls a current supplied to the display element 24R.

容量素子Cs_EA1および容量素子Cs_EB1は、画素13(m,n)に書き込まれたデータを保持する機能を有する。また、トランジスタMB1は、バックゲート電極を有し、当該バックゲート電極は、トランジスタMB1のゲート電極と電気的に接続される。 The capacitor Cs_EA1 and the capacitor Cs_EB1 have a function of holding data written in the pixel 13 (m, n). The transistor MB1 includes a back gate electrode, and the back gate electrode is electrically connected to the gate electrode of the transistor MB1.

画素13(m,n)において、トランジスタMA2のゲート電極は、走査線GL_E1[m]に電気的に接続される。また、トランジスタMA2のソース電極およびドレイン電極の一方は、信号線SL_E2[n]に電気的に接続される。また、トランジスタMA2のソース電極およびドレイン電極の他方は、トランジスタMB2のゲート電極、容量素子Cs_EA2の一対の電極の一方、および容量素子Cs_EB2の一対の電極の一方と電気的に接続される。トランジスタMA2は、オン状態とオフ状態とを切り替えることにより、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。 In the pixel 13 (m, n), the gate electrode of the transistor MA2 is electrically connected to the scan line GL_E1 [m]. In addition, one of the source electrode and the drain electrode of the transistor MA2 is electrically connected to the signal line SL_E2 [n]. The other of the source electrode and the drain electrode of the transistor MA2 is electrically connected to the gate electrode of the transistor MB2, one of the pair of electrodes of the capacitor Cs_EA2, and one of the pair of electrodes of the capacitor Cs_EB2. The transistor MA2 has a function of controlling data writing of the data signal by switching between an on state and an off state.

また、トランジスタMB2のソース電極およびドレイン電極の一方は、表示素子24Gの一対の電極の一方に電気的に接続される。トランジスタMB2のソース電極およびドレイン電極の他方は、容量素子Cs_EB2の他方の電極、および配線ANODEに電気的に接続される。また、表示素子24Gの一対の電極の他方は、配線CATHODEに電気的に接続される。また、容量素子C_EA2の一対の電極の他方は、配線CSCOMに電気的に接続される。トランジスタMB2は、表示素子24Gに与えられる電流を制御する、所謂駆動トランジスタとしての機能を有する。 In addition, one of the source electrode and the drain electrode of the transistor MB2 is electrically connected to one of the pair of electrodes of the display element 24G. The other of the source electrode and the drain electrode of the transistor MB2 is electrically connected to the other electrode of the capacitor Cs_EB2 and the wiring ANODE. The other of the pair of electrodes of the display element 24G is electrically connected to the wiring CATHODE. In addition, the other of the pair of electrodes of the capacitor C S — EA2 is electrically connected to the wiring CSCOM. The transistor MB2 has a function as a so-called driving transistor that controls a current supplied to the display element 24G.

容量素子Cs_EA2および容量素子Cs_EB2は、画素13(m,n)に書き込まれたデータを保持する機能を有する。また、トランジスタMB2は、バックゲート電極を有し、当該バックゲート電極は、トランジスタMB2のゲート電極と電気的に接続される。 The capacitor Cs_EA2 and the capacitor Cs_EB2 have a function of holding data written in the pixel 13 (m, n). The transistor MB2 includes a back gate electrode, and the back gate electrode is electrically connected to the gate electrode of the transistor MB2.

画素13(m,n)において、トランジスタMA3のゲート電極は、走査線GL_E2[m]に電気的に接続される。また、トランジスタMA3のソース電極およびドレイン電極の一方は、信号線SL_E1[n]に電気的に接続される。また、トランジスタMA3のソース電極およびドレイン電極の他方は、トランジスタMB3のゲート電極、容量素子Cs_EA3の一対の電極の一方、および容量素子Cs_EB3の一対の電極の一方と電気的に接続される。トランジスタMA3は、オン状態とオフ状態とを切り替えることにより、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。 In the pixel 13 (m, n), the gate electrode of the transistor MA3 is electrically connected to the scan line GL_E2 [m]. In addition, one of the source electrode and the drain electrode of the transistor MA3 is electrically connected to the signal line SL_E1 [n]. The other of the source electrode and the drain electrode of the transistor MA3 is electrically connected to the gate electrode of the transistor MB3, one of the pair of electrodes of the capacitor Cs_EA3, and one of the pair of electrodes of the capacitor Cs_EB3. The transistor MA3 has a function of controlling data writing of the data signal by switching between an on state and an off state.

また、トランジスタMB3のソース電極およびドレイン電極の一方は、表示素子24Bの一対の電極の一方に電気的に接続される。トランジスタMB3のソース電極およびドレイン電極の他方は、容量素子Cs_EB3の他方の電極、および配線ANODEに電気的に接続される。また、表示素子24Bの一対の電極の他方は、配線CATHODEに電気的に接続される。また、容量素子C_EA3の一対の電極の他方は、配線CSCOMに電気的に接続される。トランジスタMB3は、表示素子24Bに与えられる電流を制御する、所謂駆動トランジスタとしての機能を有する。 In addition, one of the source electrode and the drain electrode of the transistor MB3 is electrically connected to one of the pair of electrodes of the display element 24B. The other of the source electrode and the drain electrode of the transistor MB3 is electrically connected to the other electrode of the capacitor Cs_EB3 and the wiring ANODE. The other of the pair of electrodes of the display element 24B is electrically connected to the wiring CATHODE. The other of the pair of electrodes of the capacitor C S — EA3 is electrically connected to the wiring CSCOM. The transistor MB3 has a function as a so-called driving transistor that controls a current supplied to the display element 24B.

容量素子Cs_EA3および容量素子Cs_EB3は、画素13(m,n)に書き込まれたデータを保持する機能を有する。また、トランジスタMB3は、バックゲート電極を有し、当該バックゲート電極は、トランジスタMB3のゲート電極と電気的に接続される。 The capacitor Cs_EA3 and the capacitor Cs_EB3 have a function of holding data written in the pixel 13 (m, n). The transistor MB3 includes a back gate electrode, and the back gate electrode is electrically connected to the gate electrode of the transistor MB3.

トランジスタMB1乃至トランジスタMB3がバックゲート電極を有する構成、すなわち、トランジスタが複数のゲート電極を有する構成とすることで、トランジスタの信頼性または駆動能力を向上させることができる。例えば、図2に示すように、バックゲート電極をゲート電極に接続することで、トランジスタの電流駆動能力を向上させることができる。また、図示しないが、バックゲート電極がソース電極またはドレイン電極のいずれか一方に接続されることで、トランジスタのバックチャネル側の電位を固定することができる。 With the structure in which the transistors MB1 to MB3 each include the back gate electrode, that is, the transistor has a plurality of gate electrodes, the reliability or driving ability of the transistor can be improved. For example, as shown in FIG. 2, the current drive capability of the transistor can be improved by connecting the back gate electrode to the gate electrode. Although not illustrated, the potential on the back channel side of the transistor can be fixed by connecting the back gate electrode to either the source electrode or the drain electrode.

また、本発明の一態様の表示装置に用いるトランジスタ(トランジスタMA1乃至トランジスタMA4、およびトランジスタMB1乃至トランジスタMB3)は、金属酸化物層を有すると好ましい。金属酸化物層を有するトランジスタは、比較的高い電界効果移動度が得られるため、高速駆動が可能となる。また、金属酸化物層を有するトランジスタのオフ電流は、極めて小さい。したがって、表示装置10のリフレッシュレートを下げても、表示装置10の輝度の維持が可能となり、消費電力を抑制することができる。 In addition, the transistors (the transistors MA1 to MA4 and the transistors MB1 to MB3) used for the display device of one embodiment of the present invention preferably include a metal oxide layer. A transistor including a metal oxide layer can have a relatively high field-effect mobility, and thus can be driven at high speed. In addition, the off-state current of a transistor including a metal oxide layer is extremely small. Therefore, even if the refresh rate of the display device 10 is lowered, the luminance of the display device 10 can be maintained and power consumption can be suppressed.

<1−3.表示素子22の構成例>
表示素子22は、光の反射または光の透過を制御する機能を有する。特に、表示素子22を光の反射を制御する、所謂反射型の表示素子とすると好適である。表示素子22を反射型の表示素子とすることで、外光を用いて表示を行うことが可能となるため、表示装置10の消費電力を抑制することができる。例えば、表示素子22としては、反射層と液晶素子と偏光板とを組み合わせた構成、またはマイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム(MEMS)を用いる構成等とすればよい。なお、表示素子22として、反射層を有しない透過型の表示素子としてもよい。
<1-3. Configuration Example of Display Element 22>
The display element 22 has a function of controlling light reflection or light transmission. In particular, the display element 22 is preferably a so-called reflective display element that controls reflection of light. Since the display element 22 is a reflective display element, it is possible to perform display using external light, so that power consumption of the display device 10 can be suppressed. For example, the display element 22 may have a configuration in which a reflective layer, a liquid crystal element, and a polarizing plate are combined, or a configuration using a micro electro mechanical system (MEMS). The display element 22 may be a transmissive display element having no reflective layer.

<1−4.表示素子24の構成例>
表示素子24は、発光層を有し、光を発する機能、すなわち発光する機能を有する。よって、表示素子24を、発光素子として読み替えてもよい。例えば、表示素子24としては、OLED(Organic Light Emitting Diode)、LED(Light Emitting Diode)、QLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)、半導体レーザ等の自発光性の発光素子を用いる構成等とすればよい。
<1-4. Configuration Example of Display Element 24>
The display element 24 includes a light emitting layer and has a function of emitting light, that is, a function of emitting light. Therefore, the display element 24 may be read as a light emitting element. For example, the display element 24 may be a self-luminous light emitting element such as an OLED (Organic Light Emitting Diode), an LED (Light Emitting Diode), a QLED (Quantum-Dot Light Emitting Diode), or a semiconductor laser. Good.

このように、本発明の一態様の表示装置では、表示素子22および表示素子24に示すように、異なる機能を有する表示素子を用いる。例えば、表示素子の一方を液晶素子とし、他方をEL素子を用いることで、利便性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することができる。また、外光が明るい環境下においては、液晶素子を利用し、外光が暗い環境下においては、EL素子を用いることで、消費電力が低く、表示品位の高い表示装置を提供することができる。 As described above, in the display device of one embodiment of the present invention, as illustrated in the display element 22 and the display element 24, display elements having different functions are used. For example, when one of the display elements is a liquid crystal element and the other is an EL element, a novel display device that is highly convenient or reliable can be provided. In addition, a liquid crystal element is used in an environment where the external light is bright, and an EL element is used in an environment where the external light is dark, whereby a display device with low power consumption and high display quality can be provided. .

<1−5.表示素子の駆動方法の一例>
次に、表示素子22および表示素子24の駆動方法について、図2を用いて説明する。なお、以下の説明においては、表示素子22に液晶素子を用い、表示素子24(表示素子24R、表示素子24G、表示素子24B)に発光素子を用いる構成とする。
<1-5. Example of display element driving method>
Next, a method for driving the display element 22 and the display element 24 will be described with reference to FIG. In the following description, a liquid crystal element is used for the display element 22 and a light-emitting element is used for the display element 24 (display element 24R, display element 24G, display element 24B).

図1に示すゲートドライバ回路部14aにより、各行の画素13を順次選択し、トランジスタMA4がオン状態になることで、データ信号のデータを書き込む。データが書き込まれた画素13(m,n)は、トランジスタMA4がオフ状態になることで保持状態になる。これを行毎に順次行うことにより、表示素子22により画像を表示できる。以上が表示素子22の駆動方法の一例である。 The gate driver circuit portion 14a shown in FIG. 1 sequentially selects the pixels 13 in each row, and the data of the data signal is written by turning on the transistor MA4. The pixel 13 (m, n) in which data is written is brought into a holding state when the transistor MA4 is turned off. By sequentially performing this for each row, an image can be displayed on the display element 22. The above is an example of a method for driving the display element 22.

図1に示すゲートドライバ回路部14bにより、各行の画素13を順次選択し、トランジスタMA1乃至トランジスタMA3をオン状態にしてデータ信号のデータを書き込む。データが書き込まれた画素13(m,n)は、トランジスタMA1乃至トランジスタMA3がオフ状態になることで保持状態になる。さらに、書き込まれたデータ信号の電位に応じてトランジスタMB1のソース電極とドレイン電極の間に流れる電流量が制御され、表示素子24は、流れる電流量に応じた輝度で発光する。これを行毎に順次行うことにより、表示素子24により画像を表示できる。以上が表示素子22の駆動方法の一例である。 The gate driver circuit portion 14b shown in FIG. 1 sequentially selects the pixels 13 in each row, turns on the transistors MA1 to MA3, and writes data signals. The pixel 13 (m, n) in which data is written is brought into a holding state when the transistors MA1 to MA3 are turned off. Further, the amount of current flowing between the source electrode and the drain electrode of the transistor MB1 is controlled in accordance with the potential of the written data signal, and the display element 24 emits light with luminance corresponding to the amount of flowing current. By sequentially performing this for each row, an image can be displayed by the display element 24. The above is an example of a method for driving the display element 22.

このように、本発明の一態様の表示装置においては、2つの表示素子を、異なるトランジスタを用いて、それぞれ独立に制御することができる。よって、表示品位の高い表示装置を提供することができる。 As described above, in the display device of one embodiment of the present invention, the two display elements can be independently controlled using different transistors. Therefore, a display device with high display quality can be provided.

なお、表示装置10は、表示素子22および表示素子24の少なくともいずれか一方を用いて階調表示を行うことができる。例えば、表示素子22は、液晶素子であるため、外光の強度が強い環境下において視認性を向上させることができる。一方で表示素子24は、所謂発光素子のため、外光の強度が弱い環境下において視認性を向上させることができる。 The display device 10 can perform gradation display using at least one of the display element 22 and the display element 24. For example, since the display element 22 is a liquid crystal element, visibility can be improved in an environment where the intensity of external light is strong. On the other hand, since the display element 24 is a so-called light emitting element, visibility can be improved in an environment where the intensity of external light is weak.

なお、表示装置10は、表示素子22および表示素子24の双方を用いて階調表示を行ってもよい。表示素子22および表示素子24の双方を用いて階調表示を行うことで、表示素子22および表示素子24のいずれか一方を用いて階調表示を行う場合に比べ、視認性を向上させることができる。 Note that the display device 10 may perform gradation display using both the display element 22 and the display element 24. By performing gradation display using both the display element 22 and the display element 24, visibility can be improved as compared with the case where gradation display is performed using either the display element 22 or the display element 24. it can.

画素13(m,n+1)、画素13(m+1,n)、および画素13(m+1,n+1)が有する表示素子についても、画素13(m,n)が有する表示素子と同様の方法により駆動することができる。 The display elements included in the pixel 13 (m, n + 1), the pixel 13 (m + 1, n), and the pixel 13 (m + 1, n + 1) are also driven by the same method as the display element included in the pixel 13 (m, n). Can do.

<1−6.表示素子の表示領域1>
次に、画素13が有する表示領域について、図3を用いて説明する。図3は、4行4列分の画素13(画素13(m,n)乃至画素(m+3,n+3))の表示領域を説明する模式図である。
<1-6. Display area 1 of display element>
Next, the display area of the pixel 13 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the display area of the pixels 13 (pixels 13 (m, n) to (m + 3, n + 3)) for 4 rows and 4 columns.

画素13(m,n)は、表示素子22Rの表示領域としての機能を有する表示領域22Rdを有する。画素13(m,n+1)は、表示素子22Gの表示領域としての機能を有する表示領域22Gdを有する。画素13(m+1,n)は、表示素子22Bの表示領域としての機能を有する表示領域22Bdを有する。画素13(m+1,n+1)は、表示素子22Wの表示領域としての機能を有する表示領域22Wdを有する。 The pixel 13 (m, n) has a display region 22Rd that functions as a display region of the display element 22R. The pixel 13 (m, n + 1) includes a display region 22Gd that functions as a display region of the display element 22G. The pixel 13 (m + 1, n) has a display area 22Bd that functions as a display area of the display element 22B. The pixel 13 (m + 1, n + 1) has a display area 22Wd that functions as a display area of the display element 22W.

画素13(m,n)、画素13(m,n+1)、画素13(m+1,n)、および画素13(m+1,n+1)は、表示素子24Rの表示領域としての機能を有する表示領域24Rdと、表示素子24Gの表示領域としての機能を有する表示領域24Gdと、表示素子24Bの表示領域としての機能を有する表示領域24Bdと、をそれぞれ有する。 The pixel 13 (m, n), the pixel 13 (m, n + 1), the pixel 13 (m + 1, n), and the pixel 13 (m + 1, n + 1) include a display area 24Rd that functions as a display area of the display element 24R; A display area 24Gd having a function as a display area of the display element 24G and a display area 24Bd having a function as a display area of the display element 24B are provided.

なお、図3に示す画素13において、同一のハッチングが付された領域には、同一の表示領域が設けられている。例えば、図3では、表示領域22Rdは画素13(m,n)の他、画素13(m,n+2)、画素13(m+2,n)、および画素13(m+2,n+2)に設けられていることを示している。なお、図3以外においても、表示領域を表す図では、同一のハッチングが付された領域は、同一の表示領域が設けられていることを示す場合がある。 Note that, in the pixel 13 illustrated in FIG. 3, the same display area is provided in the area hatched in the same manner. For example, in FIG. 3, the display region 22Rd is provided in the pixel 13 (m, n + 2), the pixel 13 (m + 2, n), and the pixel 13 (m + 2, n + 2) in addition to the pixel 13 (m, n). Is shown. In addition to FIG. 3, in the diagrams representing the display areas, the areas with the same hatching may indicate that the same display area is provided.

また、本明細書等において、表示素子22の表示領域としての機能を有する表示領域を表示領域22dと呼び、表示素子24の表示領域としての機能を有する表示領域を表示領域24dという場合がある。つまり、表示領域22Rd、表示領域22Gd、表示領域22Bd、および表示領域22Wdをまとめて表示領域22dという場合がある。また、表示領域24Rd、表示領域24Gd、および表示領域24Bdをまとめて表示領域24dという場合がある。 In this specification and the like, a display region having a function as a display region of the display element 22 may be referred to as a display region 22d, and a display region having a function as a display region of the display element 24 may be referred to as a display region 24d. That is, the display area 22Rd, the display area 22Gd, the display area 22Bd, and the display area 22Wd may be collectively referred to as a display area 22d. The display area 24Rd, the display area 24Gd, and the display area 24Bd may be collectively referred to as a display area 24d.

表示領域22Rd、表示領域22Gd、表示領域22Bd、および表示領域22Wdは入射した光を反射する領域を有する。例えば、表示領域22Rd、表示領域22Gd、表示領域22Bd、および表示領域22Wdには、後述する反射電極としての機能を有する導電膜が設けられる。 The display area 22Rd, the display area 22Gd, the display area 22Bd, and the display area 22Wd have areas that reflect incident light. For example, the display region 22Rd, the display region 22Gd, the display region 22Bd, and the display region 22Wd are provided with a conductive film having a function as a reflective electrode described later.

表示領域22Rd、表示領域22Gd、および表示領域22Bdには、特定の色の光を透過する着色層を設けることができる。例えば、表示領域22Rdには、赤色の光を透過する着色層を設けることができる。例えば、表示領域22Gdには、緑色の光を透過する着色層を設けることができる。例えば、表示領域22Bdには、青色の光を透過する着色層を設けることができる。これにより、例えば表示領域22Rdは、赤色の光を射出する機能を有し、表示領域22Gdは、緑色の光を射出する機能を有し、表示領域22Bdは、青色の光を射出する機能を有する。なお、表示領域22Wdには着色層が設けられていない。したがって、表示領域22Wdは、表示素子22Wが反射した光である白色光を射出する機能を有する。 A colored layer that transmits light of a specific color can be provided in the display region 22Rd, the display region 22Gd, and the display region 22Bd. For example, a colored layer that transmits red light can be provided in the display region 22Rd. For example, a colored layer that transmits green light can be provided in the display region 22Gd. For example, a colored layer that transmits blue light can be provided in the display region 22Bd. Thereby, for example, the display area 22Rd has a function of emitting red light, the display area 22Gd has a function of emitting green light, and the display area 22Bd has a function of emitting blue light. . Note that a colored layer is not provided in the display region 22Wd. Accordingly, the display region 22Wd has a function of emitting white light that is light reflected by the display element 22W.

表示領域24Rdは表示素子24Rが発した光を透過する領域を有し、表示領域24Gdは表示素子24Gが発した光を透過する領域を有し、表示領域24Bdは表示素子24Bが発した光を透過する領域を有する。 The display area 24Rd has an area that transmits light emitted from the display element 24R, the display area 24Gd has an area that transmits light emitted from the display element 24G, and the display area 24Bd has light emitted from the display element 24B. It has a transparent area.

表示領域24Rdは、表示素子24Rが発する光を射出する機能を有する。表示領域24Gdは、表示素子24Gが発する光を射出する機能を有する。表示領域24Bdは、表示素子24Bが発する光を射出する機能を有する。例えば、表示素子24Rが赤色の光を発する機能を有する場合、表示領域24Rdは、赤色の光を射出する機能を有する。例えば、表示素子24Gが緑色の光を発する機能を有する場合、表示領域24Gdは、緑色の光を射出する機能を有する。例えば、表示素子24Bが青色の光を発する機能を有する場合、表示領域24Bdは、青色の光を射出する機能を有する。 The display region 24Rd has a function of emitting light emitted from the display element 24R. The display area 24Gd has a function of emitting light emitted from the display element 24G. The display area 24Bd has a function of emitting light emitted from the display element 24B. For example, when the display element 24R has a function of emitting red light, the display region 24Rd has a function of emitting red light. For example, when the display element 24G has a function of emitting green light, the display region 24Gd has a function of emitting green light. For example, when the display element 24B has a function of emitting blue light, the display region 24Bd has a function of emitting blue light.

なお、表示領域24Rd、表示領域24Gd、および表示領域24Bdに、特定の色の光を透過する着色層を設けてもよい。この場合、表示素子24が発する光の色と対応する色の光を透過する着色層を設けることが好ましい。例えば、赤色の光を発する機能を有する表示素子24Rの表示領域24Rdには、赤色の光を透過する着色層を設けることが好ましい。例えば、緑色の光を発する機能を有する表示素子24Gの表示領域24Gdには、緑色の光を透過する着色層を設けることが好ましい。青色の光を発する機能を有する表示素子24Bの表示領域24Bdには、青色の光を透過する着色層を設けることが好ましい。以上により、表示領域24Rd、表示領域24Gd、および表示領域24Bdから射出される光の色純度を高めることができる。 Note that a colored layer that transmits light of a specific color may be provided in the display region 24Rd, the display region 24Gd, and the display region 24Bd. In this case, it is preferable to provide a colored layer that transmits light of a color corresponding to the color of light emitted from the display element 24. For example, it is preferable to provide a colored layer that transmits red light in the display region 24Rd of the display element 24R having a function of emitting red light. For example, it is preferable to provide a colored layer that transmits green light in the display region 24Gd of the display element 24G having a function of emitting green light. It is preferable to provide a colored layer that transmits blue light in the display region 24Bd of the display element 24B having a function of emitting blue light. As described above, the color purity of light emitted from the display region 24Rd, the display region 24Gd, and the display region 24Bd can be increased.

なお、表示領域24Rd、表示領域24Gd、および表示領域24Bdに、特定の色の光を透過する着色層を設ける場合、表示素子24R、表示素子24G、および表示素子24Bとして白色光を発する機能を有する表示素子を用いることができる。 Note that in the case where a colored layer that transmits light of a specific color is provided in the display region 24Rd, the display region 24Gd, and the display region 24Bd, the display element 24R, the display element 24G, and the display element 24B have a function of emitting white light. A display element can be used.

また、例えば紫色、黄色、橙色等の光を射出する領域を、表示領域22Rd、表示領域22Gd、表示領域22Bd、表示領域22Wd、表示領域24Rd、表示領域24Gd、表示領域24Bdのいずれかと代えて設けてもよいし、上記表示領域に加えて設けてもよい。 Further, for example, a region that emits light of purple, yellow, orange, or the like is provided instead of any of the display region 22Rd, the display region 22Gd, the display region 22Bd, the display region 22Wd, the display region 24Rd, the display region 24Gd, and the display region 24Bd. Alternatively, it may be provided in addition to the display area.

以上に示すように、本発明の一態様の表示装置は、入射する光を反射する機能を有する表示素子22では1個の画素13で1色を表現する。例えば、図3に示すように、画素13(m,n)では赤色を表現し、画素13(m,n+1)では緑色を表現し、画素13(m+1,n)では青色を表現し、画素13(m+1,n+1)では白色を表現する。一方、光を発する機能を有する表示素子24では、1個の画素13で複数(ここでは、赤色、緑色、および青色)の色を表現する。これにより、表示素子22が表示素子24と同様に1個の画素13で複数の色を表現する場合より、表示領域22Rd、表示領域22Gd、表示領域22Bd、表示領域22Wdの面積を広くすることができる。これにより、表示素子22が表示素子24と同様に1個の画素13で複数の色を表現する場合より、表示装置10に入射した光の反射率を高めることができ、表示領域22dから射出される光の輝度を高めることができる。したがって、表示素子24の発光輝度を低下させることができ、表示装置10の消費電力を低減することができる。また、表示素子24の劣化が低減され、表示装置10の信頼性を高めることができる。 As described above, in the display device of one embodiment of the present invention, one pixel 13 represents one color in the display element 22 having a function of reflecting incident light. For example, as shown in FIG. 3, the pixel 13 (m, n) expresses red, the pixel 13 (m, n + 1) expresses green, the pixel 13 (m + 1, n) expresses blue, and the pixel 13 (M + 1, n + 1) expresses white. On the other hand, in the display element 24 having a function of emitting light, one pixel 13 expresses a plurality of colors (here, red, green, and blue). As a result, the display area 22Rd, the display area 22Gd, the display area 22Bd, and the display area 22Wd can be made larger than when the display element 22 represents a plurality of colors with one pixel 13 like the display element 24. it can. Thereby, the reflectance of the light incident on the display device 10 can be increased and the light emitted from the display region 22d can be increased as compared with the case where the display element 22 expresses a plurality of colors with one pixel 13 like the display element 24. The brightness of the light can be increased. Therefore, the light emission luminance of the display element 24 can be reduced, and the power consumption of the display device 10 can be reduced. Further, the deterioration of the display element 24 is reduced, and the reliability of the display device 10 can be increased.

表示素子22では、画素13(m,n)、画素13(m,n+1)、画素13(m+1,n)および画素13(m+1,n+1)の4個の画素13により、赤色、緑色、青色、および白色を表現している。つまり、表示素子22から見ると、画素13(m,n)、画素13(m,n+1)、画素13(m+1,n)および画素13(m+1,n+1)により1画素が構成されているということができる。本明細書等において、2行2列分の画素13をまとめて画素43という場合がある。例えば、図3に示すように、画素13(m,n)、画素13(m,n+1)、画素13(m+1,n)および画素13(m+1,n+1)をまとめて画素43ということができる。つまり、画素13とは、表示素子24を用いて画像を表示する機能を有する画素であり、画素43とは、表示素子22を用いて画像を表示する機能を有する画素であるということができる。 In the display element 22, red, green, blue, and four pixels 13 including a pixel 13 (m, n), a pixel 13 (m, n + 1), a pixel 13 (m + 1, n), and a pixel 13 (m + 1, n + 1) And white is expressed. That is, when viewed from the display element 22, the pixel 13 (m, n), the pixel 13 (m, n + 1), the pixel 13 (m + 1, n), and the pixel 13 (m + 1, n + 1) constitute one pixel. Can do. In this specification and the like, the pixels 13 for 2 rows and 2 columns may be collectively referred to as pixels 43. For example, as illustrated in FIG. 3, the pixel 13 (m, n), the pixel 13 (m, n + 1), the pixel 13 (m + 1, n), and the pixel 13 (m + 1, n + 1) can be collectively referred to as a pixel 43. That is, the pixel 13 is a pixel having a function of displaying an image using the display element 24, and the pixel 43 is a pixel having a function of displaying an image using the display element 22.

上述のように、表示素子24では、1個の画素13が赤色、緑色、および青色を表現することができる。一方、表示素子22では、2行2列分の画素13を含んだ1個の画素43が赤色、緑色、青色、および白色を表現することができる。つまり、表示素子22を用いて表示される画像の精細度と、表示素子24を用いて表示される画像の精細度と、が異なるということができる。具体的には、表示素子22において表示される画像の精細度は、表示素子24において表示される画像の精細度の例えば1/4であるということができる。 As described above, in the display element 24, one pixel 13 can express red, green, and blue. On the other hand, in the display element 22, one pixel 43 including the pixels 13 for 2 rows and 2 columns can express red, green, blue, and white. That is, it can be said that the definition of the image displayed using the display element 22 is different from the definition of the image displayed using the display element 24. Specifically, it can be said that the definition of the image displayed on the display element 22 is, for example, ¼ of the definition of the image displayed on the display element 24.

なお、図2および図3では、1個の画素13が表示素子22および表示領域22dを1個ずつ有する構成を示しているが、本発明の一態様はこれに限らない。例えば、1個の画素13が表示素子22および表示領域22dを2個以上ずつ有する構成としてもよい。この場合、1個の画素13は、入射する光を反射する機能を有する表示素子22により2色以上を表現することができる。 2 and 3 illustrate a structure in which one pixel 13 includes one display element 22 and one display region 22d, but one embodiment of the present invention is not limited thereto. For example, one pixel 13 may have two or more display elements 22 and two display areas 22d. In this case, one pixel 13 can express two or more colors by the display element 22 having a function of reflecting incident light.

図4は、画素13(m,n)、画素13(m,n+1)、および画素13(m+1,n)が有する表示領域の位置関係を示す模式図である。図4において、線分X1−X2は、画素13(m,n)と画素13(m+1,n)の境界を示す線分である。線分X1−X2の端部は、画素13(m,n)および画素13(m+1,n)の端部と一致している。また、図4において、線分Y1−Y2は、画素13(m,n)と画素13(m,n+1)の境界を示す線分である。線分Y1−Y2の端部は、画素13(m,n)および画素13(m,n+1)の端部と一致している。 FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the positional relationship between the display areas of the pixel 13 (m, n), the pixel 13 (m, n + 1), and the pixel 13 (m + 1, n). In FIG. 4, a line segment X1-X2 is a line segment indicating a boundary between the pixel 13 (m, n) and the pixel 13 (m + 1, n). The end portions of the line segment X1-X2 coincide with the end portions of the pixel 13 (m, n) and the pixel 13 (m + 1, n). In FIG. 4, a line segment Y1-Y2 is a line segment indicating the boundary between the pixel 13 (m, n) and the pixel 13 (m, n + 1). The ends of the line segments Y1-Y2 coincide with the ends of the pixel 13 (m, n) and the pixel 13 (m, n + 1).

画素13(m,n)が有する表示領域24Rdの位置と画素13(m,n+1)が有する表示領域24Rdの位置は、線分Y1−Y2を対称軸として線対称の関係にある。画素13(m,n)が有する表示領域24Gdの位置と画素13(m,n+1)が有する表示領域24Gdの位置は、線分Y1−Y2を対称軸として線対称の関係にある。画素13(m,n)が有する表示領域24Bdの位置と画素13(m,n+1)が有する表示領域24Bdの位置は、線分Y1−Y2の中心を対称点として点対称の関係にある。なお、本明細書等において、線分Y1−Y2の中心を、画素13(m,n)と画素(m,n+1)の境界の中心部という場合がある。 The position of the display region 24Rd included in the pixel 13 (m, n) and the position of the display region 24Rd included in the pixel 13 (m, n + 1) are in a line-symmetric relationship with respect to the line segment Y1-Y2. The position of the display area 24Gd included in the pixel 13 (m, n) and the position of the display area 24Gd included in the pixel 13 (m, n + 1) have a line-symmetric relationship with respect to the line segment Y1-Y2. The position of the display region 24Bd included in the pixel 13 (m, n) and the position of the display region 24Bd included in the pixel 13 (m, n + 1) have a point-symmetric relationship with respect to the center of the line segment Y1-Y2. Note that in this specification and the like, the center of the line segment Y1-Y2 may be referred to as a center portion of the boundary between the pixel 13 (m, n) and the pixel (m, n + 1).

画素13(m,n)が有する表示領域24Rdの位置と画素13(m+1,n)が有する表示領域24Rdの位置は、線分X1−X2を対称軸として線対称の関係にある。画素13(m,n)が有する表示領域24Gdの位置と画素13(m+1,n)が有する表示領域24Gdの位置は、線分Y1−Y2を対称軸として線対称の関係にある。また、画素13(m,n)が有する表示領域24Bdの画素13(m,n)の中での位置と、画素13(m+1,n)が有する表示領域24Bdの画素13(m+1,n)の中での位置と、は同様の関係にある。例えば、画素13(m,n)において、表示領域24Bdが画素13(m,n)の左上頂点付近に設けられる場合は、画素13(m+1,n)において、表示領域24Bdは画素13(m+1,n)の左上頂点付近に設けられる。 The position of the display region 24Rd included in the pixel 13 (m, n) and the position of the display region 24Rd included in the pixel 13 (m + 1, n) are in a line-symmetric relationship with respect to the line segment X1-X2. The position of the display region 24Gd included in the pixel 13 (m, n) and the position of the display region 24Gd included in the pixel 13 (m + 1, n) are in a line-symmetric relationship with respect to the line segment Y1-Y2. Further, the position of the display area 24Bd of the pixel 13 (m, n) in the pixel 13 (m, n) and the position of the pixel 13 (m + 1, n) of the display area 24Bd of the pixel 13 (m + 1, n). The position inside is in the same relationship. For example, in the pixel 13 (m, n), when the display area 24Bd is provided near the upper left vertex of the pixel 13 (m, n), the display area 24Bd is the pixel 13 (m + 1, n) in the pixel 13 (m + 1, n). n) near the upper left apex.

画素13の形状を例えば矩形とする場合、図3に示すように、表示領域24Rdおよび表示領域24Gdは、画素13の頂点付近に設けることができる。また、前述のように、隣接する画素13において、表示領域24Rdの位置は線対称の関係とすることができ、表示領域24Gdの位置は線対称の関係とすることができる。以上により、図3の破線部に示すように、4つの表示領域24Rd、および4つの表示領域24Gdを密集させることができる。これにより、表示領域24Rdおよび表示領域24Gdの面積を減少させることができるため、表示領域22dの面積を増加させることができる。したがって、表示装置10に入射した光のうち、表示素子22等により反射される割合である反射率を高めることができ、表示領域22dから射出される光の輝度を高めることができる。したがって、表示素子24の発光輝度を低下させることができ、表示装置10の消費電力を低減することができる。また、表示素子24の劣化が低減され、表示装置10の信頼性を高めることができる。 When the shape of the pixel 13 is, for example, a rectangle, the display region 24Rd and the display region 24Gd can be provided near the vertex of the pixel 13, as shown in FIG. Further, as described above, in the adjacent pixels 13, the position of the display region 24Rd can be a line-symmetric relationship, and the position of the display region 24Gd can be a line-symmetric relationship. As described above, the four display areas 24Rd and the four display areas 24Gd can be concentrated as shown by the broken line portion in FIG. As a result, the areas of the display region 24Rd and the display region 24Gd can be reduced, so that the area of the display region 22d can be increased. Therefore, the reflectance, which is the ratio of light incident on the display device 10 that is reflected by the display element 22 or the like, can be increased, and the luminance of the light emitted from the display region 22d can be increased. Therefore, the light emission luminance of the display element 24 can be reduced, and the power consumption of the display device 10 can be reduced. Further, the deterioration of the display element 24 is reduced, and the reliability of the display device 10 can be increased.

なお、本明細書等において、矩形という用語は、正方形を含むものとする。 Note that in this specification and the like, the term rectangle includes a square.

なお、本発明の一態様により、表示装置10に入射した光の反射率は例えば40%以上とすることができ、または50%以上とすることができ、または55%以上とすることができる。なお、本実施の形態等において、反射率とは、例えば極角30°から入射した光を0°で受光する測定系において測定される値で、BaSO等の標準白色拡散反射板の反射率を100%とした値とすることができる。 Note that according to one embodiment of the present invention, the reflectance of light incident on the display device 10 can be, for example, 40% or more, 50% or more, or 55% or more. In the present embodiment and the like, the reflectance is a value measured in a measurement system that receives light incident from a polar angle of 30 ° at 0 °, for example, a standard white diffuse reflector such as Ba 2 SO 4 . The reflectance can be set to 100%.

また、表示領域24Rdの面積は、例えば画素13の面積の15%以下とすることができ、または10%以下とすることができ、または5%以下とすることができ、または4%以下とすることができる。また、表示領域24Gdの面積は、画素13の面積の15%以下とすることができ、または10%以下とすることができ、または5%以下とすることができ、または4%以下とすることができる。また、表示領域24Bdの面積は、画素13の面積の15%以下とすることができ、または10%以下とすることができ、または5%以下とすることができ、または4%以下とすることができる。 In addition, the area of the display region 24Rd can be, for example, 15% or less of the area of the pixel 13, or 10% or less, or 5% or less, or 4% or less. be able to. The area of the display region 24Gd can be 15% or less of the area of the pixel 13, or 10% or less, or 5% or less, or 4% or less. Can do. Further, the area of the display region 24Bd can be 15% or less of the area of the pixel 13, or 10% or less, or 5% or less, or 4% or less. Can do.

また、隣接する4つの画素において、表示領域24Rdおよび表示領域24Gdを密集させることにより、異なる表示領域24d間の距離を長くすることができる。例えば、表示領域24Rdと表示領域24Gdとの距離を長くすることができる。これにより、表示素子24Rが有する発光層、および表示素子24Gが有する発光層を塗り分け方式により形成することができる。これにより表示装置10の消費電力を低減することができる。表示素子24の作製方法の詳細については後述する。 Further, in the four adjacent pixels, the display area 24Rd and the display area 24Gd are densely packed, so that the distance between the different display areas 24d can be increased. For example, the distance between the display area 24Rd and the display area 24Gd can be increased. As a result, the light emitting layer included in the display element 24R and the light emitting layer included in the display element 24G can be formed by a separate coating method. Thereby, the power consumption of the display apparatus 10 can be reduced. Details of the manufacturing method of the display element 24 will be described later.

なお、例えば画素13を50μm四方の正方形とした場合、表示領域24Rdおよび表示領域24Gdは、画素13の頂点から15μm四方の範囲に設けることが好ましく、画素13の頂点から10μm四方の範囲に設けることがより好ましい。また、例えば画素13をaμm四方(aは0以上の実数)の正方形とした場合、表示領域24Rdおよび表示領域24Gdは、画素13の頂点からa/4μm四方の範囲に設けることが好ましく、画素13の頂点からa/5μm四方の範囲に設けることがより好ましい。また、例えば画素13を長辺aμm、短辺bμm(bは0以上a以下の実数)の矩形とした場合、表示領域24Rdおよび表示領域24Gdは、画素13の頂点から、画素13の長辺方向にa/4μm以内かつ画素13の短辺方向にb/4μm以内の範囲に設けることが好ましい。さらに、画素13の長辺方向にa/5μm以内かつ画素13の短辺方向にb/5μm以内の範囲に設けることがより好ましい。 For example, when the pixel 13 is a square of 50 μm, the display region 24Rd and the display region 24Gd are preferably provided in a range of 15 μm square from the vertex of the pixel 13, and provided in a range of 10 μm square from the vertex of the pixel 13. Is more preferable. For example, when the pixel 13 is a square of a μm square (a is a real number of 0 or more), the display region 24Rd and the display region 24Gd are preferably provided in a range of a / 4 μm square from the apex of the pixel 13. It is more preferable to provide in the range of a / 5 μm square from the apex. For example, when the pixel 13 is a rectangle having a long side a μm and a short side b μm (b is a real number not smaller than 0 and not larger than a), the display region 24Rd and the display region 24Gd extend from the apex of the pixel 13 to the long side direction of the pixel 13. Are preferably provided within a / 4 μm and within a range of b / 4 μm in the short side direction of the pixel 13. Furthermore, it is more preferable to provide a range within a / 5 μm in the long side direction of the pixel 13 and within b / 5 μm in the short side direction of the pixel 13.

図3および図4では、隣接する画素13において、表示領域24Rdの位置および表示領域24Gdの位置が線対称の関係である場合を示したが、表示領域24Rdの位置または表示領域24Gdの位置に代えて、表示領域24Bdの位置を線対称の関係としてもよい。例えば、隣接する画素13において、表示領域24Gdの位置および表示領域24Bdの位置を線対称の関係としてもよいし、表示領域24Rdの位置および表示領域24Bdの位置を線対称の関係としてもよい。なお、隣接する画素13において、表示領域24Gdの位置および表示領域24Bdの位置を線対称の関係とする場合、表示素子24Gが有する発光層、および表示素子24Bが有する発光層を塗り分け方式により形成することができる。また、隣接する画素13において、表示領域24Rdの位置および表示領域24Bdの位置を線対称の関係とする場合、表示素子24Rが有する発光層、および表示素子24Bが有する発光層を塗り分け方式により形成することができる。 FIGS. 3 and 4 show the case where the position of the display area 24Rd and the position of the display area 24Gd are axisymmetric in the adjacent pixel 13, but the position is changed to the position of the display area 24Rd or the position of the display area 24Gd. Thus, the position of the display area 24Bd may be a line-symmetric relationship. For example, in the adjacent pixel 13, the position of the display region 24Gd and the position of the display region 24Bd may be in a line-symmetric relationship, or the position of the display region 24Rd and the position of the display region 24Bd may be in a line-symmetric relationship. In the adjacent pixel 13, when the position of the display region 24Gd and the position of the display region 24Bd are in a line-symmetric relationship, the light emitting layer included in the display element 24G and the light emitting layer included in the display element 24B are formed by a separate coating method. can do. In the adjacent pixel 13, when the position of the display region 24Rd and the position of the display region 24Bd are in a line-symmetric relationship, the light emitting layer included in the display element 24R and the light emitting layer included in the display element 24B are formed by a separate coating method. can do.

なお、隣接する画素13において、線対称の関係にない表示領域24dは、画素13の頂点付近に設けなくてもよい。例えば、図3に示す場合において、表示領域24Bdを画素13の中心または中心付近に設けてもよい。 In the adjacent pixel 13, the display region 24 d that is not line-symmetrical may not be provided near the vertex of the pixel 13. For example, in the case shown in FIG. 3, the display region 24Bd may be provided at or near the center of the pixel 13.

図5は、画素13(m,n)、画素13(m,n+1)、および画素13(m+1,n)が有する表示領域の位置関係を示す模式図であり、図4の変形例である。図5では、画素13(m,n)が有する表示領域24Bdの画素13(m,n)の中での位置と、画素13(m,n+1)が有する表示領域24Bdの画素13(m,n+1)の中での位置と、は同様の関係にある。例えば、画素13(m,n)において、表示領域24Bdが画素13(m,n)の左上頂点付近に設けられる場合は、画素13(m,n+1)において、表示領域24Bdは画素13(m,n+1)の左上頂点付近に設けられる。一方、画素13(m,n)が有する表示領域24Bdの位置と画素13(m+1,n)が有する表示領域24Bdの位置は、線分X1−X2の中心を対称点として点対称の関係にある。以上の点が図4に示す位置関係と異なる。 FIG. 5 is a schematic diagram showing the positional relationship between the display areas of the pixel 13 (m, n), the pixel 13 (m, n + 1), and the pixel 13 (m + 1, n), and is a modification of FIG. In FIG. 5, the position in the pixel 13 (m, n) of the display region 24Bd included in the pixel 13 (m, n) and the pixel 13 (m, n + 1) in the display region 24Bd included in the pixel 13 (m, n + 1). ) And the position in the same relationship. For example, in the pixel 13 (m, n), when the display region 24Bd is provided near the upper left vertex of the pixel 13 (m, n), the display region 24Bd in the pixel 13 (m, n + 1) is the pixel 13 (m, n). n + 1) near the upper left vertex. On the other hand, the position of the display region 24Bd included in the pixel 13 (m, n) and the position of the display region 24Bd included in the pixel 13 (m + 1, n) have a point-symmetric relationship with respect to the center of the line segment X1-X2. . The above points differ from the positional relationship shown in FIG.

なお、本明細書等において、線分X1−X2の中心を、画素13(m,n)と画素(m+1,n)の境界の中心部という場合がある。 Note that in this specification and the like, the center of the line segment X1-X2 may be referred to as the center of the boundary between the pixel 13 (m, n) and the pixel (m + 1, n).

図6は、4行4列分の画素13(画素13(m,n)乃至画素13(m+3,n+3))の表示領域を説明する模式図であり、図3の変形例である。図3では、入射した光を反射する領域を有する表示領域22dがすべて表示領域22Wd、つまり白色光を射出する機能を有する表示領域である点が、図3と異なる。図6に示す画素13では、表示領域22dに着色層を設けない構成としている。これにより、表示領域22dに入射する光が着色層に吸収されないため、表示装置10に入射した光の反射率を高めることができ、表示領域22dから射出される光の輝度を高めることができる。したがって、表示素子24の発光輝度を低下させることができ、表示装置10の消費電力を低減することができる。また、表示素子24の劣化が低減され、表示装置10の信頼性を高めることができる。 FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a display area of pixels 13 (pixels 13 (m, n) to pixels 13 (m + 3, n + 3)) for four rows and four columns, and is a modification of FIG. 3. 3 is different from FIG. 3 in that all the display areas 22d having areas that reflect incident light are display areas 22Wd, that is, display areas having a function of emitting white light. The pixel 13 illustrated in FIG. 6 has a configuration in which no coloring layer is provided in the display region 22d. Thereby, since the light incident on the display region 22d is not absorbed by the colored layer, the reflectance of the light incident on the display device 10 can be increased, and the luminance of the light emitted from the display region 22d can be increased. Therefore, the light emission luminance of the display element 24 can be reduced, and the power consumption of the display device 10 can be reduced. Further, the deterioration of the display element 24 is reduced, and the reliability of the display device 10 can be increased.

図7は、表示装置10が有する画素13(m,n)、画素13(m,n+1)、画素13(m+1,n)および画素13(m+1,n+1)の一例を説明する回路図であり、図2の変形例である。図6では、画素13(m,n)、画素13(m,n+1)、画素13(m+1,n)および画素13(m+1,n+1)が表示素子24Wを有する点が、図2に示す構成と異なる。表示素子24Wは、白色の光を発する機能を有する。なお、本明細書等において、表示素子24と表記した場合、表示素子24R、表示素子24G、および表示素子24Bだけでなく、表示素子24Wを表す場合がある。 FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an example of the pixel 13 (m, n), the pixel 13 (m, n + 1), the pixel 13 (m + 1, n), and the pixel 13 (m + 1, n + 1) included in the display device 10. It is a modification of FIG. In FIG. 6, the pixel 13 (m, n), the pixel 13 (m, n + 1), the pixel 13 (m + 1, n), and the pixel 13 (m + 1, n + 1) have the display element 24W. Different. The display element 24W has a function of emitting white light. Note that in this specification and the like, the display element 24 may represent not only the display element 24R, the display element 24G, and the display element 24B but also the display element 24W.

図7に示す構成の画素13(m,n)において、トランジスタMA5のゲート電極は、走査線GL_E2[m]に電気的に接続される。また、トランジスタMA5のソース電極およびドレイン電極の一方は、信号線SL_E2[n]に電気的に接続される。また、トランジスタMA5のソース電極およびドレイン電極の他方は、トランジスタMB5のゲート電極、容量素子Cs_EA5の一対の電極の一方、および容量素子Cs_EB5の一対の電極の一方と電気的に接続される。トランジスタMA5は、オン状態とオフ状態とを切り替えることにより、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。 In the pixel 13 (m, n) having the configuration illustrated in FIG. 7, the gate electrode of the transistor MA5 is electrically connected to the scan line GL_E2 [m]. In addition, one of the source electrode and the drain electrode of the transistor MA5 is electrically connected to the signal line SL_E2 [n]. The other of the source electrode and the drain electrode of the transistor MA5 is electrically connected to the gate electrode of the transistor MB5, one of the pair of electrodes of the capacitor Cs_EA5, and one of the pair of electrodes of the capacitor Cs_EB5. The transistor MA5 has a function of controlling data writing of the data signal by switching between an on state and an off state.

また、トランジスタMB5のソース電極およびドレイン電極の一方は、表示素子24Wの一対の電極の一方に電気的に接続される。トランジスタMB5のソース電極およびドレイン電極の他方は、容量素子Cs_EB5の他方の電極、および配線ANODEに電気的に接続される。また、表示素子24Wの一対の電極の他方は、配線CATHODEに電気的に接続される。また、容量素子C_EA5の一対の電極の他方は、配線CSCOMに電気的に接続される。トランジスタMB5は、表示素子24Rに与えられる電流を制御する、所謂駆動トランジスタとしての機能を有する。 In addition, one of the source electrode and the drain electrode of the transistor MB5 is electrically connected to one of the pair of electrodes of the display element 24W. The other of the source electrode and the drain electrode of the transistor MB5 is electrically connected to the other electrode of the capacitor Cs_EB5 and the wiring ANODE. The other of the pair of electrodes of the display element 24W is electrically connected to the wiring CATHODE. The other of the pair of electrodes of the capacitor C S — EA5 is electrically connected to the wiring CSCOM. The transistor MB5 has a function as a so-called driving transistor that controls a current supplied to the display element 24R.

容量素子Cs_EA5および容量素子Cs_EB5は、画素13(m,n)に書き込まれたデータを保持する機能を有する。また、トランジスタMB5は、バックゲート電極を有し、当該バックゲート電極は、トランジスタMB1のゲート電極と電気的に接続される。なお、トランジスタMA5およびトランジスタMB5は、金属酸化物層を有することが好ましい。 The capacitor Cs_EA5 and the capacitor Cs_EB5 have a function of holding data written in the pixel 13 (m, n). The transistor MB5 includes a back gate electrode, and the back gate electrode is electrically connected to the gate electrode of the transistor MB1. Note that the transistors MA5 and MB5 each preferably include a metal oxide layer.

図8は、図7に示す構成の画素13の、表示領域を説明する模式図であり、図3の変形例である。図8では、画素13が、表示素子24Wの表示領域としての機能を有する表示領域24Wdを有する点が、図3と異なる。図8において、表示領域24Wdは、画素13の頂点付近に設けられているが、本発明の一態様はこれに限らない。例えば、画素13の中心または中心付近に表示領域24Wdを設けてもよい。 FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a display area of the pixel 13 having the configuration shown in FIG. 7, and is a modification of FIG. 8 is different from FIG. 3 in that the pixel 13 includes a display region 24Wd having a function as a display region of the display element 24W. In FIG. 8, the display region 24Wd is provided near the apex of the pixel 13, but one embodiment of the present invention is not limited thereto. For example, the display region 24Wd may be provided at the center of the pixel 13 or near the center.

画素13に、表示素子24Wを有する表示領域24Wdを設けることにより、表示装置10に表示される画像の輝度を高くすることができる。これにより、表示素子24R、表示素子24G、および表示素子24Bの発光輝度を低下させることができ、表示装置10の消費電力を低減することができる。 By providing the display region 24Wd having the display element 24W in the pixel 13, the luminance of the image displayed on the display device 10 can be increased. Thereby, the light emission luminance of the display element 24R, the display element 24G, and the display element 24B can be reduced, and the power consumption of the display device 10 can be reduced.

なお、図2、図3等では1個の画素13が表示素子24および表示領域24dを3個ずつ有する場合を示し、図7、図8では1個の画素13が表示素子24および表示領域24dを4個ずつ有する場合を示したが、本発明の一態様はこれに限らない。例えば、1個の画素13が表示素子24および表示領域24dを2個ずつ有してもよいし、5個以上ずつ有してもよい。 2 and 3 show a case where one pixel 13 has three display elements 24 and three display areas 24d. In FIGS. 7 and 8, one pixel 13 includes one display element 24 and display area 24d. However, one embodiment of the present invention is not limited to this. For example, one pixel 13 may have two display elements 24 and two display areas 24d, or may have five or more.

<1−7.表示素子の構成例>
図9は、表示素子24R、表示素子24G、および表示素子24Bの構成例を示す断面図である。表示素子24R、表示素子24G、および表示素子24Bは、導電層31と、導電層31上の半透過層32と、半透過層32上の正孔輸送層33とを有する。導電層31は、表示素子24R、表示素子24G、および表示素子24Bの一対の電極の一方としての機能を有する。
<1-7. Example of configuration of display element>
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the display element 24R, the display element 24G, and the display element 24B. The display element 24R, the display element 24G, and the display element 24B include a conductive layer 31, a semi-transmissive layer 32 on the conductive layer 31, and a hole transport layer 33 on the semi-transmissive layer 32. The conductive layer 31 functions as one of a pair of electrodes of the display element 24R, the display element 24G, and the display element 24B.

表示素子24Rは、正孔輸送層33上の正孔輸送層33Rと、正孔輸送層33R上の発光層34Rと、発光層34R上の発光層34Bと、を有する。なお、正孔輸送層33Rは、正孔輸送層33と同様の構成を有する。 The display element 24R includes a hole transport layer 33R on the hole transport layer 33, a light emitting layer 34R on the hole transport layer 33R, and a light emitting layer 34B on the light emitting layer 34R. The hole transport layer 33R has the same configuration as the hole transport layer 33.

表示素子24Gは、正孔輸送層33上の発光層34Gと、発光層34G上の発光層34Bと、を有する。表示素子24Bは、正孔輸送層33上の発光層34Bを有する。発光層34Rは、例えば赤色の光を発する機能を有し、発光層34Gは、例えば緑色の光を発する機能を有し、発光層34Bは、例えば青色の光を発する機能を有する。 The display element 24G includes a light emitting layer 34G on the hole transport layer 33 and a light emitting layer 34B on the light emitting layer 34G. The display element 24 </ b> B has a light emitting layer 34 </ b> B on the hole transport layer 33. The light emitting layer 34R has a function of emitting red light, for example, the light emitting layer 34G has a function of emitting green light, for example, and the light emitting layer 34B has a function of emitting blue light, for example.

表示素子24R、表示素子24G、および表示素子24Bは、発光層34B上に電子輸送層35を有し、電子輸送層35上に導電層36を有する。導電層36は、表示素子24R、表示素子24G、および表示素子24Bの一対の電極の他方としての機能を有する。 The display element 24R, the display element 24G, and the display element 24B have an electron transport layer 35 on the light emitting layer 34B, and a conductive layer 36 on the electron transport layer 35. The conductive layer 36 functions as the other of the pair of electrodes of the display element 24R, the display element 24G, and the display element 24B.

なお、図9に示す各層のうち、導電層31および導電層36を除いた層を合わせてEL層30ということができる。 Note that, among the layers illustrated in FIG. 9, the layers excluding the conductive layer 31 and the conductive layer 36 are collectively referred to as an EL layer 30.

図9に示す構成の表示素子では、導電層31、半透過層32、および正孔輸送層33の形成後、正孔輸送層33Rを形成し、正孔輸送層33R上に発光層34Rを形成する。これにより、発光層34Rと導電層31との間の距離、および発光層34Rと導電層36との間の距離を調整することができる。したがって、マイクロキャビティ方式を適用して、発光層34Rが発する光を増幅することができる。 In the display element having the configuration shown in FIG. 9, after the formation of the conductive layer 31, the semi-transmissive layer 32, and the hole transport layer 33, the hole transport layer 33R is formed, and the light emitting layer 34R is formed on the hole transport layer 33R. To do. Thereby, the distance between the light emitting layer 34R and the conductive layer 31 and the distance between the light emitting layer 34R and the conductive layer 36 can be adjusted. Therefore, the light emitted from the light emitting layer 34R can be amplified by applying the microcavity method.

なお、正孔輸送層33を形成後、表示素子24Gにさらに正孔輸送層を形成し、当該正孔輸送層上に発光層34Gを形成してもよい。これにより、発光層34Gと導電層31との間の距離、および発光層34Gと導電層36との間の距離を調整することができる。したがって、マイクロキャビティ方式を適用して、発光層34Gが発する光を増幅することができる。 In addition, after forming the hole transport layer 33, a hole transport layer may be further formed on the display element 24G, and the light emitting layer 34G may be formed on the hole transport layer. Thereby, the distance between the light emitting layer 34G and the conductive layer 31 and the distance between the light emitting layer 34G and the conductive layer 36 can be adjusted. Therefore, the light emitted from the light emitting layer 34G can be amplified by applying the microcavity method.

また、正孔輸送層33を形成後、表示素子24Bにさらに正孔輸送層を形成し、当該正孔輸送層上に発光層34Bを形成してもよい。これにより、発光層34Bと導電層31との間の距離、および発光層34Bと導電層36との間の距離を調整することができる。したがって、マイクロキャビティ方式を適用して、発光層34Bが発する光を増幅することができる。 Further, after forming the hole transport layer 33, a hole transport layer may be further formed on the display element 24B, and the light emitting layer 34B may be formed on the hole transport layer. Thereby, the distance between the light emitting layer 34B and the conductive layer 31 and the distance between the light emitting layer 34B and the conductive layer 36 can be adjusted. Therefore, the light emitted from the light emitting layer 34B can be amplified by applying the microcavity method.

なお、発光層34Rと導電層31との間の距離、発光層34Gと導電層31との間の距離、および発光層34Bと導電層31との間の距離は、半透過層32によって調整することもできる。 The distance between the light emitting layer 34R and the conductive layer 31, the distance between the light emitting layer 34G and the conductive layer 31, and the distance between the light emitting layer 34B and the conductive layer 31 are adjusted by the semi-transmissive layer 32. You can also

図9に示す構成の表示素子において、発光層34Rおよび発光層34Gは例えば塗り分け方式を用いて形成することができる。一方、発光層34Bは、塗り分け方式を用いずに、例えば全面成膜により形成することができる。前述のように、本発明の一態様では、表示素子24Rを有する表示領域24Rd、および表示素子24Gを有する表示領域24Gdは、それぞれ画素13の頂点付近に密集して設けられている。これにより、発光層34Rと発光層34Gとの間の距離を確保することができ、発光層34Rおよび発光層34Gを塗り分け方式を用いて形成することができる。一方、発光層34Bは塗り分け方式を用いずに形成することができるので、発光層34Bを形成する際はアライメントずれの発生を抑制することができる。したがって、発光層34Bと発光層34Gとの間の距離、および発光層34Bと発光層34Rとの間の距離を短くすることができる。 In the display element having the configuration shown in FIG. 9, the light emitting layer 34R and the light emitting layer 34G can be formed by using, for example, a separate coating method. On the other hand, the light emitting layer 34B can be formed by, for example, film formation on the entire surface without using a separate coating method. As described above, in one embodiment of the present invention, the display region 24Rd including the display element 24R and the display region 24Gd including the display element 24G are densely provided near the apex of the pixel 13. Thereby, the distance between the light emitting layer 34R and the light emitting layer 34G can be ensured, and the light emitting layer 34R and the light emitting layer 34G can be formed using a separate coating method. On the other hand, since the light emitting layer 34B can be formed without using a separate coating method, occurrence of misalignment can be suppressed when the light emitting layer 34B is formed. Therefore, the distance between the light emitting layer 34B and the light emitting layer 34G and the distance between the light emitting layer 34B and the light emitting layer 34R can be shortened.

なお、発光層34R上および発光層34G上に発光層34Bが設けられているが、キャリアバランスを制御することにより、発光層34R上の発光層34B、および発光層34G上の発光層34Bの発光を抑制することができる。 Note that although the light emitting layer 34B is provided on the light emitting layer 34R and the light emitting layer 34G, the light emission of the light emitting layer 34B on the light emitting layer 34R and the light emitting layer 34B on the light emitting layer 34G is controlled by controlling the carrier balance. Can be suppressed.

図9では、発光層34Rおよび発光層34Gを例えば塗り分け方式を用いて形成し、発光層34Bを例えば塗り分け方式を用いずに形成したが、本発明の一態様はこれに限らない。例えば、発光層34Rおよび発光層34Bを塗り分け方式を用いて形成し、発光層34Gを塗り分け方式を用いずに形成してもよい。または、例えば発光層34Gおよび発光層34Bを塗り分け方式を用いて形成し、発光層34Rを塗り分け方式を用いずに形成してもよい。 In FIG. 9, the light emitting layer 34 </ b> R and the light emitting layer 34 </ b> G are formed using, for example, a coloring method, and the light emitting layer 34 </ b> B is formed without using, for example, a coloring method, but one embodiment of the present invention is not limited thereto. For example, the light emitting layer 34R and the light emitting layer 34B may be formed by using a separate coating method, and the light emitting layer 34G may be formed without using the separate coating method. Alternatively, for example, the light-emitting layer 34G and the light-emitting layer 34B may be formed using a separate coating method, and the light-emitting layer 34R may be formed without using a separate coating method.

<1−8.表示素子の表示領域2>
図10は、画素13の表示領域を説明する模式図である。本発明の一態様では、画素13は、副画素13a、副画素13b、および副画素13cを有する構成としてもよい。
<1-8. Display area 2 of display element>
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating the display area of the pixel 13. In one embodiment of the present invention, the pixel 13 may include a sub-pixel 13a, a sub-pixel 13b, and a sub-pixel 13c.

副画素13aは、表示素子22を有する表示領域22Mdと、表示素子24Rを有する表示領域24Rdと、を有する。副画素13bは、表示素子22を有する表示領域22Ydと、表示素子24Gを有する表示領域24Gdと、を有する。副画素13cは、表示素子22を有する表示領域22Cdと、表示素子24Bを有する表示領域24Bdと、を有する。前述のように、表示領域24Rdは例えば赤色の光を射出する機能を有し、表示領域24Gdは例えば緑色の光を射出する機能を有し、表示領域24Bdは例えば青色の光を射出する機能を有する。一方、表示領域22Mdは例えばマゼンタの光を射出する機能を有し、表示領域22Ydは例えば黄色の光を射出する機能を有し、表示領域22Cdは例えばシアンの光を射出する機能を有する。つまり、光を発する機能を有する表示素子24では例えば赤色、緑色、および青色を表現し、光を反射する機能を有する表示素子22では例えばマゼンタ、黄色、およびシアンを表現することができる。表示素子22では例えばマゼンタ、黄色、およびシアンを表現することにより、表示装置10に入射した光の反射率を高めることができ、表示領域22d(22Md、22Yd、22Cd)から射出される光の輝度を高めることができる。これにより、表示領域24dの面積を大きくすることができる。したがって、表示素子24の発光輝度を低下させても表示領域24dから高輝度の光を射出させることができ、表示装置10の消費電力を低減することができる。 The sub-pixel 13a includes a display area 22Md having the display element 22 and a display area 24Rd having the display element 24R. The sub-pixel 13b has a display area 22Yd having the display element 22 and a display area 24Gd having the display element 24G. The sub-pixel 13c has a display area 22Cd having the display element 22 and a display area 24Bd having the display element 24B. As described above, the display area 24Rd has a function of emitting red light, for example, the display area 24Gd has a function of emitting green light, for example, and the display area 24Bd has a function of emitting blue light, for example. Have. On the other hand, the display area 22Md has a function of emitting magenta light, for example, the display area 22Yd has a function of emitting yellow light, for example, and the display area 22Cd has a function of emitting cyan light, for example. That is, the display element 24 having a function of emitting light can express, for example, red, green, and blue, and the display element 22 having a function of reflecting light can express, for example, magenta, yellow, and cyan. In the display element 22, for example, magenta, yellow, and cyan are expressed, whereby the reflectance of light incident on the display device 10 can be increased, and the luminance of light emitted from the display region 22d (22Md, 22Yd, 22Cd). Can be increased. Thereby, the area of the display region 24d can be increased. Therefore, even if the light emission luminance of the display element 24 is lowered, high luminance light can be emitted from the display region 24d, and the power consumption of the display device 10 can be reduced.

なお、表示領域22Mdは、マゼンタの光を透過する着色層を設けることで、マゼンタの光を射出する機能を有することができる。なお、表示領域22Ydは、黄色の光を透過する着色層を設けることで、黄色の光を射出する機能を有することができる。なお、表示領域22Cdは、シアンの光を透過する着色層を設けることで、シアンの光を射出する機能を有することができる。 The display region 22Md can have a function of emitting magenta light by providing a colored layer that transmits magenta light. Note that the display region 22Yd can have a function of emitting yellow light by providing a colored layer that transmits yellow light. Note that the display region 22Cd can have a function of emitting cyan light by providing a colored layer that transmits cyan light.

図10および図11において、表示領域22dと表示領域24dの面積比は任意とすることができる。なお、表示領域22dから射出される光の色はマゼンタ、黄色、およびシアンとし、表示領域24dから射出される光の色は赤色、緑色、および青色としたが、本発明の一態様ではこれに限られず、表示領域22dから射出される光の色が表示領域24dから射出される光の色の補色であれば、任意の色とすることができる。また、1個の画素13において、表示領域22dおよび表示領域24dから射出される光の色の数を3色ずつとしたが、1色ずつとしてもよいし、2色ずつとしてもよいし、4色以上ずつとしてもよい。 10 and 11, the area ratio between the display region 22d and the display region 24d can be arbitrarily set. Note that the colors of light emitted from the display area 22d are magenta, yellow, and cyan, and the colors of light emitted from the display area 24d are red, green, and blue. The present invention is not limited, and any color can be used as long as the color of light emitted from the display area 22d is a complementary color of the color of light emitted from the display area 24d. Further, in one pixel 13, the number of colors of light emitted from the display area 22d and the display area 24d is three, but it may be one color or two colors. It may be more than each color.

画素13が図10に示す構成である場合、表示素子22では、1個の画素13がマゼンタ、黄色、およびシアンを表現することができる。また、表示素子24では、1個の画素13が赤色、緑色、および青色を表現することができる。つまり、表示素子22を用いて表示される画像の精細度と、表示素子24を用いて表示される画像の精細度とが等しいということができる。これは、画素43が、1個の画素13を有することに対応する。 When the pixel 13 has the configuration illustrated in FIG. 10, in the display element 22, one pixel 13 can express magenta, yellow, and cyan. In the display element 24, one pixel 13 can express red, green, and blue. That is, it can be said that the definition of the image displayed using the display element 22 is equal to the definition of the image displayed using the display element 24. This corresponds to the pixel 43 having one pixel 13.

図11は、4行4列分の画素13(画素13(m,n)乃至画素13(m+3,n+3))の表示領域を説明する模式図であり、図3の変形例である。図11では、表示領域22Rd、表示領域22Gd、および表示領域22Bdの代わりに、表示領域22Md、表示領域22Yd、および表示領域22Cdを設けた点が図3に示す構成と異なる。つまり、図11は、図3と図10を組み合わせた構成ということができる。これにより、例えばマゼンタ、黄色、およびシアンを表現することができる表示素子22を用いて表示される画像の精細度と、赤色、緑色、および青色を表現することができる表示素子24を用いて表示される画像の精細度と、を異ならせることができる。具体的には、表示素子22において表示される画像の精細度は、表示素子24において表示される画像の精細度の例えば1/4であるということができる。これにより、表示素子22が表示素子24と同様に1個の画素13で複数の色を表現する場合より、表示装置10に入射した光の反射率を高めることができ、表示領域22dから射出される光の輝度を高めることができる。したがって、表示素子24の発光輝度を低下させることができ、表示装置10の消費電力を低減することができる。また、表示素子24の劣化が低減され、表示装置10の信頼性を高めることができる。 FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a display area of pixels 13 (pixels 13 (m, n) to pixels 13 (m + 3, n + 3)) for four rows and four columns, and is a modification of FIG. 3. 11 is different from the configuration shown in FIG. 3 in that a display area 22Md, a display area 22Yd, and a display area 22Cd are provided instead of the display area 22Rd, the display area 22Gd, and the display area 22Bd. That is, FIG. 11 can be said to be a combination of FIG. 3 and FIG. As a result, for example, the display element 22 capable of expressing magenta, yellow, and cyan displays the definition using the display element 24 that can express redness, green, and blue. It is possible to vary the definition of the image to be displayed. Specifically, it can be said that the definition of the image displayed on the display element 22 is, for example, ¼ of the definition of the image displayed on the display element 24. Thereby, the reflectance of the light incident on the display device 10 can be increased and the light emitted from the display region 22d can be increased as compared with the case where the display element 22 expresses a plurality of colors with one pixel 13 like the display element 24. The brightness of the light can be increased. Therefore, the light emission luminance of the display element 24 can be reduced, and the power consumption of the display device 10 can be reduced. Further, the deterioration of the display element 24 is reduced, and the reliability of the display device 10 can be increased.

本実施の形態は、他の実施の形態または実施例等に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。 This embodiment can be implemented in combination with any of the structures described in the other embodiments or examples as appropriate.

(実施の形態2)
本実施の形態は、本発明の一態様である表示装置10の一形態について、図面を用いて説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, one embodiment of the display device 10 which is one embodiment of the present invention will be described with reference to drawings.

<2−1.構成例>
図12(A)は、表示装置10の斜視概略図である。表示装置10は、基板351と基板361とが貼り合わされた構成を有する。図12では、基板361を破線で明示している。
<2-1. Configuration example>
FIG. 12A is a schematic perspective view of the display device 10. The display device 10 has a configuration in which a substrate 351 and a substrate 361 are bonded to each other. In FIG. 12, the substrate 361 is indicated by a broken line.

表示装置10は、表示部12、周辺回路領域234、配線365等を有する。図12では表示装置10にIC(Integrated Circuit)64およびFPC(Flexible Printed Circuits)372が実装されている例を示している。 The display device 10 includes a display unit 12, a peripheral circuit region 234, wirings 365, and the like. FIG. 12 shows an example in which an IC (Integrated Circuit) 64 and an FPC (Flexible Printed Circuits) 372 are mounted on the display device 10.

周辺回路領域234には、表示部12に信号を供給するための回路が含まれる。周辺回路領域234に含まれる回路としては、例えば、ゲートドライバ等がある。 The peripheral circuit region 234 includes a circuit for supplying a signal to the display unit 12. Examples of the circuit included in the peripheral circuit region 234 include a gate driver.

配線365は、表示部12および周辺回路領域234に信号および電力を供給する機能を有する。当該信号および電力は、FPC372を介して外部から、またはIC164から配線365に入力される。 The wiring 365 has a function of supplying a signal and power to the display portion 12 and the peripheral circuit region 234. The signal and power are input to the wiring 365 from the outside through the FPC 372 or from the IC 164.

図12(A)では、COG方式またはCOF方式等により、基板351にIC164が設けられている例を示す。例えばゲートドライバ回路またはソースドライバ回路等を有するICを適用できる。なお、IC164は、COF方式等により、FPCに実装してもよい。 FIG. 12A illustrates an example in which the IC 164 is provided over the substrate 351 by a COG method, a COF method, or the like. For example, an IC having a gate driver circuit or a source driver circuit can be applied. Note that the IC 164 may be mounted on the FPC by a COF method or the like.

図12(A)には、表示部12の一部の拡大図を示している。表示部12には、複数の画素13がマトリクス状に配置されている。画素13は、表示素子として表示素子24および表示素子22を有する。 FIG. 12A shows an enlarged view of a part of the display unit 12. A plurality of pixels 13 are arranged in a matrix on the display unit 12. The pixel 13 includes a display element 24 and a display element 22 as display elements.

図12(B)に、画素13の斜視概略図を示す。画素13は、表示素子を駆動するための画素回路236を有する。画素13が有する表示素子24および表示素子22は、画素回路236を介して互いに重なる。画素回路236は、表示素子24を駆動するための第1回路と、表示素子22を駆動するための第2回路と、を有する。 FIG. 12B shows a schematic perspective view of the pixel 13. The pixel 13 includes a pixel circuit 236 for driving the display element. The display element 24 and the display element 22 included in the pixel 13 overlap with each other through the pixel circuit 236. The pixel circuit 236 includes a first circuit for driving the display element 24 and a second circuit for driving the display element 22.

表示素子24から発せされた光237は、画素回路236および表示素子22を通過して外部に射出される。また、外部から入射した光238は表示素子22および画素回路236を通過して表示素子24の電極で反射され、再び画素回路236および表示素子22を通過して、反射光として外部に射出される。 Light 237 emitted from the display element 24 passes through the pixel circuit 236 and the display element 22 and is emitted to the outside. In addition, light 238 incident from the outside passes through the display element 22 and the pixel circuit 236, is reflected by the electrode of the display element 24, passes through the pixel circuit 236 and the display element 22 again, and is emitted to the outside as reflected light. .

図13(A)に、画素回路236の平面構成例を示す。図13(A)に示す画素回路236は、トランジスタ271、容量素子272、トランジスタ281、容量素子282、およびトランジスタ283等の素子を有する。また、画素回路236は、走査線273の一部、信号線274の一部、共通電位線275の一部、走査線284の一部、信号線285の一部、および電源線286の一部を含む。 FIG. 13A illustrates a planar configuration example of the pixel circuit 236. A pixel circuit 236 illustrated in FIG. 13A includes elements such as a transistor 271, a capacitor 272, a transistor 281, a capacitor 282, and a transistor 283. In addition, the pixel circuit 236 includes part of the scan line 273, part of the signal line 274, part of the common potential line 275, part of the scan line 284, part of the signal line 285, and part of the power supply line 286. including.

前述したように、光237は画素回路236を1回透過する。光238は画素回路236を2回透過する。このため、画素回路236は、透光性を有する材料を含むことが好ましい。 As described above, the light 237 passes through the pixel circuit 236 once. The light 238 passes through the pixel circuit 236 twice. Therefore, the pixel circuit 236 preferably includes a light-transmitting material.

トランジスタ271、容量素子272、トランジスタ281、容量素子282、およびトランジスタ283の少なくとも一は、透光性を有する導電性材料で形成することが好ましい。また、画素回路236内でこれらに接続する電極を、透光性を有する材料で形成することが好ましい。 At least one of the transistor 271, the capacitor 272, the transistor 281, the capacitor 282, and the transistor 283 is preferably formed using a light-transmitting conductive material. In addition, it is preferable that the electrodes connected to these in the pixel circuit 236 be formed using a light-transmitting material.

透光性を有する導電性材料としては、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等の導電性酸化物等を用いればよい。特に、エネルギーバンドギャップが2.5eV以上の導電性材料は、可視光の透過率が高いため好ましい。 As the light-transmitting conductive material, for example, a conductive oxide such as indium oxide, indium tin oxide, indium zinc oxide, zinc oxide, or zinc oxide to which gallium is added may be used. In particular, a conductive material having an energy band gap of 2.5 eV or more is preferable because it has a high visible light transmittance.

一方で、透光性を有する導電性材料は、銅やアルミニウム等の遮光性を有する導電性材料と比較して抵抗率が大きい。よって、走査線273、信号線274、走査線284、信号線285、および電源線286等のバスラインは、信号遅延を防ぐため、抵抗率が小さい遮光性を有する導電性材料(金属材料)を用いて形成することが好ましい。ただし、表示部12の大きさや、バスラインの幅、バスラインの厚さ等によっては、バスラインに透光性を有する導電性材料を用いる場合もある。 On the other hand, a light-transmitting conductive material has a higher resistivity than a light-blocking conductive material such as copper or aluminum. Therefore, the bus lines such as the scan line 273, the signal line 274, the scan line 284, the signal line 285, and the power supply line 286 are made of a conductive material (metal material) having a low resistivity and a light-shielding property. It is preferable to form by using. However, a conductive material having a light-transmitting property may be used for the bus line depending on the size of the display portion 12, the width of the bus line, the thickness of the bus line, or the like.

また、一般に、共通電位線275は、画素回路236内に一定の電位を与えるために用いられ、共通電位線275に大きな電流は流れない。よって、共通電位線275は、抵抗率が大きい透光性を有する導電性材料で形成することができる。ただし、表示素子の駆動方法として、共通電位線275の電位を変動させる方法を用いる場合は、共通電位線275に抵抗率が小さい遮光性を有する金属材料を用いることが好ましい。 In general, the common potential line 275 is used to give a constant potential in the pixel circuit 236, and a large current does not flow through the common potential line 275. Therefore, the common potential line 275 can be formed using a light-transmitting conductive material with high resistivity. However, in the case where a method of changing the potential of the common potential line 275 is used as a method for driving the display element, it is preferable to use a light-shielding metal material having a low resistivity for the common potential line 275.

図13(B)は、画素回路236の透過領域291と遮光領域292を示す平面図である。光237および光238は、透過領域291を通過して射出される。よって、平面図において、画素13の占有面積に対する透過領域291の割合(「開口率」ともいう。)が大きいほど、光237および光238の取り出し効率を高めることができる。すなわち、表示装置10の消費電力を低減できる。また、表示装置10の視認性を高めることができる。また、表示装置10の表示品位を高めることができる。 FIG. 13B is a plan view showing a transmission region 291 and a light shielding region 292 of the pixel circuit 236. The light 237 and the light 238 are emitted through the transmission region 291. Therefore, in the plan view, the extraction efficiency of the light 237 and the light 238 can be increased as the ratio of the transmission region 291 to the occupied area of the pixel 13 (also referred to as “aperture ratio”) is larger. That is, the power consumption of the display device 10 can be reduced. In addition, the visibility of the display device 10 can be improved. Further, the display quality of the display device 10 can be improved.

本発明の一態様の表示装置10では、画素回路236を構成する素子を、透光性を有する材料で形成することにより、開口率を60%以上さらには80%以上にすることができる。また、表示素子24と表示素子22を重ねて設けることができるため、表示素子24の発光面積と表示素子22の反射面積の合計を、画素13の面積以上にすることができる。言い換えると、画素13の占有面積を100%とした時に、発光面積と反射面積の合計面積を100%以上にすることができる。すなわち、開口率を100%以上にすることができる、とも言える。 In the display device 10 of one embodiment of the present invention, the element included in the pixel circuit 236 is formed using a light-transmitting material, whereby the aperture ratio can be 60% or more, further 80% or more. In addition, since the display element 24 and the display element 22 can be provided to overlap each other, the total of the light emitting area of the display element 24 and the reflection area of the display element 22 can be equal to or larger than the area of the pixel 13. In other words, when the occupation area of the pixel 13 is 100%, the total area of the light emission area and the reflection area can be 100% or more. That is, it can be said that the aperture ratio can be 100% or more.

例えば、一定の一画素当たりの発光輝度(発光量)を得る場合、表示素子24の発光面積を広くすることにより、単位面積当たりの発光輝度を下げることができる。よって、表示素子24の劣化が低減され、表示装置10の信頼性を高めることができる。 For example, when obtaining a certain light emission luminance (light emission amount) per pixel, the light emission luminance per unit area can be lowered by increasing the light emission area of the display element 24. Therefore, deterioration of the display element 24 is reduced, and the reliability of the display device 10 can be improved.

表示素子24は、有機EL素子、無機EL素子、LED、QLED、半導体レーザー等の自発光性の発光素子を用いることが好ましい。また、表示素子24として、光源(例えばLED)と液晶を組みあわせた透過型液晶を用いてもよい。なお、本実施の形態において、表示素子24は有機EL素子として説明を行う。 The display element 24 is preferably a self-luminous light emitting element such as an organic EL element, an inorganic EL element, an LED, a QLED, or a semiconductor laser. Further, as the display element 24, a transmissive liquid crystal in which a light source (for example, LED) and a liquid crystal are combined may be used. In the present embodiment, the display element 24 is described as an organic EL element.

〔断面構成例〕
図14に、図12(A)で示した表示装置10の、FPC372を含む領域の一部、周辺回路領域234を含む領域の一部、および表示部12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]
14, a part of the region including the FPC 372, a part of the region including the peripheral circuit region 234, and a part of the region including the display portion 12 of the display device 10 illustrated in FIG. An example of a cross section is shown.

図14に示す表示装置10は、基板351と基板361の間に、トランジスタ201、トランジスタ203、トランジスタ205、トランジスタ206、容量素子202、表示素子22、表示素子24、絶縁層220、着色層131等を有する。基板361と絶縁層220は接着層141を介して接着されている。基板351と絶縁層194は接着層142を介して接着されている。 A display device 10 illustrated in FIG. 14 includes a transistor 201, a transistor 203, a transistor 205, a transistor 206, a capacitor 202, a display element 22, a display element 24, an insulating layer 220, a coloring layer 131, and the like between a substrate 351 and a substrate 361. Have The substrate 361 and the insulating layer 220 are bonded via an adhesive layer 141. The substrate 351 and the insulating layer 194 are bonded through an adhesive layer 142.

基板361には、着色層131、遮光層132、絶縁層121、および表示素子22の共通電極として機能する電極113、配向膜133b、絶縁層117等が設けられている。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、電極113の表面を概略平坦にできるため、液晶112の配向状態を均一にできる。絶縁層117は、表示素子22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。絶縁層117が可視光を透過する場合は、絶縁層117を表示素子22の表示領域と重ねて配置してもよい。 The substrate 361 is provided with a coloring layer 131, a light shielding layer 132, an insulating layer 121, an electrode 113 functioning as a common electrode of the display element 22, an alignment film 133b, an insulating layer 117, and the like. The insulating layer 121 may function as a planarization layer. Since the surface of the electrode 113 can be substantially flattened by the insulating layer 121, the alignment state of the liquid crystal 112 can be made uniform. The insulating layer 117 functions as a spacer for maintaining the cell gap of the display element 22. When the insulating layer 117 transmits visible light, the insulating layer 117 may be disposed so as to overlap the display region of the display element 22.

なお、基板361の外側の面には光学部材等の機能性部材135を配置することができる。光学部材としては、偏光板、位相差板、光拡散層(拡散フィルム等)、反射防止層(「Anti Reflection層」または「AR層」ともいう。)、防眩層(「Anti Glare層」または「AG層」ともいう。)および集光フィルム等が挙げられる。また、光学部材以外の機能性部材としては、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜等が挙げられる。機能性部材135として、上記部材を組み合わせて用いてもよい。例えば、直線偏光板と位相差板を組み合わせた円偏光板を用いてもよい。 Note that a functional member 135 such as an optical member can be disposed on the outer surface of the substrate 361. Examples of the optical member include a polarizing plate, a retardation plate, a light diffusion layer (diffusion film, etc.), an antireflection layer (also referred to as “Anti Reflection layer” or “AR layer”), an antiglare layer (“Anti Glare layer”) or And an “AG layer”) and a light collecting film. Examples of the functional member other than the optical member include an antistatic film that suppresses adhesion of dust, a water-repellent film that makes it difficult to adhere dirt, and a hard coat film that suppresses the occurrence of scratches due to use. A combination of the above members may be used as the functional member 135. For example, you may use the circularly-polarizing plate which combined the linearly-polarizing plate and the phase difference plate.

AR層は、光の干渉作用を利用して、外光の正反射(鏡面反射)を低減する機能を有する。機能性部材135としてAR層を用いる場合、AR層は、基板361の屈折率と異なる屈折率を有する材料で形成される。AR層は、例えば、酸化ジルコニウム、フッ化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化シリコン等の材料を用いて形成することができる。 The AR layer has a function of reducing regular reflection (specular reflection) of external light by utilizing light interference action. In the case where an AR layer is used as the functional member 135, the AR layer is formed using a material having a refractive index different from that of the substrate 361. The AR layer can be formed using a material such as zirconium oxide, magnesium fluoride, aluminum oxide, or silicon oxide, for example.

また、AR層に代えて防眩層(「Anti Glare層」または「AG層」ともいう。)を設けてもよい。AG層は、入射した外光を拡散させることにより、正反射(鏡面反射)を低減する機能を有する。 Further, an antiglare layer (also referred to as “Anti Glare layer” or “AG layer”) may be provided instead of the AR layer. The AG layer has a function of reducing regular reflection (specular reflection) by diffusing incident external light.

AG層の形成方法としては、表面に微細な凹凸を設ける方法、屈折率の異なる材料を混合する方法、または、双方を組み合わせる方法等が知られている。例えば、透光性を有する樹脂に、セルロース繊維等のナノファイバ、酸化シリコン等の無機ビーズ、または樹脂ビーズ等を混合して、AG層を形成することができる。 As a method for forming the AG layer, a method of providing fine irregularities on the surface, a method of mixing materials having different refractive indexes, a method of combining both, and the like are known. For example, an AG layer can be formed by mixing nanofibers such as cellulose fibers, inorganic beads such as silicon oxide, or resin beads with a light-transmitting resin.

また、AR層に重ねてAG層を設けてもよい。AR層とAG層を積層して設けることで、外光の反射や映り込みを防ぐ機能をより高めることができる。AR層、および/またはAG層等を用いることにより、表示装置10の表面の外光反射率を1%未満、好ましくは0.3%未満とするとよい。 An AG layer may be provided over the AR layer. By providing a stack of the AR layer and the AG layer, it is possible to further enhance the function of preventing reflection or reflection of external light. By using an AR layer and / or an AG layer, the external light reflectance on the surface of the display device 10 may be less than 1%, preferably less than 0.3%.

本実施の形態に示す表示素子22は、表示素子24の導電層36を反射電極として用いる反射型の液晶素子である。また、表示素子22は、電極311、液晶112、電極113が積層された積層構造を有する。電極311および電極113は可視光を透過する。液晶112と電極311の間に配向膜133aが設けられている。液晶112と電極113の間に配向膜133bが設けられている。 The display element 22 described in this embodiment is a reflective liquid crystal element that uses the conductive layer 36 of the display element 24 as a reflective electrode. The display element 22 has a stacked structure in which the electrode 311, the liquid crystal 112, and the electrode 113 are stacked. The electrode 311 and the electrode 113 transmit visible light. An alignment film 133 a is provided between the liquid crystal 112 and the electrode 311. An alignment film 133 b is provided between the liquid crystal 112 and the electrode 113.

表示素子22の反射電極を表示素子24の導電層36と兼用することで、表示素子22専用の反射電極を削減できる。よって、表示装置を低コストで作製することができる。また、表示装置10の生産性を高めることができる。 By using the reflective electrode of the display element 22 also as the conductive layer 36 of the display element 24, the reflective electrode dedicated to the display element 22 can be reduced. Thus, a display device can be manufactured at low cost. In addition, the productivity of the display device 10 can be increased.

本実施の形態では、機能性部材135として円偏光板を用いる。基板361側から入射した光は、機能性部材135(円偏光板)により偏光され、電極113、液晶112、電極311を透過し、導電層36で反射する。そして液晶112および電極113を再度透過して、機能性部材135(円偏光板)に達する。このとき、電極311と電極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、機能性部材135(円偏光板)を介して射出される光の強度を制御することができる。また光は着色層131によって特定の波長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 this embodiment, a circularly polarizing plate is used as the functional member 135. Light incident from the substrate 361 side is polarized by the functional member 135 (circularly polarizing plate), passes through the electrode 113, the liquid crystal 112, and the electrode 311, and is reflected by the conductive layer 36. Then, the light passes through the liquid crystal 112 and the electrode 113 again and reaches the functional member 135 (circularly polarizing plate). At this time, the orientation of the liquid crystal can be controlled by the voltage applied between the electrode 311 and the electrode 113, and the optical modulation of light can be controlled. That is, the intensity of light emitted through the functional member 135 (circularly polarizing plate) can be controlled. In addition, when the light other than the specific wavelength region is absorbed by the colored layer 131, the extracted light is, for example, red light.

接続部207において、電極311は、導電層221bを介して、トランジスタ206が有する導電層222bと電気的に接続されている。トランジスタ206は、表示素子22の駆動を制御する機能を有する。 In the connection portion 207, the electrode 311 is electrically connected to the conductive layer 222b included in the transistor 206 through the conductive layer 221b. The transistor 206 has a function of controlling driving of the display element 22.

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、電極311と同一の導電膜を加工して得られた導電層と、電極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361側に形成された電極113に、FPC372から入力される信号または電位を、接続部252を介して供給することができる。 A connection portion 252 is provided in a part of the region where the adhesive layer 141 is provided. In the connection portion 252, a conductive layer obtained by processing the same conductive film as the electrode 311 and a part of the electrode 113 are electrically connected by a connection body 243. Therefore, a signal or a potential input from the FPC 372 can be supplied to the electrode 113 formed on the substrate 361 side through the connection portion 252.

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、有機樹脂またはシリカ等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等、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、また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14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ほか、接続不良等の不具合の発生を抑制することができる。例えば、硬化前の接着層141に接続体243を分散させておけばよい。なお、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。 As the connection body 243, for example, conductive particles can be used. As the conductive particles, particles obtained by coating the surface of particles such as organic resin or silica with a metal material can be used. It is preferable to use nickel or gold as the metal material because the contact resistance can be reduced. In addition, it is preferable to use particles in which two or more kinds of metal materials are coated in layers, such as further coating nickel with gold. Further, it is preferable to use a material that is elastically deformed or plastically deformed as the connection body 243. At this time, the connection body 243, which is a conductive particle, may have a shape crushed in the vertical direction as shown in FIG. By doing so, the contact area between the connection body 243 and the conductive layer electrically connected to the connection body 243 can be increased, the contact resistance can be reduced, and the occurrence of problems such as poor connection can be suppressed. For example, the connection body 243 may be dispersed in the adhesive layer 141 before curing. Note that the connection body 243 is preferably arranged so as to be covered with the adhesive layer 141.

表示素子24は、例えばボトムエミッション型の発光素子とすることができる。表示素子24は、絶縁層220側から導電層31、EL層30、および導電層36の順に積層された積層構造を有する。導電層31は、絶縁層214に設けられた開口を介して、トランジスタ205が有する導電層222bと接続されている。トランジスタ205は、表示素子24の駆動を制御する機能を有する。絶縁層216が導電層31の端部を覆っている。導電層36は可視光を反射する機能を有し、導電層31は可視光を透過する機能を有する。導電層36を覆って絶縁層194が設けられている。表示素子24が発する光は、絶縁層220、電極311、着色層131等を介して、基板361側に射出される。 The display element 24 can be, for example, a bottom emission type light emitting element. The display element 24 has a stacked structure in which the conductive layer 31, the EL layer 30, and the conductive layer 36 are stacked in this order from the insulating layer 220 side. The conductive layer 31 is connected to a conductive layer 222 b included in the transistor 205 through an opening provided in the insulating layer 214. The transistor 205 has a function of controlling driving of the display element 24. An insulating layer 216 covers the end portion of the conductive layer 31. The conductive layer 36 has a function of reflecting visible light, and the conductive layer 31 has a function of transmitting visible light. An insulating layer 194 is provided to cover the conductive layer 36. Light emitted from the display element 24 is emitted to the substrate 361 side through the insulating layer 220, the electrode 311, the colored layer 131, and the like.

表示素子24の発光色は、EL層30を構成する材料によって、白、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、または黄等に変化させることができる。また、表示素子22によって制御される反射光は着色層131を構成する材料によって白、赤、緑、青、シアン、マゼンタまたは黄等に変化させることができる。表示素子24および表示素子22は、画素によって制御する光の色を変えることによってカラー表示を実現することができる。 The emission color of the display element 24 can be changed to white, red, green, blue, cyan, magenta, yellow, or the like depending on the material constituting the EL layer 30. The reflected light controlled by the display element 22 can be changed to white, red, green, blue, cyan, magenta, yellow, or the like depending on the material forming the colored layer 131. The display element 24 and the display element 22 can realize color display by changing the color of light controlled by the pixels.

また、表示素子24に白色光を発光するEL層30を用いて、着色層131で着色してもよい。 In addition, the EL layer 30 that emits white light may be used for the display element 24 and the coloring layer 131 may be used for coloring.

カラー表示を実現するために、表示素子24の発光色、および、表示素子22と組み合わせる着色層の色は、赤、緑、青の組み合わせだけでなく、黄、シアン、マゼンタの組み合わせであってもよい。組み合わせる着色層の色は、目的または用途等に応じて適宜設定すればよい。 In order to realize color display, the emission color of the display element 24 and the color of the colored layer combined with the display element 22 are not only combinations of red, green and blue, but also combinations of yellow, cyan and magenta. Good. What is necessary is just to set the color of the colored layer to combine suitably according to the objective or a use.

トランジスタ201、トランジスタ203、トランジスタ205、トランジスタ206、および容量素子202は、いずれも絶縁層220の基板351側の面上に形成されている。図14では、トランジスタ201、トランジスタ203、トランジスタ205、およびトランジスタ206としてトップゲート型のトランジスタを図示している。 The transistor 201, the transistor 203, the transistor 205, the transistor 206, and the capacitor 202 are all formed over the surface of the insulating layer 220 on the substrate 351 side. In FIG. 14, top-gate transistors are illustrated as the transistor 201, the transistor 203, the transistor 205, and the transistor 206.

トランジスタ203は、画素の選択、非選択状態を制御するトランジスタ(スイッチングトランジスタ、または選択トランジスタともいう)である。トランジスタ205は、表示素子24に流れる電流を制御するトランジスタ(駆動トランジスタともいう)である。 The transistor 203 is a transistor (also referred to as a switching transistor or a selection transistor) that controls pixel selection / non-selection. The transistor 205 is a transistor (also referred to as a drive transistor) that controls a current flowing through the display element 24.

絶縁層220の基板351側には、絶縁層211、絶縁層212、絶縁層213、絶縁層214等の絶縁層が設けられている。絶縁層212、および絶縁層213は、トランジスタ201、トランジスタ203、トランジスタ205、およびトランジスタ206のゲート電極等を覆って設けられる。絶縁層214は、平坦化層としての機能を有する。なお、トランジスタを覆う絶縁層の数は限定されず、単層であっても2層以上であってもよい。 Insulating layers such as an insulating layer 211, an insulating layer 212, an insulating layer 213, and an insulating layer 214 are provided on the substrate 351 side of the insulating layer 220. The insulating layer 212 and the insulating layer 213 are provided so as to cover the gate electrodes and the like of the transistor 201, the transistor 203, the transistor 205, and the transistor 206. The insulating layer 214 functions as a planarization layer. Note that the number of insulating layers covering the transistor is not limited, and may be a single layer or two or more layers.

各トランジスタを覆う絶縁層の少なくとも一層に、水や水素等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拡散することを効果的に抑制することが可能となり、信頼性の高い表示装置を実現できる。 It is preferable to use a material in which impurities such as water and hydrogen hardly diffuse for at least one of the insulating layers covering each transistor. Thereby, the insulating layer can function as a barrier film. With such a structure, impurities can be effectively prevented from diffusing from the outside with respect to the transistor, and a highly reliable display device can be realized.

容量素子202は、絶縁層211を介して互いに重なる領域を有する導電層217と導電層218を有する。導電層217は、導電層225と同様の材料および方法で形成できる。導電層218は、導電層223と同様の材料および方法で形成できる。なお、導電層223、導電層225、および導電層222aは、透光性を有する材料で形成することが好ましい。 The capacitor 202 includes a conductive layer 217 and a conductive layer 218 having regions overlapping with each other with the insulating layer 211 interposed therebetween. The conductive layer 217 can be formed using a material and a method similar to those of the conductive layer 225. The conductive layer 218 can be formed using a material and a method similar to those of the conductive layer 223. Note that the conductive layer 223, the conductive layer 225, and the conductive layer 222a are preferably formed using a light-transmitting material.

トランジスタ203、トランジスタ205、およびトランジスタ206は、透光性を有する材料で形成される。前述したように、透光性を有する導電性材料は、銅やアルミニウム等の遮光性を有する導電性材料と比較して抵抗率が大きい。よって、高速動作が求められる、周辺回路領域234に含まれるトランジスタ201に用いる導電層は、抵抗率が小さい遮光性を有する導電性材料(金属材料)を用いて形成する。 The transistor 203, the transistor 205, and the transistor 206 are formed using a light-transmitting material. As described above, a light-transmitting conductive material has a higher resistivity than a light-blocking conductive material such as copper or aluminum. Therefore, a conductive layer used for the transistor 201 included in the peripheral circuit region 234, which is required to operate at high speed, is formed using a light-blocking conductive material (metal material) with low resistivity.

トランジスタ203、トランジスタ205、およびトランジスタ206は、ゲートとして機能する導電層223、ゲート絶縁層として機能する絶縁層224、ソースおよびドレインとして機能する導電層222aおよび導電層222b、並びに、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。また、トランジスタ205はゲートとして機能できる導電層225を有する。 The transistor 203, the transistor 205, and the transistor 206 include a conductive layer 223 functioning as a gate, an insulating layer 224 functioning as a gate insulating layer, conductive layers 222a and 222b functioning as a source and a drain, and a semiconductor layer 231. . Here, the same hatching pattern is given to a plurality of layers obtained by processing the same conductive film. In addition, the transistor 205 includes a conductive layer 225 that can function as a gate.

トランジスタ201も同様に、ゲートとして機能する導電層、ゲート絶縁層として機能する絶縁層、ソースとして機能する導電層、ドレインとして機能する導電層、および半導体層を有する。また、トランジスタ201はゲートとして機能する導電層221aを有する。導電層221aと導電層221bは、同一の導電膜を加工して得ることができる。 Similarly, the transistor 201 includes a conductive layer functioning as a gate, an insulating layer functioning as a gate insulating layer, a conductive layer functioning as a source, a conductive layer functioning as a drain, and a semiconductor layer. In addition, the transistor 201 includes a conductive layer 221a functioning as a gate. The conductive layer 221a and the conductive layer 221b can be obtained by processing the same conductive film.

トランジスタ201およびトランジスタ205には、チャネルが形成される半導体層を2つのゲートで挟持する構成が適用されている。このような構成とすることで、トランジスタの閾値電圧を制御することができる。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電界効果移動度を高めることが可能であり、オン電流を増大させることができる。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、表示装置を大型化、また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。 A structure in which a semiconductor layer in which a channel is formed is sandwiched between two gates is applied to the transistor 201 and the transistor 205. With such a structure, the threshold voltage of the transistor can be controlled. The transistor may be driven by connecting two gates and supplying the same signal thereto. Such a transistor can have higher field-effect mobility than other transistors, and can increase on-state current. As a result, a circuit that can be driven at high speed can be manufactured. Furthermore, the area occupied by the circuit portion can be reduced. By applying a transistor with a large on-state current, even if the number of wirings increases when the display device is enlarged or high-definition, signal delay in each wiring can be reduced, and display unevenness is suppressed. can do.

または、2つのゲートのうち、一方に閾値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタの閾値電圧を制御することができる。 Alternatively, the threshold voltage of the transistor can be controlled by applying a potential for controlling the threshold voltage to one of the two gates and applying a potential for driving to the other of the two gates.

表示装置が有するトランジスタの構造に限定はない。周辺回路領域234が有するトランジスタと、表示部12が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。周辺回路領域234が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよく、2種類以上の構造が組み合わせて用いられていてもよい。同様に、表示部12が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよく、2種類以上の構造が組み合わせて用いられていてもよい。 There is no limitation on the structure of the transistor included in the display device. The transistor included in the peripheral circuit region 234 and the transistor included in the display portion 12 may have the same structure or different structures. The plurality of transistors included in the peripheral circuit region 234 may all have the same structure, or two or more kinds of structures may be used in combination. Similarly, the plurality of transistors included in the display portion 12 may all have the same structure, or two or more kinds of structures may be used in combination.

ゲートとして機能する導電層には、酸化物を含む導電性材料を用いてもよい。当該導電層を、酸素を含む雰囲気下で成膜することで、ゲート絶縁層に酸素を供給することができる。成膜ガス中の酸素ガスの割合を90%以上100%以下の範囲とすることが好ましい。ゲート絶縁層に供給された酸素は、後の熱処理により半導体層に供給され、半導体層中の酸素欠損の低減を図ることができる。 A conductive material containing an oxide may be used for the conductive layer functioning as a gate. By forming the conductive layer in an atmosphere containing oxygen, oxygen can be supplied to the gate insulating layer. The proportion of oxygen gas in the film forming gas is preferably in the range of 90% to 100%. Oxygen supplied to the gate insulating layer is supplied to the semiconductor layer by a later heat treatment, so that oxygen vacancies in the semiconductor layer can be reduced.

基板351と基板361が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では、配線365が接続層242を介してFPC372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、電極311と同一の導電膜を加工して得られた導電層が露出している。これにより、接続部204とFPC372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 connection portion 204 is provided in a region where the substrate 351 and the substrate 361 do not overlap. In the connection portion 204, the wiring 365 is electrically connected to the FPC 372 through the connection layer 242. The connection unit 204 has the same configuration as the connection unit 207. On the upper surface of the connection portion 204, a conductive layer obtained by processing the same conductive film as the electrode 311 is exposed. Accordingly, the connection unit 204 and the FPC 372 can be electrically connected via the connection layer 242.

表示素子22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)モード等を用いることができる。 As the display element 22, 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.

表示素子22には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。例えばVAモードのほかに、TN(Twisted Nematic)モード、IPS(In−Plane−Switching)モード、VA−IPS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、ゲスト−ホスト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 display element 22, 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, a VA-IPS mode, an FFS (Fringe Field Switching) mode, an ASM (Axial Symmetrical Aligned MicroB) mode A liquid crystal element to which an Optically Compensated Birefringence (FLC) mode, an FLC (Ferroelectric Liquid Crystal) mode, an AFLC (Anti-Ferroelectric Liquid Crystal) mode, a guest-host mode, or the like can be used.

液晶素子は、液晶の光学的変調作用によって光の透過または非透過を制御する素子である。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、縦方向の電界または斜め方向の電界を含む)によって制御される。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。 The liquid crystal element is an element that controls transmission or non-transmission of light by an optical modulation action of liquid crystal. 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 can be used. . 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.

液晶材料としては、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。 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.

液晶の配向を制御するため、配向膜を設けることができる。なお、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために数重量%以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。 In order to control the alignment of the liquid crystal, an alignment film can be provided. 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. When the temperature of the cholesteric liquid crystal is increased, the blue phase appears immediately before the transition from the cholesteric phase to the isotropic phase. 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 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 is optically isotropic. 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. Further, since it is not necessary to provide an alignment film, a rubbing process is not required, 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. .

また、円偏光板を用いる反射型の液晶表示装置のオン状態とオフ状態の切り替え(明状態と暗状態の切り替え)は、液晶分子の長軸を基板と略垂直な方向にそろえるか、基板と略水平な方向にそろえるか、によって行なわれる。一般に、IPSモード等の横電界方式で動作する液晶素子は、オン状態およびオフ状態ともに液晶分子の長軸が基板と略水平な方向にそろうため、反射型の液晶表示装置に用いることが難しい。 In addition, the reflective liquid crystal display device using a circularly polarizing plate is switched between the on state and the off state (switching between the bright state and the dark state) by aligning the major axis of the liquid crystal molecules in a direction substantially perpendicular to the substrate, It is done by aligning in a substantially horizontal direction. In general, a liquid crystal element that operates in a lateral electric field mode such as an IPS mode is difficult to use in a reflective liquid crystal display device because the major axis of liquid crystal molecules is aligned in a direction substantially horizontal to the substrate in both the on state and the off state.

VA−IPSモードで動作する液晶素子は、横電界方式で動作し、かつ、オン状態とオフ状態の切り替えを、液晶分子の長軸を基板と略垂直な方向にそろえるか、基板と略水平な方向にそろえるか、によって行なわれる。このため、反射型の液晶表示装置に横電界方式で動作する液晶素子を用いる場合は、VA−IPSモードで動作する液晶素子を用いることが好ましい。 A liquid crystal element that operates in the VA-IPS mode operates in a lateral electric field mode, and switches between an on state and an off state so that the major axis of the liquid crystal molecules is aligned in a direction substantially perpendicular to the substrate, or is substantially horizontal to the substrate. It is done by aligning the direction. Therefore, when a liquid crystal element that operates in a horizontal electric field mode is used for a reflective liquid crystal display device, a liquid crystal element that operates in a VA-IPS mode is preferably used.

機能性部材135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。 A front light may be provided outside the functional member 135. 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.

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、嫌気型接着剤等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。 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.

接続層242としては、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)、異方性導電ペースト(ACP:Anisotropic Conductive Paste)等を用いることができる。 As the connection layer 242, an anisotropic conductive film (ACF: Anisotropic Conductive Film), an anisotropic conductive paste (ACP: Anisotropic Conductive Paste), or the like can be used.

発光素子としては、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等がある。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。表示素子24は、ボトムエミッション型の発光素子ということができる。 Examples of the light emitting element 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. The display element 24 can be referred to as a bottom emission type light emitting element.

EL層30は少なくとも発光層を有する。EL層30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、またはバイポーラ性の物質(電子輸送性およ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 30 has at least a light emitting layer. The EL layer 30 is a layer other than the light-emitting layer, and is 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 containing a substance (a substance having a high electron transporting property and a high hole transporting property) or the like may be included.

表示素子24の発光色は、EL層30を構成する材料によって、白、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、または黄等に変化させることができる。 The emission color of the display element 24 can be changed to white, red, green, blue, cyan, magenta, yellow, or the like depending on the material constituting the EL layer 30.

カラー表示を実現する方法としては、発光色が白色の表示素子24と着色層を組み合わせて行う方法と、副画素毎に発光色の異なる表示素子24を設ける方法がある。前者の方法は後者の方法よりも生産性が高い。一方、後者の方法では、前者の方法よりも色純度の高い発光色を得ることができる。さらに、後者の方法では、前者の方法より、着色層131による光の吸収が抑制されるので、表示装置10の消費電力を低減することができる。後者の方法に加えて、表示素子24にマイクロキャビティ構造を付与することにより色純度をさらに高めることができる。 As a method for realizing color display, there are a method in which a display element 24 having a white emission color and a colored layer are combined, and a method in which a display element 24 having a different emission color is provided for each sub-pixel. The former method is more productive than the latter method. On the other hand, in the latter method, it is possible to obtain an emission color with higher color purity than in the former method. Further, in the latter method, since light absorption by the colored layer 131 is suppressed as compared with the former method, the power consumption of the display device 10 can be reduced. In addition to the latter method, the color purity can be further enhanced by providing the display element 24 with a microcavity structure.

EL層30には低分子系化合物およ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30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。 For the EL layer 30, 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 30 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.

EL層30は、量子ドット等の無機化合物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。 The EL layer 30 may have an inorganic compound such as a quantum dot. For example, a quantum dot can be used for a light emitting layer to function as a light emitting material.

また、量子ドットは、数nmサイズの半導体ナノ結晶であり、1×10個から1×10個程度の原子から構成されている。量子ドットはサイズに依存してエネルギーシフトするため、同じ物質から構成される量子ドットであっても、サイズによって発光波長が異なり、用いる量子ドットのサイズを変更することによって容易に発光波長を調整することができる。 The quantum dots are semiconductor nanocrystals having a size of several nm, and are composed of about 1 × 10 3 to 1 × 10 6 atoms. Quantum dots shift their energy depending on their size, so even if the quantum dots are made of the same material, the emission wavelength differs depending on the size, and the emission wavelength can be easily adjusted by changing the size of the quantum dots used be able to.

また、量子ドットは、発光スペクトルのピーク幅が狭いため、色純度のよい発光を得ることができる。さらに、量子ドットの理論的な外部量子効率はほぼ100%であると言われており、蛍光発光を呈する有機化合物の25%を大きく上回り、燐光発光を呈する有機化合物と同等となっている。このことから、量子ドットを発光材料として用いることによって発光効率の高い発光素子を得ることができる。その上、無機化合物である量子ドットはその本質的な安定性にも優れているため、寿命の観点からも好ましい発光素子を得ることができる。 In addition, since the quantum dot has a narrow emission spectrum peak width, light emission with good color purity can be obtained. Furthermore, the theoretical external quantum efficiency of quantum dots is said to be almost 100%, which is much higher than 25% of organic compounds that exhibit fluorescence and is equivalent to organic compounds that exhibit phosphorescence. For this reason, a light-emitting element with high emission efficiency can be obtained by using quantum dots as a light-emitting material. In addition, since the quantum dot which is an inorganic compound is excellent in the essential stability, a preferable light-emitting element can be obtained from the viewpoint of life.

量子ドットを構成する材料としては、周期表第14族元素、周期表第15族元素、周期表第16族元素、複数の周期表第14族元素からなる化合物、周期表第4族から周期表第14族に属する元素と周期表第16族元素との化合物、周期表第2族元素と周期表第16族元素との化合物、周期表第13族元素と周期表第15族元素との化合物、周期表第13族元素と周期表第17族元素との化合物、周期表第14族元素と周期表第15族元素との化合物、周期表第11族元素と周期表第17族元素との化合物、酸化鉄類、酸化チタン類、カルコゲナイドスピネル類、各種半導体クラスター等を挙げることができる。 Materials constituting the quantum dot include periodic table group 14 element, periodic table group 15 element, periodic table group 16 element, compound composed of a plurality of periodic table group 14 elements, periodic table group 4 to periodic table. Compound of group 14 element and periodic table group 16 element, periodic table group 2 element and periodic table group 16 element, periodic table group 13 element and periodic table group 15 element A compound of a periodic table group 13 element and a periodic table group 17 element, a compound of a periodic table group 14 element and a periodic table group 15 element, a periodic table group 11 element and a periodic table group 17 element Examples thereof include compounds, iron oxides, titanium oxides, chalcogenide spinels, and various semiconductor clusters.

具体的には、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、セレン化亜鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化水銀、セレン化水銀、テルル化水銀、砒化インジウム、リン化インジウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、窒化インジウム、窒化ガリウム、アンチモン化インジウム、アンチモン化ガリウム、リン化アルミニウム、砒化アルミニウム、アンチモン化アルミニウム、セレン化鉛、テルル化鉛、硫化鉛、セレン化インジウム、テルル化インジウム、硫化インジウム、セレン化ガリウム、硫化砒素、セレン化砒素、テルル化砒素、硫化アンチモン、セレン化アンチモン、テルル化アンチモン、硫化ビスマス、セレン化ビスマス、テルル化ビスマス、ケイ素、炭化ケイ素、ゲルマニウム、錫、セレン、テルル、ホウ素、炭素、リン、窒化ホウ素、リン化ホウ素、砒化ホウ素、窒化アルミニウム、硫化アルミニウム、硫化バリウム、セレン化バリウム、テルル化バリウム、硫化カルシウム、セレン化カルシウム、テルル化カルシウム、硫化ベリリウム、セレン化ベリリウム、テルル化ベリリウム、硫化マグネシウム、セレン化マグネシウム、硫化ゲルマニウム、セレン化ゲルマニウム、テルル化ゲルマニウム、硫化錫、セレン化錫、テルル化錫、酸化鉛、フッ化銅、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅、酸化銅、セレン化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、硫化コバルト、四酸化三鉄、硫化鉄、酸化マンガン、硫化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、セレンと亜鉛とカドミウムの化合物、インジウムと砒素とリンの化合物、カドミウムとセレンと硫黄の化合物、カドミウムとセレンとテルルの化合物、インジウムとガリウムと砒素の化合物、インジウムとガリウムとセレンの化合物、インジウムとセレンと硫黄の化合物、銅とインジウムと硫黄の化合物およびこれらの組合せ等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、組成が任意の比率で表される、いわゆる合金型量子ドットを用いても良い。例えば、カドミウムとセレンと硫黄の合金型量子ドットは、元素の含有比率を変化させることで発光波長を変えることができるため、青色発光を得るには有効な手段の一つである。 Specifically, cadmium selenide, cadmium sulfide, cadmium telluride, zinc selenide, zinc oxide, zinc sulfide, zinc telluride, mercury sulfide, mercury selenide, mercury telluride, indium arsenide, indium phosphide, gallium arsenide , Gallium phosphide, indium nitride, gallium nitride, indium antimonide, gallium phosphide, aluminum arsenide, aluminum arsenide, aluminum antimonide, lead selenide, lead telluride, lead sulfide, indium selenide, indium telluride, sulfide Indium, gallium selenide, arsenic sulfide, arsenic selenide, arsenic telluride, antimony sulfide, antimony selenide, antimony telluride, bismuth sulfide, bismuth selenide, bismuth telluride, silicon, silicon carbide, germanium, tin, selenium, Tellurium, Hou , Carbon, phosphorus, boron nitride, boron phosphide, boron arsenide, aluminum nitride, aluminum sulfide, barium sulfide, barium selenide, barium telluride, calcium sulfide, calcium selenide, calcium telluride, beryllium sulfide, beryllium selenide, Beryllium telluride, magnesium sulfide, magnesium selenide, germanium sulfide, germanium selenide, germanium telluride, tin sulfide, tin selenide, tin telluride, lead oxide, copper fluoride, copper chloride, copper bromide, copper iodide , Copper oxide, copper selenide, nickel oxide, cobalt oxide, cobalt sulfide, triiron tetroxide, iron oxide, manganese oxide, molybdenum sulfide, vanadium oxide, tungsten oxide, tantalum oxide, titanium oxide, zirconium oxide, silicon nitride, nitride Germanium, aluminum oxide Barium titanate, selenium, zinc and cadmium compound, indium, arsenic and phosphorus compound, cadmium, selenium and sulfur compound, cadmium, selenium and tellurium compound, indium, gallium and arsenic compound, indium, gallium and selenium compound Examples thereof include, but are not limited to, compounds of indium, selenium and sulfur, compounds of copper, indium and sulfur, and combinations thereof. Moreover, you may use what is called an alloy type quantum dot whose composition is represented by arbitrary ratios. For example, an alloy type quantum dot of cadmium, selenium, and sulfur is one of effective means for obtaining blue light emission because the emission wavelength can be changed by changing the content ratio of elements.

量子ドットの構造としては、コア型、コア−シェル型、コア−マルチシェル型等があり、そのいずれを用いても良いが、コアを覆ってより広いバンドギャップを持つ別の無機材料でシェルを形成することによって、ナノ結晶表面に存在する欠陥やダングリングボンドの影響を低減することができる。これにより、発光の量子効率が大きく改善するためコア−シェル型やコア−マルチシェル型の量子ドットを用いることが好ましい。シェルの材料の例としては、硫化亜鉛や酸化亜鉛が挙げられる。 The structure of the quantum dot includes a core type, a core-shell type, a core-multishell type, and any of them may be used, but the shell is covered with another inorganic material that covers the core and has a wider band gap. By forming, the influence of defects and dangling bonds existing on the nanocrystal surface can be reduced. Thereby, in order to greatly improve the quantum efficiency of light emission, it is preferable to use a core-shell type or core-multishell type quantum dot. Examples of the shell material include zinc sulfide and zinc oxide.

また、量子ドットは、表面原子の割合が高いことから、反応性が高く、凝集が起こりやすい。そのため、量子ドットの表面には保護剤が付着しているまたは保護基が設けられていることが好ましい。当該保護剤が付着しているまたは保護基が設けられていることによって、凝集を防ぎ、溶媒への溶解性を高めることができる。また、反応性を低減させ、電気的安定性を向上させることも可能である。保護剤(または保護基)としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、トリ(n−ヘキシル)アミン、トリ(n−オクチル)アミン、トリ(n−デシル)アミン等の第3級アミン類、トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド等の有機リン化合物、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類、また、ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類等の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類、ジブチルスルフィド等のジアルキルスルフィド類、ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアルキルスルホキシド類、チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸、アルコール類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、3級アミン変性ポリウレタン類、ポリエチレンイミン類等が挙げられる。 In addition, since the quantum dots have a high ratio of surface atoms, they are highly reactive and tend to aggregate. Therefore, it is preferable that a protective agent is attached to the surface of the quantum dot or a protective group is provided. Aggregation can be prevented and solubility in a solvent can be increased by attaching the protective agent or providing a protective group. It is also possible to reduce the reactivity and improve the electrical stability. Examples of the protective agent (or protecting group) include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, tripropylphosphine, tributylphosphine, trihexylphosphine, Trialkylphosphines such as octylphosphine, polyoxyethylene alkylphenyl ethers such as polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxyethylene n-nonylphenyl ether, tri (n-hexyl) amine, tri (n-octyl) Tertiary amines such as amine, tri (n-decyl) amine, tripropylphosphine oxide, tributylphosphine oxide, trihexylphosphine oxide, trioctylphosphine Organic phosphorus compounds such as oxyoxide, tridecylphosphine oxide, polyethylene glycol diesters such as polyethylene glycol dilaurate and polyethylene glycol distearate, and organic nitrogen compounds such as nitrogen-containing aromatic compounds such as pyridine, lutidine, collidine and quinolines , Hexylamine, octylamine, decylamine, dodecylamine, tetradecylamine, hexadecylamine, octadecylamine and other amino alkanes, dibutyl sulfide and other dialkyl sulfides, dimethyl sulfoxide and dibutyl sulfoxide and other dialkyl sulfoxides, and thiophene Organic sulfur compounds such as sulfur-containing aromatic compounds, higher fatty acids such as palmitic acid, stearic acid and oleic acid, alcohols, sorbitan fatty acid esters , Fatty acid-modified polyesters, tertiary amine modified polyurethanes and polyethylene imines, and the like.

量子ドットは、サイズが小さくなるに従いバンドギャップが大きくなるため、所望の波長の光が得られるようにそのサイズを適宜調節する。結晶サイズが小さくなるにつれて、量子ドットの発光は青色側へ、つまり、高エネルギー側へとシフトするため、量子ドットのサイズを変化させることにより、紫外領域、可視領域、赤外領域のスペクトルの波長領域にわたって、その発光波長を調節することができる。量子ドットのサイズ(直径)は0.5nm乃至20nm、好ましくは1nm乃至10nmの範囲のものが通常良く用いられる。なお、量子ドットはそのサイズ分布が狭いほど、より発光スペクトルが狭線化し、色純度の良好な発光を得ることができる。また、量子ドットの形状は特に限定されず、球状、棒状、円盤状、その他の形状であってもよい。なお、棒状の量子ドットである量子ロッドはc軸方向に偏光した指向性を有する光を呈するため、量子ロッドを発光材料として用いることにより、より外部量子効率が良好な発光素子を得ることができる。 Since the quantum dot has a band gap that increases as the size decreases, the size of the quantum dot is appropriately adjusted so that light having a desired wavelength can be obtained. As the crystal size decreases, the emission of quantum dots shifts to the blue side, that is, to the higher energy side, so changing the size of the quantum dots changes the wavelength of the spectrum in the ultraviolet, visible, and infrared regions. The emission wavelength can be adjusted over a region. The size (diameter) of the quantum dots is usually 0.5 nm to 20 nm, preferably 1 nm to 10 nm. In addition, as the quantum dot has a narrower size distribution, the emission spectrum becomes narrower and light emission with good color purity can be obtained. The shape of the quantum dots is not particularly limited, and may be spherical, rod-shaped, disk-shaped, or other shapes. In addition, since the quantum rod which is a rod-shaped quantum dot exhibits the light which has the directivity polarized in the c-axis direction, the light emitting element with more favorable external quantum efficiency can be obtained by using a quantum rod as a luminescent material. .

また、EL素子では多くの場合、発光材料をホスト材料に分散することによって発光効率を高めるが、ホスト材料は発光材料以上の一重項励起エネルギーまたは三重項励起エネルギーを有する物質であることが必要である。特に青色の燐光材料を用いる場合においては、それ以上の三重項励起エネルギーを有する材料であり、かつ、寿命の観点で優れたホスト材料の開発は困難を極めている。一方で、量子ドットはホスト材料を用いずに量子ドットのみで発光層を構成しても発光効率を保つことができるため、この点でも寿命という観点から好ましい発光素子を得ることができる。量子ドットのみで発光層を形成する場合には、量子ドットはコア−シェル構造(コア−マルチシェル構造を含む)であることが好ましい。 In many cases, EL elements increase luminous efficiency by dispersing a light emitting material in a host material, but the host material needs to be a substance having a singlet excitation energy or triplet excitation energy higher than that of the light emitting material. is there. In particular, in the case of using a blue phosphorescent material, it is extremely difficult to develop a host material having a triplet excitation energy higher than that and having an excellent lifetime. On the other hand, since the quantum dots can maintain the light emission efficiency even if the light emitting layer is composed of only the quantum dots without using a host material, a light emitting element that is preferable from this point of view can also be obtained. When the light emitting layer is formed only with quantum dots, the quantum dots preferably have a core-shell structure (including a core-multishell structure).

また、本発明の一態様の表示装置10は、表示素子24と表示素子22の間に基板を設けない。このため、表示素子24と表示素子22の厚さ方向の距離を30μm未満、好ましくは10μm未満、さらに好ましくは5μm未満とすることができる。これにより、表示素子24および表示素子22を同時にまたは交互に用いる表示において、両者の間に生じる視差を少なくすることができる。または、表示装置10の重量を軽くすることができる。または、表示装置10の厚さを薄くすることができる。または、表示装置10を曲げやすくすることができる。 In the display device 10 of one embodiment of the present invention, no substrate is provided between the display element 24 and the display element 22. For this reason, the distance in the thickness direction between the display element 24 and the display element 22 can be less than 30 μm, preferably less than 10 μm, and more preferably less than 5 μm. Thereby, in the display which uses the display element 24 and the display element 22 simultaneously or alternately, the parallax produced between both can be reduced. Alternatively, the weight of the display device 10 can be reduced. Alternatively, the thickness of the display device 10 can be reduced. Alternatively, the display device 10 can be easily bent.

[基板]
基板351および基板361に用いる材料に大きな制限はない。目的に応じて、透光性の有無や加熱処理に耐えうる程度の耐熱性等を勘案して決定すればよい。例えばバリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラス等のガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板等を用いることができる。また、半導体基板、可撓性基板(フレキシブル基板)、貼り合わせフィルム、基材フィルム等を用いてもよい。
[substrate]
There is no particular limitation on the materials used for the substrate 351 and the substrate 361. Depending on the purpose, it may be determined in consideration of the presence / absence of translucency, heat resistance enough to withstand heat treatment, and the like. For example, a glass substrate such as barium borosilicate glass or alumino borosilicate glass, a ceramic substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, or the like can be used. Further, a semiconductor substrate, a flexible substrate (flexible substrate), a bonded film, a base film, or the like may be used.

半導体基板としては、例えば、シリコン、もしくはゲルマニウム等を材料とした単体半導体基板、または炭化シリコン、シリコンゲルマニウム、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、酸化亜鉛、もしくは酸化ガリウムを材料とした化合物半導体基板等がある。また、半導体基板は、単結晶半導体であってもよいし、多結晶半導体であってもよい。 Examples of the semiconductor substrate include a single semiconductor substrate made of silicon or germanium, or a compound semiconductor substrate made of silicon carbide, silicon germanium, gallium arsenide, indium phosphide, zinc oxide, or gallium oxide. is there. The semiconductor substrate may be a single crystal semiconductor or a polycrystalline semiconductor.

なお、表示装置10の可撓性を高めるため、基板351および基板361には可撓性基板(フレキシブル基板)、貼り合わせフィルム、基材フィルム等を用いてもよい。 Note that a flexible substrate (flexible substrate), a bonded film, a base film, or the like may be used for the substrate 351 and the substrate 361 in order to increase the flexibility of the display device 10.

可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルム等の材料としては、例えば、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、アクリル樹脂、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(ナイロン、アラミド等)、ポリシロキサン樹脂、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、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、ABS樹脂、セルロースナノファイバー等を用いることができる。 Examples of materials such as a flexible substrate, a laminated film, and a base film include polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyacrylonitrile resins, acrylic resins, polyimide resins, and polymethyl methacrylate. Resin, polycarbonate (PC) resin, polyethersulfone (PES) resin, polyamide resin (nylon, aramid, etc.), polysiloxane resin, cycloolefin resin, polystyrene resin, polyamideimide resin, polyurethane resin, polyvinyl chloride resin, polychlorinated resin Vinylidene resin, polypropylene resin, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, ABS resin, cellulose nanofiber, and the like can be used.

基板として上記材料を用いることにより、軽量な表示装置を提供することができる。また、基板として上記材料を用いることにより、衝撃に強い表示装置を提供することができる。また、基板として上記材料を用いることにより、破損しにくい表示装置を提供することができる。 By using the above material as the substrate, a lightweight display device can be provided. In addition, by using the above material as the substrate, a display device that is resistant to impact can be provided. In addition, by using the above material for the substrate, a display device which is not easily damaged can be provided.

基板351および基板361に用いる可撓性基板は、線膨張率が低いほど環境による変形が抑制されて好ましい。基板351および基板361に用いる可撓性基板は、例えば、線膨張率が1×10−3/K以下、5×10−5/K以下、または1×10−5/K以下である材質を用いればよい。特に、アラミドは、線膨張率が低いため、可撓性基板として好適である。 As the flexible substrate used for the substrate 351 and the substrate 361, a lower linear expansion coefficient is preferable because deformation due to the environment is suppressed. The flexible substrate used for the substrate 351 and the substrate 361 is made of, for example, a material whose linear expansion coefficient is 1 × 10 −3 / K or less, 5 × 10 −5 / K or less, or 1 × 10 −5 / K or less. Use it. In particular, since aramid has a low coefficient of linear expansion, it is suitable as a flexible substrate.

[導電層]
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、表示装置を構成する各種配線および電極等の導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステン等の金属、またはこれを主成分とする合金等が挙げられる。これらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。
[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 constituting a display device include aluminum, titanium, chromium, nickel, copper, yttrium, zirconium, molybdenum, silver, A metal such as tantalum or tungsten, or an alloy containing this as a main component can be used. A film containing any of these materials can be used as a single layer or a stacked structure.

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等の導電性酸化物またはグラフェンを用いることができる。または、透光性を有する導電性材料としては、酸化物導電体を適用することもできる。または、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、またはチタン等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等を用いてもよい。なお、金属材料、合金材料(またはそれらの窒化物)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等を用いると、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および電極等の導電層や、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, zinc oxide to which gallium is added, or graphene can be used. Alternatively, an oxide conductor can be used as the light-transmitting conductive material. 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.

ここで、酸化物導電体について説明を行う。本明細書等において、酸化物導電体をOC(Oxide Conductor)と呼称してもよい。酸化物導電体としては、例えば、金属酸化物に酸素欠損を形成し、該酸素欠損に水素を添加すると、伝導帯近傍にドナー準位が形成される。この結果、金属酸化物は、導電性が高くなり導電体化する。導電体化された金属酸化物を、酸化物導電体ということができる。一般に、酸化物半導体は、エネルギーギャップが大きいため、可視光に対して透光性を有する。一方、酸化物導電体は、伝導帯近傍にドナー準位を有する金属酸化物である。したがって、酸化物導電体は、ドナー準位による吸収の影響は小さく、可視光に対して酸化物半導体と同程度の透光性を有する。 Here, the oxide conductor will be described. In this specification and the like, the oxide conductor may be referred to as OC (Oxide Conductor). As an oxide conductor, for example, when an oxygen vacancy is formed in a metal oxide and hydrogen is added to the oxygen vacancy, a donor level is formed in the vicinity of the conduction band. As a result, the metal oxide becomes highly conductive and becomes a conductor. The conductive metal oxide can be referred to as an oxide conductor. In general, an oxide semiconductor has a large energy gap and thus has a light-transmitting property with respect to visible light. On the other hand, an oxide conductor is a metal oxide having a donor level near the conduction band. Therefore, the oxide conductor is less influenced by absorption due to the donor level, and has a light-transmitting property similar to that of an oxide semiconductor with respect to visible light.

[絶縁層]
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル、エポキシ等の樹脂材料、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、酸化アルミニウム等の無機絶縁材料が挙げられる。
[Insulation layer]
Examples of the insulating material that can be used for each insulating layer include resin materials such as acrylic and epoxy, and inorganic insulating materials such as silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, silicon nitride, and aluminum oxide.

[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、顔料または染料が含まれた樹脂材料等が挙げられる。
[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、金属等の無機材料の薄膜であってもよい。また、遮光層に、着色層の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用いることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を簡略化できるため好ましい。
[Shading 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 apparatus can be shared and the process can be simplified.

着色層および遮光層は、インクジェット法またはスクリーン印刷法等を用いると、フォトマスクが不要となるため好ましい。例えば、基板361上に、3色の着色層131と、遮光層132を設けた場合には、これらをフォトリソグラフィ法で形成した場合に比べて、計4つのフォトマスクを削減することができる。 For the coloring layer and the light-shielding layer, it is preferable to use an inkjet method or a screen printing method because a photomask is unnecessary. For example, in the case where the three color layers 131 and the light shielding layer 132 are provided over the substrate 361, a total of four photomasks can be reduced compared to the case where these layers are formed by photolithography.

〔変形例1〕
表示装置10の変形例を図15に示す。図15に示す構成の表示装置10は、機能性部材135を有していない点で、図14に示す構成の表示装置10と異なる。表示素子22にゲスト−ホストモードで動作する液晶材料を用いることにより、図15に示すように、光拡散層や偏光板等の機能性部材を省略することができる。よって、表示装置10の生産性を高めることができる。また、偏光板等の機能性部材を設けないことにより、表示素子22の反射輝度を高めることができる。よって、表示装置10の視認性を高めることができる。
[Modification 1]
A modification of the display device 10 is shown in FIG. The display device 10 having the configuration shown in FIG. 15 is different from the display device 10 having the configuration shown in FIG. 14 in that the functional member 135 is not included. By using a liquid crystal material that operates in the guest-host mode for the display element 22, functional members such as a light diffusion layer and a polarizing plate can be omitted as shown in FIG. Therefore, the productivity of the display device 10 can be increased. Moreover, the reflective brightness | luminance of the display element 22 can be raised by not providing functional members, such as a polarizing plate. Therefore, the visibility of the display device 10 can be improved.

〔変形例2〕
表示装置10の変形例を図16に示す。図16に示す構成の表示装置10は、着色層131を有していない点で、図14に示す構成の表示装置10と異なる。その他の構成については、表示装置10と同様のため、詳細な説明を省略する。
[Modification 2]
A modification of the display device 10 is shown in FIG. The display device 10 having the configuration shown in FIG. 16 is different from the display device 10 having the configuration shown in FIG. 14 in that the display device 10 has no colored layer 131. Since other configurations are the same as those of the display device 10, detailed description thereof is omitted.

図16に示す構成の表示装置10において、表示素子22は、白色を呈する。着色層131を有していないため、表示装置10は、表示素子22を用いて、白黒またはグレイスケールでの表示を行うことができる。 In the display device 10 having the configuration illustrated in FIG. 16, the display element 22 exhibits white. Since the colored layer 131 is not provided, the display device 10 can perform display in black and white or gray scale using the display element 22.

〔変形例3〕
表示装置10の変形例を図17に示す。図17に示す構成の表示装置10は、基板361と着色層131の間にタッチセンサ370を有する。本実施の形態では、タッチセンサ370は導電層374、絶縁層375、導電層376a、導電層376b、導電層377、および絶縁層378を有する。
[Modification 3]
A modification of the display device 10 is shown in FIG. The display device 10 having the configuration illustrated in FIG. 17 includes a touch sensor 370 between the substrate 361 and the coloring layer 131. In this embodiment, the touch sensor 370 includes a conductive layer 374, an insulating layer 375, a conductive layer 376a, a conductive layer 376b, a conductive layer 377, and an insulating layer 378.

導電層376a、導電層376b、および導電層377は、透光性を有する導電性材料で形成することが好ましい。ただし、一般に、透光性を有する導電性材料は、透光性を有さない金属材料よりも抵抗率が高い。よって、タッチセンサの大型化、高精細化を実現するため、導電層376a、導電層376b、および導電層377を抵抗率が低い金属材料で形成する場合がある。 The conductive layers 376a, 376b, and 377 are preferably formed using a light-transmitting conductive material. However, in general, a conductive material having a light-transmitting property has a higher resistivity than a metal material having no light-transmitting property. Therefore, the conductive layer 376a, the conductive layer 376b, and the conductive layer 377 may be formed using a metal material with low resistivity in order to increase the size and definition of the touch sensor.

また、導電層376a、導電層376b、および導電層377を金属材料で形成する場合、外光反射を低減することが好ましい。一般的に金属材料は反射率が大きい材料であるが、酸化処理等を施すことにより反射率を小さくして、暗色にすることができる。 In the case where the conductive layer 376a, the conductive layer 376b, and the conductive layer 377 are formed using a metal material, it is preferable to reduce external light reflection. In general, a metal material is a material having a high reflectance, but by performing an oxidation treatment or the like, the reflectance can be reduced and a dark color can be obtained.

また、導電層376a、導電層376b、および導電層377を、金属層と反射率の小さい層(「暗色層」ともいう。)の積層としてもよい。暗色層は抵抗率が高いため、金属層と暗色層の積層とすることが好ましい。暗色層の一例としては、酸化銅を含む層、塩化銅または塩化テルルを含む層等がある。また、暗色層を、Ag粒子、Agファイバー、Cu粒子等の金属微粒子、カーボンナノチューブ(CNT)、またはグラフェン等のナノ炭素粒子、ならびに、PEDOT、ポリアニリン、またはポリピロール等の導電性高分子等を用いて形成してもよい。 Alternatively, the conductive layer 376a, the conductive layer 376b, and the conductive layer 377 may be a stack of a metal layer and a layer with low reflectance (also referred to as a “dark color layer”). Since the dark color layer has high resistivity, it is preferable to form a stack of a metal layer and a dark color layer. Examples of the dark color layer include a layer containing copper oxide, a layer containing copper chloride or tellurium chloride, and the like. Further, the dark color layer is made of metal particles such as Ag particles, Ag fibers, Cu particles, nanocarbon particles such as carbon nanotubes (CNT) or graphene, and conductive polymers such as PEDOT, polyaniline, or polypyrrole. May be formed.

また、タッチセンサ370として、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチセンサのほか、光電変換素子を用いた光学式のタッチセンサ等を用いてもよい。静電容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから、自己容量方式、相互容量方式等がある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。 Further, as the touch sensor 370, an optical touch sensor using a photoelectric conversion element or the like may be used in addition to a resistive film type or capacitive type touch sensor. Examples of the electrostatic capacity method include a surface electrostatic capacity method and a projection electrostatic capacity method. As the projected capacitance method, there are a self-capacitance method, a mutual capacitance method, etc. mainly due to a difference in driving method. The mutual capacitance method is preferable because simultaneous multipoint detection is possible.

なお、その他の構成については、表示装置10と同様のため、詳細な説明を省略する。 Since other configurations are the same as those of the display device 10, detailed description thereof is omitted.

また、基板361と着色層131の間にタッチセンサ370を設けずに、表示装置10の基板361と重ねてタッチセンサを設けてもよい。例えば、シート状のタッチセンサ176を表示部12に重ねて設けてもよい。 Alternatively, the touch sensor may be provided so as to overlap the substrate 361 of the display device 10 without providing the touch sensor 370 between the substrate 361 and the coloring layer 131. For example, a sheet-like touch sensor 176 may be provided so as to overlap the display unit 12.

〔トランジスタについて〕
本発明の一態様において、表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート構造またはボトムゲート構造のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。
[About transistors]
In one embodiment of the present invention, the structure of the transistor included in the display device is not particularly limited. For example, a planar transistor, a staggered transistor, or an inverted staggered transistor may be used. Further, any transistor structure of a top gate structure or a bottom gate structure may be employed. Alternatively, gate electrodes may be provided above and below the channel.

[半導体材料]
トランジスタの半導体層に用いる半導体材料の結晶性について大きな制限はない。非晶質半導体、結晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。なお、結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
[Semiconductor materials]
There is no major limitation on the crystallinity of the semiconductor material used for the semiconductor layer of the transistor. Any of an amorphous semiconductor and a semiconductor having crystallinity (a microcrystalline semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a semiconductor partially including a crystal region) may be used. Note that it is preferable to use a crystalline semiconductor because deterioration of transistor characteristics can be suppressed.

また、例えば、トランジスタの半導体層に用いる半導体材料として、シリコンや、ゲルマニウム等を用いることができる。また、炭化シリコン、ガリウム砒素、窒化物半導体等の化合物半導体や、有機半導体等を用いることができる。 For example, silicon, germanium, or the like can be used as a semiconductor material used for a semiconductor layer of the transistor. Alternatively, a compound semiconductor such as silicon carbide, gallium arsenide, or a nitride semiconductor, an organic semiconductor, or the like can be used.

例えば、トランジスタに用いる半導体材料として、多結晶シリコン(ポリシリコン)や、非晶質シリコン(アモルファスシリコン)等を用いることができる。 For example, polycrystalline silicon (polysilicon), amorphous silicon (amorphous silicon), or the like can be used as a semiconductor material used for the transistor.

また、トランジスタとして、金属酸化物を用いたOSトランジスタを用いることができる。OSトランジスタを用いると、トランジスタのオフ状態におけるソースとドレインの間に流れる電流を低減できるため好ましい。 As the transistor, an OS transistor using a metal oxide can be used. An OS transistor is preferable because current flowing between the source and the drain in the off state of the transistor can be reduced.

<2−2.表示モード>
表示装置10は、3つの表示モードで動作させることができる。第1の表示モード(mode1)は、表示素子22のみを用いて画像を表示するモード、つまり例えば反射型の液晶表示装置として画像を表示する表示モードである。第2の表示モード(mode2)は、表示素子24のみを用いて画像を表示するモード、つまり例えば発光表示装置として画像を表示する表示モードである。第3の表示モード(mode3)は、表示素子22と表示素子24の両方を用いて画像を表示するモード、つまり例えば第1の表示モードと第2の表示モードを同時に作用させる表示モードである。
<2-2. Display mode>
The display device 10 can be operated in three display modes. The first display mode (mode 1) is a mode for displaying an image using only the display element 22, that is, a display mode for displaying an image as, for example, a reflective liquid crystal display device. The second display mode (mode 2) is a mode in which an image is displayed using only the display element 24, that is, a display mode in which an image is displayed as, for example, a light emitting display device. The third display mode (mode 3) is a mode in which an image is displayed using both the display element 22 and the display element 24, that is, a display mode in which, for example, the first display mode and the second display mode act simultaneously.

〔第1の表示モード〕
第1の表示モードは光源が不要であるため、極めて低消費電力な表示モードである。例えば、外光の照度が十分大きく、かつ外光が白色光またはその近傍の光である場合に特に有効である。また、第1の表示モードは、照度が300lx程度より大きい環境下、例えば日中下で使用する場合に特に有効である。ただし、目的または用途等によって、照度が300lx程度より小さい環境下であっても、表示装置10を第1の表示モードで動作させる場合がありうる。
[First display mode]
Since the first display mode does not require a light source, it is a display mode with extremely low power consumption. For example, it is particularly effective when the illuminance of outside light is sufficiently large and the outside light is white light or light in the vicinity thereof. The first display mode is particularly effective when used in an environment where the illuminance is greater than about 300 lx, for example, in the daytime. However, the display device 10 may be operated in the first display mode even in an environment where the illuminance is smaller than about 300 lx depending on the purpose or application.

また、第1の表示モードは、本や書類等の文字情報を表示することに適した表示モードである。画像の表示に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 display mode is a display mode suitable for displaying character information such as books and documents. Since reflected light is used to display an image, it is possible to perform display that is gentle to the eyes, and the effect that the eyes are less tired.

図18(A1)は、日中の屋外で電子機器910を使用している様子を示している。図18(A1)において、電子機器910の表示装置は第1の表示モードで動作する。電子機器910は、例えば、スマートフォン等の携帯情報端末である。また、電子機器910は、本発明の一態様の表示装置10を有している。 FIG. 18A1 illustrates that the electronic device 910 is used outdoors during the daytime. In FIG. 18A1, the display device of the electronic device 910 operates in the first display mode. The electronic device 910 is, for example, a portable information terminal such as a smartphone. The electronic device 910 includes the display device 10 of one embodiment of the present invention.

図18(A2)は、電子機器910の表示装置10に入射する入射光901と、表示装置10が反射する反射光902を示している。 FIG. 18A2 illustrates incident light 901 incident on the display device 10 of the electronic device 910 and reflected light 902 reflected by the display device 10.

〔第2の表示モード〕
第2の表示モードは、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表示モードである。例えば、夜間や室内等、外光の照度が小さい場合等に有効である。第2の表示モードは、照度が5000lx程度より小さい環境下での使用時に特に有効である。ただし、目的または用途等によって、照度が5000lx程度より大きい環境下であっても、表示装置10を第2の表示モードで動作させる場合がありうる。また、外光の照度が小さい場合、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の表示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の表示モードは、鮮やかな画像や滑らかな動画等を表示することに適したモードである。
[Second display mode]
The second display mode is a display mode capable of performing extremely vivid (high contrast and high color reproducibility) display regardless of the illuminance and chromaticity of external light. For example, it is effective when the illuminance of outside light is small, such as at night or indoors. The second display mode is particularly effective when used in an environment where the illuminance is less than about 5000 lx. However, the display device 10 may be operated in the second display mode even in an environment where the illuminance is greater than about 5000 lx depending on the purpose or application. In addition, when the illuminance of external light is small, 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 display mode. Thereby, in addition to suppressing glare, power consumption can also be reduced. The second display mode is a mode suitable for displaying vivid images, smooth moving images, and the like.

図18(B1)は、夜間の屋外で電子機器910を使用している様子を示している。また、同図中の電子機器920は、デジタルサイネージに用いる電子機器である。図18(B1)において、電子機器910および電子機器920の表示装置は第2の表示モードで動作する。また、電子機器920は、本発明の一態様の表示装置10を有している。 FIG. 18B1 illustrates that the electronic device 910 is used outdoors at night. Moreover, the electronic device 920 in the figure is an electronic device used for digital signage. In FIG. 18B1, the display devices of the electronic device 910 and the electronic device 920 operate in the second display mode. The electronic device 920 includes the display device 10 of one embodiment of the present invention.

図18(B2)は、電子機器910の表示装置10から射出される発光903と、電子機器920の表示装置10から射出される発光903を示している。 FIG. 18B2 illustrates light emission 903 emitted from the display device 10 of the electronic device 910 and light emission 903 emitted from the display device 10 of the electronic device 920.

〔第3の表示モード〕
第3の表示モードは、第1の表示モードによる反射光と、第2の表示モードによる発光の両方を利用して表示を行う表示モードである。例えば、第1の表示モードの最大反射輝度以上の光を表示装置10から射出する必要が生じた場合に、必要な光量を第2の表示モードによる発光で補うことができる。また、例えば、第1の表示モードによる反射光と、第2の表示モードによる発光を混合することにより、1つの色を表現するように駆動することができる。
[Third display mode]
The third display mode is a display mode in which display is performed using both reflected light in the first display mode and light emission in the second display mode. For example, when it is necessary to emit light from the display device 10 that is equal to or higher than the maximum reflection luminance in the first display mode, the necessary light amount can be supplemented by light emission in the second display mode. Further, for example, it is possible to drive to express one color by mixing the reflected light in the first display mode and the light emission in the second display mode.

第3の表示モードは、第1の表示モードよりも鮮やかな表示をしつつ、第2の表示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等、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等に有効である。 In the third display mode, it is possible to suppress power consumption more than in the second display mode while displaying more vividly than in the first display 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.

第3の表示モードは、照度が5000lx程度より小さい環境下での使用時に特に有効である。ただし、目的または用途等によって、照度が5000lx程度より大きい環境下であっても、表示装置10を第3の表示モードで動作させる場合がありうる。 The third display mode is particularly effective when used in an environment where the illuminance is less than about 5000 lx. However, the display apparatus 10 may be operated in the third display mode even in an environment where the illuminance is greater than about 5000 lx depending on the purpose or application.

図18(C1)は、室内で電子機器910を使用している様子を示している。また、同図中の電子機器930は、テレビまたはモニタとして機能できる電子機器である。また、同図中の電子機器940は、ノート型のパーソナルコンピュータである。図18(C1)において、電子機器910、電子機器930、および電子機器940が有する表示装置は第3の表示モードで動作する。また、電子機器930および電子機器940は、本発明の一態様の表示装置10を有している。 FIG. 18C1 illustrates a state where the electronic device 910 is used indoors. In addition, an electronic device 930 in the figure is an electronic device that can function as a television or a monitor. Also, the electronic device 940 in the figure is a notebook personal computer. In FIG. 18C1, the display device included in the electronic device 910, the electronic device 930, and the electronic device 940 operates in the third display mode. The electronic device 930 and the electronic device 940 each include the display device 10 of one embodiment of the present invention.

図18(C2)は、電子機器910の表示装置10から射出される発光903、電子機器910の表示装置10に入射する入射光901、および電子機器910の表示装置10が反射する反射光902を示している。また、電子機器930の表示装置10から射出される発光903、電子機器930の表示装置10に入射する入射光901、および電子機器930の表示装置10が反射する反射光902を示している。電子機器940の表示装置10も、他の表示装置10と同様に機能することができる。 FIG. 18C2 illustrates light emission 903 emitted from the display device 10 of the electronic device 910, incident light 901 incident on the display device 10 of the electronic device 910, and reflected light 902 reflected by the display device 10 of the electronic device 910. Show. Further, light emission 903 emitted from the display device 10 of the electronic device 930, incident light 901 incident on the display device 10 of the electronic device 930, and reflected light 902 reflected by the display device 10 of the electronic device 930 are shown. The display device 10 of the electronic device 940 can function similarly to the other display devices 10.

なお、第3の表示モードを用いた表示は、ハイブリッド表示モードとも言える。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、色調または光強度を互いに補完して、文字または画像を表示する方法である。または、ハイブリッド表示とは、同一画素また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、文字および/また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表示装置(「ハイブリッド表示装置」または「ハイブリッドディスプレイ」ともいう。)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または副画素と、複数の表示素子の二以上を用いて表示される画素または副画素と、を有する場合がある。 Note that the display using the third display mode can be said to be a hybrid display mode. 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 display device that performs hybrid display (also referred to as “hybrid display device” or “hybrid display”) is viewed locally, pixels or subpixels displayed using any one of a plurality of display elements And a pixel or sub-pixel displayed using two or more of the plurality of display elements.

なお、本明細書等において、上記構成のいずれか1つまた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 a plurality of 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、同一画素また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、反射光および自発光のいずれか一方または双方を用いて、文字および/または画像を表示する機能を有する。 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 in the display unit using either or both of reflected light and self-light emission.

本実施の形態は、他の実施の形態または実施例等に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。 This embodiment can be implemented in combination with any of the structures described in the other embodiments or examples as appropriate.

(実施の形態3)
本実施の形態では、上記実施の形態で示したOSトランジスタの構成例について説明を行う。
(Embodiment 3)
In this embodiment, a structural example of the OS transistor described in the above embodiment will be described.

<3−1.OSトランジスタの構成例1>
まず、トランジスタの構造の一例として、トランジスタ3200aについて、図19(A)、(B)、(C)を用いて説明する。図19(A)はトランジスタ3200aの上面図である。図19(B)は、図19(A)に示す一点鎖線X1−X2間における切断面の断面図に相当し、図19(C)は、図19(A)に示す一点鎖線Y1−Y2間における切断面の断面図に相当する。なお、図19(A)において、煩雑になることを避けるため、トランジスタ3200aの構成要素の一部(ゲート絶縁層としての機能を有する絶縁層等)を省略して図示している。なお、以下において、一点鎖線X1−X2方向をチャネル長方向、一点鎖線Y1−Y2方向をチャネル幅方向と呼称する場合がある。なお、トランジスタの上面図においては、以降の図面においても図19と同様に、構成要素の一部を省略して図示する場合がある。
<3-1. OS transistor configuration example 1>
First, as an example of the structure of the transistor, a transistor 3200a will be described with reference to FIGS. FIG. 19A is a top view of the transistor 3200a. 19B corresponds to a cross-sectional view of the cross section taken along the dashed-dotted line X1-X2 in FIG. 19A, and FIG. 19C illustrates the area between the dashed-dotted line Y1-Y2 shown in FIG. This corresponds to a cross-sectional view of the cut surface in FIG. Note that in FIG. 19A, some components (such as an insulating layer functioning as a gate insulating layer) of the transistor 3200a are not illustrated in order to avoid complexity. In the following description, the alternate long and short dash line X1-X2 direction may be referred to as a channel length direction, and the alternate long and short dash line Y1-Y2 direction may be referred to as a channel width direction. Note that in the top view of the transistor, in the subsequent drawings, some components may be omitted in the same manner as in FIG.

トランジスタ3200aは、絶縁層3224上の導電層3221と、絶縁層3224および導電層3221上の絶縁層3211と、絶縁層3211上の金属酸化物層3231と、金属酸化物層3231上の導電層3222aと、金属酸化物層3231上の導電層3222bと、金属酸化物層3231、導電層3222a、および導電層3222b上の絶縁層3212と、絶縁層3212上の導電層3223と、絶縁層3212および導電層3223上の絶縁層3213と、を有する。 The transistor 3200a includes a conductive layer 3221 over the insulating layer 3224, an insulating layer 3211 over the insulating layer 3224 and the conductive layer 3221, a metal oxide layer 3231 over the insulating layer 3211, and a conductive layer 3222a over the metal oxide layer 3231. A conductive layer 3222b over the metal oxide layer 3231; an insulating layer 3212 over the metal oxide layer 3231, a conductive layer 3222a, and a conductive layer 3222b; a conductive layer 3223 over the insulating layer 3212; An insulating layer 3213 over the layer 3223.

また、絶縁層3211および絶縁層3212は、開口部3235を有する。導電層3223は、開口部3235を介して、導電層3221と電気的に接続される。 In addition, the insulating layer 3211 and the insulating layer 3212 have an opening 3235. The conductive layer 3223 is electrically connected to the conductive layer 3221 through the opening 3235.

ここで、絶縁層3211は、トランジスタ3200aの第1のゲート絶縁層としての機能を有し、絶縁層3212は、トランジスタ3200aの第2のゲート絶縁層としての機能を有し、絶縁層3213は、トランジスタ3200aの保護絶縁層としての機能を有する。また、トランジスタ3200aにおいて、導電層3221は、第1のゲートとしての機能を有し、導電層3222aは、ソースまたはドレインの一方としての機能を有し、導電層3222bは、ソースまたはドレインの他方としての機能を有する。また、トランジスタ3200aにおいて、導電層3223は、第2のゲートとしての機能を有する。 Here, the insulating layer 3211 functions as the first gate insulating layer of the transistor 3200a, the insulating layer 3212 functions as the second gate insulating layer of the transistor 3200a, and the insulating layer 3213 includes: The transistor 3200a functions as a protective insulating layer. In the transistor 3200a, the conductive layer 3221 functions as a first gate, the conductive layer 3222a functions as one of a source and a drain, and the conductive layer 3222b serves as the other of the source and the drain. It has the function of. In the transistor 3200a, the conductive layer 3223 functions as a second gate.

なお、トランジスタ3200aは、所謂チャネルエッチ型のトランジスタであり、デュアルゲート構造である。 Note that the transistor 3200a is a so-called channel etch transistor and has a dual-gate structure.

また、トランジスタ3200aは、導電層3223を設けない構成にすることもできる。この場合、トランジスタ3200aは、所謂チャネルエッチ型のトランジスタであり、ボトムゲート構造である。 The transistor 3200a can be formed without the conductive layer 3223. In this case, the transistor 3200a is a so-called channel etch transistor and has a bottom gate structure.

図19(B)、(C)に示すように、金属酸化物層3231は、導電層3221、および導電層3223と対向するように位置し、2つのゲートの機能を有する導電層に挟まれている。導電層3223のチャネル長方向の長さは金属酸化物層3231のチャネル長方向の長さよりも長く、導電層3223のチャネル幅方向の長さは金属酸化物層3231のチャネル幅方向の長さよりも長くなっている。金属酸化物層3231の全体は、絶縁層3212を介して導電層3223に覆われている。 As shown in FIGS. 19B and 19C, the metal oxide layer 3231 is located so as to face the conductive layer 3221 and the conductive layer 3223, and is sandwiched between conductive layers having functions of two gates. Yes. The length of the conductive layer 3223 in the channel length direction is longer than the length of the metal oxide layer 3231 in the channel length direction, and the length of the conductive layer 3223 in the channel width direction is longer than the length of the metal oxide layer 3231 in the channel width direction. It is getting longer. The entire metal oxide layer 3231 is covered with the conductive layer 3223 with the insulating layer 3212 interposed therebetween.

別言すると、導電層3221および導電層3223は、絶縁層3211および絶縁層3212に設けられる開口部3235において接続され、かつ金属酸化物層3231の側端部よりも外側に位置する領域を有する。 In other words, the conductive layer 3221 and the conductive layer 3223 have a region which is connected to the opening 3235 provided in the insulating layer 3211 and the insulating layer 3212 and located outside the side end portion of the metal oxide layer 3231.

このような構成を有することで、トランジスタ3200aに含まれる金属酸化物層3231を、導電層3221および導電層3223の電界によって電気的に囲むことができる。トランジスタ3200aのように、第1のゲートおよび第2のゲートの電界によって、チャネル領域が形成される金属酸化物層を、電気的に囲むトランジスタのデバイス構造をsurrounded channel(s−channel)構造ということができる。 With such a structure, the metal oxide layer 3231 included in the transistor 3200a can be electrically surrounded by the electric fields of the conductive layers 3221 and 3223. A device structure of a transistor in which a metal oxide layer in which a channel region is formed is electrically surrounded by an electric field of a first gate and a second gate as in the transistor 3200a is a surrounded channel (s-channel) structure. Can do.

トランジスタ3200aは、s−channel構造を有するため、第1のゲートの機能を有する導電層3221によってチャネルを誘起させるための電界を効果的に金属酸化物層3231に印加することができる。このため、トランジスタ3200aの電流駆動能力が向上し、高いオン電流特性を得ることが可能となる。また、オン電流を高くすることが可能であるため、トランジスタ3200aを微細化することが可能となる。また、トランジスタ3200aは、金属酸化物層3231が、第1のゲートの機能を有する導電層3221および第2のゲートの機能を有する導電層3223によって囲まれた構造を有するため、トランジスタ3200aの機械的強度を高めることができる。 Since the transistor 3200a has an s-channel structure, an electric field for inducing a channel by the conductive layer 3221 having a first gate function can be effectively applied to the metal oxide layer 3231. Therefore, the current driving capability of the transistor 3200a is improved, and high on-current characteristics can be obtained. Further, since the on-state current can be increased, the transistor 3200a can be miniaturized. The transistor 3200a has a structure in which the metal oxide layer 3231 is surrounded by the conductive layer 3221 having the function of the first gate and the conductive layer 3223 having the function of the second gate. Strength can be increased.

例えば、金属酸化物層3231は、Inと、M(Mは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウム)と、Znと、を有すると好ましい。 For example, the metal oxide layer 3231 includes In and M (M is gallium, aluminum, silicon, boron, yttrium, tin, copper, vanadium, beryllium, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, and cerium. , Neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, or magnesium) and Zn.

また、金属酸化物層3231は、Inの原子数比がMの原子数比より多い領域を有すると好ましい。一例としては、金属酸化物層3231のIn、M、およびZnの原子数の比を、In:M:Zn=4:2:3近傍とすると好ましい。ここで、近傍とは、Inが4の場合、Mが1.5以上2.5以下であり、かつZnが2以上4以下を含む。または、金属酸化物層3231のIn、M、およびZnの原子数の比を、In:M:Zn=5:1:6近傍とすると好ましい。 The metal oxide layer 3231 preferably includes a region where the atomic ratio of In is larger than the atomic ratio of M. As an example, the ratio of the number of In, M, and Zn atoms in the metal oxide layer 3231 is preferably in the vicinity of In: M: Zn = 4: 2: 3. Here, in the vicinity, when In is 4, M is 1.5 or more and 2.5 or less, and Zn is 2 or more and 4 or less. Alternatively, the ratio of the number of In, M, and Zn atoms in the metal oxide layer 3231 is preferably in the vicinity of In: M: Zn = 5: 1: 6.

また、金属酸化物層3231は、CAC−OSであると好適である。金属酸化物層3231が、Inの原子数比がMの原子数比より多い領域を有し、かつCAC−OSであることで、トランジスタ3200aの電界効果移動度を高くすることができる。なお、CAC−OSの詳細については、後述する。 The metal oxide layer 3231 is preferably a CAC-OS. When the metal oxide layer 3231 has a region where the atomic ratio of In is larger than the atomic ratio of M and is a CAC-OS, the field-effect mobility of the transistor 3200a can be increased. Details of the CAC-OS will be described later.

また、s−channel構造であるトランジスタ3200aは電界効果移動度が高く、かつ駆動能力が高いので、トランジスタ3200aを駆動回路、代表的にはゲート信号を生成するゲートドライバに用いることで、額縁幅の狭い(狭額縁ともいう)表示装置を提供することができる。また、トランジスタ3200aを、表示装置が有する信号線からの信号の供給を行うソースドライバ(とくに、ソースドライバが有するシフトレジスタの出力端子に接続されるデマルチプレクサ)に用いることで、表示装置に接続される配線数が少ない表示装置を提供することができる。 Further, since the transistor 3200a having an s-channel structure has high field effect mobility and high driving capability, by using the transistor 3200a for a driver circuit, typically a gate driver for generating a gate signal, the frame width can be reduced. A narrow display device (also referred to as a narrow frame) can be provided. In addition, when the transistor 3200a is used for a source driver (particularly, a demultiplexer connected to an output terminal of a shift register included in the source driver) that supplies a signal from a signal line included in the display device, the transistor 3200a is connected to the display device. A display device with a small number of wirings can be provided.

また、トランジスタ3200aはそれぞれチャネルエッチ構造のトランジスタであるため、低温ポリシリコンを用いたトランジスタと比較して、作製工程数が少ない。また、トランジスタ3200aは、金属酸化物層をチャネルに用いているため、低温ポリシリコンを用いたトランジスタのように、レーザ結晶化工程が不要である。これらのため、大面積基板を用いた表示装置であっても、製造コストを低減することが可能である。さらに、ウルトラハイビジョン(「4K解像度」、「4K2K」、「4K」)、スーパーハイビジョン(「8K解像度」、「8K4K」、「8K」)のよう高解像度であり、かつ大型の表示装置において、トランジスタ3200aのように電界効果移動度が高いトランジスタを駆動回路および表示部に用いることで、短時間での書き込みが可能であり、表示不良を低減することが可能であり好ましい。 Further, since each of the transistors 3200a is a channel-etched transistor, the number of manufacturing steps is smaller than that of a transistor using low-temperature polysilicon. In addition, since the transistor 3200a uses a metal oxide layer for a channel, a laser crystallization step is unnecessary unlike a transistor using low-temperature polysilicon. Therefore, manufacturing cost can be reduced even in a display device using a large-area substrate. Furthermore, in high-resolution displays such as Ultra Hi-Vision (“4K resolution”, “4K2K”, “4K”) and Super Hi-Vision (“8K resolution”, “8K4K”, “8K”), and in large display devices, transistors Using a transistor with high field-effect mobility such as 3200a for a driver circuit and a display portion is preferable because writing in a short time can be performed and display defects can be reduced.

また、金属酸化物層3231と接する絶縁層3211および絶縁層3212は、酸化物絶縁膜であることが好ましく、化学量論的組成よりも過剰に酸素を含有する領域(過剰酸素領域)を有することがより好ましい。別言すると、絶縁層3211および絶縁層3212は、酸素を放出することが可能な絶縁膜である。なお、絶縁層3211および絶縁層3212に過剰酸素領域を設けるには、例えば、酸素雰囲気下にて絶縁層3211および絶縁層3212を形成する、もしくは成膜後の絶縁層3211および絶縁層3212を酸素雰囲気下で熱処理すればよい。 The insulating layer 3211 and the insulating layer 3212 which are in contact with the metal oxide layer 3231 are preferably oxide insulating films and have a region containing excess oxygen (excess oxygen region) than the stoichiometric composition. Is more preferable. In other words, the insulating layer 3211 and the insulating layer 3212 are insulating films capable of releasing oxygen. Note that in order to provide an excess oxygen region in the insulating layer 3211 and the insulating layer 3212, for example, the insulating layer 3211 and the insulating layer 3212 are formed in an oxygen atmosphere, or the insulating layer 3211 and the insulating layer 3212 after film formation are oxygenated. Heat treatment may be performed in an atmosphere.

金属酸化物層3231としては、金属酸化物の一種である酸化物半導体を用いることができる。 As the metal oxide layer 3231, an oxide semiconductor which is a kind of metal oxide can be used.

金属酸化物層3231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=2:1:3、In:M:Zn=3:1:2、In:M:Zn=4:2:4.1、In:M:Zn=5:1:6、In:M:Zn=5:1:7、In:M:Zn=5:1:8、In:M:Zn=6:1:6、In:M:Zn=5:2:5等が挙げられる。 In the case where the metal oxide layer 3231 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 preferably satisfies In> M. As the atomic ratio of the metal elements of such a sputtering target, In: M: Zn = 2: 1: 3, In: M: Zn = 3: 1: 2, In: M: Zn = 4: 2: 4. 1, In: M: Zn = 5: 1: 6, In: M: Zn = 5: 1: 7, In: M: Zn = 5: 1: 8, In: M: Zn = 6: 1: 6, In: M: Zn = 5: 2: 5 etc. are mentioned.

また、金属酸化物層3231が、In−M−Zn酸化物で形成される場合、スパッタリングターゲットとしては、多結晶のIn−M−Zn酸化物を含むターゲットを用いると好ましい。多結晶のIn−M−Zn酸化物を含むターゲットを用いることで、結晶性を有する金属酸化物層3231を形成しやすくなる。なお、成膜される金属酸化物層3231の原子数比は、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。例えば、金属酸化物層3231に用いるスパッタリングターゲットの組成がIn:Ga:Zn=4:2:4.1[原子数比]の場合、成膜される金属酸化物層3231の組成は、In:Ga:Zn=4:2:3[原子数比]の近傍となる場合がある。 In the case where the metal oxide layer 3231 is formed using In-M-Zn oxide, a target including polycrystalline In-M-Zn oxide is preferably used as the sputtering target. By using a target including a polycrystalline In-M-Zn oxide, the metal oxide layer 3231 having crystallinity can be easily formed. Note that the atomic ratio of the metal oxide layer 3231 to be formed includes a variation of plus or minus 40% of the atomic ratio of the metal element included in the sputtering target. For example, when the composition of the sputtering target used for the metal oxide layer 3231 is In: Ga: Zn = 4: 2: 4.1 [atomic ratio], the composition of the metal oxide layer 3231 to be formed is In: It may be in the vicinity of Ga: Zn = 4: 2: 3 [atomic ratio].

また、金属酸化物層3231は、エネルギーギャップが2eV以上、好ましくは2.5eV以上である。このように、エネルギーギャップの広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 metal oxide layer 3231 has an energy gap of 2 eV or more, preferably 2.5 eV or more. In this manner, off-state current of a transistor can be reduced by using an oxide semiconductor with a wide energy gap.

また、金属酸化物層3231は、非単結晶構造であると好ましい。非単結晶構造は、例えば、CAAC(C Axis Aligned Crystalline)、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、CAACは最も欠陥準位密度が低い。 The metal oxide layer 3231 preferably has a non-single crystal structure. The non-single-crystal structure includes, for example, CAAC (C Axis Aligned Crystalline), a polycrystalline structure, a microcrystalline structure, or an amorphous structure. In a non-single crystal structure, an amorphous structure has the highest defect level density, and CAAC has the lowest defect level density.

金属酸化物層3231としては、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い金属酸化物膜を用いることで、優れた電気特性を有するトランジスタを作製することができ好ましい。ここでは、不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い(酸素欠損の少ない)ことを高純度真性または実質的に高純度真性とよぶ。なお、金属酸化物膜中の不純物としては、代表的には水、水素等が挙げられる。本明細書等において、金属酸化物膜中から水および水素を低減または除去することを、脱水化、脱水素化と表す場合がある。また、金属酸化物膜、または酸化物絶縁膜中に酸素を添加することを、加酸素化と表す場合があり、加酸素化されかつ化学量論的組成よりも過剰の酸素を有する状態を過酸素化状態と表す場合がある。 As the metal oxide layer 3231, a metal oxide film with a low impurity concentration and a low density of defect states is preferably used because a transistor having excellent electrical characteristics can be manufactured. Here, low impurity concentration and low defect level density (low oxygen deficiency) are referred to as high purity intrinsic or substantially high purity intrinsic. Note that typical examples of impurities in the metal oxide film include water and hydrogen. In this specification and the like, reducing or removing water and hydrogen from a metal oxide film is sometimes referred to as dehydration or dehydrogenation. In addition, the addition of oxygen to a metal oxide film or an oxide insulating film is sometimes referred to as oxygenation, and the state of oxygenation and excessive oxygen in excess of the stoichiometric composition is exceeded. Sometimes expressed as an oxygenated state.

高純度真性または実質的に高純度真性である金属酸化物膜は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる。従って、該金属酸化物膜にチャネル領域が形成されるトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性(ノーマリーオンともいう。)になることが少ない。また、高純度真性または実質的に高純度真性である金属酸化物膜は、欠陥準位密度が低いため、トラップ準位密度も低くなる場合がある。また、高純度真性または実質的に高純度真性である金属酸化物膜は、オフ電流が著しく小さく、チャネル幅が1×10μmでチャネル長Lが10μmの素子であっても、ソース電極とドレイン電極間の電圧(ドレイン電圧)が1Vから10Vの範囲において、オフ電流が、半導体パラメータアナライザの測定限界以下、すなわち1×10−13A以下という特性を得ることができる。 A metal oxide film that is highly purified intrinsic or substantially highly purified intrinsic has few carrier generation sources, and thus can have a low carrier density. Therefore, a transistor in which a channel region is formed in the metal oxide film rarely has electrical characteristics (also referred to as normally-on) in which the threshold voltage is negative. In addition, since a highly purified intrinsic or substantially highly purified intrinsic metal oxide film has a low defect level density, the trap level density may also be low. In addition, a highly pure intrinsic or substantially highly purified intrinsic metal oxide film has an extremely small off-state current, a channel width of 1 × 10 6 μm, and a channel length L of 10 μm. When the voltage between the drain electrodes (drain voltage) is in the range of 1V to 10V, it is possible to obtain a characteristic that the off-current is less than the measurement limit of the semiconductor parameter analyzer, that is, 1 × 10 −13 A or less.

絶縁層3213は、水素および窒素のいずれか一方または双方を有する。または、絶縁層3213は、窒素およびシリコンを有する。また、絶縁層3213は、酸素、水素、水、アルカリ金属、アルカリ土類金属等のブロッキングできる機能を有する。絶縁層3213を設けることで、金属酸化物層3231からの酸素の外部への拡散と、絶縁層3212に含まれる酸素の外部への拡散と、外部から金属酸化物層3231への水素、水等の入り込みを防ぐことができる。 The insulating layer 3213 includes one or both of hydrogen and nitrogen. Alternatively, the insulating layer 3213 includes nitrogen and silicon. The insulating layer 3213 has a function of blocking oxygen, hydrogen, water, alkali metal, alkaline earth metal, or the like. By providing the insulating layer 3213, diffusion of oxygen from the metal oxide layer 3231 to the outside, diffusion of oxygen contained in the insulating layer 3212 to the outside, hydrogen, water, and the like from the outside to the metal oxide layer 3231 Can be prevented from entering.

絶縁層3213としては、例えば、窒化物絶縁膜を用いることができる。該窒化物絶縁膜としては、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム等がある。 As the insulating layer 3213, for example, a nitride insulating film can be used. Examples of the nitride insulating film include silicon nitride, silicon nitride oxide, aluminum nitride, and aluminum nitride oxide.

<3−2.OSトランジスタの構成例2>
次に、トランジスタの構造の一例として、トランジスタ3200bについて、図20(A)、(B)、(C)を用いて説明する。図20(A)はトランジスタ3200bの上面図である。図20(B)は、図20(A)に示す一点鎖線X1−X2間における切断面の断面図に相当し、図20(C)は、図20(A)に示す一点鎖線Y1−Y2間における切断面の断面図に相当する。
<3-2. OS Transistor Configuration Example 2>
Next, as an example of the structure of the transistor, a transistor 3200b will be described with reference to FIGS. 20A, 20B, and 20C. FIG. 20A is a top view of the transistor 3200b. 20B corresponds to a cross-sectional view of a cross-sectional surface taken along the dashed-dotted line X1-X2 in FIG. 20A, and FIG. 20C is between the dashed-dotted line Y1-Y2 shown in FIG. This corresponds to a cross-sectional view of the cut surface in FIG.

トランジスタ3200bは、金属酸化物層3231、導電層3222a、導電層3222b、および絶縁層3212が積層構造である点において、トランジスタ3200aと異なる。 The transistor 3200b is different from the transistor 3200a in that the metal oxide layer 3231, the conductive layer 3222a, the conductive layer 3222b, and the insulating layer 3212 have a stacked structure.

絶縁層3212は、金属酸化物層3231、導電層3222a、および導電層3222bの上の絶縁層3212aと、絶縁層3212aの上の絶縁層3212bを有する。絶縁層3212は、金属酸化物層3231に酸素を供給する機能を有する。すなわち、絶縁層3212は、酸素を有する。また、絶縁層3212aは、酸素を透過することのできる絶縁層である。なお、絶縁層3212aは、後に形成する絶縁層3212bを形成する際の、金属酸化物層3231へのダメージ緩和膜としても機能する。 The insulating layer 3212 includes an insulating layer 3212a over the metal oxide layer 3231, the conductive layer 3222a, and the conductive layer 3222b, and an insulating layer 3212b over the insulating layer 3212a. The insulating layer 3212 has a function of supplying oxygen to the metal oxide layer 3231. That is, the insulating layer 3212 contains oxygen. The insulating layer 3212a is an insulating layer that can transmit oxygen. Note that the insulating layer 3212a also functions as a damage reducing film for the metal oxide layer 3231 when an insulating layer 3212b to be formed later is formed.

絶縁層3212aとしては、厚さが5nm以上150nm以下、好ましくは5nm以上50nm以下の酸化シリコン、酸化窒化シリコン等を用いることができる。 As the insulating layer 3212a, silicon oxide, silicon oxynitride, or the like with a thickness of 5 nm to 150 nm, preferably 5 nm to 50 nm can be used.

また、絶縁層3212aは、欠陥量が少ないことが好ましく、代表的には、ESR測定により、シリコンのダングリングボンドに由来するg=2.001に現れる信号のスピン密度が3×1017spins/cm以下であることが好ましい。これは、絶縁層3212aに含まれる欠陥密度が多いと、該欠陥に酸素が結合してしまい、絶縁層3212aにおける酸素の透過性が減少してしまう。 The insulating layer 3212a preferably has a small amount of defects. Typically, the ESR measurement shows that the spin density of a signal appearing at g = 2.001 derived from a dangling bond of silicon is 3 × 10 17 spins / It is preferable that it is cm 3 or less. This is because when the density of defects included in the insulating layer 3212a is large, oxygen is bonded to the defects and oxygen permeability in the insulating layer 3212a is reduced.

なお、絶縁層3212aにおいては、外部から絶縁層3212aに入った酸素が全て絶縁層3212aの外部に移動せず、絶縁層3212aにとどまる酸素もある。また、絶縁層3212aに酸素が入ると共に、絶縁層3212aに含まれる酸素が絶縁層3212aの外部へ移動することで、絶縁層3212aにおいて酸素の移動が生じる場合もある。絶縁層3212aとして酸素を透過することができる酸化物絶縁層を形成すると、絶縁層3212a上に設けられる、絶縁層3212bから脱離する酸素を、絶縁層3212aを介して金属酸化物層3231に移動させることができる。 Note that in the insulating layer 3212a, not all oxygen that enters the insulating layer 3212a from the outside moves to the outside of the insulating layer 3212a, and some oxygen remains in the insulating layer 3212a. Further, oxygen enters the insulating layer 3212a and oxygen contained in the insulating layer 3212a moves to the outside of the insulating layer 3212a, so that oxygen may move in the insulating layer 3212a. When an oxide insulating layer that can transmit oxygen is formed as the insulating layer 3212a, oxygen released from the insulating layer 3212b provided over the insulating layer 3212a is transferred to the metal oxide layer 3231 through the insulating layer 3212a. Can be made.

また、絶縁層3212aは、窒素酸化物に起因する準位密度が低い酸化物絶縁層を用いて形成することができる。なお、当該窒素酸化物に起因する準位密度は、金属酸化物膜の価電子帯の上端のエネルギー(Ev_os)と金属酸化物膜の伝導帯の下端のエネルギー(Ec_os)の間に形成され得る場合がある。上記酸化物絶縁層として、窒素酸化物の放出量が少ない酸化窒化シリコン膜、または窒素酸化物の放出量が少ない酸化窒化アルミニウム膜等を用いることができる。 The insulating layer 3212a can be formed using an oxide insulating layer having a low level density due to nitrogen oxides. Note that the level density caused by the nitrogen oxide can be formed between the energy (Ev_os) at the upper end of the valence band of the metal oxide film and the energy (Ec_os) at the lower end of the conduction band of the metal oxide film. There is a case. As the oxide insulating layer, a silicon oxynitride film with a low emission amount of nitrogen oxide, an aluminum oxynitride film with a low emission amount of nitrogen oxide, or the like can be used.

なお、窒素酸化物の放出量の少ない酸化窒化シリコン膜は、昇温脱離ガス分析法(TDS:Thermal Desorption Spectroscopy)において、窒素酸化物の放出量よりアンモニアの放出量が多い膜であり、代表的にはアンモニアの放出量が1×1018/cm以上5×1019/cm以下である。なお、アンモニアの放出量は、膜の表面温度が50℃以上650℃以下、好ましくは50℃以上550℃以下の加熱処理による放出量とする。 Note that a silicon oxynitride film with a small amount of released nitrogen oxide is a film having a larger amount of released ammonia than a released amount of nitrogen oxide in a thermal desorption gas analysis (TDS) method. Specifically, the released amount of ammonia is 1 × 10 18 / cm 3 or more and 5 × 10 19 / cm 3 or less. Note that the amount of ammonia released is the amount released by heat treatment at a film surface temperature of 50 ° C. to 650 ° C., preferably 50 ° C. to 550 ° C.

窒素酸化物(NO、xは0よりも大きく2以下、好ましくは1以上2以下)、代表的にはNOまたはNOは、絶縁層3212a等に準位を形成する。当該準位は、金属酸化物層3231のエネルギーギャップ内に位置する。そのため、窒素酸化物が、絶縁層3212aおよび金属酸化物層3231の界面に拡散すると、当該準位が絶縁層3212a側において電子をトラップする場合がある。この結果、トラップされた電子が、絶縁層3212aおよび金属酸化物層3231界面近傍に留まるため、トランジスタのしきい値電圧をプラス方向にシフトさせてしまう。 Nitrogen oxide (NO x , x is larger than 0 and 2 or less, preferably 1 or more and 2 or less), typically NO 2 or NO forms a level in the insulating layer 3212a or the like. The level is located in the energy gap of the metal oxide layer 3231. Therefore, when nitrogen oxide diffuses to the interface between the insulating layer 3212a and the metal oxide layer 3231, the level may trap electrons on the insulating layer 3212a side. As a result, trapped electrons remain in the vicinity of the interface between the insulating layer 3212a and the metal oxide layer 3231, so that the threshold voltage of the transistor is shifted in the positive direction.

また、窒素酸化物は、加熱処理においてアンモニアおよび酸素と反応する。絶縁層3212aに含まれる窒素酸化物は、加熱処理において、絶縁層3212bに含まれるアンモニアと反応するため、絶縁層3212aに含まれる窒素酸化物が低減される。このため、絶縁層3212aおよび金属酸化物層3231の界面において、電子がトラップされにくい。 Nitrogen oxide reacts with ammonia and oxygen in heat treatment. Since nitrogen oxide contained in the insulating layer 3212a reacts with ammonia contained in the insulating layer 3212b in the heat treatment, nitrogen oxide contained in the insulating layer 3212a is reduced. Therefore, electrons are hardly trapped at the interface between the insulating layer 3212a and the metal oxide layer 3231.

絶縁層3212aとして、上記酸化物絶縁層を用いることで、トランジスタのしきい値電圧のシフトを低減することが可能であり、トランジスタの電気特性の変動を低減することができる。 By using the oxide insulating layer as the insulating layer 3212a, a shift in threshold voltage of the transistor can be reduced, and fluctuation in electric characteristics of the transistor can be reduced.

また、上記酸化物絶縁層は、SIMSで測定される窒素濃度が6×1020atoms/cm以下である。 The oxide insulating layer has a nitrogen concentration of 6 × 10 20 atoms / cm 3 or less as measured by SIMS.

基板温度が220℃以上350℃以下であり、シランおよび一酸化二窒素を用いたPECVD法を用いて、上記酸化物絶縁層を形成することで、緻密であり、かつ硬度の高い膜を形成することができる。 By forming the oxide insulating layer using a PECVD method using silane and dinitrogen monoxide with a substrate temperature of 220 ° C. or higher and 350 ° C. or lower, a dense and high hardness film is formed. be able to.

絶縁層3212bは、化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含む酸化物絶縁層である。上記の酸化物絶縁層は、加熱により酸素の一部が脱離する。なお、TDSにおいて、上記の酸化物絶縁層は、酸素の放出量が1.0×1019atoms/cm以上、好ましくは3.0×1020atoms/cm以上の領域を有する。また、上記の酸素の放出量は、TDSにおける加熱処理の温度が50℃以上650℃以下、または50℃以上550℃以下の範囲での総量である。また、上記の酸素の放出量は、TDSにおける酸素原子に換算しての総量である。 The insulating layer 3212b is an oxide insulating layer containing more oxygen than oxygen that satisfies the stoichiometric composition. Part of oxygen is released from the oxide insulating layer by heating. Note that in TDS, the above oxide insulating layer has a region where the amount of released oxygen is 1.0 × 10 19 atoms / cm 3 or more, preferably 3.0 × 10 20 atoms / cm 3 or more. The amount of released oxygen is the total amount when the temperature of the heat treatment in TDS is 50 ° C. or higher and 650 ° C. or lower, or 50 ° C. or higher and 550 ° C. or lower. The amount of released oxygen is the total amount in terms of oxygen atoms in TDS.

絶縁層3212bとしては、厚さが30nm以上500nm以下、好ましくは50nm以上400nm以下の、酸化シリコン、酸化窒化シリコン等を用いることができる。 As the insulating layer 3212b, silicon oxide, silicon oxynitride, or the like with a thickness of 30 nm to 500 nm, preferably 50 nm to 400 nm can be used.

また、絶縁層3212bは、欠陥量が少ないことが好ましく、代表的には、ESR測定により、シリコンのダングリングボンドに由来するg=2.001に現れる信号のスピン密度が1.5×1018spins/cm未満、さらには1×1018spins/cm以下であることが好ましい。なお、絶縁層3212bは、絶縁層3212aと比較して金属酸化物層3231から離れているため、絶縁層3212aより、欠陥密度が多くともよい。 The insulating layer 3212b preferably has a small amount of defects. Typically, the ESR measurement shows that the spin density of a signal appearing at g = 2.001 derived from dangling bonds in silicon is 1.5 × 10 18. It is preferably less than spins / cm 3 and more preferably 1 × 10 18 spins / cm 3 or less. Note that the insulating layer 3212b is farther from the metal oxide layer 3231 than the insulating layer 3212a, and thus may have a higher defect density than the insulating layer 3212a.

また、絶縁層3212は、同種の材料の絶縁層を用いることができるため、絶縁層3212aと絶縁層3212bの界面が明確に確認できない場合がある。したがって、本実施の形態においては、絶縁層3212aと絶縁層3212bの界面は、破線で図示している。なお、本実施の形態においては、絶縁層3212aと絶縁層3212bの2層構造について説明したが、これに限定されず、例えば、絶縁層3212aの単層構造、あるいは3層以上の積層構造としてもよい。 Further, since the insulating layer 3212 can be formed using the same kind of insulating layer, the interface between the insulating layer 3212a and the insulating layer 3212b may not be clearly confirmed in some cases. Therefore, in this embodiment, the interface between the insulating layer 3212a and the insulating layer 3212b is illustrated by a broken line. Note that although a two-layer structure of the insulating layer 3212a and the insulating layer 3212b has been described in this embodiment mode, the present invention is not limited thereto, and for example, a single-layer structure of the insulating layer 3212a or a stacked structure of three or more layers may be used. Good.

トランジスタ3200bにおいて、金属酸化物層3231は、絶縁層3211上の金属酸化物層3231_1と、金属酸化物層3231_1上の金属酸化物層3231_2と、を有する。なお、金属酸化物層3231_1および金属酸化物層3231_2は、それぞれ同じ元素を有する。例えば、金属酸化物層3231_1および金属酸化物層3231_2は、上述の金属酸化物層3231が有する元素を、それぞれ独立に有することが好ましい。 In the transistor 3200b, the metal oxide layer 3231 includes a metal oxide layer 3231_1 over the insulating layer 3211 and a metal oxide layer 3231_2 over the metal oxide layer 3231_1. Note that the metal oxide layer 3231_1 and the metal oxide layer 3231_2 each have the same element. For example, the metal oxide layer 3231_1 and the metal oxide layer 3231_2 preferably each independently include the element included in the above-described metal oxide layer 3231.

また、金属酸化物層3231_1および金属酸化物層3231_2は、それぞれ独立に、Inの原子数比がMの原子数比より多い領域を有すると好ましい。一例としては、金属酸化物層3231_1および金属酸化物層3231_2のIn、M、およびZnの原子数の比を、In:M:Zn=4:2:3近傍とすると好ましい。ここで、近傍とは、Inが4の場合、Mが1.5以上2.5以下であり、かつZnが2以上4以下を含む。または、金属酸化物層3231_1および金属酸化物層3231_2のIn、M、およびZnの原子数の比を、In:M:Zn=5:1:6近傍とすると好ましい。このように、金属酸化物層3231_1および金属酸化物層3231_2を概略同じ組成とすることで、同じスパッタリングターゲットを用いて形成できるため、製造コストを抑制することが可能である。また、同じスパッタリングターゲットを用いる場合、同一チャンバーにて真空中で連続して金属酸化物層3231_1および金属酸化物層3231_2を成膜することができるため、金属酸化物層3231_1と金属酸化物層3231_2との界面に不純物が取り込まれるのを抑制することができる。 The metal oxide layer 3231_1 and the metal oxide layer 3231_2 preferably each independently have a region in which the atomic ratio of In is larger than the atomic ratio of M. As an example, the ratio of the number of In, M, and Zn atoms in the metal oxide layer 3231_1 and the metal oxide layer 3231_2 is preferably in the vicinity of In: M: Zn = 4: 2: 3. Here, in the vicinity, when In is 4, M is 1.5 or more and 2.5 or less, and Zn is 2 or more and 4 or less. Alternatively, the ratio of the number of In, M, and Zn atoms in the metal oxide layer 3231_1 and the metal oxide layer 3231_2 is preferably in the vicinity of In: M: Zn = 5: 1: 6. Thus, when the metal oxide layer 3231_1 and the metal oxide layer 3231_2 have substantially the same composition, the same sputtering target can be used, so that manufacturing costs can be suppressed. In the case where the same sputtering target is used, the metal oxide layer 3231_1 and the metal oxide layer 3231_2 can be successively formed in a vacuum in the same chamber; thus, the metal oxide layer 3231_1 and the metal oxide layer 3231_2 are formed. Impurities can be prevented from being taken into the interface.

ここで、金属酸化物層3231_1は、金属酸化物層3231_2よりも結晶性が低い領域を有していてもよい。なお、金属酸化物層3231_1および金属酸化物層3231_2の結晶性としては、例えば、X線回折(XRD:X−Ray Diffraction)を用いて分析する、あるいは、透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Electron Microscope)を用いて分析することで解析できる。 Here, the metal oxide layer 3231_1 may have a region with lower crystallinity than the metal oxide layer 3231_2. Note that the crystallinity of the metal oxide layer 3231_1 and the metal oxide layer 3231_2 can be analyzed using, for example, X-ray diffraction (XRD: X-Ray Diffraction) or transmission electron microscope (TEM: Transmission Electron Microscope). ) Can be used for analysis.

金属酸化物層3231_1の結晶性が低い領域が過剰酸素の拡散経路となり、金属酸化物層3231_1よりも結晶性の高い金属酸化物層3231_2にも過剰酸素を拡散させることができる。このように、結晶構造が異なる金属酸化物層の積層構造とし、結晶性の低い領域を過剰酸素の拡散経路とすることで、信頼性の高いトランジスタを提供することができる。 A region where the crystallinity of the metal oxide layer 3231_1 is low serves as a diffusion path of excess oxygen, and excess oxygen can be diffused also into the metal oxide layer 3231_2 having higher crystallinity than the metal oxide layer 3231_1. In this manner, a highly reliable transistor can be provided by using a stacked structure of metal oxide layers having different crystal structures and using a region with low crystallinity as a diffusion path of excess oxygen.

また、金属酸化物層3231_2が、金属酸化物層3231_1より結晶性が高い領域を有することにより、金属酸化物層3231に混入しうる不純物を抑制することができる。特に、金属酸化物層3231_2の結晶性を高めることで、導電層3222aおよび導電層3222bを加工する際のダメージを抑制することができる。金属酸化物層3231の表面、すなわち金属酸化物層3231_2の表面は、導電層3222aおよび導電層3222bの加工の際のエッチャントまたはエッチングガスに曝される。しかしながら、金属酸化物層3231_2は、結晶性が高い領域を有する場合、結晶性が低い金属酸化物層3231_1と比較してエッチング耐性に優れる。したがって、金属酸化物層3231_2は、エッチングストッパとして機能する。 In addition, since the metal oxide layer 3231_2 includes a region with higher crystallinity than the metal oxide layer 3231_1, impurities that can be mixed into the metal oxide layer 3231 can be suppressed. In particular, by increasing the crystallinity of the metal oxide layer 3231_2, damage when the conductive layers 3222a and 3222b are processed can be suppressed. The surface of the metal oxide layer 3231, that is, the surface of the metal oxide layer 3231_2 is exposed to an etchant or an etching gas when the conductive layers 3222a and 3222b are processed. However, in the case where the metal oxide layer 3231_2 has a region with high crystallinity, the metal oxide layer 3231_2 has excellent etching resistance as compared with the metal oxide layer 3231_1 with low crystallinity. Therefore, the metal oxide layer 3231_2 functions as an etching stopper.

また、金属酸化物層3231_1は、金属酸化物層3231_2よりも結晶性が低い領域を有することで、キャリア密度が高くなる場合がある。 In addition, the metal oxide layer 3231_1 has a region with lower crystallinity than the metal oxide layer 3231_2, so that the carrier density may be increased.

また、金属酸化物層3231_1のキャリア密度が高くなると、金属酸化物層3231_1の伝導帯に対してフェルミ準位が相対的に高くなる場合がある。これにより、金属酸化物層3231_1の伝導帯の下端が低くなり、金属酸化物層3231_1の伝導帯下端と、ゲート絶縁膜(ここでは、絶縁層3211)中に形成されうるトラップ準位とのエネルギー差が大きくなる場合がある。該エネルギー差が大きくなることにより、ゲート絶縁膜中にトラップされる電荷が少なくなり、トランジスタのしきい値電圧の変動を小さくできる場合がある。また、金属酸化物層3231_1のキャリア密度が高くなると、金属酸化物層3231の電界効果移動度を高めることができる。 Further, when the carrier density of the metal oxide layer 3231_1 is increased, the Fermi level may be relatively higher than the conduction band of the metal oxide layer 3231_1. Accordingly, the lower end of the conduction band of the metal oxide layer 3231_1 is lowered, and the energy between the lower end of the conduction band of the metal oxide layer 3231_1 and the trap level that can be formed in the gate insulating film (the insulating layer 3211 in this case). The difference may be large. When the energy difference is increased, the charge trapped in the gate insulating film is reduced, and the variation in the threshold voltage of the transistor may be reduced in some cases. Further, when the carrier density of the metal oxide layer 3231_1 is increased, the field-effect mobility of the metal oxide layer 3231 can be increased.

なお、トランジスタ3200bにおいては、金属酸化物層3231を2層の積層構造にする例を示したが、これに限定されず、3層以上積層する構成にしてもよい。 Note that in the transistor 3200b, the example in which the metal oxide layer 3231 has a two-layer structure is described; however, the present invention is not limited to this, and a structure in which three or more layers are stacked may be employed.

トランジスタ3200bが有する導電層3222aは、導電層3222a_1と、導電層3222a_1上の導電層3222a_2と、導電層3222a_2上の導電層3222a_3と、を有する。また、トランジスタ3200bが有する導電層3222bは、導電層3222b_1と、導電層3222b_1上の導電層3222b_2と、導電層3222b_2上の導電層3222b_3と、を有する。 A conductive layer 3222a included in the transistor 3200b includes a conductive layer 3222a_1, a conductive layer 3222a_2 over the conductive layer 3222a_1, and a conductive layer 3222a_3 over the conductive layer 3222a_2. The conductive layer 3222b included in the transistor 3200b includes a conductive layer 3222b_1, a conductive layer 3222b_2 over the conductive layer 3222b_1, and a conductive layer 3222b_3 over the conductive layer 3222b_2.

例えば、導電層3222a_1、導電層3222b_1、導電層3222a_3、および導電層3222b_3としては、チタン、タングステン、タンタル、モリブデン、インジウム、ガリウム、錫、および亜鉛の中から選ばれるいずれか一つまたは複数を有すると好適である。また、導電層3222a_2および導電層3222b_2としては、銅、アルミニウム、および銀の中から選ばれるいずれか一つまたは複数を有すると好適である。 For example, the conductive layer 3222a_1, the conductive layer 3222b_1, the conductive layer 3222a_3, and the conductive layer 3222b_3 include one or more selected from titanium, tungsten, tantalum, molybdenum, indium, gallium, tin, and zinc. It is preferable. The conductive layer 3222a_2 and the conductive layer 3222b_2 preferably include any one or more selected from copper, aluminum, and silver.

より具体的には、導電層3222a_1、導電層3222b_1、導電層3222a_3、および導電層3222b_3にIn−Sn酸化物またはIn−Zn酸化物を用い、導電層3222a_2および導電層3222b_2に銅を用いることができる。 More specifically, an In—Sn oxide or an In—Zn oxide is used for the conductive layer 3222a_1, the conductive layer 3222b_1, the conductive layer 3222a_3, and the conductive layer 3222b_3, and copper is used for the conductive layer 3222a_2 and the conductive layer 3222b_2. it can.

また、導電層3222a_1の端部は、導電層3222a_2の端部よりも外側に位置する領域を有し、導電層3222a_3は、導電層3222a_2の上面および側面を覆い、かつ導電層3222a_1と接する領域を有する。また、導電層3222b_1の端部は、導電層3222b_2の端部よりも外側に位置する領域を有し、導電層3222b_3は、導電層3222b_2の上面および側面を覆い、かつ導電層3222b_1と接する領域を有する。 The end portion of the conductive layer 3222a_1 has a region located outside the end portion of the conductive layer 3222a_2, and the conductive layer 3222a_3 covers a top surface and a side surface of the conductive layer 3222a_2 and is in contact with the conductive layer 3222a_1. Have. The end portion of the conductive layer 3222b_1 has a region located outside the end portion of the conductive layer 3222b_2, and the conductive layer 3222b_3 covers a top surface and side surfaces of the conductive layer 3222b_2 and is in contact with the conductive layer 3222b_1. Have.

上記構成とすることで、導電層3222aおよび導電層3222bの配線抵抗を低くし、かつ金属酸化物層3231への銅の拡散を抑制できるため好適である。 The above structure is preferable because the wiring resistance of the conductive layers 3222a and 3222b can be reduced and copper diffusion into the metal oxide layer 3231 can be suppressed.

<3−3.OSトランジスタの構成例3>
次に、トランジスタの構造の一例として、トランジスタ3200cについて、図21(A)、(B)、(C)を用いて説明する。図21(A)はトランジスタ3200cの上面図である。図21(B)は、図21(A)に示す一点鎖線X1−X2間における切断面の断面図に相当し、図21(C)は、図21(A)に示す一点鎖線Y1−Y2間における切断面の断面図に相当する。
<3-3. OS Transistor Configuration Example 3>
Next, as an example of the structure of the transistor, a transistor 3200c will be described with reference to FIGS. FIG. 21A is a top view of the transistor 3200c. 21B corresponds to a cross-sectional view of a cross-sectional surface taken along the dashed-dotted line X1-X2 in FIG. 21A, and FIG. 21C is between the dashed-dotted line Y1-Y2 shown in FIG. This corresponds to a cross-sectional view of the cut surface in FIG.

図21(A)、(B)、(C)に示すトランジスタ3200cは、絶縁層3224上の導電層3221と、導電層3221上の絶縁層3211と、絶縁層3211上の金属酸化物層3231と、金属酸化物層3231上の絶縁層3212と、絶縁層3212上の導電層3223と、絶縁層3211、金属酸化物層3231、および導電層3223上の絶縁層3213と、を有する。なお、金属酸化物層3231は、導電層3223と重なるチャネル領域3231iと、絶縁層3213と接するソース領域3231sと、絶縁層3213と接するドレイン領域3231dと、を有する。 A transistor 3200c illustrated in FIGS. 21A, 21B, and 21C includes a conductive layer 3221 over the insulating layer 3224, an insulating layer 3211 over the conductive layer 3221, and a metal oxide layer 3231 over the insulating layer 3211. The insulating layer 3212 over the metal oxide layer 3231, the conductive layer 3223 over the insulating layer 3212, the insulating layer 3211, the metal oxide layer 3231, and the insulating layer 3213 over the conductive layer 3223 are included. Note that the metal oxide layer 3231 includes a channel region 3231 i overlapping with the conductive layer 3223, a source region 3231 s in contact with the insulating layer 3213, and a drain region 3231 d in contact with the insulating layer 3213.

また、絶縁層3213は、窒素または水素を有する。絶縁層3213と、ソース領域3231sおよびドレイン領域3231dと、が接することで、絶縁層3213中の窒素または水素がソース領域3231s中およびドレイン領域3231d中に添加される。ソース領域3231sおよびドレイン領域3231dは、窒素または水素が添加されることで、キャリア密度が高くなる。 The insulating layer 3213 contains nitrogen or hydrogen. When the insulating layer 3213 is in contact with the source region 3231s and the drain region 3231d, nitrogen or hydrogen in the insulating layer 3213 is added to the source region 3231s and the drain region 3231d. In the source region 3231s and the drain region 3231d, carrier density is increased by adding nitrogen or hydrogen.

また、トランジスタ3200cは、絶縁層3213上の絶縁層3215と、絶縁層3213および絶縁層3215に設けられた開口部3236aを介して、ソース領域3231sに電気的に接続される導電層3222aと、絶縁層3213および絶縁層3215に設けられた開口部3236bを介して、ドレイン領域3231dに電気的に接続される導電層3222bと、を有していてもよい。 The transistor 3200c includes an insulating layer 3215 over the insulating layer 3213, a conductive layer 3222a electrically connected to the source region 3231s through the insulating layer 3213 and an opening 3236a provided in the insulating layer 3215, and an insulating layer The conductive layer 3222b electrically connected to the drain region 3231d may be provided through an opening 3236b provided in the layer 3213 and the insulating layer 3215.

絶縁層3215としては、酸化物絶縁膜を用いることができる。また、絶縁層3215としては、酸化物絶縁膜と、窒化物絶縁膜との積層膜を用いることができる。絶縁層3215として、例えば酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウムまたはGa−Zn酸化物等を用いればよい。また、絶縁層3215としては、外部からの水素、水等のバリア膜として機能する膜であることが好ましい。 As the insulating layer 3215, an oxide insulating film can be used. As the insulating layer 3215, a stacked film of an oxide insulating film and a nitride insulating film can be used. As the insulating layer 3215, for example, silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, aluminum oxide, hafnium oxide, gallium oxide, Ga—Zn oxide, or the like may be used. The insulating layer 3215 is preferably a film that functions as an external barrier film such as hydrogen or water.

絶縁層3211は、第1のゲート絶縁膜としての機能を有し、絶縁層3212は、第2のゲート絶縁膜としての機能を有する。また、絶縁層3213および絶縁層3215は保護絶縁膜としての機能を有する。 The insulating layer 3211 has a function as a first gate insulating film, and the insulating layer 3212 has a function as a second gate insulating film. The insulating layers 3213 and 3215 function as protective insulating films.

また、絶縁層3212は、過剰酸素領域を有する。絶縁層3212が過剰酸素領域を有することで、金属酸化物層3231が有するチャネル領域3231i中に過剰酸素を供給することができる。よって、チャネル領域3231iに形成されうる酸素欠損を過剰酸素により補填することができるため、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。 The insulating layer 3212 has an excess oxygen region. When the insulating layer 3212 includes the excess oxygen region, excess oxygen can be supplied to the channel region 3231i included in the metal oxide layer 3231. Accordingly, oxygen vacancies that can be formed in the channel region 3231i can be filled with excess oxygen, so that a highly reliable semiconductor device can be provided.

なお、金属酸化物層3231中に過剰酸素を供給させるためには、金属酸化物層3231の下方に形成される絶縁層3211に過剰酸素を供給してもよい。この場合、絶縁層3211中に含まれる過剰酸素は、金属酸化物層3231が有するソース領域3231s、およびドレイン領域3231dにも供給されうる。ソース領域3231s、およびドレイン領域3231d中に過剰酸素が供給されると、ソース領域3231s、およびドレイン領域3231dの抵抗が高くなる場合がある。 Note that in order to supply excess oxygen into the metal oxide layer 3231, excess oxygen may be supplied to the insulating layer 3211 formed below the metal oxide layer 3231. In this case, excess oxygen contained in the insulating layer 3211 can be supplied to the source region 3231s and the drain region 3231d included in the metal oxide layer 3231. When excess oxygen is supplied into the source region 3231s and the drain region 3231d, the resistance of the source region 3231s and the drain region 3231d may be increased.

一方で、金属酸化物層3231の上方に形成される絶縁層3212に過剰酸素を有する構成とすることで、チャネル領域3231iにのみ選択的に過剰酸素を供給させることが可能となる。あるいは、チャネル領域3231i、ソース領域3231s、およびドレイン領域3231dに過剰酸素を供給させたのち、ソース領域3231sおよびドレイン領域3231dのキャリア密度を選択的に高めることで、ソース領域3231s、およびドレイン領域3231dの抵抗が高くなることを抑制することができる。 On the other hand, with the structure in which excess oxygen is included in the insulating layer 3212 formed above the metal oxide layer 3231, excess oxygen can be selectively supplied only to the channel region 3231i. Alternatively, after excess oxygen is supplied to the channel region 3231i, the source region 3231s, and the drain region 3231d, the carrier density of the source region 3231s and the drain region 3231d is selectively increased, so that the source region 3231s and the drain region 3231d It can suppress that resistance becomes high.

また、金属酸化物層3231が有するソース領域3231sおよびドレイン領域3231dは、それぞれ、酸素欠損を形成する元素、または酸素欠損と結合する元素を有すると好ましい。当該酸素欠損を形成する元素、または酸素欠損と結合する元素としては、代表的には水素、ホウ素、炭素、窒素、フッ素、リン、硫黄、塩素、チタン、希ガス等が挙げられる。また、希ガス元素の代表例としては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、およびキセノン等がある。上記酸素欠損を形成する元素が、絶縁層3213中に1つまたは複数含まれる場合、絶縁層3213からソース領域3231s、およびドレイン領域3231dに拡散する、および/または不純物添加処理によりソース領域3231s、およびドレイン領域3231d中に添加される。 The source region 3231s and the drain region 3231d included in the metal oxide layer 3231 preferably each include an element that forms oxygen vacancies or an element that combines with oxygen vacancies. As an element that forms oxygen vacancies or an element that combines with oxygen vacancies, typically, hydrogen, boron, carbon, nitrogen, fluorine, phosphorus, sulfur, chlorine, titanium, a rare gas, or the like can be given. Typical examples of rare gas elements include helium, neon, argon, krypton, and xenon. In the case where one or more elements that form oxygen vacancies are included in the insulating layer 3213, the insulating layer 3213 diffuses from the insulating layer 3213 to the source region 3231s and the drain region 3231d, and / or the source region 3231s is subjected to impurity addition treatment, and It is added into the drain region 3231d.

不純物元素が酸化物半導体膜に添加されると、酸化物半導体膜中の金属元素と酸素の結合が切断され、酸素欠損が形成される。または、不純物元素が酸化物半導体膜に添加されると、酸化物半導体膜中の金属元素と結合していた酸素が不純物元素と結合し、金属元素から酸素が脱離され、酸素欠損が形成される。これらの結果、酸化物半導体膜においてキャリア密度が増加し、導電性が高くなる。 When the impurity element is added to the oxide semiconductor film, the bond between the metal element and oxygen in the oxide semiconductor film is cut, so that an oxygen vacancy is formed. Alternatively, when an impurity element is added to the oxide semiconductor film, oxygen bonded to the metal element in the oxide semiconductor film is bonded to the impurity element, so that oxygen is released from the metal element and oxygen vacancies are formed. The As a result, the carrier density in the oxide semiconductor film is increased and the conductivity is increased.

また、導電層3221は、第1のゲート電極としての機能を有し、導電層3223は、第2のゲート電極としての機能を有し、導電層3222aは、ソース電極としての機能を有し、導電層3222bは、ドレイン電極としての機能を有する。 The conductive layer 3221 has a function as a first gate electrode, the conductive layer 3223 has a function as a second gate electrode, the conductive layer 3222a has a function as a source electrode, The conductive layer 3222b functions as a drain electrode.

また、図21(C)に示すように、絶縁層3211および絶縁層3212には開口部3237が設けられる。また、導電層3221は、開口部3237を介して、導電層3223と、電気的に接続される。よって、導電層3221と導電層3223には、同じ電位が与えられる。なお、開口部3237を設けずに、導電層3221と、導電層3223と、に異なる電位を与えてもよい。または、開口部3237を設けずに、導電層3221を遮光膜として用いてもよい。例えば、導電層3221を遮光性の材料により形成することで、チャネル領域3231iに照射される下方からの光を抑制することができる。 In addition, as illustrated in FIG. 21C, the insulating layer 3211 and the insulating layer 3212 are provided with openings 3237. In addition, the conductive layer 3221 is electrically connected to the conductive layer 3223 through the opening 3237. Therefore, the same potential is applied to the conductive layer 3221 and the conductive layer 3223. Note that different potentials may be applied to the conductive layer 3221 and the conductive layer 3223 without providing the opening 3237. Alternatively, the conductive layer 3221 may be used as the light-blocking film without providing the opening 3237. For example, when the conductive layer 3221 is formed using a light-blocking material, light from below irradiated to the channel region 3231i can be suppressed.

また、図21(B)、(C)に示すように、金属酸化物層3231は、第1のゲート電極として機能する導電層3221と、第2のゲート電極として機能する導電層3223のそれぞれと対向するように位置し、2つのゲート電極として機能する導電膜に挟まれている。 21B and 21C, the metal oxide layer 3231 includes a conductive layer 3221 functioning as a first gate electrode and a conductive layer 3223 functioning as a second gate electrode. It is located so as to face each other and is sandwiched between conductive films functioning as two gate electrodes.

また、トランジスタ3200cもトランジスタ3200aおよびトランジスタ3200bと同様にS−channel構造をとる。このような構成を有することで、トランジスタ3200cに含まれる金属酸化物層3231を、第1のゲート電極として機能する導電層3221および第2のゲート電極として機能する導電層3223の電界によって電気的に取り囲むことができる。 The transistor 3200c has an S-channel structure similarly to the transistors 3200a and 3200b. With such a structure, the metal oxide layer 3231 included in the transistor 3200c is electrically converted by an electric field of the conductive layer 3221 functioning as the first gate electrode and the conductive layer 3223 functioning as the second gate electrode. Can be surrounded.

トランジスタ3200cは、S−channel構造を有するため、導電層3221または導電層3223によってチャネルを誘起させるための電界を効果的に金属酸化物層3231に印加することができるため、トランジスタ3200cの電流駆動能力が向上し、高いオン電流特性を得ることが可能となる。また、オン電流を高くすることが可能であるため、トランジスタ3200cを微細化することが可能となる。また、トランジスタ3200cは、金属酸化物層3231が、導電層3221、および導電層3223によって取り囲まれた構造を有するため、トランジスタ3200cの機械的強度を高めることができる。 Since the transistor 3200c has an S-channel structure, an electric field for inducing a channel by the conductive layer 3221 or the conductive layer 3223 can be effectively applied to the metal oxide layer 3231; thus, the current driving capability of the transistor 3200c Thus, high on-current characteristics can be obtained. In addition, since the on-state current can be increased, the transistor 3200c can be miniaturized. In addition, since the transistor 3200c has a structure in which the metal oxide layer 3231 is surrounded by the conductive layer 3221 and the conductive layer 3223, the mechanical strength of the transistor 3200c can be increased.

なお、トランジスタ3200cを、導電層3223の金属酸化物層3231に対する位置、または導電層3223の形成方法から、TGSA(Top Gate Self Align)型のFETと呼称してもよい。 Note that the transistor 3200c may be referred to as a TGSA (Top Gate Self Align) FET because of the position of the conductive layer 3223 with respect to the metal oxide layer 3231 or the formation method of the conductive layer 3223.

なお、トランジスタ3200cにおいても、トランジスタ3200bと同様に金属酸化物層3231を2層以上積層する構成にしてもよい。 Note that the transistor 3200c may have a structure in which two or more metal oxide layers 3231 are stacked as in the transistor 3200b.

また、トランジスタ3200cにおいて、絶縁層3212が導電層3223と重なる部分にのみ設けられているが、これに限られることなく、絶縁層3212が金属酸化物層3231を覆う構成にすることもできる。また、導電層3221を設けない構成にすることもできる。 In the transistor 3200c, the insulating layer 3212 is provided only in a portion overlapping with the conductive layer 3223; however, the present invention is not limited to this, and the insulating layer 3212 can cover the metal oxide layer 3231. Alternatively, the conductive layer 3221 may be omitted.

<3−4.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−OSの構成について説明する。
<3-4. Configuration of CAC-OS>
A structure of a CAC-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、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、酸化物半導体において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。 The CAC-OS is one structure of a material in which 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 a 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。特にインジウムおよ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、またはマグネシウム等から選ばれた一種、また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。)、またはインジウム亜鉛酸化物(以下、InX2ZnY2Z2(X2、Y2、およびZ2は0よりも大きい実数)とする。)と、ガリウム酸化物(以下、GaOX3(X3は0よりも大きい実数)とする。)、またはガリウム亜鉛酸化物(以下、GaX4ZnY4Z4(X4、Y4、およびZ4は0よりも大きい実数)とする。)等と、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のInOX1、またはInX2ZnY2Z2が、膜中に均一に分布した構成(以下、クラウド状ともいう。)である。 For example, a CAC-OS in In-Ga-Zn oxide (In-Ga-Zn oxide among CAC-OSs may be referred to as CAC-IGZO in particular) is an indium oxide (hereinafter referred to as InO). X1 (X1 is greater real than 0) and.), or indium zinc oxide (hereinafter, in X2 Zn Y2 O Z2 ( X2, Y2, and Z2 is larger real than 0) and a.), gallium An oxide (hereinafter referred to as GaO X3 (X3 is a real number greater than 0)) or a gallium zinc oxide (hereinafter referred to as Ga X4 Zn Y4 O Z4 (where X4, Y4, and Z4 are greater than 0)) to.) and the like, the material becomes mosaic by separate into, mosaic InO X1 or in X2 Zn Y2 O Z2, is a configuration in which uniformly distributed in the film (hereinafter, It is also referred to as a loud-like.).

つまり、CAC−OSは、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合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, and In X2 Zn Y2 O Z2, or InO X1 is the main component region is 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、およびOによる1つの化合物をいう場合がある。代表例として、InGaO(ZnO)m1(m1は自然数)、またはIn(1+x0)Ga(1−x0)(ZnO)m0(−1≦x0≦1、m0は任意数)で表される結晶性の化合物が挙げられる。 Note that IGZO is a common name and may refer to one compound of In, Ga, Zn, and O. As a typical example, InGaO 3 (ZnO) m1 (m1 is a natural number) or In (1 + x0) Ga (1-x0) O 3 (ZnO) m0 (−1 ≦ x0 ≦ 1, m0 is an arbitrary number) A crystalline compound may be mentioned.

上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはCAAC(C−Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor、または、C−Axis Aligned and A−B−plane Anchored Crystalline Oxide Semiconductor)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 (C-Axis Crystalline Oxide Semiconductor or C-Axis Aligned and A-B-Plane Attached Crystal Oxidon Secon. 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、およびOを含む材料構成において、一部にGaを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、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 observed in the form of nanoparticles mainly composed of Ga in a material structure including In, Ga, Zn and O, and nanoparticles mainly composed of In. The region observed in a shape is a configuration in which the regions are randomly dispersed in a mosaic shape. Therefore, in the CAC-OS, the crystal structure is a secondary element.

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

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

なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウム等から選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、CAC−OSは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。 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 and a nanoparticle mainly including In. The region observed in the form of particles refers to a configuration in which each region is randomly dispersed in a mosaic shape.

CAC−OSは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、CAC−OSをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス(代表的にはアルゴン)、酸素ガス、および窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を0%以上30%未満、好ましくは0%以上10%以下とすることが好ましい。 The CAC-OS can be formed by a sputtering method under a condition where the substrate is not intentionally heated, for example. In the case where a CAC-OS is formed by a sputtering method, any one or more selected from an inert gas (typically argon), an oxygen gas, and a nitrogen gas may be used as a deposition gas. Good. Further, the flow rate ratio of the oxygen gas to the total flow rate of the deposition gas during film formation is preferably as low as possible. For example, the flow rate ratio of the oxygen gas is 0% 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)測定法のひとつであるOut−of−plane法によるθ/2θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、X線回折から、測定領域のa−b面方向、およびc軸方向の配向は見られないことが分かる。 The CAC-OS is characterized in that no clear peak is observed when it is measured using a θ / 2θ scan by the out-of-plane method, which is one of the X-ray diffraction (XRD) measurement methods. Have. That is, it can be seen from X-ray diffraction that no orientation in the ab plane direction and c-axis direction of the measurement region is observed.

またCAC−OSは、プローブ径が1nmの電子線(ナノビーム電子線ともいう。)を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、リング状に輝度の高い領域と、該リング領域に複数の輝点が観測される。従って、電子線回折パターンから、CAC−OSの結晶構造が、平面方向、および断面方向において、配向性を有さないnc(nano−crystal)構造を有することがわかる。 In addition, in the CAC-OS, an electron 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 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、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。 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等が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。 The CAC-OS has a structure different from that of the IGZO compound in which the metal element is uniformly distributed, and has a property different from that of the IGZO compound. That is, in the CAC-OS, a region in which GaO X3 or the like is a main component and a region in which In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is a main component are phase-separated from each other, and each region is mainly composed of each element. Has a mosaic structure.

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

一方、GaOX3等が主成分である領域は、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、GaOX3等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、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, regions GaO X3, etc. as a main component, as compared to the In X2 Zn Y2 O Z2 or InO X1 is the main component area, it is highly regions insulating. That is, the region whose main component is GaO X3 or the like is distributed in the oxide semiconductor, whereby leakage current can be suppressed and good switching operation can be realized.

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

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

本実施の形態は、他の実施の形態または実施例等に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。 This embodiment can be implemented in combination with any of the structures described in the other embodiments or examples as appropriate.

(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を適用可能な電子機器について説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment, electronic devices to which the display device of one embodiment of the present invention can be applied will be described.

本発明の一態様の表示装置を適用可能な電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用等のモニタ、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、パチンコ機等の大型ゲーム機等が挙げられる。 Examples of electronic devices to which the display device of one embodiment of the present invention can be applied 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 the like. Examples thereof include a large game machine such as a telephone, a portable game machine, a portable information terminal, a sound reproducing device, and a pachinko machine.

図22(A)、(B)、(C)に、携帯情報端末を示す。本実施の形態の携帯情報端末は、例えば、電話機、手帳、または情報閲覧装置等から選ばれた一つまたは複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンまたはスマートウォッチとして用いることができる。本実施の形態の携帯情報端末は、例えば、移動電話、電子メール、文章閲覧および作成、音楽再生、動画再生、インターネット通信、ゲーム等の種々のアプリケーションを実行することができる。
図22(A)、(B)、(C)に示す携帯情報端末は、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、テキスト画像等)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻等を表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信または受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図22(A)、(B)、(C)に示す携帯情報端末が有する機能はこれらに限定されず、その他の機能を有していてもよい。
22A, 22B, and 22C show a portable information terminal. The portable information terminal of the present embodiment has one or more functions selected from, for example, a telephone, a notebook, an information browsing device, or the like. Specifically, it can be used as a smartphone or a smart watch. The portable information terminal of the present embodiment can execute various applications such as mobile phone, e-mail, text browsing and creation, music playback, video playback, Internet communication, and games.
The portable information terminal illustrated in FIGS. 22A, 22B, and 22C can have a variety of functions. For example, a function for displaying various information (still images, moving images, text images, etc.) on a display unit, a touch panel function, a function for displaying a calendar, date or time, a function for controlling processing by various software (programs), Wireless communication function, function for connecting to various computer networks using the wireless communication function, function for transmitting or receiving various data using the wireless communication function, and reading and displaying the program or data recorded on the recording medium It can have a function of displaying on the section. Note that the functions of the portable information terminal illustrated in FIGS. 22A, 22B, and 22C are not limited to these, and may have other functions.

図22(A)、(B)、(C)に示す携帯情報端末は、移動電話、電子メール、文章閲覧および作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲーム等の種々のアプリケーションを実行することができる。また、図22(A)、(B)、(C)に示す携帯情報端末は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能である。例えば、図22(C)に示す腕時計型の携帯情報端末820は、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。 The portable information terminal shown in FIGS. 22A, 22B, and 22C can execute various applications such as mobile phone, e-mail, text browsing and creation, music playback, Internet communication, and computer games. . In addition, the portable information terminal shown in FIGS. 22A, 22B, and 22C can execute short-range wireless communication with a communication standard. For example, the wristwatch-type portable information terminal 820 illustrated in FIG. 22C can talk hands-free by communicating with a headset capable of wireless communication.

図22(A)に示す携帯情報端末800は、筐体811、表示部812、操作ボタン813、外部接続ポート814、スピーカ815、マイク816等を有する。携帯情報端末800の表示部812は平面を有する。 A portable information terminal 800 illustrated in FIG. 22A includes a housing 811, a display portion 812, operation buttons 813, an external connection port 814, a speaker 815, a microphone 816, and the like. Display unit 812 of portable information terminal 800 has a flat surface.

図22(B)に示す携帯情報端末810は、筐体811、表示部812、操作ボタン813、外部接続ポート814、スピーカ815、マイク816、カメラ817等を有する。携帯情報端末810の表示部812は曲面を有する。 A portable information terminal 810 illustrated in FIG. 22B includes a housing 811, a display portion 812, operation buttons 813, an external connection port 814, a speaker 815, a microphone 816, a camera 817, and the like. The display unit 812 of the portable information terminal 810 has a curved surface.

図22(C)に、腕時計型の携帯情報端末820を示す。携帯情報端末820は、筐体811、表示部812、スピーカ815、操作キー818(電源スイッチまたは操作スイッチを含む)等を有する。携帯情報端末820の表示部812の外形は円形状とすることができる。携帯情報端末の表示部812は、平面を有する。なお、操作キーを、操作用の入力装置ということもできる。 FIG. 22C illustrates a wristwatch-type portable information terminal 820. The portable information terminal 820 includes a housing 811, a display portion 812, a speaker 815, operation keys 818 (including a power switch or an operation switch), and the like. The external shape of the display unit 812 of the portable information terminal 820 can be a circular shape. The display unit 812 of the portable information terminal has a flat surface. The operation key can also be referred to as an input device for operation.

本発明の一態様の表示装置を、表示部812に用いることができる。これにより、消費電力を低減した携帯情報端末を作製することができる。 The display device of one embodiment of the present invention can be used for the display portion 812. Thereby, a portable information terminal with reduced power consumption can be manufactured.

本実施の形態の携帯情報端末は、表示部812にタッチセンサを備える。電話を掛ける、あるいは文字を入力する等のあらゆる操作は、指やスタイラス等で表示部812に触れることで行うことができる。 The portable information terminal of this embodiment includes a touch sensor in the display portion 812. All operations such as making a call or inputting characters can be performed by touching the display portion 812 with a finger, a stylus, or the like.

また、操作ボタン813の操作により、電源のON、OFF動作や、表示部812に表示される画像の種類の切り替えを行うことができる。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。 In addition, by operating the operation button 813, the power can be turned on and off, and the type of image displayed on the display portion 812 can be switched. For example, the mail creation screen can be switched to the main menu screen.

また、携帯情報端末の内部に、ジャイロセンサまたは加速度センサ等の検出装置を設けることで、携帯情報端末の向き(縦か横か)を判断して、表示部812の画面表示の向きを自動的に切り替えることができる。また、画面表示の向きの切り替えは、表示部812に触れること、操作ボタン813の操作、またはマイク816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 portable information terminal, the orientation (portrait or landscape) of the portable information terminal is determined, and the screen display orientation of the display unit 812 is automatically set. You can switch to The screen display orientation can also be switched by touching the display portion 812, operating the operation buttons 813, or inputting voice using the microphone 816.

図22(D)に示すコンピュータ830は、本体831、筐体832、表示部833、キーボード834、外部接続ポート835、ポインティングデバイス836等を含む。なお、コンピュータは、本発明の一態様の表示装置をその表示部833に用いることにより作製される。これにより、消費電力を低減したコンピュータを作製することができる。 A computer 830 illustrated in FIG. 22D includes a main body 831, a housing 832, a display portion 833, a keyboard 834, an external connection port 835, a pointing device 836, and the like. Note that the computer is manufactured using the display device of one embodiment of the present invention for the display portion 833. Thus, a computer with reduced power consumption can be manufactured.

図22(E)に示すカメラ840は、筐体841、表示部842、操作ボタン843、シャッターボタン844等を有する。またカメラ840には、着脱可能なレンズ846が取り付けられている。 A camera 840 illustrated in FIG. 22E includes a housing 841, a display portion 842, operation buttons 843, a shutter button 844, and the like. A removable lens 846 is attached to the camera 840.

本発明の一態様の表示装置を、表示部842に用いることができる。これにより、消費電力を低減したカメラを作製することができる。 The display device of one embodiment of the present invention can be used for the display portion 842. Thereby, a camera with reduced power consumption can be manufactured.

ここではカメラ840を、レンズ846を筐体841から取り外して交換することが可能な構成としたが、レンズ846と筐体841とが一体となっていてもよい。 Here, the camera 840 is configured such that the lens 846 can be removed from the housing 841 and replaced, but the lens 846 and the housing 841 may be integrated.

カメラ840は、シャッターボタン844を押すことにより、静止画または動画を撮像することができる。また、表示部842はタッチパネルとしての機能を有し、表示部842をタッチすることにより撮像することも可能である。 The camera 840 can capture a still image or a moving image by pressing the shutter button 844. In addition, the display portion 842 has a function as a touch panel and can capture an image by touching the display portion 842.

なお、カメラ840は、ストロボ装置や、ビューファインダー等を別途装着することができる。または、これらが筐体841に組み込まれていてもよい。 The camera 840 can be separately attached with a strobe device, a viewfinder, and the like. Alternatively, these may be incorporated in the housing 841.

図22(F)に示すテレビジョン装置850は、筐体851に表示部852が組み込まれている。表示部852では、映像を表示することが可能である。本発明の一態様の表示装置を表示部852に用いることができる。これにより、消費電力を低減したテレビジョン装置を作製することができる。また、ここでは、スタンド853により筐体851を支持した構成を示している。 In a television device 850 illustrated in FIG. 22F, a display portion 852 is incorporated in a housing 851. The display portion 852 can display an image. The display device of one embodiment of the present invention can be used for the display portion 852. Thus, a television device with reduced power consumption can be manufactured. Here, a configuration in which the casing 851 is supported by a stand 853 is shown.

テレビジョン装置850の操作は、筐体851が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機861により行うことができる。リモコン操作機861が備える操作キーにより、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部852に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機861に、当該リモコン操作機861から出力する情報を表示する表示部を設ける構成としてもよい。 The television device 850 can be operated with an operation switch provided in the housing 851 or a separate remote controller 861. The operation keys of the remote controller 861 can be used to perform channel and volume operations, and an image displayed on the display portion 852 can be operated. The remote controller 861 may be provided with a display unit that displays information output from the remote controller 861.

なお、テレビジョン装置850は、受信機やモデム等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、さらにモデムを介して有線また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)または双方向(送信者と受信者間、あるいは受信者間同士等)の情報通信を行うことも可能である。 Note that the television set 850 is provided with a receiver, a modem, and the like. General TV broadcasts can be received by a receiver, and connected to a wired or wireless communication network via a modem, so that it can be unidirectional (sender to receiver) or bidirectional (sender and receiver). It is also possible to perform information communication between each other or between recipients.

本実施の形態は、他の実施の形態または実施例等に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。 This embodiment can be implemented in combination with any of the structures described in the other embodiments or examples as appropriate.

本実施例では、表示装置10の特性に関する測定結果等について説明する。なお、本実施例において、表示素子22は反射型液晶とし、表示素子24はOLEDとする。また、以降の実施例においても、表示素子22は反射型液晶とし、表示素子24はOLEDとする。 In the present embodiment, measurement results and the like regarding the characteristics of the display device 10 will be described. In the present embodiment, the display element 22 is a reflective liquid crystal, and the display element 24 is an OLED. In the following embodiments, the display element 22 is a reflective liquid crystal and the display element 24 is an OLED.

また、本実施例において、画素13とは、表示素子24を用いて画像を表示する機能を有する画素を意味し、画素43とは、表示素子22を用いて画像を表示する機能を有する画素を意味する。なお、以降の実施例においても、画素13とは、表示素子24を用いて画像を表示する機能を有する画素を意味し、画素43とは、表示素子22を用いて画像を表示する機能を有する画素を意味する場合がある。 In this embodiment, the pixel 13 means a pixel having a function of displaying an image using the display element 24, and the pixel 43 is a pixel having a function of displaying an image using the display element 22. means. In the following embodiments, the pixel 13 means a pixel having a function of displaying an image using the display element 24, and the pixel 43 has a function of displaying an image using the display element 22. It may mean a pixel.

図23(A)、(B)は、本実施例で測定等を行った表示装置10が有する、画素13および画素43の構成を示す写真である。図23(A)に示す構成では、1個の画素13が、表示領域22Rd、表示領域22Gd、表示領域22Bd、表示領域24Rd、表示領域24Gd、および表示領域24Bdをすべて有する。つまり、画素13の画素密度と画素43の画素密度が等しいということができる。 FIGS. 23A and 23B are photographs showing the configuration of the pixel 13 and the pixel 43 included in the display device 10 which has been measured in this embodiment. In the configuration shown in FIG. 23A, one pixel 13 has a display area 22Rd, a display area 22Gd, a display area 22Bd, a display area 24Rd, a display area 24Gd, and a display area 24Bd. That is, it can be said that the pixel density of the pixel 13 and the pixel density of the pixel 43 are equal.

図23(B)に示す構成では、1個の画素13は、表示領域24Rd、表示領域24Gd、表示領域24Bd、および表示領域24Wdをすべて有する。一方、1個の画素13は、表示領域22Rd、表示領域22Gd、表示領域22Bd、および表示領域22Wdのうち1つのみを有する。つまり、図3に示す構成と等しく、画素密度の単位をppiとした場合、画素43の画素密度が画素13の画素密度の1/2であるということができる。 In the configuration illustrated in FIG. 23B, one pixel 13 includes a display region 24Rd, a display region 24Gd, a display region 24Bd, and a display region 24Wd. On the other hand, one pixel 13 has only one of the display area 22Rd, the display area 22Gd, the display area 22Bd, and the display area 22Wd. That is, it is equivalent to the configuration shown in FIG. 3, and when the unit of pixel density is ppi, it can be said that the pixel density of the pixel 43 is ½ of the pixel density of the pixel 13.

本実施例において、図23(A)に示す構成の画素を有する表示装置10に入射した光の反射率と、図23(B)に示す構成の画素を有する表示装置10に入射した光の反射率を測定した。当該光の反射率の測定系を図24に示す。 In this embodiment, the reflectance of light incident on the display device 10 having the pixel structure shown in FIG. 23A and the reflection of light incident on the display device 10 having the pixel structure shown in FIG. The rate was measured. FIG. 24 shows a measurement system for the reflectance of the light.

図24に示す測定系では、極角30°の位置に投光部61を設け、極角0°の位置に受光部62を設けた。つまり、投光部61と受光部62との間の角63を30°とした。投光部61から表示部12に光を照射し、受光部62が受光した光の輝度を基に反射率を測定した。なお、本実施例において、図24に示す測定系で測定される、標準白色板に入射した光の反射率を100%とした。なお、以降の実施例においても、標準白色板に入射した光の反射率を100%とした。 In the measurement system shown in FIG. 24, the light projecting unit 61 is provided at a position where the polar angle is 30 °, and the light receiving unit 62 is provided at a position where the polar angle is 0 °. That is, the angle 63 between the light projecting unit 61 and the light receiving unit 62 is set to 30 °. The display unit 12 was irradiated with light from the light projecting unit 61, and the reflectance was measured based on the luminance of the light received by the light receiving unit 62. In this example, the reflectance of light incident on the standard white plate, measured by the measurement system shown in FIG. 24, was set to 100%. Also in the following examples, the reflectance of light incident on the standard white plate was set to 100%.

図25は、表示装置10に入射した光の反射率と、画素43の画素密度との関係を示すグラフである。図25において、「反射型液晶ディスプレイ」は、文献「D.Kubota,et al.,Ekisho 20(2),85−91,2016−04−25」に記載された反射型液晶ディスプレイにおける反射率を画素密度に対しプロットした結果である。図25では、プロット「反射型液晶ディスプレイ」を通る直線を破線で示している。 FIG. 25 is a graph showing the relationship between the reflectance of light incident on the display device 10 and the pixel density of the pixels 43. In FIG. 25, “reflection type liquid crystal display” indicates the reflectance in the reflection type liquid crystal display described in the document “D. Kubota, et al., Ekisho 20 (2), 85-91, 016-06-25”. It is the result plotted against the pixel density. In FIG. 25, a straight line passing through the plot “reflection type liquid crystal display” is indicated by a broken line.

また、「表示装置10(見積もり)」は、プロット「反射型液晶ディスプレイ」を通る直線から見積もった、図23(A)に示す構成の画素を有する表示装置10に入射した光の反射率を、画素43の画素密度に対しプロットした結果である。図25では、画素13の画素密度と画素43の画素密度がいずれも513ppiの場合における反射率、および画素13の画素密度と画素43の画素密度がいずれも292ppiの場合における反射率をプロットしている。画素13および画素43の画素密度が513ppiの場合、反射率は27%と見積もられ、画素13および画素43の画素密度が292ppiの場合、反射率は33%と見積もられた。なお、図23(A)には示していないが、画素13および画素43の画素密度がいずれも292ppiの場合における反射率の、図24に示す測定系で測定した実測値は、34.3%であった。また、画素13および画素43の画素密度がいずれも292ppiである場合、画素13の画素ピッチは87μmとなった。 The “display device 10 (estimation)” is the reflectance of the light incident on the display device 10 having the pixel having the configuration shown in FIG. 23A estimated from the straight line passing through the plot “reflection type liquid crystal display”. This is a result plotted with respect to the pixel density of the pixel 43. In FIG. 25, the reflectance when the pixel density of the pixel 13 and the pixel density of the pixel 43 are both 513 ppi and the reflectance when the pixel density of the pixel 13 and the pixel density of the pixel 43 are both 292 ppi are plotted. Yes. When the pixel density of the pixel 13 and the pixel 43 is 513 ppi, the reflectance is estimated to be 27%, and when the pixel density of the pixel 13 and the pixel 43 is 292 ppi, the reflectance is estimated to be 33%. Although not shown in FIG. 23A, the measured value measured by the measurement system shown in FIG. 24 of the reflectance when the pixel density of both the pixel 13 and the pixel 43 is 292 ppi is 34.3%. Met. Further, when the pixel density of both the pixel 13 and the pixel 43 is 292 ppi, the pixel pitch of the pixel 13 is 87 μm.

また、「表示装置10(実測)」は、図23(B)に示す構成の画素を有する表示装置10に入射した光の反射率の、図24に示す測定系で測定した実測値をプロットした結果である。なお、画素13の画素密度は257ppiとし、画素43の画素密度は513ppiとした。また、画素13の画素ピッチは49.5μmとした。 Further, “display device 10 (actual measurement)” is a plot of actual measurement values measured by the measurement system shown in FIG. 24 of the reflectance of light incident on the display device 10 having the pixel configuration shown in FIG. It is a result. The pixel density of the pixel 13 was 257 ppi, and the pixel density of the pixel 43 was 513 ppi. The pixel pitch of the pixels 13 was 49.5 μm.

図23(B)に示す構成の表示装置10に入射した光の反射率の実測値は54.1%であり、見積もり値より高い値であった。 The measured value of the reflectance of the light incident on the display device 10 having the configuration shown in FIG. 23B was 54.1%, which was higher than the estimated value.

図26は、表示素子から射出される光の輝度と、周辺環境の照度との関係を示すグラフである。図26において、「市販OLEDディスプレイ」は、市販されているOLEDディスプレイにおけるOLEDが発する光の輝度を、周辺環境の照度に対しプロットした実測値である。周辺環境の照度が高くなると、視認性を高めるためにOLEDの輝度が高くなる。また、OLEDが発することのできる光の輝度には限界があるため、周辺環境の照度が一定値を越えると、OLEDが発する光の輝度が飽和し、コントラストが周辺環境の照度の増加に伴って低下する。 FIG. 26 is a graph showing the relationship between the luminance of light emitted from the display element and the illuminance of the surrounding environment. In FIG. 26, “commercial OLED display” is an actual measurement value obtained by plotting the luminance of light emitted from an OLED in a commercially available OLED display against the illuminance of the surrounding environment. When the illuminance in the surrounding environment increases, the brightness of the OLED increases in order to improve visibility. In addition, since there is a limit to the luminance of light that can be emitted by the OLED, when the illuminance of the surrounding environment exceeds a certain value, the luminance of the light emitted by the OLED is saturated, and the contrast increases as the illuminance of the surrounding environment increases. descend.

また、「表示装置10(表示素子22)」は、表示装置10が有する表示素子22により反射された光の輝度と、周辺環境の照度との関係を示す。また、「表示装置10(表示素子24)」は、表示装置10が有する表示素子24から発せられた光の輝度と、周辺環境の照度との関係を示す。図26では、図23(A)に示す構成の画素を有する表示装置10に設けられた表示素子22により反射された光の輝度と、周辺環境の照度との関係、および当該表示装置10に設けられた表示素子24から発せられた光の輝度と、周辺環境の照度との関係を示す。また、図26では、図23(B)に示す構成の画素を有する表示装置10に設けられた表示素子22により反射された光の輝度と、周辺環境の照度との関係、および当該表示装置10に設けられた表示素子24から発せられた光の輝度と、周辺環境の照度との関係を示す。なお、図26において、図23(A)に示す構成の画素を有する表示装置10を“(A)”とし、図23(B)に示す構成の画素を有する表示装置10を“(B)”とする。 The “display device 10 (display element 22)” indicates the relationship between the luminance of light reflected by the display element 22 included in the display device 10 and the illuminance of the surrounding environment. “Display device 10 (display element 24)” indicates the relationship between the luminance of light emitted from the display element 24 included in the display device 10 and the illuminance of the surrounding environment. In FIG. 26, the relationship between the luminance of light reflected by the display element 22 provided in the display device 10 including the pixel having the structure illustrated in FIG. 23A and the illuminance of the surrounding environment, and the display device 10 is provided. The relationship between the brightness | luminance of the light emitted from the displayed display element 24 and the illumination intensity of surrounding environment is shown. In FIG. 26, the relationship between the luminance of light reflected by the display element 22 provided in the display device 10 including the pixel having the configuration illustrated in FIG. 23B and the illuminance of the surrounding environment, and the display device 10. The relationship between the brightness | luminance of the light emitted from the display element 24 provided in, and the illumination intensity of surrounding environment is shown. In FIG. 26, the display device 10 having the pixel configuration shown in FIG. 23A is referred to as “(A)”, and the display device 10 having the pixel configuration shown in FIG. 23B is “(B)”. And

なお、表示装置10に入射した光の反射率を実測した場合と同様に、図23(A)に示す構成の画素を有する表示装置10では、画素13の画素密度および画素43の画素密度はいずれも292ppiとし、画素13の画素ピッチは87μm×87μmとした。また、前述のように、表示装置10に入射した光の反射率は34.3%であった。図23(B)に示す構成の画素を有する表示装置10では、画素13の画素密度は513ppi、画素43の画素密度は257ppiとし、画素13の画素ピッチは49.5μm×49.5μmとした。また、前述のように、表示装置10に入射した光の反射率は54.1%であった。 Note that as in the case where the reflectance of light incident on the display device 10 is actually measured, in the display device 10 including the pixel having the structure illustrated in FIG. 23A, the pixel density of the pixel 13 and the pixel density of the pixel 43 are any. And 292 ppi, and the pixel pitch of the pixels 13 was 87 μm × 87 μm. Further, as described above, the reflectance of the light incident on the display device 10 was 34.3%. In the display device 10 including the pixel having the structure illustrated in FIG. 23B, the pixel density of the pixel 13 is 513 ppi, the pixel density of the pixel 43 is 257 ppi, and the pixel pitch of the pixel 13 is 49.5 μm × 49.5 μm. Further, as described above, the reflectance of light incident on the display device 10 was 54.1%.

表示装置10では、周辺環境の照度が高くなるほど表示素子22により反射される光の輝度が高くなる。これにより、表示素子24の輝度を低下させることができる。特に、表示装置10が図23(B)に示す構成の画素を有する場合、表示装置10に入射した光の反射率が高くなり、これにより表示素子22により反射された光の輝度が、表示装置10が図23(A)に示す構成の画素を有する場合より高くなる。したがって、表示装置10が図23(B)に示す構成の画素を有する場合における、表示素子24から発せられる光の輝度を、表示装置10が図23(A)に示す構成の画素を有する場合における、表示素子24から発せられる光の輝度より低くすることができる。表示装置10が図23(B)に示す構成の画素を有する場合、周辺環境の照度が9000lx以上では表示素子24を使用しなくても、十分な視認性を確保するために必要な輝度の画像を表示することができることが確認された。 In the display device 10, the luminance of light reflected by the display element 22 increases as the illuminance in the surrounding environment increases. Thereby, the brightness | luminance of the display element 24 can be reduced. In particular, in the case where the display device 10 includes the pixel having the structure illustrated in FIG. 23B, the reflectance of light incident on the display device 10 is increased, whereby the luminance of the light reflected by the display element 22 is increased. 10 is higher than when the pixel has the structure shown in FIG. Therefore, the luminance of light emitted from the display element 24 in the case where the display device 10 includes the pixel having the structure illustrated in FIG. 23B is the luminance of the light emitted from the display element 24. The luminance of the light emitted from the display element 24 can be made lower. In the case where the display device 10 includes the pixel having the structure illustrated in FIG. 23B, an image having a luminance necessary for ensuring sufficient visibility even when the illuminance of the surrounding environment is 9000 lx or more without using the display element 24. It was confirmed that can be displayed.

なお、本実施例に示す構成は、他の実施の形態または実施例に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。 Note that the structure described in this example can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments or examples.

本実施例では、図3に示す構成の表示装置10により画像を表示した際の表示結果、および当該表示装置10の光学特性について説明する。 In this embodiment, a display result when an image is displayed by the display device 10 having the configuration shown in FIG. 3 and optical characteristics of the display device 10 will be described.

表1は、画像表示および光学特性の測定を行った表示装置10の仕様である。表1において、表示素子22をR−LCと表記し、表示素子24をOLEDと表記している。なお、以降の実施の形態においても、表示素子22をR−LCと表記し、表示素子24をOLEDと表記する場合がある。また、表1において、R−LCの画素は、画素43を示し、OLEDの画素は、画素13を示す。 Table 1 shows the specifications of the display device 10 that performed image display and measurement of optical characteristics. In Table 1, the display element 22 is expressed as R-LC, and the display element 24 is expressed as OLED. In the following embodiments, the display element 22 may be expressed as R-LC and the display element 24 may be expressed as OLED. In Table 1, the R-LC pixel indicates the pixel 43, and the OLED pixel indicates the pixel 13.

また、表示素子22のみを用いて表示された画像を図27(A)に示し、表示素子24のみを用いて表示された画像を図27(B)に示す。また、光学特性の測定結果を図28に示す。なお、図28において、「R−LC mode」は表示素子22のみを用いて画像を表示した場合を示し、「OLED mode」は表示素子24のみを用いて画像を表示した場合を示す。 An image displayed using only the display element 22 is shown in FIG. 27A, and an image displayed using only the display element 24 is shown in FIG. In addition, the measurement results of the optical characteristics are shown in FIG. In FIG. 28, “R-LC mode” indicates a case where an image is displayed using only the display element 22, and “OLED mode” indicates a case where an image is displayed using only the display element 24.

図27(A)、(B)に示すように、表示装置10により表示される画像は、表示素子22を用いた場合、および表示素子24を用いた場合のいずれにおいても良好な表示品位であることが確認された。 As shown in FIGS. 27A and 27B, the image displayed by the display device 10 has good display quality both when the display element 22 is used and when the display element 24 is used. It was confirmed.

また、表示素子24が有する発光層をRGB塗り分け方式により形成し、BT2020規格の色域に対応する材料を使用することで、表示素子22のNTSC比が121%となることが図28から確認された。なお、表示素子22のNTSC比は21%であった。 In addition, it is confirmed from FIG. 28 that the NTSC ratio of the display element 22 is 121% by forming the light emitting layer of the display element 24 by the RGB coating method and using a material corresponding to the color gamut of the BT2020 standard. It was done. The NTSC ratio of the display element 22 was 21%.

なお、本実施例に示す構成は、他の実施の形態または実施例に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。 Note that the structure described in this example can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments or examples.

本実施例では、図10に示す構成の画素13を有する表示装置10等の特性に関する測定結果等について説明する。 In the present embodiment, measurement results and the like regarding characteristics of the display device 10 having the pixel 13 having the configuration shown in FIG. 10 will be described.

図29(A)は、図10に示す表示領域22Mdを表示領域22Rdに、表示領域24Gdを表示領域22Gdに、表示領域24Bdを表示領域22Bdにそれぞれ変えた構成の画素13を有する表示装置において、当該表示装置に入射した光のうち、表示素子22等により反射される割合である反射率と、入射した光の波長との関係である。なお、本実施例において、このような構成の画素13を、従来構成の画素13という。また、以降の実施例においても、このような構成の画素13を、従来構成の画素13という場合がある。 FIG. 29A shows a display device having a pixel 13 having a configuration in which the display area 22Md shown in FIG. 10 is changed to the display area 22Rd, the display area 24Gd is changed to the display area 22Gd, and the display area 24Bd is changed to the display area 22Bd. This is the relationship between the reflectance, which is the ratio of light incident on the display device, reflected by the display element 22 and the like, and the wavelength of the incident light. In this embodiment, the pixel 13 having such a configuration is referred to as a pixel 13 having a conventional configuration. In the following embodiments, the pixel 13 having such a configuration may be referred to as a pixel 13 having a conventional configuration.

従来構成の画素13では、表示素子22により表示される画像の精細度が、表示素子24により表示される画像の精細度と変わらない。また、従来構成の画素13では、表示領域22dおよび表示領域24dの両方から赤色、緑色、および青色の光が射出される。 In the pixel 13 having the conventional configuration, the definition of the image displayed by the display element 22 is not different from the definition of the image displayed by the display element 24. In the pixel 13 having the conventional configuration, red, green, and blue light is emitted from both the display area 22d and the display area 24d.

図29(B)は、図10に示す構成の画素13を有する表示装置10において、表示装置に入射した光のうち、表示素子22等により反射される割合である反射率と、入射した光の波長との関係である。つまり、表示素子22により表示される画像の精細度が、表示素子24により表示される画像の精細度と変わらない。一方、表示領域22dからは、マゼンタ、黄色、およびシアンの光が射出され、表示領域24dからは赤色、緑色、および青色の光が射出される。 FIG. 29B shows a reflectance which is a ratio of the light incident on the display device reflected by the display element 22 and the like and the incident light in the display device 10 having the pixel 13 having the structure shown in FIG. It is the relationship with the wavelength. That is, the definition of the image displayed by the display element 22 is not different from the definition of the image displayed by the display element 24. On the other hand, magenta, yellow, and cyan light are emitted from the display area 22d, and red, green, and blue light are emitted from the display area 24d.

図10に示す構成の画素13を有する表示装置10において、表示領域22Cdは、青色の光および緑色の光を透過することができ、表示領域22Mdは、青色の光および赤色の光を透過することができ、表示領域22Ydは、緑色の光および赤色の光を透過することができる。これにより、図29(A)、(B)に示すように、図10に示す構成の画素13に入射した、波長380nm乃至780nmの光の反射率の合計は、従来構成の画素13に入射した、波長380nm乃至780nmの光の反射率の合計の約2倍となることが確認された。 In the display device 10 including the pixel 13 having the configuration illustrated in FIG. 10, the display region 22Cd can transmit blue light and green light, and the display region 22Md transmits blue light and red light. The display area 22Yd can transmit green light and red light. Accordingly, as shown in FIGS. 29A and 29B, the total reflectance of light having a wavelength of 380 nm to 780 nm incident on the pixel 13 having the configuration shown in FIG. 10 is incident on the pixel 13 having the conventional configuration. It was confirmed that the total reflectance of light having a wavelength of 380 nm to 780 nm was about twice as much.

図30(A)は、従来構成の画素13を有する表示装置において、表示素子22のみを用いて表示した画像である。また、図30(B)は、図10に示す構成の画素13を有する表示装置10において、表示素子22のみを用いて表示した画像である。なお、図30(B)に示す画像を表示した表示装置10の仕様を、表2に示す。 FIG. 30A shows an image displayed using only the display element 22 in a display device having the pixel 13 having a conventional configuration. FIG. 30B shows an image displayed using only the display element 22 in the display device 10 including the pixel 13 having the configuration shown in FIG. Table 2 shows specifications of the display device 10 that displays the image shown in FIG.

図30(A)、(B)に示すように、図10に示す構成の画素13を有する表示装置10により表示される画像の表示品位は、従来構成の画素13を有する表示装置により表示される画像の表示品位と比べて遜色なく良好であることが確認された。 As shown in FIGS. 30A and 30B, the display quality of the image displayed by the display device 10 having the pixel 13 having the configuration shown in FIG. 10 is displayed by the display device having the pixel 13 having the conventional configuration. Compared to the display quality of the image, it was confirmed that the quality was excellent.

また、表2に示す仕様の表示装置10における、反射率の並行光投光角依存性を測定した。図31は、反射率の並行光投光角依存性を測定する際に用いた測定系を示す模式図である。投光部51から表示部12に光を照射し、受光部52が受光した光の輝度を基に反射率を測定した。図31において破線で示す、表示部12と平行な位置を0°とした場合の、表示部12と投光部51との角度を並行投光角53とした。表示部12に対して垂直方向に受光部52を設け、投光部を動かして並行投光角53を変化させることにより、反射率の並行光投光角依存性を測定した。 Further, the dependency of the reflectance on the parallel light projection angle in the display device 10 having the specifications shown in Table 2 was measured. FIG. 31 is a schematic diagram showing a measurement system used when measuring the dependency of the reflectance on the parallel light projection angle. Light was irradiated from the light projecting unit 51 to the display unit 12, and the reflectance was measured based on the luminance of the light received by the light receiving unit 52. The angle between the display unit 12 and the light projecting unit 51 when the position parallel to the display unit 12 indicated by a broken line in FIG. The light receiving part 52 was provided in a direction perpendicular to the display part 12, and the parallel light projection angle dependency was measured by moving the light projection part to change the parallel light projection angle 53.

図32は、垂直反射光の並行光投光角依存性の測定結果である。図32において、RGBは、従来構成の画素13を有する表示装置における測定結果であり、CMYは、表2に示した仕様の表示装置10における測定結果である。図32に示すように、図10に示す構成の画素13を有する表示装置10に入射した光の反射率は、従来構成の画素13に入射した光の反射率の約2倍となることが確認された。 FIG. 32 shows the measurement result of the parallel light projection angle dependency of the vertically reflected light. In FIG. 32, RGB is a measurement result in the display device having the pixel 13 of the conventional configuration, and CMY is a measurement result in the display device 10 having the specifications shown in Table 2. As shown in FIG. 32, it is confirmed that the reflectance of light incident on the display device 10 having the pixel 13 having the configuration shown in FIG. 10 is about twice the reflectance of light incident on the pixel 13 having the conventional configuration. It was done.

図33(A)は、表示素子22のみを用いて画像を表示した場合における、光学特性の測定結果を示す。図33(B)は、表示素子24のみを用いて画像を表示した場合における、光学特性の測定結果を示す。図33(A)に示す光学特性は、並行投光角30°、受光部位置の角0°として測定した。 FIG. 33A shows a measurement result of optical characteristics when an image is displayed using only the display element 22. FIG. 33B shows the measurement results of the optical characteristics when an image is displayed using only the display element 24. The optical characteristics shown in FIG. 33A were measured with a parallel projection angle of 30 ° and a light receiving portion position angle of 0 °.

図33(A)、(B)において、CMYは、表2に示した仕様の表示装置10における光学特性であり、CMY−Wは当該表示装置10により画像を表示する場合の白座標を示す。また、図33(A)、(B)において、RGBは、従来構成の画素13を有する表示装置における光学特性であり、RGB−Wは当該表示装置により画像を表示する場合の白座標を示す。 33A and 33B, CMY is an optical characteristic in the display device 10 having the specifications shown in Table 2, and CMY-W indicates white coordinates when an image is displayed by the display device 10. In FIGS. 33A and 33B, RGB is an optical characteristic in a display device having a pixel 13 having a conventional configuration, and RGB-W indicates white coordinates when an image is displayed by the display device.

図33(A)より、表2に示した仕様の表示装置10において、表示素子22のみを用いて表示される画像のNTSC比は19.1%、白座標は(0.350,0.369)であることが確認された。一方、従来構成の画素13を有する表示装置において、表示素子22のみを用いて表示される画像のNTSC比は36.2%、白座標は(0.344,0.362)であることが確認された。 33A, in the display device 10 having the specifications shown in Table 2, the NTSC ratio of an image displayed using only the display element 22 is 19.1%, and the white coordinates are (0.350, 0.369). ). On the other hand, in the display device having the pixel 13 of the conventional configuration, it is confirmed that the NTSC ratio of the image displayed using only the display element 22 is 36.2% and the white coordinates are (0.344, 0.362). It was done.

図33(B)より、表2に示した仕様の表示装置10において、表示素子24のみを用いて表示される画像のNTSC比は94%、白座標は(0.312,0.331)であることが確認された。一方、従来構成の画素13を有する表示装置において、表示素子24のみを用いて表示される画像のNTSC比は103%、白座標は(0.306,0.334)であることが確認された。 33B, in the display device 10 having the specifications shown in Table 2, the NTSC ratio of the image displayed using only the display element 24 is 94%, and the white coordinates are (0.312, 0.331). It was confirmed that there was. On the other hand, in the display device having the pixel 13 of the conventional configuration, it was confirmed that the NTSC ratio of the image displayed using only the display element 24 is 103% and the white coordinates are (0.306, 0.334). .

なお、本実施例に示す構成は、他の実施の形態または実施例に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。 Note that the structure described in this example can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments or examples.

本実施例では、図11に示す構成の画素13を有する表示装置10等の特性に関する測定結果等について説明する。 In this example, measurement results and the like regarding characteristics of the display device 10 having the pixel 13 having the configuration shown in FIG. 11 will be described.

図34(A)、(B)は、図11に示す構成の画素13を有する表示装置10において、画像を表示した結果である。図34(A)は表示素子22のみを用いて表示した画像であり、図34(B)は表示素子24のみを用いて表示した画像である。なお、図34(A)、(B)に示す画像を表示した表示装置10の仕様を、表3に示す。表3において、R−LCの画素は、画素43を示し、OLEDの画素は、画素13を示す。 34A and 34B show results of displaying an image on the display device 10 having the pixel 13 having the configuration shown in FIG. FIG. 34A is an image displayed using only the display element 22, and FIG. 34B is an image displayed using only the display element 24. Table 3 shows the specifications of the display device 10 displaying the images shown in FIGS. 34 (A) and 34 (B). In Table 3, the R-LC pixel indicates the pixel 43, and the OLED pixel indicates the pixel 13.

図34(A)、(B)に示すように、図11に示す構成の画素13を有する表示装置10により表示される画像は、表示素子22を用いた場合、および表示素子24を用いた場合のいずれにおいても良好な表示品位であることが確認された。 As shown in FIGS. 34A and 34B, the image displayed by the display device 10 having the pixel 13 having the configuration shown in FIG. 11 is obtained when the display element 22 is used and when the display element 24 is used. In any of the cases, it was confirmed that the display quality was good.

図35(A)は、反射光の並行光投光角依存性の測定結果である。図35(B)は、反射率と、表示素子22における開口率(画素43の占有面積に対する表示領域22dの割合)との関係を示すグラフである。反射率は、図31に示す測定系により測定した。 FIG. 35A shows the measurement result of the parallel light projection angle dependency of the reflected light. FIG. 35B is a graph showing the relationship between the reflectance and the aperture ratio of the display element 22 (the ratio of the display region 22d to the area occupied by the pixel 43). The reflectance was measured by the measurement system shown in FIG.

図35(A)、(B)において、レイアウトAは、画素43の画素密度と、画素13の画素密度とが等しい場合を示し、レイアウトBは、画素43の画素密度が、画素13の画素密度の1/2である場合を示す。また、RGBは、画素43が、表示領域22Rd、表示領域22Gd、および表示領域22Bdを有する場合を示し、RGBWは、画素43が、表示領域22Rd、表示領域22Gd、表示領域22Bd、および表示領域22Wdを有する場合を示す。また、CMYは、画素43が、表示領域22Cd、表示領域22Md、および表示領域22Ydを有する場合を示し、CMYWは、画素43が、表示領域22Cd、表示領域22Md、表示領域22Yd、および表示領域22Wdを有する場合を示す。つまり、レイアウトA−RGBは、画素13および画素43が従来構成である場合を示し、レイアウトA−CMYは、画素13および画素43が図10に示す構成である場合を示す。また、レイアウトB−RGBWは、画素13および画素43が図3に示す構成である場合を示し、レイアウトB−CMYWは、画素13および画素43が図11に示す構成である場合を示す。なお、レイアウトA−CMYにおいて、表示装置10の仕様は表2と同様であり、レイアウトB−CMYWにおいて、表示装置10の使用は表3と同様である。 35A and 35B, layout A shows a case where the pixel density of the pixel 43 is equal to the pixel density of the pixel 13, and layout B shows that the pixel density of the pixel 43 is equal to the pixel density of the pixel 13. The case where it is 1/2 is shown. RGB indicates a case where the pixel 43 includes the display area 22Rd, the display area 22Gd, and the display area 22Bd. RGBW indicates that the pixel 43 includes the display area 22Rd, the display area 22Gd, the display area 22Bd, and the display area 22Wd. The case where it has is shown. CMY indicates a case where the pixel 43 has a display area 22Cd, a display area 22Md, and a display area 22Yd. CMYW indicates that the pixel 43 has a display area 22Cd, a display area 22Md, a display area 22Yd, and a display area 22Wd. The case where it has is shown. That is, the layout A-RGB shows a case where the pixel 13 and the pixel 43 have the conventional configuration, and the layout A-CMY shows a case where the pixel 13 and the pixel 43 have the configuration shown in FIG. The layout B-RGBW shows a case where the pixel 13 and the pixel 43 have the configuration shown in FIG. 3, and the layout B-CMYW shows a case where the pixel 13 and the pixel 43 have the configuration shown in FIG. In the layout A-CMY, the specifications of the display device 10 are the same as in Table 2, and in the layout B-CMYW, the use of the display device 10 is the same as in Table 3.

図35(A)、(B)より、レイアウトBは、レイアウトAと比べて開口率が低いが、表示領域22Wdを設けることで反射率が高くなることが確認された。 35A and 35B, the layout B has a lower aperture ratio than the layout A, but it has been confirmed that the reflectance is increased by providing the display region 22Wd.

図36(A)は、図3に示す構成の画素13および画素43を有する表示装置10により表示された画像の光学特性の測定結果を示す。図36(B)は、表3に示した仕様の表示装置10により表示された画像の光学特性の測定結果を示す。図36(A)、(B)に示す光学特性は、並行投光角30°、受光部位置の角0°として測定した。 FIG. 36A shows the measurement result of the optical characteristics of the image displayed by the display device 10 having the pixel 13 and the pixel 43 configured as shown in FIG. FIG. 36B shows the measurement result of the optical characteristics of the image displayed by the display device 10 having the specifications shown in Table 3. The optical characteristics shown in FIGS. 36A and 36B were measured with a parallel projection angle of 30 ° and a light receiving portion position angle of 0 °.

図36(A)、(B)において、R−LCは、表示素子22のみを用いて表示した画像の光学特性を示し、R−LC−Wは、表示素子22のみを用いて表示した画像の白座標を示す。また、図36(A)、(B)において、OLEDは、表示素子24のみを用いて表示した画像の光学特性を示し、OLED−Wは、表示素子24のみを用いて表示した画像の白座標を示す。 36A and 36B, R-LC indicates optical characteristics of an image displayed using only the display element 22, and R-LC-W indicates an image displayed using only the display element 22. The white coordinates are shown. In FIGS. 36A and 36B, OLED indicates the optical characteristics of an image displayed using only the display element 24, and OLED-W indicates the white coordinate of the image displayed using only the display element 24. Indicates.

図36(A)より、図3に示す構成の画素13および画素43を有する表示装置10において、表示素子22のみを用いて表示される画像のNTSC比は18%、白座標は(0.344,0.372)であることが確認された。一方、表示素子24のみを用いて表示される画像のNTSC比は113%、白座標は(0.310,0.330)であることが確認された。 36A, in the display device 10 having the pixel 13 and the pixel 43 configured as shown in FIG. 3, the NTSC ratio of an image displayed using only the display element 22 is 18%, and the white coordinate is (0.344). , 0.372). On the other hand, it was confirmed that the NTSC ratio of an image displayed using only the display element 24 is 113% and the white coordinates are (0.310, 0.330).

図36(B)より、表3に示す仕様の表示装置10において、表示素子22のみを用いて表示される画像のNTSC比は11%、白座標は(0.354,0.373)であることが確認された。一方、表示素子24のみを用いて表示される画像のNTSC比は94%、白座標は(0.308,0.329)であることが確認された。 36B, in the display device 10 having the specifications shown in Table 3, the NTSC ratio of an image displayed using only the display element 22 is 11%, and the white coordinates are (0.354, 0.373). It was confirmed. On the other hand, it was confirmed that the NTSC ratio of an image displayed using only the display element 24 is 94% and the white coordinates are (0.308, 0.329).

なお、本実施例に示す構成は、他の実施の形態または実施例に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。 Note that the structure described in this example can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments or examples.

10 表示装置
12 表示部
13 画素
13a 副画素
13b 副画素
13c 副画素
14a ゲートドライバ回路部
14b ゲートドライバ回路部
16a ソースドライバ回路部
16b ソースドライバ回路部
18 外部回路
22 表示素子
22B 表示素子
22Bd 表示領域
22Cd 表示領域
22d 表示領域
22G 表示素子
22Gd 表示領域
22Md 表示領域
22R 表示素子
22Rd 表示領域
22Wd 表示領域
22Yd 表示領域
24 表示素子
24B 表示素子
24Bd 表示領域
24d 表示領域
24G 表示素子
24Gd 表示領域
24R 表示素子
24Rd 表示領域
24Wd 表示領域
30 EL層
31 導電層
32 半透過層
33 正孔輸送層
33R 正孔輸送層
34B 発光層
34G 発光層
34R 発光層
35 電子輸送層
36 導電層
43 画素
51 投光部
52 受光部
53 並行投光角
61 投光部
62 受光部
63 角
112 液晶
113 電極
117 絶縁層
121 絶縁層
131 着色層
132 遮光層
133a 配向膜
133b 配向膜
135 機能性部材
141 接着層
142 接着層
164 IC
176 タッチセンサ
194 絶縁層
201 トランジスタ
202 容量素子
203 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
216 絶縁層
217 導電層
218 導電層
220 絶縁層
221a 導電層
221b 導電層
222a 導電層
222b 導電層
223 導電層
224 絶縁層
225 導電層
231 半導体層
234 周辺回路領域
236 画素回路
237 光
238 光
242 接続層
243 接続体
252 接続部
271 トランジスタ
272 容量素子
273 走査線
274 信号線
275 共通電位線
281 トランジスタ
282 容量素子
283 トランジスタ
284 走査線
285 信号線
286 電源線
291 透過領域
292 遮光領域
311 電極
351 基板
361 基板
365 配線
370 タッチセンサ
372 FPC
374 導電層
375 絶縁層
376a 導電層
376b 導電層
377 導電層
378 絶縁層
800 携帯情報端末
810 携帯情報端末
811 筐体
812 表示部
813 操作ボタン
814 外部接続ポート
815 スピーカ
816 マイク
817 カメラ
818 操作キー
820 携帯情報端末
830 コンピュータ
831 本体
832 筐体
833 表示部
834 キーボード
835 外部接続ポート
836 ポインティングデバイス
840 カメラ
841 筐体
842 表示部
843 操作ボタン
844 シャッターボタン
846 レンズ
850 テレビジョン装置
851 筐体
852 表示部
853 スタンド
861 リモコン操作機
901 入射光
902 反射光
903 発光
910 電子機器
920 電子機器
930 電子機器
940 電子機器
2020 BT
3200a トランジスタ
3200b トランジスタ
3200c トランジスタ
3211 絶縁層
3212 絶縁層
3212a 絶縁層
3212b 絶縁層
3213 絶縁層
3215 絶縁層
3221 導電層
3222a 導電層
3222a_1 導電層
3222a_2 導電層
3222a_3 導電層
3222b 導電層
3222b_1 導電層
3222b_2 導電層
3222b_3 導電層
3223 導電層
3224 絶縁層
3231 金属酸化物層
3231_1 金属酸化物層
3231_2 金属酸化物層
3231d ドレイン領域
3231i チャネル領域
3231s ソース領域
3235 開口部
3236a 開口部
3236b 開口部
3237 開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Display apparatus 12 Display part 13 Pixel 13a Subpixel 13b Subpixel 13c Subpixel 14a Gate driver circuit part 14b Gate driver circuit part 16a Source driver circuit part 16b Source driver circuit part 18 External circuit 22 Display element 22B Display element 22Bd Display area 22Cd Display area 22d Display area 22G Display element 22Gd Display area 22Md Display area 22R Display element 22Rd Display area 22Wd Display area 22Yd Display area 24 Display element 24B Display element 24Bd Display area 24d Display area 24G Display element 24Gd Display area 24R Display element 24Rd Display area 24 Wd Display area 30 EL layer 31 Conductive layer 32 Transflective layer 33 Hole transport layer 33R Hole transport layer 34B Light emitting layer 34G Light emitting layer 34R Light emitting layer 35 Electron transport layer 36 Conductive layer 43 Pixel 51 Projection unit 5 Receiving portion 53 parallel projection angle 61 light emitting portion 62 receiving portion 63 corner 112 LCD 113 electrode 117 insulating layer 121 insulating layer 131 a colored layer 132 light-shielding layer 133a alignment film 133b alignment film 135 functional member 141 adhesive layer 142 adhesive layer 164 IC
176 Touch sensor 194 Insulating layer 201 Transistor 202 Capacitor element 203 Transistor 204 Connection part 205 Transistor 206 Transistor 207 Connection part 211 Insulating layer 212 Insulating layer 213 Insulating layer 214 Insulating layer 216 Insulating layer 217 Conducting layer 218 Conducting layer 220 Insulating layer 221a Conducting layer 221b Conductive layer 222a Conductive layer 222b Conductive layer 223 Conductive layer 224 Insulating layer 225 Conductive layer 231 Semiconductor layer 234 Peripheral circuit region 236 Pixel circuit 237 Light 238 Light 242 Connection layer 243 Connection body 252 Connection portion 271 Transistor 272 Capacitance element 273 Scan line 274 Signal line 275 Common potential line 281 Transistor 282 Capacitance element 283 Transistor 284 Scan line 285 Signal line 286 Power line 291 Transmission area 292 Light-shielding area 311 Electrode 351 Substrate 3 1 substrate 365 wiring 370 touch sensor 372 FPC
374 Conductive layer 375 Insulating layer 376a Conductive layer 376b Conductive layer 377 Conductive layer 378 Insulating layer 800 Portable information terminal 810 Portable information terminal 811 Case 812 Display unit 813 Operation button 814 External connection port 815 Speaker 816 Microphone 817 Camera 818 Operation key 820 Carrying Information terminal 830 Computer 831 Main body 832 Case 833 Display unit 834 Keyboard 835 External connection port 836 Pointing device 840 Camera 841 Case 842 Display unit 843 Operation button 844 Shutter button 846 Lens 850 Television device 851 Case 852 Display unit 853 Stand 861 Remote controller 901 Incident light 902 Reflected light 903 Light emission 910 Electronic device 920 Electronic device 930 Electronic device 940 Electronic device 2020 BT
3200a transistor 3200b transistor 3200c transistor 3211 insulating layer 3212 insulating layer 3212a insulating layer 3212b insulating layer 3213 insulating layer 3215 insulating layer 3221 conductive layer 3222a conductive layer 3222a_1 conductive layer 3222a_2 conductive layer 3222a_3 conductive layer 3222b_2 conductive layer 3222b_1 conductive layer 3222b_1 Layer 3223 Conductive layer 3224 Insulating layer 3231 Metal oxide layer 3231_1 Metal oxide layer 3231_2 Metal oxide layer 3231d Drain region 3231i Channel region 3231s Source region 3235 Opening 3236a Opening 3236b Opening 3237 Opening

Claims (9)

第1の画素と、前記第1の画素と行方向に隣接した第2の画素と、前記第1の画素と列方向に隣接した第3の画素と、を有し、
前記第1乃至第3の画素の各々は、第1の表示領域と、第2の表示領域と、第3の表示領域と、を有し、
前記第1の表示領域は、第1の表示素子を有し、
前記第2の表示領域は、第2の表示素子を有し、
前記第3の表示領域は、第3の表示素子を有し、
前記第1の表示素子および前記第2の表示素子は、発光する機能を有し、
前記第3の表示素子は、前記第3の表示素子に入射した光を反射する機能を有し、
前記第2の画素は、前記第1の画素と前記第2の画素の境界を対称軸として、前記第1の画素が有する前記第1の表示領域と線対称の位置に、前記第1の表示領域を有し、
前記第3の画素は、前記第1の画素と前記第3の画素の境界を対称軸として、前記第1の画素が有する前記第1の表示領域と線対称の位置に、前記第1の表示領域を有することを特徴とする表示装置。
A first pixel; a second pixel adjacent to the first pixel in a row direction; and a third pixel adjacent to the first pixel in a column direction;
Each of the first to third pixels has a first display area, a second display area, and a third display area,
The first display area includes a first display element,
The second display area has a second display element,
The third display area has a third display element,
The first display element and the second display element have a function of emitting light,
The third display element has a function of reflecting light incident on the third display element,
The second pixel has the first display at a position symmetrical to the first display area of the first pixel, with a boundary between the first pixel and the second pixel as an axis of symmetry. Has an area,
The third pixel has the first display at a position symmetrical to the first display area of the first pixel, with a boundary between the first pixel and the third pixel as an axis of symmetry. A display device comprising a region.
請求項1において、
前記第2の画素は、前記第1の画素と前記第2の画素の境界の中心部を対称点として、前記第1の画素が有する前記第2の表示領域と点対称の位置に、前記第2の表示領域を有することを特徴とする表示装置。
In claim 1,
The second pixel is located at a point symmetric with the second display area of the first pixel, with the center of the boundary between the first pixel and the second pixel as a symmetric point. A display device having two display areas.
請求項1において、
前記第3の画素は、前記第1の画素と前記第3の画素の境界の中心部を対称点として、前記第1の画素が有する前記第2の表示領域と点対称の位置に、前記第2の表示領域を有することを特徴とする表示装置。
In claim 1,
The third pixel is located at a point symmetric with the second display area of the first pixel, with a central portion of the boundary between the first pixel and the third pixel as a symmetric point. A display device having two display areas.
請求項1乃至3のいずれか一項において、
前記第1乃至第3の画素は、長辺aμm(aは0以上の実数)、短辺bμm(bは0以上a以下の実数)の矩形であり、
前記第1の画素において、前記第1の表示領域は、前記第1の画素が有する頂点の一つから、前記長辺方向にa/4μm以内かつ前記短辺方向にb/4μm以内の範囲に設けられ、
前記第2の画素において、前記第1の表示領域は、前記第2の画素が有する頂点の一つから、前記長辺方向にa/4μm以内かつ前記短辺方向にb/4μm以内の範囲に設けられ、
前記第3の画素において、前記第1の表示領域は、前記第3の画素が有する頂点の一つから、前記長辺方向にa/4μm以内かつ前記短辺方向にb/4μm以内の範囲に設けられることを特徴とする表示装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The first to third pixels are rectangles having a long side a μm (a is a real number of 0 or more) and a short side b μm (b is a real number of 0 or more and a or less),
In the first pixel, the first display area is within a / 4 μm in the long side direction and within b / 4 μm in the short side direction from one of the vertices of the first pixel. Provided,
In the second pixel, the first display area is within a / 4 μm in the long side direction and within b / 4 μm in the short side direction from one of the vertices of the second pixel. Provided,
In the third pixel, the first display area is within a / 4 μm in the long side direction and within b / 4 μm in the short side direction from one of the vertices of the third pixel. A display device provided.
請求項1乃至4のいずれか一項において、
前記第1の表示領域と、前記第2の表示領域と、は互いに異なる色の光を射出する機能を有することを特徴とする表示装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The display device, wherein the first display area and the second display area have a function of emitting light of different colors.
請求項1乃至5のいずれか一項において、
前記第1の画素が有する前記第3の表示領域と、前記第2の画素が有する前記第3の表示領域と、前記第3の画素が有する前記第3の表示領域と、はそれぞれ異なる色の光を射出する機能を有することを特徴とする表示装置。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
The third display area of the first pixel, the third display area of the second pixel, and the third display area of the third pixel have different colors. A display device having a function of emitting light.
請求項1乃至6のいずれか一項において、
前記第1乃至第3の画素の各々は、第4の表示領域を有し、
前記第4の表示領域は、第4の表示素子を有し、
前記第4の表示素子は、発光する機能を有し、
前記第4の表示領域は、前記第1の表示領域から射出される光、および前記第2の表示領域から射出される光と異なる色の光を射出する機能を有することを特徴とする表示装置。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
Each of the first to third pixels has a fourth display area,
The fourth display area has a fourth display element,
The fourth display element has a function of emitting light,
The fourth display area has a function of emitting light emitted from the first display area and light having a different color from the light emitted from the second display area. .
請求項7において、
前記第1乃至第3の画素は、長辺aμm(aは0以上の実数)、短辺bμm(bは0以上a以下の実数)の矩形であり、
前記第1の画素において、前記第4の表示領域は、前記第1の画素が有する頂点の一つから、前記長辺方向にa/4μm以内かつ前記短辺方向にb/4μm以内の範囲に設けられ、
前記第2の画素において、前記第4の表示領域は、前記第2の画素が有する頂点の一つから、前記長辺方向にa/4μm以内かつ前記短辺方向にb/4μm以内の範囲に設けられ、
前記第3の画素において、前記第4の表示領域は、前記第3の画素が有する頂点の一つから、前記長辺方向にa/4μm以内かつ前記短辺方向にb/4μm以内の範囲に設けられることを特徴とする表示装置。
In claim 7,
The first to third pixels are rectangles having a long side a μm (a is a real number of 0 or more) and a short side b μm (b is a real number of 0 or more and a or less),
In the first pixel, the fourth display region is within a / 4 μm in the long side direction and within b / 4 μm in the short side direction from one of the vertices of the first pixel. Provided,
In the second pixel, the fourth display area is within a / 4 μm in the long side direction and within b / 4 μm in the short side direction from one of the vertices of the second pixel. Provided,
In the third pixel, the fourth display area is within a / 4 μm in the long side direction and within b / 4 μm in the short side direction from one of the vertices of the third pixel. A display device provided.
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の表示装置と、
操作用の入力装置と、を有することを特徴とする電子機器。
A display device according to any one of claims 1 to 8,
And an input device for operation.
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