JP2018159910A - 表示パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置 - Google Patents

表示パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2018159910A
JP2018159910A JP2017248959A JP2017248959A JP2018159910A JP 2018159910 A JP2018159910 A JP 2018159910A JP 2017248959 A JP2017248959 A JP 2017248959A JP 2017248959 A JP2017248959 A JP 2017248959A JP 2018159910 A JP2018159910 A JP 2018159910A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixels
region
pixel
display panel
display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2017248959A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018159910A5 (ja
Inventor
耕平 豊高
Kohei Toyotaka
耕平 豊高
高橋 圭
Kei Takahashi
圭 高橋
英明 宍戸
Hideaki Shishido
英明 宍戸
山崎 舜平
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Publication of JP2018159910A publication Critical patent/JP2018159910A/ja
Publication of JP2018159910A5 publication Critical patent/JP2018159910A5/ja
Priority to JP2022107058A priority Critical patent/JP2022160411A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007Display of intermediate tones
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0248Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
    • H01L27/0251Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1222Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer
    • H01L27/1225Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer with semiconductor materials not belonging to the group IV of the periodic table, e.g. InGaZnO
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1255Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs integrated with passive devices, e.g. auxiliary capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66969Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies not comprising group 14 or group 13/15 materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1216Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being capacitors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/123Connection of the pixel electrodes to the thin film transistors [TFT]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/124Insulating layers formed between TFT elements and OLED elements
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/353Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels characterised by the geometrical arrangement of the RGB subpixels
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/60Forming conductive regions or layers, e.g. electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/041012.5D-digitiser, i.e. digitiser detecting the X/Y position of the input means, finger or stylus, also when it does not touch, but is proximate to the digitiser's interaction surface and also measures the distance of the input means within a short range in the Z direction, possibly with a separate measurement setup
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/027Details of drivers for data electrodes, the drivers handling digital grey scale data, e.g. use of D/A converters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/04Display protection
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/06Handling electromagnetic interferences [EMI], covering emitted as well as received electromagnetic radiation
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2354/00Aspects of interface with display user
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/124Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259Multistep manufacturing methods
    • H01L27/1262Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or coating of the substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78606Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/7869Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/1201Manufacture or treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

【課題】利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供する。
【解決手段】表示領域を有する表示パネルであって、表示領域は、第1の一群の複数の画素、第2の一群の複数の画素、第3の一群の複数の画素、第4の一群の複数の画素、第1の走査線、第2の走査線、第1の信号線および第2の信号線を備える。第1の一群の複数の画素は第1の画素を含み、行方向に配設される。第2の一群の複数の画素は第2の画素を含み、行方向に配設される。第3の一群の複数の画素は第1の画素を含み、行方向と交差する列方向に配設される。第4の一群の複数の画素は第2の画素を含み、列方向に配設される。第1の信号線は第3の一群の複数の画素と電気的に接続され、第2の信号線は第4の一群の複数の画素と電気的に接続される。第1の走査線は第1の一群の複数の画素と電気的に接続され、第2の走査線は第2の一群の複数の画素と電気的に接続される。
【選択図】図1

Description

本発明の一態様は、表示パネル、表示装置、入出力装置または情報処理装置に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、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。
開口率が高いまたは消費電力の低い半導体装置としては、ゲート電極として機能する透光性を有する導電層と、該透光性を有する導電層上に形成されるゲート絶縁膜と、ゲート電極として機能する透光性を有する導電層上にゲート絶縁膜を介して形成される半導体層と、半導体層に電気的に接続されたソース電極又はドレイン電極として機能する透光性を有する導電層と、で構成されているものが知られている(特許文献1)。
特開2009−302520号公報
本発明の一態様は、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することを課題の一とする。または、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を課題の一とする。または、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することを課題の一とする。または、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供することを課題の一とする。または、新規な表示パネル、新規な表示装置、新規な入出力装置、新規な情報処理装置または新規な半導体装置を提供することを課題の一とする。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
(1)本発明の一態様は、画素を有する表示パネルである。画素は、機能層および表示素子を備える。
機能層は可視光を透過する透光性領域を備え、機能層は画素回路を備え、画素回路は導電膜およびトランジスタを備える。
導電膜は可視光を透過する領域を透光性領域に備える。また、トランジスタは半導体膜、第1の電極、第2の電極およびゲート電極を備える。
半導体膜は第1の領域および第2の領域を備え、半導体膜は第1の領域および第2の領域の間に、ゲート電極と重なる領域を備える。第1の領域は第1の電極と電気的に接続される領域を含み、第1の領域は可視光を透過する領域を透光性領域に備える。第2の領域は第2の電極と電気的に接続される領域を含み、第2の領域は可視光を透過する領域を透光性領域に備える。
表示素子は画素回路と電気的に接続され、表示素子は透光性領域を介して、可視光を射出する機能を備える。
(2)また、本発明の一態様は、上記の半導体膜が、2.5eV以上のバンドギャップを備え、上記の導電膜が導電性酸化物を含む上記の表示パネルである。
(3)また、本発明の一態様は、上記の画素回路が透光性領域に容量素子を備え、容量素子が第1の領域または第2の領域を含む、上記の表示パネルである。
(4)また、本発明の一態様は、上記の透光性領域が、赤色の光、緑色の光または青色のいずれかの色の光に対し60%以上の透過率を備える、上記の表示パネルである。
これにより、表示パネルの画素回路を、表示素子より使用者側に配置することができる。または、画素の開口率を高めることができる。または、画素のレイアウトの自由度を高めることができる。または、表示素子が表示する表示の明るさを保ちながら、表示素子に流す電流の密度を下げることができる。または、表示素子に流す電流密度を保ちながら、表示の明るさを明るくすることができる。または、発光素子の信頼性を高めることができる。例えば、有機EL素子を発光素子に用いることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
(5)また、本発明の一態様は、上記の機能層が第1の絶縁膜および第2の絶縁膜を備える表示パネルである。
第1の絶縁膜は画素回路および表示素子の間に挟まれる領域を備え、第1の絶縁膜は第1の開口部を備える。
第2の絶縁膜は画素回路および第1の絶縁膜の間に挟まれる領域を備え、第2の絶縁膜は第2の開口部を備える。また、第2の開口部は第1の開口部と重なる領域を備え、第2の開口部は第1の開口部と一致する周縁を備える。
表示素子は第1の開口部および第2の開口部を介して、画素回路と電気的に接続される。
これにより、表示素子および画素回路を確実に電気的に接続することができる。または、第1の絶縁膜をマスクに用いて、第2の絶縁膜に第2の開口部を形成することができる。または、表示パネルを作製する際に用いるフォトマスクの数、材料および工程を削減することができる。または、表示パネルを作製する際の歩留りを高め、コストを低減することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
(6)また、本発明の一態様は、表示領域を有する上記の表示パネルである。
表示領域は、一群の複数の画素、他の一群の複数の画素、走査線および信号線を備える。
一群の複数の画素は画素を含み、一群の複数の画素は、行方向に配設される。
他の一群の複数の画素は画素を含み、他の一群の複数の画素は、行方向と交差する列方向に配設される。
走査線は一群の複数の画素と電気的に接続され、信号線は他の一群の複数の画素と電気的に接続される。また、走査線は、金属膜を備え、信号線は金属膜を備える。
(7)また、本発明の一態様は、表示領域を有する表示パネルである。
表示領域は、第1の一群の複数の画素、第2の一群の複数の画素、第3の一群の複数の画素、第4の一群の複数の画素、第1の走査線、第2の走査線、第1の信号線および第2の信号線を備える。
第1の一群の複数の画素は第1の画素を含み、第1の一群の複数の画素は行方向に配設される。
第2の一群の複数の画素は第2の画素を含み、第2の一群の複数の画素は、行方向に配設される。
第3の一群の複数の画素は第1の画素を含み、第3の一群の複数の画素は行方向と交差する列方向に配設される。
第4の一群の複数の画素は第2の画素を含み、第4の一群の複数の画素は列方向に配設される。
第1の信号線は第3の一群の複数の画素と電気的に接続され、第2の信号線は第4の一群の複数の画素と電気的に接続される。
第1の走査線は第1の一群の複数の画素と電気的に接続され、第2の走査線は第2の一群の複数の画素と電気的に接続される。
これにより、複数の画素に画像情報を供給することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
(8)また、本発明の一態様は、上記の第4の一群の複数の画素が、第3の一群の複数の画素と交互に配置される上記の表示パネルである。
(9)また、本発明の一態様は、上記の第2の画素が、第1の画素の列方向に隣接する、上記の表示パネルである。
これにより、第3の一群の複数の画素と、第4の一群の複数の画素と、を混在して配設することができる。または、第3の一群の複数の画素が表示する表示と、第4の一群の複数の画素が表示する表示との間に生じる差異を、判別しにくくすることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
(10)また、本発明の一態様は、上記の第1の走査線が選択信号を供給され、第2の走査線は第1の走査線が選択信号を供給される期間に選択信号を供給される、上記の表示パネルである。
(11)また、本発明の一態様は、上記の第2の走査線が第1の走査線と電気的に接続される、上記の表示パネルである。
これにより、一の走査線に選択信号を供給しながら、他の走査線に選択信号を供給することができる。または、一の走査線に選択信号を供給しながら、一の走査線と電気的に接続される画素に供給する画像情報とは異なる画像情報を、他の走査線と電気的に接続される画素に供給することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
(12)また、本発明の一態様は、第1の保護回路と、第2の保護回路と、共通配線と、を有する上記の表示パネルである。
第1の保護回路は第1の走査線と電気的接続され、第1の保護回路は共通配線と電気的接続される。
第2の保護回路は第1の信号線と電気的に接続され、第2の保護回路は共通配線と電気的接続される。
これにより、ノイズ、サージまたは静電気放電等から画素を保護することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた表示パネルを提供することができる。
(13)また、本発明の一態様は、第1の走査線駆動回路と、第1の信号線駆動回路と、を有する上記の表示パネルである。
第1の走査線駆動回路は、第1の走査線および第2の走査線と電気的に接続される。
第1の信号線駆動回路は、第1の信号線および第2の信号線と電気的に接続される。
これにより、第1の走査線に選択信号を供給する期間に、第2の走査線に選択信号を供給することができる。または、第1の信号線に画像情報を供給する期間に、第1の信号線に供給する画像情報とは異なる画像情報を、第2の信号線に供給することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた表示パネルを提供することができる。
(14)また、本発明の一態様は、第1の走査線駆動回路と、第2の走査線駆動回路と、第1の信号線駆動回路と、第2の信号線駆動回路と、を有する上記の表示パネルである。
第1の走査線駆動回路は、第1の走査線の一方の端および第2の走査線の一方の端と電気的に接続される。
第2の走査線駆動回路は、第1の走査線の他方の端および第2の走査線の他方の端と電気的に接続される。また、第2の走査線駆動回路は、第1の走査線駆動回路と同期して選択信号を供給する。
第1の信号線駆動回路は、第1の信号線の一方の端および第2の信号線の一方の端と電気的に接続される。
第2の信号線駆動回路は、第1の信号線の他方の端および第2の信号線の他方の端と電気的に接続される。また、第2の信号線駆動回路は、第1の信号線駆動回路と同期して情報を供給する。
これにより、例えば、配線抵抗または容量結合に由来する選択信号の劣化を抑制することができる。または、劣化が抑制された選択信号を複数の画素に供給することができる。例えば、配線抵抗または容量結合に由来する画像情報の劣化を抑制することができる。または、劣化が抑制された画像情報を複数の画素に供給することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた表示パネルを提供することができる。
(15)また、本発明の一態様は、上記の表示領域が、複数の画素を行列状に備え、7600個以上の画素を行方向に備え、4300個以上の画素を列方向に備える上記の表示パネルである。
これにより、例えば、画素回路に供給する選択信号の劣化を抑制することができる。または、画素回路に供給する画像信号の劣化を抑制することができる。または、画素回路に供給する電源電位の降下を抑制することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
(16)また、本発明の一態様は、上記の表示領域が、第1の画素、第2の画素および第3の画素を備える上記の表示パネルである。
第1の画素は、CIE1931色度座標における色度xが0.680より大きく0.720以下、色度yが0.260以上0.320以下の色の光を射出する。
第2の画素は、CIE1931色度座標における色度xが0.130以上0.250以下、色度yが0.710より大きく0.810以下の色の光を射出する。
第3の画素は、CIE1931色度座標における色度xが0.120以上0.170以下、色度yが0.020以上0.060未満である色の光を射出する。
(17)また、本発明の一態様は、上記の表示素子が透光性領域に向けて、白色の光を射出する機能を備え、第1の絶縁膜が透光性領域に着色材料を含む上記の表示パネルである。
(18)また、本発明の一態様は、上記の表示領域が1インチあたり600個以上の画素を備え、画素が20%以上の開口率を備える上記の表示パネルである。
これにより、異なる色相の光を射出する精細度の高い画素を、隣接するように配置することができる。または、異なる色相の光を射出するように形成された発光性の材料を含む層を、高い精細度で隣接する画素に配置する製造工程上の困難さを回避することができる。または、表示パネルの作製工程の歩留りを高めることができる。その結果、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。
(19)また、本発明の一態様は、第1の基材、第2の基材、接合層および乾燥剤を有する上記の表示パネルである。
第2の基材は第1の基材と重なる領域を備え、機能層は第1の基材および第2の基材の間に挟まれる領域を備え、接合層は第1の基材および第2の基材を貼り合わせる機能を備え、乾燥剤は第1の基材、第2の基材および接合層に囲まれた領域に配設される。
これにより、表示素子への水分などの不純物の拡散を抑制することができる。その結果、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。
(20)また、本発明の一態様は、上記の表示パネルと、制御部と、を有する表示装置である。
制御部は画像情報および制御情報を供給され、制御部は画像情報に基づいて情報を生成し、情報を供給する機能を備える。また、情報は12bit以上の階調を含む。
表示パネルは情報を供給され、走査線は120Hz以上の頻度で選択信号を供給される。また、表示素子は情報に基づいて表示する機能を備える。
これにより、表示素子を用いて画像情報を表示することができる。その結果、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。
(21)また、本発明の一態様は、入力部と、表示部と、を有する入出力装置である。表示部は上記の表示パネルを備える。
入力部は検知領域を備え、入力部は検知領域に近接するものを検知し、検知領域は画素と重なる領域を備える。
これにより、表示部を用いて画像情報を表示しながら、表示部と重なる領域に近接するものを検知することができる。または、表示部に近接させる指などをポインタに用いて、位置情報を入力することができる。または、位置情報を表示部に表示する画像情報に関連付けることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。
(22)また、本発明の一態様は、キーボード、ハードウェアボタン、ポインティングデバイス、タッチセンサ、照度センサ、撮像装置、音声入力装置、視線入力装置、姿勢検出装置、のうち一以上と、上記の表示パネルと、を含む、情報処理装置である。
これにより、さまざまな入力装置を用いて供給する情報に基づいて、画像情報または制御情報を演算装置に生成させることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供することができる。
本明細書に添付した図面では、構成要素を機能ごとに分類し、互いに独立したブロックとしてブロック図を示しているが、実際の構成要素は機能ごとに完全に切り分けることが難しく、一つの構成要素が複数の機能に係わることもあり得る。
本明細書においてトランジスタが有するソースとドレインは、トランジスタの極性及び各端子に与えられる電位の高低によって、その呼び方が入れ替わる。一般的に、nチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられる端子がソースと呼ばれ、高い電位が与えられる端子がドレインと呼ばれる。また、pチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられる端子がドレインと呼ばれ、高い電位が与えられる端子がソースと呼ばれる。本明細書では、便宜上、ソースとドレインとが固定されているものと仮定して、トランジスタの接続関係を説明する場合があるが、実際には上記電位の関係に従ってソースとドレインの呼び方が入れ替わる。
本明細書においてトランジスタのソースとは、活性層として機能する半導体膜の一部であるソース領域、或いは上記半導体膜に接続されたソース電極を意味する。同様に、トランジスタのドレインとは、上記半導体膜の一部であるドレイン領域、或いは上記半導体膜に接続されたドレイン電極を意味する。また、ゲートはゲート電極を意味する。
本明細書においてトランジスタが直列に接続されている状態とは、例えば、第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方のみが、第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方のみに接続されている状態を意味する。また、トランジスタが並列に接続されている状態とは、第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方が第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方に接続され、第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方が第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方に接続されている状態を意味する。
本明細書において接続とは、電気的な接続を意味しており、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝送可能な状態に相当する。従って、接続している状態とは、直接接続している状態を必ずしも指すわけではなく、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝送可能であるように、配線、抵抗、ダイオード、トランジスタなどの回路素子を介して間接的に接続している状態も、その範疇に含む。
本明細書において回路図上は独立している構成要素どうしが接続されている場合であっても、実際には、例えば配線の一部が電極として機能する場合など、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。本明細書において接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
また、本明細書中において、トランジスタの第1の電極または第2の電極の一方がソース電極を、他方がドレイン電極を指す。
本発明の一態様によれば、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。または、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。または、利便性または信頼性に優れた新規な入出力装置を提供することができる。または、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供することができる。または、新規な表示パネル、新規な表示装置、新規な入出力装置、新規な情報処理装置または新規な半導体装置を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
実施の形態に係る表示パネルの構成を説明する上面図および模式図。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明する断面図。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明する断面図。 実施の形態に係る表示パネルの画素の構成を説明する下面図。 実施の形態に係る表示パネルの画素回路を説明する回路図。 実施の形態に係る表示パネルの画素と副画素を説明する上面図。 実施の形態に係る表示パネルの画素の構成を説明する断面図。 実施の形態に係る表示装置の構成を説明するブロック図。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明するブロック図および表示装置の外観を説明する図。 実施の形態に係る入出力装置の構成を説明するブロック図。 実施の形態に係る情報処理装置の構成を説明するブロック図および投影図。 実施の形態に係る情報処理装置の駆動方法を説明するフロー図。 実施の形態に係る情報処理装置の駆動方法を説明するフロー図およびタイミングチャート。 実施の形態に係る表示パネルの作製方法を説明するフロー図。 実施の形態に係る表示パネルの作製方法を説明するフロー図。 実施の形態に係る表示パネルの作製方法を説明する断面図。 実施の形態に係る表示パネルの作製方法を説明する断面図。 実施の形態に係る表示パネルの作製方法を説明する断面図。 実施の形態に係る表示パネルの作製方法を説明する断面図。 実施の形態に係る表示パネルの作製方法を説明する断面図。 実施の形態に係る表示パネルの作製方法を説明する断面図。 実施の形態に係る情報処理装置の構成を説明する図。 実施の形態に係る情報処理装置の構成を説明する図。 実施の形態に係る表示パネルの画素の構成を説明する下面図および回路図。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明するブロック図。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明するブロック図および回路図。 実施の形態に係る保護回路の構成を説明する回路図およびブロック図。 実施の形態に係る表示パネルの画素の構成を説明する下面図。 実施の形態に係る表示パネルの画素の構成を説明する断面図および斜視図。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明するブロック図。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明するブロック図および回路図。 実施の形態に係る表示パネルの画素の構成を説明する下面図。 実施の形態に係る表示パネルの画素回路を説明する回路図。 実施の形態に係る表示パネルに用いることができるガラス基板の模式図。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明する断面図。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明する断面図。 実施例に係る表示パネルの表示状態を説明する写真。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明する上面図。 実施の形態に係る表示パネルの構成を説明する断面図および回路図。 実施の形態に係る表示パネルに用いることができる表示素子の構成を説明する図。
本発明の一態様は、表示領域を有する表示パネルであって、表示領域は、第1の一群の複数の画素、第2の一群の複数の画素、第3の一群の複数の画素、第4の一群の複数の画素、第1の走査線、第2の走査線、第1の信号線および第2の信号線を備える。第1の一群の複数の画素は第1の画素を含み、第1の一群の複数の画素は行方向に配設される。第2の一群の複数の画素は第2の画素を含み、第2の一群の複数の画素は、行方向に配設される。第3の一群の複数の画素は第1の画素を含み、第3の一群の複数の画素は行方向と交差する列方向に配設される。第4の一群の複数の画素は第2の画素を含み、第4の一群の複数の画素は列方向に配設される。第1の信号線は第3の一群の複数の画素と電気的に接続され、第2の信号線は第4の一群の複数の画素と電気的に接続される。第1の走査線は第1の一群の複数の画素と電気的に接続され、第2の走査線は第2の一群の複数の画素と電気的に接続される。
これにより、複数の画素に画像情報を供給することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルの構成について図1乃至図7を参照しながら説明する。
図1は本発明の一態様の表示パネルの構成を説明する図である。図1(A)は表示パネルの上面図であり、図1(B)は図1(A)に示す表示パネルの画素の一部を説明する上面図である。図1(C)は図1(A)に示す表示パネルの断面の構成を説明する模式図である。
図2および図3は表示パネルの構成を説明する断面図である。図4は図1(A)に示す表示パネルの画素の構成を説明する下面図である。
図2(A)は図1(A)の切断線X1−X2、切断線X3−X4、図4の切断線X5−X6における断面図であり、図2(B)および図2(C)はいずれも図2(A)の一部を説明する図である。
図3(A)は図4の切断線X7−X8、図1(A)の切断線X9−X10における断面図である。
図5は本発明の一態様の表示パネルが備える画素回路の構成を説明する回路図である。
図6は画素の構成を説明する上面図である。
図7は表示パネルの構成を説明する断面図である。図7(A)は図2(A)の一部を説明する図であり、図7(B)は図4の切断線X21−X22における断面図である。
なお、本明細書において、1以上の整数を値にとる変数を符号に用いる場合がある。例えば、1以上の整数の値をとる変数pを含む(p)を、最大p個の構成要素のいずれかを特定する符号の一部に用いる場合がある。また、例えば、1以上の整数の値をとる変数mおよび変数nを含む(m,n)を、最大m×n個の構成要素のいずれかを特定する符号の一部に用いる場合がある。
<表示パネルの構成例1.>
本実施の形態で説明する表示パネル700は、画素702(i,j)を有する(図1(A)または図8(A)参照)。
《画素の構成例1.》
画素702(i,j)は、機能層520および表示素子550(i,j)を備える(図1(C)参照)。
《機能層の構成例1.》
機能層520は可視光を透過する透光性領域520Tを備える。また、機能層520は画素回路530(i,j)を備える。
画素回路530(i,j)は導電膜およびトランジスタを備える。当該導電膜は可視光を透過する領域を透光性領域520Tに備える。例えば、可視光を透過する導電膜を導電膜512E、導電膜504または導電膜524に用いることができる(図2(C)または図3(A)参照)。
なお、導電膜524または導電膜504は、トランジスタMの電極の機能を備える。また、導電膜512Eまたは導電膜504は、スイッチSW2に用いることができるトランジスタの電極の機能を備える。また、導電膜512E、導電膜504または導電膜524は、画素回路530(i,j)の配線の機能を備える(図2(C)または図3(A)参照)。
《トランジスタの構成例》
トランジスタMは、半導体膜508、第1の電極、第2の電極およびゲート電極を備える(図2(C)参照)。
半導体膜508は第1の領域508Aおよび第2の領域508Bを備える。また、半導体膜508は第1の領域508Aおよび第2の領域508Bの間に、ゲート電極として機能する導電膜504と重なる領域508Cを備える。
第1の領域508Aは第1の電極として機能する導電膜512Aと電気的に接続される領域を含み、第1の領域508Aは可視光を透過する領域を透光性領域520Tに備える(図1(C)および図2(A)参照)。
第2の領域508Bは第2の電極として機能する導電膜512Bと電気的に接続される領域を含み、第2の領域508Bは可視光を透過する領域を透光性領域520Tに備える。
《表示素子の構成例》
表示素子550(i,j)は、画素回路530(i,j)と電気的に接続される(図2(A)参照)。例えば、表示素子550(i,j)は、開口部522Aにおいて、画素回路530(i,j)と電気的に接続される。具体的には、表示素子550(i,j)の電極551(i,j)は、トランジスタMの導電膜512Aと電気的に接続される。
表示素子550(i,j)は、透光性領域520Tを介して、可視光を射出する機能を備える(図1(C)参照)。なお、表示素子550(i,j)が射出する光を、実線の矢印で図中に示す(図2(A)参照)。
《画素回路の構成例》
半導体膜508は、2.5eV以上のバンドギャップを備える。また、導電膜は、可視光を透過する領域に導電性酸化物を含む。
画素回路530(i,j)は透光性領域520Tに容量素子C21を備える。容量素子C21は第1の領域508Aまたは第2の領域508Bを含む(図3(A)または図4参照)。例えば、透光性を備える導電膜を導電膜524Cに用いることができる。具体的には、導電性酸化物膜を導電膜524Cに用いることができる。
《透光性領域の構成例》
透光性領域520Tは、赤色、緑色または青色のいずれかの色の光に対し60%以上、好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上の透過率を備える。
これにより、表示パネルの画素回路を、表示素子より使用者側に配置することができる。または、画素の開口率を高めることができる。または、画素のレイアウトの自由度を高めることができる。または、表示素子が表示する表示の明るさを保ちながら、表示素子に流す電流の密度を下げることができる。または、表示素子に流す電流密度を保ちながら、表示の明るさを明るくすることができる。または、発光素子の信頼性を高めることができる。例えば、有機EL素子を発光素子に用いることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
《機能層の構成例2.》
機能層520は、第1の絶縁膜521および第2の絶縁膜518を備える(図2(A)および図2(C)参照)。
第1の絶縁膜521は画素回路530(i,j)および表示素子550(i,j)の間に挟まれる領域を備え、第1の絶縁膜521は開口部522A(1)を備える(図7(A)参照)。
第2の絶縁膜518は画素回路530(i,j)および第1の絶縁膜521の間に挟まれる領域を備え、第2の絶縁膜518は開口部522A(2)を備える。
開口部522A(2)は開口部522A(1)と重なる領域を備え、開口部522A(2)は開口部522A(1)と一致する周縁を備える。
表示素子550(i,j)は、開口部522A(1)および開口部522A(2)を介して、画素回路530(i,j)と電気的に接続される。
これにより、表示素子および画素回路を確実に電気的に接続することができる。または、第1の絶縁膜をマスクに用いて、第2の絶縁膜に第2の開口部を形成することができる。または、表示パネルを作製する際に用いるフォトマスクの数、材料および工程を削減することができる。または、表示パネルを作製する際の歩留りを高め、コストを低減することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
<表示パネルの構成例2.>
また、本実施の形態で説明する表示パネル700は、表示領域231を有する(図8(A)参照)。
《表示領域の構成例1.》
表示領域231は、一群の複数の画素702(i,1)乃至画素702(i,n)と、他の一群の複数の画素702(1,j)乃至画素702(m,j)と、走査線G2(i)と、信号線S2(j)と、を有する(図8(A)参照)。また、導電膜VCOM2と、導電膜ANOと、を有する。なお、iは1以上m以下の整数であり、jは1以上n以下の整数であり、mおよびnは1以上の整数である。
一群の複数の画素702(i,1)乃至画素702(i,n)は画素702(i,j)を含み、一群の複数の画素702(i,1)乃至画素702(i,n)は行方向(図中に矢印R1で示す方向)に配設される。
他の一群の複数の画素702(1,j)乃至画素702(m,j)は画素702(i,j)を含み、他の一群の複数の画素702(1,j)乃至画素702(m,j)は行方向と交差する列方向(図中に矢印C1で示す方向)に配設される。
走査線G2(i)は、行方向に配設される一群の複数の画素702(i,1)乃至画素702(i,n)と電気的に接続される。
信号線S2(j)は、列方向に配設される他の一群の複数の画素702(1,j)乃至画素702(m,j)と電気的に接続される。
走査線G2(i)は金属膜を備え、信号線S2(j)は金属膜を備える。
《表示領域の構成例2.》
表示領域231は、複数の画素を行列状に備える。例えば、表示領域231は7600個以上の画素を行方向に備え、4300個以上の画素を列方向に備える。例えば、7680個の画素を行方向に備え、4320個の画素を列方向に備える。
これにより、例えば、画素回路に供給する選択信号の劣化を抑制することができる。または、画素回路に供給する画像信号の劣化を抑制することができる。または、画素回路に供給する電源電位の降下を抑制することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
ところで、フレーム周波数を可変にすることができる。または、例えば、1Hz以上120Hz以下のフレーム周波数で表示をすることができる。または、プログレッシブ方式を用いて、120Hzのフレーム周波数で表示をすることができる。または、国際規格であるRecommendation ITU−R BT.2020−2を満たす、極めて高解像度な表示をすることができる。または、極めて高解像度な表示をすることができる。
<表示パネルの構成例3.>
本実施の形態で説明する表示パネル700は、複数の画素を備える。当該複数の画素は、色相が互いに異なる色を表示する機能を備える。または、当該複数の画素を用いて、各々その画素では表示できない色相の色を、加法混色により表示することができる。
《画素の構成例2.》
なお、色相が異なる色を表示することができる複数の画素を混色に用いる場合において、それぞれの画素を副画素と言い換えることができる。また、複数の副画素を一組にして、画素と言い換えることができる。
例えば、画素702(i,j)、画素702(i,j+1)または画素702(i,j+2)を副画素と言い換えることができ、画素702(i,j)、画素702(i,j+1)および画素702(i,j+2)を一組にして、画素703(i,k)と言い換えることができる(図6参照)。
具体的には、青色を表示する副画素、緑色を表示する副画素および赤色を表示する副画素を一組にして、画素703(i,k)に用いることができる。また、シアンを表示する副画素、マゼンタを表示する副画素およびイエローを表示する副画素を一組にして、画素703(i,k)に用いることができる。
また、例えば、白色を表示する副画素等を上記の一組に加えて、画素に用いることができる。
<表示パネルの構成例4.>
表示領域231は、画素702(i,j)、画素702(i,j+1)および画素702(i,j+2)を備える(図6参照)。
画素702(i,j)は、CIE1931色度座標における色度xが0.680より大きく0.720以下、色度yが0.260以上0.320以下の色の光を射出する。
画素702(i,j+1)は、CIE1931色度座標における色度xが0.130以上0.250以下、色度yが0.710より大きく0.810以下の色の光を射出する。
画素702(i,j+2)は、CIE1931色度座標における色度xが0.120以上0.170以下、色度yが0.020以上0.060未満である色の光を射出する。
また、画素702(i,j)、画素702(i,j+1)および画素702(i,j+2)を、CIE色度図(x,y)におけるBT.2020の色域に対する面積比が80%以上、または、該色域に対するカバー率が75%以上になるように備える。好ましくは、面積比が90%以上、または、カバー率が85%以上になるように備える。
また、例えば、表示素子550(i,j)は、透光性領域520Tに向けて、白色の光を射出する機能を備える(図1(C)および図2(A)参照)。また、第1の絶縁膜521は、透光性領域520Tに着色材料を含む。具体的には、白色の光を射出するように積層された積層材料を発光性の材料を含む層553(j)に用い、発光性の材料を含む層553(j)を表示素子550(i,j)、表示素子550(i,j+1)および表示素子550(i,j+2)に用いることができる。これにより、一の工程で白色の光を射出する表示素子を形成することができる。
《絶縁膜521の構成》
例えば、表示素子550(i,j)と重なる領域を備え、表示素子550(i,j)が射出する白色の光から赤色の光を取り出す着色材料を、第1の絶縁膜521に用いることができる。具体的には、赤色の光を取り出す着色材料を含む絶縁膜521Rを副画素702(i,j)に用いることができる(図7(B)参照)。これにより、副画素702(i,j)を用いて赤色の表示をすることができる。
例えば、表示素子550(i,j+1)と重なる領域を備え、表示素子550(i,j+1)が射出する白色の光から緑色の光を取り出す着色材料を、第1の絶縁膜521に用いることができる。具体的には、緑色の光を取り出す着色材料を含む絶縁膜521Gを副画素702(i,j+1)に用いることができる。これにより、副画素702(i,j+1)を用いて緑色の表示をすることができる。
例えば、表示素子550(i,j+2)と重なる領域を備え、表示素子550(i,j+2)が射出する白色の光から青色の光を取り出す着色材料を、第1の絶縁膜521に用いることができる。具体的には、青色の光を取り出す着色材料を含む絶縁膜521Bを副画素702(i,j+2)に用いることができる。これにより、副画素702(i,j+2)を用いて青色の表示をすることができる。
《表示領域の構成例3.》
表示領域231は、1インチあたり600個以上の画素を備える。また、画素702(i,j)は、20%以上の開口率を備える。例えば、表示領域231は、1インチあたり600個以上の画素または好ましくは664個以上の画素を備える。また、画素702(i,j)は20%以上の開口率または好ましくは25%以上の開口率を備える。
これにより、異なる色相の光を射出する精細度の高い画素を、隣接するように配置することができる。または、異なる色相の光を射出するように形成された発光性の材料を含む層を、高い精細度で隣接する画素に配置する製造工程上の困難さを回避することができる。または、表示パネルの作製工程の歩留りを高めることができる。その結果、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。
<表示パネルの構成例5.>
表示パネル700は、基材510、基材770、接合層505および乾燥剤578を有する。
基材770は基材510と重なる領域を備え、機能層520は基材510および基材770の間に挟まれる領域を備える。
接合層505は基材510および基材770を貼り合わせる機能を備え、乾燥剤578は基材510、770および接合層505に囲まれた領域に配設される。
これにより、水分などの不純物を乾燥剤を用いて捕獲できる。水分などの不純物の表示素子または画素回路への拡散を抑制することができる。その結果、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。
<表示パネルの構成例6.>
また、本実施の形態で説明する表示パネル700は、駆動回路GDまたは駆動回路SDを備えることができる(図1(A)および図8(A)参照)。
《駆動回路GD》
駆動回路GDは、制御情報に基づいて選択信号を供給する機能を有する。
一例を挙げれば、制御情報に基づいて、30Hz以上、好ましくは60Hz以上の頻度で一の走査線に選択信号を供給する機能を備える。これにより、動画像をなめらかに表示することができる。
例えば、制御情報に基づいて、30Hz未満、好ましくは1Hz未満より好ましくは一分に一回未満の頻度で一の走査線に選択信号を供給する機能を備える。これにより、フリッカーが抑制された状態で静止画像を表示することができる。
また、表示パネルは、複数の駆動回路を有することができる。例えば、表示パネル700Bは、駆動回路GDAおよび駆動回路GDBを有する(図9(A)参照)。
また、複数の駆動回路を備える場合、例えば、駆動回路GDAが選択信号を供給する頻度と、駆動回路GDBが選択信号を供給する頻度とを、異ならせることができる。具体的には、静止画像を表示する一の領域に選択信号を供給する頻度より高い頻度で、動画像を表示する他の領域に選択信号を供給することができる。これにより、一の領域にフリッカーが抑制された状態で静止画像を表示し、他の領域に滑らかに動画像を表示することができる。
《駆動回路SD》
駆動回路SDは、駆動回路SD2を有する。駆動回路SD2は、情報V12に基づいて画像信号を供給する機能を有する(図8(A)参照)。
駆動回路SD2は、画像信号を生成する機能と、当該画像信号を一の表示素子と電気的に接続される画素回路に供給する機能を備える。
例えば、シフトレジスタ等のさまざまな順序回路等を駆動回路SDに用いることができる。
例えば、シリコン基板上に形成された集積回路を駆動回路SDに用いることができる。
例えば、COG(Chip on glass)法またはCOF(Chip on Film)法を用いて、集積回路を端子に実装することができる。具体的には、異方性導電膜を用いて、集積回路を端子に実装することができる。
<表示パネルの構成例7.>
また、本実施の形態で説明する表示パネル700は、端子519B、基材510、基材770、接合層505、機能膜770P等を備える(図2(A)または図3(A)参照)。
《端子519B》
端子519Bは、例えば、導電膜511Bを備える。端子519Bは、例えば、信号線S1(j)と電気的に接続することができる。
《基材510、基材770》
基材770は、基材510と重なる領域を備える。基材770は、基材510との間に機能層520を挟む領域を備える。
基材770は、表示素子550(i,j)と重なる領域を備える。例えば、複屈折が抑制された材料を当該領域に用いることができる。
《接合層505》
接合層505は、基材770および基材510の間に挟まれる領域を備え、基材770および基材510を貼り合せる機能を備える。
《機能膜770P等》
機能膜770Pは、表示素子550(i,j)と重なる領域を備える。
<構成要素の例>
表示パネル700は、基材510、基材770または接合層505を有する。
また、表示パネル700は、機能層520、絶縁膜501C、絶縁膜501D、絶縁膜506、絶縁膜516、絶縁膜518、絶縁膜521または絶縁膜528を有する。
また、表示パネル700は、信号線S2(j)、走査線G2(i)または導電膜ANOを有する。
また、表示パネル700は、端子519Bまたは導電膜511Bを有する。
また、表示パネル700は、画素回路530(i,j)またはトランジスタMを有する。
また、表示パネル700は、表示素子550(i,j)、電極551(i,j)、電極552または発光性の材料を含む層553(j)を有する。
また、表示パネル700は、駆動回路GDまたは駆動回路SDを有する。
《基材510、基材770》
透光性を備える材料を、基材510または基材770に用いることができる。
片側の表面に、例えば1μm以下の反射防止膜が形成された材料を用いることができる。具体的には、誘電体を3層以上、好ましくは5層以上、より好ましくは15層以上積層した積層膜を基材510または基材770に用いることができる。これにより、反射率を0.5%以下好ましくは0.08%以下に抑制することができる。
例えば、作製工程中の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する材料を基材510または基材770に用いることができる。例えば、厚さ0.7mm以下厚さ0.1mm以上の材料を用いることができる。具体的には、厚さ0.1mm程度まで研磨した材料を用いることができる。これにより、重量を低減することができる。
例えば、第6世代(1500mm×1850mm)、第7世代(1870mm×2200mm)、第8世代(2200mm×2400mm)、第9世代(2400mm×2800mm)、第10世代(2950mm×3400mm)、第11世代(3000mm×3320mm)等の面積が大きなガラス基板を基材510または基材770に用いることができる。これにより、大型の表示装置を作製することができる。
ところで、第8世代(2200mm×2400mm)のガラス基板からは、第6世代(1500mm×1850mm)の半分の大きさの基板を2枚切り出すことができる(図34(A)参照)。一方、第11世代(3000mm×3320mm)のガラス基板からは、6枚切り出すことができる(図34(B)参照)。従って、蒸着装置に搬入できる基板サイズが第6世代(1500mm×1850mm)の半分の大きさである場合、第11世代のガラス基板は第8世代のガラス基板より無駄が少ない。
有機材料、無機材料または有機材料と無機材料等の複合材料等を基材510または基材770に用いることができる。
例えば、ガラス、セラミックス、金属等の無機材料を用いることができる。具体的には、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリガラス、クリスタルガラス、アルミノ珪酸ガラス、強化ガラス、化学強化ガラス、石英またはサファイア等を、基材510または基材770に用いることができる。または、アルミノ珪酸ガラス、強化ガラス、化学強化ガラスまたはサファイア等を、表示パネルの使用者に近い側に配置される基材510または基材770に好適に用いることができる。これにより、使用に伴う表示パネルの破損や傷付きを防止することができる。
具体的には、無機酸化物膜、無機窒化物膜または無機酸窒化物膜等を用いることができる。例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いることができる。ステンレス・スチールまたはアルミニウム等を基材510または基材770に用いることができる。
例えば、シリコンや炭化シリコンからなる単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、SOI基板等を基材510または基材770に用いることができる。これにより、半導体素子を基材510または基材770に形成することができる。
例えば、樹脂、樹脂フィルムまたはプラスチック等の有機材料を基材510または基材770に用いることができる。具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル樹脂等の樹脂フィルムまたは樹脂板を用いることができる。これにより、重量を低減することができる。または、例えば、落下に伴う破損等の発生頻度を低減することができる。
例えば、金属板、薄板状のガラス板または無機材料等の膜を樹脂フィルム等に貼り合わせた複合材料を基材510または基材770に用いることができる。例えば、繊維状または粒子状の金属、ガラスもしくは無機材料等を樹脂フィルムに分散した複合材料を用いることができる。例えば、繊維状または粒子状の樹脂もしくは有機材料等を無機材料に分散した複合材料を用いることができる。
また、単層の材料または複数の層が積層された材料を、基材510または基材770に用いることができる。例えば、基材と基材に含まれる不純物の拡散を防ぐ絶縁膜等が積層された材料を用いることができる。具体的には、ガラスとガラスに含まれる不純物の拡散を防ぐ酸化シリコン層、窒化シリコン層または酸化窒化シリコン層等から選ばれた一または複数の膜が積層された材料を用いることができる。または、樹脂と樹脂を透過する不純物の拡散を防ぐ酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜等が積層された材料を用いることができる。
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド(ナイロン、アラミド等)、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂もしくはシリコーン等のシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を基材510または基材770に用いることができる。例えば、これらの樹脂を含む樹脂フィルム、樹脂板または積層材料等を用いることができる。
具体的には、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)、ポリエーテルサルフォン(PES)、シクロオレフィンポリマー(COP)またはシクロオレフィンコポリマー(COC)等を基材510または基材770に用いることができる。
また、紙または木材などを基材510または基材770に用いることができる。
例えば、可撓性を有する材料を基材510または基材770に用いることができる。
例えば、トランジスタまたは容量素子等を基板に直接形成する方法を用いることができる。または、作製工程中に加わる熱に耐熱性を有する工程用の基板にトランジスタまたは容量素子等を形成し、形成されたトランジスタまたは容量素子等を、例えば、基材510または基材770に転置する方法を用いることができる。これにより、例えば可撓性を有する基板にトランジスタまたは容量素子等を形成できる。
《絶縁膜521》
例えば、絶縁性の無機材料、絶縁性の有機材料または無機材料と有機材料を含む絶縁性の複合材料を、絶縁膜521に用いることができる。
具体的には、無機酸化物膜、無機窒化物膜または無機酸化窒化物膜等またはこれらから選ばれた複数を積層した積層材料を、絶縁膜521に用いることができる。
例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等またはこれらから選ばれた複数を積層した積層材料を含む膜を、絶縁膜521に用いることができる。なお、窒化シリコン膜は緻密な膜であり、不純物の拡散を抑制する機能に優れる。
例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の積層材料もしくは複合材料などを絶縁膜521に用いることができる。また、感光性を有する材料を用いて形成してもよい。これにより、絶縁膜521は、例えば、絶縁膜521と重なるさまざまな構造に由来する段差を平坦化することができる。
なお、ポリイミドは熱的安定性、絶縁性、靱性、低誘電率、低熱膨張率、耐薬品性などの特性において他の有機材料に比べて優れた特性を備える。これにより、特にポリイミドを絶縁膜521等に好適に用いることができる。
例えば、感光性を有する材料を用いて形成された膜を絶縁膜521に用いることができる。具体的には、感光性のポリイミドまたは感光性のアクリル等を用いて形成された膜を絶縁膜521に用いることができる。
例えば、透光性を有する材料を絶縁膜521に用いることができる。具体的には、窒化シリコンを絶縁膜521に用いることができる。
例えば、青色の光を透過する材料、緑色の光を透過する材料または赤色の光を透過する材料を絶縁膜521に用いることができる。具体的には、着色材料を含む樹脂を絶縁膜521に用いることができる。例えば、染料または顔料を含むアクリル樹脂等を絶縁膜521に用いることができる。これにより、絶縁膜521を透過する光のスペクトルの幅を狭くすることができる。または、絶縁膜521を、例えばカラーフィルタに用いることができる。または、カラーフィルタオンアレイ型のバックプレーンを提供することができる。
《絶縁膜528》
例えば、絶縁膜521に用いることができる材料を絶縁膜528に用いることができる。具体的には、酸化珪素膜、アクリル樹脂を含む膜またはポリイミドを含む膜を絶縁膜528に用いることができる。
《絶縁膜518》
例えば、絶縁膜521に用いることができる材料を絶縁膜518に用いることができる。
例えば、酸素、水素、水、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の拡散を抑制する機能を備える材料を絶縁膜518に用いることができる。具体的には、窒化物絶縁膜を絶縁膜518に用いることができる。例えば、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を絶縁膜518に用いることができる。これにより、トランジスタの半導体膜への不純物の拡散を抑制することができる。例えば、トランジスタの半導体膜に用いる酸化物半導体膜からトランジスタの外部への酸素の拡散を抑制することができる。または、トランジスタの外部から酸化物半導体膜への水素または水等の拡散を抑制することができる。
例えば、水素または窒素を供給する機能を有する材料を絶縁膜518に用いることができる。これにより、絶縁膜518に接する膜に水素または窒素を供給することができる。例えば、酸化物半導体膜に接するように絶縁膜518を形成し、当該酸化物半導体膜に水素または窒素を供給することができる。または、当該酸化物半導体膜に導電性を付与することができる。または、当該酸化物半導体膜をゲート電極に用いることができる。
《絶縁膜516》
例えば、絶縁膜521に用いることができる材料を絶縁膜516に用いることができる。具体的には、作製方法が異なる膜を積層した積層膜を用いることができる。
例えば、厚さが5nm以上150nm以下、好ましくは5nm以上50nm以下の、酸化シリコンまたは酸化窒化シリコン等を含む絶縁膜516Aと、厚さが30nm以上500nm以下、好ましくは50nm以上400nm以下の、酸化シリコンまたは酸化窒化シリコン等を含む絶縁膜516Bとを積層した積層膜を、絶縁膜516に用いることができる。
具体的には、ESR測定により観測することができる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以下である膜を絶縁膜516Aに用いると好ましい。これにより、例えば、トランジスタの半導体膜に用いる酸化物半導体膜を、絶縁膜の形成にともなう損傷から、保護することができる。または、シリコンの欠陥に捉えられる酸素を低減することができる。または、酸素の透過または移動を容易にすることができる。
また、例えば、ESR測定により観測することができる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以下である材料を絶縁膜516Bに用いると好ましい。
《絶縁膜506》
例えば、絶縁膜521に用いることができる材料を絶縁膜506に用いることができる。具体的には、酸素の透過を抑制する機能を備える第1の膜と、酸素を供給する機能を備える第2の膜とを積層した積層膜を、絶縁膜506に用いることができる。これにより、例えば、トランジスタの半導体膜に用いる酸化物半導体膜に酸素を拡散することができる。
具体的には、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜または酸化ネオジム膜を含む膜を絶縁膜506に用いることができる。
例えば、酸素雰囲気下において形成された膜を第2の膜に用いることができる。または、成膜後に酸素を導入した膜を第2の膜に用いることができる。具体的には、イオン注入法、イオンドーピング法、プラズマイマージョンイオン注入法、プラズマ処理等を用いて成膜後に酸素を導入することができる。
例えば、シリコンおよび窒素を含む厚さ400nmの膜と、シリコン、酸素および窒素を含む厚さ200nmの膜と、を積層した積層膜を絶縁膜506に用いることができる。なお、シリコンおよび窒素を含む膜は、半導体膜508との間に、シリコン、酸素および窒素を含む膜を挟む領域を備える。
《絶縁膜501C、絶縁膜501D》
例えば、絶縁膜521に用いることができる材料を絶縁膜501Cまたは絶縁膜501Dに用いることができる。具体的には、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、酸化シリコンまたは酸化窒化シリコン等を用いることができる。これにより、例えば、トランジスタの半導体膜への不純物の拡散を抑制することができる。
《配線、端子、導電膜》
導電性を備える材料を配線等に用いることができる。具体的には、導電性を備える材料を、信号線S2(j)、走査線G2(i)、導電膜ANO、端子519Bまたは導電膜511B等に用いることができる。
例えば、無機導電性材料、有機導電性材料、金属または導電性セラミックスなどを配線等に用いることができる。
具体的には、アルミニウム、金、白金、銀、銅、クロム、タンタル、チタン、モリブデン、タングステン、ニッケル、鉄、コバルト、パラジウムまたはマンガンから選ばれた金属元素などを、配線等に用いることができる。または、上述した金属元素を含む合金などを、配線等に用いることができる。特に、銅とマンガンの合金がウエットエッチング法を用いた微細加工に好適である。
具体的には、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造等を配線等に用いることができる。
具体的には、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を、配線等に用いることができる。
具体的には、グラフェンまたはグラファイトを含む膜を配線等に用いることができる。
例えば、酸化グラフェンを含む膜を形成し、酸化グラフェンを含む膜を還元することにより、グラフェンを含む膜を形成することができる。還元する方法としては、熱を加える方法や還元剤を用いる方法等を挙げることができる。
例えば、金属ナノワイヤーを含む膜を配線等に用いることができる。具体的には、銀を含むナノワイヤーを用いることができる。
具体的には、導電性高分子を配線等に用いることができる。
なお、例えば、導電材料ACF1を用いて、端子519Bとフレキシブルプリント基板FPC1を電気的に接続することができる。具体的には、端子519Bとフレキシブルプリント基板FPC1を導電材料CPを用いて電気的に接続することができる。
《機能膜770P》
例えば、反射防止フィルム、偏光フィルムまたは位相差フィルム等を機能膜770Pに用いることができる。
具体的には、円偏光フィルムを機能膜770Pに用いることができる。
また、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、反射防止膜(アンチ・リフレクション膜)、非光沢処理膜(アンチ・グレア膜)、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜などを、機能膜770Pに用いることができる。
《表示素子550(i,j)》
例えば、光を射出する機能を備える表示素子を表示素子550(i,j)に用いることができる。具体的には、有機エレクトロルミネッセンス素子、無機エレクトロルミネッセンス素子、発光ダイオードまたはQDLED(Quantum Dot LED)等を、表示素子550(i,j)に用いることができる。
例えば、発光性の有機化合物を発光性の材料を含む層553(j)に用いることができる。
また、例えば、白色の光を射出するように積層された積層材料を、発光性の材料を含む層553(j)に用いることができる。具体的には、青色の光を射出する蛍光材料を含む発光性の材料を含む層と、緑色および赤色の光を射出する、蛍光材料以外の材料を含む層を積層した積層材料を、発光性の材料を含む層553(j)に用いることができる。または、青色の光を射出する蛍光材料を含む発光性の材料を含む層と、黄色の光を射出する、蛍光材料以外の材料を含む層と、を積層した積層材料を、発光性の材料を含む層553(j)に用いることができる。
例えば、信号線S2(j)に沿って列方向に長い帯状の積層材料を、発光性の材料を含む層553(j)に用いることができる。
例えば、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)、中分子化合物(低分子と高分子の中間領域の化合物:分子量400以上4000以下)等を、発光性の材料を含む層553(j)に用いることができる。
例えば、発光ユニットを発光性の材料を含む層553(j)に用いることができる。発光ユニットは、一方から注入された電子が他方から注入された正孔と再結合する領域を1つ備える。なお、発光ユニットに含まれる発光性の材料は、電子と正孔の再結合により生じるエネルギーを光として放出する。
例えば、ふたつの発光ユニットおよび中間層を発光性の材料を含む層553(j)に用いることができる。中間層は、二つの発光ユニットの間に挟まれる領域を備える。中間層は電荷発生領域を備え、中間層は陰極側に配置された発光ユニットに正孔を供給し、陽極側に配置された発光ユニットに電子を供給する機能を備える。それぞれの発光ユニットにおいて、電子が正孔と再結合する。なお、それぞれの発光ユニットに含まれる発光性の材料は、電子と正孔の再結合により生じるエネルギーを光として放出する。また、複数の発光ユニットと中間層を備える構成をタンデム型という場合がある。
《電極551(i,j)、電極552》
例えば、配線等に用いることができる材料を電極551(i,j)または電極552に用いることができる。具体的には、可視光について透光性を有する材料を用いることができる。例えば、導電性酸化物またはインジウムを含む導電性酸化物、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いることができる。または、光が透過する程度に薄い金属膜を用いることができる。
例えば、光の一部を透過し、光の他の一部を反射する金属膜を電極551(i,j)または電極552に用いることができる。これにより、微小共振器構造を表示素子550(i,j)に設けることができる。または、所定の波長の光を他の光より効率よく取り出すことができる。または、スペクトルの半値幅が狭い光を取り出すことができる。または、鮮やかな色の光を取り出すことができる。
《駆動回路GD》
シフトレジスタ等のさまざまな順序回路等を駆動回路GDに用いることができる。例えば、トランジスタMD、容量素子等を駆動回路GDに用いることができる。具体的には、スイッチSW2に用いることができるトランジスタまたはトランジスタMと同一の工程で形成することができる半導体膜を備えるトランジスタを用いることができる。
例えば、トランジスタMと同一の構成を、トランジスタMDに用いることができる。
例えば、トランジスタMとは異なる構成をトランジスタMDに用いることができる。具体的には、金属膜を導電膜524Bに用いることができる(図2(B)参照)。これにより、配線としての機能を兼ねる導電膜の電気抵抗を低減することができる。または、領域508Cに向かって進行する外光を遮光することができる。または、外光に起因するトランジスタの電気特性の異常を防ぐことができる。または、トランジスタの信頼性を向上することができる。
例えば、シリコン基板上に形成された集積回路を駆動回路GDに用いることができる。また、例えば、COG(Chip on glass)法またはCOF(Chip on Film)法を用いて、集積回路を端子に実装することができる。具体的には、異方性導電膜を用いて、集積回路を端子に実装することができる。
《トランジスタ》
例えば、同一の工程で形成することができる半導体膜を駆動回路および画素回路のトランジスタに用いることができる。
例えば、ボトムゲート型のトランジスタまたはトップゲート型のトランジスタなどを駆動回路のトランジスタまたは画素回路のトランジスタに用いることができる。
ところで、例えば、アモルファスシリコンを半導体に用いるボトムゲート型のトランジスタの製造ラインは、酸化物半導体を半導体に用いるボトムゲート型のトランジスタの製造ラインに容易に改造できる。また、例えばポリシリコンを半導体に用いるトップゲート型のトランジスタの製造ラインは、酸化物半導体を半導体に用いるトップゲート型のトランジスタの製造ラインに容易に改造できる。いずれの改造も、既存の製造ラインを有効に活用することができる。
例えば、酸化物半導体を半導体膜に用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、インジウムを含む酸化物半導体またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物半導体を半導体膜に用いることができる。
一例を挙げれば、オフ状態におけるリーク電流が、半導体膜にアモルファスシリコンを用いたトランジスタより小さいトランジスタを用いることができる。具体的には、酸化物半導体を半導体膜に用いたトランジスタを用いることができる。
これにより、アモルファスシリコンを半導体膜に用いたトランジスタを利用する画素回路と比較して、画素回路が画像信号を保持することができる時間を長くすることができる。具体的には、フリッカーの発生を抑制しながら、選択信号を30Hz未満、好ましくは1Hz未満より好ましくは一分に一回未満の頻度で供給することができる。その結果、情報処理装置の使用者に蓄積する疲労を低減することができる。また、駆動に伴う消費電力を低減することができる。
例えば、半導体膜508、導電膜504、導電膜512Aおよび導電膜512Bを備えるトランジスタをトランジスタMに用いることができる(図2(C)参照)。なお、絶縁膜506は、半導体膜508および導電膜504の間に挟まれる領域を備える。例えば、インジウム、ガリウムおよび亜鉛を含む厚さ25nmの膜を、半導体膜508に用いることができる。
導電膜504は、半導体膜508と重なる領域を備える。導電膜504はゲート電極の機能を備える。絶縁膜506はゲート絶縁膜の機能を備える。
導電膜512Aおよび導電膜512Bは、半導体膜508と電気的に接続される。導電膜512Aはソース電極の機能またはドレイン電極の機能の一方を備え、導電膜512Bはソース電極の機能またはドレイン電極の機能の他方を備える。
また、導電膜524Bを有するトランジスタを、駆動回路または画素回路のトランジスタに用いることができる(図2(B)参照)。導電膜524Bは、導電膜504との間に半導体膜508を挟む領域を備える。なお、絶縁膜516は、導電膜524Bおよび半導体膜508の間に挟まれる領域を備える。また、例えば、導電膜524Bを、導電膜504と同じ電位を供給する配線と電気的に接続することができる。
例えば、タンタルおよび窒素を含む厚さ10nmの膜と、銅を含む厚さ300nmの膜と、を積層した導電膜を、トランジスタMDの導電膜504Eに用いることができる。なお、銅を含む膜は、絶縁膜506との間に、タンタルおよび窒素を含む膜を挟む領域を備える。
例えば、導電性酸化物を含む透光性の膜、タングステンを含む厚さ50nmの膜と、アルミニウムを含む厚さ400nmの膜と、チタンを含む厚さ100nmの膜と、をこの順で積層した導電膜を、トランジスタMDの導電膜512Cまたは導電膜512Dに用いることができる。なお、タングステンを含む膜は、半導体膜508と接する領域を備える。
<表示パネルの構成例8.>
本実施の形態で説明する表示パネルの構成例を図35および図36を参照しながら説明する。
図35および図36は表示パネルの構成を説明する断面図である。図35(A)は図1(A)の切断線X1−X2、切断線X3−X4、図4の切断線X5−X6に相当する位置における断面図であり、図35(B)および図35(C)はいずれも図35(A)の一部を説明する図である。
図36(A)は図4の切断線X7−X8、図1(A)の切断線X9−X10に相当する位置における断面図である。
なお、トップゲート型のトランジスタに代えて、ボトムゲート型のトランジスタを備える点が、図2および図3を参照しながら説明する表示パネルの構成とは異なる。
<表示パネルの構成例9.>
本実施の形態で説明する表示パネルの画素の構成例を図24を参照しながら説明する。図24(A)は画素の構成を説明する下面図であり、図24(B)は画素回路の構成を説明する回路図である。
なお、画素回路が3つのトランジスタを備える点が図5を参照しながら説明する表示パネルの構成例とは異なる。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分について上記の説明を援用する。
画素702(i,j)は表示素子および画素回路を備える。
画素回路はトランジスタTR1、トランジスタTR2およびトランジスタMを備える。また、画素回路は容量素子C21を備える。これにより、トランジスタの電気特性のムラを補正することができる。または、表示領域の表示ムラを軽減することができる。
画素回路は、走査線G2(i)、信号線S2(j)、導電膜ANO、配線V0および導電膜VCOM2と電気的に接続される。
表示素子は、電極551(i,j)を備え、電極551(i,j)は、画素回路と電気的に接続される。例えば、有機EL素子を表示素子に用いることができる。
例えば、チャネル長方向およびチャネル幅方向の長さが4μmのトップゲート型のトランジスタを用いることができる。また、例えば、金属膜を走査線G2(i)、信号線S2(j)、導電膜ANO、配線V0および導電膜VCOM2に用いることができる。
これにより、トランジスタと配線の接続部に透光性を付与することができる。または、容量素子に透光性を付与することができる。または、開口率を26.2%にすることができる。または、有機EL素子の信頼性を高めることができる。または、対角の長さが65inchの、7680個の画素を行方向に備え、4320個の画素を列方向に備える表示パネルを提供することができる。または、列方向に配設される一群の複数の画素を一の信号線に電気的に接続することができる。または、例えば、表示領域の上側から下側まで、継ぎ目が生じない映像を表示することができる。なお、透光性を有しない材料を用いる場合、開口率は、17.4%であった。
《動作例》
本実施の形態で説明する表示パネルの画素の構成例を表1に示す。画素回路はトップゲート型のトランジスタを備える。また、表1に示す構成を備える表示パネルの動作を計算機を用いて評価した結果を、表2に示す。
計算結果から、60Hzのフレームレートで良好に動作することが確認できた。また、使用する配線の厚さを増す、または、互いに交差する配線に挟まれる絶縁膜の厚さを増すようにすることで、120Hzのフレームレートで動作が可能であることが確認できた。
<表示パネルの構成例10.>
本発明の一態様の表示パネルの構成例を図38乃至図40を参照しながら説明する。
図38は表示パネルの構成を説明する上面図である。図38(A)は、表示パネルの上面図であり、図38(B)および図38(C)は、図38(A)に示す表示パネルに用いることができる画素の構成を説明する上面図である。
図39(A)は、図38(A)の切断線X1−X2、切断線X3−X4、切断線X9−X10における断面図であり、図39(B)は画素回路を説明する回路図である。
図40(A)および図40(B)は、図38(B)に示す、表示パネルに用いることができる表示素子の切断線Y3−Y4における断面図であり、図40(C−1)および図40(C−2)は、表示素子に用いることができる、発光性の有機化合物を含む層の構成を説明する断面図である。
表示パネル700は、表示領域231と、駆動回路GDと、駆動回路SD(1)および駆動回路SD(2)と、端子519Bと、を有する(図38(A)参照)。
表示パネル700は、機能層520を備える。機能層520は画素回路530(i,j)を備える(図39(A)参照)。
《表示領域231》
表示領域231は、画素702(i,j)を備える(図38(A)参照)。
例えば、表示領域231は、複数の画素を備える。当該複数の画素は、色相が互いに異なる色を表示する機能を備える。または、当該複数の画素を用いて、各々その画素では表示できない色相の色を、加法混色により表示することができる。なお、色相が異なる色を表示することができる複数の画素を混色に用いる場合において、それぞれの画素を副画素と言い換えることができる。また、複数の副画素を一組にして、画素と言い換えることができる。
例えば、画素702(i,j)、画素702(i,j+1)または画素702(i,j+2)を副画素と言い換えることができ、画素702(i,j)、画素702(i,j+1)および画素702(i,j+2)を一組にして、画素703(i,k)と言い換えることができる(図38(B)参照)。
具体的には、青色を表示する副画素、緑色を表示する副画素および赤色を表示する副画素を一組にして、画素703(i,k)に用いることができる。また、シアンを表示する副画素、マゼンタを表示する副画素およびイエローを表示する副画素を一組にして、画素703(i,k)に用いることができる。
また、例えば、白色を表示する副画素等を上記の一組に加えて、画素に用いることができる(図38(C)参照)。
《画素702(i,j)》
画素702(i,j)は、表示素子550(i,j)および画素回路530(i,j)を備える(図39(A)および図39(B)参照)。
表示素子550(i,j)は、画素回路530(i,j)と電気的に接続される。例えば、開口部522Aにおいて、表示素子550(i,j)は画素回路530(i,j)と電気的に接続される(図39(A)参照)。
《表示素子550(i,j)》
表示素子550(i,j)は、電極551(i,j)、電極552および発光性の材料を含む層553を有する(図40(A)または図40(B)参照)。発光性の材料を含む層553は、電極551(i,j)および電極552の間に挟まれる領域を備える。
電極551(i,j)は、例えば、開口部522Aにおいて、画素回路530(i,j)と電気的に接続される。
例えば、可視光に対して反射性を備える材料を電極552に用いることができる。
例えば、可視光の一部を反射し一部を透過する材料を電極551(i,j)に用いることができる(図40(A)参照)。具体的には、光が透過する程度に薄い金属膜または厚さが数nmの金属膜を、電極551(i,j)に用いることができる。例えば、銀およびパラジウム等を含む材料または銀および銅等を含む材料を金属膜に用いることができる。
例えば、可視光の一部を反射し一部を透過する材料に、透光性を備える導電膜を積層した積層材料を電極551(i,j)および電極551(i,j+2)に用いることができる。これにより、例えば、電極551(i,j)の可視光の一部を反射する部分と電極552の間の距離d0を、調整することができる。または、所定の波長の光を取り出す効率を高めることができる。具体的には、赤色および青色の光を効率良く取り出すことができる。
例えば、可視光の一部を反射し一部を透過する材料に、透光性を備える導電膜を積層した積層材料を電極551(i,j+1)に用いることができる。これにより、例えば、電極551(i,j)の可視光の一部を反射する部分と電極552の間の距離d1を、調整することができる。または、所定の波長の光を取り出す効率を高めることができる。具体的には、緑色の光を効率良く取り出すことができる。
また、透光性を備える材料を電極551(i,j)、電極551(i,j+1)および電極551(i,j+2)に用いることができる(図40(B)参照)。これにより、白色の光が取り出すことができる。
《発光性の材料を含む層553》
色相が異なる光を発する複数の材料を、発光性の材料を含む層553に用いることができる。例えば、積層材料を発光性の材料を含む層553に用いることができる(図40(C−1)および図40(C−2)参照)。
例えば、青色の光を発する材料を、発光性の材料を含む層553Bに用いることができる。また、緑色の光を発する材料を含む層と赤色の光を発する材料を含む層とが積層された積層材料を、発光性の材料を含む層553Yに用いることができる。
また、中間層553ILを発光性の材料を含む層553に用いることができる。中間層553ILは発光性の材料を含む層553Bおよび発光性の材料を含む層553Yの間に挟まれる領域を備える。また、中間層553ILは陽極側に電子を供給し、陰極側に正孔を供給する機能を備える。
具体的には、発光性の材料を含む層553Bと、中間層553ILと、発光性の材料を含む層553Yと、が積層された積層構造を、発光性の材料を含む層553に用いることができる(図40(C−1)参照)。
具体的には、発光性の材料を含む層553Bと、中間層553IL(1)と、発光性の材料を含む層553Yと、中間層553IL(2)と、発光性の材料を含む層553Bと、が積層された積層構造を、発光性の材料を含む層553に用いることができる(図40(C−2)参照)。
《絶縁膜521》
機能層520は絶縁膜521を備える。例えば、着色材料を含む材料を、絶縁膜521に用いることができる。
具体的には、赤色の着色材料を含む膜を絶縁膜521Rに用いることができ、緑色の着色材料を含む膜を絶縁膜521Gに用いることができ、青色の着色材料を含む膜を絶縁膜521Bに用いることができる(図40(A)および図40(B)参照)。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様で開示されるトランジスタの半導体層に用いることができる金属酸化物について説明する。なお、トランジスタの半導体層に金属酸化物を用いる場合、当該金属酸化物を酸化物半導体と読み替えてもよい。
酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、CAAC−OS(c−axis−aligned crystalline oxide semiconductor)、多結晶酸化物半導体、nc−OS(nanocrystalline oxide semiconductor)、擬似非晶質酸化物半導体(a−like OS:amorphous−like oxide semiconductor)、及び非晶質酸化物半導体などがある。
また、非単結晶酸化物半導体の1つとして、半結晶性酸化物半導体(Semi−crystalline oxide semiconductor)と呼称される酸化物半導体が挙げられる。半結晶性酸化物半導体とは、単結晶酸化物半導体と非晶質酸化物半導体との中間構造を有する。半結晶性酸化物半導体は、非晶質酸化物半導体と比較して構造が安定である。例えば、半結晶性酸化物半導体としては、CAAC構造を有し、かつCAC(Cloud−Aligned Composite)構成である酸化物半導体がある。CACの詳細については、以下で説明を行う。
また、本発明の一態様で開示されるトランジスタの半導体層には、CAC−OS(Cloud−Aligned Composite oxide semiconductor)を用いてもよい。
なお、本発明の一態様で開示されるトランジスタの半導体層は、上述した非単結晶酸化物半導体またはCAC−OSを好適に用いることができる。また、非単結晶酸化物半導体としては、nc−OSまたはCAAC−OSを好適に用いることができる。
なお、本発明の一態様では、トランジスタの半導体層として、CAC−OSを用いると好ましい。CAC−OSを用いることで、トランジスタに高い電気特性または高い信頼性を付与することができる。
以下では、CAC−OSの詳細について説明する。
CAC−OSまたはCAC−metal oxide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、トランジスタのチャネル形成領域に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子(またはホール)を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能(On/Offさせる機能)をCAC−OSまたはCAC−metal oxideに付与することができる。CAC−OSまたはCAC−metal oxideにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。
また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。
また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ0.5nm以上10nm以下、好ましくは0.5nm以上3nm以下のサイズで材料中に分散している場合がある。
また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記CAC−OSまたはCAC−metal oxideをトランジスタのチャネル形成領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得ることができる。
すなわち、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、マトリックス複合材(matrix composite)または金属マトリックス複合材(metal matrix composite)と呼称することもできる。
CAC−OSは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、金属酸化物において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状またはパッチ状ともいう。
なお、金属酸化物は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウム及び亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種または複数種が含まれていてもよい。
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、及びZ2は0よりも大きい実数)とする。)と、ガリウム酸化物(以下、GaOX3(X3は0よりも大きい実数)とする。)、またはガリウム亜鉛酸化物(以下、GaX4ZnY4Z4(X4、Y4、及びZ4は0よりも大きい実数)とする。)などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のInOX1、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。
つまり、CAC−OSは、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。なお、本明細書において、例えば、第1の領域の元素Mに対するInの原子数比が、第2の領域の元素Mに対するInの原子数比よりも大きいことを、第1の領域は、第2の領域と比較して、Inの濃度が高いとする。
なお、IGZOは通称であり、In、Ga、Zn、及びOによる1つの化合物をいう場合がある。代表例として、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。
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 crystal)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。
一方、CAC−OSは、金属酸化物の材料構成に関する。CAC−OSとは、In、Ga、Zn、及びOを含む材料構成において、一部にGaを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、CAC−OSにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
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。
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。
なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、CAC−OSは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。
CAC−OSは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、CAC−OSをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス(代表的にはアルゴン)、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか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。
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、及びc軸方向の配向は見られないことが分かる。
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、及び断面方向において、配向性を有さないnc(nano−crystal)構造を有することがわかる。
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。
CAC−OSは、金属元素が均一に分布したIGZO化合物とは異なる構造であり、IGZO化合物と異なる性質を有する。つまり、CAC−OSは、GaOX3などが主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。
ここで、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域は、GaOX3などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、酸化物半導体としての導電性が発現する。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。
一方、GaOX3などが主成分である領域は、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、GaOX3などが主成分である領域が、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。
従って、CAC−OSを半導体素子に用いた場合、GaOX3などに起因する絶縁性と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流(Ion)、及び高い電界効果移動度(μ)を実現することができる。
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。
また、CAAC−OSまたはCAC−OSを半導体膜に用いるトランジスタは、チャネル長を短くすることができ、オン電流を大きくすることができ、オフ電流をきわめて小さくすることができ、ばらつきを抑制することができ、信頼性が高く、第8世代から第10世代程度の大型のガラス基板に作製することができる。これにより、大型の有機ELテレビのバックプレーンに好適に用いることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルの構成について、図25乃至図33を参照しながら説明する。
なお、本実施の形態で説明する表示パネルは、表示領域が第1の信号線とは別に第2の信号線を備える点、列方向に配設される一群の複数の画素の一部が第1の信号線と電気的に接続され、他の一部が第2の信号線と電気的に接続される点が、実施の形態1において説明する表示パネルと異なる。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分について上記の説明を援用する。
図25は本発明の一態様の表示パネルの構成を説明するブロック図である。
図26(A)は図25に示す表示パネルの一部の構成を説明するブロック図であり、図26(B)は図26(A)に示す表示パネルに用いることができる画素の構成を説明する回路図である。
図27(A)は図25に示す表示パネルに用いることができる保護回路の構成を説明する回路図であり、図27(B)は図27(A)に示す保護回路を電気的に接続することができる位置を説明するブロック図である。
図28は図1(A)に示す表示パネルの画素の構成を説明する下面図である。
図29(A)は図28に示す表示パネルの切断線X21−X22における断面図である。
<表示パネルの構成例1.>
本実施の形態で説明する表示パネルは、表示領域231を有する(図25参照)。
《表示領域の構成例1.》
表示領域231は、第1の一群の複数の画素702(i,1)乃至画素702(i,n)、第2の一群の複数の画素702(i+1,1)乃至画素702(i+1,n)、第3の一群の複数の画素、第4の一群の複数の画素、第1の走査線G2(i)、第2の走査線G2(i+1)、第1の信号線S21(j)および第2の信号線S22(j)を備える。また、導電膜VCOM2と、導電膜ANOと、を有する。なお、iは1以上m以下の整数であり、jは1以上n以下の整数であり、mおよびnは1以上の整数である。
第1の一群の複数の画素702(i,1)乃至画素702(i,n)は第1の画素702(i,j)を含み、第1の一群の複数の画素702(i,1)乃至画素702(i,n)は、行方向(図中に矢印R1で示す方向)に配設される。また、第1の一群の複数の画素702(i,1)乃至画素702(i,n)は、画素702(i,j)および画素702(i,j+1)を含む(図26(A)および図26(B)参照)。
第2の一群の複数の画素702(i+1,1)乃至画素702(i+1,n)は、第2の画素702(i+1,j)を含み、第2の一群の複数の画素702(i+1,1)乃至画素702(i+1,n)は、行方向に配設される(図25参照)。また、第2の一群の複数の画素702(i+1,1)乃至画素702(i+1,n)は、画素702(i+1,j)および画素702(i+1,j+1)を含む(図26(A)および図26(B)参照)。
第3の一群の複数の画素は、第1の画素702(i,j)を含み、第3の一群の複数の画素は、行方向と交差する列方向(図中に矢印C1で示す方向)に配設される。例えば、画素702(1,j)乃至画素702(m,j)から選んだ一部を、第3の一群の複数の画素に用いることができる。
第4の一群の複数の画素は、第2の画素702(i+1,j)を含み、第4の一群の複数の画素は、列方向に配設される。例えば、画素702(1,j)乃至画素702(m,j)から第3の一群の複数の画素を除いた他の一部を、第4の一群の複数の画素に用いることができる(図25参照)。
第1の信号線S21(j)は、第3の一群の複数の画素と電気的に接続される。例えば、第1の信号線S21(j)は、画素702(i,j)と電気的に接続される。
第2の信号線S22(j)は、第4の一群の複数の画素と電気的に接続される。例えば、第2の信号線S22(j)は、画素702(i+1,j)と電気的に接続される。
第1の走査線G2(i)は、第1の一群の複数の画素702(i,1)乃至画素702(i,n)と電気的に接続される。例えば、第1の走査線G2(i)は、画素702(i,j)および画素702(i,j+1)と電気的に接続される。
第2の走査線G2(i+1)は、第2の一群の複数の画素702(i+1,1)乃至画素702(i+1,n)と電気的に接続される。例えば、第2の走査線G2(i+1)は、画素702(i+1,j)および画素702(i+1,j+1)と電気的に接続される。
これにより、複数の画素に画像情報を供給することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
《表示領域の構成例2.》
第4の一群の複数の画素は、第3の一群の複数の画素と交互に配置される。
第2の画素702(i+1,j)は、第1の画素702(i,j)の列方向に隣接する。例えば、奇数番目に配置される画素を第3の一群の複数の画素に用い、偶数番目に配置される画素を第4の一群の複数の画素に用いることができる。
具体的には、画素702(1,j)乃至画素702(m,j)から選んだ画素702(1,j)、画素702(3,j)、画素702(5,j)などを第3の一群の複数の画素に用いることができ、画素702(2,j)、画素702(4,j)、画素702(6,j)などの画素を第4の一群の複数の画素に用いることができる。
これにより、第3の一群の複数の画素と、第4の一群の複数の画素と、を混在して配設することができる。または、第3の一群の複数の画素が表示する表示と、第4の一群の複数の画素が表示する表示との間に生じる差異を、判別しにくくすることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
《走査線の構成例》
第1の走査線G2(i)は、選択信号を供給される。例えば、駆動回路GD1および駆動回路GD2を用いて選択信号を供給することができる。
第2の走査線G2(i+1)は、第1の走査線G2(i)が選択信号を供給される期間に選択信号を供給される。
第2の走査線G2(i+1)は、第1の走査線G2(i)と電気的に接続されてもよい。
これにより、一の走査線に選択信号を供給しながら、他の走査線に選択信号を供給することができる。または、一の走査線に選択信号を供給しながら、一の走査線と電気的に接続される画素に供給する画像情報とは異なる画像情報を、他の走査線と電気的に接続される画素に供給することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
例えば、白色の光を射出するように積層された積層材料を発光性の材料を含む層553(j)に用い、発光性の材料を含む層553(j)を表示素子550(i,j)、表示素子550(i,j+1)および表示素子550(i,j+2)に用いることができる。これにより、一の工程で白色の光を射出する表示素子を形成することができる。
《絶縁膜521の構成》
例えば、表示素子550(i,j)と重なる領域を備え、表示素子550(i,j)が射出する白色の光から赤色の光を取り出す着色材料を、第1の絶縁膜521に用いることができる。具体的には、赤色の光を取り出す着色材料を含む絶縁膜521Rを副画素702(i,j)に用いることができる(図29参照)。これにより、副画素702(i,j)を用いて赤色の表示をすることができる。
例えば、表示素子550(i,j+1)と重なる領域を備え、表示素子550(i,j+1)が射出する白色の光から緑色の光を取り出す着色材料を、第1の絶縁膜521に用いることができる。具体的には、緑色の光を取り出す着色材料を含む絶縁膜521Gを副画素702(i,j+1)に用いることができる。これにより、副画素702(i,j+1)を用いて緑色の表示をすることができる。
例えば、表示素子550(i,j+2)と重なる領域を備え、表示素子550(i,j+2)が射出する白色の光から青色の光を取り出す着色材料を、第1の絶縁膜521に用いることができる。具体的には、青色の光を取り出す着色材料を含む絶縁膜521Bを副画素702(i,j+2)に用いることができる。これにより、副画素702(i,j+2)を用いて青色の表示をすることができる。
《表示領域の構成例3.》
また、表示領域231は、隔壁521P、絶縁膜521R、絶縁膜521Gおよび絶縁膜521Bを備える(図29(A)および図29(B)参照)。
隔壁521Pは、開口部521PR、開口部521PGおよび開口部521PBを備える。
開口部521PRは、絶縁膜521Rと重なる領域を備える。開口部521PGは、絶縁膜521Gと重なる領域を備える。開口部521PBは、絶縁膜521Bと重なる領域を備える。
例えば、絶縁膜521に用いることができる材料を隔壁521Pに用いることができる。具体的には、感光性を有する材料を用いて形成された膜を隔壁521Pに用いることができる。例えば、感光性のポリイミド、感光性のアクリルまたは感光性のカルド樹脂等を用いて形成された膜を隔壁521Pに用いることができる。具体的には、フォトマスクと感光性のアクリルを用いて、200ppi(pixels per inch)以上、好ましくは300ppi以上より好ましくは500ppi以上の精細度で開口部を備える隔壁521Pを形成することができる。
例えば、撥液性を備える材料を隔壁521Pに用いることができる。これにより、隔壁の開口部に異なる材料を含む溶液を互いに混ざり合わないように分配することができる。または、例えば、隔壁521Pによって区切られた領域毎に、異なる着色材料を含む絶縁膜521を、形成することができる。
例えば、印刷法またはインクジェット法などを、着色材料を含む溶液を開口部に分配する方法に用いることができる。または、例えば、連続的に材料を吐出するノズルを用いて、着色材料を含む溶液を開口部に分配することができる。
具体的には、赤色の光を取り出す着色材料を含む溶液を開口部521PRに分配し、固化する方法を用いて、絶縁膜521Rを形成することができる。また、緑色の光を取り出す着色材料を含む溶液を開口部521PGに分配し、固化する方法を用いて、絶縁膜521Gを形成することができる。また、青色の光を取り出す着色材料を含む溶液を開口部521PBに分配し、固化する方法を用いて、絶縁膜521Bを形成することができる。例えば、隔壁521Pを形成する際に用いるフォトマスク以外にフォトマスクを用いることなく、絶縁膜521R、絶縁膜521Gおよび絶縁膜521Bを形成することができる。
これにより、異なる材料を含む絶縁膜を形成することができる。例えば、異なる着色材料を含む絶縁膜を形成することができる。または、隔壁521Pを形成する際に用いるフォトマスク以外にフォトマスクを用いることなく、異なる着色材料を含む絶縁膜を作り分けることができる。または、フォトマスクの使用枚数を削減することができる。または、コストダウンまたは材料の使用量を削減することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた表示パネルを提供することができる。
<表示パネルの構成例2.>
本実施の形態で説明する表示パネルは、保護回路PC11と、保護回路PC21と、共通配線と、を有する。また、保護回路PC12と、保護回路PC22と、を表示パネルに用いることができる。
《保護回路の構成例》
保護回路PC11は、第1の走査線G2(i)と電気的接続され、保護回路PC11は、共通配線と電気的接続される。例えば、共通配線VSSが供給する電位より十分低い電位が第1の走査線G2(i)に供給された場合に、共通配線VSSから第1の走査線G2(i)に電流が流れるように接続したダイオードと、共通配線VDDが供給する電位より十分高い電位が第1の走査線G2(i)に供給された場合に、第1の走査線G2(i)から共通配線VDDに電流が流れるように接続したダイオードと、を備える回路を保護回路PC11に用いることができる(図27参照)。なお、共通配線VDDは共通配線VSSより高い電位を供給する。
具体的には、トランジスタのゲート電極をソース電極又はドレイン電極と電気的に接続してダイオードに用いることができる。例えば、画素回路530(i,j)のトランジスタに用いる半導体膜を形成する工程と同一の工程で形成することができる半導体膜を備えるトランジスタを、ダイオードに用いることができる。
保護回路PC21は、第1の信号線S21(j)と電気的に接続され、保護回路PC21は、共通配線と電気的接続される。例えば、共通配線VSSが供給する電位より十分低い電位が第1の信号線S21(j)に供給された場合に、共通配線VSSから第1の信号線S21(j)に電流が流れるように接続したダイオードと、共通配線VDDが供給する電位より十分高い電位が第1の信号線S21(j)に供給された場合に、第1の信号線S21(j)から共通配線VDDに電流が流れるように接続したダイオードと、を備える回路を保護回路PC21に用いることができる(図27参照)。
これにより、ノイズ、サージまたは静電気放電等から画素を保護することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた表示パネルを提供することができる。
例えば、保護回路PC12は第1の走査線G2(i)と電気的に接続され、保護回路PC11との間に表示領域231を挟むように配置される(図25参照)。
また、保護回路PC22は第1の信号線S21(j)と電気的に接続され、保護回路PC21との間に表示領域231を挟むように配置される。
<表示パネルの構成例3.>
本実施の形態で説明する表示パネルは、第1の駆動回路GD1と、第1の信号線駆動回路SD1と、を有する(図25参照)。
第1の駆動回路GD1は、第1の走査線G2(i)および第2の走査線G2(i+1)と電気的に接続される。
第1の信号線駆動回路SD1は、第1の信号線S21(j)および第2の信号線S22(j)と電気的に接続される。
これにより、第1の走査線に選択信号を供給する期間に、第2の走査線に選択信号を供給することができる。または、第1の信号線に画像情報を供給する期間に、第1の信号線に供給する画像情報とは異なる画像情報を、第2の信号線に供給することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた表示パネルを提供することができる。
<表示パネルの構成例4.>
本実施の形態で説明する表示パネルは、第1の駆動回路GD1と、第2の駆動回路GD2と、第1の信号線駆動回路SD1と、第2の駆動回路SD2と、を有する(図25参照)。
第1の駆動回路GD1は、第1の走査線G2(i)の一方の端および第2の走査線G2(i+1)の一方の端と電気的に接続される。
第2の駆動回路GD2は、第1の走査線G2(i)の他方の端および第2の走査線G2(i+1)の他方の端と電気的に接続される。また、第2の駆動回路GD2は、第1の駆動回路GD1と同期して選択信号を供給する。
第1の信号線駆動回路SD1は、第1の信号線S21(j)の一方の端および第2の信号線S22(j)の一方の端と電気的に接続される。
第2の駆動回路SD2は、第1の信号線S21(j)の他方の端および第2の信号線S22(j)の他方の端と電気的に接続される。また、第2の駆動回路SD2は、第1の信号線駆動回路SD1と同期して情報を供給する。
これにより、例えば、配線抵抗または容量結合に由来する選択信号の劣化を抑制することができる。または、劣化が抑制された選択信号を複数の画素に供給することができる。例えば、配線抵抗または容量結合に由来する画像情報の劣化を抑制することができる。または、劣化が抑制された画像情報を複数の画素に供給することができる。または、表示領域の対角線の長さを40インチ以上、好ましくは50インチ以上より好ましくは65インチ以上にすることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた表示パネルを提供することができる。
<表示パネルの構成例5.>
本実施の形態の構成例で説明する表示パネル700は、第1の走査線G2(2i−1)が、第1の一群の複数の画素702(2i−1,1)乃至画素702(2i−1,n)および第2の一群の複数の画素702(2i,1)乃至画素702(2i,n)と電気的に接続される点が、図25を参照しながら説明する表示パネルと異なる(図30および図31参照)。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分について上記の説明を援用する。
《表示領域の構成例4.》
表示領域231は、第1の一群の複数の画素702(2i−1,1)乃至画素702(2i−1,n)、第2の一群の複数の画素702(2i,1)乃至画素702(2i,n)、第3の一群の複数の画素、第4の一群の複数の画素、第1の走査線G2(2i−1)、第1の信号線S21(j)および第2の信号線S22(j)を備える。また、導電膜VCOM2と、導電膜ANOと、を有する。なお、2iは2以上2m以下の整数であり、jは1以上n以下の整数であり、mおよびnは1以上の整数である。
第1の一群の複数の画素702(2i−1,1)乃至画素702(2i−1,n)は第1の画素702(2i−1,j)を含み、第1の一群の複数の画素702(2i−1,1)乃至画素702(2i−1,n)は、行方向(図中に矢印R1で示す方向)に配設される。また、第1の一群の複数の画素702(2i−1,1)乃至画素702(2i−1,n)は画素702(2i−1,j)および画素702(2i−1,j+1)を含む(図31(A)および図31(B)参照)。
第2の一群の複数の画素702(2i,1)乃至画素702(2i,n)は、第2の画素702(2i,j)を含み、第2の一群の複数の画素702(2i,1)乃至画素702(2i,n)は、行方向に配設される(図25参照)。また、第2の一群の複数の画素702(2i,1)乃至画素702(2i,n)は画素702(2i,j)および画素702(2i,j+1)を含む(図31(A)および図31(B)参照)。
第3の一群の複数の画素は、第1の画素702(2i−1,j)を含み、第3の一群の複数の画素は、行方向と交差する列方向(図中に矢印C1で示す方向)に配設される。例えば、画素702(2i−1,j)乃至画素702(2m,j)から選んだ一部を、第3の一群の複数の画素に用いることができる。
第4の一群の複数の画素は、第2の画素702(2i,j)を含み、第4の一群の複数の画素は、列方向に配設される。例えば、画素702(2i−1,j)乃至画素702(2m,j)から第3の一群の複数の画素を除いた他の一部を、第4の一群の複数の画素に用いることができる(図30参照)。
第1の信号線S21(j)は、第3の一群の複数の画素と電気的に接続される。例えば、第1の信号線S21(j)は、画素702(2i−1,j)と電気的に接続される。
第2の信号線S22(j)は、第4の一群の複数の画素と電気的に接続される。例えば、第2の信号線S22(j)は、画素702(2i,j)と電気的に接続される。
第1の走査線G2(2i−1)は、第1の一群の複数の画素702(2i−1,1)乃至画素702(2i−1,n)と電気的に接続される。例えば、第1の走査線G2(2i−1)は、画素702(2i−1,j)、画素702(2i−1,j+1)、画素702(2i,j)および画素702(2i,j+1)と電気的に接続される。
これにより、複数の画素に画像情報を供給することができる。または、一の選択信号が供給される期間に、当該選択信号が供給される1本の走査線と電気的に接続される、当該走査線を挟んで配置された2行の一群の複数の画素に、互いに異なる画像情報を供給することができる。または、走査線の数を減らすことができる。または、画像情報に基づいて、複数の表示素子を駆動することができる。または、表示領域を用いて、画像情報を表示することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な表示パネルを提供することができる。
<表示パネルの構成例6.>
本実施の形態で説明する表示パネルの画素の構成例を図32および図33を参照しながら説明する。図32は画素の構成を説明する下面図であり、図33は画素回路の構成を説明する回路図である。
なお、一の導電膜ANOが、一の導電膜ANOを挟んで列方向に並んで配設される4つの画素と電気的に接続される点と、画素回路が3つのトランジスタを備える点が図26を参照しながら説明する表示パネルの構成例とは異なる。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分について上記の説明を援用する。
これにより、一の導電膜が占有する面積を抑制することができる。または、開口率を高めることができる。トランジスタの電気特性のムラを補正することができる。または、表示領域の表示ムラを軽減することができる。または、対角の長さが65inchの7680個の画素を行方向に備え、4320個の画素を列方向に備える表示パネルを提供することができる。または、列方向に配設される一群の複数の画素を一の信号線に電気的に接続することができる。または、例えば、表示領域の上側から下側まで、継ぎ目が生じない映像を表示することができる。なお、透光性を有しない材料を用いる場合、開口率は、17.4%であった。
《動作例》
本実施の形態で説明する表示パネルの画素の構成例を表3に示す。画素回路はトップゲート型のトランジスタを備える。また、表3に示す構成を備える表示パネルの動作を計算機を用いて評価した結果を、表4に示す。
計算結果から、60Hzのフレームレートで良好に動作することが確認できた。また、120Hzのフレームレートで動作が可能であることが確認できた。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(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の構成について、図8および図9を参照しながら説明する。
図8(A)は本発明の一態様の表示装置の構成を説明するブロック図である。図8(B)は、図8(A)に示す画素の構成を説明するブロック図である。
図9(A)は図8(A)に示す表示パネルの構成とは異なる構成を説明するブロック図である。図9(B−1)乃至図9(B−3)は本発明の一態様の表示装置の外観を説明する図である。
<表示装置の構成例>
本実施の形態で説明する表示装置は、制御部238と、表示パネル700と、を有する(図8(A)参照)。
《制御部238》
制御部238は、画像情報V1および制御情報SSを供給される機能を備える。
制御部238は、画像情報V1に基づいて情報V12を生成する機能を備える。制御部238は、情報V12を供給する機能を備える。例えば、情報V12は、12bit以上の階調を含む。
例えば、制御部238は、伸張回路234および画像処理回路235Mを備える。
《表示パネル700》
表示パネル700は、情報V12を供給される機能を備える。また、表示パネル700は、画素702(i,j)を備える。例えば、走査線G2(i)は、120Hz以上の頻度で選択信号を供給される。
画素702(i,j)は、表示素子550(i,j)を備える(図8(B)参照)。
表示素子550(i,j)は、情報V12に基づいて表示する機能を備え、表示素子550(i,j)は発光素子である。
例えば、実施の形態1で説明する表示パネルを表示パネル700に用いることができる。例えば、テレビジョン受像システム(図9(B−1)参照)、映像モニター(図9(B−2)参照)またはノートブックコンピュータ(図9(B−3)参照)などを提供することができる。
これにより、表示素子を用いて画像情報を表示することができる。その結果、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。
《伸張回路234》
伸張回路234は、圧縮された状態で供給される画像情報V1を伸張する機能を備える。伸張回路234は、記憶部を備える。記憶部は、例えば伸張された画像情報を記憶する機能を備える。
《画像処理回路235M》
画像処理回路235Mは、例えば、領域を備える。
領域は、例えば、画像情報V1に含まれる情報を記憶する機能を備える。
画像処理回路235Mは、例えば、所定の特性曲線に基づいて画像情報V1を補正して情報V12を生成する機能と、情報V12を供給する機能と、を備える。具体的には、表示素子550(i,j)が良好な画像を表示するように、情報V12を生成する機能を備える。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様の入出力装置の構成について、図10を参照しながら説明する。
図10は本発明の一態様の入出力装置の構成を説明するブロック図である。
<入出力装置の構成例>
本実施の形態で説明する入出力装置は、入力部240と、表示部230と、を有する(図10参照)。例えば、実施の形態1に記載の表示パネル700を表示部230に用いることができる。
入力部240は検知領域241を備える。入力部240は検知領域241に近接するものを検知する機能を備える。
検知領域241は、画素702(i,j)と重なる領域を備える。
《入力部240》
入力部240は検知領域241を備える。入力部240は発振回路OSCおよび検知回路DCを備えることができる(図10参照)。
《検知領域241》
検知領域241は、例えば、単数または複数の検知素子、制御線および検知信号線を備えることができる。
検知領域241は、一群の検知素子775(g,1)乃至検知素子775(g,q)と、他の一群の検知素子775(1,h)乃至検知素子775(p,h)と、制御線CL(g)と、検知信号線ML(h)と、を有する(図10参照)。なお、gは1以上p以下の整数であり、hは1以上q以下の整数であり、pおよびqは1以上の整数である。
一群の検知素子775(g,1)乃至検知素子775(g,q)は、検知素子775(g,h)を含み、行方向(図中に矢印R2で示す方向)に配設される。なお、図10に矢印R2で示す方向は、図10に矢印R1で示す方向と同じであっても良いし、異なっていてもよい。
また、他の一群の検知素子775(1,h)乃至検知素子775(p,h)は、検知素子775(g,h)を含み、行方向と交差する列方向(図中に矢印C2で示す方向)に配設される。
制御線CL(g)は、行方向に配設される一群の複数の検知素子775(g,1)乃至検知素子775(g,q)と電気的に接続される。
検知信号線ML(h)は、列方向に配設される他の一群の複数の検知素子775(1,h)乃至検知素子775(p,h)と電気的に接続される。
《検知素子》
検知素子は近接するポインタを検知する機能を備える。例えば、指やスタイラスペン等をポインタに用いることができる。例えば、金属片またはコイル等を、スタイラスペンに用いることができる。
具体的には、静電容量方式の近接センサ、電磁誘導方式の近接センサ、光学方式の近接センサ、抵抗膜方式の近接センサなどを、検知素子に用いることができる。
また、複数の方式の検知素子を併用することもできる。例えば、指を検知する検知素子と、スタイラスペンを検知する検知素子とを、併用することができる。これにより、ポインタの種類を判別することができる。または、判別したポインタの種類に基づいて、異なる命令を検知情報に関連付けることができる。具体的には、ポインタに指を用いたと判別した場合は、検知情報をジェスチャーと関連付けることができる。または、ポインターにスタイラスペンを用いたと判別した場合は、検知情報を描画処理と関連付けることができる。
具体的には、静電容量方式または光学方式の近接センサを用いて、指を検知することができる。または、電磁誘導方式または光学方式の近接センサを用いて、スタイラスペンを検知することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様の情報処理装置の構成について、図11乃至図13を参照しながら説明する。
図11(A)は本発明の一態様の情報処理装置の構成を説明するブロック図である。図11(B)および図11(C)は、情報処理装置200の外観の一例を説明する投影図である。
図12は、本発明の一態様のプログラムを説明するフローチャートである。図12(A)は、本発明の一態様のプログラムの主の処理を説明するフローチャートであり、図12(B)は、割り込み処理を説明するフローチャートである。
図13は、本発明の一態様のプログラムを説明する図である。図13(A)は、本発明の一態様のプログラムの割り込み処理を説明するフローチャートであり、図13(B)は、本発明の一態様の情報処理装置の動作を説明するタイミングチャートである。
<情報処理装置の構成例1.>
本実施の形態で説明する情報処理装置200は、入出力装置220と、演算装置210と、を有する(図11(A)参照)。入出力装置220は、演算装置210と電気的に接続される。また、情報処理装置200は筐体を備えることができる(図11(B)または図11(C)参照)。
入出力装置220は表示部230および入力部240を備える(図11(A)参照)。入出力装置220は検知部250を備える。また、入出力装置220は通信部290を備えることができる。
入出力装置220は画像情報V1または制御情報SSを供給される機能を備え、位置情報P1または検知情報S1を供給する機能を備える。
演算装置210は位置情報P1または検知情報S1を供給される機能を備える。演算装置210は画像情報V1を供給する機能を備える。演算装置210は、例えば、位置情報P1または検知情報S1に基づいて動作する機能を備える。
なお、筐体は入出力装置220または演算装置210を収納する機能を備える。または、筐体は表示部230または演算装置210を支持する機能を備える。
表示部230は画像情報V1に基づいて画像を表示する機能を備える。表示部230は制御情報SSに基づいて画像を表示する機能を備える。
入力部240は、位置情報P1を供給する機能を備える。
検知部250は検知情報S1を供給する機能を備える。検知部250は、例えば、情報処理装置200が使用される環境の照度を検出する機能を備え、照度情報を供給する機能を備える。
これにより、情報処理装置は、情報処理装置が使用される環境において、情報処理装置の筐体が受ける光の強さを把握して動作することができる。または、情報処理装置の使用者は、表示方法を選択することができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な情報処理装置を提供することができる。
以下に、情報処理装置を構成する個々の要素について説明する。なお、これらの構成は明確に分離できず、一つの構成が他の構成を兼ねる場合や他の構成の一部を含む場合がある。例えばタッチセンサが表示パネルに重ねられたタッチパネルは、表示部であるとともに入力部でもある。
《構成例》
本発明の一態様の情報処理装置200は、筐体または演算装置210を有する。
演算装置210は、演算部211、記憶部212、伝送路214、入出力インターフェース215を備える。
また、本発明の一態様の情報処理装置は、入出力装置220を有する。
入出力装置220は、表示部230、入力部240、検知部250および通信部290を備える。
《情報処理装置》
本発明の一態様の情報処理装置は、演算装置210または入出力装置220を備える。
《演算装置210》
演算装置210は、演算部211および記憶部212を備える。また、伝送路214および入出力インターフェース215を備える。
《演算部211》
演算部211は、例えばプログラムを実行する機能を備える。
《記憶部212》
記憶部212は、例えば演算部211が実行するプログラム、初期情報、設定情報または画像等を記憶する機能を有する。
具体的には、ハードディスク、フラッシュメモリまたは酸化物半導体を含むトランジスタを用いたメモリ等を用いることができる。
《入出力インターフェース215、伝送路214》
入出力インターフェース215は端子または配線を備え、情報を供給し、情報を供給される機能を備える。例えば、伝送路214と電気的に接続することができる。また、入出力装置220と電気的に接続することができる。
伝送路214は配線を備え、情報を供給し、情報を供給される機能を備える。例えば、入出力インターフェース215と電気的に接続することができる。また、演算部211または記憶部212と電気的に接続することができる。
《入出力装置220》
入出力装置220は、表示部230、入力部240、検知部250または通信部290を備える。例えば、実施の形態5において説明する入出力装置を用いることができる。これにより、消費電力を低減することができる。
《表示部230》
表示部230は、制御部238と、駆動回路GDと、駆動回路SDと、表示パネル700と、を有する(図8(A)参照)。例えば、実施の形態4で説明する表示装置を表示部230に用いることができる。
《入力部240》
さまざまなヒューマンインターフェイス等を入力部240に用いることができる(図11参照)。
例えば、キーボード、マウス、タッチセンサ、マイクまたはカメラ等を入力部240に用いることができる。なお、表示部230に重なる領域を備えるタッチセンサを用いることができる。表示部230と表示部230に重なる領域を備えるタッチセンサを備える入出力装置を、タッチパネルまたはタッチスクリーンということができる。
例えば、使用者は、タッチパネルに触れた指をポインタに用いて様々なジェスチャー(タップ、ドラッグ、スワイプまたはピンチイン等)をすることができる。
例えば、演算装置210は、タッチパネルに接触する指の位置または軌跡等の情報を解析し、解析結果が所定の条件を満たすとき、特定のジェスチャーが供給されたとすることができる。これにより、使用者は、所定のジェスチャーにあらかじめ関連付けられた所定の操作命令を、当該ジェスチャーを用いて供給できる。
一例を挙げれば、使用者は、画像情報の表示位置を変更する「スクロール命令」を、タッチパネルに沿ってタッチパネルに接触する指を移動するジェスチャーを用いて供給できる。
《検知部250》
検知部250は、周囲の状態を検知して検知情報を供給する機能を備える。具体的には、照度情報、姿勢情報、圧力情報、位置情報等を供給できる。
例えば、光検出器、姿勢検出器、加速度センサ、方位センサ、GPS(Global positioning System)信号受信回路、圧力センサ、温度センサ、湿度センサまたはカメラ等を、検知部250に用いることができる。
《通信部290》
通信部290は、ネットワークに情報を供給し、ネットワークから情報を取得する機能を備える。
《プログラム》
本発明の一態様のプログラムは、下記のステップを有する(図12(A)参照)。
[第1のステップ]
第1のステップにおいて、設定を初期化する(図12(A)(S1)参照)。
例えば、起動時に表示する所定の画像情報と、当該画像情報を表示する所定のモードと、当該画像情報を表示する所定の表示方法を特定する情報と、を記憶部212から取得する。具体的には、一の静止画像情報または他の動画像情報を所定の画像情報に用いることができる。また、第1のモードまたは第2のモードを所定のモードに用いることができる。
[第2のステップ]
第2のステップにおいて、割り込み処理を許可する(図12(A)(S2)参照)。なお、割り込み処理が許可された演算装置は、主の処理と並行して割り込み処理を行うことができる。割り込み処理から主の処理に復帰した演算装置は、割り込み処理をして得た結果を主の処理に反映することができる。
なお、カウンタの値が初期値であるとき、演算装置に割り込み処理をさせ、割り込み処理から復帰する際に、カウンタを初期値以外の値としてもよい。これにより、プログラムを起動した後に常に割り込み処理をさせることができる。
[第3のステップ]
第3のステップにおいて、第1のステップまたは割り込み処理において選択された、所定のモードまたは所定の表示方法を用いて画像情報を表示する(図12(A)(S3)参照)。なお、所定のモードは情報を表示するモードを特定し、所定の表示方法は画像情報を表示する方法を特定する。また、例えば、画像情報V1または情報V12を表示する情報に用いることができる。
例えば、画像情報V1を表示する一の方法を、第1のモードに関連付けることができる。または、画像情報V1を表示する他の方法を第2のモードに関連付けることができる。これにより、選択されたモードに基づいて表示方法を選択することができる。
《第1のモード》
具体的には、30Hz以上、好ましくは60Hz以上の頻度で一の走査線に選択信号を供給し、選択信号に基づいて表示をする方法を、第1のモードに関連付けることができる。
例えば、30Hz以上、好ましくは60Hz以上の頻度で選択信号を供給すると、動画像の動きを滑らかに表示することができる。
例えば、30Hz以上、好ましくは60Hz以上の頻度で画像を更新すると、使用者の操作に滑らかに追従するように変化する画像を、使用者が操作中の情報処理装置200に表示することができる。
《第2のモード》
具体的には、30Hz未満、好ましくは1Hz未満より好ましくは一分に一回未満の頻度で一の走査線に選択信号を供給し、選択信号に基づいて表示をする方法を、第2のモードに関連付けることができる。
30Hz未満、好ましくは1Hz未満より好ましくは一分に一回未満の頻度で選択信号を供給すると、フリッカーまたはちらつきが抑制された表示をすることができる。また、消費電力を低減することができる。
例えば、情報処理装置200を時計に用いる場合、1秒に一回の頻度または1分に一回の頻度等で表示を更新することができる。
ところで、例えば、発光素子を表示素子に用いる場合、発光素子をパルス状に発光させて、画像情報を表示することができる。具体的には、パルス状に有機EL素子を発光させて、その残光を表示に用いることができる。有機EL素子は優れた周波数特性を備えるため、発光素子を駆動する時間を短縮し、消費電力を低減することができる場合がある。または、発熱が抑制されるため、発光素子の劣化を軽減することができる場合がある。
[第4のステップ]
第4のステップにおいて、終了命令が供給された場合は第5のステップに進み、終了命令が供給されなかった場合は第3のステップに進むように選択する(図12(A)(S4)参照)。
例えば、割り込み処理において供給された終了命令を判断に用いてもよい。
[第5のステップ]
第5のステップにおいて、終了する(図12(A)(S5)参照)。
《割り込み処理》
割り込み処理は以下の第6のステップ乃至第8のステップを備える(図12(B)参照)。
[第6のステップ]
第6のステップにおいて、例えば、検知部250を用いて、情報処理装置200が使用される環境の照度を検出する(図12(B)(S6)参照)。なお、環境の照度に代えて環境光の色温度や色度を検出してもよい。
[第7のステップ]
第7のステップにおいて、検出した照度情報に基づいて表示方法を決定する(図12(B)(S7)参照)。例えば、表示の明るさを暗すぎないように、または明るすぎないように決定する。
なお、第6のステップにおいて環境光の色温度や環境光の色度を検出した場合は、表示の色味を調節してもよい。
[第8のステップ]
第8のステップにおいて、割り込み処理を終了する(図12(B)(S8)参照)。
<情報処理装置の構成例2.>
本発明の一態様の情報処理装置の別の構成について、図13を参照しながら説明する。
図13(A)は、本発明の一態様のプログラムを説明するフローチャートである。図13(A)は、図12(B)に示す割り込み処理とは異なる割り込み処理を説明するフローチャートである。
なお、情報処理装置の構成例3は、供給された所定のイベントに基づいて、モードを変更するステップを割り込み処理に有する点が、図12(B)を参照しながら説明する割り込み処理とは異なる。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分について上記の説明を援用する。
《割り込み処理》
割り込み処理は以下の第6のステップ乃至第8のステップを備える(図13(A)参照)。
[第6のステップ]
第6のステップにおいて、所定のイベントが供給された場合は、第7のステップに進み、所定のイベントが供給されなかった場合は、第8のステップに進む(図13(A)(U6)参照)。例えば、所定の期間に所定のイベントが供給されたか否かを条件に用いることができる。具体的には、5秒以下、1秒以下または0.5秒以下好ましくは0.1秒以下であって0秒より長い期間を所定の期間とすることができる。
[第7のステップ]
第7のステップにおいて、モードを変更する(図13(A)(U7)参照)。具体的には、第1のモードを選択していた場合は、第2のモードを選択し、第2のモードを選択していた場合は、第1のモードを選択する。
例えば、表示部230の一部の領域について、表示モードを変更することができる。具体的には、駆動回路GDA、駆動回路GDB、および駆動回路GDCを備える表示部230の一の駆動回路が選択信号を供給する領域について、表示モードを変更することができる(図13(B)参照)。
例えば、駆動回路GDBが選択信号を供給する領域と重なる領域にある入力部240に、所定のイベントが供給された場合に、駆動回路GDBが選択信号を供給する領域の表示モードを変更することができる。具体的には、指等を用いてタッチパネルに供給する「タップ」イベント等に応じて、駆動回路GDBが供給する選択信号の頻度を変更することができる。これにより、例えば、駆動回路GDAおよび駆動回路GDCが選択信号を供給することなく、駆動回路GDBが選択信号を供給することができる。または、駆動回路GDA、駆動回路GDCおよび駆動回路GDDが選択信号を供給する領域の表示を変えることなく、駆動回路GDBが選択信号を供給する領域の表示を更新することができる。または、駆動回路が消費する電力を抑制することができる。
[第8のステップ]
第8のステップにおいて、割り込み処理を終了する(図13(A)(U8)参照)。なお、主の処理を実行している期間に割り込み処理を繰り返し実行してもよい。
《所定のイベント》
例えば、マウス等のポインティング装置を用いて供給する、「クリック」や「ドラッグ」等のイベント、指等をポインタに用いてタッチパネルに供給する、「タップ」、「ドラッグ」または「スワイプ」等のイベントを用いることができる。
また、例えば、ポインタが指し示すスライドバーの位置、スワイプの速度、ドラッグの速度等を用いて、所定のイベントに関連付けられた命令の引数を与えることができる。
例えば、検知部250が検知した情報をあらかじめ設定された閾値と比較して、比較結果をイベントに用いることができる。
具体的には、筐体に押し込むことができるように配設されたボタン等に接する感圧検知器等を検知部250に用いることができる。
《所定のイベントに関連付ける命令》
例えば、終了命令を、特定のイベントに関連付けることができる。
例えば、表示されている一の画像情報から他の画像情報に表示を切り替える「ページめくり命令」を、所定のイベントに関連付けることができる。なお、「ページめくり命令」を実行する際に用いるページをめくる速度などを決定する引数を、所定のイベントを用いて与えることができる。
例えば、一の画像情報の表示されている一部分の表示位置を移動して、一部分に連続する他の部分を表示する「スクロール命令」などを、所定のイベントに関連付けることができる。なお、「スクロール命令」を実行する際に用いる表示位置を移動する速度などを決定する引数を、所定のイベントを用いて与えることができる。
例えば、表示方法を設定する命令または画像情報を生成する命令などを、所定のイベントに関連付けることができる。なお、生成する画像の明るさを決定する引数を所定のイベントに関連付けることができる。また、生成する画像の明るさを決定する引数を、検知部250が検知する環境の明るさに基づいて決定してもよい。
例えば、プッシュ型のサービスを用いて配信される情報を、通信部290を用いて取得する命令などを、所定のイベントに関連付けることができる。
なお、情報を取得する資格の有無を、検知部250が検知する位置情報を用いて判断してもよい。具体的には、ユーザーが特定の教室、学校、会議室、企業、建物等の内部または領域にいる場合に、情報を取得する資格を有すると判断してもよい。これにより、例えば、学校または大学等の教室で配信される教材を受信して、情報処理装置200を教科書等に用いることができる(図11(C)参照)。または、企業等の会議室で配信される資料を受信して、会議資料に用いることができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態7)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルの作製方法について、図14乃至図21を参照しながら説明する。
図14および図15は、本発明の一態様の表示パネルの作製方法を説明するフローチャートである。図14は、基材510上に機能層520を作製する方法を説明するフローチャートであり、図15は、機能層520上に表示素子を形成して表示パネルを作製する方法を説明するフローチャートである。
図16乃至図21は、作製工程中の本発明の一態様の表示パネルの構成を説明する図である。図16、図18、および図20は、図1(A)の切断線X1−X2、切断線X3−X4、図4の切断線X5−X6における断面図である。また、図17、図19および図21は、図4の切断線X7−X8、図1(A)の切断線X9−X10における断面図である。
<表示パネルの作製方法>
本実施の形態で説明する表示パネルの作製方法は、以下のステップを有する。
[第1のステップ]
第1のステップにおいて、第1の導電膜等を形成する(図14(V1)、図16(A)および図17(A)参照)。
例えば、絶縁膜501Cを基材510の上に形成し、透光性を備える導電膜および金属膜を、絶縁膜501Cの上に形成する。
次いで、第1のフォトマスクを用いて厚さの薄い領域を備えるレジストマスク11を形成する。具体的には、グレートーンマスクまたはハーフトーンマスク等と感光性樹脂を用いる。これにより、例えばポジ型の感光性樹脂に露光量が異なる領域を形成することができる、または、1枚のフォトマスクを用いて、厚さの異なる領域を備えるレジストマスク11を形成することができる。
次いで、レジストマスク11を用いて、透光性を備える導電膜および金属膜を所望の形状に加工する。
次いで、レジストマスク11の形状を変え、レジストマスク12を形成する。具体的には、厚さの薄い領域をアッシング法等を用いて除去する。これにより、レジストマスクの形状を変えることができる。
次いで、レジストマスク12を用いて、レジストマスク12から露出した金属膜を所望の形状に加工して、導電膜524Bおよび導電膜524を形成する。これにより、一枚のフォトマスクを用いて、金属膜を備える配線等と、透光性を備える配線等と、を形成することができる。または、フォトマスクの枚数を削減することができる。
[第2のステップ]
第2のステップにおいて、半導体膜508を形成する(図14(V2)、図16(B)および図17(B)参照)。
例えば、絶縁膜501Dを導電膜524等の上に形成し、半導体膜を絶縁膜501Dの上に形成する。具体的には、In−Ga−Zn酸化物をターゲットに用いるスパッタリング法を用いて、半導体膜を形成することができる。
次いで、第2のフォトマスクを用いてレジストマスクを形成する。これを用いて半導体膜を所望の形状に加工して半導体膜508を形成する。
[第3のステップ]
第3のステップにおいて、第2の導電膜等を形成する(図14(V3)、図16(C)および図17(C)参照)。
例えば、絶縁膜を半導体膜508等の上に形成し、当該絶縁膜の上に導電膜を形成する。
次いで、第3のフォトマスクを用いてレジストマスクを形成する。これを用いて導電膜および絶縁膜を所望の形状に加工して導電膜504および絶縁膜506を形成する。なお、絶縁膜506の外形は、導電膜504の外形と自己整合する。
次いで、第1の領域508Aおよび第2の領域508Bを、半導体膜508に形成する。例えば、半導体膜508をプラズマ処理する方法、イオン注入法またはイオンドーピング法等を用いて不純物を添加する方法を用いて、第1の領域508Aおよび第2の領域508Bを形成することができる。具体的には、半導体膜508のアルゴンプラズマに曝された領域を第1の領域508Aおよび第2の領域508Bにすることができる。なお、半導体膜508の絶縁膜506と重なる領域はアルゴンプラズマに曝されない。これにより、領域508Cを形成することができる。
[第4のステップ]
第4のステップにおいて、絶縁膜516および第1の開口部群等を形成する(図14(V4)、図18(A)および図19(A)参照)。
例えば、絶縁膜を導電膜524等の上に形成する。
次いで、第4のフォトマスクを用いてレジストマスクを形成する。これを用いて絶縁膜を所望の形状に加工して絶縁膜516を形成する。例えば、開口部523A、開口部523B、開口部523C、開口部523D、開口部523E、開口部523F、開口部523G、開口部523Hおよび開口部523Iを絶縁膜に形成する。
なお、例えば、絶縁膜516Aおよび絶縁膜516Bが積層された絶縁膜を絶縁膜516に用いることができる。
[第5のステップ]
第5のステップにおいて、第3の導電膜等を形成する(図14(V5)、図18(B)、図18(C)、図19(B)および図19(C)参照)。
例えば、透光性を備える導電膜および金属膜を、絶縁膜516の上に形成する。
次いで、第5のフォトマスクを用いて厚さの薄い領域を備えるレジストマスク13を形成する。具体的には、グレートーンマスクまたはハーフトーンマスク等と感光性樹脂を用いる。これにより、例えばポジ型の感光性樹脂に露光量が異なる領域を形成することができる、または、1枚のフォトマスクを用いて、厚さの薄い領域を備えるレジストマスク13を形成することができる。
次いで、レジストマスク13を用いて透光性を備える導電膜および金属膜を所望の形状に加工する。
次いで、レジストマスク13の形状を変え、レジストマスク14を形成する。具体的には、厚さの薄い領域をアッシング法等を用いて除去する。これにより、レジストマスクの形状を変えることができる。
次いで、レジストマスク14を用いて導電膜512A、導電膜512B、導電膜512C、導電膜512D、導電膜512Eおよび導電膜512Fを形成する。これにより、一枚のフォトマスクを用いて、金属膜を備える配線等と、透光性を備える配線等と、を形成することができる。または、フォトマスクの枚数を削減することができる。
[第6のステップ]
第6のステップにおいて、絶縁膜518、絶縁膜521および第2の開口部群を形成する(図14(V6)、図20(A)および図21(A)参照)。
例えば、絶縁膜518を導電膜512Aまたは導電膜512E等の上に形成する。また、絶縁膜521を絶縁膜518上に形成する。具体的には、第6のフォトマスクおよび感光性樹脂を用いて、開口部522A(1)を備える絶縁膜521を形成する(図7(A)参照)。
次いで、絶縁膜521をマスクに用いて、開口部522A(2)を絶縁膜518に形成する。これにより、一枚のフォトマスクを用いて、開口部522A(1)を備える絶縁膜521と、開口部522A(2)を備える絶縁膜518を形成することができる。または、フォトマスクの枚数を削減することができる。
なお、例えば、着色材料を含む樹脂を用いて、絶縁膜521を形成することができる。具体的には、赤色の光を透過する材料を含む樹脂を用いて、赤色の表示をする画素702(i,j)の絶縁膜521を形成し、緑色の光を透過する材料を含む樹脂を用いて、緑色の表示をする画素702(i,j+1)の絶縁膜521を形成し、青色の光を透過する材料を含む樹脂を用いて、青色の表示をする画素702(i,j+2)の絶縁膜521を形成することができる。これにより、絶縁膜521をカラーフィルタに用いることができる。または、絶縁膜521を形成するためのフォトマスクを、カラーフィルタを形成するためのフォトマスクの一部に用いることができる。具体的には、3枚のフォトマスクを用いて、異なる光を透過する3種類の絶縁膜518を形成することができる。または、フォトマスクの枚数を削減することができる。
[第7のステップ]
第7のステップにおいて、電極551(i,j)を形成する(図14(V7)、図20(B)および図21(B)参照)。
例えば、導電膜を開口部522Aに露出した導電膜512Aの上および絶縁膜521等の上に形成する。具体的には、透光性を備える導電膜を形成する。
次いで、第7のフォトマスクを用いてレジストマスクを形成する。これを用いて導電膜を所望の形状に加工して、電極551(i,j)を形成する。
[第8のステップ]
第8のステップにおいて、絶縁膜528を形成する(図14(V8)、図20(C)および図21(C)参照)。
なお、絶縁膜を形成する前に、例えば、電極551(i,j)をマスクに用いて、絶縁膜521を加工する。具体的には、電極551(i,j)と重ならない領域にある絶縁膜521を薄くする。例えば、樹脂を絶縁膜521に用いる場合、アッシング法等を用いて加工する。これにより、電極551(i,j)と重ならない領域にある絶縁膜521を薄くすることができる。または、電極551(i,j)の外周に沿って、絶縁膜521に段差を形成することができる。
絶縁膜を電極551(i,j)の上に形成する。例えば、酸化珪素を含む膜を、化学気相成長法を用いて形成する。これにより、電極551(i,j)の外周に沿って形成された段差を覆う絶縁膜を形成することができる。
次いで、第8のフォトマスクを用いてレジストマスクを形成する。これを用いて絶縁膜を所望の形状に加工して、絶縁膜528を形成する。これにより、電極551(i,j)と重なる領域に開口部を備え、電極551(i,j)の外周に沿って形成された絶縁膜を覆う絶縁膜528を形成することができる。
[第9のステップ]
第9のステップにおいて、発光性の材料を含む層553(j)を形成する(図15(W1)参照)。例えば、白色の光を射出する構成を発光性の材料を含む層553(j)に用いる。これにより、発光性の材料を含む層553(j)を隣接する画素に、同一の工程で形成することができる。または、別の工程で発光性の材料を含む層553(j)を隣接する画素に形成する方法と比較して、歩留りを高めることができる。
例えば、真空蒸着法、コーティング法、印刷法またはインクジェット法などを用いて、発光性の材料を含む層553(j)を形成することができる。または、例えば、連続的に材料を吐出するノズルを用いて、発光性の材料を含む層553(j)を形成することができる。
電極551(i,j)の外周に沿って形成された段差において、発光性の材料を含む層553(j)の厚さを薄くすることができる。具体的には、当該段差の側面において、発光性の材料を含む層553(j)の厚さを薄くすることができる。これにより、発光性の材料を含む層553(j)を介して隣接する画素に流れる電流を抑制することができる。または、隣接する画素に流れる電流によって、隣接する画素が備える表示素子が意図しない表示をしてしまう不具合の発生を抑制することができる。または、クロストーク現象の発生を防止することができる。
[第10のステップ]
第10のステップにおいて、第4の導電膜等を形成する(図15(W2)参照)。
例えば、発光性の材料を含む層553(j)の上に導電膜を形成し、電極552を形成する。
[第11のステップ]
第11のステップにおいて、接合層505を用いて基材510および基材770を貼り合わせる(図15(W3)参照)。なお、基材510、基材770および接合層505に囲まれた領域に、乾燥剤578が配設されるように貼り合わせる。
以上の工程で、表示パネルを作製することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態8)
本実施の形態では、本発明の一態様の情報処理装置の構成について、図22および図23を参照しながら説明する。
図22および図23は、本発明の一態様の情報処理装置の構成を説明する図である。図22(A)は情報処理装置のブロック図であり、図22(B)乃至図22(E)は情報処理装置の構成を説明する斜視図である。また、図23(A)乃至図23(E)は情報処理装置の構成を説明する斜視図である。
<情報処理装置>
本実施の形態で説明する情報処理装置5200Bは、演算装置5210と、入出力装置5220とを、有する(図22(A)参照)。
演算装置5210は、操作情報を供給される機能を備え、操作情報に基づいて画像情報を供給する機能を備える。
入出力装置5220は、表示部5230、入力部5240、検知部5250、通信部5290、操作情報を供給する機能および画像情報を供給される機能を備える。また、入出力装置5220は、検知情報を供給する機能、通信情報を供給する機能および通信情報を供給される機能を備える。
入力部5240は操作情報を供給する機能を備える。例えば、入力部5240は、情報処理装置5200Bの使用者の操作に基づいて操作情報を供給する。
具体的には、キーボード、ハードウェアボタン、ポインティングデバイス、タッチセンサ、音声入力装置、視線入力装置などを、入力部5240に用いることができる。
表示部5230は表示パネルおよび画像情報を表示する機能を備える。例えば、実施の形態1において説明する表示パネルを表示部5230に用いることができる。
検知部5250は検知情報を供給する機能を備える。例えば、情報処理装置が使用されている周辺の環境を検知して、検知情報として供給する機能を備える。
具体的には、照度センサ、撮像装置、姿勢検出装置、圧力センサ、人感センサなどを検知部5250に用いることができる。
通信部5290は通信情報を供給される機能および供給する機能を備える。例えば、無線通信または有線通信により、他の電子機器または通信網と接続する機能を備える。具体的には、無線構内通信、電話通信、近距離無線通信などの機能を備える。
《情報処理装置の構成例1.》
例えば、円筒状の柱などに沿った外形を表示部5230に適用することができる(図22(B)参照)。また、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を備える。また、人の存在を検知して、表示内容を変更する機能を備える。これにより、例えば、建物の柱に設置することができる。または、広告または案内等を表示することができる。または、デジタル・サイネージ等に用いることができる。
《情報処理装置の構成例2.》
例えば、使用者が使用するポインタの軌跡に基づいて画像情報を生成する機能を備える(図22(C)参照)。具体的には、対角線の長さが20インチ以上、好ましくは40インチ以上、より好ましくは55インチ以上の表示パネルを用いることができる。または、複数の表示パネルを並べて1つの表示領域に用いることができる。または、複数の表示パネルを並べてマルチスクリーンに用いることができる。これにより、例えば、電子黒板、電子掲示板、電子看板等に用いることができる。
《情報処理装置の構成例3.》
例えば、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を備える(図22(D)参照)。これにより、例えば、スマートウオッチの消費電力を低減することができる。または、例えば、晴天の屋外等の外光の強い環境においても好適に使用できるように、画像をスマートウオッチに表示することができる。
《情報処理装置の構成例4.》
表示部5230は、例えば、筐体の側面に沿って緩やかに曲がる曲面を備える(図22(E)参照)。または、表示部5230は表示パネルを備え、表示パネルは、例えば、前面、側面および上面に表示する機能を備える。これにより、例えば、携帯電話の前面だけでなく、側面および上面に画像情報を表示することができる。
《情報処理装置の構成例5.》
例えば、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を備える(図23(A)参照)。これにより、スマートフォンの消費電力を低減することができる。または、例えば、晴天の屋外等の外光の強い環境においても好適に使用できるように、画像をスマートフォンに表示することができる。
《情報処理装置の構成例6.》
例えば、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を備える(図23(B)参照)。これにより、晴天の日に屋内に差し込む強い外光が当たっても好適に使用できるように、映像をテレビジョンシステムに表示することができる。
《情報処理装置の構成例7.》
例えば、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を備える(図23(C)参照)。これにより、例えば、晴天の屋外等の外光の強い環境においても好適に使用できるように、画像をタブレットコンピュータに表示することができる。
《情報処理装置の構成例8.》
例えば、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を備える(図23(D)参照)。これにより、例えば、晴天の屋外等の外光の強い環境においても好適に閲覧できるように、被写体をデジタルカメラに表示することができる。
《情報処理装置の構成例9.》
例えば、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を備える(図23(E)参照)。これにより、例えば、晴天の屋外等の外光の強い環境においても好適に使用できるように、画像をパーソナルコンピュータに表示することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
例えば、本明細書等において、XとYとが接続されている、と明示的に記載されている場合は、XとYとが電気的に接続されている場合と、XとYとが機能的に接続されている場合と、XとYとが直接接続されている場合とが、本明細書等に開示されているものとする。したがって、所定の接続関係、例えば、図または文章に示された接続関係に限定されず、図または文章に示された接続関係以外のものも、図または文章に記載されているものとする。
ここで、X、Yは、対象物(例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など)であるとする。
XとYとが直接的に接続されている場合の一例としては、XとYとの電気的な接続を可能とする素子(例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など)が、XとYとの間に接続されていない場合であり、XとYとの電気的な接続を可能とする素子(例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など)を介さずに、XとYとが、接続されている場合である。
XとYとが電気的に接続されている場合の一例としては、XとYとの電気的な接続を可能とする素子(例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など)が、XとYとの間に1個以上接続されることが可能である。なお、スイッチは、オンオフが制御される機能を有している。つまり、スイッチは、導通状態(オン状態)、または、非導通状態(オフ状態)になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有している。または、スイッチは、電流を流す経路を選択して切り替える機能を有している。なお、XとYとが電気的に接続されている場合は、XとYとが直接的に接続されている場合を含むものとする。
XとYとが機能的に接続されている場合の一例としては、XとYとの機能的な接続を可能とする回路(例えば、論理回路(インバータ、NAND回路、NOR回路など)、信号変換回路(DA変換回路、AD変換回路、ガンマ補正回路など)、電位レベル変換回路(電源回路(昇圧回路、降圧回路など)、信号の電位レベルを変えるレベルシフタ回路など)、電圧源、電流源、切り替え回路、増幅回路(信号振幅または電流量などを大きく出来る回路、オペアンプ、差動増幅回路、ソースフォロワ回路、バッファ回路など)、信号生成回路、記憶回路、制御回路など)が、XとYとの間に1個以上接続されることが可能である。なお、一例として、XとYとの間に別の回路を挟んでいても、Xから出力された信号がYへ伝達される場合は、XとYとは機能的に接続されているものとする。なお、XとYとが機能的に接続されている場合は、XとYとが直接的に接続されている場合と、XとYとが電気的に接続されている場合とを含むものとする。
なお、XとYとが電気的に接続されている、と明示的に記載されている場合は、XとYとが電気的に接続されている場合(つまり、XとYとの間に別の素子又は別の回路を挟んで接続されている場合)と、XとYとが機能的に接続されている場合(つまり、XとYとの間に別の回路を挟んで機能的に接続されている場合)と、XとYとが直接接続されている場合(つまり、XとYとの間に別の素子又は別の回路を挟まずに接続されている場合)とが、本明細書等に開示されているものとする。つまり、電気的に接続されている、と明示的に記載されている場合は、単に、接続されている、とのみ明示的に記載されている場合と同様な内容が、本明細書等に開示されているものとする。
なお、例えば、トランジスタのソース(又は第1の端子など)が、Z1を介して(又は介さず)、Xと電気的に接続され、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)が、Z2を介して(又は介さず)、Yと電気的に接続されている場合や、トランジスタのソース(又は第1の端子など)が、Z1の一部と直接的に接続され、Z1の別の一部がXと直接的に接続され、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)が、Z2の一部と直接的に接続され、Z2の別の一部がYと直接的に接続されている場合では、以下のように表現することが出来る。
例えば、「XとYとトランジスタのソース(又は第1の端子など)とドレイン(又は第2の端子など)とは、互いに電気的に接続されており、X、トランジスタのソース(又は第1の端子など)、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)、Yの順序で電気的に接続されている。」と表現することができる。または、「トランジスタのソース(又は第1の端子など)は、Xと電気的に接続され、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)はYと電気的に接続され、X、トランジスタのソース(又は第1の端子など)、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)、Yは、この順序で電気的に接続されている」と表現することができる。または、「Xは、トランジスタのソース(又は第1の端子など)とドレイン(又は第2の端子など)とを介して、Yと電気的に接続され、X、トランジスタのソース(又は第1の端子など)、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)、Yは、この接続順序で設けられている」と表現することができる。これらの例と同様な表現方法を用いて、回路構成における接続の順序について規定することにより、トランジスタのソース(又は第1の端子など)と、ドレイン(又は第2の端子など)とを、区別して、技術的範囲を決定することができる。
または、別の表現方法として、例えば、「トランジスタのソース(又は第1の端子など)は、少なくとも第1の接続経路を介して、Xと電気的に接続され、前記第1の接続経路は、第2の接続経路を有しておらず、前記第2の接続経路は、トランジスタを介した、トランジスタのソース(又は第1の端子など)とトランジスタのドレイン(又は第2の端子など)との間の経路であり、前記第1の接続経路は、Z1を介した経路であり、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)は、少なくとも第3の接続経路を介して、Yと電気的に接続され、前記第3の接続経路は、前記第2の接続経路を有しておらず、前記第3の接続経路は、Z2を介した経路である。」と表現することができる。または、「トランジスタのソース(又は第1の端子など)は、少なくとも第1の接続経路によって、Z1を介して、Xと電気的に接続され、前記第1の接続経路は、第2の接続経路を有しておらず、前記第2の接続経路は、トランジスタを介した接続経路を有し、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)は、少なくとも第3の接続経路によって、Z2を介して、Yと電気的に接続され、前記第3の接続経路は、前記第2の接続経路を有していない。」と表現することができる。または、「トランジスタのソース(又は第1の端子など)は、少なくとも第1の電気的パスによって、Z1を介して、Xと電気的に接続され、前記第1の電気的パスは、第2の電気的パスを有しておらず、前記第2の電気的パスは、トランジスタのソース(又は第1の端子など)からトランジスタのドレイン(又は第2の端子など)への電気的パスであり、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)は、少なくとも第3の電気的パスによって、Z2を介して、Yと電気的に接続され、前記第3の電気的パスは、第4の電気的パスを有しておらず、前記第4の電気的パスは、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)からトランジスタのソース(又は第1の端子など)への電気的パスである。」と表現することができる。これらの例と同様な表現方法を用いて、回路構成における接続経路について規定することにより、トランジスタのソース(又は第1の端子など)と、ドレイン(又は第2の端子など)とを、区別して、技術的範囲を決定することができる。
なお、これらの表現方法は、一例であり、これらの表現方法に限定されない。ここで、X、Y、Z1、Z2は、対象物(例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など)であるとする。
なお、回路図上は独立している構成要素同士が電気的に接続しているように図示されている場合であっても、1つの構成要素が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。例えば配線の一部が電極としても機能する場合は、一の導電膜が、配線の機能、及び電極の機能の両方の構成要素の機能を併せ持っている。したがって、本明細書における電気的に接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
本実施例では、作製した本発明の一態様の表示パネルを、表5および図37を参照しながら説明する。
<表示パネルの構成>
作製した本発明の一態様の表示パネルは、表示領域、ゲートドライバおよびソースドライバを有する(表5参照)。なお、ゲートドライバを駆動回路GDと、ソースドライバを駆動回路SDということができる。
《表示領域の構成》
表示領域は13.3インチの長さを対角に備える。表示領域は7680個の画素を行方向に備え、4320個の画素を列方向に備える。表示領域は列方向に延びる複数の信号線を備える。
《画素の構成》
画素は、赤色を表示する副画素、緑色を表示する副画素および青色を表示する副画素を行方向に備える。
列方向に並ぶ複数の副画素は、一の信号線と電気的に接続される。
副画素は画素回路を備える。副画素は25.9%の開口率を備え、赤色、緑色または青色の光を透過する着色材料を含む絶縁膜を備える。副画素はタンデム型の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える。タンデム型の有機エレクトロルミネッセンス素子は白色の光を射出する。
画素回路は容量素子および2つのトランジスタを備える。トランジスタはトップゲート型の構造を備える。なお、トランジスタの半導体にCAC−OSを用いた。
《ゲートドライバ》
ゲートドライバは選択信号を画素に供給する機能を備える。例えば、60Hzまたは120Hzの頻度で選択信号を供給する機能を備える。また、ゲートドライバは画素回路に用いるトランジスタと同一の工程で形成した半導体を備える。
《ソースドライバ》
ソースドライバは画像信号を生成し、供給する機能を備える。また、シリコン単結晶を半導体に備える集積回路をソースドライバに用いることができる。なお、ソースドライバはCOF法を用いて信号線と電気的に接続されている。
<評価>
画像を作製した表示パネルに表示した結果を示す(図37参照)。いわゆる8K画像を良好に表示することができた。
d0 距離
d1 距離
DC 検知回路
OSC 発振回路
P1 位置情報
SD 駆動回路
GD 駆動回路
GDA 駆動回路
GDB 駆動回路
GDC 駆動回路
GDD 駆動回路
CP 導電材料
ANO 導電膜
SS 制御情報
ACF1 導電材料
C21 容量素子
G2(i) 走査線
S1 検知情報
S2(j) 信号線
S21(j) 信号線
S22(j) 信号線
SD2 駆動回路
SW2 スイッチ
V0 配線
VDD 共通配線
VSS 共通配線
V1 画像情報
V12 情報
VCOM2 導電膜
FPC1 フレキシブルプリント基板
200 情報処理装置
210 演算装置
211 演算部
212 記憶部
214 伝送路
215 入出力インターフェース
220 入出力装置
230 表示部
231 表示領域
234 伸張回路
235M 画像処理回路
238 制御部
240 入力部
241 検知領域
250 検知部
290 通信部
501C 絶縁膜
501D 絶縁膜
504 導電膜
504E 導電膜
505 接合層
506 絶縁膜
508 半導体膜
508A 領域
508B 領域
508C 領域
510 基材
511B 導電膜
512A 導電膜
512B 導電膜
512C 導電膜
512D 導電膜
512E 導電膜
512F 導電膜
516 絶縁膜
516A 絶縁膜
516B 絶縁膜
518 絶縁膜
519B 端子
520 機能層
520T 透光性領域
521 絶縁膜
521R 絶縁膜
521G 絶縁膜
521B 絶縁膜
521PR 開口部
521PG 開口部
521PB 開口部
522A 開口部
523A 開口部
523B 開口部
523C 開口部
523D 開口部
523E 開口部
523F 開口部
523G 開口部
523H 開口部
523I 開口部
524 導電膜
524B 導電膜
524C 導電膜
528 絶縁膜
530(i,j) 画素回路
550(i,j) 表示素子
551 電極
552 電極
553(j) 発光性の材料を含む層
553B 発光性の材料を含む層
553IL 中間層
553Y 発光性の材料を含む層
700 表示パネル
700B 表示パネル
702(i,j) 画素
770 基材
770P 機能膜
775(g,h) 検知素子
5200B 情報処理装置
5210 演算装置
5220 入出力装置
5230 表示部
5240 入力部
5250 検知部
5290 通信部

Claims (22)

  1. 画素を有し、
    前記画素は、機能層および表示素子を備え、
    前記機能層は、可視光を透過する透光性領域を備え、
    前記機能層は、画素回路を備え、
    前記画素回路は、導電膜およびトランジスタを備え、
    前記導電膜は、可視光を透過する領域を前記透光性領域に備え、
    前記トランジスタは、半導体膜、第1の電極、第2の電極およびゲート電極を備え、
    前記半導体膜は、第1の領域および第2の領域を備え、
    前記半導体膜は、前記第1の領域および前記第2の領域の間に、前記ゲート電極と重なる領域を備え、
    前記第1の領域は、前記第1の電極と電気的に接続される領域を含み、
    前記第1の領域は、可視光を透過する領域を前記透光性領域に備え、
    前記第2の領域は、前記第2の電極と電気的に接続される領域を含み、
    前記第2の領域は、可視光を透過する領域を前記透光性領域に備え、
    前記表示素子は、前記画素回路と電気的に接続され、
    前記表示素子は、前記透光性領域を介して、可視光を射出する機能を備える表示パネル。
  2. 前記半導体膜は、2.5eV以上のバンドギャップを備え、
    前記導電膜は、導電性酸化物を含む、請求項1に記載の表示パネル。
  3. 前記画素回路は、前記透光性領域に容量素子を備え、
    前記容量素子は、前記第1の領域または前記第2の領域を含む、請求項1または請求項2に記載の表示パネル。
  4. 前記の透光性領域は、赤色の光、緑色の光または青色のいずれかの色の光に対し60%以上の透過率を備える、請求項1乃至請求項3のいずれか一に記載の表示パネル。
  5. 前記機能層は、第1の絶縁膜および第2の絶縁膜を備え、
    前記第1の絶縁膜は、前記画素回路および前記表示素子の間に挟まれる領域を備え、
    前記第1の絶縁膜は、第1の開口部を備え、
    前記第2の絶縁膜は、前記画素回路および前記第1の絶縁膜の間に挟まれる領域を備え、
    前記第2の絶縁膜は、第2の開口部を備え、
    前記第2の開口部は、前記第1の開口部と重なる領域を備え、
    前記第2の開口部は、前記第1の開口部と一致する周縁を備え、
    前記表示素子は、前記第1の開口部および前記第2の開口部を介して、前記画素回路と電気的に接続される、請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の表示パネル。
  6. 表示領域を有し、
    表示領域は、一群の複数の画素、他の一群の複数の画素、走査線および信号線を備え、
    前記一群の複数の画素は、前記画素を含み、
    前記一群の複数の画素は、行方向に配設され、
    前記他の一群の複数の画素は、前記画素を含み、
    前記他の一群の複数の画素は、行方向と交差する列方向に配設され、
    前記走査線は、一群の複数の画素と電気的に接続され、
    前記信号線は、他の一群の複数の画素と電気的に接続され、
    前記走査線は、金属膜を備え、
    前記信号線は、金属膜を備える、請求項1乃至請求項5のいずれか一に記載の表示パネル。
  7. 表示領域を有し、
    前記表示領域は、第1の一群の複数の画素、第2の一群の複数の画素、第3の一群の複数の画素、第4の一群の複数の画素、第1の走査線、第2の走査線、第1の信号線および第2の信号線を備え、
    前記第1の一群の複数の画素は、第1の画素を含み、
    前記第1の一群の複数の画素は、行方向に配設され、
    前記第2の一群の複数の画素は、第2の画素を含み、
    前記第2の一群の複数の画素は、行方向に配設され、
    前記第3の一群の複数の画素は、前記第1の画素を含み、
    前記第3の一群の複数の画素は、行方向と交差する列方向に配設され、
    前記第4の一群の複数の画素は、前記第2の画素を含み、
    前記第4の一群の複数の画素は、前記列方向に配設され、
    前記第1の信号線は、前記第3の一群の複数の画素と電気的に接続され、
    前記第2の信号線は、前記第4の一群の複数の画素と電気的に接続され、
    前記第1の走査線は、前記第1の一群の複数の画素と電気的に接続され、
    前記第2の走査線は、前記第2の一群の複数の画素と電気的に接続される、表示パネル。
  8. 前記第4の一群の複数の画素は、前記第3の一群の複数の画素と交互に配置される、請求項7に記載の表示パネル。
  9. 前記第2の画素は、前記第1の画素の前記列方向に隣接する、請求項7または請求項8に記載の表示パネル。
  10. 前記第1の走査線は、選択信号を供給され、
    前記第2の走査線は、前記第1の走査線が選択信号を供給される期間に選択信号を供給される、請求項7乃至請求項9のいずれか一に記載の表示パネル。
  11. 前記第2の走査線は、前記第1の走査線と電気的に接続される、請求項7乃至請求項10のいずれか一に記載の表示パネル。
  12. 第1の保護回路と、第2の保護回路と、共通配線と、を有し、
    前記第1の保護回路は、前記第1の走査線と電気的接続され、
    前記第1の保護回路は、前記共通配線と電気的接続され、
    前記第2の保護回路は、前記第1の信号線と電気的に接続され、
    前記第2の保護回路は、前記共通配線と電気的接続される、請求項7乃至請求項11のいずれか一に記載の表示パネル。
  13. 第1の走査線駆動回路と、第1の信号線駆動回路と、を有し、
    前記第1の走査線駆動回路は、前記第1の走査線および前記第2の走査線と電気的に接続され、
    前記第1の信号線駆動回路は、前記第1の信号線および前記第2の信号線と電気的に接続される、請求項7乃至請求項12のいずれか一に記載の表示パネル。
  14. 第1の走査線駆動回路と、第2の走査線駆動回路と、第1の信号線駆動回路と、第2の信号線駆動回路と、を有し、
    前記第1の走査線駆動回路は、前記第1の走査線の一方の端および前記第2の走査線の一方の端と電気的に接続され、
    前記第2の走査線駆動回路は、前記第1の走査線の他方の端および前記第2の走査線の他方の端と電気的に接続され、
    前記第2の走査線駆動回路は、前記第1の走査線駆動回路と同期して選択信号を供給し、
    前記第1の信号線駆動回路は、前記第1の信号線の一方の端および前記第2の信号線の一方の端と電気的に接続され、
    前記第2の信号線駆動回路は、前記第1の信号線の他方の端および前記第2の信号線の他方の端と電気的に接続され、
    前記第2の信号線駆動回路は、前記第1の信号線駆動回路と同期して情報を供給する、請求項7乃至請求項13のいずれか一に記載の表示パネル。
  15. 前記表示領域は、複数の画素を行列状に備え、
    前記表示領域は、7600個以上の画素を行方向に備え、
    前記表示領域は、4300個以上の画素を列方向に備える、請求項1乃至請求項14のいずれか一に記載の表示パネル。
  16. 前記表示領域は、第1の画素、第2の画素および第3の画素を備え、
    前記第1の画素は、CIE1931色度座標における色度xが0.680より大きく0.720以下、色度yが0.260以上0.320以下の色の光を射出し、
    前記第2の画素は、CIE1931色度座標における色度xが0.130以上0.250以下、色度yが0.710より大きく0.810以下の色の光を射出し、
    前記第3の画素は、CIE1931色度座標における色度xが0.120以上0.170以下、色度yが0.020以上0.060未満である色の光を射出する、請求項1乃至請求項15のいずれか一に記載の表示パネル。
  17. 前記表示素子は、前記透光性領域に向けて、白色の光を射出する機能を備え、
    前記第1の絶縁膜は、前記透光性領域に着色材料を含む、請求項1乃至請求項16のいずれか一に記載の表示パネル。
  18. 前記表示領域は、1インチあたり600個以上の画素を備え、
    前記画素は、20%以上の開口率を備える、請求項1乃至請求項17のいずれか一に記載の表示パネル。
  19. 第1の基材、第2の基材、接合層および乾燥剤を有し、
    前記第2の基材は、前記第1の基材と重なる領域を備え、
    前記機能層は、第1の基材および前記第2の基材の間に挟まれる領域を備え、
    前記接合層は、前記第1の基材および前記第2の基材を貼り合わせる機能を備え、
    前記乾燥剤は、前記第1の基材、前記第2の基材および前記接合層に囲まれた領域に配設される、請求項1乃至請求項18のいずれか一に記載の表示パネル。
  20. 請求項1乃至請求項19のいずれか一に記載の表示パネルと、
    制御部と、を有し、
    前記制御部は、画像情報および制御情報を供給され、
    前記制御部は、前記画像情報に基づいて情報を生成し、
    前記制御部は、前記情報を供給し、
    前記情報は、12bit以上の階調を含み、
    前記表示パネルは、前記情報を供給され、
    前記走査線は、120Hz以上の頻度で選択信号を供給され、
    前記表示素子は、前記情報に基づいて表示する、表示装置。
  21. 入力部と、表示部と、を有し、
    前記表示部は、請求項1乃至請求項19のいずれか一に記載の表示パネルを備え、
    前記入力部は、検知領域を備え、
    前記入力部は、前記検知領域に近接するものを検知し、
    前記検知領域は、前記画素と重なる領域を備える入出力装置。
  22. キーボード、ハードウェアボタン、ポインティングデバイス、タッチセンサ、照度センサ、撮像装置、音声入力装置、視線入力装置、姿勢検出装置、のうち一以上と、請求項1乃至請求項19のいずれか一に記載の表示パネルと、を含む、情報処理装置。
JP2017248959A 2016-12-27 2017-12-26 表示パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置 Withdrawn JP2018159910A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022107058A JP2022160411A (ja) 2016-12-27 2022-07-01 表示装置

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016253066 2016-12-27
JP2016253066 2016-12-27
JP2017006410 2017-01-18
JP2017006410 2017-01-18
JP2017074196 2017-04-04
JP2017074196 2017-04-04

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022107058A Division JP2022160411A (ja) 2016-12-27 2022-07-01 表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018159910A true JP2018159910A (ja) 2018-10-11
JP2018159910A5 JP2018159910A5 (ja) 2021-01-21

Family

ID=62629977

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017248959A Withdrawn JP2018159910A (ja) 2016-12-27 2017-12-26 表示パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置
JP2022107058A Withdrawn JP2022160411A (ja) 2016-12-27 2022-07-01 表示装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022107058A Withdrawn JP2022160411A (ja) 2016-12-27 2022-07-01 表示装置

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11075255B2 (ja)
JP (2) JP2018159910A (ja)
TW (1) TWI764969B (ja)
WO (1) WO2018122665A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020188643A1 (ja) * 2019-03-15 2020-09-24 シャープ株式会社 表示装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7054361B2 (ja) * 2018-04-10 2022-04-13 キヤノン株式会社 表示装置、及び、その製造方法
CN108447895B (zh) * 2018-05-21 2021-09-17 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示装置
CN109147700B (zh) * 2018-09-20 2020-09-25 厦门天马微电子有限公司 阵列基板和显示面板
CN110400775A (zh) * 2019-07-10 2019-11-01 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 柔性阵列基板的制作方法及柔性阵列基板和柔性显示装置
WO2021097790A1 (zh) * 2019-11-22 2021-05-27 京东方科技集团股份有限公司 玻璃背板及其制备方法、显示装置
WO2021181224A1 (en) * 2020-03-09 2021-09-16 3M Innovative Properties Company Reflective polarizer and display system
TWI815172B (zh) * 2020-09-09 2023-09-11 元太科技工業股份有限公司 觸控顯示裝置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007286150A (ja) * 2006-04-13 2007-11-01 Idemitsu Kosan Co Ltd 電気光学装置、並びに、電流制御用tft基板及びその製造方法
JP2011044702A (ja) * 2009-07-23 2011-03-03 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置及び半導体装置の作製方法
JP2011091372A (ja) * 2009-09-24 2011-05-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置の作製方法
JP2011142316A (ja) * 2009-12-11 2011-07-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置、及び半導体装置の作製方法
JP2013016822A (ja) * 2009-07-31 2013-01-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
JP2014074906A (ja) * 2012-09-13 2014-04-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置および電子機器
JP2015050011A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 株式会社ジャパンディスプレイ エレクトロルミネセンス装置およびその製造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001296551A (ja) * 2000-04-12 2001-10-26 Hitachi Ltd 液晶表示装置
SG107573A1 (en) * 2001-01-29 2004-12-29 Semiconductor Energy Lab Light emitting device
US7442950B2 (en) * 2004-12-06 2008-10-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
US7612368B2 (en) * 2004-12-29 2009-11-03 E.I. Du Pont De Nemours And Company Organic bottom emission electronic device
US7531959B2 (en) * 2005-06-29 2009-05-12 Eastman Kodak Company White light tandem OLED display with filters
EP1998373A3 (en) 2005-09-29 2012-10-31 Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. Semiconductor device having oxide semiconductor layer and manufacturing method thereof
JP2009093145A (ja) * 2007-09-20 2009-04-30 Mitsubishi Electric Corp 表示装置及び表示装置の製造方法
US9041202B2 (en) 2008-05-16 2015-05-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method of the same
KR101746198B1 (ko) 2009-09-04 2017-06-12 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시장치 및 전자기기
WO2011027676A1 (en) 2009-09-04 2011-03-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
TW201133439A (en) * 2010-03-17 2011-10-01 Century Display Shenzhen Co Pixel array structure and driving method thereof
KR102392401B1 (ko) * 2011-05-13 2022-04-28 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치
JP2014026902A (ja) * 2012-07-30 2014-02-06 Sony Corp 表示装置、表示装置の製造方法および電子機器
EP2894862B1 (en) * 2012-09-04 2019-11-06 Nippon Hoso Kyokai Video signal transmitting device, video signal receiving device, video signal transmitting method, video signal receiving method, program and recording medium
KR102516162B1 (ko) * 2013-12-02 2023-03-29 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치 및 그 제조방법
WO2015104777A1 (ja) * 2014-01-09 2015-07-16 株式会社Joled 表示装置および表示方法
KR102289838B1 (ko) * 2015-04-28 2021-08-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
CN105177521B (zh) * 2015-10-15 2018-09-07 京东方科技集团股份有限公司 薄膜的蒸镀监测装置和方法及薄膜蒸镀装置和方法
CN109075206B (zh) 2016-04-13 2022-08-16 株式会社半导体能源研究所 半导体装置及包括该半导体装置的显示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007286150A (ja) * 2006-04-13 2007-11-01 Idemitsu Kosan Co Ltd 電気光学装置、並びに、電流制御用tft基板及びその製造方法
JP2011044702A (ja) * 2009-07-23 2011-03-03 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置及び半導体装置の作製方法
JP2013016822A (ja) * 2009-07-31 2013-01-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
JP2011091372A (ja) * 2009-09-24 2011-05-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置の作製方法
JP2011142316A (ja) * 2009-12-11 2011-07-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置、及び半導体装置の作製方法
JP2014074906A (ja) * 2012-09-13 2014-04-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置および電子機器
JP2015050011A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 株式会社ジャパンディスプレイ エレクトロルミネセンス装置およびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020188643A1 (ja) * 2019-03-15 2020-09-24 シャープ株式会社 表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022160411A (ja) 2022-10-19
TWI764969B (zh) 2022-05-21
US11075255B2 (en) 2021-07-27
TW201830367A (zh) 2018-08-16
US20210288124A1 (en) 2021-09-16
WO2018122665A1 (en) 2018-07-05
US20180182834A1 (en) 2018-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11605655B2 (en) Semiconductor device, and module and electronic appliance including the same
TWI764969B (zh) 顯示面板、顯示裝置、輸入/輸出裝置、資料處理裝置
JP7433406B2 (ja) 表示パネル
US11778878B2 (en) Display panel, display device, input/output device, and data processing device
WO2019220265A1 (ja) 表示パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置
JP7561220B2 (ja) 表示パネル
WO2019215537A1 (ja) 表示パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置
WO2019234555A1 (ja) 表示パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置
JP2017038048A (ja) 半導体装置、電子部品、及び電子機器
US20240169914A1 (en) Display device
JP2019040027A (ja) 表示装置、入出力装置、情報処理装置
JP2018077361A (ja) 表示パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置
JP2018077360A (ja) 表示パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置
WO2018158651A1 (ja) 表示パネル、表示装置、入出力装置および情報処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201207

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210824

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211102

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20211223

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220228

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220405

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20220704