JP2021145340A - 電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】暗い場所において、画面を見ている自分の顔などを撮影するときに、撮影しやすくし、暗い場所において、画面を見ている自分の顔などを確認しやすくする表示装置を提供する。【解決手段】第1の領域104と第2の領域106とを有する表示装置102を有する電子機器101であって、第1の領域は、被写体の画像を表示することができる機能を有し、第2の領域は、被写体に光を照射することができる機能を有し、また、電子機器は、撮像装置103を有する。第1の領域は、撮像装置から得られた被写体の画像を表示し、第2の領域は、撮像装置の被写体に光を照射する。【選択図】図1

Description

本発明の一態様は、撮像装置のための光源、表示装置、または、それらの駆動方法に関す
る。特に、本発明の一態様は、撮像装置または表示装置のためプログラム、そのプログラ
ムが記録された記録媒体、その記録媒体を有する電子機器に関する。
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、液晶表示装置、発光装置、照明装
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。
イメージセンサなどの撮像素子、または、カメラ機能を備えた電子機器が開発されている
。特に、携帯型の電子機器において、撮像素子またはカメラ機能を備えた電子機器の開発
が活発になっている。そのような携帯型の電子機器では、電子機器のおもて面には、大き
な画面を有するディスプレイが配置されている。使用者は、大きな画面を見ながら、電子
機器のうら面に設けられたイメージセンサを用いて、画像や映像を撮影している。
しかし、最近では、イメージセンサが、電子機器のうら面だけでなく、電子機器のおもて
面にも設けられている電子機器も開発されている。つまり、イメージセンサとディスプレ
イとが、同一の平面に配置されている電子機器も開発されている。その場合には、画面を
見ている自分の顔などを、おもて面に設けられたイメージセンサで撮影することとなる(
特許文献1参照)。さらに、テレビ電話として使用する場合、通話相手の画像を画面で見
ながら、自分の画像をイメージセンサで撮影し、通話相手に自分の画像を送信することが
出来る。
一方、イメージセンサを用いて撮影を行う場合、被写体の照度が低い場合がある。そのよ
うな場合には、フラッシュやストロボなどの光源を用いて被写体に光を照らして、被写体
の照度を上げる。このことによって、きれいな撮影が行えるようにされている(特許文献
2参照)。そのため、携帯型の電子機器では、イメージセンサの他に、被写体を照らすた
めのフラッシュが別途設けられている場合が多い。一方、特許文献1では、表示部が、表
示機能とカメラの被写体に対する照明機能とを有していて、それらの機能を切換えること
ができる電子機器が開示されている。
特開2004−350208号公報 特開2007−110717号公報
イメージセンサを有するカメラ部と表示部とが、同じ面側に配置されている電子機器にお
いて、表示部が、表示機能と、カメラの被写体に対する照明機能とを有しており、それら
の機能を切換えて動作させる場合、撮影する前に表示部を照明機能の動作に切り替えてし
まうと、どのように撮影されるのかを正確に確認することが出来ない場合がある。または
、逆に、撮影する瞬間にのみ、表示部を照明機能の動作に切り替える場合には、周囲の環
境光の輝度が低い場合、被写体の照度が低いため、真っ暗な被写体しか確認できない場合
がある。
そこで、本発明の一態様は、暗い場所において、画面を見ている自分の顔などを撮影する
ときに、撮影しやすくする表示装置、または、電子機器などを提供することを目的の一と
する。または、本発明の一態様は、暗い場所において、画面を見ている自分の顔などを確
認しやすくする表示装置、または、電子機器などを提供することを目的の一とする。
または、本発明の一態様は、被写体に高い輝度の照明光を照射することができる表示装置
、または、電子機器などを提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、
被写体のための光源として利用できる表示装置、または、電子機器などを提供することを
目的の一とする。または、本発明の一態様は、防犯用として利用することができる表示装
置、または、電子機器などを提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は
、消費電力の低い表示装置、または、電子機器などを提供することを目的の一とする。ま
たは、本発明の一態様は、新規な表示装置、または、新規な電子機器などを提供すること
を目的の一とする。または、本発明の一態様は、新規な照明装置などを提供することを目
的の一とする。または、本発明の一態様は、新規なプログラム、または、新規なソフトウ
ェアなどを提供することを目的の一とする。
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。
本発明の一態様は、第1の領域と第2の領域とを有する表示装置であって、第1の領域は
、被写体の画像を表示することができる機能を有し、第2の領域は、被写体に光を照射す
ることができる機能を有することを特徴とする表示装置である。
または、本発明の一態様は、第1の領域と第2の領域とを有する表示装置であって、第1
の領域は、画像を表示することができる機能を有し、第2の領域は、照明光を照射するこ
とができる機能を有することを特徴とする表示装置である。
または、本発明の一態様は、表示装置と撮像装置とを有する電子機器であって、表示装置
は、第1の領域と第2の領域とを有し、第1の領域は、撮像装置から得られた被写体の画
像を表示することができる機能を有し、第2の領域は、被写体に光を照射することができ
る機能を有することを特徴とする電子装置である。
または、本発明の一態様は、上記構成において、表示装置と撮像装置とは、同一の面に設
けられていることを特徴とする電子装置である。
または、本発明の一態様は、第1及び第2の機能を有するプログラムであって、第1の機
能は、表示装置の第1の領域において、被写体の画像を表示することができる機能を有し
、第2の機能は、表示装置の第2の領域に、被写体に光を照射するための画像を表示する
ことができる機能を有することを特徴とするプログラムである。
または、本発明の一態様は、第1乃至第3の機能を有するプログラムであって、第1の機
能は、撮像装置を用いて、被写体の画像をえることができる機能を有し、第2の機能は、
表示装置の第1の領域において、被写体の画像を表示することができる機能を有し、第3
の機能は、表示装置の第2の領域において、被写体に光を照射するための画像を表示する
ことができる機能を有することを特徴とするプログラムである。
本発明の一態様によれば、暗い場所において、画面を見ている自分の顔などを撮影すると
きに、撮影しやすくする表示装置などを提供することができる。または、本発明の一態様
によれば、暗い場所において、画面を見ている自分の顔などを確認しやすくする表示装置
などを提供することができる。
または、本発明の一態様によれば、被写体に高い輝度の照明光を照射することができる表
示装置などを提供することができる。または、本発明の一態様によれば、被写体のための
光源として利用できる表示装置などを提供することができる。または、本発明の一態様に
よれば、防犯用として利用することができる表示装置などを提供することができる。また
は、本発明の一態様によれば、消費電力の低い表示装置などを提供することができる。ま
たは、本発明の一態様によれば、新規な表示装置などを提供することができる。または、
本発明の一態様によれば、新規な照明装置などを提供することができる。または、本発明
の一態様によれば、新規なプログラム、または、新規なソフトウェアなどを提供すること
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。
電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 フローチャートを説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 電子機器を説明する図。 ネットワーク構成を説明する図。 電子機器を説明する図。 表示装置を説明する図。 表示モジュールを説明する図。 発光装置の構成例。 発光装置の構成例。 発光装置の構成例。 酸化物半導体の断面TEM像および局所的なフーリエ変換像。 酸化物半導体膜のナノビーム電子回折パターンを示す図、および透過電子回折測定装置の一例を示す図。 透過電子回折測定による構造解析の一例を示す図、および平面TEM像。
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器の駆動方法について説明する。
図1(A)に示すように、電子機器101の第1の面(例えば、おもて面)には、一例と
して、表示装置102と、カメラ部103とが設けられている。
表示装置102は、様々な表示を行うことができる機能を有している。または、表示装置
102は、光を外部に照射して、光を出力する機能を有している。なお、表示装置は、表
示部または表示パネルと呼ぶこともできる。
カメラ部103は、例えば、レンズと、イメージセンサなどの撮像素子と、などを有して
いる。動画像や静止画像などの画像を取得することができる機能を有している。なお、カ
メラ部は、撮像装置と呼ぶこともできる。
まず、第1のモードの場合について述べる。これは、例えば、通常の作業を行う場合に相
当する。したがって、第1のモードを、第1の動作モード、通常モード、または、通常動
作モードなどと呼ぶこともできる。このモードでは、表示装置102を使って、画像や文
字や写真などを閲覧したり、画像や文字や写真などを表示させたり、文字を入力したりす
ることが出来る。入力は、例えば、電子機器101に設けられたボタン、スイッチ、また
は、センサなどの少なくとも一つを通して行われる。または、入力は、例えば、表示装置
102やその上に設けられたタッチセンサ、キーボード、マウス、または、各種センサな
どの少なくとも一つを通して行われる。したがって、表示装置102は、入力装置として
の機能を有する場合もある。または、入力は、電子機器101に、有線、または、無線で
、接続されたキーボード、マウス、ポインティングパッド、ボタン、または、ペンなどの
少なくとも一つを通して行われる。または、入力は、電子機器101に設けられたセンサ
(近接、方角、磁場、直線加速、輝度、ジャイロ、重力、加速度、気圧、温度、イメージ
、赤外線、紫外線など)などの少なくとも一つを介して、行われる。
次に、第2のモードの場合について述べる。これは、例えば、電子機器101のおもて面
に設けられたカメラ部103を使って、撮影を行う場合に相当する。したがって、第2の
モードを、第2の動作モード、撮影モード、撮影動作モード、照明モード、または、照明
動作モードと呼ぶこともできる。このモードでは、表示装置102には、少なくとも、領
域104と、領域106とが設けられる。領域104には、例えば、カメラ部103を通
して得られた、被写体105の画像が表示されている。つまり、領域104は、ビューフ
ァインダ領域としての機能を有することが出来る。領域106は、例えば、被写体105
を照らすための照明としての機能を有する。つまり、領域106は、フラッシュ照明領域
としての機能を有することが出来る。つまり、第2のモード、つまり、撮影モードにおい
ては、表示装置102は、フラッシュやストロボのような照明機能と、画像を表示する表
示機能とを、同時に両方を有することとなる。このような2つの機能は、カメラ部103
を動作させているときに、同時に、実現することが出来る。つまり、このような2つの機
能は、カメラ部103で撮影を行っているとき、撮影を行おうと準備をしているとき、ア
ングルを確認しているとき、または、撮影を終えた後などの少なくとも一つにおいて、同
時に、実現することが出来る。
なお、領域104と、領域106とは、表示装置102において、固定された領域でもよ
いし、随時、大きさや位置などが変更されてもよい。
なお、領域104と、領域106とは、同一の表示装置上に設けられていることが望まし
い。領域104と領域106とが同一の表示装置に設けられることにより、それらの領域
の大きさまたは位置の少なくとも一つを自由に変更することができる。ただし、本発明の
実施形態の一態様は、これに限定されない。例えば、領域104と、領域106とは、異
なる表示装置上に設けられていてもよい。例えば、第1の表示装置に領域104が設けら
れ、第2の表示装置に領域106が設けられてもよい。
ここで、一例としては、領域106では、おおむね均一な輝度で表示されていることが望
ましい。おおむね均一な輝度で表示した場合は、領域106内で同じ階調を持つような画
像を表示した場合と同等であるといえる。同じ階調を持つような画像としては、その画像
の色は白が望ましい。これにより、被写体105を適切な色で撮影することが出来る。ま
た、領域106の輝度は、出来るだけ高い輝度とすることが望ましい。したがって、一例
としては、領域106の輝度は、通常の作業を行う第1のモードにおいて、最も明るい階
調を表示したときの輝度と、同等の輝度となっていることが望ましい。ただし、本発明の
実施形態の一態様は、これに限定されない。領域106の輝度は、使用者が、自由に設定
して、変更できるようにしてもよい。
図1(B)には、横から見た模式図を示す。表示装置102の領域106から、照明光1
07Aが、被写体105の方へ照射される。そして、被写体105で反射した反射光10
7Bが、カメラ部103に入る。なお、周囲の環境光が被写体105の方へ照射され、そ
れが被写体105で反射されて、カメラ部103に入る場合もある。そして、カメラ部1
03で得た画像は、表示装置102の領域104で表示される。
これらの制御は、ハードウェアまたはソフトウェアの少なくとも一つによって実現される
。例えば、カメラ機能用のアプリケーションとして、専用のソフトウェアまたは専用のプ
ログラムによって、これらの動作が制御され、上記のような動作や機能が実現される。ま
たは、ある機能を有するアプリケーションの中で、ソフトウェアの一部の機能によって、
これらの動作が制御され、上記のような動作や機能が実現される。
このような構成とすることにより、周囲の環境光が暗い場合でも、被写体105には、領
域106から出た照明光107Aが照射されるため、被写体105を明るい状態に保つこ
とが出来る。そして、カメラ部103では、反射光107Bを受光し、鮮明な画像を得る
ことが出来る。さらに、表示装置102の領域104では、カメラ部103から得た画像
を表示しているので、どのような画像が撮影されているかを、リアルタイムで確認するこ
とが出来る。よって、被写体105は、自分を撮影しながら、どのように撮影されている
かを確認することが出来る。
この後、静止画像や動画像の実際の撮影が実行され、そこで得た画像データは、記憶装置
または記憶媒体などに保存される。撮影が終了した後は、再度、通常モードに戻って、表
示装置102を使って、保存された画像データを確認することが出来る。この時には、撮
影は終了しているので、照明として機能させる領域106は、必ずしも、設ける必要はな
い。その場合には、表示装置102の全体を利用して、画像を確認することが出来る。
一例として、通常モードにおいて、電子メールを操作している場合を図2に示す。
次に、図3に、電子機器101を起動した場合における、表示装置102の画面の一例を
示す。表示装置102には、文字、数字、または、アイコンなどの少なくとも一つが表示
されている。領域104と領域106の双方で、文字、数字、または、アイコンなどの少
なくとも一つが表示されている。つまり、領域104と領域106とは、それぞれ、動作
モードに応じて、文字、数字、アイコン、または、画像などの少なくとも一つを表示する
ことができる機能を有している。
なお、カメラ部103で、例えば、動画を撮影する場合には、撮影中は、ずっと、表示装
置102には、少なくとも、領域104と、領域106とが設けられ、領域106では、
照明光107Aが被写体105に照射され続け、領域104では、その撮影状況が表示さ
れ続けていることが望ましい。これにより、動画像であっても、適切に照射された被写体
105を、適切な撮影範囲で、撮影を行うことが出来る。
次に、カメラ部103を利用して、撮影を行う場合のフローチャートの例を、図4に示す
。つまり、第2のモードの場合において、撮影を行う場合のフローチャートの例を示す。
ステップ130において、まず、カメラ機能を起動する。起動する方法としては、例えば
、図3に示すように、表示装置102に表示されているカメラ用のソフトウェア(アプリ
ケーション)のアイコン115Aを、ダブルクリック、または、タッチなどの操作をして
、起動する。または、電子機器101に設けられているボタンやスイッチを押して、起動
する。ソフトウェアとしては、カメラ専用のものだけでなく、機能の一部として、カメラ
を使用するようなものでもよい。例えば、機能の一部として使用する場合としては、テレ
ビ電話、または、SNS(ソーシャル・ネットワーキング・サービス)などがあげられる
次に、ステップ131において、表示装置102に、領域104と領域106とが設けら
れる。このとき、表示装置102には、さらに、別の領域が存在してもよい。あるいは、
領域104の中に、または、領域106の中に、別の表示が行われている領域があっても
よい。ここで行われる別の表示としては、画像の特性を示すグラフ、時刻、バッテリーの
充電状況、または、電波の導通状況、などの少なくとも一つがあげられる。
次に、ステップ132において、表示装置102上の領域106から、被写体105に照
明光107Aを照射する。このとき、照明光107Aの強度や色を変更してもよい。なお
、このとき、周囲の環境光が被写体105の方へ照射されていてもよい。
次に、ステップ133において、被写体105からの反射光107Bがカメラ部103に
入る。もちろん、カメラ部103には、反射光107B以外の光、例えば、周囲の物体か
らの光も入る。これによって、カメラ部103で、光電変換処理が行われる。
なお、ステップ132とステップ133とは、ほぼ、同時に行われると考えてよい場合も
ある。
次に、ステップ134において、表示装置102上の領域104に、カメラ部103から
得た被写体105の画像を表示する。この画像は、ビューファインダの機能のための画像
であり、どのような撮影を行うかを確認するためのものである。そのため、リアルタイム
に表示が書き換えられる。つまり、言い換えれば、カメラ部103から得た被写体105
の動画像を、表示装置102上の領域104に、動画で表示し続けることとなる。
次に、ステップ135において、領域104を利用して、被写体105の状態を確認する
。つまり、領域104に表示された画像を確認して、撮影して良いかどうかを確認する。
なお、このとき、領域104での状況を見て、照明光107Aの強度や色を変更してもよ
い。例えば、被写体105の照度が弱ければ、照明光107Aの強度を上げてもよい。ま
たは、撮影の倍率が適切でないならば、カメラ部103において、ズーム機能を用いて、
画像の拡大や縮小を行い、撮影領域が適切な範囲となるように、変更してもよい。
次に、ステップ136において、カメラ部103で撮影を実行する。撮影は、表示装置1
02に表示されている撮影実行ボタンを押して、実行してもよい。または、電子機器10
1に設けられているボタンやスイッチを押して、撮影を実行してもよい。または、電気通
信などのネットワークで接続された機器に設けられた撮影実行ボタンを押して、撮影を実
行してもよい。なお、このとき、静止画像を撮影してもよいし、動画像を撮影してもよい
し、静止画像を連続で複数枚撮影してもよい。
次に、ステップ137において、撮影したデータを、記憶装置に保存する。なお、記憶装
置としては、電子機器101に設けられている記憶装置でもよいし、あるいは、電気通信
などのネットワークを介して接続された記憶装置でもよい。電気通信などのネットワーク
としては、有線のネットワークでもよいし、あるいは、無線のネットワークでもよい。ま
た、記憶装置としては、DRAMなどの揮発性の記憶装置でもよい。または、フラッシュ
メモリ、ハードディスク、DVD、光ディスク、または、ROMなどの不揮発性の記憶装
置でもよい。または、記憶装置としては、半導体メモリ、磁気メモリ、光磁気メモリ、ま
たは、有機メモリ、などを有していてもよい。
このように、撮影作業が終了した後は、第1のモード、つまり、通常の作業に戻って、撮
影済みのデータを、表示装置102を使って、閲覧したり、表示させたりすることが出来
る。
なお、このステップの順序は、一例であり、ステップの一部の順序が逆になったり、複数
のステップが同時に行われたり、1つのステップが、複数のステップに分かれている場合
もある。
このように動作させることによって、表示装置102は、表示を行う機能と照明を行う機
能とを、両方を有することが出来る。なお、両方の機能が同時に実行されるのは、カメラ
部103が動作している間であることが望ましい。ただし、本発明の実施形態の一態様は
、これに限定されない。カメラ部103が動作していないときにも、表示装置102に、
領域104と、領域106とが設けられていてもよい。
ここで、ビューファインダの機能を有する領域104と、照明の機能を有する領域106
の、配置について考える。まず、図1(A)では、一例として、カメラ部103に近い側
に、領域104が設けられている。そして、カメラ部103に遠い側に、領域106が設
けられている。このように、領域104をカメラ部103に近い側に配置されている場合
、被写体105が人間である場合、被写体105の視線を合わせやすい。つまり、被写体
105が、領域104を見て、状況を確認していれば、視線が、カメラ部103に近い位
置に来やすくなる。そのため、そのまま撮影を実行した場合、被写体の視線が、カメラ部
103を見ているようにしやすくなる。その結果、撮影した画像も、きちんと視線が合っ
た静止画像や動画像を撮影することが出来やすくなる。
また、領域106が、カメラ部103から遠いため、領域106から照射された照明光が
、ノイズとして、カメラ部103に入りにくくなる。その結果、撮影画像のコントラスト
を向上させることが出来る。
ただし、本発明の実施形態の一態様は、これに限定されない。例えば、図5に示すように
、領域106を、カメラ部103に近い側に設けてもよい。領域106をカメラ部103
に近い側に設けることにより、被写体105に対して垂直に照明光107Aを照射しやす
くなる。その結果、被写体105に、影が出来にくくなり、きれいな画像を撮影しやすく
なる。
なお、図1(A)や図5では、領域104と領域106とが、それぞれ1つずつ設けられ
ている場合について述べたが、本発明の実施形態の一態様は、これに限定されない。それ
ぞれ、複数個で設けられていてもよい。例えば、図6に示すように、照明領域を領域10
6Aと領域106Bの2つに分けて、配置してもよい。このように、照明領域を分けて配
置することにより、異なる領域から、つまり、異なる角度から、照明光を被写体105に
照射できるため、被写体105に影が出来にくくなり、きれいな画像を撮影しやすくなる
なお、図1(A)、図5、図6では、領域104と領域106とは、縦方向に並んで配置
されていたが、本発明の実施形態の一態様は、これに限定されない。横方向に並んで配置
されていてもよいし、図7(A)に示すように、領域106の中に、領域104が入って
いるような配置としてもよい。
なお、領域106の大きさ、面積、形、位置、色、または、明るさなどの少なくとも一つ
は、状況に応じて、変更してもよい。また、領域106から照射される光強度も、状況に
応じて、変更してもよい。同様に、領域104の大きさ、面積、形、位置、色、または、
明るさなどの少なくとも一つは、状況に応じて、変更してもよい。例えば、図7(A)に
おける領域104の大きさを小さく変更した場合の例を、図7(B)に示す。領域104
の変更は、画面上を指などでタッチして、領域104の外枠をドラッグすることなどによ
り、実行することが出来る。
または、専用のユーザーインターフェイスを配置して、画面を制御してもよい。図8(A
)には、スライダー108Aを配置した場合の例を示す。ボタン108AAを左右に移動
させることにより、値を変更することが出来る。そこで、このスライダー108Aで、領
域106の大きさを小さく変更した場合の例を、図8(B)に示す。スライダー108A
のボタン108AAを左に動かすことによって、領域106が小さくなっている。
なお、図8(B)では、スライダー108Aによって、領域106の大きさが変更された
が、別のものの大きさが変更されてもよい。例えば、スライダー108Aによって、領域
106の輝度を変更してもよい。または、領域106の画像を変更してもよい。
または、スライダーによって、領域106の色を変更してもよい。図9に、青用スライダ
ー108B、緑用スライダー108C、および、赤用スライダー108D、を用いて、領
域106の色を変更する場合の例を示す。青用ボタン108BA、緑用ボタン108CA
、および、赤用ボタン108DAを左右に動かすことによって、領域106の色を変更す
ることが出来る。
または、例えば、領域104の画面での位置を変更する場合の例を、図10、図11に示
す。図10(A)、図11(A)に示すように、まず、指またはペンなどの接触物111
で、領域104をタッチする。そして、図10(B)、図11(B)に示すように、その
ままドラッグして、領域104を左や下へ動かしていく。そして、移動させたい場所まで
ドラッグした後で、図10(C)、図11(C)に示すように、接触物111を画面から
離す。このような動作により、領域104の画面での位置を変更することが出来る。なお
、領域106の位置を変更したい場合にも、同様に移動させることが出来る。その場合の
例を、図12(A)、図12(B)、図12(C)、図13(A)、図13(B)、図1
3(C)に示す。
なお、電子機器101や表示装置102を回転させたときにも、それに合わせて、領域1
04や領域106の配置を変更することが出来る。例えば、図1(A)を右回り(時計回
り)に回転させた場合の例を、図14(A)に示す。領域104は、カメラ部103の近
くに配置されている。逆に、図1(A)を左回り(反時計回り)に回転させた場合の例を
、図14(B)に示す。図14(A)と図14(B)のどちらも、領域104は、カメラ
部103の近くに配置されている。これにより、カメラ部103に視線を合わせやすくな
る。ただし、本発明の実施形態の一態様は、これに限定されない。
なお、カメラ部103を使って、撮影を行う場合においても、周囲の環境光が強くて明る
い場合には、必ずしも、表示装置102を照明として利用しなくてもよい。例えば、図1
5(A)に示すように、領域106を設けていてもよい。または、図15(B)に示すよ
うに、領域106を設けない、あるいは、領域106の明るさをゼロにする、としてもよ
い。または、領域106を領域104と同程度の明るさにする、などのようにしてもよい
。つまり、カメラ部103を使って、撮影を行う場合であっても、場合によっては、また
は、状況に応じて、表示装置102を照明として機能させないようにしてもよい。その場
合は、図15(C)に示すように、表示装置102の画面全体を、領域104として利用
してもよい。
あるいは、表示装置102を照明として利用しようとしても、その明るさが足りない場合
がある。そのような場合には、表示装置102とは別に、専用の照明部材113を配置し
てもよい。カメラ部103の近傍に、照明部材113を設けた場合の例を、図16に示す
。なお、照明部材113は、複数個設けてもよい。また、それぞれの照明部材の発光色を
変えるようにしてもよい。照明部材113は、例えば、LEDなどを用いて構成される。
なお、カメラ部103を使って、撮影を行う場合において、表示装置102には、領域1
04や領域106だけでなく、様々なアイコン、様々な画像、または、様々な文字などの
少なくとも一つを表示することが出来る。その表示は、領域104または領域106の内
側の領域に表示することも可能であるし、領域104または領域106の外側の領域に表
示することも可能である。
例えば、領域106の内側に、様々なアイコンなどが配置された場合の例を図17に示す
。アイコン112Aは、撮影実行ボタンを示している。通常のカメラであれば、シャッタ
ーボタンに相当する。このボタンを押すことによって、撮影が実行される。アイコン11
2Bは、フラッシュ制御ボタンを示している。フラッシュを実行するか否かを制御するこ
とが出来る。なお、フラッシュの制御を自動設定にすることによって、被写体105の照
度が暗い場合のみ、フラッシュが実行されるようにすることもできる。アイコン112C
は、撮影モードボタンを示している。撮影する画像が、静止画であるのか、動画であるの
かを選択することが出来る。アイコン112Dは、プロパティボタンを示している。様々
な設定を行うためのウィンドウを表示するかどうかを制御することが出来る。
別の例として、領域106の内側に、文字が表示された場合の例を図18に示す。
なお、領域106の内側に、様々なアイコンなどが配置されている場合、その部分は、強
い照明光を出していない、と判断できる場合もある。その場合には、様々なアイコンなど
が配置されている領域では、強い照明光によって、表示装置102が焼付いたり、劣化し
たりするということが、起きなくなっていると言える。あるいは、通常モードにおいて、
様々なアイコンなどが配置されている場合、アイコンなどが配置されている領域は、照明
モードにおいては、発光しないようにしてもよい。特に、表示装置102が自発光型の表
示装置である場合、画面の焼き付きなどを低減することが出来る。なお、照明モードにお
いて、ある部分の領域を発光しないようにする場合、図17に示すように、アイコンなど
の部分では強い発光は行わず、アイコンなどの部分以外の領域で、強い発光を行って、照
明機能を実現してもよい。または、照明モードにおいて、図19に示すように、アイコン
などが配置された近辺の領域では、強い発光は行わず、アイコンなどが配置された近辺を
除いた領域で、強い発光を行って、照明機能を実現してもよい。
また、領域104と領域106の外側に、別の領域が設けられていてもよい。その場合の
一例として、領域109が設けられている場合の例を図20に示す。ここでは、テレビ電
話を行っている場合の例を示している。領域109には、通話相手110の画像が表示さ
れている。領域109は、カメラ部103の近傍に配置されている。そのため、通話相手
110の画像を見ながら話をすると、視線が合った画像をカメラ部103で撮影すること
が出来る。
なお、電子機器101には、様々なスイッチやボタンを設けることが出来る。例えば、ホ
ーム画面に戻るためのボタン114を配置した場合の例を、図16に示す。
本実施の形態は、基本原理の一例について述べたものである。したがって、本実施の形態
の一部または全部について、他の実施の形態の一部また全部と、自由に組み合わせたり、
適用したり、置き換えて実施することができる。
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器の構成について説明する。
まず、電子機器101の内部の大まかな構成図の例を図21に示す。
CPU201は、様々な計算を行ったり、処理を行ったりすることが出来る。そして、様
々な部分を制御している。
記憶装置203では、様々なデータ、プログラム、または、アプリケーションソフトウェ
アなどの少なくとも一つが保存されている。一例としては、記憶装置203は、フラッシ
ュメモリ、磁気ディスク、CDROM、DVD、または、光磁気ディスク、などのような
不揮発性の記憶媒体を処理することができる記憶装置である。実施の形態1で示したよう
な機能を有するアプリケーションソフトウェア(プログラム)は、記憶装置203、また
は、そこで用いられる記憶媒体に保存されている場合がある。
記憶装置205では、様々なデータ、プログラム、または、アプリケーションソフトウェ
アなどの少なくとも一つが保存されている。一例としては、記憶装置203は、DRAM
などのような揮発性の記憶装置である。記憶装置205に保存されたデータまたはプログ
ラムを用いて、CPU201は様々な処理を実行することができる。実施の形態1で示し
たような機能を有するアプリケーションソフトウェア(プログラム)は、記憶装置203
に保存されている場合がある。
コントローラ207は、表示装置209を制御することが出来る。図1などで示した表示
装置102は、表示装置209の一部、または、全部に相当する。または、図1などで示
した表示装置102は、表示装置209とコントローラ207の全体に相当する。表示装
置209には、実施の形態1で示したような機能を有するアプリケーションソフトウェア
(プログラム)で用いる画像やユーザーインターフェイスを表示することが出来る。
外部ポート211は、外部とのやり取りを行うことが出来る。例えば、取り外し可能な記
憶媒体を外部ポート211に接続させることにより、取り外し可能な記憶媒体に、様々な
データまたはソフトウェア(プログラム)の少なくとも一つを保存させることが出来る。
または、取り外し可能な記憶装置を外部ポート211に接続させることにより、取り外し
可能な記憶装置や、そこで制御される記憶媒体に、様々なデータまたはソフトウェア(プ
ログラム)の少なくとも一つを保存させることが出来る。例えば、外部ポート211は、
半導体メモリまたは磁気メモリなどで構成された記憶装置、または、CDまたはDVDな
どの記憶媒体などと接続することができる。ただし、外部ポート211と接続されるもの
は、取り外しが可能であるため、常に接続されているとは限らない。よって、実施の形態
1で示したような機能を有するアプリケーションソフトウェア(プログラム)は、外部ポ
ート211に接続されることが可能であるもの、例えば、取り外し可能な記憶媒体に、保
存されている場合がある。
ネットワーク制御部213は、インターネットなどのネットワークの制御を行うことが出
来る。例えば、ネットワーク制御部213に、有線のケーブルが接続され、LANが構築
される。または、ネットワーク制御部213に、アンテナ215が接続され、無線のネッ
トワークが構築される。これにより、データなどのやり取りを行うことが出来る。例えば
、ネットワーク制御部213を介して、外部の機器と接続させることにより、様々なデー
タまたはソフトウェア(プログラム)の少なくとも一つを保存させたり、電子機器101
の中に、様々なデータまたはソフトウェア(プログラム)の少なくとも一つをダウンロー
ドしたりすることが出来る。したがって、実施の形態1で示したような機能を有するアプ
リケーションソフトウェア(プログラム)を、ネットワークを介して、ダウンロードする
場合がある。または、ネットワークを介して、接続先の機器で実行して、その結果を、電
子機器101の表示装置102で表示させる場合がある。
カメラ部217は、画像を撮影することが出来る。静止画も動画も撮影することが出来る
。また、レンズなどを制御して、拡大して撮影したり、縮小して撮影することも可能であ
る。図1などで示したカメラ部103、カメラ部217の一部、または、全部に相当する
このように、電子機器101では、様々な部材が制御されて、動作している。そして、実
施の形態1で示したような機能を有するアプリケーションソフトウェア(プログラム)も
、電子機器101の各部の動作を制御している。
次に、図3に、電子機器101を起動した場合における、表示装置102の画面の一例を
示す。画面には、様々なアイコンが表示されている。それぞれのアイコンは、様々な機能
を実現するアプリケーションソフトウェアに対応している。例えば、アイコン115Aは
、カメラのソフトウェアであり、カメラのプログラムを実行することが出来る。このソフ
トウェア(プログラム)は、実施の形態1で示したような機能を実現することが出来る。
したがって、このソフトウェア(プログラム)は、カメラ部103、表示装置102、カ
メラ部217、または、表示装置209などの少なくとも一つを制御することが出来る。
また、アイコン115Bは、電話のソフトウェアであり、電話のプログラムを実行するこ
とが出来る。例えば、テレビ電話を行うことが出来る。このソフトウェアは、実施の形態
1で示したような機能を実現することが出来る。したがって、このソフトウェア(プログ
ラム)は、カメラ部103、表示装置102、カメラ部217、表示装置209、または
、ネットワーク制御部213などの少なくとも一つを制御することが出来る。
このほかにも、様々なアイコンが表示されている。それぞれのアプリケーションにおいて
、例えば、SNS(ソーシャル・ネットワーキング・サービス)、メール、または、WE
Bサービスなどにおいて、実施の形態1で示したような機能を利用することが出来る。
このようなソフトウェア(プログラム)は、記憶装置203、または、記憶装置205な
どに保存されている。または、このようなソフトウェア(プログラム)は、それらの中の
記憶媒体に保存されている。または、このようなソフトウェア(プログラム)は、外部ポ
ート211を介して、やり取りを行うことが出来る、取り外し可能な記憶媒体や記憶装置
に保存されている。例えば、取り外し可能な記憶装置としては、メモリカード、または、
USBメモリ、などをあげることができる。
また、このようなソフトウェア(プログラム)は、ネットワーク制御部213などを介し
て、電子機器101の内部にダウンロードすることが出来る。その場合の模式図を図22
に示す。電子機器101は、ネットワーク116に、有線で、または、無線で、接続され
ている。ネットワーク116には、ソフトウェアを提供することができるサーバー117
が接続されている。電子機器101は、サーバー117にアクセスすることによって、所
望のソフトウェア(プログラム)を取得すること、ダウンロードすること、購入すること
、または、レンタルすることが出来る。なお、ネットワーク116に電子機器101が接
続されておらず、代わりに、別のコンピュータ118がネットワーク116に接続されて
いる場合もある。コンピュータ118は、サーバー117にアクセスすることによって、
所望のソフトウェア(プログラム)を取得すること、ダウンロードすること、購入するこ
と、または、レンタルすることが出来る。そして、コンピュータ118から、電子機器1
01へ、ソフトウェア(プログラム)を、携帯用の記憶媒体を介することなどによって、
転送したりすることが出来る。
本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器の別の構成について説明する。
図23(A)に示すように、電子機器101Aは、例えば、表示装置102Aと表示装置
102Bとを有している。領域106は、例えば、領域106Aと領域106Bの2つの
領域に分かれており、表示装置102Aと表示装置102Bとに、それぞれ設けられてい
る。
なお、図23(A)では、表示装置102Aと表示装置102Bとに、領域106Aと領
域106Bとが、それぞれ設けられているが、本発明の一態様は、これに限定されない。
例えば、表示装置102Aと表示装置102Bのいずれか一方のみに、領域106が設け
られていてもよい。
ここで、横側から見た場合の図を、図23(B)に示す。電子機器101Aは、一例とし
ては、中心部で折り曲げることができる。表示装置102Aの領域106Aから照射され
る照明光107Cと、表示装置102Bの領域106Bから照射される照明光107Dと
が存在する。ここで、電子機器101Aを中心部で折り曲げることによって、照明光10
7Cと照明光107Dとが照射される方向が異なる。そのため、被写体105に影が出来
にくくなり、きれいな画像を撮影しやすくなる。
本実施の形態は、基本原理の一例について述べたものである。したがって、本実施の形態
の一部または全部について、他の実施の形態の一部また全部と、自由に組み合わせたり、
適用したり、置き換えて実施することができる。
(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例について説明する。
[構成例]
図24(A)は、本発明の一態様の表示装置の上面図であり、図24(B)は、本発明
の一態様の表示装置の画素に液晶素子を適用する場合に用いることができる画素回路を説
明するための回路図である。また、図24(C)は、本発明の一態様の表示装置の画素に
有機EL素子を適用する場合に用いることができる画素回路を説明するための回路図であ
る。
画素部に配置するトランジスタは、様々な方法、例えば、他の実施の形態で述べるよう
な方法に従って形成することができる。また、当該トランジスタはnチャネル型とするこ
とが容易なので、駆動回路のうち、nチャネル型トランジスタで構成することができる駆
動回路の一部を画素部のトランジスタと同一基板上に形成する。このように、画素部や駆
動回路に他の実施の形態に示すトランジスタを用いることにより、信頼性の高い表示装置
を提供することができる。
アクティブマトリクス型表示装置の上面図の一例を図24(A)に示す。表示装置の基
板400上には、画素部401、第1の走査線駆動回路402、第2の走査線駆動回路4
03、信号線駆動回路404を有する。画素部401には、複数の信号線が信号線駆動回
路404から延伸して配置され、複数の走査線が第1の走査線駆動回路402、及び第2
の走査線駆動回路403から延伸して配置されている。なお走査線と信号線との交差領域
には、各々、表示素子を有する画素がマトリクス状に設けられている。また、表示装置の
基板400はFPC(Flexible Printed Circuit)等の接続部
を介して、タイミング制御回路(コントローラ、制御ICともいう)に接続されている。
図24(A)では、第1の走査線駆動回路402、第2の走査線駆動回路403、信号
線駆動回路404は、画素部401と同じ基板400上に形成される。そのため、外部に
設ける駆動回路等の部品の数が減るので、コストの低減を図ることができる。また、基板
400外部に駆動回路を設けた場合、配線を延伸させる必要が生じ、配線間の接続数が増
える。同じ基板400上に駆動回路を設けた場合、その配線間の接続数を減らすことがで
き、信頼性の向上、又は歩留まりの向上を図ることができる。
〔液晶表示装置〕
また、画素の回路構成の一例を図24(B)に示す。ここでは、VA型液晶表示装置の
画素に適用することができる画素回路を示す。
この画素回路は、一つの画素に複数の画素電極層を有する構成に適用できる。それぞれ
の画素電極層は異なるトランジスタに接続され、各トランジスタは異なるゲート信号で駆
動できるように構成されている。これにより、マルチドメイン設計された画素の個々の画
素電極層に印加する信号を、独立して制御できる。
トランジスタ416のゲート配線412と、トランジスタ417のゲート配線413に
は、異なるゲート信号を与えることができるように分離されている。一方、データ線とし
て機能するソース電極層又はドレイン電極層414は、トランジスタ416とトランジス
タ417で共通に用いられている。トランジスタ416とトランジスタ417は他の実施
の形態で説明するトランジスタを適宜用いることができる。これにより、信頼性の高い液
晶表示装置を提供することができる。
トランジスタ416と電気的に接続する第1の画素電極層と、トランジスタ417と電
気的に接続する第2の画素電極層の形状について説明する。第1の画素電極層と第2の画
素電極層の形状は、スリットによって分離されている。第1の画素電極層はV字型に広が
る形状を有し、第2の画素電極層は第1の画素電極層の外側を囲むように形成される。
トランジスタ416のゲート電極はゲート配線412と接続され、トランジスタ417
のゲート電極はゲート配線413と接続されている。ゲート配線412とゲート配線41
3に異なるゲート信号を与えてトランジスタ416とトランジスタ417の動作タイミン
グを異ならせ、液晶の配向を制御できる。
また、容量配線410と、誘電体として機能するゲート絶縁膜と、第1の画素電極層ま
たは第2の画素電極層と電気的に接続する容量電極とで保持容量を形成してもよい。
マルチドメイン構造は、一画素に第1の液晶素子418と第2の液晶素子419を備え
る。第1の液晶素子418は第1の画素電極層と対向電極層とその間の液晶層とで構成さ
れ、第2の液晶素子419は第2の画素電極層と対向電極層とその間の液晶層とで構成さ
れる。
なお、図24(B)に示す画素回路は、これに限定されない。例えば、図24(B)に
示す画素に新たにスイッチ、抵抗素子、容量素子、トランジスタ、センサ、又は論理回路
などを追加してもよい。
〔有機EL表示装置〕
画素の回路構成の他の一例を図24(C)に示す。ここでは、有機EL素子を用いた表
示装置の画素構造を示す。
有機EL素子は、発光素子に電圧を印加することにより、一対の電極の一方から電子が
、他方から正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そし
て、電子および正孔が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、
その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメカニズムから、このような発
光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。
図24(C)は、適用可能な画素回路の一例を示す図である。ここではnチャネル型の
トランジスタを1つの画素に2つ用いる例を示す。なお、本発明の一態様の金属酸化物膜
は、nチャネル型のトランジスタのチャネル形成領域に用いることができる。また、当該
画素回路は、デジタル時間階調駆動を適用することができる。
適用可能な画素回路の構成及びデジタル時間階調駆動を適用した場合の画素の動作につ
いて説明する。
画素420は、スイッチング用トランジスタ421、駆動用トランジスタ422、発光
素子424及び容量素子423を有している。スイッチング用トランジスタ421は、ゲ
ート電極層が走査線426に接続され、第1電極(ソース電極層及びドレイン電極層の一
方)が信号線425に接続され、第2電極(ソース電極層及びドレイン電極層の他方)が
駆動用トランジスタ422のゲート電極層に接続されている。駆動用トランジスタ422
は、ゲート電極層が容量素子423を介して電源線427に接続され、第1電極が電源線
427に接続され、第2電極が発光素子424の第1電極(画素電極)に接続されている
。発光素子424の第2電極は共通電極428に相当する。共通電極428は、同一基板
上に形成される共通電位線と電気的に接続される。
スイッチング用トランジスタ421および駆動用トランジスタ422は他の実施の形態
で説明するトランジスタを適宜用いることができる。これにより、信頼性の高い有機EL
表示装置を提供することができる。
発光素子424の第2電極(共通電極428)の電位は低電源電位に設定する。なお、
低電源電位とは、電源線427に供給される高電源電位を基準にして低電源電位<高電源
電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばGND、0Vなどが設定されていて
も良い。発光素子424の順方向のしきい値電圧以上となるように高電源電位と低電源電
位を設定し、その電位差を発光素子424に印加することにより、発光素子424に電流
を流して発光させる。なお、発光素子424の順方向電圧とは、所望の輝度とする場合の
電圧を指しており、少なくとも順方向しきい値電圧を含む。
なお、容量素子423は駆動用トランジスタ422のゲート容量を代用することにより
省略できる。駆動用トランジスタ422のゲート容量については、チャネル形成領域とゲ
ート電極層との間で容量が形成されていてもよい。
次に、駆動用トランジスタ422に入力する信号について説明する。電圧入力電圧駆動
方式の場合、駆動用トランジスタ422が十分にオンするか、オフするかの二つの状態と
なるようなビデオ信号を、駆動用トランジスタ422に入力する。なお、駆動用トランジ
スタ422を線形領域で動作させるために、電源線427の電圧よりも高い電圧を駆動用
トランジスタ422のゲート電極層にかける。また、信号線425には、電源線電圧に駆
動用トランジスタ422の閾値電圧Vthを加えた値以上の電圧をかける。
アナログ階調駆動を行う場合、駆動用トランジスタ422のゲート電極層に発光素子4
24の順方向電圧に駆動用トランジスタ422の閾値電圧Vthを加えた値以上の電圧を
かける。なお、駆動用トランジスタ422が飽和領域で動作するようにビデオ信号を入力
し、発光素子424に電流を流す。また、駆動用トランジスタ422を飽和領域で動作さ
せるために、電源線427の電位を、駆動用トランジスタ422のゲート電位より高くす
る。ビデオ信号をアナログとすることで、発光素子424にビデオ信号に応じた電流を流
し、アナログ階調駆動を行うことができる。
なお、画素回路の構成は、図24(C)に示す画素構成に限定されない。例えば、図2
4(C)に示す画素回路にスイッチ、抵抗素子、容量素子、センサ、トランジスタ又は論
理回路などを追加してもよい。
図24で例示した回路に他の実施の形態で例示したトランジスタを適用する場合、低電
位側にソース電極(第1の電極)、高電位側にドレイン電極(第2の電極)がそれぞれ電
気的に接続される構成とする。さらに、制御回路等により第1のゲート電極の電位を制御
し、第2のゲート電極には図示しない配線によりソース電極に与える電位よりも低い電位
など、上記で例示した電位を入力可能な構成とすればよい。
例えば、本明細書等において、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光
素子、及び発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いること、又は様々
な素子を有することが出来る。
本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様の半導体装置を適用した表示モジュールについて、
図25を用いて説明を行う。
図25に示す表示モジュール8000は、上部カバー8001と下部カバー8002と
の間に、FPC8003に接続されたタッチパネル8004、FPC8005に接続され
た表示パネル8006、バックライトユニット8007、フレーム8009、プリント基
板8010、バッテリー8011を有する。なお、バックライトユニット8007、バッ
テリー8011、タッチパネル8004などは、設けられない場合もある。
本発明の一態様の半導体装置は、例えば、表示パネル8006に用いることができる。
上部カバー8001及び下部カバー8002は、タッチパネル8004及び表示パネル
8006のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
タッチパネル8004は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル
8006に重畳して用いることができる。また、表示パネル8006の対向基板(封止基
板)に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。または、表示パネル
8006の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能である。
または、表示パネル8006の各画素内にタッチセンサ用電極を設け、容量型式のタッチ
パネルとすることも可能である。
バックライトユニット8007は、光源8008を有する。光源8008をバックライ
トユニット8007の端部に設け、光拡散板を用いる構成としてもよい。
フレーム8009は、表示パネル8006の保護機能の他、プリント基板8010の動
作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレ
ーム8009は、放熱板としての機能を有していてもよい。
プリント基板8010は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信
号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であって
も良いし、別途設けたバッテリー8011による電源であってもよい。バッテリー801
1は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
また、表示モジュール8000には、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を
追加して設けてもよい。
本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することができるタッチパネルの
構成について、図26を参照しながら説明する。なお、本タッチパネルは、折り曲げ可能
な構成となっていてもよい。
図26(A)は本発明の一態様の電子機器に適用可能なタッチパネルの構造を説明する
おもて面図である。
図26(B)は図26(A)の切断線A−Bおよび切断線C−Dにおける断面図である
図26(C)は図26(A)の切断線E−Fにおける断面図である。
<上面図の説明>
本実施の形態で例示するタッチパネル300は表示部301を有する(図26(A)参
照)。
表示部301は、複数の画素302と複数の撮像画素308を備える。撮像画素308
は表示部301に触れる指等を検知することができる。これにより、撮像画素308を用
いてタッチセンサを構成することができる。
画素302は、複数の副画素(例えば副画素302R)を備え、副画素は発光素子およ
び発光素子を駆動する電力を供給することができる画素回路を備える。
画素回路は、選択信号を供給することができる配線および画像信号を供給することがで
きる配線と、電気的に接続される。
また、タッチパネル300は選択信号を画素302に供給することができる走査線駆動
回路303g(1)と、画像信号を画素302に供給することができる画像信号線駆動回
路303s(1)を備える。
撮像画素308は、光電変換素子および光電変換素子を駆動する撮像画素回路を備える
撮像画素回路は、制御信号を供給することができる配線および電源電位を供給すること
ができる配線と電気的に接続される。
制御信号としては、例えば記録された撮像信号を読み出す撮像画素回路を選択すること
ができる信号、撮像画素回路を初期化することができる信号、および撮像画素回路が光を
検知する時間を決定することができる信号などを挙げることができる。
タッチパネル300は制御信号を撮像画素308に供給することができる撮像画素駆動
回路303g(2)と、撮像信号を読み出す撮像信号線駆動回路303s(2)を備える
<断面図の説明>
タッチパネル300は、基板310および基板310に対向する対向基板370を有す
る(図26(B)参照)。
基板310は、可撓性を有する基板310b、不純物の発光素子への拡散を防ぐバリア
膜310aおよび基板310bとバリア膜310aを貼り合わせる接着層310cが積層
された積層体である。
対向基板370は、可撓性を有する基板370b、不純物の発光素子への拡散を防ぐバ
リア膜370aおよび基板370bとバリア膜370aを貼り合わせる接着層370cの
積層体である(図26(B)参照)。
封止材360は対向基板370と基板310を貼り合わせている。また、封止材360
は空気より大きい屈折率を備え、光学接合層を兼ねる。画素回路および発光素子(例えば
第1の発光素子350R)は基板310と対向基板370の間にある。
《画素の構成》
画素302は、副画素302R、副画素302Gおよび副画素302Bを有する(図2
6(C)参照)。また、副画素302Rは発光モジュール380Rを備え、副画素302
Gは発光モジュール380Gを備え、副画素302Bは発光モジュール380Bを備える
例えば副画素302Rは、第1の発光素子350Rおよび第1の発光素子350Rに電
力を供給することができるトランジスタ302tを含む画素回路を備える(図26(B)
参照)。また、発光モジュール380Rは第1の発光素子350Rおよび光学素子(例え
ば着色層367R)を備える。
第1の発光素子350Rは、下部電極351R、上部電極352、下部電極351Rと
上部電極352の間に発光性の有機化合物を含む層353を有する(図26(C)参照)
発光性の有機化合物を含む層353は、発光ユニット353a、発光ユニット353b
および発光ユニット353aと発光ユニット353bの間に中間層354を備える。
発光モジュール380Rは、第1の着色層367Rを対向基板370に有する。着色層
は特定の波長を有する光を透過するものであればよく、例えば赤色、緑色または青色等を
呈する光を選択的に透過するものを用いることができる。または、発光素子の発する光を
そのまま透過する領域を設けてもよい。
例えば、発光モジュール380Rは、第1の発光素子350Rと第1の着色層367R
に接する封止材360を有する。
第1の着色層367Rは第1の発光素子350Rと重なる位置にある。これにより、第
1の発光素子350Rが発する光の一部は、光学接合層を兼ねる封止材360および第1
の着色層367Rを透過して、図中の矢印に示すように発光モジュール380Rの外部に
射出される。
なお、ここでは、表示素子として、発光素子を用いた場合の例を示したが、本発明の一
態様は、これに限定されない。
例えば、本明細書等において、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光
素子、及び発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いること、又は様々
な素子を有することが出来る。表示素子、表示装置、発光素子又は発光装置の一例として
は、EL(エレクトロルミネッセンス)素子(有機物及び無機物を含むEL素子、有機E
L素子、無機EL素子)、LED(白色LED、赤色LED、緑色LED、青色LEDな
ど)、トランジスタ(電流に応じて発光するトランジスタ)、電子放出素子、液晶素子、
電子インク、電気泳動素子、グレーティングライトバルブ(GLV)、プラズマディスプ
レイ(PDP)、MEMS(マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム)を用いた表
示素子、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、DMS(デジタル・マイクロ・シ
ャッター)、MIRASOL(登録商標)、IMOD(インターフェアレンス・モジュレ
ーション)素子、シャッター方式のMEMS表示素子、光干渉方式のMEMS表示素子、
エレクトロウェッティング素子、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブ、
など、電気磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透過率などが変化する表示
媒体を有するものがある。EL素子を用いた表示装置の一例としては、ELディスプレイ
などがある。電子放出素子を用いた表示装置の一例としては、フィールドエミッションデ
ィスプレイ(FED)又はSED方式平面型ディスプレイ(SED:Surface−c
onduction Electron−emitter Display)などがある
。液晶素子を用いた表示装置の一例としては、液晶ディスプレイ(透過型液晶ディスプレ
イ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投
射型液晶ディスプレイ)などがある。電子インク又は電気泳動素子を用いた表示装置の一
例としては、電子ペーパーなどがある。なお、半透過型液晶ディスプレイや反射型液晶デ
ィスプレイを実現する場合には、画素電極の一部、または、全部が、反射電極としての機
能を有するようにすればよい。例えば、画素電極の一部、または、全部が、アルミニウム
、銀、などを有するようにすればよい。さらに、その場合、反射電極の下に、SRAMな
どの記憶回路を設けることも可能である。これにより、さらに、消費電力を低減すること
ができる。
《タッチパネルの構成》
タッチパネル300は、遮光層367BMを対向基板370に有する。遮光層367B
Mは、着色層(例えば第1の着色層367R)を囲むように設けられている。
タッチパネル300は、反射防止層367pを表示部301に重なる位置に備える。反
射防止層367pとして、例えば円偏光板を用いることができる。
タッチパネル300は、絶縁膜321を備える。絶縁膜321はトランジスタ302t
を覆っている。なお、絶縁膜321は画素回路に起因する凹凸を平坦化するための層とし
て用いることができる。また、不純物のトランジスタ302t等への拡散を抑制すること
ができる層が積層された絶縁膜を、絶縁膜321に適用することができる。
タッチパネル300は、発光素子(例えば第1の発光素子350R)を絶縁膜321上
に有する。
タッチパネル300は、下部電極351Rの端部に重なる隔壁328を絶縁膜321上
に有する(図26(C)参照)。また、基板310と対向基板370の間隔を制御するス
ペーサ329を、隔壁328上に有する。
《画像信号線駆動回路の構成》
画像信号線駆動回路303s(1)は、トランジスタ303tおよび容量303cを含
む。なお、駆動回路は画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる。図2
6(B)に示すようにトランジスタ303tは絶縁膜321上に第2のゲートを有してい
てもよい。第2のゲートはトランジスタ303tのゲートと電気的に接続されていてもよ
いし、これらに異なる電位が与えられていてもよい。また、必要であれば、第2のゲート
をトランジスタ308t、トランジスタ302t等に設けてもよい。
《撮像画素の構成》
撮像画素308は、光電変換素子308pおよび光電変換素子308pに照射された光
を検知するための撮像画素回路を備える。また、撮像画素回路は、トランジスタ308t
を含む。
例えばpin型のフォトダイオードを光電変換素子308pに用いることができる。
《他の構成》
タッチパネル300は、信号を供給することができる配線311を備え、端子319が
配線311に設けられている。なお、画像信号および同期信号等の信号を供給することが
できるFPC309(1)が端子319に電気的に接続されている。
なお、FPC309(1)にはプリント配線基板(PWB)が取り付けられていても良
い。
同一の工程で形成されたトランジスタを、トランジスタ302t、トランジスタ303
t、トランジスタ308t等のトランジスタに適用できる。
トランジスタの構成としては、ボトムゲート型、トップゲート型等の構造を有するトラ
ンジスタを適用できる。
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、タッチパネルを構成する各種配
線および電極に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッ
ケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステ
ンからなる単体金属、またはこれを主成分とする合金を単層構造または積層構造として用
いる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜
を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグ
ネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層す
る二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜
と、そのチタン膜または窒化チタン膜上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さ
らにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化
モリブデン膜と、そのモリブデン膜または窒化モリブデン膜上に重ねてアルミニウム膜ま
たは銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層
構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛を含む透明導電材料を用い
てもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まる
ため好ましい。
トランジスタ302t、トランジスタ303t、トランジスタ308t等のトランジス
タのチャネルが形成される半導体に、一例としては、シリコンを用いることが好ましい。
シリコンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを
用いることが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなど
を用いることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成
でき、且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。こ
のような多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる。
また極めて高精細に画素を有する場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回路を画
素と同一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減すること
ができる。
ここで、表示装置に設けられる各表示領域が備える画素や、各駆動回路に用いられるト
ランジスタなどの半導体装置には、酸化物半導体を適用することが好ましい。特にシリコ
ンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を適用することが好ましい。シリコンより
もバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、トランジス
タのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。
例えば、上記酸化物半導体として、少なくともインジウム(In)もしくは亜鉛(Zn
)を含むことが好ましい。より好ましくは、In−M−Zn系酸化物(MはAl、Ti、
Ga、Ge、Y、Zr、Sn、La、CeまたはHf等の金属)で表記される酸化物を含
む。
特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はc軸が半導体層の被形成面
、または半導体層の上面に対し垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界を有さない
酸化物半導体膜を用いることが好ましい。
このような酸化物半導体は、結晶粒界を有さないために表示パネルを湾曲させたときの
応力によって酸化物半導体膜にクラックが生じてしまうことが抑制される。したがって、
可撓性を有し、湾曲させて用いる表示パネルなどに、このような酸化物半導体を好適に用
いることができる。
半導体層としてこのような材料を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の
高いトランジスタを実現できる。
また、その低いオフ電流により、トランジスタを介して容量に蓄積した電荷を長期間に
亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各
表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。そ
の結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実現できる。
なお、半導体層に適用可能な酸化物半導体の好ましい形態とその形成方法については、
後の実施の形態で詳細に説明する。
ここで、可撓性を有する発光パネルを形成する方法について説明する。
ここでは便宜上、画素や駆動回路を含む構成、またはカラーフィルタ等の光学部材を含
む構成を素子層と呼ぶこととする。素子層は例えば表示素子を含み、表示素子の他に表示
素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなどの素子を備えていて
もよい。
またここでは、素子層が形成される絶縁表面を備える支持体のことを、基材と呼ぶこと
とする。
可撓性を有する絶縁表面を備える基材上に素子層を形成する方法としては、基材上に直
接素子層を形成する方法と、基材とは異なる剛性を有する支持基材上に素子層を形成した
後、素子層と支持基材とを剥離して素子層を基材に転置する方法と、がある。
基材を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には
、基材上に直接素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基材
を支持基材に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が容
易になるため好ましい。
また、素子層を支持基材上に形成した後に、基材に転置する方法を用いる場合、まず支
持基材上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基
材と素子層を剥離し、基材に転置する。このとき、支持基材と剥離層の界面、剥離層と絶
縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。
例えば剥離層としてタングステンなどの高融点金属材料を含む層と当該金属材料の酸化
物を含む層を積層して用い、剥離層上に窒化シリコンや酸窒化シリコンを複数積層した層
を用いることが好ましい。高融点金属材料を用いると、素子層の形成工程の自由度が高ま
るためこのましい。
剥離は、機械的な力を加えることや、剥離層をエッチングすること、または剥離界面の
一部に液体を滴下して剥離界面全体に浸透させることなどにより剥離を行ってもよい。ま
たは、熱膨張の違いを利用して剥離界面に熱を加えることにより剥離を行ってもよい。
また、支持基材と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。
例えば、支持基材としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用いて
、有機樹脂の一部をレーザ光等を用いて局所的に加熱することにより剥離の起点を形成し
、ガラスと絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。または、支持基材と有機樹脂からなる絶
縁層の間に金属層を設け、当該金属層に電流を流すことにより当該金属層を加熱すること
により、当該金属層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。このとき、有機樹脂からなる
絶縁層は基材として用いることができる。
可撓性を有する基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ
エチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポ
リイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリエ
ーテルスルホン(PES)樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン
樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の
低い材料を用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が30×10−6/K以下である
ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、PET等を好適に用いることができる。また、
繊維体に樹脂を含浸した基板(プリプレグとも記す)や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜ
て熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。
上記材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物または無機化合物の高強
度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のこ
とを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリア
ミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキ
サゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Eガラ
ス、Sガラス、Dガラス、Qガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布
または不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を可撓
性を有する基板として用いても良い。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる
構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好まし
い。
なお、本発明の一態様の表示装置は、画素に能動素子を有するアクティブマトリクス方
式、または、画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式を用いることが出来る。
アクティブマトリクス方式では、能動素子(アクティブ素子、非線形素子)として、ト
ランジスタだけでなく、さまざまな能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用いるこ
とが出来る。例えば、MIM(Metal Insulator Metal)、又はT
FD(Thin Film Diode)などを用いることも可能である。これらの素子
は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる
。または、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ
、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
アクティブマトリクス方式以外のものとして、能動素子(アクティブ素子、非線形素子
)を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子(アクティブ素
子、非線形素子)を用いないため、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留
まりの向上を図ることができる。または、能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用
いないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化などを図るこ
とが出来る。
本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。
(実施の形態7)
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することができるタッチパネルの
構成について、図27を参照しながら説明する。なお、本タッチパネルは、折り曲げ可能
な構成となっていてもよい。
図27はタッチパネル500の断面図である。
タッチパネル500は、表示部501とタッチセンサ595を備える。また、タッチパ
ネル500は、基板510、基板570および基板590を有する。なお、基板510、
基板570および基板590はいずれも可撓性を有していてもよい。
表示部501は、基板510、基板510上に複数の画素および当該画素に信号を供給
することができる複数の配線511を備える。複数の配線511は、基板510の外周部
にまで引き回され、その一部が端子519を構成している。端子519はFPC509(
1)と電気的に接続する。
<タッチセンサ>
基板590には、タッチセンサ595と、タッチセンサ595と電気的に接続する複数
の配線598を備える。複数の配線598は基板590の外周部に引き回され、その一部
は端子を構成する。そして、当該端子はFPC509(2)と電気的に接続される。
タッチセンサ595として、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電容
量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。
投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式な
どがある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。
以下では、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用する場合について説明する。
なお、指等の検知対象の近接または接触を検知することができるさまざまなセンサを適
用することができる。
投影型静電容量方式のタッチセンサ595は、電極591と電極592を有する。電極
591は複数の配線598のいずれかと電気的に接続し、電極592は複数の配線598
の他のいずれかと電気的に接続する。
配線594は、電極592を挟む二つの電極591を電気的に接続する。このとき、電
極592と配線594の交差部の面積ができるだけ小さくなる形状が好ましい。これによ
り、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のムラを低減できる。その結
果、タッチセンサ595を透過する光の輝度ムラを低減することができる。
なお、電極591、電極592の形状は様々な形状を取りうる。例えば、複数の電極5
91をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介して電極592を、電極59
1と重ならない領域ができるように離間して複数設ける構成としてもよい。このとき、隣
接する2つの電極592の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、
透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。
タッチセンサ595は、基板590、基板590上に千鳥状に配置された電極591及
び電極592、電極591及び電極592を覆う絶縁層593並びに隣り合う電極591
を電気的に接続する配線594を備える。
接着層597は、タッチセンサ595が表示部501に重なるように、基板590を基
板570に貼り合わせている。
電極591及び電極592は、透光性を有する導電材料を用いて形成する。透光性を有
する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物
、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグラフェンを用いる
ことができる。
透光性を有する導電性材料を基板590上にスパッタリング法により成膜した後、フォ
トリソグラフィ法等の様々なパターニング技術により、不要な部分を除去して、電極59
1及び電極592を形成することができる。グラフェンはCVD法のほか、酸化グラフェ
ンを分散した溶液を塗布した後にこれを還元して形成してもよい。
また、絶縁層593に用いる材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、
シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム
などの無機絶縁材料を用いることもできる。
また、電極591に達する開口が絶縁層593に設けられ、配線594が隣接する電極
591を電気的に接続する。透光性の導電性材料は、タッチパネルの開口率を高めること
ができるため、配線594に好適に用いることができる。また、電極591及び電極59
2より導電性の高い材料は、電気抵抗を低減できるため配線594に好適に用いることが
できる。
一の電極592は一方向に延在し、複数の電極592がストライプ状に設けられている
配線594は電極592と交差して設けられている。
一対の電極591が一の電極592を挟んで設けられ、配線594は一対の電極591
を電気的に接続している。
なお、複数の電極591は、一の電極592と必ずしも直交する方向に配置される必要
はなく、90度未満の角度をなすように配置されてもよい。
一の配線598は、電極591又は電極592と電気的に接続される。配線598の一
部は、端子として機能する。配線598としては、例えば、アルミニウム、金、白金、銀
、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、又はパラ
ジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。
なお、絶縁層593及び配線594を覆う絶縁層を設けて、タッチセンサ595を保護
することができる。
また、接続層599は、配線598とFPC509(2)を電気的に接続する。
接続層599としては、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Co
nductive Film)や、異方性導電ペースト(ACP:Anisotropi
c Conductive Paste)などを用いることができる。
接着層597は、透光性を有する。例えば、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂を用いるこ
とができ、具体的には、アクリル、ウレタン、エポキシ、またはシロキサン結合を有する
樹脂などの樹脂を用いることができる。
<表示部>
表示部501は、マトリクス状に配置された複数の画素を備える。画素は表示素子と表
示素子を駆動する画素回路を備える。
本実施の形態では、白色の有機エレクトロルミネッセンス素子を表示素子に適用する場
合について説明するが、表示素子はこれに限られない。異なる色の有機エレクトロルミネ
ッセンス素子、例えば、赤色の有機エレクトロルミネッセンス素子と、青色の有機エレク
トロルミネッセンス素子と、緑色の有機エレクトロルミネッセンス素子と、を用いてもよ
い。
例えば、表示素子として、有機エレクトロルミネッセンス素子の他、電気泳動方式や電
子粉流体方式などにより表示を行う表示素子(電子インクともいう)、シャッター方式の
MEMS表示素子、光干渉方式のMEMS表示素子など、様々な表示素子を用いることが
できる。なお、適用する表示素子に好適な構成を、様々な画素回路から選択して用いるこ
とができる。
基板510は、可撓性を有する基板510b、不純物の発光素子への拡散を防ぐバリア
膜510aおよび基板510bとバリア膜510aを貼り合わせる接着層510cが積層
された積層体である。
基板570は、可撓性を有する基板570b、不純物の発光素子への拡散を防ぐバリア
膜570aおよび基板570bとバリア膜570aを貼り合わせる接着層570cの積層
体である。
封止材560は基板570と基板510を貼り合わせている。封止材560は空気より
大きい屈折率を備える。また、封止材560側に光を取り出す場合は、封止材560は光
学接合層を兼ねる。画素回路および発光素子(例えば第1の発光素子550R)は基板5
10と基板570の間にある。
《画素の構成》
画素は、副画素502Rを含み、副画素502Rは発光モジュール580Rを備える。
副画素502Rは、第1の発光素子550Rおよび第1の発光素子550Rに電力を供
給することができるトランジスタ502tを含む画素回路を備える。また、発光モジュー
ル580Rは第1の発光素子550Rおよび光学素子(例えば着色層567R)を備える
第1の発光素子550Rは、下部電極、上部電極、下部電極と上部電極の間に発光性の
有機化合物を含む層を有する。
発光モジュール580Rは、光を取り出す方向に第1の着色層567Rを有する。着色
層は特定の波長を有する光を透過するものであればよく、例えば赤色、緑色または青色等
を呈する光を選択的に透過するものを用いることができる。なお、他の副画素において、
発光素子の発する光をそのまま透過する領域を設けてもよい。
また、封止材560が光を取り出す側に設けられている場合、封止材560は、第1の
発光素子550Rと第1の着色層567Rに接する。
第1の着色層567Rは第1の発光素子550Rと重なる位置にある。これにより、第
1の発光素子550Rが発する光の一部は第1の着色層567Rを透過して、図中に示す
矢印の方向の発光モジュール580Rの外部に射出される。
《表示部の構成》
表示部501は、光を射出する方向に遮光層567BMを有する。遮光層567BMは
、着色層(例えば第1の着色層567R)を囲むように設けられている。
表示部501は、反射防止層567pを画素に重なる位置に備える。反射防止層567
pとして、例えば円偏光板を用いることができる。
表示部501は、絶縁膜521を備える。絶縁膜521はトランジスタ502tを覆っ
ている。なお、絶縁膜521は画素回路に起因する凹凸を平坦化するための層として用い
ることができる。また、不純物の拡散を抑制できる層を含む積層膜を、絶縁膜521に適
用することができる。これにより、不純物の拡散によるトランジスタ502t等の信頼性
の低下を抑制できる。
表示部501は、発光素子(例えば第1の発光素子550R)を絶縁膜521上に有す
る。
表示部501は、第1の下部電極の端部に重なる隔壁528を絶縁膜521上に有する
。また、基板510と基板570の間隔を制御するスペーサを、隔壁528上に有する。
《走査線駆動回路の構成》
走査線駆動回路503g(1)は、トランジスタ503tおよび容量503cを含む。
なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる。
《他の構成》
表示部501は、信号を供給することができる配線511を備え、端子519が配線5
11に設けられている。なお、画像信号および同期信号等の信号を供給することができる
FPC509(1)が端子519に電気的に接続されている。
なお、FPC509(1)にはプリント配線基板(PWB)が取り付けられていても良
い。
<表示部の変形例1>
様々なトランジスタを表示部501に適用できる。
ボトムゲート型のトランジスタを表示部501に適用する場合の構成を、図27(A)
および図27(B)に図示する。
例えば、酸化物半導体、アモルファスシリコン等を含む半導体層を、図27(A)に図
示するトランジスタ502tおよびトランジスタ503tに適用することができる。
例えば、多結晶シリコン等を含む半導体層を、図27(B)に図示するトランジスタ5
02tおよびトランジスタ503tに適用することができる。
トップゲート型のトランジスタを表示部501に適用する場合の構成を、図27(C)
に図示する。
例えば、多結晶シリコンまたは転写された単結晶シリコン膜等を含む半導体層を、図2
7(C)に図示するトランジスタ502tおよびトランジスタ503tに適用することが
できる。
本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。
(実施の形態8)
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器に適用することができるタッチパネルの
構成について、図28を参照しながら説明する。なお、本タッチパネルは、折り曲げ可能
な構成となっていてもよい。
図28は、タッチパネル500B断面図である。
本実施の形態で説明するタッチパネル500Bは、供給された画像情報をトランジスタ
が設けられている側に表示する表示部501を備える点およびタッチセンサが表示部の基
板510側に設けられている点が、実施の形態7で説明するタッチパネル500とは異な
る。ここでは異なる構成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は
、上記の説明を援用する。
<表示部>
表示部501は、マトリクス状に配置された複数の画素を備える。画素は表示素子と表
示素子を駆動する画素回路を備える。
《画素の構成》
画素は、副画素502Rを含み、副画素502Rは発光モジュール580Rを備える。
副画素502Rは、第1の発光素子550Rおよび第1の発光素子550Rに電力を供
給することができるトランジスタ502tを含む画素回路を備える。
発光モジュール580Rは第1の発光素子550Rおよび光学素子(例えば着色層56
7R)を備える。
発光素子550Rは、下部電極、上部電極、下部電極と上部電極の間に発光性の有機化
合物を含む層を有する。
発光モジュール580Rは、光を取り出す方向に第1の着色層567Rを有する。着色
層は特定の波長を有する光を透過するものであればよく、例えば赤色、緑色または青色等
を呈する光を選択的に透過するものを用いることができる。なお、他の副画素において、
発光素子の発する光をそのまま透過する領域を設けてもよい。
第1の着色層567Rは第1の発光素子550Rと重なる位置にある。また、図28(
A)に示す第1の発光素子550Rは、トランジスタ502tが設けられている側に光を
射出する。これにより、発光素子550Rが発する光の一部は第1の着色層567Rを透
過して、図中に示す矢印の方向の発光モジュール580Rの外部に射出される。
《表示部の構成》
表示部501は、光を射出する方向に遮光層567BMを有する。遮光層567BMは
、着色層(例えば第1の着色層567R)を囲むように設けられている。
表示部501は、絶縁膜521を備える。絶縁膜521はトランジスタ502tを覆っ
ている。なお、絶縁膜521は画素回路に起因する凹凸を平坦化するための層として用い
ることができる。また、不純物の拡散を抑制できる層を含む積層膜を、絶縁膜521に適
用することができる。これにより、例えば着色層567Rから拡散する不純物によるトラ
ンジスタ502t等の信頼性の低下を抑制できる。
<タッチセンサ>
タッチセンサ595は、表示部501の基板510側に設けられている(図28(A)
参照)。
接着層597は、基板510と基板590の間にあり、表示部501とタッチセンサ5
95を貼り合わせる。
<表示部の変形例1>
様々なトランジスタを表示部501に適用できる。
ボトムゲート型のトランジスタを表示部501に適用する場合の構成を、図28(A)
および図28(B)に図示する。
例えば、酸化物半導体、アモルファスシリコン等を含む半導体層を、図28(A)に図
示するトランジスタ502tおよびトランジスタ503tに適用することができる。
例えば、多結晶シリコン等を含む半導体層を、図28(B)に図示するトランジスタ5
02tおよびトランジスタ503tに適用することができる。
トップゲート型のトランジスタを表示部501に適用する場合の構成を、図28(C)
に図示する。
例えば、多結晶シリコンまたは転写された単結晶シリコン膜等を含む半導体層を、図2
8(C)に図示するトランジスタ502tおよびトランジスタ503tに適用することが
できる。
本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。
(実施の形態9)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示パネルに適用可能な半導体装置の半導体層に
好適に用いることのできる酸化物半導体について説明する。
酸化物半導体は、エネルギーギャップが3.0eV以上と大きく、酸化物半導体を適切
な条件で加工し、そのキャリア密度を十分に低減して得られた酸化物半導体膜が適用され
たトランジスタにおいては、オフ状態でのソースとドレイン間のリーク電流(オフ電流)
を、従来のシリコンを用いたトランジスタと比較して極めて低いものとすることができる
適用可能な酸化物半導体としては、少なくともインジウム(In)あるいは亜鉛(Zn
)を含むことが好ましい。特にInとZnを含むことが好ましい。また、該酸化物半導体
を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすためのスタビライザとして、それら
に加えてガリウム(Ga)、スズ(Sn)、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)
、チタン(Ti)、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタノイド(例えば
、セリウム(Ce)、ネオジム(Nd)、ガドリニウム(Gd))から選ばれた一種、ま
たは複数種が含まれていることが好ましい。
例えば、酸化物半導体として、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、In−Zn系酸
化物、Sn−Zn系酸化物、Al−Zn系酸化物、Zn−Mg系酸化物、Sn−Mg系酸
化物、In−Mg系酸化物、In−Ga系酸化物、In−Ga−Zn系酸化物(IGZO
とも表記する)、In−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Zn系酸化物、Sn−Ga−
Zn系酸化物、Al−Ga−Zn系酸化物、Sn−Al−Zn系酸化物、In−Hf−Z
n系酸化物、In−Zr−Zn系酸化物、In−Ti−Zn系酸化物、In−Sc−Zn
系酸化物、In−Y−Zn系酸化物、In−La−Zn系酸化物、In−Ce−Zn系酸
化物、In−Pr−Zn系酸化物、In−Nd−Zn系酸化物、In−Sm−Zn系酸化
物、In−Eu−Zn系酸化物、In−Gd−Zn系酸化物、In−Tb−Zn系酸化物
、In−Dy−Zn系酸化物、In−Ho−Zn系酸化物、In−Er−Zn系酸化物、
In−Tm−Zn系酸化物、In−Yb−Zn系酸化物、In−Lu−Zn系酸化物、I
n−Sn−Ga−Zn系酸化物、In−Hf−Ga−Zn系酸化物、In−Al−Ga−
Zn系酸化物、In−Sn−Al−Zn系酸化物、In−Sn−Hf−Zn系酸化物、I
n−Hf−Al−Zn系酸化物を用いることができる。
ここで、In−Ga−Zn系酸化物とは、InとGaとZnを主成分として有する酸化
物という意味であり、InとGaとZnの比率は問わない。また、InとGaとZn以外
の金属元素が入っていてもよい。
また、酸化物半導体として、InMO(ZnO)(m>0、且つ、mは整数でない
)で表記される材料を用いてもよい。なお、Mは、Ga、Fe、Mn及びCoから選ばれ
た一の金属元素または複数の金属元素、若しくは上記のスタビライザとしての元素を示す
。また、酸化物半導体として、InSnO(ZnO)(n>0、且つ、nは整数)
で表記される材料を用いてもよい。
例えば、In:Ga:Zn=1:1:1、In:Ga:Zn=1:3:2、In:Ga
:Zn=1:3:4、In:Ga:Zn=1:3:6、In:Ga:Zn=3:1:2あ
るいはIn:Ga:Zn=2:1:3の原子数比のIn−Ga−Zn系酸化物やその組成
の近傍の酸化物を用いるとよい。
酸化物半導体膜に水素が多量に含まれると、酸化物半導体と結合することによって、水
素の一部がドナーとなり、キャリアである電子を生じてしまう。これにより、トランジス
タのしきい値電圧がマイナス方向にシフトしてしまう。そのため、酸化物半導体膜の形成
後において、脱水化処理(脱水素化処理)を行い酸化物半導体膜から、水素、又は水分を
除去して不純物が極力含まれないように高純度化することが好ましい。
なお、酸化物半導体膜への脱水化処理(脱水素化処理)によって、酸化物半導体膜から
酸素も同時に減少してしまうことがある。上述のように、酸化物半導体膜の形成後におい
て、脱水化処理(脱水素化処理)を行い酸化物半導体膜から、水素、または水分を除去し
て不純物が極力含まれないように高純度化し、脱水化処理(脱水素化処理)によって増加
した酸素欠損を補填するため酸素を酸化物半導体膜に加える処理を行うことが好ましい。
また、本明細書等において、酸化物半導体膜に酸素を供給する場合を、加酸素化処理と記
す場合がある、または酸化物半導体膜に含まれる酸素を化学量論的組成よりも多くする場
合を過酸素化処理と記す場合がある。
このように、酸化物半導体膜は、脱水化処理(脱水素化処理)により、水素または水分
が除去され、加酸素化処理により酸素欠損を補填することによって、i型(真性)化また
はi型に限りなく近く実質的にi型(真性)である酸化物半導体膜とすることができる。
なお、実質的に真性とは、酸化物半導体膜中にドナーに由来するキャリアが極めて少なく
(ゼロに近く)、キャリア密度が1×1017/cm以下、1×1016/cm以下
、1×1015/cm以下、1×1014/cm以下、1×1013/cm以下、
特に好ましくは8×1011/cm未満、さらに好ましくは1×1011/cm未満
、さらに好ましくは1×1010/cm未満であり、1×10−9/cm以上である
ことをいう。
またこのように、i型又は実質的にi型である酸化物半導体膜を備えるトランジスタは
、極めて優れたオフ電流特性を実現できる。例えば、酸化物半導体膜を用いたトランジス
タがオフ状態のときのドレイン電流を、室温(25℃程度)にて1×10−18A以下、
好ましくは1×10−21A以下、さらに好ましくは1×10−24A以下、または85
℃にて1×10−15A以下、好ましくは1×10−18A以下、さらに好ましくは1×
10−21A以下とすることができる。なお、トランジスタがオフ状態とは、nチャネル
型のトランジスタの場合、ゲート電圧がしきい値電圧よりも十分小さい状態をいう。具体
的には、ゲート電圧がしきい値電圧よりも1V以上、2V以上または3V以上小さければ
、トランジスタはオフ状態となる。なお、これらの電流値は、ソースとドレインとの間の
電圧が、一例としては、1V、5V、または、10Vの場合のものである。
以下では、酸化物半導体膜の構造について説明する。
酸化物半導体膜は、非単結晶酸化物半導体膜と単結晶酸化物半導体膜とに大別される。
非単結晶酸化物半導体膜とは、CAAC−OS(C Axis Aligned Cry
stalline Oxide Semiconductor)膜、多結晶酸化物半導体
膜、微結晶酸化物半導体膜、非晶質酸化物半導体膜などをいう。
まずは、CAAC−OS膜について説明する。なお、CAAC−OSを、CANC(C
−Axis Aligned nanocrystals)を有する酸化物半導体と呼ぶ
こともできる。
CAAC−OS膜は、c軸配向した複数の結晶部を有する酸化物半導体膜の一つである
CAAC−OS膜を透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Elec
tron Microscope)によって観察すると、明確な結晶部同士の境界、即ち
結晶粒界(グレインバウンダリーともいう。)を確認することができない。そのため、C
AAC−OS膜は、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。
CAAC−OS膜を、試料面と概略平行な方向からTEMによって観察(断面TEM観
察)すると、結晶部において、金属原子が層状に配列していることを確認できる。金属原
子の各層は、CAAC−OS膜の膜を形成する面(被形成面ともいう。)または上面の凹
凸を反映した形状であり、CAAC−OS膜の被形成面または上面と平行に配列する。
一方、CAAC−OS膜を、試料面と概略垂直な方向からTEMによって観察(平面T
EM観察)すると、結晶部において、金属原子が三角形状または六角形状に配列している
ことを確認できる。しかしながら、異なる結晶部間で、金属原子の配列に規則性は見られ
ない。
図29(a)は、CAAC−OS膜の断面TEM像である。また、図29(b)は、図
29(a)をさらに拡大した断面TEM像であり、理解を容易にするために原子配列を強
調表示している。
図29(c)は、図29(a)のA−O−A’間において、丸で囲んだ領域(直径約4
nm)の局所的なフーリエ変換像である。図29(c)より、各領域においてc軸配向性
が確認できる。また、A−O間とO−A’間とでは、c軸の向きが異なるため、異なるグ
レインであることが示唆される。また、A−O間では、c軸の角度が14.3°、16.
6°、26.4°のように少しずつ連続的に変化していることがわかる。同様に、O−A
’間では、c軸の角度が−18.3°、−17.6°、−15.9°と少しずつ連続的に
変化していることがわかる。
なお、CAAC−OS膜に対し、電子回折を行うと、配向性を示すスポット(輝点)が
観測される。例えば、CAAC−OS膜の上面に対し、例えば1nm以上30nm以下の
電子線を用いる電子回折(ナノビーム電子回折ともいう。)を行うと、スポットが観測さ
れる(図30(A)参照。)。
断面TEM観察および平面TEM観察より、CAAC−OS膜の結晶部は配向性を有し
ていることがわかる。
なお、CAAC−OS膜に含まれるほとんどの結晶部は、一辺が100nm未満の立方
体内に収まる大きさである。従って、CAAC−OS膜に含まれる結晶部は、一辺が10
nm未満、5nm未満または3nm未満の立方体内に収まる大きさの場合も含まれる。た
だし、CAAC−OS膜に含まれる複数の結晶部が連結することで、一つの大きな結晶領
域を形成する場合がある。例えば、平面TEM像において、2500nm以上、5μm
以上または1000μm以上となる結晶領域が観察される場合がある。
CAAC−OS膜に対し、X線回折(XRD:X−Ray Diffraction)
装置を用いて構造解析を行うと、例えばInGaZnOの結晶を有するCAAC−OS
膜のout−of−plane法による解析では、回折角(2θ)が31°近傍にピーク
が現れる場合がある。このピークは、InGaZnOの結晶の(009)面に帰属され
ることから、CAAC−OS膜の結晶がc軸配向性を有し、c軸が被形成面または上面に
概略垂直な方向を向いていることが確認できる。
一方、CAAC−OS膜に対し、c軸に概略垂直な方向からX線を入射させるin−p
lane法による解析では、2θが56°近傍にピークが現れる場合がある。このピーク
は、InGaZnOの結晶の(110)面に帰属される。InGaZnOの単結晶酸
化物半導体膜であれば、2θを56°近傍に固定し、試料面の法線ベクトルを軸(φ軸)
として試料を回転させながら分析(φスキャン)を行うと、(110)面と等価な結晶面
に帰属されるピークが6本観察される。これに対し、CAAC−OS膜の場合は、2θを
56°近傍に固定してφスキャンした場合でも、明瞭なピークが現れない。
以上のことから、CAAC−OS膜では、異なる結晶部間ではa軸およびb軸の配向は
不規則であるが、c軸配向性を有し、かつc軸が被形成面または上面の法線ベクトルに平
行な方向を向いていることがわかる。従って、前述の断面TEM観察で確認された層状に
配列した金属原子の各層は、結晶のab面に平行な面である。
なお、結晶部は、CAAC−OS膜を成膜した際、または加熱処理などの結晶化処理を
行った際に形成される。上述したように、結晶のc軸は、CAAC−OS膜の被形成面ま
たは上面の法線ベクトルに平行な方向に配向する。従って、例えば、CAAC−OS膜の
形状をエッチングなどによって変化させた場合、結晶のc軸がCAAC−OS膜の被形成
面または上面の法線ベクトルと平行にならないこともある。
また、CAAC−OS膜中において、c軸配向した結晶部の分布が均一でなくてもよい
。例えば、CAAC−OS膜の結晶部が、CAAC−OS膜の上面近傍からの結晶成長に
よって形成される場合、上面近傍の領域は、被形成面近傍の領域よりもc軸配向した結晶
部の割合が高くなることがある。また、不純物の添加されたCAAC−OS膜は、不純物
が添加された領域が変質し、部分的にc軸配向した結晶部の割合の異なる領域が形成され
ることもある。
なお、InGaZnOの結晶を有するCAAC−OS膜のout−of−plane
法による解析では、2θが31°近傍のピークの他に、2θが36°近傍にもピークが現
れる場合がある。2θが36°近傍のピークは、CAAC−OS膜中の一部に、c軸配向
性を有さない結晶が含まれることを示している。CAAC−OS膜は、2θが31°近傍
にピークを示し、2θが36°近傍にピークを示さないことが好ましい。
CAAC−OS膜は、不純物濃度の低い酸化物半導体膜である。不純物は、水素、炭素
、シリコン、遷移金属元素などの酸化物半導体膜の主成分以外の元素である。特に、シリ
コンなどの、酸化物半導体膜を構成する金属元素よりも酸素との結合力の強い元素は、酸
化物半導体膜から酸素を奪うことで酸化物半導体膜の原子配列を乱し、結晶性を低下させ
る要因となる。また、鉄やニッケルなどの重金属、アルゴン、二酸化炭素などは、原子半
径(または分子半径)が大きいため、酸化物半導体膜内部に含まれると、酸化物半導体膜
の原子配列を乱し、結晶性を低下させる要因となる。なお、酸化物半導体膜に含まれる不
純物は、キャリアトラップやキャリア発生源となる場合がある。
また、CAAC−OS膜は、欠陥準位密度の低い酸化物半導体膜である。例えば、酸化
物半導体膜中の酸素欠損は、キャリアトラップとなることや、水素を捕獲することによっ
てキャリア発生源となることがある。
不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低い(酸素欠損の少ない)ことを、高純度真性また
は実質的に高純度真性と呼ぶ。高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体
膜は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる。従って、当
該酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性(ノ
ーマリーオンともいう。)になることが少ない。また、高純度真性または実質的に高純度
真性である酸化物半導体膜は、キャリアトラップが少ない。そのため、当該酸化物半導体
膜を用いたトランジスタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとなる
。なお、酸化物半導体膜のキャリアトラップに捕獲された電荷は、放出するまでに要する
時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことがある。そのため、不純物濃度が高
く、欠陥準位密度が高い酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、電気特性が不安定とな
る場合がある。
また、CAAC−OS膜を用いたトランジスタは、可視光や紫外光の照射による電気特
性の変動が小さい。
次に、微結晶酸化物半導体膜について説明する。
微結晶酸化物半導体膜は、TEMによる観察像では、明確に結晶部を確認することがで
きない場合がある。微結晶酸化物半導体膜に含まれる結晶部は、1nm以上100nm以
下、または1nm以上10nm以下の大きさであることが多い。特に、1nm以上10n
m以下、または1nm以上3nm以下の微結晶であるナノ結晶(nc:nanocrys
tal)を有する酸化物半導体膜を、nc−OS(nanocrystalline O
xide Semiconductor)膜と呼ぶ。また、nc−OS膜は、例えば、T
EMによる観察像では、結晶粒界を明確に確認できない場合がある。なお、nc−OSを
、RANC(Random Aligned nanocrystals)を有する酸化
物半導体、またはNANC(Non−Aligned nanocrystals)を有
する酸化物半導体と呼ぶこともできる。
nc−OS膜は、微小な領域(例えば、1nm以上10nm以下の領域、特に1nm以
上3nm以下の領域)において原子配列に周期性を有する。また、nc−OS膜は、異な
る結晶部間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。
従って、nc−OS膜は、分析方法によっては、非晶質酸化物半導体膜と区別が付かない
場合がある。例えば、nc−OS膜に対し、結晶部よりも大きい径のX線を用いるXRD
装置を用いて構造解析を行うと、out−of−plane法による解析では、結晶面を
示すピークが検出されない。また、nc−OS膜に対し、結晶部よりも大きいプローブ径
(例えば50nm以上)の電子線を用いる電子回折(制限視野電子回折ともいう。)を行
うと、ハローパターンのような回折パターンが観測される。一方、nc−OS膜に対し、
結晶部の大きさと近いか結晶部より小さいプローブ径の電子線を用いるナノビーム電子回
折を行うと、スポットが観測される。また、nc−OS膜に対しナノビーム電子回折を行
うと、円を描くように(リング状に)輝度の高い領域が観測される場合がある。また、n
c−OS膜に対しナノビーム電子回折を行うと、リング状の領域内に複数のスポットが観
測される場合がある(図30(B)参照。)。
nc−OS膜は、非晶質酸化物半導体膜よりも規則性の高い酸化物半導体膜である。そ
のため、nc−OS膜は、非晶質酸化物半導体膜よりも欠陥準位密度が低くなる。ただし
、nc−OS膜は、異なる結晶部間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、nc−
OS膜は、CAAC−OS膜と比べて欠陥準位密度が高くなる。
なお、酸化物半導体膜は、例えば、非晶質酸化物半導体膜、微結晶酸化物半導体膜、C
AAC−OS膜のうち、二種以上を有する積層膜であってもよい。
酸化物半導体膜が複数の構造を有する場合、ナノビーム電子回折を用いることで構造解
析が可能となる場合がある。
図30(C)に、電子銃室10と、電子銃室10の下の光学系12と、光学系12の下
の試料室14と、試料室14の下の光学系16と、光学系16の下の観察室20と、観察
室20に設置されたカメラ18と、観察室20の下のフィルム室22と、を有する透過電
子回折測定装置を示す。カメラ18は、観察室20内部に向けて設置される。なお、フィ
ルム室22を有さなくても構わない。
また、図30(D)に、図30(C)で示した透過電子回折測定装置内部の構造を示す
。透過電子回折測定装置内部では、電子銃室10に設置された電子銃から放出された電子
が、光学系12を介して試料室14に配置された物質28に照射される。物質28を通過
した電子は、光学系16を介して観察室20内部に設置された蛍光板32に入射する。蛍
光板32では、入射した電子の強度に応じたパターンが現れることで透過電子回折パター
ンを測定することができる。
カメラ18は、蛍光板32を向いて設置されており、蛍光板32に現れたパターンを撮
影することが可能である。カメラ18のレンズの中央、および蛍光板32の中央を通る直
線と、蛍光板32の上面と、の為す角度は、例えば、15°以上80°以下、30°以上
75°以下、または45°以上70°以下とする。該角度が小さいほど、カメラ18で撮
影される透過電子回折パターンは歪みが大きくなる。ただし、あらかじめ該角度がわかっ
ていれば、得られた透過電子回折パターンの歪みを補正することも可能である。なお、カ
メラ18をフィルム室22に設置しても構わない場合がある。例えば、カメラ18をフィ
ルム室22に、電子24の入射方向と対向するように設置してもよい。この場合、蛍光板
32の裏面から歪みの少ない透過電子回折パターンを撮影することができる。
試料室14には、試料である物質28を固定するためのホルダが設置されている。ホル
ダは、物質28を通過する電子を透過するような構造をしている。ホルダは、例えば、物
質28をX軸、Y軸、Z軸などに移動させる機能を有していてもよい。ホルダの移動機能
は、例えば、1nm以上10nm以下、5nm以上50nm以下、10nm以上100n
m以下、50nm以上500nm以下、100nm以上1μm以下などの範囲で移動させ
る精度を有すればよい。これらの範囲は、物質28の構造によって最適な範囲を設定すれ
ばよい。
次に、上述した透過電子回折測定装置を用いて、物質の透過電子回折パターンを測定す
る方法について説明する。
例えば、図30(D)に示すように物質におけるナノビームである電子24の照射位置
を変化させる(スキャンする)ことで、物質の構造が変化していく様子を確認することが
できる。このとき、物質28がCAAC−OS膜であれば、図30(A)に示したような
回折パターンが観測される。または、物質28がnc−OS膜であれば、図30(B)に
示したような回折パターンが観測される。
ところで、物質28がCAAC−OS膜であったとしても、部分的にnc−OS膜など
と同様の回折パターンが観測される場合がある。したがって、CAAC−OS膜の良否は
、一定の範囲におけるCAAC−OS膜の回折パターンが観測される領域の割合(CAA
C化率ともいう。)で表すことができる場合がある。例えば、良質なCAAC−OS膜で
あれば、CAAC化率は、50%以上、好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%
以上、より好ましくは95%以上となる。なお、CAAC−OS膜と異なる回折パターン
が観測される領域の割合を非CAAC化率と表記する。
一例として、成膜直後(as−sputteredと表記。)、または酸素を含む雰囲
気における450℃加熱処理後のCAAC−OS膜を有する各試料の上面に対し、スキャ
ンしながら透過電子回折パターンを取得した。ここでは、5nm/秒の速度で60秒間ス
キャンしながら回折パターンを観測し、観測された回折パターンを0.5秒ごとに静止画
に変換することで、CAAC化率を導出した。なお、電子線としては、プローブ径が1n
mのナノビームを用いた。なお、同様の測定は6試料に対して行った。そしてCAAC化
率の算出には、6試料における平均値を用いた。
各試料におけるCAAC化率を図31(A)に示す。成膜直後のCAAC−OS膜のC
AAC化率は75.7%(非CAAC化率は24.3%)であった。また、450℃加熱
処理後のCAAC−OS膜のCAAC化率は85.3%(非CAAC化率は14.7%)
であった。成膜直後と比べて、450℃加熱処理後のCAAC化率が高いことがわかる。
即ち、高い温度(例えば400℃以上)における加熱処理によって、非CAAC化率が低
くなる(CAAC化率が高くなる)ことがわかる。また、500℃未満の加熱処理におい
ても高いCAAC化率を有するCAAC−OS膜が得られることがわかる。
ここで、CAAC−OS膜と異なる回折パターンのほとんどはnc−OS膜と同様の回
折パターンであった。また、測定領域において非晶質酸化物半導体膜は、確認することが
できなかった。したがって、加熱処理によって、nc−OS膜と同様の構造を有する領域
が、隣接する領域の構造の影響を受けて再配列し、CAAC化していることが示唆される
図31(B)および図31(C)は、成膜直後および450℃加熱処理後のCAAC−
OS膜の平面TEM像である。図31(B)と図31(C)とを比較することにより、4
50℃加熱処理後のCAAC−OS膜は、膜質がより均質であることがわかる。即ち、高
い温度における加熱処理によって、CAAC−OS膜の膜質が向上することがわかる。
このような測定方法を用いれば、複数の構造を有する酸化物半導体膜の構造解析が可能
となる場合がある。
CAAC−OS膜は、例えば以下の方法により形成することができる。
CAAC−OS膜は、例えば、多結晶である酸化物半導体スパッタリング用ターゲット
を用い、スパッタリング法によって成膜する。
成膜時の基板温度を高めることで、基板到達後にスパッタリング粒子のマイグレーショ
ンが起こる。具体的には、基板温度を100℃以上740℃以下、好ましくは200℃以
上500℃以下として成膜する。成膜時の基板温度を高めることで、スパッタリング粒子
が基板に到達した場合、基板上でマイグレーションが起こり、スパッタリング粒子の平ら
な面が基板に付着する。このとき、スパッタリング粒子が正に帯電することで、スパッタ
リング粒子同士が反発しながら基板に付着するため、スパッタリング粒子が偏って不均一
に重なることがなく、厚さの均一なCAAC−OS膜を成膜することができる。
成膜時の不純物混入を低減することで、不純物によって結晶状態が崩れることを抑制で
きる。例えば、成膜室内に存在する不純物濃度(水素、水、二酸化炭素及び窒素など)を
低減すればよい。また、成膜ガス中の不純物濃度を低減すればよい。具体的には、露点が
−80℃以下、好ましくは−100℃以下である成膜ガスを用いる。
また、成膜ガス中の酸素割合を高め、電力を最適化することで成膜時のプラズマダメー
ジを軽減すると好ましい。成膜ガス中の酸素割合は、30体積%以上、好ましくは100
体積%とする。
または、CAAC−OS膜は、以下の方法により形成する。
まず、第1の酸化物半導体膜を1nm以上10nm未満の厚さで成膜する。第1の酸化
物半導体膜はスパッタリング法を用いて成膜する。具体的には、基板温度を100℃以上
500℃以下、好ましくは150℃以上450℃以下とし、成膜ガス中の酸素割合を30
体積%以上、好ましくは100体積%として成膜する。
次に、加熱処理を行い、第1の酸化物半導体膜を結晶性の高い第1のCAAC−OS膜
とする。加熱処理の温度は、350℃以上740℃以下、好ましくは450℃以上650
℃以下とする。また、加熱処理の時間は1分以上24時間以下、好ましくは6分以上4時
間以下とする。また、加熱処理は、不活性雰囲気または酸化性雰囲気で行えばよい。好ま
しくは、不活性雰囲気で加熱処理を行った後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰
囲気での加熱処理により、第1の酸化物半導体膜の不純物濃度を短時間で低減することが
できる。一方、不活性雰囲気での加熱処理により第1の酸化物半導体膜に酸素欠損が生成
されることがある。その場合、酸化性雰囲気での加熱処理によって該酸素欠損を低減する
ことができる。なお、加熱処理は1000Pa以下、100Pa以下、10Pa以下また
は1Pa以下の減圧下で行ってもよい。減圧下では、第1の酸化物半導体膜の不純物濃度
をさらに短時間で低減することができる。
第1の酸化物半導体膜は、厚さが1nm以上10nm未満であることにより、厚さが1
0nm以上である場合と比べ、加熱処理によって容易に結晶化させることができる。
次に、第1の酸化物半導体膜と同じ組成である第2の酸化物半導体膜を10nm以上5
0nm以下の厚さで成膜する。第2の酸化物半導体膜はスパッタリング法を用いて成膜す
る。具体的には、基板温度を100℃以上500℃以下、好ましくは150℃以上450
℃以下とし、成膜ガス中の酸素割合を30体積%以上、好ましくは100体積%として成
膜する。
次に、加熱処理を行い、第2の酸化物半導体膜を第1のCAAC−OS膜から固相成長
させることで、結晶性の高い第2のCAAC−OS膜とする。加熱処理の温度は、350
℃以上740℃以下、好ましくは450℃以上650℃以下とする。また、加熱処理の時
間は1分以上24時間以下、好ましくは6分以上4時間以下とする。また、加熱処理は、
不活性雰囲気または酸化性雰囲気で行えばよい。好ましくは、不活性雰囲気で加熱処理を
行った後、酸化性雰囲気で加熱処理を行う。不活性雰囲気での加熱処理により、第2の酸
化物半導体膜の不純物濃度を短時間で低減することができる。一方、不活性雰囲気での加
熱処理により第2の酸化物半導体膜に酸素欠損が生成されることがある。その場合、酸化
性雰囲気での加熱処理によって該酸素欠損を低減することができる。なお、加熱処理は1
000Pa以下、100Pa以下、10Pa以下または1Pa以下の減圧下で行ってもよ
い。減圧下では、第2の酸化物半導体膜の不純物濃度をさらに短時間で低減することがで
きる。
以上のようにして、合計の厚さが10nm以上であるCAAC−OS膜を形成すること
ができる。
本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。
(実施の形態10)
他の実施の形態において、様々な例について示した。ただし、本発明の一態様は、これ
らに限定されない。
例えば、本明細書等において、トランジスタとして、様々な構造のトランジスタを用い
ることが出来る。よって、用いるトランジスタの種類に限定はない。トランジスタの一例
としては、単結晶シリコンを有するトランジスタ、または、非晶質シリコン、多結晶シリ
コン、微結晶(マイクロクリスタル、ナノクリスタル、セミアモルファスとも言う)シリ
コンなどに代表される非単結晶半導体膜を有するトランジスタなどを用いることが出来る
。または、それらの半導体を薄膜化した薄膜トランジスタ(TFT)などを用いることが
出来る。TFTを用いる場合、様々なメリットがある。例えば、単結晶シリコンの場合よ
りも低い温度で製造できるため、製造コストの削減、又は製造装置の大型化を図ることが
できる。製造装置を大きくできるため、大型基板上に製造できる。そのため、同時に多く
の個数の表示装置を製造できるため、低コストで製造できる。または、製造温度が低いた
め、耐熱性の弱い基板を用いることができる。そのため、透光性を有する基板上にトラン
ジスタを製造できる。または、透光性を有する基板上のトランジスタを用いて表示素子で
の光の透過を制御することが出来る。または、トランジスタの膜厚が薄いため、トランジ
スタを形成する膜の一部は、光を透過させることが出来る。そのため、開口率が向上させ
ることができる。
なお、多結晶シリコンを製造するときに、触媒(ニッケルなど)を用いることにより、
結晶性をさらに向上させ、電気特性のよいトランジスタを製造することが可能となる。そ
の結果、ゲートドライバ回路(走査線駆動回路)、ソースドライバ回路(信号線駆動回路
)、及び信号処理回路(信号生成回路、ガンマ補正回路、DA変換回路など)を基板上に
一体形成することが出来る。
なお、微結晶シリコンを製造するときに、触媒(ニッケルなど)を用いることにより、
結晶性をさらに向上させ、電気特性のよいトランジスタを製造することが可能となる。こ
のとき、レーザー照射を行うことなく、熱処理を加えるだけで、結晶性を向上させること
も可能である。その結果、ソースドライバ回路の一部(アナログスイッチなど)及びゲー
トドライバ回路(走査線駆動回路)を基板上に一体形成することが出来る。なお、結晶化
のためにレーザー照射を行わない場合は、シリコンの結晶性のムラを抑えることができる
。そのため、画質の向上した画像を表示することが出来る。ただし、触媒(ニッケルなど
)を用いずに、多結晶シリコン又は微結晶シリコンを製造することは可能である。
なお、シリコンの結晶性を、多結晶又は微結晶などへと向上させることは、パネル全体
で行うことが望ましいが、それに限定されない。パネルの一部の領域のみにおいて、シリ
コンの結晶性を向上させてもよい。選択的に結晶性を向上させることは、レーザー光を選
択的に照射することなどにより可能である。例えば、画素以外の領域である周辺回路領域
にのみ、ゲートドライバ回路及びソースドライバ回路などの領域にのみ、又はソースドラ
イバ回路の一部(例えば、アナログスイッチ)の領域にのみ、にレーザー光を照射しても
よい。その結果、回路を高速に動作させる必要がある領域にのみ、シリコンの結晶化を向
上させることができる。画素領域は、高速に動作させる必要性が低いため、結晶性が向上
されなくても、問題なく画素回路を動作させることが出来る。こうすることによって、結
晶性を向上させる領域が少なくて済むため、製造工程も短くすることが出来る。そのため
、スループットが向上し、製造コストを低減させることが出来る。または、必要とされる
製造装置の数も少ない数で製造できるため、製造コストを低減させることが出来る。
なお、トランジスタの一例としては、化合物半導体(例えば、SiGe、GaAsなど
)、又は酸化物半導体(例えば、ZnO、InGaZnO、IZO(インジウム亜鉛酸化
物)、ITO(インジウム錫酸化物)、SnO、TiO、AlZnSnO(AZTO)、
ITZO(In−Sn−Zn−O)など)などを有するトランジスタを用いることが出来
る。または、これらの化合物半導体、又は、これらの酸化物半導体を薄膜化した薄膜トラ
ンジスタなどを用いることが出来る。これらにより、製造温度を低くできるので、例えば
、室温でトランジスタを製造することが可能となる。その結果、耐熱性の低い基板、例え
ばプラスチック基板又はフィルム基板などに直接トランジスタを形成することが出来る。
なお、これらの化合物半導体又は酸化物半導体を、トランジスタのチャネル部分に用いる
だけでなく、それ以外の用途で用いることも出来る。例えば、これらの化合物半導体又は
酸化物半導体を配線、抵抗素子、画素電極、又は透光性を有する電極などとして用いるこ
とができる。それらをトランジスタと同時に成膜又は形成することが可能なため、コスト
を低減できる。
なお、トランジスタの一例としては、インクジェット法又は印刷法を用いて形成したト
ランジスタなどを用いることが出来る。これらにより、室温で製造、低真空度で製造、又
は大型基板上に製造することができる。よって、マスク(レチクル)を用いなくても製造
することが可能となるため、トランジスタのレイアウトを容易に変更することが出来る。
または、レジストを用いずに製造することが可能なので、材料費が安くなり、工程数を削
減できる。または、必要な部分にのみ膜を付けることが可能なので、全面に成膜した後で
エッチングする、という製法よりも、材料が無駄にならず、低コストにできる。
なお、トランジスタの一例としては、有機半導体やカーボンナノチューブを有するトラ
ンジスタ等を用いることができる。これらにより、曲げることが可能な基板上にトランジ
スタを形成することが出来る。有機半導体やカーボンナノチューブを有するトランジスタ
を用いた装置は、衝撃に強くすることができる。
なお、トランジスタとしては、他にも様々な構造のトランジスタを用いることができる
。例えば、トランジスタとして、MOS型トランジスタ、接合型トランジスタ、バイポー
ラトランジスタなどを用いることが出来る。トランジスタとしてMOS型トランジスタを
用いることにより、トランジスタのサイズを小さくすることが出来る。よって、多数のト
ランジスタを搭載することができる。トランジスタとしてバイポーラトランジスタを用い
ることにより、大きな電流を流すことが出来る。よって、高速に回路を動作させることが
できる。なお、MOS型トランジスタとバイポーラトランジスタとを1つの基板に混在さ
せて形成してもよい。これにより、低消費電力、小型化、高速動作などを実現することが
出来る。
例えば、本明細書等において、トランジスタの一例としては、ゲート電極が2個以上の
マルチゲート構造のトランジスタを用いることができる。マルチゲート構造にすると、チ
ャネル領域が直列に接続されるため、複数のトランジスタが直列に接続された構造となる
。よって、マルチゲート構造により、オフ電流の低減、トランジスタの耐圧向上(信頼性
の向上)を図ることができる。または、マルチゲート構造により、飽和領域で動作する時
に、ドレインとソースとの間の電圧が変化しても、ドレインとソースとの間の電流があま
り変化せず、傾きがフラットである電圧・電流特性を得ることができる。傾きがフラット
である電圧・電流特性を利用すると、理想的な電流源回路、又は非常に高い抵抗値をもつ
能動負荷を実現することが出来る。その結果、特性のよい差動回路又はカレントミラー回
路などを実現することが出来る。
なお、トランジスタの一例としては、チャネルの上下にゲート電極が配置されている構
造のトランジスタを適用することができる。チャネルの上下にゲート電極が配置される構
造にすることにより、複数のトランジスタが並列に接続されたような回路構成となる。よ
って、チャネル領域が増えるため、電流値の増加を図ることができる。または、チャネル
の上下にゲート電極が配置されている構造にすることにより、空乏層ができやすくなるた
め、S値の改善を図ることができる。
なお、トランジスタの一例としては、チャネル領域の上にゲート電極が配置されている
構造、チャネル領域の下にゲート電極が配置されている構造、正スタガ構造、逆スタガ構
造、チャネル領域を複数の領域に分けた構造、チャネル領域を並列に接続した構造、又は
チャネル領域が直列に接続する構造などのトランジスタを用いることができる。または、
トランジスタとして、プレーナ型、FIN型(フィン型)、TRI−GATE型(トライ
ゲート型)、トップゲート型、ボトムゲート型、ダブルゲート型(チャネルの上下にゲー
トが配置されている)、など、様々な構成をとることが出来る。
なお、トランジスタの一例としては、チャネル領域(もしくはその一部)にソース電極や
ドレイン電極が重なっている構造のトランジスタを用いることができる。チャネル領域(
もしくはその一部)にソース電極やドレイン電極が重なる構造にすることによって、チャ
ネル領域の一部に電荷が溜まることにより動作が不安定になることを防ぐことができる。
なお、トランジスタの一例としては、LDD領域を設けた構造を適用できる。LDD領域
を設けることにより、オフ電流の低減、又はトランジスタの耐圧向上(信頼性の向上)を
図ることができる。または、LDD領域を設けることにより、飽和領域で動作する時に、
ドレインとソースとの間の電圧が変化しても、ドレイン電流があまり変化せず、傾きがフ
ラットな電圧・電流特性を得ることができる。
例えば、本明細書等において、様々な基板を用いて、トランジスタを形成することが出
来る。基板の種類は、特定のものに限定されることはない。その基板の一例としては、半
導体基板(例えば単結晶基板又はシリコン基板)、SOI基板、ガラス基板、石英基板、
プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを
有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り
合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一
例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライム
ガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては
、以下のものがあげられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチ
レンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)に代表されるプラスチ
ックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹脂などがある。または、一例と
しては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどが
ある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着
フィルム、又は紙類などがある。特に、半導体基板、単結晶基板、又はSOI基板などを
用いてトランジスタを製造することによって、特性、サイズ、又は形状などのばらつきが
少なく、電流能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製造することができる。このよ
うなトランジスタによって回路を構成すると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化
を図ることができる。
なお、ある基板を用いてトランジスタを形成し、その後、別の基板にトランジスタを転置
し、別の基板上にトランジスタを配置してもよい。トランジスタが転置される基板の一例
としては、上述したトランジスタを形成することが可能な基板に加え、紙基板、セロファ
ン基板、アラミドフィルム基板、ポリイミドフィルム基板、石材基板、木材基板、布基板
(天然繊維(絹、綿、麻)、合成繊維(ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル)若しく
は再生繊維(アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル)などを含む)、皮革
基板、又はゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、特性のよいトランジ
スタの形成、消費電力の小さいトランジスタの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付
与、軽量化、又は薄型化を図ることができる。
なお、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てを、同一の基板(例えば、ガラ
ス基板、プラスチック基板、単結晶基板、又はSOI基板など)に形成することが可能で
ある。こうして、部品点数の削減によるコストの低減、又は回路部品との接続点数の低減
による信頼性の向上を図ることができる。
なお、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てを同じ基板に形成しないことが可
能である。つまり、所定の機能を実現させるために必要な回路の一部は、ある基板に形成
され、所定の機能を実現させるために必要な回路の別の一部は、別の基板に形成されてい
ることが可能である。例えば、所定の機能を実現させるために必要な回路の一部は、ガラ
ス基板に形成され、所定の機能を実現させるために必要な回路の別の一部は、単結晶基板
(又はSOI基板)に形成されることが可能である。そして、所定の機能を実現させるた
めに必要な回路の別の一部が形成される単結晶基板(ICチップともいう)を、COG(
Chip On Glass)によって、ガラス基板に接続して、ガラス基板にそのIC
チップを配置することが可能である。または、ICチップを、TAB(Tape Aut
omated Bonding)、COF(Chip On Film)、SMT(Su
rface Mount Technology)、又はプリント基板などを用いてガラ
ス基板と接続することが可能である。このように、回路の一部が画素部と同じ基板に形成
されていることにより、部品点数の削減によるコストの低減、又は回路部品との接続点数
の低減による信頼性の向上を図ることができる。特に、駆動電圧が大きい部分の回路、又
は駆動周波数が高い部分の回路などは、消費電力が大きくなってしまう場合が多い。そこ
で、このような回路を、画素部とは別の基板(例えば単結晶基板)に形成して、ICチッ
プを構成する。このICチップを用いることによって、消費電力の増加を防ぐことができ
る。
なお、明細書の中の図面や文章において規定されていない内容について、その内容を除く
ことを規定した発明を構成することが出来る。または、ある値について、上限値と下限値
などで示される数値範囲が記載されている場合、その範囲を任意に狭めることで、または
、その範囲の中の一点を除くことで、その範囲を一部除いて発明を規定することができる
。これらにより、例えば、従来技術が本発明の技術的範囲内に入らないことを規定するこ
とができる。
具体例としては、ある回路において、第1乃至第5のトランジスタを用いている回路図が
記載されているとする。その場合、その回路が、第6のトランジスタを有していないこと
を発明として規定することが可能である。または、その回路が、容量素子を有していない
ことを規定することが可能である。さらに、その回路が、ある特定の接続構造を有してい
る第6のトランジスタを有していない、と規定して発明を構成することができる。または
、その回路が、ある特定の接続構造を有している容量素子を有していない、と規定して発
明を構成することができる。例えば、ゲートが第3のトランジスタのゲートと接続されて
いる第6のトランジスタを有していない、と発明を規定することが可能である。または、
例えば、第1の電極が第3のトランジスタのゲートと接続されている容量素子を有してい
ない、と発明を規定することが可能である。
別の具体例としては、ある値について、例えば、「ある電圧が、3V以上10V以下であ
ることが好適である」と記載されているとする。その場合、例えば、ある電圧が、−2V
以上1V以下である場合を除く、と発明を規定することが可能である。または、例えば、
ある電圧が、13V以上である場合を除く、と発明を規定することが可能である。なお、
例えば、その電圧が、5V以上8V以下であると発明を規定することも可能である。なお
、例えば、その電圧が、概略9Vであると発明を規定することも可能である。なお、例え
ば、その電圧が、3V以上10V以下であるが、9Vである場合を除くと発明を規定する
ことも可能である。
別の具体例としては、ある値について、例えば、「ある電圧が、10Vであることが好適
である」と記載されているとする。その場合、例えば、ある電圧が、−2V以上1V以下
である場合を除く、と発明を規定することが可能である。または、例えば、ある電圧が、
13V以上である場合を除く、と発明を規定することが可能である。
別の具体例としては、ある物質の性質について、例えば、「ある膜は、絶縁膜である」と
記載されているとする。その場合、例えば、その絶縁膜が、有機絶縁膜である場合を除く
、と発明を規定することが可能である。または、例えば、その絶縁膜が、無機絶縁膜であ
る場合を除く、と発明を規定することが可能である。
別の具体例としては、ある積層構造について、例えば、「AとBとの間に、ある膜が設け
られている」と記載されているとする。その場合、例えば、その膜が、4層以上の積層膜
である場合を除く、と発明を規定することが可能である。または、例えば、Aとその膜と
の間に、導電膜が設けられている場合を除く、と発明を規定することが可能である。
なお、本明細書等において記載されている発明は、さまざまな人が実施することが出来る
。しかしながら、その実施は、複数の人にまたがって実施される場合がある。例えば、送
受信システムの場合において、A社が送信機を製造および販売し、B社が受信機を製造お
よび販売する場合がある。別の例としては、TFTおよび発光素子を有する発光装置の場
合において、TFTが形成された半導体装置は、A社が製造および販売する。そして、B
社がその半導体装置を購入して、その半導体装置に発光素子を成膜して、発光装置として
完成させる、という場合がある。
このような場合、A社またはB社のいずれに対しても、特許侵害を主張できるような発明
の一態様を、構成することが出来る。従って、A社またはB社に対して、特許侵害を主張
できるような発明の一態様は、明確であり、本明細書等に記載されていると判断する事が
出来る。例えば、送受信システムの場合において、送信機のみで発明の一態様を構成する
ことができ、受信機のみで発明の一態様を構成することができ、それらの発明の一態様は
、明確であり、本明細書等に記載されていると判断することが出来る。別の例としては、
TFTおよび発光素子を有する発光装置の場合において、TFTが形成された半導体装置
のみで発明の一態様を構成することができ、TFTおよび発光素子を有する発光装置のみ
で発明の一態様を構成することができ、それらの発明の一態様は、明確であり、本明細書
等に記載されていると判断することが出来る。
なお、本明細書等においては、能動素子(トランジスタ、ダイオードなど)、受動素子(
容量素子、抵抗素子など)などが有するすべての端子について、その接続先を特定しなく
ても、当業者であれば、発明の一態様を構成することは可能な場合がある。つまり、接続
先を特定しなくても、発明の一態様が明確であると言える。そして、接続先が特定された
内容が、本明細書等に記載されている場合、接続先を特定しない発明の一態様が、本明細
書等に記載されていると判断することが可能な場合がある。特に、端子の接続先が複数の
ケース考えられる場合には、その端子の接続先を特定の箇所に限定する必要はない。した
がって、能動素子(トランジスタ、ダイオードなど)、受動素子(容量素子、抵抗素子な
ど)などが有する一部の端子についてのみ、その接続先を特定することによって、発明の
一態様を構成することが可能な場合がある。
なお、本明細書等においては、ある回路について、少なくとも接続先を特定すれば、当業
者であれば、発明を特定することが可能な場合がある。または、ある回路について、少な
くとも機能を特定すれば、当業者であれば、発明を特定することが可能な場合がある。つ
まり、機能を特定すれば、発明の一態様が明確であると言える。そして、機能が特定され
た発明の一態様が、本明細書等に記載されていると判断することが可能な場合がある。し
たがって、ある回路について、機能を特定しなくても、接続先を特定すれば、発明の一態
様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。または
、ある回路について、接続先を特定しなくても、機能を特定すれば、発明の一態様として
開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。
なお、本明細書等においては、ある一つの実施の形態において述べる図または文章におい
て、その一部分を取り出して、発明の一態様を構成することは可能である。したがって、
ある部分を述べる図または文章が記載されている場合、その一部分の図または文章を取り
出した内容も、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成する
ことが可能であるものとする。そのため、例えば、能動素子(トランジスタ、ダイオード
など)、配線、受動素子(容量素子、抵抗素子など)、導電層、絶縁層、半導体層、有機
材料、無機材料、部品、装置、動作方法、製造方法などが単数又は複数記載された図面ま
たは文章において、その一部分を取り出して、発明の一態様を構成することが可能である
ものとする。例えば、N個(Nは整数)の回路素子(トランジスタ、容量素子等)を有し
て構成される回路図から、M個(Mは整数で、M<N)の回路素子(トランジスタ、容量
素子等)を抜き出して、発明の一態様を構成することは可能である。別の例としては、N
個(Nは整数)の層を有して構成される断面図から、M個(Mは整数で、M<N)の層を
抜き出して、発明の一態様を構成することは可能である。さらに別の例としては、N個(
Nは整数)の要素を有して構成されるフローチャートから、M個(Mは整数で、M<N)
の要素を抜き出して、発明の一態様を構成することは可能である。
なお、本明細書等においては、ある一つの実施の形態において述べる図または文章におい
て、少なくとも一つの具体例が記載される場合、その具体例の上位概念を導き出すことは
、当業者であれば容易に理解される。したがって、ある一つの実施の形態において述べる
図または文章において、少なくとも一つの具体例が記載される場合、その具体例の上位概
念も、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可
能である。
なお、本明細書等においては、少なくとも図に記載した内容(図の中の一部でもよい)は
、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能で
ある。したがって、ある内容について、図に記載されていれば、文章を用いて述べていな
くても、その内容は、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構
成することが可能である。同様に、図の一部を取り出した図についても、発明の一態様と
して開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。
なお、図において、大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場
合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。
本明細書において、例えば、物体の形状を「径」、「粒径」、「大きさ」、「サイズ」、
「幅」などで規定する場合、物体が収まる最小の立方体における一辺の長さ、または物体
の一断面における円相当径と読み替えてもよい。物体の一断面における円相当径とは、物
体の一断面と等しい面積となる正円の直径をいう。
なお、「半導体」と表記した場合でも、例えば、導電性が十分低い場合は「絶縁体」とし
ての特性を有する場合がある。また、「半導体」と「絶縁体」は境界が曖昧であり、厳密
に区別できない場合がある。したがって、本明細書に記載の「半導体」は、「絶縁体」と
言い換えることができる場合がある。同様に、本明細書に記載の「絶縁体」は、「半導体
」と言い換えることができる場合がある。
また、「半導体」と表記した場合でも、例えば、導電性が十分高い場合は「導電体」とし
ての特性を有する場合がある。また、「半導体」と「導電体」は境界が曖昧であり、厳密
に区別できない場合がある。したがって、本明細書に記載の「半導体」は、「導電体」と
言い換えることができる場合がある。同様に、本明細書に記載の「導電体」は、「半導体
」と言い換えることができる場合がある。
なお、半導体膜の不純物とは、例えば、半導体膜を構成する主成分以外をいう。例えば、
濃度が0.1atomic%未満の元素は不純物である。不純物が含まれることにより、
例えば、半導体膜にキャリアトラップが形成されることや、キャリア移動度が低下するこ
とや、結晶性が低下することなどが起こる場合がある。半導体膜が酸化物半導体膜である
場合、半導体膜の特性を変化させる不純物としては、例えば、第1族元素、第2族元素、
第14族元素、第15族元素、主成分以外の遷移金属などがあり、特に、例えば、水素(
水にも含まれる)、リチウム、ナトリウム、シリコン、ホウ素、リン、炭素、窒素などが
ある。酸化物半導体の場合、不純物の混入によって酸素欠損を形成する場合がある。また
、半導体膜がシリコン膜である場合、半導体膜の特性を変化させる不純物としては、例え
ば、酸素、水素を除く第1族元素、第2族元素、第13族元素、第15族元素などがある
また、本明細書において、過剰酸素とは、例えば、化学量論的組成を超えて含まれる酸素
をいう。または、過剰酸素とは、例えば、加熱することで放出される酸素をいう。過剰酸
素は、例えば、膜や層の内部を移動することができる。過剰酸素の移動は、膜や層の原子
間を移動する場合と、膜や層を構成する酸素と置き換わりながら玉突き的に移動する場合
とがある。また、過剰酸素を含む絶縁膜は、例えば、加熱処理によって酸素を放出する機
能を有する絶縁膜である。
また、本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−10°以上10°以下の角度で
配置されている状態をいう。したがって、−5°以上5°以下の場合も含まれる。また、
「垂直」とは、二つの直線が80°以上100°以下の角度で配置されている状態をいう
。したがって、85°以上95°以下の場合も含まれる。
実施の形態において、導電膜としては、例えば、アルミニウム、チタン、クロム、コバル
ト、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、ルテニウム、銀、タンタ
ルまたはタングステンを含む導電膜を、単層で、または積層で用いればよい。または、透
過性を有する導電膜としては、例えば、In−Zn−W酸化物膜、In−Sn酸化物膜、
In−Zn酸化物膜、酸化インジウム膜、酸化亜鉛膜および酸化スズ膜などの酸化物膜を
用いればよい。また、前述の酸化物膜は、Al、Ga、Sb、Fなどが微量添加されても
よい。また、光を透過する程度の金属薄膜(好ましくは、5nm以上30nm以下程度)
を用いることもできる。例えば5nmの膜厚を有するAg膜、Mg膜またはAg−Mg合
金膜を用いてもよい。または、可視光を効率よく反射する膜としては、例えば、リチウム
、アルミニウム、チタン、マグネシウム、ランタン、銀、シリコンまたはニッケルを含む
膜を用いればよい。
また、絶縁膜としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化シリコン、
酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウム
、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化ハフニウム
または酸化タンタルを含む絶縁膜を、単層で、または積層で用いればよい。または、ポリ
イミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂膜を用いても構わ
ない。
また、本明細書において、結晶が三方晶または菱面体晶である場合、六方晶系として表す
また、本明細書にて用いる第1、第2、第3などの用語は、構成要素の混同を避けるた
めに付したものであり、数的に限定するものではない。そのため、例えば、「第1の」を
「第2の」または「第3の」などと適宜置き換えて説明することができる。
本明細書において、フォトリソグラフィ工程を行った後にエッチング工程を行う場合は
、フォトリソグラフィ工程で形成したマスクは除去するものとする。
また、トランジスタに、さらに、バックチャネルに電位を印加するための第2のゲートを
設ける場合がある。その場合、ここでは、2つのゲートを区別するため、ゲートと通常呼
ばれる端子を”フロントゲート”と呼び、他方を”バックゲート”と呼ぶことにする。
また、電圧とは、2点間における電位差のことをいい、電位とはある一点における静電場
の中にある単位電荷が持つ静電エネルギー(電気的な位置エネルギー)のことをいう。た
だし、一般的に、ある一点における電位と基準となる電位(例えば接地電位)との電位差
のことを、単に電位もしくは電圧と呼び、電位と電圧が同義語として用いられることが多
い。このため、本明細書では特に指定する場合を除き、電位を電圧と読み替えてもよいし
、電圧を電位と読み替えてもよいこととする。
また本明細書等において、電圧とは、ある電位と、基準電位(例えばグラウンド電位)と
の電位差のことを示す場合が多い。よって、電圧、電位、電位差を、各々、電位、電圧、
電圧差と言い換えることが可能である。
なお、一般に、電位や電圧は、相対的なものである。したがって、グラウンド電位とは、
必ずしも、0ボルトであるとは限定されない。
トランジスタは半導体素子の一種であり、電流や電圧の増幅や、導通または非導通を制
御するスイッチング動作などを実現することができる。本明細書におけるトランジスタは
、IGFET(Insulated Gate Field Effect Trans
istor)や薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor
)を含む。
例えば、本明細書等において、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを
含む少なくとも三つの端子を有する素子である。そして、ドレイン(ドレイン端子、ドレ
イン領域またはドレイン電極)とソース(ソース端子、ソース領域またはソース電極)の
間にチャネル領域を有しており、ドレインとチャネル領域とソースとを介して電流を流す
ことが出来るものである。ここで、ソースとドレインとは、トランジスタの構造又は動作
条件等によって変わるため、いずれがソースまたはドレインであるかを限定することが困
難である。そこで、ソースとして機能する部分、及びドレインとして機能する部分を、ソ
ース又はドレインと呼ばない場合がある。その場合、一例として、ソースとドレインとの
一方を、第1端子、第1電極、又は第1領域と表記し、ソースとドレインとの他方を、第
2端子、第2電極、又は第2領域と表記する場合がある。
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。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。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含むものも、
図または文章に記載されているものとする。
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、Z
2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。
例えば、本明細書等において、Xの上にYが形成されている、あるいは、X上にYが形
成されている、と明示的に記載する場合は、Xの上にYが直接接して形成されていること
に限定されない。直接接してはいない場合、つまり、XとYと間に別の対象物が介在する
場合も含むものとする。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。
従って例えば、層Xの上に(もしくは層X上に)、層Yが形成されている、と明示的に
記載されている場合は、層Xの上に直接接して層Yが形成されている場合と、層Xの上に
直接接して別の層(例えば層Zなど)が形成されていて、その上に直接接して層Yが形成
されている場合とを含むものとする。なお、別の層(例えば層Zなど)は、単層でもよい
し、複層(積層)でもよい。
さらに、Xの上方にYが形成されている、と明示的に記載されている場合についても同
様であり、Xの上にYが直接接していることに限定されず、XとYとの間に別の対象物が
介在する場合も含むものとする。従って例えば、層Xの上方に、層Yが形成されている、
という場合は、層Xの上に直接接して層Yが形成されている場合と、層Xの上に直接接し
て別の層(例えば層Zなど)が形成されていて、その上に直接接して層Yが形成されてい
る場合とを含むものとする。なお、別の層(例えば層Zなど)は、単層でもよいし、複層
(積層)でもよい。
なお、Xの上にYが形成されている、X上にYが形成されている、又はXの上方にYが形
成されている、と明示的に記載する場合、Xの斜め上にYが形成される場合も含むことと
する。
なお、Xの下にYが、あるいは、Xの下方にYが、の場合についても、同様である。
例えば、本明細書等において、「上に」、「上方に」、「下に」、「下方に」、「横に」
、「右に」、「左に」、「斜めに」、「奥に」、「手前に」、「内に」、「外に」、又は
「中に」などの空間的配置を示す語句は、ある要素又は特徴と、他の要素又は特徴との関
連を、図によって簡単に示すために用いられる場合が多い。ただし、これに限定されず、
これらの空間的配置を示す語句は、図に描く方向に加えて、他の方向を含むことが可能で
ある。例えば、Xの上にY、と明示的に示される場合は、YがXの上にあることに限定さ
れない。図中のデバイスは反転、又は180°回転することが可能なので、YがXの下に
あることを含むことが可能である。このように、「上に」という語句は、「上に」の方向
に加え、「下に」の方向を含むことが可能である。ただし、これに限定されず、図中のデ
バイスは様々な方向に回転することが可能なので、「上に」という語句は、「上に」、及
び「下に」の方向に加え、「横に」、「右に」、「左に」、「斜めに」、「奥に」、「手
前に」、「内に」、「外に」、又は「中に」などの他の方向を含むことが可能である。つ
まり、状況に応じて適切に解釈することが可能である。
本実施の形態は、他の実施の形態の一部または全部について、変更、追加、修正、削除、
応用、上位概念化、又は、下位概念化したものに相当する。したがって、本実施の形態の
一部または全部について、他の実施の形態の一部または全部と自由に組み合わせたり、適
用したり、置き換えて実施することができる。
10 電子銃室
12 光学系
14 試料室
16 光学系
18 カメラ
20 観察室
22 フィルム室
24 電子
28 物質
32 蛍光板
101 電子機器
101A 電子機器
102 表示装置
102A 表示装置
102B 表示装置
103 カメラ部
104 領域
105 被写体
106 領域
106A 領域
106B 領域
107A 照明光
107B 反射光
107C 照明光
107D 照明光
108A スライダー
108AA ボタン
108B 青用スライダー
108BA 青用ボタン
108C 緑用スライダー
108CA 緑用ボタン
108D 赤用スライダー
108DA 赤用ボタン
109 領域
110 通話相手
111 接触物
112A アイコン
112B アイコン
112C アイコン
112D アイコン
113 照明部材
114 ボタン
115A アイコン
115B アイコン
116 ネットワーク
117 サーバー
118 コンピュータ
130 ステップ
131 ステップ
132 ステップ
133 ステップ
134 ステップ
135 ステップ
136 ステップ
137 ステップ
201 CPU
203 記憶装置
205 記憶装置
207 コントローラ
209 表示装置
211 外部ポート
213 ネットワーク制御部
215 アンテナ
217 カメラ部
300 タッチパネル
301 表示部
302 画素
302B 副画素
302G 副画素
302R 副画素
302t トランジスタ
303c 容量
303g(1) 走査線駆動回路
303g(2) 撮像画素駆動回路
303s(1) 画像信号線駆動回路
303s(2) 撮像信号線駆動回路
303t トランジスタ
308 撮像画素
308p 光電変換素子
308t トランジスタ
309 FPC
310 基板
310a バリア膜
310b 基板
310c 接着層
311 配線
319 端子
321 絶縁膜
328 隔壁
329 スペーサ
350R 発光素子
351R 下部電極
352 上部電極
353 層
353a 発光ユニット
353b 発光ユニット
354 中間層
360 封止材
367BM 遮光層
367p 反射防止層
367R 着色層
370 対向基板
370a バリア膜
370b 基板
370c 接着層
380B 発光モジュール
380G 発光モジュール
380R 発光モジュール
400 基板
401 画素部
402 走査線駆動回路
403 走査線駆動回路
404 信号線駆動回路
410 容量配線
412 ゲート配線
413 ゲート配線
414 ドレイン電極層
416 トランジスタ
417 トランジスタ
418 液晶素子
419 液晶素子
420 画素
421 スイッチング用トランジスタ
422 駆動用トランジスタ
423 容量素子
424 発光素子
425 信号線
426 走査線
427 電源線
428 共通電極
500 タッチパネル
500B タッチパネル
501 表示部
502R 副画素
502t トランジスタ
503c 容量
503g 走査線駆動回路
503t トランジスタ
509 FPC
510 基板
510a バリア膜
510b 基板
510c 接着層
511 配線
519 端子
521 絶縁膜
528 隔壁
550R 発光素子
560 封止材
567BM 遮光層
567p 反射防止層
567R 着色層
570 基板
570a バリア膜
570b 基板
570c 接着層
580R 発光モジュール
590 基板
591 電極
592 電極
593 絶縁層
594 配線
595 タッチセンサ
597 接着層
598 配線
599 接続層
8000 表示モジュール
8001 上部カバー
8002 下部カバー
8003 FPC
8004 タッチパネル
8005 FPC
8006 表示パネル
8007 バックライトユニット
8008 光源
8009 フレーム
8010 プリント基板
8011 バッテリー

Claims (2)

  1. 第1の表示領域を有する第1の筐体と、第2の表示領域を有する第2の筐体と、前記第1の筐体と前記第2の筐体とを結合する機能を有するヒンジと、を有する電子機器であって、
    前記第1の表示領域は、被写体の画像を表示することができる機能と、前記被写体の画像を表示されている状態を維持しつつ、前記被写体に光を照射することができる機能と、を有し、
    前記第2の表示領域は、おおむね均一な輝度で表示し、前記第2の表示領域の全体を使って、前記被写体に光を照射することができる機能を有し、
    前記ヒンジを中心に折り曲げることができる電子機器。
  2. 第1の表示領域を有する第1の筐体と、第2の表示領域を有する第2の筐体と、前記第1の筐体と前記第2の筐体とを結合する機能を有するヒンジと、を有する電子機器であって、
    前記第1の表示領域は、被写体の画像を表示することができる機能と、前記被写体の画像を表示されている状態を維持しつつ、前記被写体にフラッシュ照明をすることができる機能と、を有し、
    前記第2の表示領域は、おおむね均一な輝度で表示し、前記第2の表示領域の全体を使って、前記被写体にフラッシュ照明をすることができる機能を有し、
    前記ヒンジを中心に折り曲げることができる電子機器。
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