JP2022116072A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
提案されている(例えば、特許文献1)。なお曲面ディスプレイは、湾曲した表示面を有
するディスプレイのことをいう。
略記する場合がある)に適用することでデザイン性を向上できることが期待されている(
例えば、特許文献2)。
な形状の表示装置に情報を表示する場合、ユーザの視線と表示面がなす角度が一様ではな
くなる。すなわち曲面を有する表示装置を視認する場合、ユーザの視点によって、見やす
い領域と見にくい領域が生じる。そのため、画像を表示装置に表示するための画像データ
は、表示装置の形状に合わせて画像処理を施す必要がある。
コピー(画像を引き伸ばす)する、あるいはデータを間引く、等の処理がある。このよう
な画像処理をソフトウェアにて実行する場合、フレーム全体の画像処理を行う必要がこと
になるため、高速での画像処理が難しくなるといった問題が生じる。大規模なフレームメ
モリおよび高スループットのGPU(Graphics Pocessing Unit
)を用いて画像処理を行うことで高速での画像処理が可能となるが、この場合消費電力が
大きくなるといった問題が生じる。
置を提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様は、消費電力の小さいデータ
変換回路および表示装置を提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様は、新
規なデータ変換回路および表示装置を提供することを課題の一とする。
、当該データを書き込みデータとして記憶するラッチ回路と、書き込みデータを記憶し、
読み出しクロック信号に同期して書き込みデータを読み出しデータとして外部回路に出力
する記憶回路と、クロック選択制御回路と、を有し、クロック選択制御回路の制御で出力
される書き込みクロック信号は、それぞれ異なる周波数を有する複数のクロック信号のい
ずれか一であるデータ変換回路である。
。
い。
込むための書き込みアドレスデータを生成する書き込みアドレス生成回路に与えられ、読
み出しクロック信号は、記憶回路から読み出しデータを読み出すための読み出しアドレス
データを生成する読み出しアドレス生成回路に与えられるデータ変換回路が好ましい。
、当該データを書き込みデータとして記憶するラッチ回路と、書き込みデータを記憶し、
読み出しクロック信号に同期して書き込みデータを読み出しデータとしてソースドライバ
に出力する記憶回路と、第1のクロック選択制御回路と、第2のクロック選択制御回路と
、ゲート線側クロック信号に同期してゲートドライバを駆動するゲートドライバ制御信号
を出力するゲートドライバ制御回路と、を有し、第1のクロック選択制御回路の制御で出
力される書き込みクロック信号は、それぞれ異なる周波数を有する複数のクロック信号の
いずれか一であり、第2のクロック選択制御回路の制御で出力されるゲート線側クロック
信号は、それぞれ異なる周波数を有する複数のクロック信号のいずれか一である表示装置
である。
込むための書き込みアドレスデータを生成する書き込みアドレス生成回路に与えられ、読
み出しクロック信号は、記憶回路から読み出しデータを読み出すための読み出しアドレス
データを生成する読み出しアドレス生成回路に与えられる表示装置が好ましい。
置を提供することができる。また、本発明の一態様は、消費電力の小さいデータ変換回路
および表示装置を提供することができる。また、本発明の一態様は、新規なデータ変換回
路および表示装置を提供することができる。
なる形態で実施することが可能であり、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
、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は、理想的な例を模式
的に示したものであり、図面に示す形状または値などに限定されない。
に、複数の構成例が示される場合は、互い構成例を適宜組み合わせることが可能である。
本実施の形態では、本発明の一態様であるデータ変換回路、および該データ変換回路を
有する表示装置の構成例について図1乃至図5を用いて説明する。
回路100は、表示装置のソースドライバの長軸方向において、折り曲げ形状に関わる画
像の歪みを補正するためのデータに変換するための回路である。
ドレス生成回路122、読出アドレス生成回路123、イネーブル生成回路124、記憶
回路131、記憶回路132、およびデータ選択回路133を有する。
有する。クロック選択制御回路111は、切り替え回路112が周波数の異なる複数のク
ロック信号(CLK0,CLK1,CLK2など)から一つを選択するための選択信号S
ELを出力する。選択信号SELは、クロック信号WCLKを切り替え回路112で選択
されたクロック信号に切り替える機能を有する。クロック信号WCLKは、書き込みクロ
ック信号ともいう。
記憶回路131、記憶回路132、その他各種回路に送信する。クロック選択制御回路1
11は、表示装置のソースドライバの長軸方向の折り曲げ形状に関わる歪みを補正するの
に適した周波数および切り替えのタイミングに関する情報を有する。クロック選択制御回
路111は、当該情報に従って選択信号SELを出力する。なお、当該情報は、表示装置
のソースドライバの長軸方向の折り曲げ形状に応じて利用者が設定可能な構成としてもよ
い。また、当該情報は、表示装置に貼付された歪センサからの歪信号に基づいて自動設定
する構成としてもよい。また、当該情報を変更不能な固定データとする構成としてもよい
。
向に隣接する画素にコピーし(引き伸ばし)たい場合は、基準の周波数に対して、高い周
波数のクロック信号をクロック信号WCLKとする。当該構成とすることで、画像処理を
行うことなく、記憶回路131および記憶回路132にデータを取り込ませることができ
る。また、特定の画素に与える画像データをソースドライバの長軸方向で間引きたい場合
は、基準の周波数に対して、低い周波数のクロック信号WCLKとする。当該構成とする
ことで、画像処理を行うことなく、記憶回路131および記憶回路132にデータを取り
込ませることができる。
ATAをクロック信号WCLKに同期して取り込み、書込データWDATAとして出力す
る。書込データWDATAは、記憶回路131および記憶回路132の書き込みデータで
ある。
び記憶回路132の書込アドレスデータWADDRを生成する機能を有する。
び記憶回路132の読出アドレスデータRADDRを生成する機能を有する。
記憶回路132の書込読出イネーブルWRENを生成する機能を有する。
メモリとしての機能を有する。記憶回路131は書込読出イネーブルWRENがHレベル
(つまり記憶回路132は書込読出イネーブルWRENがインバータを介してLレベル)
のとき、クロック信号WCLKに同期して書込データWDATAを書込アドレスデータW
ADDRにより指定された場所に書き込む。また、書込読出イネーブルWRENがLレベ
ル(記憶回路132に入力される書込読出イネーブルWRENがインバータを介してHレ
ベル)のとき、クロック信号VCLKに同期して読出アドレスデータRADDRにより指
定された場所に格納されたデータを読出データRDATA0または読出データRDATA
1として出力する。記憶回路131には書込読出イネーブルWRENが与えられ、記憶回
路132には書込読出イネーブルWRENをインバータ回路130で反転させた信号が与
えられる。そのため記憶回路131および記憶回路132は、一方がデータの書き込みを
行うとき他方はデータの読み出しを行い、一方がデータの読み出しを行うとき他方はデー
タの書き込みを行う。
記憶回路132のうち読み出しの状態にある一方に保持されたデータ(読出データRDA
TA0または読出データRDATA1)を読出データRDATAとして外部回路に出力す
る。外部回路は、表示装置のソースドライバである。データ選択回路133は、書込読出
イネーブルWRENによって記憶回路131または記憶回路132のデータの読み出しを
制御することで、補正されたデータとなる読出データのリアルタイム性を保つことができ
る。
フトウェアによる特別な画像処理を行うこと無く、表示装置の形状に合わせた画像データ
を出力することができる。すなわち、低消費電力で且つ高速な画像処理を行なうことがで
きる。また本発明の一態様は、フレームメモリといった記憶容量の大きい記憶回路を用い
ること無く、画像データを表示装置の形状に合わせて処理することができる。また本発明
の一態様は、折り曲げ可能な表示装置において、利用者がディスプレイ全体に対して歪み
を感じない画像を表示させることができる。
ある。
図3では図2の書き込み後を想定した記憶回路131及び記憶回路132からの画像デー
タの読み出しを説明する。なお、図2及び図3は記憶回路131に注目しているが、記憶
回路132に関しては書込読出イネーブルWRENのHレベルとLレベルとを入れ替えれ
ば説明できる。
クロック信号WCLKを切り替え回路112に選択させる信号である。切り替え回路11
2は、選択信号SELが“0”の場合CLK0を出力し、選択信号SELが“1”の場合
CLK1を出力し、信号SELが“2”の場合CLK2を出力するものとする。ただし、
クロック信号の数はこれに限定されず、CLK3およびCLK4等のその他のクロック信
号が選択されてもよい。また、図2では、一例として、クロック信号CLK0、クロック
信号CLK1およびクロック信号CLK2を図示している。クロック信号CLK0はクロ
ック信号VCLKの2倍の周波数、クロック信号CLK1はクロック信号VCLKと同じ
周波数、クロック信号CLK2はクロック信号VCLKの半分の周波数とする。尚、クロ
ック信号VCLKは、基準クロック信号ともいう。
を出力(以下、SEL=0と略記)することで、クロック信号WCLKとしてCLK0を
選択する。
WRENとして“1”の信号を出力(以下、WREN=1と略記)し、記憶回路131を
書き込み可能な状態にする。データラッチ回路121はクロック信号VCLKに同期して
入力画像データVDATAのデータD0(以下、VDATA=D0と略記)を取得し、ク
ロック信号WCLKに同期して書込データWDATAのデータD0(以下、WDATA=
D0と略記)を出力する。書込アドレス生成回路122は書込アドレスデータWADDR
として“0”の信号(以下、WADDR=0と略記)、続いてWADDR=1を出力する
。この結果、mem0(記憶回路131のアドレス0)とmem1(記憶回路131のア
ドレス1)に同じデータD0が書き込まれる。すなわち、連続する2つのアドレスに同じ
画像データが格納されるため、特定の画素のデータは隣接する画素にコピーされる。その
結果、画像が引き伸ばされた表示をすることができる。これはクロック信号WCLKが基
準クロック信号であるクロック信号VCLKの2倍の周波数であることによるものである
。
号WCLKとしてCLK1を選択する。
に同期してVDATA=D1を取得し、クロック信号WCLKに同期してWDATA=D
1を出力し、続いてクロック信号VCLKに同期してVDATA=D2を取得し、クロッ
ク信号WCLKに同期してWDATA=D2を出力する。書込アドレス生成回路122は
、WADDR=2を出力し、続いてWADDR=3を出力する。この結果、mem2(記
憶回路131のアドレス2)にデータD1が、続いてmem3(記憶回路131のアドレ
ス3)にデータD2が書き込まれる。これは、通常の駆動と同じ動作であり、すなわち、
1つのアドレスに1つの画像データを格納することに等しい。従って、この間の画像は補
正されず元の画像がそのまま出力される。これはクロック信号WCLKがクロック信号V
CLKと同じ周波数であることによるものである。ただし、前後の処理によって、補正を
行わない場合に対して、書込アドレスデータWADDRが代わることで対応する書き込ま
れるデータがずれることが有りえる。この場合、補正を行わない場合に対して、このデー
タが表示される画素は元の画像を表示する場合と比べて移動する。
号WCLKとしてCLK2を選択する。
に同期してVDATA=D3を取得し、クロック信号WCLKに同期してWDATA=D
3を出力し、続いてクロック信号VCLKに同期してVDATA=D5を取得し、クロッ
ク信号WCLKに同期しWDATA=D5を出力する。書込アドレス生成回路122は、
時刻T20にてWADDR=4を出力し、続いて時刻T22にてWADDR=5を出力す
る。この結果、mem4(記憶回路131のアドレス4)にデータD3が、続いてmem
5(記憶回路131のアドレス5)にデータD5が書き込まれる。従って、データD4は
飛ばされて、どのアドレスにも書き込まれない。すなわち、連続する2つのアドレスには
、元の画像において1画素飛ばした画像データが格納されるため、データD4はどの画素
にも表示されることは無く、配線(ソース線)の延在する方向で画像データを間引くこと
ができる。この結果、画像が縮められた表示をすることができる。これはクロック信号W
CLKがクロック信号VCLKの半分の周波数であることによるものである。
24はWREN=0を出力し、記憶回路131を読み出し可能な状態にする。
である。そのため時刻T40において、記憶回路131にはmem0=D0、mem1=
D0、mem2=D1、mem3=D2、mem4=D3、mem5=D5が格納されて
いるとする。時刻T40において読出アドレス生成回路123は読出アドレスデータRA
DDRとして“0”の信号(以下、RADDR=0と略記)を出力する。時刻T41にお
いて、記憶回路131はmem0のデータとしてRDATA=D0を読み出す。また、読
出アドレス生成回路123はRADDR=1を出力する。時刻T42において、記憶回路
131はmem1のデータとしてRDATA=D0を読み出す。また、読出アドレス生成
回路123はRADDR=2を出力する。時刻T43乃至時刻T47、およびそれ以降の
時刻でも同様にデータを読み出すことで、一行分の画像データを記憶回路131から読み
出す。
続けて表示されるので、当該箇所の画像は引き伸ばされたように見える。また、データD
1およびデータD2は各画素に過不足なく表示されるので通常通りに見える。また、デー
タD3が表示された画素の隣の画素にデータD5が表示され、データD4による表示がさ
れないので、当該箇所の画像は縮んだように見える。
定である。そのため、記憶回路131の所定のアドレスmem0、mem1等に書き込ん
だデータを、特殊な処理を行わず順次読み出すことで所望の補正を行ったデータを出力す
ることができる。
とで画像を引き伸ばすこと、または画像間引いて縮めることができる。そのため、ソフト
ウェアによる特別な画像処理を行うこと無く、表示装置のソースドライバの長軸方向の折
り曲げ形状に関わる画像の歪みを補正することができる。
回路140は、表示装置のゲートドライバの長軸方向において、折り曲げ形状に関わる画
像の歪みを補正するためのデータに変換するための回路である。
有する。
有する。切り替え回路152は、クロック選択制御回路151の選択信号SELに基づき
、周波数の異なる複数のクロック信号(CLKA,CLKB,CLKCなど)から一つを
選択して出力する。選択信号SELは、クロック信号CLKを切り替え回路152で選択
されたクロック信号に切り替える機能を有する。
トドライバ制御回路160に送信する。クロック選択制御回路151は、表示装置のゲー
トドライバの長軸方向の折り曲げ形状に関わる歪みを補正するのに適した周波数および切
り替えのタイミングに関する情報を有する。クロック選択制御回路151は、当該情報に
従って出力するクロック信号を制御する選択信号SELを出力する。なお、当該情報は、
表示装置のゲートドライバの長軸方向の折り曲げ形状に応じて利用者が設定可能な構成と
してもよい。また、当該情報は、表示装置に貼付された歪センサからの歪信号に基づいて
自動設定する構成としてもよい。また、当該情報を変更不能な固定データとする構成とし
てもよい。
号CLKに同期してゲート線側パルス幅制御信号GPWC(信号GPWCともいう)、ゲ
ート線側スタートパルス信号GSP(信号GSPともいう)、ゲート線側クロック信号G
CLK(信号GCLKともいう)を出力する機能を有する。従って、信号GPWC、信号
GSP、信号GCLKの速度は、クロック信号CLKの周波数に比例する。
ソースドライバ170、およびゲートドライバ180を図示している。図4のデータ変換
回路140が制御するのに適したゲートドライバは、例えば図5に記載の回路構成とする
ことができる。
よって動作が制御される。具体的には、信号GCLKに同期して、シフトレジスタ181
を介して信号GSPの信号が次段の回路へ伝達される。ゲートドライバ180からゲート
線GL0、GL1、GL2等に出力される信号は、各段の論理積回路182にて、シフト
レジスタ181の出力信号と信号GPWCのAND論理として出力される。
した場合、ゲート線の選択期間も1/2倍となる。そのためゲート線2ライン分に同じデ
ータを書き込むことが可能となり、データをゲートドライバの長軸方向にコピー(引き伸
ばす)ことができる。一方、信号GPWC、信号GSPおよび信号GCLKが全て2倍の
周期で動作した場合、ゲート線の選択期間も2倍となる。そのため、本来ソースドライバ
から送るべきデータは、どの画素にも格納されない状態とすることができ、ゲートドライ
バの長軸方向に間引くことができる。
作を説明するタイミングチャートである。なお図6では、図5のソースドライバ170か
ら延びるソース線SL0、画素191に関してはソース線SL0に接続される画素に注目
して説明する。
信号CLKを選択する信号である。切り替え回路152は、選択信号SELが“0”の場
合クロック信号CLKAを出力し、選択信号SELが“1”の場合クロック信号CLKB
を出力し、選択信号SELが“2”の場合クロック信号CLKCを出力するものとする。
ただし、クロック信号の数はこれに限定されず、CLKDおよびCLKE等のその他のク
ロック信号が選択されてもよい。また、図6では、一例として、クロック信号CLKA、
クロック信号CLKBおよびクロック信号CLKCを図示している。クロック信号CLK
Aは、通常の駆動に用いるクロック信号の2倍の周波数、クロック信号CLKBは通常の
駆動に用いるクロック信号と同じ周波数、クロック信号CLKCは通常の駆動に用いるク
ロック信号の半分の周波数とする。
クロック信号CLKとしてクロック信号CLKAを選択する。
C、信号GSP、および信号GCLKは、補正を行わない通常の表示のときに比べて2倍
の周波数となる。そのため、ゲート線GLも1/2倍の周期でアクティブ、つまりHレベ
ルになる。一方、ソースドライバ170はクロック信号の制御を行わない場合、通常の表
示のときと同じ周期で動作する。したがって、ソースドライバ170から1つの画像デー
タが出力される間に2つのゲート線がアクティブになる。その結果、ゲート線GL0に接
続される画素と、ゲート線GL1に接続される画素と、は同じデータD0が書き込まれる
ため、画像が引き伸ばされた表示をすることができる。
クロック信号CLKとしてクロック信号CLKBを選択する。
C、信号GSP、および信号GCLKは、補正を行わない通常の表示のときと同じ周波数
である。そのため、ゲート線GLも補正を行わない通常の表示のときと同じ周期でアクテ
ィブになる。ソースドライバ170はクロック信号の制御を行わない場合、通常の表示の
ときと同じ周期で動作する。したがって、ソースドライバ170から1つの画像データが
出力される間に1つのゲート線がアクティブになる。その結果、ゲート線GL2に接続さ
れる画素にデータD1が、ゲート線GL3に接続される画素にデータD2が書き込まれ、
通常の表示に相当する動作を行うことができる。
クロック信号CLKとしてクロック信号CLKCを選択する。
C、信号GSP、および信号GCLKは、補正を行わない通常の表示のときに比べ半分の
周波数となる。そのため、ゲート線GLも2倍の周期でアクティブになる。一方、ソース
ドライバはクロック信号の制御を行わない場合、通常の表示のときと同じ周期で動作する
。したがって、ソースドライバ170から2つの画像データが出力される間に1つのゲー
ト線がアクティブになる。その結果、ゲート線GL4に接続される画素にデータD4が、
ゲート線GL5に接続される画素にデータD6が書き込まれ、データD3およびデータD
5は書き込まれず、画像が縮んだ表示を行うことができる。
バの長軸方向に引き伸ばされたように見える。また、データD1およびデータD2は各画
素に過不足なく表示されるので通常通りに見える。また、データD2に基づく表示された
画素の隣にデータD4に基づく表示がされ、その隣の画素にデータD6に基づく表示がさ
れる。一方で、データD3およびデータD5に基づく表示がされないので、当該画素での
画像はゲートドライバの長軸方向に縮んだように見える。
引き伸ばすまたは画像を縮めることができる。そのため、ゲートドライバの長軸方向の折
り曲げ形状に対応した補正を行うことができる。
上記実施の形態で説明した図1のデータ変換回路100と図4のデータ変換回路140
とを組み合わせて使用すれば、ソースドライバの長軸方向とゲートドライバの長軸方向の
双方の歪を補正することができる。これにより、表示装置の任意の形状の歪を補正するこ
とができる。
ータRDATAを図1のデータ変換回路100を介して供給することで実現できる。また
ゲートドライバ180に供給する信号GPWC、信号GSP、および信号GCLKを図4
のデータ変換回路140を介して供給することで実現できる。
利用者が予め設定可能にしてもよい。また当該補正は、図7に図示するように歪センサ1
99X、199Yを設け、折り曲げ形状の情報をリアルタイムに取得し補正を行うことが
できる。
ら折り曲げ可能な表示装置195を見た場合を想定している。また折り曲げ可能な表示装
置は、図8のように画素アレイが設けられた表示部が湾曲した状態で用いることを想定す
る。なお、ここで例示する折り曲げ可能な表示装置195は、x方向がソースドライバの
長軸方向、y方向にゲートドライバの長軸方向とする。
5に対して正面から視認することができる。一方、地点Aおよび地点Cは地点Dの利用者
の視点からは正面から視認することができない。すなわち、折り曲げ可能な表示装置19
5の歪みに応じて地点Aや地点Cの画像は密集したように見える。従って、図8(A)の
ように折り曲げ可能な表示装置195を湾曲させて利用する場合、画像データを横方向に
引き伸ばして用いることが有効である。
である。湾曲させた形状に応じて、補正前の画像データを横方向に引き伸ばして補正後の
データとする。ここで、クロック信号CLKcを基準クロック信号とする。クロック信号
CLKbはクロック信号CLKcの2倍の周波数のクロック信号とする。クロック信号C
LKaは、クロック信号CLKcの4倍の周波数のクロック信号とする。信号CLKfは
発振しない信号とする。
00は、領域cの画像データを送るタイミングにおいて、クロック信号WCLKとしてク
ロック信号CLKcを用いる。次に、領域b及び領域dの画像データは2倍に引き伸ばし
た画像にして表示させるとする。この場合、データ変換回路100は、領域b及び領域d
の画像データを送るタイミングにおいて、クロック信号WCLKとしてクロック信号CL
Kbを用いる。次に、領域a及び領域eの画像データは4倍に引き伸ばした画像にして表
示させるとする。この場合、データ変換回路100は、領域a及び領域eの画像データを
送るタイミングにおいて、クロック信号WCLKとしてクロック信号CLKaを用いる。
ロック信号CLKcよりも周波数の大きいクロックであり、言い換えると、領域aおよび
領域bの画像データを隣接する画素に供給する画像データとしてコピーしている。そのた
め、領域f及び領域gにて信号CLKfとしてクロック信号を停止させ、1ラインに書き
込むデータ量を調節する必要がある。領域f及び領域gのサイズは、領域a、領域b、領
域d、領域eのサイズに依存し、全領域で1ライン分の画像データをラインメモリに格納
できるようにする。
を検知し、表示装置196の表示部で表示する画像を補正する様子を模式的に示す図であ
る。
手法の一つに、被験者の目に弱い赤外線を当て、カメラで撮影する、所謂非接触型の手法
がある。カメラは図9(A)で図示していないが、表示装置196に備える構成とするこ
とが好ましい。
点Eの間の領域において、明瞭に視認できるように補正を行うとよい。ただし、地点B及
び地点Eはこれに限定されず、例えば人によって変化してもよい。また、クロック信号C
LK1を基準のクロックとし、クロック信号CLK0はクロック信号CLK1の2倍の周
波数のクロック信号とする。またクロック信号CLK2はクロック信号CLK1の半分の
周波数のクロック信号とする。
点Aから地点Dまでの間は、利用者の視点から表示装置196の表示部への角度に大きな
変化は無い。従って、クロック信号CLK1を用いてデータの変換処理を行う。地点Dに
おいて折り曲げ可能な表示装置196が湾曲しており、地点Dから地点Eの間の領域は、
利用者は表示部の正面から視認することができない。すなわち、折り曲げ可能な表示装置
196の歪みに応じて地点Dから地点Eの間の領域は画像データを引き伸ばすことが有効
である。それ故、クロック信号CLK0を用いて画像処理を行うこととする。
外れた領域である。従って、明瞭な表示でなくてもよく、画像データを間引くことができ
る。それ故、クロック信号CLK2を用いることとする。
示装置196の歪みに応じた補正を行うことが出来る。また、利用者の視線に合わせて、
折り曲げ可能な表示装置196の形状に応じた表示ができるように画像処理を行うことが
できる。また図9(A)、(B)に示す構成では、図8(A)、(B)の領域fや領域g
のように、画像データを切り捨てる必要が無い。そのため、利用者が見ていない領域の画
像データを間引くことができ、全領域を表示することができる。
能な表示装置196の歪みに応じた補正に対する画像処理以外にも用いることができる。
図10は、補正前の画像197Aと補正後の画像197Bとで人物198の下半身のみを
引き伸ばす補正を行っている。
必要があるが、図1のデータ変換回路100と図4のデータ変換回路140の構成を用い
ると、ハードウェア的にこのような画像処理を行うことができる。従って、写真撮影をす
る際に、リアルタイムで利用者が所望するような画像処理を行い、撮影することができる
。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の断面構成例について説明する。
図11に、以下で説明する表示装置10の上面概略図を示す。表示装置10は、画素部
11、走査線駆動回路12、信号線駆動回路13、端子部15、複数の配線16a、及び
複数の配線16b等を有する。
図12は、表示装置10の断面概略図である。図12は、例えば図11中の切断線A1
-A2に沿った断面に相当する。
り合わされた構成を有する。
ランジスタ255、画素部11を構成するトランジスタ251、トランジスタ252、容
量素子253、発光素子254等が設けられている。また第1の基板201上には、絶縁
層211、絶縁層212、絶縁層213、絶縁層214、スペーサ215等が設けられて
いる。
32、構造物230a、構造物230b等が設けられている。
として機能する画素電極225、EL層222、第2の電極223を有する。また画素電
極225とEL層222との間には、光学調整層224が設けられている。絶縁層214
は、画素電極225及び光学調整層224の端部を覆って設けられている。
するトランジスタである。トランジスタ255は、上記実施の形態1のシフトレジスタ1
81が有するトランジスタである。
75、および第2のゲート電極として機能する導電層272が設けられている。すなわち
、チャネルが形成される半導体を2つのゲート電極で挟持した構成である。
することにより、トランジスタの電気特性を安定化させることが可能となる。
ト電極を電気的に接続するなどして、これらに同じ信号を与える構成とすることが好まし
い。このようなトランジスタは他のトランジスタと比較して電界効果移動度を高めること
が可能であり、オン電流を増大させることができる。その結果、高速動作が可能な回路を
作製することができる。
より構成されるが、容量素子253は、導電層275の一部と、絶縁層211の一部と、
半導体層271の一部により構成されるものでもよい。
る。発光素子254からの発光は、第2の基板202側に射出される。このような構成と
することで、発光素子254の下側(第1の基板201側)にトランジスタ、容量素子、
回路、配線等を配置することができるため、画素部11の開口率を高めることができる。
2が設けられている。また、着色層232が設けられていない部分には、遮光層231が
設けられていてもよい。遮光層231は、図12に示すように、信号線駆動回路13と重
なる位置に設けられていてもよい。また着色層232及び遮光層231を覆って、透光性
のオーバーコート層が設けられていてもよい。
構造物230aが設けられ、接着層220よりも外側の領域に構造物230bが設けられ
ている。構造物230a及び構造物230bは、第2の基板202の端部において絶縁層
221や第2の基板202にクラックが生じたときに、これが進行することを抑制する機
能を有する。図12では、構造物230a及び構造物230bとして、遮光層231と同
一の膜からなる層と、着色層232と同一の膜からなる層の積層構造とした場合の例を示
している。このように2層以上の積層構造とすることで、よりクラックの進行を抑制する
効果を高めることができる。なお、ここでは接着層220を挟んで両側に構造物230a
及び構造物230bを配置する構成を示したが、いずれか一方であってもよい。またクラ
ックが生じる恐れがない場合(例えば第2の基板202等の剛性が高い場合)には、構造
物230a及び構造物230bを設けない構成としてもよい。
201と第2の基板202の距離が必要以上に縮まらないように制御する、ギャップスペ
ーサとしての機能を有する。また、スペーサ215は、その側面の一部と、被形成面との
角度が、好ましくは45度以上、120度以下、より好ましくは60度以上100度以下
、さらに好ましくは75度以上90度以下である部分を有することが好ましい。こうする
ことで、スペーサ215の側面においてEL層222の厚さが薄い領域が形成されやすく
なる。そのため、隣接する発光素子間において、EL層222を介して電流が流れること
で発光してしまう現象を抑制することができる。特に、画素部11が高精細である場合に
は、隣接する発光素子間の距離が小さくなるため、このような形状のスペーサ215を発
光素子間に設けることは有効である。さらに、EL層222が導電性の高い材料を含む層
を有する場合などには、特に有効である。
クを用いる場合、当該遮蔽マスクにより被形成面に傷がつかないようにする機能を有して
いてもよい。
層232として、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のうちいずれかが適用された3色
の副画素により、1つの色を表現する構成としてもよい。また、これに加えて白色(W)
や黄色(Y)の副画素を適用すると、色再現性が向上し、また消費電力を低減できるため
好ましい。
構造の組み合わせにより、表示装置10からは色純度の高い光を取り出すことができる。
光学調整層224の厚さは、各副画素の色に応じて異なる厚さとすればよい。また副画素
によっては、光学調整層を有さない構成としてもよい。
ことが好ましい。このような発光素子254を適用することで、各副画素にEL層222
を塗り分ける必要がないため、コストの削減、歩留りの向上を図れるほか、画素部11の
高精細化が容易となる。また各副画素に厚さの違う光学調整層を設けてもよい。また各々
の副画素に対して、EL層222を塗り分ける構成としてもよく、その場合には光学調整
層または着色層のいずれか一方、または両方を設けない構成としてもよい。またこのとき
、各副画素においてEL層222の少なくとも発光層のみを塗り分けて形成し、他の層は
塗り分けずに形成してもよい。
いる。したがって、図12に示す表示装置10は、表示モジュールと呼ぶこともできる。
また、FPC等が設けられていない状態の表示装置を、表示パネルと呼ぶこともできる。
電層の積層構造を有する構成を示している。このように、端子部15を複数の導電層を積
層した構成とすることで、電気抵抗を低減するだけでなく、機械的強度を高めることがで
きるため好ましい。
ことが好ましい。すなわち、絶縁層211及び絶縁層221はバリア膜として機能させる
ことができる。このような構成とすることで、第1の基板201や第2の基板202とし
て透湿性を有する材料を用いたとしても、発光素子254等やトランジスタ等に対して外
部から不純物が侵入することを効果的に抑制することが可能となり、信頼性の高い表示装
置を実現できる。
構造を有する場合を示している。例えば、空間250は窒素や希ガスなどの不活性な気体
で充填されていてもよい。また、空間250は液晶材料や、オイルなどの流動性の材料が
充填されていてもよい。または、空間250は減圧されていてもよい。なお、封止方法は
これに限られず、樹脂などで充填された固体封止であってもよい。
図13では、画素部11および信号線駆動回路13を折り曲げて使用する場合に適した
表示装置の構成例を示す。
よって貼り合わされた固体封止構造を有する場合の例を示している。
縁層216上にトランジスタや発光素子などが設けられている。絶縁層216は絶縁層2
21と同様に、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることができる。
第1の基板201の外周側において、開口部が設けられている。例えば絶縁層213とし
て樹脂材料を用いた場合には、画素部11及び信号線駆動回路13等を囲う開口部を設け
ることが好ましい。このような構成とすることで、絶縁層213の外部と接する側面近傍
と、画素部11及び信号線駆動回路13等と重なる部分とが連続しないため、外部から絶
縁層213を介して水、水素などの不純物が拡散することを抑制できる。
の距離を均一に保つことが容易となる。したがって、第1の基板201及び第2の基板2
02として、可撓性を有する基板を好適に用いることができる。したがって、画素部11
、走査線駆動回路12、及び信号線駆動回路13の一部、または全部を折り曲げて使用す
ることができる。例えば表示装置10を曲面に貼り付ける、または表示装置10の画素部
を折り畳むなどすることで、様々な形態の電子機器を実現することができる。
以下では、タッチセンサを有するタッチパネルの例について説明する。
ルの例を示している。
覆って絶縁層294が設けられている。また絶縁層294上に導電層293が設けられて
いる。導電層293は、絶縁層294に設けられた開口を介して導電層291を挟んで設
けられる2つの導電層292と電気的に接続している。また絶縁層294と基板296と
が接着層295によって貼り合わされている。
化する。これにより、被検知体が接近、または接触することを検出することができる。複
数の導電層291と複数の導電層292を格子状に配置することで、位置情報を取得する
ことができる。
99は、接続層298を介してFPC297と電気的に接続されている。
いることができる。その場合、基板296上に保護層(セラミックコート等)を設けるこ
とが好ましい。保護層は、例えば酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、
イットリア安定化ジルコニア(YSZ)などの無機絶縁材料を用いることができる。また
、基板296に強化ガラスを用いてもよい。強化ガラスは、イオン交換法や風冷強化法等
により物理的、または化学的な処理が施され、その表面に圧縮応力を加えたものを用いる
ことができる。タッチセンサを強化ガラスの一面に設け、その反対側の面を例えば電子機
器の最表面に設けてタッチ面として用いることにより、機器全体の厚さを低減することが
できる。
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。また投影型静電容量方
式としては、自己容量方式、相互容量方式等がある。相互容量方式を用いると、同時多点
検出が可能となるため好ましい。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。
とのできる様々なセンサを適用することもできる。
、いわゆるオンセル型のタッチパネルの構成を示したが、これに限られない。例えば、外
付け型(アウトセル型)のタッチパネル、インセル型のタッチパネルの構成を適用として
もよい。オンセル型またはインセル型のタッチパネルの構成を用いることで、表示パネル
にタッチパネルの機能を付加しても、その厚さを低減することができる。
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。
表示装置が有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。発光素子から
の光を取り出す側の基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セ
ラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。
に、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する表示装置を実現で
きる。
ウケイ酸ガラス等を用いることができる。
の厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート
(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメ
チルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリエーテルスルホン(PE
S)樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミ
ド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂等が挙げら
れる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが好ましく、例えば、ポリアミドイミド
樹脂、ポリイミド樹脂、PET等を好適に用いることができる。また、ガラス繊維に有機
樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用
することもできる。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた表
示装置も軽量にすることができる。
げた基板の他に、金属基板等を用いることもできる。金属基板は熱伝導性が高く、封止基
板全体に熱を容易に伝導できるため、表示装置の局所的な温度上昇を抑制することができ
、好ましい。
ッケル等の金属、もしくはアルミニウム合金またはステンレス等の合金などを好適に用い
ることができる。
が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電
着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰囲
気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成し
てもよい。
、窒化シリコン層など)や、押圧を分散可能な材質の層(例えば、アラミド樹脂層など)
等が積層されていてもよい。また、水分等による発光素子の寿命の低下等を抑制するため
に、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。例えば、窒化シ
リコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁材料を用
いることができる。
と、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い表示装置とすることができる。
例えば、発光素子に近い側からガラス層、接着層、及び有機樹脂層を積層した基板を用い
ることができる。このような有機樹脂層を設けることにより、ガラス層の割れやクラック
を抑制し、機械的強度を向上させることができる。このようなガラス材料と有機樹脂の複
合材料を基板に適用することにより、極めて信頼性が高いフレキシブルな表示装置とする
ことができる。
表示装置が有するトランジスタは、フロントゲート電極として機能する導電層と、バッ
クゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と
、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有す
る。
極が設けられる構造である。ただし、これに限らずチャネルの上下のいずれか一方にゲー
ト電極が設けられる、いわゆるシングルゲート構造でもよい。
結晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領
域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トラン
ジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
用いることができる。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。
)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。
、または半導体層の上面に対し概略垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界が観察
されない酸化物半導体層を用いることが好ましい。
応力によって酸化物半導体層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装置などに、このような酸化物半導体を好適に用い
ることができる。
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。
その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間
に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表示装置を実現できる。
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、表示装置を構成する各種配線お
よび電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロ
ム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタ
ングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれらの
材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを
含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タン
グステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅-マグネシウム-アルミニウム合
金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン
膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミ
ニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三
層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または
銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造
等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。ま
た、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい
。
性を有する材料としては、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。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム
、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの金属材料や、該金属
材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化物(例えば、窒化
チタン)などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料(またはそれらの窒化物)を用
いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材料の積層膜を導電層
として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の
積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。
各絶縁層、オーバーコート、スペーサ等に用いることのできる絶縁材料としては、例え
ば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シリコーン樹脂等のシロキサン結合を有する樹脂の
他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニ
ウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
れにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑
制できる。
含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、
酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
]以下、好ましくは1×10-6[g/(m2・day)]以下、より好ましくは1×1
0-7[g/(m2・day)]以下、さらに好ましくは1×10-8[g/(m2・d
ay)]以下とする。
接着層や封止材としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬
化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤
としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹
脂、イミド樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)
樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等
の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シ
ート等を用いてもよい。
化カルシウムや酸化バリウム等)のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用い
ることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を
吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が機能素子に
侵入することを抑制でき、表示パネルの信頼性が向上するため好ましい。
からの光取り出し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、
ゼオライト、ジルコニウム等を用いることができる。
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流又は電圧によって輝
度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、発光ダイオード(LED)、有機
EL素子、無機EL素子等を用いることができる。
のいずれであってもよい。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる
。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好まし
い。
高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入
性の高い物質、又はバイポーラ性の物質(電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質)等を含
む層をさらに有していてもよい。
物を含んでいてもよい。EL層を構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)
、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
ら正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はEL層におい
て再結合し、EL層に含まれる発光物質が発光する。
物質を含む構成とすることが好ましい。例えば2以上の発光物質の各々の発光が補色の関
係となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、
それぞれR(赤)、G(緑)、B(青)、Y(黄)、O(橙)等の発光を示す発光物質、
またはR、G、Bのうち2以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、
2以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の
波長(例えば350nm乃至750nm)の範囲内に2以上のピークを有する発光素子を
適用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトル
は、緑色及び赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。
む発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、EL層における複数の発光
層は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して
積層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層また
は燐光発光層と同一の材料(例えばホスト材料、アシスト材料)を含み、且ついずれの発
光材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易に
なり、また、駆動電圧が低減される。
が電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。
Indium Tin Oxide)、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、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケ
ル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタ
ン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、又はこれら金属材料の窒化物(例えば、窒
化チタン)等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、
上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金
とITOの積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グ
ラフェン等を用いてもよい。
ステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又
はこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ラン
タン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、アルミニウムとチ
タンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金等のアルミ
ニウムを含む合金(アルミニウム合金)や、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金、
銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いることができる。銀と銅を含む合金は、
耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜又は金属酸化物
膜を積層することで、アルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属膜、金
属酸化物膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可視光を
透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とITOの積層膜
、銀とマグネシウムの合金とITOの積層膜などを用いることができる。
インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて
形成することができる。
子輸送性の高い物質、及び電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、そ
れぞれ量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリ
マー等)を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料と
して機能させることもできる。
コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また
、12族と16族、13族と15族、または14族と16族の元素グループを含む材料を
用いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、
鉛、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。
着色層に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含
まれた樹脂材料などが挙げられる。
遮光層に用いることのできる材料としては、カーボンブラック、金属酸化物、複数の金
属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。また、遮光層に、着色層の材料を含
む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる材料
を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用いるこ
とができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を
簡略化できるため好ましい。
FPCやICと端子とを接続する接続層には、異方性導電フィルム(ACF:Anis
otropic Conductive Film)や、異方性導電ペースト(ACP:
Anisotropic Conductive Paste)などを用いることができ
る。
み合わせて実施することができる。
本実施の形態では、可撓性を有する基板を用いた表示装置の作製方法の例について説明
する。
学部材等が含まれる層をまとめて素子層と呼ぶこととする。例えば、素子層は発光素子を
含み、発光素子の他に発光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。
持し、可撓性を有する部材のことを、基板と呼ぶこととする。例えば、基板には、厚さが
10nm以上300μm以下の、極めて薄いフィルム等も含まれる。
以下に挙げる2つの方法がある。一つは、可撓性を有する基板上に直接、素子層を形成す
る方法である。もう一つは、可撓性を有する基板とは異なる支持基材上に素子層を形成し
た後、素子層と支持基材を剥離し、素子層を基板に転置する方法である。なお、ここでは
詳細に説明しないが、上記2つの方法に加え、可撓性を有さない基板上に素子層を形成し
、当該基板を研磨等により薄くすることで可撓性を持たせる方法もある。
、基板上に直接、素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。こ
のとき、基板を支持基材に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間にお
ける搬送が容易になるため好ましい。
持基材上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基
材と素子層の間で剥離し、素子層を基板に転置する。このとき、支持基材と剥離層の界面
、剥離層と絶縁層の界面、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。
この方法では、支持基材や剥離層に耐熱性の高い材料を用いることで、素子層を形成する
際にかかる温度の上限を高めることができ、より信頼性の高い素子を有する素子層を形成
できるため、好ましい。
酸化物を含む層を積層して用いる。また剥離層上の絶縁層として、酸化シリコン、窒化シ
リコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを複数積層した層を用いることが好ま
しい。なお、本明細書中において、酸化窒化物は、その組成として、窒素よりも酸素の含
有量が多い材料を指し、窒化酸化物は、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い
材料を指す。
ッチングすること、または剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられ
る。または、剥離界面を形成する2層の熱膨張係数の違いを利用し、加熱または冷却する
ことにより剥離を行ってもよい。
好ましい。剥離の起点は、レーザ光等により絶縁層や剥離層の一部を局所的に加熱するこ
と、鋭利な部材により物理的に絶縁層や剥離層の一部を切断または貫通すること等により
形成することができる。
ることで、ガラスと有機樹脂の界面で剥離することができる。また残ったポリイミドなど
の有機樹脂を基板として用いることもできる。
ることにより、当該発熱層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。発熱層としては、電流
を流すことにより発熱する材料、光を吸収することにより発熱する材料、磁場を印加する
ことにより発熱する材料など、様々な材料を用いることができる。例えば発熱層としては
、半導体、金属、絶縁体から選択して用いることができる。
は、被剥離層として形成する層を変更することで、本発明の一態様の可撓性を有する入出
力装置も作製することができる。
05を形成する(図15(A))。またこれとは別に、作製基板321上に島状の剥離層
323を形成し、剥離層323上に被剥離層325を形成する(図15(B))。
製基板から被剥離層を剥離する際に、作製基板と剥離層の界面、剥離層と被剥離層の界面
、又は剥離層中で剥離が生じるような材料を選択する。本実施の形態では、被剥離層と剥
離層の界面で剥離が生じる場合を例示するが、剥離層や被剥離層に用いる材料の組み合わ
せによってはこれに限られない。なお、被剥離層が積層構造である場合、剥離層と接する
層を特に第1の層と記す。
グステン膜と酸化タングステン膜との界面(又は界面近傍)で剥離が生じることで、被剥
離層側に剥離層の一部(ここでは酸化タングステン膜)が残ってもよい。また被剥離層側
に残った剥離層は、その後除去してもよい。
る。作製基板としては、例えばガラス基板、石英基板、サファイア基板、半導体基板、セ
ラミック基板、金属基板、樹脂基板、プラスチック基板などを用いることができる。
シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の絶縁膜を形
成すると、ガラス基板からの汚染を防止でき、好ましい。
ト、ジルコニウム、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム
、シリコンから選択された元素、該元素を含む合金材料、又は該元素を含む化合物材料等
を用いて形成できる。シリコンを含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれ
でもよい。また、酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化イン
ジウム、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、In-Ga-Zn酸化物等の金
属酸化物を用いてもよい。剥離層に、タングステン、チタン、モリブデンなどの高融点金
属材料を用いると、被剥離層の形成工程の自由度が高まるため好ましい。
法、液滴吐出法、ディスペンス法等を含む)、印刷法等により形成できる。剥離層の厚さ
は例えば10nm以上200nm以下、好ましくは20nm以上100nm以下とする。
デンの混合物を含む層を形成することが好ましい。また、タングステンの酸化物もしくは
酸化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物もしくは酸化窒化物を含む層、又はタングステ
ンとモリブデンの混合物の酸化物もしくは酸化窒化物を含む層を形成してもよい。なお、
タングステンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリブデンの合金に相
当する。
造を形成する場合、タングステンを含む層を形成し、その上層に酸化物で形成される絶縁
膜を形成することで、タングステン層と絶縁膜との界面に、タングステンの酸化物を含む
層が形成されることを活用してもよい。また、タングステンを含む層の表面を、熱酸化処
理、酸素プラズマ処理、亜酸化窒素(N2O)プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い
溶液での処理等を行ってタングステンの酸化物を含む層を形成してもよい。またプラズマ
処理や加熱処理は、酸素、窒素、亜酸化窒素単独、あるいは該ガスとその他のガスとの混
合気体雰囲気下で行ってもよい。上記プラズマ処理や加熱処理により、剥離層の表面状態
を変えることにより、剥離層と後に形成される絶縁膜との密着性を制御することが可能で
ある。
。例えば、作製基板としてガラスを用い、ガラスに接してポリイミド、ポリエステル、ポ
リオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、アクリル等の有機樹脂を形成する。次に
、レーザ照射や加熱処理を行うことで、作製基板と有機樹脂の密着性を向上させる。そし
て、有機樹脂上に絶縁膜やトランジスタ等を形成する。その後、先のレーザ照射よりも高
いエネルギー密度でレーザ照射を行う、又は、先の加熱処理よりも高い温度で加熱処理を
行うことで、作製基板と有機樹脂の界面で剥離することができる。また、剥離の際には、
作製基板と有機樹脂の界面に液体を浸透させて分離してもよい。
製工程で基板に高温をかけることができない。ここで、酸化物半導体を用いたトランジス
タは、高温の作製工程が必須でないため、有機樹脂上に好適に形成することができる。
、被剥離層の露出した面に接着剤を用いて別の基板を貼り合わせてもよい。また該有機樹
脂に、さらに接着剤を用いて別の基板(支持フィルム)を貼り合せてもよい。
層を加熱し、金属層と有機樹脂の界面で剥離を行ってもよい。
、酸化シリコン膜、又は窒化酸化シリコン膜等を用いて、単層又は多層で形成することが
好ましい。なお、これに限られず、剥離層に用いる材料に応じて最適な材料を選択するこ
とができる。
ることが可能であり、例えば、プラズマCVD法によって成膜温度を250℃以上400
℃以下として形成することで、緻密で非常に防湿性の高い膜とすることができる。なお、
絶縁層の厚さは10nm以上3000nm以下、さらには200nm以上1500nm以
下が好ましい。
向するように、接着層307を用いて貼り合わせ、接着層307を硬化させる(図15(
C))。
しい。
が、図15(D)に示すように、同じ大きさの剥離層を用いてもよい。
重なるように配置する。そして、接着層307の端部は、剥離層303又は剥離層323
の少なくとも一方(先に剥離したい方)の端部よりも内側に位置することが好ましい。こ
れにより、作製基板301と作製基板321が強く密着することを抑制でき、後の剥離工
程の歩留まりが低下することを抑制できる。
硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型の接着剤等を用いることができる。これら
接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイ
ミド樹脂、イミド樹脂、PVC樹脂、PVB樹脂、EVA樹脂等が挙げられる。特に、エ
ポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。接着剤としては、所望の領域にのみ配置で
きる程度に流動性の低い材料を用いることが好ましい。例えば、接着シート、粘着シート
、シート状もしくはフィルム状の接着剤を用いてもよい。例えば、OCA(optica
l clear adhesive)フィルムを好適に用いることができる。
によって粘着性を発現してもよい。
化カルシウムや酸化バリウム等)のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用い
ることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を
吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、大気中の水分の侵入による機能
素子の劣化を抑制でき、装置の信頼性が向上するため好ましい。
なる場合、大きい剥離層を形成した基板から剥離してもよいし、小さい剥離層を形成した
基板から剥離してもよい。一方の基板上にのみ半導体素子、発光素子等の素子を作製した
場合、素子を形成した側の基板から剥離してもよいし、他方の基板から剥離してもよい。
ここでは、作製基板301を先に剥離する例を示す。
領域に対して照射する(図16(A)の矢印P1参照)。
った領域参照)。このとき、第1の層だけでなく、被剥離層305の他の層や、剥離層3
03、接着層307の一部を除去してもよい。
層303と剥離層323が重なる領域にレーザ光の照射をする場合は、被剥離層305及
び被剥離層325のうち被剥離層305のみにクラックを入れることで、選択的に作製基
板301及び剥離層303を剥離することができる(図16(B)の点線で囲った領域参
照。ここでは被剥離層305を構成する各層の一部を除去する例を示す。
16(C)(D))。これにより、被剥離層305を作製基板301から作製基板321
に転置することができる。
を回転させながら分離する処理等)によって被剥離層305と作製基板301とを分離す
ればよい。
01と被剥離層305とを分離してもよい。毛細管現象により液体が剥離層303と被剥
離層305の間にしみこむことで、容易に分離することができる。また、剥離時に生じる
静電気が、被剥離層305に含まれる機能素子に悪影響を及ぼすこと(半導体素子が静電
気により破壊されるなど)を抑制できる。
接着層333を硬化させる(図17(A))。
。
領域に対して照射する(図17(B)の矢印P2参照)。第1の層の一部を除去すること
で、剥離の起点を形成できる(図17(C)の点線で囲った領域参照。ここでは被剥離層
325を構成する各層の一部を除去する例を示す。)。このとき、第1の層だけでなく、
被剥離層325の他の層や、剥離層323、接着層333の一部を除去してもよい。
。
17(D))。これにより、被剥離層305及び被剥離層325を基板331に転置する
ことができる。
43を硬化させる(図18(A))。ここでは、基板341にあらかじめ開口が設けられ
ている例を示している。
て除去してもよい。このとき、被剥離層305及び被剥離層325の端部の一部を同時に
切断してもよい。
記実施の形態で例示した構成を用いることで、可撓性を有する表示装置を作製することが
できる。
が設けられた一対の作製基板を貼り合わせた後、レーザ光の照射により剥離の起点を形成
し、それぞれの剥離層と被剥離層とを剥離しやすい状態にしてから、剥離を行う。これに
より、剥離工程の歩留まりを向上させることができる。
剥離をし、作製したい装置を構成する基板を被剥離層に貼り合わせることができる。した
がって、被剥離層どうしの貼り合わせの際に、可撓性が低い作製基板どうしを貼り合わせ
ることができ、可撓性基板どうしを貼り合わせた際よりも貼り合わせの位置合わせ精度を
向上させることができる。
剥離層303の端部よりも内側に位置することが好ましい。これにより、剥離工程の歩留
まりを高くすることができる。また、領域351が複数ある場合、図19(B)に示すよ
うに、領域351ごとに剥離層303を設けてもよいし、図19(C)に示すように、1
つの剥離層303上に複数の領域351を設けてもよい。
み合わせて実施することができる。
本実施の形態では、上述した表示装置の移動体への適用例、移動体の例、および上述し
た表示装置の電子機器への適用例について説明する。
上述した表示装置は、取り付ける面の形状に応じた画像処理を行う表示を行うことがで
きる。以下、移動体である自動車の運転席周辺に適用する場合の例について説明する。
は、ダッシュボードに取り付けられた表示装置51A乃至51Cの他、ピラーに取り付け
られた表示装置51Dを図示している。
、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供すること
ができる。また、表示装置に表示される表示項目やレイアウトなどは、ユーザの好みに合
わせて適宜変更することができ、デザイン性を高めることが可能である。
ピラーで遮られた視界(死角)を補完することができる。すなわち、自動車の外側に設け
られた撮像手段からの画像を表示することによって、死角を補い、安全性を高めることが
できる。また、見えない部分を補完する映像を映すことによって、より自然に違和感なく
安全確認を行うことができる。
図21では、ドア部に設けられた表示装置52A、ハンドルに設けられた表示装置52B
、ベンチシートの座面の中央部に設けられた表示装置52Cを図示している。
すことによって、ドアで遮られた視界を補完することができる。
ー等のメーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報
を提供することができる。また、表示パネルに表示される表示項目やレイアウトなどは、
ユーザの好みに合わせて適宜変更することができる。
た表示装置51A乃至51Dおよび表示装置52A乃至52Cのように、自動車の室内の
あらゆる場所に取り付けることが可能である。つまり図22(A)に示すダッシュボード
62やピラー65のように、窓部61以外の湾曲した面であっても取り付けることができ
る。そのため、図22(B)に図示するように窓部61以外の車体の内部の表面に表示装
置60を設ける構成とすることもできる。当該構成とすることで、窓部61以外の自動車
の外側の画像を表示できるため、死角を補い、安全性を高めるとともに、高速での画像処
理および低消費電力化を図ることができる。
する場合、図23(A)に図示するように車体の外側に複数の撮像装置71L乃至73L
、71R乃至73Rを設ける構成とする。なお撮像装置は2以上並べて取り付けることで
、対象物との距離に関する情報も得られるため好ましい。
窓部61以外の自動車の外側の画像を表示できる。そのため、ユーザの死角を補い、安全
性を高めるとともに、高速での画像処理および低消費電力化を図ることができる移動体と
することができる。高速での画像処理によって、撮像装置で撮像した画像をリアルタイム
に近い形で表示をすることができるため、安全性を高めることが可能になる。
本発明の一態様に係る表示装置を適用可能な移動体の具体例を図24(A)乃至(D)
に示す。
01は窓部411以外の死角となる位置に表示装置を配置できる。表示装置では、上述し
たように、画像処理が施された画像を表示することができる。当該構成とすることで、窓
部411以外の表示部に自動車401の外の画像を表示させることができる。そのため、
窓部411以外での死角が低減された自動車401とすることができる。
窓部411以外の死角となる位置に表示装置を配置できる。表示装置では、上述したよう
に、画像処理が施された画像を表示することができる。当該構成とすることで、窓部41
1以外の表示部にバス402の外の画像を表示させることができる。そのため、窓部41
1以外での死角が低減されたバス402とすることができる。
窓部411以外の死角となる位置に表示装置を配置できる。表示装置では、上述したよう
に、画像処理が施された画像を表示することができる。当該構成とすることで、窓部41
1以外の表示部に電車403の外の画像を表示させることができる。そのため、窓部41
1以外での死角が低減された電車403とすることができる。
04は窓部411以外の死角となる位置に表示装置を配置できる。表示装置では、上述し
たように、画像処理が施された画像を表示することができる。当該構成とすることで、窓
部411以外の表示部に飛行機404の外の画像を表示させることができる。そのため、
窓部411以外での死角が低減された飛行機404とすることができる。
ある。曲面等の形状の表示装置に画像を表示してユーザが周辺を動きながら視認する場合
、ユーザの視線と表示面がなす角度が一様ではなくなるが、このような場合であっても本
発明の一態様は高速での画像処理を行うことができる。また、本発明の一態様は、消費電
力の小さいデータ変換回路および表示装置を提供することができる。
図25(A)、(B)に、デジタルサイネージ(Digital Signage:電
子看板)の一例を示す。デジタルサイネージは、筐体8000、表示部8001、及びス
ピーカ8003等を有する。さらに、LEDランプ、操作キー(電源スイッチ、または操
作スイッチを含む)、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
示部8001が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることが
できる。
表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報
もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によ
りユーザビリティを高めることができる。
な形状をしている場合に極めて有効である。このような形状の表示装置に情報を表示して
ユーザが周辺を動きながら視認する場合、ユーザの視線と表示面がなす角度が一様ではな
くなるが、このような場合であっても本発明の一態様は高速での画像処理を行うことがで
きる。また、本発明の一態様は、消費電力の小さいデータ変換回路および表示装置を提供
することができる。
み合わせて実施することができる。
本明細書等において、「第1」、「第2」、「第3」という序数詞は、構成要素の混同
を避けるために付したものである。従って、構成要素の数を限定するものではない。また
、構成要素の順序を限定するものではない。
ロックとして示している。しかしながら実際の回路等においては、構成要素を機能毎に切
り分けることが難しく、一つの回路に複数の機能が係わる場合や、複数の回路にわたって
一つの機能が関わる場合があり得る。そのため、ブロック図のブロックは、明細書で説明
した構成要素に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。
るいは同時に形成される要素等には同一の符号を付す場合があり、その繰り返しの説明は
省略する場合がある。
方を、「ソース又はドレインの一方」(又は第1電極、又は第1端子)と表記し、ソース
とドレインとの他方を「ソース又はドレインの他方」(又は第2電極、又は第2端子)と
表記している。これは、トランジスタのソースとドレインは、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である。なおトランジスタのソースとドレインの呼称につい
ては、ソース(ドレイン)端子や、ソース(ドレイン)電極等、状況に応じて適切に言い
換えることができる。
準となる電位からの電位差のことであり、例えば基準となる電位をグラウンド電位(接地
電位)とすると、電圧を電位に言い換えることができる。グラウンド電位は必ずしも0V
を意味するとは限らない。なお電位は相対的なものであり、基準となる電位によっては、
配線等に与える電位を変化させる場合がある。
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するものをいう。または、
スイッチとは、電流を流す経路を選択して切り替える機能を有するものをいう。
り、スイッチは、電流を制御できるものであればよく、特定のものに限定されない。
トランジスタのソースとドレインが電気的に短絡されているとみなせる状態をいう。また
、トランジスタの「非導通状態」とは、トランジスタのソースとドレインが電気的に遮断
されているとみなせる状態をいう。なおトランジスタを単なるスイッチとして動作させる
場合には、トランジスタの極性(導電型)は特に限定されない。
るものの他、電気的に接続されているものを含むものとする。ここで、AとBとが電気的
に接続されているとは、AとBとの間で、何らかの電気的作用を有する対象物が存在する
とき、AとBとの電気信号の授受を可能とするものをいう。
CLK0 クロック信号
CLK1 クロック信号
CLK2 クロック信号
D0 データ
D1 データ
D2 データ
D3 データ
D4 データ
D5 データ
D6 データ
GL0 ゲート線
GL1 ゲート線
GL2 ゲート線
GL3 ゲート線
GL4 ゲート線
GL5 ゲート線
P1 矢印
P2 矢印
RDATA0 読出データ
RDATA1 読出データ
SL0 ソース線
T0 時刻
T00 時刻
T1 時刻
T2 時刻
T3 時刻
T10 時刻
T20 時刻
T22 時刻
T30 時刻
T40 時刻
T41 時刻
T42 時刻
T43 時刻
T47 時刻
10 表示装置
11 画素部
62 ダッシュボード
12 走査線駆動回路
13 信号線駆動回路
65 ピラー
15 端子部
16a 配線
16b 配線
51A 表示装置
51C 表示装置
51D 表示装置
52A 表示装置
52B 表示装置
52C 表示装置
60 表示装置
61 窓部
71L 撮像装置
71R 撮像装置
73L 撮像装置
73R 撮像装置
100 データ変換回路
110 クロック生成回路
111 クロック選択制御回路
112 回路
121 データラッチ回路
122 書込アドレス生成回路
123 読出アドレス生成回路
124 イネーブル生成回路
130 インバータ回路
131 記憶回路
132 記憶回路
133 データ選択回路
140 データ変換回路
150 クロック生成回路
151 クロック選択制御回路
152 回路
160 ゲートドライバ制御回路
170 ソースドライバ
180 ゲートドライバ
181 シフトレジスタ
182 論理積回路
190 画素アレイ
191 画素
195 表示装置
196 表示装置
197A 画像
197B 画像
198 人物
199X 歪センサ
199Y 歪センサ
201 基板
202 基板
211 絶縁層
212 絶縁層
213 絶縁層
214 絶縁層
215 スペーサ
216 絶縁層
217 絶縁層
220 接着層
221 絶縁層
222 EL層
223 電極
224 光学調整層
225 画素電極
230a 構造物
230b 構造物
231 遮光層
232 着色層
242 FPC
243 接続層
250 空間
251 トランジスタ
252 トランジスタ
253 容量素子
254 発光素子
255 トランジスタ
260 封止材
261 接着層
262 接着層
271 半導体層
272 導電層
273 導電層
274 導電層
275 導電層
291 導電層
292 導電層
293 導電層
294 絶縁層
295 接着層
296 基板
297 FPC
298 接続層
299 端子部
301 作製基板
401 自動車
402 バス
403 電車
303 剥離層
404 飛行機
305 被剥離層
307 接着層
411 窓部
321 作製基板
323 剥離層
325 被剥離層
331 基板
333 接着層
341 基板
343 接着層
351 領域
8000 筐体
8001 表示部
8003 スピーカ
Claims (2)
- 折り曲げ可能な表示装置であって、
画素アレイと、
前記画素アレイと電気的に接続されたソースドライバと、
前記画素アレイと電気的に接続されたゲートドライバと、
前記ソースドライバと電気的に接続された第1のデータ変換回路と、
前記ゲートドライバと電気的に接続された第2のデータ変換回路と、
書き込みクロック信号に同期して入力データからデータを取り込み、前記データを書き込みデータとして記憶するラッチ回路と、
前記書き込みデータを記憶し、読み出しクロック信号に同期して前記書き込みデータを読み出しデータとして前記ソースドライバに出力する記憶回路と、
第1のクロック選択制御回路と、
第2のクロック選択制御回路と、
ゲート線側クロック信号に同期して前記ゲートドライバを駆動するゲートドライバ制御信号を出力するゲートドライバ制御回路と、を有し、
前記第1のクロック選択制御回路の制御で出力される前記書き込みクロック信号は、それぞれ異なる周波数を有する複数のクロック信号のいずれか一であり、
前記第2のクロック選択制御回路の制御で出力される前記ゲート線側クロック信号は、それぞれ異なる周波数を有する複数のクロック信号のいずれか一である、表示装置。 - 請求項1において、
前記記憶回路は、ラインメモリである、表示装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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