JP6965054B2 - 表示装置、表示モジュールおよび電子機器 - Google Patents
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Description
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について、図1乃至図59を用いて説明を行う。
まず、表示装置の構成について、図17及び図19を用いて説明する。図17及び図19に示す表示装置500は、画素部502と、画素部502の外側に配置されるゲートドライバ回路部504a、504bと、画素部502の外側に配置されるソースドライバ回路部506と、を有する。
画素部502は、X行(Xは2以上の自然数)、Y列(Yは2以上の自然数)に配置される画素10(1,1)乃至10(X,Y)を有する。また、画素10(X,Y)は、2つの表示素子を有し、当該2つの表示素子は、それぞれ異なる機能を有する。2つの表示素子の一方は、入射する光を反射する機能を有し、2つの表示素子の他方は、光を射出する機能を有する。なお、当該2つの表示素子の詳細については、後述する。
ゲートドライバ回路部504a、504b及びソースドライバ回路部506の一部または全部は、画素部502と同一基板上に形成されていることが望ましい。これにより、部品数や端子数を減らすことが出来る。ゲートドライバ回路部504a、504b及びソースドライバ回路部506の一部または全部が画素部502と同一基板上に形成されない場合には、COG(Chip On Glass)またはTAB(Tape Automated Bonding)によって、別途用意された駆動回路基板(例えば、単結晶半導体膜または多結晶半導体膜で形成された駆動回路基板)を、表示装置500に形成してもよい。
ソースドライバ回路部506は、画像信号を元に画素10(X,Y)に書き込むデータ信号を生成する機能、データ信号が与えられる配線(以下、信号線SL_1乃至SL_Y及び信号線SE_1乃至SE_Yという)の電位を制御する機能、または初期化信号を供給する機能を有する。ただし、これに限定されず、ソースドライバ回路部506は、別の信号を生成、制御、または供給する機能を有していてもよい。
また、画素10(X,Y)は、図17において、走査線GL_m及び走査線GE_mを介してゲートドライバ回路部504a、504bからパルス信号が入力され、走査線GL_m及び走査線GE_mの電位に応じて信号線SL_n及び信号線SE_nを介してソースドライバ回路部506からデータ信号が入力される。また、図19において、走査線GL_1乃至GL_Xのいずれか一つ、ならびに走査線GE_1a乃至GE_Xaのいずれか一つ及び走査線GE_1b乃至GE_Xbのいずれか一つを介してパルス信号が入力され、信号線SL_1乃至SL_Yのいずれか一つ及び信号線SE_1乃至SE_Yのいずれか一つを介してデータ信号が入力される。
表示装置500には、外部回路508a、508bが接続される。なお、外部回路508a、508bを、表示装置500に形成する構成としてもよい。
次に、画素10(m,n)の回路構成について、図18及び図20を用いて説明する。
表示素子11は、光の反射または光の透過を制御する機能を有する。特に、表示素子11を光の反射を制御する、所謂反射型の表示素子とすると好適である。表示素子11を反射型の表示素子とすることで、外光を用いて表示を行うことが可能となるため、表示装置の消費電力を抑制することができる。例えば、表示素子11としては、反射膜と液晶素子と偏光板とを組み合わせた構成とすればよい。
表示素子12は、光を射出する機能、すなわち発光する機能を有する。よって、表示素子12を、発光素子として読み替えてもよい。例えば、表示素子12としては、OLED(Organic Light Emitting Diode)、QLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)等のエレクトロルミネッセンス素子(EL素子ともいう)を用いる構成、発光ダイオードを用いる構成、または半導体レーザを用いる構成等とすればよい。
次に、表示素子11及び表示素子12の駆動方法について説明する。なお、以下の説明においては、表示素子11に液晶素子を用い、表示素子12に発光素子を用いる構成とする。
画素10(m,n)において、トランジスタTr1のゲート電極は、走査線GL_mに電気的に接続される。また、トランジスタTr1のソース電極またはドレイン電極の一方は、信号線SL_nに電気的に接続され、他方は表示素子11の一対の電極の一方に電気的に接続される。トランジスタTr1は、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。
画素10(m,n)において、トランジスタTr2のゲート電極は、走査線GE_maに電気的に接続される。また、トランジスタTr2のソース電極またはドレイン電極の一方は、信号線SE_nに電気的に接続され、他方はトランジスタTr3のゲート電極に電気的に接続される。トランジスタTr2は、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。また、トランジスタTr2は、バックゲート電極が設けられ、当該バックゲート電極はトランジスタTr2のゲート電極と、電気的に接続される。
本発明の一態様の表示装置において、表示素子11及び表示素子12の画素10(m,n)における表示領域について、図1乃至図8を用いて説明する。
本発明の一態様の表示装置において、表示素子11及び表示素子12の画素10(m,n)における表示領域について、図9乃至図13を用いて説明する。
本発明の一態様の表示装置において、表示素子11及び表示素子12の画素10(m,n)における表示領域について、図14を用いて説明する。
次に、図19に示す表示装置500の具体的な構成例について、図21(A)(B)、図22(A)(B)及び図23を用いて説明を行う。
次に、表示装置500の断面構造について、図24及び図25を用いて説明する。
まず、図24に示す一点鎖線A5−A6、及び一点鎖線A7−A8の詳細について、図26を用いて説明する。図26は、図24に示す一点鎖線A5−A6及び一点鎖線A7−A8の一部の構成要素を拡大し、且つ上下を反転した断面図に相当する。また、図25に示す一点鎖線A5−A6、一点鎖線A7−A8及び一点鎖線A9−A10の詳細について、図27を用いて説明する。図27は、図25に示す、一点鎖線A5−A6、一点鎖線A7−A8及び一点鎖線A9−A10の一部の構成要素を拡大した断面図に相当する。なお、図26及び図27において、図面の煩雑さを避けるため、構成要素の一部を省略して図示する場合がある。
次に、図24に示す一点鎖線A1−A2、及び一点鎖線A3−A4の詳細について、図28を用いて説明する。図28は、図24に示す一点鎖線A1−A2及び一点鎖線A3−A4の構成要素を拡大し、且つ上下を反転した断面図に相当する。また、図25に示す一点鎖線A1−A2、及び一点鎖線A3−A4の詳細について、図29を用いて説明する。図29は、図25に示す一点鎖線A1−A2及び一点鎖線A3−A4の構成要素を拡大した断面図に相当する。なお、図28及び図29において、図面の煩雑さを避けるため、構成要素の一部を省略して図示する場合がある。
次に、図24に示す一点鎖線A9−A10、及び一点鎖線A11−A12の詳細について、図30を用いて説明する。図30は、図24に示す一点鎖線A9−A10及び一点鎖線A11−A12の構成要素を拡大し、且つ上下を反転した断面図に相当する。また、図25に示す一点鎖線A11−A12、及び一点鎖線A13−A14の詳細について、図31を用いて説明する。図31は、図25に示す一点鎖線A11−A12、及び一点鎖線A13−A14の構成要素を拡大した断面図に相当する。なお、図30及び図31において、図面の煩雑さを避けるため、構成要素の一部を省略して図示する場合がある。
次に、図24に示す表示装置500の作製方法について、図32乃至図37を用いて説明する。なお、図32乃至図37は、表示装置500の作製方法を説明する断面図である。
次に、図23に示す表示装置500の作製方法について、図38乃至図43を用いて説明する。なお、図38乃至図43は、表示装置500の作製方法を説明する断面図である。
また、図24に示す表示装置500に、タッチパネルを設ける構成としてもよい。当該タッチパネルとしては、静電容量方式(表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等)を好適に用いることができる。
また、図25に示す表示装置500に、タッチパネルを設ける構成としてもよい。当該タッチパネルとしては、静電容量方式(表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等)を好適に用いることができる。
また、図24及び図44乃至図46においては、機能膜626が、基板652の外側に位置する構成について例示したが、これに限定されない。例えば、基板652を設けない構成としてもよい。この場合の一例を図50乃至図53に示す。
また、図25及び図47乃至図49においては、機能膜626が、基板652の外側に位置する構成について例示したが、これに限定されない。例えば、基板652を設けない構成としてもよい。この場合の一例を図54乃至図57に示す。
また、図24に示す表示装置500の液晶素子を、横電界方式、ここではFFS(Fringe Field Switching)モードの液晶素子とする構成の一例を図58に示す。また、図25に示す表示装置500の液晶素子を、横電界方式、ここではFFS(Fringe Field Switching)モードの液晶素子とする構成の一例を図59に示す。
次に、図24乃至図59に例示した表示装置500及び表示装置500の作製方法に記載の各構成要素について、以下説明を行う。
基板401、452、652、670として、作製工程中の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する材料を用いることができる。
図26において、導電膜402、403a、403b、403c、405a、405b、405c、405d、407a、407b、407c、407d、407e、411a、411b、411c、414a、414b、414c、414d、414e、414f、414g、414h、417、420、608、682としては、導電性を有する金属膜、可視光を反射する機能を有する導電膜、または可視光を透過する機能を有する導電膜を用いればよい。図27において、導電膜402、403a、403b、403c、405a、405b、405c、405d、407a、407b、407c、407d、407e、411a、411b、411c、414a、414b、414c、414d、414e、414f、414g、414h、420、421、608、682としては、導電性を有する金属膜、可視光を反射する機能を有する導電膜、または可視光を透過する機能を有する導電膜を用いればよい。
図26において、絶縁膜404、406、408、410a、410b、410c、412、413、416、418、606、663、666、668、681としては、絶縁性の無機材料、絶縁性の有機材料、または絶縁性の無機材料と絶縁性の有機材料とを含む絶縁性の複合材料を用いることができる。図27において、絶縁膜404、406、408、410a、410b、410c、412、413、416、418、422、606、663、666、668、681としては、絶縁性の無機材料、絶縁性の有機材料、または絶縁性の無機材料と絶縁性の有機材料とを含む絶縁性の複合材料を用いることができる。
金属酸化物膜409a、409b、409cは、In−M−Zn酸化物(MはAl、Ga、Y、またはSn)等の金属酸化物で形成される。また、金属酸化物膜409a、409b、409cとして、In−Ga酸化物、In−Zn酸化物を用いてもよい。
液晶層620としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等が挙げられる。または、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す液晶材料を用いてもよい。または、ブルー相を示す液晶材料を用いてもよい。
EL層419としては、少なくとも発光材料を有する。当該発光材料としては、有機化合物、または量子ドットなどの無機化合物が挙げられる。
配向膜618a、618bとしては、ポリイミド等を含む材料を用いることができる。例えば、ポリイミド等を含む材料が、所定の方向に配向するようにラビング処理または光配向処理を行えばよい。
遮光膜602、662は、所謂ブラックマトリクスとしての機能を有する。遮光膜602、662としては、光の透過を妨げる材料を用いればよい。当該光の透過を妨げる材料としては、金属材料、または黒色顔料を含んだ有機樹脂材料等が挙げられる。
着色膜604は、所謂カラーフィルタとしての機能を有する。着色膜604としては、所定の色の光を透過する材料(例えば、青色の光を透過する材料、緑色の光を透過する材料、赤色の光を透過する材料、黄色の光を透過する材料または白色の光を透過する材料など)を用いればよい。
構造体610a、610bは、構造体610a、610bを挟む構成の間に所定の間隙を設ける機能を有する。構造体610a、610bとしては、有機材料、無機材料、または有機材料と無機材料との複合材料を用いることができる。当該無機材料及び当該有機材料としては、絶縁膜404、406、408、410a、410b、410c、412、413、416、418、422、606に列挙した材料を用いることができる。
機能膜626としては、偏光板、位相差板、拡散フィルム、反射防止フィルムまたは集光フィルム等を用いることができる。また、機能膜626として、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜など用いてもよい。
封止材454としては、無機材料、有機材料、または無機材料と有機材料との複合材料等を用いることができる。上述の有機材料としては、例えば、熱溶融性の樹脂または硬化性の樹脂を含む有機材料が挙げられる。また、封止材454としては、樹脂材料を含む接着剤(反応硬化型の接着剤、光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤等)を用いてもよい。また、上述の樹脂材料としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂、イミド系樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)系樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)系樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)系樹脂等が挙げられる。
シール材622としては、封止材454に列挙した材料を用いることができる。また、シール材622としては、上述の材料に加え、ガラスフリット等の材料を用いてもよい。シール材622に用いる材料としては、水分や酸素を透過しない材料を用いると好適である。
図26において、電極664、665、667としては、先に記載の導電膜402、403a、403b、403c、405a、405b、405c、405d、407a、407b、407c、407d、407e、411a、411b、411c、414a、414b、414c、414d、414e、414f、414g、414h、417、420、608に列挙した材料を用いることができる。図27において、電極664、665、667としては、先に記載の導電膜402、403a、403b、403c、405a、405b、405c、405d、407a、407b、407c、407d、407e、411a、411b、411c、414a、414b、414c、414d、414e、414f、414g、414h、417、420、421、608に列挙した材料を用いることができる。また、電極664、665、667には、導電性のナノワイヤを用いてもよい。当該ナノワイヤは、直径の平均値が1nm以上100nm以下、好ましくは5nm以上50nm以下、より好ましくは5nm以上25nm以下の大きさとすればよい。また、上記ナノワイヤとしては、Agナノワイヤ、Cuナノワイヤ、またはAlナノワイヤ等の金属ナノワイヤ、あるいは、カーボンナノチューブなどを用いればよい。例えば、電極664、665、667のいずれか一つあるいは全部にAgナノワイヤを用いる場合、可視光における光透過率を89%以上、シート抵抗値を40Ω/□以上100Ω/□以下とすることができる。
本実施の形態では、光を射出する機能、すなわち発光機能を有する表示素子について、詳細に説明を行う。
図60は、実施の形態1に示す表示素子12を詳細に説明する断面図である。
導電膜417R、導電膜417G、導電膜417B、及び導電膜420としては、それぞれ、実施の形態1に示す、導電膜402、403a、403b、403c、405a、405b、405c、405d、407a、407b、407c、407d、407e、411a、411b、411c、414a、414b、414c、414d、414e、414f、414g、414h、417、420、608、682に列挙した材料を用いればよい。特に、導電膜417R、導電膜417G、及び導電膜417Bとしては、ITO、またはITSOを用いると好適である。また、導電膜420としては、AlまたはAgを含む反射率の高い金属膜を用いると好適である。
絶縁膜418としては、それぞれ、実施の形態1に示す、絶縁膜404、406、408、410a、410b、410c、412、413、416、418、421、606、663、666、668、681に列挙した材料を用いればよい。
発光層419EML(R)の発光は、赤色の波長領域にピークを有する。また、発光層419EML(G)の発光は、緑色の波長領域にピークを有する。また、発光層419EML(B)の発光は、青色の波長領域にピークを有する。例えば、発光層419EML(R)及び発光層419EML(G)には燐光材料を用い、発光層419EML(B)には蛍光材料を用いると好適である。また発光層419EML(R)及び発光層419EML(G)は、燐光材料に加えて、電子輸送性材料または正孔輸送性材料の一方または双方を含んで構成される。また発光層419EML(B)は、蛍光材料に加えて、電子輸送性材料または正孔輸送性材料の一方または双方を含んで構成される。
燐光材料としては、イリジウム、ロジウム、または白金系の有機金属錯体、あるいは金属錯体が挙げられ、中でも有機イリジウム錯体、例えばイリジウム系オルトメタル錯体が好ましい。オルトメタル化する配位子としては4H−トリアゾール配位子、1H−トリアゾール配位子、イミダゾール配位子、ピリジン配位子、ピリミジン配位子、ピラジン配位子、あるいはイソキノリン配位子などが挙げられる。金属錯体としては、ポルフィリン配位子を有する白金錯体などが挙げられる。
蛍光材料としては、特に限定はないが、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、スチルベン誘導体、アクリドン誘導体、クマリン誘導体、フェノキサジン誘導体、フェノチアジン誘導体などが好ましく、例えば以下の材料を用いることができる。
発光層では、発光材料をホスト材料に分散して用いると好ましい。この場合、ホスト材料は発光材料より重量比で多く存在する。ホスト材料としては、様々な材料を用いることができる。例えば、正孔を輸送する機能を有する材料(正孔輸送性材料)や電子を輸送する機能を有する材料(電子輸送性材料)などを用いることができる。また、正孔輸送性および電子輸送性を有するバイポーラ性材料も用いることができる。
正孔注入層419HILは、正孔輸送性の高い正孔輸送層419HTLを介して発光層419EML(R)、発光層419EML(G)、及び発光層419EML(B)に正孔を注入する層であり、正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含む層である。正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含むことで、アクセプター性物質により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔が発生し、正孔輸送層419HTLを介して発光層419EML(R)、発光層419EML(G)、及び発光層419EML(B)に正孔が注入される。なお、正孔輸送層419HTLは、正孔輸送性材料を用いて形成される。
電子輸送層419ETLとしては、先に示す発光層419EML(R)、発光層419EML(G)、及び発光層419EML(B)に用いることのできる電子輸送性材料と同様の材料を用いればよい。
電子注入層419EILは、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層419EILには、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF2)、リチウム酸化物(LiOx)等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム(ErF3)のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層419EILにエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。
次に、本発明の一態様の表示素子12の作製方法について、図61及び図62を用いて以下説明を行う。
第1のステップは、各発光素子の下部電極として機能する導電膜(導電膜417R、導電膜417G、及び導電膜417B)と、各発光素子の導電膜の端部を覆う絶縁膜418と、を形成する工程である(図61(A)参照)。
第2のステップは、導電膜(導電膜417R、導電膜417G、及び導電膜417B)、及び絶縁膜418上に正孔注入層419HIL及び正孔輸送層419HTLを形成する工程である(図61(B)参照)。
第3のステップは、シャドウマスク481を用いて、発光層419EML(R)を形成する工程である(図61(C)参照)。
第4のステップは、正孔輸送層419HTL上に発光層419EML(G)を形成する工程である(図62(A)参照)。
第5のステップは、正孔輸送層419HTL、発光層419EML(R)、及び419EML(G)上に、発光層419EML(B)、電子輸送層419ETL、電子注入層419EIL、及び導電膜420を形成する工程である(図62(B)参照)。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に用いることのできるトランジスタについて、詳細に説明する。
図63(A)は、トランジスタ100の上面図であり、図63(B)は図63(A)の一点鎖線X1−X2間の断面図であり、図63(C)は図63(A)の一点鎖線Y1−Y2間の断面図である。なお、図63(A)では、明瞭化のため、絶縁膜110などの構成要素を省略して図示している。なお、トランジスタの上面図においては、以降の図面においても図63(A)と同様に、構成要素の一部を省略して図示する場合がある。また、一点鎖線X1−X2方向をチャネル長(L)方向、一点鎖線Y1−Y2方向をチャネル幅(W)方向と呼称する場合がある。
基板102としては、様々な基板を用いることができ、特定のものに限定されることはない。基板102の材料としては、実施の形態1に示す基板401、452、652、670と同様の材料を用いることができる。
絶縁膜104としては、スパッタリング法、CVD法、蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD)法、印刷法、塗布法等を適宜用いて形成することができる。また、絶縁膜104としては、例えば、酸化物絶縁膜または窒化物絶縁膜を単層または積層して形成することができる。なお、金属酸化物膜108との界面特性を向上させるため、絶縁膜104において少なくとも金属酸化物膜108と接する領域は酸化物絶縁膜で形成することが好ましい。また、絶縁膜104として加熱により酸素を放出する酸化物絶縁膜を用いることで、加熱処理により絶縁膜104に含まれる酸素を、金属酸化物膜108に移動させることが可能である。
金属酸化物膜108としては、実施の形態1に示す金属酸化物膜409a、409b、409cと同様の材料を用いることができる。
絶縁膜110は、トランジスタ100のゲート絶縁膜として機能する。また、絶縁膜110は、金属酸化物膜108、特にチャネル領域108iに酸素を供給する機能を有する。例えば、絶縁膜110としては、酸化物絶縁膜または窒化物絶縁膜を単層または積層して形成することができる。なお、金属酸化物膜108との界面特性を向上させるため、絶縁膜110において、金属酸化物膜108と接する領域は、少なくとも酸化物絶縁膜を用いて形成することが好ましい。絶縁膜110として、例えば酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコンなどを用いればよい。
絶縁膜116は、窒素または水素を有する。また、絶縁膜116は、フッ素を有していてもよい。絶縁膜116としては、例えば、窒化物絶縁膜が挙げられる。該窒化物絶縁膜としては、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化フッ化シリコン、フッ化窒化シリコン等を用いて形成することができる。絶縁膜116に含まれる水素濃度は、1×1022atoms/cm3以上であると好ましい。また、絶縁膜116は、金属酸化物膜108のソース領域108s、及びドレイン領域108dと接する。したがって、絶縁膜116と接するソース領域108s、及びドレイン領域108d中の不純物(窒素または水素)濃度が高くなり、ソース領域108s、及びドレイン領域108dのキャリア密度を高めることができる。
絶縁膜118としては、酸化物絶縁膜を用いることができる。また、絶縁膜118としては、酸化物絶縁膜と、窒化物絶縁膜との積層膜を用いることができる。絶縁膜118として、例えば酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウムまたはGa−Zn酸化物などを用いればよい。
導電膜112、120a、120bとしては、スパッタリング法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD)法、熱CVD法等を用いて形成することができる。また、導電膜112、120a、120bとしては、実施の形態1に示す、図26における導電膜402、403a、403b、403c、405a、405b、405c、405d、407a、407b、407c、407d、407e、411a、411b、411c、414a、414b、414c、414d、414e、414f、414g、414h、417、420、608、及び図27における導電膜402、403a、403b、403c、405a、405b、405c、405d、407a、407b、407c、407d、407e、411a、411b、411c、414a、414b、414c、414d、414e、414f、414g、414h、417、420、422、608と同様の材料を用いることができる。
次に、図63(A)(B)(C)に示すトランジスタと異なる構成について、図64(A)(B)(C)を用いて説明する。
次に、図64(A)(B)(C)に示すトランジスタと異なる構成について、図65乃至図70を用いて説明する。
ここで、絶縁膜104、金属酸化物膜108_1、108_2、108_3、及び絶縁膜110のバンド構造、絶縁膜104、金属酸化物膜108_2、108_3、及び絶縁膜110のバンド構造、並びに絶縁膜104、金属酸化物膜108_1、108_2のバンド構造について、図70(A)(B)(C)を用いて説明する。なお、図70(A)(B)(C)は、チャネル領域108iにおけるバンド構造である。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に用いることのできるトランジスタについて、詳細に説明する。
図71(A)は、トランジスタ300Aの上面図であり、図71(B)は、図71(A)に示す一点鎖線X1−X2間における切断面の断面図に相当し、図71(C)は、図71(A)に示す一点鎖線Y1−Y2間における切断面の断面図に相当する。なお、図71(A)において、煩雑になることを避けるため、トランジスタ300Aの構成要素の一部(ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜等)を省略して図示している。また、一点鎖線X1−X2方向をチャネル長方向、一点鎖線Y1−Y2方向をチャネル幅方向と呼称する場合がある。なお、トランジスタの上面図においては、以降の図面においても図71(A)と同様に、構成要素の一部を省略して図示する場合がある。
図72(A)は、トランジスタ300Bの上面図であり、図72(B)は、図72(A)に示す一点鎖線X1−X2間における切断面の断面図に相当し、図72(C)は、図72(A)に示す一点鎖線Y1−Y2間における切断面の断面図に相当する。
図73(A)は、トランジスタ300Cの上面図であり、図73(B)は、図73(A)に示す一点鎖線X1−X2間における切断面の断面図に相当し、図73(C)は、図73(A)に示す一点鎖線Y1−Y2間における切断面の断面図に相当する。
図74(A)は、トランジスタ300Dの上面図であり、図74(B)は、図74(A)に示す一点鎖線X1−X2間における切断面の断面図に相当し、図74(C)は、図74(A)に示す一点鎖線Y1−Y2間における切断面の断面図に相当する。
また、図71(A)(B)(C)に示すトランジスタ300Aが有する金属酸化物膜308を複数の積層構造としてもよい。その場合の一例を図75(A)(B)(C)(D)に示す。
<CAC−OSの構成>
本実施の形態では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるCAC(Cloud−Aligned Composite)−OSの構成について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を有する表示モジュール及び電子機器について、図76乃至図79を用いて説明を行う。
図76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が接続されたタッチパネル8004、FPC8005が接続された表示パネル8006、フレーム8009、プリント基板8010、バッテリ8011を有する。
図77(A)乃至図77(E)、及び図78(A)乃至図78(E)は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体9000、表示部9001、カメラ9002、スピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチ、又は操作スイッチを含む)、接続端子9006、センサ9007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン9008等を有する。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を有する情報処理装置の構成について、図80(A)(B)を参照して説明する。
情報処理装置9600は、演算装置9610と、入出力装置9620とを有する。
演算装置9610は、演算部9611と、記憶部9612と、伝送路9614と、入出力インターフェース9615と、を有する。
演算部9611は、プログラムを実行する機能を有する。
記憶部9612は、演算部9611が実行するプログラム、初期情報、設定情報または画像等を記憶する機能を有する。具体的には、ハードディスク、フラッシュメモリまたは酸化物半導体を含むトランジスタを用いたメモリ等を用いることができる。
演算部9611が実行するプログラムは、例えば、以下の3つのステップを有する。図80(B)を用いて、3つのステップについて説明する。
入出力インターフェース9615は、端子または配線を有する。また、入出力インターフェース9615は、情報を供給する機能と、情報を供給される機能とを有する。例えば、入出力インターフェース9615は、伝送路9614及び入出力装置9620のいずれか一方または双方と電気的に接続することができる。
伝送路9614は配線を有する。また、伝送路9614は、情報を供給する機能と、情報を供給される機能とを有する。例えば、伝送路9614は、演算部9611、記憶部9612または入出力インターフェース9615と電気的に接続することができる。
入出力装置9620は、表示部9630と、入力部9640と、検知部9650と、通信部9690と、を有する。
表示部9630は表示パネルを有する。当該表示パネルは、画素を有し、画素は反射型の表示素子と、透過型の発光素子とを有する構成とすればよい。また、画像情報を用いて反射型の表示素子の反射率を高め、表示する画像の輝度を高めることができる。または、画像情報を用いて発光素子の輝度を高め、表示する画像の輝度を高めることができる。すなわち、表示部9630に、本発明の一態様の表示装置を好適に用いることができる。
入力部9640は入力パネルを有する。例えば、入力パネルは、近接センサを有する。当該近接センサは、ポインタ9682を検知する機能を有する。なお、ポインタ9682は、指やスタイラスペン等を用いればよい。また、当該スタイラスペンとしては、発光ダイオード等の発光素子、金属片またはコイル等用いればよい。
検知部9650としては、環境の明るさを検知する照度センサや人感センサ等を用いればよい。
通信部9690は、ネットワークに情報を供給し、ネットワークから情報を取得する機能を有する。
11 表示素子
11d 表示領域
12 表示素子
12d 表示領域
12B 発光素子
12G 発光素子
12R 発光素子
100 トランジスタ
100A トランジスタ
100F トランジスタ
100G トランジスタ
100H トランジスタ
100J トランジスタ
100K トランジスタ
102 基板
104 絶縁膜
106 導電膜
108 金属酸化物膜
108_1 金属酸化物膜
108_2 金属酸化物膜
108_3 金属酸化物膜
108d ドレイン領域
108i チャネル領域
108s ソース領域
110 絶縁膜
112 導電膜
116 絶縁膜
118 絶縁膜
120a 導電膜
120b 導電膜
141a 開口部
141b 開口部
143 開口部
300A トランジスタ
300B トランジスタ
300C トランジスタ
300D トランジスタ
300E トランジスタ
300F トランジスタ
302 基板
304 導電膜
306 絶縁膜
307 絶縁膜
308 金属酸化物膜
308_1 金属酸化物膜
308_2 金属酸化物膜
308_3 金属酸化物膜
312a 導電膜
312b 導電膜
314 絶縁膜
316 絶縁膜
318 絶縁膜
320a 導電膜
320b 導電膜
341a 開口部
341b 開口部
342a 開口部
342b 開口部
342c 開口部
401 基板
402 導電膜
403a 導電膜
403b 導電膜
403c 導電膜
404 絶縁膜
404a ゲートドライバ回路部
405a 導電膜
405b 導電膜
405c 導電膜
405d 導電膜
406 絶縁膜
407a 導電膜
407b 導電膜
407c 導電膜
407d 導電膜
407e 導電膜
407f 導電膜
407g 導電膜
408 絶縁膜
409a 金属酸化物膜
409b 金属酸化物膜
409c 金属酸化物膜
410a 絶縁膜
410b 絶縁膜
410c 絶縁膜
411a 金属酸化物膜
411b 金属酸化物膜
411c 金属酸化物膜
412 絶縁膜
413 絶縁膜
414a 導電膜
414b 導電膜
414c 導電膜
414d 導電膜
414e 導電膜
414f 導電膜
414g 導電膜
414h 導電膜
416 絶縁膜
417 導電膜
417B 導電膜
417G 導電膜
417R 導電膜
418 絶縁膜
419 EL層
420 導電膜
421 導電膜
422 絶縁膜
450 開口部
452 基板
454 封止材
481 シャドウマスク
482 開口部
500 表示装置
502 画素部
504a ゲートドライバ回路部
504b ゲートドライバ回路部
506 ソースドライバ回路部
508a 外部回路
508b 外部回路
602 遮光膜
604 着色膜
606 絶縁膜
608 導電膜
610a 構造体
610b 構造体
618a 配向膜
618b 配向膜
620 液晶層
622 シール材
624 導電体
626 機能膜
652 基板
662 遮光膜
663 絶縁膜
664 電極
665 電極
666 絶縁膜
667 電極
668 絶縁膜
670 基板
672 基板
674 接着材
681 絶縁膜
682 導電膜
691 タッチパネル
692 タッチパネル
693 タッチパネル
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
8009 フレーム
8010 プリント基板
8011 バッテリ
9000 筐体
9001 表示部
9002 カメラ
9003 スピーカ
9005 操作キー
9006 接続端子
9007 センサ
9008 マイクロフォン
9050 操作ボタン
9051 情報
9052 情報
9053 情報
9054 情報
9055 ヒンジ
9100 テレビジョン装置
9101 携帯情報端末
9102 携帯情報端末
9103 携帯情報端末
9104 携帯情報端末
9200 携帯情報端末
9201 携帯情報端末
9202 携帯情報端末
9500 表示装置
9501 表示パネル
9502 表示領域
9503 領域
9511 軸部
9512 軸受部
9600 情報処理装置
9610 演算装置
9611 演算部
9612 記憶部
9614 伝送路
9615 入出力インターフェース
9620 入出力装置
9630 表示部
9640 入力部
9650 検知部
9681 領域
9682 ポインタ
9690 通信部
Claims (15)
- 第1の画素と、第2の画素とを有する表示装置であって、
前記第1の画素と、前記第2の画素とは、隣接して設けられ、
前記第1の画素及び前記第2の画素は、第1の表示領域と、第2の表示領域とを、それぞれ有し、
前記第1の表示領域は、入射する光を反射する機能を有し、
前記第2の表示領域は、前記第1の表示領域の内側に設けられ、且つ光を射出する機能を有し、
前記第2の表示領域は少なくとも3組以上の平行な辺を有し、
前記第1の画素が有する第2の表示領域と、前記第2の画素が有する第2の表示領域とは、前記第1の表示領域の内側に設けられる位置が異なる、表示装置。 - 第1の画素と、第2の画素と、第3の画素とを有する表示装置であって、
前記第1の画素と、前記第2の画素とは、隣接して設けられ、
前記第1の画素と、前記第3の画素とは、隣接して設けられ、
前記第1の画素、前記第2の画素及び前記第3の画素は、第1の表示領域と、第2の表示領域とを、それぞれ有し、
前記第1の表示領域は、光を反射する機能を有し、
前記第2の表示領域は、前記第1の表示領域の内側に設けられ、且つ光を射出する機能を有し、
前記第1の画素が有する第2の表示領域と、前記第2の画素が有する第2の表示領域とは、それぞれ前記第1の表示領域の内側に設けられる位置が同じであり、
前記第1の画素が有する第2の表示領域と、前記第3の画素が有する第2の表示領域とは、それぞれ前記第1の表示領域の内側に設けられる位置が異なり、
前記第2の表示領域は少なくとも3組の平行な辺を有する、表示装置。 - 第1の画素と、第2の画素と、第3の画素とを有する表示装置であって、
前記第1の画素と、前記第2の画素とは、隣接して設けられ、
前記第1の画素と、前記第3の画素とは、隣接して設けられ、
前記第1の画素、前記第2の画素及び前記第3の画素は、第1の表示領域と、第2の表示領域とを、それぞれ有し、
前記第1の表示領域の上面方向から見て、前記第1の表示領域の、外周部の内側に、前記第2の表示領域が設けられ、
前記第2の表示領域が設けられる位置は、
前記第1の画素が有する前記第2の表示領域と、前記第2の画素が有する前記第2の表示領域とで異なり、
前記第1の画素が有する前記第2の表示領域と、前記第3の画素が有する前記第2の表示領域とで同じであり、
前記第2の表示領域は、平面形状が菱形である、表示装置。 - 第1の画素と、第2の画素と、第4の画素とを有する表示装置であって、前記第1の画素と、前記第2の画素の配列する方向と平行となる直線方向をX軸とし、
前記第2の画素は、前記第1の画素に対して、前記X軸方向に隣接して設けられ、
前記第4の画素は、前記第1の画素に対して、前記X軸方向に第2の画素とは逆側に隣接して設けられ、
前記第4の画素は、第1の表示領域と、第2の表示領域とを有し、
前記第1の表示領域の上面方向から見て、前記第1の表示領域の、画素配列面内の水平面内の外周部の内側に、前記第2の表示領域が設けられ、
前記第2の表示領域が設けられる位置は、前記第1の画素が有する前記第2の表示領域と、前記第4の画素が有する前記第2の表示領域とで異なり、
前記第2の画素が有する前記第2の表示領域と、前記第4の画素が有する前記第2の表示領域とで同じであり、
前記第2の表示領域の平面形状である菱形は、2つの平行な辺を1組として2組の辺を有し、
前記第1の画素が有する前記第2の表示領域の有する1組の平行な2つの辺は、前記第1の画素が有する前記第2の表示領域の中心位置と、前記第2の画素が有する前記第2の表示領域の中心位置とを結ぶ直線とそれぞれ平行であり、
前記第1の画素が有する前記第2の表示領域の有する他の1組の平行な2つの辺は、前記第1の画素が有する前記第2の表示領域の中心位置と、前記第4の画素が有する前記第2の表示領域の中心位置とを結ぶ直線とそれぞれ平行である、表示装置。 - 請求項3または請求項4において、
前記第1の表示領域は、光を反射する機能を有し、
前記第2の表示領域は、光を射出する機能を有する、表示装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項において、
前記表示装置は、第1の表示素子と、第2の表示素子と、を有し、
前記第1の表示素子は、前記第1の表示領域と重なる位置に設けられ、
前記第2の表示素子は、前記第2の表示領域と重なる位置に設けられる、表示装置。 - 請求項6において、
前記第1の表示素子は、液晶層を有し、
前記第2の表示素子は、発光層を有する、表示装置。 - 請求項6または請求項7において、
前記第1の画素が有する第2の表示素子と、前記第2の画素が有する第2の表示素子とは、発光色が異なる、表示装置。 - 請求項6または請求項7において、
前記第1の画素が有する第2の表示素子と、前記第2の画素が有する第2の表示素子とは、発光層の構造が同じであり、
前記第1の画素が有する第2の表示素子と、前記第3の画素が有する第2の表示素子とは、発光層の構造が異なる、表示装置。 - 請求項6乃至請求項9のいずれか一項において、
前記第1の表示素子は、第1のトランジスタに電気的に接続され、
前記第2の表示素子は、第2のトランジスタに電気的に接続され、
前記第1の表示素子および前記第2の表示素子はそれぞれ独立に制御される、表示装置。 - 請求項10において、
前記第2の表示領域は、前記第1のトランジスタと接続される配線、および前記第2のトランジスタと接続される配線と重畳しない、表示装置。 - 請求項10または請求項11において、
前記第2の表示素子は、前記第2のトランジスタ側に向けて発光できる、表示装置。 - 請求項10乃至請求項12のいずれか一項において、
前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタは、半導体層に金属酸化物膜を有する、表示装置。 - 請求項1乃至請求項13のいずれか一項に記載の表示装置と、タッチセンサと、を有する、表示モジュール。
- 請求項1乃至請求項13のいずれか一項に記載の表示装置、または請求項14に記載の表示モジュールと、バッテリと、を有する、電子機器。
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