KR102359245B1 - 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 편리성이 높은 전자 기기를 제공한다. 사용자가 표시 정보를 쉽게 읽어낼 수 있는 전자 기기를 제공한다. 사용자가 정보를 읽어내기 위한 동작을 줄인다.
전자 기기가 갖는 하우징은 하우징의 정면에 위치하는 제 1 부분, 하우징의 측면에 위치하는 제 2 부분, 제 1 밴드 장착부, 및 제 2 밴드 장착부를 갖는다. 제 2 부분은 화상을 표시하는 기능을 갖는다. 제 1 밴드 장착부는 하우징의 정면 측으로부터 보아 위쪽에 위치하는 측면에 위치한다. 제 2 부분과, 제 2 밴드 장착부는 하우징의 정면으로부터 보아 아래쪽에 위치하는 측면에 위치한다. 제 1 부분은 화상을 표시하는 기능을 갖는다. 또는 시침, 분침, 및 초침 중 적어도 하나를 갖는다.
전자 기기가 갖는 하우징은 하우징의 정면에 위치하는 제 1 부분, 하우징의 측면에 위치하는 제 2 부분, 제 1 밴드 장착부, 및 제 2 밴드 장착부를 갖는다. 제 2 부분은 화상을 표시하는 기능을 갖는다. 제 1 밴드 장착부는 하우징의 정면 측으로부터 보아 위쪽에 위치하는 측면에 위치한다. 제 2 부분과, 제 2 밴드 장착부는 하우징의 정면으로부터 보아 아래쪽에 위치하는 측면에 위치한다. 제 1 부분은 화상을 표시하는 기능을 갖는다. 또는 시침, 분침, 및 초침 중 적어도 하나를 갖는다.
Description
본 발명의 일 형태는 표시 장치를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 형태는 상술한 기술 분야에 한정되지 않는다. 본 명세서 등에서 기재하는 본 발명의 일 형태의 기술분야로서는, 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 축전 장치, 기억 장치, 전자 기기, 조명 장치, 입력 장치, 입출력 장치, 이들의 구동 방법, 또는, 이들의 제조 방법을 일례로 들 수 있다.
스마트폰이나 태블릿 단말 등으로 대표되는 휴대 정보 단말이 활발히 개발되고 있다. 또한, 이와 같은 휴대 정보 단말은 경량, 소형인 것이 요구되고 있다.
특히, 근년에 들어, 장착형 전자 기기(웨어러블 기기라고도 함)의 개발이 활발하다. 웨어러블 기기의 일례로서, 팔에 장착하는 손목시계형의 기기, 머리에 장착하는 안경형의 기기, 목에 장착하는 목걸이형의 기기 등을 들 수 있다. 예를 들어, 손목시계형 기기는 기존의 시계에서의 문자반 대신 소형 디스플레이를 구비하여 시각 이외에도 다양한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 이와 같은 웨어러블 기기는 의료용이나, 건강 상태의 자기 관리 등의 용도로도 주목받고 있으며, 실용화가 진행되고 있다.
표시 장치로서는, 대표적으로 유기 EL(Electro Luminescence) 소자나 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode) 등의 발광 소자를 구비한 발광 장치, 액정 표시 장치, 및 전기 영동 방식 등에 의하여 표시를 수행하는 전자 페이퍼 등을 들 수 있다.
특허문헌 1에는, 유기 EL 소자가 적용된 플렉시블 발광 장치가 기재되어 있다.
본 발명의 일 형태는 편리성이 높은 전자 기기를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 사용자가 표시 정보를 읽어내기 쉬운 전자 기기를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 사용자가 정보를 읽어내기 위한 동작을 줄이는 것을 과제 중 하나로 한다.
또는, 본 발명의 일 형태는 외광에 상관없이 높은 시인성을 구현한 전자 기기를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 소비전력이 저감된 전자 기기를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또한, 원활한 동영상의 표시와, 눈에 착한 정지 화상의 표시의 양쪽을 행할 수 있는 전자 기기를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 신규 전자 기기를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
본 발명의 일 형태는 하우징을 갖는 전자 기기이다. 하우징은 제 1 부분, 제 2 부분, 제 1 밴드 장착부, 및 제 2 밴드 장착부를 갖는다. 제 1 부분은 하우징의 정면에 위치한다. 제 2 부분은 화상을 표시하는 기능을 갖는다. 제 2 부분, 제 1 밴드 장착부, 및 제 2 밴드 장착부는 각각 하우징의 측면에 위치한다. 제 1 밴드 장착부는 하우징의 정면 측으로부터 보아 위쪽에 위치하는 측면에 위치한다. 제 2 부분과, 제 2 밴드 장착부는 하우징의 정면 측으로부터 보아 아래쪽에 위치하는 측면에 위치한다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 하우징을 갖는 전자 기기이다. 하우징은 제 1 부분, 제 2 부분, 제 1 밴드 장착부, 및 제 2 밴드 장착부를 갖는다. 제 1 부분은 하우징의 정면에 위치한다. 제 2 부분은 화상을 표시하는 기능을 갖는다. 제 2 부분, 제 1 밴드 장착부, 및 제 2 밴드 장착부는 각각 하우징의 측면에 위치한다. 제 1 밴드 장착부와 제 2 밴드 장착부는 하우징의 측면을 관통하는 제 1 직선상에 서로 대향하는 위치에 제공된다. 제 2 부분은 제 1 직선과 하우징의 측면이 교차되는 교점 중, 제 2 밴드 장착부 측의 제 1 점과 중첩된다.
또한, 상기 형태에 있어서, 제 2 부분은, 하우징의 측면을 관통하며, 정면 측으로부터 보아 제 1 직선과 교차되는 제 2 직선과 측면의 2개의 교점 중 한쪽인 제 2 점과 중첩되는 것이 바람직하다. 이때, 제 1 점과, 제 1 직선과 제 2 직선의 교점과 제 2 점이 이루는 각이 45° 이상 270° 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 부분은 시침, 분침, 및 초침 중 적어도 하나를 갖는 것이 바람직하다.
또는, 상기 제 1 부분은 화상을 표시하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하우징 내에 제 1 부분과 중첩되는 표시 패널, 및 제 2 부분과 중첩되는 표시 패널을 갖는 것이 바람직하다.
제 1 부분, 제 2 부분은 각각 화상을 표시하는 기능을 갖고, 이음매 없이 연속하는 구성으로 하여도 좋다. 이때, 제 1 부분 및 제 2 부분과 중첩되고 일부가 만곡된 표시 패널을 갖는 것이 바람직하다.
제 1 부분, 제 2 부분, 또는 제 1 부분과 제 2 부분에 걸쳐 제공되는 표시 패널은 액정 소자, 유기 EL 소자, 무기 EL 소자, LED 소자, 마이크로캡슐, 전기 영동 소자, 일렉트로웨팅 소자, 일렉트로플루이딕(Electrofluidic) 소자, 일렉트로크로믹(Electrochromic) 소자, 및 MEMS 소자에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
또는, 제 1 부분, 제 2 부분, 또는 제 1 부분과 제 2 부분에 걸쳐 제공되는 표시 패널은 제 1 기판과, 제 2 기판과, 제 1 액정 소자와, 제 1 발광 소자와, 제 1 절연층을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 액정 소자는 제 2 기판과 제 1 절연층 사이에 위치하고, 제 1 발광 소자는 제 1 기판과 제 1 절연층 사이에 위치하고, 제 1 액정 소자는 제 2 기판 측에 광을 반사하는 기능을 갖고, 제 1 발광 소자는 제 2 기판 측에 광을 발하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에 따르면 편리성이 높은 전자 기기를 제공할 수 있다. 또는, 사용자가 표시 정보를 읽어내기 쉬운 전자 기기를 제공할 수 있다. 또는, 사용자가 정보를 읽어내기 위한 동작을 줄일 수 있다.
또는, 본 발명의 일 형태는 외광에 상관없이 높은 시인성이 구현된 전자 기기를 제공할 수 있다. 또는, 소비전력이 저감된 전자 기기를 제공할 수 있다. 또는, 원활한 동영상의 표시와, 눈에 착한 정지 화상의 표시의 양쪽을 수행할 수 있는 전자 기기를 제공할 수 있다. 또는, 신규 전자 기기를 제공할 수 있다.
도 1은 전자 기기를 설명하는 도면.
도 2는 전자 기기를 설명하는 도면.
도 3은 전자 기기를 설명하는 도면.
도 4는 전자 기기를 설명하는 도면.
도 5는 전자 기기를 설명하는 도면.
도 6은 전자 기기를 설명하는 도면.
도 7은 전자 기기를 설명하는 도면.
도 8은 전자 기기를 설명하는 블록도.
도 9는 표시 장치의 일례를 도시한 블록도.
도 10은 화소 유닛의 일례를 도시한 도면.
도 11은 화소 유닛의 일례를 도시한 도면.
도 12는 화소 유닛의 일례를 도시한 도면.
도 13은 표시 장치의 일례 및 화소의 일례를 도시한 도면.
도 14는 표시 장치의 화소 회로의 일례를 나타낸 회로도.
도 15는 표시 장치의 화소 회로의 일례를 나타낸 회로도 및 화소의 일례를 도시한 도면.
도 16은 표시 장치의 일례를 도시한 사시도.
도 17은 표시 장치의 일례를 도시한 단면도.
도 18은 표시 장치의 일례를 도시한 단면도.
도 19는 표시 장치의 일례를 도시한 단면도.
도 20은 트랜지스터의 일례를 도시한 단면도.
도 21은 표시 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도.
도 22는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도.
도 23은 표시 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도.
도 24는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도.
도 2는 전자 기기를 설명하는 도면.
도 3은 전자 기기를 설명하는 도면.
도 4는 전자 기기를 설명하는 도면.
도 5는 전자 기기를 설명하는 도면.
도 6은 전자 기기를 설명하는 도면.
도 7은 전자 기기를 설명하는 도면.
도 8은 전자 기기를 설명하는 블록도.
도 9는 표시 장치의 일례를 도시한 블록도.
도 10은 화소 유닛의 일례를 도시한 도면.
도 11은 화소 유닛의 일례를 도시한 도면.
도 12는 화소 유닛의 일례를 도시한 도면.
도 13은 표시 장치의 일례 및 화소의 일례를 도시한 도면.
도 14는 표시 장치의 화소 회로의 일례를 나타낸 회로도.
도 15는 표시 장치의 화소 회로의 일례를 나타낸 회로도 및 화소의 일례를 도시한 도면.
도 16은 표시 장치의 일례를 도시한 사시도.
도 17은 표시 장치의 일례를 도시한 단면도.
도 18은 표시 장치의 일례를 도시한 단면도.
도 19는 표시 장치의 일례를 도시한 단면도.
도 20은 트랜지스터의 일례를 도시한 단면도.
도 21은 표시 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도.
도 22는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도.
도 23은 표시 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도.
도 24는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도.
실시형태에 대하여 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 통상의 기술자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서 본 발명은 이하에 기재된 실시형태의 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다.
또한, 아래에서 설명하는 발명의 구성에 있어서 동일한 부분 또는 같은 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 다른 도면 간에서 공통적으로 사용하고 그 반복 설명을 생략한다. 또한, 같은 기능을 갖는 부분을 가리키는 경우에는 해치 패턴을 동일하게 하고, 특별히 부호를 붙이지 않는 경우가 있다.
또한, 본 명세서에서 설명하는 각 도면에 있어서, 각 구성의 크기, 층 두께, 또는 영역은, 명료화를 위하여 과장되어 있는 경우가 있다. 따라서, 반드시 그 스케일에 한정되는 것이 아니다.
또한, 본 명세서 등에서 "제 1", "제 2" 등의 서수사는 구성 요소의 혼동을 피하기 위하여 붙이는 것이며, 수적으로 한정하는 것이 아니다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 형태는 하우징과, 하우징의 측면에 위치하는 표시부를 갖는 전자 기기이다. 또한, 상기 하우징에는 사용자가 장착하기 위한 밴드(벨트, 또는 스트랩)를 장착하는 부분인, 한 쌍의 밴드 장착부를 갖는다. 본 발명의 일 형태는 웨어러블 기기로서 사용할 수 있다. 적합하게는, 사용자의 팔에 장착할 수 있는 손목시계형의 정보 단말 기기로서 사용할 수 있다.
하우징의 정면에는 시계의 문자반, 또는 화상을 표시할 수 있는 표시부(제 1 표시부라고도 함)를 구비한다. 하우징의 정면에 표시부를 제공하는 경우에는, 표시부가 터치 패널로서 기능하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 형태는 하우징의 측면을 따라 화상을 표시하는 표시부(제 2 표시부라고도 함)를 갖는다. 하우징의 측면에 표시부를 제공함으로써, 상기 표시부에 다양한 정보를 표시할 수 있게 되어 사용자의 편리성을 높일 수 있다.
또한, 제 2 표시부가 터치 패널로서 기능하는 것이 더 바람직하다. 이에 의하여, 하우징의 측면을 입력 장치로서 사용할 수 있다. 사용자는 하우징의 측면을 터치함으로써, 전자 기기를 조작할 수 있다.
예를 들어, 팔에 장착하는 것을 상정한 손목시계형의 기기로 한 경우, 2개의 밴드 장착부는 정면 측으로부터 보아 위쪽과 아래쪽에 위치한다. 더 구체적으로는 하우징의 측면을 관통하는 직선상에 2개의 밴드 장착부가 대향하도록 배치된다. 위쪽에 위치하는 밴드 장착부(제 1 밴드 장착부)에 장착된 밴드(제 1 밴드)는 팔에 찼을 때 새끼손가락 측에 위치하고, 아래쪽에 위치하는 밴드 장착부(제 2 밴드 장착부)에 장착된 밴드(제 2 밴드)는 팔에 찼을 때에 엄지손가락 측(사용자에게 가까운 측)에 위치한다.
특히, 제 2 표시부는 하우징의 측면 중, 제 2 밴드 장착부 측에 위치하는 부분을 갖는 것이 바람직하다. 하우징의 이 부분은 사용자가 의도적으로 보는 동작을 하지 않아도 사용자의 시야에 들어오기 쉬운 부분이다. 예를 들어 걸어갈 때 팔에 눈을 돌리면 시야에 들어오는 부분이고, 또한 데스크 워크를 할 때(책상에 팔을 올린 상태)에 시선을 아래로 향하면 시야에 들어오는 부분이다. 이와 같은 부분에 제 2 표시부가 위치함으로써 사용자는 전자 기기로부터 정보를 얻고자 할 때 손목을 뒤집어 하우징의 정면을 보는 동작을 행하지 않고, 시야를 움직이는 것만으로 자연스럽게 제 2 표시부에 표시되는 정보를 얻을 수 있다.
또한, 제 2 표시부는 하우징의 아래쪽 측면으로부터 왼쪽 측면 또는 오른쪽 측면에 걸쳐 제공되는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 표시부는 하우징의 아래쪽 측면으로부터 왼쪽 측면 또는 오른쪽 측면을 개재(介在)하여 위쪽 측면에 걸쳐 제공되어 있어도 좋다. 이에 의하여, 제 2 표시부의 표시 면적을 크게 할 수 있어, 더 많은 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
예를 들어, 전자 기기를 왼팔(바람직하게는 왼쪽 손목)에 장착하는 것을 상정한 경우에는, 정면 측으로부터 보아, 하우징의 아래쪽 측면으로부터 왼쪽 측면에 걸쳐 제 2 표시부가 제공되어 있는 것이 바람직하다. 전자 기기를 왼팔에 장착한 경우에는, 하우징의 왼쪽 측면의 일부 또한, 사용자가 의도적으로 보는 동작을 하지 않아도 시야에 들어오기 쉬운 부분이다.
한편, 전자 기기를 오른 팔에 장착하는 것을 상정한 경우에는, 정면 측으로부터 보아, 하우징의 아래쪽 측면으로부터 오른쪽 측면에 걸쳐 제 2 표시부가 제공되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 제 2 표시부는 하우징의 오른쪽 측면으로부터 아래쪽 측면을 개재하여 왼쪽면에 걸쳐 제공되어도 좋다. 이에 의하여, 오른팔과 왼팔의 양쪽에 장착하는 것을 상정한 유니버설 디자인을 구현할 수 있다.
또한, 전자 기기의 왼쪽 측면 또는 오른쪽 측면 중, 제 2 표시부가 제공되어 있지 않은 부분에는, 버튼, 조작 스위치, 용두 등을 제공하여도 좋다. 예를 들어 왼쪽팔에 장착하는 것을 상정한 경우에는 하우징의 오른쪽 측면에 이들을 제공하고, 오른쪽 팔에 장착하는 것을 상정한 경우에는, 하우징의 왼쪽 측면에 이들을 제공할 수 있다.
또한, 하우징의 위쪽 측면에 버튼, 조작 스위치, 용두 등을 제공함으로써 오른팔과 왼팔의 양쪽에 장착하는 것을 상정한 유니버설 디자인을 구현할 수 있다.
제 1 표시부 및 제 2 표시부는 액정 소자, 유기 EL 소자, LED 소자, 마이크로캡슐, 전기 영동 소자, 일렉트로 웨팅 소자, 일렉트로플루이딕 소자, 일렉트로크로믹 소자, MEMS 소자로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 액정 소자로서는, 투과형 액정 소자, 반사형 액정 소자, 반투과형 액정 소자 등을 들 수 있다. 특히, 반사형 액정 소자는, 광원을 필요로 하지 않기 때문에 소비전력을 저감할 수 있다. 또한, 액정 소자로서, 네마틱 액정 소자, 콜레스테릭 액정 소자, 강유전성 액정 소자 등 메모리성을 갖는 액정 재료가 적용된 소자를 사용하면, 정지 화상을 표시할 때의 재기록 빈도를 저감할 수 있기 때문에 소비전력을 저감할 수 있다.
특히, 제 1 표시부에, 반사형 소자와, 발광 소자가 혼재된 표시 장치를 적용하는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 외광의 밝기가 밝을 때는, 반사형 소자에 의하여 소비전력이 낮은 표시를 행할 수 있고, 한편 외광의 밝기가 어두울 때는, 발광 소자에 의하여 선명한 표시를 행할 수 있다. 또한, 반사형 소자와 발광 소자에 의하여 동시에 표시를 행함으로써 소비전력이 저감되며 선명한 표시를 행할 수 있다.
또한, 제 2 표시부에도 상술한 반사형 소자와 발광 소자가 혼재된 표시 장치를 적용하는 것이 바람직하다.
제 1 표시부와 제 2 표시부 중 적어도 한쪽에 상기 반사형 소자와 발광 소자가 혼재된 표시 장치를 적용함으로써, 외광의 밝기에 상관없이, 사용자가 시인하기 쉬운 전자 기기를 구현할 수 있다.
여기에서, 제 1 표시부와 제 2 표시부에는, 각각 같은 구성을 갖는 표시 장치를 적용하여도 좋고 각각 상이한 구성을 갖는 표시 장치를 적용하여도 좋다.
예를 들어, 하우징의 정면에 위치하는 제 1 표시부, 및 측면에 위치하는 제 2 표시부 각각에 반사형 소자와 발광 소자가 혼재된 표시 장치를 적용함으로써, 저소비전력이며 시인성이 높은 전자 기기를 구현할 수 있다.
예를 들어, 하우징의 정면에 위치하는 제 1 표시부에, 반사형 소자와, 발광 소자가 혼재된 표시 장치를 적용하여 저소비전력화를 실현하고, 제 2 표시부에는, 발광 소자를 구비한 표시 장치를 적용하여 선명한 표시를 행하는 구성으로 하여도 좋다. 이때, 하우징의 측면에 위치하는 제 2 표시부를 제 1 표시부보다 작은 서브 디스플레이로서 사용하는 경우에는, 표시 면적을 작게 할 수 있기 때문에 소비전력을 억제할 수 있다.
또한, 하우징은 글라스, 베젤, 용두, 크로노 버튼, 러그 등을 가져도 좋다.
아래에서는, 본 발명의 일 형태의 전자 기기의 더 구체적인 예에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
[구성예 1]
도 1의 (A) 및 (B)에, 아래에서 예시하는 전자 기기(10)의 사시도를 도시하였다. 도 1의 (A)는 전자 기기(10)의 정면(주면(主面)), 오른쪽 측면, 및 저면(아래쪽 측면)을 도시하고, 도 1의 (B)는 전자 기기(10)의 정면, 왼쪽 측면, 및 아래쪽 측면을 도시한 것이다.
전자 기기(10)는 하우징(11)을 갖는다. 하우징(11)은 표시부(21), 표시부(22), 밴드 장착부(31), 밴드 장착부(32), 용두(25), 및 버튼(26) 등을 갖는다. 또한, 도 1의 (A) 및 (B)에서는 전자 기기(10)에 밴드(41)와 밴드(42)가 장착되어 있는 예를 도시한 것이다.
표시부(21)는, 하우징(11)의 정면 측에 위치하고, 사용자에 시각 등의 정보를 명시하는 기능을 갖는다. 예를 들어, 표시부(21)에는, 시계의 문자반을 적용하여도 좋고, 동영상이나 정지 화상을 표시할 수 있는 표시 장치를 적용하여도 좋다.
표시부(21)에 표시 장치를 적용하는 경우, 세그먼트 방식의 표시 장치가 적용되어 있어도 좋다. 이에 의하여 디지털 방식의 시계로서 기능시킬 수 있다.
특히, 표시부(21)에 액티브 매트릭스 방식 또는 패시브 매트릭스 방식의 표시 장치를 적용하는 것이 바람직하다. 특히, 표시부(21)에 표시 장치를 적용하는 경우에는 터치 패널로서 기능하는 표시 장치를 적용하는 것이 바람직하다.
하우징(11)의 정면 측에 위치하는 표시부(21)에 아날로그 시계의 문자반을 제공하는 경우, 적어도 시침, 분침, 초침 중 어느 하나를 갖는 구성으로 한다. 또한, 시계의 방식으로서는 쿼츠식인 것이 바람직하지만 기계식이라도 좋다. 쿼츠식을 채용함으로써, 표시부(21)와, 하우징 내의 전자 부품(예를 들어, 표시 패널 등) 사이에서 배터리를 공유할 수 있다. 또한, 기계식을 채용함으로써 시계의 동작에 전력을 필요로 하지 않기 때문에 배터리의 충전 잔량이 부족한 경우에도 시계로서 기능시킬 수 있다. 또한, 시계의 방식으로서 배터리를 동력으로 하는 쿼츠식과, 태엽의 복원력을 동력으로 하는 기계식을 겸비하여 2개의 동력을 이용할 수 있는 하이브리드 방식을 사용하여도 좋다.
표시부(22)는 하우징(11)의 측면의 일부에 제공되고, 화상을 표시하는 기능을 갖는다. 표시부(22)는 세그먼트 방식의 표시 장치가 적용되어도 좋지만 액티브 매트릭스 방식 또는 패시브 매트릭스 방식의 표시 장치를 적용하는 것이 바람직하다. 특히 표시부(22)에 터치 패널로서 기능하는 표시 장치를 적용하는 것이 바람직하다.
밴드 장착부(31)는 하우징(11)의 위쪽 측면에 위치하고, 밴드 장착부(32)는 하우징(11)의 아래쪽 측면(저면)에 위치한다. 밴드 장착부(31)와 밴드 장착부(32)는 표시부(21)를 개재하여 대향하는 위치에 제공되어 있다. 또한, 도 1의 (A) 및 (B)에서는 밴드 장착부(31)와 밴드 장착부(32)가 하우징(11)에 제공된 오목부로서 도시되었지만, 그 형태는 이에 한정되지 않고, 밴드(41) 또는 밴드(42)를 고정할 수 있는 기구를 가지면 된다. 예를 들어, 밴드(41) 및 밴드(42)와 하우징(11)을 스프링바에 의하여 연결하는 구성인 경우에는 밴드 장착부(31)와 밴드 장착부(32)는 적어도 상기 스프링바를 장착하는 한 쌍의 축수부(軸受部)를 갖는 구성으로 할 수 있다.
또한, 하우징(11)과 밴드(41), 또는 하우징(11)과 밴드(42)는 착탈 못하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 밴드(41)와, 밴드(42)와, 하우징(11)이 일체가 되어 경계가 명료하지 않은 구성으로 할 수도 있다. 그 경우에는 적어도 휠 수 있는 부분을 밴드(41) 또는 밴드(42)로 한다.
여기에서, 본 명세서 등에서는 전자 기기(10)를 정면 측(표시부(21) 측)으로부터 보았을 때, 밴드(41)가 제공되어 있는 방향을 위쪽으로 하고, 밴드(42)가 제공되어 있는 방향을 아래쪽으로 한다.
또한, 표시부(21)에 표시되는 화상 또는 문자반 등의 방향은 이에 한정되지 않고 기울여도 좋다. 예를 들어, 표시부(21)에 표시 장치를 적용하고, 전자 기기(10)가 하우징(11)의 기울기 등의 자세를 검출하는 기능을 갖는 경우에는 하우징(11)의 자세에 따라 표시되는 화상의 방향을 변화시켜도 좋다.
용두(25) 및 버튼(26)은 유저 인터페이스의 하나로서 기능한다. 사용자는 예를 들어, 용두(25) 또는 버튼(26)을 밀어 넣거나, 당기거나, 돌리거나, 상하 또는 앞뒤 방향으로 슬라이드시키는 등의 조작을 행할 수 있다. 전자 기기(10)는 이와 같은 조작에 연동하여 전원의 온, 오프 동작, 애플리케이션의 기동이나 전환, 또는 그 외의 조작을 행할 수 있다. 또한, 여기에서는 하우징(11)에 용두(25) 하나, 버튼(26) 2개가 제공된 예를 나타내었지만 이 외에도 스위치 등을 가져도 좋다.
여기에서, 밴드(41)와 밴드(42)를 사용자의 팔에 찼을 때 밴드(41)는 새끼손가락 측에 위치하고 밴드(42)는 엄지손가락 측(사용자에게 가까운 측)에 위치한다.
표시부(22)는 하우징(11)의 측면 중 밴드(42) 측(즉, 밴드 장착부(32) 측)에 위치한다. 이에 의하여, 사용자가 전자 기기(10)의 정면(예를 들어 표시부(21))을 보기 위하여 손목을 뒤집는 등의 동작을 행하지 않고 시선을 전자 기기(10)로 향하는 것만으로 표시부(22)를 볼 수 있다. 그러므로, 편리성이 매우 높은 전자 기기를 구현할 수 있다.
도 2의 (A)는 전자 기기(10)를 정면 측으로부터 보았을 때의 개략도이다. 도 2의 (A)는 표시부(21)에 아날로그 시계의 문자반을 적용한 경우에 대하여 도시한 것이다.
표시부(21)는 시침(51), 분침(52), 초침(53), 및 인덱스(54)를 갖는다. 또한, 시침(51), 분침(52), 초침(53) 중 적어도 하나를 가지면 된다. 또한, 인덱스(54)도 도 2의 (A)에 도시된 예에 한정되지 않고, 다양한 디자인을 적용할 수 있다. 또한, 표시부(21)는 날짜 표시 기능(달력)이나, 월령 표시 기능(Moon phase), 파워 리저브(power reserve) 표시 기능 등을 가져도 좋다.
도 2의 (B)는 표시부(21)에 표시 장치를 적용한 경우에 표시할 수 있는 화상의 일례를 도시한 것이다.
도 2의 (B)에서는 표시부(21)에 날짜 정보(55), 알림 정보(56), 및 복수의 아이콘(57)이 표시되어 있는 예를 도시하였다. 알림 정보(56)로서는 예를 들어 왼쪽으로부터 메시지를 수신한 것을 알리는 화상, 데이터 통신 전파의 수신 상황을 알리는 화상, 및 전화 통신 전파의 수신 상황을 알리는 화상이 도시되었다. 또한, 여기에서 나타낸 예에 한정되지 않고, 다양한 정보를 표시부(21)에 표시할 수 있다.
도 2의 (C)는 전자 기기(10)를 표시부(22) 측으로부터 보았을 때의 개략도이다.
도 2의 (C)에서는 표시부(22)에 메시지를 수신한 것과 그 송신처를 알리는 정보와, 전파의 수신 상태를 알리는 정보가 표시되어 있는 예를 도시하였다. 또한, 여기에서 나타낸 예에 한정되지 않고, 다양한 정보를 표시부(22)에 표시할 수 있다.
표시부(21) 및 표시부(22)에 표시되는 화상으로서 주로 정지 화상을 표시하는 경우에는 표시부(21) 및 표시부(22)에 메모리성을 갖는 표시 소자를 갖는 표시 장치를 적용하면 소비전력을 저감시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
여기에서, 메모리성을 갖는 표시 소자는 재기록을 행하지 않고 정지 화상의 표시를 유지하는 기능을 갖는 표시 소자이다. 메모리성을 갖는 표시 소자에는 전원의 공급을 멈춘 상태에서 정지 화상의 표시가 유지되는 표시 소자가 포함된다. 또는, 메모리성을 갖는 표시 소자에는 정전압을 공급한 상태로 정지 화상의 표시가 유지되는 표시 소자가 포함된다. 또한, 메모리성을 갖는 표시 소자는 리프레시 동작을 행하지 않고 정지 화상의 표시가 유지되는 표시 소자도 포함된다.
메모리성을 갖는 표시 소자가 리프레시나 재기록을 행하지 않고 표시를 유지할 수 있는 기간은 길면 길수록 좋다. 예를 들어, 1초 이상, 바람직하게는 1분 이상, 더 바람직하게는 1시간 이상, 더욱 바람직하게는 하루 이상, 1년 이하의 기간 중 유지할 수 있는 것이 바람직하다. 여기에서, 표시가 유지되어 있는 상태로서는 예를 들어 휘도의 다이내믹 레인지에 대하여 휘도의 변화가 5% 이하, 바람직하게는 3% 이하, 더 바람직하게는 1% 이하인 상태 등으로 할 수 있다. 또한, 반사형의 표시 소자의 경우에는 상기 휘도를 반사율로 치환하면 된다.
메모리성을 갖는 표시 소자로서는 다양한 쌍안정성 디스플레이 기술을 적용한 표시 소자를 사용할 수 있다. 이와 같은 표시 소자로서는 대표적으로 전자 페이퍼를 들 수 있다. 전자 페이퍼의 방식으로서는 예를 들어, 마이크로캡슐 방식, 전기 영동(EPD:Electrophoretic Display) 방식, 전자 분류체(電子粉流體, Electronic Liquid Powder(등록 상표)) 방식 등의, 입자 이동형 소자를 들 수 있다. 또한, 네마틱 액정, 콜레스테릭 액정, 강유전성 액정 소자 등의 쌍안정성 액정을 사용한 표시 소자를 사용할 수도 있다.
그 외, 메모리성을 갖는 표시 소자로서 일렉트로웨팅(EW: Electrowetting) 소자, 일렉트로플루이딕(EF: Electrofluidic) 소자, 일렉트로크로믹(EC: Electrochromic) 소자, MEMS 소자(Micro Electro Mechanical Systems) 소자 등을 사용할 수 있다. MEMS 소자로서는 광 간섭을 이용한 MEMS 소자나, 셔터 방식을 이용한 MEMS 소자 등이 있다.
한편, 표시부(21) 및 표시부(22)는 전자 기기(10)의 용도에 따라 다양한 방식의 표시 소자를 적용할 수 있다.
또한, 표시부(21) 및 표시부(22)에 원활한 동영상의 표시가 요구되는 경우에는, 예를 들어, 유기 EL(OLED: Organic Light Emitting Diode라고도 함) 소자, LED(Light Emitting Diode) 소자, QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode) 소자 등의 자발광성의 발광 소자를 표시 소자에 사용할 수 있다. 또는, 투과형, 반사형, 또는 반투과형 액정 소자를 사용하여도 좋다.
특히, 표시부(21) 및 표시부(22)에 반사광을 이용한 표시 소자와, 발광 소자를 갖는 표시 패널을 적용하는 것이 바람직하다. 더 구체적인 예로서, 한 쌍의 기판 사이에 반사형의 액정 소자 및 이를 구동시키는 트랜지스터, 그리고 유기 EL 소자 및 이를 구동시키는 트랜지스터를 갖는 표시 패널을 적용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 표시 패널을 사용함으로써 외광이 밝을 때에는 반사형 액정 소자로 표시를 행함으로써 시인성이 우수하며 저소비전력으로 구동시킬 수 있다. 또한, 외광이 어두울 때는 유기 EL 소자로 표시를 행함으로써 선명한 표시를 행할 수 있다. 또한, 반사형 액정 소자와 유기 EL 소자의 양쪽으로 표시를 행함으로써 저소비전력과 선명한 표시를 둘 다 실현한 표시를 행할 수 있다.
또한, 상황에 따라, 표시부(21) 또는 표시부(22)에 표시를 행하지 않도록 설정할 수 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 표시부(21) 또는 표시부(22)의 화소를 구동시키지 않도록 설정 가능한 것이 바람직하다. 또한, 표시부(21)나 표시부(22)로서 투과형의 액정 표시 장치와 같이 백라이트를 갖는 표시 장치를 사용한 경우에는 상기 백라이트를 구동시키지 않도록 할 수 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 표시부(21) 또는 표시부(22)를 일시적으로 비표시(비동작)로 함으로써 소비전력을 매우 작게 할 수 있다.
또한, 상술한 것에 한정되지 않고, 표시부(21) 및 표시부(22)에는 다양한 표시를 행할 수 있다. 예를 들어, 메일이나 전화, 소셜 네트워크 서비스(SNS) 등의 착신의 알림, 전자 메일이나 SNS 등의 제목, 전자 메일이나 SNS 등의 송신자의 이름, 메시지, 날짜, 시각, 재생중의 음성이나 음악의 정보, 음량, 온도, 배터리 잔량, 통신 상황, 안테나 수신의 강도, 파일 등의 다운로드 상황 등, 다양한 정보를 표시할 수 있다. 또한, 표시부(21) 및 표시부(22)에는 다양한 애플리케이션과 관련된 아이콘이나, 다양한 기능과 관련된 아이콘, 조작 버튼, 또는 슬라이더 등을 표시하여도 좋다. 예를 들어, 음성이나 음악을 재생할 때, 음량을 조절하는 기능이나, 빨리감기, 되감기 등을 행하는 기능과 관련된 아이콘 등이 있다. 또는, 전화의 착신 시에 응답이나 보류를 하기 위한 기능이나, 전자 기기(10)의 조작이 무효화된 상태(잠금 상태라고도 함)를 해제하는 기능과 관련된 아이콘 등을 표시하여도 좋다.
또한, 표시부(21) 및 표시부(22)의 화소나 구동 회로 등에는 채널 형성 영역에 산화물 반도체를 사용하고, 오프 전류가 매우 낮은 트랜지스터를 이용하는 것이 바람직하다. 실리콘보다도 밴드 갭이 큰 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터는 오프 전류가 낮기 때문에 트랜지스터와 직렬로 접속된 용량 소자에 축적된 전하는 장기간에 걸쳐 유지될 수 있다. 예를 들어, 이와 같은 트랜지스터를 화소에 적용함으로써 메모리성을 갖는 표시 소자를 적용하지 않는 경우라도 표시한 화상의 계조를 유지하면서 구동 회로를 정지시킬 수 있다. 이 결과, 소비전력이 상당히 저감된 전자 기기를 구현할 수 있다.
[구성예 2]
도 3의 (A) 및 (B)에 아래에서 예시하는 전자 기기(10a)의 사시도를 도시하였다. 도 3의 (A) 및 (B)에 도시된 전자 기기(10a)는 표시부(22)의 형상이 다르다는 점에서 도 1의 (A) 및 (B) 등에 도시된 구성과 상이하다.
표시부(22)는 하우징(11)의 아래쪽 측면으로부터 왼쪽 측면에 걸쳐 제공되어 있다. 표시부(22)는 하우징(11)의 측면이 갖는 모서리부를 따라 만곡되도록 제공되어 있다. 표시부(22)는 하우징(11)의 아래쪽 측면으로부터 왼쪽 측면에 걸쳐 끊기지 않고 화상을 표시할 수 있다.
예를 들어, 전자 기기(10a)를 왼팔에 장착하는 것을 상정한 경우에, 하우징(11)의 아래쪽 측면에 더하여 하우징(11)의 왼쪽 측면도 또한 사용자가 의도적으로 보는 동작을 하지 않아도 시야에 들어오기 쉬운 부분이다. 이에 의하여, 사용자가 전자 기기(10a)의 정면(예를 들어 표시부(21))을 보기 위하여 손목을 뒤집는 등의 동작을 행하지 않고, 시선을 전자 기기(10a)로 향하는 것만으로 표시부(22)를 볼 수 있다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 표시부(22)의 표시 영역의 면적을 크게 할 수 있기 때문에 더 많은 정보를 사용자에게 명시할 수 있다. 그러므로, 편리성이 더 높은 전자 기기를 구현할 수 있다.
또한, 전자 기기(10a)를 오른팔에 장착하는 것을 상정한 경우에는 도 3의 (A) 및 (B)에 도시된 구성을 좌우 반전한 구성으로 할 수 있다. 즉, 정면 측으로부터 보아 하우징(11)의 아래쪽 측면으로부터 오른쪽 측면에 걸쳐 표시부(22)가 제공되고, 하우징(11)의 왼쪽 측면에 용두(25) 및 버튼(26) 등이 제공되는 구성으로 하면 된다.
[구성예 3]
도 4의 (A) 및 (B)에 아래에서 예시하는 전자 기기(10b)의 사시도를 도시하였다. 도 4의 (A) 및 (B)에 도시된 전자 기기(10b)는 하우징(11)의 형상이 다르다는 점에서 도 3의 (A) 및 (B) 등에 도시된 구성과 상이하다.
하우징(11)은 정면 측으로부터 보아 원형의 형상을 갖는다. 또한, 표시부(21)도 마찬가지로 원형의 형상을 갖는다.
하우징(11)은 그 측면이 원기둥 형상의 형상을 갖는다. 표시부(22)는 그 측면을 따라 만곡된 형상을 갖는다. 표시부(22)는 하우징(11)의 아래쪽 측면으로부터 왼쪽 측면에 걸쳐 똑같이 만곡된 상태로 제공되어 있다. 표시부(22)는 하우징(11)의 아래쪽 측면으로부터 왼쪽 측면에 걸쳐 끊기지 않고 화상을 표시할 수 있다.
예를 들어, 전자 기기(10b)를 왼팔에 장착하는 것을 상정한 경우에, 하우징(11)의 아래쪽 측면으로부터 왼쪽 측면에 걸쳐진 영역은 사용자가 의도적으로 보는 동작을 하지 않아도 시야에 들어오기 쉬운 부분이다. 이에 의하여, 사용자가 전자 기기(10b)의 정면(예를 들어 표시부(21))을 보기 위하여 손목을 뒤집는 등의 동작을 행하지 않고 시선을 전자 기기(10b)로 향하는 것만으로 표시부(22)를 볼 수 있다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 표시부(22)의 표시 영역의 면적을 크게 할 수 있기 때문에 더 많은 정보를 사용자에게 명시할 수 있다. 그러므로, 편리성이 더 높은 전자 기기를 구현할 수 있다.
또한, 전자 기기(10b)를 오른팔에 장착하는 것을 상정한 경우에는 도 4의 (A) 및 (B)에 도시된 구성을 좌우 반전한 구성으로 할 수 있다. 즉, 정면 측으로부터 보아 하우징(11)의 아래쪽 측면에 걸쳐 표시부(22)가 제공되고, 하우징(11)의 왼쪽 측면에 용두(25) 및 버튼(26) 등이 제공되는 구성으로 하면 된다.
[구성예 4]
도 5의 (A)에 아래에서 예시하는 전자 기기(10c)의 사시도를 도시하였다. 도 5의 (A)에 도시된 전자 기기(10c)는 표시부(21)와 표시부(22)가 이음매 없이 이어지는 점에서 도 1의 (A) 및 (B) 등에 도시된 구성과 상이하다.
표시부(21)와 표시부(22)는 하우징(11)의 정면으로부터 아래쪽 측면에 걸쳐 제공되어 있다. 표시부(21)와 표시부(22)는 하우징(11)의 정면으로부터 왼쪽 측면에 걸쳐 끊기지 않고 화상을 표시할 수 있다.
표시부(21)와 표시부(22)는, 하나의 표시 장치에 의하여 구현되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 일부 또는 전부가 가요성을 갖는 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 5의 (A)에 편의상, 표시부(21)와 표시부(22)의 경계를 점선으로 나타내었다. 예를 들어, 하우징의 정면 측이 평탄한 경우에는 전자 기기(10c)가 갖는 표시부 중, 정면 측에 위치하고, 평탄한 부분을 표시부(21), 만곡된 부분을 포함하는 그 외의 부분을 표시부(22)로 정할 수 있다. 또는, 정면 측으로부터 보이는 부분을 표시부(21), 정면 측으로부터 보이지 않는 부분을 표시부(22)로 정할 수도 있다.
[변형예]
도 5의 (B)에는, 하우징(11)의 아래쪽 측면에 위치하는 표시부(22a)와, 하우징(11)의 왼쪽 측면에 위치하는 표시부(22b)를 갖는 예를 도시하였다. 또한, 표시부(21)와, 표시부(22a)와, 표시부(22b)는 이음매 없이 이어져 있다. 표시부(21)와 표시부(22a), 및 표시부(21)와 표시부(22b) 사이에서 끊기지 않고 연속된 화상을 표시할 수 있다.
[표시부(22)의 배치 방법에 대하여]
이어서, 표시부(22)의 배치 방법에 대하여 설명한다.
도 6의 (A1)에는 도 1의 (A) 등에서 도시한 전자 기기(10)를 정면 측으로부터 보았을 때의 개략도를 도시하였다. 또한, 도 6의 (A2)에는 왼쪽 측면 측 및 아래쪽 측면 측으로부터 본 전자 기기(10)의 사시도를 도시하였다.
도 6의 (A1)에 있어서, 표시부(22)가 제공되는 영역을 파선으로 나타내었다. 또한, 표시부(22)는 하우징의 측면의 일부이지만, 여기에서는 명료화를 위하여 표시부(22)의 두께를 명시하였다.
도 6의 (A1) 및 (A2)에는, 하우징(11)의 측면을 관통하는 가상적인 직선(15)을 도시하였다. 또한, 직선(15)은 표시부(21)의 표면에 평행한 직선으로 한다. 또한, 표시부(21)의 표면이 곡면인 경우에는, 직선(15)은 표시부(21)의 중심을 지나가는 수선과 직교하는 직선으로 한다.
또한, 직선(15)은 선대칭 또는 면대칭의 위치에 제공되는 밴드 장착부(31)와 밴드 장착부(32)의 대칭선 또는 대칭면에 직교하는 직선이다. 즉, 밴드 장착부(31) 및 밴드 장착부(32)는 직선(15)상에 각각 제공된다.
또한, 밴드(41)와, 밴드(42)와, 하우징(11)이 일체 성형되고, 명확한 밴드 장착부(31), 밴드 장착부(32)가 존재하지 않는 경우에는, 상기 밴드 장착부(31), 밴드 장착부(32)를, 밴드(41) 또는 밴드(42)로 치환하여 생각할 수 있다. 즉, 직선(15)은, 선대칭 또는 면대칭의 위치에 제공되는 밴드(41)와 밴드(42)의 대칭선 또는 대칭면에 직교하는 직선이고, 밴드(41) 및 밴드(42)는, 직선(15)을 따라 각각 제공된다.
직선(15)은 하우징(11)의 측면을 관통하기 때문에 직선(15)과 하우징(11)의 측면 사이에는 2개의 교점이 존재한다. 2개의 교점 중, 위쪽(밴드 장착부(31) 측)의 교점을 교점(15a), 아래쪽(밴드 장착부(32) 측)의 교점을 교점(15b)으로 한다.
표시부(22)는 적어도 교점(15b)과 중첩하는 위치에 제공되는 것이 바람직하다. 교점(15b)은 사용자가 의도적으로 보는 동작을 하지 않아도 시야에 들어오기 쉬운 점이기 때문에, 여기에 표시부(22)를 제공함으로써 사용자가 전자 기기(10)의 정면(예를 들어 표시부(21))을 보기 위하여 손목을 뒤집는 등의 동작을 행하지 않고, 시선을 전자 기기(10)로 향하는 것만으로 표시부(22)를 볼 수 있다.
도 6의 (B)에는 도 3의 (A) 및 (B)에서 예시한 전자 기기(10a)를 도시하였다.
도 6의 (B)에는 직선(15)과 교차하는 직선(16)을 나타내었다. 직선(16)은 직선(15)과 마찬가지로, 하우징(11)의 측면을 관통하는 직선이고, 직선(16)과 하우징(11)의 2개의 교점을 교점(16a), 교점(16b)으로 한다. 여기에서, 직선(16)은 교점(15a)과 교점(15b)의 중간점에서 직선(15)과 교차하는 직선이다.
또한, 2개의 교점 중, 표시부(22)와 중첩되는 교점을 16a로 한다. 또한, 2개의 교점의 양쪽이 표시부(22)와 중첩되는 경우에는, 교점(15b)으로부터 먼 쪽의 교점을 교점(16a)으로 하고, 가까운 쪽의 교점을 교점(16b)으로 한다.
도 6의 (B) 내지 (E)에서는, 표시부(22)가 교점(16a)과 중첩하며, 교점(16a)이 표시부(22)의 단부에 위치하는 경우를 도시하였다.
여기에서, 직선(15)과 직선(16)이 이루는 각도를 θ로 한다. 각도θ는 교점(15b), 직선(15)과 직선(16)의 교점, 및 교점(16a)이 이루는 각의 각도이다.
직선(15)과 직선(16)의 각도θ는 예를 들어 30° 이상 300° 이하, 바람직하게는 45° 이상 270° 이하, 더 바람직하게는 90° 이상 270° 이하로 한다. 각도θ가 클수록 표시부(22)의 표시 영역의 면적을 크게 할 수 있다.
예를 들어 도 6의 (C)에서는, 각도θ가 180°를 넘는 경우를 도시하였다. 이때, 표시부(22)는 하우징(11)의 아래쪽 측면으로부터 왼쪽 측면을 개재하여 위쪽 측면의 일부에 걸쳐 배치된다.
도 6의 (D)에는, 도 4의 (A) 및 (B)에서 예시한 전자 기기(10b)를 도시하였다.
도 6의 (D)에서는, 하우징(11)의 원기둥 형상의 측면을 따라 표시부(22)가 만곡되도록 배치되어 있다. 도 6의 (D)는 θ가 180° 미만인 경우의 예를 도시한 것이다. 이때, 표시부(22)는 하우징(11)의 아래쪽 측면으로부터 왼쪽 측면의 일부에 걸쳐 배치된다.
또한, 도 6의 (E)에서는, 각도θ가 180°를 넘는 경우의 예를 도시하였다. 이때, 표시부(22)는 하우징(11)의 아래쪽 측면으로부터 왼쪽 측면을 개재하여 위쪽 측면의 일부에 걸쳐 배치된다.
이상이 표시부(22)의 배치 방법에 대한 설명이다.
[전자 기기의 내부 구성예]
아래에서는, 본 발명의 일 형태의 전자 기기의 내부 구성의 일례에 대하여 설명한다.
도 7의 (A)는 전자 기기(10)의 단면도 개략도를 도시한 것이다. 도 7의 (A)는 도 2의 (B)에서의 절단선 A1-A2를 따라 자른 단면에 상당한다.
전자 기기(10)는 하우징(11) 내에 표시 장치(61), 표시 장치(62), 배터리(71), 인쇄 회로 기판(72), 진동 모듈(74), 및 안테나(75) 등을 갖는다.
인쇄 회로 기판(72)에는 복수의 IC(73)가 실장되어 있다. 표시 장치(61)와 인쇄 회로 기판(72)은 FPC(63a)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다. 표시 장치(62)와 인쇄 회로 기판(72)은 FPC(63b)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다.
전자 기기(10)는 하우징(11)의 정면 측의 표시 장치(61)와 중첩되는 영역에 투광성의 부재(64a)를 갖는다. 사용자는 표시 장치(61)의 표시 영역에 표시된 화상을 투광성의 부재(64a)를 개재하여 볼 수 있다. 하우징(11)의, 투광성의 부재(64a)가 제공되는 영역이 표시부(21)에 상당한다.
또한, 전자 기기(10)는 하우징(11)의 측면의, 표시 장치(62)와 중첩되는 영역에 투광성의 부재(64b)를 갖는다. 사용자는 표시 장치(62)에 표시된 화상을, 투광성의 부재(64b)를 개재하여 볼 수 있다. 하우징(11)의, 투광성의 부재(64b)가 제공되는 영역이 표시부(22)에 상당한다.
투광성의 부재(64a) 및 투광성의 부재(64b)에는 예를 들어 유리, 크리스털 유리, 플라스틱 등을 사용할 수 있다.
도 7의 (B)는 도 5의 (A)에서 예시한 전자 기기(10c)의 단면 구성예를 도시한 것이다.
전자 기기(10c)는 표시 장치(61)를 갖는다. 표시 장치(61)는 하우징(11)의 정면으로부터 측면에 걸쳐 일부가 만곡되도록 제공되어 있다. 표시 장치(61)와 인쇄 회로 기판(72)은 FPC(63)를 통하여 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 하우징(11)은 투광성 부재(64)를 갖는다. 투광성 부재(64)는 하우징(11)의 정면으로부터 측면에 걸쳐 제공되며, 일부가 만곡되어 있다.
이상이 전자 기기의 내부 구성의 예에 대한 설명이다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 2)
[전자 기기의 하드웨어 구성예]
아래에서는 전자 기기(10)의 하드웨어의 구성예에 대하여 설명한다.
도 8은 전자 기기(10)의 구성예를 도시한 블록도이다.
또한, 본 명세서에 첨부된 도면에서는 구성 요소를 기능별로 분류하고, 서로 독립된 블록으로서 블록도를 도시하였지만, 실제의 구성 요소는 기능별로 완전히 분리해내는 것이 어렵고, 하나의 구성 요소가 복수의 기능에 관련될 수 있고, 하나의 기능이 복수의 구성 요소에 관련될 수도 있다.
또한, 도 8에서 예시한 전자 기기(10)의 구성은 일례이며, 모든 구성 요소를 포함할 필요는 없다. 전자 기기(10)는 도 8에 도시된 구성 요소 중 필요한 구성 요소를 가지면 된다. 또한, 도 8에 도시된 구성 요소 외의 구성 요소를 가져도 좋다.
전자 기기(10)는 하우징(11)을 갖는다.
하우징(11)은, 연산부(CPU)(661), 터치 패널(651), 터치 패널(652), 기억 장치(664), 디스플레이 컨트롤러(671), 터치 센서 컨트롤러(672), 배터리 컨트롤러(673), 수전부(674), 배터리 모듈(675), 사운드 컨트롤러(676), 음성 입력부(677), 음성 출력부(678), 통신 모듈(681), 안테나(682), 자세 검출부(683), 외부 인터페이스(685), 카메라 모듈(686), 진동 모듈(687), 센서 모듈(688) 등을 갖는다.
기억 장치(664), 디스플레이 컨트롤러(671), 터치 센서 컨트롤러(672), 배터리 컨트롤러(673), 사운드 컨트롤러(676), 통신 모듈(681), 자세 검출부(683), 외부 인터페이스(685), 카메라 모듈(686), 진동 모듈(687), 센서 모듈(688) 등은 각각 버스 라인(662)을 통하여 연산부(661)와 접속되어 있다.
터치 패널(651)은 상기 표시부(21)를 구성하는 표시 장치에 상당한다. 터치 패널(652)은 상기 표시부(22)를 구성하는 표시 장치에 상당한다.
연산부(661)는 예를 들어 중앙 연산 장치(CPU:Central Processing Unit)로서 기능할 수 있다. 연산부(661)는 예를 들어, 기억 장치(664), 디스플레이 컨트롤러(671), 터치 센서 컨트롤러(672), 배터리 컨트롤러(673), 사운드 컨트롤러(676), 통신 모듈(681), 자세 검출부(683), 외부 인터페이스(685), 카메라 모듈(686), 진동 모듈(687), 센서 모듈(688) 등의 각 컴포넌트를 제어하는 기능을 갖는다.
연산부(661)와 각 컴포넌트는 버스 라인(662)을 통하여 신호의 전달이 수행된다. 연산부(661)는 버스 라인(662)을 통하여 접속된 각 컴포넌트로부터 입력된 신호를 처리하는 기능, 및 각 컴포넌트로 출력하는 신호를 생성하는 기능 등을 갖고, 버스 라인(662)에 접속된 각 컴포넌트를 통괄적으로 제어할 수 있다.
또한, 연산부(661)나 다른 컴포넌트가 갖는 IC 등에 채널 형성 영역에 산화물 반도체를 사용하여 오프 전류가 매우 낮은 트랜지스터를 이용할 수도 있다. 상기 트랜지스터는, 오프 전류가 매우 낮기 때문에 기억 소자로서 기능하는 용량 소자에 유입한 전하(데이터)를 유지하기 위한 스위치로서 상기 트랜지스터를 사용함으로써, 데이터의 유지 기간을 장시간 확보할 수 있다. 이 특성을 연산부(661)의 레지스터나 캐시 메모리에 사용함으로써, 필요할 때만 연산부(661)를 동작시키고, 그 외의 경우에는 직전의 처리의 정보를 상기 기억 소자에 저장함으로써 노멀리 오프 컴퓨팅이 가능해지고, 전자 기기(10)의 저소비전력화를 도모할 수 있다.
연산부(661)는 프로세서에 의하여 다양한 프로그램으로부터의 명령을 해석하여 실행함으로써, 각종 데이터 처리나 프로그램 제어를 수행한다. 프로세서에 의하여 실행될 수 있는 프로그램은 프로세서가 갖는 메모리 영역에 저장되어 있어도 좋고, 기억 장치(664)에 저장되어 있어도 좋다.
연산부(661)로서는, CPU 외에, DSP(Digital Signal Processor), GPU(Graphics Processing Unit) 등의 다른 마이크로프로세서를 단독으로, 또는 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 이들 마이크로프로세서를 FPGA(Field Programmable Gate Array)나 FPAA(Field Programmable Analog Array)와 같은 PLD(Programmable Logic Device)에 의하여 구현한 구성으로 하여도 좋다.
연산부(661)는 메인 메모리를 가져도 좋다. 메인 메모리는 RAM(Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리이나, ROM(Read Only Memory) 등의 비휘발성 메모리를 구비하는 구성으로 할 수 있다.
메인 메모리에 제공되는 RAM로서는 예를 들어 DRAM(Dynamic Random Access Memory)이 사용되고, 연산부(661)의 작업 공간으로서 가상적으로 메모리 공간이 할당되어 이용된다. 기억 장치(664)에 저장된 오퍼레이팅 시스템, 애플리케이션 프로그램, 프로그램 모듈, 프로그램 데이터 등은 실행을 위하여 RAM에 로드된다. RAM에 로드된 이들의 데이터나 프로그램, 프로그램 모듈은 연산부(661)에 직접 액세스되어 조작된다.
한편, ROM에는 재기록할 필요가 없는 BIOS(Basic Input/Output System)나 펌웨어(firmware) 등을 저장할 수 있다. ROM으로서는 마스크 ROM이나 OTPROM(One Time Programmable Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory) 등을 사용할 수 있다. EPROM으로서는 자외선을 조사함으로써 기억 데이터의 소거를 가능하게 한 UV-EPROM(Ultra-Violet Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 플래시 메모리 등을 들 수 있다.
기억 장치(664)로서, 예를 들어, 플래시 메모리, MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory), PRAM(Phase change RAM), ReRAM(Resistive RAM), FeRAM(Ferroelectric RAM) 등의 비휘발성 기억 소자가 적용된 기억 장치, 또는 DRAM(Dynamic RAM)이나, SRAM(Static RAM) 등의 휘발성의 기억 소자가 적용된 기억 장치 등을 사용하여도 좋다. 또한, 예를 들어, 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive:HDD)나 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive:SSD) 등의 기억 미디어 드라이브를 사용하여도 좋다.
또한, 외부 인터페이스(685)를 개재하여 커넥터에 의하여 착탈 가능한 HDD 또는 SSD 등의 기억 장치나, 플래시 메모리, 블루레이 디스크, DVD 등의 기억 매체의 미디어 드라이브를 기억 장치(664)로서 사용할 수도 있다. 또한, 기억 장치(664)를 전자 기기(10)에 내장하지 않고, 전자 기기(10)의 외부에 설치되는 기억 장치를 기억 장치(664)로서 사용하여도 좋다. 그 경우, 외부 인터페이스(685)를 개재하여 접속되거나, 통신 모듈(681)에 의하여 무선 통신으로 데이터를 주고받는 구성이라도 좋다.
터치 패널(651), 및 터치 패널(652)은 각각 디스플레이 컨트롤러(671) 및 터치 센서 컨트롤러(672)와 접속되어 있다. 디스플레이 컨트롤러(671) 및 터치 센서 컨트롤러(672)는 각각 버스 라인(662)을 통하여 연산부(661)와 접속된다.
디스플레이 컨트롤러(671)는 버스 라인(662)을 통하여 연산부(661)로부터 입력되는 묘화 지시에 따라 터치 패널(651), 및 터치 패널(652)을 제어하여 이들의 표시면에 소정의 화상을 표시시킨다.
터치 센서 컨트롤러(672)는 버스 라인(662)을 통하여 연산부(661)로부터의 요구에 따라 터치 패널(651), 및 터치 패널(652)의 터치 센서를 제어한다. 또한, 터치 센서로 수신한 신호를 버스 라인(662)을 통하여 연산부(661)에 출력한다. 또한, 터치 센서로 수신한 신호로부터 터치 위치의 정보를 산출하는 기능을 터치 센서 컨트롤러(672)가 가져도 좋고, 연산부(661)에 의하여 산출되어도 좋다.
터치 패널(651), 및 터치 패널(652)은 디스플레이 컨트롤러(671)로부터 공급되는 신호에 기초하여 화상을 표시할 수 있다. 또한, 터치 패널(651), 및 터치 패널(652)은 터치 센서 컨트롤러(672)로부터 공급되는 신호에 기초하여, 손가락이나 스타일러스 등의 피검지체가 가까워지거나, 또는 접촉되는 것을 검출하고 그 위치 정보를 터치 센서 컨트롤러(672)에 출력할 수 있다.
또한, 터치 패널(651), 및 터치 패널(652), 그리고 터치 센서 컨트롤러(672)는, 그 검출면으로부터 피검지체까지의 높이 방향의 거리를 취득하는 기능을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 피검지체가 검출면에 가하는 압력의 크기를 취득하는 기능을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 피검지체가 검출면에 접촉하는 면의 크기를 취득하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
터치 패널(651), 및 터치 패널(652)은 터치 센서를 구비하는 모듈이 표시 패널의 표시면 측에 중첩되어 제공되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이때, 터치 센서를 구비하는 모듈은 적어도 그 일부가 가요성을 갖고, 표시 패널을 따라 만곡할 수 있는 것이 바람직하다. 터치 센서를 구비하는 모듈과 표시 패널은 접착제 등으로 접착할 수 있다. 또한, 이들 사이에 편광판이나 완충재(세퍼레이터)를 제공하여도 좋다. 터치 센서를 구비하는 모듈의 두께는 표시 패널의 두께 이하로 하는 것이 바람직하다.
터치 패널(651), 및 터치 패널(652)은 표시 패널과 터치 센서가 일체가 된 터치 패널이라도 좋다. 예를 들어, 온셀형의 터치 패널, 또는 인셀형의 터치 패널로 하는 것이 바람직하다. 온셀형 또는 인셀형의 터치 패널은 두께가 얇고 경량으로 할 수 있다. 또한, 온셀형 또는 인셀형의 터치 패널은 부품의 수를 삭감할 수 있기 때문에 비용을 삭감할 수 있다.
터치 패널(651), 및 터치 패널(652)이 갖는 터치 센서에는 손가락 등의 피검지체가 가까워지거나, 또는 접촉하는 것을 검지하는 다양한 센서를 적용할 수 있다. 예를 들어, 정전 용량 방식, 저항막 방식, 표면 탄성파 방식, 적외선 방식, 전자(電磁) 유도 방식, 광학 방식 등의 방식이 적용된 센서를 사용할 수 있다. 그 외, 광전 변환 소자를 사용한 광학식 센서, 감압 소자를 사용한 감압 센서 등을 사용하여도 좋다. 또한, 상이한 방식의 센서를 2종류 이상 가져도 좋고 같은 방식의 센서를 2개 이상 가져도 좋다.
예를 들어, 정전 용량 방식의 터치 센서는 한 쌍의 도전층을 구비한다. 한 쌍의 도전층 사이는 용량 결합되어 있다. 한 쌍의 도전층에 피검지체가 접촉되거나, 가압하거나 또는 근접하는 등 함으로써 한 쌍의 도전층 사이의 용량 크기가 변화되는 것을 이용하여 검출할 수 있다.
정전 용량 방식에는 표면형 정전 용량 방식, 투영형 정전 용량 방식 등이 있다. 투영형 정전 용량 방식에는 주로 구동 방식에 따라 자기 용량 방식, 상호 용량 방식 등이 있다. 상호 용량 방식을 이용하면 동시 다점 검출이 용이하기 때문에 바람직하다.
또한, 터치 패널(651), 및 터치 패널(652)을 대신하여 터치 센서로서의 기능을 갖지 않는 표시 패널을 적용하여도 좋다.
가요성을 갖는 터치 패널(651), 및 터치 패널(652), 표시 패널, 터치 센서 등으로서는, 예를 들어 표시 소자나 이를 구동하는 회로, 또는 터치 센서를 구성하는 회로 등을 지지하는 기판에 가요성을 갖는 기판을 사용함으로써 구현할 수 있다. 터치 패널(651), 및 터치 패널(652)에 가요성을 갖는 기판을 적용함으로써, 전자 기기(10)를 가볍게 할 수 있기 때문에 바람직하다.
가요성을 갖는 기판의 재료로서는, 대표적으로는 유기 수지를 사용할 수 있다. 그 외, 가요성을 가질 정도로 얇은 유리, 금속, 합금, 반도체 등을 사용할 수 있다. 또는, 유기 수지, 유리, 금속, 합금, 반도체 등 중 2개 이상을 포함하는 복합 재료 또는 적층 재료를 사용할 수 있다.
배터리 컨트롤러(673)는 배터리 모듈(675)의 충전 상태를 관리할 수 있다. 또한, 배터리 컨트롤러(673)는 배터리 모듈(675)로부터의 전력을 각 컴포넌트로 공급한다. 수전부(674)는 외부로부터 공급된 전력을 수전하고 배터리 모듈(675)을 충전하는 기능을 갖는다. 배터리 컨트롤러(673)는 배터리 모듈(675)의 충전 상태에 따라 수전부(674)의 동작을 제어할 수 있다.
배터리 모듈(675)은 예를 들어 하나 이상의 일차 전지나 이차 전지를 갖는다. 배터리 모듈(675)에 사용할 수 있는 이차 전지로서 예를 들어 리튬 이온 이차 전지나, 리튬 이온 폴리머 이차 전지 등을 들 수 있다. 또한, 배터리 모듈(675)은 이와 같은 전지에 더하여 배터리의 과충전 및 과방전 등을 방지하는 보호 회로가 제공되어 있어도 좋다.
가옥 내 등에서 사용하는 경우에는 외부 전원으로서 교류 전원(AC)을 사용하여도 좋다. 특히 전자 기기(10)를 외부 전원과 분단하여 사용하는 경우에는 충방전 용량이 크고, 장시간에 걸쳐 전자 기기(10)를 사용할 수 있는 배터리 모듈(675)이 바람직하다. 배터리 모듈(675)의 충전을 행하는 경우에는 전자 기기(10)에 전력을 공급할 수 있는 충전기를 사용하여도 좋다. 이때, USB(Universal Serial Bus) 커넥터나 AC 어댑터 등을 사용한 유선 방식으로 충전을 수행하여도 좋고, 전계 결합 방식, 전자기 유도 방식, 전자 공명(전자 공진 결합) 방식 등의 무선 급전 방식에 의하여 충전을 행하는 구성으로 하여도 좋다.
배터리 컨트롤러(673)는, 예를 들어 배터리 매니지먼트 유닛(BMU)을 가져도 좋다. BMU는 전지의 셀 전압이나 셀 온도 데이터의 수집, 과충전 및 과방전의 감시, 셀 밸런서의 제어, 전지 열화 상태의 관리, 배터리 잔량(State Of Charge:SOC)의 산출, 고장 검출의 제어 등을 수행한다.
배터리 컨트롤러(673)는 배터리 모듈(675)로부터 전원 공급 라인(도시하지 않았음)을 통하여 각 컴포넌트로 전력을 송전하기 위한 제어를 수행한다. 배터리 컨트롤러(673)는 예를 들어 복수 채널의 전력 컨버터나 인버터, 보호 회로 등을 갖는 구성으로 할 수 있다.
배터리 모듈(675)은 터치 패널(651) 또는 터치 패널(652)과 중첩하여 배치하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이때, 배터리 모듈(675)이 제공되는 하우징(11)이 가요성을 갖고, 이를 휘어 사용할 수 있는 구성의 경우에는 배터리 모듈(675)의 적어도 일부도 또한, 가요성을 갖는 것이 바람직하다. 배터리 모듈(675)에 적용할 수 있는 이차 전지로서, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지나, 리튬 이온 폴리머 이차 전지 등을 들 수 있다. 또한, 이들 전지에 가요성을 갖도록 하기 위하여 전지의 외장 용기에 래미네이트 봉지를 사용하면 좋다.
래미네이트 봉지에 사용하는 필름은 금속 필름(알루미늄, 스테인리스, 니켈 강 등), 유기 재료로 이루어지는 플라스틱 필름, 유기 재료(유기 수지나 섬유 등)와 무기 재료(세라믹 등)를 포함하는 재료 필름, 탄소 함유 무기 필름(카본 필름, 그래파이트 필름 등) 중에서 선택되는 단층 필름 또는 이들 중 복수로 이루어지는 적층 필름을 사용한다. 금속 필름은 엠보싱 가공을 수행하기 쉽고, 엠보싱 가공을 수행하여 오목부 또는 볼록부를 형성하면 외기에 노출되는 필름의 표면적이 증대되기 때문에 방열 효과가 우수하다.
특히 래미네이트 봉지로서, 엠보싱 가공에 의하여 오목부와 볼록부가 형성된, 금속 필름을 갖는 래미네이트 봉지를 사용하면, 상기 래미네이트 봉지에 가해진 응력에 의하여 생기는 변형을 완화할 수 있다. 그 결과, 이차 전지를 휘었을 때 래미네이트 봉지가 터지는 등의 문제를 효과적으로 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 배터리 컨트롤러(673)는, 저소비전력화 기능을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어 저소비전력화 기능으로서, 전자 기기(10)에 일정 시간 입력이 없는 것을 검출하여, 연산부(661)의 클록 주파수를 저하 또는 클록의 입력을 정지시키는 것, 연산부(661) 자체의 동작을 정지시키는 것, 보조 메모리의 동작을 정지시키는 것, 각 컴포넌트로 공급하는 전력을 줄여 전력의 소비를 삭감하는 것, 등을 들 수 있다. 이와 같은 기능은 배터리 컨트롤러(673)만으로, 또는 연산부(661)와 연동하여 실행할 수 있다.
음성 입력부(677)는 예를 들어 마이크로폰이나 음성 입력 커넥터 등을 갖는다. 또한, 음성 출력부(678)는 예를 들어 스피커나 음성 출력 커넥터 등을 갖는다. 음성 입력부(677) 및 음성 출력부(678)는 각각 사운드 컨트롤러(676)에 접속되고, 버스 라인(662)을 통하여 연산부(661)와 접속한다. 음성 입력부(677)에 입력된 음성 데이터는 사운드 컨트롤러(676)에 있어서 디지털 신호로 변환되고, 사운드 컨트롤러(676)나 연산부(661)에서 처리된다. 한편, 사운드 컨트롤러(676)는 연산부(661)로부터의 명령에 따라 사용자가 들을 수 있는 아날로그 음성 신호를 생성하고, 음성 출력부(678)에 출력한다. 음성 출력부(678)가 갖는 음성 출력 커넥터에는 이어폰, 헤드폰, 헤드셋 등의 음성 출력 장치를 접속할 수 있으며 상기 장치에 사운드 컨트롤러(676)로 생성한 음성이 출력된다.
통신 모듈(681)은 안테나(682)를 통하여 통신을 행할 수 있다. 예를 들어 연산부(661)로부터의 명령에 따라 전자 기기(10)를 컴퓨터 네트워크에 접속하기 위한 제어 신호를 제어하고, 상기 신호를 컴퓨터 네트워크에 발신한다. 이에 의하여, World Wide Web(WWW)의 기반인 인터넷, 인트라넷(intranet), 엑스트라넷(extranet), PAN(Personal Area Network), LAN(Local Area Network), CAN(Campus Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), WAN(Wide Area Network), GAN(Global Area Network) 등의 컴퓨터 네트워크에 전자 기기(10)를 접속시켜 통신을 수행할 수 있다. 또한, 그 통신 방법으로서 복수의 방법을 사용하는 경우에는 안테나(682)는 상기 통신 방법에 따라 복수로 가져도 좋다.
통신 모듈(681)에는 예를 들어 고주파 회로(RF 회로)를 제공하고, RF 신호의 송수신을 행하면 좋다. 고주파 회로는 각국 법제로 결정된 주파수 대역의 전자 신호와 전기 신호를 상호 변환하고 상기 전자 신호를 사용하여 무선으로 다른 통신 기기 사이에서 통신을 행하기 위한 회로이다. 실용적인 주파수 대역으로서 수 10kHz 내지 수 10GHz가 일반적으로 사용되고 있다. 안테나(682)와 접속되는 고주파 회로에는 복수의 주파수 대역에 대응한 고주파 회로부를 갖고, 고주파 회로부는 증폭기(앰프), 믹서, 필터, DSP, RF 트랜스시버 등을 갖는 구성으로 할 수 있다. 무선 통신을 행하는 경우, 통신 프로토콜 또는 통신 기술로서 LTE(Long Term Evolution), GSM(Global System for Mobile Communication: 등록 상표), EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution), CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000), W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access:등록 상표) 등의 통신 규격, 또는, Wi-Fi(등록 상표)나 Bluetooth(등록 상표), ZigBee(등록 상표) 등의 IEEE에 의하여 통신 규격화된 사양을 사용할 수 있다.
또한, 통신 모듈(681)은 전자 기기(10)를 전화 회선과 접속하는 기능을 가져도 좋다. 전화 회선을 통한 통화를 행하는 경우에는 통신 모듈(681)은 연산부(661)로부터의 명령에 따라 전자 기기(10)를 전화 회선으로 접속하기 위한 접속 신호를 제어하고, 상기 신호를 전화 회선에 발신한다.
통신 모듈(681)은 안테나(682)에 의하여 수신한 방송 전파로부터 터치 패널(651), 및 터치 패널(652)에 출력하는 영상 신호를 생성하는 튜너를 가져도 좋다. 예를 들어, 튜너는 복조 회로와, A-D 변환 회로(아날로그-디지털 변환 회로)와, 디코더 회로 등을 갖는 구성으로 할 수 있다. 복조 회로는 안테나(682)로부터 입력한 신호를 복조하는 기능을 갖는다. 또한, A-D 변환 회로는 복조된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 갖는다. 또한, 디코더 회로는 디지털 신호에 포함되는 영상 데이터를 디코드하고, 디스플레이 컨트롤러(671)로 송신하는 신호를 생성하는 기능을 갖는다.
또한, 디코더가 분할 회로와, 복수의 프로세서를 갖는 구성으로 하여도 좋다. 분할 회로는 입력된 영상의 데이터를 공간적, 시간적으로 분할하여 각 프로세서에 출력하는 기능을 갖는다. 복수의 프로세서는 입력된 영상 데이터를 디코드하여 디스플레이 컨트롤러(671)로 송신하는 신호를 생성한다. 이와 같이, 디코더로서 복수의 프로세서에 의하여 데이터를 병렬 처리하는 구성을 적용함으로써, 정보량이 매우 많은 영상 데이터를 디코드할 수 있다. 특히 풀 하이비전을 넘는 해상도를 갖는 영상을 표시하는 경우에는 압축된 데이터를 디코드하는 디코더 회로가 매우 고속의 처리 능력을 갖는 프로세서를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들어 디코더 회로는, 4 이상, 바람직하게는 8 이상, 더 바람직하게는 16 이상의 병렬 처리가 가능한 복수의 프로세서를 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 디코더는 입력된 신호에 포함되는 영상용의 신호와, 그 외의 신호(문자 정보, 방송 프로그램 정보, 인증 정보 등)를 분리하는 회로를 가져도 좋다.
안테나(682)에 의하여 수신할 수 있는 방송 전파로서는, 지상파, 또는 위성으로부터 송신되는 전파 등을 들 수 있다. 또한, 안테나(682)에 의하여 수신할 수 있는 방송 전파로서, 아날로그 방송, 디지털 방송 등이 있고, 또한, 영상 및 음성, 또는 음성만의 방송 등이 있다. 예를 들어 UHF대(약 300MHz 내지 3GHz) 또는 VHF대(30MHz 내지 300MHz) 중 특정한 주파수 대역에서 송신되는 방송 전파를 수신할 수 있다. 또한, 예를 들어, 복수의 주파수 대역에서 수신한 복수의 데이터를 사용함으로써, 전송 레이트를 높게 할 수 있고, 더 많은 정보를 얻을 수 있다. 이에 의하여 풀 하이비전을 넘는 해상도를 갖는 영상을 터치 패널(651) 및 터치 패널(652)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 4K2K, 8K4K, 16K8K, 또는 그 이상의 해상도를 갖는 영상을 표시할 수 있다.
또한, 튜너는 컴퓨터 네트워크를 통한 데이터 전송 기술에 의하여 송신된 방송의 데이터를 사용하여 디스플레이 컨트롤러(671)로 송신하는 신호를 생성하는 구성으로 하여도 좋다. 이때, 수신하는 신호가 디지털 신호인 경우에는 튜너는 복조 회로 및 A-D 변환 회로를 갖지 않아도 된다.
자세 검출부(683)는 전자 기기(10)의 기울기나 자세 등을 검출하는 기능을 갖는다. 예를 들어 자세 검출부(683)로서는, 가속도 센서, 각속도 센서, 진동 센서, 압력 센서, 자이로 센서 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 센서를 복수로 조합하여 사용하여도 좋다.
외부 인터페이스(685)로서는, 예를 들어 하우징(11)에 제공된 하나 이상의 버튼이나 스위치(하우징 스위치라고도 함), 그 외의 입력 컴포넌트를 접속할 수 있는 외부 포트 등을 들 수 있다. 외부 인터페이스(685)는 버스 라인(662)을 통하여 연산부(661)와 접속된다. 하우징 스위치로서는, 전원의 온/오프와 관련된 스위치, 음량 조절을 위한 버튼, 카메라 촬영용 버튼 등이 있다.
또한, 외부 인터페이스(685)가 갖는 외부 포트는, 예를 들어 컴퓨터나 프린터 등의 외부 장치에 케이블을 통하여 접속할 수 있는 구성으로 할 수 있다. 대표적으로는, USB 단자 등이 있다. 또한, 외부 포트로서, LAN(Local Area Network) 접속용 단자, 디지털 방송의 수신용 단자, AC 어댑터를 접속하는 단자 등을 가져도 좋다. 또한, 유선만이 아니라, 적외선, 가시광, 자외선 등을 사용한 광 통신용 송수신기를 제공하는 구성으로 하여도 좋다.
카메라 모듈(686)은 버스 라인(662)을 통하여 연산부(661)와 접속된다. 예를 들어 하우징에 제공된 스위치가 눌리는 것이나, 터치 패널(651) 및 터치 패널(652)로의 터치 조작과 연동하여 정지 화상 또는 동영상을 촬영할 수 있다. 또한, 카메라 모듈(686)은 촬영용 광원을 가져도 좋다. 예를 들어 제논 램프 등의 램프, LED나 유기 EL 등의 발광 소자 등을 사용할 수 있다. 또는, 촬영용 광원으로서 터치 패널(651) 및 터치 패널(652)을 이용하여도 좋고, 그 경우에는, 백색만이 아니라 다양한 색의 광을 촬영에 사용하여도 좋다.
진동 모듈(687)은 전자 기기(10)를 진동시키는 진동 소자와, 진동 소자를 제어하는 진동 컨트롤러를 갖는다. 진동 소자로서는, 진동 모터(편심 모터), 공진 액추에이터, 자왜 소자, 압전 소자 등, 전기 신호나 자기 신호를 진동으로 변환할 수 있는 소자를 사용할 수 있다.
진동 모듈(687)은 연산부(661)로부터의 명령에 따라 진동 소자의 진동의 진동수, 진폭, 진동시키는 기간 등을 제어함으로써, 다양한 진동 패턴으로 전자 기기(10)를 진동시킬 수 있다. 예를 들어, 하우징 스위치 등이 조작되는 것과 연동된 진동, 전자 기기(10)의 기동과 연동된 진동, 동영상 재생용 애플리케이션으로 재생되는 동영상이나 음성과 연동된 진동, 전자 메일의 착신과 연동된 진동, 터치 패널(651) 및 터치 패널(652)로의 입력 동작과 연동된 진동 등, 각종 애플리케이션에 있어서 실행되는 동작에 기초하는 다양한 진동 패턴의 진동을 진동 모듈(687)에 의하여 발할 수 있다.
센서 모듈(688)은 센서 유닛과 센서 컨트롤러를 갖는다. 센서 컨트롤러는 센서 유닛에 배터리 모듈(675) 등으로부터의 전력을 공급한다. 또한, 센서 컨트롤러는 센서 유닛으로부터의 입력을 받고, 제어 신호로 변환하여 버스 라인(662)을 통하여 연산부(661)에 출력한다. 센서 컨트롤러에 있어서, 센서 유닛의 에러 관리를 수행하여도 좋고, 센서 유닛의 교정 처리를 수행하여도 좋다. 또한, 센서 컨트롤러는, 센서 유닛을 제어하는 컨트롤러를 복수로 구비하는 구성으로 하여도 좋다.
센서 모듈(688)은 예를 들어 힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도(硬度), 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새 또는 적외선을 측정하는 기능을 갖는 각종 센서를 구비하는 구성으로 하여도 좋다.
이상이, 전자 기기(10)의 하드웨어 구성의 예에 대한 설명이다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 3)
아래에서는, 본 발명의 일 형태의 전자 기기의 표시부 등에 사용할 수 있는 표시 패널의 예에 대하여 설명한다. 아래에서 예시하는 표시 패널은 반사형 액정 소자와 발광 소자의 양쪽을 갖고, 투과 모드와 반사 모드의 양쪽의 표시를 행할 수 있는, 표시 패널이다.
도 9에 표시 장치(500)의 블록도를 도시하였다. 표시 장치(500)는 표시부(501)를 갖는다.
표시부(501)는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소 유닛(530)을 갖는다. 화소 유닛(530)은 제 1 화소(531p)와, 제 2 화소(532p)를 갖는다.
도 9에서는 제 1 화소(531p) 및 제 2 화소(532p)가 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색에 대응하는 표시 소자를 갖는 경우의 예를 도시하였다.
제 1 화소(531p)가 갖는 표시 소자는 각각 외광의 반사를 이용한 표시 소자이다. 제 1 화소(531p)는 적색(R)에 대응하는 제 1 표시 소자(531R), 녹색(G)에 대응하는 제 1 표시 소자(531G), 청색(B)에 대응하는 제 1 표시 소자(531B)를 갖는다.
제 2 화소(532p)가 갖는 표시 소자는 각각 발광 소자이다. 제 2 화소(532p)는 적색(R)에 대응하는 제 2 표시 소자(532R), 녹색(G)에 대응하는 제 2 표시 소자(532G), 청색(B)에 대응하는 제 2 표시 소자(532B)를 갖는다.
도 10의 (A) 내지 (C)는 화소 유닛(530)의 구성예를 도시한 모식도이다.
제 1 화소(531p)는 제 1 표시 소자(531R), 제 1 표시 소자(531G), 제 1 표시 소자(531B)를 갖는다. 제 1 표시 소자(531R)는 외광을 반사하고, 적색의 광(Rr)을 표시면 측에 사출한다. 제 1 표시 소자(531G), 제 1 표시 소자(531B)도 마찬가지로 각각 녹색의 광(Gr) 또는 청색의 광(Br)을 표시면 측에 사출한다.
제 2 화소(532p)는 제 2 표시 소자(532R), 제 2 표시 소자(532G), 제 2 표시 소자(532B)를 갖는다. 제 2 표시 소자(532R)는 적색의 광(Rt)을 표시면 측에 사출한다. 제 2 표시 소자(532G), 제 2 표시 소자(532B)도 마찬가지로 각각 녹색의 광(Gt) 또는 청색의 광(Bt)을 표시면 측에 사출한다.
도 10의 (A)는 제 1 화소(531p)와 제 2 화소(532p)의 양쪽을 구동시킴으로써 표시를 행하는 모드(제 3 모드)에 대응한다. 화소 유닛(530)은 반사광(광(Rr), 광(Gr), 광(Br))과 투과광(광(Rt), 광(Gt), 광(Bt))을 사용하여 소정의 색의 광(535tr)을 표시면 측에 사출할 수 있다.
도 10의 (B)는 제 1 화소(531p)만을 구동시킴으로써 반사광을 사용하여 표시를 행하는 모드(제 1 모드)에 대응한다. 화소 유닛(530)은 예를 들어 외광이 충분히 강한 경우 등에서는 제 2 화소(532p)를 구동시키지 않고 제 1 화소(531p)로부터의 광(광(Rr), 광(Gr), 및 광(Br))만을 사용하여 광(535r)을 표시면 측에 사출할 수 있다. 이에 의하여, 매우 저소비전력으로 구동할 수 있다.
도 10의 (C)는 제 2 화소(532p)만을 구동시킴으로써 발광(투과광)을 사용하여 표시를 행하는 모드(제 2 모드)에 대응한다. 화소 유닛(530)은 예를 들어 외광이 매우 약한 경우 등에서는 제 1 화소(531p)를 구동시키지 않고 제 2 화소(532p)로부터의 광(광(Rt), 광(Gt), 및 광(Bt))만을 사용하여 광(535t)을 표시면 측에 사출할 수 있다. 이에 의하여 선명한 표시를 행할 수 있다. 또한 주위가 어두운 경우에 휘도를 낮게 함으로써, 사용자가 느끼는 눈부심을 억제하면서 소비전력을 저감할 수 있다.
제 1 화소(531p)와 제 2 화소(532p)가 갖는 표시 소자의 색, 수는 각각 한정되지 않는다.
도 11의 (A) 내지 (C), 도 12의 (A) 내지 (C)에 각각 화소 유닛(530)의 구성예를 도시하였다. 또한, 여기에서는 제 1 화소(531p)와 제 2 화소(532p)의 양쪽을 구동시킴으로써 표시를 행하는 모드(제 3 모드)에 대응한 모식도를 도시하였지만 상기와 마찬가지로 제 1 화소(531p) 또는 제 2 화소(532p)만을 구동시키는 모드(제 1 모드 및 제 2 모드)로도 표시할 수 있다.
도 11의 (A) 및 (C), 도 12의 (B)에 도시된 제 2 화소(532p)는 제 2 표시 소자(532R), 제 2 표시 소자(532G), 제 2 표시 소자(532B)에 더하여 백색(W)을 나타내는 제 2 표시 소자(532W)를 갖는다.
도 11의 (B), 도 12의 (C)에 도시된 제 2 화소(532p)는 제 2 표시 소자(532R), 제 2 표시 소자(532G), 제 2 표시 소자(532B)에 더하여 황색(Y)을 나타내는 제 2 표시 소자(532Y)를 갖는다.
도 11의 (A) 내지 (C), 도 12의 (B) 및 (C)에 도시된 구성은 제 2 표시 소자(532W) 및 제 2 표시 소자(532Y)를 갖지 않는 구성에 비하여 제 2 화소(532p)를 사용한 표시 모드(제 2 모드 및 제 3 모드)에서의 소비전력을 저감할 수 있다.
도 11의 (C)에 도시된 제 1 화소(531p)는 제 1 표시 소자(531R), 제 1 표시 소자(531G), 제 1 표시 소자(531B)에 더하여 백색(W)을 나타내는 제 1 표시 소자(531W)를 갖는다.
도 11의 (C)에 도시된 구성은 도 10의 (A)에 도시된 구성에 비하여 제 1 화소(531p)를 사용한 표시 모드(제 1 모드 및 제 3 모드)에서의 소비전력을 저감할 수 있다.
도 12의 (A) 내지 (C)에 도시된 제 1 화소(531p)는 백색을 나타내는 제 1 표시 소자(531W)만을 갖는다. 이때, 제 1 화소(531p)만을 사용한 표시 모드(제 1 모드)로는, 흑백 표시 또는 그레이 스케일 표시를 행할 수 있고, 제 2 화소(532p)를 사용한 표시 모드(제 2 모드 및 제 3 모드)로는 컬러 표시를 행할 수 있다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 제 1 화소(531p)의 개구율을 높일 수 있기 때문에 제 1 화소(531p)의 반사율을 향상시켜, 더 밝은 표시을 행할 수 있다.
제 1 모드는 예를 들어, 문서 정보 등 컬러 표시를 필요로 하지 않는 정보를 표시하는 데 적합하다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서 실시형태 2에서 예시한 표시 장치의 더 구체적인 구성예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 13의 (A)는 표시 장치(400)의 블록도이다. 표시 장치(400)는 표시부(362), 회로(GD), 및 회로(SD)를 갖는다. 표시부(362)는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소(410)를 갖는다.
표시 장치(400)는 복수의 배선(G1), 복수의 배선(G2), 복수의 배선(ANO), 복수의 배선(CSCOM), 복수의 배선(S1), 및 복수의 배선(S2)을 갖는다. 복수의 배선(G1), 복수의 배선(G2), 복수의 배선(ANO), 및 복수의 배선(CSCOM)은 각각, 화살표 R로 나타낸 방향으로 배열된 복수의 화소(410) 및 회로(GD)와 전기적으로 접속한다. 복수의 배선(S1) 및 복수의 배선(S2)은 각각, 화살표 C로 나타낸 방향으로 배열된 복수의 화소(410) 및 회로(SD)와 전기적으로 접속한다.
또한, 여기에서는 간단화를 위하여 회로(GD)와 회로(SD)를 1개씩 갖는 구성을 나타내었지만, 액정 소자를 구동하는 회로(GD) 및 회로(SD)와, 발광 소자를 구동하는 회로(GD) 및 회로(SD)를 따로 제공하여도 좋다.
화소(410)는 반사형 액정 소자와 발광 소자를 갖는다.
도 13의 (B1) 내지 (B4)에 화소(410)가 갖는 전극(311)의 구성예를 도시하였다. 전극(311)은 액정 소자의 반사 전극으로서 기능한다. 도 13의 (B1) 및 (B2)의 전극(311)에는 개구(451)가 제공되어 있다.
도 13의 (B1) 및 (B2)에는 전극(311)과 중첩되는 영역에 위치하는 발광 소자(360)를 파선으로 나타내었다. 발광 소자(360)는 전극(311)이 갖는 개구(451)와 중첩되도록 배치되어 있다. 이에 의하여, 발광 소자(360)가 발하는 광은 개구(451)를 통하여 표시면 측에 사출된다.
도 13의 (B1)에서는 화살표 R로 나타낸 방향으로 인접하는 화소(410)가 상이한 색에 대응하는 화소이다. 이때, 도 13의 (B1)에 도시된 바와 같이 화살표 R로 나타낸 방향으로 인접하는 2개의 화소에 있어서, 개구(451)가 일렬로 배치되지 않도록 전극(311)의 상이한 위치에 제공되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 2개의 발광 소자(360) 사이를 멀어지게 할 수 있으며, 발광 소자(360)가 발하는 광이 인접하는 화소(410)가 갖는 착색층에 입사되는 현상(크로스토크라고도 함)을 억제할 수 있다. 또한, 인접하는 2개의 발광 소자(360) 사이를 떨어지게 배치할 수 있기 때문에 발광 소자(360)의 EL층을 섀도 마스크 등에 의하여 구별하여 만든 경우에 있어서도 해상도가 높은 표시 장치를 구현할 수 있다.
도 13의 (B2)에서는 화살표 C로 나타낸 방향으로 인접하는 화소(410)가 상이한 색에 대응하는 화소이다. 도 13의 (B2)에서도 마찬가지로 화살표 C로 나타낸 방향으로 인접하는 2개의 화소에 있어서, 개구(451)가 일렬로 배열되지 않도록 전극(311)의 상이한 위치에 제공되어 있는 것이 바람직하다.
비개구부의 총면적에 대한 개구(451)의 총면적의 비의 값은 작을수록 액정 소자를 사용한 표시를 밝게 할 수 있다. 또한, 비개구부의 총면적에 대한 개구(451)의 총면적의 비의 값이 클수록 발광 소자(360)를 사용한 표시를 밝게 할 수 있다.
개구(451)의 형상은 예를 들어 다각형, 사각형, 타원형, 원형, 또는 십자 등의 형상으로 할 수 있다. 또한, 스트라이프 형상, 슬릿 형상, 체크 무늬 형상의 형상으로 하여도 좋다. 또한, 개구(451)를 인접한 화소에 가깝게 배치하여도 좋다. 바람직하게는, 개구(451)를 동일한 색을 표시하는 기능을 구비하는 다른 화소에 가깝워지도록 배치한다. 이에 의하여 크로스토크를 억제할 수 있다.
또한, 도 13의 (B3) 및 (B4)에 도시된 바와 같이 전극(311)이 제공되어 있지 않은 부분에 발광 소자(360)의 발광 영역이 위치되어 있어도 좋다. 이에 의하여 발광 소자(360)가 발하는 광은 표시면 측에 사출된다.
도 13의 (B3)에서는 화살표 R로 나타낸 방향으로 인접하는 2개의 화소(410)에서 발광 소자(360)가 일렬로 배열되어 있지 않다. 도 13의 (B4)에서는 화살표 R로 나타낸 방향으로 인접하는 2개의 화소(410)에서 발광 소자(360)가 일렬로 배열되어 있다.
도 13의 (B3)의 구성은 인접하는 2개의 화소(410)가 갖는 발광 소자(360)끼리를 떨어지게 할 수 있기 때문에 상술한 바와 같이 크로스토크의 억제 및 고정세(高精細)화가 가능해진다. 또한, 도 13의 (B4)의 구성에서는 발광 소자(360)의 화살표 C에 평행한 변 측에 전극(311)이 위치하지 않기 때문에 발광 소자(360)의 광이 전극(311)에 의하여 차단되는 것을 억제할 수 있으며, 높은 시야각 특성을 실현할 수 있다.
회로(GD)에는 시프트 레지스터 등의 다양한 순서 회로 등을 사용할 수 있다. 회로(GD)에는 트랜지스터 및 용량 소자 등을 사용할 수 있다. 회로(GD)가 갖는 트랜지스터는 화소(410)에 포함되는 트랜지스터와 같은 공정으로 형성할 수 있다.
회로(SD)는 배선(S1)과 전기적으로 접속된다. 회로(SD)에는 예를 들어, 집적 회로를 사용할 수 있다. 구체적으로는 실리콘 기판 위에 형성된 집적 회로를 회로(SD)에 사용할 수 있다.
예를 들어, COG(Chip on glass) 방식 또는 COF 방식 등을 이용하여, 화소(410)와 전기적으로 접속되는 패드에 회로(SD)를 실장할 수 있다. 구체적으로는, 이방성 도전막을 사용하여 패드에 집적 회로를 실장할 수 있다.
도 14는 화소(410)의 회로도의 일례이다. 도 14에서는 인접하는 2개의 화소(410)를 도시하였다.
화소(410)는 스위치(SW1), 용량 소자(C1), 액정 소자(340), 스위치(SW2), 트랜지스터(M), 용량 소자(C2), 및 발광 소자(360) 등을 갖는다. 또한, 화소(410)에는 배선(G1), 배선(G2), 배선(ANO), 배선(CSCOM), 배선(S1), 및 배선(S2)이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 도 14에서는 액정 소자(340)와 전기적으로 접속되는 배선(VCOM1), 및 발광 소자(360)와 전기적으로 접속되는 배선(VCOM2)을 나타내었다.
도 14에서는 스위치(SW1) 및 스위치(SW2)에 트랜지스터를 사용한 경우의 예를 도시하였다.
스위치(SW1)의 게이트는 배선(G1)과 접속되어 있다. 스위치(SW1)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 배선(S1)과 접속되고, 다른 쪽은 용량 소자(C1)의 한쪽 전극 및 액정 소자(340)의 한쪽 전극과 접속되어 있다. 용량 소자(C1)의 다른 쪽 전극은 배선(CSCOM)과 접속되어 있다. 액정 소자(340)의 다른 쪽 전극이 배선(VCOM1)과 접속되어 있다.
스위치(SW2)의 게이트는 배선(G2)과 접속되어 있다. 스위치(SW2)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 배선(S2)과 접속되고, 다른 쪽은 용량 소자(C2)의 한쪽 전극 및 트랜지스터(M)의 게이트와 접속되어 있다. 용량 소자(C2)의 다른 쪽 전극은 트랜지스터(M)의 소스 및 드레인 중 한쪽, 및 배선(ANO)과 접속되어 있다. 트랜지스터(M)의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은 발광 소자(360)의 한쪽 전극과 접속되어 있다. 발광 소자(360)의 다른 쪽 전극은 배선(VCOM2)과 접속되어 있다.
도 14에서는 트랜지스터(M)가 반도체를 끼우는 2개의 게이트를 갖고, 이들이 접속되어 있는 예를 도시하였다. 이에 의하여, 트랜지스터(M)가 흘릴 수 있는 전류를 증대시킬 수 있다.
배선(G1)에는 스위치(SW1)를 도통 상태 또는 비도통 상태로 제어할 수 있는 신호를 공급할 수 있다. 배선(VCOM1)에는 소정의 전위를 공급할 수 있다. 배선(S1)에는 액정 소자(340)가 갖는 액정의 배향 상태를 제어하는 신호를 공급할 수 있다. 배선(CSCOM)에는 소정의 전위를 공급할 수 있다.
배선(G2)에는 스위치(SW2)를 도통 상태 또는 비도통 상태로 제어할 수 있는 신호를 공급할 수 있다. 배선(VCOM2) 및 배선(ANO)에는 발광 소자(360)가 발광하는 전위차가 생기는 전위를 각각 공급할 수 있다. 배선(S2)에는 트랜지스터(M)의 도통 상태를 제어할 수 있는 신호를 공급할 수 있다.
도 14에 나타낸 화소(410)는 예를 들어, 반사 모드의 표시를 행하는 경우에는 배선(G1) 및 배선(S1)에 공급하는 신호에 의하여 구동하고, 액정 소자(340)에 의한 광학 변조를 이용하여 표시할 수 있다. 또한, 투과 모드로 표시를 행하는 경우에는 배선(G2) 및 배선(S2)에 공급하는 신호에 의하여 구동하고, 발광 소자(360)를 발광 시켜 표시할 수 있다. 또한 양쪽 모드로 구동하는 경우에는 배선(G1), 배선(G2), 배선(S1), 및 배선(S2)의 각각에 공급하는 신호에 의하여 구동할 수 있다.
또한, 도 14에서는 하나의 화소(410)가 하나의 액정 소자(340)와 하나의 발광 소자(360)를 갖는 예를 나타내었지만 이에 한정되지 않는다. 도 15의 (A)는 하나의 화소(410)가 하나의 액정 소자(340)와 4개의 발광 소자(360)(발광 소자(360r), 발광 소자(360g), 발광 소자(360b), 발광 소자(360w))를 갖는 예를 나타낸 것이다. 도 15의 (A)에 나타낸 화소(410)는 도 14와 달리 하나의 화소로 발광 소자를 사용한 풀컬러의 표시가 가능하다.
도 15의 (A)에서는 도 14의 예에 더하여 화소(410)에 배선(G3) 및 배선(S3)이 접속되어 있다.
도 15의 (A)에 나타낸 예에서는 예를 들어, 4개의 발광 소자(360)에 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 및 백색(W)을 나타내는 발광 소자를 사용할 수 있다. 또한, 액정 소자(340)로서 백색을 나타내는 반사형 액정 소자를 사용할 수 있다. 이에 의하여, 반사 모드의 표시를 행하는 경우에는 반사율이 높은 백색의 표시를 행할 수 있다. 또한, 투과 모드로 표시를 행하는 경우에는 연색성이 높은 표시를 낮은 전력으로 행할 수 있다.
도 15의 (B)에 도 15의 (A)에 대응한 화소(410)의 구성예를 도시하였다. 화소(410)는 전극(311)이 갖는 개구부와 중첩되는 발광 소자(360w)와, 전극(311)의 주위에 배치된 발광 소자(360r), 발광 소자(360g), 및 발광 소자(360b)를 갖는다. 발광 소자(360r), 발광 소자(360g), 및 발광 소자(360b)는 발광 면적이 거의 동등한 것이 바람직하다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서 실시형태 2 및 실시형태 3에서 예시한 표시 장치의 더 구체적인 구성예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
[구성예 1]
도 16은 표시 장치(300)의 사시 개략도이다. 표시 장치(300)는 기판(351)과 기판(361)이 접합된 구성을 갖는다. 도 16에서는 기판(361)을 파선으로 명시하였다.
표시 장치(300)는 표시부(362), 회로(364), 배선(365) 등을 갖는다. 도 16에서는 표시 장치(300)에 IC(집적 회로)(373) 및 FPC(372)가 실장되어 있는 예를 도시하였다. 그러므로, 도 16에 도시된 구성은 표시 장치(300), IC, 및 FPC를 갖는 표시 모듈이라고도 할 수 있다.
회로(364)로서는, 예를 들어 주사선 구동 회로를 사용할 수 있다.
배선(365)은 표시부(362) 및 회로(364)에 신호 및 전력을 공급하는 기능을 갖는다. 상기 신호 및 전력은 FPC(372)를 통하여 외부로부터 또는 IC(373)로부터 배선(365)에 입력된다.
도 16에서는 COG(Chip On Glass) 방식 또는 COF(Chip on Film) 방식 등에 의하여 기판(351)에 IC(373)가 제공되어 있는 예를 도시하였다. IC(373)는 예를 들어 주사선 구동 회로 또는 신호선 구동 회로 등을 갖는 IC를 적용할 수 있다. 또한, 표시 장치(300) 및 표시 모듈은 IC를 제공하지 않는 구성으로 하여도 좋다. 또한, IC를 COF 방식 등에 의하여 FPC에 실장하여도 좋다.
도 16에는 표시부(362)의 일부의 확대도를 도시하였다. 표시부(362)에는 복수의 표시 소자가 갖는 전극(311b)이 매트릭스 형태로 배치되어 있다. 전극(311b)은 가시광을 반사하는 기능을 갖고 액정 소자(180)의 반사 전극으로서 기능한다.
또한, 도 16에 도시된 바와 같이 전극(311b)은 개구(451)를 갖는다. 또한, 표시부(362)는 전극(311b)보다 기판(351) 측에 발광 소자(170)를 갖는다. 발광 소자(170)로부터의 광은 전극(311b)의 개구(451)를 통하여 기판(361) 측에 사출된다. 발광 소자(170)의 발광 영역의 면적과 개구(451)의 면적은 같아도 좋다. 발광 소자(170)의 발광 영역의 면적 및 개구(451)의 면적 중 한쪽이 다른 쪽보다 크면 위치의 어긋남에 대한 마진이 크게 되기 때문에 바람직하다. 특히, 개구(451)의 면적은 발광 소자(170)의 발광 영역의 면적에 비하여 큰 것이 바람직하다. 개구(451)가 작으면, 발광 소자(170)로부터의 광의 일부가 전극(311b)에 의하여 차단되고 외부로 추출할 수 없는 경우가 있다. 개구(451)를 충분히 크게 함으로써 발광 소자(170)의 발광이 낭비되는 것을 억제할 수 있다.
도 17에, 도 16에서 도시한 표시 장치(300)의, FPC(372)를 포함하는 영역의 일부, 회로(364)를 포함하는 영역의 일부, 및 표시부(362)를 포함하는 영역의 일부를 각각 절단하였을 때의 단면의 일례를 도시하였다.
도 17에 도시된 표시 장치(300)는 기판(351)과 기판(361) 사이에 트랜지스터(201), 트랜지스터(203), 트랜지스터(205), 트랜지스터(206), 액정 소자(180), 발광 소자(170), 절연층(220), 착색층(131), 착색층(134) 등을 갖는다. 기판(361)과 절연층(220)은 접착층(141)을 개재하여 서로 접합된다. 기판(351)과 절연층(220)은 접착층(142)을 개재하여 서로 접합된다.
기판(361)에는 착색층(131), 차광층(132), 절연층(121), 및 액정 소자(180)의 공통 전극으로서 기능하는 전극(113), 배향막(133b), 절연층(117) 등이 제공되어 있다. 기판(361)의 외측의 면에는 편광판(135)을 갖는다. 절연층(121)은 평탄화층으로서의 기능을 가져도 좋다. 절연층(121)에 의하여 전극(113)의 표면을 대략 평탄하게 할 수 있기 때문에, 액정층(112)의 배향 상태를 균일하게 할 수 있다. 절연층(117)은 액정 소자(180)의 셀 갭을 유지하기 위한 스페이서로서 기능한다. 절연층(117)이 가시광을 투과하는 경우는 절연층(117)을 액정 소자(180)의 표시 영역과 중첩하여 배치하여도 좋다.
액정 소자(180)는 반사형의 액정 소자이다. 액정 소자(180)는 전극(311a), 액정층(112), 전극(113)이 적층된 적층 구조를 갖는다. 전극(311a)의 기판(351) 측에 접촉하도록 가시광을 반사하는 전극(311b)이 제공되어 있다. 전극(311b)은 개구(451)를 갖는다. 전극(311a) 및 전극(113)은 가시광을 투과한다. 액정층(112)과 전극(311a) 사이에 배향막(133a)이 제공되어 있다. 액정층(112)과 전극(113) 사이에 배향막(133b)이 제공되어 있다.
액정 소자(180)에서, 전극(311b)은 가시광을 반사하는 기능을 갖고, 전극(113)은 가시광을 투과하는 기능을 갖는다. 기판(361) 측으로부터 입사된 광은 편광판(135)에 의하여 편광되고, 전극(113), 액정층(112)을 투과하고 전극(311b)으로 반사한다. 그리고, 액정층(112) 및 전극(113)을 다시 투과하고, 편광판(135)에 도달한다. 이때, 전극(311b)과 전극(113) 사이에 공급하는 전압에 의하여 액정의 배향을 제어하여, 광의 광학 변조를 제어할 수 있다. 즉, 편광판(135)을 통하여 사출되는 광의 강도를 제어할 수 있다. 또한, 광은 착색층(131)에 의하여 특정한 파장 영역 이외의 광이 흡수됨으로써, 추출되는 광은 예를 들어 적색을 나타내는 광이 된다.
도 17에 도시된 바와 같이, 개구(451)에는 가시광을 투과하는 전극(311a)이 제공되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 개구(451)와 중첩되는 영역에서도 그 외의 영역과 마찬가지로 액정층(112)이 배향되기 때문에 이들 영역의 경계부에서 액정의 배향 불량이 생겨, 의도하지 않는 광이 누출되는 것을 억제할 수 있다.
접속부(207)에서, 전극(311b)은 도전층(221b)을 통하여 트랜지스터(206)가 갖는 도전층(222a)과 전기적으로 접속되어 있다. 트랜지스터(206)는 액정 소자(180)의 구동을 제어하는 기능을 갖는다.
접착층(141)이 제공되는 일부의 영역에는 접속부(252)가 제공된다. 접속부(252)에 있어서, 전극(311a)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 도전층과, 전극(113)의 일부가 접속체(243)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 기판(361) 측에 형성된 전극(113)에 기판(351) 측에 접속된 FPC(372)로부터 입력된 신호 또는 전위를 접속부(252)를 통하여 공급할 수 있다.
접속체(243)로서는, 예를 들어 도전성의 입자를 사용할 수 있다. 도전성의 입자로서는, 유기 수지 또는 실리카 등의 입자의 표면을 금속 재료로 피복한 것을 사용할 수 있다. 접촉 저항을 저감할 수 있기 때문에 금속 재료로서 니켈 또는 금을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 니켈을 금으로 피복하는 등, 2종류 이상의 금속 재료를 층상으로 피복시킨 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 접속체(243)로서 탄성 변형, 또는 소성 변형되는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이때 도전성의 입자인 접속체(243)는 도 17에 도시된 바와 같이 좌우로 긴 타원 형상으로 되는 경우가 있다. 이와 같이 함으로써 접속체(243)와, 이와 전기적으로 접속되는 도전층과의 접촉 면적이 증대되어 접촉 저항을 저감할 수 있는 것에 더하여 접속 불량 등의 문제가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
접속체(243)는 접착층(141)으로 덮이도록 배치하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 경화 전의 접착층(141)에 접속체(243)를 분산시키면 좋다.
발광 소자(170)는 보텀 이미션형 발광 소자이다. 발광 소자(170)는 절연층(220) 측으로부터 전극(191), EL층(192), 및 전극(193)의 순서로 적층된 적층 구조를 갖는다. 전극(191)은 절연층(214)에 제공된 개구를 통하여 트랜지스터(205)가 갖는 도전층(222b)과 접속되어 있다. 트랜지스터(205)는 발광 소자(170)의 구동을 제어하는 기능을 갖는다. 절연층(216)이 전극(191)의 단부를 덮고 있다. 전극(193)은 가시광을 반사하는 재료를 포함하고, 전극(191)은 가시광을 투과하는 재료를 포함한다. 전극(193)을 덮도록 절연층(194)이 제공되어 있다. 발광 소자(170)가 발하는 광은 착색층(134), 절연층(220), 개구(451), 전극(311a) 등을 통하여 기판(361) 측에 사출된다.
액정 소자(180) 및 발광 소자(170)는 화소에 따라 착색층의 색을 바꿈으로써 다양한 색을 나타낼 수 있다. 표시 장치(300)는 액정 소자(180)를 사용하여 컬러 표시를 행할 수 있다. 표시 장치(300)는 액정 소자(170)를 사용하여 컬러 표시를 행할 수 있다.
트랜지스터(201), 트랜지스터(203), 트랜지스터(205), 및 트랜지스터(206)는 모두 절연층(220)의 기판(351) 측의 면 위에 형성되어 있다. 이들 트랜지스터는 동일한 공정을 사용하여 제작할 수 있다.
트랜지스터(203)는 화소의 선택, 비선택 상태를 제어하는 트랜지스터(스위칭 트랜지스터, 또는 선택 트랜지스터라고도 함)이다. 트랜지스터(205)는 발광 소자(170)에 흐르는 전류를 제어하는 트랜지스터(구동 트랜지스터라고도 함)이다.
절연층(220)의 기판(351) 측에는 절연층(211), 절연층(212), 절연층(213), 절연층(214) 등의 절연층이 제공되어 있다. 절연층(211)은 그 일부가 각 트랜지스터의 게이트 절연층으로서 기능한다. 절연층(212)은 트랜지스터(206) 등을 덮도록 제공된다. 절연층(213)은 트랜지스터(205) 등을 덮도록 제공되어 있다. 절연층(214)은 평탄화층으로서의 기능을 갖는다. 또한, 트랜지스터를 덮는 절연층의 수는 한정되지 않고, 단층이라도 좋고, 2층 이상이라도 좋다.
각 트랜지스터를 덮는 절연층의 적어도 한 층에 물이나 수소 등의 불순물이 확산되기 어려운 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 절연층을 배리어막으로서 기능시킬 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 트랜지스터에 대하여 외부로부터 불순물이 확산되는 것을 효과적으로 억제할 수 있어 신뢰성이 높은 표시 장치를 구현할 수 있다.
트랜지스터(201), 트랜지스터(203), 트랜지스터(205), 및 트랜지스터(206)는 게이트로서 기능하는 도전층(221a), 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(211), 소스 및 드레인으로서 기능하는 도전층(222a) 및 도전층(222b), 그리고, 반도체층(231)을 갖는다. 여기에서는, 동일한 도전막을 가공하여 얻어지는 복수의 층에 동일한 해칭 패턴을 부여하였다.
트랜지스터(201) 및 트랜지스터(205)는 트랜지스터(203) 및 트랜지스터(206)의 구성에 더하여, 게이트로서 기능하는 도전층(223)을 갖는다.
트랜지스터(201) 및 트랜지스터(205)에는 채널이 형성되는 반도체층을 2개의 게이트에 끼우는 구성이 적용되어 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 트랜지스터의 문턱 전압을 제어할 수 있다. 2개의 게이트를 접속하고, 이들에 동일한 신호를 공급함으로써 트랜지스터를 구동하여도 좋다. 이와 같은 트랜지스터는 다른 트랜지스터에 비하여 전계 효과 이동도를 높일 수 있고, 온 전류를 증대시킬 수 있다. 그 결과, 고속 구동이 가능한 회로를 제작할 수 있다. 또한, 회로부의 점유 면적을 축소할 수 있다. 온 전류가 큰 트랜지스터를 적용함으로써, 표시 장치를 대형화, 또는 고정세화하였을 때에 배선 수가 증대되더라도 각 배선에서의 신호 지연을 저감할 수 있고, 표시 불균일을 억제할 수 있다.
또는, 2개의 게이트 중, 한쪽에 문턱 전압을 제어하기 위한 전위를 공급하고, 다른 쪽에 구동을 위한 전위를 공급함으로써, 트랜지스터의 문턱 전압을 제어할 수 있다.
표시 장치가 갖는 트랜지스터의 구조에 한정은 없다. 회로(364)가 갖는 트랜지스터와, 표시부(362)가 갖는 트랜지스터는 같은 구조라도 좋고, 상이한 구조라도 좋다. 회로(364)가 갖는 복수의 트랜지스터는 모두 동일한 구조라도 좋고, 2종류 이상의 구조가 조합되어 사용되어도 좋다. 마찬가지로, 표시부(362)가 갖는 복수의 트랜지스터는 모두 동일한 구조라도 좋고, 2 종류 이상의 구조가 조합되어 사용되어도 좋다.
도전층(223)에는 산화물을 포함하는 도전성 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 도전층(223)을 구성하는 도전막의 형성 시에 산소를 포함하는 분위기하에서 성막함으로써 절연층(212)에 산소를 공급할 수 있다. 성막 가스 중의 산소 가스의 비율을 90% 이상 100% 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 절연층(212)에 공급된 산소는 나중의 열 처리에 의하여 반도체층(231)에 공급되어 반도체층(231) 중의 산소 결손의 저감을 도모할 수 있다.
특히, 도전층(223)에는 저저항화된 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 절연층(213)에 수소를 방출하는 절연막, 예를 들어 질화 실리콘막 등을 사용하는 것이 바람직하다. 절연층(213)의 성막 중, 또는 그 후의 열 처리에 의하여 도전층(223) 중의 수소가 공급되어 도전층(223)의 전기 저항을 효과적으로 저감할 수 있다.
절연층(213)에 접촉되도록 착색층(134)이 제공되어 있다. 착색층(134)은 절연층(214)으로 덮여 있다.
기판(351)과 기판(361)이 중첩되지 않는 영역에는 접속부(204)가 제공되어 있다. 접속부(204)에서는 배선(365)이 접속층(242)을 통하여 FPC(372)와 전기적으로 접속되어 있다. 접속부(204)는 접속부(207)와 같은 구성을 갖는다. 접속부(204)의 상면은 전극(311a)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 도전층이 노출되어 있다. 이에 의하여, 접속부(204)와 FPC(372)를 접속층(242)을 통하여 전기적으로 접속할 수 있다.
기판(361)의 외측의 면에 배치하는 편광판(135)으로서 직선 편광판을 사용하여도 좋지만 원 편광판을 사용할 수도 있다. 원 편광판으로서는, 예를 들어 직선 편광판과 1/4 파장 위상차판을 적층한 것을 사용할 수 있다. 이에 의하여, 외광 반사를 억제할 수 있다. 또한, 편광판의 종류에 따라, 액정 소자(180)에 사용하는 액정 소자의 셀 갭, 배향, 구동 전압 등을 조정함으로써, 원하는 콘트라스트가 구현되도록 한다.
또한, 기판(361)의 외측에는 각종 광학 부재를 배치할 수 있다. 광학 부재로서는 편광판, 위상차판, 광 확산층(확산 필름 등), 반사 방지층, 및 집광 필름 등을 들 수 있다. 또한, 기판(361)의 외측에는 먼지의 부착을 억제하는 대전 방지막, 오염이 부착되기 어렵게 하는 발수성의 막, 사용에 따른 손상의 발생을 억제하는 하드 코트막 등을 배치하여도 좋다.
기판(351) 및 기판(361)에는 각각 유리, 석영, 세라믹, 사파이어, 유기 수지 등을 사용할 수 있다. 기판(351) 및 기판(361)에 가요성을 갖는 재료를 사용하면 표시 장치의 가요성을 높일 수 있다.
액정 소자(180)로서는 예를 들어 수직 배향(VA:Vertical Alignment) 모드가 적용된 액정 소자를 사용할 수 있다. 수직 배향 모드로서는, MVA(Multi-Domain Vertical Alignment) 모드, PVA(Patterned Vertical Alignment) 모드, ASV(Advanced Super View) 모드 등을 사용할 수 있다.
액정 소자(180)에는, 여러가지 모드가 적용된 액정 소자를 사용할 수 있다. 예를 들어 VA 모드 외에, TN(Twisted Nematic) 모드, IPS(In-Plane-Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드, ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell) 모드, OCB(Optically Compensated Birefringence) 모드, FLC(Ferroelectric Liquid Crystal) 모드, AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal) 모드 등이 적용된 액정 소자를 사용할 수 있다.
액정 소자는 액정의 광학적 변조 작용에 의하여 광의 투과 또는 비투과를 제어하는 소자이다. 액정의 광학적 변조 작용은 액정에 걸리는 전계(가로 방향의 전계, 세로 방향의 전계 또는 경사 방향의 전계를 포함한다)에 의하여 제어된다. 액정 소자에 사용하는 액정으로서는 서모트로픽 액정, 저분자 액정, 고분자 액정, 고분자 분산형 액정(PDLC: Polymer Dispersed Liquid Crystal), 강유전성 액정, 반강유전성 액정 등을 사용할 수 있다. 이들 액정 재료는 조건에 따라 콜레스테릭상, 스멕틱상, 큐빅상, 키랄 네마틱상, 등방상 등을 나타낸다.
액정 재료로서는 포지티브형의 액정 및 네거티브형의 액정 중 어느 것을 사용하여도 되고, 적용할 모드나 설계에 따라서 최적의 액정 재료를 사용할 수 있다.
액정의 배향을 제어하기 위하여, 배향막을 제공할 수 있다. 또한, 횡전계 방식을 채용하는 경우, 배향막을 사용하지 않는 블루상을 나타내는 액정을 사용하여도 된다. 블루상은 액정상 중 하나이고, 콜레스테릭 액정을 승온해 가면, 콜레스테릭상으로부터 등방상으로 전이하기 직전에 발현(發現)하는 상이다. 블루상은 좁은 온도 범위에서만 발현하기 때문에, 온도 범위를 개선하기 위하여 수 중량% 이상의 키랄제를 혼합한 액정 조성물을 액정에 사용한다. 블루상을 나타내는 액정과 키랄제를 포함하는 액정 조성물은 응답 속도가 짧고 광학적 등방성이다. 또한, 블루상을 나타내는 액정과 키랄제를 포함하는 액정 조성물은 배향 처리가 불필요하고, 시야각 의존성이 작다. 또한, 배향막을 제공하지 않아도 되기 때문에, 러빙 처리도 불필요하게 되어, 러빙 처리에 의하여 유발되는 정전 파괴를 방지할 수 있으므로 제작 공정 중의 액정 표시 장치의 불량이나 파손을 경감할 수 있다.
반사형 액정 소자를 사용하는 경우에는 표시면 측에 편광판(135)을 제공한다. 또한, 이와 별도로 표시면 측에 광 확산판을 배치하면 시인성을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
편광판(135)보다 외측에 프런트 라이트를 제공하여도 좋다. 프런트 라이트로서는 에지 라이트형의 프런트 라이트를 사용하는 것이 바람직하다. LED(Light Emitting Diode)를 구비하는 프런트 라이트를 사용하면 소비전력을 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
접착층으로서는, 자외선 경화형 등의 광경화형 접착제, 반응 경화형 접착제, 열경화형 접착제, 혐기형 접착제 등의 각종 경화형 접착제를 사용할 수 있다. 이들 접착제로서는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지(silicone resin), 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 이미드 수지, PVC(폴리바이닐클로라이드) 수지, PVB(폴리바이닐부티랄) 수지, EVA(에틸렌바이닐아세테이트) 수지 등을 들 수 있다. 특히 에폭시 수지 등의 투습성이 낮은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 2액 혼합형 수지를 사용하여도 좋다. 또한, 접착 시트 등을 사용하여도 좋다.
접속층(242)으로서는 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)이나, 이방성 도전 페이스트(ACP: Anisotropic Conductive Paste) 등을 사용할 수 있다.
발광 소자(170)는 톱 이미션형, 보텀 이미션형, 듀얼 이미션형 등이 있다. 광이 추출되는 측의 전극에는 가시광을 투과시키는 도전막을 사용한다. 또한, 광이 추출되지 않는 측의 전극에는 가시광을 반사하는 도전막을 사용하는 것이 바람직하다.
EL층(192)은 적어도 발광층을 갖는다. EL층(192)은, 발광층 이외의 층으로서, 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 정공 블록 재료, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 또는 바이폴라성 물질(전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질) 등을 포함하는 층을 더 갖고 있어도 좋다.
EL층(192)으로서는 저분자계 화합물 및 고분자계 화합물 중 어느 것을 사용할 수도 있고, 무기 화합물을 포함하여도 좋다. EL층(192)을 구성하는 층은 각각 증착법(진공 증착법을 포함함), 전사(轉寫)법, 인쇄법, 잉크젯법, 도포법 등의 방법으로 형성할 수 있다.
EL층(192)은 양자점 등의 무기 화합물을 가져도 좋다. 예를 들어, 양자점을 발광층에 사용함으로써, 발광 재료로서 기능시킬 수도 있다.
또한, 컬러 필터(착색층)와 마이크로 캐비티 구조(광학 조정층)의 조합을 적용함으로써, 표시 장치로부터 색 순도가 높은 광을 추출할 수 있다. 광학 조정층의 막 두께는 각 화소의 색에 따라 변화시킨다.
트랜지스터의 게이트, 소스, 및 드레인에 더하여 표시 장치를 구성하는 각종 배선 및 전극 등의 도전층에 사용할 수 있는 재료로서는, 알루미늄, 타이타늄, 크로뮴, 니켈, 구리, 이트륨, 지르코늄, 몰리브데넘, 은, 탄탈럼, 또는 텅스텐 등의 금속, 또는 이를 주성분으로 하는 합금 등을 들 수 있다. 이들 재료를 포함하는 막을 단층 구조 또는 적층 구조로 사용할 수 있다.
또한, 투광성을 갖는 도전성 재료로서는 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨을 첨가한 산화 아연 등의 도전성 산화물, 또는 그래핀을 사용할 수 있다. 또는, 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 타이타늄 등의 금속 재료나 이 금속 재료를 포함하는 합금 재료를 사용할 수 있다. 또는, 이 금속 재료의 질화물(예를 들어, 질화 타이타늄) 등을 사용하여도 좋다. 또한, 금속 재료, 합금 재료(또는 이들의 질화물)를 사용하는 경우에는 투광성을 가질 정도로 얇게 하면 된다. 또한, 상기 재료의 적층막을 도전층으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 은과 마그네슘의 합금과 인듐 주석 산화물의 적층막 등을 사용하면 도전성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 이들은 표시 장치를 구성하는 각종 배선 및 전극 등의 도전층이나, 표시 소자가 갖는 도전층(화소 전극이나 공통 전극으로서 기능하는 도전층)에도 사용할 수 있다.
각 절연층에 사용할 수 있는 절연 재료로서 예를 들어, 아크릴, 에폭시 등의 수지, 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료를 들 수 있다.
착색층에 사용할 수 있는 재료로서는, 금속 재료, 수지 재료, 안료 또는 염료가 포함된 수지 재료 등을 들 수 있다.
[구성예 2]
도 18에 도시된 표시 장치(300A)는 예를 들어, 트랜지스터(201), 트랜지스터(203), 트랜지스터(205), 및 트랜지스터(206)를 갖지 않고, 트랜지스터(281), 트랜지스터(284), 트랜지스터(285), 및 트랜지스터(286)를 갖는 점에서, 주로 표시 장치(300)와 상이하다.
또한, 도 18에서는 절연층(117) 및 접속부(207) 등의 위치도 도 17과 상이하다. 도 18에서는 화소의 단부를 도시하였다. 절연층(117)은 착색층(131)의 단부에 중첩하도록 배치되어 있다. 또한, 절연층(117)은 차광층(132)의 단부에 중첩되도록 배치되어 있다. 이와 같이, 절연층(117)은 표시 영역과 중첩되지 않는 부분(차광층(132)과 중첩되는 부분)에 배치되어도 좋다.
트랜지스터(284) 및 트랜지스터(285)와 같이, 표시 장치가 갖는 2개의 트랜지스터는 부분적으로 적층되도록 제공되어도 좋다. 이에 의하여, 화소 회로의 점유 면적을 축소할 수 있기 때문에 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 발광 소자(170)의 발광 면적을 크게 할 수 있어, 개구율을 향상시킬 수 있다. 발광 소자(170)는 개구율이 높으면 필요한 휘도를 얻기 위한 전류 밀도를 낮게 할 수 있기 때문에 신뢰성이 향상된다.
트랜지스터(281), 트랜지스터(284), 및 트랜지스터(286)는 도전층(221a), 절연층(211), 반도체층(231), 도전층(222a), 및 도전층(222b)을 갖는다. 도전층(221a)은 절연층(211)을 개재하여 반도체층(231)과 중첩된다. 도전층(222a) 및 도전층(222b)은 반도체층(231)과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(281)는 도전층(223)을 갖는다.
트랜지스터(285)는 도전층(222b), 절연층(217), 반도체층(261), 도전층(223), 절연층(212), 절연층(213), 도전층(263a), 및 도전층(263b)을 갖는다. 도전층(222b)은 절연층(217)을 개재하여 반도체층(261)과 중첩된다. 도전층(223)은 절연층(212) 및 절연층(213)을 개재하여 반도체층(261)과 중첩된다. 도전층(263a) 및 도전층(263b)은 반도체층(261)과 전기적으로 접속된다.
도전층(221a)은 게이트로서 기능한다. 절연층(211)은 게이트 절연층으로서 기능한다. 도전층(222a)은 소스 및 드레인 중 한쪽으로서 기능한다. 트랜지스터(286)가 갖는 도전층(222b)은 소스 및 드레인 중 다른 쪽으로서 기능한다.
트랜지스터(284)와 트랜지스터(285)가 공유하는 도전층(222b)은 트랜지스터(284)의 소스 및 드레인 중 다른 쪽으로서 기능하는 부분과, 트랜지스터(285)의 게이트로서 기능하는 부분을 갖는다. 절연층(217), 절연층(212), 및 절연층(213)은 게이트 절연층으로서 기능한다. 도전층(263a) 및 도전층(263b) 중 한쪽은 소스로서 기능하고, 다른 쪽은 드레인으로서 기능한다. 도전층(223)은 게이트로서 기능한다.
[구성예 3]
도 19의 (A)에 표시 장치(300B)의 표시부의 단면도를 도시하였다.
표시 장치(300B)는 착색층(131)을 갖지 않는 점에서 표시 장치(300)와 상이하다. 그 외의 구성에 대해서는 표시 장치(300)와 마찬가지이기 때문에 자세한 설명을 생략한다.
액정 소자(180)는 백색을 나타낸다. 착색층(131)을 갖지 않기 때문에 표시 장치(300B)는 액정 소자(180)를 사용하여 흑백 또는 그레이 스케일로 표시할 수 있다.
[구성예 4]
도 19의 (B)에 도시된 표시 장치(300C)는 EL층(192)이 구분되어 형성되어(발광 소자(170)마다 EL층(192)이 구분되어 제공되어) 있으며, 착색층(134)을 갖지 않는 점에서 표시 장치(300B)와 상이하다. 그 외의 구성에 대해서는 표시 장치(300B)와 마찬가지이기 때문에 자세한 설명을 생략한다.
개별 화소 방식이 적용된 발광 소자(170)는 EL층(192)을 구성하는 층 중 적어도 한 층(대표적으로는 발광층)이 구분하여 형성되어 있으면 되고, EL층을 구성하는 층 모두가 구분하여 형성되어 있어도 좋다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 표시 장치가 갖는 트랜지스터의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 플레이너(planar)형 트랜지스터로 하여도 좋고, 스태거형 트랜지스터로 하여도 좋고, 역 스태거형 트랜지스터로 하여도 좋다. 또한, 톱 게이트 구조 및 보텀 게이트 구조 중 어느 트랜지스터 구조로 하여도 좋다. 또는, 채널의 상하에 게이트 전극이 제공되어도 좋다.
도 20의 (A) 내지 (E)에 트랜지스터의 구성예를 도시하였다.
도 20의 (A)에 도시된 트랜지스터(110a)는 톱 게이트 구조의 트랜지스터이다.
트랜지스터(110a)는 도전층(221), 절연층(211), 반도체층(231), 절연층(212), 도전층(222a), 및 도전층(222b)을 갖는다. 반도체층(231)은 절연층(151) 위에 제공되어 있다. 도전층(221)은 절연층(211)을 개재하여 반도체층(231)과 중첩된다. 도전층(222a) 및 도전층(222b)은 절연층(211) 및 절연층(212)에 제공된 개구를 통하여 반도체층(231)과 전기적으로 접속된다.
도전층(221)은 게이트로서 기능한다. 절연층(211)은 게이트 절연층으로서 기능한다. 도전층(222a) 및 도전층(222b) 중 한쪽은 소스로서 기능하고, 다른 쪽은 드레인으로서 기능한다.
트랜지스터(110a)는 도전층(221)과 도전층(222a) 또는 도전층(222b)과의 물리적인 거리를 떨어지게 하는 것이 용이하기 때문에 이들 사이의 기생 용량을 저감할 수 있다.
도 20의 (B)에 도시된 트랜지스터(110b)는 트랜지스터(110a)의 구성에 더하여 도전층(223) 및 절연층(218)을 갖는다. 도전층(223)은 절연층(151) 위에 제공되고, 반도체층(231)과 중첩된다. 절연층(218)은 도전층(223) 및 절연층(151)을 덮도록 제공되어 있다.
도전층(223)은 한 쌍의 게이트 중 한쪽으로서 기능한다. 그러므로, 트랜지스터의 온 전류를 높이는 것이나 문턱 전압을 제어하는 것 등이 가능하다.
도 20의 (C) 내지 (E)에는 2개의 트랜지스터를 적층한 구조의 예를 도시하였다. 적층되는 2개의 트랜지스터의 구조는 각각 독립적으로 결정할 수 있고, 도 20의 (C) 내지 (E)의 조합에 한정되지 않는다.
도 20의 (C)에 트랜지스터(110c)와 트랜지스터(110d)를 적층한 구성을 도시하였다. 트랜지스터(110c)는 2개의 게이트를 갖는다. 트랜지스터(110d)는 보텀 게이트 구조이다. 또한, 트랜지스터(110c)는 게이트를 하나 가져도 좋다(톱 게이트 구조). 또한, 트랜지스터(110d)는 게이트를 2개 가져도 좋다.
트랜지스터(110c)는 도전층(223), 절연층(218), 반도체층(231), 도전층(221), 절연층(211), 도전층(222a), 및 도전층(222b)을 갖는다. 도전층(223)은 절연층(151) 위에 제공되어 있다. 도전층(223)은 절연층(218)을 개재하여 반도체층(231)과 중첩된다. 절연층(218)은 도전층(223) 및 절연층(151)을 덮도록 제공되어 있다. 도전층(221)은 절연층(211)을 개재하여 반도체층(231)과 중첩된다. 도 20의 (C)에서는 절연층(211)이 도전층(221)과 중첩되는 부분에만 제공되어 있는 예를 도시하였지만 도 20의 (B) 등에 도시된 바와 같이 절연층(211)은 반도체층(231)의 단부를 덮도록 제공되어도 좋다. 도전층(222a) 및 도전층(222b)은 절연층(212)에 제공된 개구를 통하여 반도체층(231)과 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(110d)는 도전층(222b), 절연층(213), 반도체층(261), 도전층(263a), 및 도전층(263b)을 갖는다. 도전층(222b)은 절연층(213)을 개재하여 반도체층(261)과 중첩되는 영역을 갖는다. 절연층(213)은 도전층(222b)을 덮도록 제공되어 있다. 도전층(263a) 및 도전층(263b)은 반도체층(261)과 전기적으로 접속된다.
도전층(221) 및 도전층(223)은 각각 트랜지스터(110c)의 게이트로서 기능한다. 절연층(218) 및 절연층(211)은 트랜지스터(110c)의 게이트 절연층으로서 기능한다. 도전층(222a)은 트랜지스터(110c)의 소스 및 드레인 중 한쪽으로서 기능한다.
도전층(222b)은 트랜지스터(110c)의 소스 및 드레인 중 다른 쪽으로서 기능하는 부분과, 트랜지스터(110d)의 게이트로서 기능하는 부분을 갖는다. 절연층(213)은 트랜지스터(110d)의 게이트 절연층으로서 기능한다. 도전층(263a) 및 도전층(263b) 중 한쪽은 트랜지스터(110d)의 소스로서 기능하고, 다른 쪽은 트랜지스터(110d)의 드레인으로서 기능한다.
트랜지스터(110c) 및 트랜지스터(110d)는 발광 소자(170)의 화소 회로에 적용되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 트랜지스터(110c)를 선택 트랜지스터에 사용하고, 트랜지스터(110d)를 구동 트랜지스터에 사용할 수 있다.
도전층(263b)은 절연층(217) 및 절연층(214)에 제공된 개구를 통하여 발광 소자의 화소 전극으로서 기능하는 전극(191)과 전기적으로 접속되어 있다.
도 20의 (D)에 트랜지스터(110e)와 트랜지스터(110f)를 적층한 구성을 도시하였다. 트랜지스터(110e)는 보텀 게이트 구조이다. 트랜지스터(110f)는 2개의 게이트를 갖는다. 또한, 트랜지스터(110e)는 게이트를 2개 가져도 좋다.
트랜지스터(110e)는 도전층(221), 절연층(211), 반도체층(231), 도전층(222a), 및 도전층(222b)을 갖는다. 도전층(221)은 절연층(151) 위에 제공되어 있다. 도전층(221)은 절연층(211)을 개재하여 반도체층(231)과 중첩된다. 절연층(211)은 도전층(221) 및 절연층(151)을 덮도록 제공되어 있다. 도전층(222a) 및 도전층(222b)은 반도체층(231)과 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(110f)는 도전층(222b), 절연층(212), 반도체층(261), 도전층(223), 절연층(218), 절연층(213), 도전층(263a), 및 도전층(263b)을 갖는다. 도전층(222b)은 절연층(212)을 개재하여 반도체층(261)과 중첩되는 영역을 갖는다. 절연층(212)은 도전층(222b)을 덮도록 제공되어 있다. 도전층(263a) 및 도전층(263b)은 절연층(213)에 제공된 개구를 통하여 반도체층(261)과 전기적으로 접속된다. 도전층(223)은 절연층(218)을 개재하여 반도체층(261)과 중첩된다. 절연층(218)은 도전층(223)과 중첩되는 부분에 제공되어 있다.
도전층(221)은 트랜지스터(110e)의 게이트로서 기능한다. 절연층(211)은 트랜지스터(110e)의 게이트 절연층으로서 기능한다. 도전층(222a)은 트랜지스터(110e)의 소스 및 드레인 중 한쪽으로서 기능한다.
도전층(222b)은 트랜지스터(110e)의 소스 및 드레인 중 다른 쪽으로서 기능하는 부분과, 트랜지스터(110f)의 게이트로서 기능하는 부분을 갖는다. 도전층(223)은 트랜지스터(110f)의 게이트로서 기능한다. 절연층(212) 및 절연층(218)은 각각 트랜지스터(110f)의 게이트 절연층으로서 기능한다. 도전층(263a) 및 도전층(263b) 중 한쪽은 트랜지스터(110f)의 소스로서 기능하고, 다른 쪽은 트랜지스터(110f)의 드레인으로서 기능한다.
도전층(263b)은 절연층(214)에 제공된 개구를 통하여 발광 소자의 화소 전극으로서 기능하는 전극(191)과 전기적으로 접속되어 있다.
도 20의 (E)에 트랜지스터(110g)와 트랜지스터(110h)를 적층한 구성을 도시하였다. 트랜지스터(110g)는 톱 게이트 구조이다. 트랜지스터(110h)는 2개의 게이트를 갖는다. 또한, 트랜지스터(110g)는 게이트를 2개 가져도 좋다.
트랜지스터(110g)는 반도체층(231), 도전층(221), 절연층(211), 도전층(222a), 및 도전층(222b)을 갖는다. 반도체층(231)은 절연층(151) 위에 제공되어 있다. 도전층(221)은 절연층(211)을 개재하여 반도체층(231)과 중첩된다. 절연층(211)은 도전층(221)과 중첩되도록 제공되어 있다. 도전층(222a) 및 도전층(222b)은 절연층(212)에 제공된 개구를 통하여 반도체층(231)과 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(110h)는 도전층(222b), 절연층(213), 반도체층(261), 도전층(223), 절연층(218), 절연층(217), 도전층(263a), 및 도전층(263b)을 갖는다. 도전층(222b)은 절연층(213)을 개재하여 반도체층(261)과 중첩되는 영역을 갖는다. 절연층(213)은 도전층(222b)을 덮도록 제공되어 있다. 도전층(263a) 및 도전층(263b)은 절연층(217)에 제공된 개구를 통하여 반도체층(261)과 전기적으로 접속된다. 도전층(223)은 절연층(218)을 개재하여 반도체층(261)과 중첩된다. 절연층(218)은 도전층(223)과 중첩되는 부분에 제공되어 있다.
도전층(221)은 트랜지스터(110g)의 게이트로서 기능한다. 절연층(211)은 트랜지스터(110g)의 게이트 절연층으로서 기능한다. 도전층(222a)은 트랜지스터(110g)의 소스 및 드레인 중 한쪽으로서 기능한다.
도전층(222b)은 트랜지스터(110g)의 소스 및 드레인 중 다른 쪽으로서 기능하는 부분과, 트랜지스터(110h)의 게이트로서 기능하는 부분을 갖는다. 도전층(223)은 트랜지스터(110h)의 게이트로서 기능한다. 절연층(212) 및 절연층(218)은 각각 트랜지스터(110h)의 게이트 절연층으로서 기능한다. 도전층(263a) 및 도전층(263b) 중 한쪽은 트랜지스터(110h)의 소스로서 기능하고, 다른 쪽은 트랜지스터(110h)의 드레인으로서 기능한다.
도전층(263b)은 절연층(214)에 제공된 개구를 통하여 발광 소자의 화소 전극으로서 기능하는 전극(191)과 전기적으로 접속되어 있다.
[제작 방법예]
아래에서는, 도 21 내지 도 24를 참조하여 본 실시형태의 표시 장치의 제작 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
또한, 표시 장치를 구성하는 박막(절연막, 반도체막, 도전막 등)은 스퍼터링법, 화학 기상 퇴적(CVD:Chemical Vapor Deposition)법, 진공 증착법, 펄스 레이저 퇴적(PLD:Pulsed Laser Deposition)법, 원자층 퇴적(ALD:Atomic Layer Deposition)법 등을 이용하여 형성할 수 있다. CVD법으로서는 플라스마 화학 기상 퇴적(PECVD:Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)법이나, 열CVD법이라도 좋다. 열CVD법의 예로서, 유기 금속 화학 기상 퇴적(MOCVD:Metal Organic CVD)법을 이용하여도 좋다.
표시 장치를 구성하는 박막(절연막, 반도체막, 도전막 등)은 스핀 코팅, 딥, 스프레이 도포, 잉크젯, 디스펜스, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 닥터 나이프, 슬릿 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 나이프 코팅 등의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
표시 장치를 구성하는 박막을 가공할 때에는, 리소그래피법 등을 이용하여 가공할 수 있다. 또는, 차폐 마스크를 사용한 성막 방법에 의하여, 섬 형상의 박막을 형성하여도 좋다. 또는, 나노 임프린트법(nano-imprinting method), 샌드블라스트법(sandblasting method), 리프트 오프법 등에 의하여 박막을 가공하여도 좋다. 포토리소그래피법으로서는, 가공하고자 하는 박막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 에칭 등에 의하여 상기 박막을 가공하고 레지스트 마스크를 제거하는 방법과, 감광성을 갖는 박막을 형성한 후에 노광, 현상을 수행하여, 상기 박막을 원하는 형상으로 가공하는 방법이 있다.
리소그래피법에 있어서 광을 사용하는 경우, 노광에 사용하는 광은 예를 들어 i선(파장 365nm), g선(파장 436nm), h선(파장 405nm), 또는 이들을 혼합시킨 광을 이용할 수 있다. 그 외, 자외선이나 KrF 레이저 광, 또는 ArF 레이저 광 등을 사용할 수도 있다. 또한, 액침 노광 기술에 의하여 노광을 행하여도 좋다. 또한, 노광에 이용하는 광으로서, 극단 자외광(EUV : Extreme Ultra-violet)이나 X선을 이용하여도 좋다. 또한, 노광에 이용하는 광 대신에, 전자 빔을 이용할 수도 있다. 극단 자외광, X선 또는 전자 빔을 이용하면, 매우 미세한 가공을 할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 전자 빔 등의 빔을 주사함으로써 노광을 행하는 경우에는, 포토 마스크는 불필요하다.
박막의 에칭에는 드라이 에칭법, 웨트 에칭법, 샌드블라스트법 등을 사용할 수 있다.
아래에서는 도 17에 도시된 표시 장치(300)의 제작 방법의 일례에 대하여 설명한다. 도 21 내지 도 24에서는 특히 표시 장치(300)의 표시부(362)에 착안하여 제작 방법을 설명한다.
우선, 기판(361) 위에 착색층(131)을 형성한다(도 21의 (A) 참조). 착색층(131)은 감광성의 재료를 사용하여 형성함으로써, 포토리소그래피법 등에 의하여 섬 형상으로 가공할 수 있다. 또한, 도 17에 도시된 회로(364) 등에서는 기판(361) 위에 차광층(132)을 제공한다.
다음에, 착색층(131) 및 차광층(132) 위에 절연층(121)을 형성한다.
절연층(121)은 평탄화층으로서 기능하는 것이 바람직하다. 절연층(121)에는 아크릴, 에폭시 등의 수지를 적절히 사용할 수 있다.
절연층(121)에는 무기 절연막을 적용하여도 좋다. 절연층(121)으로서는, 예를 들어, 질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 산화 실리콘막, 질화산화 실리콘막, 산화 알루미늄막, 질화 알루미늄막 등의 무기 절연막을 사용할 수 있다. 또한, 산화 하프늄막, 산화 이트륨막, 산화 지르코늄막, 산화 갈륨막, 산화 탄탈럼막, 산화 마그네슘막, 산화 란타넘막, 산화 세륨막, 및 산화 네오디뮴막 등을 사용하여도 좋다. 또한, 상술한 절연막을 2개 이상 적층하여 사용하여도 좋다.
다음에, 전극(113)을 형성한다. 전극(113)은 도전막을 형성한 후, 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 도전막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거하는 것에 의하여 형성할 수 있다. 전극(113)은 가시광을 투과하는 도전 재료를 사용하여 형성한다.
다음에, 전극(113) 위에 절연층(117)을 형성한다. 절연층(117)에는 유기 절연막을 사용하는 것이 바람직하다.
다음에, 전극(113) 및 절연층(117) 위에 배향막(133b)을 형성한다(도 21의 (A) 참조). 배향막(133b)은 수지 등의 박막을 형성한 후에 러빙 처리를 행함으로써 형성할 수 있다.
또한, 도 21의 (A)를 참조하여 설명한 공정과는 독립하여 도 21의 (B)로부터 도 24의 (A)까지에 도시된 공정을 수행한다.
우선, 제작 기판(381) 위에 박리층(382)을 형성하고, 박리층(382) 위에 절연층(383)을 형성한다(도 21의 (B) 참조).
이 공정에서는, 제작 기판(381)을 박리할 때에 제작 기판(381)과 박리층(382)의 계면, 박리층(382)과 절연층(383)의 계면, 또는 박리층(382) 중에서 분리가 생기는 바와 같은 재료를 선택한다. 본 실시형태에서는 절연층(383)과 박리층(382)의 계면에서 분리가 생기는 경우를 예시하지만, 박리층(382)이나 절연층(383)에 사용하는 재료의 조합에 따라서는 이에 한정되지 않는다.
제작 기판(381)은 반송이 용이하게 될 정도로 강성(剛性)을 가지며, 제작 공정에서 가해지는 온도에 대하여 내열성을 갖는다. 제작 기판(381)에 사용할 수 있는 재료로서는, 예를 들어, 유리, 석영, 세라믹, 사파이어, 수지, 반도체, 금속 또는 합금 등을 들 수 있다. 유리로서는, 예를 들어, 무알칼리 유리, 바륨보로실리케이트 유리, 알루미노보로실리케이트 유리 등을 들 수 있다.
박리층(382)은 유기 재료 또는 무기 재료를 사용하여 형성할 수 있다.
박리층(382)에 사용할 수 있는 무기 재료로서는 텅스텐, 몰리브데넘, 타이타늄, 탄탈럼, 나이오븀, 니켈, 코발트, 지르코늄, 아연, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 실리콘으로부터 선택된 원소를 포함하는 금속, 이 원소를 포함하는 합금, 또는 이 원소를 포함하는 화합물 등을 들 수 있다. 실리콘을 포함하는 층의 결정 구조는 비정질, 미결정, 다결정 중 어느 것이라도 좋다.
무기 재료를 사용하는 경우, 박리층(382)의 두께는 1nm 이상 1000nm 이하, 바람직하게는 10nm 이상 200nm 이하, 더 바람직하게는 10nm 이상 100nm 이하이다.
무기 재료를 사용하는 경우, 박리층(382)은 예를 들어 스퍼터링법, CVD법, ALD법, 증착법 등에 의하여 형성할 수 있다.
박리층(382)에 사용할 수 있는 유기 재료로서는 예를 들어 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드아마이드 수지, 실록산 수지, 벤조사이클로뷰텐계 수지, 페놀 수지 등을 들 수 있다.
유기 재료를 사용하는 경우, 박리층(382)의 두께는 0.01μm 이상 10μm 미만인 것이 바람직하고, 0.1μm 이상 3μm 이하인 것이 더 바람직하고, 0.5μm 이상 1μm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 박리층(382)의 두께를 상기 범위로 함으로써 제작의 비용을 저감할 수 있다. 단, 이에 한정되지 않고 박리층(382)의 두께는 10μm 이상, 예를 들어, 10μm 이상 200μm 이하로 하여도 좋다.
유기 재료를 사용하는 경우, 박리층(382)의 형성 방법으로서는, 스핀 코팅, 디핑, 스프레이 도포, 잉크젯, 디스펜스, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 닥터 나이프, 슬릿 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 나이프 코팅 등을 들 수 있다.
절연층(383)으로서는 무기 절연막을 사용하는 것이 바람직하다. 절연층(383)으로서는, 예를 들어, 질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 산화 실리콘막, 질화산화 실리콘막, 산화 알루미늄막, 질화 알루미늄막 등의 무기 절연막을 사용할 수 있다. 또한, 산화 하프늄막, 산화 이트륨막, 산화 지르코늄막, 산화 갈륨막, 산화 탄탈럼막, 산화 마그네슘막, 산화 란타넘막, 산화 세륨막, 및 산화 네오디뮴막 등을 사용하여도 좋다. 또한, 상술한 절연막을 2개 이상 적층하여 사용하여도 좋다.
예를 들어, 박리층(382)에 텅스텐 등의 고융점 금속 재료를 포함하는 층과 상기 금속 재료의 산화물을 포함하는 층의 적층 구조를 적용하고, 절연층(383)에 질화 실리콘, 산화질화 실리콘, 또는 질화산화 실리콘 등의 무기 절연막을 복수로 갖는 적층 구조를 적용하여도 좋다. 박리층(382)에 고융점 금속 재료를 사용하면, 이보다 후에 형성하는 층의 형성 온도를 높일 수 있고, 불순물의 농도가 저감되고, 신뢰성이 높은 표시 장치를 구현할 수 있다. 또한, 박리 후에 표시 장치에 있어서 필요 없는 층(박리층(382), 절연층(383) 등)을 제거하는 공정을 가져도 좋다. 또는, 박리층(382) 또는 절연층(383)을 제거하지 않고, 표시 장치의 구성 요소로 하여도 좋다.
다음에, 절연층(383) 위에 전극(311a)을 형성하고, 전극(311a) 위에 전극(311b)을 형성한다(도 21의 (C) 참조). 전극(311b)은 전극(311a) 위에 개구(451)를 갖는다. 전극(311a) 및 전극(311b)은 각각 도전막을 형성한 후, 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 도전막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거하는 것에 의하여 형성할 수 있다. 전극(311a)은 가시광을 투과하는 도전 재료를 사용하여 형성한다. 전극(311b)은 가시광을 반사하는 도전 재료를 사용하여 형성한다.
다음에, 절연층(220)을 형성한다(도 21의 (D) 참조). 그리고, 절연층(220)에 전극(311b)에 도달하는 개구를 제공한다.
절연층(220)은 박리층(382)에 포함되는 불순물이, 나중에 형성되는 트랜지스터나 표시 소자로 확산되는 것을 방지하는 배리어층으로서 사용할 수 있다. 박리층(382)에 유기 재료를 사용하는 경우, 절연층(220)은 박리층(382)을 가열하였을 때에 박리층(382)에 포함되는 수분 등이 트랜지스터나 표시 소자로 확산되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 그러므로, 절연층(220)은 배리어성이 높은 것이 바람직하다.
절연층(220)으로서는 절연층(121)에 사용할 수 있는 무기 절연막 및 수지 등을 사용할 수 있다.
다음에, 절연층(220) 위에 트랜지스터(205) 및 트랜지스터(206)를 형성한다.
트랜지스터에 사용하는 반도체 재료는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 제 14족의 원소, 화합물 반도체 또는 산화물 반도체를 반도체층에 사용할 수 있다. 대표적으로는, 실리콘을 포함하는 반도체, 갈륨 비소를 포함하는 반도체 또는 인듐을 포함하는 산화물 반도체 등을 적용할 수 있다.
여기에서는 트랜지스터(206)로서, 반도체층(231)으로서 산화물 반도체층을 갖는, 보텀 게이트 구조의 트랜지스터를 제작하는 경우를 나타낸다. 트랜지스터(205)는 트랜지스터(206)의 구성에 도전층(223) 및 절연층(212)을 추가한 구성이며, 2개의 게이트를 갖는다.
트랜지스터의 반도체층에는 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘보다 밴드갭이 넓고, 또한 캐리어 밀도가 작은 반도체 재료를 사용하면, 트랜지스터의 오프 상태에 있어서의 전류를 저감시킬 수 있다.
구체적으로는, 우선, 절연층(220) 위에 도전층(221a) 및 도전층(221b)을 형성한다. 도전층(221a) 및 도전층(221b)은 도전막을 형성한 후, 레지스트 마스크를 형성하고, 이 도전막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다. 여기에서, 절연층(220)의 개구를 통하여 도전층(221b)과 전극(311b)이 접속한다.
이어서, 절연층(211)을 형성한다.
절연층(211)으로서 예를 들어, 질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 산화 실리콘막, 질화산화 실리콘막, 산화 알루미늄막, 질화 알루미늄막 등의 무기 절연막을 사용할 수 있다. 또한, 산화 하프늄막, 산화 이트륨막, 산화 지르코늄막, 산화 갈륨막, 산화 탄탈럼막, 산화 마그네슘막, 산화 란타넘막, 산화 세륨막, 및 산화 네오디뮴막 등을 사용하여도 좋다. 또한, 상술한 절연막을 2개 이상 적층하여 사용하여도 좋다.
무기 절연막은 성막 온도가 높을수록 치밀하고 배리어성이 높은 막이 되기 때문에 고온으로 형성하는 것이 바람직하다. 무기 절연막의 성막 시의 기판 온도는 실온(25℃) 이상 350℃ 이하가 바람직하고, 100℃ 이상 300℃ 이하가 더 바람직하다.
이어서, 반도체층(231)을 형성한다. 본 실시형태에서는 반도체층(231)으로서 산화물 반도체층을 형성한다. 산화물 반도체층은 산화물 반도체막을 형성한 후, 레지스트 마스크를 형성하고, 이 산화물 반도체막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다.
산화물 반도체막의 성막 시의 기판 온도는 350℃ 이하가 바람직하고, 실온 이상 200℃ 이하가 더 바람직하고, 실온 이상 130℃ 이하가 더 바람직하다.
산화물 반도체막은 불활성 가스 및 산소 가스 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 사용하여 성막할 수 있다. 또한, 산화물 반도체막의 성막 시에서의 산소의 유량비(산소 분압)는 특별히 한정되지 않는다. 단, 전계 효과 이동도가 높은 트랜지스터를 얻는 경우에서는 산화물 반도체막의 성막 시에서의 산소의 유량비(산소 분압)는 0% 이상 30% 이하가 바람직하고, 5% 이상 30% 이하가 더 바람직하고, 7% 이상 15% 이하가 더욱 바람직하다.
산화물 반도체막은 적어도 인듐 또는 아연을 포함하는 것이 바람직하다. 특히 인듐 및 아연을 포함하는 것이 바람직하다.
산화물 반도체는 에너지 갭이 2eV 이상인 것이 바람직하고, 2.5eV 이상인 것이 더 바람직하고, 3eV 이상인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이, 에너지 갭이 넓은 산화물 반도체를 사용함으로써, 트랜지스터의 오프 전류를 저감할 수 있다.
산화물 반도체막은 스퍼터링법에 의하여 형성할 수 있다. 그 외에 예를 들어, PLD법, PECVD법, 열CVD법, ALD법, 진공 증착법 등을 이용하여도 좋다.
또한, 실시형태 4에서 산화물 반도체의 일례에 대하여 설명한다.
이어서, 도전층(222a) 및 도전층(222b)을 형성한다. 도전층(222a) 및 도전층(222b)은 도전막을 형성한 후, 레지스트 마스크를 형성하고, 이 도전막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다. 도전층(222a) 및 도전층(222b)은 각각 반도체층(231)과 접속된다. 여기에서, 트랜지스터(206)가 갖는 도전층(222a)은 도전층(221b)과 전기적으로 접속된다. 이에 의하여, 접속부(207)에서는 전극(311b)과 도전층(222a)을 전기적으로 접속할 수 있다.
또한, 도전층(222a) 및 도전층(222b)의 가공 시에 레지스트 마스크로 덮여 있지 않은 반도체층(231)의 일부가 에칭에 의하여 박막화되는 경우가 있다.
상술한 바와 같이 하여, 트랜지스터(206)를 제작할 수 있다(도 21의 (D) 참조). 트랜지스터(206)에 있어서, 도전층(221a)의 일부는 게이트로서 기능하고, 절연층(211)의 일부는 게이트 절연층으로서 기능하고, 도전층(222a) 및 도전층(222b)은 각각 소스 및 드레인 중 어느 한쪽으로서 기능한다.
다음에, 트랜지스터(206)를 덮는 절연층(212)을 형성하고, 절연층(212) 위에 도전층(223)을 형성한다.
절연층(212)은 절연층(211)과 마찬가지의 방법으로 형성할 수 있다.
트랜지스터(205)가 갖는 도전층(223)은 도전막을 형성한 후, 레지스트 마스크를 형성하고, 이 도전막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이 하여, 트랜지스터(205)를 제작할 수 있다(도 21의 (D) 참조). 트랜지스터(205)에 있어서, 도전층(221a)의 일부 및 도전층(223)의 일부는 게이트로서 기능하고, 절연층(211)의 일부 및 절연층(212)의 일부는 게이트 절연층으로서 기능하고, 도전층(222a) 및 도전층(222b)은 각각 소스 및 드레인 중 어느 한쪽으로서 기능한다.
다음에, 절연층(213)을 형성한다(도 21의 (D) 참조). 절연층(213)은 절연층(211)과 마찬가지의 방법으로 형성할 수 있다.
또한, 절연층(212)으로서 산소를 포함하는 분위기하에서 성막한 산화 실리콘막이나 산화질화 실리콘막 등의 산화물 절연막을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이 산화 실리콘막이나 산화질화 실리콘막 위에 절연층(213)으로서 질화 실리콘막 등의 산소를 확산, 투과하기 어려운 절연막을 적층하는 것이 바람직하다. 산소를 포함하는 분위기하에서 형성한 산화물 절연막은 가열에 의하여 많은 산소를 방출하기 쉬운 절연막으로 할 수 있다. 이와 같은 산소를 방출하는 산화물 절연막과, 산소를 확산, 투과하기 어려운 절연막을 적층한 상태로 가열 처리를 행함으로써 산화물 반도체층에 산소를 공급할 수 있다. 그 결과, 산화물 반도체층 중의 산소 결손, 및 산화물 반도체층과 절연층(212)의 결함을 수복(修復)하여 결함 준위를 저감시킬 수 있다. 이에 의하여 신뢰성이 매우 높은 표시 장치를 구현할 수 있다.
다음에, 절연층(213) 위에 착색층(134)을 형성하고(도 21의 (D) 참조), 그 후, 절연층(214)을 형성한다(도 22의 (A) 참조). 착색층(134)은 전극(311b)의 개구(451)와 중첩되도록 배치한다.
착색층(134)은 착색층(131)과 마찬가지의 방법으로 형성할 수 있다. 절연층(214)은 나중에 형성하는 표시 소자의 표시 소자가 형성되는 면을 갖는 층이기 때문에 평탄화층으로서 기능하는 것이 바람직하다. 절연층(214)은 절연층(121)에 사용할 수 있는 수지 또는 무기 절연막을 원용할 수 있다.
다음에, 절연층(212), 절연층(213), 및 절연층(214)에 트랜지스터(205)가 갖는 도전층(222b)에 도달하는 개구를 형성한다.
다음에, 전극(191)을 형성한다(도 22의 (A) 참조). 전극(191)은 도전막을 형성한 후, 레지스트 마스크를 형성하고, 이 도전막을 에칭한 후, 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다. 여기에서, 트랜지스터(205)가 갖는 도전층(222b)과 전극(191)이 접속된다. 전극(191)은 가시광을 투과하는 도전 재료를 사용하여 형성한다.
다음에, 전극(191)의 단부를 덮는 절연층(216)을 형성한다(도 22의 (B) 참조). 절연층(216)은 절연층(121)에 사용할 수 있는 수지 또는 무기 절연막을 원용할 수 있다. 절연층(216)은 전극(191)과 중첩되는 부분에 개구를 갖는다.
다음에, EL층(192) 및 전극(193)을 형성한다(도 22의 (B) 참조). 전극(193)은 그 일부가 발광 소자(170)의 공통 전극으로서 기능한다. 전극(193)은 가시광을 반사하는 도전 재료를 사용하여 형성한다.
EL층(192)은 증착법, 도포법, 인쇄법, 토출법 등의 방법으로 형성할 수 있다. EL층(192)을 화소마다 형성하는 경우에는 메탈 마스크 등의 섀도 마스크를 사용한 증착법, 또는 잉크젯법 등에 의하여 형성할 수 있다. EL층(192)을 화소마다 형성하지 않는 경우에는 메탈 마스크를 사용하지 않는 증착법을 이용할 수 있다.
EL층(192)에는 저분자계 화합물 및 고분자계 화합물 중 어느 것이든 사용할 수 있고, 무기 화합물을 포함하여도 좋다.
EL층(192)의 형성 후에 행하는 각 공정은 EL층(192)에 가해지는 온도가 EL층(192)의 내열 온도 이하가 되도록 수행한다. 전극(193)은 증착법이나 스퍼터링법 등을 사용하여 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이 하여, 발광 소자(170)를 형성할 수 있다(도 22의 (B) 참조). 발광 소자(170)는 일부가 화소 전극으로서 기능하는 전극(191), EL층(192), 일부가 공통 전극으로서 기능하는 전극(193)이 적층된 구성을 갖는다. 발광 소자(170)는 발광 영역이 착색층(134) 및 전극(311b)의 개구(451)와 중첩되도록 제작한다.
여기에서는, 발광 소자(170)로서, 보텀 이미션형의 발광 소자를 제작하는 예를 나타내었지만, 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않는다.
발광 소자는 톱 이미션형, 보텀 이미션형, 듀얼 이미션형 중 어느 구조라도 좋다. 광이 추출되는 측에 위치하는 전극에는 가시광을 투과시키는 도전막을 사용한다. 또한, 광이 추출되지 않는 측에 위치하는 전극에는 가시광을 반사하는 도전막을 사용하는 것이 바람직하다.
다음에, 전극(193)을 덮도록 절연층(194)을 형성한다(도 22의 (B) 참조). 절연층(194)은 발광 소자(170)에 물 등의 불순물이 확산되는 것을 억제하는 보호층으로서 기능한다. 발광 소자(170)는 절연층(194)에 의하여 밀봉된다. 전극(193)을 형성한 후, 대기에 노출시키지 않고 절연층(194)을 형성하는 것이 바람직하다.
절연층(194)은 예를 들어, 상술한 절연층(121)에 사용할 수 있는 무기 절연막을 적용할 수 있다. 절연층(194)은 특히 배리어성이 높은 무기 절연막을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 무기 절연막과 유기 절연막을 적층하여 사용하여도 좋다.
절연층(194)의 성막 시의 기판 온도는 EL층(192)의 내열 온도 이하의 온도인 것이 바람직하다. 절연층(194)은 ALD법이나 스퍼터링법 등을 이용하여 형성할 수 있다. ALD법 및 스퍼터링법은 저온 성막이 가능하기 때문에 바람직하다. ALD법을 이용하면 절연층(194)의 피복성(coverage)이 양호하게 되어 바람직하다.
다음에, 절연층(194)의 표면에 접착층(142)을 사용하여 기판(351)을 접합한다(도 22의 (C) 참조).
접착층(142)에는 자외선 경화형 등의 광 경화형 접착제, 반응 경화형 접착제, 열 경화형 접착제, 혐기형 접착제 등 각종 경화형 접착제를 사용할 수 있다. 또한, 접착 시트 등을 사용하여도 좋다.
기판(351)에는 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에터설폰(PES) 수지, 폴리아마이드 수지(나일론, 아라미드 등), 폴리실록산 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리아마이드이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리염화바이닐 수지, 폴리염화바이닐리덴 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 수지, ABS 수지, 셀룰로스 나노섬유 등을 사용할 수 있다. 기판(351)에는 유리, 석영, 수지, 금속, 합금, 반도체 등의 각종 재료를 사용할 수 있다. 기판(351)에는 가요성을 가질 정도의 두께의 유리, 석영, 수지, 금속, 합금, 반도체 등의 각종 재료를 사용하여도 좋다.
다음에, 제작 기판(381)을 박리한다(도 23의 (A) 참조).
분리면은 절연층(383), 박리층(382), 및 제작 기판(381) 등의 재료 및 형성 방법 등에 따라 다양한 위치가 될 수 있다.
도 23의 (A)에 박리층(382)과 절연층(383)의 계면에서 분리가 생기는 예를 도시하였다. 분리에 의하여, 절연층(383)이 노출된다.
분리를 행하기 전에 박리층(382)에 분리의 기점을 형성하여도 좋다. 예를 들어, 박리층(382)의 일부 또는 일면 전체에 레이저광을 조사하여도 좋다. 이에 의하여, 박리층(382)을 취약화시키거나, 또는 박리층(382)과 절연층(383)(또는 제작 기판(381))의 밀착성을 저하시킬 수 있다.
예를 들어, 박리층(382)에 수직 방향으로 당기는 힘을 가함으로써 제작 기판(381)을 박리할 수 있다. 구체적으로는, 기판(351)의 상면의 일부를 흡착하여 위쪽으로 당김으로써 제작 기판(381)을 박리할 수 있다.
박리층(382)과 절연층(383)(또는 제작 기판(381)) 사이에 칼 등의 예리한 형상의 기구를 삽입함으로써 분리의 기점을 형성하여도 좋다. 또는, 기판(351) 측으로부터 예리한 형상의 기구로 박리층(382)을 칼집을 내어 분리의 기점을 형성하여도 좋다.
다음에, 절연층(383)을 제거한다. 예를 들어, 드라이 에칭법 등을 이용하여 절연층(383)을 제거할 수 있다. 이에 의하여, 전극(311a)이 노출된다(도 23의 (B) 참조).
다음에, 노출된 전극(311a)의 표면에 배향막(133a)을 형성한다(도 24의 (A) 참조). 배향막(133a)은 수지 등의 박막을 형성한 후에 러빙 처리를 행함으로써 형성할 수 있다.
그리고, 도 21의 (A)를 참조하여 설명한 공정이 완료된 기판(361)과, 도 24의 (A)까지의 공정이 완료된 기판(351)을 액정층(112)을 개재하여 접합한다(도 24의 (B) 참조). 도 24의 (B)에 도시되지 않았지만, 도 17 등에 도시된 바와 같이, 기판(351)과 기판(361)은 접착층(141)으로 접합된다. 접착층(141)은 접착층(142)에 사용할 수 있는 재료를 원용할 수 있다.
도 24의 (B)에 도시된 액정 소자(180)는 일부가 화소 전극으로서 기능하는 전극(311a)(및 전극(311b)), 액정층(112), 일부가 공통 전극으로서 기능하는 전극(113)이 적층된 구성을 갖는다. 액정 소자(180)는 착색층(131)과 중첩되도록 제작한다.
이상에 의하여, 표시 장치(300)를 제작할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태의 표시 장치는 2종류의 표시 소자를 갖고, 복수의 표시 모드를 전환하여 사용할 수 있기 때문에 주위의 밝기에 상관없이 시인성이 높고 편리성이 높다.
본 명세서에 있어서, 하나의 실시형태 중에 복수의 구성예가 기재된 경우는, 구성예를 적절히 조합할 수 있다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서 중에 기재하는 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 6)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태에 기재되는 트랜지스터에 사용할 수 있는 CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS의 구성에 대하여 설명한다.
CAC-OS란, 예를 들어, 산화물 반도체를 구성하는 원소가 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 2nm 이하, 또는 그 근방의 크기로 편재(偏在)한 재료의 하나의 구성을 말한다. 또한, 이하에서는, 산화물 반도체에서 하나 또는 그 이상의 금속 원소가 편재하고, 상기 금속 원소를 갖는 영역이 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 2nm 이하, 또는 그 근방의 크기로 혼재한 상태를 모자이크 패턴 또는 패치 패턴이라고도 한다.
또한, 산화물 반도체는 적어도 인듐을 포함하는 것이 바람직하다. 특히 인듐 및 아연을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 이들에 더하여, 알루미늄, 갈륨, 이트륨, 구리, 바나듐, 베릴륨, 붕소, 실리콘, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘 등에서 선택된 1종 또는 복수의 종류가 포함되어도 좋다
예를 들어, In-Ga-Zn 산화물에서의 CAC-OS(CAC-OS 중에서도 In-Ga-Zn 산화물을 특히 CAC-IGZO라고 불러도 좋음)란, 인듐 산화물(이하, InOX1(X1은 0보다 큰 실수(實數))로 함) 또는 인듐 아연 산화물(이하, InX2ZnY2OZ2(X2, Y2, 및 Z2는 0보다 큰 실수)로 함)과, 갈륨 산화물(이하, GaOX3(X3은 0보다 큰 실수)으로 함) 또는 갈륨 아연 산화물(이하, GaX4ZnY4OZ4(X4, Y4, 및 Z4는 0보다 큰 실수)로 함) 등으로 재료가 분리함으로써 모자이크 패턴이 되고, 모자이크 패턴의 InOX1 또는 InX2ZnY2OZ2가 막 내에 균일하게 분포된 구성(이하, 클라우드상(cloud-like)이라고도 함)을 말한다.
즉, CAC-OS는 GaOX3이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역이 혼재하는 구성을 갖는 복합 산화물 반도체이다. 또한, 본 명세서에서, 예를 들어, 제 1 영역의 원소 M에 대한 In의 원자수비가, 제 2 영역의 원소 M에 대한 In의 원자수비보다 큰 것을 "제 1 영역은 제 2 영역에 비하여 In의 농도가 높다"라고 한다.
또한, IGZO는 통칭이며, In, Ga, Zn, 및 O로 이루어지는 하나의 화합물을 말하는 경우가 있다. 대표적인 예로서, InGaO3(ZnO)m1(m1은 자연수), 또는 In(1+x0)Ga(1-x0)O3(ZnO)m0(-1≤x0≤1, m0은 임의의 수)으로 나타내어지는 결정성 화합물을 들 수 있다.
상기 결정성 화합물은, 단결정 구조, 다결정 구조, 또는 CAAC 구조를 갖는다. 또한, CAAC 구조란, 복수의 IGZO의 나노 결정이 c축 배향을 갖고, 또한 a-b면에 있어서는 배향하지 않고 연결된 결정 구조를 말한다.
한편, CAC-OS는 산화물 반도체의 재료 구성에 관한 것이다. CAC-OS란, In, Ga, Zn, 및 O를 포함하는 재료 구성에서, 일부에 Ga를 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역과, 일부에 In을 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역이, 각각 모자이크 패턴으로 무작위로 분산되어 있는 구성을 말한다. 따라서, CAC-OS에서 결정 구조는 부차적인 요소이다.
또한, CAC-OS는 조성이 상이한 2종류 이상의 막의 적층 구조를 포함하지 않는 것으로 한다. 예를 들어, In을 주성분으로 하는 막과, Ga를 주성분으로 하는 막의 2층으로 이루어지는 구조를 포함하지 않는다.
또한, GaOX3이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역에서는 명확한 경계가 관찰되지 않는 경우가 있다.
또한, 갈륨 대신에, 알루미늄, 이트륨, 구리, 바나듐, 베릴륨, 붕소, 실리콘, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘 등에서 선택된 1종 또는 복수의 종류가 포함되는 경우, CAC-OS는 일부에 상기 금속 원소를 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역과, 일부에 In을 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역이 각각 모자이크 패턴으로 무작위로 분산되어 있는 구성을 말한다.
CAC-OS는 예를 들어, 기판을 의도적으로 가열하지 않는 조건으로 스퍼터링법에 의하여 형성할 수 있다. 또한, CAC-OS를 스퍼터링법으로 형성하는 경우, 성막 가스로서 불활성 가스(대표적으로 아르곤), 산소 가스, 및 질소 가스 중에서 선택된 어느 하나 또는 복수를 사용하면 된다. 또한, 성막 시의 성막 가스의 총유량에 대한 산소 가스의 유량비는 낮을수록 바람직하고, 예를 들어 산소 가스의 유량비를 0% 이상 30% 미만, 바람직하게는 0% 이상 10% 이하로 하는 것이 바람직하다.
CAC-OS는 X선 회절(XRD:X-ray diffraction) 측정법의 하나인 Out-of-plane법에 의한 θ/2θ스캔을 사용하여 측정하였을 때 명확한 피크가 관찰되지 않는다는 특징을 갖는다. 즉, X선 회절로부터 측정 영역의 a-b면 방향, 및 c축 방향의 배향이 보이지 않는 것을 알 수 있다.
또한, CAC-OS는 프로브 직경이 1nm의 전자선(나노빔 전자선이라고도 함)을 조사함으로써 얻어지는 전자선 회절 패턴에 있어서, 링상으로 휘도가 높은 영역과, 상기 링 영역에 복수의 휘점이 관찰된다. 따라서, 전자선 회절 패턴으로부터 CAC-OS의 결정 구조가 평면 방향, 및 단면 방향에 있어서, 배향성을 갖지 않는 nc(nano-crystal) 구조를 갖는 것을 알 수 있다.
또한, 예를 들어, In-Ga-Zn 산화물에서의 CAC-OS에는 에너지 분산형 X선 분광법(EDX:Energy Dispersive X-ray spectroscopy)을 이용하여 취득한 EDX 매핑에 의하여, GaOX3이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2, 또는 InOX1이 주성분인 영역이 편재하고, 혼합되는 구조를 갖는 것을 확인할 수 있다.
CAC-OS는 금속 원소가 균일하게 분포된 IGZO 화합물과 상이한 구조이고, IGZO 화합물과 상이한 성질을 갖는다. 즉, CAC-OS는 GaOX3 등이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역으로 서로 상분리(相分離)되어, 각 원소를 주성분으로 하는 영역이 모자이크 패턴인 구조를 갖는다.
여기에서, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역은 GaOX3 등이 주성분인 영역에 비하여 도전성이 높은 영역이다. 즉, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역에 캐리어가 흐름으로써, 산화물 반도체로서의 도전성이 나타난다. 따라서, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역이 산화물 반도체 내에 클라우드상으로 분포됨으로써, 높은 전계 효과 이동도(μ)가 구현될 수 있다.
한편, GaOX3 등이 주성분인 영역은 InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역에 비하여 절연성이 높은 영역이다. 즉, GaOX3 등이 주성분인 영역이 산화물 반도체 내에 분포됨으로써, 누설 전류가 억제되어, 양호한 스위칭 동작을 실현할 수 있다.
따라서, CAC-OS를 반도체 소자에 사용한 경우, GaOX3 등에 기인하는 절연성과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1에 기인하는 도전성이 상보적으로 작용함으로써, 높은 온 전류(Ion) 및 높은 전계 효과 이동도(μ)를 구현할 수 있다.
또한, CAC-OS를 사용한 반도체 소자는 신뢰성이 높다. 따라서, CAC-OS는 디스플레이를 비롯한 다양한 반도체 장치에 최적이다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
10: 전자 기기
10a: 전자 기기
10b: 전자 기기
10c: 전자 기기
11: 하우징
15: 직선
15a: 교점
15b: 교점
16: 직선
16a: 교점
16b: 교점
21: 표시부
22: 표시부
22a: 표시부
22b: 표시부
25: 용두
26: 버튼
31: 밴드 장착부
32: 밴드 장착부
41: 밴드
42: 밴드
51: 시침
52: 분침
53: 초침
54: 인덱스
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56: 알림 정보
57: 아이콘
61: 표시 장치
62: 표시 장치
63: FPC
63a: FPC
63b: FPC
64: 부재
64a: 부재
64b: 부재
71: 배터리
72: 인쇄 회로 기판
73: IC
74: 진동 모듈
75: 안테나
100: 표시 장치
110a: 트랜지스터
110b: 트랜지스터
110c: 트랜지스터
110d: 트랜지스터
110e: 트랜지스터
110f: 트랜지스터
110g: 트랜지스터
110h: 트랜지스터
112: 액정층
113: 전극
117: 절연층
121: 절연층
131: 착색층
132: 차광층
133a: 배향막
133b: 배향막
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135: 편광판
141: 접착층
142: 접착층
151: 절연층
170: 발광 소자
180: 액정 소자
191: 전극
192: EL층
193: 전극
194: 절연층
201: 트랜지스터
203: 트랜지스터
204: 접속부
205: 트랜지스터
206: 트랜지스터
207: 접속부
211: 절연층
212: 절연층
213: 절연층
214: 절연층
216: 절연층
217: 절연층
218: 절연층
220: 절연층
221: 도전층
221a: 도전층
221b: 도전층
222a: 도전층
222b: 도전층
223: 도전층
231: 반도체층
242: 접속층
243: 접속체
252: 접속부
261: 반도체층
263a: 도전층
263b: 도전층
281: 트랜지스터
284: 트랜지스터
285: 트랜지스터
286: 트랜지스터
300: 표시 장치
300A: 표시 장치
300B: 표시 장치
300C: 표시 장치
311: 전극
311a: 전극
311b: 전극
340: 액정 소자
351: 기판
360: 발광 소자
360b: 발광 소자
360g: 발광 소자
360r: 발광 소자
360w: 발광 소자
361: 기판
362: 표시부
364: 회로
365: 배선
372: FPC
373: IC
381: 제작 기판
382: 박리층
383: 절연층
400: 표시 장치
410: 화소
451: 개구
500: 표시 장치
501: 표시부
530: 화소 유닛
531B: 표시 소자
531G: 표시 소자
531p: 화소
531R: 표시 소자
531W: 표시 소자
532B: 표시 소자
532G: 표시 소자
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532p: 화소
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532Y: 표시 소자
535r: 광
535t: 광
535tr: 광
651: 터치 패널
652: 터치 패널
661: 연산부
662: 버스 라인
664: 기억 장치
671: 디스플레이 컨트롤러
672: 터치 센서 컨트롤러
673: 배터리 컨트롤러
674: 수전부
675: 배터리 모듈
676: 사운드 컨트롤러
677: 음성 입력부
678: 음성 출력부
681: 통신 모듈
682: 안테나
683: 자세 검출부
685: 외부 인터페이스
686: 카메라 모듈
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688: 센서 모듈
10a: 전자 기기
10b: 전자 기기
10c: 전자 기기
11: 하우징
15: 직선
15a: 교점
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21: 표시부
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62: 표시 장치
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73: IC
74: 진동 모듈
75: 안테나
100: 표시 장치
110a: 트랜지스터
110b: 트랜지스터
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151: 절연층
170: 발광 소자
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191: 전극
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211: 절연층
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300A: 표시 장치
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686: 카메라 모듈
687: 진동 모듈
688: 센서 모듈
Claims (20)
- 전자 기기로서,
제 1 부분, 제 2 부분, 제 1 밴드 장착부, 및 제 2 밴드 장착부를 포함하는 하우징; 및
상기 제 2 부분과 중첩되는 제 1 표시 패널을 포함하고,
상기 제 1 부분은 상기 하우징의 정면(front surface)에 있고,
상기 제 1 표시 패널은 화상을 표시하고,
상기 제 2 부분, 상기 제 1 밴드 장착부, 및 상기 제 2 밴드 장착부는 상기 하우징의 측면에 있고,
상기 제 1 밴드 장착부는 상기 하우징의 상기 정면 측으로부터 보아 위쪽의 상기 측면에 있고,
상기 제 2 부분과 상기 제 2 밴드 장착부는 상기 하우징의 상기 정면 측으로부터 보아 아래쪽의 상기 측면에 있고,
상기 제 1 표시 패널은 제 1 기판, 제 2 기판, 제 1 액정 소자, 제 1 발광 소자, 및 제 1 절연층을 포함하고,
상기 제 1 액정 소자는 상기 제 2 기판과 상기 제 1 절연층 사이에 있고,
상기 제 1 발광 소자는 상기 제 1 기판과 상기 제 1 절연층 사이에 있고,
상기 제 1 액정 소자는 상기 제 2 기판 측에 광을 반사하고,
상기 제 1 발광 소자는 상기 제 2 기판 측에 광을 발하는, 전자 기기. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 이음매 없이 연속하는, 전자 기기. - 삭제
- 삭제
- 전자 기기로서,
제 1 부분, 제 2 부분, 제 1 밴드 장착부, 및 제 2 밴드 장착부를 포함하는 하우징; 및
상기 제 2 부분과 중첩되는 제 1 표시 패널을 포함하고,
상기 제 1 부분은 상기 하우징의 정면에 있고,
상기 제 1 표시 패널은 화상을 표시하고,
상기 제 2 부분, 상기 제 1 밴드 장착부, 및 상기 제 2 밴드 장착부는 상기 하우징의 측면에 있고,
상기 제 1 밴드 장착부와 상기 제 2 밴드 장착부는 상기 하우징의 상기 측면을 관통하는 제 1 직선상에 서로 대향하도록 위치되고,
상기 제 2 부분은 상기 제 1 직선과 상기 하우징의 상기 측면이 교차되는 교점 중 상기 제 2 밴드 장착부 측의 제 1 점과 중첩되고,
상기 제 1 표시 패널은 제 1 기판, 제 2 기판, 제 1 액정 소자, 제 1 발광 소자, 및 제 1 절연층을 포함하고,
상기 제 1 액정 소자는 상기 제 2 기판과 상기 제 1 절연층 사이에 있고,
상기 제 1 발광 소자는 상기 제 1 기판과 상기 제 1 절연층 사이에 있고,
상기 제 1 액정 소자는 상기 제 2 기판 측에 광을 반사하고,
상기 제 1 발광 소자는 상기 제 2 기판 측에 광을 발하는, 전자 기기. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 부분은 제 2 점과 중첩되고,
상기 제 2 점은, 상기 측면을 관통하며, 상기 정면 측으로부터 보아 상기 제 1 직선과 교차되는 제 2 직선과 상기 하우징의 상기 측면의 2개의 교점 중 한쪽이고,
상기 제 1 점과, 상기 제 1 직선과 상기 제 2 직선의 교점과, 상기 제 2 점이 이루는 각이 45° 이상 270° 이하인, 전자 기기. - 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 부분은 시침, 분침, 및 초침 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 기기. - 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 부분과 중첩되는 제 2 표시 패널을 더 포함하고,
상기 제 2 표시 패널은 화상을 표시하는, 전자 기기. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 2 표시 패널은 액정 소자, 유기 EL(electroluminescent) 소자, 무기 EL 소자, LED(light-emitting diode) 소자, 마이크로캡슐, 전기 영동(electrophoretic) 소자, 일렉트로웨팅(electrowetting) 소자, 일렉트로플루이딕(electrofluidic) 소자, 일렉트로크로믹(electrochromic) 소자, 및 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 소자에서 선택된 하나 이상의 소자를 포함하는, 전자 기기. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 2 표시 패널은 제 3 기판, 제 4 기판, 제 2 액정 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 2 절연층을 포함하고,
상기 제 2 액정 소자는 상기 제 4 기판과 상기 제 2 절연층 사이에 있고,
상기 제 2 발광 소자는 상기 제 3 기판과 상기 제 2 절연층 사이에 있고,
상기 제 2 액정 소자는 상기 제 4 기판 측에 광을 반사하고,
상기 제 2 발광 소자는 상기 제 4 기판 측에 광을 발하는, 전자 기기. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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