KR102561463B1 - 표시 장치, 표시 모듈, 및 전자 기기 - Google Patents

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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 해상도가 높은 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 표시 품질이 높은 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
표시부, 제 1 단자군, 및 제 2 단자군을 가지는 표시 장치이다. 표시부는 복수의 화소, 복수의 주사선, 및 복수의 신호선을 가진다. 제 1 단자군과 제 2 단자군은 서로 이격되어 제공된다. 제 1 단자군은 복수의 제 1 단자를 가진다. 제 2 단자군은 복수의 제 2 단자를 가진다. 복수의 주사선은 각각 행 방향으로 배치되는 복수의 화소와 전기적으로 접속된다. 복수의 신호선은 각각 열 방향으로 배치되는 복수의 화소와 전기적으로 접속된다. 복수의 신호선은 각각 제 1 단자 또는 제 2 단자와 전기적으로 접속된다. 표시부는 제 1 영역을 가진다. 제 1 영역은 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 신호선과 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 신호선이 혼재하는 영역이다.

Description

표시 장치, 표시 모듈, 및 전자 기기{DISPLAY DEVICE, DISPLAY MODULE, AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명의 일 형태는 표시 장치, 표시 모듈, 및 전자 기기에 관한 것이다.
또한 본 발명의 일 형태는 상기 기술분야에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태의 기술분야로서는 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 전자 기기, 조명 장치, 입출력 장치(예를 들어 터치 패널 등), 이들의 구동 방법, 또는 이들의 제조 방법을 일례로서 들 수 있다.
또한 본 명세서 등에서 반도체 장치란 반도체 특성을 이용함으로써 기능할 수 있는 장치 전반을 가리킨다. 표시 장치(액정 표시 장치, 발광 표시 장치 등), 투영 장치, 조명 장치, 전기 광학 장치, 축전 장치, 기억 장치, 반도체 회로, 촬상 장치, 및 전자 기기 등은 반도체 장치라고 할 수 있는 경우가 있다. 또는 이들은 반도체 장치를 가진다고 할 수 있는 경우가 있다.
근년, 해상도가 높은 표시 장치가 요구되고 있다. 예를 들어 풀 하이비전(화소수 1920×1080), 4K(화소수 3840×2160 또는 4096×2160 등), 또한 8K(화소수 7680×4320 또는 8192×4320 등)와 같은 화소수가 많은 표시 장치의 개발이 활발하다.
표시 장치로서는 액정 표시 장치나 발광 표시 장치로 대표되는 평판 디스플레이가 널리 사용되고 있다. 이들 표시 장치를 구성하는 트랜지스터의 반도체 재료에는 주로 실리콘이 사용되고 있지만, 근년, 금속 산화물을 사용한 트랜지스터를 표시 장치의 화소에 사용하는 기술도 개발되고 있다.
특허문헌 1에는 트랜지스터의 반도체 재료에 비정질 실리콘을 사용하는 기술이 기재되어 있다. 특허문헌 2 및 특허문헌 3에는 트랜지스터의 반도체 재료에 금속 산화물을 사용하는 기술이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 특개2001-53283호 일본 공개특허공보 특개2007-123861호 일본 공개특허공보 특개2007-96055호
비정질 실리콘이나 금속 산화물을 사용한 트랜지스터는 다결정 실리콘을 사용한 트랜지스터 등에 비하여 생산성이 높고 대형 기판에서 제작하기 쉽다는 장점이 있다. 한편, 비정질 실리콘이나 금속 산화물을 사용한 트랜지스터는 다결정 실리콘을 사용한 트랜지스터에 비하여 전계 효과 이동도를 높게 하기가 어렵고, 트랜지스터에 접속되는 부하가 큰 경우에는 높은 구동 주파수로 동작시키기가 어려운 경우가 있다.
텔레비전 장치(텔레비전 또는 텔레비전 수신기라고도 함), 모니터 장치, 및 디지털 사이니지 등의 용도에서 대화면화가 요구되고 있다. 또한 매끄러운 영상을 표시하기 위하여 프레임 주파수를 높이는 것이 요구되고 있다. 그러나 해상도가 높을수록 또는 화면의 크기가 클수록 부하의 증대가 현저해져 높은 프레임 주파수로 동작시키기가 어렵다.
본 발명의 일 형태는 해상도가 높은 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 높은 프레임 주파수로 동작할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 대형 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 생산성이 높은 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 표시 품질이 높은 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또한 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하는 것은 아니다. 본 발명의 일 형태는 반드시 이들 과제 모두를 해결할 필요는 없다. 명세서, 도면, 청구항의 기재로부터 상술한 과제 이외의 과제를 추출할 수 있다.
[1] 본 발명의 일 형태는 표시부, 제 1 단자군, 및 제 2 단자군을 가지는 표시 장치이다. 표시부는 복수의 화소, 복수의 주사선, 및 복수의 신호선을 가진다. 제 1 단자군과 제 2 단자군은 서로 이격되어 제공된다. 제 1 단자군은 복수의 제 1 단자를 가진다. 제 2 단자군은 복수의 제 2 단자를 가진다. 복수의 주사선은 행 방향으로 배치되는 복수의 화소와 각각 전기적으로 접속된다. 복수의 신호선은 열 방향으로 배치되는 복수의 화소와 각각 전기적으로 접속된다. 복수의 신호선은 제 1 단자 또는 제 2 단자와 각각 전기적으로 접속된다. 표시부는 제 1 영역을 가진다. 제 1 영역은 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 신호선과 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 신호선이 혼재되는 영역이다. 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 신호선을 제 1 신호선이라고 부르고, 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 신호선을 제 2 신호선이라고 부르는 경우, 예를 들어 제 1 영역에서는 복수의 제 1 신호선 중 하나가, 복수의 제 2 신호선 중 2개의 사이에 제공된다.
상기 [1]에서 복수의 화소는 2n열(n은 2 이상의 정수)로 배치되어 있어도 좋다. 이때, 제 1 영역은 n열째의 화소와 전기적으로 접속되는 신호선과 n+1열째의 화소와 전기적으로 접속되는 신호선을 포함하는 것이 바람직하다.
또는 상기 [1]에서 복수의 화소는 n열(n은 300 이상의 정수)로 배치되어 있어도 좋다. 이때, 제 1 영역은 2개 이상 300개 이하의 신호선을 가지는 것이 바람직하다. 바꿔 말하면 제 1 영역이 가지는 제 1 신호선과 제 2 신호선의 합이 2개 이상 300개 이하인 것이 바람직하다.
또는 상기 [1]에서 복수의 화소는 m행 n열(m 및 n은 각각 2 이상의 정수)로 배치되고, 표시부는 2n개의 신호선을 가져도 좋다. 이때, 홀수 행 j열째(j는 1 이상 n 이하의 정수)의 화소와 짝수 행 j열째의 화소는 서로 다른 신호선과 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다. 또한 i-1행 j열째(i는 1 이상 m 이하의 정수)의 화소는 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 신호선과 전기적으로 접속되는 것이 바람직하고, i행 j열째의 화소는 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 신호선과 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다.
상술한 각 구성에서, 제 1 영역에서는 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 신호선과, 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 신호선이 규칙적으로 배치되어 있어도 좋다. 예를 들어 제 1 영역은, 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 신호선과, 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 신호선이 신호선 1개마다 또는 복수 개마다 번갈아 배치되는 영역인 것이 바람직하다.
상술한 각 구성에서 표시부는 제 2 영역 및 제 3 영역을 가져도 좋다. 이때, 제 2 영역과 제 3 영역은 제 1 영역을 사이에 끼워 제공된다. 제 2 영역이 가지는 신호선은 제 1 단자와 각각 전기적으로 접속된다. 제 3 영역이 가지는 신호선은 제 2 단자와 각각 전기적으로 접속된다.
상술한 각 구성에서 화소는 표시 소자와, 표시 소자와 전기적으로 접속되는 트랜지스터를 가져도 좋다. 표시 소자는 액정 소자 또는 발광 소자인 것이 바람직하다. 트랜지스터의 반도체층은 비정질 실리콘을 포함하는 것이 바람직하다. 또는 트랜지스터의 반도체층은 금속 산화물을 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 각 구성에서 표시부는 예를 들어 대각 50인치 이상, 대각 55인치 이상, 대각 60인치 이상, 또는 대각 65인치 이상으로 할 수 있다.
상술한 각 구성에서 표시부는 4K 이상의 해상도를 가지는 것이 바람직하고, 8K 이상의 해상도를 가지는 것이 더 바람직하다.
[2] 본 발명의 일 형태는 상술한 구성 중 어느 것을 가지는 표시 장치와, 제 1 신호선 구동 회로와, 제 2 신호선 구동 회로를 가지는 표시 모듈이다. 제 1 신호선 구동 회로는 제 1 단자군과 전기적으로 접속되고, 제 2 신호선 구동 회로는 제 2 단자군과 전기적으로 접속된다.
상기 [2]에서, 표시 모듈은 추가로 제 1 기준 전압 생성 회로와 제 2 기준 전압 생성 회로를 가지는 것이 바람직하다. 제 1 기준 전압 생성 회로는 제 1 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다. 제 2 기준 전압 생성 회로는 제 2 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
또한 본 명세서 등에서는 표시 장치의 기판에 연성 인쇄 회로(Flexible Printed Circuit, 이하 FPC라고 표시함) 또는 TCP(Tape Carrier Package) 등의 커넥터가 장착된 것, 또는 기판에 COG(Chip On Glass) 방식 등으로 IC가 실장된 것을 표시 모듈이라고 표기한다.
[3] 본 발명의 일 형태는 상술한 구성 중 어느 것을 가지는 표시 모듈과, 안테나, 배터리, 하우징, 카메라, 스피커, 마이크로폰, 및 조작 버튼 중 적어도 어느 하나를 가지는 전자 기기이다.
본 발명의 일 형태에 의하여 고해상도 표시 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여 높은 프레임 주파수로 동작할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여 대형 표시 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여 생산성이 높은 표시 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여 표시 품질이 높은 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한 이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하는 것은 아니다. 본 발명의 일 형태는 반드시 이들 효과 모두를 가질 필요는 없다. 명세서, 도면, 청구항의 기재로부터 상술한 효과 이외의 효과를 추출할 수 있다.
도 1은 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 2는 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 3은 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 4는 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 5는 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 6은 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 7은 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 8은 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 9는 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 10은 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 11은 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 12는 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 13은 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 14는 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 15는 표시 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 16은 화소의 구성예를 설명하기 위한 도면.
도 17은 화소 회로의 구성예를 설명하기 위한 도면.
도 18은 표시 장치의 구성예를 설명하기 위한 도면.
도 19는 표시 장치의 구성예를 설명하기 위한 도면.
도 20은 표시 장치의 구성예를 설명하기 위한 도면.
도 21은 표시 장치의 구성예를 설명하기 위한 도면.
도 22는 트랜지스터의 구성예를 설명하기 위한 도면.
도 23은 트랜지스터의 구성예를 설명하기 위한 도면.
도 24는 트랜지스터의 구성예를 설명하기 위한 도면.
도 25는 레이저 조사 방법 및 레이저 결정화 장치를 설명하기 위한 도면.
도 26은 레이저 조사 방법을 설명하기 위한 도면.
도 27은 전자 기기의 일례를 나타낸 도면.
도 28의 (A)는 텔레비전 장치를 설명하기 위한 도면. 도 28의 (B)는 뉴럴 네트워크를 설명하기 위한 도면.
실시형태에 대하여 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 통상의 기술자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이하에 기재하는 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다.
또한 이하에서 설명하는 발명의 구성에서 동일한 부분 또는 같은 기능을 가지는 부분에는 동일한 부호를 다른 도면 간에서 공통적으로 사용하고, 그 반복 설명은 생략한다. 또한 같은 기능을 가지는 부분을 가리키는 경우에는 같은 해치 패턴을 사용하고, 특별히 부호를 붙이지 않는 경우가 있다.
또한 도면에 도시된 각 구성의 위치, 크기, 범위 등은 이해의 간단화를 위하여 실제의 위치, 크기, 범위 등을 나타내고 있지 않는 경우가 있다. 그러므로 기재되는 발명은 반드시 도면에 기재된 위치, 크기, 범위 등에 한정되지 않는다.
또한 "막"이라는 용어와 "층"이라는 용어는, 경우 또는 상황에 따라 서로 바꿀 수 있다. 예를 들어 "도전층"이라는 용어를 "도전막"이라는 용어로 변경할 수 있다. 또는 예를 들어 "절연막"이라는 용어를 "절연층"이라는 용어로 변경할 수 있다.
본 명세서 등에서 금속 산화물(metal oxide)이란 넓은 의미로의 금속의 산화물이다. 금속 산화물은 산화물 절연체, 산화물 도전체(투명 산화물 도전체를 포함함), 산화물 반도체(Oxide Semiconductor 또는 단순히 OS라고도 함) 등으로 분류된다. 예를 들어 트랜지스터의 반도체층에 금속 산화물을 사용한 경우, 상기 금속 산화물을 산화물 반도체라고 부르는 경우가 있다. 즉, OS FET라고 기재하는 경우에는, 금속 산화물 또는 산화물 반도체를 가지는 트랜지스터라고 바꿔 말할 수 있다.
또한 본 명세서 등에서 질소를 가지는 금속 산화물도 금속 산화물(metal oxide)이라고 총칭하는 경우가 있다. 또한 질소를 가지는 금속 산화물을 금속 산질화물(metal oxynitride)이라고 불러도 좋다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 표시 장치 및 표시 모듈에 대하여, 도 1 내지 도 24를 참조하여 설명한다.
본 발명의 일 형태는 표시부, 제 1 단자군, 및 제 2 단자군을 가지는 표시 장치이다. 표시부는 복수의 화소, 복수의 주사선, 및 복수의 신호선을 가진다. 제 1 단자군과 제 2 단자군은 서로 이격되어 제공된다. 제 1 단자군은 복수의 제 1 단자를 가진다. 제 2 단자군은 복수의 제 2 단자를 가진다. 복수의 주사선은 행 방향으로 배치되는 복수의 화소와 각각 전기적으로 접속된다. 복수의 신호선은 열 방향으로 배치되는 복수의 화소와 각각 전기적으로 접속된다. 복수의 신호선은 제 1 단자 또는 제 2 단자와 각각 전기적으로 접속된다. 표시부는 제 1 영역을 가진다. 제 1 영역은 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 신호선과 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 신호선이 혼재되는 영역이다.
또한 본 발명의 일 형태는 상술한 구성의 표시 장치와, 제 1 신호선 구동 회로와, 제 2 신호선 구동 회로와, 제 1 기준 전압 생성 회로와, 제 2 기준 전압 생성 회로를 가지는 표시 모듈이다. 제 1 신호선 구동 회로는 제 1 단자군과 전기적으로 접속된다. 제 2 신호선 구동 회로는 제 2 단자군과 전기적으로 접속된다. 제 1 기준 전압 생성 회로는 제 1 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다. 제 2 기준 전압 생성 회로는 제 2 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
고해상도 대형 표시 모듈에 전계 효과 이동도가 낮은 트랜지스터를 사용하는 경우, 프레임 기간 내에 화상의 재기록 동작을 끝낼 수 없어 구동시킬 수 없는 경우가 있다. 그래서 표시부를 복수의 영역으로 분단하여 각각에 주사선 구동 회로(게이트 드라이버라고도 함) 및 신호선 구동 회로(소스 드라이버라고도 함)를 전기적으로 접속하는 구성을 적용할 수 있다. 이와 같은 구성은 복수의 영역에서 동시에 화상을 재기록함으로써 전계 효과 이동도가 낮은 트랜지스터를 적용한 경우에도, 프레임 기간 내의 화상의 재기록을 실현할 수 있다.
또한 예를 들어 표시 모듈의 해상도가 8K인 경우, 표시부를 4개로 분할함으로써 하나의 영역의 해상도가 4K가 된다. 그러므로 4K 표시 모듈용 IC칩(단순히 IC라고도 함) 및 인쇄 회로 기판(PCB(Printed Circuit Board)라고도 함)을 복수 사용하여 하나의 8K 표시 모듈을 구동시킬 수 있다. 즉, 4K 표시 모듈용 IC 및 인쇄 회로 기판 등을 전용할 수 있고, 또한 저해상도 표시 모듈에 따른 기술을 유효하게 이용할 수 있다.
그러나 각 기준 전압 생성 회로에서 생성되는 기준 전압을 완전히 일치시키는 것은 어렵고, 신호선 구동 회로에 공급되는 기준 전압에 차이가 생기기 쉽다. 이 차이로 인하여 각 신호선 구동 회로로부터 신호선으로 공급되는 신호에 편차가 생기는 경우가 있다. 예를 들어 2개의 영역에서 같은 계조를 표현하는 경우, 신호선에 공급되는 전위에 차이가 생김으로써 상이한 휘도로 표시가 수행되어 2개의 영역의 경계가 분할선처럼 관찰자에게 인식되는 경우가 있다.
그러므로 본 발명의 일 형태의 표시 모듈에는 표시부의 분할된 2개의 영역 사이에 제 1 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되는 신호선과, 제 2 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되는 신호선이 혼재되는 영역을 제공한다. 상기 영역에서는 2개의 신호선 구동 회로에 공급되는 기준 전압이 평균화된다. 즉, 상기 영역은 2개의 영역의 휘도가 평균화된 영역이 된다. 그러므로 2개의 영역 사이에 상기 영역을 제공함으로써 분할선을 보이기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 표시 모듈의 표시 품질이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
본 명세서 등에서, 신호선 x와 신호선 y가 혼재되는 영역에서 신호선 x와 신호선 y가 배치되는 순서는 규칙적이어도 좋고, 불규칙적이어도 좋다. 예를 들어 신호선 x와 신호선 y가 신호선 1개마다 또는 복수 개마다 번갈아 배치되어 있어도 좋다. 또한 2개의 신호선 y 사이에 배치되는 신호선 x의 개수가 단계적으로 변화하는 영역, 2개의 신호선 x 사이에 배치되는 신호선 y의 개수가 단계적으로 변화하는 영역 등을 제공하여도 좋다(그라데이션이라고 함). 또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치가 가지는 신호선 x와 신호선 y의 개수는 같은 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 신호선과, 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 신호선이 혼재되는 영역을 가진다. 그러므로 제 1 단자군에 전기적으로 접속되는 신호선 구동 회로와, 제 2 단자군에 전기적으로 접속되는 신호선 구동 회로가 상이한 기준 전압 생성 회로와 전기적으로 접속되어 있는 경우에도, 분할선을 보이기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 표시 품질이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
<1-1. 표시 모듈의 구성예 1>
도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 형태의 표시 모듈의 구성예에 대하여 설명한다.
도 1에서는 본 발명의 일 형태의 표시 모듈의 상면도를 도시하였다.
도 1에 도시된 표시 모듈은 표시 장치(100)(표시 패널이라고도 함)를 가진다. 표시 장치(100)는 제 1 기판(111)과 제 2 기판(113)에 의하여 밀봉된 영역에 표시부(101), 주사선 구동 회로(102), 및 주사선 구동 회로(103)를 가진다. 표시부(101)는 영역(101a), 영역(101b), 및 영역(110)을 가진다.
제 1 기판(111)과 제 2 기판(113)에 의하여 밀봉된 영역과 상이한 영역에서, 제 1 기판(111)에는 4개의 FPC(162)가 접속된다. 각 FPC(162)에는 COF(Chip On Film) 방식에 의하여 IC가 접속된다. IC(160a), IC(160b), IC(160c), 및 IC(160d)는 각각 신호선 구동 회로를 가진다.
또한 도 1에 도시된 표시 모듈은 2개의 인쇄 회로 기판(인쇄 회로 기판(150a) 및 인쇄 회로 기판(150b))을 가진다. 인쇄 회로 기판 1개당 2개의 FPC(162)가 접속되고, 인쇄 회로 기판은 상기 FPC(162)를 통하여 제 1 기판(111)에 접속된다.
도 1에서는 표시 장치(100)의 1변에 2개의 인쇄 회로 기판이 접속되는 예를 도시하였다.
인쇄 회로 기판(150a)에는 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)가 제공된다. 마찬가지로 인쇄 회로 기판(150b)에는 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)가 제공된다. 각 인쇄 회로 기판은 추가로 다른 집적 회로를 가져도 좋다.
타이밍 컨트롤러(151a), 타이밍 컨트롤러(151b)는 클록 신호, 스타트 펄스 신호 등의 신호를 생성하고, IC가 가지는 신호선 구동 회로에 상기 신호를 공급한다.
기준 전압 생성 회로(152a), 기준 전압 생성 회로(152b)는 IC가 가지는 신호선 구동 회로에 기준 전압을 공급한다.
도 1에 도시된 표시 모듈은 표시 장치(100)에 IC 및 인쇄 회로 기판이 실장된 구성이다. 본 발명의 일 형태에서 표시 장치에 집적 회로를 접속하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 와이어 본딩법, COG법, TCP법, COF법 등을 사용할 수 있다. 또한 표시 장치에 실장되는 IC 및 인쇄 회로 기판의 개수는 한정되지 않는다.
도 1에 도시된 표시 모듈은 표시 장치(100)가 주사선 구동 회로를 내장하는 구성이다. 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않고, 신호선 구동 회로와 마찬가지로 주사선 구동 회로도 표시 장치가 가지는 기판 외부에 장착되어도 좋다.
도 2에서는 본 발명의 일 형태의 표시 모듈의 블록도를 도시하였다.
도 2에 도시된 바와 같이 표시부(101)는 복수의 화소(115)를 가진다. 도 2에서는, 표시부(101)가 m행 4n열(m 및 n은 각각 1 이상의 정수)의 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소(115)를 가지는 예를 도시하였다.
표시 장치(100)는 m개의 주사선(GL)을 가진다. m개의 주사선(GL)은 각각 행 방향으로 연장된다. 또한 m개의 주사선(GL)은 각각 표시부(101)에서 행 방향으로 배치된 복수의 화소(115)와 전기적으로 접속된다.
본 명세서 등에서 특별히 언급되지 않는 한, i행째(i는 1 이상 m 이하의 정수)의 화소(115)와 전기적으로 접속되는 주사선(GL)을 주사선(GL_i)이라고 기재한다.
주사선(GL)의 한쪽 단부는 주사선 구동 회로(102)와 전기적으로 접속되고, 주사선(GL)의 다른 쪽 단부는 주사선 구동 회로(103)와 전기적으로 접속된다. 따라서, 주사선 구동 회로(102)와 주사선 구동 회로(103)는 표시부(101)를 사이에 끼워 대향하는 위치에 제공된다.
주사선 구동 회로(102) 및 주사선 구동 회로(103)는 주사선(GL)에 선택 신호를 공급하는 기능을 가진다. 주사선(GL)은 주사선 구동 회로(102) 및 주사선 구동 회로(103)로부터 공급된 선택 신호를 화소(115)에 전달하는 기능을 가진다.
또한 주사선 구동 회로(102) 및 주사선 구동 회로(103)는 주사선(GL_1) 내지 주사선(GL_m)까지 순차적으로 선택 신호를 공급하는 기능을 가진다. 바꿔 말하면 주사선 구동 회로(102) 및 주사선 구동 회로(103)는 주사선(GL_1) 내지 주사선(GL_m)을 순차적으로 주사하는 기능을 가진다. 주사선(GL_m)까지 주사한 후, 주사선(GL_1)으로부터 다시 순차적으로 주사한다.
같은 주사선(GL)에 주사선 구동 회로(102) 및 주사선 구동 회로(103)로부터 동시에 선택 신호를 공급함으로써 주사선(GL)으로의 선택 신호의 공급 능력을 높일 수 있다. 또한 목적 등에 따라 주사선 구동 회로(102) 및 주사선 구동 회로(103) 중 한쪽을 생략하여도 좋다.
표시 장치(100)는 4n개의 신호선(SL)을 가진다. 4n개의 신호선(SL)은 각각 열 방향으로 연장된다. 또한 4n개의 신호선(SL)은 각각 표시부(101)에서 열 방향으로 배치된 복수의 화소(115)와 전기적으로 접속된다.
본 명세서 등에서는 특별히 언급되지 않는 한, j열째(j는 1 이상 4n 이하의 정수)의 화소(115)와 전기적으로 접속되는 신호선(SL)을 신호선(SL_j)이라고 기재한다.
4n개의 신호선(SL)은 신호선 구동 회로와 각각 전기적으로 접속된다. 신호선 구동 회로는 신호선(SL)에 화상 신호를 공급하는 기능을 가진다. 신호선(SL)은 신호선 구동 회로로부터 공급된 화상 신호를 화소(115)에 전달하는 기능을 가진다.
표시 장치(100)는 4개의 단자군(단자군(130a) 내지 단자군(130d))을 가지고, 각 단자군은 복수의 단자(단자군(130a)이라면 복수의 단자(135a))를 가진다. 4개의 단자군은 서로 이격되어 제공되고, 상이한 IC와 각각 접속된다. 같은 단자군에 포함되는 복수의 단자는 같은 IC(즉, 같은 신호선 구동 회로)와 전기적으로 접속된다. 하나의 단자는 하나의 신호선(SL)과 접속된다. 즉, 접속되는 단자가 같은 단자군에 포함되는 복수의 신호선(SL)은 같은 IC(같은 신호선 구동 회로)와 전기적으로 접속된다.
도 2 및 도 3의 (A)를 참조하여 각 신호선과 신호선 구동 회로의 접속 관계에 대하여 설명한다. 또한 도 3의 (A)는, 도 2에 도시된 표시부(101)에서의, 영역(101a)과 영역(110)의 경계, 영역(110)과 영역(101b)의 경계, 및 이들 근방의 구성을 자세히 도시한 도면이다. 각 영역은 m개의 주사선(GL)을 가진다. 도 3의 (A)에서는 그 중의 1열행째의 주사선(GL_1)으로부터 5행째의 주사선(GL_5)까지를 도시하였다.
영역(101a)은 1열째의 신호선(SL_1)으로부터 2n-2열째의 신호선(SL_2n-2)까지를 포함한다.
1열째의 신호선(SL_1)으로부터 n열째의 신호선(SL_n)까지는 단자군(130a)이 가지는 복수의 단자(135a) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160a)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
n+1열째의 신호선(SL_n+1)으로부터 2n-2열째의 신호선(SL_2n-2)까지는 단자군(130b)이 가지는 복수의 단자(135b) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160b)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
IC(160a)와 IC(160b)는 모두 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된다.
즉, 영역(101a)은 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 신호선(SL)에 화상 신호가 공급되는 영역이다.
이와 같이 영역(101a)에서는 신호선에 따라, IC(160a)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되는 것과, IC(160b)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되는 것이 있지만 신호선 구동 회로는 둘 다 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된다. 그러므로 2개의 신호선 구동 회로에 공급되는 기준 전압에 큰 차이는 생기기 어렵다. 따라서, 영역(101a)은 분할선이 관찰자에게 인식되기 어렵고, 높은 표시 품질을 실현할 수 있다.
영역(101b)은 2n+3열째의 신호선(SL_2n+3)으로부터 4n열째의 신호선(SL_4n)까지를 포함한다.
2n+3열째의 신호선(SL_2n+3)으로부터 3n열째의 신호선(SL_3n)까지는 단자군(130c)이 가지는 복수의 단자(135c) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160c)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
3n+1열째의 신호선(SL_3n+1)으로부터 4n열째의 신호선(SL_4n)까지는 단자군(130d)이 가지는 복수의 단자(135d) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160d)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
IC(160c)와 IC(160d)는 모두 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된다.
즉, 영역(101b)은 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 신호선(SL)에 화상 신호가 공급되는 영역이다.
이와 같이 영역(101b)에서는 신호선에 따라, IC(160c)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되는 것과, IC(160d)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되는 것이 있지만 신호선 구동 회로는 둘 다 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된다. 그러므로 2개의 신호선 구동 회로에 공급되는 기준 전압에 큰 차이는 생기기 어렵다. 따라서, 영역(101b)도 영역(101a)과 마찬가지로 분할선이 관찰자에게 인식되기 어렵고, 높은 표시 품질을 실현할 수 있다.
영역(101a)과 영역(101b) 사이의 영역(110)은 2n-1열째의 신호선(SL_2n-1)으로부터 2n+2열째의 신호선(SL_2n+2)까지를 포함한다.
2n-1열째의 신호선(SL_2n-1)과 2n+1열째의 신호선(SL_2n+1)은 단자군(130c)이 가지는 복수의 단자(135c) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160c)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
2n열째의 신호선(SL_2n)과 2n+2열째의 신호선(SL_2n+2)은 단자군(130b)이 가지는 복수의 단자(135b) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160b)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
즉, 영역(110)은 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급되는 신호선(SL)과, 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급되는 신호선(SL)이 번갈아 제공되는 영역이다.
도 3의 (B)에, 도 3의 (A)에 도시된 표시 모듈에서의 신호선과, 상기 신호선이 신호선 구동 회로를 통하여 전기적으로 접속되는 기준 전압 생성 회로와의 대응 관계를 나타내었다. 도 3의 (B)에서는 신호선이 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속되는 경우를 "a", 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속되는 경우를 "b"라고 기재하였다.
영역(101a)이 가지는 모든 신호선은 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된다. 영역(101b)이 가지는 모든 신호선은 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된다. 영역(110)이 가지는 4개의 신호선은 기준 전압 생성 회로(152a)와 기준 전압 생성 회로(152b)에 번갈아 전기적으로 접속된다. 영역(110)에서는, 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속되는 하나의 신호선이 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속되는 2개의 신호선 사이에 위치한다고 할 수 있다.
또한 영역(110)이 가지는 가장 영역(101a) 측에 있는 화소는 영역(101a)이 가지는 화소와 상이한 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다. 마찬가지로 영역(110)이 가지는 가장 영역(101b) 측에 있는 화소는 영역(101b)이 가지는 화소와는 상이한 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
이와 같이 영역(110)은 신호선에 따라, IC(160b)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되는 것과, IC(160c)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되는 것이 있다. 이들 2개의 신호선 구동 회로는 상이한 기준 전압 생성 회로와 전기적으로 접속되기 때문에 공급되는 기준 전압에 차이가 생기는 경우가 있다. 그러나 영역(110)에서는 복수의 신호선이 2개의 신호선 구동 회로와 번갈아 전기적으로 접속된다. 이와 같은 구성의 영역(110)에서는 2개의 신호선 구동 회로에 공급되는 기준 전압이 평균화된다. 그러므로 예를 들어 같은 계조를 표현하는 경우, 영역(110)의 표시 휘도를 영역(101a)의 표시 휘도와 영역(101b)의 표시 휘도 사이의 휘도로서 관찰자가 인식한다. 즉, 영역(101a)과 영역(101b)이 접하는 경우에 비하여, 영역(101a)과 영역(101b) 사이에 영역(110)이 제공되면, 같은 계조를 표현하는 경우에 각 영역의 경계에서 생기는 표시 휘도의 차이를 관찰자가 인식하기 어렵다. 따라서, 표시 장치의 표시 품질이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
또한 영역(110)은 표시부(101)의 중앙 및 그 근방을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어 2n열(n은 2 이상의 정수)에 복수의 화소(115)가 배치되는 경우, 영역(110)은 n열째의 화소(115)와 전기적으로 접속되는 신호선(SL)을 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의하여 표시부(101)의 중앙에 분할선이 보이는 것을 억제할 수 있고, 표시 장치의 표시 품질이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
또한 영역(110)에 포함되는 신호선(SL)의 개수는 예를 들어 2개 이상 300개 이하, 또는 4개 이상 100개 이하로 할 수 있다. 영역(110)에 포함되는 신호선(SL)의 개수가 많을수록 일부의 신호선(SL)에서 리드되는 길이가 길어져 다른 신호선(SL)보다 배선 저항이 커지는 경우가 있다. 그러므로 표시부(101)의 일부에만 영역(110)을 제공하는 것이 바람직하다.
여기서 영역(110)을 가지지 않는 표시 모듈을 비교예로 하여 설명한다.
도 4에서는 비교예인 표시 모듈의 상면도를 도시하였다. 도 4에 도시된 표시 모듈은 표시부(101)가 영역(110)을 가지지 않고, 영역(101a)과 영역(101b)이 접하는 점에서 도 1에 도시된 표시 모듈과 상이하다.
도 5에서는 비교예인 표시 모듈의 블록도를 도시하였다.
영역(101a)은 1열째의 신호선(SL_1)으로부터 2n열째의 신호선(SL_2n)까지를 포함한다.
1열째의 신호선(SL_1)으로부터 n열째의 신호선(SL_n)까지는 단자군(130a)이 가지는 복수의 단자(135a) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160a)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
n+1열째의 신호선(SL_n+1)으로부터 2n열째의 신호선(SL_2n)까지는 단자군(130b)이 가지는 복수의 단자(135b) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160b)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
IC(160a)와 IC(160b)는 모두 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된다.
즉, 영역(101a)은 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 신호선(SL)에 화상 신호가 공급되는 영역이다.
영역(101b)은 2n+1열째의 신호선(SL_2n+1)으로부터 4n열째의 신호선(SL_4n)까지를 포함한다.
2n+1열째의 신호선(SL_2n+1)으로부터 3n열째의 신호선(SL_3n)까지는 단자군(130c)이 가지는 복수의 단자(135c) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160c)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
3n+1열째의 신호선(SL_3n+1)으로부터 4n열째의 신호선(SL_4n)까지는 단자군(130d)이 가지는 복수의 단자(135d) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160d)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
IC(160c)와 IC(160d)는 모두 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된다.
즉, 영역(101b)은 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 신호선(SL)에 화상 신호가 공급되는 영역이다.
이와 같이 영역(101a)과 영역(101b)에서는, 신호선과 전기적으로 접속되는 신호선 구동 회로가 상이하고, 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되는 타이밍 컨트롤러 및 기준 전압 생성 회로도 상이하다. 그러므로 예를 들어 영역(101a)과 영역(101b)에서 같은 계조를 표현하는 경우, 상이한 휘도로 표시가 수행되고, 2개의 영역의 경계가 분할선(108)(도 4 참조)처럼 관찰자에게 인식되는 경우가 있다.
한편, 도 1, 도 2, 및 도 3의 (A)에 도시된 본 발명의 일 형태의 표시 모듈은 상술한 영역(110)을 가진다. 영역(101a)과 영역(101b) 사이에 영역(110)을 제공함으로써 분할선을 보이기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 고해상도 대형 표시 장치의 표시 품질을 높일 수 있다.
<1-2. 표시 모듈의 구성예 2>
도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 일 형태의 표시 모듈의 구성예에 대하여 설명한다. 또한 이하의 구성예에서, 상술한 구성예와 같은 부분에 대해서는 자세한 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 6에서는 본 발명의 일 형태의 표시 모듈의 상면도를 도시하였다.
도 6에 도시된 표시 모듈은 표시 장치(100)와 대향하는 2변에 하나씩 인쇄 회로 기판이 실장되어 있는 점에서 도 1에 도시된 표시 모듈과 상이하다.
도 7은 도 6에 도시된 표시부(101)에서의 영역(101a)과 영역(110)의 경계, 영역(110)과 영역(101b)의 경계, 및 이들 근방의 구성을 자세히 도시한 블록도이다.
도 7에서의 신호선과, 상기 신호선이 신호선 구동 회로를 통하여 전기적으로 접속되는 기준 전압 생성 회로와의 대응 관계는 도 3의 (B)에 나타낸 대응 관계와 마찬가지이다.
도 3의 (A)에 도시된 구성에서는 단자군(130b)에 접속되는 신호선과 단자군(130c)에 접속되는 신호선이 교차한다. 한편, 도 7에 도시된 구성에서는 단자군(130b)에 접속되는 신호선과 단자군(130c)에 접속되는 신호선이 교차하지 않는다. 2개의 신호선이 교차하면 기생 용량이 증가하고 부하가 증대하여 신호의 지연이 발생하는 경우가 있다. 이에 의하여 높은 프레임 주파수로 동작시키기 어려워지는 경우가 있다. 또한 2개의 신호선이 교차하면 한쪽 신호선의 전기적인 노이즈가 다른 쪽 신호선으로 전달되어 표시에 영향을 미치는 경우가 있다. 이와 같은 이유에 의하여 신호선이 교차하는 면적을 작게 하는 것, 나아가서는 없애는 것이 바람직하다.
<1-3. 변형예>
도 8의 (A) 내지 (E)에는, 본 발명의 일 형태의 표시 모듈에서의 신호선과 상기 신호선이 신호선 구동 회로를 통하여 전기적으로 접속되는 기준 전압 생성 회로와의 대응 관계의 예를 나타내었다.
도 8의 (A) 내지 (E)에서는 도 2에 도시된 표시 모듈과 같이 신호선이 4n개 제공되는 경우를 예로 들어 설명한다. 즉, 2n열째의 신호선(SL_2n)과 2n+1열째의 신호선(SL_2n+1) 사이가 표시부(101)의 중앙이라고 할 수 있다.
도 8의 (A) 내지 (E)에서는, 신호선이 2개의 기준 전압 생성 회로 중 한쪽(기준 전압 생성 회로 A라고도 함)과 전기적으로 접속되는 경우를 "a", 다른 쪽(기준 전압 생성 회로 B라고도 함)과 전기적으로 접속되는 경우를 "b"라고 기재하였다. 2개의 기준 전압 생성 회로는, 예를 들어 도 2에서의 기준 전압 생성 회로(152a) 및 기준 전압 생성 회로(152b)로 바꿔 읽어도 좋다.
도 8의 (A)는 영역(110)이 2개의 신호선(SL)을 가지는 예를 나타낸 것이고, 도 8의 (B)는 6개의 신호선(SL)을 가지는 예를 나타낸 것이다. 도 8의 (A)에서는 영역(101a) 측에 기준 전압 생성 회로 B에 전기적으로 접속되는 신호선(신호선 B라고도 함)이 배치되고, 영역(101b) 측에 기준 전압 생성 회로 A에 전기적으로 접속되는 신호선(신호선 A라고도 함)이 배치된다. 도 8의 (B)에서는, 영역(110)에서 신호선 A와 신호선 B가 1개마다 번갈아 배치된다.
도 8의 (C)는 영역(110)이 8개의 신호선(SL)을 가지는 예를 나타낸 것이고, 신호선 A와 신호선 B는 2개마다 번갈아 배치된다.
도 8의 (D)는 영역(110)이 7개의 신호선(SL)을 가지는 예를 나타낸 것이고, 신호선 A와 신호선 B는 불규칙적으로 배치된다.
도 8의 (E)는 영역(110)이 16개의 신호선(SL)을 가지는 예를 나타낸 것이다. 영역(110)에서 2개의 신호선 B 사이에 배치되는 신호선 A의 개수는 영역(101a) 측으로부터 3개, 2개, 1개로 단계적으로 변화한다. 마찬가지로 영역(110)에서 2개의 신호선 A 사이에 배치되는 신호선 B의 개수는 영역(101b) 측으로부터 3개, 2개, 1개로 단계적으로 변화한다.
이상과 같이 영역(110)에서 신호선 A와 신호선 B가 배치되는 순서는 다양한 형태를 취할 수 있다.
<1-4. 표시 모듈의 구성예 3>
도 9 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 일 형태의 표시 모듈의 구성예에 대하여 설명한다.
도 9에서는 본 발명의 일 형태의 표시 모듈의 블록도를 도시하였다.
도 9에 도시된 표시 모듈은, 표시부(101)에 화소(115) 1열당 2개의 신호선(SL)이 제공되고, 화소(115)가 전기적으로 접속되는 신호선(SL)이 1행마다 전환되는 방식이 적용되어 있는 점에서 도 2에 도시된 표시 모듈과 상이하다.
예를 들어 표시부(101)는 2m행 2n열(m 및 n은 각각 1 이상의 정수)의 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소(115)를 가진다. 이때, 표시 장치(100)는 m개의 주사선(GL0)과 2m개의 주사선(GL)과 4n개의 신호선(SL)을 가진다.
도 9에 도시된 표시 모듈에서는 2개의 주사선(GL)에 동시에 선택 신호가 공급되고, 열 방향으로 인접하는 화소(115)가 동시에 2개 선택된다. 주사선(GL0)의 한쪽 단부는 주사선 구동 회로(102)와 전기적으로 접속되고, 주사선(GL0)의 다른 쪽 단부는 주사선 구동 회로(103)와 전기적으로 접속된다. 주사선(GL0_i)은 주사선(GL_i) 및 주사선(GL_i+1)과 전기적으로 접속되어 있고, i행째와 i+1행째는 2행 동시에 선택된다.
주사선(GL)을 2행 동시에 선택할 수 있으므로 화상 신호의 기록 시간을 길게 할 수 있다. 따라서, 프레임 주파수를 높인 고속 구동 시에도 화상 신호의 기록 부족을 방지할 수 있다. 예를 들어 프레임 주파수가 120Hz 이상인 경우에도 화상 신호의 기록 부족을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서 프레임 주파수를 1Hz에서 120Hz 사이에서 변경 가능한 것으로 하여도 좋다. 예를 들어 정지 화상을 표시하는 경우에는 프레임 주파수를 작게 함으로써 표시 장치의 소비전력을 저감할 수 있다. 또한 프레임 주파수를 크게 함으로써 동영상 표시 시의 시인성을 높일 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서, 화소(115) 1열당 2개의 신호선(SL)을 제공하는 구성에 한정되지 않고, 화소(115) 1열당 3개, 4개, 또는 5개 이상의 신호선(SL)을 제공하여도 좋다.
도 9 내지 도 12에서 j열째(j는 1 이상 2n 이하의 정수)의 화소(115)와 전기적으로 접속되는 신호선(SL)은 신호선(SL_2j-1)과 신호선(SL_2j)의 2개이다.
도 9 및 도 10의 (A)를 참조하여 각 신호선과 신호선 구동 회로의 접속 관계에 대하여 설명한다. 또한 도 10의 (A)는 도 9에 도시된 표시부(101)에서의 영역(101a)과 영역(110)의 경계, 영역(110)과 영역(101b)의 경계, 및 이들 근방의 구성을 자세히 도시한 도면이다. 각 영역은 2m개의 주사선(GL)을 가진다. 도 10의 (A)에서는 그 중의 1행째의 주사선(GL_1)으로부터 6행째의 주사선(GL_6)까지를 도시하였다.
또한 도 10의 (B)에, 도 10의 (A)에 도시된 표시 모듈에서의 신호선과 상기 신호선이 신호선 구동 회로를 통하여 전기적으로 접속되는 기준 전압 생성 회로와의 대응 관계를 나타내었다. 도 10의 (B)에서는 신호선이 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속되는 경우를 "a", 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속되는 경우를 "b"라고 기재하였다.
도 10의 (B)에서 주사선(GL_i)은 홀수 행의 주사선이고, 주사선(GL_i+1)은 짝수 행의 주사선이다.
영역(101a)은 1열째의 신호선(SL_1)으로부터 2n-4열째의 신호선(SL_2n-4)까지를 포함한다.
1열째의 신호선(SL_1)으로부터 n열째의 신호선(SL_n)까지는 단자군(130a)이 가지는 복수의 단자(135a) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160a)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
n+1열째의 신호선(SL_n+1)으로부터 2n-4열째의 신호선(SL_2n-4)까지는 단자군(130b)이 가지는 복수의 단자(135b) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160b)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
IC(160a)와 IC(160b)는 모두 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된다.
즉, 영역(101a)은 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 신호선(SL)에 화상 신호가 공급되는 영역이다.
영역(101b)은 2n+5열째의 신호선(SL_2n+5)으로부터 4n열째의 신호선(SL_4n)까지를 포함한다.
2n+5열째의 신호선(SL_2n+5)으로부터 3n열째의 신호선(SL_3n)까지는 단자군(130c)이 가지는 복수의 단자(135c) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160c)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
3n+1열째의 신호선(SL_3n+1)으로부터 4n열째의 신호선(SL_4n)까지는 단자군(130d)이 가지는 복수의 단자(135d) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160d)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
IC(160c)와 IC(160d)는 모두 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된다.
즉, 영역(101b)은 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 신호선(SL)에 화상 신호가 공급되는 영역이다.
영역(101a)과 영역(101b) 사이의 영역(110)은 2n-3열째의 신호선(SL_2n-3)으로부터 2n+4열째의 신호선(SL_2n+4)까지를 포함한다.
2n-3열째의 신호선(SL_2n-3), 2n-2열째의 신호선(SL_2n-2), 2n+1열째의 신호선(SL_2n+1), 2n+2열째의 신호선(SL_2n+2)은, 단자군(130c)이 가지는 복수의 단자(135c) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160c)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
2n-1열째의 신호선(SL_2n-1), 2n열째의 신호선(SL_2n), 2n+3열째의 신호선(SL_2n+3), 2n+4열째의 신호선(SL_2n+4)은, 단자군(130b)이 가지는 복수의 단자(135b) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160b)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
즉, 영역(110)은 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급되는 신호선(SL)과, 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급되는 신호선(SL)이 2개마다 번갈아 제공되는 영역이다. 따라서, 같은 열이라면 홀수 행의 화소(115)와 짝수 행의 화소(115)에는 같은 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급된다.
영역(110)은 신호선에 따라, IC(160b)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되는 것과, IC(160c)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되는 것이 있다. 이들 2개의 신호선 구동 회로는 상이한 기준 전압 생성 회로와 전기적으로 접속되기 때문에 공급되는 기준 전압에 차이가 생기는 경우가 있다. 그러나 영역(110)에서는 복수의 신호선이 2개의 신호선 구동 회로와 2개마다 번갈아 전기적으로 접속된다. 이와 같은 구성의 영역(110)에서는 2개의 신호선 구동 회로에 공급되는 기준 전압이 평균화된다. 그러므로 예를 들어 같은 계조를 표현하는 경우, 관찰자는 영역(110)의 표시 휘도를 영역(101a)의 표시 휘도와 영역(101b)의 표시 휘도 사이의 휘도로서 인식한다. 즉, 영역(101a)과 영역(101b)이 접하는 경우에 비하여, 영역(101a)과 영역(101b) 사이에 영역(110)이 제공되면, 같은 계조를 표현하는 경우에 각 영역의 경계에서 생기는 표시 휘도의 차이를 관찰자가 인식하기 어렵다. 따라서, 표시 장치의 표시 품질이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
도 11의 (A)에서는 도 9 및 도 10의 (A)와 상이한 영역(110)의 구성을 도시하였다. 도 11의 (B)에, 도 11의 (A)에 도시된 표시 모듈에서의 신호선과 상기 신호선이 신호선 구동 회로를 통하여 전기적으로 접속되는 기준 전압 생성 회로와의 대응 관계를 나타내었다. 도 11의 (B)에서는 신호선이 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속되는 경우를 "a", 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속되는 경우를 "b"라고 기재하였다.
도 11의 (B)에서 주사선(GL_i)은 홀수 행의 주사선이고, 주사선(GL_i+1)은 짝수 행의 주사선이다.
도 11의 (A)에 도시된 영역(110)은 2n-5열째의 신호선(SL_2n-5)으로부터 2n+6열째의 신호선(SL_2n+6)까지를 포함한다.
도 11의 (A)에 도시된 영역(110)은 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급되는 신호선(SL)과, 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급되는 신호선(SL)이 1개마다 번갈아 제공되는 영역이다.
도 11의 (A), (B)에 도시된 바와 같이 영역(110)의 홀수 행의 화소(115)는 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급되는 신호선(SL)과 전기적으로 접속된다. 영역(110)의 홀수 행의 화소(115)는 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급되는 신호선(SL)과 전기적으로 접속된다. 즉, 예를 들어 같은 계조를 표현하는 경우, 홀수 행에서는 영역(101a)과 영역(110)에서 표시 휘도에 차이가 생기는 경우가 있고, 짝수 행에서는 영역(101b)과 영역(110)에서 표시 휘도에 차이가 생기는 경우가 있다. 행에 따라, 신호선이 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속되는 열과 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속되는 열의 경계가 상이함으로써, 분할선을 관찰자에게 인식되기 어렵게 할 수 있다.
도 12의 (A)에서는, 도 9, 도 10의 (A), 및 도 11의 (A)와 상이한 표시부(101)의 구성을 도시하였다. 도 12의 (B)에, 도 12의 (A)에 도시된 표시 모듈에서의 신호선과 상기 신호선이 신호선 구동 회로를 통하여 전기적으로 접속되는 기준 전압 생성 회로와의 대응 관계를 나타내었다. 도 12의 (B)에서는 신호선이 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속되는 경우를 "a", 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속되는 경우를 "b"라고 기재하였다.
도 12의 (B)에서 주사선(GL_i)은 홀수 행의 주사선이고, 주사선(GL_i+1)은 짝수 행의 주사선이다.
도 12의 (A)에 도시된 영역(110)은 2n-5열째의 신호선(SL_2n-5)으로부터 2n+6열째의 신호선(SL_2n+6)까지를 포함한다.
도 10의 (A) 및 도 11의 (A)에 도시된 표시부(101)는 홀수 행의 화소가 전기적으로 접속되는 신호선과 짝수 행의 화소가 전기적으로 접속되는 신호선이 하나씩 번갈아 배치되는 구성을 가진다. 한편, 도 12의 (A)에 도시된 표시부(101)는 홀수 행의 화소가 전기적으로 접속되는 신호선과 짝수 행의 화소가 전기적으로 접속되는 신호선이 2개씩 번갈아 배치되는 구성을 가진다.
또한 도 12의 (A)에 도시된 영역(110)은 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급되는 신호선(SL)과, 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급되는 신호선(SL)이 1개마다 번갈아 제공되는 영역이다.
도 12의 (A), (B)에 도시된 바와 같이 영역(110) 내에서는 홀수 행의 화소(115)와 짝수 행의 화소(115)는 전기적으로 접속되는 기준 전압 생성 회로의 순서가 상이하다. 즉, 영역(110) 내의 어느 화소와 이 화소의 상하좌우에 인접하는 화소는 전기적으로 접속되는 기준 전압 생성 회로가 상이하다. 이와 같은 구성이어도 분할선을 관찰자에게 인식되기 어렵게 할 수 있다.
<1-5. 표시 모듈의 구성예 4>
도 13 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 일 형태의 표시 모듈의 구성예에 대하여 설명한다.
도 13에서는 본 발명의 일 형태의 표시 모듈의 상면도를 도시하였다.
도 13에 도시된 표시 모듈은 표시 장치(100)를 가진다. 표시 장치(100)는 제 1 기판(111)과 제 2 기판(113)에 의하여 밀봉된 영역에 표시부(101), 주사선 구동 회로(102), 및 주사선 구동 회로(103)를 가진다. 표시부(101)는 영역(101a), 영역(101b), 영역(101c), 영역(101d), 영역(110a), 영역(110b), 영역(110c), 및 영역(110d)을 가진다. 각 영역은 전기적으로 접속되는 주사선 구동 회로와 신호선 구동 회로의 조합이 상이하다.
제 1 기판(111)과 제 2 기판(113)에 의하여 밀봉된 영역과 상이한 영역에서, 제 1 기판(111)에는 FPC(162)가 12개 접속되어 있다. 각 FPC(162)에는 COF 방식에 의하여 IC가 접속된다. IC는 각각 신호선 구동 회로를 가진다.
또한 도 13에 도시된 표시 모듈은 4개의 인쇄 회로 기판을 가진다. 인쇄 회로 기판 1개당 3개의 FPC(162)가 접속되고, 인쇄 회로 기판은 상기 FPC(162)를 통하여 제 1 기판(111)에 접속된다.
도 13에서는 표시 장치(100)와 대향하는 2변에 인쇄 회로 기판이 2개씩 접속되는 예를 도시하였다.
각 인쇄 회로 기판의 구성은 도 1에 도시된 인쇄 회로 기판과 마찬가지이다. 구체적으로는 각 인쇄 회로 기판에 하나의 타이밍 컨트롤러와 하나의 기준 전압 생성 회로가 제공된다.
도 14에서는 본 발명의 일 형태의 표시 모듈의 블록도를 도시하였다.
도 14에 도시된 바와 같이 표시부(101)는 복수의 화소(115)를 가진다. 도 14에서는 표시부(101)가 2m행 4n열(m 및 n은 각각 1 이상의 정수)의 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소(115)를 가지는 예를 도시하였다.
표시 장치(100)는 2m개의 주사선(GLa)과 2m개의 주사선(GLb)을 가진다. 2m개의 주사선(GLa) 및 2m개의 주사선(GLb)은 각각 행 방향으로 연장된다. 2m개의 주사선(GLa)은 표시부(101)에서 행 방향으로 배치된 1열째부터 2n열째까지의 화소(115)와 각각 전기적으로 접속된다. 2m개의 주사선(GLb)은 표시부(101)에서 행 방향으로 배치된 2n+1열째부터 4n열째까지의 화소(115)와 각각 전기적으로 접속된다.
주사선(GLa)의 한쪽 단부는 주사선 구동 회로(102)와 전기적으로 접속된다. 주사선(GLb)의 한쪽 단부는 주사선 구동 회로(103)와 전기적으로 접속된다.
주사선 구동 회로(102)는 주사선(GLa)에 선택 신호를 공급하는 기능을 가진다. 주사선 구동 회로(103)는 주사선(GLb)에 선택 신호를 공급하는 기능을 가진다. 주사선(GLa) 및 주사선(GLb)은 주사선 구동 회로(102) 또는 주사선 구동 회로(103)로부터 공급된 선택 신호를 화소(115)에 전달하는 기능을 가진다.
표시 장치(100)는 4n개의 신호선(SLa)과 4n개의 신호선(SLb)을 가진다. 4n개의 신호선(SLa) 및 4n개의 신호선(SLb)은 각각 열 방향으로 연장된다. 4n개의 신호선(SLa)은 표시부(101)에서 열 방향으로 배치된 1행째부터 m행째까지의 화소(115)와 각각 전기적으로 접속된다. 4n개의 신호선(SLb)은 표시부(101)에서 열 방향으로 배치된 m+1행째부터 2m행째까지의 화소(115)와 각각 전기적으로 접속된다.
신호선(SLa) 및 신호선(SLb)은 신호선 구동 회로와 각각 전기적으로 접속된다. 신호선 구동 회로는 신호선(SLa) 또는 신호선(SLb)에 화상 신호를 공급하는 기능을 가진다. 신호선(SLa) 및 신호선(SLb)은 신호선 구동 회로로부터 공급된 화상 신호를 화소(115)에 전달하는 기능을 가진다.
표시 장치(100)는 8개의 단자군(단자군(130a) 내지 단자군(130h))을 가지고, 각 단자군은 복수의 단자(단자군(130a)이라면 복수의 단자(135a))를 가진다. 8개의 단자군은 서로 이격되어 제공되고, 상이한 IC와 각각 접속된다. 같은 단자군에 포함되는 복수의 단자는 같은 IC(즉, 같은 신호선 구동 회로)와 전기적으로 접속된다. 하나의 단자는 하나의 신호선(SLa) 또는 하나의 신호선(SLb)과 접속된다. 즉, 접속되는 단자가 같은 단자군에 포함되는 복수의 신호선은 같은 IC(같은 신호선 구동 회로)와 전기적으로 접속된다.
도 14 및 도 15를 참조하여 각 신호선과 신호선 구동 회로의 접속 관계에 대하여 설명한다. 또한 도 15는 도 14에 도시된 표시부(101)에서의 8개의 영역의 경계와 그 근방의 구성을 자세히 도시한 도면이다. 각 영역은 m개의 주사선(GLa) 또는 m개의 주사선(GLb)을 가진다. 도 15에서는 그 중의 m-4행째부터 m+5행째까지의 주사선을 도시하였다.
영역(101a)은 1행째의 주사선(GLa_1)으로부터 m행째의 주사선(GLa_m)까지를 포함한다. 영역(101a)은 1열째의 신호선(SLa_1)으로부터 2n-2열째의 신호선(SLa_2n-2)까지를 포함한다.
1열째의 신호선(SLa_1)으로부터 n열째의 신호선(SLa_n)까지는 단자군(130a)이 가지는 복수의 단자(135a) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160a)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
n+1열째의 신호선(SLa_n+1)으로부터 2n-2열째의 신호선(SLa_2n-2)까지는 단자군(130b)이 가지는 복수의 단자(135b) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160b)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
IC(160a)와 IC(160b)는 모두 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된다.
즉, 영역(101a)은 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 신호선(SLa)에 화상 신호가 공급되는 영역이다.
영역(101b)은 1행째의 주사선(GLb_1)으로부터 m행째의 주사선(GLb_m)까지를 포함한다. 영역(101b)은 2n+3열째의 신호선(SLa_2n+3)으로부터 4n열째의 신호선(SLa_4n)까지를 포함한다.
2n+3열째의 신호선(SLa_2n+3)으로부터 3n열째의 신호선(SLa_3n)까지는 단자군(130c)이 가지는 복수의 단자(135c) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160c)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
3n+1열째의 신호선(SLa_3n+1)으로부터 4n열째의 신호선(SLa_4n)까지는 단자군(130d)이 가지는 복수의 단자(135d) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160d)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
IC(160c)와 IC(160d)는 모두 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된다.
즉, 영역(101b)은 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 신호선(SLa)에 화상 신호가 공급되는 영역이다.
영역(101c)은 m+1행째의 주사선(GLa_m+1)으로부터 2m행째의 주사선(GLa_2m)까지를 포함한다. 영역(101c)은 1열째의 신호선(SLb_1)으로부터 2n-2열째의 신호선(SLb_2n-2)까지를 포함한다.
1열째의 신호선(SLb_1)으로부터 n열째의 신호선(SLb_n)까지는 단자군(130e)이 가지는 복수의 단자(135e) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160e)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
n+1열째의 신호선(SLb_n+1)으로부터 2n-2열째의 신호선(SLb_2n-2)까지는 단자군(130f)이 가지는 복수의 단자(135f) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160f)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
IC(160e)와 IC(160f)는 모두 타이밍 컨트롤러(151c) 및 기준 전압 생성 회로(152c)와 전기적으로 접속된다.
즉, 영역(101c)은 타이밍 컨트롤러(151c) 및 기준 전압 생성 회로(152c)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 신호선(SLb)에 화상 신호가 공급되는 영역이다.
영역(101d)은 m+1행째의 주사선(GLb_m+1)으로부터 2m행째의 주사선(GLb_2m)까지를 포함한다. 영역(101d)은 2n+3열째의 신호선(SLb_2n+3)으로부터 4n열째의 신호선(SLb_4n)까지를 포함한다.
2n+3열째의 신호선(SLb_2n+3)으로부터 3n열째의 신호선(SLb_3n)까지는 단자군(130g)이 가지는 복수의 단자(135g) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160g)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
3n+1열째의 신호선(SLb_3n+1)으로부터 4n열째의 신호선(SLb_4n)까지는 단자군(130h)이 가지는 복수의 단자(135h) 중 어느 하나와 각각 접속되고, IC(160h)가 가지는 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속된다.
IC(160g)와 IC(160h)는 모두 타이밍 컨트롤러(151d) 및 기준 전압 생성 회로(152d)와 전기적으로 접속된다.
즉, 영역(101d)은 타이밍 컨트롤러(151d) 및 기준 전압 생성 회로(152d)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 신호선(SLb)에 화상 신호가 공급되는 영역이다.
영역(101a)과 영역(101b) 사이의 영역(110a)은 2n-1열째의 신호선(SLa_2n-1) 및 2n열째의 신호선(SLa_2n)을 포함한다. 영역(110a)은 1행째의 주사선(GLa_1)으로부터 m행째의 주사선(GLa_m)까지를 포함한다.
영역(101a)과 영역(101b) 사이의 영역(110b)은 2n+1열째의 신호선(SLa_2n+1) 및 2n+2열째의 신호선(SLa_2n+2)을 포함한다. 영역(110b)은 1행째의 주사선(GLb_1)으로부터 m행째의 주사선(GLb_m)까지를 포함한다.
영역(110a) 및 영역(110b)은 타이밍 컨트롤러(151a) 및 기준 전압 생성 회로(152a)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급되는 신호선(SLa)과, 타이밍 컨트롤러(151b) 및 기준 전압 생성 회로(152b)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급되는 신호선(SLa)이 번갈아 제공되는 영역이다.
영역(101c)과 영역(101d) 사이의 영역(110c)은 2n-1열째의 신호선(SLb_2n-1) 및 2n열째의 신호선(SLb_2n)을 포함한다. 영역(110c)은 m+1행째의 주사선(GLa_m+1)으로부터 2m행째의 주사선(GLa_2m)까지를 포함한다.
영역(101c)과 영역(101d) 사이의 영역(110d)은 2n+1열째의 신호선(SLb_2n+1) 및 2n+2열째의 신호선(SLb_2n+2)을 포함한다. 영역(110d)은 m+1행째의 주사선(GLb_m+1)으로부터 2m행째의 주사선(GLb_2m)까지를 포함한다.
영역(110c) 및 영역(110d)은 타이밍 컨트롤러(151c) 및 기준 전압 생성 회로(152c)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급되는 신호선(SLb)과, 타이밍 컨트롤러(151d) 및 기준 전압 생성 회로(152d)와 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로로부터 화상 신호가 공급되는 신호선(SLb)이 번갈아 제공되는 영역이다.
영역(110a), 영역(110b), 영역(110c), 및 영역(110d)에서는 2개의 신호선 구동 회로에 공급되는 기준 전압이 평균화된다. 그러므로 예를 들어 같은 계조를 표현하는 경우, 관찰자는 영역(110a) 및 영역(110b)의 표시 휘도를 영역(101a)의 표시 휘도와 영역(101b)의 표시 휘도 사이의 휘도로서 인식한다. 즉, 영역(101a)과 영역(101b)이 접하는 경우에 비하여, 영역(101a)과 영역(101b) 사이에 영역(110a) 및 영역(110b)이 제공되면, 관찰자는 같은 계조를 표현하는 경우에 각 영역의 경계에서 생기는 표시 휘도의 차이를 인식하기 어렵다. 영역(110c) 및 영역(110d)에 대해서도 마찬가지이다. 이와 같은 구성을 적용함으로써 표시 장치의 표시 품질이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
<1-6. 화소의 구성예>
다음으로 도 16의 (A) 내지 (E)를 참조하여 화소(120)의 구성예를 설명한다.
화소(120)는 복수의 화소(115)를 가진다. 복수의 화소(115)는 각각 부화소로서 기능한다. 각각 상이한 색을 나타내는 복수의 화소(115)에 의하여 하나의 화소(120)가 구성됨으로써 표시부에서는 풀 컬러 표시를 수행할 수 있다.
도 16의 (A), (B)에 도시된 화소(120)는 각각 3개의 부화소를 가진다. 도 16의 (A)에 도시된 화소(120)가 가지는 화소(115)가 나타내는 색의 조합은 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)이다. 도 16의 (B)에 도시된 화소(120)가 가지는 화소(115)가 나타내는 색의 조합은 시안(C), 마젠타(M), 황색(Y)이다.
도 16의 (C) 내지 (E)에 도시된 화소(120)는 각각 4개의 부화소를 가진다. 도 16의 (C)에 도시된 화소(120)가 가지는 화소(115)가 나타내는 색의 조합은 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(W)이다. 백색을 나타내는 부화소를 사용함으로써 표시부의 휘도를 높일 수 있다. 도 16의 (D)에 도시된 화소(120)가 가지는 화소(115)가 나타내는 색의 조합은 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 황색(Y)이다. 도 16의 (E)에 도시된 화소(120)가 가지는 화소(115)가 나타내는 색의 조합은 시안(C), 마젠타(M), 황색(Y), 백색(W)이다.
하나의 화소로서 기능시키는 부화소의 개수를 증가시키고, 적색, 녹색, 청색, 시안, 마젠타, 및 황색 등의 색을 나타내는 부화소를 적절히 조합함으로써, 중간조의 재현성을 높일 수 있다. 따라서, 표시 품질을 높일 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 다양한 규격의 색 영역을 재현할 수 있다. 예를 들어 텔레비전 방송에서 사용되는 PAL(Phase Alternating Line) 규격 및 NTSC(National Television System Committee) 규격, 퍼스널 컴퓨터, 디지털 카메라, 프린터 등의 전자 기기에 사용되는 표시 장치에서 널리 사용되는 sRGB(standard RGB) 규격 및 Adobe RGB 규격, HDTV(High Definition Television, 하이비전이라고도 함)에 사용되는 ITU-R BT.709(International Telecommunication Union Radiocommunication Sector Broadcasting Service(Television) 709) 규격, 디지털 시네마의 영사에 사용되는 DCI-P3(Digital Cinema Initiatives P3) 규격, UHDTV(Ultra High Definition Television, 슈퍼 하이비전이라고도 함)에 사용되는 ITU-R BT.2020(REC.2020(Recommendation 2020)) 규격 등의 색 영역을 재현할 수 있다.
또한 화소(120)를 1920×1080의 매트릭스 형태로 배치하면, 소위 풀 하이비전("2K 해상도", "2K1K", 또는 "2K" 등이라고도 함)의 해상도로 풀 컬러 표시가 가능한 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한 예를 들어 화소(120)를 3840×2160의 매트릭스 형태로 배치하면, 소위 울트라 하이비전("4K 해상도", "4K2K", 또는 "4K" 등이라고도 함)의 해상도로 풀 컬러 표시가 가능한 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한 예를 들어 화소(120)를 7680×4320의 매트릭스 형태로 배치하면, 소위 슈퍼 하이비전("8K 해상도", "8K4K", 또는 "8K" 등이라고도 함)의 해상도로 풀 컬러 표시가 가능한 표시 장치를 실현할 수 있다. 화소(120)를 증가시킴으로써 16K나 32K의 해상도로 풀 컬러 표시가 가능한 표시 장치를 실현할 수도 있다.
<1-7. 화소 회로의 구성예>
본 발명의 일 형태의 표시 장치가 가지는 표시 소자로서는 무기 EL 소자, 유기 EL 소자, LED 등의 발광 소자, 액정 소자, 전자 영동 소자, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)를 사용한 표시 소자 등을 들 수 있다.
이하에서는 도 17의 (A)를 참조하여 발광 소자를 가지는 화소 회로의 구성예를 설명한다. 또한 도 17의 (B)를 사용하여 액정 소자를 가지는 화소 회로의 구성예를 설명한다.
도 17의 (A)에 도시된 화소 회로(438)는 트랜지스터(436), 용량 소자(433), 트랜지스터(251), 트랜지스터(434)를 가진다. 또한 화소 회로(438)는 표시 소자(432)로서 기능하는 발광 소자(170)에 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(436)의 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽은 화상 신호가 공급되는 신호선(SL_j)에 전기적으로 접속된다. 또한 트랜지스터(436)의 게이트 전극은 선택 신호가 공급되는 주사선(GL_i)에 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(436)는 노드(435)에 대한 화상 신호의 기록을 제어하는 기능을 가진다.
용량 소자(433)의 한 쌍의 전극 중 한쪽은 노드(435)에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(437)에 전기적으로 접속된다. 또한 트랜지스터(436)의 소스 전극 및 드레인 전극 중 다른 쪽은 노드(435)에 전기적으로 접속된다.
용량 소자(433)는 노드(435)에 기록된 데이터를 유지하는 유지 용량으로서의 기능을 가진다.
트랜지스터(251)의 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽은 전위 공급선(VL_a)에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(437)에 전기적으로 접속된다. 또한 트랜지스터(251)의 게이트 전극은 노드(435)에 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(434)의 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽은 전위 공급선(V0)에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(437)에 전기적으로 접속된다. 또한 트랜지스터(434)의 게이트 전극은 주사선(GL_i)에 전기적으로 접속된다.
발광 소자(170)의 양극 및 음극 중 한쪽은 전위 공급선(VL_b)에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(437)에 전기적으로 접속된다.
또한 전원 전위로서는 예를 들어 상대적으로 고전위 측의 전위 또는 저전위 측의 전위를 사용할 수 있다. 고전위 측의 전원 전위를 고전원 전위("VDD"라고도 함)라고 하고, 저전위 측의 전원 전위를 저전원 전위("VSS"라고도 함)라고 한다. 또한 접지 전위를 고전원 전위 또는 저전원 전위로서 사용할 수도 있다. 예를 들어 고전원 전위가 접지 전위인 경우에는 저전원 전위는 접지 전위보다 낮은 전위이고, 저전원 전위가 접지 전위인 경우에는 고전원 전위는 접지 전위보다 높은 전위이다.
예를 들어 전위 공급선(VL_a) 및 전위 공급선(VL_b) 중 한쪽에는 고전원 전위(VDD)가 공급되고, 다른 쪽에는 저전원 전위(VSS)가 공급된다.
도 17의 (A)에 도시된 화소 회로(438)를 가지는 표시 장치에서는 주사선 구동 회로(102) 및/또는 주사선 구동 회로(103)에 의하여 각 행의 화소 회로(438)를 순차적으로 선택하고, 트랜지스터(436) 및 트랜지스터(434)를 온 상태로 하여 화상 신호를 노드(435)에 기록한다.
노드(435)에 데이터가 기록된 화소 회로(438)는 트랜지스터(436) 및 트랜지스터(434)가 오프 상태가 됨으로써 유지 상태가 된다. 또한 노드(435)에 기록된 데이터의 전위에 따라 트랜지스터(251)의 소스 전극과 드레인 전극 사이에 흐르는 전류량이 제어되고, 발광 소자(170)는 흐르는 전류량에 따른 휘도로 발광한다. 이를 행마다 순차적으로 수행함으로써 화상을 표시할 수 있다.
도 17의 (B)에 도시된 화소 회로(438)는 트랜지스터(436)와 용량 소자(433)를 가진다. 또한 화소 회로(438)는 표시 소자(432)로서 기능하는 액정 소자(180)에 전기적으로 접속된다.
액정 소자(180)의 한 쌍의 전극 중 한쪽의 전위는 화소 회로(438)의 사양에 따라 적절히 설정된다. 액정 소자(180)는 노드(435)에 기록되는 데이터에 따라 배향 상태가 설정된다. 또한 복수의 화소 회로(438)가 각각 가지는 액정 소자(180)의 한 쌍의 전극 중 한쪽에 공통 전위(코먼 전위)를 공급하여도 좋다. 또한 각 행의 화소 회로(438)가 각각 가지는 액정 소자(180)의 한 쌍의 전극 중 한쪽에 상이한 전위를 공급하여도 좋다.
i행 j열째의 화소 회로(438)에서 트랜지스터(436)의 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽은 신호선(SL_j)에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(435)에 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(436)의 게이트 전극은 주사선(GL_i)에 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(436)는 노드(435)에 대한 화상 신호의 기록을 제어하는 기능을 가진다.
용량 소자(433)의 한 쌍의 전극 중 한쪽은 특정한 전위가 공급되는 배선(이하, 용량선(CL)이라고 함)에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 노드(435)에 전기적으로 접속된다. 또한 액정 소자(180)의 한 쌍의 전극 중 다른 쪽은 노드(435)에 전기적으로 접속된다. 또한 용량선(CL)의 전위의 값은 화소 회로(438)의 사양에 따라 적절히 설정된다. 용량 소자(433)는 노드(435)에 기록된 데이터를 유지하는 유지 용량으로서의 기능을 가진다.
도 17의 (B)에 도시된 화소 회로(438)를 가지는 표시 장치에서는 주사선 구동 회로(102) 및/또는 주사선 구동 회로(103)에 의하여 각 행의 화소 회로(438)를 순차적으로 선택하고, 트랜지스터(436)를 온 상태로 하여 화상 신호를 노드(435)에 기록한다.
노드(435)에 화상 신호가 기록된 화소 회로(438)는 트랜지스터(436)가 오프 상태가 됨으로써 유지 상태가 된다. 이를 행마다 순차적으로 수행함으로써 표시부(101)에 화상을 표시할 수 있다.
<1-8. 표시 장치의 구성예>
다음으로 도 18 내지 도 21을 참조하여 표시 장치의 구성예에 대하여 설명한다.
도 18에서는 컬러 필터 방식이 적용된 톱 이미션 구조의 발광 표시 장치의 단면도를 도시하였다.
도 18에 도시된 표시 장치는 표시부(62) 및 주사선 구동 회로(64)를 가진다.
표시부(62)에서 트랜지스터(251a), 트랜지스터(436a), 및 발광 소자(170) 등이 제 1 기판(111) 위에 제공된다. 주사선 구동 회로(64)에서 트랜지스터(201a) 등이 제 1 기판(111) 위에 제공된다.
트랜지스터(251a)는 제 1 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(221)과, 제 1 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(211)과, 반도체층(231)과, 소스 전극 및 드레인 전극으로서 기능하는 도전층(222a) 및 도전층(222b)과, 제 2 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(223)과, 제 2 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(225)을 가진다. 반도체층(231)은 채널 영역과 저저항 영역을 가진다. 채널 영역은 절연층(225)을 사이에 끼워 도전층(223)과 중첩된다. 저저항 영역은 도전층(222a)과 접속되는 부분 및 도전층(222b)과 접속되는 부분을 가진다.
트랜지스터(251a)는 채널 상하에 게이트 전극을 가진다. 2개의 게이트 전극은 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다. 2개의 게이트 전극이 전기적으로 접속되는 구성을 가지는 트랜지스터는 다른 트랜지스터와 비교하여 전계 효과 이동도를 높일 수 있고, 온 전류를 증대시킬 수 있다. 이 결과, 고속 동작이 가능한 회로를 제작할 수 있다. 또한 회로부가 차지하는 면적을 축소할 수 있게 된다. 표시 장치를 대형화 또는 고정세(高精細)화한 것으로 인하여 배선수가 증대되더라도, 온 전류가 큰 트랜지스터를 적용하면 각 배선에서의 신호의 지연을 저감할 수 있어 표시 불균일을 억제할 수 있다. 또한 회로부가 차지하는 면적을 축소할 수 있어 표시 장치를 슬림 베젤화할 수 있다. 또한 이와 같은 구성을 적용함으로써, 신뢰성이 높은 트랜지스터를 실현할 수 있다.
절연층(212) 및 절연층(213)이 도전층(223) 위에 제공되고, 그 위에 도전층(222a) 및 도전층(222b)이 제공된다. 트랜지스터(251a)의 구조는 도전층(221)과, 도전층(222a) 또는 도전층(222b)과의 물리적인 거리를 멀리하는 것이 용이하므로 이들 사이의 기생 용량을 저감할 수 있다.
표시 장치가 가지는 트랜지스터의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 플레이너(planar)형의 트랜지스터로 하여도 좋고, 스태거형의 트랜지스터로 하여도 좋고, 역스태거형의 트랜지스터로 하여도 좋다. 또한 톱 게이트 구조 또는 보텀 게이트 구조 중 어느 트랜지스터 구조로 하여도 좋다. 또는 채널 상하에 게이트 전극이 제공되어도 좋다.
트랜지스터(251a)는 반도체층(231)에 금속 산화물을 가진다. 금속 산화물은 산화물 반도체로서 기능할 수 있다.
트랜지스터(436a) 및 트랜지스터(201a)는 트랜지스터(251a)와 같은 구성을 가진다. 본 발명의 일 형태에서 이들 트랜지스터의 구성이 상이하여도 좋다. 구동 회로부가 가지는 트랜지스터와 표시부(62)가 가지는 트랜지스터는 같은 구조이어도 좋고, 상이한 구조이어도 좋다. 구동 회로부가 가지는 트랜지스터는 모두 같은 구조이어도 좋고, 2종류 이상의 구조가 조합되어 사용되어도 좋다. 마찬가지로 표시부(62)가 가지는 트랜지스터는 모두 같은 구조이어도 좋고, 2종류 이상의 구조가 조합되어 사용되어도 좋다.
트랜지스터(436a)는 절연층(215)을 사이에 끼워 발광 소자(170)와 중첩된다. 트랜지스터, 용량 소자, 및 배선 등을 발광 소자(170)의 발광 영역과 중첩시켜 배치함으로써 표시부(62)의 개구율을 높일 수 있다.
발광 소자(170)는 화소 전극(171), EL층(172), 및 공통 전극(173)을 가진다. 발광 소자(170)는 착색층(131) 측으로 광을 사출한다.
화소 전극(171) 및 공통 전극(173) 중 한쪽은 양극으로서 기능하고, 다른 쪽은 음극으로서 기능한다. 화소 전극(171)과 공통 전극(173) 사이에 발광 소자(170)의 문턱 전압보다 높은 전압을 인가하면 EL층(172)에 양극 측으로부터 정공이 주입되고, 음극 측으로부터 전자가 주입된다. 주입된 전자와 정공은 EL층(172)에서 재결합되어 EL층(172)에 포함되는 발광 물질이 발광한다.
화소 전극(171)은 트랜지스터(251a)가 가지는 도전층(222b)과 전기적으로 접속된다. 이들은 직접 접속되어도 좋고, 다른 도전층을 통하여 접속되어도 좋다. 화소 전극(171)은 화소 전극으로서 기능하고, 발광 소자(170)마다 제공된다. 인접한 2개의 화소 전극(171)은 절연층(216)에 의하여 전기적으로 절연된다.
EL층(172)은 발광성 물질을 포함하는 층이다.
공통 전극(173)은 공통 전극으로서 기능하고, 복수의 발광 소자(170)에 걸쳐 제공된다. 공통 전극(173)에는 정전위가 공급된다.
발광 소자(170)는 접착층(174)을 사이에 끼워 착색층(131)과 중첩된다. 절연층(216)은 접착층(174)을 사이에 끼워 차광층(132)과 중첩된다.
발광 소자(170)에는 마이크로 캐비티 구조를 채용하여도 좋다. 컬러 필터(착색층(131))와 마이크로 캐비티 구조를 조합함으로써 표시 장치로부터 색 순도가 높은 광을 추출할 수 있다.
착색층(131)은 특정 파장 대역의 광을 투과시키는 유색층이다. 예를 들어 적색, 녹색, 청색, 또는 황색의 파장 대역의 광을 투과시키는 컬러 필터 등을 사용할 수 있다. 착색층(131)에 사용할 수 있는 재료로서는 금속 재료, 수지 재료, 안료 또는 염료가 포함된 수지 재료 등을 들 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태는 컬러 필터 방식에 한정되지 않고, 독립 화소 방식, 색 변환 방식, 또는 양자 도트 방식 등을 적용하여도 좋다.
차광층(132)은 인접한 착색층(131) 사이에 제공된다. 차광층(132)은 인접한 발광 소자(170)로부터의 광을 차광하여, 인접한 발광 소자(170) 사이에서 혼색되는 것을 억제한다. 여기서 착색층(131)의 단부를 차광층(132)과 중첩되도록 제공함으로써 광 누설을 억제할 수 있다. 차광층(132)으로서는 발광 소자(170)로부터의 발광을 차단하는 재료를 사용할 수 있고, 예를 들어 금속 재료, 또는 안료 또는 염료를 포함하는 수지 재료 등을 사용하여 블랙 매트릭스를 형성할 수 있다. 또한 주사선 구동 회로(64) 등의 표시부(62) 이외의 영역에 차광층(132)을 제공하면 도파광 등으로 인한 의도하지 않는 광 누설을 억제할 수 있어 바람직하다.
제 1 기판(111)과 제 2 기판(113)은 접착층(174)으로 접합된다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 어떤 단자군에 접속되는 신호선과 다른 단자군에 접속되는 신호선이 교차하는 부분을 가진다(도 3의 (A) 등 참조). 상기 부분의 단면 구성예를 도 18에서는 교차부(260)로서 도시하였다. 교차부(260)에서는 도전층(65a)과 도전층(65b)이 도전층(69)에 의하여 전기적으로 접속되고, 도전층(69)과 도전층(66)이 절연층(211), 절연층(212), 및 절연층(213)을 사이에 끼워 중첩된다. 도전층(65a), 도전층(65b), 및 도전층(69)은 하나의 신호선(또는 리드 배선)의 일부에 상당하고, 도전층(66)은 다른 하나의 신호선(또는 리드 배선)의 일부에 상당한다. 이들 도전층은 트랜지스터가 가지는 도전층과 동일한 재료 및 동일한 공정으로 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는 도전층(65a), 도전층(65b), 및 도전층(66)이 소스 전극 및 드레인 전극으로서 기능하는 도전층과 동일한 재료 및 동일한 공정으로 형성되고, 도전층(69)이 게이트 전극으로서 기능하는 도전층과 동일한 재료 및 동일한 공정으로 형성되는 예를 나타내었다. 도전층(65a)은 도전층(255) 및 접속체(242)를 통하여 FPC(162)와 전기적으로 접속된다. 도전층(66)은 다른 FPC와 전기적으로 접속된다.
접속체(242)로서는 다양한 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film) 및 이방성 도전 페이스트(ACP: Anisotropic Conductive Paste) 등을 사용할 수 있다.
도 19에서는 독립 화소 방식이 적용된 보텀 이미션 구조의 발광 표시 장치의 단면도를 도시하였다.
도 19에 도시된 표시 장치는 표시부(62) 및 주사선 구동 회로(64)를 가진다.
표시부(62)에서 트랜지스터(251b) 및 발광 소자(170) 등이 제 1 기판(111) 위에 제공된다. 주사선 구동 회로(64)에서 트랜지스터(201b) 등이 제 1 기판(111) 위에 제공된다.
트랜지스터(251b)는 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(221)과, 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(211)과, 반도체층(231)과, 소스 전극 및 드레인 전극으로서 기능하는 도전층(222a) 및 도전층(222b)을 가진다. 절연층(216)은 하지막으로서 기능한다.
트랜지스터(251b)는 반도체층(231)에 저온 폴리실리콘(LTPS(Low Temperature Poly-Silicon)을 가진다.
발광 소자(170)는 화소 전극(171), EL층(172), 및 공통 전극(173)을 가진다. 발광 소자(170)는 제 1 기판(111) 측으로 광을 사출한다. 화소 전극(171)은 절연층(215)에 제공된 개구를 통하여 트랜지스터(251b)가 가지는 도전층(222b)과 전기적으로 접속된다. EL층(172)은 발광 소자(170)마다 분리되어 제공된다. 공통 전극(173)은 복수의 발광 소자(170)에 걸쳐 제공된다.
발광 소자(170)는 절연층(175)에 의하여 밀봉된다. 절연층(175)은 발광 소자(170)로 물 등의 불순물이 확산되는 것을 억제하는 보호층으로서 기능한다.
제 1 기판(111)과 제 2 기판(113)은 접착층(174)으로 접합된다.
교차부(260)에서는 도전층(65a)과 도전층(65b)이 도전층(69)에 의하여 전기적으로 접속되고, 도전층(69)과 도전층(66)이 절연층(212)을 사이에 끼워 중첩된다. 도전층(65a), 도전층(65b), 및 도전층(69)은 하나의 신호선(또는 리드 배선)의 일부에 상당하고, 도전층(66)은 다른 하나의 신호선(또는 리드 배선)의 일부에 상당한다. 도전층(65a)은 도전층(255) 및 접속체(242)를 통하여 FPC(162)와 전기적으로 접속된다. 도전층(66)은 다른 FPC와 전기적으로 접속된다.
도 20에서는 횡전계 방식이 적용된 투과형 액정 표시 장치의 단면도를 도시하였다.
도 20에 도시된 표시 장치는 표시부(62) 및 주사선 구동 회로(64)를 가진다.
표시부(62)에서 트랜지스터(436c) 및 발광 소자(180) 등이 제 1 기판(111) 위에 제공된다. 주사선 구동 회로(64)에서 트랜지스터(201c) 등이 제 1 기판(111) 위에 제공된다.
트랜지스터(436c)는 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(221)과, 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(211)과, 반도체층(231)과, 불순물 반도체층(232)과, 소스 전극 및 드레인 전극으로서 기능하는 도전층(222a) 및 도전층(222b)을 가진다. 트랜지스터(436c)는 절연층(212)으로 덮여 있다.
트랜지스터(436c)는 반도체층(231)에 비정질 실리콘을 가진다.
액정 소자(180)는 FFS(Fringe Field Switching) 모드가 적용된 액정 소자이다. 액정 소자(180)는 화소 전극(181), 공통 전극(182), 및 액정층(183)을 가진다. 화소 전극(181)과 공통 전극(182) 사이에 발생하는 전계에 의하여 액정층(183)의 배향을 제어할 수 있다. 액정층(183)은 배향막(133a)과 배향막(133b) 사이에 위치한다. 화소 전극(181)은 절연층(215)에 제공된 개구를 통하여 트랜지스터(436c)가 가지는 도전층(222b)과 전기적으로 접속된다. 공통 전극(182)은 빗살 형상의 상면 형상(평면 형상이라고도 함), 또는 슬릿이 제공된 상면 형상을 가져도 좋다. 공통 전극(182)에는 하나 또는 복수의 개구를 제공할 수 있다.
화소 전극(181)과 공통 전극(182) 사이에 절연층(220)이 제공된다. 화소 전극(181)은 절연층(220)을 사이에 끼워 공통 전극(182)과 중첩되는 부분을 가진다. 또한 화소 전극(181)과 착색층(131)이 중첩되는 영역에서, 화소 전극(181) 위에 공통 전극(182)이 배치되어 있지 않는 부분을 가진다.
액정층(183)과 접하는 배향막을 제공하는 것이 바람직하다. 배향막은 액정층(183)의 배향을 제어할 수 있다.
백라이트 유닛(52)으로부터의 광은 제 1 기판(111), 화소 전극(181), 공통 전극(182), 액정층(183), 착색층(131), 및 제 2 기판(113)을 통하여 표시 장치의 외부로 사출된다. 백라이트 유닛(52)의 광이 투과되는 이들 층의 재료로서는 가시광을 투과시키는 재료를 사용한다.
착색층(131) 및 차광층(132)과, 액정층(183) 사이에는 오버코트(121)를 제공하는 것이 바람직하다. 오버코트(121)는 착색층(131) 및 차광층(132) 등에 포함되는 불순물이 액정층(183)으로 확산되는 것을 억제할 수 있다.
제 1 기판(111)과 제 2 기판(113)은 접착층(141)으로 접합된다. 제 1 기판(111), 제 2 기판(113), 접착층(141)으로 둘러싸인 영역에 액정층(183)이 밀봉된다.
표시 장치의 표시부(62)를 끼우도록 편광판(125a) 및 편광판(125b)이 배치된다. 편광판(125a)보다 외측에 배치된 백라이트 유닛(52)으로부터의 광은 편광판(125a)을 통하여 표시 장치에 입사된다. 이때, 화소 전극(181)과 공통 전극(182) 사이에 공급하는 전압에 의하여 액정층(183)의 배향을 제어하여, 광의 광학 변조를 제어할 수 있다. 즉, 편광판(125b)을 통하여 사출되는 광의 강도를 제어할 수 있다. 또한 입사광은 착색층(131)에 의하여 특정 파장 영역 이외의 광이 흡수되므로, 사출되는 광은 예를 들어 적색, 청색, 또는 녹색을 나타내는 광이 된다.
교차부(260)에서는 도전층(65a)과 도전층(65b)이 도전층(69)에 의하여 전기적으로 접속되고, 도전층(69)과 도전층(66)이 절연층(212)을 사이에 끼워 중첩된다. 도전층(65a), 도전층(65b), 및 도전층(69)은 하나의 신호선(또는 리드 배선)의 일부에 상당하고, 도전층(66)은 다른 하나의 신호선(또는 리드 배선)의 일부에 상당한다. 도전층(65a)은 도전층(255) 및 접속체(242)를 통하여 FPC(162)와 전기적으로 접속된다. 도전층(66)은 다른 FPC와 전기적으로 접속된다.
도 21에서는 횡전계 방식이 적용된 투과형 액정 표시 장치의 단면도를 도시하였다.
도 21에 도시된 표시 장치는 표시부(62) 및 주사선 구동 회로(64)를 가진다.
표시부(62)에서 트랜지스터(436d) 및 액정 소자(180) 등이 제 1 기판(111) 위에 제공된다. 주사선 구동 회로(64)에서 트랜지스터(201d) 등이 제 1 기판(111) 위에 제공된다. 도 21에 도시된 표시 장치는 착색층(131)이 제 1 기판(111) 측에 제공된다. 이에 의하여 제 2 기판(113) 측의 구성을 간략화할 수 있다.
트랜지스터(436d)는 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(221)과, 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(211)과, 반도체층(231)과, 불순물 반도체층(232)과, 소스 전극 및 드레인 전극으로서 기능하는 도전층(222a) 및 도전층(222b)을 가진다. 트랜지스터(436d)는 절연층(217) 및 절연층(218)으로 덮여 있다.
트랜지스터(436d)는 반도체층(231)에 금속 산화물을 가진다.
액정 소자(180)는 화소 전극(181), 공통 전극(182), 및 액정층(183)을 가진다. 액정층(183)은 화소 전극(181)과 공통 전극(182) 사이에 위치한다. 배향막(133a)은 화소 전극(181)에 접하여 제공된다. 배향막(133b)은 공통 전극(182)에 접하여 제공된다. 화소 전극(181)은 절연층(215)에 제공된 개구부를 통하여 트랜지스터(436d)가 가지는 도전층(222b)과 전기적으로 접속된다.
백라이트 유닛(52)으로부터의 광은 제 1 기판(111), 착색층(131), 화소 전극(181), 액정층(183), 공통 전극(182), 및 제 2 기판(113)을 통하여 표시 장치의 외부로 사출된다. 백라이트 유닛(52)의 광이 투과되는 이들 층의 재료로서는 가시광을 투과시키는 재료를 사용한다.
차광층(132)과 공통 전극(182) 사이에는 오버코트(121)가 제공된다.
제 1 기판(111)과 제 2 기판(113)은 접착층(141)으로 접합된다. 제 1 기판(111), 제 2 기판(113), 접착층(141)으로 둘러싸인 영역에 액정층(183)이 밀봉된다.
표시 장치의 표시부(62)를 끼우도록 편광판(125a) 및 편광판(125b)이 배치된다.
교차부(260)에서는 도전층(65a)과 도전층(65b)이 도전층(69)에 의하여 전기적으로 접속되고, 도전층(69)과 도전층(66)이 절연층(212)을 사이에 끼워 중첩된다. 도전층(65a), 도전층(65b), 및 도전층(69)은 하나의 신호선(또는 리드 배선)의 일부에 상당하고, 도전층(66)은 다른 하나의 신호선(또는 리드 배선)의 일부에 상당한다. 도전층(65a)은 도전층(255) 및 접속체(242)를 통하여 FPC(162)와 전기적으로 접속된다. 도전층(66)은 다른 FPC와 전기적으로 접속된다.
<1-9. 트랜지스터의 구성예>
다음으로 도 22 내지 도 24를 참조하여 도 18 내지 도 21에 도시된 구성과 상이한 트랜지스터의 구성예에 대하여 설명한다.
도 22의 (A) 내지 (C) 및 도 23의 (A) 내지 (D)에서는, 반도체층(32)에 금속 산화물을 가지는 트랜지스터를 도시하였다. 반도체층(32)에 금속 산화물을 사용함으로써, 영상에 변화가 없는 기간 또는 변화가 일정 이하인 기간에서, 영상 신호의 갱신 빈도를 매우 낮게 설정할 수 있으므로 소비전력의 삭감을 도모할 수 있다.
각 트랜지스터는 절연 표면(11) 위에 제공된다. 각 트랜지스터는 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(31)과, 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(34)과, 반도체층(32)과, 소스 전극 및 드레인 전극으로서 기능하는 한 쌍의 도전층(33a) 및 도전층(33b)을 가진다. 반도체층(32)에서 도전층(31)과 중첩되는 부분은 채널 형성 영역으로서 기능한다. 도전층(33a) 및 도전층(33b)은 반도체층(32)과 각각 접하여 제공된다.
도 22의 (A)에 도시된 트랜지스터는 반도체층(32)의 채널 형성 영역 위에 절연층(84)을 가진다. 절연층(84)은 도전층(33a) 및 도전층(33b)을 에칭할 때, 에칭 스토퍼로서 기능한다.
도 22의 (B)에 도시된 트랜지스터는, 절연층(84)이 반도체층(32)을 덮어 절연층(34) 위에 연장되는 구성을 가진다. 이 경우, 도전층(33a) 및 도전층(33b)은 절연층(84)에 제공된 개구를 통하여 반도체층(32)과 접속된다.
도 22의 (C)에 도시된 트랜지스터는 절연층(85) 및 도전층(86)을 가진다. 절연층(85)은 반도체층(32), 도전층(33a), 도전층(33b)을 덮어 제공된다. 또한 도전층(86)은 절연층(85) 위에 제공되고, 반도체층(32)과 중첩되는 영역을 가진다.
도전층(86)은 반도체층(32)을 사이에 끼워 도전층(31)과 반대 측에 위치한다. 도전층(31)을 제 1 게이트 전극으로 한 경우, 도전층(86)은 제 2 게이트 전극으로서 기능할 수 있다. 도전층(31)과 도전층(86)에 같은 전위를 공급함으로써, 트랜지스터의 온 전류를 높일 수 있다. 또한 도전층(31)과 도전층(86) 중 한쪽에 문턱 전압을 제어하기 위한 전위를 공급하고, 다른 쪽에 구동을 위한 전위를 공급함으로써, 트랜지스터의 문턱 전압을 제어할 수 있다.
도 23의 (A)는 트랜지스터(200a)의 채널 길이 방향의 단면도이고, 도 23의 (B)는 트랜지스터(200a)의 채널 폭 방향의 단면도이다.
트랜지스터(200a)는 도 21에 도시된 트랜지스터(201d)의 변형예이다.
트랜지스터(200a)는 트랜지스터(201d)와 비교하여 반도체층(32)이 상이하다.
트랜지스터(200a)에서 반도체층(32)은 절연층(34) 위의 반도체층(32_1)과, 반도체층(32_1) 위의 반도체층(32_2)을 가진다.
반도체층(32_1) 및 반도체층(32_2)은 같은 원소를 가지는 것이 바람직하다. 반도체층(32_1) 및 반도체층(32_2)은 In과, M(M은 Ga, Al, Y, 또는 Sn)과, Zn을 각각 가지는 것이 바람직하다.
반도체층(32_1) 및 반도체층(32_2)은 In의 원자수비가 M의 원자수비보다 많은 영역을 각각 가지는 것이 바람직하다. 일례로서는 반도체층(32_1) 및 반도체층(32_2)의 In, M, 및 Zn의 원자수비를 In:M:Zn=4:2:3 근방으로 하는 것이 바람직하다. 여기서 근방이란 In이 4인 경우, M이 1.5 이상 2.5 이하이고, 또한 Zn이 2 이상 4 이하인 경우를 포함한다. 또는 반도체층(32_1) 및 반도체층(32_2)의 In, M, 및 Zn의 원자수비를 In:M:Zn=5:1:6 근방으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 반도체층(32_1) 및 반도체층(32_2)을 실질적으로 같은 조성으로 함으로써, 같은 스퍼터링 타깃을 사용하여 형성할 수 있으므로 제조 비용을 억제할 수 있다. 또한 같은 스퍼터링 타깃을 사용하는 경우, 동일 체임버에서 진공 중에서 연속적으로 반도체층(32_1) 및 반도체층(32_2)을 성막할 수 있으므로 반도체층(32_1)과 반도체층(32_2)의 계면에 불순물이 들어가는 것을 억제할 수 있다.
반도체층(32_1)은 반도체층(32_2)보다 결정성이 낮은 영역을 가져도 좋다. 또한 반도체층(32_1) 및 반도체층(32_2)의 결정성은 예를 들어, X선 회절(XRD: X-Ray Diffraction)을 사용하여 분석하거나, 또는 투과형 전자 현미경(TEM: Transmission Electron Microscope)을 사용하여 분석함으로써 해석할 수 있다.
반도체층(32_1)의 결정성이 낮은 영역이 과잉 산소의 확산 경로가 되어 반도체층(32_1)보다 결정성이 높은 반도체층(32_2)에도 과잉 산소를 확산시킬 수 있다. 이와 같이 결정 구조가 상이한 반도체층을 적층한 구조로 하고, 결정성이 낮은 영역을 과잉 산소의 확산 경로로 함으로써 신뢰성이 높은 트랜지스터를 제공할 수 있다.
또한 반도체층(32_2)이 반도체층(32_1)보다 결정성이 높은 영역을 가짐으로써 반도체층(32)에 혼입될 수 있는 불순물을 억제할 수 있다. 특히, 반도체층(32_2)의 결정성을 높임으로써 도전층(33a) 및 도전층(33b)을 가공할 때의 대미지를 억제할 수 있다. 반도체층(32)의 표면, 즉, 반도체층(32_2)의 표면은 도전층(33a) 및 도전층(33b)을 가공할 때의 에천트 또는 에칭 가스에 노출된다. 그런데 반도체층(32_2)이 결정성이 높은 영역을 가지는 경우, 결정성이 낮은 반도체층(32_1)과 비교하여 에칭 내성이 우수하다. 따라서, 반도체층(32_2)은 에칭 스토퍼로서 기능한다.
반도체층(32_1)은 반도체층(32_2)보다 결정성이 낮은 영역을 가짐으로써 캐리어 밀도가 높아지는 경우가 있다.
반도체층(32_1)의 캐리어 밀도가 높아지면 반도체층(32_1)의 전도대에 대하여 페르미 준위가 상대적으로 높아지는 경우가 있다. 이에 의하여 반도체층(32_1)의 전도대 하단이 낮아지고, 반도체층(32_1)의 전도대 하단과, 게이트 절연층(여기서는 절연층(34)) 중에 형성될 수 있는 트랩 준위와의 에너지 차이가 커지는 경우가 있다. 상기 에너지 차이가 커짐으로써 게이트 절연층 중에 트랩되는 전하가 적어져 트랜지스터의 문턱 전압의 변동을 작게 할 수 있는 경우가 있다. 또한 반도체층(32_1)의 캐리어 밀도가 높아지면 반도체층(32)의 전계 효과 이동도를 높일 수 있다.
또한 트랜지스터(200a)에서는 반도체층(32)을 2층의 적층 구조로 하는 예를 도시하였지만, 이에 한정되지 않고 3층 이상 적층하는 구성으로 하여도 좋다.
또한 도전층(33a) 및 도전층(33b) 위에 제공된 절연층(36)의 구성에 대하여 설명한다.
트랜지스터(200a)에서 절연층(36)은 절연층(36a)과 절연층(36a) 위의 절연층(36b)을 가진다. 절연층(36a)은 반도체층(32)에 산소를 공급하는 기능과 불순물(대표적으로는 물, 수소 등)이 들어가는 것을 억제하는 기능을 가진다. 절연층(36a)으로서는 산화 알루미늄막, 산화 질화 알루미늄막, 또는 질화 산화 알루미늄막을 사용할 수 있다. 특히, 절연층(36a)은 반응성 스퍼터링법으로 형성되는 산화 알루미늄막인 것이 바람직하다. 또한 반응성 스퍼터링법으로 산화 알루미늄막을 형성하는 방법의 일례로서는 이하에 나타내는 방법을 들 수 있다.
또한 스퍼터링 체임버 내에 불활성 가스(대표적으로는 Ar 가스)와 산소 가스를 혼합시킨 가스를 도입한다. 이어서 스퍼터링 체임버에 배치된 알루미늄 타깃에 전압을 인가함으로써 산화 알루미늄막을 형성할 수 있다. 또한 알루미늄 타깃에 전압을 인가하는 전원으로서는 DC 전원, AC 전원, 또는 RF 전원을 들 수 있다. 특히, DC 전원을 사용하면 생산성이 향상되어 바람직하다.
절연층(36b)은 불순물(대표적으로는 물, 수소 등)이 들어가는 것을 억제하는 기능을 가진다. 절연층(36b)으로서는 질화 실리콘막, 질화 산화 실리콘막, 산화 질화 실리콘막을 사용할 수 있다. 특히, 절연층(36b)으로서는 PECVD법으로 형성되는 질화 실리콘막이 바람직하다. PECVD법으로 형성되는 질화 실리콘막은 높은 막 밀도를 얻기 쉬워 바람직하다. 또한 PECVD법으로 형성되는 질화 실리콘막은 막 중의 수소 농도가 높은 경우가 있다.
트랜지스터(200a)에서는, 절연층(36b)의 아래 층에는 절연층(36a)이 배치되어 있으므로, 절연층(36b)에 포함되는 수소가 반도체층(32) 측으로 확산되지 않거나, 또는 확산되기 어렵다.
또한 트랜지스터(200a)는 싱글 게이트 트랜지스터이다. 싱글 게이트 트랜지스터로 함으로써 마스크의 개수를 저감할 수 있어 생산성을 높일 수 있다.
도 23의 (C)는 트랜지스터(200b)의 채널 길이 방향의 단면도이고, 도 23의 (D)는 트랜지스터(200b)의 채널 폭 방향의 단면도이다.
트랜지스터(200b)는 도 22의 (B)에 도시된 트랜지스터의 변형예이다.
트랜지스터(200b)는 도 22의 (B)에 도시된 트랜지스터와 비교하여 반도체층(32) 및 절연층(84)의 구성이 상이하다. 구체적으로 트랜지스터(200b)는 반도체층(32)이 2층 구조이고, 절연층(84) 대신에 절연층(84a)을 가진다. 또한 트랜지스터(200b)는 절연층(36b) 및 도전층(86)을 가진다.
절연층(84a)은 상기 절연층(36a)과 같은 기능을 가진다.
개구부(53)에서는 절연층(34), 절연층(84a), 및 절연층(36b)에 개구가 제공된다. 도전층(86)은 개구부(53)를 통하여 도전층(31)과 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(200a) 및 트랜지스터(200b)의 구조로 함으로써 큰 설비 투자를 하지 않고, 기존의 생산 라인을 사용하여 제조할 수 있다. 예를 들어 수소화 비정질 실리콘의 제조 공장을 산화물 반도체의 제조 공장으로 쉽게 치환할 수 있게 된다.
도 24의 (A) 내지 (F)에서는 반도체층(32)에 실리콘을 가지는 트랜지스터를 도시하였다.
각 트랜지스터는 절연 표면(11) 위에 제공된다. 각 트랜지스터는 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(31)과, 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(34)과, 반도체층(32) 및 반도체층(32p) 중 한쪽 또는 양쪽과, 소스 전극 및 드레인 전극으로서 기능하는 한 쌍의 도전층(33a) 및 도전층(33b)과, 불순물 반도체층(35)을 가진다. 반도체층에서 도전층(31)과 중첩되는 부분은 채널 형성 영역으로서 기능한다. 반도체층과, 도전층(33a) 또는 도전층(33b)은 접하여 제공된다.
도 24의 (A)에 도시된 트랜지스터는 보텀 게이트형의 채널 에치 구조의 트랜지스터이다. 반도체층(32)과, 도전층(33a) 및 도전층(33b) 사이에 불순물 반도체층(35)을 가진다.
도 24의 (A)에 도시된 트랜지스터는 반도체층(32)과 불순물 반도체층(35) 사이에 반도체층(37)을 가진다.
반도체층(37)은 반도체층(32)과 같은 반도체막으로 형성되어도 좋다. 반도체층(37)은 불순물 반도체층(35)을 에칭할 때, 반도체층(32)이 에칭에 의하여 소실되는 것을 방지하기 위한 에칭 스토퍼로서 기능시킬 수 있다. 또한 도 24의 (A)에서 반도체층(37)이 좌우로 분리되는 예를 도시하였지만 반도체층(37)의 일부가 반도체층(32)의 채널 형성 영역을 덮어 있어도 좋다.
또한 반도체층(37)은 불순물 반도체층(35)보다 저농도의 불순물이 포함되어도 좋다. 이에 의하여 반도체층(37)을 LDD(Lightly Doped Drain) 영역으로서 기능시킬 수 있고, 트랜지스터를 구동시켰을 때의 핫 캐리어 열화를 억제할 수 있다.
도 24의 (B)에 도시된 트랜지스터는 반도체층(32)의 채널 형성 영역 위에 절연층(84)이 제공된다. 절연층(84)은 불순물 반도체층(35)을 에칭할 때의 에칭 스토퍼로서 기능한다.
도 24의 (C)에 도시된 트랜지스터는 반도체층(32) 대신에 반도체층(32p)을 가진다. 반도체층(32p)은 결정성이 높은 반도체막을 포함한다. 예를 들어 반도체층(32p)은 다결정 반도체 또는 단결정 반도체를 포함한다. 이에 의하여 전계 효과 이동도가 높은 트랜지스터로 할 수 있다.
도 24의 (D)에 도시된 트랜지스터는 반도체층(32)의 채널 형성 영역에 반도체층(32p)을 가진다. 예를 들어 도 24의 (D)에 도시된 트랜지스터는 반도체층(32)이 되는 반도체막에 대하여 레이저 광 등을 조사하여 상기 반도체막을 국소적으로 결정화시킴으로써 형성할 수 있다. 이에 의하여 전계 효과 이동도가 높은 트랜지스터를 실현할 수 있다.
도 24의 (E)에 도시된 트랜지스터는 도 24의 (A)에 도시된 트랜지스터의 반도체층(32)의 채널 형성 영역에 결정성 반도체층(32p)을 가진다.
도 24의 (F)에 도시된 트랜지스터는 도 24의 (B)에 도시된 트랜지스터의 반도체층(32)의 채널 형성 영역에 결정성 반도체층(32p)을 가진다.
[반도체층에 대하여]
본 발명의 일 형태에 기재되는 트랜지스터에 사용하는 반도체 재료의 결정성은 특별히 한정되지 않고, 비정질 반도체, 결정성을 가지는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 일부에 결정 영역을 가지는 반도체) 중 어느 것을 사용하여도 좋다. 결정성을 가지는 반도체를 사용하면 트랜지스터 특성의 열화를 억제할 수 있어 바람직하다.
트랜지스터에 사용하는 반도체 재료로서는 에너지 갭이 2eV 이상, 바람직하게는 2.5eV 이상, 더 바람직하게는 3eV 이상인 금속 산화물을 사용할 수 있다. 대표적으로는 인듐을 포함하는 금속 산화물 등이고, 예를 들어, 후술하는 CAC-OS 등을 사용할 수 있다.
실리콘보다 밴드 갭이 넓고, 또한 캐리어 밀도가 작은 금속 산화물을 사용한 트랜지스터는 오프 전류가 낮기 때문에, 트랜지스터와 직렬로 접속된 용량 소자에 축적된 전하는 오랫동안 유지될 수 있다.
반도체층은 예를 들어 인듐, 아연, 및 M(알루미늄, 타이타늄, 갈륨, 저마늄, 이트륨, 지르코늄, 란타넘, 세륨, 주석, 네오디뮴, 또는 하프늄 등의 금속)을 포함하는 In-M-Zn계 산화물로 표기되는 막으로 할 수 있다.
반도체층을 구성하는 금속 산화물이 In-M-Zn계 산화물인 경우, In-M-Zn 산화물을 성막하기 위하여 사용되는 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자수비는 In≥M, Zn≥M을 만족시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자수비로서는 In:M:Zn=1:1:1, In:M:Zn=1:1:1.2, In:M:Zn=3:1:2, In:M:Zn=4:2:3, In:M:Zn=4:2:4.1, In:M:Zn=5:1:6, In:M:Zn=5:1:7, In:M:Zn=5:1:8 등이 바람직하다. 또한 성막되는 반도체층의 원자수비는 각각 상기 스퍼터링 타깃에 포함되는 금속 원소의 원자수비의 ±40%의 변동을 포함한다.
반도체층에 적합한 금속 산화물의 자세한 사항에 대해서는 실시형태 4를 참조할 수 있다.
또한 트랜지스터에 사용할 수 있는 반도체 재료로서는 예를 들어 실리콘을 사용할 수 있다. 실리콘으로서는 특히 비정질 실리콘을 사용하는 것이 바람직하다. 비정질 실리콘을 사용함으로써 대형 기판 위에 수율 좋게 트랜지스터를 형성할 수 있고, 양산성을 높일 수 있다.
또한 미결정 실리콘, 다결정 실리콘, 단결정 실리콘 등의 결정성을 가지는 실리콘을 사용할 수도 있다. 특히 다결정 실리콘은 단결정 실리콘에 비하여 저온으로 형성할 수 있고, 또한 비정질 실리콘에 비하여 높은 전계 효과 이동도와 높은 신뢰성을 구비한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 형태의 표시 모듈에서는 표시부를 복수의 영역으로 분단하고, 각각에 주사선 구동 회로 및 신호선 구동 회로를 전기적으로 접속한다. 그리고 복수의 영역에서 동시에 화상을 재기록함으로써 전계 효과 이동도가 낮은 트랜지스터를 적용한 경우에도 프레임 기간 내의 화상의 재기록을 실현할 수 있다. 또한 예를 들어 8K의 표시 모듈을 제작할 때, 4K의 표시 모듈용 IC 및 인쇄 회로 기판을 전용할 수 있고, 고해상도 표시 모듈의 제작이 용이해진다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 모듈에는, 표시부의 분할된 2개의 영역 사이에 제 1 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되는 신호선과, 제 2 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되는 신호선이 혼재되는 영역을 제공한다. 이에 의하여 2개의 영역의 경계가 분할선처럼 관찰자에게 인식되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 고해상도 대형 표시 모듈의 표시 품질을 높일 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다. 또한 본 명세서에서 하나의 실시형태 중에 복수의 구성예가 기재되는 경우에는 구성예를 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태에 기재되는 트랜지스터의 반도체층에 사용할 수 있는 금속 산화물에 대하여 설명한다. 또한 트랜지스터의 반도체층에 금속 산화물을 사용하는 경우, 상기 금속 산화물을 산화물 반도체로 바꿔 읽어도 좋다.
산화물 반도체는 단결정 산화물 반도체와 비단결정 산화물 반도체로 나누어진다. 비단결정 산화물 반도체로서는, CAAC-OS(c-axis-aligned crystalline oxide semiconductor), 다결정 산화물 반도체, nc-OS(nanocrystalline oxide semiconductor), a-like OS(amorphous-like oxide semiconductor), 및 비정질 산화물 반도체 등이 있다.
또한 본 발명의 일 형태에 기재되는 트랜지스터의 반도체층에는 CAC-OS(Cloud-Aligned Composite oxide semiconductor)를 사용하여도 좋다.
또한 본 발명의 일 형태에 기재되는 트랜지스터의 반도체층에는 상술한 비단결정 산화물 반도체 또는 CAC-OS를 적합하게 사용할 수 있다. 또한 비단결정 산화물 반도체로서는 nc-OS 또는 CAAC-OS를 적합하게 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태에서는 트랜지스터의 반도체층으로서 CAC-OS를 사용하는 것이 바람직하다. CAC-OS를 사용함으로써 트랜지스터에 높은 전기 특성 또는 높은 신뢰성을 부여할 수 있다.
이하에서는 CAC-OS의 자세한 사항에 대하여 설명한다.
CAC-OS 또는 CAC-metal oxide는 재료의 일부에서는 도전성 기능을 가지고, 재료의 일부에서는 절연성 기능을 가지고, 재료 전체에서는 반도체로서의 기능을 가진다. 또한 CAC-OS 또는 CAC-metal oxide를 트랜지스터의 채널 형성 영역에 사용하는 경우, 도전성 기능은 캐리어가 되는 전자(또는 홀)를 흘리는 기능이고, 절연성 기능은 캐리어가 되는 전자를 흘리지 않는 기능이다. 도전성 기능과 절연성 기능을 상보적으로 작용시킴으로써 스위칭 기능(On/Off 기능)을 CAC-OS 또는 CAC-metal oxide에 부여할 수 있다. CAC-OS 또는 CAC-metal oxide에서 각 기능을 분리시킴으로써 양쪽 모두의 기능을 최대화할 수 있다.
또한 CAC-OS 또는 CAC-metal oxide는 도전성 영역 및 절연성 영역을 가진다. 도전성 영역은 상술한 도전성 기능을 가지고, 절연성 영역은 상술한 절연성 기능을 가진다. 또한 재료 중에서 도전성 영역과 절연성 영역은 나노 입자 레벨로 분리되어 있는 경우가 있다. 또한 도전성 영역과 절연성 영역은 각각 재료 중에 편재(偏在)하는 경우가 있다. 또한 도전성 영역은 주변이 흐릿해져 클라우드상으로 연결되어 관찰되는 경우가 있다.
또한 CAC-OS 또는 CAC-metal oxide에서 도전성 영역과 절연성 영역은 각각 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 0.5nm 이상 3nm 이하의 크기로 재료 중에 분산되어 있는 경우가 있다.
또한 CAC-OS 또는 CAC-metal oxide는 상이한 밴드 갭을 가지는 성분으로 구성된다. 예를 들어 CAC-OS 또는 CAC-metal oxide는 절연성 영역에 기인하는 넓은 갭(wide gap)을 가지는 성분과 도전성 영역에 기인하는 좁은 갭(narrow gap)을 가지는 성분으로 구성된다. 상기 구성의 경우, 캐리어를 흘릴 때, 좁은 갭을 가지는 성분에서 주로 캐리어가 흐른다. 또한 좁은 갭을 가지는 성분이 넓은 갭을 가지는 성분에 상보적으로 작용함으로써 좁은 갭을 가지는 성분과 연동하여 넓은 갭을 가지는 성분에도 캐리어가 흐른다. 이에 의하여 상기 CAC-OS 또는 CAC-metal oxide를 트랜지스터의 채널 형성 영역에 사용하는 경우, 트랜지스터의 온 상태에서 높은 전류 구동력, 즉, 큰 온 전류 및 높은 전계 효과 이동도를 얻을 수 있다.
즉, CAC-OS 또는 CAC-metal oxide는 매트릭스 복합재(matrix composite) 또는 금속 매트릭스 복합재(metal matrix composite)라고 부를 수도 있다.
CAC-OS는 예를 들어, 금속 산화물을 구성하는 원소가 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 2nm 이하, 또는 그 근방의 크기로 편재한 재료의 구성 중 하나이다. 또한 이하에서는 금속 산화물에서 하나 또는 그 이상의 금속 원소가 편재하고, 상기 금속 원소를 가지는 영역이 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 2nm 이하, 또는 그 근방의 크기로 혼재한 상태를 모자이크 패턴 또는 패치 패턴이라고도 한다.
또한 금속 산화물은 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, 또는 마그네슘 등 중에서 선택된 1종류 또는 복수 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 분리됨으로써 모자이크 패턴이 되고, 모자이크 패턴의 InOX1 또는 InX2ZnY2OZ2가 막 중에 균일하게 분포된 구성(이하, 클라우드상이라고도 함)을 가리킨다.
즉, CAC-OS는 GaOX3이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역이 혼합되는 구성을 가지는 복합 금속 산화물이다. 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 영역과 비교하여 In의 농도가 높다"라고 한다.
또한 IGZO는 통칭이며, In, Ga, Zn, 및 O로 이루어지는 하나의 화합물을 가리키는 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(c-axis aligned crystal) 구조를 가진다. 또한 CAAC 구조란, 복수의 IGZO의 나노 결정이 c축 배향을 가지고, 또한 a-b면에서는 배향하지 않고 연결된 결정 구조를 가리킨다.
한편, CAC-OS는 금속 산화물의 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 가리킨다. 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 구조는 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, 또는 마그네슘 등 중에서 선택된 1종류 또는 복수 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 가리킨다.
CAC-OS는 예를 들어, 기판을 의도적으로 가열하지 않는 조건으로 스퍼터링법으로 형성할 수 있다. 또한 CAC-OS를 스퍼터링법으로 형성하는 경우, 성막 가스로서 불활성 가스(대표적으로는 아르곤), 산소 가스, 및 질소 가스 중에서 선택된 어느 하나 또는 복수를 사용하면 좋다. 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) 측정법 중 하나인 Out-of-plane법에 의한 θ/2θ 스캔을 사용하여 측정하였을 때, 명확한 피크가 관찰되지 않는다는 특징을 가진다. 즉, X선 회절로부터 측정 영역의 a-b면 방향 및 c축 방향의 배향이 관찰되지 않는 것을 알 수 있다.
또한 CAC-OS는 프로브 직경이 1nm인 전자선(나노 빔 전자선이라고도 함)을 조사함으로써 얻을 수 있는 전자선 회절 패턴에서, 고리 형상으로 휘도가 높은 영역과 상기 고리 영역에 복수의 휘점이 관측된다. 따라서, 전자선 회절 패턴으로부터 CAC-OS의 결정 구조가 평면 방향 및 단면 방향에서 배향성을 가지지 않는 nc(nano-crystal) 구조를 가지는 것을 알 수 있다.
또한 예를 들어, In-Ga-Zn 산화물에서의 CAC-OS에서는 에너지 분산형 X선 분광법(EDX: Energy Dispersive X-ray spectroscopy)을 사용하여 취득한 EDX 매핑에 의하여 GaOX3이 주성분인 영역과 Inx2ZnY2OZ2 또는 InOx1이 주성분인 영역이 편재하고 혼재되는 구조를 가지는 것을 확인할 수 있다.
CAC-OS는 금속 원소가 균일하게 분포된 IGZO 화합물과 상이한 구조이고, IGZO 화합물과 상이한 성질을 가진다. 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 가진다.
여기서 InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역은 GaOX3 등이 주성분인 영역과 비교하여 도전성이 높은 영역이다. 즉, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역에 캐리어가 흐름으로써 산화물 반도체로서의 도전성이 나타난다. 따라서, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역이 산화물 반도체 중에 클라우드상으로 분포됨으로써 높은 전계 효과 이동도(μ)를 실현할 수 있다.
한편, GaOX3 등이 주성분인 영역은 InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역과 비교하여 절연성이 높은 영역이다. 즉, GaOX3 등이 주성분인 영역이 산화물 반도체 중에 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 실현할 수 있다.
또한 CAC-OS를 사용한 반도체 소자는 신뢰성이 높다. 따라서, CAC-OS는 디스플레이를 비롯한 다양한 반도체 장치에 최적이다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 트랜지스터의 반도체층에 사용할 수 있는 실리콘의 결정화 방법(다결정 실리콘의 형성 방법) 및 레이저 결정화 장치의 일례에 대하여 설명한다.
결정성이 양호한 다결정 실리콘층을 형성하기 위해서는 기판 위에 비정질 실리콘층을 제공하고, 상기 비정질 실리콘층에 레이저 광을 조사하여 결정화하는 것이 바람직하다. 예를 들어 레이저 광을 선형(線形) 빔으로 하고, 상기 선형 빔을 비정질 실리콘층에 조사하면서 기판을 이동시킴으로써 기판 위의 원하는 영역에 다결정 실리콘층을 형성할 수 있다.
선형 빔을 사용한 방법은 스루풋이 비교적 양호하다. 한편, 어떤 영역에 대하여 레이저 광이 상대적으로 이동하면서 여러 번 조사되는 방법이기 때문에 레이저 광의 출력 변동 및 이에 기인하는 빔 프로파일의 변화로 인한 결정성의 편차가 생기기 쉽다. 예를 들어 상기 방법으로 결정화시킨 반도체층을 표시 장치의 화소가 가지는 트랜지스터에 사용하면 결정성의 편차에 기인한 무작위한 줄무늬가 표시에 나타나는 경우가 있다.
또한 선형 빔의 길이는 기판의 한 변의 길이 이상인 것이 이상적이지만 선형 빔의 길이는 레이저 발진기의 출력과 광학계의 구성에 의하여 제한된다. 따라서, 대형 기판의 처리는 기판면 내를 되짚어 레이저가 조사되는 것이 현실적이다. 그러므로, 레이저 광이 중복되어 조사되는 영역이 생긴다. 상기 영역의 결정성은 다른 영역의 결정성과 상이해지기 쉽기 때문에 상기 영역에서는 표시가 불균일하게 될 경우가 있다.
상술한 문제를 억제하기 위하여 기판 위에 형성된 비정질 실리콘층에 국소적으로 레이저를 조사하여 결정화시켜도 좋다. 국소적으로 레이저를 조사하면 결정성의 편차가 적은 다결정 실리콘층을 형성하기 쉽다.
도 25의 (A)는 기판 위에 형성된 비정질 실리콘층에 국소적으로 레이저를 조사하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
광학계 유닛(821)으로부터 사출되는 레이저 광(826)은 미러(822)에서 반사되어 마이크로 렌즈 어레이(823)로 입사된다. 마이크로 렌즈 어레이(823)는 레이저 광(826)을 집광하여 복수의 레이저 빔(827)을 형성한다.
스테이지(815)에는 비정질 실리콘층(840)을 형성한 기판(830)이 고정된다. 비정질 실리콘층(840)에 복수의 레이저 빔(827)을 조사함으로써 복수의 다결정 실리콘층(841)을 동시에 형성할 수 있다.
마이크로 렌즈 어레이(823)가 가지는 각 마이크로 렌즈는 표시 장치의 화소 피치에 맞추어 제공되는 것이 바람직하다. 또는 화소 피치의 정수배(整數倍)의 간격으로 제공하여도 좋다. 어느 경우에도 레이저 조사와 스테이지(815)의 X 방향 또는 Y 방향으로의 이동을 반복함으로써 모든 화소에 대응한 영역에 다결정 실리콘층을 형성할 수 있다.
예를 들어 마이크로 렌즈 어레이(823)가 화소 피치에서 M행 N열(M, N은 자연수)의 마이크로 렌즈를 가질 때, 먼저 소정의 개시 위치에서 레이저 광을 조사하고, M행 N열의 다결정 실리콘층(841)을 형성할 수 있다. 그리고 행 방향으로 N열의 거리 만큼만 이동시켜 레이저 광을 조사하고, 또한 M행 N열의 다결정 실리콘층(841)을 형성함으로써 M행 2N열의 다결정 실리콘층(841)을 형성할 수 있다. 상기 공정을 반복함으로써 원하는 영역에 복수의 다결정 실리콘층(841)을 형성할 수 있다. 또한 되짚어 레이저를 조사하는 공정을 수행하는 경우에는, 행 방향으로 N열의 거리 만큼만 이동시켜 레이저를 조사하고, 또한 열 방향으로 M행의 거리 만큼만 이동시켜 레이저를 조사하는 것을 반복하면 좋다.
또한 레이저 광의 발진 주파수와 스테이지(815)의 이동 속도를 적절히 조절하면 스테이지(815)를 하나의 방향으로 이동시키면서 레이저를 조사하는 방법으로도 화소 피치에서 다결정 실리콘층을 형성할 수 있다.
레이저 빔(827)의 크기는 예를 들어 하나의 트랜지스터의 반도체층 전체가 포함될 정도의 면적으로 할 수 있다. 또는 하나의 트랜지스터의 채널 영역 전체가 포함될 정도의 면적으로 할 수 있다. 또는 하나의 트랜지스터의 채널 영역의 일부가 포함될 정도의 면적으로 할 수 있다. 이들은 필요로 하는 트랜지스터의 전기 특성에 따라 구별하여 사용하면 좋다.
또한 하나의 화소에 복수의 트랜지스터를 가지는 표시 장치를 대상으로 한 경우, 레이저 빔(827)의 크기는 하나의 화소 내의 각 트랜지스터의 반도체층 전체가 포함될 정도의 면적으로 할 수 있다. 또한 레이저 빔(827)의 크기는 복수의 화소가 가지는 트랜지스터의 반도체층 전체가 포함될 정도의 면적으로 하여도 좋다.
또한 도 26의 (A)에 도시된 바와 같이 미러(822)와 마이크로 렌즈 어레이(823) 사이에 마스크(824)를 제공하여도 좋다. 마스크(824)에는 각 마이크로 렌즈에 대응한 복수의 개구부가 제공된다. 상기 개구부의 형상은 레이저 빔(827)의 형상에 반영시킬 수 있고, 도 26의 (A)와 같이 마스크(824)가 원형의 개구부를 가지는 경우에는 원형의 레이저 빔(827)을 얻을 수 있다. 또한 마스크(824)가 직사각형의 개구부를 가지는 경우에는 직사각형의 레이저 빔(827)을 얻을 수 있다. 마스크(824)는 예를 들어 트랜지스터의 채널 영역만을 결정화시키고 싶은 경우 등에 유효하다. 또한 마스크(824)는 도 26의 (B)에 도시된 바와 같이 광학계 유닛(821)과 미러(822) 사이에 제공하여도 좋다.
도 25의 (B)는 상술한 국소적으로 레이저를 조사하는 공정에 사용할 수 있는 레이저 결정화 장치의 주요 구성을 설명하기 위한 사시도이다. 레이저 결정화 장치는 X-Y 스테이지의 구성 요소인 이동 기구(812), 이동 기구(813), 및 스테이지(815)를 가진다. 또한 레이저 빔(827)을 성형하기 위한 레이저 발진기(820), 광학계 유닛(821), 미러(822), 마이크로 렌즈 어레이(823)를 가진다.
이동 기구(812) 및 이동 기구(813)는 수평 방향으로 왕복 직선 운동을 하는 기능을 가진다. 이동 기구(812) 및 이동 기구(813)에 동력을 공급하는 기구로서는 예를 들어 모터로 구동하는 볼 나사 기구(816) 등을 사용할 수 있다. 이동 기구(812) 및 이동 기구(813)의 이동 방향은 각각 수직으로 교차하므로 이동 기구(813)에 고정되는 스테이지(815)는 X 방향 및 Y 방향으로 자유롭게 이동시킬 수 있다.
스테이지(815)는 진공 흡착 기구 등의 고정 기구를 가지고, 기판(830) 등을 고정할 수 있다. 또한 스테이지(815)는 필요에 따라 가열 기구를 가져도 좋다. 또한 도시하지 않았지만 스테이지(815)는 푸셔핀(pusher pin) 및 그 상하 기구를 가지고, 기판(830) 등을 반출/반입할 경우에는 기판(830) 등을 상하로 이동시킬 수 있다.
레이저 발진기(820)는 처리의 목적에 적합한 파장 및 강도의 광을 출력할 수 있으면 좋고, 펄스 레이저가 바람직하지만 CW 레이저이어도 좋다. 대표적으로는 파장 351nm 내지 353nm(XeF), 308nm(XeCl) 등의 자외광을 조사할 수 있는 엑시머 레이저를 사용할 수 있다. 또한 고체 레이저(YAG 레이저, 광섬유 레이저 등)의 2배파(515nm, 532nm 등) 또는 3배파(343nm, 355nm 등)를 사용하여도 좋다. 또한 레이저 발진기(820)는 복수이어도 좋다.
광학계 유닛(821)은 예를 들어 미러, 빔 익스팬더, 빔 호모지나이저(beam homogenizer) 등을 가지고, 레이저 발진기(820)로부터 출력되는 레이저 광(825)의 에너지의 면 내에서의 분포를 균일화시키면서 신장할 수 있다.
미러(822)에는 예를 들어 유도체 다층막 미러를 사용할 수 있고, 레이저 광의 입사각이 실질적으로 45°가 되도록 설치한다. 마이크로 렌즈 어레이(823)는 예를 들어 석영판의 상면 또는 상하면에 복수의 볼록 렌즈가 제공된 것 같은 형상으로 할 수 있다.
상술한 레이저 결정화 장치를 사용함으로써 결정성의 편차가 적은 다결정 실리콘층을 형성할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 대하여 도 27을 참조하여 설명한다.
본 실시형태의 전자 기기는 표시부에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 가진다. 따라서, 높은 해상도가 실현된 전자 기기이다. 또한 높은 해상도와 큰 화면이 양립된 전자 기기로 할 수 있다.
본 실시형태의 전자 기기의 표시부에는 예를 들어 풀 하이비전, 4K2K, 8K4K, 16K8K, 또는 그 이상의 해상도를 가지는 영상을 표시시킬 수 있다. 또한 표시부의 화면 크기는 대각 20인치 이상, 대각 30인치 이상, 대각 50인치 이상, 대각 60인치 이상, 또는 대각 70인치 이상으로 할 수 있다.
전자 기기로서는 예를 들어 텔레비전 장치, 데스크톱형 또는 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 사이니지(Digital Signage: 전자 간판), 파칭코기 등의 대형 게임기 등 비교적 큰 화면을 가지는 전자 기기 외에, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 액자, 휴대 전화기, 휴대용 게임기, 휴대 정보 단말, 음향 재생 장치 등을 들 수 있다.
본 실시형태의 전자 기기는 가옥 또는 빌딩의 내벽 또는 외벽, 또는 자동차의 내장 또는 외장의 곡면을 따라 제공할 수 있다.
본 실시형태의 전자 기기는 안테나를 가져도 좋다. 안테나로 신호를 수신함으로써 표시부에서 영상이나 정보 등의 표시를 수행할 수 있다. 또한 전자 기기가 안테나 및 이차 전지를 가지는 경우, 안테나를 비접촉 전력 전송에 사용하여도 좋다.
본 실시형태의 전자 기기는 센서(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새, 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것)를 가져도 좋다.
본 실시형태의 전자 기기는 다양한 기능을 가질 수 있다. 예를 들어 다양한 정보(정지 화상, 동영상, 텍스트 화상 등)를 표시부에 표시하는 기능, 터치 패널 기능, 달력, 날짜, 또는 시각 등을 표시하는 기능, 다양한 소프트웨어(프로그램)를 실행하는 기능, 무선 통신 기능, 기록 매체에 기록되는 프로그램 또는 데이터를 판독하는 기능 등을 가질 수 있다.
도 27의 (A)에서는 텔레비전 장치의 일례를 도시하였다. 텔레비전 장치(7100)는 하우징(7101)에 표시부(7000)가 제공된다. 여기서는 스탠드(7103)에 의하여 하우징(7101)을 지지한 구성을 도시하였다.
표시부(7000)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 27의 (A)에 도시된 텔레비전 장치(7100)는 하우징(7101)이 가지는 조작 스위치나 별체의 리모트 컨트롤러(7111)에 의하여 조작할 수 있다. 또한 표시부(7000)에 터치 센서를 가져도 좋고, 손가락 등으로 표시부(7000)를 터치함으로써 조작하여도 좋다. 리모트 컨트롤러(7111)는 상기 리모트 컨트롤러(7111)로부터 출력되는 정보를 표시하는 표시부를 가져도 좋다. 리모트 컨트롤러(7111)가 가지는 조작 키 또는 터치 패널에 의하여 채널 및 음량을 조작할 수 있으므로 표시부(7000)에 표시되는 영상을 조작할 수 있다.
또한 텔레비전 장치(7100)는 수신기 및 모뎀 등을 가지는 구성으로 한다. 수신기에 의하여 일반적인 텔레비전 방송의 수신을 수행할 수 있다. 또한 모뎀을 통하여 유선 또는 무선으로 통신 네트워크에 접속함으로써 한 방향(송신자로부터 수신자) 또는 쌍 방향(송신자와 수신자 간, 또는 수신자끼리 등)의 정보 통신을 수행할 수도 있다.
도 27의 (B)에서는 노트북형 퍼스널 컴퓨터의 일례를 도시하였다. 노트북형 퍼스널 컴퓨터(7200)는 하우징(7211), 키보드(7212), 포인팅 디바이스(7213), 외부 접속 포트(7214) 등을 가진다. 하우징(7211)에 표시부(7000)가 제공된다.
표시부(7000)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 27의 (C), (D)에서는 디지털 사이니지의 일례를 도시하였다.
도 27의 (C)에 도시된 디지털 사이니지(7300)는 하우징(7301), 표시부(7000), 및 스피커(7303) 등을 가진다. 또한 LED 램프, 조작 키(전원 스위치 또는 조작 스위치를 포함함), 접속 단자, 각종 센서, 마이크로폰 등을 가질 수 있다.
도 27의 (D)는 원기둥 형상의 기둥(7401)에 제공된 디지털 사이니지(7400)이다. 디지털 사이니지(7400)는 기둥(7401)의 곡면을 따라 제공된 표시부(7000)를 가진다.
도 27의 (C), (D)에서 표시부(7000)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용할 수 있다.
표시부(7000)가 넓을수록 한번에 제공할 수 있는 정보량을 증가시킬 수 있다. 또한 표시부(7000)가 넓을수록 사람의 눈에 띄기 쉽고, 예를 들어 광고의 홍보 효과를 높일 수 있다.
표시부(7000)에 터치 패널을 적용함으로써 표시부(7000)에 화상 또는 동영상을 표시할 뿐만 아니라, 사용자가 직관적으로 조작할 수 있어 바람직하다. 또한 노선 정보 또는 교통 정보 등의 정보를 제공하기 위한 용도로 사용하는 경우에는 직관적인 조작에 의하여 사용성을 높일 수 있다.
또한 도 27의 (C), (D)에 도시된 바와 같이 디지털 사이니지(7300) 또는 디지털 사이니지(7400)는 사용자가 가지는 스마트폰 등의 정보 단말기(7311) 또는 정보 단말기(7411)와 무선 통신에 의하여 연계 가능한 것이 바람직하다. 예를 들어 표시부(7000)에 표시되는 광고의 정보를 정보 단말기(7311) 또는 정보 단말기(7411)의 화면에 표시시킬 수 있다. 또한 정보 단말기(7311) 또는 정보 단말기(7411)를 조작함으로써 표시부(7000)의 표시를 전환할 수 있다.
또한 디지털 사이니지(7300) 또는 디지털 사이니지(7400)에 정보 단말기(7311) 또는 정보 단말기(7411)의 화면을 조작 수단(컨트롤러)으로 한 게임을 실행시킬 수도 있다. 이에 의하여 불특정 다수의 사용자가 동시에 게임에 참여하여 즐길 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 텔레비전 장치에 대하여 도 28을 참조하여 설명한다.
도 28의 (A)에서는 텔레비전 장치(600)의 블록도를 도시하였다.
또한 본 명세서에 첨부된 도면에서는 구성 요소를 기능마다 분류하여 서로 독립된 블록으로서 블록도를 도시하였지만 실제 구성 요소들을 기능마다 완전히 나누기는 어렵고, 하나의 구성 요소가 복수의 기능을 가질 수도 있다.
텔레비전 장치(600)는 제어부(601), 기억부(602), 통신 제어부(603), 화상 처리 회로(604), 디코더 회로(605), 영상 신호 수신부(606), 타이밍 컨트롤러(607), 소스 드라이버(608), 게이트 드라이버(609), 표시 패널(620) 등을 가진다.
실시형태 1에서 예시한 표시 장치는 도 28의 (A)에서의 표시 패널(620)에 적용할 수 있다. 이에 의하여 대형 및 고해상도이고, 높은 표시 품질을 가지는 텔레비전 장치(600)를 실현할 수 있다.
제어부(601)는 예를 들어 중앙 연산 장치(CPU: Central Processing Unit)로서 기능할 수 있다. 예를 들어 제어부(601)는 시스템 버스(630)를 통하여 기억부(602), 통신 제어부(603), 화상 처리 회로(604), 디코더 회로(605), 및 영상 신호 수신부(606) 등의 컴포넌트를 제어하는 기능을 가진다.
제어부(601)와 각 컴포넌트는 시스템 버스(630)를 통하여 신호의 전달이 수행된다. 또한 제어부(601)는, 시스템 버스(630)를 통하여 접속된 각 컴포넌트로부터 입력되는 신호를 처리하는 기능, 각 컴포넌트에 출력되는 신호를 생성하는 기능 등을 가지고, 이에 의하여 시스템 버스(630)에 접속된 각 컴포넌트를 통괄적으로 제어할 수 있다.
기억부(602)는 제어부(601) 및 화상 처리 회로(604)가 접속 가능한 레지스터, 캐시 메모리, 메인 메모리, 이차 메모리 등으로서 기능한다.
이차 메모리로서 사용할 수 있는 기억 장치로서는 예를 들어 재기록 가능한 불휘발성 기억 소자가 적용된 기억 장치를 사용할 수 있다. 예를 들어 플래시 메모리, MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory), PRAM(Phase change RAM), ReRAM(Resistive RAM), FeRAM(Ferroelectric RAM) 등을 사용할 수 있다.
또한 레지스터, 캐시 메모리, 메인 메모리 등의 일시적 메모리로서 사용할 수 있는 기억 장치로서는 DRAM(Dynamic RAM)이나, SRAM(Static Random Access Memory) 등의 휘발성 기억 소자를 사용하여도 좋다.
예를 들어 메인 메모리에 제공되는 RAM으로서는 예를 들어 DRAM이 사용되고, 제어부(601)의 작업 공간으로서 가상적으로 메모리 공간이 할당되어 이용된다. 기억부(602)에 저장된 운영 체계, 애플리케이션 프로그램, 프로그램 모듈, 프로그램 데이터 등은 실행을 위하여 RAM에 로드된다. RAM에 로드된 이들 데이터나 프로그램, 프로그램 모듈은 제어부(601)에 직접 접속되어 조작된다.
한편, ROM에는 재기록을 필요로 하지 않는 BIOS(Basic Input/Output System)나 펌웨어 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 소거가 가능한 UV-EPROM(Ultra-Violet Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 플래시 메모리 등을 들 수 있다.
또한 기억부(602) 외에, 탈착 가능한 기억 장치를 접속 가능한 구성으로 하여도 좋다. 예를 들어 저장 디바이스로서 기능하는 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive: HDD)나 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive: SSD) 등의 기억 미디어 드라이브, 플래시 메모리, 블루레이 디스크, DVD 등의 기록 매체에 접속되는 단자를 가지는 것이 바람직하다. 이에 의하여 영상을 기록할 수 있다.
통신 제어부(603)는 컴퓨터 네트워크를 통하여 수행되는 통신을 제어하는 기능을 가진다. 예를 들어 제어부(601)로부터의 명령에 따라 컴퓨터 네트워크에 접속하기 위한 제어 신호를 제어하고, 상기 신호를 컴퓨터 네트워크에 발신한다. 이에 의하여 World Wide Web(WWW)의 기반인 인터넷, 인트라넷, 엑스트라넷, 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 접속되어 통신을 수행할 수 있다.
또한 통신 제어부(603)는 Wi-Fi(등록 상표), Bluetooth(등록 상표), ZigBee(등록 상표) 등의 통신 규격을 사용하여 컴퓨터 네트워크 또는 다른 전자 기기와 통신하는 기능을 가져도 좋다.
통신 제어부(603)는 무선으로 통신하는 기능을 가져도 좋다. 예를 들어 안테나와 고주파 회로(RF 회로)를 제공하고, RF 신호의 송수신을 수행하면 좋다. 고주파 회로는 각국 법제로 정해진 주파수 대역의 전자(電磁) 신호와 전기 신호를 상호 변환하고, 상기 전자 신호를 사용하여 무선으로 다른 통신 기기와 통신을 수행하기 위한 회로이다. 실용적인 주파수 대역으로서 수 10kHz 내지 수 10GHz가 일반적으로 사용되고 있다. 안테나와 접속되는 고주파 회로에는 복수의 주파수 대역에 대응한 고주파 회로부를 가지고, 고주파 회로부는 증폭기(앰프), 믹서, 필터, DSP, RF 트랜스시버 등을 가지는 구성으로 할 수 있다.
영상 신호 수신부(606)는 예를 들어 안테나, 복조 회로, 및 A-D 변환 회로(아날로그-디지털 변환 회로) 등을 가진다. 복조 회로는 안테나로부터 입력된 신호를 복조하는 기능을 가진다. 또한 A-D 변환 회로는 복조된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 가진다. 영상 신호 수신부(606)에서 처리된 신호는 디코더 회로(605)로 송신된다.
디코더 회로(605)는 영상 신호 수신부(606)로부터 입력되는 디지털 신호에 포함되는 영상 데이터를, 송신되는 방송 규격의 사양에 따라 디코딩하고, 화상 처리 회로로 송신하는 신호를 생성하는 기능을 가진다. 예를 들어 8K 방송에서의 방송 규격으로서는, H.265｜MPEG-H High Efficiency Video Coding(약칭: HEVC) 등이 있다.
영상 신호 수신부(606)가 가지는 안테나에 의하여 수신할 수 있는 방송 전파로서는 지상파 또는 위성으로부터 송신되는 전파 등을 들 수 있다. 또한 안테나로 수신할 수 있는 방송 전파로서는 아날로그 방송, 디지털 방송 등이 있고, 또한 영상 및 음성, 또는 음성만의 방송 등이 있다. 예를 들어 UHF대(약 300MHz 내지 3GHz) 및 VHF대(30MHz 내지 300MHz) 중 특정 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 가지는 영상을 표시 패널(620)에 표시할 수 있다. 예를 들어 4K2K, 8K4K, 16K8K, 또는 그 이상의 해상도를 가지는 영상을 표시시킬 수 있다.
또한 영상 신호 수신부(606) 및 디코더 회로(605)는 컴퓨터 네트워크를 통한 데이터 전송 기술에 의하여 송신된 방송 데이터를 사용하여 화상 처리 회로(604)로 송신하는 신호를 생성하는 구성으로 하여도 좋다. 이때, 수신하는 신호가 디지털 신호인 경우, 영상 신호 수신부(606)는 복조 회로 및 A-D 변환 회로 등을 가지지 않아도 된다.
화상 처리 회로(604)는 디코더 회로(605)로부터 입력되는 영상 신호에 기초하여, 타이밍 컨트롤러(607)에 출력되는 영상 신호를 생성하는 기능을 가진다.
타이밍 컨트롤러(607)는 화상 처리 회로(604)가 처리한 영상 신호 등에 포함되는 동기 신호에 기초하여, 게이트 드라이버(609) 및 소스 드라이버(608)에 출력되는 신호(클록 신호, 스타트 펄스 신호 등의 신호)를 생성하는 기능을 가진다. 또한 타이밍 컨트롤러(607)는 상술한 신호에 더하여 소스 드라이버(608)에 출력되는 비디오 신호를 생성하는 기능을 가진다.
표시 패널(620)은 복수의 화소(621)를 가진다. 각 화소(621)는 게이트 드라이버(609) 및 소스 드라이버(608)로부터 공급되는 신호에 의하여 구동된다. 여기서는 화소수가 7680×4320인, 8K4K 규격에 따른 해상도를 가지는 표시 패널의 예를 나타내었다. 또한 표시 패널(620)의 해상도는 이에 한정되지 않고, 풀 하이비전(화소수 1920×1080) 또는 4K2K(화소수 3840×2160) 등의 규격에 따른 해상도이어도 좋다.
도 28의 (A)에 도시된 제어부(601)나 화상 처리 회로(604)는 예를 들어 프로세서를 가지는 구성으로 할 수 있다. 예를 들어 제어부(601)는 CPU로서 기능하는 프로세서를 사용할 수 있다. 또한 화상 처리 회로(604)로서 예를 들어 DSP(Digital Signal Processor), GPU(Graphics Processing Unit) 등의 다른 프로세서를 사용할 수 있다. 또한 제어부(601)나 화상 처리 회로(604)에 상술한 프로세서를 FPGA(Field Programmable Gate Array)나 FPAA(Field Programmable Analog Array)와 같은 PLD(Programmable Logic Device)로 실현한 구성으로 하여도 좋다.
프로세서는 각종 프로그램으로부터의 명령을 해석하여 실행함으로써 각종 데이터 처리나 프로그램 제어를 수행한다. 프로세서에 의하여 실행할 수 있는 프로그램은 프로세서가 가지는 메모리 영역에 저장되어도 좋고, 별도로 제공되는 기억 장치에 저장되어도 좋다.
또한 제어부(601), 기억부(602), 통신 제어부(603), 화상 처리 회로(604), 디코더 회로(605), 영상 신호 수신부(606), 및 타이밍 컨트롤러(607)의 각각이 가지는 기능 중 2개 이상의 기능을 하나의 IC 칩으로 집약시켜 시스템 LSI를 구성하여도 좋다. 예를 들어 프로세서, 디코더 회로, 튜너 회로, A-D 변환 회로, DRAM, 및 SRAM 등을 가지는 시스템 LSI로 하여도 좋다.
또한 제어부(601)나 다른 컴포넌트가 가지는 IC 등에, 채널 형성 영역에 산화물 반도체를 사용하여 매우 낮은 오프 전류가 실현된 트랜지스터를 사용할 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 오랫동안 확보할 수 있다. 이 특성을 제어부(601) 등의 레지스터나 캐시 메모리에 사용함으로써 필요할 때만 제어부(601)를 동작시키고, 그 외의 경우에는 직전의 처리 정보를 상기 기억 소자에 저장함으로써 노멀리 오프 컴퓨팅이 가능해진다. 이에 의하여 텔레비전 장치(600)의 저소비전력화를 도모할 수 있다.
또한 도 28의 (A)에 나타낸 텔레비전 장치(600)의 구성은 일례이고, 모든 구성 요소를 포함할 필요는 없다. 텔레비전 장치(600)는 도 28의 (A)에 나타낸 구성 요소 중 필요한 구성 요소를 가지면 좋다. 또한 텔레비전 장치(600)는 도 28의 (A)에 나타낸 구성 요소 외의 구성 요소를 가져도 좋다.
예를 들어 텔레비전 장치(600)는 도 28의 (A)에 나타낸 구성 외에, 외부 인터페이스, 음성 출력부, 터치 패널 유닛, 센서 유닛, 카메라 유닛 등을 가져도 좋다. 예를 들어 외부 인터페이스로서는 예를 들어 USB(Universal Serial Bus) 단자, LAN(Local Area Network) 접속용 단자, 전원 수급용 단자, 음성 출력용 단자, 음성 입력용 단자, 영상 출력용 단자, 영상 입력용 단자 등의 외부 접속 단자, 적외선, 가시광, 자외선 등을 사용한 광 통신용 송수신기, 하우징에 제공된 물리 버튼 등이 있다. 또한 예를 들어 음성 입출력부로서는 사운드 컨트롤러, 마이크로폰, 스피커 등이 있다.
이하에서는 화상 처리 회로(604)에 대하여 더 자세히 설명한다.
화상 처리 회로(604)는 디코더 회로(605)로부터 입력되는 영상 신호에 기초하여 화상 처리를 실행하는 기능을 가지는 것이 바람직하다.
화상 처리로서는 예를 들어 노이즈 제거 처리, 계조 변환 처리, 색조 보정 처리, 휘도 보정 처리 등을 들 수 있다. 색조 보정 처리나 휘도 보정 처리로서는 예를 들어 감마 보정 등이 있다.
또한 화상 처리 회로(604)는 해상도의 업 컨버트에 따른 화소간 보간 처리나, 프레임 주파수의 업 컨버트에 따른 프레임간 보간 처리 등의 처리를 실행하는 기능을 가지는 것이 바람직하다.
예를 들어 노이즈 제거 처리로서는 글자 등의 윤곽 주변에서 발생하는 모스키토 노이즈, 고속의 동영상에서 발생하는 블록 노이즈, 플리커가 발생하는 랜덤 노이즈, 해상도의 업 컨버트에 의하여 발생하는 도트 노이즈(dot noise) 등 다양한 노이즈를 제거한다.
계조 변환 처리는 화상의 계조를 표시 패널(620)의 출력 특성에 대응한 계조로 변환하는 처리이다. 예를 들어 계조 수를 크게 하는 경우, 작은 계조 수로 입력된 화상에 대하여 각 화소에 대응하는 계조값을 보간하여 할당함으로써 히스토그램을 평활화하는 처리를 수행할 수 있다. 또한 다이내믹 레인지를 넓히는 하이 다이내믹 레인지(HDR) 처리도 계조 변환 처리에 포함된다.
또한 화소간 보간 처리는 해상도를 업 컨버트하였을 때, 원래는 존재하지 않는 데이터를 보간한다. 예를 들어 목적 화소의 주위의 화소를 참조하여 이들의 중간색을 표시하도록 데이터를 보간한다.
또한 색조 보정 처리는 화상의 색조를 보정하는 처리이다. 또한 휘도 보정 처리는 화상의 밝기(휘도 콘트라스트)를 보정하는 처리이다. 예를 들어 텔레비전 장치(600)가 제공되는 공간의 조명의 종류나 휘도, 또는 색 순도 등을 검지하여 이에 따라 표시 패널(620)에 표시하는 화상의 휘도나 색조가 최적화되도록 보정한다. 또는 표시하는 화상과 미리 저장해 둔 화상 리스트 내의 다양한 장면의 화상을 조합(照合)하고, 가장 가까운 장면의 화상에 적합한 휘도나 색조가 되도록, 표시하는 화상을 보정하는 기능을 가져도 좋다.
프레임간 보간은 표시하는 영상의 프레임 주파수를 증대시키는 경우에, 원래는 존재하지 않는 프레임(보간 프레임)의 화상을 생성한다. 예를 들어 어느 2장의 화상의 차분으로부터 2장의 화상 사이에 삽입하는 보간 프레임의 화상을 생성한다. 또는 2장의 화상 사이에 복수 장의 보간 프레임의 화상을 생성할 수도 있다. 예를 들어 디코더 회로(605)로부터 입력되는 영상 신호의 프레임 주파수가 60Hz이었을 때, 복수 장의 보간 프레임을 생성함으로써 타이밍 컨트롤러(607)에 출력되는 영상 신호의 프레임 주파수를 2배의 120Hz, 또는 4배의 240Hz, 또는 8배의 480Hz 등으로 증대시킬 수 있다.
또한 화상 처리 회로(604)는 뉴럴 네트워크를 사용하여 화상 처리를 실행하는 기능을 가지는 것이 바람직하다. 또한 도 28의 (A)에서는 화상 처리 회로(604)가 뉴럴 네트워크(610)를 가지는 예를 도시하였다.
예를 들어 뉴럴 네트워크(610)에 의하여, 예를 들어 영상에 포함되는 화상 데이터로부터 특징을 추출할 수 있다. 또한 화상 처리 회로(604)는 추출된 특징에 따라 최적인 보정 방법을 선택하거나, 또는 보정에 사용하는 파라미터를 선택할 수 있다.
또는 뉴럴 네트워크(610) 자체에 화상 처리를 수행하는 기능을 부여하여도 좋다. 즉, 화상 처리를 실시하기 전의 화상 데이터를 뉴럴 네트워크(610)에 입력함으로써 화상 처리가 실시된 화상 데이터를 출력시키는 구성으로 하여도 좋다.
또한 뉴럴 네트워크(610)에 사용하는 가중치의 데이터는 데이터 테이블로서 기억부(602)에 저장된다. 상기 가중치를 포함하는 데이터 테이블은 예를 들어 통신 제어부(603)에 의하여, 컴퓨터 네트워크를 통하여 최신의 것으로 갱신될 수 있다. 또는 화상 처리 회로(604)가 학습 기능을 가지고, 가중치를 포함하는 데이터 테이블을 갱신 가능한 구성으로 하여도 좋다.
도 28의 (B)에서는 화상 처리 회로(604)가 가지는 뉴럴 네트워크(610)의 개략도를 도시하였다.
또한 본 명세서 등에서 뉴럴 네트워크란, 생물의 신경 회로망을 모방하고, 학습에 의하여 뉴런들의 결합 강도를 결정하고, 문제 해결 능력을 가지게 하는 모델 전반을 가리킨다. 뉴럴 네트워크는 입력층, 중간층(은닉층이라고도 함), 출력층을 가진다. 뉴럴 네트워크 중 2층 이상의 중간층을 가지는 것을 딥 뉴럴 네트워크(DNN)라고 부르고, 딥 뉴럴 네트워크에 의한 학습을 "딥 러닝"이라고 부른다.
또한 본 명세서 등에서 뉴럴 네트워크에 대하여 말할 때, 이미 있는 정보에 의하여 뉴런과 뉴런의 결합 강도(가중치라고도 함)를 결정하는 것을 "학습"이라고 부르는 경우가 있다. 또한 본 명세서 등에서 학습에 의하여 얻어진 결합 강도를 사용하여 뉴럴 네트워크를 구성하고, 그것으로부터 새로운 결론을 도출하는 것을 "추론"이라고 부르는 경우가 있다.
뉴럴 네트워크(610)는 입력층(611), 하나 이상의 중간층(612), 및 출력층(613)을 가진다. 입력층(611)에는 입력 데이터가 입력된다. 출력층(613)으로부터는 출력 데이터가 출력된다.
입력층(611), 중간층(612), 및 출력층(613)은 각각 뉴런(615)을 가진다. 여기서 뉴런(615)은 적화 연산을 실현할 수 있는 회로 소자(적화 연산 소자)를 가리킨다. 도 28의 (B)에서는 2개의 층이 가지는 2개의 뉴런(615) 사이에서의 데이터의 입출력 방향을 화살표로 나타내었다.
각 층에서의 연산 처리는 앞의 층이 가지는 뉴런(615)의 출력과 가중치의 적화 연산에 의하여 실행된다. 예를 들어 입력층(611)의 제 i 번째의 뉴런의 출력을 xi로 하고, 출력 xi와 다음의 중간층(612)의 제 j 뉴런의 결합 강도(가중치)를 wji로 하면, 상기 중간층의 제 j 뉴런의 출력은 yj=f(Σwji·xi)이다. 또한 i, j는 1 이상의 정수로 한다. 여기서 f(x)는 활성화 함수이고, 시그모이드 함수, 문턱 함수 등을 사용할 수 있다. 이하 마찬가지로, 각 층의 뉴런(615)의 출력은 앞단의 층의 뉴런(615)의 출력과 가중치의 적화 연산 결과에 활성화 함수를 연산한 값이다. 또한 층과 층의 결합은 모든 뉴런들이 결합하는 전결합으로 하여도 좋고, 일부의 뉴런들이 결합하는 부분 결합으로 하여도 좋다.
도 28의 (B)에서는 3개의 중간층(612)을 가지는 예를 도시하였다. 또한 중간층(612)의 개수는 이에 한정되지 않고, 하나 이상의 중간층을 가지면 좋다. 또한 하나의 중간층(612)이 가지는 뉴런의 개수도 사양에 따라 적절히 변경하면 좋다. 예를 들어 하나의 중간층(612)이 가지는 뉴런(615)의 개수는 입력층(611) 또는 출력층(613)이 가지는 뉴런(615)의 개수보다 많아도 좋고, 적어도 좋다.
뉴런(615)들의 결합 강도의 지표가 되는 가중치는 학습에 의하여 결정된다. 학습은 텔레비전 장치(600)가 가지는 프로세서에 의하여 실행하여도 좋지만 전용 서버나 클라우드 등 연산 처리 능력이 우수한 계산기로 실행하는 것이 바람직하다. 학습에 의하여 결정된 가중치는 상기 기억부(602)에 테이블로서 저장되고, 화상 처리 회로(604)에 의하여 판독됨으로써 사용된다. 또한 상기 테이블은 필요에 따라 컴퓨터 네트워크를 통하여 갱신할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
100: 표시 장치
101: 표시부
101a~101d: 영역
102: 주사선 구동 회로
103: 주사선 구동 회로
108: 분할선
110: 영역
110a~110d: 영역
111: 기판
113: 기판
115: 화소
130a~130h: 단자군
135a~135h: 단자
150a, 150b: 인쇄 회로 기판
151a~151d: 타이밍 컨트롤러
152a~152d: 기준 전압 생성 회로
160a~160h: IC

Claims (30)

  1. 삭제
  2. 표시 장치로서,
    복수의 화소, 복수의 주사선, 및 복수의 신호선을 포함하는, 표시부;
    복수의 제 1 단자를 포함하는 제 1 단자군;
    복수의 제 2 단자를 포함하는 제 2 단자군;
    복수의 제 3 단자를 포함하는 제 3 단자군; 및
    복수의 제 4 단자를 포함하는 제 4 단자군을 포함하고,
    상기 제 1 단자군과 상기 제 2 단자군은 서로 이격되고,
    상기 제 3 단자군과 상기 제 4 단자군은 서로 이격되고,
    상기 복수의 주사선은 행 방향으로 배치되는 상기 복수의 화소와 각각 전기적으로 접속되고,
    상기 복수의 신호선은 열 방향으로 배치되는 상기 복수의 화소와 각각 전기적으로 접속되고,
    상기 표시부는 서로 인접한 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하고,
    상기 표시부는 서로 인접한 제 3 영역 및 제 4 영역을 포함하고,
    상기 제 1 영역 및 상기 제 3 영역은 서로 인접하고,
    상기 제 2 영역 및 상기 제 4 영역은 서로 인접하고,
    상기 복수의 신호선은 상기 제 1 영역에서의 신호선의 제 1 세트, 상기 제 2 영역에서의 신호선의 제 2 세트, 상기 제 3 영역에서의 신호선의 제 3 세트, 및 상기 제 4 영역에서의 신호선의 제 4 세트를 포함하고,
    상기 제 1 세트에서의 상기 신호선 중 하나는 상기 제 1 단자군과 전기적으로 접속되고, 상기 제 1 세트에서의 상기 신호선 중 다른 하나는 상기 제 2 단자군과 전기적으로 접속되고,
    상기 제 2 세트에서의 상기 신호선은 상기 제 2 단자군과 각각 전기적으로 접속되고,
    상기 제 3 세트에서의 상기 신호선 중 하나는 상기 제 3 단자군과 전기적으로 접속되고, 상기 제 3 세트에서의 상기 신호선 중 다른 하나는 상기 제 4 단자군과 전기적으로 접속되고,
    상기 제 4 세트에서의 상기 신호선은 상기 제 4 단자군과 각각 전기적으로 접속되는, 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 화소는 2n열로 배치되고,
    상기 제 1 영역은 n열째의 상기 화소와 전기적으로 접속되는 상기 신호선과 n+1열째의 상기 화소와 전기적으로 접속되는 상기 신호선을 포함하고,
    n은 2 이상의 정수인, 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 화소는 n열로 배치되고,
    상기 제 1 영역에서의 상기 신호선의 개수는 2개 이상 300개 이하이고,
    n은 300 이상의 정수인, 표시 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 화소는 m행 n열로 배치되고,
    상기 표시부에서의 상기 신호선의 개수는 2n개이고,
    홀수 행 j열째의 상기 화소와 짝수 행 j열째의 상기 화소는 다른 신호선과 전기적으로 접속되고,
    m 및 n은 각각 2 이상의 정수이고,
    j는 1 이상 n 이하의 정수인, 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    i-1행 j열째의 상기 화소는 상기 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 상기 신호선과 전기적으로 접속되고,
    i행 j열째의 상기 화소는 상기 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 상기 신호선과 전기적으로 접속되고,
    i는 1 이상 m 이하의 정수인, 표시 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 영역에서, 상기 제 1 단자와 전기적으로 접속되는 상기 신호선 및 상기 제 2 단자와 전기적으로 접속되는 상기 신호선, 또는 상기 제 1 단자와 각각 전기적으로 접속되는 상기 신호선의 세트 및 상기 제 2 단자와 각각 전기적으로 접속되는 상기 신호선의 세트가 번갈아 배치되는, 표시 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 표시부는 제 5 영역을 더 포함하고,
    상기 제 2 영역과 상기 제 5 영역은 상기 제 1 영역을 사이에 끼워 제공되고,
    상기 제 5 영역의 상기 복수의 신호선은 상기 제 2 단자군과 각각 전기적으로 접속되는, 표시 장치.
  17. 제 2 항에 있어서,
    상기 화소는 표시 소자와, 상기 표시 소자와 전기적으로 접속되는 트랜지스터를 포함하고,
    상기 표시 소자는 액정 소자 또는 발광 소자인, 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 비정질 실리콘을 포함하는 반도체층을 포함하는, 표시 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 금속 산화물을 포함하는 반도체층을 포함하는, 표시 장치.
  20. 제 2 항에 있어서,
    상기 표시부의 대각의 크기는 50인치 이상인, 표시 장치.
  21. 제 2 항에 있어서,
    상기 표시부의 해상도는 4K 이상인, 표시 장치.
  22. 표시 모듈로서,
    제 2 항에 따른 표시 장치;
    제 1 신호선 구동 회로; 및
    제 2 신호선 구동 회로를 포함하고,
    상기 제 1 신호선 구동 회로는 상기 제 1 단자군과 전기적으로 접속되고,
    상기 제 2 신호선 구동 회로는 상기 제 2 단자군과 전기적으로 접속되는, 표시 모듈.
  23. 제 22 항에 있어서,
    제 1 기준 전압 생성 회로와 제 2 기준 전압 생성 회로를 더 포함하고,
    상기 제 1 기준 전압 생성 회로는 상기 제 1 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되고,
    상기 제 2 기준 전압 생성 회로는 상기 제 2 신호선 구동 회로와 전기적으로 접속되는, 표시 모듈.
  24. 전자 기기로서,
    제 22 항에 따른 표시 모듈; 및
    안테나, 배터리, 하우징, 카메라, 스피커, 마이크로폰, 및 조작 버튼 중 적어도 하나를 포함하는, 전자 기기.
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
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