KR20190071772A - 표시 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190071772A
KR20190071772A KR1020197014400A KR20197014400A KR20190071772A KR 20190071772 A KR20190071772 A KR 20190071772A KR 1020197014400 A KR1020197014400 A KR 1020197014400A KR 20197014400 A KR20197014400 A KR 20197014400A KR 20190071772 A KR20190071772 A KR 20190071772A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
display
electrode
period
pixel
Prior art date
Application number
KR1020197014400A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102393567B1 (ko
Inventor
게이 다카하시
？페이 야마자키
Original Assignee
가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 filed Critical 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Publication of KR20190071772A publication Critical patent/KR20190071772A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102393567B1 publication Critical patent/KR102393567B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04182—Filtering of noise external to the device and not generated by digitiser components
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3266—Details of drivers for scan electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3674—Details of drivers for scan electrodes
    • G09G3/3677—Details of drivers for scan electrodes suitable for active matrices only
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/50—OLEDs integrated with light modulating elements, e.g. with electrochromic elements, photochromic elements or liquid crystal elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553—Reflecting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13356—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements
    • G02F1/133565—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements inside the LC elements, i.e. between the cell substrates
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/13439—Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/44—Arrangements combining different electro-active layers, e.g. electrochromic, liquid crystal or electroluminescent layers
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421—Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/0426—Layout of electrodes and connections
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439—Pixel structures
    • G09G2300/046—Pixel structures with an emissive area and a light-modulating area combined in one pixel
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264—Details of driving circuits
    • G09G2310/0286—Details of a shift registers arranged for use in a driving circuit
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/04—Partial updating of the display screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021—Power management, e.g. power saving
    • G09G2330/023—Power management, e.g. power saving using energy recovery or conservation
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/12—Test circuits or failure detection circuits included in a display system, as permanent part thereof
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/18—Use of a frame buffer in a display terminal, inclusive of the display panel
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2380/00—Specific applications
    • G09G2380/14—Electronic books and readers
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2018—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals
    • G09G3/2022—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames
    • G09G3/2029—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames the sub-frames having non-binary weights
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2018—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals
    • G09G3/2022—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames
    • G09G3/2033—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames with splitting one or more sub-frames corresponding to the most significant bits into two or more sub-frames
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2018—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals
    • G09G3/2022—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames
    • G09G3/2037—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames with specific control of sub-frames corresponding to the least significant bits
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2018—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals
    • G09G3/2022—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames
    • G09G3/204—Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames the sub-frames being organized in consecutive sub-frame groups
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3275—Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3291—Details of drivers for data electrodes in which the data driver supplies a variable data voltage for setting the current through, or the voltage across, the light-emitting elements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3685—Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3688—Details of drivers for data electrodes suitable for active matrices only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1222—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer
    • H01L27/1225—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer with semiconductor materials not belonging to the group IV of the periodic table, e.g. InGaZnO
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/7869—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/40—OLEDs integrated with touch screens

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

터치 센서 유닛의 높은 검출 감도와 터치 센서 유닛의 매끄러운 입력의 둘 다를 달성하는 표시 장치를 제공한다. 표시 장치의 구동 방법에는 제 1 기간 및 제 2 기간이 포함된다. 표시 장치는 화소, 게이트 드라이버, 및 터치 센서 유닛을 포함한다. 터치 센서 유닛은 제 1 기간에서 터치를 검출하고, 제 2 기간에서 터치의 검출을 정지한다. 게이트 드라이버는 제 2 기간에서 일부의 화소에 신호를 공급하고 그 외의 화소에 신호를 공급하지 않는다.

Description

표시 장치 및 그 동작 방법
본 발명의 일 형태는 표시 장치 및 상기 표시 장치의 동작 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 일 형태는 반도체 장치에 관한 것이다.
또한 본 발명의 일 형태는 상술한 기술분야에 한정되지 않는다. 본 명세서 등에 개시(開示)된 발명의 기술분야는 물건, 방법, 또는 제작 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 일 형태는 공정(process), 기계(machine), 제품(manufacture), 또는 조성물(composition of matter)에 관한 것이다.
구체적으로, 본 명세서 등에 개시된 본 발명의 일 형태의 기술분야의 예에는, 표시 장치, 반도체 장치, 전자 기기, 이들 중 어느 것의 구동 방법, 및 이들 중 어느 것의 제작 방법이 포함된다. 본 명세서 등에서 반도체 장치는 일반적으로 반도체 특성을 이용함으로써 기능할 수 있는 장치를 의미한다. 예를 들어, 집적 회로, 집적 회로를 포함하는 칩, 패키지된 칩을 포함하는 전자 부품, 및 집적 회로를 포함하는 전자 기기가 반도체 장치의 예이다.
표시 유닛과 터치 센서 유닛이 조합된 표시 장치가 사용된다. 터치 센서 유닛의 검출 영역이 표시 유닛의 표시 영역과 중첩되기 때문에, 상기 표시 장치는 표시 영역에 화상을 표시하고, 표시 영역에서 사용자가 가리키는 위치에 대한 정보를 얻을 수 있다. 사용자는 손가락 또는 스타일러스 등으로 입력을 할 수 있다.
산화물 반도체를 포함하는 트랜지스터는 표시 유닛의 화소에 사용될 수 있다. 산화물 반도체를 포함하는 트랜지스터는 매우 낮은 오프 상태 전류를 나타내므로, 표시 유닛에 의하여 정지 화상이 표시될 때의 리프레시 동작의 빈도를 저감할 수 있다. 본 명세서 등에서, 리프레시 동작의 빈도를 저감하기 위한 기술을 아이들링(idling) 스톱 또는 IDS 구동이라고 한다(특허문헌 1 및 특허문헌 2). IDS 구동은 표시 유닛의 소비전력을 저감할 수 있다.
[특허문헌]
(특허문헌 1) 일본 특개2011-141522호 공보
(특허문헌 2) 일본 특개2011-141524호 공보
표시 유닛에 의한 화상의 재기록의 빈도는 일반적으로 1초당 약 60번(바꿔 말하면, 프레임 주파수가 60Hz)이지만, 터치 센서 유닛에는 필기 입력(handwriting input) 등의 매끄러운 입력이 요구되기 때문에 터치 센서 유닛에 의한 검출 동작은 1초당 80번 이상, 바람직하게는 1초당 100번 이상 수행될 필요가 있다.
표시 유닛이 화상을 재기록하는 타이밍에서 터치 센서 유닛이 검출 동작을 수행하는 경우, 터치 센서 유닛의 검출 감도는 노이즈의 영향에 의하여 악화된다. 본 발명의 일 형태의 과제는 터치 센서 유닛의 검출 감도와 터치 센서 유닛의 매끄러운 입력의 둘 다를 달성하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태의 과제는 신규 표시 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 과제는 터치 센서 유닛의 검출 감도와 터치 센서 유닛의 매끄러운 입력의 둘 다를 달성하는 신규 구동 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 과제는 신규 표시 장치를 사용한 전자 기기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 일 형태는 상술한 모든 과제를 반드시 달성할 필요는 없으며, 상기 과제들 중 적어도 하나를 달성하기만 하면 된다. 상술한 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하지 않는다. 다른 과제는 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 명백해질 것이며 추출될 수 있다.
본 발명의 일 형태는 화소, 게이트 드라이버, 및 터치 센서 유닛을 포함하는 표시 장치의 구동 방법이다. 표시 장치는 제 1 기간 및 제 2 기간을 포함한다. 터치 센서 유닛은 제 1 기간에서 터치를 검출하고 제 2 기간에서 터치의 검출을 정지한다. 게이트 드라이버는 제 2 기간에서, 일부의 화소에 신호를 공급하고 그 외의 화소에 신호를 공급하지 않는다.
상술한 형태에서는, 제 1 기간 및 제 2 기간은 1프레임에 있다.
상술한 형태에서는, 화소는 각각 채널 형성 영역에 금속 산화물을 포함하는 트랜지스터를 포함한다.
본 발명의 일 형태는 화소, 게이트 드라이버, 및 터치 센서 유닛을 포함하는 표시 장치의 구동 방법이다. 표시 장치는 제 1 기간 및 제 2 기간을 포함한다. 터치 센서 유닛은 제 1 기간에서 터치를 검출하고 제 2 기간에서 터치의 검출을 정지한다. 화소는 반사 소자 및 발광 소자를 포함한다. 게이트 드라이버는 제 2 기간에서, 일부의 화소에 신호를 공급하고, 그 외의 화소에 신호를 공급하지 않는다.
상술한 형태에서는, 제 1 기간 및 제 2 기간은 1프레임에 있다.
상술한 형태에서는, 화소는 각각 채널 형성 영역에 금속 산화물을 포함하는 트랜지스터를 포함한다.
본 발명의 일 형태는 애플리케이션 프로세서, 표시 유닛, 및 터치 센서 유닛을 포함하는 표시 장치이다. 애플리케이션 프로세서는 제 1 기간 및 제 2 기간에서 표시 유닛 및 터치 센서 유닛을 제어한다. 제 1 기간은 표시 유닛이 화상을 재기록하는 기간이고 제 2 기간은 터치 센서 유닛이 검출을 수행하는 기간이다. 표시 유닛은 표시 영역 전체의 화상을 재기록하는 제 1 모드, 표시 영역의 일부의 화상을 재기록하는 제 2 모드, 및 표시 영역 전체의 화상을 재기록하지 않는 제 3 모드를 포함한다. 제 2 모드 및 제 3 모드의 제 2 기간은 제 1 모드의 제 2 기간보다 길다.
본 발명의 일 형태는 신규 표시 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 다른 일 형태는 터치 센서 유닛의 검출 감도와 터치 센서 유닛의 매끄러운 입력의 둘 다를 달성하는 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 일 형태는 터치 센서 유닛의 검출 감도와 터치 센서 유닛의 매끄러운 입력의 둘 다를 달성하는 신규 구동 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 다른 일 형태는 신규 표시 장치를 사용한 전자 기기를 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 효과는 위에서 열거한 효과에 한정되지 않는다. 위에서 열거한 효과는 다른 효과들의 존재를 방해하지 않는다. 다른 효과는 상술하지 않은 효과이며 이하에서 설명한다. 다른 효과는 통상의 기술자에 의하여 명세서 및 도면 등의 기재로부터 명백해질 것이며 추출될 수 있다. 본 발명의 일 형태는 위에서 열거한 효과 및 다른 효과 중 적어도 하나를 가진다. 따라서 본 발명의 일 형태는 위에서 열거한 효과를 가지지 않는 경우가 있다.
첨부 도면에 있어서:
도 1은 표시 장치의 구조예를 도시한 블록도;
도 2는 터치 센서 유닛의 구조예를 도시한 블록도;
도 3은 표시 유닛의 구조예를 도시한 블록도;
도 4의 (A) 내지 (C)는 게이트 드라이버의 구성예를 도시한 회로도;
도 5의 (A) 및 (B)는 시프트 레지스터의 구성예를 각각 도시한 회로도;
도 6은 게이트 드라이버의 동작예를 나타낸 타이밍 차트;
도 7은 통상 표시의 동작예를 나타낸 타이밍 차트;
도 8은 태블릿형 정보 단말의 형태 및 사용예를 도시한 외관도;
도 9는 부분 IDS 구동의 동작예를 나타낸 타이밍 차트;
도 10은 부분 IDS 구동의 동작예를 나타낸 타이밍 차트;
도 11은 IDS 구동의 동작예를 나타낸 타이밍 차트;
도 12는 전자 기기의 동작예를 나타낸 흐름도;
도 13의 (A) 내지 (D)는 정보 단말의 사용예 및 게이트 드라이버에 입력되는 신호의 상태를 도시한 것;
도 14는 정보 단말의 동작예를 나타낸 흐름도;
도 15의 (A) 내지 (D)는 정보 단말의 사용예 및 게이트 드라이버에 입력되는 신호의 상태(발광 소자의 경우)를 도시한 것;
도 16의 (A) 내지 (C)는 터치 센서 유닛의 구조예를 도시한 상면도 및 투영도;
도 17의 (A) 및 (B)는 터치 센서 유닛의 구조예를 도시한 상면도 및 투영도;
도 18은 표시 장치의 구조예를 도시한 블록도;
도 19는 화소의 구조예를 도시한 회로도;
도 20은 화소의 구조예를 도시한 회로도;
도 21의 (A) 및 (B)는 화소의 구조예를 도시한 회로도, 및 타이밍 차트;
도 22의 (A) 내지 (D)는 표시 장치의 구조예를 각각 도시한 단면 모식도;
도 23의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구조예를 각각 도시한 단면 모식도;
도 24의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구조예를 각각 도시한 단면 모식도;
도 25의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구조예를 각각 도시한 단면 모식도;
도 26의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 구조예를 각각 도시한 단면 모식도;
도 27은 표시 장치의 구조예를 도시한 단면도;
도 28은 표시 장치의 구조예를 도시한 단면도;
도 29의 (A) 및 (B)는 소스 드라이버의 구조예를 각각 도시한 블록도;
도 30의 (A) 내지 (D)는 표시 유닛의 화소의 구조를 도시한 모식도;
도 31의 (A) 및 (B)는 표시 유닛의 화소의 구조를 도시한 단면도;
도 32의 (A) 내지 (C)는 표시 유닛의 구조를 도시한 상면도 및 단면도;
도 33의 (A) 내지 (C)는 표시 유닛의 구조를 도시한 단면도;
도 34는 표시 유닛의 구조를 도시한 단면도;
도 35의 (A) 및 (B)는 표시 유닛의 화소의 구조를 도시한 저면도;
도 36은 표시 유닛의 화소 회로를 도시한 회로도;
도 37의 (A) 내지 (C)는 표시 유닛의 반사막의 구조를 각각 도시한 상면도;
도 38의 (A) 및 (B)는 표시 유닛의 화소 및 부화소를 도시한 상면도 및 도전막의 외관도;
도 39의 (A) 및 (B)는 표시 유닛의 화소의 구조를 도시한 단면도;
도 40의 (A) 내지 (E)는 각각 정보 처리 장치의 구조를 도시한 것;
도 41의 (A) 내지 (E)는 각각 정보 처리 장치의 구조를 도시한 것;
도 42는 표시 유닛의 예를 도시한 모식도;
도 43의 (A) 내지 (F)는 제작된 표시 유닛의 외관을 나타낸 사진;
도 44의 (A) 및 (B)는 제작된 표시 유닛의 소비전력을 나타낸 그래프;
도 45의 (A) 내지 (E)는 제작된 표시 유닛의 외관을 나타낸 사진;
도 46의 (A) 및 (B)는 제작된 표시 유닛의 소비전력을 나타낸 그래프.
이하, 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 다만 실시형태는 다양한 형태로 실시될 수 있다. 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어남이 없이 형태 및 자세한 사항이 다양하게 변경될 수 있는 것은 통상의 기술자에 의하여 쉽게 이해될 것이다. 따라서 본 발명은 이하의 실시형태의 기재에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 아래에 기재된 임의의 실시형태는 적절히 조합될 수 있다.
실시형태에서 설명된 표시 장치는 표시 유닛 및 터치 센서 유닛 등으로 구성된다. 그러므로, 표시 장치는 반도체 장치 또는 전자 기기 등이라고도 하는 경우가 있다.
도면 등에서, 크기, 층 두께, 또는 영역 등은 명료화를 위하여 과장되는 경우가 있으므로, 도시된 스케일에 한정되지 않는다. 또한, 도면은 이상적인 예의 모식도이며, 도면에 도시된 형상 또는 값 등에 한정되지 않는다.
도면 등에서, 같은 요소, 비슷한 기능을 가지는 요소, 같은 재료로 형성되는 요소, 및 동시에 형성되는 요소 등을 같은 부호로 나타내는 경우가 있고, 그 설명을 반복하지 않는 경우가 있다.
본 명세서 등에서 "막" 및 "층"이라는 용어는 서로 교체될 수 있다. 예를 들어, "도전층"이라는 용어를 "도전막"이라는 용어로 바꿀 수 있는 경우가 있다. 또한 "절연막"이라는 용어는 "절연층"이라는 용어로 바꿀 수 있는 경우가 있다.
본 명세서 등에서, "위" 및 "아래" 등의 배치를 설명하기 위한 용어는, 구성 요소 간의 물리적 관계에 있어서, 반드시 각각 "바로 위" 또는 "바로 아래"를 의미할 필요는 없다. 예를 들어, "게이트 절연층 위의 게이트 전극"이라는 표현은, 게이트 절연층과 게이트 전극 사이에 추가의 구성 요소가 있는 경우를 의미할 수 있다.
본 명세서 등에서 "평행"이란 용어는 2개의 직선 간에 형성되는 각도가 -10° 이상 10° 이하인 것을 가리키고, 따라서 그 각도가 -5° 이상 5° 이하인 경우도 포함한다. "수직"이라는 용어는 2개의 직선 간에 형성되는 각도가 80° 이상 100° 이하인 것을 가리키고, 따라서 그 각도가 85° 이상 95° 이하인 경우도 포함한다.
본 명세서 등에서 "제 1", "제 2", 및 "제 3" 등의 서수는 구성 요소들 사이의 혼동을 피하기 위하여 사용되고, 이 용어들은 구성 요소를 수적으로 한정하는 것은 아니다.
본 명세서 등에서, "전기적으로 접속"이라는 용어는 구성 요소가 어떠한 전기적 작용을 가지는 물체를 통하여 접속되어 있는 경우를 포함한다. "어떠한 전기적 작용을 가지는 물체"에는, 그 물체를 통하여 접속된 구성 요소 간에서 전기 신호가 송수신될 수 있기만 하면, 특별한 한정은 없다. "어떤 전기적 작용을 가지는 물체"의 예에는 전극 및 배선뿐만 아니라, 트랜지스터 등의 스위칭 소자, 레지스터, 인덕터, 용량 소자, 및 다양한 기능을 가지는 소자가 포함된다.
본 명세서 등에서, "전압"이라는 용어는 흔히, 어떤 전위와 기준 전위(예를 들어 접지 전위) 사이의 차를 말한다. 따라서, 전압, 전위, 및 전위차를 각각 전위, 전압, 및 전압차라고 말할 수도 있다.
본 명세서 등에서, 트랜지스터는 게이트, 드레인, 및 소스의 적어도 3개의 단자를 가지는 소자이다. 트랜지스터는 드레인(드레인 단자, 드레인 영역, 또는 드레인 전극)과 소스(소스 단자, 소스 영역, 또는 소스 전극) 사이에 채널 영역을 가지고, 채널 영역을 통하여 소스와 드레인 사이를 전류가 흐를 수 있다. 또한, 본 명세서 등에서, 채널 영역이란, 전류가 주로 흐르는 영역을 말한다.
또한 예를 들어 상이한 극성을 가지는 트랜지스터가 적용되거나, 회로 동작에서 전류 흐름의 방향이 변화될 때, 소스 및 드레인의 기능이 전환될 수 있다. 따라서 본 명세서 등에서 "소스" 및 "드레인"이라는 용어는 서로 교체될 수 있다.
달리 지정되지 않는 한, 본 명세서 등에서의 오프 상태 전류는, 오프 상태(비도통 상태 및 차단(cutoff) 상태라고도 함)의 트랜지스터의 드레인 전류를 말한다. 달리 지정되지 않는 한, n채널 트랜지스터의 오프 상태는 소스 전압에 대한 게이트 전압(V gs)이 문턱 전압(V th)보다 낮은 것을 의미하고, p채널 트랜지스터의 오프 상태는 V gs가 V th보다 높은 것을 의미한다. 즉, n채널 트랜지스터의 오프 상태 전류는 소스 전압에 대한 게이트 전압 V gs가 문턱 전압 V th보다 낮을 때에 흐르는 드레인 전류를 말하는 경우가 있다.
상술한 오프 상태 전류의 기재에서, 드레인이 소스와 교체되어도 좋다. 즉 오프 상태 전류는 오프 상태의 트랜지스터의 소스를 통하여 흐르는 전류를 말하는 경우가 있다.
본 명세서 등에서, "누설 전류"라는 용어는 "오프 상태 전류"와 같은 뜻을 표현하는 경우가 있다. 본 명세서 등에서, 오프 상태 전류는 트랜지스터가 오프 상태일 때에 소스와 드레인 사이에 흐르는 전류를 말하는 경우가 있다.
본 명세서 등에서 금속 산화물(metal oxide)이란 넓은 의미에서 금속의 산화물을 뜻한다. 금속 산화물은 산화물 절연체, 산화물 도전체(투명 산화물 도전체를 포함함), 및 산화물 반도체(단순히 OS라고도 함) 등으로 분류된다. 예를 들어, 트랜지스터의 활성층에 사용한 금속 산화물을 산화물 반도체라고 부르는 경우가 있다. 즉, 증폭 기능, 정류 기능, 및 스위칭 기능 중 적어도 하나를 가지는 금속 산화물을 금속 산화물 반도체, 또는 줄여서 OS라고 부를 수 있다. OS 트랜지스터 또는 OS FET는 금속 산화물 또는 산화물 반도체를 포함하는 트랜지스터를 말한다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서, 표시 유닛 및 터치 센서 유닛을 포함하는 표시 장치에 대하여 설명한다. 특히, 표시 유닛에 의한 화상 재기록 동작과 터치 센서 유닛에 의한 검출 동작 사이의 관계에 대하여 설명한다.
<<표시 장치>>
도 1은 표시 장치의 구조예를 도시한 블록도이다. 표시 장치(50)는 표시 유닛(60), 터치 센서 유닛(70), 및 애플리케이션 프로세서(80)를 포함한다.
<표시 유닛>
표시 유닛(60)은 화소 어레이(61), 게이트 드라이버(62), 게이트 드라이버(63), 및 소스 드라이버 IC(64)를 포함한다.
화소 어레이(61)는 복수의 화소(10)를 포함하고, 각 화소(10)는 트랜지스터에 의하여 구동되는 능동 소자이다. 화소 어레이(61)는 표시 유닛(60)의 표시 영역을 형성하여 화상을 표시하는 기능을 가진다. 화소 어레이(61)의 더 구체적인 구조예에 대하여 이하에 설명한다.
게이트 드라이버(62) 및 게이트 드라이버(63)는 화소(10)를 선택하기 위한 게이트선을 구동하는 기능을 가진다. 게이트 드라이버(62) 및 게이트 드라이버(63) 중 한쪽만이 제공되어도 좋다. 도 1은, 게이트 드라이버(62) 및 게이트 드라이버(63)가 동일 기판 위에 화소 어레이(61)와 함께 제공된 예를 도시한 것이지만, 게이트 드라이버(62) 및 게이트 드라이버(63)를 전용 IC로 할 수 있다.
소스 드라이버 IC(64)는 데이터 신호를 화소(10)에 공급하는 소스선을 구동하는 기능을 가진다. 여기서 소스 드라이버 IC(64)는 COG(chip on glass) 방식에 의하여 실장되지만, 실장 방법에 특별한 한정은 없고, COF(chip on flexible) 방식 또는 TAB(tape automated bonding) 방식 등을 채용하여도 좋다. 나중에 설명하는 터치 센서 유닛(70)에 IC를 실장하는 방식에도 마찬가지로 적용된다.
화소(10)에 사용되는 트랜지스터는, Si 트랜지스터보다 오프 상태 전류가 낮은 OS 트랜지스터이다.
OS 트랜지스터는 채널 형성 영역에 금속 산화물을 포함하는 것이 바람직하다. OS 트랜지스터에 사용되는 금속 산화물은 인듐(In) 및 아연(Zn) 중 적어도 한쪽을 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 산화물의 대표적인 예에는, In-M-Zn 산화물, In-M 산화물, Zn-M 산화물, 및 In-Zn 산화물(원소 M은 예를 들어 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 이트륨(Y), 주석(Sn), 붕소(B), 실리콘(Si), 타이타늄(Ti), 철(Fe), 니켈(Ni), 저마늄(Ge), 지르코늄(Zr), 몰리브데넘(Mo), 란타넘(La), 세륨(Ce), 네오디뮴(Nd), 바나듐(V), 베릴륨(Be), 하프늄(Hf), 탄탈럼(Ta), 또는 텅스텐(W))이 포함된다.
OS 트랜지스터의 채널 폭 1μm당 오프 상태 전류는 낮으며 약 1yA/μm(y: 욕토, 10-24)부터 1zA/μm(z: 젭토, 10-21)까지로 할 수 있다.
OS 트랜지스터에 CAC(cloud-aligned composite) OS를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 CAC-OS의 자세한 사항은 실시형태 8에서 나중에 설명한다.
화소(10)에 사용되는 트랜지스터는 오프 상태 전류가 낮기만 하면 반드시 OS 트랜지스터일 필요는 없다. 예를 들어 밴드갭이 넓은 반도체를 포함하는 트랜지스터를 사용하여도 좋다. 밴드갭이 넓은 반도체란 밴드갭이 2.2eV 이상인 반도체를 말한다. 밴드갭이 넓은 반도체의 예에는 탄소화 실리콘, 질화 갈륨, 및 다이아몬드가 포함된다.
오프 상태 전류가 낮은 트랜지스터를 화소(10)에 사용함으로써, 표시 유닛(60)이 화상을 재기록할 필요가 없는 경우, 즉, 정지 화상을 표시하는 경우에 게이트 드라이버(62), 게이트 드라이버(63), 및 소스 드라이버 IC(64)를 일시적으로 정지할 수 있다(이 일시적인 정지를 상술한 바와 같이 "아이들링 스톱" 또는 "IDS 구동"이라고 함).
<터치 센서 유닛>
도 1에 도시된 터치 센서 유닛(70)은 센서 어레이(71) 및 터치 센서 IC(72)를 포함한다.
센서 어레이(71)는 터치 센서 유닛(70)이 검출 동작을 수행할 수 있는 영역을 형성하고 표시 장치(50)의 사용자는 손가락 또는 스타일러스 등으로 이 영역에 입력을 수행한다. 센서 어레이(71)는 화소 어레이(61)와 중첩되는 영역에 제공된다. 표시 장치(50)는 표시 유닛(60)의 표시 영역에 화상을 표시하고, 사용자가 가리킨 표시 영역의 위치 정보를 얻을 수 있다.
도 2는 터치 센서 유닛(70)의 구조예를 도시한 블록도이다. 여기서, 터치 센서 유닛(70)의 예는 투영형 정전 용량(상호 용량) 터치 센서 유닛이다.
센서 어레이(71)는 배선(CL), 배선(ML), 및 복수의 용량 소자(404)를 포함한다. 용량 소자(404)는 서로 중첩되는 배선(CL)과 배선(ML), 또는 서로 가깝게 제공된 배선(CL)과 배선(ML)에 의하여 형성된다.
도 2에서는, 예로서, 6개의 배선(CL(1) 내지 CL(6))은 배선(CL)을 나타내고, 6개의 배선(ML(1) 내지 ML(6))은 배선(ML)을 나타내지만, 배선 수는 이에 한정되지 않는다. 배선(CL)은 각각 펄스 전압이 공급되는 배선이고 배선(ML)은 각각 전류의 변화를 검출하는 배선이다.
센서 어레이(71)로의 물체(손가락 또는 스타일러스 등)의 근접 또는 접촉이 검출되면, 용량 소자(404)의 용량값은 변화되고 터치 센서 유닛(70)은 터치를 검출한다.
센서 어레이(71)는 배선(CL) 및 배선(ML)을 통하여 터치 센서 IC(72)에 전기적으로 접속된다. 터치 센서 IC(72)는 구동 회로(402) 및 검출 회로(403)를 포함한다.
구동 회로(402)는 배선(CL)을 통하여 센서 어레이(71)에 전기적으로 접속된다. 구동 회로(402)는 신호(Tx)를 출력하는 기능을 가진다. 구동 회로(402)로서, 예를 들어 시프트 레지스터 회로와 버퍼 회로가 조합되어 사용될 수 있다.
검출 회로(403)는 배선(ML)을 통하여 센서 어레이(71)에 전기적으로 접속된다. 검출 회로(403)는 신호(Rx)를 검출함으로써 터치 센서 유닛(70)으로의 터치를 검출한다. 검출 회로(403)는 예를 들어 증폭 회로 및 아날로그 디지털 변환 회로(ADC)를 포함할 수 있다. 검출 회로(403)는 센서 어레이(71)로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 디지털 신호를 애플리케이션 프로세서(80)에 출력하는 기능을 가진다.
또한 터치 센서 유닛(70)의 더 구체적인 구조예에 대하여 실시형태 2에서 설명한다.
<애플리케이션 프로세서>
애플리케이션 프로세서(80)는 소스 드라이버 IC(64) 및 터치 센서 IC(72)에 전기적으로 접속된다.
애플리케이션 프로세서(80)는 표시 유닛(60)에 표시되는 화상 데이터를 소스 드라이버 IC(64)에 공급하는 기능을 가진다. 애플리케이션 프로세서(80)는 현재 표시 유닛(60)에 표시되는 화상 데이터와 다음에 표시되는 화상 데이터 사이의 차를 계산하는 기능을 가진다.
애플리케이션 프로세서(80)는 표시 유닛(60)이 화상을 재기록하는 타이밍에 대한 데이터 및 터치 센서 유닛(70)이 검출 동작을 수행하는 타이밍에 대한 데이터를 전송하는 기능을 가진다. 표시 유닛(60)이 화상을 재기록하는 타이밍에 대한 데이터는 애플리케이션 프로세서(80)로부터 소스 드라이버 IC(64)에 전송되고, 소스 드라이버 IC(64)는 게이트 드라이버(62) 및 게이트 드라이버(63)의 동작을 제어하는 기능을 가진다. 터치 센서 유닛(70)이 검출 동작을 수행하는 타이밍에 대한 데이터는 애플리케이션 프로세서(80)로부터 터치 센서 IC(72)에 전송된다.
도 1에 도시된 블록도에서, 게이트 드라이버(62 및 63)를 구동하는 신호는 반드시 소스 드라이버 IC(64)를 통하여 공급될 필요는 없다. 그 경우의 블록도는 도 18에 도시되었다.
도 18에서는, 애플리케이션 프로세서(80)는 타이밍 컨트롤러(810)를 통하여 소스 드라이버 IC(64a 내지 64d), 게이트 드라이버(62), 및 게이트 드라이버(63)에 신호를 공급한다. 타이밍 컨트롤러(810)는 애플리케이션 프로세서(80)에 포함되어도 좋다.
도 18에 도시된 구조는 복수의 소스 드라이버 IC를 포함한다. 소스 드라이버 IC의 개수는 화소 어레이(61)의 화소의 개수에 따라 설정되어도 좋다.
도 18에 도시된 구조에서는, 화소 어레이(61)의 화소의 개수가 많을수록(예를 들어 4K(3840×2160) 또는 8K(7680×4320)) 바람직하다. 복수의 소스 드라이버 IC가 제공되고 소스 드라이버 IC의 외부에 제공된 회로는 게이트 드라이버를 제어하는 기능을 가지기 때문에, 소스 드라이버 IC의 단자의 개수는 저감될 수 있다. 소스 드라이버 IC의 단자의 개수가 많은 경우, 소스 드라이버 IC를 기판에 압착할 때 소스 드라이버 IC에 큰 힘이 가해져, 소스 드라이버 IC의 손상에 이어진다. 따라서, 도 18에 도시된 구조는 소스 드라이버 IC가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
<화소 어레이>
도 3은 표시 유닛(60)의 구조예를 도시한 블록도이다.
화소 어레이(61)는 화소(10(1,1) 내지 10(m,n)), 소스선(SL(1) 내지 SL(m)), 및 게이트선(GL(1) 내지 GL(n))을 포함한다. 여기서, m 및 n 각각은 1 이상의 정수(整數)이고, i는 1 이상 m 이하의 정수이고, j는 1 이상 n 이하의 정수이다. 도 3에서는, 전원선 또는 용량 소자를 형성하기 위한 정전위선 등은 생략한다.
게이트 드라이버(62 및 63)는 게이트선(GL(1) 내지 GL(n))을 통하여 화소 어레이(61)에 전기적으로 접속되고 소스 드라이버 IC(64)는 소스선(SL(1) 내지 SL(m))을 통하여 화소 어레이(61)에 전기적으로 접속된다.
화살표 C1에 의하여 나타낸 방향으로 배열된 일군의 화소(10(i,1) 내지 10(i,n))는 소스선(SL(i))에 전기적으로 접속되고 화살표 R1에 의하여 나타낸 방향으로 배열된 일군의 화소(10(1,j) 내지 10(m,j))는 게이트선(GL(j))에 전기적으로 접속된다.
게이트 드라이버(62 및 63)는 게이트선(GL(j))을 구동하고 화소(10(1,j) 내지 10(m,j))를 선택한다. 소스 드라이버 IC(64)는 소스선(SL(1) 내지 SL(m))을 통하여 애플리케이션 프로세서(80)로부터 공급되는 화상 데이터를 화소(10(1,j) 내지 10(m,j))에 데이터 신호로서 공급한다. 게이트선(GL(1))로부터 게이트선(GL(n))까지 이 동작을 반복함으로써, 표시 유닛(60)은 화소 어레이(61)에 화상을 표시할 수 있다.
액정, 전자 종이, 유기 일렉트로루미네선스(EL), 또는 퀀텀닷(quantum-dot) 발광 다이오드(QLED) 등 다양한 표시 소자를 화소(10)에 적용할 수 있다. 또는, 예를 들어, 반사 소자로서 적용할 수 있는 액정 소자와 발광 소자로서 적용할 수 있는 유기 EL 소자를 조합한 하이브리드 소자를 화소(10)에 적용할 수 있다.
또는, 예를 들어, 반사 소자로서 적용할 수 있는 액정 소자와, 광원(예를 들어 LED)과 액정이 조합된 투과형 액정을 조합한 하이브리드 소자를 화소(10)에 적용할 수 있다.
<게이트 드라이버>
도 4의 (A) 내지 (C)는 게이트 드라이버(62) 및 게이트 드라이버(63)에 적용할 수 있는 게이트 드라이버의 구조예를 도시한 회로도이다.
도 4의 (A)에 도시된 게이트 드라이버는 n개의 시프트 레지스터(SR) 및 2개의 시프트 레지스터(SRDUM)를 포함하고, 스타트 펄스(SP), 클럭 신호(CLK1 내지 CLK4), 펄스 폭 제어 신호(PWC1 내지 PWC4), 및 리셋 신호(RES)가 외부로부터 게이트 드라이버에 입력된다. 도 4의 (A)에 도시된 게이트 드라이버는, 출력 단자(OUT_1 내지 OUT_n+2)를 포함하고, 출력 단자(OUT_1 내지 OUT_n)는 각각 게이트선(GL(1) 내지 GL(n))에 전기적으로 접속된다.
도 4의 (B)에 도시된 시프트 레지스터(SR)는 입력 단자(CLIN1 내지 CLIN3), 입력 단자(PWIN), 입력 단자(LIN), 입력 단자(RIN), 및 입력 단자(RESIN) 그리고 출력 단자(SROUT) 및 출력 단자(OUT)를 포함한다. 도 4의 (A)에 도시된 바와 같이, 클럭 신호(CLK1 내지 CLK4) 중 하나는 입력 단자(CLIN1 내지 CLIN3)의 각각에 입력되고, 펄스 폭 제어 신호(PWC1 내지 PWC4) 중 하나는 입력 단자(PWIN)에 입력되고, 리셋 신호(RES)는 입력 단자(RESIN)에 입력된다.
시프트 레지스터(SR)의 출력 단자(OUT)는 게이트 드라이버의 출력 단자(OUT_1 내지 OUT_n)에 전기적으로 접속된다. 게이트 드라이버의 출력 단자(OUT_j)에 전기적으로 접속되는 시프트 레지스터(SR)를 j번째 시프트 레지스터(SR)(j는 1 이상 n 이하의 정수)라고 부를 때, j번째 시프트 레지스터(SR)의 입력 단자(LIN) 및 j번째 시프트 레지스터(SR)의 입력 단자(RIN)는 각각 (j-1)번째 시프트 레지스터(SR)의 출력 단자(SROUT) 및 (j+2)번째 시프트 레지스터(SR)의 출력 단자(SROUT)에 전기적으로 접속된다. 그러나, 스타트 펄스(SP)는 1번째 시프트 레지스터(SR)의 입력 단자(LIN)에 입력되고, (n-1)번째 시프트 레지스터(SR)의 입력 단자(RIN) 및 n번째 시프트 레지스터(SR)의 입력 단자(RIN)는 각각 (n+1)번째 시프트 레지스터(SRDUM)의 출력 단자(SROUT) 및 (n+2)번째 시프트 레지스터(SRDUM)의 출력 단자(SROUT)에 전기적으로 접속된다.
도 4의 (C)에 도시된 시프트 레지스터(SRDUM)는 입력 단자(RIN)가 제공되지 않는 점을 제외하고 시프트 레지스터(SR)와 비슷한 구조를 가진다. 그러므로, 시프트 레지스터(SR)에 대한 설명은 시프트 레지스터(SRDUM)의 설명을 참조한다.
도 5의 (A)는 시프트 레지스터(SR)의 구조예를 도시한 회로도이다. 도 5의 (A)에서는, 회로(100)는 트랜지스터(101 내지 109)를 포함하고, 회로(110)는 트랜지스터(111 내지 113)를 포함하고, 회로(120)는 트랜지스터(121 내지 123)를 포함한다.
OS 트랜지스터인, 트랜지스터(101 내지 109), 트랜지스터(111 내지 113), 및 트랜지스터(121 내지 123)는 도 5의 (A)에서 싱글 게이트 트랜지스터로서 도시되었지만, 그들을 백 게이트를 포함하는 듀얼 게이트 트랜지스터로 하여도 좋다. 트랜지스터(101 내지 109), 트랜지스터(111 내지 113), 및 트랜지스터(121 내지 123)가 OS 트랜지스터이기 때문에, 트랜지스터의 오프 상태 전류는 저감되고 게이트 드라이버의 소비전력이 저감될 수 있다.
마찬가지로, 시프트 레지스터(SRDUM)의 구조예를 도시한 회로도가 도 5의 (B)에 도시되었다.
도 6은 스타트 펄스(SP), 클럭 신호(CLK1 내지 CLK4), 펄스 폭 제어 신호 (PWC1 내지 PWC4), 및 출력 단자(OUT_1 내지 OUT_n)의 파형을 나타낸 타이밍 차트이다.
기간(P1)에서는, 스타트 펄스(SP), 클럭 신호(CLK1 내지 CLK4), 및 펄스 폭 제어 신호(PWC1 내지 PWC4)에 따라, 출력 단자(OUT_1 내지 OUT_n)로부터 순차적으로 펄스가 출력된다.
한편으로, 기간(P2)에서는, 펄스 폭 제어 신호(PWC1 내지 PWC4)는 일정 기간 L레벨로 유지된다. 도 6의 예에서는, 출력 단자(OUT_1, OUT_2, OUT_n-1, 및 OUT_n)로부터 펄스가 출력되고, 출력 단자(OUT_j 및 OUT_j+1)로부터 펄스가 출력되지 않는다.
기간(Pa) 및 기간(Pc)에서는, 기간(P1)에서와 같이, 펄스 폭 제어 신호(PWC1 내지 PWC4)에 의한 토글 동작이 수행된다. 기간(Pb)에서는, 펄스 폭 제어 신호(PWC1 내지 PWC4)가 L레벨로 설정되어, 게이트 드라이버는 소정의 출력 단자에만 펄스를 출력할 수 있다(후술하는 부분 IDS 구동).
상술한 바와 같이, 도 4의 (A)에 도시된 게이트 드라이버는 출력 단자(OUT_1 내지 OUT_n)로 순차적으로 펄스를 출력할 수 있고, 펄스 폭 제어 신호(PWC1 내지 PWC4)를 제어함으로써 소정의 출력 단자에만 펄스를 출력할 수 있다.
<<타이밍 차트>>
다음으로, 표시 유닛(60)에 의한 화상 재기록 동작과 터치 센서 유닛(70)에 의한 검출 동작 간의 관계에 대하여 설명한다. 표시 유닛(60)에 의한 화상 재기록 동작의 설명에서는, 상기 동작은 다음의 3가지 모드로 나누어진다: 표시 영역 전체의 화상을 재기록하는 제 1 모드(이하, "통상 표시"라고 함), 표시 영역의 일부의 화상을 재기록하는 제 2 모드(이하, "부분 IDS 구동"이라고 함), 및 표시 영역 전체의 화상을 재기록하지 않는 제 3 모드(이하, "IDS 구동"이라고 함).
<통상 표시>
통상 표시는, 표시 영역 전체의 화상을 재기록할 필요가 있을 때, 예를 들어, 표시 영역 전체에 동영상을 표시할 때 수행된다. 여기서, 이해하기 쉽게 하기 위하여, 표시 유닛(60)에 의한 화상의 재기록의 빈도는 1초당 약 60번이다(프레임 주파수가 60Hz). 또한, 화소 어레이(61)의 화소(10(1,1) 내지 10(m,n))의 설명에서, n은 18이다.
표시 유닛(60)이 화상을 재기록하는 기간을 기간(Pd)으로 하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 게이트 드라이버(62 및 63)는 게이트선(GL(1) 내지 GL(18))을 구동하고 순차적으로 펄스를 출력한다. 화상의 재기록이 기간(Pd)에서 수행되기 때문에, 게이트선(GL(1) 내지 GL(18))의 구동에 의하여 일어난 노이즈, 소스선(SL(1) 내지 SL(m))으로의 데이터 신호의 공급에 의하여 일어난 노이즈, 및 게이트 드라이버(62 및 63)의 동작에 의하여 일어난 노이즈 등의 노이즈가 일어난다. 그러므로, 터치 센서 유닛(70)에 의한 검출 동작이 기간(Pd)에서 수행되는 것은 바람직하지 않다.
이것을 감안하여, 기간(Pd)과 상이한 다른 기간(Pt)을 제공하고, 터치 센서 유닛(70)에 의한 검출 동작을 기간(Pt)에서 수행한다. 기간(Po)은 표시 유닛(60)에 의한 화상의 재기록도 터치 센서 유닛(70)에 의한 검출 동작도 수행하지 않는 기간이다. 기간(Po)은 표시 장치(50)의 동작과, 애플리케이션 프로세서(80) 및 표시 장치(50) 외의 장치의 동작의 타이밍을 맞추는 데 필요한 경우가 있지만, 기간(Po)은 필요가 없으면 반드시 제공할 필요는 없다.
표시 장치(50)는 기간(Pd), 기간(Pt), 및 기간(Po)의 총시간이 1/60초(약 16.6ms)가 되도록 설계된다.
<부분 IDS 구동>
부분 IDS 구동은 표시 영역의 일부의 화상이 재기록될 필요가 있을 때, 예를 들어, 표시 영역의 일부에 동영상이 표시될 때에 채용된다. 예를 들어, 도 8은 태블릿형 정보 단말(90)에 표시 장치(50)가 적용된 예이다.
도 8은 태블릿형 정보 단말(90)의 형태 및 사용예를 도시한 외관도이다. 태블릿형 정보 단말(90)은 입력 영역으로서도 기능하는 표시 영역(91)을 포함하고, 거기에 손가락 또는 스타일러스 등으로 문자 및 그림 등을 입력할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치(50)는 표시 영역(91)에 적용된다.
도 8은 태블릿형 정보 단말(90)의 사용자가 문자를 학습하는 예를 도시한 것이다. 태블릿형 정보 단말(90)은 일러스트(92), 프레임(93), 및 프레임(94)을 표시한다. 문자의 본보기는 프레임(93) 내에 표시된다. 사용자는 프레임(93) 내에 표시된 것과 같은 문자를 스타일러스(95)로 프레임(94) 내에 기입한다. 태블릿형 정보 단말(90)은 프레임(93) 내에 문자와 관련된 일러스트(92)를 표시한다.
이 경우, 프레임(94)의 화상만이 재기록될 필요가 있다. 게이트 드라이버(62 및 63)는 프레임(94)에 관련된 영역(도 8에서 점선으로 나타낸 영역 A11)의 게이트선(GL)만을 구동하여도 좋다. 도 7에 나타낸 타이밍 차트는 예를 들어 도 9에 나타낸 타이밍 차트로 변화된다.
도 9에서는, 펄스 폭 제어 신호(PWC1 내지 PWC4)를 제어함으로써 게이트선(GL(1) 내지 GL(9)) 그리고 게이트선(GL(16) 내지 GL(18))으로의 펄스의 출력을 방지한다. 게이트선(GL(10) 내지 GL(15))에만 통상 표시에서와 비슷한 펄스가 출력된다. 이러한 구동 방법을 부분 IDS 구동이라고 부른다.
도 9에서는, 게이트선(GL(1) 내지 GL(9))에 펄스가 출력되지 않으므로, 터치 센서 유닛(70)이 검출 동작을 수행하는 기간 Pt를 추가할 수 있다. 도 10은 기간(Pt)과 같은 시간의 기간을 가지는 기간(Pt2)이 제공된 예이다. 이 경우, 터치 센서 유닛(70)은 1/60초(약 16.6ms)에서 2번 검출 동작을 수행할 수 있기 때문에, 검출 동작은 1초당 120번 수행할 수 있다. 따라서, 입력이 원활하게 수행되므로, 표시 장치(50)는 필기 입력 등에 적합하다.
도 9에서는, 게이트선(GL(1) 내지 GL(9))과 같이, 게이트선(GL(16) 내지 GL(18))에 펄스가 출력되지 않으므로, 기간(Pt2)을 분할하여 제공할 수 있다.
기간(Pt2)에서 화상의 재기록이 불필요하기 때문에, 게이트선(GL(1) 내지 GL(18))의 구동에 의하여 일어나는 노이즈 및 소스선(SL(1) 내지 SL(m))로의 데이터 신호의 공급에 의하여 일어나는 노이즈는 일어나지 않는다. 그러므로, 터치 센서 유닛(70)에 의한 검출 동작은 기간(Pt2)에서 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 기간(Pt2)에서는, 클럭 신호(CLK1 내지 CLK4)를 게이트 드라이버(62 및 63)에 공급하므로, 더 높은 검출 감도가 필요한 경우, 게이트 드라이버(62) 및 게이트 드라이버(63) 각각의 시프트 레지스터(SR) 및 시프트 레지스터(SRDUM)의 각각을 클럭 신호를 사용하지 않는 디코더 회로로 할 수 있다.
<IDS 구동>
IDS 구동은, 표시 영역 전체의 화상을 재기록할 필요가 없을 때, 예를 들어, 표시 영역 전체에서 정지 화상을 표시할 때에 채용된다. 이 경우, 도 7에 나타낸 타이밍 차트에서, 표시 유닛(60)이 화상을 재기록하는 기간(Pd)이 불필요하게 되므로 도 11에서와 같이 타이밍 차트가 나타내어진다.
도 11에서는, 게이트 드라이버(62 및 63)는 정지되고, 게이트선(GL(1) 내지 GL(18))에 펄스가 출력되지 않는다. 이 경우, 기간(Pt) 및 기간(Pt2)은 기간(Po) 외의 1/60초(약 16.6ms)의 기간에서 자유로이 제공될 수 있으므로, 입력이 매끄럽게 수행될 수 있다. 필요하면, 터치 센서 유닛(70)이 검출 동작을 수행하는 기간을 더 추가할 수 있다.
IDS 구동에서는, 정지 화상이 표시되는 한, 화상이 재기록될 필요는 없지만, 실제로는, 오프 상태 전류가 낮은 트랜지스터를 사용한 화소(10)가 전하를 유지할 수 있는 기간, 또는 화소(10)의 표시 소자가 액정 소자일 때 일어나는 반전 구동 등을 고려할 필요가 있다.
또한, IDS 구동 및 부분 IDS 구동은, 표시 유닛의 소비전력을 저감할 수 있기 때문에 휴대 정보 단말에 적합하다.
<<흐름도>>
다음으로, 표시 장치(50)가 적용된 전자 기기가 온이 된 후, 3가지 동작 모드(통상 표시, 부분 IDS 구동, 및 IDS 구동)가 전환되는 상태를 도 12의 흐름도를 사용하여 설명한다.
표시 장치(50)가 적용되는 전자 기기가 온이 될 때(단계 S1), 먼저, 60Hz의 프레임 주파수의 통상 표시를 수행한다(단계 S2). 잠시 후, 스타트업 동작이 종료되고 표시 영역 전체에서의 화상의 재기록이 불필요할지 여부가 판정된다(단계 S3). 애플리케이션 프로세서(80)에 의하여 현재 표시되는 화상 데이터와 다음에 표시되는 화상 데이터 사이의 차분을 계산함으로써 판정될 수 있다.
표시 영역 전체에서의 화상의 재기록이 불필요한 경우, IDS 구동이 수행된다(단계 S4). 표시 영역 전체에서의 화상의 재기록이 불필요하지 않은 경우, 표시 영역의 일부에서의 화상의 재기록이 불필요할지 여부를 판정한다(단계 S5). 표시 영역의 일부에서의 화상의 재기록이 불필요할지 여부는 단계 S3과 같이 애플리케이션 프로세서(80)에 의하여 판정된다. 표시 영역의 일부에서의 화상의 재기록이 불필요한 경우, 부분 IDS 구동이 수행된다(단계 S6). IDS 구동 또는 부분 IDS 구동에서 터치를 검출하면(단계 S7), 표시 영역 전체에서의 화상의 재기록이 불필요할지 여부를 다시 판정한다(단계 S3).
단계 S3에서 표시 영역 전체에서의 화상의 재기록이 불필요하다고 판정되고 단계 S5에서 표시 영역의 일부에서의 화상의 재기록이 불필요하다고 판정될 때, 통상 표시가 수행된다(단계 S2).
다음으로, 표시 장치(50)가 적용된 전자 기기인 정보 단말에 정지된 텍스트(문자)가 표시되고, 사용자가 주목하는 부분에 사용자가 마크를 하는 동작에 대하여 도 13의 (A) 내지 (D) 그리고 도 14를 사용하여 설명한다.
도 13의 (A) 내지 (D)는 표시 장치(50)가 적용된 정보 단말의 사용예 및 게이트 드라이버(62 및 63)에 입력되는 신호의 상태를 도시한 것이다. 상기 신호들은 클럭 신호(CLK1 내지 CLK4) 중 하나인 클럭 신호(CLK) 그리고 펄스 폭 제어 신호(PWC1 및 PWC2)이다. 도 14는 도 13의 (A) 내지 (D)에 도시된 정보 단말의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 13의 (A)는 애플리케이션을 기동한 직후의 상태를 도시한 것이다(도 14의 단계 S11). 통상 표시가 수행되고 클럭 신호(CLK) 그리고 펄스 폭 제어 신호(PWC1 및 PWC2)는 토글 동작을 수행한다.
도 13의 (B)에서는, 정지된 텍스트가 표시되므로, IDS 구동이 수행된다(도 14의 단계 S12). IDS 구동에서는, 클럭 신호(CLK) 그리고 펄스 폭 제어 신호(PWC1 및 PWC2)는 L레벨로 유지되고, 게이트 드라이버(62 및 63)가 정지된다.
도 13의 (C)에서는, 스타일러스에 의한 터치를 검출한다(도 14의 단계 S13). 부분 IDS 구동을 수행하고(도 14의 단계 S14) 클럭 신호(CLK)는 토글 동작을 수행한다(도 13의 (D)). 스타트 펄스(SP)도 게이트 드라이버(62 및 63)에 입력되어 게이트 드라이버(62 및 63)가 동작을 시작하지만, 펄스 폭 제어 신호(PWC1 및 PWC2)는 한동안 L레벨이다(도 14의 단계 S16 및 단계 S17). 입력된 스타트 펄스(SP)가 시프트 레지스터를 시프트하고 화상이 재기록될 필요가 있는 영역 앞의 K줄로 이동되면, 터치 센서 유닛(70)은 동작을 정지한다(도 14의 단계 S17 및 단계 S18). 회로 구성에 따르지만, K는 적어도 1 이상의 정수이다.
스타트 펄스(SP)가 화상의 재기록이 필요한 영역으로 이동되면, 펄스 폭 제어 신호(PWC1 및 PWC2)도 토글 동작을 수행하고, 게이트 드라이버(62 및 63)는 게이트선(GL)에 펄스를 출력한다. 그리고, 화상 데이터를 데이터 신호로서 화소(10)에 기록한다(도 14의 단계 S19 및 단계 S20).
화상의 재기록이 필요한 영역에서의 화상의 재기록이 종료된 후에, 펄스 폭 제어 신호(PWC1 및 PWC2)는 L레벨이 되고 터치 센서 유닛(70)은 동작을 재개한다. 스타트 펄스(SP)가 시프트 레지스터의 마지막 단으로 이동되면, 시프트 레지스터는 RES 신호에 의하여 리셋된다(도 14의 단계 S21, 단계 S22, 및 단계 S23).
다음의 터치가 검출되면(도 14의 단계 S15), 도 14의 단계 S14의 동작 및 단계 S15 후의 동작이 반복된다. 다음의 터치가 검출되지 않으면, IDS 구동을 다시 수행한다(도 14의 단계 S12).
상술한 바와 같이, 표시 장치(50)가 적용된 전자 기기에서는, 3가지 동작 모드(통상 표시, 부분 IDS 구동, 및 IDS 구동)를 적절히 전환할 수 있다. 표시 장치(50)는 노이즈의 영향이 작은 타이밍에서 터치 센서 유닛(70)에 의하여 정도가 높은 검출 동작을 수행하고, 표시 장치(50)는 부분 IDS 구동 또는 IDS 구동이 수행될 때 매끄러운 입력이 가능하다. 또한, 부분 IDS 구동 또는 IDS 구동이 수행될 때, 화상의 재기록 동작의 소비전력을 저감할 수 있다.
도 13의 (A) 내지 (D)의 사용예에서, 표시 장치(50)의 표시례는 예를 들어 투과형 또는 반사형 액정 소자를 화소(10)에 적용하는 예이다.
또는, 도 13의 (A) 내지 (D)의 사용예에서는, 반사 소자와 발광 소자를 조합한 하이브리드 소자를 화소(10)에 적용하여도 좋다. 이 경우, 정지된 텍스트 및 마크는 각각 반사 소자 및 발광 소자를 사용하여 표시되어도 좋다. 정지된 텍스트를 표시하는 반사 소자는 IDS 구동을 수행할 수 있다.
유기 EL 등의 발광 소자를 화소(10)에 적용할 때에 수행할 수 있는 것과 비슷한 동작, 그리고 상술한 정도가 높은 검출, 매끄러운 입력, 및 화상의 재기록 동작의 소비전력의 저감을 달성할 수 있다. 이 경우, 발광 소자의 발광 영역은 발광의 소비전력에 영향을 미친다. 그러므로, 도 13의 (A) 내지 (D)의 사용예의 구조에서는, 도 15의 (A) 내지 (D)에 도시된 바와 같이 백그라운드가 흑색(광이 방출되지 않음)이고 필요한 부분만 광을 방출하는 것이 바람직하다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실행할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는, 상술한 실시형태에서 언급한 터치 센서 유닛(70)의 구조예에 대하여 도 16의 (A) 내지 (C) 그리고 도 17의 (A) 및 (B)를 참조하여 설명한다.
터치 센서 유닛(70)의 구체적인 구조예에 대하여 도 16의 (A) 내지 (C) 그리고 도 17의 (A) 및 (B)를 참조하여 설명한다.
도 16의 (A)는 터치 센서 유닛(70)의 상면도이다. 도 16의 (B) 및 (C)는 각각 도 16의 (A)의 일부를 도시한 투영도이다.
도 17의 (A)는 제어선과 검지 신호선이 서로 인접된 부분의 상면도이다. 도 17의 (B)는 인접부에서 생성되는 전계를 모식적으로 도시한 투영도이다.
터치 센서 유닛(70)은 센서 어레이(71)를 포함한다. 센서 어레이(71)는 배선(CL(g)), 배선(ML(h)), 및 도전막을 포함한다(도 16의 (A) 참조). 또한 g 및 h는 각각 2 이상의 정수이다.
예를 들어, 복수의 영역으로 나누어진 도전막은 센서 어레이(71)에 사용될 수 있다(도 16의 (A) 참조). 이것에 의하여 동일한 전위 또는 상이한 전위가 복수의 영역에 공급될 수 있다.
구체적으로, 배선(CL(g))으로서 사용될 수 있는 도전막과, 배선(ML(h))으로서 사용될 수 있는 도전막으로 나누어지는 도전막을 센서 어레이(71)에 사용할 수 있다. 도전막을 복수의 영역으로 나눔으로써 얻은 도전막은 예를 들어 각각 빗 형상을 가질 수 있다(도 17의 (A) 및 (B)의 전극(CE(1), ME(1), 및 ME(2)) 참조). 이러한 식으로, 나누어진 도전막은 검지 소자의 전극으로서 사용할 수 있다.
예를 들어, 도전막을 나눔으로써 얻어지는, 배선(CL(1))으로서 사용할 수 있는 도전막, 배선(ML(1))으로서 사용할 수 있는 도전막, 및 배선(ML(2))으로서 사용할 수 있는 도전막은 인접부(X0)에서 서로 인접된다(도 16의 (A), (C), 또는 도 17의 (A) 및 (B) 참조).
검지 소자(475(g, h))는 배선(CL(g)) 및 배선(ML(h))에 전기적으로 접속된다(도 16의 (A) 참조).
배선(CL(g))은 신호(Tx)를 공급하는 기능을 가지고, 배선(ML(h))은 신호(Rx)를 받는 기능을 가진다.
배선(ML(h))은 도전막(BR(g,h))을 포함한다(도 16의 (B) 참조). 도전막(BR(g,h))은 배선(CL(g))과 중첩되는 영역을 포함한다.
또한 검지 소자(475(g,h))는 절연막을 포함한다. 절연막은 배선(ML(h))과 도전막(BR(g,h)) 사이에 위치하는 영역을 포함한다. 따라서, 배선(ML(h))과 도전막(BR(g,h)) 사이의 단락을 방지할 수 있다.
전극(CE(1))은 배선(CL(1))에 전기적으로 접속되고, 전극(ME(1))은 배선(ML(1))에 전기적으로 접속된다(도 17의 (A) 및 (B) 참조).
비슷한 식으로, 전극(CE(g))은 배선(CL(g))에 전기적으로 접속되고, 전극(ME(h))은 배선(ML(h))에 전기적으로 접속된다.
검지 소자(475(1,1))는 전극(CE(1))과 전극(ME(1)) 사이에 형성되는 용량의 값의 변화를 검출함으로써 터치를 검출한다(도 17의 (A) 및 (B) 참조).
비슷한 식으로, 검지 소자(475(g,h))는 전극(CE(g))과 전극(ME(h)) 사이에 형성되는 용량의 값의 변화를 검출함으로써 터치를 검출한다.
동일한 공정에서 형성할 수 있는 도전막은 배선(CL(1)) 및 전극(CE(1))으로서 사용할 수 있다. 동일한 공정에서 형성할 수 있는 도전막은 배선(ML(1)) 및 전극(ME(1))으로서 사용할 수 있다(도 17의 (A) 및 (B) 참조).
비슷한 식으로, 동일한 공정에서 형성할 수 있는 도전막은 배선(CL(g)) 및 전극(CE(g))으로서 사용할 수 있다. 동일한 공정에서 형성할 수 있는 도전막은 배선(ML(h)) 및 전극(ME(h))으로서 사용할 수 있다.
예를 들어, 투광성 도전막은 전극(CE(g) 및 ME(h))의 각각으로서 사용할 수 있다. 또는, 화소와 중첩되는 영역에 개구 또는 빗 형상을 가지는 도전막은 전극(CE(g) 및 ME(h))의 각각으로서 사용할 수 있다. 따라서, 표시 패널의 표시를 방해하지 않고 표시 패널과 중첩되는 영역에 접근하는 물체를 검지할 수 있다.
또한, 본 실시형태는 본 명세서에서의 임의의 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서, 상술한 실시형태에서 설명된 화소(10)의 회로 구성예에 대하여 도 19, 도 20, 그리고 도 21의 (A) 및 (B)를 참조하여 설명한다.
<화소(10a)>
도 19는 액정 소자를 포함하는 패널에 사용될 수 있는 화소 회로의 예를 도시한 것이다. 도 19에 도시된 화소(10a)는 트랜지스터(301), 용량 소자(303), 및 표시 소자로서 기능하는 액정 소자(304)를 포함한다.
트랜지스터(301)의 게이트(제 1 게이트)는 게이트선(GL)에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(301)의 백 게이트(제 2 게이트)는 게이트에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(301)의 제 1 단자는 소스선(SL)에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(301)의 제 2 단자는 용량 소자(303)의 제 1 단자 및 액정 소자(304)의 제 1 단자에 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(301)의 제 2 단자, 용량 소자(303)의 제 1 단자, 및 액정 소자(304)의 제 1 단자의 결절점을 노드(302)라고 한다. 트랜지스터(301)는 노드(302)에 데이터 신호를 기록할지를 제어하는 기능을 가진다.
용량 소자(303)의 제 2 단자는 특정 전위가 공급되는 배선(용량선(CL)이라고도 함)에 전기적으로 접속된다. 용량선(CL)의 전위값은 화소(10a)의 사양에 따라 적절히 설정된다. 용량 소자(303)는 노드(302)에 기록된 데이터를 저장하기 위한 저장 용량 소자(storage capacitor)로서의 기능을 가진다.
액정 소자(304)의 제 2 단자의 전위는 화소(10a)의 사양에 따라 적절히 설정된다. 액정 소자(304)에서의 액정의 배향 상태는 노드(302)에 기록되는 데이터에 따른다. 공통 전위는 각 화소(10a)에 포함되는 액정 소자(304)의 제 2 단자에 공급되어도 좋다.
다음의 구동 방법 중 임의의 것에 의하여 구동될 수 있는 액정 소자는 액정 소자(304)로서 사용될 수 있다: IPS 모드, TN 모드, FFS 모드, ASM 모드, OCB 모드, FLC(ferroelectric liquid crystal) 모드, AFLC(antiferroelectric liquid crystal) 모드, VA 모드, MVA 모드, PVA(patterned vertical alignment) 모드, ECB(electrically controlled birefringence) 모드, CPA(continuous pinwheel alignment) 모드, 및 ASV(advanced super-view) 모드.
예를 들어, 1.0×1013Ω·cm 이상, 바람직하게는 1.0×1014Ω·cm 이상, 더 바람직하게는 1.0×1015Ω·cm 이상의 저항률을 가지는 액정 재료는 액정 소자(304)에 사용된다. 이것은 액정 소자(304)의 투과율의 편차를 억제할 수 있다. 또는, 액정 소자(304)의 플리커를 억제할 수 있다. 또는, 액정 소자(304)의 재기록 빈도를 저감할 수 있다.
예를 들어, 네마틱 액정, 서모트로픽 액정, 자분자 액정, 고분자 액정, 또는 폴리머 분산형 액정 등을 포함하는 액정 재료를 액정 소자(304)에 사용할 수 있다. 또는, 콜레스테릭상 등을 나타내는 액정 재료를 사용할 수 있다. 또는, 블루상을 나타내는 액정 재료를 사용할 수 있다.
또는, 예를 들어, 이색성 염료를 포함하는 액정 재료를 액정 소자(304)에 사용할 수 있다. 또한 이색성 염료를 포함하는 액정 재료를 게스트-호스트 액정이라고 부른다.
구체적으로, 분자의 장축 방향으로 높은 흡광도를 가지는 재료, 및 장축 방향과 직교하는 단축 방향으로 낮은 흡광도를 가지는 재료를 이색성 염료에 사용할 수 있다. 10 이상, 바람직하게는 20 이상의 이색비를 가진 재료를 이색성 염료에 사용하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 또는 다이옥사진 염료 등을 이색성 염료로서 사용할 수 있다.
서로 직교하여 배열되도록 적층된, 호모지니어스 배향을 가지는 이색성 염료를 포함하는 2개의 액정층을 액정 재료를 포함하는 층으로서 사용할 수 있다. 상기 구조에 의하여, 광은 모든 방향에서 쉽게 흡수될 수 있고, 콘트라스트를 높일 수 있다.
상 전이형 게이스-호스트 액정, 또는 게스트-호스트 액정을 포함하는 액적이 폴리머로 분산된 액정을 액정 소자(304)로서 사용하여도 좋다.
다음으로, 화소(10a)의 동작예에 대하여 설명한다.
먼저, 화소(10a)가 게이트 드라이버(62 및 63)에 의하여 행마다 순차적으로 선택됨으로써, 트랜지스터(301)가 온이 되고 노드(302)에 데이터가 기록된다.
그리고, 트랜지스터(301)를 오프로 하고, 노드(302)에 기록된 데이터를 유지한다. 액정 소자(304)를 투과하는 광의 양은 노드(302)에 기록된 데이터에 따라 결정된다. 이 동작이 행마다 순차적으로 수행되므로, 화상이 표시 영역에 표시된다.
트랜지스터(301)가 백 게이트를 포함하면, 트랜지스터(301)의 전류 구동 능력을 높일 수 있다. 또한, 상황에 따라, 백 게이트는 트랜지스터(301)에 반드시 제공될 필요는 없다. 백 게이트를 포함하지 않는 트랜지스터(301)는 간략화된 공정에 의하여 제작할 수 있다.
채널 형성 영역에 금속 산화물을 포함하는 트랜지스터(OS 트랜지스터)를 트랜지스터(301)로서 사용하는 것이 바람직하다. OS 트랜지스터가 트랜지스터(301)로서 사용되는 경우, 화소(10a)는 노드(302)에 기록된 데이터를 장시간 유지할 수 있어, 정지 화상이 표시되는 동안 화상 데이터의 리프레시 빈도를 저감할 수 있다. 즉, 화소(10a)는 IDS 구동을 수행할 수 있다. 따라서, 표시 장치(50)의 소비전력을 낮게 할 수 있다.
<화소(10b)>
도 20은 발광 소자를 포함하는 패널에 사용될 수 있는 화소(10b)의 예를 도시한 것이다.
화소(10b)는 게이트선(GL), 소스선(SL), 배선(CTL), 및 배선(ANL)에 전기적으로 접속된다. 화소(10b)는 트랜지스터(311), 트랜지스터(312), 용량 소자(310), 및 발광 소자(314)를 포함한다.
발광 소자(314)는 한 쌍의 단자(양극 및 음극)을 포함한다. 발광 소자(314)로서, 전류 또는 전압으로 휘도를 제어할 수 있는 소자를 사용할 수 있다. 발광 소자(314)로서, 예를 들어, 일렉트로루미네선스를 이용한 발광 소자(EL 소자라고도 함)를 사용할 수 있다. EL 소자는 한 쌍의 전극 사이에 발광층(EL층이라고도 함)을 포함한다.
도 20에서 트랜지스터(311 및 312)는 n채널형 트랜지스터이지만, 트랜지스터(311 및 312) 중 한쪽 또는 양쪽은 p채널형 트랜지스터이어도 좋다. 트랜지스터(311 및 312)는 각각 게이트(제 1 게이트)에 전기적으로 접속된 백 게이트(제 2 게이트)를 포함한다. 이러한 디바이스 구조에 의하여, 트랜지스터(311 및 312)의 전류 구동 능력이 향상될 수 있다.
트랜지스터(311)는 트랜지스터(312)의 게이트(노드(315))와 소스선(SL)에 접속되는 패스 트랜지스터이다. 트랜지스터(312)는 구동 트랜지스터이고, 발광 소자(314)에 전류를 공급하는 전류원으로서 기능한다. 트랜지스터(312)의 드레인 전류의 양에 따라, 발광 소자(314)의 휘도가 조정된다. 용량 소자(310)는 노드(315)와 배선(ANL) 사이의 전압을 저장하는 저장 용량 소자이다.
화소(10b)가 게이트 드라이버(62 및 63)에 의하여 행마다 순차적으로 선택됨으로써, 트랜지스터(311)는 온이 되고 노드(315)에 데이터가 기록된다.
그리고, 트랜지스터(311)는 오프가 되고 노드(315)에 기록된 데이터가 유지된다. 발광 소자(314)의 휘도는 노드(315)에 기록된 데이터에 따라 결정된다. 이 동작이 행마다 순차적으로 수행되므로, 화상이 표시 영역에 표시된다.
OS 트랜지스터는 트랜지스터(311)로서 사용되는 것이 바람직하다. OS 트랜지스터가 트랜지스터(311)로서 사용되는 경우, 화소(10b)는 노드(315)에 기록된 데이터를 장시간 유지할 수 있어, 정지 화상이 표시되는 동안 화상 데이터의 리프레시 빈도를 저감할 수 있다. 즉, 화소(10b)는 IDS 구동을 수행할 수 있다. 따라서, 표시 장치(50)의 소비전력을 낮게 할 수 있다.
<화소(10c)>
도 21의 (A)는 발광 소자를 포함하는 패널에 사용될 수 있는 화소(10c)의 예를 도시한 것이다.
화소(10c)에서는, 도 20에 도시된 화소(10b)에 배선(ML) 및 트랜지스터(313)가 추가된다. 트랜지스터(313)는 배선(ML)과 발광 소자(314)의 양극을 접속하는 패스 트랜지스터이다.
트랜지스터(312)의 구동 능력의 편차는 발광 소자(314)의 휘도의 편차를 일으키고, 이 결과 표시 품위가 저하된다. 화소(10c)는 트랜지스터(312)의 드레인 전류를 모니터링함으로써 발광 소자(314)의 휘도의 편차를 보정하는 기능을 가진다.
도 21의 (B)는 도 21의 (A)에 도시된 게이트선(GL)의 전위 및 소스선(SL)에 공급되는 화상 신호의 타이밍 차트의 예를 나타낸 것이다. 또한 도 21의 (B)의 타이밍 차트에서는, 화소(10c)에 포함되는 모든 트랜지스터가 n채널형 트랜지스터이다.
기간(T1)은 기록 동작 기간이고 발광 소자(314)는 상기 기간에 광을 방출하지 않는다. 고레벨 전위가 게이트선(GL)에 공급되어, 트랜지스터(311 및 313)가 온이 된다. 전위 V data는 화상 신호로서 소스선(SL)에 공급된다. 전위 V data는 트랜지스터(311)를 통하여 트랜지스터(312)의 게이트에 공급된다.
기간(T1)에서는, 배선(ML)의 전위는 배선(CTL)의 전위와 발광 소자(314)의 문턱 전압 V the의 합보다 낮고, 배선(ANL)의 전위는 배선(ML)의 전위보다 높은 것이 바람직하다. 상술한 구성에 의하여, 트랜지스터(312)의 드레인 전류를, 발광 소자(314) 대신 배선(ML)으로 우선적으로 흐르게 할 수 있다.
기간(T2)은 발광 기간이고 발광 소자(314)는 상기 기간 광을 방출한다. 저레벨 전위가 게이트선(GL)에 공급되어, 트랜지스터(311 및 313)가 오프가 된다. 트랜지스터(311)가 오프가 되기 때문에 전위 V data는 트랜지스터(312)의 게이트에 유지된다. 전위 V ano는 배선(ANL)에 공급되고, 전위 V cat는 배선(CTL)에 공급된다. 전위 V ano는 전위 V cat와 발광 소자(314)의 문턱 전압 V the의 합보다 높은 것이 바람직하다. 배선(ANL)과 배선(CTL) 사이의 전위 차에 의하여 트랜지스터(312)의 드레인 전류가 발광 소자(314)로 흐르게 되어, 발광 소자(314)는 광을 방출한다.
기간(T3)은 트랜지스터(312)의 드레인 전류가 얻어지는 모니터 기간이다. 고레벨 전위가 게이트선(GL)에 공급되어, 트랜지스터(311 및 313)가 온이 된다. 트랜지스터(312)의 게이트 전압이 문턱 전압 V th보다 높은 전위가 소스선(SL)에 인가된다. 배선(ML)의 전위가 배선(CTL)의 전위와 발광 소자(314)의 문턱 전압 V the의 합보다 낮고, 배선(ANL)의 전위가 배선(ML)의 전위보다 높은 것이 바람직하다. 상술한 구성에 의하여, 트랜지스터(312)의 드레인 전류는 발광 소자(314) 대신 배선(ML)으로 우선적으로 흐르게 할 수 있다.
기간(T3)에서 화소(10c)로부터 배선(ML)에 출력된 전류 I MON은 발광 기간에 트랜지스터(312)로 흐르는 드레인 전류에 상당한다. 전류 I MON은 모니터 회로에 공급된다. 모니터 회로는 전류 I MON을 분석하고 상기 분석 결과에 기초하여 보정 신호를 생성한다. 상기 동작을 통하여, 화소(10c)의 휘도의 편차를 보정할 수 있다.
모니터 동작은 발광 동작 후에 반드시 수행될 필요는 없다. 예를 들어, 화소(10c)에서, 데이터 기록 동작과 발광 동작의 사이클이 복수회 반복된 후 모니터 동작을 수행할 수 있다. 또는, 모니터 동작 후에, 최저 계조값[0]에 상당하는 데이터 신호를 화소(10c)에 기록함으로써, 발광 소자(314)를 비발광 상태로 하여도 좋다.
화소(10b)에서와 같이, OS 트랜지스터는 화소(10c)에서 트랜지스터(311)로서 사용되는 것이 바람직하다. OS 트랜지스터가 트랜지스터(311)로서 사용되는 경우, 화소(10c)는 IDS 구동을 수행할 수 있다. 따라서, 표시 장치(50)의 소비전력을 낮게 할 수 있다.
상황에 따라, 도 20 및 도 21의 (A)에 도시된 트랜지스터(311, 312, 및 313)의 각각에는 반드시 백 게이트가 제공될 필요는 없다. 백 게이트를 포함하지 않는 트랜지스터(311, 312, 및 313)는 간략화된 공정에 의하여 제작될 수 있다.
또한, 본 실시형태는 본 명세서에서의 임의의 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는, 상술한 실시형태에서 설명된 표시 장치(50)의 구조예에 대하여 도 22의 (A) 내지 (D), 도 23의 (A) 및 (B), 도 24의 (A) 및 (B), 도 25의 (A) 및 (B), 도 26의 (A) 내지 (C), 도 27, 및 도 28을 참조하여 설명한다.
도 22의 (A) 내지 (D), 도 23의 (A) 및 (B), 및 도 24의 (A) 및 (B)는 표시 장치(50)를 각각 도시한 단면 모식도이다. 또한 도 22의 (A) 내지 (D), 도 23의 (A) 및 (B), 및 도 24의 (A) 및 (B)의 단면 모식도에서는, 터치 센서의 동작을 설명하는 데 필요한 요소만을 도시하였다. 예를 들어, 트랜지스터 등의 소자가 기판(411) 위에 제공되는 경우가 있지만, 이들 도면에서는 도시하지 않았다.
<도 22의 (A) 내지 (D)>
도 22의 (A)에 도시된 표시 장치(50)는 기판(411), 기판(412), FPC(413), 배선(414), 액정 소자(420), 착색막(431), 및 전극(441) 등을 포함한다.
액정 소자(420)는 전극(421), 전극(422), 및 액정(423)을 포함한다. 전극(422)은 절연막(424)을 개재(介在)하여 전극(421) 위에 위치한다. 전극(421)은 액정 소자(420)의 공통 전극으로서 기능하고, 전극(422)은 화소 전극으로서 기능한다.
전극(421) 및 전극(422)은 액정(423)의 두께 방향(도면에서 A1-A2 방향)과 교차하는 전계를 형성하도록 제공된다. 액정(423)으로서, 평면 전환(in-plane-switching: IPS) 모드, 프린지 필드 전환(fringe field switching: FFS) 모드, 또는 수직 정렬 평면 전환(vertical alignment in-plane-switching: VA-IPS) 모드로 동작하는 액정 재료를 사용할 수 있다.
기판(412) 측에 제공된 전극(441)과 액정 소자(420)의 한 쌍의 전극 중 한쪽으로서 기능하는 전극(421) 사이에 형성되는 용량을 이용함으로써, 터치 센서는 검출을 수행할 수 있다.
전극(441)은 기판(412)의 표시면 측(기판(411)과 반대 측)의 표면 위에 형성된다. 전극(441)은 기판(412) 측에 제공된 FPC(443)에 전기적으로 접속된다. 전극(421)은 배선(414)을 통하여 기판(411) 측에 제공된 FPC(413)에 전기적으로 접속된다.
도 22의 (A)에 도시된 표시 장치(50)에서는, 전극(421) 및 전극(422)이 각각 화소 전극 및 공통 전극으로서 기능하여도 좋고, 전극(441)과 전극(422) 사이에 형성된 용량을 이용함으로써 터치를 검출하여도 좋다. 도 22의 (B)는 이 경우를 도시한 모식도이다.
도 22의 (A)에 도시된 표시 장치(50)에서는, 기판(412)과 액정(423) 사이에 전극(441)이 제공되어도 좋다. 도 22의 (C)는 이 경우를 도시한 모식도이다.
도 22의 (B)에 도시된 표시 장치(50)는 기판(412)과 액정(423) 사이에 전극(441)이 제공되어도 좋다. 도 22의 (D)는 이 경우를 도시한 모식도이다.
도 22의 (A) 내지 (D)에 도시된 구조에서는, 액정 소자(420)의 한쪽 전극이 터치 센서의 한 쌍의 전극 중 한쪽으로서도 기능할 수 있다. 따라서, 제작 공정을 간략화할 수 있고 제작 비용을 저감할 수 있다.
<도 23의 (A) 및 (B)>
도 22의 (A)에 도시된 표시 장치(50)에서는, 전극(441) 및 FPC(443)는 반드시 제공될 필요는 없다. 도 23의 (A)는 이 경우를 도시한 모식도이다.
도 23의 (A)에서는, 액정 소자(420)의 공통 전극으로서 기능하는 전극(421a 및 421b)은 터치 센서의 한 쌍의 전극으로서도 기능한다.
도 23의 (A)에 도시된 표시 장치(50)에서는, 전극(422)이 공통 전극으로서 사용되어도 좋다. 도 23의 (B)는 이 경우를 도시한 단면 모식도이다. 도 23의 (B)에서는, 전극(422a) 및 전극(422b)은 터치 센서의 한 쌍의 전극으로서 기능한다.
도 23의 (A) 또는 (B)에 도시된 구조에서는, 액정 소자(420)의 한쪽 전극은 터치 센서의 한 쌍의 전극 중 양쪽으로서 기능할 수 있다. 따라서, 도 22의 (A) 및 (B)에 도시된 경우에 비하여 제작 공정을 간략화할 수 있다.
<도 24의 (A) 및 (B)>
도 22의 (A)에 도시된 표시 장치(50)에서는, 전극(441)만으로 터치 센서의 한 쌍의 전극이 형성되어도 좋다. 도 24의 (A)는 이 경우를 도시한 단면 모식도이다.
도 24의 (A)에서는, 기판(412) 위의 전극(441a) 및 전극(441b)은 터치 센서의 한 쌍의 전극으로서 기능한다.
도 24의 (A)에 도시된 표시 장치(50)에서는, 기판(412)과 액정(423) 사이에 전극(441a) 및 전극(441b)이 제공되어도 좋다. 도 24의 (B)는 이 경우를 도시한 단면 모식도이다.
도 24의 (A) 또는 (B)에서는, 전극(441a) 및 전극(441b)은 액정 소자(420)의 전극(전극(421) 및 전극(422))으로부터 떨어져 있다. 그러므로, 전극(441a) 및 전극(441b)에 의하여 형성되는 전계는 액정 소자(420)에 의하여 형성되는 전계와 간섭하지 않는다. 또한, 전극(441a) 및 전극(441b)은, 기판(411) 위에 형성되고 노이즈 발생원으로서 기능될 가능성이 있는 배선 및 트랜지스터 등으로부터 떨어져 있다. 그러므로, 도 24의 (A) 또는 (B)에 도시된 표시 장치(50)는 높은 터치 감도를 가질 수 있다.
<도 25의 (A) 및 (B)>
도 24의 (A) 또는 (B)에서와 같이 터치 센서의 전극이 배열되는 경우, 기판(411)에 대하여 수직으로 전계를 인가함으로써 표시할 수 있는 액정을 액정(423)으로서 사용할 수 있다. 도 25의 (A) 및 (B)는 이 경우를 도시한 단면 모식도이다.
도 25의 (A) 및 (B)에서, 전극(421) 및 전극(422)은 액정(423)을 개재하여 수직으로 적층된다. 또한 이 경우에서는, 전극(441a) 및 전극(441b)에 의하여 형성되는 전계는 액정 소자(420)에 의하여 형성되는 전계에 간섭하지 않는다. 액정(423)은 TN(twisted nematic) 모드, VA(vertical alignment) 모드, MVA(multi-domain vertical alignment) 모드, 또는 OCB(optically compensated birefringence) 모드 등을 채용할 수 있다.
<도 26의 (A) 내지 (C)>
도 24의 (A) 또는 (B)에서와 같이 터치 센서의 전극이 제공되는 경우, 액정 소자로서 EL 소자를 사용할 수 있다. 도 26의 (A) 내지 (C)는 이 경우를 도시한 단면 모식도이다.
도 26의 (A)에 도시된 표시 장치(50)에서는, 도 24의 (A)에 도시된 액정 소자(420)는 EL 소자(463)와 치환된다. 마찬가지로, 도 26의 (B)에 도시된 표시 장치(50)에서는, 도 24의 (B)에 도시된 액정 소자(420)는 EL 소자(463)와 치환된다.
도 26의 (A) 및 (B)에서는, EL 소자(463)는 전극(464), EL층(465), 및 전극(466)을 포함한다. 전극(464)은 EL 소자(463)의 양극 및 음극 중 한쪽으로서 기능하고, 전극(466)은 EL 소자(463)의 양극 및 음극 중 다른 쪽으로서 기능한다. 전극(466)은 반사막으로서 기능하고, 전극(464)은 가시광을 투과하는 기능을 가진다. EL층(465)은 발광층을 포함하고, 전극(464)과 전극(466) 사이에 전압이 인가되면 EL층(465)을 통하여 전류가 흘러, EL층(465)이 광을 방출한다. EL층(465)으로부터 방출되는 광은 착색막(431) 및 기판(412)을 통하여 외부로 추출된다.
도 26의 (A) 및 (B)에 도시된 표시 장치(50) 각각에서는, 전극(441a 및 441b)은 기판(411)에 제공되어도 좋다. 도 26의 (C)는 이 경우를 도시한 단면 모식도이다. 이 경우에서는, 전극(464)은 반사막으로서 기능하고, 전극(466)은 가시광을 투과하는 기능을 가진다. EL층(465)으로부터 방출된 광은 착색막(431) 및 기판(411)을 통하여 외부로 추출된다. 도 26의 (C)에서는, 전극(441a) 및 전극(441b)은 기판(411)과 EL 소자(463) 사이에 제공되어도 좋다.
도 26의 (A) 내지 (C)에서는, 전극(441a) 및 전극(441b)에 의하여 형성되는 전계는 EL 소자(463)에 의하여 차단되지 않는다. 따라서, 터치 센서는 높은 터치 감도를 가질 수 있다.
표시 장치(50)의 구조의 더 구체적인 예에 대하여 도 27 및 도 28을 참조하여 설명한다.
<도 27>
도 27은 도 23의 (A)에 도시된 표시 장치(50)의 단면 모식도의 자세한 사항을 나타낸 단면도이다.
도 27에 도시된 표시 장치는 전극(625)을 포함하고, 전극(625)은 이방성 도전층(626)을 통하여 FPC(413)의 단자에 전기적으로 접속된다. 전극(625)은 절연층(624)에 형성된 개구에서 배선(414)에 전기적으로 접속된다. 전극(625)은 제 1 전극(422)과 같은 도전층으로 형성되어도 좋다.
제 1 기판(411) 위에 제공된 화소(10) 및 게이트 드라이버(62)는 복수의 트랜지스터를 포함한다. 도 27에서는, 화소(10)에 포함되는 트랜지스터(601) 및 게이트 드라이버(62)에 포함되는 트랜지스터(602)를 예로서 도시하였다. 도 27에서는, 트랜지스터(601) 및 트랜지스터(602) 위에 절연층(624)이 제공된다.
<<트랜지스터(601 및 602)>>
트랜지스터(601) 및 트랜지스터(602)에서는, 전극(616)은 기판(411) 위에 제공되고, 절연층(621)은 전극(616) 위에 제공되고, 반도체층(612)은 절연층(621) 위에 제공되고, 절연층(622)은 반도체층(612) 위에 제공되고, 전극(617)은 절연층(622) 위에 제공된다. 전극(610) 및 전극(611)은 반도체층(612)과 접촉된다. 전극(610) 및 전극(611)은 배선(414)과 같은 도전층으로 형성된다.
트랜지스터(601 및 602)의 각각에서는, 전극(617)은 제 1 게이트 전극(톱 게이트)으로서 기능하고, 전극(616)은 제 2 게이트 전극(백 게이트)으로서 기능하고, 전극(610)은 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽으로서 기능하고, 전극(611)은 소스 전극 및 드레인 전극 중 다른 쪽으로서 기능한다.
트랜지스터(601) 및 트랜지스터(602) 각각이 톱 게이트 및 백 게이트를 포함하는 경우, 트랜지스터의 온 상태 전류를 증가시킬 수 있다. 또한, 트랜지스터의 문턱 전압을 제어할 수 있다.
트랜지스터(601) 및 트랜지스터(602) 각각에서, 반도체층(612)은 채널 형성 영역으로서 기능한다. 반도체층(612)은 예를 들어 금속 산화물을 사용하여 형성하여도 좋다.
반도체층(612) 각각에 금속 산화물을 사용할 때, 금속 산화물은 인듐(In) 및 아연(Zn) 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 산화물의 대표적인 예에는, In 산화물, Zn 산화물, In-Zn 산화물, In-M-Zn 산화물, In-M 산화물, 및 Zn-M 산화물(원소 M은 예를 들어 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 이트륨(Y), 주석(Sn), 붕소(B), 실리콘(Si), 타이타늄(Ti), 철(Fe), 니켈(Ni), 저마늄(Ge), 지르코늄(Zr), 몰리브데넘(Mo), 란타넘(La), 세륨(Ce), 네오디뮴(Nd), 바나듐(V), 베릴륨(Be), 하프늄(Hf), 탄탈럼(Ta), 또는 텅스텐(W)임)이 포함된다.
OS 트랜지스터가 트랜지스터(601 및 602)로서 사용되는 경우, 오프 상태에서의 전류(오프 상태 전류)를 줄일 수 있다. 따라서, 화상 신호 등의 전기 신호를 더 긴 기간 유지할 수 있고, 온 상태에서 기록 간격을 더 길게 설정할 수 있다. 따라서, 리프레시 동작의 빈도를 줄일 수 있어, 소비전력의 억제 효과에 이어진다.
<<액정 소자(420)>>
액정 소자를 표시 소자로서 사용한 액정 표시 패널의 예를 도 27에 도시하였다. 도 27에서는, 표시 소자로서의 액정 소자(420)는 제 1 전극(422), 제 2 전극(421), 및 액정(423)을 포함한다. 또한, 배향막(631) 및 배향막(632)은 액정(423)을 개재하도록 제공된다. 제 2 전극(421)은 액정 재료를 포함하는 층의 두께 방향과 교차하는 방향의 전계가 제 2 전극(421)과 제 1 전극(422) 사이에 형성되도록 제공된다.
예를 들어, FFS 모드, VA-IPS 모드, 또는 IPS 모드로 동작하는 액정 재료를 액정(423)으로서 사용할 수 있다.
<<기판(411)>>
기판(411) 등에는, 유기 재료, 무기 재료, 또는 유기 재료와 무기 재료의 복합 재료 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 유리, 세라믹, 또는 금속 등의 무기 재료를 기판(411) 등에 사용할 수 있다.
구체적으로는 무알칼리 유리, 소다 석회 유리, 칼리 유리(potash glass), 크리스털 유리, 알루미노실리케이트 유리, 강화 유리, 화학 강화 유리, 석영, 또는 사파이어 등을 기판(411) 등에 사용할 수 있다. 구체적으로는 무기 산화물막, 무기 질화물막, 또는 무기 산질화물막 등을 기판(411) 등에 사용할 수 있다. 예를 들어 산화 실리콘막, 질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 또는 산화 알루미늄막 등을 기판(411) 등에 사용할 수 있다. 스테인리스강, 또는 알루미늄 등을 기판(411) 등에 사용할 수 있다.
예를 들어 실리콘 또는 탄소화 실리콘의 단결정 반도체 기판 또는 다결정 반도체 기판, 실리콘 저마늄 등의 화합물 반도체 기판, 또는 SOI 기판은 기판(411) 등에 사용될 수 있다. 따라서, 반도체 소자는 기판(411) 등 위에 제공될 수 있다.
예를 들어, 수지, 수지 필름, 또는 플라스틱 등의 유기 재료를 기판(411) 등에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 또는 아크릴 수지 등의 수지 필름 또는 수지판을 기판(411) 등에 사용할 수 있다.
예를 들어 금속판, 얇은 유리판, 또는 무기 재료의 막을 수지 필름 등에 접착함으로써 형성된 복합 재료를 기판(411) 등에 사용할 수 있다. 예를 들어, 섬유상 또는 입자상 금속, 유리, 또는 무기 재료 등을 수지 필름으로 분산시킴으로써 형성된 복합 재료를 기판(411) 등에 사용할 수 있다. 예를 들어, 섬유상 또는 입자상 수지, 또는 유기 재료 등을 무기 재료로 분산시킴으로써 형성된 복합 재료를 기판(411) 등에 사용할 수 있다.
단층 재료 또는 복수의 층이 적층됨으로써 얻어지는 재료를 기판(411) 등에 사용할 수 있다. 예를 들어 기재와, 기재에 포함된 불순물의 확산을 방지하는 절연막 등이 적층된 적층 재료를 기판(411) 등에 사용할 수 있다. 구체적으로는 유리와, 유리에 포함되는 불순물의 확산을 방지하는 산화 실리콘층, 질화 실리콘층, 및 산화질화 실리콘층 등 중에서 선택된 하나 또는 복수의 막이 적층됨으로써 얻어지는 재료를 기판(411) 등에 사용할 수 있다. 또는, 수지와, 수지를 투과하는 불순물의 확산을 방지하는 산화 실리콘막, 질화 실리콘막, 또는 산화질화 실리콘막 등의 막이 적층됨으로써 얻어지는 재료를 기판(411) 등에 사용할 수 있다.
구체적으로, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 또는 아크릴 수지 등의 수지 필름, 수지판, 또는 적층 재료 등을 기판(411) 등에 사용할 수 있다.
구체적으로는, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아마이드(예를 들어, 나일론 또는 아라미드), 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 또는 실리콘(silicone) 등 실록산 결합을 가지는 수지를 포함하는 재료를 기판(411) 등에 사용할 수 있다.
구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에터설폰(PES) 또는 아크릴 수지 등을 기판(411) 등에 사용할 수 있다. 또는, 사이클로올레핀폴리머(COP), 또는 사이클로올레핀공중합체(COC) 등이 사용될 수 있다.
또는 종이 또는 목재 등을 기판(411) 등에 사용할 수 있다.
예를 들어, 플렉시블 기판을 기판(411) 등에 사용할 수 있다.
또한 트랜지스터 또는 용량 소자 등을 기판에 직접 형성할 수 있다. 또는, 트랜지스터 또는 용량 소자 등은 제작 공정에서 사용되고 제작 공정 중에 가해지는 열에 견딜 수 있는 기판 위에 형성할 수 있고, 그 후에 트랜지스터 또는 용량 소자 등을 기판(411) 등으로 전치(轉置)할 수 있다. 이로써 예를 들어 트랜지스터 또는 용량 소자 등은 플렉시블 기판 위에 형성될 수 있다.
<<기판(412)>>
예를 들어, 기판(411)에 사용할 수 있는 재료를 기판(412)에 사용할 수 있다. 예를 들어, 기판(411)에 사용할 수 있는 발광 재료를 기판(412)에 사용할 수 있다. 또는, 두께 1μm 이하의 반사 방지막이 제공된 표면을 가지는 재료를 기판(412)에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 3개 이상, 바람직하게는 5개 이상, 더 바람직하게는 15개 이상의 유전체를 포함하는 적층을 기판(412)에 사용할 수 있다. 이에 의하여, 반사율이 0.5% 이하, 바람직하게는 0.08% 이하로 할 수 있다. 또는, 기판(411)에 사용할 수 있는 복굴절이 낮은 재료를 기판(412)에 사용할 수 있다.
예를 들어, 표시 패널 중 사용자에 가까운 측의 기판(412)에는 예를 들어, 알루미노규산 유리, 강화 유리, 화학 강화 유리, 또는 사파이어 등을 적합하게 사용할 수 있다. 이에 의하여, 사용에 기인한 표시 패널의 파손 또는 손상을 방지할 수 있다.
예를 들어, 사이클로올레핀 폴리머(COP), 사이클로올레핀 공중합체(COC), 또는 트라이아세틸 셀룰로스(TAC)의 수지막을 기판(412)에 적합하게 사용할 수 있다. 그 결과, 중량을 줄일 수 있다. 또는, 예를 들어, 표시 패널을 낙하 등에 의하여 손상되기 어렵게 할 수 있다.
<<착색막(431), 차광막(630), 및 절연층(629)>>
착색막(431), 차광막(630), 및 절연층(629) 등은 기판(412)의 기판(411) 측의 표면에 제공된다.
착색막(431)은 소정의 색의 광을 투과하는 기능을 가진다. 즉, 착색막(431)은 컬러 필터로서 기능한다.
차광막(630)은 광 투과를 억제하는 기능을 가진다. 즉, 차광막(630)은 블랙 매트릭스로서 기능한다. 구체적으로, 안료 또는 염료를 포함하는 수지를 차광막(630)에 사용할 수 있다. 예를 들어, 카본 블랙이 분산된 수지를 차광막(630)에 사용할 수 있다. 또는, 무기 화합물, 무기 산화물, 또는 복수의 무기 산화물의 용체를 포함하는 복합 산화물 등을 차광막(630)에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 흑색 크로뮴막, 산화제이구리를 포함하는 막, 또는 염화 구리 또는 염화 텔루륨을 포함하는 막을 차광막(630)에 사용할 수 있다.
절연층(629)은 착색막(431) 및 차광막(630) 등에 포함되는 불순물이 액정(423)으로 확산되는 것을 방지하는 오버코트로서 기능한다. 절연층(629)은 착색막(431) 및 차광막(630)에 기인하는 요철을 줄이는 기능을 가진다.
<<다른 구성 요소>>
스페이서(633)는 절연층의 선택적인 에칭에 의하여 얻어지는 기둥형 스페이서이고 절연층(629)과 절연층(624) 사이의 거리(셀 갭)를 제어하기 위하여 제공된다. 또는, 또는 구형의 스페이서를 사용하여도 좋다.
유리 프릿 등의 유리 재료, 또는 2성분 혼합형 수지 등의 실온에서 경화될 수 있는 수지, 광 경화 수지, 및 열 경화성 수지 등의 수지 재료를 밀봉재(627)로서 사용할 수 있다. 밀봉재(627)에 건조제가 포함되어도 좋다.
필요하면, 기판(412)에 편광판, 원 편광판(타원 편광판을 포함함), 또는 위상차판 등의 광학 필름이 적절히 제공되어도 좋다. 또한, 편광판 또는 원 편광판에 반사 방지막이 제공되어도 좋다. 예를 들어, 눈부심을 저감하기 위하여, 반사된 광이 표면의 요철에 의하여 확산될 수 있는 눈부심 방지(anti-glare) 처리가 수행될 수 있다.
<도 28>
도 28은 도 26의 (B)에 도시된 표시 장치(50)의 단면 모식도의 자세한 사항을 나타낸 단면도이다. 또한, 도 27 및 도 28에서 같은 부분은 같은 부호로 표기되고 그 설명은 생략된다.
도 28은 표시 소자로서 EL 소자 등의 발광 소자를 포함하는 표시 패널의 일례를 도시한 것이다. 이하의 설명에서, EL 소자(463)는 유기 EL 소자이다.
<<EL 소자(463)>>
도 28에서, EL 소자(463)는 화소(10)에 제공된 트랜지스터(601)에 전기적으로 접속된다. 또한, EL 소자(463)의 구조는 제 1 전극(466), EL층(465), 및 제 2 전극(464)을 적층한 구조에 한정되지 않는다. EL 소자(463)의 구조는 EL 소자(463)로부터 광이 추출되는 방향 등에 따라 적절히 변경할 수 있다.
격벽(661)은 유기 절연 재료 또는 무기 절연 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 격벽(661)이 감광성 수지 재료를 사용하여 제 1 전극(466) 위에 개구를 가지도록 형성되어, 상기 개구의 측벽이 연속한 곡률을 가지고 경사진 것이 특히 바람직하다.
EL층(465)은 단층 또는 적층된 복수의 층으로서 형성되어도 좋다.
EL 소자(463)가 마이크로캐비티 구조를 가지면, 색 순도가 높은 광을 추출할 수 있다. 또한, 마이크로캐비티 구조와 컬러 필터를 조합하여 사용하면, 눈부심을 저감할 수 있고 표시 화상의 시인성을 높일 수 있다.
제 1 전극(466) 및 제 2 전극(464)은 산화 텅스텐을 포함하는 인듐 산화물, 산화 텅스텐을 포함하는 인듐 아연 산화물, 산화 타이타늄을 포함하는 인듐 산화물, 인듐 주석 산화물, 산화 타이타늄을 포함하는 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 실리콘이 첨가된 인듐 주석 산화물 등의 투광성 도전 재료를 사용하여 형성될 수 있다.
제 1 전극(466) 및 제 2 전극(464)은 텅스텐(W), 몰리브데넘(Mo), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 나이오븀(Nb), 탄탈럼(Ta), 크로뮴(Cr), 코발트(Co), 니켈(Ni), 타이타늄(Ti), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 및 은(Ag) 등의 금속, 이들의 합금, 및 이들의 질화물에서 선택된 하나 또는 복수 종류를 사용하여 형성될 수 있다.
제 1 전극(466) 및 제 2 전극(464)은 도전성 고분자(도전성 폴리머라고도 함)를 포함하는 도전성 조성물을 사용하여 형성할 수 있다. 도전성 고분자로서, π-전자 공액 도전성 폴리머를 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리아닐린 또는 이의 유도체, 폴리피롤 또는 이의 유도체, 폴리싸이오펜 또는 이의 유도체, 아닐린, 피롤, 및 싸이오펜 중 2개 이상으로 이루어진 공중합체 또는 이의 유도체를 들 수 있다.
EL 소자(463)로부터 방출된 광을 외부로 추출하기 위하여, 제 1 전극(466) 및 제 2 전극(464) 중 적어도 하나가 투명하다. 도 28에서, 제 2 전극(464)은 기판(412)을 통하여 광을 추출하기 위하여 투명한 것이 바람직하다.
산소, 수소, 수분, 또는 이산화탄소 등이 EL 소자(463)에 침입하는 것을 방지하기 위하여 제 2 전극(464) 및 격벽(661) 위에 보호층을 형성하여도 좋다. 보호층에는 질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 산화질화 알루미늄, 질화산화 알루미늄, 또는 DLC(diamond like carbon) 등을 형성할 수 있다. 제 1 기판(411), 제 2 기판(412), 및 밀봉재(627)로 밀봉된 공간에 충전제(628)가 제공된다. 이러한 식으로, EL 소자(463)가 외기에 노출되지 않도록, 기밀성이 높고 탈가스가 적은 보호 필름(접합 필름 또는 자외선 경화 수지 필름 등) 또는 커버재를 사용하여 표시 패널이 패키징(밀봉)되는 것이 바람직하다.
충전제(628)로서는, 질소 또는 아르곤 등의 불활성 가스 외에, 자외선 경화 수지 또는 열 경화성 수지를 사용할 수 있고, 예를 들어, 폴리바이닐클로라이드(PVC), 아크릴 수지, 폴리이미드, 에폭시 수지, 실리콘(silicone) 수지, 폴리바이닐뷰티랄(PVB), 또는 에틸렌바이닐아세테이트(EVA) 등을 사용할 수 있다. 충전제(628)에 건조제가 포함되어도 좋다.
<<다른 구성 요소들>>
착색막(431), 차광막(630), 배선(634), 배선(662), 전극(441a), 전극(441b), 및 절연층(663) 등이 기판(412)의 기판(411) 측의 표면에 제공된다. 배선(634)은 이방성 도전층(654)을 통하여 FPC(443)의 단자에 전기적으로 접속된다.
배선(634) 및 전극(441a 및 441b)은 같은 도전성 재료를 사용하여 동시에 형성된다.
필요하면, 도 27의 설명과 같이, 기판(412)에 편광판, 원 편광판(타원 편광판을 포함함), 또는 위상차판 등의 광학 필름이 적절히 제공되어도 좋다. 또한, 편광판 또는 원 편광판에 반사 방지막이 제공되어도 좋다. 예를 들어, 눈부심을 저감하기 위하여, 반사된 광이 표면의 요철에 의하여 확산될 수 있는 눈부심 방지 처리가 수행될 수 있다.
또한, 본 실시형태는 본 명세서에서의 임의의 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는, 상술한 실시형태에서 언급된 소스 드리이버 IC(64)의 구조예에 대하여 도 29의 (A) 및 (B)를 참조하여 설명한다.
도 29의 (A) 및 (B)는 반사 소자와 발광 소자를 포함하는 하이브리드 소자가 화소(10)에 사용되는 경우의 소스 드라이버 IC(64)의 블록도이다.
도 29의 (A)에 도시된 소스 드라이버 IC(64)는 제어 회로(801), 드라이버(802), 프레임 메모리(803), 프레임 메모리(804), 게이트 드라이버 신호 생성 회로(806), 및 게이트 드라이버 신호 생성 회로(807)를 포함한다.
제어 회로(801)는, 애플리케이션 프로세서(80)로부터 신호를 수신하고 소스 드라이버 IC(64)에 포함되는 각 회로에 상기 신호를 전송하는 기능을 가진다. 애플리케이션 프로세서(80)로부터 제어 회로(801)에 전송되는 신호의 인터페이스 규격의 예에는 MIPI(mobile industry processor interface) 및 SPI(serial peripheral interface)가 포함된다.
드라이버(802)는 화소 어레이(61)에 화상 신호를 공급하는 기능을 가진다.
프레임 메모리(803)는 화상 신호를 일시적으로 저장하는 기능을 가진다.
게이트 드라이버 신호 생성 회로(806) 및 게이트 드라이버 신호 생성 회로(807)는 각각 게이트 드라이버(62) 및 게이트 드라이버(63)에 신호를 공급하는 기능을 가진다.
게이트 드라이버 신호 생성 회로(806) 및 게이트 드라이버 신호 생성 회로(807) 중 하나는 화소(10)의 반사 소자를 구동하기 위한 신호를 생성하는 기능을 가지고, 게이트 드라이버 신호 생성 회로(806) 및 게이트 드라이버 신호 생성 회로(807) 중 다른 하나는 화소(10)의 발광 소자를 구동하기 위한 신호를 생성하는 기능을 가진다.
또한 소스 드라이버 IC(64)는 도 1에 도시된 터치 센서 IC(72)로서 기능하여도 좋다. 도 29의 (B)는 그 경우의 블록도를 나타낸 것이다.
도 29의 (B)에 도시된 소스 드라이버 IC(64)에서, 도 2에 도시된 구동 회로(402) 및 검출 회로(403)가 도 29의 (A)의 블록도에 추가된다. 터치 센서 IC(72)가 이러한 식으로 소스 드라이버 IC(64)에 포함되면, 표시 장치의 제조 비용을 저감할 수 있다.
구동 회로(402) 및 검출 회로(403)가 하나의 IC에 포함되는 경우, 이들 2개의 회로는 서로 떨어져 있는 것이 바람직하다. 구동 회로(402)가 검출 회로(403)와 가까우면, 구동 회로(402)에 의하여 발생되는 노이즈의 영향으로 검출 회로(403)의 검출 감도가 저하되고 터치의 검출이 어려워지는 경우가 있다. 그러므로, 구동 회로(402) 및 검출 회로(403)는 게이트 드라이버 신호 생성 회로(806 또는 807) 또는 드라이버(802) 등의 회로를 개재하여 위치하는 것이 바람직하다.
여기서, 게이트 드라이버(62) 및 게이트 드라이버(63)가 각각 액정 소자 및 발광 소자를 구동하는 것으로 가정한다. 즉, 게이트 드라이버 신호 생성 회로(806)가 액정 소자를 구동하기 위한 신호를 생성하고 게이트 드라이버 신호 생성 회로(807)가 발광 소자를 구동하기 위한 신호를 생성하는 것으로 가정한다. 이때, 구동 회로(402) 및 검출 회로(403)는 각각 게이트 드라이버 신호 생성 회로(806) 및 게이트 드라이버 신호 생성 회로(807)에 가까운 것이 바람직하다.
발광 소자의 구동 전압은 액정 소자의 구동 전압보다 일반적으로 낮다. 따라서, 게이트 드라이버 신호 생성 회로(807)로부터 출력된 전압의 진폭은 게이트 드라이버 신호 생성 회로(806)로부터 출력된 전압의 진폭보다 낮다. 게이트 드라이버 신호 생성 회로(807)에 의하여 발생된 노이즈는 게이트 드라이버 신호 생성 회로(806)에 의하여 발생된 노이즈보다 작다고 할 수 있다. 그러므로, 검출 회로(403)는 게이트 드라이버 신호 생성 회로(806)보다 게이트 드라이버 신호 생성 회로(807)에 가까운 위치에 제공되는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태는 본 명세서에서의 임의의 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 6)
본 실시형태에서, 상술한 실시형태에서 설명한 표시 유닛(60)으로서 사용될 수 있는 표시 유닛(700)에 대하여 도 30의 (A) 내지 (D), 도 31의 (A) 및 (B), 도 32의 (A) 내지 (C), 도 33의 (A) 내지 (C), 도 34, 도 35의 (A) 및 (B), 도 36, 도 37의 (A) 내지 (C), 그리고 도 38의 (A) 및 (B)를 참조하여 설명한다.
도 30의 (A) 내지 (D)는 표시 유닛(700)의 구조를 도시한 것이다. 도 30의 (A)는 화소의 투영도이고, 도 30의 (B)는 도 30의 (A)의 화소의 구조의 일부를 도시한 분해도이다. 도 30의 (C)는 도 30의 (A)의 선 Y1-Y2를 따라 취한 단면도이고 화소의 구조의 일부를 도시한 것이다. 도 30의 (D)는 도 30의 (A)의 화소의 상면도이다.
도 31의 (A) 및 (B)는 표시 유닛(700)의 구조를 도시한 것이다. 도 31의 (A)는 도 30의 (A)의 선 Y1-Y2를 따라 취한 화소의 단면도이다. 도 31의 (B)는 도 31의 (A)의 화소의 구조의 일부를 도시한 단면도이다.
도 32의 (A) 내지 (C)는 표시 유닛(700)의 구조를 도시한 것이다. 도 32의 (A)는 표시 유닛(700)의 상면도이다. 도 32의 (B)는 도 32의 (A)의 표시 유닛(700)의 화소의 일부를 도시한 상면도이다. 도 32의 (C)는 도 32의 (A)의 표시 유닛(700)의 단면 구조를 도시한 모식도이다.
도 33의 (A) 내지 (C) 그리고 도 34는 표시 유닛(700)의 구조를 도시한 단면도이다. 도 33의 (A)는 도 32의 (A)의 선 X1-X2 및 선 X3-X4, 그리고 도 32의 (B)의 선 X5-X6을 따라 취한 단면도이다. 도 33의 (B) 및 (C)는 도 33의 (A)의 일부를 각각 도시한 것이다.
도 34는 도 32의 (B)의 선 X7-X8 및 도 32의 (A)의 선 X9-X10을 따라 취한 단면도이다.
도 35의 (A) 및 (B)는 도 32의 (A)에 도시된 표시 유닛(700)에 사용될 수 있는 화소의 일부를 각각 도시한 저면도이다.
도 36은 표시 유닛(700)에 포함되는 화소 회로의 구성을 도시한 회로도이다.
도 37의 (A) 내지 (C)는 표시 유닛(700)의 반사막의 구조를 각각 도시한 상면도이다.
<표시 패널의 구조예 1>
본 실시형태에서 설명되는 표시 유닛(700)은 화소(702(i,j))를 포함한다(도 32의 (A) 참조).
<<화소의 구조예 1>>
화소(702(i,j))는 기능층(520), 제 1 표시 소자(750(i,j)), 및 제 2 표시 소자(550(i,j))를 포함한다(도 32의 (C) 참조).
기능층(520)은 화소 회로(530(i,j))를 포함한다. 기능층(520)은 제 1 표시 소자(750(i,j))와 제 2 표시 소자(550(i,j)) 사이에 위치하는 영역을 포함한다.
화소 회로(530(i,j))는 제 1 표시 소자(750(i,j)) 및 제 2 표시 소자(550(i,j))에 전기적으로 접속된다.
<<제 1 표시 소자(750(i,j))의 구조예 1>>
제 1 표시 소자(750(i,j))는 제 1 전극(751(i,j)), 제 2 전극(752), 액정 재료를 포함하는 층(753), 및 반사막(751B)을 포함한다(도 30의 (B) 및 도 31의 (A) 참조). 제 1 표시 소자(750(i,j))는 반사막(751B)에 의하여 반사되는 광을 제어하는 기능을 가진다.
제 2 전극(752)은 액정 재료를 포함하는 층(753)의 두께 방향과 교차하는 방향의 전계가 제 2 전극(752)과 제 1 전극(751(i,j)) 사이에 형성되도록 제공된다(도 30의 (B) 및 도 31의 (A) 참조). 예를 들어, 제 2 전극(752)은 빗 형상을 가질 수 있다. 이러한 식으로, 액정 재료를 포함하는 층(753)의 두께 방향과 교차하는 방향의 전계가 제 2 전극(752)과 제 1 전극(751(i,j)) 사이에 형성될 수 있다. 또는, VA-IPS(vertical alignment in-plane-switching) 모드에서 동작하는 표시 소자를 제 1 표시 소자로서 사용할 수 있다.
도 38의 (B)는 빗 형상을 가진 제 2 전극(752)의 행렬의 외관도이다.
반사막(751B)은 제 2 표시 소자(550(i,j))로부터 방출된 광을 차단하지 않는 형상을 가진다(도 31의 (A) 참조). 예를 들어, 반사막(751B)은 광을 차단하지 않는 영역(751H)을 포함하는 형상을 가질 수 있다. 또한 반사막(751B)은 두께 방향으로 요철을 가진다. 두께 방향의 요철은 예를 들어 제 2 전극(752)의 형상을 따라 형성되는 요철을 사용하여 형성될 수 있다. 이러한 요철을 가진 반사막(751B)에 의하여, 입사광을 다양한 방향으로 반사할 수 있다. 바꿔 말하면, 입사광은 난반사할 수 있다. 또한, 제 1 표시 소자(750(i,j))의 시야각을 넓힐 수 있다.
<<제 2 표시 소자(550(i,j))의 구조예 1>>
제 2 표시 소자(550(i,j))는 광을 방출하는 기능을 가지고, 제 1 표시 소자(750(i,j))를 사용한 표시를 시인할 수 있는 영역의 일부로부터 제 2 표시 소자를 사용한 표시를 시인할 수 있도록 제공된다(도 31의 (A) 참조).
이러한 구조에 의하여, 제 1 표시 소자를 사용하여, 반사막에 의하여 반사된 광의 강도를 제어함으로써 표시를 수행할 수 있다. 또한, 제 1 표시 소자를 사용한 표시는 제 2 표시 소자를 사용하여 보완될 수 있다. 이 결과, 편리성이 높거나 신뢰성이 높은 신규 표시 패널을 제공할 수 있다.
<<화소의 구조예 2>>
본 실시형태에서 설명되는 표시 유닛(700)에서, 화소(702(i,j))는 광학 소자(560) 및 피복막(565)을 포함한다.
<<광학 소자의 구조예 1>>
광학 소자(560)는 투광성을 가지고, 제 1 영역(560A), 제 2 영역(560B), 및 제 3 영역(560C)을 포함한다(도 30의 (B) 및 (C) 그리고 도 31의 (B) 참조).
제 1 영역(560A)은 광이 공급되는 영역을 포함한다. 예를 들어, 제 1 영역(560A)은 제 2 표시 소자(550(i,j))로부터 광을 받는다.
제 2 영역(560B)은 피복막(565)과 접촉하는 영역을 포함한다.
제 3 영역(560C)은 광의 일부를 추출하는 기능을 가지고, 광이 공급되는 제 1 영역(560A)의 영역의 면적 이하의 면적을 가진다.
<<피복막의 구조예>>
피복막(565)은 광 반사성을 가지고 광의 일부를 반사하고 제 3 영역(560C)에 공급하는 기능을 가진다. 예를 들어, 피복막(565)은 제 2 표시 소자(550(i,j))로부터 방출된 광을 제 3 영역(560C)을 향하여 반사할 수 있다. 구체적으로는, 실선의 화살표로 나타낸 바와 같이, 제 1 영역(560A)을 통하여 광학 소자(560)에 입사된 광의 일부가 제 2 영역(560B)과 접촉되는 피복막(565)에 의하여 반사되어, 제 3 영역(560C)으로부터 추출될 수 있다(도 31의 (B) 참조).
<<제 1 표시 소자(750(i,j))의 구조예 2>>
반사막(751B)은 제 3 영역(560C)으로부터 추출되는 광을 차단하지 않는 형상을 가진다.
이러한 구조에 의하여, 제 1 표시 소자를 사용하여, 반사막에 의하여 반사된 광의 강도를 제어함으로써 표시를 수행할 수 있다. 또는, 제 1 표시 소자를 사용한 표시는 제 2 표시 소자를 사용하여 보완될 수 있다. 또는, 제 1 영역에 공급된 광은 제 3 영역으로부터 효율적으로 방출될 수 있다. 또는, 제 1 영역에 공급되는 광은 모아지고 제 3 영역으로부터 방출될 수 있다. 예를 들어, 제 2 표시 소자로서 발광 소자를 사용하면, 발광 소자의 면적을 제 3 영역의 면적보다 크게 할 수 있다. 또는, 제 3 영역의 면적보다 큰 면적을 가지는 발광 소자로부터 공급되는 광은 제 3 영역에 모아질 수 있다. 또는 제 3 영역으로부터 방출되는 광의 강도를 유지하면서, 발광 소자를 흐르는 전류의 밀도를 저감할 수 있다. 또는, 발광 소자의 신뢰성을 높일 수 있다. 예를 들어, 유기 EL 소자 또는 발광 다이오드는 발광 소자로서 사용할 수 있다. 이 결과, 편리성이 높거나 신뢰성이 높은 신규 표시 패널을 제공할 수 있다.
<<화소의 구조예 3>>
화소(702(i,j))는 기능층(520)의 일부, 제 1 표시 소자(750(i,j)), 및 제 2 표시 소자(550(i,j))를 포함한다(도 32의 (C) 참조).
<<기능층(520)>>
기능층(520)은 제 1 도전막, 제 2 도전막, 절연막(501C), 및 화소 회로(530(i,j))를 포함한다. 기능층(520)은 광학 소자(560) 및 피복막(565)을 포함한다(도 33의 (A) 참조). 화소 회로(530(i,j))는 예를 들어 트랜지스터(M)를 포함한다.
기능층(520)은 제 1 표시 소자(750(i,j))와 제 2 표시 소자(550(i,j)) 사이에 위치하는 영역을 포함한다(도 33의 (C) 참조). 제 1 표시 소자(750(i,j))와 제 2 표시 소자(550(i,j)) 사이에 위치하는 영역은 30μm 미만, 바람직하게는 10μm 미만, 더 바람직하게는 5μm 미만의 두께를 가진다.
이러한 식으로, 제 2 표시 소자(550(i,j))를 제 1 표시 소자(750(i,j))에 가깝게 할 수 있다. 제 1 표시 소자(750(i,j))를 사용한 표시와 제 2 표시 소자(550(i,j))를 사용한 표시 간의 시차를 줄일 수 있다. 인접된 화소(예를 들어 화소(702(i,j+1))를 사용한 표시가 제 2 표시 소자(550(i,j))를 사용한 표시에 의하여 방해받는 것을 억제할 수 있다. 인접된 화소(예를 들어 화소(702(i,j+1))를 사용한 표시의 색과 제 2 표시 소자(550(i,j))를 사용한 표시의 색이 혼합되는 것을 억제할 수 있다. 제 2 표시 소자(550(i,j))에 의하여 방출되는 광의 감쇠를 억제할 수 있다. 표시 패널의 중량을 줄일 수 있다. 표시 패널의 두께를 줄일 수 있다. 표시 패널은 쉽게 휠 수 있다.
기능층(520)은 절연막(528), 절연막(521A), 절연막(521B), 절연막(518), 및 절연막(516)을 포함한다.
<<화소 회로>>
화소 회로(530(i,j))는 제 1 표시 소자(750(i,j)) 및 제 2 표시 소자(550(i,j))를 구동하는 기능을 가진다(도 36 참조).
따라서, 같은 공정에서 형성할 수 있는 화소 회로를 사용하여, 제 1 표시 소자 및 제 1 표시 소자와 다른 방법으로 화상을 표시하는 제 2 표시 소자를 구동할 수 있다. 구체적으로는, 반사형 표시 소자를 제 1 표시 소자로서 사용함으로써, 소비전력을 저감시킬 수 있다. 외광이 밝은 환경에서 높은 콘트라스트로 화상을 양호하게 표시할 수 있다. 광을 방출하는 제 2 표시 소자를 사용함으로써 어두운 환경에서도 화상을 양호하게 표시할 수 있다. 절연막에 의하여, 제 1 표시 소자와 제 2 표시 소자 사이, 또는 제 1 표시 소자와 화소 회로 사이에서의 불순물 확산을 억제할 수 있다. 이 결과, 편리성이 높거나 신뢰성이 높은 신규 표시 장치를 제공할 수 있다.
스위치, 트랜지스터, 다이오드, 레지스터, 인덕터, 또는 용량 소자 등을 화소 회로(530(i,j))에 사용할 수 있다.
예를 들어 하나 또는 복수의 트랜지스터를 스위치로서 사용할 수 있다. 또는, 병렬로 접속되거나, 직렬로 접속되거나, 또는 병렬 접속과 직렬 접속이 조합된 복수의 트랜지스터를 스위치로서 사용할 수 있다.
예를 들어, 화소 회로(530(i,j))는 신호선(S1(j)), 신호선(S2(j)), 주사선(G1(i)), 주사선(G2(i)), 배선(CSCOM), 및 도전막(ANO)에 전기적으로 접속된다(도 36 참조). 또한 도전막(512A)은 신호선(S1(j))에 전기적으로 접속된다(도 34 및 도 36 참조).
화소 회로(530(i,j))는 스위치(SW1) 및 용량 소자(C11)를 포함한다(도 36 참조).
화소 회로(530(i,j))는 스위치(SW2), 트랜지스터(M), 및 용량 소자 C12를 포함한다.
예를 들어 주사선(G1(i))에 전기적으로 접속되는 게이트 전극 및 신호선(S1(j))에 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 포함하는 트랜지스터를 스위치(SW1)로서 사용할 수 있다.
용량 소자(C11)는 스위치(SW1)로서 사용되는 트랜지스터의 제 2 전극에 전기적으로 접속되는 제 1 전극, 및 배선(CSCOM)에 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 포함한다.
예를 들어 주사선(G2(i))에 전기적으로 접속되는 게이트 전극, 및 신호선(S2(j))에 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 포함하는 트랜지스터를 스위치(SW2)로서 사용할 수 있다.
트랜지스터(M)는 스위치(SW2)로서 사용되는 트랜지스터의 제 2 전극에 전기적으로 접속되는 게이트 전극, 및 도전막(ANO)에 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 포함한다.
또한, 반도체막이 게이트 전극과 도전막 사이에 개재되도록 제공된 도전막을 포함하는 트랜지스터를 트랜지스터(M)로서 사용할 수 있다. 예를 들어 상기 도전막으로서는 트랜지스터(M)의 게이트 전극과 같은 전위를 공급할 수 있는 배선에 전기적으로 접속되는 도전막을 사용할 수 있다.
용량 소자(C12)는 스위치(SW2)로서 사용되는 트랜지스터의 제 2 전극에 전기적으로 접속되는 제 1 전극, 및 트랜지스터(M)의 제 1 전극에 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 포함한다.
또한 제 1 표시 소자(750(i,j))의 제 1 전극은 스위치(SW1)로서 사용되는 트랜지스터의 제 2 전극에 전기적으로 접속된다. 제 1 표시 소자(750(i,j))의 제 2 전극(752)은 배선(VCOM1)에 전기적으로 접속된다. 이에 의하여, 제 1 표시 소자(750)를 구동할 수 있다.
제 2 표시 소자(550(i,j))의 전극(551(i,j)) 및 전극(552)은 각각 트랜지스터(M)의 제 2 전극 및 도전막(VCOM2)에 전기적으로 접속한다. 이에 의하여 제 2 표시 소자(550(i,j))를 구동할 수 있다.
<<절연막(501C)>>
절연막(501C)은 제 1 도전막과 제 2 도전막 사이에 위치하는 영역을 포함하고, 개구(591A)를 포함한다(도 34 참조).
<<제 1 도전막>>
제 1 도전막은 제 1 표시 소자(750(i,j))에 전기적으로 접속된다. 구체적으로, 제 1 도전막은 제 1 표시 소자(750(i,j))의 전극(751(i,j))에 전기적으로 접속된다. 전극(751(i,j))은 제 1 도전막으로서 사용될 수 있다.
<<제 2 도전막>>
제 2 도전막은 제 1 도전막과 중첩되는 영역을 포함한다. 제 2 도전막은 개구(591A)를 통하여 제 1 도전막에 전기적으로 접속된다. 예를 들어 도전막(512B)을 제 2 도전막으로서 사용할 수 있다.
또한, 절연막(501C)에 형성된 개구(591A)에서 제 2 도전막에 전기적으로 접속되는 제 1 도전막을 관통 전극이라고 할 수 있다.
제 2 도전막은 화소 회로(530(i,j))에 전기적으로 접속된다. 예를 들어 화소 회로(530(i,j))의 스위치(SW1)로서 사용되는 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극으로서 기능하는 도전막을 제 2 도전막으로서 사용할 수 있다.
<<제 2 표시 소자(550(i,j))의 구조예 2>>
제 2 표시 소자(550(i,j))는 화소 회로(530(i,j))에 전기적으로 접속된다(도 33의 (A) 및 도 36 참조). 제 2 표시 소자(550(i,j))는 기능층(520)을 향하여 광을 방출하는 기능을 가진다. 제 2 표시 소자(550(i,j))는 예를 들어 절연막(501C)을 향하여 광을 방출하는 기능을 가진다.
제 2 표시 소자(550(i,j))는 제 1 표시 소자(750(i,j))를 사용한 표시를 시인할 수 있는 영역의 일부로부터, 제 2 표시 소자(550(i,j))를 사용한 표시를 시인할 수 있도록 제공된다. 예를 들어, 도 34에 나타낸 파선의 화살표는, 외광 반사의 강도를 제어함으로써 화상 데이터를 표시하는 제 1 표시 소자(750(i,j))에 외광이 입사되고 제 1 표시 소자(750(i,j))에 의하여 외광이 반사되는 방향을 나타낸다. 또한, 도 33의 (A)에 나타낸 실선의 화살표는, 제 1 표시 소자(750(i,j))를 사용한 표시를 시인할 수 있는 영역의 일부에 제 2 표시 소자(550(i,j))가 광을 방출하는 방향을 나타낸다.
따라서, 제 1 표시 소자를 사용한 표시를 시인할 수 있는 영역의 일부로부터, 제 2 표시 소자를 사용한 표시를 시인할 수 있다. 또는, 표시 패널의 자세 등을 변경하지 않아도 사용자는 표시를 시인할 수 있다. 또는, 제 1 표시 소자에 의하여 반사되는 광에 의하여 표현되는 물체의 색과, 제 2 표시 소자로부터 방출된 광에 의하여 표현되는 광원의 색을 혼합할 수 있다. 또는, 물체의 색 및 광원의 색을 사용하여 그림(painting) 같은 화상을 표시할 수 있다. 따라서, 편리성이 높거나 신뢰성이 높은 신규 표시 패널을 제공할 수 있다.
예를 들어, 제 2 표시 소자(550(i,j))는 전극(551(i,j)), 전극(552), 및 발광 재료를 포함하는 층(553(j))을 포함한다(도 33의 (A) 참조).
전극(552)은 전극(551(i,j))과 중첩되는 영역을 포함한다.
발광 재료를 포함하는 층(553(j))은 전극(551(i,j))과 전극(552) 사이에 위치하는 영역을 포함한다.
전극(551(i,j))은 접속부(522)에서 화소 회로(530(i,j))에 전기적으로 접속된다. 전극(552)은 도전막(VCOM2)에 전기적으로 접속된다(도 36 참조).
<<절연막(521, 528, 518, 및 516)>>
절연막(521)은 화소 회로(530(i,j))와 제 2 표시 소자(550(i,j)) 사이에 위치하는 영역을 포함한다(도 33의 (A) 참조).
예를 들어, 적층막을 절연막(521)으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 절연막(521A), 절연막(521B), 및 절연막(521C)을 포함하는 적층을 절연막(521)으로서 사용할 수 있다.
절연막(528)은 절연막(521)과 기판(570) 사이에 위치하는 영역을 포함하고, 제 2 표시 소자(550(i,j))와 중첩되는 영역에 개구를 가진다. 전극(551(i,j))의 외주를 따르는 절연막(528)은 전극(551(i,j))과 전극(552) 사이의 단락을 방지할 수 있다.
또한, 단층막 또는 적층막을 절연막(518)으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 절연막(518A) 및 절연막(518B)을 절연막(518)에 사용할 수 있다. 또는, 예를 들어, 절연막(518A1) 및 절연막(518A2)을 절연막(518)에 사용할 수 있다.
절연막(518)은 절연막(521)과 화소 회로(530(i,j)) 사이에 위치하는 영역을 포함한다.
절연막(516)은 절연막(518)과 화소 회로(530(i,j)) 사이에 위치하는 영역을 포함한다.
또한, 표시 유닛(700)은 절연막(501B)을 포함할 수 있다. 절연막(501B)은 개구(592B)를 가진다(도 33의 (A) 참조).
개구(592B)는 도전막(511B)과 중첩되는 영역을 포함한다.
<표시 패널의 구조예 2>
본 실시형태에서 설명되는 표시 유닛(700)은 색상이 상이한 색을 나타내는 기능을 가지는 복수의 화소를 포함할 수 있다. 또한, 나타낼 수 없는 색상의 색을, 색상이 상이한 색을 나타낼 수 있는 복수의 화소에 의하여, 상기 화소를 사용하여 가색법으로 나타낼 수 있다.
또한, 색상이 상이한 색을 나타낼 수 있는 복수의 화소가 혼색에 사용될 때, 각 화소는 부화소라고 할 수 있다. 또한, 부화소 한 세트를 화소라고 할 수 있다. 구체적으로, 화소(702(i,j))는 부화소라고 할 수 있고, 화소(702(i,j)), 화소(702(i,j+1)), 및 화소(702(i,j+2))를 통틀어 화소(703(i,k))라고 할 수 있다(도 38의 (A) 참조).
예를 들어, 청색을 나타내는 부화소, 녹색을 나타내는 부화소, 및 적색을 나타내는 부화소를 통틀어 화소(703(i,k))로서 사용할 수 있다.
또는, 예를 들어, 시안을 나타내는 부화소, 마젠타를 나타내는 부화소, 및 황색을 나타내는 부화소를 통틀어 화소(703(i,k))로서 사용할 수 있다.
또는, 예를 들어, 백색을 나타내는 부화소가 추가된 상술한 세트를 화소로서 사용할 수 있다.
또는, 예를 들어, 다음 부화소의 세트를 화소(703(i,k))로서 사용할 수 있다: 시안을 나타내는 제 1 표시 소자(750(i,j))와 청색을 나타내는 제 2 표시 소자(550(i,j))를 포함하는 부화소; 황색을 나타내는 제 1 표시 소자(750(i,j+1))와 녹색을 나타내는 제 2 표시 소자(550(i,j+1))를 포함하는 부화소; 및 마젠타를 나타내는 제 1 표시 소자(750(i,j+2))와 적색을 나타내는 제 2 표시 소자(550(i,j+2))를 포함하는 부화소. 이에 의하여 제 1 표시 소자(750(i,j) 내지 750(i,j+2))를 사용한 표시를 밝게 할 수 있거나 또는 제 2 표시 소자(550(i,j) 내지 550(i,j+2)))를 사용한 표시를 명확하게 할 수 있다.
<표시 패널의 구조예 3>
또한, 본 실시형태에서 설명되는 표시 유닛(700)은 기능층(720), 단자(519B), 기판(570), 기판(770), 접합층(505), 밀봉재(705), 구조체(KB1), 기능막(770P), 및 기능막(770D) 등을 포함한다(도 33의 (A) 또는 도 34 참조).
<<기능층(720)>>
본 실시형태에서 설명되는 표시 패널은 기능층(720)을 포함한다. 기능층(720)은 기판(770)과 절연막(501C) 사이에 위치하는 영역을 포함한다. 기능층(720)은 차광막(BM), 절연막(771), 및 착색막(CF1)을 포함한다(도 33의 (A) 또는 도 34 참조).
차광막(BM)은 제 1 표시 소자(750(i,j))와 중첩되는 영역에 개구를 가진다.
착색막(CF1)은 기판(770)과 제 1 표시 소자(750(i,j)) 사이에 위치하는 영역을 포함한다. 또한, 접합층(770B)은 기능층(720)과 기판(770) 사이에 제공될 수 있다. 접합층(770B)은 기능층(720)과 기판(770)을 접합하는 기능을 가진다.
절연막(771)은, 착색막(CF1)과 액정 재료를 포함하는 층(753) 사이의 영역 또는 차광막(BM)과 액정 재료를 포함하는 층(753) 사이의 영역을 포함한다. 절연막(771)은 착색막(CF1)의 두께로 인한 요철을 줄일 수 있다. 또는, 차광막(BM) 또는 착색막(CF1) 등으로부터 액정 재료를 포함하는 층(753)에 불순물이 확산되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 단층막 또는 적층막을 절연막(771)에 사용할 수 있다. 예를 들어, 절연막(771A) 및 절연막(771B)을 절연막(771)에 사용할 수 있다.
<<단자(519B)>>
본 실시형태에서 설명되는 표시 패널은 단자(519B)를 포함한다(도 33의 (A) 참조).
단자(519B)는 도전막(511B)을 포함한다. 단자(519B)는 예를 들어 신호선(S1(j))에 전기적으로 접속된다.
<<기판(570) 및 기판(770)>>
또한, 본 실시형태에서 설명되는 표시 패널은 기판(570) 및 기판(770)을 포함한다.
기판(770)은 기판(570)과 중첩되는 영역을 포함한다. 기판(770)은 기능층(520)이 기판(770)과 기판(570) 사이에 끼워지도록 위치하는 영역을 포함한다.
기판(770)은 제 1 표시 소자(750(i,j))와 중첩되는 영역을 포함한다. 예를 들어, 복굴절이 낮은 재료를 상기 영역에 사용할 수 있다.
<<접합층(505), 밀봉재(705), 및 구조체(KB1)>>
본 실시형태에서 설명되는 표시 패널은 접합층(505), 밀봉재(705), 및 구조체(KB1)를 포함한다.
접합층(505)은 기능층(520)과 기판(570) 사이에 위치하는 영역을 포함하고, 기능층(520)과 기판(570)을 서로 접합하는 기능을 가진다.
밀봉재(705)는 기능층(520)과 기판(770) 사이에 위치하는 영역을 포함하고, 기능층(520)과 기판(770)을 서로 접합하는 기능을 가진다.
구조체(KB1)는 기능층(520)과 기판(770) 사이에 소정의 간격을 제공하는 기능을 가진다.
<<기능막(770PA, 770PB, 및 770D)>>
본 실시형태에서 설명되는 표시 패널은 기능막(770PA), 기능막(770PB), 및 기능막(770D)을 포함한다.
기능막(770PA 및 770PB)은 각각 제 1 표시 소자(750(i,j))와 중첩되는 영역을 포함한다.
기능막(770D)은 제 1 표시 소자(750(i,j))와 중첩되는 영역을 포함한다. 기능막(770D)은 기능막(770D)과 제 1 표시 소자(750(i,j)) 사이에 기판(770)이 놓여지도록 제공된다. 따라서, 예를 들어, 제 1 표시 소자(750(i,j))로 반사되는 광을 확산시킬 수 있다.
<구성 요소의 예>
표시 유닛(700)의 구성 요소에 대하여 이하에서 설명한다.
<<기판(570)>>
기판(570) 등은 제작 공정 중의 가열 처리에 견딜 정도로 높은 내열성을 가지는 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 0.1mm 이상 0.7mm 이하의 두께를 가진 재료를 기판(570)에 사용할 수 있다. 구체적으로는 약 0.1mm의 두께로 연마한 재료를 사용할 수 있다.
예를 들어 6 세대(1500mm×1850mm), 7 세대(1870mm×2200mm), 8 세대(2200mm×2400mm), 9 세대(2400mm×2800mm), 및 10 세대(2950mm×3400mm) 중 임의의 사이즈의 대형 유리 기판을 기판(570) 등으로서 사용할 수 있다. 따라서, 대형 표시 장치를 제작할 수 있다.
유기 재료, 무기 재료, 또는 유기 재료와 무기 재료의 복합 재료 등을 기판(570) 등에 사용할 수 있다. 예를 들어 유리, 세라믹, 또는 금속 등의 무기 재료를 기판(570) 등에 사용할 수 있다.
구체적으로는 무알칼리 유리, 소다 석회 유리, 칼리 유리, 크리스털 유리, 알루미노 실리케이트 유리, 강화 유리, 화학 강화 유리, 석영, 또는 사파이어 등을 기판(570) 등에 사용할 수 있다. 구체적으로는 무기 산화물막, 무기 질화물막, 또는 무기 산질화물막 등을 기판(570) 등에 사용할 수 있다. 예를 들어 산화 실리콘막, 질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 또는 산화 알루미늄막 등을 기판(570) 등에 사용할 수 있다. 스테인리스강 또는 알루미늄 등을 기판(570) 등에 사용할 수 있다.
예를 들어 실리콘 또는 탄소화 실리콘의 단결정 반도체 기판 또는 다결정 반도체 기판, 실리콘 저마늄 등의 화합물 반도체 기판, 또는 SOI 기판은 기판(570) 등에 사용될 수 있다. 따라서, 반도체 소자는 기판(570) 등 위에 제공될 수 있다.
예를 들어, 수지, 수지 필름, 또는 플라스틱 등의 유기 재료를 기판(570) 등에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 또는 아크릴 수지 등의 수지 필름 또는 수지판을 기판(570) 등에 사용할 수 있다.
예를 들어 금속판, 얇은 유리판, 또는 무기 재료의 막을 수지 필름 등에 접착함으로써 형성된 복합 재료를 기판(570) 등에 사용할 수 있다. 예를 들어, 섬유상 또는 입자상 금속, 유리, 또는 무기 재료 등을 수지 필름으로 분산시킴으로써 형성된 복합 재료를 기판(570) 등에 사용할 수 있다. 예를 들어, 섬유상 또는 입자상 수지, 또는 유기 재료 등을 무기 재료로 분산시킴으로써 형성된 복합 재료를 기판(570) 등에 사용할 수 있다.
단층 재료 또는 복수의 층이 적층됨으로써 얻어지는 재료를 기판(570) 등에 사용할 수 있다. 예를 들어 기재와, 기재에 포함된 불순물의 확산을 방지하는 절연막 등이 적층된 적층 재료를 기판(570) 등에 사용할 수 있다. 구체적으로는 유리와, 유리에 포함되는 불순물의 확산을 방지하는 산화 실리콘층, 질화 실리콘층, 및 산화질화 실리콘층 등 중에서 선택된 하나 또는 복수의 막이 적층됨으로써 얻어지는 재료를 기판(570) 등에 사용할 수 있다. 또는, 수지와, 수지를 투과하는 불순물의 확산을 방지하는 산화 실리콘막, 질화 실리콘막, 또는 산화질화 실리콘막 등의 막이 적층됨으로써 얻어지는 재료를 기판(570) 등에 사용할 수 있다.
구체적으로, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 또는 아크릴 수지 등의 수지 필름, 수지판, 또는 적층 재료 등을 기판(570) 등에 사용할 수 있다.
구체적으로는, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아마이드(예를 들어, 나일론 또는 아라미드), 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 또는 실리콘(silicone) 등 실록산 결합을 가지는 수지를 포함하는 재료를 기판(570) 등에 사용할 수 있다.
구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에터설폰(PES) 또는 아크릴 수지 등을 기판(570) 등에 사용할 수 있다. 또는, 사이클로올레핀폴리머(COP), 또는 사이클로올레핀공중합체(COC) 등이 사용될 수 있다.
또는 종이 또는 목재 등을 기판(570) 등에 사용할 수 있다.
예를 들어, 플렉시블 기판을 기판(570) 등에 사용할 수 있다.
또한 트랜지스터 또는 용량 소자 등을 기판 직접 형성할 수 있다. 또는, 트랜지스터 또는 용량 소자 등은 제작 공정에서 사용되고 제작 공정 중에 가해지는 열에 견딜 수 있는 기판 위에 형성할 수 있고, 그 후에 트랜지스터 또는 용량 소자 등을 기판(570) 등으로 전치할 수 있다. 이로써 예를 들어 트랜지스터 또는 용량 소자 등은 플렉시블 기판 위에 형성될 수 있다.
<<기판(770)>>
예를 들어, 기판(570)에 사용될 수 있는 재료를 기판(770)에 사용할 수 있다. 예를 들어, 기판(570)에 사용될 수 있는 투광 재료를 기판(770)에 사용할 수 있다. 또는, 두께 1μm 이하의 반사 방지막이 제공된 표면을 가지는 재료를 기판(770)에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 3개 이상, 바람직하게는 5개 이상, 더 바람직하게는 15개 이상의 유전체를 포함하는 적층을 기판(770)에 사용할 수 있다. 이에 의하여, 반사율이 0.5% 이하, 바람직하게는 0.08% 이하로 할 수 있다. 또는, 기판(570)에 사용할 수 있는 복굴절이 낮은 재료를 기판(770)에 사용할 수 있다.
예를 들어, 표시 패널 중 사용자에 가까운 측의 기판(770)에는 예를 들어, 알루미노규산 유리, 강화 유리, 화학 강화 유리, 또는 사파이어 등을 적합하게 사용할 수 있다. 이에 의하여, 사용에 기인한 표시 패널의 파손 또는 손상을 방지할 수 있다.
예를 들어, 사이클로올레핀 폴리머(COP), 사이클로올레핀 공중합체(COC), 또는 트라이아세틸 셀룰로스(TAC)의 수지막을 기판(770)에 적합하게 사용할 수 있다. 그 결과, 중량을 줄일 수 있다. 또는, 예를 들어, 표시 패널을 낙하 등에 의하여 손상되기 어렵게 할 수 있다.
예를 들어 0.1mm 이상 0.7mm 이하의 두께를 가진 재료를 기판(770)에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 두께가 얇게 되도록 연마한 기판을 사용할 수 있다. 그 경우, 기능막(770D)을 제 1 표시 소자(750(i,j))에 가깝게 할 수 있다. 결과적으로 화상의 흐릿함을 저감시킬 수 있고, 화상을 선명하게 표시할 수 있다.
<<구조체(KB1)>>
예를 들어 유기 재료, 무기 재료, 또는 유기 재료와 무기 재료의 복합 재료를 사용하여 구조체(KB1) 등을 형성할 수 있다. 따라서, 구조체(KB1) 등이 사이에 제공한 구성 요소들 사이에 소정의 간격을 제공할 수 있다.
구체적으로는 구조체(KB1)에, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리실록산, 또는 아크릴 수지 등, 또는 이들로부터 선택된 복수의 수지의 복합 재료를 사용할 수 있다. 또는 감광성 재료를 사용하여도 좋다.
<<밀봉재(705)>>
밀봉재(705) 등에는 무기 재료, 유기 재료, 무기 재료와 유기 재료의 복합 재료 등을 사용할 수 있다.
예를 들어, 열 용융성 수지 또는 경화성 수지 등의 유기 재료를 밀봉재(705) 등에 사용할 수 있다.
예를 들어 반응 경화성 접착제, 광경화성 접착제, 열 경화성 접착제, 또는/및 혐기성 접착제 등의 유기 재료를 밀봉재(705) 등에 사용할 수 있다.
구체적으로는, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 이미드 수지, PVC(polyvinyl chloride) 수지, PVB(polyvinyl butyral) 수지, 또는 EVA(ethylene vinyl acetate) 수지 등을 포함하는 접착제를 밀봉재(705) 등에 사용할 수 있다.
<<접합층(505 및 770B)>>
예를 들어 밀봉재(705)에 사용할 수 있는 재료 중 어느 것을 접합층(505) 또는 접합층(770B)에 사용할 수 있다.
<<절연막(521)>>
예를 들어, 무기 절연 재료, 유기 절연 재료, 무기 재료 및 유기 재료를 포함하는 절연 복합 재료를 절연막(521) 등에 사용할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들어, 무기 산화물막, 무기 질화물막, 무기 산화질화물막, 또는 이들 막 중 임의의 것을 적층하여 얻어진 재료를 절연막(521) 등으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 산화 실리콘막, 질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 및 산화 알루미늄막 중 임의의 것을 포함하는 막, 또는 이들 막들 중 임의의 것을 적층함으로써 얻어진 층상 재료를 포함하는 막을 절연막(521) 등으로서 사용할 수 있다.
구체적으로는 절연막(521) 등에, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리실록산, 또는 아크릴 수지 등, 또는 이들로부터 선택된 복수 종류의 수지의 적층 또는 복합 재료를 사용할 수 있다. 또는 감광성 재료를 사용하여도 좋다. 또한, 폴리이미드는 예를 들어 다음 성질이 우수하다: 열 안정성, 절연성, 인성(toughness), 낮은 유전율, 낮은 열팽창 계수, 및 낮은 흡습성. 따라서, 특히, 폴리이미드는 절연막(521) 등에 적합하게 사용될 수 있다.
이로써, 예를 들어 절연막(521)과 중첩되는 다양한 구성 요소에 기인하는 단차(段差)를 줄일 수 있다.
<<광학 소자(560)>>
광학 소자(560)는 광축 Z를 가진다(도 30의 (C) 참조). 광축 Z는 제 1 영역(560A)의 가시광이 공급되는 영역의 중심과 제 3 영역(560C)의 중심을 통과한다. 제 2 영역(560B)은, 광축 Z와 직교하는 면에 대하여 45° 이상, 바람직하게는 75° 이상 85° 이하의 경사 θ를 가진 경사부를 포함한다. 예를 들어, 도면에 도시된 제 2 영역(560B)은 전체적으로, 광축 Z와 직교하는 면에 대하여 약 60°의 경사를 가진다.
제 2 영역(560B)의 경사부는 제 1 영역(560A)의 가시광이 공급되는 영역의 끝의 0.05μm 이상 0.2μm 이하 내에 제공된다. 또한 제 2 표시 소자(550(i,j))가 제 1 영역(560A)에 접촉되는 경우, 제 1 영역(560A)의 가시광이 공급되는 영역은 가시광을 공급할 수 있는 제 2 표시 소자(550(i,j))의 영역과 같은 면적을 가진다. 예를 들어, 도면에 도시된 제 2 영역(560B)의 경사부는 제 1 영역의 가시광이 공급되는 영역의 끝으로부터 거리 d에 위치한다.
제 1 영역(560A)의 가시광이 공급되는 영역은 화소(702(i,j))의 면적의 10%보다 큰 면적을 가진다(도 30의 (D) 참조).
제 3 영역(560C)은 화소(702(i,j))의 면적의 10% 이하의 면적을 가진다.
반사막(751B)은 화소(702(i,j))의 면적의 70% 이상의 면적을 가진다.
제 1 영역(560A)의 가시광이 공급되는 영역의 면적과 반사막(751B)의 면적의 합은 화소(702(i,j))의 면적보다 크다.
예를 들어, 폭 27μm이고 길이 81μm의 직사각형 화소는 2187μm2의 면적을 가진다. 이러한 화소의 경우, 제 1 영역(560A)의 가시광이 공급되는 영역은 324μm2의 면적을 가진다. 제 3 영역(560C)은 81μm2의 면적을 가지고, 반사막(751B)은 1894μm2의 면적을 가진다.
이 구조에서는, 제 1 영역(560A)의 가시광이 공급되는 영역의 면적은 화소의 면적의 약 14.8%이다.
반사막(751B)의 면적은 화소의 면적의 약 86.6%이다.
제 1 영역(560A)의 가시광이 공급되는 영역의 면적과 반사막(751B)의 면적의 합은 2218μm2이다.
따라서, 제 2 영역에서는, 다양한 각도로 제 1 영역을 통하여 입사되는 광을 모을 수 있다. 이 결과, 편리성이 높고 신뢰성이 높은 신규 표시 패널을 제공할 수 있다.
또한, 복수의 재료를 광학 소자(560)에 사용할 수 있다. 예를 들어, 굴절률의 차가 0.2 이하가 되도록 선택된 복수의 재료를 광학 소자(560)에 사용할 수 있다. 따라서, 광학 소자에서의 광의 반사 또는 산란, 또는 광의 손실을 억제할 수 있다.
광학 소자(560)는 임의의 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 광학 소자(560)의 광축과 직교하는 단면의 형상을 원 또는 다각형으로 할 수 있다. 광학 소자(560)의 제 2 영역(560B)은 평면 또는 곡면을 가질 수 있다.
<<피복막(565)>>
단층막 또는 적층막은 피복막(565)으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 투광막 및 반사막을 포함하는 적층을 피복막(565)에 사용할 수 있다.
예를 들어, 산화물막, 플루오린화물막, 또는 황화물막 등의 무기 재료를 투광막에 사용할 수 있다.
예를 들어, 금속을 반사막에 사용할 수 있다. 구체적으로, 은을 포함하는 재료를 피복막(565)에 사용할 수 있다. 예를 들어, 은 및 팔라듐 등을 포함하는 재료 또는 은 및 구리 등을 포함하는 재료를 반사막에 사용할 수 있다. 또는, 유전체의 다층막을 반사막에 사용할 수 있다.
<<절연막(528)>>
예를 들어 절연막(521)에 사용할 수 있는 재료들 중 임의의 것을 절연막(528) 등에 사용할 수 있다. 구체적으로는 두께 1μm의 폴리이미드를 포함한 막을 절연막(528)으로서 사용할 수 있다.
<<절연막(501B)>>
예를 들어, 절연막(521)에 사용할 수 있는 재료를 절연막(501B)에 사용할 수 있다. 예를 들어 수소를 공급하는 기능을 가지는 재료를 절연막(501B)에 사용할 수 있다.
구체적으로는 실리콘 및 산소를 포함한 재료와, 실리콘 및 질소를 포함한 재료를 적층함으로써 얻어진 재료를 절연막(501B)에 사용할 수 있다. 예를 들어 가열 등에 의하여 수소를 방출하여 이 수소를 다른 구성 요소에 공급하는 기능을 가지는 재료를 절연막(501B)에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 제작 공정 중에 들어온 수소를 가열 등에 의하여 방출하여, 이 수소를 다른 구성 요소에 공급하는 기능을 가지는 재료를 절연막(501B)에 사용할 수 있다.
예를 들어 원료 가스로서 실레인 등을 사용하는 화학 기상 성장법(chemical vapor deposition method)에 의하여 형성된 실리콘 및 산소를 포함한 막을 절연막(501B)으로서 사용할 수 있다.
구체적으로는 실리콘 및 산소를 포함하고 두께 200nm 이상 600nm 이하의 재료와, 실리콘 및 질소를 포함하고 두께 200nm 정도의 재료를 적층함으로써 얻은 재료를 절연막(501B)에 사용할 수 있다.
<<절연막(501C)>>
예를 들어 절연막(521)에 사용할 수 있는 재료 중 임의의 것을 절연막(501C)에 사용할 수 있다. 구체적으로는 실리콘 및 산소를 포함하는 재료를 절연막(501C)에 사용할 수 있다. 따라서, 화소 회로 또는 제 2 표시 소자 등으로의 불순물의 확산을 억제할 수 있다.
예를 들어 실리콘, 산소, 및 질소를 포함한 두께 200nm의 막을 절연막(501C)으로서 사용할 수 있다.
<<배선, 단자, 및 도전막>>
도전 재료를 배선 등에 사용할 수 있다. 구체적으로는 도전 재료를 신호선(S1(j)), 신호선(S2(j)), 주사선(G1(i)), 주사선(G2(i)), 배선(CSCOM), 도전막(ANO), 단자(519B), 또는 도전막(511B) 등에 사용할 수 있다.
예를 들어 무기 도전 재료, 유기 도전 재료, 금속, 또는 도전 세라믹 등을 배선 등에 사용할 수 있다.
구체적으로는, 알루미늄, 금, 백금, 은, 구리, 크로뮴, 탄탈럼, 타이타늄, 몰리브데넘, 텅스텐, 니켈, 철, 코발트, 팔라듐, 및 망가니즈로부터 선택되는 금속 원소를 배선 등에 사용할 수 있다. 또는, 상술한 금속 원소 중 임의의 것을 포함하는 합금 등을 배선 등에 사용할 수 있다. 특히, 구리와 망가니즈의 합금이 웨트 에칭법을 이용한 미세 가공에 적합하게 사용된다.
구체적으로는, 알루미늄막 위에 타이타늄막이 적층되는 2층 구조, 질화 타이타늄막 위에 타이타늄막이 적층되는 2층 구조, 질화 타이타늄막 위에 텅스텐막이 적층되는 2층 구조, 질화 탄탈럼막 또는 질화 텅스텐막 위에 텅스텐막이 적층되는 2층 구조, 또는 타이타늄막, 알루미늄막, 및 타이타늄막이 이 순서대로 적층되는 3층 구조 등의 구조 중 임의의 것을 배선 등에 사용할 수 있다.
구체적으로는 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 또는 갈륨이 첨가된 산화 아연 등의 도전성 산화물을 배선 등에 사용할 수 있다.
구체적으로는 그래핀 또는 그래파이트를 포함한 막을 배선 등에 사용할 수 있다.
예를 들어 산화 그래핀을 포함하는 막이 형성되고 환원이 실시됨으로써, 그래핀을 포함하는 막이 형성될 수 있다. 환원 방법으로서는, 가열하는 방법 또는 환원제를 사용하는 방법 등을 채용할 수 있다.
예를 들어, 금속 나노와이어를 포함하는 막을 배선 등에 사용할 수 있다. 구체적으로는 은을 포함하는 나노와이어를 사용할 수 있다.
구체적으로는, 도전성 폴리머를 배선 등에 사용할 수 있다.
또한 예를 들어 도전 재료(ACF1)를 사용하여 단자(519B)를 플렉시블 인쇄 회로(FPC1)에 전기적으로 접속할 수 있다.
<<제 1 도전막 및 제 2 도전막>>
예를 들어 배선 등에 사용할 수 있는 재료 중 임의의 것을 제 1 도전막 또는 제 2 도전막에 사용할 수 있다.
전극(751(i,j)) 또는 배선 등을 제 1 도전막에 사용할 수 있다.
스위치(SW1)에 사용할 수 있는 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극으로서 기능하는 도전막(512B), 또는 배선 등을 제 2 도전막에 사용할 수 있다.
<<제 1 표시 소자(750(i,j))>>
예를 들어 광의 투과 또는 반사를 제어하는 기능을 가지는 표시 소자를 제 1 표시 소자(750(i,j))로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 액정 소자와 편광판의 조합 구조, 셔터 방식의 MEMS 표시 소자, 또는 MEMS 광 간섭형 표시 소자 등을 사용할 수 있다. 반사형 표시 소자를 사용함으로써, 표시 패널의 소비전력을 저감할 수 있다. 예를 들어, 마이크로캡슐 방식, 전기 영동 방식, 또는 일렉트로 웨팅 방식 등을 제 1 표시 소자(750(i,j))로서 사용할 수 있다. 구체적으로는 반사형 액정 표시 소자를 제 1 표시 소자(750(i,j))로서 사용할 수 있다.
예를 들어 IPS(in-plane switching) 모드, TN(twisted nematic) 모드, FFS(fringe field switching) 모드, ASM(axially symmetric aligned micro-cell) 모드, OCB(optically compensated birefringence) 모드, FLC(ferroelectric liquid crystal) 모드, 및 AFLC(antiferroelectric liquid crystal) 모드 등 중 어느 구동 모드에 의하여 구동되는 액정 소자를 사용할 수 있다.
또는, 예를 들어 MVA(multi-domain vertical alignment) 모드, PVA(patterned vertical alignment) 모드, ECB(electrically controlled birefringence) 모드, CPA(continuous pinwheel alignment) 모드, 또는 ASV(advanced super view) 모드 등의 수직 배향(VA) 모드로 구동할 수 있는 액정 소자를 사용할 수 있다.
제 1 표시 소자(750(i,j))는 제 1 전극, 제 2 전극, 및 액정 재료를 포함한 층을 포함한다. 액정 재료를 포함한 층은 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 가해지는 전압으로 배향을 제어할 수 있는 액정 재료를 포함한다. 예를 들어 액정 재료를 포함하는 층의 두께 방향(수직 방향이라고도 함)의 전계 또는 수직 방향과 교차하는 방향(수평 방향, 또는 사선 방향이라고도 함)의 전계에 의하여 액정 재료의 배향을 제어할 수 있다.
<<액정 재료를 포함한 층(753)>>
예를 들어, 서모트로픽 액정, 저분자 액정, 고분자 액정, 폴리머 분산형 액정, 강유전성 액정, 또는 반강유전성 액정 등을 액정 재료를 포함한 층에 사용할 수 있다. 또는, 콜레스테릭상, 스멕틱상, 큐빅상, 키랄 네마틱상, 또는 등방상 등을 나타내는 액정 재료를 사용할 수 있다. 또는, 블루상을 나타내는 액정 재료를 사용할 수 있다.
예를 들어, 네거티브형 액정 재료를 액정 재료를 포함하는 층에 사용할 수 있다.
예를 들어, 1.0Х1013Ω·cm 이상, 바람직하게는 1.0Х1014Ω·cm 이상, 더 바람직하게는 1.0Х1015Ω·cm 이상의 저항률을 가지는 액정 재료를 액정 재료를 포함하는 층(753)에 사용하는 것이 바람직하다. 이는 제 1 표시 소자(750(i,j))의 투과율의 변동을 억제할 수 있다. 또는, 제 1 표시 소자(750(i,j))의 플리커를 억제할 수 있다. 또는, 제 1 표시 소자(750(i,j))의 재기록 빈도를 줄일 수 있다.
<<전극(751(i,j))>>
예를 들어, 배선 등에 사용되는 재료를 전극(751(i,j))에 사용할 수 있다. 구체적으로는 반사막을 전극(751(i,j))에 사용할 수 있다. 예를 들어, 투광성 도전막과 개구를 가지는 반사막이 적층된 재료를 전극(751(i,j))에 사용할 수 있다.
<<반사막>>
예를 들어, 가시광을 반사하는 재료를 반사막에 사용할 수 있다. 구체적으로는 은을 포함한 재료를 반사막에 사용할 수 있다. 예를 들어, 은 및 팔라듐 등을 포함하는 재료 또는 은 및 구리 등을 포함하는 재료를 반사막에 사용할 수 있다.
반사막은 예를 들어 액정 재료를 포함한 층(753)을 투과하는 광을 반사한다. 이에 의하여 제 1 표시 소자(750)가 반사형 액정 소자로서 기능할 수 있다. 또는, 예를 들어 표면에 요철을 가진 재료를 반사막에 사용할 수 있다. 이 경우 입사되는 광이 다양한 방향으로 반사되기 때문에 백색의 화상을 표시할 수 있다.
반사막은 제 2 표시 소자(550(i,j))로부터 방출된 광이 차단되지 않는 영역(751H)을 포함하는 형상을 가진다(도 37의 (A) 내지 (C) 참조).
예를 들어, 반사막은 하나 이상의 개구를 가질 수 있다. 구체적으로는, 영역(751H)은 다각형, 사각형, 타원형, 원형, 또는 십자형 등을 가져도 좋다. 또는, 영역(751H)은 스트라이프상, 슬릿상, 또는 체크무늬상의 형상을 가져도 좋다.
반사막의 총면적에 대한 영역(751H)의 총면적의 비율이 지나치게 크면, 제 1 표시 소자(750(i,j))를 사용하여 표시하는 화상은 어둡다.
반사막의 총면적에 대한 영역(751H)의 총면적의 비율이 지나치게 작으면, 제 2 표시 소자(550(i,j))를 사용하여 표시하는 화상은 어둡다. 제 2 표시 소자(550(i,j))의 신뢰성이 저하될 수 있다.
예를 들어, 화소(702(i,j+1))에 제공되는 영역(751H)은 화소(702(i,j))에 제공되는 영역(751H)을 통하여 행 방향(도면에서 화살표 R1로 나타내는 방향)으로 연장되는 선에 제공되지 않는다(도 37의 (A) 참조). 또는, 예를 들어, 화소(702(i+1,j))에 제공되는 영역(751H)은 화소(702(i,j))에 제공되는 영역(751H)을 통하여 열 방향(도면에서 화살표 C1로 나타내는 방향)으로 연장되는 선에 제공되지 않는다(도 37의 (B) 참조).
예를 들어, 화소(702(i,j+2))에 제공되는 영역(751H)은 화소(702(i,j))에 제공되는 영역(751H)을 통하여 행 방향으로 연장되는 선에 제공된다(도 37의 (A) 참조). 또한 화소(702(i,j+1))에 제공되는 영역(751H)은 화소(702(i,j))에 제공되는 영역(751H)과 화소(702(i,j+2))에 제공되는 영역(751H) 사이에서 상술한 선과 수직인 선에 제공된다.
또는 예를 들어 화소(702(i+2,j))에 제공되는 영역(751H)은 화소(702(i,j))에 제공되는 영역(751H)을 통하여 열 방향으로 연장된 선에 제공된다(도 37의 (B) 참조). 또한 예를 들어 화소(702(i+1,j))에 제공되는 영역(751H)은 화소(702(i,j))에 제공되는 영역(751H)과 화소(702(i+2,j))에 공급되는 영역(751H) 사이에서 상술한 선과 수직인 선에 제공된다.
상술한 식으로 광이 차단되지 않는 영역과 중첩되도록 제 2 표시 소자가 제공되면, 다른 화소와 인접된 하나의 화소의 제 2 표시 소자를 다른 화소의 제 2 표시 소자로부터 떨어지게 할 수 있다. 하나의 화소의 제 2 표시 소자로부터 표시되는 것과 상이한 색을 표시하는 표시 소자를 상기 하나의 화소에 인접한 다른 화소의 제 2 표시 소자로서 제공할 수 있다. 서로 인접된 상이한 색을 나타내는 복수의 표시 소자를 배열하는 난이도를 낮출 수 있다. 따라서, 편리성이 높고 신뢰성이 높은 신규 표시 패널을 제공할 수 있다.
반사막은 영역(751H)이 형성되도록 단부가 절단된 형상을 가질 수 있다(도 37의 (C) 참조). 구체적으로는, 반사막은, 열 방향(도면에서 화살표 C1로 나타내는 방향)에서 더 짧아지도록 단부가 절단된 형상을 가질 수 있다.
<<전극(752)>>
예를 들어, 배선 등에 사용할 수 있는 재료를 전극(752)에 사용할 수 있다. 예를 들어 배선 등에 사용할 수 있는 재료 중에서 선택된 투광성을 가지는 재료를 전극(752)에 사용할 수 있다.
예를 들어 도전성 산화물, 광을 투과할 정도로 얇은 금속막, 또는 금속 나노와이어 등을 전극(752)에 사용할 수 있다.
구체적으로는, 인듐을 포함하는 도전성 산화물을 전극(752)에 사용할 수 있다. 또는 두께가 1nm 이상 10nm 이하인 금속 박막을 전극(752)에 사용할 수 있다. 또는, 은을 포함하는 금속 나노와이어를 전극(752)에 사용할 수 있다.
구체적으로는, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨이 첨가된 산화 아연, 또는 알루미늄이 첨가된 산화 아연 등을 전극(752)에 사용할 수 있다.
<<배향막(AF1 및 AF2)>>
예를 들어, 폴리이미드 등을 포함하는 재료를 사용하여 배향막(AF1 및 AF2)을 형성할 수 있다. 구체적으로는, 액정 재료가 소정의 방향으로 배향되도록 러빙 처리 또는 광 배향 기술에 의하여 형성되는 재료를 사용할 수 있다.
예를 들어, 배향막(AF1 또는 AF2)에 가용성 폴리이미드를 포함하는 막을 사용할 수 있다. 그 경우, 배향막(AF1 또는 AF2)의 형성에 필요한 온도를 낮출 수 있다. 결과적으로, 배향막(AF1 또는 AF2)이 형성될 때 일어나는 다른 구성 요소로의 손상을 줄일 수 있다.
<<착색막(CF1)>>
착색막(CF1)은 소정의 색의 광을 투과하는 재료를 사용하여 형성할 수 있고, 이에 의하여 컬러 필터 등에 사용할 수 있다.
예를 들어, 청색 광, 녹색 광, 또는 적색 광을 투과하는 재료를 착색막(CF1)에 사용할 수 있다. 그 경우, 착색막(CF1)을 투과하는 광의 스펙트럼의 폭을 좁게 할 수 있어, 명확한 표시를 제공할 수 있다.
또한, 예를 들어, 청색 광, 녹색 광, 또는 적색 광을 흡수하는 재료를 착색막(CF1)에 사용할 수 있다. 구체적으로, 황색 광, 마젠타색 광, 또는 시안색 광을 투과하는 재료를 착색막(CF1)에 사용할 수 있다. 그 경우, 착색막(CF1)에 의하여 흡수되는 광의 스펙트럼의 폭을 좁게 할 수 있어, 밝은 표시를 제공할 수 있다.
<<차광막(BM)>>
예를 들어 차광막(BM)은 광의 투과를 방지하는 재료로 형성될 수 있고, 이에 의하여, 블랙 매트릭스로서 사용될 수 있다.
구체적으로, 안료 및 염료를 포함하는 수지를 차광막(BM)에 사용할 수 있다. 예를 들어, 카본 블랙이 분산된 수지를 차광막에 사용할 수 있다.
또는, 무기 화합물, 무기 산화물, 또는 복수의 무기 산화물의 고용체를 포함하는 복합 산화물 등을 차광막(BM)에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 흑색 크로뮴막, 산화제이구리를 포함하는 막, 또는 염화 구리 또는 염화 텔루륨을 포함하는 막을 차광막(BM)에 사용할 수 있다.
<<절연막(771)>>
예를 들어, 절연막(521)에 사용할 수 있는 재료를 절연막(771)에 사용할 수 있다. 절연막(771)은 폴리이미드, 에폭시 수지, 또는 아크릴 수지 등으로 형성할 수 있다. 또는, 산화 실리콘막, 질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 및 산화 알루미늄막 등 중 임의의 것을 포함하는 막, 또는 이들 막들 중 임의의 것을 적층함으로써 얻어진 재료를 포함하는 막을 절연막(771)에 사용할 수 있다.
<<기능막(770P) 및 기능막(770D)>>
예를 들어 반사 방지 필름, 편광 필름, 위상차 필름, 광 확산 필름, 또는 집광 필름 등을 기능막(770P) 또는 기능막(770D)에 사용할 수 있다.
구체적으로는 이색성 염료를 포함한 막을 기능막(770P) 또는 기능막(770D)에 사용할 수 있다. 또는 기재의 표면과 교차하는 방향을 따르는 축을 가진 기둥형 구조를 가지는 재료를 기능막(770P) 또는 기능막(770D)에 사용할 수 있다. 그 경우, 광은 상기 축을 따르는 방향으로 쉽게 투과되고 다른 방향으로 쉽게 산란될 수 있다.
또는 이물질의 부착을 방지하는 대전(帶電) 방지막, 얼룩의 부착을 억제하는 발수막, 또는 사용 시에 흠집이 나는 것을 억제하는 하드코트막 등을 기능막(770P)으로서 사용할 수 있다.
구체적으로는, 원 편광 필름을 기능막(770P)에 사용할 수 있다. 또한, 광 확산 필름을 기능막(770D)에 사용할 수 있다.
<<제 2 표시 소자(550(i,j))>>
예를 들어 광을 방출하는 기능을 가지는 표시 소자를 제 2 표시 소자(550(i,j))로서 사용할 수 있다. 구체적으로는 유기 일렉트로루미네선스 소자, 무기 일렉트로루미네선스 소자, 발광 다이오드, 또는 퀀텀닷(QDLED) 등을 제 2 표시 소자(550(i,j))로서 사용할 수 있다.
예를 들어, 발광성 유기 화합물을 발광성 재료를 포함하는 층(553(j))에 사용할 수 있다.
예를 들어 발광 재료를 포함하는 층(553(j))에 퀀텀닷을 사용할 수 있다. 그러므로, 반치폭이 좁아지고 선명한 색의 광을 방출할 수 있다.
예를 들어 청색 광, 녹색 광, 또는 적색 광 등을 방출하는 적층 재료를 발광 재료를 포함하는 층(553(j))에 사용할 수 있다.
예를 들어 신호선(S2(j))을 따른 열 방향으로 연장된 벨트 형상의 적층 재료를 발광 재료를 포함하는 층(553(j))에 사용할 수 있다.
또는, 백색 광을 방출하는 적층 재료를 발광 재료를 포함하는 층(553(j))에 사용할 수 있다. 구체적으로는 청색 광을 방출하는 형광 재료를 포함하는 발광 재료를 포함하는 층과, 형광 재료 이외이고 녹색광 및 적색 광을 방출하는 재료를 포함하는 층 또는 형광 재료 이외이고 황색 광을 방출하는 재료를 포함하는 층을 적층한 적층 재료를 발광 재료를 포함하는 층(553(j))에 사용할 수 있다.
예를 들어, 배선 등에 사용할 수 있는 재료를 전극(551(i,j))에 사용할 수 있다.
예를 들어 배선 등에 사용할 수 있는 재료 중의, 가시광을 투과하는 재료를 전극(551(i,j))에 사용할 수 있다.
구체적으로는, 도전성 산화물, 인듐을 포함한 도전성 산화물, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 또는 갈륨이 첨가된 산화 아연 등을 전극(551(i,j))에 사용할 수 있다. 또는, 광을 투과할 정도로 얇은 금속막을 전극(551(i,j))으로서 사용할 수 있다. 또는, 광의 일부를 투과시키고 광의 다른 일부를 반사하는 금속막을 전극(551(i,j))에 사용할 수 있다. 따라서, 제 2 표시 소자(550(i,j))는 마이크로캐비티 구조(microcavity structure)를 가질 수 있다. 결과적으로는, 소정의 파장의 광을 다른 파장의 광보다 더 효율적으로 추출할 수 있다.
예를 들어, 배선 등에 사용할 수 있는 재료를 전극(552)에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 가시광을 반사하는 재료를 전극(552)에 사용할 수 있다.
<<구동 회로(GD)>>
시프트 레지스터 등의 다양한 순서 회로 중 임의의 것을 구동 회로(GD)로서 사용할 수 있다. 예를 들어 트랜지스터(MD) 및 용량 소자 등을 구동 회로(GD)에 사용할 수 있다. 구체적으로는 스위치(SW1)로서 사용할 수 있는 트랜지스터 또는 트랜지스터(M)의 반도체막과 같은 공정으로 형성할 수 있는 반도체막을 포함하는 트랜지스터를 사용할 수 있다.
예를 들어 스위치(SW1)로서 사용할 수 있는 트랜지스터와는 상이한 구성을 가지는 트랜지스터를 트랜지스터(MD)로서 사용할 수 있다.
또한 트랜지스터(MD)는 트랜지스터(M)와 같은 구성을 가질 수 있다.
<<트랜지스터>>
예를 들어, 같은 공정에서 형성된 반도체막을 구동 회로 및 화소 회로의 트랜지스터에 사용할 수 있다.
구동 회로 또는 화소 회로의 트랜지스터로서, 예를 들어 보텀 게이트 트랜지스터 또는 톱 게이트 트랜지스터를 사용할 수 있다.
예를 들어, 반도체막에 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터를 사용할 수 있다. 구체적으로는 인듐을 포함한 산화물 반도체, 또는 인듐, 갈륨, 및 아연을 포함한 산화물 반도체를 반도체막에 사용할 수 있다.
예를 들어 반도체막에 비정질 실리콘을 사용하는 트랜지스터보다 오프 상태의 누설 전류가 낮은 트랜지스터를 사용할 수 있다. 구체적으로는 반도체막에 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터를 사용할 수 있다.
따라서, 반도체막에 비정질 실리콘을 사용한 트랜지스터를 포함하는 화소 회로보다, 화소 회로는 화상 신호를 더 긴 시간 유지할 수 있다. 구체적으로는, 플리커를 억제하면서 30Hz 미만, 바람직하게는 1Hz 미만, 더 바람직하게는 1분에 한 번 미만의 빈도로 선택 신호를 공급할 수 있다. 이 결과, 상술한 화소 회로를 포함하는 정보 처리 장치의 사용자의 눈의 피로를 저감할 수 있고, 또한 구동을 위한 소비전력을 저감할 수 있다.
예를 들어 비정질 실리콘을 반도체로서 포함하는 보텀 게이트 트랜지스터의 제조 라인을 산화물 반도체를 반도체로서 포함하는 보텀 게이트 트랜지스터의 제조 라인으로 쉽게 개조할 수 있다. 또한 예를 들어 폴리실리콘을 반도체로서 포함하는 톱 게이트 트랜지스터의 제조 라인을 산화물 반도체를 반도체로서 포함하는 톱 게이트 트랜지스터의 제조 라인으로 쉽게 개조할 수 있다. 어떤 개조에서도 기존의 제조 라인을 효과적으로 사용할 수 있다.
예를 들어 반도체막(508), 도전막(504), 도전막(512A), 및 도전막(512B)을 포함하는 트랜지스터를 스위치(SW1)로서 사용할 수 있다(도 33의 (A) 참조). 절연막(506)은 반도체막(508)과 도전막(504) 사이에 위치하는 영역을 포함한다.
도전막(504)은 반도체막(508)과 중첩되는 영역을 포함한다. 도전막(504)은 게이트 전극으로서 기능한다. 절연막(506)은 게이트 절연막으로서 기능한다.
도전막(512A 및 512B)은 반도체막(508)에 전기적으로 접속된다. 도전막(512A)은 소스 전극의 기능 및 드레인 전극의 기능 중 한쪽의 기능을 가지고, 도전막(512B)은 다른 쪽의 기능을 가진다.
도전막(524)을 포함하는 트랜지스터는 구동 회로 또는 화소 회로의 트랜지스터로서 사용할 수 있다(도 33의 (B) 참조). 반도체막(508)은 도전막(504)과 도전막(524)에 포함되는 영역 사이에 위치한다. 절연막(516)은 도전막(524)과 반도체막(508) 사이에 위치하는 영역을 포함한다. 예를 들어 도전막(524)은 도전막(504)에 공급되는 전위와 같은 전위를 공급하는 배선에 전기적으로 접속될 수 있다.
예를 들어 탄탈럼 및 질소를 포함한 두께 10nm의 막과, 구리를 포함한 두께 300nm의 막을 적층한 도전막을 도전막(504)으로서 사용할 수 있다. 구리를 포함하는 막은, 탄탈럼 및 질소를 포함한 막이 구리를 포함하는 막과 절연막(506) 사이에 위치하도록 상기 영역을 포함한다.
예를 들어 실리콘 및 질소를 포함한 두께 400nm의 막과, 실리콘, 산소, 및 질소를 포함한 두께 200nm의 막을 적층한 재료를 절연막(506)에 사용할 수 있다. 또한, 실리콘 및 질소를 포함하는 막은, 실리콘, 산소, 및 질소를 포함하는 막이 실리콘 및 질소를 포함하는 막과 반도체막(508) 사이에 위치하도록 제공된 영역을 포함한다.
예를 들어 인듐, 갈륨, 및 아연을 포함한 두께 25nm의 막을 반도체막(508)으로서 사용할 수 있다.
예를 들어 텅스텐을 포함하는 두께 50nm의 막, 알루미늄을 포함하는 두께 400nm의 막, 및 타이타늄을 포함하는 두께 100nm의 막이 적층된 도전막을 도전막(512A 또는 512B)으로서 사용할 수 있다. 또한 텅스텐을 포함하는 막은 반도체막(508)과 접촉하는 영역을 포함한다.
<표시 패널의 구조예 4>
본 발명의 일 형태의 표시 패널의 구조에 대하여 도 39의 (A) 및 (B)를 참조하여 설명한다.
도 39의 (A) 및 (B)는 본 발명의 일 형태의 표시 패널의 구조를 도시한 것이다. 도 39의 (A)는 화소의 단면도이고, 이는 도 30의 (A)의 선 Y1-Y2를 따라 취한 단면도에 상당한다. 도 39의 (B)는 도 39의 (A)의 화소의 구조의 일부를 도시한 단면도이다.
본 구조예에서 설명되는 표시 패널의 구조는 게스트-호스트 액정 모드로 동작될 수 있는 액정 소자가 제 1 표시 소자(750(i,j))로서 사용되고 보텀 게이트 트랜지스터가 사용되는 점을 제외하고 도 31의 (A) 및 (B)를 참조하여 설명되는 표시 패널의 구조와 같다. 상이한 부분에 대해서는 이하에서 자세히 설명하고, 비슷한 부분은 상기 설명을 참조한다.
본 실시형태에서 설명되는 표시 패널은 게스트-호스트 액정 모드로 동작할 수 있는 액정 소자를 제 1 표시 소자(750(i,j)로서 포함한다. 따라서, 반사형 표시 패널을 편광판 없이 얻을 수 있다. 또한, 상기 표시 패널로 표시되는 화상을 밝게 할 수 있다.
<<액정 재료를 포함하는 층(753)>>
예를 들어, 네마틱 액정, 서모트로픽 액정, 저분자 액정, 고분자 액정, 또는 폴리머 분산형 액정 등을, 액정 재료를 포함하는 층에 사용할 수 있다. 또는, 콜레스테릭상 등을 나타내는 액정 재료를 사용할 수 있다. 또는, 블루상을 나타내는 액정 재료를 사용할 수 있다.
또한, 이색성 염료를 액정 재료를 포함하는 층(753)에 사용할 수 있다. 또한, 이색성 염료를 포함하는 액정 재료를 게스트-호스트 액정이라고 부른다.
구체적으로, 분자의 장축 방향으로 높은 흡광도 및 장축 방향과 직교하는 단축 방향으로 낮은 흡광도를 가지는 재료를 이색성 염료에 사용할 수 있다. 10 이상, 더 바람직하게는 20 이상의 이색비를 가진 재료를 이색성 염료에 사용하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 또는 다이옥사진 염료 등을 이색성 염료로서 사용할 수 있다.
배향 방향이 서로 직교하도록 적층된, 호모지니어스 배향을 가지는 이색성 염료를 포함하는 2개의 액정층을 액정 재료를 포함하는 층으로서 사용할 수 있다. 상기 구조에 의하여, 광은 모든 방향에서 쉽게 흡수될 수 있다. 콘트라스트를 높일 수 있다.
상 전이형 게스트-호스트 액정, 또는 게스트-호스트 액정을 포함하는 액적이 폴리머에 분산된 구조를 액정 재료를 포함하는 층(753)에 사용할 수 있다.
또한, 본 실시형태는 본 명세서에서의 임의의 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 7)
본 실시형태에서, 상술한 실시형태에서 설명된 표시 장치를 적용할 수 있는 정보 처리 장치에 대하여 도 40의 (A) 내지 (E) 및 도 41의 (A) 내지 (E)를 참조하여 설명한다.
도 40의 (A) 내지 (E) 및 도 41의 (A) 내지 (E)는 본 발명의 일 형태의 정보 처리 장치의 구조를 도시한 것이다. 도 40의 (A)는 정보 처리 장치의 블록도이고, 도 40의 (B) 내지 (E)는 정보 처리 장치의 구조를 도시한 사시도이다. 도 41의 (A) 내지 (E)는 정보 처리 장치의 구조를 도시한 사시도이다.
<정보 처리 장치>
본 실시형태에서 설명하는 정보 처리 장치(5200B)는 연산 장치(5210) 및 입출력 장치(5220)를 포함한다(도 40의 (A) 참조).
연산 장치(5210)는 조작 정보를 받는 기능 및 상기 조작 정보에 기초한 화상 정보를 공급하는 기능을 가진다.
입출력 장치(5220)는 표시부(5230), 입력부(5240), 검지부(5250), 및 통신부(5290)를 포함하고, 조작 정보를 공급하는 기능 및 화상 정보를 받는 기능을 가진다. 입출력 장치(5220)는 검지 정보를 공급하는 기능, 통신 정보를 공급하는 기능, 및 통신 정보를 수신하는 기능도 가진다.
입력부(5240)는 조작 정보를 공급하는 기능을 가진다. 예를 들어, 입력부(5240)는 정보 처리 장치(5200B)의 사용자에 의한 조작에 기초하여 조작 정보를 공급한다.
구체적으로, 키보드, 하드웨어 버튼, 포인팅 디바이스, 터치 센서, 음성 입력 장치, 또는 시점 입력 장치 등을 입력부(5240)로서 사용할 수 있다.
표시부(5230)는 표시 패널을 포함하고, 화상 정보를 표시하는 기능을 가진다. 예를 들어, 상술한 실시형태에서 설명된 표시 장치(50)는 표시부(5230)에 사용될 수 있다.
검지부(5250)는 검지 정보를 공급하는 기능을 가진다. 예를 들어, 검지부(5250)는 정보 처리 장치가 사용되는 주변 환경을 검지하고 검지 정보를 공급하는 기능을 가진다.
구체적으로, 조도 센서, 촬상 장치, 자세 검출 장치, 압력 센서, 또는 인감 센서(human motion sensor) 등을 검지부(5250)로서 사용할 수 있다.
통신부(5290)는 통신 정보를 수신 및 공급하는 기능을 가진다. 예를 들어, 통신부(5290)는 무선 통신 또는 유선 통신에 의하여 다른 전자 기기 또는 통신망에 접속되는 기능을 가진다. 구체적으로, 통신부(5290)는 예를 들어 무선 구내 통신(local area wireless communication), 전화 통신, 또는 근거리 무선 통신의 기능을 가진다.
<<정보 처리 장치의 구조예 1>>
예를 들어, 표시부(5230)는 원통 형상의 기둥 등을 따르는 외형을 가질 수 있다(도 40의 (B) 참조). 또한, 표시부(5230)는 사용 환경의 조도에 따라 표시 방법을 변경하는 기능 및 사람의 존재를 검지할 때 표시 내용을 변경하는 기능을 가진다. 따라서, 정보 처리 장치는 예를 들어 건물의 기둥에 장착할 수 있다. 또는, 정보 처리 장치는 광고 또는 정보 등을 표시할 수 있다. 정보 처리 장치는 디지털 사이니지 등에 사용할 수 있다.
<<정보 처리 장치의 구조예 2>>
예를 들어, 정보 처리 장치는 사용자가 사용하는 포인터의 궤적에 기초하여 화상 정보를 생성하는 기능을 가진다(도 40의 (C) 참조). 구체적으로, 20인치 이상, 바람직하게는 40인치 이상, 더 바람직하게는 55인치 이상의 대각선을 가진 표시 패널을 사용할 수 있다. 또는, 표시 패널은 하나의 표시 영역에 배열될 수 있다. 또는, 표시 패널을 배열하여 멀티 스크린으로서 사용할 수 있다. 이 경우, 정보 처리 장치는 전자 칠판, 전자 게시판, 또는 디지털 사이니지 등에 사용할 수 있다.
<<정보 처리 장치의 구조예 3>>
예를 들어, 정보 처리 장치는 사용 환경의 조도에 따라 표시 방법을 변경하는 기능을 가진다(도 40의 (D) 참조). 따라서, 예를 들어, 소비전력이 저감된 스마트 워치를 얻을 수 있다. 또는, 스마트 워치가 외광이 강한 환경, 예를 들어 맑은 날씨의 옥외에서도 바람직하게 사용되도록 화상을 표시할 수 있는 스마트 워치를 얻을 수 있다.
<<정보 처리 장치의 구조예 4>>
표시부(5230)는 하우징의 측면을 따라 완만하게 만곡되는 표면을 가진다(도 40의 (E) 참조). 표시부(5230)는 예를 들어 앞면, 측면, 및 상면에서 표시를 수행하는 기능을 가지는 표시 패널을 포함한다. 따라서, 앞면뿐만 아니라 측면 및 상면에도 화상 정보를 표시할 수 있는 휴대 전화를 얻을 수 있다.
<<정보 처리 장치의 구조예 5>>
예를 들어, 정보 처리 장치는 사용 환경의 조도에 따라 표시 방법을 변경하는 기능을 가진다(도 41의 (A) 참조). 따라서, 소비전력이 저감된 스마트폰을 얻을 수 있다. 또는, 스마트폰이 외광이 강한 환경, 예를 들어 맑은 날씨의 옥외에서도 바람직하게 사용되도록 화상을 표시할 수 있는 스마트폰을 얻을 수 있다.
<<정보 처리 장치의 구조예 6>>
예를 들어, 정보 처리 장치는 사용 환경의 조도에 따라 표시 방법을 변경하는 기능을 가진다(도 41의 (B) 참조). 따라서, 텔레비전 시스템이 맑은 날에 방으로 들어오는 강한 외광에 노출되어도 바람직하게 사용되도록 화상을 표시할 수 있는 텔레비전 시스템을 얻을 수 있다.
<<정보 처리 장치의 구조예 7>>
예를 들어, 정보 처리 장치는 사용 환경의 조도에 따라 표시 방법을 변경하는 기능을 가진다(도 41의 (C) 참조). 따라서, 태블릿 컴퓨터가 외광이 강한 환경, 예를 들어 맑은 날씨의 옥외에서도 바람직하게 사용되도록 화상을 표시할 수 있는 태블릿 컴퓨터를 얻을 수 있다.
<<정보 처리 장치의 구조예 8>>
예를 들어, 정보 처리 장치는 사용 환경의 조도에 따라 표시 방법을 변경하는 기능을 가진다(도 41의 (D) 참조). 따라서, 화상이 외광이 강한 환경, 예를 들어 맑은 날씨의 옥외에서도 바람직하게 보이도록 피사체를 표시할 수 있는 디지털 카메라를 얻을 수 있다.
<<정보 처리 장치의 구조예 9>>
예를 들어, 정보 처리 장치는 사용 환경의 조도에 따라 표시 방법을 변경하는 기능을 가진다(도 41의 (E) 참조). 따라서, 퍼스널 컴퓨터가 외광이 강한 환경, 예를 들어 맑은 날씨의 옥외에서도 바람직하게 사용되도록 화상을 표시할 수 있는 퍼스널 컴퓨터를 얻을 수 있다.
또한 본 실시형태는 본 명세서에서의 임의의 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
예를 들어, 본 명세서 등에서 "X와 Y가 접속된다"라는 명시적인 기재는 X와 Y가 전기적으로 접속되는 것, X와 Y가 기능적으로 접속되는 것, 그리고 X와 Y가 직접 접속되는 것을 의미한다. 따라서, 예를 들어, 도면 및 문장에 제시된 접속 관계와 같은 미리 결정된 접속 관계에 한정되지 않고, 도면 및 문장에 제시된 접속 관계를 가지는 소자들 사이에 다른 소자를 제공하여도 좋다.
여기서, X 및 Y는 각각 물체(예를 들어, 장치, 소자, 회로, 배선, 전극, 단자, 도전막, 및 층)를 나타낸다.
X와 Y가 직접 접속되는 경우의 예에는, X와 Y 사이의 전기적인 접속을 가능하게 하는 소자(예를 들어, 스위치, 트랜지스터, 용량 소자, 인덕터, 저항 소자, 다이오드, 표시 소자, 발광 소자, 및 부하)가 X와 Y 사이에 접속되지 않는 경우와, X와 Y 사이의 전기적인 접속을 가능하게 하는 상기 소자를 개재하지 않고 X와 Y가 접속되는 경우가 포함된다.
예를 들어, X와 Y가 전기적으로 접속되는 경우, X와 Y 사이의 전기적 접속을 가능하게 하는 하나 이상의 소자(예를 들어, 스위치, 트랜지스터, 용량 소자, 인덕터, 저항 소자, 다이오드, 표시 소자, 발광 소자, 또는 부하)를 X와 Y 사이에서 접속될 수 있다. 스위치는 온 또는 오프가 제어된다. 즉, 스위치는 도통 또는 비도통(온 또는 오프)이 되어 전류를 흘릴지 여부를 결정한다. 또는 스위치는 전류 패스를 선택하고 전환하는 기능을 가진다. 또한 X와 Y가 전기적으로 접속되는 경우에는 X와 Y가 직접 접속되는 경우가 포함된다.
예를 들어, X와 Y가 기능적으로 접속되는 경우, X와 Y 사이의 기능적인 접속을 가능하게 하는 하나 이상의 회로(예를 들어, 인버터, NAND 회로, 또는 NOR 회로 등의 논리 회로; DA 변환 회로, AD 변환 회로, 또는 감마 보정 회로 등의 신호 변환 회로; 전원 회로(예를 들어, 스텝업 회로, 또는 스텝다운 회로) 또는 신호의 전위 레벨을 변경하기 위한 레벨 시프터 회로 등의 전위 레벨 변환 회로; 전압원; 전류원; 전환 회로; 신호 진폭 또는 전류의 양 등을 증가시킬 수 있는 회로, 연산 증폭기, 차동 증폭 회로, 소스 폴로어 회로, 또는 버퍼 회로 등의 증폭 회로; 신호 생성 회로; 기억 회로; 및/또는 제어 회로)가 X와 Y 사이에 접속될 수 있다. 또한, 예를 들어, 다른 회로가 X와 Y 사이에 제공되더라도 X로부터 출력된 신호가 Y로 전송되는 경우에는 X와 Y는 기능적으로 접속된다. 또한, X와 Y가 기능적으로 접속되는 경우에는 X와 Y가 직접 접속되는 경우 및 X와 Y가 전기적으로 접속되는 경우가 포함된다.
또한 본 명세서 등에서 "X와 Y가 전기적으로 접속된다"라는 명시적인 설명은 X와 Y가 전기적으로 접속되는 것(즉 다른 소자 또는 다른 회로를 개재하여 X와 Y가 접속되는 경우), X와 Y가 기능적으로 접속되는 것(즉 다른 회로를 개재하여 X와 Y가 기능적으로 접속되는 경우), 및 X와 Y가 직접 접속되는 것(즉 다른 소자 또는 회로를 개재하지 않고 X와 Y가 접속되는 경우)을 의미한다. 즉, 본 명세서 등에서 "X와 Y가 전기적으로 접속된다"라는 명시적인 기재는, "X와 Y가 접속된다"라는 기재와 같다.
또한, 예를 들어, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)가 Z1을 통하여(또는 통하지 않고) X와 전기적으로 접속되고, 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)이 Z2를 통하여(또는 통하지 않고) Y와 전기적으로 접속되는 경우, 또는 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)이 Z2의 일부와 직접 접속되고, Z2의 다른 일부가 Y와 직접 접속되면서, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)가 Z1의 일부와 직접 접속되고, Z1의 다른 일부가 X와 직접 접속되는 경우를 다음 표현 중 임의의 표현을 사용하여 표현할 수 있다.
상기 표현의 예에는 "X, Y, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등), 및 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)이 서로 전기적으로 접속되고, X, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등), 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등), 및 Y는 이 순서대로 서로 전기적으로 접속된다", "트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)가 X와 전기적으로 접속되고, 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)이 Y와 전기적으로 접속되고, X, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등), 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등), 및 Y는 이 순서대로 서로 전기적으로 접속된다", 그리고 "X가 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등) 및 드레인(또는 제 2 단자 등)을 통하여 Y와 전기적으로 접속되고, X, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등), 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등), 및 Y는 이 순서대로 접속되도록 제공된다"가 포함된다. 회로 구조에서의 접속 순서가 상술한 예와 비슷한 표현에 의하여 규정될 때, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등) 및 드레인(또는 제 2 단자 등)은 서로 구별되어 기술적 범위를 특정할 수 있다.
표현들의 다른 예에는, "트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)가 적어도 제 1 접속 경로를 통하여 X에 전기적으로 접속되고, 제 1 접속 경로는 제 2 접속 경로를 포함하지 않고, 제 2 접속 경로는 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)와 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등) 사이의 경로이고, Z1은 제 1 접속 경로 상에 있고, 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)이 적어도 제 3 접속 경로를 통하여 Y에 전기적으로 접속되고, 제 3 접속 경로는 제 2 접속 경로를 포함하지 않고, Z2는 제 3 접속 경로 상에 있다"가 포함된다. 또한, "트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)가 적어도 제 1 접속 경로 상의 Z1을 통하여 X에 전기적으로 접속되고, 제 1 접속 경로는 제 2 접속 경로를 포함하지 않고, 제 2 접속 경로는 트랜지스터를 통한 접속 경로를 포함하고, 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)이 적어도 제 3 접속 경로 상의 Z2를 통하여 Y에 전기적으로 접속되고, 제 3 접속 경로는 제 2 접속 경로를 포함하지 않는다"는 표현을 사용할 수도 있다. "트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)는 적어도 Z1을 통하여 제 1 전기적 경로에서 X에 전기적으로 접속되고, 제 1 전기적 경로는 제 2 전기적 경로를 포함하지 않고, 제 2 전기적 경로는 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)로부터 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)까지의 전기적 경로이고, 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)은 적어도 Z2를 통하여 제 3 전기적 경로에서 Y에 전기적으로 접속되고, 제 3 전기적 경로는 제 4 전기적 경로를 포함하지 않고, 제 4 전기적 경로는 트랜지스터의 드레인(또는 제 2 단자 등)으로부터 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등)까지의 전기적 경로이다"가 상기 표현의 또 다른 예이다. 회로 구성에서의 접속 경로를 상술한 예와 비슷한 표현에 의하여 규정하면, 트랜지스터의 소스(또는 제 1 단자 등) 및 드레인(또는 제 2 단자 등)을 서로 구별하여 기술적 범위를 특정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는 이들 표현에 한정되지 않고, 이들 표현은 예에 불과하다. 여기서, X, Y, Z1, 및 Z2는 각각 물체(예를 들어 장치, 소자, 회로, 배선, 전극, 단자, 도전막, 및 층)를 나타낸다.
회로도에서 독립적인 구성 요소가 서로 전기적으로 접속되어 있더라도, 하나의 구성 요소가 복수의 구성 요소의 기능을 가지는 경우가 있다. 예를 들어 배선의 일부가 전극으로서도 기능하는 경우, 하나의 도전막은 배선 및 전극으로서 기능한다. 그러므로, 본 명세서에서 "전기적 접속"은 하나의 도전막이 복수의 구성 요소의 기능을 가지는 경우를 그 범주에 포함한다.
(실시형태 8)
<CAC-OS의 구성>
본 발명의 일 형태에 개시된 트랜지스터에 사용할 수 있는 CAC-OS의 구성에 대하여 이하에서 설명한다.
CAC-OS는 예를 들어 산화물 반도체에 포함되는 원소가 고르지 않게 분포되어 있는 구성을 가진다. 고르지 않게 분포된 원소를 포함하는 각 재료는 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 2nm 이하, 또는 이와 비슷한 크기를 가진다. 또한 이하에서 설명하는 산화물 반도체에서, 하나 이상의 금속 원소가 고르지 않게 분포되어 있고 이 금속 원소(들)를 포함하는 영역이 혼합되는 상태를 모자이크 패턴 또는 패치상 패턴이라고 한다. 상기 영역은 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 2nm 이하, 또는 이와 비슷한 크기를 가진다.
또한 산화물 반도체는 적어도 인듐을 포함하는 것이 바람직하다. 특히 인듐 및 아연이 포함되는 것이 바람직하다. 또한 알루미늄, 갈륨, 이트륨, 구리, 바나듐, 베릴륨, 붕소, 실리콘, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘 등이 포함되어도 좋다.
예를 들어 CAC-OS에서 CAC 구성을 가지는 In-Ga-Zn 산화물(이러한 In-Ga-Zn 산화물을 특히 CAC-IGZO라고 하여도 좋음)은 인듐 산화물(InO X 1, X1은 0보다 큰 실수(實數)) 또는 인듐 아연 산화물(In X 2Zn Y 2O Z 2, X2, Y2, 및 Z2는 0보다 큰 실수)과, 갈륨 산화물(GaO X 3, X3은 0보다 큰 실수), 또는 갈륨 아연 산화물(Ga X 4Zn Y 4O Z 4, X4, Y4, 및 Z4는 0보다 큰 실수) 등으로 재료가 분리되어 모자이크 패턴이 형성되는 구성을 가진다. 그리고 모자이크 패턴을 형성하는 InO X 1 또는 In X 2Zn Y 2O Z 2가 막 내에 균일하게 분포된다. 이 구성을 클라우드상(cloud-like) 구성이라고도 한다.
즉 CAC-OS는 GaO X 3을 주성분으로서 포함하는 영역과, In X 2Zn Y 2O Z 2 또는 InO X 1을 주성분으로서 포함하는 영역이 혼합되는 구성을 가지는 복합 산화물 반도체이다. 또한 본 명세서에서, 예를 들어 제 1 영역의 원소 M에 대한 In의 원자수비가 제 2 영역의 원소 M에 대한 In의 원자수비보다 클 때, 제 1 영역은 제 2 영역보다 In 농도가 높다.
또한 In, Ga, Zn, 및 O를 포함하는 화합물도 IGZO로서 알려져 있다. 대표적인 IGZO의 예에는 InGaO3(ZnO) m 1(m1은 자연수) 및 In(1+ x 0)Ga(1- x 0)O3(ZnO) m 0(-1=x0=1, m0은 임의의 수)로 나타내어지는 결정성 화합물이 포함된다.
상술한 결정성 화합물은 단결정 구조, 다결정 구조, 또는 CAAC(c-axis-aligned crystalline oxide semiconductor 또는 c-axis aligned and a-b-plane anchored crystalline oxide semiconductor) 구조를 가진다. 또한 CAAC 구조는 복수의 IGZO 나노 결정이 c축 배향을 가지고 a-b면 방향에서는 배향하지 않고 연결되는 결정 구조이다.
한편, CAC-OS는 산화물 반도체의 재료 구성에 관한 것이다. In, Ga, Zn, 및 O를 포함하는 CAC-OS의 재료 구성에서, Ga를 주성분으로 포함한 나노 입자 영역이 CAC-OS의 일부에 관찰되고, In을 주성분으로 포함한 나노 입자 영역이 CAC-OS의 일부에 관찰된다. 이들 나노 입자 영역은 무작위로 분산되어 모자이크 패턴을 형성한다. 그러므로, 이 결정 구조는 CAC-OS에서 부차적인 요소이다.
또한 CAC-OS에서, 원자수비가 상이한 2개 이상의 막을 포함하는 적층 구조는 포함되지 않는다. 예를 들어 In을 주성분으로 포함하는 막과 Ga를 주성분으로 포함하는 막의 2층 구조는 포함되지 않는다.
GaO X 3을 주성분으로 포함하는 영역과, In X 2Zn Y 2O Z 2 또는 InO X 1을 주성분으로 포함하는 영역 사이의 경계가 명확하게 관찰되지 않는 경우가 있다.
CAC-OS에서 갈륨 대신에, 알루미늄, 이트륨, 구리, 바나듐, 베릴륨, 붕소, 실리콘, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘 등 중 하나 이상이 포함되는 경우, 선택된 금속 원소(들)를 주성분으로 포함하는 나노 입자 영역이 CAC-OS의 일부에 관찰되고, In을 주성분으로 포함하는 나노 입자 영역이 CAC-OS의 일부에 관찰되고, 이들 나노 입자 영역은 CAC-OS에서 무작위로 분산되어 모자이크 패턴을 형성한다.
예를 들어 기판을 의도적으로 가열하지 않는 조건하에 스퍼터링법에 의하여 CAC-OS를 형성할 수 있다. 스퍼터링법에 의하여 CAC-OS를 형성하는 경우, 퇴적 가스로서, 불활성 가스(대표적으로는 아르곤), 산소 가스, 및 질소 가스 중에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다. 퇴적 시의 퇴적 가스의 총유량에 대한 산소 가스의 유량비는 가능한 한 낮은 것이 바람직하고, 예를 들어 산소 가스의 유량비는 0% 이상 30% 미만인 것이 바람직하고, 0% 이상 10% 이하인 것이 더 바람직하다.
CAC-OS는 X선 회절(XRD) 측정법인, out-of-plane법에 의한 θ/2θ 스캔을 사용한 측정에서 명확한 피크가 관찰되지 않는다는 특징을 가진다. 즉, X선 회절은 측정 영역에서 a-b면 방향 및 c축 방향에서의 배향성을 나타내지 않는다.
프로브 직경 1nm의 전자 빔(나노미터 크기의 전자 빔이라고도 함)에 의한 조사에 의하여 얻어지는, CAC-OS의 전자 회절 패턴에서, 휘도가 높은 링 형상의 영역, 및 이 링 형성의 영역에서 복수의 휘점이 관찰된다. 그러므로, 전자 회절 패턴은 CAC-OS의 결정 구조가 평면 방향 및 단면 방향에서 배향성이 없는 나노 결정(nc: nanocrystal) 구조를 포함하는 것을 가리킨다.
예를 들어 에너지 분산형 X선 분광법(EDX)의 매핑 화상으로부터, CAC 구성을 가지는 In-Ga-Zn 산화물은 GaO X 3을 주성분으로 포함하는 영역 및 In X 2Zn Y 2O Z 2 또는 InO X 1을 주성분으로 포함하는 영역이 고르지 않게 분포되고 혼합되는 구조를 가지는 것이 확인된다.
CAC-OS는 금속 원소가 균일하게 분포된 IGZO 화합물과 상이한 구조를 가지고, IGZO 화합물의 특징과 상이한 특징을 가진다. 즉 CAC-OS에서, GaO X 3 등을 주성분으로 포함한 영역과, In X 2Zn Y 2O Z 2 또는 InOX1을 주성분으로 포함한 영역은 분리되어 모자이크 패턴이 형성된다.
In X 2Zn Y 2O Z 2 또는 InO X 1을 주성분으로 포함한 영역의 도전성은, GaO X 3 등을 주성분으로 포함한 영역의 도전성보다 높다. 바꿔 말하면, In X 2Zn Y 2O Z 2 또는 InO X 1을 주성분으로 포함한 영역을 캐리어가 흐를 때, 산화물 반도체의 도전성이 나타난다. 따라서 In X 2Zn Y 2O Z 2 또는 InO X 1을 주성분으로서 포함하는 영역이, 산화물 반도체에 클라우드상으로 분포되면, 높은 전계 효과 이동도(μ)가 달성될 수 있다.
한편으로 GaO X 3 등을 주성분으로 포함한 영역의 절연성은 In X 2Zn Y 2O Z 2 또는 InO X 1을 주성분으로 포함한 영역의 절연성보다 높다. 바꿔 말하면 GaO X 3 등을 주성분으로서 포함하는 영역이 산화물 반도체에 분포되면, 누설 전류가 억제될 수 있고 양호한 스위칭 동작이 달성될 수 있다.
따라서, CAC-OS를 반도체 소자에 사용한 경우, GaO X 3 등에서 유래하는 절연성과 In X 2Zn Y 2O Z 2 또는 InO X 1에서 유래하는 도전성이 서로를 보완함으로써, 높은 온 상태 전류(Ion) 및 높은 전계 효과 이동도(μ)를 달성할 수 있다.
CAC-OS를 포함하는 반도체 소자는 신뢰성이 높다. 따라서 CAC-OS는 디스플레이로 대표되는 다양한 반도체 장치에 적합하게 사용된다.
본 실시형태의 적어도 일부는 본 명세서에서 설명된 다른 실시형태 및 다른 실시예 중 어느 것과 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시예)
본 실시예에서는, 실시형태 1에서 설명된 표시 유닛(60)을 제작하고, 그 소비전력을 측정하였다.
본 실시예에서는, 화소(10)에 반사 소자 및 발광 소자를 포함하는 표시 유닛(60)을 제작하였다. 도 42는 제작된 표시 유닛의 모식도이다.
도 42에 도시된 표시 유닛(60)은 기판(251), 화소 어레이(61), 게이트 드라이버(62), 게이트 드라이버(63), 소스 드라이버 IC(64), 배선(258), 및 FPC(252)를 포함한다.
도 42는 화소 어레이(61)의 일부의 확대도를 도시한 것이다. 화소 어레이(61)에서는, 전극(216R)이 매트릭스로 배열된다. 전극(216R)은 가시광(241)을 반사하는 기능을 가지고, 반사 소자의 반사 전극으로서 기능한다.
도 42에 도시된 바와 같이, 전극(216R)은 개구(240)를 포함한다. 또한 표시 유닛(60)은 전극(216R)보다 기판(251) 가까이에 위치하는 발광 소자(217)를 포함한다. 발광 소자(217)로부터 방출되는 광(242)은 개구(240)를 통하여 추출된다.
표시 유닛(60)은 3가지 모드를 가진다: 반사 소자만으로 화상을 표시하는 모드(반사 모드), 발광 소자만으로 화상을 표시하는 모드(발광 모드), 및 반사 소자와 발광 소자의 조합으로 화상을 표시하는 모드(하이브리드 모드).
하이브리드 모드는, 하나의 패널에서 서로의 색조 또는 광의 강도를 보완하는, 반사광과 자발광을 병용하여 문자 또는 화상을 표시하는 방법이다. 또는 하이브리드 모드는, 하나의 화소 또는 하나의 부화소에서의 반사 소자 및 발광 소자로부터의 광을 사용하여 문자 및/또는 화상을 표시하는 방법이다. 또한, 하이브리드 표시가 수행되는 하이브리드 디스플레이를 국소적으로 관찰하면, 반사 소자 및 발광 소자 중 하나를 사용하여 표시하는 화소 또는 부화소와, 반사 소자와 발광 소자의 양쪽을 사용하여 표시하는 화소 또는 부화소가 포함되는 경우가 있다.
또한, 본 명세서 등에서, 하이브리드 표시는 상술한 설명 중 임의의 하나 또는 복수를 만족한다.
또한, 하이브리드 디스플레이는 하나의 화소 또는 하나의 부화소에 복수의 표시 소자를 포함한다. 또한 복수의 표시 소자의 예로서는, 광을 반사하는 반사 소자 및 광을 방출하는 발광 소자를 들 수 있다. 또한 반사 소자 및 발광 소자는 독립적으로 제어될 수 있다. 하이브리드 디스플레이는 반사광 및 자발광 중 하나 또는 둘 다를 사용하여 표시부에 문자 및/또는 화상을 표시하는 기능을 가진다.
본 실시예에서, 반사형 액정 소자(이하, 액정 소자라고 함)는 반사 소자로서 사용되고, 유기 EL 소자(이하, EL 소자라고 함)는 발광 소자(217)로서 사용되었다.
도 43의 (A) 내지 (F)는 제작된 표시 유닛의 외관을 나타낸 사진이다.
도 43의 (A)는 화소 어레이에 포함되는 모든 액정 소자 및 모든 EL 소자가 흑색을 표시하는 경우를 나타낸 것이다. 바꿔 말하면, 모든 EL 소자가 발광을 정지한다.
도 43의 (B) 내지 (F) 각각은 모든 EL 소자가 백색을 표시하고 모든 액정 소자가 흑색을 표시하는 경우를 나타낸 것이다. EL 소자의 발광 강도는 도 43의 (B)부터 도 43의 (F)로 서서히 변화된다.
도 43의 (B), (C), (D), (E), 및 (F)는 휘도가 각각 1.3cd/m2, 10.5cd/m2, 28.2cd/m2, 56.3cd/m2, 및 92.4cd/m2인 경우를 나타낸 사진이다.
도 43의 (A) 내지 (F)의 각각에서의 표시 유닛의 소비전력의 측정 결과를 도 44의 (A) 및 (B)에 나타내었다.
도 44의 (A) 및 (B)의 그래프의 A 내지 F 각각은 도 43의 (A) 내지 (F)의 소비전력에 상당한다. 도면의 각 막대 그래프는 EL 소자의 소비전력(EL), 소스 드라이버의 소비전력(SD), 액정 소자를 구동하는 게이트 드라이버의 소비전력(GD(LC)), 및 EL 소자를 구동하는 게이트 드라이버의 소비전력(GD(EL))을 나타낸 것이다.
도 44의 (A)는 표시 유닛이 60Hz로 구동된 경우의 소비전력을 나타낸 것이고 도 44의 (B)는 액정 소자와 EL 소자의 양쪽이 IDS 구동을 수행한 경우의 소비전력을 나타낸 것이다.
도 44의 (A)와 (B)의 양쪽에서 표시 유닛의 휘도가 높아질수록(EL 소자의 발광 강도가 높아질수록), 소비전력도 증가된다.
도 44의 (A)와 (B) 사이의 비교는, IDS 구동을 수행함으로써 소스 드라이버, 액정 소자를 구동하는 게이트 드라이버, 및 EL 소자를 구동하는 게이트 드라이버의 소비전력을 매우 저감할 수 있는 것을 나타낸다.
도 45의 (A) 내지 (E)는 제작된 표시 유닛의 외관을 나타낸 사진이다.
도 45의 (A)는 상술한 하이브리드 모드로 나비의 컬러 화상이 표시되는 경우를 나타낸 것이다.
도 45의 (B)는 상술한 하이브리드 모드로 꽃의 컬러 화상이 표시되는 경우를 나타낸 것이다.
도 45의 (C)는 상술한 반사 모드로 텍스트(문자) 및 그림을 표시하는 경우를 나타낸 것이다. 도 45의 (C)의 화상은 2색(흑색 및 백색)으로 표시되었다.
도 45의 (D)는 도 45의 (C)의 화상에 텍스트를 강조하는 하이라이트를 추가한 경우를 나타낸 것이다. EL 소자에 의하여 표시된 하이라이트(컬러)가 액정 소자에 의하여 표시된 상기 화상(흑색 및 백색)에 추가된다.
도 45의 (E)는 도 45의 (C)의 화상에 텍스트를 강조하는 하이라이트를 추가한 경우를 나타낸 것이다. EL 소자에 의하여 표시된 하이라이트(컬러)가 액정 소자에 의하여 표시된 상기 화상(흑색 및 백색)에 추가된다. 도 45의 (E)는 도 45의 (D)보다 하이라이트의 개수가 많은 점에서 도 45의 (D)와 상이하고, 다시 말해, 광을 방출하는 EL 소자의 개수가 도 45의 (D)보다 많다.
도 45의 (A) 내지 (E)의 각각에서의 표시 유닛의 소비전력의 측정 결과를 도 46의 (A) 및 (B)에 나타내었다.
도 46의 (A) 및 (B)의 그래프의 A 내지 E 각각은 도 45의 (A) 내지 (E)의 소비전력에 상당한다. 도 44의 (A) 및 (B)와 같이, 도면의 각 막대 그래프는 EL 소자의 소비전력(EL), 소스 드라이버의 소비전력(SD), 액정 소자를 구동하는 게이트 드라이버의 소비전력(GD(LC)), 및 EL 소자를 구동하는 게이트 드라이버의 소비전력(GD(EL))을 나타낸 것이다.
도 46의 (A)는 표시 유닛이 60Hz로 구동된 경우의 소비전력을 나타낸 것이고 도 46의 (B)는 액정 소자와 EL 소자의 양쪽이 IDS 구동을 수행한 경우의 소비전력을 나타낸 것이다.
도 46의 (A)와 (B) 사이의 비교는, IDS 구동을 수행함으로써 소스 드라이버, 액정 소자를 구동하는 게이트 드라이버, 및 EL 소자를 구동하는 게이트 드라이버의 소비전력을 매우 저감할 수 있는 것을 나타낸다. 특히, 텍스트가 액정 소자에 의하여 표시되는 경우(도 45의 (C) 내지 (E)), 액정 소자 및 EL 소자를 포함하는 표시 유닛 전체의 소비전력을 50mW 이하로 저감할 수 있다.
본 실시예로부터, EL 소자와 액정 소자의 양쪽이 IDS 구동을 수행하면, 표시 유닛 전체의 소비전력을 매우 저감할 수 있는 것을 알았다.
10: 화소, 10a: 화소, 10b: 화소, 10c: 화소, 50: 표시 장치, 60: 표시 유닛, 61: 화소 어레이, 62: 게이트 드라이버, 63: 게이트 드라이버, 64: 소스 드라이버 IC, 64a: 소스 드라이버 IC, 64d: 소스 드라이버 IC, 70: 터치 센서 유닛, 71: 센서 어레이, 72: 터치 센서 IC, 80: 애플리케이션 프로세서, 90: 태블릿형 정보 단자, 91: 표시 영역, 92: 일러스트, 93: 프레임, 94: 프레임, 95: 스타일러스, 100: 회로, 101: 트랜지스터, 109: 트랜지스터, 110: 회로, 111: 트랜지스터, 113: 트랜지스터, 120: 회로, 121: 트랜지스터, 123: 트랜지스터, 216R: 전극, 217: 발광 소자, 240: 개구, 241: 가시광, 242: 광, 251: 기판, 252: FPC, 258: 배선, 301: 트랜지스터, 302: 노드, 303: 용량 소자, 304: 액정 소자, 310: 용량 소자, 311: 트랜지스터, 312: 트랜지스터, 313: 트랜지스터, 314: 발광 소자, 315:노드, 402: 구동 회로, 403: 검출 회로, 404: 용량 소자, 411: 기판, 412: 기판, 413: FPC, 414: 배선, 420: 액정 소자, 421: 전극, 421a: 전극, 421b: 전극, 422: 전극, 422a: 전극, 422b: 전극, 423: 액정, 424: 절연막, 431: 착색막, 441: 전극, 441a: 전극, 441b: 전극, 443: FPC, 463: EL 소자, 464: 전극, 465: EL층, 466: 전극, 475: 검지 소자, 501B: 절연막, 501C: 절연막, 504: 도전막, 505: 접합층, 506: 절연막, 508: 반도체막, 511B: 도전막, 512A: 도전막, 512B: 도전막, 516: 절연막, 518: 절연막, 518A: 절연막, 518A1: 절연막, 518A2: 절연막, 518B: 절연막, 519B: 단자, 520: 기능층, 521: 절연막, 521A: 절연막, 521B: 절연막, 521C: 절연막, 522: 접속부, 524: 도전막, 528: 절연막, 530: 화소 회로, 550: 표시 소자, 551: 전극, 552: 전극, 553: 층, 560: 광학 소자, 560A: 영역, 560B: 영역, 560C: 영역, 565: 피복막, 570: 기판, 591A: 개구, 592B: 개구, 601: 트랜지스터, 602: 트랜지스터, 610: 전극, 611: 전극, 612: 반도체층, 616: 전극, 617: 전극, 621: 절연층, 622: 절연층, 624: 절연층, 625: 전극, 626: 이방성 도전층, 627: 밀봉재, 628: 충전제, 629: 절연층, 630: 차광막, 631: 배향막, 632: 배향막, 633: 스페이서, 634: 배선, 654: 이방성 도전층, 661: 격벽, 662: 배선, 663: 절연층, 700: 표시 유닛, 702: 화소, 703: 화소, 705: 밀봉재, 720: 기능층, 750: 표시 소자, 751: 전극, 751B: 반사막, 751H: 영역, 752: 전극, 753: 층, 770: 기판, 770B: 접합층, 770D: 기능막, 770P: 기능막, 770PA: 기능막, 770PB: 기능막, 771: 절연막, 771A: 절연막, 771B: 절연막, 801: 제어 회로, 802: 드라이버, 803: 프레임 메모리, 804: 프레임 메모리, 806: 게이트 드라이버 신호 생성 회로, 807: 게이트 드라이버 신호 생성 회로, 810: 타이밍 컨트롤러, 5200B: 정보 처리 장치, 5210: 연산 장치, 5220: 입출력 장치, 5230: 표시부, 5240: 입력부, 5250: 검지부, 및 5290: 통신부.
본 출원은 2016년 10월 21일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2016-207318의 일본 특허 출원, 2016년 10월 21일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2016-207335의 일본 특허 출원, 및 2016년 10월 27일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2016-210464의 일본 특허 출원에 기초하고, 본 명세서에 그 전문이 참조로 통합된다.

Claims (9)

  1. 표시 장치의 구동 방법으로서,
    제 1 기간; 및
    제 2 기간을 포함하고,
    상기 표시 장치는 화소, 게이트 드라이버, 및 터치 센서 유닛을 포함하고,
    상기 터치 센서 유닛은 상기 제 1 기간에서 터치를 검출하고,
    상기 터치 센서 유닛은 상기 제 2 기간에서 터치의 검출을 정지하고,
    상기 게이트 드라이버는 상기 제 2 기간에서, 일부의 상기 화소에 신호를 공급하고 그 외의 화소에 신호를 공급하지 않는, 표시 장치의 구동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기간 및 상기 제 2 기간은 1프레임에 있는, 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소는 각각 채널 형성 영역에 금속 산화물을 포함하는 트랜지스터를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  4. 표시 장치의 구동 방법으로서,
    제 1 기간; 및
    제 2 기간을 포함하고,
    상기 표시 장치는 화소, 게이트 드라이버, 및 터치 센서 유닛을 포함하고,
    상기 터치 센서 유닛은 상기 제 1 기간에서 터치를 검출하고,
    상기 터치 센서 유닛은 상기 제 2 기간에서 터치의 검출을 정지하고,
    상기 화소는 반사 소자 및 발광 소자를 포함하고,
    상기 게이트 드라이버는 상기 제 2 기간에서, 일부의 상기 화소에 신호를 공급하고 그 외의 화소에 신호를 공급하지 않는, 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 기간 및 상기 제 2 기간은 1프레임에 있는, 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 화소는 각각 채널 형성 영역에 금속 산화물을 포함하는 트랜지스터를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  7. 표시 장치로서,
    애플리케이션 프로세서;
    표시 유닛; 및
    터치 센서 유닛을 포함하고,
    상기 애플리케이션 프로세서는 제 1 기간 및 제 2 기간에서 상기 표시 유닛 및 상기 터치 센서 유닛을 제어하고,
    상기 제 1 기간은 상기 표시 유닛이 화상을 재기록하는 기간이고,
    상기 제 2 기간은 상기 터치 센서 유닛이 검출을 수행하는 기간이고,
    상기 표시 유닛은 표시 영역 전체의 화상을 재기록하는 제 1 모드, 표시 영역의 일부의 화상을 재기록하는 제 2 모드, 및 표시 영역 전체의 화상을 재기록하지 않는 제 3 모드를 포함하고,
    상기 제 2 모드 및 상기 제 3 모드의 상기 제 2 기간은 상기 제 1 모드의 상기 제 2 기간보다 긴, 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 표시 유닛은 시프트 레지스터를 포함하고,
    상기 시프트 레지스터는 트랜지스터를 포함하는, 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 채널 형성 영역에 산화물 반도체를 포함하는, 표시 장치.
KR1020197014400A 2016-10-21 2017-10-13 표시 장치 및 그 동작 방법 KR102393567B1 (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016207335 2016-10-21
JPJP-P-2016-207318 2016-10-21
JPJP-P-2016-207335 2016-10-21
JP2016207318 2016-10-21
JP2016210464 2016-10-27
JPJP-P-2016-210464 2016-10-27
PCT/IB2017/056338 WO2018073706A1 (en) 2016-10-21 2017-10-13 Display device and operating method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190071772A true KR20190071772A (ko) 2019-06-24
KR102393567B1 KR102393567B1 (ko) 2022-05-06

Family

ID=61970979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197014400A KR102393567B1 (ko) 2016-10-21 2017-10-13 표시 장치 및 그 동작 방법

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10678375B2 (ko)
JP (1) JP7176840B2 (ko)
KR (1) KR102393567B1 (ko)
WO (1) WO2018073706A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11842002B2 (en) 2019-10-04 2023-12-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018072821A (ja) 2016-10-26 2018-05-10 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置およびその動作方法
CN110692099A (zh) * 2017-05-19 2020-01-14 株式会社半导体能源研究所 半导体装置或存储装置
US10720098B2 (en) * 2017-11-15 2020-07-21 Facebook Technologies, Llc Pulse-width-modulation control of micro LED
US10796643B2 (en) * 2018-01-30 2020-10-06 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. AMOLED display panel with transmitting goa circuit disposed below effective display region
CN109935196B (zh) * 2018-02-14 2020-12-01 京东方科技集团股份有限公司 移位寄存器单元、栅极驱动电路、显示装置以及驱动方法
CN109935197B (zh) 2018-02-14 2021-02-26 京东方科技集团股份有限公司 移位寄存器单元、栅极驱动电路、显示装置以及驱动方法
US10950685B2 (en) * 2018-03-29 2021-03-16 Innolux Corporation Tiled electronic device
KR102277928B1 (ko) * 2018-04-25 2021-07-16 삼성전자주식회사 플렉서블 디스플레이 및 이를 구비하는 전자 장치
US11455940B2 (en) 2018-06-06 2022-09-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for actuating display device
CN110675831A (zh) * 2018-07-03 2020-01-10 夏普株式会社 显示装置及显示方法
WO2020082390A1 (en) * 2018-10-27 2020-04-30 Huawei Technologies Co., Ltd. Sensor and display device
KR20210091187A (ko) * 2018-11-09 2021-07-21 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치 및 전자 기기
CN109887968A (zh) * 2019-02-25 2019-06-14 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种显示面板及其制作方法
CN109870840A (zh) * 2019-03-26 2019-06-11 武汉华星光电技术有限公司 显示装置
CN110164901B (zh) * 2019-06-25 2021-10-22 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制备方法、显示面板和显示装置
CN111583866B (zh) * 2020-06-30 2021-12-17 武汉天马微电子有限公司 输出控制单元、输出控制电路、显示面板和显示装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080039530A (ko) * 2005-09-30 2008-05-07 인텔 코포레이션 플랫 패널 디스플레이 장치, 방법 및 시스템
KR20130012507A (ko) * 2011-07-25 2013-02-04 삼성전자주식회사 광센싱 장치 및 그 구동 방법, 광센싱 장치를 포함하는 광터치 스크린 장치
KR20130132197A (ko) * 2012-05-25 2013-12-04 엘지디스플레이 주식회사 터치 센싱 장치와 그 구동 방법
KR20140011622A (ko) * 2012-07-18 2014-01-29 엘지디스플레이 주식회사 터치 센싱 장치와 그 구동 방법
KR20140052175A (ko) * 2012-10-22 2014-05-07 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 디스플레이 장치와 이의 구동방법
KR20140069103A (ko) * 2011-09-07 2014-06-09 시냅틱스, 인코포레이티드 비-디스플레이 업데이트 시간들 동안의 용량성 센싱
JP2016110643A (ja) * 2014-12-01 2016-06-20 株式会社半導体エネルギー研究所 タッチパネル

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69313161T2 (de) * 1992-02-28 1998-01-29 Canon Kk Verfahren und Einrichtung zur Kontrolle einer Anzeigeeinheit
JPH08328516A (ja) * 1995-06-02 1996-12-13 Canon Inc 表示装置及び方法
US7248235B2 (en) * 2001-09-14 2007-07-24 Sharp Kabushiki Kaisha Display, method of manufacturing the same, and method of driving the same
TW544944B (en) * 2002-04-16 2003-08-01 Ind Tech Res Inst Pixel element structure of sunlight-readable display
GB2389951A (en) * 2002-06-18 2003-12-24 Cambridge Display Tech Ltd Display driver circuits for active matrix OLED displays
TWI285860B (en) * 2005-03-29 2007-08-21 Fujitsu Ltd Driving method of display element
US7746294B2 (en) * 2006-04-14 2010-06-29 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Transflective liquid crystal display
JP5227502B2 (ja) * 2006-09-15 2013-07-03 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置の駆動方法、液晶表示装置及び電子機器
JP5037221B2 (ja) * 2007-05-18 2012-09-26 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置及び電子機器
JP5117762B2 (ja) * 2007-05-18 2013-01-16 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
JP2008287119A (ja) * 2007-05-18 2008-11-27 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置の駆動方法
WO2010050419A1 (en) 2008-10-31 2010-05-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Driver circuit and display device
EP2463756A1 (en) * 2009-09-27 2012-06-13 Inferpoint Systems Limited Touch control display able to remove touch control impact on display
EP2463757A1 (en) * 2009-09-27 2012-06-13 Inferpoint Systems Limited Touch control display able to remove display impact on touch control
KR101801540B1 (ko) 2009-10-16 2017-11-27 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치를 포함한 전자 기기
KR101582636B1 (ko) 2009-10-21 2016-01-07 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치 및 표시 장치를 갖는 전자 기기
CN102648490B (zh) 2009-11-30 2016-08-17 株式会社半导体能源研究所 液晶显示设备、用于驱动该液晶显示设备的方法、以及包括该液晶显示设备的电子设备
US8633889B2 (en) * 2010-04-15 2014-01-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, driving method thereof, and electronic appliance
US8890817B2 (en) * 2010-09-07 2014-11-18 Apple Inc. Centralized processing of touch information
US8823657B2 (en) * 2010-09-07 2014-09-02 Apple Inc. Master/slave control of touch sensing
US9310916B2 (en) * 2011-01-14 2016-04-12 Apple Inc. Display to touch crosstalk compensation
WO2012137800A1 (ja) * 2011-04-08 2012-10-11 シャープ株式会社 表示装置およびその駆動方法、並びに電子機器
KR101746704B1 (ko) * 2011-04-18 2017-06-14 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
KR101520423B1 (ko) * 2011-04-21 2015-05-14 엘지디스플레이 주식회사 터치센서 인셀 타입 액정표시장치용 어레이 기판 및 이의 제조방법
KR20120136628A (ko) * 2011-06-09 2012-12-20 엘지전자 주식회사 영상표시장치 및 그 동작방법
WO2013047456A1 (ja) * 2011-09-27 2013-04-04 シャープ株式会社 表示装置およびその駆動方法、ならびに該表示装置を備えた表示システム
JP2013097469A (ja) * 2011-10-28 2013-05-20 Sharp Corp タッチパネル駆動装置、表示装置、タッチパネルの駆動方法、プログラムおよび記録媒体
US8994673B2 (en) * 2011-12-09 2015-03-31 Lg Display Co., Ltd. Display device with integrated touch screen having electrical connections provided in inactive regions of display panel
JP2014112213A (ja) * 2012-10-30 2014-06-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置の駆動方法
JP6473581B2 (ja) * 2013-10-09 2019-02-20 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、表示装置の制御方法
US20150109355A1 (en) * 2013-10-21 2015-04-23 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Spatio-temporal vector screening for color display devices
US9557840B2 (en) * 2014-02-04 2017-01-31 Apple Inc. Displays with intra-frame pause
US9799277B1 (en) * 2014-02-06 2017-10-24 Amazon Technologies, Inc. Driving of pixels in electrowetting displays
US10133376B2 (en) * 2015-03-31 2018-11-20 Lg Display Co., Ltd. Touch sensor integrated display device with multiple planarization layers
US10074344B2 (en) * 2015-04-30 2018-09-11 Lg Display Co., Ltd. Touch recognition enabled display device with asymmetric black matrix pattern
US10338735B2 (en) * 2015-05-29 2019-07-02 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Touch display panel and driving method thereof
KR102342358B1 (ko) * 2015-09-30 2021-12-24 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서 내장형 표시장치와 그 구동방법
CN106569627B (zh) * 2015-10-13 2020-05-19 乐金显示有限公司 触摸敏感显示装置及其操作方法、驱动电路和控制电路
KR102357769B1 (ko) * 2015-10-27 2022-02-03 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린을 갖는 표시장치와 그 구동 회로
WO2017115208A1 (en) 2015-12-28 2017-07-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Device, television system, and electronic device
US10685614B2 (en) 2016-03-17 2020-06-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, display module, and electronic device
KR102539856B1 (ko) * 2016-07-28 2023-06-08 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 그 게이트 구동 회로
JP6877910B2 (ja) * 2016-08-01 2021-05-26 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
WO2018053007A1 (en) * 2016-09-19 2018-03-22 Apple Inc. Controlling emission rates in digital displays
JP6928432B2 (ja) * 2016-09-20 2021-09-01 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080039530A (ko) * 2005-09-30 2008-05-07 인텔 코포레이션 플랫 패널 디스플레이 장치, 방법 및 시스템
KR20130012507A (ko) * 2011-07-25 2013-02-04 삼성전자주식회사 광센싱 장치 및 그 구동 방법, 광센싱 장치를 포함하는 광터치 스크린 장치
KR20140069103A (ko) * 2011-09-07 2014-06-09 시냅틱스, 인코포레이티드 비-디스플레이 업데이트 시간들 동안의 용량성 센싱
KR20130132197A (ko) * 2012-05-25 2013-12-04 엘지디스플레이 주식회사 터치 센싱 장치와 그 구동 방법
KR20140011622A (ko) * 2012-07-18 2014-01-29 엘지디스플레이 주식회사 터치 센싱 장치와 그 구동 방법
KR20140052175A (ko) * 2012-10-22 2014-05-07 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린 일체형 디스플레이 장치와 이의 구동방법
JP2016110643A (ja) * 2014-12-01 2016-06-20 株式会社半導体エネルギー研究所 タッチパネル

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11842002B2 (en) 2019-10-04 2023-12-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device

Also Published As

Publication number Publication date
US10678375B2 (en) 2020-06-09
WO2018073706A1 (en) 2018-04-26
JP7176840B2 (ja) 2022-11-22
US11256361B2 (en) 2022-02-22
JP2018072822A (ja) 2018-05-10
US20180113564A1 (en) 2018-04-26
US20210055847A1 (en) 2021-02-25
KR102393567B1 (ko) 2022-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102393567B1 (ko) 표시 장치 및 그 동작 방법
KR102663821B1 (ko) 표시 장치 및 그 동작 방법
TWI846060B (zh) 觸控感測器、顯示裝置、顯示模組以及電子裝置
US11074890B2 (en) Display device and operation method thereof
US11675452B2 (en) Input/output panel, input/output device, and semiconductor device
KR102716177B1 (ko) 표시 장치 및 그 동작 방법
KR20240148794A (ko) 표시 장치 및 그 동작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right