KR20210149771A - 가요성 부품의 지지구 및 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
가요성 부품을 지지하기 위한 지지구를 제공한다. 가요성 부품의 신뢰성을 저하시키지 않고 접을 수 있는 가요성 부품의 지지구이다. 상기 지지구는 2개의 다른 힌지가 중첩된 영역을 갖고, 상기 영역에서는 평면 상태로부터 한 방향으로만 굽혀질 수 있다. 따라서 상기 영역에 의도하지 않은 반대 방향의 굽힘 스트레스가 가해진 경우에도 가요성 부품 또는 상기 지지구를 보호할 수 있다. 또한 2개의 힌지가 서로의 위치를 교정하는 기구(機構)를 가지므로, 안정적인 굽힘 동작을 수행할 수 있다.
Description
본 발명은 물건, 방법, 또는 제작 방법에 관한 것이다. 또는 본 발명은 공정(process), 기계(machine), 제품(manufacture), 또는 조성물(composition of matter)에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 일 형태는 반도체 장치, 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 조명 장치, 이들의 구동 방법, 또는 이들의 제작 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 일 형태는 가요성 부품의 지지구 및 상기 가요성 부품의 지지구를 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
또한 본 명세서 등에서, 반도체 장치란 반도체 특성을 이용함으로써 기능할 수 있는 장치 전반을 가리킨다. 트랜지스터, 반도체 회로, 연산 장치, 기억 장치 등은 반도체 장치의 일 형태이다. 또한 발광 장치, 표시 장치, 조명 장치, 및 전자 기기는 반도체 장치를 갖는 경우가 있다.
휴대 전화, 스마트폰, 태블릿형 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터 등의 전자 기기는, 그 기능, 사용 편의성, 및 휴대성에 맞추어 적절한 크기로 제작되어 있다. 한편, 복수의 전자 기기를 들고 다니는 것은 불편하다. 그러므로 복수의 전자 기기를 통합시킬 수 있는 형태가 요구되고 있다. 예를 들어 특허문헌 1에는 두 번 접는 형태의 발광 패널이 개시(開示)되어 있다. 상기 발광 패널을 사용함으로써, 복수의 전자 기기의 기능을 통합시키고, 크기가 가변적인 전자 기기를 제작할 수 있다.
가요성 기판 위에 형성된 표시 패널은 접음으로써 그 휴대성이 향상될 수 있다. 한편, 설계의 의도와 반대 방향으로 굽히면, 상기 표시 패널, 하우징, 또는 하우징들을 연결하는 힌지부 등이 파괴될 우려가 있기 때문에, 반대 방향으로 쉽게 굽혀지지 않도록 설계하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명의 일 형태는 가요성 부품을 지지하기 위한 지지구를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 가요성 부품의 신뢰성을 저하시키지 않고 굽힘 동작을 수행하기 위한 지지구를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 가요성 부품의 신규 지지구를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 신규 발광 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또는 휴대성이 우수한 접이식 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 표시의 시인(視認)성이 우수한 접이식 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 전력 절감 기능을 갖는 접이식 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 신규 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 신규 표시 장치의 동작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또한 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하는 것이 아니다. 본 발명의 일 형태는 이들 과제 모두를 해결할 필요는 없는 것으로 한다. 또한 상술한 것 이외의 과제는 명세서 등의 기재에서 저절로 명백해지는 것이며, 명세서 등의 기재에서 상술한 것 이외의 과제를 추출할 수 있다.
본 발명의 일 형태는 가요성을 갖는 표시 패널의 지지구 또는 휴대성이 우수한 두 번 접는 형태의 접이식 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 형태는 제 1 하우징과, 제 2 하우징과, 제 1 조인트와, 제 2 조인트를 갖고, 제 1 하우징과 제 2 하우징은 제 1 조인트 및 제 2 조인트로 연결되고, 제 1 조인트 및 제 2 조인트는 중첩되는 영역을 갖고, 제 1 조인트 및 제 2 조인트는 각각 가동부를 갖고, 제 1 조인트는 복수의 제 1 기둥체를 갖고, 복수의 제 1 기둥체는 각각의 제 1 면이 연속면을 이루도록 연결되고, 제 2 조인트는 힌지이고, 힌지의 펼쳐지는 각도는 최대 약 180°인 가요성 부품의 지지구이다.
복수의 제 1 기둥체 중 하나에는 제 1 면에 실질적으로 수직인 장축을 갖는 제 2 기둥체가 고정되고, 힌지는 노치부를 갖고, 힌지의 펼쳐지는 각도가 약 180°일 때, 제 2 기둥체의 일부는 노치부에 위치할 수 있다.
또는 복수의 제 1 기둥체 중 하나에는 제 1 면에 실질적으로 수직인 장축을 갖는 제 2 기둥체의 장축 방향의 한쪽 단부가 고정되고, 힌지는 날개(blade)에 고정되지 않는 샤프트를 갖고, 제 2 기둥체의 장축 방향의 다른 쪽 단부는 샤프트에 고정되어도 좋다.
또한 본 발명의 다른 일 형태는 제 1 하우징과, 제 2 하우징과, 제 1 조인트와, 제 2 조인트를 갖고, 제 1 하우징 및 제 2 하우징은 각각 제 1 면과, 제 1 면의 반대쪽에 위치하는 제 2 면을 갖고, 제 1 하우징과 제 2 하우징은 제 1 조인트 및 제 2 조인트로 연결되고, 제 1 조인트 및 제 2 조인트는 서로 중첩되는 영역을 갖고, 제 1 조인트 및 제 2 조인트는 각각 가동부를 갖고, 제 1 조인트는 복수의 제 1 기둥체를 갖고, 제 1 기둥체의 장축에 수직인 단면은 실질적으로 사다리꼴 형상이고, 제 1 기둥체는 실질적으로 사다리꼴 형상의 한쪽 다리를 포함하는 제 1 측면과, 실질적으로 사다리꼴 형상의 다른 쪽 다리를 포함하는 제 2 측면과, 실질적으로 사다리꼴 형상의 아랫변을 포함하는 제 3 측면을 갖고, 인접한 2개의 제 1 기둥체는, 한쪽의 제 1 기둥체의 제 1 측면과 다른 쪽의 제 1 기둥체의 제 2 측면이 인접하고, 각각의 제 3 측면이 연속면을 이루도록 연결된 구성을 갖고, 제 2 조인트는 제 1 날개 및 제 2 날개를 갖는 힌지이고, 제 1 날개와 제 2 날개가 이루는 각도는 최대 약 180°이고, 제 1 조인트 및 제 2 조인트는 제 1 하우징 및 제 2 하우징의 각각의 제 1 면을 이들이 동일한 방향을 향하는 상태로부터 마주 보는 상태로 변형시킬 수 있는 가요성 부품의 지지구이다.
제 1 기둥체의 제 3 측면은 제 1 하우징의 제 2 면 및 제 2 하우징의 제 2 면과 연속되는 구성으로 할 수 있다.
제 1 기둥체는 홀수 개이고, 중앙에 위치하는 제 1 기둥체에는 제 1 기둥체의 제 3 측면에 실질적으로 수직인 장축을 갖는 제 2 기둥체가 고정되고, 제 1 날개와 제 2 날개에는 각각 노치부가 제공되고, 제 1 날개와 제 2 날개가 이루는 각도가 약 180°일 때, 제 2 기둥체의 일부는 노치부에 위치할 수 있다.
제 1 날개와 제 2 날개 사이에는 2개의 연결부가 제공되고, 노치부는 2개의 연결부 사이에 제공될 수 있다.
또는 제 1 기둥체는 홀수 개이고, 중앙에 위치하는 제 1 기둥체에는 제 1 기둥체의 제 3 측면에 실질적으로 수직인 장축을 갖는 제 2 기둥체의 장축 방향의 한쪽 단부가 고정되고, 힌지는 제 1 날개에도 제 2 날개에도 고정되지 않는 제 1 샤프트를 갖고, 제 2 기둥체의 장축 방향의 다른 쪽 단부는 제 1 샤프트에 고정되어도 좋다.
제 1 날개에는 제 2 샤프트가 고정되고, 제 2 날개에는 제 3 샤프트가 고정되고, 제 1 샤프트는 제 2 샤프트와 제 3 샤프트 사이에 제공될 수 있다.
제 1 날개는 제 1 하우징의 제 1 면과 중첩되는 영역을 갖고, 제 1 날개와 제 1 하우징의 제 1 면은 서로 슬라이딩할 수 있고, 제 2 날개는 제 2 하우징의 제 1 면과 중첩되는 영역을 갖고, 제 2 날개와 제 2 하우징의 제 1 면은 서로 슬라이딩할 수 있다.
제 3 하우징과 제 3 조인트를 더 갖고, 제 3 하우징은 제 1 면과, 제 1 면의 반대쪽에 위치하는 제 2 면을 갖고, 제 2 하우징과 제 3 하우징은 제 3 조인트로 연결되고, 제 3 조인트는 가동부를 갖고, 제 3 조인트는 복수의 제 3 기둥체를 갖고, 제 3 기둥체의 장축에 수직인 단면은 실질적으로 직사각형이고, 제 3 기둥체는 실질적으로 직사각형의 1변을 포함하는 제 4 측면과, 제 4 측면에 대향하는 제 5 측면과, 제 4 측면 및 제 5 측면에 수직인 제 6 측면을 갖고, 인접한 2개의 제 3 기둥체는, 한쪽의 제 3 기둥체의 제 4 측면과 다른 쪽의 제 3 기둥체의 제 5 측면이 인접하고, 각각의 제 6 측면이 연속면을 이루도록 연결된 구성을 갖고, 제 3 조인트는 제 2 하우징 및 제 3 하우징의 각각의 제 1 면이 동일한 방향을 향하는 상태로부터 각각의 제 2 면이 마주 보는 상태로 변형시킬 수 있는 구성이어도 좋다.
제 3 기둥체의 제 6 측면은 제 2 하우징의 제 2 면 및 제 3 하우징의 제 2 면과 연속되는 구성으로 할 수 있다.
상기 가요성 부품의 지지구에 가요성을 갖는 표시 패널을 제공하여 표시 장치를 구성할 수 있다.
상기 제 1 하우징 내지 제 3 하우징을 갖는 가요성 부품의 지지구에서, 제 1 하우징의 제 2 면 위로부터 제 3 하우징의 제 2 면 위에 걸쳐 가요성을 갖는 표시 패널을 제공하여 표시 장치를 구성할 수 있다.
표시 패널은 발광 디바이스를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태를 사용함으로써, 가요성 부품을 지지하기 위한 지지구를 제공할 수 있다. 또는 가요성 부품의 신뢰성을 저하시키지 않고 굽힘 동작을 수행하기 위한 지지구를 제공할 수 있다. 또는 가요성 부품의 신규 지지구를 제공할 수 있다. 또는 신규 발광 장치를 제공할 수 있다.
또는 휴대성이 우수한 접이식 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는 표시의 시인성이 우수한 접이식 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는 전력 절감 기능을 갖는 접이식 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는 들고 다니기 쉬운 접이식 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는 신규 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는 표시 장치의 동작 방법을 제공할 수 있다.
또한 이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하는 것이 아니다. 또한 본 발명의 일 형태는 이들 효과 모두를 반드시 가질 필요는 없다. 또한 이들 이외의 효과는 명세서, 도면, 청구항 등의 기재에서 저절로 명백해지는 것이며 명세서, 도면, 청구항 등의 기재에서 이들 이외의 효과를 추출할 수 있다.
도 1의 (A), (B)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 2의 (A), (B)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 3의 (A), (B)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 4의 (A) 내지 (C)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 5의 (A), (B)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 6의 (A) 내지 (C)는 노치 기구를 설명하는 도면이다.
도 7의 (A), (B)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 8의 (A), (B)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 9의 (A), (B)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 10의 (A) 내지 (C)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 11의 (A) 내지 (C)는 표시 장치를 설명하는 도면이다.
도 12의 (A) 내지 (C)는 힌지부를 설명하는 도면이다.
도 13의 (A) 내지 (C)는 힌지부를 설명하는 도면이다.
도 14의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 15의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 16의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 17의 (A), (B)는 표시 장치의 응용예를 설명하는 도면이다.
도 18의 (A) 내지 (D)는 표시 장치의 응용예를 설명하는 도면이다.
도 19의 (A), (B)는 표시 장치의 응용예를 설명하는 도면이다.
도 20은 표시 패널의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 21은 표시 패널의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 22는 표시 패널의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 23의 (A)는 표시 패널의 블록도이다. 도 23의 (B), (C)는 화소의 회로도이다.
도 24의 (A), (C), (D)는 화소의 회로도이다. 도 24의 (B)는 화소의 동작을 설명하는 타이밍 차트이다.
도 25의 (A), (B), (C), (D), (E)는 화소의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 2의 (A), (B)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 3의 (A), (B)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 4의 (A) 내지 (C)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 5의 (A), (B)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 6의 (A) 내지 (C)는 노치 기구를 설명하는 도면이다.
도 7의 (A), (B)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 8의 (A), (B)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 9의 (A), (B)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 10의 (A) 내지 (C)는 지지구를 설명하는 도면이다.
도 11의 (A) 내지 (C)는 표시 장치를 설명하는 도면이다.
도 12의 (A) 내지 (C)는 힌지부를 설명하는 도면이다.
도 13의 (A) 내지 (C)는 힌지부를 설명하는 도면이다.
도 14의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 15의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 16의 (A) 내지 (C)는 표시 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 17의 (A), (B)는 표시 장치의 응용예를 설명하는 도면이다.
도 18의 (A) 내지 (D)는 표시 장치의 응용예를 설명하는 도면이다.
도 19의 (A), (B)는 표시 장치의 응용예를 설명하는 도면이다.
도 20은 표시 패널의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 21은 표시 패널의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 22는 표시 패널의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 23의 (A)는 표시 패널의 블록도이다. 도 23의 (B), (C)는 화소의 회로도이다.
도 24의 (A), (C), (D)는 화소의 회로도이다. 도 24의 (B)는 화소의 동작을 설명하는 타이밍 차트이다.
도 25의 (A), (B), (C), (D), (E)는 화소의 구성예를 설명하는 도면이다.
실시형태에 대하여 도면을 사용하여 자세히 설명한다. 다만 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 통상의 기술자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서 본 발명은 이하의 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것이 아니다. 또한 이하에서 설명하는 발명의 구성에서, 동일한 부분 또는 같은 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 다른 도면 간에서 공통적으로 사용하고, 그 반복적인 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한 도면을 구성하는 같은 요소의 해칭을 다른 도면 간에서 적절히 생략하거나 또는 변경하는 경우도 있다.
또한 회로도에서는 단일의 요소로서 도시된 경우에도, 기능적으로 문제가 없으면 상기 요소는 복수로 구성되어도 좋다. 예를 들어 스위치로서 동작하는 트랜지스터는 복수가 직렬 또는 병렬로 접속되어도 좋은 경우가 있다. 또한 용량 소자를 분할하여 복수의 위치에 배치하는 경우도 있다.
또한 하나의 도전체가 배선, 전극, 및 단자 등의 복수의 기능을 갖는 경우가 있고, 본 명세서에서는 동일한 요소에 대하여 복수의 호칭을 사용하는 경우가 있다. 또한 회로도에서 요소 간이 직접 접속되어 도시되더라도, 실제로는 상기 요소 간이 하나 또는 복수의 도전체를 통하여 접속되는 경우가 있고, 본 명세서에서는 이러한 구성도 직접 접속의 범주에 포함한다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태의 가요성 부품의 지지구 및 표시 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 명세서에서는 가요성 부품으로서 대표적으로 표시 패널을 취급하지만 다른 부품이어도 좋다. 예를 들어 태양 전지, 일차 전지, 이차 전지, 안테나, 스피커, 마이크로폰, 케이블, 조명, 각종 단자, 각종 센서, 각종 회로, 및 이들 중 어느 것을 포함하는 복합 디바이스 등이 있다.
또한 본 명세서에서 표시 장치란, 표시 기능을 갖는 기기 전반을 가리킨다. 즉 표시부를 갖는 전자 기기는 표시 장치에 포함된다. 예를 들어 휴대 전화, 스마트폰, 스마트워치, 태블릿형 컴퓨터, 텔레비전 장치 등 표시부를 갖는 전자 기기는 표시 장치에 포함된다.
본 발명의 일 형태는 가요성 부품을 접을 수 있는 가요성 부품의 지지구이다. 상기 지지구는 평면 상태로부터 한 방향으로만 굽혀질 수 있는 영역을 갖는다. 따라서 상기 영역에 의도하지 않은 반대 방향의 굽힘 스트레스가 가해진 경우에도 가요성 부품 또는 상기 지지구를 보호할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 일 형태는 가요성을 갖는 표시 패널을 갖고, 접을 수 있는 표시 장치이다. 상기 표시 장치는 두 번 접히는 기구(機構)를 갖고, 표시 장치의 제 1 면들이 마주 보도록 접히는 영역과, 제 1 면과는 반대쪽의 면들이 마주 보도록 접히는 영역을 형성할 수 있다. 따라서 예를 들어 16:9, 18:9, 21:9 등으로 표시면의 종횡비가 비교적 큰 표시 패널이어도, 접는 부분을 단축 방향에 제공함으로써 작게 접을 수 있어, 휴대성을 향상시킬 수 있다. 또한 접었을 때 시인할 수 없는 표시 영역을 비표시로 함으로써, 소비 전력을 크게 저감할 수 있다.
<가요성 부품의 지지구 1>
도 1의 (A)는 본 발명의 일 형태의 가요성 부품의 지지구(100A)를 펼친 상태를 나타낸 도면이다. 도 1의 (B)는 지지구(100A)에 수직인 면(F1)을 절단면으로 한 단면을 나타낸 도면이다. 또한 도 1의 (A)의 상태에 상당하는 평면도를 도 4의 (A)에, 정면도를 도 4의 (B)에, 측면도를 도 4의 (C)에 나타내었다.
지지구(100A)는 하우징(102a)과, 하우징(102b)과, 힌지(10)와, 힌지(20)를 갖는다. 힌지(10) 및 힌지(20)는 가동 방향이 같고 서로 중첩되는 영역을 갖는다.
또한 하우징이란, 내부 또는 표면에 부품 등을 제공할 수 있는 박스 형태의 부재를 말하지만, 표면에만 부품을 제공하는 경우에는 플레이트 형태이어도 좋다. 또한 힌지를 포함한 전체를 하우징이라고 부르는 경우도 있다. 또한 힌지란, 가동부를 갖는 조인트를 말하고, 연결된 2개의 부재의 상대적인 위치를 제어하는 부품이다. 또한 하우징과 힌지는 같은 부재로 연속적으로 형성되는 경우도 있다.
본 실시형태에서의 하우징은 실질적으로 직방체이고, 제 1 면, 제 1 면과 반대쪽인 제 2 면, 및 그 외의 면을 갖는다. 또한 본 실시형태에서, 제 1 면 및 제 2 면은 평면으로 도시하였지만, 곡면을 가져도 좋다. 또한 필요에 따라 표면에 단차 등이 제공되어도 좋다. 또한 직방체의 모서리 부분이 둥글게 되어도 좋다. 또한 제 1 면 및 제 2 면 중 한쪽을 상면이라고, 다른 쪽을 하면 등이라고 바꿔 말할 수 있다.
힌지(10)는 힌지의 구성을 갖고, 날개(11a), 날개(11b), 샤프트(12a), 샤프트(13a), 샤프트(12b), 샤프트(13b), 축(14), 축(15), 및 복수의 스토퍼(17)를 갖는다.
날개(11a)에는 샤프트(12a) 및 샤프트(13a)가 고정된다. 날개(11b)에는 샤프트(12b) 및 샤프트(13b)가 고정된다. 샤프트(12a) 및 샤프트(12b)에는 축(14)이 삽입되어 제 1 연결부가 형성된다. 샤프트(13a) 및 샤프트(13b)에는 축(15)이 삽입되어 제 2 연결부가 형성된다. 상기 구성으로 함으로써, 날개(11a) 및 날개(11b)는 제 1 연결부 및 제 2 연결부를 회전축(지점(支點))으로 하여 움직일 수 있다.
또한 샤프트(12a) 및 샤프트(13a)는 날개(11a)의 일부이어도 좋다. 또한 샤프트(12b) 및 샤프트(13b)는 날개(11b)의 일부이어도 좋다.
또한 제 1 연결부와 제 2 연결부 사이에서, 날개(11a) 및 날개(11b)에는 노치부(30)가 제공된다(도 4의 (A) 참조). 노치부(30)는 후술하는 핀(16)과 함께 위치 교정을 위하여 사용된다.
날개(11a)는 하우징(102a)의 제 1 면과 중첩되는 영역을 갖는다. 또한 날개(11a)는 하우징(102a)에 고정되는 지그(19)의 일부와 중첩되는 영역을 갖는다. 날개(11a)와 하우징(102a) 사이 및 날개(11a)와 지그(19) 사이에는 간격이 제공되어 있다. 따라서 날개(11a) 및 하우징(102a)의 제 1 면은 서로 슬라이딩할 수 있다.
날개(11b)는 하우징(102b)의 제 1 면과 중첩되는 영역을 갖는다. 또한 날개(11b)는 하우징(102b)에 고정되는 지그(19)의 일부와 중첩되는 영역을 갖는다. 날개(11b)와 하우징(102b) 사이 및 날개(11b)와 지그(19) 사이에는 간격이 제공되어 있다. 따라서 날개(11b) 및 하우징(102b)의 제 1 면은 서로 슬라이딩할 수 있다.
또한 날개(11a) 및 날개(11b) 위에는 스토퍼(17)가 제공되어 있고, 지그(19)가 접촉함으로써 슬라이딩양을 제한할 수 있다. 또한 스토퍼(17)를 제공함으로써, 힌지(10)가 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한 도 1의 (A)와는 다른 구성으로 슬라이드 기구를 구성하여도 좋다. 예를 들어 도 5의 (A)에 나타낸 바와 같이, 날개(11a)에 슬로티드 홀(slotted hole)(22)을 제공하고, 슬로티드 홀(22)을 통하여 스토퍼(23)를 제공하는 구성이어도 좋다.
스토퍼(23)는 슬로티드 홀(22)의 단축보다 지름이 작은 축과, 단축보다 지름이 큰 두부(頭部)를 갖고, 축은 슬로티드 홀(22)을 통하여 하우징(102a)에 고정된다. 하우징(102a)과 날개(11a) 사이 및 날개(11a)와 스토퍼(23)의 두부 사이에는 간격에 제공되어 있다. 따라서 날개(11a) 및 하우징(102a)의 제 1 면은 서로 슬라이딩할 수 있다. 날개(11b) 쪽도 같은 구성으로 할 수 있다. 또한 레일이나 베어링을 사용한 슬라이드 기구이어도 좋다.
도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이, 힌지(10)에서는, 펼쳐진 상태에 있을 때 날개(11a)의 단부면과 날개(11b)의 단부면이 접하는 영역(31)이 발생된다. 여기서, 각 날개의 상면(축이 제공되는 측)과 상기 단부면이 이루는 각도를 약 90°로 함으로써, 힌지(10)의 펼쳐지는 각도(날개(11a)와 날개(11b)가 이루는 각도)를 최대 약 180°로 할 수 있다. 따라서 힌지(10)는 한 방향으로는 굽혀지지만, 반대 방향으로는 굽혀지지 않는다. 즉 힌지(20)가 반대 방향으로 굽혀지는 경우에도 힌지(10)에 의하여 반대 방향으로 굽혀지는 것을 억제할 수 있어, 반대 방향의 굽힘 스트레스가 가요성 부품 또는 상기 지지구에 가해진 경우에도 이들을 보호할 수 있다.
또는 도 5의 (B)에 나타낸 바와 같이, 날개의 하면 측에 반대 방향으로 굽혀지는 것을 방지하는 뒷받침판(24)이 제공되어도 좋다. 한쪽 날개에 고정된 뒷받침판(24)과 다른 쪽 날개가 접촉함으로써, 그 이상으로 굽혀질 수 없게 된다. 따라서 날개(11a)와 날개(11b)가 이루는 각도가 약 180°일 때 뒷받침판(24)과 날개가 접촉하도록 하면, 힌지(10)의 펼쳐지는 각도를 최대 약 180°로 제어할 수 있다.
이 경우, 날개의 상면과 단부면이 이루는 각도는 충분한 정밀도를 갖지 않아도 된다. 또한 도 5의 (B)에는 날개(11b)에 뒷받침판(24)이 고정된 예를 나타내었지만, 날개(11a)에 고정되어도 좋다. 또한 뒷받침판(24)은 날개(11a)(날개(11b))의 일부이어도 좋다.
힌지(20)는 장축에 수직인 단면을 사다리꼴 형상 또는 실질적으로 사다리꼴 형상으로 한 기둥체(21)를 복수로 갖는다. 기둥체(21)는 제 1 측면(상기 사다리꼴 형상 또는 실질적으로 사다리꼴 형상의 한쪽 다리를 포함하는 면)과, 제 2 측면(상기 사다리꼴 형상 또는 실질적으로 사다리꼴 형상의 다른 쪽 다리를 포함하는 면)을 갖는다. 인접한 2개의 기둥체(21)는, 한쪽의 기둥체(21)의 제 1 측면과 다른 쪽의 기둥체(21)의 제 2 측면이 인접한 구성을 갖는다. 인접한 2개의 기둥체(21)는 일부가 서로 직접 접속되거나 또는 다른 부재를 통하여 접속되고, 서로의 상대적인 위치를 변화시킬 수 있다.
각 기둥체(21)는 제 3 측면들(상기 사다리꼴 형상 또는 실질적으로 사다리꼴 형상의 아랫변을 포함하는 면)이 연속면을 이루도록 연결된다. 또한 힌지(20)의 한쪽 단부에 있는 기둥체(21)의 제 3 측면은 하우징(102a)의 제 2 면과 연속하도록 접속된다. 또한 힌지(20)의 다른 쪽 단부에 있는 기둥체(21)의 제 3 측면은 하우징(102b)의 제 2 면과 연속하도록 접속된다. 또한 각 기둥체(21)의 제 4 측면(상기 사다리꼴 형상 또는 실질적으로 사다리꼴 형상의 윗변을 포함하는 면)은 다른 기둥체(21), 힌지(10), 및 하우징(102a, 102b)에 간섭하지 않으면 임의의 형상으로 할 수 있다. 따라서 기둥체(21)의 장축에 수직인 단면은 삼각형 또는 실질적으로 삼각형이어도 좋다.
또한 "실질적으로 사다리꼴 형상"이란, 대략 사다리꼴 형상으로 간주할 수 있는 형상을 말한다. 예를 들어 사다리꼴 형상의 일부의 변에 곡선이 포함된 형상, 사다리꼴 형상의 모서리 부분이 둥글게 된 형상 등이 있다. 실질적으로 삼각형인 경우도 마찬가지이다.
힌지(20)가 갖는 기둥체(21)의 개수는 홀수이고, 중앙에 위치하는 기둥체(21)에는 핀(16)이 고정되고, 그 장축과 기둥체(21)의 제 3 측면이 실질적으로 수직인 각도를 이룬다. 핀(16)은 기둥체이고, 도 1의 (B)에 나타낸 바와 같이 지지구(100A)를 펼친 상태에서는 그 일부는 노치부(30)에 위치한다. 또한 핀(16)의 장축에 수직인 단면의 형상은 예를 들어 원형으로 한다. 이 경우, 힌지(10)의 하나의 날개가 갖는 노치부(30)의 상면 형상은, 핀(16)의 곡률 반경보다 큰 반원 형상으로 하는 것이 바람직하다.
도 2의 (A)는 지지구(100A)에 굽힘 동작을 수행한 상태를 나타낸 도면이다. 또한 도 2의 (B)는 지지구(100A)에 수직인 면(F1)을 절단면으로 한 단면을 나타낸 도면이다.
도 2의 (A), (B)에 나타낸 바와 같이, 지지구(100A)에 굽힘 동작을 수행하면, 힌지(20)에서는 인접한 2개의 기둥체(21)에서, 한쪽의 기둥체(21)의 제 1 측면과 다른 쪽의 기둥체(21)의 제 2 측면이 서로 가까워지도록 변형된다. 이때, 인접한 2개의 기둥체(21) 각각의 제 3 측면이 일정한 각도를 이루고 연속하기 때문에, 전체적으로 단면이 실질적으로 원호 형상이 되는 영역이 형성된다. 따라서 가요성을 갖는 부품을 상기 영역과 중첩되도록 제공하면, 상기 부품은 상기 영역과 중첩되는 부분에서 곡면을 형성할 수 있다.
힌지(20)의 단면이 원호 형상으로 변형될 때, 힌지(20)에서의 내측의 원호의 길이는 외측의 원호의 길이보다 짧다. 따라서 힌지(20)의 내측에 위치하는 힌지(10)의 날개(11a)는 그 변화분을 흡수하도록 슬라이딩한다. 날개(11b)도 마찬가지이다.
힌지(10)와 하우징(102a) 및 하우징(102b)은 간이적인 슬라이드 기구를 구성한다. 그러므로 날개(11a) 및 날개(11b) 중 한쪽이 다른 쪽보다 크게 슬라이딩하는 경우가 있다. 한쪽이 지나치게 크게 슬라이딩하면, 굽힘의 중심 위치의 치우침이나, 추후에 굽힘 동작을 수행할 수 없게 되는 등의 지장을 일으킬 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는, 크게 슬라이딩한 한쪽 날개의 노치부(30)의 단부가 핀(16)과 접촉하여 슬라이드 동작이 강제적으로 정지되고, 다른 쪽 날개의 슬라이드 동작이 촉진된다. 따라서 힌지(10)의 회전축은 힌지(20)의 중앙 부근에 위치하도록 교정될 수 있어, 안정적인 굽힘 동작을 수행할 수 있다.
도 3의 (A)는 지지구(100A)에 굽힘 동작을 더 수행하여 접은 상태를 나타낸 도면이다. 또한 도 3의 (B)는 지지구(100A)에 수직인 면(F1)을 절단면으로 한 단면을 나타낸 도면이다. 또한 도 3의 (A), (B)에서는, 명료화를 위하여 하우징(102a)을 파선으로 나타내었다.
도 3의 (B)에 나타낸 바와 같이, 지지구(100A)를 완전히 접은 상태이어도, 힌지(10) 및 힌지(20)는 핀(16)에 간섭하지 않는다.
또한 도 3의 (A)에 나타낸 접은 상태로부터 도 2의 (A)의 상태를 거쳐 도 1의 (A)에 나타낸 펼친 상태로 변화시키는 과정에서도, 힌지(10)의 날개(11a) 및 날개(11b) 중 한쪽이 다른 쪽보다 크게 슬라이딩하는 경우가 있다.
이 경우도 상기와 마찬가지로, 크게 슬라이딩한 한쪽 날개의 노치부(30)의 단부가 핀(16)과 접촉하여 슬라이드 동작이 강제적으로 정지되고, 다른 쪽 날개의 슬라이드 동작이 촉진된다. 따라서 힌지(10)의 회전축은 힌지(20)의 중앙 부근에 위치하도록 교정될 수 있어, 안정적인 펼침 동작을 수행할 수 있다.
또한 앞에서는 힌지(20)의 동작에 대하여 힌지(10)의 위치를 교정한다는 개념으로 설명하였지만, 상대적으로는 힌지(10)의 동작에 대하여 힌지(20)의 위치를 교정한다고도 할 수 있다. 또는 힌지(10) 및 힌지(20)의 양쪽이 서로의 위치를 교정한다고도 할 수 있다.
또한 도 6의 (A)에 나타낸 바와 같이, 힌지(10)에는 노치 기구가 제공되어도 좋다. 노치 기구는 스프링(27)의 끝부분에 볼(28)을 갖는 잠금 부품(29)과, 샤프트(12b)에 제공된 뚫린 부분(25)과, 샤프트(12a)에 제공된 구멍 부분(26)으로 구성할 수 있다. 또한 여기서는 샤프트(12a) 및 샤프트(12b)에 제공하는 노치 기구에 대하여 설명하지만, 같은 노치 기구를 샤프트(13a) 및 샤프트(13b)에 제공하여도 좋다.
잠금 부품(29)이 뚫린 부분(25)에 삽입되고, 샤프트(12a) 및 샤프트(12b)가 조합된 상태로 하면, 도 6의 (B)의 내면도(inside view)에 나타낸 바와 같이 스프링(27)의 탄성에 의하여 볼(28)은 구멍 부분(26)에 들어가 간이적으로 잠긴다. 일정 이상의 힘으로 굽힘 동작을 수행하면, 잠금이 해제되고 날개가 움직이고, 볼(28)은 다른 구멍 부분(26)에 들어가 다시 간이적으로 잠긴다.
예를 들어 축(14)을 중심으로 하여 180°의 위치에서 45°마다 구멍 부분(26)을 5개 제공하면, 2개의 날개가 이루는 각도가 180°, 135°, 90°, 45°, 0°의 위치에 있을 때, 간이적으로 잠글 수 있다. 적절한 각도로 잠금으로써, 사용 시나 들고 다닐 때 부주의로 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또는 매번 같은 각도로 사용하는 경우 등에 사용자의 편리성을 높일 수 있다.
또한 도 6의 (B)에 나타낸 바와 같은 얕은 형상을 갖는 구멍 부분(26)에서는, 볼(28)의 잠금이 비교적 쉽게 해제되어, 각도를 증감하는 양쪽 방향으로의 회전이 가능하게 된다. 한편, 도 6의 (C)에 나타낸 바와 같은 깊고 비대칭의 형상을 갖는 구멍 부분(26)에서는, 예를 들어 각도를 증가시키는 방향으로의 회전을 억제할 수 있다.
도 6의 (C)에 나타낸 구멍 부분(26)의 한 영역에는 슬로프가 형성되어 있어 볼(28)을 이동시킬 수 있지만, 한 영역과는 반대의 영역에는 슬로프가 없기 때문에 볼(28)을 이동시킬 수 없다. 따라서 예를 들어 2개의 날개가 이루는 각도를 약 180°로 하는 구멍 부분(26)으로서 도 6의 (C)의 구멍 부분(26)을 사용하면, 날개(11a)와 날개(11b)가 이루는 각도를 최대 약 180°가 되도록 제어할 수 있다.
<가요성 부품의 지지구 2>
도 7의 (A)는 상술한 지지구(100A)와는 다른 지지구(100B)를 펼친 상태를 나타낸 도면이다. 지지구(100B)는 힌지(10)의 구성이 지지구(100A)와 다르다. 도 7의 (B)는 지지구(100B)에 수직인 면(F1)을 절단면으로 한 단면을 나타낸 도면이다. 또한 도 7의 (A)의 상태에 상당하는 평면도를 도 10의 (A)에, 정면도를 도 10의 (B)에, 측면도를 도 10의 (C)에 나타내었다.
이하에서는, 지지구(100B)가 갖는 힌지(10)에 대하여 주로 설명하고, 지지구(100A)와 공통되는 하우징(102a, 102b) 및 힌지(20)의 설명, 그리고 힌지(10)의 날개와 하우징 간의 슬라이드에 대한 설명은 생략한다. 또한 지지구(100A)와 공통되는 요소에는 같은 부호를 사용한다.
지지구(100B)가 갖는 힌지(10)는 힌지의 구성을 갖고, 날개(11a), 날개(11b), 샤프트(41a), 샤프트(41b), 샤프트(42), 축(45), 및 복수의 스토퍼(17)를 갖는다.
날개(11a)에는 샤프트(41a)가 고정된다. 날개(11b)에는 샤프트(41b)가 고정된다. 샤프트(42)는 날개(11a, 11b) 중 어느 쪽에도 고정되지 않는다. 샤프트(41a)와 샤프트(41b) 사이에는 샤프트(42)가 제공되고, 샤프트(41a), 샤프트(42), 및 샤프트(41b)에는 축(45)이 삽입되어 연결부가 형성된다. 상기 구성으로 함으로써, 날개(11a) 및 날개(11b)는 연결부를 회전축(지점)으로 하여 움직일 수 있다.
또한 샤프트(41a)는 날개(11a)의 일부이어도 좋다. 또한 샤프트(41b)는 날개(11b)의 일부이어도 좋다. 샤프트(42)에는 핀(46)이 고정되고, 핀(46)은 힌지(20)가 갖는 기둥체(21)의 하나에 고정된다.
도 10의 (A), (B)에 나타낸 바와 같이, 힌지(10)에서는, 펼쳐진 상태에 있을 때 날개(11a)의 단부면과 날개(11b)의 단부면이 접하는 영역(31)이 발생된다. 따라서 지지구(100A)가 갖는 힌지(10)와 마찬가지로, 힌지(10)의 펼쳐지는 각도를 최대 약 180°로 할 수 있어, 반대 방향으로 굽혀지는 것을 억제할 수 있다.
지지구(100A)와 마찬가지로, 힌지(20)가 갖는 기둥체(21)의 개수는 홀수이고, 도 7의 (B) 및 도 10의 (B) 등에 나타낸 바와 같이 중앙에 위치하는 기둥체(21)에는, 그 제 3 측면과 장축이 실질적으로 수직인 각도를 이루는 핀(46)의 장축 방향의 한쪽 단부가 고정된다. 핀(46)은 기둥체이고, 핀(46)의 장축 방향의 다른 쪽 단부는 샤프트(42)에 고정된다. 또한 핀(46)은 하나에 한정되지 않고, 복수 개이어도 좋다. 또한 핀(46)의 장축에 수직인 단면의 형상은 특별히 한정되지 않는다.
도 8의 (A)는 지지구(100B)에 굽힘 동작을 수행한 상태를 나타낸 도면이다. 또한 도 8의 (B)는 지지구(100B)에 수직인 면(F1)을 절단면으로 한 단면을 나타낸 도면이다.
도 8의 (A), (B)에 나타낸 바와 같이, 지지구(100B)에 굽힘 동작을 수행하면, 힌지(20)가 갖는 기둥체(21) 각각의 제 3 측면이 일정한 각도를 이루고 연속하기 때문에, 힌지(20) 전체의 단면에 실질적으로 원호 형상이 되는 영역이 형성된다. 이때, 힌지(20)에서의 내측의 원호의 길이는 외측의 원호의 길이보다 짧다. 따라서 힌지(20)의 내측에 위치하는 힌지(10)의 날개(11a)는 그 변화분을 흡수하도록 슬라이딩한다. 날개(11b)도 마찬가지이다.
지지구(100B)에서는, 힌지(10)의 회전축(연결부)의 중앙에 위치하는 샤프트(42)와 힌지(20)의 중앙에 위치하는 기둥체(21)가 핀(46)을 통하여 고정되어 있기 때문에, 힌지(10)의 회전축과 힌지(20)의 중앙부가 항상 중첩되도록 동작한다. 따라서 날개(11a) 및 날개(11b) 중 한쪽이 다른 쪽보다 크게 슬라이딩하지 않으므로, 안정적으로 굽힘 동작을 수행할 수 있다.
도 9의 (A)는 지지구(100B)에 굽힘 동작을 더 수행하여 접은 상태를 나타낸 도면이다. 또한 도 9의 (B)는 지지구(100B)에 수직인 면(F1)을 절단면으로 한 단면을 나타낸 도면이다. 또한 도 9의 (A), (B)에서는, 명료화를 위하여 하우징(102a)을 파선으로 나타내었다.
도 9의 (A)에 나타낸 접은 상태로부터 도 8의 (A)의 상태를 거쳐 도 7의 (A)에 나타낸 펼친 상태로 변화시키는 과정에서도, 힌지(10)의 회전축과 힌지(20)의 중앙부가 항상 중첩되도록 동작하기 때문에, 안정적인 펼침 동작을 수행할 수 있다.
또한 지지구(100B)에서도, 도 5의 (A)에 나타낸 힌지(10)의 슬로티드 홀(22)과 스토퍼(23)의 구성을 적용할 수 있다. 또한 도 5의 (B)에 나타낸 뒷받침판(24)의 구성을 적용할 수도 있다. 또한 도 6의 (A), (B)에 나타낸 노치 기구의 구성을 적용할 수도 있다.
<표시 장치>
지지구(100A) 또는 지지구(100B)는 가요성을 갖는 표시 패널을 제공하여 표시 장치에 적용할 수 있다.
도 11의 (A) 내지 (C)는 두 번 접을 수 있는 표시 장치의 예를 설명하는 도면이다. 또한 여기서는 지지구(100A)가 갖는 힌지(10) 및 힌지(20)의 조합을 힌지부(101a)로서 설명한다. 하우징(102a)과 하우징(102b) 사이에는 힌지부(101a)가 제공된다. 하우징(102b)과 하우징(102c) 사이에는 힌지부(101b)가 제공된다. 여기서, 하우징(102c)은 다른 하우징과 마찬가지로 실질적으로 직방체이고, 제 1 면 및 제 2 면을 갖는 구성으로 한다. 가요성을 갖는 표시 패널(103)은 하우징(102a 내지 102c)의 제 1 면과는 반대쪽의 제 2 면 위에 제공할 수 있다.
도 11의 (A)는 표시 장치를 펼친 상태에서의 하우징(102a 내지 102c)의 제 1 면 측의 사시도이다. 힌지부(101a)에 2개의 힌지(10)를 제공한 구성을 도시하였지만, 도 1의 (A) 등과 마찬가지로 하나이어도 좋다. 또는 3개 이상이어도 좋다. 힌지(10)의 개수는 하우징의 폭을 고려하여 안정적인 굽힘 동작을 수행할 수 있도록 결정하면 좋다.
힌지부(101b)에는 예를 들어 도 12의 (A) 내지 (C)에 나타낸 구성을 사용할 수 있다.
힌지부(101b)는 장축에 수직인 단면을 직사각형 또는 실질적으로 직사각형으로 한 기둥체(115)를 복수로 갖는다. 기둥체(115)는 제 1 측면(상기 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 1변을 포함하는 면)과, 제 1 측면과 대향하는 제 2 측면을 갖는다. 인접한 2개의 기둥체(115)는, 한쪽의 기둥체(115)의 제 1 측면과 다른 쪽의 기둥체(115)의 제 2 측면이 인접한 구성을 갖는다. 인접한 2개의 기둥체(115)는 일부가 서로 직접 접속되거나 또는 다른 부재를 통하여 접속되고, 서로의 상대적인 위치를 변화시킬 수 있다.
각 기둥체(115)는 제 1 측면 및 제 2 측면에 수직인 제 3 측면들이 연속면을 이루도록 연결된다. 또한 힌지부(101b)의 한쪽 단부에 있는 기둥체(115)의 제 3 측면은 하우징(102b)의 제 2 면과 연속하도록 접속된다. 또한 힌지부(101b)의 다른 쪽 단부에 있는 기둥체(115)의 제 3 측면은 하우징(102c)의 제 2 면과 연속하도록 접속된다. 또한 각 기둥체(115)의 제 3 측면과 대향하는 제 4 측면은 다른 기둥체 및 하우징에 간섭하지 않으면 임의의 형상으로 할 수 있다.
도 12의 (A)에 나타낸 바와 같이, 인접한 2개의 기둥체(115)에서, 한쪽의 기둥체(115)의 제 1 측면과 다른 쪽의 기둥체(115)의 제 2 측면이 떨어지는 방향으로 변형시킴으로써, 접은 상태로 할 수 있다. 이때, 인접한 2개의 기둥체(115)의 제 3 측면들이 일정한 각도를 이루고 연속하기 때문에, 힌지부(101b) 전체의 단면에 실질적으로 원호 형상이 되는 영역이 형성된다. 따라서 가요성을 갖는 표시 패널에서는, 상기 영역과 중첩되는 부분에 오목한 곡면을 형성할 수 있다.
도 12의 (A)의 상태에 변형 동작(펼침 동작)을 수행하면, 도 12의 (B)에 나타낸 바와 같이, 인접한 2개의 기둥체(115)에서, 한쪽의 기둥체(115)의 제 1 측면과 다른 쪽의 기둥체(115)의 제 2 측면이 가까워지는 방향으로 움직이고, 상기 실질적으로 원호 형상의 곡률 반경이 커지도록 변화된다. 이때, 표시 패널에서도 곡면 부분의 곡률 반경이 커지도록 변화된다.
도 12의 (B)의 상태에 변형 동작을 더 수행하면, 도 12의 (C)에 나타낸 바와 같이, 하우징(102b)의 제 2 면, 각 기둥체(115)의 제 3 측면, 및 하우징(102c)의 제 2 면이 평탄하게 되도록 연속된다. 이때, 표시 패널에서도 곡면 부분은 평탄하게 변화되고, 전체적으로 평탄하게 펼쳐진 상태가 된다. 상기와 반대의 순서로 변형 동작을 수행하면 접을 수 있다.
또한 기둥체(115)의 단면이 직사각형이기 때문에, 평탄하게 펼쳤을 때, 인접한 2개의 기둥체(115)에서, 한쪽의 기둥체(115)의 제 1 측면과 다른 쪽의 기둥체(115)의 제 2 측면이 접하게 된다. 따라서 힌지부(101b)에 의하여 표시 패널이 반대 방향으로 굽혀지지 않기 때문에, 반대 방향으로 굽혀지는 것을 억제하는 기구는 제공하지 않아도 된다. 또한 접었을 때 하우징들 간에 간격을 유지하기 위한 스페이서를 제공하여도 좋다. 또한 하우징 또는 힌지는 표시 패널의 설치에 적합한 형상으로 적절히 변형되어도 좋다.
도 13의 (A) 내지 (C)는 힌지부(101b)의 다른 예를 설명하는 도면이다.
힌지부(101b)는 톱니바퀴(116a)와 톱니바퀴(116b)를 갖는다. 톱니바퀴(116a)는 하우징(102b)에 고정된다. 톱니바퀴(116b)는 하우징(102c)에 고정된다. 톱니바퀴(116a)의 중심축은 하우징(102b)의 제 1 면과는 반대쪽의 제 2 면과 중첩되는 것이 바람직하다. 또한 톱니바퀴(116b)의 중심축은 하우징(102c)의 제 1 면과는 반대쪽의 제 2 면과 중첩되는 것이 바람직하다.
도 13의 (A)에 나타낸 바와 같이, 접었을 때 특정의 위치에서 톱니바퀴(116a)와 톱니바퀴(116b)가 맞물린 상태로 한다. 이때, 2개의 톱니바퀴 각각의 중심축은 하우징의 제 2 면에 있기 때문에, 하우징들 간(마주 보는 표시 패널의 표시면들 간)에 간격이 생긴다. 따라서 가요성을 갖는 표시 패널은, 상기 간격의 약 1/2을 곡률 반경으로 하는 곡면을 형성할 수 있다.
도 13의 (A)의 상태에 변형 동작(펼침 동작)을 수행하면, 하우징(102b) 및 하우징(102c)은 톱니바퀴(116a)와 톱니바퀴(116b)가 맞물릴 정도에 따라 동기하고, 힌지부(101b)를 지점으로 하여 펼쳐지도록 이동한다(도 13의 (B) 참조). 이때, 표시 패널에서도 곡면 부분의 곡률 반경이 커지도록 변화된다.
도 13의 (B)의 상태에 변형 동작을 더 수행하면, 도 13의 (C)에 나타낸 바와 같이, 하우징(102b)의 제 2 면과 하우징(102c)의 제 1 면이 평탄하게 되도록 연속된다. 이때, 표시 패널에서도 곡면 부분은 평탄하게 변화되고, 전체적으로 평탄하게 펼쳐진 상태가 된다. 상기와 반대의 순서로 변형 동작을 수행하면 접을 수 있다.
또한 톱니바퀴(116a)와 톱니바퀴(116b)가 맞물린 상태를 유지하는 기구를 제공하여도 좋다. 또한 평탄하게 펼쳤을 때는 하우징(102b)의 측면과 하우징(102c)의 측면이 접하게 된다. 따라서 힌지부(101b)에 의하여 표시 패널이 반대 방향으로 굽혀지지 않기 때문에, 반대 방향으로 굽혀지는 것을 억제하는 기구는 제공하지 않아도 된다. 또한 접었을 때 하우징들 간에 간격을 유지하기 위한 스페이서를 제공하여도 좋다. 또는 간격을 유지하기 위한 기구를 톱니바퀴(116a) 및 톱니바퀴(116b)에 제공하여도 좋다. 또한 하우징 또는 힌지는 표시 패널의 설치에 적합한 형상으로 적절히 변형되어도 좋다.
도 11의 (B)는 표시 장치를 펼친 상태에서의 하우징(102a 내지 102c)의 제 2 면 측의 사시도이다. 하우징(102a 내지 102c)의 제 2 면 측에는 가요성을 갖는 표시 패널(103)이 제공된다.
또한 본 실시형태에서는, 설명의 명료화를 위하여 표시 패널(103)을 영역(103a), 영역(103b), 영역(103c)의 3개의 영역으로 나눈다. 영역(103a), 영역(103b), 영역(103c)은 표시 패널(103)을 평탄하게 펼쳤을 때 수평 방향(표시 패널(103)의 면이 연장되는 방향)에 평행한 영역이고, 힌지부가 제공되는 위치 또는 그 근방을 경계로 한 영역이다. 또한 실제로는 영역(103a 내지 103c)의 각각 및 이들의 경계에 구조적인 차이는 없다. 표시 패널(103)로서는 이음매가 없는 1장의 가요성을 갖는 표시 패널을 사용할 수 있다.
도 11의 (C)는 표시 장치를 접은 상태를 나타낸 사시도이다. 힌지부(101a)는 표시 패널(103)의 표시면이 볼록하게 되도록 바깥쪽으로 굽혀질 수 있고, 힌지부(101b)는 표시 패널(103)의 표시면이 오목하게 되도록 안쪽으로 굽혀질 수 있다. 따라서 도 11의 (C)에 나타낸 바와 같이 두 번 접을 수 있다.
<표시 동작예 1>
도 14의 (A) 내지 (C)는 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 동작예를 설명하는 도면이다. 도 14의 (A)는 접은 상태에서 영역(103a)의 평면부가 표시 상태에 있을 때, 곡면(104a)(영역(103a)의 일부 및 영역(103b)의 일부)을 비표시 상태로 한 동작을 나타낸 것이다. 이때, 도 14의 (B)에서 B1-B2의 단면으로 나타낸 바와 같이, 접혀서 시인할 수 없는 영역(영역(103b) 및 영역(103c))도 비표시 상태로 하는 것이 바람직하다.
또는 도 14의 (C)에 나타낸 바와 같이, 영역(103a)의 평면부가 비표시 상태에 있을 때, 곡면(104a)을 표시 상태로 하여도 좋다. 도 14의 (A), (B)와 마찬가지로, 접혀서 시인할 수 없는 영역도 비표시 상태로 하는 것이 바람직하다. 이러한 식으로, 접은 상태에서는 일부의 영역만을 표시 상태로 함으로써, 전력 절감 동작을 수행할 수 있다.
<표시 동작예 2>
도 15의 (A) 내지 (C)는 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 표시부를 3면으로 나눠 이용하는 경우의 일례를 나타낸 도면이다.
도 15의 (A)는 하우징(102c)과 하우징(102b)이 이루는 각도를 둔각으로 하고, 하우징(102b)과 하우징(102a)이 이루는 각도를 예각으로 함으로써, 책상 위 등에 균형적으로 설치한 예를 나타낸 도면이다. 하우징(102a)을 다리로 사용함으로써, 랩톱 컴퓨터와 같이 이용할 수 있다. 예를 들어 영역(103c)에 키보드(131)를, 곡면(104b)(영역(103b)의 일부 및 영역(103c)의 일부)에 아이콘(132)을, 영역(103b)에 애플리케이션 소프트웨어의 화상(130)을 표시하고 화면을 터치함으로써, 조작을 수행할 수 있다.
이때, 도 15의 (B)에 나타낸 바와 같이, 같은 화상(130)을 영역(103a)에도 표시하는 모드로 하면, 마주 보는 편에 있는 사람도 높은 시인성으로 화상을 볼 수 있다. 또는 도 15의 (C)에 나타낸 바와 같이, 영역(103a)을 비표시 상태로 하여 전력 절감 모드로 동작시켜도 좋다.
<표시 동작예 3>
도 16의 (A) 내지 (C)는 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 표시부를 2면으로 나눠 이용하는 경우의 일례를 나타낸 도면이다.
도 16의 (A)는 하우징(102a)과 하우징(102b)이 이루는 각도를 약 60° 이상 180° 미만(예를 들어 약 90° 등)으로 하고, 하우징(102b)과 하우징(102c)이 이루는 각도를 약 180°로 함으로써, 책상 위 등에 균형적으로 설치한 예를 나타낸 도면이다. 영역(103b)과 영역(103c)을 연속한 평면으로 하여 대화면으로 함으로써, 그리고 하우징(102a)을 다리로 사용하여 표시면(영역(103b) 및 영역(103c))을 경사지게 함으로써, 시인성을 높일 수 있다.
이때, 도 16의 (B)에 나타낸 바와 같이, 영역(103a)을 비표시 상태로 하여 전력 절감 모드로 동작시켜도 좋다.
도 16의 (C)는 하우징(102c)과 하우징(102b)이 이루는 각도를 약 180° 미만 90° 이상(예를 들어 약 135° 등)으로 하고, 하우징(102b)과 하우징(102a)이 이루는 각도를 약 180°로 함으로써, 책상 위 등에 균형적으로 설치한 예를 나타낸 도면이다. 하우징(102a) 및 하우징(102b)을 평면에 평행하게 배치함으로써, 스타일러스(150) 등을 사용한 입력을 용이하게 할 수 있다. 또한 영역(103c)을 경사지게 함으로써, 시인성을 높일 수 있다.
<응용예 1>
도 17의 (A), (B)는 본 실시형태에서 설명하는 표시 장치를 스마트폰 등의 정보 단말기에 응용하는 예를 나타낸 도면이다. 또한 상술한 표시 장치와 공통되는 요소에는 동일한 부호를 부여하였다. 표시 장치(200)는 음성 입출력 유닛(135a, 135b), 카메라(136a, 136b), 센서(137), 센서(120)를 갖는다.
음성 입출력 유닛(135a, 135b)은 이들 중 한쪽이 마이크로폰으로서 기능할 때, 다른 쪽은 스피커로서 기능할 수 있다. 따라서 전화 기능을 이용하는 경우 등에 어느 방향으로 들어도 문제 없이 회화를 할 수 있다. 마이크로폰 기능과 스피커 기능은 기울기를 검지하는 센서(120)에 의하여 전환할 수 있다. 또한 카메라(136a, 136b)도 같은 식으로, 센서(120)에 의하여 어느 쪽을 우선적으로 기능시킬 수 있다.
입출력 유닛(135a, 135b)은 마이크로폰으로서 기능하는 디바이스 및 스피커로서 기능하는 디바이스의 양쪽을 가져도 좋고, 양쪽의 기능을 갖는 하나의 디바이스를 가져도 좋다.
또한 입출력 유닛(135a, 135b)의 양쪽을 마이크로폰으로서 기능시켜, 스테레오 음향을 녹음할 수도 있다. 또한 입출력 유닛(135a, 135b)의 양쪽을 스피커로서 기능시켜, 스테레오 음향을 재생할 수도 있다.
또한 카메라(136a, 136b)의 양쪽을 기능시켜, 3D 화상을 촬상할 수도 있다. 센서(137)는 광 센서이고, 주위의 조도에 맞추어 시인하기 쉽게 표시의 휘도를 조정할 수 있다.
또한 도 17의 (B)에 나타낸 바와 같이, 표시 장치(200)에서 표시 패널(103)이 제공된 앞면과는 반대쪽인 뒷면에 표시 패널(138)이 제공되어도 좋다. 표시 패널(138)은 표시 패널(103)과 같은 화상을 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 간단한 정보, 그림, 무늬, 사진 등을 표시하는 서브 디스플레이, 또는 조명 등으로서 이용할 수도 있다. 표시 패널(138)로서는 발광 디바이스 또는 액정 디바이스를 사용한 표시 패널을 사용할 수 있고, 그 외에도 소비 전력이 낮은 전자 종이 등을 사용하여도 좋다. 표시 패널(138)로서는 경질 기판을 지지체로서 사용한 표시 패널을 사용할 수도 있다.
또한 도 18의 (A)에 나타낸 바와 같이, 표시 패널(138)은 하우징(102a 내지 102c) 각각에 제공되어도 좋다. 또는 도 18의 (B)에 나타낸 바와 같이, 표시 장치(200)의 뒷면에 가요성을 갖는 표시 패널(139)을 제공하여도 좋다. 이 경우, 표시 패널(139)은 굽혀질 수 있기 때문에, 앞면에 제공된 표시 패널(103)과 마찬가지로 하우징(102a 내지 102c)에 걸쳐 제공할 수 있다.
또한 도 18의 (C)에 나타낸 바와 같이, 표시 장치(200)의 뒷면에 태양 전지(140)를 제공하여도 좋다. 태양 전지(140)로 발전한 전력은 표시 장치(200) 내의 배터리에 충전할 수 있고, 외부 인터페이스(145)를 통하여 외부로 전력을 공급할 수 있다.
또한 도 18의 (C)에는 경질의 지지체를 갖는 태양 전지의 예를 나타내었다. 상기 태양 전지로서는, 예를 들어 결정 실리콘을 광전 변환층에 사용한 실리콘 태양 전지, 또는 실리콘 태양 전지와 페로브스카이트형 태양 전지를 탠덤 구조로 한 태양 전지 등을 사용할 수 있다.
또는 도 18의 (D)에 나타낸 바와 같이, 가요성 기판을 지지체로 사용하는 태양 전지를 표시 장치(200)의 뒷면에 제공하여도 좋다. 상기 태양 전지로서는, 예를 들어 비정질 실리콘 태양 전지, CIGS(Cu-In-Ga-Se)형 태양 전지, 유기 태양 전지, 또는 페로브스카이트형 태양 전지 등의 박막 태양 전지(141) 등을 사용할 수 있다. 가요성 기판을 지지체로 사용하는 태양 전지는, 표시 패널(139)과 마찬가지로 하우징(102a 내지 102c)에 걸쳐 제공할 수 있다.
<응용예 2>
도 19의 (A), (B)는 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 표시부를 용도에 따라 적절히 사용하는 경우의 일례를 나타낸 도면이다.
도 19의 (A), (B)는 본 실시형태에서 설명하는 표시 장치를 음식점 등의 주문 단말기에 응용하는 예를 나타낸 도면이다. 또한 상술한 표시 장치와 공통되는 요소에는 동일한 부호를 부여하였다. 표시 장치(210)는 송수신 유닛(146), 스피커(147), 카메라(148), 마이크로폰(149) 등을 갖는다. 또한 표시 장치(210)는 본 발명의 일 형태의 기능 외에, 일반적인 태블릿형 컴퓨터의 기능을 가져도 좋다.
통상 시에는 도 19의 (A)에 나타난 바와 같이 접은 상태로 할 수 있고, 점원을 부르는 기능이나 인터폰 기능을 이용할 수 있다. 펼치면 메뉴가 표시되고, 주문을 할 수 있다. 주문 내용은 송수신 유닛(146)을 통하여 송신할 수 있다. 또한 주문의 총금액을 표시하거나 카메라(148)로 촬상한 바코드로 결제를 할 수 있다.
또한 펼쳤을 때의 형상으로서, 하우징(102a)과 하우징(102b)이 둔각을 이루고, 하우징(102b)과 하우징(102c)이 이루는 각도를 약 90°로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 형상으로 함으로써, 하우징(102c)을 다리로 사용할 수 있고, 쉽게 접을 수 있다.
본 실시형태에서 예시한 구성예 및 이들에 대응하는 도면 등은, 적어도 그 일부를 다른 구성예 또는 도면 등과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 적용할 수 있는 표시 패널의 구성예에 대하여 설명한다.
<구성예>
도 20은 표시 패널(700)의 상면도이다. 표시 패널(700)은 가요성을 갖는 지지 기판(745)이 적용되고, 플렉시블 디스플레이로서 사용할 수 있는 표시 패널이다. 또한 표시 패널(700)은 가요성을 갖는 지지 기판(745) 위에 제공된 화소부(702)를 갖는다. 또한 지지 기판(745) 위에는 소스 드라이버 회로부(704), 한 쌍의 게이트 드라이버 회로부(706), 배선(710) 등이 제공된다. 또한 화소부(702)에는 복수의 표시 디바이스가 제공된다.
또한 지지 기판(745)의 일부에, FPC(716)(FPC: Flexible printed circuit)가 접속되는 FPC 단자부(708)가 제공되어 있다. FPC(716)로부터 FPC 단자부(708) 및 배선(710)을 통하여 화소부(702), 소스 드라이버 회로부(704), 및 게이트 드라이버 회로부(706)의 각각에 각종 신호 등이 공급된다.
한 쌍의 게이트 드라이버 회로부(706)는 화소부(702)를 사이에 두고 양측에 제공되어 있다. 또한 게이트 드라이버 회로부(706) 및 소스 드라이버 회로부(704)는 각각 반도체 기판 등에 별도로 형성되고 패키징된 IC칩의 형태이어도 좋다. 상기 IC칩은 COF(Chip On Film) 기술 등에 의하여 지지 기판(745) 위에 실장할 수 있다.
화소부(702), 소스 드라이버 회로부(704), 및 게이트 드라이버 회로부(706)가 갖는 트랜지스터로서, OS 트랜지스터를 적용하는 것이 바람직하다.
화소부(702)에 제공되는 표시 디바이스로서는, 발광 디바이스 등을 사용할 수 있다. 발광 디바이스로서는, LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic LED), QLED(Quantum-dot LED), 반도체 레이저 등의 자발광형 발광 디바이스를 들 수 있다. 또한 표시 디바이스로서 투과형 액정 디바이스, 반사형 액정 디바이스, 반투과형 액정 디바이스 등의 액정 디바이스를 사용할 수도 있다. 또한 셔터 방식 또는 광 간섭 방식의 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 디바이스나, 마이크로캡슐 방식, 전기 영동 방식, 일렉트로 웨팅 방식, 또는 전자 분류체(電子紛流體, Electric Liquid Powder)(등록 상표) 방식 등을 적용한 표시 디바이스 등을 사용할 수도 있다.
또한 도 20에는, 지지 기판(745) 중 FPC 단자부(708)가 제공되는 부분이 돌출된 형상의 예를 나타내었다. 지지 기판(745) 중 FPC 단자부(708)를 포함하는 부분은, 도 20 중의 영역 P1에서 뒤쪽으로 접을 수 있다. 지지 기판(745)의 상기 부분을 뒤쪽으로 접음으로써, FPC(716)를 화소부(702)의 뒷면과 겹쳐 배치한 상태로 표시 패널(700)을 전자 기기 등에 실장할 수 있어, 전자 기기 등의 공간 절약, 소형화를 도모할 수 있다.
또한 표시 패널(700)에 접속되는 FPC(716)에는 IC(717)가 실장되어 있다. IC(717)는 예를 들어 소스 드라이버 회로로서의 기능을 갖는다. 이때, 표시 패널(700)의 소스 드라이버 회로부(704)는 보호 회로, 버퍼 회로, 디멀티플렉서 회로 등 중 적어도 하나를 포함하는 구성으로 할 수 있다.
<단면 구성예>
이하에서는, 표시 디바이스로서 유기 EL을 사용하는 구성에 대하여 도 21 및 도 22를 사용하여 설명한다. 도 21 및 도 22는 각각 도 20에 나타낸 표시 패널(700)의 일점쇄선 S-T에서의 단면 개략도이다.
우선, 도 21 및 도 22에 나타낸 표시 패널의 공통되는 부분에 대하여 설명한다.
도 21 및 도 22에는 화소부(702)와, 게이트 드라이버 회로부(706)와, FPC 단자부(708)를 포함하는 단면을 나타내었다. 화소부(702)는 트랜지스터(750) 및 용량 소자(790)를 갖는다. 게이트 드라이버 회로부(706)는 트랜지스터(752)를 갖는다.
트랜지스터(750) 및 트랜지스터(752)는 채널이 형성되는 반도체층에 산화물 반도체를 적용한 트랜지스터이다. 또한 이에 한정되지 않고, 반도체층에 실리콘(비정질 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 단결정 실리콘)이나, 유기 반도체를 사용한 트랜지스터를 적용할 수도 있다.
본 실시형태에서 사용하는 트랜지스터는 고순도화되고 산소 결손의 형성이 억제된 산화물 반도체막을 갖는다. 상기 트랜지스터는 오프 전류를 매우 낮게 할 수 있다. 그러므로 이와 같은 트랜지스터가 적용된 화소는 화상 신호 등의 전기 신호의 유지 시간을 길게 할 수 있고, 화상 신호 등의 기록 간격도 길게 설정할 수 있다. 따라서 리프레시 동작의 빈도를 줄일 수 있어, 소비 전력을 저감할 수 있다.
또한 본 실시형태에서 사용하는 트랜지스터는, 비교적 높은 전계 효과 이동도를 얻을 수 있기 때문에, 고속 구동이 가능하다. 예를 들어 이러한 고속 구동이 가능한 트랜지스터를 표시 패널에 사용함으로써, 화소부의 스위칭 트랜지스터와 구동 회로부에 사용되는 드라이버 트랜지스터를 동일 기판 위에 형성할 수 있다. 즉, 실리콘 웨이퍼 등으로 형성된 구동 회로를 적용하지 않는 구성도 가능하므로, 표시 장치의 부품 점수를 삭감할 수 있다. 또한 고속 구동이 가능한 트랜지스터를 화소부에서도 사용함으로써, 고화질의 화상을 제공할 수 있다.
용량 소자(790)는 트랜지스터(750)가 갖는 제 1 게이트 전극과 동일한 막을 가공하여 형성되는 하부 전극과, 반도체층과 동일한 금속 산화물막을 가공하여 형성되는 상부 전극을 갖는다. 상부 전극은 트랜지스터(750)의 소스 영역 및 드레인 영역과 마찬가지로 저저항화되어 있다. 또한 하부 전극과 상부 전극 사이에는 트랜지스터(750)의 제 1 게이트 절연층으로서 기능하는 절연막의 일부가 제공된다. 즉, 용량 소자(790)는 한 쌍의 전극 사이에 유전체막으로서 기능하는 절연막이 끼워진 적층형 구조를 갖는다. 또한 상부 전극에는, 트랜지스터(750)의 소스 전극 및 드레인 전극과 동일한 막을 가공하여 얻어지는 배선이 접속되어 있다.
또한 트랜지스터(750), 트랜지스터(752), 및 용량 소자(790) 위에는, 평탄화막으로서 기능하는 절연층(770)이 제공되어 있다.
화소부(702)가 갖는 트랜지스터(750)와 게이트 드라이버 회로부(706)가 갖는 트랜지스터(752)로서는 상이한 구조의 트랜지스터를 사용하여도 좋다. 예를 들어 이들 중 어느 한쪽으로서 톱 게이트형 트랜지스터를 적용하고 다른 쪽으로서 보텀 게이트형 트랜지스터를 적용한 구성으로 하여도 좋다. 또한 상기 소스 드라이버 회로부(704)에 대해서도 게이트 드라이버 회로부(706)와 마찬가지이다.
FPC 단자부(708)는 일부가 접속 전극으로서 기능하는 배선(760), 이방성 도전막(780), 및 FPC(716)를 갖는다. 배선(760)은 이방성 도전막(780)을 통하여 FPC(716)가 갖는 단자에 전기적으로 접속된다. 여기서 배선(760)은 트랜지스터(750) 등의 소스 전극 및 드레인 전극과 같은 도전막으로 형성되어 있다.
이어서, 도 21에 나타낸 표시 패널(700)에 대하여 설명한다.
도 21에 나타낸 표시 패널(700)은 지지 기판(745)과 지지 기판(740)을 갖는다. 지지 기판(745) 및 지지 기판(740)으로서는, 예를 들어 유리 기판 또는 플라스틱 기판 등의 가요성을 갖는 기판을 사용할 수 있다.
트랜지스터(750), 트랜지스터(752), 용량 소자(790) 등은 절연층(744) 위에 제공된다. 지지 기판(745)과 절연층(744)은 접착층(742)에 의하여 접합되어 있다.
또한 표시 패널(700)은 발광 디바이스(782), 착색층(736), 차광층(738) 등을 갖는다.
발광 디바이스(782)는 도전층(772), EL층(786), 및 도전층(788)을 갖는다. 도전층(772)은 트랜지스터(750)가 갖는 소스 전극 또는 드레인 전극에 전기적으로 접속된다. 도전층(772)은 절연층(770) 위에 제공되고, 화소 전극으로서 기능한다. 또한 도전층(772)의 단부를 덮어 절연층(730)이 제공되고, 절연층(730) 및 도전층(772) 위에 EL층(786)과 도전층(788)이 적층되어 제공되어 있다.
도전층(772)에는 가시광에 대하여 반사성을 갖는 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어 알루미늄, 은 등을 포함하는 재료를 사용할 수 있다. 또한 도전층(788)에는 가시광에 대하여 투광성을 갖는 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어 인듐, 아연, 주석 등을 포함하는 산화물 재료를 사용하는 것이 좋다. 그러므로 발광 디바이스(782)는 피형성면과는 반대쪽(지지 기판(740) 측)에 광을 사출하는 톱 이미션형 발광 디바이스이다.
EL층(786)은 유기 화합물 또는 퀀텀닷(quantum dot) 등의 무기 화합물을 갖는다. EL층(786)은 전류가 흘렀을 때 청색광을 나타내는 발광 재료를 포함한다.
발광 재료로서는, 형광 재료, 인광 재료, 열 활성화 지연 형광(Thermally activated delayed fluorescence: TADF) 재료, 무기 화합물(퀀텀닷 재료 등) 등을 사용할 수 있다. 퀀텀닷에 사용할 수 있는 재료로서는, 콜로이드상 퀀텀닷 재료, 합금형 퀀텀닷 재료, 코어·셸형 퀀텀닷 재료, 코어형 퀀텀닷 재료 등을 들 수 있다.
차광층(738)과 착색층(736)은 절연층(746)의 한쪽 면에 제공되어 있다. 착색층(736)은 발광 디바이스(782)와 중첩되는 위치에 제공되어 있다. 또한 차광층(738)은 화소부(702)에서, 발광 디바이스(782)와 중첩되지 않는 영역에 제공되어 있다. 또한 차광층(738)은 게이트 드라이버 회로부(706) 등과도 중첩되어 제공되어도 좋다.
지지 기판(740)은 절연층(746)의 다른 쪽 면에 접착층(747)에 의하여 접합되어 있다. 또한 지지 기판(740)과 지지 기판(745)은 밀봉층(732)에 의하여 접합되어 있다.
여기서는, 발광 디바이스(782)가 갖는 EL층(786)에 백색 발광을 나타내는 발광 재료가 적용되어 있다. 발광 디바이스(782)가 발하는 백색 발광은 착색층(736)에 의하여 착색되어 외부로 사출된다. EL층(786)은 상이한 색을 나타내는 화소에 걸쳐 제공된다. 화소부에, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 중 어느 것을 투과시키는 착색층(736)이 제공된 화소를 매트릭스상으로 배치함으로써, 표시 패널(700)은 풀 컬러 표시를 수행할 수 있다.
또한 도전층(788)으로서, 반투과성, 반반사성을 갖는 도전막을 사용하여도 좋다. 이때, 도전층(772)과 도전층(788) 사이에서 미소 공진기(마이크로캐비티) 구조를 실현하여, 특정 파장의 광을 강하게 하여 사출하는 구성으로 할 수 있다. 또한 이때 도전층(772)과 도전층(788) 사이에 광학 거리를 조정하기 위한 광학 조정층을 배치하고, 상이한 색의 화소 간에서 상기 광학 조정층의 두께를 상이하게 함으로써, 각 화소로부터 사출되는 광의 색 순도를 높이는 구성으로 하여도 좋다.
또한 EL층(786)을 화소마다 섬 형상으로, 또는 화소 열마다 줄무늬 형상으로 형성하는 경우, 즉 개별 도포하여 형성하는 경우에는, 착색층(736)이나 상술한 광학 조정층을 제공하지 않는 구성으로 하여도 좋다.
여기서, 절연층(744)과 절연층(746)에는 각각 투습성이 낮은 배리어막으로서 기능하는 무기 절연막을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 절연층(744)과 절연층(746) 사이에 발광 디바이스(782)나 트랜지스터(750) 등이 끼워진 구성으로 함으로써, 이들의 열화가 억제되고 신뢰성이 높은 표시 패널을 실현할 수 있다.
도 22에 나타낸 표시 패널(700A)에서는, 도 21에 나타낸 접착층(742)과 절연층(744) 사이에 수지층(743)이 제공되어 있다. 또한 지지 기판(740) 대신에 보호층(749)을 갖는다.
수지층(743)은 폴리이미드나 아크릴 등의 유기 수지를 포함하는 층이다. 절연층(744)은 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화 실리콘 등의 무기 절연막을 포함한다. 수지층(743)과 지지 기판(745)은 접착층(742)에 의하여 접합되어 있다. 수지층(743)은 지지 기판(745)보다 얇은 것이 바람직하다.
보호층(749)은 밀봉층(732)과 접합되어 있다. 보호층(749)으로서는, 유리 기판이나 수지 필름 등을 사용할 수 있다. 또한 보호층(749)으로서, 편광판(원편광판을 포함함), 산란판 등의 광학 부재, 터치 센서 패널 등의 입력 장치, 또는 이들을 2개 이상 적층한 구성을 적용하여도 좋다.
또한 발광 디바이스(782)가 갖는 EL층(786)은 절연층(730) 및 도전층(772) 위에 섬 형상으로 제공되어 있다. EL층(786)을 부화소(subpixel)마다 발광색이 다르게 되도록 구분하여 형성함으로써, 착색층(736)을 사용하지 않고 컬러 표시를 실현할 수 있다.
또한 발광 디바이스(782)를 덮어 보호층(741)이 제공되어 있다. 보호층(741)은 발광 디바이스(782)로 물 등의 불순물이 확산되는 것을 방지하는 기능을 갖는다. 보호층(741)은 도전층(788) 측으로부터 절연층(741a), 절연층(741b), 및 절연층(741c)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 갖는다. 이때, 절연층(741a)과 절연층(741c)에는 물 등의 불순물에 대하여 배리어성이 높은 무기 절연막을, 절연층(741b)에는 평탄화막으로서 기능하는 유기 절연막을 각각 사용하는 것이 바람직하다. 또한 보호층(741)은 게이트 드라이버 회로부(706)에도 연장되어 제공되어 있는 것이 바람직하다.
또한 밀봉층(732)보다 내측에서, 트랜지스터(750)나 트랜지스터(752) 등을 덮는 유기 절연막이 섬 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, 상기 유기 절연막의 단부가 밀봉층(732)의 내측 또는 밀봉층(732)의 단부와 중첩되는 영역에 위치하는 것이 바람직하다. 도 22에는, 절연층(770), 절연층(730), 및 절연층(741b)이 섬 형상으로 가공되어 있는 예를 나타내었다. 예를 들어 밀봉층(732)과 중첩되는 부분에서는, 절연층(741c)과 절연층(741a)이 접하여 제공되어 있다. 이와 같이, 트랜지스터(750)나 트랜지스터(752)를 덮는 유기 절연막의 표면이 밀봉층(732)보다 외측에 노출되지 않는 구성으로 함으로써, 외부로부터 상기 유기 절연막을 통하여 트랜지스터(750)나 트랜지스터(752)로 물이나 수소가 확산되는 것을 적합하게 방지할 수 있다. 이에 의하여, 트랜지스터의 전기 특성의 변동을 억제할 수 있어, 신뢰성이 매우 높은 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한 도 22에서, 접을 수 있는 영역(P1)은 지지 기판(745), 접착층(742), 절연층(744) 등의 무기 절연막이 제공되지 않은 부분을 갖는다. 또한 영역(P1)은, 배선(760)이 노출되는 것을 방지하기 위하여, 유기 재료를 포함하는 절연층(770)이 배선(760)을 덮는 구성을 갖는다. 접을 수 있는 영역(P1)에 무기 절연막을 가능한 한 제공하지 않고, 또한 금속 또는 합금을 포함하는 도전층과 유기 재료를 포함하는 층만을 적층한 구성으로 함으로써, 접었을 때 크랙이 생기는 것을 방지할 수 있다. 또한 영역(P1)에 지지 기판(745)을 제공하지 않는 경우, 표시 패널(700A)의 일부를 매우 작은 곡률 반경으로 접을 수 있다.
또한 도 22에서, 보호층(741) 위에는 도전층(761)이 제공되어 있다. 도전층(761)은 배선이나 전극으로서 사용할 수 있다.
또한 도전층(761)은 터치 센서가 표시 패널(700A)과 중첩하여 제공되는 경우에, 화소를 구동할 때의 전기적인 노이즈가 상기 터치 센서에 전달되는 것을 방지하기 위한 정전 차폐막으로서 기능할 수 있다. 이때, 도전층(761)에는 소정의 정전위가 공급되는 구성으로 하면 좋다.
또는 도전층(761)은 예를 들어 터치 센서의 전극으로서 사용할 수 있다. 이로써, 표시 패널(700A)을 터치 패널로서 기능시킬 수 있다. 예를 들어 도전층(761)은 정전 용량 방식의 터치 센서의 전극 또는 배선으로서 사용할 수 있다. 이때, 도전층(761)은 검지 회로가 접속되는 배선 또는 전극이나, 센서 신호가 입력되는 배선 또는 전극으로서 사용할 수 있다. 이와 같이, 발광 디바이스(782) 위에 터치 센서를 형성함으로써, 부품 점수를 삭감할 수 있어, 전자 기기 등의 제조 비용을 삭감할 수 있다.
도전층(761)은 발광 디바이스(782)와 중첩되지 않은 부분에 제공되는 것이 바람직하다. 예를 들어 도전층(761)은 절연층(730)과 중첩되는 위치에 제공할 수 있다. 이로써, 도전층(761)으로서 도전성이 비교적 낮은 투명 도전막을 사용할 필요가 없고, 도전성이 높은 금속이나 합금 등을 사용할 수 있기 때문에, 센서의 감도를 높일 수 있다.
또한 도전층(761)을 사용하여 구성할 수 있는 터치 센서의 방식은 정전 용량 방식에 한정되지 않고, 저항막 방식, 표면 탄성파 방식, 적외선 방식, 광학 방식, 감압 방식 등 다양한 방식을 사용할 수 있다. 또는 이들 중 2개 이상을 조합하여 사용하여도 좋다.
<구성 요소>
이하에서는 표시 장치에 적용할 수 있는 트랜지스터 등의 구성 요소에 대하여 설명한다.
[트랜지스터]
트랜지스터는 게이트 전극으로서 기능하는 도전층과, 반도체층과, 소스 전극으로서 기능하는 도전층과, 드레인 전극으로서 기능하는 도전층과, 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층을 갖는다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치가 갖는 트랜지스터의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 플레이너형 트랜지스터로 하여도 좋고, 스태거형 트랜지스터로 하여도 좋고, 역 스태거형 트랜지스터로 하여도 좋다. 또한 톱 게이트형 및 보텀 게이트형 중 어느 쪽의 트랜지스터 구조로 하여도 좋다. 또는 채널 상하에 게이트 전극이 제공되어도 좋다.
트랜지스터에 사용하는 반도체 재료의 결정성에 대해서도 특별히 한정되지 않고, 비정질 반도체, 결정성을 갖는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 일부에 결정 영역을 갖는 반도체) 중 어느 것을 사용하여도 좋다. 결정성을 갖는 반도체를 사용하면, 트랜지스터 특성의 열화를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
이하에서는 특히 금속 산화물막을 채널이 형성되는 반도체층에 사용하는 트랜지스터에 대하여 설명한다.
트랜지스터에 사용하는 반도체 재료로서는, 에너지 갭이 2eV 이상, 바람직하게는 2.5eV 이상, 더 바람직하게는 3eV 이상인 금속 산화물을 사용할 수 있다. 대표적으로는 인듐을 포함하는 산화물 반도체 등이고, 예를 들어 후술하는 CAAC-OS 또는 CAC-OS 등을 사용할 수 있다. CAAC-OS는 결정을 구성하는 원자가 안정적이고, 신뢰성을 중시하는 트랜지스터 등에 적합하다. 또한 CAC-OS는 이동도 특성이 높기 때문에, 고속 구동을 수행하는 트랜지스터 등에 적합하다.
OS 트랜지스터는 반도체층의 에너지 갭이 크기 때문에, 수yA/μm(채널 폭 1μm당 전류값)로 매우 낮은 오프 전류 특성을 나타낼 수 있다. 또한 OS 트랜지스터는 충격 이온화, 애벌란시(avalanche) 항복, 및 단채널 효과 등이 발생하지 않는다는 등 Si 트랜지스터와는 다른 특징을 갖기 때문에, 신뢰성이 높은 회로를 형성할 수 있다. 또한 Si 트랜지스터에서 문제가 되는 결정성의 불균일로 인한 전기 특성의 편차도 OS 트랜지스터에서는 일어나기 어렵다.
반도체층은, 예를 들어 인듐, 아연, 및 M(알루미늄, 타이타늄, 갈륨, 저마늄, 이트륨, 지르코늄, 란타넘, 세륨, 주석, 네오디뮴, 또는 하프늄 등의 금속)을 포함하는 In-M-Zn계 산화물로 표기되는 막으로 할 수 있다. In-M-Zn계 산화물은, 예를 들어 스퍼터링법, ALD(Atomic layer deposition)법, 또는 MOCVD(Metal organic chemical vapor deposition)법 등을 사용하여 형성할 수 있다.
스퍼터링법에 의하여 In-M-Zn계 산화물을 성막하는 경우, 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자수비는 In≥M, Zn≥M을 만족시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자수비로서는, In:M:Zn=1:1:1, In:M:Zn=1:1:1.2, In:M:Zn=3:1:2, In:M:Zn=4:2:3, In:M:Zn=4:2:4.1, In:M:Zn=5:1:6, In:M:Zn=5:1:7, In:M:Zn=5:1:8 등이 바람직하다. 또한 성막되는 반도체층의 원자수비는 각각 상기 스퍼터링 타깃에 포함되는 금속 원소의 원자수비의 ±40%의 변동을 포함한다.
반도체층으로서는 캐리어 밀도가 낮은 금속 산화물막을 사용한다. 예를 들어 반도체층에는 캐리어 밀도가 1×1017/cm3 이하, 바람직하게는 1×1015/cm3 이하, 더 바람직하게는 1×1013/cm3 이하, 더욱 바람직하게는 1×1011/cm3 이하, 더욱더 바람직하게는 1×1010/cm3 미만이고, 1×10-9/cm3 이상인 금속 산화물을 사용할 수 있다. 이러한 금속 산화물을 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성인 금속 산화물이라고 부른다. 상기 산화물 반도체는 결함 준위 밀도가 낮고, 안정적인 특성을 갖는 금속 산화물이라고 할 수 있다.
또한 이들에 한정되지 않고, 필요로 하는 트랜지스터의 반도체 특성 및 전기 특성(전계 효과 이동도, 문턱 전압 등)에 따라 적절한 조성의 산화물 반도체를 사용하면 좋다. 또한 필요로 하는 트랜지스터의 반도체 특성을 얻기 위하여, 반도체층의 캐리어 밀도나 불순물 농도, 결함 밀도, 금속 원소와 산소의 원자수비, 원자간 거리, 밀도 등을 적절한 것으로 하는 것이 바람직하다.
반도체층을 구성하는 금속 산화물에 14족 원소의 하나인 실리콘이나 탄소가 포함되면, 반도체층에서 산소 결손이 증가되어 n형화된다. 그러므로 반도체층에서의 실리콘이나 탄소의 농도(이차 이온 질량 분석법에 의하여 얻어지는 농도)를 2×1018atoms/cm3 이하, 바람직하게는 2×1017atoms/cm3 이하로 한다.
또한 알칼리 금속 및 알칼리 토금속은 금속 산화물과 결합되면 캐리어를 생성하는 경우가 있어, 트랜지스터의 오프 전류가 증대되는 경우가 있다. 그러므로 이차 이온 질량 분석법에 의하여 얻어지는 반도체층에서의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 농도를 1×1018atoms/cm3 이하, 바람직하게는 2×1016atoms/cm3 이하로 한다.
또한 반도체층을 구성하는 금속 산화물에 질소가 포함되면, 캐리어인 전자가 발생하고 캐리어 밀도가 증가되므로 n형화되기 쉽다. 이 결과, 질소가 포함되는 금속 산화물을 사용한 트랜지스터는 노멀리 온 특성을 갖기 쉽다. 그러므로 이차 이온 질량 분석법에 의하여 얻어지는 반도체층에서의 질소 농도는 5×1018atoms/cm3 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한 반도체층을 구성하는 산화물 반도체에 수소가 포함되면, 금속 원자와 결합되는 산소와 반응하여 물이 되기 때문에, 산화물 반도체 내에 산소 결손을 형성하는 경우가 있다. 산화물 반도체 내의 채널 형성 영역에 산소 결손이 포함되면, 트랜지스터는 노멀리 온 특성을 갖는 경우가 있다. 또한 산소 결손에 수소가 들어간 결함은 도너로서 기능하고, 캐리어인 전자를 생성하는 경우가 있다. 또한 수소의 일부가 금속 원자와 결합되는 산소와 결합되어 캐리어인 전자를 생성하는 경우가 있다. 따라서 수소를 많이 포함하는 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터는 노멀리 온 특성을 갖기 쉽다.
산소 결손에 수소가 들어간 결함은 산화물 반도체의 도너로서 기능할 수 있다. 그러나 상기 결함을 정량적으로 평가하는 것은 어렵다. 그러므로 산화물 반도체는 도너 농도가 아니라 캐리어 농도로 평가되는 경우가 있다. 따라서 본 명세서 등에서는 산화물 반도체의 파라미터로서, 도너 농도 대신에 전계가 인가되지 않는 상태를 상정한 캐리어 농도를 사용하는 경우가 있다. 즉, 본 명세서 등에 기재되는 "캐리어 농도"는 "도너 농도"라고 바꿔 말할 수 있는 경우가 있다.
그러므로 산화물 반도체 내의 수소는 가능한 한 저감되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는 이차 이온 질량 분석법(SIMS: Secondary Ion Mass Spectrometry)에 의하여 얻어지는 산화물 반도체의 수소 농도를 1×1020atoms/cm3 미만, 바람직하게는 1×1019atoms/cm3 미만, 더 바람직하게는 5×1018atoms/cm3 미만, 더욱 바람직하게는 1×1018atoms/cm3 미만으로 한다. 수소 등의 불순물이 충분히 저감된 산화물 반도체를 트랜지스터의 채널 형성 영역에 사용함으로써, 안정된 전기 특성을 부여할 수 있다.
또한 산화물 반도체(금속 산화물)는 단결정 산화물 반도체와, 이 외의 비단결정 산화물 반도체로 나누어진다. 비단결정 산화물 반도체로서는 예를 들어 CAAC-OS(C-Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor), 다결정 산화물 반도체, nc-OS(nanocrystalline oxide semiconductor), a-like OS(amorphous-like oxide semiconductor), 및 비정질 산화물 반도체 등이 있다. 비단결정 구조에서, 비정질 구조는 결함 준위 밀도가 가장 높고, CAAC-OS는 결함 준위 밀도가 가장 낮다.
비정질 구조를 갖는 산화물 반도체막은 예를 들어 원자 배열이 무질서하고 결정 성분을 갖지 않는다. 또는 비정질 구조를 갖는 산화물막은 예를 들어 완전한 비정질 구조이고 결정부를 갖지 않는다.
또한 반도체층은 비정질 구조의 영역, 미결정 구조의 영역, 다결정 구조의 영역, CAAC-OS의 영역, 단결정 구조의 영역 중 2개 이상을 갖는 혼합막이어도 좋다. 혼합막은 예를 들어 상술한 영역 중 어느 2개 이상을 갖는 단층 구조 또는 적층 구조를 갖는 경우가 있다.
또한 본 발명의 일 형태에 개시되는 트랜지스터의 반도체층에는 CAC-OS(Cloud-Aligned Composite oxide semiconductor)를 사용하여도 좋다.
또한 본 발명의 일 형태에 개시되는 트랜지스터의 반도체층에는 상술한 비단결정 산화물 반도체 또는 CAC-OS를 적합하게 사용할 수 있다. 또한 비단결정 산화물 반도체로서는 nc-OS 또는 CAAC-OS를 적합하게 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태에서는 트랜지스터의 반도체층에 CAC-OS를 사용하는 것이 바람직하다. CAC-OS를 사용함으로써, 트랜지스터에 높은 전기 특성 또는 높은 신뢰성을 부여할 수 있다.
또한 반도체층이 CAAC-OS의 영역, 다결정 산화물 반도체의 영역, nc-OS의 영역, a-like OS의 영역, 및 비정질 산화물 반도체의 영역 중 2종류 이상을 갖는 혼합막이어도 좋다. 혼합막은 예를 들어 상술한 영역 중 어느 2개 이상을 갖는 단층 구조 또는 적층 구조를 갖는 경우가 있다.
<CAC-OS의 구성>
이하에서는 본 발명의 일 형태에 개시되는 트랜지스터에 사용할 수 있는 CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS의 구성에 대하여 설명한다.
CAC-OS란, 예를 들어 금속 산화물을 구성하는 원소가 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 2nm 이하, 또는 그 근방의 크기로 편재된 재료의 한 구성이다. 또한 이하에서는 금속 산화물에서 하나 또는 그 이상의 금속 원소가 편재되고, 상기 금속 원소를 포함하는 영역이 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 2nm 이하, 또는 그 근방의 크기로 혼합된 상태를 모자이크 패턴 또는 패치 패턴이라고도 한다.
또한 금속 산화물은 적어도 인듐을 포함하는 것이 바람직하다. 특히 인듐 및 아연을 포함하는 것이 바람직하다. 또한 이들에 더하여 알루미늄, 갈륨, 이트륨, 구리, 바나듐, 베릴륨, 붕소, 실리콘, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘 등 중에서 선택된 1종류 또는 복수 종류가 포함되어도 좋다.
예를 들어 In-Ga-Zn 산화물에서의 CAC-OS(CAC-OS 중에서도 In-Ga-Zn 산화물을 특히 CAC-IGZO라고 하여도 좋음)란, 인듐 산화물(이하, InOX1(X1은 0보다 큰 실수(實數))로 함) 또는 인듐 아연 산화물(이하, InX2ZnY2OZ2(X2, Y2, 및 Z2는 0보다 큰 실수)로 함)과, 갈륨 산화물(이하, GaOX3(X3은 0보다 큰 실수)으로 함) 또는 갈륨 아연 산화물(이하, GaX4ZnY4OZ4(X4, Y4, 및 Z4는 0보다 큰 실수)로 함) 등으로 재료가 분리함으로써 모자이크 패턴이 되고, 모자이크 패턴의 InOX1 또는 InX2ZnY2OZ2가 막 내에 균일하게 분포된 구성(이하, 클라우드상(cloud-like)이라고도 함)을 말한다.
즉, CAC-OS는 GaOX3이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역이 혼합된 구성을 갖는 복합 금속 산화물이다. 또한 본 명세서에서 예를 들어 제 1 영역의 원소 M에 대한 In의 원자수비가, 제 2 영역의 원소 M에 대한 In의 원자수비보다 큰 경우, 제 1 영역은 제 2 영역과 비교하여 In의 농도가 높은 것으로 한다.
또한 IGZO는 통칭이며, In, Ga, Zn, 및 O로 이루어지는 하나의 화합물을 말하는 경우가 있다. 대표적인 예로서는, InGaO3(ZnO)m1(m1은 자연수) 또는 In(1+x0)Ga(1-x0)O3(ZnO)m0(-1≤x0≤1, m0은 임의의 수)으로 나타내어지는 결정성 화합물을 들 수 있다.
상기 결정성 화합물은 단결정 구조, 다결정 구조, 또는 CAAC 구조를 갖는다. 또한 CAAC 구조란, 복수의 IGZO의 나노 결정이 c축 배향을 갖고, 또한 a-b면에서는 배향하지 않고 연결된 결정 구조를 말한다.
한편, CAC-OS는 금속 산화물의 재료 구성에 관한 것이다. CAC-OS란, In, Ga, Zn, 및 O를 포함하는 재료 구성에서, Ga을 주성분으로 하는 나노 입자상의 영역이 일부에서 관찰되고, In을 주성분으로 하는 나노 입자상의 영역이 일부에서 관찰되고, 각각이 모자이크 패턴으로 무작위로 분산된 구성을 말한다. 따라서 CAC-OS에서 결정 구조는 부차적인 요소이다.
또한 CAC-OS는 조성이 다른 2종류 이상의 막의 적층 구조를 포함하지 않는 것으로 한다. 예를 들어 In을 주성분으로 하는 막과, Ga을 주성분으로 하는 막의 2층으로 이루어지는 구조는 포함하지 않는다.
또한 GaOX3이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역 사이에서는 명확한 경계가 관찰되지 않는 경우가 있다.
또한 갈륨 대신에 알루미늄, 이트륨, 구리, 바나듐, 베릴륨, 붕소, 실리콘, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘 등 중에서 선택된 1종류 또는 복수 종류가 포함되는 경우, CAC-OS란, 상기 금속 원소를 주성분으로 하는 나노 입자상의 영역이 일부에서 관찰되고, In을 주성분으로 하는 나노 입자상의 영역이 일부에서 관찰되고, 각각이 모자이크 패턴으로 무작위로 분산된 구성을 말한다.
CAC-OS는 예를 들어 기판을 의도적으로 가열하지 않는 조건에서 스퍼터링법에 의하여 형성할 수 있다. 또한 CAC-OS를 스퍼터링법에 의하여 형성하는 경우, 성막 가스로서 불활성 가스(대표적으로는 아르곤), 산소 가스, 및 질소 가스 중에서 선택된 어느 하나 또는 복수를 사용하면 좋다. 또한 성막 시의 성막 가스의 총유량에 대한 산소 가스의 유량비는 낮을수록 바람직하고, 예를 들어 산소 가스의 유량비를 0% 이상 30% 미만, 바람직하게는 0% 이상 10% 이하로 하는 것이 바람직하다.
CAC-OS는 X선 회절(XRD: X-ray diffraction) 측정법의 하나인 Out-of-plane법에 의한 θ/2θ 스캔을 사용하여 측정하였을 때, 명확한 피크가 관찰되지 않는다는 특징을 갖는다. 즉, X선 회절 측정으로부터 측정 영역의 a-b면 방향 및 c축 방향의 배향이 보이지 않는다는 것을 알 수 있다.
또한 CAC-OS는, 프로브 직경이 1nm인 전자선(나노 빔 전자선이라고도 함)을 조사함으로써 얻어지는 전자선 회절 패턴에서, 링 형상으로 휘도가 높은 영역(링 영역)과 상기 링 영역에서의 복수의 휘점이 관측된다. 따라서 전자선 회절 패턴으로부터 CAC-OS의 결정 구조가 평면 방향 및 단면 방향에서 배향성을 갖지 않는 nc(nano-crystal) 구조를 갖는다는 것을 알 수 있다.
또한 예를 들어 In-Ga-Zn 산화물에서의 CAC-OS는, 에너지 분산형 X선 분광법(EDX: Energy Dispersive X-ray spectroscopy)을 사용하여 취득한 EDX 매핑으로부터, GaOX3이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역이 편재되고 혼합된 구조를 갖는다는 것을 확인할 수 있다.
CAC-OS는 금속 원소가 균일하게 분포된 IGZO 화합물과는 다른 구조이고, IGZO 화합물과는 다른 성질을 갖는다. 즉, CAC-OS는 GaOX3 등이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역으로 서로 상분리(相分離)되어, 각 원소를 주성분으로 하는 영역이 모자이크 패턴인 구조를 갖는다.
여기서, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역은 GaOX3 등이 주성분인 영역과 비교하여 도전성이 높다. 즉, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역을 캐리어가 흐름으로써, 금속 산화물로서의 도전성이 나타난다. 따라서 InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역이 금속 산화물 내에 클라우드상으로 분포됨으로써, 높은 전계 효과 이동도(μ)를 실현할 수 있다.
한편, GaOX3 등이 주성분인 영역은 InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역과 비교하여 절연성이 높다. 즉, GaOX3 등이 주성분인 영역이 금속 산화물 내에 분포됨으로써, 누설 전류를 억제하고 양호한 스위칭 동작을 실현할 수 있다.
따라서 CAC-OS를 반도체 소자에 사용한 경우, GaOX3 등에 기인하는 절연성과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1에 기인하는 도전성이 상보적으로 작용함으로써, 높은 온 전류(Ion) 및 높은 전계 효과 이동도(μ)를 실현할 수 있다.
또한 CAC-OS를 사용한 반도체 소자는 신뢰성이 높다. 따라서 CAC-OS는 디스플레이를 비롯한 다양한 반도체 장치에 최적이다.
또한 반도체층에 CAC-OS를 갖는 트랜지스터는 전계 효과 이동도가 높으며 구동 능력이 높기 때문에, 상기 트랜지스터를 구동 회로, 대표적으로는 게이트 신호를 생성하는 주사선 구동 회로에 사용함으로써, 베젤 폭이 좁은(슬림 베젤이라고도 함) 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한 상기 트랜지스터를, 표시 장치가 갖는 신호선 구동 회로(특히, 신호선 구동 회로가 갖는 시프트 레지스터의 출력 단자에 접속되는 디멀티플렉서)에 사용함으로써, 표시 장치에 접속되는 배선수가 적은 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한 반도체층에 CAC-OS를 갖는 트랜지스터는 저온 폴리실리콘을 사용한 트랜지스터와 달리, 레이저 결정화 공정이 불필요하다. 그러므로 대면적 기판을 사용한 표시 장치이어도, 제조 비용을 삭감할 수 있다. 또한 울트라 하이비전("4K 해상도", "4K2K", "4K"), 슈퍼 하이비전("8K 해상도", "8K4K", "8K")과 같이 해상도가 높은 대형의 표시 장치에서, 반도체층에 CAC-OS를 갖는 트랜지스터를 구동 회로 및 표시부에 사용함으로써, 단시간에 기록을 할 수 있고, 표시 불량을 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
또는 트랜지스터의 채널이 형성되는 반도체에 실리콘을 사용하여도 좋다. 실리콘으로서는 비정질 실리콘을 사용하여도 좋지만, 특히 결정성을 갖는 실리콘을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 미결정 실리콘, 다결정 실리콘, 단결정 실리콘 등을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 다결정 실리콘은 단결정 실리콘에 비하여 낮은 온도에서 형성할 수 있고, 또한 비정질 실리콘에 비하여 높은 전계 효과 이동도와 높은 신뢰성을 갖는다.
<도전층>
트랜지스터의 게이트, 소스, 및 드레인 외에, 표시 장치를 구성하는 각종 배선 및 전극 등의 도전층에 사용할 수 있는 재료로서는, 알루미늄, 타이타늄, 크로뮴, 니켈, 구리, 이트륨, 지르코늄, 몰리브데넘, 은, 탄탈럼, 또는 텅스텐 등의 금속, 혹은 이를 주성분으로 하는 합금 등을 들 수 있다. 또한 이들 재료를 포함하는 막을 단층으로 또는 적층 구조로 사용할 수 있다. 예를 들어 실리콘을 포함하는 알루미늄막의 단층 구조, 타이타늄막 위에 알루미늄막을 적층하는 2층 구조, 텅스텐막 위에 알루미늄막을 적층하는 2층 구조, 구리-마그네슘-알루미늄 합금막 위에 구리막을 적층하는 2층 구조, 타이타늄막 위에 구리막을 적층하는 2층 구조, 텅스텐막 위에 구리막을 적층하는 2층 구조, 타이타늄막 또는 질화 타이타늄막 위에 알루미늄막 또는 구리막을 적층하고, 그 위에 타이타늄막 또는 질화 타이타늄막을 형성하는 3층 구조, 몰리브데넘막 또는 질화 몰리브데넘막 위에 알루미늄막 또는 구리막을 적층하고, 그 위에 몰리브데넘막 또는 질화 몰리브데넘막을 형성하는 3층 구조 등이 있다. 또한 산화 인듐, 산화 주석, 또는 산화 아연 등의 산화물을 사용하여도 좋다. 또한 망가니즈를 포함하는 구리를 사용하면, 에칭에 의한 형상 제어성이 높아지므로 바람직하다.
<절연층>
각 절연층에 사용할 수 있는 절연 재료로서는, 예를 들어 아크릴, 에폭시 등의 수지, 실록산 결합을 갖는 수지 외에, 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료를 사용할 수도 있다.
또한 발광 디바이스는 투수성이 낮은 한 쌍의 절연막 사이에 제공되는 것이 바람직하다. 이로써, 발광 디바이스에 물 등의 불순물이 들어가는 것을 억제할 수 있어, 장치의 신뢰성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
투수성이 낮은 절연막으로서는 질화 실리콘막, 질화산화 실리콘막 등 질소와 실리콘을 포함하는 막이나, 질화 알루미늄막 등 질소와 알루미늄을 포함하는 막 등을 들 수 있다. 또한 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 산화 알루미늄막 등을 사용하여도 좋다.
예를 들어 투수성이 낮은 절연막의 수증기 투과량을 1×10-5[g/(m2·day)] 이하, 바람직하게는 1×10-6[g/(m2·day)] 이하, 더 바람직하게는 1×10-7[g/(m2·day)] 이하, 더욱 바람직하게는 1×10-8[g/(m2·day)] 이하로 한다.
여기까지가 구성 요소에 대한 설명이다.
본 실시형태에서 예시한 구성예 및 이들에 대응하는 도면 등은, 적어도 그 일부를 다른 구성예 또는 도면 등과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는, 표시 장치의 구성예에 대하여 도 23의 (A) 내지 (C)를 사용하여 설명한다.
도 23의 (A)에 나타낸 표시 장치는 화소부(502)와, 구동 회로부(504)와, 보호 회로(506)와, 단자부(507)를 갖는다. 또한 보호 회로(506)가 제공되지 않는 구성으로 하여도 좋다.
화소부(502)는 X행 Y열(X, Y는 각각 독립적으로 2 이상의 자연수)로 배치된 복수의 표시 디바이스를 구동하는 복수의 화소 회로(501)를 갖는다.
구동 회로부(504)는 게이트선(GL_1 내지 GL_X)에 주사 신호를 출력하는 게이트 드라이버(504a), 데이터선(DL_1 내지 DL_Y)에 데이터 신호를 공급하는 소스 드라이버(504b) 등의 구동 회로를 갖는다. 게이트 드라이버(504a)는 적어도 시프트 레지스터를 갖는 구성으로 하면 좋다. 또한 소스 드라이버(504b)는 예를 들어 복수의 아날로그 스위치 등을 사용하여 구성된다. 또한 시프트 레지스터 등을 사용하여 소스 드라이버(504b)를 구성하여도 좋다.
단자부(507)란, 외부의 회로로부터 표시 장치에 전원, 제어 신호, 및 화상 신호 등을 입력하기 위한 단자가 제공된 부분을 말한다.
보호 회로(506)는, 그 자체가 접속되는 배선에 일정한 범위 외의 전위가 공급되었을 때에, 상기 배선과 다른 배선을 도통 상태로 하는 회로이다. 도 23의 (A)에 나타낸 보호 회로(506)는, 예를 들어 게이트 드라이버(504a)와 화소 회로(501) 사이의 배선인 주사선(GL), 또는 소스 드라이버(504b)와 화소 회로(501) 사이의 배선인 데이터선(DL) 등의 각종 배선에 접속된다.
또한 게이트 드라이버(504a)와 소스 드라이버(504b)는 각각 화소부(502)와 같은 기판 위에 제공되어도 좋고, 게이트 드라이버 회로 또는 소스 드라이버 회로가 별도로 형성된 기판(예를 들어 단결정 반도체막 또는 다결정 반도체막으로 형성된 구동 회로 기판)을 COF, TCP(Tape Carrier Package), COG(Chip On Glass) 등에 의하여 기판에 실장하는 구성으로 하여도 좋다.
또한 도 23의 (A)에 나타낸 복수의 화소 회로(501)는, 예를 들어 도 23의 (B), (C)에 나타낸 구성으로 할 수 있다.
도 23의 (B)에 나타낸 화소 회로(501)는 액정 디바이스(570)와, 트랜지스터(550)와, 용량 소자(560)를 갖는다. 또한 화소 회로(501)에는 데이터선(DL_n), 주사선(GL_m), 전위 공급선(VL) 등이 접속되어 있다.
액정 디바이스(570)의 한 쌍의 전극 중 한쪽의 전위는 화소 회로(501)의 사양에 따라 적절히 설정된다. 액정 디바이스(570)는 기록되는 데이터에 따라 배향 상태가 설정된다. 또한 복수의 화소 회로(501) 각각이 갖는 액정 디바이스(570)의 한 쌍의 전극 중 한쪽에 공통 전위(코먼 전위)를 공급하여도 좋다. 또한 각 행의 화소 회로(501)의 액정 디바이스(570)의 한 쌍의 전극 중 한쪽에 상이한 전위를 공급하여도 좋다.
또한 도 23의 (C)에 나타낸 화소 회로(501)는 트랜지스터(552, 554)와, 용량 소자(562)와, 발광 디바이스(572)를 갖는다. 또한 화소 회로(501)에는 데이터선(DL_n), 주사선(GL_m), 전위 공급선(VL_a), 전위 공급선(VL_b) 등이 접속되어 있다.
또한 전위 공급선(VL_a) 및 전위 공급선(VL_b) 중 한쪽에는 고전원 전위(VDD)가 공급되고, 다른 쪽에는 저전원 전위(VSS)가 공급된다. 트랜지스터(554)의 게이트에 공급되는 전위에 따라 발광 디바이스(572)를 흐르는 전류가 제어됨으로써, 발광 디바이스(572)로부터의 발광 휘도가 제어된다.
본 실시형태에서 예시한 구성예 및 이들에 대응하는 도면 등은, 적어도 그 일부를 다른 구성예 또는 도면 등과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 4)
이하에서는, 화소에 표시되는 계조를 보정하기 위한 메모리를 갖는 화소 회로와, 이를 갖는 표시 장치에 대하여 설명한다.
<회로 구성>
도 24의 (A)는 화소 회로(400)의 회로도이다. 화소 회로(400)는 트랜지스터(M1), 트랜지스터(M2), 용량 소자(C1), 및 회로(401)를 갖는다. 또한 화소 회로(400)에는 배선(S1), 배선(S2), 배선(G1), 및 배선(G2)이 접속된다.
트랜지스터(M1)에서는 게이트가 배선(G1)에 접속되고, 소스 및 드레인 중 한쪽이 배선(S1)에 접속되고, 다른 쪽이 용량 소자(C1)의 한쪽 전극에 접속된다. 트랜지스터(M2)에서는 게이트가 배선(G2)에 접속되고, 소스 및 드레인 중 한쪽이 배선(S2)에 접속되고, 다른 쪽이 용량 소자(C1)의 다른 쪽 전극 및 회로(401)에 접속된다.
회로(401)는 적어도 하나의 표시 디바이스를 포함하는 회로이다. 표시 디바이스로서는 다양한 디바이스를 사용할 수 있지만, 대표적으로는 유기 EL 디바이스나 LED 디바이스 등의 발광 디바이스, 액정 디바이스, 또는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 디바이스 등을 적용할 수 있다.
트랜지스터(M1)와 용량 소자(C1)를 접속하는 노드를 노드(N1)라고 나타내고, 트랜지스터(M2)와 회로(401)를 접속하는 노드를 노드(N2)라고 나타낸다.
화소 회로(400)는 트랜지스터(M1)를 오프 상태로 함으로써 노드(N1)의 전위를 유지할 수 있다. 또한 트랜지스터(M2)를 오프 상태로 함으로써 노드(N2)의 전위를 유지할 수 있다. 또한 트랜지스터(M2)를 오프 상태로 한 상태로 트랜지스터(M1)를 통하여 노드(N1)에 소정의 전위를 기록함으로써, 용량 소자(C1)를 통한 용량 결합에 의하여 노드(N1)의 전위의 변위에 따라 노드(N2)의 전위를 변화시킬 수 있다.
여기서, 트랜지스터(M1), 트랜지스터(M2) 중 한쪽 또는 양쪽에, 실시형태 1에서 예시한 산화물 반도체가 적용된 트랜지스터를 적용할 수 있다. 그러므로 오프 전류가 매우 낮기 때문에, 노드(N1) 및 노드(N2)의 전위를 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다. 또한 각 노드의 전위를 유지하는 기간이 짧은 경우(구체적으로는 프레임 주파수가 30Hz 이상인 경우 등)에는, 실리콘 등의 반도체를 적용한 트랜지스터를 사용하여도 좋다.
<구동 방법의 예>
이어서, 도 24의 (B)를 사용하여 화소 회로(400)의 동작 방법의 일례를 설명한다. 도 24의 (B)는 화소 회로(400)의 동작에 따른 타이밍 차트이다. 또한 여기서는 설명을 용이하게 하기 위하여 배선 저항 등의 각종 저항, 트랜지스터나 배선 등의 기생 용량, 및 트랜지스터의 문턱 전압 등의 영향은 고려하지 않는다.
도 24의 (B)에 나타낸 동작에서는, 1프레임 기간을 기간 T1과 기간 T2로 나눈다. 기간 T1은 노드(N2)에 전위를 기록하는 기간이고, 기간 T2는 노드(N1)에 전위를 기록하는 기간이다.
기간 T1에는 배선(G1)과 배선(G2)의 양쪽에 트랜지스터를 온 상태로 하는 전위를 공급한다. 또한 배선(S1)에는 고정 전위인 전위(Vref)를 공급하고, 배선(S2)에는 제 1 데이터 전위(Vw)를 공급한다.
노드(N1)에는 트랜지스터(M1)를 통하여 배선(S1)으로부터 전위(Vref)가 공급된다. 또한 노드(N2)에는 트랜지스터(M2)를 통하여 배선(S2)으로부터 제 1 데이터 전위(Vw)가 공급된다. 따라서 용량 소자(C1)에 전위차(Vw-Vref)가 유지된 상태가 된다.
이어서, 기간 T2에는 배선(G1)에 트랜지스터(M1)를 온 상태로 하는 전위를 공급하고, 배선(G2)에 트랜지스터(M2)를 오프 상태로 하는 전위를 공급한다. 또한 배선(S1)에는 제 2 데이터 전위(Vdata)를 공급한다. 배선(S2)은 소정의 정전위가 공급되거나, 또는 부유 상태가 되어도 좋다.
노드(N1)에는 트랜지스터(M1)를 통하여 배선(S1)으로부터 제 2 데이터 전위(Vdata)가 공급된다. 이때 용량 소자(C1)에 의한 용량 결합에 의하여, 제 2 데이터 전위(Vdata)에 따라 노드(N2)의 전위가 전위(dV)만큼 변화된다. 즉, 회로(401)에는 제 1 데이터 전위(Vw)와 전위(dV)를 합한 전위가 입력된다. 또한 도 24의 (B)에서는 dV를 양의 값으로 나타내었지만, 음의 값이어도 좋다. 즉, 전위(Vdata)가 전위(Vref)보다 낮아도 좋다.
여기서, 전위(dV)는 용량 소자(C1)의 용량값과 회로(401)의 용량값에 의하여 실질적으로 결정된다. 용량 소자(C1)의 용량값이 회로(401)의 용량값보다 충분히 큰 경우, 전위(dV)는 제 2 데이터 전위(Vdata)에 가까운 전위가 된다.
이와 같이, 화소 회로(400)는 2종류의 데이터 신호를 조합하여, 표시 디바이스를 포함한 회로(401)에 공급되는 전위를 생성할 수 있기 때문에, 화소 회로(400) 내에서 계조의 보정을 수행할 수 있다.
또한 화소 회로(400)는 배선(S1) 및 배선(S2)에 공급 가능한 최대 전위를 넘는 전위를 생성할 수도 있다. 예를 들어 발광 디바이스를 사용한 경우에는, 하이 다이내믹 레인지(HDR) 표시 등을 할 수 있다. 또한 액정 디바이스를 사용한 경우에는, 오버드라이브 구동 등을 실현할 수 있다.
<적용예>
[액정 디바이스를 사용한 예]
도 24의 (C)에 나타낸 화소 회로(400LC)는 회로(401LC)를 갖는다. 회로(401LC)는 액정 디바이스(LC)와 용량 소자(C2)를 갖는다.
액정 디바이스(LC)에서는 한쪽 전극이 노드(N2) 및 용량 소자(C2)의 한쪽 전극에 접속되고, 다른 쪽 전극이 전위(Vcom2)가 공급되는 배선에 접속된다. 용량 소자(C2)의 다른 쪽 전극은 전위(Vcom1)가 공급되는 배선에 접속된다.
용량 소자(C2)는 저장 커패시터로서 기능한다. 또한 용량 소자(C2)는 불필요하면 생략할 수 있다.
화소 회로(400LC)에서는 액정 디바이스(LC)에 높은 전압을 공급할 수 있기 때문에, 예를 들어 오버드라이브 구동에 의하여 고속 표시를 실현하는 것, 구동 전압이 높은 액정 재료를 적용하는 것 등이 가능하다. 또한 배선(S1) 또는 배선(S2)에 보정 신호를 공급함으로써, 사용 온도나 액정 디바이스(LC)의 열화 상태 등에 따라 계조를 보정할 수도 있다.
[발광 디바이스를 사용한 예]
도 24의 (D)에 나타낸 화소 회로(400EL)는 회로(401EL)를 갖는다. 회로(401EL)는 발광 디바이스(EL), 트랜지스터(M3), 및 용량 소자(C2)를 갖는다.
트랜지스터(M3)에서는 게이트가 노드(N2) 및 용량 소자(C2)의 한쪽 전극에 접속되고, 소스 및 드레인 중 한쪽이 전위(VH)가 공급되는 배선에 접속되고, 다른 쪽이 발광 디바이스(EL)의 한쪽 전극에 접속된다. 용량 소자(C2)의 다른 쪽 전극은 전위(Vcom)가 공급되는 배선에 접속된다. 발광 디바이스(EL)는 다른 쪽 전극이 전위(VL)가 공급되는 배선에 접속된다.
트랜지스터(M3)는 발광 디바이스(EL)에 공급되는 전류를 제어하는 기능을 갖는다. 용량 소자(C2)는 저장 커패시터로서 기능한다. 용량 소자(C2)는 불필요하면 생략할 수 있다.
또한 여기서는 발광 디바이스(EL)의 양극 측이 트랜지스터(M3)에 접속되는 구성을 제시하였지만, 음극 측에 트랜지스터(M3)를 접속하여도 좋다. 이때, 전위(VH)와 전위(VL)의 값을 적절히 변경할 수 있다.
화소 회로(400EL)에서는 트랜지스터(M3)의 게이트에 높은 전위를 공급함으로써 발광 디바이스(EL)에 큰 전류를 흘릴 수 있기 때문에, 예를 들어 HDR 표시 등을 실현할 수 있다. 또한 배선(S1) 또는 배선(S2)에 보정 신호를 공급함으로써 트랜지스터(M3)나 발광 디바이스(EL)의 전기 특성의 편차를 보정할 수도 있다.
또한 도 24의 (C), (D)에서 예시한 회로에 한정되지 않고, 트랜지스터나 용량 소자 등을 별도로 추가한 구성으로 하여도 좋다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 5)
이하에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 패널의 화소의 구성예에 대하여 설명한다.
도 25의 (A) 내지 (E)에 화소(300)의 구성예를 나타내었다.
화소(300)는 복수의 화소(301)를 갖는다. 복수의 화소(301)는 각각 부화소로서 기능한다. 각각 다른 색을 나타내는 복수의 화소(301)로 하나의 화소(300)가 구성됨으로써, 표시부에서는 풀 컬러 표시를 수행할 수 있다.
도 25의 (A), (B)에 나타낸 화소(300)는 각각 3개의 부화소를 갖는다. 도 25의 (A)에 나타낸 화소(300)가 갖는 화소(301)가 나타내는 색의 조합은 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)이다. 도 25의 (B)에 나타낸 화소(300)가 갖는 화소(301)가 나타내는 색의 조합은 시안(C), 마젠타(M), 황색(Y)이다.
도 25의 (C) 내지 (E)에 나타낸 화소(300)는 각각 4개의 부화소를 갖는다. 도 25의 (C)에 나타낸 화소(300)가 갖는 화소(301)가 나타내는 색의 조합은 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(W)이다. 백색을 나타내는 부화소를 사용함으로써, 표시부의 휘도를 높일 수 있다. 도 25의 (D)에 나타낸 화소(300)가 갖는 화소(301)가 나타내는 색의 조합은 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 황색(Y)이다. 도 25의 (E)에 나타낸 화소(300)가 갖는 화소(301)가 나타내는 색의 조합은 시안(C), 마젠타(M), 황색(Y), 백색(W)이다.
하나의 화소로서 기능시키는 부화소의 수를 늘리고, 적색, 녹색, 청색, 시안, 마젠타, 및 황색 등의 색을 나타내는 부화소를 적절히 조합함으로써, 중간조의 재현성을 높일 수 있다. 따라서 표시 품위를 높일 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 다양한 규격의 색역을 재현할 수 있다. 예를 들어 텔레비전 방송에 사용되는 PAL(Phase Alternating Line) 규격 및 NTSC(National Television System Committee) 규격, 퍼스널 컴퓨터, 디지털 카메라, 프린터 등의 전자 기기에 사용되는 표시 장치에서 널리 사용되는 sRGB(standard RGB) 규격 및 Adobe RGB 규격, HDTV(High Definition Television, 하이비전이라고도 함)에 사용되는 ITU-R BT.709(International Telecommunication Union Radiocommunication Sector Broadcasting Service(Television) 709) 규격, 디지털 시네마 영사에 사용되는 DCI-P3(Digital Cinema Initiatives P3) 규격, UHDTV(Ultra High Definition Television, 슈퍼 하이비전이라고도 함)에 사용되는 ITU-R BT.2020(REC.2020(Recommendation 2020)) 규격 등의 색역을 재현할 수 있다.
또한 화소(300)를 1920×1080의 매트릭스상으로 배치하면, 소위 풀 하이비전("2K 해상도", "2K1K", 또는 "2K" 등이라고도 함)의 해상도로 풀 컬러 표시를 할 수 있는 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한 예를 들어 화소(300)를 3840×2160의 매트릭스상으로 배치하면, 소위 울트라 하이비전("4K 해상도", "4K2K", 또는 "4K" 등이라고도 함)의 해상도로 풀 컬러 표시를 할 수 있는 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한 예를 들어 화소(300)를 7680×4320의 매트릭스상으로 배치하면, 소위 슈퍼 하이비전("8K 해상도", "8K4K", 또는 "8K" 등이라고도 함)의 해상도로 풀 컬러 표시를 할 수 있는 표시 장치를 실현할 수 있다. 화소(300)의 수를 늘림으로써, 16K나 32K의 해상도로 풀 컬러 표시를 할 수 있는 표시 장치를 실현할 수도 있다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
10: 힌지, 11a: 날개, 11b: 날개, 12a: 샤프트, 12b: 샤프트, 13a: 샤프트, 13b: 샤프트, 14: 축, 15: 축, 16: 핀, 17: 스토퍼, 19: 지그, 20: 힌지, 21: 기둥체, 22: 슬로티드 홀(slotted hole), 23: 스토퍼, 24: 뒷받침판, 25: 뚫린 부분, 26: 구멍 부분, 27: 스프링, 28: 볼, 29: 잠금 부품, 30: 노치부, 31: 영역, 41a: 샤프트, 41b: 샤프트, 42: 샤프트, 45: 축, 46: 핀, 100A: 지지구, 100B: 지지구, 101a: 힌지부, 101b: 힌지부, 102a: 하우징, 102b: 하우징, 102c: 하우징, 103: 표시 패널, 103a: 영역, 103b: 영역, 103c: 영역, 104a: 곡면, 104b: 곡면, 115: 기둥체, 116a: 톱니바퀴, 116b: 톱니바퀴, 120: 센서, 130: 화상, 131: 키보드, 132: 아이콘, 135a: 입출력 유닛, 135b: 입출력 유닛, 136a: 카메라, 136b: 카메라, 137: 센서, 138: 표시 패널, 139: 표시 패널, 140: 태양 전지, 141: 박막 태양 전지, 145: 외부 인터페이스, 146: 송수신 유닛, 147: 스피커, 148: 카메라, 149: 마이크로폰, 150: 스타일러스, 200: 표시 장치, 210: 표시 장치, 300: 화소, 301: 화소, 400: 화소 회로, 400EL: 화소 회로, 400LC: 화소 회로, 401: 회로, 401EL: 회로, 401LC: 회로, 501: 화소 회로, 502: 화소부, 504: 구동 회로부, 504a: 게이트 드라이버, 504b: 소스 드라이버, 506: 보호 회로, 507: 단자부, 550: 트랜지스터, 552: 트랜지스터, 554: 트랜지스터, 560: 용량 소자, 562: 용량 소자, 570: 액정 디바이스, 572: 발광 디바이스, 700: 표시 패널, 700A: 표시 패널, 702: 화소부, 704: 소스 드라이버 회로부, 706: 게이트 드라이버 회로부, 708: FPC 단자부, 710: 배선, 716: FPC(Flexible printed circuit), 717: IC, 730: 절연층, 732: 밀봉층, 736: 착색층, 738: 차광층, 740: 지지 기판, 741: 보호층, 741a: 절연층, 741b: 절연층, 741c: 절연층, 742: 접착층, 743: 수지층, 744: 절연층, 745: 지지 기판, 746: 절연층, 747: 접착층, 749: 보호층, 750: 트랜지스터, 752: 트랜지스터, 760: 배선, 761: 도전층, 770: 절연층, 772: 도전층, 780: 이방성 도전막, 782: 발광 디바이스, 786: EL층, 788: 도전층, 790: 용량 소자
Claims (15)
- 가요성 부품의 지지구로서,
제 1 하우징과, 제 2 하우징과, 제 1 조인트와, 제 2 조인트를 갖고,
상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징은 상기 제 1 조인트 및 상기 제 2 조인트로 연결되고,
상기 제 1 조인트 및 상기 제 2 조인트는 중첩되는 영역을 갖고,
상기 제 1 조인트 및 상기 제 2 조인트는 각각 가동부를 갖고,
상기 제 1 조인트는 복수의 제 1 기둥체를 갖고,
상기 복수의 제 1 기둥체는 각각의 제 1 면이 연속면을 이루도록 연결되고,
상기 제 2 조인트는 힌지이고,
상기 힌지의 펼쳐지는 각도는 최대 약 180°인, 가요성 부품의 지지구. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 제 1 기둥체 중 하나에는 상기 제 1 면에 실질적으로 수직인 장축을 갖는 제 2 기둥체가 고정되고,
상기 힌지는 노치부를 갖고,
상기 힌지의 펼쳐지는 각도가 약 180°일 때, 상기 제 2 기둥체의 일부는 상기 노치부에 위치하는, 가요성 부품의 지지구. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 제 1 기둥체 중 하나에는 상기 제 1 면에 실질적으로 수직인 장축을 갖는 제 2 기둥체의 장축 방향의 한쪽 단부가 고정되고,
상기 힌지는 날개(blade)에 고정되지 않는 샤프트를 갖고,
상기 제 2 기둥체의 장축 방향의 다른 쪽 단부는 상기 샤프트에 고정되는, 가요성 부품의 지지구. - 가요성 부품의 지지구로서,
제 1 하우징과, 제 2 하우징과, 제 1 조인트와, 제 2 조인트를 갖고,
상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징은 각각 제 1 면과, 상기 제 1 면의 반대쪽에 위치하는 제 2 면을 갖고,
상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징은 상기 제 1 조인트 및 상기 제 2 조인트로 연결되고,
상기 제 1 조인트 및 상기 제 2 조인트는 서로 중첩되는 영역을 갖고,
상기 제 1 조인트 및 상기 제 2 조인트는 각각 가동부를 갖고,
상기 제 1 조인트는 복수의 제 1 기둥체를 갖고,
상기 제 1 기둥체의 장축에 수직인 단면은 실질적으로 사다리꼴 형상이고,
상기 제 1 기둥체는 상기 실질적으로 사다리꼴 형상의 한쪽 다리를 포함하는 제 1 측면과, 상기 실질적으로 사다리꼴 형상의 다른 쪽 다리를 포함하는 제 2 측면과, 상기 실질적으로 사다리꼴 형상의 아랫변을 포함하는 제 3 측면을 갖고,
인접한 2개의 상기 제 1 기둥체는, 한쪽의 상기 제 1 기둥체의 상기 제 1 측면과 다른 쪽의 상기 제 1 기둥체의 상기 제 2 측면이 인접하고, 각각의 상기 제 3 측면이 연속면을 이루도록 연결된 구성을 갖고,
상기 제 2 조인트는 제 1 날개 및 제 2 날개를 갖는 힌지이고,
상기 제 1 날개와 상기 제 2 날개가 이루는 각도는 최대 약 180°이고,
상기 제 1 조인트 및 상기 제 2 조인트는 상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징의 각각의 제 1 면을 이들이 동일한 방향을 향하는 상태로부터 마주 보는 상태로 변형시킬 수 있는, 가요성 부품의 지지구. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 기둥체의 상기 제 3 측면은 상기 제 1 하우징의 제 2 면 및 상기 제 2 하우징의 제 2 면과 연속되는, 가요성 부품의 지지구. - 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 기둥체는 홀수 개이고,
중앙에 위치하는 상기 제 1 기둥체에는 상기 제 1 기둥체의 상기 제 3 측면에 실질적으로 수직인 장축을 갖는 제 2 기둥체가 고정되고,
상기 제 1 날개와 상기 제 2 날개에는 각각 노치부가 제공되고,
상기 제 1 날개와 상기 제 2 날개가 이루는 각도가 약 180°일 때, 상기 제 2 기둥체의 일부는 상기 노치부에 위치하는, 가요성 부품의 지지구. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 날개와 상기 제 2 날개 사이에는 2개의 연결부가 제공되고,
상기 노치부는 상기 2개의 연결부 사이에 제공되는, 가요성 부품의 지지구. - 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 기둥체는 홀수 개이고,
중앙에 위치하는 상기 제 1 기둥체에는 상기 제 1 기둥체의 제 3 측면에 실질적으로 수직인 장축을 갖는 제 2 기둥체의 장축 방향의 한쪽 단부가 고정되고,
상기 힌지는 상기 제 1 날개에도 상기 제 2 날개에도 고정되지 않는 제 1 샤프트를 갖고,
상기 제 2 기둥체의 장축 방향의 다른 쪽 단부는 상기 제 1 샤프트에 고정되는, 가요성 부품의 지지구. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 날개에는 제 2 샤프트가 고정되고,
상기 제 2 날개에는 제 3 샤프트가 고정되고,
상기 제 1 샤프트는 상기 제 2 샤프트와 상기 제 3 샤프트 사이에 제공되는, 가요성 부품의 지지구. - 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 날개는 상기 제 1 하우징의 제 1 면과 중첩되는 영역을 갖고,
상기 제 1 날개와 상기 제 1 하우징의 제 1 면은 서로 슬라이딩할 수 있고,
상기 제 2 날개는 상기 제 2 하우징의 제 1 면과 중첩되는 영역을 갖고,
상기 제 2 날개와 상기 제 2 하우징의 제 1 면은 서로 슬라이딩할 수 있는, 가요성 부품의 지지구. - 제 4 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 3 하우징과 제 3 조인트를 더 갖고,
상기 제 3 하우징은 제 1 면과, 상기 제 1 면의 반대쪽에 위치하는 제 2 면을 갖고,
상기 제 2 하우징과 상기 제 3 하우징은 상기 제 3 조인트로 연결되고,
상기 제 3 조인트는 가동부를 갖고,
상기 제 3 조인트는 복수의 제 3 기둥체를 갖고,
상기 제 3 기둥체의 장축에 수직인 단면은 실질적으로 직사각형이고,
상기 제 3 기둥체는 상기 실질적으로 직사각형의 1변을 포함하는 제 4 측면과, 상기 제 4 측면에 대향하는 제 5 측면과, 상기 제 4 측면 및 상기 제 5 측면에 수직인 제 6 측면을 갖고,
인접한 2개의 상기 제 3 기둥체는, 한쪽의 상기 제 3 기둥체의 상기 제 4 측면과 다른 쪽의 상기 제 3 기둥체의 상기 제 5 측면이 인접하고, 각각의 상기 제 6 측면이 연속면을 이루도록 연결된 구성을 갖고,
상기 제 3 조인트는 상기 제 2 하우징 및 상기 제 3 하우징의 각각의 제 1 면이 동일한 방향을 향하는 상태로부터 각각의 제 2 면이 마주 보는 상태로 변형시킬 수 있는, 가요성 부품의 지지구. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 3 기둥체의 상기 제 6 측면은 상기 제 2 하우징의 제 2 면 및 상기 제 3 하우징의 제 2 면과 연속되는, 가요성 부품의 지지구. - 표시 장치로서,
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 가요성 부품의 지지구와, 가요성을 갖는 표시 패널을 갖는, 표시 장치. - 표시 장치로서,
제 11 항 또는 제 12 항에 기재된 가요성 부품의 지지구와,
가요성을 갖는 표시 패널을 갖고,
상기 표시 패널은 상기 제 1 하우징의 제 2 면 위로부터 상기 제 3 하우징의 제 2 면 위에 걸쳐 제공되는, 표시 장치. - 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 표시 패널은 발광 디바이스를 갖는, 표시 장치.
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