KR20220106088A - 전자 기기, 화상 표시 방법, 프로그램, 및 표시 시스템 - Google Patents

전자 기기, 화상 표시 방법, 프로그램, 및 표시 시스템 Download PDF

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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 편리성이 높은 전자 기기 등을 제공한다. 전자 기기 등의 소비전력을 저감한다. 외광 밝기에 상관없이 높은 시인성이 실현된 전자 기기 등을 제공한다. 원활한 동영상과, 눈이 편한 정지 화상의 양쪽을 표시할 수 있는 전자 기기 등을 제공한다.
제 1 표시부와, 제 2 표시부와, 제어부를 갖는 전자 기기로 한다. 제어부는 제 1 표시부 및 제 2 표시부 각각에 개별적으로 제 1 화상, 제 2 화상, 및 제 3 화상 중 2개 이상을 동시에 표시시키는 기능을 갖는다. 제 1 화상은 반사된 빛을 사용하여 표시하는 화상이고, 제 2 화상은 발해진 빛을 사용하여 표시하는 화상이고, 제 3 화상은 반사된 빛과 발해진 빛이 혼재한 빛을 사용하여 표시하는 화상이다.

Description

전자 기기, 화상 표시 방법, 프로그램, 및 표시 시스템{ELECTRONIC DEVICE, IMAGE DISPLAY METHOD, PROGRAM, AND DISPLAY SYSTEM}
본 발명의 일 형태는 전자 기기에 관한 것이다. 본 발명의 일 형태는 화상 표시 방법, 및 화상 표시 방법에 따른 프로그램에 관한 것이다. 본 발명의 일 형태는 표시 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 형태는 상기 기술분야에 한정되지 않는다. 본 명세서 등에 개시(開示)되는 본 발명의 일 형태의 기술분야로서는, 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 축전 장치, 기억 장치, 전자 기기, 조명 장치, 입력 장치, 입출력 장치, 이들의 구동 방법, 또는 이들의 제작 방법을 일례로서 들 수 있다.
근년에 들어 표시 장치를 갖는 전자 기기의 다양화가 진행되고 있다. 예를 들어 휴대 전화, 스마트폰, 태블릿 단말기, 웨어러블 기기 등의 전자 기기가 있다.
또한, 이러한 전자 기기 중 하나에 전자 서적 단말기가 있다. 전자 서적 단말기는 태블릿 단말기 등과 달리 주로 문자 정보를 표시하는 기능에 특화된 전자 기기이다. 예를 들어 태블릿 단말기에는 원활한 동영상 표시가 가능한 액정 패널 등이 탑재된 것이 있는 한편, 전자 서적 단말기에는 낮은 전력으로 정지 화상 표시가 가능한 전자 페이퍼 등이 탑재된 것이 있다.
예를 들어 특허문헌 1에서는 화소의 스위칭 소자로서 트랜지스터를 사용한 액티브 매트릭스형 전자 페이퍼, 및 이것을 사용한 링바인더형 전자 서적 단말기가 제안되고 있다.
일본 공개특허공보 특개2002-169190호
본 발명의 일 형태는 편리성이 높은 전자 기기 등을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 전자 기기 등의 소비전력을 저감하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 외광 밝기에 상관없이 높은 시인성이 실현된 전자 기기 등을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 원활한 동영상과, 눈이 편한 정지 화상의 양쪽을 표시할 수 있는 전자 기기 등을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 신규 전자 기기 등을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
본 발명의 일 형태는 제 1 표시부와, 제 2 표시부와, 제어부를 갖는 전자 기기이다. 제어부는 제 1 표시부 및 제 2 표시부 각각에 개별적으로 제 1 화상, 제 2 화상, 및 제 3 화상 중 2개 이상을 동시에 표시시키는 기능을 갖는다. 제 1 화상은 반사된 빛을 사용하여 표시하는 화상이고, 제 2 화상은 발해진 빛을 사용하여 표시하는 화상이고, 제 3 화상은 반사된 빛과 발해진 빛이 혼재한 빛을 사용하여 표시하는 화상이다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 제 1 표시부를 갖는 제 1 하우징과, 제 2 표시부를 갖는 제 2 하우징과, 제어부를 갖는 전자 기기이다. 제 1 하우징과 제 2 하우징은 제 1 표시부와 제 2 표시부가 서로 중첩되도록 접힌 형태와, 제 1 표시부와 제 2 표시부가 노출되도록 펼쳐진 형태로 변형 가능하게 연결되어 있다. 제어부는 제 1 표시부 및 제 2 표시부 각각에 개별적으로 제 1 화상, 제 2 화상, 및 제 3 화상 중 2개 이상을 동시에 표시시키는 기능을 갖는다. 제 1 화상은 반사된 빛을 사용하여 표시하는 화상이고, 제 2 화상은 발해진 빛을 사용하여 표시하는 화상이고, 제 3 화상은 반사된 빛과 발해진 빛이 혼재한 빛을 사용하여 표시하는 화상이다.
또한, 상기에서 제 1 하우징과 제 2 하우징은 탈착 가능하게 연결되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기에서 제 2 표시부는 터치 센서로서의 기능을 갖고, 제어부는 제 1 표시부에 문서 정보를 표시시키고, 사용자에 의한 입력이 터치 센서를 통하여 검출된 경우에는 제 2 표시부에 입력 정보를 표시시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기에서 제 2 표시부는 터치 센서로서의 기능을 갖고, 제어부는 사용자에 의한 입력이 검출되지 않은 경우에는 제 2 표시부에 제 2 화상 또는 제 3 화상을 표시시키고, 사용자에 의한 압력이 검출된 경우에는 제 2 표시부의 검출 위치에 제 1 화상을 표시시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기에서 제 2 표시부는 터치 센서로서의 기능을 갖고, 제어부는 사용자에 의한 입력이 검출되지 않은 경우에는 제 2 표시부에 복수의 객체(object) 정보를 제 2 화상 또는 제 3 화상으로서 표시시키고, 사용자에 의한 입력이 검출된 경우에는 제 2 표시부의 검출 위치에 객체 정보를 제 1 화상으로서 표시시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기에서 제 1 표시부 내 또는 제 2 표시부 내에서 사용자가 주시하고 있는 제 1 영역을 검출하고, 상기 제 1 영역의 위치 정보를 제어부에 출력하는 시점 검출부를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 이때, 제어부는 위치 정보에 의거하여 제 1 영역에 제 2 화상 또는 제 3 화상을 표시시키고, 제 1 영역 이외의 제 2 영역에 제 1 화상을 표시시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기에서 촬상하는 기능을 갖고, 촬상한 제 1 화상 정보를 출력하는 촬상부를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 제어부는 제 1 화상 정보와 가상 객체(virtual object) 정보를 합성하여 제 2 화상 정보를 생성하는 기능을 갖는 것이 바람직하다. 이때, 제어부는 제 2 화상 정보에 의거하여 제 1 표시부 또는 제 2 표시부에 가상 객체 정보를 제 2 화상 또는 제 3 화상으로서 표시시키고, 가상 객체 정보를 표시한 영역 외의 영역을 제 1 화상으로서 표시시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 2개의 표시부 각각에 개별적으로 반사된 빛을 사용하여 표시하는 제 1 화상과, 발해진 빛을 사용하여 표시하는 제 2 화상과, 반사된 빛과 발해진 빛이 혼재한 빛을 사용하여 표시하는 제 3 화상 중 2개 이상을 동시에 표시시키는 것을 포함한 화상 표시 방법이다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 2개의 표시부 각각에 개별적으로 반사된 빛을 사용하여 표시하는 제 1 화상과, 발해진 빛을 사용하여 표시하는 제 2 화상과, 반사된 빛과 발해진 빛이 혼재한 빛을 사용하여 표시하는 제 3 화상 중 2개 이상을 동시에 표시시키는 제어부로서 컴퓨터를 기능시키기 위한 프로그램이다.
또한, 본 발명의 일 형태는 제 1 표시 장치, 제 2 표시 장치, 및 제어 장치를 갖는 표시 시스템이다. 제 1 표시 장치 및 제 2 표시 장치는 각각 반사된 빛을 사용하여 표시하는 제 1 표시 소자와, 발해진 빛을 사용하여 표시하는 제 2 표시 소자를 갖는다. 제어 장치는 제 1 표시 장치 및 제 2 표시 장치 각각에 개별적으로 제 1 표시 소자만으로 표시하는 제 1 화상과, 제 2 표시 소자만으로 표시하는 제 2 화상과, 제 1 표시 소자 및 제 2 표시 소자 양쪽으로 표시하는 제 3 화상 중 2개 이상을 동시에 표시시키는 기능을 갖는다.
본 발명의 일 형태에 따르면 편리성이 높은 전자 기기 등을 제공할 수 있다. 또는, 전자 기기 등의 소비전력을 저감할 수 있다. 또는, 외광 밝기에 상관없이 높은 시인성이 실현된 전자 기기 등을 제공할 수 있다. 또는, 원활한 동영상과, 눈이 편한 정지 화상의 양쪽을 표시할 수 있는 전자 기기 등을 제공할 수 있다. 또는, 신규 전자 기기 등을 제공할 수 있다.
도 1은 전자 기기의 구성예.
도 2는 전자 기기의 구성예.
도 3은 전자 기기의 구성예.
도 4는 전자 기기의 구성예.
도 5는 화상 표시 방법예를 설명하기 위한 도면.
도 6은 화상 표시 방법예를 설명하기 위한 도면.
도 7은 화상 표시 방법예를 설명하기 위한 도면.
도 8은 화상 표시 방법예를 설명하기 위한 도면.
도 9는 전자 기기의 구성예.
도 10은 화상 표시 방법예를 설명하기 위한 도면.
도 11은 표시 시스템을 설명하기 위한 블록도.
도 12는 아이들링(idling) 스톱 구동을 설명하기 위한 도면.
도 13은 표시의 구체적인 예에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 14는 표시의 구체적인 예에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 15는 표시 장치의 회로를 설명하기 위한 도면 및 화소의 상면도.
도 16은 표시 장치의 회로를 설명하기 위한 도면.
도 17은 표시 장치의 회로를 설명하기 위한 도면 및 화소의 상면도.
도 18은 표시 장치의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 19는 표시 장치의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 20은 표시 장치의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 21은 표시 장치의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 22는 실시형태에 따른 입출력 패널의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 23은 실시형태에 따른 입출력 패널의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 24는 표시 모듈의 구성예.
실시형태에 대하여 도면을 사용하여 자세히 설명한다. 다만, 본 발명은 아래의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 통상의 기술자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명은 아래에 기재된 실시형태의 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다.
또한, 아래에서 설명되는 발명의 구성에서 동일한 부분 또는 같은 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 상이한 도면 사이에서 공통적으로 사용하고, 그 반복 설명은 생략한다. 또한, 같은 기능을 갖는 부분을 가리키는 경우에는, 해치 패턴을 동일하게 하고 특별히 부호를 붙이지 않는 경우가 있다.
또한, 본 명세서에서 설명되는 각 도면에서 각 구성의 크기, 층 두께, 또는 영역은 명료화를 위하여 과장되어 있는 경우가 있다. 따라서, 본 발명의 실시형태는 반드시 그 스케일에 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서 등에서의 "제 1", "제 2" 등의 서수사는 구성 요소의 혼동을 피하기 위하여 붙인 것이고, 수적으로 한정하는 것은 아니다.
(실시형태 1)
아래에서 예시하는 본 발명의 일 형태의 전자 기기는 2개의 표시부와, 이 2개의 표시부의 화상 표시를 제어하는 제어부를 갖는다.
또한, 아래에 개시되는 발명에는 화상 표시 방법, 컴퓨터에 화상 표시를 제어시키기 위한 프로그램, 화상을 표시할 수 있는 표시 장치와 이것을 제어하는 제어 장치를 갖는 표시 시스템 등이 포함된다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기는 제 1 표시부를 갖는 제 1 하우징, 제 2 표시부를 갖는 제 2 하우징을 갖는다. 또한, 제어부는 제 1 하우징 또는 제 2 하우징 내부에 제공된다. 또한, 제어부가 제 1 하우징 또는 제 2 하우징 외부에 제공되어도 좋다.
제 1 하우징과 제 2 하우징은 변형 가능하게 연결되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 2개의 하우징은 제 1 표시부와 제 2 표시부가 대향하여 서로 중첩되도록 접힌 형태 또는 제 1 표시부와 제 2 표시부가 노출되도록 펼쳐진 형태로 가역적으로 변형 가능하게 연결되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 2개의 하우징은 제 1 표시부와 제 2 표시부가 서로 등을 맞대고 위치하도록 접힌 형태로 변형 가능하게 연결되어 있는 것이 더 바람직하다.
이러한 구성으로 함으로써, 제 1 하우징과 제 2 하우징이 접힌 형태에서는 가반성이 뛰어나고, 펼쳐진 형태에서는 2개의 표시부로 이루어진 넓은 표시 영역에 의하여 일람성이 뛰어나다.
제 1 표시부를 구성하는 표시 장치(예를 들어, 표시 패널, 표시 모듈) 및 제 2 표시부를 구성하는 표시 장치(예를 들어, 표시 패널, 표시 모듈) 중 적어도 하나는 터치 센서로서의 기능을 갖는 것이 바람직하다. 이로써, 사용자는 터치 조작이나 스타일러스 등을 사용하여 직관적으로 입력할 수 있다.
제 1 표시부 및 제 2 표시부에는 반사형 소자와 발광 소자가 혼재한 표시 장치를 적용하는 것이 바람직하다. 또한, 반사형 소자만을 사용하여 화상을 표시할 수 있고, 발광 소자만을 사용하여 화상을 표시할 수 있고, 및 반사형 소자와 발광 소자의 양쪽을 사용하여 화상을 표시할 수 있는 표시 장치를 적용하는 것이 더 바람직하다.
이로써, 외광이 강한 경우에는 반사형 소자에 의하여 소비전력이 낮은 표시를 할 수 있는 한편, 외광이 약한 경우에는 발광 소자에 의하여 선명한 표시를 할 수 있다. 또한, 반사형 소자와 발광 소자의 양쪽을 사용하여 소비전력이 저감되면서 선명한 표시를 할 수 있다.
이때, 제 1 표시부 또는 제 2 표시부의 표시 영역 내에 상기 화상 중 2종류 이상의 화상을 동시에 표시할 수 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제 1 표시부 또는 제 2 표시부의 표시 영역 내에, 반사형 소자만으로 표시하는 제 1 화상과, 발광 소자만으로 표시하는 제 2 화상과, 반사형 소자 및 발광 소자의 양쪽으로 표시하는 제 3 화상 중 2개 이상을 동시에 표시할 수 있는 표시 장치로 하는 것이 바람직하다.
이로써, 예를 들어 제어부에 의하여 제 1 표시부 또는 제 2 표시부의 표시 영역에 화상을 표시할 때, 배경 정보(background data) 등 강조하고 싶지 않는 부분, 사용자가 주시하고 있지 않은 부분, 사용자에게 보이지 않는 부분 등에 반사형 소자만을 사용한 제 1 화상을 표시함으로써 소비전력을 저감할 수 있다. 또한, 특히 강조하고자 하는 부분이나 사용자가 주시하고 있는 부분 등에는 발광 소자를 사용한 제 2 화상 또는 제 3 화상을 표시함으로써 이 부분의 콘트라스트를 더 높일 수 있어 시인성을 향상시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 일 형태는 제 1 표시부 또는 제 2 표시부의 표시 영역 내에서, 반사된 빛만을 사용한 표시, 발해진 빛만을 사용한 표시, 또는 반사된 빛과 발해진 빛의 양쪽을 사용한 표시를 구분하여 사용할 수 있다.
<구성예>
아래에서는 본 발명의 일 형태의 전자 기기의 더 구체적인 예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1의 (A)에 전자 기기(10)의 사시도를 도시하였다. 전자 기기(10)는 하우징(111), 하우징(112), 힌지(113)를 갖는다. 하우징(111)은 표시부(121)를 갖고, 하우징(112)은 표시부(122)를 갖는다.
하우징(111)과 하우징(112)은 힌지(113)에 의하여 연결되어 있다. 하우징(111)과 하우징(112)은 힌지(113)에 의하여 서로 상대적으로 회전될 수 있다.
또한, 후술되는 바와 같이, 하우징(111)과 하우징(112)은 탈착 가능한 것이 바람직하다.
도 1의 (A)는 표시부(121)와 표시부(122)가 노출되도록 펼쳐진 형태를 도시한 것이다. 또한, 도 1의 (B)는 표시부(121)와 표시부(122)가 대향하여 서로 중첩되도록 하우징(111)과 하우징(112)이 접힌 형태를 도시한 것이다. 또한, 도 1의 (C)는 표시부(121)와 표시부(122)가 서로 등을 맞대도록 하우징(111)과 하우징(112)이 접힌 형태를 도시한 것이다. 전자 기기(10)는 도 1의 (B)의 형태로부터 도 1의 (A)의 형태를 거쳐 도 1의 (C)의 형태로 가역적으로 변형될 수 있다.
표시부(121)와 표시부(122) 각각에는 반사형 표시 소자와 발광 소자를 갖는 표시 장치(또는 표시 패널, 표시 모듈)를 적용할 수 있다.
<블록도 1>
도 2에 전자 기기(10)의 블록도를 도시하였다. 전자 기기(10)는 제어부(11), 구동부(13), 구동부(14), 표시부(121), 표시부(122)를 갖는다. 제어부(11)는 연산부(12)를 갖는다.
표시부(121) 및 표시부(122)는 각각 매트릭스로 배치된 복수의 화소 유닛(20)을 갖는다. 화소 유닛(20)은 제 1 화소(21) 및 제 2 화소(22)를 갖는다.
도 2에는 제 1 화소(21) 및 제 2 화소(22)가 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색에 대응하는 표시 소자를 갖는 경우의 예를 도시하였다.
제 1 화소(21)는 적색(R)에 대응하는 표시 소자(21R), 녹색(G)에 대응하는 표시 소자(21G), 청색(B)에 대응하는 표시 소자(21B)를 갖는다. 표시 소자(21R, 21G, 21B)는 각각 외광의 반사를 이용한 표시 소자이다.
제 2 화소(22)는 적색(R)에 대응하는 표시 소자(22R), 녹색(G)에 대응하는 표시 소자(22G), 청색(B)에 대응하는 표시 소자(22B)를 갖는다. 표시 소자(22R, 22G, 22B)는 각각 광원의 빛을 이용한 표시 소자이다.
구동부(13) 및 구동부(14)는 각각 표시부(121) 또는 표시부(122) 내의 복수의 화소 유닛(20)을 구동하는 회로를 갖는다. 구체적으로는, 화소 유닛(20)이 갖는 제 1 화소(21) 및 제 2 화소(22)에 계조 값을 포함한 신호, 주사 신호, 전원 전위 등을 공급한다. 구동부(13) 및 구동부(14)는 예를 들어 신호선 구동 회로 및 주사선 구동 회로 등을 갖는다.
제어부(11)에는 외부로부터 화상 정보를 포함한 영상 신호(S0)가 입력된다. 제어부(11)는 표시부(121) 또는 표시부(122) 내의 각 화소 유닛(20)에 공급하는 계조 값을 포함한 4개의 신호(신호(S1), 신호(S2), 신호(S3), 및 신호(S4))를 생성하고, 구동부(13) 및 구동부(14)에 출력한다. 또한, 제어부(11)는 신호(S1), 신호(S2), 신호(S3), 및 신호(S4) 외에 클록 신호나 스타트 펄스 신호 등의 타이밍 신호를 생성하고, 구동부(13) 및 구동부(14)에 출력한다.
신호(S1) 및 신호(S3)는 각각 화소 유닛(20)의 제 1 화소(21)에 공급되는 계조 값을 포함한 신호이다. 여기서는, 신호(S1) 및 신호(S3)는 하나의 화소 유닛(20)마다 표시 소자(21R, 21G, 21B) 각각에 공급되는 3개의 계조 값의 정보를 포함한다.
또한, 신호(S2) 및 신호(S4)는 각각 화소 유닛(20)의 제 2 화소(22)에 공급되는 계조 값을 포함한 신호이다. 여기서는, 신호(S2) 및 신호(S4)는 하나의 화소 유닛(20)마다 표시 소자(22R, 22G, 22B) 각각에 공급되는 3개의 계조 값의 정보를 포함한다.
신호(S1), 신호(S2), 신호(S3), 및 신호(S4)는 각각 하나의 신호선을 통하여 공급되는 직렬 신호이어도 좋고, 복수의 신호선을 통하여 공급되는 병렬 신호이어도 좋다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(11)는 표시부(121) 및 표시부(122) 각각에 개별적으로 신호를 공급하는 기능을 갖는다. 따라서, 표시부(121) 및 표시부(122) 각각을 개별적으로 제어할 수 있다. 예를 들어 표시부(121) 및 표시부(122) 중 하나에 화상을 표시시키고 다른 하나를 정지시킬 수도 있다.
또한, 제어부(11)는 화소 유닛(20) 내의 제 1 화소(21)와 제 2 화소(22)를 개별적으로 구동하도록 신호(S1) 및 신호(S2), 또는 신호(S3) 및 신호(S4)를 표시부(121) 및 표시부(122)에 공급할 수 있다. 그러므로, 표시부(121) 및 표시부(122)의 각 표시에는, 제 1 화소(21)만으로 표시하는 부분, 제 2 화소(22)만으로 표시하는 부분, 제 1 화소(21) 및 제 2 화소(22)의 양쪽으로 표시하는 부분, 및 표시를 하지 않는 부분 중 2개 이상이 포함될 수 있다.
여기서, 연산부(12)로서 예를 들어 GPU(graphics processing unit) 등의 마이크로프로세서를 사용할 수 있다. 또한, 이러한 마이크로프로세서를 FPGA(field programmable gate array)나 FPAA(field programmable analog array) 등의 PLD(programmable logic device)로 실현한 구성으로 하여도 좋다.
이때, 영상 신호(S0)는 전자 기기(10)와 별도로 제공된 중앙 연산 장치(CPU: central processing unit) 등에 의하여 생성되고, 제어부(11)에 공급되는 구성으로 하여도 좋다. 또는, 연산부(12)가 CPU로서 기능하고 영상 신호(S0)를 생성하는 기능을 가져도 좋다.
또한, 외부로부터 입력되는 영상 신호(S0)는 미리 보정된(감마 보정 등) 신호이어도 좋다. 또한, 연산부(12)가 상기 보정 기능을 가져도 좋다. 연산부(12)는 영상 신호(S0)를 보정한 신호에 의거하여 신호(S1), 신호(S2), 신호(S3), 및 신호(S4)를 생성하여도 좋고, 생성한 신호(S1), 신호(S2), 신호(S3), 및 신호(S4) 각각을 보정하여도 좋다.
연산부(12)는 다양한 프로그램으로부터의 명령을 프로세서에 의하여 해석하고 실행함으로써 각종 데이터 처리나 프로그램 제어를 실시한다. 프로세서에 의하여 실행할 수 있는 프로그램은 프로세서가 갖는 메모리 영역에 저장되어 있어도 좋고, 다른 메모리에 저장되어 있어도 좋다.
연산부(12)는 메인 메모리를 가져도 좋다. 메인 메모리는 RAM(random access memory) 등의 휘발성 메모리나, ROM(read only memory) 등의 비휘발성 메모리를 갖는 구성으로 할 수 있다.
RAM로서는 예를 들어 DRAM(dynamic random access memory)이 사용되고, 연산부(12)의 작업 공간으로서 가상적으로 메모리 공간이 할당되어 이용된다. 외부에 제공된 기억 장치에 저장된 오퍼레이팅 시스템, 애플리케이션 프로그램, 프로그램 모듈, 프로그램 데이터 등이 RAM에 로드되고 실행된다. RAM에 로드된 이들 데이터, 프로그램, 프로그램 모듈은 연산부(12)에 의하여 직접 액세스되고 조작된다.
제어부(11)는 인쇄 회로 기판 등의 회로 기판에 실장되고, 구동부(13) 및 구동부(14)는 각각 표시부(121) 또는 표시부(122)가 형성된 기판에 제공된 구성으로 할 수 있다. 이때, 회로 기판과 구동부(13) 또는 구동부(14)는 FPC(flexible printed circuit) 등을 통하여 접속되어 있으면 좋다. 또한, 이때, 구동부(13) 및 구동부(14)는 각각 표시부(121) 또는 표시부(122)가 형성된 기판에 표시부(121) 또는 표시부(122)를 구성하는 트랜지스터 등과 동일 공정으로 형성되어도 좋고, 구동부(13) 및 구동부(14)의 일부 또는 전체가 IC(integrated circuit)로서 상기 기판에 실장되어도 좋다. 또는, 제어부(11) 및 구동부(13) 또는 구동부(14)로서 기능하는 하나 또는 복수의 IC가 상기 기판에 실장되어도 좋다. 또는, 제어부(11) 및 구동부(13) 또는 구동부(14)가 표시부(121) 또는 표시부(122)가 형성된 기판에 표시부(121) 또는 표시부(122)를 구성하는 트랜지스터 등과 동일 공정으로 형성되어도 좋다.
<표시 장치의 구성예>
아래에서는 상기 표시부(121) 및 표시부(122)에 사용할 수 있는 표시 장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 가시광을 반사하는 제 1 표시 소자가 제공된 화소를 가질 수 있다. 또는, 가시광을 발하는 제 2 표시 소자가 제공된 화소를 가질 수 있다. 또는, 가시광을 투과하는 제 3 표시 소자가 제공된 화소를 가질 수 있다. 또는, 제 1 표시 소자와, 제 2 표시 소자 또는 제 3 표시 소자가 제공된 화소를 가질 수 있다.
본 실시형태에서는 가시광을 반사하는 제 1 표시 소자와, 가시광을 발하는 제 2 표시 소자를 갖는 표시 장치에 대하여 설명한다.
표시 장치는 제 1 표시 소자가 반사하는 제 1 빛 및 제 2 표시 소자가 발하는 제 2 빛 중 어느 하나 또는 양쪽에 의하여 화상을 표시하는 기능을 갖는다. 또는, 표시 장치는 제 1 표시 소자가 반사하는 제 1 빛의 양 및 제 2 표시 소자가 발하는 제 2 빛의 양 각각을 제어함으로써 계조를 표현하는 기능을 갖는다.
또한, 표시 장치는 제 1 표시 소자가 반사하는 빛의 양을 제어함으로써 계조를 표현하는 제 1 화소와, 제 2 표시 소자가 발하는 빛의 양을 제어함으로써 계조를 표현하는 제 2 화소를 갖는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제 1 화소 및 제 2 화소는 각각 복수로 매트릭스로 배치되어 표시부를 구성한다.
또한, 제 1 화소와 제 2 화소는 표시 영역 내에 같은 개수와 같은 피치로 배치되는 것이 바람직하다. 이때, 인접한 제 1 화소와 제 2 화소를 통틀어 화소 유닛이라고 부를 수 있다. 이로써, 후술하는 바와 같이, 복수의 제 1 화소만으로 표시된 화상, 복수의 제 2 화소만으로 표시된 화상, 및 복수의 제 1 화소 및 복수의 제 2 화소의 양쪽으로 표시된 화상 각각을 같은 표시 영역에 표시할 수 있다.
제 1 화소가 갖는 제 1 표시 소자로서는 외광을 반사하여 표시하는 소자를 사용할 수 있다. 이러한 소자는 광원을 갖지 않으므로 표시할 때 소비전력을 매우 작게 할 수 있다.
제 1 표시 소자로서 대표적으로는 반사형 액정 소자를 사용할 수 있다. 또는, 제 1 표시 소자로서 셔터 방식의 MEMS(micro electro mechanical systems) 소자, 광간섭 방식의 MEMS 소자 외에, 마이크로캡슐 방식, 전기 영동 방식, 일렉트로 웨팅 방식, 전자분류체(電子粉流體, electronic liquid powder(등록 상표)) 방식 등을 적용한 소자 등을 사용할 수 있다.
제 2 화소가 갖는 제 2 표시 소자로서는 광원을 갖고 이 광원으로부터의 빛을 이용하여 표시하는 소자를 사용할 수 있다. 특히, 전계를 인가함으로써 발광성 물질로부터의 빛을 추출할 수 있는 전계 발광 소자를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 화소가 사출하는 빛은 그 휘도나 색도가 외광에 좌우되지 않으므로 색 재현성이 높고(색역이 넓고) 콘트라스트가 높은 표시 즉 선명한 표시를 할 수 있다.
제 2 표시 소자로서는 예를 들어 OLED(organic light emitting diode), LED(light emitting diode), QLED(quantum-dot light emitting diode), 반도체 레이저 등 자발광형 발광 소자를 사용할 수 있다. 또는, 제 2 화소가 갖는 표시 소자로서 광원인 백라이트와, 백라이트로부터 발해지고 투과되는 빛의 양을 제어하는 투과형 액정 소자를 조합한 것을 사용하여도 좋다. 백라이트로서는 LED를 광원으로 한 에지 라이트형 백라이트를 사용하면, 표시 장치를 용이하게 박형화할 수 있어 바람직하다.
제 1 화소는 예를 들어 백색(W)을 나타내는 부화소, 또는 예를 들어 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 빛을 각각 나타내는 부화소를 갖는 구성으로 할 수 있다. 또한, 제 2 화소도 마찬가지로 예를 들어 백색(W)을 나타내는 부화소, 또는 예를 들어 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 빛을 각각 나타내는 부화소를 갖는 구성으로 할 수 있다. 또한, 제 1 화소 및 제 2 화소가 각각 갖는 부화소는 4색 이상이어도 좋다. 부화소의 종류가 많을수록 소비전력을 더 저감할 수 있고, 색 재현성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 형태는 제 1 화소를 사용하여 화상을 표시하는 제 1 모드, 제 2 화소를 사용하여 화상을 표시하는 제 2 모드, 및 제 1 화소 및 제 2 화소를 사용하여 화상을 표시하는 제 3 모드를 전환할 수 있다.
또한, 아래에서는 제 1 모드로 표시된 화상을 제 1 화상, 제 2 모드로 표시된 화상을 제 2 화상, 제 3 모드로 표시된 화상을 제 3 화상이라고 부르는 경우가 있다.
제 1 모드는 제 1 표시 소자가 반사한 빛을 사용하여 화상을 표시하는 모드이다. 제 1 모드는 광원이 불필요하므로 소비전력이 매우 낮은 구동 모드이다. 예를 들어, 외광의 조도가 충분히 높고 외광이 백색광 또는 백색광 근방의 빛인 경우에 유효하다. 제 1 모드는 예를 들어 책이나 서류 등 문자 정보를 표시하기에 적합한 표시 모드이다. 또한, 반사된 빛을 사용하기 때문에 눈이 편한 표시를 할 수 있어 눈의 피로를 덜 느끼게 하는 효과를 갖는다.
제 2 모드는 제 2 표시 소자가 발한 빛을 사용하여 화상을 표시하는 모드이다. 그러므로, 외광의 조도나 색도에 상관없이 매우 선명한(콘트라스트가 높고 색 재현성이 높은) 표시를 할 수 있다. 예를 들어 야간이나 어두운 실내 등 외광의 조도가 매우 낮은 경우 등에 유효하다. 또한, 외광이 약한 경우에 밝은 표시를 하면, 사용자가 눈부심을 느낄 수 있다. 이것을 막기 위하여 제 2 모드에서는 휘도를 억제한 표시를 하는 것이 바람직하다. 또한, 이로써, 눈부심을 억제하는 것에 더하여 소비전력도 저감할 수 있다. 제 2 모드는 선명한 화상이나 원활한 동영상 등을 표시하기에 적합한 모드이다.
제 3 모드는 제 1 표시 소자가 반사한 빛과, 제 2 표시 소자가 발한 빛의 양쪽을 사용하여 화상을 표시하는 모드이다. 구체적으로는, 제 1 화소가 나타내는 빛과, 제 1 화소와 인접한 제 2 화소가 나타내는 빛을 혼색함으로써 하나의 색깔을 표현하도록 구동한다. 제 3 모드는 제 1 모드보다 선명한 표시를 하면서, 제 2 모드보다 소비전력을 저감할 수 있다. 예를 들어 실내 조명하, 저녁이나 새벽 등 외광의 조도가 비교적 낮은 경우, 외광이 백색 색도를 나타내지 않는 경우 등에 유효하다. 또한, 반사된 빛과 발해진 빛을 혼색한 빛을 사용함으로써 마치 회화 작품을 보는 것 같은 느낌을 주는 화상을 표시할 수 있다.
다음으로, 도 3의 각 도면을 사용하여 화소 유닛(20)에 대하여 설명한다. 도 3의 (A) 내지 도 3의 (C)는 화소 유닛(20)의 구성예를 도시한 모식도이다.
제 1 화소(21)는 표시 소자(21R), 표시 소자(21G), 표시 소자(21B)를 갖는다. 표시 소자(21R)는 외광을 반사하고, 제 1 화소(21)에 입력되는 제 1 계조 값에 포함되는 적색에 대응하는 계조 값에 따른 휘도의 적색 광(R1)을 표시면 측으로 사출한다. 표시 소자(21G) 및 표시 소자(21B)도 마찬가지로 각각 녹색 빛(G1) 또는 청색 빛(B1)을 표시면 측으로 사출한다.
제 2 화소(22)는 표시 소자(22R), 표시 소자(22G), 표시 소자(22B)를 갖는다. 표시 소자(22R)는 광원을 갖고, 제 2 화소(22)에 입력되는 제 2 계조 값에 포함되는 적색에 대응하는 계조 값에 따른 휘도의 적색 광(R2)을 표시면 측으로 사출한다. 표시 소자(22G) 및 표시 소자(22B)도 마찬가지로 각각 녹색 광(G2) 또는 청색 광(B2)을 표시면 측으로 사출한다.
<제 3 모드>
도 3의 (A)는 외광을 반사하는 표시 소자(21R), 표시 소자(21G), 표시 소자(21B)와, 빛을 발하는 표시 소자(22R), 표시 소자(22G), 표시 소자(22B)의 양쪽을 구동하여 화상을 표시하는 동작 모드의 예를 도시한 것이다. 도 3의 (A)에 도시된 바와 같이, 화소 유닛(20)은 반사된 빛인 빛(R1), 빛(G1), 빛(B1)과, 발해진 빛인 빛(R2), 빛(G2), 빛(B2)의 6개 빛을 혼색함으로써 소정의 색깔의 빛(25)을 표시면 측으로 사출할 수 있다.
<제 1 모드>
도 3의 (B)는 외광을 반사하는 표시 소자(21R), 표시 소자(21G), 표시 소자(21B)를 구동하여 화상을 표시하는 동작 모드의 예를 도시한 것이다. 도 3의 (B)에 도시된 바와 같이, 화소 유닛(20)은 예를 들어 외광의 조도가 충분히 높은 경우 등에는 제 2 화소(22)를 구동하지 않고, 제 1 화소(21)로부터의 빛(빛(R1), 빛(G1), 및 빛(B1))만을 혼색함으로써 소정의 색깔의 빛(25)을 표시면 측으로 사출할 수도 있다. 이로써, 소비전력이 매우 낮은 구동을 할 수 있다.
<제 2 모드>
도 3의 (C)는 표시 소자(22R), 표시 소자(22G), 표시 소자(22B)를 구동하여 화상을 표시하는 동작 모드의 예를 도시한 것이다. 도 3의 (C)에 도시된 바와 같이, 화소 유닛(20)은 예를 들어 외광의 조도가 매우 낮은 경우 등에는 제 1 화소(21)를 구동하지 않고, 제 2 화소(22)로부터의 빛(빛(R2), 빛(G2), 및 빛(B2))만을 혼색함으로써 소정의 색깔의 빛(25)을 표시면 측으로 사출할 수도 있다. 이로써, 선명한 표시를 할 수 있다. 또한, 외광의 조도가 낮은 경우에는 휘도를 낮게 함으로써 사용자가 느끼는 눈부심을 억제함과 함께 소비전력을 저감할 수 있다.
또한, 상술한 제 1 모드, 제 2 모드, 및 제 3 모드는 표시부(121) 및 표시부(122)의 표시 영역 내에서 부분적으로 실행할 수 있다. 즉, 표시 영역 내의 다른 부분에서 각각 다른 표시 모드를 사용한 표시를 할 수 있다.
여기까지, 화소 유닛(20)의 구성예에 대하여 설명하였다.
<블록도 2>
도 4에는 도 2와 일부의 구성이 다른 구성예를 도시하였다. 도 4에 도시된 전자 기기(10)는 시점 검출부(31)를 갖는다. 또한, 표시부(121)와 표시부(122) 각각에는 터치 센서(35)가 제공되어 있다. 따라서, 표시부(121) 및 표시부(122)는 터치 패널 또는 터치 패널 모듈이라고 할 수도 있다.
도 4에서 구동부(13)와 구동부(14)는 각각 터치 센서(35)를 구동하는 기능과, 터치 센서(35)에 의하여 얻은 위치 정보를 포함한 신호(T1) 또는 신호(T2)를 제어부(11)에 출력하는 기능을 갖는다.
터치 센서(35)로서는 예를 들어 정전 용량 방식, 저항막 방식, 표면 탄성파 방식, 적외선 방식, 전자 유도 방식, 광학 방식, 감압 방식 등의 터치 센서를 사용할 수 있다. 예를 들어 표시부(121) 및 표시부(122)에 대한 터치 조작, 탭 조작, 스와이프 조작, 핀치 조작 등의 제스처를 입력 조작(사용자 입력이라고도 함)으로서 검출할 수 있다.
시점 검출부(31)는 사용자의 시점을 검출하고, 그 위치 정보를 제어부(11)에 출력하는 기능을 갖는다.
시점 검출부(31)는 예를 들어 사용자의 눈을 촬상하는 촬상 장치와, 촬상 장치에 의하여 얻은 화상 정보로부터 사용자가 주시하고 있는 시점의 위치 정보를 산출하고 제어부(11)에 출력하는 연산 장치를 갖는 구성으로 할 수 있다. 예를 들어 고정 초점식 또는 가변 초점식의 광학 장치(렌즈 등) 또는 가시광, 적외광, 또는 자외광 등을 이차적으로 검출할 수 있는 이미지 센서 등을 갖는 구성으로 할 수 있다.
시점 검출부(31)는 촬상된 화상에 사용자의 눈이 포함된 경우, 상기 사용자의 눈의 눈동자의 방향, 위치, 및 시점 검출부(31)로부터 사용자의 눈까지의 거리 등을 산출함으로써 사용자가 주시하고 있는 시점의 위치 정보를 산출할 수 있다.
시점 검출부(31)에는 2개 이상의 촬상 장치가 서로 이격하여 제공되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 2개의 촬상 장치로 각각 개별적으로 사용자의 오른쪽 눈과 왼쪽 눈을 촬상함으로써 사용자의 시점의 위치 정보를 더 정확히 산출할 수 있다. 또한, 시점 검출부(31)와 사용자의 눈(또는 얼굴) 사이의 거리의 측정에 특화된 적외선 센서 등의 센서를 가져도 좋다.
<화상 표시 방법예 1>
아래에서는 전자 기기(10)에 화상을 표시하는 방법의 일례에 대하여 설명한다.
도 5에는 전자 기기(10)를 펼친 상태에서의 상면 개략도를 도시하였다.
<교과서 모드>
도 5는 표시부(121)에 문서 정보(141a)가 표시되고, 표시부(122)에 문서 정보(141b)가 표시된 상태(교과서 모드)를 도시한 것이다. 예를 들어, 문서 정보를 열람하기 위한 애플리케이션이 실행되고, 문서 정보를 포함한 파일이 판독되어 표시된 상태라고 할 수도 있다.
여기서는, 문서 정보(141a) 및 문서 정보(141b)의 일례로서 교재를 상정한 텍스트 문서에서 특정의 좌우 페이지를 표시하는 예를 나타내었다. 이로써, 전자 기기(10)를 교과서로서 사용할 수 있다.
여기서, 전자 기기(10)를 교과서로서 사용하는 경우, 교과서 모드에서는 표시부(121) 및 표시부(122)에 정지 화상이 표시되는 기간이 매우 길다. 또한, 사용자는 표시부(121) 및 표시부(122)를 오랫동안 주시한다. 그래서, 표시부(121) 및 표시부(122)에 문서 정보를 표시하는 경우에는, 반사형 표시 소자를 사용한 표시 방법(제 1 모드)을 적용함으로써 저소비전력으로 눈이 편한 표시를 할 수 있다. 또한, 정지 화상을 표시할 때, 화면의 재기록 빈도(프레임 주파수라고도 함)를 저감함으로써 더 효과적으로 소비전력을 낮출 수 있다.
또한, 문서 정보(141a)나 문서 정보(141b)에서 텍스트 정보와 도면 정보가 혼재한 경우에는, 텍스트 정보를 제 1 모드로 표시하고, 도면 정보를 제 2 모드 또는 제 3 모드로 표시함으로써, 도면 정보를 더 강조한 표시를 할 수 있다. 특히, 도면 정보가 동영상 콘텐츠를 포함한 경우에는, 더 효과적이다. 또한, 텍스트 정보를 표시하는 영역에서만 화면 재기록 빈도(프레임 주파수라고도 함)를 저감한 구동을 실시하면, 소비전력을 더 효과적으로 저감할 수 있어 바람직하다.
<노트 모드>
도 6의 (A)는 표시부(121) 및 표시부(122)에 사용자가 자유로이 기입할 수 있는 상태(노트 모드)를 도시한 것이다. 도 6의 (A)에서는 표시부(121) 및 표시부(122)에 괘선이 표시된 상태이고, 스타일러스(131)나 손가락 등에 의하여 자유로이 그릴 수 있다. 도 6의 (A)는 표시부(121)에 사용자 입력 화상(142)이 표시된 상태를 도시한 것이다.
예를 들어, 노트 모드에서는 표시부(121) 및 표시부(122)에 제공된 터치 센서(35)에 의하여 스타일러스(131)나 손가락 등에 의한 사용자 입력이 검출되면, 제어부(11)는 그 입력 정보를 바탕으로 사용자 입력 화상(142)을 생성하고 표시부(121) 또는 표시부(122)에 표시시킬 수 있다.
노트 모드에서는 손글씨 입력 외, 소프트웨어 키보드 등을 사용한 텍스트 입력을 할 수도 있다. 또한, 다각형, 원, 직선 등을 그릴 수 있는 그림 도구(drawing tool)를 사용하여 그릴 수도 있다.
노트 모드에서 예를 들어 미리 준비된 괘선 등은 제 1 모드로 표시하고, 사용자 입력 화상(142)을 제 2 모드 또는 제 3 모드로 표시함으로써, 소비전력을 저감할 수 있는 데다 사용자가 기입한 정보만을 효과적으로 강조할 수 있다.
<듀얼 모드>
도 6의 (B)는 표시부(121)에 문서 정보(141a)를 표시하고, 표시부(122)를 노트로서 사용하는 상태(듀얼 모드)를 도시한 것이다.
듀얼 모드에서는 표시부(121)에 문서 정보(141a)를 표시하면서, 표시부(122)에 자유로이 기입할 수 있다. 이로써, 하나의 전자 기기(10)에 교과서와 노트의 2개의 기능을 가지게 할 수 있어 학습 효과를 더 높일 수 있다.
<기입 모드>
도 6의 (C)는 도 5에 도시된 교과서 모드와 마찬가지로 표시부(121)에 문서 정보(141a)를 표시시키고, 표시부(122)에 문서 정보(141b)를 표시시킨 상태이다. 기입 모드는 사용자가 기입한 사용자 입력 화상(146)을 문서 정보(141a) 또는 문서 정보(141b)와 겹쳐 표시할 수 있는 모드이다.
또한, 기입 모드에서는 문서 정보(141a) 또는 문서 정보(141b)의 텍스트 정보의 일부를 강조하기 위하여 마커로 그릴 수도 있다.
기입 모드에서 사용자가 기입한 사용자 입력 화상(146)은 제 2 모드 또는 제 3 모드로 표시하는 것이 바람직하다. 이로써, 사용자 입력 화상(146)을 문서 정보(141a) 또는 문서 정보(141b)와 겹쳐 표시한 경우라도 더 강조할 수 있고, 이들을 직관적으로 구별하기 용이하다.
또한, 교과서 모드, 노트 모드, 듀얼 모드, 기입 모드는 사용자가 자유로이 전환할 수 있다.
모드를 전환하는 방법의 일례로서, 예를 들어, 표시부(121) 또는 표시부(122)에 대한 가로 방향의 스와이프 동작으로 페이지를 넘기고, 표시부(121) 또는 표시부(122)에 대한 세로 방향의 스와이프 동작으로 각 표시부의 표시를 교과서 모드 또는 노트 모드로 전환할 수 있다. 또한, 기입 모드로 전환하는 동작이나 그림 도구를 선택하는 동작 등에 관련지은 아이콘을 표시부(121) 또는 표시부(122)의 일부에 표시시키고, 이 아이콘을 탑함으로써 기입 모드로 전환하거나 그림 도구를 선택하거나 할 수 있다.
<제출 모드>
도 7은 사용자가 작성한 사용자 입력 화상(142)을 제출처로 송신하는 상태(제출 모드)를 도시한 것이다. 예를 들어, 노트 모드 또는 듀얼 모드에서 제출 동작에 관련지은 아이콘을 표시시키고, 이것을 탑함으로써 도 7에 도시된 바와 같이 제출할지 여부를 묻는 창(145)이 표시된다.
사용자 입력 화상(142)의 정보는 데이터화되고, 무선 통신 등에 의하여 학교나 기업 등의 기관이 보유하는 서버로 송신될 수 있다. 이때, 데이터에는 사용자 입력 화상(142)의 데이터뿐만 아니라 전자 기기(10)나 사용자를 특정하기 위한 고유 ID 정보 외 일자 등의 정보가 포함되는 것이 바람직하다. 또한, 데이터는 암호화 송신되는 것이 더 바람직하다.
이로써, 사용자가 작성한 사용자 입력 화상(142)을 메일 등의 애플리케이션을 기동하지 않고 더 간편하게 제출할 수 있게 된다. 또한, 사용자 입력 화상(142) 등을 받는 측(학교나 기업 등의 기관)도 메일 등으로 송신된 첨부 파일을 개별적으로 다룰 필요가 없으므로 데이터 관리가 용이한 이점이 있다.
여기까지 화상 표시 방법예 1에 대하여 설명하였다.
<화상 표시 방법예 2>
아래에서는 소비전력을 더 저감할 수 있는 표시 방법의 예에 대하여 설명한다.
도 8의 (A)는 도 5에 도시된 문서 정보(141a) 및 문서 정보(141b)가 표시된 상태를 도시한 것이다. 여기서, 표시부(121)의 영역(151)은 사용자가 주시하고 있는 범위, 또는 그 근방을 포함한 영역이다.
또한, 도 8의 (B)는 사용자가 주시하고 있는 범위를 포함한 영역(151)이 표시부(122) 측으로 옮겨진 경우의 예를 도시한 것이다.
하우징(111) 및 하우징(112)에는 각각 표시면 측에 카메라(114)가 제공되어 있다. 한 쌍의 카메라(114)는 상술한 시점 검출부(31)의 일부로서 기능한다.
사용자가 주시하고 있는 범위를 포함한 영역(151)은 제 2 모드 또는 제 3 모드로 표시하는 것이 바람직하다. 한편, 사용자가 주시하고 있지 않은 부분, 즉 표시부(121)의 영역(151) 외의 부분 및 표시부(122)는 제 1 모드로 표시하는 것이 바람직하다. 이로써, 표시부(121) 및 표시부(122)의 대부분을 반사형 표시 소자만으로 표시할 수 있으므로 소비전력을 효과적으로 저감할 수 있다.
또한, 영역(151) 외측 범위에 동영상 콘텐츠가 포함되는 경우, 동영상으로서 표시하는 것이 아니라 정지 화상으로서 표시하는 것이 바람직하다. 즉, 영역(151) 외측 범위 전체를 정지 화상으로서 표시하는 것이 바람직하다. 또한, 이때, 영역(151) 외측의 범위는 프레임 주파수를 저감한 표시를 함으로써, 더 효과적으로 소비전력을 저감할 수 있다.
또한, 이때, 도 8의 (B)에 도시된 바와 같이, 영역(151)이 동영상 콘텐츠가 표시되는 부분으로 이동하는 경우, 즉 사용자가 동영상 콘텐츠를 보는 경우에는 이 부분이 정지 화상 표시에서 동영상 표시로 전환되고, 동영상 콘텐츠를 재생할 수 있는 상태로 하는 것이 바람직하다. 이때, 동영상 콘텐츠는 영역(151)과 겹쳤을 때 자동적으로 재생되어도 좋고, 사용자가 그 부분을 탑하는 등의 동작을 함으로써 동영상의 재생이 시작되는 대기 상태로 하여도 좋다.
여기까지 화상 표시 방법예 2에 대하여 설명하였다.
<하우징에 대하여>
전자 기기(10)를 교과서로서 사용하는 경우, 하우징(111) 및 하우징(112)은 가벼운 것이 바람직하다. 예를 들어 하우징(111) 및 하우징(112)은 각각 10g 이상 1000g 이하, 바람직하게는 50g 이상 800g 이하, 더 바람직하게는 50g 이상 500g 이하, 더욱 바람직하게는 50g 이상 250g 이하로 하는 것이 바람직하다. 2개의 하우징을 합친 무게가 500g 이하라면, 전문서의 무게와 같거나 그것보다 가벼우므로 특히 아이들이 일상적으로 들고 다니는 기기로서 바람직하다.
또한, 전자 기기(10)를 교과서 등으로서 사용하는 경우, 수년의 사용 기간을 갖는 것이 요구된다. 그래서, 하우징(111)과 하우징(112)에는 내후성이나 강도가 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 타이타늄 합금, 마그네슘 합금, 알루미늄 합금 등의 합금, 또는 카본 섬유 등을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 도 1, 도 5 등에 도시된 바와 같이, 하우징(111) 및 하우징(112)의 단부를 모난 데 없는 둥그스름한 형상으로 함으로써 아이들이 사용하는 경우에도 안전성이 뛰어난 기기로 할 수 있다.
여기까지 하우징에 대하여 설명하였다.
<화상 표시 방법예 3>
아래에서는 전자 기기의 화상 표시 방법의 상기 방법과 다른 예에 대하여 설명한다.
도 9의 (A)에 전자 기기(10)의 사시도를 도시하였다. 도 9는 표시부(122)를 입력 장치(키보드 등)로서 사용하는 경우의 예이다. 이러한 형태로 함으로써 전자 기기(10)를 예를 들어 노트북형 PC로서 사용할 수 있다.
또한, 도 9의 (B)에는 하우징(111)과 하우징(112)을 분리한 경우의 예를 도시하였다. 도 9의 (B)에서는 하우징(111)의 배면(표시부(121)와 반대 측 면)에 제공된 지지부(115)에 의하여 하우징(111)이 경사진 상태에서 유지되어 있다. 지지부(115)는 사용하지 않는 경우에는, 하우징(111)에 격납되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 표시부 중 하나는 화면으로서 사용하고, 다른 하나를 입력 장치로서 사용하는 경우에는, 이들을 분리할 수 있는 구성으로 함으로써 더 편리성이 높은 전자 기기(10)로 할 수 있다.
하우징(111)과 하우징(112)을 분리하였을 때, 하우징(111)이 태블릿 단말기 등의 휴대 정보 단말 기기로서 기능하고, 하우징(112)은 하우징(111)과 무선 통신이 가능한 입력 기기로서 사용할 수 있다. 이때, 제어부 등을 하우징(111)에 집약함으로써 하우징(112)의 내부 구성을 간략화할 수 있으므로 전자 기기(10)의 무게를 가볍게 할 수 있다. 또한, 하우징(111)과 하우징(112)은 각각 독립적으로 휴대 정보 단말 기기로서 기능하는 구성으로 하여도 좋다.
또한, 도 9의 (B)에는 힌지(113)와 하우징(111) 사이에서 분리될 수 있는 예를 도시하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 힌지(113)는 힌지(113)가 2개로 분리될 수 있는 기구를 가져도 좋다. 또는, 하우징(111)과 하우징(112)은 힌지(113)를 사용하지 않고 하우징(111)과 하우징(112)을 분리할 수 있게 연결시키는 기구를 가져도 좋다.
도 10의 (A)에는 하우징(112)의 상면 개략도를 도시하였다. 표시부(122)의 일부에 키보드의 하나의 키를 모방한 객체(143a)를 복수로 갖는 화상(143)이 표시되어 있다. 복수의 객체(143a)는 각각 입력 동작과 관련지어 있다. 도 10의 (A)에 도시된 바와 같이, 사용자가 손가락(132) 등으로 이것을 탑하면 사용자 입력 정보가 제어부(11)로 송신된다.
도 10의 (B1)은 손가락(132)이 하나의 객체(143a)를 탑하는 모습을 도시한 것이다. 또한, 도 10의 (B2)에서는 손가락(132)을 파선으로 나타내었다.
이때, 손가락(132) 등으로 터치된 객체는 그 대부분이 손가락(132) 등에 숨겨지기 때문에 사용자는 상기 객체를 시인할 수 없다. 그래서, 손가락(132) 등으로 터치된 객체는 반사형 표시 소자만으로 표시하는 제 1 모드로 표시하거나 또는 표시를 정지하는 것이 바람직하다. 이로써, 소비전력을 저감할 수 있다. 한편, 손가락(132) 등으로 터치되지 않은 객체는 발광 소자를 사용하여 표시하는 제 2 모드 또는 제 3 모드로 표시할 수 있다. 또한, 환경이 충분히 밝은 경우나 사용자의 요구가 있는 경우 등에는 손가락(132) 등으로 터치하지 않은 부분도 제 1 모드로 표시할 수 있는 구성으로 하여도 좋다.
또한, 사용자는 도 10의 (B3)에 도시된 바와 같이 손가락(132)으로 터치된 객체뿐만 아니라 손가락(132)에 숨겨진 객체도 시인할 수 없으므로 이러한 객체를 제 1 모드로 표시하여도 좋다. 이때, 표시부(122)가 터치 센서로서 근접 센서나 광학 센서를 갖는 구성으로 하고, 표시부(122) 표면으로부터 소정의 거리 이내에 위치하는 손가락(132) 등의 위치 정보를 얻으면 좋다.
도 10의 (C1)은 2개의 객체를 확대한 예이다. 도 10의 (C1)에서는 “E” 및 “R”의 글자에 대응한 객체를 도시하였다.
도 10의 (C1)에 도시된 바와 같이, 키의 윤곽 부분(144a)과 기호 부분(144b)만을 표시시키고, 이 외의 부분을 표시시키지 않는 것이 바람직하다. 특히, 발광 소자를 사용한 제 2 모드 또는 제 3 모드로 표시하는 경우, 윤곽 부분(144a)과 기호 부분(144b) 이외에 위치하는 발광 소자를 흑 표시(즉 발광시키지 않는 상태)로 함으로써 소비전력을 최소한으로 할 수 있다.
도 10의 (C2)에서는 키 “R”를 손가락(132)으로 탑한 상태를 도시하였다. 키 “E”는 발광 소자를 사용한 제 2 모드 또는 제 3 모드로 표시되고, 키 “R”는 반사형 표시 소자만을 사용한 제 1 모드로 표시된다. 키 “R”의 대부분은 손가락(132)으로 덮이고, 외광이 닿지 않으므로 실질적으로 표시되지 않는 상태가 된다.
여기까지 화상 표시 방법예 3에 대하여 설명하였다.
본 발명의 일 형태는 2개의 표시부를 갖고, 각각에 반사된 빛을 사용하여 표시하는 제 1 화상, 발해진 빛을 사용하여 표시하는 제 2 화상, 및 반사된 빛과 발해진 빛이 혼재한 빛을 사용하여 표시하는 제 3 화상을 표시할 수 있다. 또한, 하나의 표시부에 제 1 화상 내지 제 3 화상 중 2개 이상을 동시에 표시할 수 있게 된다. 이로써, 다양한 표시 방법을 사용할 수 있다. 또한, 제 1 화상을 표시하는 면적을 가능한 한 크게 함으로써 소비전력을 저감할 수 있다. 한편, 더 강조하고자 하는 부분에는 제 2 화상 또는 제 3 화상을 사용함으로써 소비전력을 저감하면서 스트레스를 덜 느끼게 하는 표시를 사용자에게 제공할 수 있다.
터치 센서 등의 입력 수단이나 사용자의 시점을 인식하는 수단을 더 조합함으로써 사용자가 인식하고 있지 않은 영역의 표시의 소비전력을 삭감할 수 있으므로, 스트레스가 없고 소비전력이 낮은 표시 방법을 더 효과적으로 실현할 수 있다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 소비전력을 저감할 수 있는 표시 방법 등에 대하여 설명한다. 더 구체적으로는 변화가 적은 화상과 변화가 많은 화상을 부분적으로 구별하고, 변화가 적은 화상에는 소비전력이 적은 표시 방법을 적용함으로써 소비전력을 삭감할 수 있는 표시 방법의 예에 대하여 설명한다.
또한, 본 실시형태에 예시하는 방법은 촬상 수단에 의하여 촬상한 화상과 소프트웨어에 의하여 생성되는 컴퓨터 그래픽(CG) 등의 화상을 합성하여 표시하는 소위 확장 현실(AR: augmented reality)이라고 불리는 표시 기술에도 적용할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 시스템에 사용하는 표시 장치는 제 1 표시 소자를 갖는 제 1 화소 및 제 2 표시 소자를 갖는 제 2 화소를 갖는다. 적어도 제 1 화소는 기록된 데이터를 연속되는 2개 이상의 프레임 기간에서 유지할 수 있고, 데이터를 재기록하지 않고 표시를 유지할 수 있다.
따라서, 제 1 화소를 사용하여 변화가 적은 화상을 표시하고, 제 2 화소를 사용하여 변화가 많은 화상을 표시함으로써 전력 소비를 억제할 수 있다.
<구성예>
도 11은 본 발명의 일 형태의 표시 시스템을 설명하는 블록도이다. 도 11에 도시된 표시 시스템(60)은 제어부(600), 표시부(610), 카메라(605)(CAM), GPS(global positioning system) 수신기(606)(GPS), 데이터 입출력부(607)(I/O), 터치 센서(613)(T-SEN), 광 센서(614)(P-SEN)를 갖는 구성으로 할 수 있다. 또한, 표시 시스템(60)에 포함되는 요소는 이것에 한정되지 않고, 이 외의 요소가 포함되어도 좋다.
또한, 도 11에 도시된 표시 시스템(60)은 실시형태 1에 도시된 전자 기기(10)에 적용할 수 있다. 여기에 도시된 표시 시스템(60)은 실시형태 1의 하우징(111), 하우징(112), 또는 양쪽에 내장시킬 수 있다. 표시 시스템(60)은 하우징 중 하나에 내장되면, 표시부(121) 및 표시부(122)의 양쪽을 제어할 수 있다. 따라서, 아래에 기재된 표시부(610)는 실시형태 1의 표시부(121), 표시부(122), 또는 양쪽에 대응한다.
제어부(600)는 데이터 처리 회로(601)(CPU), 제 1 메모리(602)(RAM 1), 제 2 메모리(603)(RAM 2), 및 제어 회로(604)(CON)를 갖는 구성으로 할 수 있다.
데이터 처리 회로(601)로서는 CPU(central processing unit) 등의 연산 회로를 사용할 수 있다. 데이터 처리 회로(601)는 필요에 따라 제 1 메모리(602), 제 2 메모리(603), 제어 회로(604), 카메라(605), GPS 수신기(606), 데이터 입출력부(607), 터치 센서(613), 광 센서(614) 등과 상호로 신호를 주고 받는 등 표시 시스템(60) 전체의 제어를 통괄하는 기능을 갖는다.
제 1 메모리(602) 및 제 2 메모리(603)는 화상 데이터를 저장하는 기능을 갖는다. 예를 들어 프레임 메모리로서 화상 데이터를 유지하고, 데이터 처리 회로(601)와 제어 회로(604) 사이에서 데이터를 주고 받을 수 있게 한다. 또한, 복수의 프레임 데이터를 유지함으로써 프레임들 사이에서의 화상 데이터 비교 등의 처리를 할 수 있게 한다.
제 1 메모리(602)는 제 1 표시 소자에 표시하는 화상 데이터를 저장하는 기능을 갖는다.
또한, 제 2 메모리(603)는 제 2 표시 소자에 표시하는 화상 데이터를 저장하는 기능을 갖는다.
제어 회로(604)는 2종류의 화상 데이터가 개신되는 빈도에 맞추어 표시부(610)의 동작 제어를 실행하는 기능을 갖는다.
표시부(610)는 제 1 표시 소자를 갖는 제 1 화소(611)(PIX1)와 제 2 표시 소자를 갖는 제 2 화소(612)(PIX2)를 갖는다. 제 1 표시 소자로서 예를 들어 반사형 액정 소자를 사용할 수 있다. 또한, 제 2 표시 소자로서 예를 들어 발광 소자를 사용할 수 있다.
반사형 액정 소자는 저소비전력으로 동작할 수 있고, 발광 소자는 시인성이 높은 표시를 할 수 있다. 또한, 제 1 화소(611)가 제 2 표시 소자를 갖고, 제 2 화소(612)가 제 1 표시 소자를 갖는 구성으로 할 수도 있다.
제 1 화소(611) 및 제 2 화소(612)에서는 화상 데이터의 기록 트랜지스터로서 금속 산화물을 채널 영역에 갖는 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 트랜지스터는 오프 전류가 매우 작고, 화상 데이터로서 기록한 전위를 오랫동안 유지할 수 있다. 따라서, 복수의 프레임 기간에서 화상 데이터를 새로 기록하지 않고 화상 표시를 유지할 수 있는, 소위 아이들링 스톱 구동이 가능하게 된다.
아이들링 스톱 구동에서는 화소에 기록한 화상 데이터를 2개 이상의 프레임에 걸쳐 유지할 수 있다. 이로써, 화상 데이터의 재기록 빈도를 적게 할 수 있으므로 소비전력을 저감할 수 있다.
제 1 표시 소자로서 사용할 수 있는 반사형 액정 소자는 백라이트를 필요로 하지 않으므로 화소부의 소비전력은 회로 동작에 의한 소비전력과 같다. 따라서, 제 1 표시 소자를 갖는 화소를 아이들링 스톱 구동하는 것이 특히 바람직하고, 화소부의 소비전력은 재기록 빈도에 비례하여 저감할 수 있다.
카메라(605)는 입사광에 따른 촬상 화상을 얻는 기능을 갖는다.
GPS 수신기(606)는 통신 위성과 통신할 수 있고, 수신 위치를 연산하는 기능을 갖는다.
데이터 입출력부(607)는 외부로부터 화상 데이터 등을 얻는 기능 또는 외부로 화상 데이터 등을 출력하는 기능을 갖는다. 예를 들어 데이터 입출력부(607)는 유선 또는 무선의 네트워크와 접속될 수 있고, 이 네트워크를 통하여 외부로부터 화상 데이터 등을 얻을 수 있다. 또한, 데이터 입출력부(607)에는 화상 데이터 등이 저장된 매체가 접속되어도 좋다.
터치 센서(613)는 입력 수단이고 표시부(610)와 중첩하여 제공되어 있다. 사용자가 표시부(610)를 터치하는 동작을 전기 신호로 변환하여 데이터 처리 회로(601)에 출력하는 기능을 갖는다. 입력된 정보는 데이터 처리 회로(601)에 출력되고, 데이터 처리 회로(601)에 의하여 처리되는 애플리케이션 소프트용 입력 신호로서 사용된다.
광 센서(614)는 표시 시스템(60)이 사용되는 환경의 조도를 측정하는 기능을 갖는다. 데이터 처리 회로(601) 및 제어 회로(604)는 조도의 정보를 얻고, 사용하는 표시 소자의 선택, 표시부(610)의 휘도의 변경, 및 화상의 색도 조정 등의 처리를 실시할 수 있다. 또한, 광 센서(614)는 화소 내에 제공되어도 좋다. 또한, 본 발명의 일 형태의 표시 시스템(60)에서는 터치 센서(613) 및 광 센서(614)를 생략할 수도 있다.
상술한 구성 요소를 갖는 표시 시스템(60)을 사용함으로써 복수의 화상을 합성하여 표시할 수 있다. 예를 들어 카메라(605)로 어느 피사체의 화상을 얻고, 이 피사체에 관한 정보를 데이터 입출력부(607)로부터 얻고, 이들을 합성하여 표시부(610)에 표시시킬 수 있다.
또한, 카메라(605)로 얻은 화상 P를 제 1 화소(611) 및 제 2 화소(612) 중 하나로 표시하고, 데이터 입출력부(607)를 통하여 얻은 화상 Q를 제 1 화소(611) 및 제 2 화소(612) 중 다른 하나로 표시하면, 화상 P와 화상 Q가 겹쳐 표시되는 영역이 발생한다. 따라서, 화상 P에서 화상 Q가 표시되는 영역은 흑 화상으로 가공해 두는 것이 바람직하다. 이 가공은 데이터 처리 회로에 의하여 실시하면 좋다. 또한, 이 가공은 용도에 따라 하지 않아도 된다.
화상 P에 대한 화상 Q의 합성 위치는 제 1 화상 내의 지정 마커를 이용하여 결정할 수 있다. 또는, GPS 수신기(606)로 얻은 위치 정보, 데이터 입출력부(607)를 통하여 얻은 정보, 및 카메라(605)의 촬상 정보 중 어느 것, 또는 이들을 조합한 정보에 의거하여 연산한 결과 등으로 결정할 수 있다.
제어 회로(604)는 제 1 메모리(602)로부터 입력되는 화상 데이터를 제 1 화소(611)로 표시시키는 기능을 갖는다. 제 1 화소(611)는 반사형 액정 소자를 갖고, 상술한 아이들링 스톱 구동이 가능하다. 따라서, 제 1 화소(611)를 사용하여 재기록 빈도가 적은 화상 데이터를 표시하였을 때, 특정 프레임 기간에서 제 1 화소(611)를 구동하기 위한 주변 회로의 동작을 정지할 수 있다.
또한, 제어 회로(604)는 제 2 메모리(603)로부터 입력되는 화상 데이터를 제 2 화소(612)로 표시시키는 기능을 갖는다. 제 2 화소(612)는 발광 소자를 갖고, 동영상 표시에 대하여 양호한 표시 응답성을 갖는다. 따라서, 제 1 화소(611)로 표시하는 화상보다 재기록 빈도가 많은 화상을 제 2 화소(612)로 표시하는 것이 바람직하다.
또한, 아이들링 스톱 구동을 하는 프레임 수는 미리 설정된 수치로 하여도 좋고, 각종 센서(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 빛, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도(硬度), 전장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경도(傾度), 진동, 냄새, 또는 적외선 등을 측정하는 기능을 포함한 것) 등을 사용하여 환경 변화를 인식시켜 자동적으로 변화시켜도 좋다. 이 제어에 의하여 현실과의 정합성을 향상시킬 수 있다. 또한, 화상 데이터의 불필요한 재기록을 억제하여 소비전력을 저감할 수 있다.
<아이들링 스톱 구동>
상술한 아이들링 스톱 구동의 일례에 대하여 도 12의 (A) 내지 도 12의 (C)를 사용하여 설명한다.
도 12의 (A)는 액정 소자(653) 및 화소 회로(651)로 구성된 화소의 회로도를 도시한 것이다. 도 12의 (A)에는 신호선(SL) 및 게이트선(GL)에 접속된 트랜지스터(M1), 용량 소자(CsLC) 및 액정 소자(LC)를 도시하였다.
도 12의 (B)는 아이들링 스톱 구동이 아닌 통상 구동 모드에서 신호선(SL) 및 게이트선(GL) 각각에 공급하는 신호의 파형을 나타내는 타이밍 차트이다. 통상 구동 모드에서는 통상의 프레임 주파수(예를 들어 60Hz)로 동작시킬 수 있다.
상기 프레임 주파수에서의 연속된 프레임의 각 기간을 T1, T2, T3으로 하였을 때, 각 프레임 기간에서 게이트선에 주사 신호를 공급하고 신호선의 데이터 D1을 화소에 기록하는 동작을 한다. T1, T2, T3에서 같은 데이터 D1을 기록하는 경우와 다른 데이터를 기록하는 경우의 양쪽에서 이 동작을 한다.
도 12의 (C)는 아이들링 스톱 구동에서 신호선(SL) 및 게이트선(GL)에 각각 공급하는 신호의 파형을 나타내는 타이밍 차트이다. 아이들링 스톱 구동에서는 저속 프레임 주파수(예를 들어 1Hz)로 동작시킬 수 있다.
도 12의 (C)에서는 상기 프레임 주파수에서의 프레임 기간을 T1, 이 중에서 데이터를 기록하는 기간을 TW, 데이터를 유지하는 기간을 TRET로 나타내었다. 아이들링 스톱 구동은 기간 TW에서 게이트선에 주사 신호를 공급하고 신호선의 데이터 D1을 화소에 기록하고, 기간 TRET에서 게이트선을 로 레벨 전압으로 고정하고 트랜지스터(M1)를 비도통 상태로 하여 일단 기록한 데이터 D1을 화소에 유지시키는 동작을 한다.
여기서, 트랜지스터(M1)로서 금속 산화물이 적용된 트랜지스터를 사용하면 오프 전류가 낮기 때문에 데이터 D1은 오랫동안 유지될 수 있다. 또한, 도 12의 (A) 내지 도 12의 (C)에서는 액정 소자(LC)를 사용한 예를 나타내었지만, 마찬가지로 유기 EL 소자 등의 발광 소자를 사용한 경우에도 아이들링 스톱 구동은 가능하다.
또한, 도 12의 (A)에 도시된 회로도에서 액정 소자(LC)는 데이터 D1의 누설 경로가 된다. 따라서, 아이들링 스톱 구동을 적절하게 실시하기 위해서는 액정 소자(LC)의 저항률을 1.0×1014Ω·cm 이상으로 하는 것이 바람직하다.
<표시 방법예>
다음에, 표시의 구체적인 예에 대하여 설명한다. 여기서는, 제 1 화소(611)에 제 1 표시 소자가 제공되고, 제 2 화소(612)에 제 2 표시 소자가 제공된 구성에서 효율적으로 아이들링 스톱 구동할 수 있는 예에 대하여 도 13의 (A1) 내지 도 13의 (A3) 및 도 14를 사용하여 설명한다.
도 13의 (A1) 내지 도 13의 (A3)은 후술하는 제 1 화상 P1로서 얻은 빌딩군 화상에 후술하는 제 2 화상 Q1, Q2, Q3으로서 얻은 비행체의 화상을 합성하는 예이다. 도 13의 (A1) 내지 도 13의 (A3)이 연속적으로 표시됨으로써 실제로 존재하지 않는 비행체가 빌딩군 상방을 비행하는 동영상을 구성할 수 있다.
도 13의 (A1) 내지 도 13의 (A3)의 화상을 구성하기 위하여 기간 F1 내지 기간 F3에서 얻은 화상, 생성된 화상, 또는 표시된 화상의 구체적인 예를 도 14에 도시하였다.
우선, 기간 F1에서 제 1 화상 P1로서 빌딩군의 화상을 카메라(605)로 얻는다. 그리고, 화상을 합성하는 영역이 흑 표시가 되도록 제 1 화상 P1을 가공하여 제 3 화상 P1'을 생성한다.
또한, 제 2 화상 Q1로서 비행체의 화상을 데이터 입출력부(607)로부터 얻는다. 그리고, 제 3 화상 P1'에서 흑 표시로 한 영역의 원래 데이터와 제 2 화상 Q1을 합성하고 이들 영역 외는 흑 표시로 하여 제 4 화상 Q1'을 생성한다.
그리고, 제 3 화상 P1'을 제 1 화소(611)로 표시하고, 제 4 화상 Q1'을 제 2 화소(612)로 표시함으로써 전체로서 도 13의 (A1)에 도시된 화상이 표시된다.
여기서, 제 1 화소(611)로 표시된 제 3 화상 P1'은 아이들링 스톱 구동에 의하여 기간 F2 이후에도 계속 유지된다.
또한, 기간 F2에서 제 2 화상 Q2로서 비행체의 화상을 데이터 입출력부(607)로부터 얻고, 제 4 화상 Q2'를 생성한다. 그리고, 제 4 화상 Q2'을 제 2 화소(612)로 표시함으로써 전체로서 도 13의 (A2)에 도시된 화상이 표시된다.
또한, 기간 F3에서 제 2 화상 Q3으로서 비행체의 화상을 데이터 입출력부(607)로부터 얻고, 제 4 화상 Q3'를 생성한다. 그리고, 제 4 화상 Q3'을 제 2 화소(612)로 표시함으로써 전체로서 도 13의 (A3)에 도시된 화상이 표시된다
이와 같이 원래 화상에서 화상이 부가되는 영역을 미리 확보해 둠으로써 원래 화상에서 효율적으로 아이들링 스톱 구동할 수 있다.
여기서, 기간 F1은 제 1 화상 P1을 얻는 기간, 제 3 화상 P1'을 생성하는 기간, 제 2 화상 Q1을 얻는 기간, 제 4 화상 Q1'을 생성하는 기간, 및 제 3 화상 P1' 및 제 4 화상 Q1'을 표시하는 기간을 포함한다. 제 3 화상 P1' 및 제 4 화상 Q1'을 표시하는 기간 이외의 기간에는 기간 F1 이전에 합성되고 표시된 화상을 표시해 두는 것이 바람직하다. 또한, 기간 F2, 기간 F3도 마찬가지로 제 4 화상 Q2' 또는 Q3'을 제 2 화소(612)로 표시하는 기간 외의 기간에는 이 기간 이전에 생성 또는 합성된 화상을 표시해 두는 것이 바람직하다.
여기까지 표시 방법예에 대하여 설명하였다.
<반도체 장치에 대하여>
상술한 각 화소나 화소를 구동하는 회로에 사용되는 트랜지스터 등의 반도체 장치에는 반도체층에 금속 산화물을 적용하는 것이 바람직하다. 이 금속 산화물로서는 예를 들어 후술하는 CAC-OS(cloud-aligned composite-oxide semiconductor) 등을 사용할 수 있다.
특히, 실리콘보다 밴드 갭이 큰 산화물 반도체를 적용하는 것이 바람직하다. 실리콘보다 밴드갭이 넓고, 또한 캐리어 밀도가 작은 반도체 재료를 사용하면, 트랜지스터의 오프 상태에서의 전류를 저감할 수 있다.
또한, 오프 전류가 낮기 때문에, 트랜지스터와 직렬로 접속된 용량 소자에 축적된 전하를 오랫동안 유지할 수 있다. 이러한 트랜지스터를 화소에 적용함으로써, 각 화소의 계조를 유지하면서, 구동 회로를 정지할 수도 있다. 결과적으로, 소비전력이 상당히 저감된 전자 기기를 실현할 수 있다.
또한, 상술한 화소나 이 화소를 구동하기 위한 회로에 사용되는 트랜지스터 등의 반도체 장치에는 다결정 반도체를 사용하여도 좋다. 예를 들어, 다결정 실리콘 등을 사용하는 것이 바람직하다. 다결정 실리콘은 단결정 실리콘에 비하여 낮은 온도에서 형성할 수 있고, 또한 비정질 실리콘에 비하여 높은 전계 효과 이동도와 높은 신뢰성을 갖는다. 이러한 다결정 반도체를 화소에 적용함으로써 화소의 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한, 화소가 매우 많은 경우에도 게이트 구동 회로와 소스 구동 회로를 화소와 동일한 기판 위에 형성할 수 있기 때문에 전자 기기를 구성하는 부품수를 줄일 수 있다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 3)
본 발명의 일 형태의 표시 장치에 사용할 수 있는 표시 패널의 예에 대하여 아래에서 설명한다. 아래에서 예시하는 표시 패널은 반사형 액정 소자와 발광 소자의 양쪽을 갖고, 발광 모드와 반사 모드의 양쪽의 표시를 할 수 있는 표시 패널이다.
[구성예]
도 15의 (A)는 표시 장치(400)의 구성의 일례를 도시한 블록도이다. 표시 장치(400)는 표시부(362)에 매트릭스로 배열된 복수의 화소(410)를 갖는다. 또한, 표시 장치(400)는 회로(GD) 및 회로(SD)를 갖는다. 또한, 회로(GD) 및 방향 R로 배열된 복수의 화소(410)에 전기적으로 접속되는 복수의 배선(G1), 복수의 배선(G2), 복수의 배선(ANO), 및 복수의 배선(CSCOM)을 갖는다. 또한, 회로(SD) 및 방향 C로 배열된 복수의 화소(410)에 전기적으로 접속되는 복수의 배선(S1) 및 복수의 배선(S2)을 갖는다.
또한, 여기서는 간편화를 위하여 회로(GD) 및 회로(SD)를 1개씩 갖는 구성을 나타내었지만, 액정 소자를 구동하는 회로(GD) 및 회로(SD)와, 발광 소자를 구동하는 회로(GD) 및 회로(SD)를 따로따로 제공하여도 좋다.
화소(410)는 반사형 액정 소자 및 발광 소자를 갖는다. 화소(410)에서 액정 소자와 발광 소자는 서로 중첩되는 부분을 갖는다.
도 15의 (B1)은 화소(410)가 갖는 도전층(311b)의 구성예를 도시한 것이다. 도전층(311b)은 화소(410)에서의 액정 소자의 반사 전극으로서 기능한다. 또한, 도전층(311b)은 개구부(451)를 갖는다.
도 15의 (B1)에서 도전층(311b)과 중첩된 영역에 위치하는 발광 소자(360)를 파선으로 나타내었다. 발광 소자(360)는 도전층(311b)이 갖는 개구부(451)와 중첩하여 배치되어 있다. 이로써, 발광 소자(360)가 발하는 빛은 개구부(451)를 통과하여 표시면 측으로 사출된다.
도 15의 (B1)에서 방향 R로 인접한 화소(410)가 상이한 색깔에 대응하는 화소이다. 이때, 도 15의 (B1)에 도시된 바와 같이, 방향 R로 배열되는 복수의 화소에서 복수의 개구부(451)가 일직선상에 배열되지 않도록 각각이 도전층(311b)의 상이한 위치에 제공되는 것이 바람직하다. 이로써, 인접한 2개의 발광 소자(360)를 이격할 수 있어, 발광 소자(360)가 발하는 빛이 인접한 화소(410)가 갖는 착색층에 입사되는 현상(크로스토크라고도 함)을 억제할 수 있다. 또한, 인접한 2개의 발광 소자(360)를 이격하여 배치할 수 있기 때문에, 섀도마스크 등에 의하여 발광 소자(360)의 EL층을 구분하여 형성하는 경우에도 고정세(高精細)한 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 도 15의 (B2)에 도시된 바와 같은 배열로 하여도 좋다.
개구부가 아닌 부분의 총면적에 대한 개구부(451)의 총면적의 비의 값이 지나치게 크면, 액정 소자를 사용한 표시가 어두워진다. 또한, 개구부가 아닌 부분의 총면적에 대한 개구부(451)의 총면적의 비의 값이 지나치게 작으면, 발광 소자(360)를 사용한 표시가 어두워진다.
또한, 반사 전극으로서 기능하는 도전층(311b)의 개구부(451)의 면적이 지나치게 작으면, 발광 소자(360)가 사출하는 빛으로부터 추출할 수 있는 빛의 효율이 저하된다.
개구부(451)의 형상은 다각형, 사각형, 타원형, 원형, 또는 십자 등의 형상으로 할 수 있다. 또한, 가늘고 긴 줄무늬 형상, 슬릿 형상, 체크 무늬의 형상으로 하여도 좋다. 또한, 개구부(451)를 인접한 화소에 가깝게 배치하여도 좋다. 바람직하게는, 개구부(451)를 동일한 색을 표시하는 다른 화소에 가깝게 배치한다. 이로써, 크로스토크를 억제할 수 있다.
[회로 구성예]
도 16은 화소(410)의 구성예를 도시한 회로도이다. 도 16에는 인접한 2개의 화소(410)를 도시하였다.
화소(410)는 스위치(SW1), 용량 소자(C1), 액정 소자(340), 스위치(SW2), 트랜지스터(M), 용량 소자(C2), 및 발광 소자(360) 등을 갖는다. 또한, 화소(410)에는 배선(G1), 배선(G2), 배선(ANO), 배선(CSCOM), 배선(S1), 및 배선(S2)이 전기적으로 접속된다. 또한, 도 16에는, 액정 소자(340)에 전기적으로 접속되는 배선(VCOM1), 및 발광 소자(360)에 전기적으로 접속되는 배선(VCOM2)을 도시하였다.
도 16에는 스위치(SW1) 및 스위치(SW2)로서 트랜지스터를 사용한 경우의 예를 도시하였다.
스위치(SW1)는 게이트가 배선(G1)에 접속되고, 소스 및 드레인 중 한쪽이 배선(S1)에 접속되고, 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 용량 소자(C1)의 한쪽의 전극, 및 액정 소자(340)의 한쪽의 전극에 접속된다. 용량 소자(C1)는 다른 쪽의 전극이 배선(CSCOM)에 접속된다. 액정 소자(340)는 다른 쪽의 전극이 배선(VCOM1)에 접속된다.
또한, 스위치(SW2)는 게이트가 배선(G2)에 접속되고, 소스 및 드레인 중 한쪽이 배선(S2)에 접속되고, 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 용량 소자(C2)의 한쪽의 전극, 트랜지스터(M)의 게이트에 접속된다. 용량 소자(C2)는 다른 쪽의 전극이 트랜지스터(M)의 소스 및 드레인 중 한쪽 및 배선(ANO)에 접속된다. 트랜지스터(M)는 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 발광 소자(360)의 한쪽의 전극에 접속된다. 발광 소자(360)는 다른 쪽의 전극이 배선(VCOM2)에 접속된다.
도 16에는, 트랜지스터(M)가 반도체를 끼우는 2개의 게이트를 갖고, 이들이 접속되는 예를 도시하였다. 이로써, 트랜지스터(M)가 흘릴 수 있는 전류를 증대시킬 수 있다.
배선(G1)에는 스위치(SW1)의 도통 상태 또는 비도통 상태를 제어하는 신호를 공급할 수 있다. 배선(VCOM1)에는 소정의 전위를 공급할 수 있다. 배선(S1)에는 액정 소자(340)가 갖는 액정의 배향 상태를 제어하는 신호를 공급할 수 있다. 배선(CSCOM)에는 소정의 전위를 공급할 수 있다.
배선(G2)에는 스위치(SW2)의 도통 상태 또는 비도통 상태를 제어하는 신호를 공급할 수 있다. 배선(VCOM2) 및 배선(ANO) 각각에는 발광 소자(360)가 발광하는 전위차를 갖는 전위를 공급할 수 있다. 배선(S2)에는 트랜지스터(M)의 도통 상태를 제어하는 신호를 공급할 수 있다.
도 16에 도시된 화소(410)는 예를 들어 반사 모드의 표시를 하는 경우에는, 배선(G1) 및 배선(S1)에 공급되는 신호에 의하여 구동하여 액정 소자(340)에 의한 광학 변조를 이용하여 표시할 수 있다. 또한, 발광 모드로 표시를 하는 경우에는, 배선(G2) 및 배선(S2)에 공급되는 신호에 의하여 구동하여 발광 소자(360)를 발광시켜 표시할 수 있다. 또한, 양쪽 모드로 구동하는 경우에는, 배선(G1), 배선(G2), 배선(S1), 및 배선(S2) 각각에 공급되는 신호에 의하여 구동할 수 있다.
또한, 도 16에는 하나의 화소(410)가 하나의 액정 소자(340) 및 하나의 발광 소자(360)를 갖는 예를 도시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 도 17의 (A)는 하나의 화소(410)에 하나의 액정 소자(340) 및 4개의 발광 소자(발광 소자(360r), 발광 소자(360g), 발광 소자(360b), 발광 소자(360w))를 갖는 예를 나타낸 것이다.
도 17의 (A)의 구조는 도 16의 구조에 더하여 화소(410)에 접속된 배선(G3) 및 배선(S3)을 갖는다.
도 17의 (A)에 도시된 예에서는 예를 들어 4개의 발광 소자(발광 소자(360r), 발광 소자(360g), 발광 소자(360b), 발광 소자(360w))로서 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 및 백색(W)을 나타내는 발광 소자를 사용할 수 있다. 또한, 액정 소자(340)로서 백색을 나타내는 반사형 액정 소자를 사용할 수 있다. 이로써, 반사 모드로 표시하는 경우에는, 반사율이 높은 백색의 표시를 할 수 있다. 또한, 발광 모드로 표시하는 경우에는, 낮은 전력으로 연색성이 높은 표시를 할 수 있다.
또한, 도 17의 (B)에는 화소(410)의 구성예를 나타내었다. 화소(410)는 전극(311)이 갖는 개구부와 중첩된 발광 소자(360w), 전극(311)의 주위에 배치된 발광 소자(360r), 발광 소자(360g), 및 발광 소자(360b)를 갖는다. 발광 소자(360r), 발광 소자(360g), 및 발광 소자(360b)는 발광 면적이 거의 동등한 것이 바람직하다.
<표시 패널의 구성예>
도 18은 본 발명의 일 형태의 표시 패널(300)의 사시 개략도이다. 표시 패널(300)은 기판(351)과 기판(361)이 접합된 구성을 갖는다. 도 18에서는 기판(361)을 파선으로 명시하였다.
표시 패널(300)은 표시부(362), 회로(364), 배선(365) 등을 갖는다. 기판(351)에는 예를 들어 회로(364), 배선(365), 및 화소 전극으로서 기능하는 도전층(311b) 등이 제공된다. 또한, 도 18에서는 기판(351) 위에 IC(373) 및 FPC(372)가 실장된 예를 도시하였다. 그래서, 도 18에 도시된 구성은 표시 패널(300), FPC(372), 및 IC(373)를 갖는 표시 모듈이라고도 할 수 있다.
회로(364)는 예를 들어 주사선 구동 회로로서 기능하는 회로를 사용할 수 있다.
배선(365)은 표시부나 회로(364)에 신호나 전력을 공급하는 기능을 갖는다. 상기 신호나 전력은 FPC(372)를 통하여 외부로부터 또는 IC(373)로부터 배선(365)에 입력된다.
또한, 도 18은 COG(chip on glass) 방식 등에 의하여 기판(351)에 IC(373)가 제공된 예를 도시한 것이다. IC(373)로서는 예를 들어 주사선 구동 회로 또는 신호선 구동 회로 등으로서의 기능을 갖는 IC를 사용할 수 있다. 또한 표시 패널(300)이 주사선 구동 회로 및 신호선 구동 회로로서 기능하는 회로를 갖는 경우나, 주사선 구동 회로나 신호선 구동 회로로서 기능하는 회로가 외부에 제공되고 표시 패널(300)을 구동하기 위한 신호를 FPC(372)를 통하여 입력하는 경우 등에는 IC(373)를 제공하지 않는 구성으로 하여도 좋다. 또한, IC(373)를 COF(chip on film) 방식 등에 의하여 FPC(372)에 실장하여도 좋다.
도 18에는 표시부(362)의 일부를 확대한 도면을 도시하였다. 표시부(362)에는 복수의 표시 소자가 갖는 도전층(311b)이 매트릭스로 배치되어 있다. 도전층(311b)은 가시광을 반사하는 기능을 갖고, 후술하는 액정 소자(340)의 반사 전극으로서 기능한다.
또한, 도 18에 도시된 바와 같이, 도전층(311b)은 개구부를 갖는다. 또한 도전층(311b)보다 기판(351) 측에 발광 소자(360)를 갖는다. 발광 소자(360)로부터의 빛은 도전층(311b)의 개구부를 통과하여 기판(361) 측으로 사출된다.
또한, 기판(361) 위에는 터치 센서를 제공할 수 있다. 예를 들어 시트상 정전 용량 방식의 터치 센서(366)를 표시부(362)에 중첩시켜 제공하는 구성으로 하면 좋다. 또는, 기판(361)과 기판(351) 사이에 터치 센서를 제공하여도 좋다. 기판(361)과 기판(351) 사이에 터치 센서를 제공하는 경우에는, 정전 용량 방식의 터치 센서 외 광전 변환 소자를 사용한 광학식 터치 센서를 적용하여도 좋다.
<단면 구성예 1>
도 18에 예시한 표시 패널의 FPC(372)를 포함한 영역의 일부, 회로(364)를 포함한 영역의 일부, 및 표시부(362)를 포함한 영역의 일부를 각각 절단하였을 때의 단면의 일례를 도 19에 도시하였다. 또한, 터치 센서(366)는 도시하지 않았다.
표시 패널은 기판(351)과 기판(361) 사이에 절연층(220)을 갖는다. 또한, 기판(351)과 절연층(220) 사이에 발광 소자(360), 트랜지스터(201), 트랜지스터(205), 트랜지스터(206), 착색층(134) 등을 갖는다. 또한, 절연층(220)과 기판(361) 사이에 액정 소자(340), 착색층(135) 등을 갖는다. 또한, 기판(361)과 절연층(220)은 접착층(161)을 개재(介在)하여 접착되고, 기판(351)과 절연층(220)은 접착층(162)을 개재하여 접착된다.
트랜지스터(206)는 액정 소자(340)에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(205)는 발광 소자(360)에 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(205) 및 트랜지스터(206)는 모두 절연층(220)의 기판(351) 측의 면 위에 형성되기 때문에 이들은 동일한 공정을 사용하여 제작할 수 있다.
기판(361)에는, 착색층(135), 차광층(136), 절연층(218), 및 액정 소자(340)의 공통 전극으로서 기능하는 도전층(313), 배향막(133b), 절연층(117) 등이 제공되어 있다. 절연층(117)은 액정 소자(340)의 셀 갭을 유지하기 위한 스페이서로서 기능한다.
절연층(220)의 기판(351) 측에는 절연층(211), 절연층(212), 절연층(213), 절연층(214), 절연층(215) 등의 절연층이 제공되어 있다. 절연층(211)은 그 일부가 각 트랜지스터의 게이트 절연층으로서 기능한다. 절연층(212), 절연층(213), 및 절연층(214)은 각 트랜지스터를 덮어 제공되어 있다. 또한 절연층(214)을 덮어 절연층(215)이 제공되어 있다. 절연층(214) 및 절연층(215)은 평탄화층으로서의 기능을 갖는다. 또한, 여기서는 트랜지스터 등을 덮는 절연층으로서 절연층(212), 절연층(213), 절연층(214)의 3층을 갖는 경우를 나타내었지만, 이에 한정되지 않고 4층 이상이어도 좋고 단층 또는 2층이어도 좋다. 또한, 평탄화층으로서 기능하는 절연층(214)은 불필요하면 제공하지 않아도 된다.
또한, 트랜지스터(201), 트랜지스터(205), 및 트랜지스터(206)는 일부가 게이트로서 기능하는 도전층(221), 일부가 소스 또는 드레인으로서 기능하는 도전층(222), 반도체층(231)을 갖는다. 여기서는, 동일한 도전막을 가공하여 얻어지는 복수의 층을 같은 해치 패턴으로 나타내었다.
액정 소자(340)는 반사형 액정 소자이다. 액정 소자(340)는 도전층(311a), 액정(312), 도전층(313)이 적층된 적층 구조를 갖는다. 또한, 도전층(311a)의 기판(351) 측에 접하여 가시광을 반사하는 도전층(311b)이 제공되어 있다. 도전층(311b)은 개구부(251)를 갖는다. 또한, 도전층(311a) 및 도전층(313)은 가시광을 투과시키는 재료를 포함한다. 또한, 액정(312)과 도전층(311a) 사이에 배향막(133a)이 제공되고, 액정(312)과 도전층(313) 사이에 배향막(133b)이 제공되어 있다. 또한, 기판(361) 외측 면에 편광판(130)이 제공되어 있다.
액정 소자(340)에서 도전층(311b)은 가시광을 반사하는 기능을 갖고, 도전층(313)은 가시광을 투과시키는 기능을 갖는다. 기판(361) 측으로부터 입사된 빛은 편광판(130)에 의하여 편광되고, 도전층(313), 액정(312)을 투과하고 도전층(311b)에 의하여 반사된다. 그리고 액정(312) 및 도전층(313)을 다시 투과하고 편광판(130)에 도달한다. 이때, 도전층(311b)과 도전층(313) 사이에 인가되는 전압에 의하여 액정의 배향을 제어하여 빛의 광학 변조를 제어할 수 있다. 즉, 편광판(130)을 통하여 사출되는 빛의 강도를 제어할 수 있다. 또한, 빛은 착색층(135)에 의하여 특정 파장 영역 이외의 빛이 흡수됨으로써, 추출되는 빛은 예를 들어 적색을 나타내는 빛이 된다.
발광 소자(360)는 보텀 이미션형 발광 소자이다. 발광 소자(360)는 절연층(220) 측으로부터 도전층(191), EL층(192), 및 도전층(193b)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 갖는다. 또한, 도전층(193b)을 덮어 도전층(193a)이 제공되어 있다. 도전층(193b)은 가시광을 반사하는 재료를 포함하고, 도전층(191) 및 도전층(193a)은 가시광을 투과시키는 재료를 포함한다. 발광 소자(360)가 발하는 빛은 착색층(134), 절연층(220), 개구부(251), 도전층(313) 등을 통과하여 기판(361) 측으로 사출된다.
여기서, 도 19에 도시된 바와 같이, 개구부(251)에 가시광을 투과시키는 도전층(311a)이 제공되는 것이 바람직하다. 이로써, 개구부(251)와 중첩된 영역에서도 그 이외의 영역과 마찬가지로 액정(312)이 배향되기 때문에, 이들 영역 사이의 경계부에서 액정의 배향 불량이 일어나 의도하지 않은 광 누설이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
여기서, 기판(361)의 외측 면에 배치하는 편광판(130)으로서 직선 편광판을 사용하여도 좋지만, 원 편광판을 사용할 수도 있다. 원 편광판으로서는, 예를 들어 직선 편광판과 1/4 파장 위상차판이 적층된 것을 사용할 수 있다. 이로써, 외광 반사를 억제할 수 있다. 또한, 외광 반사를 억제하기 위하여 광 확산판을 제공하여도 좋다. 또한, 편광판의 종류에 따라, 액정 소자(340)에 사용하는 액정 소자의 셀 갭, 배향, 구동 전압 등을 조정함으로써 원하는 콘트라스트를 실현하도록 하면 좋다.
또한, 도전층(191)의 단부를 덮는 절연층(216) 위에 절연층(217)이 제공되어 있다. 절연층(217)은 절연층(220)과 기판(351)이 필요 이상으로 접근하는 것을 억제하는 스페이서로서의 기능을 갖는다. 또한, 차폐 마스크(금속 마스크)를 사용하여 EL층(192)이나 도전층(193a)을 형성하는 경우에는, 절연층(217)은 상기 차폐 마스크가 피형성면에 접하는 것을 억제하기 위한 기능을 가져도 좋다. 또한, 절연층(217)은 불필요하면 제공하지 않아도 된다.
트랜지스터(205)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 도전층(224)을 통하여 발광 소자(360)의 도전층(191)에 전기적으로 접속되어 있다.
트랜지스터(206)의 소스 및 드레인 중 한쪽은 접속부(207)를 통하여 도전층(311b)에 전기적으로 접속되어 있다. 도전층(311b)과 도전층(311a)은 접하여 제공되고, 이들은 전기적으로 접속되어 있다. 여기서, 접속부(207)는 절연층(220)에 제공된 개구부를 통하여 절연층(220)의 양면에 제공되는 도전층들을 접속하는 부분이다.
기판(351)과 기판(361)이 중첩되지 않은 영역에 접속부(204)가 제공되어 있다. 접속부(204)는 접속층(242)을 통하여 FPC(372)에 전기적으로 접속되어 있다. 접속부(204)는 접속부(207)와 같은 구성을 갖는다. 접속부(204) 상면에는 도전층(311a)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 도전층이 노출되어 있다. 이로써, 접속층(242)을 통하여 접속부(204)와 FPC(372)를 전기적으로 접속할 수 있다.
접착층(161)이 제공되는 일부의 영역에 접속부(252)가 제공되어 있다. 접속부(252)에서, 도전층(311a)과 동일한 도전막을 가공하여 얻어진 도전층은 접속체(243)에 의하여 도전층(313)의 일부에 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 기판(351) 측에 접속된 FPC(372)로부터 입력되는 신호 또는 전위를 접속부(252)를 통하여 기판(361) 측에 형성된 도전층(313)에 공급할 수 있다.
접속체(243)로서는 예를 들어 도전성 입자를 사용할 수 있다. 도전성 입자로서는 유기 수지 또는 실리카 등의 입자의 표면을 금속 재료로 피복한 것을 사용할 수 있다. 금속 재료로서 니켈 또는 금을 사용하면 접촉 저항을 저감할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 니켈을 금으로 더 피복하는 등, 2종류 이상의 금속 재료가 층상으로 피복된 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 접속체(243)로서 탄성 변형, 또는 소성(塑性) 변형하는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 도전성 입자인 접속체(243)는 도 19에 도시된 바와 같이 좌우로 긴 타원 형상으로 이루어진 경우가 있다. 이와 같이 함으로써, 접속체(243)와, 이에 전기적으로 접속되는 도전층의 접촉 면적이 증대되어 접촉 저항을 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 접속 불량 등의 불량의 발생을 억제할 수 있다.
접속체(243)는 접착층(161)으로 덮이도록 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어 경화 전의 접착층(161)에 접속체(243)를 분산시키는 것이 좋다.
도 19에서는 회로(364)의 예로서 트랜지스터(201)가 제공된 예를 나타내었다.
도 19에서는 트랜지스터(201) 및 트랜지스터(205)의 예로서 채널이 형성되는 반도체층(231)이 2개의 게이트 사이에 제공되는 구성이 적용되었다. 한쪽 게이트는 도전층(221)으로 구성되고, 다른 쪽 게이트는 절연층(212)을 개재하여 반도체층(231)과 중첩되는 도전층(223)으로 구성되어 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 트랜지스터의 문턱 전압을 제어할 수 있다. 이때, 2개의 게이트를 접속하고 이들에 동일한 신호를 공급함으로써 트랜지스터를 구동시켜도 좋다. 이와 같은 트랜지스터는 다른 트랜지스터에 비하여 전계 효과 이동도를 높일 수 있으며, 온 전류를 증대시킬 수 있다. 결과적으로, 고속 구동이 가능한 회로를 제작할 수 있다. 또한, 회로부의 점유 면적을 축소할 수 있다. 온 전류가 큰 트랜지스터를 적용함으로써, 표시 패널을 대형화 또는 고정세화한 경우에 배선 수가 증가되더라도 각 배선의 신호 지연을 저감할 수 있어 표시 불균일을 억제할 수 있다.
또한, 회로(364)가 갖는 트랜지스터와 표시부(362)가 갖는 트랜지스터는 같은 구조를 가져도 좋다. 또한, 회로(364)가 갖는 복수의 트랜지스터는 같은 구조를 가져도 좋고, 상이한 구조를 가져도 좋다. 또한, 표시부(362)가 갖는 복수의 트랜지스터는 같은 구조를 가져도 좋고, 상이한 구조를 가져도 좋다.
각 트랜지스터를 덮는 절연층(212) 및 절연층(213) 중 적어도 하나는 물이나 수소 등의 불순물이 확산되기 어려운 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 절연층(212) 또는 절연층(213)은 배리어막으로서 기능할 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 외부로부터 트랜지스터에 불순물이 확산되는 것을 효과적으로 억제할 수 있어 신뢰성이 높은 표시 패널을 실현할 수 있다.
기판(361) 측에서 착색층(135) 및 차광층(136)을 덮어 절연층(218)이 제공되어 있다. 절연층(218)은 평탄화층으로서의 기능을 가져도 좋다. 절연층(218)에 의하여 도전층(313)의 표면을 실질적으로 평탄하게 할 수 있기 때문에, 액정(312)의 배향 상태를 균일하게 할 수 있다.
<단면 구성예 2>
또한, 도 20에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 형태의 표시 패널은 화소에 제공되는 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터가 중첩된 영역을 갖는 구성이어도 좋다. 이러한 구성으로 함으로써, 하나의 화소당 면적을 작게 할 수 있고, 고정세한 화상을 표시할 수 있는 화소 밀도가 높은 표시 패널을 형성할 수 있다.
예를 들어, 발광 소자(360)를 구동하기 위한 트랜지스터(205)와, 트랜지스터(208)가 중첩된 영역을 갖는 구성으로 할 수 있다. 또는, 액정 소자(340)를 구동하기 위한 트랜지스터(206)와, 트랜지스터(205) 및 트랜지스터(208) 중 하나가 중첩된 영역을 갖는 구성으로 할 수 있다.
<단면 구성예 3>
또한, 도 21에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 형태의 표시 패널은 표시 패널(300a)과 표시 패널(300b)이 접착층(50)을 개재하여 접합된 구성이어도 좋다. 표시 패널(300a)은 표시부(362a)에 액정 소자(340) 및 트랜지스터(206)를 갖고, 표시부(362a)를 구동하는 회로(364a)에 트랜지스터(201a)를 갖는다. 표시 패널(300b)은 표시부(362b)에 발광 소자(360) 및 트랜지스터(205, 208)를 갖고, 표시부(362b)를 구동하는 회로(364b)에 트랜지스터(201b)를 갖는다.
이러한 구성으로 함으로써, 표시 패널(300a) 및 표시 패널(300b) 각각에 적절한 제작 공정을 사용할 수 있고, 제품 수율을 향상시킬 수 있다.
<각 구성 요소에 대하여>
상술한 각 구성 요소에 대하여 아래에서 설명한다.
<기판>
표시 패널이 갖는 기판에는 평탄면을 갖는 재료를 사용할 수 있다. 표시 소자로부터의 빛을 추출하는 측의 기판에는, 상기 빛을 투과시키는 재료를 사용한다. 예를 들어, 유리, 석영, 세라믹, 사파이어, 유기 수지 등의 재료를 사용할 수 있다.
두께가 얇은 기판을 사용함으로써, 표시 패널의 경량화, 박형화를 도모할 수 있다. 또한, 가요성을 가질 정도의 두께의 기판을 사용함으로써, 가요성을 갖는 표시 패널을 실현할 수 있다.
또한, 발광을 추출하지 않는 측의 기판은 투광성을 갖지 않아도 되기 때문에, 상기에 든 기판 이외에, 금속 기판 등을 사용할 수도 있다. 금속 기판은 열 전도성이 높고, 기판 전체에 열을 용이하게 전도할 수 있기 때문에, 표시 패널의 국소적인 온도 상승을 억제할 수 있어 바람직하다. 가요성이나 굽힘성을 얻기 위해서는 금속 기판의 두께는 10μm 이상 200μm 이하가 바람직하고, 20μm 이상 50μm 이하인 것이 더 바람직하다.
금속 기판을 구성하는 재료로서는 특별한 한정은 없지만 예를 들어 알루미늄, 구리, 니켈 등의 금속, 또는 알루미늄 합금 또는 스테인리스 등의 합금 등을 적절히 사용할 수 있다.
또한, 금속 기판 표면을 산화시키는 방법 또는 표면에 절연막을 형성하는 방법 등에 의하여, 절연 처리된 기판을 사용하여도 좋다. 예를 들어, 스핀 코팅법이나 딥법(dip method) 등의 도포법, 전착법, 증착법, 또는 스퍼터링법 등을 사용하여 절연막을 형성하여도 좋고, 산소 분위기에서 방치하거나 가열하는 방법 외에, 양극 산화법 등에 의하여, 기판 표면에 산화막을 형성하여도 좋다.
가요성 및 가시광에 대한 투과성을 갖는 재료로서는 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에터설폰(PES) 수지, 폴리아마이드 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리아마이드이미드 수지, 폴리염화바이닐 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 수지 등을 들 수 있다. 특히, 열팽창 계수가 낮은 재료를 사용하는 것이 바람직하고 예를 들어 열팽창 계수가 30×10-6/K 이하인 폴리아마이드이미드 수지, 폴리이미드 수지, PET 등을 적절히 사용할 수 있다. 또한, 유리 섬유에 유기 수지를 함침(含浸)시킨 기판이나 무기 필러(filler)를 유기 수지에 섞음으로써 열팽창 계수를 저감한 기판을 사용할 수도 있다. 이러한 재료를 사용한 기판은 중량이 가볍기 때문에 이 기판을 사용한 표시 패널도 경량으로 할 수 있다.
상기 재료 내에 섬유체가 포함되는 경우, 섬유체로서 유기 화합물 또는 무기 화합물의 고강도 섬유가 사용된다. 고강도 섬유란, 구체적으로는 인장 탄성률(tensile elastic modulus) 또는 영률(Young's modulus)이 높은 섬유를 뜻하고, 대표적인 예로서는, 폴리바이닐알코올계 섬유, 폴리에스터계 섬유, 폴리아마이드계 섬유, 폴리에틸렌계 섬유, 아라미드계 섬유, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸 섬유, 유리 섬유, 또는 탄소 섬유를 들 수 있다. 유리 섬유로서는, E유리, S유리, D유리, Q유리 등을 사용한 유리 섬유를 들 수 있다. 이들은 직포(織布) 또는 부직포(不織布)의 상태로 사용하고, 이 섬유체에 수지를 함침시켜 수지를 경화시킨 구조물을 가요성을 갖는 기판으로서 사용하여도 좋다. 가요성을 갖는 기판으로서 섬유체 및 수지로 이루어진 구조물을 사용하면, 굽힘이나 국소적인 가압으로 인한 파손에 대한 신뢰성이 향상되기 때문에 바람직하다.
또는, 가요성을 가질 정도로 얇은 유리, 금속 등을 기판에 사용할 수도 있다. 또는, 유리와 수지 재료가 접착층에 의하여 접합된 복합 재료를 사용하여도 좋다.
가요성을 갖는 기판에, 표시 패널의 표면을 손상 등으로부터 보호하는 하드 코트층(예를 들어, 질화 실리콘, 산화 알루미늄 등)이나, 가압을 분산시킬 수 있는 재질의 층(예를 들어, 아라미드 수지 등) 등이 적층되어도 좋다. 또한, 수분 등에 의한 표시 소자의 수명 저하 등을 억제하기 위하여 가요성을 갖는 기판에 투수성이 낮은 절연막이 적층되어도 좋다. 예를 들어, 질화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄 등의 무기 절연 재료를 사용할 수 있다.
기판은 복수의 층을 적층하여 형성되어도 좋다. 특히, 유리층을 갖는 구성으로 하면, 물이나 산소에 대한 배리어성이 향상되어 신뢰성이 높은 표시 패널로 할 수 있다.
<트랜지스터>
트랜지스터는 게이트 전극으로서 기능하는 도전층, 반도체층, 소스 전극으로서 기능하는 도전층, 드레인 전극으로서 기능하는 도전층, 및 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층을 갖는다. 상기에서는 보텀 게이트 구조의 트랜지스터를 적용한 경우를 나타내었다.
또한, 본 발명의 일 형태의 표시 장치가 갖는 트랜지스터의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 플레이너(planar)형 트랜지스터로 하여도 좋고, 스태거형 트랜지스터로 하여도 좋고, 역스태거형 트랜지스터로 하여도 좋다. 또한, 톱 게이트형 또는 보텀 게이트형 중 어느 트랜지스터 구조로 하여도 좋다. 또는, 채널의 상하에 게이트 전극이 제공되어도 좋다.
트랜지스터에 사용되는 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 있어 바람직하다.
또한, 트랜지스터에 사용되는 반도체 재료로서는 에너지 갭이 2eV 이상, 바람직하게는 2.5eV 이상, 더 바람직하게는 3eV 이상인 금속 산화물을 사용할 수 있다. 대표적으로는, 인듐을 포함한 산화물 반도체 등이 있고, 예를 들어, 후술되는 CAC-OS 등을 사용할 수 있다.
실리콘보다 밴드 갭이 넓고, 캐리어 밀도가 작은 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터는 오프 전류가 낮기 때문에 트랜지스터와 직렬로 접속된 용량 소자에 축적된 전하는 오랫동안 유지될 수 있다.
반도체층은 예를 들어 인듐, 아연, 및 M(알루미늄, 타이타늄, 갈륨, 저마늄, 이트륨, 지르코늄, 란타넘, 세륨, 주석, 네오디뮴, 또는 하프늄 등의 금속)을 포함한 In-M-Zn계 산화물로 표기되는 막으로 할 수 있다.
반도체층을 구성하는 산화물 반도체가 In-M-Zn계 산화물인 경우, In-M-Zn 산화물을 성막하기 위하여 사용되는 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자수비는 In≥M, Zn≥M을 만족시키는 것이 바람직하다. 이러한 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 포함된 금속 원소의 원자수비의 ±40％의 변동을 포함한다.
본 실시형태에 예시한 보텀 게이트 구조의 트랜지스터는 제작 공정을 삭감할 수 있어 바람직하다. 또한, 이때 산화물 반도체를 사용함으로써 다결정 실리콘보다 저온에서 형성할 수 있어 반도체층보다 아래에 있는 배선이나 전극의 재료 및 기판의 재료로서 내열성이 낮은 재료를 사용할 수 있기 때문에 재료 선택의 폭을 넓힐 수 있다. 예를 들어, 면적이 매우 큰 유리 기판 등을 적합하게 사용할 수 있다.
반도체층으로서는 캐리어 밀도가 낮은 산화물 반도체막을 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, 더더욱 바람직하게는 1×1010/cm3 미만이고, 1×10-9/cm3 이상인 산화물 반도체를 사용할 수 있다. 이러한 산화물 반도체를 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성인 산화물 반도체라고 부른다. 상기 산화물 반도체는 불순물 농도가 낮고 결함 준위 밀도가 낮기 때문에 안정적인 특성을 갖는 산화물 반도체라고 할 수 있다.
또한, 이들에 한정되지 않고, 필요로 하는 트랜지스터의 반도체 특성 및 전기 특성(전계 효과 이동도, 문턱 전압 등)에 따라 적절한 조성을 갖는 것을 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 산화물 반도체에 제 14 족 원소의 하나인 실리콘이나 탄소가 포함되면, 반도체층에서 산소 결손이 증가되어 n형화된다. 그래서, 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 산화물 반도체와 결합하면, 캐리어를 생성하는 경우가 있어, 트랜지스터의 오프 전류가 증대되는 경우가 있다. 그래서, 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 산화물 반도체에 질소가 포함되면, 캐리어인 전자가 발생하고, 캐리어 밀도가 증가되어 n형화되기 쉽다. 결과적으로, 질소가 포함되는 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터는 노멀리 온 특성이 되기 쉽다. 그래서, 이차 이온 질량 분석법에 의하여 얻어지는 반도체층에서의 질소 농도를 5×1018atoms/cm3 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 반도체층은 예를 들어 비단결정 구조를 가져도 좋다. 비단결정 구조에는 예를 들어 c축 배향된 결정을 갖는 CAAC-OS(c-axis aligned crystalline oxide semiconductor 또는 c-axis aligned and a-b-plane anchored crystalline oxide semiconductor), 다결정 구조, 미결정 구조, 또는 비정질 구조가 포함한다. 비단결정 구조에서 비정질 구조는 결함 준위 밀도가 가장 높고, CAAC-OS는 결함 준위 밀도가 가장 낮다.
비정질 구조의 산화물 반도체막은 예를 들어 원자 배열이 무질서하고 결정 성분을 갖지 않는다. 또는, 비정질 구조의 산화물막은 예를 들어 완전한 비정질 구조이며 결정부를 갖지 않는다.
또한, 반도체층이 비정질 구조의 영역, 미결정 구조의 영역, 다결정 구조의 영역, CAAC-OS의 영역, 단결정 구조의 영역 중 2종류 이상을 갖는 혼합막이어도 좋다. 혼합막은 예를 들어 상술한 영역 중 어느 2종류 이상의 영역을 포함한 단층 구조 또는 적층 구조를 갖는 경우가 있다.
<CAC-OS의 구성>
본 발명의 일 형태에 개시되는 트랜지스터에 사용할 수 있는 CAC(cloud-aligned composite)-OS의 구성에 대하여 아래에서 설명한다.
CAC-OS는 예를 들어 산화물 반도체를 구성하는 원소가 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 2nm 이하, 또는 그 근방의 크기로 편재(偏在)한 구성을 갖는다. 또한, 아래에서는 산화물 반도체에서 하나 또는 그 이상의 금속 원소가 편재하고, 상기 금속 원소를 갖는 영역이 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 1nm 이상 2nm 이하, 또는 그 근방의 크기로 혼재된 상태를 모자이크 패턴 또는 패치 패턴이라고도 한다.
또한, 산화물 반도체는 적어도 인듐을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 인듐 및 아연을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 이들에 더하여, 알루미늄, 갈륨, 이트륨, 구리, 바나듐, 베릴륨, 붕소, 실리콘, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘 등 중에서 선택된 1종류 또는 복수의 종류가 포함되어도 좋다.
예를 들어, In-Ga-Zn 산화물에서의 CAC-OS(CAC-OS 중에서도 In-Ga-Zn 산화물을 특히 CAC-IGZO라고 불러도 좋음)란, 인듐 산화물(이후, InOX1(X1은 0보다 큰 실수(實數))로 함) 또는 인듐 아연 산화물(이후, InX2ZnY2OZ2(X2, Y2, 및 Z2는 0보다 큰 실수)로 함), 및 갈륨 산화물(이후, GaOX3(X3은 0보다 큰 실수)으로 함) 또는 갈륨 아연 산화물(이후, GaX4ZnY4OZ4(X4, Y4, 및 Z4는 0보다 큰 실수)로 함) 등으로 재료가 분리됨으로써 모자이크 패턴이 되고, 모자이크 패턴의 InOX1 또는 InX2ZnY2OZ2가 막 중에 균일하게 분포된 구성(이후, 클라우드상(cloud-like)이라고도 함)이다.
즉, CAC-OS는 GaOX3이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역이 혼재한 구성을 갖는 복합 산화물 반도체이다. 또한, 본 명세서에서 예를 들어 제 1 영역의 원소 M에 대한 In의 원자수비가 제 2 영역의 원소 M에 대한 In의 원자수비보다 큰 것을 "제 1 영역은 제 2 영역과 비교하여 In의 농도가 높다"라고 한다.
또한, IGZO는 통칭이며, In, Ga, Zn, 및 O로 이루어진 하나의 화합물을 뜻하는 경우가 있다. 대표적인 예로서, InGaO3(ZnO)m1(m1은 자연수임) 또는 In(1+x0)Ga(1-x0)O3(ZnO)m0(-1≤x0≤1, m0은 임의의 수임)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 배향되지 않고 연결된 결정 구조를 뜻한다.
한편, CAC-OS는 산화물 반도체의 재료 구성에 관한 것이다. CAC-OS란, In, Ga, Zn, 및 O를 포함한 재료 구성에서, 일부에 Ga을 주성분으로 하는 나노 입자상이 관찰되는 영역과, 일부에 In을 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역이 각각 모자이크 패턴으로 무작위로 분산되는 구성을 뜻한다. 따라서, CAC-OS에서 결정 구조는 부차적인 요소이다.
또한, CAC-OS는 조성이 상이한 2종류 이상의 막의 적층 구조를 포함하지 않는 것으로 한다. 예를 들어, In을 주성분으로 하는 막 및 Ga을 주성분으로 하는 막의 2층으로 이루어지는 구조를 포함하지 않는다.
또한, GaOX3이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역에서는 명확한 경계를 관찰할 수 없는 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-OS는 일부에 상기 금속 원소를 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역과, 일부에 In을 주성분으로 하는 나노 입자상으로 관찰되는 영역이 각각 모자이크 패턴으로 무작위로 분산되는 구성을 뜻한다.
CAC-OS는 예를 들어 기판을 의도적으로 가열하지 않는 조건으로 스퍼터링법에 의하여 형성할 수 있다. 또한, CAC-OS를 스퍼터링법으로 형성하는 경우, 성막 가스로서 불활성 가스(대표적으로는 아르곤), 산소 가스, 및 질소 가스 중에서 선택된 어느 하나 또는 복수를 사용하면 좋다. 또한, 성막 시의 성막 가스의 총유량에 대한 산소 가스의 유량비는 낮을수록 바람직하고, 예를 들어 산소 가스의 유량비를 0% 이상 30% 미만, 바람직하게는 0% 이상 10% 이하로 하는 것이 바람직하다.
CAC-OS는 X선 회절(XRD: X-ray diffraction) 측정법의 하나인 Out-of-plane법에 의한 θ/2θ 스캔을 사용하여 측정하였을 때 명확한 피크가 관찰되지 않는 특징을 갖는다. 즉, X선 회절에서 측정 영역의 a-b면 방향 및 c축 방향의 배향은 보이지 않는 것을 알 수 있다.
또한, CAC-OS는 프로브 직경이 1nm인 전자선(나노 빔 전자선이라고도 함)을 조사함으로써 얻어지는 전자선 회절 패턴에서, 휘도가 높은 링 형상의 영역이 관측되고, 이 링 형상의 영역에 복수의 휘점이 관측된다. 따라서, 이 전자선 회절 패턴에 의거하여 CAC-OS의 결정 구조는 평면 방향 및 단면 방향에서 배향성을 갖지 않는 nc(nano-crystal) 구조를 갖는 것을 알 수 있다.
또한, 예를 들어 에너지 분산형 X선 분광법(EDX: Energy Dispersive X-ray spectroscopy)을 사용하여 얻은 EDX 매핑에 의하여, In-Ga-Zn 산화물의 CAC-OS는 GaOX3이 주성분인 영역과, Inx2ZnY2OZ2 또는 InOx1이 주성분인 영역이 편재하고 혼재된 구조를 갖는 것을 확인할 수 있다.
CAC-OS는 금속 원소가 균일하게 분포된 IGZO 화합물과 상이한 구조이고, IGZO 화합물과 상이한 성질을 갖는다. 즉, CAC-OS는 GaOX3 등이 주성분인 영역과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역으로 서로 상분리(相分離)되어 각 영역이 모자이크 패턴이 되는 구조를 갖는다.
여기서, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역은 GaOX3 등이 주성분인 영역과 비교하여 도전성이 높은 영역이다. 즉, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역을 캐리어가 흐름으로써, 산화물 반도체로서의 도전성이 나타난다. 따라서, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역이 산화물 반도체 내에 클라우드상으로 분포됨으로써, 높은 전계 효과 이동도(μ)를 실현할 수 있다.
한편, GaOX3 등이 주성분인 영역은 InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1이 주성분인 영역과 비교하여 절연성이 높은 영역이다. 즉, GaOX3 등이 주성분인 영역이 산화물 반도체 내에 분포됨으로써 누설 전류가 억제되어 양호한 스위칭 동작을 실현할 수 있다.
따라서, CAC-OS를 반도체 소자에 사용한 경우, GaOX3 등에 기인하는 절연성과, InX2ZnY2OZ2 또는 InOX1에 기인하는 도전성이 상보적으로 작용함으로써, 높은 온 전류(Ion) 및 높은 전계 효과 이동도(μ)를 실현할 수 있다.
또한, CAC-OS를 사용한 반도체 소자는 신뢰성이 높다. 따라서, CAC-OS는 디스플레이를 비롯한 다양한 반도체 장치에 최적이다.
또는, 트랜지스터의 채널이 형성되는 반도체로서 실리콘을 사용하여도 좋다. 실리콘으로서 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 실리콘과 비교하여 저온에서 형성할 수 있고, 또한 비정질 실리콘과 비교하여 높은 전계 효과 이동도 및 높은 신뢰성을 갖는다.
본 실시형태에서 예시한 보텀 게이트 구조의 트랜지스터는 제작 공정을 삭감할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 이때, 비정질 실리콘을 사용함으로써, 다결정 실리콘보다 저온에서 형성할 수 있어 반도체층보다 아래에 있는 배선이나 전극의 재료 및 기판의 재료로서 내열성이 낮은 재료를 사용할 수 있기 때문에 재료 선택의 폭을 넓힐 수 있다. 예를 들어 면적이 매우 큰 유리 기판 등을 적합하게 사용할 수 있다. 한편, 톱 게이트 구조의 트랜지스터는 자기정합적으로 불순물 영역이 형성되기 쉽기 때문에 특성의 편차 등을 저감할 수 있어 바람직하다. 특히, 다결정 실리콘이나 단결정 실리콘 등을 사용하는 것이 적합하다.
<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, 또는 이들 금속 중 어느 것을 주성분으로 하는 합금 등을 들 수 있다. 또한, 이들 재료를 포함한 막의 단층 구조 또는 적층 구조를 사용할 수 있다. 예를 들어, 실리콘을 포함한 알루미늄막의 단층 구조, 타이타늄막 위에 알루미늄막이 적층된 2층 구조, 텅스텐막 위에 알루미늄막이 적층된 2층 구조, 구리-마그네슘-알루미늄 합금막 위에 구리막이 적층된 2층 구조, 타이타늄막 위에 구리막이 적층된 2층 구조, 텅스텐막 위에 구리막이 적층된 2층 구조, 타이타늄막 또는 질화 타이타늄막과, 알루미늄막 또는 구리막과, 타이타늄막 또는 질화 타이타늄막이 순차적으로 적층된 3층 구조, 몰리브데넘막 또는 질화 몰리브데넘막과, 알루미늄막 또는 구리막과, 몰리브데넘막 또는 질화 몰리브데넘막이 순차적으로 적층된 3층 구조 등이 있다. 또한, 산화 인듐, 산화 주석, 또는 산화 아연 등의 산화물을 사용하여도 좋다. 또한, 망가니즈를 포함한 구리를 사용하면, 에칭에 의한 형상 제어성이 높아지기 때문에 바람직하다.
또한, 투광성을 갖는 도전성 재료로서는 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨이 첨가된 산화 아연 등의 도전성 산화물 또는 그래핀을 사용할 수 있다. 또는, 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 타이타늄 등의 금속 재료나, 상기 금속 재료를 포함한 합금 재료를 사용할 수 있다. 또는, 상기 금속 재료의 질화물(예를 들어, 질화 타이타늄) 등을 사용하여도 좋다. 또한, 금속 재료, 합금 재료(또는 이들의 질화물)를 사용하는 경우에는, 투광성을 가질 정도로 얇게 하면 좋다. 또한, 상기 재료의 적층막을 도전층으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 은과 마그네슘의 합금과, 인듐 주석 산화물의 적층막 등을 사용하면, 도전성을 높일 수 있어 바람직하다. 이들은 표시 장치를 구성하는 각종 배선 및 전극 등의 도전층이나, 표시 소자가 갖는 도전층(화소 전극이나 공통 전극으로서 기능하는 도전층)에도 사용할 수 있다.
<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 소자는 한 쌍의 투수성이 낮은 절연막 사이에 제공되는 것이 바람직하다. 이로써, 발광 소자에 물 등의 불순물이 들어가는 것을 억제할 수 있어 장치의 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다.
투수성이 낮은 절연막으로서는 질화 실리콘막, 질화산화 실리콘막 등 질소 및 실리콘을 포함한 막이나, 질화 알루미늄막 등 질소 및 알루미늄을 포함한 막 등을 들 수 있다. 또한, 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 산화 알루미늄막 등을 사용하여도 좋다.
예를 들어, 투수성이 낮은 절연막의 수증기 투과량은 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.
<액정 소자>
액정 소자로서는 예를 들어 수직 배향(VA: vertical alignment) 모드가 적용된 액정 소자를 사용할 수 있다. 수직 배향 모드로서는, MVA(multi-domain vertical alignment) 모드, PVA(patterned vertical alignment) 모드, ASV(advanced super view) 모드 등을 사용할 수 있다.
또한, 액정 소자에는 다양한 모드가 적용된 액정 소자를 사용할 수 있다. 예를 들어 VA 모드 이외에, TN(twisted nematic) 모드, IPS(in-plane-switching) 모드, FFS(fringe field switching) 모드, ASM(axially symmetric aligned micro-cell) 모드, OCB(optically compensated birefringence) 모드, FLC(ferroelectric liquid crystal) 모드, AFLC(antiferroelectric liquid crystal) 모드 등이 적용된 액정 소자를 사용할 수 있다.
또한, 액정 소자는 액정의 광학적 변조 작용에 의하여 빛의 투과 또는 비투과를 제어하는 소자이다. 또한, 액정의 광학적 변조 작용은 액정에 가해지는 전계(가로 방향의 전계, 세로 방향의 전계, 또는 비스듬한 방향의 전계를 포함함)에 의하여 제어된다. 또한, 액정 소자에 사용되는 액정으로서는 서모트로픽 액정, 저분자 액정, 고분자 액정, 고분자 분산형 액정(PDLC: Polymer Dispersed Liquid Crystal), 강유전성 액정, 반강유전성 액정 등을 사용할 수 있다. 이들 액정 재료는 조건에 따라 콜레스테릭 상, 스멕틱 상, 큐빅 상, 키랄 네마틱 상, 등방상 등을 나타낸다.
또한, 액정 재료로서는 포지티브형 액정 및 네거티브형 액정 중 어느 것을 사용하여도 좋고, 적용되는 모드나 설계에 따라 최적의 액정 재료를 사용하면 좋다.
또한, 액정의 배향을 제어하기 위하여 배향막을 제공할 수 있다. 또한, 가로 전계 방식을 채용하는 경우, 배향막을 사용하지 않는 블루상을 나타내는 액정을 사용하여도 좋다. 블루상은 액정상의 하나이며, 콜레스테릭 액정을 승온하면, 콜레스테릭 상으로부터 등방상으로 전이(轉移)하기 직전에 발현하는 상이다. 블루상은 좁은 온도 범위에서밖에 발현하지 않기 때문에, 온도 범위를 개선하기 위하여, 수중량% 이상의 키랄제를 혼합시킨 액정 조성물을 액정층에 사용한다. 블루상을 나타내는 액정과 키랄제를 포함한 액정 조성물은 응답 속도가 짧고, 광학적 등방성이다. 또한, 블루상을 나타내는 액정과 키랄제를 포함한 액정 조성물은 배향 처리가 불필요하고, 시야각 의존성이 작다. 또한, 배향막을 제공하지 않아도 되기 때문에 러빙 처리도 불필요하고, 러빙 처리에 의하여 발생하는 정전 파괴를 방지할 수 있어 제작 공정 시의 액정 표시 장치의 불량이나 파손을 경감할 수 있다.
또한, 액정 소자로서 투과형 액정 소자, 반사형 액정 소자, 또는 반투과형 액정 소자 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는 특히 반사형 액정 소자를 사용할 수 있다.
투과형 또는 반투과형 액정 소자를 사용하는 경우, 한 쌍의 기판을 끼우도록 2개의 편광판을 제공한다. 또한, 편광판 외측에 백라이트를 제공한다. 백라이트로서는 직하형 백라이트이어도 좋고, 에지 라이트형 백라이트이어도 좋다. LED(light emitting diode)를 갖는 직하형 백라이트를 사용하면, 로컬 디밍이 용이해지고, 콘트라스트를 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 에지 라이트형 백라이트를 사용하면, 백라이트를 포함한 모듈의 두께를 저감할 수 있어 바람직하다.
반사형 액정 소자를 사용하는 경우에는, 표시면 측에 편광판을 제공한다. 또한, 이와 별도로 표시면 측에 광 확산판을 배치하면 시인성을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
또한, 반사형 또는 반투과형 액정 소자를 사용하는 경우, 편광판 외측에 프런트 라이트를 제공하여도 좋다. 프런트 라이트로서는 에지 라이트형 프런트 라이트를 사용하는 것이 바람직하다. LED(light emitting diode)를 갖는 프런트 라이트를 사용하면 소비전력을 저감할 수 있어 바람직하다.
<발광 소자>
발광 소자로서는 자발광할 수 있는 소자를 사용할 수 있고, 전류 또는 전압에 의하여 휘도가 제어되는 소자를 그 범주에 포함한다. 예를 들어, LED, 유기 EL 소자, 무기 EL 소자 등을 사용할 수 있다.
발광 소자는 톱 이미션형, 보텀 이미션형, 듀얼 이미션형 등이 있다. 빛을 추출하는 측의 전극에는 가시광을 투과시키는 도전막을 사용한다. 또한, 빛을 추출하지 않는 측의 전극에는 가시광을 반사하는 도전막을 사용하는 것이 바람직하다.
EL층은 적어도 발광층을 갖는다. EL층은 발광층 이외의 층으로서 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 정공 블록 재료, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 또는 바이폴라성 물질(전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질) 등을 포함한 층을 더 가져도 좋다.
EL층에는 저분자계 화합물 및 고분자계 화합물의 어느 쪽을 사용할 수도 있고, 무기 화합물을 포함하여도 좋다. EL층을 구성하는 층은 각각 증착법(진공 증착법을 포함함), 전사법, 인쇄법, 잉크젯법, 도포법 등의 방법으로 형성할 수 있다.
음극과 양극 사이에 발광 소자의 문턱 전압보다 높은 전압을 인가하면, 양극 측으로부터 EL층에 정공이 주입되고, 음극 측으로부터 EL층에 전자가 주입된다. 주입된 전자와 정공은 EL층에서 재결합하고, EL층에 포함된 발광 물질이 발광한다.
발광 소자로서 백색 발광의 발광 소자를 적용하는 경우에는, EL층에 2종류 이상의 발광 물질을 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 2개 이상의 발광 물질 각각의 발광이 보색의 관계가 되도록 발광 물질을 선택함으로써 백색 발광을 얻을 수 있다. 예를 들어, 각각 R(적색), G(녹색), B(청색), Y(황색), O(주황색) 등의 발광을 나타내는 발광 물질, 또는 R, G, B 중 2개 이상의 색깔의 스펙트럼 성분을 포함하는 발광을 나타내는 발광 물질 중 2개 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 발광 소자로부터의 발광 스펙트럼이 가시광 영역의 파장(예를 들어 350nm 내지 750nm)의 범위 내에 2개 이상의 피크를 갖는 발광 소자를 적용하는 것이 바람직하다. 또한, 황색의 파장 영역에 피크를 갖는 재료의 발광 스펙트럼은 녹색 및 적색의 파장 영역에도 스펙트럼 성분을 갖는 재료인 것이 바람직하다.
EL층은 하나의 색깔을 발광하는 발광 재료를 포함한 발광층과, 다른 색깔을 발광하는 발광 재료를 포함한 발광층이 적층된 구성으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 EL층에서의 복수의 발광층은 서로 접하여 적층되어도 좋고, 어느 발광 재료도 포함하지 않은 영역을 개재하여 적층되어도 좋다. 예를 들어 형광 발광층과 인광 발광층 사이에 상기 형광 발광층 또는 인광 발광층과 동일한 재료(예를 들어, 호스트 재료, 어시스트 재료)를 포함하고 어느 발광 재료도 포함하지 않은 영역을 제공하는 구성으로 하여도 좋다. 이로써, 발광 소자의 제작이 용이해지고, 또한, 구동 전압이 저감된다.
또한, 발광 소자는 하나의 EL층을 갖는 싱글 소자이어도 좋고, 복수의 EL층이 전하 발생층을 개재하여 적층된 탠덤 소자이어도 좋다.
가시광을 투과시키는 도전막은 예를 들어 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨이 첨가된 산화 아연 등을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 타이타늄 등의 금속 재료, 이들 금속 재료를 포함한 합금, 또는 이들 금속 재료의 질화물(예를 들어, 질화 타이타늄) 등도 투광성을 가질 정도로 얇게 형성함으로써 사용할 수 있다. 또한, 상기 재료의 적층막을 도전층으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 은과 마그네슘의 합금과, 인듐 주석 산화물의 적층막 등을 사용하면, 도전성을 높일 수 있어 바람직하다. 또한, 그래핀 등을 사용하여도 좋다.
가시광을 반사하는 도전막에는 예를 들어 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속 재료, 또는 이들 금속 재료를 포함한 합금을 사용할 수 있다. 또한, 상기 금속 재료나 합금에 란타넘, 네오디뮴, 또는 저마늄 등이 첨가되어도 좋다. 또한, 타이타늄, 니켈, 또는 네오디뮴과, 알루미늄을 포함한 합금(알루미늄 합금)을 사용하여도 좋다. 또한, 구리, 팔라듐, 마그네슘과, 은을 포함한 합금을 사용하여도 좋다. 은 및 구리를 포함한 합금은 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 또한, 알루미늄막 또는 알루미늄 합금막에 접하여 금속막 또는 금속 산화물막을 적층함으로써 산화를 억제할 수 있다. 이러한 금속막, 금속 산화물막의 재료로서는 타이타늄이나 산화 타이타늄 등을 들 수 있다. 또한, 상기 가시광을 투과시키는 도전막과 금속 재료로 이루어진 막을 적층하여도 좋다. 예를 들어, 은과 인듐 주석 산화물의 적층막, 은과 마그네슘의 합금과 인듐 주석 산화물의 적층막 등을 사용할 수 있다.
전극은 각각 증착법이나 스퍼터링법을 사용하여 형성하면 좋다. 그 이외에, 잉크젯법 등의 토출법, 스크린 인쇄법 등의 인쇄법, 또는 도금법을 사용하여 형성할 수 있다.
또한, 상술한 발광층, 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 및 바이폴라성 물질 등을 포함한 층은 각각 퀀텀닷(quantum dot) 등의 무기 화합물이나 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등)을 가져도 좋다. 예를 들어, 퀀텀닷을 발광층에 사용함으로써 발광 재료로서 기능시킬 수도 있다.
또한, 퀀텀닷 재료로서는, 콜로이드상 퀀텀닷 재료, 합금형 퀀텀닷 재료, 코어·쉘형 퀀텀닷 재료, 코어형 퀀텀닷 재료 등을 사용할 수 있다. 또한, 12족과 16족, 13족과 15족, 또는 14족과 16족의 원소군을 포함한 재료를 사용하여도 좋다. 또는, 카드뮴, 셀레늄, 아연, 황, 인, 인듐, 텔루륨, 납, 갈륨, 비소, 알루미늄 등의 원소를 포함한 퀀텀닷 재료를 사용하여도 좋다.
<접착층>
접착층으로서는 자외선 경화형 등의 광 경화형 접착제, 반응 경화형 접착제, 열 경화형 접착제, 혐기형 접착제 등의 각종 경화형 접착제를 사용할 수 있다. 이들 접착제로서는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지(silicone resin), 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 이미드 수지, PVC(폴리바이닐클로라이드) 수지, PVB(폴리바이닐뷰티랄) 수지, EVA(에틸렌바이닐아세테이트) 수지 등을 들 수 있다. 특히, 에폭시 수지 등의 투습성이 낮은 재료가 바람직하다. 또한, 2액 혼합형 수지를 사용하여도 좋다. 또한, 접착 시트 등을 사용하여도 좋다.
또한, 상기 수지는 건조제를 포함하여도 좋다. 예를 들어, 알칼리 토금속의 산화물(산화 칼슘이나 산화 바륨 등)과 같이, 화학 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용할 수 있다. 또는, 제올라이트나 실리카 겔 등과 같이, 물리 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용하여도 좋다. 건조제가 포함되면, 수분 등의 불순물이 소자에 들어가는 것을 억제할 수 있어 표시 패널의 신뢰성이 향상되기 때문에 바람직하다.
또한, 상기 수지에 굴절률이 높은 필러나 광 산란 부재를 혼합함으로써, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 산화 타이타늄, 산화 바륨, 제올라이트, 지르코늄 등을 사용할 수 있다.
<접속층>
접속층으로서는, 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)이나 이방성 도전 페이스트(ACP: Anisotropic Conductive Paste) 등을 사용할 수 있다.
<착색층>
착색층에 사용할 수 있는 재료로서는, 금속 재료, 수지 재료, 안료, 또는 염료를 포함한 수지 재료 등을 들 수 있다.
<차광층>
차광층에 사용할 수 있는 재료로서는 카본 블랙, 타이타늄 블랙, 금속, 금속 산화물, 복수의 금속 산화물의 고용체를 포함한 복합 산화물 등을 들 수 있다. 차광층은 수지 재료를 포함한 막이어도 좋고, 금속 등의 무기 재료의 박막이어도 좋다. 또한, 차광층에는 착색층의 재료를 포함한 막의 적층막을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 어떤 색깔의 빛을 투과시키는 착색층에 사용되는 재료를 포함한 막과, 다른 색깔의 빛을 투과시키는 착색층에 사용되는 재료를 포함한 막의 적층 구조를 사용할 수 있다. 착색층과 차광층의 재료를 공통화함으로써, 장치를 공통화할 수 있고, 또한, 공정을 간략화할 수 있어 바람직하다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 4)
본 발명의 일 형태의 입출력 패널의 구성에 대하여 도 22 및 도 23을 참조하여 설명한다.
도 22는 본 발명의 일 형태에 따른 입출력 패널의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 22는 입출력 패널이 갖는 화소의 단면도이다.
도 23은 본 발명의 일 형태의 입출력 패널의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 23의 (A)는 도 22에 도시된 입출력 패널의 기능막의 구성을 설명하기 위한 단면도이고, 도 23의 (B)는 입력 유닛의 구성을 설명하기 위한 단면도이고, 도 23의 (C)는 제 2 유닛의 구성을 설명하기 위한 단면도이고, 도 23의 (D)는 제 1 유닛의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
또한, 본 명세서에서 값이 1 이상의 정수(整數)인 변수를 부호에 사용하는 경우가 있다. 예를 들어, 값이 1 이상의 정수인 변수 p를 포함하는 (p)를 최대 p개의 구성 요소 중 어느 것을 특정하는 부호의 일부에 사용하는 경우가 있다. 또한, 예를 들어, 값이 1 이상의 정수인 변수 m 및 변수 n을 포함하는 (m, n)을 최대 m×n개의 구성 요소 중 어느 것을 특정하는 부호의 일부에 사용하는 경우가 있다.
본 구성예에서 설명하는 입출력 패널(700TP3)은 화소(702(i. j))를 갖는다(도 22 참조). 또한, 입출력 패널(700TP3)은 제 1 유닛(501), 제 2 유닛(502), 입력 유닛(503), 기능막(770P)을 갖는다(도 23 참조). 제 1 유닛(501)은 기능층(520)을 포함하고, 제 2 유닛(502)은 기능층(720)을 포함한다.
<화소(702(i, j))>
화소(702(i, j))는 기능층(520)의 일부, 제 1 표시 소자(750(i, j)), 제 2 표시 소자(550(i, j))를 갖는다(도 22 참조).
기능층(520)은 제 1 도전막, 제 2 도전막, 절연막(501C), 및 화소 회로(530(i, j))를 포함한다. 또한, 화소 회로(530(i, j))(미도시)는 예를 들어 트랜지스터(M)를 포함한다. 또한, 기능층(520)은 광학 소자(560), 피복막(565), 및 렌즈(580)를 포함한다. 또한, 기능층(520)은 절연막(528) 및 절연막(521)을 갖는다. 절연막(521A) 및 절연막(521B)이 적층된 재료를 절연막(521)에 사용할 수 있다.
예를 들어 굴절률이 1.55 근방인 재료를 절연막(521A) 또는 절연막(521B)에 사용할 수 있다. 또는, 굴절률이 1.6 근방인 재료를 절연막(521A) 또는 절연막(521B)에 사용할 수 있다. 또는, 아크릴 수지 또는 폴리이미드를 절연막(521A) 또는 절연막(521B)에 사용할 수 있다.
절연막(501C)은 제 1 도전막과 제 2 도전막 사이에 끼워지는 영역을 갖고, 절연막(501C)은 개구부(591A)를 갖는다.
제 1 도전막은 제 1 표시 소자(750(i,j))에 전기적으로 접속된다. 구체적으로는 제 1 표시 소자(750(i, j))의 전극(751(i, j))에 전기적으로 접속된다. 또한, 전극(751(i, j))을 제 1 도전막에 사용할 수 있다.
제 2 도전막은 제 1 도전막과 중첩된 영역을 갖는다. 제 2 도전막은 개구부(591A)에서 제 1 도전막에 전기적으로 접속되어 있다. 예를 들어, 도전막(512B)을 제 2 도전막에 사용할 수 있다. 제 2 도전막은 화소 회로(530(i, j))에 전기적으로 접속되어 있다. 예를 들어, 화소 회로(530(i, j))의 스위치(SW1)에 사용되는 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극으로서 기능하는 도전막을 제 2 도전막에 사용할 수 있다. 또한, 절연막(501C)의 개구부(591A)에서 제 2 도전막에 전기적으로 접속되는 제 1 도전막을 관통 전극이라고 부를 수 있다.
제 2 표시 소자(550(i, j))는 화소 회로(530(i, j))에 전기적으로 접속된다. 제 2 표시 소자(550(i, j))는 기능층(520)을 향하여 빛을 사출하는 기능을 갖는다. 또한, 제 2 표시 소자(550(i, j))는 예를 들어 렌즈(580) 또는 광학 소자(560)를 향하여 빛을 사출하는 기능을 갖는다.
제 2 표시 소자(550(i, j))는 제 1 표시 소자(750(i, j))를 사용한 표시를 시인할 수 있는 범위의 일부에서 시인할 수 있도록 배치된다. 예를 들어 제 1 표시 소자(750(i, j))의 전극(751(i, j))은 제 2 표시 소자(550(i, j))가 사출하는 빛을 차단하지 않는 영역(751H)을 갖는다. 또한, 외광을 반사하는 강도를 제어하여 화상 정보를 표시하는 제 1 표시 소자(750(i, j))에 외광이 입사되고 반사되는 방향을 파선의 화살표로 도면에 나타내었다. 또한, 제 1 표시 소자(750(i, j))를 사용한 표시를 시인할 수 있는 범위의 일부에서 제 2 표시 소자(550(i, j))가 빛을 사출하는 방향을 실선의 화살표로 도면에 나타내었다.
이로써, 제 1 표시 소자를 사용한 표시를 시인할 수 있는 영역의 일부에서 제 2 표시 소자를 사용한 표시를 시인할 수 있다. 또는, 사용자는 입출력 패널의 자세 등을 바꾸지 않고 표시를 시인할 수 있다. 또는, 제 1 표시 소자가 반사하는 빛이 표현하는 물체색과, 제 2 표시 소자가 사출하는 빛이 표현하는 광원색을 섞을 수 있다. 또는, 물체색 및 광원색을 사용하여 회화적인 표시를 할 수 있다. 결과적으로, 편리성 또는 신뢰성이 뛰어난 신규 입출력 패널을 제공할 수 있다.
예를 들어, 제 1 표시 소자(750(i, j))는 전극(751(i, j)), 전극(752), 액정 재료를 포함한 층(753)을 갖는다. 또한, 배향막(AF1) 및 배향막(AF2)을 갖는다. 구체적으로는, 반사형 액정 소자를 제 1 표시 소자(750(i, j))에 사용할 수 있다.
예를 들어 굴절률이 2.0 근방인 투명 도전막을 전극(752) 또는 전극(751(i, j))에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 인듐, 주석, 실리콘을 포함한 산화물을 전극(752) 또는 전극(751(i, j))에 사용할 수 있다. 또는, 굴절률이 1.6 근방인 재료를 배향막에 사용할 수 있다.
예를 들어, 제 2 표시 소자(550(i, j))는 전극(551(i, j)), 전극(552), 및 발광성 재료를 포함한 층(553(j))을 갖는다. 전극(552)은 전극(551(i, j))과 중첩된 영역을 갖는다. 발광성 재료를 포함한 층(553(j))은 전극(551(i, j))과 전극(552) 사이에 끼워지는 영역을 갖는다. 전극(551(i, j))은 접속부(522)에서, 화소 회로(530(i, j))에 전기적으로 접속되어 있다. 구체적으로는, 유기 EL 소자를 제 2 표시 소자(550(i, j))에 사용할 수 있다.
예를 들어 굴절률이 2.0 근방인 투명 도전막을 전극(551(i, j))에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 인듐, 주석, 실리콘을 포함한 산화물을 전극(551(i, j))에 사용할 수 있다. 또는, 굴절률이 1.8 근방인 재료를 발광성 재료를 포함한 층(553(j))에 사용할 수 있다.
광학 소자(560)는 투광성을 갖고, 광학 소자(560)는 제 1 영역, 제 2 영역, 및 제 3 영역을 갖는다.
제 1 영역은 제 2 표시 소자(550(i, j))로부터 가시광이 공급되는 영역을 포함하고, 제 2 영역은 피복막(565)과 접한 영역을 포함하고, 제 3 영역은 가시광의 일부를 사출하는 기능을 갖는다. 또한, 제 3 영역의 면적은 제 1 영역의 가시광이 공급되는 영역의 면적 이하이다.
피복막(565)은 가시광에 대한 반사성을 갖고, 피복막(565)은 가시광의 일부를 반사하고 제 3 영역에 공급하는 기능을 갖는다.
예를 들어 피복막(565)에는 금속을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 은을 포함한 재료를 피복막(565)에 사용할 수 있다. 예를 들어, 은 및 팔라듐 등을 포함한 재료, 또는 은 및 구리 등을 포함한 재료를 피복막(565)에 사용할 수 있다.
<렌즈(580)>
렌즈(580)에는 가시광을 투과시키는 재료를 사용할 수 있다. 또는, 굴절률이 1.3 이상 2.5 이하인 재료를 렌즈(580)에 사용할 수 있다. 예를 들어, 무기 재료 또는 유기 재료를 렌즈(580)에 사용할 수 있다.
예를 들어, 산화물 또는 황화물을 포함한 재료를 렌즈(580)에 사용할 수 있다.
구체적으로는, 산화 세륨, 산화 하프늄, 산화 란타넘, 산화 마그네슘, 산화 나이오븀, 산화 탄탈럼, 산화 타이타늄, 산화 이트륨, 산화 아연, 인듐과 주석을 포함한 산화물, 또는 인듐, 갈륨, 및 아연을 포함한 산화물 등을 렌즈(580)에 사용할 수 있다. 또는, 황화 아연 등을 렌즈(580)에 사용할 수 있다.
예를 들어, 렌즈(580)에는 수지를 포함한 재료를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 염소, 브로민, 아이오딘이 도입된 수지, 중금속 원자가 도입된 수지, 방향 고리가 도입된 수지, 황이 도입된 수지 등을 렌즈(580)에 사용할 수 있다. 또는, 수지와, 수지보다 굴절률이 높은 재료의 나노 입자를 포함한 수지를 렌즈(580)에 사용할 수 있다. 산화 타이타늄 또는 산화 지르코늄 등을 나노 입자에 사용할 수 있다.
<기능층(720)>
기능층(720)은 기판(770)과 절연막(501C) 사이에 끼워지는 영역을 갖는다. 기능층(720)은 절연막(771)과 착색막(CF1)을 갖는다.
착색막(CF1)은 기판(770)과 제 1 표시 소자(750(i, j)) 사이에 끼워지는 영역을 갖는다.
절연막(771)은 착색막(CF1)과 액정 재료를 포함한 층(753) 사이에 끼워지는 영역을 갖는다. 이로써, 착색막(CF1)의 두께에 기인한 요철을 평탄하게 할 수 있다. 또는, 착색막(CF1) 등으로부터 액정 재료를 포함한 층(753)으로 불순물이 확산되는 것을 억제할 수 있다.
예를 들어 절연막(771)에는 굴절률이 1.55 근방인 아크릴 수지를 사용할 수 있다.
<기판(570), 기판(770)>
또한, 본 실시형태에서 설명하는 입출력 패널은 기판(570) 및 기판(770)을 갖는다.
기판(770)은 기판(570)과 중첩된 영역을 갖는다. 기판(770)은 기판(570)과의 사이에 기능층(520)을 끼우는 영역을 갖는다.
기판(770)은 제 1 표시 소자(750(i, j))와 중첩된 영역을 갖는다. 예를 들어 복굴절이 억제된 재료를 상기 영역에 사용할 수 있다.
예를 들어, 굴절률이 1.5 근방인 수지 재료를 기판(770)에 사용할 수 있다.
<접합층(505)>
또한, 본 실시형태에서 설명하는 입출력 패널은 접합층(505)을 갖는다.
접합층(505)은 기능층(520)과 기판(770) 사이에 끼워지는 영역을 갖고, 기능층(520)과 기판(770)을 접합하는 기능을 갖는다.
<구조체(KB1), 구조체(KB2)>
또한, 본 실시형태에서 설명하는 입출력 패널은 구조체(KB1) 및 구조체(KB2)를 갖는다.
구조체(KB1)는 기능층(520)과 기판(770) 사이에 소정의 간격을 두는 기능을 갖는다. 구조체(KB1)는 영역(751H)과 중첩된 영역을 갖고, 구조체(KB1)는 투광성을 갖는다. 이로써, 제 2 표시 소자(550(i, j))로부터 사출되는 빛은 한쪽 면에 공급되고 다른 면으로부터 사출될 수 있다.
또한, 구조체(KB1)는 광학 소자(560)와 중첩된 영역을 갖고, 구조체(KB1)에는 예를 들어 광학 소자(560)에 사용되는 재료와의 굴절률의 차이가 0.2 이하가 되도록 선택된 재료를 사용한다. 이로써, 제 2 표시 소자로부터 사출되는 빛을 효율적으로 이용할 수 있다. 또는, 제 2 표시 소자의 면적을 넓힐 수 있다. 또는, 유기 EL 소자를 흐르는 전류 밀도를 낮출 수 있다.
구조체(KB2)는 편광층(770PB)의 두께를 소정의 두께로 제어하는 기능을 갖는다. 구조체(KB2)는 제 2 표시 소자(550(i, j))와 중첩된 영역을 갖고, 구조체(KB2)는 투광성을 갖는다.
또는, 구조체(KB1) 또는 구조체(KB2)에는 소정의 색깔의 빛을 투과시키는 재료를 사용할 수 있다. 이로써, 구조체(KB1) 또는 구조체(KB2)를 예를 들어 컬러 필터에 사용할 수 있다. 예를 들어, 청색광, 녹색광, 또는 적색광을 투과시키는 재료를 구조체(KB1) 또는 구조체(KB2)에 사용할 수 있다. 또한, 황색광 또는 백색광 등을 투과시키는 재료를 구조체(KB1) 또는 구조체(KB2)에 사용할 수 있다.
구체적으로는, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리실록산, 또는 아크릴 수지 등, 또는 이들 중에서 선택된 복수의 수지의 복합 재료 등을 구조체(KB1) 또는 구조체(KB2)에 사용할 수 있다. 또한, 감광성을 갖는 재료를 사용하여 형성하여도 좋다.
예를 들어 굴절률이 1.5 근방인 아크릴 수지를 구조체(KB1)에 사용할 수 있다. 예를 들어 굴절률이 1.55 근방인 아크릴 수지를 구조체(KB2)에 사용할 수 있다.
<입력 유닛(503)>
입력 유닛(503)은 검지 소자를 갖는다. 검지 소자는 화소(702(i, j))와 중첩된 영역에 근접하는 것을 검지하는 기능을 갖는다. 이로써, 표시부에 근접하는 손가락 등을 포인터로서 사용하여 위치 정보를 입력할 수 있다.
예를 들어, 정전 용량형 근접 센서, 전자 유도형 근접 센서, 광학 방식의 근접 센서, 저항막 방식의 근접 센서, 또는 표면 탄성파 방식의 근접 센서 등을 입력 유닛(503)에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 표면형 정전 용량 방식, 투영형 정전 용량 방식, 또는 적외선 검지형 근접 센서를 사용할 수 있다.
예를 들어, 정전 용량 방식의 근접 센서를 갖고 굴절률이 1.6 근방인 터치 센서를 입력 유닛(503)에 사용할 수 있다.
<기능막(770D), 기능막(770P) 등>
또한, 본 실시형태에서 설명하는 입출력 패널(700TP3)은 기능막(770D) 및 기능막(770P)을 갖는다.
기능막(770D)은 제 1 표시 소자(750(i, j))와 중첩된 영역을 갖는다. 기능막(770D)은 기능층(520)과의 사이에 제 1 표시 소자(750(i, j))를 끼우는 영역을 갖는다.
예를 들어, 광 확산 필름을 기능막(770D)에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 기재의 표면과 교차되는 방향을 따르는 축을 갖는 주상 구조를 갖는 재료를 기능막(770D)에 사용할 수 있다. 이로써, 빛이 축을 따르는 방향으로 투과되기 쉬워지고 다른 방향으로 산란되기 쉬워질 수 있다. 또는, 예를 들어, 제 1 표시 소자(750(i, j))가 반사하는 빛을 확산할 수 있다.
기능막(770P)은 편광층(770PB), 위상차 필름(770PA), 또는 구조체(KB2)를 갖는다. 편광층(770PB)은 개구부를 갖고, 위상차 필름(770PA)은 편광층(770PB)과 중첩된 영역을 갖는다. 또한, 구조체(KB2)는 개구부에 제공된다.
예를 들어, 이색성 색소, 액정 재료, 및 수지를 편광층(770PB)에 사용할 수 있다. 편광층(770PB)은 편광성을 갖는다. 이로써, 기능막(770P)을 편광판에 사용할 수 있다.
편광층(770PB)은 제 1 표시 소자(750(i, j))와 중첩된 영역을 갖고, 구조체(KB2)는 제 2 표시 소자(550(i, j))와 중첩된 영역을 갖는다. 이로써, 액정 소자를 제 1 표시 소자에 사용할 수 있다. 예를 들어, 반사형 액정 소자를 제 1 표시 소자에 사용할 수 있다. 또는, 제 2 표시 소자로부터 사출되는 빛을 효율적으로 추출할 수 있다. 또는, 유기 EL 소자를 흐르는 전류 밀도를 낮출 수 있다. 또는, 유기 EL 소자의 신뢰성을 높일 수 있다.
예를 들어, 반사 방지 필름, 편광 필름, 또는 위상차 필름을 기능막(770P)에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 이색성 색소를 포함한 막 및 위상차 필름을 기능막(770P)에 사용할 수 있다.
또한, 먼지의 부착을 억제하는 대전 방지막, 더러워지기 어렵게 하는 발수성(撥水性)막, 사용에 따른 손상의 발생을 억제하는 하드코트막 등을 기능막(770P)에 사용할 수 있다.
예를 들어, 굴절률이 1.6 근방인 재료를 광 확산 필름에 사용할 수 있다. 또한, 굴절률이 1.6 근방인 재료를 위상차 필름(770PA)에 사용할 수 있다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 적용 가능한 표시 모듈에 대하여 설명한다.
도 24의 (A)에 도시된 표시 모듈(6000)은 상부 커버(6001)와 하부 커버(6002) 사이에 FPC(6005)에 접속된 표시 패널(6006), 프레임(6009), 인쇄 회로 기판(6010), 및 배터리(6011)를 갖는다.
예를 들어, 본 발명의 일 형태를 사용하여 제작된 표시 장치를 표시 패널(6006)에 사용할 수 있다. 이로써, 표시 모듈을 높은 수율로 제작할 수 있다.
상부 커버(6001) 및 하부 커버(6002)는 표시 패널(6006)의 크기에 맞추어 형상이나 치수를 적절히 변경할 수 있다.
또한, 표시 패널(6006)과 중첩하도록 터치 패널을 제공하여도 좋다. 터치 패널로서는, 저항막 방식 또는 정전 용량 방식의 터치 패널을 표시 패널(6006)에 중첩시켜 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널을 제공하지 않고, 표시 패널(6006)에 터치 패널 기능을 부여할 수도 있다.
프레임(6009)은 표시 패널(6006)의 보호 기능 이외에, 인쇄 회로 기판(6010)의 동작에 의하여 발생하는 전자기파를 차단하기 위한 전자기 실드로서의 기능을 갖는다. 또한 프레임(6009)은 방열판으로서의 기능을 가져도 좋다.
인쇄 회로 기판(6010)은 전원 회로, 비디오 신호, 및 클럭 신호를 출력하기 위한 신호 처리 회로를 갖는다. 전원 회로에 전력을 공급하는 전원은 외부의 상용 전원이어도 좋고, 별도로 제공된 배터리(6011)에 의한 전원이어도 좋다. 상용 전원을 사용하는 경우에는 배터리(6011)를 생략할 수 있다.
또한, 표시 모듈(6000)에는 편광판, 위상차판, 프리즘 시트 등의 부재를 추가로 제공하여도 좋다.
도 24의 (B)는 광학식 터치 센서를 갖는 표시 모듈(6000)의 단면 개략도이다.
표시 모듈(6000)은 인쇄 회로 기판(6010)에 제공된 발광부(6015) 및 수광부(6016)를 갖는다. 또한, 상부 커버(6001)와 하부 커버(6002)로 둘러싸인 영역에 한 쌍의 도광부(도광부(6017a) 및 도광부(6017b))를 갖는다.
표시 패널(6006)은 프레임(6009)을 개재하여 인쇄 회로 기판(6010)이나 배터리(6011)와 중첩하여 제공되어 있다. 표시 패널(6006)과 프레임(6009)은 도광부(6017a) 및 도광부(6017b)에 고정되어 있다.
발광부(6015)가 발하는 빛(6018)은 도광부(6017a)에 의하여 표시 패널(6006) 상부를 경유하고 도광부(6017b)를 통과하여 수광부(6016)에 도달한다. 예를 들어, 손가락이나 스타일러스 등의 피검지체에 의하여 빛(6018)이 차단됨으로써 터치 조작을 검출할 수 있다.
발광부(6015)는 예를 들어 표시 패널(6006)의 인접한 2변을 따라 복수로 제공된다. 수광부(6016)는 발광부(6015)와 대향하는 위치에 복수로 제공된다. 이로써, 터치 조작의 위치 정보를 얻을 수 있다.
발광부(6015)는 예를 들어 LED 소자 등의 광원을 사용할 수 있다. 특히, 발광부(6015)로서, 사용자에게 시인되지 않고 사용자에게 무해한 적외선을 발하는 광원을 사용하는 것이 바람직하다.
수광부(6016)로서는 발광부(6015)가 발하는 빛을 수광하고 전기 신호로 변환하는 광전 소자를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 적외선을 수광할 수 있는 포토다이오드를 사용할 수 있다.
도광부(6017a) 및 도광부(6017b)로서 적어도 빛(6018)을 투과시키는 부재를 사용할 수 있다. 도광부(6017a) 및 도광부(6017b)를 사용함으로써, 발광부(6015)와 수광부(6016)를 표시 패널(6006)의 아래 측에 배치할 수 있고, 외광이 수광부(6016)에 도달하여 터치 센서가 오동작하는 것을 억제할 수 있다. 특히, 가시광을 흡수하고 적외선을 투과시키는 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 터치 센서의 오동작을 더 효과적으로 억제할 수 있다.
본 실시형태는 적어도 그 일부를 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
10: 전자 기기
11: 제어부
12: 연산부
13: 구동부
14: 구동부
20: 화소 유닛
21: 화소
21B: 표시 소자
21G: 표시 소자
21R: 표시 소자
22: 화소
22B: 표시 소자
22G: 표시 소자
22R: 표시 소자
25: 빛
31: 시점 검출부
35: 터치 센서
50: 접착층
60: 표시 시스템
111: 하우징
112: 하우징
113: 힌지
114: 카메라
115: 지지부
117: 절연층
121: 표시부
122: 표시부
130: 편광판
131: 스타일러스
132: 손가락
133a: 배향막
133b: 배향막
134: 착색층
135: 착색층
136: 차광층
141a: 문서 정보
141b: 문서 정보
142: 사용자 입력 화상
142b: 문서 정보
143: 화상
143a: 객체
144a: 윤곽 부분
144b: 기호 부분
145: 창
146: 사용자 입력 화상
151: 영역
161: 접착층
162: 접착층
191: 도전층
192: EL층
193a: 도전층
193b: 도전층
201: 트랜지스터
201a: 트랜지스터
201b: 트랜지스터
204: 접속부
205: 트랜지스터
206: 트랜지스터
207: 접속부
208: 트랜지스터
211: 절연층
212: 절연층
213: 절연층
214: 절연층
215: 절연층
216: 절연층
217: 절연층
218: 절연층
220: 절연층
221: 도전층
222: 도전층
223: 도전층
224: 도전층
231: 반도체층
242: 접속층
243: 접속체
251: 개구부
252: 접속부
300: 표시 패널
300a: 표시 패널
300b: 표시 패널
311: 전극
311a: 도전층
311b: 도전층
312: 액정
313: 도전층
340: 액정 소자
351: 기판
360: 발광 소자
360b: 발광 소자
360g: 발광 소자
360r: 발광 소자
360w: 발광 소자
361: 기판
362: 표시부
362a: 표시부
362b: 표시부
364: 회로
364a: 회로
364b: 회로
365: 배선
366: 터치 센서
372: FPC
373: IC
400: 표시 장치
410: 화소
451: 개구부
501: 유닛
501C: 절연막
502: 유닛
503: 입력 유닛
505: 접합층
512B: 도전막
520: 기능층
521: 절연막
521A: 절연막
521B: 절연막
522: 접속부
528: 절연막
530: 화소 회로
550: 표시 소자
551: 전극
552: 전극
553: 발광성 재료를 포함한 층
560: 광학 소자
565: 피복막
570: 기판
580: 렌즈
591A: 개구부
600: 제어부
601: 데이터 처리 회로
602: 메모리
603: 메모리
604: 제어 회로
605: 카메라
606: GPS 수신기
607: 데이터 입출력부
610: 표시부
611: 화소
612: 화소
613: 터치 센서
614: 광 센서
651: 화소 회로
653: 액정 소자
700TP3: 입출력 패널
702: 화소
720: 기능층
750: 표시 소자
751: 전극
751H: 영역
752: 전극
753: 액정 재료를 포함한 층
770: 기판
770D: 기능막
770P: 기능막
770PA: 위상차 필름
770PB: 편광층
771: 절연막
6000: 표시 모듈
6001: 상부 커버
6002: 하부 커버
6005: FPC
6006: 표시 패널
6009: 프레임
6010: 인쇄 회로 기판
6011: 배터리
6015: 발광부
6016: 수광부
6017a: 도광부
6017b: 도광부
6018: 빛

Claims (10)

  1. 전자 기기로서,
    표시부; 및
    제어부를 포함하고,
    상기 표시부는 사용자가 주시하고 있는 제 1 영역 및 상기 제 1 영역 외부의 제 2 영역을 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제 1 영역에 동영상을 표시하고, 상기 제 2 영역에 정지 화상을 표시하고,
    상기 제 2 영역의 프레임 주파수는 상기 제 1 영역의 프레임 주파수보다 낮은, 전자 기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영역 내의 상기 동영상은 발해진 빛 또는 발해진 빛과 반사된 빛의 양쪽을 사용하여 표시되고,
    상기 제 2 영역 내의 상기 정지 화상은 반사된 빛을 사용하여 표시되는, 전자 기기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    시점 검출부를 더 포함하고,
    상기 시점 검출부는 상기 사용자가 주시하고 있는 상기 제 1 영역을 검출하고, 상기 제 1 영역의 위치 데이터를 상기 제어부에 출력하는, 전자 기기.
  4. 전자 기기로서,
    제 1 표시부;
    제 2 표시부;
    제어부; 및
    시점 검출부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제 1 표시부 및 상기 제 2 표시부에 개별적으로 제 1 화상, 제 2 화상, 및 제 3 화상 중 하나 이상을 동시에 표시시키고,
    상기 시점 검출부는 사용자가 주시하고 있는 제 1 영역을 검출하고, 상기 제 1 영역의 위치 데이터를 상기 제어부에 출력하고,
    상기 제어부는 상기 위치 데이터에 기초하여, 상기 제 1 영역에 상기 제 2 화상 또는 상기 제 3 화상을 표시시키고, 상기 제 1 영역 이외의 제 2 영역에 상기 제 1 화상을 표시시키는, 전자 기기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 영역의 프레임 주파수는 상기 제 1 영역의 프레임 주파수보다 낮은, 전자 기기.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 시점 검출부는 촬상 장치 및 연산 장치를 포함하는, 전자 기기.
  7. 전자 기기로서,
    제 1 표시부;
    제 2 표시부; 및
    제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제 1 표시부 및 상기 제 2 표시부에 개별적으로 제 1 화상, 제 2 화상, 및 제 3 화상 중 하나 이상을 동시에 표시시키고,
    상기 제 2 표시부는 터치 센서로서 기능하고,
    사용자 입력이 검출되지 않은 경우에는, 상기 제어부는 상기 제 2 표시부에 상기 제 2 화상 또는 상기 제 3 화상을 표시시키고, 객체에 대한 사용자 입력이 검출된 경우에는, 상기 제어부는 상기 제 2 표시부의 검출 위치에 상기 제 1 화상을 표시시키는, 전자 기기.
  8. 제 4 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 화상은 반사된 빛을 사용하여 표시되고,
    상기 제 2 화상은 발해진 빛을 사용하여 표시되고,
    상기 제 3 화상은 상기 반사된 빛과 상기 발해진 빛의 양쪽을 사용하여 표시되는, 전자 기기.
  9. 제 4 항 또는 제 7 항에 있어서,
    제 1 하우징 및 제 2 하우징을 더 포함하고,
    상기 제 1 하우징은 상기 제 1 표시부를 포함하고,
    상기 제 2 하우징은 상기 제 2 표시부를 포함하고,
    상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징은 상기 제 1 표시부와 상기 제 2 표시부가 서로 중첩되도록 접힌 형태와, 상기 제 1 표시부와 상기 제 2 표시부가 노출되도록 펼쳐진 형태로 변형 가능하게 연결되어 있는, 전자 기기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    연결된 상기 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징은 서로 탈착 가능한, 전자 기기.
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