KR20240051157A - 표시 장치 및 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
소비 전력이 저감된 표시 장치를 제공한다. 제 1 영역과 제 2 영역을 포함하는 표시부와, 제 1 영역에 대응하는 제 1 구동 회로와, 제 2 영역에 대응하는 제 2 구동 회로와, 제 1 회로와, 제 2 회로와, 제 1 신호 생성 회로와, 제 2 신호 생성 회로를 가지는 표시 장치이다. 제 1 회로는 제 1 화상에 따른 제 1 화상 신호를 생성하는 기능을 가지고, 제 2 회로는 제 2 화상에 따른 제 2 화상 신호를 생성하는 기능을 가진다. 또한 제 2 화상은 문자 정보를 가진다. 제 1 신호 생성 회로는 제 1 프레임 주파수의 클록 신호를 생성하는 기능을 가지고, 제 2 신호 생성 회로는 제 1 프레임 주파수보다 낮은 제 2 프레임 주파수의 클록 신호를 생성하는 기능을 가진다. 표시 장치는 제 1 구동 회로에 제 1 화상 신호가 송신된 경우에 제 1 프레임 주파수로 제 1 영역에 제 1 화상을 표시하고, 제 2 구동 회로에 제 2 화상 신호가 송신된 경우에 제 2 프레임 주파수로 제 2 영역에 제 2 화상을 표시한다.
Description
본 발명의 일 형태는 표시 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
또한 본 발명의 일 형태는 상기 기술분야에 한정되지 않는다. 본 명세서 등에서 개시(開示)하는 발명의 기술분야는 물건, 구동 방법, 또는 제조 방법에 관한 것이다. 또는 본 발명의 일 형태는 공정(process), 기계(machine), 제품(manufacture), 또는 조성물(composition of matter)에 관한 것이다. 그러므로 더 구체적으로 본 명세서에서 개시하는 본 발명의 일 형태의 기술분야로서는 반도체 장치, 표시 장치, 액정 표시 장치, 발광 장치, 축전 장치, 촬상 장치, 기억 장치, 신호 처리 장치, 프로세서, 전자 기기, 시스템, 이들의 구동 방법, 이들의 제조 방법, 또는 이들의 검사 방법을 일례로서 들 수 있다.
근년에는 VR(Virtual Reality), AR(Augmented Reality) 등의 XR(Extended Reality 또는 Cross Reality)용 전자 기기, 스마트폰 등의 휴대 전화, 태블릿형 정보 단말기, 및 노트북형 PC(퍼스널 컴퓨터)에 포함되는 표시 장치의 개량이 다양한 면에서 진행되고 있다. 예를 들어, 화면 해상도가 높은 표시 장치, 색 재현성(NTSC비)이 높은 표시 장치, 구동 회로가 작은 표시 장치, 및 소비 전력이 저감된 표시 장치의 개발이 진행되고 있다.
표시 장치의 표시 영역의 종횡비로서는 예를 들어 16:9, 4:3, 3:2, 및 1:1이 있다. 한편, 표시 장치에 표시되는 콘텐츠(화상(동영상을 포함함), 애플리케이션, 및 게임)는 상술한 비에 한정되지 않고, 다양한 종횡비를 가질 수 있다. 예를 들어, 영화 등의 동영상은 시네마스코프(2.35:1)라고 불리는 종횡비를 가지는 경우가 많고, 시네마스코프의 화상을 종횡비가 16:9인 표시 장치에 표시한 경우, 화상을 표시할 때 사용되지 않는 부분이 생긴다. 상기 부분은 흑색으로 표시되기 때문에, 흑색 표시 영역, 흑색 영역, 또는 흑색 밴드 부분(black band portion)이라고 불리는 경우가 있다.
특허문헌 1에는 표시 장치와 화상의 종횡비의 차이에 의하여 생기는 흑색 영역에 자막 등의 문자 정보를 표시하는 기술이 개시되어 있다.
상술한 바와 같이, 표시 장치와 종횡비가 다른 화상을 표시 장치에 표시하였을 때, 흑색 영역에 문자 정보를 삽입하는 경우에는 상기 문자 정보는 화상 생성기(image generator)를 사용하여 생성될 필요가 있다. 화상 생성기에 의하여 생성된 문자 정보는 표시 장치와 종횡비가 다른 화상과 함께 화상 신호로서 표시 장치의 표시 영역에 송신되기 때문에, 게이트 드라이버 회로는 항상 동작되게 된다. 또한 문자 정보를 화상 신호로서 삽입하는 타이밍을 조정하기 위하여 타이밍 컨트롤러도 필요하다. 그러므로 게이트 드라이버 회로와 타이밍 컨트롤러에 따른 소비 전력이 증가하는 경우가 있다.
본 발명의 일 형태는 표시 장치와 종횡비가 다른 화상을 표시 장치에 표시하였을 때, 흑색 영역에 문자 정보를 삽입하는 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 본 발명의 일 형태는 소비 전력이 저감된 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 본 발명의 일 형태는 회로 면적이 축소된 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 본 발명의 일 형태는 상술한 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 본 발명의 일 형태는 신규 표시 장치 및 신규 전자 기기를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
본 발명의 일 형태는 표시 장치와 종횡비가 다른 화상을 표시 장치에 표시하였을 때, 흑색 영역에 문자 정보를 삽입하는 표시 장치의 동작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 본 발명의 일 형태는 신규 표시 장치의 동작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또한 본 발명의 일 형태의 과제는 위에서 열거한 과제에 한정되지 않는다. 위에서 열거한 과제는 다른 과제의 존재를 방해하는 것이 아니다. 또한 다른 과제는 이하에 기재되고 본 항목에서는 언급되지 않은 과제이다. 본 항목에서 언급되지 않은 과제는 통상의 기술자라면 명세서 또는 도면 등의 기재에서 도출할 수 있는 것이고, 이들 기재에서 적절히 추출할 수 있다. 또한 본 발명의 일 형태는 위에서 열거한 과제 및 다른 과제 중 적어도 하나의 과제를 해결하는 것이다. 또한 본 발명의 일 형태는 위에서 열거한 과제 및 다른 과제 모두를 해결할 필요는 없다.
(1)
본 발명의 일 형태는 제 1 영역과 제 2 영역을 포함하는 표시부와, 제 1 영역에 대응하는 제 1 구동 회로와, 제 2 영역에 대응하는 제 2 구동 회로와, 제 1 회로와, 제 2 회로와, 제 1 신호 생성 회로와, 제 2 신호 생성 회로를 가지는 표시 장치이다. 제 1 회로는 제 1 화상에 따른 제 1 화상 신호를 생성하는 기능을 가지고, 제 2 회로는 제 2 화상에 따른 제 2 화상 신호를 생성하는 기능을 가진다. 또한 제 2 화상은 문자열을 가진다. 또한 제 1 신호 생성 회로는 제 1 프레임 주파수의 클록 신호를 생성하는 기능을 가지고, 제 2 신호 생성 회로는 제 2 프레임 주파수의 클록 신호를 생성하는 기능을 가진다. 또한 제 1 프레임 주파수는 제 2 프레임 주파수보다 높다. 표시 장치는 제 1 구동 회로에 제 1 화상 신호가 송신된 경우에 제 1 프레임 주파수로 제 1 영역에 제 1 화상을 표시하는 기능과, 제 2 구동 회로에 제 2 화상 신호가 송신된 경우에 제 2 프레임 주파수로 제 2 영역에 제 2 화상을 표시하는 기능을 가진다.
(2)
또는 본 발명의 일 형태는 상기 (1)에 있어서, 제 1 영역과, 표시부의 중심부가 서로 중첩되는 영역을 가지는 구성으로 하여도 좋다. 표시부의 중심부란, 표시부에 그은 2개의 대각선의 교점을 중심으로 하고 또한 반지름이 L/64 이하인 원형의 영역이다. 또한 L은 표시부의 대각선의 길이(대각선 크기)로 한다.
(3)
또는 본 발명의 일 형태는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 표시 장치와, 소리 입력부와, 변환부와, 화상 생성부를 가지는 전자 기기이다. 소리 입력부는 외부의 소리를 취득하는 기능을 가진다. 또한 변환부는 외부의 소리에 따른 문자 정보를 생성하는 기능을 가진다. 또한 화상 생성부는 문자 정보에 따른 문자열을 포함하는 제 2 화상의 데이터를 생성하는 기능을 가진다. 제 2 회로는 데이터를 취득하고 제 2 화상에 따른 제 2 화상 신호를 생성하는 기능을 가진다.
(4)
또는 본 발명의 일 형태는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 표시 장치와, 센서와, 변환부와, 화상 생성부를 가지는 전자 기기이다. 센서는 사람 또는 물체의 움직임을 촬상하는 기능을 가진다. 또한 변환부는 센서에 의하여 촬상된 내용에 따른 문자 정보를 생성하는 기능을 가진다. 또한 화상 생성부는 문자 정보에 따른 문자열을 포함하는 제 2 화상의 데이터를 생성하는 기능을 가진다. 또한 제 2 회로는 데이터를 취득하고 제 2 화상에 따른 제 2 화상 신호를 생성하는 기능을 가진다.
(5)
또는 본 발명의 일 형태는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 표시 장치와, 안테나와, 변환부와, 화상 생성부를 가지는 전자 기기이다. 안테나는 외부 기기로부터 알림 정보를 수신하는 기능을 가진다. 또한 변환부는 안테나에 의하여 취득한 알림 정보에 따른 문자 정보를 생성하는 기능을 가진다. 또한 화상 생성부는 문자 정보에 따른 문자열을 포함하는 제 2 화상의 데이터를 생성하는 기능을 가진다. 또한 제 2 회로는 데이터를 취득하고 제 2 화상에 따른 제 2 화상 신호를 생성하는 기능을 가진다.
본 발명의 일 형태에 의하여 표시 장치와 종횡비가 다른 화상을 표시 장치에 표시하였을 때, 흑색 영역에 문자 정보를 삽입하는 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는 본 발명의 일 형태에 의하여 소비 전력이 저감된 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는 본 발명의 일 형태에 의하여 회로 면적이 축소된 표시 장치를 제공할 수 있다. 또는 본 발명의 일 형태에 의하여 상술한 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 제공할 수 있다. 또는 본 발명의 일 형태에 의하여 신규 표시 장치 및 신규 전자 기기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 의하여 표시 장치와 종횡비가 다른 화상을 표시 장치에 표시하였을 때, 흑색 영역에 문자 정보를 삽입하는 표시 장치의 동작 방법을 제공할 수 있다. 또는 본 발명의 일 형태에 의하여 신규 표시 장치의 동작 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 효과는 위에서 열거한 효과에 한정되지 않는다. 위에서 열거한 효과는 다른 효과의 존재를 방해하는 것이 아니다. 또한 다른 효과는 이하에 기재되고 본 항목에서는 언급되지 않은 효과이다. 본 항목에서 언급되지 않은 효과는 통상의 기술자라면 명세서 또는 도면 등의 기재에서 도출할 수 있는 것이고, 이들 기재에서 적절히 추출할 수 있다. 또한 본 발명의 일 형태는 위에서 열거한 효과 및 다른 효과 중 적어도 하나의 효과를 가지는 것이다. 따라서 본 발명의 일 형태는 경우에 따라서는 위에서 열거한 효과를 가지지 않는 경우도 있다.
도 1의 (A) 내지 (C)는 표시 장치에 표시되는 화상의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 3의 (A)는 표시 장치의 표시부의 일례를 나타낸 상면 모식도이고, 도 3의 (B)는 표시 장치의 구동 회로 영역의 일례를 나타낸 상면 모식도이다.
도 4는 표시 장치의 구성예를 나타낸 상면 모식도이다.
도 5의 (A) 내지 (E)는 표시 장치에 표시되는 화상의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6은 표시 장치의 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 7은 표시 장치의 동작예를 나타낸 흐름도이다.
도 8의 (A) 및 (B)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 9는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10은 전자 기기의 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 11은 전자 기기의 동작예를 나타낸 흐름도이다.
도 12의 (A) 및 (B)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 13은 전자 기기의 동작예를 나타낸 흐름도이다.
도 14는 전자 기기의 동작예를 나타낸 흐름도이다.
도 15는 표시 장치의 구성예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 16의 (A) 내지 (D)는 발광 디바이스의 구성예를 나타낸 모식도이다.
도 17은 표시 장치의 구성예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 18의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 19의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 20의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 21의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 22의 (A) 내지 (F)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 23의 (A)는 표시 장치에 포함되는 화소 회로의 구성예를 나타낸 회로도이고, 도 23의 (B)는 표시 장치에 포함되는 화소 회로의 구성예를 나타낸 사시 모식도이다.
도 24의 (A) 내지 (D)는 표시 장치에 포함되는 화소 회로의 구성예를 나타낸 회로도이다.
도 25의 (A) 내지 (D)는 표시 장치에 포함되는 화소 회로의 구성예를 나타낸 회로도이다.
도 26의 (A) 내지 (G)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 27의 (A) 내지 (F)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 28의 (A) 내지 (H)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 29의 (A) 내지 (D)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 30의 (A) 및 (B)는 표시 모듈의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 31의 (A) 내지 (F)는 전자 기기의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 32의 (A) 내지 (D)는 전자 기기의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 33의 (A) 내지 (C)는 전자 기기의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 34의 (A) 내지 (H)는 전자 기기의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 2의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 3의 (A)는 표시 장치의 표시부의 일례를 나타낸 상면 모식도이고, 도 3의 (B)는 표시 장치의 구동 회로 영역의 일례를 나타낸 상면 모식도이다.
도 4는 표시 장치의 구성예를 나타낸 상면 모식도이다.
도 5의 (A) 내지 (E)는 표시 장치에 표시되는 화상의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6은 표시 장치의 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 7은 표시 장치의 동작예를 나타낸 흐름도이다.
도 8의 (A) 및 (B)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 9는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10은 전자 기기의 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 11은 전자 기기의 동작예를 나타낸 흐름도이다.
도 12의 (A) 및 (B)는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다.
도 13은 전자 기기의 동작예를 나타낸 흐름도이다.
도 14는 전자 기기의 동작예를 나타낸 흐름도이다.
도 15는 표시 장치의 구성예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 16의 (A) 내지 (D)는 발광 디바이스의 구성예를 나타낸 모식도이다.
도 17은 표시 장치의 구성예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 18의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 19의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 20의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 21의 (A) 및 (B)는 표시 장치의 구성예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 22의 (A) 내지 (F)는 표시 장치의 제작 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 23의 (A)는 표시 장치에 포함되는 화소 회로의 구성예를 나타낸 회로도이고, 도 23의 (B)는 표시 장치에 포함되는 화소 회로의 구성예를 나타낸 사시 모식도이다.
도 24의 (A) 내지 (D)는 표시 장치에 포함되는 화소 회로의 구성예를 나타낸 회로도이다.
도 25의 (A) 내지 (D)는 표시 장치에 포함되는 화소 회로의 구성예를 나타낸 회로도이다.
도 26의 (A) 내지 (G)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 27의 (A) 내지 (F)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 28의 (A) 내지 (H)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 29의 (A) 내지 (D)는 화소의 일례를 나타낸 상면도이다.
도 30의 (A) 및 (B)는 표시 모듈의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 31의 (A) 내지 (F)는 전자 기기의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 32의 (A) 내지 (D)는 전자 기기의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 33의 (A) 내지 (C)는 전자 기기의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 34의 (A) 내지 (H)는 전자 기기의 구성예를 나타낸 도면이다.
본 명세서 등에서 반도체 장치란, 반도체 특성을 이용한 장치이고, 반도체 소자(예를 들어 트랜지스터, 다이오드, 및 포토다이오드)를 포함한 회로, 이 회로를 포함한 장치 등을 말한다. 또한 반도체 장치란 반도체 특성을 이용함으로써 기능할 수 있는 장치 전반을 말한다. 예를 들어 집적 회로, 집적 회로를 포함한 칩, 및 패키지에 칩이 제공된 전자 부품 각각은 반도체 장치의 일례이다. 또한 기억 장치, 표시 장치, 발광 장치, 조명 장치, 및 전자 기기 등은 그 자체가 반도체 장치인 경우가 있고, 반도체 장치를 가지는 경우가 있다.
또한 본 명세서 등에 있어서 X와 Y가 접속된다고 기재되는 경우에는, X와 Y가 전기적으로 접속되는 경우와, X와 Y가 기능적으로 접속되는 경우와, X와 Y가 직접 접속되는 경우가 본 명세서 등에 개시되어 있는 것으로 한다. 따라서 소정의 접속 관계, 예를 들어 도면 또는 문장에 나타낸 접속 관계에 한정되지 않고, 도면 또는 문장에 나타낸 접속 관계 이외의 것도 도면 또는 문장에 개시되어 있는 것으로 한다. X, Y는 대상물(예를 들어 장치, 소자, 회로, 배선, 전극, 단자, 도전막, 또는 층)인 것으로 한다.
X와 Y가 전기적으로 접속되는 경우에는, 일례로서 X와 Y를 전기적으로 접속할 수 있는 소자(예를 들어 스위치, 트랜지스터, 용량 소자, 인덕터, 저항 소자, 다이오드, 표시 디바이스, 발광 디바이스, 및 부하)가 X와 Y 사이에 하나 이상 접속될 수 있다. 또한 스위치는 온과 오프가 제어되는 기능을 가진다. 즉 스위치는 도통 상태(온 상태) 또는 비도통 상태(오프 상태)가 되어, 전류를 흘릴지 여부를 제어하는 기능을 가진다.
X와 Y가 기능적으로 접속되는 경우에는, 일례로서 X와 Y를 기능적으로 접속할 수 있는 회로(예를 들어 논리 회로(예를 들어 인버터, NAND 회로, 및 NOR 회로), 신호 변환 회로(예를 들어 디지털 아날로그 변환 회로, 아날로그 디지털 변환 회로, 및 감마 보정 회로), 전위 레벨 변환 회로(예를 들어 승압 회로 또는 강압 회로 등의 전원 회로, 및 신호의 전위 레벨을 바꾸는 레벨 시프터 회로), 전압원, 전류원, 전환 회로, 증폭 회로(예를 들어 신호 진폭 또는 전류량 등을 크게 할 수 있는 회로, 연산 증폭기, 차동 증폭 회로, 소스 폴로어 회로, 및 버퍼 회로), 신호 생성 회로, 기억 회로, 및 제어 회로)가 X와 Y 사이에 하나 이상 접속될 수 있다. 또한 일례로서, X와 Y 사이에 다른 회로를 끼워도 X로부터 출력된 신호가 Y로 전달되는 경우에는, X와 Y는 기능적으로 접속되는 것으로 한다.
또한 X와 Y가 전기적으로 접속된다고 명시적으로 기재되는 경우에는, X와 Y가 전기적으로 접속되는 경우(즉 X와 Y가 사이에 다른 소자 또는 다른 회로를 끼워 접속되는 경우)와, X와 Y가 직접 접속되는 경우(즉 X와 Y가 사이에 다른 소자 또는 다른 회로를 끼우지 않고 접속되는 경우)를 포함하는 것으로 한다.
또한 본 명세서에서는 배선(정전위를 공급하는 배선 또는 신호를 송신하는 배선)에 복수의 소자가 전기적으로 접속되는 회로 구성에 대하여 설명한다. 예를 들어 X와 배선이 직접 전기적으로 접속되며, Y와 상기 배선이 직접 접속되는 경우, 본 명세서에서는 "X와 Y가 직접 접속된다"라고 기재하는 경우가 있다.
또한 예를 들어 "X와, Y와, 트랜지스터의 소스(제 1 단자 및 제 2 단자 중 한쪽이라고 바꿔 말하는 경우가 있음)와 드레인(제 1 단자 및 제 2 단자 중 다른 쪽이라고 바꿔 말하는 경우가 있음)이 서로 전기적으로 접속되고, X, 트랜지스터의 소스, 트랜지스터의 드레인, Y의 순서대로 전기적으로 접속된다"라고 표현할 수 있다. 또는 "트랜지스터의 소스는 X에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터의 드레인은 Y에 전기적으로 접속되고, X, 트랜지스터의 소스, 트랜지스터의 드레인, Y는 이 순서대로 전기적으로 접속된다"라고 표현할 수 있다. 또는 "X는 트랜지스터의 소스와 드레인을 통하여 Y에 전기적으로 접속되고, X, 트랜지스터의 소스, 트랜지스터의 드레인, Y는 이 접속 순서로 제공된다"라고 표현할 수 있다. 이들 예와 같은 표현 방법을 사용하여 회로 구성에서의 접속 순서에 대하여 규정함으로써, 트랜지스터의 소스와 드레인을 구별하여 기술적 범위를 결정할 수 있다. 또한 이들 표현 방법은 일례이고, 이들 표현 방법에 한정되지 않는다. 여기서 X, Y는 대상물(예를 들어 장치, 소자, 회로, 배선, 전극, 단자, 도전막, 또는 층)인 것으로 한다.
또한 회로도상 독립된 구성 요소들이 전기적으로 접속되는 것처럼 도시되어 있는 경우에도, 하나의 구성 요소가 복수의 구성 요소의 기능을 겸비하는 경우도 있다. 예를 들어 배선의 일부가 전극으로서도 기능하는 경우에는, 하나의 도전막이 배선의 기능 및 전극의 기능의 양쪽의 구성 요소의 기능을 겸비한다. 따라서 본 명세서에서의 전기적인 접속이란, 이와 같이 하나의 도전막이 복수의 구성 요소의 기능을 겸비하는 경우도 그 범주에 포함한다.
또한 본 명세서 등에서 "저항 소자"란, 예를 들어 0Ω보다 저항값이 높은 회로 소자, 0Ω보다 저항값이 높은 배선 등으로 할 수 있다. 그러므로 본 명세서 등에서 "저항 소자"는 저항값을 가지는 배선, 소스와 드레인 간을 전류가 흐르는 트랜지스터, 다이오드, 또는 코일을 포함하는 것으로 한다. 그러므로 "저항 소자"라는 용어는 "저항", "부하", 또는 "저항값을 가지는 영역" 등의 용어로 바꿔 말할 수 있는 경우가 있다. 반대로 "저항", "부하", 또는 "저항값을 가지는 영역" 등의 용어는 "저항 소자"라는 용어로 바꿔 말할 수 있는 경우가 있다. 저항값은 예를 들어 바람직하게는 1mΩ 이상 10Ω 이하, 더 바람직하게는 5mΩ 이상 5Ω 이하, 더욱 바람직하게는 10mΩ 이상 1Ω 이하로 할 수 있다. 또한 예를 들어 1Ω 이상 1×109Ω 이하로 하여도 좋다.
또한 본 명세서 등에 있어서 "용량 소자"란, 예를 들어 0F보다 정전 용량의 값이 높은 회로 소자, 0F보다 정전 용량의 값이 높은 배선의 영역, 기생 용량, 트랜지스터의 게이트 용량 등으로 할 수 있다. 또한 "용량 소자", "기생 용량", 또는 "게이트 용량"이라는 용어는 "용량" 등의 용어로 바꿔 말할 수 있는 경우가 있다. 반대로 "용량"이라는 용어는 "용량 소자", "기생 용량", 또는 "게이트 용량" 등의 용어로 바꿔 말할 수 있는 경우가 있다. 또한 "용량" (3 단자 이상의 "용량"을 포함함)은 절연체와 상기 절연체를 개재(介在)한 한 쌍의 도전체를 포함하는 구성으로 되어 있다. 그러므로 "용량"의 "한 쌍의 도전체"라는 용어는 "한 쌍의 전극", "한 쌍의 도전 영역", "한 쌍의 영역", 또는 "한 쌍의 단자"로 바꿔 말할 수 있다. 또한 "한 쌍의 단자 중 한쪽" 및 "한 쌍의 단자 중 다른 쪽"이라는 용어는 각각 제 1 단자 및 제 2 단자라고 부르는 경우가 있다. 또한 정전 용량은 예를 들어 0.05fF 이상 10pF 이하로 할 수 있다. 또한 예를 들어 1pF 이상 10μF 이하로 하여도 좋다.
또한 본 명세서 등에서 트랜지스터는 게이트, 소스, 및 드레인이라고 불리는 3개의 단자를 가진다. 게이트는 트랜지스터의 도통 상태를 제어하는 제어 단자이다. 소스 또는 드레인으로서 기능하는 2개의 단자는 트랜지스터의 입출력 단자이다. 2개의 입출력 단자는 트랜지스터의 도전형(n채널형, p채널형) 및 트랜지스터의 3개의 단자에 인가되는 전위의 높낮이에 따라, 한쪽이 소스가 되고 다른 쪽이 드레인이 된다. 그러므로 본 명세서 등에서는, 소스 또는 드레인이라는 용어는 서로 바꿔 말할 수 있는 경우가 있다. 또한 본 명세서 등에서는, 트랜지스터의 접속 관계를 설명하는 경우, "소스 및 드레인 중 한쪽"(혹은 제 1 전극 또는 제 1 단자), "소스 및 드레인 중 다른 쪽"(혹은 제 2 전극 또는 제 2 단자)이라는 표기를 사용한다. 또한 트랜지스터의 구조에 따라서는 상술한 3개의 단자에 더하여 백 게이트를 가지는 경우가 있다. 이 경우, 본 명세서 등에서 트랜지스터의 게이트 및 백 게이트 중 한쪽을 제 1 게이트라고 부르고, 트랜지스터의 게이트 및 백 게이트 중 다른 쪽을 제 2 게이트라고 부르는 경우가 있다. 또한 같은 트랜지스터에서 "게이트"와 "백 게이트"라는 용어는 서로 바꿀 수 있는 경우가 있다. 또한 트랜지스터가 3개 이상의 게이트를 가지는 경우, 본 명세서 등에서는 각 게이트를 제 1 게이트, 제 2 게이트, 제 3 게이트 등이라고 부를 수 있다.
예를 들어 본 명세서 등에서 트랜지스터의 일례로서는, 2개 이상의 게이트 전극을 포함한 멀티 게이트 구조의 트랜지스터를 사용할 수 있다. 멀티 게이트 구조로 하면, 채널 형성 영역이 직렬로 접속되기 때문에, 복수의 트랜지스터가 직렬로 접속된다. 따라서 멀티 게이트 구조로 하면, 오프 전류의 저감, 트랜지스터의 내압 향상(신뢰성 향상)을 실현할 수 있다. 또는 멀티 게이트 구조로 하면, 포화 영역에서 동작할 때, 드레인과 소스 사이의 전압이 변화되어도 드레인과 소스 사이의 전류가 그다지 변화되지 않기 때문에, 기울기가 평평한 전압-전류 특성을 얻을 수 있다. 기울기가 평평한 전압-전류 특성을 이용하면, 이상적인 전류원 회로 또는 저항값이 매우 높은 능동 부하를 실현할 수 있다. 그 결과, 특성이 좋은 차동 회로 또는 커런트 미러 회로 등을 실현할 수 있다.
또한 본 명세서 등에서 "발광 디바이스" 및 "수광 디바이스" 등의 회로 소자는 "애노드" 및 "캐소드"라고 불리는 극성을 가지는 경우가 있다. "발광 디바이스"의 경우, 순바이어스를 인가("캐소드"에 대한 양의 전위를 "애노드"에 인가)함으로써 "발광 디바이스"를 발광시킬 수 있는 경우가 있다. 또한 "수광 디바이스"의 경우, 제로 바이어스 또는 역바이어스를 인가("캐소드"에 대한 음의 전위를 "애노드"에 인가)하고 또한 광을 "수광 디바이스"에 조사함으로써, "애노드"-"캐소드" 사이에 전류가 발생하는 경우가 있다. 상술한 바와 같이 "애노드" 및 "캐소드"는 "발광 디바이스", "수광 디바이스" 등의 회로 소자의 입출력 단자로서 취급되는 경우가 있다. 본 명세서 등에서는 "발광 디바이스", "수광 디바이스" 등의 회로 소자의 "애노드", "캐소드" 각각을 단자(제 1 단자, 제 2 단자 등)라고 부르는 경우가 있다. 예를 들어 "애노드" 및 "캐소드" 중 한쪽을 제 1 단자라고 부르고, "애노드" 및 "캐소드" 중 다른 쪽을 제 2 단자라고 부르는 경우가 있다.
또한 회로도에서 단일의 회로 소자가 도시되어 있는 경우에도 상기 회로 소자가 복수의 회로 소자를 가지는 경우가 있다. 예를 들어 회로도에서 하나의 저항 소자가 도시되어 있는 경우에는 2개 이상의 저항 소자가 직렬로 전기적으로 접속되는 경우를 포함하는 것으로 한다. 또한 예를 들어 회로도에서 하나의 용량 소자가 도시되어 있는 경우에는 2개 이상의 용량 소자가 병렬로 전기적으로 접속되는 경우를 포함하는 것으로 한다. 또한 예를 들어 회로도에서 하나의 트랜지스터가 도시되어 있는 경우에는 2개 이상의 트랜지스터가 직렬로 전기적으로 접속되고, 또한 각 트랜지스터의 게이트가 서로 전기적으로 접속되는 경우를 포함하는 것으로 한다. 또한 이와 마찬가지로 예를 들어 회로도에서 하나의 스위치가 도시되어 있는 경우에는 상기 스위치가 2개 이상의 트랜지스터를 가지고, 2개 이상의 트랜지스터가 직렬 또는 병렬로 전기적으로 접속되고, 각 트랜지스터의 게이트가 서로 전기적으로 접속되는 경우를 포함하는 것으로 한다.
또한 본 명세서 등에서, 회로 구성 및 디바이스 구조에 따라 노드를 단자, 배선, 전극, 도전층, 도전체, 또는 불순물 영역으로 바꿔 말할 수 있다. 또한 단자 또는 배선을 노드로 바꿔 말할 수 있다.
또한 본 명세서 등에서 "전압"과 "전위"는 적절히 바꿔 말할 수 있다. "전압"은 기준이 되는 전위와의 전위차를 말하고, 예를 들어 기준이 되는 전위를 그라운드 전위(접지 전위)로 하면, "전압"을 "전위"로 바꿔 말할 수 있다. 또한 그라운드 전위는 반드시 0V를 의미하는 것은 아니다. 또한 전위는 상대적인 것이고, 기준이 되는 전위가 변화됨으로써, 배선에 공급되는 전위, 회로 등에 인가되는 전위, 회로 등으로부터 출력되는 전위 등도 변화된다.
또한 본 명세서 등에서 "고레벨 전위" 및 "저레벨 전위"라는 용어는 특정의 전위를 의미하는 것은 아니다. 예를 들어 2개의 배선의 양쪽이 "고레벨 전위를 공급하는 배선으로서 기능한다"라고 기재되는 경우, 양쪽의 배선이 공급하는 각 고레벨 전위는 서로 같지 않아도 된다. 또한 이와 마찬가지로 2개의 배선의 양쪽이 "저레벨 전위를 공급하는 배선으로서 기능한다"라고 기재되는 경우, 양쪽의 배선이 공급하는 각 저레벨 전위는 서로 같지 않아도 된다.
또한 "전류"란 전하의 이동 현상(전기 전도)을 말하고, 예를 들어 "양의 하전체(荷電體)의 전기 전도가 발생하고 있다"라는 기재는, "그 반대 방향으로 음의 하전체의 전기 전도가 발생하고 있다"라고 바꿔 말할 수 있다. 그러므로 본 명세서 등에서 "전류"란 별도의 설명이 없는 한, 캐리어의 이동에 따른 전하의 이동 현상(전기 전도)을 말하는 것으로 한다. 여기서 캐리어로서는 예를 들어 전자, 정공, 음이온, 양이온, 및 착이온이 있고, 전류가 흐르는 시스템(예를 들어 반도체, 금속, 전해액, 및 진공 중)에 따라 캐리어가 다르다. 또한 배선 등에서의 "전류의 방향"은 양전하를 띤 캐리어가 이동하는 방향이고, 양의 전류량으로 기재한다. 바꿔 말하면, 음전하를 띤 캐리어가 이동하는 방향은 전류의 방향과 반대 방향이고, 음의 전류량으로 표현된다. 따라서 본 명세서 등에서 전류의 양과 음(또는 전류의 방향)에 대하여 별도의 설명이 없는 경우, "소자 A로부터 소자 B로 전류가 흐른다"라는 기재는 "소자 B로부터 소자 A로 전류가 흐른다"로 바꿔 말할 수 있는 것으로 한다. 또한 "소자 A에 전류가 입력된다"라는 기재는 "소자 A로부터 전류가 출력된다"로 바꿔 말할 수 있는 것으로 한다.
또한 본 명세서 등에서 "제 1", "제 2", "제 3" 등의 서수사는 구성 요소의 혼동을 피하기 위하여 붙인 것이다. 따라서 구성 요소의 개수를 한정하는 것이 아니다. 또한 구성 요소의 순서를 한정하는 것이 아니다. 예를 들어 본 명세서 등의 실시형태 중 하나에서 "제 1"로 언급된 구성 요소가 다른 실시형태 또는 청구범위에서 "제 2"로 언급된 구성 요소가 될 수도 있다. 또한 예를 들어 본 명세서 등의 한 실시형태에서 "제 1"이라고 언급된 구성 요소를 다른 실시형태 또는 청구범위에서 생략할 수도 있다.
또한 본 명세서 등에서 "위에" 및 "아래에" 등의 배치를 나타내는 용어는 구성끼리의 위치 관계를 도면을 참조하여 설명하기 위하여 편의상 사용하고 있는 경우가 있다. 또한 구성끼리의 위치 관계는 각 구성을 묘사하는 방향에 따라 적절히 변화된다. 따라서 명세서 등에서 설명한 어구에 한정되지 않고, 상황에 따라 적절히 바꿔 말할 수 있다. 예를 들어 "도전체의 상면에 위치하는 절연체"라는 표현은, 나타낸 도면의 방향을 180° 회전시킴으로써, "도전체의 하면에 위치하는 절연체"라고 바꿔 말할 수 있다.
또한 "위" 및 "아래"라는 용어는, 구성 요소의 위치 관계가 바로 위 또는 바로 아래이며 직접 접하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어 "절연층 A 위의 전극 B"라는 표현이면, 절연층 A 위에 전극 B가 직접 접촉하여 형성될 필요는 없고, 절연층 A와 전극 B 사이에 다른 구성 요소를 포함하는 것을 제외하지 않는다. 또한 마찬가지로 예를 들어 "절연층(A) 위쪽의 전극(B)"이라는 표현이면, 절연층(A) 위에 전극(B)이 직접 접하여 형성될 필요는 없고, 절연층(A)과 전극(B) 사이에 다른 구성 요소를 포함하는 것을 제외하지 않는다. 또한 마찬가지로 예를 들어 "절연층(A) 아래쪽의 전극(B)"이라는 표현이면, 절연층(A) 아래에 전극(B)이 직접 접하여 형성될 필요는 없고, 절연층(A)과 전극(B) 사이에 다른 구성 요소를 포함하는 것을 제외하지 않는다.
또한 본 명세서 등에서 매트릭스상으로 배치된 구성 요소 및 그 위치 관계를 설명하기 위하여 "행" 및 "열"이라는 용어를 사용하는 경우가 있다. 또한 구성끼리의 위치 관계는 각 구성을 묘사하는 방향에 따라 적절히 변화된다. 따라서 명세서 등에서 설명한 어구에 한정되지 않고, 상황에 따라 적절히 바꿔 말할 수 있다. 예를 들어 "행 방향"이라는 표현은 나타내는 도면의 방향을 90° 회전시킴으로써 "열 방향"으로 바꿔 말할 수 있는 경우가 있다.
또한 본 명세서 등에서 "막" 및 "층"이라는 용어는 상황에 따라 서로 바꿀 수 있다. 예를 들어 "도전층"이라는 용어를 "도전막"이라는 용어로 변경할 수 있는 경우가 있다. 또는 예를 들어 "절연막"이라는 용어를 "절연층"이라는 용어로 변경할 수 있는 경우가 있다. 또는 경우 또는 상황에 따라 "막" 및 "층"이라는 용어를 사용하지 않고, 다른 용어로 바꿀 수 있다. 예를 들어 "도전층" 또는 "도전막"이라는 용어를 "도전체"라는 용어로 변경할 수 있는 경우가 있다. 또는 예를 들어 "절연층", "절연막"이라는 용어를 "절연체"라는 용어로 변경할 수 있는 경우가 있다.
또한 본 명세서 등에서 "전극", "배선", 및 "단자" 등의 용어는, 이들 구성 요소를 기능적으로 한정하는 것이 아니다. 예를 들어 "전극"은 "배선"의 일부로서 사용되는 경우가 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 또한 "전극" 또는 "배선"이라는 용어는, 복수의 "전극" 또는 "배선"이 일체가 되어 형성되어 있는 경우 등도 포함한다. 또한 예를 들어 "단자"는 "배선" 또는 "전극"의 일부로서 사용되는 경우가 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 또한 "단자"라는 용어는, 복수의 "전극", "배선", 또는 "단자" 등이 일체가 되어 형성되어 있는 경우 등도 포함한다. 그러므로 예를 들어 "전극"은 "배선" 또는 "단자"의 일부가 될 수 있고, 예를 들어 "단자"는 "배선" 또는 "전극"의 일부가 될 수 있다. 또한 "전극", "배선", 또는 "단자" 등의 용어는 경우에 따라 "영역"이라는 용어로 치환되는 경우가 있다.
또한 본 명세서 등에서 "배선", "신호선", 및 "전원선"이라는 용어는, 경우 또는 상황에 따라 서로 바꿀 수 있다. 예를 들어 "배선"이라는 용어를 "신호선"이라는 용어로 변경할 수 있는 경우가 있다. 또한 예를 들어 "배선"이라는 용어를 "전원선" 등의 용어로 변경할 수 있는 경우가 있다. 또한 그 반대도 마찬가지로 "신호선" 또는 "전원선"이라는 용어를 "배선"이라는 용어로 변경할 수 있는 경우가 있다. "전원선"이라는 용어는 "신호선"이라는 용어로 변경할 수 있는 경우가 있다. 또한 그 반대도 마찬가지로 "신호선"이라는 용어는 "전원선"이라는 용어로 변경할 수 있는 경우가 있다. 또한 배선에 인가되는 "전위"라는 용어를 경우 또는 상황에 따라 "신호"라는 용어로 변경할 수 있는 경우가 있다. 또한 그 반대도 마찬가지로 "신호"라는 용어는 "전위"라는 용어로 변경할 수 있는 경우가 있다.
본 명세서 등에서 금속 산화물(metal oxide)이란, 넓은 의미로의 금속의 산화물이다. 금속 산화물은 산화물 절연체, 산화물 도전체(투명 산화물 도전체를 포함함), 산화물 반도체(Oxide Semiconductor 또는 단순히 OS라고도 함) 등으로 분류된다. 예를 들어 트랜지스터의 채널 형성 영역에 금속 산화물이 포함되는 경우, 상기 금속 산화물을 산화물 반도체라고 하는 경우가 있다. 즉 금속 산화물이 증폭 작용, 정류 작용, 및 스위칭 작용 중 적어도 하나를 가지는 트랜지스터의 채널 형성 영역을 구성할 수 있는 경우, 상기 금속 산화물을 금속 산화물 반도체(metal oxide semiconductor)라고 할 수 있다. 또한 OS 트랜지스터라고 기재하는 경우에는, 금속 산화물 또는 산화물 반도체를 포함하는 트랜지스터로 바꿔 말할 수 있다.
또한 본 명세서 등에서, 질소를 포함하는 금속 산화물도 금속 산화물(metal oxide)이라고 총칭하는 경우가 있다. 또한 질소를 포함한 금속 산화물을 금속 산질화물(metal oxynitride)이라고 불러도 좋다.
또한 본 명세서 등에서 반도체의 불순물이란, 예를 들어 반도체층을 구성하는 주성분 이외의 것을 말한다. 예를 들어 농도가 0.1atomic% 미만인 원소는 불순물이다. 불순물이 포함되면, 예를 들어 반도체의 결함 준위의 고밀도화, 캐리어 이동도의 저하, 결정성의 저하 중 하나 이상이 발생할 경우가 있다. 반도체가 산화물 반도체인 경우, 반도체의 특성을 변화시키는 불순물로서는, 예를 들어 1족 원소, 2족 원소, 13족 원소, 14족 원소, 15족 원소, 및 주성분 이외의 전이 금속이 있고, 특히 예를 들어 수소(물에도 포함됨), 리튬, 소듐, 실리콘, 붕소, 인, 탄소, 및 질소가 있다. 구체적으로는, 반도체가 실리콘층인 경우, 반도체의 특성을 변화시키는 불순물로서는, 예를 들어 1족 원소, 2족 원소, 13족 원소, 및 15족 원소(다만 산소, 수소는 제외함)가 있다.
본 명세서 등에서 스위치란, 도통 상태(온 상태) 또는 비도통 상태(오프 상태)가 되어 전류를 흘릴지 여부를 제어하는 기능을 가지는 것을 말한다. 또는 스위치란, 전류를 흘리는 경로를 선택하고 전환하는 기능을 가지는 것을 말한다. 그러므로 스위치는 제어 단자와는 별도로 전류를 흘리는 단자를 2개 또는 3개 이상 가지는 경우가 있다. 일례로서는, 전기적 스위치, 기계적 스위치 등을 사용할 수 있다. 즉 스위치는 전류를 제어할 수 있는 것이면 좋고, 특정한 것에 한정되지 않는다.
전기적 스위치의 일례로서는, 트랜지스터(예를 들어 바이폴러 트랜지스터, MOS 트랜지스터 등), 다이오드(예를 들어 PN 다이오드, PIN 다이오드, 쇼트키 다이오드, MIM(Metal Insulator Metal) 다이오드, MIS(Metal Insulator Semiconductor) 다이오드, 및 다이오드 접속의 트랜지스터), 또는 이들을 조합한 논리 회로 등이 있다. 또한 스위치로서 트랜지스터를 사용하는 경우, 트랜지스터의 "도통 상태"란 예를 들어 트랜지스터의 소스 전극과 드레인 전극이 전기적으로 단락되어 있다고 간주할 수 있는 상태, 소스 전극과 드레인 전극 사이에 전류를 흘릴 수 있는 상태를 말한다. 또한 트랜지스터의 "비도통 상태"란 트랜지스터의 소스 전극과 드레인 전극이 전기적으로 차단되어 있다고 간주할 수 있는 상태를 말한다. 또한 트랜지스터를 단순히 스위치로서 동작시키는 경우에는, 트랜지스터의 극성(도전형)은 특별히 한정되지 않는다.
기계적 스위치의 일례로서는, MEMS(micro electro mechanical systems) 기술을 사용한 스위치가 있다. 그 스위치는 기계적으로 동작시킬 수 있는 전극을 가지고, 그 전극의 움직임에 따라 도통과 비도통을 제어하여 동작한다.
또한 본 명세서 등에서, 메탈 마스크 또는 FMM(파인 메탈 마스크, 고정세(高精細) 메탈 마스크)을 사용하여 제작되는 디바이스를 MM(메탈 마스크) 구조의 디바이스라고 부르는 경우가 있다. 또한 본 명세서 등에서 메탈 마스크 또는 FMM을 사용하지 않고 제작된 디바이스를 MML(메탈 마스크리스) 구조의 디바이스라고 부르는 경우가 있다.
또한 본 명세서 등에서, 각 색의 발광 디바이스(여기서는 청색(B), 녹색(G), 및 적색(R))의 발광층을 구분하여 형성하거나 개별 도포하는 구조를 SBS(Side By Side) 구조라고 부르는 경우가 있다. 또한 본 명세서 등에서, 백색광을 발할 수 있는 발광 디바이스를 백색 발광 디바이스라고 부르는 경우가 있다. 또한 백색 발광 디바이스는 착색층(예를 들어 컬러 필터)과 조합함으로써 풀 컬러 표시의 표시 장치로 할 수 있다.
또한 발광 디바이스는 싱글 구조와 탠덤 구조로 크게 나눌 수 있다. 싱글 구조의 디바이스는 한 쌍의 전극 사이에 하나의 발광 유닛을 포함하고, 상기 발광 유닛은 하나 이상의 발광층을 포함하는 것이 바람직하다. 2개의 발광층을 사용하여 백색 발광을 얻는 경우, 2개의 발광층 각각의 발광색이 보색 관계가 되는 발광층을 선택하면 좋다. 예를 들어 제 1 발광층의 발광색과 제 2 발광층의 발광색을 보색 관계가 되도록 함으로써, 발광 디바이스 전체로서 백색 발광하는 구성을 얻을 수 있다. 또한 3개 이상의 발광층을 사용하여 백색 발광을 얻는 경우, 3개 이상의 발광층 각각의 발광색이 합쳐져 발광 디바이스 전체로서 백색 발광할 수 있는 구성으로 하면 좋다.
탠덤 구조의 디바이스는 한 쌍의 전극 사이에 2개 이상의 복수의 발광 유닛을 가지고, 각 발광 유닛은 하나 이상의 발광층을 포함하는 것이 바람직하다. 백색 발광을 얻기 위해서는 복수의 발광 유닛의 발광층으로부터의 광을 조합하여 백색 발광이 얻어지는 구성으로 하면 좋다. 또한 백색 발광이 얻어지는 구성에 대해서는, 싱글 구조의 구성과 마찬가지이다. 또한 탠덤 구조의 디바이스에서, 복수의 발광 유닛 사이에는 전하 발생층 등의 중간층을 제공하는 것이 바람직하다.
또한 상술한 백색 발광 디바이스(싱글 구조 또는 탠덤 구조)와, SBS 구조의 발광 디바이스를 비교한 경우, SBS 구조의 발광 디바이스는 백색 발광 디바이스보다 소비 전력을 낮출 수 있다. 소비 전력을 낮게 억제하려고 하는 경우에는, SBS 구조의 발광 디바이스를 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 백색 발광 디바이스는 제조 공정이 SBS 구조의 발광 디바이스보다 간단하기 때문에, 제조 비용을 낮게 하거나 제조 수율을 높일 수 있어 바람직하다.
본 명세서에 있어서 "평행"이란 2개의 직선이 -10° 이상 10° 이하의 각도로 배치된 상태를 말한다. 따라서 -5° 이상 5° 이하의 경우도 포함된다. 또한 "실질적으로 평행" 또는 "대략 평행"이란 2개의 직선이 -30° 이상 30° 이하의 각도로 배치된 상태를 말한다. 또한 "수직"이란 2개의 직선이 80° 이상 100° 이하의 각도로 배치된 상태를 말한다. 따라서 85° 이상 95° 이하의 경우도 포함된다. 또한 "실질적으로 수직" 또는 "대략 수직"이란 2개의 직선이 60° 이상 120° 이하의 각도로 배치된 상태를 말한다.
또한 본 명세서 등에서 각 실시형태에 기재된 구성은 다른 실시형태에 기재된 구성과 적절히 조합하여 본 발명의 일 형태로 할 수 있다. 또한 하나의 실시형태에 복수의 구성예가 기재되는 경우에는, 구성예를 서로 적절히 조합할 수 있다.
또한 어떤 하나의 실시형태에서 설명하는 내용(일부 내용이어도 좋음)은, 그 실시형태에서 설명하는 다른 내용(일부 내용이어도 좋음)과, 하나 또는 복수의 다른 실시형태에서 설명하는 내용(일부 내용이어도 좋음) 중 적어도 하나의 내용에 대하여 적용, 조합, 또는 치환 등을 할 수 있다.
또한 실시형태에서 설명하는 내용이란, 각 실시형태에서 다양한 도면을 사용하여 설명하는 내용, 또는 명세서에 기재되는 문장을 사용하여 설명하는 내용을 말한다.
또한 어떤 하나의 실시형태에서 제시하는 도면(일부이어도 좋음)은 그 도면의 다른 부분, 그 실시형태에서 제시하는 다른 도면(일부이어도 좋음), 하나 또는 복수의 다른 실시형태에서 제시하는 도면(일부이어도 좋음) 중 적어도 하나의 도면과 조합함으로써 더 많은 도면을 구성할 수 있다.
본 명세서에 기재되는 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 다만 실시형태는 많은 상이한 형태로 실시할 수 있고, 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 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한 실시형태의 발명의 구성에서 동일한 부분 또는 같은 기능을 가지는 부분에는 동일한 부호를 상이한 도면 사이에서 공통적으로 사용하고, 이의 반복적인 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한 사시도 등에서는, 도면의 명확성을 기하기 위하여 일부의 구성 요소의 기재를 생략하는 경우가 있다.
본 명세서 등에서 복수의 요소에 같은 부호를 사용하는 경우, 특히 이들을 구별할 필요가 있을 때는, 부호에 "_1", "[n]", "[m, n]" 등의 식별용 부호를 붙여서 기재하는 경우가 있다. 또한 도면 등에서 부호에 "_1", "[n]", "[m, n]" 등의 식별용 부호를 붙여서 기재하고, 본 명세서 등에서 이들을 구별할 필요가 없는 경우에는, 식별용 부호를 기재하지 않는 경우가 있다.
또한 본 명세서의 도면에서 크기, 층의 두께, 또는 영역은 명료화를 위하여 과장되어 있는 경우가 있다. 따라서 그 스케일에 반드시 한정되는 것은 아니다. 또한 도면은 이상적인 예를 모식적으로 나타낸 것이고, 도면에 나타낸 형상 또는 값 등에 한정되지 않는다. 예를 들어 노이즈로 인한 신호, 전압, 또는 전류의 편차, 또는 타이밍 차이로 인한 신호, 전압, 또는 전류의 편차 등을 포함할 수 있다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 표시 장치와 상기 표시 장치의 구동 방법에 대하여 설명한다.
<구성예>
도 1의 (A)는 본 발명의 일 형태인 표시 장치(DSP)와, 표시 장치(DSP)에 포함되는 표시부(DIS)를 나타낸 것이다. 또한 도 1의 (A)에서는 일례로서 표시부(DIS)에 자동차가 표시되어 있다. 또한 도 1의 (A)에서는 표시 장치(DSP)와 종횡비가 다른 화상이 표시부(DIS)에 표시되어 있다.
본 명세서 등에 있어서, 도 1의 (A)에 나타낸 표시 장치(DSP)의 열 방향의 화소수에 대한 행 방향의 화소수의 비를 X/Y(X 및 Y는 0을 제외한 양의 실수이며, X는 Y 이상의 수로 함)로 하였을 때, 표시 장치(DSP)의 종횡비를 X:Y라고 기재한다.
또한 표시부(DIS)에 표시되는 화상의 종횡비를 P:Q(P 및 Q는 0을 제외한 양의 실수이며, P는 Q 이상의 수로 함)로 한다. P/Q가 X/Y보다 큰 수가 됨으로써, 표시부(DIS)에는 표시부(DIS)의 왼쪽 단부 및 오른쪽 단부에 접하도록 상기 화상이 표시된다. 그리고 표시부(DIS) 중 상기 화상이 표시된 영역 이외의 영역에 흑색이 표시된다. 도 1의 (A)에서는 화상이 표시되어 있는 영역을 화상 영역(MA)으로 하고, 흑색이 표시되어 있는(아무것도 표시되어 있지 않은) 영역을 흑색 영역(BA1) 및 흑색 영역(BA2)으로 하였다.
또한 P/Q가 X/Y와 같은 값인 경우, 표시 장치(DSP)의 종횡비와, 표시부(DIS)에 표시되는 화상의 종횡비가 일치하기 때문에 표시 장치(DSP)의 표시부(DIS)에는 흑색 영역이 제공되지 않고 상기 화상이 표시될 수 있다.
또한 도 1의 (A)에 있어서, 표시 장치(DSP)는 흑색 영역(BA1) 및 흑색 영역(BA2) 각각에 문자 정보를 표시하여도 좋다. 예를 들어, 도 1의 (B)에 나타낸 바와 같이, 표시 장치(DSP)는 흑색 영역(BA1) 및 흑색 영역(BA2)에 각각 문자열(LA1) 및 문자열(LA2)을 표시할 수 있다. 문자열(LA1) 및 문자열(LA2)은 예를 들어 화상 영역(MA)에 표시된 화상에 대응한 자막, 속보 자막, 또는 알림 정보로 할 수 있다. 또는 예를 들어 표시 장치(DSP)에 비디오 게임의 플레이 화면을 표시하는 경우, 문자열(LA1) 및 문자열(LA2)은 상기 비디오 게임 내의 정보(예를 들어, 조작하는 캐릭터의 능력치 정보, 비디오 게임의 설정 정보, 및 조작 방법)로 할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들어 흑색 영역(BA1)의 문자열(LA1)을 화상 영역(MA)에 표시된 화상에 대응한 자막으로 하고, 흑색 영역(BA2)의 문자열(LA2)을 알림 메시지로 하여도 좋다. 또한 표시 장치(DSP)는 흑색 영역(BA2)에 문자열(LA2)을 표시하지 않고, 흑색 영역(BA1)에만 문자열(LA1)을 표시하여도 좋다.
여기서, 표시부(DIS)가 복수의 표시 영역으로 분할된 표시 장치(DSP)를 생각한다. 구체적으로는 도 1의 (C)와 같이, 표시 장치(DSP)는 복수의 표시 영역(ARA)을 포함하는 표시부(DIS)에 화상을 표시한다. 특히, 분할된 표시 영역(ARA)에서의 화상의 표시는 그 표시 영역(ARA)에 대응한 구동 회로(예를 들어, 게이트 드라이버 회로 및 소스 드라이버 회로)에 의하여 수행되는 것으로 한다. 즉, 도 1의 (C)의 표시 장치(DSP)는 복수의 표시 영역(ARA) 각각에 구동 회로가 제공된 구조를 가진다.
화상 영역(MA) 내의 표시 영역(ARA)은 화상을 표시하는 영역이기 때문에 화상 영역(MA) 내의 표시 영역(ARA)에 포함되는 화소 회로에는 선택 신호 및 화상 신호가 빈번히 입력된다. 그러므로 화상 영역(MA) 내의 표시 영역(ARA)에서의 프레임 주파수는 높아진다. 특히, 상기 화상이 동영상인 경우, 화상 영역(MA) 내의 표시 영역(ARA)의 프레임 주파수는 정지 화상을 표시하는 경우보다 더 높아지는 경우가 있다.
한편, 흑색 영역(BA1) 및 흑색 영역(BA2) 각각에 포함되는 표시 영역(ARA)은 흑색, 문자열(LA1), 및 문자열(LA2)을 표시하는 영역으로서 기능한다. 표시 장치에 표시되는 문자 정보를 사람이 읽는 경우에는 상기 문자 정보를 표시하는 화상의 프레임 주파수를 높게 할 필요는 없다. 예를 들어, 흑색 영역(BA1) 및 흑색 영역(BA2) 각각에 포함되는 표시 영역(ARA)에서의 프레임 주파수는 1Hz 이상 10Hz 이하로 할 수 있다. 또는 상기 프레임 주파수는 1/10Hz 이상 10Hz 이하 또는 1/60Hz 이상 10Hz 이하로 하여도 좋다. 그러므로 흑색 영역(BA1) 및 흑색 영역(BA2)에 각각 표시되는 문자열(LA1) 및 문자열(LA2)은 화상 영역(MA)에 표시되는 화상(특히, 동영상의 경우)보다 재기록 횟수를 적게 할 수 있다(프레임 주파수를 낮게 할 수 있다).
또한 흑색 영역(BA1) 및 흑색 영역(BA2) 중 한쪽 또는 양쪽에 있어서, 문자열을 표시하지 않는 경우(흑색을 표시하는 경우), 문자열을 표시하지 않는 표시 영역(ARA)에 대응하는 구동 회로는 일시적으로 기능을 정지하여도 좋다. 흑색 영역(BA1) 및 흑색 영역(BA2) 중 한쪽 또는 양쪽에 있어서, 문자열을 표시하지 않도록, 표시 영역(ARA)에 대응하는 구동 회로를 정지함으로써, 구동 회로의 소비 전력을 저감할 수 있다.
또한 문자열(LA1) 및 문자열(LA2)에는 문자뿐만 아니라 아이콘, 이모티콘(그림 문자) 등의 정지 화상도 포함되어도 좋다. 또한 경우에 따라서는 문자열(LA1) 및 문자열(LA2)에는 문자가 포함되지 않고, 아이콘, 이모티콘(그림 문자) 등만이 포함되어도 좋다. 표시 장치에 표시되는 정지 화상을 사람이 인식하는 경우, 문자와 마찬가지로 프레임 주파수를 높게 할 필요는 없기 때문에 흑색 영역(BA1) 및 흑색 영역(BA2)에는 정지 화상을 포함하는 문자열(LA1) 및 문자열(LA2)을 표시할 수 있다. 또한 흑색 영역(BA1) 및 흑색 영역(BA2)의 프레임 주파수가 화상 영역(MA)의 프레임 주파수보다 낮더라도, 허용할 수 있을 정도의 화질이 얻어진다면, 흑색 영역(BA1) 및 흑색 영역(BA2)에 표시되는 문자열(LA1) 또는 문자열(LA2)에는 동영상, 애니메이션을 포함하는 아이콘 또는 이모티콘이 포함되어도 좋다.
다음으로 도 1의 (C)의 표시 장치(DSP)의 구체적인 구성예에 대하여 설명한다. 도 2의 (A)는 도 1의 (C)의 표시 장치(DSP)의 단면 모식도이다. 표시 장치(DSP)는 일례로서 화소층(PXAL)과, 배선층(LINL)과, 회로층(SICL)을 가진다.
배선층(LINL)은 회로층(SICL) 위에 제공되고, 화소층(PXAL)은 배선층(LINL) 위에 제공되어 있다. 또한 화소층(PXAL)은 후술하는 구동 회로 영역(DRV)을 포함하는 영역과 중첩되어 있다.
회로층(SICL)은 기판(BS)과, 구동 회로 영역(DRV)을 가진다.
기판(BS)으로서는 예를 들어 실리콘 또는 저마늄을 재료로 한 반도체 기판(예를 들어 단결정 기판)을 사용할 수 있다. 또한 기판(BS)에는 반도체 기판 외에 예를 들어 SOI(Silicon On Insulator) 기판, 유리 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 사파이어 유리 기판, 금속 기판, 스테인리스·스틸 기판, 스테인리스·스틸·포일을 포함한 기판, 텅스텐 기판, 텅스텐·포일을 포함한 기판, 가요성 기판, 접합 필름, 섬유상 재료를 포함한 종이, 또는 기재 필름을 사용할 수 있다. 유리 기판의 일례로서는 바륨보로실리케이트 유리, 알루미노보로실리케이트 유리, 또는 소다석회 유리를 들 수 있다. 가요성 기판, 접합 필름, 기재 필름 등의 일례로서는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에터 설폰(PES), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 대표되는 플라스틱이 있다. 또는 다른 일례로서 아크릴 수지 등의 합성 수지를 들 수 있다. 또는 다른 일례로서 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리플루오린화바이닐, 또는 폴리염화바이닐을 들 수 있다. 또는 다른 일례로서 폴리아마이드, 폴리이미드, 아라미드, 에폭시 수지, 무기 증착 필름, 또는 종이류를 들 수 있다. 또한 표시 장치(DSP)의 제작 공정에 열처리가 포함되는 경우에는, 기판(BS)으로서 열에 대한 내성이 높은 재료를 선택하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는, 기판(BS)이 실리콘 등을 재료로서 포함하는 반도체 기판인 것으로 가정하여 설명한다. 그러므로 구동 회로 영역(DRV)에 포함되는 트랜지스터는 채널 형성 영역에 실리콘을 포함하는 트랜지스터(이하, Si 트랜지스터라고 함)로 할 수 있다.
구동 회로 영역(DRV)은 기판(BS) 위에 제공되어 있다.
구동 회로 영역(DRV)은 일례로서 후술하는 화소층(PXAL)에 포함되는 화소를 구동시키기 위한 구동 회로를 가진다. 또한 구동 회로 영역(DRV)의 구체적인 구성예에 대해서는 후술한다.
배선층(LINL)은 회로층(SICL) 위에 제공되어 있다.
배선층(LINL)에는 일례로서 배선이 제공되어 있다. 또한 배선층(LINL)에 포함되는 배선은 예를 들어 아래쪽에 제공되는 구동 회로 영역(DRV)에 포함되는 구동 회로와, 위쪽에 제공되는 화소층(PXAL)에 포함되는 회로를 전기적으로 접속하는 배선으로서 기능한다.
화소층(PXAL)은 일례로서 복수의 화소를 가진다. 또한 복수의 화소는 화소층(PXAL)에서 매트릭스상으로 배치되어 있어도 좋다.
또한 복수의 화소는 각각 하나 또는 복수의 색을 표현할 수 있다. 특히 복수의 색으로서는 예를 들어 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 3색으로 할 수 있다. 또는 복수의 색으로서는 예를 들어 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)에 더하여 시안(C), 마젠타(M), 황색(Y), 및 백색(W)에서 선택된 적어도 하나 이상의 색으로 하여도 좋다. 또한 다른 색을 표현하는 화소 각각을 부화소라고 부르고, 복수의 다른 색의 부화소에 의하여 백색을 표현하는 경우, 그 복수의 부화소를 통틀어 화소라고 부르는 경우가 있다. 또한 본 명세서 등에서는 편의상 부화소를 화소라고 불러 설명하는 경우가 있다.
도 3의 (A)는 표시 장치(DSP)의 상면도의 일례이고, 표시부(DIS)만을 나타낸 것이다. 또한 표시부(DIS)는 화소층(PXAL)의 상면도라고 할 수 있다.
또한 도 3의 (A)의 표시 장치(DSP)에 있어서, 표시부(DIS)는 일례로서 m행 n열(m은 1 이상의 정수이고, n은 1 이상의 정수임)의 영역으로 분할되어 있다. 그러므로 표시부(DIS)는 표시 영역(ARA[1, 1]) 내지 표시 영역(ARA[m, n])을 가진다. 또한 도 3의 (A)에서는 일례로서 표시 영역(ARA[1, 1]), 표시 영역(ARA[2, 1]), 표시 영역(ARA[m-1, 1]), 표시 영역(ARA[m, 1]), 표시 영역(ARA[1, 2]), 표시 영역(ARA[2, 2]), 표시 영역(ARA[m-1, 2]), 표시 영역(ARA[m, 2]), 표시 영역(ARA[1, n-1]), 표시 영역(ARA[2, n-1]), 표시 영역(ARA[m-1, n-1]), 표시 영역(ARA[m, n-1]), 표시 영역(ARA[1, n]), 표시 영역(ARA[2, n]), 표시 영역(ARA[m-1, n]), 및 표시 영역(ARA[m, n]) 각각을 발췌하여 나타내었다.
예를 들어, 표시부(DIS)를 32개의 영역으로 분할하고자 하는 경우, m=4, n=8로 하여, 도 3의 (A)에 적용하면 된다. 또한 표시 장치(DSP)의 화상 해상도가 8K4K인 경우, 화소수는 7680×4320픽셀이 된다. 또한 표시부(DIS)의 부화소가 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색인 경우, 부화소의 총수는 7680×4320×3개가 된다. 여기서, 화상 해상도가 8K4K인 표시부(DIS)의 화소 어레이를 32개의 영역으로 분할한 경우, 하나의 영역당 화소수는 960×1080픽셀이 되고, 또한 그 표시 장치(DSP)의 부화소가 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색인 경우, 하나의 영역당 부화소의 개수는 960×1080×3개가 된다.
여기서, 도 3의 (A)의 표시 장치(DSP)에 있어서, 표시부(DIS)가 m행 n열의 영역으로 분할되어 있는 경우에서의 회로층(SICL)에 포함되는 구동 회로 영역(DRV)에 대하여 생각한다.
도 3의 (B)는 표시 장치(DSP)의 상면도의 일례이고, 회로층(SICL)에 포함되는 구동 회로 영역(DRV)만을 나타낸 것이다.
도 3의 (A)의 표시 장치(DSP)에서는 표시부(DIS)가 m행 n열의 영역으로 분할되어 있기 때문에, 분할된 표시 영역(ARA[1, 1]) 내지 표시 영역(ARA[m, n]) 각각에는 대응하는 구동 회로가 필요하다. 구체적으로는 구동 회로 영역(DRV)도 m행 n열의 영역으로 분할하고, 분할된 각 영역에 구동 회로를 제공하면 좋다.
도 3의 (B)에는 표시 장치(DSP)에서 구동 회로 영역(DRV)이 m행 n열의 영역으로 분할된 구성을 나타내었다. 그러므로 구동 회로 영역(DRV)은 회로 영역(ARD[1, 1]) 내지 회로 영역(ARD[m, n])을 가진다. 또한 도 3의 (B)에서는 일례로서 회로 영역(ARD[1, 1]), 회로 영역(ARD[2, 1]), 회로 영역(ARD[m-1, 1]), 회로 영역(ARD[m, 1]), 회로 영역(ARD[1, 2]), 회로 영역(ARD[2, 2]), 회로 영역(ARD[m-1, 2]), 회로 영역(ARD[m, 2]), 회로 영역(ARD[1, n-1]), 회로 영역(ARD[2, n-1]), 회로 영역(ARD[m-1, n-1]), 회로 영역(ARD[m, n-1]), 회로 영역(ARD[1, n]), 회로 영역(ARD[2, n]), 회로 영역(ARD[m-1, n]), 및 회로 영역(ARD[m, n]) 각각을 발췌하여 나타내었다.
회로 영역(ARD[1, 1]) 내지 회로 영역(ARD[m, n]) 각각은 구동 회로(SD)와 구동 회로(GD)를 가진다. 예를 들어, i행 j열(i는 1 이상 m 이하의 정수로 하고, j는 1 이상 n 이하의 정수로 함)에 위치하는 회로 영역(ARD[i, j])(도 3의 (B)에 도시하지 않았음)에 포함되는 구동 회로(SD)와 구동 회로(GD)는 표시부(DIS)의 i행 j열에 위치하는 표시 영역(ARA[i, j])에 포함되는 복수의 화소를 구동시킬 수 있다.
구동 회로(SD)는 예를 들어 대응하는 표시 영역(ARA)에 포함되는 복수의 화소에 화상 신호를 송신하는 소스 드라이버 회로로서 기능한다. 또한 구동 회로(SD)는 디지털 데이터의 화상 신호를 아날로그 데이터로 변환하는 디지털 아날로그 변환 회로를 가져도 좋다.
구동 회로(GD)는 예를 들어 대응하는 표시 영역(ARA)에 있어서, 화상 신호의 송신 대상이 되는 복수의 화소를 선택하기 위한 게이트 드라이버 회로로서 기능한다.
또한 도 2의 (A), 도 3의 (A) 및 (B)에 나타낸 표시 장치(DSP)는 표시부(DIS)의 표시 영역(ARA[i, j])과 회로 영역(ARD[i, j])이 서로 중첩되는 구성을 가지지만, 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 구성에서는 반드시 표시 영역(ARA[i, j])과 회로 영역(ARD[i, j])이 서로 중첩되지 않아도 된다.
예를 들어, 도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이, 표시 장치(DSP)에 있어서 기판(BS) 위에는 구동 회로 영역(DRV)뿐만 아니라 영역(LIA)도 제공되어도 좋다.
영역(LIA)에는 일례로서 배선이 제공되어 있다. 또한 영역(LIA)에 포함되어 있는 배선은 배선층(LINL)에 포함되는 배선에 전기적으로 접속되어 있어도 좋다. 또한 이때 표시 장치(DSP)는 영역(LIA)에 포함되는 배선과 배선층(LINL)에 포함되는 배선에 의하여 구동 회로 영역(DRV)에 포함되는 회로와, 화소층(PXAL)에 포함되는 회로가 전기적으로 접속되는 구성으로 하여도 좋다. 또한 표시 장치(DSP)는 구동 회로 영역(DRV)에 포함되는 회로와, 영역(LIA)에 포함되는 배선 또는 회로 사이가 배선층(LINL)에 포함되는 배선을 통하여 전기적으로 접속되는 구성으로 하여도 좋다.
또한 영역(LIA)에는 일례로서 GPU(Graphics Processing Unit)가 포함되어 있어도 좋다. 또한 표시 장치(DSP)에 터치 패널이 포함되는 경우에는 영역(LIA)에는 상기 터치 패널에 포함되는 터치 센서를 제어하는 센서 컨트롤러가 포함되어 있어도 좋다. 또한 영역(LIA)에는 표시 장치(DSP)의 외부로부터의 입력 신호를 처리하는 기능을 가지는 컨트롤러가 포함되어도 좋다. 또한 영역(LIA)에는 상술한 회로 및 회로 영역(ARD)에 포함되는 구동 회로에 공급하는 전압을 생성하기 위한 전압 생성 회로가 포함되어도 좋다.
또한 표시 장치(DSP)의 표시 소자로서 유기 EL 재료가 사용된 발광 디바이스가 적용되어 있는 경우, 영역(LIA)에는 EL 보정 회로가 포함되어 있어도 좋다. 또한 EL 보정 회로는 예를 들어 유기 EL 재료가 포함되어 있는 발광 디바이스에 입력되는 전류의 양을 적절히 조정하는 기능을 가진다. 유기 EL 재료가 포함되어 있는 발광 디바이스의 발광 시의 휘도는 전류에 비례하기 때문에, 상기 발광 디바이스에 전기적으로 접속되어 있는 구동 트랜지스터의 특성이 좋지 않은 경우에는 상기 발광 디바이스에서 방출되는 광의 휘도는 원하는 휘도보다 낮아지는 경우가 있다. EL 보정 회로는 예를 들어 상기 발광 디바이스를 흐르는 전류의 양을 모니터링하여 상기 전류량이 원하는 전류량보다 작을 때 상기 발광 디바이스를 흐르는 전류의 양을 크게 함으로써, 상기 발광 디바이스에서 발광하는 휘도를 높일 수 있다. 또한 이와 반대로 상기 전류량이 원하는 전류량보다 클 때 상기 발광 디바이스를 흐르는 전류의 양을 작게 조정하여도 좋다.
또한 표시 장치(DSP)의 표시 소자로서 액정 소자가 적용되어 있는 경우, 영역(LIA)에는 감마 보정 회로가 포함되어 있어도 좋다.
도 4는 도 2의 (B)에 나타낸 표시 장치(DSP)의 상면도의 일례이고, 회로층(SICL)만을 나타낸 것이다. 또한 도 4의 표시 장치(DSP)는 일례로서 구동 회로 영역(DRV)이 영역(LIA)으로 둘러싸인 구성을 가진다. 그러므로 도 4에 나타낸 바와 같이, 구동 회로 영역(DRV)은 상면에서 보았을 때 표시부(DIS)의 내측과 중첩되도록 배치되어 있다.
또한 도 4에 나타낸 표시 장치(DSP)에서는 도 3의 (A)와 마찬가지로 표시부(DIS)가 표시 영역(ARA[1, 1]) 내지 표시 영역(ARA[m, n])으로 분할되어 있는 것으로 하고, 구동 회로 영역(DRV)도 회로 영역(ARD[1, 1]) 내지 회로 영역(ARD[m, n])으로 분할되어 있는 것으로 한다.
도 4에서는, 일례로서 표시 영역(ARA)과, 그 표시 영역(ARA)에 포함되는 화소를 구동시키는 구동 회로를 포함하는 회로 영역(ARD)의 대응 관계를 굵은 화살표로 나타내었다. 구체적으로는, 회로 영역(ARD[1, 1])에 포함되는 구동 회로는 표시 영역(ARA[1, 1])에 포함되는 화소를 구동시키고, 회로 영역(ARD[2, 1])에 포함되는 구동 회로는 표시 영역(ARA[2, 1])에 포함되는 화소를 구동시킨다. 또한 회로 영역(ARD[m-1, 1])에 포함되는 구동 회로는 표시 영역(ARA[m-1, 1])에 포함되는 화소를 구동시키고, 회로 영역(ARD[m, 1])에 포함되는 구동 회로는 표시 영역(ARA[m, 1])에 포함되는 화소를 구동시킨다. 또한 회로 영역(ARD[1, n])에 포함되는 구동 회로는 표시 영역(ARA[1, n])에 포함되는 화소를 구동시키고, 회로 영역(ARD[2, n])에 포함되는 구동 회로는 표시 영역(ARA[2, n])에 포함되는 화소를 구동시킨다. 또한 회로 영역(ARD[m-1, n])에 포함되는 구동 회로는 표시 영역(ARA[m-1, n])에 포함되는 화소를 구동시키고, 회로 영역(ARD[m, n])에 포함되는 구동 회로는 표시 영역(ARA[m, n])에 포함되는 화소를 구동시킨다. 즉, 도 4에는 나타내지 않았지만, i행 j열에 위치하는 회로 영역(ARD[i, j])에 포함되는 구동 회로는 표시 영역(ARA[i, j])에 포함되는 화소를 구동시킨다.
도 2의 (B)에 있어서, 회로층(SICL) 내의 회로 영역(ARD)에 포함되는 구동 회로와, 화소층(PXAL) 내의 표시 영역(ARA)에 포함되는 화소를 배선층(LINL)에 포함되는 배선을 통하여 전기적으로 접속함으로써, 표시 장치(DSP)는 표시 영역(ARA[i, j])과 회로 영역(ARD[i, j])이 반드시 서로 중첩될 필요는 없는 구성을 가질 수 있다. 그러므로 구동 회로 영역(DRV)과 표시부(DIS)의 위치 관계는 도 4에 나타낸 표시 장치(DSP)의 상면도에 한정되지 않고, 구동 회로 영역(DRV)의 배치를 자유로이 정할 수 있다.
또한 도 3의 (B) 및 도 4에서는, 회로 영역(ARD[1, 1]) 내지 회로 영역(ARD[m, n]) 각각에 있어서, 구동 회로(SD)와 구동 회로(GD)가 십자가 되도록 배치되어 있지만, 구동 회로(SD)와 구동 회로(GD)의 배치는 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 구성에 한정되지 않는다. 구동 회로(SD)와 구동 회로(GD)는 하나의 회로 영역(ARD) 내에서 L자로 배치되어도 좋다. 또는 구동 회로(SD) 및 구동 회로(GD) 중 한쪽을 평면에서 보았을 때 위아래로 배치하고, 또한 구동 회로(SD) 및 구동 회로(GD) 중 다른 쪽을 평면에서 보았을 때 좌우로 배치한 구성으로 하여도 좋다.
도 1의 (A) 내지 (C)에서는, 표시부(DIS)의 위아래에 흑색 영역(BA1) 및 흑색 영역(BA2)이 제공된 예를 나타내었지만, 표시부(DIS)에 표시되는 흑색 영역은 표시부(DIS)의 위 및 아래 중 한쪽에만 제공되어도 좋다. 예를 들어, 도 5의 (A)의 표시 장치(DSP)와 같이, 표시부(DIS)의 아래쪽에 흑색 영역(BA)이 제공되고, 표시부(DIS)의 위쪽에 화상 영역(MA)이 제공되어도 좋다. 또한 도 5의 (A)에서는, 일례로서 흑색 영역(BA)에는 문자열(LA)이 표시되어 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서 표시부(DIS)에 표시되는 흑색 영역이 제공되는 위치는 도 1의 (A) 내지 (C) 및 도 5의 (A) 각각의 예에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치에서 표시부(DIS)에 표시되는 흑색 영역은 화상 영역(MA)에 표시되는 화상의 종횡비에 따라 적절히 변경되어도 좋다.
예를 들어, 표시 장치(DSP)의 종횡비를 X:Y로 하고, 표시부(DIS)에 표시되는 화상의 종횡비를 P:Q로 하였을 때, P/Q가 X/Y보다 작은 경우, 상기 화상은 도 5의 (B)와 같이 표시부(DIS)에 표시된다. 이 경우, 표시 장치(DSP)에 있어서, 표시부(DIS)의 위쪽 단부 및 아래쪽 단부와 접하도록 화상 영역(MA)이 제공되고, 또한 표시부(DIS)의 좌우에 각각 흑색 영역(BA3) 및 흑색 영역(BA4)이 제공된다. 또한 도 5의 (B)에서는, 일례로서 흑색 영역(BA3)에는 문자열(LA3)이 표시되고, 흑색 영역(BA4)에는 문자열(LA4)이 표시되어 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 있어서, 표시부(DIS)에 표시되는 흑색 영역은 먼저 표시부(DIS)에서 화상을 표시하는 화상 영역(MA)을 정하고, 표시부(DIS)의 나머지 영역에 제공되도록 하여도 좋다. 이 경우, 화상 영역(MA)은 표시부(DIS)의 중심부를 포함하도록 표시되는 것이 바람직하다. 그러므로 표시 장치(DSP)는 표시부(DIS)의 중심부와, 화상 영역(MA)에 포함되는 복수의 표시 영역(ARA) 중 일부가 서로 중첩되는 영역을 가지는 것이 바람직하다.
또한 본 명세서 등에 있어서, 표시부(DIS)의 중심부란, 표시부(DIS)에 그은 2개의 대각선의 교점을 포함하는 영역으로 한다. 구체적으로는, 표시부(DIS)의 대각선의 길이(대각선 크기)를 L로 하였을 때, 표시부(DIS)의 중심부는 2개의 대각선의 교점을 중심으로 한 원형의 영역으로 할 수 있다. 또한 상기 원의 반지름은 L/8 이하로 하는 것이 바람직하고, L/16 이하로 하는 것이 더 바람직하고, L/32 이하로 하는 것이 더 바람직하고, L/64 이하로 하는 것이 더 바람직하고, L/128 이하로 하는 것이 더 바람직하다.
이에 의하여, 흑색 영역의 형상은 도 1의 (A) 내지 (C), 도 5의 (A) 및 (B)에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 할 수 있다.
예를 들어, 도 5의 (C)와 같이 L자로 하여도 좋다. 도 5의 (C)의 표시 장치(DSP)에서는, 표시부(DIS)의 위쪽 단부 및 오른쪽 단부와 접하고, 또한 표시부(DIS)의 중심부(CSB)를 포함하도록 화상 영역(MA)이 제공되고, 표시부(DIS)의 나머지 영역에 흑색 영역(BA)이 제공된다. 또한 도 5의 (C)에서는 일례로서 흑색 영역(BA)에 문자열(LA1) 및 문자열(LA4)이 표시되어 있다.
또한 도 5의 (C)에서는, 표시부(DIS)의 왼쪽 단부 및 아래쪽 단부에 위치하는 L자형 흑색 영역(BA)의 형상을 나타내었지만, 표시부(DIS)에 제공되는 화상 영역(MA)의 위치에 따라서는, 표시부(DIS)에 표시하는 흑색 영역의 형상은 오른쪽 단부 및 아래쪽 단부에 위치하는 L자, 오른쪽 단부 및 위쪽 단부에 위치하는 L자, 또는 왼쪽 단부 및 위쪽 단부에 위치하는 L자이어도 좋다.
또한 표시부(DIS)에 제공되는 흑색 영역의 형상은 도 1의 (A) 내지 (C), 도 5의 (A) 내지 (C)에 한정되지 않고, 예를 들어 도 5의 (D)에 나타낸 바와 같이, 표시 장치(DSP)의 외주를 따르는 형상(O자형)으로 하여도 좋다. 도 5의 (D)의 표시 장치(DSP)에서는, 표시부(DIS)의 위쪽 단부, 아래쪽 단부, 오른쪽 단부, 및 왼쪽 단부와 접하지 않고, 또한 표시부(DIS)의 중심부(CSB)를 포함하도록 화상 영역(MA)이 제공되고, 표시부(DIS)의 위쪽 단부, 왼쪽 단부, 오른쪽 단부, 및 아래쪽 단부와 접하도록 흑색 영역(BA)이 제공된다. 또한 도 5의 (D)에서는 일례로서 흑색 영역(BA)에는 문자열(LA1) 내지 문자열(LA4)이 표시되어 있다.
또한 앞에서 설명한 표시 장치(DSP)에 있어서, 화상을 표시부(DIS)에 표시할 때, 상기 화상은 화상의 종횡비를 변경하지 않고 확대 또는 축소함으로써 그 전체가 표시부(DIS)에 표시되도록 하는 것이 바람직하다. 또한 상황에 따라서는 화상을 표시부(DIS)에 표시할 때, 상기 화상은 화상의 종횡비를 변경하고 확대 또는 축소함으로써 그 전체가 표시부(DIS)에 표시되도록 하여도 좋다.
또한 앞에서 설명한 표시 장치(DSP)에 있어서, 표시부(DIS)에 표시하는 화상은 반드시 그 전체가 표시될 필요는 없다. 구체적으로는, 표시 장치(DSP)는 화상의 전체가 아니라 일부만을 표시부(DIS)에 표시하는 구성을 가져도 좋다. 예를 들어, 도 5의 (E)와 같이, 도 5의 (A) 내지 (D)의 화상을 확대하여, 상기 화상의 일부를 화상 영역(MA)에 표시하여도 좋다. 또한 도 5의 (E)에 있어서, 화상(LI)은 확대된 화상이고, 화상 영역(MA)에는 화상(LI)의 일부가 표시되어 있다. 또한 화상 영역(MA)에 표시되어 있지 않은 부분을 굵은 파선으로 나타내었다. 또한 이와 같이 확대하여 표시하였을 때, 흑색 영역(BA1) 및 흑색 영역(BA2)의 형상은 변화하지 않는 것이 바람직하다.
다음으로 표시 장치(DSP)에 포함되는 각 구성 요소의 예에 대하여 설명한다. 도 6은 표시 장치(DSP)의 일례를 나타낸 블록도이다. 도 6에 나타낸 표시 장치(DSP)는 표시부(DIS)와 주변 회로(PRPH)를 가진다.
주변 회로(PRPH)는 복수의 구동 회로(GD)를 포함하는 회로(GDS)와, 복수의 구동 회로(SD)를 포함하는 회로(SDS)와, 분배 회로(DMG)와, 분배 회로(DMS)와, 제어부(CTR)와, 기억 장치(MD)와, 전압 생성 회로(PG)와, 타이밍 컨트롤러(TMC)와, 클록 신호 생성 회로(CKS)와, 화상 처리부(GPS)와, 인터페이스(INT)를 가진다.
또한 표시 장치(DSP)에 있어서, 복수의 구동 회로(GD) 각각을 포함하는 구동 회로 영역(DRV)은 도 2의 (A) 내지 도 4에 나타낸 바와 같이 복수의 표시 영역(ARA)을 포함하는 화소층(PXAL)에 중첩되지만, 도 6에는 편의상 복수의 구동 회로(GD)가 하나의 열로 배열되도록 나타내었다. 마찬가지로 복수의 구동 회로(SD) 각각을 포함하는 구동 회로 영역(DRV)은 도 2의 (A) 내지 도 4에 나타낸 바와 같이 복수의 표시 영역(ARA)을 포함하는 화소층(PXAL)에 중첩되지만, 도 6에는 편의상 복수의 구동 회로(SD)가 하나의 행으로 배열되도록 나타내었다.
주변 회로(PRPH)는 예를 들어 도 2의 (A) 및 (B)에 나타낸 회로층(SICL)에 포함된다. 또한 주변 회로(PRPH)에 포함되는 회로(GDS) 및 회로(SDS)는 예를 들어 도 2의 (A) 및 (B)에 나타낸 구동 회로 영역(DRV)에 포함된다.
또한 도 2의 (A)의 표시 장치(DSP)의 경우, 분배 회로(DMG)와, 분배 회로(DMS)와, 제어부(CTR)와, 기억 장치(MD)와, 전압 생성 회로(PG)와, 타이밍 컨트롤러(TMC)와, 클록 신호 생성 회로(CKS)와, 화상 처리부(GPS)와, 인터페이스(INT)는 각각 예를 들어 외부 회로로서 구동 회로 영역(DRV)에 포함되는 회로에 전기적으로 접속되어도 좋다.
또한 도 2의 (B)의 표시 장치(DSP)의 경우, 분배 회로(DMG), 분배 회로(DMS), 제어부(CTR), 기억 장치(MD), 전압 생성 회로(PG), 타이밍 컨트롤러(TMC), 클록 신호 생성 회로(CKS), 화상 처리부(GPS), 인터페이스(INT) 중 적어도 하나는 영역(LIA)에 포함되어도 좋다. 또한 상술한 회로 중 영역(LIA)에 포함되지 않는 회로는 외부 회로로서 영역(LIA)에 포함되는 회로 및 구동 회로 영역(DRV)에 포함되는 회로 중 적어도 하나에 전기적으로 되어도 좋다.
분배 회로(DMG)와, 분배 회로(DMS)와, 제어부(CTR)와, 기억 장치(MD)와, 전압 생성 회로(PG)와, 타이밍 컨트롤러(TMC)와, 클록 신호 생성 회로(CKS)와, 화상 처리부(GPS)와, 인터페이스(INT)는 각각 버스 배선(BW)을 통하여 상호로 각종 신호를 송수신한다.
인터페이스(INT)는, 예를 들어 외부 장치로부터 출력되고, 표시 장치(DSP)에 화상을 표시하기 위한 화상 정보를 주변 회로(PRPH) 내의 회로에 가져오기 위한 회로로서의 기능을 가진다. 또한 여기서의 외부 장치로서는, 예를 들어 기록 매체의 재생기, HDD(Hard Disk Drive), 및 SSD(Solid State Drive) 등의 비휘발성 기억 장치가 있다. 또한 인터페이스(INT)는 주변 회로(PRPH) 내의 회로로부터 표시 장치(DSP)의 외측의 장치에 신호를 출력하는 회로로 하여도 좋다.
또한 무선 통신에 의하여, 외부 장치로부터 인터페이스(INT)에 화상 정보가 입력되는 경우, 인터페이스(INT)는 일례로서 화상 정보를 수신하는 안테나, 혼합기, 증폭 회로, 및 아날로그 디지털 변환 회로를 가지는 구성으로 할 수 있다.
제어부(CTR)는 인터페이스(INT)를 통하여 외부 장치로부터 송신되는 각종 제어 신호를 처리하고, 주변 회로(PRPH)에 포함되는 각종 회로를 제어하는 기능을 가진다.
기억 장치(MD)는 정보 및 화상 신호를 일시적으로 유지하는 기능을 가진다. 이 경우, 기억 장치(MD)는 예를 들어 프레임 메모리(프레임 버퍼라고 불리는 경우가 있음)로서 기능한다. 또한 기억 장치(MD)는 인터페이스(INT)를 통하여 외부 장치로부터 송신된 정보, 제어부(CTR)에서 처리한 정보 중 적어도 하나를 일시적으로 유지하는 기능을 가져도 좋다. 또한 기억 장치(MD)로서는 예를 들어 SRAM(Static Random Access Memory), DRAM(Dynamic Random Access Memory) 중 적어도 하나를 적용할 수 있다.
전압 생성 회로(PG)는 표시부(DIS)에 포함되는 화소 회로 및 주변 회로(PRPH)에 포함되는 회로 각각에 공급하기 위한 전원 전압을 생성하는 기능을 가진다. 또한 전압 생성 회로(PG)는 전압을 공급하는 회로를 선택하는 기능을 가져도 좋다. 예를 들어, 전압 생성 회로(PG)는 표시부(DIS)에 정지 화상을 표시하는 기간에 회로(GDS), 회로(SDS), 화상 처리부(GPS), 타이밍 컨트롤러(TMC), 및 클록 신호 생성 회로(CKS)에 대한 전압 공급을 정지함으로써 표시 장치(DSP) 전체의 소비 전력을 저감할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(TMC)는 회로(GDS)에 포함되는 복수의 구동 회로(GD), 회로(SDS)에 포함되는 복수의 구동 회로(SD)에서 사용되는 타이밍 신호를 생성하는 기능을 가진다. 또한 타이밍 신호의 생성에 클록 신호 생성 회로(CKS)에서 생성된 클록 신호를 사용할 수 있다.
화상 처리부(GPS)는 표시부(DIS)에 화상을 묘화하기 위한 처리를 수행하는 기능을 가진다. 예를 들어 화상 처리부(GPS)는 GPU(Graphics Processing Unit)를 가져도 좋다. 특히 화상 처리부(GPS)는 병렬로 파이프라인 처리를 수행하는 구성으로 함으로써 표시부(DIS)에 표시하기 위한 화상 데이터를 고속으로 처리할 수 있다. 또한 화상 처리부(GPS)는 인코딩된 화상을 디코딩하기 위한 디코더로서의 기능도 가질 수 있다.
또한 도 6에서, 화상 처리부(GPS)는 회로(GP1)와 회로(GP2)를 가진다. 회로(GP1)는 예를 들어 화상 영역(MA)에 표시하기 위한 화상 데이터를 받고, 상기 화상 데이터로부터 화상 신호를 생성하는 기능을 가진다. 또한 회로(GP2)는 예를 들어 흑색 영역(BA)에 표시하기 위한 화상 데이터(흑색 및 문자열)를 받고, 상기 화상 데이터로부터 화상 신호(흑색 및 문자열)를 생성하는 기능을 가진다.
또한 화상 처리부(GPS)는 표시부(DIS)에 표시하는 화상의 색조를 보정하는 기능을 가져도 좋다. 이 경우, 화상 처리부(GPS)에는 조광 회로 및 조색 회로 중 한쪽 또는 양쪽이 제공되는 것이 바람직하다. 또한 표시부(DIS)에 포함되는 표시 화소 회로에 유기 EL 소자가 포함되는 경우, 회로(GP1)에는 EL 보정 회로가 제공되어도 좋다.
또한 앞에서 설명한 화상 보정에 인공 지능을 사용하여도 좋다. 예를 들어 화소에 포함되는 표시 디바이스를 흐르는 전류(또는 표시 디바이스에 인가되는 전압)를 모니터링하여 취득하고, 표시부(DIS)에 표시된 화상을 이미지 센서 등에 의하여 취득하고, 전류(또는 전압)와 화상을 인공 지능의 연산(예를 들어 인공 뉴럴 네트워크 등)의 입력 데이터로서 취급하고, 그 출력 결과에 기초하여 상기 화상의 보정 여부가 판단되어도 좋다.
또한 인공 지능의 연산은 화상 보정뿐만 아니라 화상 데이터의 업컨버트 처리(다운컨버트 처리)에도 응용할 수 있다. 이에 의하여, 화면 해상도가 낮은 화상 데이터를 표시부(DIS)의 화면 해상도에 맞추어 업컨버트(다운컨버트)를 수행함으로써, 표시 품질이 높은 화상을 표시부(DIS)에 표시할 수 있다.
또한 상술한 인공 지능의 연산은 예를 들어 화상 처리부(GPS)에 포함되는 GPU를 사용하여 수행할 수 있다. 즉 GPU를 사용하여 각종 보정을 위한 연산(예를 들어 색 불균일 보정, 및 업컨버트 등)을 수행할 수 있다.
또한 본 명세서 등에서, 인공 지능의 연산을 수행하는 GPU를 AI 액셀러레이터라고 부른다. 즉 본 명세서 등에서는, GPU를 AI 액셀러레이터로 바꾸어 설명하는 경우가 있다.
클록 신호 생성 회로(CKS)는 클록 신호를 생성하는 기능을 가진다. 또한 클록 신호 생성 회로(CKS)는 회로(CK1)와 회로(CK2)를 가진다. 회로(CK1)는 예를 들어 표시부(DIS)에 제공되는 화상 영역(MA)에 원하는 화상을 표시하기 위한 클록 신호를 생성하는 기능을 가지고, 회로(CK2)는 예를 들어 표시부(DIS)에 제공되는 흑색 영역(BA)에 화상(흑색 및 문자열)을 표시하기 위한 클록 신호를 생성하는 기능을 가진다.
또한 표시부(DIS)에 제공되는 흑색 영역(BA)에 표시되는 화상(흑색 및 문자열)은 화상 영역(MA)에 비하여 재기록 횟수를 적게 할 수 있다. 그러므로 회로(CK2)에서 생성되는 클록 신호의 프레임 주파수는 회로(CK1)에서 생성되는 클록 신호의 프레임 주파수보다 낮은 것이 바람직하다. 또한 그러므로 회로(CK1) 및 회로(CK2)는 각각에서 생성되는 클록 신호의 프레임 주파수를 변화시킬 수 있는 구성으로 하여도 좋다.
분배 회로(DMG)는 버스 배선(BW)으로부터 받은 신호를 상기 신호의 내용에 따라 화상 영역(MA)에 포함되는 화소를 구동시키는 구동 회로(GD) 및 흑색 영역(BA)에 포함되는 화소를 구동시키는 구동 회로(GD) 중 한쪽에 송신하는 기능을 가진다.
분배 회로(DMS)는 버스 배선(BW)으로부터 받은 신호를 상기 신호의 내용에 따라 화상 영역(MA)에 포함되는 화소를 구동시키는 구동 회로(SD) 및 흑색 영역(BA)에 포함되는 화소를 구동시키는 구동 회로(SD) 중 한쪽에 송신하는 기능을 가진다.
또한 도 6에는 나타내지 않았지만, 주변 회로(PRPH)에는 레벨 시프터가 포함되어도 좋다. 레벨 시프터는 일례로서 각 회로에 입력되는 신호를 적절한 레벨로 변환하는 기능을 가진다.
또한 도 6에 나타낸 표시 장치(DSP)의 주변 회로(PRPH)의 구성은 일례이고, 상황에 따라 주변 회로(PRPH)에 포함되는 회로 구성을 변경하여도 좋다. 예를 들어, 표시 장치(DSP)가 각 회로의 구동 전압을 외부로부터 공급받는 구성을 가지는 경우, 표시 장치(DSP) 내에서 상기 구동 전압을 생성할 필요는 없기 때문에, 이 경우, 표시 장치(DSP)는 전압 생성 회로(PG)가 포함되지 않는 구성으로 하여도 좋다.
<동작 방법예>
다음으로 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 동작 방법의 일례에 대하여 설명한다. 도 7은 도 6에 나타낸 표시 장치(DSP)의 동작 방법의 일례를 나타낸 흐름도이다. 도 7에 나타낸 흐름도는 단계 ST1 내지 단계 ST5를 가진다.
[단계 ST1]
단계 ST1은 제어부(CTR)가 표시 장치(DSP)에 표시하는 화상의 종횡비를 취득하는 단계를 가진다. 또한 상기 화상은 외부 장치로부터 인터페이스(INT)에 입력된 화상 정보로 할 수 있다.
[단계 ST2]
단계 ST2는 제어부(CTR)가 표시 장치(DSP)의 종횡비 및 화상의 종횡비로부터, 표시부(DIS)를, 표시부(DIS)에 화상을 표시하는 화상 영역(MA)과, 화상을 표시하지 않는 흑색 영역(BA)으로 구분하는 단계를 가진다. 구체적으로는, 본 단계에 의하여, 표시부(DIS)에 포함되는 표시 영역(ARA[1, 1]) 내지 표시 영역(ARA[m, n]) 각각에는 화상 영역(MA) 및 흑색 영역(BA) 중 한쪽이 할당된다. 이에 의하여, 표시부(DIS)에 포함되는 표시 영역(ARA[1, 1]) 내지 표시 영역(ARA[m, n]) 중 화상 영역(MA)이 되는 표시 영역(ARA)의 어드레스와, 흑색 영역(BA)이 되는 표시 영역(ARA)의 어드레스가 정해진다.
또한 상술한 화상 영역(MA)이 되는 표시 영역(ARA)의 어드레스와, 흑색 영역(BA)이 되는 표시 영역(ARA)의 어드레스는 기억 장치(MD)에 일시적으로 유지되어 있어도 좋다.
[단계 ST3]
단계 ST3은 분배 회로(DMG) 및 분배 회로(DMS) 각각에 화상 영역(MA)이 되는 표시 영역(ARA)의 어드레스와, 흑색 영역(BA)이 되는 표시 영역(ARA)의 어드레스를 포함하는 정보가 송신됨으로써, 화상 영역(MA)에 포함되는 화소 회로를 구동시키는 구동 회로(GD) 및 구동 회로(SD)가 선택되고, 또한 흑색 영역(BA)에 포함되는 화소 회로를 구동시키는 구동 회로(GD) 및 구동 회로(SD)가 선택되는 단계를 가진다. 구체적으로는, 본 단계에 의하여, 분배 회로(DMG)에 포함되는 복수의 구동 회로(GD)가, 화상 영역(MA)이 되는 표시 영역(ARA)의 화소 회로를 구동시키는 구동 회로(GD)와, 흑색 영역(BA)이 되는 표시 영역(ARA)의 화소 회로를 구동시키는 구동 회로(GD)로 나누어진다. 마찬가지로, 본 단계에 의하여, 분배 회로(DMS)에 포함되는 복수의 구동 회로(SD)가, 화상 영역(MA)인 표시 영역(ARA)의 화소 회로를 구동시키는 구동 회로(SD)와, 흑색 영역(BA)인 표시 영역(ARA)의 화소 회로를 구동시키는 구동 회로(SD)로 나누어진다.
이에 의하여, 분배 회로(DMG)가 화상 영역(MA)의 표시 영역(ARA)에 대응하는 선택 신호를 받음으로써, 분배 회로(DMG)는 상기 선택 신호를 화상 영역(MA)의 표시 영역(ARA)에 포함되는 화소 회로를 구동시키는 구동 회로(GD)에 송신하고, 또한 분배 회로(DMG)가 흑색 영역(BA)의 표시 영역(ARA)에 대응하는 선택 신호를 받음으로써, 분배 회로(DMG)는 상기 선택 신호를 흑색 영역(BA)의 표시 영역(ARA)에 포함되는 화소 회로를 구동시키는 구동 회로(GD)에 송신할 수 있다.
마찬가지로, 분배 회로(DMS)가 화상 영역(MA)의 표시 영역(ARA)에 표시하기 위한 화상 신호를 받음으로써, 분배 회로(DMS)는 상기 화상 신호를 화상 영역(MA)의 표시 영역(ARA)에 대응하는 구동 회로(GD)에 송신하고, 또한 분배 회로(DMS)가 흑색 영역(BA)에 표시하기 위한 화상 신호(흑색 및 문자열)를 받음으로써, 분배 회로(DMG)는 상기 화상 신호를 흑색 영역(BA)의 표시 영역(ARA)에 대응하는 구동 회로(GD)에 송신할 수 있다.
상술한 바와 같이, 화상 영역(MA)에 포함되는 표시 영역(ARA)에 대응하는 구동 회로(GD)와, 흑색 영역(BA)에 포함되는 표시 영역(ARA)에 대응하는 구동 회로(GD)로 나눔으로써, 화상 영역(MA)에 포함되는 표시 영역(ARA)과 흑색 영역(BA)에 포함되는 표시 영역(ARA) 각각의 프레임 주파수를 다르게 할 수 있다. 특히, (흑색 또는 문자열을 표시하는) 흑색 영역(BA)에 포함되는 표시 영역(ARA)은 (정지 화상 또는 동영상을 표시하는) 화상 영역(MA)에 포함되는 표시 영역(ARA)보다 표시 화상의 재기록 횟수를 적게 할 수 있기 때문에 흑색 영역(BA)에 포함되는 표시 영역(ARA)에서의 프레임 주파수는 화상 영역(MA)에 포함되는 표시 영역(ARA)에서의 프레임 주파수보다 낮게 할 수 있다.
[단계 ST4]
단계 ST4에서는, 화상 처리부(GPS)에 의하여, 표시부(DIS)의 화상 영역(MA)에 화상을 표시하기 위한 화상 신호의 생성과, 표시부(DIS)의 흑색 영역(BA)에 화상(흑색 및 문자열)을 표시하기 위한 화상 신호의 생성이 수행된다.
예를 들어, 표시부(DIS)의 화상 영역(MA)에 화상을 표시하기 위한 화상 신호의 생성은 화상 처리부(GPS)에 포함되는 회로(GP1)에 의하여 수행된다. 회로(GP1)에서는 예를 들어 표시부(DIS)에 표시하는 화상에 대하여 조광 및 조색 중 한쪽 또는 양쪽의 처리가 수행된다. 또한 표시부(DIS)에 포함되는 표시 화소 회로에 유기 EL 소자가 포함되는 경우, 회로(GP1)에는 EL 보정 회로가 제공되어도 좋다. 또한 생성된 화상 신호는 기억 장치(MD) 또는 분배 회로(DMS)에 송신된다.
또한 예를 들어 표시부(DIS)의 흑색 영역(BA)에 화상을 표시하기 위한 화상 신호의 생성은 화상 처리부(GPS)에 포함되는 회로(GP2)에 의하여 수행된다. 회로(GP2)는 예를 들어 인터페이스(INT)로부터 송신되는 문자열을 포함하는 화상 데이터를 취득하여, 상기 화상 데이터로부터 화상 신호(흑색 및 문자열)를 생성한다. 또한 생성된 화상 신호(흑색 및 문자열)는 기억 장치(MD) 또는 분배 회로(DMS)에 송신된다.
[단계 ST5]
단계 ST5는 단계 ST4에서 회로(GP1)에 의하여 생성된 화상 신호가 표시부(DIS)의 화상 영역(MA)의 표시 영역(ARA)에 송신되고, 또한 단계 ST4에서 회로(GP2)에 의하여 생성된 화상 신호(흑색 및 문자열)가 표시부(DIS)의 흑색 영역(BA)의 표시 영역(ARA)에 송신되는 단계를 가진다. 이에 의하여, 표시 장치(DSP)는 화상 영역(MA)에 화상을 표시하고, 흑색 영역(BA)에 흑색 및 문자열을 표시할 수 있다.
또한 본 명세서 등에서 설명하는 구성예의 동작 방법은 도 7에 나타낸 단계 ST1 내지 단계 ST5에 한정되지 않는다. 본 명세서 등에서, 흐름도에 나타낸 처리는 기능마다 분류되고, 서로 독립된 단계로서 나타내었다. 그러나 실제의 처리 등에서는, 흐름도에 나타낸 처리를 기능마다 나누기 어렵고, 하나의 단계에 복수의 단계가 관련되는 경우 및 복수의 단계에 하나의 단계가 관련되는 경우 중 한쪽 또는 양쪽이 있을 수 있다. 그러므로 흐름도에 나타낸 처리는 명세서에서 설명한 각 단계에 한정되지 않고, 상황에 따라 적절히 변경할 수 있다. 구체적으로는, 상황에 따라, 단계의 순서 교환, 단계의 추가 및 삭제 등을 수행할 수 있다.
또한 본 실시형태는 본 명세서의 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 앞의 실시형태에서 설명한 표시 장치를 포함하는 전자 기기에 대하여 설명한다. 또한 상기 전자 기기는 예를 들어 헤드 마운트 디스플레이로 할 수 있다.
사용자가 헤드 마운트 디스플레이를 장착함으로써, 사용자의 눈에 헤드 마운트 디스플레이 내의 표시 장치에 표시되는 화상(광)이 제공된다. 또한 헤드 마운트 디스플레이에 스피커(소리 출력부)가 포함된 경우, 사용자의 귀에는 상기 스피커로부터의 소리가 제공된다.
표시 장치의 표시부의 정세도를 높이거나, 표시부의 색 재현성을 높임으로써, 헤드 마운트 디스플레이 사용 시의 현실감 및 몰입감을 높일 수 있다. 또한 스피커로서, 외부로부터의 소리(환경음 등)를 저감할 수 있는 헤드폰을 사용함으로써, 헤드 마운트 디스플레이 사용 시의 현실감 및 몰입감을 더 높일 수 있다.
한편, 현실감 및 몰입감을 높인 것으로 인하여, 헤드 마운트 디스플레이를 장착한 사용자는 외부 환경의 정보를 취득하기 어려워지는 경우가 있다. 예를 들어, 헤드 마운트 디스플레이를 장착한 사용자는 사용자의 주변이 보이지 않기 때문에 사용자는 사용자 주변의 변화를 알아차리지 못하는 경우가 있다. 구체적으로는, 헤드 마운트 디스플레이를 장착한 사용자의 주변에 타자(他者)가 다가올 때, 사용자는 타자를 알아차리지 못하는 경우가 있다. 또한 예를 들어 타자가 헤드 마운트 디스플레이를 장착한 사용자에게 말을 걸 때, 사용자는 이를 알아차리지 못하는 경우가 있다. 또한 예를 들어 헤드 마운트 디스플레이를 장착한 사용자는 벨소리(예를 들어 인터폰의 소리), 경보음(예를 들어 가스 누설 경보, 화재 경보, 및 긴급 지진 속보를 알리는 소리), 및 주변에서 나는 소리를 알아차리지 못하는 경우가 있다.
본 발명의 일 형태는 상기 과제를 감안한 전자 기기이다. 구체적으로는, 본 발명의 일 형태는 전자 기기(헤드 마운트 디스플레이) 장착 시에 사용자가 외부 환경의 정보를 취득할 수 있는 전자 기기(헤드 마운트 디스플레이)이다.
<구성예 1>
본 발명의 일 형태의 전자 기기의 구성을 도 8의 (A)에 나타내었다. 도 8의 (A)에는 사용자(UR)가 본 발명의 일 형태의 전자 기기인 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 장착한 모습을 나타내었다. 또한 도 8의 (A)에서는, 사용자(UR)는 컨트롤러(RMC)로 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 조작하고 있다. 또한 도 8의 (A)에는 표시 장치(DSP)의 표시부(DIS)에 표시된 화상도 나타내었다.
도 8의 (A)에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 일례로서 표시 장치(DSP)와, 소리 출력부(SOP)와, 소리 입력부(SIP)를 가진다. 또한 표시 장치(DSP)와, 소리 출력부(SOP)와, 소리 입력부(SIP)는 각각 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 하우징에 장착되어 있다.
표시 장치(DSP)에 대해서는, 예를 들어 실시형태 1에서 설명한 표시 장치(DSP)의 설명을 참조한다.
또한 표시 장치(DSP)의 화면 크기는, 예를 들어 0.99인치, 1.50인치, 및 2인치로 할 수 있다. 또한 표시 장치(DSP)의 화면 해상도는 8K UHD(8K Ultra High Definition, 8K4K)(7680×4320), UHD(Ultra High Definition, 4K2K)(3840×2160), 및 FHD(Full High Definition)(1920×1080) 중 어느 하나로 할 수 있다.
또한 도 8의 (A)의 표시 장치(DSP)의 표시부에는 일례로서 화상 영역(MA)과 흑색 영역이 제공되어 있다. 또한 화상 영역(MA)에는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 애플리케이션에 의하여 생성되는 화상이 표시되어 있다. 도 8의 (A)에서, 사용자(UR)는 화상 영역(MA)을 보면서 컨트롤러(RMC)를 사용하여 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 조작하고 있다.
소리 출력부(SOP)는 일례로서 사용자(UR)에 소리를 공급하는 기능을 가진다. 상기 소리로서는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)가 기동하는 애플리케이션의 소리를 사용할 수 있다. 소리 출력부(SOP)는 스피커로 할 수 있다.
소리 입력부(SIP)는 일례로서 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 장착하는 사용자(UR) 주변의 소리(외부의 소리)를 취득하는 기능을 가진다. 또한 상기 소리는 전기 신호로 변환되고, 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 내부 회로에 의하여 처리된다. 예를 들어 소리 입력부(SIP)가 외부에서 발생하는 소리(SND)를 취득하고, 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 내부 회로가 소리(SND)를 입력 데이터로서 처리한다. 소리 입력부(SIP)는 일례로서 마이크로폰으로 할 수 있다.
또한 소리(SND)는 예를 들어 타자의 목소리(부르는 소리), 인터폰의 소리, 및 경보음으로 할 수 있다.
소리 입력부(SIP)에 소리(SND)가 입력됨으로써, 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 내부 회로는 소리(SND)에 의거하여 문자 정보를 생성한다. 다음으로, 생성된 문자 정보를 사용하여 문자열(LA)을 포함하는 화상이 생성된다. 이에 의하여, 문자열(LA)을 포함하는 화상을 표시 장치(DSP)에 포함되는 표시부(DIS)의 흑색 영역(BA)에 표시할 수 있다.
예를 들어, 소리(SND)가 타자의 목소리(부르는 소리)일 때, 생성되는 문자열(LA)은 "A씨(타자의 이름)가 부릅니다" 또는 "누군가가 부릅니다"로 할 수 있다. 또한 예를 들어 소리(SND)가 인터폰의 소리일 때, 생성되는 문자열(LA)은 "손님이 왔습니다", 또는 "손님이 오셨습니다"로 할 수 있다. 또한 예를 들어 소리(SND)가 경보음일 때, 생성되는 문자열(LA)은 "가스 누설 경보가 울렸습니다", "화재 경보가 울렸습니다", 또는 "긴급 지진 속보를 수신하였습니다"로 할 수 있다.
또한 도 8의 (A)에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 소리 입력부(SIP)에 의하여 사용자(UR) 주변의 정보를 취득하는 구성으로 하였지만, 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태는 예를 들어 센서(SNC)를 가지는 구성으로 하여도 좋다. 일례로서, 도 8의 (B)에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 도 8의 (A)의 헤드 마운트 디스플레이(HMD)에 소리 입력부(SIP)를 제공하지 않고, 센서(SNC)를 제공한 구성을 가진다.
센서(SNC)로서는 예를 들어 가시광, 적외선 중 적어도 하나를 수광할 수 있는 이미지 센서를 사용할 수 있다.
또한 도 8의 (B)에는 사용자(UR)의 주변에 위치하는 타자(OTH)도 나타내었다.
센서(SNC)에 의하여 타자(OTH)를 촬상함으로써, 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 내부 회로는 촬상된 내용에 따라 문자 정보를 생성한다. 다음으로, 생성된 문자 정보를 사용하여 문자열(LA)을 포함하는 화상이 생성된다. 이에 의하여, 문자열(LA)을 포함하는 화상을 표시 장치(DSP)에 포함되는 표시부(DIS)의 흑색 영역(BA)에 표시할 수 있다.
예를 들어, 센서(SNC)가 타자(OTH)의 접근을 검지하였을 때, 생성되는 문자열(LA)은 "사람이 접근합니다" 또는 "가까이에 사람이 있습니다"로 할 수 있고, 사용자(UR)에게 주의를 환기시킬 수 있다.
또한 도 8의 (B)에서는 타자(OTH)를 나타내었지만, 사람이 아니라 물체이어도 좋다. 이 경우에는 예를 들어 센서(SNC)가 물체의 접근을 검지하였을 때, 생성되는 문자열(LA)은 "물체가 접근합니다" 또는 "조심하십시오"로 할 수 있다.
또한 도 8의 (B)의 헤드 마운트 디스플레이(HMD)에서는 센서(SNC)는 표시 장치(DSP)가 포함된 하우징에 제공되어 있지만, 센서(SNC)의 위치는 소리 출력부(SOP)가 포함된 하우징, 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 다리(temple) 부분, 및 머리 장착 부분 중에서 선택된 하나 이상에도 제공되어도 좋다. 도 8의 (B)의 헤드 마운트 디스플레이(HMD)에 있어서, 센서(SNC)의 개수를 늘림으로써 사용자(UR)의 주변에 있는 사람, 물체 등의 정보를 더 쉽게 취득할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태는 예를 들어 정보 단말기가 수신한 알림 정보를 표시부(DIS)의 흑색 영역(BA)에 표시하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 구성을 가져도 좋다. 상기 정보 단말기로서는 웨어러블 기기, 스마트폰을 포함하는 휴대용 단말기, 태블릿 단말기, 및 데스크톱 단말기를 들 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 형태는 도 9에 나타낸 바와 같이 안테나(ANT)를 가지는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)로 하여도 좋다. 도 9에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 도 8의 (A)의 헤드 마운트 디스플레이(HMD)에 소리 입력부(SIP)를 제공하지 않고, 안테나(ANT)를 제공한 구성을 가진다.
도 9는, 스마트폰인 정보 단말기(SMP)가 알림 정보를 수신하였을 때, 헤드 마운트 디스플레이(HMD)에 상기 알림 정보를 송신하는 예를 나타낸 것이다.
또한 알림 정보로서는 예를 들어 이메일, SNS(Social Networking Service)의 알림, 뉴스, 애플리케이션의 갱신 정보, 및 운영 체계(operating system)의 갱신 정보가 있다.
정보 단말기(SMP)가 알림 정보를 수신하였을 때, 정보 단말기(SMP)는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 안테나(ANT)에 대하여 무선 신호(WV)를 송신한다. 무선 신호(WV)에는 정보 단말기(SMP)가 수신한 알림 정보가 포함된다. 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 안테나(ANT)에 의하여 무선 신호(WV)를 수신함으로써, 무선 신호(WV)로부터 상기 알림 정보를 취득하고, 또한 상기 알림 정보로부터 문자 정보를 생성한다. 다음으로, 생성된 문자 정보를 사용하여 문자열(LA)을 포함하는 화상이 생성된다. 그 후, 문자열(LA)을 포함하는 화상을 표시 장치(DSP)에 포함되는 표시부(DIS)의 흑색 영역(BA)에 표시할 수 있다. 이에 의하여, 사용자(UR)는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 장착 시에도 정보 단말기(SMP)가 수신한 알림 정보를 알 수 있다.
다음으로 도 8의 (A) 내지 도 9 중 어느 하나의 헤드 마운트 디스플레이(HMD)에 포함되는 각 구성 요소의 예에 대하여 설명한다. 도 10은 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 일례를 나타낸 블록도이다. 도 10에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 표시 장치(DSP)와, 센서(SNC)와, 소리 출력부(SOP)와, 소리 입력부(SIP)와, 안테나(ANT)와, 화상 생성부(PGP)와, 변환부(HKB)와, 제어부(CP)와, 기억부(MU)를 가진다. 또한 도 10에는 컨트롤러(RMC)와 정보 단말기(SMP)도 나타내었다.
또한 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 표시 장치(DSP)와, 센서(SNC)와, 소리 출력부(SOP)와, 소리 입력부(SIP)와, 안테나(ANT)와, 변환부(HKB)와, 화상 생성부(PGP)와, 제어부(CP)와, 기억부(MU) 각각이 버스 배선(BE)을 통하여 상호로 각종 신호를 송수신하는 구성을 가진다.
도 10에 나타낸 표시 장치(DSP)에 대해서는 실시형태 1에서 설명한 표시 장치(DSP)의 설명을 참조한다.
또한 도 10에 나타낸 센서(SNC), 소리 출력부(SOP), 소리 입력부(SIP), 안테나(ANT), 및 컨트롤러(RMC)에 대해서는 앞의 설명을 참조한다.
또한 도 10에 나타낸 제어부(CP)는 일례로서 운영 체제의 실행, 데이터의 제어, 각종 연산, 또는 프로그램의 실행 등 범용 처리를 수행하는 기능을 가진다. 그러므로 제어부(CP)는 CPU를 가져도 좋다. 도 10의 헤드 마운트 디스플레이(HMD)에 있어서, 제어부(CP)는 예를 들어 헤드 마운트 디스플레이(HMD)에 포함되는 각 회로에 제어 신호를 송신하는 기능을 가진다.
또한 제어부(CP)에 포함되는 CPU는 데이터를 일시적으로 백업하는 회로(이하 백업 회로라고 함)를 가져도 좋다. 백업 회로는 예를 들어 전원 전압의 공급이 정지되어도 상기 데이터를 유지할 수 있어 바람직하다. 예를 들어 표시 장치(DSP)에서 정지 화상을 표시하는 경우, 현재의 정지 화상과 상이한 화상을 표시할 때까지 CPU의 기능을 정지할 수 있다. 그러므로 CPU에서 처리하고 있는 데이터를 백업 회로에 일시적으로 백업하고, 그 후, CPU로의 전원 전압의 공급을 정지하여 CPU를 정지시킴으로써, CPU에서의 동적인 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한 본 명세서 등에서는, 백업 회로를 포함한 CPU를 NoffCPU(등록 상표)라고 한다.
변환부(HKB)는 소리 입력부(SIP)가 취득한 소리(SND), 센서(SNC)가 취득한 촬상 화상, 또는 안테나(ANT)가 수신한 정보 단말기(SMP)의 알림 정보를 취득하여, 문자 정보로 변환하는 기능을 가진다. 예를 들어, 도 8의 (A)에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 사용예에서는 변환부(HKB)는 음성 인식을 수행하여, 소리(SND)를 문자 정보로 변환한다. 또한 예를 들어 도 8의 (B)에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 사용예에서는, 변환부(HKB)는 화상 해석을 수행하여, 사용자(UR) 주변의 사람 또는 물체를 문자 정보로 변환한다.
또한 도 10에 나타낸 변환부(HKB)는 인공 신경망의 계산 모델의 연산을 수행하기 위한 연산 회로를 가져도 좋다. 상기 연산 회로로서는 예를 들어 적화 연산(product-sum operation) 회로 및 활성화 함수 회로가 있다. 즉, 변환부(HKB)는 상술한 AI 액셀러레이터를 가져도 좋다.
변환부(HKB)에서 인공 신경망의 계산 모델의 연산이 가능한 경우, 예를 들어 도 8의 (A)에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 사용예에 있어서, 소리(SND)를 식별할 수 있는 경우가 있다. 변환부(HKB)는 인공 신경망에 의한 음성 인식을 사용하여, 소리(SND)를 예를 들어 타자가 부르는 소리, 인터폰의 소리, 및 경보음 중 어느 것인지 판정함으로써, 소리(SND)를 적절한 문자 정보를 포함하는 데이터로 변환할 수 있다.
음성 인식으로서 사용할 수 있는 인공 신경망의 계산 모델로서는, 예를 들어 순환 신경망(RNN), LSTM(Long Short-Time Memory), 트렌스포머, 및 BERT(Bidirectional Encoder Representations from Transformers)가 있다. 또한 예를 들어 동적 시간 신축법 또는 은닉 마르코프 모델을 사용하여도 좋다.
또한 변환부(HKB)에서 인공 신경망의 계산 모델의 연산이 가능한 경우에는, 예를 들어 도 8의 (B)에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 사용예에서, 사용자(UR) 주변의 사람 또는 물체를 식별할 수 있는 경우가 있다. 변환부(HKB)는 인공 신경망에 의한 화상 해석을 사용하여, 사용자(UR) 주변의 사람 또는 물체를 판별함으로써, 사용자(UR) 주변의 사람 또는 물체를 적절한 문자 정보(문자 데이터라고 하는 경우가 있음)로 변환할 수 있다.
상기 화상 해석에 사용되는 인공 신경망으로서는, 특히 심층 학습을 사용하는 것이 바람직하다. 심층 학습으로서, 예를 들어 합성곱 신경망(CNN), 순환 신경망, 오토인코더(AE), 변분 오토인코더(VAE), 생성적 적대 신경망(GAN) 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 화상 해석에 사용되는, 인공 신경망 이외의 계산 모델로서는, 예를 들어 랜덤 포리스트(Random Forest), 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine), 그레이디언트 부스팅(Gradient Boosting) 등이 있다.
화상 생성부(PGP)는 변환부(HKB)에 의하여 변환된 문자 정보를 사용하여 상기 문자 정보에 따른 문자열(LA)을 포함하는 화상 데이터를 생성하는 기능을 가진다. 상기 화상 데이터가 예를 들어 표시 장치(DSP)의 회로(GP2)에 송신됨으로써, 표시 장치(DSP)의 표시부(DIS)의 흑색 영역(BA)에 문자열(LA)을 표시할 수 있다.
또한 도 10에 나타낸 기억부(MU)는 예를 들어 헤드 마운트 디스플레이(HMD)에 따른 펌웨어(운영 체계인 경우가 있음), 상술한 계산 모델, 및 헤드 마운트 디스플레이(HMD)에 포함되는 각 회로에서 생성되는 일시적인 데이터 중 적어도 하나를 유지하는 기능을 가진다. 또한 기억부(MU)는 예를 들어 HDD 및 SDD 중 적어도 하나를 가져도 좋다.
<동작 방법예 1>
다음으로 본 발명의 일 형태의 전자 기기의 동작 방법의 일례에 대하여 설명한다. 도 11은 도 8의 (A) 내지 도 10에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 동작 방법의 일례를 나타낸 흐름도이다. 도 11에 나타낸 흐름도는 단계 SU1 내지 단계 SU5를 가진다.
[단계 SU1]
단계 SU1은 헤드 마운트 디스플레이(HMD)가 외부 정보를 취득하는 단계를 가진다. 또한 여기서의 외부 정보는 도 8의 (A)에서의 소리(SND), 도 8의 (B)에서의 사용자(UR)의 주변, 또는 도 9에서의 정보 단말기(SMP)가 수신한 알림 정보로 할 수 있다. 외부 정보가 도 8의 (A)에서의 소리(SND)인 경우에 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 소리 입력부(SIP)에 의하여 소리(SND)를 취득하고, 또는 외부 정보가 도 8의 (B)에서의 사용자(UR)의 주변인 경우에 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 센서(SNC)에 의하여 사용자(UR) 주변의 정보를 취득하고, 외부 정보가 도 9에서의 정보 단말기(SMP)가 수신한 알림 정보인 경우에 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 안테나(ANT)에 의하여 정보 단말기(SMP)로부터의 알림 정보를 취득한다.
[단계 SU2]
단계 SU2는 변환부(HKB)가, 단계 SU1에서 취득한 외부 정보에 의거하여 문자 정보를 생성하는 단계를 가진다.
또한 상기 문자 정보의 생성은 예를 들어 상술한 인공 신경망의 계산 모델을 사용하여 수행할 수 있다. 또한 변환부(HKB)는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)가 취득한 외부 정보의 종류에 따라, 연산을 수행하는 복수의 계산 모델에서 계산 모델을 선택하여도 좋다.
[단계 SU3]
단계 SU3은 화상 생성부(PGP)가, 단계 SU2에서 생성된 문자 정보를 사용하여 문자열(LA)을 포함하는 화상 데이터를 생성하는 단계를 가진다.
[단계 SU4]
단계 SU4는 단계 SU3에서 생성된 화상 데이터를 화상 생성부(PGP)로부터 표시 장치(DSP)의 회로(GP2)에 송신하는 단계를 가진다.
[단계 SU5]
단계 SU5는 예를 들어 도 7에 나타낸 흐름도의 단계 ST4 및 단계 ST5가 수행되는 단계를 가진다.
이에 의하여, 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 표시부(DIS)의 흑색 영역(BA)에 문자열(LA)을 표시하여, 사용자(UR)에게 사용자(UR) 주변의 외부 정보를 제공할 수 있다.
<구성예 2>
또한 본 발명의 일 형태의 전자 기기인 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 소리 입력부(SIP)와 센서(SNC)를 가져도 좋다. 또한 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 센서(SNC)에 의하여 촬상된 화상을 표시부(DIS)의 화상 영역(MA)에 표시하는 구성으로 하여도 좋다. 또한 상술한 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 예를 들어 도 10에 나타낸 블록도의 구성을 가질 수 있다.
도 12의 (A)에는 사용자(UR)가 소리 입력부(SIP)와 센서(SNC)를 가지는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 장착한 모습을 나타내었다. 또한 도 12의 (A)에는 센서(SNC)에 의하여 타자(OTH)를 촬상하는 모습도 나타내었다.
또한 센서(SNC)가 촬상한 화상은 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 표시 장치(DSP)의 표시부(DIS)에 표시하여도 좋다. 도 12의 (A)는 촬상된 화상(타자(OTH))이 표시부(DIS)의 화상 영역(MA)에 표시되어 있는 예를 나타낸 것이다.
또한 도 12의 (A)의 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 도 8의 (A)에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)와 마찬가지로 소리 입력부(SIP)에 음성(예를 들어, 도 12의 (A)에 나타낸, 타자(OTH)가 발한 음성 "안녕!!")이 입력됨으로써, 표시부(DIS)의 흑색 영역(BA)에 상기 음성에 따른 문자열(LA)을 표시하는 구성을 가져도 좋다. 특히, 타자(OTH)가 발한 음성을 소리 입력부(SIP)에 의하여 취득하고, 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 변환부(HKB)에 의하여 음성 인식을 수행함으로써 상기 음성을 문자 정보로 변환하여 상기 문자 정보를 문자열(LA)로서 흑색 영역(BA)에 표시하여도 좋다.
또한 도 12의 (B)에 나타낸 바와 같이, 타자(OTH)가 발한 음성(예를 들어, 도 12의 (B)에 나타낸, 타자(OTH)가 발한 음성 "안녕!!")을 변환한 문자열(LA)은 흑색 영역(BA)이 아니라 화상 영역(MA)에 표시하여도 좋다. 이 경우, 예를 들어 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 화상 생성부(PGP)가 센서(SNC)에 의하여 촬상된 화상에 문자열(LA)이 표시되도록 화상 처리를 수행함으로써, 도 12의 (B)에 나타낸 바와 같이, 문자열(LA)이 포함되는 촬상 화상을 표시부(DIS)에 표시할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기에 의하여, 주변의 소리를 문자열로서 표시부(DIS)에 표시할 수 있다. 이에 의하여, 주변의 소리를 시각적으로 인식할 수 있어, 예를 들어 농인(청각 장애인)을 위한 지원으로 이어질 수 있다.
<동작 방법예 2>
다음으로 본 발명의 일 형태의 전자 기기의 동작 방법의 일례에 대하여 설명한다. 도 13은 도 12의 (A)에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 동작 방법의 일례를 나타낸 흐름도이다. 도 13에 나타낸 흐름도는 단계 SV1 내지 단계 SV6을 가진다.
[단계 SV1]
단계 SV1은 헤드 마운트 디스플레이(HMD)가 외부 정보를 취득하는 단계를 가진다. 또한 여기서의 외부 정보는 도 12의 (A)에서의 타자(OTH)가 발한 음성으로 할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 소리 입력부(SIP)가 타자(OTH)가 발한 음성을 취득한다.
[단계 SV2]
단계 SV2는 변환부(HKB)가, 단계 SV1에서 취득한 외부 정보에 의거하여 문자 정보를 생성하는 단계를 가진다.
본 단계에서는 예를 들어 변환부(HKB)는 타자(OTH)가 발한 음성을 음성 인식하여 문자 정보를 생성한다. 또한 상기 문자 정보의 생성은 예를 들어 상술한 인공 신경망의 계산 모델을 사용하여 수행할 수 있다.
[단계 SV3]
단계 SV3은 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 센서(SNC)가 사용자(UR)의 주변을 촬상하는 단계를 가진다. 이에 의하여, 헤드 마운트 디스플레이(HMD)는 사용자(UR) 주변의 촬상 데이터를 취득할 수 있다.
또한 단계 SV3에 있어서, 변환부(HKB)는 화상 해석에 의하여, 상기 촬상 데이터로부터 사용자(UR) 주변의 사람 또는 물체를 특정하여도 좋다.
또한 단계 SV1 및 단계 SV2는 단계 SV3보다 먼저 수행되어도 좋고, 단계 SV3과 동시에 수행되어도 좋다.
[단계 SV4]
단계 SV4는 화상 생성부(PGP)가, 단계 SV2에서 생성된 문자 정보와, 단계 SV3에서 촬상된 촬상 데이터를 사용하여, 표시 장치(DSP)의 표시부(DIS)에 표시하는 화상 데이터를 생성하는 단계를 가진다. 구체적으로는, 예를 들어 단계 SV4는 화상 생성부(PGP)가, 단계 SV2에서 생성된 문자 정보로부터 표시부(DIS)의 흑색 영역(BA)에 표시하기 위한 문자열(LA)을 포함하는 화상 데이터를 생성하는 단계와, 화상 생성부(PGP)가, 단계 SV3에서 생성된 촬상 데이터로부터 표시부(DIS)의 화상 영역(MA)에 표시하기 위한 화상 데이터를 생성하는 단계를 가진다.
[단계 SV5]
단계 SV5는 단계 SV4에서 생성된 화상 데이터를 화상 생성부(PGP)로부터 표시 장치(DSP)의 화상 처리부(GPS)에 송신하는 단계를 가진다. 구체적으로는, 예를 들어 단계 SV5는 화상 생성부(PGP)가 단계 SV4에서 생성된 촬상 데이터에 의거한 화상 데이터를 회로(GP1)에 송신하는 단계와, 화상 생성부(PGP)가 단계 SV4에서 생성된 문자열(LA)을 포함하는 화상 데이터를 회로(GP2)에 송신하는 단계를 가진다.
[단계 SV6]
단계 SV6은 예를 들어 도 7에 나타낸 흐름도의 단계 ST4 및 단계 ST5가 수행되는 단계를 가진다.
상술한 동작에 의하여, 표시 장치(DSP)는 도 12의 (A)에 나타낸 바와 같이, 화상 영역(MA)에 촬상된 화상을 표시하고, 흑색 영역(BA)에 문자열(LA)을 표시할 수 있다.
<동작 방법예 3>
다음으로 도 12의 (B)에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 동작 방법의 일례에 대하여 설명한다. 도 14는 도 12의 (B)에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 동작 방법의 일례를 나타낸 흐름도이다. 도 14에 나타낸 흐름도는 단계 SW1 내지 단계 SW5를 가진다.
[단계 SW1 내지 단계 SW3]
단계 SW1 내지 단계 SW3 각각의 동작은 상술한 단계 SV1 내지 단계 SV3의 동작과 같다. 그러므로 단계 SW1 내지 단계 SW3 각각의 동작에 대해서는 단계 SV1 내지 단계 SV3의 설명을 참조한다.
[단계 SW4]
단계 SW4는 화상 생성부(PGP)가, 단계 SW2에서 생성된 문자 정보와, 단계 SW3에서 촬상된 촬상 데이터를 사용하여, 표시 장치(DSP)의 표시부(DIS)에 표시하는 화상 데이터를 생성하는 단계를 가진다. 구체적으로는, 예를 들어 단계 SW4는 화상 생성부(PGP)가 단계 SV2에서 생성된 문자 정보로부터 문자열(LA)을 생성하는 단계와, 화상 생성부(PGP)가 단계 SV3에서 생성된 촬상 데이터에 문자열(LA)을 합성하여 화상 데이터를 생성하는 단계를 가진다. 또한 단계 SW3에 있어서, 변환부(HKB)에 의하여 화상 해석을 수행하여 음성을 발한 사람을 특정함으로써, 문자열(LA)의 위치를 최적화할 수 있는 경우가 있다.
[단계 SW5]
단계 SW5는 단계 SW4에서 생성된 화상 데이터를 화상 생성부(PGP)로부터 표시 장치(DSP)의 화상 처리부(GPS)에 송신하는 단계를 가진다. 구체적으로는, 예를 들어 단계 SW5는 화상 생성부(PGP)가, 단계 SV4에서 생성된 촬상 데이터와 문자열(LA)을 합성한 화상 데이터를 회로(GP1)에 송신하는 단계를 가진다.
[단계 SW6]
단계 SW6은 회로(GP1)가 화상 영역(MA)에 화상을 표시하기 위한 화상 신호를 생성하는 단계를 가진다.
[단계 SW7]
단계 SW7은 단계 SW6에서 회로(GP1)에 의하여 생성된 화상 신호가 표시부(DIS)의 화상 영역(MA)의 표시 영역(ARA)에 송신되는 단계를 가진다.
상술한 동작에 의하여, 표시 장치(DSP)는 도 12의 (B)에 나타낸 바와 같이, 촬상된 화상과 문자열(LA)을 화상 영역(MA)에 표시할 수 있다.
또한 본 실시형태에서는, 고글형 헤드 마운트 디스플레이에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 일 형태의 전자 기기는 안경형 헤드 마운트 디스플레이로 하여도 좋다.
상술한 바와 같이, 실시형태 1에서 설명한 표시 장치(DSP)를 헤드 마운트 디스플레이(HMD)에 사용함으로써, 사용자(UR)가 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 장착하며 조작하는 동안에도 사용자(UR)는 사용자(UR) 자신의 주변의 음성, 사람, 또는 물체를 문자 정보로서 취득할 수 있다. 또한 헤드 마운트 디스플레이(HMD)와는 다른 전자 기기가 수신한 알림 정보를 헤드 마운트 디스플레이(HMD)의 표시 장치(DSP)에 표시할 수 있다.
또한 본 실시형태는 본 명세서의 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 포함될 수 있는 표시 장치에 대하여 설명한다. 또한 앞의 실시형태에서 설명한 표시부(DIS)에는 본 실시형태에서 설명하는 표시 장치를 적용할 수 있다.
<표시 장치의 구성예>
도 15는 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 일례를 나타낸 단면도이다. 도 15에 나타낸 표시 장치(1000)는 일례로서 기판(310) 위에 화소 회로, 구동 회로 등이 제공된 구성을 가진다. 또한 앞에서 설명한 실시형태의 표시 장치(DSP)의 구성은 도 15의 표시 장치(1000)의 구성으로 할 수 있다.
구체적으로는 예를 들어 도 2의 표시 장치(DSP)에 나타낸 회로층(SICL)과, 배선층(LINL)과, 화소층(PXAL)을 도 15의 표시 장치(1000)와 같이 구성할 수 있다. 회로층(SICL)은 일례로서 기판(310)을 가지고, 기판(310) 위에는 트랜지스터(300)가 형성되어 있다. 또한 트랜지스터(300) 위쪽에는 배선층(LINL)이 제공되어 있고, 배선층(LINL)에는 트랜지스터(300), 후술하는 트랜지스터(200), 후술하는 발광 디바이스(150a), 발광 디바이스(150b) 등을 전기적으로 접속하는 배선이 제공되어 있다. 또한 배선층(LINL) 위쪽에는 화소층(PXAL)이 제공되어 있고, 화소층(PXAL)은 일례로서 트랜지스터(200)와 발광 디바이스(150)(도 15에서는 발광 디바이스(150a) 및 발광 디바이스(150b)) 등을 가진다.
기판(310)에는 예를 들어 반도체 기판(예를 들어 실리콘 또는 저마늄을 재료로 한 단결정 기판)을 사용할 수 있다. 또한 기판(310)에는 반도체 기판 외에 예를 들어 SOI(Silicon On Insulator) 기판, 유리 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 사파이어 유리 기판, 금속 기판, 스테인리스·스틸 기판, 스테인리스·스틸·포일을 포함한 기판, 텅스텐 기판, 텅스텐·포일을 포함한 기판, 가요성 기판, 접합 필름, 섬유상 재료를 포함한 종이, 또는 기재 필름을 사용할 수 있다. 유리 기판의 일례로서는 바륨보로실리케이트 유리, 알루미노보로실리케이트 유리, 또는 소다석회 유리를 들 수 있다. 가요성 기판, 접합 필름, 기재 필름 등의 일례로서는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에터 설폰(PES), 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 대표되는 플라스틱이 있다. 또는 다른 일례로서 아크릴 수지 등의 합성 수지를 들 수 있다. 또는 다른 일례로서 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리플루오린화바이닐, 또는 폴리염화바이닐을 들 수 있다. 또는 다른 일례로서 폴리아마이드, 폴리이미드, 아라미드, 에폭시 수지, 무기 증착 필름, 또는 종이류를 들 수 있다. 또한 표시 장치(1000)의 제작 공정에 열처리가 포함되는 경우에는, 기판(310)으로서 열에 대한 내성이 높은 재료를 선택하는 것이 바람직하다.
또한 본 실시형태에서는 기판(310)은 반도체 기판, 특히 실리콘을 포함하는 단결정 기판인 것으로 하여 설명한다.
트랜지스터(300)는 기판(310) 위에 제공되고, 소자 분리층(312), 도전체(316), 절연체(315), 절연체(317), 기판(310)의 일부로 이루어지는 반도체 영역(313), 그리고 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능하는 저저항 영역(314a) 및 저저항 영역(314b)을 가진다. 그러므로 트랜지스터(300)는 Si 트랜지스터이다. 또한 도 15에는, 트랜지스터(300)의 소스 및 드레인 중 한쪽이 후술하는 도전체(328)를 통하여 후술하는 도전체(330), 도전체(356), 및 도전체(366)에 전기적으로 접속되어 있는 구성을 나타내었지만, 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 전기적인 접속 구성은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 예를 들어 트랜지스터(300)의 게이트가 도전체(328)를 통하여 도전체(330), 도전체(356), 및 도전체(366)에 전기적으로 접속되어 있는 구성을 가져도 좋다.
트랜지스터(300)는 예를 들어 반도체 영역(313)의 상면 및 채널 폭 방향의 측면이 게이트 절연막으로서 기능하는 절연체(315)를 통하여 도전체(316)를 덮는 구성으로 함으로써 Fin형으로 할 수 있다. 트랜지스터(300)를 Fin형으로 함으로써, 실효적인 채널 폭을 증대시킬 수 있어 트랜지스터(300)의 온 특성을 향상시킬 수 있다. 또한 게이트 전극의 전계의 기여를 높일 수 있기 때문에 트랜지스터(300)의 오프 특성을 향상시킬 수 있다.
또한 트랜지스터(300)는 p채널형 및 n채널형 중 어느 쪽이어도 좋다. 또는 트랜지스터(300)를 복수로 제공하고, p채널형 및 n채널형의 양쪽을 사용하여도 좋다.
반도체 영역(313)에서 채널이 형성되는 영역, 그 근방의 영역, 소스 영역 또는 드레인 영역이 되는 저저항 영역(314a)과 저저항 영역(314b)은 실리콘계 반도체를 포함하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 단결정 실리콘을 포함하는 것이 바람직하다. 또는 상술한 각 영역은 예를 들어 저마늄(Ge), 실리콘 저마늄(SiGe), 비소화 갈륨(GaAs), 비소화 알루미늄 갈륨(GaAlAs), 또는 질화 갈륨(GaN)을 가지는 재료로 형성되어도 좋다. 또는 결정 격자에 응력을 가하여 격자 간격을 변화시킴으로써 유효 질량을 제어한 실리콘을 사용한 구성으로 하여도 좋다. 또는 트랜지스터(300)를 비소화 갈륨과 비소화 알루미늄 갈륨을 사용한 HEMT(High Electron Mobility Transistor)로 하여도 좋다.
게이트 전극으로서 기능하는 도전체(316)에는 비소 또는 인과 같은 n형 도전성을 부여하는 원소, 또는 붕소 또는 알루미늄과 같은 p형 도전성을 부여하는 원소를 포함한 실리콘 등의 반도체 재료를 사용할 수 있다. 또는 도전체(316)에는 예를 들어 금속 재료, 합금 재료, 또는 금속 산화물 재료 등의 도전성 재료를 사용할 수 있다.
또한 도전체의 재료에 따라 일함수가 결정되기 때문에, 상기 도전체의 재료를 선택함으로써 트랜지스터의 문턱 전압을 조정할 수 있다. 구체적으로는 도전체에 질화 타이타늄 및 질화 탄탈럼 중 한쪽 또는 양쪽의 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 도전성과 매립성을 양립하기 위하여, 도전체에 텅스텐 및 알루미늄 중 한쪽 또는 양쪽의 금속 재료를 적층하여 사용하는 것이 바람직하고, 특히 텅스텐을 사용하는 것이 내열성의 관점에서 바람직하다.
소자 분리층(312)은 기판(310) 위에 형성되어 있는 복수의 트랜지스터들을 분리하기 위하여 제공되어 있다. 소자 분리층은 예를 들어 LOCOS(Local Oxidation of Silicon)법, STI(Shallow Trench Isolation)법, 또는 메사 분리법을 사용하여 형성할 수 있다.
또한 도 15에 나타낸 트랜지스터(300)는 일례이고, 그 구조에 한정되지 않고, 회로 구성, 구동 방법 등에 따라 적절한 트랜지스터를 사용하면 좋다. 예를 들어 트랜지스터(300)는 Fin형이 아니라 플레이너형 구조로 하여도 좋다.
도 15에 나타낸 트랜지스터(300)에서는 절연체(320), 절연체(322), 절연체(324), 절연체(326)가 기판(310) 측으로부터 순차적으로 적층되어 제공되어 있다.
절연체(320), 절연체(322), 절연체(324), 및 절연체(326)에는 예를 들어 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화 알루미늄, 산화질화 알루미늄, 질화산화 알루미늄, 또는 질화 알루미늄을 사용하면 좋다.
절연체(322)는 절연체(320) 및 절연체(322)로 덮여 있는 트랜지스터(300) 등으로 인하여 생기는 단차를 평탄화하는 평탄화막으로서의 기능을 가져도 좋다. 예를 들어 절연체(322)의 상면은 평탄성을 높이기 위하여 화학 기계 연마(CMP: Chemical Mechanical Polishing)법을 사용한 평탄화 처리에 의하여 평탄화되어 있어도 좋다.
또한 절연체(324)에는, 기판(310) 또는 트랜지스터(300) 등으로부터 절연체(324)보다 위쪽의 영역(예를 들어 트랜지스터(200), 발광 디바이스(150a), 발광 디바이스(150b) 등이 제공되어 있는 영역)으로 물 및 수소와 같은 불순물이 확산되지 않도록 하는 배리어 절연막을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서 절연체(324)에는 수소 원자, 수소 분자, 및 물 분자와 같은 불순물의 확산을 억제하는 기능을 가지는(상기 불순물이 투과하기 어려운) 절연성 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 상황에 따라서는 절연체(324)에는 질소 원자, 질소 분자, 산화 질소 분자(예를 들어 N2O, NO, 및 NO2), 구리 원자와 같은 불순물의 확산을 억제하는 기능을 가지는(상기 산소가 투과하기 어려운) 절연성 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또는 산소(예를 들어 산소 원자 및 산소 분자 중 한쪽 또는 양쪽)의 확산을 억제하는 기능을 가지는 것이 바람직하다.
수소에 대한 배리어성을 가지는 막으로서 예를 들어, CVD(Chemical Vapor Deposition)법으로 형성한 질화 실리콘을 사용할 수 있다.
수소의 이탈량은 예를 들어 승온 이탈 가스 분석법(TDS: Thermal Desorption Spectrometry)을 사용하여 분석할 수 있다. 예를 들어 절연체(324)의 수소의 이탈량은, TDS 분석에서 막의 표면 온도가 50℃ 내지 500℃의 범위에서 수소 원자로 환산한 이탈량이 절연체(324)의 면적당으로 환산하여 10×1015atoms/cm2 이하, 바람직하게는 5×1015atoms/cm2 이하이면 좋다.
또한 절연체(326)는 절연체(324)보다 유전율이 낮은 것이 바람직하다. 예를 들어 절연체(326)의 비유전율은 4 미만이 바람직하고, 3 미만이 더 바람직하다. 또한 예를 들어 절연체(326)의 비유전율은 절연체(324)의 비유전율의 0.7배 이하가 바람직하고, 0.6배 이하가 더 바람직하다. 유전율이 낮은 재료를 층간막으로 함으로써, 배선 사이에 생기는 기생 용량을 저감할 수 있다.
또한 절연체(320), 절연체(322), 절연체(324), 및 절연체(326)에는 절연체(326)보다 위쪽에 제공되어 있는 발광 디바이스 등에 접속되는 도전체(328) 및 도전체(330)가 매립되어 있다. 또한 도전체(328) 및 도전체(330)는 플러그 또는 배선으로서의 기능을 가진다. 또한 플러그 또는 배선으로서의 기능을 가지는 도전체에는, 복수의 구조를 합쳐서 동일한 부호를 부여하는 경우가 있다. 또한 본 명세서 등에서 배선과, 배선에 접속되는 플러그가 일체물이어도 좋다. 즉 도전체의 일부가 배선으로서 기능하는 경우 및 도전체의 일부가 플러그로서 기능하는 경우도 있다.
각 플러그 및 배선(예를 들어 도전체(328) 및 도전체(330))의 재료로서는, 금속 재료, 합금 재료, 금속 질화물 재료, 또는 금속 산화물 재료와 같은 도전성 재료를 단층으로 또는 적층하여 사용할 수 있다. 내열성과 도전성을 양립하는 텅스텐, 몰리브데넘 등의 고융점 재료를 사용하는 것이 바람직하고, 텅스텐을 사용하는 것이 바람직하다. 또는 알루미늄 및 구리와 같은 저저항 도전성 재료로 형성하는 것이 바람직하다. 저저항 도전성 재료를 사용함으로써, 배선 저항을 감소시킬 수 있다.
절연체(326) 및 도전체(330) 위에 배선층을 제공하여도 좋다. 예를 들어 도 15에서는 절연체(350), 절연체(352), 및 절연체(354)가 절연체(326) 및 도전체(330) 위쪽에 순차적으로 적층되어 제공되어 있다. 또한 절연체(350), 절연체(352), 및 절연체(354)에는 도전체(356)가 형성되어 있다. 도전체(356)는 트랜지스터(300)에 접속되는 플러그 또는 배선으로서의 기능을 가진다. 또한 도전체(356)는 도전체(328) 및 도전체(330)와 같은 재료를 사용하여 제공할 수 있다.
또한 예를 들어 절연체(350)로서는 절연체(324)와 마찬가지로 수소, 산소, 및 물에 대한 배리어성을 가지는 절연체를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 절연체(352) 및 절연체(354)로서는 절연체(326)와 마찬가지로 배선 사이에 발생하는 기생 용량을 저감하기 위하여 비유전율이 비교적 낮은 절연체를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 절연체(352) 및 절연체(354)는 층간 절연막 및 평탄화막으로서의 기능을 가진다. 또한 도전체(356)는 수소, 산소, 및 물에 대한 배리어성을 가지는 도전체를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 수소에 대한 배리어성을 가지는 도전체에는, 예를 들어 질화 탄탈럼을 사용하는 것이 좋다. 또한 질화 탄탈럼과 도전성이 높은 텅스텐을 적층함으로써, 배선으로서의 도전성을 유지한 채, 트랜지스터(300)로부터의 수소의 확산을 억제할 수 있다. 이 경우, 수소에 대한 배리어성을 가지는 질화 탄탈럼층이, 수소에 대한 배리어성을 가지는 절연체(350)와 접하는 구조가 바람직하다.
또한 절연체(354) 및 도전체(356) 위에는 절연체(360)와, 절연체(362)와, 절연체(364)가 순차적으로 적층되어 있다.
절연체(360)로서는 절연체(324) 등과 마찬가지로 물 및 수소와 같은 불순물에 대한 배리어성을 가지는 절연체를 사용하는 것이 바람직하다. 그러므로 절연체(360)에는, 예를 들어 절연체(324)에 적용할 수 있는 재료를 사용할 수 있다.
절연체(362) 및 절연체(364)는 층간 절연막 및 평탄화막으로서의 기능을 가진다. 또한 절연체(362) 및 절연체(364)로서는, 절연체(324)와 마찬가지로 물 및 수소와 같은 불순물에 대한 배리어성을 가지는 절연체를 사용하는 것이 바람직하다. 그러므로 절연체(362) 및 절연체(364) 중 한쪽 또는 양쪽에는 절연체(324)에 적용할 수 있는 재료를 사용할 수 있다.
또한 절연체(360), 절연체(362), 및 절연체(364) 각각에서, 일부의 도전체(356)와 중첩되는 영역에 개구부가 형성되고, 상기 개구부를 매립하도록 도전체(366)가 제공되어 있다. 또한 도전체(366)는 절연체(362) 위에도 형성되어 있다. 도전체(366)는 일례로서 트랜지스터(300)에 접속되는 플러그 또는 배선으로서의 기능을 가진다. 또한 도전체(366)는 도전체(328) 및 도전체(330)와 같은 재료를 사용하여 제공할 수 있다.
절연체(364) 및 도전체(366) 위에는 절연체(370)와 절연체(372)가 순차적으로 적층되어 있다.
절연체(370)로서는 절연체(324) 등과 마찬가지로 물 및 수소와 같은 불순물에 대한 배리어성을 가지는 절연체를 사용하는 것이 바람직하다. 그러므로 절연체(370)에는 예를 들어 절연체(324) 등에 적용할 수 있는 재료를 사용할 수 있다.
절연체(372)는 층간 절연막 및 평탄화막으로서의 기능을 가진다. 또한 절연체(372)로서는, 절연체(324)와 마찬가지로 물 및 수소와 같은 불순물에 대한 배리어성을 가지는 절연체를 사용하는 것이 바람직하다. 그러므로 절연체(372)에는, 절연체(324)에 적용할 수 있는 재료를 사용할 수 있다.
또한 절연체(370) 및 절연체(372) 각각에서, 일부의 도전체(366)와 중첩되는 영역에 개구부가 형성되고, 상기 개구부를 매립하도록 도전체(376)가 제공되어 있다. 또한 도전체(376)는 절연체(372) 위에도 형성되어 있다. 그 후, 에칭 처리 등에 의하여, 도전체(376)를 배선, 단자, 또는 패드 등의 형상으로 패터닝한다.
도전체(376)로서는 예를 들어 구리, 알루미늄, 주석, 아연, 텅스텐, 은, 백금, 또는 금을 사용할 수 있다. 또한 도전체(376)는 후술하는 화소층(PXAL)에 포함되어 있는 도전체(216)에 사용되는 재료와 동일한 성분으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
다음으로, 절연체(372) 및 도전체(376)를 덮도록 절연체(380)를 성막하고, 그 후에 도전체(376)가 노출될 때까지 예를 들어 화학 기계 연마(CMP)법을 사용한 평탄화 처리를 수행한다. 이에 의하여 도전체(376)를 배선, 단자, 또는 패드로서 기판(310)에 형성할 수 있다.
절연체(380)로서는, 예를 들어 절연체(324)와 마찬가지로 물 및 수소와 같은 불순물이 확산되지 않도록 하는 배리어성을 가지는 막을 사용하는 것이 바람직하다. 즉 절연체(380)에는, 절연체(324)에 적용할 수 있는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또는 절연체(380)로서는, 예를 들어 절연체(326)와 마찬가지로 배선 사이에 발생하는 기생 용량을 저감하기 위하여 비유전율이 비교적 낮은 절연체를 사용하여도 좋다. 즉 절연체(380)에는, 절연체(326)에 적용할 수 있는 재료를 사용하여도 좋다.
화소층(PXAL)에는 일례로서 기판(210)과, 트랜지스터(200)와, 발광 디바이스(150)(도 15에서는 발광 디바이스(150a)와 발광 디바이스(150b))와, 기판(102)이 제공되어 있다. 또한 화소층(PXAL)에는 일례로서 절연체(220)와, 절연체(222)와, 절연체(226)와, 절연체(250)와, 절연체(111a)와, 절연체(111b)와, 절연체(112)와, 절연체(113)와, 절연체(162)와, 수지층(163)이 제공되어 있다. 또한 화소층(PXAL)에는 일례로서 도전체(216)와, 도전체(228)와, 도전체(230)와, 도전체(121)(도 15에서는 도전체(121a)와 도전체(121b))와, 도전체(122)(도 15에서는 도전체(122a)와 도전체(122b))와, 도전체(123)가 제공되어 있다.
도 15에서 예를 들어 절연체(202)는 절연체(380)와 함께 접합층으로서의 기능을 가진다. 절연체(202)는 예를 들어 절연체(380)에 사용되는 재료와 동일한 성분으로 구성되는 것이 바람직하다.
절연체(202) 위쪽에는 기판(210)이 제공되어 있다. 바꿔 말하면, 기판(210)의 하면에는 절연체(202)가 형성되어 있다. 기판(210)으로서는 예를 들어 기판(310)에 적용할 수 있는 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 도 15의 표시 장치(1000)에서는, 기판(310)이 실리콘을 재료로 한 반도체 기판인 것으로 가정하여 설명한다.
기판(210) 위에는 예를 들어 트랜지스터(200)가 형성되어 있다. 트랜지스터(200)는 실리콘을 재료로 한 반도체 기판인 기판(210) 위에 형성되어 있기 때문에 Si 트랜지스터로서 기능한다. 또한 트랜지스터(200)의 구성에 대해서는 트랜지스터(300)의 설명을 참조한다.
트랜지스터(200) 위쪽에는 절연체(220) 및 절연체(222)가 제공되어 있다. 절연체(220)는 예를 들어 절연체(320)와 같이 층간 절연막 및 평탄화막으로서의 기능을 가진다. 또한 절연체(222)는 예를 들어 절연체(322)와 같이 층간 절연막 및 평탄화막으로서의 기능을 가진다.
또한 절연체(220) 및 절연체(222)에는 복수의 개구부가 제공되어 있다. 또한 복수의 개구부는 트랜지스터(200)의 소스 및 드레인과 중첩되는 영역 및 도전체(376)와 중첩되는 영역 등에 형성된다. 또한 복수의 개구부 중 트랜지스터(200)의 소스 및 드레인과 중첩되는 영역에 형성된 개구부에는 도전체(228)가 형성된다. 또한 다른 개구부 중 도전체(376)와 중첩되는 영역에 형성된 개구부의 측면에는 절연체(214)가 형성되고, 나머지 개구부에는 도전체(216)가 형성된다. 특히 도전체(216)는 TSV(Through Silicon Via)라고 불리는 경우가 있다.
또한 도전체(216) 또는 도전체(228)에는 예를 들어 도전체(328)에 적용할 수 있는 재료를 사용할 수 있다. 특히 도전체(216)는 도전체(376)와 동일한 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
절연체(214)는 예를 들어 기판(210)과 도전체(216)를 절연하는 기능을 가진다. 또한 절연체(214)에는 예를 들어 절연체(320) 또는 절연체(324)에 적용할 수 있는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
기판(310)에 형성된 절연체(380) 및 도전체(376)와, 기판(210)에 형성된 절연체(202) 및 도전체(216)는 일례로서 접합 공정에 의하여 접합되어 있다.
접합 공정을 수행하는 전공정에서는, 예를 들어 기판(310) 측에서 절연체(380)의 표면의 높이와 도전체(376)의 표면의 높이를 일치시키기 위한 평탄화 처리가 수행된다. 또한 이와 마찬가지로, 기판(210) 측에서 절연체(202)의 높이와 도전체(216)의 높이를 일치시키기 위한 평탄화 처리가 수행된다.
접합 공정에서, 절연체(380)와 절연체(202)의 접합, 즉 절연층끼리의 접합을 수행할 때, 예를 들어 연마에 의하여 평탄성을 높인 후, 산소 플라스마로 친수성 처리를 수행한 표면들을 접촉시켜 일시적으로 접합하고, 열처리에 의한 탈수로 최종적인 접합을 하는 친수성 접합법을 사용할 수 있다. 친수성 접합법에서도 원자 레벨로 결합되기 때문에, 기계적으로 우수한 접합을 얻을 수 있다.
또한 도전체(376)와 도전체(216)의 접합, 즉 도전체끼리의 접합을 수행할 때, 표면의 산화막 및 불순물의 흡착층 등을 스퍼터링 처리 등으로 제거하고, 청정화 및 활성화된 표면끼리를 접촉시켜 접합하는 표면 활성화 접합법을 사용할 수 있다. 또는 온도와 압력을 병용하여 표면들을 접합하는 확산 접합법 등을 사용할 수 있다. 어느 방법에서도 원자 레벨로 결합되기 때문에, 전기적뿐만 아니라 기계적으로도 우수한 접합을 얻을 수 있다.
상술한 접합 공정을 수행함으로써, 기판(310) 측의 도전체(376)를 기판(210) 측의 도전체(216)에 전기적으로 접속할 수 있다. 또한 기판(310) 측의 절연체(380)와 기판(210) 측의 절연체(202)의 기계적인 강도를 가지는 접속을 얻을 수 있다.
기판(310)과 기판(210)을 접합하는 경우, 각 접합면에는 절연층과 금속층이 혼재되기 때문에, 예를 들어 표면 활성화 접합법 및 친수성 접합법을 조합하여 수행하면 좋다. 예를 들어 연마 후에 표면을 청정화하고, 금속층의 표면에 산화 방지 처리를 실시한 다음, 친수성 처리를 실시하여 접합을 하는 방법 등을 사용할 수 있다. 또한 금속층의 표면을 금 등의 난(難)산화성 금속으로 하고 친수성 처리를 수행하여도 좋다.
또한 기판(310)과 기판(210)의 접합에는, 상술한 방법 이외의 접합 방법을 사용하여도 좋다. 예를 들어 기판(310)과 기판(210)의 접합 방법으로서는, 플립 칩 본딩 방법을 사용하여도 좋다. 또한 플립 칩 본딩 방법을 사용하는 경우, 기판(310) 측의 도전체(376) 위쪽에 또는 기판(210) 측의 도전체(216) 아래쪽에 범프 등의 접속 단자를 제공하여도 좋다. 플립 칩 본딩으로서는, 예를 들어 이방성 도전 입자를 포함한 수지를 절연체(380)와 절연체(202) 사이 및 도전체(376)와 도전체(216) 사이에 주입하여 접합하는 방법, 은 주석 땜납을 사용하여 접합하는 방법 등을 들 수 있다. 또는 범프 및 범프에 접속되는 도전체 각각이 금인 경우, 초음파 접합법을 사용할 수 있다. 또한 충격 등의 물리적 응력을 경감하거나, 열적 응력을 경감하기 위하여, 상기 플립 칩 본딩 방법에 더하여, 언더필을 절연체(380)와 절연체(202) 사이 및 도전체(376)와 도전체(216) 사이에 주입하여도 좋다. 또한 예를 들어 기판(310)과 기판(210)의 접합에는 다이 본딩 필름을 사용하여도 좋다.
절연체(222), 절연체(214), 도전체(216), 및 도전체(228) 위에는 절연체(224)와 절연체(226)가 순차적으로 적층되어 있다.
절연체(224)는 절연체(324)와 마찬가지로 절연체(224)보다 위쪽의 영역으로 물 및 수소와 같은 불순물 등이 확산되지 않도록 하는 배리어 절연막인 것이 바람직하다. 그러므로 절연체(224)에는, 예를 들어 절연체(324)에 적용할 수 있는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
절연체(226)는 절연체(326)와 마찬가지로 유전율이 낮은 층간막인 것이 바람직하다. 그러므로 절연체(226)에는 예를 들어 절연체(326)에 적용할 수 있는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 절연체(224) 및 절연체(226)에는 트랜지스터(200), 발광 디바이스(150) 등에 전기적으로 접속되는 도전체(230)가 매립되어 있다. 또한 도전체(230) 등은 플러그 또는 배선으로서의 기능을 가진다. 또한 도전체(230)에는 예를 들어 도전체(328), 도전체(330) 등에 적용할 수 있는 재료를 사용할 수 있다.
절연체(224) 및 절연체(226) 위에는 절연체(250)와, 절연체(111a)와, 절연체(111b)가 순차적으로 적층되어 있다.
절연체(250)로서는 절연체(324) 등과 마찬가지로 물 및 수소와 같은 불순물에 대한 배리어성을 가지는 절연체를 사용하는 것이 바람직하다. 그러므로 절연체(250)에는 예를 들어 절연체(324) 등에 적용할 수 있는 재료를 사용할 수 있다.
절연체(111a) 및 절연체(111b) 각각에는 산화 절연막, 질화 절연막, 산화질화 절연막, 및 질화산화 절연막 등의 각종 무기 절연막을 적합하게 사용할 수 있다. 절연체(111a)에는 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 또는 산화 알루미늄막과 같은 산화 절연막 또는 산화질화 절연막을 사용하는 것이 바람직하다. 절연체(111b)에는 질화 실리콘막 또는 질화산화 실리콘막과 같은 질화 절연막 또는 질화산화 절연막을 사용하는 것이 바람직하다. 더 구체적으로는 절연체(111a)로서 산화 실리콘막을 사용하고, 절연체(111b)로서 질화 실리콘막을 사용하는 것이 바람직하다. 절연체(111b)는 에칭 보호막으로서의 기능을 가지는 것이 바람직하다. 또는 절연체(111a)로서 질화 절연막 또는 질화산화 절연막을 사용하고, 절연체(111b)로서 산화 절연막 또는 산화질화 절연막을 사용하여도 좋다. 본 실시형태에서는 절연체(111b)에 오목부가 제공된 예를 나타내었지만, 절연체(111b)에 오목부가 제공되지 않아도 된다.
또한 절연체(250), 절연체(111a), 및 절연체(111b) 각각에서, 일부의 도전체(230)와 중첩되는 영역에 개구부가 형성되고, 상기 개구부를 매립하도록 도전체(121)가 제공되어 있다. 또한 본 명세서 등에서는 도 15에 도시된 도전체(121a), 도전체(121b)를 통틀어 도전체(121)라고 기재한다. 또한 도전체(121)는 도전체(328) 및 도전체(330)와 같은 재료를 사용하여 제공할 수 있다.
또한 본 실시형태에서 설명하는 화소 전극은 일례로서 가시광을 반사하는 재료를 포함하고, 대향 전극은 가시광을 투과시키는 재료를 포함한다.
표시 장치(1000)는 톱 이미션형 구조를 가진다. 발광 디바이스가 방출하는 광은 기판(102) 측에 방출된다. 기판(102)에는 가시광 투과성이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
도전체(121) 위쪽에는 발광 디바이스(150a) 및 발광 디바이스(150b)가 제공된다.
여기서 발광 디바이스(150a) 및 발광 디바이스(150b)에 대하여 설명한다.
본 실시형태에서 설명하는 발광 디바이스란 예를 들어 유기 EL 소자(OLED(Organic Light Emitting Diode)라고도 함) 등의 자발광형 발광 디바이스를 말한다. 또한 화소 회로에 전기적으로 접속되는 발광 디바이스로서는, LED(Light Emitting Diode), 마이크로 LED, QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode), 또는 반도체 레이저와 같은 자발광형 발광 디바이스를 사용할 수 있다.
도전체(122a) 및 도전체(122b)는 예를 들어 절연체(111b) 위, 도전체(121a) 위, 및 도전체(121b) 위 등에 도전막을 성막하고, 이 도전막에 대하여 패터닝 공정 및 에칭 공정을 수행함으로써 형성할 수 있다.
도전체(122a) 및 도전체(122b)는 각각 일례로서 표시 장치(1000)에 포함되는 발광 디바이스(150a) 및 발광 디바이스(150b)의 애노드로서 기능한다.
도전체(122a) 및 도전체(122b)에는 예를 들어 인듐 주석 산화물(ITO라고 불리는 경우가 있음) 등을 적용할 수 있다.
또한 도전체(122a) 및 도전체(122b)는 각각 단층에 한정되지 않고, 2층 이상의 적층 구조를 가져도 좋다. 예를 들어 첫 번째 층의 도전체로서 가시광에 대한 반사율이 높은 도전체를 적용하고, 가장 위층의 도전체로서 투광성이 높은 도전체를 적용할 수 있다. 가시광에 대하여 반사율이 높은 도전체로서는 예를 들어 은, 알루미늄, 또는 은(Ag)과 팔라듐(Pd)과 구리(Cu)의 합금막(Ag-Pd-Cu(APC)막)이 있다. 또한 투광성이 높은 도전체로서는 예를 들어 상술한 인듐 주석 산화물 등이 있다. 또한 도전체(122a) 및 도전체(122b)로서는, 예를 들어 한 쌍의 타이타늄에 끼워진 알루미늄의 적층막(Ti, Al, Ti의 순서의 적층막), 한 쌍의 인듐 주석 산화물에 끼워진 은의 적층막(ITO, Ag, ITO의 순서의 적층막) 등으로 할 수 있다.
도전체(122a) 위에는 EL층(141a)이 제공되어 있다. 또한 도전체(122b) 위에는 EL층(141b)이 제공되어 있다.
또한 EL층(141a) 및 EL층(141b)은 상이한 색의 발광을 나타내는 발광층을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어 EL층(141a)은 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 중 어느 하나의 발광을 나타내는 발광층을 가지고, EL층(141b)은 나머지 2개 중 하나의 발광을 나타내는 발광층을 가질 수 있다. 또한 도 15에는 도시하지 않았지만, EL층(141a) 및 EL층(141b)과는 다른 EL층이 제공되는 경우에는, 이 EL층은 나머지 하나의 발광을 나타내는 발광층을 가질 수 있다. 이와 같이, 표시 장치(1000)는 복수의 화소 전극(도전체(121a) 및 도전체(121b) 등) 위에 색마다 상이한 발광층을 형성하는 구조(SBS 구조)를 가져도 좋다.
또한 EL층(141a) 및 EL층(141b) 각각에 포함되는 발광층이 발광하는 색의 조합은 상술한 것에 한정되지 않고, 예를 들어 시안, 마젠타, 또는 황색과 같은 색을 사용하여도 좋다. 또한 위에서는 3색의 예를 나타내었지만, 표시 장치(1000)에 포함되는 발광 디바이스(150)가 발광하는 색의 수는 2색으로 하여도 좋고, 3색으로 하여도 좋고, 4색 이상으로 하여도 좋다.
EL층(141a) 및 EL층(141b)은 각각 발광성 유기 화합물을 포함하는 층(발광층) 외에 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 주입층, 및 정공 수송층 중 하나 이상을 가져도 좋다.
또한 EL층(141a) 및 EL층(141b)은 예를 들어 증착법(진공 증착법 등), 코팅법(예를 들어 딥 코팅법, 다이 코팅법, 바 코팅법, 스핀 코팅법, 또는 스프레이 코팅법), 인쇄법(예를 들어 잉크젯법, 스크린(공판 인쇄)법, 오프셋(평판 인쇄)법, 플렉소 인쇄(철판 인쇄)법, 그라비어법, 또는 마이크로 콘택트법)과 같은 방법으로 형성할 수 있다.
또한 상기 도포법, 인쇄법 등의 성막 방법을 적용하는 경우, 고분자 화합물(예를 들어 올리고머, 덴드리머, 또는 폴리머), 중분자 화합물(저분자와 고분자의 중간 영역의 화합물: 분자량 400 내지 4000), 또는 무기 화합물(퀀텀닷(quantum dot) 재료 등)을 사용할 수 있다. 또한 퀀텀닷 재료로서는 콜로이드상 퀀텀닷 재료, 합금형 퀀텀닷 재료, 코어·셸형 퀀텀닷 재료, 또는 코어형 퀀텀닷 재료를 사용할 수 있다.
예를 들어, 도 15의 발광 디바이스(150a) 및 발광 디바이스(150b)는, 도 16의 (A)에 나타낸 발광 디바이스(150)와 같이, 발광층(4411), 층(4430) 등의 복수의 층으로 구성할 수 있다.
층(4420)은 예를 들어 전자 주입성이 높은 물질을 포함한 층(전자 주입층) 및 전자 수송성이 높은 물질을 포함한 층(전자 수송층)을 가질 수 있다. 발광층(4411)은 예를 들어 발광성 화합물을 포함한다. 층(4430)은 예를 들어 정공 주입성이 높은 물질을 포함한 층(정공 주입층) 및 정공 수송성이 높은 물질을 포함한 층(정공 수송층)을 가질 수 있다.
한 쌍의 전극(도전체(121)와 후술하는 도전체(122)) 사이에 제공된 층(4420), 발광층(4411), 및 층(4430)을 가지는 구성은 하나의 발광 유닛으로서 기능할 수 있고, 본 명세서 등에서는 도 16의 (A)의 구성을 싱글 구조라고 부른다.
또한 도 16의 (B)는 도 16의 (A)에 나타낸 발광 디바이스(150)가 가지는 EL층(141)(도 15에서는 EL층(141a)과 EL층(141b))의 변형예를 나타낸 것이다. 구체적으로 도 16의 (B)에 나타낸 발광 디바이스(150)는 도전체(121) 위의 층(4430-1)과, 층(4430-1) 위의 층(4430-2)과, 층(4430-2) 위의 발광층(4411)과, 발광층(4411) 위의 층(4420-1)과, 층(4420-1) 위의 층(4420-2)과, 층(4420-2) 위의 도전체(122)를 포함한다. 예를 들어 도전체(121)를 양극으로 하고 도전체(122)를 음극으로 한 경우, 층(4430-1)이 정공 주입층으로서 기능하고, 층(4430-2)이 정공 수송층으로서 기능하고, 층(4420-1)이 전자 수송층으로서 기능하고, 층(4420-2)이 전자 주입층으로서 기능한다. 또는 도전체(121)를 음극으로 하고 도전체(122)를 양극으로 한 경우에는, 층(4430-1)이 전자 주입층으로서 기능하고, 층(4430-2)이 전자 수송층으로서 기능하고, 층(4420-1)이 정공 수송층으로서 기능하고, 층(4420-2)이 정공 주입층으로서 기능한다. 이러한 층 구조로 함으로써, 발광층(4411)에 캐리어를 효율적으로 주입하고, 발광층(4411) 내에서의 캐리어의 재결합의 효율을 높일 수 있다.
또한 도 16의 (C)에 나타낸 바와 같이, 층(4420)과 층(4430) 사이에 복수의 발광층(발광층(4411), 발광층(4412), 발광층(4413))이 제공된 구성도 싱글 구조의 베리에이션이다.
또한 층(4420), 발광층(4411), 층(4430) 등의 복수의 층을 가지는 적층체를 발광 유닛이라고 부르는 경우가 있다. 또한 복수의 발광 유닛은 중간층(전하 발생층)을 개재하여 직렬로 접속될 수 있다. 구체적으로는 도 16의 (D)에 나타낸 바와 같이, 복수의 발광 유닛인 발광 유닛(4400a), 발광 유닛(4400b)이 중간층(전하 발생층)(4440)을 개재하여 직렬로 접속될 수 있다. 또한 본 명세서에서는 이와 같은 구조를 탠덤 구조라고 부른다. 또한 본 명세서 등에서는, 탠덤 구조를 예를 들어 스택 구조라고 바꿔 말하는 경우가 있다. 또한 발광 디바이스를 탠덤 구조로 함으로써, 고휘도 발광이 가능한 발광 디바이스로 할 수 있다. 또한 발광 디바이스를 탠덤 구조로 함으로써, 발광 디바이스의 발광 효율의 향상, 발광 디바이스의 수명의 향상 등이 기대된다. 도 15의 표시 장치(1000)의 발광 디바이스(150)를 탠덤 구조로 하는 경우, EL층(141)은 예를 들어 발광 유닛(4400a)의 층(4420), 발광층(4411), 및 층(4430), 중간층(4440), 발광 유닛(4400b)의 층(4420), 발광층(4412), 및 층(4430)을 포함하는 구성으로 할 수 있다.
또한 백색을 표시하는 경우, 앞에 기재된 SBS 구조는 상술한 싱글 구조 및 탠덤 구조보다 소비 전력을 낮출 수 있다. 그러므로 소비 전력을 낮추고자 하는 경우에는 SBS 구조를 사용하는 것이 바람직하다. 한편 싱글 구조 및 탠덤 구조는 SBS 구조보다 제조 공정이 간단하기 때문에 제조 비용을 낮출 수 있거나 제조 수율을 높일 수 있어 바람직하다.
발광 디바이스(150)의 발광색은, EL층(141)을 구성하는 재료에 따라 적색, 녹색, 청색, 시안, 마젠타, 황색, 또는 백색으로 할 수 있다. 또한 발광 디바이스(150)에 마이크로캐비티 구조를 부여함으로써 색 순도를 더 높일 수 있다.
백색광을 방출하는 발광 디바이스는 발광층에 2종류 이상의 발광 물질을 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 2개의 발광층을 사용하여 백색 발광을 얻는 경우, 2개의 발광층 각각의 발광색이 보색 관계가 되도록 함으로써, 발광 디바이스 전체로서 백색 발광하는 구성으로 할 수 있다. 또한 3개 이상의 발광층을 사용하여 백색 발광을 얻는 경우, 3개 이상의 발광층 각각의 발광색이 합쳐져 발광 디바이스 전체로서 백색 발광할 수 있는 구성으로 하면 좋다.
발광층은 R(적색), G(녹색), B(청색), Y(황색), 및 O(주황색)의 발광색 중에서 선택된 2개 이상의 발광 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 또는 발광 물질을 2개 이상 포함하고, 각 발광 물질의 발광은 R, G, 및 B 중에서 선택된 2개 이상의 색의 스펙트럼 성분을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 도 15에 나타낸 바와 같이, 인접한 발광 디바이스 간에서 2개의 EL층 사이에 틈이 있다. 구체적으로는 도 15에서는 인접한 발광 디바이스 간에서 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 측면(도전체(121a), 도전체(122a), 및 EL층(141a)의 측면과, 도전체(121b), 도전체(122b), 및 EL층(141b)의 측면)과 저면(절연체(111b)의 일부의 영역)을 덮도록 절연체(112)가 제공되어 있다. 또한 절연체(112) 위에는 상기 오목부가 매립되도록 절연체(162)가 형성되어 있다. 이와 같이 EL층(141a) 및 EL층(141b)이 서로 접하지 않도록 제공되는 것이 바람직하다. 이로써 인접한 2개의 EL층을 통하여 전류(가로 누설 전류 또는 사이드 누설 전류 등이라고도 함)가 흘러, 의도치 않은 발광이 발생되는 것(크로스토크라고도 함)을 적합하게 방지할 수 있다. 그러므로 콘트라스트를 높일 수 있고, 표시 품질이 높은 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한 예를 들어 발광 디바이스 간의 가로 누설 전류가 매우 낮은 구성으로 함으로써, 표시 장치에서의 흑색 표시를 광 누설 등이 최대한 억제된 표시(깊은 흑색 표시라고도 함)로 할 수 있다.
EL층(141a) 및 EL층(141b)의 형성 방법으로서는, 예를 들어 포토리소그래피법을 사용한 방법이 있다. 예를 들어 EL층(141a) 및 EL층(141b)이 되는 EL막을 도전체(122) 위에 성막하고, 그 후에 포토리소그래피법에 의하여 상기 EL막을 패터닝함으로써, EL층(141a) 및 EL층(141b)을 형성할 수 있다. 또한 이에 의하여, 인접한 발광 디바이스 간에 있어서 2개의 EL층 사이에 틈을 제공할 수 있다.
절연체(112)는 무기 재료를 포함한 절연층으로 할 수 있다. 절연체(112)로서는, 예를 들어 산화 절연막, 질화 절연막, 산화질화 절연막, 및 질화산화 절연막 등의 무기 절연막을 사용할 수 있다. 절연체(112)는 단층 구조이어도 좋고, 적층 구조이어도 좋다. 산화 절연막으로서는 예를 들어 산화 실리콘막, 산화 알루미늄막, 산화 마그네슘막, 인듐 갈륨 아연 산화물막, 산화 갈륨막, 산화 저마늄막, 산화 이트륨막, 산화 지르코늄막, 산화 란타넘막, 산화 네오디뮴막, 산화 하프늄막, 및 산화 탄탈럼막이 있다. 질화 절연막으로서는 예를 들어 질화 실리콘막 및 질화 알루미늄막이 있다. 산화질화 절연막으로서는 예를 들어 산화질화 실리콘막 및 산화질화 알루미늄막이 있다. 질화산화 절연막으로서는 예를 들어 질화산화 실리콘막 및 질화산화 알루미늄막이 있다. 특히 산화 알루미늄막은 에칭에서 EL층과의 선택비가 높아, 후술하는 절연체(162)의 형성에서 EL층을 보호하는 기능을 가지기 때문에 바람직하다. 특히 ALD(Atomic Layer Deposition)법에 의하여 형성한 산화 알루미늄막, 산화 하프늄막, 및 산화 실리콘막과 같은 무기 절연막을 절연체(112)에 적용함으로써, 핀홀이 적고 EL층을 보호하는 기능이 우수한 절연체(112)를 형성할 수 있다.
또한 본 명세서 등에서 산화 질화물이란 그 조성으로서 질소보다 산소의 함유량이 많은 재료를 가리키고, 질화 산화물이란 그 조성으로서 산소보다 질소의 함유량이 많은 재료를 가리킨다. 예를 들어 산화질화 실리콘이라고 기재된 경우에는, 그 조성에서 질소보다 산소의 함유량이 많은 재료를 가리키고, 질화산화 실리콘이라고 기재된 경우에는, 그 조성에서 산소보다 질소의 함유량이 많은 재료를 가리킨다.
절연체(112)의 형성에는 스퍼터링법, CVD법, PLD(Pulsed Laser Deposition)법, 또는 ALD법을 사용할 수 있다. 절연체(112)는 피복성이 양호한 ALD법을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.
절연체(112) 위에 제공되는 절연체(162)는 인접한 발광 디바이스 간에 형성된 절연체(112)의 오목부를 평탄화하는 기능을 가진다. 바꿔 말하면, 절연체(162)를 가짐으로써 후술하는 도전체(123)의 형성면의 평탄성을 향상시키는 효과를 나타낸다. 절연체(162)에는 유기 재료를 포함하는 절연층을 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들어 절연체(162)에는 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 이미드 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드아마이드 수지, 실리콘(silicone) 수지, 실록세인 수지, 벤조사이클로뷰텐계 수지, 페놀 수지, 또는 이들 수지의 전구체 등을 적용할 수 있다. 또한 절연체(162)에는 폴리바이닐알코올(PVA), 폴리바이닐뷰티랄, 폴리바이닐피롤리돈, 폴리에틸렌글라이콜, 폴리글리세린, 풀루란, 수용성 셀룰로스, 또는 알코올 가용성 폴리아마이드 수지와 같은 유기 재료를 사용하여도 좋다. 또한 절연체(162)에는 감광성 수지를 사용할 수 있다. 감광성 수지로서는 예를 들어 포토레지스트를 사용하여도 좋다. 감광성 수지에는 포지티브형 재료 또는 네거티브형 재료를 사용할 수 있다.
절연체(162)의 상면의 높이와 EL층(141a) 또는 EL층(141b)의 상면의 높이의 차이가 예를 들어 절연체(162)의 두께의 0.5배 이하인 것이 바람직하고, 0.3배 이하인 것이 더 바람직하다. 또한 예를 들어 EL층(141a) 또는 EL층(141b)의 상면이 절연체(162)의 상면보다 높아지도록 절연체(162)를 제공하여도 좋다. 또한 예를 들어 절연체(162)의 상면이 EL층(141a) 또는 EL층(141b)이 가지는 발광층의 상면보다 높아지도록 절연체(162)를 제공하여도 좋다.
EL층(141a) 위, EL층(141b) 위, 절연체(112) 위, 및 절연체(162) 위에는 도전체(123)가 제공되어 있다. 또한 발광 디바이스(150a) 및 발광 디바이스(150b) 위 각각에는 절연체(113)가 제공되어 있다.
도전체(123)는 예를 들어 발광 디바이스(150a) 및 발광 디바이스(150b) 각각의 공통 전극으로서 기능한다. 또한 발광 디바이스(150)로부터의 발광을 표시 장치(1000)의 위쪽으로 방출할 수 있도록, 도전체(122)는 투광성을 가지는 도전 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
도전체(123)로서는 도전성이 높고 투광성 및 광 반사성을 가지는 재료(반투과 반반사 전극이라고 불리는 경우가 있음)인 것이 바람직하다. 도전체(122)로서는 예를 들어 은과 마그네슘의 합금 또는 인듐 주석 산화물을 적용할 수 있다.
절연체(113)는 보호층이라고 불리는 경우가 있고, 발광 디바이스(150a) 및 발광 디바이스(150b) 각각의 위쪽에 절연체(113)를 제공함으로써 발광 디바이스의 신뢰성을 높일 수 있다. 즉 절연체(113)는 발광 디바이스(150a) 및 발광 디바이스(150b)를 보호하는 패시베이션막으로서 기능한다. 그러므로 절연체(113)는 물 등의 진입을 방지하는 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 절연체(113)에는 예를 들어 절연체(111a) 또는 절연체(111b)에 적용할 수 있는 재료를 사용할 수 있다. 구체적으로는 산화 알루미늄, 질화 실리콘, 또는 질화산화 실리콘을 사용할 수 있다.
절연체(113) 위에는 수지층(163)이 제공되어 있다. 또한 수지층(163) 위에는 기판(102)이 제공되어 있다.
기판(102)으로서는, 예를 들어 투광성을 가지는 기판을 적용하는 것이 바람직하다. 기판(102)에 투광성을 가지는 기판을 사용하면, 발광 디바이스(150a) 및 발광 디바이스(150b)로부터 방출되는 광을 기판(102) 위쪽으로 방출할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 도 15에 나타낸 표시 장치(1000)의 구성에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 구성은 적절히 변경되어도 좋다.
예를 들어 도 15의 표시 장치(1000)의 화소층(PXAL)에 포함되는 트랜지스터(200)는 채널 형성 영역에 금속 산화물을 포함하는 트랜지스터(이하, OS 트랜지스터라고 부름)로 하여도 좋다. 도 17에 나타낸 표시 장치(1000)는 도 15의 표시 장치(1000)의 회로층(SICL) 및 배선층(LINL) 위쪽에 트랜지스터(200)를 대신하는 트랜지스터(500)(OS 트랜지스터) 및 발광 디바이스(150)가 제공된 구성을 가진다.
도 17에서, 트랜지스터(500)는 절연체(512) 위에 제공되어 있다. 절연체(512)는 절연체(364) 및 도전체(366) 위쪽에 제공되어 있고, 절연체(512)에는 산소, 수소에 대한 배리어성이 있는 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 산화 실리콘, 산화질화 실리콘, 질화산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화 알루미늄, 산화질화 알루미늄, 질화산화 알루미늄, 또는 질화 알루미늄을 사용하면 좋다.
수소에 대한 배리어성을 가지는 막에는 예를 들어, CVD법으로 형성한 질화 실리콘을 사용할 수 있다. 여기서, 산화물 반도체를 포함한 반도체 소자(예를 들어 트랜지스터(500))로 수소가 확산되면 상기 반도체 소자의 특성이 저하되는 경우가 있다. 따라서 트랜지스터(500)와 트랜지스터(300) 사이에 수소의 확산을 억제하는 막을 사용하는 것이 바람직하다. 수소의 확산을 억제하는 막이란, 구체적으로는 수소의 이탈량이 적은 막이다.
또한 예를 들어 절연체(512)에는 절연체(320)와 같은 재료를 사용할 수 있다. 또한 이들 절연체에 유전율이 비교적 낮은 재료를 적용함으로써, 배선 사이에 발생하는 기생 용량을 저감할 수 있다. 예를 들어 절연체(512)에는 산화 실리콘막 또는 산화질화 실리콘막을 사용할 수 있다.
또한 절연체(512) 위에는 절연체(514)가 제공되고, 절연체(514) 위에는 트랜지스터(500)가 제공되어 있다. 또한 절연체(512) 위에는 트랜지스터(500)를 덮도록 절연체(576)가 형성되어 있다. 또한 절연체(576) 위에는 절연체(581)가 형성되어 있다.
절연체(514)에는, 기판(310) 또는 절연체(512) 아래쪽의 회로 소자 등이 제공되는 영역 등으로부터 트랜지스터(500)가 제공되는 영역으로 수소 등의 불순물이 확산되지 않도록 하는 배리어성을 가지는 막을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서 절연체(514)에는 예를 들어 CVD법으로 형성한 질화 실리콘을 사용할 수 있다.
도 17에 나타낸 트랜지스터(500)는 상술한 바와 같이 금속 산화물을 채널 형성 영역에 포함한 OS 트랜지스터이다. 상기 금속 산화물로서는 예를 들어 인듐, 원소 M, 및 아연을 포함한 In-M-Zn 산화물(원소 M은 알루미늄, 갈륨, 이트륨, 주석, 구리, 바나듐, 베릴륨, 붕소, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘 등 중에서 선택된 1종류 또는 복수 종류) 등의 금속 산화물을 사용할 수 있다. 구체적으로는 예를 들어 금속 산화물로서, 인듐, 갈륨, 및 아연을 포함한 산화물(IGZO라고 기재하는 경우가 있음)을 사용하여도 좋다. 또한 예를 들어 금속 산화물로서는 인듐, 알루미늄, 및 아연을 포함한 산화물(IAZO라고 기재하는 경우가 있음)을 사용하여도 좋다. 또한 예를 들어 금속 산화물로서는 인듐, 알루미늄, 갈륨, 및 아연을 포함한 산화물(IAGZO라고 기재하는 경우가 있음)을 사용하여도 좋다. 또한 금속 산화물로서, 상기 이외에, In-Ga 산화물, In-Zn 산화물, 인듐 산화물을 사용하여도 좋다.
특히, 반도체로서 기능하는 금속 산화물로서는 밴드 갭이 2eV 이상, 바람직하게는 2.5eV 이상인 금속 산화물을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 밴드 갭이 큰 금속 산화물을 사용함으로써 트랜지스터의 오프 전류(누설 전류라고 불리는 경우가 있음)를 저감할 수 있다.
특히, 화소 회로에 포함되는 구동 트랜지스터에는, 소스-드레인 간 전압이 큰 경우에도 오프 전류가 충분히 작은 트랜지스터, 예를 들어 OS 트랜지스터가 적용되는 것이 바람직하다. 구동 트랜지스터에 OS 트랜지스터를 사용함으로써, 구동 트랜지스터가 오프 상태일 때 발광 디바이스에 흐르는 오프 전류의 양을 저감할 수 있기 때문에, 오프 전류가 흐르는 발광 디바이스에서 방출되는 광의 휘도를 충분히 낮게 할 수 있다. 그러므로 오프 전류가 큰 구동 트랜지스터와 오프 전류가 작은 구동 트랜지스터를 비교한 경우, 화소 회로에 흑색을 표시하였을 때, 오프 전류가 작은 구동 트랜지스터를 포함한 화소 회로에서는 오프 전류가 큰 구동 트랜지스터를 포함한 화소 회로에 비하여 발광 휘도를 낮게 할 수 있다. 즉 OS 트랜지스터를 사용함으로써, 화소 회로에 흑색을 표시하였을 때 흑색 표시 부분이 밝게 표시되는 현상을 억제할 수 있다.
또한 실온하에서의 채널 폭 1μm당 OS 트랜지스터의 오프 전류값은 1aA(1×10-18A) 이하, 1zA(1×10-21A) 이하, 또는 1yA(1×10-24A) 이하로 할 수 있다. 또한 실온하에서의 채널 폭 1μm당 Si 트랜지스터의 오프 전류값은 1fA(1×10-15A) 이상 1pA(1×10-12A) 이하이다. 따라서 OS 트랜지스터의 오프 전류는 Si 트랜지스터의 오프 전류보다 10자릿수 정도 낮다고 할 수도 있다.
또한 화소 회로에 포함되는 발광 디바이스의 발광 휘도를 높이는 경우, 발광 디바이스에 흘리는 전류의 양을 크게 할 필요가 있다. 또한 이를 위해서는, 화소 회로에 포함되어 있는 구동 트랜지스터의 소스-드레인 간 전압을 높일 필요가 있다. OS 트랜지스터는 Si 트랜지스터보다 소스-드레인 간의 내압성이 높기 때문에, OS 트랜지스터의 소스-드레인 간에는 높은 전압을 인가할 수 있다. 이에 의하여, 화소 회로에 포함되는 구동 트랜지스터를 OS 트랜지스터로 함으로써 OS 트랜지스터의 소스-드레인 간에 높은 전압을 인가할 수 있기 때문에, 발광 디바이스에 흐르는 전류의 양을 크게 하여 발광 디바이스의 발광 휘도를 높일 수 있다.
또한 트랜지스터가 포화 영역에서 동작하는 경우, OS 트랜지스터에서는 Si 트랜지스터에서보다 게이트와 소스 사이의 전압의 변화에 대하여 소스와 드레인 사이의 전류의 변화를 작게 할 수 있다. 그러므로 화소 회로에 포함되는 구동 트랜지스터로서 OS 트랜지스터를 적용함으로써 게이트-소스 간 전압의 변화에 의하여 소스-드레인 간에 흐르는 전류를 정밀하게 결정할 수 있기 때문에, 발광 디바이스에 흐르는 전류의 양을 정밀하게 제어할 수 있다. 따라서 발광 디바이스의 발광 휘도를 정밀하게 제어할 수 있다(화소 회로에서의 계조를 크게 할 수 있다).
또한 트랜지스터가 포화 영역에서 동작하는 경우에 흐르는 전류의 포화 특성에 관하여, OS 트랜지스터는 소스-드레인 간 전압이 서서히 높아진 경우에도 Si 트랜지스터보다 안정적인 정전류(포화 전류)를 흘릴 수 있다. 그러므로 OS 트랜지스터를 구동 트랜지스터로서 사용함으로써, 예를 들어 유기 EL 재료가 포함되는 발광 디바이스의 전류-전압 특성에 편차가 생긴 경우에도 발광 디바이스에 안정적인 정전류를 흘릴 수 있다. 즉 OS 트랜지스터가 포화 영역에서 동작하는 경우, 소스와 드레인 사이의 전압을 높여도 소스와 드레인 사이의 전류는 거의 변화되지 않기 때문에, 발광 디바이스의 발광 휘도를 안정화시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 화소 회로에 포함되는 구동 트랜지스터로서 OS 트랜지스터를 사용함으로써, 예를 들어 흑색 표시 부분이 밝게 표시되는 것을 억제하거나, 발광 휘도를 상승시키거나, 계조를 높이거나, 발광 디바이스의 편차를 억제할 수 있다. 그러므로 화소 회로를 포함하는 표시 장치에 선명하며 매끄러운 화상을 표시할 수 있고, 그 결과 화상의 선명함(화상의 날카로움) 및 높은 콘트라스트비 중 어느 하나 또는 복수를 관측할 수 있다. 또한 화상의 선명함(화상의 날카로움)이란, 모션 블러가 억제되어 있는 것 및 흑색 표시 부분이 밝게 표시되는 현상이 억제되어 있는 것 중 한쪽 또는 양쪽을 가리키는 경우가 있다. 또한 화소 회로에 포함되는 구동 트랜지스터에 흐를 수 있는 오프 전류가 매우 적기 때문에, 표시 장치에서 수행하는 흑색 표시를 광 누설 등이 최대한 억제된 표시(깊은 흑색 표시)로 할 수 있다.
절연체(576) 및 절연체(581) 중 적어도 하나는 물 및 수소 등의 불순물이 트랜지스터(500) 위쪽으로부터 트랜지스터(500)로 확산되는 것을 억제하는 배리어 절연막으로서 기능하는 것이 바람직하다. 따라서 절연체(576) 및 절연체(581) 중 적어도 하나는 수소 원자, 수소 분자, 물 분자, 질소 원자, 질소 분자, 산화 질소 분자(예를 들어 N2O, NO, 및 NO2), 구리 원자와 같은 불순물의 확산을 억제하는 기능을 가지는(상기 불순물이 투과하기 어려운) 절연성 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또는 산소(예를 들어 산소 원자 및 산소 분자 중 한쪽 또는 양쪽)의 확산을 억제하는 기능을 가지는(상기 산소가 투과하기 어려운) 절연성 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
절연체(576) 및 절연체(581) 중 한쪽 또는 양쪽, 물 및 수소 등의 불순물 및 산소의 확산을 억제하는 기능을 가지는 절연체를 사용하는 것이 바람직하고, 절연체(576) 및 절연체(581) 중 한쪽 또는 양쪽에는 예를 들어 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 하프늄, 산화 갈륨, 인듐-갈륨-아연 산화물, 질화 실리콘, 또는 질화산화 실리콘 등을 사용할 수 있다.
또한 절연체(581), 절연체(576), 트랜지스터(500)의 소스 및 드레인 중 한쪽 전극에는 플러그, 배선 등을 형성하기 위한 개구부가 제공되어 있다. 또한 상기 개구부에는 플러그, 배선 등으로서 기능하는 도전체(540)가 형성되어 있다.
또한 절연체(581)는 일례로서, 층간막 및 평탄화막 중 한쪽 또는 양쪽으로서 기능하는 절연체로 하는 것이 바람직하다.
절연체(581) 및 도전체(540)의 위쪽에는 절연체(224)와 절연체(226)가 형성되어 있다. 또한 절연체(224)를 포함하고, 절연체(224)보다 위쪽에 위치하는 절연체, 도전체, 회로 소자 등에 대해서는, 도 15의 표시 장치(1000)에 대한 설명을 참조한다.
또한 도 15에서는 발광 디바이스(150), 화소 회로 등이 형성된 반도체 기판과 구동 회로 등이 형성된 반도체 기판을 접합함으로써 구성된 표시 장치를 나타내고, 도 17에서는 구동 회로가 형성된 반도체 기판에서 상기 구동 회로 위에 발광 디바이스(150), 화소 회로 등이 형성된 표시 장치를 나타내었지만, 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 따른 표시 장치는 도 15 또는 도 17에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 따른 표시 장치는 예를 들어 트랜지스터가 2층 이상 적층된 구조가 아니라, 트랜지스터가 1층만 형성된 구조를 가져도 좋다.
구체적으로는 예를 들어 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 따른 표시 장치는 도 18의 (A)에 나타낸 표시 장치(1000)와 같이, 기판(210) 위에 형성된 트랜지스터(200)를 포함한 회로와, 트랜지스터(200) 위쪽에 제공된 발광 디바이스(150)를 가지는 구성으로 하여도 좋다. 또한 예를 들어 도 18의 (B)에 나타낸 표시 장치(1000)와 같이, 기판(501) 위에 절연체(512)가 형성되고, 절연체(512) 위에 제공된 트랜지스터(500)와, 트랜지스터(500) 위쪽에 제공된 발광 디바이스(150)를 가지는 구성으로 하여도 좋다. 또한 기판(501)으로서는 예를 들어 기판(310)에 적용될 수 있는 기판을 사용할 수 있고, 유리 기판으로 하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기에 따른 표시 장치는 도 18의 (A) 및 (B) 각각에 나타낸 표시 장치(1000)와 같이, 트랜지스터가 1층만 형성되고, 또한 상기 트랜지스터 위쪽에 발광 디바이스(150)가 제공된 구성으로 하여도 좋다. 또한 도시하지 않았지만, 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 따른 표시 장치는 트랜지스터가 3층 이상 형성된 층 구조를 가지는 구성으로 하여도 좋다.
<표시 장치의 밀봉 구조예>
다음으로 도 15의 표시 장치(1000)에 적용할 수 있는 발광 디바이스(150)의 밀봉 구조에 대하여 설명한다.
도 19의 (A)는 도 15의 표시 장치(1000)에 적용할 수 있는 밀봉 구조의 예를 나타낸 단면도이다. 구체적으로는 도 19의 (A)에는 도 15의 표시 장치(1000)의 단부와 상기 단부의 주변에 제공되는 재료를 나타내었다. 또한 도 19의 (A)에는 표시 장치(1000)의 화소층(PXAL)의 일부만을 발췌하여 나타내었다. 구체적으로는 도 19의 (A)는 절연체(250), 및 절연체(250)보다 위쪽에 위치하는 절연체, 도전체, 발광 디바이스(150a) 등을 나타낸 것이다.
또한 도 19의 (A)에 나타낸 영역(123CM)에는 예를 들어 개구부가 제공되어 있다. 또한 상기 개구부에는 일례로서 도전체(121CM)가 제공되어 있다. 그리고 도전체(123)는 도전체(121CM)를 통하여 절연체(250)보다 아래쪽에 제공된 배선에 전기적으로 접속되어 있다. 이에 의하여, 공통 전극으로서 기능하는 도전체(123)에 전위(예를 들어 발광 디바이스(150a) 등의 애노드 전위, 캐소드 전위 등)를 공급할 수 있다. 또한 영역(123CM)에 포함되는 도전체 및 영역(123CM)의 주변의 도전체 중 한쪽 또는 양쪽을 접속 전극이라고 부르는 경우가 있다.
또한 도전체(121CM)에는 예를 들어 도전체(121)에 적용할 수 있는 재료를 사용할 수 있다.
도 19의 (A)의 표시 장치(1000)에서 수지층(163)의 단부 또는 상기 단부의 주변에는 접착층(164)이 제공되어 있다. 구체적으로는, 절연체(113)와 기판(102)이 접착층(164)을 개재하도록 표시 장치(1000)가 구성되어 있다.
접착층(164)은 예를 들어 수분 등의 불순물의 투과를 억제하는 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 접착층(164)에 상기 재료를 사용함으로써 표시 장치(1000)의 신뢰성을 높일 수 있다.
접착층(164)을 사용하여 절연체(113)와 기판(102)을 수지층(163)을 개재하여 접합한 구조를 고체 밀봉 구조라고 하는 경우가 있다. 또한 고체 밀봉 구조에서 수지층(163)이 접착층(164)과 마찬가지로 절연체(113)와 기판(102)을 접합하는 기능을 가지는 경우, 접착층(164)은 반드시 제공하지 않아도 된다.
한편 접착층(164)을 사용하여, 수지층(163) 대신에 불활성 가스를 충전하여 절연체(113)와 기판(102)을 접합한 구조를 중공 밀봉 구조라고 하는 경우가 있다(도시하지 않았음). 불활성 가스로서는, 예를 들어 질소 및 아르곤이 있다.
또한 도 19의 (A)에 나타낸 표시 장치(1000)의 밀봉 구조에서, 접착층은 2개 이상 중첩시켜 사용하여도 좋다. 예를 들어 도 19의 (B)에 나타낸 바와 같이, 접착층(164)의 내측(접착층(164)과 수지층(163) 사이)에 접착층(165)을 더 제공하여도 좋다. 접착층을 2개 이상 중첩시킴으로써, 수분 등의 불순물의 투과를 더 억제할 수 있기 때문에, 표시 장치(1000)의 신뢰성을 더 높일 수 있다.
또한 접착층(165)에 건조제를 혼입시켜도 좋다. 이에 의하여 접착층(164) 및 접착층(165)의 내측에 형성되어 있는 수지층(163), 절연체, 도전체, 및 EL층에 포함되어 있는 수분이 상기 건조제에 의하여 흡착되기 때문에 표시 장치(1000)의 신뢰성을 높일 수 있다.
또한 도 19의 (B)의 표시 장치(1000)는 고체 밀봉 구조로 하였지만, 중공 밀봉 구조로 하여도 좋다.
또한 도 19의 (A) 및 (B)의 표시 장치(1000)의 밀봉 구조에서, 수지층(163) 대신에 불활성 액체를 충전하여도 좋다. 불활성 액체로서는 예를 들어 플루오린계 불활성 액체가 있다.
<표시 장치의 변형예>
또한 본 발명의 일 형태는 상술한 구성에 한정되지 않고, 상황에 따라 상술한 구성을 적절히 변경할 수 있다. 이하에서 도 15의 표시 장치(1000)의 변경예를 도 20의 (A) 내지 도 21의 (B)를 사용하여 설명한다. 또한 도 20의 (A) 내지 도 21의 (B)에는 표시 장치(1000)의 화소층(PXAL)의 일부만을 발췌하여 나타내었다. 구체적으로 도 20의 (A) 내지 도 21의 (B) 각각은 절연체(250), 절연체(111a), 및 절연체(111a)보다 위쪽에 위치하는 절연체, 도전체, 발광 디바이스(150a), 및 발광 디바이스(150b)를 나타낸 것이다. 특히, 도 20의 (A) 내지 도 21의 (B)에는 발광 디바이스(150c), 도전체(121c), 도전체(122c), 및 EL층(141c)도 나타내었다.
또한 예를 들어 EL층(141c)이 나타내는 광의 색은 EL층(141a) 및 EL층(141b)이 나타내는 광의 색과 달라도 좋다. 또한 예를 들어 표시 장치(1000)의 구성으로서는, 발광 디바이스(150a) 내지 발광 디바이스(150c)가 발광하는 색의 수를 2색으로 하여도 좋다. 또한 예를 들어 표시 장치(1000)의 구성으로서는, 발광 디바이스(150)의 개수를 증가시켜, 복수의 발광 디바이스가 발광하는 색의 수를 4색 이상으로 하여도 좋다(도시하지 않았음).
또한 예를 들어 표시 장치(1000)의 구성으로서는, 도 20의 (A)에 나타낸 바와 같이 EL층(141a) 내지 EL층(141c) 위에 EL층(142)이 형성된 구성으로 하여도 좋다. 구체적으로는, 예를 들어 도 16의 (A)에서 EL층(141a) 내지 EL층(141c)이 층(4430) 및 발광층(4411)을 포함하는 구성으로 한 경우, EL층(142)은 층(4420)을 포함하는 구성을 가지면 좋다. 이 경우, EL층(142)에 포함되는 층(4420)은 발광 디바이스(150a) 내지 발광 디바이스(150c) 각각에서의 공통의 층으로서 기능한다. 이와 마찬가지로, 예를 들어 도 16의 (C)에서 EL층(141a) 내지 EL층(141c)이 층(4430), 발광층(4411), 발광층(4412), 및 발광층(4413)을 포함하는 구성으로 한 경우, EL층(142)이 층(4420)을 포함하는 구성으로 함으로써 EL층(142)에 포함되는 층(4420)이 발광 디바이스(150a) 내지 발광 디바이스(150c) 각각에서의 공통의 층으로서 기능한다. 또한 예를 들어 도 16의 (D)에서, EL층(141a) 위 내지 EL층(141c)이 발광 유닛(4400b)의 층(4430), 발광층(4412), 및 층(4420)과, 중간층(4440)과, 발광 유닛(4400a)의 층(4430), 및 발광층(4411)을 포함하는 구성으로 한 경우, EL층(142)이 발광 유닛(4400b)의 층(4420)을 포함하는 구성으로 함으로써, EL층(142)에 포함되는 발광 유닛(4400a)의 층(4420)이 발광 디바이스(150a) 내지 발광 디바이스(150c) 각각에서의 공통의 층으로서 기능한다.
또한 예를 들어 표시 장치(1000)의 구성으로서는 절연체(113)를 단층이 아니라 2층 이상의 적층 구조로 하여도 좋다. 절연체(113)로서는 예를 들어 첫 번째 층으로서 무기 재료의 절연체를 적용하고, 두 번째 층으로서 유기 재료의 절연체를 적용하고, 세 번째 층으로서 무기 재료의 절연체를 적용한 3층의 적층 구조로 하여도 좋다. 도 21의 (B)는, 절연체(113a)를 무기 재료의 절연체로 하고, 절연체(113b)를 유기 재료의 절연체로 하고, 절연체(113c)를 무기 재료의 절연체로 하여, 절연체(113)를 절연체(113a), 절연체(113b), 및 절연체(113c)를 포함한 다층 구조로 한 표시 장치(1000)의 일부의 단면도이다.
또한 예를 들어 표시 장치(1000)의 구성으로서는 EL층(141a) 내지 EL층(141c) 각각에 마이크로캐비티 구조(미소 공진기 구조)를 제공하여도 좋다. 마이크로캐비티 구조란 예를 들어 상부 전극(공통 전극)인 도전체(122)로서 투광성 및 광 반사성을 가지는 도전 재료를 사용하고, 하부 전극(화소 전극)인 도전체(121)로서 광 반사성을 가지는 도전 재료를 사용하여 발광층의 하면과 하부 전극의 상면 간의 거리, 즉 도 16의 (A)에서의 층(4430)의 막 두께를 EL층(141)에 포함되는 발광층이 방출하는 광의 색의 파장에 따른 두께로 하는 구조를 가리킨다.
예를 들어 하부 전극에 의하여 반사되어 되돌아온 광(반사광)은 발광층으로부터 상부 전극에 직접 입사하는 광(입사광)과의 큰 간섭을 일으키기 때문에, 하부 전극과 발광층 간의 광학 거리를 (2n-1)λ/4(다만, n은 1 이상의 자연수이고, λ는 증폭하고자 하는 발광의 파장임)로 조절하는 것이 바람직하다. 상기 광학 거리를 조절함으로써, 파장 λ 각각의 반사광과 입사광의 위상을 맞추어 발광층으로부터의 발광을 더 증폭할 수 있다. 한편 반사광과 입사광이 파장 λ 이외인 경우, 위상이 맞추어지지 않기 때문에 공진되지 않아 감쇠한다.
또한 상기 구성에서 EL층은 복수의 발광층을 포함하여도 좋고 단일의 발광층을 포함하여도 좋다. 또한 예를 들어 상술한 탠덤형 발광 디바이스의 구성과 조합하여, 하나의 발광 디바이스에 전하 발생층을 끼워 복수의 EL층을 제공하고, 각 EL층에 단수 또는 복수의 발광층을 형성하는 구성에 적용하여도 좋다.
마이크로캐비티 구조를 가짐으로써 정면 방향에서의 특정 파장의 광의 발광 강도를 높일 수 있기 때문에, 저소비 전력화를 실현할 수 있다. 특히 VR 및 AR와 같은 XR용 기기의 경우, 기기를 장착한 사용자의 눈에는 발광 디바이스의 정면 방향으로부터의 광이 입사하는 경우가 많으므로 XR용 기기의 표시 장치에 마이크로캐비티 구조를 제공하는 것은 바람직하다고 할 수 있다. 또한 적색, 황색, 녹색, 및 청색의 4색의 부화소로 영상을 표시하는 표시 장치의 경우, 황색 발광에 의한 휘도 향상 효과에 더하여, 모든 부화소에서 각 색의 파장에 맞춘 마이크로캐비티 구조를 적용할 수 있기 때문에, 특성이 양호한 표시 장치로 할 수 있다.
도 21의 (A)에는 일례로서 마이크로캐비티 구조를 제공한 경우의 표시 장치(1000)의 일부의 단면도를 나타내었다. 또한 발광 디바이스(150a)가 청색(B)의 발광을 나타내는 발광층을 가지고, 발광 디바이스(150b)가 녹색(G)의 발광을 나타내는 발광층을 가지고, 발광 디바이스(150c)가 적색(R)의 발광을 나타내는 발광층을 가지는 경우, 도 21의 (A)에 나타낸 바와 같이, EL층(141a), EL층(141b), EL층(141c) 순으로 막 두께를 두껍게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 EL층(141a), EL층(141b), 및 EL층(141c) 각각에 포함되는 층(4430)의 막 두께를 각각의 발광층이 나타내는 발광의 색에 따라 결정하면 좋다. 이 경우, EL층(141a)에 포함되는 층(4430)이 가장 얇고, EL층(141c)에 포함되는 층(4430)이 가장 두껍다.
또한 예를 들어 표시 장치(1000)에는 착색층(컬러 필터) 등이 포함되어도 좋다. 도 21의 (B)에는 일례로서 수지층(163)과 기판(102) 사이에 착색층(166a), 착색층(166b), 및 착색층(166c)이 포함되어 있는 구성을 나타내었다. 또한 착색층(166a) 내지 착색층(166c)은 예를 들어 기판(102)에 형성할 수 있다. 또한 발광 디바이스(150a)가 청색(B)의 발광을 나타내는 발광층을 가지고, 발광 디바이스(150b)가 녹색(G)의 발광을 나타내는 발광층을 가지고, 발광 디바이스(150c)가 적색(R)의 발광을 나타내는 발광층을 가지는 경우, 착색층(166a)을 청색으로 하고, 착색층(166b)을 녹색으로 하고, 착색층(166c)을 적색으로 한다.
도 21의 (B)에 나타낸 표시 장치(1000)는 착색층(166a) 내지 착색층(166c)이 제공된 기판(102)을 발광 디바이스(150a) 내지 발광 디바이스(150c)까지 형성된 기판(310)에 수지층(163)을 개재하여 접합함으로써 구성할 수 있다. 이때 발광 디바이스(150a)와 착색층(166a)이 중첩되고, 발광 디바이스(150b)와 착색층(166b)이 중첩되고, 발광 디바이스(150c)와 착색층(166c)이 중첩되도록 접합하는 것이 바람직하다. 표시 장치(1000)에 착색층(166a) 내지 착색층(166c)을 제공함으로써, 예를 들어 발광 디바이스(150b)가 방출한 광은 착색층(166a) 또는 착색층(166c)을 통하여 기판(102) 위쪽으로 방출되지 않고, 착색층(166b)을 통하여 기판(102) 위쪽으로 방출된다. 즉 표시 장치(1000)의 발광 디바이스(150)로부터의 비스듬한 방향(기판(102)의 상면을 수평면으로 하였을 때의 앙각 방향)의 광을 차단할 수 있으므로, 표시 장치(1000)의 시야각 의존성을 낮출 수 있고, 표시 장치(1000)에 표시되는 화상을 비스듬한 방향에서 보았을 때의 상기 화상의 표시 품질의 저하를 방지할 수 있다.
또한 기판(102)에 형성된 착색층(166a) 내지 착색층(166c)은 오버코트층이라고 불리는 수지 등으로 덮여 있어도 좋다. 구체적으로는 표시 장치(1000)는 수지층(163), 상기 오버코트층, 착색층(166a) 내지 착색층(166c), 기판(102)의 순서로 적층되어 있어도 좋다(도시하지 않았음). 또한 오버코트층에 사용되는 수지로서는, 예를 들어 투광성을 가지고, 아크릴 수지 또는 에폭시 수지를 기반으로 한 열경화성 재료 등이 있다.
또한 예를 들어 표시 장치(1000)의 구성으로서는 착색층에 더하여 블랙 매트릭스가 포함되어 있어도 좋다(도시하지 않았음). 착색층(166a)과 착색층(166b) 사이, 착색층(166b)과 착색층(166c) 사이, 착색층(166c)과 착색층(166a) 사이에 블랙 매트릭스를 제공함으로써 표시 장치(1000)의 발광 디바이스(150)로부터의 비스듬한 방향(기판(102)의 상면을 수평면으로 하였을 때의 앙각 방향)의 광을 더 차단할 수 있으므로, 표시 장치(1000)에 표시되는 화상을 비스듬한 방향에서 보았을 때의 상기 화상의 표시 품질의 저하를 더 방지할 수 있다.
또한 도 21의 (B) 등과 같이, 표시 장치가 착색층을 가지는 경우, 표시 장치가 가지는 발광 디바이스(150a) 내지 발광 디바이스(150c)는 모두 백색광을 나타내는 발광 디바이스로 하여도 좋다(도시하지 않았음). 또한 상기 발광 디바이스는 예를 들어 싱글 구조, 탠덤 구조로 할 수 있다.
또한 상술한 표시 장치(1000)는 도전체(121a) 내지 도전체(121c)를 애노드로 하고 도전체(122)를 캐소드로 한 구성으로 하였지만, 표시 장치(1000)는 도전체(121a) 내지 도전체(121c)를 캐소드로 하고 도전체(122)를 애노드로 한 구성으로 하여도 좋다. 즉 앞에서 설명한 제작 공정에서, EL층(141a) 내지 EL층(141c), 및 EL층(142)에 포함되는 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층의 적층 순서를 거꾸로 하여도 좋다.
<절연체(162)의 구조예>
다음으로 표시 장치(1000)에서의 절연체(162)와 그 주변을 포함한 영역의 단면 구조를 나타내었다.
도 22의 (A)에서는 EL층(141a)과 EL층(141b)의 두께가 서로 다른 예를 나타내었다. 절연체(112)의 상면의 높이는 EL층(141a) 측에서는 EL층(141a)의 상면의 높이와 일치 또는 실질적으로 일치하고, EL층(141b) 측에서는 EL층(141b)의 상면의 높이와 일치 또는 실질적으로 일치한다. 그리고 절연체(112)의 상면은 EL층(141a) 측이 높고 EL층(141b) 측이 낮은 완만한 경사를 가진다. 이와 같이, 절연체(112) 및 절연체(162)의 높이는 인접한 EL층의 상면의 높이와 정렬되는 것이 바람직하다. 또는 인접한 EL층 중 어느 것의 상면의 높이와 정렬되어 상면이 평탄부를 가져도 좋다.
도 22의 (B)에서 절연체(162)의 상면은 EL층(141a)의 상면 및 EL층(141b)의 상면보다 높은 영역을 가진다. 또한 절연체(162)의 상면은 중심으로 향하여 완만하게 볼록한 형상을 가진다.
도 22의 (C)에서 절연체(112)의 상면이 EL층(141a)의 상면 및 EL층(141b)의 상면보다 높은 영역을 가진다. 또한 절연체(162)와 그 주변을 포함한 영역에서, 표시 장치(1000)는 희생층(118) 및 희생층(119) 중 한쪽 또는 양쪽 위에 위치하는 제 1 영역을 가진다. 제 1 영역은 EL층(141a)의 상면 및 EL층(141b)의 상면보다 높고, 제 1 영역에는 절연체(162)의 일부가 형성되어 있다. 또한 절연체(162)와 그 주변을 포함한 영역에서, 표시 장치(1000)는 희생층(118) 및 희생층(119) 중 한쪽 또는 양쪽 위에 위치하는 제 2 영역을 가진다. 제 2 영역은 EL층(141a)의 상면 및 EL층(141b)의 상면보다 높고, 제 2 영역에는 절연체(162)의 일부가 형성되어 있다.
도 22의 (D)에서 절연체(162)의 상면은 EL층(141a)의 상면 및 EL층(141b)의 상면보다 낮은 영역을 가진다. 또한 절연체(162)의 상면은 중심을 향하여 완만하게 오목한 형상을 가진다.
도 22의 (E)에서 절연체(112)의 상면은 EL층(141a)의 상면 및 EL층(141b)의 상면보다 높은 영역을 가진다. 즉 EL층(141)의 피형성면에서 절연체(112)가 돌출하여 볼록부를 형성한다.
절연체(112)의 형성에 있어서 예를 들어 희생층의 높이와 정렬하거나 대략 정렬하도록 절연체(112)를 형성하는 경우에는, 도 22의 (E)에 나타낸 바와 같이 절연체(112)가 돌출하는 형상이 형성되는 경우가 있다.
도 22의 (F)에서 절연체(112)의 상면은 EL층(141a)의 상면 및 EL층(141b)의 상면보다 낮은 영역을 가진다. 즉 EL층(141)의 피형성면에서 절연체(112)가 오목부를 형성한다.
이와 같이 절연체(112) 및 절연체(162)에는 다양한 형상을 적용할 수 있다.
<화소 회로의 구성예>
여기서, 화소층(PXAL)에 포함될 수 있는 화소 회로의 구성예에 대하여 설명한다.
도 23의 (A) 및 (B)는 화소층(PXAL)에 포함될 수 있는 화소 회로의 구성예 및 화소 회로에 접속되는 발광 디바이스(150)를 나타낸 것이다. 또한 도 23의 (A)는 화소층(PXAL)에 포함되는 화소 회로(400)의 각 회로 소자의 접속을 나타낸 도면이고, 도 23의 (B)는 구동 회로(30) 등을 포함하는 회로층(SICL), 화소 회로가 가지는 복수의 트랜지스터를 포함하는 층(OSL), 발광 디바이스(150)를 포함하는 층(EML)의 상하의 위치 관계를 모식적으로 나타낸 도면이다. 또한 도 23의 (B)에 나타낸 표시 장치(1000)의 화소층(PXAL)은 일례로서 층(OSL) 및 층(EML)을 가진다. 또한 도 23의 (B)에 나타낸 층(OSL)에 포함되는 트랜지스터(500A), 트랜지스터(500B), 또는 트랜지스터(500C) 등은 도 15에서의 트랜지스터(200)에 상당한다. 또한 도 23의 (B)에 나타낸 층(EML)에 포함되는 발광 디바이스(150)는 도 15에서의 발광 디바이스(150a) 또는 발광 디바이스(150b)에 상당한다.
도 23의 (A) 및 (B)에 일례로서 나타낸 화소 회로(400)는 트랜지스터(500A), 트랜지스터(500B), 트랜지스터(500C), 및 용량 소자(600)를 포함한다. 트랜지스터(500A), 트랜지스터(500B), 및 트랜지스터(500C)는 일례로서 상술한 트랜지스터(200)에 적용할 수 있는 트랜지스터로 할 수 있다. 즉 트랜지스터(500A), 트랜지스터(500B), 및 트랜지스터(500C)는 Si 트랜지스터로 할 수 있다. 또는 트랜지스터(500A), 트랜지스터(500B), 및 트랜지스터(500C)는 일례로서 상술한 트랜지스터(500)에 적용할 수 있는 트랜지스터로 할 수 있다. 즉 트랜지스터(500A), 트랜지스터(500B), 및 트랜지스터(500C)는 OS 트랜지스터로 할 수 있다. 특히, 트랜지스터(500A), 트랜지스터(500B), 및 트랜지스터(500C)를 OS 트랜지스터로 한 경우, 트랜지스터(500A), 트랜지스터(500B), 및 트랜지스터(500C) 각각은 백 게이트 전극을 가지는 것이 바람직하고, 이 경우 백 게이트 전극에 게이트 전극과 같은 신호를 공급하는 구성, 백 게이트 전극에 게이트 전극과는 다른 신호를 공급하는 구성으로 할 수 있다. 또한 도 23의 (A) 및 (B)에서는 트랜지스터(500A), 트랜지스터(500B), 및 트랜지스터(500C)는 백 게이트 전극을 가지지만, 트랜지스터(500A), 트랜지스터(500B), 및 트랜지스터(500C)는 백 게이트 전극을 가지지 않아도 된다.
트랜지스터(500B)는 트랜지스터(500A)에 전기적으로 접속되는 게이트 전극과, 발광 디바이스(150)에 전기적으로 접속되는 제 1 전극과, 배선(ANO)에 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 가진다. 배선(ANO)은 발광 디바이스(150)에 전류를 공급하기 위한 전위를 인가하는 배선이다.
트랜지스터(500A)는 트랜지스터(500B)의 게이트 전극에 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 소스선으로서 기능하는 배선(SL)에 전기적으로 접속되는 제 2 단자와, 게이트선으로서 기능하는 배선(GL1)의 전위에 기초하여 도통 상태 또는 비도통 상태를 제어하는 기능을 가지는 게이트 전극을 가진다.
트랜지스터(500C)는 배선(V0)에 전기적으로 접속되는 제 1 단자와, 발광 디바이스(150)에 전기적으로 접속되는 제 2 단자와, 게이트선으로서 기능하는 배선(GL2)의 전위에 기초하여 도통 상태 또는 비도통 상태를 제어하는 기능을 가지는 게이트 전극을 가진다. 배선(V0)은 기준 전위를 인가하는 배선 및 화소 회로(400)에 흐르는 전류를 구동 회로(30)에 출력하기 위한 배선이다.
용량 소자(600)는 트랜지스터(500B)의 게이트 전극에 전기적으로 접속되는 도전막과, 트랜지스터(500C)의 제 2 전극에 전기적으로 접속되는 도전막을 가진다.
발광 디바이스(150)는 트랜지스터(500B)의 제 1 전극에 전기적으로 접속되는 제 1 전극과, 배선(VCOM)에 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 가진다. 배선(VCOM)은 발광 디바이스(150)에 전류를 공급하기 위한 전위를 인가하는 배선이다.
이에 의하여, 트랜지스터(500B)의 게이트 전극에 공급되는 화상 신호에 따라 발광 디바이스(150)로부터 방출되는 광의 강도를 제어할 수 있다. 또한 트랜지스터(500C)를 통하여 공급되는 배선(V0)의 기준 전위에 의하여 트랜지스터(500B)의 게이트-소스 간 전압의 편차를 억제할 수 있다.
또한 화소 파라미터의 설정에 사용할 수 있는 양의 전류를 배선(V0)으로부터 출력할 수 있다. 더 구체적으로는, 배선(V0)은 트랜지스터(500B)에 흐르는 전류 또는 발광 디바이스(150)에 흐르는 전류를 외부에 출력하기 위한 모니터선으로서 기능할 수 있다. 배선(V0)에 출력된 전류는 소스 폴로어 회로 등에 의하여 전압으로 변환되고 외부에 출력된다. 또는 예를 들어 아날로그 디지털 변환 회로 등에 의하여 디지털 신호로 변환되고, 앞의 실시형태에서 설명한 AI 액셀러레이터에 출력할 수 있다.
또한 도 23의 (B)에 일례로서 나타낸 구성에서는, 화소 회로(400)와 구동 회로(30)를 전기적으로 접속하는 배선을 짧게 할 수 있기 때문에 상기 배선의 배선 저항을 감소시킬 수 있다. 따라서 데이터의 기록을 고속으로 수행할 수 있어 표시 장치(1000)를 고속으로 구동시킬 수 있다. 이에 의하여, 표시 장치(1000)가 가지는 화소 회로(400)의 개수가 많아도 충분한 프레임 기간을 확보할 수 있기 때문에 표시 장치(1000)의 화소 밀도를 높일 수 있다. 또한 표시 장치(1000)의 화소 밀도를 높임으로써, 표시 장치(1000)에 의하여 표시되는 화상의 정세도를 높일 수 있다. 예를 들어 표시 장치(1000)의 화소 밀도는 1000ppi 이상, 5000ppi 이상, 또는 7000ppi 이상으로 할 수 있다. 따라서 표시 장치(1000)는 예를 들어 AR용 또는 VR용 표시 장치로 할 수 있고, 헤드 마운트 디스플레이와 같은 표시부와 사용자 간의 거리가 가까운 전자 기기에 적합하게 적용할 수 있다.
또한 도 23의 (A) 및 (B)에는 총 3개의 트랜지스터를 가지는 화소 회로(400)를 일례로서 나타내었지만, 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 따른 화소 회로는 이에 한정되지 않는다. 이하에서는, 화소 회로(400)에 적용할 수 있는 화소 회로의 구성예에 대하여 설명한다.
도 24의 (A)에 나타낸 화소 회로(400A)는 트랜지스터(500A), 트랜지스터(500B), 및 용량 소자(600)를 가진다. 또한 도 24의 (A)에는 화소 회로(400A)에 접속되는 발광 디바이스(150)를 나타내었다. 또한 화소 회로(400A)에는 배선(SL), 배선(GL), 배선(ANO), 및 배선(VCOM)이 전기적으로 접속되어 있다.
트랜지스터(500A)는 게이트가 배선(GL)에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인 중 한쪽이 배선(SL)에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽이 트랜지스터(500B)의 게이트 및 용량 소자(600)의 한쪽 전극에 전기적으로 접속되어 있다. 트랜지스터(500B)에서, 소스 및 드레인 중 한쪽은 배선(ANO)에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽은 발광 디바이스(150)의 애노드에 전기적으로 접속되어 있다. 용량 소자(600)는 다른 쪽 전극이 발광 디바이스(150)의 애노드에 전기적으로 접속되어 있다. 발광 디바이스(150)는 캐소드가 배선(VCOM)에 전기적으로 접속되어 있다.
도 24의 (B)에 나타낸 화소 회로(400B)는 화소 회로(400A)에 트랜지스터(500C)를 추가한 구성을 가진다. 또한 화소 회로(400B)에는 배선(V0)이 전기적으로 접속되어 있다.
도 24의 (C)의 화소 회로(400C)는 상기 화소 회로(400A)의 트랜지스터(500A) 및 트랜지스터(500B)로서 게이트와 백 게이트가 전기적으로 접속된 트랜지스터를 적용한 경우의 예를 나타낸 것이다. 또한 도 24의 (D)의 화소 회로(400D)는 화소 회로(400B)에 상기 트랜지스터를 적용한 경우의 예를 나타낸 것이다. 이에 의하여, 트랜지스터가 흘릴 수 있는 전류를 증대시킬 수 있다. 또한 여기서는 모든 트랜지스터로서 한 쌍의 게이트가 전기적으로 접속된 트랜지스터를 적용하였지만, 이에 한정되지 않는다. 또한 한 쌍의 게이트를 가지고, 이들이 각각 다른 배선에 전기적으로 접속되는 트랜지스터를 적용하여도 좋다. 예를 들어 한쪽 게이트와 소스가 전기적으로 접속된 트랜지스터를 사용함으로써 신뢰성을 높일 수 있다.
도 25의 (A)에 나타낸 화소 회로(400E)는 상기 화소 회로(400B)에 트랜지스터(500D)를 추가한 구성을 가진다. 또한 화소 회로(400E)에는 3개의 게이트선으로서 기능하는 배선(배선(GL1), 배선(GL2), 및 배선(GL3))이 전기적으로 접속되어 있다.
트랜지스터(500D)는 게이트가 배선(GL3)에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인 중 한쪽이 트랜지스터(500B)의 게이트에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽이 배선(V0)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한 트랜지스터(500A)의 게이트가 배선(GL1)에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(500C)의 게이트가 배선(GL2)에 전기적으로 접속되어 있다.
트랜지스터(500C)와 트랜지스터(500D)를 동시에 도통 상태로 함으로써, 트랜지스터(500B)의 소스와 게이트가 같은 전위가 되어 트랜지스터(500B)를 비도통 상태로 할 수 있다. 이에 의하여, 발광 디바이스(150)에 흐르는 전류를 강제적으로 차단할 수 있다. 이러한 화소 회로는 표시 기간과 소등 기간을 교대로 제공하는 표시 방법을 사용하는 경우에 적합하다.
도 25의 (B)의 화소 회로(400F)는 상기 화소 회로(400E)에 용량 소자(600A)를 추가한 경우의 예를 나타낸 것이다. 용량 소자(600A)는 저장 커패시터로서 기능한다.
도 25의 (C)에 나타낸 화소 회로(400G) 및 도 25의 (D)에 나타낸 화소 회로(400H)는 각각 상기 화소 회로(400E) 또는 화소 회로(400F)에 게이트와 백 게이트가 전기적으로 접속된 트랜지스터를 적용한 경우의 예이다. 트랜지스터(500A), 트랜지스터(500C), 트랜지스터(500D)로서는 게이트와 백 게이트가 전기적으로 접속된 트랜지스터가 적용되고, 트랜지스터(500B)로서는 게이트가 소스에 전기적으로 접속된 트랜지스터가 적용되어 있다.
<화소의 레이아웃>
여기에서는 본 발명의 일 형태의 표시 장치에 적용할 수 있는 화소 레이아웃에 대하여 설명한다. 부화소의 배열은 특별히 한정되지 않고, 다양한 방법을 적용할 수 있다. 부화소의 배열로서는, 예를 들어 스트라이프 배열, S 스트라이프 배열, 매트릭스 배열, 델타 배열, 베이어 배열, 펜타일 배열 등이 있다.
또한 부화소의 상면 형상으로서는 예를 들어 삼각형, 사각형직사각형, 정사각형을 포함함), 오각형 등의 다각형, 이들 다각형의 모서리가 둥근 형상, 타원형, 또는 원형 등이 있다. 여기서 부화소의 상면 형상은 발광 디바이스의 발광 영역의 상면 형상에 상당한다.
도 26의 (A)에 나타낸 화소(80)에는 스트라이프 배열이 적용되어 있다. 도 26의 (A)에 나타낸 화소(80)는 부화소(80a), 부화소(80b), 부화소(80c)의 3개의 부화소로 구성된다. 예를 들어 도 27의 (A)에 나타낸 바와 같이, 부화소(80a)를 적색의 부화소(R)로 하고, 부화소(80b)를 녹색의 부화소(G)로 하고, 부화소(80c)를 청색의 부화소(B)로 하여도 좋다.
도 26의 (B)에 나타낸 화소(80)에는 S 스트라이프 배열이 적용되어 있다. 도 26의 (B)에 나타낸 화소(80)는 부화소(80a), 부화소(80b), 부화소(80c)의 3개의 부화소로 구성된다. 예를 들어 도 27의 (B)에 나타낸 바와 같이, 부화소(80a)를 청색의 부화소(B)로 하고, 부화소(80b)를 적색의 부화소(R)로 하고, 부화소(80c)를 녹색의 부화소(G)로 하여도 좋다.
도 26의 (C)는 각 색의 부화소가 지그재그로 배치되는 예를 나타낸 것이다. 구체적으로는, 상면에서 보았을 때, 열 방향으로 배열되는 2개의 부화소(예를 들어 부화소(80a)와 부화소(80b), 또는 부화소(80b)와 부화소(80c))의 상변의 위치가 어긋난다. 예를 들어 도 27의 (C)에 나타낸 바와 같이, 부화소(80a)를 적색의 부화소(R)로 하고, 부화소(80b)를 녹색의 부화소(G)로 하고, 부화소(80c)를 청색의 부화소(B)로 하여도 좋다.
도 26의 (D)에 나타낸 화소(80)는 모서리가 둥근 대략 사다리꼴형의 상면 형상을 가지는 부화소(80a)와, 모서리가 둥근 대략 삼각형의 상면 형상을 가지는 부화소(80b)와, 모서리가 둥근 대략 사각형 또는 대략 육각형의 상면 형상을 가지는 부화소(80c)를 포함한다. 또한 부화소(80a)는 부화소(80b)보다 발광 면적이 넓다. 이와 같이, 각 부화소의 형상 및 크기는 각각 독립적으로 결정할 수 있다. 예를 들어 신뢰성이 높은 발광 디바이스를 가지는 부화소일수록 크기를 작게 할 수 있다. 예를 들어 도 27의 (D)에 나타낸 바와 같이, 부화소(80a)를 녹색의 부화소(G)로 하고, 부화소(80b)를 적색의 부화소(R)로 하고, 부화소(80c)를 청색의 부화소(B)로 하여도 좋다.
도 26의 (E)에 나타낸 화소(70A), 화소(70B)에는 펜타일 배열이 적용되어 있다. 도 26의 (E)에서는 부화소(80a) 및 부화소(80b)를 가지는 화소(70A)와, 부화소(80b) 및 부화소(80c)를 가지는 화소(70B)가 번갈아 배치되는 예를 나타내었다. 예를 들어 도 27의 (E)에 나타낸 바와 같이, 부화소(80a)를 적색의 부화소(R)로 하고, 부화소(80b)를 녹색의 부화소(G)로 하고, 부화소(80c)를 청색의 부화소(B)로 하여도 좋다.
도 26의 (F) 및 (G)에 나타낸 화소(70A), 화소(70B)에는 델타 배열이 적용되어 있다. 화소(70A)는 위쪽 행(첫 번째 행)에 2개의 부화소(부화소(80a), 부화소(80b))를 가지고, 아래쪽 행(두 번째 행)에 하나의 부화소(부화소(80c))를 가진다. 화소(70B)는 위쪽 행(첫 번째 행)에 하나의 부화소(부화소(80c))를 가지고, 아래쪽 행(두 번째 행)에 2개의 부화소(부화소(80a), 부화소(80b))를 가진다. 예를 들어 도 27의 (F)에 나타낸 바와 같이, 부화소(80a)를 적색의 부화소(R)로 하고, 부화소(80b)를 녹색의 부화소(G)로 하고, 부화소(80c)를 청색의 부화소(B)로 하여도 좋다.
도 26의 (F)에는 각 부화소가 모서리가 둥근 실질적으로 사각형의 상면 형상을 가지는 예를 나타내었고, 도 26의 (G)에는 각 부화소가 원형의 상면 형상을 가지는 예를 나타내었다.
포토리소그래피법에서는 가공하는 패턴이 미세화될수록 광 회절의 영향을 무시할 수 없게 되기 때문에, 노광에 의하여 포토마스크의 패턴을 전사할 때 충실(忠實)성이 낮아져 레지스트 마스크를 원하는 형상으로 가공하기 어려워진다. 그러므로 포토마스크의 패턴이 직사각형이어도 모서리가 둥근 패턴이 형성되기 쉽다. 따라서 부화소의 상면 형상이 다각형의 모서리가 둥근 형상, 타원형, 또는 원형 등이 되는 경우가 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 표시 장치의 제작 방법에서는, 레지스트 마스크를 사용하여 EL층을 섬 형상으로 가공한다. EL층 위에 형성한 레지스트막은 EL층의 내열 온도보다 낮은 온도에서 경화시킬 필요가 있다. 그러므로 EL층의 재료의 내열 온도 및 레지스트 재료의 경화 온도에 따라서는 레지스트막의 경화가 불충분해질 경우가 있다. 경화가 불충분한 레지스트막은 가공 시에 원하는 형상과 다른 형상이 될 경우가 있다. 그 결과, EL층의 상면 형상이 모서리가 둥근 다각형, 타원형, 또는 원형이 될 경우가 있다. 예를 들어 상면 형상이 정방형인 레지스트 마스크를 형성하는 경우에, 상면 형상이 원형인 레지스트 마스크가 형성되어 EL층의 상면 형상이 원형이 될 경우가 있다.
또한 EL층의 상면 형상을 원하는 형상으로 하기 위하여 설계 패턴과 전사 패턴이 일치하도록 마스크 패턴을 미리 보정하는 기술(OPC(Optical Proximity Correction: 광 근접 효과 보정) 기술)을 사용하여도 좋다. 구체적으로, OPC 기술에서는 마스크 패턴상의 도형의 모서리 부분 등에 보정용 패턴을 추가한다.
도 28의 (A) 내지 (C)에 나타낸 화소(80)는 스트라이프 배열이 적용되어 있다.
도 28의 (A)는 각 부화소의 상면 형상이 직사각형인 예를 나타낸 것이고, 도 28의 (B)는 각 부화소가 2개의 반원형과 직사각형을 연결한 것인 예를 나타낸 것이고, 도 28의 (C)는 각 부화소의 상면 형상이 타원형인 예를 나타낸 것이다.
도 28의 (D) 내지 (F)에 나타낸 화소(80)에는 매트릭스 배열이 적용되어 있다.
도 28의 (D)는 각 부화소의 상면 형상이 정사각형인 예를 나타낸 것이고, 도 28의 (E)는 각 부화소의 상면 형상이 모서리가 둥근 실질적인 정사각형인 예를 나타낸 것이고, 도 28의 (F)는 각 부화소의 상면 형상이 원형인 예를 나타낸 것이다.
도 28의 (A) 내지 (F)에 나타낸 화소(80)는 부화소(80a), 부화소(80b), 부화소(80c), 및 부화소(80d)의 4개의 부화소로 구성된다. 부화소(80a), 부화소(80b), 부화소(80c), 및 부화소(80d)는 각각 다른 색의 광을 방출한다. 예를 들어 부화소(80a), 부화소(80b), 부화소(80c), 부화소(80d)는 각각 적색, 녹색, 청색, 백색의 부화소로 할 수 있다. 예를 들어 도 29의 (A) 및 (B)에 나타낸 바와 같이, 부화소(80a), 부화소(80b), 부화소(80c), 및 부화소(80d)는 각각 적색, 녹색, 청색, 및 백색의 부화소로 할 수 있다. 또는 부화소(80a), 부화소(80b), 부화소(80c), 및 부화소(80d)는 각각 적색, 녹색, 청색, 및 적외 발광의 부화소로 할 수 있다.
부화소(80d)는 발광 디바이스를 가진다. 상기 발광 디바이스는 예를 들어 화소 전극과, EL층과, 공통 전극으로서 기능하는 도전체(121CM)를 가진다. 또한 상기 화소 전극은 도전체(121a), 도전체(121b), 도전체(121c), 도전체(122a), 도전체(122b), 및 도전체(122c)와 같은 재료를 사용하면 좋다. 또한 상기 EL층은 예를 들어 EL층(141a), EL층(141b), 및 EL층(141c)과 같은 재료를 사용하면 좋다.
도 28의 (G)에는 하나의 화소(80)가 2행 3열로 구성되는 예를 나타내었다. 화소(80)는 위쪽 행(첫 번째 행)에 3개의 부화소(부화소(80a), 부화소(80b), 부화소(80c))를 가지고, 아래쪽 행(두 번째 행)에 3개의 부화소(80d)를 가진다. 바꿔 말하면 화소(80)는 왼쪽 열(첫 번째 열)에 부화소(80a) 및 부화소(80d)를 가지고, 중앙의 열(두 번째 열)에 부화소(80b) 및 부화소(80d)를 가지고, 오른쪽 열(세 번째 열)에 부화소(80c) 및 부화소(80d)를 가진다. 도 28의 (G)에 나타낸 바와 같이 위쪽 행과 아래쪽 행의 부화소의 배치를 일치시키는 구성으로 함으로써, 제조 공정에서 발생할 수 있는 먼지 등을 효율적으로 제거할 수 있다. 따라서 표시 품질이 높은 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 28의 (H)에서는 하나의 화소(80)가 2행 3열로 구성되는 예를 나타내었다. 화소(80)는 위쪽 행(첫 번째 행)에 3개의 부화소(부화소(80a, 부화소(80b), 부화소(80c))를 가지고, 아래쪽 행(두 번째 행)에 하나의 부화소(부화소(80d))를 가진다. 바꿔 말하면, 화소(80)는 왼쪽 열(첫 번째 열)에 부화소(80a)를 가지고, 중앙의 열(두 번째 열)에 부화소(80b)를 가지고, 오른쪽 열(세 번째 열)에 부화소(80c)를 가지고, 또한 이 3열에 걸쳐 부화소(80d)를 가진다.
또한 도 28의 (G) 및 (H)에 나타낸 화소(80)에서는, 예를 들어 도 29의 (C) 및 (D)에 나타낸 바와 같이, 부화소(80a)를 적색의 부화소(R)로 하고, 부화소(80b)를 녹색의 부화소(G)로 하고, 부화소(80c)를 청색의 부화소(B)로 하고, 부화소(80d)를 백색의 부화소(W)로 할 수 있다.
또한 본 명세서 등에 개시된 절연체, 도전체, 반도체 등은 PVD(Physical Vapor Deposition)법, CVD법으로 형성할 수 있다. PVD법으로서는 예를 들어 스퍼터링법, 저항 가열 증착법, 전자 빔 증착법, PLD법 등이 있다. 또한 CVD법으로서, 플라스마 CVD법, 열 CVD법에 의한 형성 등을 들 수 있다. 특히, 열 CVD법으로서는, 예를 들어 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법, ALD(Atomic Layer Deposition)법 등이 있다.
열 CVD법은 플라스마를 사용하지 않는 성막 방법이기 때문에 플라스마 대미지로 인하여 결함이 생성되는 일이 없다는 이점을 가진다.
열 CVD법은 원료 가스와 산화제를 동시에 체임버 내에 공급하고, 체임버 내를 대기압 또는 감압하로 하고, 기판 근방 또는 기판 위에서 반응시켜 기판 위에 퇴적시킴으로써 성막을 수행하여도 좋다.
또한 ALD법에서는 체임버 내를 대기압 또는 감압하로 하고, 반응을 위한 원료 가스를 체임버에 순차적으로 도입하고, 그 가스 도입의 절차를 반복함으로써 성막을 수행하여도 좋다. 예를 들어 각 스위칭 밸브(고속 밸브라고도 부름)를 전환하여 2종류 이상의 원료 가스를 순차적으로 체임버에 공급하고, 복수 종류의 원료 가스가 섞이지 않도록, 제 1 원료 가스를 도입함과 동시에 또는 제 1 원료 가스를 도입한 후에 불활성 가스(예를 들어 아르곤 또는 질소) 등을 도입하고, 제 2 원료 가스를 도입한다. 또한 불활성 가스를 동시에 도입하는 경우에는, 불활성 가스는 캐리어 가스가 되고, 제 2 원료 가스를 도입할 때에도 불활성 가스를 동시에 도입하여도 좋다. 또한 불활성 가스를 도입하는 대신에, 진공 배기에 의하여 제 1 원료 가스를 배출한 후, 제 2 원료 가스를 도입하여도 좋다. 제 1 원료 가스가 기판의 표면에 흡착됨으로써 제 1 얇은 층이 성막되고, 나중에 도입되는 제 2 원료 가스와 제 1 얇은 층이 반응함으로써 제 1 얇은 층 위에 제 2 얇은 층이 적층되어 박막이 형성된다. 이 가스 도입의 절차를 제어하면서 원하는 두께가 될 때까지 여러 번 반복함으로써, 단차 피복성이 우수한 박막을 형성할 수 있다. 박막의 두께는 가스 도입의 절차를 반복하는 횟수에 의하여 조절할 수 있기 때문에, 막 두께를 정밀하게 조절할 수 있어, 미세한 FET를 제작하는 경우에 적합하다.
MOCVD법 및 ALD법과 같은 열 CVD법은 앞에서 기재한 실시형태에 개시된 금속막, 반도체막, 및 무기 절연막 등 다양한 막을 형성할 수 있으며, 예를 들어 In-Ga-Zn-O막을 성막하는 경우에는 트라이메틸인듐(In(CH3)3), 트라이메틸갈륨(Ga(CH3)3), 및 다이메틸아연(Zn(CH3)2)을 사용한다. 또한 이들 조합에 한정되지 않고, 트라이메틸갈륨 대신에 트라이에틸갈륨(Ga(C2H5)3)을 사용할 수도 있고, 다이메틸아연 대신에 다이에틸아연(Zn(C2H5)2)을 사용할 수도 있다.
예를 들어 ALD법을 이용하는 성막 장치에 의하여 산화 하프늄막을 형성하는 경우에는, 용매와 하프늄 전구체 화합물을 포함하는 액체(예를 들어 하프늄알콕사이드 및 테트라키스다이메틸아마이드하프늄(TDMAH, Hf[N(CH3)2]4)과 같은 하프늄아마이드)를 기화시킨 원료 가스와, 산화제로서 오존(O3)의 2종류의 가스를 사용한다. 또한 다른 재료로서는 예를 들어 테트라키스(에틸메틸아마이드)하프늄이 있다.
예를 들어 ALD법을 이용하는 성막 장치에 의하여 산화 알루미늄막을 형성하는 경우에는, 용매와 알루미늄 전구체 화합물을 포함하는 액체(예를 들어 트라이메틸알루미늄(TMA, Al(CH3)3))를 기화시킨 원료 가스와, 산화제로서 H2O의 2종류의 가스를 사용한다. 또한 다른 재료로서는 트리스(다이메틸아마이드)알루미늄, 트라이아이소뷰틸알루미늄, 및 알루미늄트리스(2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵테인다이오네이트)가 있다.
예를 들어 ALD법을 이용하는 성막 장치에 의하여 산화 실리콘막을 형성하는 경우에는, 헥사클로로다이실레인을 피성막면에 흡착시키고 산화성 가스(예를 들어 O2 및 일산화이질소)의 라디칼을 공급하여 흡착물과 반응시킨다.
예를 들어 ALD법을 이용하는 성막 장치에 의하여 텅스텐막을 형성하는 경우에는, WF6 가스와 B2H6 가스를 순차적으로 반복하여 도입함으로써 초기 텅스텐막을 형성한 다음, WF6 가스와 H2 가스를 순차적으로 반복하여 도입함으로써 텅스텐막을 형성한다. 또한 B2H6 가스 대신에 SiH4 가스를 사용하여도 좋다.
예를 들어 ALD법을 이용하는 성막 장치에 의하여 산화물 반도체막으로서 In-Ga-Zn-O막을 성막하는 경우에는 전구체(일반적으로는, 예를 들어 금속 전구체라고 불리는 경우가 있음)와 산화제(일반적으로는, 예를 들어 반응제 또는 비금속 전구체 등이라고 불리는 경우가 있음)의 도입을 순차적으로 반복함으로써 형성한다. 구체적으로는, 예를 들어 전구체인 In(CH3)3 가스와 산화제인 O3 가스를 도입하여 In-O층을 형성하고, 그 후 전구체인 Ga(CH3)3 가스와 산화제인 O3 가스를 도입하여 GaO층을 형성하고, 그 후 전구체인 Zn(CH3)2 가스와 산화제인 O3 가스를 도입하여 ZnO층을 형성한다. 또한 이들 층의 순서는 이 예에 한정되지 않는다. 또한 이들 가스를 사용하여 In-Ga-O층, In-Zn-O층, 또는 Ga-Zn-O층과 같은 혼합 산화물층을 형성하여도 좋다. 또한 O3 가스 대신에 Ar과 같은 불활성 가스로 물을 버블링하여 얻어진 H2O 가스를 사용하여도 좋지만 H를 포함하지 않는 O3 가스를 사용하는 것이 더 바람직하다. 또한 In(CH3)3 가스 대신에 In(C2H5)3 가스를 사용하여도 좋다. 또한 Ga(CH3)3 가스 대신에 Ga(C2H5)3 가스를 사용하여도 좋다. 또한 Zn(CH3)2 가스를 사용하여도 좋다.
또한 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 포함되는 표시부의 화면 비율(종횡비)은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 표시부는 1:1(정사각형), 4:3, 16:9, 또는 16:10과 같은 다양한 화면 비율에 대응할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 포함되는 표시부의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 표시부로서는 직사각형, 다각형(예를 들어 팔각형), 원형, 또한 타원형과 같은 다양한 형상에 대응할 수 있다.
또한 본 실시형태는 본 명세서의 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 적용할 수 있는 표시 모듈에 대하여 설명한다.
<표시 모듈의 구성예>
먼저 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 적용할 수 있는 표시 장치를 가지는 표시 모듈에 대하여 설명한다.
도 30의 (A)는 표시 모듈(1280)의 사시도이다. 표시 모듈(1280)은 표시 장치(1000)와 FPC(1290)를 가진다.
표시 모듈(1280)은 기판(1291) 및 기판(1292)을 가진다. 표시 모듈(1280)은 표시부(1281)를 가진다. 표시부(1281)는 표시 모듈(1280)에서의 화상을 표시하는 영역이고, 후술하는 화소부(1284)에 제공되는 각 화소로부터의 광을 시인할 수 있는 영역이다.
도 30의 (B)는 기판(1291) 측의 구성을 모식적으로 나타낸 사시도이다. 기판(1291) 위에는 회로부(1282)와, 회로부(1282) 위의 화소 회로부(1283)와, 화소 회로부(1283) 위의 화소부(1284)가 적층되어 있다. 또한 기판(1291) 위에서 화소부(1284)와 중첩되지 않은 부분에 FPC(1290)와 접속하기 위한 단자부(1285)가 제공되어 있다. 단자부(1285)와 회로부(1282)는 복수의 배선으로 구성되는 배선부(1286)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다.
또한 화소부(1284) 및 화소 회로부(1283)는 예를 들어 상술한 화소층(PXAL)에 상당한다. 또한 회로부(1282)는 예를 들어 상술한 회로층(SICL)에 상당한다.
화소부(1284)는 주기적으로 배열된 복수의 화소(1284a)를 가진다. 도 30의 (B)의 오른쪽에 하나의 화소(1284a)의 확대도를 나타내었다. 화소(1284a)는 발광색이 서로 다른 발광 디바이스(1430a), 발광 디바이스(1430b), 및 발광 디바이스(1430c)를 가진다. 또한 발광 디바이스(1430a), 발광 디바이스(1430b), 및 발광 디바이스(1430c)는 예를 들어 상술한 발광 디바이스(150a), 발광 디바이스(150b), 및 발광 디바이스(150c)에 상당하는 상술한 복수의 발광 디바이스는 도 30의 (B)에 나타낸 바와 같이 스트라이프 배열로 배치하여도 좋다. 또한 델타 배열 및 펜타일 배열과 같은 다양한 배열 방법을 적용할 수 있다.
화소 회로부(1283)는 주기적으로 배열된 복수의 화소 회로(1283a)를 가진다.
하나의 화소 회로(1283a)는 하나의 화소(1284a)가 가지는 3개의 발광 디바이스의 발광을 제어하는 회로이다. 하나의 화소 회로(1283a)는 하나의 발광 디바이스의 발광을 제어하는 회로가 3개 제공되는 구성으로 하여도 좋다. 예를 들어, 화소 회로(1283a)는 하나의 발광 디바이스당 하나의 선택 트랜지스터와, 하나의 전류 제어용 트랜지스터(구동 트랜지스터)와, 용량 소자를 적어도 가지는 구성으로 할 수 있다. 이때 선택 트랜지스터의 게이트에는 게이트 신호가, 소스 및 드레인 중 한쪽에는 소스 신호가 각각 입력된다. 이에 의하여 액티브 매트릭스형 표시 장치가 실현된다.
회로부(1282)는 화소 회로부(1283)의 각 화소 회로(1283a)를 구동하는 회로를 가진다. 예를 들어 게이트선 구동 회로 및 소스선 구동 회로 중 한쪽 또는 양쪽을 가지는 것이 바람직하다. 이 이외에, 연산 회로, 메모리 회로, 및 전원 회로 중에서 선택된 하나 이상을 가져도 좋다.
FPC(1290)는 외부로부터 회로부(1282)에 비디오 신호 또는 전원 전위를 공급하기 위한 배선으로서 기능한다. 또한 FPC(1290) 위에 IC가 실장되어 있어도 좋다.
표시 모듈(1280)은 화소부(1284)의 아래쪽에 화소 회로부(1283) 및 회로부(1282) 중 한쪽 또는 양쪽이 적층된 구성으로 할 수 있기 때문에, 표시부(1281)의 개구율(유효 표시 면적비)을 매우 높게 할 수 있다. 예를 들어 표시부(1281)의 개구율은 40% 이상 100% 미만으로, 바람직하게는 50% 이상 95% 이하로, 더 바람직하게는 60% 이상 95% 이하로 할 수 있다. 또한 화소(1284a)를 매우 높은 밀도로 배치할 수 있고, 표시부(1281)의 정세도를 매우 높게 할 수 있다. 예를 들어 표시부(1281)에는 2000ppi 이상, 바람직하게는 3000ppi 이상, 더 바람직하게는 5000ppi 이상, 더 바람직하게는 6000ppi 이상이고, 20000ppi 이하 또는 30000ppi 이하의 정세도로 화소(1284a)가 배치되는 것이 바람직하다.
이러한 표시 모듈(1280)은 매우 고정세하기 때문에, 헤드 마운트 디스플레이 등의 VR용 기기, 또는 안경형 AR용 기기에 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들어 렌즈를 통하여 표시 모듈(1280)의 표시부를 시인하는 구성이어도, 표시 모듈(1280)은 매우 고정세한 표시부(1281)를 가지기 때문에, 렌즈로 표시부가 확대되어도 화소가 시인되지 않고, 몰입감이 높은 표시를 수행할 수 있다. 또한 표시 모듈(1280)은 이에 한정되지 않고, 비교적 소형의 표시부를 가지는 전자 기기에 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들어 손목시계 등 장착형 전자 기기의 표시부에 적합하게 사용할 수 있다.
또한 본 실시형태는 본 명세서의 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태의 전자 기기로서 표시 장치가 적용된 전자 기기의 예에 대하여 설명한다.
도 31의 (A) 및 (B)에는 헤드 마운트 디스플레이인 전자 기기(8300)의 외관을 나타내었다.
전자 기기(8300)는 하우징(8301), 표시부(8302), 조작 버튼(8303), 및 밴드상 고정구(8304)를 가진다.
조작 버튼(8303)은 전원 버튼 등으로서의 기능을 가진다. 또한 전자 기기(8300)는 조작 버튼(8303) 이외의 버튼을 가져도 좋다.
또한 도 31의 (C)에 나타낸 바와 같이, 표시부(8302)와 사용자의 눈 위치 사이에 렌즈(8305)를 가져도 좋다. 렌즈(8305)에 의하여 사용자는 표시부(8302)를 확대하여 볼 수 있기 때문에 임장감이 더 높아진다. 이때 도 31의 (C)에 나타낸 바와 같이 시도(視度) 조절을 위하여 렌즈의 위치를 변화시키는 다이얼(8306)을 가져도 좋다.
표시부(8302)로서는 예를 들어 정세도가 매우 높은 표시 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 표시부(8302)에 정세도가 높은 표시 장치를 사용함으로써, 도 31의 (C)와 같이 렌즈(8305)를 사용하여 확대하여도, 사용자에게 화소가 시인되지 않고, 현실감이 더 높은 영상을 표시할 수 있다.
도 31의 (A) 내지 (C)에는 1장의 표시부(8302)를 가지는 경우의 예를 나타내었다. 이와 같은 구성으로 함으로써 부품 점수를 삭감할 수 있다.
표시부(8302)는 좌우 2개의 영역에 각각 오른쪽 눈용 화상과 왼쪽 눈용 화상의 2개의 화상을 나란히 표시할 수 있다. 이로써, 양안 시차를 사용한 입체 영상을 표시할 수 있다.
또한 표시부(8302)의 전역에 걸쳐, 양쪽 눈으로 시인 가능한 하나의 화상을 표시하여도 좋다. 이로써, 시야의 양단에 걸쳐 파노라마 영상을 표시할 수 있게 되어 현실감이 높아진다.
여기서 전자 기기(8300)는 표시부(8302)는 예를 들어 사용자의 머리 크기 및 눈 위치에서 선택된 하나 이상에 따라 표시부(8302)의 곡률을 적절한 값으로 변화시키는 기구를 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 표시부(8302)의 곡률을 조정하기 위한 다이얼(8307)을 조작함으로써, 사용자가 스스로 표시부(8302)의 곡률을 조정하여도 좋다. 또는 사용자의 머리 크기 또는 눈 위치를 검출하는 센서(예를 들어 카메라, 접촉식 센서, 및 비접촉식 센서 등)를 하우징(8301)에 제공하고, 센서의 검출 데이터에 기초하여 표시부(8302)의 곡률을 조정하는 기구가 포함되어도 좋다.
또한 렌즈(8305)를 사용하는 경우에는, 표시부(8302)의 곡률과 동기하여 렌즈(8305)의 위치 및 각도를 조정하는 기구가 포함되는 것이 바람직하다. 또는 다이얼(8306)이 렌즈의 각도를 조정하는 기능을 가져도 좋다.
도 31의 (E) 및 (F)에는 표시부(8302)의 곡률을 제어하는 구동부(8308)가 포함되는 예를 나타내었다. 구동부(8308)는 표시부(8302)의 적어도 일부에 고정되어 있다. 구동부(8308)는 표시부(8302)에 고정되는 부분이 변형 또는 이동함으로써, 표시부(8302)를 변형시키는 기능을 가진다.
도 31의 (E)는 머리가 비교적 큰 사용자(8310)가 하우징(8301)을 착용한 경우의 모식도이다. 이때 표시부(8302)의 형상은 곡률이 비교적 작게(곡률 반경이 크게) 되도록 구동부(8308)에 의하여 조정된다.
한편 도 31의 (F)에는 사용자(8310)에 비하여 머리가 작은 사용자(8311)가 하우징(8301)을 착용한 경우를 나타내었다. 또한 사용자(8311)는 사용자(8310)에 비하여 양쪽 눈 사이의 간격이 좁다. 이때 표시부(8302)의 형상은 표시부(8302)의 곡률이 크게(곡률 반경이 작게) 되도록 구동부(8308)에 의하여 조정된다. 도 31의 (F)에 있어서는 도 31의 (E)에서의 표시부(8302)의 위치 및 형상을 파선으로 나타내었다.
이와 같이, 전자 기기(8300)는 표시부(8302)의 곡률을 조정하는 기구를 가짐으로써 남녀노소 다양한 사용자에게 최적의 표시를 제공할 수 있다.
또한 표시부(8302)에 표시하는 콘텐츠에 따라 표시부(8302)의 곡률을 변화시킴으로써 사용자가 높은 임장감을 느끼게 할 수도 있다. 예를 들어 표시부(8302)의 곡률을 진동시킴으로써 흔들림을 표현할 수 있다. 이와 같이, 콘텐츠 내의 장면에 맞추어 다양한 연출을 할 수 있고, 사용자에게 새로운 체험을 제공할 수 있다. 또한 이때 하우징(8301)에 제공된 진동 모듈과 연동시킴으로써, 임장감이 더 높은 표시가 가능해진다.
또한 전자 기기(8300)는 도 31의 (D)에 나타낸 바와 같이 2개의 표시부(8302)를 가져도 좋다.
2개의 표시부(8302)를 가짐으로써, 사용자는 한쪽 눈마다 하나의 표시부를 볼 수 있다. 이로써, 시차를 사용한 3차원 표시를 수행하는 경우에도 높은 화면 해상도의 영상을 표시할 수 있다. 또한 표시부(8302)는 사용자 눈을 대략 중심으로 한 원호 형상으로 만곡되어 있다. 이로써, 사용자의 눈으로부터 표시부의 표시면까지의 거리가 일정하게 되므로, 사용자는 더 자연스러운 영상을 볼 수 있다. 또한 표시부로부터의 광의 휘도 및 색도가 보는 각도에 따라 변화되는 경우에도, 표시부의 표시면의 법선 방향으로 사용자의 눈이 위치하기 때문에 실질적으로 그 영향을 무시할 수 있어, 더 현실감이 있는 영상을 표시할 수 있다.
도 32의 (A) 내지 (C)는 도 31의 (A) 내지 (D) 각각에 나타낸 전자 기기(8300)와 다른 전자 기기(8300)의 외관을 나타낸 도면이다. 구체적으로는 예를 들어 도 32의 (A) 내지 (C)는 머리에 장착하는 고정구(8304a)를 가지는 점, 한 쌍의 렌즈(8305)를 가지는 점 등에서 도 31의 (A) 내지 (D)와 다르다.
사용자는 렌즈(8305)를 통하여 표시부(8302)의 표시를 시인할 수 있다. 또한 표시부(8302)를 만곡시켜 배치하면, 사용자는 높은 현장감을 느낄 수 있어 바람직하다. 또한 표시부(8302)의 상이한 영역에 표시된 다른 화상을 렌즈(8305)를 통하여 시인함으로써 시차를 사용한 3차원 표시를 할 수도 있다. 또한 하나의 표시부(8302)를 제공하는 구성에 한정되지 않고, 2개의 표시부(8302)를 제공하여 사용자의 한쪽 눈마다 하나의 표시부를 배치하여도 좋다.
또한 표시부(8302)에는 예를 들어 정세도가 매우 높은 표시 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 표시부(8302)에 정세도가 높은 표시 장치를 사용함으로써, 도 32의 (C)와 같이 렌즈(8305)를 사용하여 확대하여도, 사용자에게 화소가 시인되지 않고, 현실감이 더 높은 영상을 표시할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 전자 기기인 헤드 마운트 디스플레이는 도 32의 (D)에 나타낸 안경형 헤드 마운트 디스플레이인 전자 기기(8200)의 구성이어도 좋다.
전자 기기(8200)는 장착부(8201), 렌즈(8202), 본체(8203), 표시부(8204), 케이블(8205) 등을 가진다. 또한 장착부(8201)에는 배터리(8206)가 내장된다.
케이블(8205)은 배터리(8206)로부터 본체(8203)에 전력을 공급한다. 본체(8203)는 무선 수신기를 가지고, 수신한 영상 정보를 표시부(8204)에 표시할 수 있다. 또한 본체(8203)는 카메라를 가지고, 사용자의 안구 또는 눈꺼풀의 움직임의 정보를 입력 수단으로서 사용할 수 있다.
또한 장착부(8201)는 사용자와 접촉하는 위치에 사용자의 안구의 움직임에 따라 흐르는 전류를 검지할 수 있는 복수의 전극이 제공되고 시선을 인식하는 기능을 가져도 좋다. 또한 상기 전극에 흐르는 전류에 의하여 사용자의 맥박을 모니터링하는 기능을 가져도 좋다. 또한 장착부(8201)는 온도 센서, 압력 센서, 및 가속도 센서 등의 각종 센서를 가져도 좋고, 사용자의 생체 정보를 표시부(8204)에 표시하는 기능, 사용자의 머리 움직임에 맞추어 표시부(8204)에 표시되는 영상을 변화시키는 기능 등을 가져도 좋다.
도 33의 (A) 내지 (C)는 도 31의 (A) 내지 (D) 및 도 32의 (A) 내지 (C) 각각에 나타낸 전자 기기(8300), 도 32의 (D)에 나타낸 전자 기기(8200)와 다른 전자 기기(8750)의 외관을 나타낸 도면이다.
도 33의 (A)는 전자 기기(8750)의 정면, 상면, 및 왼쪽 측면을 나타낸 사시도이고, 도 33의 (B) 및 (C)는 전자 기기(8750)의 배면, 저면, 및 오른쪽 측면을 나타낸 사시도이다.
전자 기기(8750)는 한 쌍의 표시 장치(8751), 하우징(8752), 한 쌍의 장착부(8754), 완충 부재(8755), 한 쌍의 렌즈(8756) 등을 가진다. 한 쌍의 표시 장치(8751)는 하우징(8752)의 내부에서 렌즈(8756)를 통하여 시인할 수 있는 위치에 각각 제공되어 있다.
여기서, 한 쌍의 표시 장치(8751) 중 한쪽은 실시형태 1에서 설명한 표시 장치(DSP) 등에 대응한다. 또한 도시하지 않았지만, 도 33의 (A) 내지 (C)에 나타낸 전자 기기(8750)는 앞의 실시형태에서 설명한 처리부를 가지는 전자 부품(예를 들어, 도 6에 나타낸 주변 회로(PRPH)에 포함되는 회로, 도 10에 나타낸 헤드 마운트 디스플레이(HMD)에 포함되는 회로)을 가진다. 또한 도시하지 않았지만, 도 33의 (A) 내지 (C)에 나타낸 전자 기기(8750)는 카메라를 가진다. 상기 카메라는 사용자 눈 및 그 근방을 촬상할 수 있다. 또한 도시하지 않았지만, 도 33의 (A) 내지 (C)에 나타낸 전자 기기(8750)에서는 움직임 검출부, 오디오, 제어부, 통신부, 및 배터리를 하우징(8752) 내에 가진다.
전자 기기(8750)는 VR용 전자 기기이다. 전자 기기(8750)를 장착한 사용자는 렌즈(8756)를 통하여 표시 장치(8751)에 표시되는 화상을 시인할 수 있다. 또한 한 쌍의 표시 장치(8751)에 서로 다른 화상을 표시함으로써, 시차를 사용한 3차원 표시를 수행할 수도 있다.
또한 하우징(8752)의 배면 측에는 입력 단자(8757)와 출력 단자(8758)가 제공되어 있다. 입력 단자(8757)에는 영상 출력 기기로부터의 영상 신호, 또는 하우징(8752) 내에 제공되는 배터리를 충전하기 위한 전력 등을 공급하는 케이블을 접속할 수 있다. 출력 단자(8758)로서는 예를 들어 음성 출력 단자로서 기능하고, 이어폰 또는 헤드폰이 접속될 수 있다.
또한 하우징(8752)은 렌즈(8756) 및 표시 장치(8751)가 사용자의 눈의 위치에 따라 최적의 위치에 배치되도록, 이들의 좌우의 위치를 조정할 수 있는 기구를 가지는 것이 바람직하다. 또한 렌즈(8756)와 표시 장치(8751) 사이의 거리를 변경함으로써 초점을 조정하는 기구를 가지는 것이 바람직하다.
상기 카메라, 표시 장치(8751), 및 상기 전자 부품을 사용함으로써, 전자 기기(8750)는 전자 기기(8750)의 사용자의 상태를 추정하고, 추정한 사용자의 상태에 관한 정보를 표시 장치(8751)에 표시할 수 있다. 또는 네트워크를 통하여 전자 기기(8750)와 접속된 전자 기기의 사용자의 상태에 관한 정보를 표시 장치(8751)에 표시할 수 있다.
완충 부재(8755)는 사용자의 얼굴(예를 들어 이마 및 뺨)에 접촉되는 부분이다. 완충 부재(8755)가 사용자의 얼굴과 밀착되면, 광 누설을 방지할 수 있기 때문에, 몰입감을 더 높일 수 있다. 사용자가 전자 기기(8750)를 장착한 경우에 완충 부재(8755)가 사용자의 얼굴에 밀착되도록, 완충 부재(8755)로서는 부드러운 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 고무, 실리콘 고무, 우레탄, 및 스펀지 등의 소재를 사용할 수 있다. 또한 스펀지의 표면을 천 또는 피혁(예를 들어 천연 피혁 및 합성 피혁)으로 덮은 것을 사용하면, 사용자의 얼굴과 완충 부재(8755) 사이에 틈이 생기기 어렵기 때문에, 광 누설을 적합하게 방지할 수 있다. 또한 이러한 소재를 사용하면 촉감이 좋고, 추운 계절 등에 장착한 경우에 사용자가 차갑다고 느끼지 않기 때문에 바람직하다. 완충 부재(8755) 또는 장착부(8754) 등, 사용자의 피부에 접촉되는 부재를 탈착 가능한 구성으로 하면, 클리닝 또는 교환이 용이해지기 때문에 바람직하다.
본 실시형태의 전자 기기는 이어폰(8754A)을 더 가져도 좋다. 이어폰(8754A)은 통신부(도시하지 않았음)를 가지고, 무선 통신 기능을 가진다. 이어폰(8754A)은 무선 통신 기능에 의하여 음성 데이터를 출력할 수 있다. 또한 이어폰(8754A)은 골전도 이어폰으로서 기능하는 진동 기구를 가져도 좋다.
또한 이어폰(8754A)은 도 33의 (C)에 나타낸 이어폰(8754B)과 같이, 장착부(8754)에 직접 또는 유선으로 접속되어 있는 구성으로 할 수 있다. 또한 이어폰(8754B) 및 장착부(8754)는 마그넷을 가져도 좋다. 이에 의하여, 이어폰(8754B)을 장착부(8754)에 자력으로 고정할 수 있고, 수납하기 용이해져 바람직하다.
이어폰(8754A)은 센서부를 가져도 좋다. 상기 센서부를 사용하여 상기 전자 기기의 사용자의 상태를 추정할 수 있다.
또한 본 발명의 일 형태의 전자 기기는 상술한 구성예 중 어느 하나에 더하여 안테나, 배터리, 카메라, 스피커, 마이크로폰, 터치 센서, 및 조작 버튼 중에서 선택된 하나 이상을 가져도 좋다.
본 발명의 일 형태인 전자 기기는 이차 전지를 가져도 좋고, 비접촉 전력 전송을 사용하여 이차 전지를 충전할 수 있는 것이 바람직하다.
이차 전지로서는 예를 들어 리튬 이온 이차 전지(예를 들어 겔상 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지(리튬 이온 폴리머 전지)), 니켈 수소 전지, 니켈 카드뮴 전지, 유기 라디칼 전지, 납 축전지, 공기 이차 전지, 니켈 아연 전지, 및 은 아연 전지가 있다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기는 안테나를 포함하여도 좋다. 안테나로 신호를 수신함으로써, 표시부에 영상 및 정보의 표시를 할 수 있다. 또한 전자 기기가 안테나 및 이차 전지를 포함하는 경우, 안테나를 비접촉 전력 전송에 사용하여도 좋다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기의 표시부에는 예를 들어 풀 하이비전, 4K2K, 8K4K, 16K8K, 또는 그 이상의 화면 해상도를 가지는 영상을 표시할 수 있다.
또한 본 실시형태는 본 명세서의 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 6)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태를 사용하여 제작된 표시 장치를 포함하는 전자 기기에 대하여 설명한다.
이하에서 예시하는 전자 기기는 표시부에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 포함한다. 따라서, 높은 화면 해상도가 실현된 전자 기기이다. 또한 높은 화면 해상도와 큰 화면이 양립된 전자 기기로 할 수 있다.
본 발명의 일 형태는 표시 장치와, 안테나, 배터리, 하우징, 카메라, 스피커, 마이크로폰, 터치 센서, 및 조작 버튼 중에서 선택된 하나 이상을 가진다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기는 실시형태 5에서 설명한 이차 전지를 가져도 좋다. 또한 상기 이차 전지는 비접촉 전력 전송을 사용하여 충전할 수 있는 것이 바람직하다.
또한 이차 전지로서는 예를 들어 실시형태 5에서 설명한 이차 전지를 적용할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기는 실시형태 5에서 설명한 안테나를 가져도 좋다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기의 표시부에는 예를 들어 풀 하이비전, 4K2K, 8K4K, 16K8K, 또는 그 이상의 화면 해상도를 가지는 영상을 표시할 수 있다.
전자 기기로서는 예를 들어 텔레비전 장치, 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 모니터 장치, 디지털 사이니지, 파칭코기, 및 게임기와 같은 비교적 큰 화면을 가지는 전자 기기가 있다. 또한 비교적 작은 화면을 가지는 전자 기기로서는 예를 들어 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 포토 프레임, 휴대 전화기, 휴대용 게임기, 휴대 정보 단말기, 및 음향 재생 장치가 있다.
본 발명의 일 형태가 적용된 전자 기기는 건물(예를 들어 주택, 상업 시설, 및 공업 시설)의 내벽 또는 외벽의 면(예를 들어 평면 및 곡면), 혹은 이동체(예를 들어 자동차, 전철, 선박, 및 비행체)의 내장 또는 외장의 면(예를 들어 평면 및 곡면)을 따라 제공할 수 있다.
[휴대 전화]
도 34의 (A)에 나타낸 정보 단말기(5500)는 정보 단말기의 일종인 휴대 전화(스마트폰)이다. 정보 단말기(5500)는 하우징(5510)과 표시부(5511)를 가지고, 입력용 인터페이스로서 터치 패널이 표시부(5511)에 제공되고, 버튼이 하우징(5510)에 제공되어 있다.
정보 단말기(5500)에 앞의 실시형태에서 설명한 표시 장치를 적용함으로써, 표시부(5511)를 화상을 표시하는 화상 영역과 문자열을 표시하는 흑색 영역으로 나눌 수 있다.
[웨어러블 단말기]
도 34의 (B)는 웨어러블 단말기의 일례인 정보 단말기(5900)의 외관을 나타낸 도면이다. 정보 단말기(5900)는 하우징(5901), 표시부(5902), 조작 버튼(5903), 용두(5904), 및 밴드(5905)를 가진다.
웨어러블 단말기에 앞의 실시형태에서 설명한 표시 장치를 적용함으로써, 표시부(5902)를 화상을 표시하는 화상 영역과 문자열을 표시하는 흑색 영역으로 나눌 수 있다.
[정보 단말기]
또한 도 34의 (C)에는 노트북형 정보 단말기(5300)를 나타내었다. 도 24의 (C)에 나타낸 노트북형 정보 단말기(5300)에는 일례로서 하우징(5330a)에 표시부(5331)가 제공되고, 하우징(5330b)에 키보드부(5350)가 제공되어 있다.
노트북형 정보 단말기(5300)는 상술한 정보 단말기(5500)와 마찬가지로, 앞의 실시형태에서 설명한 표시 장치를 적용함으로써, 표시부(5331)를 화상을 표시하는 화상 영역과 문자열을 표시하는 흑색 영역으로 나눌 수 있다.
또한 앞에서는 전자 기기로서 스마트폰, 웨어러블 단말기, 및 노트북용 정보 단말기를 예로 들어 각각 도 34의 (A) 내지 (C)에 나타내었지만, 스마트폰, 웨어러블 단말기, 및 노트북용 정보 단말기 외의 정보 단말기를 적용할 수도 있다. 스마트폰, 웨어러블 단말기, 및 노트북형 정보 단말기 이외의 정보 단말기로서는, 예를 들어 PDA(Personal Digital Assistant), 데스크톱용 정보 단말기, 및 워크스테이션이 있다.
[카메라]
도 34의 (D)는 파인더(8100)가 장착된 상태의 카메라(8000)의 외관을 나타낸 도면이다.
카메라(8000)는 하우징(8001), 표시부(8002), 조작 버튼(8003), 및 셔터 버튼(8004)을 가진다. 또한 카메라(8000)에는 탈착 가능한 렌즈(8006)가 장착된다.
또한 카메라(8000)는 렌즈(8006)와 하우징이 일체화되어 있어도 좋다.
카메라(8000)는 셔터 버튼(8004)을 누르거나 터치 패널로서 기능하는 표시부(8002)를 터치함으로써 촬상할 수 있다.
하우징(8001)은 전극을 가지는 마운트를 가지고, 파인더(8100) 외에 스트로보 장치를 접속할 수 있다.
파인더(8100)는 하우징(8101), 표시부(8102), 및 버튼(8103)을 가진다.
하우징(8101)은 카메라(8000)의 마운트와 연결됨으로써 카메라(8000)에 장착되어 있다. 파인더(8100)는 카메라(8000)로부터 수신한 영상을 표시부(8102)에 표시할 수 있다.
버튼(8103)은 전원 버튼으로서의 기능을 가진다.
카메라(8000)의 표시부(8002) 및 파인더(8100)의 표시부(8102)에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용할 수 있다. 또한 파인더가 내장된 카메라(8000)이어도 좋다.
[게임기]
도 34의 (E)는 게임기의 일례인 휴대용 게임기(5200)의 외관을 나타낸 도면이다. 휴대용 게임기(5200)는 하우징(5201), 표시부(5202), 및 버튼(5203)을 가진다.
또한 휴대용 게임기(5200)의 영상은 예를 들어 텔레비전 장치, 퍼스널 컴퓨터용 디스플레이, 게임용 디스플레이, 및 헤드 마운트 디스플레이 등의 표시 장치에 의하여 출력할 수 있다.
휴대용 게임기(5200)에 앞의 실시형태에서 설명한 표시 장치를 적용함으로써, 표시부(5202)를 화상을 표시하는 화상 영역과 문자열을 표시하는 흑색 영역으로 나눌 수 있다. 또한 저소비 전력의 휴대용 게임기(5200)를 실현할 수 있다. 또한 소비 전력이 낮으면 회로로부터의 발열을 저감할 수 있기 때문에, 발열로 인한 그 회로 자체, 주변 회로, 및 모듈에 대한 영향을 줄일 수 있다.
도 34의 (E)에서는 게임기의 일례로서 휴대용 게임기를 도시하였지만, 본 발명의 일 형태의 전자 기기는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태의 전자 기기로서는, 예를 들어 거치형 게임기, 오락 시설(예를 들어 오락실 및 놀이공원)에 설치되는 아케이드 게임기, 및 스포츠 시설에 설치되는 배팅 연습용 투구 머신이 있다.
<텔레비전 장치>
도 34의 (F)는 텔레비전 장치를 나타낸 사시도이다. 텔레비전 장치(9000)는 하우징(9002), 표시부(9001), 스피커(9003), 조작 키(9005)(전원 스위치 또는 조작 스위치를 포함함), 접속 단자(9006), 및 센서(9007)(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도(硬度), 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새, 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것)를 가진다. 본 발명의 일 형태의 기억 장치는 텔레비전 장치에 포함될 수 있다. 텔레비전 장치는 예를 들어, 50인치 이상 또는 100인치 이상의 표시부(9001)를 포함할 수 있다.
텔레비전 장치(9000)에 앞의 실시형태에서 설명한 표시 장치를 적용함으로써, 표시부(9001)를 화상을 표시하는 화상 영역과 문자열을 표시하는 흑색 영역으로 나눌 수 있다. 또한 저소비 전력의 텔레비전 장치(9000)를 실현할 수 있다. 또한 소비 전력이 낮으면 회로로부터의 발열을 저감할 수 있기 때문에, 발열로 인한 그 회로 자체, 주변 회로, 및 모듈에 대한 영향을 줄일 수 있다.
<이동체>
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 이동체인 자동차의 운전석 주변에 적용할 수도 있다.
도 34의 (G)는 자동차의 실내에서의 앞유리 주변을 나타낸 도면이다. 도 34의 (G)에는 대시 보드에 장착된 표시 패널(5701), 표시 패널(5702), 표시 패널(5703) 외에, 필러에 장착된 표시 패널(5704)을 도시하였다.
표시 패널(5701) 내지 표시 패널(5703)은 예를 들어 내비게이션 정보, 속도계, 회전 속도계, 주행 거리, 연료계, 기어 상태, 및 에어컨디셔너의 설정을 표시함으로써, 다양한 정보를 제공할 수 있다. 또한 표시 패널에 표시되는 표시 항목 및 레이아웃은 사용자의 취향에 따라 적절히 변경할 수 있어, 디자인성을 높일 수 있다. 표시 패널(5701) 내지 표시 패널(5703)은 조명 장치로서 사용할 수도 있다.
표시 패널(5704)에는 차체에 제공된 촬상 수단으로부터의 영상을 표시함으로써 필러로 차단된 시계(사각(死角))를 보완할 수 있다. 즉 자동차 외측에 제공된 촬상 수단으로부터의 화상을 표시함으로써 사각을 보완하여 안전성을 높일 수 있다. 또한 보이지 않는 부분을 보완하는 영상을 표시함으로써, 더 자연스럽고 위화감 없이 안전을 확인할 수 있다. 표시 패널(5704)은 조명 장치로서 사용할 수도 있다.
본 발명의 일 형태의 표시 장치는 예를 들어 표시 패널(5701) 내지 표시 패널(5704)에 적용할 수 있다.
또한 앞에서는 이동체의 일례로서 자동차에 대하여 설명하였지만, 이동체는 자동차에 한정되지 않는다. 예를 들어 이동체로서는 전철, 모노레일, 선박, 및 비행체(예를 들어 헬리콥터, 무인 항공기(드론), 비행기, 및 로켓)가 있으며, 이들 이동체에 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 적용할 수 있다.
[전자 간판]
도 34의 (H)는 벽에 장착될 수 있는 전자 간판(디지털 사이니지)의 예를 나타낸 것이다. 도 34의 (H)는 전자 간판(6200)이 벽(6201)에 제공되어 있는 상태를 나타내었다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 예를 들어 전자 간판(6200)의 표시부에 적용할 수 있다. 또한 전자 간판(6200)에는 터치 패널 등의 인터페이스 등이 제공되어 있어도 좋다.
또한 앞에서는 전자 간판의 일례로서 벽에 장착될 수 있는 전자 기기의 예를 나타내었지만, 전자 간판의 종류는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 전자 간판으로서는 기둥에 제공하는 형식, 바닥에 놓고 사용하는 스탠드 형식, 빌딩 등의 건축물의 옥상 또는 측벽에 설치하는 형식 등이 있다.
또한 본 실시형태는 본 명세서의 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
DSP: 표시 장치, DIS: 표시부, MA: 화상 영역, BA: 흑색 영역, BA1: 흑색 영역, BA2: 흑색 영역, BA3: 흑색 영역, BA4: 흑색 영역, LA: 문자열, LA1: 문자열, LA2: 문자열, LA3: 문자열, LA4: 문자열, CSB: 중심부, LI: 화상, ARA: 표시 영역, ARD: 회로 영역, SICL: 회로층, LINL: 배선층, PXAL: 화소층, BS: 기판, DRV: 구동 회로 영역, LIA: 영역, SDS: 회로, SD: 구동 회로, GDS: 회로, GD: 구동 회로, PRPH: 주변 회로, DMG: 분배 회로, DMS: 분배 회로, CTR: 제어부, MD: 기억 장치, PG: 전압 생성 회로, TMC: 타이밍 컨트롤러, CKS: 클록 신호 생성 회로, CK1: 회로, CK2: 회로, GPS: 화상 처리부, GP1: 회로, GP2: 회로, INT: 인터페이스, BW: 버스 배선, HMD: 헤드 마운트 디스플레이, SNC: 센서, SOP: 소리 출력부, SIP: 소리 입력부, MU: 기억부, CP: 제어부, PGP: 화상 생성부, HKB: 변환부, ANT: 안테나, BE: 버스 배선, RMC: 컨트롤러, SMP: 정보 단말기, UR: 사용자, OTH: 타자(他者), SND: 소리, WV: 무선 신호, ST1: 단계, ST2: 단계, ST3: 단계, ST4: 단계, ST5: 단계, SU1: 단계, SU2: 단계, SU3: 단계, SU4: 단계, SU5: 단계, SV1: 단계, SV2: 단계, SV3: 단계, SV4: 단계, SV5: 단계, SV6: 단계, SW1: 단계, SW2: 단계, SW3: 단계, SW4: 단계, SW5: 단계, SW6: 단계, SW7: 단계, OSL: 층, EML: 층, ANO: 배선, VCOM: 배선, V0: 배선, SL: 배선, GL: 배선, GL1: 배선, GL2: 배선, GL3: 배선, 30: 구동 회로, 70A: 화소, 70B: 화소, 80: 화소, 80a: 부화소, 80b: 부화소, 80c: 부화소, 80d: 부화소, 102: 기판, 111a: 절연체, 111b: 절연체, 112: 절연체, 113: 절연체, 113a: 절연체, 113b: 절연체, 113c: 절연체, 118: 희생층, 119: 희생층, 121a: 도전체, 121b: 도전체, 121c: 도전체, 121CM: 도전체, 122a: 도전체, 122b: 도전체, 122c: 도전체, 123: 도전체, 123CM: 영역, 141: EL층, 141a: EL층, 141b: EL층, 141c: EL층, 142: EL층, 150: 발광 디바이스, 150a: 발광 디바이스, 150b: 발광 디바이스, 150c: 발광 디바이스, 162: 절연체, 163: 수지층, 164: 접착층, 165: 접착층, 166a: 착색층, 166b: 착색층, 166c: 착색층, 200: 트랜지스터, 202: 절연체, 210: 기판, 214: 절연체, 216: 도전체, 220: 절연체, 222: 절연체, 224: 절연체, 226: 절연체, 228: 도전체, 230: 도전체, 250: 절연체, 300: 트랜지스터, 310: 기판, 312: 소자 분리층, 313: 반도체 영역, 314a: 저저항 영역, 314b: 저저항 영역, 315: 절연체, 316: 도전체, 317: 절연체, 320: 절연체, 322: 절연체, 324: 절연체, 326: 절연체, 328: 도전체, 330: 도전체, 350: 절연체, 352: 절연체, 354: 절연체, 356: 도전체, 360: 절연체, 362: 절연체, 364: 절연체, 366: 도전체, 370: 절연체, 372: 절연체, 376: 도전체, 380: 절연체, 400: 화소 회로, 400A: 화소 회로, 400B: 화소 회로, 400C: 화소 회로, 400D: 화소 회로, 400E: 화소 회로, 400F: 화소 회로, 400G: 화소 회로, 400H: 화소 회로, 500: 트랜지스터, 500A: 트랜지스터, 500B: 트랜지스터, 500C: 트랜지스터, 500D: 트랜지스터, 501: 기판, 512: 절연체, 514: 절연체, 540: 도전체, 576: 절연체, 581: 절연체, 600: 용량 소자, 600A: 용량 소자, 1000: 표시 장치, 1280: 표시 모듈, 1281: 표시부, 1290: FPC, 1282: 회로부, 1283: 화소 회로부, 1283a: 화소 회로, 1284: 화소부, 1284a: 화소, 1285: 단자부, 1286: 배선부, 1291: 기판, 1292: 기판, 1430a: 발광 디바이스, 1430b: 발광 디바이스, 1430c: 발광 디바이스, 4400a: 발광 유닛, 4400b: 발광 유닛, 4411: 발광층, 4412: 발광층, 4413: 발광층, 4420: 층, 4420-1: 층, 4420-2: 층, 4430: 층, 4430-1:층, 4430-2: 층, 4440: 중간층, 5200: 휴대용 게임기, 5201: 하우징, 5202: 표시부, 5203: 버튼, 5300: 노트북형 정보 단말기, 5330a: 하우징, 5330b: 하우징, 5331: 표시부, 5350: 키보드부, 5500: 정보 단말기, 5510: 하우징, 5511: 표시부, 5701: 표시 패널, 5702: 표시 패널, 5703: 표시 패널, 5704: 표시 패널, 5900: 정보 단말기, 5901: 하우징, 5902: 표시부, 5903: 조작 버튼, 5904: 용두, 5905: 밴드, 6200: 전자 간판, 6201: 벽, 8000: 카메라, 8001: 하우징, 8002: 표시부, 8003: 조작 버튼, 8004: 셔터 버튼, 8006: 렌즈, 8100: 파인더, 8101: 하우징, 8102: 표시부, 8103: 버튼, 8200: 전자 기기, 8201: 장착부, 8202: 렌즈, 8203: 본체, 8204: 표시부, 8205: 케이블, 8206: 배터리, 8300: 전자 기기, 8301: 하우징, 8302: 표시부, 8303: 조작 버튼, 8304: 고정구, 8304a: 고정구, 8305: 렌즈, 8306: 다이얼, 8307: 다이얼, 8308: 구동부, 8310: 사용자, 8311: 사용자, 8750: 전자 기기, 8751: 표시 장치, 8752: 하우징, 8754: 장착부, 8754A: 이어폰, 8754B: 이어폰, 8756: 렌즈, 8757: 입력 단자, 8758: 출력 단자, 9000: 텔레비전 장치, 9001: 표시부, 9002: 하우징, 9003: 스피커, 9005: 조작 키, 9006: 접속 단자, 9007: 센서
Claims (5)
- 표시 장치로서,
제 1 영역과 제 2 영역을 포함하는 표시부와, 상기 제 1 영역에 대응하는 제 1 구동 회로와, 상기 제 2 영역에 대응하는 제 2 구동 회로와, 제 1 회로와, 제 2 회로와, 제 1 신호 생성 회로와, 제 2 신호 생성 회로를 가지고,
상기 제 1 회로는 제 1 화상에 따른 제 1 화상 신호를 생성하는 기능을 가지고,
상기 제 2 회로는 제 2 화상에 따른 제 2 화상 신호를 생성하는 기능을 가지고,
상기 제 2 화상은 문자열을 가지고,
상기 제 1 신호 생성 회로는 제 1 프레임 주파수의 클록 신호를 생성하는 기능을 가지고,
상기 제 2 신호 생성 회로는 제 2 프레임 주파수의 클록 신호를 생성하는 기능을 가지고,
상기 제 1 프레임 주파수는 상기 제 2 프레임 주파수보다 높고,
상기 제 1 구동 회로에 상기 제 1 화상 신호가 송신된 경우에 상기 제 1 프레임 주파수로 상기 제 1 영역에 상기 제 1 화상을 표시하는 기능과,
상기 제 2 구동 회로에 상기 제 2 화상 신호가 송신된 경우에 상기 제 2 프레임 주파수로 상기 제 2 영역에 상기 제 2 화상을 표시하는 기능을 가지는, 표시 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 표시부의 대각선의 길이를 L로 하고,
상기 표시부의 중심부는 상기 표시부에 그은 2개의 대각선의 교점을 중심으로 하고 또한 반지름이 L/64 이하인 원의 영역이고,
상기 제 1 영역과 상기 중심부는 서로 중첩되는 영역을 가지는, 표시 장치. - 전자 기기로서,
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 표시 장치와, 소리 입력부와, 변환부와, 화상 생성부를 가지고,
상기 소리 입력부는 외부의 소리를 취득하는 기능을 가지고,
상기 변환부는 상기 외부의 소리에 따른 문자 정보를 생성하는 기능을 가지고,
상기 화상 생성부는 상기 문자 정보에 따른 문자열을 포함하는 상기 제 2 화상의 데이터를 생성하는 기능을 가지고,
상기 제 2 회로는 상기 데이터를 취득하고 상기 제 2 화상에 따른 상기 제 2 화상 신호를 생성하는 기능을 가지는, 전자 기기. - 전자 기기로서,
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 표시 장치와, 센서와, 변환부와, 화상 생성부를 가지고,
상기 센서는 사람 또는 물체의 움직임을 촬상하는 기능을 가지고,
상기 변환부는 상기 센서에 의하여 촬상된 내용에 따른 문자 정보를 생성하는 기능을 가지고,
상기 화상 생성부는 상기 문자 정보에 따른 문자열을 포함하는 상기 제 2 화상의 데이터를 생성하는 기능을 가지고,
상기 제 2 회로는 상기 데이터를 취득하고 상기 제 2 화상에 따른 상기 제 2 화상 신호를 생성하는 기능을 가지는, 전자 기기. - 전자 기기로서,
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 표시 장치와, 안테나와, 변환부와, 화상 생성부를 가지고,
상기 안테나는 외부 기기로부터 알림 정보를 수신하는 기능을 가지고,
상기 변환부는 상기 안테나에 의하여 취득한 상기 알림 정보에 따른 문자 정보를 생성하는 기능을 가지고,
상기 화상 생성부는 상기 문자 정보에 따른 문자열을 포함하는 상기 제 2 화상의 데이터를 생성하는 기능을 가지고,
상기 제 2 회로는 상기 데이터를 취득하고 상기 제 2 화상에 따른 상기 제 2 화상 신호를 생성하는 기능을 가지는, 전자 기기.
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