TW201816766A - 電子裝置以及其驅動方法 - Google Patents

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川島進
初見亮
西戶祐典
久保田大介
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半導體能源研究所股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種可以進行視角依賴性得到降低的顯示的電子裝置。另外,本發明提供一種可以進行顯示品質高的顯示的電子裝置。本發明是包括顯示部及位置檢測感測器的電子裝置的驅動方法,顯示部設置有第一顯示元件及第二顯示元件,第一顯示元件具有反射可見光的功能,第二顯示元件具有發射可見光的功能,顯示部具有利用第一顯示元件所反射的第一光和第二顯示元件所發射的第二光中的一個或兩個顯示影像的功能,位置檢測感測器具有檢測出使用者的位置的功能,當顯示部利用第一光和第二光顯示影像時,根據使用者看顯示部時的角度調節第二光之量。

Description

電子裝置以及其驅動方法
本發明的一個實施方式係關於一種包括顯示裝置的電子裝置的驅動方法。或者,本發明的一個實施方式係關於一種包括顯示裝置的電子裝置。
注意,本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。作為本說明書等所公開的本發明的一個實施方式的技術領域的例子,可以舉出半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、記憶體裝置、電子裝置、照明設備、輸入裝置、輸入輸出裝置、其驅動方法或者其製造方法。
對以智慧手機或平板終端等為代表的可攜式資訊終端的開發活躍。另外,這種可攜式資訊終端被要求輕薄型等性質。
尤其是,近年來,對戴式電子裝置(也稱為穿戴裝置)的開發活躍。作為穿戴裝置的例子,可以舉出戴在手臂上的手錶型裝置、戴在頭部的眼鏡型裝置、戴在頸上的項鍊型裝置等。例如,手錶型裝置包括小型顯示器 代替現有手錶中的錶盤,因此可以給使用者提供時間之外的各種資訊。另外,作為這種穿戴裝置的用途,醫療、健康自我管理等也受到關注,其實用化也發展。
作為顯示裝置,典型地可以舉出有機EL(Electro Luminescence:電致發光)元件或發光二極體(LED:Light Emitting Diode)等發光元件的發光元件、液晶顯示裝置、以電泳方式等進行顯示的電子紙等。
專利文獻1公開了一種適用有機EL元件的撓性發光裝置。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2014-197522號公報
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種可以進行視角依賴性得到降低的顯示的電子裝置。另外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種可以進行顯示品質高的顯示的電子裝置。
另外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種無論外光如何都實現高可見度的電子裝置。另外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種功耗得到降低的電子裝置。另外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種可以進行動態影像的流暢顯示以及靜態影像的對眼睛刺激少的顯示的電子裝置。另外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎電子裝置。
本發明的一個實施方式是一種電子裝置的驅動方法,該電子裝置包括顯示部及位置檢測感測器,顯示部設置有第一顯示元件及第二顯示元件,第一顯示元件具有反射可見光的功能,第二顯示元件具有發射可見光的功能,顯示部具有利用第一顯示元件所反射的第一光和第二顯示元件所發射的第二光中的一個或兩個顯示影像的功能,位置檢測感測器具有檢測出使用者的位置的功能,當顯示部利用第一光和第二光顯示影像時,根據使用者看顯示部時的角度調節第二光之量。
另外,本發明的一個實施方式是一種電子裝置的驅動方法,該電子裝置包括顯示部、位置檢測感測器及照度感測器,顯示部設置有第一顯示元件及第二顯示元件,第一顯示元件具有反射可見光的功能,第二顯示元件具有發射可見光的功能,顯示部具有利用第一顯示元件所反射的第一光和第二顯示元件所發射的第二光中的一個或兩個顯示影像的功能,位置檢測感測器具有檢測出使用者的一部分的位置的功能,照度感測器具有測量出外光的照度的功能,當顯示部利用第一光和第二光顯示影像時,根據使用者看顯示部時的角度及外光的照度調節第二光之量。
本發明的一個實施方式是一種上述電子裝置的驅動方法,該電子裝置還包括外殼,顯示部及位置檢測感測器設置在外殼的第一面上。
本發明的一個實施方式是一種上述電子裝置 的驅動方法,該電子裝置還包括外殼,顯示部、位置檢測感測器及照度感測器設置在外殼的第一面上。
本發明的一個實施方式是一種上述電子裝置的驅動方法,其中第一顯示元件是反射型液晶元件,第二顯示元件是發光元件。
本發明的一個實施方式是一種上述電子裝置的驅動方法,其中藉由調節資料振幅調節第二光之量。
本發明的一個實施方式是一種電子裝置,該電子裝置包括:顯示部、位置檢測感測器及外殼,顯示部及位置檢測感測器設置在外殼的第一面上,顯示部設置有第一顯示元件及第二顯示元件,第一顯示元件具有反射可見光的功能,第二顯示元件具有發射可見光的功能,顯示部具有利用第一顯示元件所反射的第一光和第二顯示元件所發射的第二光中的一個或兩個顯示影像的功能,位置檢測感測器具有檢測出使用者的一部分的位置的功能。
本發明的一個實施方式是一種上述電子裝置,還包括照度感測器,照度感測器設置在外殼的第一面上。
本發明的一個實施方式是一種上述電子裝置,其中第一顯示元件是反射型液晶元件,第二顯示元件是發光元件。
本發明的一個實施方式是一種上述電子裝置,其中在顯示部利用第一光和第二光顯示影像時,根據位置檢測感測器所檢測的資訊調節第二光之量。
根據本發明的一個實施方式可以提供一種可以進行視角依賴性得到降低的顯示的電子裝置。另外,根據本發明的一個實施方式可以提供一種可以進行顯示品質高的顯示的電子裝置。
另外,根據本發明的一個實施方式可以提供一種無論外光如何都實現高可見度的電子裝置。另外,根據本發明的一個實施方式可以提供一種功耗得到降低的電子裝置。另外,根據本發明的一個實施方式可以提供一種可以進行動態影像的流暢顯示以及靜態影像的對眼睛刺激少的顯示的電子裝置。另外,根據本發明的一個實施方式可以提供一種新穎電子裝置。
M‧‧‧電晶體
GD‧‧‧電路
SD‧‧‧電路
G1‧‧‧佈線
G2‧‧‧佈線
G3‧‧‧佈線
ANO‧‧‧佈線
CSCOM‧‧‧佈線
S1‧‧‧佈線
S2‧‧‧佈線
S3‧‧‧佈線
Br‧‧‧光
Gr‧‧‧光
Rr‧‧‧光
Bt‧‧‧光
Gt‧‧‧光
Rt‧‧‧光
VCOM1‧‧‧佈線
VCOM2‧‧‧佈線
10‧‧‧電子裝置
10A‧‧‧電子裝置
11‧‧‧外殼
12‧‧‧顯示部
13‧‧‧操作按鈕
14‧‧‧外部連接埠
15‧‧‧揚聲器
16‧‧‧麥克風
17‧‧‧攝像頭
18‧‧‧位置檢測感測器
19‧‧‧照度感測器
29‧‧‧使用者
29E‧‧‧雙眼
29H‧‧‧頭部
110a‧‧‧電晶體
110b‧‧‧電晶體
110c‧‧‧電晶體
110d‧‧‧電晶體
110e‧‧‧電晶體
110f‧‧‧電晶體
110g‧‧‧電晶體
110h‧‧‧電晶體
112‧‧‧液晶
113‧‧‧電極
117‧‧‧絕緣層
121‧‧‧絕緣層
131‧‧‧彩色層
132‧‧‧遮光層
133a‧‧‧配向膜
133b‧‧‧配向膜
134‧‧‧彩色層
135‧‧‧偏光板
141‧‧‧黏合層
142‧‧‧黏合層
151‧‧‧絕緣層
170‧‧‧發光元件
180‧‧‧液晶元件
191‧‧‧電極
192‧‧‧EL層
193‧‧‧電極
194‧‧‧絕緣層
201‧‧‧電晶體
203‧‧‧電晶體
204‧‧‧連接部
205‧‧‧電晶體
206‧‧‧電晶體
207‧‧‧連接部
211‧‧‧絕緣層
212‧‧‧絕緣層
213‧‧‧絕緣層
214‧‧‧絕緣層
216‧‧‧絕緣層
217‧‧‧絕緣層
218‧‧‧絕緣層
220‧‧‧絕緣層
221‧‧‧導電層
221a‧‧‧導電層
221b‧‧‧導電層
222a‧‧‧導電層
222b‧‧‧導電層
223‧‧‧導電層
231‧‧‧半導體層
242‧‧‧連接層
243‧‧‧連接器
252‧‧‧連接部
261‧‧‧半導體層
263a‧‧‧導電層
263b‧‧‧導電層
281‧‧‧電晶體
284‧‧‧電晶體
285‧‧‧電晶體
286‧‧‧電晶體
300‧‧‧顯示裝置
300A‧‧‧顯示裝置
311‧‧‧電極
311a‧‧‧電極
311b‧‧‧電極
340‧‧‧液晶元件
351‧‧‧基板
360‧‧‧發光元件
360b‧‧‧發光元件
360g‧‧‧發光元件
360r‧‧‧發光元件
360w‧‧‧發光元件
361‧‧‧基板
362‧‧‧顯示部
364‧‧‧電路
365‧‧‧佈線
372‧‧‧FPC
373‧‧‧IC
381‧‧‧製造基板
382‧‧‧剝離層
383‧‧‧絕緣層
400‧‧‧顯示裝置
410‧‧‧像素
451‧‧‧開口
500‧‧‧顯示裝置
501‧‧‧顯示部
530‧‧‧像素單元
531B‧‧‧顯示元件
531G‧‧‧顯示元件
531p‧‧‧像素
531R‧‧‧顯示元件
531W‧‧‧顯示元件
532B‧‧‧顯示元件
532G‧‧‧顯示元件
532p‧‧‧像素
532R‧‧‧顯示元件
532Y‧‧‧顯示元件
532W‧‧‧顯示元件
535r‧‧‧光
535t‧‧‧光
535tr‧‧‧光
在圖式中:圖1是說明電子裝置的圖;圖2A1、圖2A2、圖2B1、圖2B2是說明電子裝置的使用狀態的圖;圖3是說明電子裝置的驅動方法的圖;圖4是說明電子裝置的圖;圖5是說明電子裝置的驅動方法的圖;圖6是示出顯示裝置的一個例子的方塊圖;圖7A至圖7C是示出像素單元的例子的圖;圖8A至圖8C是示出像素單元的例子的圖; 圖9A、圖9B1、圖9B2、圖9B3及圖9B4是示出顯示裝置的一個例子及像素的例子的圖;圖10是示出顯示裝置的像素電路的一個例子的電路圖;圖11A和圖11B分別是示出顯示裝置的像素電路的一個例子的電路圖及示出像素的一個例子的圖;圖12是示出顯示裝置的一個例子的透視圖;圖13是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖;圖14是示出顯示裝置的一個例子的剖面圖;圖15A至圖15E是示出電晶體的例子的剖面圖;圖16A至圖16D是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖;圖17A至圖17C是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖;圖18A和圖18B是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖;圖19A和圖19B是示出顯示裝置的製造方法的一個例子的剖面圖;圖20A至圖20C是實施例的顯示裝置的視角依賴性的測量結果;圖21A至圖21C是實施例的顯示裝置的視角依賴性的測量結果;圖22A至圖22C是實施例的顯示裝置的視角依賴性的測量結果; 圖23A至圖23C是說明實施例的顯示裝置的資料振幅的圖表。
以下參照圖式對實施方式進行詳細的說明。注意,本發明不侷限於以下說明,所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此,本發明不應該被解釋為僅侷限在以下所示的實施方式所記載的內容中。
注意,在下面說明的發明的結構中,在不同的圖式中共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略反復說明。此外,當表示具有相同功能的部分時有時使用相同的陰影線,而不特別附加元件符號。
注意,在本說明書所說明的各個圖式中,有時為了明確起見,誇大表示各組件的大小、層的厚度、區域。因此,本發明並不侷限於圖式中的尺寸。
在本說明書等中使用的“第一”、“第二”等序數詞是為了避免組件的混淆而附記的,而不是為了在數目方面上進行限定的。
實施方式1
在本實施方式中,說明本發明的一個實施方式的電子 裝置及其驅動方法。
本發明的一個實施方式是一種電子裝置的驅動方法,該電子裝置包括設置在外殼的第一面上的顯示部、以及與顯示部同樣地設置在第一面上的位置檢測感測器。
顯示部設置有第一顯示元件及第二顯示元件,第一顯示元件具有反射可見光的功能,第二顯示元件具有發射可見光的功能。顯示部具有利用第一顯示元件所反射的第一光和第二顯示元件所發射的第二光中的一個或兩個顯示影像的功能。
在本實施方式中,作為第一顯示元件使用反射型液晶元件,作為第二顯示元件使用發光元件。在外光較亮的環境下使用電子裝置的情況下,利用第一顯示元件進行顯示,由此可以以低功耗驅動電子裝置。另外,在外光較暗的環境下,利用第二顯示元件進行顯示,由此可以降低功耗並提高顯示品質。
利用第一顯示元件的顯示的視角依賴性比利用第二顯示元件的顯示高。明確而言,第一顯示元件的顯示中的如下現象比利用第二顯示元件的顯示大:與從正上方看顯示的情況相比,從斜方向看顯示時的亮度降低及色度變化。
在本發明的一個實施方式的電子裝置中,利用第一顯示元件和第二顯示元件進行顯示,根據使用者看顯示部上的顯示時的角度調節第二光之量(亦即,利用第 二顯示元件的顯示的亮度),由此可以減少顯示的視角依賴性並提高顯示品質。
使用者看顯示部上的顯示時的角度根據位置檢測感測器所取得的資料而決定。明確而言,位置檢測感測器指定被檢測物體(例如,使用者的一部分,明確而言,頭部或雙眼等)的位置來計算出對於位置檢測感測器的正面方向(這與顯示部的正面方向一致)的被檢測物體的位置方向的傾斜度。
注意,在將第一顯示元件看作二次光源時,利用第一顯示元件的顯示的亮度依賴於外光明度。因此,較佳的是,除了根據上述使用者看顯示時的角度以外,還根據外光照度調節利用第二顯示元件的顯示的亮度。在本發明的一個實施方式的電子裝置在外殼的第一面上包括照度感測器時,可以實現這種驅動方法。
以下,參照圖式對本發明的一個實施方式的電子裝置及其驅動方法的更具體的例子進行說明。
[電子裝置的結構例子1]
圖1是示出本發明的一個實施方式的電子裝置10的一個例子的透視圖。電子裝置10包括外殼11、顯示部12及位置檢測感測器18。顯示部12及位置檢測感測器18設置在外殼11的第一面上。
顯示部12具有利用第一顯示元件所反射的第一光和第二顯示元件所發射的第二光中的一個或兩個顯示 影像的功能。或者,顯示部12具有分別控制第一顯示元件所反射的第一光之量和第二顯示元件所發射的第二光之量來顯示灰階的功能。
另外,顯示部12較佳為包括:藉由控制第一顯示元件的反射光之光量顯示灰階的第一像素;藉由控制第二顯示元件的發射光之光量顯示灰階的第二像素。多個第一像素和多個第二像素例如配置為矩陣狀,而構成顯示部12。
較佳為第一像素和第二像素以相同間距配置在顯示區域中。此時,將相鄰的第一像素和第二像素總稱為像素單元。
再者,較佳為將第一像素及第二像素混合配置在顯示部12的顯示區域中。由此,如下所述,可以在同一顯示區域中顯示只利用多個第一像素顯示的影像、只利用多個第二像素顯示的影像、以及利用多個第一像素和多個第二像素的兩者顯示的影像。
作為第一像素所包括的第一顯示元件,可以使用反射外光來進行顯示的元件。因為這種元件不包括光源,所以可以使顯示時的功耗變得極低。另外,當在如晴天下的屋外等外光的照度高的環境下使用電子裝置時,可以進行相應於該照度的高亮度顯示,由此可以進行高可見度的顯示。
作為第一顯示元件,可以典型地使用反射型液晶元件。或者,作為第一顯示元件,不僅可以使用快門 方式的MEMS(Micro Electro Mechanical System:微機電系統)元件、光干涉方式的MEMS元件,而且還可以使用應用微囊方式、電泳方式、電潤濕方式、電子粉流體(註冊商標)方式等的元件。
另外,作為第二像素所包括的第二顯示元件,可以使用包括光源且利用來自該光源的光來進行顯示的元件。尤其是,較佳為使用藉由施加電場可以從發光物質取出光的電致發光元件。由於這種像素所發射的光的亮度及色度不受到外光的影響,因此這種像素可以進行色彩再現性高(色域寬)且對比度高的顯示,亦即鮮明的顯示。
作為第二顯示元件,例如可以使用OLED(Organic Light Emitting Diode:有機發光二極體)、LED(發光二極體)、QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode:量子點發光二極體)等自發光性發光元件。或者,作為第二像素所包括的顯示元件,也可以組合作為光源的背光源和控制來自背光源的光的透光量的透過型液晶元件而使用。另外,作為第二像素所包括的顯示元件,可以採用使用發光二極體的結構或者使用半導體雷射的結構。
在本實施方式中,作為第一顯示元件使用反射型液晶元件,作為第二顯示元件使用發光元件。
例如,第一像素包括呈現白色(W)光的子像素、或者例如呈現紅色(R)光的子像素、呈現綠色 (G)光的子像素及呈現藍色(B)光的子像素。另外,例如第二像素也同樣地包括呈現白色(W)光的子像素、或者呈現紅色(R)光的子像素、呈現綠色(G)光的子像素及呈現藍色(B)光的子像素。另外,第一像素及第二像素也可以分別包括四種顏色以上的子像素。子像素的種類越多,越可以降低功耗並提高色彩再現性。
顯示部12可以切換利用第一像素顯示影像的第一顯示模式、利用第二像素顯示影像的第二顯示模式及利用第一像素和第二像素顯示影像的第三顯示模式。
第一顯示模式是藉由利用第一顯示元件的反射光顯示影像的模式。第一顯示模式是因為不需要光源而實現極低功耗的驅動模式。例如,第一顯示模式在外光的照度充分高且外光為白色光或接近其的光的情況下是有效的。第一顯示模式例如是適合顯示書本或文件等的文字資訊的顯示模式。另外,因為使用反射光,所以可以進行保護眼睛的顯示,有不容易發生眼睛疲勞的效果。
第二顯示模式是藉由利用第二顯示元件的發光顯示影像的模式。因此,可以與外光的照度及色度無關地進行極鮮明(對比度高且色彩再現性高)的顯示。例如,第二顯示模式在夜間及昏暗的室內等外光的照度極低的情況等下是有效的。另外,在外光昏暗時,明亮的顯示有時讓使用者感到刺眼。為了防止發生這種問題,在第二顯示模式中較佳為進行抑制亮度的顯示。由此,不僅可以抑制刺眼,而且還可以降低功耗。第二顯示模式是適合顯 示鮮明的影像或流暢的動態影像的模式。
第三顯示模式是利用第一顯示元件的反射光和第二顯示元件的發光的兩者來進行顯示的模式。明確而言,以混合第一像素所呈現的光的顏色和與第一像素相鄰的第二像素所呈現的光的顏色來表示一個顏色的方式進行驅動。不但可以進行比第一顯示模式鮮明的顯示,而且可以使功耗比第二顯示模式低。例如,第三顯示模式在室內照明下或者早晨傍晚等外光照度較低的情況、外光的色度不是白色的情況等下是有效的。
電子裝置10可以在利用第三顯示模式進行顯示時利用位置檢測感測器18決定使用者看顯示部12上的顯示的角度,根據該角度調節利用第二顯示元件的顯示的亮度(第二光之量)。因此,在電子裝置10中,與利用第一顯示模式進行顯示的情況相比,利用第三顯示模式的顯示可以降低視角依賴性且提高顯示品質。另外,在外光照度高的環境下使用的情況下,因為利用第二顯示元件的發光在第三顯示模式中起到輔助作用(利用第一顯示元件的反射光的亮度比利用第二顯示元件的發光的亮度高),所以可以進行視角依賴性得到降低且功耗低的顯示。
例如藉由調節資料振幅(灰階的最大值)可以調節第二光之量。當使用者從傾斜的方向看利用第三顯示模式的顯示部12的顯示時,藉由使資料振幅比從真上方向看的情況大,可以提高利用第二顯示元件的發光的亮度。在實施例中,將說明資料振幅的具體調節方法。
作為位置檢測感測器18,可以使用CCD感測器或CMOS感測器等檢測出可見光的元件(參照圖1)。
[電子裝置的其他結構]
電子裝置10包括操作按鈕13、外部連接埠14、揚聲器15、麥克風16、攝像頭17等。
電子裝置10在顯示部12中具有觸控感測器。藉由用手指或觸控筆等觸摸顯示部12可以進行打電話或輸入文字等各種操作。
另外,藉由操作按鈕13的操作,可以進行電源的啟動和關閉工作或切換顯示在顯示部12上的影像的種類。例如,可以將電子郵件的編寫畫面切換為主功能表畫面。
另外,藉由在電子裝置10內部設置陀螺儀感測器或加速度感測器等檢測裝置,可以判斷電子裝置10的方向(縱向或橫向),而對顯示部12的螢幕顯示進行自動切換。此外,螢幕顯示的切換也可以藉由觸摸顯示部12、操作操作按鈕13或者使用麥克風16輸入聲音等來進行。
電子裝置10例如具有選自電話機、筆記本和資訊閱讀裝置等中的一種或多種功能。例如,電子裝置10可以被用作智慧手機。電子裝置10例如可以執行行動電話、電子郵件、文章的閱讀及編輯、音樂播放、動畫播放、網路通訊、電腦遊戲等各種應用程式。
攝像頭17也可以具有作為位置檢測感測器18的功能。此時,電子裝置10也可以不包括位置檢測感測器18。
[位置資訊的檢測方法]
圖2A1、圖2A2、圖2B1和圖2B2是示出使用者29使用電子裝置10的狀態的示意圖。使用圖2A1、圖2A2、圖2B1和圖2B2說明使用者看顯示時的角度θ。注意,在圖2A1、圖2A2、圖2B1和圖2B2中,省略使用者拿住電子裝置的手的圖示。
圖2A1和圖2B1分別是示出使用者29以不同角度拿住電子裝置10的狀態的俯視圖。圖2A2和圖2B2分別是對應於圖2A1和圖2B1的側面圖。
在圖2A1和圖2A2中,使用者29以第一面(設置有顯示部12及位置檢測感測器18的面)朝向斜上方的方式拿住電子裝置10。在圖2A2中,點劃線表示位置檢測感測器18的正面方向,虛線表示從位置檢測感測器18看的位置檢測感測器18所檢測的使用者29的一部分位置的方向(以下,也記載為檢測方向)。使用者29看顯示的角度為圖2A2中的角度θ1。在俯視圖中,位置檢測感測器18的正面方向與檢測方向一致,因此在圖2A1中只示出表示檢測方向的虛線。
在圖2B1和圖2B2中,使用者29以第一面(設置有顯示部12及位置檢測感測器18的面)朝向使用 者29的右側的方式拿住電子裝置10。在圖2B1中,點劃線表示位置檢測感測器18的正面方向,虛線表示檢測方向。使用者29看顯示的角度為圖2B1中的角度θ2。在側面圖中,位置檢測感測器18的正面方向與檢測方向一致,因此在圖2B2中只示出表示檢測方向的虛線。
位置檢測感測器18所檢測的使用者29的一部分例如可以為雙眼29E、頭部29H等(參照圖2A1)。在圖2A1、圖2A2、圖2B1和圖2B2中,例示出位置檢測感測器18檢測出使用者29的雙眼29E的情況。
[電子裝置的驅動方法1]
以下,使用圖3說明將位置檢測感測器18所檢測的角度θ反映到利用第三顯示模式的顯示的電子裝置10的驅動方法。該驅動方法包括下述七個步驟。
首先,進行在電子裝置10中利用第三顯示模式進行顯示的設定(參照圖3中的步驟S01)。
接著,位置檢測感測器18檢測出使用者29的位置資訊(參照圖3的步驟S02)。根據該位置資訊決定如圖2A1、圖2A2、圖2B1、圖2B2所示那樣的使用者29看顯示時的角度θ。
接著,根據角度θ決定資料振幅Vr(參照圖3中的步驟S03)。較佳為按各顏色決定資料振幅Vr。例如,當顯示部12包括分別呈現R、G、B這三個顏色的光的子像素時,在步驟S03中,決定對應於R的資料振幅 VrR、對應於G的資料振幅VrG以及對應於B的資料振幅VrB
較佳為預先設定對於角度θ的資料振幅Vr的值。例如,首先測量出利用第一顯示模式的顯示中的角度α(角度α為以顯示部12的正面方向為基準的傾斜角。例如,α為-75°以上且75°以下。)處的亮度及色度,計算出利用第一顯示模式的顯示的視角依賴性。並且,邊適當地改變資料振幅Vr的值邊測量出利用第三顯示模式的顯示中的角度α處的亮度及色度,求得使利用第三顯示模式的顯示的視角依賴性比利用第一顯示模式的顯示低的資料振幅Vr。藉由進行這樣的測量,可以得到以角度α為變數的資料振幅Vr的函數。
接著,將在步驟S03中得到的資料振幅Vr反映到利用第三顯示模式的顯示(參照圖3中的步驟S04)。
接著,計算待機時間。直到經過預先指定的時間經過為止,計算待機時間(參照圖3中的步驟S05及步驟S06)。在此,可以根據指定的時間決定資料振幅Vr的更新頻率。當該更新頻率低時,在使用者進行改變角度θ的動作的情況下,發生顯示的閃爍,因此該更新頻率較佳為儘可能高。例如,該更新頻率較佳為4Hz以上且30Hz以下。在此,1Hz是指在1秒鐘進行資料振幅Vr的更新一次。
然後,進行顯示模式的確認。在顯示模式還 處於第三顯示模式的情況下,再次檢測出位置資訊。另一方面,在使用者29操作電子裝置10而顯示模式從第三顯示模式改變的情況下,停止資料振幅Vr的更新(參照圖3中的步驟S07)。
藉由執行以上的步驟S01至步驟S07,即使在使用者29看顯示的角度發生變化的情況下,電子裝置10可以由顯示部12進行視角依賴性得到降低的顯示。
[電子裝置的結構例子2]
圖4是示出其一部分與上述電子裝置10不同的本發明的一個實施方式的電子裝置10A的一個例子的透視圖。關於與電子裝置10共同的組件可以援用上述記載,因此,以下,將說明與電子裝置10不同的組件。
電子裝置10A包括外殼11、顯示部12、位置檢測感測器18及照度感測器19。顯示部12、位置檢測感測器18及照度感測器19設置在外殼11的第一面上。電子裝置10A的與上述電子裝置10不同之處在於:包括照度感測器19。
照度感測器19具有測量出外光照度的功能。在顯示部12中利用第三顯示模式進行顯示的情況下,電子裝置10A可以根據使用者看顯示的角度及外光照度調節利用第二顯示元件的顯示的亮度(第二光之量)。
在將第一顯示元件看作二次光源時,利用第一顯示元件的顯示的亮度依賴於外光的明度。因此,在外 光的明度發生變化的環境(例如,在屋外走路使用電子裝置的情況等)下,在利用第三顯示模式的顯示中的上述資料振幅Vr的決定上,較佳為還考慮外光照度。因為電子裝置10A包括照度感測器19,所以即使在外光的明度發生變化的環境下使用電子裝置10A,也可以降低利用第三顯示模式的顯示的視角依賴性,並且提高顯示品質。
[電子裝置的驅動方法2]
以下,使用圖5說明將照度感測器19所檢測的照度I及位置檢測感測器18所檢測的角度θ反映到利用第三顯示模式的顯示的電子裝置10A的驅動方法。該驅動方法包括下述八個步驟。
首先,進行在電子裝置10A中利用第三顯示模式進行顯示的設定(參照圖5中的步驟S11)。
接著,照度感測器19檢測出使用電子裝置10A的環境的照度I(參照圖5中的步驟S12)。
接著,位置檢測感測器18檢測出使用者29的位置資訊(參照圖5的步驟S13)。根據該位置資訊決定如圖2A1、圖2A2、圖2B1、圖2B2所示那樣的使用者看顯示時的角度θ。
接著,根據照度I及角度θ決定資料振幅Vr(參照圖5中的步驟S14)。較佳為按各顏色決定資料振幅Vr。例如,當顯示部12包括分別呈現R、G、B這三個顏色的光的子像素時,在步驟S13中,決定對應於R的 資料振幅VrR、對應於G的資料振幅VrG以及對應於B的資料振幅VrB
較佳為預先設定對於照度I及角度θ的資料振幅Vr的值。例如,首先測量出利用第一顯示模式的顯示中的照度A(例如,A為2000勒克斯以上且3000勒克斯以下)時角度α(角度α為以顯示部12的正面方向為基準的傾斜角。例如,α為-75°以上且75°以下。)處的亮度及色度,計算出利用第一顯示模式的顯示的視角依賴性。並且,邊適當地改變資料振幅Vr的值邊測量出利用第三顯示模式的顯示中的照度A時角度α處的亮度及色度,求得使利用第三顯示模式的顯示的視角依賴性比利用第一顯示模式的顯示低的資料振幅Vr。藉由進行這樣的測量,可以得到以照度A及角度α為變數的資料振幅Vr的函數。
接著,將在步驟S14中得到的資料振幅Vr反映到利用第三顯示模式的顯示(參照圖5中的步驟S15)。
接著,計算待機時間。直到經過預先指定的時間經過為止,計算待機時間(參照圖5中的步驟S16及步驟S17)。在此,可以根據指定的時間決定資料振幅Vr的更新頻率。當該更新頻率低時,在使用者在照度I發生變化的環境下使用電子裝置或進行改變角度θ的動作的情況下,發生顯示的閃爍,因此該更新頻率較佳為儘可能高。例如,該更新頻率較佳為4Hz以上且30Hz。在此,1Hz是指在1秒鐘進行資料振幅Vr的更新一次。
然後,進行顯示模式的確認。在顯示模式還處於第三顯示模式的情況下,再次檢測出位置資訊。另一方面,在使用者29操作電子裝置10而顯示模式從第三顯示模式改變的情況下,停止資料振幅Vr的更新(參照圖5中的步驟S18)。
藉由執行以上的步驟S11至步驟S18,即使在使用環境的照度及/或使用者29看顯示的角度發生變化的情況下,電子裝置10A可以由顯示部12進行視角依賴性得到降低的顯示。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式2
下面,說明可以用於本發明的一個實施方式的電子裝置的顯示部等的顯示面板的例子。以下例示出的顯示面板包括反射型液晶元件和發光元件,並可以利用液晶元件和發光元件中的一個或兩個進行顯示。
圖6示出顯示裝置500的方塊圖。顯示裝置500包括顯示部501。
顯示部501包括配置為矩陣狀的多個像素單元530。像素單元530包括第一像素531p和第二像素532p。
圖6示出第一像素531p及第二像素532p都包括對應於紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的三個顏 色的顯示元件的例子。
第一像素531p所包括的顯示元件都是利用外光的反射的顯示元件。第一像素531p包括對應於紅色(R)的第一顯示元件531R、對應於綠色(G)的第一顯示元件531G、對應於藍色(B)的第一顯示元件531B。
第二像素532p所包括的顯示元件都是發光元件。第二像素532p包括對應於紅色(R)的第二顯示元件532R、對應於綠色(G)的第二顯示元件532G、對應於藍色(B)的第二顯示元件532B。
圖7A至圖7C是示出像素單元530的結構例子的示意圖。
第一像素531p包括第一顯示元件531R、第一顯示元件531G、第一顯示元件531B。第一顯示元件531R反射外光,並將紅色的光Rr射出到顯示面一側。與此同樣,第一顯示元件531G、第一顯示元件531B也分別將綠色光Gr、藍色光Br射出到顯示面一側。
第二像素532p包括第二顯示元件532R、第二顯示元件532G及第二顯示元件532B。第二顯示元件532R將紅色光Rt射出到顯示面一側。與此同樣,第二顯示元件532G、第二顯示元件532B也分別將綠色光Gt、藍色光Bt射出到顯示面一側。
圖7A對應於藉由驅動第一像素531p和第二像素532p的兩者來進行顯示的模式(第三顯示模式)。在像素單元530中,藉由使用反射光(光Rr、光Gr、光 Br)和透過光(光Rt、光Gt、光Bt),可以將規定的顏色的光535tr射出到顯示面一側。
圖7B對應於藉由只驅動第一像素531p使用反射光來進行顯示的模式(第一顯示模式)。在像素單元530中,例如在外光充分強的情況等下,不驅動第二像素532p而只使用來自第一像素531p的光(光Rr、光Gr及光Br),由此可以將光535r射出到顯示面一側。由此,可以進行功耗極低的驅動。
圖7C對應於藉由只驅動第二像素532p使用發光(透過光)進行顯示的模式(第二顯示模式)。在像素單元530中,例如在外光極弱的情況等下,不驅動第一像素531p而只使用來自第二像素532p的光(光Rt、光Gt及光Bt),由此可以將光535t射出到顯示面一側。由此,可以進行鮮明的顯示。另外,藉由在周圍昏暗的情況下降低亮度,可以在抑制使用者所感到的刺眼的同時降低功耗。
對第一像素531p和第二像素532p所包括的顯示元件的顏色、數量沒有限制。
圖8A至圖8C示出像素單元530的結構例子。注意,雖然在此示出與藉由驅動第一像素531p和第二像素532p的兩者來進行顯示的模式(第三顯示模式)對應的示意圖,但是與上述說明同樣,也可以以藉由只驅動第一像素531p或第二像素532p的模式(第一顯示模式及第二顯示模式)來進行顯示。
圖8A、圖8C所示的第二像素532p除了包括第二顯示元件532R、第二顯示元件532G、第二顯示元件532B之外還包括呈現白色(W)的第二顯示元件532W。
圖8B所示的第二像素532p除了包括第二顯示元件532R、第二顯示元件532G、第二顯示元件532B之外還包括呈現黃色(Y)的第二顯示元件532Y。
與不包括第二顯示元件532W及第二顯示元件532Y的結構相比,圖8A至圖8C所示的結構可以降低使用第二像素532p的顯示模式(第二顯示模式及第三顯示模式)所需要的功耗。
圖8C所示的第一像素531p除了包括第一顯示元件531R、第一顯示元件531G、第一顯示元件531B之外還包括呈現白色(W)的第一顯示元件531W。
與圖7A所示的結構相比,圖8C所示的結構可以降低使用第一像素531p的顯示模式(第一顯示模式及第三顯示模式)所需要的功耗。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式3
在本實施方式中,參照圖式說明在實施方式2中例示的顯示裝置的更具體例子。
圖9A是顯示裝置400的方塊圖。顯示裝置400包括顯示部362、電路GD及電路SD。顯示部362包 括排列為矩陣狀的多個像素410。
顯示裝置400包括多個佈線G1、多個佈線G2、多個佈線ANO、多個佈線CSCOM、多個佈線S1以及多個佈線S2。多個佈線G1、多個佈線G2、多個佈線ANO以及多個佈線CSCOM分別與在箭頭R表示的方向上排列的多個像素410及電路GD電連接。多個佈線S1及多個佈線S2分別與在箭頭C表示的方向上排列的多個像素410及電路SD電連接。
注意,雖然為了簡化在此示出了包括一個電路GD和一個電路SD的結構,但是也可以分別設置用來驅動液晶元件的電路GD和電路SD以及用來驅動發光元件的電路GD和電路SD。
像素410包括反射型液晶元件及發光元件。
圖9B1至圖9B4示出像素410所包括的電極311的結構例子。電極311被用作液晶元件的反射電極。在圖9B1、圖9B2的電極311中形成有開口451。
在圖9B1、圖9B2中,以虛線示出位於與電極311重疊的區域中的發光元件360。發光元件360與電極311所包括的開口451重疊。由此,發光元件360所發射出的光藉由開口451射出到顯示面一側。
在圖9B1中,在箭頭R表示的方向上相鄰的像素410是對應於不同的顏色的像素。此時,如圖9B1所示,較佳為在箭頭R表示的方向上相鄰的兩個像素中開口451以沒有排成一列的方式設置於電極311的不同位置 上。由此,可以將兩個發光元件360分開地配置,從而可以抑制發光元件360所發射出的光入射到相鄰的像素410所包括的彩色層的現象(也稱為串擾)。另外,由於可以將相鄰的兩個發光元件360分開地配置,因此即使利用陰影遮罩等分別製造發光元件360的EL層,也可以實現解析度高的顯示裝置。
在圖9B2中,在箭頭C表示的方向上相鄰的像素410是對應於不同的顏色的像素。在圖9B2中,與圖9B1相同,較佳為在箭頭C表示的方向上相鄰的兩個像素中開口451以沒有排成一列的方式設置於電極311的不同位置上。
開口451的總面積相對於非開口的總面積的比例越小,越可以使使用液晶元件的顯示明亮。另外,開口451的總面積相對於非開口的總面積的比例越大,越可以使使用發光元件360的顯示明亮。
開口451的形狀例如可以為多角形、四角形、橢圓形、圓形或十字狀等的形狀。另外,也可以為細長的條狀、狹縫狀、方格狀的形狀。另外,也可以以靠近相鄰的像素的方式配置開口451。較佳的是,將開口451配置為靠近顯示相同的顏色的其他像素。由此,可以抑制產生串擾。
此外,如圖9B3、圖9B4所示,發光元件360的發光區域也可以位於不設置有電極311的部分。由此,發光元件360所發射出的光射出到顯示面一側。
在圖9B3中,在箭頭R所示的方向上相鄰的兩個像素410的發光元件360沒有排成一行。在圖9B4中,在箭頭R所示的方向上相鄰的兩個像素410的發光元件360排成一行。
在圖9B3的結構中,可以使相鄰的兩個像素410的發光元件360離開,因此,如上所述,可以抑制串擾的產生並實現高精細化。另外,在圖9B4的結構中,電極311不位於發光元件360的平行於箭頭C的邊一側,因此可以抑制發光元件360的光被電極311遮蔽,因此可以實現高視角特性。
作為電路GD,可以使用移位暫存器等各種順序電路等。作為電路GD可以使用電晶體及電容器等。電路GD所包括的電晶體可以藉由與像素410所包括的電晶體相同的製程形成。
電路SD與佈線S1電連接。例如,作為電路SD可以使用集成電路。明確而言,作為電路SD,可以使用形成在矽基板上的集成電路。
例如,可以利用COG(Chip on glass:晶粒玻璃接合)方式或COF(Chip on Film:薄膜覆晶封裝)方式等將電路SD安裝於與像素410電連接的焊盤上。明確而言,可以使用異方性導電膜將集成電路安裝於焊盤上。
圖10是像素410的電路圖的一個例子。圖10示出相鄰的兩個像素410。
像素410包括開關SW1、電容器C1、液晶元件340、開關SW2、電晶體M、電容器C2以及發光元件360等。另外,佈線G1、佈線G2、佈線ANO、佈線CSCOM、佈線S1及佈線S2與像素410電連接。另外,圖10示出與液晶元件340電連接的佈線VCOM1以及與發光元件360電連接的佈線VCOM2。
圖10示出將電晶體用於開關SW1及開關SW2時的例子。
開關SW1的閘極與佈線G1連接。開關SW1的源極和汲極中的一個與佈線S1連接,開關SW1的源極和汲極中的另一個與電容器C1的一個電極及液晶元件340的一個電極連接。電容器C1的另一個電極與佈線CSCOM連接。液晶元件340的另一個電極與佈線VCOM1連接。
開關SW2的閘極與佈線G2連接。開關SW2的源極和汲極中的一個與佈線S2連接,開關SW2的源極和汲極中的另一個與電容器C2的一個電極及電晶體M的閘極連接。電容器C2的另一個電極與電晶體M的源極和汲極中的一個及佈線ANO連接。電晶體M的源極和汲極中的另一個與發光元件360的一個電極連接。發光元件360的另一個電極與佈線VCOM2連接。
圖10示出電晶體M包括夾著半導體層的兩個互相連接著的閘極的例子。由此,可以提高電晶體M能夠流過的電流之量。
可以對佈線G1供應將開關SW1控制為導通狀態或非導通狀態的信號。可以對佈線VCOM1供應規定的電位。可以對佈線S1供應控制液晶元件340所具有的液晶的配向狀態的信號。可以對佈線CSCOM供應規定的電位。
可以對佈線G2供應將開關SW2控制為導通狀態或非導通狀態的信號。可以對佈線VCOM2及佈線ANO分別供應產生用來使發光元件360發光的電位差的電位。可以對佈線S2供應控制電晶體M的導通狀態的信號。
圖10所示的像素410例如在以反射模式進行顯示時,可以利用供應給佈線G1及佈線S1的信號驅動,並利用液晶元件340的光學調變而進行顯示。另外,在以透過模式進行顯示時,可以利用供應給佈線G2及佈線S2的信號驅動,並使發光元件360發光而進行顯示。另外,在以兩個顯示模式驅動時,可以利用分別供應給佈線G1、佈線G2、佈線S1及佈線S2的信號而驅動。
注意,雖然圖10示出一個像素410包括一個液晶元件340及一個發光元件360的例子,但是不侷限於此。圖11A示出一個像素410包括一個液晶元件340及四個發光元件360(發光元件360r、360g、360b、360w)的例子。與圖10不同,圖11A所示的像素410可以利用一個像素進行使用發光元件的全彩色顯示。
在圖11A中,除了圖10的結構例子之外,佈 線G3及佈線S3與像素410連接。
在圖11A所示的例子中,例如作為四個發光元件360r、360g、360b、360w,可以使用分別呈現紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)及白色(W)的發光元件。另外,作為液晶元件340可以使用呈現白色的反射型液晶元件。由此,在以反射模式進行顯示時,可以進行高反射率的白色顯示。另外,在以透過模式進行顯示時,可以以低功耗進行高演色性的顯示。
圖11B示出對應於圖11A的像素410的結構例子。像素410包括與電極311所包括的開口重疊的發光元件360w、配置在電極311周圍的發光元件360r、發光元件360g及發光元件360b。發光元件360r、發光元件360g的發光面積和發光元件360b的發光面積較佳為幾乎相同。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式4
在本實施方式中,參照圖式說明在實施方式2及實施方式3中例示的顯示裝置的更具體例子。
[結構實例1]
圖12是顯示裝置300的透視示意圖。顯示裝置300具有貼合基板351與基板361的結構。在圖12中,以虛 線表示基板361。
顯示裝置300包括顯示部362、電路364及佈線365等。圖12示出在顯示裝置300中安裝有IC(集成電路)373、FPC372的例子。因此,也可以將圖12所示的結構稱為包括顯示裝置300、IC及FPC的顯示模組。
作為電路364,例如可以使用掃描線驅動電路。
佈線365具有對顯示部362及電路364供應信號及電力的功能。該信號及電力從外部經由FPC372或者從IC373輸入到佈線365。
在圖12中,示出利用COG方式或COF方式等將IC373設置在基板351上的例子。作為IC373,例如可以使用包括掃描線驅動電路或信號線驅動電路等的IC。注意,顯示裝置300及顯示模組不一定需要設置有IC。另外,也可以將IC利用COF方式等安裝於FPC。
圖12示出顯示部362的一部分的放大圖。在顯示部362中以矩陣狀配置有多個顯示元件所包括的電極311b。電極311b具有反射可見光的功能,並被用作液晶元件180的反射電極。
此外,如圖12所示,電極311b具有開口451。再者,如圖13所示,顯示部362在比電極311b更靠近基板351一側包括發光元件170。來自發光元件170的光經過電極311b的開口451射出到基板361一側。發光元件170的發光區域的面積與開口451的面積也可以相 同。發光元件170的發光區域的面積和開口451的面積中的一個較佳為比另一個大,這是因為可以增大錯位的餘地的緣故。尤其是,開口451的面積較佳為比發光元件170的發光區域的面積小。當開口451小時,有時來自發光元件170的光的一部分被電極311b遮蔽,不能提取到外部。當開口451充分大時,可以抑制發光元件170的發光的浪費。
圖13示出圖12所示的顯示裝置300的包括FPC372的區域的一部分、包括電路364的區域的一部分及包括顯示部362的區域的一部分的剖面的一個例子。
圖13所示的顯示裝置300在基板351與基板361之間包括電晶體201、電晶體203、電晶體205、電晶體206、液晶元件180、發光元件170、絕緣層220、彩色層131、彩色層134等。基板361與絕緣層220藉由黏合層141黏合。基板351與絕緣層220藉由黏合層142黏合。
基板361設置有彩色層131、遮光層132、絕緣層121及被用作液晶元件180的共用電極的電極113、配向膜133b、絕緣層117等。在基板361的外側的面包括偏光板135。絕緣層121也可以被用作平坦化層。藉由使用絕緣層121可以使電極113的表面大致平坦,所以可以使液晶112的配向狀態成為均勻。絕緣層117被用作用來保持液晶元件180的單元間隙的間隔物。在絕緣層117使可見光透過的情況下,絕緣層117也可以與液晶元件 180的顯示區域重疊。
液晶元件180是反射型液晶元件。液晶元件180具有層疊有電極311a、液晶112、電極113的疊層結構。以與電極311a的基板351一側接觸的方式設置有反射可見光的電極311b。電極311b具有開口451。電極311a及電極113透過可見光。在液晶112與電極311a之間設置有配向膜133a。在液晶112與電極113之間設置有配向膜133b。
在液晶元件180中,電極311b具有反射可見光的功能,電極113具有透過可見光的功能。從基板361一側入射的光被偏光板135偏振,透過電極113、液晶112,且被電極311b反射。而且,再次透過液晶112及電極113而到達偏光板135。此時,由施加到電極311b和電極113之間的電壓控制液晶的配向,從而可以控制光的光學調變。也就是說,可以控制經過偏光板135發射的光的強度。此外,由於特定的波長區域之外的光被彩色層131吸收,因此被提取的光例如呈現紅色。
在此,如圖13所示,在開口451中較佳為設置有透過可見光的電極311a。由此,液晶112在與開口451重疊的區域中也與其他區域同樣地配向,從而可以抑制因在該區域的境界部產生液晶的配向不良而產生非意圖的漏光。
在連接部207中,電極311b藉由導電層221b與電晶體206所包括的導電層222a電連接。電晶體206 具有控制液晶元件180的驅動的功能。
在設置有黏合層141的一部分的區域中設置有連接部252。在連接部252中,藉由連接器243使藉由對與電極311a同一的導電膜進行加工來獲得的電極113的一部分電連接。由此,可以將從連接於基板351一側的FPC372輸入的信號或電位藉由連接部252供應到形成在基板361一側的電極113。
例如,連接器243可以使用導電粒子。作為導電粒子,可以使用其表面被金屬材料覆蓋的有機樹脂或二氧化矽等的粒子。作為金屬材料,較佳為使用鎳或金,因為其可以降低接觸電阻。較佳為使用如在鎳上還覆蓋有金等以層狀覆蓋有兩種以上的金屬材料的粒子。另外,作為連接器243較佳為採用能夠彈性變形或塑性變形的材料。此時,有時作為導電粒子的連接器243成為圖13所示那樣的在縱向上被壓扁的形狀。藉由具有該形狀,可以增大連接器243與電連接於連接器243的導電層之間的接觸面積,從而可以降低接觸電阻並抑制接觸不良等問題發生。
連接器243較佳為以由黏合層141覆蓋的方式配置。例如,可以將連接器243預先分散在被固化之前的黏合層141中。
發光元件170是底部發射型發光元件。發光元件170具有從絕緣層220一側依次層疊有電極191、EL層192及電極193的結構。電極191藉由形成在絕緣層 214中的開口與電晶體205所包括的導電層222b連接。電晶體205具有控制發光元件170的驅動的功能。絕緣層216覆蓋電極191的端部。電極193包含使可見光反射的材料,電極191包含使可見光透過的材料。絕緣層194以覆蓋電極193的方式設置。發光元件170所發射的光經過彩色層134、絕緣層220、開口451及電極311a等射出到基板361一側。
當在像素之間改變彩色層的顏色時,液晶元件180及發光元件170可以呈現各種顏色。顯示裝置300可以使用液晶元件180進行彩色顯示。顯示裝置300可以使用發光元件170進行彩色顯示。
電晶體201、電晶體203、電晶體205及電晶體206都設置在絕緣層220的基板351一側的面上。這些電晶體可以藉由同一製程來製造。
電晶體203為控制像素的選擇/非選擇狀態的電晶體(也稱為切換電晶體或選擇電晶體)。電晶體205為控制流過發光元件170的電流的電晶體(也被稱為驅動電晶體)。
在絕緣層220的基板351一側設置有絕緣層211、絕緣層212、絕緣層213、絕緣層214等絕緣層。絕緣層211的一部分用作各電晶體的閘極絕緣層。絕緣層212以覆蓋電晶體206等的方式設置。絕緣層213以覆蓋電晶體205等的方式設置。絕緣層214被用作平坦化層。注意,對覆蓋電晶體的絕緣層的個數沒有特別的限制,既 可以為一個,又可以為兩個以上。
較佳的是,將水或氫等雜質不容易擴散的材料用於覆蓋各電晶體的絕緣層中的至少一個。由此,可以將絕緣層被用作障壁膜。藉由採用這種結構,可以有效地抑制雜質從外部擴散到電晶體中,從而能夠實現可靠性高的顯示裝置。
電晶體201、電晶體203、電晶體205及電晶體206包括被用作閘極的導電層221a、被用作閘極絕緣層的絕緣層211、被用作源極及汲極的導電層222a及導電層222b、以及半導體層231。在此,對同一導電膜的經過加工而得到的多個層附有相同的陰影圖案。
電晶體201及電晶體205除了電晶體203及電晶體206的結構以外,還包括被用作閘極的導電層223。
作為電晶體201及電晶體205,適用由兩個閘極夾著形成有通道的半導體層的結構。藉由採用這種結構,可以控制電晶體的臨界電壓。此時,也可以連接兩個閘極,並藉由對該兩個閘極供應同一信號來驅動電晶體。與其他電晶體相比,這種電晶體能夠提高場效移動率,而可以增大通態電流(on-state current)。其結果是,可以製造能夠高速驅動的電路。再者能夠縮小電路部的佔有面積。藉由使用通態電流大的電晶體,即使在使顯示裝置大型化或高清晰化時佈線數增多,也可以降低各佈線的信號延遲,並且可以抑制顯示的不均勻。
或者,藉由對兩個閘極中的一個施加用來控制臨界電壓的電位,對兩個閘極中的另一個施加用來進行驅動的電位,可以控制電晶體的臨界電壓。
對顯示裝置所包括的電晶體的結構沒有限制。電路364所包括的電晶體和顯示部362所包括的電晶體既可以具有相同的結構,又可以具有不同的結構。電路364所包括的多個電晶體既可以都具有相同的結構,又可以組合兩種以上的結構。同樣地,顯示部362所包括的多個電晶體既可以都具有相同的結構,又可以組合兩種以上的結構。
作為導電層223,較佳為使用包含氧化物的導電材料。藉由在包含氧的氛圍下形成構成導電層223的導電膜,可以對絕緣層212供應氧。較佳的是,沉積氣體中的氧氣體的比例為90%以上且100%以下。供應到絕緣層212中的氧藉由後面的熱處理被供應給半導體層231中,由此可以實現半導體層231中的氧缺損的降低。
尤其是,作為導電層223,較佳為使用低電阻化了的氧化物半導體。此時,較佳為使用向絕緣層213釋放氫的絕緣膜,例如氮化矽膜等。藉由在絕緣層213的成膜中或後面的熱處理,氫被供應給導電層223中,由此可以有效地降低導電層223的電阻。
以接觸於絕緣層213的方式設置有彩色層134。彩色層134被絕緣層214覆蓋。
在基板351的不與基板361重疊的區域中設 置有連接部204。在連接部204中,佈線365藉由連接層242與FPC372電連接。連接部204具有與連接部207相同的結構。在連接部204的頂面上露出對與電極311a同一的導電膜進行加工來獲得的導電層。因此,藉由連接層242可以使連接部204與FPC372電連接。
作為設置在基板361外側的面的偏光板135,既可以使用直線偏光板,也可以使用圓偏光板。作為圓偏光板,例如可以使用將直線偏光板和四分之一波相位差板層疊而成的偏光板。由此,可以抑制外光反射。此外,藉由根據偏光板的種類調整用於液晶元件180的液晶元件的單元間隙、配向、驅動電壓等,可以實現所希望的對比度。
此外,可以在基板361的外側的表面上配置各種光學構件。作為光學構件,可以使用偏光板、相位差板、光擴散層(擴散薄膜等)、防反射層及聚光薄膜(condensing film)等。此外,在基板361的外側的表面上也可以配置抑制塵埃的附著的抗靜電膜、不容易被弄髒的具有拒水性的膜、抑制使用時的損傷的硬塗膜等。
基板351及基板361可以使用玻璃、石英、陶瓷、藍寶石以及有機樹脂等。藉由將具有撓性的材料用於基板351及基板361,可以提高顯示裝置的撓性。
作為液晶元件180,例如可以採用使用VA(Vertical Alignment:垂直配向)模式的元件。作為垂直配向模式,可以使用MVA(Multi-Domain Vertical Alignment:多象限垂直配向)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment:垂直配向構型)模式、ASV(Advanced Super View:高級超視覺)模式等。
作為液晶元件180,可以採用使用各種模式的液晶元件。例如,除了VA(Vertical Alignment:垂直配向)模式以外,可以使用TN(Twisted Nematic:扭曲向列)模式、IPS(In-Plane-Switching:平面切換)模式、FFS(Fringe Field Switching:邊緣電場切換)模式、ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell:軸對稱排列微單元)模式、OCB(Optically Compensated Birefringence:光學補償彎曲)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal:鐵電性液晶)模式、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal:反鐵電液晶)模式等的液晶元件。
液晶元件是利用液晶的光學調變作用來控制光的透過或非透過的元件。液晶的光學調變作用由施加到液晶的電場(包括橫向電場、縱向電場或傾斜方向電場)控制。作為用於液晶元件的液晶可以使用熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶(PDLC:Polymer Dispersed Liquid Crystal:聚合物分散液晶)、鐵電液晶、反鐵電液晶等。這些液晶材料根據條件呈現出膽固醇相、層列相、立方相、手向列相、各向同性相等。
作為液晶材料,可以使用正型液晶或負型液晶,根據所適用的模式或設計可以採用適當的液晶材料。
為了控制液晶的配向,可以設置配向膜。此 外,在採用橫向電場方式的情況下,也可以使用不使用配向膜的呈現藍相的液晶。藍相是液晶相的一種,是指當使膽固醇液晶的溫度上升時即將從膽固醇相轉變到均質相之前出現的相。因為藍相只在窄的溫度範圍內出現,所以將其中混合了幾wt%以上的手性試劑的液晶組成物用於液晶,以擴大溫度範圍。包含呈現藍相的液晶和手性試劑的液晶組成物的回應速度快,並且其具有光學各向同性。此外,包含呈現藍相的液晶和手性試劑的液晶組成物不需要配向處理,並且視角依賴性低。另外,由於不需要設置配向膜而不需要摩擦處理,因此可以防止由於摩擦處理而引起的靜電破壞,並可以降低製程中的液晶顯示裝置的不良、破損。
當採用反射型液晶元件時,將偏光板135設置在顯示面一側。此外,當在顯示面一側另外設置光擴散板時,可以提高可見度,所以是較佳的。
可以在偏光板135的外側設置前光源。作為前光源,較佳為使用邊緣照明型前光源。當使用具備LED(Light Emitting Diode)的前光源時,可以降低功耗,所以是較佳的。
作為黏合層,可以使用紫外線硬化型黏合劑等光硬化型黏合劑、反應硬化型黏合劑、熱固性黏合劑、厭氧黏合劑等各種硬化型黏合劑。作為這些黏合劑,可以舉出環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、醯亞胺樹脂、PVC(聚氯乙烯)樹脂、PVB (聚乙烯醇縮丁醛)樹脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)樹脂等。尤其是,較佳為使用環氧樹脂等透濕性低的材料。另外,也可以使用兩液混合型樹脂。另外,也可以使用黏合薄片等。
作為連接層242,可以使用異方性導電膜(ACF:Anisotropic Conductive Film)、異方性導電膏(ACP:Anisotropic Conductive Paste)等。
作為發光元件170有頂部發射結構、底部發射結構或雙面發射結構等。作為提取光一側的電極使用使可見光透過的導電膜。另外,作為不提取光一側的電極較佳為使用反射可見光的導電膜。
EL層192至少包括發光層。作為發光層以外的層,EL層192還可以包括包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電洞阻擋材料、電子傳輸性高的物質、電子注入性高的物質或雙極性的物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)等的層。
作為EL層192可以使用低分子化合物或高分子化合物,還可以包含無機化合物。構成EL層192的層分別藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、轉印法、印刷法、噴墨法、塗佈法等的方法形成。
EL層192也可以包含量子點等無機化合物。例如,藉由將量子點用於發光層,也可以將其用作發光材料。
此外,藉由利用濾色片(彩色層)與微腔結 構(光學調整層)的組合,可以從顯示裝置取出色純度高的光。光學調整層的厚度根據各像素的顏色而改變。
作為可用於電晶體的閘極、源極及汲極和構成顯示裝置的各種佈線及電極等導電層的材料,可以舉出鋁、鈦、鉻、鎳、銅、釔、鋯、鉬、銀、鉭或鎢等金屬或者以上述金屬為主要成分的合金等。可以以單層或疊層結構使用包含這些材料的膜。
另外,作為透光性導電材料,可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅等導電氧化物或石墨烯。或者,可以使用金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬材料、包含該金屬材料的合金材料。或者,還可以使用該金屬材料的氮化物(例如,氮化鈦)等。另外,當使用金屬材料、合金材料(或者它們的氮化物)時,將其形成得薄到具有透光性,即可。此外,可以使用上述材料的疊層膜作為導電層。例如,藉由使用銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等,可以提高導電性,所以是較佳的。上述材料也可以用於構成顯示裝置的各種佈線及電極等的導電層、顯示元件所包括的導電層(被用作像素電極及共用電極的導電層)。
作為可用於各絕緣層的絕緣材料,例如可以舉出丙烯酸或環氧等樹脂、無機絕緣材料如氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽或氧化鋁等。
作為能夠用於彩色層的材料,可以舉出金屬 材料、樹脂材料、包含顏料或染料的樹脂材料等。
[結構例子2]
圖14所示的顯示裝置300A的與顯示裝置300的主要不同之處在於:不包括電晶體201、電晶體203、電晶體205及電晶體206,而包括電晶體281、電晶體284、電晶體285及電晶體286。
圖14的絕緣層117及連接部207等的位置也與圖13不同。圖14示出像素的端部。絕緣層117以與彩色層131的端部重疊的方式配置。絕緣層117以與遮光層132的端部重疊的方式配置。如此,絕緣層也可以設置在不與顯示區域重疊的部分(與遮光層132重疊的部分)。
如電晶體284及電晶體285,顯示裝置所包括的兩個電晶體也可以部分地層疊。由此,可以縮小像素電路的佔有面積,而可以提高精細度。另外,可以增大發光元件170的發光面積,而可以提高開口率。當發光元件170的開口率高時,可以降低用來得到所需要的亮度的電流密度,因此可靠性得到提高。
電晶體281、電晶體284及電晶體286包括導電層221a、絕緣層211、半導體層231、導電層222a及導電層222b。導電層221a隔著絕緣層211與半導體層231重疊。導電層222a及導電層222b與半導體層231電連接。電晶體281包括導電層223。
電晶體285包括導電層222b、絕緣層217、 半導體層261、導電層223、絕緣層212、絕緣層213、導電層263a及導電層263b。導電層222b隔著絕緣層217與半導體層261重疊。導電層223隔著絕緣層212及絕緣層213與半導體層261重疊。導電層263a及導電層263b與半導體層261電連接。
導電層221a被用作閘極。絕緣層211被用作閘極絕緣層。導電層222a被用作源極和汲極中的一個。導電層222b被用作源極和汲極中的另一個。
電晶體284和電晶體285共同使用的導電層222b具有被用作電晶體284的源極和汲極中的另一個的部分、以及被用作電晶體285的閘極的部分。絕緣層217、絕緣層212及絕緣層213被用作閘極絕緣層。導電層263a和導電層263b中的一個被用作源極,導電層263a和導電層263b中的另一個被用作汲極。導電層223被用作閘極。
在本發明的一個實施方式中,對顯示裝置所包括的電晶體的結構沒有特別的限制。例如,可以採用平面型電晶體、交錯型電晶體或反交錯型電晶體。此外,電晶體都可以具有頂閘極結構或底閘極結構。或者,也可以在通道的上下設置有閘極電極。
圖15A至圖15E示出電晶體的結構例子。
圖15A所示的電晶體110a是頂閘極結構的電晶體。
電晶體110a包括導電層221、絕緣層211、 半導體層231、絕緣層212、導電層222a及導電層222b。半導體層231設置在絕緣層151上。導電層221隔著絕緣層211與半導體層231重疊。導電層222a及導電層222b隔著形成在絕緣層211及絕緣層212中的開口與半導體層231電連接。
導電層221被用作閘極。絕緣層211被用作閘極絕緣層。導電層222a和導電層222b中的一個被用作源極,導電層222a和導電層222b中的另一個被用作汲極。
由於在電晶體110a中容易使導電層221與導電層222a之間或者導電層221與導電層222b之間的物理上距離離開,所以能夠減少它們之間的寄生電容。
圖15B所示的電晶體110b除了電晶體110a的結構之外還包括導電層223及絕緣層218。導電層223設置在絕緣層151上並包括與半導體層231重疊的區域。絕緣層218以覆蓋導電層223及絕緣層151的方式設置。
導電層223被用作一對閘極中的一個。由此,可以提高電晶體的通態電流並控制臨界電壓。
圖15C至圖15E示出層疊兩個電晶體的結構的例子。可以分別決定層疊的兩個電晶體的結構,不侷限於圖15C至圖15E的組合。
圖15C示出層疊電晶體110c和電晶體110d的結構。電晶體110c包括兩個閘極。電晶體110d具有底閘極結構。電晶體110c也可以包括一個閘極(頂閘極結 構)。電晶體110d也可以包括兩個閘極。
電晶體110c包括導電層223、絕緣層218、半導體層231、導電層221、絕緣層211、導電層222a及導電層222b。導電層223設置在絕緣層151上。導電層223隔著絕緣層218與半導體層231重疊。絕緣層218以覆蓋導電層223及絕緣層151的方式設置。導電層221隔著絕緣層211與半導體層231重疊。在圖15C中,示出絕緣層211只設置在與導電層221重疊的部分的例子,如圖15B等所示,絕緣層211也可以以覆蓋半導體層231的端部的方式設置。導電層222a及導電層222b隔著形成在絕緣層212中的開口與半導體層231電連接。
電晶體110d包括導電層222b、絕緣層213、半導體層261、導電層263a及導電層263b。導電層222b具有隔著絕緣層213與半導體層261重疊的區域。絕緣層213以覆蓋導電層222b的方式設置。導電層263a及導電層263b與半導體層261電連接。
導電層221及導電層223被用作電晶體110c的閘極。絕緣層218及絕緣層211被用作電晶體110c的閘極絕緣層。導電層222a被用作電晶體110c的源極和汲極中的一個。
導電層222b具有被用作電晶體110c的源極和汲極中的另一個的部分、以及被用作電晶體110d的閘極的部分。絕緣層213被用作電晶體110d的閘極絕緣層。導電層263a和導電層263b中的一個被用作電晶體 110d的源極,導電層263a和導電層263b中的另一個被用作電晶體110d的汲極。
較佳為將電晶體110c及電晶體110d適用於發光元件170的像素電路。例如,可以將電晶體110c用作選擇電晶體,將電晶體110d用作驅動電晶體。
導電層263b藉由形成在絕緣層217及絕緣層214中的開口與被用作發光元件的像素電極的電極191電連接。
圖15D示出層疊電晶體110e和電晶體110f的結構。電晶體110e具有底閘極結構。電晶體110f包括兩個閘極。電晶體110e也可以包括兩個閘極。
電晶體110e包括導電層221、絕緣層211、半導體層231、導電層222a及導電層222b。導電層221設置在絕緣層151上。導電層221隔著絕緣層211與半導體層231重疊。絕緣層211以覆蓋導電層221及絕緣層151的方式設置。導電層222a及導電層222b與半導體層231電連接。
電晶體110f包括導電層222b、絕緣層212、半導體層261、導電層223、絕緣層218、絕緣層213、導電層263a及導電層263b。導電層222b具有隔著絕緣層212與半導體層261重疊的區域。絕緣層212以覆蓋導電層222b的方式設置。導電層263a及導電層263b藉由形成在絕緣層213中的開口與半導體層261電連接。導電層223隔著絕緣層218與半導體層261重疊。絕緣層218設 置在與導電層223重疊的部分。
導電層221被用作電晶體110e的閘極。絕緣層211被用作電晶體110e的閘極絕緣層。導電層222a被用作電晶體110e的源極和汲極中的一個。
導電層222b具有被用作電晶體110e的源極和汲極中的另一個的部分、以及被用作電晶體110f的閘極的部分。導電層223被用作電晶體110f的閘極。絕緣層212及絕緣層218被用作電晶體110f的閘極絕緣層。導電層263a和導電層263b中的一個被用作電晶體110f的源極,導電層263a和導電層263b中的另一個被用作電晶體110f的汲極。
導電層263b藉由形成在絕緣層214中的開口與被用作發光元件的像素電極的電極191電連接。
圖15E示出層疊電晶體110g和電晶體110h的結構。電晶體110g具有頂閘極結構。電晶體110h包括兩個閘極。電晶體110g也可以包括兩個閘極。
電晶體110g包括半導體層231、導電層221、絕緣層211、導電層222a及導電層222b。半導體層231設置在絕緣層151上。導電層221隔著絕緣層211與半導體層231重疊。絕緣層211以與導電層221重疊的方式設置。導電層222a及導電層222b藉由形成在絕緣層212中的開口與半導體層231電連接。
電晶體110h包括導電層222b、絕緣層213、半導體層261、導電層223、絕緣層218、絕緣層217、導 電層263a及導電層263b。導電層222b具有隔著絕緣層213與半導體層261重疊的區域。絕緣層213以覆蓋導電層222b的方式設置。導電層263a及導電層263b藉由形成在絕緣層217中的開口與半導體層261電連接。導電層223隔著絕緣層218與半導體層261重疊。絕緣層218設置在與導電層223重疊的部分。
導電層221被用作電晶體110g的閘極。絕緣層211被用作電晶體110g的閘極絕緣層。導電層222a被用作電晶體110g的源極和汲極中的一個。
導電層222b具有被用作電晶體110g的源極和汲極中的另一個的部分、以及被用作電晶體110h的閘極的部分。導電層223被用作電晶體110h的閘極。絕緣層213和絕緣層218被用作電晶體110h的閘極絕緣層。導電層263a和導電層263b中的一個被用作電晶體110h的源極,導電層263a和導電層263b中的另一個被用作電晶體110h的汲極。
導電層263b藉由形成在絕緣層214中的開口與被用作發光元件的像素電極的電極191電連接。
[製造方法的例子]
下面,參照圖16A至圖19B明確地說明本實施方式的顯示裝置的製造方法。
構成顯示裝置的薄膜(絕緣膜、半導體膜、導電膜等)可以利用濺射法、化學氣相沉積(CVD: Chemical Vapor Deposition)法、真空蒸鍍法、脈衝雷射沉積(PLD:Pulse Laser Deposition)法、原子層沉積(ALD:Atomic Layer Deposition)法等形成。作為CVD法,也可以利用電漿增強化學氣相沉積(PECVD:Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)法、熱CVD法。作為熱CVD法的例子,可以利用有機金屬化學氣相沉積(MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法。
構成顯示裝置的薄膜(絕緣膜、半導體膜、導電膜等)可以利用旋塗法、浸漬法、噴塗法、噴墨法、分配器法、網版印刷法、平板印刷法、刮刀(doctor knife)法、狹縫式塗佈法、輥塗法、簾式塗佈法、刮刀式塗佈法等方法形成。
當對構成顯示裝置的薄膜進行加工時,可以利用光微影法等進行加工。另外,可以利用使用陰影遮罩的成膜方法形成島狀的薄膜。另外,可以利用奈米壓印法、噴砂法、剝離法等對薄膜進行加工。在光微影法中有如下方法:在要進行加工的薄膜上形成光阻遮罩,藉由蝕刻等對該薄膜進行加工,並去除光阻遮罩的方法;在形成感光性薄膜之後,進行曝光及顯影來將該薄膜加工為所希望的形狀的方法。
當在光微影法中使用光時,作為用於曝光的光,例如可以使用i線(波長為365nm)、g線(波長為436nm)、h線(波長為405nm)或將這些光混合而成的 光。另外,還可以使用紫外光、KrF雷射或ArF雷射等。另外,也可以利用液浸曝光技術進行曝光。作為用於曝光的光,也可以使用極紫外光(EUV:Extreme Ultra-Violet light)或X射線。另外,也可以使用電子束代替用於曝光的光。當使用極紫外光、X射線或電子束時,可以進行極其微細的加工,所以是較佳的。另外,在藉由電子束等光束的掃描進行曝光時,不需要光罩。
作為薄膜的蝕刻方法,可以利用乾蝕刻法、濕蝕刻法及噴砂法等。
以下,說明圖13所示的顯示裝置300的製造方法的一個例子。在圖16A至圖19B中,尤其著眼於顯示裝置300的顯示部362而說明製造方法。
首先,在基板361上形成彩色層131(圖16A)。藉由利用光微影法並使用感光性材料形成彩色層131,可以將彩色層131加工為島狀。在圖13所示的電路364等中,在基板361上設置遮光層132。
接著,在彩色層131和遮光層132上形成絕緣層121。
絕緣層121較佳為被用作平坦化層。作為絕緣層121,可以適用丙烯酸樹脂、環氧樹脂等樹脂。
作為絕緣層121也可以適用無機絕緣膜。作為絕緣層121,例如可以使用氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜等無機絕緣膜。另外,也可以使用氧化鉿膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、 氧化鎵膜、氧化鉭膜、氧化鎂膜、氧化鑭膜、氧化鈰膜及氧化釹膜等。此外,也可以使用上述絕緣膜的兩個以上的疊層。
接著,形成電極113。電極113可以在形成導電膜之後形成光阻遮罩,對該導電膜進行蝕刻,然後去除光阻遮罩而形成。電極113使用透過可見光的導電材料形成。
接著,在電極113上形成絕緣層117。作為絕緣層117,較佳為使用有機絕緣膜。
接著,在電極113及絕緣層117上形成配向膜133b(圖16A)。藉由在形成樹脂等薄膜之後進行摩擦處理,可以形成配向膜133b。
此外,與參照圖16A說明的製程獨立地進行圖16B至圖19A所示的製程。
首先,在製造基板381上形成剝離層382,在剝離層382上形成絕緣層383(圖16B)。
在該製程中,選擇在剝離製造基板381時在製造基板381和剝離層382之間的介面、在剝離層382和絕緣層383之間的介面或在剝離層382中發生分離的材料。在本實施方式中,例示出在絕緣層383和剝離層382之間的介面發生分離的情況,但是根據剝離層382和絕緣層383的材料,發生分離的部分不侷限於此。
製造基板381具有容易傳送的程度的剛性,且對製程時的溫度具有耐熱性。作為能夠用於製造基板 381的材料,例如可以舉出玻璃、石英、陶瓷、藍寶石、樹脂、半導體、金屬或合金等。作為玻璃,例如可以舉出無鹼玻璃、鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃等。
剝離層382可以使用有機材料或無機材料形成。
作為能夠用於剝離層382的無機材料,可以舉出包含選自鎢、鉬、鈦、鉭、鈮、鎳、鈷、鋯、鋅、釕、銠、鈀、鋨、銥及矽中的元素的金屬、包含該元素的合金或包含該元素的化合物等。包含矽的層的結晶結構可以是非晶、微晶或多晶中的任一種。
在使用無機材料的情況下,剝離層382的厚度較佳為1nm以上且1000nm以下,更佳為10nm以上且200nm以下,進一步較佳為10nm以上且100nm以下。
在使用無機材料的情況下,剝離層382例如可以藉由濺射法、CVD法、ALD法、蒸鍍法等形成。
作為能夠用於剝離層382的有機材料,例如可以舉出丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺醯胺樹脂、矽氧烷樹脂、苯并環丁烯類樹脂及酚醛樹脂等。
在使用有機材料的情況下,剝離層382的厚度較佳為0.01μm以上且小於10μm,更佳為0.1μm以上且3μm以下,進一步較佳為0.5μm以上且1μm以下。藉由將剝離層382的厚度設定在上述範圍內,可以減少製造成本。注意,剝離層382的厚度不侷限於此,也可以為 10μm以上,例如,10μm以上且200μm以下。
當使用有機材料時,作為剝離層382的形成方法,可以舉出旋塗法、浸漬法、噴塗法、噴墨法、分配器法、網版印刷法、平板印刷法、刮刀法、狹縫式塗佈法、輥塗法、簾式塗佈法、刮刀式塗佈法等。
作為絕緣層383較佳為使用無機絕緣膜。作為絕緣層383,例如可以使用氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜等無機絕緣膜。另外,也可以使用氧化鉿膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、氧化鎵膜、氧化鉭膜、氧化鎂膜、氧化鑭膜、氧化鈰膜及氧化釹膜等。此外,也可以使用上述絕緣膜的兩個以上的疊層。
作為剝離層382,也可以採用包含鎢等高熔點金屬材料的層和包含該金屬材料的氧化物的層的疊層結構,作為絕緣層383採用包括多個氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽等無機絕緣膜的疊層結構。當將高熔點金屬材料用於剝離層382時,可以提高在形成剝離層之後形成的層的形成溫度,從而可以降低雜質的濃度而實現可靠性高的顯示裝置。此外,也可以具有在剝離之後去除對顯示裝置來說不需要的層(剝離層382、絕緣層383等)的製程。此外,也可以不去除剝離層382或絕緣層383而將剝離層382或絕緣層383用作顯示裝置的組件。
接著,在絕緣層383上形成電極311a,在電極311a上形成電極311b(圖16C)。電極311b在電極 311a上具有開口451。電極311a及電極311b分別可以在形成導電膜之後形成光阻遮罩,對該導電膜進行蝕刻,然後去除光阻遮罩而形成。電極311a使用透過可見光的導電材料形成。電極311b使用反射可見光的導電材料形成。
接著,形成絕緣層220(圖16D)。並且在絕緣層220中形成到達電極311b的開口。
絕緣層220能夠被用作防止剝離層382所包含的雜質擴散到後面形成的電晶體或顯示元件的障壁層。在作為剝離層382使用有機材料的情況下,絕緣層220較佳為防止在對剝離層382進行加熱時剝離層382所包含的水分等擴散到電晶體或顯示元件。因此,絕緣層220較佳為具有高阻擋性。
作為絕緣層220,可以使用能夠用於絕緣層121的無機絕緣膜以及樹脂等。
接著,在絕緣層220上形成電晶體205及電晶體206。
對用於電晶體的半導體材料沒有特別的限制,例如可以將第14族元素、化合物半導體或氧化物半導體用於半導體層。典型的是,可以使用包含矽的半導體、包含砷化鎵的半導體或包含銦的氧化物半導體等。
在此,示出作為電晶體206製造將氧化物半導體層用作半導體層231的底閘極結構的電晶體的情況。電晶體205具有對電晶體206的結構追加導電層223和絕 緣層212的結構,亦即包括兩個閘極。
作為電晶體的半導體,較佳為使用氧化物半導體。藉由使用能帶間隙比矽寬且載子密度比矽小的半導體材料,可以降低電晶體的關態電流。
明確而言,首先在絕緣層220上形成導電層221a及導電層221b。導電層221a及導電層221b可以在形成導電膜之後形成光阻遮罩,對該導電膜進行蝕刻,然後去除光阻遮罩而形成。在此,藉由絕緣層220的開口,導電層221b和電極311b連接。
接著,形成絕緣層211。
作為絕緣層211,例如可以使用氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜、氮化鋁膜等無機絕緣膜。另外,也可以使用氧化鉿膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、氧化鎵膜、氧化鉭膜、氧化鎂膜、氧化鑭膜、氧化鈰膜及氧化釹膜等。此外,也可以使用上述絕緣膜的兩個以上的疊層。
由於無機絕緣膜在成膜溫度高時成為緻密且阻擋性高的膜,所以較佳為以高溫度形成。形成無機絕緣膜時的基板溫度較佳為室溫(25℃)以上且350℃以下,更佳為100℃以上且300℃以下。
接著,形成半導體層231。在本實施方式中,作為半導體層231形成氧化物半導體層。氧化物半導體層可以在形成氧化物半導體膜之後形成光阻遮罩,對該氧化物半導體膜進行蝕刻,然後去除光阻遮罩而形成。
形成氧化物半導體膜時的基板溫度較佳為350℃以下,更佳為室溫以上且200℃以下,進一步較佳為室溫以上且130℃以下。
氧化物半導體膜可以使用惰性氣體和氧氣體中的任一個進行成膜。注意,對形成氧化物半導體膜時的氧流量比(氧分壓)沒有特別的限制。但是,在要獲得場效移動率高的電晶體的情況下,形成氧化物半導體膜時的氧流量比(氧分壓)較佳為0%以上且30%以下,更佳為5%以上且30%以下,進一步較佳為7%以上且15%以下。
氧化物半導體膜較佳為至少包含銦或鋅。尤其較佳為包含銦及鋅。
氧化物半導體的能隙較佳為2eV以上,更佳為2.5eV以上,進一步較佳為3eV以上。如此,藉由使用能隙寬的氧化物半導體,可以減少電晶體的關態電流。
氧化物半導體膜可以藉由濺射法形成。除此之外,例如還可以利用PLD法、PECVD法、熱CVD法、ALD法、真空蒸鍍法等。
注意,將在實施方式4中說明氧化物半導體的一個例子。
接著,形成導電層222a及導電層222b。導電層222a及導電層222b可以在形成導電膜之後形成光阻遮罩,對該導電膜進行蝕刻,然後去除光阻遮罩而形成。導電層222a及導電層222b都與半導體層231連接。這裡,電晶體206所包括的導電層222a與導電層221b電連接。 由此,可以在連接部207中電連接電極311b和導電層222a。
在對導電層222a及導電層222b進行加工時,有時沒有被光阻遮罩覆蓋的半導體層231的一部分因為蝕刻處理而被減薄。
藉由上述步驟,可以製造電晶體206(圖16D)。在電晶體206中,導電層221a的一部分被用作閘極,絕緣層211的一部分被用作閘極絕緣層,導電層222a及導電層222b分別被用作源極和汲極中的一個。
接著,形成覆蓋電晶體206的絕緣層212,在絕緣層212上形成導電層223。
絕緣層212可以藉由與絕緣層211相同的方法形成。
電晶體205所包括的導電層223可以在形成導電膜之後形成光阻遮罩,對該導電膜進行蝕刻,然後去除光阻遮罩而形成。
藉由上述步驟,可以製造電晶體205(圖16D)。在電晶體205中,導電層221a的一部分及導電層223的一部分被用作閘極,絕緣層211的一部分及絕緣層212的一部分被用作閘極絕緣層,導電層222a及導電層222b分別被用作源極和汲極中的一個。
接著,形成絕緣層213(圖16D)。絕緣層213可以藉由與絕緣層211相同的方法形成。
作為絕緣層212,較佳為使用在包含氧的氛圍 下形成的氧化矽膜或氧氮化矽膜等氧化物絕緣膜。再者,作為絕緣層213,較佳為在該氧化矽膜或氧氮化矽膜上層疊氮化矽膜等不容易使氧擴散並透過的絕緣膜。在包含氧的氛圍下形成的氧化物絕緣膜可以是藉由加熱容易釋放多量的氧的絕緣膜。藉由在這種釋放氧的氧化絕緣膜與不容易使氧擴散並透過的絕緣膜層疊在一起的狀態下進行加熱處理,可以對氧化物半導體層供應氧。其結果是,可以填補氧化物半導體層中的氧缺損及氧化物半導體層與絕緣層212之間的介面的缺陷,從而可以降低缺陷能階。由此,可以實現可靠性極高的顯示裝置。
接著,在絕緣層213上形成彩色層134(圖16D),然後形成絕緣層214(圖17A)。以與電極311b的開口451重疊的方式配置彩色層134。
彩色層134可以藉由與彩色層131同樣的方法形成。因為絕緣層214是具有後面形成的顯示元件的被形成面的層,所以較佳為被用作平坦化層。絕緣層214可以援用能夠用於絕緣層121的樹脂或無機絕緣膜。
接著,在絕緣層212、絕緣層213及絕緣層214中形成到達包括電晶體205的導電層222b的開口。
接著,形成電極191(圖17A)。電極191可以在形成導電膜之後形成光阻遮罩,對該導電膜進行蝕刻,然後去除光阻遮罩而形成。在此,電晶體205所包括的導電層222b與電極191連接。電極191使用透過可見光的導電材料形成。
接著,形成覆蓋電極191的端部的絕緣層216(圖17B)。絕緣層216可以援用能夠用於絕緣層121的樹脂或無機絕緣膜。絕緣層216在與電極191重疊的部分中具有開口。
接著,形成EL層192及電極193(圖17B)。電極193的一部分被用作發光元件170的共用電極。電極193使用反射可見光的導電材料形成。
EL層192可以藉由蒸鍍法、塗佈法、印刷法或噴射法等的方法形成。在按每個像素分別形成EL層192時,可以採用使用金屬遮罩等陰影遮罩的蒸鍍法或噴墨法等。在不按每個像素分別形成EL層192時,可以採用不使用金屬遮罩的蒸鍍法。
作為EL層192可以使用低分子化合物或高分子化合物,還可以包含無機化合物。
在形成EL層192之後進行的各製程中,需要使對EL層192進行加熱的溫度為EL層192的耐熱溫度以下。電極193可以藉由蒸鍍法或濺射法等形成。
藉由上述製程,可以形成發光元件170(圖17B)。發光元件170具有層疊有其一部分被用作像素電極的電極191、EL層192及其一部分被用作共用電極的電極193的結構。以其發光區域與彩色層134及電極311b的開口451重疊的方式製造發光元件170。
雖然在此示出作為發光元件170製造底部發射型發光元件的例子,但是本發明的一個實施方式不侷限 於此。
發光元件可以具有頂部發射結構、底部發射結構或雙面發射結構。作為提取光一側的電極使用使可見光透過的導電膜。另外,作為不提取光一側的電極較佳為使用反射可見光的導電膜。
接著,以覆蓋電極193的方式形成絕緣層194(圖17B)。絕緣層194被用作抑制水等雜質擴散到發光元件170的保護層。發光元件170被絕緣層194密封。較佳為在形成電極193之後以不暴露於大氣的方式形成絕緣層194。
絕緣層194例如較佳為適用可以用於上述絕緣層121的無機絕緣膜。尤其是,較佳為包含阻擋性高的無機絕緣膜。另外,也可以使用無機絕緣膜和有機絕緣膜的疊層。
形成絕緣層194時的基板溫度較佳為EL層192的耐熱溫度以下的溫度。絕緣層194可以藉由ALD法或濺射法等形成。ALD法及濺射法能夠以低溫進行成膜,所以是較佳的。當利用ALD法時,絕緣層194的覆蓋性變高,所以是較佳的。
接著,在絕緣層194的表面使用黏合層142貼合基板351(圖17C)。
作為黏合層142,可以使用紫外線硬化型黏合劑等光硬化型黏合劑、反應硬化型黏合劑、熱固性黏合劑、厭氧黏合劑等各種硬化型黏合劑。另外,也可以使用 黏合薄片等。
作為基板351,例如可以使用如下材料:聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚醚碸(PES)樹脂、聚醯胺樹脂(尼龍、芳族聚醯胺等)、聚矽氧烷樹脂、環烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚氨酯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚四氟乙烯(PTFE)樹脂、ABS樹脂以及纖維素奈米纖維等。作為基板351,還可以使用玻璃、石英、樹脂、金屬、合金或半導體等各種材料。作為基板351,還可以使用其厚度允許其具有撓性的玻璃、石英、樹脂、金屬、合金或半導體等各種材料。
接著,剝離製造基板381(圖18A)。
可以根據絕緣層383、剝離層382及製造基板381等的材料及形成方法等而將分離面形成在各種位置上。
圖18A示出在剝離層382與絕緣層383之間的介面發生分離的例子。絕緣層383因分離而露出。
在進行分離之前,在剝離層382中也可以形成分離起點。例如,也可以對剝離層382的一部分或整個表面照射雷射。由此,可以使剝離層382脆化或者降低剝離層382與絕緣層383(或製造基板381)之間的密接性。
例如,藉由對剝離層382施加拉伸垂直方向的力量,可以剝離製造基板381。明確而言,藉由吸附基板351的頂面的一部分向上方拉伸,可以剝離製造基板381。
可以將刀具等銳利的形狀的器具插入剝離層382與絕緣層383(或製造基板381)之間來形成分離起點。另外,也可以使用銳利的形狀的器具從基板351一側切入剝離層382來形成分離起點。
接著,去除絕緣層383。例如,可以利用乾蝕刻法等去除絕緣層383。由此,電極311a露出(圖18B)。
接著,在露出的電極311a的表面形成配向膜133a(圖19A)。藉由在形成樹脂等的薄膜之後進行摩擦處理,可以形成配向膜133a。
然後,將參照圖16A說明的完成製程的基板351與完成直到圖19A為止的製程的基板361夾著液晶112貼合(圖19B)。雖然在圖19B中未圖示,但是如圖13等所示,使用黏合層141貼合基板351與基板361。黏合層141可以援用能夠用於黏合層142的材料。
圖19B所示的液晶元件180具有層疊有其一部分被用作像素電極的電極311a(及電極311b)、液晶112、其一部分被用作共用電極的電極113的結構。以與彩色層131重疊的方式製造液晶元件180。
如上所述,可以製造顯示裝置300。
如上所述,因為本實施方式的顯示裝置包括 兩種顯示元件,該顯示裝置能夠切換多個顯示模式而使用,所以無論周圍的明度如何都具有高可見度及高方便性。
在本說明書中,當在一個實施方式中示出多個結構實例時,可以適當地組合結構實例。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式5
在本實施方式中,對可用於本發明的一個實施方式所公開的電晶體中的CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS的構成進行說明。
CAC-OS例如是指構成氧化物半導體的元素以0.5nm以上且10nm以下,較佳為1nm以上且2nm以下或近似的尺寸不均勻地分佈的材料的一種構成。注意,在下面也將在氧化物半導體中一個或多個金屬元素不均勻地分佈且包含該金屬元素的區域以0.5nm以上且10nm以下,較佳為1nm以上且2nm以下或近似的尺寸混合的狀態稱為馬賽克(mosaic)狀或補丁(patch)狀。
氧化物半導體較佳為至少包含銦。尤其是,較佳為包含銦及鋅。除此之外,也可以還包含選自鋁、鎵、釔、銅、釩、鈹、硼、矽、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂等中的一種或多種。
例如,In-Ga-Zn氧化物中的CAC-OS(在 CAC-OS中,尤其可以將In-Ga-Zn氧化物稱為CAC-IGZO)是指材料分成銦氧化物(以下,稱為InOX1(X1為大於0的實數))或銦鋅氧化物(以下,稱為InX2ZnY2OZ2(X2、Y2及Z2為大於0的實數))以及鎵氧化物(以下,稱為GaOX3(X3為大於0的實數))或鎵鋅氧化物(以下,稱為GaX4ZnY4OZ4(X4、Y4及Z4為大於0的實數))等而成為馬賽克狀,且馬賽克狀的InOX1或InX2ZnY2OZ2均勻地分佈在膜中的構成(以下,也稱為雲狀)。
換言之,CAC-OS是具有以GaOX3為主要成分的區域和以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域混在一起的構成的複合氧化物半導體。在本說明書中,例如,當第一區域的In與元素M的原子個數比大於第二區域的In與元素M的原子個數比時,第一區域的In濃度高於第二區域。
注意,IGZO是通稱,有時是指包含In、Ga、Zn及O的化合物。作為典型例子,可以舉出以InGaO3(ZnO)m1(m1為自然數)或In(1+x0)Ga(1-x0)O3(ZnO)m0(-1x01,m0為任意數)表示的結晶性化合物。
上述結晶性化合物具有單晶結構、多晶結構或CAAC結構。CAAC結構是多個IGZO的奈米晶具有c軸配向性且在a-b面上以不配向的方式連接的結晶結構。
另一方面,CAC-OS與氧化物半導體的材料構成有關。CAC-OS是指如下構成:在包含In、Ga、Zn及 O的材料構成中,一部分中觀察到以Ga為主要成分的奈米粒子狀區域以及一部分中觀察到以In為主要成分的奈米粒子狀區域分別以馬賽克狀無規律地分散。因此,在CAC-OS中,結晶結構是次要因素。
CAC-OS不包含組成不同的二種以上的膜的疊層結構。例如,不包含由以In為主要成分的膜與以Ga為主要成分的膜的兩層構成的結構。
注意,有時觀察不到以GaOX3為主要成分的區域與以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域之間的明確的邊界。
在CAC-OS中包含選自鋁、釔、銅、釩、鈹、硼、矽、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂等中的一種或多種以代替鎵的情況下,CAC-OS是指如下構成:一部分中觀察到以該元素為主要成分的奈米粒子狀區域以及一部分中觀察到以In為主要成分的奈米粒子狀區域以馬賽克狀無規律地分散。
CAC-OS例如可以藉由在對基板不進行意圖性的加熱的條件下利用濺射法來形成。在利用濺射法形成CAC-OS的情況下,作為沉積氣體,可以使用選自惰性氣體(典型的是氬)、氧氣體和氮氣體中的一種或多種。另外,成膜時的沉積氣體的總流量中的氧氣體的流量比越低越好,例如,將氧氣體的流量比設定為0%以上且低於30%,較佳為0%以上且10%以下。
CAC-OS具有如下特徵:藉由根據X射線繞射 (XRD:X-ray diffraction)測定法之一的out-of-plane法利用θ/2θ掃描進行測定時,觀察不到明確的峰值。也就是說,根據X射線繞射,可知在測定區域中沒有a-b面方向及c軸方向上的配向。
另外,在藉由照射束徑為1nm的電子束(也稱為奈米束)而取得的CAC-OS的電子繞射圖案中,觀察到環狀的亮度高的區域以及在該環狀區域內的多個亮點。由此,根據電子繞射圖案,可知CAC-OS的結晶結構具有在平面方向及剖面方向上沒有配向的nc(nano-crystal)結構。
另外,例如在In-Ga-Zn氧化物的CAC-OS中,根據藉由能量色散型X射線分析法(EDX:Energy Dispersive X-ray spectroscopy)取得的EDX面分析影像,可確認到:具有以GaOX3為主要成分的區域及以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域不均勻地分佈而混合的構成。
CAC-OS的結構與金屬元素均勻地分佈的IGZO化合物不同,具有與IGZO化合物不同的性質。換言之,CAC-OS具有以GaOX3等為主要成分的區域及以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域互相分離且以各元素為主要成分的區域為馬賽克狀的構成。
在此,以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域的導電性高於以GaOX3等為主要成分的區域。換言之,當載子流過以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區 域時,呈現氧化物半導體的導電性。因此,當以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域在氧化物半導體中以雲狀分佈時,可以實現高場效移動率(μ)。
另一方面,以GaOX3等為主要成分的區域的絕緣性高於以InX2ZnY2OZ2或InOX1為主要成分的區域。換言之,當以GaOX3等為主要成分的區域在氧化物半導體中分佈時,可以抑制洩漏電流而實現良好的切換工作。
因此,當將CAC-OS用於半導體元件時,藉由起因於GaOX3等的絕緣性及起因於InX2ZnY2OZ2或InOX1的導電性的互補作用可以實現高通態電流(Ion)及高場效移動率(μ)。
另外,使用CAC-OS的半導體元件具有高可靠性。因此,CAC-OS適用於顯示器等各種半導體裝置。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施例
在本實施例中,對使用包括第一顯示元件及第二顯示元件的顯示裝置進行在實施方式1中說明的電子裝置的模擬驅動而得到的結果進行說明。該顯示裝置所包括的第一顯示元件及第二顯示元件分別是反射型液晶元件及發光元件。
顯示裝置包括顯示部,該顯示部包括:藉由控制第一顯示元件的反射光的光量顯示灰階的第一像素; 以及藉由控制來自第二顯示元件的發光之光量顯示灰階的第二像素。顯示部具有利用第一顯示元件所反射的第一光和第二顯示元件所發射的第二光中的一個或兩個顯示影像的功能。
在顯示區域中,第一像素和第二像素以相同間距混合存在。第一像素和第二像素都包括分別呈現紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)這三個顏色的光的子像素。顯示部可以切換利用第一像素顯示影像的第一顯示模式、利用第二像素顯示影像的第二顯示模式、以及利用第一像素和第二像素顯示影像的第三顯示模式。
第一顯示元件中的液晶的工作模式是扭轉向列(Twisted Nematic ECB)模式,利用擴散薄膜集聚外光。
圖20A至圖20C是利用第一顯示模式進行顯示時的顯示裝置的視角依賴性的測量結果。
在如下條件下測量出第一顯示模式中的視角依賴性。以垂直於顯示部的表面的方向為0°,從0°的方向一側向顯示部照射光,測量出接收角為-75°、-60°、-45°、-30°、-15°、15°、30°、45°、60°、75°這十個點的亮度譜。然後,從該譜計算出各角度時的色度。測量出在使顯示部進行R、G、B這三種顯示時的亮度譜。測量出在垂直於顯示部中的相同顏色的像素排列的方向的方向上的亮度譜。
圖20A是示出色度的視角依賴性的測量結 果。橫軸表示角度,縱軸表示以0°的資料為基準時的色度變化的比例。圖20B是示出亮度的視角依賴性的測量結果。橫軸表示角度,縱軸表示以0°的資料為1而進行正規化的亮度。圖20C是示出以極座標空間表示的輻射強度的視角依賴性的圖。縱軸及橫軸表示以0°的資料為基準時的相對輻射強度。注意,在第一顯示模式中,因為不能獲得投射角為0°且接收角為0°時的測量值,所以圖20A至圖20C中的0°的資料為-15°的測量值和15°的測量值的平均值。另外,圖20C的虛線表示蘭伯特反射(Lambertian Reflectance)。
由圖20A可知:在第一顯示模式中,在角度為-60°以下或60°以上時的色度變化的比例(△u’v’)為0.05以上。另外,在將第一顯示元件看作二次光源時,角度為-45°以下或45°以上時的亮度為角度為0°時的10%左右(參照圖20B)。
接著,圖21A至圖21C示出利用第二顯示模式進行顯示時的顯示裝置的視角依賴性的測量結果。
在如下條件下測量出第二顯示模式的視角依賴性。以垂直於顯示部的表面的方向為0°,從0°的方向一側向顯示部照射光,測量出接收角為-75°、-60°、-45°、-30°、-15°、0°、15°、30°、45°、60°、75°這十一個點的亮度譜。然後,從該譜計算出各角度時的色度。測量出使顯示部進行R、G、B這三種顯示時的亮度譜。測量出在垂直於顯示部中的相同顏色的像素排列的方向的方 向上的亮度譜。
圖21A至圖21C分別是示出色度的視角依賴性的測量結果的圖、示出亮度的視角依賴性的測量結果的圖以及示出輻射強度的視角依賴性的圖。
由圖21A可知:在第二顯示模式中,角度為-60°以下或60°以上時的色度變化的比例(△u’v’)為0.05以下。另外,在第二顯示模式中,角度為-45°以下或45°以上時的亮度為角度為0°時的大約60%以上(參照圖21B)。
由圖20A至圖20C、圖21A至圖21C可知:第二顯示模式中的視角依賴性比第一顯示模式低。在此,在第一顯示模式中,不但功耗低而且在外光亮的環境下可以進行亮度高的顯示,因此可以進行可見度高的顯示。根據圖20A至圖21C、圖21A至圖21C的結果可以考慮到:藉由利用第三顯示模式進行顯示可以進行視角依賴性得到降低且顯示品質更高的顯示。在該第三顯示模式中,進行利用第一顯示元件的顯示並輔助性地進行利用第二顯示元件的顯示。另外,藉由根據角度改變利用第二顯示元件的顯示中的亮度,可以進一步減小視角依賴性。
圖22A至圖22C示出以根據角度調節利用第二顯示元件的顯示的亮度的第三顯示模式進行顯示的顯示裝置的視角依賴性的測量結果。
在如下條件下測量出第三顯示模式的視角依賴性。以垂直於顯示部的表面的方向為0°,從0°的方向 一側向顯示部照射光,測量出接收角為-75°、-60°、-45°、-30°、-15°、15°、30°、45°、60°、75°這十個點的第三顯示模式中的顯示的亮度譜。此時,以輻射強度的視角依賴性儘量接近蘭伯特反射的方式改變利用第二顯示元件的顯示的亮度而進行測量。藉由改變資料振幅調節利用第二顯示元件的顯示的亮度。此時,記錄資料振幅,該資料振幅是以基於各接收角的亮度譜的輻射強度的視角依賴性儘量接近蘭伯特反射的方式設定的。測量出使顯示部進行R、G、B這三種顯示時的亮度譜。然後,從該譜計算出各角度時的色度。測量出在垂直於顯示部中的相同顏色的像素排列的方向的方向上的亮度譜。
圖22A至圖22C分別是示出色度的視角依賴性的測量結果的圖、示出亮度的視角依賴性的測量結果的圖以及示出輻射強度的角度依賴性的圖。在第三顯示模式中,因為不能獲得投射角為0°且接收角為0°時的測量值,所以圖22A至圖22C中的0°的資料為-15°的測量值和15°的測量值的平均值。
由圖20A、圖20B、圖22A及圖22B可知:與第一顯示模式相比,第三顯示模式中的視角依賴性得到降低。另外,由圖22C可知,第三顯示模式的顯示的輻射強度的視角依賴性比較近似於蘭伯特反射。
圖23A至圖23C是標繪出在上述測量中記錄的資料振幅的圖表。圖23A至圖23C分別示出R、G、B的資料振幅。橫軸表示對應於上述測量中的接收角及在實 施方式1中說明的使用者看顯示時的角度的角度,縱軸表示從接收角為0°時的資料振幅在正方向上變化的變化量。在圖23A至圖23C中,以實線示出利用多項式近似從所標繪的資料振幅的值求得的函數。在將橫軸的角度θe為x時,可以以下述公式1至公式3分別示出圖23A、圖23B、圖23C所示的函數fR(x)、fG(x)、fB(x)。注意,以兩位數的有效係數表示公式1至公式3的各項的係數。
(公式1)fR(x)=8.0×10-7x4-5.1×10-7x3+5.9×10-3x2+9.4×10-4x+0.17 (1)
(公式2)fG(x)=6.4×10-7x4-1.8×10-6x3+4.7×10-3x2+1.1×10-2x+0.54 (2)
(公式3)fB(x)=6.3×10-7x4+1.6×10-7x3+4.6×10-3x2-9.1×10-6x+0.55 (3)
例如,藉由使用在本實施例中得到的函數調節資料振幅,在使用者看顯示時的角度發生變化時,在實施方式1中說明的本發明的一個實施方式的電子裝置可以進行視角依賴性得到降低的顯示。

Claims (10)

  1. 一種電子裝置的驅動方法,該電子裝置包括:顯示部及位置檢測感測器,其中,該顯示部設置有第一顯示元件及第二顯示元件,該第一顯示元件具有反射可見光的功能,該第二顯示元件具有發射可見光的功能,該顯示部具有利用該第一顯示元件所反射的第一光和該第二顯示元件所發射的第二光中的一個或兩個顯示影像的功能,該位置檢測感測器具有檢測出使用者的位置的功能,並且,當該顯示部利用該第一光和該第二光顯示影像時,根據該使用者看該顯示部時的角度調節該第二光之量。
  2. 一種電子裝置的驅動方法,該電子裝置包括:顯示部、位置檢測感測器及照度感測器,該顯示部設置有第一顯示元件及第二顯示元件,該第一顯示元件具有反射可見光的功能,該第二顯示元件具有發射可見光的功能,該顯示部具有利用該第一顯示元件所反射的第一光和該第二顯示元件所發射的第二光中的一個或兩個顯示影像的功能,該位置檢測感測器具有檢測出使用者的一部分的位置的功能, 該照度感測器具有測量出外光的照度的功能,並且,當該顯示部利用該第一光和該第二光顯示影像時,根據該使用者看該顯示部時的角度及該外光的照度調節該第二光之量。
  3. 根據申請專利範圍第1項之電子裝置的驅動方法,其中該電子裝置包括外殼,並且該顯示部及該位置檢測感測器設置在該外殼的第一面上。
  4. 根據申請專利範圍第2項之電子裝置的驅動方法,其中該電子裝置包括外殼,並且該顯示部、該位置檢測感測器及該照度感測器設置在該外殼的第一面上。
  5. 根據申請專利範圍第1至4中任一項之電子裝置的驅動方法,其中該第一顯示元件是反射型液晶元件,並且該第二顯示元件是發光元件。
  6. 根據申請專利範圍第1至5中任一項之電子裝置的驅動方法,其中藉由調節資料振幅調節該第二光之量。
  7. 一種電子裝置,包括:顯示部、位置檢測感測器及外殼,其中,該顯示部及該位置檢測感測器設置在該外殼的第一面上,該顯示部設置有第一顯示元件及第二顯示元件, 該第一顯示元件具有反射可見光的功能,該第二顯示元件具有發射可見光的功能,該顯示部具有利用該第一顯示元件所反射的第一光和該第二顯示元件所發射的第二光中的一個或兩個顯示影像的功能,並且,該位置檢測感測器具有檢測出使用者的一部分的位置的功能。
  8. 根據申請專利範圍第7項之電子裝置,還包括照度感測器,其中該照度感測器具有檢測出外光的照度的功能,並且該照度感測器設置在該外殼的第一面上。
  9. 根據申請專利範圍第7或8項之電子裝置,其中該第一顯示元件是反射型液晶元件,並且該第二顯示元件是發光元件。
  10. 根據申請專利範圍第7至9中任一項之電子裝置,其中在該顯示部利用該第一光和該第二光顯示影像時,根據該位置檢測感測器所檢測的資訊調節該第二光之量。
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