TWI732799B - 顯示裝置及電子機器 - Google Patents

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TWI732799B
TWI732799B TW105138113A TW105138113A TWI732799B TW I732799 B TWI732799 B TW I732799B TW 105138113 A TW105138113 A TW 105138113A TW 105138113 A TW105138113 A TW 105138113A TW I732799 B TWI732799 B TW I732799B
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circuit
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黒川義元
山崎舜平
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日商半導體能源研究所股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種實現良好的顯示品質及低功耗化的顯示裝置。顯示裝置包括像素,該像素包括反射型元件、發光型元件、具有驅動反射型元件的功能的第一像素電路、具有驅動發光型元件的功能的第二像素電路。顯示裝置在使寫入到第一像素電路中的第一影像資料更新來使反射型元件的穿透率更新的第一期間,只在比第一期間短的第二期間對第二像素電路寫入第二影像資料來使發光型元件發光。藉由採用該結構,可以使用對發光型元件進行脈衝驅動而得到的發光補充因反射型元件導致的亮度的變化。

Description

顯示裝置及電子機器
本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置及電子機器。
注意,本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。本說明書等所公開的發明的技術領域係關於一種物體、方法或製造方法。或者,本發明的一個實施方式係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或組合物(composition of matter)。
因此,明確而言,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、電子機器、這些裝置的驅動方法或這些裝置的製造方法。
已公開組合了反射型元件和發光型元件的顯示裝置(專利文獻1)。藉由在明亮環境下和黑暗環境下分別使用反射型元件和發光型元件,可以提供不依靠外光環境的高顯示品質及低功耗的顯示裝置。
另一方面,已公開將氧化物半導體電晶體 (Oxide Semiconductor transistor,以下稱為OS電晶體)用於如液晶顯示器、有機EL(電致發光)顯示器等顯示裝置的技術。OS電晶體的關態電流(off-state current)非常小,所以已公開降低顯示靜態影像時的更新頻率以降低液晶顯示器或有機EL顯示器的功耗的技術(專利文獻2及3)。在本說明書中,上述顯示裝置的功耗降低技術被稱為“空轉停止(idling stop)”或“IDS驅動”。
此外,公開了利用其小關態電流將OS電晶體用於非揮發性記憶體裝置的例子(專利文獻4)。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2003-157026號公報
[專利文獻2]日本專利申請公開第2011-141522號公報
[專利文獻3]日本專利申請公開第2011-141524號公報
[專利文獻4]日本專利申請公開第2011-151383號公報
當利用反射型元件及發光型元件進行互補亮度的顯示時,有效的是檢測外光且對各個顯示元件分配影像資料。
但是,在反射型元件與發光型元件之間,從 寫入各個影像資料到達到所希望的亮度的時間,亦即回應時間有差異。因此,有如下擔憂,當利用反射型元件及發光型元件進行互補亮度的顯示時,因回應時間的差異而不能得到良好的顯示品質。此外,由於發光型元件在顯示期間中一直消耗功率,所以有增加功耗的擔憂。
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的顯示裝置及電子機器。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顯示裝置等。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種能夠得到良好的顯示品質的顯示裝置等。
注意,本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述目的,只要可以實現至少一個目的即可。另外,上述目的的記載不妨礙其他目的的存在。上述以外的目的自可從說明書、申請專利範圍、圖式等的記載顯而易見,且可以從說明書、申請專利範圍、圖式等的記載中衍生上述以外的目的。
本發明的一個實施方式是一種顯示裝置,包括:像素,該像素包括:反射型元件;發光型元件;具有驅動反射型元件的功能的第一像素電路;以及具有驅動發光型元件的功能的第二像素電路,其中,在使寫入到第一像素電路中的第一影像資料更新來使反射型元件的穿透率更新的第一期間,只在比第一期間短的第二期間對第二像素電路寫入第二影像資料來使發光型元件發光。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,較 佳的是,第二影像資料包括對應於發光時間的亮度的時間積分值,並且時間積分值等於如下時間積分值,亦即與因將第一影像資料寫入到第一像素電路而產生的反射型元件的穿透率變化的延遲對應的亮度的時間積分值。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,較佳的是,反射型元件是包括反射電極的液晶元件。
在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,較佳的是,第一影像資料的更新在每一個圖框期間進行,被更新的第一影像資料是在每一個圖框期間反轉極性而輸出的信號。
本發明的一個實施方式可以提供一種新穎的顯示裝置及電子機器。本發明的一個實施方式可以提供一種功耗得到降低的顯示裝置等。本發明的一個實施方式可以提供一種能夠得到良好的顯示品質的顯示裝置等。
注意,本發明的一個實施方式的效果不限定於以上列舉的效果。以上列舉的效果並不妨礙其他效果的存在。另外,其他效果是在下文記載中說明的、本部分中未說明的效果。所屬技術領域的通常知識者可以從說明書或圖式等的記載導出並適當地抽出該在本部分中未說明的效果。另外,本發明的一個實施方式具有以上列舉的效果和其他效果中的至少一個效果。因此,本發明的一個實施方式有時根據情況而不具有以上列舉的效果。
ACF1‧‧‧導電材料
ACF2‧‧‧導電材料
AF1‧‧‧配向膜
AF2‧‧‧配向膜
C1‧‧‧箭頭
C2‧‧‧箭頭
C4‧‧‧電容器
C6‧‧‧電容器
C11‧‧‧電容器
C12‧‧‧電容器
CF1‧‧‧彩色膜
CF2‧‧‧彩色膜
CS1‧‧‧電容器
F1‧‧‧圖框期間
F2‧‧‧圖框期間
F3‧‧‧圖框期間
G1‧‧‧掃描線
G2‧‧‧掃描線
KB1‧‧‧結構體
KB2‧‧‧結構體
LOAD1‧‧‧信號
LOAD2‧‧‧信號
M1‧‧‧電晶體
M2‧‧‧電晶體
M3‧‧‧電晶體
M4‧‧‧電晶體
M5‧‧‧電晶體
MW1‧‧‧電晶體
P1‧‧‧期間
P2‧‧‧期間
R1‧‧‧箭頭
R2‧‧‧箭頭
S1‧‧‧信號線
S2‧‧‧信號線
SAVE2‧‧‧信號
SD1‧‧‧源極驅動器
SD2‧‧‧源極驅動器
SW1‧‧‧開關
SW2‧‧‧開關
T1‧‧‧電晶體
T2‧‧‧電晶體
T6‧‧‧電晶體
VCOM1‧‧‧佈線
VCOM2‧‧‧佈線
X1-X2‧‧‧截斷線
X3-X4‧‧‧截斷線
X5-X6‧‧‧截斷線
X7-X8‧‧‧截斷線
X9-X10‧‧‧截斷線
10‧‧‧像素
10a‧‧‧反射元件
10b‧‧‧發光元件
11‧‧‧像素電路
11A‧‧‧像素電路
11B‧‧‧像素電路
11C‧‧‧像素電路
12‧‧‧像素電路
13‧‧‧開口
14‧‧‧反射光
15‧‧‧光
17‧‧‧保持電路
18‧‧‧選擇器
19‧‧‧正反器電路
20‧‧‧反相器
25‧‧‧反相器
27‧‧‧類比開關
28‧‧‧類比開關
31‧‧‧反相器
33‧‧‧反相器
34‧‧‧時脈反相器
35‧‧‧類比開關
36‧‧‧緩衝器
99‧‧‧顯示裝置
100‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧顯示單元
111‧‧‧像素陣列
113‧‧‧閘極驅動器
114‧‧‧閘極驅動器
115‧‧‧控制器IC
117‧‧‧控制器IC
120‧‧‧觸控感測器單元
121‧‧‧感測器陣列
125‧‧‧週邊電路
126‧‧‧TS驅動器
127‧‧‧感測器電路
140‧‧‧主體
143‧‧‧光感測器
144‧‧‧開閉感測器
145‧‧‧外光
150‧‧‧介面
151‧‧‧圖框記憶體
152‧‧‧解碼器
153‧‧‧感測控制器
154‧‧‧控制器
155‧‧‧時脈生成電路
160‧‧‧影像處理部
161‧‧‧伽瑪校正電路
162‧‧‧調光電路
163‧‧‧調色電路
164‧‧‧EL校正電路
170‧‧‧記憶體
173‧‧‧時序控制器
175‧‧‧暫存器
175A‧‧‧掃描器鏈暫存器部
175B‧‧‧暫存器部
180‧‧‧源極驅動器
181‧‧‧源極驅動器
182‧‧‧源極驅動器
184‧‧‧觸控感測器控制器
186‧‧‧源極驅動器IC
190‧‧‧區域
191‧‧‧區域
202‧‧‧控制部
203‧‧‧單元陣列
204‧‧‧感測放大器電路
205‧‧‧驅動器
206‧‧‧主放大器
207‧‧‧輸入輸出電路
208‧‧‧週邊電路
209‧‧‧記憶單元
230‧‧‧暫存器
231‧‧‧暫存器
310‧‧‧單元
320‧‧‧單元
330‧‧‧輸入單元
501A‧‧‧絕緣膜
501C‧‧‧絕緣膜
504‧‧‧導電膜
505‧‧‧接合層
506‧‧‧絕緣膜
508‧‧‧氧化物半導體膜
508A‧‧‧區域
508B‧‧‧區域
508C‧‧‧區域
511B‧‧‧導電膜
511C‧‧‧導電膜
511D‧‧‧導電膜
512A‧‧‧導電膜
512B‧‧‧導電膜
516‧‧‧絕緣膜
518‧‧‧絕緣膜
519B‧‧‧端子
519C‧‧‧端子
519D‧‧‧端子
521‧‧‧絕緣膜
524‧‧‧導電膜
528‧‧‧絕緣膜
551‧‧‧電極
552‧‧‧電極
553‧‧‧層
560‧‧‧光學元件
565‧‧‧覆蓋膜
570‧‧‧基板
580‧‧‧透鏡
702‧‧‧像素
705‧‧‧密封劑
720‧‧‧功能層
751‧‧‧電極
751E‧‧‧區域
751H‧‧‧開口部
752‧‧‧電極
753‧‧‧層
754A‧‧‧中間膜
754B‧‧‧中間膜
754C‧‧‧中間膜
754D‧‧‧中間膜
770‧‧‧基板
770D‧‧‧功能膜
770P‧‧‧功能膜
771‧‧‧絕緣膜
775‧‧‧檢測元件
906‧‧‧顯示面板
5000‧‧‧外殼
5001‧‧‧顯示部
5002‧‧‧顯示部
5003‧‧‧揚聲器
5004‧‧‧LED燈
5005‧‧‧操作鍵
5006‧‧‧連接端子
5007‧‧‧感測器
5008‧‧‧麥克風
5009‧‧‧開關
5010‧‧‧紅外線埠
5011‧‧‧記錄介質讀取部
5012‧‧‧支撐部
5013‧‧‧耳機
5014‧‧‧天線
5015‧‧‧快門按鈕
5016‧‧‧接收部
5017‧‧‧充電器
7302‧‧‧外殼
7304‧‧‧顯示面板
7305‧‧‧圖示
7306‧‧‧圖示
7311‧‧‧操作按鈕
7312‧‧‧操作按鈕
7313‧‧‧連接端子
7321‧‧‧錶帶
7322‧‧‧錶帶扣
8000‧‧‧顯示模組
8001‧‧‧上蓋
8002‧‧‧下蓋
8005‧‧‧FPC
8006‧‧‧顯示面板
8009‧‧‧框架
8010‧‧‧印刷電路板
8011‧‧‧電池
8015‧‧‧發光部
8016‧‧‧受光部
8017a‧‧‧導光部
8017b‧‧‧導光部
8018‧‧‧光
在圖式中:圖1A及圖1B是示出顯示裝置的結構例子的方塊圖;圖2A至圖2E是示出顯示裝置的結構例子的方塊圖、示意圖及狀態轉移圖;圖3A至圖3C是示出顯示裝置的結構例子的電路圖及時序圖;圖4是示出顯示裝置的結構例子的電路圖;圖5A及圖5B是示出顯示裝置的結構例子的電路圖及時序圖;圖6A至圖6C是示出顯示裝置的結構例子的電路圖及時序圖;圖7A及圖7B是示出顯示裝置的結構例子的方塊圖及說明工作的圖;圖8A至圖8C是示出顯示裝置的結構例子的時序圖;圖9A至圖9C是示出顯示裝置的結構例子的電路圖;圖10是示出顯示裝置的結構例子的方塊圖;圖11是示出觸控感測器單元的結構例子的圖;圖12是示出控制器IC的結構例子的方塊圖;圖13A至圖13C是說明參數的圖;圖14A及圖14B是示出圖框記憶體的結構例子的方塊圖; 圖15是示出暫存器的結構例子的方塊圖;圖16是示出暫存器的結構例子的圖;圖17是示出暫存器的結構例子的電路圖;圖18是時序圖;圖19是示出控制器IC的結構例子的方塊圖;圖20是示出顯示單元的結構例子的方塊圖;圖21是示出像素的結構例子的電路圖;圖22A至圖22C是示出顯示單元及像素的結構例子的俯視圖;圖23A及圖23B是示出顯示單元的結構例子的剖面圖;圖24A及圖24B是示出顯示單元的結構例子的剖面圖;圖25A至圖25C是說明反射膜的形狀的示意圖;圖26A及圖26B是說明顯示單元的像素的一部分的仰視圖;圖27是示出顯示裝置的結構例子的方塊圖;圖28A及圖28B是說明顯示裝置的俯視圖及說明顯示裝置的輸入部的一部分的示意圖;圖29A及圖29B是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖;圖30是示出顯示裝置的結構例子的剖面圖;圖31是說明實施方式的輸入輸出面板的結構的圖;圖32A至圖32D是說明實施方式的輸入輸出面板的 結構的圖;圖33A及圖33B是示出顯示模組的例子的圖;圖34A至圖34H是示出電子機器的例子的圖。
下面,參照圖式對實施方式進行說明。注意,所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實,就是實施方式可以以多個不同形式來實施,其方式和詳細內容可以在不脫離本發明的精神及其範圍的條件下被變換為各種各樣的形式。因此,本發明不應該被解釋為僅限定在以下所示的實施方式所記載的內容中。下面所示的多個實施方式可以適當地組合。
在本說明書等中,有時將氧化物半導體表示為OS(Oxide Semiconductor)。因此,有時將在通道形成區域中包含氧化物半導體的電晶體稱為氧化物半導體電晶體、OS電晶體或OSFET。
在圖式等中,為了方便起見,有時誇大表示大小、層的厚度或區域。因此,本發明並不一定限定於圖式中的尺寸。此外,在圖式中,示意性地示出理想的例子,因此本發明不侷限於圖式所示的形狀或數值等。
在圖式等中,有時使用同一元件符號表示同一組件、具有相同功能的組件、由同一材料形成的組件或者同時形成的組件等,並且有時省略重複說明。
另外,在本說明書等中,可以將“膜”和“層”相 互調換。例如,有時可以將“導電層”變換為“導電膜”。此外,例如,有時可以將“絕緣膜”變換為“絕緣層”。
在本說明書等中,“上”或“下”等表達配置的詞句不侷限於組件的位置關係為“直接在...之上”或“直接在...之下”。例如,“閘極絕緣層上的閘極電極”包括在閘極絕緣層和閘極電極之間包含另一組件的情況。
在本說明書等中,“平行”是指兩條直線形成的角度為-10°以上且10°以下的狀態。因此,也包括該角度為-5°以上且5°以下的狀態。另外,”垂直”是指兩條直線形成的角度為80°以上且100°以下的狀態。因此也包括85°以上且95°以下的角度的狀態。
另外,本說明書等中的“第一”、“第二”、“第三”等的序數詞是為了避免組件的混淆而附記的,而不是用於在數目方面上進行限制。
在本說明書等中,“電連接”包括藉由“具有某種電作用的元件”連接的情況。在此,“具有某種電作用的元件”只要可以進行連接目標間的電信號的授受,就對其沒有特別的限制。例如,“具有某種電作用的元件”不僅包括電極和佈線,而且還包括電晶體等的切換元件、電阻元件、電感器、電容器、其他具有各種功能的元件等。
注意,在本說明書等中,“電壓”大多是指某個電位與參考電位(例如接地電位)之間的電位差。由此,可以將電壓、電位以及電位差分別換稱為電位、電壓以及電壓差。
在本說明書等中,電晶體是指至少包括閘極、汲極以及源極這三個端子的元件。電晶體在汲極(汲極端子、汲極區域或汲極電極)與源極(源極端子、源極區域或源極電極)之間具有通道區域,並且電流能夠流過汲極、通道區域以及源極。注意,在本說明書等中,通道區域是指電流主要流過的區域。
另外,在使用極性不同的電晶體的情況或電路工作中的電流方向變化的情況等下,源極及汲極的功能有時互相調換。因此,在本說明書等中,源極和汲極可以互相調換。
在本說明書等中,在沒有特別的說明的情況下,關態電流是指電晶體處於關閉狀態(也稱為非導通狀態、遮斷狀態)的汲極電流。在沒有特別的說明的情況下,在n通道型電晶體中,關閉狀態是指閘極與源極間的電壓Vgs低於臨界電壓Vth的狀態,在p通道型電晶體中,關閉狀態是指閘極與源極間的電壓Vgs高於臨界電壓Vth的狀態。也就是說,n通道型電晶體的關態電流有時是指閘極與源極間的電壓Vgs低於臨界電壓Vth時的汲極電流。
在上述關態電流的說明中,可以將汲極換稱為源極。也就是說,關態電流有時指電晶體處於關閉狀態時流過源極的電流。
在本說明書等中,有時將關態電流記作洩漏電流。在本說明書等中,關態電流例如有時指在電晶體處 於關閉狀態時流在源極與汲極間的電流。
實施方式1
在本實施方式中,對在一個像素中設置有反射型元件及發光型元件的混合型顯示裝置進行說明。尤其是,對寫入到顯示裝置的像素的信號進行說明。此外,作為反射型元件可以應用液晶或電子紙等。下面,作為反射型元件使用反射元件10a,作為發光型元件使用發光元件10b進行說明。
〈顯示裝置〉
圖1A及圖1B是示出顯示裝置的結構例子的方塊圖。顯示裝置99包括顯示單元110。
〈顯示單元〉
顯示單元110包括像素陣列111、閘極驅動器113、閘極驅動器114及控制器IC115。
像素陣列111包括多個像素10,每個像素10是使用電晶體被驅動的主動型元件。此外,像素10包括反射元件10a及發光元件10b。在實施方式3中將說明像素陣列111的更具體的結構例子。
閘極驅動器113具有驅動用來選擇反射元件10a的閘極線的功能,閘極驅動器114具有驅動用來選擇發光元件10b的閘極線的功能。驅動對反射元件10a供應 資料信號的源極線的源極驅動器及驅動對發光元件10b供應資料信號的源極線的源極驅動器都設置在控制器IC115中。控制器IC115具有對顯示裝置100的工作進行總體控制的功能。控制器IC115的數量根據像素陣列的像素數決定。控制器IC115從光感測器143被輸入信號。
在圖1A的例子中,示出像素陣列111與閘極驅動器113、114集成在同一基板上的例子,也可以使閘極驅動器113、114為專用IC。或者,也可以在控制器IC115中組裝有閘極驅動器113或閘極驅動器114。
在此,作為控制器IC115的安裝方式採用COG(Chip on Glass:晶粒玻璃接合)方式,但是對安裝方式沒有特別的限制,也可以採用COF(Chip on Flexible:封裝在撓性基板上)方式、TAB(Tape Automated Bonding:捲帶自動接合)方式等。
用於像素10中的電晶體是在通道形成區域中包含氧化物半導體的電晶體(也稱為“OS電晶體”),是與Si電晶體相比關態電流更低的電晶體。在OS電晶體中,藉由降低氧化物半導體中的雜質濃度,使氧化物半導體本質化或實質上本質化,可以使關態電流極低。
或者,作為用於像素10中的電晶體只要電晶體的關態電流低就可以使用不包含氧化物半導體的電晶體。例如,也可以使用包含能帶間隙大的半導體的電晶體。能帶間隙大的半導體是指能帶間隙為2.2eV以上的半導體。例如,可以舉出碳化矽、氮化鎵、鑽石等。
藉由作為像素10使用關態電流低的電晶體,在不需要寫入顯示螢幕時(亦即,顯示靜態影像時),可以暫時停止閘極驅動器113、114及源極驅動器(以下,稱為“空轉停止”或“IDS驅動”)。藉由IDS驅動,可以降低顯示裝置99的功耗。
〈像素的結構〉
以下,對像素10的結構進行說明。
圖1B示出像素10的示意圖。像素10包括像素電路11、像素電路12、反射元件10a及發光元件10b。像素電路11是用來驅動反射元件10a的電路。像素電路12是用來驅動發光元件10b的電路。此外,反射元件10a包括反射電極。反射元件10a調整反射光的強度進行顯示。發光元件10b調整電流量進行顯示。此外,在後面將詳細說明像素的剖面結構等。
在圖1B所示的像素10的示意圖中示出像素電路11、像素電路12、反射元件10a及發光元件10b的配置。圖1B所示的反射元件10a包括開口13。該開口13表示設置在反射電極中的開口。圖1B所示的發光元件10b以與反射元件10a所包括的開口13重疊的方式設置。
圖1B所示的像素電路11及像素電路12設置在設置有反射元件10a的層與設置有發光元件10b的層之間。藉由以相同的製程形成包括用來驅動反射元件10a的 像素電路11的電晶體及用來驅動發光元件10b的像素電路12的電晶體的元件層,將像素電路11及像素電路12配置在相同的層中。藉由採用該結構,可以實現將對反射元件10a供應影像資料的源極驅動器和對發光元件10b供應影像資料的源極驅動器形成為一體而成的源極驅動器。注意,雖然在圖1B中示出在設置有反射元件10a的層與設置有發光元件10b的層之間設置像素電路11及像素電路12的結構,但是像素電路也可以設置在反射元件10a及發光元件10b的上層或下層。
藉由採用圖1B所示的結構,像素10可以藉由控制反射元件10a的反射光14且控制穿過開口13的發光元件10b所發射的光15的強度,來進行顯示。另外,反射光14射出的方向及發光元件10b所發射的光15射出的方向相當於顯示裝置99的顯示面。
在圖1B所示的像素10的結構中,可以在反射元件10a所包括的反射電極之下配置像素電路11及像素電路12等用來驅動像素的電路。因此,可以抑制因用來驅動發光元件10b的像素電路12的增加而導致的開口率的降低。
另外,在圖1B所示的像素10的結構中,使用液晶層調節被反射元件10a所包括的反射電極反射的外光的強度來進行灰階顯示。由此,圖1B中的包括像素10的顯示裝置99在室外的可見度可以得到提高。
另外,在圖1B所示的像素10的結構中,藉 由調節發光元件10b所發射的光15的強度來進行灰階顯示。由此,圖1A至圖1B中的包括像素10的顯示裝置99的在外光強度低的室內的可見度得到提高。
另外,圖1B所示的結構包括能夠按像素控制反射元件10a的像素電路11及能夠按像素控制發光元件10b的像素電路12。也就是說,可以按像素10獨立控制反射元件10a及發光元件10b的顯示。在上述結構中,與在多個像素中一律點亮的背光的控制不同,能夠以如像素單位那樣的最小單位控制對應於顯示影像的發光元件10b的發光,由此可以抑制多餘的發光。因此,圖1B中的包括像素10的顯示裝置99可以降低功耗。
像素10不僅可以適用於單色顯示的顯示裝置中的像素,在設置有濾色片時也可以適用於彩色顯示的顯示裝置中的像素。在進行彩色顯示時,像素10相當於在作為顏色要素採用RGB(R表示紅色,G表示綠色,B表示藍色)這三個顏色時的子像素。構成一個像素的子像素的數量不侷限於三個。例如,一個像素也可以由子像素R、子像素G、子像素B及子像素W(白色)這四個子像素構成。或者,如PenTile排列那樣,也可以由RGB中的兩個顏色構成一個顏色要素,並根據顏色要素選擇不同的兩個顏色來構成。
〈顯示裝置的工作模式〉
參照圖2A至圖2E說明圖1A的顯示裝置99的工作 模式。
圖1A所示的顯示裝置99的工作模式例如也可以根據光感測器143所得到的照度切換。在圖2A的方塊圖中,取出圖1A所示的光感測器143及控制器IC115而示出。
在圖2A中,光感測器143例如具有生成對應於照度的信號SILL的功能。控制器IC115具有根據信號SILL切換顯示模式的功能。
另外,圖2B至圖2D是用來說明顯示裝置99根據照度可取的顯示模式的像素的示意圖。在圖2B至圖2D中,與圖1B同樣地,示出像素電路11、像素電路12、反射元件10a、發光元件10b、開口13、反射元件10a具有的反射電極所反射的反射光14以及從開口13射出的發光元件10b所發射的光15。
作為顯示裝置可取的顯示模式舉出圖2B至圖2D所示的反射顯示模式(R mode)、反射顯示+發光顯示模式(ER mode)以及發光顯示模式(E mode)來進行說明。
反射顯示模式是指藉由驅動像素所具有的反射元件調節反射光來進行顯示的顯示模式。明確而言,如圖2B所示的像素10的示意圖那樣,利用液晶層調節反射元件10a具有的反射電極所反射的反射光14的強度來進行顯示。
反射顯示+發光顯示模式(ER mode)是指藉 由利用反射元件的驅動及發光元件的驅動調節反射光及發光元件的發光的兩者來進行顯示的顯示模式。明確而言,如圖2C所示的像素10的示意圖那樣,調節反射元件10a具有的反射電極所反射的反射光14,並且調節發光元件10b從開口13射出的光15,來進行顯示。
發光顯示模式(E mode)是指藉由驅動發光元件調節發光來進行顯示的顯示模式。明確而言,如圖2D所示的像素10的示意圖那樣,調節發光元件10b從開口13射出的光15來進行灰階顯示。
圖2E示出上述三種模式(反射顯示模式、反射顯示+發光顯示模式、發光顯示模式)的狀態變遷圖。狀態C1表示反射顯示模式,狀態C2表示反射顯示+發光顯示模式,狀態C3表示發光顯示模式。
顯示裝置99根據照度可取處於狀態C1至狀態C3中的任一個狀態的顯示模式。例如,在如室外等照度高的情況下,可取狀態C1。另外,在如從室外移動到室內時等照度變低的情況下,從狀態C1轉移到狀態C3。另外,在即使在室內照度也高且能夠進行利用反射光的灰階顯示的情況下,從狀態C3轉移到狀態C2。
如上所述,藉由採用根據照度切換顯示模式的結構,可以減少功耗較大的利用發光元件的光強度的灰階顯示的頻率。由此,可以降低顯示裝置的功耗。
此外,顯示裝置99也可以根據電池電量、顯示內容或周圍環境的照度切換工作模式。例如可以舉出以 正常的圖框頻率(典型的是60Hz以上且240Hz以下)進行工作的正常工作模式(Normal mode)及以低圖框頻率(正常工作模式的1/100至1/10左右的圖框頻率)進行工作的空轉停止(IDS)驅動模式。
空轉停止(IDS)驅動是指在進行影像資料的寫入處理之後停止影像資料的重寫的驅動方法。藉由延長一次寫入影像資料與下一次寫入影像資料之間的間隔,可以省去該期間的影像資料的寫入所需要的功耗。
這裡,參照圖3A至圖3C說明空轉停止(IDS)驅動模式。
圖3A至圖3C是說明正常驅動模式及空轉停止(IDS)驅動模式的電路圖及時序圖。圖3A示出反射元件10a(例如液晶元件)及與反射元件10a電連接的像素電路11。此外,在圖3A所示的影像電路11中,示出信號線SL、閘極線GL、與信號線SL及閘極線GL連接的電晶體M1、與電晶體M1連接的電容器CsLC
作為電晶體M1,較佳為使用在半導體層中包含金屬氧化物的電晶體。在金屬氧化物具有放大作用、整流作用及開關作用中的至少一個時,可將該金屬氧化物稱為金屬氧化物半導體(metal oxide semiconductor)或氧化物半導體(oxide semiconductor),簡稱為OS。以下,作為電晶體的典型例子,使用包括氧化物半導體的電晶體(OS電晶體)進行說明。因為OS電晶體在非導通狀態時的洩漏電流(關態電流(off-state eurrent))極小,所以 藉由使OS電晶體處於非導通狀態能夠在液晶元件的像素電極中保持電荷。
圖3B是示出正常驅動模式時的分別供應給信號線SL及閘極線GL的信號的波形的時序圖。在正常驅動模式中,以正常的圖框頻率(例如60Hz)進行工作。當以第一子圖框T1、第二子圖框T2、第三子圖框T3表示一個圖框期間時,在各圖框期間中對閘極線GL供應掃描信號,進行從信號線SL寫入資料Dp的工作。無論在第一子圖框T1至第三子圖框T3中寫入相同資料Dp還是寫入不同資料,都進行上述工作。
另一方面,圖3C是示出空轉停止(IDS)驅動模式的供應給信號線SL及閘極線GL的信號的波形的時序圖。在空轉停止(IDS)驅動中,以低圖框頻率(例如1Hz)進行工作。以期間TF表示一個圖框期間,其中以期間TW表示資料寫入期間,以期間TR表示資料保持期間。在空轉停止(IDS)驅動模式中,在期間TW對閘極線GL供應掃描信號,將信號線SL的資料Dp寫入像素,在期間TR將閘極線GL固定為低位準電壓,使電晶體M1處於非導通狀態來保持已寫入的資料Dp
藉由組合空轉停止(IDS)驅動模式與上述反射顯示模式或反射顯示+發光顯示模式等顯示模式,可以進一步降低功耗,所以是較佳的。
〈像素電路的結構〉
參照圖4至圖9C說明像素電路的結構及本發明的一個實施方式的反射顯示時的各像素電路的工作。此外,在電路圖的說明中,反射元件10a是液晶元件,且發光元件10b是EL元件而進行說明。
對像素10進行說明。圖4是像素10的電路圖的一個例子。如圖1B所示,像素10包括像素電路11、像素電路12、反射元件10a及發光元件10b。
在圖4中,像素電路11包括電晶體M1及電容器CsLC。像素電路12包括電晶體M2、電晶體M3及電容器CsEL。像素10所具有的各元件如圖4所示那樣連接於閘極線GLLC、閘極線GLEL、信號線SLLC、信號線SLEL、電容線LCS、陽極線Lano以及陰極線Lcas
另外,電容器CsEL是為了將根據用來驅動發光元件10b的影像資料的電壓儲存在電晶體M3的閘極中而設置的。藉由採用該結構,可以更確實地保持用來驅動發光元件10b的電壓。
藉由控制電晶體M1的導通狀態,將根據用來驅動反射元件10a的影像資料的電壓供應給電容器CsLC。藉由控制電晶體M2的導通狀態,將用來驅動發光元件10b的電壓供應給電晶體M3的閘極。電晶體M3根據閘極電壓使電流流過陽極線Lano與陰極線Lcas之間以驅動發光元件10b。
電晶體M1至M3可以使用n通道型電晶體。藉由改變各佈線的電壓的大小關係,也可以使用p通道型 電晶體代替n通道型電晶體。電晶體M1至M3的半導體材料可以使用矽。作為矽,可以適當地選擇單晶矽、多晶矽、微晶矽或非晶矽等。或者,電晶體M1至M3的半導體材料可以使用氧化物半導體。由此,可以實現上述IDS驅動。
〈像素電路的工作〉
在本發明的一個實施方式的圖4的像素10的結構中,藉由使發光元件10b以脈衝狀發光地驅動(脈衝驅動),補充反射元件10a到達到所希望的顯示亮度的亮度不足的部分。該不足部分相當於亮度的時間積分值。
明確而言,在使寫入到驅動反射元件10a的像素電路11中的影像資料更新時或顯示更新時,算出對於所希望的顯示亮度不足的亮度的第一時間積分值。並且,以發光元件10b所發光的亮度的第二時間積分值等於該第一時間積分值的方式算出影像資料及使發光元件10b脈衝驅動的期間,對像素電路12寫入影像資料。在使發光元件10b脈衝驅動的期間之後,使用來脈衝驅動寫入的影像資料重設。此外,也可以採用使發光元件10b脈衝驅動的期間(脈衝期間)為固定期間,只算出影像資料的方法。
圖5A是取出圖4中的反射元件10a及像素電路11示出的電路圖。此外,圖5B所示的時序圖是用來說明反射元件10a及像素電路11的驅動的圖。另外,在圖 5A中,反射元件10a的一個電極為節點NL,示出施加到另一個電極的共用電位VCOM
在圖5B中,在時刻T1將閘極線GLLC設定為H位準。將閘極線GLLC設定為H位準,更新寫入到像素電路11中的影像資料而更新反射元件10a的穿透率的期間也稱為第一期間。在該第一期間中,在從信號線SLLC寫入影像資料(第一影像資料)時,在比時刻T1晚期間P1的期間,節點NL的電位,亦即像素電極的電位變化。此外,在比該像素電極的電位的變化晚期間P2的期間,反射元件10a的穿透率L_LC變化。在圖5B中,ΔL表示該穿透率L_LC的變化。此外,對於節點NL的電位的變化的反射元件10a的穿透率L_LC的變化取決於用於反射元件10a的液晶材料的動特性。此外,為了防止反射元件10a的烙印,進行對液晶顯示元件交替(例如每個圖框期間F1至F3)施加正負的電壓的所謂交流驅動。因此,不僅改變顯示影像時,而是顯示影像沒有變化的顯示更新時,反射元件10a的穿透率大幅度地變化。當該穿透率變動時,將對所希望的亮度不足的亮度的時間積分值稱為第一時間積分值。
圖6A是取出圖4中的發光元件10b及像素電路12示出的電路圖。此外,圖6B、圖6C所示的時序圖是用來說明發光元件10b及像素電路12的驅動的圖。此外,在圖6A中,發光元件10b的一個電極為節點NE。
在圖6B中,在時刻T1將閘極線GLEL設定為 H位準,在時刻T2從信號線SLEL寫入影像資料(第二影像資料)之後,在時刻T3將信號線SLEL的電位設定為“0”,也就是說以成為發光元件10b不發光的電位的方式驅動。將根據該時刻T1至T3的期間的長度決定的寫入第二影像資料使發光元件10b脈衝驅動的期間也稱為脈衝期間或第二期間。此時,寫入到像素電路12的第二影像資料以與起因於反射元件10a的回應時間慢的亮度不足(第一時間積分值)相等的方式決定。在該脈衝期間中,將所發光的發光元件10b的亮度的時間積分值也稱為第二時間積分值。此外,算出第二時間積分值與第一時間積分值相等的影像資料及脈衝期間,對像素電路12寫入影像資料。在使發光元件10b脈衝驅動的期間之後,使用來脈衝驅動的寫入的影像資料重設。
藉由圖6B的發光元件10b的驅動,在比時刻T1晚,節點NE的電位,亦即電晶體M3的閘極的電位變化。在比該電晶體M3的閘極的電位的變化晚,發光元件10b的發光亮度L_EL增大。再者,在比時刻T3晚,節點NE的電位,亦即電晶體M3的閘極的電位變化。在比該驅動電晶體的閘極電極的電位的變化晚,發光元件10b的發光亮度L_EL下降而不發光。此外,在圖6B中,對電晶體M3的閘極的電位的變化的發光元件10b的發光亮度L_EL的變化比反射元件10a的穿透率L_LC快。
圖6C與圖6B不同地示出在時刻T1之前例如將閘極線GLEL設定為H位準之前將信號線SLEL設定為 對應於第二影像資料的電位的結構。如圖6B所示的結構,在閘極線GLLC為H位準的期間,使供應到信號線SLEL的電位上升或下降時,延長每行選擇期間,所以在將該結構應用於行數多的顯示裝置,亦即高像素數的顯示裝置時不方便。因此,在將閘極線GLEL設定為H位準之前,確定信號線SLEL的電位,在將閘極線GLEL設定為H位準之後,在脈衝期間之後將信號線SLEL設定為“0”的結構是有效的。
圖7A、圖7B示出實現圖6C的時序圖的工作時,也就是說高速切換供應到信號線SLEL的影像資料及“0”時的源極驅動器的結構。
在圖7A的結構中,示出源極驅動器所包括的移位暫存器41、第一閂鎖電路42、第二閂鎖電路43及數位類比電路44。此外,圖7B的時序圖中的影像資料(VDATA)及“0”的切換可以交替輸入保持在第一閂鎖電路42及第二閂鎖電路43中的資料進行。
在圖7B的結構中示出第一閂鎖電路42及第二閂鎖電路43所保持的資料、信號線SLEL的電位、閘極線GLEL的電位的變化。在圖7B的結構中對第一閂鎖電路42及第二閂鎖電路43交替施加“VDATA”及“0”。因此,可以由信號線SLEL得到根據影像資料(VDATA)的電位與“0”之間變動的脈衝狀的波形。在根據影像資料(VDATA)的電位施加到信號線SLEL的期間,藉由將閘極線GLEL的電位設定為H位準,決定發光元件10b脈衝驅 動的時刻T1至T3的長度(脈衝期間)。
圖8A是示出圖5B及圖6B的時序圖所示的反射元件10a的穿透率L_LC的變化及發光元件10b的發光亮度L_EL的時序圖。
由於反射元件10a的穿透率L_LC的變化慢,所以在進行交流驅動時,即使顯示影像沒有變動,穿透率L_LC也變動,顯示品質會下降。在本發明的一個實施方式中,利用發光元件10b的發光亮度L_EL的變化比反射元件10a的穿透率L_LC的變化快,以補充因上述穿透率L_LC的變動慢導致的亮度的不足的方式使發光元件10b的發光亮度L_EL脈衝驅動。
因反射元件10a的穿透率L_LC的變化的延遲導致的與理想值的差異(亮度的時間積分值、第一時間積分值)相當於圖8A中的面積SLC。利用者認為相當於該面積的亮度的變化作為亮度不足的值。另一方面,在本發明的一個實施方式中,在亮度不足的期間中,使發光元件10b的發光亮度L_EL脈衝驅動,將時間積分值(第二時間積分值)設定為圖8A中的面積SEL。以該面積SEL與起因於反射元件10a的回應時間的延遲的亮度不足(第一時間積分值)相等的方式決定寫入到像素電路12的影像資料及時刻T1至T3的長度(脈衝期間)。
雖然在圖8A的結構中示出為了得到相當於第二時間積分值的面積SEL使發光元件一次脈衝驅動的結構,但是也可以採用其他結構。例如,如圖8B的結構, 也可以採用使發光元件多次脈衝驅動而得到相當於第二時間積分值的面積SEL。或者,如圖8C的結構,也可以採用以使發光元件成為低亮度的方式寫入影像資料在預定期間進行脈衝驅動而得到相當於第二時間積分值的面積SEL的結構。
第一時間積分值可以從反射元件10a的動特性及影像資料、寫入該影像資料之前的影像資料求出。第二時間積分值可以從發光元件10b的動特性、第三影像資料及脈衝期間求出。
此外,以補充該不足為目的,也可以採用對寫入在驅動反射元件10a的像素電路11的影像資料進行校正的結構,例如,寫入對影像資料追加不足值的校正影像資料的結構。但是,在使用IDS驅動時,在寫入校正影像資料時並不一定確定到開始寫入下一個影像資料所需要的時間。因此,由於保持該校正影像資料的時間不明確,所以準確地決定校正量是困難的。
此外,由於在每個像素、每個像素行或每個圖框改變脈衝期間有可能使電路結構變得複雜,所以脈衝期間為固定期間,可以只算出第三影像資料。此外,使用根據對應的亮度只改變第三影像資料的方式、改變第三影像資料及脈衝期間的方式的兩者的結構也是有效的。
藉由上述結構,可以實現考慮到反射元件及發光元件的回應時間的差異的互補性的顯示。此外,藉由使發光元件脈衝驅動,可以縮短發光期間。因此,可以實 現良好的顯示品質及低功耗化。
此外,作為其他結構也可以採用對像素電路11的結構追加其他結構,使發光元件10b脈衝驅動的結構。
圖9A所示的像素電路11A與上述像素電路11的不同之處在於像素電路11A包括信號線GLRS與其閘極連接的電晶體M4。電晶體M4的導通狀態被信號線GLRS的信號控制,具有施加使對應於作為節點NE的電位施加的影像資料的電位初始化的電位VRS(例如“0”)的功能。藉由圖9A的結構可以以成為在時刻T3發光元件10b不發光的電位的方式進行驅動。
此外,作為其他結構,圖9B所示的像素電路11B與上述像素電路11的不同之處在於像素電路11B包括信號線GLRS與其閘極連接的電晶體M5。電晶體M5具有以根據信號線GLRS的信號停止流過發光元件10b的電流的方式控制的功能。藉由圖9B的結構可以以成為在時刻T3發光元件10b不發光的電位的方式進行驅動。
作為其他結構,圖9C所示的像素電路11C與上述像素電路11的不同之處在於像素電路11C包括信號線GLRS與其背閘極連接的電晶體M3。電晶體M3具有根據信號線GLRS的信號,即使對節點NE施加影像資料,也以使流過發光元件10b的電流變小的方式控制電晶體M3的臨界電壓的功能。藉由圖9C的結構可以以成為在時刻T3發光元件10b不發光的電位的方式進行驅動。
實施方式2
在本實施方式中,說明對在實施方式1中說明的顯示單元110追加觸控感測器單元的顯示裝置的結構。
《顯示裝置》
圖10是示出顯示裝置的結構例子的方塊圖。顯示裝置100包括顯示單元110、觸控感測器單元120。
〈顯示單元〉
顯示單元110與在實施方式1中說明的結構相同,所以在此省略其說明。
〈觸控感測器單元〉
圖10所示的觸控感測器單元120包括感測器陣列121及週邊電路125。週邊電路125包括觸控感測器驅動器(以下稱為“TS驅動器”)126、感測器電路127。週邊電路125可以由專用IC構成。
圖11示出觸控感測器單元120的結構例子。這裡,示出觸控感測器單元120是互電容式觸控感測器單元的例子。感測器陣列121包括m個(m為1以上的整數)佈線DRL、n個(n為1以上的整數)佈線SNL。佈線DRL是驅動線,佈線SNL是感測線。在此將第α佈線DRL稱為佈線DRL〈α〉,將第β佈線SNL稱為佈線 SNL〈β〉。電容器CTαβ是形成在佈線DRL〈α〉和佈線SNL〈β〉之間的電容器。
m個佈線DRL與TS驅動器126電連接。TS驅動器126具有驅動佈線DRL的功能。n個佈線SNL與感測器電路127電連接。感測器電路127具有檢測佈線SNL的信號的功能。在由TS驅動器126驅動佈線DRL〈α〉時的佈線SNL〈β〉的信號含有電容器CTαβ的電容值的變化量的資訊。藉由解析n個佈線SNL的信號,可以得到觸摸的有無、觸摸位置等資訊。
《控制器IC》
圖12是示出控制器IC115的結構例子的方塊圖。控制器IC115包括介面150、圖框記憶體151、解碼器152、感測控制器153、控制器154、時脈生成電路155、影像處理部160、記憶體170、時序控制器173、暫存器175、源極驅動器180及觸控感測器控制器184。
源極驅動器180包括源極驅動器181、182。源極驅動器181是用來驅動反射元件10a的驅動器,源極驅動器182是用來驅動發光元件10b的驅動器。這裡,對作為反射元件10a使用液晶(LC)元件,且作為發光元件10b使用電致發光(有機EL)元件時的控制器IC進行說明。
控制器IC115與主體140的通訊藉由介面150進行。影像資料、各種控制信號等從主體140發送到控制 器IC115。此外,從控制器IC115觸控感測器控制器184所取得的觸摸位置等資訊發送到主體140。此外,控制器IC115所包括的每個電路根據主體140的規格、顯示裝置100的規格等適當地取捨。
圖框記憶體151是用來儲存輸入到控制器IC115的影像資料的記憶體。當從主體發送被壓縮的影像資料時,圖框記憶體151能夠儲存被壓縮的影像資料。解碼器152是使被壓縮的影像資料解壓縮的電路。當不需要使影像資料解壓縮時,解碼器152不進行處理。或者,也可以將解碼器152配置於圖框記憶體151與介面150之間。
影像處理部160具有對影像資料進行各種影像處理的功能。例如,影像處理部160包括伽瑪校正電路161、調光電路162、調色電路163、EL校正電路164。
當在源極驅動器182中具備檢測流過發光元件10b的電流的電流檢測電路時設置EL校正電路164。EL校正電路164具有根據從源極驅動器182的電流檢測電路發送的信號調節發光元件10b的亮度的功能。
在影像處理部160中處理的影像資料經過記憶體170輸出到源極驅動器180。記憶體170是暫時儲存影像資料的記憶體。源極驅動器181、182都具有處理被輸入的影像資料,且將該影像資料寫入到像素陣列111的源極線的功能。
時序控制器173具有生成在源極驅動器180、 觸控感測器控制器184、顯示單元110的閘極驅動器113、114中使用的時序信號的功能。
觸控感測器控制器184具有控制觸控感測器單元120的TS驅動器126、感測器電路127的功能。包括由感測器電路127讀出的觸摸資訊的信號被觸控感測器控制器184處理,藉由介面150發送到主體140。主體140生成反映觸摸資訊的影像資料而將其發送到控制器IC115。此外,也可以採用利用控制器IC115對影像資料反映觸摸資訊的結構。
時脈生成電路155具有生成控制器IC115所使用的時脈信號的功能。控制器154具有對藉由介面150從主體140發送的各種控制信號進行處理,控制控制器IC115中的各種電路的功能。此外,控制器154具有控制對控制器IC115中的各種電路供應電源的功能。以下,將暫時停止對沒有使用的電路供應電源的情況稱為電源閘控。
暫存器175儲存用於控制器IC115的工作的資料。暫存器175所儲存的資料有在影像處理部160進行校正處理時使用的參數、在時序控制器173生成各種時序信號的波形時使用的參數等。暫存器175具備由多個暫存器構成的掃描器鏈暫存器。此外,以與起因於上述反射元件10a的回應時間的延遲的亮度不足(第一時間積分值)相等的方式決定寫入到像素電路12的影像資料及時刻T1至T3的長度(脈衝期間),儲存調整對應於該影像資料 及脈衝期間的反射元件10a的反射強度及時序信號的參數。
感測控制器153與光感測器143電連接。光感測器143檢測出外光145生成檢測信號。感測控制器153根據檢測信號生成控制信號。感測控制器153所生成的控制信號例如輸出到控制器154。
當反射元件10a及發光元件10b顯示相同的影像資料時,影像處理部160具有分別生成反射元件10a所顯示的影像資料及發光元件10b所顯示的影像資料的功能。此時,可以根據使用光感測器143及感測控制器153測量出的外光145的亮度調整反射元件10a及發光元件10b的反射強度及發光強度。這裡,將該調整稱為調光或調光處理。此外,將進行該處理的電路稱為調光電路。
在晴天的白天在外面使用顯示裝置100的情況下,在只使用反射元件10a得到充分的亮度時,不需要使發光元件10b發光。這是因為即使利用發光元件10b進行顯示,因外光比發光元件10b所發射的光更強所以不能得到良好的顯示。此外,在夜間或昏暗的地方使用顯示裝置100時,使發光元件10b發光進行顯示。
根據外光的亮度,影像處理部160可以生成只使用反射元件10a進行顯示的影像資料、只使用發光元件10b進行顯示的影像資料或者組合反射元件10a及發光元件10b進行顯示的影像資料。在外光的照度高或外光的照度低的環境下,顯示裝置100都可以進行良好的顯示。 再者,在外光的照度高的環境下,不使發光元件10b發光或發光元件10b的亮度變低,由此可以降低功耗。
藉由組合反射元件10a的顯示及發光元件10b的顯示,可以校正色調。為了該色調校正,光感測器143及感測控制器153具有測量外光145的色調的功能即可。例如,在黃昏時的紅色的環境下使用顯示裝置100的情況下,當只使用反射元件10a進行顯示時,有時B(藍色)成分不足,所以藉由使發光元件10b發光,可以校正色調。這裡,將該校正稱為調色或調色處理。此外,將進行該處理的電路稱為調色電路。
影像處理部160有時根據顯示裝置100的規格包括RGB-RGBW轉換電路等其他處理電路。RGB-RGBW轉換電路是具有將RGB(紅色、綠色、藍色)影像資料轉換為RGBW(紅色、綠色、藍色、白色)影像資料的功能的電路。就是說,當顯示裝置100包括RGBW四種顏色的像素時,藉由使用W(白色)像素顯示影像資料中的W(白色)成分,可以降低功耗。此外,RGB-RGBW轉換電路不侷限於此,例如,也可以是RGB-RGBY(紅色、綠色、藍色、黃色)轉換電路等。
反射元件10a及發光元件10b可以顯示不同的影像資料。一般而言,能夠用於反射型元件的液晶或電子紙等大多是工作速度慢的(直到顯示影像需要較長的時間)。因此,可以在反射元件10a上顯示作為背景的靜態影像,在發光元件10b上顯示運動的滑鼠指標等。藉由對 於靜態影像進行上述IDS驅動,對於動態影像使發光元件10b發光,顯示裝置100可以同時實現流暢的動態影像顯示及低功耗。此時,在圖框記憶體151中設置儲存顯示在反射元件10a及發光元件10b上的影像資料的區域即可。
〈參數〉
伽瑪校正、調光、調色等影像校正處理相當於生成對於輸入的影像資料X的輸出的校正資料Y的處理。影像處理部160所使用的參數是用來將影像資料X轉換為校正資料Y的參數。此外,以與起因於反射元件10a的回應時間的延遲的亮度不足(第一時間積分值)相等的方式決定寫入到像素電路12中的影像資料及時刻T1至T3的長度(脈衝期間),儲存調整為對應於該影像資料的反射元件10a的反射強度的參數。
參數的設定方式有表格方式、函數近似方式。在圖13A所示的表格方式中,將對於影像資料Xn的校正資料Yn作為參數儲存於表格中。在表格方式中,需要多個儲存對應於該表格的參數的暫存器,但是校正的彈性較高。另一方面,在預先可以經驗上決定對於影像資料X的校正資料Y時,如圖13B所示,採用函數近似方式的結構是有效的。a1、a2、b2等是參數。這裡,示出在每個區域進行線性近似的方法,但是也可以採用以非線性函數近似的方法。在函數近似方式中,校正的彈性較低,但是儲存定義函數的參數的暫存器較少。
時序控制器173所使用的參數例如表示如圖13C所示時序控制器173的生成信號對於基準信號成為“L”(或“H”)的時序。參數Ra(或Rb)表示對於基準信號成為“L”(或“H”)的時序相當於幾個時脈週期。
上述用來校正的參數可以儲存於暫存器175中。此外,作為上述以外的能夠儲存於暫存器175中的參數有EL校正電路164的資料、使用者所設定的顯示裝置100的亮度、色調、節省能量設定(到顯示變暗或關閉顯示的時間)、觸控感測器控制器184的靈敏度等。此外,也包括以與反射元件10a的亮度的不足(第一時間積分值)相等的方式決定寫入到像素電路12中的影像資料及時刻T1至T3的長度(脈衝期間),調整對應於該脈衝期間的時序信號的參數。
〈電源閘控〉
控制器154當從主體140發送的影像資料沒有變化時,可以對控制器IC115中的一部分的電路進行電源閘控。明確而言,例如,該一部分的電路是指區域190中的電路(圖框記憶體151、解碼器152、影像處理部160、記憶體170、時序控制器173、暫存器175、源極驅動器180)。此外,可以採用從主體140將示出影像資料沒有變化的控制信號發送到控制器IC115,由控制器154檢測出該控制信號時進行電源閘控的結構。
由於區域190中的電路是關於影像資料的電 路及用來驅動顯示單元110的電路,所以當影像資料沒有變化時,可以暫時停止區域190中的電路。此外,在影像資料沒有變化時,也可以考慮到在像素10中使用的電晶體能夠保持資料的時間(能夠空轉停止的時間)及應用於反射元件10a的液晶(LC)元件為了防止烙印進行的反轉驅動的時間。
例如,也可以藉由在控制器154中組裝計時器,根據使用計時器測量的時間,決定再次開始對區域190中的電路供應電源的時序。此外,可以實現如下結構,在圖框記憶體151或記憶體170中儲存影像資料,該影像資料是在進行反轉驅動時對顯示單元110供應的影像資料。藉由採用這種結構,可以進行反轉驅動而不從主體140發送影像資料。因此,可以從主體140降低資料發送量,由此可以降低控制器IC115的功耗。
以下,說明圖框記憶體151、暫存器175的具體電路結構。此外,作為能夠進行電源閘控的電路說明的區域190中的電路、感測控制器153及觸控感測器控制器184等不侷限於此。根據控制器IC115的結構、主體140的規格、顯示裝置100的規格等可以有各種組合。
〈圖框記憶體151〉
在圖14A中示出圖框記憶體151的結構例子。圖框記憶體151包括控制部202、單元陣列203、週邊電路208。週邊電路208包括感測放大器電路204、驅動器 205、主放大器206、輸入輸出電路207。
控制部202具有控制圖框記憶體151的功能。例如,控制部202控制驅動器205、主放大器206及輸入輸出電路207。
驅動器205與多個佈線WL、CSEL電連接。驅動器205生成輸出到多個佈線WL、CSEL的信號。
單元陣列203包括多個記憶單元209。記憶單元209與佈線WL、LBL(或LBLB)、BGL電連接。佈線WL是字線,佈線LBL、LBLB是局部位元線。在圖14A的例子中,單元陣列203的結構是折疊位元線方式,也可以是開放位元線方式。
在圖14B中示出記憶單元209的結構例子。記憶單元209包括電晶體MW1、電容器CS1。記憶單元209具有與DRAM(動態隨機存取記憶體)的記憶單元相同的電路結構。這裡,電晶體MW1是包括背閘極的電晶體。電晶體MW1的背閘極與佈線BGL電連接。佈線BGL被輸入電壓Vbg_w1。
電晶體MW1是在通道形成區域中包含氧化物半導體的電晶體(也稱為“OS電晶體”)。由於OS電晶體的關態電流極小,藉由由OS電晶體構成記憶單元209,可以抑制從電容器CS1洩漏電荷,所以可以降低圖框記憶體151的更新工作的頻率。此外,即使停止電源供應,圖框記憶體151也能夠長時間保持影像資料。此外,藉由使電壓Vbg_w1為負電壓,可以使電晶體MW1的臨界電壓 向正電位一側漂移,且可以延長記憶單元209的保持時間。
在此,“關態電流”是指在電晶體處於關閉狀態時流在源極和汲極之間的電流。在電晶體為n通道型的情況下,例如當臨界電壓為0V至2V左右時,可以將對於源極的閘極的電壓為負電壓時流在源極和汲極之間的電流稱為關態電流。另外,“關態電流極小”意味著例如每通道寬度1μm的關態電流為100zA(z:介,10-21)以下的情況。由於關態電流越小越好,所以該標準化關態電流較佳為10zA/μm以下或者1zA/μm以下,更佳為10yA/μm(y:攸,10-24)以下。
由於氧化物半導體的能帶間隙為3.0eV以上,因此OS電晶體的因熱激發所引起的洩漏電流較小,並且如上所述那樣其關態電流極小。用於通道形成區域的氧化物半導體較佳為包含銦(In)和鋅(Zn)中的至少一個的氧化物半導體。這種氧化物半導體的典型例子為In-M-Zn氧化物(元素M例如為Al、Ga、Y或Sn)。藉由減少成為電子予體(施體)的水分或氫等雜質且減少氧缺陷,能夠使氧化物半導體成為i型(本質半導體)或無限趨近於i型。在此,可以將這種氧化物半導體稱為高度純化氧化物半導體。藉由使用高度純化氧化物半導體,能夠將以電晶體的通道寬度標準化的OS電晶體的關態電流降低到幾yA/μm以上且幾zA/μm以下左右。
由於單元陣列203所包括的多個記憶單元209 的電晶體MW1是OS電晶體,所以其他電路的電晶體例如可以是形成在矽晶圓上的Si電晶體。由此,可以將單元陣列203層疊在感測放大器電路204上。因此,可以縮小圖框記憶體151的電路面積,由此實現控制器IC115的小型化。
單元陣列203層疊在感測放大器電路204上。感測放大器電路204包括多個感測放大器SA。感測放大器SA與相鄰的佈線LBL、LBLB(局部位元線對)、佈線GBL、GBLB(全域位元線對)、多個佈線CSEL電連接。感測放大器SA具有放大佈線LBL與佈線LBLB的電位差的功能。
在感測放大器電路204中,對四個佈線LBL設置有一個佈線GBL,對四個佈線LBLB設置有一個佈線GBLB,但是感測放大器電路204的結構不侷限於圖14A的結構例子。
主放大器206與感測放大器電路204及輸入輸出電路207連接。主放大器206具有放大佈線GBL與佈線GBLB的電位差的功能。此外,可以省略主放大器206。
輸入輸出電路207具有如下功能:將對應於寫入資料的電位輸出到佈線GBL及佈線GBLB或主放大器206;以及讀出佈線GBL及佈線GBLB的電位或主放大器206的輸出電位,將該電位作為資料輸出到外部。可以根據佈線CSEL的信號選擇讀出資料的感測放大器SA及 寫入資料的感測放大器SA。因此,由於輸入輸出電路207不需要多工器等選擇電路,所以可以使電路結構簡化,可以縮小佔有面積。
〈暫存器175〉
圖15是示出暫存器175的結構例子的方塊圖。暫存器175包括掃描器鏈暫存器部175A及暫存器部175B。掃描器鏈暫存器部175A包括多個暫存器230。由多個暫存器230構成掃描器鏈暫存器。暫存器部175B包括多個暫存器231。
暫存器230是即使電源被停止資料也不消失的非揮發性暫存器。由於暫存器230非揮發性化,所以暫存器230包括使用OS電晶體的保持電路。
另一方面,暫存器231是揮發性暫存器。對暫存器231的電路結構沒有特別的限制,是能夠儲存資料的電路即可,也可以由閂鎖電路、正反器電路等構成。影像處理部160及時序控制器173存取暫存器部175B,從對應的暫存器231提取資料。或者,影像處理部160及時序控制器173根據從暫存器部175B供應的資料控制處理內容。
當使儲存於暫存器175中的資料更新時,首先改變掃描器鏈暫存器部175A的資料。在改寫掃描器鏈暫存器部175A的各暫存器230的資料之後,將掃描器鏈暫存器部175A的各暫存器230的資料同時載入到暫存器 部175B的各暫存器231中。
由此,影像處理部160及時序控制器173等可以使用同時更新的資料進行各種處理。由於資料的更新保持同時性,可以實現控制器IC115的穩定工作。藉由包括掃描器鏈暫存器部175A及暫存器部175B,在影像處理部160及時序控制器173工作中也可以更新掃描器鏈暫存器部175A的資料。
當進行控制器IC115的電源閘控時,在暫存器230中,在保持電路中儲存(保存)資料之後停止電源。在電源恢復之後,將暫存器230的資料恢復(載入)到暫存器231中再次開始正常工作。此外,當儲存於暫存器230中的資料及儲存於暫存器231中的資料不一致時,較佳為在將暫存器231的資料儲存於暫存器230中之後,重新在暫存器230的保持電路中儲存資料。作為產生資料不匹配的時序,可以舉出在掃描器鏈暫存器部175A中插入更新資料的時序。
圖16示出暫存器230、暫存器231的電路結構例子。在圖16中示出掃描器鏈暫存器部175A的兩級暫存器230及對應於這些暫存器230的兩個暫存器231。
暫存器230包括保持電路17、選擇器18、正反器電路19。由選擇器18及正反器電路19構成掃描正反器電路。
保持電路17被輸入信號SAVE2、LOAD2。保持電路17包括電晶體T1至T6、電容器C4、C6。電晶體 T1、T2是OS電晶體。電晶體T1、T2也可以是與記憶單元209的電晶體MW1(參照圖14B)同樣的包括背閘極的OS電晶體。
由電晶體T1、T3、T4及電容器C4構成3電晶體型增益單元。同樣地,由電晶體T2、T5、T6及電容器C6構成3電晶體型增益單元。兩個增益單元儲存正反器電路19所保持的互補資料。由於電晶體T1、T2是OS電晶體,保持電路17即使電源被停止也可以在長時間保持資料。在暫存器230中,電晶體T1、T2以外的電晶體可以由Si電晶體構成。
保持電路17根據信號SAVE2儲存正反器電路19所保持的互補資料,根據信號LOAD2將所保持的資料載入到正反器電路19中。
正反器電路19的輸入端子與選擇器18的輸出端子電連接,資料輸出端子與暫存器231的輸入端子電連接。正反器電路19包括反相器20至25、類比開關27、28。類比開關27、28的導通狀態被掃描時脈(記為Scan Clock)信號控制。正反器電路19不侷限於圖16的電路結構,可以使用各種正反器電路19。
選擇器18的兩個輸入端子的一個與暫存器231的輸出端子電連接,另一個與上一個正反器電路19的輸出端子電連接。此外,對掃描器鏈暫存器部175A的第一級的選擇器18的輸入端子從暫存器175的外部輸入資料。
暫存器231包括反相器31至33、時脈反相器34、類比開關35、緩衝器36。暫存器231根據信號LOAD1載入正反器電路19的資料。暫存器231的電晶體可以由Si電晶體構成。
接著,說明暫存器175的工作例子。在圖17中,使圖15所示的暫存器175的結構簡化而表示。這裡,說明暫存器175包括N級(N是2以上的整數)暫存器230(230[1]至[N])、保持電路17(17[1]至[N])、正反器電路19(19[1]至[N])的情況。
在圖17中,資料DR表示從正反器電路19輸出到暫存器231的資料,資料DS表示從暫存器231輸出到正反器電路19的資料,資料DSR表示在正反器電路19與保持電路17之間進行輸入輸出的資料,資料DOS表示儲存於保持電路17中的資料。此外,從暫存器231[1]至[N]分別輸出資料Q1至QN。資料Q1至QN對應於在圖12中從暫存器175輸出的參數等。
圖18是示出圖17所示的暫存器175的工作例子的時序圖。這裡,作為一個例子,說明在正反器電路19[1]至[N]中儲存資料D1至DN的情況。
首先,在期間T41,資料DN至D1作為信號Scan In依次被輸入,在正反器電路19[1]至[N]中儲存資料D1至DN。其結果是,作為資料DR[1]至[N]及資料DSR[1]至[N]輸出資料D1至DN
接著,在期間T42,信號LOAD1成為高位 準。由此,作為資料DR[1]至[N]輸出的資料D1至DN儲存於暫存器231[1]至[N]中。其結果是,作為資料Q1至QN及資料DS[1]至[N]輸出資料D1至DN。如此,作為信號Scan In依次被輸入的資料作為資料Q1至QN同時輸出。由此,可以同時改變從暫存器175輸出的參數等。
接著,在期間T43,信號SAVE1成為高位準。由此,作為資料DS[1]至[N]輸出的資料D1至DN儲存於正反器電路19[1]至[N]中。其結果是,作為資料DR[1]至[N]及資料DSR[1]至[N]輸出資料D1至DN
此外,如圖18所示,在期間T42與期間T43之間的期間,信號Scan In變動,儲存於正反器電路19[1]至[N]中的資料改變,資料Q1至QN不改變。此外,藉由期間T43中的工作,正反器電路19[1]至[N]的資料可以使用資料Q1至QN重寫,可以使儲存於暫存器231[1]至[N]中的資料與儲存於正反器電路19[1]至[N]中的資料匹配。由此,在儲存於正反器電路19[1]至[N]中的資料更新的期間進行後面說明的資料的備份時,也可以在保持資料的匹配性的狀態下進行資料的備份。此外,可以高速進行備份的資料的恢復。
接著,在期間T44,信號SAVE2成為高位準。由此,作為資料DSR[1]至[N]輸出的資料D1至DN儲存於保持電路17[1]至[N]中。就是說,儲存於正反器電路19[1]至[N]中的資料備份於保持電路17[1]至[N]中。其結果是,資料DOS[1]至[N]成為資料D1至DN。明確而言, 圖16的電容器C3、C4的電極的電位成為對應於資料D1至DN的電位。
接著,在期間T45,停止對暫存器175供應電源電位VDD3,由此,停止從暫存器231、保持電路17、正反器電路19輸出資料。注意,在停止對暫存器175供應電力的期間也保持儲存於保持電路17中的資料DOS[1]至[N]。明確而言,由圖16的電容器C4、C6保持對應於資料D1至DN的電位。
接著,在期間T46,再次開始對暫存器175供應電力,信號LOAD2成為高位準。此時,保持在保持電路17中的資料D1至DN作為資料DRS[1]至[N]輸出,儲存於正反器電路19[1]至[N]中。就是說,備份在保持電路17[1]至[N]中的資料恢復於正反器電路19[1]至[N]中。其結果是,作為資料DR[1]至[N]輸出資料D1至DN
接著,在期間T47,信號LOAD1成為高位準。由此,作為資料DR[1]至[N]輸出的資料D1至DN儲存於暫存器231[1]至[N]中。其結果是,作為資料Q1至QN及資料DS[1]至[N]輸出資料D1至DN。由此,從保持電路17[1]至[N]恢復的資料作為資料Q1至QN輸出到外部。
如上所述,暫存器175可以對應於依次被輸入的資料同時改變向外部的輸出。此外,暫存器175可以在停止電力供應的期間保持備份的資料。
〈控制器IC的其他結構例子〉
以下,說明控制器IC的其他結構例子。
圖19示出不包括源極驅動器的控制器IC的結構例子。圖19所示的控制器IC117是控制器IC115的變形例子,包括區域191。控制器154控制對區域191中的電路供應電源。
在區域191中不設置源極驅動器。因此,顯示單元110包括源極驅動器IC186。源極驅動器IC186的個數根據像素陣列111的像素數決定。
源極驅動器IC186具有驅動反射元件10a及發光元件10b的兩者的功能。因此,這裡由一種源極驅動器IC186構成源極驅動器,但是源極驅動器的結構不侷限於此。例如,也可以由用來驅動反射元件10a的源極驅動器IC及用來驅動發光元件10b的源極驅動器IC構成源極驅動器。
與閘極驅動器113、114同樣地,也可以在像素陣列111的基板上製造源極驅動器。
此外,也可以在控制器IC117中設置TS驅動器126和感測器電路127中的一個或兩個。控制器IC115也是同樣的。
《工作例子》
關於顯示裝置100的控制器IC115及暫存器175的工作例子,分類為出貨前、包括顯示裝置100的電子機器的 啟動時以及正常工作時而進行說明。
〈出貨前〉
在出貨前,將關於顯示裝置100的規格等的參數儲存於暫存器175中。這些參數例如有像素數、觸控感測器數、時序控制器173用來生成各種時序信號的參數、在源極驅動器182中包括檢測流過發光元件10b的電流的電流檢測電路時的EL校正電路164的校正資料等。這些參數除了暫存器175以外也可以設置專用ROM而儲存。
〈啟動時〉
在包括顯示裝置100的電子機器的啟動時,將從主體140發送的使用者設定等的參數儲存於暫存器175中。這些參數例如有顯示的亮度或色調、觸控感測器的靈敏度、節省能量設定(到顯示變暗或關閉顯示的時間)、伽瑪校正的曲線或表格等。此外,在將該參數儲存於暫存器175中時,從控制器154對暫存器175發送掃描時脈信號及與該掃描時脈信號同步的相當於該參數的資料。
〈正常工作〉
正常工作可以分為顯示動態影像等的狀態、在顯示靜態影像中能夠進行IDS驅動的狀態、不進行顯示的狀態等。在顯示動態影像等的狀態中,影像處理部160及時序控制器173等工作,暫存器175的資料改變對掃描器鏈暫 存器部175A進行,所以沒有影響到影像處理部160等。在掃描器鏈暫存器部175A的資料改變結束之後,藉由將掃描器鏈暫存器部175A的資料同時載入到暫存器部175B中,暫存器175的資料改變結束。此外,影像處理部160等切換為對應於該資料的工作。
在顯示靜態影像且能夠進行IDS驅動的狀態中,暫存器175例如可以與區域190中的其他電路同樣地進行電源閘控。此時,在進行電源閘控之前,在掃描器鏈暫存器部175A所包括的暫存器230中根據信號SAVE2將正反器電路19所保持的互補資料儲存於保持電路17。
在從電源閘控恢復時,根據信號LOAD2將保持電路17所保持的資料載入到正反器電路19中,根據信號LOAD1將正反器電路19的資料載入到暫存器231中。如此,與在電源閘控之前相同的狀態下暫存器175的資料是有效的。此外,即使處於電源閘控的狀態,在從主體140要求暫存器175的參數改變時,可以解除暫存器175的電源閘控,改變參數。
在不進行顯示的狀態下,例如,區域190中的電路(包括暫存器175)可以進行電源閘控。此時,有時主體140停止,但是由於圖框記憶體151及暫存器175是非揮發性,所以在從電源閘控恢復時,可以進行電源閘控之前的顯示(靜態影像)而不需要等待主體140的恢復。
例如,在對折疊式手機的顯示部使用顯示裝 置100時,藉由開閉感測器144的信號使手機折疊,在檢測出不使用顯示裝置100的顯示面時,除了區域190中的電路以外可以對感測控制器153及觸控感測器控制器184等進行電源閘控。
在使手機折疊時,有時根據主體140的規格,主體140停止。在主體140停止的狀態下,再次使手機展開,由於圖框記憶體151及暫存器175是非揮發性,所以可以在從主體140發送影像資料、各種控制信號等之前顯示圖框記憶體151中的影像資料。
如此,藉由暫存器175包括掃描器鏈暫存器部175A及暫存器部175B,對掃描器鏈暫存器部175A進行資料改變,可以順利地進行資料改變而不影響到影像處理部160及時序控制器173等。此外,掃描器鏈暫存器部175A的各暫存器230包括保持電路17,可以順利地進行電源閘控狀態的轉移及恢復。
實施方式3
在本實施方式中,詳細說明在實施方式1及實施方式2中記載的顯示單元110。
〈顯示面板的結構例子〉
圖20是說明顯示單元110的結構例子的方塊圖。
顯示單元110包括像素陣列111。此外,顯示單元110可以包括閘極驅動器GD或源極驅動器SD。
《像素陣列111》
像素陣列111包括一組多個像素702(i,1)至像素702(i,n)、另一組多個像素702(1,j)至像素702(m,j)、掃描線G1(i)。此外,包括掃描線G2(i)、佈線CSCOM、佈線ANO、信號線S2(j)。此外,i為1以上且m以下的整數,j為1以上且n以下的整數,m及n為1以上的整數。
一組多個像素702(i,1)至像素702(i,n)包括像素702(i,j)。一組多個像素702(i,1)至像素702(i,n)配置在行方向(圖式中的以箭頭R1表示的方向)上。
另一組多個像素702(1,j)至像素702(m,j)包括像素702(i,j),另一組多個像素702(1,j)至像素702(m,j)配置在與行方向交叉的列方向(圖式中的以箭頭C1表示的方向)上。
掃描線G1(i)及掃描線G2(i)與配置在行方向上的一組多個像素702(i,1)至像素702(i,n)電連接。
配置在列方向上的另一組多個像素702(1,j)至像素702(m,j)與信號線S1(j)及信號線S2(j)電連接。
《閘極驅動器GD》
閘極驅動器GD具有根據控制資料供應選擇信號的功能。
例如,驅動電路GD具有根據控制資料以30Hz以上、較佳為60Hz以上的頻率對一掃描線供應選擇信號的功能。由此,可以流暢地顯示動態影像。
例如,驅動電路GD具有根據控制資料以低於30Hz、較佳為低於1Hz、更佳為低於1次/分的頻率對一掃描線供應選擇信號的功能。由此,可以在閃爍被抑制的狀態下顯示靜態影像。
《源極驅動器SD、源極驅動器SD1、源極驅動器SD2》
源極驅動器SD包括源極驅動器SD1、源極驅動器SD2。源極驅動器SD1及源極驅動器SD2具有根據來自控制器IC115的信號供應資料信號的功能。
源極驅動器SD1具有生成供應給與顯示元件之一電連接的像素電路的資料信號的功能。明確而言,源極驅動器SD1具有生成極性反轉的信號的功能。由此,例如可以驅動液晶顯示元件。
源極驅動器SD2具有生成供應給與使用與顯示元件之一不同的方法顯示的其他顯示元件電連接的像素電路的資料信號的功能。例如,可以驅動有機EL元件。
例如,可以將移位暫存器等各種時序電路等用於源極驅動器SD。
例如,可以將集成源極驅動器SD1及源極驅 動器SD2的集成電路用於源極驅動器SD。明確而言,可以將形成在矽基板上的集成電路用於源極驅動器SD。
此外,也可以將源極驅動器SD包括於相同於控制器IC115的集成電路中。明確而言,也可以將形成在矽基板上的集成電路用於控制器IC115及源極驅動器SD。
例如,可以利用COG法或COF法將上述集成電路安裝於端子。明確而言,可以使用異方性導電膜將集成電路安裝於端子。
《像素電路》
圖21是示出像素702的結構例子的電路圖。像素702(i,j)具有驅動反射元件10a(i,j)及發光元件10b(i,j)的功能。由此,例如可以使用能夠藉由同一製程形成的像素電路驅動反射元件10a、以與反射元件10a不同的方法進行顯示的發光元件10b。藉由使用反射型顯示元件、反射元件10a進行顯示,可以降低功耗。或者,可以在外光亮的環境下以高對比良好地顯示影像。藉由使用射出光的顯示元件、發光元件10b進行顯示,可以在昏暗的環境下良好地顯示影像。
像素702(i,j)與信號線S1(j)、信號線S2(j)、掃描線G1(i)、掃描線G2(i)、佈線CSCOM及佈線ANO電連接。
像素702(i,j)包括開關SW1、電容器 C11、開關SW2、電晶體M及電容器C12。
可以將包括與掃描線G1(i)電連接的閘極電極及與信號線S1(j)電連接的第一電極的電晶體用作開關SW1。
電容器C11包括與用作開關SW1的電晶體的第二電極電連接的第一電極及與佈線CSCOM電連接的第二電極。
此外,可以將包括與掃描線G2(i)電連接的閘極電極及與信號線S2(j)電連接的第一電極的電晶體用作開關SW2。
電晶體M包括與用作開關SW2的電晶體的第二電極電連接的閘極電極及與佈線ANO電連接的第一電極。
此外,電晶體M也可以包括第一閘極電極及第二閘極電極。第一閘極電極也可以與第二閘極電極電連接。第一閘極電極及第二閘極電極較佳為具有隔著半導體膜互相重疊的區域。
電容器C12包括與用作開關SW2的電晶體的第二電極電連接的第一電極、與電晶體M的第一電極電連接的第二電極。
反射元件10a(i,j)的第一電極與用作開關SW1的電晶體的第二電極電連接。此外,反射元件10a(i,j)的第二電極與佈線VCOM1電連接。由此,可以驅動反射元件10a。
發光元件10b(i,j)的第一電極與電晶體M的第二電極電連接,發光元件10b(i,j)的第二電極與佈線VCOM2電連接。由此,可以驅動發光元件10b(i,j)。
〈顯示面板俯視圖〉
圖22A至圖22C是說明顯示單元110的結構的圖。圖22A是顯示單元110的俯視圖,圖22B是說明圖22A所示的顯示單元110的像素的一部分的俯視圖。圖22C是說明圖22B所示的像素的結構的示意圖。
在圖22A中,在軟性印刷電路板FPC1上配置有源極驅動器SD及端子519B。
在圖22C中,像素702(i,j)包括反射元件10a(i,j)及發光元件10b(i,j)。
〈顯示面板剖面圖〉
圖23A及圖23B以及圖24A及圖24B是說明顯示單元110的結構的剖面圖。圖23A是沿著圖22A的截斷線X1-X2、截斷線X3-X4、截斷線X5-X6的剖面圖,圖23B是說明圖23A的一部分的圖。
圖24A是沿著圖22B的截斷線X7-X8、截斷線X9-X10的剖面圖,圖24B是說明圖24A的一部分的圖。
以下,參照圖23A及圖23B以及圖24A及圖 24B說明顯示單元110的各組件。
《基板570》
作為基板570等,可以使用具有能夠承受製程中的熱處理的耐熱性的材料。例如,作為基板570,可以使用厚度為0.1mm以上且0.7mm以下的材料。明確而言,可以使用拋光至0.1mm左右厚的材料。
例如,可以將第6代(1500mm×1850mm)、第7代(1870mm×2200mm)、第8代(2200mm×2400mm)、第9代(2400mm×2800mm)、第10代(2950mm×3400mm)等大面積的玻璃基板用作基板570等。由此,可以製造大型顯示裝置。
可以將有機材料、無機材料或混合有機材料和無機材料等的複合材料等用於基板570等。例如,可以將玻璃、陶瓷、金屬等無機材料用於基板570等。
明確而言,可以將無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、鉀鈣玻璃、水晶玻璃、鋁矽酸玻璃、強化玻璃、化學強化玻璃、石英或藍寶石等用於基板570。明確而言,可以將無機氧化物膜、無機氮化物膜或無機氧氮化物膜等用於基板570等。例如,可以將氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜等用於基板570等。可以將不鏽鋼或鋁等用於基板570等。
例如,可以將以矽或碳化矽為材料的單晶半導體基板或多晶半導體基板、以矽鍺等為材料的化合物半 導體基板、SOI基板等用於基板570等。由此,可以將半導體元件形成於基板570等。
例如,可以將樹脂、樹脂薄膜或塑膠等有機材料用於基板570等。明確而言,可以將聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯或丙烯酸樹脂等的樹脂薄膜或樹脂板用於基板570等。
例如,基板570等可以使用將金屬板、薄板狀的玻璃板或無機材料等的膜貼合於樹脂薄膜等的複合材料。例如,基板570等可以使用將纖維狀或粒子狀的金屬、玻璃或無機材料等分散到樹脂薄膜而得到的複合材料。例如,基板570等可以使用將纖維狀或粒子狀的樹脂或有機材料等分散到無機材料而得到的複合材料。
另外,可以將單層的材料或層疊有多個層的材料用於基板570等。例如,也可以將層疊有基材與防止包含在基材中的雜質擴散的絕緣膜等的材料用於基板570等。明確而言,可以將層疊有玻璃與防止包含在玻璃中的雜質擴散的選自氧化矽層、氮化矽層或氧氮化矽層等中的一種或多種的膜的材料用於基板570等。或者,可以將層疊有樹脂與防止穿過樹脂的雜質的擴散的氧化矽膜、氮化矽膜或氧氮化矽膜等的材料用於基板570等。
具體地,可以將聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯或丙烯酸樹脂等的樹脂薄膜、樹脂板或疊層材料等用於基板570等。
明確而言,可以將包含聚酯、聚烯烴、聚醯 胺(尼龍、芳族聚醯胺等)、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚氨酯、丙烯酸樹脂、環氧樹脂或矽酮樹脂等具有矽氧烷鍵合的樹脂的材料用於基板570等。
明確而言,可以將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚碸(PES)或丙烯酸樹脂等用於基板570等。或者,可以使用環烯烴聚合物(COP)、環烯烴共聚物(COC)等。
另外,可以將紙或木材等用於基板570等。
例如,可以將具有撓性的基板用於基板570等。
此外,可以採用在基板上直接形成電晶體或電容器等的方法。另外,可以使用如下方法:例如在對製程中的加熱具有耐性的製程用基板上形成電晶體或電容器等,並將形成的電晶體或電容器等轉置到基板570等。由此,例如可以在具有撓性的基板上形成電晶體或電容器等。
《基板770》
例如,可以將具有透光性的材料用於基板770。明確而言,可以將選自可用於基板570的材料的材料用於基板770。
例如,可以將鋁矽酸玻璃、強化玻璃、化學強化玻璃或藍寶石等適當地用於顯示面板中的配置在靠近使用者的一側的基板770。由此,可以防止使用時造成的 顯示面板的損壞或損傷。
此外,例如可以將厚度為0.1mm以上且0.7mm以下的材料用於基板770。明確而言,可以使用藉由拋光被減薄的基板。由此,可以使功能膜770D與反射元件10a(i,j)接近。其結果是,可以顯示很少模糊的清晰影像。
《結構體KB1》
例如,可以將有機材料、無機材料或有機材料和無機材料的複合材料用於結構體KB1等。由此,可以將夾住結構體KB1等的結構之間設定成預定的間隔。
明確而言,可以將聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚矽氧烷或丙烯酸樹脂等或選自上述樹脂中的多種樹脂的複合材料等用於結構體KB1。另外,也可以使用具有感光性的材料。
《密封劑705》
可以將無機材料、有機材料或無機材料和有機材料的複合材料等用於密封劑705等。
例如,可以將熱熔性樹脂或固化樹脂等有機材料用於密封劑705等。
例如,可以將反應固化型黏合劑、光固化型黏合劑、熱固性黏合劑及/或厭氧型黏合劑等有機材料用於密封劑705等。
明確而言,可以將包含環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、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)樹脂等的黏合劑用於密封劑705等。
《接合層505》
例如,可以將能夠用於密封劑705的材料用於接合層505。
《絕緣膜521、絕緣膜518》
例如,可以將絕緣性無機材料、絕緣性有機材料或包含無機材料和有機材料的絕緣性複合材料用於絕緣膜521、518等。
明確而言,可以將無機氧化物膜、無機氮化物膜、無機氧氮化物膜等或層疊有選自這些材料中的多個材料的疊層材料用於絕緣膜521等。例如,可以將氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜等或包含層疊有選自這些材料中的多個材料的疊層材料的膜用於絕緣膜521等。
明確而言,可以將聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚矽氧烷或丙烯酸樹脂等或選自上述樹脂中的多個樹脂的疊層材料或複合材料等用於絕緣膜521等。另外,也可以使用具有感光性的材料。
由此,例如可以使起因於與絕緣膜521重疊的各種結構的步階平坦化。
《絕緣膜528》
例如,可以將能夠用於絕緣膜521的材料用於絕緣膜528等。明確而言,可以將厚度為1μm的包含聚醯亞胺的膜用作絕緣膜528。
《絕緣膜501A》
例如,可以將能夠用於絕緣膜521的材料用於絕緣膜501A。此外,例如可以將具有供應氫的功能的材料用於絕緣膜501A。
明確而言,可以將層疊有包含矽及氧的材料與包含矽及氮的材料的材料用於絕緣膜501A。例如,可以將具有藉由加熱等釋放氫而將該氫供應給其他組件的功能的材料用於絕緣膜501A。明確而言,可以將具有藉由加熱等釋放製程中被引入的氫而將其供應給其他組件的功能的材料用於絕緣膜501A。
例如,可以將藉由使用矽烷等作為源氣體的化學氣相沉積法形成的包含矽及氧的膜用作絕緣膜501A。
明確而言,可以將層疊包含矽及氧的厚度為200nm以上且600nm以下的材料以及包含矽及氮的厚度為200nm左右的材料而成的材料用於絕緣膜501A。
《絕緣膜501C》
例如,可以將能夠用於絕緣膜521的材料用於絕緣膜501C。明確而言,可以將包含矽及氧的材料用於絕緣膜501C。由此,可以抑制雜質擴散到像素電路或第二顯示元件等。
例如,可以將包含矽、氧及氮的厚度為200nm的膜用作絕緣膜501C。
《中間膜754A、中間膜754B、中間膜754C》
例如,可以將厚度為10nm以上且500nm以下,較佳為10nm以上且100nm以下的膜用於中間膜754A、中間膜754B、中間膜754C。在本說明書中,將中間膜754A、中間膜754B、中間膜754C稱為中間膜。
例如,可以將具有透過或供應氫的功能的材料用於中間膜。
例如,可以將具有導電性的材料用於中間膜。
例如,可以將具有透光性的材料用於中間膜。
明確而言,可以將包含銦及氧的材料、包含銦、鎵、鋅及氧的材料或者包含銦、錫及氧的材料等用於中間膜。這些材料具有透過氫的功能。
明確而言,可以將包含銦、鎵、鋅及氧的厚 度為50nm的膜或厚度為100nm的膜用作中間膜。
此外,可以將層疊具有蝕刻停止層的功能的膜而成的材料用作中間膜。明確而言,可以將依次層疊有包含銦、鎵、鋅及氧的厚度為50nm的膜以及包含銦、錫及氧的厚度為20nm的膜的疊層材料用作中間膜。
《佈線、端子、導電膜》
可以將具有導電性的材料用於佈線等。明確而言,可以將具有導電性的材料用於信號線S1(j)、信號線S2(j)、掃描線G1(i)、掃描線G2(i)、佈線CSCOM、佈線ANO、端子519B、端子519C、導電膜511B或導電膜511C等。
例如,可以將無機導電性材料、有機導電性材料、金屬或導電性陶瓷等用於佈線等。
具體地,可以將選自鋁、金、鉑、銀、銅、鉻、鉭、鈦、鉬、鎢、鎳、鐵、鈷、鈀或錳的金屬元素等用於佈線等。或者,可以將含有上述金屬元素的合金等用於佈線等。尤其是,銅和錳的合金適用於利用濕蝕刻法的微細加工。
具體地,佈線等可以採用如下結構:在鋁膜上層疊有鈦膜的雙層結構;在氮化鈦膜上層疊有鈦膜的雙層結構;在氮化鈦膜上層疊有鎢膜的雙層結構;在氮化鉭膜或氮化鎢膜上層疊有鎢膜的雙層結構;依次層疊有鈦膜、鋁膜和鈦膜的三層結構等。
具體地,可以將氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加了鎵的氧化鋅等導電氧化物用於佈線等。
具體地,可以將含有石墨烯或石墨的膜用於佈線等。
例如,可以形成含有氧化石墨烯的膜,然後藉由使含有氧化石墨烯的膜還原來形成含有石墨烯的膜。作為還原方法,可以舉出利用加熱的方法以及利用還原劑的方法等。
例如,可以將包含金屬奈米線的膜用於佈線等。明確而言,可以使用包含銀的金屬奈米線。
明確而言,可以將導電高分子用於佈線等。
此外,例如可以使用導電材料ACF1將端子519B與軟性印刷電路板FPC1電連接。
《反射元件10a(i,j)》
反射元件10a(i,j)是具有控制光的反射的功能的顯示元件,例如可以使用液晶元件、電泳元件或MEMS顯示元件等。明確而言,可以將反射型液晶顯示元件用作反射元件10a(i,j)。藉由使用反射型顯示元件,可以降低顯示面板的功耗。
例如,可以使用可藉由IPS(In-Plane-Switching:平面內切換)模式、TN(Twisted Nematic:扭曲向列)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)模式以及AFLC(Anti Ferroelectric Liquid Crystal:反鐵電性液晶)模式等驅動方法驅動的液晶元件。
另外,可以使用可藉由例如如下模式驅動的液晶元件:垂直配向(VA)模式諸如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、ECB(Electrically Controlled Birefringence:電控雙折射)模式、CPA(Continuous Pinwheel Alignment:連續焰火狀排列)模式、ASV(Advanced Super-View:高級超視覺)模式等。
反射元件10a(i,j)包括電極751(i,j)、電極752及包含液晶材料的層753。層753包含能夠利用電極751(i,j)和電極752間的電壓控制配向的液晶材料。例如,可以將層753的厚度方向(也被稱為縱方向)、與縱方向交叉的方向(也被稱為橫方向或斜方向)的電場用作控制液晶材料的配向的電場。
例如,可以將熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、鐵電液晶、反鐵電液晶等用於層753。或者,可以使用呈現膽固醇相、層列相、立方相、手性向列相、各向同性相等的液晶材料。或者,可以 使用呈現藍相的液晶材料。
此外,藉由將液晶層的介電常數的各向異性設定為2以上且3.8以下,並且將液晶層的電阻率設定為1.0×1014(Ω.cm)以上且1.0×1015(Ω.cm)以下,可以進行IDS驅動,可以降低顯示裝置100的功耗,所以是較佳的。
例如,可以將用於佈線等的材料用於電極751(i,j)。明確而言,可以將反射膜用於電極751(i,j)。例如,可以將層疊有透光性導電膜與具有開口的反射膜的材料用於電極751(i,j)。
例如,可以將具有導電性的材料用於電極752。此外,可以將對可見光具有透光性的材料用於電極752。
例如,可以將導電氧化物、薄得可以透光的金屬膜或金屬奈米線用於電極752。
明確而言,可以將包含銦的導電性氧化物用於電極752。或者,可以將厚度為1nm以上且10nm以下的金屬薄膜用於電極752。此外,可以將包含銀的金屬奈米線用於電極752。
明確而言,可以將氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅、添加有鋁的氧化鋅等用於電極752。
《反射膜》
例如,可以將反射可見光的材料用於反射膜。明確而言,可以將包含銀的材料用於反射膜。例如,可以將包含銀及鈀等的材料或包含銀及銅等的材料用於反射膜。
反射膜例如反射透過層753的光。由此,可以將反射元件10a用作反射型顯示元件。另外,例如,可以將其表面不平坦的材料用於反射膜。由此,使入射的光向各種方向反射,而可以進行白色顯示。
例如,可以將電極751(i,j)等用於反射膜。
例如,可以將包括夾在層753與電極751(i,j)之間的區域的膜用於反射膜。或者,當電極751(i,j)具有透光性時,可以將具有隔著電極電極751(i,j)與層753重疊的區域的膜用於反射膜。
反射膜例如較佳為具有不遮斷發光元件10b(i,j)所發射的光的區域。例如,較佳為將包括一個或多個開口部751H的形狀用於反射膜。
此外,可以將多角形、四角形、橢圓形、圓形或十字等形狀用於開口部的形狀。另外,可以將細條狀、狹縫狀、方格狀的形狀用於開口部751H的形狀。
當對於非開口部的總面積的開口部751H的總面積的比過大時,使用反射元件10a(i,j)的顯示變暗。
另外,當對於非開口部的總面積的開口部751H的總面積的比過小時,使用發光元件10b(i,j)的 顯示變暗。
圖25A至圖25C是說明能夠用於顯示單元110的像素的反射膜的形狀的示意圖。
例如,與像素702(i,j)相鄰的像素702(i,j+1)中的開口部751H不配置在經過像素702(i,j)中的開口部751H的在行方向(圖式中以箭頭R1表示的方向)上延伸的直線上(參照圖25A)。或者,例如,與像素702(i,j)相鄰的像素702(i+1,j)中的開口部751H不配置在經過像素702(i,j)中的開口部751H的在列方向(圖式中以箭頭C1表示的方向)上延伸的直線上(參照圖25B)。
例如,像素702(i,j+2)中的開口部751H配置在經過像素702(i,j)中的開口部751H的在行方向上延伸的直線上(參照圖25A)。此外,像素702(i,j+1)中的開口部751H配置在像素702(i,j)中的開口部751H與像素702(i,j+2)中的開口部751H之間交叉於該直線的直線上。
或者,例如,像素702(i+2,j)中的開口部751H配置在經過像素702(i,j)中的開口部751H的在列方向上延伸的直線上(參照圖25B)。此外,例如,像素702(i+1,j)中的開口部751H配置在像素702(i,j)中的開口部751H與像素702(i+2,j)中的開口部751H之間交叉於該直線的直線上。
由此,可以使具有重疊於與一個像素相鄰的 其他像素的開口部的區域的第二元件遠離具有重疊於一個像素的開口部的區域的第二顯示元件。或者,可以配置在與一個像素相鄰的其他像素的第二顯示元件上顯示與一個像素的第二顯示元件所顯示的顏色不同的顏色的顯示元件。或者,可以降低相鄰配置顯示不同顏色的多個顯示元件的難易度。
此外,例如可以將具有其端部被切除的形狀的材料用於反射膜,以形成不遮斷發光元件10b(i,j)所發射的光的區域751E(參照圖25C)。明確而言,可以將切除其端部以減短列方向(圖式中的以箭頭C1表示的方向)的電極751(i,j)用於反射膜。
《配向膜AF1、配向膜AF2》
例如,可以將包含聚醯亞胺等的材料用於配向膜AF1或配向膜AF2。明確而言,可以使用藉由摩擦處理或藉由光配向技術使液晶材料在預定的方向上配向而形成的材料。
例如,可以將包含可溶性聚醯亞胺的膜用於配向膜AF1或配向膜AF2。由此,可以降低形成配向膜AF1時所需要的溫度。其結果是,可以減輕形成配向膜AF1時會發生的對其他組件帶來的損壞。
《彩色膜CF1、彩色膜CF2》
可以將使指定顏色的光透過的材料用於彩色膜CF1或 彩色膜CF2。由此,例如可以將彩色膜CF1或彩色膜CF2用作濾色片。例如,可以將透過藍色光、綠色光或紅色光的材料用於彩色膜CF1或彩色膜CF2。此外,可以將透過黃色光或白色光等的材料用於彩色膜CF1或彩色膜CF2。
另外,可以將具有將被照射的光轉換為指定顏色的光的功能的材料用於彩色膜CF2。明確而言,可以將量子點用於彩色膜CF2。由此,可以進行色純度高的顯示。
《遮光膜BM》
可以將防止透光的材料用於遮光膜BM。由此,例如可以將遮光膜BM用作黑矩陣。
《絕緣膜771》
例如,可以將聚醯亞胺、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等用於絕緣膜771。
《功能膜770P、功能膜770D》
例如,可以將防反射膜、偏振膜、相位差膜、光擴散膜或聚光膜等用作功能膜770P或功能膜770D。
明確而言,可以將包含二向色性染料的薄膜用作功能膜770P或功能膜770D。或者,可以將具有包括沿著與基體表面交叉的方向的軸的柱狀結構的材料用於功能膜770P或功能膜770D。由此,可以容易在沿著軸的方 向上透過光,並且可以容易使光在其他方向上散射。
另外,可以將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、抑制使用當中的損傷的硬塗膜等用作功能膜770P。
明確而言,可以將圓偏振膜用作功能膜770P。此外,可以將光擴散膜用作功能膜770D。
《發光元件10b(i,j)》
例如,可以將有機EL元件、無機EL元件或發光二極體等用作發光元件10b(i,j)。
發光元件10b(i,j)包括電極551(i,j)、電極552、包含發光性材料的層553(j)。
例如,可以將發光性有機化合物用於層553(j)。
例如,可以將量子點用於層553(j)。由此,可以發射半寬度窄且顏色鮮明的光。
例如,可以將層疊為發射藍色光的疊層材料、層疊為發射綠色光的疊層材料或者層疊為發射紅色光的疊層材料等用於層553(j)。
例如,可以將沿著信號線S2(j)在列方向上延伸的帶狀疊層材料用於層553(j)。
此外,例如可以將層疊為發射白色光的疊層材料用於層553(j)。明確而言,可以將層疊有使用包含發射藍色光的螢光材料的發光性材料的層以及包含發射綠 色光及紅色光的螢光材料以外的材料的層或者包含發射黃色光的螢光材料以外的材料的層的疊層材料用於層553(j)。
例如,可以將能夠用於佈線等的材料用於電極551(i,j)。
例如,可以將選自能夠用於佈線等的材料的對可見光具有透光性的材料用於電極551(i,j)。
明確而言,作為電極551(i,j),可以使用導電性氧化物、包含銦的導電性氧化物、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。或者,可以將薄得可以透光的金屬膜用於電極551(i,j)。或者,可以將使光的一部分透過且使光的其他一部分反射的金屬膜用於電極551(i,j)。由此,可以在發光元件10b(i,j)中設置微諧振器結構。其結果是,與其他光相比可以高效地提取指定波長的光。
例如,可以將能夠用於佈線等的材料用於電極552。明確而言,可以將對可見光具有反射性的材料用於電極552。
《閘極驅動器GD》
可以將移位暫存器等各種時序電路等用作閘極驅動器GD。例如,可以將電晶體MD、電容器等用作閘極驅動器GD。明確而言,可以使用能夠與可用作開關SW1的電晶體或包括電晶體M在同一製程中形成的半導體膜的電晶 體。
例如,可以將具有與能夠用作開關SW1的電晶體不同的結構的電晶體用作電晶體MD。明確而言,可以將包括導電膜524的電晶體用作電晶體MD。
此外,可以將與電晶體M相同的結構用於電晶體MD。
《電晶體》
例如,可以將能夠在同一製程中形成的半導體膜用於閘極驅動器、源極驅動器及像素電路的電晶體。
例如,可以將底閘極型電晶體或頂閘極型電晶體等用於閘極驅動器、源極驅動器的電晶體或像素電路的電晶體。
例如,可以利用作為半導體材料使用氧化物半導體的電晶體(OS電晶體)。在作為半導體材料使用氧化物半導體的情況下,較佳為採用CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS的結構。
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、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、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(-1
Figure 105138113-A0202-12-0072-37
x0
Figure 105138113-A0202-12-0072-38
1,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。
例如,可以將包括氧化物半導體膜508、導電膜504、導電膜512A及導電膜512B的電晶體用作開關SW1(參照圖24B)。此外,絕緣膜506包括夾在氧化物半導體膜508與導電膜504之間的區域。
導電膜504包括與氧化物半導體膜508重疊的區域。導電膜504具有閘極電極的功能。絕緣膜506具 有閘極絕緣膜的功能。
導電膜512A及導電膜512B與氧化物半導體膜508電連接。導電膜512A具有源極電極的功能和汲極電極的功能中的一個,導電膜512B具有源極電極的功能和汲極電極的功能中的另一個。
可以將包括導電膜524的電晶體用作閘極驅動器、源極驅動器或像素電路的電晶體。導電膜524包括在其與導電膜504之間夾著氧化物半導體膜508的區域。此外,絕緣膜516包括夾在導電膜524與氧化物半導體膜508之間的區域。此外,例如,使供應與導電膜504相同的電位的佈線與導電膜524電連接。
例如,可以將層疊有包含鉭及氮的厚度為10nm的膜以及包含銅的厚度為300nm的膜的導電膜用作導電膜504。此外,包含銅的膜包括在其與絕緣膜506之間夾著包含鉭及氮的膜的區域。
例如,可以將層疊有包含矽及氮的厚度為400nm的膜以及包含矽、氧及氮的厚度為200nm的膜的材料用於絕緣膜506。此外,包含矽及氮的膜包括在其與氧化物半導體膜508之間夾著包含矽、氧及氮的膜的區域。
例如,可以將包含銦、鎵及鋅的厚度為25nm的膜用作氧化物半導體膜508。
例如,可以將依次層疊有包含鎢的厚度為50nm的膜、包含鋁的厚度為400nm的膜、包含鈦的厚度為100nm的膜的導電膜用作導電膜512A或導電膜 512B。此外,包含鎢的膜包括與氧化物半導體膜508接觸的區域。
注意,本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
圖26A是說明圖22B所示的顯示面板的像素的一部分的仰視圖,圖26B是說明省略圖26A所示的結構的一部分的仰視圖。
實施方式4
在本實施方式中,對上述實施方式的顯示單元使用觸控感測器單元的顯示裝置進行說明。
圖27是說明包括觸控感測器單元120及顯示單元110的顯示裝置100的結構的方塊圖。圖28A是顯示裝置100的俯視圖。圖28B是說明顯示裝置100的輸入部的一部分的示意圖。
觸控感測器單元120包括感測器陣列121、TS驅動器126及感測器電路127(參照圖27)。
感測器陣列121包括與顯示單元110的像素陣列111重疊的區域。感測器陣列121具有檢測靠近與像素陣列111重疊的區域的物體的功能。
感測器陣列121包括一組檢測元件775(g,1)至檢測元件775(g,q)、另一組檢測元件775(1,h)至檢測元件775(p,h)。g是1以上且p以下的整數,h是1以上且q以下的整數,並且p及q是1以上的 整數。
一組檢測元件775(g,1)至檢測元件775(g,q)包括檢測元件775(g,h)並配置在行方向(圖式中的以箭頭R2表示的方向)上。
另一組檢測元件775(1,h)至檢測元件775(p,h)包括檢測元件775(g,h)並配置在與行方向交叉的列方向(圖式中的以箭頭C2表示的方向)上。
設置在行方向上的一組檢測元件775(g,1)至檢測元件775(g,q)包括與控制線SL(g)電連接的電極SE(g)(參照圖28B)。
配置在列方向上的另一組檢測元件775(1,h)至檢測元件775(p,h)包括與檢測信號線ML(h)電連接的電極ME(h)(參照圖28B)。
電極SE(g)及電極ME(h)較佳為具有透光性。
佈線DRL(g)具有供應控制信號的功能。
佈線SNL(h)具有被供應檢測信號的功能。
電極ME(h)以與電極SE(g)之間形成電場的方式配置。當手指等物體靠近感測器陣列121時遮蔽上述電場,檢測元件775(g,h)供應檢測信號。
TS驅動器126與佈線DRL(g)電連接,具有供應控制信號的功能。例如,可以將矩形波、鋸形波、三角形波等用於控制信號。
感測器電路127與佈線SNL(h)電連接,具 有根據佈線SNL(h)的電位的變化供應檢測信號的功能。此外,檢測信號例如包括位置資料。
檢測信號被供應到控制器IC115。控制器IC115將對應於檢測信號的資訊供應到主體140,顯示在像素陣列111上的影像更新。
圖29A、圖29B及圖30是說明顯示裝置100的結構的圖。圖29A是沿著圖28A的截斷線X1-X2、截斷線X3-X4、截斷線X5-X6的剖面圖,圖29B是說明圖29A的一部分的結構的剖面圖。
圖30是沿著圖28A的截斷線X7-X8、X9-X10、X11-X12的剖面圖。
顯示裝置100與實施方式2的顯示單元110的不同之處在於例如包括功能層720及頂閘極型電晶體。 在此,對不同之處進行詳細說明,而關於能夠使用與上述結構相同的結構的部分援用上述說明。
功能層720例如包括由基板770、絕緣膜501C及密封劑705圍繞的區域(參照圖29A及圖29B)。
功能層720例如包括佈線DRL(g)、佈線SNL(h)、檢測元件775(g,h)。
此外,在佈線DRL(g)與第二電極752之間或佈線SNL(h)與第二電極752之間具有0.2μm以上且16μm以下,較佳為1μm以上且8μm以下,更佳為2.5μm以上且4μm以下的間隔。
顯示裝置100包括導電膜511D(參照圖30)。
另外,可以在佈線DRL(g)與導電膜511D之間設置導電材料CP等,以將佈線DRL(g)與導電膜511D電連接。或者,可以在佈線SNL(h)與導電膜511D之間設置導電材料CP等,以將佈線SNL(h)與導電膜511D電連接。例如,可以將能夠用於佈線等的材料用於導電膜511D。
顯示裝置100包括端子519D(參照圖30)。端子519D與導電膜511D電連接。
端子519D包括導電膜511D、中間膜754D,中間膜754D包括與導電膜511D接觸的區域。
端子519D例如可以使用能夠用於佈線等的材料。明確而言,可以將與端子519B或端子519C相同的結構用於端子519D。
此外,例如可以使用導電材料ACF2將端子519D與軟性印刷電路板FPC2電連接。由此,例如可以使用端子519D對佈線DRL(g)供應控制信號。或者,可以使用端子519D從佈線SNL(h)接收檢測信號。
能夠用於開關SW1的電晶體、電晶體M以及電晶體MD包括具有與絕緣膜501C重疊的區域的導電膜504以及具有夾在絕緣膜501C與導電膜504之間的區域的氧化物半導體膜508。此外,導電膜504具有閘極電極的功能(參照圖29B)。
氧化物半導體膜508具有:不與導電膜504重疊的第一區域508A及第二區域508B;以及第一區域508A與第二區域508B之間的重疊於導電膜504的第三區域508C。
電晶體MD在第三區域508C與導電膜504之間包括絕緣膜506。絕緣膜506具有閘極絕緣膜的功能。
第一區域508A及第二區域508B具有比第三區域508C低的電阻率,並具有源極區域的功能或汲極區域的功能。
例如,可以對氧化物半導體膜施加使用包含稀有氣體的氣體的電漿處理在氧化物半導體膜508中形成第一區域508A及第二區域508B。
例如,可以將導電膜504用作遮罩。由此,第三區域508C的一部分的形狀可以自對準地與導電膜504的端部的形狀一致。
電晶體MD包括與第一區域508A接觸的導電膜512A以及與第二區域508B接觸的導電膜512B。導電膜512A及導電膜512B具有源極電極或汲極電極的功能。
例如,可以將能夠在與電晶體MD同一的製程中形成的電晶體用作電晶體M。
實施方式5
參照圖31至圖32D對本發明的一個實施方式的輸入 輸出面板的結構進行說明。
圖31是說明本發明的一個實施方式的輸入輸出面板的結構的圖。圖31是輸入輸出面板所包括的像素的剖面圖。
圖32A至圖32D是說明本發明的一個實施方式的輸入輸出面板的結構的圖。圖32A是說明圖31所示的輸入輸出面板的功能膜的結構的剖面圖,圖32B是說明輸入單元的結構的剖面圖,圖32C是說明第二單元的結構的剖面圖,圖32D是說明第一單元的結構的剖面圖。
注意,在本說明書中,有時將取1以上的整數的值的變數用於符號。例如,有時將包含取1以上的整數的值的變數p的(p)用於指定最大為p個組件中的任一個的符號的一部分。另外,例如,有時將包含取1以上的整數的值的變數m及變數n的(m,n)用於指定最大為m×n個組件中的任一個的符號的一部分。
本結構例子所說明的輸入輸出面板700TP3包括像素702(i,j)(參照圖31)。此外,輸入輸出面板700TP3包括第一單元310、第二單元320、輸入單元330和功能膜770P(參照圖32A至圖32D)。第一單元310包括功能層520,第二單元320包括功能層720。
《像素702(i,j)》
像素702(i,j)包括功能層520的一部分、第一顯示元件750(i,j)和第二顯示元件550(i,j)(參照圖 31)。
功能層520包括第一導電膜、第二導電膜、絕緣膜501C及像素電路530(i,j)。此外,未圖示的像素電路530(i,j)例如包括電晶體M。功能層520也可以包括光學元件560、覆蓋膜565及透鏡580。功能層520也可以包括絕緣膜528及絕緣膜521。此外,可以將層疊有絕緣膜521A及絕緣膜521B的材料用於絕緣膜521。
例如,可以將折射率為1.55附近的材料用於絕緣膜521A或絕緣膜521B。或者,可以將折射率為1.6附近的材料用於絕緣膜521A或絕緣膜521B。或者,可以將丙烯酸樹脂或聚醯亞胺用於絕緣膜521A或絕緣膜521B。
絕緣膜501C包括夾在第一導電膜與第二導電膜之間的區域,絕緣膜501C包括開口部591A。
第一導電膜與第一顯示元件750(i,j)電連接。明確而言,第一導電膜與第一顯示元件750(i,j)的電極751(i,j)電連接。此外,可以將電極751(i,j)用作第一導電膜。
第二導電膜包括與第一導電膜重疊的區域。第二導電膜在開口部591A中與第一導電膜電連接。例如,可以將導電膜512B用作第二導電膜。第二導電膜與像素電路530(i,j)電連接。例如,可以將用作用於像素電路530(i,j)的開關SW1的電晶體的源極電極或汲 極電極的導電膜用作第二導電膜。這裡,可以將在設置於絕緣膜501C中的開口部591A中與第二導電膜電連接的第一導電膜稱為貫穿電極。
第二顯示元件550(i,j)與像素電路530(i,j)電連接。第二顯示元件550(i,j)具有向功能層520發射光的功能。此外,第二顯示元件550(i,j)例如具有向透鏡580或光學元件560發射光的功能。
第二顯示元件550(i,j)以在能夠看到使用第一顯示元件750(i,j)的顯示的區域的一部分中能夠看到使用上述第二顯示元件550(i,j)的顯示的方式設置。例如,作為第一顯示元件750(i,j)的電極751(i,j)的形狀,採用包括不遮斷第二顯示元件550(i,j)所發射的光的區域751H的形狀。此外,在圖式中以虛線的箭頭示出外光入射到第一顯示元件750(i,j)而被反射的方向,該第一顯示元件750(i,j)控制反射外光的強度來顯示影像資訊。此外,在圖式中以實線的箭頭示出第二顯示元件550(i,j)向能夠看到使用第一顯示元件750(i,j)的顯示的區域的一部分發射光的方向。
由此,在能夠看到使用第一顯示元件的顯示的區域的一部分中,能夠看到使用第二顯示元件的顯示。或者,使用者能夠在不需要改變輸入輸出面板的姿勢等的情況下看到顯示。或者,可以將第一顯示元件所反射的光呈現的物體色乘以第二顯示元件所發射的光呈現的光源色。或者,可以使用物體色及光源色實現繪畫似的顯示。 其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出面板。
例如,第一顯示元件750(i,j)包括電極751(i,j)、電極752和包含液晶材料的層753。此外,包括配向膜AF1和配向膜AF2。明確而言,可以將反射型液晶元件用作第一顯示元件750(i,j)。
例如,可以將折射率為2.0附近的透明導電膜用作電極752或電極751(i,j)。明確而言,可以將包含銦和錫和矽的氧化物用於電極752或電極751(i,j)。或者,可以將折射率為1.6附近的材料用於配向膜。
例如,第二顯示元件550(i,j)包括電極551(i,j)、電極552和包含發光材料的層553(j)。電極552包括與電極551(i,j)重疊的區域。包含發光材料的層553(j)包括夾在電極551(i,j)與電極552之間的區域。電極551(i,j)在連接部522中與像素電路530(i,j)電連接。明確而言,可以將有機EL元件用作第二顯示元件550(i,j)。
例如,可以將折射率為2.0附近的透明導電膜用於電極551(i,j)。明確而言,可以將包含銦和錫和矽的氧化物用於電極551(i,j)。或者,可以將折射率為1.8附近的材料用於包含發光材料的層553(j)。
光學元件560具有透光性,光學元件560包括第一區域、第二區域及第三區域。
第一區域包括從第二顯示元件550(i,j)被 供應可見光的區域,第二區域包括與覆蓋膜565接觸的區域,第三區域具有發射可見光的一部分的功能。此外,第三區域具有第一區域的被供應可見光的區域的面積以下的面積。
覆蓋膜565具有對可見光的反射性,並具有反射可見光的一部分而將其供應到第三區域的功能。
例如,可以將金屬用於覆蓋膜565。明確而言,可以將包含銀的材料用於覆蓋膜565。例如,可以將包含銀及鈀等的材料或包含銀及銅等的材料用於覆蓋膜565。
《透鏡580》
可以將透過可見光的材料用於透鏡580。或者,可以將折射率為1.3以上且2.5以下的材料用於透鏡580。例如,可以將無機材料或有機材料用於透鏡580。
例如,可以將包含氧化物或硫化物的材料用於透鏡580。
明確而言,可以將氧化鈰、氧化鉿、氧化鑭、氧化鎂、氧化鈮、氧化鉭、氧化鈦、氧化釔、氧化鋅、包含銦和錫的氧化物、或者包含銦和鎵和鋅的氧化物等用於透鏡580。或者,可以將硫化鋅等用於透鏡580。
例如,可以將包含樹脂的材料用於透鏡580。明確而言,可以將引入氯、溴或碘的樹脂、引入重金屬原子的樹脂、引入芳雜環的樹脂、引入硫的樹脂等用於透鏡 580。或者,可以將樹脂、具有其折射率高於樹脂的材料的奈米粒子的樹脂用於透鏡580。可以將氧化鈦或氧化鋯等用於奈米粒子。
《功能層720》
功能層720包括夾在基板770與絕緣膜501C之間的區域。功能層720包括絕緣膜771、彩色膜CF1。
彩色膜CF1包括夾在基板770與第一顯示元件750(i,j)之間的區域。
絕緣膜771包括夾在彩色膜CF1與包含液晶材料的層753之間的區域。由此,可以使因彩色膜CF1的厚度產生的凹凸為平坦。或者,可以抑制從彩色膜CF1等擴散到包含液晶材料的層753的雜質。
例如,可以將折射率為1.55附近的丙烯酸樹脂用於絕緣膜771。
《基板570、基板770》
此外,本實施方式所說明的輸入輸出面板包括基板570和基板770。
基板770包括與基板570重疊的區域。基板770包括在與基板570之間夾住功能層520的區域。
基板770包括與第一顯示元件750(i,j)重疊的區域。例如,可以將雙折射得到抑制的材料用於該區域。
例如,可以將折射率為1.5附近的樹脂材料用於基板770。
《接合層505》
此外,本實施方式所說明的輸入輸出面板包括接合層505。
接合層505包括夾在功能層520與基板570之間的區域,並具有將功能層520和基板570貼在一起的功能。
《結構體KB1、結構體KB2》
此外,本實施方式所說明的輸入輸出面板包括結構體KB1和結構體KB2。
結構體KB1具有在功能層520與基板770之間提供指定的空隙的功能。結構體KB1包括與區域751H重疊的區域,結構體KB1具有透光性。由此,可以將第二顯示元件550(i,j)所發射的光供應到一個面,並將其從另一個面發射。
此外,結構體KB1包括與光學元件560重疊的區域,例如,將以與用於光學元件560的材料的折射率的差異為0.2以下的方式選擇的材料用於結構體KB1。由此,可以高效地利用第二顯示元件550(i,j)所發射的光。或者,可以擴大第二顯示元件550(i,j)的面積。或者,可以降低流過有機EL元件的電流的密度。
結構體KB2具有將偏振層770PB的厚度控制為規定的厚度的功能。結構體KB2包括與第二顯示元件550(i,j)重疊的區域,並具有透光性。
或者,可以將使規定的顏色的光透過的材料用於結構體KB1或結構體KB2。由此,例如可以將結構體KB1或結構體KB2用作濾色片。例如,可以將使藍色、綠色或紅色的光透過的材料用於結構體KB1或結構體KB2。此外,可以將使黃色的光或白色的光等透過的材料用於結構體KB1或結構體KB2。
明確而言,可以將聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚矽氧烷或丙烯酸樹脂等或者從上述樹脂選擇的多個樹脂的複合材料等用於結構體KB1或結構體KB2。此外,可以使用感光材料形成結構體KB1或結構體KB2。
例如,可以將折射率為1.5附近的丙烯酸樹脂用於結構體KB1。此外,可以將折射率為1.55附近的丙烯酸樹脂用於結構體KB2。
《輸入單元330》
輸入單元330包括檢測元件。檢測元件具有檢測接近與像素702(i,j)重疊的區域的物體的功能。由此,可以將接近顯示部的手指等用作指示器而輸入位置資訊。
例如,可以將靜電電容型接近感測器、電磁感應型接近感測器、光學式接近感測器、電阻膜式接近感 測器或表面聲波式接近感測器等用於輸入單元330。明確而言,可以使用表面型靜電電容式、投影型靜電電容式或紅外線檢測型接近感測器。
例如,可以將包括靜電電容式接近感測器的折射率為1.6附近的觸控感測器用於輸入單元330。
《功能膜770D、功能膜770P等》
此外,本實施方式所說明的輸入輸出面板700TP3包括功能膜770D和功能膜770P。
功能膜770D包括與第一顯示元件750(i,j)重疊的區域。功能膜770D包括在與功能層520之間夾住第一顯示元件750(i,j)的區域。
例如,可以將光擴散薄膜用作功能膜770D。明確而言,可以將具有包括沿著與基板表面交叉的方向的軸的柱狀結構的材料用於功能膜770D。由此,可以容易朝沿著軸的方向使光透過,並且可以容易朝其他方向使光散射。或者,例如可以擴散第一顯示元件750(i,j)所反射的光。
功能膜770P包括偏振層770PB、相位差薄膜770PA及結構體KB2。偏振層770PB包括開口部,相位差薄膜770PA包括與偏振層770PB重疊的區域。此外,結構體KB2設置在開口部中。
例如,可以將二色性色素、液晶材料及樹脂用於偏振層770PB。偏振層770PB具有偏振性。由此,可 以將功能膜770P用作偏光板。
偏振層770PB包括與第一顯示元件750(i,j)重疊的區域,結構體KB2包括與第二顯示元件550(i,j)重疊的區域。由此,可以將液晶元件用作第一顯示元件。例如,可以將反射型液晶元件用作第一顯示元件。或者,可以高效地取出第二顯示元件所發射的光。或者,可以降低流過有機EL元件的電流的密度。或者,可以提高有機EL元件的可靠性。
例如,可以將防反射膜、偏振膜、相位差薄膜用作功能膜770P。明確而言,可以將包含二色性色素的膜及相位差薄膜用作功能膜770P。
另外,可以將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用作功能膜770P。
例如,可以將折射率為1.6附近的材料用於光擴散薄膜。此外,可以將折射率為1.6附近的材料用於相位差薄膜770PA。
注意,本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
實施方式6
在本實施方式中,參照圖33A至圖34H說明具有本發明的一個實施方式的顯示裝置的顯示模組及電子機器。
圖33A所示的顯示模組8000在上蓋8001與 下蓋8002之間包括連接於FPC8005的顯示面板8006、框架8009、印刷電路板8010以及電池8011。
例如,可以將使用本發明的一個實施方式製造的顯示裝置用於顯示面板8006。由此,可以實現顯示品質良好且低功耗化的顯示模組。
上蓋8001及下蓋8002可以根據顯示面板8006的尺寸適當地改變其形狀或尺寸。
此外,也可以以與顯示面板8006重疊的方式設置觸控面板。觸控面板可以是電阻膜式觸控面板或靜電容量式觸控面板,並且能夠以與顯示面板8006重疊的方式被形成。此外,也可以使顯示面板8006具有觸控面板的功能而不設置觸控面板。例如,也可以在顯示面板906的各像素內或外殼內設置光感測器,而形成光學觸控面板。
框架8009除了具有保護顯示面板8006的功能以外還具有用來遮斷因印刷電路板8010的工作而產生的電磁波的電磁屏蔽的功能。另外,框架8009也可以具有散熱板的功能。
印刷電路板8010包括電源電路以及用來輸出視訊信號及時脈信號的信號生成電路等電路。作為對電源電路供應電力的電源,既可以使用外部的商業電源,又可以使用另行設置的電池8011的電源。當使用商業電源時,可以省略電池8011。
另外,在顯示模組8000中還可以設置偏光 板、相位差板、稜鏡片等構件。
圖33B是包括光學式觸控面板的顯示模組8000的剖面示意圖。
顯示模組8000包括設置在印刷電路板8010上的發光部8015及受光部8016。此外,在由上蓋8001及下蓋8002圍繞的區域中包括一對導光部(導光部8017a、導光部8017b)。
顯示面板8006隔著框架8009以與印刷電路板8010及電池8011重疊的方式設置。顯示面板8006及框架8009被導光部8017a、導光部8017b固定。
從發光部8015發射的光8018藉由導光部8017a經過顯示面板8006的上部,且藉由導光部8017b到達受光部8016。例如,藉由光8018被手指或觸控筆等檢測物件遮蔽,可以檢測觸摸操作。
例如,多個發光部8015沿著顯示面板8006的彼此相鄰的兩個邊設置。多個受光部8016配置在隔著顯示面板8006與發光部8015對置的位置。由此,可以取得觸摸操作的位置的資訊。
發光部8015例如可以使用LED元件等光源。尤其是,作為發光部8015使用發射使用者看不到且對使用者來說沒有害處的紅外線的光源。
作為受光部8016可以使用接收從發光部8015發射的光,將該光轉換為電信號的光電元件。較佳為使用能夠接收紅外線的光電二極體。
作為導光部8017a、導光部8017b可以使用至少透過光8018的材料。藉由使用導光部8017a及導光部8017b,可以將發光部8015及受光部8016配置在顯示面板8006的下側,由此可以抑制因外光到達受光部8016而導致觸控感測器誤工作。尤其是,較佳為使用吸收可見光且透過紅外線的樹脂。由此,可以更有效地抑制觸控感測器的誤工作。
圖34A至圖34G是示出電子機器的圖。這些電子機器可以包括外殼5000、顯示部5001、揚聲器5003、LED燈5004、操作鍵5005(包括電源開關或操作開關)、連接端子5006、感測器5007(具有測量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風5008等。
圖34A示出移動電腦,該移動電腦除了上述以外還可以包括開關5009、紅外線埠5010等。圖34B示出具備記錄介質的可攜式影像再現裝置(例如DVD再現裝置),該可攜式影像再現裝置除了上述以外還可以包括第二顯示部5002、記錄介質讀取部5011等。圖34C示出護目鏡型顯示器,該護目鏡型顯示器除了上述以外還可以包括第二顯示部5002、支撐部5012、耳機5013等。圖34D示出可攜式遊戲機,該可攜式遊戲機除了上述以外還可以包括記錄介質讀取部5011等。圖34E示出具有電視 接收功能的數位相機,該數位相機除了上述以外還可以包括天線5014、快門按鈕5015、影像接收部5016等。圖34F示出可攜式遊戲機,該可攜式遊戲機除了上述以外還可以包括第二顯示部5002、記錄介質讀取部5011等。圖34G示出可攜式電視接收機,該可攜式電視接收機除了上述以外還可以包括能夠收發信號的充電器5017等。
圖34A至圖34G所示的電子機器可以具有各種功能。例如,可以具有如下功能:將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上;觸控面板;顯示日曆、日期或時刻等;藉由利用各種軟體(程式)控制處理;進行無線通訊;藉由利用無線通訊功能來連接到各種電腦網路;藉由利用無線通訊功能,進行各種資料的發送或接收;讀出儲存在記錄介質中的程式或資料來將其顯示在顯示部上等。再者,在具有多個顯示部的電子機器中,可以具有如下功能:一個顯示部主要顯示影像資訊,而另一個顯示部主要顯示文字資訊;或者,在多個顯示部上顯示考慮到視差的影像來顯示立體影像等。再者,在具有影像接收部的電子機器中,可以具有如下功能:拍攝靜態影像;拍攝動態影像;對所拍攝的影像進行自動或手動校正;將所拍攝的影像儲存在記錄介質(外部或內置於相機)中;將所拍攝的影像顯示在顯示部等。注意,圖34A至圖34G所示的電子機器可具有的功能不侷限於上述功能,而可以具有各種功能。
圖34H示出一種智慧手錶,包括外殼7302、 顯示面板7304、操作按鈕7311、7312、連接端子7313、錶帶7321、錶帶扣7322等。
安裝在兼作框架(bezel)部分的外殼7302中的顯示面板7304具有非矩形狀的顯示區域。另外,顯示面板7304也可以具有矩形狀的顯示區域。顯示面板7304可以顯示表示時間的圖示7305以及其他圖示7306等。
圖34H所示的智慧手錶可以具有各種功能。例如,可以具有如下功能:將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上;觸控面板;顯示日曆、日期或時刻等;藉由利用各種軟體(程式)控制處理;進行無線通訊;藉由利用無線通訊功能來連接到各種電腦網路;藉由利用無線通訊功能,進行各種資料的發送或接收;讀出儲存在記錄介質中的程式或資料來將其顯示在顯示部上等。
外殼7302的內部可具有揚聲器、感測器(具有測定如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風等。另外,智慧手錶可以藉由將發光元件用於其顯示面板7304來製造。
L_EL‧‧‧發光亮度
L_LC‧‧‧穿透率
SEL‧‧‧面積
SLC‧‧‧面積

Claims (5)

  1. 一種顯示裝置,包括:像素,該像素包括:反射型元件;發光型元件;具有驅動該反射型元件的功能的第一像素電路;以及具有驅動該發光型元件的功能的第二像素電路,其中,在使寫入到該第一像素電路中的第一影像資料更新來使該反射型元件的穿透率更新的第一期間,在比該第一期間短的第二期間對該第二像素電路寫入第二影像資料來使該發光型元件發光。
  2. 根據申請專利範圍第1項之顯示裝置,其中該第二影像資料包括對應於發光時間的亮度的時間積分值,並且該時間積分值等於如下時間積分值,亦即與因將該第一影像資料寫入到該第一像素電路而產生的該反射型元件的穿透率變化的延遲對應的亮度的時間積分值。
  3. 根據申請專利範圍第1項之顯示裝置,其中該反射型元件是包括反射電極的液晶元件。
  4. 根據申請專利範圍第1項之顯示裝置,其中該第一影像資料的更新在每一個圖框期間進行,被更新的該第一影像資料是在每一個圖框期間反轉極性而輸出的信號。
  5. 一種電子機器,包括:申請專利範圍第1項之顯示裝置;以及操作按鈕。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2019220265A1 (ja) * 2018-05-17 2021-07-08 株式会社半導体エネルギー研究所 表示パネル、表示装置、入出力装置、情報処理装置
US10937362B1 (en) * 2019-09-23 2021-03-02 Au Optronics Corporation Electronic apparatus and operating method thereof
CN114694580B (zh) * 2022-03-31 2023-07-04 武汉天马微电子有限公司 一种显示面板及其驱动方法、显示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW569064B (en) * 1998-08-24 2004-01-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Reflection type liquid crystal display device
TWI251690B (en) * 2002-11-06 2006-03-21 Sharp Kk Liquid crystal display device
CN1855523A (zh) * 2001-12-26 2006-11-01 三星Sdi株式会社 平板显示装置
US20160240811A1 (en) * 2015-02-16 2016-08-18 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method for manufacturing the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006146017A (ja) 2004-11-24 2006-06-08 Mitsubishi Electric Corp 表示装置
JP2007232882A (ja) 2006-02-28 2007-09-13 Casio Comput Co Ltd 表示装置及び電子機器
US20160042696A1 (en) 2014-08-08 2016-02-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display panel, data processing device, program

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW569064B (en) * 1998-08-24 2004-01-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Reflection type liquid crystal display device
CN1855523A (zh) * 2001-12-26 2006-11-01 三星Sdi株式会社 平板显示装置
TWI251690B (en) * 2002-11-06 2006-03-21 Sharp Kk Liquid crystal display device
US20160240811A1 (en) * 2015-02-16 2016-08-18 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method for manufacturing the same

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