DE112018002240T5

DE112018002240T5 - Anzeigeeinheit, Anzeigevorrichtung und elektronisches Gerät

Info

Publication number: DE112018002240T5
Application number: DE112018002240.4T
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Kurokawa; Kei Takahashi; Kensuke Yoshizumi; Shunpei Yamazaki
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2017-04-27
Filing date: 2018-04-16
Publication date: 2020-01-09
Also published as: JPWO2018197985A1; KR102487747B1; US20200105176A1; JP7191818B2; WO2018197985A1; CN110832573B; US11004374B2; CN110832573A; KR20200002908A

Abstract

Eine Anzeigevorrichtung wird bereitgestellt, bei der ein Betriebsverfahren entsprechend der Auflösung und der Bildfrequenz der Inhalte optimiert wird und der Stromverbrauch gering ist. Eine Anzeigevorrichtung beinhaltet eine Anzeigeeinheit und einen Empfänger. Wenn die Auflösung der Inhalte niedriger als eine Auflösung ist, mit der die Anzeigevorrichtung ein Bild anzeigen kann, geben ein Source-Treiber und ein Gate-Treiber, die in der Anzeigeeinheit enthalten sind, Signale an eine Vielzahl von Source-Leitungen und eine Vielzahl von Gate-Leitungen aus, und der Source-Treiber und der Gate-Treiber arbeiten mit niedrigerer Betriebsfrequenz. Außerdem werden die Stromversorgungsspannungen von Logikschaltungsabschnitten, die in dem Source-Treiber und dem Gate-Treiber enthalten sind, verringert. Wenn die Bildfrequenz der Inhalte niedriger als eine Bildfrequenz ist, mit der die Anzeigevorrichtung ein Bild anzeigen kann, arbeiten der Source-Treiber und der Gate-Treiber, die in der Anzeigeeinheit enthalten sind, mit niedrigerer Betriebsfrequenz. Die Stromversorgungsspannungen der Logikschaltungsabschnitte, die in dem Source-Treiber und dem Gate-Treiber enthalten sind, werden verringert. Der Empfänger erfasst die Auflösung und die Bildfrequenz der Inhalte.

Description

Technisches Gebiet
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Anzeigeeinheit. Insbesondere betrifft eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Anzeigeeinheit, die geeignet ist, Inhalte (Contents) mit hoher Auflösung und hoher Bildfrequenz anzuzeigen, sowie eine Anzeigevorrichtung und ein elektronsiches Gerät, welche jeweils die Anzeigeeinheit beinhalten.
Es sei angemerkt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf das vorstehende technische Gebiet beschränkt ist. Das technische Gebiet der Erfindung, die in dieser Beschreibung und dergleichen offenbart wird, betrifft einen Gegenstand, ein Verfahren oder ein Herstellungsverfahren. Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft einen Prozess, eine Maschine, ein Erzeugnis oder eine Zusammensetzung (eine Zusammensetzung eines Materials).
Daher umfassen konkrete Beispiele für das technische Gebiet einer Ausführungsform der in dieser Beschreibung und dergleichen offenbarten vorliegenden Erfindung eine Anzeigeeinheit, eine Anzeigevorrichtung, ein elektronisches Gerät, ein Betriebsverfahren dafür und ein Herstellungsverfahren dafür.
Stand der Technik
In den letzten Jahren fordert man eine Anzeigevorrichtung, die geeignet ist, Inhalte mit hoher Auflösung, d. h. mit großer Anzahl von Pixeln, anzuzeigen. Auch bei Fernsehgeräten (TVs oder Fernsehempfängern) für den Heimgebrauch fordert man, Inhalte mit hoher Auflösung zu genießen. In Japan ist zur Zeit ein Broadcast-Dienst, der als HD-Ausstrahlung oder Full-HD- (2K-) Ausstrahlung bezeichnet wird, ein Hauptstrom. 2015 hat ein Broadcast-Dienst begonnen, der als UHD- (4K2K- oder 4K-) Ausstrahlung (mit einer 4K-Auflösung) bezeichnet wird, bei der die Anzahl von Pixeln viermal größer ist als bei der Full-HD-Ausstrahlung. Außerdem hat 2016 die Testausstrahlung von einem Broadcast-Dienst begonnen, der als SHD- (8K4K- oder 8K-) Ausstrahlung (mit einer 8K-Auflösung) bezeichnet wird, bei der die Anzahl von Pixeln viermal größer ist als bei der UHD-Ausstrahlung, und es wird 2018 auch deren praktische Ausstrahlung geplant.
Typischerweise weist eine Full-HD-Anzeigevorrichtung 1920 × 1080 Pixel auf, eine UHD-Anzeigevorrichtung weist 3840 × 2160 Pixel auf, und eine SHD-Anzeigevorrichtung weist 7680 × 4320 Pixel auf.
Des Weiteren fordert man eine Anzeigevorrichtung, die geeignet ist, Inhalte mit hoher Bildfrequenz anzuzeigen. Mit einer Bildfrequenz ist die Häufigkeit gemeint, wieviel mal die Anzeigevorrichtung ein angezeigtes Bild in einer Sekunde umschreibt. Mit hoher Bildfrequenz kann ein ruckelfreies bewegtes Bild mit wenigen Flackern erzielt werden. Bei der SHD-Ausstrahlung wird ein Broadcast-Dienst nicht nur mit einer Bildfrequenz von 60 Hz, sondern auch mit einer Bildfrequenz von 120 Hz geplant.
In Nichtpatentdokument 1 wird eine organische EL-Anzeige mit einer Anzahl von Pixeln, die der SHD-Ausstrahlung entspricht, offenbart.
[Referenz]
[Nichtpatentdokument]
[Nichtpatentdokument 1] S.Kawashima, et al., „13.3-ln. 8K × 4K 664-ppi OLED Display Using CAAC-OS FETs (13,3 Zoll 8K × 4K 664 ppi OLED-Bildschirm unter Verwendung von CAAC-OS-FETs)“, SID 2014 DIGEST, S.627-630.
Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Um die SHD-Ausstrahlung zu genießen, braucht man eine Anzeigevorrichtung, wie z. B. einen Fernseher, die der SHD-Ausstrahlung entspricht. Es wird jedoch vorausgesehen, dass auch eine vorhandene HD-, Full-HD- oder UHD-Ausstrahlung fortgesetzt wird, bis eine SHD-Anzeigevorrichtung weit verbreitet wird. Obwohl die Inhalte nicht nur durch den Fernsehrundfunk, sondern auch durch z. B. die Medien, das Internet oder das Kabelnetz übertragen werden, koexistieren voraussichtlich mindestens die Full-HD-, UHD- und SHD-Ausstrahlungen für eine Weile.
Deshalb muss eine SHD-Anzeigevorrichtung auch einer UHD- oder Full-HD-Auflösung sowie einer Bildfrequenz von nicht nur 120 Hz, sondern auch 60 Hz oder 30 Hz entsprechen.
Wenn eine Anzeigevorrichtung Inhalte mit einer Auflösung, die niedriger ist als die maximale Auflösung für die Anzeige, anzeigt oder Inhalte mit einer Bildfrequenz, die niedriger ist als die maximale Bildfrequenz für die Anzeige, anzeigt, wird bei einem Empfänger der Anzeigevorrichtung ein Verfahren verwendet, bei dem gefehlte Bilddaten eingefügt bzw. interpoliert werden (auch als Aufwärtswandlung bzw. upconversion bezeichnet). Verfahren zur Interpolation der Bilddaten umfassen verschiedene Verfahren, wie z. B. ein Verfahren, bei dem Bilddaten für ein Pixel einfach in vier Pixel oder 16 Pixel kopiert werden, ein Verfahren, bei dem Bilddaten mit einer Zwischenfarbe in Bezug auf Bilddaten in der Umgebung ergänzt werden, ein Verfahren, bei dem gefehlte Bilddaten durch Erfassen einer Kante (Kontur) von einem angezeigten Bild geschätzt werden, ein Verfahren, bei dem Bilddaten, die in einem Bereich von gefehlten Bilddaten vorhanden sind, aus den vorstehenden und nächsten Bildern ergänzt werden, und ein Verfahren, bei dem eine Kante erfasst wird und eine ähnliche Textur ergänzt wird. Das Gleiche gilt auch für ein Verfahren, bei dem ein Bild ergänzt wird.
Jedoch verbraucht eine Anzeigevorrichtung einen Strom für die maximale Auflösung und die maximale Bildfrequenz, auch wenn die Auflösung oder die Bildfrequenz der angezeigten Inhalte niedrig ist; deshalb gibt es ein Problem darin, dass der Stromverbrauch der Anzeigevorrichtung für die angezeigten Inhalte hoch ist.
Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine neuartige Anzeigevorrichtung mit geringem Stromverbrauch bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, bei der ein Betriebsverfahren entsprechend der Auflösung und der Bildfrequenz der angezeigten Inhalte optimiert wird und der Stromverbrauch verringert werden kann.
Es sei angemerkt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise sämtliche der vorstehend genannten Aufgaben erfüllen muss, sondern nur mindestens eine der Aufgaben. Des Weiteren steht die Beschreibung der vorstehenden Aufgaben dem Vorhandensein weiterer Aufgaben nicht im Wege. Weitere Aufgaben werden aus der Erläuterung der Beschreibung, der Patentansprüche, der Zeichnungen und dergleichen ersichtlich, und weitere Aufgaben können von der Erläuterung der Beschreibung, der Patentansprüche, der Zeichnungen und dergleichen abgeleitet werden.
Mittel zur Lösung des Problems
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Anzeigeeinheit, die ein Pixelarray, einen Source-Treiber und einen Gate-Treiber beinhaltet. Das Pixelarray beinhaltet m × n (m und n sind jeweils eine ganze Zahl von 2 oder mehr) Pixel, m Source-Leitungen und n Gate-Leitungen. Der Source-Treiber beinhaltet einen ersten Logikschaltungsabschnitt und eine erste Wählergruppe. Der Gate-Treiber beinhaltet einen zweiten Logikschaltungsabschnitt und eine zweite Wählergruppe. Der Source-Treiber weist eine Funktion zum Ausgeben eines Signals an die m Source-Leitungen auf. Der Gate-Treiber weist eine Funktion zum Ausgeben eines Signals an die n Gate-Leitungen auf. Bilddaten, die die Datenmenge für i × j (i und j sind jeweils eine ganze Zahl von 2 oder mehr) Pixel aufweisen, werden in die Anzeigeeinheit eingegeben. Unter einer Bedingung von i < m gibt die erste Wählergruppe eines von Signalen, die von dem ersten Logikschaltungsabschnitt ausgegeben werden, an eine Vielzahl von Source-Leitungen aus. Unter einer Bedingung von j < n gibt die zweite Wählergruppe eines von Signalen, die von dem zweiten Logikschaltungsabschnitt ausgegeben werden, an eine Vielzahl von Gate-Leitungen aus.
Bei der vorstehenden Ausführungsform arbeitet der erste Logikschaltungsabschnitt unter der Bedingung von i < m mit einer niedrigeren Betriebsfrequenz als unter einer Bedingung von i = m, und der zweite Logikschaltungsabschnitt arbeitet unter der Bedingung von j < n mit einer niedrigeren Betriebsfrequenz als unter einer Bedingung von j = n.
Bei der vorstehenden Ausführungsform arbeitet der erste Logikschaltungsabschnitt unter der Bedingung von i < m mit einer niedrigeren Stromversorgungsspannung als unter der Bedingung von i = m, und der zweite Logikschaltungsabschnitt arbeitet unter der Bedingung von j < n mit einer niedrigeren Stromversorgungsspannung als unter der Bedingung von j = n.
Bei der vorstehenden Ausführungsform beinhaltet der Source-Treiber einen ersten Pegelverschieber-Abschnitt, und der Gate-Treiber beinhaltet einen zweiten Pegelverschieber-Abschnitt. Der erste Pegelverschieber-Abschnitt beinhaltet eine Gruppe aus einem ersten bis zu einem k-ten Pegelverschieber (k ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr), und der zweite Pegelverschieber-Abschnitt beinhaltet eine Gruppe aus einem (k + 1)-ten bis zu einem I-ten Pegelverschieber (l ist eine ganze Zahl von k + 2 oder mehr). Unter der Bedingung von i < m arbeitet der erste Pegelverschieber-Abschnitt, indem aus der Gruppe aus dem ersten bis zum k-ten Pegelverschieber die Gruppe aus Pegelverschiebern, die anders als diejenige unter der Bedingung von i = m ist, oder die Gruppe aus Pegelverschiebern mit einer Kombination gewählt wird, die anders als diejenige unter der Bedingung von i = m ist. Unter der Bedingung von j < n arbeitet der zweite Pegelverschieber-Abschnitt, indem aus der Gruppe aus dem (k + 1)-ten bis zum l-ten Pegelverschieber die Gruppe aus Pegelverschiebern, die anders als diejenige unter der Bedingung von j = n ist, oder die Gruppe aus Pegelverschiebern mit einer Kombination gewählt wird, die anders als diejenige unter der Bedingung von j = n ist.
Bei der vorstehenden Ausführungsform werden Bilddaten, die angezeigt werden können, in die Anzeigeeinheit eingegeben, die maximale Bildfrequenz der Bilddaten wird auf f eingestellt, und Bilddaten mit einer Bildfrequenz von g werden in die Anzeigeeinheit eingegeben. Unter einer Bedingung von g < f arbeiten der erste Logikschaltungsabschnitt und der zweite Logikschaltungsabschnitt mit einer niedrigeren Betriebsfrequenz als unter einer Bedingung von g = f.
Bei der vorstehenden Ausführungsform arbeiten unter der Bedingung von g < f der erste Logikschaltungsabschnitt und der zweite Logikschaltungsabschnitt mit einer niedrigeren Stromversorgungsspannung als unter der Bedingung von g = f.
Bei der vorstehenden Ausführungsform beinhaltet das Pixel einen Transistor, der ein Metalloxid in einem Kanalbildungsbereich enthält.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Anzeigevorrichtung, die eine Anzeigeeinheit und einen Empfänger beinhaltet. Die Anzeigeeinheit beinhaltet ein Pixelarray, einen Source-Treiber und einen Gate-Treiber. Der Source-Treiber beinhaltet einen ersten Logikschaltungsabschnitt und eine erste Wählergruppe. Der Gate-Treiber beinhaltet einen zweiten Logikschaltungsabschnitt und eine zweite Wählergruppe. Das Pixelarray beinhaltet m (m ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr) Source-Leitungen und n (n ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr) Gate-Leitungen. Der Source-Treiber weist eine Funktion zum Ausgeben eines Signals an die m Source-Leitungen auf. Der Gate-Treiber weist eine Funktion zum Ausgeben eines Signals an die n Gate-Leitungen auf. Der Empfänger weist eine Funktion zum Erfassen einer Auflösung d von Bilddaten auf. Vorrausgesetzt, dass die maximale Auflösung von Bilddaten, die die Anzeigeeinheit anzeigen kann, e ist, gibt in dem Fall, in dem Bilddaten unter einer Bedingung von d < e in den Empfänger eingegeben werden, die erste Wählergruppe eines von Signalen, die von dem ersten Logikschaltungsabschnitt ausgegeben werden, an eine Vielzahl von Source-Leitungen aus, und die zweite Wählergruppe gibt eines von Signalen, die von dem zweiten Logikschaltungsabschnitt ausgegeben werden, an eine Vielzahl von Gate-Leitungen aus.
Bei der vorstehenden Ausführungsform arbeiten in dem Fall, in dem die Bilddaten unter der Bedingung von d < e in den Empfänger eingegeben werden, der erste Logikschaltungsabschnitt und der zweite Logikschaltungsabschnitt mit einer niedrigeren Betriebsfrequenz als in dem Fall, in dem Bilddaten unter einer Bedingung von d = e in den Empfänger eingegeben werden.
Bei der vorstehenden Ausführungsform arbeiten in dem Fall, in dem die Bilddaten unter der Bedingung von d < e in den Empfänger eingegeben werden, der erste Logikschaltungsabschnitt und der zweite Logikschaltungsabschnitt mit einer niedrigeren Stromversorgungsspannung als in dem Fall, in dem die Bilddaten unter der Bedingung von d = e in den Empfänger eingegeben werden.
Bei der vorstehenden Ausführungsform beinhaltet der Source-Treiber einen ersten Pegelverschieber-Abschnitt, und der Gate-Treiber beinhaltet einen zweiten Pegelverschieber-Abschnitt. Der erste Pegelverschieber-Abschnitt beinhaltet eine Gruppe aus einem ersten bis zu einem k-ten Pegelverschieber(k ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr), und der zweite Pegelverschieber-Abschnitt beinhaltet eine Gruppe aus einem (k + 1)-ten bis zu einem I-ten Pegelverschieber (l ist eine ganze Zahl von k + 2 oder mehr). Unter der Bedingung von d < e arbeitet der erste Pegelverschieber-Abschnitt, indem aus der Gruppe aus dem ersten bis zum k-ten Pegelverschieber die Gruppe aus Pegelverschiebern, die anders als diejenige unter der Bedingung von d = e ist, oder die Gruppe aus Pegelverschiebern mit einer Kombination gewählt wird, die andres als diejenige unter der Bedingung von d = e ist, und der zweite Pegelverschieber-Abschnitt arbeitet, indem aus der Gruppe aus dem (k + 1)-ten bis zum I-ten Pegelverschieber die Gruppe aus Pegelverschiebern, die anders als diejenige unter der Bedingung von d = e ist, oder die Gruppe aus Pegelverschiebern mit einer Kombination gewählt wird, die anders als diejenige unter der Bedingung von d = e ist.
Bei der vorstehenden Ausführungsform weist der Empfänger eine Funktion zum Erfassen einer Bildfrequenz g von Bilddaten auf. Vorrausgesetzt, dass die maximale Bildfrequenz von Bilddaten, die die Anzeigeeinheit anzeigen kann, f ist, arbeiten in dem Fall, in dem Bilddaten unter einer Bedingung von g < f in den Empfänger eingegeben werden, der erste Logikschaltungsabschnitt und der zweite Logikschaltungsabschnitt mit einer niedrigeren Betriebsfrequenz als in dem Fall, in dem Bilddaten unter einer Bedingung von g = f in den Empfänger eingegeben werden.
Bei der vorstehenden Ausführungsform arbeiten in dem Fall, in dem die Bilddaten unter der Bedingung von g < f in den Empfänger eingegeben werden, der erste Logikschaltungsabschnitt und der zweite Logikschaltungsabschnitt mit einer niedrigeren Stromversorgungsspannung als in dem Fall, in dem die Bilddaten unter der Bedingung von g = f in den Empfänger eingegeben werden.
Bei der vorstehenden Ausführungsform beinhaltet das Pixelarray einen Transistor, der ein Metalloxid in einem Kanalbildungsbereich enthält.
Wirkung der Erfindung
Eine Anzeigevorrichtung beinhaltet eine Anzeigeeinheit. Wenn die Auflösung der Inhalte niedriger als eine Auflösung ist, mit der die Anzeigevorrichtung ein Bild anzeigen kann, geben ein Source-Treiber und ein Gate-Treiber, die in der Anzeigeeinheit enthalten sind, Signale an eine Vielzahl von Source-Leitungen und eine Vielzahl von Gate-Leitungen aus, und der Source-Treiber und der Gate-Treiber arbeiten mit einer niedrigeren Betriebsfrequenz. Außerdem werden die Stromversorgungsspannungen von Logikschaltungsabschnitten, die in dem Source-Treiber und dem Gate-Treiber enthalten sind, verringert. Durch Verringerung der Betriebsfrequenz und der Stromversorgungsspannung des Logikschaltungsabschnitts kann der Stromverbrauch der Anzeigevorrichtung verringert werden.
Wenn die Bildfrequenz der Inhalte niedriger als eine Bildfrequenz ist, mit der die Anzeigevorrichtung ein Bild anzeigen kann, arbeiten der Source-Treiber und der Gate-Treiber, die in der Anzeigeeinheit enthalten sind, mit einer niedrigeren Betriebsfrequenz. Außerdem werden die Stromversorgungsspannungen der Logikschaltungsabschnitte, die in dem Source-Treiber und dem Gate-Treiber enthalten sind, verringert. Durch Verringerung der Betriebsfrequenz und der Stromversorgungsspannung des Logikschaltungsabschnitts kann der Stromverbrauch der Anzeigevorrichtung verringert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine neuartige Anzeigevorrichtung mit geringem Stromverbrauch bereitgestellt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt werden, deren Stromverbrauch verringert werden kann, indem entsprechend der Auflösung und der Bildfrequenz der Inhalte die Betriebsfrequenz der Source- und Gate-Treiber sowie die Stromversorgungsspannung der Logikschaltungsabschnitte der Source- und Gate-Treiber verringert werden.
Es sei angemerkt, dass die Effekte einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehenden Effekte beschränkt sind. Die vorstehend beschriebenen Effekte schließen das Vorhandensein weiterer Effekte nicht aus. Die weiteren Effekte sind diejenigen, die vorstehend nicht beschrieben worden sind und im Folgenden beschrieben werden. Für Fachleute werden die weiteren Effekte, die vorstehend nicht beschrieben worden sind, aus der Erläuterung der Beschreibung, der Zeichnungen und dergleichen ersichtlich, und sie können diese je nach Bedarf davon ableiten. Es sei angemerkt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mindestens eine der vorstehend beschriebenen Effekte und der weiteren Effekte aufweist. Deshalb weist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einigen Fällen nicht die vorstehend beschriebenen Effekte auf.
Figurenliste

[1] Ein Blockdiagramm, das ein Strukturbeispiel einer Anzeigevorrichtung darstellt.
[2] Ein Blockdiagramm, das ein Strukturbeispiel einer Anzeigeeinheit darstellt.
[3] (A) Ein Schaltplan, der ein Strukturbeispiel eines Wählers darstellt. (B) Ein Schaltplan, der ein Strukturbeispiel eines Schalters darstellt. (C) Ein Schaltplan, der ein Strukturbeispiel eines Schalters darstellt.
[4] (A) Ein Schaltplan, der ein Strukturbeispiel eines Logikschaltungsabschnitts darstellt. (B) Ein Schaltplan, der das Zeichen eines Schieberegisters darstellt. (C) Ein Schaltplan, der ein Strukturbeispiel eines Schieberegisters darstellt.
[5] Ein Ablaufdiagramm eines Logikschaltungsabschnitts.
[6] Ein Ablaufdiagramm.
[7] Ein Ablaufdiagramm.
[8] Draufsichten, die jeweils ein Strukturbeispiel einer Anzeigeeinheit darstellen.
[9] Eine Querschnittsansicht, die ein Strukturbeispiel einer Anzeigeeinheit darstellt.
[10] Eine Querschnittsansicht, die ein Strukturbeispiel einer Anzeigeeinheit darstellt.
[11] Eine Querschnittsansicht, die ein Strukturbeispiel einer Anzeigeeinheit darstellt.
[12] Eine Querschnittsansicht, die ein Strukturbeispiel einer Anzeigeeinheit darstellt.
[13] Eine Querschnittsansicht, die ein Strukturbeispiel einer Anzeigeeinheit darstellt.
[14] (A) Ein Blockdiagramm, das ein Strukturbeispiel einer Anzeigeeinheit darstellt. (B) Ein Schaltplan, der ein Strukturbeispiel einer Anzeigeeinheit darstellt. (C) Ein Schaltplan, der ein Strukturbeispiel einer Anzeigeeinheit darstellt.
[15] Ein Blockdiagramm, das ein Strukturbeispiel einer Anzeigeeinheit darstellt.
[16] Ansichten, die jeweils eine Struktur eines elektronischen Geräts darstellen.

Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend werden Ausführungsformen anhand von Zeichnungen beschrieben. Jedoch können die Ausführungsformen in vielen verschiedenen Modi implementiert werden, und es ist für Fachleute leicht verständlich, dass die Modi und Details auf verschiedene Weise verändert werden können, ohne dabei vom Gedanken und Schutzbereich abzuweichen. Demzufolge sollte die vorliegende Erfindung nicht als auf die Beschreibung der folgenden Ausführungsformen beschränkt angesehen werden. Eine Vielzahl von Ausführungsformen, die nachstehend beschrieben werden, können je nach Bedarf kombiniert werden.
Eine Anzeigevorrichtung wird bei Ausführungsformen unter Verwendung eines Fernsehgeräts, eines Monitors und dergleichen, welche eine Anzeigeeinheit und einen Empfänger beinhalten, als Beispiel beschrieben. Jedoch kann eine Anzeigeeinheit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf verschiedene elektronische Geräte mit Anzeigeabschnitten, wie beispielsweise ein tragbares Informationsendgerät, wie z. B. ein Smartphone oder ein Tablet, eine Digitalkamera oder eine Videokamera sowie ein Navigationssystem, angewendet werden.
In den Zeichnungen und dergleichen sind die Größe, die Dicke einer Schicht, der Bereich und dergleichen in einigen Fällen der Klarheit halber übertrieben dargestellt. Deshalb gibt es keine Beschränkung auf solche Größenverhältnisse. Die Zeichnungen sind schematische Ansichten, die ideale Beispiele zeigen, und es gibt keine Beschränkung auf Formen oder Werte, welche in den Zeichnungen gezeigt sind.
In einigen Fällen werden in den Zeichnungen und dergleichen die gleichen Bestandteile, Bestandteile, die ähnliche Funktionen aufweisen, Bestandteile, die unter Verwendung des gleichen Materials ausgebildet werden, Bestandteile, die gleichzeitig ausgebildet werden, und dergleichen durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.
In dieser Beschreibung und dergleichen können die Begriffe „Film“ und „Schicht“ miteinander vertauscht werden. Beispielsweise kann der Begriff „leitende Schicht“ in einigen Fällen in den Begriff „leitender Film“ umgewandelt werden. Auch der Begriff „Isolierfilm“ kann beispielsweise in einigen Fällen in den Begriff „Isolierschicht“ umgewandelt werden.
In dieser Beschreibung und dergleichen bedeutet der Begriff, wie z. B. „über“ oder „unter“, nicht notwendigerweise, dass ein Bestandteil „direkt auf“ oder „direkt unter“ einem anderen Bestandteil liegt. Beispielsweise kann die Formulierung „eine Gate-Elektrode über einer Gate-Isolierschicht“ nicht den Fall ausschließen, in dem sich ein zusätzlicher Bestandteil zwischen der Gate-Isolierschicht und der Gate-Elektrode befindet.
In dieser Beschreibung und dergleichen bezeichnet „parallel“ den Zustand, in dem sich zwei gerade Linien in einem Winkel von größer als oder gleich -10° und kleiner als oder gleich 10° kreuzen. Folglich gibt es auch den Fall, in dem sie sich in einem Winkel von größer als oder gleich -5° und kleiner als oder gleich 5° kreuzen. Zudem bezeichnet „senkrecht“ den Zustand, in dem sich zwei gerade Linien in einem Winkel von größer als oder gleich 80° und kleiner als oder gleich 100° kreuzen. Folglich gibt es auch den Fall, in dem sie sich in einem Winkel von größer als oder gleich 85° und kleiner als oder gleich 95° kreuzen.
In dieser Beschreibung und dergleichen werden Ordnungszahlen, wie z. B. „erstes“, „zweites“ und „drittes“, verwendet, um eine Verwechslung zwischen Bestandteilen zu vermeiden, und die Begriffe beschränken die Anzahl von Bestandteilen nicht.
Eine „elektrische Verbindung“ in dieser Beschreibung und dergleichen umfasst auch eine Verbindung über ein „Objekt mit einer elektrischen Funktion“. Hier gibt es keine besondere Beschränkung bezüglich des „Objekts mit einer elektrischen Funktion“, solange zwischen Bestandteilen, die miteinander verbunden sind, elektrische Signale übertragen und empfangen werden können. Beispiele für das „Objekt mit einer elektrischen Funktion“ umfassen ein Schaltelement, wie z. B. einen Transistor, einen Widerstand, eine Spule, einen Kondensator und Elemente mit verschiedenen Funktionen sowie eine Elektrode und eine Leitung.
In dieser Beschreibung und dergleichen bezieht sich eine Spannung in vielen Fällen auf eine Potentialdifferenz zwischen einem bestimmten Potential und einem Bezugspotential (z. B. einem Erdpotential). Deshalb kann eine Spannung auch als Potentialdifferenz bezeichnet werden.
In dieser Beschreibung und dergleichen handelt es sich bei einem Transistor um ein Element, das mindestens drei Anschlüsse beinhaltet, nämlich ein Gate, einen Drain und eine Source. Ein Kanalbereich ist zwischen dem Drain (Drain-Anschluss, Drain-Bereich oder Drain-Elektrode) und der Source (Source-Anschluss, Source-Bereich oder Source-Elektrode) vorhanden, und ein Strom kann zwischen der Source und dem Drain durch den Kanalbereich fließen. Es sei angemerkt, dass in dieser Beschreibung und dergleichen ein Kanalbereich einen Bereich bezeichnet, durch den ein Strom hauptsächlich fließt.
Wenn beispielsweise Transistoren mit unterschiedlichen Polaritäten zum Einsatz kommen oder die Stromflussrichtung im Schaltungsbetrieb geändert wird, können die Funktionen einer Source und eines Drains miteinander vertauscht werden. Deshalb können die Begriffe „Source“ und „Drain“ in dieser Beschreibung und dergleichen derart verwendet werden, dass sie miteinander vertauschbar sind.
Sofern nicht anders angegeben, bezeichnet ferner ein Sperrstrom in dieser Beschreibung und dergleichen einen Drain-Strom eines Transistors in einem Sperrzustand (auch als nichtleitender Zustand oder Cutoff-Zustand bezeichnet). Sofern nicht anders angegeben, bezeichnet der Sperrzustand eines n-Kanal-Transistors den Zustand, in dem die Spannung Vgs des Gates in Bezug auf die Source niedriger ist als die Schwellenspannung Vth, und der Sperrzustand eines p-Kanal-Transistors bezeichnet den Zustand, in dem die Spannung Vgs des Gates in Bezug auf die Source höher ist als die Schwellenspannung Vth. Nämlich bezeichnet in einigen Fällen der Sperrstrom eines n-Kanal-Transistors einen Drain-Strom, der dann fließt, wenn die Spannung Vgs des Gates in Bezug auf die Source niedriger ist als die Schwellenspannung Vth.
In der vorstehenden Beschreibung eines Sperrstroms kann ein Drain durch eine Source ersetzt werden. Das heißt, dass in einigen Fällen der Sperrstrom einen Source-Strom bezeichnet, der dann fließt, wenn sich der Transistor im Sperrzustand befindet.
In dieser Beschreibung und dergleichen weist ein Leckstrom manchmal die gleiche Bedeutung wie der Sperrstrom auf. In dieser Beschreibung und dergleichen bezeichnet in einigen Fällen der Sperrstrom einen Strom, der zwischen einer Source und einem Drain eines Transistors im Sperrzustand fließt.
In dieser Beschreibung und dergleichen bedeutet ein Metalloxid im weiteren Sinne ein Oxid eines Metalls. Metalloxide werden in einen Oxidisolator, einen Oxidleiter (darunter auch einen durchsichtigen Oxidleiter), einen Oxidhalbleiter (oxide semiconductor; auch einfach als OS bezeichnet) und dergleichen unterteilt. Beispielsweise wird in dem Fall, in dem ein Metalloxid in einer Aktivschicht eines Transistors verwendet wird, das Metalloxid in einigen Fällen als Oxidhalbleiter bezeichnet. Das heißt, dass ein Metalloxid, das eine Verstärkungsfunktion und/oder eine Gleichrichterfunktion und/oder eine Schalterfunktion aufweist, als Metalloxidhalbleiter oder kurz als OS bezeichnet werden kann. Ein OS-Transistor oder ein OS-FET kann als Transistor, der ein Metalloxid oder einen Oxidhalbleiter enthält, bezeichnet werden.
(Ausführungsform 1)
Bei dieser Ausführungsform werden ein Strukturbeispiel, ein Beispiel für ein Betriebsverfahren und dergleichen einer Anzeigevorrichtung, bei der die Inhalte empfangen werden und ein Bild angezeigt wird, wie z. B. eines Fernsehgeräts oder eines Monitors, beschrieben. Es sei angemerkt, dass die Inhalte als Signal, wie z. B. Rundfunksignal für den Fernsehrundfunk, oder Bilddaten, eingegeben werden.
<Anzeigevorrichtung>
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Strukturbeispiel einer Anzeigevorrichtung darstellt.
Es sei angemerkt, dass Bestandteile in einem dieser Beschreibung beiliegenden Blockdiagramm je nach ihren Funktionen unterteilt und in eigenständigen Blöcken gezeigt sind, wobei es in der Praxis jedoch schwierig ist, die Bestandteile vollständig entsprechend ihren Funktionen zu unterteilen, und es ist möglich, dass ein Bestandteil eine Vielzahl von Funktionen aufweist.
Eine Anzeigevorrichtung 10 in 1 beinhaltet eine Anzeigeeinheit 20 und einen Empfänger 30. Die Anzeigeeinheit 20, der Bilddaten, ein Zeitsignal und dergleichen von dem Empfänger 30 zugeführt werden, weist eine Funktion zum Anzeigen eines Bildes auf. Der Empfänger 30 weist eine Funktion zum Empfangen eines Rundfunksignals oder der Bilddaten, eine Funktion zum Erzeugen der Bilddaten aus dem Rundfunksignal, eine Funktion zum Erfassen der Auflösung und der Bildfrequenz der Bilddaten und dergleichen auf.
Die Anzeigeeinheit 20 beinhaltet ein Pixelarray 21, einen Source-Treiber 22, einen Gate-Treiber 23 und eine Zeitsteuerung (timing controller, in 1 als TCON bezeichnet) 24.
Das Pixelarray 21 beinhaltet eine Vielzahl von Pixeln 51, eine Vielzahl von Source-Leitungen und eine Vielzahl von Gate-Leitungen (siehe 2). Jedes Pixel 51 entspricht einem Aktivelement, das durch einen Transistor betrieben wird. Das Pixelarray 21 bildet einen Anzeigeabschnitt der Anzeigevorrichtung 10 und weist eine Funktion zum Anzeigen eines Bildes auf. Konkrete Strukturbeispiele des Pixels 51 werden bei der Ausführungsform 2 und der Ausführungsform 3 beschrieben.
Der Source-Treiber 22 weist eine Funktion zum Ansteuern der Source-Leitung auf und führt dem Pixel 51 über die Source-Leitung ein Datensignal der Bilddaten zu. Der Gate-Treiber 23 weist eine Funktion zum Ansteuern der Gate-Leitung auf und wählt das Pixel 51 aus. Die Zeitsteuerung 24 führt dem Source-Treiber 22 Bilddaten und ein Zeitsignal zu und führt dem Gate-Treiber 23 ein Zeitsignal zu. In dem Fall, in dem der Anzeigeabschnitt eine Hintergrundbeleuchtung beinhaltet, kann die Zeitsteuerung 24 eine Funktion zum Ausgeben eines Signals oder dergleichen, um die Hintergrundbeleuchtung zu betreiben, aufweisen.
Der Empfänger 30 beinhaltet eine Bildverarbeitungsschaltung 31, einen Decoder 32, einen Vorderendabschnitt 33, einen Eingangsabschnitt 34, eine Schnittstelle (in 1 als „I/F“ bezeichnet) 36, eine Steuerschaltung 37, eine Fernbedienung 41 und einen Empfangsabschnitt 35.
Der Vorderendabschnitt 33 weist eine Funktion zum Empfangen eines Signals, das von dem Eingangsabschnitt 34 eingegeben wird, um, je nach Bedarf, das Signal zu verarbeiten, auf. Beispiele für das Signal, das von dem Eingangsabschnitt 34 eingegeben wird, umfassen ein Rundfunksignal für den Fernsehrundfunk oder dergleichen, Bilddaten, die über die Medien, das Internet, das Kabelnetz und dergleichen übertragen werden, und Bilddaten, die als Ausgabe des PC (Personal Computer) oder dergleichen eingegeben werden.
In dem Fall, in dem beispielsweise ein Rundfunksignal, das durch ein bestimmtes Verfahren codiert und moduliert worden ist, in den Vorderendabschnitt 33 eingegeben wird, erzeugen der Vorderendabschnitt 33 und der Decoder 32 Bilddaten aus dem Rundfunksignal. Der Vorderendabschnitt 33 weist eine Funktion zum Demodulieren eines darin eingegebenen Rundfunksignals auf. Der Vorderendabschnitt 33 weist auch eine Analog-digital-Umwandlungsfunktion, eine Fehlerkorrekturfunktion und dergleichen auf.
Ein Signal, das von dem Vorderendabschnitt 33 empfangen und verarbeitet wird, wird an den Decoder 32 ausgegeben. Der Decoder 32 weist eine Funktion zum Decodieren eines codierten Signals auf. In dem Fall, in dem ein Signal, das von dem Vorderendabschnitt 33 empfangen wird, komprimiert wird, dekomprimiert der Decoder 32 das Signal. Beispielsweise kann der Decoder 32 eine Funktion zum Durchführen der Entropiedecodierung, der inversen Quantisierung, inverser orthogonaler Transformationen, wie z. B. einer inversen diskreten Kosinustransformation (inverse discrete cosine transform, IDCT) oder einer inversen diskrete Sinustransformation (inverse discrete sine transform, IDST), einer Intraframe-Prädiktion, einer Interframe-Prädiktion und dergleichen aufweisen.
Bei der SHD-Ausstrahlung kommt ein Codierungsstandard, der „H.265/MPEG-H High Efficiency Video Coding“ (nachstehend als HEVC bezeichnet) genannt wird, zum Einsatz. In dem Fall, in dem ein Signal, das in den Decoder 32 eingegeben wird, gemäß HEVC codiert worden ist, decodiert der Decoder 32 das Signal gemäß HEVC.
Durch die Decodierungsbehandlung mit dem Decoder 32 werden Bilddaten erzeugt und an die Bildverarbeitungsschaltung 31 ausgegeben. Die Bildverarbeitungsschaltung 31 weist eine Funktion zum Verarbeiten der eingegebenen Bilddaten, eine Funktion zum Erfassen der Auflösung und der Bildfrequenz der eingegebenen Bilddaten, eine Funktion zum Erzeugen eines an die Zeitsteuerung 24 auszugebenden Steuersignals entsprechend der Auflösung und der Bildfrequenz und dergleichen auf.
Die Bildverarbeitungsschaltung 31 gibt die verarbeiteten Bilddaten und das erzeugte Steuersignal an die Zeitsteuerung 24 aus. Alternativ kann die Bildverarbeitungsschaltung 31 konfiguriert sein, die verarbeiteten Bilddaten an den Source-Treiber 22 auszugeben.
Die Bildverarbeitungsschaltung 31 weist eine Funktion von Prozessor auf, der arithmetische Verarbeitungen ausführen kann, und kann beispielsweise eine arithmetische Schaltung, eine Steuerschaltung, eine Speicherschaltung, verschiedene Schnittstellen und dergleichen beinhalten.
Beispielsweise kann für die Bildverarbeitungsschaltung 31 ein Prozessor, wie z. B. eine CPU (central processing unit bzw. Zentralprozessor), eine DSP (digital signal processor bzw. digitaler Signalprozessor) oder eine GPU (graphics processing unit bzw. Grafikprozessor), verwendet werden. Des Weiteren kann der vorstehende Prozessor mit einer PLD (programmable logic device bzw. programmierbare logische Vorrichtung), wie z. B. einem FPGA (field programmable gate array bzw. feldprogrammierbare Gateanordnung) oder einem FPAA (field programmable analog array bzw. feldprogrammierbare Analoganordnung), gebildet werden.
Der Prozessor interpretiert Befehle von verschiedenen Programmen und führt sie aus, um verschiedene Arten von Daten zu verarbeiten und Programme zu steuern. Die Programme, die von dem Prozessor ausgeführt werden, können in einem Speicherbereich des Prozessors oder in einer Speichervorrichtung, die zusätzlich bereitgestellt ist, gespeichert werden.
Beispiele für eine Funktion zum Verarbeiten der Bilddaten, die die Bildverarbeitungsschaltung 31 aufweist, umfassen eine Rauschentfernungsbehandlung, eine Graustufenwandlungsbehandlung, eine Farbtonkorrekturbehandlung und eine Leuchtdichtekorrekturbehandlung. Beispiele für die Korrekturbehandlung umfassen eine Gammakorrektur. Beispiele für die Rauschentfernungsbehandlung umfassen Behandlungen für verschiedene Rauschen, wie z. B. Moskito-Rauschen, die in der Nähe der Kontur von Schriften und dergleichen auftreten, Blockartefakte, die bei bewegten Bildern mit hoher Geschwindigkeit auftreten, und Zufallsrauschen, bei denen Flackern auftreten.
Bei der Graustufenwandlungsbehandlung handelt es sich um eine Behandlung zum Wandeln der Graustufe der Bilddaten in eine Graustufe, die den Ausgabeeigenschaften des Pixelarrays 21 entspricht. In dem Fall, in dem beispielsweise die Anzahl von Graustufen erhöht wird, werden Graustufenwerte von Bilddaten, die mit einer kleinen Anzahl von Graustufen eingegeben werden, interpoliert und jeweiligen Pixeln zugeteilt, so dass ein Histogramm ruckelfrei gemacht werden kann. Die Graustufenwandlungsbehandlung umfasst zusätzlich eine High Dynamic Range- (HDR-) Verarbeitung zum Anzeigen eines weiten Dynamikbereichs.
Bei der Farbtonkorrekturbehandlung handelt es sich um eine Behandlung zur Korrektur des Farbtons eines angezeigten Bildes. Bei der Leuchtdichtekorrekturbehandlung handelt es sich um eine Behandlung zur Korrektur der Helligkeit (Leuchtdichte). Diese Korrekturbehandlungen können an den Bilddaten ausgeführt werden oder können in dem Fall, in dem eine Hintergrundbeleuchtung in einem Anzeigeabschnitt bereitgestellt ist, an der Hintergrundbeleuchtung ausgeführt werden. Beispielsweise weist die Anzeigevorrichtung 10 ferner eine Funktion zum Messen der Helligkeit und des Farbtons eines Raums auf, in dem die Anzeigevorrichtung 10 bereitgestellt wird, um die Helligkeit und den Farbton eines Bildes, das in dem Pixelarray 21 angezeigt wird, zu korrigieren. Alternativ kann die Anzeigevorrichtung 10 eine Funktion zum Vergleichen des angezeigten Bildes mit den Bildern in verschiedenen Szenen auf, die im Voraus gespeichert worden sind, um die Leuchtdichte und den Farbton in diejenigen, die für ein Bild in der ähnlichsten Szene geeignet sind, zu korrigieren.
Ein neuronales Netz kann zur Verarbeitung der Bilddaten verwendet werden. Beispielsweise kann ein Merkmal der Bilddaten unter Verwendung eines neuronalen Netzes extrahiert werden, und die Bildverarbeitungsschaltung 31 kann ein optimales Korrekturverfahren entsprechend dem extrahierten Merkmal oder einen Parameter, der zur Korrektur verwendet wird, auswählen. Alternativ weist ein neuronales Netz selbst eine Funktion zum Verarbeiten der Bilddaten auf.
Die Bildverarbeitungsschaltung 31 kann je nach den Spezifikationen der Anzeigeeinheit 20 eine andere Verarbeitungsschaltung, wie z. B. eine RGB-RGBW-Umwandlungsschaltung, beinhalten. Die RGB-RGBW-Umwandlungsschaltung wandelt Bilddaten von RGB (Rot, Grün und Blau) in Bilddaten von RGBW (Rot, Grün, Blau und Weiß) um. Das heißt, dass in dem Fall, in dem das Pixelarray 21 Pixel von vier Farben RGBW beinhaltet, der Stromverbrauch durch Anzeigen einer W- (weißen) Komponente in den Bilddaten unter Verwendung des W- (weißen) Pixels verringert werden kann. Es sei angemerkt, dass in dem Fall, in dem die Anzeigeeinheit 20 Pixel von vier Farben RGBY beinhaltet, beispielsweise eine RGB-RGBY- (Rot, Grün, Blau und Gelb) Umwandlungsschaltung verwendet werden kann.
1 stellt ein Beispiel dar, in dem der Empfänger 30 den Empfangsabschnitt 35 beinhaltet und ein Steuersignal, Daten und dergleichen durch die Fernbedienung 41 übertragen werden. Die Fernbedienung 41 kann ein tragbares Informationsendgerät oder dergleichen sein.
Die Schnittstelle 36 weist eine Funktion zum Verarbeiten, je nach Bedarf, eines Steuersignals, das über einen Bedienknopf der Anzeigevorrichtung 10 eingegeben wird, eines Steuersignals, das von dem Empfangsabschnitt 35 empfangen wird, der Daten und dergleichen und zum Ausgeben dieser an die Steuerschaltung 37 auf. Die Signale und die Daten können durch einen Bedienknopf sowie Eingabevorrichtungen, wie z. B. ein Zeigegerät, eine Tastatur, eine Maus, eine Kleintastatur, einen Touchscreen, eine Audioeingabevorrichtung und eine Eingabevorrichtung mittels Blickrichtung, in die Schnittstelle 36 eingegeben werden.
Die Steuerschaltung 37 weist eine Funktion zum Zuführen von Steuersignalen und dergleichen zu jeweiligen Schaltungen in dem Empfänger 30 auf. Beispielsweise weist die Steuerschaltung 37 eine Funktion auf, basierend eines Signals, das von dem Empfänger 35 oder der Schnittstelle 36 eingegeben wird, dem Decoder 32 und der Bildverarbeitungsschaltung 31 Steuersignale und dergleichen zuzuführen.
<Anzeigeeinheit>
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Strukturbeispiel der Anzeigeeinheit darstellt. 2 stellt das Pixelarray 21, den Source-Treiber 22 und den Gate-Treiber 23 dar, die in der Anzeigeeinheit 20 enthalten sind.
Das Pixelarray 21 beinhaltet eine Vielzahl von Pixeln 51. Jedes Pixel 51 ist elektrisch mit einer von Source-Leitungen S[1] bis S[m] verbunden und ist ferner elektrisch mit einer von Gate-Leitungen G[1] bis G[n] verbunden, wobei m und n jeweils eine ganze Zahl von 2 oder mehr sind. Das Pixelarray 21 beinhaltet m × n Pixel 51. In 2 werden eine konstante Potentialleitung und dergleichen für eine Potentialversorgungsleitung oder einen Kondensator nicht dargestellt.
Der Gate-Treiber 23 weist eine Funktion zum Ansteuern einer Gate-Leitung G[j] und Auswählen des Pixels 51, das elektrisch mit der Gate-Leitung G[j] verbunden ist, auf, wobei j eine ganze Zahl von 1 oder mehr und n oder weniger ist. Der Source-Treiber 22 weist eine Funktion auf, den Source-Leitungen S[1] bis S[m] ein Datensignal der Bilddaten zuzuführen. Das Pixel 51, das elektrisch mit der Gate-Leitung G[j] verbunden ist und von dem Gate-Treiber 23 ausgewählt wird, empfängt Datensignale, die den Source-Leitungen S[1] bis S[m] zugeführt werden, und stellt die Helligkeit und die Farbe endsprechend den Datensignalen dar. Dieser Vorgang wird von der Gate-Leitung G[1] bis zu der Gate-Leitung G[n] wiederholt, wodurch ein Bild in dem Pixelarray 21 der Anzeigeeinheit 20 angezeigt werden kann.
Bei dem Datensignal der Bilddaten handelt es sich um die Bilddaten für das Pixel 51, das von dem Gate-Treiber 23 ausgewählt wird, und um ein Signal, dessen Potential und dergleichen entsprechend den Eigenschaften des Anzeigeelements in dem Pixel 51 angepasst werden. Beispiele für das Anzeigeelement in dem Pixel 51 umfassen ein Element, das selbst Licht emittiert, ein Element, das die Lichtdurchlässigkeit ändert, und ein Element, das das Lichtreflexionsvermögen ändert, und ein Verfahren zum Darstellen der Helligkeit und der Farbe hängt von dem Anzeigeelement in dem Pixel 51 ab.
Beispiele für das Anzeigeelement, das in dem Pixel 51 verwendet werden kann, umfassen ein transmissives Flüssigkristallelement und ein reflektierendes Flüssigkristallelement sowie ein selbstleuchtendes Anzeigeelement, wie z. B. ein organische EL- (Elektrolumineszenz-) Element, eine QLED (Quantenpunkt-Leuchtdiode bzw. quantum-dot light emitting diode), eine LED (Leuchtdiode bzw. light emitting diode), und einen Halbleiterlaser. Alternativ umfassen die Beispiele ein transflektives Flüssigkristallelement, ein MEMS- (mikroelektromechanisches System- bzw. micro electro mechanical systems) Shutter-Element, ein MEMS-Element vom optischen Interferenztyp und ein Anzeigeelement, bei dem ein Mikrokapselverfahren, ein Elektrophoreseverfahren, ein Elektrobenetzungsverfahren, ein Electronic Liquid Powder-(eingetragenes Warenzeichen) Verfahren oder dergleichen verwendet wird.
Der Source-Treiber 22 beinhaltet eine Wählergruppe, die Wähler SSL[1] bis SSL[k] umfasst. 2 ist eine Darstellung, in der vier Source-Leitungen elektrisch mit dem Wähler SSL[1] verbunden sind. Wie bei dem Wähler SSL[1], sind vier Source-Leitungen elektrisch mit jeder der Wähler SSL[2] bis SSL[k] verbunden. Dabei ist k eine ganze Zahl von 1 oder mehr und (m/4 + 1) oder weniger.
Der Gate-Treiber 23 beinhaltet eine Wählergruppe, die Wähler GSL[1] bis GSL[l] umfasst. 2 ist eine Darstellung, in der vier Gate-Leitungen elektrisch mit dem Wähler GSL[1] verbunden sind. Wie bei dem Wähler GSL[1] sind vier Gate-Leitungen elektrisch mit jeder der Wähler GSL[2] bis GSL[l] verbunden. Dabei ist / eine ganze Zahl von 1 oder mehr und (n/4 + 1) oder weniger.
Der Source-Treiber 22 beinhaltet einen Logikschaltungsabschnitt 61 und einen Ausgaberegler 62, und der Gate-Treiber 23 beinhaltet einen Logikschaltungsabschnitt 63 und einen Ausgaberegler 64. Der Logikschaltungsabschnitt 61 erzeugt ein Signal, von dem Datensignale abgeleitet werden, die den Source-Leitungen S[1] bis S[m] zugeführt werden, aus Bilddaten, die von der Zeitsteuerung 24 oder der Bildverarbeitungsschaltung 31 eingegeben werden. Der Ausgaberegler 62 reguliert das Potential oder dergleichen des Signals, das von dem Logikschaltungsabschnitt 61 erzeugt wird, und stellt die Fähigkeit zum Ansteuern der Source-Leitungen S[1] bis S[m] bereit.
Der Logikschaltungsabschnitt 63 bestimmt das auszuwählende Pixel 51 entsprechend einem Zeitsignal, das von der Zeitsteuerung 24 zugeführt wird, und erzeugt ein Signal entsprechend der anzusteuernden Gate-Leitung G[j]. Der Ausgaberegler 64 reguliert das Potential oder dergleichen des Signals, das von dem Logikschaltungsabschnitt 63 erzeugt wird, und stellt die Fähigkeit zum Ansteuern der Gate-Leitungen G[1] bis G[n] bereit. Bei dem Logikschaltungsabschnitt 63 wird als Schaltung zum sequentiellen Auswählen der Gate-Leitungen G[1] bis G[n] beispielsweise ein Schieberegister verwendet.
Obwohl in 2 und 3 die Wähler SSL[1] bis SSL[k] elektrisch mit den Source-Leitungen verbunden sind, können die Wähler SSL[1] bis SSL[k] zwischen dem Logikschaltungsabschnitt 61 und dem Ausgaberegler 62 bereitgestellt werden. Ein Signal, das von dem Logikschaltungsabschnitt 61 ausgegeben wird, wird über die Wähler SSL[1] bis SSL[k] in den Ausgaberegler 62 eingegeben, und der Ausgaberegler 62 reguliert das Potential oder dergleichen und gibt das Signal an die Source-Leitungen S[1] bis S[m] aus. In ähnlicher Weise können die Wähler GSL[1] bis GSL[l] zwischen dem Logikschaltungsabschnitt 63 und dem Ausgaberegler 64 bereitgestellt werden.
<Wähler>
3(A) ist ein Schaltplan, der ein Strukturbeispiel des Wählers darstellt. In 3(A) sind der Wähler SSL[1] und der Wähler GSL[1] dargestellt.
Der Wähler SSL[1] beinhaltet vier Schalter SSL_SW, und jeder der Schalter SSL_SW beinhaltet wie in 3(B) drei Eingänge a bis c und einen Ausgang o. In den Wähler SSL[1] werden Signale S0[1] bis S0[4] von dem Ausgaberegler 62 eingegeben, und der Wähler SSL[1] gibt sie an die Source-Leitungen S[1] bis S[4] aus. Die Wähler SSL[2] bis SSL[k] weisen jeweils eine ähnliche Struktur wie diejenige des Wählers SSL[1] auf, obwohl sie sich von dem Wähler SSL[1] durch ein darin eingegebenes Signal und eine Source-Leitung, an die der Wähler das Signal ausgibt, unterscheiden.
Es sei angemerkt, dass alle Schalter SSL_SW Synchronschalter sind. Das heißt, dass dann, wenn ein Schalter SSL_SW den Eingang a auswählt, die allen Schalter SSL_SW den Eingang a auswählen. Dabei wird bei dem Wähler SSL[1] das Signal S0[1] an die Source-Leitung S[1] ausgegeben, das Signal S0[2] wird an die Source-Leitung S[2] ausgegeben, das Signal S0[3] wird an die Source-Leitung S[3] ausgegeben, und das Signal S0[4] wird an die Source-Leitung S[4] ausgegeben.
Wenn der Schalter SSL_SW den Eingang b auswählt, wird bei dem Wähler SSL[1] das Signal S0[1] an die Source-Leitung S[1] und die Source-Leitung S[2] ausgegeben, und das Signal S0[3] wird an die Source-Leitung S[3] und die Source-Leitung S[4] ausgegeben. Wenn der Schalter SSL_SW den Eingang c auswählt, wird bei dem Wähler SSL[1] das Signal S0[1] an die Source-Leitungen S[1] bis S[4] ausgegeben.
Der Wähler GSL[1] beinhaltet vier Schalter GSL_SW, und jeder der Schalter GSL_SW beinhaltet wie in 3(C) drei Eingänge r bis t und einen Ausgang p. In den Wähler GSL[1] werden Signale G0[1] bis G0[4] von dem Ausgaberegler 64 eingegeben, und der Wähler GSL[1] gibt sie an die Gate-Leitungen G[1] bis G[4] aus. Die Wähler GSL[2] bis GSL[l] weisen jeweils eine ähnliche Struktur wie diejenige des Wählers GSL[1] auf, obwohl sie sich von dem Wähler GSL[1] durch ein darin eingegebenes Signal und eine Gate-Leitung, an die der Wähler das Signal ausgibt, unterscheiden.
Es sei angemerkt, dass alle Schalter GSL_SW Synchronschalter sind. Das heißt, dass dann, wenn ein Schalter GSL_SW den Eingang r auswählt, die allen Schalter GSL_SW den Eingang r auswählen. Dabei wird bei dem Wähler GSL[1] das Signal G0[1] an die Gate-Leitung G[1] ausgegeben, das Signal G0[2] wird an die Gate-Leitung G[2] ausgegeben, das Signal G0[3] wird an die Gate-Leitung G[3] ausgegeben, und das Signal G0[4] wird an die Gate-Leitung G[4] ausgegeben.
Wenn der Schalter GSL_SW den Eingang s auswählt, wird bei dem Wähler GSL[1] das Signal G0[1] an die Gate-Leitung G[1] und die Gate-Leitung G[2] ausgegeben, und das Signal G0[3] wird an die Gate-Leitung G[3] und die Gate-Leitung G[4] ausgegeben. Wenn der Schalter GSL_SW den Eingang t auswählt, wird bei dem Wähler GSL[1] das Signal G0[1] an die Gate-Leitungen G[1] bis G[4] ausgegeben.
Wie oben beschrieben worden ist, weisen die Wähler SSL[1] bis SSL[k] jeweils eine Funktion zum Übertragen eines von dem Ausgaberegler 62 eingegebenen Signals ohne Verarbeitung auf die Source-Leitungen S[1] bis S[m], eine Funktion zum Übertragen eines von dem Ausgaberegler 62 eingegebenen Signals auf zwei Source-Leitungen und eine Funktion zum Übertragen eines von dem Ausgaberegler 62 eingegebenen Signals auf vier Source-Leitungen auf. Die Wähler GSL[1] bis GSL[l] weisen jeweils eine Funktion zum Übertragen eines von dem Ausgaberegler 64 eingegebenen Signals ohne Verarbeitung auf die Gate-Leitungen G[1] bis G[n], eine Funktion zum Übertragen eines von dem Ausgaberegler 64 eingegebenen Signals auf zwei Gate-Leitungen und eine Funktion zum Übertragen eines von dem Ausgaberegler 64 eingegebenen Signals auf vier Gate-Leitungen auf.
<Logikschaltungsabschnitt>
Wenn als Schaltung zum sequentiellen Auswählen der Gate-Leitungen G[1] bis G[n] ein Schieberegister für den Logikschaltungsabschnitt 63 verwendet wird, braucht auch der Logikschaltungsabschnitt 63 den Schalter GSL SW. 4(A) ist ein Schaltplan, der ein Strukturbeispiel des Logikschaltungsabschnitts 63 darstellt.
4(A) stellt fünf Schieberegister 65, die am Anfang des Logikschaltungsabschnitts 63 bereitgestellt sind, vier Schalter GSL_SW des Logikschaltungsabschnitts 63 und einen Inverter dar, der die Logik eines Taktsignals CLK invertiert. Der Logikschaltungsabschnitt 63 in 4(A), in den das Taktsignal CLK und ein Startimpuls SP eingegeben werden, gibt Signale G0'[1] bis G0'[5], von denen die Signale G0[1] bis G0[5] abgeleitet werden, an den Ausgaberegler 64 aus. Es sei angemerkt, dass einige der Eingänge der Schalter GSL_SW elektrisch mit einer niedrigen Potentialversorgungsleitung VSS des Logikschaltungsabschnitts 63 verbunden sind; andere Potentialversorgungsleitungen und dergleichen werden nicht dargestellt.
4(B) stellt das Zeichen und die Eingabe/Ausgabe des Schieberegisters 65 dar. Das Schieberegister 65 beinhaltet Taktsignaleingänge CLK IN1 und CLK_IN2, einen Eingang D_IN sowie einen Ausgang D_OUT.
Während 4(B) das Zeichen des Schieberegisters 65 darstellt, ist 4(C) ein Schaltplan, der ein Strukturbeispiel des Schieberegisters 65 darstellt. Das Schieberegister 65 beinhaltet getaktete Inverter 71 bis 74 sowie Inverter 75 und 76.
Es sei angemerkt, dass alle Schalter GSL_SW in dem Logikschaltungsabschnitt 63 mit den Schaltern GSL_SW in den Wählern GSL[1] bis GSL[l] synchronisiert sind.
5 ist ein Ablaufdiagramm des Logikschaltungsabschnitts 63.
Das Ablaufdiagramm in 5 stellt die Beziehung zwischen dem Taktsignal CLK und dem Startimpuls SP, die in den Logikschaltungsabschnitt 63 eingegeben werden, sowie den Signalen G0'[1] bis G0'[8] unter den Signalen dar, die von dem Logikschaltungsabschnitt 63 ausgegeben werden. Bezüglich der Signale G0'[1] bis G0'[8], die von dem Logikschaltungsabschnitt 63 ausgegeben werden, werden drei Zustände dargestellt: ein Zustand, in dem der Eingang r von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird, ein Zustand, in dem der Eingang s von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird, und ein Zustand, in dem der Eingang t von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird.
In dem Zustand, in dem der Eingang r von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird, werden von einem Zeitpunkt an, zu dem das Taktsignal CLK abfällt, wobei der Abfall des Taktsignals CLK mit einem hohen Startimpuls SP als Referenz verwendet wird, nacheinander gepulste Signale als die Signale G0'[1] bis G0'[8] ausgegeben. Die Potentiale und dergleichen der Signale G0'[1] bis G0'[8] werden von dem Ausgaberegler 64 reguliert, so dass die Signale G0'[1] bis G0'[8] als Signale zum sequentiellen Auswählen der Gate-Leitungen G[1] bis G[8] verwendet werden können.
In dem Zustand, in dem der Eingang s von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird, werden von einem Zeitpunkt an, zu dem das Taktsignal CLK abfällt, wobei der Abfall des Taktsignals CLK mit einem hohen Startimpuls SP als Referenz verwendet wird, abwechselnd gepulste Signale als die Signale G0'[1] bis G0'[8] ausgegeben. Das heißt, dass das Signal G0'[2], das Signal G0'[4], das Signal G0'[6] und das Signal G0'[8] auf einem niedrigen Pegel bleiben.
Das liegt daran, dass in dem Zustand, in dem der Eingang s von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird, eine niedrige Potentialversorgungsspannung VSS in den Eingang D_IN des Schieberegisters 65 eingegeben wird, das das Signal G0'[2], das Signal G0'[4], das Signal G0'[6] und das Signal G0'[8] ausgibt (siehe 4(A)). Die niedrige Potentialversorgungsspannung, die in den Eingang D_IN des Schieberegisters 65 eingegeben wird, kann eine hohe Potentialversorgungsspannung sein; der Eingang D_IN des Schieberegisters 65 befindet sich vorzugsweise nicht in einem Potentialfreien Zustand, sondern ist elektrisch mit einer niedrigen Potentialversorgungsleitung oder einer hohen Potentialversorgungsleitung verbunden. In dem Fall, in dem eine hohe Potentialversorgungsspannung in den Eingang D_IN des Schieberegisters 65 eingegeben wird, liegen das Signal G0'[2], das Signal G0'[4], das Signal G0'[6] und das Signal G0'[8] auf einem hohen Pegel.
In dem Zustand, in dem der Eingang t von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird, werden von einem Zeitpunkt an, zu dem das Taktsignal CLK abfällt, wobei der Abfall des Taktsignals CLK mit einem hohen Startimpuls SP als Referenz verwendet wird, jedes dritte Mal gepulste Signale als die Signale G0'[1] bis G0'[8] ausgegeben. Das heißt, dass die Signale G0'[2] bis G0'[4] und die Signale G0'[6] bis G0'[8] auf einem niedrigen Pegel bleiben.
Das liegt daran, dass in dem Zustand, in dem der Eingang t von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird, eine niedrige Potentialversorgungsspannung VSS in den Eingang D_IN des Schieberegisters 65 eingegeben wird, das die Signale G0'[2] bis G0'[4] und die Signale G0'[6] bis G0'[8] ausgibt (siehe 4(A)).
Das Ablaufdiagramm in 6 zeigt, dass die Signale G0'[1] bis G0'[8], die in 5 gezeigt sind, über den Ausgaberegler 64 sowie die Wähler GSL[1] und GSL[2] von dem Gate-Treiber 23 an die Gate-Leitungen G[1] bis G[8] ausgegeben werden. Es sei angemerkt, dass 5 und 6 Ablaufdiagramme sind und zeigen, zu welchem Zeitpunkt das Signal auf einem niedrigen oder hohen Pegel liegt, wobei das Potential oder dergleichen nicht genau dargestellt ist.
In dem Zustand, in dem der Eingang r von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird, ist das Ablaufdiagramm der Gate-Leitungen G[1] bis G[8] gleich demjenigen der Signale G0'[1] bis G0'[8].
In dem Zustand, in dem der Eingang s von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird, wird das gleiche Signal wie die Gate-Leitung G[1] an die Gate-Leitung G[2] ausgegeben, das gleiche Signal wie die Gate-Leitung G[3] wird an die Gate-Leitung G[4] ausgegeben, das gleiche Signal wie die Gate-Leitung G[5] wird an die Gate-Leitung G[6] ausgegeben, und das gleiche Signal wie die Gate-Leitung G[7] wird an die Gate-Leitung G[8] ausgegeben. Das liegt daran, dass die Wähler GSL[1] und GSL[2] ein Signal auf zwei Gate-Leitungen übertragen.
In dem Zustand, in dem der Eingang t von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird, wird das gleiche Signal wie die Gate-Leitung G[1] an die Gate-Leitungen G[2] bis G[4] ausgegeben, und das gleiche Signal wie die Gate-Leitung G[5] wird an die Gate-Leitungen G[6] bis G[8] ausgegeben. Das liegt daran, dass die Wähler GSL[1] und GSL[2] ein Signal auf vier Gate-Leitungen übertragen.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, kann der Gate-Treiber 23 ein Signal an eine Gate-Leitung ausgeben (in dem Fall, in dem der Eingang r von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird), kann ein Signal an zwei Gate-Leitungen ausgeben (in dem Fall, in dem der Eingang s von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird) oder ein Signal an vier Gate-Leitungen ausgeben (in dem Fall, in dem der Eingang t von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird). Der Gate-Treiber 23 kann durch die Wahl der Schalter GSL SW ein Betriebsverfahren umschalten. Das Pixel 51, das durch das von dem Gate-Treiber 23 ausgegebene Signal ausgewählt wird, empfängt Datensignale, die den Source-Leitungen S[1] bis S[m] zugeführt werden, und stellen die Helligkeit und die Farbe endsprechend den Datensignalen dar.
Wenn der Gate-Treiber 23 ein Signal an zwei Gate-Leitungen gleichzeitig ausgibt, wird die Zeit zum Auswählen der Gate-Leitungen G[1] bis G[n] halb derjenigen in dem Fall, in dem der Gate-Treiber 23 ein Signal an eine Gate-Leitung ausgibt. Das heißt, dass, indem die Frequenz des Taktsignals CLK halbiert wird, die Zeit zum Auswählen der Gate-Leitungen G[1] bis G[n] gleich derjenigen in dem Fall sein kann, in dem der Gate-Treiber 23 ein Signal an eine Gate-Leitung ausgibt. Das Gleiche gilt auch für den Fall, in dem der Gate-Treiber 23 ein Signal an vier Gate-Leitungen gleichzeitig ausgibt.
7 stellt ein Ablaufdiagramm in dem Fall, in dem dann, wenn der Gate-Treiber 23 ein Signal an zwei Gate-Leitungen gleichzeitig ausgibt, die Frequenz des Taktsignals CLK halbiert wird (in dem Fall, in dem der Eingang s von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird), und in dem Fall dar, in dem dann, wenn der Gate-Treiber 23 ein Signal an vier Gate-Leitungen gleichzeitig ausgibt, die Frequenz des Taktsignals CLK geviertelt wird (in dem Fall, in dem der Eingang t von dem Schalter GSL_SW ausgewählt wird).
<Betriebsverfahren>
Beispielsweise ist die Anzeigevorrichtung 10 eine Anzeigevorrichtung für die SHD-Ausstrahlung, und das Pixelarray 21 beinhaltet 7680 × 4320 Pixel 51 (m = 7680 und n =4320). Die Bildverarbeitungsschaltung 31 erfasst die Auslösung der eingegebenen Bilddaten und schaltet das Betriebsverfahren auf die folgende Weise um.
Wenn die Inhalte entsprechend dem SHD-Standard in die Anzeigevorrichtung 10 eingegeben werden, wählen die Schalter SSL_SW bei den Wählern SSL[1] bis SSL[k] des Source-Treibers 22 jeweils den Eingang a aus. Bei den Wählern GSL[1] bis GSL[l] und dem Logikschaltungsabschnitt 63 des Gate-Treibers 23 wählen die Schalter SSL_SW jeweils den Eingang r aus.
Die Inhalte entsprechend dem SHD-Standard umfassen Bilddaten für 7680 × 4320 Pixel. Deshalb wird bei den Wählern SSL[1] bis SSL[k] das Signal S0[1] an die Source-Leitung S[1] ausgegeben, das Signal S0[2] wird an die Source-Leitung S[2] ausgegeben, das Signal S0[3] wird an die Source-Leitung S[3] ausgegeben, und das Signal S0[4] wird an die Source-Leitung S[4] ausgegeben (Das Gleiche gilt auch für die folgenden Signale und Source-Leitungen). Außerdem wird bei den Wählern GSL[1] bis GSL[l] das Signal G0[1] an die Gate-Leitung G[1] ausgegeben, das Signal G0[2] wird an die Gate-Leitung G[2] ausgegeben, das Signal G0[3] wird an die Gate-Leitung G[3] ausgegeben, und das Signal G0[4] wird an die Gate-Leitung G[4] ausgegeben (Das Gleiche gilt auch für die folgenden Signale und Gate-Leitungen).
Wenn die Inhalte entsprechend dem UHD-Standard in die Anzeigevorrichtung 10 eingegeben werden, wählen die Schalter SSL_SW bei den Wählern SSL[1] bis SSL[k] des Source-Treibers 22 jeweils den Eingang b aus. Bei den Wählern GSL[1] bis GSL[l] und dem Logikschaltungsabschnitt 63 des Gate-Treibers 23 wählen die Schalter SSL_SW jeweils den Eingang s aus.
Die Inhalte entsprechend dem UHD-Standard umfassen Bilddaten für 3840 × 2160 Pixel. Deshalb wird bei den Wählern SSL[1] bis SSL[k] das Signal S0[1] an die Source-Leitung S[1] und die Source-Leitung S[2] ausgegeben, und das Signal S0[3] wird an die Source-Leitung S[3] und die Source-Leitung S[4] ausgegeben (Das Gleiche gilt auch für die folgenden Signale und Source-Leitungen). Außerdem wird bei den Wählern GSL[1] bis GSL[l] das Signal G0[1] an die Gate-Leitung G[1] und die Gate-Leitung G[2] ausgegeben, und das Signal G0[3] wird an die Gate-Leitung G[3] und die Gate-Leitung G[4] ausgegeben (Das Gleiche gilt auch für die folgenden Signale und Gate-Leitungen).
In dem Logikschaltungsabschnitt 63 des Gate-Treibers 23 ist die Frequenz des Taktsignals CLK halb derjenigen in dem Fall, in dem die Inhalte entsprechend dem SHD-Standard eingegeben werden. Dabei wird auch in dem Logikschaltungsabschnitt 61 des Source-Treibers 22 die Betriebsfrequenz wie in dem Logikschaltungsabschnitt 63 halbiert.
Die Anzahl der Signale, die der Logikschaltungsabschnitt 61 an den Ausgaberegler 62 gleichzeitig ausgibt, wird auch halbiert (sie wird von 7680 auf 3840 verringert). Deshalb kann in dem Fall, in dem eine Seriell-Parallel-Wandlungsschaltung, ein Schieberegister, ein Demultiplexer oder dergleichen für den Logikschaltungsabschnitt 61 verwendet wird, die Betriebsfrequenz des Logikschaltungsabschnitts 61 noch halbiert werden. Dabei kann die Betriebsfrequenz des Logikschaltungsabschnitts 61 ein viertel derjenigen in dem Fall sein, in dem die Inhalte entsprechend dem SHD-Standard eingegeben werden.
Wenn die Inhalte entsprechend dem Full-HD-Standard in die Anzeigevorrichtung 10 eingegeben werden, wählen die Schalter SSL_SW bei den Wählern SSL[1] bis SSL[k] des Source-Treibers 22 jeweils den Eingang c aus. Bei den Wählern GSL[1] bis GSL[l] und dem Logikschaltungsabschnitt 63 des Gate-Treibers 23 wählen die Schalter SSL_SW jeweils den Eingang t aus.
Die Inhalte entsprechend dem Full-HD-Standard umfassen Bilddaten für 1920 × 1080 Pixel. Deshalb wird bei den Wählern SSL[1] bis SSL[k] das Signal S0[1] an die Source-Leitungen S[1] bis S[4] ausgegeben, und das Signal S0[5] wird an die Source-Leitungen S[5] bis S[8] ausgegeben (Das Gleiche gilt auch für die folgenden Signale und Source-Leitungen). Außerdem wird bei den Wählern GSL[1] bis GSL[l] das Signal G0[1] an die Gate-Leitungen G[1] bis G[4] ausgegeben, und das Signal G0[5] wird an die Gate-Leitungen G[5] bis G[8] ausgegeben (Das Gleiche gilt auch für die folgenden Signale und Gate-Leitungen).
In dem Logikschaltungsabschnitt 63 des Gate-Treibers 23 ist die Frequenz des Taktsignals CLK ein viertel derjenigen in dem Fall, in dem die Inhalte entsprechend dem SHD-Standard eingegeben werden. Dabei wird auch in dem Logikschaltungsabschnitt 61 des Source-Treibers 22 die Betriebsfrequenz wie in dem Logikschaltungsabschnitt 63 geviertelt.
Die Anzahl der Signale, die der Logikschaltungsabschnitt 61 an den Ausgaberegler 62 gleichzeitig ausgibt, wird auch geviertelt (sie wird von 7680 auf 1920 verringert). Deshalb kann in dem Fall, in dem eine Seriell-Parallel-Wandlungsschaltung, ein Schieberegister, ein Demultiplexer oder dergleichen für den Logikschaltungsabschnitt 61 verwendet wird, die Betriebsfrequenz des Logikschaltungsabschnitts 61 noch geviertelt werden. Dabei kann die Betriebsfrequenz des Logikschaltungsabschnitts 61 ein sechzehntel derjenigen in dem Fall sein, in dem die Inhalte entsprechend dem SHD-Standard eingegeben werden.
In dem Fall, in dem, wie oben beschrieben, die Inhalte entsprechend dem UHD-Standard oder dem Full-HD-Standard in die Anzeigecorrichtung 10 eingegeben werden, können der Logikschaltungsabschnitt 61 des Source-Treibers 22 und der Logikschaltungsabschnitt 63 des Gate-Treibers 23 mit niedrigerer Betriebsfrequenz arbeiten. Durch die Arbeit mit niedrigerer Betriebsfrequenz kann der Stromverbrauch des Source-Treibers 22 und des Gate-Treibers 23 verringert werden. Wenn der Source-Treiber 22 und der Gate-Treiber 23 mit niedrigerer Betriebsfrequenz arbeiten, können die Stromversorgungsspannungen des Logikschaltungsabschnitts 61 des Source-Treibers 22 und des Logikschaltungsabschnitts 63 des Gate-Treibers 23 verringert werden.
Im Allgemeinen wird es davon ausgegangen, dass der Stromverbrauch einer Logikschaltung die Summe des Betriebsstroms (dynamischen Stroms), der zum Umschalten der Logik zwischen „niedrig“ und „hoch“ benötigt wird, und des Leckstroms (statischen Stroms) ist, der auch dann fließt, wenn die Logik zwischen „niedrig“ und „hoch“ nicht umgeschaltet wird. Der dynamische Strom ist proportional zur Betriebsfrequenz und zur Stromversorgungsspannung, und der Stromverbrauch (der dynamische Stromverbrauch) aufgrund des Betriebsstroms ist proportional zur Betriebsfrequenz und zur zweiten Potenz der Stromversorgungsspannung.
Wenn die Betriebsfrequenz der Logikschaltung halbiert wird, kann die Stromversorgungsspannung ungefähr die Hälfte sein. Das liegt daran, dass dann, wenn die Stromversorgungsspannung der Logikschaltung die Hälfte ist, die Strommenge, die ein Transistor in der Logikschaltung zuführen kann, ungefähr ein Viertel ist, vorausgesetzt, dass die Schwellenspannung vernachlässigbar klein ist, und der Betriebsstrom zum Umschalten der Logik zwischen „niedrig“ und „hoch“ die Hälfte ist, wodurch die übrige Hälfte als Betriebsfrequenz geschätzt wird. Tatsächlich ist es nicht darauf beschränkt, da der Einfluss der Schwellenspannung oder die Spanne der Stromversorgungsspannung vorliegt.
Durch die Arbeit mit niedrigerer Betriebsfrequenz kann der Stromverbrauch des Source-Treibers 22 und des Gate-Treibers 23 verringert werden. Außerdem kann der Stromverbrauch verringert werden, indem die Stromversorgungsspannungen des Logikschaltungsabschnitts 61 des Source-Treibers 22 und des Logikschaltungsabschnitts 63 des Gate-Treibers 23 verringert werden.
Das Vorstehende gilt auch für den Fall, in dem die Bildfrequenz geändert wird. Beispielsweise ist die Anzeigevorrichtung 10 eine Anzeigevorrichtung für eine Bildfrequenz von 120 Hz. In dem Fall, in dem die Inhalte mit einer Bildfrequenz von 60 Hz in die Anzeigevorrichtung 10 eingegeben werden, erfasst die Bildverarbeitungsschaltung 31 die Bildfrequenz der eingegebenen Bilddaten und schaltet das Betriebsverfahren auf die folgende Weise um.
In dem Logikschaltungsabschnitt 63 des Gate-Treibers 23 ist die Frequenz des Taktsignals CLK halb derjenigen in dem Fall, in dem die Inhalte mit einer Bildfrequenz von 120 Hz eingegeben werden. Dabei wird auch in dem Logikschaltungsabschnitt 61 des Source-Treibers 22 die Betriebsfrequenz wie in dem Logikschaltungsabschnitt 63 halbiert. Wenn die Auflösung der Bilddaten nicht geändert wird, ist es nicht nötig, den Schalter SSL SW und den Schalter GSL SW umzuschalten.
Der Logikschaltungsabschnitt 61 des Source-Treibers 22 und der Logikschaltungsabschnitt 63 des Gate-Treibers 23 können mit niedrigerer Betriebsfrequenz arbeiten. Durch die Arbeit mit niedrigerer Betriebsfrequenz kann der Stromverbrauch des Source-Treibers 22 und des Gate-Treibers 23 verringert werden. Der Logikschaltungsabschnitt 61 des Source-Treibers 22 und der Logikschaltungsabschnitt 63 des Gate-Treibers 23 können mit niedrigerer Stromversorgungsspannung arbeiten. Der Stromverbrauch kann verringert werden, indem die Stromversorgungsspannungen des Logikschaltungsabschnitts 61 des Source-Treibers 22 und des Logikschaltungsabschnitts 63 des Gate-Treibers 23 verringert werden.
Auch in dem Fall, in dem die Inhalte mit einer Bildfrequenz von 30 Hz in die Anzeigevorrichtung 10 eingegeben werden, können der Logikschaltungsabschnitt 61 des Source-Treibers 22 und der Logikschaltungsabschnitt 63 des Gate-Treibers 23 wie vorstehend arbeiten, indem die Betriebsfrequenz geviertelt wird.
Beispielsweise kann die Anzeigeeinheit 20 eine Anzeigeeinheit für eine Bildfrequenz von 240 Hz sein. Der Empfänger 30 weist eine Funktion zur Interpolation von Bilddaten auf. Wenn die Bildfrequenzen der Inhalte von 30 Hz, 60 Hz und 120 Hz auf 60 Hz, 120 Hz bzw. 240 Hz geändert werden, kann die Anzeigevorrichtung 10 eine Anzeigevorrichtung sein, die in ausgezeichneter Weise bewegte Bilder anzeigen kann.
<Ausgaberegler>
Der Ausgaberegler 62 des Source-Treibers 22 und der Ausgaberegler 64 des Gate-Treibers 23 beinhalten jeweils einen Pegelverschieber. Der Pegelverschieber weist eine Funktion auf, Signale, die von dem Logikschaltungsabschnitt 61 und dem Logikschaltungsabschnitt 63 ausgegeben werden, Potentialen anzupassen, die für die Eigenschaften der Anzeigeelemente in den Pixeln 51 geeignet sind.
Die Anzeigevorrichtung 10 weist eine Funktion zum Erfassen der Auflösung und der Bildfrequenz der eingegebenen Bilddaten und zum Verringern der Stromversorgungsspannungen des Logikschaltungsabschnitts 61 und des Logikschaltungsabschnitts 63 auf. Daher werden die Potentiale der Signale, die von dem Logikschaltungsabschnitt 61 und dem Logikschaltungsabschnitt 63 ausgegeben werden, entsprechend der Auflösung und der Bildfrequenz der Bilddaten geändert. Infolgedessen fordert man, dass die Pegelverschieber in dem Ausgaberegler 62 und dem Ausgaberegler 64 die Pegel im großen Potentialbereich verschieben können.
Die Pegelverschieber in dem Ausgaberegler 62 und dem Ausgaberegler 64 können jeweils zwar eine Schaltungsstruktur aufweisen, die allein einem großen Potentialbereich entspricht, aber eine Struktur, bei der ein geeigneter Pegelverschieber gemäß den Potentialen der Signale, die von dem Logikschaltungsabschnitt 61 und dem Logikschaltungsabschnitt 63 ausgegeben werden, von mehreren Arten von Pegelverschiebern ausgewählt wird, oder eine Struktur aufweisen, bei der Pegelverschieber in Reihe geschaltet sind und die Anzahl der in Reihe geschalteten Pegelverschieber ausgewählt wird.
Wenn der Pegelverschieber die Struktur, bei der ein geeigneter Pegelverschieber ausgewählt wird, oder die Struktur aufweist, bei der die Anzahl der in Reihe geschalteten Pegelverschieber ausgewählt wird, können der Schalter SSL_SW und der Schalter GSL_SW verwendet werden. In dem Fall, in dem der Schalter SSL SW für den Pegelverschieber verwendet wird, kann eine Struktur in Synchronisation mit den Schaltern SSL_SW der Wähler SSL[1] bis SSL[k] zum Einsatz kommen. In dem Fall, in dem der Schalter GSL_SW für den Pegelverschieber verwendet wird, kann eine Struktur in Synchronisation mit den Schaltern GSL_SW der Wähler GSL[1] bis GSL[l] und des Logikschaltungsabschnitts 63 zum Einsatz kommen.
Bei der Struktur, bei der ein geeigneter Pegelverschieber ausgewählt wird, oder der Struktur, bei der die Anzahl der in Reihe geschalteten Pegelverschieber ausgewählt wird, kann die Pegel in effizienter Weise entsprechend den Eigenschaften des Pegelverschiebers verschoben werden.
Es sei angemerkt, dass diese Ausführungsform gegebenenfalls in Kombination mit anderer Ausführungsformen, die in dieser Beschreibung beschrieben werden, implementiert werden kann.
(Ausführungsform 2)
Bei dieser Ausführungsform wird ein Beispiel für eine Anzeigeeinheit beschrieben, die bei der Anzeigevorrichtung der vorstehenden Ausführungsform verwendet werden kann.
<Strukturbeispiel>
8(A) ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Anzeigeeinheit darstellt. Eine Anzeigeeinheit 700 in 8(A) beinhaltet einen Pixelabschnitt 702 über einem ersten Substrat 701, einen Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 und einen Gate-Treiberschaltungsabschnitt 706 über dem ersten Substrat 701, ein Dichtungsmittel 712, das den Pixelabschnitt 702, den Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 und den Gate-Treiberschaltungsabschnitt 706 umgibt, und ein zweites Substrat 705, das dem ersten Substrat 701 zugewandt ist. Das erste Substrat 701 und das zweite Substrat 705 sind mit dem Dichtungsmittel 712 aneinander befestigt. Das heißt: Der Pixelabschnitt 702, der Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 und der Gate-Treiberschaltungsabschnitt 706 sind von dem ersten Substrat 701, dem Dichtungsmittel 712 und dem zweiten Substrat 705 abgedichtet. Obwohl in 8(A) nicht dargestellt, ist ein Anzeigeelement zwischen dem ersten Substrat 701 und dem zweiten Substrat 705 bereitgestellt.
Bei der Anzeigeeinheit 700 ist ein Anschlussabschnitt für eine flexible gedruckte Schaltung (flexible printed circuit, FPC) (FPC-Anschlussabschnitt) 708, der elektrisch mit dem Pixelabschnitt 702, dem Source-Treiberschaltungsabschnitt 704, dem Gate-Treiberschaltungsabschnitt 706 und dem Gate-Treiberschaltungsabschnitt 706 verbunden ist, in einem Bereich bereitgestellt, der sich von dem von dem Dichtungsmittel 712 umgebenen Bereich unterscheidet und über dem ersten Substrat 701 positioniert ist. Des Weiteren ist eine FPC 716 mit dem FPC-Anschlussabschnitt 708 verbunden, und verschiedene Signale und dergleichen werden dem Pixel-Abschnitt 702, dem Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 und dem Gate-Treiberschaltungsabschnitt 706 über die FPC 716 zugeführt. Außerdem ist eine Signalleitung 710 mit dem Pixelabschnitt 702, dem Source-Treiberschaltungsabschnitt 704, dem Gate-Treiberschaltungsabschnitt 706 und dem FPC-Anschlussabschnitt 708 verbunden. Verschiedene Signale und dergleichen werden von der FPC 716 über die Signalleitung 710 dem Pixelabschnitt 702, dem Source-Treiberschaltungsabschnitt 704, dem Gate-Treiberschaltungsabschnitt 706 und dem FPC-Anschlussabschnitt 708 zugeführt.
Eine Vielzahl von Gate-Treiberschaltungsabschnitten 706 können in der Anzeigeeinheit 700 bereitgestellt werden. Die Struktur der Anzeigeeinheit 700 ist nicht auf das hier gezeigte Beispiel beschränkt, in dem der Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 und der Gate-Treiberschaltungsabschnitt 706 sowie der Pixelabschnitt 702 über dem ersten Substrat 701 ausgebildet sind. Beispielsweise kann nur der Gate-Treiberschaltungsabschnitt 706 über dem ersten Substrat 701 ausgebildet sein, oder nur der Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 kann über dem ersten Substrat 701 ausgebildet sein. In diesem Fall kann ein Substrat, über dem eine Source-Treiberschaltung, eine Gate-Treiberschaltung oder dergleichen ausgebildet ist (z. B. ein Treiberschaltungssubstrat, das unter Verwendung eines einkristallinen Halbleiterfilms oder eines polykristallinen Halbleiterfilms ausgebildet wird), auf dem ersten Substrat 701 ausgebildet sein. Es sei angemerkt, dass es keine besondere Beschränkung hinsichtlich des Verfahrens zum Verbinden des getrennt bereitgestellten Treiberschaltungssubstrats gibt und dass ein Chip auf Glas- (chip on glass, COG-) Verfahren, ein Drahtbondverfahren oder dergleichen verwendet werden kann.
Die Anzeigeeinheit 700 kann eine Vielfalt von Elementen beinhalten. Als Beispiele für die Elemente können ein Elektrolumineszenz- (EL-) Element (z. B. ein EL-Element, das ein organisches Material und ein anorganisches Material enthält, ein organisches EL-Element, ein anorganisches EL-Element oder eine LED), ein Licht emittierendes Transistorelement (einen Transistor, der in Abhängigkeit von Strom Licht emittiert), ein Elektronen-Emitter, ein Flüssigkristallelement, eine elektronische Tintenanzeige, ein elektrophoretisches Element, ein Elektrobenetzungselement, ein Plasmabildschirm (PDP, plasma display panel), eine mikroelektromechanische Systeme-(micro electro mechanical systems, MEMS-) Anzeige (z. B. ein Grating Light Valve (GLV) bzw. Lichtgitterventil, eine digitale Mikrospiegelvorrichtung (DMD, digital micromirror device), ein Digital Micro Shutter- bzw. digitales Mikroverschluss- (DMS-) Element oder ein Element für eine interferometrische Modulationsanzeige (IMOD, interferometric modulator device)) und eine piezoelektrische Keramikanzeige angegeben werden.
Ein Beispiel für eine Anzeigeeinheit, die ein EL-Element beinhaltet, ist eine EL-Anzeige. Beispiele für eine Anzeigeeinheit, die einen Elektronen-Emitter beinhaltet, umfassen eine Feldemissionsanzeige (field emission display, FED) und eine SED-Typ-Flachbildschirm-Anzeige (SED: surface-conduction electron-emitter display bzw. oberflächenleitende Elektronen-Emitter-Anzeige). Ein Beispiel für eine Anzeigeeinheit, die ein Flüssigkristallelement beinhaltet, ist eine Flüssigkristallanzeige (eine transmissive Flüssigkristallanzeige, eine transflektive Flüssigkristallanzeige, eine reflektierende Flüssigkristallanzeige, eine Direktansicht-Flüssigkristallanzeige oder eine Projektionsflüssigkristallanzeige). Ein Beispiel für eine Anzeigeeinheit, die eine elektronische Tintenanzeige oder ein elektrophoretisches Element beinhaltet, ist elektronisches Papier. In einer transflektiven Flüssigkristallanzeige oder einer reflektierenden Flüssigkristallanzeige können einige oder alle Pixel-Elektroden als reflektierende Elektroden dienen. Beispielsweise können einige oder alle Pixel-Elektroden Aluminium, Silber oder dergleichen enthalten. In diesem Fall kann eine Speicherschaltung, wie z. B. ein SRAM, unter den reflektierenden Elektroden angeordnet sein, was zu einem niedrigeren Stromverbrauch führt.
Als Anzeigeverfahren der Anzeigeeinheit 700 kann ein Progressivverfahren, ein Zeilensprungverfahren oder dergleichen verwendet werden. Des Weiteren sind die Farbelemente, die in Pixeln zum Zeitpunkt der Anzeige von Farbbildern gesteuert werden, nicht auf die drei Farben R, G und B (R, G und B entsprechen Rot, Grün bzw. Blau) beschränkt. Beispielsweise können vier Pixel, d. h. ein R-Pixel, ein G-Pixel, ein B-Pixel und ein W- (Weiß) Pixel, verwendet werden. Alternativ kann ein Farbelement aus zwei Farben aus R, G und B wie in der PenTile-Anordnung bestehen. Die zwei Farben können sich zwischen Farbelementen unterscheiden. Alternativ kann/können eine oder mehrere Farbe/n von Gelb, Zyan, Magenta und dergleichen zu RGB hinzugefügt werden. Es sei angemerkt, dass die Größe eines Anzeigebereichs zwischen Punkten von Farbelementen verschieden sein kann. Die offenbarte Erfindung ist nicht auf eine Farbanzeigeeinheit beschränkt; die offenbarte Erfindung kann auch auf eine monochrome Anzeigeeinheit angewendet werden.
Eine Farbschicht (auch als Farbfilter bezeichnet) kann verwendet werden, um eine Vollfarbanzeigeeinheit zu erhalten, bei der weißes Licht (W) für eine Hintergrundbeleuchtung (z. B. ein organisches EL-Element, ein anorganisches EL-Element, eine LED oder eine Fluoreszenzlampe) verwendet wird. Beispielsweise können eine rote (R-) Farbschicht, eine grüne (G-) Farbschicht, eine blaue (B-) Farbschicht und eine gelbe (Y-) Farbschicht in angemessener Weise kombiniert werden. Unter Verwendung der Farbschicht kann eine höhere Farbreproduzierbarkeit erzielt werden als in dem Fall ohne Farbschicht. Hier werden ein Bereich mit einer Farbschicht und ein Bereich ohne Farbschicht bereitgestellt, wodurch weißes Licht in dem Bereich ohne Farbschicht direkt zur Anzeige genutzt werden kann. Wenn der Bereich ohne Farbschicht teilweise bereitgestellt wird, kann eine Verringerung der Leuchtdichte eines hellen Bildes aufgrund der Farbschicht verhindert werden, und der Stromverbrauch kann in einigen Fällen um 20 % bis 30 % reduziert werden. In dem Fall, in dem eine Vollfarbanzeige unter Verwendung eines selbstleuchtenden Elements, wie z. B. eines organischen EL-Elements oder eines anorganischen EL-Elements, durchgeführt wird, können Elemente Licht in ihren jeweiligen Farben, R, G, B, Y und W, emittieren. Unter Verwendung eines selbstleuchtenden Elements kann der Stromverbrauch im Vergleich zum Fall der Verwendung der Farbschicht weiter reduziert werden.
Als Farbgebungsverfahren kann das vorstehend beschriebene Farbfiltersystem, bei dem ein Teil von weißem Licht durch Farbfilter in rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht umgewandelt wird, ein Dreifarbensystem, bei dem rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht verwendet werden, und ein Farbumwandlungssystem oder ein Quantenpunktsystem verwendet werden, bei dem ein Teil von blauem Licht in rotes Licht oder grünes Licht umgewandelt wird.
Eine Anzeigeeinheit 700A in 8(B) ist eine Anzeigeeinheit, die bei einem elektronischen Gerät mit einem großen Bildschirm vorteilhaft verwendet werden kann. Beispielsweise kann die Anzeigeeinheit bei einem Fernsehgerät, einem Monitor, einer digitalen Beschilderung oder dergleichen vorteilhaft verwendet werden.
Die Anzeigeeinheit 700A beinhaltet eine Vielzahl von Source-Treiber-ICs 721 und ein Paar von Gate-Treiberschaltungen 722.
Die Vielzahl von Source-Treiber-ICs 721 sind über jeweiligen FPCs 723 bereitgestellt. Ein Anschluss einer der Vielzahl von FPCs 723 ist an ein Substrat 701 angeschlossen, und der andere Anschluss ist an eine gedruckte Leiterplatte 724 angeschlossen. Indem die FPC 723 gekrümmt wird, kann die gedruckte Leiterplatte 724 auf der Rückseite des Pixelabschnitts 702 bereitgestellt und in einem elektronischen Gerät montiert werden.
Die Gate-Treiberschaltungen 722 sind über dem Substrat 701 ausgebildet. Folglich kann ein elektronisches Gerät mit einem schmalen Rahmen erzielt werden.
Eine derartige Struktur führt zu einer großen und hochauflösenden Anzeigeeinheit. Beispielsweise kann die Bildschirmdiagonale der Anzeigeeinheit 30 Zoll oder mehr, 40 Zoll oder mehr, 50 Zoll oder mehr oder 60 Zoll oder mehr sein. Außerdem kann eine äußerst hochauflösende Anzeigeeinheit erzielt werden, deren Auflösung derjenigen von Full-HD, UHD, SHD oder dergleichen entspricht.
<Beispiel für eine Querschnittsstruktur>
Im Folgenden werden Strukturen, bei denen ein Flüssigkristallelement und ein EL-Element als Anzeigeelemente verwendet werden, anhand von 9 bis 11 beschrieben. Es sei angemerkt, dass 9 und 10 jeweils eine Querschnittsansicht entlang der Strichpunktlinie Q-R in 8 ist und eine Struktur darstellt, bei der ein Flüssigkristallelement als Anzeigeelement verwendet wird. 11 ist eine Querschnittsansicht entlang der Strichpunktlinie Q-R in 8 und stellt eine Struktur dar, bei der ein EL-Element als Anzeigeelement verwendet wird.
Abschnitte, die 9 bis 11 gemeinsam sind, werden zuerst beschrieben, und dann werden unterschiedliche Abschnitte beschrieben.
<Gemeinsame Abschnitte der Anzeigeeinheiten>
Die Anzeigeeinheiten 700 in 9 bis 11 beinhalten jeweils einen Anschlussleitungsabschnitt 711, den Pixelabschnitt 702, den Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 und den FPC-Anschlussabschnitt 708. Der Anschlussleitungsabschnitt 711 beinhaltet die Signalleitung 710. Der Pixelabschnitt 702 beinhaltet einen Transistor 750 und einen Kondensator 790. Der Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 beinhaltet einen Transistor 752.
Ein Metalloxid (ein Oxidhalbleiter) wird vorzugsweise in einer Halbleiterschicht, in der ein Kanal gebildet wird, eines Transistors in jedem Pixel verwendet. Dadurch kann die Feldeffektbeweglichkeit des Transistors im Vergleich zu dem Fall der Verwendung von amorphem Silizium erhöht werden, so dass die Größe (die Fläche) des Transistors verringert werden kann. Somit kann die parasitäre Kapazität zwischen der Source-Leitung und der Gate-Leitung noch verringert werden.
Unter Verwendung eines Transistors, der einen Oxidhalbleiter enthält, können insbesondere die folgenden verschiedenen Effekte erhalten werden. Beispielsweise kann, da die Größe (die Fläche) des Transistors verringert werden kann, die parasitäre Kapazität des Transistors verringert werden. Das Öffnungsverhältnis kann im Vergleich zu dem Fall der Verwendung von amorphem Silizium erhöht werden, oder die Leitungsbreite kann vergrößert werden, ohne dass das Öffnungsverhältnis verschlechtert wird, so dass der Leitungswiderstand verringert werden kann. Der Durchlassstrom des Transistors kann erhöht werden, was die Zeit zum Schreiben der Daten ins Pixel verkürzen kann. Mit diesen Effekten kann die Lade- und Entladezeiten der Gate-Leitung und der Source-Leitung verkürzt werden, wodurch die Bildfrequenz erhöht werden kann.
Da ein Transistor, der einen Oxidhalbleiter enthält, einen sehr niedrigen Sperrstrom aufweisen kann, kann die Haltezeit der Potentiale, die in die Pixel geschrieben worden sind, verlängert werden, und die Bildfrequenz kann verringert werden. Beispielsweise kann die Bildfrequenz im Bereich von höher als oder gleich 0,1 Hz und niedriger als oder gleich 480 Hz geändert werden. Bei einem Fernsehgerät oder dergleichen kann die Bildfrequenz höher als oder gleich 30 Hz und niedriger als oder gleich 480 Hz, bevorzugt höher als oder gleich 60 Hz und niedriger als oder gleich 240 Hz sein.
Als weiterer Effekt des Transistors mit sehr niedrigem Sperrstrom kann der Speicherkondensator in dem Pixel verkleinert werden. Dadurch kann das Öffnungsverhältnis des Pixels erhöht werden oder kann die Zeit zum Schreiben der Daten ins Pixel noch verkürzt werden.
Wenn der elektrische Widerstand und die Kapazität jeder Source-Leitung möglichst verringert werden, kann der Betrieb mit höherer Bildfrequenz oder eine größere Anzeigeeinheit erzielt werden. Beispielsweise kann ein niederohmiges Material (wie z. B. Kupfer oder Aluminium) als Material für die Source-Leitung verwendet werden, die Dicke oder die Breite der Source-Leitung kann vergrößert werden, die Dicke eines Zwischenschicht-Isolierfilms zwischen der Source-Leitung und anderen Leitungen kann vergrößert werden, die Fläche des Kreuzungsabschnitts der Source-Leitung und anderer Leitungen kann verringert werden und so ähnlich.
Der Transistor, der bei dieser Ausführungsform verwendet wird, beinhaltet einen Oxidhalbleiterfilm, der hochrein ist und in dem eine Bildung von Sauerstofffehlstellen verhindert wird. Der Transistor kann einen niedrigen Sperrstrom aufweisen. Dementsprechend kann ein elektrisches Signal, wie z. B. ein Datensignal der Bilddaten, für eine längere Zeit gehalten werden, und ein Schreibintervall kann länger eingestellt werden. Dementsprechend kann die Häufigkeit der Aktualisierungsvorgänge verringert werden, was einen Stromverbrauch verringert.
Außerdem kann der bei dieser Ausführungsform verwendete Transistor eine relativ hohe Feldeffektmobilität aufweisen und daher mit hoher Geschwindigkeit arbeiten. Beispielsweise können bei einer Anzeigeeinheit, die einen derartigen Transistor beinhaltet, der mit hoher Geschwindigkeit arbeiten kann, ein Schalttransistor in einem Pixelabschnitt und ein Treibertransistor in einem Treiberschaltungsabschnitt über einem Substrat ausgebildet werden. Das heißt, dass eine Halbleitervorrichtung, die unter Verwendung eines Siliziumwafers oder dergleichen ausgebildet wird, nicht zusätzlich als Treiberschaltung erforderlich ist; folglich kann die Anzahl von Bestandteilen der Halbleitervorrichtung verringert werden. Zudem kann, indem der Transistor, der mit hoher Geschwindigkeit arbeiten kann, in dem Pixelabschnitt verwendet wird, ein hochqualitatives Bild bereitgestellt werden.
Außerdem kann ein Transistor verwendet werden, bei dem ein siliziumhaltiger Halbleiter für eine Halbleiterschicht verwendet wird, in der ein Kanal gebildet wird. Beispielsweise kann ein Transistor verwendet werden, bei dem amorphes Silizium, mikrokristallines Silizium, polykristallines Silizium oder dergleichen verwendet wird. Amorphes Silizium ist besonders vorteilhaft, da es sich über einem großen Substrat mit hoher Ausbeute ausbilden lässt. Wenn amorphes Silizium verwendet wird, wird vorzugsweise hydriertes amorphes Silizium (in einigen Fällen als a-Si:H bezeichnet) verwendet, bei dem freie Bindungen durch Wasserstoff abgeschlossen werden.
Der Kondensator 790 beinhaltet eine untere Elektrode und eine obere Elektrode; die untere Elektrode wird durch den gleichen Schritt wie einen Schritt zum Verarbeiten eines leitenden Films, der als erste Gate-Elektrode des Transistors 750 dient, ausgebildet, und die obere Elektrode wird durch den gleichen Schritt wie einen Schritt zum Verarbeiten eines leitenden Films, der als zweite Gate-Elektrode des Transistors 750 dient, ausgebildet. Zwischen der unteren Elektrode und der oberen Elektrode sind ein Isolierfilm, der durch den gleichen Schritt wie einen Schritt zum Ausbilden eines Isolierfilms, der als erster Gate-Isolierfilm des Transistors 750 dient, ausgebildet wird, und ein Isolierfilm bereitgestellt, der durch den gleichen Schritt wie einen Schritt zum Ausbilden eines Isolierfilms, der als isolierender Schutzfilm über dem Transistor 750 dient, ausgebildet wird. Das heißt, dass der Kondensator 790 eine mehrschichtige Struktur aufweist, bei der Isolierfilme, die als Dielektrikumfilm dienen, zwischen dem Paar von Elektroden liegen.
In 9 bis 11 ist ein isolierender Planarisierungsfilm 770 über dem Transistor 750, dem Transistor 752 und dem Kondensator 790 bereitgestellt.
Obwohl 9 bis 11 jeweils ein Beispiel darstellen, in dem der Transistor 750, der in dem Pixelabschnitt 702 enthalten ist, und der Transistor 752, der in dem Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 enthalten ist, die gleiche Struktur aufweisen, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können der Pixelabschnitt 702 und der Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 unterschiedliche Transistoren beinhalten. Insbesondere kann eine Struktur, bei der ein Top-Gate-Transistor in dem Pixelabschnitt 702 verwendet wird und ein Bottom-Gate-Transistor in dem Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 verwendet wird, oder eine Struktur zum Einsatz kommen, bei der ein Bottom-Gate-Transistor in dem Pixelabschnitt 702 verwendet wird und ein Top-Gate-Transistor in dem Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 verwendet wird. Es sei angemerkt, dass der Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 durch den Gate-Treiberschaltungsabschnitt ersetzt werden kann.
Die Signalleitung 710 wird durch den gleichen Schritt wie die leitenden Filme ausgebildet, die als Source-Elektroden und Drain-Elektroden der Transistoren 750 und 752 dienen. In dem Fall, in dem beispielsweise die Signalleitung 710 unter Verwendung eines Materials ausgebildet wird, das ein Kupferelement enthält, wird eine Signalverzögerung oder dergleichen wegen des Leitungswiderstandes verringert, was eine Anzeige auf einem großen Bildschirm ermöglicht.
Der FPC-Anschlussabschnitt 708 beinhaltet eine Verbindungselektrode 760, einen anisotropen leitenden Film 780 und die FPC 716. Es sei angemerkt, dass die Verbindungselektrode 760 durch den gleichen Schritt wie die leitenden Filme ausgebildet wird, die als Source-Elektroden und Drain-Elektroden der Transistoren 750 und 752 dienen. Die Verbindungselektrode 760 ist elektrisch mit einem Anschluss in der FPC 716 über den anisotropen leitenden Film 780 verbunden.
Als das erste Substrat 701 und das zweite Substrat 705 können beispielsweise Glassubstrate verwendet werden. Flexible Substrate können auch als das erste Substrat 701 und das zweite Substrat 705 verwendet werden. Ein Beispiel für das flexible Substrat umfasst ein Kunststoffsubstrat.
Ein Strukturteil 778 ist zwischen dem ersten Substrat 701 und dem zweiten Substrat 705 bereitgestellt. Der Strukturteil 778 ist ein säulenförmiger Abstandhalter, der bereitgestellt ist, um den Abstand zwischen dem ersten Substrat 701 und dem zweiten Substrat 705 (Zellenlücke) zu steuern. Alternativ kann auch ein kugelförmiger Abstandhalter als der Strukturteil 778 verwendet werden.
Ein Licht blockierender Film 738, der als Schwarzmatrix dient, ein Farbfilm 736, der als Farbfilter dient, und ein Isolierfilm 734 in Kontakt mit dem Licht blockierenden Film 738 und dem Farbfilm 736 sind auf der Seite des zweiten Substrats 705 bereitgestellt.
<Strukturbeispiel einer Anzeigeeinheit, die ein Flüssigkristallelement beinhaltet>
Die Anzeigeeinheit 700 in 9 beinhaltet ein Flüssigkristallelement 775. Das Flüssigkristallelement 775 beinhaltet einen leitenden Film 772, einen leitenden Film 774 und eine Flüssigkristallschicht 776. Der leitende Film 774 ist auf der Seite des zweiten Substrats 705 bereitgestellt und dient als Gegenelektrode. Die Anzeigeeinheit 700 in 9 kann ein Bild derart anzeigen, dass Durchlassen oder Nichtdurchlassen von Licht durch eine Veränderung des Ausrichtungszustandes der Flüssigkristallschicht 776 in Abhängigkeit von der Spannung gesteuert wird, die zwischen dem leitenden Film 772 und dem leitenden Film 774 angelegt wird.
Der leitende Film 772 ist elektrisch mit dem leitenden Film verbunden, der als Source-Elektrode oder Drain-Elektrode des Transistors 750 dient. Der leitende Film 772 ist über dem isolierenden Planarisierungsfilm 770 ausgebildet und dient als Pixelelektrode, d. h. als eine Elektrode des Anzeigeelements.
Ein leitender Film, der sichtbares Licht durchlässt, oder ein leitender Film, der sichtbares Licht reflektiert, kann für den leitenden Film 772 verwendet werden. Beispielsweise wird ein Material, das ein Element, das aus Indium (In), Zink (Zn) und Zinn (Sn) ausgewählt wird, enthält, vorzugsweise für den leitenden Film verwendet, der sichtbares Licht durchlässt. Zum Beispiel wird vorzugsweise ein Material, das Aluminium oder Silber enthält, für den leitenden Film verwendet, der sichtbares Licht reflektiert.
In dem Fall, in dem ein leitender Film, der sichtbares Licht reflektiert, als der leitende Film 772 verwendet wird, ist die Anzeigeeinheit 700 eine reflektierende Flüssigkristallanzeigeeinheit. In dem Fall, in dem ein leitender Film, der sichtbares Licht durchlässt, als der leitende Film 772 verwendet wird, ist die Anzeigeeinheit 700 eine durchlässige Flüssigkristallanzeigeeinheit. Bei der reflektierenden Flüssigkristallanzeigeeinheit wird eine polarisierende Platte auf der Betrachtungsseite bereitgestellt. Andererseits wird bei der durchlässigen Flüssigkristallanzeigeeinheit ein Paar von polarisierenden Platten derart bereitgestellt, dass das Flüssigkristallelement dazwischen liegt.
Das Betriebsverfahren des Flüssigkristallelements kann durch Ändern der Struktur über dem leitenden Film 772 geändert werden; ein Beispiel für diesen Fall ist in 10 dargestellt. Die in 10 dargestellte Anzeigeeinheit 700 ist ein Beispiel für eine Struktur, bei der ein Modus mit horizontalem elektrischem Feld (z. B. ein FFS-Modus) als Betriebsmodus des Flüssigkristallelements zum Einsatz kommt. Bei der in 10 dargestellten Struktur ist ein Isolierfilm 773 über dem leitenden Film 772 bereitgestellt, und der leitende Film 774 ist über dem Isolierfilm 773 bereitgestellt. In diesem Fall dient der leitende Film 774 als gemeinsame Elektrode (auch als Common-Elektrode bezeichnet), und ein elektrisches Feld, das zwischen dem leitenden Film 772 und dem leitenden Film 774 über den Isolierfilm 773 erzeugt wird, kann den Ausrichtungszustand der Flüssigkristallschicht 776 steuern.
Obwohl in 9 und 10 nicht dargestellt, kann/können der leitende Film 772 und/oder der leitende Film 774 auf einer Seite in Kontakt mit der Flüssigkristallschicht 776 mit einem Ausrichtungsfilm versehen sein. Obwohl in 9 und 10 nicht dargestellt, kann je nach Bedarf ein optisches Element (ein optisches Substrat) oder dergleichen, wie z. B. ein polarisierendes Element, ein Retardationselement oder ein Antireflexionselement, bereitgestellt sein. Beispielsweise kann eine zirkuläre Polarisation durch Verwendung eines Polarisationssubstrats und eines Retardationssubstrats erhalten werden. Ferner kann eine Hintergrundbeleuchtung, eine Seitenbeleuchtung oder dergleichen als Lichtquelle verwendet werden.
In dem Fall, in dem ein Flüssigkristallelement als Anzeigeelement verwendet wird, kann ein thermotroper Flüssigkristall, ein niedermolekularer Flüssigkristall, ein hochmolekularer Flüssigkristall, ein polymerdispergierter Flüssigkristall, ein ferroelektrischer Flüssigkristall, ein anti-ferroelektrischer Flüssigkristall oder dergleichen verwendet werden. Derartige Flüssigkristallmaterialien zeigen je nach Umständen eine cholesterische Phase, eine smektische Phase, eine kubische Phase, eine chiral nematische Phase, eine isotrope Phase oder dergleichen.
In dem Fall, in dem ein Modus mit horizontalem elektrischem Feld zum Einsatz kommt, kann ein eine blaue Phase aufweisender Flüssigkristall verwendet werden, für den kein Ausrichtungsfilm notwendig ist. Die blaue Phase ist eine von den Flüssigkristallphasen, die genau dann erzeugt wird, bevor sich eine cholesterische Phase zu einer isotropen Phase ändert, während die Temperatur eines cholesterischen Flüssigkristalls zunimmt. Da die blaue Phase nur in einem schmalen Temperaturbereich erscheint, wird für die Flüssigkristallschicht eine Flüssigkristallzusammensetzung verwendet, in die mehrere Gewichtsprozent oder mehr eines chiralen Materials gemischt sind, um den Temperaturbereich zu verbessern. Die Flüssigkristallzusammensetzung, die einen eine blaue Phase aufweisenden Flüssigkristall und ein chirales Material enthält, weist eine kurze Ansprechzeit und optische Isotropie auf, was einen Ausrichtungsprozess unnötig macht. Ein Ausrichtungsfilm muss nicht bereitgestellt sein und somit ist eine Reibbehandlung nicht erforderlich; folglich kann eine durch die Reibbehandlung hervorgerufene Beschädigung auf Grund elektrostatischer Entladung verhindert werden, und Defekte und Schäden an einer Flüssigkristallanzeigeeinheit während des Herstellungsprozesses können verringert werden. Außerdem weist das eine blaue Phase aufweisende Flüssigkristallmaterial nur eine geringe Betrachtungswinkelabhängigkeit auf.
In dem Fall, in dem ein Flüssigkristallelement als Anzeigeelement verwendet wird, kann ein Twisted Nematic- (TN-) Modus, ein In-Plane-Switching- (IPS-) Modus, ein Streufeldschaltungs- (fringe field switching, FFS-) Modus, ein achsensymmetrischausgerichteter-Mikrozellen- (axially symmetric aligned micro-cell, ASM-) Modus, ein optisch kompensierter Doppelbrechungs- (optical compensated birefringence, OCB-) Modus, ein ferroelektrischer Flüssigkristall- (ferroelectric liquid crystal, FLC-) Modus, ein antiferroelektrischer Flüssigkristall- (anti-ferroelectric liquid crystal, AFLC-) Modus oder dergleichen verwendet werden.
Ferner kann auch eine normalerweise schwarze Flüssigkristallanzeigeeinheit, so beispielsweise eine durchlässige Flüssigkristallanzeigeeinheit mit VA-Modus (vertikalem Ausrichtungsmodus), verwendet werden. Es gibt einige Beispiele für einen vertikalen Ausrichtungsmodus; beispielsweise kann ein Multi-Domain Vertical Alignment- (MVA-) Modus, ein Patterned Vertical Alignment- (PVA-) Modus, ein ASV-Modus oder dergleichen verwendet werden.
<Strukturbeispiel einer Anzeigeeinheit, die ein Licht emittierendes Element beinhaltet>
Die Anzeigeeinheit 700 in 11 beinhaltet ein Licht emittierendes Element 782. Das Licht emittierende Element 782 beinhaltet einen leitenden Film 772, eine EL-Schicht 786 und einen leitenden Film 788. Die Anzeigeeinheit 700 in 11 kann durch Nutzung einer Lichtemission von der EL-Schicht 786 des Licht emittierenden Elements 782 in jedem Pixel ein Bild anzeigen. Es sei angemerkt, dass die EL-Schicht 786 eine organische Verbindung oder eine anorganische Verbindung, wie z. B. einen Quantenpunkt, enthält.
Beispiele für Materialien, die für eine organische Verbindung verwendet werden können, umfassen ein fluoreszierendes Material und ein phosphoreszierendes Material. Beispiele für Materialien, die für einen Quantenpunkt verwendet werden können, umfassen ein gallertartiges Quantenpunktmaterial, ein legiertes Quantenpunktmaterial, ein Kern-Schale-Quantenpunktmaterial und ein Kern-Quantenpunktmaterial. Ein Material, das Elemente, die zu den Gruppen 12 und 16 gehören, Elemente, die zu den Gruppen 13 und 15 gehören, oder Elemente enthält, die zu den Gruppen 14 und 16 gehören, kann verwendet werden. Alternativ kann ein Quantenpunktmaterial verwendet werden, das ein Element, wie z. B. Cadmium (Cd), Selen (Se), Zink (Zn), Schwefel (S), Phosphor (P), Indium (In), Tellur (Te), Blei (Pb), Gallium (Ga), Arsen (As) oder Aluminium (AI), enthält.
Bei der Anzeigeeinheit 700 in 11 ist ein Isolierfilm 730 über dem isolierenden Planarisierungsfilm 770 und dem leitenden Film 772 bereitgestellt. Der Isolierfilm 730 bedeckt einen Teil des leitenden Films 772. Es sei angemerkt, dass das Licht emittierende Element 782 eine Top-Emission-Struktur aufweist. Deshalb weist der leitende Film 788 eine lichtdurchlässige Eigenschaft auf und lässt Licht durch, das von der EL-Schicht 786 emittiert wird. Obwohl die Top-Emission-Struktur bei dieser Ausführungsform als Beispiel beschrieben wird, ist die Struktur nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann auch eine Bottom-Emission-Struktur, bei der Licht in Richtung des leitenden Films 772 emittiert wird, oder eine Dual-Emission-Struktur eingesetzt werden, bei der Licht sowohl in Richtung des leitenden Films 772 als auch in Richtung des leitenden Films 788 emittiert wird.
Der Farbfilm 736 ist derart bereitgestellt, dass er sich mit dem Licht emittierenden Element 782 überlappt, und der Licht blockierende Film 738 ist derart bereitgestellt, dass er sich mit dem Isolierfilm 730 überlappt und in dem Anschlussleitungsabschnitt 711 und dem Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 enthalten ist. Der Farbfilm 736 und der Licht blockierende Film 738 sind mit dem Isolierfilm 734 bedeckt. Ein Raum zwischen dem Licht emittierenden Element 782 und dem Isolierfilm 734 ist mit einem Dichtungsfilm 732 gefüllt. Die Struktur der Anzeigeeinheit 700 ist nicht auf das Beispiel in 11 beschränkt, in dem der Farbfilm 736 bereitgestellt ist. In dem Fall, in dem beispielsweise die EL-Schicht 786 zur Inselform in jedem Pixel ausgebildet wird, d. h. durch eine separate Farbgebung ausgebildet wird, kann eine Struktur ohne den Farbfilm 736 zum Einsatz kommen.
<Strukturbeispiel einer Anzeigeeinheit, die mit einer Eingabe-/Ausgabevorrichtung versehen ist>
Eine Eingabe-/Ausgabevorrichtung kann in der in 9 bis 11 dargestellten Anzeigeeinheit 700 bereitgestellt werden. Als Beispiel für die Eingabe-/Ausgabevorrichtung kann ein Touchscreen oder dergleichen angegeben werden.
12 stellt eine Struktur dar, bei der die in 10 dargestellte Anzeigeeinheit 700 einen Touchscreen 791 beinhaltet. 13 stellt eine Struktur dar, bei der die in 11 dargestellte Anzeigeeinheit 700 den Touchscreen 791 beinhaltet.
12 ist eine Querschnittsansicht der Struktur, bei der der Touchscreen 791 in der in 10 dargestellten Anzeigeeinheit 700 bereitgestellt ist, und 13 ist eine Querschnittsansicht der Struktur, bei der der Touchscreen 791 in der in 11 dargestellten Anzeigeeinheit 700 bereitgestellt ist.
Als Erstes wird der in 12 und 13 dargestellte Touchscreen 791 nachstehend beschrieben.
Der in 12 und 13 dargestellte Touchscreen 791 ist ein sogenannter In-Cell-Touchscreen, der zwischen dem Substrat 705 und dem Farbfilm 736 bereitgestellt ist. Der Touchscreen 791 wird auf der Seite des Substrats 705 ausgebildet, bevor der Licht blockierende Film 738 und der Farbfilm 736 ausgebildet werden.
Es sei angemerkt, dass der Touchscreen 791 den Licht blockierenden Film 738, einen Isolierfilm 792, eine Elektrode 793, eine Elektrode 794, einen Isolierfilm 795, eine Elektrode 796 und einen Isolierfilm 797 beinhaltet. Eine Veränderung der Kapazität zwischen der Elektrode 793 und der Elektrode 794 kann erfasst werden, die verursacht wird, wenn sich beispielsweise ein Objekt, wie z. B. ein Finger oder ein Stift, nähert.
Ein Abschnitt, in dem sich die Elektrode 793 und die Elektrode 794 kreuzen, ist in dem oberen Abschnitt des in 12 und 13 dargestellten Transistors 750 dargestellt. Die Elektrode 796 ist elektrisch mit den zwei Elektroden 793, zwischen denen sich die Elektrode 794 befindet, über Öffnungen, die in dem Isolierfilm 795 bereitgestellt sind, verbunden. Es sei angemerkt, dass eine Struktur in 12 und 13 beispielhaft dargestellt ist, bei der ein Bereich, in dem die Elektrode 796 bereitgestellt wird, in dem Pixelabschnitt 702 bereitgestellt ist; jedoch ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Bereich, in dem die Elektrode 796 bereitgestellt ist, in dem Source-Treiberschaltungsabschnitt 704 bereitgestellt werden.
Die Elektrode 793 und die Elektrode 794 werden in einem Bereich bereitgestellt, der sich mit dem Licht blockierenden Film 738 überlappt. Wie in 13 dargestellt, überlappt sich die Elektrode 793 vorzugsweise nicht mit dem Licht emittierende Element 782. Wie in 12 dargestellt, überlappt sich die Elektrode 793 vorzugsweise nicht mit dem Flüssigkristallelement 775. Mit anderen Worten: Die Elektrode 793 weist eine Öffnung in einem Bereich auf, der sich mit dem Licht emittierende Element 782 und dem Flüssigkristallelement 775 überlappt. Das heißt, dass die Elektrode 793 eine Netzform aufweist. Mit einer derartigen Struktur blockiert die Elektrode 793 kein Licht, das von dem Licht emittierenden Element 782 emittiert wird, oder alternativ kein Licht, das das Flüssigkristallelement 775 passiert. Daher kann, da die Leuchtdichte selbst dann kaum abnimmt, wenn der Touchscreen 791 bereitgestellt wird, eine Anzeigeeinheit mit guter Sichtbarkeit und geringem Stromverbrauch erhalten werden. Es sei angemerkt, dass die Elektrode 794 eine ähnliche Struktur aufweisen kann.
Da sich die Elektrode 793 und die Elektrode 794 nicht mit dem Licht emittierenden Element 782 überlappen, kann ein Metallmaterial mit niedrigem Durchlassgrad für sichtbares Licht für die Elektrode 793 und die Elektrode 794 verwendet werden. Ferner kann, da sich die Elektrode 793 und die Elektrode 794 nicht mit dem Flüssigkristallelement 775 überlappen, ein Metallmaterial mit niedrigem Durchlassgrad für sichtbares Licht für die Elektrode 793 und die Elektrode 794 verwendet werden.
Daher kann der Widerstand der Elektrode 793 und der Elektrode 794 im Vergleich zu dem Fall, in dem ein Oxidmaterial mit hohem Durchlassgrad für sichtbares Licht verwendet wird, verringert werden, wodurch die Empfindlichkeit des Sensors des Touchscreens erhöht werden kann.
Beispielsweise kann ein leitender Nanodraht für die Elektroden 793, 794 und 796 verwendet werden. Der Nanodraht kann einen durchschnittlichen Durchmesser von größer als oder gleich 1 nm und kleiner als oder gleich 100 nm, bevorzugt größer als oder gleich 5 nm und kleiner als oder gleich 50 nm, stärker bevorzugt größer als oder gleich 5 nm und kleiner als oder gleich 25 nm aufweisen. Als Nanodraht kann ein Metallnanodraht, wie z. B. ein Ag-Nanodraht, ein Cu-Nanodraht oder ein Al-Nanodraht, eine Kohlenstoffnanoröhre oder dergleichen verwendet werden. Beispielsweise kann in dem Fall, in dem ein Ag-Nanodraht für eine oder sämtliche Elektroden 793, 794 und 796 verwendet wird, der Durchlassgrad für sichtbares Licht größer als oder gleich 89 % sein, und der Flächenwiderstand kann größer als oder gleich 40 Ω/sq und kleiner als oder gleich 100 Ω/sq sein.
Obwohl die Struktur des In-Cell-Touchscreens in 12 und 13 dargestellt ist, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann ein sogenannter On-Cell-Touchscreen, der über der Anzeigeeinheit 700 ausgebildet wird, oder ein sogenannter Out-Cell-Touchscreen, der an der Anzeigeeinheit 700 angebracht wird, verwendet werden.
Auf diese Weise kann die Anzeigeeinheit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit verschiedenen Typen von Touchscreens kombiniert werden.
Mindestens ein Teil dieser Ausführungsform kann gegebenenfalls in Kombination mit einer der anderen Ausführungsformen implementiert werden, die in dieser Beschreibung beschrieben werden.
(Ausführungsform 3)
Bei dieser Ausführungsform wird eine Anzeigeeinheit, die bei einer Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, anhand von 14 beschrieben.
<Beispiel für die Schaltungsstruktur einer Anzeigeeinheit>
Eine Anzeigeeinheit in 14(A) beinhaltet einen Bereich, der Pixel von Anzeigeelementen umfasst (nachstehend als ein Pixelabschnitt 502 bezeichnet), einen Schaltungsabschnitt, der außerhalb des Pixelabschnitts 502 bereitgestellt ist und eine Schaltung zum Ansteuern der Pixel umfasst (nachstehend als ein Treiberschaltungsabschnitt 504 bezeichnet), Schaltungen, die eine Funktion zum Schützen von Elementen aufweisen (nachstehend als Schutzschaltungen 506 bezeichnet), und einen Anschlussabschnitt 507. Es sei angemerkt, dass die Schutzschaltungen 506 nicht notwendigerweise bereitgestellt werden.
Vorzugsweise ist ein Teil oder der gesamte Treiberschaltungsabschnitt 504 über einem Substrat ausgebildet, über dem der Pixelabschnitt 502 ausgebildet wird. Somit kann die Anzahl der Bestandteile und die Anzahl der Anschlüsse verringert werden. Wenn ein Teil des Treiberschaltungsabschnitts 504 oder der gesamte Treiberschaltungsabschnitt 504 nicht über dem Substrat ausgebildet wird, über dem der Pixelabschnitt 502 ausgebildet wird, kann der Teil des Treiberschaltungsabschnitts 504 oder der gesamte Treiberschaltungsabschnitt 504 durch COG oder Tape-Automated-Bonding bzw. automatisiertes Band-Bonding (TAB) montiert werden.
Der Pixelabschnitt 502 beinhaltet eine Vielzahl von Schaltungen zum Betreiben von Anzeigeelementen, die in X Zeilen (X ist eine natürliche Zahl von 2 oder mehr) und Y Spalten (Y ist eine natürliche Zahl von 2 oder mehr) angeordnet sind (nachstehend als Pixelschaltungen 501 bezeichnet). Der Treiberschaltungsabschnitt 504 beinhaltet Treiberschaltungen, wie z. B. eine Schaltung, die ein Signal (Abtastsignal) ausgibt, um ein Pixel auszuwählen (nachstehend als ein Gate-Treiber 504a bezeichnet), und eine Schaltung, die ein Signal (Datensignal) zuführt, um ein Anzeigeelement in einem Pixel zu betreiben (nachstehend als ein Source-Treiber 504b bezeichnet).
Der Gate-Treiber 504a beinhaltet ein Schieberegister oder dergleichen. In den Gate-Treiber 504a wird über den Anschlussabschnitt 507 ein Signal zum Betreiben des Schieberegisters eingegeben, und er gibt ein Signal aus. Beispielsweise wird in den Gate-Treiber 504a ein Startimpulssignal, ein Taktsignal oder dergleichen eingegeben, und er gibt ein Impulssignal aus. Der Gate-Treiber 504a weist eine Funktion zum Steuern der Potentiale von Leitungen, denen Abtastsignale zugeführt werden (nachstehend als Gate-Leitungen GL_1 bis GL_X bezeichnet), auf. Es sei angemerkt, dass eine Vielzahl von Gate-Treibern 504a bereitgestellt werden kann, um die Gate-Leitungen GL_1 bis GL_X getrennt zu steuern. Alternativ weist der Gate-Treiber 504a eine Funktion zum Zuführen eines Initialisierungssignals auf. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann der Gate-Treiber 504a ein weiteres Signal zuführen.
Der Source-Treiber 504b beinhaltet ein Schieberegister oder dergleichen. In den Source-Treiber 504b wird neben einem Signal zum Betreiben des Schieberegisters ein Signal (Bilddaten), von dem ein Datensignal abgeleitet wird, über den Anschlussabschnitt 507 eingegeben. Der Source-Treiber 504b weist eine Funktion zum Erzeugen eines Datensignals, das in die Pixelschaltung 501 geschrieben wird, basierend auf den Bilddaten auf. Außerdem weist der Source-Treiber 504b eine Funktion zum Steuern der Ausgabe eines Datensignals als Antwort auf ein Impulssignal auf, das durch Eingabe eines Startimpulssignals, eines Taktsignals oder dergleichen erzeugt wird. Ferner weist der Source-Treiber 504b eine Funktion zum Steuern der Potentiale von Leitungen auf, denen Datensignale zugeführt werden (nachstehend als Source-Leitungen DL_1 bis DL_Y bezeichnet). Alternativ weist der Source-Treiber 504b eine Funktion zum Zuführen eines Initialisierungssignals auf. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann der Source-Treiber 504b ein weiteres Signal zuführen.
Der Source-Treiber 504b beinhaltet beispielsweise eine Vielzahl von analogen Schaltern. Der Source-Treiber 504b kann durch sequentielles Einschalten der Vielzahl von analogen Schaltern Signale, die durch zeitliches Teilen der Bilddaten erhalten werden, als Datensignale ausgeben. Der Source-Treiber 504b kann ein Schieberegister oder dergleichen beinhalten.
Ein Impulssignal und ein Datensignal werden in jede der Vielzahl von Pixelschaltungen 501 über eine der Vielzahl von Gate-Leitungen GL, denen Abtastsignale zugeführt werden, bzw. eine der Vielzahl von Source-Leitungen DL, denen Datensignale zugeführt werden, eingegeben. Das Schreiben und das Halten von Daten des Datensignals in jede/r der Vielzahl von Pixelschaltungen 501 werden durch den Gate-Treiber 504a gesteuert. Beispielsweise wird in die Pixelschaltung 501 in der m-ten Zeile und der n-ten Spalte ein Impulssignal von dem Gate-Treiber 504a über die Gate-Leitung GL m (m ist eine natürliche Zahl von kleiner als oder gleich X) eingegeben, und ein Datensignal wird von dem Source-Treiber 504b über die Source-Leitung DL_n (n ist eine natürliche Zahl von kleiner als oder gleich Y) entsprechend dem Potential der Gate-Leitung GL_m eingegeben.
Die Schutzschaltung 506 in 14(A) ist beispielsweise mit der Gate-Leitung GL verbunden, die eine Leitung zwischen dem Gate-Treiber 504a und der Pixelschaltung 501 ist. Die Schutzschaltung 506 ist alternativ mit der Source-Leitung DL, die eine Leitung zwischen dem Source-Treiber 504b und der Pixelschaltung 501 ist, verbunden. Die Schutzschaltung 506 kann alternativ mit einer Leitung zwischen dem Gate-Treiber 504a und dem Anschlussabschnitt 507 verbunden sein. Die Schutzschaltung 506 kann alternativ mit einer Leitung zwischen dem Source-Treiber 504b und dem Anschlussabschnitt 507 verbunden sein. Es sei angemerkt, dass der Anschlussabschnitt 507 einen Abschnitt mit Anschlüssen bezeichnet, über die Energie, Steuersignale und Bilddaten von externen Schaltungen in die Anzeigeeinheit eingegeben werden.
Die Schutzschaltung 506 verbindet eine Leitung, die mit der Schutzschaltung verbunden ist, elektrisch mit einer anderen Leitung, wenn ein außerhalb eines bestimmten Bereichs liegendes Potential der Leitung, die mit der Schutzschaltung verbunden ist, zugeführt wird.
Wie in 14(A) dargestellt, können die Schutzschaltungen 506, die für den Pixelabschnitt 502 und den Treiberschaltungsabschnitt 504 bereitgestellt werden, die Beständigkeit der Anzeigeeinheit gegen Überstrom, der durch elektrostatische Entladung (electrostatic discharge: ESD) oder dergleichen erzeugt wird, verbessern. Es sei angemerkt, dass die Struktur der Schutzschaltungen 506 nicht darauf beschränkt ist und dass beispielsweise die Schutzschaltung 506 mit dem Gate-Treiber 504a oder mit dem Source-Treiber 504b verbunden sein kann. Die Schutzschaltung 506 kann alternativ mit dem Anschlussabschnitt 507 verbunden sein.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das Beispiel für die Struktur in 14(A) beschränkt, in dem der Treiberschaltungsabschnitt 504 den Gate-Treiber 504a und den Source-Treiber 504b umfasst. Beispielsweise kann nur der Gate-Treiber 504a ausgebildet werden, und ein getrennt hergestelltes Substrat, über dem eine Source-Treiberschaltung ausgebildet ist (z. B. ein Treiberschaltungssubstrat, das aus einem einkristallinen Halbleiterfilm oder einem polykristallinen Halbleiterfilm ausgebildet ist), kann montiert werden.
15 stellt eine Struktur dar, die sich von derjenigen in 14(A) unterscheidet.
In 15 ist ein Paar von Source-Leitungen (z. B. eine Source-Leitung DLa1 und eine Source-Leitung DLb1) derart bereitgestellt, dass eine Vielzahl von in Richtung der Source-Leitung angeordneten Pixeln dazwischen liegen. Außerdem sind zwei benachbarte Gate-Leitungen (z. B. eine Gate-Leitung GL_1 und eine Gate-Leitung GL 2) elektrisch miteinander verbunden.
Ein Pixel, das mit der Gate-Leitung GL_1 verbunden ist, ist mit einer Source-Leitung (der Source-Leitung DLa1, einer Source-Leitung DLa2 oder dergleichen) verbunden, und ein Pixel, das mit der Gate-Leitung GL 2 verbunden ist, ist mit der anderen Source-Leitung (einer Source-Leitung DLb1, einer Source-Leitung DLb2 oder dergleichen) verbunden.
Bei einer derartigen Struktur können zwei Gate-Leitungen gleichzeitig ausgewählt werden. Daher kann die Länge einer horizontalen Periode die Doppelte der Struktur in 14(A) sein. Folglich kann die Anzeigeeinheit eine hohe Auflösung und einen großen Bildschirm aufweisen.
Jede der Vielzahl von Pixelschaltungen 501 in 14(A) kann beispielsweise die in 14(B) dargestellte Struktur aufweisen.
Die Pixelschaltung 501 in 14(B) beinhaltet ein Flüssigkristallelement 570, einen Transistor 550 und einen Kondensator 560.
Das Potential einer eines Paars von Elektroden des Flüssigkristallelements 570 wird entsprechend den Spezifikationen der Pixelschaltung 501 angemessen eingestellt. Der Ausrichtungszustand des Flüssigkristallelements 570 hängt von den geschriebenen Daten ab. Ein gemeinsames Potential (Common-Potential) kann der einen des Paars von Elektroden des Flüssigkristallelements 570 in jeder der Vielzahl von Pixelschaltungen 501 zugeführt werden. Das Potential, das der einen des Paars von Elektroden des Flüssigkristallelements 570 in der Pixelschaltung 501 zugeführt wird, kann sich zwischen Zeilen unterscheiden.
Beispiele für ein Betriebsverfahren der Anzeigeeinheit, die das Flüssigkristallelement 570 beinhaltet, umfassen einen TN-Modus, einen STN-Modus, einen VA-Modus, einen achsensymmetrisch ausgerichteten Mikrozellen- (axially symmetric aligned micro-cell, ASM-) Modus, einen optisch kompensierten Doppelbrechungs- (optical compensated birefringence, OCB-) Modus, einen ferroelektrischen Flüssigkristall- (ferroelectric liquid crystal, FLC-) Modus, einen antiferroelektrischen Flüssigkristall- (antiferroelectric liquid crystal, AFLC-) Modus, einen MVA-Modus, einen Patterned Vertical Alignment- (PVA-) Modus, einen IPS-Modus, einen FFS-Modus und einen Transverse Bend Alignment- (TBA-) Modus. Andere Beispiele für das Betriebsverfahren der Anzeigeeinheit umfassen, neben den vorstehenden Betriebsverfahren, einen elektrisch gesteuerten Doppelbrechungs- (electrically controlled birefringence, ECB-) Modus, einen polymerdispergierten Flüssigkristall- (polymer dispersed liquid crystal, PDLC-) Modus, einen Polymernetz-Flüssigkristall- (polymer network liquid crystal, PNLC) Modus und einen Gast-Wirt- (Guest-Host-) Modus. Ohne darauf beschränkt zu sein, können verschiedene Flüssigkristallelemente und Betriebsverfahren verwendet werden.
In der Pixelschaltung 501 in der m-ten Zeile und der n-ten Spalte ist eine von Source-Elektrode und Drain-Elektrode des Transistors 550 elektrisch mit der Source-Leitung DL_n verbunden, und die andere ist elektrisch mit der anderen des Paars von Elektroden des Flüssigkristallelements 570 verbunden. Eine Gate-Elektrode des Transistors 550 ist elektrisch mit einer Gate-Leitung GL_m verbunden. Der Transistor 550 ist dazu konfiguriert, eingeschaltet oder ausgeschaltet zu werden, um zu steuern, ob Daten eines Datensignals geschrieben werden.
Eine eines Paars von Elektroden des Kondensators 560 ist elektrisch mit einer Leitung verbunden, über die ein Potential zugeführt wird (nachstehend als Potentialversorgungsleitung VL bezeichnet), und die andere ist elektrisch mit der anderen des Paars von Elektroden des Flüssigkristallelements 570 verbunden. Das Potential der Potentialversorgungsleitung VL wird angemessen entsprechend den Spezifikationen der Pixelschaltung 501 eingestellt. Der Kondensator 560 dient als Speicherkondensator zum Halten der geschriebenen Daten.
Beispielsweise werden bei der Anzeigeeinheit, die die Pixelschaltungen 501 in 14(B) beinhaltet, die Pixelschaltungen 501 sequentiell durch den in 14(A) dargestellten Gate-Treiber 504a zeilenweise ausgewählt, wodurch die Transistoren 550 eingeschaltet werden und Daten der Datensignale geschrieben werden.
Wenn der Transistor 550 ausgeschaltet wird, wird die Pixelschaltung 501, in die die Daten geschrieben worden sind, in einen Haltezustand versetzt. Dieser Vorgang wird sequentiell zeilenweise durchgeführt; somit kann ein Bild angezeigt werden.
Alternativ kann jede der Vielzahl von Pixelschaltungen 501 in 14(A) beispielsweise die in 14(C) dargestellte Struktur aufweisen.
Die in 14(C) dargestellte Pixelschaltung 501 beinhaltet Transistoren 552 und 554, einen Kondensator 562 und ein Licht emittierendes Element 572.
Eine von Source-Elektrode und Drain-Elektrode des Transistors 552 ist elektrisch mit einer Leitung verbunden, über die ein Datensignal zugeführt wird (nachstehend als Signalleitung DL_n bezeichnet). Eine Gate-Elektrode des Transistors 552 ist elektrisch mit einer Leitung verbunden, über die ein Gate-Signal zugeführt wird (nachstehend als Gate-Leitung GL m bezeichnet).
Der Transistor 552 ist dazu konfiguriert, eingeschaltet oder ausgeschaltet zu werden, um zu steuern, ob Daten eines Datensignals geschrieben werden.
Eine eines Paars von Elektroden des Kondensators 562 ist elektrisch mit einer Leitung verbunden, über die ein Potential zugeführt wird (nachstehend als Potentialversorgungsleitung VL_a bezeichnet), und die andere ist elektrisch mit der anderen von Source-Elektrode und Drain-Elektrode des Transistors 552 verbunden.
Der Kondensator 562 dient als Speicherkondensator zum Halten der geschriebenen Daten.
Eine von Source-Elektrode und Drain-Elektrode des Transistors 554 ist elektrisch mit der Potentialversorgungsleitung VL a verbunden. Eine Gate-Elektrode des Transistors 554 ist elektrisch mit der anderen von Source-Elektrode und Drain-Elektrode des Transistors 552 verbunden.
Eine von Anode und Kathode des Licht emittierenden Elements 572 ist elektrisch mit einer Potentialversorgungsleitung VL_b verbunden, und die andere ist elektrisch mit der anderen von Source-Elektrode und Drain-Elektrode des Transistors 554 verbunden.
Als das Licht emittierende Element 572 kann beispielsweise ein organisches Elektrolumineszenz-Element (auch als organisches EL-Element bezeichnet) verwendet werden. Es sei angemerkt, dass das Licht emittierende Element 572 nicht darauf beschränkt ist und ein anorganisches EL-Element sein kann, das ein anorganisches Material enthält.
Ein hohes Stromversorgungspotential VDD wird einer Leitung von Potentialversorgungsleitung VL a und Potentialversorgungsleitung VL_b zugeführt, und ein niedriges Stromversorgungspotential VSS wird der anderen Leitung zugeführt.
Bei der Anzeigeeinheit, die die Pixelschaltungen 501 in 14(C) beinhaltet, werden die Pixelschaltungen 501 sequentiell durch den Gate-Treiber 504a in 14(A) zeilenweise ausgewählt, wodurch die Transistoren 552 eingeschaltet werden und Daten der Datensignale geschrieben werden.
Wenn der Transistor 552 ausgeschaltet wird, wird die Pixelschaltung 501, in die die Daten geschrieben worden sind, in einen Haltezustand versetzt. Außerdem wird die Menge an Strom, der zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode des Transistors 554 fließt, entsprechend dem Potential des geschriebenen Datensignals gesteuert, und das Licht emittierende Element 572 emittiert Licht mit einer Leuchtdichte entsprechend der Menge an fließendem Strom. Dieser Vorgang wird sequentiell zeilenweise durchgeführt; somit kann ein Bild angezeigt werden.
Mindestens ein Teil dieser Ausführungsform kann gegebenenfalls in Kombination mit einer der anderen Ausführungsformen implementiert werden, die in dieser Beschreibung beschrieben werden.
(Ausführungsform 4)
Bei dieser Ausführungsform wird ein elektronisches Gerät einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
Ein nachstehend dargestelltes elektronisches Gerät kann die Anzeigevorrichtung 10 oder die Anzeigeeinheit 20, die bei den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben worden ist, beinhalten. Auf diese Weise kann ein elektronisches Gerät bereitgestellt werden, bei dem eine hohe Auflösung erzielt wird, ein Betriebsverfahren entsprechend der Auflösung und der Bildfrequenz der Inhalte optimiert wird, und ein Bild mit geringem Stromverbrauch angezeigt wird.
Auf einem Anzeigeabschnitt eines elektronischen Geräts einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Bild mit einer Full-HD-, UHD-, SHD- oder höheren Auflösung angezeigt werden.
Beispiele für das elektronische Gerät umfassen ein elektronisches Gerät mit einem relativ großen Bildschirm, wie z. B. ein Fernsehgerät, einen Schreibtisch- oder Notebook-Personal-Computer, einen Monitor eines Computers oder dergleichen, eine digitale Beschilderung (digital signage) oder einen großen Spielautomaten, wie z. B. einen Flipperautomaten, sowie eine Digitalkamera, eine digitale Videokamera, einen digitalen Fotorahmen, ein Mobiltelefon, eine tragbare Spielkonsole, ein tragbares Informationsendgerät, eine Audiowiedergabevorrichtung und dergleichen.
Das elektronische Gerät einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann entlang einer Innen-/Außenwand eines Hauses bzw. eines Gebäudes integriert werden.
Das elektronische Gerät einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Antenne beinhalten. Wenn ein Signal von der Antenne empfangen wird, kann/können ein Bild, Informationen oder dergleichen auf dem Anzeigeabschnitt angezeigt werden. Wenn das elektronische Gerät eine Antenne und eine Sekundärbatterie beinhaltet, kann die Antenne für kontaktlose Energieübertragung verwendet werden.
Das elektronische Gerät einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann einen Sensor (einen Sensor mit einer Funktion zum Messen von Kraft, Verschiebung, Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit, Drehzahl, Abstand, Licht, Flüssigkeit, Magnetismus, Temperatur, chemischer Substanz, Ton, Zeit, Härte, elektrischem Feld, Strom, Spannung, Energie, Strahlung, Durchflussrate, Feuchtigkeit, Steigungsgrad, Schwingung, Geruch oder Infrarotstrahlen) beinhalten.
Das elektronische Gerät einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann verschiedene Funktionen aufweisen, wie z. B. eine Funktion zum Anzeigen verschiedener Informationen (z. B. eines Standbildes, eines bewegten Bildes und eines Textbildes) auf dem Anzeigeabschnitt, eine Touchscreen-Funktion, eine Funktion zum Anzeigen eines Kalenders, des Datums, der Zeit oder dergleichen, eine Funktion zum Ausführen diverser Arten von Software (Programmen), eine drahtlose Kommunikationsfunktion und eine Funktion zum Lesen eines Programms oder Daten, das/die in einem Speichermedium gespeichert ist/sind.
16(A) stellt ein Beispiel für ein Fernsehgerät dar. Bei einem Fernsehgerät 7100 ist ein Anzeigeabschnitt 7000 in einem Gehäuse 7101 eingebaut. Hier wird das Gehäuse 7101 von einem Fuß 7103 getragen.
Die Anzeigevorrichtung 10 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann für das Fernsehgerät 7100 in 16(A) verwendet werden.
Das Fernsehgerät 7100, das in 16(A) dargestellt ist, kann mittels eines Betriebsschalters des Gehäuses 7101 oder mittels einer separaten Fernbedienung 7111 bedient werden. Des Weiteren kann der Anzeigeabschnitt 7000 mit einem Berührungssensor versehen sein, so dass das Fernsehgerät 7100 durch Berührung des Anzeigeabschnitts 7000 mit einem Finger oder dergleichen bedient werden kann. Die Fernbedienung 7111 kann einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen von Informationen beinhalten, die von der Fernbedienung 7111 ausgegeben werden. Durch Bedienungstasten oder einen Touchscreen der Fernbedienung 7111 können die Fernsehsender und die Lautstärke gesteuert werden, und Bilder, die auf dem Anzeigeabschnitt 7000 angezeigt werden, können gesteuert werden.
Es sei angemerkt, dass das Fernsehgerät 7100 mit einem Empfänger, einem Modem und dergleichen versehen ist. Unter Verwendung des Empfängers kann allgemeiner Fernsehrundfunk empfangen werden. Wenn das Fernsehgerät über das Modem drahtlos oder nicht drahtlos mit einem Kommunikationsnetzwerk verbunden ist, kann eine unidirektionale (von einem Sender zu einem Empfänger) oder eine bidirektionale (zwischen einem Sender und einem Empfänger oder zwischen Empfängern) Datenkommunikation durchgeführt werden.
16(B) stellt einen Laptop 7200 dar. Der Laptop 7200 beinhaltet ein Gehäuse 7211, eine Tastatur 7212, eine Zeigevorrichtung 7213, einen externen Verbindungsanschluss 7214 und dergleichen. In dem Gehäuse 7211 ist der Anzeigeabschnitt 7000 eingebaut.
Die Anzeigeeinheit 20 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in dem Anzeigeabschnitt 7000 in 16(B) verwendet werden.
16(C) stellt ein Beispiel für die digitale Beschilderung (digital signage) dar.
Eine digitale Beschilderung 7300, die in 16(C) dargestellt ist, beinhaltet ein Gehäuse 7301, den Anzeigeabschnitt 7000, einen Lautsprecher 7303 und dergleichen. Die digital Beschilderung 7300 kann auch eine LED-Lampe, Bedientasten (einschließlich eines Netzschalters oder eines Bedienschalters), einen Verbindungsanschluss, verschiedene Sensoren, ein Mikrofon und dergleichen beinhalten.
Die Anzeigevorrichtung 10 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in der in 16(C) dargestellten digitalen Beschilderung 7300 verwendet werden.
Eine größere Fläche des Anzeigeabschnitts 7000 ermöglicht, dass mehr Informationen gleichzeitig bereitgestellt werden. Außerdem erregt der größere Anzeigeabschnitt 7000 mehr Aufmerksamkeit, so dass sich beispielsweise der Werbeeffekt erhöhen kann.
Die Verwendung des Touchscreens in dem Anzeigeabschnitt 7000 wird bevorzugt, da neben der Anzeige eines Standbildes oder eines bewegten Bildes auf dem Anzeigeabschnitt 7000 eine intuitive Bedienung durch einen Benutzer möglich ist. In dem Fall, in dem die Anzeigevorrichtung zur Lieferung von Informationen, wie z. B. Routeninformationen oder Verkehrsinformationen, verwendet wird, kann die Nutzbarkeit durch die intuitive Bedienung verbessert werden.
Wie in 16(C) dargestellt, arbeitet die digitale Beschilderung 7300 ferner vorzugsweise über drahtlose Kommunikation mit einem Informationsendgerät 7311, wie z. B. einem Smartphone, das ein Benutzer trägt. Beispielsweise können Informationen über eine Werbung, die auf dem Anzeigeabschnitt 7000 angezeigt wird, auf einem Bildschirm des Informationsendgeräts 7311 angezeigt werden. Überdies kann ein angezeigtes Bild auf dem Anzeigeabschnitt 7000 durch Bedienung des Informationsendgeräts 7311 umgeschaltet werden.
Des Weiteren wird es ermöglicht, dass die digitale Beschilderung 7300 ein Spiel ausführt, indem der Bildschirm des Informationsendgeräts 7311 als Bedienmittel (Steuerung) verwendet wird. So kann eine unbestimmte Anzahl von Personen gleichzeitig am Spiel teilnehmen und es genießen.
Mindestens ein Teil dieser Ausführungsform kann gegebenenfalls in Kombination mit einer der anderen Ausführungsformen implementiert werden, die in dieser Beschreibung beschrieben werden.
Bezugszeichenliste
CLK_IN1: Taktsignaleingang, CLK_IN2: Taktsignaleingang, DL_Y: Source-Leitung, DL_1: Source-Leitung, DLa1: Source-Leitung, DLa2: Source-Leitung, DLb1: Source-Leitung, DLb2: Source-Leitung, G0: Signal, GL_X: Gate-Leitung, GL_1: Gate-Leitung, GL_2: Gate-Leitung, S0: Signal, 10: Anzeigevorrichtung, 20: Anzeigeeinheit, 21: Pixelarray, 22: Source-Treiber, 23: Gate-Treiber, 24: Zeitsteuerung, 30: Empfänger, 31: Bildverarbeitungsschaltung, 32: Decoder, 33: Vorderendabschnitt, 34: Eingangsabschnitt, 35: Empfänger, 36: Schnittstelle, 37: Steuerschaltung, 41: Fernbedienung, 51: Pixel, 61: Logikschaltungsabschnitt, 62: Ausgaberegler, 63: Logikschaltungsabschnitt, 64: Ausgaberegler, 65: Schieberegister, 71: getakteter Inverter, 74: getakteter Inverter, 75: Inverter, 76: Inverter, 501: Pixelschaltung, 502: Pixelabschnitt, 504: Treiberschaltungsabschnitt, 504a: Gate-Treiber, 504b: Source-Treiber, 506: Schutzschaltung, 507: Anschlussabschnitt, 550: Transistor, 552: Transistor, 554: Transistor, 560: Kondensator, 562: Kondensator, 570: Flüssigkristallelement, 572: Licht emittierendes Element, 700: Anzeigeeinheit, 700A: Anzeigeeinheit, 701: Substrat, 702: Pixelabschnitt, 704: Source-Treiberschaltungsabschnitt, 705: Substrat, 706: Gate-Treiberschaltungsabschnitt, 708: FPC-Anschlussabschnitt, 710: Signalleitung, 711: Anschlussleitungsabschnitt, 712: Dichtungsmittel, 716: FPC, 721: Source-Treiber-IC, 722: Gate-Treiberschaltung, 723: FPC, 724: gedruckte Leiterplatte, 730: Isolierfilm, 732: Dichtungsfilm, 734: Isolierfilm, 736: Farbfilm, 738: Licht blockierender Film, 750: Transistor, 752: Transistor, 760: Verbindungselektrode, 770: isolierender Planarisierungsfilm, 772: leitender Film, 773: Isolierfilm, 774: leitender Film, 775: Flüssigkristallelement, 776: Flüssigkristallschicht, 778: Strukturteil, 780: anisotroper leitender Film, 782: Licht emittierendes Element, 786: EL-Schicht, 788: leitender Film, 790: Kondensator, 791: Touchscreen, 792: Isolierfilm, 793: Elektrode, 794: Elektrode, 795: Isolierfilm, 796: Elektrode, 797: Isolierfilm, 7000: Anzeigeabschnitt, 7100: Fernsehgerät, 7101: Gehäuse, 7103: Fuß, 7111: Fernbedienung, 7200: Laptop, 7211: Gehäuse, 7212: Tastatur, 7213: Zeigevorrichtung, 7214: externer Verbindungsanschluss, 7300: digitale Beschilderung, 7301: Gehäuse, 7303: Lautsprecher, 7311: Informationsendgerät

Claims

Anzeigeeinheit, die umfasst: ein Pixelarray; einen Source-Treiber; und einen Gate-Treiber, wobei das Pixelarray m × n (m und n sind jeweils eine ganze Zahl von 2 oder mehr) Pixel, m Source-Leitungen und n Gate-Leitungen umfasst, wobei der Source-Treiber einen ersten Logikschaltungsabschnitt und eine erste Wählergruppe umfasst, wobei der Gate-Treiber einen zweiten Logikschaltungsabschnitt und eine zweite Wählergruppe umfasst, wobei der Source-Treiber eine Funktion zum Ausgeben eines Signals an die m Source-Leitungen aufweist, wobei der Gate-Treiber eine Funktion zum Ausgeben eines Signals an die n Gate-Leitungen aufweist, wobei Bilddaten, die die Datenmenge für i × j (i und j sind jeweils eine ganze Zahl von 2 oder mehr) Pixel umfassen, in die Anzeigeeinheit eingegeben werden, wobei unter einer Bedingung von i < m die erste Wählergruppe eines von Signalen, die von dem ersten Logikschaltungsabschnitt ausgegeben werden, an eine Vielzahl von Source-Leitungen ausgibt, und wobei unter einer Bedingung von j < n die zweite Wählergruppe eines von Signalen, die von dem zweiten Logikschaltungsabschnitt ausgegeben werden, an eine Vielzahl von Gate-Leitungen ausgibt.
Anzeigeeinheit nach Anspruch 1, wobei der erste Logikschaltungsabschnitt unter der Bedingung von i < m mit einer niedrigeren Betriebsfrequenz arbeitet als unter einer Bedingung von i = m, und wobei der zweite Logikschaltungsabschnitt unter der Bedingung von j < n mit einer niedrigeren Betriebsfrequenz arbeitet als unter einer Bedingung von j = n.
Anzeigeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Logikschaltungsabschnitt unter der Bedingung von i < m mit einer niedrigeren Stromversorgungsspannung arbeitet als unter der Bedingung von i = m, und wobei der zweite Logikschaltungsabschnitt unter der Bedingung von j < n mit einer niedrigeren Stromversorgungsspannung arbeitet als unter der Bedingung von j = n.
Anzeigeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Source-Treiber einen ersten Pegelverschieber-Abschnitt umfasst, wobei der Gate-Treiber einen zweiten Pegelverschieber-Abschnitt umfasst, wobei der erste Pegelverschieber-Abschnitt eine Gruppe aus einem ersten bis zu einem k-ten Pegelverschieber (k ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr) umfasst, wobei der zweite Pegelverschieber-Abschnitt eine Gruppe aus einem (k + 1)-ten bis zu einem l-ten Pegelverschieber (l ist eine ganze Zahl von k + 2 oder mehr) umfasst, wobei unter der Bedingung von i < m der erste Pegelverschieber-Abschnitt arbeitet, indem aus der Gruppe aus dem ersten bis zum k-ten Pegelverschieber die Gruppe aus Pegelverschiebern, die anders als diejenige unter der Bedingung von i = m ist, oder die Gruppe aus Pegelverschiebern mit einer Kombination gewählt wird, die anders als diejenige unter der Bedingung von i = m ist, und wobei unter der Bedingung von j < n der zweite Pegelverschieber-Abschnitt arbeitet, indem aus der Gruppe aus dem (k + 1)-ten bis zum l-ten Pegelverschieber die Gruppe aus Pegelverschiebern, die anders als diejenige unter der Bedingung von j = n ist, oder die Gruppe aus Pegelverschiebern mit einer Kombination gewählt wird, die anders als diejenige unter der Bedingung von j = n ist.
Anzeigeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei Bilddaten, die angezeigt werden können, in die Anzeigeeinheit eingegeben werden, wobei die maximale Bildfrequenz der Bilddaten auf f eingestellt wird, wobei Bilddaten mit einer Bildfrequenz g in die Anzeigeeinheit eingegeben werden, und wobei unter einer Bedingung von g < f der erste Logikschaltungsabschnitt und der zweite Logikschaltungsabschnitt mit einer niedrigeren Betriebsfrequenz arbeiten als unter einer Bedingung von g = f.
Anzeigeeinheit nach Anspruch 5, wobei unter der Bedingung von g < f der erste Logikschaltungsabschnitt und der zweite Logikschaltungsabschnitt mit einer niedrigeren Stromversorgungsspannung arbeiten als unter der Bedingung von g = f.
Anzeigeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Pixel einen Transistor umfasst, der ein Metalloxid in einem Kanalbildungsbereich umfasst.
Anzeigevorrichtung, die umfasst: eine Anzeigeeinheit; und einen Empfänger, wobei die Anzeigeeinheit ein Pixelarray, einen Source-Treiber und einen Gate-Treiber umfasst, wobei der Source-Treiber einen ersten Logikschaltungsabschnitt und eine erste Wählergruppe umfasst, wobei der Gate-Treiber einen zweiten Logikschaltungsabschnitt und eine zweite Wählergruppe umfasst, wobei das Pixelarray m (m ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr) Source-Leitungen und n (n ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr) Gate-Leitungen umfasst, wobei der Source-Treiber eine Funktion zum Ausgeben eines Signals an die m Source-Leitungen aufweist, wobei der Gate-Treiber eine Funktion zum Ausgeben eines Signals an die n Gate-Leitungen aufweist, wobei der Empfänger eine Funktion zum Erfassen einer Auflösung d von Bilddaten aufweist, und wobei, vorrausgesetzt, dass die maximale Auflösung von Bilddaten, die die Anzeigeeinheit anzeigen kann, e ist, dann in dem Fall, in dem Bilddaten unter einer Bedingung von d < e in den Empfänger eingegeben werden, die erste Wählergruppe eines von Signalen, die von dem ersten Logikschaltungsabschnitt ausgegeben werden, an eine Vielzahl von Source-Leitungen ausgibt und die zweite Wählergruppe eines von Signalen, die von dem zweiten Logikschaltungsabschnitt ausgegeben werden, an eine Vielzahl von Gate-Leitungen ausgibt.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, wobei in dem Fall, in dem die Bilddaten unter der Bedingung von d < e in den Empfänger eingegeben werden, der erste Logikschaltungsabschnitt und der zweite Logikschaltungsabschnitt mit einer niedrigeren Betriebsfrequenz arbeiten als in dem Fall, in dem Bilddaten unter einer Bedingung von d = e in den Empfänger eingegeben werden.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei in dem Fall, in dem die Bilddaten unter der Bedingung von d < e in den Empfänger eingegeben werden, der erste Logikschaltungsabschnitt und der zweite Logikschaltungsabschnitt mit einer niedrigeren Stromversorgungsspannung arbeiten als in dem Fall, in dem die Bilddaten unter der Bedingung von d = e in den Empfänger eingegeben werden.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Source-Treiber einen ersten Pegelverschieber-Abschnitt umfasst, wobei der Gate-Treiber einen zweiten Pegelverschieber-Abschnitt umfasst, wobei der erste Pegelverschieber-Abschnitt eine Gruppe aus einem ersten bis zu einem k-ten Pegelverschieber (k ist eine ganze Zahl von 2 oder mehr) umfasst, wobei der zweite Pegelverschieber-Abschnitt eine Gruppe aus einem (k + 1)-ten bis zu einem l-ten Pegelverschieber (l ist eine ganze Zahl von k + 2 oder mehr) umfasst, wobei unter der Bedingung von d < e der erste Pegelverschieber-Abschnitt arbeitet, indem aus der Gruppe aus dem ersten bis zum k-ten Pegelverschieber die Gruppe aus Pegelverschiebern, die anders als diejenige unter der Bedingung von d = e ist, oder die Gruppe aus Pegelverschiebern mit einer Kombination gewählt wird, die anders als diejenige unter der Bedingung von d = e ist, und wobei der zweite Pegelverschieber-Abschnitt arbeitet, indem aus der Gruppe aus dem (k + 1)-ten bis zum l-ten Pegelverschieber die Gruppe aus Pegelverschiebern, die anders als diejenige unter der Bedingung von d = e ist, oder die Gruppe aus Pegelverschiebern mit einer Kombination gewählt wird, die anders als diejenige unter der Bedingung von d = e ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Empfänger eine Funktion zum Erfassen einer Bildfrequenz g von Bilddaten aufweist, und wobei, vorrausgesetzt, dass die maximale Bildfrequenz von Bilddaten, die die Anzeigeeinheit anzeigen kann, f ist, dann in dem Fall, in dem Bilddaten unter einer Bedingung von g < f in den Empfänger eingegeben werden, der erste Logikschaltungsabschnitt und der zweite Logikschaltungsabschnitt mit einer niedrigeren Betriebsfrequenz arbeiten als in dem Fall, in dem Bilddaten unter einer Bedingung von g = f in den Empfänger eingegeben werden.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, wobei in dem Fall, in dem die Bilddaten unter der Bedingung von g < f in den Empfänger eingegeben werden, der erste Logikschaltungsabschnitt und der zweite Logikschaltungsabschnitt mit einer niedrigeren Stromversorgungsspannung arbeiten als in dem Fall, in dem die Bilddaten unter der Bedingung von g = f in den Empfänger eingegeben werden.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Pixelarray einen Transistor umfasst, der ein Metalloxid in einem Kanalbildungsbereich umfasst.