JP2018056815A - 電子機器、又は電子機器システム - Google Patents

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Abstract

【課題】視認性の良い、かつ消費電力が低減された電子機器システムを提供する。【解決手段】電子機器システムは、表示部と、制御装置と、照度センサと、入力インターフェースと、を有する。表示部は、第1表示領域と、第2表示領域と、第1ドライバと、第2ドライバと、を有する。制御装置は、照度センサによって取得した外光の照度に応じて、第1表示領域のみの表示、第2表示領域のみの表示、又は第1表示領域と第2表示領域との両方の表示、のいずれかを選択する。第1表示領域、及び/又は第2表示領域に表示される画像が静止画である場合、第1表示領域、及び/又は第2表示領域の駆動周波数を低くし、第1表示領域、及び/又は第2表示領域に表示される画像が動画である場合、第1表示領域、及び/又は第2表示領域の駆動周波数を高くする。【選択図】図1

Description

本発明の一態様は、電子機器、又は電子機器システムに関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の技術分野は、物、方法、又は、製造方法に関するものである。又は、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、蓄電装置、撮像装置、記憶装置、プロセッサ、電子機器、それらの駆動方法、それらの製造方法、それらの検査方法、又はそれらのシステムを一例として挙げることができる。
近年、スマートフォンなどの携帯電話、タブレット型情報端末、ノート型PC(パーソナルコンピュータ)、携帯ゲーム機等が有する表示装置において、様々な面で改良が進められている。例えば、解像度を大きくする、色再現性(NTSC比)を高くする、駆動回路を小さくする、消費電力を低減する、等の表示装置の開発が行われている。
また、改良の1つとして、環境の光に応じて、表示装置に映す画像の明るさを自動的に調節する機能を有する表示装置が挙げられる。該表示装置として、例えば、環境の光を反射して画像を映す機能と、発光素子を光らせて画像を映す機能と、を有する表示装置が挙げられる。この構成にすることにより、環境の光が十分に強い場合には、反射光を利用して表示装置に画像を映す表示モード(以下、反射モード、又は、第1モードという。)とし、又は環境の光が弱い場合には、発光素子を光らせて表示装置に画像を映す表示モード(以下、透過モード、自発光モード、又は、第2モードという。)として、表示装置に映す画像の明るさの調節を行うことができる。つまり、該表示装置は、照度計(照度センサという場合もある。)などを用いて環境の光を検知することによって、該光の強さに応じて表示方法を第1モード、第2モード、又はそれら両方を用いたモード(以下、ハイブリッド表示、又は第3モードという。)のいずれかを選択して、画像の表示を行うことができる。
ところで、発光素子を光らせて画像を映す機能と、環境の光を反射して画像を映す機能と、を有する表示装置として、例えば、1つの画素に、液晶素子を制御する画素回路と、発光素子を制御する画素回路と、を有する表示装置が特許文献1乃至特許文献3に開示されている。
本明細書では、このように、表示素子として発光素子(例えば、透過型液晶素子、有機EL、無機EL、窒化物半導体発光ダイオード等)と、反射型素子(反射型液晶素子)と、を有するディスプレイを、ER−Hybrid ディスプレイ(Emissive OLED and Reflective LC Hybrid ディスプレイ、または、Emission/Reflection Hybrid ディスプレイ)と呼称する。また、表示素子として透過型液晶素子と、反射型液晶素子と、を有するディスプレイをTR−Hybrid ディスプレイ(Transmissive LC and Reflective LC Hybrid ディスプレイ、または、Transmission/Reflection Hybrid ディスプレイ)と呼称する。また、表示素子として発光素子と、反射型素子と、を有する表示装置を、ハイブリッド表示装置と呼称し、ハイブリッド表示装置を有するディスプレイをハイブリッドディスプレイと呼称する。
米国特許出願公開第2003/0107688号明細書 国際公開第2007/041150号公報 特開2008−225381号公報
ハイブリッド表示装置は、環境の光に応じて第1モード乃至第3モードのいずれかを選択するため、視認性の高い画像を表示することができる。一方、ハイブリッド表示装置は、表示素子として発光素子と、反射型素子と、を有するため、1つの表示素子の表示装置と比較して、消費電力が高くなる場合がある。
本発明の一態様は、新規の表示装置を提供することを課題の1つとする。又は、本発明の一態様は、該表示装置の動作方法を提供することを課題の1つとする。又は、本発明の一態様は、該表示装置を有する電子機器、又は該電子機器のシステムを提供することを課題の1つとする。
又は、本発明の一態様は、消費電力が低減された表示装置を提供することを課題の1つとする。又は、本発明の一態様は、視認性を高めた電子機器を提供することを課題の1つとする。
なお本発明の一態様の課題は、上記列挙した課題に限定されない。上記列挙した課題は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお他の課題は、以下の記載で述べる、本項目で言及していない課題である。本項目で言及していない課題は、当業者であれば明細書又は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる。なお、本発明の一態様は、上記列挙した記載、及び他の課題のうち、少なくとも一つの課題を解決するものである。なお、本発明の一態様は、上記列挙した記載、及び他の課題の全ての課題を解決する必要はない。
(1)
本発明の一態様は、表示装置と、制御装置と、照度センサと、入力インターフェースと、を有する電子機器システムであって、表示装置は、第1表示素子と、第2表示素子と、第1ドライバと、第2ドライバと、を有し、第1ドライバは、第1表示素子を駆動する機能を有し、第2ドライバは、第2表示素子を駆動する機能を有し、照度センサは、外光照度を取得する機能と、外光照度を制御装置に送信する機能と、を有し、入力インターフェースは、ユーザが入力インターフェースに入力した情報を制御装置に送信する機能を有し、制御装置は、外光照度が第1設定照度よりも高い場合に、第1ドライバに第1画像データと、第2画像データと、を送信する機能と、外光照度が第2設定照度よりも低い場合に、第2ドライバに第1画像データと、第2画像データと、を送信する機能と、外光照度が第1設定照度よりも低く、かつ第2設定照度よりも高い場合に、第1ドライバと、第2ドライバと、にそれぞれ第1画像データと、第2画像データと、を送信する機能と、を有し、第1画像データは、第2画像データの前フレームのデータであり、第2画像データは、ユーザが入力インターフェースで情報を入力したしたときに生成されるデータであり、制御装置は、第1画像データと、第2画像データと、が異なる場合に、第1ドライバ、及び/又は、第2ドライバの駆動周波数を変更する機能を有することを特徴とする電子機器システムである。
(2)
又は、本発明の一態様は、前記(1)において、制御装置は、外光照度が第1設定照度よりも高く、かつ第1画像データと、第2画像データと、が異なる場合に、第1ドライバの駆動周波数を高くする機能と、外光照度が第2設定照度よりも低く、かつ第1画像データと、第2画像データと、が異なる場合に、第2ドライバの駆動周波数を高くする機能と、外光照度が第2設定照度以上、第1設定照度以下であり、かつ第1画像データと、第2画像データと、が異なる場合に、第1ドライバ及び第2ドライバのそれぞれの駆動周波数を高くする機能と、を有することを特徴とする電子機器システムである。
(3)
又は、本発明の一態様は、前記(1)、又は前記(2)に記載の電子機器システムで、制御装置は、外光照度が第2設定照度以上、第1設定照度以下である場合に、第1ドライバに、第3画像データと、第4画像データと、を送信し、かつ第2ドライバに、第5画像データと、第6画像データと、を送信する機能を有し、第3画像データと、第5画像データは、互いに異なるデータであり、第3画像データは、第4画像データの前フレームのデータであり、第5画像データは、第6画像データの前フレームのデータであり、第4画像データ、及び第6データは、ユーザが入力インターフェースで情報を入力したしたときに生成されるデータであり、制御装置は、第3画像データと、第4画像データと、が異なり、かつ第5画像データと、第6画像データと、が異なる場合に、第1ドライバ及び第2ドライバのそれぞれの駆動周波数を高くする機能と、第3画像データと、第4画像データと、が異なり、かつ第5画像データと、第6画像データと、が異ならない場合に、第1ドライバの駆動周波数を高くし、第2ドライバの駆動周波数を変更しない、又は低くする機能と、第3画像データと、第4画像データと、が異ならず、かつ第5画像データと、第6画像データと、が異なる場合に、第1ドライバの駆動周波数を変更せず、又は低くし、第2ドライバの駆動周波数を高くする機能と、第3画像データと、第4画像データと、が異ならず、かつ第5画像データと、第6画像データと、が異ならない場合に、第1ドライバ及び第2ドライバの駆動周波数を変更せず、又は低くする機能と、を有することを特徴とする電気機器システムである。
(4)
又は、本発明の一態様は、表示装置と、制御装置と、入力インターフェースと、を有する電子機器システムであって、表示装置は、第1表示素子と、第2表示素子と、第1ドライバと、第2ドライバと、を有し、第1ドライバは、第1表示素子を駆動する機能を有し、第2ドライバは、第2表示素子を駆動する機能を有し、入力インターフェースは、ユーザが選択したアプリケーションの情報を制御装置に送信する機能を有し、制御装置は、アプリケーションに基づいて、第1ドライバ及び第2ドライバのそれぞれの駆動周波数を可変する機能を有することを特徴とする電子機器システムである。
(5)
又は、本発明の一態様は、前記(1)乃至(4)のいずれか一項において、第1表示素子は、反射型素子であり、第2表示素子は、自発光型素子であることを特徴とする電子機器システムである。
(6)
又は、本発明の一態様は、前記(1)乃至(5)のいずれか一項において、トランジスタを有し、トランジスタは、チャネル形成領域に、金属酸化物を有することを特徴とする電子機器システムである。
(7)
又は、本発明の一態様は、表示装置と、筐体と、を有する電子機器であって、表示装置は、第1表示素子と、第2表示素子と、第1ドライバと、第2ドライバと、を有し、第1ドライバは、第1表示素子を駆動する機能を有し、第2ドライバは、第2表示素子を駆動する機能を有し、表示装置は、第1表示部と、第2表示部と、を有し、表示装置は、第1表示部と、第2表示部と、が互いに重なるように、曲げ畳むことができる構造体であり、筐体は、第1筐体と、第2筐体と、ヒンジを有し、筐体は、ヒンジによって、第1筐体と、第2筐体と、が互いに重なるように、曲げて畳むことができる構造体であり、第1筐体は、第1表示部を有し、第2筐体は、第2表示部を有し、第1表示素子には、第1表示部にのみ第1画像を表示し、第2表示素子には、第2表示部にのみ第2画像を表示することを特徴とする電子機器である。
(8)
又は、本発明の一態様は、前記(7)において、第1表示素子は、反射型素子であり、第2表示素子は、自発光型素子であることを特徴とする電子機器である。
(9)
又は、本発明の一態様は、前記(7)、又は前記(8)において、トランジスタを有し、トランジスタは、チャネル形成領域に、金属酸化物を有することを特徴とする電子機器である。
(10)
又は、本発明の一態様は、前記(7)乃至(9)にいずれか一項に記載の電子機器に、制御装置を含む電子機器システムであって、制御装置は、第1ドライバの駆動周波数を低くする機能と、第2ドライバの駆動周波数を高くする機能と、を有することを特徴とする電子機器システムである。
本発明の一態様によって、新規の表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、該表示装置の動作方法を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、該表示装置を有する電子機器、又は該電子機器のシステムを提供することができる。
又は、本発明の一態様によって、消費電力が低減された表示装置を提供することができる。又は、本発明の一態様によって、視認性を高めた電子機器を提供することができる。
なお本発明の一態様の効果は、上記列挙した効果に限定されない。上記列挙した効果は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお他の効果は、以下の記載で述べる、本項目で言及していない効果である。本項目で言及していない効果は、当業者であれば明細書又は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる。なお、本発明の一態様は、上記列挙した効果、及び他の効果のうち、少なくとも一つの効果を有するものである。従って本発明の一態様は、場合によっては、上記列挙した効果を有さない場合もある。
電子機器システムの構成例を示すブロック図。 電子機器システムの構成例を示すブロック図。 電子機器システムの動作例を示すフローチャート。 電子機器システムの動作例を示すフローチャート。 電子機器システムの動作例を示すフローチャート。 電子機器システムの動作例を示すフローチャート。 電子機器の構成例を示す斜視図。 電子機器の動作例を示す斜視図。 表示装置の構成例を説明する模式図。 表示装置の構成例を説明する、回路図及びタイミングチャート。 表示装置の一例を示す斜視図。 入出力パネルの構成例を示す断面図。 入出力パネルの構成例を示す断面図。 タッチセンサユニットの構成例を示す回路図と、概観の例を示す上面図。 表示モジュールの一例を示す図。 電子機器の一例を示す斜視図。
本明細書において、ハイブリッド表示(第3モードの表示)とは、1つのパネルにおいて、反射光と、自発光とを併用して、色調または光強度を互いに補完して、文字または画像を表示する方法である。または、ハイブリッド表示とは、同一画素または同一副画素において複数の表示素子から、それぞれの光を用いて、文字及び/又は画像を表示する方法である。ただし、ハイブリッド表示を行っているハイブリッドディスプレイを局所的にみると、複数の表示素子のいずれか一を用いて表示される画素または副画素と、複数の表示素子の二以上を用いて表示される画素または副画素と、を有する場合がある。
なお、本明細書等において、上記構成のいずれか1つまたは複数の表現を満たすものを、ハイブリッド表示という。
また、ハイブリッドディスプレイは、同一画素または同一副画素に複数の表示素子を有する。なお、複数の表示素子としては、例えば、光を反射する反射型素子と、光を射出する自発光素子とが挙げられる。なお、反射型素子と、自発光素子とは、それぞれ独立に制御することができる。ハイブリッドディスプレイは、表示部において、反射光、及び自発光のいずれか一方または双方を用いて、文字及び/または画像を表示する機能を有する。
本明細書等において、画像とは、静止画に加え、動画を含む表記であるとする。つまり、本明細書等において、画像と記載された場合、静止画、動画のどちらかの表記に置き換えて、呼称することができる。また、動画は、映像などの表記に置き換えて呼称することができる。
本明細書等において、金属酸化物(metal oxide)とは、広い表現での金属の酸化物である。金属酸化物は、酸化物絶縁体、酸化物導電体(透明酸化物導電体を含む)、酸化物半導体(Oxide Semiconductorまたは単にOSともいう)などに分類される。例えば、トランジスタの活性層に金属酸化物を用いた場合、当該金属酸化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、金属酸化物が増幅作用、整流作用、及びスイッチング作用の少なくとも1つを有するトランジスタのチャネル形成領域を構成し得る場合、当該金属酸化物を、金属酸化物半導体(metal oxide semiconductor)、略してOSと呼ぶことができる。また、OS FETと記載する場合においては、金属酸化物または酸化物半導体を有するトランジスタと換言することができる。
また、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物(metal oxide)と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物(metal oxynitride)と呼称してもよい。
(実施の形態1)
本実施の形態では、ハイブリッド表示装置を有する電子機器システムの構成例と、該電子機器システムの動作例と、について説明する。
<構成例>
図1に本実施の形態で説明する電子機器システムの構成例を示す。電子機器システム100は、ハイブリッド表示装置110と、制御装置103と、入力インターフェース104と、照度センサ105と、を有する。ハイブリッド表示装置110は、表示部101と、第1ドライバ102aと、第2ドライバ102bと、を有する。
表示部101は、第1表示領域101aと、第2表示領域101bと、を有する。特に、本実施の形態で説明する電子機器システム100の表示部101は、可視光を反射する第1表示素子(反射型素子ともいう。)と、可視光を発する第2表示素子(自発光型素子ともいう。)と、を有するものとする。具体的には、第1表示領域101aは、マトリクス状に第1表示素子を有し、第2表示領域101bは、マトリクス状に第2表示素子を有するものとする。
つまり、電子機器システム100は、第1表示素子と、第2表示素子と、の一方を用いて、又は第1表示素子と、第2表示素子と、の両方を用いて、画像を表示する機能を有する。
第1ドライバ102aは、第1表示領域101aが有する第1表示素子を駆動する機能を有し、第2ドライバ102bは、第2表示領域101bが有する第2表示素子を駆動する機能を有する。
制御装置103は、第1ドライバ102aと、第2ドライバ102bと、に送信するための、画像データ、タイミング信号などを生成する機能を有する。具体的には、制御装置103は、制御装置103は、基の画像データに補正を行う画像処理部、一時的に画像データを保持するフレームメモリ、タイミング信号を送信するタイミングコントローラ等を有する。なお、図示していないが、制御装置103は、ハイブリッド表示装置110に含まれる構成としてもよい。
また、制御装置103は、入力インターフェース104、及び照度センサ105から送られてきたデータを受け取ることで、該データに基づいて、第1ドライバ102aと、第2ドライバ102bと、の一方に、又は第1ドライバ102aと、第2ドライバ102bと、の両方に、制御信号を送信する機能を有する。
入力インターフェース104は、電子機器システム100に対して、情報を入力するデバイスである。具体的には、例えば、表示部101に備える操作ボタン、タッチセンサユニット、カメラ、マイク等が挙げられる。特に、タッチセンサユニットの場合、電子機器システム100のユーザがタッチセンサユニットの領域にタッチ、又はペン入力を行うことで、電子機器システム100の制御装置103に制御信号を入力することができる。
照度センサ105は、外光106の照度を計測する機能を有する。外光106が明るい場合、表示部101は、外光106の反射を利用できるため、第1表示領域101aの第1表示素子(反射型素子)で画像を表示する(第1モードで表示する)のが好ましい。また、外光106が暗い場合、表示部101は、外光106の反射を利用できないため、第2表示領域101bの第2表示素子(自発光型素子)で画像を表示する(第2モードで表示する)のが好ましい。つまり、制御装置103は、照度センサ105によって計測された外光106の照度を取得して、該照度に基づいて、第1モード、第2モード、又は第1表示素子と第2表示素子の両方で表示するモード(第3モード)のいずれかの方法で、画像を表示する構成としている。
また、照度センサ105は、前述した入力インターフェース104に含まれてもよい。
図2は、上述した第1ドライバ102aと、第2ドライバ102bと、制御装置103と、の構成例の詳細を示している。
電子機器システム100の表示部101は、第1表示領域101aと、第2表示領域101bと、を有しているため、電子機器システム100は、第1表示領域101aと、第2表示領域101bと、を独立に駆動する構成とするのが好ましい。そのため、第1ドライバ102a、第2ドライバ102bは、それぞれ画像信号を送信するソースドライバと、表示素子の選択信号を送信するゲートドライバと、を有する。具体的には、第1ドライバ102aは、ソースドライバ111aと、ゲートドライバ112aを有し、第2ドライバ102bは、ソースドライバ111bと、ゲートドライバ112bを有する。
制御装置103は、タイミングコントローラ113と、表示コントローラ114と、CPU(Central Processing Unit)115と、フレームメモリ116と、画像処理装置117と、センサコントローラ118と、を有する。
CPU115は、外部から送られてきた画像データ10をレンダリングする機能を有する。ここでいう外部とは、例えば、電子機器システム100が備えるホスト装置、又は受信装置等が挙げられる。また、電子機器システム100において、CPUの代わりにGPU(Graphics Processing Unit)を用いた構成としてもよい。
なお、レンダリングされた画像データ10は、制御装置内部に有するメモリ(図示しない。)に保存される構成としてもよい。この場合、保存された画像データ10は、所定のタイミングで表示コントローラ114に送信される。
図2において、CPU115は、入力インターフェース104と、センサコントローラ118と、に電気的に接続されている。CPU115は、画像データをレンダリングする機能の他に、入力インターフェース104からの制御信号を受け取り、該制御信号に基づく動作を行う機能と、センサコントローラ118からの制御信号を受け取って、表示方法として第1モード乃至第3モードのいずれかを選択する機能を有する。なお、本発明の一態様は、上述のように複数の処理を1つのCPUで行う構成に限定せず、複数のCPUを設けて、複数の処理を行う構成としてもよい。
表示コントローラ114は、CPU115からの制御信号と、画像データ10と、を受け取ることで、タイミングコントローラ113にビデオ同期信号を送信する機能と、画像処理装置117に画像データ10を送信する機能と、を有する。
タイミングコントローラ113は、表示コントローラ114からのビデオ同期信号を受け取って、駆動周波数に基づくタイミング信号を第1ドライバ102aのソースドライバ111a、ゲートドライバ112a、第2ドライバ102bのソースドライバ111b、ゲートドライバ112bのそれぞれに送信する機能を有する。また、タイミングコントローラ113は、駆動周波数を可変する機能を有する。
画像処理装置117は、画像データ10に対して、各種画像処理を行う機能を有する。例えば、画像処理装置117は、調光回路、調色回路などを有する。調光回路は、外光106の明るさに応じて第1表示素子の反射強度、及び/又は第2表示素子の発光強度を調整する回路である。調色回路は、第3モードにおいて、外光106の色味に応じて、第2表示素子の発光する色を調整する回路である。具体的には、調色回路は、例えば、夕暮れ時の赤みがかかった環境では、第1表示素子による表示ではG(緑)成分、又はB(青)成分が不足するため、第2表示素子でその足りない色を発光するように色調を調整する。
また、第1表示素子、又は第2表示素子として液晶素子を適用した場合、画像処理装置117は、ガンマ補正回路を有してもよい。ガンマ補正回路は、ガンマ値を補正する機能を有する回路であり、ガンマ値とは、入力電圧(又は入力電流)に対する画像の階調の応答特性を示す数値である。一般的には、ガンマ値が1未満の場合は、表示部には黒が浮いた画像が映され、またガンマ値が1より大きい場合は、表示部には黒が潰れた画像が映される。ガンマ補正回路は、ガンマ値が1となるように、該入力電圧(又は該入力電流)を補正する機能を有する。
また、第2表示素子として、有機EL素子を適用した場合、画像処理装置117は、EL補正回路を有してもよい。EL補正回路は、ソースドライバ111bに有機EL素子を流れる電流を検出する電流検出回路を備えている場合に、設けられる。EL補正回路は、ソースドライバ111bの電流検出回路から送信される信号に基づいて、有機EL素子の輝度を調節する機能をもつ。
センサコントローラ118は、照度センサ105からの外光106の照度に基づく検知信号を受け取ることで、表示部101の表示方法に関する制御信号を生成してCPU115に送信する機能を有する。該制御信号には、表示部101の駆動方法を有しており、表示部101を第1モード乃至第3モードのいずれかのモードで駆動する情報が含まれている。
<動作例>
次に、電子機器システム100の動作例について説明する。
図3乃至図5は、電子機器システム100の動作例を示すフローチャートであり、本動作例では、ステップST1乃至ステップST24の処理が行われる。なお、本動作例は、図3に示すフローチャートから開始される。
ステップST1では、電子機器システム100は、初期状態として、第1表示領域101a、及び第2表示領域101bのそれぞれの駆動周波数がfとなるように動作する。つまり、ステップST1では、タイミングコントローラ113は、第1ドライバ102a及び第2ドライバ102bのそれぞれに、駆動周波数がfであるタイミング信号を送信する処理が行われる。なお、駆動周波数fは、例えば、60Hz未満であることが好ましい。
ステップST2では、照度センサ105から外光の照度を取得する処理が行われる。このとき、取得した外光の照度をlxと表記する。外光の照度lxは、照度センサ105から制御装置103に送信される。
ステップST3では、ステップST2で取得した外光の照度lxが、あらかじめ電子機器システム100で設定された照度lxよりも高いか否かの判定が行われる。照度lxが設定照度lxよりも高い場合は、ステップST4に移行し、照度lxが設定照度lxよりも低い場合は、ステップST8に移行する。なお、照度lxと設定照度lxが等しい場合は、ステップST4、又はステップST8のどちらか一方に移行するものとする。例えば、電子機器システム100のユーザが、照度lxと設定照度lxが等しい場合において、ステップST4、又はステップST8のどちらに移行するかを、あらかじめ設定してもよい。
ステップST4では、表示部101を第1モードとして表示する動作が行われる。第1モードとは、第1表示領域101aにのみ画像を表示するモードであり、このとき、第2表示領域101bには画像は表示されない。つまり、ステップST4では、第1表示素子、すなわち反射型素子のみを駆動させて、反射光によって表示部101に画像を表示する動作が行われている。
ステップST5は、電子機器システム100のユーザが入力インターフェース104を用いて電子機器システム100に何らかの操作を行ったステップである。
ステップST6では、ステップST5においてユーザが何らかの操作を行ったときに、表示部101の表示画像が、前フレームの画像と異なったか否かの判定が行われる。表示部101の表示画像が、前フレームの画像と異なった場合、ステップST7に移行し、表示部101の表示画像が、前フレームの画像と一致する場合、ステップST2に移行する。
ステップST7では、電子機器システム100は、第1表示領域101aの駆動周波数がfとなるように動作する。つまり、ステップST7では、タイミングコントローラ113は、第1ドライバ102aに、駆動周波数がfのタイミング信号を送信する処理が行われる。fは、fよりも高い駆動周波数であり、ステップST7において、駆動周波数をfからfまで上げることによって、表示部101の表示画像の書き換えを素早く行うことができる。なお、駆動周波数fは、例えば、60Hz以上であることが好ましく、また、120Hz以上であることがより好ましい。
ステップST7が行われた後において、本動作は終了する。なお、電子機器システム100の利用している途中で外光が変化した場合、ステップST2に移行して、再度外光の照度を取得する動作を行って、第1表示領域101a、第2表示領域101bの駆動周波数の更新を行ってもよい。また、電子機器システム100の利用している途中で、ユーザが、新たに入力インターフェース104を用いて操作を行う場合、ステップST5に移行して、第1表示領域101a、第2表示領域101bの駆動周波数の更新を行ってもよい。
ステップST8では、ステップST2で取得した外光の照度lxが、あらかじめ電子機器システム100で設定された照度lxよりも低いか否かの判定が行われる。照度lxが設定照度lxよりも低い場合は、ステップST9に移行し、照度lxが設定照度lxよりも高い場合は、ステップST13に移行する。なお、照度lxと設定照度lxが等しい場合は、ステップST9、又はステップST13のどちらか一方に移行するものとする。例えば、電子機器システム100のユーザが、照度lxと設定照度lxが等しい場合において、ステップST9、又はステップST13のどちらに移行するかを、あらかじめ設定してもよい。
ステップST9では、表示部101を第2モードとして表示する動作が行われる。第2モードとは、第2表示領域101bにのみ画像を表示するモードであり、このとき、第1表示領域101aには画像は表示されない。つまり、ステップST9では、第2表示素子、すなわち自発光型素子のみを駆動させて、自発光によって表示部101に画像を表示する動作が行われている。
ステップST10は、電子機器システム100のユーザが入力インターフェース104を用いて電子機器システム100に何らかの操作を行ったステップである。
ステップST11では、ステップST10においてユーザが何らかの操作を行ったときに、表示部101の表示画像が、前フレームの画像と異なったか否かの判定が行われる。表示部101の表示画像が、前フレームの画像と異なった場合、ステップST12に移行し、表示部101の表示画像が、前フレームの画像と一致する場合、ステップST2に移行する。
ステップST12では、電子機器システム100は、第2表示領域101bの駆動周波数がfとなるように動作する。つまり、ステップST12では、タイミングコントローラ113は、第2ドライバ102bに、駆動周波数がfのタイミング信号を送信する処理が行われる。fは、fよりも高い駆動周波数であり、ステップST12において、駆動周波数をfからfまで上げることによって、表示部101の表示画像の書き換えを素早く行うことができる。なお、駆動周波数fは、例えば、60Hz以上であることが好ましく、また、120Hz以上であることがより好ましい。また、駆動周波数fは、駆動周波数fと等しくてもよいし、異なってもよい。
ステップST12が行われた後において、本動作は終了する。なお、電子機器システム100の利用している途中で外光が変化した場合、ステップST2に移行して、再度外光の照度を取得する動作を行って、第1表示領域101a、第2表示領域101bの駆動周波数の更新を行ってもよい。また、電子機器システム100の利用している途中で、ユーザが、新たに入力インターフェース104を用いて操作を行う場合、ステップST10に移行して、第1表示領域101a、第2表示領域101bの駆動周波数の更新を行ってもよい。
ステップST13では、表示部101を第3モードとして表示する動作が行われる。第2モードとは、第1表示領域101a、及び第2表示領域101bの両方に画像を表示するモードである。つまり、ステップST13では、第1表示素子、及び第2表示素子、すなわち自発光型素子のみを駆動させて、自発光によって表示部101に画像を表示する動作が行われている。
ステップST14では、ステップST13においてユーザが何らかの操作を行ったときに、表示部101の表示画像が、前フレームの画像と異なったか否かの判定が行われる。表示部101の表示画像が、前フレームの画像と異なった場合、ステップST12に移行し、表示部101の表示画像が、前フレームの画像と一致する場合、図3のAに進む。図3のAに進んだ場合、図4のフローチャートのAに移行して、処理が続行される。
図4では、図3のフローチャートにおいて、照度センサ105で取得した外光の照度lxが、電子機器システム100であらかじめ設定された照度lxよりも低く、かつ同様に設定された照度lxよりも高い場合に行われる、電子機器システム100の動作例を示すフローチャートである。
ステップST15では、ステップST14においてユーザが何らかの操作を行ったときに、第1表示領域の表示画像と、第2表示領域の表示画像と、の画像が異なっているか否かの判定が行われる。第1表示領域の表示画像が、第2表示領域の表示画像と異なっていた場合、ステップST16に移行し、第1表示領域の表示画像が、第2表示領域の表示画像と一致する場合、図4のBに進む。図4のBに進んだ場合、図5のフローチャートのBに移行して、処理が続行される。
ステップST16では、ステップST14においてユーザが何らかの操作を行ったときに、表示部101の第2表示領域101bの表示画像が、前フレームの画像と異なったか否かの判定が行われる。表示部101の第2表示領域101bの表示画像が、前フレームの画像と異なった場合、ステップST17に移行し、表示部101の第2表示領域101bの表示画像が、前フレームの画像と一致する場合、図4のCに進む。図4のCに進んだ場合、図5のフローチャートのCに移行して、処理が続行される。
ステップST17では、ステップST14においてユーザが何らかの操作を行ったときに、表示部101の第1表示領域101aの表示画像が、前フレームの画像と異なったか否かの判定が行われる。表示部101の第1表示領域101aの表示画像が、前フレームの画像と異なった場合、ステップST18に移行し、表示部101の第1表示領域101aの表示画像が、前フレームの画像と一致する場合、ステップST19に移行する。
ステップST18では、電子機器システム100は、第1表示領域101aと、第2表示領域101bの駆動周波数がfとなるように動作する。つまり、ステップST18では、第1表示領域101aの表示画像と、第2表示領域101bの表示画像と、のそれぞれが、前フレームと異なっていた場合に、タイミングコントローラ113が、第1ドライバ102a及び第2ドライバ102bに、駆動周波数がfのタイミング信号を送信する処理が行われる。fは、fよりも高い駆動周波数であり、ステップST18において、駆動周波数をfからfまで上げることによって、表示部101の表示画像の書き換えを素早く行うことができる。なお、駆動周波数fは、例えば、60Hz以上であることが好ましく、また、120Hz以上であることがより好ましい。また、駆動周波数fは、駆動周波数f、fと等しくてもよいし、異なってもよい。
ステップST19では、電子機器システム100は、第1表示領域101aの駆動周波数がfとなり、第2表示領域101bの駆動周波数がfとなるように動作する。つまり、ステップST19では、第1表示領域101aの表示画像が前フレームと一致し、かつ第2表示領域101bの表示画像が前フレームと異なる場合に、タイミングコントローラ113が、第1ドライバ102aに駆動周波数がfのタイミング信号を送信し、第2ドライバ102bに駆動周波数がfのタイミング信号を送信する処理が行われる。
第1表示領域101aの表示画像は前フレームと一致するため、駆動周波数を低くすることができる。したがって、第1表示領域101aにおいて、単位時間あたりの表示画像を少なくすることができる。なお、ステップST19では、第1表示領域101aの駆動周波数をfとしているが、場合によって、又は、状況に応じて、駆動周波数をfよりも低くしてもよい。また、第2表示領域101bの表示画像は前フレームと異なるため、駆動周波数を高くする必要がある。そのため、ステップST19では、第2表示領域101bの駆動周波数をfからfまで上げることで、第2表示領域101bの表示画像の書き換えを素早く行う。
図5では、図4のフローチャートにおいて、第1表示領域の表示画像と、第2表示領域の表示画像が一致する場合、又は、第1表示領域の表示画像と第2表示領域の画像が異なり、第2表示領域の表示画像が前フレームと一致する場合に行われる、電子機器システム100の動作例を示すフローチャートである。
ステップST20では、ステップST14においてユーザが何らかの操作を行ったときに、表示部101の第1表示領域101aの表示画像が、前フレームの画像と異なったか否かの判定が行われる。表示部101の第1表示領域101aの表示画像が、前フレームの画像と異なった場合、ステップST21に移行し、表示部101の第1表示領域101aの表示画像が、前フレームの画像と一致する場合、ステップST23に移行する。
ステップST21では、電子機器システム100は、第1表示領域101aの駆動周波数がfとなり、第2表示領域101bの駆動周波数がfとなるように動作する。つまり、ステップST21では、第1表示領域101aの表示画像が前フレームと異なり、かつ第2表示領域101bの表示画像が前フレームと一致する場合に、タイミングコントローラ113が、第1ドライバ102aに駆動周波数がfのタイミング信号を送信し、第2ドライバ102bに駆動周波数がfのタイミング信号を送信する処理が行われる。
第1表示領域101aの表示画像は前フレームと異なるため、駆動周波数を高くする必要がある。そのため、ステップST21では、第2表示領域101bの駆動周波数をfからfまで上げることで、第1表示領域101aの表示画像の書き換えを素早く行う。また、第2表示領域101bの表示画像は前フレームと一致するため、駆動周波数を低くすることができる。したがって、第2表示領域101bにおいて、単位時間あたりの表示画像を少なくすることができる。なお、ステップST21では、第2表示領域101bの駆動周波数をfとしているが、場合によって、又は、状況に応じて、駆動周波数をfよりも低くしてもよい。
ステップST22は、ステップST15において、第1表示領域101aの画像と、第2表示領域101bの画像と、が一致する場合に移行するステップであり、ステップST22では、ステップST5においてユーザが何らかの操作を行ったときに、表示部101の表示画像が、前フレームの画像と異なったか否かの判定が行われる。表示部101の表示画像が、前フレームの画像と異なった場合、ステップST24に移行し、表示部101の表示画像が、前フレームの画像と一致する場合、ステップST23に移行する。
ステップST23では、電子機器システム100は、第1表示領域101aと、第2表示領域101bの駆動周波数がfとなるように動作する。つまり、ステップST23では、第1表示領域101aの表示画像と、第2表示領域101bの表示画像と、のそれぞれが、前フレームと一致する場合に、タイミングコントローラ113が、第1ドライバ102a及び第2ドライバ102bに、駆動周波数がfのタイミング信号を送信する処理が行われる。
ステップST24では、電子機器システム100は、第1表示領域101aと、第2表示領域101bの駆動周波数がfとなるように動作する。つまり、ステップST24では、第1表示領域101aの表示画像と、第2表示領域101bの表示画像と、のそれぞれが、前フレームと異なっていた場合に、タイミングコントローラ113が、第1ドライバ102a及び第2ドライバ102bに、駆動周波数がfのタイミング信号を送信する処理が行われる。fは、fよりも高い駆動周波数であり、ステップST24において、駆動周波数をfからfまで上げることによって、表示部101の表示画像の書き換えを素早く行うことができる。なお、駆動周波数fは、例えば、60Hz以上であることが好ましく、また、120Hz以上であることがより好ましい。また、駆動周波数fは、駆動周波数f、f、fと等しくてもよいし、異なってもよい。
ステップST18、ステップST19、ステップST21、ステップST23、又はステップST24が行われた後において、本動作は終了する。なお、電子機器システム100の利用している途中で外光が変化した場合、ステップST2に移行して、再度外光の照度を取得する動作を行って、第1表示領域101a、第2表示領域101bの駆動周波数の更新を行ってもよい。また、電子機器システム100の利用している途中で、ユーザが、新たに入力インターフェース104を用いて操作を行う場合、ステップST14に移行して、第1表示領域101a、第2表示領域101bの駆動周波数の更新を行ってもよい。
また、上述の動作によって、第1表示領域101a、第2表示領域101bの少なくとも一方の駆動周波数がfとなる場合、又は、駆動周波数がfよりも低くなる場合、第1表示領域101a、第2表示領域101bのそれぞれに備える第1表示素子、第2表示素子は、OSトランジスタを有する構成であることが好ましい。特に、OSトランジスタは、実施の形態5に示す金属酸化物をチャネル形成領域に有するトランジスタであることがより好ましい。OSトランジスタは、オフ電流が非常に小さい特性を有するため、OSトランジスタを第1表示素子、第2表示素子の選択トランジスタとすることによって、第1表示素子、第2表示素子のリーク電流による保持データの劣化を防ぐことができる。つまり、保持データのリフレッシュ回数を低減することができるため、第1表示領域101a、第2表示領域101bの駆動周波数を低くすることができ、本実施の形態の動作を容易に行うことができる。なお、駆動周波数を低くする駆動は、本明細書では、アイドリング・ストップ(IDS)駆動と呼称し、アイドリング・ストップ(IDS)については、実施の形態4で説明する。
上述の通り、表示画像と前フレームとを比較して、一致するか、又は異なるか、を判定し、その結果に応じて、第1表示領域、及び第2表示領域のそれぞれの駆動周波数を変更する構成にすることによって、第1表示領域、及び第2表示領域のそれぞれの書き換え回数を必要な回数まで少なくすることができる。このため、第1表示領域、及び第2表示領域を有する表示装置の消費電力を少なくすることができる。
また、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態2)
本実施の形態では、実施の形態1で説明した電子機器システム100の動作例とは、別の動作例について、説明する。
実施の形態1で説明した例では、照度センサ105によって取得した照度によって、表示モードを第1モード乃至第3モードのいずれかを決定し、入力インターフェース104を介したユーザの操作をトリガーとして、第1表示領域、及び第2表示領域のそれぞれの駆動周波数を決定する動作となっているが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、ユーザが選択したアプリケーションの種類によって、駆動周波数を可変する構成としてもよい。
図6(A)、(B)は、電子機器システム100において、起動したアプリケーションに応じて、駆動周波数を可変する動作例を示したフローチャートを示している。図6(A)は、電子書籍アプリケーションを起動した動作例を示し、図6(B)は、動画アプリケーションを起動した動作例を示している。なお、電子書籍アプリケーション、及び動画アプリケーションは、第3モードで画像を表示する(第1表示領域と第2表示領域の両方で画像を表示する)ものとする。
初めに、電子書籍アプリケーションを起動した動作例(図6(A))について説明する。
ステップST31は、電子書籍アプリケーションを起動するステップである。電子書籍アプリケーションの起動は、ユーザが入力インターフェース104などを操作することによって行われる。この場合、入力インターフェース104からCPU115に電子書籍アプリケーションを起動する命令信号が送られ、CPU115は、ホスト装置などの記憶装置(図示いない。)から該アプリケーションのプログラムを読み出して実行する。
ステップST32では、電子書籍を表示部101に表示する動作が行われる。このとき、第1表示領域101aには背景が表示され、第2表示領域101bには文字が表示される。このため、第1表示領域101aの表示画像と、第2表示領域101bの表示画像と、は異なっている。このとき、電子機器システム100において、CPU115は、ホスト装置などの記憶装置(図示いない。)から電子書籍のデータを読み出して、表示コントローラ114に送信する。電子書籍のデータは、画像処理装置117と、フレームメモリ116と、を介して、第1ドライバ102a及び第2ドライバ102bドライバに送られる。また、第1ドライバ102aと第2ドライバ102bには、それぞれタイミングコントローラ113から所定の駆動周波数のタイミング信号が送られるため、第1表示領域と第2表示領域はそれぞれ所定の駆動周波数で動作する。
第1表示領域101aの表示画像と、第2表示領域101bの表示画像と、は異なっているため、第1表示領域101aの駆動周波数と、第2表示領域101bの駆動周波数と、を異なる値にすることができる。そのため、ステップST33では、電子機器システム100は、第1表示領域101aの駆動周波数がfとなり、第2表示領域101bの駆動周波数がfとなるように動作する。このとき、電子機器システム100において、CPU115は、表示コントローラ114からタイミングコントローラ113にビデオ同期信号を送信する命令をして、タイミングコントローラ113から第1ドライバ及び第2ドライバにそれぞれ駆動周波数fのタイミング信号及び駆動周波数fのタイミング信号を送るようにする。これにより、第1表示領域は、駆動周波数fで動作し、第2表示領域は、駆動周波数fで動作することができる。
特に、電子書籍アプリケーションの場合、背景は白であることが多いため、駆動周波数fを中間調表示のときより低くしてもフリッカーが起こりにくい場合がある。なお、駆動周波数fは、駆動周波数fと同じ値であってもよい。
次に、動画アプリケーションを起動した動作例(図6(B))について説明する。
ステップST41は、動画アプリケーションを起動するステップである。動画アプリケーションの起動は、ユーザが入力インターフェース104などを操作することによって行われる。この場合、入力インターフェース104からCPU115に動画アプリケーションを起動する命令信号が送られ、CPU115は、ホスト装置などの記憶装置(図示いない。)から該アプリケーションのプログラムを読み出して実行する。
ステップST42では、動画を表示部101に表示する動作が行われる。このとき、第1表示領域101aと、第2表示領域101bと、には同一の画像が表示される。このとき、電子機器システム100において、CPU115は、ホスト装置などの記憶装置(図示いない。)から動画データを読み出して、表示コントローラ114に送信する。動画データは、画像処理装置117と、フレームメモリ116と、を介して、第1ドライバ102a及び第2ドライバ102bドライバに送られる。また、第1ドライバ102aと第2ドライバ102bには、それぞれタイミングコントローラ113から同一の駆動周波数のタイミング信号が送られるため、第1表示領域と第2表示領域はそれぞれ同一の駆動周波数で動作する。
ステップST43では、動画の内容に応じて駆動周波数を決定する動作が行われる。動画の内容とは、例えば、表示されている物体(人も含む。)が、速く動いているか否かなどである。このとき、前後のフレーム間における画素の位置の変化量を算出し、その変化量に応じて、第1表示領域101aと、第2表示領域101bと、駆動周波数を決定すればよい。なお、この動作は、CPU115が駆動周波数を決定する計算を行い、タイミングコントローラ113から該駆動周波数のタイミング信号を、第1ドライバ102a及び第2ドライバに送信することで実現できる。なお、第1表示領域101aの表示画像と、第2表示領域101bの表示画像と、は同一であるため、第1表示領域101aの駆動周波数と、第2表示領域101bの駆動周波数と、同じ値にすることが好ましい。
本実施の形態では、電子書籍アプリケーションと、動画アプリケーションと、を例として説明したが、本発明の一態様は、これらのアプリケーションに限定されない。例えば、インターネットを通じてホームページを閲覧するブラウザのアプリケーション、電子メールのアプリケーション、又はSNS(Social Networking Service)を利用したアプリケーションなども、本実施の形態で説明した、第1表示領域の駆動周波数及び/又は第2表示領域の駆動周波数の可変を、場合によって、又は状況に応じて、行うことができる。
また、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態3)
本実施の形態では、曲げて畳むことが可能なハイブリッド表示装置を適用した電子機器において、第1表示領域と、第2表示領域と、をそれぞれ異なる駆動周波数で表示を行う動作例について、説明する。
初めに、曲げて畳むことが可能なハイブリッド表示装置を表示部として適用した電子機器の一例を図7(A)、(B)、(C)に示す。
<電子機器の例>
図7(A)に示す電子機器900は、筐体901a、筐体901b、ヒンジ903、表示部902、照度センサ105等を有する。表示部902は筐体901及び筐体901bに、組み込まれている。
筐体901aと筐体901bとは、ヒンジ903で回転可能に連結されている。電子機器900は、筐体901aと筐体901bとが閉じた状態と、図7(A)に示すように開いた状態と、に変形することができる。これにより、持ち運ぶ際には可搬性に優れ、使用するときには大きな表示領域により、視認性に優れる。
また、ヒンジ903は、筐体901aと筐体901bとを開いたときに、これらの角度が所定の角度よりも大きい角度にならないように、ロック機構を有することが好ましい。例えば、ロックがかかる(それ以上に開かない)角度は、90度以上180度未満であることが好ましく、代表的には、90度、120度、135度、または150度、175度などとすることができる。これにより、利便性、安全性、及び信頼性を高めることができる。
表示部902は、タッチパネルとして機能し、指やスタイラスなどにより操作することができる。
筐体901aまたは筐体901bのいずれか一には、無線通信モジュールが設けられ、インターネットやLAN(Local Area Network)、Wi−Fi(Wireless Fidelity:登録商標)などのコンピュータネットワークを介して、データを送受信することが可能である。
表示部902には、一つのフレキシブルディスプレイで構成されていることが好ましい。これにより、筐体901aと筐体901bの間で途切れることのない連続した表示を行うことができる。なお、筐体901aと筐体901bのそれぞれに、ディスプレイが設けられる構成としてもよい。
照度センサ105については、実施の形態1の説明を参酌する。なお、照度センサ105を設ける箇所は、図7(A)、(B)、(C)に示す図に限定しない。例えば、表示部902を囲むように周辺部に設けてもよい(図示しない。)。また、例えば、表示部902の内部に設けてもよい(図示しない。)。
図7(B)には、携帯型のゲーム機として機能する電子機器910を示している。電子機器910は、筐体911a、筐体911b、表示部912、ヒンジ913、操作ボタン914a、操作ボタン914b等を有する。
また、筐体911bには、カートリッジ915を挿入することができる。カートリッジ915は、例えばゲームなどのアプリケーションソフトが記憶されており、カートリッジ915を交換することにより、電子機器910で様々なアプリケーションを実行することができる。
また、図7(B)では、表示部912の筐体911aと重なる部分のサイズと、筐体911bと重なる部分のサイズが、それぞれ異なる例を示している。具体的には、操作ボタン914a及び操作ボタン914bの設けられる筐体911bと重なる表示部912の一部よりも、筐体911aに設けられる表示部912の一部が大きい。例えば、表示部912の筐体911a側に主画面となる表示を行い、筐体911b側には操作画面となる表示を行うなど、それぞれの表示部を使い分けることができる。
図7(C)に示す電子機器920は、ヒンジ923により連結された筐体921aと筐体921bに亘って、フレキシブルな表示部922が設けられている。
図7(C)では、筐体921aと筐体921bとを開いたときに、表示部922が大きく湾曲した形態で保持されている。例えば、曲率半径を1mm以上50mm以下、好ましくは5mm以上30mm以下の状態で、表示部922が保持された状態とすることができる。表示部922の一部は、筐体921aから筐体921bにかけて、連続的に画素が配置され、曲面状の表示を行うことができる。
ヒンジ923は、上述したロック機構を有しているため、表示部922に無理な力がかかることなく、表示部922が破損することを防ぐことができる。そのため、信頼性の高い電子機器を実現できる。
<電子機器の動作例>
次に、上述した電子機器の動作例について、説明する。なお、電子機器の内部の構成は、図1、図2に示す電子機器システム100の構成と同様とする。
図8は、電子機器900で、アプリケーションを実行した様子を示している。アプリケーションの起動は、例えば、ユーザが表示部902に備えるタッチパネル(入力インターフェース104に相当する。)を操作することによって行う構成とする。この場合、入力インターフェース104からCPU115にアプリケーションを起動する命令信号が送られ、CPU115は、ホスト装置などの記憶装置(図示いない。)から該アプリケーションのプログラムを読み出して実行する。なお、図8には、一例として、料理のレシピを表示するアプリケーションを示している。
図8(A)は、電子機器900の表示部902(表示部101に相当する。)の筐体901a側(以下、表示部902aと記載する。)に画像を表示し、表示部902の筐体901b側(以下、表示部902bと記載する。)に文字を表示している様子を示している。具体的には、表示部902aには、材料、道具、又は料理を作っている様子などを画像(映像を含む。)として表示しており、表示部902bには、材料、道具、料理の手順などが記載された文章を表示している。
次に、図8(A)に示した電子機器900の画像の表示方法について、説明する。
図8(B)は、表示部902の第1表示領域101aで表示している画像を示している。第1表示領域101aは、先の実施の形態で説明したとおり、第1表示素子、すなわち反射型素子によって画像を表示する。電子機器900は、表示部902の第1表示領域101aにおいて、表示部902aには何も表示せず(黒を表示し)、表示部902bには材料、道具、料理の手順などが記載された文章を表示する。
このとき、電子機器システム100では、起動したアプリケーションのプログラムに基づいて、CPU115は、表示コントローラ114と、画像処理装置117と、フレームメモリ116と、を介して、第1ドライバ102aのソースドライバ111aに画像データを送信している。また同時に、タイミングコントローラ113は、表示コントローラ114から送られてきたビデオ同期信号に基づく駆動周波数のタイミング信号を第1ドライバ102aのソースドライバ111aとゲートドライバ112aに送信している。
図8(C)は、表示部902の第2表示領域101bで表示している画像を示している。第2表示領域101bは、先の実施の形態で説明したとおり、第2表示素子、すなわち自発光型素子によって画像を表示する。電子機器900は、表示部902の第2表示領域101bにおいて、表示部902aには材料、道具、又は料理を作っている様子などの画像を表示し、表示部902bには何も表示しない(黒を表示する)。
このとき、電子機器システム100では、起動したアプリケーションのプログラムに基づいて、CPU115は、表示コントローラ114と、画像処理装置117と、フレームメモリ116と、を介して、第2ドライバ102bのソースドライバ111bに画像データを送信している。また同時に、タイミングコントローラ113は、表示コントローラ114から送られてきたビデオ同期信号に基づく駆動周波数のタイミング信号を第2ドライバ102bのソースドライバ111bとゲートドライバ112bに送信している。
ハイブリッド表示装置の表示部902は、第1表示領域101aと、第2表示領域101bと、を、有するため、第1表示領域101aと、第2表示領域101bと、のそれぞれを独立に映像を表示することができる。第1表示領域101aで図8(B)の画像を表示し、第2表示領域101bで図8(C)の画像を表示することによって、図8(A)に示した画像を表示することができる。つまり、表示部902aでは、第2モードで駆動し、表示部902bでは、第1モードで駆動する構成となっている(表示部902全体で考えれば第3モードで駆動する構成となっている)。
ここで、第1表示領域101aの駆動周波数と、第2表示領域101bの駆動周波数と、を可変して、電子機器900を動作する例について説明する。第1表示領域101aと、第2表示領域101bと、は、それぞれ独立に映像を表示することができるため、第1表示領域101aの駆動周波数と、第2表示領域101bの駆動周波数と、を独立に設定することができる。
例えば、第1表示領域101aに、図8(B)のように、文章などの静止画のみを表示している場合、駆動周波数を動画ほど高くする必要は無い。つまり、第1表示領域101aの第1表示素子の駆動周波数を低くすることができる。また、例えば、第2表示領域101bに表示しているのが、動画ではなく写真などの静止画である場合も、同様に第2表示素子の駆動周波数を低くすることができる。
この場合、電子機器システム100では、CPU115は、表示コントローラ114に、第1表示領域101aの駆動周波数を低くするための制御信号を送信する。該制御信号を受けた表示コントローラ114は、該制御信号に基づくビデオ同期信号をタイミングコントローラ113に送信する。タイミングコントローラ113は、該ビデオ同期信号を受けることによって、駆動周波数を低くしたタイミング信号を第1ドライバ102aのソースドライバ111aとゲートドライバ112aに送信する。上述の動作によって、第1表示領域の駆動周波数を低くすることができる。
ここで、第1表示領域101aに文章などの静止画を表示し、第2表示領域101bに映像などの動画を表示する場合を考える。この場合、第1表示領域101aの第1表示素子は、低い駆動周波数、例えば、60Hz未満の駆動周波数で動作するのが好ましく、かつ第2表示領域101bの第2表示素子は、高い駆動周波数、例えば、60Hz以上の駆動周波数で動作するのが好ましい。
この場合、電子機器システム100では、上述の第1表示領域の駆動周波数を低くする動作に加え、第2表示領域の駆動周波数を高くする動作が行われる。
第2表示領域の駆動周波数を高くする動作は、初めに、CPU115が表示コントローラ114に第2表示領域101bの駆動周波数を高くするための制御信号を送信して、表示コントローラ114は該制御信号に基づくビデオ同期信号をタイミングコントローラ113に送信する。次に、該ビデオ同期信号を受信したタイミングコントローラ113は、駆動周波数を高くしたタイミング信号を第2ドライバ102bのソースドライバ111bとゲートドライバ112bに送信する。これらの動作によって、第2表示領域の駆動周波数を高くすることができる。
このように、曲げて畳む事で表示部を2つに分けることができる電子機器において、それぞれの表示部に表示する画像に合わせて、第1表示領域101a、及び第2表示領域101bのそれぞれの駆動周波数を変更できる構成にすることによって、第1表示領域101a、及び第2表示領域101bのそれぞれの書き換え回数を必要な回数まで少なくすることができる。このため、電子機器の消費電力を少なくすることができる。
また、本発明の一態様は、上述の動作例に限定せず、場合によって、又は状況に応じて、第1表示領域101a、第2表示領域101bの少なくとも一方の表示の設定を変更してもよい。例えば、電子機器900は、第1表示領域101aにおいて、表示部902aに画像(映像を含む)を表示し、表示部902bに文章などの静止画を表示し、第2表示領域101bにおいて、表示部902aに画像(映像を含む)を表示し、表示部902bには何も表示しない(黒を表示する)動作としてもよい。つまり、表示部902aでは、第3モードで駆動し、表示部902bでは、第1モードで駆動する動作となっている。この動作は、表示部902aの画像を鮮明に観たい場合に適している。特に、表示部902aに表示する画像が映像である場合、第1表示領域101a、第2表示領域101bのそれぞれの駆動周波数を等しくするのが好ましく、また、それぞれの駆動周波数を60Hz以上にするのがより好ましい。
また、例えば、電子機器900は、表示部902全体で、別の実施の形態4で説明している、第1モード乃至第3モードのいずれか一で駆動する動作としてもよい。第1モード乃至第3モードのいずれか一で駆動することによって、外光環境の明るさに問わず、電子機器900の表示を快適に観ることができる。
また、本動作例では、料理のレシピを表示するアプリケーションを例として、説明したが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、電子機器900、910、920で動作するアプリケーションは、料理の方法ではなく、玩具の組み立て方、家具の組み立て方、物の作製手順などを表示するアプリケーションとしてもよい。また、例えば、電子機器900、910、920で動作するアプリケーションは、第1表示領域101aにおいて、第1表示部902aに、機械、又は装置の手順書を表示し、第2表示領域101bにおいて、第1表示部902bに、機械、又は装置の取り扱いの様子を表示する、機械、又は装置の説明書を説明するアプリケーションとしてもよい。
また、前述では、電子機器900を例として説明したが、電子機器910、電子機器920、または、別の実施の形態で述べる電子機器についても適用することができる。
また、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態4)
本実施の形態では、上記の表示部101に用いることのできる表示装置について、図9乃至図13を用いて説明する。本実施の形態の表示装置は、可視光を反射する第1表示素子と、可視光を発する第2表示素子とを有する。
例えば、表示部101が有する第1表示領域101aは、マトリクス状に第1表示素子を有し、第2表示領域101bは、マトリクス状に第2表示素子を有する。
本実施の形態の表示装置は、第1表示素子によって反射する光と、第2表示素子が発する光のうち、いずれか一方または双方により、画像を表示する機能を有する。
第1表示素子には、外光を反射して表示する素子を用いることができる。このような素子は光源を持たないため、表示の際の消費電力を極めて小さくすることが可能となる。
第1表示素子には、代表的には反射型の液晶素子を用いることができる。または、第1表示素子として、シャッター方式のMEMS(Micro Electro Mechanical System)素子、光干渉方式のMEMS素子の他、マイクロカプセル方式、電気泳動方式、エレクトロウェッティング方式等を適用した素子などを用いることができる。
第2表示素子には、発光素子を用いることが好ましい。このような表示素子が発する光は、その輝度や色度が外光に左右されることが少ないため、色再現性が高く(色域が広く)、コントラストの高い、鮮やかな表示を行うことができる。
第2表示素子には、例えばOLED(Organic Light Emitting Diode)、LED(Light Emitting Diode)、QLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)、半導体レーザなどの自発光性の発光素子を用いることができる。なお、第2表示素子には、自発光性の発光素子を用いることが好ましいが、これに限定されず、例えば、バックライト、またはサイドライトなどの光源と、液晶素子とを組み合わせた透過型の液晶素子を用いてもよい。
本実施の形態の表示装置は、第1表示素子を用いて画像を表示する第1モードと、第2表示素子を用いて画像を表示する第2モードと、第1表示素子及び第2表示素子の双方を用いて画像を表示する第3モードと、を有し、第1乃至第3モードを自動または手動で切り替えることができる。以下では、第1乃至第3モードの詳細について説明する。
[第1モード]
第1モードでは、第1表示素子と外光とを用いて画像を表示する。第1モードは光源が不要であるため、極めて低消費電力なモードである。例えば、表示装置に外光が十分に入射されるとき(明るい環境下など)は、第1表示素子が反射した光を用いて表示を行うことができる。例えば、外光が十分に強く、かつ外光が白色光またはその近傍の光である場合に有効である。第1モードは、文字を表示することに適したモードである。また、第1モードは、外光を反射した光を用いるため、目に優しい表示を行うことができ、目が疲れにくいという効果を奏する。なお、第1モードを、反射した光を用いて表示を行うため、反射型の表示モード(Reflection mode)と呼称してもよい。
[第2モード]
第2モードでは、第2表示素子による発光を利用して画像を表示する。そのため、照度や外光の色度によらず、極めて鮮やかな(コントラストが高く、且つ色再現性の高い)表示を行うことができる。例えば、夜間や暗い室内など、照度が極めて低い場合などに有効である。また、周囲が暗い場合、明るい表示を行うと使用者が眩しく感じてしまう場合がある。これを防ぐために、第2モードでは輝度を抑えた表示を行うことが好ましい。これにより、眩しさを抑えることに加え、消費電力も低減することができる。第2モードは、鮮やかな画像(静止画及び動画)などを表示することに適したモードである。なお、第2モードを、発光、すなわち放射した光を用いて表示を行うため、放射型の表示モード(Emission mode)と呼称してもよい。
[第3モード]
第3モードでは、第1表示素子による反射光と、第2表示素子による発光との双方を利用して表示を行う。なお、第1表示素子と第2表示素子とを、それぞれ独立に駆動させ、且つ第1表示素子と第2表示素子とを、同一期間内で駆動させることで、第1表示素子と、第2表示素子とを組み合わせた表示を行うことができる。なお、本明細書等において、第1表示素子と、第2表示素子とを組み合わせた表示、すなわち、第3モードをハイブリッド表示モード(HB表示モード)と呼称することができる。または、第3モードを、放射型の表示モードと、反射型の表示モードとを組み合わせた表示モード(ER−Hybrid mode)と呼称してもよい。
第3モードで表示を行うことで、第1モードよりも鮮やかな表示とし、且つ第2モードよりも消費電力を抑えることができる。例えば、室内照明下や、朝方や夕方の時間帯など、比較的照度が低い場合、外光の色度が白色ではない場合などに有効である。また、反射光と発光とを混合させた光を用いることで、まるで絵画を見ているかのように感じさせる画像を表示することが可能となる。
本発明の一態様は、先に説明した実施の形態のとおり、第1表示素子で字幕を表示し、第2表示素子で画像の表示を行う。このため、画像と字幕と、の両方を表示したい場合は、上述の第3モードで表示装置を動かす。
また、字幕を表示しない場合は、第2表示素子で画像の表示を行えばよいので、上述の第2モードで表示装置を動かせばよい。なお、照度が明るい場合は、第1表示素子で画像の表示を行ってもよいので、第2モードではなく、第1モードで表示装置を動かしてもよい。
<第1乃至第3モードの具体例>
ここで、上述した第1乃至第3モードを用いる場合の具体例について、図9及び図10を用いて説明する。
なお、以下では、第1乃至第3モードが照度に応じて自動に切り替わる場合について説明する。なお、照度に応じて自動で切り替わる場合、例えば、表示装置に照度センサ等を設け、当該照度センサからの情報をもとに表示モードを切り替えることができる。
図9(A)、(B)、(C)は、本実施の形態の表示装置が取り得る表示モードを説明するための画素の模式図である。
図9(A)、(B)、(C)では、第1表示素子201、第2表示素子202、開口部203、第1表示素子201から反射される反射光204、及び第2表示素子202から開口部203を通って射出される透過光205が明示されている。なお、図9(A)が第1モードを説明する図であり、図9(B)が第2モードを説明する図であり、図9(C)が第3モードを説明する図である。
なお、図9(A)、(B)、(C)では、第1表示素子201として、反射型の液晶素子を用い、第2表示素子202として、自発光型のOLEDを用いる場合とする。
図9(A)に示す第1モードでは、第1表示素子201である、反射型の液晶素子を駆動して反射光の強度を調節して階調表示を行うことができる。例えば、図9(A)に示すように、第1表示素子201である、反射型の液晶素子が有する反射電極で、反射光204の強度を液晶層で調節することで階調表示を行うことができる。
図9(B)に示す第2モードでは、第2表示素子202である、自発光型のOLEDの発光強度を調節して階調表示を行うことができる。なお、第2表示素子202から射出される光は、開口部203を通過し、透過光205として外部に取り出される。
図9(C)に示す第3モードは、上述した第1モードと、第2モードとを組み合わせた表示モードである。例えば、図9(C)に示す第1表示素子201である、反射型の液晶素子と、第2表示素子202である、自発光型のOLEDと例えば、第1表示素子201である、反射型の液晶素子が有する反射電極で、反射光204の強度を液晶層で調節し階調表示を行う。また、第1表示素子201の駆動する期間と、同じ期間内に、第2表示素子202である、自発光型のOLEDの発光強度、ここでは透過光205の強度を調整し階調表示を行う。
<第1乃至第3モードの状態遷移>
次に、第1乃至第3モードの状態遷移について、図9(D)を用いて説明を行う。図9(D)は、第1モード、第2モード、及び第3モードの状態遷移図である。図9(D)に示す、状態C1は第1モードに相当し、状態C2は第2モードに相当し、状態C3は第3モードに相当する。
図9(D)に図示するように、状態C1から状態C3までは照度に応じていずれかの状態の表示モードを取り得る。例えば、昼間のように照度が大きい場合には、状態C1を取り得る。また、昼間から夜間に時間経過して照度が小さくなる場合には、状態C1から状態C2に遷移する。また、昼間であっても照度が低く、反射光による階調表示が十分でない場合には、状態C2から状態C3に遷移する。もちろん、状態C3から状態C1への遷移、状態C1から状態C3への遷移、状態C3から状態C2への遷移、または状態C2から状態C1への遷移も生じる。
なお、図9(D)に図示するように、状態C1乃至状態C3において、照度の変化がない、または照度の変化が少ない場合には、他の状態に遷移せずに、続けて元の状態を維持すればよい。
以上のように照度に応じて表示モードを切り替える構成とすることで、消費電力が比較的大きい発光素子の光の強度による階調表示の頻度を減らすことができる。そのため、表示装置の消費電力を低減することができる。また、表示装置は、バッテリの残容量、表示するコンテンツ、または周辺環境の照度に応じて、さらに動作モードを切り替えることができる。なお、上記の説明においては、照度に応じて表示モードが自動で切り替わる場合について例示したがこれに限定されず、使用者が手動で表示モードを切り替えてもよい。
<動作モード>
次に、第1表示素子、及び第2表示素子で行うことができる動作モードについて、図10を用いて説明を行う。
なお、以下では、通常のフレーム周波数(代表的には60Hz以上240Hz以下)で動作する通常動作モード(Normal mode)と、低速のフレーム周波数で動作するアイドリング・ストップ(IDS)駆動モードと、を例示して説明する。
なお、アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードとは、画像データの書き込み処理を実行した後、画像データの書き換えを停止する駆動方法のことをいう。一旦画像データの書き込みをして、その後、次の画像データの書き込みまでの間隔を延ばすことで、その間の画像データの書き込みに要する分の消費電力を削減することができる。アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードは、例えば、通常動作モードの1/100乃至1/10程度のフレーム周波数とすることができる。
図10(A)、(B)、(C)は、通常駆動モードとアイドリング・ストップ(IDS)駆動モードを説明する回路図及びタイミングチャートである。なお、図10(A)では、第1表示素子201(ここでは液晶素子)と、第1表示素子201に電気的に接続されている画素回路206と、を明示している。また、図10(A)に示す画素回路206では、信号線SLと、ゲート線GLと、信号線SL及びゲート線GLに接続されたトランジスタM1と、トランジスタM1に接続される容量素子CsLCとを図示している。
トランジスタM1としては、半導体層に金属酸化物を有するトランジスタを用いることが好ましい。以下、トランジスタの代表例として、金属酸化物の分類の1つである酸化物半導体を有するトランジスタ(OSトランジスタ)を用いて説明する。OSトランジスタは、非導通状態時のリーク電流(オフ電流)が極めて低いため、OSトランジスタを非導通状態とすることで液晶素子の画素電極に電荷の保持をすることができる。
図10(B)は、通常駆動モードでの信号線SLおよびゲート線GLにそれぞれ与える信号の波形を示すタイミングチャートである。通常駆動モードでは通常のフレーム周波数(例えば60Hz)で動作する。1フレーム期間を期間TからTまでで表すと、各フレーム期間でゲート線GLに走査信号を与え、信号線SLからデータDを書き込む動作を行う。この動作は、期間T乃至期間Tに同じデータDを書き込む場合、または異なるデータを書き込む場合でも同じである。
一方、図10(C)は、アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードでの信号線SLおよびゲート線GLに、それぞれ与える信号の波形を示すタイミングチャートである。アイドリング・ストップ(IDS)駆動では低速のフレーム周波数(例えば1Hz)で動作する。1フレーム期間を期間Tで表し、その中でデータの書き込み期間を期間T、データの保持期間を期間TRETで表す。アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードは、期間Tでゲート線GLに走査信号を与え、信号線SLのデータDを書き込み、期間TRETでゲート線GLをローレベルの電圧に固定し、トランジスタM1を非導通状態として一旦書き込んだデータDを保持させる動作を行う。
なお、アイドリング・ストップ(IDS)駆動は、第2表示素子でも行うことができる場合がある。
図10(D)は、第2表示素子202(ここでは有機EL素子)と、第2表示素子に電気的に接続されている画素回路207と、を明示している。また、図10(D)に示す画素回路207では、信号線DLと、ゲート線GL2と、電流供給線ALと、信号線DL及びゲート線GL2に電気的に接続されたトランジスタM2と、トランジスタM2と電流供給線ALとに電気的に接続された容量素子CsELと、トランジスタM2と容量素子CsELと電流供給線ALと第2表示素子202とに電気的に接続されたトランジスタM3と、を図示している。
トランジスタM2としては、トランジスタM1と同様に、OSトランジスタを用いることが好ましい。OSトランジスタは、非導通状態時のリーク電流(オフ電流)が極めて低いため、OSトランジスタを非導通状態とすることで容量素子CsELに充電した電荷の保持をすることができる。つまり、トランジスタM3のゲート−ドレイン間電圧を一定に保つことでき、第2表示素子202の発光強度を一定にすることができる。
したがって、第1表示素子がアイドリング・ストップ(IDS)駆動する場合と同様に、第2表示素子のアイドリング・ストップ(IDS)駆動は、ゲート線GL2に走査信号を与えて、信号線DLからデータを書き込んだ後に、ゲート線GL2にローレベルの電圧に固定することで、トランジスタM2を非導通状態として一旦書き込んだ該データを保持する動作を行う。
なお、トランジスタM3は、トランジスタM2と同様の材料で構成するのが好ましい。トランジスタM3とトランジスタM2の材料の構成を同じすることで、画素回路207の作製工程を短縮することができる。
アイドリング・ストップ(IDS)駆動モードは、上述した第1モード乃至第3モードと組み合わせることで、さらなる低消費電力化を図ることができるため有効である。
以上のように、本実施の形態の表示装置は、第1モード乃至第3モードを切り替えて表示を行うことができる。したがって、周囲の明るさによらず、視認性が高く利便性の高い表示装置または全天候型の表示装置を実現できる。
また、本実施の形態の表示装置は、第1表示素子を有する第1の画素と、第2表示素子を有する第2の画素とをそれぞれ複数有すると好ましい。また、第1の画素と第2の画素とは、それぞれ、マトリクス状に配置されることが好ましい。
第1の画素及び第2の画素は、それぞれ、1つ以上の副画素を有する構成とすることができる。例えば、画素には、副画素を1つ有する構成(白色(W)など)、副画素を3つ有する構成(赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の3色など)、あるいは、副画素を4つ有する構成(赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、白色(W)の4色、または、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、黄色(Y)の4色など)を適用できる。なお、第1の画素及び第2の画素が有する色要素は、上記に限定されず、必要に応じて、シアン(C)及びマゼンタ(M)などを組み合わせてもよい。
本実施の形態の表示装置は、第1の画素及び第2の画素は、双方とも、フルカラー表示を行う構成とすることができる。または、本実施の形態の表示装置は、第1の画素では白黒表示またはグレースケールでの表示を行い、第2の画素ではフルカラー表示を行う構成とすることができる。第1の画素を用いた白黒表示またはグレースケールでの表示は、文書情報など、カラー表示を必要としない情報を表示することに適している。
<表示装置の斜視概略図>
次に、本実施の形態の表示装置について、図11を用いて説明を行う。図11は、表示装置210の斜視概略図である。
表示装置210は、基板2570と基板2770とが貼り合わされた構成を有する。図11では、基板2770を破線で明示している。
表示装置210は、表示部214、回路216、配線218等を有する。図11では表示装置210にIC220及びFPC222が実装されている例を示している。そのため、図11に示す構成は、表示装置210、IC220、及びFPC222を有する表示モジュールということもできる。
回路216としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。
配線218は、表示部214及び回路216に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、FPC222を介して外部から、またはIC220から配線218に入力される。
図11では、COG(Chip On Glass)方式またはCOF(Chip on Film)方式等により、基板2570にIC220が設けられている例を示す。IC220は、例えば走査線駆動回路または信号線駆動回路などを有するICを適用できる。なお、表示装置210には、IC220を設けない構成としてもよい。また、IC220を、COF方式等により、FPCに実装してもよい。
図11には、表示部214の一部の拡大図を示している。表示部214には、複数の表示素子が有する電極2751がマトリクス状に配置されている。電極2751は、可視光を反射する機能を有し、液晶素子として、第1表示素子2750(後述する)の反射電極として機能する。
また、図11に示すように、電極2751は開口部として領域2751Hを有する。さらに表示部214は、電極2751よりも基板2570側に、発光素子として、第2表示素子2550を有する。第2表示素子2550からの光は、電極2751の領域2751Hを介して基板2770側に射出される。第2表示素子2550の発光領域の面積と領域2751Hの面積とは等しくてもよい。第2表示素子2550の発光領域の面積と領域2751Hの面積のうち一方が他方よりも大きいと、位置ずれに対するマージンが大きくなるため好ましい。
<入出力パネルの断面図>
次に、図11で示した表示装置210に、タッチセンサユニットを設けた入出力パネルの構成を、図12及び図13を参照しながら説明する。
図12は、入出力パネル2700TP3が備える画素の断面図である。
図13は、本発明の一態様の入出力パネルの構成を説明する図である。図13(A)は図12に示す入出力パネルの機能膜の構成を説明する断面図であり、図13(B)は入力ユニットの構成を説明する断面図であり、図13(C)は第2のユニットの構成を説明する断面図であり、図13(D)は第1のユニットの構成を説明する断面図である。
本構成例で説明する入出力パネル2700TP3は、画素2702(i,j)を有する(図12参照)。また、入出力パネル2700TP3は、第1のユニット2010と、第2のユニット2020と、入力ユニット2030と、機能膜2770Pと、を有する(図13参照)。第1のユニット2010は機能層2520を含み、第2のユニット2020は機能層2720を含む。
<<画素2702(i,j)>>
画素2702(i,j)は、機能層2520の一部と、第1表示素子2750(i,j)と、第2表示素子2550(i,j)と、を有する(図12参照)。
機能層2520は、第1の導電膜、第2の導電膜、絶縁膜2501Cおよび画素回路を含む。なお、画素回路は、例えば、トランジスタMを含む。また、機能層2520は、光学素子2560、被覆膜2565およびレンズ2580を含む。また、機能層2520は、絶縁膜2528および絶縁膜2521を備える。絶縁膜2521Aおよび絶縁膜2521Bを積層した材料を、絶縁膜2521に用いることができる。
例えば、屈折率1.55近傍の材料を絶縁膜2521Aまたは絶縁膜2521Bに用いることができる。または、屈折率1.6近傍の材料を絶縁膜2521Aまたは絶縁膜2521Bに用いることができる。または、アクリル樹脂またはポリイミドを絶縁膜2521Aまたは絶縁膜2521Bに用いることができる。
絶縁膜2501Cは、第1の導電膜および第2の導電膜の間に挟まれる領域を備え、絶縁膜2501Cは開口部2591Aを備える。
第1の導電膜は、第1表示素子2750(i,j)と電気的に接続される。具体的には、第1表示素子2750(i,j)の電極2751(i,j)と電気的に接続される。なお、電極2751(i,j)を、第1の導電膜に用いることができる。
第2の導電膜は、第1の導電膜と重なる領域を備える。第2の導電膜は、開口部2591Aにおいて、第1の導電膜と電気的に接続される。例えば、導電膜2512Bを第2の導電膜に用いることができる。第2の導電膜は、画素回路と電気的に接続される。例えば、画素回路のスイッチSW1に用いるトランジスタのソース電極またはドレイン電極として機能する導電膜を第2の導電膜に用いることができる。ところで、絶縁膜2501Cに設けられた開口部2591Aにおいて第2の導電膜と電気的に接続される第1の導電膜を、貫通電極ということができる。
第2表示素子2550(i,j)は、画素回路と電気的に接続される。第2表示素子2550(i,j)は、機能層2520に向けて光を射出する機能を備える。また、第2表示素子2550(i,j)は、例えば、レンズ2580または光学素子2560に向けて光を射出する機能を備える。
第1表示素子2750(i,j)を用いた表示を視認できる範囲の一部において、第2表示素子2550(i,j)を用いた表示を視認できるように、第2表示素子2550(i,j)が配設される。例えば、第2表示素子2550(i,j)が射出する光を遮らない領域2751Hを備える形状を第1表示素子2750(i,j)の電極2751(i,j)に用いる。なお、外光を反射する強度を制御して画像情報を表示する第1表示素子2750(i,j)に外光が入射し反射する方向を、破線の矢印を用いて図中に示す。また、第1表示素子2750(i,j)を用いた表示を視認できる範囲の一部に第2表示素子2550(i,j)が光を射出する方向を、実線の矢印を用いて図中に示す。
これにより、第1表示素子を用いた表示を視認することができる領域の一部において、第2表示素子を用いた表示を視認することができる。または、入出力パネルの姿勢等を変えることなく使用者は表示を視認することができる。または、第1表示素子が反射する光が表現する物体色と、第2表示素子が射出する光が表現する光源色とを掛け合わせることができる。または、物体色および光源色を用いて絵画的な表示をすることができる。その結果、利便性または信頼性に優れた新規な入出力パネルを提供することができる。
例えば、第1表示素子2750(i,j)は、電極2751(i,j)と、電極2752と、液晶材料を含む層2753と、を備える。また、配向膜AF1と、配向膜AF2とを備える。具体的には、反射型の液晶素子を第1表示素子2750(i,j)に用いることができる。
例えば、屈折率2.0近傍の透明導電膜を電極2752または電極2751(i,j)に用いることができる。具体的には、インジウムとスズとシリコンを含む酸化物を電極2752または電極2751(i,j)に用いることができる。または、屈折率1.6近傍の材料を配向膜に用いることができる。また、液晶層の誘電率の異方性を2以上3.8以下とし、液晶層の抵抗率を1.0×1014(Ω・cm)以上1.0×1015(Ω・cm)以下とすることで、IDS駆動が可能であり、入出力パネルの消費電力を低減することができるため好ましい。
例えば、第2表示素子2550(i,j)は、電極2551(i,j)と、電極2552と、発光性の材料を含む層2553(j)と、を備える。電極2552は、電極2551(i,j)と重なる領域を備える。発光性の材料を含む層2553(j)は、電極2551(i,j)および電極2552の間に挟まれる領域を備える。電極2551(i,j)は、接続部2522において、画素回路と電気的に接続される。具体的には、有機EL素子を第2表示素子2550(i,j)に用いることができる。
例えば、屈折率2.0近傍の透明導電膜を電極2551(i,j)に用いることができる。具体的には、インジウムとスズとシリコンを含む酸化物を電極2551(i,j)に用いることができる。または、屈折率1.8近傍の材料を発光性の材料を含む層2553(j)に用いることができる。
光学素子2560は透光性を備え、光学素子2560は第1の領域、第2の領域および第3の領域を備える。
第1の領域は第2表示素子2550(i,j)から可視光を供給される領域を含み、第2の領域は被覆膜2565と接する領域を含み、第3の領域は可視光の一部を射出する機能を備える。また、第3の領域は第1の領域の可視光を供給される領域の面積以下の面積を備える。
被覆膜2565は可視光に対する反射性を備え、被覆膜2565は可視光の一部を反射して、第3の領域に供給する機能を備える。
例えば、金属を被覆膜2565に用いることができる。具体的には、銀を含む材料を被覆膜2565に用いることができる。例えば、銀およびパラジウム等を含む材料または銀および銅等を含む材料を被覆膜2565に用いることができる。
<<レンズ2580>>
可視光を透過する材料をレンズ2580に用いることができる。または、1.3以上2.5以下の屈折率を備える材料をレンズ2580に用いることができる。例えば、無機材料または有機材料をレンズ2580に用いることができる。
例えば、酸化物または硫化物を含む材料をレンズ2580に用いることができる。
具体的には、酸化セリウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化亜鉛、インジウムとスズを含む酸化物またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物などを、レンズ2580に用いることができる。または、硫化亜鉛などを、レンズ2580に用いることができる。
例えば、樹脂を含む材料をレンズ2580に用いることができる。具体的には、塩素、臭素またはヨウ素が導入された樹脂、重金属原子が導入された樹脂、芳香環が導入された樹脂、硫黄が導入された樹脂などをレンズ2580に用いることができる。または、樹脂と樹脂より屈折率の高い材料のナノ粒子を含む樹脂をレンズ2580に用いることができる。酸化チタンまたは酸化ジルコニウムなどをナノ粒子に用いることができる。
<<機能層2720>>
機能層2720は、基板2770および絶縁膜2501Cの間に挟まれる領域を備える。機能層2720は、絶縁膜2771と、着色膜CF1と、を有する。
着色膜CF1は、基板2770および第1表示素子2750(i,j)の間に挟まれる領域を備える。
絶縁膜2771は、着色膜CF1と液晶材料を含む層2753の間に挟まれる領域を備える。これにより、着色膜CF1の厚さに基づく凹凸を平坦にすることができる。または、着色膜CF1等から液晶材料を含む層2753への不純物の拡散を、抑制することができる。
例えば、屈折率1.55近傍のアクリル樹脂を、絶縁膜2771に用いることができる。
<<基板2570、基板2770>>
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、基板2570と、基板2770と、を有する。
基板2770は、基板2570と重なる領域を備える。基板2770は、基板2570との間に機能層2520を挟む領域を備える。
基板2770は、第1表示素子2750(i,j)と重なる領域を備える。例えば、複屈折が抑制された材料を当該領域に用いることができる。
例えば、屈折率1.5近傍の樹脂材料を基板2770に用いることができる。
<<接合層2505>>
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、接合層2505を有する。
接合層2505は、機能層2520および基板2570の間に挟まれる領域を備え、機能層2520および基板2570を貼り合せる機能を備える。
<<構造体KB1、構造体KB2>>
また、本実施の形態で説明する入出力パネルは、構造体KB1と、構造体KB2とを有する。
構造体KB1は、機能層2520および基板2770の間に所定の間隙を設ける機能を備える。構造体KB1は領域2751Hと重なる領域を備え、構造体KB1は透光性を備える。これにより、第2表示素子2550(i,j)によって射出される光を一方の面に供給され、他方の面から射出することができる。
また、構造体KB1は光学素子2560と重なる領域を備え、例えば、光学素子2560に用いる材料の屈折率との差が0.2以下になるように選択された材料を構造体KB1に用いる。これにより、第2表示素子が射出する光を効率よく利用することができる。または、第2表示素子の面積を広くすることができる。または、有機EL素子に流す電流の密度を下げることができる。
構造体KB2は、偏光層2770PBの厚さを所定の厚さに制御する機能を備える。構造体KB2は第2表示素子2550(i,j)と重なる領域を備え、構造体KB2は透光性を備える。
または、所定の色の光を透過する材料を構造体KB1または構造体KB2に用いることができる。これにより、構造体KB1または構造体KB2を例えばカラーフィルターに用いることができる。例えば、青色、緑色または赤色の光を透過する材料を構造体KB1または構造体KB2に用いることができる。また、黄色の光または白色の光等を透過する材料を構造体KB1または構造体KB2に用いることができる。
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の複合材料などを構造体KB1または構造体KB2に用いることができる。また、感光性を有する材料を用いて形成してもよい。
例えば、屈折率1.5近傍のアクリル樹脂を構造体KB1に用いることができる。また、屈折率1.55近傍のアクリル樹脂を構造体KB2に用いることができる。
<<入力ユニット2030>>
入力ユニット2030は検知素子を備える。検知素子は、画素2702(i,j)と重なる領域に近接するものを検知する機能を備える。これにより、表示部に近接させる指などをポインタに用いて、位置情報を入力することができる。
例えば、静電容量型の近接センサ、電磁誘導型の近接センサ、光学方式の近接センサ、抵抗膜方式の近接センサまたは表面弾性波方式の近接センサなどを、入力ユニット2030に用いることができる。具体的には、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式または赤外線検知型の近接センサを用いることができる。
例えば、静電容量方式の近接センサを備える屈折率1.6近傍のタッチセンサを入力ユニット2030に用いることができる。
<<機能膜2770D、機能膜2770P等>>
また、本実施の形態で説明する入出力パネル2700TP3は、機能膜2770Dと、機能膜2770Pと、を有する。
機能膜2770Dは第1表示素子2750(i,j)と重なる領域を備える。機能膜2770Dは機能層2520との間に第1表示素子2750(i,j)を挟む領域を備える。
例えば、光拡散フィルムを機能膜2770Dに用いることができる。具体的には、基材の表面と交差する方向に沿った軸を備える柱状構造を有する材料を、機能膜2770Dに用いることができる。これにより、光を軸に沿った方向に透過し易く、他の方向に散乱し易くすることができる。または、例えば、第1表示素子2750(i,j)が反射する光を拡散することができる。
機能膜2770Pは、偏光層2770PB、位相差フィルム2770PAまたは構造体KB2を備える。偏光層2770PBは開口部を備え、位相差フィルム2770PAは偏光層2770PBと重なる領域を備える。なお、構造体KB2は開口部に設けられる。
例えば、二色性色素、液晶材料および樹脂を偏光層2770PBに用いることができる。偏光層2770PBは、偏光性を備える。これにより、機能膜2770Pを偏光板に用いることができる。
偏光層2770PBは第1表示素子2750(i,j)と重なる領域を備え、構造体KB2は第2表示素子2550(i,j)と重なる領域を備える。これにより、液晶素子を第1表示素子に用いることができる。例えば、反射型の液晶素子を第1表示素子に用いることができる。または、第2表示素子が射出する光を効率よく取り出すことができる。または、有機EL素子に流す電流の密度を下げることができる。または、有機EL素子の信頼性を高めることができる。
例えば、反射防止フィルム、偏光フィルムまたは位相差フィルムを機能膜2770Pに用いることができる。具体的には、2色性色素を含む膜および位相差フィルムを機能膜2770Pに用いることができる。
また、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜などを、機能膜2770Pに用いることができる。
例えば、屈折率1.6近傍の材料を拡散フィルムに用いることができる。また、屈折率1.6近傍の材料を位相差フィルム2770PAに用いることができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、本明細書で開示されるトランジスタに用いることができる金属酸化物について説明する。以下では特に、金属酸化物とCAC(cloud−aligned complementary)の詳細について説明する。
CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、CAC−OSまたはCAC−metal oxideを、トランジスタのチャネル形成領域に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子(またはホール)を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能(On/Offさせる機能)をCAC−OSまたはCAC−metal oxideに付与することができる。CAC−OSまたはCAC−metal oxideにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。
また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。
また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ0.5nm以上10nm以下、好ましくは0.5nm以上3nm以下のサイズで材料中に分散している場合がある。
また、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記CAC−OSまたはCAC−metal oxideをトランジスタのチャネル形成領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得ることができる。
すなわち、CAC−OSまたはCAC−metal oxideは、マトリックス複合材(matrix composite)、または金属マトリックス複合材(metal matrix composite)と呼称することもできる。したがって、CAC−OSを、cloud−aligned composite−OSと呼称してもよい。
CAC−OSは、例えば、金属酸化物を構成する元素が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、金属酸化物において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。
なお、金属酸化物は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウム及び亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。
例えば、In−Ga−Zn酸化物におけるCAC−OS(CAC−OSの中でもIn−Ga−Zn酸化物を、特にCAC−IGZOと呼称してもよい。)とは、インジウム酸化物(以下、InOX1(X1は0よりも大きい実数)とする。)、またはインジウム亜鉛酸化物(以下、InX2ZnY2Z2(X2、Y2、及びZ2は0よりも大きい実数)とする。)と、ガリウム酸化物(以下、GaOX3(X3は0よりも大きい実数)とする。)、またはガリウム亜鉛酸化物(以下、GaX4ZnY4Z4(X4、Y4、及びZ4は0よりも大きい実数)とする。)などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のInOX1、またはInX2ZnY2Z2が、膜中に均一に分布した構成(以下、クラウド状ともいう。)である。
つまり、CAC−OSは、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合金属酸化物である。なお、本明細書において、例えば、第1の領域の元素Mに対するInの原子数比が、第2の領域の元素Mに対するInの原子数比よりも大きいことを、第1の領域は、第2の領域と比較して、Inの濃度が高いとする。
なお、IGZOは通称であり、In、Ga、Zn、及びOによる1つの化合物をいう場合がある。代表例として、InGaO(ZnO)m1(m1は自然数)、またはIn(1+x0)Ga(1−x0)(ZnO)m0(−1≦x0≦1、m0は任意数)で表される結晶性の化合物が挙げられる。
上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはCAAC(c−axis aligned crystal)構造を有する。なお、CAAC構造とは、複数のIGZOのナノ結晶がc軸配向を有し、かつa−b面においては配向せずに連結した結晶構造である。
一方、CAC−OSは、金属酸化物の材料構成に関する。CAC−OSとは、In、Ga、Zn、及びOを含む材料構成において、一部にGaを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、CAC−OSにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
なお、CAC−OSは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Inを主成分とする膜と、Gaを主成分とする膜との2層からなる構造は、含まない。
なお、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、CAC−OSは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。
CAC−OSは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、CAC−OSをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス(代表的にはアルゴン)、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を0%以上30%未満、好ましくは0%以上10%以下とすることが好ましい。
CAC−OSは、X線回折(XRD:X−ray diffraction)測定法のひとつであるOut−of−plane法によるθ/2θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、X線回折から、測定領域のa−b面方向、及びc軸方向の配向は見られないことが分かる。
またCAC−OSは、プローブ径が1nmの電子線(ナノビーム電子線ともいう。)を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、リング状に輝度の高い領域と、該リング領域に複数の輝点が観測される。従って、電子線回折パターンから、CAC−OSの結晶構造が、平面方向、及び断面方向において、配向性を有さないnc(nano−crystal)構造を有することがわかる。
また例えば、In−Ga−Zn酸化物におけるCAC−OSでは、エネルギー分散型X線分光法(EDX:Energy Dispersive X−ray spectroscopy)を用いて取得したEDXマッピングにより、GaOX3が主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。
CAC−OSは、金属元素が均一に分布したIGZO化合物とは異なる構造であり、IGZO化合物と異なる性質を有する。つまり、CAC−OSは、GaOX3などが主成分である領域と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。
ここで、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域は、GaOX3などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、酸化物半導体としての導電性が発現する。従って、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域が、酸化物半導体中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度(μ)が実現できる。
一方、GaOX3などが主成分である領域は、InX2ZnY2Z2、またはInOX1が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、GaOX3などが主成分である領域が、酸化物半導体中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。
従って、CAC−OSを半導体素子に用いた場合、GaOX3などに起因する絶縁性と、InX2ZnY2Z2、またはInOX1に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流(Ion)、及び高い電界効果移動度(μ)を実現することができる。
また、CAC−OSを用いた半導体素子は、信頼性が高い。従って、CAC−OSは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
また、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、電子機器システムに備えることができる入力インターフェースの一例である、タッチセンサユニットについて、説明する。
図14(A)は、別の実施の形態で説明したハイブリッド表示装置、又は表示装置に備えることができるタッチセンサユニットの回路構成例を示す。タッチセンサユニット300は、タッチセンサユニット300は、センサアレイ302、TS(タッチセンサ)ドライバIC311、センス回路312を有する。また、図14(A)では、TSドライバIC311と、センス回路312と、をまとめて周辺回路315と図示している。
ここでは、タッチセンサユニット300が相互容量タッチセンサユニットである例を示す。センサアレイ302は、m本(mは1以上の整数)の配線DRL、n本(nは1以上の整数)の配線SNLを有する。配線DRLはドライブ線であり、配線SNLはセンス線である。ここでは、第α番目の配線DRLを配線DRL<α>と呼び、第β番目の配線SNLを配線SNL<β>と呼ぶこととする。容量素子CTαβは、配線DRL<α>と配線SNL<β>との間に形成される容量素子である。
m本の配線DRLはTSドライバIC311に電気的に接続されている。TSドライバIC311は配線DRLを駆動する機能を有する。n本の配線SNLはセンス回路312に電気的に接続されている。センス回路312は、配線SNLの信号を検出する機能を有する。TSドライバIC311によって配線DRL<α>が駆動されているときの配線SNL<β>の信号は、容量素子CTαβの容量値の変化量の情報をもつ。n本の配線SNLの信号を解析することで、タッチの有無、タッチ位置などの情報を得ることができる。
図14(B)は、上述したタッチセンサユニット300の概観の一例を上面図として示している。図14(B)において、タッチセンサユニット300は、基材301上にセンサアレイ302と、TSドライバIC311と、センス回路312と、を有する。また、図14(A)と同様に、図14(B)では、TSドライバIC311と、センス回路312と、をまとめて周辺回路315と図示している。
センサアレイ302は、基材301上に形成され、TSドライバIC311と、センス回路312と、は、ICチップなどの構成として、異方性導電接着剤、又は異方性導電フィルムなどを用いて、COG(Chip On Glass)方式で、基材301上に実装されている。そして、タッチセンサユニット300は、外部との信号の入出力手段として、FPC313、FPC314と電気的に接続されている。
加えて、基材301上には、各回路を電気的に接続するための配線331乃至配線334が形成されている。タッチセンサユニット300において、TSドライバIC311は、配線331を介して、センサアレイ302と電気的に接続され、更に、TSドライバIC311は、配線333を介して、FPC313と電気的に接続されている。センス回路312は、配線332を介して、センサアレイ302と電気的に接続され、更に、TSドライバIC311は、配線334を介して、FPC314と電気的に接続されている。
配線333とFPC313と、の接続部320には、異方性を有する導電性の接着剤などを有している。これによって、FPC313と配線333との間で電気的な導通を行うことができる。同様に、配線334とFPC314と、の接続部321にも、異方性を有する導電性の接着剤などを有しており、これによって、FPC314と配線334との間で電気的な導通を行うことができる。
また、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態7)
<表示モジュールの応用例>
本実施の形態では、上述の実施の形態で説明したハイブリッド表示装置を用いた表示モジュールの応用例について、図15を用いて説明を行う。
図15(A)に示す表示モジュール8000は、上部カバー8001と下部カバー8002との間に、FPC8005に接続された表示パネル8006、フレーム8009、プリント基板8010、及びバッテリ8011を有する。
上記の実施の形態で説明したハイブリッド表示装置110、また表示部101は、表示パネル8006に用いることができる。
上部カバー8001及び下部カバー8002は、表示パネル8006のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
また、表示パネル8006に重ねてタッチパネルを設けてもよい。タッチパネルとしては、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル8006に重畳して用いることができる。また、タッチパネルを設けず、表示パネル8006に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。
フレーム8009は、表示パネル8006の保護機能の他、プリント基板8010の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム8009は、放熱板としての機能を有していてもよい。
プリント基板8010は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリ8011による電源であってもよい。バッテリ8011は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
また、表示モジュール8000は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。
図15(B)は、光学式のタッチセンサを備える表示モジュール8000の断面概略図である。
表示モジュール8000は、プリント基板8010に設けられた発光部8015及び受光部8016を有する。また、上部カバー8001と下部カバー8002により囲まれた領域に一対の導光部(導光部8017a、導光部8017b)を有する。
上部カバー8001と下部カバー8002は、例えばプラスチック等を用いることができる。また、上部カバー8001と下部カバー8002とは、それぞれ薄く(例えば0.5mm以上5mm以下)することが可能である。そのため、表示モジュール8000を極めて軽量にすることが可能となる。また少ない材料で上部カバー8001と下部カバー8002を作製できるため、作製コストを低減できる。
表示パネル8006は、フレーム8009を間に介してプリント基板8010やバッテリ8011と重ねて設けられている。表示パネル8006とフレーム8009は、導光部8017a、導光部8017bに固定されている。
発光部8015から発せられた光8018は、導光部8017aにより表示パネル8006の上部を経由し、導光部8017bを通って受光部8016に達する。例えば指やスタイラスなどの被検知体により、光8018が遮られることにより、タッチ操作を検出することができる。
発光部8015は、例えば表示パネル8006の隣接する2辺に沿って複数設けられる。受光部8016は、発光部8015と表示パネル8006を挟んで対向する位置に複数設けられる。これにより、タッチ操作がなされた位置の情報を取得することができる。
発光部8015は、例えばLED素子などの光源を用いることができる。特に、発光部8015として、使用者に視認されず、且つ使用者にとって無害である赤外線を発する光源を用いることが好ましい。
受光部8016は、発光部8015が発する光を受光し、電気信号に変換する光電素子を用いることができる。好適には、赤外線を受光可能なフォトダイオードを用いることができる。
導光部8017a、導光部8017bとしては、少なくとも光8018を透過する部材を用いることができる。導光部8017a及び導光部8017bを用いることで、発光部8015と受光部8016とを表示パネル8006の下側に配置することができ、外光が受光部8016に到達してタッチセンサが誤動作することを抑制できる。特に、可視光を吸収し、赤外線を透過する樹脂を用いることが好ましい。これにより、タッチセンサの誤動作をより効果的に抑制できる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態8)
本実施の形態では、開示する電子機器システムに適用できる電子機器の一例について説明する。
<ノート型パーソナルコンピュータ>
図16(A)はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体5401、表示部5402、キーボード5403、ポインティングデバイス5404等を有する。本発明の一態様の表示装置は、表示部5402に用いることができる。
<スマートウォッチ>
図16(B)はウェアラブル端末の一種であるスマートウォッチであり、筐体5901、表示部5902、操作ボタン5903、操作子5904、バンド5905などを有する。本発明の一態様の表示装置は、スマートウォッチに適用することができる。また、表示部5902に、位置入力装置としての機能が付加された表示装置を用いるようにしてもよい。また、位置入力装置としての機能は、表示装置にタッチパネルを設けることで付加することができる。あるいは、位置入力装置としての機能は、フォトセンサとも呼ばれる光電変換素子を表示装置の画素部に設けることでも、付加することができる。また、操作ボタン5903にスマートウォッチを起動する電源スイッチ、スマートウォッチのアプリケーションを操作するボタン、音量調整ボタン、または表示部5902を点灯、あるいは消灯するスイッチなどのいずれかを備えることができる。また、図16(B)に示したスマートウォッチでは、操作ボタン5903の数を2個示しているが、スマートウォッチの有する操作ボタンの数は、これに限定されない。また、操作子5904は、スマートウォッチの時刻合わせを行うリューズとして機能する。また、操作子5904は、時刻合わせ以外に、スマートウォッチのアプリケーションを操作する入力インターフェースとして、用いるようにしてもよい。なお、図16(B)に示したスマートウォッチでは、操作子5904を有する構成となっているが、これに限定せず、操作子5904を有さない構成であってもよい。
<ビデオカメラ>
図16(C)はビデオカメラであり、第1筐体5801、第2筐体5802、表示部5803、操作キー5804、レンズ5805、接続部5806等を有する。本発明の一態様の表示装置は、ビデオカメラに適用することができる。操作キー5804及びレンズ5805は第1筐体5801に設けられており、表示部5803は第2筐体5802に設けられている。そして、第1筐体5801と第2筐体5802とは、接続部5806により接続されており、第1筐体5801と第2筐体5802の間の角度は、接続部5806により変更が可能である。表示部5803における映像を、接続部5806における第1筐体5801と第2筐体5802との間の角度に従って切り替える構成としてもよい。
<携帯電話>
図16(D)は、情報端末の機能を有する携帯電話であり、筐体5501、表示部5502、マイク5503、スピーカ5504、操作ボタン5505を有する。本発明の一態様の表示装置は、携帯電話に適用することができる。また、表示部5502に、位置入力装置としての機能が付加された表示装置を用いるようにしてもよい。また、位置入力装置としての機能は、表示装置にタッチパネルを設けることで付加することができる。あるいは、位置入力装置としての機能は、フォトセンサとも呼ばれる光電変換素子を表示装置の画素部に設けることでも、付加することができる。また、操作ボタン5505に携帯電話を起動する電源スイッチ、携帯電話のアプリケーションを操作するボタン、音量調整ボタン、または表示部5502を点灯、あるいは消灯するスイッチなどのいずれかを備えることができる。
また、図16(D)に示した携帯電話では、操作ボタン5505の数を2個示しているが、携帯電話の有する操作ボタンの数は、これに限定されない。また、図示していないが、図16(D)に示した携帯電話は、フラッシュライト、または照明の用途として発光装置を有する構成であってもよい。
<テレビジョン装置>
図16(E)は、テレビジョン装置を示す斜視図である。テレビジョン装置は、筐体9000、表示部9001、スピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチ、または操作スイッチを含む)、接続端子9006、センサ9007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの)などを有する。テレビジョン装置9100は、表示部9001を大画面、例えば、50インチ以上、または100インチ以上の表示部9001を組み込むことが可能である。
<移動体>
上述した表示装置は、移動体である自動車の運転席周辺に適用することもできる。
例えば、図16(F)は、自動車の室内におけるフロントガラス周辺を表す図である。図16(F)では、ダッシュボードに取り付けられた表示パネル5701、表示パネル5702、表示パネル5703の他、ピラーに取り付けられた表示パネル5704を図示している。
表示パネル5701乃至表示パネル5703は、ナビゲーション情報、スピードメーターやタコメーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供することができる。また、表示パネルに表示される表示項目やレイアウトなどは、ユーザの好みに合わせて適宜変更することができ、デザイン性を高めることが可能である。表示パネル5701乃至表示パネル5703は、照明装置として用いることも可能である。
表示パネル5704には、車体に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、ピラーで遮られた視界(死角)を補完することができる。すなわち、自動車の外側に設けられた撮像手段からの画像を表示することによって、死角を補い、安全性を高めることができる。また、見えない部分を補完する映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。表示パネル5704は、照明装置として用いることもできる。
また、図示していないが、図16(A)乃至(C)、(E)、(F)に示した電子機器は、マイク及びスピーカを有する構成であってもよい。この構成により、例えば、上述した電子機器に音声入力機能を付することができる。
また、図示していないが、図16(A)、(B)、(D)乃至(F)に示した電子機器は、カメラを有する構成であってもよい。
また、図示していないが、図16(A)乃至(F)に示した電子機器は、筐体の内部にセンサ(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線などを測定する機能を含むもの)を有する構成であってもよい。特に、図16(D)に示す携帯電話に、ジャイロ、加速度センサなどの傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、該携帯電話の向き(鉛直方向に対して該携帯電話がどの向きに向いているか)を判断して、表示部5502の画面表示を、該携帯電話の向きに応じて自動的に切り替えるようにすることができる。
また、図示していないが、図16(A)乃至(F)に示した電子機器は、指紋、静脈、虹彩、又は声紋など生体情報を取得する装置を有する構成であってもよい。この構成を適用することによって、生体認証機能を有する電子機器を実現することができる。
また、図16(A)乃至(F)に示した電子機器の表示部として、可撓性を有する基材を用いてもよい。具体的には、該表示部は、可撓性を有する基材上にトランジスタ、容量素子、及び表示素子などを設けた構成としてもよい。この構成を適用することによって、図16(A)乃至(F)に示した電子機器のように平らな面を有する筐体だけでなく、曲面を有するような筐体の電子機器を実現することができる。
(本明細書等の記載に関する付記)
以上の実施の形態における各構成の説明について、以下に付記する。
<実施の形態で述べた本発明の一態様に関する付記>
各実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて、本発明の一態様とすることができる。また、1つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、互いに構成例を適宜組み合わせることが可能である。
なお、ある一つの実施の形態の中で述べる内容(一部の内容でもよい)は、その実施の形態で述べる別の内容(一部の内容でもよい)と、一つ若しくは複数の別の実施の形態で述べる内容(一部の内容でもよい)との少なくとも一つの内容に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを行うことができる。
なお、実施の形態の中で述べる内容とは、各々の実施の形態において、様々な図を用いて述べる内容、又は明細書に記載される文章を用いて述べる内容のことである。
なお、ある一つの実施の形態において述べる図(一部でもよい)は、その図の別の部分、その実施の形態において述べる別の図(一部でもよい)と、一つ若しくは複数の別の実施の形態において述べる図(一部でもよい)との少なくとも一つの図に対して、組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることができる。
<序数詞に関する付記>
本明細書等において、「第1」、「第2」、「第3」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものである。従って、構成要素の数を限定するものではない。また、構成要素の順序を限定するものではない。また例えば、本明細書等の実施の形態の一において「第1」に言及された構成要素が、他の実施の形態、あるいは特許請求の範囲において「第2」に言及された構成要素とすることもありうる。また例えば、本明細書等の実施の形態の一において「第1」に言及された構成要素を、他の実施の形態、あるいは特許請求の範囲において省略することもありうる。
<図面を説明する記載に関する付記>
実施の形態について図面を参照しながら説明している。但し、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態の発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
また、本明細書等において、「上に」、「下に」などの配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている。構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化する。そのため、配置を示す語句は、明細書で説明した記載に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。
また、「上」や「下」の用語は、構成要素の位置関係が直上又は直下で、かつ、直接接していることを限定するものではない。例えば、「絶縁層A上の電極B」の表現であれば、絶縁層Aの上に電極Bが直接接して形成されている必要はなく、絶縁層Aと電極Bとの間に他の構成要素を含むものを除外しない。
また本明細書等において、ブロック図では、構成要素を機能毎に分類し、互いに独立したブロックとして示している。しかしながら実際の回路等においては、構成要素を機能毎に切り分けることが難しく、一つの回路に複数の機能が係わる場合や、複数の回路にわたって一つの機能が関わる場合があり得る。そのため、ブロック図のブロックは、明細書で説明した構成要素に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。
また、図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、説明の便宜上任意の大きさに示したものである。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は明確性を期すために模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値などに限定されない。例えば、ノイズによる信号、電圧、若しくは電流のばらつき、又は、タイミングのずれによる信号、電圧、若しくは電流のばらつきなどを含むことが可能である。
また、図面において、斜視図などにおいて、図面の明確性を期すために、一部の構成要素の記載を省略している場合がある。
また、図面において、同一の要素又は同様な機能を有する要素、同一の材質の要素、あるいは同時に形成される要素等には同一の符号を付す場合があり、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
<言い換え可能な記載に関する付記>
本明細書等において、トランジスタの接続関係を説明する際、ソースとドレインとの一方を、「ソース又はドレインの一方」(又は第1電極、又は第1端子)と表記し、ソースとドレインとの他方を「ソース又はドレインの他方」(又は第2電極、又は第2端子)と表記している。これは、トランジスタのソースとドレインは、トランジスタの構造又は動作条件等によって変わるためである。なおトランジスタのソースとドレインの呼称については、ソース(ドレイン)端子や、ソース(ドレイン)電極等、状況に応じて適切に言い換えることができる。また、本明細書等では、ゲート以外の2つの端子を第1端子、第2端子と呼ぶ場合や、第3端子、第4端子と呼ぶ場合がある。また、本明細書等に記載するトランジスタが2つ以上のゲートを有するとき(この構成をデュアルゲート構造という場合がある)、それらのゲートを第1ゲート、第2ゲートと呼ぶ場合や、フロントゲート、バックゲートと呼ぶ場合がある。特に、「フロントゲート」という語句は、単に「ゲート」という語句に互いに言い換えることができる。また、「バックゲート」という語句は、単に「ゲート」という語句に互いに言い換えることができる。なお、ボトムゲートとは、トランジスタの作製時において、チャネル形成領域よりも先に形成される端子のことをいい、「トップゲート」とは、トランジスタの作製時において、チャネル形成領域よりも後に形成される端子のことをいう。
トランジスタは、ゲート、ソース、及びドレインと呼ばれる3つの端子を有する。ゲートは、トランジスタの導通状態を制御する制御端子として機能する端子である。ソース又はドレインとして機能する2つの入出力端子は、トランジスタの型及び各端子に与えられる電位の高低によって、一方がソースとなり他方がドレインとなる。このため、本明細書等においては、ソースやドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとする。また、本明細書等では、ゲート以外の2つの端子を第1端子、第2端子と呼ぶ場合や、第3端子、第4端子と呼ぶ場合がある。
また、本明細書等において「電極」や「配線」の用語は、これらの構成要素を機能的に限定するものではない。例えば、「電極」は「配線」の一部として用いられることがあり、その逆もまた同様である。さらに、「電極」や「配線」の用語は、複数の「電極」や「配線」が一体となって形成されている場合なども含む。
また、本明細書等において、電圧と電位は、適宜言い換えることができる。電圧は、基準となる電位からの電位差のことであり、例えば基準となる電位をグラウンド電位(接地電位)とすると、電圧を電位に言い換えることができる。グラウンド電位は必ずしも0Vを意味するとは限らない。なお電位は相対的なものであり、基準となる電位によっては、配線等に与える電位を変化させる場合がある。
なお本明細書等において、「膜」、「層」などの語句は、場合によっては、又は、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。又は、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。又は、場合によっては、又は、状況に応じて、「膜」、「層」などの語句を使わずに、別の用語に入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」又は「導電膜」という用語を、「導電体」という用語に変更することが可能な場合がある。又は、例えば、「絶縁層」「絶縁膜」という用語を、「絶縁体」という用語に変更することが可能な場合がある。
なお本明細書等において、「配線」、「信号線」、「電源線」などの用語は、場合によっては、又は、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「配線」という用語を、「信号線」という用語に変更することが可能な場合がある。また、例えば、「配線」という用語を、「電源線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で、「信号線」「電源線」などの用語を、「配線」という用語に変更することが可能な場合がある。「電源線」などの用語は、「信号線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で「信号線」などの用語は、「電源線」などの用語に変更することが可能な場合がある。また、配線に印加されている「電位」という用語を、場合によっては、又は、状況に応じて、「信号」などという用語に変更することが可能な場合がある。また、その逆も同様で、「信号」などの用語は、「電位」という用語に変更することが可能な場合がある。
<語句の定義に関する付記>
以下では、上記実施の形態中で言及した語句の定義について説明する。
<<半導体の不純物について>>
半導体の不純物とは、例えば、半導体層を構成する主成分以外をいう。例えば、濃度が0.1原子%未満の元素は不純物である。不純物が含まれることにより、例えば、半導体にDOS(Density of States)が形成されることや、キャリア移動度が低下することや、結晶性が低下することなどが起こる場合がある。半導体が酸化物半導体である場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、第1族元素、第2族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素、主成分以外の遷移金属などがあり、特に、例えば、水素(水にも含まれる)、リチウム、ナトリウム、シリコン、ホウ素、リン、炭素、窒素などがある。酸化物半導体の場合、例えば水素などの不純物の混入によって酸素欠損を形成する場合がある。また、半導体がシリコン層である場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、酸素、水素を除く第1族元素、第2族元素、第13族元素、第15族元素などがある。
<<トランジスタについて>>
本明細書において、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを含む少なくとも三つの端子を有する素子である。そして、ドレイン(ドレイン端子、ドレイン領域又はドレイン電極)とソース(ソース端子、ソース領域又はソース電極)の間にチャネル形成領域を有しており、ドレインとチャネル形成領域とソースとを介して電流を流すことができるものである。なお、本明細書等において、チャネル形成領域とは、電流が主として流れる領域をいう。
また、ソースやドレインの機能は、異なる極性のトランジスタを採用する場合や、回路動作において電流の方向が変化する場合などには入れ替わることがある。このため、本明細書等においては、ソースやドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとする。
<<スイッチについて>>
本明細書等において、スイッチとは、導通状態(オン状態)、又は、非導通状態(オフ状態)になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有するものをいう。又は、スイッチとは、電流を流す経路を選択して切り替える機能を有するものをいう。
一例としては、電気的スイッチ又は機械的なスイッチなどを用いることができる。つまり、スイッチは、電流を制御できるものであればよく、特定のものに限定されない。
電気的なスイッチの一例としては、トランジスタ(例えば、バイポーラトランジスタ、MOSトランジスタなど)、ダイオード(例えば、PNダイオード、PINダイオード、ショットキーダイオード、MIM(Metal Insulator Metal)ダイオード、MIS(Metal Insulator Semiconductor)ダイオード、ダイオード接続のトランジスタなど)、又はこれらを組み合わせた論理回路などがある。
なお、スイッチとしてトランジスタを用いる場合、トランジスタの「導通状態」とは、トランジスタのソース電極とドレイン電極が電気的に短絡されているとみなせる状態をいう。また、トランジスタの「非導通状態」とは、トランジスタのソース電極とドレイン電極が電気的に遮断されているとみなせる状態をいう。なおトランジスタを単なるスイッチとして動作させる場合には、トランジスタの極性(導電型)は特に限定されない。
機械的なスイッチの一例としては、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)のように、MEMS(マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム)技術を用いたスイッチがある。そのスイッチは、機械的に動かすことが可能な電極を有し、その電極が動くことによって、導通と非導通とを制御して動作する。
<<接続について>>
本明細書等において、XとYとが接続されている、と記載する場合は、XとYとが電気的に接続されている場合と、XとYとが機能的に接続されている場合と、XとYとが直接接続されている場合とを含むものとする。したがって、所定の接続関係、例えば、図又は文章に示された接続関係に限定されず、図又は文章に示された接続関係以外のものも含むものとする。
ここで使用するX、Yなどは、対象物(例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など)であるとする。
XとYとが電気的に接続されている場合の一例としては、XとYとの電気的な接続を可能とする素子(例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など)が、XとYとの間に1個以上接続されることが可能である。なお、スイッチは、オンオフが制御される機能を有している。つまり、スイッチは、導通状態(オン状態)、又は、非導通状態(オフ状態)になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有している。
XとYとが機能的に接続されている場合の一例としては、XとYとの機能的な接続を可能とする回路(例えば、論理回路(インバータ、NAND回路、NOR回路など)、信号変換回路(DA変換回路、AD変換回路、ガンマ補正回路など)、電位レベル変換回路(電源回路(昇圧回路、降圧回路など)、信号の電位レベルを変えるレベルシフタ回路など)、電圧源、電流源、切り替え回路、増幅回路(信号振幅又は電流量などを大きく出来る回路、オペアンプ、差動増幅回路、ソースフォロワ回路、バッファ回路など)、信号生成回路、記憶回路、制御回路など)が、XとYとの間に1個以上接続されることが可能である。なお、一例として、XとYとの間に別の回路を挟んでいても、Xから出力された信号がYへ伝達される場合は、XとYとは機能的に接続されているものとする。
なお、XとYとが電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、XとYとが電気的に接続されている場合(つまり、XとYとの間に別の素子又は別の回路を挟んで接続されている場合)と、XとYとが機能的に接続されている場合(つまり、XとYとの間に別の回路を挟んで機能的に接続されている場合)と、XとYとが直接接続されている場合(つまり、XとYとの間に別の素子又は別の回路を挟まずに接続されている場合)とを含むものとする。つまり、電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、単に、接続されている、とのみ明示的に記載されている場合と同じであるとする。
なお、例えば、トランジスタのソース(又は第1の端子など)が、Z1を介して(又は介さず)、Xと電気的に接続され、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)が、Z2を介して(又は介さず)、Yと電気的に接続されている場合や、トランジスタのソース(又は第1の端子など)が、Z1の一部と直接的に接続され、Z1の別の一部がXと直接的に接続され、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)が、Z2の一部と直接的に接続され、Z2の別の一部がYと直接的に接続されている場合では、以下のように表現することが出来る。
例えば、「XとYとトランジスタのソース(又は第1の端子など)とドレイン(又は第2の端子など)とは、互いに電気的に接続されており、X、トランジスタのソース(又は第1の端子など)、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)、Yの順序で電気的に接続されている。」と表現することができる。又は、「トランジスタのソース(又は第1の端子など)は、Xと電気的に接続され、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)はYと電気的に接続され、X、トランジスタのソース(又は第1の端子など)、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)、Yは、この順序で電気的に接続されている」と表現することができる。又は、「Xは、トランジスタのソース(又は第1の端子など)とドレイン(又は第2の端子など)とを介して、Yと電気的に接続され、X、トランジスタのソース(又は第1の端子など)、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)、Yは、この接続順序で設けられている」と表現することができる。これらの例と同様な表現方法を用いて、回路構成における接続の順序について規定することにより、トランジスタのソース(又は第1の端子など)と、ドレイン(又は第2の端子など)とを、区別して、技術的範囲を決定することができる。なお、これらの表現方法は、一例であり、これらの表現方法に限定されない。ここで、X、Y、Z1、Z2は、対象物(例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など)であるとする。
なお、回路図上は独立している構成要素同士が電気的に接続しているように図示されている場合であっても、1つの構成要素が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。例えば配線の一部が電極としても機能する場合は、一の導電膜が、配線の機能、及び電極の機能の両方の構成要素の機能を併せ持っている。したがって、本明細書における電気的に接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
<<平行、垂直について>>
本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−10°以上10°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、−5°以上5°以下の場合も含まれる。また、「略平行」とは、二つの直線が−30°以上30°以下の角度で配置されている状態をいう。また、「垂直」とは、二つの直線が80°以上100°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、85°以上95°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」とは、二つの直線が60°以上120°以下の角度で配置されている状態をいう。
ST1 ステップ
ST2 ステップ
ST3 ステップ
ST4 ステップ
ST5 ステップ
ST6 ステップ
ST7 ステップ
ST8 ステップ
ST9 ステップ
ST10 ステップ
ST11 ステップ
ST12 ステップ
ST13 ステップ
ST14 ステップ
ST15 ステップ
ST16 ステップ
ST17 ステップ
ST18 ステップ
ST19 ステップ
ST20 ステップ
ST21 ステップ
ST22 ステップ
ST23 ステップ
ST24 ステップ
ST31 ステップ
ST32 ステップ
ST33 ステップ
ST41 ステップ
ST42 ステップ
ST43 ステップ
SL 信号線
DL 信号線
GL ゲート線
GL2 ゲート線
AL 電流供給線
SNL 配線
DRL 配線
M トランジスタ
M1 トランジスタ
M2 トランジスタ
M3 トランジスタ
CsLC 容量素子
CsEL 容量素子
CTαβ 容量素子
AF1 配向膜
AF2 配向膜
KB1 構造体
KB2 構造体
CF1 着色膜
10 画像データ
100 電子機器システム
101 表示部
101a 第1表示領域
101b 第2表示領域
102a 第1ドライバ
102b 第2ドライバ
103 制御装置
104 入力インターフェース
105 照度センサ
106 外光
110 ハイブリッド表示装置
111a ソースドライバ
111b ソースドライバ
112a ゲートドライバ
112b ゲートドライバ
113 タイミングコントローラ
114 表示コントローラ
115 CPU
116 フレームメモリ
117 画像処理装置
118 センサコントローラ
201 第1表示素子
202 第2表示素子
203 開口部
204 反射光
205 透過光
206 画素回路
207 画素回路
210 表示装置
214 表示部
216 回路
218 配線
220 IC
222 FPC
300 タッチセンサユニット
301 基材
302 センサアレイ
311 TSドライバIC
312 センス回路
313 FPC
314 FPC
315 周辺回路
320 接続部
321 接続部
331 配線
332 配線
333 配線
334 配線
900 電子機器
901 筐体
901a 筐体
901b 筐体
902 表示部
902a 表示部
902b 表示部
903 ヒンジ
910 電子機器
911a 筐体
911b 筐体
912 表示部
913 ヒンジ
914a 操作ボタン
914b 操作ボタン
915 カートリッジ
920 電子機器
921a 筐体
921b 筐体
922 表示部
923 ヒンジ
2010 ユニット
2020 ユニット
2030 入力ユニット
2501C 絶縁膜
2505 接合層
2512B 導電膜
2520 機能層
2521 絶縁膜
2521A 絶縁膜
2521B 絶縁膜
2522 接続部
2528 絶縁膜
2550 表示素子
2550(i,j) 表示素子
2551(i,j) 電極
2552 電極
2553 発光性の材料を含む層
2560 光学素子
2565 被覆膜
2570 基板
2580 レンズ
2591A 開口部
2700TP3 入出力パネル
2702(i,j) 画素
2720 機能層
2750 表示素子
2750(i,j) 表示素子
2751 電極
2751(i,j) 電極
2751H 領域
2752 電極
2753 液晶材料を含む層
2770 基板
2770D 機能膜
2770P 機能膜
2770PA 位相差フィルム
2770PB 偏光層
2771 絶縁膜
5401 筐体
5402 表示部
5403 キーボード
5404 ポインティングデバイス
5501 筐体
5502 表示部
5503 マイク
5504 スピーカ
5505 操作ボタン
5701 表示パネル
5702 表示パネル
5703 表示パネル
5704 表示パネル
5801 第1筐体
5802 第2筐体
5803 表示部
5804 操作キー
5805 レンズ
5806 接続部
5901 筐体
5902 表示部
5903 操作ボタン
5904 操作子
5905 バンド
8000 表示モジュール
8001 上部カバー
8002 下部カバー
8005 FPC
8006 表示パネル
8009 フレーム
8010 プリント基板
8011 バッテリ
8015 発光部
8016 受光部
8017a 導光部
8017b 導光部
8018 光
9000 筐体
9001 表示部
9003 スピーカ
9005 操作キー
9006 接続端子
9007 センサ
9100 テレビジョン装置

Claims (10)

  1. 表示装置と、制御装置と、照度センサと、入力インターフェースと、を有する電子機器システムであって、
    前記表示装置は、第1表示素子と、第2表示素子と、第1ドライバと、第2ドライバと、を有し、
    前記第1ドライバは、前記第1表示素子を駆動する機能を有し、
    前記第2ドライバは、前記第2表示素子を駆動する機能を有し、
    前記照度センサは、外光照度を取得する機能と、前記外光照度を前記制御装置に送信する機能と、を有し、
    前記入力インターフェースは、ユーザが前記入力インターフェースに入力した情報を前記制御装置に送信する機能を有し、
    前記制御装置は、
    前記外光照度が第1設定照度よりも高い場合に、前記第1ドライバに第1画像データと、第2画像データと、を送信する機能と、
    前記外光照度が第2設定照度よりも低い場合に、前記第2ドライバに前記第1画像データと、前記第2画像データと、を送信する機能と、
    前記外光照度が前記第1設定照度よりも低く、かつ前記第2設定照度よりも高い場合に、前記第1ドライバと、前記第2ドライバと、にそれぞれ前記第1画像データと、前記第2画像データと、を送信する機能と、を有し、
    前記第1画像データは、前記第2画像データの前フレームのデータであり、
    前記第2画像データは、前記ユーザが前記入力インターフェースで前記情報を入力したしたときに生成されるデータであり、
    前記制御装置は、前記第1画像データと、前記第2画像データと、が異なる場合に、前記第1ドライバ、及び/又は、前記第2ドライバの駆動周波数を変更する機能を有することを特徴とする電子機器システム。
  2. 請求項1において、
    前記制御装置は、
    前記外光照度が前記第1設定照度よりも高く、かつ前記第1画像データと、前記第2画像データと、が異なる場合に、前記第1ドライバの駆動周波数を高くする機能と、
    前記外光照度が前記第2設定照度よりも低く、かつ前記第1画像データと、前記第2画像データと、が異なる場合に、前記第2ドライバの駆動周波数を高くする機能と、
    前記外光照度が前記第2設定照度以上、前記第1設定照度以下であり、かつ前記第1画像データと、前記第2画像データと、が異なる場合に、前記第1ドライバ及び前記第2ドライバのそれぞれの駆動周波数を高くする機能と、
    を有することを特徴とする電子機器システム。
  3. 請求項1、又は請求項2に記載の電子機器システムで、
    前記制御装置は、前記外光照度が前記第2設定照度以上、前記第1設定照度以下である場合に、前記第1ドライバに、第3画像データと、第4画像データと、を送信し、かつ前記第2ドライバに、第5画像データと、第6画像データと、を送信する機能を有し、
    前記第3画像データと、前記第5画像データは、互いに異なるデータであり、
    前記第3画像データは、前記第4画像データの前フレームのデータであり、
    前記第5画像データは、前記第6画像データの前フレームのデータであり、
    前記第4画像データ、及び前記第6データは、前記ユーザが前記入力インターフェースで前記情報を入力したしたときに生成されるデータであり、
    前記制御装置は、
    前記第3画像データと、前記第4画像データと、が異なり、かつ前記第5画像データと、前記第6画像データと、が異なる場合に、前記第1ドライバ及び前記第2ドライバのそれぞれの駆動周波数を高くする機能と、
    前記第3画像データと、前記第4画像データと、が異なり、かつ前記第5画像データと、前記第6画像データと、が異ならない場合に、前記第1ドライバの駆動周波数を高くし、前記第2ドライバの駆動周波数を変更しない、又は低くする機能と、
    前記第3画像データと、前記第4画像データと、が異ならず、かつ前記第5画像データと、前記第6画像データと、が異なる場合に、前記第1ドライバの駆動周波数を変更せず、又は低くし、前記第2ドライバの駆動周波数を高くする機能と、
    前記第3画像データと、前記第4画像データと、が異ならず、かつ前記第5画像データと、前記第6画像データと、が異ならない場合に、前記第1ドライバ及び前記第2ドライバの駆動周波数を変更せず、又は低くする機能と、
    を有することを特徴とする電子機器システム。
  4. 表示装置と、制御装置と、入力インターフェースと、を有する電子機器システムであって、
    前記表示装置は、第1表示素子と、第2表示素子と、第1ドライバと、第2ドライバと、を有し、
    前記第1ドライバは、前記第1表示素子を駆動する機能を有し、
    前記第2ドライバは、前記第2表示素子を駆動する機能を有し、
    前記入力インターフェースは、ユーザが選択したアプリケーションの情報を前記制御装置に送信する機能を有し、
    前記制御装置は、前記アプリケーションに基づいて、前記第1ドライバ及び前記第2ドライバのそれぞれの駆動周波数を可変する機能を有することを特徴とする電子機器システム。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
    前記第1表示素子は、反射型素子であり、
    前記第2表示素子は、自発光型素子であることを特徴とする電子機器システム。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれか一項において、
    トランジスタを有し、
    前記トランジスタは、チャネル形成領域に、金属酸化物を有することを特徴とする電子機器システム。
  7. 表示装置と、筐体と、を有する電子機器であって、
    前記表示装置は、第1表示素子と、第2表示素子と、第1ドライバと、第2ドライバと、を有し、
    前記第1ドライバは、前記第1表示素子を駆動する機能を有し、
    前記第2ドライバは、前記第2表示素子を駆動する機能を有し、
    前記表示装置は、第1表示部と、第2表示部と、を有し、
    前記表示装置は、前記第1表示部と、前記第2表示部と、が互いに重なるように、曲げ畳むことができる構造体であり、
    前記筐体は、第1筐体と、第2筐体と、ヒンジを有し、
    前記筐体は、前記ヒンジによって、前記第1筐体と、前記第2筐体と、が互いに重なるように、曲げて畳むことができる構造体であり、
    前記第1筐体は、前記第1表示部を有し、
    前記第2筐体は、前記第2表示部を有し、
    前記第1表示素子には、前記第1表示部にのみ第1画像を表示し、
    前記第2表示素子には、前記第2表示部にのみ第2画像を表示することを特徴とする電子機器。
  8. 請求項7において、
    前記第1表示素子は、反射型素子であり、
    前記第2表示素子は、自発光型素子であることを特徴とする電子機器。
  9. 請求項7、又は請求項8において、
    トランジスタを有し、
    前記トランジスタは、チャネル形成領域に、金属酸化物を有することを特徴とする電子機器。
  10. 請求項7乃至請求項9にいずれか一項に記載の電子機器に、制御装置を含む電子機器システムであって、
    前記制御装置は、前記第1ドライバの駆動周波数を低くする機能と、前記第2ドライバの駆動周波数を高くする機能と、を有することを特徴とする電子機器システム。
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