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Abstract
【解決手段】表示装置は、隣接する3本以上のゲート線に、同じ選択信号を供給する構成とする。さらに、列方向に隣接する3つ以上の画素は、それぞれ異なるソース線を接続する構成とする。各画素には、半導体層に酸化物半導体を用いたトランジスタを配置する。また、3本以上のソース線のうち、内側に位置するソース線を、画素電極として機能する導電層と重ねて配置する。さらに、最も外側に位置するソース線と、その隣に位置するソース線との間に、トランジスタの半導体層の一部が設けられる構成とする。
【選択図】図1
Description
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について説明する。
図1に、本発明の一態様の表示装置10のブロック図を示している。表示装置10は、画素領域(表示領域)と、ソースドライバ(Source Driver)と、ゲートドライバ(Gate Driver)と、を備える。
以下では、表示装置10の画素領域に配置される画素の構成例について説明する。
以下では、隣接する3本のゲート線に、同じ選択信号が供給される場合の例を示す。すなわち、列方向に隣接する3つの画素が同時に選択されるため、列ごとに3本のソース線が配列した構成を有する。
図6(A)、(B)には、図3(B)及び図5(B)におけるトランジスタ30の形状が異なる例をそれぞれ示している。図6(A)、(B)に示すトランジスタ30は、半導体層32上のソース電極及びドレイン電極の一方の形状が概略円弧状であり、またソース電極及びドレイン電極の他方は、半導体層32上において、概略円弧状の当該電極との間隔が一定になるように配置されている。このような構成とすることで、トランジスタ30のチャネル幅を大きくすることが可能で、より大きな電流を流すことができる。このようなトランジスタ30の構成は、特に半導体層32にアモルファスシリコンなどを用いた場合に好適である。
以下では、表示装置の断面構成の一例について説明する。
図7に、図3(B)中の切断線A1−A2に対応する断面の一例を示す。ここでは、表示素子として透過型の液晶素子20を適用した場合の例を示している。図7において、基板12側が表示面側となる。
図8では、着色層41を基板11側に設けた場合の例を示している。これにより、基板12側の構成を簡略化することができる。
上記では、液晶素子として、液晶を挟む一対の電極が上下に配置された、縦電界方式の液晶素子の例を示しているが、液晶素子の構成はこれに限られず、様々な方式の液晶素子を適用することができる。
以下では、容量素子60等に透光性の導電膜を用いた場合について説明する。
図12には、図4(C)に示すレイアウトに対応した断面を示している。
図13は、トランジスタのゲート電極として機能する導電層と、トランジスタのソース電極及びドレイン電極として機能する導電層とを、それぞれ透光性を有する導電膜と遮光性を有する導電膜の積層構造とし、さらにこれらをハーフトーンマスク、グレートーンマスク等を用いた露光技術、または多重露光技術を用いて形成した場合の例である。これにより、必要なフォトマスクの数を減らすことができる。
以下では、上記とは異なるトランジスタの構成の例について説明する。
以下では、トランジスタの半導体層にシリコンを適用した場合の、表示装置の断面構成例について説明する。
図15で示す構成は、上記断面構成例1−1(図7)と比較して、トランジスタ30の構成が異なる点で主に相違している。
図16には、着色層41を基板11側に設けた場合の例を示している。トランジスタ30の構成以外は、上記断面構成例1−2を援用できる。
図17、図18には、FFSモードが適用された液晶素子を有する表示装置の断面概略図を示す。トランジスタ30の構成以外は、上記断面構成例1−3を援用できる。
以下では、上記とは異なるトランジスタの構成の例について説明する。
ゲート線やソース線などの配線に用いることのできる導電膜は、金属や合金などの低抵抗な材料を用いると、配線抵抗を低減することができるため好ましい。また、大画面の表示装置とする場合には、配線の幅を大きくすることも有効である。しかしながら、このような導電膜は可視光を透過しないため、透過型の液晶表示装置においては、配線自体の幅が大きくなることや、配線数の増加に伴い、開口率の低下を招く場合がある。
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。
表示パネルが有する基板には、平坦面を有する材料を用いることができる。表示素子からの光を取り出す基板には、該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂などの材料を用いることができる。
トランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。
以下では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるCAC(Cloud−Aligned Composite)−OSの構成について説明する。
トランジスタのゲート、ソースおよびドレインのほか、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層に用いることのできる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。
各絶縁層に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
液晶素子としては、例えば垂直配向(VA:Vertical Alignment)モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、MVA(Multi−Domain Vertical Alignment)モード、PVA(Patterned Vertical Alignment)モード、ASV(Advanced Super View)モードなどを用いることができる。
着色層に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含まれた樹脂材料などが挙げられる。
遮光層として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、チタンブラック、金属、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等が挙げられる。遮光層は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。また、遮光層に、着色層の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料を含む膜との積層構造を用いることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで、装置を共通化できるほか工程を簡略化できるため好ましい。
本実施の形態では、トランジスタの半導体層に用いることのできる多結晶シリコンの結晶化方法およびレーザ結晶化装置の一例について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について、図面を参照して説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を適用することのできるテレビジョン装置の例について、図面を参照して説明する。
図25(A)は、本実施例で用いたディスプレイモジュールの構成を示すブロック図である。当該構成では、ゲート線1本ずつに選択信号が供給され、画素が1つずつ選択される。ゲートドライバ及びソースドライバはともに外付けである。ゲート線には、2つのゲートドライバICから同じ信号が供給される。ソース線には、1つのソースドライバICから信号が供給される。画素領域は分割されていない。画素領域のサイズは対角65インチであり、有効画素数は7680×RGB(H)×4320(V)である。
図29(A)は、本実施例で用いたディスプレイモジュールの構成を示すブロック図である。当該構成では、2本のゲート線に同時に選択信号が供給され、列方向に隣接する画素が2つ同時に選択される。ゲートドライバ及びソースドライバはともに外付けである。ゲート線には、2つのゲートドライバICから同じ信号が供給される。ゲート線GL0(i)は、ゲート線GL(i)及びゲート線GL(i+1)と電気的に接続されており、i行目と(i+1)行目の2行の画素は同時に駆動する。ソース線には、1つのソースドライバICから信号が供給される。画素領域は分割されていない。画素領域のサイズは対角65インチであり、有効画素数は7680×RGB(H)×4320(V)である。
図33(A)は、本実施例で用いたディスプレイモジュールの構成を示すブロック図である。当該構成では、4本のゲート線に同時に選択信号が供給され、列方向に隣接する画素が4つ同時に選択される。ゲートドライバ及びソースドライバはともに外付けである。ゲート線には、2つのゲートドライバICから同じ信号が供給される。ゲート線GL0(i)は、ゲート線GL(i)、ゲート線GL(i+1)、ゲート線GL(i+2)、及びゲート線GL(i+3)と電気的に接続されており、i行目から(i+3)行目までは4行同時に駆動する。ソース線には、1つのソースドライバICから信号が供給される。画素領域は分割されていない。画素領域のサイズは対角65インチであり、有効画素数は7680×RGB(H)×4320(V)である。
11 基板
12 基板
20 液晶素子
21 導電層
22 液晶
23 導電層
24a 配向膜
24b 配向膜
26 絶縁層
30 トランジスタ
31 導電層
31a 導電層
31b 導電層
31at 導電層
31bt 導電層
32 半導体層
32p 半導体層
33 導電層
33a 導電層
33b 導電層
33c 導電層
33d 導電層
33e 導電層
33at 導電層
33bt 導電層
33ct 導電層
33dt 導電層
33et 導電層
34 絶縁層
35 不純物半導体層
37 半導体層
38 接続部
39a 偏光板
39b 偏光板
41 着色層
42 遮光層
50 光
60 容量素子
81 絶縁層
82 絶縁層
83 絶縁層
84 絶縁層
85 絶縁層
86 導電層
87 導電層
88 絶縁層
90 バックライトユニット
600 テレビジョン装置
601 制御部
602 記憶部
603 通信制御部
604 画像処理回路
605 デコーダ回路
606 映像信号受信部
607 タイミングコントローラ
608 ソースドライバ
609 ゲートドライバ
610 ニューラルネットワーク
611 入力層
612 中間層
613 出力層
615 ニューロン
620 表示パネル
621 画素
630 システムバス
812 移動機構
813 移動機構
815 ステージ
816 ボールネジ機構
820 レーザ発振器
821 光学系ユニット
822 ミラー
823 マイクロレンズアレイ
824 マスク
825 レーザ光
826 レーザ光
827 レーザビーム
830 基板
840 非晶質シリコン層
841 多結晶シリコン層
7000 表示部
7100 テレビジョン装置
7101 筐体
7103 スタンド
7111 リモコン操作機
7200 ノート型パーソナルコンピュータ
7211 筐体
7212 キーボード
7213 ポインティングデバイス
7214 外部接続ポート
7300 デジタルサイネージ
7301 筐体
7303 スピーカ
7311 情報端末機
7400 デジタルサイネージ
7401 柱
7411 情報端末機
Claims (12)
- 第1乃至第3のソース線と、第1のゲート線と、第1のトランジスタと、第1の導電層とを有し、
前記第1のゲート線は、第1の方向に延在し、且つ、前記第1乃至第3のソース線と交差し、
前記第1乃至第3のソース線は、それぞれ前記第1の方向と交差する第2の方向に延在し、且つ、前記第1の方向にこの順に配列し、
前記第1のトランジスタは、ゲートが前記第1のゲート線と電気的に接続し、且つ、ソースまたはドレインの一方が前記第1のソース線と電気的に接続し、且つ、ソースまたはドレインの他方が前記第1の導電層と電気的に接続し、
前記第1の導電層は、前記第2のソース線の一部と重畳する部分を有し、
前記第1乃至第3のソース線は、それぞれ異なる信号が供給され、
前記第1のゲート線は、選択信号が供給される、
表示装置。 - 請求項1において、
第2のゲート線と、第2のトランジスタと、第2の導電層と、を有し、
前記第2のゲート線は、前記第1の方向に延在し、且つ、前記第1乃至第3のソース線と交差し、
前記第2のトランジスタは、ゲートが前記第2のゲート線と電気的に接続し、且つ、ソースまたはドレインの一方が前記第2のソース線と電気的に接続し、且つ、ソースまたはドレインの他方が前記第2の導電層と電気的に接続し、
前記第2の導電層は、前記第2のソース線の一部と重畳する部分を有し、
前記第2のゲート線は、前記第1のゲート線と同一の前記選択信号が供給される、
表示装置。 - 請求項2において、
前記第1の導電層と重畳して、液晶と、第1の着色層と、を有し、
前記第2の導電層と重畳して、前記液晶と、第2の着色層と、を有し、
前記第1の着色層と、前記第2の着色層とは、同じ色の光を透過する、
表示装置。 - 請求項2または請求項3において、
第3のゲート線と、第3のトランジスタと、第3の導電層と、を有し、
前記第3のゲート線は、前記第1の方向に延在し、
前記第3のトランジスタは、ゲートが前記第3のゲート線と電気的に接続し、且つ、ソースまたはドレインの一方が前記第3のソース線と電気的に接続し、且つ、ソースまたはドレインの他方が前記第3の導電層と電気的に接続し、
前記第3の導電層は、前記第2のソース線の一部と重畳する部分を有し、
前記第3のゲート線は、前記第1のゲート線と同一の前記選択信号が供給される、
表示装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
第4のソース線を有し、
前記第1乃至前記第4のソース線は、前記第1の方向にこの順で配列し、
前記第4のソース線には、前記第1乃至前記第3のソース線とは異なる信号が供給される、
表示装置。 - 請求項5において、
第4のゲート線と、第4のトランジスタと、第4の導電層と、を有し、
前記第4のゲート線は、前記第1の方向に延在し、
前記第4のトランジスタは、ゲートが前記第4のゲート線と電気的に接続し、且つ、ソースまたはドレインの一方が前記第4のソース線と電気的に接続し、且つ、ソースまたはドレインの他方が前記第4の導電層と電気的に接続し、
前記第1乃至第4の導電層は、それぞれ前記第2のソース線の一部と重畳する部分と、前記第3のソース線の一部と重畳する部分と、を有し、
前記第4のゲート線は、前記第1のゲート線と同一の前記選択信号が供給される、
表示装置。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか一において、
前記第1のトランジスタは、第1の半導体層を有し、
前記第2のトランジスタは、第2の半導体層を有し、
前記第1の半導体層と、前記第2の半導体層とは、それぞれ前記第1のソース線と前記第2のソース線の間に位置する部分を有する、
表示装置。 - 請求項7において、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層は、それぞれ金属酸化物を含む、
表示装置。 - 請求項7において、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層は、それぞれ非晶質シリコンを含む、
表示装置。 - 請求項7において、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層は、それぞれ微結晶シリコン、または多結晶シリコンを含む、
表示装置。 - 請求項1乃至請求項10のいずれか一において、
前記第1のトランジスタと電気的に接続する容量素子を有し、
前記容量素子は、前記第1のソース線と前記第2のソース線の間に位置する部分を有し、
前記容量素子は、前記第1の導電層と重畳する部分を有する、
表示装置。 - 請求項11において、
前記容量素子は、第5の導電層と第6の導電層を有し、
前記第5の導電層と前記第6の導電層とは、それぞれ可視光を透過する機能を有する、
表示装置。
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