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Abstract
Description
、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する。特に
、本発明の一態様は、半導体装置、発光装置、表示装置、電子機器、照明装置、それらの
駆動方法、またはそれらの作製方法に関する。特に、表示装置(表示パネル)に関する。
または、表示装置を備える電子機器、発光装置、照明装置、またはそれらの作製方法に関
する。
置全般を指す。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は半導体装置の一態様
である。また、発光装置、表示装置、電子機器、照明装置および電子機器は半導体装置を
有している場合がある。
インの自由度を向上させるために狭額縁化することが求められている。狭額縁化には、同
一基板上に画素部と、駆動回路の一部または全てを設けることが有効である。
Semiconductor)回路で構成することが一般的であるが、単極性のトラン
ジスタで構成することもできる。例えば、特許文献1では、シフトレジスタなどの回路を
単極性のトランジスタで構成する技術が開示されている。
ック構造の駆動回路を有する表示装置を提供することを目的の一つとする。または、単極
性のトランジスタを含む駆動回路を有する表示装置を提供することを目的の一つとする。
または、視認性の高い表示装置を提供することを目的の一つとする。または、低消費電力
の表示装置を提供することを目的の一つとする。または、新規な表示装置を提供すること
を目的の一つとする。または上記表示装置(表示パネル)を備えた電子機器を提供するこ
とを目的の一つとする。または、新規な電子機器を提供することを目的の一つとする。
、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。また、上記以外の課題は、明細
書等の記載から自ずと明らかになるものであり、明細書等の記載から上記以外の課題を抽
出することが可能である。
って、駆動回路は選択回路およびバッファ回路を有し、バッファ回路は、第1のトランジ
スタおよび第2のトランジスタを有し、第1のトランジスタと第2のトランジスタは重な
る領域を有し、第1のトランジスタのソースは、第2のトランジスタのソースと電気的に
接続され、第1のトランジスタのドレインは、第2のトランジスタのドレインと電気的に
接続され、第1のトランジスタのゲートは、第2のトランジスタのゲートと電気的に接続
され、第1のトランジスタのゲートおよび第2のトランジスタのゲートは、選択回路と電
気的に接続され、第1のトランジスタおよび第2のトランジスタのソースまたはドレイン
の一方は、画素回路と電気的に接続されている表示装置である。
示装置であって、駆動回路は選択回路およびバッファ回路を有し、バッファ回路は、第1
のトランジスタおよび第2のトランジスタを有し、画素回路は、第3のトランジスタおよ
び第4のトランジスタを有し、第1のトランジスタと第2のトランジスタは重なる領域を
有し、第3のトランジスタと第4のトランジスタは重なる領域を有し、第1のトランジス
タのソースは、第2のトランジスタのソースと電気的に接続され、第1のトランジスタの
ドレインは、第2のトランジスタのドレインと電気的に接続され、第1のトランジスタの
ゲートは、第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、第1のトランジスタのゲー
トおよび第2のトランジスタのゲートは、選択回路と電気的に接続され、第1のトランジ
スタおよび第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、第3のトランジスタの
ゲートと電気的に接続されている表示装置である。
重なっている構成とする。
に金属酸化物を有する。
好ましい。
または可視光を透過する機能を有する。
射する機能を有する。
printed circuit)もしくはTCP(Tape Carrier Pa
ckage)が取り付けられたモジュール、TCPの先にプリント配線板が設けられたモ
ジュール、または表示素子が形成された基板にCOG(Chip On Glass)方
式によりIC(集積回路)が直接実装されたモジュールも、表示装置に含む場合がある。
タック構造の駆動回路を有する表示装置を提供することができる。または、単極性のトラ
ンジスタを含む駆動回路を有する表示装置を提供することができる。または、視認性の高
い表示装置を提供することができる。または、低消費電力の表示装置を提供することがで
きる。または、新規な表示装置を提供することができる。または上記表示装置(表示パネ
ル)を備えた電子機器を提供することができる。または、新規な電子機器を提供すること
ができる。
態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は
、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面
、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
れず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を様々に変
更し得ることは当業者であれば容易に理解される。したがって、本発明は以下に示す実施
の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
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、同様
の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない
。
めに付すものであり、数的に限定するものではない。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について、図面を参照して説明する。
示装置であって、駆動回路は選択回路およびバッファ回路を有する。バッファ回路は、並
列接続される第1のトランジスタおよび第2のトランジスタを有し、両者は電流の流れる
向きが平行になるように積層して設けられる。
の画素が並列に接続された容量の大きいゲート線等に出力する。そのため、バッファ回路
にはチャネル幅の大きいトランジスタが用いられるが、当該サイズの大きいトランジスタ
は狭額縁の妨げになる。
、積層することでバッファ回路部の占有面積を小さくすることができる。したがって、表
示装置の額縁幅を狭めることができる。
示部31、駆動回路40、駆動回路50を示している。表示部31はマトリクス状に配置
された画素30を有し、画素30は配線41を介して駆動回路40と電気的に接続される
。また、画素30は配線51を介して駆動回路50と電気的に接続される。例えば、駆動
回路40はゲートドライバとして動作させることができる。また、駆動回路50はソース
ドライバとして動作させることができる。
表示装置の狭額縁化を行う。なお、本実施の形態では、駆動回路40を積層構造とする構
成について説明するが、駆動回路50も同様の積層構造とすることができる。
はシフトレジスタ回路60およびバッファ回路70を有し、バッファ回路70はトランジ
スタ71、または71aおよび71bを有している。また、配線21はシフトレジスタ回
路60の出力線、配線22は信号線または電源線、配線41は画素と接続されるゲート線
である。なお、図2(B)乃至(D)は断面を模式した図ではあるが、配線の接続関係を
明瞭にするため、トランジスタのソースおよびドレインの位置関係は実際とは異なる形態
で図示している。
接続され、ソースまたはドレインの一方は配線22と接続され、ソースまたはドレインの
他方は配線41と接続される。なお、ソースとドレインはトランジスタの動作によって入
れ替わるものとする。
たようにバッファ回路70にはチャネル幅の大きいトランジスタが必要となる。以下にチ
ャネル形成領域に金属酸化物を有するトランジスタを用いた場合の一例を挙げる。対角1
3.3インチ、画素数8K×4Kの有機ELパネルでは、シフトレジスタ回路に用いるト
ランジスタのチャネル幅が最大300μm程度であるのに対し、バッファ回路に用いるト
ランジスタのチャネル幅は2000μm程度である。したがって、WGD中のWの比率は
非常に大きいことがわかる。
ジスタ71をチャネル幅をW/2としたトランジスタ71aおよびトランジスタ71bの
二つに分割している。シフトレジスタ回路60およびトランジスタ71aを層40aに設
け、トランジスタ71aと重なるようにトランジスタ71bを層40bに設けた構成であ
る。このような構成とすることで、バッファ回路70の有するトランジスタの占有面積が
小さくなるため、WGDを小さくすることができる。すなわち、表示装置の額縁幅を狭め
ることができる。
なっていてもよい。例えば、トランジスタ71a、71bの一方のチャネル幅をW/3、
他方のチャネル幅を2W/3などとすることができる。または、トランジスタ71a、7
1bの一方のチャネル幅をW/4、他方のチャネル幅を3W/4などとすることができる
。このような構成においてもバッファ回路70の有するトランジスタの占有面積が小さく
なるため、WGDを小さくすることができる。
るトランジスタの上面図の一例を示す。また、図4(A)に図3に示すY1-Y2の断面
図、図4(B)に図3に示すX1-X2の断面図を示す。なお、明瞭化のため一部の絶縁
層などは、図示を省略または符号を省略している。
。トランジスタ61は、ゲート電極63、ゲート絶縁膜69、半導体層62、ソース電極
64、ドレイン電極65を有する。
を示している。トランジスタ71aは、ゲート電極73a、ゲート絶縁膜79a、半導体
層72a、ソース電極75a、ドレイン電極74aを有する。また、トランジスタ71b
は、ゲート電極73b、ゲート絶縁膜79b、半導体層72b、ソース電極75b、ドレ
イン電極74bを有する。
とで占有面積の最小化を図ることができる。したがって、図3および図4(A)、(B)
に図示するように、トランジスタ71a、71bのそれぞれの電流の流れる向きが平行に
なるように重ねることが好ましい。すなわち、両者のチャネル形成領域の全体が重なるよ
うにすることが好ましい。なお、トランジスタはボトムゲート型に限らず、トップゲート
型でもよい。また、トランジスタ71aとトランジスタ71bとの間に設けた平坦化膜2
5を省いた構成であってもよい。
ソース電極75bと電気的に接続される。また、トランジスタ71aのドレイン電極74
aは、接続部76aにおいてトランジスタ71bのドレイン電極74bと電気的に接続さ
れる。ここで、図4(A)では、接続部76a、76bがゲート電極73bと同一工程で
設けることのできる導電層26a、26bを有する構成を図示しているが、導電層26a
、26bを設けず、トランジスタ71a、71bのソース電極同士およびドレイン電極同
士が直接接する構成としてもよい。
イン電極65およびトランジスタ71bのゲート電極73bと電気的に接続される。ここ
で、図4(B)では、接続部66がソース電極75bおよびドレイン電極74bと同一工
程で設けることのできる導電層77を有する構成を図示しているが、導電層77を設けな
い構成としてもよい。
てもよい。図5(A)、(B)にトランジスタ61、71a、71bにそれぞれ導電層6
8、78a、78bを設けた構成を示す。
ほか、トランジスタのフロント側のゲート電極と同じ電位を供給してオン電流を高める機
能がある。ここでは、トランジスタ71a、71bに後者の機能を付与させるために、図
5(B)に示すように接続部66において、ゲート電極73a、導電層78a、ゲート電
極73bおよび導電層78bを電気的に接続させる。また、トランジスタ61では、図示
しない領域において、ゲート電極63と導電層68を電気的に接続させればよい。
構成であって、さらに平坦化膜25を省いた構成である。この場合、トランジスタ71b
のゲート電極73bが及ぼす電界がトランジスタ71aの半導体層72aにかかりやすく
なるため、ゲート電極73bをトランジスタ71aの第2のゲート電極として作用させる
ことができる。したがって、図5(A)、(B)に示した導電層78aを省くことができ
、トランジスタの作製工程の簡略化を行うことができる。
た構成におけるボトムゲート型トランジスタをセルフアライン型のトップゲートトランジ
スタに置き換えた構成を示している。図7は上面図であり、図8(A)は、図7に示すY
1-Y2の断面図、図8(B)は、図7に示すX1-X2の断面図である。また、図9(
A)、(B)は、トランジスタ61、71a、71bが第2のゲート電極として作用する
導電層68、78a、78bを有する構成を示している。
形例として、接続部66aに設けたドレイン電極65と、接続部66b、67に設けた導
電層77を電気的に接続する構成を示している。なお、図7乃至図9(A)、(B)に示
す構成において、図3乃至図5(A)、(B)に示した接続部66の構成を用いてもよい
。
た構成を複合してもよい。例えば、図10(A)、(B)に示すように、トランジスタ6
1およびトランジスタ71aをボトムゲート型トランジスタとし、トランジスタ71bを
トップゲート型トランジスタとしてもよい。または、図11(A)、(B)に示すように
、トランジスタ61およびトランジスタ71aをトップゲート型トランジスタとし、トラ
ンジスタ71bをボトムゲート型トランジスタとしてもよい。
ち、ゲートドライバなどの駆動回路の幅を狭めることができ、狭額縁の表示装置を形成す
ることができる。
は、半導体層に金属酸化物を用いた酸化物半導体を適用することが好ましい。当該酸化物
半導体としては、例えば、後述するCAC-OS(Cloud-Aligned Com
posite-Oxide Semiconductor)などを用いることができる。
リコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、
トランジスタのオフ状態における電流を低減することができる。
って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各表
示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その
結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実現できる。
ランジスタなどの半導体装置に、多結晶半導体を用いてもよい。例えば、多結晶シリコン
などを用いることが好ましい。多結晶シリコンは単結晶シリコンに比べて低温で形成でき
、かつアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。このよ
うな多結晶半導体を画素に適用することで画素の開口率を向上させることができる。また
極めて多くの画素を有する場合であっても、ゲート駆動回路とソース駆動回路を画素と同
一基板上に形成することが可能となり、電子機器を構成する部品数を低減することができ
る。
合わせて実施することができる。
本実施の形態では、本発明の一態様に用いることのできる表示装置の駆動回路について、
図12(A)乃至(C)を用いて説明する。
を有する。なお、当該バッファ回路は、シフトレジスタ回路に含まれる場合もある。
路90_1乃至パルス信号出力回路90_n、nは2以上の自然数)と、クロック信号を
伝達する信号線81乃至信号線84を有する(図12(A)参照)。信号線81にはクロ
ック信号CLK1が与えられ、信号線82にはクロック信号CLK2が与えられ、信号線
83にはクロック信号CLK3が与えられ、信号線84にはクロック信号CLK4が与え
られる。
る。ここでは、クロック信号CLK1乃至クロック信号CLK4は、1/4周期ずつ遅延
した信号とする。本実施の形態では、上記クロック信号を利用して、パルス信号出力回路
90の制御等を行う。
力端子94、入力端子95、出力端子96、出力端子97を有する(図12(B)参照)
。
かと電気的に接続される。例えば、パルス信号出力回路90_1は、入力端子91が信号
線81と電気的に接続され、入力端子92が信号線82と電気的に接続され、入力端子9
3が信号線83と電気的に接続されている。また、パルス信号出力回路90_2は、入力
端子91が信号線82と電気的に接続され、入力端子92が信号線83と電気的に接続さ
れ、入力端子93が信号線84と電気的に接続されている。なお、ここでは、パルス信号
出力回路90_nと接続される信号線が、信号線82、信号線83、信号線84である場
合を示しているが、パルス信号出力回路90_nと接続される信号線は、nの値によって
異なるものになる。このため、ここで示す構成はあくまでも一例に過ぎないことを付記す
る。
自然数)において、入力端子94はパルス信号出力回路90_m-1の出力端子96と電
気的に接続され、入力端子95はパルス信号出力回路90_m+2の出力端子96と電気
的に接続され、出力端子96はパルス信号出力回路90_m+1の入力端子94と電気的
に接続され、出力端子97はOUT(m)に信号を出力する。
の出力端子96と電気的に接続され、入力端子95はパルス信号出力回路90_5の出力
端子96と電気的に接続され、出力端子96はパルス信号出力回路90_4の入力端子9
4およびパルス信号出力回路90_1の入力端子95と電気的に接続されている。
(SP1)が入力される。また、パルス信号出力回路90_k(kは2以上n以下の自然
数)では、入力端子94に前段の出力パルスが入力される。また、パルス信号出力回路9
0(n-1)では、入力端子95にスタートパルス(SP2)が入力される。また、パル
ス信号出力回路90_nでは、入力端子95にスタートパルス(SP3)が入力される。
なお、スタートパルス(SP2)およびスタートパルス(SP3)は、外部より入力され
る信号としてもよいし、回路内部で生成される信号としてもよい。
して説明する。
01乃至トランジスタ104で構成されるパルス信号生成回路200と、トランジスタ1
05乃至トランジスタ107で構成される入力信号生成回路201と、トランジスタ10
8乃至トランジスタ111で構成される入力信号生成回路202と、を含む(図12(C
)参照)。また、上述した入力端子91乃至入力端子95に加え、電源線98および電源
線99から、トランジスタ101乃至トランジスタ111に信号が供給される。
203である。バッファ回路203は実施の形態1の図2などで説明したバッファ回路7
0に相当し、パルス信号生成回路200のバッファ回路203を除く部分、入力信号生成
回路201および入力信号生成回路202がシフトレジスタ回路60に相当する。
トランジスタ107、トランジスタ108またはトランジスタ109に相当する。また、
トランジスタ71aおよびトランジスタ71bは、トランジスタ103またはトランジス
タ104に相当する。
ランジスタ102の第1の端子と、出力端子96は電気的に接続される。同様に、トラン
ジスタ103の第1の端子と、トランジスタ104の第1の端子と、出力端子97は電気
的に接続される。そして、トランジスタ101のゲート端子と、トランジスタ103のゲ
ート端子と、入力信号生成回路201の出力端子と、は電気的に接続される。また、トラ
ンジスタ102のゲート端子と、トランジスタ104のゲート端子と、入力信号生成回路
202の出力端子と、は電気的に接続される。
ランジスタ103の第2の端子とは電気的に接続され、クロック信号CLK1がノードに
入力される。また、トランジスタ101の第2の端子と、トランジスタ103の第2の端
子は、パルス信号出力回路90の入力端子91としても機能する。トランジスタ102の
第2の端子には、電源線98を介して第1の電位(例えば、低電位VSS)が与えられ、
トランジスタ104の第2の端子には、電源線98を介して第1の電位が与えられる。
107の第1の端子と、は電気的に接続される。また、トランジスタ107の第2の端子
は、入力信号生成回路201の出力端子として機能する。また、トランジスタ105のゲ
ート端子は、入力信号生成回路201の第1の入力端子として機能すると共に、パルス信
号出力回路90の入力端子94としても機能する。
ンジスタ106の第2の端子には、電源線98を介して第1の電位が与えられ、トランジ
スタ105のゲート端子には、前段からのパルス信号(初段のパルス信号出力回路90で
はスタートパルス信号)が入力される。トランジスタ106のゲート端子には、入力信号
生成回路202の出力信号が入力される。また、トランジスタ106のゲート端子は、入
力信号生成回路201の第2の入力端子として機能する。トランジスタ107のゲート端
子には電源線99を介して第2の電位が与えられる。
けない構成としても良い。トランジスタ107を設ける場合には、ブートストラップ動作
に起因して生じうるトランジスタ105の第1の端子の電位上昇を抑制できる。つまり、
トランジスタ105のゲートとソースの間(またはゲートとドレインの間)の領域に大き
な電圧が加わることを防止できるため、トランジスタ105の劣化を抑制することができ
る。
される。また、トランジスタ108の第2の端子と、トランジスタ111の第2の端子と
、トランジスタ109の第1の端子とは電気的に接続されて入力信号生成回路202の出
力端子として機能する。
を介して第2の電位が与えられる。トランジスタ109の第2の端子には、電源線98を
介して第1の電位が与えられる。トランジスタ111のゲート端子には2段後ろからのパ
ルス信号が入力される。また、トランジスタ111のゲート端子は、入力信号生成回路2
02の第1の入力端子として機能すると共に、パルス信号出力回路90の入力端子95と
しても機能する。トランジスタ108のゲート端子にはクロック信号CLK2が入力され
る。また、トランジスタ108のゲート端子は、入力信号生成回路202の第2の入力端
子として機能すると共に、パルス信号出力回路90の入力端子92としても機能する。ト
ランジスタ109のゲート端子には前段からのパルス信号(初段のパルス信号出力回路9
0ではスタートパルス信号)が入力される。また、トランジスタ109のゲート端子は、
入力信号生成回路202の第3の入力端子として機能すると共に、パルス信号出力回路9
0の入力端子94としても機能する。トランジスタ110のゲート端子にはクロック信号
CLK3が入力される。また、トランジスタ110のゲート端子は、入力信号生成回路2
02の第4の入力端子として機能すると共に、パルス信号出力回路90の入力端子93と
しても機能する。
生成回路201、および入力信号生成回路202の構成例など)は一例にすぎず、開示す
る発明がこれに限定されるものではない。
ランジスタ101のゲート端子と、トランジスタ103のゲート端子と、入力信号生成回
路201の出力端子と、の接続により構成されるノードを、ノードAとする。また、トラ
ンジスタ102のゲート端子と、トランジスタ104のゲート端子と、入力信号生成回路
202の出力端子と、の接続により構成されるノードを、ノードBとする。
素子を設けても良い。また、上記ノードBの電位を保持するために、ノードBに電気的に
接続された容量素子を設けてもよい。
体を用いるのが好適である。酸化物半導体を用いることにより、トランジスタのオフ電流
を低減することができる。また、非晶質シリコンなどと比較して、オン電流および電界効
果移動度を高めることが出来る。また、トランジスタの劣化を抑制することができる。こ
れにより、消費電力が小さく、高速動作が可能で、動作の正確性が高められた電子回路が
実現する。
合わせて実施することができる。
本実施の形態では、本発明の一態様に用いることのできる表示装置、および表示装置の駆
動方法について説明する。
ることができる。または、可視光を発する第2の表示素子が設けられた画素を有すること
ができる。または、可視光を透過する第3の表示素子が設けられた画素を有することがで
きる。または、第1の表示素子と、第2の表示素子または第3の表示素子と、が設けられ
た画素を有することができる。
とを有する表示装置について説明する。
うち、いずれか一方、または両方により、画像を表示する機能を有する。または、表示装
置は、第1の表示素子が反射する第1の光の光量と、第2の表示素子が発する第2の光の
光量と、をそれぞれ制御することにより、階調を表現する機能を有する。
第1の画素と、第2の表示素子からの発光の光量を制御することにより階調を表現する第
2の画素を有する構成とすることが好ましい。第1の画素および第2の画素は、例えばそ
れぞれマトリクス状に複数配置され、表示部を構成する。
とが好ましい。このとき、隣接する第1の画素と第2の画素を合わせて、画素ユニットと
呼ぶことができる。これにより、後述するように複数の第1の画素のみで表示された画像
と、複数の第2の画素のみで表示された画像、ならびに複数の第1の画素および複数の第
2の画素の両方で表示された画像のそれぞれは、同じ表示領域に表示することができる。
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。
の表示素子として、シャッター方式のMEMS(Micro Electro Mech
anical Systems)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、電子粉流体(登録商標)方式等
を適用した素子などを用いることができる。
素子を用いることができる。特に、電界を印加することにより発光性の物質から発光を取
り出すことのできる、電界発光素子を用いることが好ましい。このような画素が射出する
光は、その輝度や色度が外光に左右されることがないため、色再現性が高く(色域が広く
)、且つコントラストの高い、つまり鮮やかな表示を行うことができる。
Diode)、LED(Light Emitting Diode)、QLED(Q
uantum-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。または、第2の画素が有する表示素子と
して、光源であるバックライトと、バックライトからの光の透過光の光量を制御する透過
型の液晶素子とを組み合わせたものを用いてもよい。
、青色(B)の3色の光をそれぞれ呈する副画素を有する構成とすることができる。また
、第2の画素も同様に、例えば白色(W)を呈する副画素、または例えば赤色(R)、緑
色(G)、青色(B)の3色の光をそれぞれ呈する副画素を有する構成とすることができ
る。なお、第1の画素および第2の画素がそれぞれ有する副画素は、4色以上であっても
よい。副画素の種類が多いほど、消費電力を低減することが可能で、また色再現性を高め
ることができる。
する第2のモード、および第1の画素および第2の画素で画像を表示する第3のモードを
切り替えることができる。
1のモードは光源が不要であるため、極めて低消費電力な駆動モードである。例えば、外
光の照度が十分高く、且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のモードは、例えば本や書類などの文字情報を表示することに適した表示モードである
。また、反射光を用いるため、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。
そのため、外光の照度や色度によらず、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、外光の照度が極め
て小さい場合などに有効である。また外光が暗い場合、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のモードでは輝度を抑えた表示を行
うことが好ましい。またこれにより、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のモードは、鮮やかな画像や滑らかな動画などを表示することに適した
モードである。
利用して表示を行うモードである。具体的には、第1の画素が呈する光と、第1の画素と
隣接する第2の画素が呈する光を混色させることにより、1つの色を表現するように駆動
する。第1のモードよりも鮮やかな表示をしつつ、第2の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、外光の照度が比較的低
い場合や、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
色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。
図13(A)は、本発明の一態様の表示装置11を説明する図である。表示装置11は、
表示部31、駆動回路42a、駆動回路42bおよび駆動回路50を有する。また表示装
置11は、外光の照度等を取得する測光部を有していてもよい。
ト45は、第1の画素46と、第2の画素47を有する。
(G)、青色(B)の3色に対応する表示素子を有する場合の例を示している。
子46G、青色(B)に対応する表示素子46Bを有する。表示素子46R、46G、4
6Bはそれぞれ、外光の反射を利用した表示素子である。
子47G、青色(B)に対応する表示素子47Bを有する。表示素子47R、47G、4
7Bはそれぞれ、光源の光を利用した表示素子である。
を駆動する回路を有する。具体的には、画素ユニット45が有する第1の画素46および
第2の画素47に、階調値を含む信号、走査信号、電源電位等を供給する。駆動回路42
aは、例えば第1の画素46を駆動するゲートドライバとすることができる。また、駆動
回路42bは、例えば第2の画素47を選択するゲートドライバとすることができる。駆
動回路50は、例えば選択された第1の画素46および第2の画素47にビデオ信号を入
力するソースドライバとすることができる。
に層40aに形成したシフトレジスタ回路と、層40aおよび層40bに形成したバッフ
ァ回路を有する。
ることができる。または、図13(C)に示すように層40aおよび層40bに設けられ
る構成とすることができる。後者の場合、層40aに第1の画素46または第2の画素4
7の一方を設け、層40bに第1の画素46または第2の画素47の他方を設ける構成と
することができる。このとき、第1の画素46が有するトランジスタは層40aまたは層
40bの一方に設けることができる。また、第2の画素47が有する第1のトランジスタ
は層40aに設けることができ、第2の画素47が有する第2のトランジスタは層40b
に設けることができ、第1のトランジスタおよび第2のトランジスタは重なる領域を有す
ることができる。このような構成とすることで、トランジスタの占有面積を小さくするこ
とができ、画素密度を高めやすくなる。
続いて、図14(A)、(B)、(C)を用いて画素ユニット45について説明する。図
14(A)、(B)、(C)は、画素ユニット45の構成例を示す模式図である。
子46Rは、外光を反射し、第1の画素46に入力される第1の階調値に含まれる赤色に
対応する階調値に応じた輝度の赤色の光R1を、表示面側に射出する。表示素子46G、
表示素子46Bも同様に、それぞれ緑色の光G1または青色の光B1を、表示面側に射出
する。
子47Rは、光源を有し、第2の画素47に入力される第2の階調値に含まれる赤色に対
応する階調値に応じた輝度の赤色の光R2を、表示面側に射出する。表示素子47G、表
示素子47Bも同様に、それぞれ緑色の光G2または青色の光B2を、表示面側に射出す
る。
図14(A)は、外光を反射する表示素子46R、表示素子46G、表示素子46Bと、
光を発する表示素子47R、表示素子47G、表示素子47Bの両方を駆動して画像を表
示する動作モードの例を示している。図14(A)に示すように、画素ユニット45は、
光R1、光G1、光B1、光R2、光G2、および光B2の6つの光を混色させることに
より、所定の色の光55を表示面側に射出することができる。
く抑えることが好ましい。例えば、表示素子47R、表示素子47Gおよび表示素子47
Bのそれぞれが発することのできる光の輝度の最大値を最大輝度というときに、第3のモ
ードで表示素子47R、表示素子47Gおよび表示素子47Bのそれぞれが発する光の輝
度の最大値を、最大輝度の5%以上50%以下、好ましくは1%以上60%以下とするこ
とが好ましい。これにより、低い消費電力で表示できるとともに、表示される画像がより
絵画的になり、また目に優しい表示を行うことが可能となる。
図14(B)は、外光を反射する表示素子46R、表示素子46G、表示素子46Bを駆
動して画像を表示する動作モードの例を示している。図14(B)に示すように、画素ユ
ニット45は、例えば外光の照度が十分に高い場合などでは、第2の画素47を駆動させ
ずに、第1の画素46からの光(光R1、光G1、および光B1)のみを混色させること
により、所定の色の光55を表示面側に射出することもできる。これにより、極めて低消
費電力な駆動を行うことができる。
図14(C)は、表示素子47R、表示素子47G、表示素子47Bを駆動して画像を表
示する動作モードの例を示している。図14(C)に示すように、画素ユニット45は、
例えば外光の照度が極めて小さい場合などでは、第1の画素46を駆動させずに、第2の
画素47からの光(光R2、光G2、および光B2)のみを混色させることにより、所定
の色の光55を表示面側に射出することもできる。これにより鮮やかな表示を行うことが
できる。また外光の照度が小さい場合に輝度を低くすることで、使用者が感じる眩しさを
抑えると共に消費電力を低減できる。
い。例えば、第2のモードで表示素子47R、表示素子47G、表示素子47Bのそれぞ
れが発する光の輝度の最大値を、最大輝度の100%とする、または、50%以上100
%以下、好ましくは60%以上100%以下とすることができる。これにより、外光の明
るい場所であっても鮮やかな画像を表示することができる。
の最大値は、ダイナミックレンジに置き換えることができる。すなわち、第3のモードで
は、第2のモードよりも表示素子47R、表示素子47G、表示素子47Bのそれぞれの
ダイナミックレンジを狭く設定することができる。例えば、表示素子47R、表示素子4
7Gまたは表示素子47Bにおける第3のモードのダイナミックレンジを、第2のモード
のダイナミックレンジの5%以上50%以下、好ましくは1%以上60%以下に設定する
ことができる。
合わせて実施することができる。
以下では、本発明の一態様の表示装置に用いることのできる表示パネルの例について説明
する。以下で例示する表示パネルは、反射型の液晶素子と、発光素子の両方を有し、透過
モードと反射モードの両方の表示を行うことのできる、表示パネルである。
図15(A)は、表示装置400の構成の一例を示すブロック図である。表示装置400
は、表示部362にマトリクス状に配列した複数の画素410を有する。また表示装置4
00は、回路GDと、回路SDを有する。また、方向Rに配列した複数の画素410、回
路GDと電気的に接続する複数の配線G1、複数の配線G2、複数の配線ANO、および
複数の配線CSCOMを有する。また、方向Cに配列した複数の画素410、回路SDと
電気的に接続する複数の配線S1、および複数の配線S2を有する。
素子を駆動する回路GDおよび回路SDと、発光素子を駆動する回路GDおよび回路SD
とを、別々に設けてもよい。
と発光素子とは、互いに重なる部分を有する。
は、画素410における液晶素子の反射電極として機能する。また導電層311bには、
開口451が設けられている。
している。発光素子360は、導電層311bが有する開口451と重ねて配置されてい
る。これにより、発光素子360が発する光は、開口451を介して表示面側に射出され
る。
のとき、図15(B1)に示すように、方向Rに隣接する2つの画素において、開口45
1が一列に配列されないように、導電層311bの異なる位置に設けられていることが好
ましい。これにより、2つの発光素子360を離すことが可能で、発光素子360が発す
る光が隣接する画素410が有する着色層に入射してしまう現象(クロストークともいう
)を抑制することができる。また、隣接する2つの発光素子360を離して配置すること
ができるため、発光素子360のEL層を遮蔽マスク等により作り分ける場合であっても
、高い精細度の表示装置を実現できる。
た表示が暗くなってしまう。また、非開口部の総面積に対する開口451の総面積の比の
値が小さすぎると、発光素子360を用いた表示が暗くなってしまう。
、発光素子360が射出する光から取り出せる光の効率が低下してしまう。
とができる。また、細長い筋状、スリット状、市松模様状の形状としてもよい。また、開
口451を隣接する画素に寄せて配置してもよい。好ましくは、開口451を同じ色を表
示する他の画素に寄せて配置する。これにより、クロストークを抑制できる。
図16は、画素410の構成例を示す回路図である。図16では、隣接する2つの画素4
10を示している。
ンジスタM、容量素子C2、および発光素子360等を有する。また、画素410には、
配線G1、配線G2、配線ANO、配線CSCOM、配線S1、および配線S2が電気的
に接続されている。また、図16では、液晶素子340と電気的に接続する配線VCOM
1、および発光素子360と電気的に接続する配線VCOM2を示している。
示している。
1と接続され、ソースまたはドレインの他方が容量素子C1の一方の電極、および液晶素
子340の一方の電極と接続されている。容量素子C1は、他方の電極が配線CSCOM
と接続されている。液晶素子340は、他方の電極が配線VCOM1と接続されている。
配線S2と接続され、ソースまたはドレインの他方が、容量素子C2の一方の電極、トラ
ンジスタMのゲートと接続されている。容量素子C2は、他方の電極がトランジスタMの
ソースまたはドレインの一方、および配線ANOと接続されている。トランジスタMは、
ソースまたはドレインの他方が発光素子360の一方の電極と接続されている。発光素子
360は、他方の電極が配線VCOM2と接続されている。
る例を示している。これにより、トランジスタMが流すことのできる電流を増大させるこ
とができる。
ができる。配線VCOM1には、所定の電位を与えることができる。配線S1には、液晶
素子340が有する液晶の配向状態を制御する信号を与えることができる。配線CSCO
Mには、所定の電位を与えることができる。
ができる。配線VCOM2および配線ANOには、発光素子360が発光する電位差が生
じる電位をそれぞれ与えることができる。配線S2には、トランジスタMの導通状態を制
御する信号を与えることができる。
配線S1に与える信号により駆動し、液晶素子340による光学変調を利用して表示する
ことができる。また、透過モードで表示を行う場合には、配線G2および配線S2に与え
る信号により駆動し、発光素子360を発光させて表示することができる。また、両方の
モードで駆動する場合には、配線G1、配線G2、配線S1および配線S2のそれぞれに
与える信号により駆動することができる。
を有する例を示したが、これに限られない。図17(A)は、一つの画素410に一つの
液晶素子340と4つの発光素子360(発光素子360r、360g、360b、36
0w)を有する例を示している。
ている。
(G)、青色(B)、および白色(W)を呈する発光素子を用いることができる。また液
晶素子340として、白色を呈する反射型の液晶素子を用いることができる。これにより
、反射モードの表示を行う場合には、反射率の高い白色の表示を行うことができる。また
透過モードで表示を行う場合には、演色性の高い表示を低い電力で行うことができる。
が有する開口部と重なる発光素子360wと、電極311の周囲に配置された発光素子3
60r、発光素子360g、および発光素子360bとを有する。発光素子360r、発
光素子360g、および発光素子360bは、発光面積がほぼ同等であることが好ましい
。
図18は、本発明の一態様の表示パネル300の斜視概略図である。表示パネル300は
、基板351と基板361とが貼り合わされた構成を有する。図18では、基板361を
破線で明示している。
は、例えば回路364、配線365、および画素電極として機能する導電層311b等が
設けられる。また図18では基板351上にIC373とFPC372が実装されている
例を示している。そのため、図18に示す構成は、表示パネル300とFPC372およ
びIC373を有する表示モジュールと言うこともできる。
号や電力は、FPC372を介して外部、またはIC373から配線365に入力される
。
IC373が設けられている例を示している。IC373は、例えば走査線駆動回路、ま
たは信号線駆動回路などとしての機能を有するICを適用できる。なお表示パネル300
が走査線駆動回路および信号線駆動回路として機能する回路を備える場合や、走査線駆動
回路や信号線駆動回路として機能する回路を外部に設け、FPC372を介して表示パネ
ル300を駆動するための信号を入力する場合などでは、IC373を設けない構成とし
てもよい。また、IC373を、COF(Chip On Film)方式等により、F
PC372に実装してもよい。
素子が有する導電層311bがマトリクス状に配置されている。導電層311bは、可視
光を反射する機能を有し、後述する液晶素子340の反射電極として機能する。
板351側に、発光素子360を有する。発光素子360からの光は、導電層311bの
開口を介して基板361側に射出される。
図19に、図18で例示した表示パネルの、FPC372を含む領域の一部、回路364
を含む領域の一部、および表示部362を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面
の一例を示す。
と絶縁層220の間に、発光素子360、トランジスタ201a、トランジスタ201b
、トランジスタ205、トランジスタ206、トランジスタ207、着色層134等を有
する。また絶縁層220と基板361の間に、液晶素子340、着色層131等を有する
。また、基板361と絶縁層220は接着層141を介して接着され、基板351と絶縁
層220は接着層142を介して接着されている。
はトランジスタ207と電気的に接続し、トランジスタ207は発光素子360と電気的
に接続する。トランジスタ205とトランジスタ206は、いずれも絶縁層220の基板
351側の面上に形成されているため、これらを同一の工程を用いて作製することができ
る。また、トランジスタ207はトランジスタ205と重なるように形成されるため、画
素サイズを小さくすることができる。なお、トランジスタ207のゲート電極が延在する
層と、ゲート絶縁膜が延在する層と、ソース電極またはドレイン電極の一方が延在する層
を用いて容量素子C2を形成することができる。
極として機能する導電層113、配向膜133b、絶縁層117等が設けられている。絶
縁層117は、液晶素子340のセルギャップを保持するためのスペーサとして機能する
。
絶縁層214a、絶縁層215、絶縁層211b、絶縁層212b、絶縁層213b、絶
縁層214b、絶縁層216等の絶縁層が設けられている。
る。絶縁層212a、絶縁層213aおよび絶縁層214aは、トランジスタ205、2
06を覆って設けられている。
層212b、絶縁層213bおよび絶縁層214bは、トランジスタ207を覆って設け
られている。
はトランジスタ等を覆う絶縁層が3層である場合について示しているが、これに限られず
4層以上であってもよいし、単層、または2層であってもよい。また平坦化層として機能
する絶縁層214aおよび絶縁層214bは、不要であれば設けなくてもよい。また、絶
縁層214aと絶縁層211bとの間には絶縁層215が設けられている場合を示してい
るが、絶縁層215は設けなくてもよい。
ートとして機能する導電層221、一部がソースまたはドレインとして機能する導電層2
22、半導体層231を有する。
12、導電層113が積層された積層構造を有する。また導電層311aの基板351側
に接して、可視光を反射する導電層311bが設けられている。導電層311bは開口2
51を有する。また導電層311aおよび導電層113は可視光を透過する材料を含む。
また液晶112と導電層311aの間に配向膜133aが設けられ、液晶112と導電層
113の間に配向膜133bが設けられている。また、基板361の外側の面には、偏光
板130を有する。
は可視光を透過する機能を有する。基板361側から入射した光は、偏光板130により
偏光され、導電層113、液晶112を透過し、導電層311bで反射する。そして液晶
112および導電層113を再度透過して、偏光板130に達する。このとき、導電層3
11bと導電層113の間に与える電圧によって液晶112の配向を制御し、光の光学変
調を制御することができる。すなわち、偏光板130を介して射出される光の強度を制御
することができる。また光は着色層131によって特定の波長領域以外の光が吸収される
ことにより、取り出される光は、例えば赤色を呈する光となる。
220側から導電層191、EL層192、および導電層193bの順に積層された積層
構造を有する。また導電層193bを覆って導電層193aが設けられている。導電層1
93bは可視光を反射する材料を含み、導電層191および導電層193aは可視光を透
過する材料を含む。発光素子360が発する光は、着色層134、絶縁層220、開口2
51、導電層113等を介して、基板361側に射出される。
れていることが好ましい。これにより、開口251と重なる領域においてもそれ以外の領
域と同様に液晶112が配向するため、これらの領域の境界部で液晶の配向不良が生じ、
意図しない光が漏れてしまうことを抑制できる。
が、円偏光板を用いることもできる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と1/4波長
位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制することが
できる。また、偏光板の種類に応じて、液晶素子340に用いる液晶素子のセルギャップ
、配向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすればよ
い。
絶縁層217は、絶縁層220と基板351が必要以上に接近することを抑制するスペー
サとしての機能を有する。またEL層192や導電層193aを遮蔽マスク(メタルマス
ク)を用いて形成する場合には、当該遮蔽マスクが被形成面に接触することを抑制する機
能を有していてもよい。なお、絶縁層217は不要であれば設けなくてもよい。
60のEL層192と電気的に接続されている。
1bと電気的に接続されている。導電層311bと導電層311aは接して設けられ、こ
れらは電気的に接続されている。ここで、接続部208は、絶縁層220に設けられた開
口を介して、絶縁層220の両面に設けられる導電層同士を接続する部分である。
204は接続部208と同様の構成を有している。接続部204の上面は、導電層311
aと同一の導電膜を加工して得られた導電層が露出している。これにより、接続部204
とFPC372とを接続層242を介して電気的に接続することができる。
2において、導電層311aと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、導電層113
の一部が、接続体243により電気的に接続されている。したがって、基板361側に形
成された導電層113に、基板351側に接続されたFPC372から入力される信号ま
たは電位を、接続部252を介して供給することができる。
は、有機樹脂またはシリカなどの粒子の表面を金属材料で被覆したものを用いることがで
きる。金属材料としてニッケルや金を用いると接触抵抗を低減できるため好ましい。また
ニッケルをさらに金で被覆するなど、2種類以上の金属材料を層状に被覆させた粒子を用
いることが好ましい。また接続体243として、弾性変形、または塑性変形する材料を用
いることが好ましい。このとき導電性の粒子である接続体243は、図19に示すように
上下方向に潰れた形状となる場合がある。こうすることで、接続体243と、これと電気
的に接続する導電層との接触面積が増大し、接触抵抗を低減できるほか、接続不良などの
不具合の発生を抑制することができる。
前の接着層141に接続体243を分散させておけばよい。
を示している。例えば、トランジスタ201aは、実施の形態1で説明したバッファ回路
70が有するトランジスタ71aに相当する。また、トランジスタ201bは、実施の形
態1で説明したバッファ回路70が有するトランジスタ71bに相当する。
る。また、トランジスタ201bは、トランジスタ207と同じ工程で作製することがで
きる。
構造であってもよい。また回路364が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であ
ってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。また、表示部3
62が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のトラ
ンジスタを組み合わせて用いてもよい。
どの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。すなわち、絶縁層212または
絶縁層213はバリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで、
トランジスタに対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能とな
り、信頼性の高い表示パネルを実現できる。
いる。絶縁層121は、平坦化層としての機能を有していてもよい。絶縁層121により
、導電層113の表面を概略平坦にできるため、液晶112の配向状態を均一にできる。
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
の光を取り出す側の基板には、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。
に、可撓性を有する程度の厚さの基板を用いることで、可撓性を有する表示パネルを実現
できる。
た基板の他に、金属基板等を用いることもできる。金属基板は熱伝導性が高く、基板全体
に熱を容易に伝導できるため、表示パネルの局所的な温度上昇を抑制することができ、好
ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属基板の厚さは、10μm以上200μm以
下が好ましく、20μm以上50μm以下であることがより好ましい。
ケル等の金属、もしくはアルミニウム合金またはステンレス等の合金などを好適に用いる
ことができる。
が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、電
着法、蒸着法、またはスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰
囲気で放置するまたは加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形
成してもよい。
フタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポ
リアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボ
ネート(PC)樹脂、ポリエーテルスルホン(PES)樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオ
レフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリテ
トラフルオロエチレン(PTFE)樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を
用いることが好ましく、例えば、熱膨張係数が30×10-6/K以下であるポリアミド
イミド樹脂、ポリイミド樹脂、PET等を好適に用いることができる。また、ガラス繊維
に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板
を使用することもできる。このような材料を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用
いた表示パネルも軽量にすることができる。
繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のこと
を言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミ
ド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサ
ゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Eガラス
、Sガラス、Dガラス、Qガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布ま
たは不織布の状態で用い、この繊維体に樹脂を含浸させ樹脂を硬化させた構造物を、可撓
性を有する基板として用いてもよい。可撓性を有する基板として、繊維体と樹脂からなる
構造物を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好まし
い。
は、ガラスと樹脂材料とが接着層により貼り合わされた複合材料を用いてもよい。
、窒化シリコン、酸化アルミニウムなど)や、押圧を分散可能な材質の層(例えば、アラ
ミド樹脂など)等が積層されていてもよい。また、水分等による表示素子の寿命の低下等
を抑制するために、可撓性を有する基板に透水性の低い絶縁膜が積層されていてもよい。
例えば、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化
アルミニウム等の無機絶縁材料を用いることができる。
、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い表示パネルとすることができる。
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。上記では、ボトムゲート構造のトランジスタを適用した場合を示して
いる。
ば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし
、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型またはボトムゲート型
のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が設け
られていてもよい。
晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結晶領
域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トラン
ジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
ましくは2.5eV以上、より好ましくは3eV以上である金属酸化物を用いることがで
きる。代表的には、インジウムを含む酸化物半導体などであり、例えば、後述するCAC
-OSなどを用いることができる。
トランジスタは、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に
蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。
マニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジムまたはハ
フニウム等の金属)を含むIn-M-Zn系酸化物で表記される膜とすることができる。
物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、In≧M
、Zn≧Mを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の
原子数比として、In:M:Zn=1:1:1、In:M:Zn=1:1:1.2、In
:M:Zn=3:1:2、In:M:Zn=4:2:3、In:M:Zn=4:2:4.
1、In:M:Zn=5:1:6、In:M:Zn=5:1:7、In:M:Zn=5:
1:8等が好ましい。なお、成膜される半導体層の金属元素の原子数比はそれぞれ、上記
のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス40%の変
動を含む。
好ましい。またこのとき酸化物半導体を用いることで、多結晶シリコンよりも低温で形成
でき、半導体層よりも下層の配線や電極の材料、基板の材料として、耐熱性の低い材料を
用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、極めて大面積
のガラス基板などを好適に用いることができる。
キャリア密度が1×1017/cm3以下、好ましくは1×1015/cm3以下、さら
に好ましくは1×1013/cm3以下、より好ましくは1×1011/cm3以下、さ
らに好ましくは1×1010/cm3未満であり、1×10-9/cm3以上の酸化物半
導体を用いることができる。そのような酸化物半導体を、高純度真性または実質的に高純
度真性な酸化物半導体と呼ぶ。これにより不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、
安定な特性を有する酸化物半導体であるといえる。
果移動度、しきい値電圧等)に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とす
るトランジスタの半導体特性を得るために、半導体層のキャリア密度や不純物濃度、欠陥
密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好まし
い。
含まれると、半導体層において酸素欠損が増加し、n型化してしまう。このため、半導体
層におけるシリコンや炭素の濃度(二次イオン質量分析法により得られる濃度)を、2×
1018atoms/cm3以下、好ましくは2×1017atoms/cm3以下とす
る。
成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導
体層における二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属
の濃度を、1×1018atoms/cm3以下、好ましくは2×1016atoms/
cm3以下にする。
生じ、キャリア密度が増加し、n型化しやすい。この結果、窒素が含まれている酸化物半
導体を用いたトランジスタはノーマリーオン特性となりやすい。このため半導体層におけ
る二次イオン質量分析法により得られる窒素濃度は、5×1018atoms/cm3以
下にすることが好ましい。
した結晶を有するCAAC-OS(C-Axis Aligned Crystalli
ne Oxide Semiconductor、または、C-Axis Aligne
d and A-B-plane Anchored Crystalline Oxi
de Semiconductor)、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含
む。非単結晶構造において、非晶質構造は最も欠陥準位密度が高く、CAAC-OSは最
も欠陥準位密度が低い。
。または、非晶質構造の酸化物膜は、例えば、完全な非晶質構造であり、結晶部を有さな
い。
-OSの領域、単結晶構造の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合
膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層
構造を有する場合がある。
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(Cl
oud-Aligned Composite)-OSの構成について説明する。
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、酸化物半導体において、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。
よ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。
a-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、InX2ZnY2OZ2(X2、Y2、および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、GaX4ZnY4OZ4(X4、Y4、および
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InX2ZnY2OZ2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。
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酸化物半導体
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。
合がある。代表例として、InGaO3(ZnO)m1(m1は自然数)、またはIn(
1+x0)Ga(1-x0)O3(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。
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。
a、Zn、および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。
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。
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。
、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。
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、およ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。
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、およびc軸方向の配向は見られないことが分かる。
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、およ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。
線分光法(EDX:Energy Dispersive X-ray spectro
scopy)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、InX2ZnY2OZ2、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。
ZO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、InX2ZnY2OZ2、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。
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、InX2ZnY
2OZ2、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、InX2ZnY2OZ2、またはInOX
1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。
1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。
と、InX2ZnY2OZ2、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)、および高い電界効果移動度(μ)を実現するこ
とができる。
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。
ンとしてアモルファスシリコンを用いてもよいが、特に結晶性を有するシリコンを用いる
ことが好ましい。例えば、微結晶シリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどを用い
ることが好ましい。特に、多結晶シリコンは、単結晶シリコンに比べて低温で形成でき、
且つアモルファスシリコンに比べて高い電界効果移動度と高い信頼性を備える。
好ましい。またこのときアモルファスシリコンを用いることで、多結晶シリコンよりも低
温で形成できるため、半導体層よりも下層の配線や電極の材料、基板の材料として、耐熱
性の低い材料を用いることが可能なため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば
、極めて大面積のガラス基板などを好適に用いることができる。一方、トップゲート型の
トランジスタは、自己整合的に不純物領域を形成しやすいため、特性のばらつきなどを低
減することができるため好ましい。このとき特に、多結晶シリコンや単結晶シリコンなど
を用いる場合に適している。
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。
ジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物またはグ
ラフェンを用いることができる。または、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タン
グステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの金
属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、該金属材料の窒化
物(例えば、窒化チタン)などを用いてもよい。なお、金属材料、合金材料(またはそれ
らの窒化物)を用いる場合には、透光性を有する程度に薄くすればよい。また、上記材料
の積層膜を導電層として用いることができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジ
ウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。こ
れらは、表示装置を構成する各種配線および電極などの導電層や、表示素子が有する導電
層(画素電極や共通電極として機能する導電層)にも用いることができる。
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。
れにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、装置の信頼性の低下を抑
制できる。
む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸
化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
以下、好ましくは1×10-6[g/(m2・day)]以下、より好ましくは1×10
-7[g/(m2・day)]以下、さらに好ましくは1×10-8[g/(m2・da
y)]以下とする。
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(M
ulti-Domain Vertical Alignment)モード、PVA(P
atterned Vertical Alignment)モード、ASV(Adva
nced Super View)モードなどを用いることができる。
VAモードのほかに、TN(Twisted Nematic)モード、IPS(In-
Plane-Switching)モード、FFS(Fringe Field Swi
tching)モード、ASM(Axially Symmetric aligned
Micro-cell)モード、OCB(Optically Compensate
d Birefringence)モード、FLC(Ferroelectric Li
quid Crystal)モード、AFLC(AntiFerroelectric
Liquid Crystal)モード等が適用された液晶素子を用いることができる。
である。なお、液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界(横方向の電界、縦方向の電
界または斜め方向の電界を含む)によって制御される。なお、液晶素子に用いる液晶とし
ては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶(PDLC:
Polymer Dispersed Liquid Crystal)、強誘電性液晶
、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステ
リック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。
適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。
用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の
一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移
する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲
を改善するために数重量%以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。
ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性
である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要
であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要
となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製
工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。
子などを用いることができる。
を設ける。また一方の偏光板よりも外側に、バックライトを設ける。バックライトとして
は、直下型のバックライトであってもよいし、エッジライト型のバックライトであっても
よい。LED(Light Emitting Diode)を備える直下型のバックラ
イトを用いると、ローカルディミングが容易となり、コントラストを高めることができる
ため好ましい。また、エッジライト型のバックライトを用いると、バックライトを含めた
モジュールの厚さを低減できるため好ましい。
示面側に光拡散板を配置すると、視認性を向上させられるため好ましい。
ライトを設けてもよい。フロントライトとしては、エッジライト型のフロントライトを用
いることが好ましい。LED(Light Emitting Diode)を備えるフ
ロントライトを用いると、消費電力を低減できるため好ましい。
発光素子としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流または電圧によって輝
度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、LED、有機EL素子、無機EL
素子等を用いることができる。
どがある。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取
り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性
の高い物質、またはバイポーラ性の物質(電子輸送性および正孔輸送性が高い物質)等を
含む層をさらに有していてもよい。
物を含んでいてもよい。EL層を構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)
、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入された電子と正孔はEL層において
再結合し、EL層に含まれる発光物質が発光する。
質を含む構成とすることが好ましい。例えば2以上の発光物質の各々の発光が補色の関係
となるように、発光物質を選択することにより白色発光を得ることができる。例えば、そ
れぞれR(赤)、G(緑)、B(青)、Y(黄)、O(橙)等の発光を示す発光物質、ま
たはR、G、Bのうち2以上の色のスペクトル成分を含む発光を示す発光物質のうち、2
以上を含むことが好ましい。また、発光素子からの発光のスペクトルが、可視光領域の波
長(例えば350nm乃至750nm)の範囲内に2以上のピークを有する発光素子を適
用することが好ましい。また、黄色の波長領域にピークを有する材料の発光スペクトルは
、緑色および赤色の波長領域にもスペクトル成分を有する材料であることが好ましい。
発光層とが積層された構成とすることが好ましい。例えば、EL層における複数の発光層
は、互いに接して積層されていてもよいし、いずれの発光材料も含まない領域を介して積
層されていてもよい。例えば、蛍光発光層と燐光発光層との間に、当該蛍光発光層または
燐光発光層と同一の材料(例えばホスト材料、アシスト材料)を含み、且ついずれの発光
材料も含まない領域を設ける構成としてもよい。これにより、発光素子の作製が容易にな
り、また、駆動電圧が低減される。
電荷発生層を介して積層されたタンデム素子であってもよい。
亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる
。また、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、
鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合
金、またはこれら金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等も、透光性を有する程度に
薄く形成することで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いる
ことができる。例えば、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜などを用
いると、導電性を高めることができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい
。
テン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、また
はこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ラン
タン、ネオジム、またはゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、チタン、ニッケ
ル、またはネオジムと、アルミニウムを含む合金(アルミニウム合金)を用いてもよい。
また銅、パラジウム、マグネシウムと、銀を含む合金を用いてもよい。銀と銅を含む合金
は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム膜またはアルミニウム合金膜に接
して金属膜または金属酸化物膜を積層することで、酸化を抑制することができる。このよ
うな金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタンや酸化チタンなどが挙げられる。また
、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀と
インジウム錫酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウム錫酸化物の積層膜な
どを用いることができる。
クジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、またはメッキ法を用いて形
成することができる。
輸送性の高い物質、および電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質等を含む層は、そ
れぞれ量子ドットなどの無機化合物や、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリ
マー等)を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料と
して機能させることもできる。
ア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。また、
12族と16族、13族と15族、または14族と16族の元素グループを含む材料を用
いてもよい。または、カドミウム、セレン、亜鉛、硫黄、リン、インジウム、テルル、鉛
、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の元素を含む量子ドット材料を用いてもよい。
接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤
、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエ
ポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド
樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、EV
A(エチレンビニルアセテート)樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が
低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用
いてもよい。
カルシウムや酸化バリウム等)のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いる
ことができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸
着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が素子に侵入す
ることを抑制でき、表示パネルの信頼性が向上するため好ましい。
効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、ゼオライト、ジル
コニウム等を用いることができる。
接続層としては、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conduc
tive Film)や、異方性導電ペースト(ACP:Anisotropic Co
nductive Paste)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。
合わせて実施することができる。
本発明の一態様に係る表示装置を用いることができる電子機器として、表示機器、パーソ
ナルコンピュータ、記録媒体を備えた画像記憶装置または画像再生装置、携帯電話、携帯
型を含むゲーム機、携帯データ端末、電子書籍端末、ビデオカメラ、デジタルスチルカメ
ラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーショ
ンシステム、音響再生装置(カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー等)、複写
機、ファクシミリ、プリンタ、プリンタ複合機、現金自動預け入れ払い機(ATM)、自
動販売機などが挙げられる。これら電子機器の具体例を図20に示す。
操作キー974、レンズ975、接続部976等を有する。操作キー974およびレンズ
975は第1筐体971に設けられており、表示部973は第2筐体972に設けられて
いる。当該ビデオカメラにおける表示部973に本発明の一態様の表示装置を備えること
で、屋外での視認性を向上させ、かつ低消費電力化することができる。
904、マイク905、スピーカ906、操作キー907、スタイラス908、カメラ9
09等を有する。なお、図20(B)に示した携帯型ゲーム機は、2つの表示部903と
表示部904とを有しているが、携帯型ゲーム機が有する表示部の数は、これに限定され
ない。当該携帯型ゲーム機における表示部903に本発明の一態様の表示装置を備えるこ
とで、屋外での視認性を向上させ、かつ低消費電力化することができる。
63、スピーカ967、表示部965、操作キー966等を有する。当該デジタルカメラ
における表示部965に本発明の一態様の表示装置を備えることで、屋外での視認性を向
上させ、かつ低消費電力化することができる。
33、操作用のボタン935、竜頭936、カメラ939等を有する。表示部932はタ
ッチパネルとなっていてもよい。当該情報端末における表示部932に本発明の一態様の
表示装置を備えることで、屋外でも視認性を向上させることができる。また、額縁を狭め
ることができ、デザイン性を向上させることができる。
外部接続ポート954、スピーカ955、マイク956、カメラ957等を有する。当該
携帯電話機は、表示部952にタッチセンサを備える。電話を掛ける、或いは文字を入力
するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部952に触れることで行うこと
ができる。当該携帯電話機における表示部952に本発明の一態様の表示装置を備えるこ
とで、屋外でも視認性を向上させることができる。また、額縁を狭めることができ、デザ
イン性を向上させることができる。
する。表示部912が有するタッチパネル機能により情報の入出力を行うことができる。
当該携帯データ端末における表示部912に本発明の一態様の表示装置を備えることで、
屋外でも視認性を向上させることができる。また、額縁を狭めることができ、小型化する
ことができる。
合わせて実施することができる。
11 表示装置
20 基板
21 配線
22 配線
25 平坦化膜
26a 導電層
26b 導電層
30 画素
31 表示部
40 駆動回路
40a 層
40b 層
41 配線
42a 駆動回路
42b 駆動回路
45 画素ユニット
46 画素
46B 表示素子
46G 表示素子
46R 表示素子
47 画素
47B 表示素子
47G 表示素子
47R 表示素子
50 駆動回路
51 配線
55 光
60 シフトレジスタ回路
61 トランジスタ
62 半導体層
63 ゲート電極
64 ソース電極
65 ドレイン電極
66 接続部
66a 接続部
66b 接続部
67 接続部
68 導電層
69 ゲート絶縁膜
70 バッファ回路
71 トランジスタ
71a トランジスタ
71b トランジスタ
72a 半導体層
72b 半導体層
73a ゲート電極
73b ゲート電極
74a ドレイン電極
74b ドレイン電極
75a ソース電極
75b ソース電極
76a 接続部
76b 接続部
77 導電層
78a 導電層
78b 導電層
79a ゲート絶縁膜
79b ゲート絶縁膜
81 信号線
82 信号線
83 信号線
84 信号線
85 配線
90 パルス信号出力回路
91 入力端子
92 入力端子
93 入力端子
94 入力端子
95 入力端子
96 出力端子
97 出力端子
98 電源線
99 電源線
101 トランジスタ
102 トランジスタ
103 トランジスタ
104 トランジスタ
105 トランジスタ
106 トランジスタ
107 トランジスタ
108 トランジスタ
109 トランジスタ
110 トランジスタ
111 トランジスタ
112 液晶
113 導電層
117 絶縁層
121 絶縁層
130 偏光板
131 着色層
132 遮光層
133a 配向膜
133b 配向膜
134 着色層
141 接着層
142 接着層
191 導電層
192 EL層
193a 導電層
193b 導電層
200 パルス信号生成回路
201 入力信号生成回路
201a トランジスタ
201b トランジスタ
202 入力信号生成回路
203 バッファ回路
204 接続部
205 トランジスタ
206 トランジスタ
207 トランジスタ
208 接続部
211a 絶縁層
211b 絶縁層
212 絶縁層
212a 絶縁層
212b 絶縁層
213 絶縁層
213a 絶縁層
213b 絶縁層
214a 絶縁層
214b 絶縁層
215 絶縁層
216 絶縁層
217 絶縁層
220 絶縁層
221 導電層
222 導電層
231 半導体層
242 接続層
243 接続体
251 開口
252 接続部
300 表示パネル
311 電極
311a 導電層
311b 導電層
340 液晶素子
351 基板
360 発光素子
360b 発光素子
360g 発光素子
360r 発光素子
360w 発光素子
361 基板
362 表示部
364 回路
365 配線
372 FPC
373 IC
400 表示装置
410 画素
451 開口
901 筐体
902 筐体
903 表示部
904 表示部
905 マイク
906 スピーカ
907 操作キー
908 スタイラス
909 カメラ
911 筐体
912 表示部
919 カメラ
931 筐体
932 表示部
933 リストバンド
935 ボタン
936 竜頭
939 カメラ
951 筐体
952 表示部
953 操作ボタン
954 外部接続ポート
955 スピーカ
956 マイク
957 カメラ
961 筐体
962 シャッターボタン
963 マイク
965 表示部
966 操作キー
967 スピーカ
971 筐体
972 筐体
973 表示部
974 操作キー
975 レンズ
976 接続部
Claims (2)
- 同一面上に設けられた画素回路および駆動回路を有する表示装置であって、
前記駆動回路は、選択回路およびバッファ回路を有し、
前記バッファ回路は、第1のトランジスタおよび第2のトランジスタを有し、
前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタとは重なる領域を有し、
前記第1のトランジスタのソースは、前記第2のトランジスタのソースと電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのドレインは、前記第2のトランジスタのドレインと電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのゲートと、前記第2のトランジスタのゲートとは、前記選択回路と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方と、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方とは、第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方と、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方とは、第2の配線と電気的に接続され、
前記第2の配線は、前記画素回路と電気的に接続され、
前記第1の配線は、前記選択回路と電気的に接続され、
前記第1の配線は、信号線または電源線として機能し、
前記選択回路は、第3のトランジスタを有し、
前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1のトランジスタのゲートと、前記第2のトランジスタのゲートとに電気的に接続される、表示装置。 - 請求項1において、
前記第1の配線、前記第2の配線および前記第3のトランジスタのゲート電極は、同層に設けられる表示装置。
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