TW201732385A - 顯示裝置、輸入輸出裝置、資料處理裝置以及資料處理裝置的驅動方法 - Google Patents

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TW201732385A
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川島進
宍戶英明
岩城裕司
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半導體能源研究所股份有限公司
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Abstract

本發明的一個實施方式提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示裝置。本發明的一個實施方式還提供一種方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置。本發明的一個實施方式還提供一種方便性或可靠性優異的新穎的資料處理裝置。本發明的一個實施方式還提供一種方便性或可靠性優異的新穎的資料處理裝置的驅動方法。本發明人想到如下結構:該結構包括選擇電路及顯示面板,其中,選擇電路具有根據控制資料供應第一電位或第二電位的功能,顯示面板包括像素電路,該像素電路與被供應第一電位的第一導電膜及被供應第一電位或第二電位的第二導電膜電連接。

Description

顯示裝置、輸入輸出裝置、資料處理裝置以及資料處理裝置的驅動方法
本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置、輸入輸出裝置、資料處理裝置或資料處理裝置的驅動方法。
本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。本說明書等所公開的發明的一個實施方式的技術領域係關於一種物體、方法或製造方法。另外,本發明的一個實施方式係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或者組合物(composition of matter)。由此,更明確而言,作為本說明書所公開的本發明的一個實施方式的技術領域的一個例子可以舉出半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、記憶體裝置、這些裝置的驅動方法或者這些裝置的製造方法。
已知有具有如下結構的液晶顯示裝置:在基 板的同一側設置聚光單元及像素電極,在聚光單元的光軸上重疊地設置像素電極的使可見光透過的區域。還已知有具有如下結構的液晶顯示裝置:使用具有聚光方向X及非聚光方向Y的各向異性的聚光單元,使非聚光方向Y對應於像素電極的使可見光透過的區域的長軸方向(專利文獻1)。
〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本專利申請公開第2011-191750號公報
本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種方便性或可靠性優異的新穎的資料處理裝置。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種方便性或可靠性優異的新穎的資料處理裝置的驅動方法。本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種新穎的顯示裝置、新穎的輸入輸出裝置、新穎的資料處理裝置、新穎的資料處理裝置的驅動方法或新穎的半導體裝置。
注意,上述目的的記載不妨礙其他目的的存在。此外,本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述目的。另外,可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載得知並衍生上述以外的目的。
(1)本發明的一個實施方式是一種包括選擇電路及顯示面板的顯示裝置。
顯示面板與選擇電路電連接。
選擇電路具有被供應控制資料、影像資料或背景資料的功能,並具有根據控制資料供應影像資料或背景資料的功能。另外,選擇電路具有根據控制資料供應第一電位或第二電位的功能。
顯示面板包括信號線、第一導電膜、第二導電膜及像素。像素與信號線、第一導電膜及第二導電膜電連接。
信號線具有被供應影像資料或背景資料的功能。
第一導電膜具有被供應第一電位的功能。
第二導電膜具有被供應第一電位或第二電位的功能。
像素包括像素電路及顯示元件。該顯示元件與像素電路電連接。
像素電路與第一導電膜及第二導電膜電連接,並具有將第一導電膜與第二導電膜之間的電壓供應給顯示元件的功能。
上述本發明的一個實施方式的顯示裝置包括選擇電路及顯示面板,其中,選擇電路具有根據控制資料 供應第一電位或第二電位的功能,顯示面板包括像素電路,該像素電路與被供應第一電位的第一導電膜及被供應第一電位或第二電位的第二導電膜電連接。由此,可以將根據控制資料而被控制的電壓供應給顯示元件。其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示裝置。
(2)本發明的一個實施方式是上述顯示裝置,包括一群多個像素、另一群多個像素以及掃描線。
一群多個像素包括像素並配置在行方向上。
另一群多個像素包括像素並配置在與行方向交叉的列方向上。
掃描線與一群多個像素電連接。另一群多個像素與信號線電連接。
(3)本發明的一個實施方式是一種顯示裝置,其中上述像素包括第四導電膜、第三導電膜、第二絕緣膜及第一顯示元件。
第四導電膜與像素電路電連接。
第三導電膜具有與第四導電膜重疊的區域。
第二絕緣膜具有夾在第四導電膜與第三導電膜之間的區域,並在夾在第三導電膜與第四導電膜之間的區域中具有開口。
第三導電膜在開口中與第四導電膜電連接。
第一顯示元件與第三導電膜電連接。第一顯示元件包括反射膜並具有控制該反射膜所反射的光的強度 的功能。
第二顯示元件具有向第二絕緣膜發射光的功能。
反射膜具有形成有不遮斷第二顯示元件所發射的光的區域的形狀。
(4)本發明的一個實施方式是一種顯示裝置,其中上述反射膜具有一個或多個開口。
第二顯示元件具有向開口發射光的功能。
由此,例如可以使用能夠藉由同一製程形成的像素電路驅動第一顯示元件、以與第一顯示元件不同的方法進行顯示的第二顯示元件。明確而言,藉由將反射型顯示元件用作第一顯示元件,可以降低功耗。或者,可以在外光亮的環境下以高對比良好地顯示影像。或者,可以使用發射光的第二顯示元件在暗環境下良好地顯示影像。另外,可以使用第二絕緣膜抑制第一顯示元件與第二顯示元件之間的雜質擴散或第一顯示元件與像素電路之間的雜質擴散。另外,被供應根據控制資料而被控制的電壓的第二顯示元件所發射的光的一部分不被第一顯示元件所具有的反射膜遮蔽。其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示裝置。
(5)本發明的一個實施方式是一種顯示裝置,其中上述第二顯示元件以在能夠看到使用第一顯示元件的顯示的範圍的一部分中能夠看到使用第二顯示元件的顯示的方式設置。
由此,在能夠看到使用第一顯示元件的顯示的區域的一部分中,能夠看到使用第二顯示元件的顯示。或者,使用者能夠以不改變顯示面板的姿態等的方式看到顯示。其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示裝置。
(6)本發明的一個實施方式是一種輸入輸出裝置,包括上述顯示裝置及輸入部。
輸入部具有與顯示面板重疊的區域,並包括控制線、檢測信號線及檢測元件。
檢測元件與控制線及檢測信號線電連接。
控制線具有供應控制信號的功能。
檢測元件被供應控制信號,並具有供應控制信號及根據檢測元件與靠近重疊於顯示面板的區域的物體之間的距離而變化的檢測信號的功能。
檢測信號線具有被供應檢測信號的功能。
檢測元件具有透光性,並包括第一電極及第二電極。
第一電極與控制線電連接。
第二電極與檢測信號線電連接,並以與第一電極之間形成電場的方式配置,該電場的一部分被靠近與顯示面板重疊的區域的物體遮蔽。
由此,可以在使用顯示面板顯示影像資料的同時檢測出靠近與顯示面板重疊的區域的物體。其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出 裝置。
(7)本發明的一個實施方式是一種資料處理裝置,包括上述輸入輸出裝置及算術裝置。
輸入輸出裝置具有根據檢測信號供應位置資料的功能。
算術裝置與輸入輸出裝置電連接,並具有供應影像資料的功能。
算術裝置包括算術部及記憶部。
記憶部具有儲存由算術部執行的程式的功能。
程式包括根據位置資料識別指定事件的步驟,並包括當被供應指定事件時改變模式的步驟。
算術裝置具有根據模式生成影像資料的功能,並具有根據模式供應控制資料的功能。
輸入輸出裝置包括驅動電路。
驅動電路具有被供應控制資料的功能。
驅動電路具有當根據第二模式被供應控制資料時以與根據第一模式被供應控制資料時相比更低的頻率供應選擇信號的功能。
(8)本發明的一個實施方式是一種資料處理裝置,包括:鍵盤、硬體按鈕、指向裝置、觸控感測器、照度感測器、攝像裝置、聲音輸入裝置、視點輸入裝置、姿態檢測裝置中的一個以上;以及上述顯示裝置。
由此,可以根據由各種輸入裝置供應的資料 使算術裝置生成影像資料或控制資料。或者,可以利用所生成的影像資料或控制資料來降低功耗。或者,即使在亮環境下也能夠進行可見度優異的顯示。其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的資料處理裝置。
(9)本發明的一個實施方式是上述資料處理裝置的驅動方法,包括第一步驟至第二十三步驟。
在第一步驟中,進行初始化。
在第二步驟中,允許中斷處理。
在第三步驟中,當狀態為第一狀態時進入第四步驟,當不是第一狀態時進入第六步驟。
在第四步驟中,進行第一處理。
在第五步驟中,當被供應結束指令時進入第七步驟,當沒有被供應結束指令時進入第三步驟。
在第六步驟中,進行第二處理,然後進入第五步驟。
在第七步驟中,結束程式。
中斷處理包括第八步驟至第十一步驟。
在第八步驟中,當被供應預定事件時,進入第九步驟,當沒有被供應預定事件時,進入第十一步驟。
在第九步驟中,將狀態改變為不同的狀態。
在第十步驟中,設置改變旗標。
在第十一步驟中,結束中斷處理。
第一處理包括第十二步驟至第十七步驟。
在第十二步驟中,當設置有改變旗標時,進 入第十三步驟,當沒有設置改變旗標時,進入第十六步驟。
在第十三步驟中,對第二導電膜供應第一電位。
在第十四步驟中,供應第一選擇信號及第一資料。
在第十五步驟中,清除改變旗標。
在第十六步驟中,供應第一選擇信號及第一資料。
在第十七步驟中,從第一處理恢復到主處理。
第二處理包括第十八步驟至第二十三步驟。
在第十八步驟中,供應第一選擇信號及第一資料。
在第十九步驟中,供應第二選擇信號及第二資料。
在第二十步驟中,當設置有改變旗標時,進入第二十一步驟,當沒有設置改變旗標時,進入第二十三步驟。
在第二十一步驟中,對第二導電膜供應第二電位。
在第二十二步驟中,清除改變旗標。
在第二十三步驟中,從第二處理恢復到主處理。
上述本發明的一個實施方式的資料處理裝置的驅動方法包括第一處理及第二處理,其中第一處理包括供應第一選擇信號及第一資料的步驟及對第一導電膜供應第二電位的步驟,第二處理包括供應第二選擇信號及第二資料的步驟及對第一導電膜供應第一電位的步驟。由此,可以抑制第二顯示元件的不可預料的工作。其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的資料處理裝置的驅動方法。
本說明書的圖式中的方塊圖示出在獨立的方塊中根據其功能進行分類的組件,但是,實際上的組件難以根據其功能清楚地劃分,而一個組件有時具有多個功能。
在本說明書中,電晶體所具有的源極和汲極的名稱根據電晶體的極性及施加到各端子的電位的高低互相調換。一般而言,在n通道型電晶體中,將被施加低電位的端子稱為源極,而將被施加高電位的端子稱為汲極。另外,在p通道型電晶體中,將被供應低電位的端子稱為汲極,而將被供應高電位的端子稱為源極。在本說明書中,儘管為方便起見在一些情況下假設源極和汲極是固定的來描述電晶體的連接關係,但是實際上源極和汲極的名稱根據上述電位關係而互換。
在本說明書中,電晶體的源極是指用作活性層的半導體膜的一部分的源極區域或與上述半導體膜連接的源極電極。同樣地,電晶體的汲極是指上述半導體膜的 一部分的汲極區域或與上述半導體膜連接的汲極電極。另外,閘極是指閘極電極。
在本說明書中,電晶體串聯連接的狀態是指例如第一電晶體的源極和汲極中的僅一個與第二電晶體的源極和汲極中的僅一個連接的狀態。另外,電晶體並聯連接的狀態是指第一電晶體的源極和汲極中的一個與第二電晶體的源極和汲極中的一個連接且第一電晶體的源極和汲極中的另一個與第二電晶體的源極和汲極中的另一個連接的狀態。
在本說明書中,連接是指電連接,並相當於能夠供應或傳送電流、電壓或電位的狀態。因此,連接狀態不一定必須是指直接連接的狀態,而在其範疇內還包括以能夠供應或傳送電流、電壓或電位的方式藉由佈線、電阻器、二極體、電晶體等電路元件間接地連接的狀態。
即使當在本說明中在電路圖上獨立的組件彼此連接時,實際上也有一個導電膜兼具有多個組件的功能的情況,例如佈線的一部分用作電極的情況等。本說明書中的連接的範疇內包括這種一個導電膜兼具有多個組件的功能的情況。
在本說明書中,電晶體的第一電極和第二電極中的一個是源極電極,而另一個是汲極電極。
根據本發明的一個實施方式,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示裝置。另外,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置。另外, 可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的資料處理裝置。另外,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的資料處理裝置的驅動方法。另外,可以提供一種新穎的顯示裝置、新穎的輸入輸出裝置、新穎的資料處理裝置、新穎的資料處理裝置的驅動方法或新穎的半導體裝置。
注意,上述效果的記載不妨礙其他效果的存在。此外,本發明的一個實施方式並不需要具有所有上述效果。另外,可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載得知並衍生上述以外的效果。
ACF1‧‧‧導電材料
ACF2‧‧‧導電材料
AF1‧‧‧配向膜
AF2‧‧‧配向膜
ANO‧‧‧第一導電膜
BR(g,h)‧‧‧導電膜
C11‧‧‧電容元件
C12‧‧‧電容元件
CF1‧‧‧彩色膜
CF2‧‧‧彩色膜
C(g)‧‧‧電極
CL(g)‧‧‧控制線
CP‧‧‧導電材料
CSCOM‧‧‧佈線
DC‧‧‧檢測電路
G1‧‧‧掃描線
G2‧‧‧掃描線
GD‧‧‧驅動電路
GDA‧‧‧驅動電路
GDB‧‧‧驅動電路
KB1‧‧‧結構體
M1‧‧‧節點
M2‧‧‧節點
M‧‧‧電晶體
MD‧‧‧電晶體
M(h)‧‧‧電極
ML(h)‧‧‧檢測信號線
OSC‧‧‧振盪電路
P1‧‧‧位置資料
P2‧‧‧檢測資料
S1‧‧‧信號線
S2‧‧‧信號線
SD‧‧‧驅動電路
SD1‧‧‧驅動電路
SD2‧‧‧驅動電路
SS‧‧‧控制資料
SW1‧‧‧開關
SW2‧‧‧開關
V1‧‧‧影像資料
V11‧‧‧資料
V12‧‧‧資料
VBG‧‧‧背景資料
VCOM1‧‧‧佈線
VCOM2‧‧‧第二導電膜
FPC1‧‧‧軟性印刷電路板
FPC2‧‧‧軟性印刷電路板
100‧‧‧電晶體
102‧‧‧基板
104‧‧‧導電膜
106‧‧‧絕緣膜
107‧‧‧絕緣膜
108‧‧‧氧化物半導體膜
108a‧‧‧氧化物半導體膜
108b‧‧‧氧化物半導體膜
108c‧‧‧氧化物半導體膜
112a‧‧‧導電膜
112b‧‧‧導電膜
114‧‧‧絕緣膜
116‧‧‧絕緣膜
118‧‧‧絕緣膜
120a‧‧‧導電膜
120b‧‧‧導電膜
200‧‧‧資料處理裝置
210‧‧‧算術裝置
211‧‧‧算術部
212‧‧‧記憶部
214‧‧‧傳輸路徑
215‧‧‧輸入輸出介面
220‧‧‧輸入輸出裝置
230‧‧‧顯示部
230B‧‧‧顯示部
231‧‧‧顯示區域
239‧‧‧選擇電路
240‧‧‧輸入部
250‧‧‧檢測部
290‧‧‧通訊部
501A‧‧‧絕緣膜
501C‧‧‧絕緣膜
504‧‧‧導電膜
505‧‧‧接合層
506‧‧‧絕緣膜
508‧‧‧半導體膜
508A‧‧‧區域
508B‧‧‧區域
508C‧‧‧區域
511B‧‧‧導電膜
511C‧‧‧導電膜
511D‧‧‧導電膜
512A‧‧‧導電膜
512B‧‧‧導電膜
516‧‧‧絕緣膜
518‧‧‧絕緣膜
519B‧‧‧端子
519C‧‧‧端子
519D‧‧‧端子
520‧‧‧功能層
521‧‧‧絕緣膜
522‧‧‧連接部
524‧‧‧導電膜
528‧‧‧絕緣膜
530‧‧‧像素電路
550‧‧‧顯示元件
551‧‧‧電極
552‧‧‧電極
553‧‧‧層
570‧‧‧基板
591A‧‧‧開口
591B‧‧‧開口
591C‧‧‧開口
592A‧‧‧開口
592B‧‧‧開口
592C‧‧‧開口
700‧‧‧顯示面板
700TP1‧‧‧輸入輸出裝置
700TP2‧‧‧輸入輸出裝置
702‧‧‧像素
705‧‧‧密封劑
706‧‧‧絕緣膜
709‧‧‧接合層
710‧‧‧基板
719‧‧‧端子
720‧‧‧功能層
750‧‧‧顯示元件
751‧‧‧電極
751E‧‧‧區域
751H‧‧‧開口
752‧‧‧電極
753‧‧‧層
754A‧‧‧中間膜
754B‧‧‧中間膜
754C‧‧‧中間膜
754D‧‧‧中間膜
770‧‧‧基板
770D‧‧‧功能膜
770P‧‧‧功能膜
771‧‧‧絕緣膜
775‧‧‧檢測元件
1189‧‧‧ROM介面
1190‧‧‧基板
1191‧‧‧ALU
1192‧‧‧ALU控制器
1193‧‧‧指令解碼器
1194‧‧‧中斷控制器
1195‧‧‧時序控制器
1196‧‧‧暫存器
1197‧‧‧暫存器控制器
1198‧‧‧匯流排介面
1199‧‧‧ROM
1200‧‧‧記憶元件
1201‧‧‧電路
1202‧‧‧電路
1203‧‧‧開關
1204‧‧‧開關
1206‧‧‧邏輯元件
1207‧‧‧電容元件
1208‧‧‧電容元件
1209‧‧‧電晶體
1210‧‧‧電晶體
1213‧‧‧電晶體
1214‧‧‧電晶體
1220‧‧‧電路
3001‧‧‧佈線
3002‧‧‧佈線
3003‧‧‧佈線
3004‧‧‧佈線
3005‧‧‧佈線
3200‧‧‧電晶體
3300‧‧‧電晶體
3400‧‧‧電容元件
5000‧‧‧外殼
5001‧‧‧顯示部
5002‧‧‧顯示部
5003‧‧‧揚聲器
5004‧‧‧LED燈
5005‧‧‧操作鍵
5006‧‧‧連接端子
5007‧‧‧感測器
5008‧‧‧麥克風
5009‧‧‧開關
5010‧‧‧紅外線埠
5011‧‧‧記錄介質讀取部
5012‧‧‧支撐部
5013‧‧‧耳機
5014‧‧‧天線
5015‧‧‧快門按鈕
5016‧‧‧影像接收部
5017‧‧‧充電器
7302‧‧‧外殼
7304‧‧‧顯示面板
7305‧‧‧圖示
7306‧‧‧圖示
7311‧‧‧操作按鈕
7312‧‧‧操作按鈕
7313‧‧‧連接端子
7321‧‧‧錶帶
7322‧‧‧錶帶扣
在圖式中:圖1是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的顯示部的結構的圖;圖2A至圖2C是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的結構的圖;圖3A和圖3B是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的顯示面板的像素結構的圖;圖4A和圖4B是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的剖面結構的剖面圖;圖5A和圖5B是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的剖面結構的剖面圖;圖6是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的像素電路 的電路圖;圖7A至圖7C是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的顯示面板的反射膜的形狀的示意圖;圖8是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的輸入部的結構的方塊圖;圖9A和圖9B是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的結構的圖;圖10A和圖10B是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的剖面結構的剖面圖;圖11是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的剖面結構的剖面圖;圖12A至圖12D是說明根據實施方式的電晶體的結構的圖;圖13A至圖13C是說明根據實施方式的電晶體的結構的圖;圖14A至圖14C是說明根據實施方式的資料處理裝置的結構的圖;圖15A和圖15B是說明根據實施方式的顯示裝置的結構的方塊圖;圖16A和圖16B是說明根據實施方式的資料處理裝置的驅動方法的流程圖;圖17是說明根據實施方式的資料處理裝置的驅動方法的流程圖;圖18是說明根據實施方式的資料處理裝置的驅動方 法的流程圖;圖19是說明根據實施方式的資料處理裝置的驅動方法的流程圖;圖20是說明根據實施方式的資料處理裝置的驅動方法的流程圖;圖21A和圖21B是說明根據實施方式的顯示面板的結構的圖;圖22是說明根據實施方式的顯示面板的驅動方法的圖;圖23是說明根據實施方式的顯示面板的驅動方法的圖;圖24是說明根據實施方式的顯示面板的驅動方法的圖;圖25A至圖25C是說明根據實施方式的半導體裝置的結構的剖面圖及電路圖;圖26是說明根據實施方式的CPU的結構的方塊圖;圖27是說明根據實施方式的記憶元件的結構的電路圖;圖28A至圖28H是說明根據實施方式的電子裝置的結構的圖;圖29A和圖29B是說明根據實施例1或比較例1的資料處理裝置的工作的圖;圖30A和圖30B是說明根據實施例2或比較例2的資料處理裝置的工作的圖。
本發明的一個實施方式的顯示裝置包括選擇電路及顯示面板,其中,選擇電路具有根據控制資料供應第一電位或第二電位的功能,顯示面板包括像素電路,該像素電路與被供應第一電位的第一導電膜及被供應第一電位或第二電位的第二導電膜電連接。
由此,可以將根據控制資料而被控制的電壓供應給顯示元件。其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示裝置。
參照圖式對實施方式進行詳細說明。注意,本發明不侷限於以下說明,而所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此,本發明不應該被解釋為僅侷限在以下所示的實施方式所記載的內容中。注意,在下面說明的發明結構中,在不同的圖式中共同使用相同的元件符號來表示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略反復說明。
實施方式1
在本實施方式中,參照圖1至圖8對本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置700TP1的結構進行說明。
圖1是說明本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置所包括的顯示部230的結構的方塊圖。
圖2A至圖2C是說明本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置700TP1的結構的圖。圖2A是本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置的俯視圖,圖2B1是說明本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置的輸入部的一部分的示意圖,圖2B2是說明圖2B1所示的結構的一部分的示意圖。圖2C是說明輸入輸出裝置所包括的顯示部230的一部分的示意圖。
圖3A是說明圖2C所示的結構的一部分的仰視圖,圖3B是省略在圖3A中示出的結構的一部分而說明的仰視圖。
圖4A和圖4B以及圖5A和圖5B是說明本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置的結構的剖面圖。圖4A是沿著圖2A的截斷線X1-X2、截斷線X3-X4、截斷線X5-X6的剖面圖,圖4B是說明圖4A的一部分的圖。
圖5A是沿著圖2A的截斷線X7-X8、截斷線X9-X10、截斷線X11-X12的剖面圖,圖5B是說明圖5A的一部分的圖。
圖6是說明本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置所包括的像素電路530(i,j)的結構的電路圖。
圖7A至圖7C是說明可以用於本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置的像素中的反射膜的形狀的示意圖。
圖8是說明本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置的輸入部的結構的方塊圖。
注意,在本說明書中,有時將取1以上的整數的值的變數用於符號。例如,有時將包含取1以上的整數的值的變數p的(p)用於指定最大為p個組件中的任一個的符號的一部分。另外,例如,有時將包含取1以上的整數的值的變數m及變數n的(m,n)用於指定最大為m×n個組件中的任一個的符號的一部分。
〈輸入輸出裝置的結構實例1〉
本實施方式所說明的輸入輸出裝置包括顯示部及輸入部。本實施方式所說明的顯示部可以被用於顯示裝置。
〈〈顯示裝置的結構實例〉〉
本實施方式所說明的可以用於顯示裝置的顯示部230包括選擇電路239及顯示面板700(參照圖1)。
顯示面板700與選擇電路239電連接。
選擇電路239具有被供應控制資料SS、影像資料V1或背景資料VBG的功能。
選擇電路239具有根據控制資料SS供應影像資料V1或背景資料VBG的功能。
選擇電路239具有根據控制資料SS供應第一電位VH或第二電位VL的功能。例如,可以將比第一電位VH低的電位用作第二電位VL。明確而言,可以將在與第一電位之間產生能夠驅動第二顯示元件550(i,j)的電壓以上的電位差的電位用作第二電位VL。
顯示面板700包括信號線S1(j)、第一導電膜ANO、第二導電膜VCOM2及像素702(i,j)。
像素702(i,j)與信號線S1(j)、第一導電膜ANO及第二導電膜VCOM2電連接。
信號線S1具有被供應影像資料V1或背景資料VBG的功能。
第一導電膜ANO具有被供應第一電位VH的功能。
第二導電膜VCOM2具有被供應第一電位VH或第二電位VL的功能。
像素702(i,j)包括像素電路530(i,j)及第二顯示元件550(i,j)(參照圖6)。
第二顯示元件550(i,j)與像素電路530(i,j)電連接。
像素電路530(i,j)與第一導電膜ANO及第二導電膜VCOM2電連接。像素電路530(i,j)具有將第一導電膜ANO與第二導電膜VCOM2之間的電壓供應給第二顯示元件550(i,j)的功能。
本實施方式所說明的顯示裝置包括選擇電路及顯示面板,其中,選擇電路具有根據控制資料供應第一電位或第二電位的功能,顯示面板包括像素電路,該像素電路與被供應第一電位的第一導電膜及被供應第一電位或第二電位的第二導電膜電連接。由此,可以將根據控制資料而被控制的電壓供應給第二顯示元件。其結果是,可以 提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示裝置。
另外,本實施方式所說明的顯示裝置包括一群多個像素702(i,1)至像素702(i,n)、另一群多個像素702(1,j)至像素702(m,j)以及掃描線G1(i)(參照圖1)。i是1以上且m以下的整數,j是1以上且n以下的整數,並且m和n中的一個是大於1的整數。
一群多個像素702(i,1)至像素702(i,n)包括像素702(i,j)。一群多個像素702(i,1)至像素702(i,n)配置在行方向(圖式中的以箭頭R1表示的方向)上。
另一群多個像素702(1,j)至像素702(m,j)包括像素702(i,j)。另一群多個像素702(1,j)至像素702(m,j)配置在與行方向交叉的列方向(圖式中的以箭頭C1表示的方向)上。
掃描線G1(i)與一群多個像素702(i,1)至像素702(i,n)電連接。
另一群多個像素702(1,j)至像素702(m,j)與信號線S1(j)電連接。
另外,本實施方式所說明的顯示裝置的像素702(i,j)包括第三導電膜、第四導電膜、第二絕緣膜501C及第一顯示元件750(i,j)(參照圖5A)。
第四導電膜與像素電路530(i,j)電連接。例如,可以將具有被用作像素電路530(i,j)的開關SW1的電晶體的源極電極或汲極電極的功能的導電膜512B用作 第四導電膜(參照圖5A及圖6)。
第三導電膜具有與第四導電膜重疊的區域。例如,可以將第一顯示元件750(i,j)的第一電極751(i,j)用於第三導電膜。
第二絕緣膜501C具有夾在第四導電膜與第三導電膜之間的區域,並在夾在第三導電膜與第四導電膜之間的區域中具有開口591A。第二絕緣膜501C具有夾在第一絕緣膜501A與導電膜511B之間的區域。第二絕緣膜501C在夾在第一絕緣膜501A與導電膜511B之間的區域中具有開口591B。第二絕緣膜501C在夾在第一絕緣膜501A與導電膜511C之間的區域中具有開口591C(參照圖4A和圖4B及圖5A和圖5B)。
第三導電膜在開口591A中與第四導電膜電連接。例如,第一電極751(i,j)與導電膜512B電連接。這裡,可以將在設置於絕緣膜501C的開口591A中與第四導電膜電連接的第三導電膜稱為貫穿電極。
第一顯示元件750(i,j)與第三導電膜電連接。
第一顯示元件750(i,j)包括反射膜並具有控制反射膜所反射的光的強度的功能。例如,作為第一顯示元件750(i,j)的反射膜,可以使用第三導電膜或第一電極751(i,j)等。
第二顯示元件550(i,j)具有向第二絕緣膜501C發射光的功能(參照圖4A)。
反射膜具有形成有不遮斷第二顯示元件550(i, j)所發射的光的區域的形狀。
另外,本實施方式所說明的顯示裝置的反射膜具有一個或多個開口751H。
第二顯示元件550(i,j)具有向開口751H發射光的功能(參照圖4A)。開口751H使第二顯示元件550(i,j)所發射的光透過。
例如,與像素702(i,j)鄰接的像素702(i,j+1)的開口751H不配置於經過像素702(i,j)的開口751H的在行方向(圖式中的以箭頭R1表示的方向)上延伸的直線上(參照圖7A)。或者,例如,與像素702(i,j)鄰接的像素702(i+1,j)的開口751H不配置於經過像素702(i,j)的開口751H的在列方向(圖式中的以箭頭C1表示的方向)上延伸的直線上(參照圖7B)。
例如,像素702(i,j+2)的開口751H配置於經過像素702(i,j)的開口751H的在行方向上延伸的直線上(參照圖7A)。另外,像素702(i,j+1)的開口751H配置於與像素702(i,j)的開口751H和像素702(i,j+2)的開口751H之間的直線正交的直線上。
或者,例如,像素702(i+2,j)的開口751H配置於經過像素702(i,j)的開口751H的在列方向上延伸的直線上(參照圖7B)。另外,例如,像素702(i+1,j)的開口751H配置於與像素702(i,j)的開口751H和像素702(i+2,j)的開口751H之間的直線正交的直線上。
由此,可以容易在靠近第一顯示元件的位置 上配置顯示與第一顯示元件不同的顏色的第二顯示元件。其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示面板。
例如,將具有以形成有不遮斷第二顯示元件550(i,j)所發射的光的區域751E的方式其端部被切除的形狀的材料用於反射膜(參照圖7C)。明確而言,可以將以縮短列方向(圖式中的以箭頭C1表示的方向)上的長度的方式其端部被切除的第一電極751(i,j)用作反射膜。
由此,例如可以使用能夠藉由同一製程形成的像素電路驅動第一顯示元件、以與第一顯示元件不同的方法進行顯示的第二顯示元件。明確而言,藉由將反射型顯示元件用作第一顯示元件,可以降低功耗。或者,可以在外光亮的環境下以高對比良好地顯示影像。或者,可以使用發射光的第二顯示元件在暗環境下良好地顯示影像。另外,可以使用第二絕緣膜抑制第一顯示元件與第二顯示元件之間的雜質擴散或第一顯示元件與像素電路之間的雜質擴散。另外,被供應根據控制資料而被控制的電壓的第二顯示元件所發射的光的一部分不被第一顯示元件所具有的反射膜遮蔽。其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示裝置。
本實施方式所說明的顯示裝置的第二顯示元件550(i,j)以在能夠看到使用第一顯示元件750(i,j)的顯示的範圍的一部分中能夠看到使用第二顯示元件550(i,j)的顯示的方式設置。例如,在圖式中以虛線的箭頭表示入 射到第一顯示元件750(i,j)而被反射的光的方向,該第一顯示元件750(i,j)藉由控制反射外光的強度進行顯示(參照圖5A)。此外,在圖式中以實線的箭頭表示第二顯示元件550(i,j)向能夠看到使用第一顯示元件750(i,j)的顯示的範圍的一部分發射光的方向(參照圖4A)。
由此,在能夠看到使用第一顯示元件的顯示的區域的一部分中,能夠看到使用第二顯示元件的顯示。或者,使用者能夠以不改變顯示面板的姿態等的方式看到顯示。其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的顯示面板。
像素電路530(i,j)與信號線S1(j)電連接。導電膜512A與信號線S1(j)電連接(參照圖5A及圖6)。例如,作為像素電路530(i,j)的開關SW1,可以使用將第四導電膜用於被用作源極電極或汲極電極的導電膜512B的電晶體。
本實施方式所說明的顯示面板包括第一絕緣膜501A(參照圖4A)。
第一絕緣膜501A具有第一開口592A、第二開口592B及開口592C(參照圖4A或圖5A)。
第一開口592A包括與第一中間膜754A及第一電極751(i,j)重疊的區域或與第一中間膜754A及第二絕緣膜501C重疊的區域。
第二開口592B包括與第二中間膜754B及導電膜511B重疊的區域。開口592C包括與中間膜754C及 導電膜511C重疊的區域。
第一絕緣膜501A沿著第一開口592A的邊緣包括被夾在第一中間膜754A與第二絕緣膜501C之間的區域。第一絕緣膜501A沿著第二開口592B的邊緣包括被夾在第二中間膜754B與導電膜511B之間的區域。
本實施方式所說明的顯示面板包括掃描線G2(i)、佈線CSCOM、第一導電膜ANO及信號線S2(j)(參照圖6)。
本實施方式所說明的顯示面板的第二顯示元件550(i,j)包括第三電極551(i,j)、第四電極552以及包含發光性材料的層553(j)(參照圖4A)。另外,第三電極551(i,j)與第一導電膜ANO電連接,第四電極552與第二導電膜VCOM2電連接(參照圖6)。
第四電極552包括與第三電極551(i,j)重疊的區域。
包含發光性材料的層553(j)包括被夾在第三電極551(i,j)和第四電極552之間的區域。
第三電極551(i,j)在連接部522中與像素電路530(i,j)電連接。
本實施方式所說明的顯示面板的第一顯示元件750(i,j)包括包含液晶材料的層753、第一電極751(i,j)以及第二電極752。第二電極752以在與第一電極751(i,j)之間形成控制液晶材料的配向的電場的方式設置(參照圖4A及圖5A)。
此外,本實施方式所說明的顯示面板包括配向膜AF1及配向膜AF2。配向膜AF2以在與配向膜AF1之間夾有包含液晶材料的層753的方式設置。
此外,本實施方式所說明的顯示面板包括第一中間膜754A以及第二中間膜754B。
第一中間膜754A包括在與第二絕緣膜501C之間夾有第三導電膜的區域。第一中間膜754A包括與第一電極751(i,j)接觸的區域。第二中間膜754B包括與導電膜511B接觸的區域。
此外,本實施方式所說明的顯示面板包括遮光膜BM、絕緣膜771、功能膜770P以及功能膜770D。此外,本實施方式所說明的顯示面板還包括彩色膜CF1及彩色膜CF2。
遮光膜BM在與第一顯示元件750(i,j)重疊的區域包括開口。彩色膜CF2設置在第二絕緣膜501C與第二顯示元件550(i,j)之間,並包括與開口751H重疊的區域(參照圖4A)。
絕緣膜771包括被夾在彩色膜CF1與包含液晶材料的層753之間或遮光膜BM與包含液晶材料的層753之間的區域。由此,可以使因彩色膜CF1的厚度產生的凹凸為平坦。或者,可以抑制從遮光膜BM或彩色膜CF1等擴散到包含液晶材料的層753的雜質。
功能膜770P包括與第一顯示元件750(i,j)重疊的區域。
功能膜770D包括與第一顯示元件750(i,j)重疊的區域。功能膜770D以在與第一顯示元件750(i,j)之間夾有基板770的方式設置。由此,例如可以擴散第一顯示元件750(i,j)所反射的光。
本實施方式所說明的顯示面板包括基板570、基板770以及功能層520。
基板770包括與基板570重疊的區域。
功能層520包括被夾在基板570和基板770之間的區域。功能層520包括像素電路530(i,j)、第二顯示元件550(i,j)、絕緣膜521以及絕緣膜528。此外,功能層520包括絕緣膜518以及絕緣膜516(參照圖4A和圖4B)。
絕緣膜521包括被夾在像素電路530(i,j)和第二顯示元件550(i,j)之間的區域。
絕緣膜528設置在絕緣膜521和基板570之間,並在與第二顯示元件550(i,j)重疊的區域中包括開口。
沿著第三電極551(i,j)的外周形成的絕緣膜528防止第三電極551(i,j)和第四電極之間的短路。
絕緣膜518包括被夾在絕緣膜521和像素電路530(i,j)之間的區域。絕緣膜516包括被夾在絕緣膜518和像素電路530(i,j)之間的區域。
此外,本實施方式所說明的顯示面板包括接合層505、密封劑705以及結構體KB1。
接合層505包括被夾在功能層520和基板570之間的區域,並具有貼合功能層520和基板570的功能。
密封劑705包括被夾在功能層520和基板770之間的區域,並具有貼合功能層520和基板770的功能。
結構體KB1具有在功能層520和基板770之間提供指定的空隙的功能。
本實施方式所說明的顯示面板包括端子519B及端子519C。
端子519B包括導電膜511B及中間膜754B。中間膜754B包括與導電膜511B接觸的區域。端子519B例如與信號線S1(j)電連接。
端子519C包括導電膜511C及中間膜754C。中間膜754C包括與導電膜511C接觸的區域。導電膜511C例如與佈線VCOM1電連接。
導電材料CP被夾在端子519C和第二電極752之間,並具有使端子519C和第二電極752電連接的功能。例如,可以將導電粒子用於導電材料CP。
此外,本實施方式所說明的顯示面板包括驅動電路GD以及驅動電路SD(參照圖1及圖2A至圖2C)。
驅動電路GD與掃描線G1(i)電連接。驅動電路GD例如包括電晶體MD(參照圖4A)。明確而言,可以將包括能夠藉由與像素電路530(i,j)所包括的電晶體所具有的半導體膜相同的製程形成的半導體膜的電晶體 用於電晶體MD。
驅動電路SD與信號線S1(j)電連接。驅動電路SD例如與端子519B電連接。
〈〈輸入部的結構實例〉〉
本實施方式所說明的輸入部包括與顯示面板700重疊的區域(參照圖2A、圖4A或圖5A)。
輸入部包括控制線CL(g)、檢測信號線ML(h)及檢測元件775(g,h)(參照圖2B2)。
檢測元件775(g,h)與控制線CL(g)及檢測信號線ML(h)電連接。
控制線CL(g)具有供應控制信號的功能。
檢測元件775(g,h)被供應控制信號,並具有供應控制信號及根據檢測元件775(g,h)與靠近重疊於顯示面板的區域的物體之間的距離而變化的檢測信號的功能。
檢測信號線ML(h)具有被供應檢測信號的功能。
檢測元件775(g,h)具有透光性。
檢測元件775(g,h)包括電極C(g)及電極M(h)。
電極C(g)與控制線CL(g)電連接。
電極M(h)與檢測信號線ML(h)電連接,並以與電極C(g)之間形成電場的方式配置,該電場的 一部分被靠近與顯示面板重疊的區域的物體遮蔽。
由此,可以在使用顯示面板顯示影像資料的同時檢測出靠近與顯示面板重疊的區域的物體。其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置。
另外,本實施方式所說明的輸入部包括基板710及接合層709(參照圖4A及圖5A)。
基板710以在與基板770之間夾有檢測元件775(g,h)的方式設置。
接合層709設置在基板770與檢測元件775(g,h)之間,並具有貼合基板770與檢測元件775(g,h)的功能。
功能膜770P以在與第一顯示元件750(i,j)之間夾有檢測元件775(g,h)的方式設置。由此,例如可以降低檢測元件775(g,h)所反射的光的強度。
另外,本實施方式所說明的輸入部包括一群多個檢測元件775(g,1)至檢測元件775(g,q)、另一群多個檢測元件775(1,h)至檢測元件775(p,h)(參照圖8)。g是1以上且p以下的整數,h是1以上且q以下的整數,並且p及q是1以上的整數。
一群多個檢測元件775(g,1)至檢測元件775(g,q)包括檢測元件775(g,h)並配置在行方向(圖式中的以箭頭R2表示的方向)上。注意,圖8中以箭頭R2表示的方向與圖1中以箭頭R1表示的方向既可 以相同又可以不同。
另一群多個檢測元件775(1,h)至檢測元件775(p,h)包括檢測元件775(g,h)並配置在與行方向交叉的列方向(圖式中的以箭頭C2表示的方向)上。
設置在行方向上的一群多個檢測元件775(g,1)至檢測元件775(g,q)包括與控制線CL(g)電連接的電極C(g)。
配置在列方向上的另一群多個檢測元件775(1,h)至檢測元件775(p,h)包括與檢測信號線ML(h)電連接的電極M(h)。
本實施方式所說明的輸入輸出裝置的控制線CL(g)包括導電膜BR(g,h)(參照圖4A)。導電膜BR(g,h)具有與檢測信號線ML(h)重疊的區域。
絕緣膜706包括被夾在檢測信號線ML(h)與導電膜BR(g,h)之間的區域。由此,可以防止檢測信號線ML(h)與導電膜BR(g,h)之間的短路。
本實施方式所說明的輸入輸出裝置包括振盪電路OSC及檢測電路DC(參照圖8)。
振盪電路OSC與控制線CL(g)電連接,並具有供應控制信號的功能。例如,可以將矩形波、鋸形波、三角形波等用於控制信號。
檢測電路DC與檢測信號線ML(h)電連接,並具有根據檢測信號線ML(h)的電位變化供應檢測信號的功能。
下面說明輸入輸出裝置的各組件。注意,有時無法明確區分上述組件,一個組件可能兼作其他組件或包含其他組件的一部分。
例如,可以將第三導電膜用於第一電極751(i,j)。此外,還可以將第三導電膜用於反射膜。
可以將第四導電膜用於具有電晶體的源極電極或汲極電極的功能的導電膜512B。
〈〈結構實例〉〉
本發明的一個實施方式的顯示面板包括基板570、基板770、結構體KB1、密封劑705、接合層505。
本發明的一個實施方式的顯示面板包括功能層520、絕緣膜521、絕緣膜528。
本發明的一個實施方式的顯示面板包括信號線S1(j)、信號線S2(j)、掃描線G1(i)、掃描線G2(i)、佈線CSCOM、第一導電膜ANO。
本發明的一個實施方式的顯示面板包括第三導電膜、第四導電膜。
本發明的一個實施方式的顯示面板包括端子519B、端子519C、導電膜511B、導電膜511C。
本發明的一個實施方式的顯示面板包括像素電路530(i,j)、開關SW1。
本發明的一個實施方式的顯示面板包括第一顯示元件750(i,j)、第一電極751(i,j)、反射膜、開 口、包含液晶材料的層753、第二電極752。
本發明的一個實施方式的顯示面板包括配向膜AF1、配向膜AF2、彩色膜CF1、彩色膜CF2、遮光膜BM、絕緣膜771、功能膜770P、功能膜770D。
本發明的一個實施方式的顯示面板包括第二顯示元件550(i,j)、第三電極551(i,j)、第四電極552、包含發光性材料的層553(j)。
本發明的一個實施方式的顯示面板包括第一絕緣膜501A、第二絕緣膜501C。
本發明的一個實施方式的顯示面板包括驅動電路GD、驅動電路SD。
輸入部包括基板710、功能層720、接合層709、端子719(參照圖4A及圖5A)。
功能層720包括被夾在基板770和基板710之間的區域。功能層720包括檢測元件775(g,h)及絕緣膜706。
接合層709設置在功能層720和基板770之間,並具有貼合功能層720和基板770的功能。
端子719與檢測元件775(g,h)電連接。
《基板570》
作為基板570等,可以使用具有能夠承受製程中的熱處理的耐熱性的材料。例如,作為基板570,可以使用厚度為0.1mm以上且0.7mm以下的材料。明確而言,可以 使用拋光至0.1mm左右厚的材料。
例如,可以將第6代(1500mm×1850mm)、第7代(1870mm×2200mm)、第8代(2200mm×2400mm)、第9代(2400mm×2800mm)、第10代(2950mm×3400mm)等大面積的玻璃基板用於基板570等。由此,可以製造大型顯示裝置。
可以將有機材料、無機材料或混合有機材料和無機材料等的複合材料等用於基板570等。例如,可以將玻璃、陶瓷、金屬等無機材料用於基板570等。
明確而言,可以將無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、鉀鈣玻璃、水晶玻璃、鋁矽酸玻璃、強化玻璃、化學強化玻璃、石英或藍寶石等用於基板570。明確而言,可以將無機氧化物膜、無機氮化物膜或無機氧氮化物膜等用於基板570等。例如,可以將氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜等用於基板570等。可以將不鏽鋼或鋁等用於基板570等。
例如,可以將以矽或碳化矽為材料的單晶半導體基板或多晶半導體基板、以矽鍺等為材料的化合物半導體基板、SOI基板等用於基板570等。由此,可以將半導體元件形成於基板570等。
例如,可以將樹脂、樹脂薄膜或塑膠等有機材料用於基板570等。明確而言,可以將聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯或丙烯酸樹脂等的樹脂薄膜或樹脂板用於基板570等。
例如,基板570等可以使用將金屬板、薄板狀的玻璃板或無機材料等的膜貼合於樹脂薄膜等的複合材料。例如,基板570等可以使用將纖維狀或粒子狀的金屬、玻璃或無機材料等分散到樹脂薄膜而得到的複合材料。例如,基板570等可以使用將纖維狀或粒子狀的樹脂或有機材料等分散到無機材料而得到的複合材料。
另外,可以將單層的材料或層疊有多個層的材料用於基板570等。例如,也可以將層疊有基材與防止包含在基材中的雜質擴散的絕緣膜等的材料用於基板570等。明確而言,可以將層疊有玻璃與防止包含在玻璃中的雜質擴散的選自氧化矽層、氮化矽層或氧氮化矽層等中的一種或多種的膜的材料用於基板570等。或者,可以將層疊有樹脂與防止穿過樹脂的雜質的擴散的氧化矽膜、氮化矽膜或氧氮化矽膜等的材料用於基板570等。
具體地,可以將聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯或丙烯酸樹脂等的樹脂薄膜、樹脂板或疊層材料等用於基板570等。
明確而言,可以將包含聚酯、聚烯烴、聚醯胺(尼龍、芳族聚醯胺等)、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚氨酯、丙烯酸樹脂、環氧樹脂或矽酮樹脂等具有矽氧烷鍵合的樹脂的材料用於基板570等。
明確而言,可以將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚碸(PES)或丙烯酸樹脂等用於基板570等。
另外,可以將紙或木材等用於基板570等。
例如,可以將具有撓性的基板用於基板570等。
此外,可以採用在基板上直接形成電晶體或電容元件等的方法。另外,可以使用如下方法:例如在對製程中的加熱具有耐性的製程用基板上形成電晶體或電容元件等,並將形成的電晶體或電容元件等轉置到基板570等。由此,例如可以在具有撓性的基板上形成電晶體或電容元件等。
〈〈基板770〉〉
例如,可以將具有透光性的材料用於基板770。明確而言,可以將選自可用於基板570的材料的材料用於基板770。
例如,可以將鋁矽酸玻璃、強化玻璃、化學強化玻璃或藍寶石等適當地用於顯示面板中的配置在靠近使用者的一側的基板770。由此,可以防止使用時的顯示面板的損壞或損傷。
此外,例如可以將厚度為0.1mm以上且0.7mm以下的材料用於基板770。明確而言,可以使用藉由拋光被減薄的基板。由此,可以使功能膜770D與第一顯示元件750(i,j)接近。其結果是,可以顯示很少模糊的清晰影像。
〈〈結構體KB1〉〉
例如,可以將有機材料、無機材料或有機材料和無機材料的複合材料用於結構體KB1等。由此,可以將夾住結構體KB1等的結構之間設定成預定的間隔。
明確而言,可以將聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚矽氧烷或丙烯酸樹脂等或選自上述樹脂中的多種樹脂的複合材料等用於結構體KB1。另外,也可以使用具有感光性的材料。
〈〈密封劑705〉〉
可以將無機材料、有機材料或無機材料和有機材料的複合材料等用於密封劑705等。
例如,可以將熱熔性樹脂或固化樹脂等有機材料用於密封劑705等。
例如,可以將反應固化型黏合劑、光固化型黏合劑、熱固性黏合劑或/及厭氧型黏合劑等有機材料用於密封劑705等。
明確而言,可以將包含環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、亞胺樹脂、PVC(聚氯乙烯)樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)樹脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)樹脂等的黏合劑用於密封劑705等。
〈〈接合層505〉〉
例如,可以將能夠用於密封劑705的材料用於接合層505。
〈〈絕緣膜521〉〉
例如,可以將絕緣性無機材料、絕緣性有機材料或包含無機材料和有機材料的絕緣性複合材料用於絕緣膜521等。
明確而言,可以將無機氧化物膜、無機氮化物膜、無機氧氮化物膜等或層疊有選自這些材料中的多個材料的疊層材料用於絕緣膜521等。例如,可以將氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜等或包含層疊有選自這些材料中的多個材料的疊層材料的膜用於絕緣膜521等。
明確而言,可以將聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚矽氧烷或丙烯酸樹脂等或選自上述樹脂中的多個樹脂的疊層材料或複合材料等用於絕緣膜521等。另外,也可以使用具有感光性的材料。
由此,例如可以使起因於與絕緣膜521重疊的各種結構的步階平坦化。
〈〈絕緣膜528〉〉
例如,可以將能夠用於絕緣膜521的材料用於絕緣膜528等。明確而言,可以將厚度為1μm的包含聚醯亞胺的膜用於絕緣膜528。
〈〈第一絕緣膜501A〉〉
例如,可以將能夠用於絕緣膜521的材料用於第一絕緣膜501A。此外,例如可以將具有供應氫的功能的材料用於第一絕緣膜501A。
明確而言,可以將層疊有包含矽及氧的材料與包含矽及氮的材料的材料用於第一絕緣膜501A。例如,可以將具有藉由加熱等使氫釋放而將該氫供應給其他組件的功能的材料用於第一絕緣膜501A。明確而言,可以將藉由加熱使製程中被引入的氫釋放而將其供應給其他組件的功能的材料用於第一絕緣膜501A。
例如,可以將藉由使用矽烷等作為源氣體的化學氣相沉積法形成的包含矽及氧的膜用作第一絕緣膜501A。
明確而言,可以將層疊包含矽及氧的厚度為200nm以上且600nm以下的材料以及包含矽及氮的厚度為200nm左右的材料而成的材料用於第一絕緣膜501A。
〈〈第二絕緣膜501C〉〉
例如,可以將能夠用於絕緣膜521的材料用作第二絕緣膜501C。明確而言,可以將包含矽及氧的材料用於第二絕緣膜501C。由此,可以抑制雜質擴散到像素電路或第二顯示元件等。
例如,可以將包含矽、氧及氮的厚度為 200nm的膜用作第二絕緣膜501C。
〈〈中間膜754A、中間膜754B、中間膜754C〉〉
例如,可以將厚度為10nm以上且500nm以下,較佳為10nm以上且100nm以下的膜用於中間膜754A、中間膜754B、中間膜754C。在本說明書中,將中間膜754A、中間膜754B、中間膜754C稱為中間膜。
例如,可以將具有透過或供應氫的功能的材料用於中間膜。
例如,可以將具有導電性的材料用於中間膜。
例如,可以將具有透光性的材料用於中間膜。
明確而言,可以將包含銦及氧的材料、包含銦、鎵、鋅及氧的材料或者包含銦、錫及氧的材料等用於中間膜。這些材料具有透過氫的功能。
明確而言,可以將包含銦、鎵、鋅及氧的厚度為50nm的膜或厚度為100nm的膜用作中間膜。
此外,可以將層疊具有蝕刻停止層的功能的膜而成的材料用作中間膜。明確而言,可以將依次層疊有包含銦、鎵、鋅及氧的厚度為50nm的膜以及包含銦、錫及氧的厚度為20nm的膜的疊層材料用作中間膜。
〈〈佈線、端子、導電膜〉〉
可以將具有導電性的材料用於佈線等。明確而言,可以將具有導電性的材料用於信號線S1(j)、信號線S2(j)、掃描線G1(i)、掃描線G2(i)、佈線CSCOM、第一導電膜ANO、端子519B、端子519C、端子719、導電膜511B或導電膜511C等。
例如,可以將無機導電性材料、有機導電性材料、金屬或導電性陶瓷等用於佈線等。
具體地,可以將選自鋁、金、鉑、銀、銅、鉻、鉭、鈦、鉬、鎢、鎳、鐵、鈷、鈀或錳的金屬元素等用於佈線等。或者,可以將含有上述金屬元素的合金等用於佈線等。尤其是,銅和錳的合金適用於利用濕蝕刻法的微細加工。
具體地,佈線等可以採用如下結構:在鋁膜上層疊有鈦膜的雙層結構;在氮化鈦膜上層疊有鈦膜的雙層結構;在氮化鈦膜上層疊有鎢膜的雙層結構;在氮化鉭膜或氮化鎢膜上層疊有鎢膜的雙層結構;依次層疊有鈦膜、鋁膜和鈦膜的三層結構等。
具體地,可以將氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加了鎵的氧化鋅等導電氧化物用於佈線等。
具體地,可以將含有石墨烯或石墨的膜用於佈線等。
例如,可以形成含有氧化石墨烯的膜,然後藉由使含有氧化石墨烯的膜還原來形成含有石墨烯的膜。 作為還原方法,可以舉出利用加熱的方法以及利用還原劑的方法等。
例如,可以將包含金屬奈米線的膜用於佈線等。明確而言,可以使用包含銀的金屬奈米線。
明確而言,可以將導電高分子用於佈線等。
此外,例如可以使用導電材料ACF1將端子519B與軟性印刷電路板FPC1電連接。
〈〈第三導電膜、第四導電膜〉〉
例如,可以將能夠用於佈線等的材料用於第三導電膜或第四導電膜。
此外,可以將第一電極751(i,j)或佈線等用於第三導電膜。
此外,可以將能夠用作開關SW1的電晶體的被用作源極電極或汲極電極的導電膜512B或佈線等用於第四導電膜。
〈〈像素電路530(i,j)〉〉
像素電路530(i,j)與信號線S1(j)、信號線S2(j)、掃描線G1(i)、掃描線G2(i)、佈線CSCOM及第一導電膜ANO電連接(參照圖6)。
像素電路530(i,j)包括開關SW1及電容元件C11。
像素電路530(i,j)包括開關SW2、電晶體 M及電容元件C12。
例如,可以將包括與掃描線G1(i)電連接的閘極電極及與信號線S1(j)電連接的第一電極的電晶體用作開關SW1。
電容元件C11包括與用作開關SW1的電晶體的第二電極電連接的第一電極以及與佈線CSCOM電連接的第二電極。
例如,可以將包括與掃描線G2(i)電連接的閘極電極及與信號線S2(j)電連接的第一電極的電晶體用作開關SW2。
電晶體M包括與用作開關SW2的電晶體的第二電極電連接的閘極電極及與第一導電膜ANO電連接的第一電極。
此外,可以將包括以在與閘極電極之間夾著半導體膜的方式設置的導電膜的電晶體用作電晶體M。例如,可以將與能夠供應與電晶體M的閘極電極相同的電位的佈線電連接的導電膜用作上述導電膜。
電容元件C12包括與用作開關SW2的電晶體的第二電極電連接的第一電極以及與電晶體M的第一電極電連接的第二電極。
此外,第一顯示元件750(i,j)的第一電極與用作開關SW1的電晶體的第二電極電連接,第一顯示元件750(i,j)的第二電極與佈線VCOM1電連接。由此,可以驅動第一顯示元件750。
此外,第二顯示元件550(i,j)的第三電極與電晶體M的第二電極電連接,第二顯示元件550(i,j)的第四電極與第二導電膜VCOM2電連接。由此,可以驅動第二顯示元件550(i,j)。
〈〈開關SW1、開關SW2、電晶體M、電晶體MD〉〉
例如,可以將底閘極型或頂閘極型等電晶體用作開關SW1、開關SW2、電晶體M、電晶體MD等。
例如,可以利用將包含第14族元素的半導體用於半導體膜的電晶體。明確而言,可以將包含矽的半導體用於半導體膜。例如,可以使用將單晶矽、多晶矽、微晶矽或非晶矽等用於半導體膜的電晶體。
例如,可以利用將氧化物半導體用於半導體膜的電晶體。明確而言,可以將包含銦的氧化物半導體或包含銦、鎵及鋅的氧化物半導體用於半導體膜。
例如,可以將與將非晶矽用於半導體膜的電晶體相比關閉狀態下的洩漏電流更小的電晶體用作開關SW1、開關SW2、電晶體M、電晶體MD等。明確而言,可以將對半導體膜508使用氧化物半導體的電晶體用作開關SW1、開關SW2、電晶體M、電晶體MD等。
由此,與利用將非晶矽用於半導體膜的電晶體的像素電路相比,可以使像素電路能夠保持的影像信號的時間長。明確而言,可以抑制閃爍的發生,並以低於30Hz、較佳為低於1Hz、更佳為低於1次/分的頻率供應 選擇信號。其結果是,可以降低資料處理裝置的使用者的眼疲勞。另外,可以降低伴隨驅動的功耗。
能夠用作開關SW1的電晶體包括半導體膜508及具有與半導體膜508重疊的區域的導電膜504(參照圖5B)。另外,能夠用作開關SW1的電晶體包括與半導體膜508電連接的導電膜512A及導電膜512B。
導電膜504具有閘極電極的功能,絕緣膜506具有閘極絕緣膜的功能。導電膜512A具有源極電極的功能和汲極電極的功能中的一個,導電膜512B具有源極電極的功能和汲極電極的功能中的另一個。
此外,可以將包括以在與導電膜504之間夾著半導體膜508的方式設置的導電膜524的電晶體用作電晶體M(參照圖4B)。
例如,可以將依次層疊有包含鉭及氮的厚度為10nm的膜以及包含銅的厚度為300nm的膜的導電膜用作導電膜504。
例如,可以將層疊有包含矽及氮的厚度為400nm的膜以及包含矽、氧及氮的厚度為200nm的膜的材料用作絕緣膜506。
例如,可以將包含銦、鎵及鋅的厚度為25nm的膜用作半導體膜508。
例如,可以將依次層疊有包含鎢的厚度為50nm的膜、包含鋁的厚度為400nm的膜、包含鈦的厚度為100nm的膜的導電膜用作導電膜512A或導電膜 512B。
〈〈第一顯示元件750(i,j)〉〉
例如,可以將具有控制反射光或透光的功能的顯示元件用作第一顯示元件750(i,j)等。例如,可以使用組合有液晶元件與偏光板的結構或快門方式的MEMS顯示元件等。明確而言,可以將反射型液晶顯示元件用作第一顯示元件750(i,j)。藉由使用反射型顯示元件,可以抑制顯示面板的功耗。
例如,可以使用可藉由IPS(In-Plane-Switching:平面內切換)模式、TN(Twisted Nematic:扭曲向列)模式、FFS(Fringe Field Switching:邊緣電場切換)模式、ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell:軸對稱排列微單元)模式、OCB(Optically Compensated Birefringence:光學補償彎曲)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal:鐵電性液晶)模式以及AFLC(Anti Ferroelectric Liquid Crystal:反鐵電性液晶)模式等驅動方法驅動的液晶元件。
另外,可以使用可藉由例如如下模式驅動的液晶元件:垂直配向(VA)模式諸如MVA(Multi-Domain Vertical Alignment:多象限垂直配向)模式、PVA(Patterned Vertical Alignment:垂直配向構型)模式、ECB(Electrically Controlled Birefringence:電控雙折射)模式、CPA(Continuous Pinwheel Alignment:連 續焰火狀排列)模式、ASV(Advanced Super View:高級超視覺)模式等。
第一顯示元件750(i,j)包括第一電極、第二電極及液晶層。液晶層包含能夠利用第一電極和第二電極間的電壓控制配向的液晶材料。例如,可以將液晶層的厚度方向(也被稱為縱方向)、與縱方向交叉的方向(也被稱為橫方向或斜方向)的電場用作控制液晶材料的配向的電場。
〈〈包含液晶材料的層753〉〉
例如,可以將熱致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、鐵電液晶、反鐵電液晶等用於包含液晶材料的層。或者,可以使用呈現膽固醇相、層列相、立方相、手性向列相、各向同性相等的液晶材料。或者,可以使用呈現藍相的液晶材料。
〈〈第一電極751(i,j)〉〉
例如,可以將用於佈線等的材料用於第一電極751(i,j)。明確而言,可以將反射膜用於第一電極751(i,j)。例如,可以將層疊有透光性導電材料與具有開口的反射膜的材料用於第一電極751(i,j)。
〈〈反射膜〉〉
例如,可以將反射可見光的材料用於反射膜。明確而 言,可以將包含銀的材料用於反射膜。例如,可以將包含銀及鈀等的材料或包含銀及銅等的材料用於反射膜。
反射膜例如反射透過包含液晶材料的層753的光。由此,可以將第一顯示元件750用作反射型液晶元件。另外,例如,可以將其表面不平坦的材料用於反射膜。由此,使入射的光向各種方向反射,而可以進行白色顯示。
另外,不侷限於將第一電極751(i,j)用於反射膜的結構。例如,可以在包含液晶材料的層753與第一電極751(i,j)之間設置反射膜。或者,可以在反射膜與包含液晶材料的層753之間設置具有透光性的第一電極751(i,j)。
〈〈開口751H、區域751E〉〉
可以將多角形、四角形、橢圓形、圓形或十字等形狀用作開口751H或區域751E的形狀。另外,可以將細條狀、狹縫狀、方格狀的形狀用作開口751H或區域751E的形狀。
此外,也可以將一個開口或一群多個開口用作開口751H。
當對於非開口的總面積的開口751H的總面積的比率過大時,使用第一顯示元件750(i,j)的顯示變暗。
另外,當對於非開口的總面積的開口751H的 總面積的比率過小時,使用第二顯示元件550(i,j)的顯示變暗。
〈〈第二電極752〉〉
例如,可以將對可見光具有透光性及導電性的材料用於第二電極752。
例如,可以將導電性氧化物、薄得可以透光的金屬膜或金屬奈米線用於第二電極752。
明確而言,可以將包含銦的導電性氧化物用於第二電極752。或者,可以將厚度為1nm以上且10nm以下的金屬薄膜用於第二電極752。此外,可以將包含銀的金屬奈米線用於第二電極752。
明確而言,可以將氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅、添加有鋁的氧化鋅等用於第二電極752。
〈〈配向膜AF1、配向膜AF2〉〉
例如,可以將包含聚醯亞胺等的材料用於配向膜AF1或配向膜AF2。明確而言,可以使用藉由摩擦處理或光配向技術使液晶材料在預定的方向上配向而形成的材料。
例如,可以將包含可溶性聚醯亞胺的膜用於配向膜AF1或配向膜AF2。由此,可以降低形成配向膜AF1或配向膜AF2時所需要的溫度。其結果是,可以減輕形成配向膜AF1或配向膜AF2時發生的對其他組件帶來 的損壞。
〈〈彩色膜CF1、彩色膜CF2〉〉
可以將使指定顏色的光透過的材料用於彩色膜CF1或彩色膜CF2。由此,例如可以將彩色膜CF1或彩色膜CF2用作濾色片。例如,可以將使藍色光、綠色光或紅色光透過的材料用於彩色膜CF1或彩色膜CF2。此外,可以將使黃色光或白色光等透過的材料用於彩色膜CF1或彩色膜CF2。
另外,作為彩色膜CF2,可以使用具有將被照射的光轉換為指定顏色的光的功能的材料。明確而言,可以將量子點用於彩色膜CF2。由此,可以進行色純度高的顯示。
〈〈遮光膜BM〉〉
可以將防止透光的材料用於遮光膜BM。由此,例如可以將遮光膜BM用於黑矩陣。
〈〈絕緣膜771〉〉
例如,可以將聚醯亞胺、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等用於絕緣膜771。
〈〈功能膜770P、功能膜770D〉〉
例如,可以將防反射膜、偏振膜、相位差膜、光擴散 膜或聚光膜等用於功能膜770P或功能膜770D。
明確而言,可以將包含二向色性染料的薄膜用於功能膜770P或功能膜770D。或者,可以將具有包括沿著與基體表面交叉的方向的軸的柱狀結構的材料用於功能膜770P或功能膜770D。由此,可以容易在沿著軸的方向上透過光,並且可以容易使光在其他方向上散射。
另外,可以將抑制塵埃的附著的抗靜電膜、不容易被弄髒的具有拒水性的膜、抑制使用時的損傷的硬塗膜等用於功能膜770P。
明確而言,可以將圓偏振膜用於功能膜770P。此外,可以將光擴散膜用於功能膜770D。
〈〈第二顯示元件550(i,j)〉〉
例如,可以將發光元件用於第二顯示元件550(i,j)。明確而言,可以將有機電致發光元件、無機電致發光元件或發光二極體等用於第二顯示元件550(i,j)。
例如,可以將發光性有機化合物用於包含發光性材料的層553(j)。
例如,可以將量子點用於包含發光性材料的層553(j)。由此,可以發射半寬度窄且顏色鮮明的光。
例如,可以將以發射藍色光的方式形成的疊層材料、以發射綠色光的方式形成的疊層材料或者以發射紅色光的方式形成的疊層材料等用於包含發光性材料的層553(j)。
例如,可以將沿著信號線S2(j)在列方向上較長的帶狀疊層材料用於包含發光性材料的層553(j)。
此外,例如可以將以發射白色光的方式形成的疊層材料用於包含發光性材料的層553(j)。明確而言,可以將層疊有使用包含發射藍色光的螢光材料的發光性材料的層以及包含發射綠色光及紅色光的螢光材料以外的材料的層或者包含發射黃色光的螢光材料以外的材料的層的疊層材料用於包含發光性材料的層553(j)。
例如,可以將能夠用於佈線等的材料用於第三電極551(i,j)。
例如,可以將選自能夠用於佈線等的材料的對可見光具有透光性的材料用於第三電極551(i,j)。
明確而言,作為第三電極551(i,j),可以使用導電性氧化物、包含銦的導電性氧化物、氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅等。或者,可以將薄得可以透光的金屬膜用於第三電極551(i,j)。或者,可以將使光的一部分透過且使光的其他一部分反射的金屬膜用於第三電極551(i,j)。由此,可以在第二顯示元件550(i,j)中設置微諧振器結構。其結果是,可以與其他光相比高效地提取指定波長的光。
例如,可以將能夠用於佈線等的材料用於第四電極552。明確而言,可以將對可見光具有反射性的材料用於第四電極552。
〈〈選擇電路239〉〉
例如,可以將第一多工器至第三多工器用於選擇電路239(參照圖1)。第一多工器至第三多工器具有從多個輸入中根據控制資料SS選擇一個資料並輸出所選擇的控制資料的功能。另外,第一多工器至第三多工器的選擇一個資料的時序也可以彼此不同。明確而言,第三多工器的選擇一個資料的時序可以遲於第一多工器或第二多工器的選擇一個資料的時序。例如,可以將與控制第一多工器或第二多工器的信號不同的信號用作控制第三多工器的信號。另外,可以使用閂鎖電路等將控制信號供應給第三多工器。
第一多工器包括被供應影像資料V1的第一輸入部及被供應背景資料VBG的第二輸入部並被供應控制資料SS。第一多工器在被供應第一狀態的控制資料SS時輸出影像資料V1,在被供應第二狀態的控制資料SS時輸出背景資料VBG。另外,將第一多工器所輸出的資料記為資料V11。
第二多工器包括被供應背景資料VBG的第一輸入部及被供應影像資料V1的第二輸入部並被供應控制資料SS。第二多工器在被供應第一狀態的控制資料SS時輸出背景資料VBG,在被供應第二狀態的控制資料SS時輸出影像資料V1。另外,將第二多工器所輸出的資料記為資料V12。
第三多工器包括被供應第一電位VH的第一輸入部及被供應第二電位VL的第二輸入部並被供應控制資 料SS。第三多工器在被供應第一狀態的控制資料SS時輸出第一電位VH,在被供應第二狀態的控制資料SS時輸出第二電位VL。
〈〈驅動電路GD〉〉
可以將移位暫存器等各種時序電路等用於驅動電路GD。例如,可以將電晶體MD、電容元件等用於驅動電路GD。明確而言,可以使用能夠用作開關SW1的電晶體或包括能夠與電晶體M在同一製程中形成的半導體膜的電晶體。
例如,可以將具有與能夠用於開關SW1的電晶體不同的結構的電晶體用於電晶體MD。明確而言,可以將包括導電膜524的電晶體用於電晶體MD(參照圖4B)。
在與導電膜504之間夾著半導體膜508的方式設置導電膜524,在導電膜524與半導體膜508之間設置絕緣膜516,並在半導體膜508與導電膜504之間設置絕緣膜506。例如,使供應與導電膜504相同電位的佈線與導電膜524電連接。
可以將與電晶體M相同的結構用於電晶體MD。
〈〈驅動電路SD、驅動電路SD1、驅動電路SD2〉〉
驅動電路SD1具有根據資料V11供應影像信號的功 能,驅動電路SD2具有根據資料V12供應影像信號的功能。
驅動電路SD1例如具有生成供應給與反射型顯示元件電連接的像素電路的影像信號的功能。明確而言,驅動電路SD1具有生成極性反轉的信號的功能。由此,例如可以驅動反射型液晶顯示元件。
驅動電路SD2例如具有生成供應給與發光元件電連接的像素電路的影像信號的功能。
例如,可以將移位暫存器等各種時序電路等用於驅動電路SD1或驅動電路SD2。另外,也可以使用集成了驅動電路SD1及驅動電路SD2的驅動電路SD代替驅動電路SD1及驅動電路SD2。明確而言,作為驅動電路SD,可以使用形成在矽基板上的集成電路。
例如,可以利用COG(Chip on glass:晶粒玻璃接合)法將驅動電路SD安裝於端子519B。明確而言,可以使用異方性導電膜將集成電路安裝於端子519B。或者,可以利用COF(Chip on Film)法將集成電路安裝於端子519B。
〈氧化物半導體膜的電阻率的控制方法〉
對控制氧化物半導體膜的電阻率的方法進行說明。
可以將具有預定的電阻率的氧化物半導體膜用於半導體膜508或導電膜524等。
例如,可以將控制氧化物半導體膜所包含的 氫、水等雜質的濃度及/或膜中的氧缺陷的方法用於控制氧化物半導體膜的電阻率的方法。
明確而言,可以將電漿處理用於增加或減少氫、水等雜質濃度及/或膜中的氧缺陷的方法。
明確而言,可以利用使用包含選自稀有氣體(He、Ne、Ar、Kr、Xe)、氫、硼、磷及氮中的一種以上的氣體進行的電漿處理。例如,可以使用Ar氛圍下的電漿處理、Ar和氫的混合氣體氛圍下的電漿處理、氨氛圍下的電漿處理、Ar和氨的混合氣體氛圍下的電漿處理或氮氛圍下的電漿處理等。由此,氧化物半導體膜可以具有高載子密度及低電阻率。
或者,可以利用離子植入法、離子摻雜法或電漿浸沒離子佈植技術等,將氫、硼、磷或氮注入到氧化物半導體膜,由此使氧化物半導體膜具有低電阻率。
或者,可以以接觸氧化物半導體膜的方式形成包含氫的絕緣膜,並且使氫從絕緣膜擴散到氧化物半導體膜。由此,可以提高氧化物半導體膜的載子密度,並降低電阻率。
例如,藉由以接觸氧化物半導體膜的方式形成膜中的含氫濃度為1×1022atoms/cm3以上的絕緣膜,可以有效地使氧化物半導體膜含氫。明確而言,可以將氮化矽膜用於以接觸氧化物半導體膜的方式形成的絕緣膜。
包含在氧化物半導體膜中的氫與鍵合於金屬原子的氧起反應生成水,與此同時在發生氧脫離的晶格 (或氧脫離的部分)中形成氧缺陷。當氫進入該氧缺陷時,有時產生作為載子的電子。另外,有時由於氫的一部分與鍵合於金屬原子的氧鍵合,產生作為載子的電子。由此,氧化物半導體膜可以具有高載子密度及低電阻率。
明確而言,可以適當地將藉由二次離子質譜分析法(SIMS:Secondary Ion Mass Spectrometry)得到的氫濃度為8×1019atoms/cm3以上、較佳為1×1020atoms/cm3以上、更佳為5×1020atoms/cm3以上的氧化物半導體用於導電膜524。
另一方面,可以將電阻率高的氧化物半導體用於電晶體的形成通道的半導體膜。明確而言,可以將電阻率高的氧化物半導體膜用於半導體膜508。
例如,以接觸氧化物半導體膜的方式形成包含氧的絕緣膜(換言之,能夠釋放氧的絕緣膜),將氧從絕緣膜供應到氧化物半導體膜中,而可以填充膜中或介面的氧缺陷。由此,氧化物半導體膜可以具有高電阻率。
例如,可以將氧化矽膜或氧氮化矽膜用於能釋放氧的絕緣膜。
氧缺陷被填補且氫濃度被降低的氧化物半導體膜可以說是高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜。在此,“實質上本質”是指氧化物半導體膜的載子密度低於8×1011/cm3,較佳為低於1×1011/cm3,更佳為低於1×1010/cm3。高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜具有較少的載子發生源,因此可以具有較低的載 子密度。此外,高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜的缺陷態密度低,因此可以降低陷阱態密度。
包括高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜的電晶體的關態電流顯著低,即便是通道寬度為1×106μm、通道長度L為10μm的元件,當源極電極與汲極電極間的電壓(汲極電壓)在1V至10V的範圍時,關態電流也可以為半導體參數分析儀的測定極限以下,亦即1×10-13A以下。
將上述高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜用於通道區域的電晶體的電特性的變動小且可靠性高。
明確而言,可以適當地將藉由二次離子質譜分析法(SIMS:Secondary Ion Mass Spectrometry)得到的氫濃度為2×1020atoms/cm3以下、較佳為5×1019atoms/cm3以下、更佳為1×1019atoms/cm3以下、更佳為低於5×1018atoms/cm3、更佳為1×1018atoms/cm3以下、更佳為5×1017atoms/cm3以下、更佳為1×1016atoms/cm3以下的氧化物半導體用於電晶體中的形成通道的半導體。
將氫濃度及/或氧缺陷量比半導體膜508多且電阻率比半導體膜508低的氧化物半導體膜用於導電膜524。
另外,可以將包含其濃度為半導體膜508所包含的氫濃度的2倍以上,較佳為10倍以上的氫的膜用於導電膜524。
另外,可以將其電阻率為半導體膜508的電阻率的1×10-8倍以上且低於1×10-1倍的膜用於導電膜524。
明確而言,可以將其電阻率為1×10-3Ωcm以上且低於1×104Ωcm,較佳為1×10-3Ωcm以上且低於1×10-1Ωcm的膜用於導電膜524。
〈〈基板710〉〉
例如,可以將具有透光性的材料用於基板710。明確而言,可以將選自可用於基板570的材料的材料用於基板710。
例如,可以將鋁矽酸玻璃、強化玻璃、化學強化玻璃或藍寶石等適當地用於顯示面板中的配置在靠近使用者的一側的基板710。由此,可以防止使用時的顯示面板的損壞或損傷。
〈〈檢測元件775(g,h)〉〉
例如,可以將檢測靜電電容、照度、磁力、電波或者壓力等並且供應基於所檢測出的物理量的資料的元件用於檢測元件775(g,h)。
明確而言,可以將電容元件、光電轉換元件、磁檢測元件、壓電元件或諧振器等用於檢測元件775(g,h)。
例如,當在大氣中手指等具有大於大氣的介 電常數的物體靠近導電膜時,手指等與導電膜之間的靜電容量変化。藉由檢測該靜電容量的變化可以供應檢測資料。明確而言,可以使用自電容式檢測元件。
例如,可以將電極C(g)及電極M(h)用於檢測元件。明確而言,可以使用被供應控制信號的電極C(g)及以與該電極C(g)之間形成電場的方式配置的電極M(h),該電場的一部分被靠近的物體遮蔽。由此,可以利用檢測信號線ML(h)的電位檢測被靠近的物體遮蔽而變化的電場,並供應檢測信號。其結果是,可以檢測出遮蔽電場的接近物體。明確而言,可以使用互電容式檢測元件。
〈〈控制線CL(g)、檢測信號線ML(h)、導電膜BR(g,h)〉〉
例如,可以將具有可見光透過性及導電性的材料用於控制線CL(g)、檢測信號線ML(h)、導電膜BR(g,h)。
明確而言,可以將用於第二電極752的材料用於控制線CL(g)、檢測信號線ML(h)、導電膜BR(g,h)。
〈〈絕緣膜706〉〉
例如,可以將能夠用於絕緣膜521的材料用於絕緣膜706等。明確而言,可以將包含矽及氧的膜用作絕緣膜 706。
〈〈端子719〉〉
例如,可以將能夠用於佈線等的材料用於端子719。此外,例如可以使用導電材料ACF2將端子719與軟性印刷電路板FPC2電連接(參照圖5A)。
可以使用端子719對控制線CL(g)供應控制信號。或者,可以從檢測信號線ML(h)接收檢測信號。
〈〈接合層709〉〉
例如,可以將能夠用於密封劑705的材料用於接合層709。
〈輸入輸出裝置的結構實例2〉
參照圖9A至圖11說明本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置的另一結構。
圖9A至圖9C是說明本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置700TP2的結構的圖。圖9A是本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置的俯視圖。圖9B1是說明本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置的輸入部的一部分的示意圖。圖9B2是說明圖9B1的一部分的示意圖。
圖10A和圖10B以及圖11是說明本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置的結構的圖。圖10A是沿著圖 9A的截斷線X1-X2、截斷線X3-X4、圖9B2的截斷線X5-X6的剖面圖。圖10B是說明圖10A的一部分結構的剖面圖。
圖11是沿著圖9B2的截斷線X7-X8、圖9A的截斷線X9-X10、X11-X12的剖面圖。
輸入輸出裝置700TP2的與參照圖2A至圖5B說明的輸入輸出裝置700TP1不同之處在於:包括頂閘極型電晶體;在由基板770、第二絕緣膜501C及密封劑705包圍的區域中包括具有輸入部的功能層720;包括在與像素重疊的區域中具有開口的電極C(g);包括在與像素重疊的區域中具有開口的電極M(h);包括與控制線CL(g)或檢測信號線ML(h)電連接的導電膜511D;包括與導電膜511D電連接的端子519D。在此,對不同之處進行詳細說明,而關於能夠使用與上述結構相同的結構的部分援用上述說明。
在本實施方式所說明的輸入輸出裝置中,控制線CL(g)與設置有開口的電極C(g)電連接,檢測信號線ML(h)與設置有開口的電極M(h)電連接。另外,開口包括與像素重疊的區域。例如,控制線CL(g)所具有的導電膜的開口包括與像素702(i,j)重疊的區域(參照圖9B1、圖9B2及圖10A)。
在本實施方式所說明的輸入輸出裝置中,在控制線CL(g)與第二電極752之間或在檢測信號線ML(h)與第二電極752之間具有0.2μm以上且16μm以 下,較佳為1μm以上且8μm以下,更佳為2.5μm以上且4μm以下的間隔。
上述本發明的一個實施方式的輸入輸出裝置包括在與像素重疊的區域中設置有開口的第一電極以及在與像素重疊的區域中設置有開口的第二電極。由此,可以以不遮蔽顯示面板的顯示的方式檢測出靠近與顯示面板重疊的區域的物體。另外,可以減薄輸入輸出裝置的厚度。其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置。
本實施方式所說明的輸入輸出裝置在由基板770、第二絕緣膜501C及密封劑705包圍的區域中包括功能層720。由此,可以以不使用基板710及接合層709的方式構成輸入輸出裝置。
本實施方式所說明的輸入輸出裝置包括導電膜511D(參照圖11)。
另外,可以在控制線CL(g)與導電膜511D之間設置導電材料CP等,以將控制線CL(g)與導電膜511D電連接。或者,可以在檢測信號線ML(h)與導電膜511D之間設置導電材料CP等,以將檢測信號線ML(h)與導電膜511D電連接。
本實施方式所說明的輸入輸出裝置包括與導電膜511D電連接的端子519D。端子519D包括導電膜511D及中間膜754D。中間膜754D包括與導電膜511D接觸的區域。
此外,例如可以使用導電材料ACF2將端子519D與軟性印刷電路板FPC2電連接(參照圖11)。由此,例如可以使用端子519D對控制線CL(g)供應控制信號。或者,可以使用端子519D從檢測信號線ML(h)接收檢測信號。
〈〈導電膜511D〉〉
例如,可以將能夠用於佈線等的材料用於導電膜511D。
〈〈端子519D〉〉
例如,可以將能夠用於佈線等的材料用於端子519D。明確而言,可以將與端子519B或端子519C相同的結構用於端子519D。
〈〈開關SW1、電晶體M、電晶體MD〉〉
能夠用於開關SW1的電晶體、電晶體M以及電晶體MD包括具有與第二絕緣膜501C重疊的區域的導電膜504以及具有夾在第二絕緣膜501C與導電膜504之間的區域的半導體膜508。此外,導電膜504具有閘極電極的功能(參照圖10B)。
半導體膜508具有:不與導電膜504重疊的第一區域508A及第二區域508B;以及第一區域508A與第二區域508B之間的重疊於導電膜504的第三區域 508C。
電晶體MD在第三區域508C與導電膜504之間包括絕緣膜506。絕緣膜506具有閘極絕緣膜的功能。
第一區域508A及第二區域508B具有比第三區域508C低的電阻率,並具有源極區域的功能或汲極區域的功能。
例如,可以利用在上文中詳細說明的氧化物半導體膜的電阻率的控制方法在半導體膜508中形成第一區域508A及第二區域508B。明確而言,可以適用使用包含稀有氣體的氣體的電漿處理。
例如,可以將導電膜504用作遮罩。由此,第三區域508C的一部分的形狀可以自對準地與導電膜504的端部的形狀一致。
電晶體MD包括與第一區域508A接觸的導電膜512A以及與第二區域508B接觸的導電膜512B。導電膜512A及導電膜512B具有源極電極或汲極電極的功能。
可以將能夠在與電晶體MD同一的製程中形成的電晶體用於電晶體M。
本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
實施方式2
在本實施方式中,參照圖12A至圖12D對可用於本 發明的一個實施方式的顯示面板的電晶體的結構進行說明。
〈半導體裝置的結構例子〉
圖12A是電晶體100的俯視圖,圖12C相當於沿著圖12A所示的切斷線X1-X2的切斷面的剖面圖,圖12D相當於沿著圖12A所示的切斷線Y1-Y2的切斷面的剖面圖。注意,在圖12A中,為了方便起見,省略電晶體100的組件的一部分(用作閘極絕緣膜的絕緣膜等)而進行圖示。此外,有時將切斷線X1-X2方向稱為通道長度方向,將切斷線Y1-Y2方向稱為通道寬度方向。注意,有時在後面的電晶體的俯視圖中也與圖12A同樣地省略組件的一部分。
注意,可以將電晶體100用於實施方式1所說明的顯示面板等。
例如,當將電晶體100用於開關SW1時,將基板102換稱為第二絕緣膜501C、將導電膜104換稱為導電膜504、將層疊有絕緣膜106及絕緣膜107的疊層膜換稱為絕緣膜506、將氧化物半導體膜108換稱為半導體膜508、將導電膜112a換稱為導電膜512A、將導電膜112b換稱為導電膜512B、將層疊有絕緣膜114及絕緣膜116的疊層膜換稱為絕緣膜516、並將絕緣膜118換稱為絕緣膜518。
電晶體100包括:基板102上的用作閘極電 極的導電膜104;基板102及導電膜104上的絕緣膜106;絕緣膜106上的絕緣膜107;絕緣膜107上的氧化物半導體膜108;與氧化物半導體膜108電連接的用作源極電極的導電膜112a;以及與氧化物半導體膜108電連接的用作汲極電極的導電膜112b。另外,在電晶體100上,詳細地說,在導電膜112a、112b及氧化物半導體膜108上設置有絕緣膜114、116及118。在絕緣膜114、116及118具有電晶體100的保護絕緣膜的功能。
此外,氧化物半導體膜108包括用作閘極電極的導電膜104一側的氧化物半導體膜108a以及氧化物半導體膜108a上的氧化物半導體膜108b。另外,絕緣膜106及絕緣膜107具有電晶體100的閘極絕緣膜的功能。
作為氧化物半導體膜108可以使用In-M(M表示Ti、Ga、Sn、Y、Zr、La、Ce、Nd或Hf)氧化物及In-M-Zn氧化物。尤其是,作為氧化物半導體膜108較佳為使用In-M-Zn氧化物。
此外,氧化物半導體膜108a包括其In的原子個數比大於M的原子個數比的第一區域。氧化物半導體膜108b包括其In的原子個數比少於氧化物半導體膜108a的第二區域。第二區域包括薄於第一區域的部分。
藉由使氧化物半導體膜108a包括其In的原子個數比大於M的原子個數比的第一區域,可以提高電晶體100的場效移動率(有時簡單地稱為移動率或μFE)。明確而言,電晶體100的場效移動率可以超過 10cm2/Vs。
例如,藉由將上述場效移動率高的電晶體用於生成閘極信號的閘極驅動器(特別是,連接到閘極驅動器所包括的移位暫存器的輸出端子的解多工器),可以提供邊框寬度窄(也稱為窄邊框)的半導體裝置或顯示裝置。
另一方面,當採用包括其In的原子個數比大於M的原子個數比的第一區域的氧化物半導體膜108a時,光照射時的電晶體100的電特性容易變動。然而,在本發明的一個實施方式的半導體裝置中,在氧化物半導體膜108a上形成有氧化物半導體膜108b。另外,氧化物半導體膜108b的通道區域的厚度小於氧化物半導體膜108a的厚度。
此外,因為氧化物半導體膜108b包括其In的原子個數比小於氧化物半導體膜108a的第二區域,所以其Eg大於氧化物半導體膜108a。因此,具有氧化物半導體膜108a和氧化物半導體膜108b的疊層結構的氧化物半導體膜108的對光負偏壓應力測試的耐性變高。
藉由採用上述結構的氧化物半導體膜,可以減少光照射時的氧化物半導體膜108的光吸收量。因此,能夠抑制光照射時的電晶體100的電特性變動。此外,因為在本發明的一個實施方式的半導體裝置中,絕緣膜114或絕緣膜116包含過量氧,所以可以進一步抑制光照射時的電晶體100的電特性變動。
在此,參照圖12B詳細地說明氧化物半導體膜108。
圖12B是圖12C所示的電晶體100的剖面中的氧化物半導體膜108附近的放大剖面圖。
在圖12B中,將氧化物半導體膜108a的厚度表示為t1,將氧化物半導體膜108b的厚度表示為t2-1及t2-2。因為在氧化物半導體膜108a上設置有氧化物半導體膜108b,所以在形成導電膜112a、112b時不會使氧化物半導體膜108a暴露於蝕刻氣體或蝕刻溶液等。因此,氧化物半導體膜108a不會變薄或幾乎不會變薄。另一方面,在氧化物半導體膜108b中,在形成導電膜112a、112b時氧化物半導體膜108b的不與導電膜112a、112b重疊的部分被蝕刻而形成凹部。也就是說,氧化物半導體膜108b的與導電膜112a、112b重疊的區域的厚度為t2-1,氧化物半導體膜108b的不與導電膜112a、112b重疊的區域的厚度為t2-2。
氧化物半導體膜108a和氧化物半導體膜108b的厚度的關係較佳為t2-1>t1>t2-2。藉由採用這種厚度的關係,可以提供具有高場效移動率且光照射時的臨界電壓的變動量少的電晶體。
此外,當在電晶體100所具有的氧化物半導體膜108中形成有氧缺陷時,產生作為載子的電子,由此容易成為常開啟特性。由此,為了獲得穩定的電晶體特性,減少氧化物半導體膜108中的氧缺陷,特別減少氧化 物半導體膜108a中的氧缺陷是重要的。於是,本發明的一個實施方式的電晶體的結構特徵在於:藉由對氧化物半導體膜108上的絕緣膜,在此,氧化物半導體膜108上的絕緣膜114及/或絕緣膜116引入過量氧,使氧從絕緣膜114及/或絕緣膜116移動到氧化物半導體膜108中,來填補氧化物半導體膜108中的氧缺陷,特別填補氧化物半導體膜108a中的氧缺陷。
另外,絕緣膜114、116更佳為具有含有超過化學計量組成的氧的區域(氧過量區域)。換句話說,絕緣膜114、116是一種能夠釋放氧的絕緣膜。此外,為了在絕緣膜114、116中設置氧過量區域,例如,藉由對成膜後的絕緣膜114、116引入氧形成氧過量區域。作為氧的引入方法,可以使用離子植入法、離子摻雜法、電漿浸沒離子佈植技術、電漿處理等。
此外,為了填補氧化物半導體膜108a中的氧缺陷,較佳為使氧化物半導體膜108b的通道區域附近的厚度減薄。因此,滿足t2-2<t1的關係,即可。例如,氧化物半導體膜108b的通道區域附近的厚度較佳為1nm以上且20nm以下,更佳為3nm以上且10nm以下。
下面,對本實施方式的半導體裝置所包括的其他組件進行詳細說明。
《基板》
雖然對基板102的材料等沒有特別的限制,但是至少 需要具有能夠承受後續的加熱處理的耐熱性。例如,作為基板102,可以使用玻璃基板、陶瓷基板、石英基板、藍寶石基板等。
另外,作為基板102還可以使用以矽或碳化矽為材料的單晶半導體基板或多晶半導體基板、以矽鍺等為材料的化合物半導體基板、SOI(Silicon On Insulator:絕緣層上覆矽)基板等。
並且也可以將在這些基板上設置有半導體元件的基板用作基板102。
當作為基板102使用玻璃基板時,藉由使用第6代(1500mm×1850mm)、第7代(1870mm×2200mm)、第8代(2200mm×2400mm)、第9代(2400mm×2800mm)、第10代(2950mm×3400mm)等的大面積基板,可以製造大型顯示裝置。
作為基板102,也可以使用撓性基板,並且在撓性基板上直接形成電晶體100。或者,也可以在基板102與電晶體100之間設置剝離層。剝離層可以在如下情況下使用,亦即在剝離層上製造半導體裝置的一部分或全部,然後將其從基板102分離並轉置到其他基板上的情況。此時,也可以將電晶體100轉置到耐熱性低的基板或撓性基板上。
《用作閘極電極、源極電極及汲極電極的導電膜》
用作閘極電極的導電膜104、用作源極電極的導電膜 112a及用作汲極電極的導電膜112b都可以使用選自鉻(Cr)、銅(Cu)、鋁(Al)、金(Au)、銀(Ag)、鋅(Zn)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鎢(W)、錳(Mn)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、鈷(Co)中的金屬元素、以上述金屬元素為成分的合金或者組合上述金屬元素的合金等形成。
此外,導電膜104及導電膜112a、112b也可以具有單層結構或者兩層以上的疊層結構。例如,可以舉出包含矽的鋁膜的單層結構、在鋁膜上層疊鈦膜的兩層結構、在氮化鈦膜上層疊鈦膜的兩層結構、在氮化鈦膜上層疊鎢膜的兩層結構、在氮化鉭膜或氮化鎢膜上層疊鎢膜的兩層結構以及依次層疊鈦膜、鋁膜和鈦膜的三層結構等。另外,還可以使用組合鋁與選自鈦、鉭、鎢、鉬、鉻、釹、鈧中的一種或多種而形成的合金膜或氮化膜。
導電膜104及導電膜112a、112b也可以使用銦錫氧化物、包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦鋅氧化物、添加有氧化矽的銦錫氧化物等透光導電材料。
另外,作為導電膜104及導電膜112a、112b,也可以應用Cu-X合金膜(X為Mn、Ni、Cr、Fe、Co、Mo、Ta或Ti)。藉由使用Cu-X合金膜,可以藉由濕蝕刻製程進行加工,從而可以抑制製造成本。
《用作閘極絕緣膜的絕緣膜》
作為用作電晶體100的閘極絕緣膜的絕緣膜106、107,可以分別使用藉由電漿增強化學氣相沉積(PECVD:Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)法、濺射法等形成的包括氧化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜、氮化矽膜、氧化鋁膜、氧化鉿膜、氧化釔膜、氧化鋯膜、氧化鎵膜、氧化鉭膜、氧化鎂膜、氧化鑭膜、氧化鈰膜和氧化釹膜中的一種以上的絕緣膜。注意,也可以使用選自上述材料中的單層或三層以上的絕緣膜,而不採用絕緣膜106和絕緣膜107的疊層結構。
絕緣膜106具有抑制氧透過的障壁膜的功能。例如,當對絕緣膜107、114、116及/或氧化物半導體膜108供應過量氧時,絕緣膜106能夠抑制氧透過。
接觸於用作電晶體100的通道區域的氧化物半導體膜108的絕緣膜107較佳為氧化物絕緣膜,更佳為包括包含超過化學計量組成的氧的區域(氧過量區域)。換言之,絕緣膜107是能夠釋放氧的絕緣膜。為了在絕緣膜107中設置氧過量區域,例如在氧氛圍下形成絕緣膜107即可。或者,也可以對成膜後的絕緣膜107引入氧形成氧過量區域。作為氧的引入方法,可以使用離子植入法、離子摻雜法、電漿浸沒離子佈植技術、電漿處理等。
此外,當作為絕緣膜107使用氧化鉿時發揮如下效果。氧化鉿的相對介電常數比氧化矽或氧氮化矽高。因此,可以使絕緣膜107的厚度比使用氧化矽的情況 大,由此,可以減少穿隧電流引起的洩漏電流。也就是說,可以實現關態電流(off-state current)小的電晶體。再者,與具有非晶結構的氧化鉿相比,具有結晶結構的氧化鉿的相對介電常數較高。因此,為了形成關態電流小的電晶體,較佳為使用包括結晶結構的氧化鉿。作為結晶結構的一個例子,可以舉出單斜晶系或立方晶系等。注意,本發明的一個實施方式不侷限於此。
注意,在本實施方式中,作為絕緣膜106形成氮化矽膜,作為絕緣膜107形成氧化矽膜。與氧化矽膜相比,氮化矽膜的相對介電常數較高且為了得到與氧化矽膜相等的靜電容量需要的厚度較大,因此,藉由使電晶體100的閘極絕緣膜包括氮化矽膜,可以增加絕緣膜的物理厚度。因此,可以藉由抑制電晶體100的絕緣耐壓的下降並提高絕緣耐壓來抑制電晶體100的靜電破壞。
《氧化物半導體膜》
作為氧化物半導體膜108可以使用上述材料。
當氧化物半導體膜108為In-M-Zn氧化物時,用來形成In-M-Zn氧化物的濺射靶材的金屬元素的原子個數比較佳為滿足InM及ZnM。這種濺射靶材的金屬元素的原子個數比較佳為In:M:Zn=1:1:1、In:M:Zn=1:1:1.2、In:M:Zn=2:1:3、In:M:Zn=3:1:2、In:M:Zn=4:2:4.1。
另外,當氧化物半導體膜108為In-M-Zn氧 化物時,作為濺射靶材較佳為使用包含多晶的In-M-Zn氧化物的靶材。藉由使用包含多晶的In-M-Zn氧化物的靶材,容易形成具有結晶性的氧化物半導體膜108。注意,所形成的氧化物半導體膜108的原子個數比分別包含上述濺射靶材中的金屬元素的原子個數比的±40%的範圍內的誤差。例如,在作為濺射靶材使用原子個數比為In:Ga:Zn=4:2:4.1時,有時所形成的氧化物半導體膜108的原子個數比為In:Ga:Zn=4:2:3附近。
例如,氧化物半導體膜108a可以使用上述In:M:Zn=2:1:3、In:M:Zn=3:1:2、In:M:Zn=4:2:4.1等濺射靶材形成。此外,氧化物半導體膜108b可以使用上述In:M:Zn=1:1:1、In:M:Zn=1:1:1.2等濺射靶材形成。另外,作為用於氧化物半導體膜108b的濺射靶材的金屬元素的原子個數比,不一定需要滿足InM、ZnM,也可以滿足InM、Zn<M。明確而言,可以舉出In:M:Zn=1:3:2等。
氧化物半導體膜108的能隙為2eV以上,較佳為2.5eV以上,更佳為3eV以上。如此,藉由使用能隙較寬的氧化物半導體,可以降低電晶體100的關態電流。特別是,作為氧化物半導體膜108a使用能隙為2eV以上,較佳為2eV以上且3.0eV以下的氧化物半導體膜,作為氧化物半導體膜108b使用能隙為2.5eV以上且3.5eV以下的氧化物半導體膜。此外,較佳為氧化物半導體膜108b的能隙大於氧化物半導體膜108a的能隙。
此外,氧化物半導體膜108a及氧化物半導體膜108b的厚度分別為3nm以上且200nm以下,較佳為分別為3nm以上且100nm以下,更佳為分別為3nm以上且50nm以下。注意,較佳為滿足上述厚度的關係。
此外,作為氧化物半導體膜108b使用載子密度較低的氧化物半導體膜。例如,氧化物半導體膜108b的載子密度為1×1017/cm3以下,較佳為1×1015/cm3以下,更佳為1×1013/cm3以下,進一步較佳為1×1011/cm3以下。
本發明不侷限於上述記載,可以根據所需的電晶體的半導體特性及電特性(場效移動率、臨界電壓等)來使用具有適當的組成的材料。另外,較佳為適當地設定氧化物半導體膜108a及氧化物半導體膜108b的載子密度、雜質濃度、缺陷密度、金屬元素與氧的原子個數比、原子間距離、密度等,以得到所需的電晶體的半導體特性。
藉由作為氧化物半導體膜108a及氧化物半導體膜108b分別使用雜質濃度低且缺陷態密度低的氧化物半導體膜,可以製造具有更優良的電特性的電晶體,所以是較佳的。這裡,將雜質濃度低且缺陷態密度低(氧缺陷少)的狀態稱為“高純度本質”或“實質上高純度本質”。因為高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜的載子發生源較少,所以可以降低載子密度。因此,在該氧化物半導體膜中形成有通道區域的電晶體很少具有負臨界電壓的電特性(也稱為常開啟特性)。因為高純度本質或實 質上高純度本質的氧化物半導體膜具有較低的缺陷態密度,所以有可能具有較低的陷阱態密度。高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜的關態電流顯著低,即便是通道寬度為1×106μm、通道長度L為10μm的元件,當源極電極與汲極電極間的電壓(汲極電壓)在1V至10V的範圍時,關態電流也可以為半導體參數分析儀的測定極限以下,亦即1×10-13A以下。
因此,在上述高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜中形成有通道區域的電晶體可以是電特性變動小且可靠性高的電晶體。此外,被氧化物半導體膜的陷阱能階俘獲的電荷到消失需要較長的時間,有時像固定電荷那樣動作。因此,有時在陷阱態密度高的氧化物半導體膜中形成有通道區域的電晶體的電特性不穩定。作為雜質有氫、氮、鹼金屬或鹼土金屬等。
包含在氧化物半導體膜中的氫與鍵合於金屬原子的氧起反應生成水,與此同時在發生氧脫離的晶格(或氧脫離的部分)中形成氧缺陷。當氫進入該氧缺陷時,有時生成作為載子的電子。另外,有時由於氫的一部分與鍵合於金屬原子的氧鍵合,產生作為載子的電子。因此,使用包含氫的氧化物半導體膜的電晶體容易具有常開啟特性。由此,較佳為儘可能減少氧化物半導體膜108中的氫。明確而言,在氧化物半導體膜108中,利用SIMS(二次離子質譜分析法:Secondary Ion Mass Spectrometry)測得的氫濃度為2×1020atoms/cm3以下,較 佳為5×1019atoms/cm3以下,更佳為1×1019atoms/cm3以下,更佳為5×1018atoms/cm3以下,更佳為1×1018atoms/cm3以下,更佳為5×1017atoms/cm3以下,更佳為1×1016atoms/cm3以下。
此外,當氧化物半導體膜108a包含第14族元素之一的矽或碳時,在氧化物半導體膜108a中氧缺陷增加而導致氧化物半導體膜108a的n型化。因此,氧化物半導體膜108a中的矽或碳的濃度以及與氧化物半導體膜108a之間的介面附近的矽或碳的濃度(利用SIMS分析測得的濃度)為2×1018atoms/cm3以下,較佳為2×1017atoms/cm3以下。
另外,在氧化物半導體膜108a中,利用SIMS分析測得的鹼金屬或鹼土金屬的濃度為1×1018atoms/cm3以下,較佳為2×1016atoms/cm3以下。當鹼金屬及鹼土金屬與氧化物半導體鍵合時有時生成載子而使電晶體的關態電流增大。由此,較佳為降低氧化物半導體膜108a的鹼金屬或鹼土金屬的濃度。
當在氧化物半導體膜108a中含有氮時,生成作為載子的電子,載子密度增加而導致氧化物半導體膜108a的n型化。其結果是,使用含有氮的氧化物半導體膜的電晶體容易具有常開啟特性。因此,較佳為儘可能地減少氧化物半導體膜中的氮,例如,利用SIMS分析測得的氮濃度較佳為5×1018atoms/cm3以下。
氧化物半導體膜108a及氧化物半導體膜108b 可以分別具有非單晶結構。非單晶結構例如包括下述CAAC-OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor:c軸配向結晶氧化物半導體)、多晶結構、微晶結構或非晶結構。在非單晶結構中,非晶結構的缺陷態密度最高,而CAAC-OS的缺陷態密度最低。
《用作電晶體的保護絕緣膜的絕緣膜》
絕緣膜114、116具有對氧化物半導體膜108供應氧的功能。絕緣膜118具有電晶體100的保護絕緣膜的功能。絕緣膜114、116包含氧。絕緣膜114是能夠使氧透過的絕緣膜。注意,絕緣膜114還用作在後面形成絕緣膜116時緩解對氧化物半導體膜108造成的損傷的膜。
作為絕緣膜114,可以使用厚度為5nm以上且150nm以下,較佳為5nm以上且50nm以下的氧化矽、氧氮化矽等。
此外,較佳為使絕緣膜114中的缺陷量較少,典型的是,藉由ESR(Electron Spin Resonance:電子自旋共振)測量的起因於矽的懸空鍵的g=2.001處呈現的信號的自旋密度較佳為3×1017spins/cm3以下。這是因為若絕緣膜114的缺陷密度高,氧則與該缺陷鍵合,而使絕緣膜114中的氧透過量減少。
在絕緣膜114中,有時從外部進入絕緣膜114的氧不是全部移動到絕緣膜114的外部,而是其一部分殘留在絕緣膜114的內部。另外,有時在氧進入絕緣膜114 的同時,絕緣膜114中含有的氧移動到絕緣膜114的外部,而在絕緣膜114中發生氧的移動。在形成能夠使氧透過的氧化物絕緣膜作為絕緣膜114時,可以使從設置在絕緣膜114上的絕緣膜116脫離的氧經由絕緣膜114移動到氧化物半導體膜108中。
此外,絕緣膜114可以使用起因於氮氧化物的態密度低的氧化物絕緣膜形成。注意,該起因於氮氧化物的態密度有時會形成在氧化物半導體膜的價帶頂的能量(Ev_os)與氧化物半導體膜的導帶底的能量(Ec_os)之間。作為上述氧化物絕緣膜,可以使用氮氧化物的釋放量少的氧氮化矽膜或氮氧化物的釋放量少的氧氮化鋁膜等。
此外,在熱脫附譜分析中,氮氧化物的釋放量少的氧氮化矽膜是氨釋放量比氮氧化物的釋放量多的膜,典型的是氨釋放量為1×1018/cm3以上且5×1019/cm3以下。注意,該氨釋放量為在進行膜表面溫度為50℃以上且650℃以下,較佳為50℃以上且550℃以下的加熱處理時的釋放量。
氮氧化物(NOx,x大於0且為2以下,較佳為1以上且2以下),典型的是NO2或NO,在絕緣膜114等中形成能階。該能階位於氧化物半導體膜108的能隙中。由此,當氮氧化物擴散到絕緣膜114與氧化物半導體膜108的介面時,有時該能階在絕緣膜114一側俘獲電子。其結果是,被俘獲的電子留在絕緣膜114與氧化物半導體膜108的介面附近,由此使電晶體的臨界電壓向正方 向漂移。
另外,當進行加熱處理時,氮氧化物與氨及氧起反應。當進行加熱處理時,絕緣膜114所包含的氮氧化物與絕緣膜116所包含的氨起反應,由此絕緣膜114所包含的氮氧化物減少。因此,在絕緣膜114與氧化物半導體膜108的介面中不容易俘獲電子。
藉由作為絕緣膜114使用上述氧化物絕緣膜,可以降低電晶體的臨界電壓的漂移,從而可以降低電晶體的電特性的變動。
藉由進行電晶體的製程的加熱處理,典型的是300℃以上且低於350℃的加熱處理,在對絕緣膜114利用100K以下的ESR測得的光譜中,觀察到g值為2.037以上且2.039以下的第一信號、g值為2.001以上且2.003以下的第二信號以及g值為1.964以上且1.966以下的第三信號。在X帶的ESR測定中,第一信號與第二信號之間的分割寬度(split width)及第二信號與第三信號之間的分割寬度大約為5mT。另外,g值為2.037以上且2.039以下的第一信號、g值為2.001以上且2.003以下的第二信號以及g值為1.964以上且1.966以下的第三信號的自旋密度的總和低於1×1018spins/cm3,典型為1×1017spins/cm3以上且低於1×1018spins/cm3
在100K以下的ESR譜中,g值為2.037以上且2.039以下的第一信號、g值為2.001以上且2.003以下的第二信號以及g值為1.964以上且1.966以下的第三信 號相當於起因於氮氧化物(NOx,x大於0以上且為2以下,較佳為1以上且2以下)的信號。作為氮氧化物的典型例子,有一氧化氮、二氧化氮等。就是說,g值為2.037以上且2.039以下的第一信號、g值為2.001以上且2.003以下的第二信號以及g值為1.964以上且1.966以下的第三信號的自旋密度的總數越少,氧化物絕緣膜中的氮氧化物含量越少。
另外,對上述氧化物絕緣膜利用SIMS測得的氮濃度為6×1020atoms/cm3以下。
藉由在基板溫度為220℃以上且350℃以下的情況下利用使用矽烷及一氧化二氮的PECVD法形成上述氧化物絕緣膜,可以形成緻密且硬度高的膜。
絕緣膜116使用其氧含量超過化學計量組成的氧化物絕緣膜形成。其氧含量超過化學計量組成的氧化物絕緣膜由於被加熱而其一部分的氧脫離。藉由TDS分析,其氧含量超過化學計量組成的氧化物絕緣膜換算為氧原子的氧的脫離量為1.0×1019atoms/cm3以上,較佳為3.0×1020atoms/cm3以上。注意,上述TDS分析時的膜的表面溫度較佳為100℃以上且700℃以下或100℃以上且500℃以下。
作為絕緣膜116可以使用厚度為30nm以上且500nm以下,較佳為50nm以上且400nm以下的氧化矽膜、氧氮化矽膜等。
此外,較佳為使絕緣膜116中的缺陷量較 少,典型的是,藉由ESR測量的起因於矽的懸空鍵的g=2.001處呈現的信號的自旋密度低於1.5×1018spins/cm3,更佳為1×1018spins/cm3以下。由於絕緣膜116與絕緣膜114相比離氧化物半導體膜108更遠,所以絕緣膜116的缺陷密度也可以高於絕緣膜114。
另外,因為絕緣膜114、116可以使用相同種類材料形成,所以有時無法明確地確認到絕緣膜114與絕緣膜116之間的介面。因此,在本實施方式中,以虛線圖示出絕緣膜114與絕緣膜116之間的介面。注意,在本實施方式中,雖然說明絕緣膜114與絕緣膜116的兩層結構,但是不侷限於此,例如,也可以採用絕緣膜114的單層結構。
絕緣膜118包含氮。另外,絕緣膜118包含氮及矽。此外,絕緣膜118具有能夠阻擋氧、氫、水、鹼金屬、鹼土金屬等的功能。藉由設置絕緣膜118,能夠防止氧從氧化物半導體膜108擴散到外部,並且能夠防止絕緣膜114、116所包含的氧擴散到外部,還能夠防止氫、水等從外部侵入氧化物半導體膜108中。作為絕緣膜118,例如可以使用氮化物絕緣膜。作為該氮化物絕緣膜,有氮化矽、氮氧化矽、氮化鋁、氮氧化鋁等。另外,也可以設置對氧、氫、水等具有阻擋效果的氧化物絕緣膜代替對氧、氫、水、鹼金屬、鹼土金屬等具有阻擋效果的氮化物絕緣膜。作為對氧、氫、水等具有阻擋效果的氧化物絕緣膜,有氧化鋁膜、氧氮化鋁膜、氧化鎵膜、氧氮化 鎵膜、氧化釔膜、氧氮化釔膜、氧化鉿膜、氧氮化鉿膜等。
雖然上述所記載的導電膜、絕緣膜及氧化物半導體膜等各種膜可以利用濺射法或PECVD法形成,但是也可以利用例如熱CVD(Chemical Vapor Deposition:有機金屬化學氣相沉積)法形成。作為熱CVD法的例子,可以使用MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition:有機金屬化學氣相沉積)法或ALD(Atomic Layer Deposition:原子層沉積)法。
由於熱CVD法是不使用電漿的成膜方法,因此具有不產生因電漿損傷所引起的缺陷的優點。
可以以如下方法進行利用熱CVD法的成膜:將源氣體及氧化劑同時供應到腔室內,將腔室內的壓力設定為大氣壓或減壓,使其在基板附近或在基板上發生反應而沉積在基板上。
另外,也可以以如下方法進行利用ALD法的成膜:將腔室內的壓力設定為大氣壓或減壓,將用於反應的源氣體依次引入腔室,並且按該順序反復地引入氣體。例如,藉由切換各開關閥(也稱為高速閥)來將兩種以上的源氣體依次供應到腔室內,為了防止多種源氣體混合,在引入第一源氣體的同時或之後引入惰性氣體(氬或氮等)等,然後引入第二源氣體。注意,當同時引入第一源氣體及惰性氣體時,惰性氣體被用作載子氣體,另外,可以在引入第二源氣體的同時引入惰性氣體。另外,也可以 不引入惰性氣體而藉由真空抽氣將第一源氣體排出,然後引入第二源氣體。第一源氣體附著到基板表面形成第一層,之後引入的第二源氣體與該第一層起反應,由此第二層層疊在第一層上而形成薄膜。藉由按該順序反復多次地引入氣體直到獲得所希望的厚度為止,可以形成步階覆蓋性良好的薄膜。由於薄膜的厚度可以根據按順序反復引入氣體的次數來進行調節,因此,ALD法可以準確地調節厚度而適用於製造微型FET。
藉由MOCVD法或ALD法等熱CVD法可以形成上述實施方式所述的導電膜、絕緣膜、氧化物半導體膜及金屬氧化膜等各種膜,例如,當形成In-Ga-ZnO膜時,使用三甲基銦、三甲基鎵及二甲基鋅。三甲基銦的化學式為In(CH3)3。三甲基鎵的化學式為Ga(CH3)3。另外,二甲基鋅的化學式為Zn(CH3)2。另外,不侷限於上述組合,也可以使用三乙基鎵(化學式為Ga(C2H5)3)代替三甲基鎵,並使用二乙基鋅(化學式為Zn(C2H5)2)代替二甲基鋅。
例如,在使用利用ALD法的成膜裝置形成氧化鉿膜時,使用如下兩種氣體:藉由使包含溶劑和鉿前體化合物的液體(鉿醇鹽、四二甲基醯胺鉿(TDMAH)等鉿醯胺)氣化而得到的源氣體;以及用作氧化劑的臭氧(O3)。此外,四二甲基醯胺鉿的化學式為Hf[N(CH3)2]4。另外,作為其他材料液有四(乙基甲基醯胺)鉿等。
例如,在使用利用ALD法的成膜裝置形成氧 化鋁膜時,使用如下兩種氣體:藉由使包含溶劑和鋁前體化合物的液體(三甲基鋁(TMA)等)氣化而得到的源氣體;以及用作氧化劑的H2O。此外,三甲基鋁的化學式為Al(CH3)3。另外,作為其他材料液有三(二甲基醯胺)鋁、三異丁基鋁、鋁三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)等。
例如,在使用利用ALD法的成膜裝置形成氧化矽膜時,使六氯乙矽烷附著在被成膜面上,去除附著物所包含的氯,供應氧化性氣體(O2、一氧化二氮)的自由基使其與附著物起反應。
例如,在使用利用ALD法的成膜裝置形成鎢膜時,依次反復引入WF6氣體和B2H6氣體形成初始鎢膜,然後使用WF6氣體和H2氣體形成鎢膜。注意,也可以使用SiH4氣體代替B2H6氣體。
例如,在使用利用ALD法的成膜裝置形成氧化物半導體膜如In-Ga-ZnO膜時,依次反復引入In(CH3)3氣體和O3氣體形成In-O層,然後使用Ga(CH3)3氣體和O3氣體形成GaO層,之後使用Zn(CH3)2氣體和O3氣體形成ZnO層。注意,這些層的順序不侷限於上述例子。此外,也可以混合這些氣體來形成混合化合物層如In-Ga-O層、In-Zn-O層、Ga-Zn-O層等。注意,雖然也可以使用利用Ar等惰性氣體對水進行起泡而得到的H2O氣體代替O3氣體,但是較佳為使用不包含H的O3氣體。另外,也可以使用In(C2H5)3氣體代替In(CH3)3氣體。也可以使 用Ga(C2H5)3氣體代替Ga(CH3)3氣體。也可以使用Zn(CH3)2氣體。
注意,本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
實施方式3
在本實施方式中,參照圖13A至圖13C對可用於本發明的一個實施方式的顯示面板的電晶體的結構進行說明。
〈半導體裝置的結構例子〉
圖13A是電晶體100的俯視圖,圖13B相當於沿著圖13A所示的切斷線X1-X2的切斷面的剖面圖,圖13C相當於沿著圖13A所示的切斷線Y1-Y2的切斷面的剖面圖。注意,在圖13A中,為了方便起見,省略電晶體100的組件的一部分(用作閘極絕緣膜的絕緣膜等)而進行圖示。此外,有時將切斷線X1-X2方向稱為通道長度方向,將切斷線Y1-Y2方向稱為通道寬度方向。注意,有時在後面的電晶體的俯視圖中也與圖13A同樣地省略組件的一部分。
注意,可以將電晶體100用於實施方式1所說明的顯示面板等。
例如,當將電晶體100用於電晶體M或電晶體MD時,將基板102換稱為第二絕緣膜501C、將導電 膜104換稱為導電膜504、將層疊有絕緣膜106及絕緣膜107的疊層膜換稱為絕緣膜506、將氧化物半導體膜108換稱為半導體膜508、將導電膜112a換稱為導電膜512A、將導電膜112b換稱為導電膜512B、將層疊有絕緣膜114及絕緣膜116的疊層膜換稱為絕緣膜516、將絕緣膜118換稱為絕緣膜518、並將導電膜120b換稱為導電膜524。
電晶體100包括:基板102上的用作第一閘極電極的導電膜104;基板102及導電膜104上的絕緣膜106;絕緣膜106上的絕緣膜107;絕緣膜107上的氧化物半導體膜108;與氧化物半導體膜108電連接的用作源極電極的導電膜112a;與氧化物半導體膜108電連接的用作汲極電極的導電膜112b;氧化物半導體膜108、導電膜112a及112b上的絕緣膜114、116;設置在絕緣膜116上且與導電膜112b電連接的導電膜120a;絕緣膜116上的導電膜120b;以及絕緣膜116及導電膜120a、120b上的絕緣膜118。
另外,在電晶體100中,絕緣膜106、107具有作為電晶體100的第一閘極絕緣膜的功能,絕緣膜114、116具有作為電晶體100的第二閘極絕緣膜的功能,絕緣膜118具有作為電晶體100的保護絕緣膜的功能。另外,在本說明書等中,有時將絕緣膜106和107、絕緣膜114和116以及絕緣膜118分別稱為第一絕緣膜、第二絕緣膜以及第三絕緣膜。
可以將導電膜120b用於電晶體100的第二閘極電極。
另外,當將電晶體100用於顯示面板時,可以將導電膜120a用於顯示元件的電極等。
另外,氧化物半導體膜108包括用作第一閘極電極的導電膜104一側的氧化物半導體膜108b以及氧化物半導體膜108b上的氧化物半導體膜108c。另外,氧化物半導體膜108b及氧化物半導體膜108c包括In、M(M是Al、Ga、Y或Sn)及Zn。
例如,作為氧化物半導體膜108b,較佳為包括In的原子個數比大於M的原子個數比的區域。另外,作為氧化物半導體膜108c,較佳為包括In的原子個數比小於氧化物半導體膜108b的區域。
藉由使氧化物半導體膜108b包括其In的原子個數比大於M的原子個數比的區域,可以提高電晶體100的場效移動率(有時簡單地稱為移動率或μFE)。明確而言,電晶體100的場效移動率可以超過10cm2/Vs,較佳的是,電晶體100的場效移動率可以超過30cm2/Vs。
例如,藉由將上述場效移動率高的電晶體用於生成閘極信號的閘極驅動器(特別是,連接到閘極驅動器所包括的移位暫存器的輸出端子的解多工器),可以提供邊框寬度窄(也稱為窄邊框)的半導體裝置或顯示裝置。
另一方面,當氧化物半導體膜108b包括In的原子個數比大於M的原子個數比的區域時,當光照射時電晶體100的電特性容易變動。然而,在本發明的一個實施方式的半導體裝置中,氧化物半導體膜108b上形成有氧化物半導體膜108c。另外,氧化物半導體膜108c包括In的原子個數比小於氧化物半導體膜108b的區域,所以氧化物半導體膜108c的Eg大於氧化物半導體膜108b。因此,採用氧化物半導體膜108b與氧化物半導體膜108c的疊層結構的氧化物半導體膜108能夠提高對光負偏壓應力測試的耐性。
另外,在氧化物半導體膜108中,尤其是混入到氧化物半導體膜108b的通道區域的氫或水分等雜質對電晶體特性造成影響而引起問題。因此,在氧化物半導體膜108b中的通道區域中,氫或水分等雜質越少越好。另外,形成在氧化物半導體膜108b中的通道區域中的氧缺陷對電晶體特性造成影響而引起問題。例如,當在氧化物半導體膜108b的通道區域中形成有氧缺陷時,該氧缺陷與氫鍵合,而成為載子供應源。當在氧化物半導體膜108b的通道區域中產生載子供應源時,包括氧化物半導體膜108b的電晶體100的電特性發生變動,典型為臨界電壓的漂移。因此,在氧化物半導體膜108b的通道區域中,氧缺陷越少越好。
於是,在本發明的一個實施方式中,接觸於氧化物半導體膜108的絕緣膜,明確而言,形成在氧化物 半導體膜108下方的絕緣膜107及形成在氧化物半導體膜108上方的絕緣膜114、116包含過量氧。藉由使氧或過量氧從絕緣膜107及絕緣膜114、116移動到氧化物半導體膜108,能夠減少氧化物半導體膜中的氧缺陷。因此,能夠抑制電晶體100的電特性的變動,尤其是因光照射產生的電晶體100的變動。
另外,在本發明的一個實施方式中,為了使絕緣膜107及絕緣膜114、116包含過量氧,使用不增加製程或製程的增加極少的製造方法。因此,能夠提高電晶體100的良率。
明確而言,在形成氧化物半導體膜108b的製程中,藉由利用濺射法在包含氧氣體的氛圍下形成氧化物半導體膜108b,對其上形成有氧化物半導體膜108b的絕緣膜107添加氧或過量氧。
另外,在形成導電膜120a、120b的製程中,藉由利用濺射法在包含氧氣體的氛圍下形成導電膜120a、120b,對其上形成有導電膜120a、120b的絕緣膜116添加氧或過量氧。注意,當對絕緣膜116添加氧或過量氧時,有時還對位於絕緣膜116的下方的絕緣膜114及氧化物半導體膜108添加氧或過量氧。
〈氧化物導電體〉
接著,對氧化物導電體進行說明。在形成導電膜120a、120b的製程中,導電膜120a、120b被用作抑制氧 從絕緣膜114、116釋放的保護膜。另外,導電膜120a、120b在形成絕緣膜118的製程之前具有作為半導體的功能,而導電膜120a、120b在形成絕緣膜118的製程之後具有作為導電體的功能。
為了將導電膜120a、120b用作導電體,在導電膜120a、120b中形成氧缺陷,對該氧缺陷從絕緣膜118添加氫,由此在傳導帶附近形成施體能階。其結果是,導電膜120a、120b的導電性變高而成為導電體。可以將成為導電體的導電膜120a、120b分別稱為氧化物導電體。一般而言,氧化物半導體的能隙較大,所以對可見光具有透光性。另一方面,氧化物導電體是在傳導帶附近具有施體能階的氧化物半導體。因此,氧化物導電體的起因於該施體能階的吸收的影響較小,而對可見光具有與氧化物半導體相同程度的透光性。
〈半導體裝置的組件〉
下面將對本實施方式的半導體裝置所包括的組件進行詳細說明。
注意,下面的材料可以使用與實施方式2所說明的材料同樣的材料。
可以將可用於實施方式2所說明的基板102的材料用於基板102。另外,可以將可用於實施方式2所說明的絕緣膜106、107的材料用於絕緣膜106、107。
另外,可以將可用於實施方式2所說明的用 作閘極電極、源極電極及汲極電極的導電膜的材料用於用作第一閘極電極、源極電極及汲極電極的導電膜。
《氧化物半導體膜》
作為氧化物半導體膜108可以使用上述材料。
當氧化物半導體膜108b為In-M-Zn氧化物時,用來形成In-M-Zn氧化物的濺射靶材的金屬元素的原子個數比較佳為滿足In>M。作為這種濺射靶材的金屬元素的原子個數比,可以舉出In:M:Zn=2:1:3、In:M:Zn=3:1:2、In:M:Zn=4:2:4.1等。
另外,當氧化物半導體膜108c為In-M-Zn氧化物時,用來形成In-M-Zn氧化物的濺射靶材的金屬元素的原子個數比較佳為滿足InM。作為這種濺射靶材的金屬元素的原子個數比,可以舉出In:M:Zn=1:1:1、In:M:Zn=1:1:1.2、In:M:Zn=1:3:2、In:M:Zn=1:3:4、In:M:Zn=1:3:6、In:M:Zn=1:4:5等。
另外,當氧化物半導體膜108b及氧化物半導體膜108c為In-M-Zn氧化物時,作為濺射靶材較佳為使用包含多晶的In-M-Zn氧化物的靶材。藉由使用包含多晶的In-M-Zn氧化物的靶材,容易形成具有結晶性的氧化物半導體膜108b及氧化物半導體膜108c。注意,所形成的氧化物半導體膜108b及氧化物半導體膜108c的原子個數比分別包含上述濺射靶材中的金屬元素的原子個數比的±40%的範圍內的誤差。例如,在作為氧化物半導體膜 108b的濺射靶材使用原子個數比為In:Ga:Zn=4:2:4.1時,有時所形成的氧化物半導體膜108b的原子個數比為In:Ga:Zn=4:2:3附近。
氧化物半導體膜108的能隙為2eV以上,較佳為2.5eV以上,更佳為3eV以上。如此,藉由使用能隙較寬的氧化物半導體,可以降低電晶體100的關態電流。尤其是,作為氧化物半導體膜108b使用能隙為2eV以上,較佳為2eV以上且3.0eV以下的氧化物半導體膜,作為氧化物半導體膜108c使用能隙為2.5eV以上且3.5eV以下的氧化物半導體膜。此外,較佳為氧化物半導體膜108c的能隙大於氧化物半導體膜108b的能隙。
此外,氧化物半導體膜108b及氧化物半導體膜108c的厚度分別為3nm以上且200nm以下,較佳為分別為3nm以上且100nm以下,更佳為分別為3nm以上且50nm以下。
此外,作為氧化物半導體膜108c使用載子密度較低的氧化物半導體膜。例如,氧化物半導體膜108c的載子密度為1×1017/cm3以下,較佳為1×1015/cm3以下,更佳為1×1013/cm3以下,進一步較佳為1×1011/cm3以下。
本發明不侷限於上述記載,可以根據所需的電晶體的半導體特性及電特性(場效移動率、臨界電壓等)來使用具有適當的組成的材料。另外,較佳為適當地設定氧化物半導體膜108b及氧化物半導體膜108c的載子密度、雜質濃度、缺陷密度、金屬元素與氧的原子個數 比、原子間距離、密度等,以得到所需的電晶體的半導體特性。
藉由作為氧化物半導體膜108b及氧化物半導體膜108c分別使用雜質濃度低且缺陷態密度低的氧化物半導體膜,可以製造具有更優良的電特性的電晶體,所以是較佳的。這裡,將雜質濃度低且缺陷態密度低(氧缺陷少)的狀態稱為“高純度本質”或“實質上高純度本質”。因為高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜的載子發生源較少,所以可以降低載子密度。因此,在該氧化物半導體膜中形成有通道區域的電晶體很少具有負臨界電壓的電特性(也稱為常開啟特性)。因為高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜具有較低的缺陷態密度,所以有可能具有較低的陷阱態密度。高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜的關態電流顯著低,即便是通道寬度為1×106μm、通道長度L為10μm的元件,當源極電極與汲極電極間的電壓(汲極電壓)在1V至10V的範圍時,關態電流也可以為半導體參數分析儀的測定極限以下,亦即1×10-13A以下。
因此,在上述高純度本質或實質上高純度本質的氧化物半導體膜中形成有通道區域的電晶體可以是電特性變動小且可靠性高的電晶體。此外,被氧化物半導體膜的陷阱能階俘獲的電荷到消失需要較長的時間,有時像固定電荷那樣動作。因此,有時在陷阱態密度高的氧化物半導體膜中形成有通道區域的電晶體的電特性不穩定。作 為雜質有氫、氮、鹼金屬或鹼土金屬等。
包含在氧化物半導體膜中的氫與鍵合於金屬原子的氧起反應生成水,與此同時在發生氧脫離的晶格(或氧脫離的部分)中形成氧缺陷。當氫進入該氧缺陷時,有時生成作為載子的電子。另外,有時由於氫的一部分與鍵合於金屬原子的氧鍵合,產生作為載子的電子。因此,使用包含氫的氧化物半導體膜的電晶體容易具有常開啟特性。由此,較佳為儘可能減少氧化物半導體膜108中的氫。明確而言,在氧化物半導體膜108中,利用SIMS(二次離子質譜分析法:Secondary Ion Mass Spectrometry)測得的氫濃度為2×1020atoms/cm3以下,較佳為5×1019atoms/cm3以下,更佳為1×1019atoms/cm3以下,更佳為5×1018atoms/cm3以下,更佳為1×1018atoms/cm3以下,更佳為5×1017atoms/cm3以下,更佳為1×1016atoms/cm3以下。
另外,氧化物半導體膜108b較佳為包括氫濃度小於氧化物半導體膜108c的區域。藉由使氧化物半導體膜108b包括氫濃度小於氧化物半導體膜108c的區域,可以提供可靠性高的半導體裝置。
此外,當氧化物半導體膜108b包含第14族元素之一的矽或碳時,在氧化物半導體膜108b中氧缺陷增加而導致氧化物半導體膜108b的n型化。因此,氧化物半導體膜108b中的矽或碳的濃度以及與氧化物半導體膜108b之間的介面附近的矽或碳的濃度(利用SIMS分 析測得的濃度)為2×1018atoms/cm3以下,較佳為2×1017atoms/cm3以下。
另外,在氧化物半導體膜108b中,利用SIMS分析測得的鹼金屬或鹼土金屬的濃度為1×1018atoms/cm3以下,較佳為2×1016atoms/cm3以下。當鹼金屬及鹼土金屬與氧化物半導體鍵合時有時生成載子而使電晶體的關態電流增大。由此,較佳為降低氧化物半導體膜108b的鹼金屬或鹼土金屬的濃度。
當在氧化物半導體膜108b中含有氮時,生成作為載子的電子,載子密度增加而導致氧化物半導體膜108b的n型化。其結果是,使用含有氮的氧化物半導體膜的電晶體容易具有常開啟特性。因此,較佳為儘可能地減少氧化物半導體膜中的氮,例如,利用SIMS分析測得的氮濃度較佳為5×1018atoms/cm3以下。
氧化物半導體膜108b及氧化物半導體膜108c可以分別具有非單晶結構。非單晶結構例如包括下述CAAC-OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor:c軸配向結晶氧化物半導體)、多晶結構、微晶結構或非晶結構。在非單晶結構中,非晶結構的缺陷態密度最高,而CAAC-OS的缺陷態密度最低。
《用作第二閘極絕緣膜的絕緣膜》
絕緣膜114、116被用作電晶體100的第二閘極絕緣膜。另外,絕緣膜114、116具有對氧化物半導體膜108 供應氧的功能。亦即,絕緣膜114、116包含氧。另外,絕緣膜114是能夠使氧透過的絕緣膜。注意,絕緣膜114還被用作在後面形成絕緣膜116時緩解對氧化物半導體膜108造成的損傷的膜。
例如,可以將實施方式2所說明的絕緣膜114、116用於絕緣膜114、116。
《用作導電膜的氧化物半導體膜及用作第二閘極電極的氧化物半導體膜》
可以將與上述氧化物半導體膜108同樣的材料用於用作導電膜的導電膜120a及用作第二閘極電極的導電膜120b。
也就是說,用作導電膜的導電膜120a及用作第二閘極電極的導電膜120b含有包含於氧化物半導體膜108(氧化物半導體膜108b及氧化物半導體膜108c)中的金屬元素。例如,藉由使用作第二閘極電極的導電膜120b與用作氧化物半導體膜108(氧化物半導體膜108b及氧化物半導體膜108c)包含同一金屬元素,能夠抑制製造成本。
例如,當用作導電膜的導電膜120a及用作第二閘極電極的導電膜120b是In-M-Zn氧化物時,用來形成In-M-Zn氧化物的濺射靶材的金屬元素的原子個數比較佳為滿足InM。作為這種濺射靶材的金屬元素的原子個數比,可以舉出In:M:Zn=2:1:3、In:M:Zn=3:1:2、In:M:Zn =4:2:4.1等。
另外,作為用作導電膜的導電膜120a及用作第二閘極電極的導電膜120b的結構,可以採用單層結構或兩層以上的疊層結構。注意,當導電膜120a、120b是疊層結構時,不限於上述濺射靶材的組成。
《用作電晶體的保護絕緣膜的絕緣膜》
絕緣膜118被用作電晶體100的保護絕緣膜。
絕緣膜118包含氫和氮中的一個或兩個。另外,絕緣膜118包含氮及矽。此外,絕緣膜118具有能夠阻擋氧、氫、水、鹼金屬、鹼土金屬等的功能。藉由設置絕緣膜118,能夠防止氧從氧化物半導體膜108擴散到外部,並且能夠防止絕緣膜114、116所包含的氧擴散到外部,還能夠防止氫、水等從外部侵入氧化物半導體膜108中。
另外,絕緣膜118具有對用作導電膜的導電膜120a及用作第二閘極電極的導電膜120b供應氫及氮中的任一者或兩者的功能。尤其是,作為絕緣膜118,較佳為具有包含氫且將該氫供應到導電膜120a、120b的功能。藉由將氫從絕緣膜118供應到導電膜120a、120b,導電膜120a、120b具有作為導電體的功能。
作為絕緣膜118,例如可以使用氮化物絕緣膜。作為該氮化物絕緣膜,有氮化矽、氮氧化矽、氮化鋁、氮氧化鋁等。
雖然上述所記載的導電膜、絕緣膜及氧化物半導體膜等各種膜可以利用濺射法或PECVD法形成,但是也可以利用例如熱CVD(Chemical Vapor Deposition:有機金屬化學氣相沉積)法形成。作為熱CVD法的例子,可以使用MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition:有機金屬化學氣相沉積)法或ALD(Atomic Layer Deposition:原子層沉積)法。明確而言,可以使用實施方式2所說明的方法來形成。
本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
實施方式4
在本實施方式中,參照圖14A至圖15B說明本發明的一個實施方式的資料處理裝置的結構。
圖14A至圖14C是說明本發明的一個實施方式的資料處理裝置的結構的圖。圖14A是本發明的一個實施方式的資料處理裝置200的方塊圖。圖14B及圖14C是說明資料處理裝置200的外觀的一個例子的投影圖。
圖15A是說明顯示部230的結構的方塊圖。圖15B是說明顯示部230B的結構的方塊圖。
圖16A和圖16B是說明本發明的一個實施方式的程式的流程圖。圖16A是說明本發明的一個實施方式的程式的主處理的流程圖,圖16B是說明中斷處理的流程圖。
〈資料處理裝置的結構實例1〉
在本實施方式中說明的資料處理裝置包括輸入輸出裝置220及算術裝置210(參照圖14A)。例如,可以將實施方式1所示的輸入輸出裝置用作輸入輸出裝置220。
輸入輸出裝置220具有根據檢測信號供應位置資料P1的功能。
算術裝置210與輸入輸出裝置220電連接。
算術裝置210具有供應影像資料V1的功能。算術裝置210包括算術部211及記憶部212。記憶部212具有儲存由算術部211執行的程式的功能。
程式包括根據位置資料P1識別指定事件的步驟。此外,程式包括當被供應指定事件時改變模式的步驟。
算術裝置210具有根據模式生成影像資料V1的功能。此外,算術裝置210具有根據模式供應控制資料SS的功能。
輸入輸出裝置220包括驅動電路GD。
驅動電路GD具有被供應控制資料的功能。
驅動電路GD具有當根據第二模式被供應控制資料SS時以與根據第一模式被供應控制資料SS時相比更低的頻率供應選擇信號的功能。換言之,驅動電路GD具有在第二模式時以比第一模式時更低的頻率供應選擇信號的功能。
由此,可以根據由輸入輸出裝置供應的位置資料使算術裝置生成影像資料或控制資料。或者,藉由利用所生成的影像資料或控制資料,可以降低功耗。或者,可以進行可見度優異的顯示。其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的資料處理裝置。
〈結構〉
本發明的一個實施方式包括算術裝置210或輸入輸出裝置220。
〈〈算術裝置210〉〉
算術裝置210包括算術部211及記憶部212。另外,包括傳輸路徑214及輸入輸出介面215(參照圖14A)。
〈〈算術部211〉〉
算術部211例如具有執行程式的功能。例如,可以使用實施方式7所說明的CPU。由此,可以充分地降低功耗。
〈〈記憶部212〉〉
記憶部212具有儲存例如算術部211所執行的程式、初期資料、設定資料或影像等的功能。
明確而言,記憶部212可以使用硬碟、快閃記憶體或包括包含氧化物半導體的電晶體的記憶體等。
〈〈輸入輸出介面215、傳輸路徑214〉〉
輸入輸出介面215包括端子或佈線,具有供應且被供應資料的功能。例如,可以與傳輸路徑214電連接。另外,可以與輸入輸出裝置220電連接。
傳輸路徑214包括佈線,具有供應且被供應資料的功能。例如,可以與輸入輸出介面215電連接。另外,可以與算術部211、記憶部212或輸入輸出介面215電連接。
〈〈輸入輸出裝置220〉〉
輸入輸出裝置220包括顯示部230、輸入部240、檢測部250、通訊部290。例如,可以使用實施方式1所說明的輸入輸出裝置。由此,可以降低功耗。
〈〈顯示部230〉〉
顯示部230包括顯示區域231、驅動電路GD以及驅動電路SD(參照圖15A)。
顯示區域231包括一群多個像素702(i,1)至像素702(i,n)、另一群多個像素702(1,j)至像素702(m,j)以及掃描線G1(i)(參照圖15A)。i是1以上且m以下的整數,j是1以上且n以下的整數,並且m及n是1以上的整數。
一群多個像素702(i,1)至像素702(i,n) 包括像素702(i,j)。一群多個像素702(i,1)至像素702(i,n)配置在行方向(圖式中的以箭頭R1表示的方向)上。
另一群多個像素702(1,j)至像素702(m,j)包括像素702(i,j)。另一群多個像素702(1,j)至像素702(m,j)配置在與行方向交叉的列方向(圖式中的以箭頭C1表示的方向)上。
掃描線G1(i)與配置在行方向上的一群多個像素702(i,1)至像素702(i,n)電連接。
配置在列方向上的另一群多個像素702(1,j)至像素702(m,j)與信號線S1(j)電連接。
另外,顯示部230可以包括多個驅動電路。例如,顯示部230B可以包括驅動電路GDA及驅動電路GDB(參照圖15B)。
〈〈驅動電路GD〉〉
驅動電路GD具有根據控制資料供應選擇信號的功能。
例如,驅動電路GD具有根據控制資料以30Hz以上、較佳為60Hz以上的頻率對一掃描線供應選擇信號的功能。由此,可以流暢地顯示動態影像。
例如,驅動電路GD具有根據控制資料以低於30Hz、較佳為低於1Hz、更佳為低於1次/分的頻率對一掃描線供應選擇信號的功能。由此,可以在閃爍被抑制的 狀態下顯示靜態影像。
另外,例如,當包括多個驅動電路時,可以使驅動電路GDA供應選擇信號的頻率與驅動電路GDB供應選擇信號的頻率不同。明確而言,可以在流暢地顯示動態影像的區域中以比在閃爍被抑制的狀態下顯示靜態影像的區域更高的頻率供應選擇信號。
〈〈驅動電路SD〉〉
驅動電路SD具有根據影像資料V1供應影像信號的功能。
〈〈像素702(i,j)〉〉
像素702(i,j)包括第一顯示元件750(i,j)、第二顯示元件550(i,j)。另外,像素702(i,j)包括驅動第一顯示元件750(i,j)、第二顯示元件550(i,j)的像素電路。例如,可以將能夠用於實施方式1所說明的顯示面板的像素結構用於像素702(i,j)。
〈〈第一顯示元件750(i,j)〉〉
例如,可以將具有控制反射光或透光的功能的顯示元件用作第一顯示元件750(i,j)。例如,可以使用組合有液晶元件與偏光板的結構或快門方式的MEMS顯示元件等。藉由使用反射型顯示元件,可以抑制顯示面板的功耗。明確而言,可以將反射型液晶顯示元件用作第一顯示 元件750(i,j)。
〈〈第二顯示元件550(i,j)〉〉
例如,可以將具有發射光的功能的顯示元件用於第二顯示元件550(i,j)。明確而言,可以使用有機EL元件。
〈〈像素電路〉〉
可以將具有驅動第一顯示元件750(i,j)、第二顯示元件550(i,j)的功能的電路用於像素電路。
可以將開關、電晶體、二極體、電阻元件、電感器或電容元件等用於像素電路。
例如,可以將一個或多個電晶體用於開關。或者,可以將並聯連接的多個電晶體、串聯連接的多個電晶體、組合串聯與並聯連接的多個電晶體用於一開關。
〈〈電晶體〉〉
例如,可以將能夠在同一製程中形成的半導體膜用於驅動電路及像素電路的電晶體。
例如,可以使用底閘極型電晶體或頂閘極型電晶體等。
例如,可以容易地將作為半導體包含非晶矽的底閘極型電晶體的生產線改造成作為半導體包含氧化物半導體的底閘極型電晶體的生產線。另外,例如,可以容 易地將作為半導體包含多晶矽的頂閘極型的生產線改造成作為半導體包含氧化物半導體的頂閘極型的電晶體的生產線。
例如,可以利用使用包含第14族元素的半導體的電晶體。明確而言,可以將包含矽的半導體用於半導體膜。例如,可以使用將單晶矽、多晶矽、微晶矽或非晶矽等用於半導體膜的電晶體。
將多晶矽用於半導體的電晶體的製造所需的溫度低於將單晶矽用於半導體的電晶體的製造所需的溫度。
另外,將多晶矽用於半導體的電晶體的場效移動率高於將非晶矽用於半導體的電晶體的場效移動率。由此,可以提高像素的開口率。另外,可以將以極高的密度設置的像素與閘極驅動電路及源極驅動電路形成在同一基板上。其結果是,可以減少構成電子裝置的構件數。
另外,將多晶矽用於半導體的電晶體的可靠性比將非晶矽用於半導體的電晶體高。
例如,可以利用使用氧化物半導體的電晶體。明確而言,可以將包含銦的氧化物半導體或包含銦、鎵及鋅的氧化物半導體用於半導體膜。
例如,可以使用關閉狀態時的洩漏電流比將非晶矽用於半導體膜的電晶體小的電晶體。明確而言,可以使用將氧化物半導體用於半導體膜的電晶體。
由此,可以使像素電路能夠保持影像信號的 時間比使用將非晶矽用於半導體膜的電晶體的像素電路能夠保持的時間長。明確而言,可以抑制閃爍的發生,並以低於30Hz、較佳為低於1Hz、更佳為低於1次/分的頻率供應選擇信號。其結果是,可以降低資料處理裝置的使用者的眼疲勞。另外,可以降低伴隨驅動的功耗。
另外,例如,可以利用使用化合物半導體的電晶體。明確而言,可以將包含砷化鎵的半導體用於半導體膜。
例如,可以利用使用有機半導體的電晶體。明確而言,可以將包含聚並苯類或石墨烯的有機半導體用於半導體膜。
〈〈輸入部240〉〉
可以將各種人機介面等用於輸入部240(參照圖14A)。
例如,可以將鍵盤、滑鼠、觸控感測器、麥克風或照相機等用於輸入部240。另外,可以使用具有重疊於顯示部230的區域的觸控感測器。可以將包括顯示部230及具有重疊於顯示部230的區域的觸控感測器的輸入輸出裝置稱為觸控面板。
例如,使用者可以將接觸到觸控面板的手指用作指示器來作各種手勢(點按、拖拉、滑動或捏合等)。
例如,算術裝置210分析接觸觸控面板的手 指的位置或軌跡等資料,當分析結果滿足預定的條件時,可以說其被供應了指定的手勢。由此,使用者可以使用該手勢供應預先設定成與預定的手勢相關聯的指定的操作指令。
例如,使用者可以利用順著觸控面板移動接觸觸控面板的手指的手勢提供改變影像資料的顯示位置的“捲動指令”。
〈〈檢測部250〉〉
檢測部250具有檢測周圍的狀態而供應檢測資料P2的功能。明確而言,可以供應壓力資料等。
例如,可以將照相機、加速度感測器、方位感測器、壓力感測器、溫度感測器、濕度感測器、照度感測器或GPS(Global positioning System:全球定位系統)信號接收電路等用於檢測部250。
〈〈通訊部290〉〉
通訊部290具有對網路供應資料且從網路獲取資料的功能。
〈程式〉
本發明的一個實施方式的程式包括如下的步驟(參照圖16A)。
〈〈第一步驟〉〉
在第一步驟中,使設定初始化(參照圖16A(S1))。
例如,從記憶部212取得啟動時顯示的預定的影像資料及指定顯示該影像資料的方法的資料。明確而言,可以將靜態影像用於預定的影像資料。此外,可以將以與使用動態影像的情況相比更低的亮度使影像資料更新的方法用於顯示影像資料的方法。
〈〈第二步驟〉〉
在第二步驟中,允許中斷處理(參照圖16A(S2))。中斷處理被允許的算術裝置可以在進行主處理的同時進行中斷處理。從中斷處理恢復到主處理的算術裝置可以將藉由中斷處理獲得的結果反映到主處理。
當計數器為初始值時,使算術裝置進行中斷處理,在從中斷處理恢復時,也可以將計數器設定為初始值以外的值。由此,在啟動程式之後隨時可以執行中斷處理。
〈〈第三步驟〉〉
在第三步驟中,以第一步驟或中斷處理所選擇的預定的模式顯示影像資料(參照圖16A(S3))。例如,使顯示影像資料V1的兩種不同方法與第一模式及第二模式相關聯。由此,可以根據模式選擇顯示方式。
〈〈第一模式〉〉
明確而言,可以使以30Hz以上、較佳為60Hz以上的頻率對一掃描線供應選擇信號並根據選擇信號進行顯示的方法與第一模式相關聯。
藉由以30Hz以上、較佳為60Hz以上的頻率供應選擇信號,可以流暢地顯示動態影像。
例如,藉由以30Hz以上、較佳為60Hz以上的頻率使影像更新,可以將隨著使用者的操作流暢地變化的影像顯示在使用者操作中的資料處理裝置200上。
〈〈第二模式〉〉
明確而言,可以使以低於30Hz,較佳為低於1Hz,更佳為低於1次/分的頻率對一掃描線供應選擇信號並根據選擇信號進行顯示的方法與第二模式相關聯。
藉由以低於30Hz,較佳為低於1Hz,更佳為低於1次/分的頻率供應選擇信號,可以進行閃爍得到抑制的顯示。此外,可以降低功耗。
另外,例如當使用發光元件作為第二顯示元件時,可以以脈衝狀使發光元件發射光來顯示影像資料。明確而言,可以以脈衝狀使有機EL元件發射光並利用其餘輝進行顯示。由於有機EL元件具有優異的頻率特性,所以有時可以縮短發光元件的驅動時間而降低功耗。或者,由於發光元件的發熱得到抑制,所以有時可以減輕發光元件的劣化。
例如,在將資料處理裝置200用於鐘錶時,可以以1次/秒的頻率或1次/分的頻率等使顯示更新。
〈〈第四步驟〉〉
在第四步驟中,當被供應結束指令時進入第五步驟,而當沒有被供應結束指令時進入第三步驟(參照圖16A(S4))。
例如,可以使用在中斷處理中被供應的結束指令。
〈〈第五步驟〉〉
在第五步驟中,結束程式(參照圖16A(S5))。
〈〈中斷處理〉〉
中斷處理包括如下第六步驟至第八步驟(參照圖16B)。
〈〈第六步驟〉〉
在第六步驟中,當被供應預定事件時,進入第七步驟,而當沒有被供應預定事件時,進入第八步驟(參照圖16B(S6))。例如,可以將在預定的期間是否被供應預定事件用作條件。明確而言,預定的期間可以是比0秒長且為5秒以下、1秒以下或0.5秒以下、較佳為0.1秒以下的期間。
〈〈第七步驟〉〉
在第七步驟中,改變模式(參照圖16B(S7))。明確而言,當之前選擇第一模式時,選擇第二模式,當之前選擇第二模式時,選擇第一模式。
〈〈第八步驟〉〉
在第八步驟中,結束中斷處理(參照圖16B(S8))。另外,也可以在進行主處理的期間中反復進行中斷處理。
〈〈指定事件〉〉
例如,可以使用利用滑鼠等指向裝置提供的“點選”或“拖拉”等的事件、將手指等用於指示器對觸控面板提供的“點按”、“拖拉”或“滑動”等事件。
例如,可以利用指示器所指示的滑動條的位置、滑動速度、拖拉速度等供應與預定事件相關聯的指令的參數。
例如,可以對被設定的臨界值與輸入部240所檢測出的位置資料進行比較,並將比較結果用於事件。或者,也可以對被設定的臨界值與檢測部250所檢測出的資料進行比較,並將比較結果用於事件。
明確而言,可以將以能夠在外殼中推入的方式設置的錶冠或與錶冠等接觸的壓敏檢測器等用於檢測部 250(參照圖14B)。
明確而言,可以將設置在外殼中的光電轉換元件等用於檢測部250(參照圖14C)。
〈〈與預定事件相關聯的指令〉〉
例如,可以使結束指令與指定的事件相關聯。
例如,可以使將所顯示的一個影像資料切換為其他影像資料的“翻頁指令”與預定事件相關聯。此外,可以使用預定事件供應執行“翻頁指令”時使用的決定翻頁速度等的參數。
例如,可以使移動影像資料的一部分的顯示位置且顯示與該一部分連續的其他部分的“捲動指令”等與預定事件相關聯。此外,可以使用預定事件供應執行“捲動指令”時使用的決定移動顯示的速度等的參數。
例如,可以使生成影像資料的指令等與預定事件相關聯。此外,可以使用輸入部240或檢測部250獲得決定所生成的影像的亮度的參數。明確而言,可以檢測環境亮度並將其用於參數。
例如,可以使利用通訊部290取得使用推送服務傳送的資料的指令等與預定事件相關聯。
此外,也可以使用檢測部250所檢測的位置資料判斷有無資格取得資料。明確而言,當使用者在指定的教室、學校、會議室、企業、房屋等裡時,也可以判斷有資格取得資料。例如,可以接收並顯示在學校或大學等 的教室中被傳送的教材,以將資料處理裝置200用作教科書等(參照圖14C)。或者,可以接收並顯示在企業等的會議室中被傳送的資料。
本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
實施方式5
在本實施方式中,參照圖17至圖20說明本發明的一個實施方式的資料處理裝置的驅動方法。
圖17是說明使用本發明的一個實施方式的資料處理裝置的驅動方法的程式的流程圖。圖17是說明使用本發明的一個實施方式的資料處理裝置的驅動方法的程式的主處理的流程圖,圖18是說明中斷處理的流程圖。
圖19是說明第一處理的流程圖,圖20是說明第二處理的流程圖。
藉由使用本實施方式所說明的驅動方法,例如可以驅動實施方式4所說明的資料處理裝置。
〈驅動方法的例子〉
本實施方式所說明的資料處理裝置的驅動方法包括第一步驟至第二十三步驟。
〈〈第一步驟〉〉
在第一步驟中,進行初始化(參照圖17(T1))。
例如,從記憶部212取得啟動時顯示的預定的影像資料及指定顯示該影像資料的方法的狀態。明確而言,可以將靜態影像用於預定的影像資料,將狀態設定為第一狀態。此外,將第一電位VH供應給第一導電膜ANO及第二導電膜VCOM2。
〈〈第二步驟〉〉
在第二步驟中,允許中斷處理(參照圖17(T2))。被允許中斷處理的算術裝置可以在進行主處理的同時進行中斷處理。從中斷處理恢復到主處理的算術裝置可以將藉由中斷處理獲得的結果反映到主處理。
當計數器為初始值時,使算術裝置進行中斷處理,在從中斷處理恢復時,也可以將計數器設定為初始值以外的值。由此,在啟動程式之後隨時可以執行中斷處理。
〈〈第三步驟〉〉
在第三步驟中,當狀態為第一狀態時進入第四步驟,當不是第一狀態時進入第六步驟(參照圖17(T3))。例如,使第一狀態及第二狀態與顯示影像資料V1的兩種不同方法相關聯。由此,可以根據狀態選擇顯示方法。
〈〈第一狀態〉〉
明確而言,可以使利用第一顯示元件750(i,j)顯 示影像資料V1的方法與第一狀態相關聯。由此,例如可以降低功耗。或者,可以在外光亮的環境下以高對比良好地顯示影像。
〈〈第二狀態〉〉
明確而言,可以使利用第二顯示元件550(i,j)顯示影像資料V1的方法與第二狀態相關聯。由此,例如可以在暗環境下良好地顯示影像。或者,可以以較好的顏色再現性顯示照片等。
〈〈第四步驟〉〉
在第四步驟中,進行第一處理(參照圖17(T4))。
〈〈第五步驟〉〉
在第五步驟中,當被供應結束指令時進入第七步驟,當沒有被供應結束指令時進入第三步驟(參照圖17(T5))。
例如,可以使用在中斷處理中被供應的結束指令。
〈〈第六步驟〉〉
在第六步驟中,進行第二處理,然後進入第五步驟(參照圖17(T6))。
〈〈第七步驟〉〉
在第七步驟中,結束程式(參照圖17(T7))。
〈〈中斷處理〉〉
中斷處理包括第八步驟至第十一步驟(參照圖18)。
〈〈第八步驟〉〉
在第八步驟中,當被供應預定事件時,進入第九步驟,當沒有被供應預定事件時,進入第十一步驟(參照圖18(T8))。例如,可以將在預定的期間是否被供應預定事件用作條件。明確而言,預定的期間可以是比0秒長且為5秒以下、1秒以下或0.5秒以下、較佳為0.1秒以下的期間。
〈〈第九步驟〉〉
在第九步驟中,將狀態改變為不同的狀態(參照圖18(T9))。明確而言,當第一狀態時,將其切換為第二狀態,而當第二狀態時,將其切換為第一狀態。
〈〈第十步驟〉〉
在第十步驟中,設置改變旗標(參照圖18(T10))。設置有改變旗標的狀態包含表示狀態變化的資訊。
〈〈第十一步驟〉〉
在第十一步驟中,結束中斷處理(參照圖18(T11))。另外,也可以在進行主處理的期間中反復進行中斷處理。
〈〈第一處理〉〉
第一處理包括第十二步驟至第十七步驟(參照圖19)。
〈〈第十二步驟〉〉
在第十二步驟中,當設置有改變旗標時,進入第十三步驟,當沒有設置改變旗標時,進入第十六步驟(參照圖19(T12))。
〈〈第十三步驟〉〉
在第十三步驟中,對第二導電膜供應第一電位VH(參照圖19(T13))。另外,第一導電膜ANO例如被供應第一電位VH。由此,可以將比第二顯示元件發光時所需要的電壓低的電壓供應給第二顯示元件。此外,可以停止使用第二顯示元件的第二資料的顯示。其結果是,可以防止第二顯示元件550(i,j)例如因雜訊等非意圖性地工作的不良。
〈〈第十四步驟〉〉
在第十四步驟中,供應第一選擇信號及第一資料(參照圖19(T14))。由此,可以使用第一顯示元件顯示第一資料。該第一資料是使用第一顯示元件顯示的資料,例如可以使用選擇電路239所供應的資料V11。明確而言,在第一狀態中,可以將影像資料V1用作第一資料。
〈〈第十五步驟〉〉
在第十五步驟中,清除改變旗標(參照圖19(T15))。改變旗標被清除的狀態包含表示其狀態的改變反映到顯示面板的工作的資訊。
〈〈第十六步驟〉〉
在第十六步驟中,供應第一選擇信號及第一資料(參照圖19(T16))。由此,可以使用第一顯示元件顯示第一資料。
〈〈第十七步驟〉〉
在第十七步驟中,從第一處理恢復到主處理(參照圖19(T17))。
〈〈第二處理〉〉
第二處理包括第十八步驟至第二十三步驟。
〈〈第十八步驟〉〉
在第十八步驟中,供應第一選擇信號及第一資料(參照圖20(T18))。由此,可以使用第一顯示元件顯示第一資料。該第一資料是使用第一顯示元件顯示的資料,例如可以使用選擇電路239所供應的資料V11。明確而言,在第二狀態中,可以將背景資料VBG用作第一資料。或者,可以將使用第二顯示元件顯示的資料用作第一資料。
〈〈第十九步驟〉〉
在第十九步驟中,供應第二選擇信號及第二資料(參照圖20(T19))。由此,可以將第二資料寫入到像素電路。該第二資料是使用第二顯示元件顯示的資料,例如可以使用選擇電路239所供應的資料V12。明確而言,在第二狀態中,可以將影像資料V1用作第二資料。
在將能夠使第二顯示元件550(i,j)工作的電壓供應給像素電路530(i,j)的步驟之前,對像素電路530(i,j)供應第二資料。由此,可以防止第二顯示元件550(i,j)例如因雜訊等非意圖性地工作的不良。
另外,在顯示面板包括另一群多個像素702(1,j)至像素702(m,j)的情況下,也可以在第十八步驟結束之前進行第十九步驟。例如,可以對經過第十八步驟的像素702(i,j)進行第十九步驟。明確而言,可以在對像素702(i+2,j)進行第十八步驟的同時對經過第十八步驟的像素702(i,j)進行第十九步驟。由此,可以縮短將影像資料寫入到像素的時間。
〈〈第二十步驟〉〉
在第二十步驟中,當設置有改變旗標時,進入第二十一步驟,當沒有設置改變旗標時,進入第二十三步驟(參照圖20(T20))。另外,當設置有改變旗標時,對第一導電膜ANO及第二導電膜VCOM2供應第一電位VH。由此,即使第二狀態被選擇,能夠使第二顯示元件550(i,j)工作的電壓也不供應到像素電路530(i,j)。因此,需要提供對像素電路530(i,j)供應能夠使第二顯示元件550(i,j)工作的電壓的步驟。
另外,當改變旗標被清除時,對第一導電膜ANO供應第一電位VH,對第二導電膜VCOM2供應第二電位VL。
〈〈第二十一步驟〉〉
在第二十一步驟中,對第二導電膜VCOM2供應第二電位VL(參照圖20(T21))。另外,第一導電膜ANO例如被供應第一電位VH。由此,可以將第二顯示元件550(i,j)發光時所需要的電壓以上的電壓供應給第二顯示元件550(i,j)。此外,可以開始使用第二顯示元件550(i,j)的第二資料的顯示。
作為將能夠使第二顯示元件550(i,j)工作的電壓供應給被供應不能使第二顯示元件550(i,j)工作的電壓的像素電路530(i,j)的方法,例如有如下方 法:在被供應第二電位VL的第一導電膜ANO和第二導電膜VCOM2中,只對第一導電膜ANO供應第一電位VH。但是,在利用該方法時,有時因第一導電膜ANO的電位上升而發生像素電路530(i,j)的錯誤工作。明確而言,由於與電晶體的閘極電極電容耦合的第一導電膜ANO的電位上升,該閘極電極的電位上升,因此非導通狀態的電晶體有時會成為導通狀態。
〈〈第二十二步驟〉〉
在第二十二步驟中,清除改變旗標(參照圖20(T22))。改變旗標被清除的狀態包含表示其狀態的改變反映到顯示面板的工作的資訊。
〈〈第二十三步驟〉〉
在第二十三步驟中,從第二處理恢復到主處理(參照圖20(T23))。
上述本發明的一個實施方式的資料處理裝置的驅動方法包括第一處理及第二處理,其中第一處理包括供應第一選擇信號及第一資料的步驟及對第一導電膜供應第二電位的步驟,第二處理包括供應第二選擇信號及第二資料的步驟及對第一導電膜供應第一電位的步驟。由此,可以抑制第二顯示元件的不可預料的工作。其結果是,可以提供一種方便性或可靠性優異的新穎的資料處理裝置的驅動方法。
〈程式〉
本發明的一個實施方式的程式包括上述步驟。據此,算術裝置可以將上述方法應用於輸入輸出裝置而顯示影像資料。
本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
實施方式6
在本實施方式中,參照圖21A至圖24說明本發明的一個實施方式的顯示面板的驅動方法。
圖21A和圖21B是說明本發明的一個實施方式的顯示面板的結構的示意圖。
圖22是說明本發明的一個實施方式的顯示面板的驅動方法的時序圖。
圖23是說明與參照圖22說明的驅動方法不同的本發明的一個實施方式的顯示面板的驅動方法的時序圖。
圖24是說明參照圖23說明的驅動方法的變形例子的時序圖。
〈顯示面板的驅動方法的例子1〉
在本實施方式中說明的顯示面板的驅動方法包括如下三個步驟。
顯示面板包括第一像素702(i,j)、第二像素702(i+1,j)、第三像素702(i+2,j)、第一之三掃描線G1(i+2)、第二之一掃描線G2(i)、第一信號線S1(j)以及第二信號線S2(j)(參照圖21A)。
第二像素702(i+1,j)與第一像素702(i,j)相鄰。
第二像素702(i+1,j)設置在第三像素702(i+2,j)與第一像素702(i,j)之間。
第一之三掃描線G1(i+2)電連接於第三像素702(i+2,j)。
第二之一掃描線G2(i)電連接於第一像素702(i,j)。
第一信號線S1(j)電連接於第一像素702(i,j)及第三像素702(i+2,j)。
第二信號線S2(j)電連接於第一像素702(i,j)及第三像素702(i+2,j)。
第一像素702(i,j)包括第二之一顯示元件550(i,j)。
第三像素702(i+2,j)包括第一之三顯示元件750(i+2,j)。
〈〈第一步驟〉〉
在第一步驟中,使閘極電極電連接於第一之三掃描線G1(i+2)的電晶體成為導通狀態的電位被供應到第一之 三掃描線G1(i+2)。另外,使閘極電極電連接於第二之一掃描線G2(i)的電晶體成為導通狀態的電位被供應到第二之一掃描線G2(i)。
由此,可以使閘極電極電連接於第一之三掃描線G1(i+2)的電晶體及閘極電極電連接於第二之一掃描線G2(i)的電晶體成為導通狀態。
〈〈第二步驟〉〉
在第二步驟中,用於使用第一之三顯示元件750(i+2,j)的顯示的影像信號及用於使用第二之一顯示元件550(i,j)的顯示的影像信號分別被供應到第一信號線S1(j)及第二信號線S2(j)。
由此,用於使用第一之三顯示元件750(i+2,j)的顯示的影像信號可以被供應到第三像素702(i+2,j)。
此外,用於使用第二之一顯示元件550(i,j)的顯示的影像信號可以被供應到第一像素702(i,j)。
〈〈第三步驟〉〉
在第三步驟中,使閘極電極電連接於第一之三掃描線G1(i+2)的處於導通狀態的電晶體成為非導通狀態的電位被供應到第一之三掃描線G1(i+2)。另外,使閘極電極電連接於第二之一掃描線G2(i)的處於導通狀態的電 晶體成為非導通狀態的電位被供應到第二之一掃描線G2(i)。
因此,可以將用於使用第一之三顯示元件750(i+2,j)的顯示的影像信號儲存在第三像素702(i+2,j)中。另外,可以將用於使用第二之一顯示元件550(i,j)的顯示的影像信號儲存在第一像素702(i,j)中。
當將用於使用第一之三顯示元件750(i+2,j)的顯示的影像信號儲存在第三像素702(i+2,j)中時,將用於使用第二之一顯示元件550(i,j)的顯示的影像信號儲存在不與第三像素702(i+2,j)相鄰的像素,明確而言,第一像素702(i,j)。由此,可以減少與第三像素702(i+2,j)的電容耦合所引起的影響。明確而言,可以防止閘極電極與信號線S1(j)的電容耦合所引起的電晶體的錯誤工作。信號線S1(j)的電位在供應極性反轉的信號時發生很大的變化。
上述本發明的一個實施方式的顯示面板的驅動方法包括一種步驟,其中將選擇信號供應到第一之三掃描線G1(i+2)及第二之一掃描線G2(i),以使向第一像素702(i,j)供應用於使用第二之一顯示元件550(i,j)的顯示的影像信號的期間部分重疊於向第三像素702(i+2,j)供應用於使用第一之三顯示元件750(i+2,j)的顯示的影像信號的期間。在第三像素702(i+2,j)與第一像素702(i,j)之間設置有像素。
因此,可以減少電容耦合所引起的影響。可 以提供方便性或可靠性高的新穎的顯示面板的驅動方法。
例如,說明在包括320行掃描線的顯示面板上顯示一個影像的情況下的該顯示面板的驅動方法(參照圖22)。
注意,將進行顯示的一個圖框期間分割成340個期間的期間稱為期間QGCK。在340期間中的322期間中,以預定的順序向掃描線G1(1)至掃描線G1(320)及掃描線G2(1)至掃描線G2(320)供應選擇信號。
在第一步驟中,使閘極電極電連接於第一之三掃描線G1(3)的電晶體成為導通狀態的電位(高電位)被供應到第一之三掃描線G1(3),使閘極電極電連接於第二之一掃描線G2(1)的電晶體成為導通狀態的電位(高電位)供應到第二之一掃描線G2(1)。
在第二步驟中,供應用於使用第一顯示元件750(3,1)至第一顯示元件750(3,n)的顯示的影像信號DATA1(3)。此外,供應用於使用第二顯示元件550(1,1)至第二顯示元件550(1,n)的顯示的影像信號DATA2(1)。
在第三步驟中,使閘極電極電連接於第一之三掃描線G1(3)的處於導通狀態的電晶體成為非導通狀態的電位(低電位)被供應到第一之三掃描線G1(3),使閘極電極電連接於第二之一掃描線G2(1)的處於導通狀態的電晶體成為非導通狀態的電位(低電位)被供應到第二之一掃描線G2(1)。
〈顯示面板的驅動方法的例子2〉
與如上所說明的顯示面板的驅動方法不同的驅動方法包括如下四個步驟。
顯示面板包括第一像素702(i,j)、第二像素702(i+1,j)、第三像素702(i+2,j)、第一之二掃描線G1(i+1)、第二之一掃描線G2(i)、第二之二掃描線G2(i+1)、第二之三掃描線G2(i+2)、第一信號線S1(j)、第二信號線S2(j)、第一之一掃描線G1(i)以及第一之三掃描線G1(i+2)(參照圖21B)。
第二像素702(i+1,j)與第一像素702(i,j)相鄰。第二像素702(i+1,j)設置在第三像素702(i+2,j)與第一像素702(i,j)之間。
第一之二掃描線G1(i+1)電連接於第二像素702(i+1,j)。
第二之一掃描線G2(i)電連接於第一像素702(i,j),第二之二掃描線G2(i+1)電連接於第二像素702(i+1,j),第二之三掃描線G2(i+2)電連接於第三像素702(i+2,j)。
第一之一掃描線G1(i)電連接於第一像素702(i,j)。第一之三掃描線G1(i+2)電連接於第三像素702(i+2,j)。
第一像素702(i,j)包括第二之一顯示元件550(i,j)。第二像素702(i+1,j)包括第一之二顯示元 件750(i+1,j)。
〈〈第一步驟〉〉
在第一步驟中,使閘極電極電連接於第二之一掃描線G2(i)的電晶體、閘極電極電連接於第二之二掃描線G2(i+1)的電晶體以及閘極電極電連接於第二之三掃描線G2(i+2)的電晶體成為導通狀態的電位被供應到第二之一掃描線G2(i)、第二之二掃描線G2(i+1)以及第二之三掃描線G2(i+2)。
因此,可以使閘極電極電連接於第二之一掃描線G2(i)的電晶體、閘極電極電連接於第二之二掃描線G2(i+1)的電晶體以及閘極電極電連接於第二之三掃描線G2(i+2)的電晶體成為導通狀態。其結果,能夠將閘極電極的電位控制為預定電位。
〈〈第二步驟〉〉
在第二步驟中,用於使用第一之二顯示元件750(i+1,j)的顯示的影像信號及用於使用第二之一顯示元件550(i,j)的顯示的影像信號分別被供應到第一信號線S1(j)及第二信號線S2(j)。
由此,用於使用第一之二顯示元件750(i+1,j)的顯示的影像信號可以被供應到第二像素702(i+1,j)。
另外,用於使用第二之一顯示元件550(i, 1)的顯示的影像信號可以被供應到第一像素702(i,1)。
〈〈第三步驟〉〉
在第三步驟中,使閘極電極電連接於第一之二掃描線G1(i+1)的處於導通狀態的電晶體成為非導通狀態的電位被供應到第一之二掃描線G1(i+1)。
因此,可以將用於使用第一之二顯示元件750(i+1,j)的顯示的影像信號儲存在第二像素702(i+1,j)中。
注意,使閘極電極電連接於第二之一掃描線G2(i)的電晶體、閘極電極電連接於第二之二掃描線G2(i+1)的電晶體以及閘極電極電連接於第二之三掃描線G2(i+2)的電晶體成為導通狀態的電位被施加到它們的閘極電極。
由此,可以抑制影響到閘極電極電連接於第二之一掃描線G2(i)的電晶體、閘極電極電連接於第二之二掃描線G2(i+1)的電晶體或者閘極電極電連接於第二之三掃描線G2(i+2)的電晶體的雜訊。該雜訊來源於在使閘極電極電連接於第一之二掃描線G1(i+1)的處於導通狀態的電晶體成為非導通狀態時產生的饋通。
〈〈第四步驟〉〉
在第四步驟中,使閘極電極電連接於第二之一掃描線 G2(i)的處於導通狀態的電晶體成為非導通狀態的電位被供應到第二之一掃描線G2(i)。
因此,可以將用於使用第二之一顯示元件550(i,j)的顯示的影像信號儲存在第一像素702(i,j)中。
在上述本發明的一個實施方式的顯示面板的驅動方法中,向第二之一掃描線G2(i)、第二之二掃描線G2(i+1)及第二之三掃描線G2(i+2)供應使電晶體成為導通狀態的電位的期間包括使閘極電極電連接於第一之二掃描線G1(i+1)的電晶體成為導通狀態的步驟以及使處於導通狀態的該電晶體成為非導通狀態的步驟。
此外,閘極電極電連接於第一之一掃描線G1(i)或第一之二掃描線G1(i+1)的電晶體處於非導通狀態的期間包括使閘極電極電連接於第二之一掃描線G2(i)的電晶體成為非導通狀態的步驟。
因此,可以減少如下不良:在將用於使用一個像素的第一顯示元件的顯示的影像信號儲存在一個像素中時,一個像素或與一個像素相鄰的另一個像素的第二顯示元件非意圖性地工作。具體地,可以減少因第二顯示元件的非意圖性的發光而對比度下降。其結果,可以提供方便性或可靠性高的新穎的顯示面板的驅動方法。
例如,以包括320行掃描線的顯示面板為例具體地對一個像素進行說明(參照圖23或圖24)。
注意,將進行顯示的一個圖框期間分割成340 個期間的期間稱為期間QGCK。在340期間中的322期間中,按預定順序向掃描線G1(1)至掃描線G1(320)及掃描線G2(1)至掃描線G2(320)供應選擇信號。
在第一步驟中,將使閘極電極電連接於第二之一掃描線G2(1)、第二之二掃描線G2(2)以及第二之三掃描線G2(3)的電晶體成為導通狀態的電位(高電位)供應到第二之一掃描線G2(1)、第二之二掃描線G2(2)以及第二之三掃描線G2(3)。
在第二步驟中,供應用於使用第一顯示元件750(2,1)至第一顯示元件750(2,n)的顯示的影像信號DATA1(2)以及用於使用第二顯示元件550(1,1)至第二顯示元件550(1,n)的顯示的影像信號DATA2(1)。
注意,供應使閘極電極電連接於第一之二掃描線G1(2)的電晶體導通狀態的電位。例如,可以根據圖23或圖24的時序圖供應使閘極電極電連接於第一之二掃描線G1(2)的電晶體成為導通狀態的電位。
在第三步驟中,將使閘極電極電連接於第一之二掃描線G1(2)的處於導通狀態的電晶體成為非導通狀態的電位(低電位)供應到第一之二掃描線G1(2)。
在第四步驟中,將使閘極電極電連接於第二之一掃描線G2(1)的處於導通狀態的電晶體成為非導通狀態的電位(低電位)供應到第二之一掃描線G2(1)。
本實施方式可以與本說明書所示的其他實施 方式適當地組合。
實施方式7
在本實施方式中,對半導體裝置(記憶體裝置)及包括該半導體裝置(記憶體裝置)的CPU進行說明,該半導體裝置(記憶體裝置)即使在沒有電力供應的情況下也能夠保持存儲內容,並且對寫入次數也沒有限制。本實施方式所說明的CPU例如可以被用於實施方式4所說明的資料處理裝置。
〈記憶體裝置〉
圖25A至圖25C示出半導體裝置(記憶體裝置)的一個例子,該半導體裝置(記憶體裝置)即使在沒有電力供應的情況下也能夠保持存儲內容,並且,對寫入次數也沒有限制。另外,圖25B是由電路圖表示圖25A的圖。
在圖25A及圖25B所示的半導體裝置包括:使用第一半導體材料的電晶體3200;使用第二半導體材料的電晶體3300;以及電容元件3400。
第一半導體材料及第二半導體材料較佳為具有不同的能隙的材料。例如,第一半導體材料可以是氧化物半導體以外的半導體材料(矽(包括應變矽)、鍺、矽鍺、碳化矽、砷化鎵、砷化鋁鎵、磷化銦、氮化鎵、有機半導體等),第二半導體材料可以是氧化物半導體。使用用作氧化物半導體以外的材料的單晶矽等的電晶體易於進 行高速工作。另一方面,使用氧化物半導體的電晶體的關態電流低。
電晶體3300是其通道形成在包括氧化物半導體的半導體層中的電晶體。因為電晶體3300的關態電流小,所以藉由使用該電晶體,可以長期保持存儲內容。換言之,因為可以形成不需要更新工作或更新工作的頻率極低的半導體記憶體裝置,所以可以充分降低功耗。
在圖25B中,第一佈線3001與電晶體3200的源極電極電連接,第二佈線3002與電晶體3200的汲極電極電連接。此外,第三佈線3003與電晶體3300的源極電極和汲極電極中的一個電連接,第四佈線3004與電晶體3300的閘極電極電連接。再者,電晶體3200的閘極電極及電晶體3300的源極電極和汲極電極中的另一個與電容元件3400的電極的一個電連接,第五佈線3005與電容元件3400的電極的另一個電連接。
在圖25A所示的半導體裝置中,藉由有效地利用能夠保持電晶體3200的閘極電極的電位的特徵,可以如下所示那樣進行資料的寫入、保持以及讀出。
對資料的寫入及保持進行說明。首先,將第四佈線3004的電位設定為使電晶體3300成為導通狀態的電位,使電晶體3300成為導通狀態。由此,第三佈線3003的電位施加到電晶體3200的閘極電極及電容元件3400。換言之,對電晶體3200的閘極電極施加規定的電荷(寫入)。這裡,施加賦予兩種不同電位位準的電荷 (以下,稱為低位準電荷、高位準電荷)中的任一種。然後,藉由將第四佈線3004的電位設定為使電晶體3300成為關閉狀態(off-state)的電位,來使電晶體3300成為關閉狀態,而保持施加到電晶體3200的閘極電極的電荷(保持)。
因為電晶體3300的關態電流極小,所以電晶體3200的閘極電極的電荷被長時間地保持。
接著,對資料的讀出進行說明。當在對第一佈線3001施加規定的電位(恆電位)的狀態下對第五佈線3005施加適當的電位(讀出電位)時,根據保持在電晶體3200的閘極電極中的電荷量,第二佈線3002具有不同的電位。這是因為如下緣故:一般而言,在電晶體3200為n通道電晶體的情況下,對電晶體3200的閘極電極施加高位準電荷時的外觀上的臨界電壓Vth_H低於對電晶體3200的閘極電極施加低位準電荷時的外觀上的臨界電壓Vth_L。在此,外觀上的臨界電壓是指為了使電晶體3200成為“導通狀態”所需要的第五佈線3005的電位。因此,藉由將第五佈線3005的電位設定為Vth_L與Vth_H之間的電位V0,可以辨別施加到電晶體3200的閘極電極的電荷。例如,在寫入時被供應高位準電荷的情況下,如果第五佈線3005的電位為V0(>Vth_H),電晶體3200則成為“導通狀態”。當被供應低位準電荷時,即使第五佈線3005的電位為V0(<Vth_L),電晶體3200還保持“關閉狀態”。因此,藉由辨別第二佈線3002的電位,可以讀出所 保持的資料。
注意,當將記憶單元配置為陣列狀時,需要僅讀出所希望的記憶單元的資料。例如,不讀出資料的記憶單元可以採用如下結構:對第五佈線3005施加不管供應到閘極電極的電位如何都使電晶體3200成為“關閉狀態”的電位,亦即小於Vth_H的電位,可以僅讀出所希望的記憶單元的資料的結構。或者,不讀出資料的記憶單元可以採用如下結構:對第五佈線3005施加不管供應到閘極電極的電位的狀態如何都使電晶體3200成為“導通狀態”的電位,亦即大於Vth_L的電位,可以僅讀出所希望的記憶單元的資料的結構。
圖25C所示的半導體裝置與圖25A之間的不同之處在於沒有設置電晶體3200。在此情況下也可以藉由與上述相同的工作進行資料的寫入及保持工作。
接著,對圖25C所示的半導體裝置的資料的讀出進行說明。在電晶體3300成為導通狀態時,處於浮動狀態的第三佈線3003和電容元件3400導通,且在第三佈線3003和電容元件3400之間再次分配電荷。其結果是,第三佈線3003的電位產生變化。第三佈線3003的電位的變化量根據電容元件3400的電極中的一個的電位(或積累在電容元件3400中的電荷)而具有不同的值。
例如,在電容元件3400的電極中的一個的電位為V,電容元件3400的電容為C,第三佈線3003所具有的電容成分為CB,再次分配電荷之前的第三佈線3003 的電位為VB0時,再次分配電荷之後的第三佈線3003的電位為(CB×VB0+C×V)/(CB+C)。因此,在假定作為記憶單元的狀態,電容元件3400的電極中的一個的電位成為兩種狀態,亦即V1和V0(V1>V0)時,可以知道保持電位V1時的第三佈線3003的電位(=(CB×VB0+C×V1)/(CB+C))高於保持電位V0時的第三佈線3003的電位(=(CB×VB0+C×V0)/(CB+C))。
藉由對第三佈線3003的電位和規定的電位進行比較,可以讀出資料。
在此情況下,可以將使用上述第一半導體材料的電晶體用於用來驅動記憶單元的驅動電路,並在該驅動電路上作為電晶體3300層疊使用第二半導體材料的電晶體。
在本實施方式所示的半導體裝置中,藉由使用其通道形成區域包括氧化物半導體的關態電流極小的電晶體,可以極長期地保持存儲內容。換言之,因為不需要進行更新工作,或者,可以使更新工作的頻率變得極低,所以可以充分降低功耗。另外,即使在沒有電力供給的情況下(注意,較佳為固定電位),也可以長期保持存儲內容。
另外,在本實施方式所示的半導體裝置中,資料的寫入不需要高電壓,而且也沒有元件劣化的問題。由於例如不需要如習知的非揮發性記憶體那樣地對浮動閘極注入電子或從浮動閘極抽出電子,因此不會發生如閘極 絕緣膜的劣化等的問題。換言之,在根據本實施方式所示的半導體裝置中,對重寫的次數沒有限制,這限制是習知的非揮發性記憶體所具有的問題,所以可靠性得到極大提高。再者,根據電晶體的導通狀態或關閉狀態而進行資料寫入,而可以容易實現高速工作。
可以將上述記憶體裝置應用於例如CPU(Central Processing Unit:中央處理器)、LSI諸如DSP(Digital Signal Processor:數位信號處理器)、定製LSI、PLD(Programmable Logic Device:可程式邏輯裝置)等、RF-ID(Radio Frequency Identification:射頻識別)。
〈CPU〉
下面說明包括上述記憶體裝置的CPU。
圖26是示出包括上述記憶體裝置的CPU的結構的一個例子的方塊圖。
圖26所示的CPU在基板1190上具有:ALU1191(ALU:Arithmetic logic unit:算術邏輯單元)、ALU控制器1192、指令解碼器1193、中斷控制器1194、時序控制器1195、暫存器1196、暫存器控制器1197、匯流排介面1198(Bus I/F)、能夠重寫的ROM1199以及ROM介面1189(ROM I/F)。作為基板1190使用半導體基板、SOI基板、玻璃基板等。ROM1199及ROM介面1189也可以設置在不同的晶片上。當然,圖26所示的 CPU只不過是簡化其結構而表示的一個例子,所以實際上的CPU根據其用途具有各種結構。例如,也可以以包括圖26所示的CPU或算術電路的結構為核心,設置多個該核心並使其同時工作。另外,在CPU的內部算術電路或資料匯流排中能夠處理的位元數例如可以為8位元、16位元、32位元、64位元等。
藉由匯流排介面1198輸入到CPU的指令在輸入到指令解碼器1193並被解碼之後,輸入到ALU控制器1192、中斷控制器1194、暫存器控制器1197、時序控制器1195。
ALU控制器1192、中斷控制器1194、暫存器控制器1197、時序控制器1195根據被解碼的指令進行各種控制。明確而言,ALU控制器1192生成用來控制ALU1191的工作的信號。另外,中斷控制器1194在執行CPU的程式時,根據其優先度或遮罩的狀態來判斷來自外部的輸入/輸出裝置或週邊電路的中斷要求而對該要求進行處理。暫存器控制器1197生成暫存器1196的位址,並根據CPU的狀態來進行暫存器1196的讀出或寫入。
另外,時序控制器1195生成用來控制ALU1191、ALU控制器1192、指令解碼器1193、中斷控制器1194以及暫存器控制器1197的工作時序的信號。例如,時序控制器1195具有根據參考時脈信號生成內部時脈信號的內部時脈發生器,並將內部時脈信號供應到上述各種電路。
在圖26所示的CPU中,在暫存器1196中設置有記憶單元。
在圖26所示的CPU中,暫存器控制器1197根據來自ALU1191的指令進行暫存器1196中的保持工作的選擇。換言之,暫存器控制器1197在暫存器1196所具有的記憶單元中選擇由正反器保持資料還是由電容元件保持資料。在選擇由正反器保持資料的情況下,對暫存器1196中的記憶單元供應電源電壓。在選擇由電容元件保持資料的情況下,對電容元件進行資料的重寫,而可以停止對暫存器1196中的記憶單元供應電源電壓。
圖27是可以用作暫存器1196的記憶元件的電路圖的一個例子。記憶元件1200包括當關閉電源時丟失存儲資料的電路1201、當關閉電源時不丟失存儲資料的電路1202、開關1203、開關1204、邏輯元件1206、電容元件1207以及具有選擇功能的電路1220。電路1202包括電容元件1208、電晶體1209及電晶體1210。另外,記憶元件1200根據需要還可以包括其他元件諸如二極體、電阻元件或電感器等。
在此,電路1202可以使用上述記憶體裝置。在停止對記憶元件1200供應電源電壓時,接地電位(0V)或使電晶體1209關閉的電位繼續輸入到電路1202中的電晶體1209的閘極。例如,電晶體1209的閘極藉由電阻器等負載接地。
在此示出開關1203為具有一導電型(例如, n通道型)的電晶體1213,而開關1204為具有與此相反的導電型(例如,p通道型)的電晶體1214的例子。這裡,開關1203的第一端子對應於電晶體1213的源極和汲極中的一個,開關1203的第二端子對應於電晶體1213的源極和汲極中的另一個,並且開關1203的第一端子與第二端子之間的導通或非導通(亦即,電晶體1213的開啟狀態或關閉狀態)由輸入到電晶體1213的閘極的控制信號RD選擇。開關1204的第一端子對應於電晶體1214的源極和汲極中的一個,開關1204的第二端子對應於電晶體1214的源極和汲極中的另一個,並且開關1204的第一端子與第二端子之間的導通或非導通(亦即,電晶體1214的開啟狀態或關閉狀態)由輸入到電晶體1214的閘極的控制信號RD選擇。
電晶體1209的源極電極和汲極電極中的一個電連接到電容元件1208的一對電極中的一個及電晶體1210的閘極。在此,將連接部分稱為節點M2。電晶體1210的源極和汲極中的一個電連接到能夠供應低電源電位的佈線(例如,GND線),而另一個電連接到開關1203的第一端子(電晶體1213的源極和汲極中的一個)。開關1203的第二端子(電晶體1213的源極和汲極中的另一個)電連接到開關1204的第一端子(電晶體1214的源極和汲極中的一個)。開關1204的第二端子(電晶體1214的源極和汲極中的另一個)電連接到能夠供應電源電位VDD的佈線。開關1203的第二端子(電晶 體1213的源極和汲極中的另一個)、開關1204的第一端子(電晶體1214的源極和汲極中的一個)、邏輯元件1206的輸入端子和電容元件1207的一對電極中的一個彼此電連接。在此,將連接部分稱為節點M1。可以對電容元件1207的一對電極中的另一個輸入固定電位。例如,可以輸入低電源電位(GND等)或高電源電位(VDD等)。電容元件1207的一對電極中的另一個電連接到能夠供應低電源電位的佈線(例如,GND線)。可以對電容元件1208的一對電極中的另一個輸入固定電位。例如,可以輸入低電源電位(GND等)或高電源電位(VDD等)。電容元件1208的一對電極中的另一個電連接到能夠供應低電源電位的佈線(例如,GND線)。
當積極地利用電晶體或佈線的寄生電容等時,可以不設置電容元件1207及電容元件1208。
控制信號WE輸入到電晶體1209的第一閘極(第一閘極電極)。開關1203及開關1204的第一端子與第二端子之間的導通狀態或非導通狀態由與控制信號WE不同的控制信號RD選擇,當一個開關的第一端子與第二端子之間處於導通狀態時,另一個開關的第一端子與第二端子之間處於非導通狀態。
對應於保持在電路1201中的資料的信號被輸入到電晶體1209的源極和汲極中的另一個。圖27示出從電路1201輸出的信號輸入到電晶體1209的源極和汲極中的另一個的例子。由邏輯元件1206使從開關1203的第二 端子(電晶體1213的源極和汲極中的另一個)輸出的信號的邏輯值反轉而成為反轉信號,將其經由電路1220輸入到電路1201。
另外,雖然圖27示出從開關1203的第二端子(電晶體1213的源極和汲極中的另一個)輸出的信號經由邏輯元件1206及電路1220輸入到電路1201的例子,但是不侷限於此。也可以不使從開關1203的第二端子(電晶體1213的源極和汲極中的另一個)輸出的信號的邏輯值反轉而輸入到電路1201。例如,當在電路1201內存在其中保持使從輸入端子輸入的信號的邏輯值反轉的信號的節點時,可以將從開關1203的第二端子(電晶體1213的源極和汲極中的另一個)輸出的信號輸入到該節點。
在圖27所示的用於記憶元件1200的電晶體中,電晶體1209以外的電晶體可以使用其通道形成在由氧化物半導體以外的半導體構成的層中或基板1190中的電晶體。例如,可以使用其通道形成在矽層或矽基板中的電晶體。此外,也可以作為用於記憶元件1200的所有的電晶體使用其通道形成在氧化物半導體膜中的電晶體。或者,記憶元件1200還可以包括電晶體1209以外的其通道形成在氧化物半導體膜中的電晶體,並且作為剩下的電晶體可以使用其通道形成在由氧化物半導體以外的半導體構成的層中或基板1190中的電晶體。
圖27所示的電路1201例如可以使用正反器 電路。另外,作為邏輯元件1206例如可以使用反相器或時脈反相器等。
在本實施方式所示的半導體裝置中,在不向記憶元件1200供應電源電壓的期間,可以由設置在電路1202中的電容元件1208保持儲存在電路1201中的資料。
另外,其通道形成在氧化物半導體膜中的電晶體的關態電流極小。例如,其通道形成在氧化物半導體膜中的電晶體的關態電流比其通道形成在具有結晶性的矽中的電晶體的關態電流低得多。因此,藉由將其通道形成在氧化物半導體膜中的電晶體用作電晶體1209,即使在不向記憶元件1200供應電源電壓的期間也可以長期間地儲存電容元件1208所保持的信號。因此,記憶元件1200在停止供應電源電壓的期間也可以保持存儲內容(資料)。
另外,由於該記憶元件是以藉由設置開關1203及開關1204進行預充電工作為特徵的記憶元件,因此它可以縮短在再次開始供應電源電壓之後直到電路1201再次保持原來的資料為止的時間。
另外,在電路1202中,由電容元件1208保持的信號被輸入到電晶體1210的閘極。因此,在再次開始向記憶元件1200供應電源電壓之後,根據由電容元件1208保持的信號,決定電晶體1210的開啟狀態或關閉狀態,可以從電路1202讀出信號。因此,即使對應於保持 在電容元件1208中的信號的電位有些變動,也可以準確地讀出原來的信號。
藉由將這種記憶元件1200用於處理器所具有的暫存器或快取記憶體等記憶體裝置,可以防止記憶體裝置內的資料因停止電源電壓的供應而消失。另外,在再次開始供應電源電壓之後記憶體裝置可以在短時間內恢復到停止供應電源之前的狀態。因此,在整個處理器或構成處理器的一個或多個邏輯電路中在短時間內也可以停止電源,從而可以抑制功耗。
注意,在本實施方式中,雖然對將記憶元件1200用於CPU的例子進行說明,但是也可以將記憶元件1200應用於LSI諸如DSP(Digital Signal Processor:數位信號處理器)、定製LSI、PLD(Programmable Logic Device:可程式邏輯裝置)等、RF-ID(Radio Frequency Identification:射頻識別)。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式8
在本實施方式中,參照圖28A至圖28H對包括本發明的一個實施方式的顯示面板的顯示模組及電子裝置進行說明。
圖28A至圖28G是示出電子裝置的圖。這些電子裝置可以包括外殼5000、顯示部5001、揚聲器 5003、LED燈5004、操作鍵5005(包括電源開關或操作開關)、連接端子5006、感測器5007(具有測量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風5008等。
圖28A示出移動電腦,該移動電腦除了上述以外還可以包括開關5009、紅外線埠5010等。圖28B示出具備記錄介質的可攜式影像再現裝置(例如DVD再現裝置),該可攜式影像再現裝置除了上述以外還可以包括第二顯示部5002、記錄介質讀取部5011等。圖28C示出護目鏡型顯示器,該護目鏡型顯示器除了上述以外還可以包括第二顯示部5002、支撐部5012、耳機5013等。圖28D示出可攜式遊戲機,該可攜式遊戲機除了上述以外還可以包括記錄介質讀取部5011等。圖28E示出具有電視接收功能的數位相機,該數位相機除了上述以外還可以包括天線5014、快門按鈕5015、影像接收部5016等。圖28F示出可攜式遊戲機,該可攜式遊戲機除了上述以外還可以包括第二顯示部5002、記錄介質讀取部5011等。圖28G示出可攜式電視接收機,該可攜式電視接收機除了上述以外還可以包括能夠收發信號的充電器5017等。
圖28A至圖28G所示的電子裝置可以具有各種功能。例如,可以具有如下功能:將各種資料(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上;觸控面 板;顯示日曆、日期或時刻等;藉由利用各種軟體(程式)控制處理;進行無線通訊;藉由利用無線通訊功能來連接到各種電腦網路;藉由利用無線通訊功能,進行各種資料的發送或接收;讀出儲存在記錄介質中的程式或資料來將其顯示在顯示部上等。再者,在具有多個顯示部的電子裝置中,可以具有如下功能:一個顯示部主要顯示影像資料,而另一個顯示部主要顯示文字資料;或者,在多個顯示部上顯示考慮到視差的影像來顯示立體影像等。再者,在具有影像接收部的電子裝置中,可以具有如下功能:拍攝靜態影像;拍攝動態影像;對所拍攝的影像進行自動或手動校正;將所拍攝的影像儲存在記錄介質(外部或內置於相機)中;將所拍攝的影像顯示在顯示部等。注意,圖28A至圖28G所示的電子裝置可具有的功能不侷限於上述功能,而可以具有各種功能。
圖28H示出一種智慧手錶,包括外殼7302、顯示面板7304、操作按鈕7311、7312、連接端子7313、錶帶7321、錶帶扣7322等。
安裝在兼作框架(bezel)部分的外殼7302中的顯示面板7304具有非矩形狀的顯示區域。另外,顯示面板7304也可以具有矩形狀的顯示區域。顯示面板7304可以顯示表示時間的圖示7305以及其他圖示7306等。
圖28H所示的智慧手錶可以具有各種功能。例如,可以具有如下功能:將各種資料(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上;觸控面板;顯示日 曆、日期或時刻等;藉由利用各種軟體(程式)控制處理;進行無線通訊;藉由利用無線通訊功能來連接到各種電腦網路;藉由利用無線通訊功能,進行各種資料的發送或接收;讀出儲存在記錄介質中的程式或資料來將其顯示在顯示部上等。
外殼7302的內部可具有揚聲器、感測器(具有測定如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風等。另外,智慧手錶可以藉由將發光元件用於其顯示面板7304來製造。
本實施方式可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
實施例1
在本實施例中,參照圖29A和圖29B對利用實施方式5所說明的方法驅動實施方式4所說明的資料處理裝置時的結果進行說明。
圖29A和圖29B是說明資料處理裝置的工作的圖。圖29A是說明利用波形測量儀測定以實施方式5所說明的方法驅動的資料處理裝置的工作的結果的圖。圖29B是說明為了進行比較利用波形測量儀測定以與圖29A不同的方法驅動的資料處理裝置的工作的結果的圖。
圖29A和圖29B示出第二導電膜VCOM2、控制驅動電路GD的工作的起動脈衝信號GSP1、控制驅動電路GD的工作的起動脈衝信號GSP2以及顯示面板的亮度Lumi的隨時間的變化。
〈〈第十三步驟〉〉
在第十三步驟中,供應起動脈衝信號GSP1。由此,驅動電路GD開始第一選擇信號的供應。這裡,將黑色影像用作資料V11(參照圖29A(T13))。
〈〈第十四步驟〉〉
在第十四步驟中,供應起動脈衝信號GSP2。由此,驅動電路GD開始第二選擇信號的供應。這裡,將黑色影像用作資料V12(參照圖29A(T14))。
〈〈第十五步驟〉〉
在第十五步驟中,對第二導電膜VCOM2供應第一電位VH。由此,將比第二顯示元件550(i,j)發光時所需要的電壓低的電壓供應給第二顯示元件550(i,j)(參照圖29A(T15))。
〈〈評價結果〉〉
在上述步驟中,觀察不到顯示面板的亮度Lumi的很大變動。
〈比較例1〉
為了與上述實施例進行比較,示出在第十三步驟之前進行第十七步驟時的結果。
〈〈第十七步驟〉〉
在第十七步驟中,停止起動脈衝信號GSP2。由此,驅動電路GD停止第二選擇信號的供應。這裡,將黑色影像用作資料V12(參照圖29B(T17))。
〈〈評價結果〉〉
在比較例1中,確認到顯示面板的亮度Lumi的非意圖的很大變動。可以認為,這是因為如下緣故:在沒有供應第二選擇信號的狀態下,由於第一選擇信號,驅動第二顯示元件550(i,j)的電晶體發生錯誤工作,引起非意圖的工作。
實施例2
在本實施例中,參照圖30A和圖30B對利用實施方式5所說明的方法驅動實施方式4所說明的資料處理裝置時的結果進行說明。
圖30A和圖30B是說明資料處理裝置的工作的圖。圖30A是說明利用波形測量儀測定資料處理裝置的工作的結果的圖。圖30B是說明為了進行比較利用波形測 量儀測定以與圖30A不同的方法驅動的資料處理裝置的工作的結果的圖。
圖30A和圖30B示出第二導電膜VCOM2、控制驅動電路GD的工作的起動脈衝信號GSP1、控制驅動電路GD的工作的起動脈衝信號GSP2以及顯示面板的亮度Lumi的隨時間的變化。
〈〈第二十一步驟〉〉
在第二十一步驟中,供應起動脈衝信號GSP2。由此,驅動電路GD開始第二選擇信號的供應。這裡,將黑色影像用作資料V12(參照圖30A(T21))。
〈〈評價結果〉〉
在將第一導電膜ANO的電位設定為第一電位VH並且將第二導電膜VCOM2的電位從第一電位VH降至第二電位VL的情況下,觀察不到顯示面板的亮度Lumi的很大變動。
〈比較例2〉
為了與上述實施例進行比較,在將第二導電膜VCOM2的電位設定為第二電位VL並且將第一導電膜ANO的電位從第二電位VL上升到第一電位VH的情況下,確認到顯示面板的亮度Lumi的非意圖的很大變動。可以認為,這是因為如下緣故:由於第一導電膜ANO的 電位變化,驅動第二顯示元件550(i,j)的電晶體發生錯誤工作,引起非意圖的工作。
本實施例可以與本說明書所示的其他實施方式適當地組合。
例如,在本說明書等中,當明確地記載為“X與Y連接”時,在本說明書等中公開了如下情況:X與Y電連接的情況;X與Y在功能上連接的情況;以及X與Y直接連接的情況。因此,不侷限於圖式或文中所示的連接關係等規定的連接關係,圖式或文中所示的連接關係以外的連接關係也記載於圖式或文中。
在此,X和Y為物件(例如,裝置、元件、電路、佈線、電極、端子、導電膜、層等)。
作為X與Y直接連接的情況的一個例子,可以舉出在X與Y之間沒有連接能夠電連接X與Y的元件(例如開關、電晶體、電容元件、電感器、電阻器、二極體、顯示元件、發光元件和負載等),並且X與Y沒有藉由能夠電連接X與Y的元件(例如開關、電晶體、電容元件、電感器、電阻器、二極體、顯示元件、發光元件和負載等)連接的情況。
作為X和Y電連接的情況的一個例子,可以在X和Y之間連接一個以上的能夠電連接X和Y的元件(例如開關、電晶體、電容元件、電感器、電阻器、二極體、顯示元件、發光元件、負載等)。此外,開關具有控制導通或關閉的功能。換言之,開關具有其成為導通狀態 (開啟狀態)或非導通狀態(關閉狀態)而控制是否使電流流過的功能。或者,開關具有選擇並切換電流路徑的功能。另外,X和Y電連接的情況包括X與Y直接連接的情況。
作為X和Y在功能上連接的情況的一個例子,可以在X和Y之間連接一個以上的能夠在功能上連接X和Y的電路(例如,邏輯電路(反相器、NAND電路、NOR電路等)、信號轉換電路(DA轉換電路、AD轉換電路、γ(伽瑪)校正電路等)、電位位準轉換電路(電源電路(升壓電路、降壓電路等)、改變信號的電位位準的位準轉移器電路等)、電壓源、電流源、切換電路、放大電路(能夠增大信號振幅或電流量等的電路、運算放大器、差動放大電路、源極隨耦電路、緩衝器電路等)、信號產生電路、記憶體電路、控制電路等)。注意,例如,即使在X與Y之間夾有其他電路,當從X輸出的信號傳送到Y時,也可以說X與Y在功能上是連接著的。另外,X與Y在功能上連接的情況包括X與Y直接連接的情況及X與Y電連接的情況。
此外,當明確地記載為“X與Y電連接”時,在本說明書等中公開了如下情況:X與Y電連接的情況(換言之,以中間夾有其他元件或其他電路的方式連接X與Y的情況);X與Y在功能上連接的情況(換言之,以中間夾有其他電路的方式在功能上連接X與Y的情況);以及X與Y直接連接的情況(換言之,以中間不 夾有其他元件或其他電路的方式連接X與Y的情況)。換言之,當明確記載為“電連接”時,在本說明書等中公開了與只明確記載為“連接”的情況相同的內容。
注意,例如,在電晶體的源極(或第一端子等)藉由Z1(或沒有藉由Z1)與X電連接,電晶體的汲極(或第二端子等)藉由Z2(或沒有藉由Z2)與Y電連接的情況下以及在電晶體的源極(或第一端子等)與Z1的一部分直接連接,Z1的另一部分與X直接連接,電晶體的汲極(或第二端子等)與Z2的一部分直接連接,Z2的另一部分與Y直接連接的情況下,可以表示為如下。
例如,可以表示為“X、Y、電晶體的源極(或第一端子等)及電晶體的汲極(或第二端子等)互相電連接,並按X、電晶體的源極(或第一端子等)、電晶體的汲極(或第二端子等)及Y的順序電連接”。或者,可以表示為“電晶體的源極(或第一端子等)與X電連接,電晶體的汲極(或第二端子等)與Y電連接,X、電晶體的源極(或第一端子等)、電晶體的汲極(或第二端子等)與Y依次電連接”。或者,可以表示為“X藉由電晶體的源極(或第一端子等)及汲極(或第二端子等)與Y電連接,X、電晶體的源極(或第一端子等)、電晶體的汲極(或第二端子等)、Y依次設置為相互連接”。藉由使用與這種例子相同的表示方法規定電路結構中的連接順序,可以區別電晶體的源極(或第一端子等)與汲極(或第二端子等)而決定技術範圍。
另外,作為其他表示方法,例如可以表示為“電晶體的源極(或第一端子等)至少藉由第一連接路徑與X電連接,上述第一連接路徑不具有第二連接路徑,上述第二連接路徑是電晶體的源極(或第一端子等)與電晶體的汲極(或第二端子等)之間的路徑,上述第一連接路徑是藉由Z1的路徑,電晶體的汲極(或第二端子等)至少藉由第三連接路徑與Y電連接,上述第三連接路徑不具有上述第二連接路徑,上述第三連接路徑是藉由Z2的路徑”。或者,也可以表示為“電晶體的源極(或第一端子等)至少在第一連接路徑上藉由Z1與X電連接,上述第一連接路徑不具有第二連接路徑,上述第二連接路徑具有藉由電晶體的連接路徑,電晶體的汲極(或第二端子等)至少在第三連接路徑上藉由Z2與Y電連接,上述第三連接路徑不具有上述第二連接路徑”。或者,也可以表示為“電晶體的源極(或第一端子等)至少經過第一電路徑,藉由Z1與X電連接,上述第一電路徑不具有第二電路徑,上述第二電路徑是從電晶體的源極(或第一端子等)到電晶體的汲極(或第二端子等)的電路徑,電晶體的汲極(或第二端子等)至少經過第三電路徑,藉由Z2與Y電連接,上述第三電路徑不具有第四電路徑,上述第四電路徑是從電晶體的汲極(或第二端子等)到電晶體的源極(或第一端子等)的電路徑”。藉由使用與這些例子同樣的表述方法規定電路結構中的連接路徑,可以區別電晶體的源極(或第一端子等)和汲極(或第二端子等)來確定 技術範圍。
注意,這種表示方法是一個例子,不侷限於上述表示方法。在此,X、Y、Z1及Z2為物件(例如,裝置、元件、電路、佈線、電極、端子、導電膜及層等)。
另外,即使在電路圖上獨立的組件彼此電連接,也有時一個組件兼有多個組件的功能。例如,在佈線的一部分用作電極時,一個導電膜兼有佈線和電極的兩個組件的功能。因此,本說明書中的“電連接”的範疇內還包括這種一個導電膜兼有多個組件的功能的情況。
230‧‧‧顯示部
231‧‧‧顯示區域
239‧‧‧選擇電路
700‧‧‧顯示面板
V1‧‧‧影像資料
VBG‧‧‧背景資料
SS‧‧‧控制資料
VH‧‧‧第一電位
VL‧‧‧第二電位
V11、V12‧‧‧資料
R1、C1‧‧‧箭頭
S1(j)‧‧‧第一信號線
S2(j)‧‧‧第二信號線
VCOM2‧‧‧第二導電膜
G1(i)‧‧‧第一之一掃描線
G2(i)‧‧‧第二之一掃描線
ANO‧‧‧第一導電膜
SD、SD1、SD2、GD‧‧‧驅動電路
702(1,j)、702(i,j)、702(i,n)、702(i,1)、702(m,j)、702(2,j)‧‧‧像素

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置,包括:選擇電路;以及顯示面板,其中,該顯示面板與該選擇電路電連接,該選擇電路接收控制資料、影像資料或背景資料,該選擇電路根據該控制資料供應該影像資料或該背景資料,該選擇電路根據該控制資料供應第一電位或第二電位,該顯示面板包括信號線、第一導電膜、第二導電膜及像素,該像素與該信號線、該第一導電膜及該第二導電膜電連接,該信號線接收該影像資料或該背景資料,該第一導電膜接收該第一電位,該第二導電膜接收該第一電位或該第二電位,該像素包括像素電路及顯示元件,該顯示元件與該像素電路電連接,該像素電路與該第一導電膜及該第二導電膜電連接,並且,該像素電路將該第一導電膜與該第二導電膜之間的電壓供應給該顯示元件。
  2. 根據申請專利範圍第1項之顯示裝置,還包括:一群多個像素; 另一群多個像素;以及掃描線,其中,該一群多個像素包括該像素,該一群多個像素配置在行方向上,該另一群多個像素包括該像素,該另一群多個像素配置在與該行方向交叉的列方向上,該掃描線與該一群多個像素電連接,並且,該另一群多個像素與該信號線電連接。
  3. 根據申請專利範圍第1項之顯示裝置,其中,該像素包括第四導電膜、第三導電膜、第二絕緣膜及第一顯示元件,該第四導電膜與該像素電路電連接,該第三導電膜包括與該第四導電膜重疊的區域,該第二絕緣膜包括位於該第四導電膜與該第三導電膜之間的區域,該第二絕緣膜在位於該第三導電膜與該第四導電膜之間的該區域中包括開口,該第三導電膜在該開口中與該第四導電膜電連接,該第一顯示元件與該第三導電膜電連接,該第一顯示元件包括反射膜並控制該反射膜所反射的光的強度,該第二顯示元件向該第二絕緣膜發射光,並且,該反射膜具有包括不遮斷該第二顯示元件所發 射的光的區域的形狀。
  4. 根據申請專利範圍第3項之顯示裝置,其中,該反射膜包括一個或多個開口,並且,該第二顯示元件向該開口發射光。
  5. 根據申請專利範圍第4項之顯示裝置,其中,該第二顯示元件以在看到使用該第一顯示元件的顯示的區域的一部分中看到使用該第二顯示元件的顯示的方式設置。
  6. 一種輸入輸出裝置,包括:申請專利範圍第1項之顯示裝置;以及輸入部,其中,該輸入部包括與該顯示面板重疊的區域,該輸入部包括控制線、檢測信號線及檢測元件,該檢測元件與該控制線及該檢測信號線電連接,該控制線供應控制信號,該檢測元件接收該控制信號,該檢測元件供應根據該檢測元件與靠近重疊於該顯示面板的區域的物體之間的距離以及該控制信號而變化的檢測信號,該檢測信號線接收該檢測信號,該檢測元件具有透光性,該檢測元件包括第一電極及第二電極,該第一電極與該控制線電連接,該第二電極與該檢測信號線電連接, 並且,該第二電極以該第二電極與該第一電極之間形成電場的方式配置,該電場的一部分被靠近重疊於該顯示面板的該區域的該物體遮蔽。
  7. 一種資料處理裝置,包括:申請專利範圍第6項之輸入輸出裝置;以及算術裝置,其中,該輸入輸出裝置根據該檢測信號供應位置資料,該算術裝置與該輸入輸出裝置電連接,並供應該影像資料,該算術裝置包括算術部及記憶部,該記憶部儲存由該算術部執行的程式,該程式包括根據該位置資料識別指定事件的步驟,該程式包括當被供應該指定事件時改變模式的步驟,該算術裝置根據該模式生成該影像資料,該算術裝置根據該模式供應控制資料,該輸入輸出裝置包括驅動電路,該驅動電路接收該控制資料,並且,該驅動電路供應該選擇信號,其中根據第二模式被供應該控制資料時的頻率低於根據第一模式被供應該控制資料時的頻率。
  8. 一種資料處理裝置,包括:鍵盤、硬體按鈕、指向裝置、觸控感測器、照度感測器、攝像裝置、聲音輸入裝置、視點輸入裝置、姿態檢測 裝置中的至少一個;以及申請專利範圍第1項之顯示裝置。
  9. 一種資料處理裝置的驅動方法,包括第一步驟至第二十三步驟:其中,在該第一步驟中,進行初始化,在第二步驟中,允許中斷處理,在第三步驟中,當狀態為第一狀態時,選擇第四步驟,當該狀態不是該第一狀態時,選擇第六步驟,在該第四步驟中,進行第一處理,在第五步驟中,當被供應結束指令時,選擇第七步驟,當沒有被供應該結束指令時,選擇該第三步驟,在該第六步驟中,進行第二處理,並且選擇該第五步驟,在該第七步驟中,執行結束,該中斷處理包括第八步驟至第十一步驟,在該第八步驟中,當被供應預定事件時,選擇第九步驟,當沒有被供應該預定事件時,選擇第十一步驟,在該第九步驟中,將該狀態改變為不同的狀態,在第十步驟中,設置改變旗標,在該第十一步驟中,結束該中斷處理,該第一處理包括第十二步驟至第十七步驟,在該第十二步驟中,當設置有該改變旗標時,選擇第十三步驟,當沒有設置該改變旗標時,選擇第十六步驟,在該第十三步驟中,對第二導電膜供應第一電位 VH,在第十四步驟中,供應第一選擇信號及第一資料,在第十五步驟中,清除該改變旗標,在該第十六步驟中,供應該第一選擇信號及該第一資料,在該第十七步驟中,使程式處理從該第一處理恢復,該第二處理包括第十八步驟至第二十三步驟,在該第十八步驟中,供應該第一選擇信號及該第一資料,在第十九步驟中,供應第二選擇信號及第二資料,在第二十步驟中,當設置有該改變旗標時,選擇第二十一步驟,當沒有設置該改變旗標時,選擇第二十三步驟,在該第二十一步驟中,對該第二導電膜供應第二電位VL,在第二十二步驟中,清除該改變旗標,並且,在該第二十三步驟中,使該程式處理從該第二處理恢復。
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