TWI663530B - 輸入輸出裝置及輸入輸出裝置的驅動方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的一個方式提供方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置。此外,本發明的一個方式提供輸入輸出裝置的驅動方法。本發明人構想出一種結構,該結構包括:被供應選擇信號、控制信號、包括顯示資料的顯示信號及檢測信號,且供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路;能夠供應基於檢測信號的檢測資料的轉換電路;供應檢測信號的檢測元件;以及被供應電流的顯示元件。
Description
本發明的一個方式係關於一種輸入輸出裝置、輸入輸出裝置的驅動方法或半導體裝置。
注意,本發明的一個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方式的技術領域係關於一種物體、方法或製造方法。或者,本發明的一個方式係關於一種製程(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或物質組成(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這些裝置的製造方法。
在將驅動電晶體的汲極電流供應到發光元件的情況下,當在像素之間產生驅動電晶體的臨界電壓的偏差時,發光元件的亮度也相應地產生偏差。
作為發光裝置的結構,已知藉由將對影像信
號的電壓加上驅動電晶體的臨界電壓而得到的電位供應到閘極電極,可以抑制因電晶體的臨界電壓的偏差而產生的像素之間的亮度的偏差的結構(專利文獻1)。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2013-137498號公報
本發明的一個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的驅動方法。本發明的一個方式的目的之一是提供一種新穎的輸入輸出裝置、新穎的輸入輸出裝置的驅動方法或新穎的半導體裝置。
注意,這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。此外,本發明的一個方式並不一定必須要實現所有上述目的。這些目的以外的目的從發明說明、圖式、申請專利範圍等的記載是顯然的,並可以從所述記載中抽出。
本發明的一個方式是一種輸入輸出裝置,包括:被供應選擇信號、控制信號、包括顯示資料的顯示信號及檢測信號,且能夠供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路;被供應高電源電位且能夠供應基於高電源電位的電位及基於檢測信號的檢測資料的轉換電路;能夠供應檢測信號的檢測元件;以及被供應指定的電流的顯示元件。
輸入輸出電路包括第一電晶體,該第一電晶體的閘極與能夠供應選擇信號的第一控制線電連接,第一電極與能夠供應顯示信號的信號線電連接。
此外,輸入輸出電路包括第二電晶體,該第二電晶體的閘極與能夠供應控制信號的第二控制線電連接,第一電極與第一佈線電連接。
此外,輸入輸出電路包括驅動電晶體,該驅動電晶體的閘極與第一電晶體的第二電極電連接,第一電極與第二佈線電連接,第二電極與第二電晶體的第二電極電連接。
轉換電路包括:閘極及第一電極與能夠供應高電源電位的佈線電連接且第二電極與第二佈線電連接的電晶體;以及與第二佈線電連接且能夠供應檢測資料的端子。
檢測元件的第一電極與第一電晶體的第二電極電連接,第二電極與第二電晶體的第二電極電連接。
顯示元件的第一電極與驅動電晶體的第二電極電連接,第二電極與第三佈線電連接。
本發明的一個方式是一種輸入輸出裝置,包括:被供應選擇信號、第一控制信號至第三控制信號、包括顯示資料的顯示信號及檢測信號,且能夠供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路;被供應高電源電位且能夠供應基於高電源電位的電位及基於檢測信號的檢測資料的轉換電路;能夠供應檢測信號的檢測元件;以及被供應指定
的電流的顯示元件。
輸入輸出電路包括第一電晶體,該第一電晶體的閘極與能夠供應選擇信號的第一控制線電連接,第一電極與能夠供應顯示信號的信號線電連接。
此外,輸入輸出電路包括第二電晶體,該第二電晶體的閘極與能夠供應第一控制信號的第二控制線電連接,第一電極與第一佈線電連接。
此外,輸入輸出電路包括第三電晶體,該第三電晶體的閘極與能夠供應第二控制信號的第三控制線電連接,第一電極與第二電晶體的第二電極電連接。
此外,輸入輸出電路包括第四電晶體,該第四電晶體的閘極與能夠供應第三控制信號的第四控制線電連接,第一電極與第一電晶體的第二電極電連接。
此外,輸入輸出電路包括第五電晶體,該第五電晶體的閘極與能夠供應選擇信號的第一控制線電連接,第一電極與第四電晶體的第二電極電連接,第二電極與第四佈線電連接。
此外,輸入輸出電路包括驅動電晶體,該驅動電晶體的閘極與第四電晶體的第二電極電連接,第一電極與第二佈線電連接,第二電極與第二電晶體的第二電極電連接。
轉換電路包括:閘極及第一電極與能夠供應高電源電位的佈線電連接且第二電極與第二佈線電連接的電晶體;以及與第二佈線電連接且能夠供應檢測資料的端
子。
檢測元件的第一電極與第一電晶體的第二電極電連接,第二電極與第二電晶體的第二電極電連接。
顯示元件的第一電極與第三電晶體的第二電極電連接,第二電極與第三佈線電連接。
上述本發明的一個方式的輸入輸出裝置包括;被供應選擇信號、控制信號、包括顯示資料的顯示信號及檢測信號,且能夠供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路;能夠供應基於檢測信號的檢測資料的轉換電路;供應檢測信號的檢測元件;以及被供應指定的電流的顯示元件。
由此,可以使用根據檢測元件所供應的檢測信號而變化的電位供應檢測資料,且根據顯示信號使用指定的電流在顯示元件中顯示顯示資料。其結果,可以提供方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置。
本發明的一個方式是上述輸入輸出裝置,其中檢測元件供應包括根據靜電電容的變化而變化的電流的檢測信號。
本發明的一個方式是上述輸入輸出裝置,其中顯示元件包括第一電極、與第一電極重疊的第二電極以及第一電極與第二電極之間的包含發光有機化合物的層。
由此,可以供應與從檢測元件至介電常數高於大氣的物體的距離變化有關的檢測資料,且使用光顯示被供應的顯示資料。其結果,可以提供方便性或可靠性優
異的新穎的輸入輸出裝置。
本發明的一個方式是包括如下步驟的上述輸入輸出裝置的驅動方法。
上述驅動方法包括第一步驟,其中供應能夠使第一電晶體成為導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體成為導通狀態的控制信號以及參考電位的顯示信號。
此外,上述驅動方法包括第二步驟,其中供應能夠使第一電晶體成為非導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體成為導通狀態的控制信號,以根據檢測元件所供應的檢測信號而驅動電晶體供應指定的電流的方式供應基於高電源電位的電位,且轉換電路供應基於檢測信號的檢測資料。
此外,上述驅動方法包括第三步驟,其中供應能夠使第一電晶體成為導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體成為非導通狀態的控制信號以及基於顯示資料的電位的顯示信號。
此外,上述驅動方法包括第四步驟,其中供應能夠使第一電晶體成為非導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體成為非導通狀態的控制信號,以根據在第三步驟中供應的顯示信號而驅動電晶體供應電流的方式供應基於高電源電位的電位。
本發明的一個方式是包括如下步驟的上述輸入輸出裝置的驅動方法。
上述驅動方法包括第一步驟,其中供應能夠
使第一電晶體及第五電晶體成為非導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體成為非導通狀態的第一控制信號、能夠使第三電晶體成為導通狀態的第二控制信號以及能夠使第四電晶體成為非導通狀態的第三控制信號。
此外,上述驅動方法包括第二步驟,其中供應能夠使第一電晶體及第五電晶體成為導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體成為非導通狀態的第一控制信號、能夠使第三電晶體成為非導通狀態的第二控制信號、能夠使第四電晶體成為非導通狀態的第三控制信號以及參考電位的顯示信號。
此外,上述驅動方法包括第三步驟,其中供應能夠使第一電晶體及第五電晶體成為非導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體成為導通狀態的第一控制信號、能夠使第三電晶體成為非導通狀態的第二控制信號、能夠使第四電晶體成為導通狀態的第三控制信號,以根據檢測元件所供應的檢測信號而驅動電晶體供應指定的電流的方式將基於高電源電位的電位供應給第二佈線,且轉換電路根據檢測信號供應檢測資料。
此外,上述驅動方法包括第四步驟,其中供應能夠使第一電晶體及第五電晶體成為非導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體成為非導通狀態的第一控制信號、能夠使第三電晶體成為導通狀態的第二控制信號以及能夠使第四電晶體成為非導通狀態的第三控制信號。
此外,上述驅動方法包括第五步驟,其中供
應能夠使第一電晶體及第五電晶體成為導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體成為非導通狀態的第一控制信號、能夠使第三電晶體成為非導通狀態的第二控制信號、能夠使第四電晶體成為非導通狀態的第三控制信號以及基於顯示資料的顯示信號。
此外,上述驅動方法包括第六步驟,其中供應能夠使第一電晶體及第五電晶體成為非導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體成為非導通狀態的第一控制信號、能夠使第三電晶體成為導通狀態的第二控制信號、能夠使第四電晶體成為導通狀態的第三控制信號,以根據在第五步驟中供應的顯示信號而驅動電晶體供應指定的電流的方式將高電源電位供應給第二佈線。
上述本發明的一個方式的驅動方法包括如下步驟,使第一電晶體成為非導通狀態,使第二電晶體成為導通狀態,將驅動電晶體的閘極及第二電極的電壓設定為檢測元件的第一電極及第二電極的電壓。
由此,可以使用轉換電路根據檢測元件所供應的檢測信號將驅動電晶體所供應的電流或用來供應指定的電流的電壓轉換為檢測資料並供應。其結果,可以提供方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置的驅動方法。
本發明的一個方式包括配置為矩陣狀的多個像素。
此外,包括與配置在行方向上的多個像素電連接且能夠供應選擇信號的多個第一控制線、與配置在行
方向上的多個像素電連接且能夠供應控制信號的多個第二控制線。
此外,包括與配置在列方向上的多個像素電連接且能夠供應包括顯示資料的顯示信號的多個信號線、與配置在列方向上的多個像素電連接且能夠供應第一電源電位的多個第一佈線、與配置在列方向上的多個像素電連接且能夠供應基於高電源電位的電位的多個第二佈線以及與配置在列方向上的多個像素電連接且能夠供應第二電源電位的多個第三佈線。
此外,包括轉換電路,該轉換電路與第二佈線電連接且被供應高電源電位並能夠供應基於高電源電位的電位以及基於檢測信號的檢測資料。
此外,包括支撐像素、第一控制線、第二控制線、信號線及第一佈線至第三佈線的基體材料。
像素包括被供應選擇信號、控制信號、顯示信號及檢測信號且能夠供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路。
此外,包括能夠供應檢測信號的檢測元件以及被供應指定的電流的顯示元件。
輸入輸出電路包括第一電晶體,該第一電晶體的閘極與能夠供應選擇信號的第一控制線電連接,第一電極與能夠供應顯示信號的信號線電連接。
此外,輸入輸出電路包括第二電晶體,該第二電晶體的閘極與能夠供應控制信號的第二控制線電連
接,第一電極與第一佈線電連接。
此外,輸入輸出電路包括驅動電晶體,該驅動電晶體的閘極與第一電晶體的第二電極電連接,第一電極與第二佈線電連接,第二電極與第二電晶體的第二電極電連接。
轉換電路包括:閘極及第一電極與能夠供應高電源電位的佈線電連接且第二電極與第二佈線電連接的電晶體;以及與第二佈線電連接且能夠供應檢測資料的端子。
檢測元件的第一電極與第一電晶體的第二電極電連接,第二電極與第二電晶體的第二電極電連接。
顯示元件的第一電極與驅動電晶體的第二電極電連接,第二電極與第三佈線電連接。
本發明的一個方式包括配置為矩陣狀的多個像素。
此外,包括與配置在行方向上的多個像素電連接且能夠供應選擇信號的多個第一控制線、與配置在行方向上的多個像素電連接且能夠供應第一控制信號的多個第二控制線、與配置在行方向上的多個像素電連接且能夠供應第二控制信號的多個第三控制線、與配置在行方向上的多個像素電連接且能夠供應第三控制信號的多個第四控制線。
此外,包括與配置在列方向上的多個像素電連接且能夠供應包括顯示資料的顯示信號的多個信號線、
與配置在列方向上的多個像素電連接且能夠供應第一電源電位的多個第一佈線、與配置在列方向上的多個像素電連接且能夠供應基於高電源電位的電位的多個第二佈線、與配置在列方向上的多個像素電連接且能夠供應第二電源電位的多個第三佈線以及與配置在列方向上的多個像素電連接且能夠供應第三電源電位的多個第四佈線。
此外,包括轉換電路,該轉換電路與第二佈線電連接且被供應高電源電位並能夠供應基於高電源電位的電位及基於檢測信號的檢測資料。
此外,包括支撐像素、第一控制線至第四控制線、信號線及第一佈線至第四佈線的基體材料。
像素包括被供應選擇信號、第一控制信號至第三控制信號、顯示信號及檢測信號且能夠供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路。
此外,包括能夠供應檢測信號的檢測元件以及被供應指定的電流的顯示元件。
輸入輸出電路包括第一電晶體,該第一電晶體的閘極與能夠供應選擇信號的第一控制線電連接,第一電極與能夠供應顯示信號的信號線電連接。
此外,輸入輸出電路包括第二電晶體,該第二電晶體的閘極與能夠供應第一控制信號的第二控制線電連接,第一電極與第一佈線電連接。
此外,輸入輸出電路包括第三電晶體,該第三電晶體的閘極與能夠供應第二控制信號的第三控制線電
連接,第一電極與第二電晶體的第二電極電連接。
此外,輸入輸出電路包括第四電晶體,該第四電晶體的閘極與能夠供應第三控制信號的第四控制線電連接,第一電極與第一電晶體的第二電極電連接。
此外,輸入輸出電路包括第五電晶體,該第五電晶體的閘極與能夠供應選擇信號的第一控制線電連接,第一電極與第四電晶體的第二電極電連接,第二電極與第四佈線電連接。
此外,輸入輸出電路包括驅動電晶體,該驅動電晶體的閘極與第四電晶體的第二電極電連接,第一電極與第二佈線電連接,第二電極與第二電晶體的第二電極電連接。
轉換電路包括:閘極及第一電極與能夠供應高電源電位的佈線電連接且第二電極與第二佈線電連接的電晶體;以及與第二佈線電連接且能夠供應檢測資料的端子。
檢測元件的第一電極與第一電晶體的第二電極電連接,第二電極與第二電晶體的第二電極電連接。
顯示元件的第一電極與第三電晶體的第二電極電連接,第二電極與第三佈線電連接。
本發明的一個方式是上述輸入輸出裝置,其中檢測元件供應包括根據靜電電容的變化而變化的電壓的檢測信號。
本發明的一個方式是上述輸入輸出裝置,其
中顯示元件包括第一電極、與第一電極重疊的第二電極以及第一電極與第二電極之間的包含發光有機化合物的層。
本發明的一個方式是上述輸入輸出裝置,其中轉換電路被基體材料支撐。
上述本發明的一個方式的輸入輸出裝置包括:包括被供應選擇信號、控制信號、包括顯示資料的顯示信號及檢測信號且供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路、供應檢測信號的檢測元件以及被供應指定的電流的顯示元件的多個像素;該多個像素配置為矩陣狀的基體材料;以及與配置在列方向上的像素電連接且能夠供應基於檢測信號的檢測資料的轉換電路。
由此,藉由使用根據配置為矩陣狀的像素所包括的檢測元件所供應的檢測信號變化的電位,能夠供應與像素配置的位置資料相關聯的檢測資料。此外,可以根據顯示信號使用指定的電流在配置為矩陣狀的像素所包括的顯示元件中顯示顯示資料。其結果,可以提供方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置。
在本說明書中,EL層是指設置在發光元件的一對電極之間的層。因此,夾在電極之間且包含發光物質的有機化合物的發光層是EL層的一個方式。
在本說明書中,當將物質A分散在由另一物質B構成的基質中時,將構成基質的物質B稱為主體材料,並將分散在基質中的物質A稱為客體材料。注意,物質A和物質B可以分別是單一物質或者是兩種以上的物
質的混合物。
注意,在本說明書中,發光裝置是指影像顯示裝置或光源(包括照明設備)。另外,發光裝置還包括在發光裝置中安裝有連接器諸如FPC(Flexible Printed Circuit:撓性印刷電路)或TCP(Tape Carrier Package:捲帶式封裝)的模組;在TCP的端部設置有印刷線路板的模組;IC(積體電路)藉由COG(Chip On Glass:晶粒玻璃接合)方式直接安裝在形成有發光元件的基板上的模組。
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構成要素,但是,實際上的構成要素難以根據其功能清楚地劃分,而一個構成要素有時具有多個功能。
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構成要素彼此連接時,實際上也有一個導電膜兼具有多個構成要素的功能的情況,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構成要素的功能的情況。
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。
根據本發明的一個方式,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。或者,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的驅動方法。或者,可以提供一種新穎的半導體裝置。
注意,這些效果的記載不妨礙其他效果的存在。此外,本發明的一個方式並不需要具有所有上述效果。另外,這些效果以外的效果從發明說明、圖式、申請專利範圍等的記載是顯然的,並可以從所述記載中抽出。
30‧‧‧接合層
31‧‧‧黏合層
32‧‧‧黏合層
41‧‧‧支撐體
41b‧‧‧支撐體
42‧‧‧支撐體
42b‧‧‧支撐體
48‧‧‧遮罩
49‧‧‧溶劑
80‧‧‧加工構件
80a‧‧‧剩餘部
80b‧‧‧表層
81‧‧‧疊層體
90‧‧‧加工構件
90a‧‧‧剩餘部
90b‧‧‧表層
91‧‧‧疊層體
91a‧‧‧剩餘部
91s‧‧‧起點
92‧‧‧疊層體
92c‧‧‧疊層體
92d‧‧‧疊層體
99‧‧‧噴嘴
100‧‧‧輸入輸出裝置
100B‧‧‧輸入輸出裝置
103‧‧‧輸入輸出電路
103B‧‧‧輸入輸出電路
104‧‧‧轉換電路
200‧‧‧輸入輸出裝置
200B‧‧‧輸入輸出裝置
200C‧‧‧輸入輸出裝置
200D‧‧‧輸入輸出裝置
201‧‧‧區域
202‧‧‧像素
202B‧‧‧像素
202R‧‧‧子像素
203‧‧‧輸入輸出電路
203B‧‧‧輸入輸出電路
204‧‧‧轉換電路
209‧‧‧撓性印刷電路板
210‧‧‧基體材料
210a‧‧‧障壁膜
210b‧‧‧基體材料
210c‧‧‧樹脂層
211‧‧‧佈線
219‧‧‧端子
221‧‧‧絕緣層
228‧‧‧分隔壁
250R‧‧‧發光元件
260‧‧‧密封材料
267BM‧‧‧遮光層
267p‧‧‧保護膜
267R‧‧‧彩色層
270‧‧‧基體材料
270a‧‧‧障壁膜
270b‧‧‧基體材料
270c‧‧‧樹脂層
280B‧‧‧顯示模組
280G‧‧‧顯示模組
280R‧‧‧顯示模組
280Y‧‧‧顯示模組
F1‧‧‧基板
F2‧‧‧剝離層
F3‧‧‧被剝離層
F3b‧‧‧導電層
F3s‧‧‧起點
G1‧‧‧第一控制線
G2‧‧‧第二控制線
G3‧‧‧第三控制線
G4‧‧‧第四控制線
OUT‧‧‧端子
BR‧‧‧佈線
VPO‧‧‧佈線
K01‧‧‧外殼
K02‧‧‧鉸鏈
K10‧‧‧算術裝置
K10A‧‧‧天線
K10B‧‧‧電池
K20‧‧‧輸入輸出裝置
K30‧‧‧顯示部
K31‧‧‧區域
K45‧‧‧按鈕
K100‧‧‧資料處理裝置
L1‧‧‧佈線
L2‧‧‧佈線
L3‧‧‧佈線
L4‧‧‧佈線
M0‧‧‧驅動電晶體
M1‧‧‧電晶體
M2‧‧‧電晶體
M3‧‧‧電晶體
M4‧‧‧電晶體
M5‧‧‧電晶體
M6‧‧‧電晶體
MD‧‧‧電晶體
S1‧‧‧基板
S2‧‧‧剝離層
S3‧‧‧被剝離層
S5‧‧‧基體材料
T1‧‧‧期間
T2‧‧‧期間
T3‧‧‧期間
T4‧‧‧期間
T11‧‧‧期間
T12‧‧‧期間
T21‧‧‧期間
T22‧‧‧期間
T31‧‧‧期間
T41‧‧‧期間
T102‧‧‧基板
T104a‧‧‧閘極電極
T106‧‧‧絕緣膜
T107‧‧‧絕緣膜
T108‧‧‧絕緣膜
T110‧‧‧氧化物半導體膜
T112‧‧‧導電膜
T112a‧‧‧電極
T112b‧‧‧電極
T114‧‧‧絕緣膜
T116‧‧‧絕緣膜
T118‧‧‧絕緣膜
T120‧‧‧絕緣膜
T122a‧‧‧導電膜
T122c‧‧‧閘極電極
T142a‧‧‧開口
T142e‧‧‧開口
T151‧‧‧電晶體
在圖式中:圖1A及圖1B是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的結構的電路圖及驅動方法的時序圖;圖2A及圖2B是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的結構的電路圖及驅動方法的時序圖;圖3A及圖3B是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的結構的方塊圖及電路圖;圖4是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的結構的電路圖;圖5A1、圖5A2、圖5B1及圖5B2是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的驅動方法的時序圖;圖6A至圖6D是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的結構的俯視圖及剖面圖;圖7A至圖7C是說明可以用於根據實施方式的轉換電路的電晶體的結構的圖;圖8A1、圖8A2、圖8B1、圖8B2、圖8C、圖8D1、
圖8D2、圖8E1及圖8E2是說明根據實施方式的疊層體的製程的示意圖;圖9A1、圖9A2、圖9B1、圖9B2、圖9C、圖9D1、圖9D2、圖9E1及圖9E2是說明根據實施方式的疊層體的製程的示意圖;圖10A1、圖10A2、圖10B、圖10C、圖10D1、圖10D2、圖10E1及圖10E2是說明根據實施方式的疊層體的製程的示意圖;圖11A1、圖11A2、圖11B1、圖11B2、圖11C1、圖11C2、圖11D1及圖11D2是說明根據實施方式的在支撐體中包括開口部的疊層體的製程的示意圖;圖12A1、圖12A2、圖12B1及圖12B2是說明根據實施方式的加工構件的結構的示意圖;圖13A至圖13C是說明根據實施方式的資料處理裝置的結構的投影圖;圖14A至圖14D是說明根據實施方式的輸入輸出裝置的結構的俯視圖及剖面圖。
本發明的一個方式的輸入輸出裝置包括:被供應選擇信號、控制信號、包括顯示資料的顯示信號及檢測信號,且能夠供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路;能夠供應基於檢測信號的檢測資料的轉換電路;供應檢測信號的檢測元件;以及被供應指定的電流的顯示元
件。
由此,可以使用根據檢測元件所供應的檢測信號而變化的電位供應檢測資料,且根據顯示信號使用指定的電流在顯示元件中顯示顯示資料。其結果,可以提供方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置。或者,可以提供輸入輸出裝置的驅動方法。
參照圖式對實施方式進行詳細說明。注意,本發明不侷限於下面說明,所屬技術領域的普通技術人員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於下面所示的實施方式所記載的內容中。另外,在以下說明的發明的結構中,在不同的圖式之間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,而省略其重複說明。
實施方式1
在本實施方式中,參照圖1A及圖1B對本發明的一個方式的輸入輸出裝置的結構進行說明。
圖1A及圖1B是說明本發明的一個方式的輸入輸出裝置100的結構的圖。圖1A是說明本發明的一個方式的輸入輸出裝置的結構的電路圖。圖1B是說明圖1A所示的輸入輸出裝置的驅動方法的時序圖。
〈輸入輸出裝置的結構例子〉
本實施方式所說明的輸入輸出裝置100包括被供應選擇信號、控制信號、包括顯示資料的顯示信號及檢測信號,且能夠供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路103。
此外,輸入輸出裝置100包括被供應高電源電位且能夠供應基於高電源電位的電位及基於檢測信號的檢測資料的轉換電路104。
此外,輸入輸出裝置100包括能夠供應檢測信號的檢測元件C及被供應指定的電流的顯示元件D。
輸入輸出電路103包括第一電晶體M1,該電晶體M1的閘極與能夠供應選擇信號的第一控制線G1電連接,第一電極與能夠供應顯示信號的信號線DL電連接。
輸入輸出電路103包括第二電晶體M2,該第二電晶體M2的閘極與能夠供應控制信號的第二控制線G2電連接,第一電極與第一佈線L1電連接。
輸入輸出電路103包括驅動電晶體M0,該驅動電晶體M0的閘極與第一電晶體M1的第二電極電連接,第一電極與第二佈線L2電連接,第二電極與第二電晶體M2的第二電極電連接。
轉換電路104包括:閘極與能夠供應高電源電位的佈線BR電連接,第一電極與能夠供應高電源電位的佈線VPO電連接,第二電極與第二佈線L2電連接的電
晶體M6;以及與第二佈線L2電連接且能夠供應檢測資料的端子OUT。
檢測元件C的第一電極與第一電晶體M1的第二電極電連接,第二電極與第二電晶體M2的第二電極電連接。
顯示元件D的第一電極與驅動電晶體M0的第二電極電連接,第二電極與第三佈線L3電連接。
本實施方式所示的輸入輸出裝置100包括:被供應選擇信號、控制信號、包括顯示資料的顯示信號及檢測信號,且供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路103;能夠供應基於檢測信號的檢測資料的轉換電路104;供應檢測信號的檢測元件C;以及被供應指定的電流的顯示元件D。
由此,可以使用根據檢測元件所供應的檢測信號而變化的電位供應檢測資料,且根據顯示信號使用指定的電流在顯示元件中顯示顯示資料。其結果,可以提供方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置。
驅動電晶體M0可以使檢測元件C所供應的檢測信號放大。
佈線VPO及佈線BR可以供應足以使輸入輸出裝置100所包括的電晶體工作的高電源電位。
第一佈線L1可以供應第一電源電位,第三佈線L3可以供應第二電源電位。此外,第二電源電位較佳為高於第一電源電位。
以下對構成輸入輸出裝置100的每個構成要素進行說明。注意,這些構成要素不能明確地分離,有時一個構成要素兼作其他構成要素或包括其他構成要素的一部分。
例如與檢測元件及顯示元件電連接的輸入輸出電路既是檢測元件的驅動電路又是顯示元件的驅動電路。
〈〈整體結構〉〉
輸入輸出裝置100包括輸入輸出電路103、轉換電路104、檢測元件C或顯示元件D。
〈〈輸入輸出電路〉〉
輸入輸出電路103包括第一電晶體M1、第二電晶體M2或驅動電晶體M0。此外,驅動電晶體既可以利用分時灰階方式(也稱為數位驅動方式)驅動顯示元件,又可以利用電流灰階方式(也稱為類比驅動方式)驅動顯示元件。
可以將能夠在同一製程中製造的電晶體用於第一電晶體M1、第二電晶體M2及驅動電晶體M0。由此,可以提供使製程簡化的輸入輸出電路。
此外,可以使用能夠根據選擇信號而被開啟或關閉的開關代替第一電晶體M1。
可以使用能夠根據控制信號而被開啟或關閉
的開關代替第二電晶體M2。
第一電晶體M1、第二電晶體M2或驅動電晶體M0包括半導體層。
例如,可以將4族的元素、化合物半導體或氧化物半導體用於半導體層。明確而言,可以將包含矽的半導體、包含砷化鎵的半導體或包含銦的氧化物半導體等用於半導體層。此外,可以使用包含單晶、多晶或非晶等的半導體,明確而言,可以使用單晶矽、多晶矽或非晶矽等。
在實施方式5中詳細說明將氧化物半導體用於半導體層的電晶體的結構。
輸入輸出電路103與第一控制線G1、第二控制線G2、信號線DL、第一佈線L1、第二佈線L2或第三佈線L3電連接。
第一控制線G1能夠供應選擇信號。
第二控制線G2能夠供應控制信號。
信號線DL能夠供應顯示信號。
第一佈線L1能夠供應第一電源電位。
第二佈線L2能夠供應基於高電源電位的電位。
第三佈線L3能夠供應第二電源電位。
使用具有導電性的材料形成第一控制線G1、第二控制線G2、信號線DL、第一佈線L1、第二佈線L2或第三佈線L3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。
明確而言,可以使用選自鋁、金、鉑、銀、鉻、鉭、鈦、鉬、鎢、鎳、鐵、鈷、鈀和錳中的金屬元素、包含上述金屬元素的合金或組合上述金屬元素的合金等來形成佈線等。
或者,可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅等導電氧化物。
或者,可以使用石墨烯或石墨。包含石墨烯的膜例如可以使包含氧化石墨烯的膜還原而形成。作為還原方法,可以採用進行加熱的方法或使用還原劑的方法等。
或者,可以使用導電高分子。
此外,也可以在支撐輸入輸出電路103的基體材料上形成用來形成輸入輸出電路103的膜,利用加工方法,來形成輸入輸出電路103。
或者,也可以利用將形成在其他基體材料上的輸入輸出電路103轉置到支撐輸入輸出電路103的基體材料的方法,形成輸入輸出電路103。在實施方式6至實施方式8中詳細說明輸入輸出電路103的製造方法的一個例子。
〈〈轉換電路〉〉
可以將根據基於高電源電位的電位及流過第一佈線
L1的電流的大小將檢測資料供應給端子OUT的各種電路用於轉換電路104。
例如,藉由與輸入輸出電路103電連接,構成源極隨耦器電路或電流鏡電路等的電路可以被用於轉換電路104。
明確而言,可以將包括電晶體M6的電路用於轉換電路104,該電晶體M6的閘極與佈線BR電連接,第一電極與佈線VPO電連接,第二電極與第二佈線L2電連接。
例如,當將足以驅動電晶體的高電源電位供應給佈線VPO及佈線BR時,可以由轉換電路104及輸入輸出電路103構成源極隨耦器電路(參照圖1A)。
可以將具有與可以用於輸入輸出電路103的電晶體相同的結構的電晶體用於電晶體M6。
可以將與可以用於輸入輸出電路103的佈線相同的佈線用於佈線VPO及佈線BR。
也可以使用支撐輸入輸出電路103的基體材料支撐轉換電路104。
也可以與輸入輸出電路103在同一製程中形成轉換電路104。
〈〈檢測元件〉〉
檢測元件C例如檢測靜電電容、照度、磁力、電波或壓力等,將基於檢測出的物理量的電壓供應給第一電極及
第二電極。
例如,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。
明確而言,可以將供應包括基於靜電電容的變化而變化的電壓的檢測信號的檢測元件用於檢測元件C。例如,在大氣中,介電常數比大氣高的物體如手指等接近於導電膜時,手指與導電膜之間的靜電電容發生變化。藉由檢測出該靜電電容的變化可以供應檢測信號。明確而言,可以將導電膜及其一個電極與該導電膜連接的電容元件用於檢測元件C。隨著靜電電容的變化引起電荷分佈,電容元件的兩個電極的電壓發生變化。可以將該電壓變化用於檢測信號。
〈〈顯示元件〉〉
顯示元件D被供應基於顯示信號的電流,並顯示顯示資料。
例如,可以將有機電致發光元件或發光二極體等用於顯示元件D。
明確而言,可以將包括第一電極、與第一電極重疊的第二電極、第一電極與第二電極之間的包含發光有機化合物的層的發光元件(也稱為有機電致發光元件或有機EL元件)用於顯示元件D。
〈輸入輸出裝置的驅動方法〉
以下對供應基於檢測元件C所供應的電壓的檢測資料且根據被供應的顯示信號進行顯示的輸入輸出裝置100的驅動方法進行說明(參照圖1A及圖1B)。
〈〈第一步驟〉〉
在第一步驟中,供應能夠使第一電晶體M1成為導通狀態的選擇信號,供應能夠使第二電晶體M2成為導通狀態的控制信號,且供應參考電位的顯示信號(參照圖1B中的期間T1)。
由此,可以將與第一電晶體M1的第二電極、驅動電晶體M0的閘極及檢測元件C的第一電極電連接的節點A的電位重設至基於信號線DL所供應的參考電位的電位。
可以將與第二電晶體M2的第二電極、驅動電晶體M0的第二電極、顯示元件D的第一電極及檢測元件C的第二電極電連接的節點B的電位設定為基於第一佈線L1所供應的第一電源電位的電位。
〈〈第二步驟〉〉
供應能夠使第一電晶體M1成為非導通狀態的選擇信號,供應能夠使第二電晶體M2成為導通狀態的控制信號,以驅動電晶體M0供應指定的電流的方式供應基於高電源電位的電位且轉換電路根據檢測信號供應檢測資料(參照圖1B中的期間T2)。
由此,可以將節點A的電位設定為基於檢測元件C所供應的檢測信號的電位。
其閘極被供應節點A的電位的驅動電晶體M0根據節點A的電位將指定的電流從第二佈線L2供應給第一佈線L1。
轉換電路104根據電流或在第二佈線L2中流過指定的電流時所需要的電壓將檢測資料供應給端子OUT。此外,也可以將在檢測元件C檢測出及沒有檢測出其介電常數比大氣大的物體如手指的狀態下觀察到的流過第二佈線L2的電流的差用作檢測資料。或者,也可以將在檢測元件C檢測出及沒有檢測出其介電常數比大氣大的物體如手指的狀態下觀察到的在指定的電流流過第二佈線L2時所需要的電壓的差用作檢測資料。此外,也可以反復取得檢測資料,利用歷史記錄的差分。
〈〈第三步驟〉〉
供應能夠使第一電晶體M1成為導通狀態的選擇信號,供應能夠使第二電晶體M2成為非導通狀態的控制信號,供應基於顯示資料的電位的顯示信號(參照圖1B中的期間T3)。
由此,可以將節點A的電位設定為基於信號線DL所供應的顯示信號的電位。
此外,其閘極被供應節點A的電位的驅動電晶體M0根據節點A的電位從第二佈線L2將指定的電流
供應給顯示元件D。
〈〈第四步驟〉〉
供應能夠使第一電晶體M1成為非導通狀態的選擇信號,供應能夠使第二電晶體M2成為非導通狀態的控制信號,以根據在第三步驟中供應的顯示信號使驅動電晶體M0供應指定的電流的方式供應基於高電源電位的電位(參照圖1B中的期間T4)。
由此,節點A的電位被保持為基於信號線DL所供應的顯示信號的電位,其閘極被供應節點A的電位的驅動電晶體M0將基於顯示信號的指定的電流供應給顯示元件D。
在顯示顯示資料的情況下,在手指等接近於檢測元件C時,有時節點A的電位變動。但是,隨著節點A的電位的變動而發生的顯示元件D的顯示變化被手指等掩蓋,由此使用者不容易看到該變化。
本實施方式所說明的輸入輸出裝置100的驅動方法包括如下步驟,使第一電晶體M1成為非導通狀態,使第二電晶體M2成為導通狀態,將驅動電晶體M0的閘極及第二電極的電壓設定為檢測元件C的第一電極及第二電極的電壓。
由此,可以使用轉換電路104根據檢測元件C所供應的檢測信號將驅動電晶體M0所供應的電流或用來供應指定的電流的電壓轉換為檢測資料並供應。其結
果,可以提供方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置的驅動方法。
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2
在本實施方式中,參照圖2A及圖2B對本發明的一個方式的輸入輸出裝置的結構進行說明。
圖2A及圖2B是說明本發明的一個方式的輸入輸出裝置100B的結構的圖。圖2A是說明本發明的一個方式的輸入輸出裝置的結構的電路圖。圖2B是說明圖2A所示的輸入輸出裝置的驅動方法的時序圖。
〈輸入輸出裝置的結構例子〉
本實施方式所說明的輸入輸出裝置100B包括被供應選擇信號、第一控制信號至第三控制信號、包括顯示資料的顯示信號及檢測信號,且能夠供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路103B。
輸入輸出裝置100B包括被供應高電源電位且能夠供應基於高電源電位的電位及基於檢測信號的檢測資料的轉換電路104。
輸入輸出裝置100B包括能夠供應檢測信號的檢測元件C及被供應指定的電流的顯示元件D。
輸入輸出電路103B包括第一電晶體M1,該
電晶體M1的閘極與能夠供應選擇信號的第一控制線G1電連接,第一電極與能夠供應顯示信號的信號線DL電連接。
此外,輸入輸出電路103B包括第二電晶體M2,該第二電晶體M2的閘極與能夠供應第一控制信號的第二控制線G2電連接,第一電極與第一佈線L1電連接。
此外,輸入輸出電路103B包括第三電晶體M3,該第三電晶體M3的閘極與能夠供應第二控制信號的第三控制線G3電連接,第一電極與第二電晶體M2的第二電極電連接。
此外,輸入輸出電路103B包括第四電晶體M4,該第四電晶體M4的閘極與能夠供應第三控制信號的第四控制線G4電連接,第一電極與第一電晶體M1的第二電極電連接。
此外,輸入輸出電路103B包括第五電晶體M5,該第五電晶體M5的閘極與能夠供應選擇信號的第一控制線G1電連接,第一電極與第四電晶體M4的第二電極電連接,第二電極與第四佈線L4電連接。
此外,輸入輸出電路103B包括驅動電晶體M0,該驅動電晶體M0的閘極與第四電晶體M4的第二電極電連接,第一電極與第二佈線L2電連接,第二電極與第二電晶體M2的第二電極電連接。
轉換電路104包括:閘極與能夠供應高電源
電位的佈線BR電連接,第一電極與能夠供應高電源電位的佈線VPO電連接,第二電極與第二佈線L2電連接的電晶體M6;以及與第二佈線L2電連接且能夠供應檢測資料的端子OUT。
檢測元件C的第一電極與第一電晶體M1的第二電極電連接,第二電極與第二電晶體M2的第二電極電連接。
顯示元件D的第一電極與第三電晶體M3的第二電極電連接,第二電極與第三佈線L3電連接。
本實施方式所示的輸入輸出裝置100B包括:被供應選擇信號、控制信號、包括顯示資料的顯示信號及檢測信號,且供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路103B;能夠供應基於檢測信號的檢測資料的轉換電路104;供應檢測信號的檢測元件C;以及被供應指定的電流的顯示元件D。
由此,可以使用根據檢測元件所供應的檢測信號而變化的電位供應檢測資料,且可以使用根據顯示信號發生變化的指定的電流在顯示元件中顯示顯示資料。其結果,可以提供方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置。
佈線VPO及佈線BR可以供應足以使輸入輸出裝置100B所包括的電晶體工作的高電源電位。
第一佈線L1可以供應第一電源電位,第三佈線L3可以供應第二電源電位,第四佈線L4可以供應第三
電源電位。此外,第二電源電位較佳為高於第一電源電位。另外,第三電源電位較佳為高於第一電源電位及第二電源電位且低於第一控制信號的高電位。明確而言,可以將第一電源電位設定為-5V,將第二電源電位設定為-3V,將第三電源電位設定為+6V,將第一控制信號的高電位設定為+15V。
以下對構成輸入輸出裝置100B的每個構成要素進行說明。注意,這些構成要素不能明確地分離,有時一個構成要素兼作其他構成要素或包括其他構成要素的一部分。
例如與檢測元件及顯示元件電連接的輸入輸出電路既是檢測元件的驅動電路又是顯示元件的驅動電路。
輸入輸出裝置100B與參照圖1A及圖1B說明的輸入輸出裝置100的不同之處在於在輸入輸出裝置100B中輸入輸出電路103B包括第三電晶體M3至第五電晶體M5以及與第三控制線G3及第四控制線G4電連接。在此,對與輸入輸出裝置100不同的結構進行詳細說明,關於其他相同的結構援用上述說明。
〈〈整體結構〉〉
輸入輸出裝置100B包括輸入輸出電路103B、轉換電路104、檢測元件C或顯示元件D。
〈〈輸入輸出電路〉〉
輸入輸出電路103B包括第一電晶體M1至第五電晶體M5或驅動電晶體M0。
可以將能夠在同一製程中製造的電晶體用於第一電晶體M1至第五電晶體M5及驅動電晶體M0。由此,可以提供使製程簡化的輸入輸出電路。
此外,可以使用能夠根據選擇信號而被開啟或關閉的開關代替第一電晶體M1或第五電晶體M5。
可以使用能夠根據第一控制信號而被開啟或關閉的開關代替第二電晶體M2。
可以使用能夠根據第二控制信號而被開啟或關閉的開關代替第三電晶體M3。
可以使用能夠根據第三控制信號而被開啟或關閉的開關代替第四電晶體M4。
第一電晶體M1至第五電晶體M5或驅動電晶體M0包括半導體層。
例如,可以將與能夠用於在實施方式1中說明的輸入輸出裝置100的電晶體相同的結構用於輸入輸出裝置100B的電晶體。
輸入輸出電路103B與第一控制線G1至第四控制線G4、信號線DL、第一佈線L1至第四佈線L4電連接。
第一控制線G1能夠供應選擇信號。
第二控制線G2能夠供應第一控制信號,第三
控制線G3能夠供應第二控制信號,第四控制線G4能夠供應第三控制信號。
信號線DL能夠供應顯示信號。
第一佈線L1能夠供應第一電源電位。
第二佈線L2能夠供應基於高電源電位的電位。
第三佈線L3能夠供應第二電源電位。
第四佈線L4能夠供應第三電源電位。
例如,可以將與能夠用於在實施方式1中說明的輸入輸出裝置100的佈線相同的結構用於輸入輸出裝置100B的佈線。
〈輸入輸出裝置的驅動方法〉
以下對供應基於檢測元件C所供應的電壓的檢測資料且根據被供應的顯示信號進行顯示的輸入輸出裝置100B的驅動方法進行說明(參照圖2A及圖2B)。
〈〈第一步驟〉〉
在第一步驟中,供應能夠使第一電晶體M1及第五電晶體M5成為非導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體M2成為非導通狀態的第一控制信號、能夠使第三電晶體M3成為導通狀態的第二控制信號以及能夠使第四電晶體M4成為非導通狀態的第三控制信號(參照圖2B中的期間T11)。
由此,可以將與第二電晶體M2的第二電極、第三電晶體M3的第一電極、驅動電晶體M0的第二電極及檢測元件C的第二電極電連接的節點B的電位設定為比第二電源電位高出決定顯示元件D是否工作的電壓(也稱為臨界電壓)的電壓。其結果,可以將在第二步驟以後變化的節點B的電位設定為基於顯示元件D的臨界電壓的電位。此外,例如,即使驅動電晶體M0的臨界電壓Vth向正一側漂移,也可以根據選擇信號使驅動電晶體M0成為導通狀態。
〈〈第二步驟〉〉
在第二步驟中,供應能夠使第一電晶體M1及第五電晶體M5成為導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體M2成為非導通狀態的第一控制信號、能夠使第三電晶體M3成為非導通狀態的第二控制信號、能夠使第四電晶體M4成為非導通狀態的第三控制信號以及參考電位的顯示信號(參照圖2B中的期間T12)。
由此,可以將與第一電晶體M1的第二電極、第四電晶體M4的第一電極及檢測元件C的第一電極電連接的節點A的電位重設至基於信號線DL所供應的參考電位的電位。
此外,可以將驅動電晶體M0的閘極的電位重設至基於第四佈線L4所供應的第三電源電位的電位。
〈〈第三步驟〉〉
在第三步驟中,以根據能夠使第一電晶體M1及第五電晶體M5成為非導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體M2成為導通狀態的第一控制信號、能夠使第三電晶體M3成為非導通狀態的第二控制信號、能夠使第四電晶體M4成為導通狀態的第三控制信號以及檢測元件C所供應的檢測信號使驅動電晶體M0供應指定的電流的方式將基於高電源電位的電位供應給第二佈線L2,且轉換電路104根據檢測信號供應檢測資料(參照圖2B中的期間T21)。
由此,可以將節點B的電位設定為基於第一佈線L1所供應的第一電源電位的電位。
此外,可以將節點A的電位設定為基於檢測元件C所供應的檢測信號的電位。
其閘極被供應節點A的電位的驅動電晶體M0根據節點A的電位將指定的電流從第二佈線L2供應給第一佈線L1。
轉換電路104根據在第二佈線L2中流過的指定的電流將檢測資料供應給端子OUT。
〈〈第四步驟〉〉
在第四步驟中,供應能夠使第一電晶體M1及第五電晶體M5成為非導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體M2成為非導通狀態的第一控制信號、能夠使第三電晶體
M3成為導通狀態的第二控制信號以及能夠使第四電晶體M4成為非導通狀態的第三控制信號(參照圖2B中的期間T22)。
由此,可以將節點B的電位設定為比第二電源電位高出決定顯示元件D是否工作的電壓(也稱為臨界電壓)的電壓。其結果,可以將在第五步驟以後變化的節點B的電位設定為基於顯示元件D的臨界電壓的電位。此外,例如,即使驅動電晶體M0的臨界電壓Vth向正一側漂移,也可以根據選擇信號使驅動電晶體M0成為導通狀態。
〈〈第五步驟〉〉
在第五步驟中,供應能夠使第一電晶體M1及第五電晶體M5成為導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體M2成為非導通狀態的第一控制信號、能夠使第三電晶體M3成為非導通狀態的第二控制信號、能夠使第四電晶體M4成為非導通狀態的第三控制信號以及基於顯示資料的顯示信號(參照圖2B中的期間T31)。
由此,可以將節點A的電位設定為基於信號線DL所供應的顯示信號的電位。
此外,可以將驅動電晶體M0的閘極的電位重設至基於第四佈線L4所供應的第三電源電位的電位。
〈〈第六步驟〉〉
在第六步驟中,以根據能夠使第一電晶體M1及第五電晶體M5成為非導通狀態的選擇信號、能夠使第二電晶體M2成為非導通狀態的第一控制信號、能夠使第三電晶體M3成為導通狀態的第二控制信號、能夠使第四電晶體M4成為導通狀態的第三控制信號以及在第五步驟中供應的顯示信號使驅動電晶體M0供應指定的電流的方式將高電源電位供應給第二佈線L2(參照圖2B中的期間T41)。
由此,其閘極被供應基於在第五步驟中供應的顯示信號的電位的驅動電晶體M0將指定的電流藉由第三電晶體M3供應給顯示元件D,且顯示元件D根據顯示信號進行顯示。
本實施方式所說明的輸入輸出裝置100B的驅動方法包括如下步驟,使第一電晶體M1成為非導通狀態,使第二電晶體M2成為導通狀態,將驅動電晶體M0的閘極及第二電極的電壓設定為檢測元件C的第一電極及第二電極的電壓。
由此,可以使用轉換電路104根據檢測元件C所供應的檢測信號將驅動電晶體M0所供應的電流或用來供應指定的電流的電壓轉換為檢測資料並供應。其結果,可以提供方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置的驅動方法。
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3A及圖3B對本發明的一個方式的輸入輸出裝置的結構進行說明。
圖3A及圖3B是說明本發明的一個方式的輸入輸出裝置200的結構的圖。圖3A是說明本發明的一個方式的輸入輸出裝置200的結構的方塊圖,圖3B是圖3A所示的像素202(i,j)所包括的輸入輸出電路203(i,j)的電路圖及轉換器CONV所包括的轉換電路204(j)的電路圖。
〈輸入輸出裝置的結構例子1〉
在本實施方式中說明的輸入輸出裝置200包括區域201。區域201包括配置為m行n列的矩陣狀的多個像素202(i,j)。注意,m及n為1以上的自然數,m或n為2以上。此外,i為m以下,j為n以下。
此外,輸入輸出裝置200包括與配置在行方向上的多個像素202(i,j)電連接且能夠供應選擇信號的多個第一控制線G1(i)、與配置在行方向上的多個像素202(i,j)電連接且能夠供應控制信號的多個第二控制線G2(i)。
此外,輸入輸出裝置200包括與配置在列方向上的多個像素202(i,j)電連接且能夠供應包括顯示資料的顯示信號的多個信號線DL(j)、與配置在列方向
上的多個像素202(i,j)電連接且能夠供應第一電源電位的多個第一佈線L1(j)、與配置在列方向上的多個像素202(i,j)電連接且能夠供應基於高電源電位的電位的多個第二佈線L2(j)以及與配置在列方向上的多個像素202(i,j)電連接且能夠供應第二電源電位的多個第三佈線L3(j)。
此外,輸入輸出裝置200包括轉換電路204(j),該轉換電路204(j)與第二佈線L2(j)電連接且被供應高電源電位並能夠供應基於高電源電位的電位及基於檢測信號的檢測資料。
此外,輸入輸出裝置200包括支撐像素202(i,j)、第一控制線G1(i)、第二控制線G2(i)、信號線DL(i)及第一佈線L1(j)至第三佈線L3(j)的基體材料210。
像素202(i,j)包括被供應選擇信號、控制信號、顯示信號及檢測信號且能夠供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路203(i,j)。
此外,像素202(i,j)包括能夠供應檢測信號的檢測元件C及被供應指定的電流的顯示元件D。
輸入輸出電路203(i,j)包括第一電晶體M1,該第一電晶體M1的閘極與能夠供應選擇信號的第一控制線G1(i)電連接,第一電極與能夠供應顯示信號的信號線DL(j)電連接。
此外,輸入輸出電路203(i,j)包括第二電
晶體M2,該第二電晶體M2的閘極與能夠供應控制信號的第二控制線G2(i)電連接,第一電極與第一佈線L1(j)電連接。
此外,輸入輸出電路203(i,j)包括驅動電晶體M0,該驅動電晶體M0的閘極與第一電晶體M1的第二電極電連接,第一電極與第二佈線L2(j)電連接,第二電極與第二電晶體M2的第二電極電連接。
轉換電路204(j)包括:閘極與能夠供應高電源電位的佈線BR電連接,第一電極與能夠供應高電源電位的佈線VPO電連接,第二電極與第二佈線L2(j)電連接的電晶體M6;以及與第二佈線L2(j)電連接且能夠供應檢測資料的端子OUT(j)。
檢測元件C的第一電極與第一電晶體M1的第二電極電連接,第二電極與第二電晶體M2的第二電極電連接。
顯示元件D的第一電極與驅動電晶體M0的第二電極電連接,第二電極與第三佈線L3(j)電連接。
本實施方式的輸入輸出裝置200包括:被供應選擇信號、控制信號、包括顯示資料的顯示信號及檢測信號,且供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路203(i,j);包括供應檢測信號的檢測元件C及被供應指定的電流的顯示元件D的多個像素202(i,j);該多個像素202(i,j)配置為矩陣狀的基體材料210;以及與配置在列方向上的像素202(i,j)電連接且能夠供應基於檢
測信號的檢測資料的轉換電路204(j)。
由此,藉由使用根據配置為矩陣狀的像素所包括的檢測元件所供應的檢測信號而變化的電位,能夠供應與像素配置的位置資料相關聯的檢測資料。此外,可以根據顯示信號使用指定的電流在配置為矩陣狀的像素所包括的顯示元件中顯示顯示資料。其結果,可以提供方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置。
在本實施方式中說明的輸入輸出裝置200中,檢測元件C及檢測元件D配置在像素202(i,j)中。由此,可以使用檢測元件C供應顯示影像的座標。
為了不容易受雜波的影響,可以將轉換電路204(j)配置在離輸入輸出電路遠的位置如區域201的外側等。
也可以在多個像素中設置一個檢測元件,而不在每個像素中設置檢測元件。由此,可以減少控制線的數量。
此外,也可以將多個像素所供應的檢測資料組合在一個座標資料中。
此外,基體材料210也可以具有撓性。也可以藉由使用具有撓性的基體材料210使輸入輸出裝置200能夠彎曲或折疊。
在能夠折疊的輸入輸出裝置200被折疊的狀態下,有時檢測元件C的一部分以接近於其他部分的方式配置。由此,有時檢測元件C的一部分與其他部分互相干
涉,產生誤檢測。明確而言,在將電容元件用於檢測元件C的情況下,鄰接的電極彼此干涉。
可以將與輸入輸出裝置200被折疊時的尺寸相比充分小的檢測元件用於輸入輸出裝置200。由此,可以防止折疊的狀態下的檢測元件C的干涉。
可以使配置為矩陣狀的多個檢測元件C分別工作。由此,可以停止配置在會產生誤檢測的區域中的檢測元件的工作。
也可以在配置為矩陣狀的像素的一部分設置檢測元件C及顯示元件D。例如,設置有檢測元件C及顯示元件D的像素的數量也可以比只設置有顯示元件D的像素的數量少。由此,可以以比所供應的檢測資料更高的清晰度顯示顯示資料。
輸入輸出裝置200也可以包括供應選擇信號或控制信號的驅動電路GD。
此外,輸入輸出裝置200也可以包括供應顯示信號的驅動電路SD。
此外,輸入輸出裝置200也可以包括具備多個轉換電路204(j)且供應檢測資料的轉換器CONV。
此外,支撐多個像素202(i,j)的基體材料210也可以支撐驅動電路GD、驅動電路SD或轉換器CONV。
以下對構成輸入輸出裝置200的每個構成要素進行說明。注意,這些構成要素不能明確地分離,有時
一個構成要素兼作其他構成要素或包括其他構成要素的一部分。
例如與檢測元件及顯示元件電連接的輸入輸出電路既是檢測元件的驅動電路又是顯示元件的驅動電路。此外,包括檢測元件及顯示元件的像素既是顯示像素又是檢測像素。
輸入輸出裝置200與參照圖1A及圖1B說明的輸入輸出裝置100的不同之處在於:在輸入輸出裝置200中包括多個像素202(i,j)、多個第一控制線G1(i)、多個第二控制線G2(i)、多個信號線DL(j)、多個第一佈線L1(j)、多個第二佈線L2(j)、多個第三佈線L3(j)及多個轉換電路204(j)以及包括支撐這些構件的基體材料210。在此,對與輸入輸出裝置100不同的結構進行詳細說明,關於其他相同的結構援用上述說明。
〈〈整體結構〉〉
輸入輸出裝置200包括像素202(i,j)、第一控制線G1(i)、第二控制線G2(i)、信號線DL(j)、第一佈線L1(j)、第二佈線L2(j)、第三佈線L3(j)、轉換電路204(j)或基體材料210。
輸入輸出裝置200也可以包括供應選擇信號或控制信號的驅動電路GD、供應顯示信號的驅動電路SD或供應檢測資料的轉換器CONV。
〈〈像素〉〉
區域201包括配置為m行n列的矩陣狀的多個像素202(i,j)。
輸入輸出裝置200將被供應的顯示資料顯示在區域201,供應使用區域201檢測出的檢測資料。
像素202(i,j)包括檢測元件C,檢測元件C例如檢測靜電電容、照度、磁力、電波或壓力等,將基於檢測出的物理量的電壓供應給第一電極及第二電極。例如,可以將供應包括根據靜電電容的變化而變化的電壓的檢測信號的檢測元件用於檢測元件C。
像素202(i,j)可以以與配置有像素202(i,j)的座標相關聯的方式供應檢測元件C所供應的檢測信號。由此,輸入輸出裝置200的使用者可以使用區域201輸入位置資料。
尤其是,藉由將接近感測器或接觸感測器等用於檢測元件C,可以將輸入輸出裝置200用作觸控面板。
可以將與輸入輸出裝置200接觸的手指用作指示器來做各種手勢(輕按、拖移、推送或捏合等)。將與輸入輸出裝置200接觸的手指的位置或軌跡等資料供應給算術裝置。並且,在算術裝置判斷該資料滿足指定的條件時,可以認為指定的手勢被供應。由此,可以使算術裝置執行與指定的手勢相關聯的指令。
像素202(i,j)包括顯示元件D,顯示元件D被供應基於顯示信號的電流,顯示顯示資料。例如,可以將包括第一電極、與第一電極重疊的第二電極、第一電極與第二電極之間的包含發光有機化合物的層的顯示元件用於顯示元件D。
像素202(i,j)包括輸入輸出電路203(i,j)。例如,可以將與在實施方式1中記載的輸入輸出電路103相同的結構用於輸入輸出電路203(i,j)。
〈〈控制線、信號線、佈線〉〉
區域201包括第一控制線G1(i)、第二控制線G2(i)、信號線DL(j)、第一佈線L1(j)、第二佈線L2(j)或第三佈線L3(j)。例如,可以將與在實施方式1中記載的第一控制線G1等相同的結構用於第一控制線G1(i)等。
〈〈基體材料〉〉
基體材料210支撐像素202(i,j)、第一控制線G1(i)、第二控制線G2(i)、信號線DL(j)、第一佈線L1(j)、第二佈線L2(j)或第三佈線L3(j)。
此外,基體材料210也可以支撐轉換電路204(j)。
可以將有機材料、無機材料或有機材料和無機材料的混合材料等用於具有撓性的基體材料210。例
如,可以將與在實施方式5中記載的基板T102相同的結構用於基體材料210。
尤其是,在將具有撓性的材料用於基體材料210時,可以使輸入輸出裝置200折疊或展開。
折疊狀態的輸入輸出裝置200的可攜性好。因此,輸入輸出裝置200的使用者可以邊用一隻手握持輸入輸出裝置200邊操作而供應位置資料。
展開狀態的輸入輸出裝置200的一覽性優異。因此,輸入輸出裝置200的使用者可以邊在輸入輸出裝置200中顯示各種各樣的資料邊操作而供應位置資料。
〈〈轉換電路〉〉
可以將能夠將基於高電源電位的電位及基於流過第一佈線L1(j)的電流的大小的檢測資料供應給端子OUT(j)的各種各樣的電路用於轉換電路204(j)。例如,可以將與在實施方式1中記載的轉換電路104相同的結構用於轉換電路204(j)。
〈〈轉換器CONV〉〉
轉換器CONV包括多個轉換電路204(j),並供應檢測資料。例如,可以使用對每個第二佈線L2(j)設置的轉換電路204(j)。
此外,也可以與輸入輸出電路203(i,j)在同一製程中形成轉換器CONV。
〈〈驅動電路GD、驅動電路SD〉〉
驅動電路GD或驅動電路SD可以由使用各種各樣的組合電路的邏輯電路構成。例如,可以使用移位暫存器。
可以將電晶體用於驅動電路GD或驅動電路SD的開關。例如,可以將與用於在實施方式1中記載的輸入輸出電路103的電晶體相同的結構用於開關。
此外,也可以與輸入輸出電路203(i,j)在同一製程中形成驅動電路GD或驅動電路SD。
〈輸入輸出裝置的驅動方法1〉
以下對供應基於檢測元件C所供應的電壓的檢測資料且根據被供應的顯示資料進行顯示的輸入輸出裝置200的驅動方法進行說明(參照圖3A、圖3B、圖5A1及圖5A2)。
可以將輸入輸出裝置100的驅動方法應用於輸入輸出裝置200的驅動方法。明確而言,可以使用在實施方式1中說明的具有第一步驟至第四步驟的方法驅動輸入輸出電路203(i,j)。
此外,可以組合與任一個信號線DL(j)電連接的輸入輸出電路203(i,j)及輸入輸出電路203(i+1,j)而驅動。
明確而言,輸入輸出裝置200與參照圖1B說明的輸入輸出裝置100的驅動方法不同在於:在驅動像素
202(i,j)的方法的第四步驟中,輸入輸出裝置200供應使像素202(i+1,j)所包括的第一電晶體M1及第二電晶體M2成為導通狀態的信號。除此以外,可以藉由將端子OUT換稱為端子OUT(j),將顯示元件D換稱為顯示元件D(i,j),將第一控制線G1換稱為第一控制線G1(i),將第二控制線G2換稱為第二控制線G2(i),而將輸入輸出裝置100的驅動方法援用於輸入輸出裝置200的驅動方法。在此,對與輸入輸出裝置100不同的結構進行詳細說明,關於其他相同的結構援用上述說明。
〈〈第四步驟〉〉
在第四步驟中,對第一控制線G1(i)供應能夠使像素202(i,j)的第一電晶體M1成為非導通狀態的選擇信號,對第二控制線G2(i)供應能夠使像素202(i,j)的第二電晶體M2成為非導通狀態的控制信號。
對第一控制線G1(i+1)供應能夠使像素202(i+1,j)的第一電晶體M1成為非導通狀態的選擇信號,對第二控制線G2(i+1)供應能夠使像素202(i+1,j)的第二電晶體M2成為非導通狀態的控制信號。
以根據在第三步驟中供應的顯示信號而像素202(i,j)的驅動電晶體M0供應指定的電流且像素202(i+1,j)的驅動電晶體M0供應指定的電流的方式供應基於高電源電位的電位,並且轉換電路204(j)根據檢測信號供應檢測資料(參照圖5A1中的期間T4)。
〈輸入輸出裝置的結構例子2〉
參照圖4說明本發明的一個方式的輸入輸出裝置的其他結構。
圖4是與圖3B所示的輸入輸出電路203(i,j)的結構不同的輸入輸出電路203B(i,j)的電路圖。
輸入輸出裝置200B與參照圖3A及圖3B說明的輸入輸出裝置200的不同之處在於:在輸入輸出裝置200B中輸入輸出電路203B包括第三電晶體M3至第五電晶體M5以及與第三控制線G3(i)及第四控制線G4(i)電連接。在此,對與輸入輸出裝置200不同的結構進行詳細說明,關於其他相同的結構援用上述說明。
在本實施方式中說明的輸入輸出裝置200B包括區域201。區域201包括配置為m行n列的矩陣狀的多個像素202B(i,j)。注意,m及n為1以上的自然數,m或n為2以上。此外,i為m以下,j為n以下。
此外,輸入輸出裝置200B包括與配置在行方向上的多個像素202B(i,j)電連接且能夠供應選擇信號的多個第一控制線G1(i)、與配置在行方向上的多個像素202B(i,j)電連接且能夠供應第一控制信號的多個第二控制線G2(i)、與配置在行方向上的多個像素202B(i,j)電連接且能夠供應第二控制信號的多個第三控制線G3(i)、與配置在行方向上的多個像素202B(i,j)電連接且能夠供應第三控制信號的多個第四控制線G4
(i)。
此外,輸入輸出裝置200B包括與配置在列方向上的多個像素202B(i,j)電連接且能夠供應包括顯示資料的顯示信號的多個信號線DL(j)、與配置在列方向上的多個像素202B(i,j)電連接且能夠供應第一電源電位的多個第一佈線L1(j)、與配置在列方向上的多個像素202B(i,j)電連接且能夠供應基於高電源電位的電位的多個第二佈線L2(j)、與配置在列方向上的多個像素202B(i,j)電連接且能夠供應第二電源電位的多個第三佈線L3(j)以及與配置在列方向上的多個像素202B(i,j)電連接且能夠供應第三電源電位的多個第四佈線L4(j)。
此外,輸入輸出裝置200B包括轉換電路204(j),該轉換電路204(j)與第二佈線L2(j)電連接且被供應高電源電位並能夠供應基於高電源電位的電位及基於檢測信號的檢測資料。
此外,輸入輸出裝置200B包括支撐像素202B(i,j)、第一控制線G1(i)至第四控制線G4(i)、信號線DL(j)及第一佈線L1(j)至第四佈線L4(j)的基體材料210。
像素202B(i,j)包括被供應選擇信號、第一控制信號至第三控制信號、顯示信號及檢測信號且能夠供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路203B(i,j)。
此外,像素202B(i,j)包括能夠供應檢測
信號的檢測元件C及被供應指定的電流的顯示元件D。
輸入輸出電路203B(i,j)包括第一電晶體M1,該第一電晶體M1的閘極與能夠供應選擇信號的第一控制線G1(i)電連接,第一電極與能夠供應顯示信號的信號線DL(j)電連接。
此外,輸入輸出電路203B(i,j)包括第二電晶體M2,該第二電晶體M2的閘極與能夠供應第一控制信號的第二控制線G2(i)電連接,第一電極與第一佈線L1(j)電連接。
此外,輸入輸出電路203B(i,j)包括第三電晶體M3,該第三電晶體M3的閘極與能夠供應第二控制信號的第三控制線G3(i)電連接,第一電極與第二電晶體M2的第二電極電連接。
此外,輸入輸出電路203B(i,j)包括第四電晶體M4,該第四電晶體M4的閘極與能夠供應第三控制信號的第四控制線G4(i)電連接,第一電極與第一電晶體M1的第二電極電連接。
此外,輸入輸出電路203B(i,j)包括第五電晶體M5,該第五電晶體M5的閘極與能夠供應選擇信號的第一控制線G1(i)電連接,第一電極與第四電晶體M4的第二電極電連接,第二電極與第四佈線L4(j)電連接。
此外,輸入輸出電路203B(i,j)包括驅動電晶體M0,該驅動電晶體M0的閘極與第四電晶體M4的
第二電極電連接,第一電極與第二佈線L2(j)電連接,第二電極與第二電晶體M2的第二電極電連接。
轉換電路204(j)包括:閘極與能夠供應高電源電位的佈線BR電連接,第一電極與能夠供應高電源電位的佈線VPO電連接,第二電極與第二佈線L2(j)電連接的電晶體M6;以及與第二佈線L2(j)電連接且能夠供應檢測資料的端子OUT(j)。
顯示元件C的第一電極與第一電晶體M1的第二電極電連接,第二電極與第二電晶體M2的第二電極電連接。
顯示元件D的第一電極與第三電晶體M3的第二電極電連接,第二電極與第三佈線L3(j)電連接。
本實施方式所說明的輸入輸出裝置200B包括:被供應選擇信號、控制信號、包括顯示資料的顯示信號及檢測信號,且供應基於檢測信號的電位的輸入輸出電路203B(i,j);包括供應檢測信號的檢測元件C及被供應指定的電流的顯示元件D的多個像素202B(i,j);該多個像素202B(i,j)配置為矩陣狀的基體材料210;以及與配置在列方向上的像素202B(i,j)電連接且能夠供應基於檢測信號的檢測資料的轉換電路204(j)。
由此,藉由使用根據配置為矩陣狀的像素所包括的檢測元件所供應的檢測信號而變化的電位,能夠供應與像素配置的位置資料相關聯的檢測資料。此外,可以根據顯示信號使用指定的電流在配置為矩陣狀的像素所包
括的顯示元件中顯示顯示資料。其結果,可以提供方便性或可靠性優異的新穎的輸入輸出裝置。
〈輸入輸出裝置的驅動方法2〉
以下對供應基於檢測元件C所供應的電壓的檢測資料且根據被供應的顯示資料進行顯示的輸入輸出裝置200B的驅動方法進行說明(參照圖4、圖5B1及圖5B2)。
可以將輸入輸出裝置100B的驅動方法應用於輸入輸出裝置200B的驅動方法。明確而言,可以使用在實施方式2中說明的具有第一步驟至第六步驟的方法驅動輸入輸出電路203B(i,j)。
此外,可以組合與任一個信號線DL(j)電連接的輸入輸出電路203B(i,j)及輸入輸出電路203B(i+1,j)而驅動。
明確而言,可以在藉由第三步驟驅動輸入輸出電路203B(i,j)的期間T21中,藉由第一步驟(參照圖5B2中的U11)及第二步驟(參照圖5B2中的U12)驅動輸入輸出電路203B(i+1,j)。
此外,可以在藉由第四步驟及第五步驟驅動輸入輸出電路203B(i,j)的期間T22及期間T31中,藉由第三步驟(參照圖5B2中的U21)驅動輸入輸出電路203B(i+1,j)。
此外,可以在藉由第五步驟驅動輸入輸出電路203B(i,j)之後,藉由第四步驟(參照圖5B2中的
U22)及第五步驟(參照圖5B2中的U31)驅動輸入輸出電路203B(i+1,j)。
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4
在本實施方式中,參照圖6A至圖6D以及圖14A至圖14D對本發明的一個方式的輸入輸出裝置的結構進行說明。
圖6A至圖6D是說明本發明的一個方式的輸入輸出裝置的結構的圖。圖6A是本發明的一個方式的輸入輸出裝置200C的俯視圖,圖6B是包括沿圖6A的切斷線A-B及C-D的剖面的剖面圖。
〈輸入輸出裝置的結構例子1〉
本實施方式所說明的輸入輸出裝置200C包括基體材料210、與基體材料210重疊的基體材料270、基體材料210與基體材料270之間的密封材料260、像素202、對像素202供應控制信號的驅動電路GD、對像素202供應顯示信號的驅動電路SD、被供應檢測資料的轉換器CONV以及配置有像素202的區域201(參照圖6A及圖6B)。
基體材料210包括障壁膜210a、具有撓性的基體材料210b以及將障壁膜210a與具有撓性的基體材料
210b貼合的樹脂層210c。
基體材料270包括障壁膜270a、具有撓性的基體材料270b以及將障壁膜270a與具有撓性的基體材料270b貼合的樹脂層270c。
密封材料260將基體材料210與基體材料270貼合。
像素202包括子像素202R且被供應顯示信號而供應檢測資料(參照圖6A)。此外,例如像素202包括顯示紅色的子像素202R、顯示綠色的子像素以及顯示藍色的子像素。
子像素202R包括具有驅動電晶體M0的輸入輸出電路、檢測元件C以及配置有顯示元件的顯示模組280R(參照圖6B)。
顯示模組280R包括發光元件250R以及發光元件250R發射光的一側的與發光元件250R重疊的彩色層267R。此外,發光元件250R可以說是顯示元件的一個方式。
發光元件250R包括下部電極、上部電極、包含發光有機化合物的層。
輸入輸出電路包括驅動電晶體M0且在基體材料210與發光元件250R之間夾著絕緣層221配置。
驅動電晶體M0的第二電極藉由設置在絕緣層221中的開口部與發光元件250R的下部電極電連接。
檢測元件C的第一電極與驅動電晶體M0的
閘極電連接,第二電極與驅動電晶體的第二電極電連接。
驅動電路SD包括電晶體MD及電容器CD。
佈線211與端子219電連接。端子219與撓性印刷電路板209電連接。
此外,以圍繞彩色層267R的方式包括遮光層267BM。
以覆蓋發光元件250R的下部電極的端部的方式形成分隔壁228。
也可以在與區域201重疊的位置上包括保護膜267p(參照圖6B)。
由此,輸入輸出裝置200C可以在設置有基體材料210一側顯示顯示資料。此外,輸入輸出裝置200C可以藉由檢測接近於或接觸於設置有基體材料210一側的物體而供應檢測資料。
〈〈整體結構〉〉
輸入輸出裝置200C包括基體材料210、基體材料270、密封材料260、像素202、驅動電路GD、驅動電路SD、轉換器CONV或區域201。
〈〈基體材料〉〉
基體材料210只要具有能夠耐受製程的耐熱性以及可以用於製造裝置的厚度及大小,就沒有特別的限制。注意,可以將與基體材料210相同的結構應用於基體材料
270。
可以將有機材料、無機材料或有機材料和無機材料等的複合材料等用於基體材料210。
例如,可以將玻璃、陶瓷、金屬等無機材料用於基體材料210。
明確而言,可以將無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、鉀鈣玻璃或水晶玻璃等用於基體材料210。
明確而言,可以將金屬氧化物膜、金屬氮化物膜或金屬氧氮化物膜等用於基體材料210。例如,可以將氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜等用於基體材料210。
明確而言,可以將SUS或鋁等用於基體材料210。
例如,可以將樹脂、樹脂薄膜或塑膠等有機材料用於基體材料210。
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體材料210。
例如,基體材料210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,基體材料210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,基體材料210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,可以將單層材料或層疊有多個層的疊層材料用於基體材料210。例如,也可以將層疊有基體材料及用來防止包含在基體材料中的雜質擴散的絕緣層等的疊層材料用於基體材料210。
明確而言,可以將層疊有玻璃與選自防止包含在玻璃中的雜質擴散的氧化矽膜、氮化矽膜或氧氮化矽膜等中的一種或多種的膜的疊層材料應用於基體材料210。
或者,可以將層疊有樹脂與防止透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疊層材料應用於基體材料210。
明確而言,作為基體材料210可以使用具有撓性的基體材料210b、用來防止雜質向發光元件250R擴散的障壁膜210a以及用來貼合基體材料210b與障壁膜210a的樹脂層210c的疊層體。
明確而言,作為基體材料270可以使用具有撓性的基體材料270b、用來防止雜質向發光元件250R擴散的障壁膜270a以及用來貼合基體材料270b與障壁膜270a的樹脂層270c的疊層體。
〈〈密封材料〉〉
密封材料260只要是貼合基體材料210與基體材料270的材料,就沒有特別的限制。
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材料260。
例如,可以使用熔點為400℃以下、較佳為300℃以下的玻璃層或黏合劑等。
例如,可以將光固化型黏合劑、反應固化型黏合劑、熱固性黏合劑或/及厭氧型黏合劑等的有機材料用於密封材料260。
明確而言,可以使用包含環氧樹脂、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。
〈〈像素〉〉
可以將各種電晶體用於驅動電晶體M0。
例如,作為驅動電晶體M0可以應用將4族的元素、化合物半導體或氧化物半導體等用於半導體層的電晶體。明確而言,可以將使用包含矽的半導體、包含砷化鎵的半導體或包含銦的氧化物半導體等應用於驅動電晶體M0的半導體層。
例如,可以將單晶矽、多晶矽或非晶矽等應用於驅動電晶體M0的半導體層。
例如,可以應用底閘極型電晶體、頂閘極型
電晶體等。
可以將能夠檢測出靜電電容、照度、磁力、電波或壓力等並將基於檢測出的物理量的電壓供應給第一電極及第二電極的元件用於檢測元件C。
明確而言,可以將檢測靜電電容的變化的電容元件應用於檢測元件C。
可以將各種各樣的顯示元件用於顯示模組280R。例如,可以將包括下部電極、上部電極以及下部電極與上部電極之間的包含發光有機化合物的層的有機EL層用於顯示元件。
在將發光元件用於顯示元件時,可以將微諧振器結構與發光元件組合而使用。例如,也可以使用發光元件的下部電極及上部電極構成微諧振器結構,從發光元件高效地提取特定波長的光。
明確而言,將反射可見光的反射膜用於下部電極和上部電極中的一個,將使可見光的一部分透過且一部分反射的半透射.半反射膜用於另一個。並且,以高效地提取具有指定的波長的光的方式配置下部電極及上部電極。
此外,可以將包含顏料或染料等的材料的層用於彩色層267R。由此,可以使顯示模組280R發射特定顏色的光。
例如,可以將發射包括紅色光、綠色光及藍色光的光的層用於包含發光有機化合物的層。也可以將該
層與高效地提取紅色光的微諧振器及使紅色光透過的彩色層一起用於顯示模組280R、與高效地提取綠色光的微諧振器及使綠色光透過的彩色層一起用於顯示模組280G、或者與高效地提取藍色光的微諧振器及使藍色光透過的彩色層一起用於顯示模組280B。
也可以將發射包括黃色光的光的層用於包含發光有機化合物的層。並且,也可以將該層與高效地提取黃色光的微諧振器及使黃色光透過的彩色層一起用於顯示模組280Y。
〈〈驅動電路〉〉
可以將各種各樣的電晶體用於驅動電路SD的電晶體MD。例如,可以將與驅動電晶體M0相同的結構用於電晶體MD。
在將檢測元件C用於電容元件時,可以將與檢測元件C相同的結構用於檢測元件CD。
〈〈轉換器〉〉
轉換器CONV包括多個轉換電路。可以將各種各樣的電晶體用於轉換電路。例如,可以使用具有與驅動電晶體M0相同的結構的電晶體。
〈〈區域〉〉
區域201包括配置為矩陣狀的多個像素202。區域
201可以顯示顯示資料,並可以供應與配置在區域201的像素的座標資料有關的檢測資料。例如,可以檢測接近於區域201的物體的有無,並將該結果與其座標資料一起供應。
〈〈其他〉〉
可以將導電材料用於佈線211或端子219。
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。
明確而言,可以使用選自鋁、金、鉑、銀、鉻、鉭、鈦、鉬、鎢、鎳、鐵、鈷、鈀和錳中的金屬元素、包含上述金屬元素的合金或組合上述金屬元素的合金等來形成佈線等。
或者,可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅等導電氧化物。
或者,可以使用石墨烯或石墨。包含石墨烯的膜例如可以使包含氧化石墨烯的膜還原而形成。作為還原方法,可以採用進行加熱的方法或使用還原劑的方法等。
或者,可以使用導電高分子。
可以將遮光材料用於遮光層267BM。例如,除了分散有顏料的樹脂、包含染料的樹脂以外,可以將黑色鉻膜等無機膜用於遮光層267BM。可以將碳黑、金屬氧化物、包括多個金屬氧化物的固溶體的複合氧化物等用於
遮光層267BM。
可以將絕緣材料用於分隔壁228。例如,可以使用無機材料、有機材料或無機材料和有機材料的疊層材料等。明確而言,可以應用包含氧化矽或氮化矽等的膜、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺等或感光樹脂等。
可以在輸入輸出裝置的顯示面一側設置保護膜267p。例如,可以將包含無機材料、有機材料或無機材料和有機材料的複合材料等的膜用於保護膜267p。明確而言,可以應用包含氧化鋁或氧化矽等的陶瓷塗層、UV固化樹脂等的硬塗層、防反射膜、圓偏光板等。
〈顯示部的變形例子1〉
可以將各種各樣的電晶體用於輸入輸出裝置200C。
圖6B及圖6C示出將底閘極型電晶體應用於輸入輸出裝置200C的情況的結構。
例如,可以將包含氧化物半導體、非晶矽等的半導體層應用於圖6B所示的驅動電晶體M0及電晶體MD。
例如,較佳為包括以In-M-Zn氧化物表示的膜,該In-M-Zn氧化物膜至少包含銦(In)、鋅(Zn)及M(M為Al、Ga、Ge、Y、Zr、Sn、La、Ce或Hf等金屬)。或者,較佳為包含In和Zn的兩者。
作為穩定劑,可以舉出鎵(Ga)、錫(Sn)、鉿(Hf)、鋁(Al)或鋯(Zr)等。另外,作為
其他穩定劑,可以舉出鑭系元素的鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、鎦(Lu)等。
作為構成氧化物半導體膜的氧化物半導體,例如可以使用In-Ga-Zn類氧化物、In-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Zn類氧化物、In-Hf-Zn類氧化物、In-La-Zn類氧化物、In-Ce-Zn類氧化物、In-Pr-Zn類氧化物、In-Nd-Zn類氧化物、In-Sm-Zn類氧化物、In-Eu-Zn類氧化物、In-Gd-Zn類氧化物、In-Tb-Zn類氧化物、In-Dy-Zn類氧化物、In-Ho-Zn類氧化物、In-Er-Zn類氧化物、In-Tm-Zn類氧化物、In-Yb-Zn類氧化物、In-Lu-Zn類氧化物、In-Sn-Ga-Zn類氧化物、In-Hf-Ga-Zn類氧化物、In-Al-Ga-Zn類氧化物、In-Sn-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Hf-Zn類氧化物、In-Hf-Al-Zn類氧化物、In-Ga類氧化物等。
注意,在此,In-Ga-Zn類氧化物是指作為主要成分具有In、Ga和Zn的氧化物,對In、Ga、Zn的比例沒有限制。此外,也可以包含In、Ga、Zn以外的金屬元素。
例如,可以將包含利用雷射退火法等處理被結晶化的多晶矽的半導體層應用於圖6C所示的驅動電晶體M0及電晶體MD。
圖6D示出將頂閘極型電晶體應用於輸入輸出裝置200C的情況的結構。
例如,可以將包含多晶矽或從單晶矽基板等轉置的單晶矽膜等的半導體層應用於圖6D所示的驅動電晶體M0及電晶體MD。
〈輸入輸出裝置的結構例子2〉
圖14A至圖14D是說明本發明的一個方式的輸入輸出裝置的結構的圖。圖14A是本發明的一個方式的輸入輸出裝置200D的俯視圖,圖14B是包括沿圖14A的切斷線A-B及C-D的剖面的剖面圖。
在本實施方式中說明的輸入輸出裝置200D與參照圖6A至圖6D說明的輸入輸出裝置200C的不同之處在於:在輸入輸出裝置200D中彩色層267R及圍繞彩色層267R的遮光層267BM配置在基體材料270與發光元件250R之間;保護膜267p設置在基體材料270一側;以及顯示模組280R向設置有基體材料270一側發射光。輸入輸出裝置200D的其他結構可以採用與輸入輸出裝置200C相同的結構。
由此,輸入輸出裝置200D可以在設置有基體材料270一側顯示顯示資料。此外,輸入輸出裝置200D可以檢測接近於或接觸於設置有基體材料270一側的物體而供應檢測資料。
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5
在本實施方式中,將參照圖7A至圖7C說明能夠用於本發明的一個方式的檢測電路等的電晶體的結構。
圖7A至圖7C示出電晶體T151的俯視圖及剖面圖。圖7A是電晶體T151的俯視圖,圖7B是相當於沿著圖7A的點劃線A-B切斷的剖面圖,圖7C是相當於沿著圖7A的點劃線C-D切斷的剖面圖。此外,在圖7A中,為了簡化起見,省略構成要素的一部分。
此外,在本實施方式中,第一電極是指電晶體的源極電極和汲極電極中的一個,而第二電極是指另一個。
電晶體T151包括設置在基板T102上的閘極電極T104a、形成在基板T102及閘極電極T104a上的包括絕緣膜T106及絕緣膜T107的第一絕緣膜T108、隔著第一絕緣膜T108與閘極電極T104a重疊的氧化物半導體膜T110、與氧化物半導體膜T110接觸的第一電極T112a及第二電極T112b。
此外,在第一絕緣膜T108、氧化物半導體膜T110、第一電極T112a及第二電極T112b上包括具有絕緣膜T114、T116、T118的第二絕緣膜T120、形成在第二絕緣膜T120上的閘極電極T122c。
閘極電極T122c在設置在第一絕緣膜T108及第二絕緣膜T120中的開口T142e中與閘極電極T104a連接。此外,在絕緣膜T118上形成用作像素電極的導電膜
T122a,導電膜T122a在設置在第二絕緣膜T120中的開口T142a中與第二電極T112b連接。
此外,將第一絕緣膜T108用作電晶體T151的第一閘極絕緣膜,將第二絕緣膜T120用作電晶體T151的第二閘極絕緣膜。另外,將導電膜T122a用作像素電極。
在本實施方式所示的電晶體T151中,在通道寬度方向上在閘極電極T104a與閘極電極T122c之間以夾在第一絕緣膜T108與第二絕緣膜T120之間的方式設置有氧化物半導體膜T110。此外,閘極電極T104a如圖7A所示在俯視時隔著第一絕緣膜T108與氧化物半導體膜T110的側面重疊。
在第一絕緣膜T108及第二絕緣膜T120中具有多個開口。典型的是,如圖7B所示,具有第二電極T112b的一部分露出的開口T142a。此外,如圖7C所示,具有開口T142e。
在開口T142a中第二電極T112b與導電膜T122a連接。
此外,在開口T142e中閘極電極T104a與閘極電極T122c連接。
藉由包括閘極電極T104a及閘極電極T122c且使閘極電極T104a和閘極電極T122c具有相同的電位,載子可以流過氧化物半導體膜T110的較寬的範圍。由此,移動在電晶體T151中的載子得到增加。
其結果是,電晶體T151的通態電流(on-state current)增大且場效移動率增高,典型的是,場效移動率為10cm2/V.s以上,進一步為20cm2/V.s以上。注意,在此的場效移動率是電晶體的飽和區域中的電流驅動力的指標,即外觀上的場效移動率,而不是作為氧化物半導體膜的物性值的移動率的近似值。
另外,藉由將電晶體的通道長度(也稱為L長)設定為0.5μm以上且6.5μm以下,較佳為大於1μm且小於6μm,更佳為大於1μm且4μm以下,更佳為大於1μm且3.5μm以下,進一步較佳為大於1μm且2.5μm以下,場效移動率顯著增加。此外,藉由將通道長度設定得短,即0.5μm以上且6.5μm以下,可以減小通道寬度。
此外,因為閘極電極T104a及閘極電極T122c可以遮蔽來自外部的電場,所以形成在基板T102與閘極電極T104a之間、閘極電極T122c上的帶電粒子等電荷不影響到氧化物半導體膜T110。其結果是,可以抑制應力測試(例如,對閘極電極施加負電位的-GBT(Gate Bias-Temperature:閘極偏壓-溫度)應力測試)所導致的劣化,且還可以抑制汲極電壓不同時的通態電流的上升電壓的變動。
注意,BT應力測試是一種加速試驗,它可以在短時間內評估因長時間使用而發生的電晶體的特性變化(即,經時變化)。尤其是,BT應力測試前後的電晶體的臨界電壓的變動量是檢查可靠性時的重要指標。可以說
是,BT應力測試前後的臨界電壓的變動量越少,電晶體的可靠性越高。
以下說明構成基板T102及電晶體T151的各個要素。
〈〈基板T102〉〉
作為基板T102,使用鋁矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃、鋇硼矽酸鹽玻璃等玻璃材料。從量產的觀點來看,作為基板T102較佳為使用第八代(2160mm×2460mm)、第九代(2400mm×2800mm或2450mm×3050mm)或第十代(2950mm×3400mm)等的母玻璃。因為在處理溫度高且處理時間長的情況下母玻璃大幅度收縮,所以當使用母玻璃進行量產時,較佳的是在600℃以下,更佳的是在450℃以下,進一步較佳的是在350℃以下的溫度下進行製程中的加熱處理。
〈〈閘極電極T104a〉〉
閘極電極T104a可以使用選自鋁、鉻、銅、鉭、鈦、鉬、鎢中的金屬元素、或者以上述金屬元素為成分的合金或組合上述金屬元素的合金等而形成。此外,閘極電極T104a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、該鈦膜上的鋁膜和其上的鈦膜的三層結構等。另外,還可以使用組合鋁與選自鈦、鉭、鎢、鉬、鉻、釹、鈧中的元素的一種或多種而形成的合金膜或氮化膜。另外,閘極電極T104a例如可以利用濺射法形成。
〈〈第一絕緣膜T108〉〉
第一絕緣膜T108具有絕緣膜T106及絕緣膜T107的兩層的疊層結構。注意,第一絕緣膜T108的結構不侷限於此,例如也可以具有單層結構或三層以上的疊層結構。
作為絕緣膜T106,例如使用氮氧化矽膜、氮化矽膜、氧化鋁膜等即可,利用PE-CVD設備以疊層或單層設置。在作為絕緣膜T106採用疊層結構的情況下,較佳的是,使用缺陷少的氮化矽膜作為第一氮化矽膜,在第一氮化矽膜上設置氫釋放量及氨釋放量少的氮化矽膜作為第二氮化矽膜。其結果是,可以抑制包含在絕緣膜T106中的氫及氮移動或擴散到後面形成的氧化物半導體膜T110中。
絕緣膜T107例如可以使用氧化矽膜、氧氮化矽膜等,並且利用PE-CVD設備以疊層或單層設置。
作為第一絕緣膜T108,可以採用如下疊層結構:作為絕緣膜T106例如形成厚度為400nm的氮化矽膜,然後作為絕緣膜T107形成厚度為50nm的氧氮化矽膜。當在真空中連續地形成該氮化矽膜和該氧氮化矽膜時,可以抑制雜質的混入,所以是較佳的。此外,與閘極
電極T104a重疊的位置上的第一絕緣膜T108被用作電晶體T151的閘極絕緣膜。注意,氮氧化矽是指氮含量比氧含量多的絕緣材料,而氧氮化矽是指氧含量比氮含量多的絕緣材料。
〈〈氧化物半導體膜T110〉〉
氧化物半導體膜T110較佳為使用氧化物半導體,作為該氧化物半導體,較佳為包括至少含有銦(In)、鋅(Zn)和M(Al、Ga、Ge、Y、Zr、Sn、La、Ce或Hf等金屬)的以In-M-Zn氧化物表示的膜。或者,較佳為包含In及Zn的兩者。為了減小使用該氧化物半導體的電晶體的電特性的偏差,氧化物半導體較佳的是除了In和Zn之外還含有穩定劑(stabilizer)。
作為穩定劑,可以使用鎵(Ga)、錫(Sn)、鉿(Hf)、鋁(Al)或鋯(Zr)等。另外,作為其他穩定劑,可以舉出鑭系元素的鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、鎦(Lu)等。
作為構成氧化物半導體膜T110的氧化物半導體,例如可以使用In-Ga-Zn類氧化物、In-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Zn類氧化物、In-Hf-Zn類氧化物、In-La-Zn類氧化物、In-Ce-Zn類氧化物、In-Pr-Zn類氧化物、In-Nd-Zn類氧化物、In-Sm-Zn類氧化物、In-Eu-Zn類氧化物、
In-Gd-Zn類氧化物、In-Tb-Zn類氧化物、In-Dy-Zn類氧化物、In-Ho-Zn類氧化物、In-Er-Zn類氧化物、In-Tm-Zn類氧化物、In-Yb-Zn類氧化物、In-Lu-Zn類氧化物、In-Sn-Ga-Zn類氧化物、In-Hf-Ga-Zn類氧化物、In-Al-Ga-Zn類氧化物、In-Sn-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Hf-Zn類氧化物、In-Hf-Al-Zn類氧化物。
注意,In-Ga-Zn類氧化物是指作為主要成分包含In、Ga和Zn的氧化物,對In、Ga、Zn的比率沒有限制。此外,也可以包含In、Ga、Zn以外的金屬元素。
作為氧化物半導體膜T110的形成方法,可以適當地利用濺射法、MBE(Molecular Beam Epitaxy:分子束磊晶)法、CVD法、脈衝雷射沉積法、ALD(Atomic Layer Deposition:原子層沉積)法等。尤其是,藉由在形成氧化物半導體膜T110時利用濺射法,可以形成緻密的膜,所以是較佳的。
當作為氧化物半導體膜T110形成氧化物半導體膜時,較佳的是儘可能地降低膜中的氫濃度。為了降低氫濃度,例如在利用濺射法形成膜的情況下,不僅對成膜室進行高真空排氣而且還需要進行濺射氣體的高度純化。作為用於濺射氣體的氧氣體或氬氣體,使用露點為-40℃以下,較佳為-80℃以下,更佳為-100℃以下,進一步較佳為-120℃以下的高純度氣體,由此能夠儘可能地防止水分等混入氧化物半導體膜。
為了去除殘留在成膜室內的水分,較佳為使
用吸附型真空泵,例如低溫泵、離子泵、鈦昇華泵。此外,也可以使用具備冷阱的渦輪分子泵。由於低溫泵對如水(H2O)等包含氫原子的化合物、包含碳原子的化合物等進行排出的能力較高,所以可以降低在利用低溫泵進行了排氣的成膜室中形成的氧化物半導體膜所包含的雜質濃度。
另外,在作為氧化物半導體膜T110利用濺射法形成氧化物半導體膜的情況下,使用於成膜的金屬氧化物靶材的相對密度(填充率)為90%以上且100%以下,較佳為95%以上且100%以下。藉由使用相對密度高的金屬氧化物靶材,可以形成緻密的氧化物半導體膜。
另外,為了降低有可能包含在氧化物半導體膜中的雜質的濃度,在將基板T102保持為高溫的狀態下形成氧化物半導體膜作為氧化物半導體膜T110也是有效的。將加熱基板T102的溫度設定為150℃以上且450℃以下,較佳的是將基板溫度設定為200℃以上且350℃以下即可。
接著,較佳為進行第一加熱處理。在250℃以上且650℃以下,較佳為300℃以上且500℃以下的溫度下,在惰性氣體氛圍下、包含10ppm以上的氧化氣體的氛圍下或者減壓狀態下進行第一加熱處理,即可。第一加熱處理可以以如下方法進行:在惰性氣體氛圍中進行加熱處理,然後在含有10ppm以上的氧化氣體的氛圍中進行另一個加熱處理以便填補脫離了的氧。藉由第一加熱處
理,可以提高用於氧化物半導體膜T110的氧化物半導體的結晶性,並且可以去除第一絕緣膜T108及氧化物半導體膜T110中的氫或水等雜質。另外,也可以在將氧化物半導體膜T110加工為島狀之前進行第一加熱處理。
〈〈第一電極、第二電極〉〉
作為能夠用於第一電極T112a及第二電極T112b的導電膜T112的材料,可以使用如下材料並以單層或疊層形成:鋁、鈦、鉻、鎳、銅、釔、鋯、鉬、銀、鉭或鎢或以上述金屬為主要成分的合金。尤其是,較佳為包含選擇鋁、鉻、銅、鉭、鈦、鉬和鎢中的一個以上的元素。例如,可以舉出如下結構:在鋁膜上層疊鈦膜的兩層結構;在鎢膜上層疊鈦膜的兩層結構;在銅-鎂-鋁合金膜上層疊銅膜的兩層結構;在鈦膜或氮化鈦膜上層疊鋁膜或銅膜,在其上還形成鈦膜或氮化鈦膜的三層結構;以及在鉬膜或氮化鉬膜上層疊鋁膜或銅膜,在其上還形成鉬膜或氮化鉬膜的三層結構等。此外,也可以使用包含氧化銦、氧化錫或氧化鋅的透明導電材料。導電膜例如可以利用濺射法形成。
〈〈絕緣膜T114、T116〉〉
第二絕緣膜T120具有絕緣膜T114、T116、T118的三層的疊層結構。注意,第二絕緣膜T120的結構不侷限於此,也可以具有單層結構、兩層的疊層結構或四層以上
的疊層結構。
絕緣膜T114、T116可以使用含有氧的無機絕緣材料形成,以便提高與用作氧化物半導體膜T110的氧化物半導體之間的介面的特性。作為含氧的無機絕緣材料,例如可以舉出氧化矽膜或氧氮化矽膜等。絕緣膜T114、T116例如可以利用PE-CVD法形成。
可以將絕緣膜T114的厚度設定為5nm以上且150nm以下,較佳為5nm以上且50nm以下,更佳為10nm以上且30nm以下。可以將絕緣膜T116的厚度設定為30nm以上且500nm以下,較佳為150nm以上且400nm以下。
另外,因為絕緣膜T114、T116可以使用同種材料的絕緣膜,所以有時無法明確地確認到絕緣膜T114與絕緣膜T116之間的介面。因此,在本實施方式中,以虛線圖示出絕緣膜T114與絕緣膜T116之間的介面。注意,在本實施方式中,雖然說明了絕緣膜T114與絕緣膜T116的兩層結構,但是不侷限於此,例如,也可以採用絕緣膜T114的單層結構、絕緣膜T116的單層結構或三層以上的疊層結構。
絕緣膜T118是由防止來自外部的雜質諸如水、鹼金屬、鹼土金屬等擴散到氧化物半導體膜T110中的材料形成的膜,該材料還包含氫。
作為絕緣膜T118的一個例子,可以使用厚度為150nm以上且400nm以下的氮化矽膜、氮氧化矽膜
等。在本實施方式中,作為絕緣膜T118,使用厚度為150nm的氮化矽膜。
另外,為了提高抗雜質等的阻擋性,較佳的是在高溫下形成上述氮化矽膜,例如較佳的是在基板溫度為100℃以上且基板的應變點的溫度以下,更佳的是在300℃以上且400℃以下的溫度下進行加熱來形成。另外,因為當在高溫下進行成膜時,氧可能從用作氧化物半導體膜T110的氧化物半導體脫離,因此載子濃度上升,所以採用不發生這種現象的溫度。
〈〈導電膜T122a、閘極電極T122c〉〉
作為可以用於導電膜T122a、閘極電極T122c的導電膜,可以使用含銦的氧化物。例如,可以使用含有氧化鎢的銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物、銦錫氧化物(下面,表示為ITO)、銦鋅氧化物、添加有氧化矽的銦錫氧化物等的透光導電材料。此外,可以用於導電膜T122a、閘極電極T122c的導電膜例如利用濺射法形成。
注意,本實施方式所示的結構及方法等可以與其他實施方式所示的結構及方法等適當地組合而實施。
實施方式6
在本實施方式中,參照圖8A1至圖8E2說明能夠在製造本發明的一個方式的輸入輸出裝置時使用的疊層體的
製造方法。
圖8A1至圖8E2是說明製造疊層體的製程的模式圖。圖8A1、圖8B1、圖8C、圖8D1及圖8E1示出說明加工構件及疊層體的結構的剖面圖(左側),圖8A2、圖8B2、圖8D2及圖8E2示出分別對應於圖8A1、圖8B1、圖8D1及圖8E1的俯視圖(右側)。
〈疊層體的製造方法〉
參照圖8A1至圖8E2說明從加工構件80製造疊層體81的方法。
加工構件80包括第一基板F1、第一基板F1上的第一剝離層F2、其一個表面與第一剝離層F2相接的第一被剝離層F3、其一個表面與第一被剝離層F3的另一個表面相接的接合層30、以及與接合層30的另一個表面相接的基體材料S5(參照圖8A1及圖8A2)。
此外,加工構件80的詳細結構將在實施方式8中說明。
〈〈剝離起點的形成〉〉
準備剝離起點F3s被形成於接合層30的端部附近的加工構件80。
剝離起點F3s具有第一被剝離層F3的一部分從第一基板F1分離的結構。
可以利用由鋒利的尖端從第一基板F1一側刺
入第一被剝離層F3的方法或使用雷射等的方法(例如雷射燒蝕法)等,從第一剝離層F2部分地剝離第一被剝離層F3。由此,可以形成剝離起點F3s。
〈〈第一步驟〉〉
準備預先剝離起點F3s被形成於接合層30的端部附近的加工構件80(參照圖8B1及圖8B2)。
〈〈第二步驟〉〉
剝離加工構件80的一個表層80b。由此,從加工構件80得到第一剩餘部80a。
明確而言,從形成於接合層30的端部附近的剝離起點F3s將第一基板F1與第一剝離層F2一起從第一被剝離層F3剝離(參照圖8C)。由此,得到具備第一被剝離層F3、其一個表面與第一被剝離層F3相接的接合層30以及與接合層30的另一個表面相接的基體材料S5的第一剩餘部80a。
此外,也可以對第一剝離層F2與第一被剝離層F3的介面附近照射離子,一邊去除靜電一邊進行剝離。明確而言,也可以照射使用離子發生器生成的離子。
此外,當從第一剝離層F2剝離第一被剝離層F3時,使液體滲透到第一剝離層F2與第一被剝離層F3的介面。或者,也可以使液體從噴嘴99噴射出。例如,可以將水、極性溶劑等用於滲透的液體或噴射的液體。
藉由使液體滲透,可以抑制隨著剝離而發生的靜電等的影響。此外,也可以一邊使溶解剝離層的液體滲透一邊進行剝離。
尤其是,當將包含氧化鎢的膜用於第一剝離層F2時,若一邊使包含水的液體滲透或者噴射包含水的液體一邊剝離第一被剝離層F3,則可以減少施加到第一被剝離層F3的因剝離而產生的應力,所以是較佳的。
〈〈第三步驟〉〉
將第一黏合層31形成於第一剩餘部80a,並使用第一黏合層31將第一剩餘部80a與第一支撐體41貼合(參照圖8D1及圖8D2)。由此,由第一剩餘部80a得到疊層體81。
明確而言,得到疊層體81,該疊層體81包括第一支撐體41、第一黏合層31、第一被剝離層F3、其一個表面與第一被剝離層F3相接的接合層30以及與接合層30的另一個表面相接的基體材料S5(參照圖8E1及圖8E2)。
另外,可以將各種方法用作形成接合層30的方法。例如可以使用分配器或網版印刷法等形成接合層30。使用對應於用於接合層30的材料的方法使接合層30固化。例如,當對接合層30使用光固化型的黏合劑時,照射包含規定的波長的光的光。
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7
在本實施方式中,參照圖9A1至圖10E2說明能夠在製造本發明的一個方式的輸入輸出裝置時使用的疊層體的製造方法。
圖9A1至圖9E2及圖10A1至圖10E2是說明製造疊層體的製程的示意圖。圖9A1、圖9B1、圖9C、圖9D1、圖9E1、圖10A1、圖10B、圖10C、圖10D1及圖10E1示出說明加工構件及疊層體的結構的剖面圖(左側),圖9A2、圖9B2、圖9D2、圖9E2、圖10A2、圖10D2及圖10E2示出分別對應於圖9A1、圖9B1、圖9D1、圖9E1、圖10A1、圖10D1及圖10E1的俯視圖(右側)。
〈疊層體的製造方法〉
參照圖9A1至圖10E2說明從加工構件90製造疊層體92的方法。
加工構件90與加工構件80的不同之處在於:作為加工構件90,第二被剝離層S3的一個表面代替基體材料S5與接合層30的另一個表面相接。
明確而言,不同之處在於:代替基體材料S5,加工構件90具有第二基板S1、第二基板S1上的第二剝離層S2以及其另一個表面與第二剝離層S2相接的第
二被剝離層S3,第二被剝離層S3的一個表面與接合層30的另一個表面相接。
加工構件90以如下順序被配置有:第一基板F1;第一剝離層F2;其一個表面與第一剝離層F2的相接的第一被剝離層F3;其一個表面與第一被剝離層F3的另一個表面相接的接合層30;其一個表面與接合層30的另一個表面相接的第二被剝離層S3;其一個表面與第二被剝離層S3的另一個表面相接的第二剝離層S2;以及第二基板S1(參照圖9A1及圖9A2)。
另外,加工構件90的詳細結構將在實施方式7中說明。
〈〈第一步驟〉〉
準備剝離起點F3s形成於接合層30的端部附近的加工構件90(參照圖9B1及圖9B2)。
剝離起點F3s具有第一被剝離層F3的一部分從第一基板F1分離的結構。
例如,可以利用以鋒利的尖端從第一基板F1一側刺入第一被剝離層F3的方法或使用雷射等的方法(例如雷射燒蝕法)等,從第一剝離層F2部分地剝離第一被剝離層F3。由此,可以形成剝離起點F3s。
〈〈第二步驟〉〉
剝離加工構件90的一個表層90b。由此,從加工構
件90得到第一剩餘部90a。
明確而言,從形成於接合層30的端部附近的剝離起點F3s將第一基板F1與第一剝離層F2一起從第一被剝離層F3分離(參照圖9C)。由此,得到以如下順序配置的第一剩餘部90a:第一被剝離層F3;其一個表面與第一被剝離層F3相接的接合層30;其一個表面與接合層30的另一個表面相接的第二被剝離層S3;其一個表面與第二被剝離層S3的另一個表面相接的第二剝離層S2;以及第二基板S1。
此外,也可以對第一剝離層F2與第一被剝離層F3的介面附近照射離子,一邊去除靜電一邊進行剝離。明確而言,也可以照射使用離子發生器生成的離子。
此外,當從第一剝離層F2剝離第一被剝離層F3時,使液體滲透到第一剝離層F2與第一被剝離層F3的介面。此外,也可以使液體從噴嘴99噴出並進行噴射。例如,可以將水、極性溶劑等用於滲透的液體或噴射的液體。
藉由使液體滲透,可以抑制隨著剝離而產生的靜電等的影響。此外,也可以一邊使溶解剝離層的液體滲透一邊進行剝離。
尤其是,當將包含氧化鎢的膜用於第一剝離層F2時,若一邊使包含水的液體滲透或噴射包含水的液體一邊剝離第一被剝離層F3,可以減少施加到第一被剝離層F3的因剝離而產生的應力,所以是較佳的。
〈〈第三步驟〉〉
將第一黏合層31形成於第一剩餘部90a(參照圖9D1及圖9D2),並使用第一黏合層31將第一剩餘部90a與第一支撐體41貼合。由此,由第一剩餘部90a得到疊層體91。
明確而言,得到疊層體91,該疊層體91以如下順序配置有:第一支撐體41;第一黏合層31;第一被剝離層F3;其一個表面與第一被剝離層F3相接的接合層30;其一個表面與接合層30的另一個表面相接的第二被剝離層S3;其一個表面與第二被剝離層S3的另一個表面相接的第二剝離層S2;以及第二基板S1(參照圖9E1及圖9E2)。
〈〈第四步驟〉〉
將位於疊層體91的第一黏合層31的端部附近的第二被剝離層S3的一部分從第二基板S1分離,而形成第二剝離起點91s。
例如,從第一支撐體41一側切削第一支撐體41及第一黏合層31,並且沿著新形成的第一黏合層31的端部從第二基板S1分離第二被剝離層S3的一部分。
明確而言,使用具有鋒利的尖端的刀具切削位於第二剝離層S2上的設置有第二被剝離層S3的區域的第一黏合層31及第一支撐體41,並且沿著新形成的第一
黏合層31的端部從第二基板S1分離第二被剝離層S3的一部分(參照圖10A1及圖10A2)。
藉由該步驟,在新形成的第一支撐體41b及第一黏合層31的端部附近形成起點91s。
〈〈第五步驟〉〉
從疊層體91分離第二剩餘部91a。由此,由疊層體91得到第二剩餘部91a(參照圖10C)。
明確而言,從在第一黏合層31的端部附近形成的剝離起點91s將第二基板S1與第二剝離層S2一起從第二被剝離層S3分離。由此,得到第二剩餘部91a,該第二剩餘部91a以如下順序配置有:第一支撐體41b;第一黏合層31;第一被剝離層F3;其一個表面與第一被剝離層F3相接的接合層30;以及其一個表面與接合層30的另一個表面相接的第二被剝離層S3。
此外,也可以對第二剝離層S2與第二被剝離層S3的介面附近照射離子,一邊去除靜電一邊進行剝離。明確而言,也可以照射使用離子發生器生成的離子。
此外,當從第二剝離層S2剝離第二被剝離層S3時,使液體滲透到第二剝離層S2與第二被剝離層S3的介面。此外,也可以使液體從噴嘴99噴出並進行噴射。例如,可以將水、極性溶劑等用於滲透的液體或噴射的液體。
藉由使液體滲透,可以抑制隨著剝離而產生
的靜電等的影響。此外,也可以一邊使溶解剝離層的液體滲透一邊進行剝離。
尤其是,當將包含氧化鎢的膜用於第二剝離層S2時,若一邊使包含水的液體滲透或噴射包含水的液體一邊剝離第二被剝離層S3,可以減少施加到第二被剝離層S3的因剝離而產生的應力,所以是較佳的。
〈〈第六步驟〉〉
將第二黏合層32形成於第二剩餘部91a(參照圖10D1及圖10D2)。
使用第二黏合層32貼合第二剩餘部91a與第二支撐體42。藉由該步驟,可以由第二剩餘部91a得到疊層體92(參照圖10E1及圖10E2)。
明確而言,得到疊層體92,該疊層體92以如下順序配置有:第一支撐體41b;第一黏合層31;第一被剝離層F3;其一個表面與第一被剝離層F3的一個表面相接的接合層30;其一個表面與接合層30的另一個表面相接的第二被剝離層S3;第二黏合層32;以及第二支撐體42。
〈具有形成在支撐體中的開口部的疊層體的製造方法〉
將參照圖11A1至圖11D2說明具有形成在支撐體中的開口部的疊層體的製造方法。
圖11A1至圖11D2是說明具有形成在支撐體
中且用來使被剝離層的一部分露出的開口部的疊層體的製造方法的圖。圖11A1、圖11B1、圖11C1以及圖11D1是說明疊層體的結構的剖面圖(左側),而圖11A2、圖11B2、圖11C2以及圖11D2是對應於上述剖面圖的俯視圖(右側)。
圖11A1至圖11B2是說明使用比第一支撐體41b小的第二支撐體42b製造具有開口部的疊層體92c的方法的圖。
圖11C1至圖11D2是說明製造具有形成在第二支撐體42中的開口部的疊層體92d的方法的圖。
〈〈具有形成在支撐體中的開口部的疊層體的製造方法例子1〉〉
將說明的疊層體的製造方法與上述製造方法大致相同,不同之處為如下:使用比第一支撐體41b小的第二支撐體42b代替上述第六步驟中的第二支撐體42。由此,可以製造第二被剝離層S3的一部分露出的疊層體(參照圖11A1及圖11A2)。
第二黏合層32既可使用液體狀的黏合劑又可使用流動性得到抑制且預先成型為單片形狀的黏合劑(薄片狀黏合劑)。藉由使用薄片狀黏合劑,可以減少露出第二支撐體42b的外側的黏合層32的量。另外,還可以容易地使黏合層32的厚度均勻。
另外,也可以切除第二被剝離層S3的露出部
分,以使第一被剝離層F3露出(參照圖11B1及圖11B2)。
明確而言,使用其尖端銳利的刀具等在第二被剝離層S3的露出部分形成切口。接著,例如,將具有黏合性的膠帶等以使應力集中到該切口附近的方式貼合到第二被剝離層S3的露出部分,來可以將該部分與被貼合的膠帶等一起剝離而選擇性地切除。
另外,也可以在第一被剝離層F3的一部分上選擇性地形成能夠抑制接合層30黏合於第一被剝離層F3的層。例如,可以選擇性地形成不容易與接合層30黏合的材料。明確而言,也可以將有機材料蒸鍍為島狀。由此,可以容易地與第二被剝離層S3一起選擇性地去除接合層30的一部分。其結果是,可以使第一被剝離層F3露出。
例如,在第一被剝離層F3包括功能層及電連接於功能層的導電層F3b的情況下,可以使導電層F3b露出於第二疊層體92c的開口部。由此,可以將露出於第二疊層體92c的開口部的導電層F3b用於被供應信號的端子。
其結果是,可以將其一部分露出於開口部的導電層F3b用於能夠取出由功能層供應的信號的端子或能夠由外部裝置供應功能層被供應的信號的端子。
〈〈具有形成在支撐體中的開口部的疊層體的製造方法
例子2〉〉
將具有與將設置在第二支撐體42中的開口部重疊的開口部的遮罩48形成在疊層體92上。接著,將溶劑49滴下在遮罩48的開口部中。由此,可以使用溶劑49使露出於遮罩48的開口部的第二支撐體42溶脹或溶解(參照圖11C1及圖11C2)。
在去除剩餘的溶劑49之後,藉由摩擦等對露出於遮罩48的開口部的第二支撐體42等施加應力。由此,可以去除與遮罩48的開口部重疊的第二支撐體42等。
另外,藉由使用使接合層30溶脹或溶解的溶劑,可以使第一被剝離層F3露出(參照圖11D1及圖11D2)。
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8
在本實施方式中,參照圖12A1至圖12B2說明能夠加工為本發明的一個方式的輸入輸出裝置的加工構件的結構。
圖12A1至圖12B2是說明能夠加工為疊層體的加工構件的結構的示意圖。
圖12A1是說明能夠加工為疊層體的加工構件80的結構的剖面圖,圖12A2是對應於圖12A1的俯視
圖。
圖12B1是說明能夠加工為疊層體的加工構件90的其他結構的剖面圖,圖12B2是對應於圖12B1的俯視圖。
〈加工構件的結構例子1〉
加工構件80包括:第一基板F1;第一基板F1上的第一剝離層F2;其一個表面與第一剝離層F2相接的第一被剝離層F3;其一個表面與第一被剝離層F3的另一個表面相接的接合層30;與接合層30的另一個表面相接的基體材料S5(參照圖12A1至圖12A2)。
另外,也可以將剝離起點F3s設置在接合層30的端部附近。
〈〈第一基板〉〉
第一基板F1只要具有能夠經受製程的程度的耐熱性以及可適用於製造裝置的厚度及尺寸,就沒有特別的限制。
可以將有機材料、無機材料或有機材料和無機材料等的複合材料等用於第一基板F1。
例如可以將玻璃、陶瓷、金屬等無機材料用於第一基板F1。
明確而言,可以將無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、鉀鈣玻璃或水晶玻璃等用於第一基板F1。
明確而言,可以將金屬氧化物膜、金屬氮化物膜或金屬氧氮化物膜等用於第一基板F1。例如,可以將氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜等用於第一基板F1。
明確而言,可以將SUS(不鏽鋼)或鋁等用於第一基板F1。
例如,可以將樹脂、樹脂薄膜或塑膠等有機材料用於第一基板F1。
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第一基板F1。
例如,第一基板F1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,第一基板F1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,第一基板F1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,可以將單層材料或層疊有多個層的疊層材料用於第一基板F1。例如,也可以將層疊有基體材料及用來防止包含在基體材料中的雜質擴散的絕緣層等的疊層材料用於第一基板F1。
明確而言,可以將層疊有玻璃與選自防止包含在玻璃中的雜質擴散的氧化矽膜、氮化矽膜或氧氮化矽膜等中的一種或多種的膜的疊層材料應用於第一基板F1。
或者,可以將層疊有樹脂與防止透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疊層材料應用於第一基板F1。
〈〈第一剝離層〉〉
第一剝離層F2設置在第一基板F1與第一被剝離層F3之間。第一剝離層F2是其附近形成有能夠分離第一基板F1與第一被剝離層F3的邊界的層。此外,第一剝離層F2只要可以將被剝離層形成於其上且具有能夠經受第一被剝離層F3的製程的程度的耐熱性,就沒有特別的限制。
例如可以將無機材料或有機樹脂等用於第一剝離層F2。
明確而言,作為第一剝離層F2,可以使用包含選自鎢、鉬、鈦、鉭、鈮、鎳、鈷、鋯、鋅、釕、銠、鈀、鋨、銥、矽中的元素的金屬、包含該元素的合金或者包含該元素的化合物等的無機材料。
明確而言,可以使用聚醯亞胺、聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚碳酸酯或丙烯酸樹脂等有機材料。
例如,可以將單層材料或層疊有多個層的材
料用於第一剝離層F2。
明確而言,也可以將層疊有包含鎢的層與包含鎢氧化物的層的材料用於第一剝離層F2。
另外,包含鎢氧化物的層也可以使用在包含鎢的層上層疊其他層來形成。明確而言,也可以藉由在包含鎢的層上層疊氧化矽或氧氮化矽等的方法形成包含鎢氧化物的層。
此外,也可以藉由對包含鎢的層的表面進行熱氧化處理、氧電漿處理、一氧化二氮(N2O)電漿處理或使用氧化性高的溶液(例如,臭氧水等)的處理等而形成包含鎢氧化物的層。
明確而言,可以將包含聚醯亞胺的層用於第一剝離層F2。包含聚醯亞胺的層具有能夠經受在形成第一被剝離層F3時所需的各種製程的程度的耐熱性。
例如,含聚醯亞胺的層具有200℃以上、較佳為250℃以上、更佳為300℃以上、進一步較佳為350℃以上的耐熱性。
可以使用藉由加熱形成於第一基板F1的包含單體的膜而縮合的包含聚醯亞胺的膜。
〈〈第一被剝離層〉〉
第一被剝離層F3只要可以從第一基板F1分離且具有能夠經受製程的程度的耐熱性,就沒有特別的限制。
能夠將第一被剝離層F3從第一基板F1分離
的邊界既可以形成在第一被剝離層F3與第一剝離層F2之間,又可以形成在第一剝離層F2與第一基板F1之間。
當在第一被剝離層F3與第一剝離層F2之間形成邊界時,第一剝離層F2不包括在疊層體中,當在第一剝離層F2與第一基板F1之間形成邊界時,第一剝離層F2包括在疊層體中。
可以將無機材料、有機材料、單層材料或層疊有多個層的疊層材料等用於第一被剝離層F3。
例如,可以將金屬氧化物膜、金屬氮化物膜或金屬氧氮化物膜等無機材料用於第一被剝離層F3。
明確而言,可以將氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜等用於第一被剝離層F3。
例如,可以將樹脂、樹脂薄膜或塑膠等用於第一被剝離層F3。
明確而言,可以將聚醯亞胺膜等用於第一被剝離層F3。
例如,可以使用具有層疊有如下層的結構的材料:與第一剝離層F2重疊的功能層;以及在第一剝離層F2與功能層之間的能夠防止損害該功能層的功能的雜質的無意擴散的絕緣層。
明確而言,將厚度為0.7mm的玻璃板用於第一基板F1,並將從第一基板F1一側依次層疊有厚度為200nm的氧氮化矽膜及30nm的鎢膜的疊層材料用於第一剝離層F2。並且,可以將包含從第一剝離層F2一側依次
層疊有厚度為600nm的氧氮化矽膜及厚度為200nm的氮化矽膜的疊層材料的膜用於第一被剝離層F3。注意,氧氮化矽膜中的氧的成分比氮的組成多,而氮氧化矽膜中的氮的成分比氧的組成多。
明確而言,可以將包含從第一剝離層F2一側依次層疊有厚度為600nm的氧氮化矽膜、厚度為200nm的氮化矽膜、厚度為200nm的氧氮化矽膜、厚度為140nm的氮氧化矽膜以及厚度為100nm的氧氮化矽膜的疊層材料的膜代替上述第一被剝離層F3用於被剝離層。
明確而言,可以使用從第一剝離層F2一側依次層疊有聚醯亞胺膜、包含氧化矽或氮化矽等的層及功能層的疊層材料。
〈〈功能層〉〉
功能層包括在第一被剝離層F3中。
例如,可以將功能電路、功能元件、光學元件、或功能膜等或者包含選自它們中的多個的層用於功能層。
明確而言,可以舉出能夠用於顯示裝置的顯示元件、驅動顯示元件的像素電路、驅動像素電路的驅動電路、濾色片、防潮膜等或者包含選自它們中的多個的層。
〈〈接合層〉〉
接合層30只要是將第一被剝離層F3與基體材料S5接合的層,就沒有特別的限制。
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接合層30。
例如,可以使用熔點為400℃以下,較佳為300℃以下的玻璃層或黏合劑等。
例如,可以將光固化型黏合劑、反應固化型黏合劑、熱固性黏合劑或/及厭氧型黏合劑等有機材料用於接合層30。
明確而言,可以使用包含環氧樹脂、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。
〈〈基體材料〉〉
基體材料S5只要具有能夠經受製程的程度的耐熱性以及可適用於製造裝置的厚度及尺寸,就沒有特別的限制。
作為可以用於基體材料S5的材料,例如,可以使用與第一基板F1同樣的材料。
〈〈剝離起點〉〉
加工構件80的剝離起點F3s也可以設置在接合層30的端部附近。
剝離起點F3s具有從第一基板F1分離第一被剝離層F3的一部分的結構。
利用使用鋒利的尖端從第一基板F1一側刺入第一被剝離層F3的方法或使用雷射等的方法(例如雷射燒蝕法)等,可以從第一剝離層F2部分地剝離第一被剝離層F3。由此可以形成剝離起點F3s。
〈加工構件的結構例子2〉
參照圖12B1及圖12B2說明能夠做成疊層體的與上述不同的加工構件的結構。
加工構件90與加工構件80的不同之處在於:接合層30的另一個表面與加工構件90的第二被剝離層S3的一個表面相接,而不與基體材料S5相接。
明確而言,加工構件90包括:形成有第一剝離層F2及其一個表面與第一剝離層F2相接的第一被剝離層F3的第一基板F1;形成有第二剝離層S2及其另一個表面與第二剝離層S2相接的第二被剝離層S3的第二基板S1;以及其一個表面與第一被剝離層F3的另一個表面相接且其另一個表面與第二被剝離層S3的一個表面相接的接合層30(參照圖12B1及圖12B2)。
〈〈第二基板〉〉
第二基板S1可以使用與第一基板F1相同的基板。另外,第二基板S1不一定需要採用與第一基板F1相同的結
構。
〈〈第二剝離層〉〉
第二剝離層S2可以使用與第一剝離層F2相同的結構。另外,第二剝離層S2也可以採用與第一剝離層F2不同的結構。
〈〈第二被剝離層〉〉
第二被剝離層S3可以使用與第一被剝離層F3相同的結構。另外,第二被剝離層S3也可以採用第一被剝離層F3不同的結構。
明確而言,也可以採用如下結構:第一被剝離層F3具備功能電路,第二被剝離層S3具備防止雜質向該功能電路的擴散的功能層。
明確而言,也可以採用如下結構:第一被剝離層F3具備向第二被剝離層S3發射光的發光元件、驅動該發光元件的像素電路及驅動該像素電路的驅動電路,並且第二被剝離層S3具備使發光元件所發射的光的一部分透過的濾色片及防止雜質向發光元件擴散的防潮膜。注意,具有該結構的加工構件可以做成能夠被用作具有撓性的顯示裝置的疊層體。
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9
在本實施方式中,參照圖13A至圖13C說明能夠使用本發明的一個方式的輸入輸出裝置構成的資料處理裝置的結構。
圖13A至圖13C是說明本發明的一個方式的資料處理裝置的圖。
圖13A是說明本發明的一個方式的資料處理裝置K100的輸入輸出裝置K20處於展開狀態的投影圖,圖13B是沿著圖13A的切斷線X1-X2的資料處理裝置K100的剖面圖。此外,圖13C是說明輸入輸出裝置K20處於折疊狀態的投影圖。
〈資料處理裝置的結構例子〉
在本實施方式中說明的資料處理裝置K100包括輸入輸出裝置K20、算術裝置K10、外殼K01(1)至外殼K01(3)(參照圖13A至圖13C)。
〈〈輸入輸出裝置〉〉
輸入輸出裝置K20包括顯示部K30及輸入裝置K40,顯示部K30被供應影像資料V,輸入裝置K40供應檢測資料S(參照圖13B)。
輸入輸出裝置K20包括輸入裝置K40、包括與輸入裝置K40重疊的區域的顯示部K30。此外,輸入輸出裝置K20既是顯示部K30又是輸入裝置K40。另外,
作為輸入裝置K40使用觸控感測器,作為顯示部K30使用顯示面板,可以將輸入輸出裝置K20稱為觸控面板。
明確而言,可以將實施方式1至實施方式4中的任一個所說明的輸入輸出裝置用於輸入輸出裝置K20。
〈〈顯示部〉〉
顯示部K30具有第一區域K31(11)、第一可彎曲區K31(21)、第二區域K31(12)、第二可彎曲區K31(22)以及第三區域K31(13)依次配置為條紋形狀的區域K31(參照圖13A)。
顯示部K30可以沿著形成在第一可彎曲區K31(21)的第一折痕及形成在第二可彎曲區K31(22)的第二折痕而處於折疊狀態或處於展開狀態(參照圖13A及圖13C)。
〈〈算術裝置〉〉
算術裝置K10包括運算部及儲存由運算部執行的程式的記憶部。此外,供應影像資料V且被供應檢測資料S。
〈〈外殼〉〉
外殼包括外殼K01(1)、鉸鏈K02(1)、外殼K01(2)、鉸鏈K02(2)及外殼K01(3)並依次配置。
外殼K01(3)容納算術裝置K10。此外,外
殼K01(1)至外殼K01(3)保持輸入輸出裝置K20且能夠使輸入輸出裝置K20處於折疊狀態或展開狀態(參照圖13B)。
在本實施方式中示出包括三個外殼及連接三個外殼的兩個鉸鏈的資料處理裝置。由此,能夠使輸入輸出裝置K20在配置有鉸鏈的兩個部分彎曲並折疊。
可以使用(n-1)個鉸鏈連接n(n為2以上的自然數)個外殼。由此,能夠使輸入輸出裝置K20在(n-1)個部分彎曲並折疊。
外殼K01(1)包括與第一區域K31(11)重疊的區域以及按鈕K45(1)。
外殼K01(2)包括與第二區域K31(12)重疊的區域。
外殼K01(3)包括與第三區域K31(13)重疊的區域、算術裝置K10、天線K10A以及容納電池K10B的區域。
鉸鏈K02(1)包括與第一可彎曲區K31(21)重疊的區域。此外,以可旋轉的方式將外殼K01(1)連接於外殼K01(2)。
鉸鏈K02(2)包括與第二可彎曲區K31(22)重疊的區域。此外,以可旋轉的方式將外殼K01(2)連接於外殼K01(3)。
天線K10A與算術裝置K10電連接,並供應信號或被供應信號。
另外,天線K10A從配置在外部的裝置以無線方式被供應電力,並將電力供應到電池K10B。
電池K10B供應電力,算術裝置K10被供應電力。
此外,可以使用折疊感測器,該折疊感測器具有檢測外殼是折疊狀態還是展開狀態並供應表示外殼的狀態的資料的功能。例如,可以將折疊感測器配置在外殼K01(3)中。由此,可以將表示外殼K01的狀態的資料供應給算術裝置K10。
例如,被供應表示外殼K01被折疊的狀態的資料的算術裝置K10供應顯示在第一區域K31(11)中的影像資料V(參照圖13C)。
此外,被供應表示外殼K01被展開的狀態的資料的算術裝置K10供應顯示在顯示部K30的區域K31中的影像資料V(參照圖13A)。
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。
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。
這裡,X和Y為物件(例如,裝置、元件、
電路、佈線、電極、端子、導電膜和層等)。
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、電阻元件、二極體、顯示元件、發光元件和負載等)的情況。
作為X與Y電連接的情況的一個例子,例如可以在X與Y之間連接一個以上的能夠電連接X與Y的元件(例如開關、電晶體、電容元件、電感器、電阻元件、二極體、顯示元件、發光元件和負載等)。另外,開關具有控制開啟和關閉的功能。換言之,藉由使開關處於導通狀態(開啟狀態)或非導通狀態(關閉狀態)來控制是否使電流流過。或者,開關具有選擇並切換電流路徑的功能。另外,X與Y電連接的情況包括X與Y直接連接的情況。
作為X與Y在功能上連接的情況的一個例子,例如可以在X與Y之間連接一個以上的能夠在功能上連接X與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、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,可以表現為如下。
例如,可以表現為“X、Y、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)互相電連接,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
現為“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,可以表現為“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現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,作為其他表現方法,例如可以表現為“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,所述第一連接路徑不具有第二連接路徑,所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,所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,所述第三連接路徑不具有所述第二連接路徑,所述第三連接路徑是藉由Z2的路徑”。或者,也可以表現為“電晶體的源極(或第一端子等)在第一連接路徑上至少藉由Z1與X電連接,所述第一連接路徑不具有第二連接路徑,所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)在第三連接路徑上至少藉由Z2與Y電連接,所述第三連接路徑不具有所述第二連接路徑”。或者,也可以表現為
“電晶體的源極(或第一端子等)在第一電子路徑上至少藉由Z1與X電連接,所述第一電子路徑不具有第二電子路徑,所述第二電子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)的電子路徑,電晶體的汲極(或第二端子等)在第三電子路徑上至少藉由Z2與Y電連接,所述第三電子路徑不具有第四電子路徑,所述第四電子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)的電子路徑”。藉由使用與這種例子同樣的表現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)來決定技術範圍。
注意,這種表現方法只是一個例子而已,不侷限於上述表現方法。在此,X、Y、Z1及Z2為物件(例如,裝置、元件、電路、佈線、電極、端子、導電膜和層等)。
另外,即使在電路圖上獨立的構成要素彼此電連接,也有時一個構成要素兼有多個構成要素的功能。例如,在佈線的一部分還被用作電極時,一個導電膜兼有佈線和電極的兩個構成要素的功能。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構成要素的功能的情況。
Claims (14)
- 一種輸入輸出裝置,包括:輸入輸出電路,該輸入輸出電路被供應選擇信號、控制信號、包括顯示資料的顯示信號及感測信號,且能夠供應基於該感測信號的電位或基於該顯示信號的電流;轉換電路,該轉換電路被供應高電源電位,且能夠供應基於該高電源電位的電位及基於該感測信號的感測資料;能夠供應該感測信號的感測元件;以及被供應該電流的顯示元件,其中該輸入輸出電路包括:第一電晶體,該第一電晶體包括與能夠供應該選擇信號的第一控制線電連接的閘極及與能夠供應該顯示信號的信號線電連接的第一電極;第二電晶體,該第二電晶體包括與能夠供應該控制信號的第二控制線電連接的閘極及與第一佈線電連接的第一電極;以及驅動電晶體,該驅動電晶體包括與該第一電晶體的第二電極電連接的閘極、與第二佈線電連接的第一電極及與該第二電晶體的第二電極電連接的第二電極,其中該轉換電路包括:電晶體,該電晶體包括與佈線中的一個電連接的閘極、與佈線中的另一個電連接的第一電極及與該第二佈線電連接的第二電極,其中該等佈線中的每一個能夠供應該高電源電位;以及與該第二佈線電連接且能夠供應該感測資料的端子,其中該感測元件包括與該第一電晶體的該第二電極電連接的第一電極及與該第二電晶體的該第二電極電連接的第二電極,並且其中該顯示元件包括與該驅動電晶體的該第二電極電連接的第一電極及與第三佈線電連接的第二電極。
- 一種輸入輸出裝置,包括:輸入輸出電路,該輸入輸出電路被供應選擇信號、第一控制信號、第二控制信號、第三控制信號、包括顯示資料的顯示信號及感測信號,且能夠供應基於該感測信號的電位或基於該顯示信號的電流;轉換電路,該轉換電路被供應高電源電位且能夠供應基於該高電源電位的電位及基於該感測信號的感測資料;能夠供應該感測信號的感測元件;以及被供應該電流的顯示元件,其中該輸入輸出電路包括:第一電晶體,該第一電晶體包括與能夠供應該選擇信號的第一控制線電連接的閘極及與能夠供應該顯示信號的信號線電連接的第一電極;第二電晶體,該第二電晶體包括與能夠供應該第一控制信號的第二控制線電連接的閘極及與第一佈線電連接的第一電極;第三電晶體,該第三電晶體包括與能夠供應該第二控制信號的第三控制線電連接的閘極及與該第二電晶體的第二電極電連接的第一電極;第四電晶體,該第四電晶體包括與能夠供應該第三控制信號的第四控制線電連接的閘極及與該第一電晶體的第二電極電連接的第一電極;第五電晶體,該第五電晶體包括與能夠供應該選擇信號的該第一控制線電連接的閘極、與該第四電晶體的第二電極電連接的第一電極及與第四佈線電連接的第二電極;以及驅動電晶體,該驅動電晶體包括與該第四電晶體的該第二電極電連接的閘極、與第二佈線電連接的第一電極及與該第二電晶體的該第二電極電連接的第二電極,其中該轉換電路包括:電晶體,該電晶體包括與佈線中的一個電連接的閘極、與佈線中的另一個電連接的第一電極及與該第二佈線電連接的第二電極,其中該等佈線的每一個能夠供應該高電源電位;以及與該第二佈線電連接且能夠供應該感測資料的端子,其中該感測元件包括與該第一電晶體的該第二電極電連接的第一電極及與該第二電晶體的該第二電極電連接的第二電極,並且其中該顯示元件包括與該第三電晶體的第二電極電連接的第一電極及與第三佈線電連接的第二電極。
- 一種輸入輸出裝置,包括:配置為矩陣狀的多個像素;能夠供應選擇信號的多個第一控制線;能夠供應控制信號的多個第二控制線;能夠供應包括顯示資料的顯示信號的多個信號線;能夠供應第一電源電位的多個第一佈線;能夠供應基於高電源電位的電位的多個第二佈線;能夠供應第二電源電位的多個第三佈線;與該多個第二佈線中的一個電連接的轉換電路,該轉換電路被供應該高電源電位,其中該轉換電路能夠供應基於該高電源電位的該電位及基於感測信號的感測資料;以及支撐該多個像素、該多個第一控制線、該多個第二控制線、該多個信號線、該多個第一佈線、該多個第二佈線及該多個第三佈線的基體,其中該多個像素中的一個與該多個第一控制線中的一個、該多個第二控制線中的一個、該多個信號線中的一個、該多個第一佈線中的一個、該多個第二佈線中的該一個及該多個第三佈線中的一個電連接,其中該多個像素中的該一個包括:被供應該選擇信號、該控制信號、該顯示信號及該感測信號且能夠供應基於該感測信號的電位的輸入輸出電路;能夠供應該感測信號的感測元件;以及被供應該電流的顯示元件,其中該輸入輸出電路包括:第一電晶體,該第一電晶體包括與能夠供應該選擇信號的該多個第一控制線中的該一個電連接的閘極及與能夠供應該顯示信號的該多個信號線中的該一個電連接的第一電極;第二電晶體,該第二電晶體包括與能夠供應該控制信號的該多個第二控制線中的該一個電連接的閘極及與該多個第一佈線中的該一個電連接的第一電極;以及驅動電晶體,該驅動電晶體包括與該第一電晶體的第二電極電連接的閘極、與該多個第二佈線中的該一個電連接的第一電極及與該第二電晶體的第二電極電連接的第二電極,其中該轉換電路包括:電晶體,該電晶體包括與佈線中的一個電連接的閘極、與佈線中的另一個電連接的第一電極、與該多個第二佈線中的該一個電連接的第二電極,其中該等佈線中的每一個能夠供應該高電源電位;以及與該多個第二佈線中的該一個電連接且能夠供應該感測資料的端子,其中該感測元件包括與該第一電晶體的該第二電極電連接的第一電極及與該第二電晶體的該第二電極電連接的第二電極,並且其中該顯示元件包括與該驅動電晶體的該第二電極電連接的第一電極及與該多個第三佈線中的該一個電連接的第二電極。
- 一種輸入輸出裝置,包括:配置為矩陣狀的多個像素;能夠供應選擇信號的多個第一控制線;能夠供應第一控制信號的多個第二控制線;能夠供應第二控制信號的多個第三控制線;能夠供應第三控制信號的多個第四控制線;能夠供應包括顯示資料的顯示信號的多個信號線;能夠供應第一電源電位的多個第一佈線;能夠供應基於高電源電位的電位的多個第二佈線;能夠供應第二電源電位的多個第三佈線;能夠供應第三電源電位的多個第四佈線;與該多個第二佈線中的一個電連接的轉換電路,該轉換電路被供應該高電源電位,其中該轉換電路能夠供應基於該高電源電位的該電位及基於感測信號的感測資料;以及支撐該多個像素、該多個第一控制線、該多個第二控制線、該多個第三控制線、該多個第四控制線、該多個信號線、該多個第一佈線、該多個第二佈線、該多個第三佈線及該多個第四佈線的基體,其中該多個像素中的一個與該多個第一控制線中的一個、該多個第二控制線中的一個、該多個第三控制線中的一個、該多個第四控制線中的一個、該多個信號線中的一個、該多個第一佈線中的一個、該多個第二佈線中的該一個、該多個第三佈線中的一個及該多個第四佈線中的一個電連接,其中該多個像素中的該一個包括:被供應該選擇信號、該第一至第三控制信號、該顯示信號及該感測信號且能夠供應基於該感測信號的電位的輸入輸出電路;能夠供應該感測信號的感測元件;以及被供應指定的電流的顯示元件,其中該輸入輸出電路包括:第一電晶體,該第一電晶體包括與能夠供應該選擇信號的該多個第一控制線中的該一個電連接的閘極及與能夠供應該顯示信號的該多個信號線中的該一個電連接的第一電極;第二電晶體,該第二電晶體包括與能夠供應該第一控制信號的該多個第二控制線中的該一個電連接的閘極及與該多個第一佈線中的該一個電連接的第一電極;第三電晶體,該第三電晶體包括與能夠供應該第二控制信號的該多個第三控制線中的該一個電連接的閘極及與該第二電晶體的第二電極電連接的第一電極;第四電晶體,該第四電晶體包括與能夠供應該第三控制信號的該多個第四控制線中的該一個電連接的閘極及與該第一電晶體的第二電極電連接的第一電極;第五電晶體,該第五電晶體包括與能夠供應該選擇信號的該多個第一控制線中的該一個電連接的閘極、與該第四電晶體的第二電極電連接的第一電極及與該多個第四佈線中的該一個電連接的第二電極;以及驅動電晶體,該驅動電晶體包括與該第四電晶體的該第二電極電連接的閘極、與該多個第二佈線中的該一個電連接的第一電極及與該第二電晶體的該第二電極電連接的第二電極,其中該轉換電路包括:電晶體,該電晶體包括與佈線中的一個電連接的閘極、與佈線中的另一個電連接的第一電極及與該多個第二佈線中的該一個電連接的第二電極,其中該等佈線中的每一個能夠供應該高電源電位;以及與該多個第二佈線中的該一個電連接且能夠供應該感測資料的端子,其中該感測元件包括與該第一電晶體的該第二電極電連接的第一電極及與該第二電晶體的該第二電極電連接的第二電極,並且其中該顯示元件包括與該第三電晶體的第二電極電連接的第一電極及與該多個第三佈線中的該一個電連接的第二電極。
- 根據申請專利範圍第1、2、3及4項中之任一項之輸入輸出裝置,其中由該感測元件供應的該感測信號包括隨著電容的變化而變化的電流。
- 根據申請專利範圍第1、2、3及4項中之任一項之輸入輸出裝置,其中該顯示元件包括該第一電極、與該第一電極重疊的該第二電極以及該第一電極與該第二電極之間的包含發光有機化合物的層。
- 根據申請專利範圍第3或4項之輸入輸出裝置,其中該轉換電路被該基體支撐。
- 一種半導體裝置,包括:第一電晶體,包括電連接到能夠供應顯示信號的信號線的第一電極;第二電晶體,包括電連接到第一佈線的第一電極;第三電晶體,包括電連接到該第二電晶體的第二電極的第一電極;感測元件,包括電連接到該第一電晶體的第二電極的第一電極和電連接到該第二電晶體的該第二電極和該第三電晶體的該第一電極的第二電極;以及顯示元件,包括電連接到該第三電晶體的第二電極的第一電極和電連接到第三佈線的第二電極,其中該感測元件能夠基於感測到的物體與導電膜之間的電容變化來供應感測信號,並且其中該導電膜電連接到該感測元件的該第一電極和該第二電極中的一個。
- 根據申請專利範圍第8項之半導體裝置,其中該感測元件是電容器。
- 根據申請專利範圍第8項之半導體裝置,其中該顯示元件包括該第一電極、與該第一電極重疊的該第二電極以及該第一電極與該第二電極之間的包含發光有機化合物的層。
- 一種輸入輸出裝置的驅動方法,該輸入輸出裝置包括:輸入輸出電路,該輸入輸出電路被供應選擇信號、控制信號、包括顯示資料的顯示信號及感測信號,且能夠供應基於該感測信號的電位或基於該顯示信號的電流;轉換電路,該轉換電路被供應高電源電位,且能夠供應基於該高電源電位的電位及基於該感測信號的感測資料;能夠供應該感測信號的感測元件;以及被供應該電流的顯示元件,其中該輸入輸出電路包括:第一電晶體,該第一電晶體包括與能夠供應該選擇信號的第一控制線電連接的閘極及與能夠供應該顯示信號的信號線電連接的第一電極;第二電晶體,該第二電晶體包括與能夠供應該控制信號的第二控制線電連接的閘極及與第一佈線電連接的第一電極;以及驅動電晶體,該驅動電晶體包括與該第一電晶體的第二電極電連接的閘極、與第二佈線電連接的第一電極及與該第二電晶體的第二電極電連接的第二電極,其中該轉換電路包括:電晶體,該電晶體包括與佈線中的一個電連接的閘極、與佈線中的另一個電連接的第一電極及與該第二佈線電連接的第二電極,其中該等佈線中的每一個能夠供應該高電源電位;以及與該第二佈線電連接且能夠供應該感測資料的端子,其中該感測元件包括與該第一電晶體的該第二電極電連接的第一電極及與該第二電晶體的該第二電極電連接的第二電極,並且其中該顯示元件包括與該驅動電晶體的該第二電極電連接的第一電極及與第三佈線電連接的第二電極,該方法包括:第一步驟,其中供應能夠使該第一電晶體成為導通狀態的該選擇信號、能夠使該第二電晶體成為導通狀態的該控制信號以及具有參考電位的該顯示信號;第二步驟,其中供應能夠使該第一電晶體成為非導通狀態的該選擇信號及能夠使該第二電晶體成為導通狀態的該控制信號,根據該感測元件所供應的該感測信號使該驅動電晶體供應該電流以供應基於該高電源電位的該電位,且使該轉換電路供應基於該感測信號的該感測資料;第三步驟,其中供應能夠使該第一電晶體成為導通狀態的該選擇信號、能夠使該第二電晶體成為非導通狀態的該控制信號及具有基於該顯示資料的電位的該顯示信號;以及第四步驟,其中供應能夠使該第一電晶體成為非導通狀態的該選擇信號及能夠使該第二電晶體成為非導通狀態的該控制信號,且根據在該第三步驟中供應的該顯示信號使該驅動電晶體供應該電流以供應基於該高電源電位的該電位。
- 一種輸入輸出裝置的驅動方法,該輸入輸出裝置包括:輸入輸出電路,該輸入輸出電路被供應選擇信號、第一控制信號、第二控制信號、第三控制信號、包括顯示資料的顯示信號及感測信號,且能夠供應基於該感測信號的電位或基於該顯示信號的電流;轉換電路,該轉換電路被供應高電源電位且能夠供應基於該高電源電位的電位及基於該感測信號的感測資料;能夠供應該感測信號的感測元件;以及被供應該電流的顯示元件,其中該輸入輸出電路包括:第一電晶體,該第一電晶體包括與能夠供應該選擇信號的第一控制線電連接的閘極及與能夠供應該顯示信號的信號線電連接的第一電極;第二電晶體,該第二電晶體包括與能夠供應該第一控制信號的第二控制線電連接的閘極及與第一佈線電連接的第一電極;第三電晶體,該第三電晶體包括與能夠供應該第二控制信號的第三控制線電連接的閘極及與該第二電晶體的第二電極電連接的第一電極;第四電晶體,該第四電晶體包括與能夠供應該第三控制信號的第四控制線電連接的閘極及與該第一電晶體的第二電極電連接的第一電極;第五電晶體,該第五電晶體包括與能夠供應該選擇信號的該第一控制線電連接的閘極、與該第四電晶體的第二電極電連接的第一電極及與第四佈線電連接的第二電極;以及驅動電晶體,該驅動電晶體包括與該第四電晶體的該第二電極電連接的閘極、與第二佈線電連接的第一電極及與該第二電晶體的該第二電極電連接的第二電極,其中該轉換電路包括:電晶體,該電晶體包括與佈線中的一個電連接的閘極、與佈線中的另一個電連接的第一電極及與該第二佈線電連接的第二電極,其中該等佈線的每一個能夠供應該高電源電位;以及與該第二佈線電連接且能夠供應該感測資料的端子,其中該感測元件包括與該第一電晶體的該第二電極電連接的第一電極及與該第二電晶體的該第二電極電連接的第二電極,並且其中該顯示元件包括與該第三電晶體的第二電極電連接的第一電極及與第三佈線電連接的第二電極,該方法包括:第一步驟,其中供應能夠使該第一電晶體及該第五電晶體成為非導通狀態的該選擇信號、能夠使該第二電晶體成為非導通狀態的該第一控制信號、能夠使該第三電晶體成為導通狀態的該第二控制信號以及能夠使該第四電晶體成為非導通狀態的該第三控制信號;第二步驟,其中供應能夠使該第一電晶體及該第五電晶體成為導通狀態的該選擇信號、能夠使該第二電晶體成為非導通狀態的該第一控制信號、能夠使該第三電晶體成為非導通狀態的該第二控制信號、能夠使該第四電晶體成為非導通狀態的該第三控制信號以及具有參考電位的該顯示信號;第三步驟,其中供應能夠使該第一電晶體及該第五電晶體成為非導通狀態的該選擇信號、能夠使該第二電晶體成為導通狀態的該第一控制信號、能夠使該第三電晶體成為非導通狀態的該第二控制信號以及能夠使該第四電晶體成為導通狀態的該第三控制信號,根據該感測元件所供應的該感測信號使該驅動電晶體供應該電流以將基於該高電源電位的該電位供應給該第二佈線,且使該轉換電路根據該感測信號供應該感測資料;第四步驟,其中供應能夠使該第一電晶體及該第五電晶體成為非導通狀態的該選擇信號、能夠使該第二電晶體成為非導通狀態的該第一控制信號、能夠使該第三電晶體成為導通狀態的該第二控制信號以及能夠使該第四電晶體成為非導通狀態的該第三控制信號;第五步驟,其中供應能夠使該第一電晶體及該第五電晶體成為導通狀態的該選擇信號、能夠使該第二電晶體成為非導通狀態的該第一控制信號、能夠使該第三電晶體成為非導通狀態的該第二控制信號、能夠使該第四電晶體成為非導通狀態的該第三控制信號以及基於該顯示資料的該顯示信號;以及第六步驟,其中供應能夠使該第一電晶體及該第五電晶體成為非導通狀態的該選擇信號、能夠使該第二電晶體成為非導通狀態的該第一控制信號、能夠使該第三電晶體成為導通狀態的該第二控制信號以及能夠使該第四電晶體成為導通狀態的該第三控制信號,且根據在該第五步驟中供應的該顯示信號使該驅動電晶體供應該電流以將該高電源電位供應給該第二佈線。
- 根據申請專利範圍第11或12項之輸入輸出裝置的驅動方法,其中由該感測元件供應的該感測信號包括隨著電容的變化而變化的電流。
- 根據申請專利範圍第11或12項之輸入輸出裝置的驅動方法,其中該顯示元件包括該第一電極、與該第一電極重疊的該第二電極以及該第一電極與該第二電極之間的包含發光有機化合物的層。
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