CN106469536A - 信息处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的一个方式提供一种方便性或可靠性优异的新颖的信息处理装置。本发明人构想出具有如下结构的信息处理装置,包括:具有供应指示器的位置信息的功能的输入部;根据指示器的位置信息决定第一区域,且以显示在第一区域的图像的亮度高的方式生成图像信息的运算装置;以及显示图像信息的显示部。
Description
技术领域
本发明的一个方式涉及一种信息处理装置或半导体装置。
注意,本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个方式的技术领域涉及一种物体、方法或制造方法。另外,本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。由此,更具体而言,作为本说明书所公开的本发明的一个方式的技术领域的一个例子可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、这些装置的驱动方法或者这些装置的制造方法。
背景技术
已知有具有如下结构的液晶显示装置:在衬底的同一侧设置聚光单元及像素电极,在聚光单元的光轴上重叠地设置像素电极的使可见光透过的区域。还已知有具有如下结构的液晶显示装置:使用具有聚光方向X及非聚光方向Y的各向异性的聚光单元,使非聚光方向Y对应于像素电极的使可见光透过的区域的长轴方向(专利文献1)。
[专利文献1]日本专利申请公开2011-191750号公报
发明内容
本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性或可靠性优异的新颖的信息处理装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的信息处理装置或新颖的半导体装置。
注意,这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。此外,本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。另外,可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并抽取上述以外的目的。
(1)本发明的一个方式是一种包括运算装置以及输入/输出装置的信息处理装置。
运算装置具有接收位置信息的功能以及供应图像信息的功能。
输入/输出装置具有供应位置信息的功能以及接收图像信息的功能。
输入/输出装置包括显示图像信息的显示部及供应位置信息的输入部。
输入部具有检测接近与显示部重叠的区域的指示器的位置的功能。输入部具有根据所检测的指示器的位置决定位置信息的功能。
运算装置具有根据位置信息决定显示部的第一区域的功能。运算装置具有以第一区域的亮度比显示部的其他区域的亮度高的方式生成图像信息的功能。其他区域也可以围绕第一区域。
(2)本发明的一个方式是一种显示部包括显示面板的上述信息处理装置。
显示面板包括像素。像素包括第一显示元件及第二显示元件。
第一显示元件具有反射型显示功能。第二显示元件具有发光型显示功能。
第二显示元件接收以显示部的第一区域的亮度比显示部的其他区域的亮度高的方式生成的图像信息。
上述本发明的一个方式的信息处理装置包括:具有供应指示器的位置信息的功能的输入部;根据指示器的位置信息决定第一区域,且以显示在第一区域的图像的亮度高的方式生成图像信息的运算装置;以及显示图像信息的显示部。由此,可以在指示器接近的区域明亮地显示图像。其结果是,可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的信息处理装置。
(3)本发明的一个方式是上述信息处理装置,其中包括与第一显示元件电连接的第一像素电路以及与第二显示元件电连接的第二像素电路。
(4)本发明的一个方式是上述信息处理装置,其中显示面板包括:第一扫描线及第二扫描线。
第一扫描线与配置在行方向上的一群像素电连接,且第二扫描线与配置在行方向上的一群像素电连接。
第一扫描线与第一像素电路电连接,第二扫描线与第二像素电路电连接。
(5)本发明的一个方式是上述信息处理装置,其中第一显示元件包括反射入射光的反射膜且具有控制反射光的强度的功能,并且第二显示元件包括发光二极管。
(6)本发明的一个方式是上述信息处理装置,其中反射膜包括开口,并且第二显示元件具有向开口及与开口重叠的区域发射光的功能。
上述本发明的一个方式的显示面板包括具有包括开口的反射膜的第一显示元件(例如反射型液晶元件)、向开口发射光的第二显示元件(例如发光二极管)。
由此,例如,可以在外光强的环境下作为反射型显示面板使用上述显示面板,例如可以微暗环境下作为自发光型显示面板使用上述显示面板。其结果是,可以提供一种功耗被降低且方便性或可靠性优异的新颖的显示面板。
(7)本发明的一个方式是上述信息处理装置,其中输入部包括键盘、硬件按钮、指向装置、触摸传感器、照度传感器、摄像装置、声音输入装置、视点输入装置、姿态检测装置中的一个以上。
由此,可以降低功耗,而即使在亮环境也能够确保优异的可见度。其结果是,可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的信息处理装置。
本说明书的附图中的方框图示出在独立的方框中根据其功能进行分类的构成要素,但是,实际上的构成要素难以根据其功能清楚地划分,而一个构成要素有时具有多个功能。
在本说明书中,晶体管所具有的源极和漏极的名称根据晶体管的极性及施加到各端子的电位的高低互相调换。一般而言,在n沟道型晶体管中,将被施加低电位的端子称为源极,而将被施加高电位的端子称为漏极。另外,在p沟道型晶体管中,将被供应低电位的端子称为漏极,而将被供应高电位的端子称为源极。在本说明书中,尽管为方便起见在一些情况下假设源极和漏极是固定的来描述晶体管的连接关系,但是实际上源极和漏极的名称根据上述电位关系而互换。
在本说明书中,晶体管的源极是指用作活性层的半导体膜的一部分的源区域或与上述半导体膜连接的源电极。同样地,晶体管的漏极是指上述半导体膜的一部分的漏区域或与上述半导体膜连接的漏电极。另外,栅极是指栅电极。
在本说明书中,晶体管串联连接的状态是指例如第一晶体管的源极和漏极中的仅一个与第二晶体管的源极和漏极中的仅一个连接的状态。另外,晶体管并联连接的状态是指第一晶体管的源极和漏极中的一个与第二晶体管的源极和漏极中的一个连接且第一晶体管的源极和漏极中的另一个与第二晶体管的源极和漏极中的另一个连接的状态。
在本说明书中,连接是指电连接,并相当于能够供应或传送电流、电压或电位的状态。因此,连接状态不一定必须是指直接连接的状态,而在其范畴内还包括以能够供应或传送电流、电压或电位的方式通过布线、电阻器、二极管、晶体管等电路元件间接地连接的状态。
即使当在本说明中在电路图上独立的构成要素彼此连接时,实际上也有一个导电膜兼具有多个构成要素的功能的情况,例如布线的一部分用作电极的情况等。本说明书中的连接的范畴内包括这种一个导电膜兼具有多个构成要素的功能的情况。
在本说明书中,晶体管的第一电极和第二电极中的一个是源电极,而另一个是漏电极。
根据本发明的一个方式,可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的信息处理装置。另外,可以提供一种新颖的信息处理装置或新颖的半导体装置。
注意,上述效果的记载不妨碍其他效果的存在。此外,本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。另外,可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并抽取上述以外的效果。
附图说明
图1A及图1B是说明实施方式的信息处理装置的结构的图;
图2A至图2C是说明实施方式的信息处理装置的结构的投影图;
图3A至图3C是说明实施方式的显示部的结构的方框图及电路图;
图4A及图4B是说明实施方式的程序的流程图;
图5是说明实施方式的输入/输出装置的结构的图;
图6A、图6B1及图6B2是说明实施方式的显示面板的结构的图;
图7A至图7C是说明实施方式的显示面板的结构的图;
图8是说明实施方式的像素电路的电路图;
图9A、图9B1及图9B2是说明实施方式的显示面板的结构的图;
图10A及图10B是说明实施方式的显示面板的结构的图;
图11A至图11C是说明实施方式的显示面板的结构的方框图及电路图;
图12是说明实施方式的显示面板的结构的图;
图13A至图13D是说明实施方式的像素电路的截面图;
图14A至图14C是说明实施方式的半导体装置的结构的截面图及电路图;
图15是说明实施方式的CPU的结构的方框图;
图16是说明实施方式的存储元件的结构的电路图;
图17A至图17H是说明实施方式的电子设备的结构的图;
图18是说明实施方式的样品的XRD谱的测定结果的图;
图19A至图19L是说明实施方式的样品的TEM图像及电子衍射图案的图;
图20A至图20C是说明实施方式的样品的EDX面分析图像的图。
具体实施方式
本发明的一个方式的信息处理装置包括:具有供应指示器的位置信息的功能的输入部;根据指示器的位置信息决定第一区域,且以显示在第一区域的图像的亮度高的方式生成图像信息的运算装置;以及显示图像信息的显示部。
由此,可以在指示器接近的区域明亮地显示图像。其结果是,可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的信息处理装置。
参照附图对实施方式进行详细说明。但是,本发明不局限于下面的说明,而所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此,本发明不应该被解释为仅限定于下面所示的实施方式所记载的内容中。在以下说明的发明的结构中,在不同附图中使用相同的附图标记来表示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略重复说明。
实施方式1
在本实施方式中,参照图1A及图1B说明本发明的一个方式的信息处理装置的结构。
图1A及图1B是说明本发明的一个方式的信息处理装置200的结构的图。图1A是说明本发明的一个方式的信息处理装置200的结构的方框图,图1B是说明操作时的信息处理装置200的状态的示意图。
注意,在本说明书中,有时将取1以上的整数的值的变数用于符号。例如,有时将包含取1以上的整数的值的变数p的(p)用于指定最大为p个构成要素中的任一个的符号的一部分。另外,例如,有时将包含取1以上的整数的值的变数m及变数n的(m,n)用于指定最大为m×n个构成要素中的任一个的符号的一部分。
<信息处理装置的结构实例>
本实施方式所说明的信息处理装置200包括运算装置210及输入/输出装置220(参照图1A)。运算装置210具有接收位置信息P1且供应图像信息V1的功能。输入/输出装置220具有供应位置信息P1且接收图像信息V1的功能。
输入/输出装置220包括显示图像信息V1的显示部230及供应位置信息P1的输入部240。
此外,输入部240具有检测接近与显示部230重叠的区域的指示器19的位置的功能,并具有根据所检测出的指示器19的位置决定位置信息P1的功能(参照图1B)。
运算装置210具有根据位置信息P1决定第一区域11的功能。运算装置210具有以显示部的第一区域11的亮度比显示部的其他区域的亮度高的方式生成图像信息V1的功能。其他区域也可以围绕第一区域。
运算装置210根据位置信息P1决定第一区域11。例如,可以使区域的形状具有椭圆状、圆形状、多角形或矩形状等。
本发明的一个方式的信息处理装置200包括:具有供应指示器19的位置信息P1的功能的输入部240;根据指示器19的位置信息P1决定第一区域11,且以显示在第一区域11的图像的亮度高的方式生成图像信息V1的运算装置210;以及显示图像信息V1的显示部230。由此,可以在指示器接近的区域明亮地显示图像。其结果是,可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的信息处理装置。
例如,在将信息处理装置200用于教育相关设备、数字标牌或智能电视系统等时,由指示器在接近显示部230时形成阴影,因此有时操作者难以看到指示器所指示的部分。通过显示在指示器所指示的部分的图像的亮度比显示在其他区域的图像的亮度高的方式显示图像,操作者良好地看到显示而没有受到自己的阴影的影响。此外,操作者能够舒适地操作。
信息处理装置200包括检测部250。
以下说明信息处理装置200的各构成要素。注意,有时无法明确区分上述构成要素,一个结构可能兼作其他结构或包含其他结构的一部分。
例如,重叠有输入部240的显示部230既是输入部240又是显示部230。
《结构实例》
信息处理装置200包括运算装置210、输入/输出装置220、显示部230、检测部250或输入部240。
《运算装置210》
运算装置210包括运算部211及存储部212。此外,包括传送通道214及输入/输出接口215。
《运算部211》
运算部211例如具有执行程序的功能。
《存储部212》
存储部212例如具有储存运算部211所执行的程序、初期信息、设定信息或图像等的功能。
具体而言,存储部212可以使用硬盘、快闪存储器或包括包含氧化物半导体的晶体管的存储器等。
《程序》
例如,可以使用具有如下三个步骤的程序。
在第一步骤中,取得位置信息P1。
在第二步骤中,根据位置信息P1决定第一区域11。
在第三步骤中,以显示在第一区域11的图像的亮度比显示在其他区域的图像的亮度高的方式生成图像信息V1。
例如,运算装置210根据位置信息P1决定第一区域11。具体而言,可以使区域的形状具有椭圆状、圆形状、多角形或矩形状等。例如,在半径为60cm以下、优选为30cm以下且5cm以上的范围决定包括位置信息P1的第一区域11。
作为以显示在第一区域的图像的亮度比显示在其他区域的图像的亮度高的方式生成图像信息的方法,将显示在第一区域的图像的亮度设定为显示在其他区域的图像的亮度的110%以上,优选为120%以上且200%以下。或者,将显示在第一区域的图像的亮度平均提高到显示在其他区域的图像的亮度平均的110%以上,优选为120%以上且200%以下。
本实施方式所说明的执行程序的信息处理装置200能够以根据位置信息P1显示在第一区域11的图像的亮度比显示在其他区域的图像的亮度高的方式生成图像信息V1。其结果,可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的信息处理装置。
《输入/输出接口215、传送通道214》
输入/输出接口215包括端子或布线,具有供应且接收信息的功能。例如,可以与传送通道214电连接。另外,可以与输入/输出装置220电连接。
传送通道214包括布线,具有供应且接收信息的功能。例如,可以与输入/输出接口215电连接。另外,可以与运算部211、存储部212或输入/输出接口215电连接。
《输入/输出装置220》
输入/输出装置220包括显示部230、输入部240、检测部250或通信部290。
例如,输入/输出装置220包括显示部230及具备与显示部230重叠的区域的输入部240。可以将触摸屏等用于输入/输出装置220。具体而言,可以将在实施方式3中说明的触摸屏用于输入/输出装置220。
《显示部230》
显示部230包括显示面板。例如,可以将包括具有反射型显示元件及发光元件的像素的显示面板用于显示部230。具体而言,可以将在实施方式4或实施方式6中说明的显示面板用于显示部230。
例如,使用图像信息提高反射型显示元件的反射率,由此可以提高所显示的图像的亮度。或者,使用图像信息提高发光元件的亮度,由此可以提高所显示的图像的亮度。
《输入部240》
输入部240包括输入面板。
例如,输入面板包括接近传感器,接近传感器具有检测接近的指示器的功能。此外,可以将手指或触屏笔等用于指示器。
可以将发光二极管等发光元件、金属片或线圈等用于触屏笔。
例如,可以将静电容量型接近传感器、电磁感应型接近传感器、红外线检测型接近传感器、使用光电转换元件的接近传感器等用于接近传感器。
静电容量型接近传感器包括导电膜,并具有检测其介电常数比大气大的物体接近导电膜的功能。例如,在输入面板的相互不同的区域设置多个导电膜,根据寄生在导电膜中的电容的变化指定用于指示器的手指等接近的区域,而可以决定位置信息。
电磁感应型接近传感器具有检测物体接近金属片或线圈等检测电路的功能。例如,在输入面板的相互不同的区域设置多个振荡电路,根据振荡电路的电路定数的变化指定设置在用于指示器的触屏笔等的金属片或线圈等接近的区域,而可以决定位置信息。
例如,光检测型接近传感器具有检测发光元件的接近的功能。例如,在输入面板的相互不同的区域配置多个光电转换元件,根据光电转换元件的电动势变化指定配置在用于指示器的触屏笔等的发光元件接近的区域,而可以决定位置信息。
《检测部250》
例如,可以将检测环境的亮度的照度传感器或人体感应传感器等用于检测部250。
《通信部290》
通信部290具有对网络供应信息且从网络获取信息的功能。
注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式2
在本实施方式中,参照图2A至图4B说明本发明的一个方式的信息处理装置的结构。
图2A是说明信息处理装置200的结构的图。图2B及图2C是说明信息处理装置200的外观的一个例子的投影图。
图3A是说明显示部230的结构的方框图。图3B是说明显示部230B的结构的方框图。图3C是说明像素232(i,j)的结构的电路图。
<信息处理装置的结构实例>
在本实施方式中说明的信息处理装置200包括输入/输出装置220及运算装置210(参照图2A)。
输入/输出装置220具有供应位置信息P1且接收图像信息V1及控制信息的功能。例如,可以将以能够在接近传感器、框体中推入的方式设置的表冠或与表冠等接触的压敏检测器等用于输入/输出装置220。
运算装置210具有接收位置信息P1及基于周围的环境的信息P2且供应图像信息V1及控制信息的功能。
运算装置210具有根据基于周围的环境的信息P2生成图像信息V1及控制信息的功能。
输入/输出装置220包括显示图像信息V1的显示部230、供应位置信息P1的输入部240以及供应基于周围的状态的信息P2的检测部250。
显示部230包括显示面板,检测部250包括具有根据压敏检测器及压敏检测器的信号生成基于周围的状态的信息P2的功能。
运算装置210包括运算部211及存储部212。
存储部212储存由运算部211执行的程序。
程序具备在被供应超过预定的阈值的基于周围的状态的信息P2情况下选择第一模式的步骤。程序具备在超过预定期间不被供应超过预定的阈值的基于周围的状态的信息P2的情况下选择第二模式的步骤。
运算部211具有在选择第二模式时供应与在选择第一模式时供应的控制信号不同的控制信号的功能。
此外,控制信号包括使显示面板的显示更新的信号。
运算装置210具有在选择第二模式时以与选择第一模式时相比更低的频率使显示面板的显示更新的方式供应控制信号的功能。
上述本发明的一个方式的信息处理装置包括供应基于周围的状态的信息P2的输入/输出装置及根据基于周围的状态的信息P2供应不同的控制信息的运算装置。
由此,通过例如按压信息处理装置可以在不同的模式中使信息处理装置工作。其结果是,可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的信息处理装置。
<结构>
本发明的一个方式包括运算装置210或输入/输出装置220。
《运算装置210》
运算装置210包括运算部211及存储部212。另外,包括传送通道214及输入/输出接口215(参照图2A)。
《运算部211》
运算部211例如具有执行程序的功能。例如,可以使用在实施方式7中说明的CPU。由此,可以充分地降低功耗。
《存储部212》
存储部212具有储存例如运算部211所执行的程序、初期信息、设定信息或图像等的功能。
具体而言,存储部212可以使用硬盘、快闪存储器或包括包含氧化物半导体的晶体管的存储器等。
《输入/输出接口215、传送通道214》
输入/输出接口215包括端子或布线,具有供应且接收信息的功能。例如,可以与传送通道214电连接。另外,可以与输入/输出装置220电连接。
传送通道214包括布线,具有供应且接收信息的功能。例如,可以与输入/输出接口215电连接。另外,可以与运算部211、存储部212或输入/输出接口215电连接。
《输入/输出装置220》
输入/输出装置220包括显示部230、输入部240、检测部250或通信部290。
《显示部230》
显示部230包括显示区域231、驱动电路GD以及驱动电路SD(参照图3A)。例如,可以使用在实施方式4或实施方式6中说明的显示面板。由此,可以降低功耗。
显示区域231包括:一个或多个像素232(i,j);与配置在行方向上的像素232(i,j)电连接的扫描线G1(i)及扫描线G2(i);以及与配置在与行方向交叉的列方向上的像素232(i,j)电连接的信号线S1(j)及信号线S2(j)。注意,i是1以上且m以下的整数,j是1以上且n以下的整数,m及n是1以上的整数。
像素232(i,j)与扫描线G1(i)、扫描线G2(i)、信号线S1(j)、信号线S2(j)、布线ANO、布线CSCOM、布线VCOM1及布线VCOM2电连接(参照图3C)。
另外,显示部可以包括多个驱动电路。例如,显示部230B可以包括驱动电路GDA及驱动电路GDB(参照图3B)。
《驱动电路GD》
驱动电路GD具有根据控制信息供应选择信号的功能。
例如,驱动电路GD具有根据控制信息以30Hz以上、优选为60Hz以上的频率对一扫描线供应选择信号的功能。由此,可以流畅地显示动态图像。
例如,驱动电路GD具有根据控制信息以低于30Hz、优选为低于1Hz、更优选为低于1次/分的频率对一扫描线供应选择信号的功能。由此,可以在闪烁被抑制的状态下显示静态图像。
另外,例如,当包括多个驱动电路时,可以使驱动电路GDA供应选择信号的频率与驱动电路GDB供应选择信号的频率不同。具体而言,可以在流畅地显示动态图像的区域中以比在闪烁被抑制的状态下显示静态图像的区域更高的频率供应选择信号。
《驱动电路SD》
驱动电路SD具有根据图像信息V1供应图像信号的功能。
《像素232(i,j)》
像素232(i,j)包括第一显示元件235A及与第一显示元件235A重叠的第二显示元件235B。另外,包括驱动第一显示元件235A及第二显示元件235B的像素电路(参照图3C)。
《第一显示元件235A》
例如,可以将具有控制反射光或透光的功能的显示元件用于第一显示元件235A。具体而言,可以将组合液晶元件与偏振片的结构或快门方式的MEMS显示元件等用于第一显示元件235A。例如,通过使用控制反射光的反射型显示元件,可以抑制显示面板的功耗。
具体而言,可以将反射型液晶显示元件用于第一显示元件235A。
第一显示元件235A包括第一电极、第二电极及液晶层。液晶层包含能够利用第一电极与第二电极间的电压控制取向的液晶材料。例如,可以将液晶层的厚度方向(也被称为纵向方向)、横向方向或斜方向的电场用于控制液晶材料的取向的电场。
《第二显示元件235B》
例如,可以将具有发射光的功能的显示元件用于第二显示元件235B。具体而言,可以将发光二极管或有机EL元件等用于第二显示元件235B。
具体而言,可以将具有发射白色光的功能的发光二极管或有机EL元件用于第二显示元件235B。或者,可以将发射蓝色光、绿色光或红色光的发光二极管用于第二显示元件235B。或者,可以将发射蓝色光、绿色光或红色光的有机EL元件用于第二显示元件235B。
《像素电路》
可以将具有驱动第一显示元件235A或第二显示元件235B的功能的电路用于像素电路。
可以将开关、晶体管、二极管、电阻元件、电感器或电容元件等用于像素电路。
例如,可以将一个或多个晶体管用于开关。或者,可以将并联连接的多个晶体管、串联连接的多个晶体管、组合串联与并联连接的多个晶体管用于一开关。
《晶体管》
例如,可以将能够在同一工序中形成的半导体膜用于驱动电路及像素电路的晶体管。
例如,可以使用底栅型晶体管或顶栅型晶体管等。
例如,可以容易地将作为半导体包含非晶硅的底栅型晶体管的生产线改造成作为半导体包含氧化物半导体的底栅型晶体管的生产线。另外,例如,可以容易地将作为半导体包含多晶硅的顶栅型的生产线改造成作为半导体包含氧化物半导体的顶栅型的晶体管的生产线。
例如,可以利用使用包含第14族元素的半导体的晶体管。具体而言,可以将包含硅的半导体用于半导体膜。例如,可以使用将单晶硅、多晶硅、微晶硅或非晶硅等用于半导体膜的晶体管。
将多晶硅用于半导体的晶体管的制造所需的温度低于将单晶硅用于半导体的晶体管的制造所需的温度。
另外,将多晶硅用于半导体的晶体管的场效应迁移率高于将非晶硅用于半导体的晶体管的场效应迁移率。由此,可以提高像素的开口率。另外,可以将以极高的密度设置的像素与栅极驱动电路及源极驱动电路形成在同一衬底上。其结果是,可以减少构成电子设备的构件数。
另外,将多晶硅用于半导体的晶体管的可靠性比将非晶硅用于半导体的晶体管高。
例如,可以利用使用氧化物半导体的晶体管。具体而言,可以将包含铟的氧化物半导体或包含铟、镓及锌的氧化物半导体用于半导体膜。
例如,可以使用关闭状态时的泄漏电流比将非晶硅用于半导体膜的晶体管小的晶体管。具体而言,可以使用将氧化物半导体用于半导体膜的晶体管。
由此,可以使像素电路能够保持图像信号的时间比使用将非晶硅用于半导体膜的晶体管的像素电路能够保持的时间长。具体而言,可以抑制闪烁的发生,并以低于30Hz、优选为低于1Hz、更优选为低于1次/分的频率供应选择信号。其结果是,可以降低信息处理装置的使用者的眼疲劳。另外,可以降低伴随驱动的功耗。
另外,例如,可以利用使用化合物半导体的晶体管。具体而言,可以将包含砷化镓的半导体用于半导体膜。
例如,可以利用使用有机半导体的晶体管。具体而言,可以将包含聚并苯类或石墨烯的有机半导体用于半导体膜。
《输入部240》
可以将各种人机界面等用于输入部240(参照图2A)。
例如,可以将键盘、鼠标、触摸传感器、麦克风或照相机等用于输入部240。另外,可以使用具有重叠于显示部230的区域的触摸传感器。可以将包括显示部230及具有重叠于显示部230的区域的触摸传感器的输入/输出装置称为触摸屏。
例如,使用者可以将接触到触摸屏的手指用作指示器来作各种手势(点按、拖拉、滑动或捏合等)。
例如,运算装置210分析接触触摸屏的手指的位置或轨迹等信息,当分析结果满足预定的条件时,可以说其被供应了指定的手势。由此,使用者可以使用该手势供应预先设定成与指定的手势相关联的指定的操作指令。
例如,使用者可以利用顺着触摸屏移动接触触摸屏的手指的手势提供改变图像信息的显示位置的“滚动指令”。
《检测部250》
检测部250具有检测周围的状态而供应信息P2的功能。具体而言,可以供应根据照度传感器、人体感应传感器等所供应的信号的接近信息或压力信息等。
例如,可以将照相机、加速度传感器、方位传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、接近传感器、照度传感器或GPS(Global positioning System:全球定位系统)信号接收电路等用于检测部250。
例如,当运算装置210判断检测部250的照度传感器所检测的周围的亮度与预定的照度相比充分亮时,使用第一显示元件235A显示图像信息。当运算装置210判断为微暗时,使用第一显示元件235A及第二显示元件235B显示图像信息。或者,当判断为暗时,使用第二显示元件235B显示图像信息。
具体而言,使用反射型液晶元件及/或有机EL元件,根据周围的亮度显示图像。
由此,例如,可以在外光较强的环境下使用反射型显示元件,在微暗环境下使用自发光型显示元件显示图像信息。其结果是,可以提供一种功耗得到降低的方便性或可靠性优异的新颖的信息处理装置。
例如,可以将具有检测环境光的色度的功能的传感器用于检测部250。具体而言,可以使用CCD照相机等。由此,例如,可以根据检测部250所检测出的环境光的色度调整白平衡。
具体而言,在第一步骤中,检测环境光的白平衡的偏差。
在第二步骤中,预测使用第一显示元件反射环境光而显示的图像所缺的颜色的光的强度。
在第三步骤中,使用第一显示元件反射环境光,从第二显示元件以弥补所缺的颜色的光的方式发射光,由此显示图像。
由此,通过使用第一显示元件反射的光及第二显示元件发射的光,可以进行白平衡被调整的显示。其结果是,可以提供一种能够显示功耗被降低或白平衡被调整的图像且方便性或可靠性优异的新颖的信息处理装置。
《通信部290》
通信部290具有对网络供应信息且从网络获取信息的功能。
〈程序〉
参照图4A及图4B,利用本发明的一个方式的程序说明本发明的一个方式。
图4A是说明本发明的一个方式的程序的主处理的流程图,图4B是说明中断处理的流程图。
本发明的一个方式的程序包括如下的步骤(参照图4A)。
《第一步骤》
在第一步骤中,使设定初始化(参照图4A(S1))。
例如,从存储部212取得启动时显示的预定的图像信息及指定显示该图像信息的方法的信息。具体而言,可以将静态图像用于预定的图像信息。此外,可以将以与使用动态图像的情况相比更低的亮度使图像信息更新的方法用于显示图像信息的方法。
《第二步骤》
在第二步骤中,允许中断处理(参照图4A(S2))。中断处理被允许的运算装置可以在进行主处理的同时进行中断处理。从中断处理恢复到主处理的运算装置可以将通过中断处理获得的结果反映到主处理。
当计数器为初始值时,使运算装置进行中断处理,在从中断处理恢复时,也可以将计数器设定为初始值以外的值。由此,在启动程序之后随时可以执行中断处理。
《第三步骤》
在第三步骤中,在第一步骤或中断处理所选择的预定的模式中显示图像信息(参照图4A(S3))。此外,模式指定显示图像信息的方法。
例如,可以选择第一模式或第二模式。
《第一模式》
具体而言,作为第一模式可以使用如下方法:以30Hz以上、优选为60Hz以上的频率对一扫描线供应选择信号,根据选择信号进行显示。
通过以30Hz以上、优选为60Hz以上的频率供应选择信号,可以流畅地显示动态图像。
例如,通过以30Hz以上、优选为60Hz以上的频率使图像更新,可以将随着使用者的操作流畅地变化的图像显示在使用者操作中的信息处理装置200上。
《第二模式》
具体而言,作为第二模式可以使用如下方法:以低于30Hz,优选低于1Hz,更优选低于1次/分的频率对一扫描线供应选择信号,根据选择信号进行显示。
通过以低于30Hz,优选低于1Hz,更优选低于1次/分的频率供应选择信号,可以进行闪烁得到抑制的显示。此外,可以降低功耗。
例如,在将信息处理装置200用于钟表时,可以以1次/秒的频率或1次/分的频率使显示更新。
《第四步骤》
在第四步骤中,当接收结束指令时选择第五步骤,而当没有接收结束指令时移动到第三步骤(参照图4A(S4))。
例如,可以使用在中断处理中接收的结束指令。
《第五步骤》
在第五步骤中,结束程序(参照图4A(S5))。
《中断处理》
中断处理包括如下第六步骤至第八步骤(参照图4B)。
《第六步骤》
在第六步骤中,当在预定的期间接收预定的事件时,选择第七步骤,而当没有接收预定的事件时,选择第八步骤(参照图4B(S6))。例如,可以将在预定的期间是否接收预定的事件作为条件。具体而言,预定的期间可以是比0秒长且为5秒以下、1秒以下或0.5秒以下、优选为0.1秒以下的期间。
《第七步骤》
在第七步骤中,改变模式(参照图4B(S7))。具体而言,当之前选择第一模式时,选择第二模式,当之前选择第二模式时,选择第一模式。
《第八步骤》
在第八步骤中,结束中断处理(参照图4B(S8))。
《指定事件》
例如,可以使用利用鼠标等指向装置提供的“点击”或“拖拉”等的事件、将手指等用于指示器对触摸屏提供的“点按”、“拖拉”或“滑动”等事件。
例如,可以利用指示器所指示的滑动条的位置、滑动速度、拖拉速度等供应与预定的事件相关联的指令的参数。
例如,对被设定的阈值与检测部250所检测的信息进行比较,可以将比较结果用于事件。
具体而言,可以使用以能够在框体中推入的方式设置的表冠或与表冠等接触的压敏检测器等(参照图2B)。
具体而言,可以使用设置在框体中的光电转换元件等(参照图2C)。
《与预定的事件相关联的指令》
例如,可以使结束指令与指定的事件相关联。
例如,可以使将所显示的一个图像信息切换为其他图像信息的“翻页指令”与预定的事件相关联。此外,可以使用预定的事件供应执行“翻页指令”时使用的决定翻页速度等的参数。
例如,可以使移动图像信息的一部分的显示位置且显示与该一部分连续的其他部分的“滚动指令”等与预定的事件相关联。此外,可以使用预定的事件供应执行“滚动指令”时使用的决定移动显示的速度等的参数。
例如,可以使生成图像信息的指令等与预定的事件相关联。此外,作为决定所生成的图像的亮度的参数可以使用检测部250所检测的环境的亮度。
例如,可以使利用通信部290取得使用推送服务传送的信息的指令等与预定的事件相关联。此外,也可以使用检测部250所检测的位置信息判断有无资格取得信息。具体而言,当使用者在指定的教室、学校、会议室、企业、房屋等里时,也可以判断有资格取得信息(参照图2C)。
注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式3
在本实施方式中,参照图5说明本发明的一个方式的输入/输出装置的结构。
图5是说明输入/输出装置800的结构的分解图。
输入/输出装置800包括具有与显示面板806及显示面板806重叠的区域的触摸传感器804。输入/输出装置800可以被称为触摸面板。
输入/输出装置800包括:驱动触摸传感器804及显示面板806的驱动电路810;对驱动电路810供应电力的电池811;以及容纳触摸传感器804、显示面板806、驱动电路810及电池811的框体部。
《触摸传感器804》
触摸传感器804具有与显示面板806重叠的区域。FPC803与触摸传感器804电连接。
例如,可以将电阻膜方式、静电电容式或使用光电转换元件的方式等用于触摸传感器804。
另外,也可以将触摸传感器804用于显示面板806的一部分。
《显示面板806》
例如,可以将在实施方式4或实施方式6中说明的显示面板用于显示面板806。FPC805等与显示面板806电连接。
《驱动电路810》
例如,可以将电源电路或信号处理电路等用于驱动电路810。另外,也可以利用电池或外部的商用电源所供应的电力。
信号处理电路具有输出视频信号及时钟信号等的功能。
电源电路具有供应预定的电力的功能。
《框体部》
例如,作为框体部可以使用:上盖801、与上盖801嵌在一起的下盖802;以及容纳于被上盖801及下盖802围绕的区域的框架809。
框架809具有保护显示面板806的功能、遮断随着驱动电路810的工作而发生的电磁波的功能或作为散热板的功能。
可以将金属、树脂或人造橡胶等用于上盖801、下盖802或框架809。
《电池811》
电池811具有供应电力的功能。
可以将偏振片、相位差板、棱镜片等构件用于输入/输出装置800。
注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式4
在本实施方式中,参照图6A、图6B1及图6B2至图9A、图9B1及图9B2对本发明的一个方式的显示面板的结构进行说明。
图6A、图6B1及图6B2是说明本发明的一个方式的显示面板700的结构的图。图6A是本发明的一个方式的显示面板700的仰视图。图6B1是说明图6A的一部分的仰视图。图6B2是省略在图6B1中图示的一部分结构而说明的仰视图。
图7A至图7C是说明本发明的一个方式的显示面板700的结构的图。图7A是沿着图6A的截断线X1-X2、X3-X4、X5-X6、X7-X8、X9-X10、X11-X12的截面图。图7B是说明显示面板的一部分的结构的截面图。图7C是说明显示面板的其他一部分的结构的截面图。
图8是说明本发明的一个方式的显示面板700的结构的图。图8是可以用于本发明的一个方式的显示面板700所包括的像素电路的像素电路530(i,j)及像素电路530(i,j+1)的电路图。
图9A、图9B1及图9B2是说明本发明的一个方式的显示面板700的结构的图。图9A是说明可以用于本发明的一个方式的显示面板700的像素及布线等的配置的框图。图9B1及图9B2是说明可以用于本发明的一个方式的显示面板700的开口751H的配置的示意图。
<显示面板的结构实例1>
本实施方式所说明的显示面板700包括信号线S1(j)以及像素702(i,j)(参照图6B1及图6B2)。
像素702(i,j)与信号线S1(j)电连接。
像素702(i,j)包括第一显示元件750(i,j)、第一导电膜、第二导电膜、绝缘膜501C、像素电路530(i,j)以及第二显示元件550(i,j)(参照图7A及图8)。
第一导电膜与第一显示元件750(i,j)电连接(参照图7A)。例如,可以将第一导电膜用于第一显示元件750(i,j)的第一电极751(i,j)。
第二导电膜包括与第一导电膜重叠的区域。例如,可以将第二导电膜用于导电膜512B,该导电膜512B具有可用于开关SW1的晶体管的源电极或漏电极的功能。
绝缘膜501C包括被夹在第二导电膜和第一导电膜之间的区域。
像素电路530(i,j)与第二导电膜电连接。例如,像素电路530(i,j)的开关SW1可以使用将第二导电膜用于用作源电极或漏电极的导电膜512B的晶体管(参照图7A及图8)。
第二显示元件550(i,j)与像素电路530(i,j)电连接。
绝缘膜501C包括开口591A(参照图7A)。
第二导电膜通过开口591A与第一导电膜电连接。例如,导电膜512B与兼作第一导电膜的第一电极751(i,j)电连接。
像素电路530(i,j)与信号线S1(j)电连接(参照图8)。导电膜512A与信号线S1(j)电连接(参照图7A及图8)。
第一电极751(i,j)包括埋入于绝缘膜501C的侧端部。
本实施方式所说明的显示面板的像素电路530(i,j)包括开关SW1。开关SW1包括晶体管。晶体管包括氧化物半导体。
本实施方式所说明的显示面板的第二显示元件550(i,j)具有与第一显示元件750(i,j)所具有的视角的一部分重叠的视角。换言之,具有在与第一显示元件750(i,j)进行显示的方向的一部分相同的方向上进行显示的功能。例如,在附图中以虚线的箭头表示第一显示元件750(i,j)通过控制反射外光的强度进行显示的方向。此外,在附图中以实线的箭头表示第二显示元件550(i,j)进行显示的方向(参照图7A)。
此外,本实施方式所说明的显示面板的第二显示元件550(i,j)具有在由第一显示元件750(i,j)进行显示的区域围绕的区域中进行显示的功能(参照图9B1或图9B2)。另外,第一显示元件750(i,j)在与第一电极751(i,j)重叠的区域中进行显示,而第二显示元件550(i,j)在与开口751H重叠的区域中进行显示。
本实施方式所说明的显示面板的第一显示元件750(i,j)包括具有反射入射光的功能的反射膜,且具有控制反射光的强度的功能。而且,反射膜包括开口751H。例如,可以将第一导电膜或第一电极751(i,j)等用于第一显示元件750(i,j)的反射膜。
第二显示元件550(i,j)具有向开口751H发射光的功能。
本实施方式所说明的显示面板包括像素702(i,j)、一群像素702(i,1)至像素702(i,n)、另一群像素702(1,j)至像素702(m,j)以及扫描线G1(i)(参照图9A)。另外,i是1以上且m以下的整数,j是1以上且n以下的整数,并且m及n是1以上的整数。
本实施方式所说明的显示面板包括扫描线G2(i)、布线CSCOM以及布线ANO。
一群像素702(i,1)至像素702(i,n)包括像素702(i,j),并设置在行方向(附图中的以箭头R表示的方向)上。
此外,另一群像素702(1,j)至像素702(m,j)包括像素702(i,j),并设置在与行方向交叉的列方向(附图中的以箭头C表示的方向)上。
扫描线G1(i)与设置在行方向上的一群像素702(i,1)至像素702(i,n)电连接。
设置在列方向上的另一群像素702(1,j)至像素702(m,j)与信号线S1(j)电连接。
例如,在行方向上与像素702(i,j)相邻的像素702(i,j+1)包括开口,该开口以与相对于像素702(i,j)的开口751H的位置不同的方式设置在像素702(i,j+1)中(参照图9B1)。
例如,在列方向上与像素702(i,j)相邻的像素702(i+1,j)包括开口,该开口以与相对于像素702(i,j)的开口751H的位置不同的方式设置在像素702(i+1,j)中(参照图9B2)。另外,例如,可以将第一电极751(i,j)用于反射膜。
上述本发明的一个方式的显示面板包括:第一显示元件;与第一显示元件电连接的第一导电膜;包括与第一导电膜重叠的区域的第二导电膜;包括被夹在第二导电膜和第一导电膜之间的区域的绝缘膜;与第二导电膜电连接的像素电路;以及与像素电路电连接的第二显示元件,其中绝缘膜包括开口,并且第二导电膜通过开口与第一导电膜电连接。
由此,例如可以使用能够通过同一工序形成的像素电路驱动第一显示元件及以与第一显示元件不同的方法进行显示的第二显示元件。其结果是,可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的显示面板。
此外,本实施方式所说明的显示面板包括端子519B以及导电膜511B(参照图7A)。
绝缘膜501C包括被夹在端子519B和导电膜511B之间的区域。此外,绝缘膜501C包括开口591B。
端子519B通过开口591B与导电膜511B电连接。此外,导电膜511B与像素电路530(i,j)电连接。例如,当将第一电极751(i,j)或第一导电膜用于反射膜时,端子519B的用作切点的面与第一电极751(i,j)的朝向入射到第一显示元件750(i,j)的光的面相同的方向。例如,使用导电材料ACF1,可以使柔性印刷衬底FPC1与端子519B电连接。
由此,可以通过端子将电力或信号供应到像素电路。其结果是,可以提供一种方便性或可靠性优异的新颖的显示面板。
本实施方式所说明的显示面板的第一显示元件750(i,j)包括包含液晶材料的层753、第一电极751(i,j)以及第二电极752。另外,第二电极752以在与第一电极751(i,j)之间形成控制液晶材料的取向的电场的方式设置。
此外,本实施方式所说明的显示面板包括取向膜AF1及取向膜AF2。取向膜AF2以在与取向膜AF1之间夹有包含液晶材料的层753的方式设置。
此外,本实施方式所说明的显示面板的第二显示元件550(i,j)包括第三电极551(i,j)、第四电极552以及包含发光性有机化合物的层553(j)。
第四电极552包括与第三电极551(i,j)重叠的区域。包含发光性有机化合物的层553(j)设置在第三电极551和第四电极552之间。而且,第三电极551(i,j)在连接部522中与像素电路530(i,j)电连接。
本实施方式所说明的显示面板的像素702(i,j)包括着色膜CF1、遮光膜BM、绝缘膜771以及功能膜770P。
着色膜CF1包括与第一显示元件750(i,j)重叠的区域。遮光膜BM在与第一显示元件750(i,j)重叠的区域包括开口。
绝缘膜771设置在着色膜CF1和包含液晶材料的层753之间或遮光膜BM和包含液晶材料的层753之间。由此,可以使因着色膜CF1的厚度产生的凹凸为平坦。或者,可以抑制从遮光膜BM或着色膜CF1等扩散到包含液晶材料的层753的杂质。
功能膜770P包括与第一显示元件750(i,j)重叠的区域。功能膜770P以在与第一显示元件750(i,j)之间夹有衬底770的方式设置。
本实施方式所说明的显示面板包括衬底570、衬底770以及功能层520。
衬底770包括与衬底570重叠的区域。功能层520设置在衬底570和衬底770之间。
功能层520包括像素电路530(i,j)、第二显示元件550(i,j)、绝缘膜521以及绝缘膜528。此外,功能层520包括绝缘膜518以及绝缘膜516。
绝缘膜521设置在像素电路530(i,j)和第二显示元件550(i,j)之间。
绝缘膜528设置在绝缘膜521和衬底570之间,并在与第二显示元件550(i,j)重叠的区域包括开口。沿着第三电极551的外周形成的绝缘膜528可以防止第三电极551和第四电极552之间的短路。
绝缘膜518包括设置在绝缘膜521和像素电路530(i,j)之间的区域。绝缘膜516包括设置在绝缘膜518和像素电路530(i,j)之间的区域。
此外,本实施方式所说明的显示面板包括接合层505、密封剂705以及结构体KB1。
接合层505设置在功能层520和衬底570之间,并具有贴合功能层520和衬底570的功能。
密封剂705设置在功能层520和衬底770之间,并具有贴合功能层520和衬底770的功能。
结构体KB1具有在功能层520和衬底770之间提供指定的空隙的功能。
本实施方式所说明的显示面板包括端子519C、导电膜511C以及导电体CP。
绝缘膜501C包括被夹在端子519C和导电膜511C之间的区域。此外,绝缘膜501C还包括开口591C。
端子519C通过开口591C与导电膜511C电连接。此外,导电膜511C与像素电路530(i,j)电连接。
导电体CP被夹在端子519C和第二电极752之间,并使端子519C和第二电极752电连接。例如,可以将导电粒子用于导电体CP。
此外,本实施方式所说明的显示面板包括驱动电路GD以及驱动电路SD(参照图6A及图9A)。
驱动电路GD与扫描线G1(i)电连接。驱动电路GD例如包括晶体管MD。具体而言,可以将包括能够通过与像素电路530(i,j)所包括的晶体管相同的工序形成的半导体膜的晶体管用于晶体管MD(参照图7A及图7C)。
驱动电路SD与信号线S1(j)电连接。例如,驱动电路SD使用导电材料电连接到能够通过与端子519B或端子519C同一工序形成的端子。
下面说明显示面板的各构成要素。注意,有时无法明确区分上述构成要素,一个结构可能兼作其他结构或包含其他结构的一部分。
例如,可以将第一导电膜用于第一电极751(i,j)。此外,还可以将第一导电膜用于反射膜。
可以将第二导电膜用于具有晶体管的源电极或漏电极的功能的导电膜512B。
《结构实例1》
本发明的一个方式的显示面板包括衬底570、衬底770、结构体KB1、密封剂705及接合层505。
本发明的一个方式的显示面板包括功能层520、绝缘膜521以及绝缘膜528。
本发明的一个方式的显示面板包括信号线S1(j)、信号线S2(j)、扫描线G1(i)、扫描线G2(i)、布线CSCOM以及布线ANO。
本发明的一个方式的显示面板包括第一导电膜或第二导电膜。
本发明的一个方式的显示面板包括端子519B、端子519C、导电膜511B或导电膜511C。
本发明的一个方式的显示面板包括像素电路530(i,j)以及开关SW1。
本发明的一个方式的显示面板包括第一显示元件750(i,j)、第一电极751(i,j)、反射膜、开口751H、包含液晶材料的层753及第二电极752。
本发明的一个方式的显示面板包括取向膜AF1、取向膜AF2、着色膜CF1、遮光膜BM、绝缘膜771及功能膜770P。
本发明的一个方式的显示面板包括第二显示元件550(i,j)、第三电极551(i,j)、第四电极552或包含发光性有机化合物的层553(j)。
本发明的一个方式的显示面板包括绝缘膜501C。
本发明的一个方式的显示面板包括驱动电路GD或驱动电路SD。
《衬底570》
可以将具有能够承受制造工序中的热处理的程度的耐热性的材料用于衬底570等。具体而言,可以使用厚度为0.7mm的无碱玻璃。
例如,可以将第6代(1500mm×1850mm)、第7代(1870mm×2200mm)、第8代(2200mm×2400mm)、第9代(2400mm×2800mm)、第10代(2950mm×3400mm)等大面积的玻璃衬底用于衬底570等。由此,可以制造大型显示装置。
可以将有机材料、无机材料或混合有机材料和无机材料等的复合材料等用于衬底570等。例如,可以将玻璃、陶瓷、金属等无机材料用于衬底570等。
具体而言,可以将无碱玻璃、钠钙玻璃、钾钙玻璃、水晶玻璃、石英或蓝宝石等用于衬底570等。具体而言,可以将无机氧化物膜、无机氮化物膜或无机氧氮化物膜等用于衬底570等。例如,可以将氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧化铝膜等用于衬底570等。可以将不锈钢或铝等用于衬底570等。
例如,可以将以硅或碳化硅为材料的单晶半导体衬底或多晶半导体衬底、以硅锗等为材料的化合物半导体衬底、SOI衬底等用于衬底570等。由此,可以将半导体元件形成于衬底570等。
例如,可以将树脂、树脂薄膜或塑料等有机材料用于衬底570等。具体而言,可以将聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯或丙烯酸树脂等的树脂薄膜或树脂板用于衬底570等。
例如,衬底570等可以使用将金属板、薄板状的玻璃板或无机材料等的膜贴合于树脂薄膜等的复合材料。例如,衬底570等可以使用将纤维状或粒子状的金属、玻璃或无机材料等分散到树脂薄膜而得到的复合材料。例如,衬底570等可以使用将纤维状或粒子状的树脂或有机材料等分散到无机材料而得到的复合材料。
另外,可以将单层的材料或层叠有多个层的材料用于衬底570等。例如,也可以将层叠有基材与防止包含在基材中的杂质扩散的绝缘膜等的材料用于衬底570等。具体而言,可以将层叠有玻璃与防止包含在玻璃中的杂质扩散的选自氧化硅层、氮化硅层或氧氮化硅层等中的一种或多种的膜的材料用于衬底570等。或者,可以将层叠有树脂与防止穿过树脂的杂质的扩散的氧化硅膜、氮化硅膜或氧氮化硅膜等的材料用于衬底570等。
具体地,可以将聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯或丙烯酸树脂等的树脂薄膜、树脂板或叠层体等用于衬底570等。
具体而言,可以将包含聚酯、聚烯烃、聚酰胺(尼龙、芳族聚酰胺等)、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、环氧树脂或硅酮树脂等具有硅氧烷键合的树脂的材料用于衬底570等。或者,可以将包含选自这些树脂中的一个或多个树脂的薄膜、板或叠层体等用于衬底570。
具体而言,可以将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)或丙烯酸等用于衬底570等。
另外,可以将纸或木材等用于衬底570等。
例如,可以将具有柔性的衬底用于衬底570等。
此外,可以采用在衬底上直接形成晶体管或电容元件等的方法。另外,可以使用如下方法:例如在对制造工序中的加热具有耐性的工序用衬底上形成晶体管或电容元件等,并将形成的晶体管或电容元件等转置到衬底570等。由此,例如可以在具有柔性的衬底上形成晶体管或电容元件等。
《衬底770》
例如,可以将具有透光性的材料用于衬底770。具体而言,衬底770可以使用选自可用于衬底570的材料的材料。具体而言,可以使用抛光至大约0.7mm厚或0.1mm厚的无碱玻璃。
《结构体KB1》
例如,可以将有机材料、无机材料或有机材料和无机材料的复合材料用于结构体KB1等。由此,可以将夹住结构体KB1等的结构之间设定成预定的间隔。
具体而言,可以将聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、硅氧烷或丙烯酸树脂等或选自上述树脂中的多种树脂的复合材料等用于结构体KB1等。另外,也可以使用具有感光性的材料。
《密封剂705》
可以将无机材料、有机材料或无机材料和有机材料的复合材料等用于密封剂705等。
例如,可以将热熔性树脂或固化树脂等有机材料用于密封剂705等。
例如,可以将反应固化型粘合剂、光固化型粘合剂、热固化型粘合剂或/及厌氧型粘合剂等有机材料用于密封剂705等。
具体而言,可以将包含环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、亚胺树脂、PVC(聚氯乙烯)树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)树脂等的粘合剂用于密封剂705等。
《接合层505》
例如,可以将能够用于密封剂705的材料用于接合层505。
《绝缘膜521》
例如,可以将绝缘性无机材料、绝缘性有机材料或包含无机材料和有机材料的绝缘性复合材料用于绝缘膜521等。
具体而言,可以将无机氧化物膜、无机氮化物膜、无机氧氮化物膜等或层叠有选自这些材料中的多个材料的叠层材料用于绝缘膜521等。例如,可以将氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化铝膜等或包含层叠有选自这些材料中的多个材料的叠层材料的膜用于绝缘膜521等。
具体而言,可以将聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、硅氧烷或丙烯酸树脂等或选自上述树脂中的多个树脂的叠层材料或复合材料等用于绝缘膜521等。另外,也可以使用具有感光性的材料。
由此,例如可以使起因于与绝缘膜521重叠的各种结构的台阶平坦化。
《绝缘膜528》
例如,可以将能够用于绝缘膜521的材料用于绝缘膜528等。具体而言,可以将厚度为1μm的包含聚酰亚胺的膜用于绝缘膜528。
《绝缘膜501C》
例如,可以将能够用于绝缘膜521的材料用作绝缘膜501C。具体而言,可以将包含硅及氧的材料用于绝缘膜501C。由此,可以抑制杂质扩散到像素电路或第二显示元件等。
例如,可以将包含硅、氧及氮的厚度为200nm的膜用作绝缘膜501C。
此外,绝缘膜501C包括开口591A、开口591B及开口591C。
《布线、端子、导电膜》
可以将具有导电性的材料用于布线等。具体而言,可以将具有导电性的材料用于信号线S1(j)、信号线S2(j)、扫描线G1(i)、扫描线G2(i)、布线CSCOM、布线ANO、端子519B、端子519C、导电膜511B或导电膜511C等。
例如,可以将无机导电性材料、有机导电性材料、金属或导电性陶瓷等用于布线等。
具体地,可以将选自铝、金、铂、银、铜、铬、钽、钛、钼、钨、镍、铁、钴、钯或锰的金属元素等用于布线等。或者,可以将含有上述金属元素的合金等用于布线等。尤其是,铜和锰的合金适用于利用湿蚀刻法的微细加工。
具体地,布线等可以采用如下结构:在铝膜上层叠有钛膜的双层结构;在氮化钛膜上层叠有钛膜的双层结构;在氮化钛膜上层叠有钨膜的双层结构;在氮化钽膜或氮化钨膜上层叠有钨膜的双层结构;依次层叠有钛膜、铝膜和钛膜的三层结构等。
具体地,可以将氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加了镓的氧化锌等导电氧化物用于布线等。
具体地,可以将含有石墨烯或石墨的膜用于布线等。
例如,可以形成含有氧化石墨烯的膜,然后通过使含有氧化石墨烯的膜还原来形成含有石墨烯的膜。作为还原方法,可以举出利用加热的方法以及利用还原剂的方法等。
具体地,可以将导电高分子用于布线等。
《第一导电膜、第二导电膜》
例如,可以将能够用于布线等的材料用于第一导电膜或第二导电膜。
此外,可以将第一电极751(i,j)或布线等用于第一导电膜。
此外,可以将能够用于开关SW1的晶体管的导电膜512B或布线等用于第二导电膜。
《像素电路530(i,j)》
像素电路530(i,j)与信号线S1(j)、信号线S2(j)、扫描线G1(i)、扫描线G2(i)、布线CSCOM及布线ANO电连接(参照图8)。
像素电路530(i,j+1)与信号线S1(j+1)、信号线S2(j+1)、扫描线G1(i)、扫描线G2(i)、布线CSCOM及布线ANO电连接。
在用于供应到信号线S2(j)的信号的电压与用于供应到信号线S1(j+1)的信号的电压不同的情况下,以与信号线S2(j)相离的方式配置信号线S1(j+1)。具体而言,以与信号线S2(j)相邻的方式配置信号线S2(j+1)。
像素电路530(i,j)包括开关SW1、电容元件C1、开关SW2、晶体管M及电容元件C2。
例如,可以将包括与扫描线G1(i)电连接的栅电极及与信号线S1(j)电连接的第一电极的晶体管用于开关SW1。
电容元件C1包括与用于开关SW1的晶体管的第二电极电连接的第一电极以及与布线CSCOM电连接的第二电极。
例如,可以将包括与扫描线G2(i)电连接的栅电极及与信号线S2(j)电连接的第一电极的晶体管用于开关SW2。
晶体管M包括与用于开关SW2的晶体管的第二电极电连接的栅电极及与布线ANO电连接的第一电极。
此外,可以将包括以在栅电极与导电膜之间夹着半导体膜的方式设置的导电膜的晶体管用于晶体管M。例如,可以使用与能够供应与晶体管M的第一电极相同的电位的布线电连接的导电膜。
电容元件C2包括与用于开关SW2的晶体管的第二电极电连接的第一电极及与晶体管M的第一电极电连接的第二电极。
此外,第一显示元件750的第一电极与用于开关SW1的晶体管的第二电极电连接,第一显示元件750的第二电极与布线VCOM1电连接。由此,可以驱动第一显示元件750。
此外,第二显示元件550的第一电极与晶体管M的第二电极电连接,第二显示元件550的第二电极与布线VCOM2电连接。由此,可以驱动第二显示元件550。
《开关SW1、开关SW2、晶体管M、晶体管MD》
例如,可以将底栅型或顶栅型等晶体管用于开关SW1、开关SW2、晶体管M、晶体管MD等。
例如,可以利用将使用包含第14族元素的半导体用于半导体膜的晶体管。具体而言,可以将包含硅的半导体用于半导体膜。例如,可以使用将单晶硅、多晶硅、微晶硅或非晶硅等用于半导体膜的晶体管。
例如,可以利用将氧化物半导体用于半导体膜的晶体管。具体而言,可以将包含铟的氧化物半导体或包含铟、镓及锌的氧化物半导体用于半导体膜。
例如,可以将与将非晶硅用于半导体膜的晶体管相比关闭状态下的泄漏电流更小的晶体管用于开关SW1、开关SW2、晶体管M、晶体管MD等。具体而言,可以将对半导体膜508使用氧化物半导体的晶体管用于开关SW1、开关SW2、晶体管M、晶体管MD等。
由此,与利用将非晶硅用于半导体膜的晶体管的像素电路相比,可以使像素电路能够保持的图像信号的时间长。具体而言,可以抑制闪烁的发生,并以低于30Hz、优选为低于1Hz、更优选为低于1次/分的频率供应选择信号。其结果是,可以降低信息处理装置的使用者的眼疲劳。另外,可以降低伴随驱动的功耗。
能够用于开关SW1的晶体管包括半导体膜508及具有与半导体膜508重叠的区域的导电膜504(参照图7B)。另外,能够用于开关SW1的晶体管包括导电膜512A及导电膜512B。
导电膜504具有栅电极的功能,绝缘膜506具有栅极绝缘膜的功能。导电膜512A具有源电极的功能和漏电极的功能中的一个,导电膜512B具有源电极的功能和漏电极的功能中的另一个。
此外,可以将包括以在与导电膜504之间夹着半导体膜508的方式设置的导电膜524的晶体管用作晶体管M(参照图7C)。
可以将依次层叠有包含钽及氮的厚度为10nm的膜以及包含铜的厚度为300nm的膜的导电膜用作导电膜504。
可以将层叠有包含硅及氮的厚度为400nm的膜以及包含硅、氧及氮的厚度为200nm的膜的材料用作绝缘膜506。
可以将包含铟、镓及锌的厚度为25nm的膜用作半导体膜508。
可以将依次层叠有包含钨的厚度为50nm的膜、包含铝的厚度为400nm的膜、包含钛的厚度为100nm的膜的导电膜用作导电膜512A或导电膜512B。
《第一显示元件750(i,j)》
例如,可以将具有控制反射光或透光的功能的显示元件用作第一显示元件750(i,j)等。例如,可以使用组合有液晶元件与偏振片的结构或快门方式的MEMS显示元件等。通过使用反射型显示元件,可以抑制显示面板的功耗。具体而言,可以将反射型液晶显示元件用作第一显示元件750(i,j)。
此外,可以使用可通过IPS(In-Plane-Switching:平面内转换)模式、TN(TwistedNematic:扭曲向列)模式、FFS(Fringe Field Switching:边缘电场转换)模式、ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell:轴对称排列微单元)模式、OCB(OpticallyCompensated Birefringence:光学补偿弯曲)模式、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal:铁电性液晶)模式以及AFLC(Anti Ferroelectric Liquid Crystal:反铁电性液晶)模式等驱动方法驱动的液晶元件。
另外,可以使用可通过例如如下模式驱动的液晶元件:垂直取向(VA)模式诸如MVA(Multi-Domain Vertical Alignment:多象限垂直取向)模式、PVA(Patterned VerticalAlignment:垂直取向构型)模式、ECB(Electrically Controlled Birefringence:电控双折射)模式、CPA(Continuous Pinwheel Alignment:连续焰火状排列)模式、ASV(AdvancedSuper View:高级超视觉)模式等。
例如,可以使用热致液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、铁电液晶、反铁电液晶等。或者,可以使用呈现胆甾相、近晶相、立方相、手征向列相、各向同性相等的液晶材料。或者,可以使用呈现蓝相的液晶材料。
《第一电极751(i,j)》
例如,可以将用于布线等的材料用于第一电极751(i,j)。具体而言,可以将反射膜用于第一电极751(i,j)。
《反射膜》
例如,可以将反射可见光的材料用于反射膜。具体而言,可以将包含银的材料用于反射膜。例如,可以将包含银及钯等的材料或包含银及铜等的材料用于反射膜。
反射膜例如反射透过包含液晶材料的层753的光。由此,可以将第一显示元件750用作反射型液晶元件。另外,例如,可以将其表面不平坦的材料用于反射膜。由此,使入射的光向各种方向反射,而可以进行白色显示。
另外,不局限于将第一电极751(i,j)用于反射膜的结构。例如,可以在包含液晶材料的层753与第一电极751(i,j)之间设置反射膜。或者,可以在反射膜与包含液晶材料的层753之间设置具有透光性的第一电极751(i,j)。
《开口751H》
当对于非开口的总面积的开口751H的总面积的比过大时,使用第一显示元件750(i,j)的显示变暗。另外,当对于非开口的总面积的开口751H的总面积的比过小时,使用第二显示元件550(i,j)的显示变暗。
另外,当设置在反射膜中的开口751H的面积过小时,从第二显示元件550(i,j)所发射的光提取的光的效率降低。
可以将多角形、四角形、椭圆形、圆形或十字等形状用作开口751H的形状。另外,可以将细条状、狭缝状、方格状的形状用作开口751H的形状。此外,也可以将开口751H配置在相邻的像素附近。优选的是,以靠近具有显示相同颜色的功能的其他像素的方式配置开口751H。由此,可以抑制第二显示元件550所发射的光射入到配置在邻接的像素的着色膜中的现象(也称为串扰)。
《第二电极752》
例如,可以将对可见光具有透光性及导电性的材料用于第二电极752。
例如,可以将导电性氧化物、薄得可以透光的金属膜或金属纳米线用于第二电极752。
具体而言,可以将包含铟的导电性氧化物用于第二电极752。或者,可以使用厚度为1nm以上且10nm以下的金属薄膜用于第二电极752。或者,可以将包含银的金属纳米线用于第二电极752。
具体而言,可以将氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌、添加有铝的氧化锌等用于第二电极752。
《取向膜AF1、取向膜AF2》
例如,可以将包含聚酰亚胺等的材料用于取向膜AF1或取向膜AF2。具体而言,可以使用通过摩擦处理或光取向技术在预定的方向上取向而形成的材料。
例如,可以将包含可溶性聚酰亚胺的膜用于取向膜AF1或取向膜AF2。
《着色膜CF1》
可以将使预定的颜色的光透过的材料用于着色膜CF1。由此,例如可以将着色膜CF1用于滤色片。
例如,可以将使蓝色光透过的材料、使绿色光透过的材料、使红色光透过的材料、使黄色光透过的材料或使白色光透过的材料等用于着色膜CF1。
《遮光膜BM》
可以将防止透光的材料用于遮光膜BM。由此,例如可以将遮光膜BM用于黑矩阵。
《绝缘膜771》
例如,可以将聚酰亚胺、环氧树脂、丙烯酸树脂等用于绝缘膜771。
《功能膜770P》
例如,可以将偏振片、圆偏振片、扩散薄膜、防反射膜或聚光薄膜等用于功能膜770P。或者,可以将包含二向色性染料的偏振片用于功能膜770P。
另外,可以将抑制尘埃的附着的抗静电膜、不容易被弄脏的具有拒水性的膜、抑制使用时的损伤的硬涂膜等用于功能膜770P。
《第二显示元件550(i,j)》
例如,可以将发光元件用于第二显示元件550(i,j)。具体而言,可以将有机电致发光元件、无机电致发光元件或发光二极管等用于第二显示元件550(i,j)。
例如,可以以发射蓝色光的方式形成的叠层体、以发射绿色光的方式形成的叠层体或以发射红色光的方式形成的叠层体等用于包含发光性有机化合物的层553(j)。
例如,可以将沿着信号线S1(j)在列方向上较长的带状叠层体用于包含发光性有机化合物的层553(j)。此外,可以将发射与包含发光性有机化合物的层553(j)不同的颜色的光且沿着信号线S1(j+1)在列发向上较长的带状叠层体用于包含发光性有机化合物的层553(j+1)。
例如,可以将以发射白色光的方式形成的叠层体用于包含发光性有机化合物的层553(j)及包含发光性有机化合物的层553(j+1)。具体而言,可以将层叠有使用包含发射蓝色光的荧光材料的发光性有机化合物的层及包含发射绿色光及红色光的荧光材料以外的材料的层或包含发射黄色光的荧光材料以外的材料的层的叠层体用于包含发光性有机化合物的层553(j)及包含发光性有机化合物的层553(j+1)。
例如,可以将能够用于布线等的材料用于第三电极551(i,j)或第四电极552。
例如,可以将选自能够用于布线等的材料的对可见光具有透光性的材料用于第三电极551(i,j)。
具体而言,作为第三电极551(i,j)可以使用导电性氧化物或包含铟的导电性氧化物、氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌等。或者,可以将薄得可以透光的金属膜用于第三电极551(i,j)。
例如,可以将选自能够用于布线等的材料的对可见光具有反射性的材料用于第四电极552。
《驱动电路GD》
可以将移位寄存器等各种时序电路等用于驱动电路GD。例如,可以将晶体管MD、电容元件等用于驱动电路GD。具体而言,可以使用包括能够与晶体管M在同一工序中形成的半导体膜的晶体管。
或者,可以将具有与能够用于开关SW1的晶体管不同的结构的晶体管用于晶体管MD。具体而言,可以将包括导电膜524的晶体管用于晶体管MD(参照图7C)。
在与导电膜504之间夹着半导体膜508的方式设置导电膜524,在导电膜524与半导体膜508之间设置绝缘膜516,并在半导体膜508与导电膜504之间设置绝缘膜506。例如,使供应与导电膜504相同电位的布线与导电膜524电连接。
可以将与晶体管M相同的结构用于晶体管MD。
《驱动电路SD》
例如,可以将集成电路用于驱动电路SD。具体而言,可以将在硅衬底上形成的集成电路用于驱动电路SD。
例如,可以利用COG(Chip on glass:玻璃覆晶封装)法将驱动电路SD安装于与像素电路530(i,j)电连接的焊盘上。具体而言,使用各向异性导电膜将集成电路安装于焊盘上。
焊盘可以与端子519B或端子519C同一工序中形成。
<显示面板的结构实例2>
图10A及图10B是说明本发明的一个方式的显示面板700B的结构的图。图10A是沿图6A的切断线X1-X2、X3-X4、X5-X6、X7-X8、X9-X10、X11-X12中的截面图。图10B是说明显示面板的一部分的结构的截面图。
显示面板700B与参照图7A至图7C说明的显示面板700的不同之处在于包括顶栅型晶体管代替底栅型晶体管。在此,关于能够使用与上述说明相同的结构的部分援用上述说明,对不同的部分进行详细说明。
《开关SW1B、晶体管MB、晶体管MDB》
能够用于开关SW1B的晶体管、晶体管MB以及晶体管MDB包括具有与绝缘膜501C重叠的区域的导电膜504以及具有设置在绝缘膜501C与导电膜504之间的区域的半导体膜508。此外,导电膜504具有栅电极的功能(参照图10B)。
半导体膜508具有:不与导电膜504重叠的第一区域508A及第二区域508B;以及第一区域508A与第二区域508B之间的重叠于导电膜504的第三区域508C。
晶体管MDB在第三区域508C与导电膜504之间包括绝缘膜506。绝缘膜506具有栅极绝缘膜的功能。
第一区域508A及第二区域508B具有比第三区域508C低的电阻率,并具有源区域的功能或漏区域的功能。
例如可以利用将在本实施方式的最后详细说明的氧化物半导体的电阻率的控制方法在半导体膜508中形成第一区域508A及第二区域508B。具体而言,可以适用使用包含稀有气体的气体的等离子体处理。
例如,可以将导电膜504用作掩模。由此,第三区域508C的一部分的形状可以自对准地与导电膜504的端部的形状一致。
晶体管MDB包括与第一区域508A接触的导电膜512A以及与第二区域508B接触的导电膜512B。导电膜512A及导电膜512B具有源电极或漏电极的功能。
可以将能够与晶体管MDB在同一工序中形成的晶体管用于晶体管MB。
<氧化物半导体的电阻率的控制方法>
对控制氧化物半导体膜的电阻率的方法进行说明。
可以将具有预定的电阻率的氧化物半导体膜用于半导体膜508或导电膜524等。
例如,可以将控制氧化物半导体膜所包含的氢、水等杂质的浓度及/或膜中的氧缺陷的方法用于控制氧化物半导体的电阻率的方法。
具体而言,可以将等离子体处理用于增加或减少氢、水等杂质浓度及/或膜中的氧缺陷的方法。
具体而言,可以利用使用包含选自稀有气体(He、Ne、Ar、Kr、Xe)、氢、硼、磷及氮中的一种以上的气体进行的等离子体处理。例如,可以使用Ar气氛下的等离子体处理、Ar和氢的混合气体气氛下的等离子体处理、氨气氛下的等离子体处理、Ar和氨的混合气体气氛下的等离子体处理或氮气氛下的等离子体处理等。由此,氧化物半导体膜可以具有高载流子密度及低电阻率。
或者,可以利用离子注入法、离子掺杂法或等离子体浸没离子注入法等,将氢、硼、磷或氮注入到氧化物半导体膜,由此使氧化物半导体膜具有低电阻率。
或者,可以以接触氧化物半导体膜的方式形成包含氢的绝缘膜,并且使氢从绝缘膜扩散到氧化物半导体膜。由此,可以提高氧化物半导体膜的载流子密度,并降低电阻率。
例如,通过以接触氧化物半导体膜的方式形成膜中的含氢浓度为1×1022atoms/cm3以上的绝缘膜,可以有效地使氧化物半导体膜含氢。具体而言,可以将氮化硅膜用于以接触氧化物半导体膜的方式形成的绝缘膜。
包含在氧化物半导体膜中的氢与键合于金属原子的氧起反应生成水,与此同时在发生氧脱离的晶格(或氧脱离的部分)中形成氧缺陷。当氢进入该氧缺陷时,有时产生作为载流子的电子。另外,有时由于氢的一部分与键合于金属原子的氧键合,产生作为载流子的电子。由此,氧化物半导体膜可以具有高载流子密度及低电阻率。
具体而言,可以适当地将通过二次离子质谱分析法(SIMS:Secondary Ion MassSpectrometry)得到的氢浓度为8×1019atoms/cm3以上、优选为1×1020atoms/cm3以上、更优选为5×1020atoms/cm3以上的氧化物半导体用于导电膜524。
另一方面,可以将电阻率高的氧化物半导体用于形成有晶体管的沟道的半导体膜。具体而言,可以将电阻率高的氧化物半导体用于半导体膜508。
例如,以接触氧化物半导体的方式形成包含氧的绝缘膜(换言之,能够释放氧的绝缘膜),将氧从绝缘膜供应到氧化物半导体膜中,而可以填充膜中或界面的氧缺陷。由此,氧化物半导体膜可以具有高电阻率。
例如,可以将氧化硅膜或氧氮化硅膜用于能释放氧的绝缘膜。
氧缺陷被填补且氢浓度被降低的氧化物半导体膜可以说是高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜。在此,“实质上本征”是指氧化物半导体膜的载流子密度低于8×1011/cm3,优选低于1×1011/cm3,更优选低于1×1010/cm3。高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜具有较少的载流子发生源,因此可以具有较低的载流子密度。此外,高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜的缺陷态密度低,因此可以降低陷阱态密度。
包括高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜的晶体管的关态电流显著低,即便是沟道宽度为1×106μm、沟道长度L为10μm的元件,当源电极与漏电极间的电压(漏电压)在1V至10V的范围时,关态电流也可以为半导体参数分析仪的测定极限以下,即1×10-13A以下。
将上述高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜用于沟道区域的晶体管的电特性的变动小且可靠性高。
具体而言,可以适当地将通过二次离子质谱分析法(SIMS:Secondary Ion MassSpectrometry)得到的氢浓度为2×1020atoms/cm3以下、优选为5×1019atoms/cm3以下、更优选为1×1019atoms/cm3以下、更优选为低于5×1018atoms/cm3、更优选为1×1018atoms/cm3以下、更优选为5×1017atoms/cm3以下、更优选为1×1016atoms/cm3以下的氧化物半导体用于形成有晶体管的沟道的半导体。
将氢浓度及/或氧缺陷量比半导体膜508多且电阻率比半导体膜508低的氧化物半导体膜用于导电膜524。
另外,可以将包含其浓度为半导体膜508所包含的氢浓度的2倍以上,优选为10倍以上的氢的膜用于导电膜524。
另外,可以将其电阻率为半导体膜508的电阻率的1×10-8倍以上且低于1×10-1倍的膜用于导电膜524。
具体而言,可以将其电阻率为1×10-3Ωcm以上且低于1×104Ωcm,优选为1×10-3Ωcm以上且低于1×10-1Ωcm的膜用于导电膜524。
注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式5
<CAC-OS的构成>
以下,对可用于本发明的一个方式的显示面板等的晶体管的CAC(CloudAlignedComplementary)-OS的构成进行说明。
在本说明书等中,金属氧化物(metal oxide)是指广义上的金属的氧化物。金属氧化物被分类为氧化物绝缘体、氧化物导电体(包括透明氧化物导电体)和氧化物半导体(Oxide Semiconductor,也可以简称为OS)等。例如,在将金属氧化物用于晶体管的活性层的情况下,有时将该金属氧化物称为氧化物半导体。换言之,可以将OS FET称为包含金属氧化物或氧化物半导体的晶体管。
在本说明书中,将如下金属氧化物定义为CAC(Cloud Aligned Complementary)-OS(Oxide Semiconductor)或CAC-metal oxide:金属氧化物中具有导电体的功能的区域和具有电介质的功能的区域混合而使金属氧化物在整体上具有半导体的功能。
换言之,CAC-OS例如是指包含在氧化物半导体中的元素不均匀地分布的构成,其中包含不均匀地分布的元素的材料的尺寸为0.5nm以上且10nm以下,优选为0.5nm以上且3nm以下或近似的尺寸。注意,在下面也将在氧化物半导体中一个或多个元素不均匀地分布且包含该元素的区域混合的状态称为马赛克(mosaic)状或补丁(patch)状,该区域的尺寸为0.5nm以上且10nm以下,优选为0.5nm以上且3nm以下或近似的尺寸。
包含不均匀地分布的特定的元素的区域其物理特性由该元素所具有的性质决定。例如,包含不均匀地分布的包含在金属氧化物中的元素中更趋于成为绝缘体的元素的区域成为电介质区域。另一方面,包含不均匀地分布的包含在金属氧化物中的元素中更趋于成为导体的元素的区域成为导电体区域。通过使导电体区域及电介质区域以马赛克状混合,该材料具有半导体的功能。
换言之,本发明的一个方式的金属氧化物是物理特性不同的材料混合的基质复合材料(matrix composite)或金属基质复合材料(metal matrix composite)的一种。
氧化物半导体优选至少包含铟。尤其优选包含铟及锌。除此之外,也可以还包含元素M(M选自镓、铝、硅、硼、钇、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨和镁等中的一种或多种)。
例如,In-Ga-Zn氧化物中的CAC-OS(在CAC-OS中,尤其可以将In-Ga-Zn氧化物称为CAC-IGZO)是指材料分成铟氧化物(以下,称为InOX1(X1为大于0的实数))或铟锌氧化物(以下,称为InX2ZnY2OZ2(X2、Y2及Z2为大于0的实数))以及镓氧化物(以下,称为GaOX3(X3为大于0的实数))或镓锌氧化物(以下,称为GaX4ZnY4OZ4(X4、Y4及Z4为大于0的实数))等而成为马赛克状,且马赛克状的InOX1或InX2ZnY2OZ2均匀地分布在膜中的构成(以下,也称为云状)。
换言之,CAC-OS是具有以GaOX3为主要成分的区域和以InX2ZnY2OZ2或InOX1为主要成分的区域混在一起的构成的复合氧化物半导体。在本说明书中,例如,当第一区域的In对元素M的原子数比大于第二区域的In对元素M的原子数比时,第一区域的In浓度高于第二区域。
注意,IGZO是通称,有时是指包含In、Ga、Zn及O的化合物。作为典型例子,可以举出以InGaO3(ZnO)m1(m1为自然数)或In(1+x0)Ga(1-x0)O3(ZnO)m0(-1≤x0≤1,m0为任意数)表示的结晶性化合物。
上述结晶性化合物具有单晶结构、多晶结构或CAAC结构。CAAC结构是多个IGZO的纳米晶具有c轴取向性且在a-b面上以不取向的方式连接的结晶结构。
另一方面,CAC-OS与氧化物半导体的材料构成有关。CAC-OS是指如下构成:在包含In、Ga、Zn及O的材料构成中,一部分中观察到以Ga为主要成分的纳米粒子状区域,一部分中观察到以In为主要成分的纳米粒子状区域,并且,这些区域以马赛克状无规律地分散。因此,在CAC-OS中,结晶结构是次要因素。
CAC-OS不包含组成不同的二种以上的膜的叠层结构。例如,不包含由以In为主要成分的膜与以Ga为主要成分的膜的两层构成的结构。
注意,有时观察不到以GaOX3为主要成分的区域与以InX2ZnY2OZ2或InOX1为主要成分的区域之间的明确的边界。
在CAC-OS中包含选自铝、硅、硼、钇、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨和镁等中的一种或多种以代替镓的情况下,CAC-OS是指如下构成:一部分中观察到以该元素为主要成分的纳米粒子状区域,一部分中观察到以In为主要成分的纳米粒子状区域,并且,这些区域以马赛克状无规律地分散。
<CAC-OS的分析>
接着,说明使用各种测定方法对在衬底上形成的氧化物半导体进行测定的结果。
《样品的结构及制造方法》
以下,对本发明的一个方式的九个样品进行说明。各样品在形成氧化物半导体时的衬底温度及氧气体流量比上不同。各样品包括衬底及衬底上的氧化物半导体。
对各样品的制造方法进行说明。
作为衬底使用玻璃衬底。使用溅射装置在玻璃衬底上作为氧化物半导体形成厚度为100nm的In-Ga-Zn氧化物。成膜条件为如下:将腔室内的压力设定为0.6Pa,作为靶材使用氧化物靶材(In:Ga:Zn=4:2:4.1[原子数比])。另外,对设置在溅射装置内的氧化物靶材供应2500W的AC功率。
在形成氧化物时采用如下条件来制造九个样品:将衬底温度设定为不进行意图性的加热时的温度(以下,也称为室温或R.T.)、130℃或170℃。另外,将氧气体对Ar和氧的混合气体的流量比(以下,也称为氧气体流量比)设定为10%、30%或100%。
《X射线衍射分析》
在本节中,说明对九个样品进行X射线衍射(XRD:X-ray diffraction)测定的结果。作为XRD装置,使用Bruker公司制造的D8ADVANCE。条件为如下:利用Out-of-plane法进行θ/2θ扫描,扫描范围为15deg.至50deg.,步进宽度为0.02deg.,扫描速度为3.0deg./分。
图18示出利用Out-of-plane法测定XRD谱的结果。在图18中,最上行示出成膜时的衬底温度为170℃的样品的测定结果,中间行示出成膜时的衬底温度为130℃的样品的测定结果,最下行示出成膜时的衬底温度为R.T.的样品的测定结果。另外,最左列示出氧气体流量比为10%的样品的测定结果,中间列示出氧气体流量比为30%的样品的测定结果,最右列示出氧气体流量比为100%的样品的测定结果。
图18所示的XRD谱示出成膜时的衬底温度越高或成膜时的氧气体流量比越高,2θ=31°附近的峰值强度则越高。另外,已知2θ=31°附近的峰值来源于在大致垂直于被形成面或顶面的方向上具有c轴取向性的结晶性IGZO化合物(也称为CAAC(c-axis alignedcrystalline)-IGZO)。
另外,如图18的XRD谱所示,成膜时的衬底温度越低或氧气体流量比越低,峰值则越不明显。因此,可知在成膜时的衬底温度低或氧气体流量比低的样品中,观察不到测定区域的a-b面方向及c轴方向的取向。
《电子显微镜分析》
在本节中,说明对在成膜时的衬底温度为R.T.且氧气体流量比为10%的条件下制造的样品利用HAADF-STEM(High-Angle Annular Dark Field Scanning TransmissionElectron Microscope:高角度环形暗场-扫描透射电子显微镜)进行观察及分析的结果(以下,也将利用HAADF-STEM取得的图像称为TEM图像)。
说明对利用HAADF-STEM取得的平面图像(以下,也称为平面TEM图像)及截面图像(以下,也称为截面TEM图像)进行图像分析的结果。利用球面像差校正功能观察TEM图像。在取得HAADF-STEM图像时,使用日本电子株式会社制造的原子分辨率分析电子显微镜JEM-ARM200F,将加速电压设定为200kV,照射束径大致为0.1nmφ的电子束。
图19A为在成膜时的衬底温度为R.T.且氧气体流量比为10%的条件下制造的样品的平面TEM图像。图19B为在成膜时的衬底温度为R.T.且氧气体流量比为10%的条件下制造的样品的截面TEM图像。
《电子衍射图案的分析》
在本节中,说明通过对在成膜时的衬底温度为R.T.且氧气体流量比为10%的条件下制造的样品照射束径为1nm的电子束(也称为纳米束),来取得电子衍射图案的结果。
观察图19A所示的在成膜时的衬底温度为R.T.且氧气体流量比为10%的条件下制造的样品的平面TEM图像中的黑点a1、黑点a2、黑点a3、黑点a4及黑点a5的电子衍射图案。电子衍射图案的观察以固定速度照射电子束35秒种的方式进行。图19C示出黑点a1的结果,图19D示出黑点a2的结果,图19E示出黑点a3的结果,图19F示出黑点a4的结果,图19G示出黑点a5的结果。
在图19C、图19D、图19E、图19F及图19G中,观察到如圆圈那样的(环状的)亮度高的区域。另外,在环状区域内观察到多个斑点。
观察图19B所示的在成膜时的衬底温度为R.T.且氧气体流量比为10%的条件下制造的样品的截面TEM图像中的黑点b1、黑点b2、黑点b3、黑点b4及黑点b5的电子衍射图案。图19H示出黑点b1的结果,图19I示出黑点b2的结果,图19J示出黑点b3的结果,图19K示出黑点b4的结果,图19L示出黑点b5的结果。
在图19H、图19I、图19J、图19K及图19L中,观察到环状的亮度高的区域。另外,在环状区域内观察到多个斑点。
例如,当对包含InGaZnO4结晶的CAAC-OS在平行于样品面的方向上入射束径为300nm的电子束时,获得了包含起因于InGaZnO4结晶的(009)面的斑点的衍射图案。换言之,CAAC-OS具有c轴取向性,并且c轴朝向大致垂直于被形成面或顶面的方向。另一方面,当对相同的样品在垂直于样品面的方向上入射束径为300nm的电子束时,确认到环状衍射图案。换言之,CAAC-OS不具有a轴取向性及b轴取向性。
当使用大束径(例如,50nm以上)的电子束对具有微晶的氧化物半导体(nanocrystalline oxide semiconductor。以下称为nc-OS)进行电子衍射时,观察到类似光晕图案的衍射图案。另外,当使用小束径(例如,小于50nm)的电子束对nc-OS进行纳米束电子衍射时,观察到亮点(斑点)。另外,在nc-OS的纳米束电子衍射图案中,有时观察到如圆圈那样的(环状的)亮度高的区域。而且,有时在环状区域内观察到多个亮点。
在成膜时的衬底温度为R.T.且氧气体流量比为10%的条件下制造的样品的电子衍射图案具有环状的亮度高的区域且在该环状区域内出现多个亮点。因此,在成膜时的衬底温度为R.T.且氧气体流量比为10%的条件下制造的样品呈现与nc-OS类似的电子衍射图案,在平面方向及截面方向上不具有取向性。
如上所述,成膜时的衬底温度低或氧气体流量比低的氧化物半导体的性质与非晶结构的氧化物半导体膜及单晶结构的氧化物半导体膜都明显不同。
《元素分析》
在本节中,说明使用能量分散型X射线分析法(EDX:Energy Dispersive X-rayspectroscopy)取得EDX面分析图像且进行评价,由此进行在成膜时的衬底温度为R.T.且氧气体流量比为10%的条件下制造的样品的元素分析的结果。在EDX测定中,作为元素分析装置使用日本电子株式会社制造的能量分散型X射线分析装置JED-2300T。在检测从样品发射的X射线时,使用硅漂移探测器。
在EDX测定中,对样品的分析对象区域的各点照射电子束,并测定此时发生的样品的特性X射线的能量及发生次数,获得对应于各点的EDX谱。在本实施方式中,各点的EDX谱的峰值归属于In原子中的向L壳层的电子跃迁、Ga原子中的向K壳层的电子跃迁、Zn原子中的向K壳层的电子跃迁及O原子中的向K壳层的电子跃迁,并算出各点的各原子的比率。通过在样品的分析对象区域中进行上述步骤,可以获得示出各原子的比率分布的EDX面分析图像。
图20A至图20C示出在成膜时的衬底温度为R.T.且氧气体流量比为10%的条件下制造的样品的截面的EDX面分析图像。图20A示出Ga原子的EDX面分析图像(在所有的原子中Ga原子所占的比率为1.18至18.64[atomic%])。图20B示出In原子的EDX面分析图像(在所有的原子中In原子所占的比率为9.28至33.74[atomic%])。图20C示出Zn原子的EDX面分析图像(在所有的原子中Zn原子所占的比率为6.69至24.99[atomic%])。另外,图20A、图20B及图20C示出在成膜时的衬底温度为R.T.且氧气体流量比为10%的条件下制造的样品的截面中的相同区域。在EDX面分析图像中,由明暗表示元素的比率:该区域内的测定元素越多该区域越亮,测定元素越少该区域就越暗。图20A至图20C所示的EDX面分析图像的倍率为720万倍。
在图20A、图20B及图20C所示的EDX面分析图像中,确认到明暗的相对分布,在成膜时的衬底温度为R.T.且氧气体流量比为10%的条件下制造的样品中确认到各原子具有分布。在此,着眼于图20A、图20B及图20C所示的由实线围绕的区域及由虚线围绕的区域。
在图20A中,在由实线围绕的区域内相对较暗的区域较多,在由虚线围绕的区域内相对较亮的区域较多。另外,在图20B中,在由实线围绕的区域内相对较亮的区域较多,在由虚线围绕的区域内相对较暗的区域较多。
换言之,由实线围绕的区域为In原子相对较多的区域,由虚线围绕的区域为In原子相对较少的区域。在图20C中,在由实线围绕的区域内,右侧是相对较亮的区域,左侧是相对较暗的区域。因此,由实线围绕的区域为以InX2ZnY2OZ2或InOX1等为主要成分的区域。
另外,由实线围绕的区域为Ga原子相对较少的区域,由虚线围绕的区域为Ga原子相对较多的区域。在图20C中,在由虚线围绕的区域内,左上方的区域为相对较亮的区域,右下方的区域为相对较暗的区域。因此,由虚线围绕的区域为以GaOX3或GaX4ZnY4OZ4等为主要成分的区域。
如图20A、图20B及图20C所示,In原子的分布与Ga原子的分布相比更均匀,以InOX1为主要成分的区域看起来像是通过以InX2ZnY2OZ2为主要成分的区域互相连接的。如此,以InX2ZnY2OZ2或InOX1为主要成分的区域以云状展开形成。
如此,可以将具有以GaOX3等为主要成分的区域及以InX2ZnY2OZ2或InOX1为主要成分的区域不均匀地分布而混合的构成的In-Ga-Zn氧化物称为CAC-OS。
CAC-OS的结晶结构具有nc结构。在具有nc结构的CAC-OS的电子衍射图案中,除了起因于包含单晶、多晶或CAAC结构的IGZO的亮点(斑点)以外,还出现多个亮点(斑点)。或者,该结晶结构定义为除了出现多个亮点(斑点)之外,还出现环状的亮度高的区域。
另外,如图20A、图20B及图20C所示,以GaOX3等为主要成分的区域及以InX2ZnY2OZ2或InOX1为主要成分的区域的尺寸为0.5nm以上且10nm以下或者1nm以上且3nm以下。在EDX面分析图像中,以各元素为主要成分的区域的直径优选为1nm以上且2nm以下。
如上所述,CAC-OS的结构与金属元素均匀地分布的IGZO化合物不同,具有与IGZO化合物不同的性质。换言之,CAC-OS具有以GaOX3等为主要成分的区域及以InX2ZnY2OZ2或InOX1为主要成分的区域互相分离且以各元素为主要成分的区域为马赛克状的构成。
在此,以InX2ZnY2OZ2或InOX1为主要成分的区域的导电性高于以GaOX3等为主要成分的区域。换言之,当载流子流过以InX2ZnY2OZ2或InOX1为主要成分的区域时,呈现氧化物半导体的导电性。因此,当以InX2ZnY2OZ2或InOX1为主要成分的区域在氧化物半导体中以云状分布时,可以实现高场效应迁移率(μ)。
另一方面,以GaOX3等为主要成分的区域的绝缘性高于以InX2ZnY2OZ2或InOX1为主要成分的区域。换言之,当以GaOX3等为主要成分的区域在氧化物半导体中分布时,可以抑制泄漏电流而实现良好的开关工作。
因此,当将CAC-OS用于半导体元件时,起因于GaOX3等的绝缘性及起因于InX2ZnY2OZ2或InOX1的导电性的互补作用可以实现高通态电流(Ion)及高场效应迁移率(μ)。
另外,使用CAC-OS的半导体元件具有高可靠性。因此,CAC-OS适于显示器等各种半导体装置。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式或其他实施例适当地组合而实施。
实施方式6
在本实施方式中,参照图11A至图13D说明本发明的一个方式的显示面板的结构。
图11A至图11C是说明本发明的一个方式的显示面板的结构的图。图11A是说明本发明的一个方式的显示面板的结构的方框图,图11B及图11C是说明本发明的一个方式的显示面板的像素电路的结构的电路图。
图12是说明本发明的一个方式的显示面板的结构的图。图12是本发明的一个方式的显示面板的俯视图。
图13A至图13D是说明本发明的一个方式的显示面板的结构的图。图13A是沿着图12的切割线X1-X2、X3-X4、X5-X6、X7-X8、X9-X10、X11-X12的截面图。图13B、图13C及图13D是说明显示面板的一部分的结构的截面图。
<显示面板的结构实例1.>
本实施方式所说明的显示面板700C包括配置在行方向(在附图中以箭头R示出)上的一群像素702(i,1)至像素702(i,n)(参照图11A)。注意,i是1以上且m以下的整数,j是1以上且n以下的整数,m及n是1以上的整数。一群像素702(i,1)至像素702(i,n)包括像素702(i,j)。
像素702(i,j)包括第一显示元件750(i,j)、具有在第一显示元件750(i,j)显示的方向上显示的功能的第二显示元件550(i,j)(参照图13A)。
第一显示元件750(i,j)包括反射所入射的光的反射膜751R(i,j)且具有控制反射强度的功能。此外,第二显示元件550(i,j)包括发光元件。
像素702(i,j)包括与第一显示元件750(i,j)电连接的第一像素电路730(i,j)、与第二显示元件550(i,j)电连接的第二像素电路530(i,j)(参照图11B及图11C)。
显示面板700C包括第一扫描线G1(i)及第二扫描线G2(i)(参照图11A)。
第一扫描线G1(i)与在行方向上配置的一群像素702(i,1)至像素702(i,n)电连接。第二扫描线G2(i)与在行方向上配置的一群像素702(i,1)至像素702(i,n)电连接。
第一扫描线G1(i)与第一像素电路730(i,j)电连接,第二扫描线G2(i)与第二像素电路530(i,j)电连接(参照图11B及图11C)。
第一显示元件750(i,j)包括反射在所显示的方向上入射的光的反射膜751R(i,j)且具有控制反射强度的功能(参照图13A)。
第二显示元件550(i,j)包括发光二极管。
反射膜751R(i,j)包括开口751H。第二显示元件550(i,j)具有向开口751H及与开口751H重叠的区域发射光的功能。
本实施方式所说明的显示面板包括:包含具有开口的反射膜的第一显示元件(例如反射型液晶元件)、向开口发射光的第二显示元件(例如发光二极管)。
由此,例如,可以在外光强的环境下作为反射型显示面板使用上述显示面板,例如可以微暗环境下作为自发光型显示面板使用上述显示面板。其结果是,可以提供一种功耗被降低且方便性或可靠性优异的新颖的显示面板。
本实施方式所说明的显示面板700C包括端子719B、导电膜711B(参照图13A)。
端子719B与导电膜711B电连接。此外,导电膜711B与第一像素电路730(i,j)电连接。另外,例如,可以使用导电材料ACF1使柔性印刷电路板FPC1与端子719B电连接。
本实施方式所说明的显示面板700C的第一显示元件750(i,j)包括包含液晶材料的层753、第一电极751(i,j)及第二电极752。此外,第二电极752以在与第一电极751(i,j)之间形成控制液晶材料的取向的电场的方式配置(参照图13A)。
本实施方式所说明的显示面板700C包括取向膜AF1及取向膜AF2。取向膜AF2以在与取向膜AF1之间夹有包含液晶材料的层753的方式设置。
本实施方式所说明的显示面板700C的像素702(i,j)包括着色膜CF1、遮光膜BM、绝缘膜771及功能膜770P。
着色膜CF1包括与第一显示元件750(i,j)重叠的区域。遮光膜BM在与第一显示元件750(i,j)重叠的区域包括开口。
绝缘膜771设置在着色膜CF1和包含液晶材料的层753之间或遮光膜BM和包含液晶材料的层753之间。由此,可以使因着色膜CF1的厚度产生的凹凸为平坦。或者,可以抑制从遮光膜BM或着色膜CF1等扩散到包含液晶材料的层753的杂质。
功能膜770P包括与第一显示元件750(i,j)重叠的区域。功能膜770P以在与第一显示元件750(i,j)之间夹有衬底770的方式设置。
本实施方式所说明的显示面板700C包括衬底570、衬底770、功能层520、功能层720、绝缘膜501。
衬底770包括与衬底570重叠的区域。绝缘膜501配置在衬底570与衬底770之间,功能层520配置在衬底570与绝缘膜501之间,功能层720配置在绝缘膜501与衬底770之间。
功能层520包括第二像素电路530(i,j)。此外,功能层520包括绝缘膜518及绝缘膜516(参照图13A及图13D)。
第二像素电路530(i,j)包括导电膜512A,导电膜512A例如使用导电材料与第二显示元件550(i,j)电连接。具体而言,导电膜512A与设置在第二显示元件550(i,j)的底部的端子电连接。例如,可以使用焊料等作为导电材料。
绝缘膜518包括配置在接合层505与第二像素电路530(i,j)之间的区域,绝缘膜516包括配置在绝缘膜518与第二像素电路530(i,j)之间的区域。
功能层720包括第一像素电路730(i,j)及绝缘膜721。此外,功能层720包括绝缘膜718及绝缘膜716(参照图13A、图13B及图13C)。
绝缘膜721包括配置在第一显示元件750(i,j)与第一像素电路730(i,j)之间的区域。
绝缘膜718包括配置在绝缘膜721与第一像素电路730(i,j)之间的区域,绝缘膜716包括配置在绝缘膜718与第二像素电路530(i,j)之间的区域。
本实施方式所说明的显示面板700C包括接合层505、密封剂705、结构体KB1。
接合层505配置在功能层520与绝缘膜501之间且具有使功能层520与绝缘膜501贴合的功能。
密封剂705配置在绝缘膜501与衬底770之间且具有使绝缘膜501与衬底770贴合的功能。
结构体KB1具有在功能层720与衬底770之间设置预定的间隔的功能。
本实施方式所说明的显示面板700C包括端子719C、导电膜711C、导电体CP。
端子719C与导电膜711C电连接。此外,导电膜711C与第一像素电路730(i,j)电连接。
导电体CP夹在端子719C与第二电极752之间,并使端子719C与第二电极752电连接。例如,可以使用导电粒子作为导电体CP。
本实施方式所说明的显示面板700C包括驱动电路GD1、驱动电路SD1、驱动电路GD2、驱动电路SD2(参照图11A)。
驱动电路GD1与扫描线G1(i)电连接。驱动电路GD1例如包括晶体管MD。具体而言,将包括能够与包括在第一像素电路730(i,j)中的晶体管在同一工序中形成的半导体膜的晶体管用于晶体管MD(参照图13A、图13B及图13C)。
驱动电路SD1与信号线S1(j)电连接。驱动电路SD1例如使用导电材料与能够与端子719B或端子719C在同一工序中形成的端子电连接。
驱动电路GD2与扫描线G2(i)电连接。驱动电路GD2例如将包括能够与包括在第二像素电路530(i,j)中的晶体管在同一工序中形成的半导体膜的晶体管用于驱动电路GD2(参照图11A)。
驱动电路SD2与信号线S2(j)电连接。
下面说明显示面板的各构成要素。注意,有时无法明确区分上述构成要素,一个结构可能兼作其他结构或包含其他结构的一部分。
例如,可以将反射膜751R(i,j)用于第一电极751(i,j)的一部分或全部。
可以将第二导电膜用于具有晶体管的源电极或漏电极的功能的导电膜512B。
《结构实例1》
本发明的一个方式的显示面板包括衬底570、衬底770、结构体KB1、密封剂705及接合层505。
本发明的一个方式的显示面板包括功能层520、功能层720、绝缘膜721。
本发明的一个方式的显示面板包括信号线S1(j)、信号线S2(j)、扫描线G1(i)、扫描线G2(i)、布线VCOM1、布线VCOM2、布线ANO。
本发明的一个方式的显示面板包括端子719B、端子719C、导电膜711B或导电膜711C。
本发明的一个方式的显示面板包括第一像素电路730(i,j)、第二像素电路530(i,j)、开关SW1。
本发明的一个方式的显示面板包括第一显示元件750(i,j)、第一电极751(i,j)、反射膜751R(i,j)、开口751H、包含液晶材料的层753、第二电极752。
本发明的一个方式的显示面板包括取向膜AF1、取向膜AF2、着色膜CF1、遮光膜BM、绝缘膜771、功能膜770P。
本发明的一个方式的显示面板包括第二显示元件550(i,j)。具体而言,将发光二极管用于第二显示元件550(i,j)。
本发明的一个方式的显示面板包括绝缘膜501。
本发明的一个方式的显示面板包括驱动电路GD1、驱动电路GD2、驱动电路SD1或驱动电路SD2。
注意,显示面板700C与参照图7A至图7C说明的显示面板700不同之处在于:包括绝缘膜721;包括端子719B、端子719C、导电膜711B或导电膜711C;包括第一像素电路730(i,j)或第二像素电路530(i,j);将发光二极管用于第二显示元件550(i,j);包括绝缘膜501;包括驱动电路GD1、驱动电路GD2、驱动电路SD1或驱动电路SD2。这里,关于可以使用与上述说明相同的结构的部分援用上述说明,而详细说明不同的部分。
《绝缘膜721》
例如,可以将可用于在实施方式4中说明的绝缘膜521的材料用于绝缘膜721。
《端子719B、端子719C、导电膜711B、导电膜711C》
例如,可以将可用于在实施方式4中说明的布线等的材料用于端子719B、端子719C、导电膜711B或导电膜711C。
《第一像素电路730(i,j)》
例如,可以将包括与扫描线G1(i)电连接的栅电极及与信号线S1(j)电连接的第一电极的晶体管用于开关SW1。此外,可以将包括与晶体管的第二电极电连接的第一电极及与布线VCOM1电连接的第二电极的电容元件C1用于第一像素电路730(i,j)。
第一显示元件750(i,j)的第一电极751(i,j)与晶体管的第二电极电连接,第一显示元件750(i,j)的第二电极752与布线VCOM1电连接(参照图11B)。
《第二像素电路530(i,j)》
例如,可以将包括与扫描线G2(i)电连接的栅电极及与信号线S2(j)电连接的第一电极的晶体管用于开关SW2。此外,可以将包括与晶体管的第二电极电连接的栅极及与布线ANO电连接的第一电极的晶体管M、包括与晶体管的第二电极电连接的第一电极及与晶体管M的第二电极电连接的第二电极的电容元件C2用于第二像素电路530(i,j)。
第二显示元件550(i,j)的一个电极与晶体管M的第二电极电连接,第二显示元件550(i,j)的另一个电极与布线VCOM2电连接(参照图11C)。
《第二显示元件550(i,j)》
例如,可以将发射白色光的发光二极管用于第二显示元件550(i,j)。或者,可以将发射红色光的发光二极管、发射绿色光的发光二极管、发射蓝色光的发光二极管等用于第二显示元件550(i,j)。
通过将发光二极管用于第二显示元件550(i,j),可以实现高亮度的显示。
《绝缘膜501》
例如,可以将可用于在实施方式4中说明的绝缘膜501C的材料用于绝缘膜501。
《驱动电路GD1、驱动电路GD2》
例如,可以将可用于在实施方式4中说明的驱动电路GD的结构用于驱动电路GD1或驱动电路GD2。
《驱动电路SD1、驱动电路SD2》
例如,可以将可用于在实施方式4中说明的驱动电路SD的结构用于驱动电路SD1或驱动电路SD2。
注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式7
在本实施方式中,对半导体装置(存储装置)及包括该半导体装置(存储装置)的CPU进行说明,该半导体装置(存储装置)即使在没有电力供应的情况下也能够保持存储内容,并且对写入次数也没有限制。在本实施方式中说明的CPU例如可以被用于在实施方式2中说明的信息处理装置。
〈存储装置〉
图14A至图14C示出半导体装置(存储装置)的一个例子,该半导体装置(存储装置)即使在没有电力供应的情况下也能够保持存储内容,并且,对写入次数也没有限制。另外,图14B是由电路图表示图14A的图。
在图14A及图14B所示的半导体装置包括:使用第一半导体材料的晶体管3200;使用第二半导体材料的晶体管3300;以及电容元件3400。
第一半导体材料及第二半导体材料优选是具有不同的能隙的材料。例如,第一半导体材料可以是氧化物半导体以外的半导体材料(硅(包括应变硅)、锗、硅锗、碳化硅、砷化镓、砷化铝镓、磷化铟、氮化镓、有机半导体等),第二半导体材料可以是氧化物半导体。使用用作氧化物半导体以外的材料的单晶硅等的晶体管易于进行高速工作。另一方面,使用氧化物半导体的晶体管的关态电流低。
晶体管3300是其沟道形成在包括氧化物半导体的半导体层中的晶体管。因为晶体管3300的关态电流小,所以通过使用该晶体管,可以长期保持存储内容。换言之,因为可以形成不需要刷新工作或刷新工作的频率极低的半导体存储装置,所以可以充分降低功耗。
在图14B中,第一布线3001与晶体管3200的源电极电连接,第二布线3002与晶体管3200的漏电极电连接。此外,第三布线3003与晶体管3300的源电极和漏电极中的一个电连接,第四布线3004与晶体管3300的栅电极电连接。再者,晶体管3200的栅电极及晶体管3300的源电极和漏电极中的另一个与电容元件3400的电极的一个电连接,第五布线3005与电容元件3400的电极的另一个电连接。
在图14A所示的半导体装置中,通过有效地利用能够保持晶体管3200的栅电极的电位的特征,可以如下所示那样进行数据的写入、保持以及读出。
对数据的写入及保持进行说明。首先,将第四布线3004的电位设定为使晶体管3300成为导通状态的电位,使晶体管3300成为导通状态。由此,第三布线3003的电位施加到晶体管3200的栅电极及电容元件3400。换言之,对晶体管3200的栅极施加规定的电荷(写入)。这里,施加赋予两种不同电位电平的电荷(以下,称为低电平电荷、高电平电荷)中的任一种。然后,通过将第四布线3004的电位设定为使晶体管3300成为关闭状态(off-state)的电位,来使晶体管3300成为关闭状态,而保持施加到晶体管3200的栅极的电荷(保持)。
因为晶体管3300的关态电流极小,所以晶体管3200的栅极的电荷被长时间地保持。
接着,对数据的读出进行说明。当在对第一布线3001施加规定的电位(恒电位)的状态下对第五布线3005施加适当的电位(读出电位)时,根据保持在晶体管3200的栅极中的电荷量,第二布线3002具有不同的电位。这是因为如下缘故:一般而言,在晶体管3200为n沟道晶体管的情况下,对晶体管3200的栅电极施加高电平电荷时的外观上的阈值电压Vth_H低于对晶体管3200的栅电极施加低电平电荷时的外观上的阈值电压Vth_L。在此,外观上的阈值电压是指为了使晶体管3200成为“导通状态”所需要的第五布线3005的电位。因此,通过将第五布线3005的电位设定为Vth_L与Vth_H之间的电位V0,可以辨别施加到晶体管3200的栅极的电荷。例如,在写入时被供应高电平电荷的情况下,如果第五布线3005的电位为V0(>Vth_H),晶体管3200则成为“导通状态”。当被供应低电平电荷时,即使第五布线3005的电位为V0(<Vth_L),晶体管3200还保持“关闭状态”。因此,通过辨别第二布线3002的电位,可以读出所保持的数据。
注意,当将存储单元配置为阵列状时,需要仅读出所希望的存储单元的数据。例如,不读出数据的存储单元可以采用如下结构:对第五布线3005施加不管供应到栅电极的电位如何都使晶体管3200成为“关闭状态”的电位,即小于Vth_H的电位,可以仅读出所希望的存储单元的数据的结构。或者,不读出数据的存储单元可以采用如下结构:对第五布线3005施加不管供应到栅电极的电位如何都使晶体管3200成为“导通状态”的电位,即大于Vth_L的电位,可以仅读出所希望的存储单元的数据的结构。
图14C所示的半导体装置与图14A之间的不同之处在于没有设置晶体管3200。在此情况下也可以通过与上述相同的工作进行数据的写入及保持工作。
接着,对图14C所示的半导体装置的数据的读出进行说明。在晶体管3300成为导通状态时,处于浮动状态的第三布线3003和电容元件3400导通,且在第三布线3003和电容元件3400之间再次分配电荷。其结果是,第三布线3003的电位产生变化。第三布线3003的电位的变化量根据电容元件3400的电极中的一个的电位(或积累在电容元件3400中的电荷)而具有不同的值。
例如,在电容元件3400的电极中的一个的电位为V,电容元件3400的电容为C,第三布线3003所具有的电容成分为CB,再次分配电荷之前的第三布线3003的电位为VB0时,再次分配电荷之后的第三布线3003的电位为(CB×VB0+C×V)/(CB+C)。因此,在假定作为存储单元的状态,电容元件3400的电极中的一个的电位成为两种状态,即V1和V0(V1>V0)时,可以知道保持电位V1时的第三布线3003的电位(=(CB×VB0+C×V1)/(CB+C))高于保持电位V0时的第三布线3003的电位(=(CB×VB0+C×V0)/(CB+C))。
通过对第三布线3003的电位和规定的电位进行比较,可以读出数据。
在此情况下,可以将使用上述第一半导体材料的晶体管用于用来驱动存储单元的驱动电路,并在该驱动电路上作为晶体管3300层叠使用第二半导体材料的晶体管。
在本实施方式所示的半导体装置中,通过使用其沟道形成区域包括氧化物半导体的关态电流极小的晶体管,可以极长期地保持存储内容。换言之,因为不需要进行刷新工作,或者,可以使刷新工作的频率变得极低,所以可以充分降低功耗。另外,即使在没有电力供给的情况下(注意,优选固定电位),也可以长期保持存储内容。
另外,在本实施方式所示的半导体装置中,数据的写入不需要高电压,而且也没有元件劣化的问题。由于例如不需要如现有的非易失性存储器那样地对浮动栅极注入电子或从浮动栅极抽出电子,因此不会发生如栅极绝缘膜的劣化等的问题。换言之,在根据本实施方式所示的半导体装置中,对重写的次数没有限制,这限制是现有的非易失性存储器所具有的问题,所以可靠性得到极大提高。再者,根据晶体管的导通状态或关闭状态而进行数据写入,而可以容易实现高速工作。
可以将上述存储装置应用于例如CPU(Central Processing Unit:中央处理器)、LSI诸如DSP(Digital Signal Processor:数字信号处理器)、定制LSI、PLD(ProgrammableLogic Device:可编程逻辑器件)等、RF-ID(Radio Frequency Identification:射频识别)。
<CPU>
下面说明包括上述存储装置的CPU。
图15是示出包括上述存储装置的CPU的结构的一个例子的方框图。
图15所示的CPU在衬底1190上具有:ALU1191(ALU:Arithmetic logic unit:算术逻辑单元)、ALU控制器1192、指令译码器1193、中断控制器1194、时序控制器1195、寄存器1196、寄存器控制器1197、总线接口1198(Bus I/F)、能够重写的ROM1199以及ROM接口1189(ROM I/F)。作为衬底1190使用半导体衬底、SOI衬底、玻璃衬底等。ROM1199及ROM接口1189也可以设置在不同的芯片上。当然,图15所示的CPU只不过是简化其结构而表示的一个例子,所以实际上的CPU根据其用途具有各种结构。例如,也可以以包括图15所示的CPU或运算电路的结构为核心,设置多个该核心并使其同时工作。另外,在CPU的内部运算电路或数据总线中能够处理的位数例如可以为8位、16位、32位、64位等。
通过总线接口1198输入到CPU的指令在输入到指令译码器1193并被译码之后,输入到ALU控制器1192、中断控制器1194、寄存器控制器1197、时序控制器1195。
ALU控制器1192、中断控制器1194、寄存器控制器1197、时序控制器1195根据被译码的指令进行各种控制。具体而言,ALU控制器1192生成用来控制ALU1191的工作的信号。另外,中断控制器1194在执行CPU的程序时,根据其优先度或掩码的状态来判断来自外部的输入/输出装置或外围电路的中断要求而对该要求进行处理。寄存器控制器1197生成寄存器1196的地址,并根据CPU的状态来进行寄存器1196的读出或写入。
另外,时序控制器1195生成用来控制ALU1191、ALU控制器1192、指令译码器1193、中断控制器1194以及寄存器控制器1197的工作时序的信号。例如,时序控制器1195具有根据参考时钟信号生成内部时钟信号的内部时钟发生器,并将内部时钟信号供应到上述各种电路。
在图15所示的CPU中,在寄存器1196中设置有存储单元。
在图15所示的CPU中,寄存器控制器1197根据来自ALU1191的指令进行寄存器1196中的保持工作的选择。换言之,寄存器控制器1197在寄存器1196所具有的存储单元中选择由触发器保持数据还是由电容元件保持数据。在选择由触发器保持数据的情况下,对寄存器1196中的存储单元供应电源电压。在选择由电容元件保持数据的情况下,对电容元件进行数据的重写,而可以停止对寄存器1196中的存储单元供应电源电压。
图16是可以用作寄存器1196的存储元件的电路图的一个例子。存储元件1200包括当关闭电源时丢失存储数据的电路1201、当关闭电源时不丢失存储数据的电路1202、开关1203、开关1204、逻辑元件1206、电容元件1207以及具有选择功能的电路1220。电路1202包括电容元件1208、晶体管1209及晶体管1210。另外,存储元件1200根据需要还可以包括其他元件诸如二极管、电阻元件或电感器等。
在此,电路1202可以使用上述存储装置。在停止对存储元件1200供应电源电压时,接地电位(0V)或使晶体管1209关闭的电位继续输入到电路1202中的晶体管1209的栅极。例如,晶体管1209的栅极通过电阻器等负载接地。
在此示出开关1203为具有一导电型(例如,n沟道型)的晶体管1213,而开关1204为具有与此相反的导电型(例如,p沟道型)的晶体管1214的例子。这里,开关1203的第一端子对应于晶体管1213的源极和漏极中的一个,开关1203的第二端子对应于晶体管1213的源极和漏极中的另一个,并且开关1203的第一端子与第二端子之间的导通或非导通(即,晶体管1213的开启状态或关闭状态)由输入到晶体管1213的栅极的控制信号RD选择。开关1204的第一端子对应于晶体管1214的源极和漏极中的一个,开关1204的第二端子对应于晶体管1214的源极和漏极中的另一个,并且开关1204的第一端子与第二端子之间的导通或非导通(即,晶体管1214的开启状态或关闭状态)由输入到晶体管1214的栅极的控制信号RD选择。
晶体管1209的源电极和漏电极中的一个电连接到电容元件1208的一对电极中的一个及晶体管1210的栅极。在此,将连接部分称为节点M2。晶体管1210的源极和漏极中的一个电连接到能够供应低电源电位的布线(例如,GND线),而另一个电连接到开关1203的第一端子(晶体管1213的源极和漏极中的一个)。开关1203的第二端子(晶体管1213的源极和漏极中的另一个)电连接到开关1204的第一端子(晶体管1214的源极和漏极中的一个)。开关1204的第二端子(晶体管1214的源极和漏极中的另一个)电连接到能够供应电源电位VDD的布线。开关1203的第二端子(晶体管1213的源极和漏极中的另一个)、开关1204的第一端子(晶体管1214的源极和漏极中的一个)、逻辑元件1206的输入端子和电容元件1207的一对电极中的一个彼此电连接。在此,将连接部分称为节点M1。可以对电容元件1207的一对电极中的另一个输入固定电位。例如,可以输入低电源电位(GND等)或高电源电位(VDD等)。电容元件1207的一对电极中的另一个电连接到能够供应低电源电位的布线(例如,GND线)。可以对电容元件1208的一对电极中的另一个输入固定电位。例如,可以输入低电源电位(GND等)或高电源电位(VDD等)。电容元件1208的一对电极中的另一个电连接到能够供应低电源电位的布线(例如,GND线)。
当积极地利用晶体管或布线的寄生电容等时,可以不设置电容元件1207及电容元件1208。
控制信号WE输入到晶体管1209的第一栅极(第一栅电极)。开关1203及开关1204的第一端子与第二端子之间的导通状态或非导通状态由与控制信号WE不同的控制信号RD选择,当一个开关的第一端子与第二端子之间处于导通状态时,另一个开关的第一端子与第二端子之间处于非导通状态。
对应于保持在电路1201中的数据的信号被输入到晶体管1209的源极和漏极中的另一个。图16示出从电路1201输出的信号输入到晶体管1209的源极和漏极中的另一个的例子。由逻辑元件1206使从开关1203的第二端子(晶体管1213的源极和漏极中的另一个)输出的信号的逻辑值反转而成为反转信号,将其经由电路1220输入到电路1201。
另外,虽然图16示出从开关1203的第二端子(晶体管1213的源极和漏极中的另一个)输出的信号经由逻辑元件1206及电路1220输入到电路1201的例子,但是不局限于此。也可以不使从开关1203的第二端子(晶体管1213的源极和漏极中的另一个)输出的信号的逻辑值反转而输入到电路1201。例如,当在电路1201内存在其中保持使从输入端子输入的信号的逻辑值反转的信号的节点时,可以将从开关1203的第二端子(晶体管1213的源极和漏极中的另一个)输出的信号输入到该节点。
在图16所示的用于存储元件1200的晶体管中,晶体管1209以外的晶体管可以使用其沟道形成在由氧化物半导体以外的半导体构成的层中或衬底1190中的晶体管。例如,可以使用其沟道形成在硅层或硅衬底中的晶体管。此外,也可以作为用于存储元件1200的所有的晶体管使用其沟道形成在氧化物半导体膜中的晶体管。或者,存储元件1200还可以包括晶体管1209以外的其沟道形成在氧化物半导体膜中的晶体管,并且作为剩下的晶体管可以使用其沟道形成在由氧化物半导体以外的半导体构成的层中或衬底1190中的晶体管。
图16所示的电路1201例如可以使用触发器电路。另外,作为逻辑元件1206例如可以使用反相器或时钟反相器等。
在本实施方式所示的半导体装置中,在不向存储元件1200供应电源电压的期间,可以由设置在电路1202中的电容元件1208保持储存在电路1201中的数据。
另外,其沟道形成在氧化物半导体膜中的晶体管的关态电流极小。例如,其沟道形成在氧化物半导体膜中的晶体管的关态电流比其沟道形成在具有结晶性的硅中的晶体管的关态电流低得多。因此,通过将其沟道形成在氧化物半导体膜中的晶体管用作晶体管1209,即使在不向存储元件1200供应电源电压的期间也可以长期间地保持电容元件1208所保持的信号。因此,存储元件1200在停止供应电源电压的期间也可以保持存储内容(数据)。
另外,由于该存储元件是以通过设置开关1203及开关1204进行预充电工作为特征的存储元件,因此它可以缩短在再次开始供应电源电压之后直到电路1201再次保持原来的数据为止的时间。
另外,在电路1202中,由电容元件1208保持的信号被输入到晶体管1210的栅极。因此,在再次开始向存储元件1200供应电源电压之后,根据由电容元件1208保持的信号决定晶体管1210的状态(开启状态或关闭状态),并且可以从电路1202读出信号。因此,即使对应于保持在电容元件1208中的信号的电位有些变动,也可以准确地读出原来的信号。
通过将这种存储元件1200用于处理器所具有的寄存器或高速缓冲存储器等存储装置,可以防止存储装置内的数据因停止电源电压的供应而消失。另外,在再次开始供应电源电压之后存储装置可以在短时间内恢复到停止供应电源之前的状态。因此,在整个处理器或构成处理器的一个或多个逻辑电路中在短时间内也可以停止电源,从而可以抑制功耗。
注意,在本实施方式中,虽然对将存储元件1200用于CPU的例子进行说明,但是也可以将存储元件1200应用于LSI诸如DSP(Digital Signal Processor:数字信号处理器)、定制LSI、PLD(Programmable Logic Device:可编程逻辑器件)等、RF-ID(Radio FrequencyIdentification:射频识别)。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式8
在本实施方式中,参照图17A至图17H对包括本发明的一个方式的显示面板的显示模块及电子设备进行说明。
图17A至图17G是示出电子设备的图。这些电子设备可以包括框体5000、显示部5001、扬声器5003、LED灯5004、操作键5005(包括电源开关或操作开关)、连接端子5006、传感器5007(具有测量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风5008等。
图17A示出移动计算机,该移动计算机除了上述以外还可以包括开关5009、红外端口5010等。图17B示出具备记录介质的便携式图像再现装置(例如DVD再现装置),该便携式图像再现装置除了上述以外还可以包括第二显示部5002、记录介质读取部5011等。图17C示出护目镜型显示器,该护目镜型显示器除了上述以外还可以包括第二显示部5002、支撑部5012、耳机5013等。图17D示出便携式游戏机,该便携式游戏机除了上述以外还可以包括记录介质读取部5011等。图17E示出具有电视接收功能的数码相机,该数码相机除了上述以外还可以包括天线5014、快门按钮5015、图像接收部5016等。图17F示出便携式游戏机,该便携式游戏机除了上述以外还可以包括第二显示部5002、记录介质读取部5011等。图17G示出便携式电视接收机,该便携式电视接收机除了上述以外还可以包括能够收发信号的充电器5017等。
图17A至图17G所示的电子设备可以具有各种功能。例如,可以具有如下功能:将各种信息(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上;触控面板;显示日历、日期或时刻等;通过利用各种软件(程序)控制处理;进行无线通信;通过利用无线通信功能来连接到各种计算机网络;通过利用无线通信功能,进行各种数据的发送或接收;读出储存在记录介质中的程序或数据来将其显示在显示部上等。再者,在具有多个显示部的电子设备中,可以具有如下功能:一个显示部主要显示图像信息,而另一个显示部主要显示文字信息;或者,在多个显示部上显示考虑到视差的图像来显示立体图像等。再者,在具有图像接收部的电子设备中,可以具有如下功能:拍摄静态图像;拍摄动态图像;对所拍摄的图像进行自动或手动校正;将所拍摄的图像储存在记录介质(外部或内置于相机)中;将所拍摄的图像显示在显示部等。注意,图17A至图17G所示的电子设备可具有的功能不局限于上述功能,而可以具有各种功能。
图17H示出一种智能手表,包括框体7302、显示面板7304、操作按钮7311、7312、连接端子7313、腕带7321、表带扣7322等。
安装在兼作框架(bezel)部分的框体7302中的显示面板7304具有非矩形状的显示区域。另外,显示面板7304也可以具有矩形状的显示区域。显示面板7304可以显示表示时间的图标7305以及其他图标7306等。
图17H所示的智能手表可以具有各种功能。例如,可以具有如下功能:将各种信息(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上;触控面板;显示日历、日期或时刻等;通过利用各种软件(程序)控制处理;进行无线通信;通过利用无线通信功能来连接到各种计算机网络;通过利用无线通信功能,进行各种数据的发送或接收;读出储存在记录介质中的程序或数据来将其显示在显示部上等。
框体7302的内部可具有扬声器、传感器(具有测定如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风等。另外,智能手表可以通过将发光元件用于其显示面板7304来制造。
注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
例如,在本说明书等中,当明确地记载为“X与Y连接”时,在本说明书等中公开了如下情况:X与Y电连接的情况;X与Y在功能上连接的情况;以及X与Y直接连接的情况。因此,不局限于附图或文中所示的连接关系等规定的连接关系,附图或文中所示的连接关系以外的连接关系也记载于附图或文中。
在此,X和Y为对象物(例如,装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电膜、层等)。
作为X与Y直接连接的情况的一个例子,可以举出在X与Y之间没有连接能够电连接X与Y的元件(例如开关、晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、显示元件、发光元件和负载等),并且X与Y没有通过能够电连接X与Y的元件(例如开关、晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、显示元件、发光元件和负载等)连接的情况。
作为X和Y电连接的情况的一个例子,可以在X和Y之间连接一个以上的能够电连接X和Y的元件(例如开关、晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、显示元件、发光元件、负载等)。此外,开关具有控制导通或关闭的功能。换言之,开关具有其成为导通状态(开启状态)或非导通状态(关闭状态)而控制是否使电流流过的功能。或者,开关具有选择并切换电流路径的功能。另外,X和Y电连接的情况包括X与Y直接连接的情况。
作为X和Y在功能上连接的情况的一个例子,可以在X和Y之间连接一个以上的能够在功能上连接X和Y的电路(例如,逻辑电路(反相器、NAND电路、NOR电路等)、信号转换电路(DA转换电路、AD转换电路、γ(伽马)校正电路等)、电位电平转换电路(电源电路(升压电路、降压电路等)、改变信号的电位电平的电平转移器电路等)、电压源、电流源、切换电路、放大电路(能够增大信号振幅或电流量等的电路、运算放大器、差动放大电路、源极跟随电路、缓冲器电路等)、信号产生电路、存储电路、控制电路等)。注意,例如,即使在X与Y之间夹有其他电路,当从X输出的信号传送到Y时,也可以说X与Y在功能上是连接着的。另外,X与Y在功能上连接的情况包括X与Y直接连接的情况及X与Y电连接的情况。
此外,当明确地记载为“X与Y电连接”时,在本说明书等中公开了如下情况:X与Y电连接的情况(换言之,以中间夹有其他元件或其他电路的方式连接X与Y的情况);X与Y在功能上连接的情况(换言之,以中间夹有其他电路的方式在功能上连接X与Y的情况);以及X与Y直接连接的情况(换言之,以中间不夹有其他元件或其他电路的方式连接X与Y的情况)。换言之,当明确记载为“电连接”时,在本说明书等中公开了与只明确记载为“连接”的情况相同的内容。
注意,例如,在晶体管的源极(或第一端子等)通过Z1(或没有通过Z1)与X电连接,晶体管的漏极(或第二端子等)通过Z2(或没有通过Z2)与Y电连接的情况下以及在晶体管的源极(或第一端子等)与Z1的一部分直接连接,Z1的另一部分与X直接连接,晶体管的漏极(或第二端子等)与Z2的一部分直接连接,Z2的另一部分与Y直接连接的情况下,可以表示为如下。
例如,可以表示为“X、Y、晶体管的源极(或第一端子等)及晶体管的漏极(或第二端子等)互相电连接,并按X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)及Y的顺序电连接”。或者,可以表示为“晶体管的源极(或第一端子等)与X电连接,晶体管的漏极(或第二端子等)与Y电连接,X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)与Y依次电连接”。或者,可以表示为“X通过晶体管的源极(或第一端子等)及漏极(或第二端子等)与Y电连接,X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)、Y依次设置为相互连接”。通过使用与这种例子相同的表示方法规定电路结构中的连接顺序,可以区别晶体管的源极(或第一端子等)与漏极(或第二端子等)而决定技术范围。
另外,作为其他表示方法,例如可以表示为“晶体管的源极(或第一端子等)至少通过第一连接路径与X电连接,上述第一连接路径不具有第二连接路径,上述第二连接路径是晶体管的源极(或第一端子等)与晶体管的漏极(或第二端子等)之间的路径,上述第一连接路径是通过Z1的路径,晶体管的漏极(或第二端子等)至少通过第三连接路径与Y电连接,上述第三连接路径不具有上述第二连接路径,上述第三连接路径是通过Z2的路径”。或者,也可以表示为“晶体管的源极(或第一端子等)至少在第一连接路径上通过Z1与X电连接,上述第一连接路径不具有第二连接路径,上述第二连接路径具有通过晶体管的连接路径,晶体管的漏极(或第二端子等)至少在第三连接路径上通过Z2与Y电连接,上述第三连接路径不具有上述第二连接路径”。或者,也可以表示为“晶体管的源极(或第一端子等)至少经过第一电路径,通过Z1与X电连接,上述第一电路径不具有第二电路径,上述第二电路径是从晶体管的源极(或第一端子等)到晶体管的漏极(或第二端子等)的电路径,晶体管的漏极(或第二端子等)至少经过第三电路径,通过Z2与Y电连接,上述第三电路径不具有第四电路径,上述第四电路径是从晶体管的漏极(或第二端子等)到晶体管的源极(或第一端子等)的电路径”。通过使用与这些例子同样的表述方法规定电路结构中的连接路径,可以区别晶体管的源极(或第一端子等)和漏极(或第二端子等)来确定技术范围。
注意,这种表示方法是一个例子,不局限于上述表示方法。在此,X、Y、Z1及Z2为对象物(例如,装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电膜及层等)。
另外,即使在电路图上独立的构成要素彼此电连接,也有时一个构成要素兼有多个构成要素的功能。例如,在布线的一部分用作电极时,一个导电膜兼有布线和电极的两个构成要素的功能。因此,本说明书中的“电连接”的范畴内还包括这种一个导电膜兼有多个构成要素的功能的情况。
Claims (12)
1.一种信息处理装置,包括:
运算装置;以及
输入/输出装置,
其中,所述运算装置接收位置信息且供应图像信息,
所述输入/输出装置供应所述位置信息且接收所述图像信息,
所述输入/输出装置包括显示部及输入部,
所述显示部显示所述图像信息,
所述输入部检测接近与所述显示部重叠的区域的指示器的位置,
所述输入部根据所述指示器的所述位置决定所述位置信息,
所述输入部供应所述位置信息,
所述运算装置根据所述位置信息决定所述显示部的第一区域,
并且,所述运算装置以所述第一区域的亮度比所述显示部的其他区域的亮度高的方式生成所述图像信息。
2.根据权利要求1所述的信息处理装置,
其中所述显示部包括显示面板,
所述显示面板包括像素,
所述像素包括第一显示元件及第二显示元件,
所述第一显示元件具有反射型显示功能,
所述第二显示元件具有发光型显示功能,
并且所述第二显示元件接收以所述第一区域的亮度比所述其他区域的亮度高的方式生成的所述图像信息。
3.根据权利要求2所述的信息处理装置,
其中所述第二显示元件位于所述第一区域中,
并且所述信息处理装置使由所述第二显示元件发射的光增强,以防止因由所述指示器或所述指示器的使用者投射到所述显示面板的所述第一区域上的阴影而所述第一区域的亮度下降。
4.根据权利要求2所述的信息处理装置,
所述像素包括:
与所述第一显示元件电连接的第一像素电路;以及
与所述第二显示元件电连接的第二像素电路。
5.根据权利要求4所述的信息处理装置,
所述显示面板包括:
与配置在行方向上的一群像素电连接的第一扫描线;以及
与配置在所述行方向上的所述一群像素电连接的第二扫描线,
其中所述第一扫描线与所述第一像素电路电连接,
并且所述第二扫描线与所述第二像素电路电连接。
6.根据权利要求2所述的信息处理装置,
其中所述第一显示元件包括反射入射光且调整反射光的强度的反射膜,
并且所述第二显示元件包括发光二极管。
7.根据权利要求6所述的信息处理装置,
其中所述反射膜包括开口,
并且所述第二显示元件向所述开口及与所述开口重叠的区域发射光。
8.根据权利要求1所述的信息处理装置,
其中所述输入部包括键盘、硬件按钮、指向装置、触摸传感器、照度传感器、摄像装置、声音输入装置、视点输入装置和姿态检测装置中的至少一个。
9.一种信息处理装置,包括:
运算装置;以及
输入/输出装置,
其中,所述运算装置接收位置信息且供应图像信息,
所述输入/输出装置供应所述位置信息且接收所述图像信息,
所述输入/输出装置包括显示部及输入部,
所述显示部显示所述图像信息,
并且所述信息处理装置对应于所述显示部上的指示器的有无调整所述显示部的区域的亮度。
10.根据权利要求9所述的信息处理装置,
其中所述信息处理装置防止因由所述指示器或所述指示器的使用者投射到所述显示部的阴影而所述第一区域的亮度下降。
11.一种信息处理装置,包括:
运算装置;以及
输入/输出装置,
其中,所述运算装置接收位置信息且供应图像信息,
所述输入/输出装置供应所述位置信息且接收所述图像信息,
所述输入/输出装置包括显示部及输入部,
所述显示部显示所述图像信息,
所述显示部的第一显示元件具有反射型显示功能,
所述显示部的第二显示元件具有发光型显示功能,
并且所述信息处理装置对应于所述显示部上的物体的有无调整所述显示部的区域的亮度。
12.根据权利要求11所述的信息处理装置,
其中所述信息处理装置防止因由所述物体或所述物体的使用者投射到所述显示部的阴影而所述第一区域的亮度下降。
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