(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0021】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【0022】
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の情報処理装置の構成及び情報の表示方法について、
図1乃至
図7を参照しながら説明する。
【0023】
図7(A)は本発明の一態様の情報処理装置の構成を説明するブロック図である。
図7(B)および
図7(C)は、情報処理装置200の外観の一例を説明する投影図である。
【0024】
<情報処理装置の構成例1.>
本実施の形態で説明する情報処理装置200は、入出力装置220と、演算装置210と、を有する(
図7(A)参照)。入出力装置220は、演算装置210と電気的に接続される。また、情報処理装置200は筐体を備えることができる(
図7(B)または
図7(C)参照)。
【0025】
入出力装置220は表示部230および入力部240を備える(
図7(A)参照)。入出力装置220は検知部250を備える。また、入出力装置220は通信部290を備えることができる。
【0026】
入出力装置220は情報V1、V2または制御情報SSが供給される機能を備え、位置情報P1または検知情報S1を供給する機能を備える。
【0027】
演算装置210は位置情報P1または検知情報S1が供給される機能を備える。演算装置210は情報V1、V2を供給する機能を備える。演算装置210は、例えば、位置情報P1または検知情報S1に基づいて動作する機能を備える。
【0028】
なお、筐体は入出力装置220または演算装置210を収納する機能を備える。または、筐体は表示部230または演算装置210を支持する機能を備える。
【0029】
表示部230は情報V1に基づいて情報を表示する機能を備える。表示部230は情報V2に基づいて情報を表示する機能を備える。表示部230は制御情報SSに基づいて情報を表示する機能を備える。なお、表示部230で表示する情報とは、文字情報、画像情報等がある。
【0030】
入力部240は、位置情報P1を供給する機能を備える。なお、位置情報P1には、表示座標と該座標において表示される情報を含む。
【0031】
検知部250は検知情報S1を供給する機能を備える。検知部250は、例えば、情報処理装置200が使用される環境の照度を検出する機能を備え、照度情報を供給する機能を備える。検知部250は、例えば、情報処理装置200が使用される環境の環境光の色度を検出する機能を備え、照度情報を供給する機能を備える。
【0032】
これにより、情報処理装置は、情報処理装置が使用される環境において、情報処理装置の筐体が受ける光の強さを把握して動作することができる。例えば、情報処理装置の使用環境の明るさに合わせて、表示部230の照度を制御することが可能であり、情報処理装置の消費電力の制御、視認性の向上が可能である。
【0033】
以下に、情報処理装置を構成する個々の要素について説明する。なお、これらの構成は明確に分離できず、一つの構成が他の構成を兼ねる場合や他の構成の一部を含む場合がある。例えばタッチセンサが表示パネルに重ねられたタッチパネルは、表示部であるとともに入力部でもある。
【0034】
《演算装置210》
演算装置210は、演算部211および記憶部212を備える。また、伝送路214および入出力インターフェース215を備える。
【0035】
《演算部211》
演算部211は、表示部230において情報を表示させる機能を備える。また、演算部211は、入力部240で検出された情報を記憶部212に記憶させる機能を備える。また、演算部211は、ソフトウエア(プログラム)を実行する機能を備える。
【0036】
《記憶部212》
記憶部212は、例えば演算部211が実行するプログラム、初期情報、設定情報または画像等を記憶する機能を有する。また、記憶部212は、入力部240で検出した位置情報を記憶する機能を有する。
【0037】
具体的には、ハードディスク、フラッシュメモリまたは酸化物半導体を含むトランジスタを用いたメモリ等を用いることができる。
【0038】
《入出力インターフェース215、伝送路214》
入出力インターフェース215は端子または配線を備え、情報を供給し、情報が供給される機能を備える。例えば、伝送路214と電気的に接続することができる。また、入出力装置220と電気的に接続することができる。
【0039】
伝送路214は配線を備え、情報を供給し、情報が供給される機能を備える。例えば、演算部211、記憶部212または入出力インターフェース215と電気的に接続することができる。
【0040】
《入出力装置220》
入出力装置220は、表示部230、入力部240、検知部250または通信部290を備える。
【0041】
《表示部230》
表示部230は、制御部238と、駆動回路GDと、駆動回路SDと、入出力パネル700TPの一部と、を有する(
図8参照)。
【0042】
《入力部240》
さまざまなヒューマンインターフェイス等を入力部240に用いることができる(
図7参照)。
【0043】
例えば、表示部230に重なる領域を備えるタッチセンサを入力部240に用いることができる。表示部230と表示部230に重なる領域を備えるタッチセンサを備える入出力装置を、タッチパネルまたはタッチスクリーンということができる。
【0044】
例えば、使用者は、タッチパネルに触れた指をポインタに用いて様々なジェスチャー(タップ、ドラッグ、スワイプまたはピンチイン等)をすることができる。
【0045】
例えば、演算装置210は、タッチパネルに接触する指の位置または軌跡等の情報を解析し、解析結果が所定の条件を満たすとき、特定のジェスチャーが供給されたとすることができる。これにより、使用者は、所定のジェスチャーにあらかじめ関連付けられた所定の操作命令を、当該ジェスチャーを用いて供給できる。
【0046】
一例を挙げれば、使用者は、情報の表示位置を変更する「スクロール命令」を、タッチパネルに沿ってタッチパネルに接触する指を移動するジェスチャーを用いて供給できる。
【0047】
《検知部250》
検知部250は、周囲の状態を検知して検知情報を供給する機能を備える。具体的には、照度情報、姿勢情報、圧力情報、位置情報等を供給できる。
【0048】
例えば、光検出器、姿勢検出器、加速度センサ、方位センサ、GPS(Global positioning System)信号受信回路、圧力センサ、温度センサ、湿度センサまたはカメラ等を、検知部250に用いることができる。
【0049】
《通信部290》
通信部290は、ネットワークに情報を供給し、ネットワークから情報を取得する機能を備える。
【0050】
《表示情報の処理方法1》
次に、本発明の一形態の、操作性に優れ、操作の信頼性の高い表示情報の処理方法について、説明する。ここでは、表示情報の選択、コピー、切り取り、貼り付け等の操作について説明する。
図1乃至
図5は、表示情報の処理方法の一形態を説明するフローチャート及び表示例である。なお、
図2、
図3(B)、
図4(B)、及び
図5(B)乃至(D)は、情報処理装置200において、表示部102における操作方法を説明する図である。
【0051】
図1に示すように、ステップA1において、入力部が2つの接触点を検出する。例えば、
図2(A)に示すように、人差し指110と中指112が表示部102上に設けられたタッチパネルに接することで、タッチパネルは、2つの接触点を検知する。
【0052】
次に、ステップA2において、2つの接触点の操作を判断する。2つの接触点のうち、1点目が固定され、且つ2点目が表示部102から離されることなく移動する(スワイプ処理ともいう。)操作が行われた場合、ステップA4へ進む。例えば、
図2(B)に示すように、人差し指110は固定されたまま、中指112が矢印で示すように、一方向に移動する操作が行われた場合、ステップA4へ進む。
【0053】
このとき、スワイプ処理された軌跡をマーカ表示120することで、選択された情報を強調表示することが可能であり、好ましい。
【0054】
2つの接触点のうち、一方の接触点を固定したまま、他方の接触点がスワイプ処理を行うことで、所定の領域の情報を容易且つ正確に選択することが可能である。また、この結果、情報処理装置の操作性及び操作の信頼性を高めることが可能である。
【0055】
ステップA2において、2つの接触点のうち、1点目と2点目がそれぞれ、表示部のスクリーンから離されることなく移動する(スワイプ処理)操作が行われた場合、ステップA11へ進む。例えば、人差し指が左方向に、中指が右方向に移動する操作が行われた場合、ステップA11へ進む。ステップA11では、2つの接触点の動きに合わせて、表示情報の拡大表示または縮小表示(ピンチイン・ピンチアウト処理、ともいう。)が行われる。この後、スワイプ処理の終了とともに、表示情報の拡大表示または縮小表示の処理を終了する。
【0056】
ステップA4において、スワイプ処理された軌跡の領域(以下、選択領域という。)が文書または画像上の場合、ステップA5に進む。
【0057】
ステップA5において、選択領域における位置情報と選択領域において表示される情報を検出する。また、コピー、切り取り、及び貼り付け等の操作情報を有するポップアップウインドウ(
図2(C)の領域130)を表示する。
【0058】
次に、使用者がポップアップウインドウで表示された操作情報を選択すると、入力部はポップアップウインドウで選択された場所を検出する。例えば、
図3(B)に示すように、人差し指110の接触点が「コピー」の場合、ステップB0で示すコピープロセスに進む。
図4(B)に示すように、人差し指110の接触点が「切り取り」の場合、ステップC0で示す切り取りプロセスに進む。
図5(B)に示すように、人差し指110の接触点が「貼り付け」の場合、ステップD0で示す貼り付けプロセスに進む。
【0059】
《コピープロセスB0》
図3(A)に示すように、コピープロセスB0では、ステップB1において、選択領域に表示された情報を記憶部に保存する。
【0060】
次に、ステップB2において、ポップアップウインドウを閉じる。
【0061】
次に、ステップB3において、記憶部にコピー済みのフラグを立てる。
【0062】
以上の工程により、コピープロセスB0が終了する。次に、
図1に示すステップA1に進む。
【0063】
《切り取りプロセスC0》
切り取りプロセスC0では、ステップC1において、選択領域に表示された情報を記憶部に保存する。
【0064】
次に、ステップC2において、選択領域に表示された情報を削除する。
【0065】
次に、ステップC3において、ポップアップウインドウを閉じる。
【0066】
次に、ステップC4において、記憶部においてコピー済みのフラグを立てる。
【0067】
以上の工程により、切り取りプロセスC0が終了する。次に、
図1に示すステップA1に進む。
【0068】
《貼り付けプロセスD0》
貼り付けプロセスD0では、ステップD1において、コピー済みのフラグが記憶部に立てられているかを判断する。コピー済みのフラグが立っている場合、ステップD2に進み、コピー済みのフラグが立っていない場合、
図1に示すステップA6に進む。
【0069】
次に、ステップD2において、記憶部に保存された情報を選択領域に上書きで貼り付ける。
【0070】
次に、ステップD3において、ポップアップウインドウを閉じる(
図5(D)参照。)。
【0071】
以上の工程により、貼り付けプロセスが終了する。次に、
図1に示すステップA1に進む。
【0072】
ステップA4において、スワイプ処理された領域(選択領域)が文書または画像上ではない場合、ステップA7に進む。
【0073】
ステップA7において、貼り付けの操作情報を有するポップアップウインドウ(
図5(C)の領域130)を表示する。
【0074】
次に、ポップアップウインドウで選択された場所を入力部が検出する。
図5(C)に示すように、選択された場所が「貼り付け」の場合、ステップD0で示す貼り付けプロセスに進む。
【0075】
以上の工程により、所定の領域の情報を容易且つ正確に選択することが可能である。また、選択された情報に対し、コピー、切り取り、貼り付け等の操作を容易にすることが可能である。よって、本実施の形態により、情報処理装置の操作性を高めると共に、操作の信頼性を高めることが可能である。また、情報処理装置の操作に多様性を持たせることができる。
【0076】
《表示情報の処理方法2》
次に、本発明の一形態の、操作性に優れ、操作の信頼性の高い表示情報の処理方法について、説明する。ここでは、ページをめくる操作について説明する。
図6は、表示情報の処理方法の一形態を説明するフローチャートである。
【0077】
図6に示すように、ステップE1において、入力部がn個(nは2以上5以下)の接触点を検出する。
【0078】
次に、ステップE2において、n個の接触点の操作内容を判断する。接触点のうち、2点目乃至n点目が固定され、また、1点目が表示部から離されることなく移動される操作(スワイプ処理)が行われた場合、ステップE3へ進む。
【0079】
次に、表示部におけるn個の接触点の位置を検出する。接触点の位置が表示部の左下の場合は、ステップE4に進み、表示情報を前のページの情報に差し替える。この後、処理を終了する。
【0080】
接触点の位置が表示部の右下の場合は、ステップE5に進み、表示内容を次のページの表示に差し替える。この後、処理を終了する。
【0081】
上記操作は、あたかも書籍のページをめくるような操作により、表示部における情報の差し替えが可能である。よって、直感的な操作により容易にページをめくる操作を行うことが可能である。上記操作を用いることで、情報処理端末の一例である電子書籍端末において、特に操作性を高めることができる。
【0082】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【0083】
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様の入出力装置の構成について、
図8乃至
図14を参照しながら説明する。
【0084】
図8は本発明の一態様の入出力装置の構成を説明するブロック図である。
【0085】
図9は本発明の一態様の入出力装置に用いることができる入出力パネル700TPの構成を説明する図である。
図9(A)は入出力パネル700TPの上面図である。
図9(B−1)は入出力パネル700TPの入力部の一部を説明する模式図であり、
図9(B−2)は
図9(B−1)の一部を説明する模式図である。
図9(C)は、入出力パネル700TPに用いることができる画素702(i,j)の構成を説明する模式図である。
【0086】
図10および
図11は入出力パネル700TPの構成を説明する断面図である。
図10(A)は
図9(A)の切断線X1−X2、切断線X3−X4、切断線X5−X6における断面図であり、
図10(B)は
図10(A)の一部を説明する図である。
【0087】
図11(A)は
図9(A)の切断線X7−X8、切断線X9−X10、切断線X11−X12における断面図であり、
図11(B)は
図11(A)の一部を説明する図である。
【0088】
図12(A)は
図9(C)に示す入出力パネル700TPの画素の一部を説明する下面図であり、
図12(B)は
図12(A)に示す構成の一部を省略して説明する下面図である。
【0089】
図13は本発明の一態様の入出力パネル700TPが備える画素回路の構成を説明する回路図である。
【0090】
図14は入出力パネル700TPの画素に用いることができる反射膜の形状を説明する模式図である。
【0091】
なお、本明細書において、1以上の整数を値にとる変数を符号に用いる場合がある。例えば、1以上の整数の値をとる変数pを含む(p)を、最大p個の構成要素のいずれかを特定する符号の一部に用いる場合がある。また、例えば、1以上の整数の値をとる変数mおよび変数nを含む(m,n)を、最大m×n個の構成要素のいずれかを特定する符号の一部に用いる場合がある。
【0092】
<入出力パネル700TPの構成例>
本実施の形態で説明する入出力パネル700TPは、表示領域231を有する(
図8参照)。また、入出力パネル700TPは、駆動回路GDまたは駆動回路SDを備えることができる。
【0093】
《表示領域231》
表示領域231は、一群の複数の画素702(i,1)乃至画素702(i,n)と、他の一群の複数の画素702(1,j)乃至画素702(m,j)と、走査線G1(i)と、を有する(
図8、
図12または
図13参照)。また、走査線G2(i)と、配線CSCOMと、第3の導電膜ANOと、信号線S2(j)と、を有する。なお、iは1以上m以下の整数であり、jは1以上n以下の整数であり、mおよびnは1以上の整数である。
【0094】
一群の複数の画素702(i,1)乃至画素702(i,n)は画素702(i,j)を含み、一群の複数の画素702(i,1)乃至画素702(i,n)は行方向(図中に矢印R1で示す方向)に配設される。
【0095】
他の一群の複数の画素702(1,j)乃至画素702(m,j)は画素702(i,j)を含み、他の一群の複数の画素702(1,j)乃至画素702(m,j)は行方向と交差する列方向(図中に矢印C1で示す方向)に配設される。
【0096】
走査線G1(i)および走査線G2(i)は、行方向に配設される一群の複数の画素702(i,1)乃至画素702(i,n)と電気的に接続される。
【0097】
列方向に配設される他の一群の複数の画素702(1,j)乃至画素702(m,j)は、信号線S1(j)および信号線S2(j)と電気的に接続される。
【0098】
《駆動回路GD》
駆動回路GDは、制御情報に基づいて選択信号を供給する機能を有する。
【0099】
一例を挙げれば、制御情報に基づいて、30Hz以上、好ましくは60Hz以上の頻度で一の走査線に選択信号を供給する機能を備える。これにより、動画像をなめらかに表示することができる。
【0100】
例えば、制御情報に基づいて、30Hz未満、好ましくは1Hz未満より好ましくは一分に一回未満の頻度で一の走査線に選択信号を供給する機能を備える。これにより、フリッカーが抑制された状態で静止画像を表示することができる。
【0101】
また、例えば、複数の駆動回路を備える場合、駆動回路GDAが選択信号を供給する頻度と、駆動回路GDBが選択信号を供給する頻度を、異ならせることができる。具体的には、フリッカーが抑制された状態で静止画像を表示する領域より高い頻度で、動画像を滑らかに表示する領域に選択信号を供給することができる。
【0102】
《駆動回路SD、駆動回路SD1、駆動回路SD2》
駆動回路SDは、駆動回路SD1と、駆動回路SD2と、を有する。駆動回路SD1は、情報V1に基づいて画像信号を供給する機能を有し、駆動回路SD2は、情報V2に基づいて画像信号を供給する機能を有する(
図8参照)。なお、情報V1は第1の表示素子が表示する情報であり、情報V2は、第2の表示素子が表示する情報である。
【0103】
駆動回路SD1は、一の表示素子と電気的に接続される画素回路に供給する画像信号を生成する機能を備える。具体的には、極性が反転する信号を生成する機能を備える。これにより、例えば、液晶表示素子を駆動することができる。
【0104】
駆動回路SD2は、一の表示素子とは異なる方法を用いて表示をする他の表示素子と電気的に接続される画素回路に供給する画像信号を生成する機能を備える。例えば、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子を駆動することができる。
【0105】
例えば、シフトレジスタ等のさまざまな順序回路等を駆動回路SDに用いることができる。
【0106】
例えば、駆動回路SD1および駆動回路SD2が集積された集積回路を、駆動回路SDに用いることができる。具体的には、シリコン基板上に形成された集積回路を駆動回路SDに用いることができる。
【0107】
例えば、COG(Chip on glass)法またはCOF(Chip on Film)法を用いて、集積回路を端子に実装することができる。具体的には、異方性導電膜を用いて、集積回路を端子に実装することができる。
【0108】
<画素の構成例>
入出力パネル700TPにおいて、画素702(i,j)は、第1の表示素子750(i,j)、第2の表示素子550(i,j)および機能層520の一部を備える(
図9(C)、
図10(A)および
図11(A)参照)。
【0109】
《機能層》
機能層520は、第1の導電膜と、第2の導電膜と、絶縁膜501Cと、画素回路530(i,j)と、を含む(
図10(A)および
図13参照)。また、機能層520は、絶縁膜521と、絶縁膜528と、絶縁膜518および絶縁膜516を含む。
【0110】
なお、機能層520は、基板570および基板770の間に挟まれる領域を備える。
【0111】
《絶縁膜501C》
絶縁膜501Cは、第1の導電膜および第2の導電膜の間に挟まれる領域を備え、絶縁膜501Cは開口部591Aを備える(
図11(A)参照)。なお、開口部591Aは、絶縁膜506(
図10(A)参照。)にも形成される。
【0112】
《第1の導電膜》
例えば、第1の表示素子750(i,j)の第1の電極751(i,j)を、第1の導電膜に用いることができる。第1の導電膜は、第1の電極751(i,j)と電気的に接続される。
【0113】
《第2の導電膜》
例えば、導電膜512Bを第2の導電膜に用いることができる。第2の導電膜は、第1の導電膜と重なる領域を備える。第2の導電膜は、開口部591Aにおいて第1の導電膜と電気的に接続される。ところで、絶縁膜501C、506に設けられた開口部591Aにおいて第2の導電膜と電気的に接続される第1の導電膜を、貫通電極ということができる。
【0114】
第2の導電膜は、画素回路530(i,j)と電気的に接続される。例えば、画素回路530(i,j)のスイッチSW1に用いるトランジスタのソース電極またはドレイン電極として機能する導電膜を、第2の導電膜に用いることができる。
【0115】
《画素回路》
画素回路530(i,j)は、第1の表示素子750(i,j)および第2の表示素子550(i,j)を駆動する機能を備える(
図13参照)。
【0116】
スイッチ、トランジスタ、ダイオード、抵抗素子、インダクタまたは容量素子等を画素回路530(i,j)に用いることができる。
【0117】
例えば、単数または複数のトランジスタをスイッチに用いることができる。または、並列に接続された複数のトランジスタ、直列に接続された複数のトランジスタ、直列と並列が組み合わされて接続された複数のトランジスタを、一のスイッチに用いることができる。
【0118】
例えば、画素回路530(i,j)は、信号線S1(j)、信号線S2(j)、走査線G1(i)、走査線G2(i)、配線CSCOMおよび第3の導電膜ANOと電気的に接続される(
図13参照)。なお、導電膜512Aは、信号線S1(j)と電気的に接続される(
図11(A)および
図13参照)。
【0119】
画素回路530(i,j)は、スイッチSW1、容量素子C11を含む(
図13参照)。
【0120】
画素回路530(i,j)は、スイッチSW2、トランジスタMおよび容量素子C12を含む。
【0121】
例えば、走査線G1(i)と電気的に接続されるゲート電極と、信号線S1(j)と電気的に接続される第1の電極と、を有するトランジスタを、スイッチSW1に用いることができる。
【0122】
容量素子C11は、スイッチSW1に用いるトランジスタの第2の電極と電気的に接続される第1の電極と、配線CSCOMと電気的に接続される第2の電極と、を有する。
【0123】
例えば、走査線G2(i)と電気的に接続されるゲート電極と、信号線S2(j)と電気的に接続される第1の電極と、を有するトランジスタを、スイッチSW2に用いることができる。
【0124】
トランジスタMは、スイッチSW2に用いるトランジスタの第2の電極と電気的に接続されるゲート電極と、第3の導電膜ANOと電気的に接続される第1の電極と、を有する。
【0125】
なお、半導体膜をゲート電極との間に挟むように設けられた導電膜を備えるトランジスタを、トランジスタMに用いることができる。例えば、トランジスタMのゲート電極と同じ電位を供給することができる配線と電気的に接続される導電膜を当該導電膜に用いることができる。
【0126】
容量素子C12は、スイッチSW2に用いるトランジスタの第2の電極と電気的に接続される第1の電極と、トランジスタMの第1の電極と電気的に接続される第2の電極と、を有する。
【0127】
なお、第1の表示素子750(i,j)の第1の電極を、スイッチSW1に用いるトランジスタの第2の電極と電気的に接続する。また、第1の表示素子750(i,j)の第2の電極を、配線VCOM1と電気的に接続する。これにより、第1の表示素子750を駆動することができる。
【0128】
また、第2の表示素子550(i,j)の第3の電極551(i,j)をトランジスタMの第2の電極と電気的に接続し、第2の表示素子550(i,j)の第4の電極552を第4の導電膜VCOM2と電気的に接続する。これにより、第2の表示素子550(i,j)を駆動することができる。
【0129】
《第1の表示素子750(i,j)》
例えば、光の反射または透過を制御する機能を備える表示素子を、第1の表示素子750(i,j)に用いることができる。具体的には、反射型の液晶表示素子を第1の表示素子750(i,j)に用いることができる。または、シャッター方式のMEMS表示素子等を用いることができる。反射型の表示素子を用いることにより、入出力パネル700TPの消費電力を抑制することができる。
【0130】
第1の表示素子750(i,j)は、第1の電極751(i,j)、第2の電極752および液晶材料を含む層753を備える。第2の電極752は、第1の電極751(i,j)との間に液晶材料の配向を制御する電界が形成されるように配置される(
図11(A)参照)。
【0131】
なお、第1の表示素子750(i,j)は、配向膜AF1および配向膜AF2を備える。配向膜AF2は、配向膜AF1との間に液晶材料を含む層753を挟む領域を備える(
図10(A)参照)。
【0132】
《第2の表示素子550(i,j)》
例えば、光を射出する機能を備える表示素子を第2の表示素子550(i,j)に用いることができる。具体的には、有機EL素子等を用いることができる。
【0133】
第2の表示素子550(i,j)は、絶縁膜501Cに向けて光を射出する機能を備える(
図10(A)参照)。
【0134】
第2の表示素子550(i,j)は、第1の表示素子750(i,j)を用いた表示を視認できる範囲の一部において当該第2の表示素子550(i,j)を用いた表示を視認できるように配設される。例えば、外光を反射する強度を制御して情報を表示する第1の表示素子750(i,j)に外光が入射し反射する方向を、破線の矢印で図中に示す(
図11(A)参照)。また、第1の表示素子750(i,j)を用いた表示を視認できる範囲の一部に第2の表示素子550(i,j)が光を射出する方向を、破線の矢印で図中に示す(
図10(A)参照)。
【0135】
これにより、第1の表示素子を用いた表示を視認することができる領域の一部において、第2の表示素子を用いた表示を視認することができる。または、入出力パネル700TPの姿勢等を変えることなく使用者は表示を視認することができる。入出力パネル700TPの視認性を高めることが可能であり、入出力パネル700TPの操作の信頼性を高めることができる。
【0136】
第2の表示素子550(i,j)は、第3の電極551(i,j)と、第4の電極552と、発光性の材料を含む層553(j)と、を備える(
図10(A)参照)。
【0137】
第4の電極552は、第3の電極551(i,j)と重なる領域を備える。
【0138】
発光性の材料を含む層553(j)は、第3の電極551(i,j)および第4の電極552の間に挟まれる領域を備える。
【0139】
第3の電極551(i,j)は、接続部522において、画素回路530(i,j)と電気的に接続される。なお、第3の電極551(i,j)は、第3の導電膜ANOと電気的に接続され、第4の電極552は、第4の導電膜VCOM2と電気的に接続される(
図13参照)。
【0140】
《中間膜》
また、本実施の形態で説明する入出力パネル700TPは、中間膜754Aと、中間膜754Bと、中間膜754Cと、中間膜754Dとを有する。
【0141】
中間膜754Aは、絶縁膜501Cとの間に第1の導電膜を挟む領域を備え、中間膜754Aは、第1の電極751(i,j)と接する領域を備える。中間膜754Bは導電膜511Bと接する領域を備える。中間膜754Cは導電膜511Cと接する領域を備える。中間膜754Dは導電膜511Dと接する領域を備える。
【0142】
《絶縁膜501A》
また、本実施の形態で説明する入出力パネル700TPは、絶縁膜501Aを有する(
図10(A)参照)。
【0143】
絶縁膜501Aは、第1の開口部592A、第2の開口部592Bおよび開口部592Dを備える(
図10(A)または
図11(A)参照)。
【0144】
第1の開口部592Aは、中間膜754Aおよび第1の電極751(i,j)と重なる領域または中間膜754Aおよび絶縁膜501Cと重なる領域を備える。
【0145】
第2の開口部592Bは、中間膜754Bおよび導電膜511Bと重なる領域を備える。
【0146】
また、開口部592Dは、中間膜754Dおよび導電膜511Dと重なる領域を備える。
【0147】
なお、
図11(A)のX9−X10に符号を付しないが、絶縁膜501Aは、中間膜754Cおよび導電膜511Cと重なる開口部を備える。
【0148】
また、絶縁膜501Aは、導電膜511Bとの間に絶縁膜501C、506を挟む領域を備える。絶縁膜501Aは、絶縁膜501C、506の開口部591Bにおいて導電膜511Bと接する。絶縁膜501Aは、絶縁膜501C、506の開口部591Dにおいて導電膜511Dと接する。
【0149】
《絶縁膜521、絶縁膜528、絶縁膜518、絶縁膜516等》
絶縁膜521は、画素回路530(i,j)および第2の表示素子550(i,j)の間に挟まれる領域を備える。
【0150】
絶縁膜528は、絶縁膜521および基板570の間に配設され、第2の表示素子550(i,j)と重なる領域に開口部を備える。
【0151】
第3の電極551(i,j)の周縁に沿って形成される絶縁膜528は、第3の電極551(i,j)および第4の電極の短絡を防止する。
【0152】
絶縁膜518(
図10(B)および
図11(B)参照。)は、絶縁膜521および画素回路530(i,j)の間に挟まれる領域を備える。
【0153】
絶縁膜516(
図10(B)および
図11(B)参照。)は、絶縁膜518および画素回路530(i,j)の間に挟まれる領域を備える。
【0154】
《端子等》
また、本実施の形態で説明する入出力パネル700TPは、端子519B、端子519C、および端子519Dを有する。
【0155】
端子519Bは、導電膜511Bと、中間膜754Bと、を備え、中間膜754Bは、導電膜511Bと接する領域を備える。端子519Bは、例えば信号線S1(j)と電気的に接続される。
【0156】
端子519Cは、導電膜511Cと、中間膜754Cと、を備え、中間膜754Cは、導電膜511Cと接する領域を備える。導電膜511Cは、例えば配線VCOM1と電気的に接続される。
【0157】
導電材料CPは、端子519Cと第2の電極752の間に挟まれ、端子519Cと第2の電極752を電気的に接続する機能を備える。例えば、導電性の粒子を導電材料CPに用いることができる。
【0158】
端子519Dは、導電膜511Dと、中間膜754Dと、を備え、中間膜754Dは、導電膜511Dと接する領域を備える。
【0159】
《基板等》
また、本実施の形態で説明する入出力パネル700TPは、基板570と、基板770と、を有する。
【0160】
基板770は、基板570と重なる領域を備える。基板770は、基板570との間に機能層520を挟む領域を備える。
【0161】
《接合層、封止材、構造体等》
また、本実施の形態で説明する入出力パネル700TPは、接合層505と、封止材705と、構造体KB1と、を有する。
【0162】
接合層505は、機能層520および基板570の間に挟まれる領域を備え、機能層520および基板570を貼り合わせる機能を備える。
【0163】
封止材705は、機能層520および基板770の間に挟まれる領域を備え、機能層520および基板770を貼り合わせる機能を備える。
【0164】
構造体KB1は、機能層520および基板770の間に所定の間隙を設ける機能を備える。
【0165】
《機能膜等》
また、本実施の形態で説明する入出力パネル700TPは、遮光膜BMと、絶縁膜771と、機能膜770Pと、機能膜770Dと、を有する。また、着色膜CF1および着色膜CF2を有する。
【0166】
遮光膜BMは、第1の表示素子750(i,j)と重なる領域に開口部を備える。着色膜CF2は、絶縁膜501Cおよび第2の表示素子550(i,j)の間に配設され、開口部751Hと重なる領域を備える(
図10(A)参照)。
【0167】
絶縁膜771は、着色膜CF1と液晶材料を含む層753の間または遮光膜BMと液晶材料を含む層753の間に挟まれる領域を備える。これにより、着色膜CF1の厚さに基づく凹凸を平坦にすることができる。または、遮光膜BMまたは着色膜CF1等から液晶材料を含む層753への不純物の拡散を、抑制することができる。
【0168】
機能膜770Pは、第1の表示素子750(i,j)と重なる領域を備える。
【0169】
機能膜770Dは、第1の表示素子750(i,j)と重なる領域を備える。機能膜770Dは、第1の表示素子750(i,j)との間に基板770を挟むように配設される。これにより、例えば、第1の表示素子750(i,j)が反射する光を拡散することができる。
【0170】
《基板570》
作製工程中の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する材料を基板570等に用いることができる。例えば、厚さ0.7mm以下厚さ0.1mm以上の材料を基板570に用いることができる。具体的には、厚さ0.1mm程度まで研磨した材料を用いることができる。
【0171】
例えば、第6世代(1500mm×1850mm)、第7世代(1870mm×2200mm)、第8世代(2200mm×2400mm)、第9世代(2400mm×2800mm)、第10世代(2950mm×3400mm)等の面積が大きなガラス基板を基板570等に用いることができる。これにより、大型の表示装置を作製することができる。
【0172】
有機材料、無機材料または有機材料と無機材料等の複合材料等を基板570等に用いることができる。例えば、ガラス、セラミックス、金属等の無機材料を基板570等に用いることができる。
【0173】
具体的には、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリガラス、クリスタルガラス、アルミノ珪酸ガラス、強化ガラス、化学強化ガラス、石英またはサファイア等を、基板570等に用いることができる。具体的には、無機酸化物膜、無機窒化物膜または無機酸窒化物膜等を、基板570等に用いることができる。例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を、基板570等に用いることができる。ステンレス・スチールまたはアルミニウム等を、基板570等に用いることができる。
【0174】
例えば、シリコンや炭化シリコンからなる単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、SOI基板等を基板570等に用いることができる。これにより、半導体素子を基板570等に形成することができる。
【0175】
例えば、樹脂、樹脂フィルムまたはプラスチック等の有機材料を基板570等に用いることができる。具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル樹脂等の樹脂フィルムまたは樹脂板を、基板570等に用いることができる。
【0176】
例えば、金属板、薄板状のガラス板または無機材料等の膜を樹脂フィルム等に貼り合わせた複合材料を基板570等に用いることができる。例えば、繊維状または粒子状の金属、ガラスもしくは無機材料等を樹脂フィルムに分散した複合材料を、基板570等に用いることができる。例えば、繊維状または粒子状の樹脂もしくは有機材料等を無機材料に分散した複合材料を、基板570等に用いることができる。
【0177】
また、単層の材料または複数の層が積層された材料を、基板570等に用いることができる。例えば、基材と基材に含まれる不純物の拡散を防ぐ絶縁膜等が積層された材料を、基板570等に用いることができる。具体的には、ガラスとガラスに含まれる不純物の拡散を防ぐ酸化シリコン層、窒化シリコン層または酸化窒化シリコン層等から選ばれた一または複数の膜が積層された材料を、基板570等に用いることができる。または、樹脂と樹脂を透過する不純物の拡散を防ぐ酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜等が積層された材料を、基板570等に用いることができる。
【0178】
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート若しくはアクリル樹脂等の樹脂フィルム、樹脂板または積層材料等を基板570等に用いることができる。
【0179】
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド(ナイロン、アラミド等)、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂もしくはシリコーン等のシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を基板570等に用いることができる。
【0180】
具体的には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)またはアクリル等を基板570等に用いることができる。または、シクロオレフィンポリマー(COP)、シクロオレフィンコポリマー(COC)等を用いることができる。
【0181】
また、紙または木材などを基板570等に用いることができる。
【0182】
例えば、可撓性を有する基板を基板570等に用いることができる。
【0183】
なお、トランジスタまたは容量素子等を基板に直接形成する方法を用いることができる。また、例えば作製工程中に加わる熱に耐熱性を有する工程用の基板にトランジスタまたは容量素子等を形成し、形成されたトランジスタまたは容量素子等を基板570等に転置する方法を用いることができる。これにより、例えば可撓性を有する基板にトランジスタまたは容量素子等を形成できる。
【0184】
《基板770》
例えば、透光性を備える材料を基板770に用いることができる。具体的には、基板570に用いることができる材料から選択された材料を基板770に用いることができる。
【0185】
例えば、アルミノ珪酸ガラス、強化ガラス、化学強化ガラスまたはサファイア等を、入出力装置の使用者に近い側に配置される基板770に好適に用いることができる。これにより、使用に伴う入出力装置の破損や傷付きを防止することができる。
【0186】
また、例えば、厚さ0.7mm以下厚さ0.1mm以上の材料を基板770に用いることができる。具体的には、厚さを薄くするために研磨した基板を用いることができる。これにより、機能膜770Dを第1の表示素子750(i,j)に近づけて配置することができる。その結果、画像のボケを低減し、画像を鮮明に表示することができる。
【0187】
《構造体KB1》
例えば、有機材料、無機材料または有機材料と無機材料の複合材料を構造体KB1等に用いることができる。これにより、所定の間隔を、構造体KB1等を挟む構成の間に設けることができる。
【0188】
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の複合材料などを構造体KB1に用いることができる。また、感光性を有する材料を用いて形成してもよい。
【0189】
《封止材705》
無機材料、有機材料または無機材料と有機材料の複合材料等を封止材705等に用いることができる。
【0190】
例えば、熱溶融性の樹脂または硬化性の樹脂等の有機材料を、封止材705等に用いることができる。
【0191】
例えば、反応硬化型接着剤、光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤または/および嫌気型接着剤等の有機材料を封止材705等に用いることができる。
【0192】
具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等を含む接着剤を封止材705等に用いることができる。
【0193】
《接合層505》
例えば、封止材705に用いることができる材料を接合層505に用いることができる。
【0194】
《絶縁膜521》
例えば、絶縁性の無機材料、絶縁性の有機材料または無機材料と有機材料を含む絶縁性の複合材料を、絶縁膜521等に用いることができる。
【0195】
具体的には、無機酸化物膜、無機窒化物膜または無機酸化窒化物膜等またはこれらから選ばれた複数を積層した積層材料を、絶縁膜521等に用いることができる。例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等またはこれらから選ばれた複数を積層した積層材料を含む膜を、絶縁膜521等に用いることができる。
【0196】
具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の積層材料もしくは複合材料などを絶縁膜521等に用いることができる。また、感光性を有する材料を用いて形成してもよい。
【0197】
これにより、例えば絶縁膜521と重なるさまざまな構造に由来する段差を平坦化することができる。
【0198】
《絶縁膜528》
例えば、絶縁膜521に用いることができる材料を絶縁膜528等に用いることができる。具体的には、厚さ1μmのポリイミドを含む膜を絶縁膜528に用いることができる。
【0199】
《絶縁膜501A》
例えば、絶縁膜521に用いることができる材料を絶縁膜501Aに用いることができる。また、例えば、水素を供給する機能を備える材料を絶縁膜501Aに用いることができる。
【0200】
具体的には、シリコンおよび酸素を含む材料と、シリコンおよび窒素を含む材料と、を積層した材料を、絶縁膜501Aに用いることができる。例えば、加熱等により水素を放出し、放出した水素を他の構成に供給する機能を備える材料を、絶縁膜501Aに用いることができる。具体的には、作製工程中に取り込まれた水素を加熱等により放出し、他の構成に供給する機能を備える材料を絶縁膜501Aに用いることができる。
【0201】
例えば、原料ガスにシラン等を用いる化学気相成長法により形成されたシリコンおよび酸素を含む膜を、絶縁膜501Aに用いることができる。
【0202】
具体的には、シリコンおよび酸素を含む厚さ200nm以上600nm以下の材料と、シリコンおよび窒素を含む厚さ200nm程度の材料と、を積層した材料を絶縁膜501Aに用いることができる。
【0203】
《絶縁膜501C》
例えば、絶縁膜521に用いることができる材料を絶縁膜501Cに用いることができる。具体的には、シリコンおよび酸素を含む材料を絶縁膜501Cに用いることができる。これにより、画素回路または第2の表示素子等への不純物の拡散を抑制することができる。
【0204】
例えば、シリコン、酸素および窒素を含む厚さ200nmの膜を絶縁膜501Cに用いることができる。
【0205】
《中間膜754A、中間膜754B、中間膜754C、中間膜754D》
例えば、10nm以上500nm以下、好ましくは10nm以上100nm以下の厚さを有する膜を、中間膜754A、中間膜754B、中間膜754C、または中間膜754Dに用いることができる。なお、本明細書において、中間膜754A、中間膜754B、中間膜754C、または中間膜754Dを中間膜という。
【0206】
例えば、水素を透過または供給する機能を備える材料を中間膜に用いることができる。
【0207】
例えば、導電性を備える材料を中間膜に用いることができる。
【0208】
例えば、透光性を備える材料を中間膜に用いることができる。
【0209】
具体的には、インジウムおよび酸素を含む材料、インジウム、ガリウム、亜鉛および酸素を含む材料またはインジウム、スズおよび酸素を含む材料等を中間膜に用いることができる。なお、これらの材料は水素を透過する機能を備える。
【0210】
具体的には、インジウム、ガリウム、亜鉛および酸素を含む厚さ50nmの膜または厚さ100nmの膜を中間膜に用いることができる。
【0211】
なお、エッチングストッパーとして機能する膜が積層された材料を中間膜に用いることができる。具体的には、インジウム、ガリウム、亜鉛および酸素を含む厚さ50nmの膜と、インジウム、スズおよび酸素を含む厚さ20nmの膜と、をこの順で積層した積層材料を中間膜に用いることができる。
【0212】
《配線、端子、導電膜》
導電性を備える材料を配線等に用いることができる。具体的には、導電性を備える材料を、信号線S1(j)、信号線S2(j)、走査線G1(i)、走査線G2(i)、配線CSCOM、第3の導電膜ANO、端子519B、端子519C、端子719、導電膜511Bまたは導電膜511C等に用いることができる。
【0213】
例えば、無機導電性材料、有機導電性材料、金属または導電性セラミックスなどを配線等に用いることができる。
【0214】
具体的には、アルミニウム、金、白金、銀、銅、クロム、タンタル、チタン、モリブデン、タングステン、ニッケル、鉄、コバルト、パラジウムまたはマンガンから選ばれた金属元素などを、配線等に用いることができる。または、上述した金属元素を含む合金などを、配線等に用いることができる。特に、銅とマンガンの合金がウエットエッチング法を用いた微細加工に好適である。
【0215】
具体的には、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチタン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を形成する三層構造等を配線等に用いることができる。
【0216】
具体的には、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を、配線等に用いることができる。
【0217】
具体的には、グラフェンまたはグラファイトを含む膜を配線等に用いることができる。
【0218】
例えば、酸化グラフェンを含む膜を形成し、酸化グラフェンを含む膜を還元することにより、グラフェンを含む膜を形成することができる。還元する方法としては、熱を加える方法や還元剤を用いる方法等を挙げることができる。
【0219】
例えば、金属ナノワイヤーを含む膜を配線等に用いることができる。具体的には、銀を含むナノワイヤーを用いることができる。
【0220】
具体的には、導電性高分子を配線等に用いることができる。
【0221】
なお、例えば、導電材料ACF1を用いて、端子519Bとフレキシブルプリント基板FPC1を電気的に接続することができる。
【0222】
《第1の導電膜、第2の導電膜》
例えば、配線等に用いることができる材料を第1の導電膜または第2の導電膜に用いることができる。
【0223】
また、第1の電極751(i,j)または配線等を第1の導電膜に用いることができる。
【0224】
また、スイッチSW1に用いることができるトランジスタのソース電極またはドレイン電極として機能する導電膜512Bまたは配線等を第2の導電膜に用いることができる。
【0225】
《第1の表示素子750(i,j)》
例えば、光の反射または透過を制御する機能を備える表示素子を、第1の表示素子750(i,j)に用いることができる。例えば、液晶素子と偏光板を組み合わせた構成またはシャッター方式のMEMS表示素子等を用いることができる。具体的には、反射型の液晶表示素子を第1の表示素子750(i,j)に用いることができる。反射型の表示素子を用いることにより、入出力装置の消費電力を抑制することができる。
【0226】
例えば、IPS(In−Plane−Switching)モード、TN(Twisted Nematic)モード、FFS(Fringe Field Switching)モード、ASM(Axially Symmetric aligned Micro−cell)モード、OCB(Optically Compensated Birefringence)モード、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)モード、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal)モードなどの駆動方法を用いて駆動することができる液晶素子を用いることができる。
【0227】
また、例えば垂直配向(VA)モード、具体的には、MVA(Multi−Domain Vertical Alignment)モード、PVA(Patterned Vertical Alignment)モード、ECB(Electrically Controlled Birefringence)モード、CPA(Continuous Pinwheel Alignment)モード、ASV(Advanced Super−View)モードなどの駆動方法を用いて駆動することができる液晶素子を用いることができる。
【0228】
第1の表示素子750(i,j)は、第1電極と、第2電極と、液晶材料を含む層と、を有する。液晶材料を含む層は、第1電極および第2電極の間の電圧を用いて配向を制御することができる液晶材料を含む。例えば、液晶材料を含む層の厚さ方向(縦方向ともいう)、縦方向と交差する方向(横方向または斜め方向ともいう)の電界を、液晶材料の配向を制御する電界に用いることができる。
【0229】
《液晶材料を含む層753》
例えば、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を、液晶材料を含む層に用いることができる。または、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す液晶材料を用いることができる。または、ブルー相を示す液晶材料を用いることができる。
【0230】
《第1の電極751(i,j)》
例えば、配線等に用いる材料を第1の電極751(i,j)に用いることができる。具体的には、反射膜を第1の電極751(i,j)に用いることができる。例えば、透光性を備える導電膜と、開口部を備える反射膜と、を積層した材料を第1の電極751(i,j)に用いることができる。
【0231】
《反射膜》
例えば、可視光を反射する材料を反射膜に用いることができる。具体的には、銀を含む材料を反射膜に用いることができる。例えば、銀およびパラジウム等を含む材料または銀および銅等を含む材料を反射膜に用いることができる。
【0232】
反射膜は、例えば、液晶材料を含む層753を透過してくる光を反射する。これにより、第1の表示素子750を反射型の液晶素子にすることができる。また、例えば、表面に凹凸を備える材料を、反射膜に用いることができる。これにより、入射する光をさまざまな方向に反射して、白色の表示をすることができる。
【0233】
例えば、第1の導電膜または第1の電極751(i,j)等を反射膜に用いることができる。
【0234】
例えば、液晶材料を含む層753と第1の電極751(i,j)の間に挟まれる領域を備える膜を、反射膜に用いることができる。または、液晶材料を含む層753との間に透光性を有する第1の電極751(i,j)を挟む領域を備える膜を、反射膜に用いることができる。
【0235】
反射膜は、例えば第2の表示素子550(i,j)が射出する光を遮らない領域が形成される形状を備える。
【0236】
例えば、単数または複数の開口部を備える形状を反射膜に用いることができる。
【0237】
多角形、四角形、楕円形、円形または十字等の形状を開口部に用いることができる。また、細長い筋状、スリット状、市松模様状の形状を開口部751Hに用いることができる。
【0238】
非開口部の総面積に対する開口部751Hの総面積の比の値が大きすぎると、第1の表示素子750(i,j)を用いた表示が暗くなってしまう。
【0239】
また、非開口部の総面積に対する開口部751Hの総面積の比の値が小さすぎると、第2の表示素子550(i,j)を用いた表示が暗くなってしまう。または、第2の表示素子550(i,j)の信頼性を損なう場合がある。
【0240】
例えば、画素702(i,j)に隣接する画素702(i,j+1)の開口部751Hは、画素702(i,j)の開口部751Hを通る行方向(図中に矢印R1で示す方向)に延びる直線上に配設されない(
図14(A)参照)。または、例えば、画素702(i,j)に隣接する画素702(i+1,j)の開口部751Hは、画素702(i,j)の開口部751Hを通る、列方向(図中に矢印C1で示す方向)に延びる直線上に配設されない(
図14(B)参照)。
【0241】
例えば、画素702(i,j+2)の開口部751Hは、画素702(i,j)の開口部751Hを通る、行方向に延びる直線上に配設される(
図14(A)参照)。また、画素702(i,j+1)の開口部751Hは、画素702(i,j)の開口部751Hおよび画素702(i,j+2)の開口部751Hの間において当該直線と直交する直線上に配設される。
【0242】
または、例えば、画素702(i+2,j)の開口部751Hは、画素702(i,j)の開口部751Hを通る、列方向に延びる直線上に配設される(
図14(B)参照)。また、例えば、画素702(i+1,j)の開口部751Hは、画素702(i,j)の開口部751Hおよび画素702(i+2,j)の開口部751Hの間において当該直線と直交する直線上に配設される。
【0243】
これにより、一の画素に隣接する他の画素の開口部に重なる領域を備える第2の表示素子を、一の画素の開口部に重なる領域を備える第2の表示素子から遠ざけることができる。または、一の画素に隣接する他の画素の第2の表示素子に、一の画素の第2の表示素子が表示する色とは異なる色を表示する表示素子を配設することができる。または、異なる色を表示する複数の表示素子を、隣接して配設する難易度を軽減することができる。その結果、入出力パネル700TPの視認性を高めることが可能であり、入出力パネル700TPの操作の信頼性を高めることができる。
【0244】
なお、例えば、第2の表示素子550(i,j)が射出する光を遮らない領域751Eが形成されるように、端部が切除されたような形状を備える材料を、反射膜に用いることができる(
図14(C)参照)。具体的には、列方向(図中に矢印C1で示す方向)が短くなるように端部が切除された第1の電極751(i,j)を反射膜に用いることができる。
【0245】
《第2の電極752》
例えば、導電性を備える材料を、第2の電極752に用いることができる。可視光について透光性を備える材料を、第2の電極752に用いることができる。
【0246】
例えば、導電性酸化物、光が透過する程度に薄い金属膜または金属ナノワイヤーを第2の電極752に用いることができる。
【0247】
具体的には、インジウムを含む導電性酸化物を第2の電極752に用いることができる。または、厚さ1nm以上10nm以下の金属薄膜を第2の電極752に用いることができる。また、銀を含む金属ナノワイヤーを第2の電極752に用いることができる。
【0248】
具体的には、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛、アルミニウムを添加した酸化亜鉛などを、第2の電極752に用いることができる。
【0249】
《配向膜AF1、配向膜AF2》
例えば、ポリイミド等を含む材料を配向膜AF1または配向膜AF2に用いることができる。具体的には、液晶材料が所定の方向に配向するようにラビング処理または光配向技術を用いて形成された材料を用いることができる。
【0250】
例えば、可溶性のポリイミドを含む膜を配向膜AF1または配向膜AF2に用いることができる。これにより、配向膜AF1を形成する際に必要とされる温度を低くすることができる。その結果、配向膜AF1を形成する際に他の構成に与える損傷を軽減することができる。
【0251】
《着色膜CF1、着色膜CF2》
所定の色の光を透過する材料を着色膜CF1または着色膜CF2に用いることができる。これにより、着色膜CF1または着色膜CF2を例えばカラーフィルターに用いることができる。例えば、青色、緑色または赤色の光を透過する材料を着色膜CF1または着色膜CF2に用いることができる。また、黄色の光または白色の光等を透過する材料を着色膜に用いることができる。
【0252】
なお、照射された光を所定の色の光に変換する機能を備える材料を着色膜CF2に用いることができる。具体的には、量子ドットを着色膜CF2に用いることができる。これにより、色純度の高い表示をすることができる。
【0253】
《遮光膜BM》
光の透過を妨げる材料を遮光膜BMに用いることができる。これにより、遮光膜BMを例えばブラックマトリクスに用いることができる。
【0254】
《絶縁膜771》
例えば、ポリイミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を絶縁膜771に用いることができる。
【0255】
《機能膜770P、機能膜770D》
例えば、反射防止フィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルムまたは集光フィルム等を機能膜770Pまたは機能膜770Dに用いることができる。
【0256】
具体的には、2色性色素を含む膜を機能膜770Pまたは機能膜770Dに用いることができる。または、基材の表面と交差する方向に沿った軸を備える柱状構造を有する材料を、機能膜770Pまたは機能膜770Dに用いることができる。これにより、光を軸に沿った方向に透過し易く、他の方向に散乱し易くすることができる。
【0257】
また、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜などを、機能膜770Pに用いることができる。
【0258】
具体的には、円偏光フィルムを機能膜770Pに用いることができる。また、光拡散フィルムを機能膜770Dに用いることができる。
【0259】
《第2の表示素子550(i,j)》
例えば、発光素子を第2の表示素子550(i,j)に用いることができる。具体的には、有機EL素子、無機EL素子または発光ダイオードなどを、第2の表示素子550(i,j)に用いることができる。
【0260】
例えば、発光性の有機化合物を発光性の材料を含む層553(j)に用いることができる。
【0261】
例えば、量子ドットを発光性の材料を含む層553(j)に用いることができる。これにより、半値幅が狭く、鮮やかな色の光を発することができる。
【0262】
例えば、青色の光を射出するように積層された積層材料、緑色の光を射出するように積層された積層材料または赤色の光を射出するように積層された積層材料等を、発光性の材料を含む層553(j)に用いることができる。
【0263】
例えば、信号線S2(j)に沿って列方向に長い帯状の積層材料を、発光性の材料を含む層553(j)に用いることができる。
【0264】
また、例えば、白色の光を射出するように積層された積層材料を、発光性の材料を含む層553(j)に用いることができる。具体的には、青色の光を射出する蛍光材料を含む発光性の材料を含む層と、緑色および赤色の光を射出する蛍光材料以外の材料を含む層または黄色の光を射出する蛍光材料以外の材料を含む層と、を積層した積層材料を、発光性の材料を含む層553(j)に用いることができる。
【0265】
例えば、配線等に用いることができる材料を第3の電極551(i,j)に用いることができる。
【0266】
例えば、配線等に用いることができる材料から選択された、可視光について透光性を有する材料を、第3の電極551(i,j)に用いることができる。
【0267】
具体的には、導電性酸化物またはインジウムを含む導電性酸化物、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを、第3の電極551(i,j)に用いることができる。または、光が透過する程度に薄い金属膜を第3の電極551(i,j)に用いることができる。または、光の一部を透過し、光の他の一部を反射する金属膜を第3の電極551(i,j)に用いることができる。これにより、微小共振器構造を第2の表示素子550(i,j)に設けることができる。その結果、所定の波長の光を他の光より効率よく取り出すことができる。
【0268】
例えば、配線等に用いることができる材料を第4の電極552に用いることができる。具体的には、可視光について反射性を有する材料を、第4の電極552に用いることができる。
【0269】
《駆動回路GD》
シフトレジスタ等のさまざまな順序回路等を駆動回路GDに用いることができる。例えば、トランジスタMD、容量素子等を駆動回路GDに用いることができる。具体的には、スイッチSW1に用いることができるトランジスタまたはトランジスタMと同一の工程で形成することができる半導体膜を備えるトランジスタを用いることができる。
【0270】
例えば、スイッチSW1に用いることができるトランジスタと異なる構成をトランジスタMDに用いることができる。具体的には、導電膜524を有するトランジスタをトランジスタMDに用いることができる(
図10(B)参照)。
【0271】
なお、トランジスタMと同一の構成を、トランジスタMDに用いることができる。
【0272】
《トランジスタ》
例えば、同一の工程で形成することができる半導体膜を駆動回路および画素回路のトランジスタに用いることができる。
【0273】
例えば、ボトムゲート型のトランジスタまたはトップゲート型のトランジスタなどを駆動回路のトランジスタまたは画素回路のトランジスタに用いることができる。
【0274】
ところで、例えば、アモルファスシリコンを半導体に用いるボトムゲート型のトランジスタの製造ラインは、酸化物半導体を半導体に用いるボトムゲート型のトランジスタの製造ラインに容易に改造できる。また、例えばポリシリコンを半導体に用いるトップゲート型のトランジスタの製造ラインは、酸化物半導体を半導体に用いるトップゲート型のトランジスタの製造ラインに容易に改造できる。いずれの改造も、既存の製造ラインを有効に活用することができる。
【0275】
例えば、14族の元素を含む半導体を半導体膜に用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、シリコンを含む半導体を半導体膜に用いることができる。例えば、単結晶シリコン、ポリシリコン、微結晶シリコンまたはアモルファスシリコンなどを半導体膜に用いたトランジスタを用いることができる。
【0276】
なお、半導体にポリシリコンを用いるトランジスタの作製に要する温度は、半導体に単結晶シリコンを用いるトランジスタに比べて低い。
【0277】
また、ポリシリコンを半導体に用いるトランジスタの電界効果移動度は、アモルファスシリコンを半導体に用いるトランジスタに比べて高い。これにより、画素の開口率を向上することができる。また、極めて高い精細度で設けられた画素と、ゲート駆動回路およびソース駆動回路を同一の基板上に形成することができる。その結果、電子機器を構成する部品数を低減することができる。
【0278】
ポリシリコンを半導体に用いるトランジスタの信頼性は、アモルファスシリコンを半導体に用いるトランジスタに比べて優れる。
【0279】
また、化合物半導体を用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、ガリウムヒ素を含む半導体を半導体膜に用いることができる。
【0280】
また、有機半導体を用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、ポリアセン類またはグラフェンを含む有機半導体を半導体膜に用いることができる。
【0281】
例えば、酸化物半導体を半導体膜に用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、インジウムを含む酸化物半導体またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物半導体を半導体膜に用いることができる。なお、酸化物半導体については、実施の形態4にて一例を説明する。
【0282】
一例を挙げれば、オフ状態におけるリーク電流が、半導体膜にアモルファスシリコンを用いたトランジスタより小さいトランジスタを用いることができる。具体的には、酸化物半導体を半導体膜に用いたトランジスタを用いることができる。
【0283】
これにより、アモルファスシリコンを半導体膜に用いたトランジスタを利用する画素回路と比較して、画素回路が画像信号を保持することができる時間を長くすることができる。具体的には、フリッカーの発生を抑制しながら、選択信号を30Hz未満、好ましくは1Hz未満より好ましくは一分に一回未満の頻度で供給することができる。その結果、情報処理装置の使用者に蓄積する疲労を低減することができる。また、駆動に伴う消費電力を低減することができる。
【0284】
例えば、半導体膜508、導電膜504、導電膜512Aおよび導電膜512Bを備えるトランジスタをスイッチSW1に用いることができる(
図11(B)参照)。なお、絶縁膜506は、半導体膜508および導電膜504の間に挟まれる領域を備える。
【0285】
導電膜504は、半導体膜508と重なる領域を備える。導電膜504はゲート電極の機能を備える。絶縁膜506はゲート絶縁膜の機能を備える。
【0286】
導電膜512Aおよび導電膜512Bは、半導体膜508と電気的に接続される。導電膜512Aはソース電極の機能またはドレイン電極の機能の一方を備え、導電膜512Bはソース電極の機能またはドレイン電極の機能の他方を備える。
【0287】
また、導電膜524を有するトランジスタを、駆動回路または画素回路のトランジスタに用いることができる(
図10(B)参照)。導電膜524は、導電膜504との間に半導体膜508を挟む領域を備える。なお、絶縁膜516は、導電膜524および半導体膜508の間に挟まれる領域を備える。また、例えば、導電膜504と同じ電位を供給する配線に導電膜524を電気的に接続する。
【0288】
例えば、タンタルおよび窒素を含む厚さ10nmの膜と、銅を含む厚さ300nmの膜と、を積層した導電膜を導電膜504に用いることができる。なお、銅を含む膜は、絶縁膜506との間に、タンタルおよび窒素を含む膜を挟む領域を備える。
【0289】
例えば、シリコンおよび窒素を含む厚さ400nmの膜と、シリコン、酸素および窒素を含む厚さ200nmの膜と、を積層した材料を絶縁膜506に用いることができる。なお、シリコンおよび窒素を含む膜は、半導体膜508との間に、シリコン、酸素および窒素を含む膜を挟む領域を備える。
【0290】
例えば、インジウム、ガリウムおよび亜鉛を含む厚さ25nmの膜を、半導体膜508に用いることができる。
【0291】
例えば、タングステンを含む厚さ50nmの膜と、アルミニウムを含む厚さ400nmの膜と、チタンを含む厚さ100nmの膜と、をこの順で積層した導電膜を、導電膜512Aまたは導電膜512Bに用いることができる。なお、タングステンを含む膜は、半導体膜508と接する領域を備える。
【0292】
《入力部240》
入力部240は、検知領域241、発振回路OSCおよび検知回路DCを備える(
図8参照)。
【0293】
検知領域241は、一群の検知素子775(g,1)乃至検知素子775(g,q)と、他の一群の検知素子775(1,h)乃至検知素子775(p,h)と、を有する(
図8参照)。なお、gは1以上p以下の整数であり、hは1以上q以下の整数であり、pおよびqは1以上の整数である。
【0294】
一群の検知素子775(g,1)乃至検知素子775(g,q)は、検知素子775(g,h)を含み、行方向(図中に矢印R2で示す方向)に配設される。なお、
図8に矢印R2で示す方向は、
図8に矢印R1で示す方向と同じであっても良いし、異なっていてもよい。
【0295】
また、他の一群の検知素子775(1,h)乃至検知素子775(p,h)は、検知素子775(g,h)を含み、行方向と交差する列方向(図中に矢印C2で示す方向)に配設される。
【0296】
行方向に配設される一群の検知素子775(g,1)乃至検知素子775(g,q)は、制御線CL(g)と電気的に接続される電極C(g)を含む(
図9(B−2)参照)。
【0297】
列方向に配設される他の一群の検知素子775(1,h)乃至検知素子775(p,h)は、検知信号線ML(h)と電気的に接続される電極M(h)を含む。
【0298】
制御線CL(g)は、導電膜BR(g,h)を含む(
図10(A)参照)。導電膜BR(g,h)は、検知信号線ML(h)と重なる領域を備える。
【0299】
絶縁膜706は、検知信号線ML(h)および導電膜BR(g,h)の間に挟まれる領域を備える。これにより、検知信号線ML(h)および導電膜BR(g,h)の短絡を防止することができる。
【0300】
《検知素子775(g,h)》
検知素子775(g,h)は、制御線CL(g)および検知信号線ML(h)と電気的に接続される。
【0301】
検知素子775(g,h)は透光性を備える。検知素子775(g,h)は、電極C(g)と、電極M(h)と、を備える。
【0302】
例えば、画素702(i,j)と重なる領域に開口部を備える導電膜を、電極C(g)およびM(h)に用いることができる。これにより、入出力パネル700TPの表示を遮ることなく、入出力パネル700TPと重なる領域に近接するものを検知することができる。その結果、入出力パネル700TPの視認性を高めることが可能であり、入出力パネル700TPの操作の信頼性を高めることができる。
【0303】
電極C(g)は、制御線CL(g)と電気的に接続される。
【0304】
電極M(h)は、検知信号線ML(h)と電気的に接続され、電極M(h)は、入出力パネル700TPと重なる領域に近接するものによって一部が遮られる電界を、電極C(g)との間に形成するように配置される。
【0305】
制御線CL(g)は、制御信号を供給する機能を備える。
【0306】
検知信号線ML(h)は検知信号が供給される機能を備える。
【0307】
検知素子775(g,h)は入出力パネル700TPと重なる領域に近接するものとの距離および制御信号に基づいて変化する検知信号を供給する機能を備える。
【0308】
これにより、表示装置を用いて情報を表示しながら、表示装置と重なる領域に近接するものを検知することができる。その結果、情報処理装置は、実施の形態1に示すような表示情報の処理方法を行うことができる。よって、情報処理装置の操作性を高めると共に、操作の信頼性を高めることが可能である。また、情報処理装置の操作に多様性を持たせることができる。
【0309】
《発振回路OSC》
発振回路OSCは、制御線CL(g)と電気的に接続され、制御信号を供給する機能を備える。例えば、矩形波、のこぎり波また三角波等を制御信号に用いることができる。
【0310】
《検知回路DC》
検知回路DCは、検知信号線ML(h)と電気的に接続され、検知信号線ML(h)の電位の変化に基づいて検知信号を供給する機能を備える。なお、検知信号は、例えば、位置情報P1を含む。
【0311】
《入力部240》
入力部240は、機能層720を備える。
【0312】
《機能層720》
機能層720は、例えば、基板770、絶縁膜771および封止材705に囲まれる領域を備える(
図10(A)参照)。
【0313】
機能層720は、例えば、制御線CL(g)と、検知信号線ML(h)と、検知素子775(g,h)(
図9(B−2)および
図10(A)参照)と、を備える。
【0314】
なお、制御線CL(g)および第2の電極752の間または検知信号線ML(h)および第2の電極752の間に、0.2μm以上16μm以下、好ましくは1μm以上8μm以下、より好ましくは2.5μm以上4μm以下の間隔を備える。
【0315】
《導電膜511D》
また、本実施の形態で説明する入出力パネル700TPは、導電膜511Dを有する(
図11(A)参照)。
【0316】
なお、制御線CL(g)および導電膜511Dの間に導電材料CP等を配設し、制御線CL(g)と導電膜511Dを電気的に接続することができる。または、検知信号線ML(h)および導電膜511Dの間に導電材料CP等を配設し、検知信号線ML(h)と導電膜511Dを、電気的に接続することができる。例えば、配線等に用いることができる材料を導電膜511Dに用いることができる。
【0317】
例えば、配線等に用いることができる材料を端子519Dに用いることができる。具体的には、端子519Bまたは端子519Cと同じ構成を端子519Dに用いることができる(
図11(A)参照)。
【0318】
なお、例えば、導電材料ACF2を用いて、端子519Dとフレキシブルプリント基板FPC2を電気的に接続することができる。これにより、例えば、端子519Dを用いて制御信号を制御線CL(g)に供給することができる。または、端子519Dを用いて検知信号を、検知信号線ML(h)から供給されることができる。
【0319】
《表示情報の処理方法》
次に、本実施の形態に示す情報処理装置200を用いた表示方法について、説明する。
【0320】
所定のモードまたは所定の表示方法を用いて情報を表示する場合、所定のモードは情報を表示するモードを特定し、所定の表示方法は情報を表示する方法を特定する。また、例えば、情報V1、情報V2を表示する場合に、所定のモードまたは所定の表示方法を用いることができる。
【0321】
例えば、情報V1を表示する方法を、第1のモードまたは第2のモードに関連付けることができる。また、情報V2を表示する方法を第1のモードまたは第2のモードに関連付けることができる。これにより、第1の表示素子及び第2の表示素子それぞれにおいて、選択されたモードに基づいて表示モードを選択することができる。
【0322】
例えば、情報V1を表示する異なる3つの方法を、第1の表示方法乃至第3の表示方法に関連付けることができる。また、情報V2を表示する異なる3つの方法を、第1の表示方法乃至第3の表示方法に関連付けることができる。これにより、第1の表示素子及び第2の表示素子それぞれにおいて、選択された表示方法に基づいて表示をすることができる。
【0323】
《第1のモード》
具体的には、30Hz以上、好ましくは60Hz以上の頻度で一の走査線に選択信号を供給し、選択信号に基づいて表示をする方法を、第1のモードに関連付けることができる。
【0324】
例えば、30Hz以上、好ましくは60Hz以上の頻度で選択信号を供給すると、動画像の動きを滑らかに表示することができる。
【0325】
例えば、30Hz以上、好ましくは60Hz以上の頻度で画像を更新すると、使用者の操作に滑らかに追従するように変化する画像を、使用者が操作中の情報処理装置200に表示することができる。
【0326】
《第2のモード》
具体的には、30Hz未満、好ましくは1Hz未満より好ましくは一分に一回未満の頻度で一の走査線に選択信号を供給し、選択信号に基づいて表示をする方法を、第2のモードに関連付けることができる。
【0327】
30Hz未満、好ましくは1Hz未満より好ましくは一分に一回未満の頻度で選択信号を供給すると、フリッカーまたはちらつきが抑制された表示をすることができる。また、消費電力を低減することができる。
【0328】
例えば、情報処理装置200を時計に用いる場合、1秒に一回の頻度または1分に一回の頻度等で表示を更新することができる。
【0329】
ところで、例えば、発光素子を第2の表示素子に用いる場合、発光素子をパルス状に発光させて、情報を表示することができる。具体的には、パルス状に有機EL素子を発光させて、その残光を表示に用いることができる。有機EL素子は優れた周波数特性を備えるため、発光素子を駆動する時間を短縮し、消費電力を低減することができる場合がある。または、発熱が抑制されるため、発光素子の劣化を軽減することができる場合がある。
【0330】
《第1の表示方法》
具体的には、第1の表示素子750(i,j)を表示に用いる方法を、第1の表示方法に用いることができる。これにより、例えば、消費電力を低減することができる。または、明るい環境下において、高いコントラストで情報を良好に表示することができる。
【0331】
《第2の表示方法》
具体的には、第2の表示素子550(i,j)を表示に用いる方法を、第2の表示方法に用いることができる。これにより、例えば、暗い環境下で画像を良好に表示することができる。または、良好な色再現性で写真等を表示することができる。または、動きの速い動画を滑らかに表示することができる。
【0332】
なお、第2の表示素子550(i,j)を用いて情報V1を表示する場合、照度情報に基づいて情報V1を表示する明るさを決定することができる。例えば、照度が5千ルクス以上10万ルクス未満の場合、照度が5千ルクス未満の場合より明るくなるように、第2の表示素子550(i,j)を用いて情報V1を表示する。
【0333】
《第3の表示方法》
具体的には、第1の表示素子750(i,j)および第2の表示素子550(i,j)を表示に用いる方法を、第3の表示方法に用いることができる。これにより、消費電力を低減することができる。または、暗い環境下で画像を良好に表示することができる。または、良好な色再現性で写真等を表示することができる。または、動きの速い動画を滑らかに表示することができる。
【0334】
また、第1の表示素子750(i,j)および第2の表示素子550(i,j)を表示に用いて、表示の明るさを調節する機能を、調光機能ということができる。例えば、反射型の表示素子の明るさを、光を射出する機能を備える表示素子を用いて補うことができる。
【0335】
第1の表示素子750(i,j)および第2の表示素子550(i,j)を表示に用いて、表示の色味を調節する機能を、調色機能ということができる。例えば、反射型の表示素子の色合いを、光を射出する機能を備える表示素子を用いて変えることができる。具体的には、反射型の液晶素子が表示する黄味を帯びた色合いを、青色の有機EL素子を用いて白色に近づけることができる。これにより、例えば、文字情報を普通紙に印刷された文字のように表示することができる。または、目にやさしい表示をすることができる。
【0336】
また、環境の照度に合わせて、情報処理装置200の表示方法を変えることができる。検知部250を用いて、情報処理装置200が使用される環境の照度を検出する。環境の照度に代えて環境光の色温度や色度を検出してもよい。
【0337】
次に、検出した照度情報に基づいて表示方法を決定する。例えば、照度が所定の値以上の場合に、第1の表示方法に決定し、照度が所定の値未満の場合、第2の表示方法に決定する。または、照度が所定の範囲の場合、第3の表示方法に決定してもよい。
【0338】
具体的には、照度が10万ルクス以上の場合、第1の表示方法に決定し、照度が5千ルクス未満の場合、第2の表示方法に決定し、照度が10万ルクス未満5千ルクス以上の場合、第3の表示方法に決定してもよい。
【0339】
また、環境光の色温度や環境光の色度を検出した場合は、第3の表示方法において第2の表示素子550(i,j)を用いて、表示の色味を調節してもよい。
【0340】
例えば、第1の表示方法を用いる場合は、第1のステータスの制御情報SSを供給し、第2の表示方法を用いる場合は、第2のステータスの制御情報SSを供給し、第3の表示方法を用いる場合は、第3のステータスの制御情報SSを供給する。
【0341】
なお、実施の形態1に示す表示情報の処理方法1において、情報に合わせて表示に用いる表示素子を変えることができる。
【0342】
《情報V1を表示する方法》
情報処理装置において、表示部の全面において表示する情報V1を、第1の表示素子750(i,j)を用いて表示することができる。
【0343】
例えば、反射型液晶素子を第1の表示素子750(i,j)に用いることができる。また、例えば、上記第2のモードを用いて、低い頻度で選択信号を供給しながら、情報V1を表示することができる。これにより、消費電力を低減することができる。
【0344】
《情報V2を表示する方法》
一方で、ポップアップウインドウを表示部に表示する場合、ポップアップウインドウの情報V2を、第2の表示素子550(i,j)を用いて表示することができる。
【0345】
例えば、有機EL素子を第2の表示素子550(i,j)に用いることができる。有機EL素子は、選択的に輝度を高めることが可能であるため、有機EL素子を用いてポップアップウインドウの情報V2を表示することで、狭い領域のポップアップウインドウでも情報の視認性を高めることができる。また、
図2(B)に示すようなマーカ表示120を有機EL素子を用いて表示し、文字情報を反射型液晶素子を用いて表示することで、選択領域を表示部において際立たせることが可能である。この結果、情報処理装置の視認性を高めることが可能であり、情報処理装置の操作の信頼性を高めることができる。
【0346】
また、本実施の形態に示す入出力パネルは、一つの機能層に含まれる複数のトランジスタを用いて、第1の表示素子と第2の表示素子のそれぞれを駆動する画素回路を作製することができる。また、機能層の一方の面に第1の表示素子を形成し、他方の面に第2の表示素子を有する。これらのため、入出力パネルの部材数を削減して、且つ厚さを薄くすることができる。この結果、可撓性を有する情報処理装置を作製することが可能である。
【0347】
また、該画素回路を用いて、第1の表示素子と、第1の表示素子とは異なる方法を用いて表示をする第2の表示素子と、を駆動することができる。具体的には、反射型の表示素子を第1の表示素子に用いて、消費電力を低減することができる。または、外光が明るい環境下において高いコントラストで画像を良好に表示することができる。または、光を射出する第2の表示素子を用いて、暗い環境下で画像を良好に表示することができる。この結果、情報処理装置の操作性、及び操作の信頼性を高めるとともに、視認性を高めることができる。また、情報処理装置の操作性、及び操作の信頼性を高めるとともに、消費電力を低減することが可能である。
【0348】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【0349】
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様の情報処理装置を有する電子機器について、
図15を用いて説明を行う。
【0350】
図15(A)乃至
図15(G)は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体5000、表示部5001、スピーカ5003、LEDランプ5004、操作キー5005(電源スイッチ、又は操作スイッチを含む)、接続端子5006、センサ5007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン5008、等を有することができる。
【0351】
図15(A)はモバイルコンピュータであり、上述したものの他に、スイッチ5009、赤外線ポート5010、等を有することができる。
図15(B)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(たとえば、DVD再生装置)であり、上述したものの他に、第2表示部5002、記録媒体読込部5011、等を有することができる。
図15(C)はゴーグル型ディスプレイであり、上述したものの他に、第2表示部5002、支持部5012、イヤホン5013、等を有することができる。
図15(D)は携帯型遊技機であり、上述したものの他に、記録媒体読込部5011、等を有することができる。
図15(E)はテレビ受像機能付きデジタルカメラであり、上述したものの他に、アンテナ5014、シャッターボタン5015、受像部5016、等を有することができる。
図15(F)は携帯型遊技機であり、上述したものの他に、第2表示部5002、記録媒体読込部5011、等を有することができる。
図15(G)は持ち運び型テレビ受像器であり、上述したものの他に、信号の送受信が可能な充電器5017、等を有することができる。
【0352】
図15(A)乃至
図15(G)に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウエア(プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。さらに、複数の表示部を有する電子機器においては、一つの表示部を主として画像情報を表示し、別の一つの表示部を主として文字情報を表示する機能、または、複数の表示部に視差を考慮した画像を表示することで立体的な画像を表示する機能、等を有することができる。さらに、受像部を有する電子機器においては、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を自動または手動で補正する機能、撮影した画像を記録媒体(外部又はカメラに内蔵)に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、
図15(A)乃至
図15(G)に示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
【0353】
図15(H)は、スマートウオッチであり、筐体7302、表示パネル7304、操作ボタン7311、7312、接続端子7313、バンド7321、留め金7322、等を有する。
【0354】
ベゼル部分を兼ねる筐体7302に搭載された表示パネル7304は、非矩形状の表示領域を有している。なお、表示パネル7304としては、矩形状の表示領域としてもよい。表示パネル7304は、時刻を表すアイコン7305、その他のアイコン7306等を表示することができる。
【0355】
なお、
図15(H)に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウエア(プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。
【0356】
また、筐体7302の内部に、スピーカ、センサ(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン等を有することができる。なお、スマートウオッチは、発光素子をその表示パネル7304に用いることにより作製することができる。
【0357】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【0358】
(実施の形態4)
<CAC−OSの構成>
本実施の形態では、本発明の一態様で開示されるトランジスタに用いることができるCAC(Cloud−Aligned Composite)−OSの構成について説明する。
【0359】
CAC−OSとは、例えば、酸化物半導体を構成する元素が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、酸化物半導体において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、0.5nm以上10nm以下、好ましくは、1nm以上2nm以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。
【0360】
なお、酸化物半導体は、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウムおよび亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。
【0361】
例えば、In−Ga−Zn酸化物におけるCAC−OS(CAC−OSの中でもIn−Ga−Zn酸化物を、特にCAC−IGZOと呼称してもよい。)とは、インジウム酸化物(以下、InO
X1(X1は0よりも大きい実数)とする。)、またはインジウム亜鉛酸化物(以下、In
X2Zn
Y2O
Z2(X2、Y2、およびZ2は0よりも大きい実数)とする。)と、ガリウム酸化物(以下、GaO
X3(X3は0よりも大きい実数)とする。)、またはガリウム亜鉛酸化物(以下、Ga
X4Zn
Y4O
Z4(X4、Y4、およびZ4は0よりも大きい実数)とする。)などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のInO
X1、またはIn
X2Zn
Y2O
Z2が、膜中に分布した構成(以下、クラウド状ともいう。)である。
【0362】
つまり、CAC−OSは、GaO
X3が主成分である領域と、In
X2Zn
Y2O
Z2、またはInO
X1が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合酸化物半導体である。なお、本明細書において、例えば、第1の領域の元素Mに対するInの原子数比が、第2の領域の元素Mに対するInの原子数比よりも大きいことを、第1の領域は、第2の領域と比較して、Inの濃度が高いとする。
【0363】
なお、IGZOは通称であり、In、Ga、Zn、およびOによる1つの化合物をいう場合がある。代表例として、InGaO
3(ZnO)
m1(m1は自然数)、またはIn
(1+x0)Ga
(1−x0)O
3(ZnO)
m0(−1≦x0≦1、m0は任意数)で表される結晶性の化合物が挙げられる。
【0364】
上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはCAAC(c−axis aligned crystal)構造を有する。なお、CAAC構造とは、複数のIGZOのナノ結晶がc軸配向を有し、かつa−b面においては配向せずに連結した結晶構造である。
【0365】
一方、CAC−OSは、酸化物半導体の材料構成に関する。CAC−OSとは、In、Ga、Zn、およびOを含む材料構成において、一部にGaを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、CAC−OSにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
【0366】
なお、CAC−OSは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Inを主成分とする膜と、Gaを主成分とする膜との2層からなる構造は、含まない。
【0367】
なお、GaO
X3が主成分である領域と、In
X2Zn
Y2O
Z2、またはInO
X1が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
【0368】
なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、CAC−OSは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にInを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。
【0369】
CAC−OSは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、CAC−OSをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス(代表的にはアルゴン)、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を0%以上30%未満、好ましくは0%以上10%以下とすることが好ましい。
【0370】
CAC−OSは、X線回折(XRD:X−ray diffraction)測定法のひとつであるOut−of−plane法によるθ/2θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、X線回折から、測定領域のa−b面方向、およびc軸方向の配向は見られないことが分かる。
【0371】
またCAC−OSは、プローブ径が1nmの電子線(ナノビーム電子線ともいう。)を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、リング状に輝度の高い領域と、該リング領域に複数の輝点が観測される。従って、電子線回折パターンから、CAC−OSの結晶構造が、平面方向、および断面方向において、配向性を有さないnc(nano−crystal)構造を有することがわかる。
【0372】
また例えば、In−Ga−Zn酸化物におけるCAC−OSでは、エネルギー分散型X線分光法(EDX:Energy Dispersive X−ray spectroscopy)を用いて取得したEDXマッピングにより、GaO
X3が主成分である領域と、In
X2Zn
Y2O
Z2、またはInO
X1が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。
【0373】
CAC−OSは、金属元素が均一に分布したIGZO化合物とは異なる構造であり、IGZO化合物と異なる性質を有する。つまり、CAC−OSは、GaO
X3などが主成分である領域と、In
X2Zn
Y2O
Z2、またはInO
X1が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。
【0374】
ここで、In
X2Zn
Y2O
Z2、またはInO
X1が主成分である領域は、GaO
X3などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、In
X2Zn
Y2O
Z2、またはInO
X1が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、酸化物半導体としての導電性が発現する。従って、In
X2Zn
Y2O
Z2、またはInO
X1が主成分である領域が、酸化物半導体中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度(μ)が実現できる。
【0375】
一方、GaO
X3などが主成分である領域は、In
X2Zn
Y2O
Z2、またはInO
X1が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、GaO
X3などが主成分である領域が、酸化物半導体中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。
【0376】
従って、CAC−OSを半導体素子に用いた場合、GaO
X3などに起因する絶縁性と、In
X2Zn
Y2O
Z2、またはInO
X1に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流(I
on)、および高い電界効果移動度(μ)を実現することができる。
【0377】
また、CAC−OSを用いた半導体素子は、信頼性が高い。従って、CAC−OSは、ディスプレイをはじめとするさまざまな半導体装置に最適である。
【0378】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【0379】
例えば、本明細書等において、XとYとが接続されている、と明示的に記載されている場合は、XとYとが電気的に接続されている場合と、XとYとが機能的に接続されている場合と、XとYとが直接接続されている場合とが、本明細書等に開示されているものとする。したがって、所定の接続関係、例えば、図または文章に示された接続関係に限定されず、図または文章に示された接続関係以外のものも、図または文章に記載されているものとする。
【0380】
ここで、X、Yは、対象物(例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など)であるとする。
【0381】
XとYとが直接的に接続されている場合の一例としては、XとYとの電気的な接続を可能とする素子(例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など)が、XとYとの間に接続されていない場合であり、XとYとの電気的な接続を可能とする素子(例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など)を介さずに、XとYとが、接続されている場合である。
【0382】
XとYとが電気的に接続されている場合の一例としては、XとYとの電気的な接続を可能とする素子(例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオード、表示素子、発光素子、負荷など)が、XとYとの間に1個以上接続されることが可能である。なお、スイッチは、オンオフが制御される機能を有している。つまり、スイッチは、導通状態(オン状態)、または、非導通状態(オフ状態)になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有している。または、スイッチは、電流を流す経路を選択して切り替える機能を有している。なお、XとYとが電気的に接続されている場合は、XとYとが直接的に接続されている場合を含むものとする。
【0383】
XとYとが機能的に接続されている場合の一例としては、XとYとの機能的な接続を可能とする回路(例えば、論理回路(インバータ、NAND回路、NOR回路など)、信号変換回路(DA変換回路、AD変換回路、ガンマ補正回路など)、電位レベル変換回路(電源回路(昇圧回路、降圧回路など)、信号の電位レベルを変えるレベルシフタ回路など)、電圧源、電流源、切り替え回路、増幅回路(信号振幅または電流量などを大きく出来る回路、オペアンプ、差動増幅回路、ソースフォロワ回路、バッファ回路など)、信号生成回路、記憶回路、制御回路など)が、XとYとの間に1個以上接続されることが可能である。なお、一例として、XとYとの間に別の回路を挟んでいても、Xから出力された信号がYへ伝達される場合は、XとYとは機能的に接続されているものとする。なお、XとYとが機能的に接続されている場合は、XとYとが直接的に接続されている場合と、XとYとが電気的に接続されている場合とを含むものとする。
【0384】
なお、XとYとが電気的に接続されている、と明示的に記載されている場合は、XとYとが電気的に接続されている場合(つまり、XとYとの間に別の素子又は別の回路を挟んで接続されている場合)と、XとYとが機能的に接続されている場合(つまり、XとYとの間に別の回路を挟んで機能的に接続されている場合)と、XとYとが直接接続されている場合(つまり、XとYとの間に別の素子又は別の回路を挟まずに接続されている場合)とが、本明細書等に開示されているものとする。つまり、電気的に接続されている、と明示的に記載されている場合は、単に、接続されている、とのみ明示的に記載されている場合と同様な内容が、本明細書等に開示されているものとする。
【0385】
なお、例えば、トランジスタのソース(又は第1の端子など)が、Z1を介して(又は介さず)、Xと電気的に接続され、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)が、Z2を介して(又は介さず)、Yと電気的に接続されている場合や、トランジスタのソース(又は第1の端子など)が、Z1の一部と直接的に接続され、Z1の別の一部がXと直接的に接続され、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)が、Z2の一部と直接的に接続され、Z2の別の一部がYと直接的に接続されている場合では、以下のように表現することが出来る。
【0386】
例えば、「XとYとトランジスタのソース(又は第1の端子など)とドレイン(又は第2の端子など)とは、互いに電気的に接続されており、X、トランジスタのソース(又は第1の端子など)、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)、Yの順序で電気的に接続されている。」と表現することができる。または、「トランジスタのソース(又は第1の端子など)は、Xと電気的に接続され、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)はYと電気的に接続され、X、トランジスタのソース(又は第1の端子など)、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)、Yは、この順序で電気的に接続されている」と表現することができる。または、「Xは、トランジスタのソース(又は第1の端子など)とドレイン(又は第2の端子など)とを介して、Yと電気的に接続され、X、トランジスタのソース(又は第1の端子など)、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)、Yは、この接続順序で設けられている」と表現することができる。これらの例と同様な表現方法を用いて、回路構成における接続の順序について規定することにより、トランジスタのソース(又は第1の端子など)と、ドレイン(又は第2の端子など)とを、区別して、技術的範囲を決定することができる。
【0387】
または、別の表現方法として、例えば、「トランジスタのソース(又は第1の端子など)は、少なくとも第1の接続経路を介して、Xと電気的に接続され、前記第1の接続経路は、第2の接続経路を有しておらず、前記第2の接続経路は、トランジスタを介した、トランジスタのソース(又は第1の端子など)とトランジスタのドレイン(又は第2の端子など)との間の経路であり、前記第1の接続経路は、Z1を介した経路であり、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)は、少なくとも第3の接続経路を介して、Yと電気的に接続され、前記第3の接続経路は、前記第2の接続経路を有しておらず、前記第3の接続経路は、Z2を介した経路である。」と表現することができる。または、「トランジスタのソース(又は第1の端子など)は、少なくとも第1の接続経路によって、Z1を介して、Xと電気的に接続され、前記第1の接続経路は、第2の接続経路を有しておらず、前記第2の接続経路は、トランジスタを介した接続経路を有し、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)は、少なくとも第3の接続経路によって、Z2を介して、Yと電気的に接続され、前記第3の接続経路は、前記第2の接続経路を有していない。」と表現することができる。または、「トランジスタのソース(又は第1の端子など)は、少なくとも第1の電気的パスによって、Z1を介して、Xと電気的に接続され、前記第1の電気的パスは、第2の電気的パスを有しておらず、前記第2の電気的パスは、トランジスタのソース(又は第1の端子など)からトランジスタのドレイン(又は第2の端子など)への電気的パスであり、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)は、少なくとも第3の電気的パスによって、Z2を介して、Yと電気的に接続され、前記第3の電気的パスは、第4の電気的パスを有しておらず、前記第4の電気的パスは、トランジスタのドレイン(又は第2の端子など)からトランジスタのソース(又は第1の端子など)への電気的パスである。」と表現することができる。これらの例と同様な表現方法を用いて、回路構成における接続経路について規定することにより、トランジスタのソース(又は第1の端子など)と、ドレイン(又は第2の端子など)とを、区別して、技術的範囲を決定することができる。
【0388】
なお、これらの表現方法は、一例であり、これらの表現方法に限定されない。ここで、X、Y、Z1、Z2は、対象物(例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など)であるとする。
【0389】
なお、回路図上は独立している構成要素同士が電気的に接続しているように図示されている場合であっても、1つの構成要素が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。例えば配線の一部が電極としても機能する場合は、一の導電膜が、配線の機能、及び電極の機能の両方の構成要素の機能を併せ持っている。したがって、本明細書における電気的に接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。