特許ウォッチ

公開番号2025098170
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-01
出願番号2025051475,2021519023
出願日2025-03-26,2020-04-28
発明の名称表示装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類G09G 3/20 20060101AFI20250624BHJP(教育;暗号方法;表示;広告;シール)
要約【課題】狭額縁化した表示装置を提供する。
【解決手段】第1の層と、第2の層と、第3の層と、が積層して設けられた表示装置。第1の層は、ゲートドライバ回路と、データドライバ回路と、を有し、第2の層は、デマルチプレクサ回路を有し、第3の層は、表示部を有する。表示部には、画素がマトリクス状に配列され、デマルチプレクサ回路の入力端子は、データドライバ回路と電気的に接続され、デマルチプレクサ回路の出力端子は、画素と電気的に接続される。ゲートドライバ回路、及びデータドライバ回路は、前記画素と重なる領域を有するように設けられる。また、ゲートドライバ回路とデータドライバ回路は、明確に分離されず、重なる領域を有する。ゲートドライバ回路及びデータドライバ回路は、それぞれ5個以上設けることができる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１の層と、第２の層と、第３の層と、が積層して設けられた表示装置であって、
前記第１の層は、ゲートドライバ回路と、データドライバ回路と、電位生成回路と、を有し、
前記第２の層は、デマルチプレクサ回路を有し、
前記第３の層は、表示部を有し、
前記表示部には、画素が行列状に配列され、
前記デマルチプレクサ回路の入力端子は、前記データドライバ回路と電気的に接続され、
前記デマルチプレクサ回路の出力端子は、前記画素と電気的に接続され、
前記ゲートドライバ回路は、前記表示部と重なる領域を有し、
前記データドライバ回路は、前記表示部と重なる領域を有し、
前記第１の層は、平面視において、第１の領域と第２の領域と第３の領域と第４の領域とを有し、
前記第１の領域と前記第２の領域と前記第３の領域と前記第４の領域は、この順に、行方向または列方向に並び、
前記第１の領域及び前記第３の領域は、前記ゲートドライバ回路を構成するトランジスタの一部が配置され、
前記第２の領域及び前記第４の領域は、前記データドライバ回路を構成するトランジスタの一部が配置され、
前記データドライバ回路は、パストランジスタロジック回路を有し、
前記電位生成回路及び前記パストランジスタロジック回路は、Ｄ／Ａ変換回路を構成し、
前記電位生成回路は、前記データドライバ回路とは異なる領域に配置され、
前記Ｄ／Ａ変換回路に設けられる前記パストランジスタロジック回路の個数は、前記表示部に設けられる前記画素の列数より少なく、
前記Ｄ／Ａ変換回路に設けられる前記電位生成回路の個数は、前記パストランジスタロジック回路の個数より少なく、
前記電位生成回路は、互いに大きさの異なる複数の電位を生成する機能を有し、
前記パストランジスタロジック回路は、画像データを受信し、当該画像データのデジタル値を基にして、前記電位生成回路が生成した電位のいずれかを出力する機能を有する表示装置。
続きを表示（約 3,400 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記デマルチプレクサ回路は、前記画素と重なる領域を有する表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記パストランジスタロジック回路の個数は、前記画素の列数の１／２以下である表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記画素は、チャネル形成領域に金属酸化物を有するトランジスタを有し、
前記金属酸化物は、Ｉｎと、元素Ｍ（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、又はＳｎ）と、Ｚｎと、を有する表示装置。
【請求項５】
第１の層と、第２の層と、第３の層と、が積層して設けられた表示装置であって、
前記第１の層は、ゲートドライバ回路と、第１のデータドライバ回路と、第２のデータドライバ回路と、第３のデータドライバ回路と、第４のデータドライバ回路と、第５のデータドライバ回路と、電位生成回路と、有し、
前記第２の層は、第１のデマルチプレクサ回路と、第２のデマルチプレクサ回路と、第３のデマルチプレクサ回路と、第４のデマルチプレクサ回路と、第５のデマルチプレクサ回路と、を有し、
前記第３の層は、第１の表示部と、第２の表示部と、第３の表示部と、第４の表示部と、第５の表示部と、を有し、
前記第１の表示部には、第１の画素が行列状に配列され、
前記第２の表示部には、第２の画素が行列状に配列され、
前記第３の表示部には、第３の画素が行列状に配列され、
前記第４の表示部には、第４の画素が行列状に配列され、
前記第５の表示部には、第５の画素が行列状に配列され、
前記第１のデマルチプレクサ回路の入力端子は、前記第１のデータドライバ回路と電気的に接続され、
前記第２のデマルチプレクサ回路の入力端子は、前記第２のデータドライバ回路と電気的に接続され、
前記第３のデマルチプレクサ回路の入力端子は、前記第３のデータドライバ回路と電気的に接続され、
前記第４のデマルチプレクサ回路の入力端子は、前記第４のデータドライバ回路と電気的に接続され、
前記第５のデマルチプレクサ回路の入力端子は、前記第５のデータドライバ回路と電気的に接続され、
前記第１のデマルチプレクサ回路の出力端子は、前記第１の画素と電気的に接続され、
前記第２のデマルチプレクサ回路の出力端子は、前記第２の画素と電気的に接続され、
前記第３のデマルチプレクサ回路の出力端子は、前記第３の画素と電気的に接続され、
前記第４のデマルチプレクサ回路の出力端子は、前記第４の画素と電気的に接続され、
前記第５のデマルチプレクサ回路の出力端子は、前記第５の画素と電気的に接続され、
前記ゲートドライバ回路は、前記第１の画素と重なる領域を有し、
前記第１のデータドライバ回路は、前記第１の表示部と重なる領域を有し、
前記第２のデータドライバ回路は、前記第２の表示部と重なる領域を有し、
前記第３のデータドライバ回路は、前記第３の表示部と重なる領域を有し、
前記第４のデータドライバ回路は、前記第４の表示部と重なる領域を有し、
前記第５のデータドライバ回路は、前記第５の表示部と重なる領域を有し、
前記第１の層は、平面視において、第１の領域と第２の領域と第３の領域と第４の領域とを有し、
前記第１の領域と前記第２の領域と前記第３の領域と前記第４の領域は、この順に、行方向または列方向に並び、
前記第１の領域及び前記第３の領域は、前記ゲートドライバ回路を構成するトランジスタの一部が配置され、
前記第２の領域及び前記第４の領域は、前記第１のデータドライバ回路を構成するトランジスタの一部が配置され、
前記第１のデータドライバ回路は、第１のパストランジスタロジック回路を有し、
前記第２のデータドライバ回路は、第２のパストランジスタロジック回路を有し、
前記第３のデータドライバ回路は、第３のパストランジスタロジック回路を有し、
前記第４のデータドライバ回路は、第４のパストランジスタロジック回路を有し、
前記第５のデータドライバ回路は、第５のパストランジスタロジック回路を有し、
前記電位生成回路と、前記第１のパストランジスタロジック回路と、前記第２のパストランジスタロジック回路と、前記第３のパストランジスタロジック回路と、前記第４のパストランジスタロジック回路と、前記第５のパストランジスタロジック回路は、Ｄ／Ａ変換回路を構成し、
前記電位生成回路は、前記第１乃至第５のデータドライバ回路とは異なる領域に配置され、
前記Ｄ／Ａ変換回路に設けられる前記第１のパストランジスタロジック回路の個数は、前記第１の表示部に設けられる前記第１の画素の列数より少なく、
前記Ｄ／Ａ変換回路に設けられる前記第２のパストランジスタロジック回路の個数は、前記第２の表示部に設けられる前記第２の画素の列数より少なく、
前記Ｄ／Ａ変換回路に設けられる前記第３のパストランジスタロジック回路の個数は、前記第３の表示部に設けられる前記第３の画素の列数より少なく、
前記Ｄ／Ａ変換回路に設けられる前記第４のパストランジスタロジック回路の個数は、前記第４の表示部に設けられる前記第４の画素の列数より少なく、
前記Ｄ／Ａ変換回路に設けられる前記第５のパストランジスタロジック回路の個数は、前記第５の表示部に設けられる前記第５の画素の列数より少なく、
前記Ｄ／Ａ変換回路に設けられる前記電位生成回路の個数は、前記第１のパストランジスタロジック回路の個数より少なく、
前記Ｄ／Ａ変換回路に設けられる前記電位生成回路の個数は、前記第２のパストランジスタロジック回路の個数より少なく、
前記Ｄ／Ａ変換回路に設けられる前記電位生成回路の個数は、前記第３のパストランジスタロジック回路の個数より少なく、
前記Ｄ／Ａ変換回路に設けられる前記電位生成回路の個数は、前記第４のパストランジスタロジック回路の個数より少なく、
前記Ｄ／Ａ変換回路に設けられる前記電位生成回路の個数は、前記第５のパストランジスタロジック回路の個数より少なく、
前記電位生成回路は、互いに大きさの異なる複数の電位を生成する機能を有し、
前記第１乃至第５のパストランジスタロジック回路は、画像データを受信し、当該画像データのデジタル値を基にして、前記電位生成回路が生成した電位のいずれかを出力する機能を有する表示装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１のデマルチプレクサ回路は、前記第１の画素と重なる領域を有し、
前記第２のデマルチプレクサ回路は、前記第２の画素と重なる領域を有し、
前記第３のデマルチプレクサ回路は、前記第３の画素と重なる領域を有し、
前記第４のデマルチプレクサ回路は、前記第４の画素と重なる領域を有し、
前記第５のデマルチプレクサ回路は、前記第５の画素と重なる領域を有する表示装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６において、
前記第１のパストランジスタロジック回路の個数は、前記第１の画素の列数の１／２以下であり、
前記第２のパストランジスタロジック回路の個数は、前記第２の画素の列数の１／２以下であり、
前記第３のパストランジスタロジック回路の個数は、前記第３の画素の列数の１／２以下であり、
前記第４のパストランジスタロジック回路の個数は、前記第４の画素の列数の１／２以下であり、
前記第５のパストランジスタロジック回路の個数は、前記第５の画素の列数の１／２以下である表示装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項において、
前記第１乃至第５の画素は、チャネル形成領域に金属酸化物を有するトランジスタを有し、
前記金属酸化物は、Ｉｎと、元素Ｍ（ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｙ、又はＳｎ）と、Ｚｎと、を有する表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、表示装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法、を一例として挙げることができる。半導体装置は、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。
【背景技術】
【０００３】
トランジスタに適用可能な半導体材料として、金属酸化物を用いた酸化物半導体が注目されている。例えば、特許文献１では、複数の酸化物半導体層を積層し、当該複数の酸化物半導体層の中で、チャネルとなる酸化物半導体層がインジウム及びガリウムを含み、且つインジウムの割合をガリウムの割合よりも大きくすることで、電界効果移動度（単に移動度、又はμＦＥと言う場合がある）を高めた半導体装置が開示されている。
【０００４】
半導体層に用いることのできる金属酸化物は、スパッタリング法等を用いて形成できるため、大型の表示装置を構成するトランジスタの半導体層に用いることができる。また、多結晶シリコンや非晶質シリコンを用いたトランジスタの生産設備の一部を改良して利用することが可能であるため、設備投資を抑えられる。また、金属酸化物を用いたトランジスタは、非晶質シリコンを用いた場合に比べて高い電界効果移動度を有するため、駆動回路を設けた高機能の表示装置を実現できる。
【０００５】
また、拡張現実（ＡＲ：ＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ）又は仮想現実（ＶＲ：ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ）用の表示装置として、ウェアラブル型の表示装置、及び据え置き型の表示装置が普及しつつある。ウェアラブル型の表示装置としては、例えば、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：ＨｅａｄＭｏｕｎｔｅｄＤｉｓｐｌａｙ）や眼鏡型の表示装置等がある。据え置き型の表示装置としては、例えば、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Ｈｅａｄ－ＵｐＤｉｓｐｌａｙ）等がある。
【０００６】
さらに、撮像装置を有する電子機器であるデジタルカメラ等に設けられる、撮像される画像を撮像前に確認するために用いるビューファインダーとして、電子ビューファインダーが用いられている。電子ビューファインダーには表示部が設けられ、撮像デバイスにより得られる像を当該表示部に画像として表示することができる。例えば、特許文献２では、画像中心部から画像周辺部にわたって良好な視度状態を得ることができる電子ビューファインダーについて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１４－７３９９号公報
特開２０１２－４２５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）等、表示面と使用者の距離が近い表示装置においては使用者が画素を視認しやすく、粒状感を強く感じてしまうことから、ＡＲやＶＲの没入感や臨場感が薄れる場合がある。また、電子ビューファインダーには光学ファインダーと同様に接眼部が設けられ、電子ビューファインダーの表示部に表示される画像は、接眼部に使用者の眼を近づけることにより視認される。このため、電子ビューファインダーの表示部と、使用者と、の距離が近くなる。これにより、使用者が表示部に設けられた画素を視認しやすいため、粒状感を強く感じてしまう場合がある。以上のようなことから、ＨＭＤ及び電子ビューファインダーにおいては、使用者に画素を視認されないように精細な画素を備える表示装置が望まれる。例えば、画素密度を１０００ｐｐｉ以上とすることが好ましく、２０００ｐｐｉ以上とすることがより好ましく、５０００ｐｐｉ以上とすることがさらに好ましい。また、例えば電子ビューファインダーに設けられる表示装置においては、４Ｋ（画素数：３８４０×２１６０）、５Ｋ（画素数：５１２０×２８８０）、又はそれ以上の解像度の画像を表示できることが好ましい。
【０００９】
一方、画素密度が高くなると、データドライバ回路等の駆動回路に設けられるトランジスタ等も高密度集積化して設ける必要がある。しかしながら、高密度集積化の限界等の理由により、表示部の面積に比してデータドライバ回路の占有面積が大きくなる可能性がある。これにより、表示部が設けられていない領域である額縁が大きくなる可能性がある。
【００１０】
本発明の一態様は、狭額縁化した表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、小型の表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、レイアウトの自由度が高い表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、画素密度が高い表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、高精細な画像を表示することができる表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、高品位の画像を表示することができる表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、臨場感の高い画像を表示することができる表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、高輝度の画像を表示することができる表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、高速に動作する表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、消費電力が低い表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、低価格な表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、信頼性が高い表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、新規な表示装置を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、上記表示装置の動作方法を提供することを課題の一とする。又は、本発明の一態様は、上記表示装置を有する電子機器を提供することを課題の一とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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