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公開番号2025142204
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-30
出願番号2025121018,2021550715
出願日2025-07-18,2020-09-22
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G09F 9/30 20060101AFI20250919BHJP(教育;暗号方法;表示;広告;シール)
要約【課題】低価格な表示装置を提供する。
【解決手段】画素と、ICチップと、を有する表示装置。画素は、表示素子を有する第1の画素回路と、受光素子を有する第2の画素回路と、を有する。また、一のICチップに、制御回路と、データドライバ回路と、読み出し回路と、が設けられる。第1及び第2の画素回路は、読み出し回路と電気的に接続される。制御回路は、データドライバ回路、及び読み出し回路の駆動を制御する機能を有する。データドライバ回路は、第1の画素回路に画像データを供給する機能を有する。読み出し回路は、第1の画素回路にモニタ電流が流れる場合に、当該モニタ電流に対応するモニタ信号を出力する機能を有する。また、読み出し回路は、第2の画素回路が取得した撮像データに対応する撮像信号を出力する機能を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
表示部を有し、
前記表示部は、前記複数の画素を有し、
前記複数の画素の各々は、第１の画素回路と、第２の画素回路と、を有し、
前記第１の画素回路は、第１のトランジスタと、受光素子と、を有し、
前記第２の画素回路は、第２のトランジスタと、発光素子と、を有する表示装置であって、
第１の絶縁層と、第２の絶縁層と、第１の画素電極と、第２の画素電極と、第１の共通層と、活性層と、発光層と、第２の共通層と、共通電極と、第３の絶縁層と、第４の絶縁層と、第５の絶縁層と、を有し、
前記第１の絶縁層は、第１の無機絶縁層であり、前記第１のトランジスタの上方に位置する領域と、第２のトランジスタの上方に位置する領域と、を有し、
前記第２の絶縁層は、前記第１の絶縁層の上方に位置する領域を有し、
前記第１の画素電極は、前記第２の絶縁層の上方に位置する領域を有し、前記受光素子の一対の電極のうちの一方として機能し、
前記第２の画素電極は、前記第２の絶縁層の上方に位置する領域を有し、前記発光素子の一対の電極のうちの一方として機能し、
前記第１の共通層は、前記第１の画素電極の上方に位置する領域と、前記第２の画素電極の上方に位置する領域と、を有し、正孔注入層及び正孔輸送層の一方又は両方として機能し、
前記活性層は、前記第１の共通層を介して前記第１の画素電極と重なる領域を有し、
前記発光層は、前記第１の共通層を介して前記第２の画素電極と重なる領域を有し、
前記第２の共通層は、前記活性層の上方に位置する領域と、前記発光層の上方に位置する領域と、を有し、電子輸送層及び電子注入層の一方又は両方として機能し、
前記共通電極は、前記第２の共通層を介して前記活性層と重なる領域と、前記第２の共通層を介して前記発光層と重なる領域と、を有し、前記受光素子の一対の電極のうちの他方として機能し、且つ、前記発光素子の一対の電極のうちの他方として機能し、
前記第３の絶縁層は、第２の無機絶縁層であり、前記共通電極の上方に位置する領域を有し、
前記第４の絶縁層は、有機絶縁層であり、前記第３の絶縁層の上方に位置する領域を有し、
前記第５の絶縁層は、第３の無機絶縁層であり、前記第４の絶縁層の上方に位置する領域を有し、
前記第１の絶縁層と前記第２の絶縁層と前記第３の絶縁層と前記第４の絶縁層と前記第５の絶縁層とは、前記表示部にわたって配置され、
前記表示部の外側において、前記第３の絶縁層は、前記第５の絶縁層と接する領域を有し、
前記表示部の外側の領域において、前記第１の絶縁層は、前記第３の絶縁層と接する領域を有する、表示装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
表示部を有する第１の層と、
制御回路、データドライバ回路及び読み出し回路を有する第２の層と、を有し、
前記第１の層は、前記第２の層の上方に配置され、
前記表示部は、前記複数の画素を有し、
前記複数の画素の各々は、第１の画素回路と、第２の画素回路と、を有し、
前記第１の画素回路は、第１のトランジスタと、受光素子と、を有し、
前記第２の画素回路は、第２のトランジスタと、発光素子と、を有し、
前記第１の画素回路と、前記読み出し回路とは、第１の配線を介して電気的に接続され、
前記第２の画素回路と、前記読み出し回路とは、第２の配線を介して電気的に接続され、
前記制御回路は、前記データドライバ回路及び前記読み出し回路に、クロック信号を供給する機能を有し、
前記データドライバ回路は、前記第２の画素回路に画像データを供給する機能を有し、
前記読み出し回路は、前記第２の画素回路のモニタ電流データに対応する第１の信号を出力する機能を有し、
前記読み出し回路は、前記第１の画素回路において前記受光素子を用いて取得された撮像データに対応する第２の信号を出力する機能を有する表示装置であって、
第１の絶縁層と、第２の絶縁層と、第１の画素電極と、第２の画素電極と、第１の共通層と、活性層と、発光層と、第２の共通層と、共通電極と、第３の絶縁層と、第４の絶縁層と、第５の絶縁層と、を有し、
前記第１の絶縁層は、第１の無機絶縁層であり、前記第１のトランジスタの上方に位置する領域と、第２のトランジスタの上方に位置する領域と、を有し、
前記第２の絶縁層は、前記第１の絶縁層の上方に位置する領域を有し、
前記第１の画素電極は、前記第２の絶縁層の上方に位置する領域を有し、前記受光素子の一対の電極のうちの一方として機能し、
前記第２の画素電極は、前記第２の絶縁層の上方に位置する領域を有し、前記発光素子の一対の電極のうちの一方として機能し、
前記第１の共通層は、前記第１の画素電極の上方に位置する領域と、前記第２の画素電極の上方に位置する領域と、を有し、正孔注入層及び正孔輸送層の一方又は両方として機能し、
前記活性層は、前記第１の共通層を介して前記第１の画素電極と重なる領域を有し、
前記発光層は、前記第１の共通層を介して前記第２の画素電極と重なる領域を有し、
前記第２の共通層は、前記活性層の上方に位置する領域と、前記発光層の上方に位置する領域と、を有し、電子輸送層及び電子注入層の一方又は両方として機能し、
前記共通電極は、前記第２の共通層を介して前記活性層と重なる領域と、前記第２の共通層を介して前記発光層と重なる領域と、を有し、前記受光素子の一対の電極のうちの他方として機能し、且つ、前記発光素子の一対の電極のうちの他方として機能し、
前記第３の絶縁層は、第２の無機絶縁層であり、前記共通電極の上方に位置する領域を有し、
前記第４の絶縁層は、有機絶縁層であり、前記第３の絶縁層の上方に位置する領域を有し、
前記第５の絶縁層は、第３の無機絶縁層であり、前記第４の絶縁層の上方に位置する領域を有し、
前記第１の絶縁層と前記第２の絶縁層と前記第３の絶縁層と前記第４の絶縁層と前記第５の絶縁層とは、前記表示部にわたって配置され、
前記表示部の外側において、前記第３の絶縁層は、前記第５の絶縁層と接する領域を有し、
前記表示部の外側の領域において、前記第１の絶縁層は、前記第３の絶縁層と接する領域を有する、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、及びその駆動方法に関する。又は、本発明の一態様は、半導体装置、及びその駆動方法に関する。
続きを表示（約 1,900 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発明の一態様は、物、方法、又は、製造方法に関する。本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。そのため、より具体的に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。
【０００３】
なお、本明細書等において、半導体装置とは、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。トランジスタ等の半導体素子をはじめ、半導体回路、演算装置、記憶装置は、半導体装置の一態様である。撮像装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、入力装置、入出力装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む）、及び電子機器は、半導体装置を有している場合がある。
【背景技術】
【０００４】
近年、スマートフォンやタブレット端末等の携帯情報端末が広く普及している。上記携帯情報端末は、アクティブマトリックス型の表示部や、タッチセンサ等を備えた表示装置が用いられることが多い。特許文献１では、表示部用の駆動回路と、タッチセンサ用の駆動回路を１つのＩＣで兼用する技術が開示されている。
【０００５】
表示装置が有する表示部にマトリクス状に設けられている画素が有する表示素子として、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用する発光素子が注目されている。このような発光素子として、有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子等が知られている。これらの発光素子は自ら発光するため、液晶素子を用いた表示装置よりも表示画像の視認性が高い。また、バックライトが不要であるという利点、及び応答速度が速い等という利点もある。
【０００６】
有機ＥＬ素子は、一対の電極の間に発光性の有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層という）を備える。当該一対の電極の間に電圧を印加すると、当該ＥＬ層から発光が得られる。このような有機ＥＬ素子を用いた表示装置の一例が、特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１７－１６０９８号公報
特開２００２－３２４６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
表示素子として、有機ＥＬ素子等の発光素子を用いる場合、当該発光素子に流れる電流を制御することにより、表示部に画像を表示することができる。ここで、発光素子と電気的に接続され、画素に書き込まれた画像データに応じて発光素子に流れる電流を制御する機能を有する駆動トランジスタのしきい値電圧が、画素ごとにばらついている場合、表示むら等が発生する場合がある。よって、発光素子を有する表示装置は、駆動トランジスタのドレイン－ソース間を流れる電流の大きさを、モニタ電流データとして読み出す機能を有することが好ましい。モニタ電流データが表す電流値を基に、駆動トランジスタのしきい値電圧等を補正することにより、表示むら等を低減することができる。
【０００９】
表示装置に例えばタッチセンサとしての機能を持たせる方法として、表示素子が設けられる画素に受光素子を設ける方法が挙げられる。画素に表示素子だけでなく受光素子を設けることにより、当該画素が設けられる表示部に触れる指等を検出することができる。
【００１０】
発光素子を有する表示装置に、モニタ電流データを読み出す機能と、タッチセンサ等の機能と、の両方を持たせると、当該表示装置は、例えば表示むらを低減しつつ、表示部に触れる指等を検出することができる。一方、この場合、表示装置には、画素に画像データを供給する機能を有するデータドライバ回路だけでなく、モニタ電流データを読み出す機能を有する回路と、受光素子を用いて取得された撮像データを読み出す機能を有する回路と、を設ける必要がある。ここで、例えばデータドライバ回路と、モニタ電流データを読み出す機能を有する回路と、撮像データを読み出す機能を有する回路と、をそれぞれ異なるＩＣ（半導体集積回路）に設けると、表示装置に設けられるＩＣの数が多くなる。これにより、表示装置の作製コストが高くなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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