JP-2026077693-A - 表示装置

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Abstract

【課題】高解像度の画像を表示することができる表示装置を提供する。【解決手段】第１の層と、第２の層と、が積層して設けられた表示装置である。第１の層には、演算回路と、データドライバ回路と、が設けられ、第２の層には、表示部が設けられる。演算回路には、ニューラルネットワークが構成される。表示部は、データドライバ回路と重なる領域を有する。演算回路は、画像データに対して、ニューラルネットワークを用いた演算処理を行い、演算処理済の画像データをデータドライバ回路に供給する機能を有する。【選択図】図２

Inventors

岡本佑樹
大貫達也

Assignees

株式会社半導体エネルギー研究所

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20260209
Priority Date: 20191101

Claims (1)

第１の層と、第２の層と、が積層して設けられ、前記第１の層には、データドライバ回路と、演算回路と、が設けられ、前記第２の層には、表示部と、記憶回路と、が設けられ、前記演算回路には、ニューラルネットワークが構成され、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、前記演算回路は、前記記憶回路と重なる領域を有し、前記記憶回路は、第１の画像データを保持する機能を有し、前記演算回路は、前記記憶回路に保持された前記第１の画像データを、前記記憶回路から読み出し、前記第１の画像データに対して、前記ニューラルネットワークを用いた演算処理を行うことにより、第２の画像データを生成して前記データドライバ回路に供給する機能を有する表示装置。

Description

本発明の一態様は、表示装置に関する。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。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）、及び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。例えば、特許文献１では、使用者の眼を撮像しやすいＨＭＤについて開示されている。特開２０１９－８０３５４号公報図１は、表示装置の構成例を示すブロック図である。図２は、表示装置の構成例を示すブロック図である。図３Ａ、及び図３Ｂは、演算処理の一例を示す図である。図４Ａ乃至図４Ｃは、演算処理の一例を示す図である。図５は、演算処理の一例を示す図である。図６は、表示装置の構成例を示すブロック図である。図７は、表示装置の構成例を示すブロック図である。図８は、表示装置の構成例を示すブロック図である。図９は、ゲートドライバ回路及びデータドライバ回路の配置の例を示す模式図である。図１０は、ゲートドライバ回路及びデータドライバ回路の構成例を示す上面図である。図１１は、表示装置の構成例を示すブロック図である。図１２は、表示装置の構成例を示すブロック図である。図１３は、表示装置の構成例を示すブロック図である。図１４は、表示装置の構成例を示すブロック図である。図１５は、表示装置の構成例を示すブロック図である。図１６は、表示装置の構成例を示す断面図である。図１７は、表示装置の構成例を示す断面図である。図１８は、表示装置の構成例を示す断面図である。図１９は、表示装置の構成例を示す断面図である。図２０は、表示装置の構成例を示す断面図である。図２１は、表示装置の構成例を示す断面図である。図２２Ａは、トランジスタの構成例を示す上面図である。図２２Ｂ及び図２２Ｃは、トランジスタの構成例を示す断面図である。図２３Ａは、トランジスタの構成例を示す上面図である。図２３Ｂ及び図２３Ｃは、トランジスタの構成例を示す断面図である。図２４Ａは、トランジスタの構成例を示す上面図である。図２４Ｂ及び図２４Ｃは、トランジスタの構成例を示す断面図である。図２５Ａ乃至図２５Ｃは、画素の構成例を示す回路図である。図２６Ａは、画素の構成例を示す回路図である。図２６Ｂは、画素の駆動方法の一例を示すタイミングチャートである。図２７Ａは、画素のレイアウトの一例を示す図である。図２７Ｂは、画素の構成例を示す回路図である。図２８は、画素のレイアウトの一例を示す図である。図２９は、画素の構成例を示す模式図である。図３０Ａ乃至図３０Ｃは、セルの構成例を示す回路図である。図３１ＡはＩＧＺＯの結晶構造の分類を説明する図である。図３１ＢはＣＡＡＣ－ＩＧＺＯ膜のＸＲＤスペクトルを説明する図である。図３１ＣはＣＡＡＣ－ＩＧＺＯ膜の極微電子線回折パターンを説明する図である。図３２Ａ乃至図３２Ｄは、電子機器の例を示す斜視図である。図３３Ａ乃至図３３Ｇは、電子機器の例を示す斜視図である。以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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。したがって、本発明は、以下の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。また、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。また、本明細書にて用いる「第１」、「第２」、「第３」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものであり、数的に限定するものではない。また、本明細書において、「上に」、「下に」等の配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている。また、構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。したがって、明細書で説明した語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。また、本明細書等において、トランジスタが有するソースとドレインの機能は、トランジスタの極性、又は回路の駆動において電流の方向が変化する場合等には入れ替わることがある。このため、ソース及びドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとする。本明細書等において「電極」「配線」「端子」等の用語は、これらの構成要素を機能的に限定するものではない。例えば、「電極」は「配線」の一部として用いられることがあり、その逆もまた同様である。さらに、「電極」、又は「配線」の用語は、複数の「電極」又は「配線」が一体となって形成されている場合等も含む。また、例えば、「端子」は「配線」又は「電極」の一部として用いられることがあり、その逆もまた同様である。更に、「端子」の用語は、複数の「電極」「配線」「端子」等が一体となって形成されている場合等も含む。そのため、例えば、「電極」は「配線」又は「端子」の一部とすることができ、また、例えば、「端子」は「配線」又は「電極」の一部とすることができる。また、「電極」「配線」「端子」等の用語は、場合によって、「領域」等の用語に置き換える場合がある。また、本明細書等において、「抵抗」の抵抗値を、配線の長さによって決める場合がある。又は、抵抗値は、配線で用いる導電体とは異なる抵抗率を有する導電体と接続することにより決める場合がある。又は、半導体に不純物をドーピングすることで抵抗値を決める場合がある。また、本明細書等において、「電気的に接続」には、直接接続している場合と、「何らかの電気的作用を有するもの」を介して接続される場合が含まれる。ここで、「何らかの電気的作用を有するもの」は、接続対象間での電気信号の授受を可能とするものであれば、特に制限を受けない。よって、「電気的に接続する」と表現される場合であっても、現実の回路においては、物理的な接続部分がなく、配線が延在しているだけの場合もある。また、「直接接続」と表現される場合であっても、異なる導電体がコンタクトを介して接続される場合が含まれる。なお、配線には、異なる導電体が一つ以上の同じ元素を含む場合と、異なる元素を含む場合と、がある。また、電圧は、ある電位と、基準の電位（例えば接地電位又はソース電位）との電位差のことを示す場合が多い。よって、電圧と電位は互いに言い換えることが可能な場合が多い。本明細書等では、特段の明示が無いかぎり、電圧と電位を言い換えることができるものとする。また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」及び「絶縁層」という用語は、「導電膜」及び「絶縁膜」という用語に相互に交換することが可能な場合がある。また、本明細書等において、特に断りがない場合、オフ電流とは、トランジスタがオフ状態（非導通状態、遮断状態、ともいう）にあるときのドレイン電流をいう。オフ状態とは、特に断りがない場合、ｎチャネル型トランジスタでは、ゲートとソースの間の電圧Ｖｇｓがしきい値電圧Ｖｔｈよりも低い（ｐチャネル型トランジスタでは、Ｖｔｈよりも高い）状態をいう。また、図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は、理想的な例を模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値等に限定されない。例えば、実際の製造工程において、エッチング等の処理により層、又はレジストマスク等が意図せずに目減りすることがあるが、理解を容易とするために図に反映しないことがある。また、図面において、同一部分又は同様な機能・材料等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場合がある。また、同様の機能・材料等を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。（実施の形態１）本実施の形態では、本発明の一態様である表示装置について説明する。本発明の一態様は、第１の層と、第２の層と、が積層して設けられた表示装置に関する。第１の層には、データドライバ回路と、演算回路と、が設けられ、第２の層には、表示部が設けられる。表示部には、画素がマトリクス状に配列されている。第１の層に設けられる演算回路は、第２の層に設けられる表示部と重なる領域を有する。これにより、表示部の面積を大きくすることができるため、表示部に多くの画素を設けることができる。したがって、表示部に高解像度の画像を表示することができる。例えば、４Ｋ２Ｋ、８Ｋ４Ｋ、又はそれ以上の解像度の画像を表示部に表示することができる。また、表示部が設けられていない領域である額縁の面積を小さくすることができるため、本発明の一態様の表示装置を狭額縁化することができる。さらに、本発明の一態様の表示装置を小型化することができる。ここで、演算回路には、ニューラルネットワークが構成され、例えば本発明の一態様の表示装置に入力された画像データが表す画像の解像度を高める処理、すなわちアップコンバートを行うことができる。演算回路がアップコンバートを行う機能を有することにより、本発明の一態様の表示装置に入力される画像データが表す画像の解像度が低くても、表示部に高解像度の画像を表示することができる。よって、本発明の一態様の表示装置に入力される画像データのデータ容量を小さくすることができる。また、ニューラルネットワークを用いてアップコンバートを行うことにより、アップコンバートを高い精度で行うことができるため、表示部に高品位の画像を表示することができる。以上より、演算回路がニューラルネットワークを用いて画像データのアップコンバートを行う機能を有することにより、本発明の一態様の表示装置は、高解像度かつ高品位の画像を表示することができる。＜表示装置の構成例＿１＞図１は、本発明の一態様の表示装置である表示装置１０の構成例を示すブロック図である。表示装置１０は、表示部２０を有し、表示部２０には画素２１がマトリクス状に配列されている。また、表示装置１０は、ゲートドライバ回路２２と、データドライバ回路２３と、を有する。さらに、表示装置１０は、制御回路３１と、記憶回路３２と、演算回路３３と、を有する。ゲートドライバ回路２２は、配線２４を介して画素２１と電気的に接続される。例えば、同一行の画素２１は、同一の配線２４と電気的に接続することができる。ゲートドライバ回路２２と、画素２１と、を電気的に接続する配線２４は、ゲート線であるということができる。データドライバ回路２３は、配線２５を介して画素２１と電気的に接続される。例えば、同一列の画素２１は、同一の配線２５と電気的に接続することができる。データドライバ回路２３と、画素２１と、を電気的に接続する配線２５は、データ線であるということができる。制御回路３１と、記憶回路３２と、演算回路３３と、は伝送路３４を介し