JP5121559B2 - Semiconductor device, display device, and portable device - Google Patents
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Description
本発明は、不揮発性メモリを有する半導体装置、これを用いた表示装置(液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等)及び携帯機器(ノート型パソコン、携帯電話、携帯情報端末等)に関する。 The present invention relates to a semiconductor device having a nonvolatile memory, a display device (liquid crystal display, organic EL display, etc.) and a portable device (notebook personal computer, mobile phone, portable information terminal, etc.) using the same.
液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の表示装置においては、透明な絶縁基板上に薄膜トランジスタ(TFT)及び表示素子を形成し、TFTにより表示素子を駆動している。また、近年は、TFTにより表示素子を駆動するだけではなく、TFTに不揮発性メモリの機能を持たせるという技術が注目されている。この技術により、同一の製造工程で、絶縁基板上に表示素子駆動用のTFTと不揮発性メモリ用のTFTを同時に形成することができ、表示装置の小型化や低消費電力化を図ることが可能となる。 In a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display, a thin film transistor (TFT) and a display element are formed on a transparent insulating substrate, and the display element is driven by the TFT. In recent years, attention has been focused on a technique of not only driving a display element with a TFT but also providing the TFT with a function of a nonvolatile memory. With this technology, a TFT for driving a display element and a TFT for a non-volatile memory can be simultaneously formed on an insulating substrate in the same manufacturing process, and the display device can be reduced in size and power consumption can be reduced. It becomes.
例えば、特許文献1には、図12に示すような不揮発性メモリ用のTFTが開示されている。図12において、TFTメモリ90は、基板91上に形成されたソース92a、チャンネル92b、及びドレイン92cの各領域を有するポリシリコン層92と、このポリシリコン層92上に形成したゲート酸化膜(絶縁膜)95、93とを備え、キャリアの電荷を捕獲する粒状の複数のシリコン粒子94をゲート酸化膜93に注入して内在させている。
For example,
TFTメモリ90に情報を書き込むときには、制御ゲート96に適宜な正電圧を印加し、チャンネル側からシリコン粒子94に"Fowler−Nordbeim"トンネリングにより電子を注入する。また、TFTメモリ90の情報を消去するときには、書込み時とは反対に、ドレイン92cに適宜な正電圧を印加する。
しかしながら、特許文献1の不揮発性メモリ用のTFTでは、表示装置への適用に耐え得ないことが分かった。詳しくは、表示装置として用いる場合には、バックライト等の照明が必要であるが、この照明光がシリコン粒子に当たると、捕獲されている電荷が活性化されシリコン粒子外部へ流れ出て、記憶情報が失われるため、不揮発性メモリとしての機能を果たせないことが分かった。
However, it has been found that the nonvolatile memory TFT of
このため、シリコン粒子ではなく他の電荷保持膜、さらには電荷保持膜にとらわれず様々な記憶保持膜を用いて実験を行ったが、そのような電荷の流出の解決には至らなかった。 For this reason, experiments were conducted using not only silicon particles but also other charge holding films, and various memory holding films without being restricted by the charge holding film, but the solution of such charge leakage was not achieved.
また、このように光が入射することにより記憶情報が失われる記憶素子は、TFTに限らず、他にも種々ある。 In addition, the storage element in which stored information is lost due to the incidence of light is not limited to the TFT, and there are various other types.
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光の入射による記憶情報の喪失を防止することが可能な半導体装置を提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a semiconductor device capable of preventing loss of stored information due to incidence of light.
本発明の半導体装置は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成された不揮発性メモリと、前記不揮発性メモリにおける少なくとも情報記憶保持部の配置エリアに重なるように設けられた遮光体及び光学シートとを備え、前記光学シートは、前記遮光体の配置エリアからはみ出すように設けられ、光学シートの法線に対する出射角が±60度以内で出射光の輝度が上昇するような輝度上昇特性を有していて、外部からの入射光の進行方向を揃える。 The semiconductor device of the present invention includes an insulating substrate, a non-volatile memory formed on the insulating substrate, a light-shielding body and an optical sheet provided so as to overlap at least an arrangement area of the information storage holding unit in the non-volatile memory. The optical sheet is provided so as to protrude from the arrangement area of the light shield, and has a luminance increasing characteristic such that the luminance of the emitted light increases when the emission angle with respect to the normal of the optical sheet is within ± 60 degrees. The traveling direction of incident light from the outside is aligned.
また、前記遮光体は、前記光学シートと情報記憶保持部の間に配置されている。あるいは、前記光学シートは、前記遮光体と情報記憶保持部の間に配置されている。 The light blocking body is disposed between the optical sheet and the information storage holding unit. Alternatively, the optical sheet is disposed between the light shield and the information storage holding unit.
例えば、前記光学シート表面に遮光体が重ね合わされ形成されている。 For example, a light-shielding body is overlaid on the surface of the optical sheet.
また、前記光学シートは、光学シートを一方向に透過する光のみに対して集光作用を有しており、前記遮光体及び情報記憶保持部は、光学シートの集光作用が生じる方に配置されている。 In addition, the optical sheet has a condensing function only for light that passes through the optical sheet in one direction, and the light shielding body and the information storage holding unit are arranged on the side where the condensing function of the optical sheet occurs. Has been.
例えば、前記光学シートは、一方の面が多数のマイクロプリズムを配列してなるプリズム面にされ、他方の面が平滑面にされたプリズムシートである。 For example, the optical sheet is a prism sheet in which one surface is a prism surface formed by arranging a large number of microprisms and the other surface is a smooth surface.
また、前記光学シートの少なくとも片面は、粘着作用を有している。 Further, at least one surface of the optical sheet has an adhesive action.
例えば、前記光学シートは、複数枚の光学シートを重ねた積層構造を有している。 For example, the optical sheet has a laminated structure in which a plurality of optical sheets are stacked.
また、前記絶縁基板の表側と裏側の少なくとも一方に設けられたバックライトモジュールを備え、前記遮光体及び光学シートは、前記絶縁基板とバックライトモジュールの間に配置されている。 In addition, a backlight module is provided on at least one of the front side and the back side of the insulating substrate, and the light shielding body and the optical sheet are disposed between the insulating substrate and the backlight module.
また、前記不揮発性メモリは、電荷保持型である。あるいは、前記不揮発性メモリの情報記憶保持部は、前記絶縁基板上に形成された薄膜半導体素子を記憶素子として含む。 The nonvolatile memory is a charge holding type. Alternatively, the information storage holding unit of the nonvolatile memory includes a thin film semiconductor element formed on the insulating substrate as a storage element.
一方、本発明の表示装置は、上記本発明の半導体装置を備える表示装置において、前記半導体装置の絶縁基板上に薄膜半導体素子を形成し、薄膜半導体素子を半導体装置の不揮発性メモリの情報記憶保持部の記憶素子として用い、かつ薄膜半導体素子を表示素子の駆動に用いている。 On the other hand, the display device of the present invention is a display device comprising the semiconductor device of the present invention, wherein a thin film semiconductor element is formed on an insulating substrate of the semiconductor device, and the thin film semiconductor element is stored in the nonvolatile memory of the semiconductor device. The thin film semiconductor element is used for driving the display element.
例えば、前記半導体装置の不揮発性メモリは、表示装置の制御に用いられるガンマ補正値又は表示装置を構成する対向基板の電極の電圧補正値を記憶している。 For example, the non-volatile memory of the semiconductor device stores a gamma correction value used for controlling the display device or a voltage correction value of the electrode of the counter substrate constituting the display device.
また、前記絶縁基板の表側と裏側に、前記遮光体及び光学シートをそれぞれ設けても良い。 Moreover, you may provide the said light-shielding body and an optical sheet in the front side and back side of the said insulated substrate, respectively.
また、本発明の携帯機器は、上記本発明の表示装置を備えている。 A portable device of the present invention includes the display device of the present invention.
このような本発明の半導体装置では、遮光体及び光学シートを、不揮発性メモリにおける少なくとも情報記憶保持部の配置エリアに重なるように設けている。遮光体は、情報記憶保持部に対する光の入射を遮断する。また、光学シートは、遮光体を覆い、外部からの入射光の進行方向を揃える。この光学シートにより、光学シートの法線方向に入射して来た光の進行方向はいうまでもなく、斜めに入射して来た光の進行方向が法線方向に近づくように揃えられる。この進行方向が揃えられた入射光は、遮光体の周縁を回りこんで入射せず、遮光体により確実に遮断される。このため、情報記憶保持部への入射光が軽減され、情報記憶保持部からの記憶情報の喪失を防止することができる。仮に、光学シートを省略して、遮光体だけを配置した場合は、斜めに入射して来た光もしくは回り込んで来た光が遮光体を避けて入射し易くなり、遮光体による遮断効果が低下し、情報記憶保持部からの記憶情報の喪失を防止することができない。 In such a semiconductor device of the present invention, the light shield and the optical sheet are provided so as to overlap at least the arrangement area of the information storage holding unit in the nonvolatile memory. The light blocking body blocks light from entering the information storage holding unit. Further, the optical sheet covers the light shielding body and aligns the traveling direction of incident light from the outside. With this optical sheet, it goes without saying the traveling direction of light incident in the normal direction of the optical sheet, and the traveling direction of light incident obliquely is aligned so as to approach the normal direction. The incident light whose traveling direction is aligned does not enter the periphery of the light shielding body and is reliably blocked by the light shielding body. For this reason, incident light to the information storage holding unit is reduced, and loss of stored information from the information storage holding unit can be prevented. If the optical sheet is omitted and only the light shielding body is disposed, light that has entered obliquely or light that has sneak into the light can easily enter without avoiding the light shielding body. It is not possible to prevent the loss of stored information from the information storage holding unit.
更に、光学シートは、光学シートの法線に対する出射角が±60度以内で出射光の輝度が上昇するような輝度上昇特性を有している。この場合は、光学シートの入射光の殆どが光学シートの法線に対する出射角±60度以内の範囲で出射され、光学シートを透過した光の進行方向が良好に揃えられるので、遮光体により入射光を確実に遮断することができる。 Further, the optical sheet has a luminance increasing characteristic such that the luminance of the emitted light increases when the emission angle with respect to the normal of the optical sheet is within ± 60 degrees. In this case, most of the incident light of the optical sheet is emitted within an emission angle within ± 60 degrees with respect to the normal of the optical sheet, and the traveling direction of the light transmitted through the optical sheet is aligned well, so that the incident light is made by the light shielding body. The light can be reliably blocked.
ここで、輝度上昇角とは、光学シートがない場合に比べて、ある場合の輝度が上昇している角度を意味する。法線方向の輝度が、光学シートがない場合を1とすると、光学シートを用いると1.5〜2程度となる。輝度上昇率と輝度上昇角の関係は、例えば、法線方向の輝度が1.5のとき、輝度上昇角は、約±60度という広い範囲で、光学シートがない場合よりも、ある場合のほうが、輝度が上昇する。また、例えば、法線方向の輝度が2の場合、輝度上昇角は約±30度である。遮光体が記憶保持部に比べ非常に大きい、または、遮光体と記憶保持部の距離が近い場合は、輝度上昇角が±60度と広い光学シートを用いることができる。また、遮光体が記憶保持部と同等の大きさ、または、遮光体と記憶保持部の距離が遠い場合は、輝度上昇角が±30度と狭い光学シートを使用する必要がある。 Here, the luminance increase angle means an angle at which the luminance increases in some cases as compared to the case where there is no optical sheet. If the luminance in the normal direction is 1 when there is no optical sheet, it becomes about 1.5 to 2 when the optical sheet is used. As for the relationship between the luminance increase rate and the luminance increase angle, for example, when the luminance in the normal direction is 1.5, the luminance increase angle is in a wide range of about ± 60 degrees, and when there is no optical sheet, Brightness increases. For example, when the luminance in the normal direction is 2, the luminance increase angle is about ± 30 degrees. When the light shield is much larger than the memory holder, or when the distance between the light shield and the memory holder is short, an optical sheet having a wide luminance increase angle of ± 60 degrees can be used. In addition, when the light shield is the same size as the memory holding unit, or when the distance between the light shield and the memory holding unit is long, it is necessary to use an optical sheet having a narrow luminance increase angle of ± 30 degrees.
また、遮光体は、光学シートと情報記憶保持部の間に配置される。この場合は、光学シートにより斜めに入射して来た光もしくは回り込んで来た光の進行方向が揃えられてから、この進行方向が揃えられた入射光が遮光体に入射するので、斜めに入射して来た光もしくは回り込んで来た光が遮光体を避けて入射し難く、遮光体により入射光を効果的に遮断することができる。 In addition, the light blocking body is disposed between the optical sheet and the information storage holding unit. In this case, since the traveling direction of the light incident obliquely or wrapping around by the optical sheet is aligned, the incident light with the aligned traveling direction is incident on the light shielding body. Incident light or sneak-in light is difficult to enter by avoiding the light shield, and the light can be effectively blocked by the light shield.
あるいは、光学シートは、遮光体と情報記憶保持部の間に配置される。この場合は、遮光体により斜めに入射して来た光もしくは回り込んで来た光が遮断されるとは限らず、これらの光が遮光体を避けて光学シートに入射し得る。ところが、これらの光は、その進行方向が情報記憶保持部に向いていても、光学シートによりその進行方向が該光学シートの法線方向に近づくように変更されるので、情報記憶保持部に入射し難くなる。また、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の表示装置における透明な絶縁基板上に不揮発性メモリの情報記憶保持部を設けた構成では、遮光体の大きさが制限されるので、遮光体の上に光学シートを重ねると、遮光体がある部位とない部位で光学シートに凸凹が生じて、光学シートによる光の進行方向を揃えるという作用効果が損なわれる。ところが、光学シートの大きさが制限されないので、絶縁基板上に光学シートを重ね、そして前記光学シートに遮光体を重ねたら、光学シートが凸凹状態とならず平坦な状態となって、光学シートの作用効果を保つことができる。 Alternatively, the optical sheet is disposed between the light shield and the information storage holding unit. In this case, the light incident obliquely or wrapping around by the light shielding body is not necessarily blocked, and these light can enter the optical sheet while avoiding the light shielding body. However, even if the traveling direction of the light is directed to the information storage holding unit, the optical sheet is changed so that the traveling direction approaches the normal direction of the optical sheet, so that the light enters the information storage holding unit. It becomes difficult to do. Further, in the configuration in which the information storage holding unit of the nonvolatile memory is provided on a transparent insulating substrate in a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display, the size of the light shielding body is limited. When the sheets are overlapped, the optical sheet is uneven at the part where the light shielding body is present and the part where the light shielding body is absent, and the effect of aligning the traveling direction of light by the optical sheet is impaired. However, since the size of the optical sheet is not limited, when the optical sheet is overlaid on the insulating substrate and the light shielding body is overlaid on the optical sheet, the optical sheet becomes flat without being uneven. The effect can be kept.
例えば、光学シート表面に遮光体が重ね合わされ形成されている。この場合は、遮光体が光学シートに一体化されるので、部品点数が減少し、製造コストの削減かつ製造工程の簡略化等を図ることができる。より具体的には、光学シートに黒色の塗料を塗布するだけで、遮光体を形成することができ、遮光体を安価かつ容易に製造することができる。 For example, a light shield is formed on the surface of the optical sheet. In this case, since the light shielding body is integrated with the optical sheet, the number of parts can be reduced, the manufacturing cost can be reduced, and the manufacturing process can be simplified. More specifically, the light shielding body can be formed simply by applying a black paint to the optical sheet, and the light shielding body can be manufactured inexpensively and easily.
また、一方向に透過する光のみに対して集光作用を有し、他方向に透過する光には集光作用を有さない光学シートを用いることができる。この場合、光学シートの集光作用が生じる方に遮光体及び記憶保持部を配置することによって、情報記憶保持部に対する入射光を遮断し、情報記憶保持部からの記憶情報の喪失を防止することができる。 Further, an optical sheet that has a light condensing function only for light transmitted in one direction and does not have a light converging function for light transmitted in the other direction can be used. In this case, the incident light to the information storage holding unit is blocked by disposing the light shielding body and the storage holding unit on the side where the light collecting action of the optical sheet is generated, thereby preventing the loss of the stored information from the information storage holding unit. Can do.
例えば、光学シートは、一方の面が多数のマイクロプリズムを配列してなるプリズム面にされ、他方の面が平滑面にされたプリズムシートである。光学シートは、例えば透明体もしくは不透明体のシートにマイクロプリズムやマイクロレンズなどを配列形成したものであり、安価で加工し易い等の利点がある。また、光学シートは、拡散シート、反射シート、レンズシート、偏光シート等の光学機能を有するシートの総称である。これらの中でも、光の進行方向を揃える効果が最も高いのはプリズムシートである。このプリズムシートでは、様々な方向の光が平滑面に入射して来ると、これらの光の進行方向がプリズム面で揃えられて、進行方向の揃った光がプリズム面から出射される。また、進行方向の揃った光がプリズム面に入射して来ると、この光の進行方向が変更されるかもしくは発散されて、この光が平滑面から出射される。従って、プリズム面と平滑面の向きにより、光学シートの使用方法が異なる。 For example, the optical sheet is a prism sheet in which one surface is a prism surface formed by arranging a large number of microprisms and the other surface is a smooth surface. The optical sheet is obtained by arranging microprisms, microlenses, and the like on a transparent or opaque sheet, for example, and has an advantage of being inexpensive and easy to process. The optical sheet is a general term for sheets having an optical function, such as a diffusion sheet, a reflection sheet, a lens sheet, and a polarizing sheet. Among these, the prism sheet has the highest effect of aligning the traveling direction of light. In this prism sheet, when light in various directions enters the smooth surface, the traveling directions of these lights are aligned on the prism surface, and the light having the aligned traveling directions is emitted from the prism surface. Further, when light having a uniform traveling direction enters the prism surface, the traveling direction of the light is changed or diverged, and the light is emitted from the smooth surface. Therefore, the method of using the optical sheet differs depending on the orientation of the prism surface and the smooth surface.
また、光学シートの少なくとも片面が粘着作用を有しているので、粘着テープ等を用いなくても、光学シートを貼り付けることができ、粘着テープ等の部品点数を減らすことができる。また、光学シートを隙間なく貼り付けることができ、隙間からの光の漏れをなくすことができる。 Further, since at least one surface of the optical sheet has an adhesive action, the optical sheet can be attached without using an adhesive tape or the like, and the number of parts such as the adhesive tape can be reduced. Further, the optical sheet can be stuck without any gap, and light leakage from the gap can be eliminated.
例えば、光学シートが複数枚の光学シートを重ねた積層構造を有しているとき、光の進行方向をより厳格に制御することができ、遮光体による遮光効果を向上させることができる。また、同一種類同一特性の光学シートを重ね合わせたり、相互に異なる種類もしくは特性の光学シートを重ね合わせて、光の進行方向を制御しても良い。 For example, when the optical sheet has a laminated structure in which a plurality of optical sheets are stacked, the light traveling direction can be more strictly controlled, and the light shielding effect by the light shielding body can be improved. Further, the light traveling direction may be controlled by overlapping optical sheets of the same type and the same characteristics, or by overlapping optical sheets of different types or characteristics.
また、不揮発性メモリは、電荷保持型であり、例えば絶縁基板上に薄膜半導体素子を情報記憶保持部として備える。このような電荷保持型のメモリもしくは薄膜半導体素子は、光が入射する状況において記憶情報を保持することが困難であることから、遮光体及び光学シートの組み合わせにより入射光を効果的に遮断することで、その実用が可能となる。 The nonvolatile memory is of a charge holding type, and includes, for example, a thin film semiconductor element as an information storage holding unit on an insulating substrate. Such a charge retention type memory or thin film semiconductor element is difficult to retain stored information in a situation where light is incident, so that it effectively blocks incident light by a combination of a light shielding body and an optical sheet. This makes it practical.
例えば、絶縁基板の表側と裏側の少なくとも一方に設けられたバックライトモジュールを備える場合は、遮光体及び光学シートを絶縁基板とバックライトモジュールの間に配置する。これにより、バックライトモジュールの光が遮光体及び光学シートで遮断されて、この光が絶縁基板上の不揮発性メモリの情報記憶保持部に入射することがなくなる。また、バックライトモジュールの全域に光学シートを重ねておけば、バックライトモジュールの出射光の方向を光学シートの法線方向に略揃えて、この方向での輝度を上昇させることができ、バックライトモジュールの消費電力の低減を図ることができる。 For example, in the case of including a backlight module provided on at least one of the front side and the back side of the insulating substrate, the light shielding body and the optical sheet are disposed between the insulating substrate and the backlight module. Thereby, the light of the backlight module is blocked by the light shielding body and the optical sheet, and this light does not enter the information storage holding portion of the nonvolatile memory on the insulating substrate. In addition, if the optical sheet is overlaid on the entire area of the backlight module, the direction of the light emitted from the backlight module can be substantially aligned with the normal direction of the optical sheet, and the brightness in this direction can be increased. The power consumption of the module can be reduced.
一方、本発明の表示装置では、上記本発明の半導体装置の絶縁基板上に薄膜半導体素子を形成し、薄膜半導体素子を半導体装置の不揮発性メモリの情報記憶保持部の記憶素子として用い、かつ薄膜半導体素子を表示素子の駆動に用いている。従って、同一の製造工程で、絶縁基板上に表示素子駆動用の薄膜半導体素子と不揮発性メモリ用の薄膜半導体素子を同時に形成することができ、表示装置の小型化や低消費電力化を図ることが可能となる。しかも、遮光体及び光学シートにより不揮発性メモリ用の薄膜半導体素子への入射光が遮断されるので、薄膜半導体素子からの電荷の流出、つまり記憶情報の喪失を防止することができる。このように表示素子駆動用の薄膜半導体素子と不揮発性メモリ用の薄膜半導体素子を必要とする表示装置としては、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等がある。 On the other hand, in the display device of the present invention, a thin film semiconductor element is formed on the insulating substrate of the semiconductor device of the present invention, the thin film semiconductor element is used as a storage element of an information storage holding portion of a nonvolatile memory of the semiconductor device, and the thin film A semiconductor element is used for driving a display element. Accordingly, a thin film semiconductor element for driving a display element and a thin film semiconductor element for a non-volatile memory can be simultaneously formed on an insulating substrate in the same manufacturing process, and the display device can be reduced in size and power consumption can be reduced. Is possible. In addition, since light incident on the thin film semiconductor element for nonvolatile memory is blocked by the light shield and the optical sheet, it is possible to prevent the outflow of charges from the thin film semiconductor element, that is, loss of stored information. Examples of display devices that require a thin film semiconductor element for driving a display element and a thin film semiconductor element for a nonvolatile memory include a liquid crystal display and an organic EL display.
例えば、半導体装置の不揮発性メモリは、表示装置の制御に用いられるガンマ補正値又は表示装置を構成する対向基板の電極の電圧補正値を記憶する。 For example, a nonvolatile memory of a semiconductor device stores a gamma correction value used for controlling the display device or a voltage correction value of an electrode on the counter substrate that constitutes the display device.
また、光が絶縁基板の表側と裏側に入射する場合は、表側と裏側に遮光体及び光学シートをそれぞれ設けることにより、表側と裏側の入射光を遮断することができる。 In addition, when light is incident on the front side and the back side of the insulating substrate, incident light on the front side and the back side can be blocked by providing a light blocking body and an optical sheet on the front side and the back side, respectively.
また、本発明の携帯機器は、上記本発明の表示装置を備えているので、同様の作用効果を奏する。携帯機器としては、ノート型パソコン、携帯電話、携帯情報端末等がある。 Moreover, since the portable apparatus of this invention is equipped with the display apparatus of the said invention, there exists the same effect. Examples of portable devices include notebook computers, cellular phones, and portable information terminals.
尚、上記本発明の種々の構成は、相互に組み合わせることができる。 The various configurations of the present invention can be combined with each other.
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の半導体装置の実施形態1を概略的に示す断面図である。本実施形態の半導体装置1は、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の表示装置に適用されることを前提としており、その表示パネルに含まれる。このため、半導体装置1には、表示装置内部もしくは外部からの光が入射する。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing
また、半導体装置1は、電荷保持型の不揮発性メモリを有しており、仮に不揮発性メモリに光が入射したならば、不揮発性メモリの電荷が流出して、その記憶情報が失われる。
Further, the
このため、半導体装置1は、その不揮発性メモリに光が入射しないように構成するべく、絶縁基板2と、絶縁基板2上に形成された不揮発性メモリ4と、不揮発性メモリ4の情報記憶保持部3下側を覆う下側遮光体5と、不揮発性メモリ4の情報記憶保持部3上側を覆う上側遮光体6と、下側遮光体5の更に下側に配置された下側光学シート7と、上側遮光体6の更に上側に配置された上側光学シート8とを備えている。
For this reason, the
不揮発性メモリ4は、下側遮光体5と上側遮光体6間に挟みこまれて覆われ、更に下側光学シート7と上側光学シート8によっても覆われ、これらの遮光体5、6及び光学シート7、8により不揮発性メモリ4の情報記憶保持部3に対する入射光が効果的に遮断される。
The
次に、絶縁基板2、不揮発性メモリ4、遮光体5、6、光学シート7、8について、個別に詳しく説明する。
Next, the insulating
絶縁基板2は、絶縁性を有する透明な基板である。絶縁基板2の材質は、例えば、ガラス基板や、アクリルやポリカーボネート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等のプラスチック基板である。
The insulating
透明な基板を用いるのは、半導体装置1が表示装置の表示パネルに含まれることから、光を絶縁基板2を介して透過させ、この透過した光による画像表示をなし得るようにし、絶縁基板2により光が遮断されて、画像表示が損なわれないようにするためである。例えば、液晶ディスプレイの場合は、バックライトモジュールの光が絶縁基板2を透過する。また、有機ELディスプレイの場合は、表示素子の光が絶縁基板2を透過する。
The transparent substrate is used because the
ところが、絶縁基板2が透明であることから、絶縁基板2上の不揮発性メモリ4を遮光しなければ、表示パネルそのものの光や外部の光が不揮発性メモリ4に入射して、不揮発性メモリの記憶情報が失われる。このため、遮光体5、6及び光学シート7、8による不揮発性メモリ4の遮光が必要となる。
However, since the insulating
次に、不揮発性メモリ4は、情報記憶保持部3を有している。図1の不揮発性メモリ4では、絶縁基板2上に半導体層9、情報記憶保持部3、及びゲート電極10を順次積層したものである。半導体層9には、チャネル領域と、その両側のソース領域及びドレイン領域とが形成されており、これらの領域がゲート電極10の直下に配置される。この不揮発性メモリ4は、電荷保持型のMONOS型メモリであって、情報記憶保持部3をシリコン窒化膜をシリコン酸化膜で挟持した3層からなる。
Next, the
このような不揮発性メモリ4は、入射光によりその記憶情報が失われるので、遮光体5、6及び光学シート7、8による遮光が必要になる。
In such a
尚、不揮発性メモリ4は、図1の構成もしくは種類に限定されず、入射光によりその記憶情報が失われるものであれば、本実施形態の適用対象となる。
Note that the
また、不揮発性メモリ4とは、書き込まれた記憶情報を継続的に記憶し続けるものであるが、その記憶時間が明確に規定されはしない。例えば、DRAMより記憶情報の保持時間が長いもの、あるいは記憶情報を一定時間以上保持できるものと考えて良い。記憶情報の保持時間は、そのメモリの特性により左右されるが、1時間以上であっても、10年以上であっても良い。記憶情報の保持時間は、その用途によっては1時間あるいは1日程度であっても良く、また追加書込みなどのリフレッシュ動作を必要に応じて行うことで長期の保持を可能にしても良い。
The
例えば、不揮発性メモリ4としては、電荷保持型のメモリの他に、強誘電体を利用したFeRAM等のメモリ、磁性体を利用したMRAM等のメモリ、抵抗値を利用したPRAM、RRA等のメモリ、カーボンナノチューブを利用したメモリ等がある。何れの種類のメモリであっても、光が照射されることによって記憶情報が失われたり、ノイズ電流などにより記憶情報の正常な読み出しができなかったりする等の問題が起こり得る。
For example, as the
特に、電荷保持型のメモリは、光の照射によって記憶情報が失われたり、ノイズ電流などにより記憶情報の正常な読み出しができなかったりする等の問題が起きやすい。このため、遮光体5、6及び光学シート7、8による遮光が有意義である。電荷保持型の不揮発性メモリとしては、フローティングゲートを電荷蓄積層とするEPROM又はEEPROM又はフラッシュメモリ、シリコン窒化膜を電化保持膜とするMONOS又はSONOS、シリコン又は金属等の粒子に電荷を保持するナノドットメモリ等が挙げられる。
In particular, the charge retention type memory is likely to cause problems such as loss of stored information due to light irradiation, or failure of normal reading of stored information due to noise current or the like. For this reason, the light shielding by the
FeRAM、PRAM、RRAM、及びMRAMは、一般に、図2に示すようにゲート電極10と情報記憶保持部3とが空間的に分離した構造である。図2の不揮発性メモリ4Aは、絶縁基板2上に半導体層9を形成し、半導体層9の一箇所にゲート絶縁膜11及びゲート電極10を順次積層し、また半導体層9の他の箇所に下側配線電極部12、情報記憶保持部3、及び上側配線電極部13を順次積層したものである。半導体層9には、ゲート電極10と、その両側のソース領域、ドレイン領域とが形成されており、これらの領域がゲート電極10の直下に配置され、ソース領域又はドレイン領域が下側配線電極部12に接続されている。
FeRAM, PRAM, RRAM, and MRAM generally have a structure in which the
このようなFeRAM、PRAM、RRAM、及びMRAMは、情報記憶保持部3に光が照射されると記憶情報が失われるので、遮光体5、6及び光学シート7、8により情報記憶保持部3を遮光する必要がある。
In such FeRAM, PRAM, RRAM, and MRAM, when the information
また、上側遮光体6と上側配線電極部13の間には、図示はしていないが、絶縁膜を形成するのが良い。この絶縁膜に上側配線電極部13を形成することで、設計の自由度が増す。さらに、上側配線電極部13にも絶縁膜を形成すれば、この絶縁膜により不揮発性メモリ4等を保護することが可能となる。
Further, although not shown, an insulating film is preferably formed between the upper
次に、下側遮光体5及び上側遮光体6は、情報記憶保持部3の上側及び下側をそれぞれ覆い、例えば、室内照明灯や太陽光等の外部からの入射光、及び表示装置のバックライトモジュールや表示素子からの入射光を遮る。不揮発性メモリ4を部品として表示装置に組み込む場合は、不揮発性メモリ4を表示装置の表向き又は裏向きのいずれに取り付けても、外部からの光及びバックライトや表示素子からの光が上側及び下側から入射するので、上側及び下側のいずれにも遮光体を設けている。
Next, the lower light-shielding
下側遮光体5及び上側遮光体6の少なくとも一方は、図1及び図2に示すように情報記憶保持部3からの遮光体のはみ出し長さをLとし、遮光体と情報記憶保持部3の間の距離をHとすると、L/Hで定義されるはみ出し度が0.1以上となるように、はみ出し長さL及び距離Hが設定される。
At least one of the lower light-shielding
この結果、遮光体による遮光効果が格段に向上する。はみ出し度L/Hは、基本的に大きい方が好ましくて制限は無く、例えば0.1〜10000の範囲で設定すれば良いが、コンパクト化、軽量化、侠額縁化等を考慮すると、0.1〜100に設定するのが好ましい。また、図2の上側遮光体6ように情報記憶保持部3の右側と左側で遮光体のはみ出し度L/Hが異なるようにして構わない。この場合は、小さな方のはみ出し度L/Hが、情報記憶保持部3に対する入射光の遮断効果を左右することになる。
As a result, the light blocking effect by the light blocking body is significantly improved. The protrusion degree L / H is basically preferably larger and is not limited. For example, the protrusion degree L / H may be set in the range of 0.1 to 10,000. It is preferable to set to 1-100. Further, as shown in the upper side
また、遮光体5、6は、情報記憶保持部3に照射される光の強度を減衰させることができるものであれば、その光学的な特性が限定されることはない。例えば、波長300〜700nmの光の透過率の平均値が50%以下となるものが好ましく、その透過率の平均値がより小さくなる程好ましい。最も好ましいのは、0.01%以下の透過率である。強い光が入射する環境において、より効果的な遮光が可能となるためである。
In addition, the optical characteristics of the
更に、遮光体5、6の厚みは、特に限定されないが、3nm〜1mmの範囲で設定するのが好ましい。これにより、十分な遮光性を確保しつつ半導体装置1の厚さの増大を抑えることができる。下側遮光体5及び上側遮光体6の厚さは、互いに同じであっても異なっていてもよい。
Furthermore, although the thickness of the light-shielding
遮光体5、6は、例えば、遮光材料だけからなるもの、あるいは基材に遮光材料を含有させたものである。遮光材料は、例えば黒色顔料であり、カーボンブラック(ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなど)、グラファイト、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、ペリレンブラック、チタンブラック、シアニンブラック、活性炭、フェライト(非磁性フェライト、磁性フェライトなど)、マグネタイト、酸化クロム、酸化鉄、二硫化モリブデン、クロム錯体、複合酸化物系黒色色素、アントラキノン系有機黒色色素から選ぶことができる。
The
また、遮光材料は、金属粒子または金属膜であってもよい。金属粒子または金属膜は、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等の周期表1族元素;マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の周期表2族元素;スカンジウム、イットリウム、ランタノイド元素(ランタン、セリウムなど)、アクチノイド元素(アクチニウムなど)等の周期表3族元素;チタン、ジルコニウム、ハフニウム等の周期表4族元素;バナジウム、ニオブ、タンタル等の周期表5族元素;クロム、モリブデン、タングステン等の周期表6族元素;マンガン、テクネチウム、レニウム等の周期表7族元素;鉄、ルテニウム、オスミウム等の周期表8族元素;コバルト、ロジウム、イリジウム等の周期表9族元素;ニッケル、パラジウム、白金等の周期表10族元素;銅、銀、金等の周期表11族元素;亜鉛、カドミウム、水銀等の周期表12族元素;アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム等の周期表13族元素;スズ、鉛等の周期表14族元素;アンチモン、ビスマス等の周期表15族元素などが挙げられる。一方、合金としては、例えば、ステンレス、銅−ニッケル合金、真ちゅう、ニッケル−クロム合金、鉄−ニッケル合金、亜鉛−ニッケル合金、金−銅合金、スズ−鉛合金、銀−スズ−鉛合金、ニッケル−クロム−鉄合金、銅−マンガン−ニッケル合金、ニッケル−マンガン−鉄合金などがある。
The light shielding material may be metal particles or a metal film. The metal particles or metal film includes, for example,
遮光体5、6の形成方法は、特に限定されず、テープ又はシート(以下、「テープ等」と称する)を貼る方法、遮光材料を含む塗料又は樹脂を塗布する方法等が挙げられる。遮光体5、6の形成方法は、互いに同じであっても異なっていてもよい。例えば、遮光体5、6の一方にテープ等を貼る方法で形成し、他方を別の方法で形成してもよい。
The formation method of the
以上、遮光体の材料や製造方法については、様々であるが材料や製造方法に特に限定はなく、目的の遮光効果が得られるものであれはよい。 As described above, there are various materials and manufacturing methods for the light shielding body, but there are no particular limitations on the materials and the manufacturing method, and any material can be used as long as the desired light shielding effect is obtained.
次に、下側光学シート7及び上側光学シート8は、下側遮光体5及び上側遮光体6の更に外側に配置されている。言い換えると、下側遮光体5が下側光学シート7と不揮発性メモリ4の間に配置され、また上側遮光体6が上側光学シート8と不揮発性メモリ4の間に配置されている。
Next, the lower
下側光学シート7及び上側光学シート8は、例えば多数のマイクロプリズムを配列形成したプリズム面と平滑面を有するプリズムシートであり、プリズム面側に集光作用があって、平滑面からプリズム面へと透過する光の進行方向を揃える。このプリズムシートは、例えばポリカーボネイトフィルムからなり、図3に示すようにその表面に多数のV字状ストライプ溝をそれぞれ平行に配列形成して、プリズム面20aを形成し、その裏面に平滑面20bを形成したものである。例えば、V字状ストライプ溝の角度αが90°に設定される。
The lower
下側光学シート7は、そのプリズム面を情報記憶保持部3に向けて配置され、バックライトモジュールや表示素子からのランダムな進行方向の光が入射して来ると、この光の進行方向を揃えて出射する。この進行方向が揃えられた光は、下側遮光体5により効果的に遮断されるので、バックライトモジュールや表示素子から情報記憶保持部3への入射光量が格段に減少する。また、上側光学シート8は、そのプリズム面を不揮発性メモリ4に向けて配置され、室内照明灯や太陽光からのランダムな進行方向の入射光が入射して来ると、この光の進行方向を揃えて出射する。この進行方向が揃えられた光は、上側遮光体6により効果的に遮断されるので、室内照明灯や太陽光から情報記憶保持部3への入射光量が格段に減少する。従って、外部からの光及びバックライトや表示素子からの光が上側及び下側から入射しても、これらの入射光が効果的に遮断され、情報記憶保持部3への入射光量が著しく減少する。
The lower
光学シート7、8は、プリズムシートに限定されず、光の進行方向を所定の方向に揃えることが可能であれば、他の種類のシート、フィルム、パネル等であっても構わない。例えば、多数の半円柱状レンズを平行に形成したレンティキュラーシート、凸レンズまたは凹レンズとして機能するフレネルレンズシート、表面に微小な凸または凹のマイクロレンズを多数形成したマイクロレンズシート、光ファイバーを束にしてシート状にしたもの、レンズやプリズムを光ファイバーの先に付けて束にしてシート状にしたもの、偏光子等を適用することができる。これらは、片面のみに特定の光学特性を有する凹凸を形成したものであるが、両面に同一又は異なる光学特性を有する凹凸を形成したものであってもよい。例えば、両面に互いに直行するマイクロプリズムを形成した2次元プリズムシートは光学シートとして好ましい。また、これらの集光作用を、表面形状を平坦にしたまま部分的に異なる屈折率分布として実現したものであってもよい。
The
また、光学シート7、8は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂のような機械的強度が大きく、光透過率が高く、成形し易いプラスチックを圧縮成形、ロールプレス、射出成形したり、UV硬化樹脂の転写により容易に作成することができる。また、凸または凹のマイクロレンズを多数形成したマイクロレンズシートの場合は、これらの成形方法のほか印刷によっても形成することができる。
The
また、光学シート7、8は、単体のものを用いているが、複数の光学シートを重ねて用いても良く、必要に応じて、同種または異種のものを複数枚重ねて使用することができる。複数枚重ねることにより、光のいずれの進行方向についても揃えることが可能となる。
Moreover, although the
次に、下側遮光体5及び上側遮光体6と、下側光学シート7及び上側光学シート8の配置関係を説明する。
Next, the arrangement relationship between the lower
図1においては、不揮発性メモリ4の情報記憶保持部3を下側遮光体5及び上側遮光体6により覆い、更に下側遮光体5及び上側遮光体6を下側光学シート7及び上側光学シート8により覆っている。
In FIG. 1, the information
図4(a)、(b)は、図1の下側遮光体5と下側光学シート7の配置関係を示している。下側光学シート7は、先に述べたように光の進行方向を揃えるプリズムシート等であり、光の進行方向の発散角を抑えて、集光効果を生じるプリズム面が不揮発性メモリ4の情報記憶保持部3に向くように配置されている。つまり、集光作用がある下側光学シート7のプリズム面が情報記憶保持部3に向けられている。バックライトモジュールや表示素子からのランダムな進行方向の光が下側光学シート7に入射すると、下側光学シート7により光の進行方向が該光学シート7の法線方向に向くように揃えられる。このため、下側光学シート7のプリズム面から出射される光の殆どは、下側光学シート7の法線に対する一定の出射角度±θ度以内で出射されて、下側遮光体5により確実に遮断され、下側遮光体5の周縁を回りこんで入射することがなくなる。これにより、情報記憶保持部3への入射光が効果的に軽減され、情報記憶保持部3からの記憶情報の喪失を防止することができる。
4A and 4B show the positional relationship between the lower light-shielding
同様に、上側遮光体6と上側光学シート8についても、室内照明灯や太陽光等の外部からの入射光が入射すると、上側光学シート8により入射光の進行方向が該光学シート8の法線方向に向くように揃えられ、上側遮光体6により光が確実に遮断される。
Similarly, with respect to the upper
仮に、光学シート7、8を省略して、遮光体5、6だけを配置した場合は、斜めに入射して来た光もしくは回り込んで来た光が遮光体5、6を避けて入射し易くなり、遮光体5、6による遮断効果が低下し、情報記憶保持部3からの記憶情報の喪失を防止することができない。
If the
尚、光学シート7、8は、先に述べたようにレンティキュラーシート、マイクロレンズシート等の他の種類のものであっても良いが、光の進行方向の発散角を抑えて、集光効果を生じる面の方が記憶保持部3に向くように配置する。また、絶縁基板2の一部を不透明にして、この不透明な部分を下側遮光体5としても良い。
The
引き続いて、下側遮光体5、下側光学シート7、情報記憶保持部3の配置関係を更に詳しく説明する。
Subsequently, the positional relationship among the lower
まず、図5に示すように下側遮光体5から情報記憶保持部3までの距離をHとする。この距離Hは、下側遮光体5と情報記憶保持部3間に介在する絶縁基板2及び半導体層9の厚みに相当する。絶縁基板2及び半導体層9は、透光性を有する透明体であるから、この透明体の厚みが距離Hに等しいといえる。更に、半導体層9が絶縁基板2に比べて十分に薄いことから、この透明体の厚みHを絶縁基板2の厚みとみなし、この透明体(絶縁基板2)の屈折率をnとする。
First, as shown in FIG. 5, the distance from the
また、情報記憶保持部3からの下側遮光体5のはみ出し長さをLとする。
Further, the protruding length of the lower light-shielding
更に、下側光学シート7の輝度上昇角をθとする。輝度上昇角θは、下側光学シート7の法線に対する出射角が±θ度以内で出射光の輝度が上昇するような輝度上昇特性における該角度θである。
Furthermore, the luminance increase angle of the lower
このように透明体の厚みHと屈折率n、下側遮光体5のはみ出し長さL、及び下側光学シート7の輝度上昇角θを定義すると、スネルの法則より導かれた次式(1)が満たされたときに、下側光学シート7のプリズム面から出射される光の殆どが下側遮光体5により確実に遮断される。つまり、下側遮光体5と下側光学シート7により情報記憶保持部3への入射光が効果的に遮断される。
When the thickness H and refractive index n of the transparent body, the protruding length L of the lower light-shielding
また、情報記憶保持部3と下側遮光体5間に単体の透明体があるとみなせず、半導体層9、絶縁基板2などの複数の透明体がある場合は、各透明体の屈折率をn1、n2、n3、…、nnとし、各透明体の厚みをH1、H2、H3、…、Hnとすると、スネルの法則より導かれた次式(2)が満たされたときに、下側光学シート7のプリズム面から出射される光の殆どが下側遮光体5により確実に遮断される。
In addition, if there is a plurality of transparent bodies such as the
また、上記式(1)、(2)から明らかなように、光学シートの輝度上昇角θが小さく、遮光体と記憶保持部の間の透明体の屈折率nが大きく、透明体の厚みHが薄ければ、下側遮光体5のはみ出し長さLが短くても、下側遮光体5と下側光学シート7による入射光の遮断効果が得られる。
Further, as apparent from the above formulas (1) and (2), the brightness increase angle θ of the optical sheet is small, the refractive index n of the transparent body between the light shielding body and the memory holding portion is large, and the thickness H of the transparent body Is thin, the effect of blocking the incident light by the lower light-shielding
ただし、上記式(1)、(2)は、光が単数または複数の透明体の界面を一回も反射せずに透過することを前提としている。この前提が十分に満たされる可能性はあるが、仮に透明体の界面で反射が起こったとしても、その反射光の量が透過光量に比べて小さくなるので、上記式(1)、(2)が満たされれば、遮光効果が生じる。遮光効果が若干低下するとしても、下側遮光体5のはみ出し長さLを長くすれば、その効果の低下分を補足することができる。
However, the above formulas (1) and (2) are based on the assumption that light passes through the interface of one or more transparent bodies without being reflected once. There is a possibility that this premise is sufficiently satisfied, but even if reflection occurs at the interface of the transparent body, the amount of reflected light is smaller than the amount of transmitted light, so the above formulas (1) and (2) If is satisfied, a light shielding effect is produced. Even if the light-shielding effect is slightly reduced, if the protrusion length L of the lower light-shielding
勿論、上側遮光体6と上側光学シート8についても、上記式(1)又は(2)を満たし、かつはみ出し度L/Hを0.1以上に設定することにより、情報記憶保持部3に対する入射光をより確実に遮断することができる。
Of course, the upper light-shielding
次に、本実施形態の変形例を説明する。 Next, a modification of this embodiment will be described.
図4(c)においては、下側光学シート7のプリズム面に下側遮光体5を積層して形成したハイブリットシート17Aを示している。このような配置構成では、遮光体を別途設ける必要がなくなり、部品点数が減る。この結果、製造コスト削減かつ製造が容易となる。また、ハイブリットシート17Aは、例えば光学シートのプリズム面に黒色を塗布するだけで製造でき、安価かつ加工やしやすい等の利点がある。
FIG. 4C shows a hybrid sheet 17 </ b> A formed by laminating the lower light-shielding
図4(d)においては、下側光学シート7と下側遮光体5とを一体化したハイブリットシート17Bを示している。このハイブリットシート17Bは、下側光学シート7の一部に遮光材料を含有させて、下側遮光体5を形成したものである。このような配置構成でも、遮光体を別途設ける必要がなくなり、部品点数が減り、製造コストの削減、製造工程の簡単化が可能となる。また、ハイブリットシート17Bは、光学シート7と遮光体5とを別体とした構成と比較すると、2枚分の厚さを一枚分のシート厚さにすることができ、製品や機器の微細化、薄型化に対応することができる。
FIG. 4D shows a
図4(c)及び図4(d)の構成においては、図4(a)の構成と同様に、上記式(1)又は(2)を満たし、かつはみ出し度L/Hを0.1以上に設定することにより、情報記憶保持部3に対する入射光をより確実に遮断することができる。
In the configurations of FIGS. 4C and 4D, as in the configuration of FIG. 4A, the above formula (1) or (2) is satisfied, and the protrusion degree L / H is 0.1 or more. By setting to, incident light to the information
また、光学シートの輝度上昇角θが小さく、遮光体と記憶保持部の間の透明体の屈折率nが大きく、透明体の厚みHが薄ければ、下側遮光体5のはみ出し長さLが短くても、下側遮光体5と下側光学シート7による入射光の遮断効果が得られる。
Further, if the optical sheet has a small luminance increase angle θ, a large refractive index n of the transparent body between the light shielding body and the memory holding portion, and a small thickness H of the transparent body, the protrusion length L of the lower
勿論、上側遮光体6と上側光学シート8についても、図4(b)及び図4(c)と同様の構成を適用することができる。
Of course, the same structure as FIG.4 (b) and FIG.4 (c) is applicable also to the upper side light-shielding
図4(e)は、情報記憶保持部3、下側遮光体5、及び下側光学シート7という順序で、これらを配置している。言い換えると、下側光学シート7を下側遮光体5と情報記憶保持部3の間に配置している。このような配置構成においては、下側遮光体5により斜めに入射して来た光もしくは回り込んで来た光が遮断されず、これらの光が下側遮光体5を避けて入射し得る。ところが、これらの光は、その進行方向が情報記憶保持部3に向いていても、下側光学シート7によりその進行方向が該光学シート7の法線方向に近づくように変更されるので、情報記憶保持部3に入射し難くなる。
In FIG. 4E, the information
ここで、入射光に対する下側光学シート7の光学特性を一定に維持するには、下側光学シート7の平面性を確保する必要がある。ところが、下側遮光体5による遮光エリアは、情報記憶保持部3の部位に限定されるため、図4(a)に示すように下側光学シート7を下側遮光体5に重ねると、下側遮光体5の有無により下側光学シート7に凸凹が生じることがあり、下側光学シート7の平面性を保つことが困難になる。
Here, in order to maintain the optical characteristics of the lower
これに対して図4(e)に示すように配置すると、下側遮光体5の有無にかかわらず、下側光学シート7の平面性を確保することができる。
On the other hand, if it arrange | positions as shown in FIG.4 (e), the planarity of the lower side
勿論、上側遮光体6と上側光学シート8についても、図4(d)と同様の構成を適用することができる。
Of course, the same configuration as in FIG. 4D can also be applied to the upper
図4(f)においては、下側光学シート7の平滑面に下側遮光体5を積層して形成したハイブリットシート17Cを示している。このような配置構成においても、図4(e)と同様に、入射光が下側遮光体5を避けて入射しても、下側光学シート7により入射光の進行方向が変更されるので、入射光が情報記憶保持部3に入射し難くなる。また、遮光体を別途設ける必要がなく、部品点数が減り、製造コストの削減、製造工程の簡略化が可能となる。更に、ハイブリットシート17Cは、例えば光学シートの平滑面に黒色を塗布するだけで製造でき、安価かつ加工やしやすい等の利点がある。
FIG. 4F shows a hybrid sheet 17 </ b> C formed by laminating the lower light-shielding
ところで、図4(a)乃至(d)の配置構成では遮光体5、6を表示パネルの内側に配置する必要があり、また図4(e)、(f)の配置構成では遮光体5、6を表示パネルの外側に配置することが可能である。
By the way, in the arrangement configuration of FIGS. 4A to 4D, it is necessary to arrange the
例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の表示装置においては、表示パネルの表示素子や駆動回路を透明な基板上に形成している。このため、図4(a)乃至(d)の配置構成では、表示パネルの透明な基板上に絶縁基板2を搭載するか、透明な基板を絶縁基板2として兼用し、この絶縁基板2の上に不揮発性メモリ4を形成し、その下側及び上側に遮光体5、6及び光学シート7、8を形成する。この場合、透明な基板上に遮光体5、6及び光学シート7、8を積層することが可能である。このような積層構造においては、遮光体5、6及び光学シート7、8を情報記憶保持部3に近接配置することができるので、光が遮光体5、6及び光学シート7、8を避けて情報記憶保持部3に回り込んで入射することは殆どなく、入射光を効果的に遮断することができる。
For example, in a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display, the display elements and drive circuits of the display panel are formed on a transparent substrate. 4A to 4D, the insulating
また、図4(e)、(f)の配置構成では、遮光体5、6を表示パネルの透明な基板の外側に配置形成することができ、表示パネルを固定する部品や表示装置外装などを遮光体5、6として兼用することができ、製造コストを抑えることができる。
4E and 4F, the light shields 5 and 6 can be arranged and formed outside the transparent substrate of the display panel, and components for fixing the display panel, display device exteriors, and the like can be provided. The
更に、表示パネルの内側と外側のいずれにも遮光体5、6を分配して、より高い遮光効果を得るようにしても良い。
Furthermore, the
尚、図4(c)、(d)、(f)のハイブリットシートは、光学シート7、8の一部に不透明な遮光体を含むものである。不透明な遮光体は、遮光材料が含まれているか、または光学シートに遮光材料が塗布されていてもよい。遮光材料は、例えば黒色顔料であり、黒色顔料は、例えば、カーボンブラック(ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなど)、グラファイト、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、ペリレンブラック、チタンブラック、シアニンブラック、活性炭、フェライト(非磁性フェライト、磁性フェライトなど)、マグネタイト、酸化クロム、酸化鉄、二硫化モリブデン、クロム錯体、複合酸化物系黒色色素、アントラキノン系有機黒色色素から選ぶことができる。あるいは、遮光材料は、金属粒子または金属膜であってもよい。金属粒子または金属膜は、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等の周期表1族元素;マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の周期表2族元素;スカンジウム、イットリウム、ランタノイド元素(ランタン、セリウムなど)、アクチノイド元素(アクチニウムなど)等の周期表3族元素;チタン、ジルコニウム、ハフニウム等の周期表4族元素;バナジウム、ニオブ、タンタル等の周期表5族元素;クロム、モリブデン、タングステン等の周期表6族元素;マンガン、テクネチウム、レニウム等の周期表7族元素;鉄、ルテニウム、オスミウム等の周期表8族元素;コバルト、ロジウム、イリジウム等の周期表9族元素;ニッケル、パラジウム、白金等の周期表10族元素;銅、銀、金等の周期表11族元素;亜鉛、カドミウム、水銀等の周期表12族元素;アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム等の周期表13族元素;スズ、鉛等の周期表14族元素;アンチモン、ビスマス等の周期表15族元素などが挙げられる。遮光材料は、合金でも良く、例えば、ステンレス、銅−ニッケル合金、真ちゅう、ニッケル−クロム合金、鉄−ニッケル合金、亜鉛−ニッケル合金、金−銅合金、スズ−鉛合金、銀−スズ−鉛合金、ニッケル−クロム−鉄合金、銅−マンガン−ニッケル合金、ニッケル−マンガン−鉄合金などである。
Note that the hybrid sheets in FIGS. 4C, 4D, and 4F include an opaque light shielding member in a part of the
図6(a)、(b)、及び(c)は、本実施形態の半導体装置を適用した液晶ディスプレイを例示する平面図、裏面図、及び断面図である。尚、図6(a)及び(b)では、図示の便宜上、光学シート7、8、及びバックライトモジュール16を省略している。
FIGS. 6A, 6 </ b> B, and 6 </ b> C are a plan view, a back view, and a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display to which the semiconductor device of this embodiment is applied. In FIGS. 6A and 6B, the
図6において、絶縁基板2は、透明な基板であり、その上に他の透明な対向基板14が対向配置され、絶縁基板2と透明な対向基板14間に液晶層、表示素子、表示素子の駆動回路等(図示せず)が挟持されている。この絶縁基板2の上には、透明な対向基板14だけではなく、不揮発性メモリ4及び上側遮光体6が重ねて設けられている。また、絶縁基板2の下側には、下側遮光体5、下側光学シート7、及びバックライトモジュール16が順次配置されている。
In FIG. 6, the insulating
不揮発性メモリ4は、絶縁基板2上に搭載され、透明な対向基板14の一端近傍(液晶ディスプレイの端部近傍)に配置されている。下側遮光体5及び上側遮光体6は、不揮発性メモリ4の下側と上側を覆い、下側光学シート7及び上側光学シート8は、下側遮光体5及び上側遮光体6の下と上に配置されている。
The
この不揮発性メモリ4には、例えば液晶ディスプレイの制御に用いられるガンマ補正値又は対向基板14の電極の電圧補正値等が記憶されている。
The
次に、絶縁基板2、バックライトモジュール16、透明な対向基板14、遮光体5、6、光学シート7、8について、個別に詳しく説明する。
Next, the insulating
絶縁基板2上には表示素子を駆動するためのTFT(図示せず)がアレイ状に形成されており、このTFTに、画素の表示信号を送受信するための配線ケーブル(例:フレキシブルプリント基板(FPC)、フレキシブルフラットケーブル(FFC)等)15が電気的に接続されている。従って、絶縁基板2上には、不揮発性メモリ(電荷保持型のMONOS型メモリ)4だけではなく、TFTが形成されている。どちらも絶縁基板2上の薄い半導体層を利用して形成される。不揮発性メモリ4は、情報記憶保持部3を有する点でTFTと異なるが、液晶表示素子駆動用のTFTと同一の製造工程で同時に作製することが可能である。従って、絶縁基板2上にTFTを形成してから、不揮発性メモリ4を後付けする必要がなく、コストダウン及びコンパクト化が容易になる。
TFTs (not shown) for driving display elements are formed in an array on the insulating
バックライトモジュール16は、絶縁基板2の下側に配置されている。バックライトモジュール16は、例えば光を放出する光源(冷陰極管などの線光源や、発光ダイオード(LED)など点光源)と、これらの線光源や点光源を面光源に変換する導光板とを備えている。
The
対向基板14は、絶縁基板2と対向基板14との間に挟持された液晶層全体に電圧を印加するための基板である。また、対向基板14上に、RGB等のカラーフィルターを積層形成することもある。ここでは、対向基板14は、不揮発性メモリ4の上方位置から外れるように配置されている。
The
この液晶ディスプレイでは、絶縁基板2の上側に対向基板14を配置し、バックライトモジュール16の光を絶縁基板2の下側から照射する構成であるが、絶縁基板2の下側に対向基板14を配置し、バックライトモジュール16の光を対向基板14の下側から照射するようにしても良い。このような配置構成は、設計によって自由に変えることができ、どちらの基板を上側にするかに対しては制限が無い。同様に、不揮発性メモリ4を絶縁基板2の上側ではなく下側に配置しても良く、絶縁基板2の上下の向きにも制限は無い。例えば、下側光学シート7よりも上側の各構成要素の上下を反転した構成であっても、同様の効果を得ることができる。
In this liquid crystal display, the
遮光体5、6は、テープ等である。例えば、上側遮光体6は、図7(d)に示すように黒色着色層18aの下面に第1粘着層18bを積層するか、又は図7(e)に示すように黒色着色層18aの下面に金属層18e及び第1粘着層18bを積層した片面接着テープであり、不揮発性メモリ4の情報記憶保持部3を覆うように絶縁基板2に貼り付けられる。この際、上側遮光体6は、配線ケーブル15の上から不揮発性メモリ4の上まで延ばして貼り付けることが好ましい。これによって、配線ケーブル15の剥がれを抑制することができる。
The light shields 5 and 6 are tapes or the like. For example, as shown in FIG. 7 (d), the upper light-shielding
尚、遮光材料を含む塗料又は樹脂を塗布して上側遮光体6を形成する場合でも、上側遮光体6を不揮発性メモリ4の情報記憶保持部3の上から配線ケーブル15の上まで延ばして形成しもよい。塗料又は樹脂の塗布により形成された遮光材料の膜であっても、配線ケーブル15の剥がれを抑制することができる。
Even when the upper light-shielding
また、絶縁基板2の上側に情報記憶保持部3の形成領域を覆って保護するための枠が設けられている場合は、両面接着テープの上側遮光体6をその枠と絶縁基板2の間に配置して、絶縁基板2を接着することが好ましい。この場合、上側遮光体6は、接着と遮光の両方の役割を担うことになる。上側遮光体6は、図7(a)に示すように黒色着色層18aの両面に第1及び第2粘着層18b、18cを積層するか、図7(b)に示すように黒色着色層18aの下面に白色着色層18d及び第1粘着層18bを積層し、かつ黒色着色層18aの上面に第2粘着層18cを積層するか、又は図7(c)に示すように黒色着色層18aの下面に金属層18e、白色着色層18d、及び第1粘着層18bを積層し、かつ黒色着色層18aの上面に第2粘着層18cを積層した両面接着テープである。
In addition, when a frame for covering and protecting the formation area of the information
また、下側遮光体5に、図7(a)〜(c)のような両面接着テープを適用しても良い。この下側遮光体5を下側光学シート7と絶縁基板2の間に配置することにより、下側光学シート7と絶縁基板2とを接着することができる。この場合、下側遮光体5は、接着と遮光の両方の役割を担うことになる。
Moreover, you may apply the double-sided adhesive tape as shown to Fig.7 (a)-(c) to the lower side light-shielding
図6の液晶ディスプレイでは、遮光体5、6となるテープの厚さを1mm以下にする必要性が特に高い。近年、電子機器の薄型軽量化の要求が高く、薄型軽量化の実現が進んでいることから、遮光体5、6も可能な限り薄く形成する必要があり、不揮発性メモリ4の周辺部のICチップや配線ケーブル等の電子部品等の厚さを考慮すると、遮光体5、6を1mm以下にすることが好ましい。この結果、表示ディスプレイもしくは表示パネルの厚さ増加を抑制することができる。
In the liquid crystal display shown in FIG. 6, it is particularly necessary to make the thickness of the tape used as the
例えば、図6(c)において、一般に、TFTが形成された絶縁基板2や対向基板14の厚さは0.7mm前後である。そして、液晶ディスプレイでは、偏光フィルムや光学補償フィルム等の光学フィルム(図示せず)を絶縁基板2や対向基板14に貼り付けるため、これらの基板の厚さが約1mmになり、対向基板14の端部には約1mmの段差が形成される。上側遮光体6が対向基板14の端部に隣接配置されるため、上側遮光体6となるテープの厚さが対向基板14の高さ1mmを超えると、上側遮光体6が対向基板14よりも上方に突出して表示パネルの薄型化を阻害する。また、将来は、表示装置の薄型化が更に進むことが予測されるので、上側遮光体6の厚さが1mm以下であることが望ましい。
For example, in FIG. 6C, in general, the thickness of the insulating
また、TFTや光学フィルムを含めた基板の厚みを例示しているが、不揮発性メモリ4の領域に様々な電子部品を搭載するという構成も考えられる。上側遮光体6となるテープを不揮発性メモリ4だけではなくそのような電子部品にも接着する場合は、上側遮光体6の厚さと電子部品の高さの和が対向基板14の高さ1mmを超えて、上側遮光体6が対向基板14よりも上方に突出する可能性が高くなる。このため、電子部品の高さに合わせて上側遮光体6を更に薄型化する必要がある。例えば、基板の段差が1mmであり、電子部品の高さが0.9mmであったならば、上側遮光体6の厚さを0.1mm以下に抑える必要がある。従って、上側遮光体6となるテープは、周辺の搭載部品等に応じて薄膜化する必要がある。
Further, although the thickness of the substrate including the TFT and the optical film is illustrated, a configuration in which various electronic components are mounted in the area of the
また、図8に示すように絶縁基板2上に電子部品37を設けた構成では、上側遮光体6を不揮発性メモリ4の情報記憶保持部3の上から電子部品37の上まで延ばして配置することが好ましい。これにより、電子部品37の静電破壊の抑制効果や遮光効果が得られる。電子部品37は、例えば、ICチップであり、パッケージ(例えば、モールドパッケージ、セラミックパッケージ)などがある。電子部品37がパッケージされていない場合は、上側遮光体6による電子部品37の遮光の必要性が大きい。
Further, in the configuration in which the
次に、下側光学シート7は、下側遮光体5の下側に配置されて、バックライトモジュール16からの光の進行方向を揃えて、この光を下側遮光体5に入射させる。また、上側光学シート8は、上側遮光体6の上側に配置され、外部からの光の進行方向を揃えて、この光を上側遮光体6に入射させる。
Next, the lower
詳しくは、下側光学シート7は、バックライトモジュール16からの光が該下側光学シート7の法線に対して斜め方向に入射して来ると、この光の進行方向を法線の向きに近づくように変更してから下側遮光体5に出射し、この光が下側遮光体5の周縁を回り込んで不揮発性メモリ4に入射しないようにする。同時に、下側光学シート7は、バックライトモジュール16からの光を法線の向きに近づくように集光して、表示パネルの正面方向の輝度を増加させ、表示輝度を上昇させる。
Specifically, when the light from the
上側光学シート8は、室内照明灯や太陽光等の外部からの光が該上側光学シート8の法線に対して斜め方向に入射して来ると、この光の進行方向を法線の向きに近づくように変更してから下側遮光体5に出射し、この光が下側遮光体5の周縁を回り込んで不揮発性メモリ4に入射しないようにする。同時に、上側光学シート8は、バックライトモジュール16から下側光学シート7を介して来た光の発散角を大きくして、表示パネルの広視野角や特定視野角への改善と視野角依存性を解消することができる。
When light from the outside such as an indoor lamp or sunlight enters the upper
例えば、光学シート7、8の厚さを1mm以下にするのが望ましい。近年、電子機器は、薄型軽量化が進み薄型化された電子部品の要求が高い。このため、光学シートも可能な限り薄く形成する必要がある。不揮発性メモリ周辺部のICチップや配線ケーブル等の電子部品等の厚さを考慮すると、光学シートを1mm以下にするのが好ましく、これにより表示装置全体の厚さの増大を抑制することができる。
For example, it is desirable that the thickness of the
光学シートは、一方からの光を集光するか、もしくは光の発散角を狭める役割を果たすものであれば、特に限定はされない。先に述べたようにプリズムシート、レンティキュラーシート、フレネルレンズシート、マイクロレンズシート、光ファイバーを束にしてシート状にしたもの、レンズやプリズムを光ファイバーの先に付けて束にしてシート状にしたもの、偏光子等を適用することができる。 The optical sheet is not particularly limited as long as it collects light from one side or plays a role of narrowing the light divergence angle. As mentioned above, prism sheet, lenticular sheet, Fresnel lens sheet, micro lens sheet, optical fiber bundled into a sheet form, lens or prism attached to the end of an optical fiber, bundled into a sheet form A polarizer or the like can be applied.
これらの光学シートの種類、及び使用形態を選択することにより、光の発散角をいずれの方向に対しても縮小したり拡大したり、特定方向のみ縮小したり拡大したりすることができる。バックライトモジュール16や外部からの入射光については、光学シートにより光の進行方向を揃えて、光の発散角を縮小し、遮光体による光の遮光効果を高めて、情報記憶保持部3への入射光を弱める。また、表示パネル表面から外部に出射される表示光については、光の発散角を拡大して、視野角を拡大させる。
By selecting the type and usage pattern of these optical sheets, the light divergence angle can be reduced or enlarged in any direction, or reduced or enlarged only in a specific direction. For incident light from the
また、表示パネルにおいて、表示素子のブラックマトリクスを用いている場合、遮光体5、6をブラックマトリクスと共に形成することができ、これにより部品点数を減らすことができる。 Further, when a black matrix of display elements is used in the display panel, the light shields 5 and 6 can be formed together with the black matrix, thereby reducing the number of components.
図9は、図6の液晶ディスプレイを適用した携帯電話機を示す平面図である。 FIG. 9 is a plan view showing a mobile phone to which the liquid crystal display of FIG. 6 is applied.
図9に示す携帯電話機21は、壁部の厚みが0.3mm以上の着色された合成樹脂からなる本体筐体22を有しており、本体筐体22の開口部22aに液晶ディスプレイ23を設け、また本体筐体22の下側部位に複数の操作キー24を配設している。液晶表示パネル23は、図6に示すような構成であり、その表面に上側光学シート8が配置されている。不揮発性メモリ4は、液晶ディスプレイ23の端部近傍に位置し、開口部22aから僅かに外れた位置にある。
A
このような構成の携帯電話機21では、バックライトモジュール16の光が本体筐体22内部から開口部22aへと照射されるが、この光の進行方向が下側光学シート7により揃えられてから、この光が下側遮光体5(図6に示す)に入射するため、この光が下側遮光体5により確実に遮断されて不揮発性メモリ4に入射することはない。これにより、不揮発性メモリ4の情報記憶保持部3からの記憶情報の喪失が防止される。
In the
また、バックライトモジュール16(図6に示す)の光は、上側光学シート8を透過するときに、その発散角を大きくされる。これにより、表示パネルの視野角が改善されて広くされる。
Further, when the light of the backlight module 16 (shown in FIG. 6) passes through the upper
尚、本実施形態の半導体装置もしくは図6の液晶ディスプレイは、携帯電話機だけではなく、PDAをはじめとする端末情報機器、パソコンモニターや液晶テレビ等の表示機器、カーステレオ、カーナビゲーションシステム等のモニター等に適用することができる。 The semiconductor device of this embodiment or the liquid crystal display of FIG. 6 is not only a mobile phone, but also a terminal information device such as a PDA, a display device such as a personal computer monitor or a liquid crystal television, a monitor such as a car stereo or a car navigation system. Etc. can be applied.
次に、本実施形態の半導体装置について、効果の実証実験を行ったので、その結果を説明する。 Next, since the verification experiment of the effect was performed about the semiconductor device of this embodiment, the result is demonstrated.
ここでは、下側光学シート7を設けたことによる効果、及び下側光学シート7の輝度上昇角θを60度以内にしたことによる効果を実証するための実験について説明する。
Here, an experiment for demonstrating the effect of providing the lower
下側光学シートを設けたことによる効果について調べた実験では、図10に示すような半導体装置1Bを用いた。この半導体装置1Bの不揮発性メモリ4Bは、MONOS構造を持つ不揮発性メモリである。下側遮光体5の透過率は0.01%以下であり、また情報記憶保持部3からの下側遮光体5のはみ出し長さの短い方をLとし、このLの長さを約0.4mmとする。更に、半導体層9に比べ絶縁基板2の厚さが十分大きいので、下側遮光体5と情報記憶保持部3の距離Hを絶縁基板2の厚さ0.7mmとする。従って、L/H=4/7=0.57となる。
In an experiment for examining the effect of providing the lower optical sheet, a
下側光学シート7として、輝度上昇角θ=60度、45度、25度の特性を有するそれぞれのプリズムシートを交換して用いた。
As the lower
この下側光学シート7の下方にバックライトモジュールを配置し、このバックライトモジュールの光を下側光学シート7の下方から照射した。このバックライトモジュールは、LEDの光源を用いるタイプのものであり、そのLEDの光を導光板によって誘導して面状に広げ、この広げられた光を拡散シートによって面状でムラの少ない均一な光に調整し、この均一な光を照射する。このようなバックライトモジュールは、液晶ディスプレイで通常に用いられる構成のものである。
A backlight module was disposed below the lower
このような条件で、バックライトモジュールの8000カンデラの光を下側光学シート7の下方から照射し、不揮発性メモリ4の情報記憶保持部3の閾値変化時間を評価した。その結果は、図11に示すようなものとなった。
Under such conditions, light of 8000 candela of the backlight module was irradiated from below the lower
評価に使用した不揮発性メモリ4は、通常のMONOSメモリであり、電圧を印加することで閾値を変化させて記憶状態を識別している。このメモリに光が当ると、記憶状態を示す閾値が変化する。「閾値変化時間」とは、電圧印加によってシフトした量を「1」として規格化し、光によって閾値が低下するときに、この規格化した値「1」に対して閾値が10%低下するまでの時間を示すものである。例えば、P型のメモリ素子において、電圧印加前に閾値が−1Vで電圧印加後に+9Vになったとすると、シフトした量が10Vになる。このシフトした量がメモリ素子の特性バラツキにより多少の誤差を生じるため、このシフトした量が9.5Vであっても10.5Vであっても全て1と規格化する。そして、光による閾値の低下に伴い、この規格化した値「1」に対して閾値が10%低下するまでの時間が閾値変化時間である。
The
図11を参照すると、下側光学シートの輝度上昇角が小さいほど、閾値変化時間が長くなっていることが分かる。この結果は、下側光学シート7を設けたことによって記憶情報喪失等の問題が起こり難くなったことを意味している。
Referring to FIG. 11, it can be seen that the threshold change time becomes longer as the luminance increase angle of the lower optical sheet is smaller. This result means that the provision of the lower
また、輝度上昇角が60度、45度、25度のプリズムシートを配置した状態と、プリズムシートを配置しない状態を比較すると、プリズムシートを配置しない状態では、閾値変化時間が約4×105秒と短く、記憶情報が直ちに喪失されることが分る。これに対して、輝度上昇角60度のプリズムシートを配置すると、閾値変化時間が6×105秒と確実に長くなる。また、輝度上昇角を45度、25度と小さくする程、閾値変化時間が1.0×106秒、1.5×106秒とより長くなって、記憶情報がより長い時間保持されることが分る。輝度上昇角が60度、45度、25度のプリズムシートを配置した状態での閾値変化時間とプリズムシートを配置しない状態での閾値変化時間との比を求めると、1.5倍、2.5倍、3.7倍となる。 Further, comparing the state in which the prism sheet having the luminance increase angle of 60 degrees, 45 degrees, and 25 degrees is disposed with the state in which the prism sheet is not disposed, the threshold change time is about 4 × 10 5 in the state in which the prism sheet is not disposed. It can be seen that the stored information is lost immediately, as short as seconds. On the other hand, when a prism sheet having a luminance increase angle of 60 degrees is arranged, the threshold change time is reliably increased to 6 × 10 5 seconds. Further, as the luminance increase angle is reduced to 45 degrees and 25 degrees, the threshold change time becomes longer as 1.0 × 10 6 seconds and 1.5 × 10 6 seconds, and the stored information is held for a longer time. I understand that. When the ratio of the threshold change time in the state where the prism sheet having the luminance increase angle of 60 degrees, 45 degrees and 25 degrees is arranged to the threshold change time in the state where the prism sheet is not arranged is obtained, 1.5 times. 5 times and 3.7 times.
このような実証実験から、遮光体を設けただけでは十分な遮光効果が得られず、遮光体及び光学シートを併用すると、遮光効果が著しく向上することが分る。また、プリズムシートの輝度上昇角60度以下のときに、光学シートによる効果が得られることが分る。輝度上昇角60度の場合でも、閾値変化時間が長くなり、光学シートによる効果がある。また、より閾値変化時間を長くする必要がある場合は、特に輝度上昇角25度を用いる必要がある。また、表示装置、例えば携帯電話に用いるときは、視野角を抑える必要があり、かつ室外で使用する頻度がおおいため、太陽光をよく浴びるので、輝度上昇角がより狭い25度を用いると良い。また例えば、室内で使用する、大画面テレビなどは、バックライトを輝度上昇角の狭い25度の光学シートで、法線方向に光を集め、その後、記憶保持部を通った光を、輝度上昇角の広い60度の光学シートを用いると、視野角を広くすることが出来る。 From such a demonstration experiment, it can be seen that a sufficient light shielding effect cannot be obtained only by providing the light shielding body, and that the light shielding effect is remarkably improved when the light shielding body and the optical sheet are used in combination. It can also be seen that the effect of the optical sheet can be obtained when the luminance increase angle of the prism sheet is 60 degrees or less. Even in the case of the luminance increase angle of 60 degrees, the threshold change time becomes long, and there is an effect by the optical sheet. Further, when it is necessary to make the threshold change time longer, it is particularly necessary to use a luminance increase angle of 25 degrees. Also, when used in a display device such as a mobile phone, it is necessary to suppress the viewing angle, and since the frequency of use outdoors is high, it is recommended to use 25 degrees with a narrower brightness increase angle because it is often exposed to sunlight. . Also, for example, a large-screen television used indoors is a 25-degree optical sheet with a narrow brightness rise angle that collects light in the normal direction, and then increases the brightness of the light that passes through the memory holding unit. If a 60 degree optical sheet with a wide angle is used, the viewing angle can be widened.
1 半導体装置
2 絶縁基板
3 情報記憶保持部
4 不揮発性メモリ
5 下側遮光体
6 上側遮光体
7 下側光学シート
8 上側光学シート
9 半導体層
10 ゲート電極
11 ゲート絶縁膜
12 下側配線電極部
13 上側配線電極部
14 対向基板
15 配線ケーブル
16 バックライトモジュール
17A、17B、17C ハイブリットシート
18a 黒色着色層
18b 第1粘着層
18c 第2粘着層
18d 白色着色層
18e 金属層
20a プリズムシートのプリズム面
20b プリズムシートの平滑面
21 携帯電話機
22 本体筐体
23 液晶ディスプレイ
24 操作キー
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記絶縁基板上に形成された不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリにおける少なくとも情報記憶保持部の配置エリアに重なるように設けられた遮光体及び光学シートとを備え、
前記光学シートは、前記遮光体の配置エリアからはみ出すように設けられ、光学シートの法線に対する出射角が±60度以内で出射光の輝度が上昇するような輝度上昇特性を有していて、外部からの入射光の進行方向を揃えることを特徴とする半導体装置。 An insulating substrate;
A non-volatile memory formed on the insulating substrate;
A light-shielding body and an optical sheet provided to overlap at least an arrangement area of the information storage holding unit in the nonvolatile memory,
The optical sheet is provided so as to protrude from the arrangement area of the light shielding body, and has a luminance increasing characteristic such that the emission angle with respect to the normal of the optical sheet is within ± 60 degrees and the luminance of the emitted light is increased. A semiconductor device characterized by aligning the traveling direction of incident light from the outside.
前記遮光体及び情報記憶保持部は、光学シートの集光作用が生じる方に配置されたことを特徴とする請求項1〜4の何れか1つに記載の半導体装置。 The optical sheet has a condensing function only for light that passes through the optical sheet in one direction,
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the light shielding body and the information storage holding unit are arranged on a side where the light collecting action of the optical sheet is generated.
前記遮光体及び光学シートは、前記絶縁基板とバックライトモジュールの間に配置されたことを特徴とする請求項1〜8の何れか1つに記載の半導体装置。 A backlight module provided on at least one of the front side and the back side of the insulating substrate;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the light shielding body and the optical sheet are disposed between the insulating substrate and a backlight module.
前記半導体装置の絶縁基板上に薄膜半導体素子を形成し、薄膜半導体素子を半導体装置の不揮発性メモリの情報記憶保持部の記憶素子として用い、かつ薄膜半導体素子を表示素子の駆動に用いたことを特徴とする半導体装置を備える表示装置。 In a display device provided with the semiconductor device according to any one of claims 1 to 11,
A thin film semiconductor element is formed on an insulating substrate of the semiconductor device, the thin film semiconductor element is used as a storage element of an information storage holding portion of a nonvolatile memory of the semiconductor device, and the thin film semiconductor element is used for driving a display element. A display device including the semiconductor device.
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