CN104241324A - 显示单元和电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种显示单元和电子设备，其中，该显示单元包括：彼此相对的排列的一对第一衬底和第二衬底；设置在第一衬底和第二衬底之间的显示层；以及具有用于每个像素的开口并且设置在显示层和第二衬底之间的显示模式切换层。

Description

显示单元和电子设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年6月5日提交的日本优先权专利申请JP2013-119220的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本公开涉及能够切换显示模式的显示单元、以及包括这种显示单元的电子设备。
背景技术
近年来，已经在各个领域中使用了组合了镜子和显示装置的显示单元(所谓的镜面显示器)，并且已经将其用作例如汽车的后视镜或内部显示器。例如，当人靠近时，这种镜面显示器能够显示上面覆盖了文本信息等的图像(例如，见日本未审查专利申请公开No.H10-138832和No.2005-260545)。
例如，这种镜面显示器可以以如下的方式配置：将充当镜子的半镜面板材等粘接到诸如液晶的显示装置的前面(例如，见日本未审查专利申请公开No.2010-70889)。
发明内容
然而，其中在显示装置的正面布置了半镜面板材的镜面显示器在亮度由于半镜面板材的低透光率而劣化的方面一直处于不利。同时，已经公开了一种显示单元，其使用有机EL(电致发光)装置作为显示装置，其中，在该EL装置和透明衬底之间设置了反射膜(例如，见日本未审查专利申请公开No.2005-332616)。在该显示单元中，虽然亮度劣化得到了改善，但是反射眩光投在由反射膜形成的镜面上，这使得图像较不明显。因此，现有镜面显示器因为其难以达到足够的可见度而一直处于不利。
理想地是提供一种具有高可见度的显示单元和电子设备。
根据本技术的实施例，提供了一种显示单元，包括：彼此相对的排列的一对第一衬底和第二衬底；设置在第一衬底和第二衬底之间的显示层；以及具有用于每个像素的开口并且设置在显示层和第二衬底之间的显示模式切换层。
根据本技术的实施例，提供了一种设置有显示单元的电子设备。所述显示单元包括：彼此相对的排列的一对第一衬底和第二衬底；设置在第一衬底和第二衬底之间的显示层；以及具有用于每个像素的开口并且设置在显示层和第二衬底之间的显示模式切换层。
在根据本技术相应实施例的显示单元和电子设备中，通过在显示层和第二衬底之间设置具有开口的显示模式切换层，可以根据需要切换显示模式，以及在显示图像时从开口提取发出到显示层外面的光。
根据本技术相应实施例的显示单元和电子设备，显示模式切换层设置在显示层和第二衬底之间，因此，可以切换显示模式。例如，可以根据需要在镜面显示和黑色显示(图像显示)之间进行转换。此外，在对应于显示模式切换层上的相应像素的位置设置了开口，这提高了发出到显示层外面的光的利用效率。换句话说，可以提供具有确保图像的反射眩光和亮度劣化的抑制的高可见度的显示单元和电子设备。
应当理解，前面的一般描述和后面的详细描述都是示例性的，旨在提供对所要求的本技术的进一步说明。
附图说明
包括了附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图被并入并构成该说明书的一部分。附图示出了实施例，并且与说明书一起用于解释本技术的原理。
图1是示出根据本公开第一实施例的显示单元的配置的横截面图。
图2是示出图1中示出的显示单元中的显示模式切换层的配置(光圈模式)实例的平面图。
图3是示出图2中示出的显示模式切换层的配置的横截面图。
图4A是用于解释图2中示出的显示模式切换层的制造方法的实例的横截面图。
图4B是示出图4A中示出的过程之后的过程的横截面图。
图4C是示出图4B中示出的过程之后的过程的横截面图。
图5A是示出图4C中示出的过程之后的过程的横截面图。
图5B是示出图5A中示出的过程之后的过程的横截面图。
图5C是示出图5B中示出的过程之后的过程的横截面图。
图6A是图2中示出的显示模式切换层的横截面图，用于解释显示模式。
图6B是图2中示出的显示模式切换层的横截面图，用于解释显示模式。
图7是示出图1中示出的显示单元的总体配置的示意性框图。
图8是示出图7中示出的像素驱动电路的实例的电路图。
图9是示出施加到显示模式切换层的电压的波形实例的波形图。
图10是示出根据本公开一个实施例的实验实例1和2中的反射率和电压之间的关系的特性图。
图11是示出图1中示出的显示单元中的显示模式切换层的开口图案的另一实例的平面图。
图12是示出根据本公开第二实施例的显示单元的配置的横截面图。
图13是示出图12中示出的显示单元中的显示模式切换层的配置的横截面图。
图14是示出根据本公开一个实施例的实验实例3中的反射率和电压之间的关系的特性图。
图15是示出根据本公开第三实施例的显示单元的配置的横截面图。
图16是示出图15中示出的显示单元中的显示模式切换层的配置的横截面图。
图17A是用于解释制造图16中示出的显示模式切换层的方法的实例的横截面图。
图17B是示出图17A中示出的过程之后的过程的横截面图。
图17C是示出图17B中示出的过程之后的过程的横截面图。
图18A是示出图17C中示出的过程之后的过程的横截面图。
图18B是示出图18A中示出的过程之后的过程的横截面图。
图18C是示出图18B中示出的过程之后的过程的横截面图。
图19是示出根据本公开的任意上述实施例的修改例1的显示单元的配置的横截面图。
图20是示出根据本公开的任意上述实施例的修改例2的显示单元的配置的横截面图。
图21是示出图20中示出的显示单元的总体配置的示意性框图。
图22是示出根据本公开第四实施例的显示单元的配置的横截面图。
图23A是图22中示出的显示单元中的显示模式切换层的横截面图，用于解释显示模式。
图23B是图22中示出的显示单元中的显示模式切换层的横截面图，用于解释显示模式。
图24是示出根据本公开第四实施例的修改例3的显示单元中的显示模式切换层的配置的横截面图。
图25是示出允许部分地切换显示模式的显示单元的总体配置的示意性框图。
图26是示出根据本公开第一实施例的修改例4的显示单元中的显示模式切换层的配置的平面图。
图27A是示出图26中示出的第一电极的布置实例的示意图。
图27B是示出图26中示出的第二电极的布置实例的示意图。
图28A是示出根据本公开的上述实施例等的任意显示单元的应用实例1的正面的外观的透视图。
图28B是示出根据本公开的上述实施例等的任意显示单元的应用实例1的背面的外观的透视图。
图29是示出应用实例2的外观的透视图。
图30A是示出从正面看的应用实例3的外观的透视图。
图30B是示出从背面看的应用实例3的外观的透视图。
图31是示出应用实例4的外观的透视图。
图32是示出应用实例5的外观的透视图。
图33A是闭合状态的应用实例6的正视图、左视图、右视图、顶视图、和底视图。
图33B是打开状态的应用实例6的正视图和侧视图。
图34是示出应用实例7的外观的透视图。
图35A是示出应用实例8的透明显示模式时的外观的示意图。
图35B是示出应用实例8的显示模式时的外观的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图详细描述了本公开的一些实施例。值得注意的是，按如下给出的顺序进行描述。
1.第一实施例(使用有机层作为显示层、并且设置了允许在镜面显示和黑色显示之间进行切换的显示模式切换层的实例)
1-1.基本配置
1-2.显示单元的总体配置
1-3.制造方法
1-4.功能和效果
2.第二实施例(允许在透射型显示和黑色显示之间进行切换的显示单元)
3.第三实施例(允许在在透射型显示和镜面显示之间进行切换的显示单元)
4.修改例
修改例1(设置了滤色器的实例)
修改例2(设置了液晶层作为显示层的实例)
5.第四实施例(其中在BM层的前面设置了显示模式切换层的显示单元)
6.修改例
修改例3(其中为每个像素彼此隔开地设置了显示模式切换层上的第二电极的实例)
修改例4(其中显示模式切换层上的第一电极和第二电极布置为相互交叉的实例)
7.应用实例(电子设备的实例)
(1.第一实施例)
(1-1.基本配置)
图1示出了根据本公开第一实施例的显示单元(显示单元1A)的横截面配置。该显示单元1A可以用作例如镜面显示器、移动设备等，并且显示区110A设置在其衬底(驱动衬底10)上(见图7)。在该显示区110A内部，例如包括红色像素2R、绿色像素2G、和蓝色像素2B作为子像素的多个像素2排列成矩阵图案(见图2)。每个像素2(2R、2G、和2B)可以具有例如与每个像素2对应设置的生成红色单色光的红色发光装置20R、生成绿色单色光的绿色发光装置20G、以及生成蓝色单色光的蓝色发光装置20B。例如，发光装置20R、20G、和20B中的每个都可以由将在下文中描述的有机EL装置、或者诸如无机EL装置、半导体激光、LED(发光二极管)等的任意其他装置配置。值得注意的是，包括图1在内的每个附图都是示意图，因此每个层的膜厚度的形状等不一定与实际形状一致。
在本公开的该实施例中，驱动衬底10和对向衬底40密封了上面设置有发光装置20R、20G、和20B的显示层20，并且在对向衬底40和显示层20之间设置了显示模式切换层30。该显示模式切换层30具有例如在镜面显示和黑色显示之间进行切换的功能并且在与每个像素2(2R、2G、和2B)对应的位置具有开口P。换句话说，如图2所示，显示模式切换层30布置在每个像素2之间，更具体地，布置成格子状图案，以在与隔壁22大致相对的位置围绕每个像素2，并且这种格子部分改变成镜面状态或黑色状态(黑矩阵状态)。
如上所述，例如，显示模式切换层30用于在镜面显示(镜面模式)和黑色显示(显示模式)之间切换显示单元1A的显示模式。显示模式切换层30允许根据需要可选地切换显示模式，并且可以例如由通过向其施加电压而可逆地改变其光学特性的材料配置。这种材料的实例可以包括其色彩通过使用氧化还原法而改变的电致变色(EC)材料、有机树脂等。在本公开的该实施例中，通过以显示模式切换层30由包括EC材料的EC装置30A来配置的情况作为实例进行了描述。
图3示出了显示模式切换层30的横截面配置。显示模式切换层30是设置在对向衬底40上的EC装置30A，并且具有如下的配置，其中，第二电极31、EC层32、以及第一电极33以该顺序从对向衬底40侧层压。
第二电极31由具有透光性的导电材料配置(所谓的透明导电材料)。透明导电材料的实例可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡锌(InSnZnO(α-ITZO))、氧化锌(ZnO)和铝(Al)的合金等。第二电极31形成为由这些材料任意一种制成的单层膜，或者包括这些材料的两个或以上种类的层压膜。另外，可以可选地使用碳纳米管(CNT)、石墨烯等。例如，在ITO材料的情况下，第二电极31的层压方向上的膜厚度(以下简称为厚度)可以在大约0.2至1μm的范围内。
EC层32使用上述的通过向其施加电压而可逆地改变其光学特性的EC材料，更具体地，在该实例中，其光学特性改变为透明和黑色。例如，考虑到作为显示模式切换层的性能以及显示单元1A的视角依赖性，EC层32的厚度可以优选地在大约0.5至2μm的范围内。作为EC层32的一个具体配置实例，EC层32可以具有如下的配置，其中，离子保持层32A、离子导电层32B、和显色层32C(color-developing layer)以该顺序从第二电极31侧层压(见图6A)。
离子保持层32A可以由例如氧化镍(NiO)、氧化铱(α-IRO)、氧化铱锡(IrSnO)、氧化钨(WO3)、聚苯胺、铜网格(Cu grid)、氧化还原聚合物等配置。例如，离子保持层32A的厚度可以优选地在大约0.1至0.5μm的范围内。
例如，离子导电层32B可以由氧化钽(Ta2O5)、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)、聚2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸(Poly-AMPS)、聚乙二醇的共聚物(a-PEO)、SiO2/金属等配置。例如，考虑到向显色层32C提供离子的能力以及显示单元1A的视角依赖性，离子导电层32B的厚度可以优选地在大约0.1至1μm的范围内。
显色层32C由其颜色通过向其施加电压而从透明色变成黑色的电致变色材料配置，在该实例中，诸如WO3和紫精(GENETEX：注册商标)。例如，显色层32C的厚度可以优选地在大约0.1至1μm的范围内。这确保了显示模式切换层30将显示单元1A的显示从镜面模式切换到显示模式。更具体地，通过完全阻挡第一电极33的镜面，显色层32C变为发挥所谓的黑矩阵(BM)的作用。
在本公开的该实施例中，第一电极33用于配置镜面模式，并且可以优选地使用具有最高的可能反射率的材料。用于下电极的材料的实例可以包括单质或者诸如铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、铜(Cu)、钨(W)、和银(Ag)的任何金属元素的合金。第一电极33可以具有确保完全地获得作为镜子的反射率的厚度，并且例如，厚度可以优选地在大约0.1至1μm的范围内。
值得注意的是，在配置镜面模式的第一电极33的背面，即，在显示层20侧，如图3所示，可以形成阻光膜34。阻光膜34的形成有助于抑制子像素2R、2G、和2B之间的混色，可能引起混色是因为将要从发光装置20R、20G、和20B发出的光被第一电极33反射。例如，阻光膜34可以由其中混合了黑色着色剂的具有光学浓度(optical concentration)为1或以上的黑色树脂膜配置，或者由使用薄膜干涉的薄膜滤波器配置。通过使用黑色树脂膜的配置方法可能是优选的，因为这允许更廉价且更容易地形成阻光膜34。薄膜滤波器堆叠可以由例如金属、金属氮化物、或金属氧化物制成薄膜的一或多个层，以利用薄膜干涉削弱光。薄膜滤波器的具体实例可以包括交替地堆叠Cr和氧化铬(III)(Cr2O3)的滤波器。值得注意的是，通过覆盖第一电极33的背面，阻光膜34产生充分的效果。然而，以这种阻光膜34不仅覆盖背侧、而且还覆盖侧面侧的方式，可以进一步减少子像素2R、2G、和2B中的混色的发生。
值得注意的是，阻光膜34不是严格必须的，并且在如下的情况下可以省略：根据发光层23C和滤色器(在该情况下，显示模式切换层30)之间的间隙、开口P的大小、以及开口间距之间的关系，多重反射不会对其他像素2R、2G、和2B造成影响。这使得可以更有效地使用来自光源(在该情况下，发光装置20R、20G、和20B)的光。
可选地，可以对第一电极33的背侧执行AR(抗反射)处理，来代替使用阻光膜34。如同形成了阻光膜34的情况，这减小了到第一电极33的背侧上的光反射，这使得可以防止子色素2R、2G、和2B之间的混色。
例如，可以以如下的方式制造显示模式切换层30。首先，如图4A所示，使用诸如溅射方法的气相沉积技术形成例如ITO膜，之后，通过使用例如光刻方法将这样的膜形成为所需的图案(在该实例中，格子状)，在对向衬底40上形成第二电极31。然后，如图4B所示，通过使用溅射方法在对向衬底40和第二电极31上形成NiO层、并且之后通过使用干蚀刻方法将这种膜形成图案，在第二电极31上形成离子保持层32A。
然后，如图4C所示，使用例如溅射方法在对向衬底40和离子保持层32A上形成Ta2O5膜(32B1)，并且然后在该Ta2O5膜上形成WO3膜(32C1)。之后，通过使用诸如CF4的气体，使用干蚀刻方法将Ta2O5膜(32B1)和WO3膜(32C1)形成图案，形成离子导电层32B和显色层32C。
然后，例如，如图5A所示，使用例如溅射方法在从显色层32C的顶面到对向衬底40的区域上形成Al膜(33A)。之后，如图5B所示，通过例如在Al膜(33A)上涂覆用于黑矩阵的抗蚀剂R之后执行曝光和显影，将Al膜(33A)图案化为预定形状。最后，如图5C所示，以通过对Al膜(33A)使用诸如Cl2的气体执行干蚀刻的方式形成第一电极33，以完成显示模式切换层30。值得注意的是，通过使第一电极33上的抗蚀刻剂保持原样，可以将抗蚀剂用作阻光膜34。
图6A和图6B的每个示意性地示出了显示模式切换层30的颜色状态的变化。假设每个EC层32(32A、32B、和32C)由NiO(离子保持层32A)、Ta2O3(离子导电层32B)、和WO3(显色层32C)配置。在以这种方式配置的显示模式切换层30中，例如，在向第一电极33施加正(+)电压，并且向第二电极31施加负(-)电压的状态下，显色层32C中的WO3呈现出如图6A的无色(WO3)状态。因此，显示单元1A处于其中配置第一电极33的金属膜(例如，Al)可见的状态，即，镜面状态。另一方面，当向这些电极中的每个施加反极性电压时，更具体地，当向第一电极33施加负(-)电压，并且向第二电极31施加正(+)电压时，将离子保持层32A中含有的离子(H+)经由离子导电层32B输到显影层32C，导致显色层32C中的WO3被还原成HXWO3。如图6B所示，这将显色层32C置于黑色状态(HXWO3)。转为黑色的显示模式切换层30用作所谓的黑矩阵(BM)，并且因此将显示单元1A置入其中其用作典型显示单元的显示模式。换句话说，实现了防止物体的反射眩光投在显示区域110A上的图像显示。
(1-2.显示单元的总体配置)
图7示出了显示单元1A的总体配置。如上所述，显示单元1A是其中显示区110A设置在驱动衬底10上的顶面发射型(所谓的顶发射型)的显示单元，并且，从顶面侧(衬底10的相对侧的表面)发射任意R(红色)、G(绿色)、和B(蓝色)的彩色光的显示装置，更具体地，在该情况下，多个有机EL装置(发光装置20)，设置在该显示区110A中。在位于显示区110A的外围(外边缘侧和外周缘侧)的外围区110B中，布置信号线驱动电路120和扫描线驱动电路130，用作用于图像显示的驱动。
在显示区域110A中，设置了像素驱动电路140。图8示出了该像素驱动电路140的实例(用于每个红色像素2R、绿色像素2G、和蓝色像素2B中的像素电路的实例)。像素驱动电路140是有源型驱动电路，其形成在将在后面描述的像素电极31的底层上。该像素驱动电路140具有驱动晶体管Tr1和写晶体管Tr2，以及位于这些晶体管Tr1和Tr2之间的电容(存储电容)Cs。此外，像素驱动电路140还具有发光装置20，其与在第一电力线(Vcc)和第二电力线(GND)之间的驱动晶体管Tr1串联连接。换句话说，在每个红色像素2R、绿色像素2G、和蓝色像素2B中，发光装置20(红色发光装置20R、绿色发光装置20G、和蓝色发光装置20B中的任一个)与这些像素中的每个对应设置。驱动晶体管Tr1和写晶体管Tr2中的每个都由典型TFT(薄膜晶体管)配置，并且其配置没有具体限制。即，所述配置例如可以采用逆交错结构(所谓的底栅型)或交错结构(顶栅型)。
在像素驱动电路140中，在列方向布置了多个信号线120A，并且在行方向布置了多个扫描线130A。信号线120A和扫描线130A的每个交叉点都对应于红色像素2R、绿色像素2G、和蓝色像素2B中的任一个。每条信号线120A都与信号线驱动电路120连接，并且图像信号经由信号线120A从信号线驱动电路120被提供到写晶体管Tr2的源电极。每条扫描线130A都与扫描线驱动电路130连接，并且扫描信号经由扫描线130A从扫描线驱动电路130被循序地提供到写晶体管Tr2的栅电极。
如图1所示，在每个发光装置20R、20G、和20B中，作为阳极的下电极21、隔壁22、包括发光层23C的有机层23、作为阴极的上电极24按该顺序从驱动衬底10侧层压，在驱动衬底10侧，设置了上述像素驱动电路140中的驱动晶体管Tr1和平坦化绝缘膜(在附图中未示出)。驱动晶体管Tr1经由平坦化绝缘膜上设置的连接孔(附图中未示出)与下电极21电连接。
发光装置20R、20G、和20B中的每个都被平坦化层25覆盖。此外，在平坦化层25的顶部，上面设置了上述显示模式切换层30的对向衬底40从显示模式切换层30侧利用其间的粘结层(附图中未示出)而被粘结。值得注意的是，显示模式切换层30的开口P设置在每个子像素2R、2G、和2B上，即，在每个发光装置20R、20G、和20B上，并且显示模式切换层30设置在面向隔壁22的位置。
下电极21还具有作为反射层的功能，并且可以优选地具有最高可能的反射率，以提高发光效率。特别地，当将下电极21用作阳极时，下电极21可以优选地由具有改善的的空穴注入特性的材料配置。用于这种下电极21的材料的实例可以包括单质或者诸如Cr、Au、Pt、Ni、Cu、W、和Ag的任意金属元素的合金，层压方向的厚度至少是大约100nm但是不超过大约1000nm。在下电极21的表面上，可以设置由诸如ITO的材料制成的透明导电膜。值得注意的是，通过提供合适的空穴注入层，即使如A1合金的材料(其由于氧化的膜的存在而对空穴注入屏障造成不利，以及尽管有高反射率但工作功能仍然微不足道)，对于下电极21也是可用的，。
隔壁22确保了下电极21和上电极24之间的绝缘特性，以及形成所需形状的发光区。此外，在以下描述的制造过程中，在通过使用例如喷墨或喷嘴涂覆法执行涂覆时，隔壁22还具有分区的功能。隔壁22可以具有如下的结构，其中，由诸如正光敏性聚苯并恶唑和正光敏性聚酰亚胺的光敏树脂制成的上隔壁形成在由诸如SiO2等的无机绝缘材料制成的下隔壁上。隔壁22设置有对应于发光区的开口。值得注意的是，有机层23和上电极24不仅可以设置在开口上，还可以设置在隔壁22上。然而，仅在隔壁22的开口中进行发光。
例如，有机层23可以具有如下的配置，其中，空穴注入层23A、空穴传输层23B、发光层23C、电子传输层23D、以及电子注入层23E以该顺序从下电极21侧层压。可以根据需要设置这些层中除了发光层23C以外的任何层。根据发光装置20R、20G、和20B中的每个的发光颜色，有机层23可以不同地配置。空穴注入层23A是用于提高空穴注入效率并防止泄漏的缓冲层。空穴传输层23B用于提高发光层23C的空穴传输效率。发光层23C通过应用电场产生电子和空穴的重组，以产生光。电子传输层23D提高了发光层23C的电子传输效率。电子注入层23E用于提高电子注入效率。
发光装置20R的空穴注入层23A的厚度可以是例如至少大约5nm且不大于大约300nm，并且可以由例如三亚吡嗪(hexaazatriphenylene)衍生物配置。发光装置20R的空穴传输层23B的厚度可以是例如至少大约5nm但是不大于大约300nm，并且可以由例如二[(N-萘基)-N-苯基]联苯胺(α-NPD)配置。发光装置20R的发光层23C的厚度可以是例如至少大约10nm但是不大于大约100nm，并且可以由例如以大约40％的体积比将2，6-二[4-[N-(4-甲氧基苯基)-N-苯基]氨基苯乙烯基]萘-1(2,6-bis[4-[N-(4-methoxyphenyl)-N-phenyl]aminostyryl]naphthalene-1)、5-cicarbonitryl(BSN-BCN)与8-羟基喹啉铝络合物(8-quinolinol aluminum complex，Alq3)混合的材料配置。发光装置20R的电子传输层23D的厚度可以是例如至少大约5nm但是不大于大约300nm，并且可以由例如Alq3配置。发光装置20R的电子注入层23E的厚度可以是例如大约0.3nm，并且可以由例如诸如LiF和Li2O的材料配置。
上电极24的厚度可以是例如大约10nm，并且可以由例如铝、镁(Mg)、钙(Ca)、或钠(Na)的合金配置。尤其是，Mg-Ag合金可以是优选的，因为其在薄膜中结合了导电性和减小的吸附性。Mg-Ag合金中的Mg对Ag的比例没有具体限制，但是Mg对Ag的膜厚度比可以优选地在大约0:1至1:1的范围内。可选地，用于上电极24的材料也可以是铝(Al)和锂(Li)的合金(Al-Li合金)。
此外，上电极24还可以结合作为半透射反射层的功能。当上电极24具有作为半透射反射层的功能时，发光装置20R具有谐振器结构，并且在该谐振器结构的帮助下谐振由下电极21和上电极24之间的发光层23C生成的光。该谐振器结构以如下方式谐振发光层23C生成的光以从半透射反射面侧提取所得到的光：下电极21和有机层23之间的界面用作反射面，中间层(附图中未示出)和电子注入层23E之间的界面用作半透射反射面，并且有机层23用作谐振区。具有谐振器结构的这种配置带来了通过发光层23C产生的光的多重干涉，并且降低了从半透射反射面侧提取的光谱的半值宽度，这允许提高峰强度。换句话说，这使得可以提高正向的发光强度，以及增强发光的色纯度。
平坦化层25由诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、或金属氧化物的材料配置。粘接层由诸如热固性树脂或紫外线固化树脂的材料配置。
对向衬底40利用粘接层将发光装置20R、20G、和20B封装在一起。如同本公开的该实施例，在从对向衬底40侧提取光的顶部发射型中，对向衬底40由诸如玻璃的对从每个发光装置20R、20G、和20B发出的光透明的材料配置。在本实施例中，对向衬底40设置有上述的显示模式切换层30。值得注意的是，从驱动基板10侧提取光的底面发射型(所谓的底发射型)不要求对向衬底40对可见光的透明度。
(1-3.制造方法)
例如，可以以如下的方式制造显示单元1A。首先，像素驱动电路140、信号线驱动电路120、扫描线驱动电路130等排列在由诸如玻璃等的材料制成的衬底上，以形成驱动衬底10。然后，使用例如溅射方法形成诸如Al合金膜的金属膜，并且后续使用湿蚀刻方法等选择性地去除金属膜，以形成为每个发光装置20R、20G、和20B隔开的下电极21。之后，在驱动衬底10的整个表面上涂覆光敏树脂，并且然后使用光刻方法设置对应于发光区域的开口，以使用烘烤处理形成隔壁22。
然后，使用诸如旋涂法或液滴法的涂覆方法，在下电极21和隔壁22上形成具有上述厚度的由上述材料制成的空穴注入层23A和空穴传输层23B。后续，使用诸如旋涂法或喷墨法等的液滴喷射法，在每个对应位置形成红色发光层23CR、绿色发光层23CG、以及蓝色发光层23CB。之后，使用诸如旋涂法或液滴法的涂覆方法，在空穴传输层23B和每个发光层23C上形成具有上述厚度的由上述材料制成的电子传输层23D和电子注入层23E。之后，例如，使用例如气相沉积技术在电子注入层23E的整个表面上形成ITO膜，以用作上电极24。这种处理形成了发光装置20R、20G、和20B。
后续，使用例如CVD方法或溅射法，在每个发光装置20R、20G、和20B上形成由上述材料制成的平坦化层25。之后，上面排列了显示模式切换层30的对向衬底40利用处于中间的粘接层粘结在平坦化层25上。到目前为止描述的步骤完成了图1中示出的显示单元1A。
在该显示单元1A中，扫描信号经由写晶体管Tr2的栅电极从扫描线驱动电路130被提供到每个像素2，并且来自信号线驱动电路120的图像信号经由写晶体管Tr2存储在存储电容Cs中。更具体地，根据存储电容器Cs中存储的信号，执行驱动晶体管Tr1的开关控制。这向发光装置20R、20G、和20B中的每个注入驱动电流Id，这引起空穴和电子重组，导致产生发光。例如，该光可以在下电极21和上电极24之间被多重反射，或者下电极21中的反射光和发光层23C生成的光可以通过相互干扰而加强。之后，该光通过上电极24和对向衬底40传输以被提取。
(1-4.功能和效果)
对于镜面显示，可以设想如下配置，其在显示装置的背侧布置半镜面板材，更具体地，例如，在玻璃衬底(诸如本公开实施例中的对向衬底40)的正面(在显示表面侧)。然而，半镜面板材具有低反射率，因此难以实现镜子的满意功能。此外，由于半镜面板材布置在显示表面的整个面积上，有可能所显示的图像将会被半镜面板材阻挡而变模糊，并且亮度劣化将会是一个可能的问题。通过提高发光装置的发光强度，可以改善亮度的这种劣化，但是可能会引起功耗增大的缺点。
另一方面，可以设想采用如下配置的显示单元，其中：在显示装置的内部，例如，在玻璃衬底和设置在该玻璃衬底上的具有滤色器和黑矩阵的层之间，在玻璃衬底的整个表面上布置了具有高反射率的金属层。然而，在这种显示单元中，显示表面(显示区)随时置于镜面状态，因此，反射眩光很有可能投在镜子上，这使得图像不太明显成为一个可能的问题。
相反，在本公开的该实施例中，在显示层20和对向衬底40之间，设置了显示模式切换层30，其由EC装置30A配置，并且在每个发光装置20R、20G、和20B上具有开口P。EC装置30A具有如下的配置，其中，EC层32密封在由透明导电材料形成的第二电极31和由具有高反射率的金属材料形成的第一电极33之间，其中，EC层32包括EC材料，其通过施加电压可逆地产生透明色和黑色的显色。值得注意的是，对于显示模式交换层30中的层31、32、和33中的每个，第二电极33、EC层32、以及第一电极31以该顺序从显示表面侧(即，对向衬底40侧)层压。后续，当EC层32置于透明状态时，显示单元1A的显示模式置为镜面显示(镜面模式)，在该模式中，可以看到由具有高反射率的金属材料形成的第一电极31。另一方面，当EC层32表现出黑色时，第一电极31置于被EC材料遮挡的状态。此时，当发光装置20R、20G、和20B中的每个都被驱动以在显示表面上显示图像时，EC层32充当典型显示单元上设置的BM，这使得可以执行图像显示(显示模式)，而不会引起任何反射眩光投在显示表面上。
表1总结了显示模式切换层30和发光装置20R、20G、和20B中的每个都置于开状态和管状态时显示单元1A的显示模式。在根据本公开该实施例的显示单元1A中，在识当的基础上，可以使用三种模式，包括：充当镜子的镜面模式、充当典型显示单元的显示模式、以及允许使用重叠的镜面图像和显示图像的镜面模式和显示模式的组合。可以使用来自远程控制器的输入信号等作为触发器来执行显示模式的这种转换。
[表1]
图9示出了驱动显示模式切换层30的波形实例。当将显示单元1A用作镜面显示时，需要镜面模式和显示模式之间的快速转换。为了实现这一点，开始，可以应用大约1至10V的高电压(向第二电极31应用正(+)电压，向第一电极33应用负(-)电压)大约1至20秒。例如，显色层32C中的WO3被还原成HWO3以表现黑色，并且显示单元1A从镜面模式切换到显示模式。在切换到显示模式之后，例如，可以周期性地(例如，以大约10秒或以下的间隔)施加大约1至5V的低电压以保持EC层32的黑色显示。当模式从显示模式切换回镜面模式时，例如，可以施加与上述电压极性相反的电压(向第二电极31施加负(-)电压，向第一电极33施加正(+)电压)10秒。结果，显色层32C中的HWO3被氧化成WO3以变得无色(透明)，并且第一电极33的镜面表面变得可见。
值得注意的是，保持从显示模式且切换的镜面模式，而不施加电压。此外，上述电压值表示为一个实例，并且可以根据装置结构适当的改变。另外，响应速度可以根据显示面板的大小改变。
图10示出了如下情况下显示表面的反射率的变化：其中，显示模式切换层30上的每个发光装置20R、20G、和20B上都没有形成开口P(没有设置开口：实验例1)，以及，其中，形成了开口P(设置了开口：实验例2)。在实验例2中，相比于没有设置开口P的实验例1，由于设置了开口P，镜面模式的显示表面的最高反射率较低(大约60％)，但是可以从开口P提取发光装置20发出的光。因此，相比于实验例1，实验例2可以显示更小劣化、更清晰的图像。此外，从实验例1和2可以看出，将要在下面描述的显示模式切换层30(有开口)和显示模式切换层90(没有开口)具有反射率调节功能，其能够根据待施加的电压的幅度调节反射率。
因此，在根据本公开该实施例的显示单元1A中，在显示层20和对向衬底40中设置了显示模式切换层30。该显示模式切换层30使用其光学特性可逆地改变的材料配置，因此，可以根据需要可选地在具有如同镜子的满意功能的镜面模式和防止图像的反射眩光投在显示表面上的显示模式之间切换显示单元1A。此外，开口P设置在与显示模式切换层30上的相应发光装置20R、20G、和20B对应的位置，这使得可以抑制亮度劣化，以及显示高清晰度和清晰的图像。换句话说，可以提供一种可见度高的显示单元、以及包括这种显示单元的电子设备。
值得注意的是，在本公开的该实施例中，显示模式切换层30图案化为具有针对每个字像素2R、2G、和2B的开口的格子状形状(格子图案)，但是不限于此。例如，当由于开口间距或每个发光装置20R、20G、和20B发出的光的频率引起云纹时，格子图案可以以如图11中的实例示出的如下方式形成：为每两个相邻子像素设置开口P(例如，红色像素2R和绿色像素2G、绿色像素2G和蓝色像素2B、等等)。
此外，在本公开的该实施例中，分别发射红色发射光、绿色发射光、和蓝色发射光的发光装置20R、20G、和20B形成为发光装置，其允许配置具有更宽色域的显示单元。另外，滤色器是不必要的，因此，可以实现更高的亮度。
以下，将描述第二至第四实施例以及修改例1至4。与第一实施例相同的任何组成部分用相同的参考标号表示，并且适当地省略了其描述。
(2.第二实施例)
图12示出了根据本公开第二实施例的显示单元1B的横截面配置。如同上述第一实施例，在该显示单元1B中，在显示层20和对向衬底40之间设置了显示模式切换层50。然而，该实施例与上述第一实施例的不同在于，显示模式切换层50允许进行透明显示(透射型显示模式)和黑色显示(黑色模式)之间的转换。
如上所述，显示模式切换层50在透明显示模式和显示模式之间切换显示单元1B的显示模式，并且如图13所示，由与具有上述第一实施例中类似的层压结构的EC装置50A配置。然而，在该实施例中，第一电极53以及第二电极51由透明导电材料制成。这种材料的具体实例可以包括ITO,IZO、ZnO、InSnZnO(α-ITZO)、以及ZnO和Al的合金，并且第一电极53和第二电极51中的每个都由使用这些导电材料的任一种的单层膜配置，或者由包括这些导电材料中的两种或多种的层压膜配置。可选地，可以使用CNT、石墨烯等。值得注意的是，允许使用与第一实施例中类似的配置和材料形成EC层52。
图14示出了该实施例中的显示模式切换层50的每个电压处的光学吸收特性(透光率)(实验例3)。从图14中可以看出，EC层的透光率随着所施加的电压的幅度的变化而变化。更具体地，例如，如图9所示，可以看出，通过向第一电极53和第二电极51中的每个施加负(-)电压或正(+)电压，可以执行透明显示模式和显示模式(非透射型显示模式)之间的切换。
如上所述，在本公开的该实施例中，使用透明导电膜形成显示模式切换层50的每个第一电极53和第二电极51，这使得可以根据需要在透射型显示模式和显示模式之间切换显示单元1B的显示模式。
此外，如从图14可以看出，通过改变将要施加到第一电极53和第二电极51的电压，可以调节显示模式切换层50的透光率。换句话说，可以提供具有光控功能(透光率调节功能)的显示单元，其能够根据使用环境适当地调节透光率，更具体地，能够以多步骤或无步骤方式调节透光率。
(3.第三实施例)
图15示出了根据本公开第三实施例的显示单元1C的横截面配置。如同上述第一实施例和第二实施例，在该显示单元1C中，在显示层20和对向衬底40之间设置了显示模式切换层60。然而，该实施例与上述第一和第二实施例的不同在于，显示模式切换层60允许进行镜面显示(镜面模式)和黑色显示(显示模式)之间的转换。
如上所述，显示模式切换层60在镜面模式和显示模式之间切换显示单元1C的显示模式，并且具有如图16所示的EC层62设置在第一电极63和第二电极61之间的配置。然而，在该实施例中，EC装置60A中的第一电极63由如下的材料配置，该材料通过保存稀土类金属的氢将其颜色从金属光泽变成透明色，诸如钇和镧、Mg-Ni合金等。
图17A至18C中的每个都示出了显示模式切换层60的制造过程。首先，如图17A所示，在对向衬底40上，例如，使用诸如溅射法的气相沉积技术，形成厚度在大约40nm至100nm的范围内的Mg-Ni合金膜。对于Mg和Ni中的每个，可以使用单独的靶，或者可以可选地使用Mg-Ni合金靶。然后，例如，使用与上述相同的方法形成厚度在大约1nm至6nm范围内的Pd膜。后续，使用旋涂机、辊涂机等在Pd膜上涂覆光致抗蚀剂，之后烘焙，然后通过玻璃掩模执行曝光以将光致抗蚀剂图案化。之后，使用诸如CF4的气体用干蚀刻方法将Mg-Ni膜和Pd膜图案化，然后通过执行例如灰化处理将抗蚀剂去除，以形成第二电极61和催化剂层65。
然后，如图17B所示，在对向衬底40和催化剂层65上，例如，使用溅射方法形成厚度为至少大约50nm但是不超过大约500nm的Ta2O5膜(66A)，然后，在添加氢的同时，例如在Ta2O5膜上形成厚度为至少大约150nm但是不超过大约500nm的WO3膜(67A)。后续，如图17C所示，通过使用诸如CF4的气体用干蚀刻方法将Ta2O5膜(66A)和WO3膜(67A)图案化，形成离子导电层66和离子存储层67。
之后，如图18A所示，从离子存储层67到对向衬底40的整个区域，例如，使用溅射方法形成厚度为至少大约50nm但是不超过大约200nm的ITO膜63A，然后，在该ITO膜63A上涂覆用于黑矩阵的抗蚀剂R。后续，如图18B所示，抗蚀剂R经历曝光和显影，以图案化成预定形状。最终，如图18C所示，使用诸如CF4的气体将ITO膜63A干蚀刻以形成第一电极63，从而完成显示模式切换层60。值得注意的是，通过使抗蚀剂R按原样保留在第一电极63上，其可以用作阻光膜64。如同上述实施例，该阻光膜64抑制从发光层23C发出的光的反射，并且在第二电极61置于透明状态时(即，当显示单元1C置于显示模式时)代表黑色。值得注意的是，表2总结了根据该实施例的显示模式切换层60和显示单元1C的发光装置20R、20G、和20B中的每个都置于开状态和关状态时的显示模式。
[表2]
如上所述，在本公开的该实施例中，使用其颜色可以从金属光泽可逆地变成透明色的材料形成显示模式切换层60的第二电极，并且因此，可以根据需要在镜面模式和显示模式之间切换显示单元1C。
(4.修改例)
(修改例1)
图19示出了根据本公开的第一至第三实施例中的任一个的修改例的显示单元1D的横截面配置。如同上述第一实施例等，在该显示单元1D中，在显示层20和对向衬底40之间设置了显示模式切换层70。然而，在该修改例中，设置在每个子像素2R、2G、和2B上的发光装置是发射白光的白色发光装置20W，并且在设置在显示模式切换层70上的每个开口P，设置了对应的滤色器75(75R、75G、和75B)。
可以以与上述发光装置20R、20G、和20B中的每个类似的层压结构形成发光装置20W，但是其配置不限于此。例如，可以采用所谓的堆叠结构。更具体地，如下的配置是允许的，其中，在上述层压结构上形成了电荷发生层(附图中未示出)，并且在该电荷发生层上堆叠了空穴注入层23A’、空穴传输层23B’、发光层23C’、电子传输层23D’、以及电子注入层23E’。值得注意的是，电荷发生层上的空穴注入层23A’、空穴传输层23B’、电子传输层23D’、以及电子注入层23E’可以使用与电荷发生层的底层设置的每个层相同的材料制成，或者使用不同的材料制成。此外，发光层23C和23C’中的每个没有必要以单层形成，并且可以以堆叠其每个都发射不同颜色光的两个或多个发光层的方式形成。具体而言，例如，发光层23C和23C’可以分别配置为蓝色和黄色发光层。可选地，发光层23C可以配置为蓝色发光层，并且发光层23C’可以配置为堆叠了红色发光层和绿色发光层的两层结构。
如同上述的第一至第三实施例，可以使用EC装置30A、50A、和60A中的任一个配置显示模式切换层70。然而，类似在上述实施例中的任一个使用的EC材料，具有通过氧化还原反应改变光学特性的材料，可能会因为潮湿而性能劣化。因此，可以优选地在显示模式切换层70和滤色器75R、75G、和75B的每个之间设置保护膜76。
保护膜76的材料的实例可以包括SiNx、SiO2等。该保护膜可以使用溅射或CVD方法等形成。更具体地，例如，如图5C所示，形成第一电极33，在抗蚀剂R的去除之后，再次在显示模式切换层30(在该情况下，70)的表面之间涂覆抗蚀剂。之后，执行曝光和显影，以将该保护膜图案化成预定形状。
在根据该修改例的显示单元1D中，白色发光装置20W形成为子像素2R、2G、和2B中的每个的发光装置，并且分别对应于子像素2R、2G、和2B的滤色器75R、75G、和75B设置在显示模式切换层70的开口P处。除了上述第一实施例的效果，这还产生了如下的效果。
首先，设置了在每个子像素2R、2G、和2B中具有共同配置的发光装置(白色发光装置20W)，这消除了单独地设置与每个子像素2R、2G、和2B对应的颜色的发光层的过程。这使得可以简化制造过程，并且使得显示面板的尺寸更大。此外，使用白光允许设置具有更高亮度的显示单元。
此外，滤色器75R、75G、和75B的布置使得可以配置高清晰度显示单元1D。
(修改例2)
图20示出了根据本公开的第一至第三实施例和修改例1中任一个的修改例2的显示单元1E的横截面配置。该显示单元1E与根据上述第一至第三实施例和它的修改例1的任意显示单元的不同在于，使用包括液晶层84的液晶装置用于显示层80。值得注意的是，该修改例中的显示模式切换层70布置在显示层80和对向衬底40之间，并且如上上述修改例1，与每个颜色对应的任意滤色器75R、75G、和75B设置在开口P处。
图21示出了显示单元1E的总体配置。例如，该显示单元1E可以包括：液晶显示面板210、背光265、背光驱动部263、定时控制部264等，并且基于从外部输入的图像信号Din执行图像显示。在液晶显示面板210上，例如，可以形成用作有效像素区的显示区210A、用于执行显示区210A的显示驱动的外围电路部(信号线驱动电路261和扫描线驱动电路262)。如同上述显示单元1A，在显示区210A中，例如，多个像素2(例如，子像素2R(红色)、2G(绿色)、和2B(蓝色))可以排列成矩阵图案。包括信号线驱动电路261、扫描线驱动电路262等的外围电路部形成在将在下文中描述的驱动衬底10的显示区210A的外围(外围区210B)。
定时控制部264控制信号线驱动电路261、扫描线驱动电路262、以及背光驱动部263的驱动定时，并且将图像信号Din提供到信号线驱动电路261。扫描线驱动电路262根据由定时控制部264执行的定时控制，以行顺序方式驱动每个像素。信号线驱动电路261基于将要从定时控制部264提供的图像信号Din将图像电压提供到每个像素。更具体地，信号线驱动电路261在通过对图像信号Din执行D/A(数字到模拟)转换而形成的模拟信号中生成图像信号，以将这种图像信号输出到每个像素。
背光265是发射用以照射液晶显示面板210的光的光源，并且例如可以包括多个LED(发光二极管)、CCFL(冷阴极荧光灯)等。该背光265由背光驱动部263驱动，以确保控制照明开启状态和照明关闭状态。
显示单元1E以使得液晶层84密封在彼此相对布置的驱动衬底10和对向衬底40之间的方式配置。在驱动衬底10的显示区域210A中，例如，可以以二维阵列形式设置多个像素电极81。在面向对向衬底40的像素电极81的表面上，设置了对电极86。对准膜83形成在驱动衬底10的液晶层84侧的表面上，并且对准膜85形成在对向衬底40的液晶层84侧的表面(对向电极86的表面)上。
值得注意的是，偏光板(附图中未示出)各自形成在像素电极81的驱动衬底10侧以及对向电极86的对向衬底40侧。此外，密封层形成在液晶显示面板210的圆周区域，并且液晶层84通过该密封层的方式密封在驱动衬底10和对向衬底40之间。当偏光板以该方式布置在液晶显示面板210内部时，可以采用在该修改例中描述的显示模式切换层70的配置，即，例如其中用于切换显示模式的EC装置70A和滤色器75布置在相同层上的配置。
驱动衬底10例如可以由玻璃衬底配置，并且例如可以具有矩形形状的平面形状(与显示表面平行的平面形状)。在该驱动衬底10上，TFT(薄膜晶体管)、存储电容器(在附图中未示出)、布线等布置在显示区210A和它的外围区210B中。在显示区210A中，每个像素电极81都与上述TFT连接，并且与图像信号Din对应的图像电压经由该TFT被提供到像素电极81。
为每个像素设置了像素电极81，并且可以由例如透明导电材料配置。对于透明导电材料，例如，可以使用诸如ITO、IZO、ZnO、或IGZO(含铟、镓、锌氧化物)的氧化物半导体。
对向衬底40例如可以由玻璃衬底配置。在该对向衬底40上，设置了在开口P处具有滤色器75R、75G、和75B的显示模式切换层70，并且例如，这些可以由覆盖膜覆盖。对向电极86设置在该覆盖膜上。
对向电极86例如可以是与每个像素(2R、2G、和2B)共同的电极，并且用于与像素电极81配合向液晶层84提供图像电压。如同上述像素电极81，该对向电极86例如可以由如上述的透明导电材料配置。
液晶层84具有根据将要通过像素电极81和对向电极86提供的电压控制从其传输的光的透光率的功能。该液晶层84包括可以通过各种模式显示驱动的液晶材料，上述各种模式诸如VA(垂直对准)模式、TN(扭曲向列)模式、ECB(电控双折射)模式、FFS(边缘场切换)模式、以及IPS(平面内切换)模式。如上所述，用于液晶层84的液晶材料没有特别限制。然而，特别是在使用像将在下面描述的对准膜83和85的无机对准膜执行对准控制时，这种液晶材料是有用的。
对准膜83和85中的每个都用于执行液晶层84的对准控制，并且例如可以由用诸如氧化硅(SiO2)的材料制成的无机对准膜配置。对准膜83和85的每个的厚度例如可以在大约120nm至360nm的范围内。例如，可以使用气相沉积技术形成每个对准膜83和85。
形成了保护膜82来抑制像素电极81的腐蚀。该保护膜82是比对准膜83更化学稳定的无机膜，诸如氧化硅(SiO2)膜或氮化硅(SiN)膜，并且厚度例如可以在大约30nm至70nm的范围内。形成该保护膜82以覆盖至少显示区210A，并且可以使用比气相沉积技术更化学稳定的诸如CVD(化学气相沉积)方法或溅射方法形成。这里，对准膜83是使用上述气相沉积技术形成的无机膜，并且因此，在膜中更有可能发生缺陷(如悬空键和空位)等，并且在许多情况下，Si和O的组成比也不会固定。因此，对准膜83倾向于被化学活化，并且当对准膜83和像素电极81彼此接触时，像素电极81(例如，ITO)可能会由于对准膜83(例如，SiO2)的减少而被腐蚀，等等。通过在对准膜83和像素电极81之间形成比这种对准膜83更化学稳定的保护膜82，抑制了上述像素电极81的腐蚀。
如上所述，对于根据修改例2的显示单元1E的显示装置，可以使用除了提到的有机EL装置以外的液晶装置作为上述发光装置20R、20G、和20B。值得注意的是，在该修改例中，将在上述修改例1中描述的显示模式切换层70用作显示模式切换层，但是其不限于此。例如，对于配置显示模式切换层70的EC装置，可以可选地应用EC装置30A(镜面显示和黑色显示)、EC装置40A(透射型显示和黑色显示)、以及EC装置50A(镜面显示和透射型显示)中的任一个。
此外，根据该修改例，使用背光265作为显示单元1E的光源。然而，当使用显示单元1E作为透明显示器时，可以可选地使用边缘光。另一方法是，还可以省略背光265。
(5.第四实施例)
图22示出了根据本公开第四实施例的显示单元1F的横截面配置。在该显示单元1F中，如同上述修改例2，显示层80由包括液晶层84的液晶装置配置。在该实施例中，在显示层80上设置了滤色器层87(87R、87G、和87B)，并且显示模式切换层90布置在显示层80和对向衬底40之间，滤色器层87在显示模式切换层90和显示层80之间。
显示模式切换层90例如可以设置在对向衬底40侧，并且在对向衬底40的整个表面上均匀地形成。对于该显示模式切换层90，除了氧化还原方法的上述EC装置(30A、40A、和50A)，可以使用电泳法的EC装置(100A)。在该实施例中，通过以用电泳法的EC装置(100A)配置显示模式切换层90的情况作为实例进行了描述。
图23A和图23B中的每个示意性示出了施加电压之前(图23A)和施加电压之后(图23B)显示模式切换层90中的变化。EC层92是电泳层，并且例如可以通过在第一电极93和第二电极91之间填充电离Ag和Cu的凝胶状溶液(例如，在二甲亚砜中溶解聚乙烯醇缩丁醛的溶液)来形成。在以这种方式配置的显示模式切换层90中，例如，通过向第二电极91施加负电压(例如，大约1.5至4V)，以使得例如如图23B所示Ag离子被沉淀为Ag的方式在第二电极91侧形成金属膜92A。这导致显示模式切换到镜面模式。另一方面，通过向第二电极91侧施加正电压(例如，大约0.5V至1V)，形成金属膜92A的Ag被电离，导致显示模式被切换。在该情况下，当使用诸如ITO的具有光传输特性的导电材料形成第一电极93时，显示模式切换到透明显示模式。可选地，当在上述滤色器层87的每个滤色器87R、87G、和87B之间设置黑矩阵层时，显示模式切换到正常显示模式。
值得注意的是，在该实施例中，使用液晶装置作为显示装置。然而，可以使用在根据上述第一至第三实施例及其修改例1和2的任意显示单元1A至1E中使用的任意有机EL装置(发光装置20R、20G、和20B)。可选地，显示装置可以由无机EL装置、半导体激光、LED(发光二极管)等配置。
(6.修改例)
(修改例3)
图24示出了配置根据本公开第四实施例的显示单元1F的显示模式切换层90的横截面配置的另一实例(显示模式切换层90A)。该显示模式切换层90A与上述第四实施例中的显示模式切换层90的不同在于，第二电极91被划分用于配置每个像素2的每个子像素2R、2G、和2B，即，第二电极91形成为格子状矩阵图案。这样，通过为每个子像素2R、2G、和2B形成第二电极91，可以为每个子像素2R、2G、和2B切换显示单元1F的显示区210A的显示模式。
值得注意的是，显示区域的显示模式的部分转换不仅可以应用于根据上述第四实施例及其修改例3的显示单元1F，还可以应用于根据上述第一至第三实施例及其修改例1至3的显示单元1A至1E中的任一个。
图25示意性示出了上面设置了每个驱动电路120和130以及每个像素2R、2G、和2B的驱动衬底10、以及任意显示单元1A至1E中的显示模式切换层30(50、60、或70)的整体配置。在显示模式切换层30(50、60、或70)中，在每个行和列方向布置了多个控制线150A和160A。控制线150A和160A在红色像素2R、绿色像素2G、和蓝色像素2B中的任一处、或者在显示区110A中的预定位置彼此相交。控制线150A和160A分别与切换控制电路150和160连接。将被提供到驱动衬底10上的信号线驱动电路120和扫描线驱动电路130的图像信号、以及来自定时控制部164的用于控制显示模式切换层30(50、60、或70)的显示模式的切换的控制信号，被提供到每个切换控制电路150和160。例如，如在图25中所示，这使得可以以镜面模式和显示模式(或者显示模式和透明显示模式、或者镜面模式和透明显示模式)执行显示模式切换层30(50、60、或70)的预定区域的分离显示。
(修改例4)
图26示出了配置根据本公开第一实施例的显示单元1A的显示模式切换层30的平面配置的另一实例(显示模式切换层30A)。该显示模式切换层30A与上述第一实施例中的显示模式切换层30的不同在于，例如，第一电极33和第二电极31可以设置为分别在列方向(Y轴方向)和行方向(X轴方向)延伸。因此，以使得第一电极33和第二电极31不形成相同图案(例如，成格子状)、而是排列为彼此相交的方式，可以在第一电极33和第二电极31之间的交叉点切换显示模式。换句话说，如同上述修改例3，可以为每个子像素2R、2G、和2B切换显示单元1A的显示区110A的显示模式。
值得注意的是，当如图26所示，第一电极33和第二电极31简单地图案化为直线形状时，交叉点的面积很小，因此难以实现作为镜子(或BM)的足够特征。因此，例如，如图27A和图27B所示，可以在沿Y轴方向延伸的第一电极33的一部分上形成在X轴方向突起的凸起部分33A，并且可以在沿X轴方向延伸的第二电极31的一部分上形成在Y轴方向突起的凸起部分31A。在该情况下，凸起部分33A和31A中的每个可以优选地形成在第一电极33和第二电极31之间的交叉点。这使得可以放大用于切换显示模式的面积，这允许实现作为镜子(或BM)的足够特征。
值得注意的是，显示区域中的显示模式的这种部分转换不仅可以应用于根据上述第一实施例的显示单元1A，还可以应用于根据上述第二至第四实施例及其修改例1和2的显示单元1B至1E中的任一个。
(7.应用实例)
例如，在下面描述的显示图像(或视频图片)的每个领域，在上述第一至第四实施例以及修改例1至4中描述的显示单元1A至1F中的任一个可以安装在电子设备上。
(应用实例1)
图28A和图28B中的每个示出了智能电话的外观。例如，该智能电话可以具有显示部310(显示单元1A)、非显示部(机壳(chassis))320、以及操作部330。操作部330可以设置在非显示部320的正侧或顶侧。
(应用实例2)
图29示出了电视接收器的外观配置。例如，该电视接收器可以具有包括前面板410和滤色器玻璃420的图像显示屏幕部400(显示单元1A)。
(应用实例3)
图30A和图30B中的每个都示出了数码相机的外观配置，分别示出了正侧和背侧。例如，该数码相机可以具有用于闪光的发光部510、显示部520(显示单元1A)、菜单开关530、以及快门按钮540。
(应用实例4)
图31示出了笔记本个人计算机的外观配置。例如，该笔记本个人计算机可以具有主单元610、用于输入字符等的操作的键盘620、以及用于显示图像的显示部630(显示单元1A)。
(应用实例5)
图32示出了摄像机的外观配置。例如，该摄像机可以具有主单元部710、用于将设置在该主单元部710的前侧面的物体成像的镜头720、在成像时的开始/停止开关730、以及显示部740(显示单元1A)。
(应用实例6)
图33A和图33B中的每个都示出了移动电话的外观配置。图33A示出了关闭状态的移动电话的正视图、左侧视图、右侧视图、顶视图、以及底视图。图33B示出了打开状态的智能电话的正视图和侧视图。例如，该移动电话可以通过连接部(铰链部)830结合上机壳810和下机壳820，并且可以具有显示器840(显示单元1A至1H中的任一个)、子显示器850、图片光860、以及相机870。
(应用实例7)
图34示出了图镜显示器的外观配置。例如，该图镜显示器可以具有镜面部900、排列在镜面部900的外围以获得对物体的位置的把握的相机910、以及确定图镜显示器的使用环境以调节显示图像的亮度等的亮度传感器920。在这种图镜显示器中，通过组合镜面部900的镜面模式和显示模式，可以以例如将服装等的图像在镜面部900中叠加在人物上面的方式执行显示。
值得注意的是，从相机图像的位置确定待显示的图像的位置。在该情况下，当自动聚焦反射的人时，图像帧发生改变，但是通过初步存储用于聚焦步长值的镜面部900的图像帧位置，解决了这种改变。此外，当图片图像叠加在镜面图像上时，难以从双眼的视差聚焦两个图像。因此，将透视表示、运动视差等用于显示图像，只要对象使用自动聚焦步长值就可以把握距离，并且找出应当进行多少调整。这样，可以布置超声波传感器，以测量对象之间的距离。
此外，作为照明的一种替代，可以将镜面部900的外部圆周区域自动置于全白显示状态。这允许即使在暗的地方也可以使用镜面部900作为镜子。
(应用实例8)
图35A和图35B中的每个示出了移动显示器的外观。例如，该移动显示器可以具有显示部1010(显示单元1B)、非显示部(机壳)1020、以及操作部1030。在该移动显示器中，通过使用根据上述第二实施例的显示单元1B，可以在透明显示模式(图35A)和显示模式(图35B)之间进行转换。此外，同样可以用通过其传输的显示部1010的背景显示图像或结构信息。
目前，参照第一至第四实施例以及修改例1至4描述了本公开。然而，本公开不限于上述实施例等，并且可以进行各种修改。例如，在上述第一至第三实施例以及修改例1中，通过以顶部发射型的显示单元作为实例进行了描述。然而，显示单元的类型不限于此，并且本公开还可以应用于底部发射型的显示单元。
此外，在上述实施例中提到的每个层的材料和厚度、或者膜形成方法和条件等没有具体限制，可以允许任意其他材料和厚度、或者任意其他膜形成方法和条件。另外，不一定必须设置在上述实施例等中提到的每个层，并且可以适当地省略。此外，可以添加除了上述实施例等中提到的层以外的任意层。
此外，在上述实施例等中，通过配置像素的子像素是三种红色像素、绿色像素、和蓝色像素的情况作为实例进行了描述。然而，除了这三种子像素，可以添加白色像素或黄色像素。
此外，该技术涵盖了文中描述以及文中纳入的各实施例的部分或全部的任意可能组合。
从本公开的上述示例实施例，可以实现至少以下配置。
(1)一种显示单元，包括：
彼此相对的排列的一对第一衬底和第二衬底；
设置在第一衬底和第二衬底之间的显示层；以及
对应于每个像素都具有开口并且设置在显示层和第二衬底之间的显示模式切换层。
(2)根据(1)的显示单元，其中，显示模式切换层配置为通过施加电压切换显示模式。
(3)根据(1)或(2)的显示单元，其中，显示模式切换层配置为为每个预定区域的切换显示区中的显示模式，显示区域布置有像素。
(4)根据(1)至(3)中任一项的显示单元，其中，显示模式切换层配置为调节反射率。
(5)根据(1)至(4)中任一项的显示单元，其中，显示模式切换层配置为调节透光率。
(6)根据(1)至(5)中任一项的显示单元，其中，显示模式切换层配置为在黑色显示和镜面显示之间、在黑色显示和透射型显示之间切换显示模式，或者将显示模式切换为具有镜面显示、黑色显示、以及透射型显示中的一个或多个的组合。
(7)根据(3)至(6)中任一项的显示单元，其中，
显示模式切换层包括在第一方向延伸的多个第一电极以及在第二方向延伸的多个第二电极，以及
第一电极和第二电极对应于相应像素具有交叉点。
(8)根据(7)的显示单元，其中，显示模式切换层配置为对应于第一电极和第二电极的每个交叉点切换显示模式。
(9)根据(1)至(8)中任一项的显示单元，其中，显示模式切换层在其显示层侧上具有阻光膜。
(10)根据(1)至(9)中任一项的显示单元，其中，显示模式切换层包括金属膜。
(11)根据(1)至(9)中任一项的显示单元，其中，显示模式切换层包括电致变色器件。
(12)根据(1)至(11)中任一项的显示单元，其中，显示模式切换层包括液晶层。
(13)根据(1)至(11)中任一项的显示单元，其中，显示层包括有机层，其中，有机层包括发光层。
(14)一种显示单元，包括：
彼此相对的排列的一对第一衬底和第二衬底；
设置在第一衬底和第二衬底之间的显示层；以及
设置在显示层和第二衬底之间的显示模式切换层。
(15)根据(14)的显示单元，其中，显示模式切换层设置在第二衬底的整个表面上。
(16)一种设置有显示单元的电子设备，所述显示单元包括：
彼此相对的排列的一对第一衬底和第二衬底；
设置在第一衬底和第二衬底之间的显示层；以及
对应于每个像素都具有开口并且设置在显示层和第二衬底之间的显示模式切换层。
(17)一种设置有显示单元的电子设备，所述显示单元包括：
彼此相对的排列的一对第一衬底和第二衬底；
设置在第一衬底和第二衬底之间的显示层；以及
设置在显示层和第二衬底之间的显示模式切换层。
本领域普通技术人员应当理解，根据设计需求和其他因素，在所附权利要求及其等同物的范围内，可以进各种修改、合并、子合并、和替换。

Claims (15)

1.一种显示单元，包括：
彼此相对的排列的一对第一衬底和第二衬底；
设置在所述第一衬底和所述第二衬底之间的显示层；以及
对于每个像素都具有开口并且设置在所述显示层和所述第二衬底之间的显示模式切换层。
2.根据权利要求1所述的显示单元，其中，所述显示模式切换层配置为通过施加电压切换显示模式。
3.根据权利要求1所述的显示单元，其中，所述显示模式切换层配置为对于每个预定区域切换显示区中的显示模式，所述显示区布置有所述像素。
4.根据权利要求1所述的显示单元，其中，所述显示模式切换层配置为调节反射率。
5.根据权利要求1所述的显示单元，其中，所述显示模式切换层配置为调节透光率。
6.根据权利要求1所述的显示单元，其中，所述显示模式切换层配置为在黑色显示和镜面显示之间切换显示模式，在所述黑色显示和透射型显示之间切换显示模式，或者将所述显示模式切换为具有所述镜面显示、所述黑色显示、以及所述透射型显示中的一个或多个的组合。
7.根据权利要求3所述的显示单元，其中，
所述显示模式切换层包括在第一方向延伸的多个第一电极以及在第二方向延伸的多个第二电极，以及
所述第一电极和所述第二电极对应于各个像素具有交叉点。
8.根据权利要求7所述的显示单元，其中，所述显示模式切换层配置为对应于所述第一电极和所述第二电极的每个所述交叉点切换所述显示模式。
9.根据权利要求1所述的显示单元，其中，所述显示模式切换层在其显示层一侧上具有阻光膜。
10.根据权利要求1所述的显示单元，其中，所述显示模式切换层包括金属膜。
11.根据权利要求1所述的显示单元，其中，所述显示模式切换层包括电致变色器件。
12.根据权利要求1所述的显示单元，其中，所述显示模式切换层包括液晶层。
13.根据权利要求1所述的显示单元，其中，所述显示层包括有机层，所述有机层包括发光层。
14.一种设置有显示单元的电子设备，所述显示单元包括：
彼此相对的排列的一对第一衬底和第二衬底；
设置在所述第一衬底和所述第二衬底之间的显示层；以及
对应于每个像素都具有开口并且设置在所述显示层和所述第二衬底之间的显示模式切换层。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其中，所述显示模式切换层配置为通过施加电压切换显示模式。
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