CN110098214A - 显示装置、显示系统以及显示装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在基板中的像素元件的配置中，通过设定最佳的显示区域，从而提高成品率的显示装置。显示装置(1)由多个像素元件(3)以矩阵状配置在基底基板上。多个像素元件(3)中的位于外周的外侧像素元件(3b)成为非显示区域(R2)，位于内侧的内侧像素元件(3a)成为显示区域(R1)。

Description

显示装置、显示系统以及显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种多个像素元件以矩阵状配置在基底基板上的显示装置、显示系统以及显示装置的制造方法。
背景技术
一直以来，公知有将多个像素元件以矩阵状排列在基板上而形成的显示装置。在这样的显示装置中，想到了在显示区域的周边设置虚设元件(例如参照专利文献1、专利文献2以及专利文献3)。
现有技术文献
专利文件
专利文献1：日本特开2007-93685号公报
专利文献2：日本特开2001-195026号公报
专利文献3：日本专利第4576647号
发明内容
本发明所要解决的技术问题
专利文献1所记载的电光装置具有属于进行图像显示的有效显示区域的显示像素、和属于周边区域的虚设像素，虚设元件与显示像素不同且被制成不进行动作的构成。由此，节约虚设元件的功耗。
专利文献2所记载的矩阵型显示装置具备有助于构成显示面板的显示的发光元件和无助于显示的虚设元件。在该结构中，测定虚设元件的电特性，并将其结果反映于发光元件的电压或者电流的控制。
专利文献3所记载的点矩阵显示装置具备：与扫描线和信号线的交叉位置结合的显示元件；与扫描线结合的虚设显示元件(虚设元件)；对显示元件供给输出电压的第一电压源；以及供给比输出电压低的电压的第二电压源，并构成为存积于显示元件的电荷经由虚设显示元件进行放电。在该结构中，通过进行放电动作，从而防止显示元件的错误显示。
在上述的结构中，虚设元件弥补电气功能，但其功能有限且没有应对各种状况的自由度。
本发明是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于，提供一种通过针对基板中的像素元件的配置而设定最佳的显示区域，从而提高成品率的显示装置、显示系统以及显示装置的制造方法。
解决问题的手段
本发明的显示装置由多个像素元件以矩阵状配置于基板而形成，所述显示装置的特征在于，将上述多个像素元件中的位于外周的外侧像素元件作为非显示区域，将位于比上述外侧像素元件靠内侧的位置的内侧像素元件作为显示区域。
在本发明的显示装置中，也可以构成为，上述外侧像素元件设置有表示上述内侧像素元件的行列的识别图案。
在本发明的显示装置中，也可以构成为，上述识别图案被制成描绘文字或者图形的形状。
在本发明的显示装置中，也可以构成为，上述多个像素元件分别被分离，在上述多个像素元件彼此之间填充有树脂。
在本发明的显示装置中，也可以构成为，在俯视时，上述显示区域中的上述树脂所占的面积为30％以下。
在本发明的显示装置中，也可以构成为，具备覆盖上述内侧像素元件的荧光体层。
本发明的显示系统的特征在于具备本发明的显示装置。
本发明的显示装置的制造方法为，所述显示装置由多个像素元件以矩阵状配置于基板而形成，所述显示装置的制造方法的特征在于，包括：沉积工序，将上述多个像素元件形成于相同的沉积基板；和接合工序，将形成于上述沉积基板的像素元件接合于基底基板，将上述多个像素元件中的位于外周的外侧像素元件作为非显示区域，将位于比上述外侧像素元件靠内侧的位置的内侧像素元件作为显示区域。
本发明的显示装置的制造方法也可以构成为，包括：分离工序，分别将上述多个像素元件分离；和填充工序，在上述多个像素元件彼此之间填充树脂。
本发明的显示装置的制造方法也可以构成为，包括：剥离工序，将上述多个像素元件从上述沉积基板剥离。
本发明的显示装置的制造方法也可以包括：研磨工序，对从上述沉积基板剥离的多个像素元件的表面进行研磨。
在本发明的显示装置的制造方法中，上述像素元件也可以构成为上述外侧像素元件的电极的面积大于上述内侧像素元件的电极的面积。
在本发明的显示装置的制造方法中，也可以构成为，上述外侧像素元件被制成发光元件，所述显示装置的制造方法包括：评价工序，使上述外侧像素元件发光。
发明效果
根据本发明，即使针对显示区域中位于外周的内侧像素元件，周围也被非显示区域的外侧像素元件包围。因此，在外周和中央配置有内侧像素元件的环境(围起部分)相同，从而能够使光的串扰均匀化，能够改善由照射于周围的光引起的发光面不均。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的显示装置的示意剖视图。
图2是图1所示的显示装置的示意俯视图。
图3是表示显示装置的制造方法(沉积工序)的示意说明图。
图4是表示显示装置的制造方法(分离工序)的示意说明图。
图5是图4的示意平面图。
图6是表示显示装置的制造方法(接合工序)的示意说明图。
图7是表示显示装置的制造方法(填充工序)的示意说明图。
图8是表示显示装置的制造方法(剥离工序)的示意说明图。
图9是表示显示装置的制造方法(研磨工序)的示意说明图。
图10是表示在比较例中从像素元件照射的光的行为的说明图。
图11是表示在本发明的第一实施方式的显示装置中从像素元件照射的光的行为的说明图。
图12是表示本发明的第二实施方式的显示装置的概略的示意俯视图。
图13是本发明的第三实施方式的显示装置的示意剖视图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照附图对本发明的第一实施方式的显示装置进行说明。
图1是本发明的第一实施方式的显示装置的示意剖视图，图2是图1所示的显示装置的示意俯视图。此外，考虑到附图的易懂性，图1省略剖面线。
本发明的第一实施方式的显示装置1多个像素元件3以矩阵状配置在基底基板2上。如图2所示，多个像素元件3中的位于外周的外侧像素元件3b成为非显示区域R2，位于内侧的内侧像素元件3a成为显示区域R1。图2中，示出矩形状的像素元件3以4行×5列配置的例子，在各行以及各列中，配置于前端以及末尾的像素元件3与外侧像素元件3b对应。此外，图1中，示出内侧像素元件3a与外侧像素元件3b的位置关系，因此示出与图2的第2行以及第3行对应的像素元件3。另外，图2中，将像素元件3以4行×5列配置，但不局限于此，配置在基底基板2上的像素元件3的数量能够适当地设定。
像素元件3相对于基底基板2，经由电极而接合。以下，有时将电极中的与内侧像素元件3a对应的电极称为内侧电极4a，将与外侧像素元件3b对应的电极称为外侧电极4b而进行区别。
在像素元件3彼此之间填充有树脂。以下，有时将树脂中的与显示区域R1对应的树脂称为内侧树脂5a，将与非显示区域R2以及基底基板2的外周对应的树脂称为外侧树脂5b而进行区别。换句话说，在俯视时，内侧像素元件3a被内侧树脂5a围起，外侧像素元件3b被外侧树脂5b围起。
接下来，参照附图与显示装置1的制造方法一并对各部的详细情况进行说明。
图3是表示显示装置的制造方法(沉积工序)的示意说明图。
像素元件3能够利用公知的半导体发光元件，也可以使用LED。作为像素元件3的半导体层11的构造，可举出具有PN接合的同质构造、异质构造或者双异质构造的构造。图3示出层叠有半导体层11的沉积基板10。半导体层11通过外延沉积而形成在沉积基板10上。在本实施方式中，沉积基板10由蓝宝石形成，但不局限于此，只要是能够使半导体层11外延沉积的材料即可。
图4是表示显示装置的制造方法(分离工序)的示意说明图，图5是图4的示意平面图。
在图3所示的沉积工序后，进行电极的形成和元件的分离。具体而言，在半导体层11上，与内侧像素元件3a以及外侧像素元件3b的位置对应地形成有内侧电极4a以及外侧电极4b。电极通过公知的电极形成技术而形成，例如使用Au等金属。此外，但电极不局限于此，也可以使用合金，或层叠多个材料。
并且，通过选择蚀刻工序将半导体层11蚀刻为沉积基板10局部露出。由此，成为一体的半导体层11被分割(分离)为多个像素元件3。
图6是表示显示装置的制造方法(接合工序)的示意说明图。
在图4所示的分离工序后，使像素元件3与基底基板2接合。具体而言，使沉积基板10的设置有像素元件3的面与基底基板2对置而对基底基板2和沉积基板10进行按压。此外，虽省略附图，但也可以在基底基板2预先通过电极等而形成布线，也可以与内侧像素元件3a以及外侧像素元件3b的位置对应地刻画图案。
基底基板2的材料未特别限定，例如也可以使用在Si上形成控制像素元件3的发光的驱动电路的材料。
对于沉积基板10上的像素元件而言，优选构成为外侧电极4b的面积大于内侧电极4a的面积。由此，通过外侧像素元件3b，能够加强与基底基板2的接合强度。换句话说，通过设置于外周的外侧像素元件3b能够牢固地接合，因此能够补充内侧像素元件3a的接合。
图7是表示显示装置的制造方法(填充工序)的示意说明图。
在图6所示的接合工序后，在像素元件3彼此之间填充有树脂。树脂是有机硅系树脂、环氧类树脂等液状树脂，例如，在利用与空隙的尺寸匹配的微型针等进行了注入后而固化。使液状树脂固化的方法未特别限定，但例如也可以照射紫外线，或加热等。
在空隙等填充树脂时，若在极端存在敞开的空间，则促进向该部分的供给，向其他部分的供给延误，从而树脂的填充量产生不均。在本实施方式中，在分离的像素元件3之间填充树脂时，设置有外侧像素元件3b，因此在外周和中央，内侧像素元件3a的围起部分相同，从而能够均匀地填充树脂。
图8是表示显示装置的制造方法(剥离工序)的示意说明图。
在图7所示的填充工序后，从像素元件3将沉积基板10剥离。在剥离沉积基板10时，向使沉积基板10的一方的端部从基底基板2分离的方向(图中箭头A的方向)施加力。施加于沉积基板10的力容易施加于像素元件3中的位于最外周的位置。这里，位于最外周的位置是外侧像素元件3b，因此能够抑制对内侧像素元件3a的影响，从而能够提高像素元件3的成品率。
另外，优选在俯视时显示区域R1中的树脂所占的面积为30％以下。即，通过将未有助于显示的树脂的面积抑制为尽可能小，从而能够确保所要求的画质，并且实现基于外侧像素元件3b和树脂的加强。并且，通过将树脂所占的面积抑制为较小，从而减少树脂与沉积基板10接触的面积，能够使沉积基板10容易剥离。
图9是表示显示装置的制造方法(研磨工序)的示意说明图。
在图8所示的剥离工序后，对像素元件3的表面(上表面)进行研磨。像素元件3的研磨能够通过例如CMP等实施。具体而言，在研磨工序中，在将显示装置1中的像素元件3的上表面侧按压于研磨机20的状态下，使显示装置1以及/或者研磨机20在沿着像素元件3的上表面的方向(图中箭头B的方向)上滑动。此时，容易对位于最外周的位置的像素元件3施加负载，磨削量变多。这里，通过设置外侧像素元件3b而使容易产生研磨不均的位置不包括内侧像素元件3a，从而能够抑制对显示区域R1的影响，减少发光面不均。
借助上述的工序制造图1所示的显示装置1。也可以相对于这样制造出的显示装置1，进行特性的评价工序。在评价工序中，使外侧像素元件3b发光而实施。换句话说，在沉积工序中，通过使与内侧像素元件3a同时形成的外侧像素元件3b发光，从而能够对作为发光元件的电特性、完成状况进行评价。另外，通过实际发光，能够掌握电极与像素元件3的接合状态等。这样，通过对外侧像素元件3b的特性进行评价，从而能够推测内侧像素元件3a的特性。
接下来，参照附图对从像素元件3照射的光与邻接的像素元件3的关系进行说明。
图10是表示比较例中从像素元件照射的光的行为的说明图。
为了对光的行为进行说明，首先对比较例的情况进行说明。比较例构成为相对于图1所示的显示装置1未设置外侧像素元件3b。具体而言，图10中，示出3个内侧像素元件3a排列配置的状态，成为显示区域R1的周围未由非显示区域R2围起的状态。像素元件3构成为主要从上表面照射光，但也从侧面照射一部分光(侧面光L)。这里的树脂未完全遮挡侧面光L，使其一部分透过。此外，图10中，考虑到附图的易懂性，省略从像素元件3的上表面照射的光。
侧面光L由邻接的像素元件3等反射而从显示装置1的上表面侧射出。但是，对于设置于最外周的像素元件3而言，有邻接的像素元件3不存在的面，以从此处向侧方扩张的方式照射侧面光L。作为其结果，在最外周和内侧，侧面光L的表现方式产生不同，成为发光面不均的重要因素。
图11是表示在本发明的第一实施方式的显示装置中从像素元件照射的光的行为的说明图。
图11示出上述的图1所示的显示装置1中的侧面光L的行为。如上述那样，在本发明的第一实施方式的显示装置1中，位于最外周的位置的像素元件3(外侧像素元件3b)成为非显示区域R2，被控制为不发光。换句话说，针对显示区域R1中位于外周的位置的内侧像素元件3a，其周围也由非显示区域R2的外侧像素元件3b围起。因此，从显示区域R1中位于外周的位置的内侧像素元件3a照射的侧面光L由外侧像素元件3b反射，与其他部分相同，从显示装置1的上表面侧射出。这样，在外周和中央，配置有内侧像素元件3a的环境(围起部分)相同，能够使光的串扰均匀化，能够改善由照射于周围的光引起的发光面不均。
(第二实施方式)
接下来，参照附图对本发明的第二实施方式的显示装置进行说明。此外，对具有与第一实施方式相同的功能的构成要素标注相同的附图标记，并省略其说明。
图12是表示本发明的第二实施方式的显示装置的概略的示意俯视图。
在第二实施方式中，相对于第一实施方式，在外侧像素元件3b的电极设置识别图案SP这点不同。具体而言，识别图案SP表示像素元件3的行列，例如使文字或者图形作为描绘形状。识别图案SP为在从上表面侧观察显示装置1时用户、机械等能够视认的形状即可，标注按行以及列的顺序而不同的数字、文字即可。例如，在作为识别图案SP使用数字的情况下，也可以使值从1依次变大。另外，在使用文字的情况下，也可以按字母顺序附加。这样，通过对沿着显示区域R1的外周设置的识别图案SP进行确认，能够容易地掌握显示区域R1中的像素元件3的位置，能够提高不良状况解析等的操作性。另外，通过使用文字、图形作为识别图案SP，能够在视觉上掌握像素元件3的行列。
识别图案SP例如由电极等形成，也可以是文字、数字其本身的形状，也可以作为镂空形状而仅镶边。此外，识别图案SP不局限于上述的结构，也可以是多个文字、图形的组合。换句话说，也可以相对于一个外侧像素元件3b赋予多个文字。另外，也可以将多个矩形规则排列而成的二维条形码等用作识别图案SP。
(第三实施方式)
接下来，参照附图对本发明的第三实施方式的显示装置进行说明。此外，对具有与第一实施方式以及第二实施方式相同的功能的构成要素标注相同的附图标记，省略其说明。
图13是本发明的第三实施方式的显示装置的示意剖视图。
第三实施方式相对于第一实施方式，具备覆盖内侧像素元件3a的上表面的荧光体层6(颜色转换层)这点不同。具体而言，与内侧像素元件3a分别对应地设置荧光体层6，外侧像素元件3b、像素元件3彼此的缝隙由遮光性树脂7覆盖。
荧光体层6通过荧光体材料、颜色转换材料、光散射材料以及成为母材的树脂等形成，并作用于从内侧像素元件3a照射的光。荧光体层6对内侧像素元件3a所照射的光的波长进行转换而使红色、绿色、蓝色以及黄色等的光射出。此外，不局限于此，荧光体层6也可以成为透明层。另外，不需要相对于多个内侧像素元件3a而使荧光体层6全部成为相同的结构，也可以构成为分别转换为不同的颜色。
在上述的第一实施方式以及第二实施方式中，对在内侧像素元件3a的点亮时使外侧像素元件3b成为非点亮的情况进行了说明，但在第三实施方式中，有时在内侧像素元件3a的点亮时使外侧像素元件3b点亮。例如，在使显示区域R1的像素元件3全部点亮时(全点亮时)，若在最外周和内侧欲使内侧像素元件3a成为看起来相同的外观，则也希望使与最外周的内侧像素元件3a邻接的外侧像素元件3b点亮。如图13所示，在荧光体层6也入射从邻接的像素元件3照射的侧面光L，因此通过使外侧像素元件3b点亮，能够使颜色的外观均匀化。其中，外侧像素元件3b其本身看起来主动地显示变化，因此被遮光性树脂7覆盖。此外，当然替代遮光性树脂7而为遮光性的框，也能够无法从外部看见。另外，在全点亮时以外，仅存在外侧像素元件3b即可，不需要使外侧像素元件3b发光。
在上述的实施方式中，用基底基板2进行了说明，但不局限于此，基底基板2例如除了玻璃环氧基板等一般的基板以外，当然也可以将LSI芯片等半导体晶片作为基板。即，LSI芯片on像素元件是指堆叠结构。
此外，这次公开的实施方式全部方面均为例示，不成为限定性解释的基础。
另外，本发明的显示装置1不特别限定于此，但例如能够适当地用于液晶显示器、VR(Virtual Reality)系统、AR(Augmented Reality)系统、MR(Mixed Reality)系统、激光投影装置、以及LED投影装置等显示系统。
因此，本发明的技术范围不只是通过上述的实施方式来解释，而是基于权利要求书的记载而划分。另外，包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。
附图标记说明
1 显示装置
2 基底基板(基板的一个例子)
3 像素元件
3a 内侧像素元件
3b 外侧像素元件
4a 内侧电极(电极的一个例子)
4b 外侧电极(电极的一个例子)
5a 内侧树脂(树脂的一个例子)
5b 外侧树脂(树脂的一个例子)
6 荧光体层
7 遮光性树脂
10 沉积基板
11 半导体层
R1 显示区域
R2 非显示区域
SP 识别图案

Claims (13)

1.一种显示装置，其由多个像素元件以矩阵状配置于基板而形成，
所述显示装置的特征在于，
将所述多个像素元件中的位于外周的外侧像素元件作为非显示区域，将位于比所述外侧像素元件靠内侧的位置的内侧像素元件作为显示区域。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述外侧像素元件设置有表示所述内侧像素元件的行列的识别图案。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
所述识别图案被制成描绘文字或者图形的形状。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述多个像素元件分别被分离，
在所述多个像素元件彼此之间填充有树脂。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，
在俯视时，所述显示区域中的所述树脂所占的面积为30％以下。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
具备覆盖所述内侧像素元件的荧光体层。
7.一种显示系统，其特征在于，具备：
权利要求1～6中任一项所述的显示装置。
8.一种显示装置的制造方法，所述显示装置由多个像素元件以矩阵状配置于基板而形成，
所述显示装置的制造方法的特征在于，包括：
沉积工序，将所述多个像素元件形成于相同的沉积基板；和
接合工序，将形成于所述沉积基板的像素元件接合于基底基板，
将所述多个像素元件中的位于外周的外侧像素元件作为非显示区域，将位于比所述外侧像素元件靠内侧的位置的内侧像素元件作为显示区域。
9.根据权利要求8所述的显示装置的制造方法，其特征在于，包括：
分离工序，分别将所述多个像素元件分离；和
填充工序，在所述多个像素元件彼此之间填充树脂。
10.根据权利要求8所述的显示装置的制造方法，其特征在于，
包括：剥离工序，将所述多个像素元件从所述沉积基板剥离。
11.根据权利要求10所述的显示装置的制造方法，其特征在于，包括：
研磨工序，对从所述沉积基板剥离的多个像素元件的表面进行研磨。
12.根据权利要求8所述的显示装置的制造方法，其特征在于，
所述像素元件构成为所述外侧像素元件的电极的面积大于所述内侧像素元件的电极的面积。
13.根据权利要求8所述的显示装置的制造方法，其特征在于，
所述外侧像素元件被制成发光元件，
所述显示装置的制造方法包括：评价工序，使所述外侧像素元件发光。
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