CN116472572A - 显示装置、电子设备和用于制造显示装置的方法 - Google Patents

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lower electrode
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山崎崇
加藤裕
笠原直也
小仓昌也
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Abstract

在该显示装置中:具有发光单元的显示元件以二维矩阵形状布置在基板上,发光单元是各自通过层叠下电极、有机层和上电极形成的;下电极和有机层被设置到每一个发光单元;在基板的位于相邻发光单元之间的部分中形成凹槽部,凹槽部各自具有底表面和与底表面形成适度的倾斜角的两个侧表面;并且在包括在发光单元上的部分和在基板的凹槽部上的部分的整个表面上形成公用的保护膜。

Description

显示装置、电子设备和用于制造显示装置的方法
技术领域
本公开涉及显示装置、电子设备以及用于制造显示装置的方法。
背景技术
包括电流驱动型发光单元的显示元件和包括这种显示元件的显示装置是众所周知的。例如,包括由有机电致发光元件组成的发光单元的显示元件作为通过低压直流驱动能够高亮度发光的显示元件已经引起关注。
使用有机电致发光的显示装置是自发光型,并且此外,对高清晰度和高速视频信号具有足够的响应性。例如,在将被安装在诸如眼镜和护目镜的眼罩上的显示装置中,除了将构成像素的显示元件的尺寸设置为大约几微米至10微米之外,还需要增加亮度。
通过将包括有机发光层的有机层夹在一对电极之间来配置有机电致发光元件。有机层可以针对每一个发光单元公用地形成,或者可以针对每一个发光单元独立地形成。从光利用效率的观点来看,优选针对每一个发光单元独立地形成有机层。例如,专利文献1公开了通过蚀刻方法加工包括有机发光层的有机层。
引用列表
专利文献
专利文献1:JP 2009-170336 A
发明内容
技术问题
在包括有机发光层的有机层中,从外部进入的水分导致发光性能的劣化。因此,通过用绝缘保护膜覆盖包括显示元件的上表面的整个表面来执行密封。然而,可以想到,在保护膜的弯曲部分中产生由不均匀覆盖导致的接缝,会降低密封性能。
本公开的目的是提供一种显示装置、包括该显示装置的电子设备以及用于制造该显示装置的方法,该显示装置具有其中显示元件的密封性能即使在保护膜的弯曲部中产生由不均匀覆盖导致的接缝也不太可能劣化的结构。
问题的解决方案
解决以上问题的根据本公开的显示装置是包括形成在基板上并以二维矩阵排列的显示元件的显示装置,显示元件各自具有通过层叠下电极、有机层和上电极形成的发光单元,其中,
针对每一个发光单元设置下电极和有机层,
基板包括形成在基板的位于相邻发光单元之间的部分中的凹槽,凹槽具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面,并且
在包括发光单元的上表面和基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。
解决以上问题的根据本公开的用于制造显示装置的方法是用于制造一种显示装置的方法,该显示装置包括形成在基板上并以二维矩阵排列的显示元件,显示元件各自具有通过层叠下电极、有机层和上电极形成的发光单元,该方法包括:
第一步骤,形成其中构成下电极、有机层和上电极的材料依次层叠在基板上的层叠体;
第二步骤,移除层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分,并且此后在被暴露的基板的部分中进一步形成凹槽,凹槽具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面;以及
第三步骤,在包括发光单元的上表面和基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。
解决以上问题的根据本公开的电子设备是一种包括显示装置的电子设备,
显示装置包括形成在基板上并以二维矩阵排列的显示元件,显示元件各自具有通过层叠下电极、有机层和上电极形成的发光单元,其中,
针对每一个发光单元设置下电极和有机层,
基板包括形成在基板的位于相邻发光单元之间的部分中的凹槽,凹槽具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面,并且
在包括发光单元的上表面和基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。
附图说明
图1是根据第一实施方式的显示装置的示意图。
图2是第(n,m)个显示元件(像素)的示意性电路图。
图3是用于说明显示装置的结构的基板等的示意性局部截面图。
图4是用于说明图3中的相邻发光单元之间的结构的示意性放大图。
图5是用于说明当从图3中由A-A表示的端面观察基板侧时,设置在位于相邻发光单元之间的基板的部分中的凹槽与发光单元的有机层之间的平面布置关系的示意性平面图。
图6是用于说明当从图3中由A-A表示的端面观察基板侧时,设置在位于相邻发光单元之间的基板的部分中的凹槽、发光单元的有机层与下电极之间的平面布置关系的示意性平面图。
图7是用于说明根据参考例的显示装置的结构的基板等的示意性局部截面图。
图8是用于说明在根据参考例的显示装置中的相邻发光单元之间的保护膜的弯曲部分中由不均匀覆盖导致的接缝的示意性截面图。
图9是用于说明由在根据第一实施方式的显示装置中的相邻发光单元之间的保护膜的弯曲部分中产生的不均匀覆盖导致的接缝的示意性截面图。
图10是用于说明发光单元的布置的第一变形例的示意性平面图。
图11是用于说明发光单元的布置的第二变形例的示意性平面图。
图12A是用于说明制造根据第一实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图12B是用于说明制造根据第一实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图13是用于说明制造根据图12之后的第一实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图14是用于说明制造根据图13之后的第一实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图15是用于说明制造根据图14之后的第一实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图16是用于说明制造根据图15之后的第一实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图17是用于说明制造根据图16之后的第一实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图18是用于说明制造根据图17之后的第一实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图19是用于说明制造根据图18之后的第一实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图20是用于说明制造根据图19之后的第一实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图21是用于说明根据第二实施方式的显示装置的结构的基板等的示意性局部截面图。
图22是用于说明当从图21中由B-B表示的端面观察基板侧时,设置在位于相邻发光单元之间的基板的部分中的凹槽、发光单元的有机层与下电极之间的平面布置关系的示意性平面图。
图23是用于说明制造根据第二实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图24是用于说明制造根据图23之后的第二实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图25是用于说明制造根据图24之后的第二实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图26是用于说明根据第三实施方式的显示装置的结构的基板等的示意性局部截面图。
图27是用于说明制造根据第三实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图28是用于说明制造根据图27之后的第三实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图29是用于说明制造根据图28之后的第三实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。
图30A是镜头可互换的单镜头反射式数码相机的外观图(正视图)。
图30B是镜头可互换的单镜头反射式数码相机的外观图(后视图)。
图31是头戴式显示器的外观图。
图32是透视头戴式显示器的外观图。
图33是描绘车辆控制系统的示意性配置的实施方式的框图。
图34是帮助说明车外信息检测部和成像部的安装位置的示例的示图。
图35是示意性地描绘手术室系统的总体配置的视图。
图36是描绘集中操作面板的操作屏幕图像的显示的示例的视图。
图37是示出应用了手术室系统的手术状态的示例的视图。
图38是描绘在图37中描绘的摄像头和相机控制单元(CCU)的功能配置的示例的框图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图基于实施方式描述本公开。本公开不限于这些实施方式,并且实施方式中的各种数值和材料是示例。在以下描述中,相同的参考标号将用于相同的元件或具有相同功能的元件,并且将省略冗余的描述。将按照以下顺序给出描述。
1.根据本公开的显示装置、电子设备和用于制造显示装置的方法的总体描述
2.第一实施方式
3.第二实施方式
4.第三实施方式
5.电子设备的描述
6.应用例1
7.应用例2
8.其他
[根据本公开的显示装置、电子设备和用于制造显示装置的方法的总体描述]
在以下描述中,根据本公开的显示装置、在根据本公开的电子设备中使用的显示装置以及通过根据本公开的用于制造显示装置的方法获得的显示装置可简称为“本公开的显示装置”。此外,根据本公开的显示装置、根据本公开的电子设备以及根据本公开的显示装置的制造方法可简称为“本公开”。
如上所述,根据本公开的显示装置包括形成在基板上并以二维矩阵排列的显示元件,显示元件各自具有通过层叠下电极、有机层和上电极形成的发光单元,其中,
针对每一个发光单元设置下电极和有机层,
基板包括形成在基板的位于相邻发光单元之间的部分中的凹槽,凹槽具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面,并且
在包括发光单元的上表面和基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。
根据本公开,在基板的位于相邻发光单元之间的部分中形成凹槽,该凹槽具有底表面以及相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面。即使当在保护膜的弯曲部分中产生由不均匀覆盖导致的接缝时,该配置也可以分离接缝的端部和发光单元的壁表面。这改善了显示元件的密封特性。
在本公开的显示装置中,基板的凹槽可通过蚀刻方法形成。在这种情况下,有机层的侧壁表面可以被包含基板构成物作为成分的沉积膜覆盖。沉积膜优选形成在基板的凹槽的两个侧表面上。
当通过蚀刻方法形成基板的凹槽时,通过蚀刻处理产生的副产物附着到周边。当有机层的侧壁表面被包含基板构成物作为成分的沉积膜覆盖时,接缝的端部和发光单元的壁表面进一步彼此分离。由此,进一步提高显示元件的密封性。
当水分从外部进入有机层时,有机层的发光特性劣化。当有机层的侧壁表面被包含基板构成物作为成分的沉积膜覆盖时,即使当水分通过保护膜的接缝进入时,水分也几乎不渗透有机层。因此,可以更适当地保持有机层的发光特性。从有效防止水分渗透的观点来看,沉积膜优选包含由硅化合物组成的基板构成物作为成分。
如上所述,可以通过蚀刻方法形成基板的凹槽。从将通过蚀刻处理产生的副产物附着到周边的观点来看,蚀刻方法优选是干法蚀刻。在这种情况下,可以使用诸如CF4、氧、氩或氮的蚀刻气体通过干法蚀刻形成基板的凹槽。
在包括上述各种优选配置的本公开中,下电极可形成为使得其外边缘不暴露于有机层的侧壁表面。在这种情况下,下电极的外边缘可以被绝缘层覆盖。
可替代地,在包括上述各种优选配置的本公开中,下电极可形成为使得外边缘暴露于有机层的侧壁表面。
在包括上述各种优选配置的本公开中,考虑到形成基板的凹槽的过程,优选针对每一个发光单元设置上电极。在这种情况下,需要分别形成将各个发光单元的上电极与公用电源线连接的配线。或者,也可以针对每一个发光单元设置公用的上电极。
在包括上述各种优选配置的本公开中,可使用有机绝缘材料或无机绝缘材料形成保护膜。从应对像素尺寸的小型化的观点来看,优选使用无机绝缘材料形成保护膜。具体地,期望保护膜由氧化硅、氮化硅、氧氮化硅和氧化铝中的任意种制成。
保护膜可通过诸如物理气相沉积法(PVD法)(示例为真空气相沉积法或溅射法)、各种化学气相沉积法(CVD法)和原子层沉积法(ALD法)的众所周知的膜形成法形成。
如上所述,用于制造包括上述各种优选配置的显示装置的根据本公开的显示装置的制造方法包括:
第一步骤,形成其中构成下电极、有机层和上电极的材料依次层叠在基板上的层叠体;
第二步骤,移除层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分,并且此后在被暴露的基板的部分中进一步形成凹槽,凹槽具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面;以及
第三步骤,在包括发光单元的上表面和基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。
在根据本公开的用于制造显示装置的方法中,在第一步骤中,可以在针对每一个发光单元在基板上形成下电极之后形成其中构成有机层和上电极的材料依次层叠的层叠体。在这种情况下,第一步骤可以包括在针对每一个发光单元在基板上形成下电极之后,用绝缘层覆盖下电极的外边缘的步骤。
可替代地,在根据本公开的用于制造显示装置的方法中,在第一步骤中,在针对每一个发光单元公用的基板上形成构成下电极的材料层之后,形成其中构成有机层和上电极的材料依次层叠的层叠体。在这种情况下,可以在第二步骤中通过移除层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分来针对每一个发光单元形成下电极。
在包括上述各种优选配置的根据本公开的用于制造显示装置的方法中,在第二步骤中,通过蚀刻方法移除层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分,此后,在被暴露的基板的部分中进一步形成凹槽,凹槽具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面,同时,有机层的侧壁表面被通过蚀刻处理生成的沉积膜覆盖。
如针对显示装置所描述的,从将通过蚀刻处理产生的副产物附着到周边的观点来看,蚀刻方法优选是干法蚀刻。在这种情况下,更希望通过使用诸如CF4、氧、氩或氮的蚀刻气体的干蚀刻方法形成膜。
作为构成显示装置的支撑基材,可以使用由诸如玻璃的透明材料制成的基材或者由诸如硅的半导体材料制成的基材。当使用玻璃基板等时,可通过在玻璃基板上形成半导体材料层等以及处理半导体材料层等来形成向显示元件提供电压的晶体管。例如,当使用由诸如硅的半导体材料构成的基材时,晶体管等可适当地形成在设置在基材上的阱中。
发光单元优选为所谓的顶部发射型。发光单元通过在下电极与上电极之间布置通过层叠多个材料层形成的有机层来形成。当在下电极与上电极之间施加电压时,有机层发光。例如,当下电极用作阳极电极时,有机层可以具有其中空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层和电子注入层从下电极侧依次层叠的结构。构成有机层的空穴传输材料、空穴传输材料、电子传输材料和有机发光材料不限于特定材料,并且可以使用已知的材料。
构成发光单元的电极的材料的示例包括诸如铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、铬(Cr)、钨(W)、镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)和钽(Ta)的金属或合金,以及诸如氧化铟锡(ITO,包括掺杂Sn的In2O3、结晶ITO和无定形ITO)和氧化铟锌(IZO)的透明导电材料。
有机层可形成为针对每一个发光单元发射红色光、绿色光和蓝色光中的任一个。尽管该配置使形成有机层的工艺复杂化,但是该配置具有优异的发光效率的优点。虽然滤色器基本上是不必要的,但是可以布置对应于要显示的颜色的滤色器以提高颜色纯度等。滤色器可以使用例如包含颜料或染料的树脂材料形成。
可替代地,有机层可形成为发射白色光。这种配置具有以下优点:构成有机层的材料层可以在制造显示装置的过程中形成为公用层。发射白色光的有机层可以具有所谓的串联结构,其中多个有机发光层经由电荷产生层或中间电极连接。例如,发射白色光的发光单元可以通过层叠发射红色光、绿色光和蓝色光的有机发光层,或通过层叠发射黄色光和蓝色光的有机发光层来配置。在执行彩色显示的情况下,对应于要显示的颜色的滤色器可适当地布置成对应于每一个发光单元。
驱动发光单元的驱动单元设置在其上布置发光单元的基板下方,但是不限于该配置。构成驱动电路的晶体管和发光单元可以经由形成在基板等中的接触孔(接触插塞)连接。驱动电路可以具有已知的电路配置。
在根据本公开的显示装置中,驱动电路中使用的晶体管的配置不限于具体类型。晶体管可以是p沟道场效应晶体管或n沟道场效应晶体管。
在显示装置中,形成包括各种配线和电极的配线层。可以通过在包括晶体管等的基板的整个表面上层叠多个材料层来配置层。包含在配线层中的配线、电极等由绝缘层隔开。用于电连接配线层和每一个下电极的通孔可以例如通过在配线层的表面层的绝缘层中设置开口,然后在整个表面上形成钨(W)等的膜,然后执行平坦化处理来形成。
构成配线层的金属材料层和绝缘层可以使用适当地选自已知的无机材料和有机材料的材料来形成,并且可以通过例如已知的膜形成方法(诸如通过真空气相沉积方法或溅射方法或各种化学气相沉积方法(CVD方法)示例的物理气相沉积方法(PVD方法))和已知的图案化方法(诸如蚀刻方法或剥离方法)的组合来形成。构成配线层的绝缘层可通过上述众所周知的膜形成方法获得。
显示装置可被配置为显示单色图像或彩色图像。作为显示装置的像素的值,可以例示诸如VGA(640,480)、S-VGA(800,600)、XGA(1024,768)、APRC(1152,900)、S-XGA(1280,1024)、U-XGA(1600,1200)、HD-TV(1920,1080)、Q-XGA(2048,1536)、(3840,2160)和(7680,4320)的一些图像分辨率,但是该值不限于这些值。
发光单元的阵列没有特别限制,只要该阵列不妨碍本公开的显示装置的实现即可。发光单元的阵列的示例包括正方形阵列、德尔塔阵列和条纹阵列。
包括本公开的显示装置的显示装置的示例包括电视机、数码相机、笔记本式个人计算机、诸如移动电话的移动终端装置、相机以及头戴式显示器。
本说明书中的各种条件不仅在严格满足它们时被满足,而且在基本上满足它们时也会被满足。关于条件的满足,允许存在由显示装置的设计或制造等引起的各种变化。此外,在以下描述中使用的附图是示意性的。例如,稍后描述的图3示出了显示装置的截面结构,但未示出宽度、高度、厚度等的比率。
[第一实施方式]
第一实施方式涉及根据本公开的显示装置、显示装置和电子设备以及用于制造显示装置的方法。
图1是根据第一实施方式的显示装置的示意图。显示装置1是有源矩阵型显示装置。显示装置1包括以矩阵布置的显示元件10和用于驱动显示元件10的诸如水平驱动电路11和垂直驱动电路12的各种电路。参考标号SCL表示用于扫描显示元件10的扫描线,并且参考标号DTL表示用于向显示元件10提供各种电压的信号线。
显示元件10、水平驱动电路11和垂直驱动电路12集成在基板中。即,显示装置1是驱动电路集成的显示装置。驱动电路可以单独设置。显示装置1具有例如显示区域的对角线宽度为约1英寸的模块形状。每一个显示元件的尺寸为几微米。
如稍后将参考图3至图9详细描述的,在显示装置1中,各自具有通过层叠下电极、有机层和上电极形成的发光单元的显示元件10形成在基板上并且以二维矩阵排列。针对每一个发光单元设置下电极和有机层。在基板的位于相邻发光单元之间的部分中,形成具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面的凹槽,并且在包括发光单元的上表面和基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。即使在保护膜的弯曲部分中产生由不均匀覆盖导致的接缝,设置凹槽可确保显示元件的密封性。
例如,总共N×M个显示元件10、在行方向(附图中的X方向)上的N和在列方向(附图中的Y方向)上的M以矩阵布置。以二维矩阵排列的显示元件10形成用于显示图像的显示区域。
显示装置1是能够进行彩色显示的显示装置。在图1中,对应于红色显示、绿色显示和蓝色显示的显示元件分别由参考标号R、G和B表示。由布置在行方向上的三个显示元件10构成的组构成一个彩色像素。因此,当满足N'=N/3时,总共N'×M个彩色像素(行方向上的N'和列方向上的M)排列在显示区域中。
扫描线SCL的数量是M。第m行中的显示元件10(其中,m=1,2,…,M)连接至第m条扫描线SCLm并且构成一个像素行。数据线DTL的数量为N。第n列(其中,n=1,2,…,N)中的显示元件10连接至第n条数据线DTLn
虽然在图1中未示出,但是显示装置1包括为显示元件10的每一行提供驱动电压的电源线以及共同连接至所有显示元件10的公用电源线。
在下文中,位于第m行和第n列的显示元件10可被称为第(n,m)个显示元件10。构成第(n,m)个显示元件10的每一个元件也可被称为第(n,m)个元件。
指示与要显示的图像对应的灰度的数字信号从例如未示出的装置提供至垂直驱动电路12。垂直驱动电路12生成对应于灰度值的模拟信号并将该模拟信号提供至数据线DTL作为视频信号。要生成的模拟信号的最大值基本上等于提供至垂直驱动电路12的电源电压,并且信号的振幅大约是几伏。
水平驱动电路11向扫描线SCL提供扫描信号。利用该扫描信号,显示元件10例如以行为单位被线顺序扫描。来自数据线DTL的模拟信号被写入扫描的显示元件10中,并且发射有与该值对应的亮度的光。
在显示装置1中,同时驱动排列在第m行中的N个显示元件10。换言之,在沿着行方向布置的N个显示元件10中,以这些显示元件所属的行为单位控制发光/非发光定时。当显示装置1的显示帧速率表示为FR(次数/秒)时,在显示装置1以行为单位进行线顺序扫描时的每一行的扫描周期(所谓的水平扫描周期)小于(1/FR)×(1/M)秒。
上面已经描述了显示装置1的概述。接下来,将描述显示元件10的基本配置。
图2是第(n,m)个显示元件(像素)的示意性电路图。
如图2所示,显示元件10包括电流驱动型发光单元ELP和用于驱动发光单元ELP的驱动电路DL。
如图2所示,驱动电路DL包括两个晶体管和一个电容器。参考标号TRW表示用于写入视频信号的写入晶体管,并且参考标号TRD表示使电流流过发光单元ELP的驱动晶体管。这些晶体管由p沟道晶体管构成。
在驱动晶体管TRD中,一个源极/漏极区域连接至电源线PS1m,驱动电压VCC提供至该电源线PS1m。另一源极/漏极区域连接至发光单元ELP的阳极电极。电容器CS被连接在一个源极/漏极区域与栅电极之间。
发光单元ELP的阴极电极连接至公用的电源线PS2,电压VCat(例如,接地电位)提供至公用的电源线PS2。发光单元ELP由有机电致发光元件构成。发光单元ELP的电容由参考标号CEL表示。当电容CEL较小并且在驱动像素10中发生问题时,可以根据需要设置并联连接至发光单元ELP的辅助电容。
在写入晶体管TRW中,一个源极/漏极区域连接至数据线DTLn。另一个源极/漏极区域连接至驱动晶体管TRD的栅电极。
写入晶体管TRW的导通状态/非导通状态由提供至连接至栅电极的扫描线SCLm的扫描信号控制。
将描述驱动电路DL的基本操作。写入晶体管TRW进入导通状态,并且从数据线DTL向驱动晶体管TRD的栅电极施加信号电压。电容器CS保持与信号电压对应的电压。电容器CS保持驱动晶体管TRD的Vgs(栅电极与源极区域之间的电位差)。
接下来,使写入晶体管TRW进入非导电状态。由以下公式(1)表示的电流根据电容器CS中保持的Vgs流过驱动晶体管TRD
针对驱动晶体管TRD,符号表示以下值。
μ:有效迁移率
L:通道长度
W:通道宽度
Vgs:栅电极与源极区域之间的电位差
Vth:阈值电压
Cox:(栅极绝缘层的相对介电常数)×(真空介电常数)/(栅极绝缘层的厚度)
k≡(1/2)·(W/L)·Cox
Ids=k·μ·(Vgs-Vth)2 (1)
流过发光单元ELP的漏极电流Ids使得发光单元ELP发光。此外,通过漏极电流Ids的值的大小控制发光单元ELP的发光状态(亮度)。
上面已经描述了显示元件10的基本配置。接下来,将描述构成显示装置1的各种部件的三维布置关系。
图3是用于说明显示装置的结构的基板等的示意性局部截面图。
首先,将描述基板20。参考标记21表示例如由硅制成的p型基材。n型公用阱区域22形成在基材21中。驱动电路DL的各种晶体管布置在公用阱区域22中。为便于说明,在图3中仅示出了驱动晶体管TRD。参考标号23表示限定每一个晶体管的元件隔离区域,并且参考标号24A、24B表示驱动晶体管TRW的一对源极/漏极区域。夹在这一对源极/漏极区域24A、24B之间的部分形成通道区域。
在通道区域上形成栅极绝缘膜25,并且在栅极绝缘膜25上形成栅电极26。栅极绝缘膜25可以使用例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)等形成。在包括栅电极26的上表面的整个表面上形成层间绝缘膜27。例如,可以使用氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)等形成层间绝缘膜27。
源极/漏极电极28A、28B经由设置在层间绝缘膜27中的开口连接至晶体管的源极/漏极区域24A、24B。配线层29形成在包括源极/漏极电极28A、28B的上表面的整个表面上。配线层29具有在层叠的绝缘膜中包含各种配线等的结构,但是在图中简化了结构。配线层29的上层部分由例如由氧化硅制成的绝缘膜制成。
上面已经描述了基板20。随后,将描述包括形成和排列在基板20上的显示元件10的显示装置1的配置。
首先,将描述显示元件10的层叠结构。通过层叠下电极41、有机层42和上电极43形成的发光单元ELP布置在基板20上。更具体地,发光单元ELP形成在配线层29上。下电极41经由设置在配线层29中的通孔31连接至驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极电极28B。
针对每一个发光单元ELP设置下电极41和有机层42。还针对每一个发光单元ELP设置上电极43。下电极41由例如Al-Cu合金形成。上电极43由诸如ITO的透明导电材料制成。
在有机层42中,根据要由像素显示的颜色形成发射红色光的有机层42R、发射绿色光的有机层42G以及发射蓝色光的有机层42B。下电极41被形成为使得外边缘不暴露于有机层42的侧壁表面。
图4是用于说明图3中的相邻发光单元之间的结构的示意性放大图。
凹槽GV具有底表面BT和相对于底表面BT形成平缓的倾斜角的两个侧表面SL。通过蚀刻方法形成凹槽GV。有机层42的侧壁表面被包含基板构成物作为成分的沉积膜44覆盖。在基板20的凹槽GV的两个侧表面SL上形成沉积膜44。
当每一个显示元件的尺寸大约为几微米时,凹槽GV的宽度大约为0.5微米,并且GV的深度大约为5纳米到50纳米。侧表面SL的倾斜角例如为30度左右。
当通过蚀刻方法形成基板20的凹槽GV时,沉积膜44主要是通过沉积基板构成物形成的。由于配线层29的上层部分由氧化硅制成的绝缘膜形成,所以沉积膜44包含由硅化合物组成的基板构成物作为成分。
上面已经描述了显示元件10的层叠结构。接下来,将描述凹槽GV、有机层42和下电极的平面布置关系。
图5是用于说明当从由图3中的A-A表示的端面观察基板侧时,设置在基板的位于相邻发光单元之间的部分中的凹槽与发光单元的有机层之间的平面布置关系的示意性平面图。考虑到可读性,有机层的部分用右上斜线阴影表示,并且凹槽的倾斜表面的部分用交叉线阴影表示。
图6是用于说明当从由图3中的A-A表示的端面观察基板侧时,设置在基板的位于相邻发光单元之间的部分中的凹槽、发光单元的有机层与下电极之间的平面布置关系的示意性平面图。为了便于说明,在图6中切掉有机层的部分。考虑到如图5中的可读性,下电极的部分用右下斜线阴影表示,并且凹槽的倾斜表面的部分用交叉线阴影表示。
如图5所示,有机层42以正方形矩阵间隔布置。如图6所示,下电极41被设置为平面地包括在每一个有机层42中。
然后,如图5所示,凹槽GV的倾斜表面位于有机层42的周边。如上所述,在基板的凹槽GV的两侧表面SL上形成沉积膜44。由此,有机层42的整个侧壁表面被沉积膜44覆盖。
上面已经描述了凹槽GV、有机层42和下电极的平面布置关系。随后,将描述显示装置1。
如图3所示,在包括发光单元ELP的上表面和基板20的凹槽GV的上表面的整个表面上形成公用的保护膜45。保护膜45由例如作为无机绝缘材料的氧化硅的气相沉积膜形成。
例如,由透明材料制成的平坦化层50设置在保护膜45上,并且对应于发光颜色的滤色器61设置在平坦化层50上以改善色纯度等。虽然未示出,但是连接图2中示出的公用的电源线PS2和每一个发光单元ELP的上电极43的配线设置在平坦化层50中。
滤色器61包括与发射红色光的发光单元ELP对应的红色滤色器61R、与发射绿色光的发光单元ELP对应的绿色滤色器61G和与发射蓝色光的发光单元ELP对应的蓝色滤色器61B。在滤色器61上设置由例如玻璃材料制成的对向基板62。
从发光单元ELP的有机层42发射的光经由上电极43、保护膜45和平坦化层50到达滤色器61。穿过滤色器61的光从对向基板62发射以显示图像。显示装置1是具有所谓的顶部发射结构的显示装置。
上面已经描述了显示装置1的配置。
如上所述,凹槽GV形成在基板20的位于相邻发光单元ELP之间的部分中。即使在保护膜的弯曲部分中产生不均匀覆盖导致的接缝,设置凹槽GV也可以保证显示元件的密封性能。
这里,为了帮助理解本发明,与根据参考例的显示装置相比,将描述显示装置1的特征。
图7是用于说明根据参考例的显示装置的结构的基板等的示意性局部截面图。图8是用于说明由在根据参考例的显示装置中的相邻发光单元之间的保护膜的弯曲部中产生的不均匀覆盖导致的接缝的示意性截面图。
除了省去基板的凹槽GV之外,在图7中示出的参考例的显示装置9具有与显示装置1相同的配置。
当保护膜45形成在不平坦的表面上时,在弯曲部分中产生不均匀的覆盖,并且因此可能发生接缝。因此,如图8所示,在保护膜45中,在有机层42的侧壁表面与基板20的表面相交的部分处可能产生接缝。由参考标记SE表示的虚线部分示意性地表示保护膜45的接缝。
在保护膜45中产生接缝的部分中,密封性能相对劣化。然后,在参考例的显示装置9中,因为接缝的端部处于靠近有机层42的侧壁表面的状态,所以显示元件的密封性能劣化。因此,还存在水分可能渗透有机层42的问题。
图9是用于说明由在根据第一实施方式的显示装置中的相邻发光单元之间的保护膜的弯曲部分中产生的不均匀覆盖导致的接缝的示意性截面图。
在根据第一实施方式的显示装置1中,在保护膜45的弯曲部分中也可能产生接缝。然而,因为凹槽GV设置在基板20中,所以接缝形成为使得其端部与有机层42的侧壁表面相对分离。此外,由于有机层42的侧壁表面被沉积膜44覆盖,因此接缝的端部进一步与有机层42的侧壁表面分离。因此,即使由于在保护膜45的弯曲部分中产生的不均匀覆盖导致的接缝,显示元件的密封性能也不太可能劣化。
此外,由于有机层42的侧壁表面被包含基板构成物作为成分的沉积膜44覆盖,所以通过接缝的水分几乎不渗透有机层42。因此,能够防止有机层42的特性由于水分的渗透而劣化。
虽然有机层42和下电极41以正方形矩阵布置,但是这仅是示例。这同样适用于稍后描述的其他实施方式。在下文中,将描述变形例。
图10是用于说明发光单元的配置的第一变形例的示意性平面图。图11是用于说明发光单元的配置的第二变形例的示意性平面图。
在图10中示出的示例是所谓的德尔塔阵列的配置,并且有机层42的平面形状是六边形。凹槽GV的倾斜表面SL形成为覆盖有机层42的周边。图11示出了所谓的条纹阵列的配置,并且有机层42的平面形状是在列方向上具有长边的矩形。在该配置中,凹槽GV的倾斜表面SL也形成为覆盖有机层42的周边。
接下来,将描述用于制造显示装置1的方法。用于制造显示装置1的方法包括:
第一步骤,形成其中构成下电极、有机层和上电极的材料依次层叠在基板上的层叠体;
第二步骤,移除层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分,并且此后在被暴露的基板的部分中进一步形成凹槽,凹槽具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面;以及
第三步骤,在包括发光单元的上表面和基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。
在第一步骤中,在基板上针对每一个发光单元形成下电极之后,形成其中构成有机层和上电极的材料依次层叠的层叠体。在第二步骤中,通过蚀刻方法移除层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分,然后在被暴露的基板部分中进一步形成凹槽,凹槽具有底表面和相对底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面,同时有机层的侧壁表面被通过蚀刻处理生成的沉积膜覆盖。
图12至图20是用于说明制造根据第一实施方式的显示装置的方法的基板等的示意性局部截面图。在下文中,将详细地描述用于制造显示装置1的方法。
[步骤-100](参见图12A、图12B和图13)
首先,制备形成晶体管的基材21(见图12A),并且通过已知的膜形成方法或图案化方法在基材上形成配线层29。接下来,形成穿透配线层29的通孔31。此后,在配线层29上形成由金属材料制成的导电膜,并且然后通过已知的图案化方法进行图案化以形成下电极41(见图12B)。
接下来,在包括下电极41的上表面的整个表面上形成有机层42。此后,在有机层42上形成构成上电极43的导电材料层(为了方便起见,由参考标号43表示)(见图13)。
通过上述步骤,在基板20上形成层叠体LM,构成下电极41、有机层42和上电极43的材料依次层叠在该层叠体中。
[步骤-110](参见图14、图15、图16、图17和图18)
接下来,移除与相邻发光单元ELP之间的部分对应的层叠体LM,然后在被暴露的基板20的部分中进一步形成具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面的凹槽。
首先,在构成上电极43的导电材料层上形成覆盖对应于发光单元ELP的区域的掩模71。参考标号72表示掩模的开口(见图14)。
接下来,使用例如干法蚀刻移除掩模开口72的部分中的层叠体LM。图15示出了基板20的表面通过蚀刻而暴露的阶段。
进一步执行蚀刻以在基板20的表面(更具体地,配线层29的表面)上形成凹槽。因为有机层42的壁表面通过侧蚀刻逐渐向后移动(见图16),所以凹槽GV形成为具有底表面BT和相对于底表面BT形成平缓的倾斜角的两个侧表面SL。此外,因为通过配线层29的蚀刻处理产生的副产物粘附至外周,所以保护膜45形成在有机层42的侧壁表面上(见图17)。此后,移除掩模71(见图18)。
通过上述步骤,移除与发光单元ELP和发光单元ELP之间的部分对应的层叠体LM,并且形成以矩阵布置的发光单元ELP。此外,具有底表面BT和相对于底表面BT形成平缓的倾斜角的两个侧表面SL的凹槽GV形成在基板20的暴露部分中。
[步骤-120](参见图19和图20)
接下来,在包括发光单元ELP的上表面和基板20的凹槽GV的上表面的整个表面上形成公用的保护膜45(见图19),并且然后在整个表面上形成平坦化层50(见图20)。
此后,通过将滤色器61和对向基板62依次布置在平坦化层50上,可以获得图3中示出的显示装置1。
[第二实施方式]
第二实施方式还涉及根据本公开的显示装置、显示装置和电子设备、以及用于制造显示装置的方法。
图21是基板等的示意性局部截面图,其用于说明根据第二实施方式的显示装置的结构,对应于第一实施方式中提及的图3。在根据第二实施方式的显示装置的示意图中,用图1中的显示装置2代替显示装置1。
如在第一实施方式中,显示装置2中的下电极241形成为使得外边缘不暴露于有机层42的侧壁表面。然而,显示装置2与第一实施方式中描述的显示装置1的不同之处在于下电极241的外边缘被绝缘层242覆盖。
图22是用于说明当从图21中由B-B表示的端面观察基板侧时设置在基板的位于相邻发光单元之间的部分中的凹槽、发光单元的有机层和下电极之间的平面布置关系的示意性平面图。为了示出层叠关系,在图22中仅示出了有机层42的一部分,并且切出绝缘层242的一部分。
如图所示,有机层42以正方形矩阵间隔地布置。下电极241被设置成平面地包括在有机层42中。
下电极241的外边缘被绝缘层242覆盖。绝缘层242可使用例如类型与配线层29的表面层不同的材料形成。
在显示装置2中,因为下电极241的外边缘被绝缘层242覆盖,所以发光单元由绝缘层242限定。由于发光单元的端面比处理的端面向后移动得更多,所以离接缝的距离增加。因此,能够获得提高耐水分从接缝侵入的效果。
然后,如图所示,凹槽GV的倾斜表面SL位于有机层42的周边。与第一实施方式相同,在基板的凹槽GV的侧表面SL上形成沉积膜44。由此,有机层42的整个侧壁表面被沉积膜44覆盖。
接下来,将描述用于制造显示装置2的方法。用于制造显示装置2的方法以与第一实施方式相同的方式包括:
第一步骤,形成其中构成下电极、有机层和上电极的材料依次层叠在基板上的层叠体;
第二步骤,移除层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分,并且此后在被暴露的基板的部分中进一步形成凹槽,凹槽具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面;以及
第三步骤,在包括发光单元的上表面和基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。
在第一步骤中,在基板上针对每一个发光单元形成下电极之后,形成其中构成有机层和上电极的材料依次层叠的层叠体。另外,上述第一步骤包括:在上述基板上针对每一个发光单元形成下电极之后,用绝缘层覆盖上述下电极的外边缘的步骤。在第二步骤中,通过蚀刻方法移除层叠体对应于相邻发光单元之间部分的部分,然后在被暴露的基板的部分中进一步形成凹槽,凹槽具有底表面和相对底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面,同时有机层的侧壁表面被通过蚀刻处理生成的沉积膜覆盖。
图23至图25是用于说明根据第二实施方式的显示装置的制造方法的基板等的示意性局部截面图。在下文中,将详细地描述用于制造显示装置2的方法。
[步骤-200](参见图23、图24和图25)
首先,在下电极41由下电极241替代的情况下,执行与在第一实施方式中描述的[步骤-100]中提及的直至图12B的那些步骤相同的步骤。随后,在包括下电极241的上表面的整个表面上形成绝缘材料层242A(参见图23)。从随后执行的绝缘材料层242A的图案化的观点来看,绝缘材料层242A优选地由不同于配线层29的表面层的类型的绝缘体形成。
接下来,形成覆盖将要形成包围下电极241的外边缘的绝缘层242的部分的掩模271(见图24)。此后,执行蚀刻以移除绝缘材料层242A,同时留下绝缘材料层242A的覆盖有掩模271的部分(见图25)。随后,移除掩模271。
通过上述步骤,在针对每一个发光单元ELP形成下电极241之后,可用绝缘层242覆盖下电极241的外边缘。
此后,在包括下电极241的上表面的整个表面上形成有机层42。接着,在有机层42上形成构成上电极43的导电材料层。
通过上述步骤,在基板20上形成其中依次层叠构成下电极241、有机层42和上电极43的材料的层叠体LM。除了下电极241的外边缘被绝缘层242包围之外,层叠体LM的配置与在第一实施方式中提及的图13的配置相同。由此,省略附图。
[步骤-210]
接着,在将下电极41替换为下电极241和包围下电极241的外边缘的绝缘层242的状态下,进行与第一实施方式所说明的[步骤-110]相同的步骤。
通过上述步骤,移除与发光单元ELP与发光单元ELP之间的部分对应的层叠体LM,并且形成以矩阵布置的发光单元ELP。此外,具有底表面BT和相对于底表面BT形成平缓的倾斜角的两个侧表面SL的凹槽GV形成在基板20的暴露部分中。
[步骤-220]
接下来,执行与在第一实施方式中描述的[步骤-120]相同的步骤。图21中示出的显示装置2可通过以上步骤获得。
[第三实施方式]
第三实施方式还涉及根据本公开的显示装置、显示装置和电子设备、以及用于制造显示装置的方法。
图26是用于说明根据第三实施方式的显示装置的结构的基板等的示意性局部截面图,对应于第一实施方式中提及的图3。在根据第三实施方式的显示装置的示意性视图中,显示装置1被替换为图1中的显示装置3。
不同于第一实施方式和第二实施方式,显示装置3中的下电极341形成为使得外边缘暴露于有机层42的侧壁表面。以上点与第一实施方式中描述的显示装置1不同。
同样在这个配置中,凹槽GV的倾斜表面SL位于有机层42的周边。与第一实施方式相同,在基板的凹槽GV的侧表面SL上形成沉积膜44。由此,有机层42的整个侧壁表面被沉积膜44覆盖。
接下来,将描述显示装置3的制造方法。显示装置3的制造方法与第一实施方式同样地,包括:
第一步骤,形成其中构成下电极、有机层和上电极的材料依次层叠在基板上的层叠体;
第二步骤,移除层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分,并且此后在基板的被暴露的部分中进一步形成凹槽,凹槽具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面;以及
第三步骤,在包括发光单元的上表面和基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。
在第一步骤中,形成其中构成有机层的材料和上电极依次层叠的层叠体。在第二步骤中,通过移除对应于相邻发光单元之间的部分的层叠体的一部分来形成用于每一个发光单元的下电极。此外,在第二步骤中,通过蚀刻方法移除层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分,然后在被暴露的基板的部分中进一步形成凹槽,该凹槽具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面,并且同时有机层的侧壁表面被通过蚀刻处理生成的沉积膜覆盖。
图27和图28是用于说明根据第三实施方式的显示装置的制造方法的基板等的示意性局部截面图。在下文中,将详细描述用于制造显示装置3的方法。
[步骤-300](参见图27和图28)
首先,制备其上形成晶体管的基材21(见第一实施方式的图12A),并且通过熟知的膜形成方法或图案化方法在其上形成配线层29。
接下来,形成穿透配线层29的通孔31。此后,在配线层29上形成构成对于每一个发光单元ELP公用的下电极341的材料层341A(见图27)。
接下来,在包括材料层341A的上表面的整个表面上形成有机层42。此后,在有机层42上形成构成上电极43的导电材料层(为了方便起见,由参考标号43表示)(参见图28)。
通过上述步骤,在基板20上形成其中构成材料层341A、有机层42和上电极43的材料依次层叠的层叠体LM。
[步骤-310](参见图29)
接下来,执行与在第一实施方式中描述的[步骤-110]相同的步骤。通过移除掩模开口72的部分中的层叠体LM,材料层341A被划分以构成下电极341,并且形成以矩阵布置的发光单元ELP。此外,具有底表面BT和相对于底表面BT形成平缓的倾斜角的两个侧表面SL的凹槽GV形成在基板20的暴露部分中。此外,因为通过配线层29的蚀刻处理产生的副产物粘附至外周,所以保护膜44形成在有机层42的侧壁表面上(见图29)。之后,移除掩模71。
[步骤-320]
接下来,执行与在第一实施方式中描述的[步骤-120]相同的步骤。图26中示出的显示装置3可以通过上述步骤获得。
如上所述,在用于制造显示装置3的方法中,通过移除与发光单元ELP与发光单元ELP之间的部分对应的层叠体LM形成下电极341。在第一实施方式和第二实施方式中,在第一步骤中需要通过在基板上图案化下电极来形成下电极。由于在第二步骤中形成下电极,所以用于制造显示装置3的方法具有可简化步骤的优点。
[电子设备的描述]
如上所述的根据本公开的显示装置可在将输入到电子设备的视频信号或在电子设备中产生的视频信号显示为图像或视频的任何领域中用作电子设备的显示单元。作为实施方式,显示装置可以用作例如电视机、数码相机、笔记本式个人计算机、诸如移动电话的移动终端装置、相机、头戴式显示器等的显示单元。
本公开的显示装置还包括具有密封配置的模块。显示模块可以设置有用于从外部向像素阵列单元输入和输出信号等的电路单元、柔性印刷电路(FPC)等。在下文中,数字静态相机和头戴式显示器将被示例为包括本公开的显示装置的电子设备。然而,此处描述的具体示例仅是示例,并且本公开不限于这些示例。
(具体示例1)
图30是镜头可互换的单镜头反射式数码相机的外观图。图30A是相机的正视图,图30B是相机的后视图。该镜头可互换的单镜头反射式数字静态相机包括例如相机主体511的右前侧上的可互换的拍摄透镜单元(可互换镜头)512和由拍摄者保持在左前侧上的握持部513。
监视器514大致设置在相机主体511的背面的中心。取景器(目镜窗)515设置在监视器514上方。拍摄者可以在视觉上识别从拍摄透镜单元512引导的对象的光学图像,并且通过观察取景器515来确定构图。
本公开的显示装置可以用作具有这种配置的镜头可互换的单镜头反射式数码相机中的取景器515。即,通过使用本公开的显示装置作为取景器515生产根据本实施方式的镜头可互换的单镜头反射式数码相机。
(具体示例2)
图31是头戴式显示器的外观图。头戴式显示器包括例如佩戴在眼镜形显示单元611的两侧上的用户头部上的耳钩612。本公开的显示装置可以用作头戴式显示器中的显示单元611。即,根据本实施方式的头戴式显示器通过使用本公开的显示装置作为显示单元611来制造。
(具体示例3)
图32是透视头戴式显示器的外观图。透视头戴式显示器711包括主体712、臂713和透镜镜筒714。
主体712连接到臂713和眼镜700。具体地,主体712的长边方向的端部耦接至臂713,并且主体712的一个侧表面经由连接构件耦接至眼镜700。主体712可直接佩戴在人体的头部。
主体712包括用于控制头戴式显示器711的操作的控制板和显示单元。臂713连接主体712和透镜镜筒714并支撑透镜镜筒714。具体地,臂713结合到主体712的一端和透镜镜筒714的一端以固定透镜镜筒714。臂713包含用于将与从主体712提供的图像相关的数据通信到透镜镜筒714的信号线。
透镜镜筒714通过目镜透镜将从主体712经由臂713提供的图像光朝向佩戴透视头戴式显示器711的用户的眼睛投射。本公开的显示装置可以用作在透视头戴式显示器711中的主体712的显示单元。
[应用例1]
根据本公开的技术可以应用于各种产品。例如,根据本公开的技术可实现为安装在任何类型的移动主体(诸如汽车、电动车辆、混合电动车辆、摩托车、自行车、个人移动性、飞机、无人机、船舶、机器人、建筑机器或农业机器(牵引车))上的装置。
图33是示出了作为可应用根据本公开的实施方式的技术的移动体控制系统的示例的车辆控制系统7000的示意性配置的示例的框图。车辆控制系统7000包括经由通信网络7010彼此连接的多个电子控制单元。在图33所示的实施方式中,车辆控制系统7000包括驱动系统控制单元7100、车身系统控制单元7200、电池控制单元7300、车外信息检测单元7400、车内信息检测单元7500和集成控制单元7600。例如,将多个控制单元彼此连接的通信网络7010可以是符合任意标准的车载通信网络,诸如控制器局域网(CAN)、局域互联网(LIN)、局域网(LAN)、FlexRay(注册商标)等。
每一个控制单元包括:微型计算机,根据各种程序执行运算处理;存储部,存储由微型计算机执行的程序、用于各种操作的参数等;以及驱动电路,其驱动各种控制对象设备。每一个控制单元还包括:网络接口(I/F),用于经由通信网络7010与其他控制单元执行通信;以及通信I/F,用于通过有线通信或无线电通信与车辆内和车外的设备、传感器等进行通信。图33所示的集成控制单元7600的功能配置包括微型计算机7610、通用通信I/F7620、专用通信I/F7630、定位部7640、信标接收部7650、车载装置I/F7660、声音/图像输出部7670、车载网络I/F7680和存储部7690。其他控制单元类似地包括微型计算机、通信I/F、存储部等。
驱动系统控制单元7100根据各种程序控制与车辆的驱动系统相关的装置的操作。例如,驱动系统控制单元7100用作用于产生车辆的驱动力的驱动力产生装置(诸如内燃机、驱动电机等)、用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构、用于调节车辆的转向角的转向机构、用于产生车辆的制动力的制动装置等的控制装置。驱动系统控制单元7100可以具有作为防抱死制动系统(ABS)、电子稳定控制(ESC)等的控制装置的功能。
驱动系统控制单元7100与车辆状态检测部7110连接。车辆状态检测部7110例如包括检测车体的轴向旋转运动的角速度的陀螺仪传感器、检测车辆的加速度的加速度传感器和用于检测加速踏板的操作量、制动踏板的操作量、方向盘的转向角、发动机转速或车轮的转速等的传感器中的至少一个。驱动系统控制单元7100使用从车辆状态检测部7110输入的信号进行运算处理,对内燃机、驱动电动机、电动动力转向装置、制动装置等进行控制。
车身系统控制单元7200根据各种程序来控制设置于车身的各种设备的操作。例如,车身系统控制单元7200用作用于无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置或诸如前照灯、后备灯、制动灯、转向信号、雾灯等的各种灯的控制装置。在这种情况下,从移动装置发射的无线电波作为按键或者各种开关的信号的替代物可以被输入到车身系统控制单元7200。车身系统控制单元7200接收这些输入的无线电波或信号,并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置、灯等。
电池控制单元7300根据各种程序控制作为用于驱动电机的电源的二次电池7310。例如,从包括二次电池7310的电池设备向电池控制单元7300提供关于电池温度、电池输出电压、电池中剩余电荷量等的信息。电池控制单元7300使用这些信号执行算术运算处理,并且执行用于调节二次电池7310的温度的控制或控制提供至电池设备等的冷却设备。
车外信息检测单元7400检测包含车辆控制系统7000的车外的信息。例如,车外信息检测单元7400与成像部7410和车外信息检测部7420中的至少一个连接。成像部7410包括飞行时间(ToF)相机、立体相机、单目相机、红外相机和其他相机中的至少一个。例如,车外信息检测部7420包括用于检测当前大气条件或天气条件的环境传感器和用于检测在包括车辆控制系统7000的车辆的周边的其他车辆、障碍物、行人等的周边信息检测传感器中的至少一个。
例如,环境传感器可以是检测雨的雨滴传感器、检测雾的雾传感器、检测阳光程度的阳光传感器、以及检测降雪的雪传感器中的至少一个。周边信息检测传感器可以是超声波传感器、雷达装置以及LIDAR装置(光检测和测距装置,或者激光成像检测和测距装置)中的至少一个。成像部7410和车外信息检测部7420中的每一个可被设置为独立的传感器或装置,或者可被设置为其中多个传感器或装置被集成的装置。
图34描述了成像部7410和车外信息检测部7420的安装位置的示例。成像部7910、7912、7914、7916和7918例如设置在车辆7900的前鼻、侧视镜、后保险杠和后门上的位置和车辆内部中的挡风玻璃的上部上的位置中的至少一个处。设置在车辆内部的前鼻部的成像部7910和设置在挡风玻璃的上部的成像部7918主要获得车辆7900的前方的图像。设置于侧视镜的成像部7912和7914主要获得车辆7900的侧表面的图像。设置在后保险杠或后门的成像部7916主要获得车辆7900的后方的图像。设置在车辆内部内的挡风玻璃的上部的成像部7918主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、信号、交通标志、车道等。
顺便提及,图34描述了各个成像部7910、7912、7914和7916的拍摄范围的实施方式。成像范围a表示设置到前鼻的成像部7910的成像范围。成像范围b和c分别表示提供至侧视镜的成像部7912和7914的成像范围。成像范围d表示设置到后保险杠或后门的成像部7916的成像范围。例如,通过叠加由成像部7910、7912、7914和7916成像的图像数据,能够获得从上方观看的车辆7900的鸟瞰图像。
设置于车辆7900的前方、后方、侧方、角落和车辆内部的挡风玻璃的上部的车外信息检测部7920、7922、7924、7926、7928、7930例如也可以是超声波传感器或雷达装置。设置于车辆7900的前鼻、后保险杠、车辆7900的后门、车室内的挡风玻璃的上部的车外信息检测部7920、7926、7930例如也可以是LIDAR装置。这些车外信息检测部7920至7930主要用于检测先行车、行人、障碍物等。
返回图33,将继续描述。车外信息检测单元7400使成像部7410拍摄车外的图像,接收拍摄图像数据。另外,车外信息检测单元7400从与车外信息检测单元7400连接的车外信息检测部7420接收检测信息。在车外信息检测部7420是超声波传感器、雷达装置、LIDAR装置的情况下,车外信息检测单元7400发送超声波、电磁波等,并且接收接收到的反射波的信息。车外信息检测单元7400基于接收到的信息,可以进行对人类、车辆、障碍物、标志、路面上的文字等物体进行检测的处理、或者与物体之间的距离进行检测的处理。另外,车外信息检测单元7400也可以基于接收到的信息进行识别降雨、雾、路面状况等的环境识别处理。车外信息检测单元7400可以基于所接收的信息来计算到车辆外部的物体的距离。
另外,车外信息检测单元7400可以基于接收到的图像数据来进行对人类、车辆、障碍物、标志、路面上的文字等进行识别的图像识别处理或者检测距其距离的处理。车外信息检测单元7400可以将所接收的图像数据进行诸如失真校正、对准等的处理,并且将通过多个不同的成像部7410成像的图像数据组合以生成鸟瞰图像或全景图像。车外信息检测单元7400可以使用由成像部7410拍摄到的图像数据来进行视点变换处理,该成像部7410包括互不相同的成像部。
车载信息检测单元7500检测关于车辆内部的信息。例如,车载信息检测单元7500与检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测部7510连接。驾驶员状态检测部7510可以包括对驾驶员成像的相机、检测驾驶员的生物信息的生物传感器、收集车辆内部内的声音的麦克风等。生物传感器例如设置在座椅表面、方向盘等中,并检测坐在座椅上的乘客或保持方向盘的驾驶员的生物信息。基于从驾驶员状态检测部7510输入的检测信息,车载信息检测单元7500可以计算驾驶员的疲劳度或驾驶员的集中度,或者可以确定驾驶员是否打瞌睡。车载信息检测单元7500可以使通过收集声音获得的音频信号经受诸如噪声消除处理等的处理。
集成控制单元7600根据各种程序控制车辆控制系统7000内的一般操作。集成控制单元7600与输入部7800连接。输入部7800由触摸面板、按钮、麦克风、开关、杆等能够由乘员进行输入操作的装置实现。集成控制单元7600可以被提供通过对通过麦克风输入的语音的语音识别而获得的数据。输入部7800可以例如是使用红外线或其他无线电波的远程控制设备,或者支持车辆控制系统7000的操作的外部连接设备,诸如移动电话、个人数字助理(PDA)等。输入部7800可以是例如相机。在这种情况下,乘坐者可以通过手势输入信息。替代地,可以输入通过检测乘员穿戴的可穿戴装置的运动而获得的数据。此外,输入部7800可以例如包括输入控制电路等,该输入控制电路等基于乘员等使用上述输入部7800输入的信息来生成输入信号,并将所生成的输入信号输出至集成控制单元7600。乘员等通过操作输入部7800,向车辆控制系统7000输入各种数据或者指示处理操作。
存储部7690可以包括存储由微型计算机执行的各种程序的只读存储器(ROM)和存储各种参数、操作结果、传感器值等的随机存取存储器(RAM)。此外,存储部7690可以通过诸如硬盘驱动器(HDD)等的磁存储设备、半导体存储设备、光存储设备、磁光存储设备等来实现。
通用通信I/F7620是被广泛使用的通信I/F,该通信I/F调解与存在于外部环境7750中的各种设备的通信。通用通信I/F7620可以实现蜂窝通信协议,诸如全球移动通信系统(GSM(注册商标))、全球微波接入互操作性WiMAX、长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)等,或者诸如无线LAN,也称为无线保真(Wi-Fi(注册商标))、蓝牙(注册商标)等的另一无线通信协议。例如,通用通信I/F7620可以经由基站或接入点连接到存在于外部网络(例如,互联网、云网络或公司特定网络)上的装置(例如,应用服务器或控制服务器)。此外,例如,通用通信I/F7620可以使用对等(P2P)技术连接至存在于车辆附近的终端(该终端例如是驾驶员的终端、行人或商店、或机器型通信(MTC)终端)。
专用通信I/F7630是支持开发用于在车辆中使用的通信协议的通信I/F。专用通信I/F7630可以实现标准协议,例如,如车辆环境中的无线接入(WAVE)(其是作为较低层的电气和电子工程师协会(IEEE)802.11p和作为较高层的IEEE1609的组合)、专用短程通信(DSRC)、或蜂窝通信协议。专用通信I/F7630通常执行V2X通信作为包括以下各项中的一项或多项的概念:车辆与车辆(车辆到车辆)之间的通信、道路与车辆(车辆到基础设施)之间的通信、车辆与家庭(车辆到家庭)之间的通信、以及行人与车辆(车辆到行人)之间的通信。
定位部7640例如通过从GNSS卫星接收全球导航卫星系统(GNSS)信号(例如,来自全球定位系统(GPS)卫星的GPS信号)来执行定位,并且生成包括车辆的纬度、经度和海拔的位置信息。顺便提及,定位部7640可以通过与无线接入点交换信号来识别当前位置,或者可以从诸如移动电话、个人手持电话系统(PHS)或具有定位功能的智能电话之类的终端获得位置信息。
例如,信标接收部7650接收从安装在道路等上的无线电站发射的无线电波或电磁波,并且由此获得有关当前位置、拥堵、封闭道路、必要时间等的信息。顺便提及,信标接收部7650的功能可以被包括在上述专用通信I/F7630中。
车载装置I/F7660是调解微型计算机7610和车辆内存在的各种车载装置7760之间的连接的通信接口。车载装置I/F7660可以使用诸如无线LAN、蓝牙(注册商标)、近场通信(NFC)或无线通用串行总线(WUSB)的无线通信协议来建立无线连接。此外,车载装置I/F7660可以经由未在图中示出的连接端子(以及线缆,如果必要的话)通过通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI(注册商标))、移动高清链路(MHL)等建立有线连接。车载装置7760可以例如包括乘员拥有的移动装置和可穿戴装置以及被携带或附接至车辆的信息装置中的至少一个。车载装置7760还可以包括搜索到任意目的地的路径的导航装置。车载装置I/F7660与这些车载装置7760交换控制信号或数据信号。
车载网络I/F7680是对微型计算机7610与通信网络7010的通信进行中介的接口。车载网络I/F7680根据通信网络7010所支持的预定协议来发送和接收信号等。
集成控制单元7600的微型计算机7610基于经由通用通信I/F7620、专用通信I/F7630、定位部7640、信标接收部7650、车载装置I/F7660以及车载网络I/F7680中的至少一个获得的信息,根据各种程序控制车辆控制系统7000。例如,微型计算机7610可以基于所获得的关于车辆内部和外部的信息计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值,并且向驱动系统控制单元7100输出控制命令。例如,微型计算机7610可以执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS)的功能的协作控制,该功能包括用于车辆的防碰撞或减震、基于跟随距离的跟随驾驶、维持驾驶的车辆速度、车辆碰撞的警告、车辆与车道的偏离的警告等。另外,微型计算机7610可通过基于所获得的关于车辆周边环境的信息控制驱动力产生装置、转向机构、制动装置等,来执行意图用于自动驾驶的协作控制,其使车辆自动行驶而不取决于驾驶员的操作等。
微型计算机7610可以基于经由通用通信I/F7620、专用通信I/F7630、定位部7640、信标接收部7650、车载装置I/F7660和车载网络I/F7680中的至少一个获得的信息来生成车辆和诸如周边结构、人等的对象之间的三维距离信息,并且生成包括关于车辆的当前位置的周边的信息的局部地图信息。此外,微型计算机7610可基于获得的信息预测诸如车辆的碰撞、行人等的接近、进入封闭道路等的危险,并产生警告信号。警告信号例如可以是用于产生警告声音或点亮警告灯的信号。
声音/图像输出部7670将声音和图像中的至少一个的输出信号发送到输出装置,该输出装置能够视觉地或听觉地将信息通知给车辆的乘员或车辆外部。在图33的示例中,音频扬声器7710、显示部7720和仪表板7730被示出为输出设备。例如,显示部7720可以包括板载显示器和平视显示器中的至少一个。显示部分7720可以具有增强现实(AR)显示功能。输出设备可以是不同于这些设备,并且可以是诸如耳机的另一设备、诸如由乘客等佩戴的眼镜型显示器的可佩戴设备、投影仪、灯等。在输出设备是显示装置的情况下,显示装置以各种形式(诸如文本、图像、表格、图形等)可视地显示通过由微型计算机7610执行的各种处理获得的结果或从另一控制单元接收的信息。此外,在输出装置是音频输出装置的情况下,音频输出装置将由再现的音频数据或声音数据等组成的音频信号转换成模拟信号,并且在听觉上输出模拟信号。
顺便提及,在图33所描绘的示例中,经由通信网络7010彼此连接的至少两个控制单元可以集成到一个控制单元中。可替代地,每一个单独的控制单元可以包括多个控制单元。此外,车辆控制系统7000可包括图中未示出的另一个控制单元。另外,由以上描述中的控制单元之一执行的功能的部分或全部可以被分配给另一控制单元。也就是说,只要经由通信网络7010发送和接收信息,就可以由任何控制单元执行预定算术处理。类似地,连接到控制单元中的一个的传感器或装置可以连接到另一控制单元,并且多个控制单元可以经由通信网络7010相互发送和接收检测信息。
例如,根据本公开的技术可应用于在上述配置之中能够可视地或可听地通知信息的输出装置的显示单元。
[应用例2]
根据本公开的技术可以应用于各种产品。例如,根据本公开的技术可以应用于手术室系统。
图35是示意性地描述应用根据本公开的实施方式的技术的手术室系统5100的一般配置的示图。参照图35,手术室系统5100被配置成将安装在手术室中的设备组通过视听(AV)控制器5107和手术室控制装置5109连接以彼此协作。
在手术室中,可以安装各种装置。在图35中,作为示例,描述了用于内窥镜手术的各种装置组5101、天花板相机5187、手术现场相机5189、多个显示装置5103A至5103D、记录器5105、病床5183以及照明5191。天花板相机5187设置在手术室的天花板上,并且对外科医生的手进行成像。手术现场相机5189设置在手术室的天花板上,并且对整个手术室的状态进行成像。
在所提及的设备中,设备组5101属于下文描述的内窥镜手术系统5113,并且包括内窥镜、显示由内窥镜拾取的图像的显示装置等。属于内窥镜手术系统5113的各种装置也称为医疗设备。同时,显示装置5103A至5103D、记录器5105、病床5183和照明5191是例如与内窥镜手术系统5113分开配备在手术室中的装置。不属于内窥镜手术系统5113的装置也称为非医疗设备。视听控制器5107和/或手术室控制装置5109协同地控制医疗设备和非医疗设备的操作。
视听控制器5107整体控制与图像显示有关的医疗设备和非医疗设备的处理。具体地,设置在手术室系统5100中的装置之中的装置组5101、天花板相机5187和手术现场相机5189中的每一个可以是具有发送要在手术期间显示的信息(这样的信息在下文中被称为显示信息,并且所提及的装置在下文中被称为发送源的装置)的功能的装置。同时,显示装置5103A至5103D中的每一个可以是向其输出显示信息的设备(该设备在下文中也被称为输出目的地的设备)。此外,记录器5105可以是用作发送源的装置和输出目的地的装置两者的装置。视听控制器5107具有以下功能:控制发送源装置和输出目的地装置的操作以从发送源装置获取显示信息,并且将显示信息传输到输出目的地装置以便显示或记录。应注意,显示信息包括在手术期间拾取的各种图像、与手术有关的各种信息(例如,患者的身体信息、过去的检查结果或者关于手术程序的信息)等。
具体地,关于由内窥镜成像的患者的体腔内的手术区域的图像的信息可以作为显示信息从设备组5101传输至视听控制器5107。另外,也可以从天花板相机5187将与由天花板相机5187拍摄到的手术师的手的图像有关的信息作为显示信息进行发送。此外,可以从手术现场相机5189传输与由手术现场相机5189拍摄的图像有关并且示出整个手术室的状态的信息作为显示信息。应注意,如果在手术室系统5100中存在具有图像拾取功能的不同装置,则视听控制器5107也可从不同装置获取与由不同装置拾取的图像有关的信息作为显示信息。
可替换地,例如,在记录器5105中,由视听控制器5107记录与过去摄取的上述图像相关的信息。视听控制器5107可以从记录器5105中获取与过去拍摄的图像有关的信息作为显示信息。应注意,与手术有关的各种信息也可以预先记录在记录器5105中。
视听控制器5107控制显示装置5103A至5103D中的至少一个以显示所获取的显示信息(即,在手术期间拾取的图像或者与手术有关的各种信息)。在所描述的实施方式中,显示装置5103A是安装成从手术室的天花板悬吊的显示装置;显示装置5103B是安装在手术室壁面上的显示装置;显示装置5103C是安装在手术室中的桌子上的显示装置;以及显示装置5103D是具有显示功能的移动设备(例如,平板个人计算机(PC))。
此外,虽然在图35中未示出,手术室系统5100可包括在手术室外部的装置。手术室外部的装置可以是例如连接到医院内部和外部构造的网络的服务器、医务人员使用的PC、安装在医院的会议室中的投影仪等。在这样的外部设备位于医院外部的情况下,视听控制器5107也可以通过电话会议系统等使显示信息显示在不同医院的显示装置上以执行远程医疗。
手术室控制装置5109综合地控制与非医疗设备上的图像显示有关的处理以外的处理。例如,手术室控制装置5109控制病床5183、天花板相机5187、手术现场相机5189和照明5191的驱动。
在手术室系统5100中,设置集中操作面板5111,使得可以通过集中操作面板5111向视听控制器5107发出关于图像显示的指令或向手术室控制装置5109发出关于非医疗设备的操作的指令。通过在显示装置的显示面上提供触摸面板来配置集中操作面板5111。
图36是描绘在中央操作面板5111上显示操作屏幕图像的实施方式的视图。在图36中,作为示例,描述了对应于两个显示装置被设置为手术室系统5100中的输出目的地的设备的情况的操作屏幕图像。参照图36,操作屏幕图像5193包括发送源选择区域5195、预览区域5197以及控制区域5201。
在发送源选择区域5195中,设置在手术室系统5100中的发送源装置和表示发送源装置具有的显示信息的缩略屏幕图像以彼此相关联的方式被显示。用户可以从显示在发送源选择区域5195中的任何发送源装置选择将在显示装置上显示的显示信息。
在预览区域5197中,显示在作为输出目的地的设备的两个显示装置(监视器1和监视器2)上显示的屏幕图像的预览。在所描绘的实施方式中,关于一个显示装置,通过画中画(PinP)显示来显示四个图像。四个图像对应于从发送源装置发送的在发送源选择区域5195中选择的显示信息。四个图像中的以比较大的尺寸显示为主图像,而其余的三个图像以比较小的尺寸显示为子图像。用户可通过从显示在该区域中的四个图像中适当地选择一个图像来在主图像和子图像之间进行交换。此外,状态显示区域5199设置在显示四个图像的区域之下,并且与手术有关的状态(例如,手术的经过时间、患者的身体信息等)可以适当地显示在状态显示区域5199中。
在控制区域5201中提供发送源操作区域5203和输出目的地操作区域5205。在发送源操作区域5203中,显示用于对发送源的设备执行操作的图形用户界面(GUI)部分。在输出目的地操作区域5205中,显示用于对输出目的地的设备执行操作的GUI部分。在所描绘的示例中,在发送源操作区域5203中提供用于对具有图像拾取功能的发送源的装置中的相机(摇摄、倾斜和变焦)执行各种操作的GUI部件。用户可通过适当地选择任何GUI部分来控制发送源的设备的相机的操作。注意,虽然未描绘,但是在发送源选择区域5195中所选择的发送源的装置是记录器的情况下(即,在预览区域5197中显示过去记录在记录器中的图像的情况下),可以在发送源操作区域5203中提供用于执行诸如图像的再现、再现的停止、倒带、快送等的操作的GUI部分。
此外,在输出目的地操作区域5205中,提供了用于执行用于在作为输出目的地的装置的显示装置上显示的各种操作(二维(2D)显示和三维(3D)显示之间的交换、翻转、颜色调整、对比度调整和切换)的GUI部件。用户可通过适当地选择GUI部分中的任一个来操作显示装置的显示。
要注意的是,显示在集中操作面板5111上的操作屏幕图像不限于所描述的实施方式,并且用户能够通过集中操作面板5111向可由设置在手术室系统5100中的视听控制器5107和手术室控制装置5109控制的每一个设备执行操作输入。
图37是示出应用上述手术室系统的手术状态的示例的示图。天花板相机5187和手术现场相机5189设置在手术室的天花板上,使得其可对对病床5183上的患者5185的患部进行治疗的外科医生(医生)5181的手以及整个手术室成像。天花板相机5187和手术现场相机5189可包括放大率调整功能、焦距调整功能、成像方向调整功能等。照明5191被提供在手术室的天花板上并且至少照射在外科医生5181的手上。照明5191可被配置为使得照射光量、照射光的波长(颜色)、光的照射方向等可被适当地调整。
如图35所示,内窥镜手术系统5113、病床5183、天花板相机5187、手术现场相机5189和照明5191通过视听控制器5107和手术室控制装置5109(图37中未示出)彼此连接,以彼此协作。如上所述,集中操作面板5111被设置在手术室中,并且用户可以通过集中操作面板5111适当地操作手术室中存在的装置。
以下,详细说明内窥镜手术系统5113的结构。如所描述的,内窥镜手术系统5113包括内窥镜5115、其他手术工具5131、将内窥镜5115支撑在其上的支撑臂装置5141、以及在其上安装有用于内窥镜手术的各种设备的推车5151。
在内窥镜手术中,代替切开腹壁以进行剖腹手术,使用称为套管针5139a至5139d的多个管状开口装置来刺穿腹壁。然后,内窥镜5115的透镜镜筒5117和其他手术工具5131通过套管针5139a至5139d插入到患者5185的体腔内。在所描绘的示例中,作为其他手术工具5131,将气腹管5133、能量处理工具5135和钳子5137插入到患者5185的体腔中。另外,能量处理器具5135是用于通过高频电流或超声波振动进行组织的切开、剥离、血管的封闭等的处理器具。然而,所描绘的手术工具5131完全仅是示例,并且作为手术工具5131,可以使用通常用于内窥镜手术的各种手术工具,例如一对钳子或牵开器。
由内窥镜5115拍摄的患者5185的体腔内的手术区域的图像显示在显示装置5155上。外科医生5181在实时观察显示装置5155所显示的手术区域的图像的同时使用能量处理器具5135或钳子5137进行患部的切除等处理。另外,虽未图示,但是在手术中,外科医生5181或助手等支承气腹管5133、能量处理器具5135、钳子5137。
(支撑臂装置)
支撑臂装置5141包括从基座单元5143延伸的臂单元5145。在所描绘的示例中,臂单元5145包括接合部5147a、5147b和5147c以及连杆5149a和5149b,并且在臂控制装置5159的控制下被驱动。内窥镜5115由臂单元5145支撑,以便控制内窥镜5115的位置和姿势。由此,能够实现内窥镜5115的稳定的位置固定。
(内窥镜)
内窥镜5115包括透镜镜筒5117和摄像头5119,透镜镜筒5117具有从透镜镜筒5117的远端到患者5185的体腔内的预定长度的区域,摄像头5119与透镜镜筒5117的近端连接。在所描绘的实施方式中,描绘了内窥镜5115,该内窥镜被配置成具有硬型透镜镜筒5117的硬镜。然而,内窥镜5115可以另外被配置为具有软类型的透镜镜筒5117的软镜。
透镜镜筒5117在其远端具有开口,物镜装配在该开口中。光源装置5157连接到内窥镜5115,使得由光源装置5157生成的光通过在透镜镜筒5117的内部延伸的光导而引入到透镜镜筒5117的前端,并且经由物镜而朝向患者5185的体腔内的观察对象照射。另外,内窥镜5115可以是直视镜,也可以是立体镜或侧视镜。
光学系统和图像拾取元件设置在摄像头5119的内部,使得来自观察目标的反射光(观察光)通过光学系统会聚在图像拾取元件上。通过摄像元件对观察光进行光电转换,生成与观察光对应的电信号、即与观察图像对应的图像信号。图像信号作为RAW数据被发送到CCU5153。要注意的是,摄像头5119具有包含在其中的功能,以适当地驱动摄像头5119的光学系统,以调整放大倍率和焦距。
要注意的是,为了与例如立体视觉(3D显示器)建立兼容性,可在摄像头5119上设置多个图像拾取元件。在这种情况下,多个中继光学系统设置在透镜镜筒5117的内部,以将观察光引导至多个相应的图像拾取元件。
(手术推车上安装的各种装置)
CCU5153包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等,并且整体控制内窥镜5115和显示装置5155的操作。具体地,CCU5153对从摄像头5119接收的图像信号执行用于基于图像信号显示图像的各种图像处理,例如,显影处理(去马赛克处理)。CCU5153将已经执行了图像处理的图像信号提供至显示装置5155。此外,图35中所描绘的视听控制器5107连接至CCU5153。CCU5153也向视听控制器5107提供已经执行了图像处理的图像信号。此外,CCU5153将控制信号发送至摄像头5119,以控制摄像头5119的驱动。控制信号可以包括与图像拾取条件有关的信息,诸如放大率或焦距。与图像拾取条件有关的信息可通过输入装置5161输入或者可通过上述集中操作面板5111输入。
显示装置5155在CCU5153的控制下基于CCU5153对其进行了图像处理的图像信号来显示图像。如果内窥镜5115准备好对高分辨率(例如,4K(水平像素数3840×垂直像素数2160)、8K(水平像素数7680×垂直像素数4320)等)进行成像和/或准备好进行3D显示,那么可使用高分辨率和/或3D显示的相应显示的显示装置作为显示装置5155。在装置准备好用于诸如4K或8K的高分辨率成像的情况下,如果用作显示装置5155的显示装置具有等于或不小于55英寸的尺寸,则能够获得更加沉浸式的体验。此外,可以根据目的提供具有不同分辨率和/或不同大小的多个显示装置5155。
光源装置5157包括诸如发光二极管(LED)的光源,并且向内窥镜5115提供用于手术区域成像的照射光。
臂控制装置5159包括处理器,例如CPU,并根据预定程序操作,以根据预定控制方法控制支撑臂装置5141的臂单元5145的驱动。
输入装置5161是内窥镜手术系统5113的输入接口。用户能够通过输入装置5161向内窥镜手术系统5113进行各种信息的输入或者指示输入。例如,用户将通过输入装置5161输入关于手术的各种信息,诸如患者的身体信息、关于手术的手术程序的信息等。并且,用户通过输入装置5161输入例如驱动臂单元5145的指示、改变内窥镜5115的摄像条件(照射光的种类、倍率、焦距等)的指示、驱动能量处理工具5135的指示等。
输入装置5161的类型不受限制,并且可以是各种已知的输入装置中的任何一个的类型。作为输入装置5161,例如,可以应用鼠标、键盘、触摸面板、开关、脚踏开关5171和/或杠杆等。在触摸面板用作输入装置5161的情况下,它可以设置在显示装置5155的显示面上。
输入装置5161另外是要安装在用户身上的设备,例如,眼镜型可佩戴设备或头戴式显示器(HMD),并且响应于由所提及的任何设备检测到的用户的手势或视线执行各种输入。此外,输入装置5161包括可以检测用户的运动的相机,并且响应于从由相机拍摄的视频检测到的用户的手势或视线来执行各种类型的输入。此外,输入装置5161包括可以收集用户语音的麦克风,并且通过麦克风通过语音执行各种输入。这样,通过使输入装置5161构成为能够以非接触方式输入各种信息,特别是属于洁净区域的用户(例如外科医生5181)能够以非接触方式对属于洁净区域的装置进行操作。此外,由于用户可在没有从其手中释放所拥有的手术工具的情况下操作设备,因此提高了对于用户的便利性。
处理工具控制装置5163控制能量处理工具5135的驱动以进行组织的烧灼、切开、血管的封闭等。为了确保内窥镜5115的视野、确保手术医生的作业空间,气腹装置5165经由气腹管5133向患者5185的体腔内供给气体而使体腔膨胀。记录器5167是能够记录与手术有关的各种信息的设备。打印机5169是能够以各种形式(诸如文本、图像或图形)打印与手术有关的各种信息的设备。
在下文中,特别更详细地描述内窥镜手术系统5113的特征配置。
(支撑臂装置)
支撑臂装置5141包括用作基座的基座单元5143和从基座单元5143延伸的臂单元5145。在所示的示例中,臂单元5145包括通过接合部5147b彼此连接的多个接合部5147a、5147b和5147c以及多个连杆5149a和5149b。在图37中,为了简化说明,以简化形式描述臂单元5145的配置。实际上,接合部5147a至5147c和连杆5149a和5149b的形状、数量和布置以及接合部5147a至5147c的旋转轴线的方向等可以适当地设置,使得臂单元5145具有期望的自由度。例如,可以优选包括臂单元5145,使得其具有等于或不小于6自由度的自由度。这使得可以在臂单元5145的可移动范围内自由地移动内窥镜5115。由此,能够从期望的方向向患者5185的体腔内插入内窥镜5115的透镜镜筒5117。
致动器设置在接合部5147a至5147c中,并且接合部5147a至5147c包括使得它们可通过致动器的驱动而绕其预定旋转轴线旋转。致动器的驱动由臂控制装置5159控制以控制接合部5147a至5147c中的每一个的旋转角度,从而控制臂单元5145的驱动。由此,能够实现内窥镜5115的位置和姿势的控制。于是,臂控制装置5159能够通过各种已知的控制方法(诸如力控制或位置控制)控制臂单元5145的驱动。
例如,如果外科医生5181适当地通过输入装置5161(包括脚踏开关5171)进行操作输入,那么可响应于操作输入由臂控制装置5159适当地控制臂单元5145的驱动以控制内窥镜5115的位置和姿势。在臂单元5145的远端处的内窥镜5115通过刚才描述的控制从任意位置移动到不同的任意位置之后,内窥镜5115可固定地支撑在移动之后的位置处。应当注意,臂单元5145可以以主从方式操作。在这种情况下,臂单元5145可以由用户通过放置在远离手术室的位置处的输入装置5161远程控制。
此外,在施加力控制的情况下,臂控制装置5159可以执行助力控制以驱动接合部5147a至5147c的致动器,使得臂单元5145可以接收用户的外力并且跟随外力平滑地移动。这使得可以在用户直接触摸和移动臂单元5145时以相对弱的力移动臂单元5145。因此,用户能够通过更简单和更容易的操作更直观地移动内窥镜5115,并且能够提高用户的便利性。
这里,一般在内窥镜手术中,内窥镜5115由称为镜检者的医生支持。相反,在使用支撑臂装置5141的情况下,内窥镜5115的位置可以在没有手的情况下以更高的确定性固定,因此,可以稳定地获得手术区域的图像并且可以顺利地进行手术。
注意,臂控制装置5159可以不必设置在推车5151上。此外,臂控制装置5159可以不必是单个设备。例如,臂控制装置5159可设置在支撑臂装置5141的臂单元5145的接合部5147a至5147c中的每一个中,使得多个臂控制装置5159彼此协作以实现臂单元5145的驱动控制。
(光源装置)
光源装置5157向内窥镜5115供给手术区域摄像时的照射光。光源装置5157包括白色光源,该白色光源包括例如LED、激光光源或其组合。在这种情况下,在白色光源包括红、绿和蓝(RGB)激光光源的组合的情况下,由于可以针对每种颜色(每种波长)以高精度控制输出强度和输出时序,所以可以由光源装置5157进行所拍摄图像的白平衡的调整。此外,在这种情况下,如果来自RGB激光光源的激光束分时地施加在观察目标上并且与照射定时同步地控制摄像头5119的图像拾取元件的驱动,那么可以分时地拾取分别与R、G和B颜色对应的图像。根据刚才描述的方法,即使没有为图像拾取元件提供滤色器,也可以获得彩色图像。
此外,可以控制光源装置5157的驱动,使得要输出的光的强度在每一个预定时间内改变。通过与光强度改变的定时同步地控制摄像头5119的图像拾取元件的驱动以分时获取图像并且合成图像,可产生没有曝光不足阻挡阴影和曝光过度亮点的高动态范围的图像。
另外,光源装置5157也可以供给准备进行特殊光观察的规定波段的光。在特殊光观察中,例如,通过利用生物体组织的吸收光的波长依赖性,与普通观察时的照射光(即白色光)相比,通过施加窄频带光来进行以高对比度对粘膜的表层部的血管等规定的组织进行摄像的窄频带光观察(窄频带光观察)。或者,在特殊光观察中,也可以进行从通过激励光的照射而产生的荧光得到图像的荧光观察。在荧光观察中,能够通过向生物体组织照射激励光来进行来自生物体组织的荧光的观察(自发荧光观察),或者通过向生物体组织局部地注入吲哚菁绿(ICG)等试剂并对生物体组织照射与试剂的荧光波长对应的激励光来得到荧光图像。光源装置5157能够供给如上所述的适合于特殊光观察的窄带光和/或激励光。
(摄像头和CCU)
参照图38更详细地描述内窥镜5115的摄像头5119和CCU5153的功能。图38是描绘图37中描绘的摄像头5119和CCU5153的功能配置的实施方式的框图。
参照图38,摄像头5119具有透镜单元5121、图像拾取单元5123、驱动单元5125、通信单元5127以及摄像头控制单元5129作为其功能。此外,CCU5153具有作为其功能的通信单元5173、图像处理单元5175和控制单元5177。摄像头5119和CCU5153通过传输电缆5179连接以彼此可双向通信。
首先,描述摄像头5119的功能配置。透镜单元5121是设置在摄像头5119与透镜镜筒5117的连接位置处的光学系统。从透镜镜筒5117的远端获取的观察光被引入摄像头5119并进入透镜单元5121。透镜单元5121包括包含变焦透镜和聚焦透镜的多个透镜的组合。透镜单元5121具有调整成使得观察光会聚在图像拾取单元5123的图像拾取元件的光接收面上的光学特性。此外,变焦透镜和聚焦透镜包括使得变焦透镜在其光轴上的位置可移动以调节所拍摄图像的放大率和焦点。
图像拾取单元5123包括图像拾取元件并且被布置在透镜单元5121的后续级。穿过透镜单元5121的观察光会聚在图像拾取元件的光接收面上,并且通过光电转换生成与观察图像对应的图像信号。由图像拾取单元5123生成的图像信号被提供至通信单元5127。
作为由图像拾取单元5123包括的图像拾取元件,使用例如互补金属氧化物半导体(CMOS)类型的图像传感器,所述图像传感器具有拜耳阵列并且能够拾取彩色的图像。应注意,例如,作为图像拾取元件,可使用准备好用于等于或者不小于4K的高分辨率的图像的成像的图像拾取元件。如果以高分辨率获得手术区域的图像,那么外科医生5181可以更详细地了解手术区域的状态并且可以更平稳地进行手术。
此外,由图像拾取单元5123包括的图像拾取元件被配置为使得其具有用于获取与3D显示兼容的右眼和左眼的图像信号的一对图像拾取元件。在应用3D显示的情况下,外科医生5181能够以更高的精度掌握手术区域内的生物体组织的深度。应注意,如果图像拾取单元5123被配置为多板型的图像拾取单元,则透镜单元5121的多个系统被设置为对应于图像拾取单元5123的各个图像拾取元件。
图像拾取单元5123可以不必设置在摄像头5119上。例如,图像拾取单元5123可设置在透镜镜筒5117的内部的物镜的正后方。
驱动单元5125包括致动器并且在摄像头控制单元5129的控制下沿着光轴移动透镜单元5121的变焦透镜和聚焦透镜预定距离。因此,能够适当地调整由图像拾取单元5123拾取的图像的放大倍率和焦点。
通信单元5127包括用于向和从CCU5153发送和接收各种信息的通信装置。通信部5127通过传输电缆5179将从图像拾取单元5123获取到的图像信号作为RAW数据发送到CCU5153。于是,为了以低延迟显示手术区域的拾取图像,优选通过光学通信发送图像信号。这是因为,由于在手术时,外科医生5181在通过拾取的图像观察受影响区域的状态的同时进行手术,为了实现具有更高安全度和确定性的手术,要求尽可能实时地显示手术区域的运动图像。在应用光通信的情况下,用于将电信号转换成光信号的光电转换模块设置在通信单元5127中。图像信号由光电转换模块转换为光信号后,经由传输电缆5179传输至CCU5153。
此外,通信单元5127从CCU5153接收用于控制摄像头5119的驱动的控制信号。控制信号包括与图像拾取条件有关的信息,诸如,指定拾取的图像的帧速率的信息、指定图像拾取时的曝光值的信息和/或指定拾取的图像的倍率和焦点的信息。通信单元5127将接收到的控制信号提供至摄像头控制单元5129。应注意,也可以通过光通信发送来自CCU5153的控制信号。在这种情况下,用于将光信号转换为电信号的光电转换模块设置在通信单元5127中。在控制信号被光电转换模块转换为电信号之后,控制信号被提供至摄像头控制单元5129。
应注意,基于获取的图像信号,CCU5153的控制单元5177自动设置诸如帧速率、曝光值、放大倍率或焦点的图像拾取条件。换言之,自动曝光(AE)功能、自动聚焦(AF)功能和自动白平衡(AWB)功能结合在内窥镜5115中。
摄像头控制单元5129基于通过通信单元5127接收的来自CCU5153的控制信号控制摄像头5119的驱动。例如,摄像头控制单元5129基于指定了拾取的图像的帧速率的信息和/或指定了图像拾取时的曝光值的信息,控制图像拾取单元5123的图像拾取元件的驱动。此外,例如,摄像头控制单元5129基于指定拍摄的图像的放大率和焦点的信息控制驱动单元5125适当地移动透镜单元5121的变焦透镜和聚焦透镜。摄像头控制单元5129可包括用于存储用于识别透镜镜筒5117和/或摄像头5119的信息的功能。
应注意,通过将诸如透镜单元5121和图像拾取单元5123的组件设置在具有高气密性和高防水的密封结构中,摄像头5119可设置有对高压灭菌处理的抗性。
现在,描述CCU5153的功能配置。通信单元5173包括用于向摄像头5119发送各种信息和从摄像头5119接收各种信息的通信设备。通信单元5173通过传输电缆5179接收从摄像头5119传输至通信单元5173的图像信号。于是,图像信号可以优选地通过如上所述的光学通信来发送。在这种情况下,为了与光通信的兼容性,通信单元5173包括光电转换模块,用于将光信号转换为电信号。通信单元5173将转换成电信号之后的图像信号提供至图像处理单元5175。
此外,通信单元5173向摄像头5119发送用于控制摄像头5119的驱动的控制信号。此外,可以通过光通信传输控制信号。
图像处理单元5175对从摄像头5119发送至图像处理单元的RAW数据形式的图像信号执行各种图像处理。图像处理包括各种已知的信号处理,例如,显影处理、图像质量提高处理(带宽增强处理、超分辨率处理、降噪(NR)处理和/或图像稳定处理)和/或放大处理(电子变焦处理)。此外,图像处理单元5175执行用于执行AE、AF和AWB的图像信号的检测处理。
图像处理单元5175包括诸如CPU或GPU的处理器,并且当处理器根据预定程序操作时,能够执行上述图像处理和检测处理。应注意,在图像处理单元5175包括多个GPU的情况下,图像处理单元5175适当地划分与图像信号有关的信息,使得由多个GPU并行执行图像处理。
控制单元5177进行与内窥镜5115进行的手术区域的摄像、摄像图像的显示有关的各种控制。例如,控制单元5177产生用于控制摄像头5119的驱动的控制信号。于是,如果用户输入了图像拾取条件,则控制单元5177基于用户的输入生成控制信号。或者,在内窥镜5115中内置AE功能、AF功能、AWB功能的情况下,控制单元5177根据图像处理单元5175的检测处理结果,适当地计算最佳曝光值、焦距、白平衡,生成控制信号。
此外,控制单元5177基于由图像处理单元5175进行了图像处理的图像信号控制显示装置5155显示手术区域的图像。于是,控制单元5177使用各种图像识别技术来识别手术区域图像中的各种物体。例如,控制单元5177通过检测包含在手术区域图像中的被摄体的边缘的形状、颜色等,能够识别钳子等手术工具、特定的活体区域、出血、使用了能量处理工具5135时的雾沫等。当控制单元5177控制显示装置5155显示手术区域图像时,使用识别结果使各种手术支持信息以与手术区域的图像重叠的方式显示。在以重叠方式显示手术支持信息并将其呈现给外科医生5181的情况下,外科医生5181可以更安全且可靠地进行手术。
连接摄像头5119和CCU5153的传输电缆5179是准备进行电信号通信的电信号电缆、准备进行光通信的光纤或其复合电缆。
这里,虽然在图中描绘的示例中,通过使用传输电缆5179的有线通信执行通信,但是摄像头5119和CCU5153之间的通信可以以其他方式通过无线通信执行。在摄像头5119与CCU5153之间的通信通过无线通信进行的情况下,不需要在手术室中放置传输电缆5179。因此,能够消除传输电缆5179妨碍手术室内的医务人员的移动的情况。
上面已经描述了应用根据本公开的实施方式的技术的手术室系统5100的实施方式。在此,作为一例,说明了应用手术室系统5100的医疗系统是内窥镜手术系统5113的情况,但是手术室系统5100的结构不限于上述例子。例如,手术室系统5100可以代替内窥镜手术系统5113应用于检查用的软内窥镜系统或微观手术系统。
例如,根据本公开的技术可应用于在上述配置之中能够可视地或可听地通知信息的输出装置的显示单元。
[其他]
本技术还可采取以下配置。
[A1]
一种显示装置,包括形成在基板上并以二维矩阵排列的显示元件,显示元件各自具有通过层叠下电极、有机层和上电极形成的发光单元,其中,
针对每一个发光单元设置下电极和有机层,
基板包括形成在基板的位于相邻发光单元之间的部分中的凹槽,凹槽具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面,并且
在包括发光单元的上表面和基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。
[A2]
根据[A1]所述的显示装置,其中,
基板的凹槽是通过蚀刻方法形成的。
[A3]
根据[A2]所述的显示装置,其中,
有机层的侧壁表面被沉积膜覆盖,沉积膜包含基板构成物作为成分。
[A4]
根据[A3]所述的显示装置,其中,
沉积膜形成在基板的凹槽的两个侧表面上。
[A5]
根据[A3]或[A4]所述的显示装置,其中,
沉积膜包含由硅化合物组成的基板构成物作为成分。
[A6]
根据[A2]至[A5]中任一项所述的显示装置,其中,
基板的凹槽是通过干法蚀刻形成的。
[A7]
根据[A1]至[A6]中任一项所述的显示装置,其中,
形成下电极使得外边缘不暴露于有机层的侧壁表面。
[A8]
根据[A7]所述的显示装置,其中,
下电极的外边缘被绝缘层覆盖。
[A9]
根据[A1]至[A6]中任一项所述的显示装置,其中,
形成下电极使得外边缘暴露于有机层的侧壁表面。
[A10]
根据[A1]至[A9]中任一项所述的显示装置,其中,
针对每一个发光单元设置上电极。
[A11]
根据[A1]至[A10]中任一项所述的显示装置,其中,
保护膜由无机绝缘体构成。
[A12]
根据[A1]所述的显示装置,其中,
保护膜由氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的任意种制成。
[B1]
一种用于制造显示装置的方法,
显示装置包括形成在基板上并以二维矩阵排列的显示元件,显示元件各自具有通过层叠下电极、有机层和上电极形成的发光单元,方法包括:
第一步骤,形成层叠体,在层叠体中构成下电极、有机层和上电极的材料依次层叠在基板上;
第二步骤,移除层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分,并且此后在被暴露的基板的部分中进一步形成凹槽,凹槽具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面;以及
第三步骤,在包括发光单元的上表面和基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。
[B2]
根据[B1]所述的用于制造显示装置的方法,其中,
在第一步骤中,在基板上针对每一个发光单元形成下电极之后形成层叠体,在层叠体中构成有机层和上电极的材料依次层叠。
[B3]
根据[B2]所述的用于制造显示装置的方法,其中,
第一步骤包括在基板上针对每一个发光单元形成下电极之后,用绝缘层覆盖下电极的外边缘的步骤。
[B4]
根据[B1]所述的用于制造显示装置的方法,其中,
在第一步骤中,在针对每一个发光单元公用的基板上形成构成下电极的材料层之后,形成层叠体,在层叠体中构成有机层和上电极的材料依次层叠。
[B5]
根据[B4]所述的用于制造显示装置的方法,其中,
在第二步骤中,通过移除层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分,针对每一个发光单元形成下电极。
[B6]
根据[B1]至[B5]中任一项所述的显示装置的制造方法,其中,
在第二步骤中,通过蚀刻方法移除层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分,此后在被暴露的基板的部分中进一步形成凹槽,凹槽具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面,并且同时有机层的侧壁表面被通过蚀刻处理生成的沉积膜覆盖。
[C1]
一种电子设备,包括显示装置,
显示装置包括形成在基板上并以二维矩阵排列的显示元件,显示元件各自具有通过层叠下电极、有机层和上电极形成的发光单元,其中,
针对每一个发光单元设置下电极和有机层,
基板包括形成在基板的位于相邻发光单元之间的部分中的凹槽,凹槽具有底表面和相对于底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面,并且
在包括发光单元的上表面和基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。
[C2]
根据[C1]所述的电子设备,其中,
基板的凹槽是通过蚀刻方法形成的。
[C3]
根据[C2]所述的电子设备,其中,
有机层的侧壁表面被沉积膜覆盖,沉积膜包含基板构成物作为成分。
[C4]
根据[C3]所述的电子设备,其中,
沉积膜形成在基板的凹槽的两个侧表面上。
[C5]
根据[C3]或[C4]所述的电子设备,其中,
沉积膜包含由硅化合物组成的基板构成物作为成分。
[C6]
根据[C2]至[C5]中任一项所述的电子设备,其中,
基板的凹槽是通过干法蚀刻形成的。
[C7]
根据[C1]至[C6]中任一项所述的电子设备,其中,
形成下电极使得外边缘不暴露于有机层的侧壁表面。
[C8]
根据[C7]所述的电子设备,其中,
下电极的外边缘被绝缘层覆盖。
[C9]
根据[C1]至[C6]中任一项所述的电子设备,其中,
形成下电极使得外边缘暴露于有机层的侧壁表面。
[C10]
根据[C1]至[C9]中任一项所述的电子设备,其中,
针对每一个发光单元设置上电极。
[C11]
根据[C1]至[C10]中任一项所述的电子设备,其中,
保护膜由无机绝缘体构成。
[C12]
根据[C1]所述的电子设备,其中,
保护膜由氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的任意种制成。
参考标号列表
1、2、3显示装置
10、10R、10G、10B显示元件
20 基板
21 基材
22 公用阱区域
23 元件隔离区域
24A、24B一对源极/漏极区域
25 栅极绝缘膜
26 栅电极
27 层间绝缘膜
28A、28B源极/漏极电极
29 配线层
31 通孔
41 下电极
42、42R、42G、42B有机层
43 上电极
44 沉积膜
45 保护膜
50 平坦化层
61、61R、61G、61B滤色器
62 对向基板
241 下电极
242 绝缘层
341 下电极
GV 凹槽
BT 凹槽的底表面
SL 凹槽的两个侧表面
SE 接缝
511 相机主体
512 拍摄透镜单元
513 握持部
514 监视器
515 取景器
611 眼镜形显示单元
612 耳钩
700眼镜(眼罩)
711 透视头戴式显示器
712 主体
713 臂
714 透镜镜筒

Claims (19)

1.一种显示装置,包括形成在基板上并以二维矩阵排列的显示元件,所述显示元件各自具有通过层叠下电极、有机层和上电极形成的发光单元,其中,
针对每一个发光单元设置所述下电极和所述有机层,
所述基板包括形成在所述基板的位于相邻发光单元之间的部分中的凹槽,所述凹槽具有底表面和相对于所述底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面,并且
在包括所述发光单元的上表面和所述基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
所述基板的凹槽是通过蚀刻方法形成的。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其中,
所述有机层的侧壁表面被沉积膜覆盖,所述沉积膜包含基板构成物作为成分。
4.根据权利要求3所述的显示装置,其中,
所述沉积膜形成在所述基板的凹槽的两个侧表面上。
5.根据权利要求3所述的显示装置,其中,
所述沉积膜包含由硅化合物组成的基板构成物作为成分。
6.根据权利要求2所述的显示装置,其中,
所述基板的凹槽是通过干法蚀刻形成的。
7.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
形成所述下电极使得外边缘不暴露于所述有机层的侧壁表面。
8.根据权利要求7所述的显示装置,其中,
所述下电极的外边缘被绝缘层覆盖。
9.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
形成所述下电极使得外边缘暴露于所述有机层的侧壁表面。
10.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
针对每一个发光单元设置所述上电极。
11.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
所述保护膜由无机绝缘体构成。
12.根据权利要求11所述的显示装置,其中,
所述保护膜由氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的任意种制成。
13.一种用于制造显示装置的方法,
所述显示装置包括形成在基板上并以二维矩阵排列的显示元件,所述显示元件各自具有通过层叠下电极、有机层和上电极形成的发光单元,所述方法包括:
第一步骤,形成层叠体,在所述层叠体中构成所述下电极、所述有机层和所述上电极的材料依次层叠在所述基板上;
第二步骤,移除所述层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分,并且此后在被暴露的所述基板的部分中进一步形成凹槽,所述凹槽具有底表面和相对于所述底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面;以及
第三步骤,在包括所述发光单元的上表面和所述基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。
14.根据权利要求13所述的用于制造显示装置的方法,其中,
在所述第一步骤中,在所述基板上针对每一个发光单元形成所述下电极之后形成所述层叠体,在所述层叠体中构成所述有机层和所述上电极的材料依次层叠。
15.根据权利要求14所述的用于制造显示装置的方法,其中,
所述第一步骤包括在所述基板上针对每一个发光单元形成所述下电极之后,用绝缘层覆盖所述下电极的外边缘的步骤。
16.根据权利要求13所述的用于制造显示装置的方法,其中,
在所述第一步骤中,在针对每一个发光单元公用的所述基板上形成构成所述下电极的材料层之后,形成所述层叠体,在所述层叠体中构成所述有机层和所述上电极的材料依次层叠。
17.根据权利要求16所述的用于制造显示装置的方法,其中,
在所述第二步骤中,通过移除所述层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分,针对每一个发光单元形成所述下电极。
18.根据权利要求13所述的用于制造显示装置的方法,其中,
在所述第二步骤中,通过蚀刻方法移除所述层叠体的与相邻发光单元之间的部分对应的部分,此后在被暴露的所述基板的部分中进一步形成凹槽,所述凹槽具有底表面和相对于所述底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面,并且同时所述有机层的侧壁表面被通过蚀刻处理生成的沉积膜覆盖。
19.一种电子设备,包括显示装置,
所述显示装置包括形成在基板上并以二维矩阵排列的显示元件,所述显示元件各自具有通过层叠下电极、有机层和上电极形成的发光单元,其中,
针对每一个发光单元设置所述下电极和所述有机层,
所述基板包括形成在所述基板的位于相邻发光单元之间的部分中的凹槽,所述凹槽具有底表面和相对于所述底表面形成平缓的倾斜角的两个侧表面,并且
在包括所述发光单元的上表面和所述基板的凹槽的上表面的整个表面上形成公用的保护膜。
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