CN116960089A - 半导体装置、发光装置、显示装置、光电转换装置、电子设备、照明装置、移动体和可穿戴装置 - Google Patents

Abstract

提供了半导体装置、发光装置、显示装置、光电转换装置、电子设备、照明装置、移动体和可穿戴装置。半导体装置包括元件基板、透光基板、配线板和加强构件，其中，元件基板具有第一表面，在第一表面上配置有端子；透光基板具有第二表面，第二表面经由联接构件被联接到第一表面；配线板具有连接到端子的第三表面；加强构件被构造为加强元件基板和配线板之间的接合。端子沿着第一表面的第一边配置。透光基板的侧表面包括沿着第一边配置的第四表面。在第二表面和第四表面之间配置倒角的第五表面。联接构件接触第五表面，且加强构件接触配线板的位于第三表面的相反侧的第六表面、周边区域和第四表面。

Description

半导体装置、发光装置、显示装置、光电转换装置、电子设备、 照明装置、移动体和可穿戴装置

技术领域

本发明涉及半导体装置、发光装置、显示装置、光电转换装置、电子设备、照明装置、移动体和可穿戴装置。

背景技术

日本特开2009-277950号公报说明了包括形成有光学元件的半导体芯片的半导体装置，以及以覆盖光学元件的方式通过透明粘合剂固定在半导体芯片上的透明构件。

发明内容

为了使半导体芯片小型化，需要使设置在配置有光学元件区域的元件区域的外缘侧的周边区域窄。如果周边区域窄化，则周边区域中设置的端子与配置有连接到端子的电极的配线板之间的接合面积减小，从而降低半导体芯片与配线板之间的接合强度，由此使半导体装置的可靠性劣化。

本发明的一些实施方式提供了有利于改善半导体装置的可靠性的技术。

根据一些实施方式，提供了一种半导体装置，其包括元件基板、透光基板、配线板和加强构件，其中，所述元件基板具有第一表面，在所述第一表面上设置有配置光学元件的元件区域和配置外部连接端子的周边区域；所述透光基板具有第二表面，所述第二表面以覆盖所述元件区域的方式经由联接构件被联接到所述第一表面；所述配线板具有第三表面，所述第三表面上设置有连接到所述外部连接端子的电极；所述加强构件被构造为加强所述元件基板和所述配线板之间的接合强度，其中，所述外部连接端子沿着所述第一表面的第一边配置，所述透光基板的与所述第二表面正交的侧表面包括沿着所述第一边配置的第四表面，在所述第二表面和所述第四表面之间配置有第五表面，所述第五表面被倒角成使得相对于所述第二表面的角度成为钝角，所述联接构件接触所述第五表面，并且所述加强构件接触所述配线板的位于所述第三表面的相反侧的第六表面、所述周边区域和所述第四表面。

根据以下(参照附图)对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1A是示出根据实施方式的半导体装置的配置示例的平面图；

图1B是示出根据实施方式的半导体装置的配置示例的截面图；

图2是示出图1A和图1B所示的半导体装置的变型的截面图；

图3是示出图1A和图1B所示的半导体装置的变型的截面图；

图4是示出图1A和图1B所示的半导体装置的变型的截面图；

图5A是示出根据实施方式的半导体装置的配置示例的平面图；

图5B和图5C是均示出根据实施方式的半导体装置的配置示例的截面图；

图6是示出使用根据实施方式的半导体装置的显示装置的示例的图；

图7是示出使用根据实施方式的半导体装置的光电转换装置的示例的图；

图8是示出使用根据实施方式的半导体装置的电子设备的示例的图；

图9A和图9B是均示出使用根据实施方式的半导体装置的显示装置的示例的图；

图10是示出使用根据实施方式的半导体装置的照明装置的示例的图；

图11是示出使用根据实施方式的半导体装置的移动体的示例的图；和

图12A和图12B是均示出使用根据实施方式的半导体装置的可穿戴装置的示例的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细说明实施方式。注意，以下实施方式不欲限制所要求的发明的范围。实施方式中说明了多个特征，但不限制要求所有这些特征的发明，并且多个这样的特征可以适当地组合。另外，在附图中，为相同或相似的构造赋予了相同的附图标记，并省略其重复说明。

将参照图1A和图1B至图5A到图5C说明根据本公开的实施方式的半导体装置。图1A是示出根据实施方式的半导体装置900的配置示例的平面图。图1B是沿着图1A所示的线A-A'截取的截面图。

根据本实施方式的半导体装置900包括元件基板100、透光基板200、配线板300和加强构件600。元件基板100具有表面111，配置有光学元件的元件区域102和配置有外部连接端子101的周边区域103配置在表面111上。表面111也可称为元件基板100的主表面。作为元件基板100，可以使用诸如硅的半导体基板或其中配置有半导体层的玻璃基板或树脂基板。在基板中形成配置光学元件的元件区域102等。在图1A和图1B所示的配置中，外部连接端子101沿着表面111的一条边104配置。然而，本发明不限于此，并且外部连接端子101可以沿着另一条边配置。在这种情况下，下面将要说明的诸如透光基板200、配线板300和加强构件600等的部件中的每一者都可以类似地关于元件基板100的表面111的除了边104以外的边配置。

透光基板200配置成面向元件基板100。透光基板200的表面212以覆盖元件区域102的方式经由联接构件500联接到元件基板100的表面111。表面212也可称为透光基板200的主表面。作为透光基板200，可以使用玻璃或树脂制成的透光基板。透光基板200的与表面212正交的侧表面包括沿着元件基板100的边104配置的表面214。在透光基板200的表面212和214之间配置被倒角成相对于表面212的角度变为钝角θ1的表面215。如图1B所示，透光基板200的表面212的外缘可以在整周上倒角。

如果透光基板200的表面212的外缘被倒角，则可以在半导体装置900等的制造步骤中移送透光基板200时，防止透光基板200的表面212的脊线由于与移送夹头或移送台接触而导致断裂。通过倒角，可以在将透光基板200接合到基板100时抑制在基板100的元件区域102中发生缺陷。结果，可以在半导体装置900的制造步骤中抑制成品率下降。在图1B中，透光基板200的表面215是直线状的，但可以具有凸或凹的形状。

如果配置在元件区域102中的光学元件包括光电转换元件，则联接元件基板100和透光基板200的联接构件500可以是由透过光电转换元件具有敏感性的光的环氧树脂或丙烯酸树脂制成的树脂构件。如果配置在元件区域102中的光学元件包括发光元件，则联接构件500可以是由透过发光元件发出的光的环氧树脂或丙烯酸树脂制成的树脂构件。联接构件500配置为不延伸到元件基板100的外部连接端子101，并与通过对透光基板200的表面212倒角所获得的表面215接触。如果配置了通过对透光基板200的表面212的外缘倒角而获得的表面215，则可以抑制联接构件500从透光基板200的外缘延伸。这可以减小周边区域103中的假设联接构件500延伸到的区域，从而使半导体装置900小型化。

在图1B所示的配置中，联接构件500在元件基板100的表面111和透光基板200的表面212彼此重叠的部分中接触整个表面。然而，本发明并不限于此。可以适当地设定联接构件500的配置，只要元件基板100和透光基板200以必要的强度联接即可。例如，元件基板100和透光基板200仅在元件基板100的表面111和透光基板200的表面212彼此重叠的部分的四个角处联接。

配线板300具有表面313，表面313上设置有连接到元件基板100的外部连接端子101的电极301。元件基板100的各外部连接端子101和配线板300的各电极301均经由接合构件800连接。配线板300可以是例如印刷回路板，并且可以是通过在诸如玻璃环氧板或复合板等的刚性板上印刷配线图案而获得的板。例如，配线板300可以是具有在聚酰亚胺柔性膜等中形成的配线图案的柔性配线板。可替代地，配线板300可以是通过组合柔性膜和刚性板而获得的刚性柔性配线板。配线板300可从元件基板100的外部向元件基板100供电。另外，配线板300可以从元件基板100的外部向元件基板100输入信号，并从元件基板100向元件基板100的外部输出信号。

将元件基板100的外部连接端子101和配线板300的电极301电连接的接合构件800可以是凸块、各向异性导电膜、各向异性导电胶等。如果用凸块作为接合构件800，则外部连接端子101和电极301通过超声波或热压来电气接合。如果用各向异性导电膜或各向异性导电胶作为接合构件800，则外部连接端子101和电极301通过热压电气接合。

加强构件600配置为加强元件基板100与配线板300之间的接合强度。加强构件600可以是紫外线固化粘合剂或热固性粘合剂。为了改善元件基板100与配线板300之间的接合强度，加强构件600配置为与配线板300的与配置有电极301的表面313相反的表面316、元件基板100的周边区域103以及透光基板200的表面214接触。当加强构件600不仅与元件基板100和配线板300接触，而且与透光基板200接触时，增加了元件基板100、透光基板200和配线板300之间的接合强度，从而使得能够改善半导体装置900的可靠性。

在图1B所示的配置中，联接构件500接触透光基板200的表面215的一部分，加强构件600接触透光基板200的表面215的未被联接构件500覆盖的部分。这能够增加元件基板100、透光基板200和配线板300之间的接合强度。此时，如图1B所示，加强构件600可以接触联接构件500。如图1B所示，加强构件600可以接触接合构件800。当加强构件600连续地覆盖配线板300、接合构件800、元件基板100、联接构件500和透光基板200时，能够增加元件基板100、透光基板200和配线板300之间的接合强度。然而，本发明不限于此，加强构件600并非必须接触联接构件500或接合构件800。在图1A和图1B所示的配置中，加强构件600仅配置在元件基板100的连接到配线板300的边104上，但是也可以配置在别的边上，只要加强构件600不延伸到元件基板100的外周即可。

如上所述，用于加强元件基板100与配线板300之间的接合强度的加强构件600与作为透光基板200的侧表面的表面214接触。另外，如上所述，加强构件600还接触透光基板200的表面215的未被联接构件500覆盖的部分。因此，即使窄化元件基板100的周边区域103并且减小元件基板100和配线板300之间的接合面积，也能够增加元件基板100、透光基板200和配线板300之间的接合强度。即，能够在使半导体装置900小型化的同时，获得半导体装置900的高可靠性。

接下来将参照图2说明图1B所示的半导体装置900的截面图的变型。对与半导体装置900的已经参照图1A和图1B说明的部件相同的部件的说明将适当地省略。

在图2所示的配置中，透光基板200包括位于面向元件基板100的表面212的相反侧的表面217，并且在表面214和217之间配置被倒角成相对于表面217的角度成为钝角θ2的表面218。透光基板200的表面217的外缘可以在整周上倒角。此时，加强构件600进一步接触透光基板200的表面218。在图2所示的配置中，联接元件500覆盖透光基板200的整个表面215。在图1B所示的上述配置中，联接元件500也可以覆盖透光基板200的整个表面215。

如果将透光基板200的表面217的外缘倒角，则可以防止在半导体装置900的制造步骤等中移送透光基板200时，由于与移送夹头或移送台接触而导致透光基板200的表面212的脊线断裂。这能够抑制诸如由于透光基板200的断裂引起的颗粒物的发生造成的半导体装置900的制造步骤中的成品率下降。

此外，加强构件600接触透光基板200的表面218。因此，即使窄化元件基板100的周边区域103并且减小元件基板100与配线板300之间的接合面积，也能够增加元件基板100、透光基板200和配线板300之间的接合强度。即，能够在使半导体装置900小型化的同时，获得半导体装置900的高可靠性。

在图2所示的配置中，加强构件600接触联接构件500和接合构件800中的每一者。当加强构件600连续地覆盖配线板300、接合构件800、元件基板100、联接构件500和透光基板200时，能够增加元件基板100、透光基板200和配线板300之间的接合强度。然而，本发明不限于此，加强构件600并非必须接触联接构件500或接合构件800。

图3是示出图2所示的半导体装置900的变型的图。在图3所示的配置中，类似于图1B所示的配置，联接构件500接触透光基板200的表面215的一部分，并且加强构件600进一步接触透光基板200的表面215的未被联接构件500覆盖的部分。因此，类似于图1B所示的配置，即使联接构件500的填充量较小并且联接构件500仅接触透光基板200的表面215的一部分，也能够改善相对于透光基板200的接合强度。在图3所示的配置中，也能够增加元件基板100、透光基板200和配线板300之间的接合强度，并使半导体装置900小型化。

在图3所示的配置中，加强构件600接触联接构件500和接合构件800中的每一者。当加强构件600连续地覆盖配线板300、接合构件800、元件基板100、联接构件500和透光基板200时，能够增加元件基板100、透光基板200和配线板300之间的接合强度。然而，本发明不限于此，加强构件600并非必须接触联接构件500或接合构件800。

图4是示出图3所示的半导体装置900的变型的图。在图4所示的配置中，在对元件基板100的表面111的正交投影中，透光基板200的表面217的外缘227被配置在表面212的外缘222的外侧。在这种配置中，例如，在联接元件基板100和透光基板200时的检查步骤中，容易发现在透光基板200的表面215中有异物咬伤。例如，能够容易地从透光基板200的表面217侧检查联接元件500相对于透光基板200的表面212和215的填充状态。因此，能够改善半导体装置900的可靠性。

在图1A和图1B至图4所示的上述每种配置中，透光基板200的表面215和218配置为在对基板100的表面111的正交投影中不与元件区域102重叠。这样做是为了防止由于透光基板200在元件区域102的外缘部中的倒角外缘而导致特性改变。

半导体装置900还包括透光性构件700以及配置在透光性构件700与透光基板200的表面217之间以包围表面217的外缘部的框架构件400，并且能够作为模块提供。图5A至图5C示出了当透光性构件700和框架构件400附接到半导体装置900时的配置示例。框架构件400包括与透光基板200的表面217接触的接触部403。图5A示出关注框架构件400的接触部403的平面图，图5B示出附接了透光性构件700和框架构件400的半导体装置900的截面图，图5C示出沿着图5A中线B-B'截取的截面图。在半导体装置900中，以上参照图1A和图1B至图4所述的包括元件基板100、透光基板200、配线板300、联接构件500和加强构件600的配置有时将被称为结构910，如图5B和图5C所示。

框架构件400可由诸如改性聚苯醚(PPE)、液晶聚合物(LCP)或聚酰胺等材料形成。为了从外部保护结构910，框架构件400包括包围结构910的内壁。框架构件400根据元件区域102设置有开口部404。

如果配置在元件区域102中的光学元件包括光电转换元件，则透光性构件700可以是由透过光电转换元件具有敏感性的光的玻璃、环氧树脂或丙烯酸树脂制成的透光性构件。可替代地，如果配置在元件区域102中的光学元件包括发光元件，则透光性构件700可以是由透过发光元件发射的光的玻璃、环氧树脂或丙烯酸树脂制成的透光性构件。透光性构件700与框架构件400协作具有抑制来自半导体装置900外部的颗粒物进入的作用。透光性构件700被固定到框架构件400。

接下来将参照图5A至图5C说明框架构件400的接触部403的结构。如图5A和图5B所示，在设置在框架构件400中的开口部404外侧的框架构件400的整周上设置具有凸形状的接触部403。接触部403接触透光基板200的表面217。接触部403包括外缘401和内缘402，在对元件基板100的表面111的正交投影中，内缘402配置在外缘401和开口部404之间。在对元件基板100的表面111的正交投影中，接触部403的外缘401配置为与透光基板200的表面217的外缘227重叠，或配置在表面217的外缘227的内侧。如果接触部403具有凸形状，则能够减小框架构件400与透光基板200的接触面积，并且能够高精度地制造框架构件400的模具。因此，能够高精度地将框架构件400安装在结构910上。

另外，如图5C所示，由于接触部403的外缘401配置为与透光基板200的表面217的外缘227重叠或配置在表面217的外缘227的内侧，因此加强构件600能够接触透光基板200的表面218。因此，如上所述，能够增加元件基板100、透光基板200和配线板300之间的接合强度。就透光基板200部分和框架构件400部分的尺寸精度以及半导体装置900的装配精度而言，从框架构件400的接触部403的外缘401到透光基板200的表面217的外缘227的长度增大是有利的。然而，如果从框架构件400的接触部403的外缘401到透光基板200的表面217的外缘227的长度增大，则半导体装置900大型化。因此，依据元件基板100的元件区域102的大小，从框架构件400的接触部403的外缘401到透光基板200的表面217的外缘227的长度可以落在0.0mm至1.0mm的范围内。

如图1B所示，即使透光基板200的表面217的外缘部未被倒角，上述框架构件400和透光性构件700也能够配置在透光基板200的表面217上。在该情况下，框架构件400的接触部403的外缘401也能够配置为与透光基板200的表面217的外缘227重叠，或配置在表面217的外缘227的内侧。

如上所述，框架构件400的接触部403的外缘401配置在与透光基板200的表面217的外缘227相同的位置或配置在外缘227的内侧。这防止加强构件600配置在透光基板200和接触部403之间。这改善了当将框架构件400安装到结构910上时的位置精度。结果，当将框架构件400和透光性构件700安装到结构910上时，抑制了半导体装置900的成品率的减少，诸如由加强构件600引起的框架构件400或透光性构件700相对于预定角度的倾斜等。

本说明书中所述的各个术语仅用于解释本发明的目的，并且本发明不限于术语的严格含义，也可以包含术语的等同物。

上述实施方式仅是实施本发明的具体示例，本发明的技术范围的解释不应局限于上述实施方式。即，本发明可以在不偏离其技术精神或其主要特征的情况下以各种形式实施。

在此将参照图6至图12A和图12B来说明本实施方式的半导体装置900被应用到显示装置、光电转换装置、电子设备、照明装置、移动体以及可穿戴装置的应用示例，在本实施方式的半导体装置900中诸如有机EL(电致发光)元件等的发光元件被配置为元件区域102中所配置的光学元件并且起到发光装置的作用。首先将说明起到发光装置的作用的上述半导体装置900的部件以及变型的细节，然后将说明应用示例。配置在元件区域102中的各光学元件也可以被称为像素。

有机发光元件的配置

通过在基板上形成绝缘层、第一电极、有机化合物层和第二电极而设置有机发光元件。可以在阴极上设置保护层、滤色器、微透镜等。如果设置了滤色器，则可以在保护层和滤色器之间设置平坦化层。平坦化层可以由丙烯酸树脂等制成。这同样适用于在滤色器和微透镜之间设置平坦化层的情况。

基板

可以使用石英、玻璃、硅晶片、树脂、金属等作为基板。此外，可以在基板上设置诸如晶体管等的开关元件和配线，并且可以在基板上设置绝缘层。绝缘层可由任何材料制成，只要能够形成接触孔以便能够在绝缘层与第一电极之间形成配线，并且能够确保与未连接配线绝缘即可。例如，可以使用诸如聚酰亚胺的树脂、氧化硅、氮化硅等。

电极

可以使用一对电极作为电极。这对电极可以是阳极和阴极。如果沿有机发光元件发光的方向施加电场，则具有高电位的电极是阳极，另一电极是阴极。也可以说，为发光层供应空穴的电极是阳极，而供应电子的电极是阴极。

可以使用功函数尽可能大的材料作为阳极的构成材料。例如，可以使用诸如金、铂、银、铜、镍、钯、钴、硒、钒或钨等的金属、包含这些金属中的一些的混合物或通过组合这些金属中的一些获得的合金、诸如氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)或氧化锌铟等的金属氧化物。此外，也可以使用诸如聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩的导电聚合物。

可以单独使用这些电极材料中的一种，或者也可以组合使用这些电极材料中的两种或多种。阳极可以由单层或多个层形成。

如果使用阳极作为反射电极，例如可以使用铬、铝、银、钛、钨、钼、它们的合金、它们的堆叠层等。以上材料可以作为不具有作为电极的作用的反射膜发挥作用。如果使用阳极作为透明电极，则可以使用由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌等制成的氧化物透明导电层，但是本发明不限于此。可以使用光刻技术来形成电极。

另一方面，可以使用功函数较小的材料作为阴极的构成材料。材料的示例包括碱金属(诸如锂)、碱土金属(诸如钙)、金属(诸如铝、钛、锰、银、铅或铬)以及含有这些金属中的一些的混合物。可替代地，也可以使用通过组合这些金属而获得的合金。例如，可以使用镁-银合金、铝-锂合金、铝-镁合金、银-铜合金、锌-银合金等。也可以使用诸如氧化铟锡(ITO)等的金属氧化物。可以单独地使用这些电极材料中的一种，或者也可以组合使用这些电极材料中的两种或多种。阴极可以具有单层结构或多层结构。其中，很适合使用银。为了抑制银的聚集，更适合使用银合金。合金的比例不受限制，只要能够抑制银的聚集即可。例如，银与另一种金属之间的比例可以是1:1、3:1等。

阴极可以是使用由ITO等制成的氧化物导电层的顶部发射元件，也可以是使用由铝(Al)等制成的反射电极的底部发射元件，并且没有特别的限制。形成阴极的方法没有特别的限制，但直流溅射或交流溅射是合适的，因为提供了良好的膜覆盖且容易降低电阻。

有机化合物层

有机化合物层可以由单层或多个层形成。如果有机化合物层包括多个层，则根据各层的功能，这些层可以被称为空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子输送层和电子注入层。有机化合物层主要由有机化合物形成，但也可以包含无机原子和无机化合物。例如，有机化合物层可以包含铜、锂、镁、铝、铱、铂、钼、锌等。有机化合物层可以配置在第一电极与第二电极之间，并且有机化合物层可以配置成与第一电极和第二电极接触。

保护层

可以在阴极上设置保护层。例如，通过将设置有吸湿剂的玻璃粘附在阴极上，能够抑制水等渗透到有机化合物层中，并且能够抑制显示不良的发生。此外，作为另一实施方式，可以在阴极上设置由氮化硅等制成的钝化膜，以抑制水等渗透到有机化合物层中。例如，可以通过形成阴极并且在不破坏真空的情况下将其转移到另一室，并通过CVD法形成厚度为2μm的氮化硅膜来形成保护层。在使用CVD法形成膜后，可以使用原子沉积法(ALD法)来设置保护层。由ALD法形成的膜的材料不受限制，但可以是氮化硅、氧化硅、氧化铝等。还可以在通过ALD法形成的膜上通过CVD法形成氮化硅膜。通过ALD法形成的膜可以具有小于通过CVD法形成的膜的膜厚度。更具体地，通过ALD法形成的膜的膜厚度可以是通过CVD法形成的膜的膜厚度的50％或更小、或者10％或更小。

滤色器

滤色器可以设置在保护层上。例如，可以在另一基板上设置考虑到有机发光元件的尺寸的滤色器，并且该基板可以与设置有有机发光元件的基板结合。可替代地，可以使用光刻技术在上述保护层上进行滤色器的图案化处理。滤色器可以由聚合物材料形成。

平坦化层

可以在滤色器和保护层之间设置平坦化层。设置平坦化层以减少下层的不平整度。平坦化层可以称为材料树脂层，但不限制层的用途。平坦化层可以由有机化合物形成，并且可以由低分子材料或聚合物材料制成。然而，聚合物材料是更适合的。

平坦化层可以设置在滤色器的上方和下方，并且它们可以使用相同或不同的材料。更具体地，材料的示例包括聚乙烯咔唑树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、ABS树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、硅酮树脂和尿素树脂。

微透镜

有机发光装置在光出射侧可以包括光学构件、诸如微透镜。微透镜可以由丙烯酸树脂、环氧树脂等制成。微透镜的目的可以是增加从有机发光装置提取的光的量，并控制要提取的光的方向。微透镜可以具有半球形状。如果微透镜具有半球形状，则在接触半球的切线中存在平行于绝缘层的切线，并且该切线与半球之间的接触点是微透镜的顶点。可以在任意的截面图中以相同的方式确定微透镜的顶点。即，在截面图中接触微透镜的半圆的切线中，存在平行于绝缘层的切线，并且该切线和半圆之间的接触点是微透镜的顶点。

此外，也可以定义微透镜的中点。在微透镜的截面中，从一个弧形的结束点到另一弧形的结束点之间虚构一条线段，该线段的中点可以被称为微透镜的中点。用于判定顶点和中点的截面可以是垂直于绝缘层的截面。

对向基板

可以在平坦化层上设置对向基板。对向基板之所以被称为对向基板是因为它被设置在对应于上述基板的位置。对向基板的构成材料可以与上述基板的构成材料相同。如果上述基板是第一基板，则对向基板可以是第二基板。

有机层

通过以下说明的方法来形成根据本发明的实施方式的形成有机发光元件的有机化合物层(空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子输送层、电子注入层等)。

形成根据本发明的实施方式的有机发光元件的有机化合物层可以通过使用真空沉积法、离子化沉积法、溅射法、等离子体法等的干法处理来形成。代替干法处理，还可以使用湿法处理，其中通过将溶质溶解在适当的溶剂中并使用公知的涂布法(例如，旋涂法、浸渍法、浇铸法、LB法、喷墨法等)来形成层。

在此，当通过真空沉积法、溶液涂布法等形成层时，几乎不发生结晶等，并且获得优异的时间稳定性。此外，当使用涂布法形成层时，可以与合适的粘合树脂组合形成膜。

粘合树脂的示例包括聚乙烯咔唑树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、ABS树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、硅酮树脂和尿素树脂。然而，粘合树脂不限于它们。

这些粘合树脂中的一种可以作为均聚物或共聚物单独使用，或者也可以组合使用这些粘合树脂中的两种或更多种。此外，也可以根据需要使用诸如公知的增塑剂、抗氧化剂和紫外线吸收剂等添加剂。

像素回路

发光装置可以包括连接到发光元件的像素回路。像素回路可以是有源矩阵回路，其独立控制第一发光元件和第二发光元件的发光。有源矩阵回路可以是电压或电流编程回路。驱动回路包括用于各像素的像素回路。像素回路可以包括发光元件、用于控制发光元件的发光亮度的晶体管、用于控制发光时序的晶体管、用于保持控制发光亮度用的晶体管的栅极电压的电容器、以及用于连接到GND且不干涉发光元件的晶体管。

发光装置包括显示区域和配置在显示区域周围的周边区域。发光装置包括显示区域中的像素回路和周边区域中的显示控制回路。形成像素回路的晶体管的迁移率可以小于形成显示控制回路的晶体管的迁移率。

形成像素回路的晶体管的电流-电压特性的斜率可以小于形成显示控制回路的晶体管的电流-电压特性的斜率。电流-电压特性的斜率可以通过所谓的Vg-Ig特性来测量。

形成像素回路的晶体管是连接到诸如第一发光元件等的发光元件的晶体管。

像素

有机发光装置包括多个像素。各像素均包括发出不同颜色的光成分的子像素。子像素分别包括例如R、G和B的发光颜色。

在各像素中，也被称为像素开口的区域发光。该区域与第一区域相同。像素开口可以具有5μm(含本数)到15μm(含本数)的尺寸。更具体地，像素开口可以具有11μm、9.5μm、7.4μm、6.4μm等的尺寸。

子像素之间的距离可以是10μm以下，更具体地，可以是8μm、7.4μm或6.4μm。

像素在平面图中可以具有已知的配置形式。例如，像素可以具有条纹排列、delta配置、pentile配置或Bayer配置。平面图中的各子像素的形状可以是任何已知的形状。例如，诸如矩形或菱形等的四边形、六边形等是可能的。当然，即使形状不完全准确但是接近矩形的形状也包含在矩形中。子像素的形状和像素配置可以组合使用。

本发明的实施方式的有机发光元件的应用

根据本发明的实施方式的有机发光元件可以用作显示装置或照明装置的构成构件。此外，有机发光元件适用于电子照相成像装置的曝光光源、液晶显示装置的背光、在白光光源中包括滤色器的发光装置等。

显示装置可以是包括图像输入单元和信息处理单元的图像信息处理装置，其中，图像输入单元用于从面阵CCD、线阵CCD、存储卡等输入图像信息，信息处理单元用于处理输入的信息并将输入的图像显示在显示单元上。

此外，包括在摄像装置或喷墨打印机中的显示单元可以具有触摸面板功能。触摸面板功能的驱动类型可以是红外型、电容型、电阻膜型或电磁感应型，并且没有特别的限制。显示装置可以用于多功能打印机的显示单元。

下面将参照图6至图12A和图12B说明细节。

图6是示出显示装置的示例的示意图，该显示装置使用了起到本实施方式的发光装置的作用的半导体装置900。显示装置1000可以包括在上盖1001和下盖1009之间的触摸面板1003、显示面板1005、框架1006、回路板1007和电池1008。柔性印刷回路(FPC)1002和1004分别连接到触摸面板1003和显示面板1005。在回路板1007上配置了诸如晶体管等的有源元件。如果显示装置1000不是便携式设备，则电池1008不是必要的。即使当显示装置1000为便携式设备时，电池1008也不是必须设置在这个位置。半导体装置900可以应用到显示面板1005。起到显示面板1005的作用的半导体装置900的元件区域102连接到配置在回路板1007上的诸如晶体管的有源元件并工作。

图6所示的显示装置1000可以用于光电转换装置(摄像装置)的显示单元，光电转换装置包括具有多个透镜的光学单元和用于接收已经穿过光学单元的光并将该光光电转换为电信号的图像传感器。光电转换装置可以包括用于显示通过图像传感器获取的信息的显示单元。此外，显示单元既可以是暴露在光电转换装置外部的显示单元，也可以是配置在取景器中的显示单元。光电转换装置可以是数码相机或数码摄像机。

图7是示出光电转换装置的示例的示意图，该光电转换装置使用了起到本实施方式的发光装置的作用的半导体装置900。光电转换装置1100可以包括取景器1101、背面显示器1102、操作单元1103和壳体1104。光电转换装置1100也可以被称为摄像装置。根据本实施方式的半导体装置900可以作为显示单元应用到取景器1101或背面显示器1102。在该情况下，半导体装置900的元件区域102不仅可以显示待拍摄的图像，还可以显示环境信息、图像拍摄指令等。环境信息的示例是外部光线的强度和方向、被摄体的移动速度以及被摄体被障碍物覆盖的可能性。

适合图像拍摄的时机在很多情况下都是非常短的时间，所以应尽可能快地显示信息。因此，可以为取景器1101或背面显示器1102使用起到发光装置的作用的半导体装置900，其中诸如有机EL元件等的有机发光材料包括在配置于元件区域102中的光学元件中。这是因为有机发光材料具有高响应速度。起到使用有机发光材料的发光装置的作用的半导体装置900可以用于比液晶显示装置更适合要求高显示速度的设备。

光电转换装置1100包括光学单元(未示出)。该光学单元具有多个透镜，并在光电转换元件(未示出)上形成图像，光电转换元件接收已穿过光学单元的光并且被容纳在壳体1104中。多个透镜的焦点可以通过调整相对位置来调整。也可以自动地执行该操作。

起到发光装置的作用的半导体装置900可以应用于电子设备的显示单元。此时，显示单元可以兼具显示功能和操作功能。便携式终端的示例是诸如智能手机的便携式电话、平板电脑和头戴式显示器。

图8是示出使用起到本实施方式的发光装置的作用的半导体装置900的电子设备的示例的示意图。电子设备1200包括显示单元1201、操作单元1202和壳体1203。壳体1203可以容纳回路、具有该回路的印刷板、电池和通信单元。操作单元1202可以是按钮或触摸面板式反应单元。操作单元1202还可以是通过验证指纹来执行解锁等的生物验证单元。包括通信单元的便携式设备也可视为通信设备。根据本实施方式的半导体装置900可以应用到显示单元1201。

图9A和图9B是示出使用起到本实施方式的发光装置的作用的半导体装置900的显示装置的示例的示意图。图9A示出了诸如电视监视器或PC监视器的显示装置。显示装置1300包括框架1301和显示单元1302。根据本实施方式的半导体装置900可以应用到显示单元1302。显示装置1300可以包括支撑框架1301和显示单元1302的基部1303。基部1303不限于图9A所示的形式。例如，框架1301的下侧也可以起到基部1303的作用。此外，框架1301和显示单元1302可以弯曲。在该情况下，曲率半径可以是5000mm(含本数)至6000mm(含本数)。

图9B是示出使用起到本实施方式的发光装置的作用的半导体装置900的显示装置的另一示例的示意图。图9B所示的显示装置1310可以折叠，并且是所谓的可折叠显示装置。显示装置1310包括第一显示单元1311、第二显示单元1312、壳体1313和弯曲点1314。根据本实施方式的半导体装置900可以应用于第一显示单元1311和第二显示单元1312中的每一者。第一显示单元1311和第二显示单元1312也可以是一个无缝显示装置。第一显示单元1311和第二显示单元1312可以通过弯曲点来划分。第一显示单元1311和第二显示单元1312可以显示不同的图像，也可以一起显示一个图像。

图10是示出使用起到本实施方式的发光装置的作用的半导体装置900的照明装置的示例的示意图。照明装置1400可以包括壳体1401、光源1402、回路板1403、光学膜1404和光扩散单元1405。根据本实施方式的半导体装置900可以应用到光源1402。光学膜1404可以是改善光源显色性的过滤器。在执行照明等时，光扩散单元1405可以通过有效地扩散光而将光源的光投射到宽广的范围内。根据需要，照明装置还可以在最外部包括盖。照明装置1400可以包括光学膜1404和光扩散单元1405两者或其中之一。

照明装置1400例如是用于室内照明的装置。照明装置1400可以发出白光、昼白光或从蓝到红的任何颜色的光。照明装置1400还可以包括用于控制这些光成分的光控制回路。照明装置1400还可以包括连接到起到光源1402的作用的半导体装置900的元件区域102的电源回路。电源回路是将AC电压转换为DC电压的回路。白色的色温为4200K，昼白色的色温为5000K。照明装置1400还可以包括滤色器。此外，照明装置1400可以包括散热单元。散热单元将装置内部的热散发到装置的外部，其示例是液态硅以及具有高比热的金属。

图11是具有尾灯的汽车的示意图，尾灯作为使用起到本实施方式的发光装置的作用的半导体装置900的车辆照明器具的示例。汽车1500具有尾灯1501，并且可以具有在执行制动操作等时点亮尾灯1501的形式。本实施方式的半导体装置900可以用作作为车辆照明器具的前照灯。汽车是移动物体的示例，移动体可以是船、无人机、飞机、轨道车辆、工业机器人等。移动体可包括主体和设置在主体中的照明器具。照明器具可用于对主体的当前位置作出通知。

起到根据本实施方式的发光装置的作用的半导体装置900可以应用到尾灯1501。尾灯1501可以包括用于保护起到尾灯1501的作用的半导体装置900的元件区域102的保护构件。保护构件的材料不受限制，只要材料是强度高到一定程度的透明材料即可，其示例是聚碳酸酯。保护构件可以由通过在聚碳酸酯中混合呋喃二羧酸衍生物、丙烯腈衍生物等而获得的材料制成。

汽车1500可以包括车身1503和附接到车身1503的车窗1502。该车窗可以是用于检查汽车前后的车窗，并且也可以是透明显示器。对于该透明显示器，可以使用起到根据本实施方式的发光装置的作用的半导体装置900。在这种情况下，半导体装置900的电极等的构成材料由透明构件形成。

将参照图12A和图12B说明起到根据本实施方式的发光装置的作用的半导体装置900的其它应用示例。起到发光装置的作用的半导体装置900可以应用于可以作为诸如智能眼镜、头戴式显示器(HMD)或智能隐形眼镜等的可穿戴装置而穿戴的系统。用于这种应用示例的摄像显示装置包括能够对可见光进行光电转换的摄像装置和能够发出可见光的显示装置。

将参照图12A说明根据一个应用示例的眼镜1600(智能眼镜)。在眼镜1600的透镜1601的表面侧设置了诸如CMOS传感器或SPAD等的摄像装置1602。此外，起到根据本实施方式的发光装置的作用的半导体装置900设置在透镜1601的后表面侧。

眼镜1600还包括控制装置1603。控制装置1603起到为摄像装置1602和根据各实施方式的半导体装置900供应电力的电源的作用。另外，控制装置1603控制摄像装置1602和半导体装置900的操作。在透镜1601上形成构造为将光汇集到摄像装置1602的光学系统。

将参照图12B说明根据一个应用示例的眼镜1610(智能眼镜)。眼镜1610包括控制装置1612，对应于摄像装置1602的摄像装置和起到发光装置的作用的半导体装置900安装在控制装置1612上。控制装置1612中的摄像装置和构造为对半导体装置900发出的光进行投影的光学系统形成在透镜1611中，并且图像被投影到透镜1611。控制装置1612起到为摄像装置和半导体装置900提供电力的电源的作用，并控制摄像装置和半导体装置900的操作。控制装置1612可以包括视线检测单元，视线检测单元检测佩戴者的视线。可以使用红外线来完成视线检测。红外线发光单元向注视所显示的图像的用户的眼球发出红外线。包括光接收元件的摄像单元检测所发出的红外线从眼球反射的反射光，从而获得眼球的拍摄图像。设置减光单元，用于在平面图中减少从红外线发光单元到显示单元的光，从而降低图像品质的劣化。

从通过拍摄红外线获得的眼球的拍摄图像来检测用户对所显示的图像的视线。可以将任意已知的方法应用于使用眼球的拍摄图像的视线检测。作为示例，可以使用基于通过角膜反射照射光获得的Purkinje图像的视线检测方法。

更具体地，基于瞳孔中心角膜反射执行视线检测处理。使用瞳孔中心角膜反射，基于眼球的拍摄图像中所包括的瞳孔图像和Purkinje图像来计算代表眼球方向(旋转角度)的视线矢量，从而检测用户的视线。

起到根据本发明的实施方式的发光装置的作用的半导体装置900可以包括包括有光接收元件的摄像装置，并且基于来自摄像装置的用户的视线信息来控制显示的图像。

更具体地，半导体装置900基于视线信息来确定用户正在注视的第一视野区域和除了第一视野区域之外的第二视野区域。第一视野区域和第二视野区域可以由半导体装置900的控制装置确定，或者可以接收由外部控制装置确定的第一视野区域和第二视野区域。在半导体装置900的显示区域中，第一视野区域的显示分辨率可以被控制为高于第二视野区域的显示分辨率。即，第二视野区域的分辨率可以低于第一视野区域的分辨率。

另外，显示区域包括第一显示区域和不同于第一显示区域的第二显示区域，并且基于视线信息从第一显示区域和第二显示区域中确定较高优先级区域。第一显示区域和第二显示区域可以由半导体装置900的控制装置确定，或者可以接收由外部控制装置确定的第一显示区域和第二显示区域。较高优先级区域的分辨率可以被控制为高于较高优先级区域以外的区域的分辨率。即，优先级相对较低的区域的分辨率可以较低。

注意，可以使用AI确定第一视野区域或较高优先级区域。AI可以是构造为执行如下功能的模型：使用眼球的图像和该图像中眼球的实际观察方向作为监督数据来推定视线角度和视线前方目标距眼球图像的距离。AI程序可以由半导体装置900、摄像装置或外部装置持有。如果外部装置持有AI程序，则经由通信将其输送到半导体装置900。

当基于视线检测执行显示控制时，可以应用还包括构造成拍摄外部的摄像装置的智能眼镜。智能眼镜可以实时显示拍摄的外部信息。

虽然已经参考示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。以下权利要求的范围应给予最广泛的解释，以便涵盖所有此类变型例和等价结构和功能。

Claims (24)

1.一种半导体装置，其包括元件基板、透光基板、配线板和加强构件，其中，所述元件基板具有第一表面，在所述第一表面上设置有配置光学元件的元件区域和配置外部连接端子的周边区域；所述透光基板具有第二表面，所述第二表面以覆盖所述元件区域的方式经由联接构件被联接到所述第一表面；所述配线板具有第三表面，所述第三表面上设置有连接到所述外部连接端子的电极；所述加强构件被构造为加强所述元件基板和所述配线板之间的接合强度，

其特征在于，所述外部连接端子沿着所述第一表面的第一边配置，

所述透光基板的与所述第二表面正交的侧表面包括沿着所述第一边配置的第四表面，

在所述第二表面和所述第四表面之间配置有第五表面，所述第五表面被倒角成使得相对于所述第二表面的角度成为钝角，

所述联接构件接触所述第五表面，并且

所述加强构件接触所述配线板的位于所述第三表面的相反侧的第六表面、所述周边区域和所述第四表面。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

所述联接构件接触所述第五表面的一部分，并且

所述加强构件进一步接触所述第五表面的未被所述联接构件覆盖的部分。

3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述加强构件接触所述联接构件。

4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

所述透光基板具有位于所述第二表面的相反侧的第七表面，

所述半导体装置还包括透光性构件和框架构件，所述框架构件配置在所述透光性构件和所述第七表面之间以包围所述第七表面的外缘部，

所述框架构件包括接触所述第七表面的接触部，并且

在对所述第一表面的正交投影中，所述接触部的外缘被配置为与所述第七表面的外缘重叠，或被配置在所述第七表面的外缘的内侧。

5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

所述透光基板具有位于所述第二表面的相反侧的第七表面，

在所述第四表面和所述第七表面之间配置有第八表面，所述第八表面被倒角成使得相对于所述第七表面的角度成为钝角，并且

所述加强构件进一步接触所述第八表面。

6.根据权利要求5所述的半导体装置，其中，在对所述第一表面的正交投影中，所述第七表面的外缘被配置在所述第二表面的外缘的外侧。

7.根据权利要求5所述的半导体装置，其中，所述第二表面和所述第七表面各自的外缘均在整周上倒角。

8.根据权利要求5所述的半导体装置，其中，在对所述第一表面的正交投影中，所述第五表面和所述第八表面不与所述元件区域重叠。

9.根据权利要求5所述的半导体装置，其中，所述加强构件接触所述联接构件。

10.根据权利要求5所述的半导体装置，还包括透光性构件和框架构件，所述框架构件配置在所述透光性构件和所述第七表面之间以包围所述第七表面的外缘部，

其中，所述框架构件包括接触所述第七表面的接触部，并且

在对所述第一表面的正交投影中，所述接触部的外缘被配置为与所述第七表面的外缘重叠，或被配置在所述第七表面的外缘的内侧。

11.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，

所述透光基板具有位于所述第二表面的相反侧的第七表面，

在所述第四表面和所述第七表面之间配置有第八表面，所述第八表面被倒角成使得相对于所述第七表面的角度成为钝角，并且

所述加强构件进一步接触所述第八表面。

12.根据权利要求11所述的半导体装置，其中，在对所述第一表面的正交投影中，所述第七表面的外缘被配置在所述第二表面的外缘的外侧。

13.根据权利要求11所述的半导体装置，其中，所述第二表面和所述第七表面各自的外缘均在整周上倒角。

14.根据权利要求11所述的半导体装置，其中，在对所述第一表面的正交投影中，所述第五表面和所述第八表面不与所述元件区域重叠。

15.根据权利要求11所述的半导体装置，其中，所述加强构件接触所述联接构件。

16.根据权利要求11所述的半导体装置，还包括透光性构件和框架构件，所述框架构件配置在所述透光性构件和所述第七表面之间以包围所述第七表面的外缘部，

其中，所述框架构件包括接触所述第七表面的接触部，并且

在对所述第一表面的正交投影中，所述接触部的外缘被配置为与所述第七表面的外缘重叠，或被配置在所述第七表面的外缘的内侧。

17.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

所述外部连接端子经由接合构件与所述电极连接，且

所述加强构件接触所述接合构件。

18.一种发光装置，其包括根据权利要求1至17中的任一项所述的半导体装置，

其中，所述光学元件包括发光元件。

19.一种显示装置，其包括根据权利要求18所述的发光装置和连接到所述发光装置的有源元件。

20.一种光电转换装置，其包括光学单元、图像传感器和显示单元，所述光学单元包括多个透镜，所述图像传感器被构造为接收已经穿过所述光学单元的光，所述显示单元被构造为显示图像，

其中，所述显示单元显示由所述图像传感器拍摄的图像并且包括根据权利要求18所述的发光装置。

21.一种电子设备，其包括壳体和通信单元，所述壳体设置有显示单元，所述通信单元设置在所述壳体中并且被构造为执行与外部的通信，

其中，所述显示单元包括根据权利要求18所述的发光装置。

22.一种照明装置，其包括光扩散单元和光学膜中的至少一者和光源，

其中，所述光源包括根据权利要求18所述的发光装置。

23.一种移动体，其包括主体和设置在所述主体中的照明器具，

其中，所述照明器具包括根据权利要求18所述的发光装置。

24.一种可穿戴装置，其包括被构造为显示图像的显示装置，

其中，所述显示装置包括根据权利要求18所述的发光装置。