CN117396938A - 显示装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种显示装置,该显示装置包括与显示部重叠的多个天线。该显示装置包括具有柔性的第一衬底及第二衬底,第一衬底与第二衬底之间设置有导电层及多个显示元件,第一衬底与第二衬底重叠的一区域具有曲面部,具有与一区域重叠的区域的导电层具有带曲率的区域,多个显示元件设置在第一衬底与导电层之间,导电层包括多个开口,显示元件具有与开口重叠的区域,并且导电层具有天线的功能。
Description
技术领域
本发明的一个方式涉及一种显示装置。
注意,本发明的一个方式不局限于上述技术领域。作为本发明的一个方式的技术领域的一个例子,可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、照明装置、输入装置(例如触摸传感器等)、输入输出装置(例如天线、触摸面板等)及上述装置的驱动方法、使用方法或制造方法。
注意,在本说明书等中,半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。晶体管、半导体电路为半导体装置的一个方式。此外,存储装置、显示装置、拍摄装置、电子设备有时包括半导体装置。
背景技术
随着物联网(IoT:Internet of Things)等信息技术的发展,被收发的数据量增大。鉴于该数据量增大,已在研究能够实现与第四代移动通信系统(4G)相比更快通信速度、更多同时连接以及更短延迟时间的被称为第五代移动通信系统(5G)的新通信标准(例如,参照专利文献1)。4G使用3.6GHz以下的通信频率,而5G使用选自低于6GHz的Sub6频带及28GHz至300GHz的毫米波频带中的通信频率。
如果通信频率增高,能够收发的信息量就增大,但是通信距离缩短。为了高效地接收电波,采用利用配置为阵列状的天线的波束成形技术是有效的。例如,在利用28GHz(波长:约10mm)的通信频率进行收发的情况下,以该波长的二分之一,即约5mm的间隔排列天线的结构是有效的。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]国际专利申请公开第2017/026590号
发明内容
发明所要解决的技术问题
在进行移动通信等的智能手机等的显示装置中,被要求实现包括天线的集成电路(IC:Integrated Circuit)的小型化。按照5G通信标准在集成电路内配置多个天线与要求集成电路的小型化具有权衡关系(trade-off)。难以同时实现以相等间隔配置天线的结构与使集成电路小型化的结构。
鉴于此,本发明的一个方式的目的之一是提供一种包括天线的显示装置。此外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种显示部设置有多个天线的显示装置。此外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种具有新颖的结构的显示装置等。此外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的半导体装置等。
注意,这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。除上述目的外的目的从说明书、附图、权利要求书等的描述中是显而易见的,并且可以从说明书、附图、权利要求书等的描述中抽出。
解决技术问题的手段
本发明的一个方式涉及一种显示装置,该显示装置包括与显示部重叠的多个天线。
本发明的一个方式是一种显示装置,该显示装置包括具有彼此重叠的区域的第一衬底及第二衬底,第一衬底及第二衬底各自具有柔性,第一衬底与第二衬底之间设置有导电层及多个显示元件,第一衬底与第二衬底重叠的一区域具有曲面部,具有与一区域重叠的区域的导电层具有带曲率的区域,多个显示元件设置在第一衬底与导电层之间,导电层包括多个开口,多个显示元件中的一个具有与多个开口中的一个重叠的区域,并且导电层具有天线的功能。
此外,本发明的另一个方式是一种显示装置,该显示装置包括具有彼此重叠的区域的第一衬底及第二衬底,第一衬底及第二衬底各自具有柔性,第一衬底与第二衬底之间设置有导电层及多个显示元件,第一衬底与第二衬底重叠的区域具有可形成凹型曲面部的第一区域,具有与第一区域重叠的区域的导电层可带曲率,多个显示元件设置在第一衬底与导电层之间,导电层包括多个开口,多个显示元件中的一个具有与多个开口中的一个重叠的区域,并且导电层具有天线的功能。
在上述结构中,在第一衬底与第二衬底重叠且离开第一区域的位置具有可形成凸型曲面部的第二区域,并且具有与第二区域重叠的区域的导电层可带曲率。
此外,本发明的另一个方式是一种显示装置,该显示装置包括具有彼此重叠的区域的第一衬底及第二衬底,第一衬底与第二衬底之间设置有多个导电层及多个显示元件,多个显示元件设置在第一衬底与多个导电层之间,导电层包括多个开口,多个显示元件中的一个具有与多个开口中的一个重叠的区域,导电层具有天线的功能及触摸传感器的电极的功能,并且能够切换功能。
导电层优选包含选自银、铜及铝中的金属。
此外,本发明的另一个方式是一种显示装置,该显示装置包括具有彼此重叠的区域的第一衬底及第二衬底,第一衬底与第二衬底之间设置有第一导电层、第二导电层以及多个显示元件,第一导电层以离开第二导电层的方式设置在与第二导电层相比靠近第一衬底的位置,多个显示元件设置在第一衬底与第一导电层之间及第一衬底与第二导电层之间,第一导电层及第二导电层各自包括多个开口,多个显示元件中的一个具有与第一导电层及第二导电层中的多个开口中的一个重叠的区域,第一导电层具有天线的功能,并且第二导电层具有触摸传感器的电极的功能。
第一导电层及第二导电层可以不具有彼此重叠的区域。此外,第一导电层及第二导电层可以具有彼此重叠的区域。
第一导电层及第二导电层各自优选包含选自银、铜及铝中的金属。
作为显示元件,可以使用有机EL元件。
发明效果
根据本发明的一个方式可以提供一种包括天线的显示装置。此外,根据本发明的一个方式可以提供一种显示部设置有多个天线的显示装置。此外,根据本发明的一个方式可以提供一种具有新颖的结构的显示装置等。此外,根据本发明的一个方式可以提供一种新颖的半导体装置等。
多个效果的记载不妨碍彼此的效果的存在。此外,本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。在本发明的一个方式中,上述之外的目的、效果及新颖的特征可从本说明书中的描述及附图自然得知。
附图简要说明
图1是说明显示装置的结构例子的图。
图2是说明显示装置的结构例子的图。
图3A是说明显示装置的结构例子的图,图3B是说明与天线连接的电路的图。
图4A至图4C是说明显示装置的结构例子的图。
图5A至图5C是说明显示装置的结构例子的图。
图6A至图6C是说明显示装置的结构例子的图。
图7A及图7B是说明导电层的结构例子的图。
图8A至图8F是说明导电层的结构例子的图。
图9A及图9B是说明显示装置的结构例子的图。
图10A及图10B是说明显示装置的结构例子的图。
图11A至图11D是示出显示装置的结构例子的图。
图12A至图12D是示出显示装置的结构例子的图。
图13A及图13B是说明显示装置的结构例子的图。
图14A及图14B是说明显示装置的结构例子的图。
图15A及图15B是说明显示装置的结构例子的图。
图16A及图16B是说明显示装置的结构例子的图。
图17A及图17B是说明显示装置的结构例子的图。
图18A及图18B是说明显示装置的结构例子的图。
图19A至图19E是说明像素及导电层的结构例子的图。
图20A至图20H是说明像素及导电层的结构例子的图。
图21A及图21B是示出电子设备的结构例子的图。
图22是示出集成电路的结构例子的图。
图23A至图23C是说明显示装置的结构例子的图。
图24A至图24D是说明显示装置的结构例子的图。
图25A至图25C是说明显示装置的结构例子的图。
图26A至图26D是说明显示装置的结构例子的图。
图27A至图27F是说明显示装置的结构例子的图。
图28A至图28F是说明显示装置的结构例子的图。
图29A、图29B及图29D是示出显示装置的例子的截面图,图29C、图29E是示出图像的例子的图,图29F至图29H是示出像素的例子的俯视图。
图30A是示出显示装置的结构例子的截面图,图30B至图30D是示出像素的例子的俯视图。
图31A是示出显示装置的结构例子的截面图,图31B至图31I是示出像素的一个例子的俯视图。
图32A至图32F是示出发光器件的结构例子的图。
图33A及图33B是示出发光器件及受光器件的结构例子的图。
图34A及图34B是说明显示装置的结构例子的图,图34C是说明晶体管的结构例子的图。
图35A至图35D是说明显示装置的结构例子的图。
图36A至图36F是示出像素的例子的图,图36G及图36H是示出像素的电路图的例子的图。
图37是说明触摸面板等的结构例子的图。
图38A至图38F是说明电子设备的结构例子的图。
图39A至图39C是说明电子设备的结构例子的图。
图40A至图40C是说明电子设备的结构例子的图。
图41A至图41E是说明电子设备的结构例子的图。
实施发明的方式
以下,参照附图对实施方式进行说明。但是,所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实,就是实施方式可以以多个不同形式来实施,其方式和详细内容可以在不脱离本发明的宗旨及其范围的条件下被变换为各种各样的形式。因此,本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
此外,在本说明书等中,当记载为“X与Y连接”时,表示在本说明书等中公开了如下情况:X与Y电连接的情况;X与Y在功能上连接的情况;以及X与Y直接连接的情况。因此,不局限于附图或文中所示的连接关系等规定的连接关系,附图或文中所示的连接关系以外的连接关系也在附图或文中公开了。X和Y都是对象物(例如,装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电膜、层等)。
作为X和Y电连接的情况的一个例子,可以在X和Y之间连接一个以上的能够电连接X和Y的元件(例如开关、晶体管、电容器、电感器、电阻器、二极管、显示器件、发光器件、负载等)。此外,开关的开启状态及关闭状态被控制。换言之,开关具有其成为导通状态(开启状态)或非导通状态(关闭状态)而控制是否使电流流过的功能。
作为X与Y在功能上连接的情况的一个例子,例如可以在X与Y之间连接有一个以上的能够在功能上连接X与Y的电路(例如,逻辑电路(反相器、NAND电路、NOR电路等)、信号转换电路(数字模拟转换电路、模拟数字转换电路、伽马校正电路等)、电位电平转换电路(电源电路(升压电路、降压电路等)、改变信号的电位电平的电平转移电路等)、电压源、电流源、切换电路、放大电路(能够增大信号振幅或电流量等的电路、运算放大器、差分放大电路、源极跟随电路、缓冲电路等)、信号产生电路、存储电路、控制电路等)。注意,例如,即使在X与Y之间夹有其他电路,当从X输出的信号传送到Y时,就可以说X与Y是在功能上连接的。
此外,当明确地记载为“X与Y电连接”时,包括如下情况:X与Y电连接的情况(换言之,以中间夹有其他元件或其他电路的方式连接X与Y的情况);以及X与Y直接连接的情况(换言之,以中间不夹有其他元件或其他电路的方式连接X与Y的情况)。
此外,例如,可以表述为“X、Y、晶体管的源极(或第一端子等)与晶体管的漏极(或第二端子等)互相电连接,X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)与Y依次电连接”。或者,可以表述为“晶体管的源极(或第一端子等)与X电连接,晶体管的漏极(或第二端子等)与Y电连接,X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)与Y依次电连接”。或者,可以表述为“X通过晶体管的源极(或第一端子等)及漏极(或第二端子等)与Y电连接,X、晶体管的源极(或第一端子等)、晶体管的漏极(或第二端子等)、Y依次设置为相互连接”。通过使用与这种例子相同的表述方法规定电路结构中的连接顺序,可以区别晶体管的源极(或第一端子等)与漏极(或第二端子等)而决定技术范围。注意,这种表述方法是一个例子,不局限于上述表述方法。在此,X和Y为对象物(例如,装置、元件、电路、布线、电极、端子、导电膜、层等)。
此外,即使在电路图上独立的构成要素彼此电连接,也有时一个构成要素兼有多个构成要素的功能。例如,在布线的一部分用作电极时,一个导电膜兼有布线和电极的两个构成要素的功能。因此,本说明书中的“电连接”的范畴内还包括这种一个导电膜兼有多个构成要素的功能的情况。
在本说明书等中,“电容器”例如包括具有高于0F的静电电容值的电路元件、具有高于0F的静电电容值的布线的区域、寄生电容、晶体管的栅极电容等。因此,在本说明书等中,“电容器”除包括具有一对电极及在该电极之间的介电体的电路元件外还包括产生在布线和布线之间的寄生电容、产生在晶体管的源极和漏极中的一个与栅极之间栅极电容等。“电容器”、“寄生电容”、“栅极电容”等也可以被称为“电容”等,与此相反,“电容”也可以被称为“电容器”、“寄生电容”、“栅极电容”等。此外,“电容”的“一对电极”也可以被称为“一对导电体”、“一对导电区域”、“一对区域”等。静电电容值例如可以为0.05fF以上且10pF以下。此外,例如,还可以为1pF以上且10μF以下。
在本说明书等中,晶体管包括栅极、源极以及漏极这三个端子。栅极用作控制晶体管的导通状态的控制端子。用作源极或漏极的两个端子是晶体管的输入输出端子。根据晶体管的导电型(n沟道型、p沟道型)及对晶体管的三个端子施加的电位的高低,两个输入输出端子中的一方用作源极而另一方用作漏极。因此,在本说明书等中,“源极”与“漏极”可以相互调换。在本说明书等中,在说明晶体管的连接关系时,使用“源极和漏极中的一个”(第一电极或第一端子)、“源极和漏极中的另一个”(第二电极或第二端子)的表述。此外,根据晶体管的结构,有时除了上述三个端子以外还包括背栅极。在此情况下,在本说明书等中,有时将晶体管的栅极和背栅极中的一个称为第一栅极,将晶体管的栅极和背栅极的另一个称为第二栅极。并且,在相同晶体管中,有时“栅极”与“背栅极”可以相互调换。此外,在晶体管包括三个以上的栅极时,在本说明书等中,有时将各栅极称为第一栅极、第二栅极、第三栅极等。
此外,在本说明书等中,“节点”也可以根据电路结构或器件结构等被称为端子、布线、电极、导电层、导电体或杂质区域等。此外,端子、布线等也可以被称为“节点”。
此外,在本说明书等中,“第一”、“第二”、“第三”等序数词是为了避免构成要素的混淆而附加上的。因此,该序数词不限制构成要素的个数。此外,该序数词不限制构成要素的顺序。例如,在本说明书等中,一个实施方式中的“第一”构成要素有可能在其他实施方式或权利要求书等中被称为“第二”构成要素。此外,例如,在本说明书等中,一个实施方式中的“第一”所指的构成要素有可能在其他实施方式或权利要求书等中被省略。
此外,在本说明书等中,为了方便起见,有时使用“上”、“下”、“上方”或“下方”等表示配置的词句以参照附图说明构成要素的位置关系。此外,构成要素的位置关系根据描述各结构的方向适当地改变。因此,不局限于说明书等中所说明的词句,根据情况可以适当地换词句。例如,如果是“位于导电体的上面的绝缘体”的表述,通过将所示的附图的方向旋转180度,则可以换称为“位于导电体的下面的绝缘体”。
此外,“上”及“下”这样的词语不限定于构成要素的位置关系为“正上”或“正下”且直接接触的情况。例如,如果是“绝缘层A上的电极B”的表述,则不一定必须在绝缘层A上直接接触地形成有电极B,也可以包括在绝缘层A与电极B之间包括其他构成要素的情况。
此外,在本说明书等中,“重叠”等词语不限定构成要素的叠层顺序等的状态。例如,“与绝缘层A重叠的电极B”不局限于“在绝缘层A上形成有电极B”的状态,还包括“在绝缘层A下形成有电极B”的状态或“在绝缘层A的右侧(或左侧)形成有电极B”的状态等。
在本说明书等中,“相邻”及“接近”等词语不限定构成要素直接接触的状态。例如,如果是“与绝缘层A相邻的电极B”的表述,则不一定必须是绝缘层A与电极B直接接触而形成的情况,也可以包括在绝缘层A与电极B之间包括其他构成要素的情况。
此外,在本说明书等中,根据状况,可以互相调换“膜”和“层”等词句。例如,有时可以将“导电层”调换为“导电膜”。此外,有时可以将“绝缘膜”调换为“绝缘层”。此外,根据情况或状态,可以使用其他词句代替“膜”和“层”等词句。例如,有时可以将“导电层”或“导电膜”调换为“导电体”。此外,有时可以将“导电体”调换为“导电层”或“导电膜”。此外,例如有时可以将“绝缘层”或“绝缘膜”调换为“绝缘体”。此外,有时可以将“绝缘体”调换为“绝缘层”或“绝缘膜”。
注意,在本说明书等中,“电极”、“布线”、“端子”等的词句不在功能上限定其构成要素。例如,有时将“电极”用作“布线”的一部分,反之亦然。再者,“电极”或“布线”还包括多个“电极”或“布线”被形成为一体的情况等。此外,例如,有时将“端子”用作“布线”或“电极”的一部分,反之亦然。再者,“端子”的词句包括多个“电极”、“布线”、“端子”等被形成为一体的情况等。因此,例如,“电极”可以为“布线”或“端子”的一部分,例如,“端子”可以为“布线”或“电极”的一部分。此外,“电极”、“布线”、“端子”等的词句有时置换为“区域”等的词句。
在本说明书等中,根据情况或状态,可以互相调换“布线”、“信号线”及“电源线”等词句。例如,有时可以将“布线”调换为“信号线”。此外,例如有时可以将“布线”调换为“电源线”。反之亦然,有时可以将“信号线”或“电源线”调换为“布线”。有时可以将“电源线”调换为“信号线”。反之亦然,有时可以将“信号线”调换为“电源线”。此外,根据情况或状态,可以将施加到布线的“电位”调换为“信号”。反之亦然,有时可以将“信号”调换为“电位”。
在本说明书中,“平行”是指两条直线形成的角度为-10°以上且10°以下的状态。因此,也包括该角度为-5°以上且5°以下的状态。“大致平行”是指两条直线形成的角度为-30°以上且30°以下的状态。此外,“垂直”是指两条直线的角度为80°以上且100°以下的状态。因此,也包括该角度为85°以上且95°以下的状态。“大致垂直”是指两条直线形成的角度为60°以上且120°以下的状态。
此外,在本说明书等中,除非特别叙述,计数值或计量值“同一”、“相同”、“相等”或“均匀”等的情况包括±20%的变动作为误差。
参照附图说明本说明书所记载的实施方式。注意,所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实,就是实施方式可以以多个不同形式来实施,其方式和详细内容可以在不脱离本发明的宗旨及其范围的条件下被变换为各种各样的形式。因此,本发明不应该被解释为仅限定在实施方式所记载的内容中。注意,在实施方式中的发明的结构中,有时在不同的附图中共同使用相同的符号来表示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略反复说明。此外,当表示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线,而不特别附加符号。在立体图或俯视图等中,为了明确起见,有时省略部分构成要素的图示。
在根据本说明书的附图等中,为便于清楚地说明,有时夸大表示大小、层的厚度或区域。因此,本发明并不局限于附图中的大小或纵横比。此外,在附图中,示意性地示出理想的例子,因此本发明不局限于附图所示的形状或数值等。例如,可以包括因噪声或定时偏差等所引起的信号、电压或电流的不均匀等。
此外,有时在根据本说明书的附图等中附上表示X方向、Y方向以及Z方向的箭头。在本说明书等中,“X方向”是指沿着X轴的方向,除了明确指出的情况以外,有时不区分正方向和反方向。“Y方向”及“Z方向”也与“X方向”相同。此外,X方向、Y方向以及Z方向是彼此交叉的方向。更具体而言,X方向、Y方向以及Z方向是彼此正交的方向。在本说明书等中,有时将X方向、Y方向和Z方向中的一个称为“第一方向”。此外,有时将其他另一个称为“第二方向”。此外,有时将剩下的一个称为“第三方向”。
在本说明书等中,在多个构成要素使用同一符号并且需要区分它们时,有时对符号附加“A”、“b”、“_1”、“[n]”、“[m,n]”等用于识别的符号。
在本说明书等中,有时将在构成显示装置的衬底上安装有例如FPC(FlexiblePrinted Circuit:柔性印刷电路)或TCP(Tape Carrier Package:带载封装)等连接器的结构或在构成显示装置的衬底上以COG(Chip On Glass:玻璃覆晶封装)方式直接安装IC(集成电路)的结构称为显示装置或显示模块等。
(实施方式1)
在本实施方式中,说明本发明的一个方式的显示装置。本发明的一个方式的显示装置在与显示部重叠的区域中具有多个天线,并具有使用该多个天线与外部进行数据收发的功能。此外,也可以在多个天线之间设置触摸传感器的电极,由此可以实现具有天线及触摸传感器的in-cell型显示装置。
图1是用来说明本发明的一个方式的显示装置100的示意图。本发明的一个方式的显示装置包括一对衬底之间的显示元件及构成天线的导电层。本发明的一个方式的显示装置包括与显示部重叠的多个天线。
显示装置100包括衬底110、衬底120、天线130、FPC112以及FPC122。在图1等中,为了清楚起见,衬底120有时由虚线表示。衬底110与衬底120之间设置有显示元件及由导电层构成的天线130。图像信号等通过FPC112输入到包括该显示元件的像素。此外,天线130通过FPC122连接于信号收发电路等。此外,FPC112与FPC122也可以设置为一体。
优选的是,用作天线130的多个导电层设置为矩阵状,该多个导电层分别为具有开口的网格状。该开口与显示元件以具有彼此重叠的区域的方式配置。通过采用该结构,从显示元件发射的光可以通过该开口射出到外部。因此,用作天线的导电层也可以不具有透光性。也就是说,作为用作天线的导电层的材料,可以使用其电阻比透光导电材料低的金属或合金等。因此,可以用作减少布线电阻等的影响的天线。
此外,因为可以将低电阻材料用于导电层,所以可以使其线宽极小。也就是说,可以缩小从显示面一侧观看(俯视)时的导电层的表面积。因此,可以抑制表面反射等,从而可以提高显示品质。此外,可以减少噪声授受。此外,因为可以将低电阻材料用于导电层,所以也可以将导电层形成得薄来提高抗弯曲性。通过将具有柔性的材料用于夹有显示元件及天线的一对衬底,可以实现薄而轻且具柔性的显示装置。
此外,作为用于天线130的导电层的材料,例如可以使用银、铜、铝等金属。此外,也可以使用由极细(例如,其直径为几纳米)的多个导电体构成的金属纳米线。作为一个例子,可以使用Ag纳米线、Cu纳米线、Al纳米线等。当使用Ag纳米线时,例如可以实现89%以上的光透过率及40Ω/□以上且100Ω/□以下的薄层电阻值。由于这种金属纳米线的透过率高,因此也可以将该金属纳米线用于显示元件的电极,例如,像素电极或公共电极。此外,作为用于天线130的导电层的材料,也可以使用包括石墨烯或碳纳米管等的碳材料。
图2是用来说明本发明的一个方式的显示装置100中的显示部及其周边的结构的示意图。如放大图所示,显示部111包括配置为矩阵状的多个像素116。像素116优选包括多个子像素33。子像素33各自包括显示元件。显示部111内的像素116与电路115电连接。作为电路115,例如可以使用用作栅极驱动电路的电路。可以将信号从外部通过FPC112及布线114a供应到显示部111及电路115中的一个或两个。优选的是,将用作源极驱动电路的IC113a安装在衬底110上。可以使用COG方式或COF方式(安装在FPC112上)将IC113a安装在衬底110上。
作为可用于显示装置的显示元件,可以使用液晶元件、有机EL元件、无机EL元件、LED元件、微囊、电泳元件、电润湿元件、电流体元件、电致变色元件、MEMS元件等显示元件。
此外,作为显示装置,也可以使用具有触摸传感器功能的触摸面板。在此情况下,采用IC113a包括触摸传感器控制器、传感器驱动器等的结构即可。此外,通过COG方式或COF方式(安装在FPC122上)安装在衬底110上的IC113b也可以包括触摸传感器控制器、传感器驱动器等。IC113b可以通过FPC122及布线114b连接于触摸传感器等。
触摸面板可以为显示装置内组装有触摸传感器的in-cell型触摸面板。in-cell型触摸面板可以提高显示元件所发射的光的透过率。再者,in-cell型触摸面板可以减少构件数量,所以可以降低成本。此外,触摸面板可以使用光学式或电容式触摸传感器。本发明的一个方式的天线及触摸传感器等也可以应用于on-cell型及out-cell型。
图3A是用来说明本发明的一个方式的显示装置100中的天线130等的示意图。通过将设置在一对衬底之间的导电层加工为所希望的形状,可以设置多个天线130_1至130_N(N为1以上的整数)。FPC122具有电连接多个天线130_1至130_N与集成电路141的布线的功能。例如,集成电路141可以设置在与设置在衬底110上的显示部111相反一侧的区域中,该区域与衬底110重叠。虽然在图3A中示出在一个行(以矩形显示装置的短轴方向为行)上设置六个天线130的例子,但是也可以在一个行上设置四个以下或六个以上的天线。
天线130_1至130_N可以配置在衬底110与衬底120之间。此外,天线130_1至130_N也可以配置在衬底120上(与衬底110相反一侧的面上)。可以在等同或宽于包括像素116的显示部111的区域中将多个天线130_1至130_N配置为矩阵状。天线130_1至130_N不仅可以为相同形状的天线,也可以为不同形状的天线或者不同大小的天线。此外,因为可以在面积较大的与显示部111重叠的区域中设置天线,所以可以排列配置多个天线。此外,不需要在集成电路141内设置天线,由此可以实现集成电路141的小型化。此外,可以省去与集成电路141连接的天线构件及用来设置该天线构件的区域。
作为天线130,可以配置不同形状的天线或者不同大小的天线,由此可以收发不同通信频率的无线信号。此外,可以配置多个相同形状及相同大小的天线,因此可以应用利用配置为阵列状的天线的波束成形技术。因为可以利用波束成形技术得到天线指向性,所以可以弥补通信频率提高时的电波传播损失。
例如,在使用毫米波频带的电波的情况下,以每隔1/2波长,即每隔数mm排列的方式配置天线130_1至130_N的结构对波束成形有效。优选在天线130_1至130_N之间配置不用作天线的导电层。通过采用在相邻的天线130之间配置该导电层的结构,形成天线130及该导电层的层在宏观上的透过率均一样,由此可以提高显示品质。此外,也可以将不用作天线的导电层用作触摸传感器的电极。因为触摸传感器中使用的信号的频率与无线通信中使用的信号的频率不同,所以可以分离信号。
除了图3A所示的多个天线130_1至130_N以外,图3B还示出用来以多个天线收发无线信号的集成电路141及集成电路141的输出一侧的基频处理器12。
集成电路141具有对天线130_1至130_N收发的无线信号的数据进行调制处理或解调处理的功能。具体而言,集成电路141具有如下功能:对从基频处理器12接收的发送数据通过载波进行调制处理生成发送信号,经过天线130_1至130_N输出发送信号。此外,集成电路141具有如下功能:经过天线130_1至130_N接收接收信号,对接收信号通过载波进行解调处理生成接收数据,将该接收数据发送给基频处理器12。此外,集成电路141也可以具有与天线130_1至130_N中的每一个连接的双工器。
基频处理器12具有对通过天线130_1至130_N与外部设备进行收发的数据进行包括编码(例如,错误校正码)处理或解码处理等基频处理的功能。具体而言,基频处理器12具有如下功能:从应用处理器接收发送数据,对所接收的发送数据进行编码处理,并将其发送到集成电路141。此外,基频处理器12具有如下功能:从集成电路141接收接收数据,对所接收的接收数据进行解码处理并将其发送到应用处理器。
本发明的一个方式的显示装置所包括的一对衬底也可以具有柔性。通过将具有柔性的衬底用于显示装置,可以使显示部的一部分具有曲面。此外,可以实现能够折叠的显示装置。
图4A示出一对衬底(衬底110f、衬底120f)具有柔性的例子。在图4A所示的显示装置101中,可以使一对衬底以外的构成要素与图1的结构同样。
显示装置101具有顶面形状为矩形且长边一侧的端部附近有凸型曲面部161、162的结构。如图4B所示,位于长边一侧的端部附近的天线130可以具有整体上带曲率的区域R。在此情况下,位于端部附近以外的天线130可以具有整体上平坦的区域F(由与区域R不同的阴影线表示)。
此外,如图4C所示,设置在长边一侧的端部附近的天线130也可以具有带曲率的区域R及平坦的区域F。虽然在图4C中示出该天线130中的区域R与区域F的面积大致相等的例子,但是也可以为区域R及区域F中的一个的面积大而另一个的面积小的结构。
虽然在图4B、图4C中示出长边一侧的端部附近的曲面部161有一个列(以矩形显示装置的长轴方向为列)的天线130的例子,但是也可以在该曲面部中设置多个列的天线130。在此情况下,多个列的天线130都可以在整体上具有区域R。
在图1所示的结构中,天线的方向局限于一个方向,但是在图4A至图4C所示的结构中,天线的方向可以为多个方向。因此,可以发送辐射状电波,易于传播信号。此外,易于接收来自多个方向的电波。
图5A示出一对衬底(衬底110f、衬底120f)具有柔性的例子来说明与图4A不同的显示装置102。图5A所示的显示装置102与图4A所示的显示装置101的不同之处在于显示装置102能够对折。图5A是示出折叠方式的一个例子的图。
显示装置102具有展开为平板状时的顶面形状为矩形且能够以长轴方向的中央附近的区域165为界对折使得衬底120f的表面(与衬底110f一侧相反一侧的面)相对的结构。在该结构中,如图5A所示,在弯曲状态下区域165具有凹型曲面部。因此,如图5B、图5C所示,位于区域165的天线130可以具有区域R。
如图5B所示,位于区域165的天线130也可以具有区域R及区域F。虽然在图5B中示出该天线130中的区域R与区域F的面积大致相等的例子,但是也可以为区域R及区域F中的一个的面积大而另一个的面积小的结构。此外,如图5C所示,位于区域165的天线130也可以具有区域R而不具有区域F。
此外,虽然在图5B、图5C中示出曲面部有两个行(以矩形显示装置的短轴方向为行)的天线130的例子,但是也可以在曲面部有一个行的天线130。在此情况下,一个天线有时具有区域R及区域F,有时具有区域R而不具有区域F。
此外,也可以在曲面部有多个行的天线130。在此情况下,所有的天线130有时都具有区域R而不具有区域F。在该结构中,有时设置在曲面部端部附近的一个及/或另一个天线130具有区域R及区域F。
在图5A至图5C所示的结构中,天线的方向可以为多个方向。该结构包括设置在角度不同的两个平面部的多个天线及设置在一个曲面部的多个天线,由此通过利用波束成形技术,可以按每个区域分别控制要增强天线的强度的区域等。由此,可以控制天线指向性。此外,通过调整弯曲角度等,可以提高接收灵敏度。
图6A示出一对衬底(衬底110f、衬底120f)具有柔性的例子来说明与图5A不同的显示装置103。图6A所示的显示装置102与图5A所示的显示装置102的不同之处在于显示装置能够三折。图6A是示出折叠方式的一个例子的图。
显示装置103具有如下结构:展开为平板状时的顶面形状为矩形;能够以比长轴方向的中央更靠近FPC112一侧的区域166为界折叠使得衬底120f的表面(与衬底110f一侧相反一侧的面)相对且能够以比长轴方向的中央更靠近FPC122一侧的区域167为界折叠使得衬底120f的背面相对。在该结构中,如图6A所示,在弯曲状态下区域166具有凹型曲面部且区域167具有凸型曲面部。如图6B、图6C所示,在凸型曲面部中,天线130可以具有区域R。
如图6B所示,位于区域167的天线130也可以具有区域R及区域F。虽然在图6B中示出该天线130中的区域R与区域F的面积大致相等的例子,但是也可以为区域R及区域F中的一个的面积大而另一个的面积小的结构。
此外,虽然在图6B中示出曲面部有两个行(以矩形显示装置的短轴方向为行)的天线130的例子,但是也可以在曲面部有一个行的天线130。在此情况下,一个天线130有时具有区域R及区域F,有时如图6C所示那样具有区域R而不具有区域F。
此外,也可以在曲面部有多个行的天线130。在此情况下,所有的天线130有时都具有区域R而不具有区域F。在该结构中,有时设置在曲面部端部附近的一个及/或另一个天线130具有区域R及区域F。
关于具有凹型曲面部的区域166中的天线130可以参照图5B、图5C的说明。
在图6A至图6C所示的结构中,天线的方向可以为多个方向。该结构包括设置在角度不同的三个平面部的多个天线及设置在两个曲面部的多个天线,由此通过利用波束成形技术,可以按每个区域分别控制要增强天线的强度的区域等。由此,可以控制天线指向性。此外,通过调整弯曲角度等,可以提高接收灵敏度。
在本实施方式中记载的所有结构例子中,衬底110及衬底120可以被置换为衬底110f及衬底120f。
图7A示出可应用于图3A中说明的天线130(天线130_1至130_N)的导电层131A至131D及设置在天线130之间的导电层132的布局(俯视)的一个例子。导电层131A至131D中设置有用来透射像素所发射的光的开口133A。导电层132中设置有用来透射像素所发射的光的开口133B。
用作天线的导电层131A至131D以离开不用作天线的导电层132的方式而设置。开口133A及开口133B设置在与显示部中的像素重叠的区域中。通过采用该结构,显示元件所发射的光通过开口133A及开口133B射出到外部,由此可以将没有透光性的材料用于导电层131A至131D。也就是说,作为用作天线的导电层的材料,可以使用其电阻比透光导电材料低的金属或合金等材料。
图7B是将图7A中说明的布局图按每个区域表示为方框图的示意图。与图7A同样,图7B示出导电层131A至131D及导电层132。
如图7A、图7B所示,通过中间夹着不用作天线的导电层有规律地配置用作天线的导电层,例如可以每隔通信频率的1/2波长,即数mm排列天线。因此,可以应用利用配置为阵列状的天线的波束成形技术。因为可以利用波束成形技术得到天线指向性,所以可以弥补通信频率提高时的电波传播损失。
此外,如图7A及图7B所示,通过中间夹着不用作天线的导电层有规律地配置用作天线的导电层,形成这些导电层的层在宏观上的透过率均一样,由此可以提高显示品质。
虽然在图7A及图7B中示出有规律地配置俯视形状为四角形的导电层131A至131D的结构例子,但是不局限于此。例如,导电层131A至131D的俯视形状也可以为圆形、三角形、五角形、六角形、八角形等。此外,开口133A及开口133B的形状也可以按照导电层131A至131D的外框形状为圆形、三角形、五角形、六角形、八角形等。
将参照图8A至图8F说明可应用于图7A所示的用作天线的导电层131A至131D的导电层131的结构例子。
虽然在图7A中作为用作天线的导电层的形状示出在从平面看时矩形导电层具有矩形开口的结构,但是不局限于此。例如,如图8A所示,导电层131也可以具有开口133及切口部134。
作为另一个结构,例如,如图8B所示,导电层131也可以具有大小不同的开口133A及开口133B。
作为另一个结构,例如,如图8C所示,导电层131也可以具有大小不同的开口133A及开口133B、切口部134。
作为另一个结构,例如,如图8D所示,导电层131也可以具有开口133及凸起部135。
作为另一个结构,例如,如图8E所示,导电层131也可以具有大小不同的多个开口133A及开口133B。
作为另一个结构,例如,如图8F所示,导电层131也可以具有角部带弧形的开口133C。此外,如图8F所示,导电层131的角部也可以带弧形。
图9A是示出将包括用作天线且大小不同的多种导电层131及导电层132的显示装置表示为与图7B同样的方框图的示意图。作为用作天线130且大小不同的导电层131,示出电层131P、131Q、131R。如此,通过配置大小不同的多种天线,可以利用多个不同的通信频率进行收发。
如图9A所示,通过中间夹着不用作天线130的导电层132有规律地配置用作天线130的导电层131(导电层131P、131Q、131R),可以应用利用配置为阵列状的天线130的波束成形技术。此外,不用作天线130的导电层132也可以被用作触摸传感器的电极。
此外,如图9B所示,导电层131S也可以以相等间隔而配置。导电层131S不仅可以被用作天线也可以被用作触摸传感器的电极。此外,设置在导电层131S之间的导电层132既可被用作触摸传感器的电极,又可为没有特定功能的导电层。
例如,如图10A所示,位于用指头触摸的区域附近的导电层131S可以被用作触摸传感器的电极139,位于其他区域的导电层131S可以被用作天线130。此外,如图10B所示,例如,当在显示部111上显示键盘170时,位于与键盘170的显示重叠的区域及其附近的导电层131S可以被用作触摸传感器的电极139,位于其他区域的导电层131S可以被用作天线130。
也就是说,导电层131S在某一期间被用作触摸传感器而在另一期间被用作天线。此外,导电层131S在某一区域被用作触摸传感器而在另一区域被用作天线金属。导电层131S可以根据位置或时间切换天线的功能和触摸传感器的功能来工作。
此外,如图11A所示,在以与显示部111重叠的方式排列配置用作天线130的导电层131的结构(包括图9B的结构)中还包括显示部111与指纹传感器210重叠的区域的情况下,优选不在该区域中设置导电层131。作为指纹传感器210,可以使用光学传感器或超声波传感器。在指头(指纹)与指纹传感器210之间有导电层131的情况下,有时由于光或声波的反射的影响而不能得到清楚的指纹信息。
图11B是沿图11A中的A1-A2所示的区域的截面图。除了导电层131及导电层132以外,衬底110与衬底120之间还设置有构成显示部111的像素阵列116a。指纹传感器210例如可以与衬底110的下侧(与衬底120相反一侧的面)接触而设置。
此外,如图11C所示,可以在衬底110的下侧的不与衬底110接触的区域中设置指纹传感器210。在此情况下,也可以在衬底110与指纹传感器210之间有粘合层或空间。
此外,虽然在图11A至图11C中示出将指纹传感器210作为传感器模块或传感器IC外装的例子,但是如图11D所示,也可以在像素阵列116a内设置指纹传感器210。在此情况下,作为指纹传感器,可以使用后述受光器件。例如,在使用有机EL元件作为显示器件的情况下,可以使用与有机EL元件相同的工序制造该受光器件。
图12A至图12D是说明可以设置可用作导电层131P、131Q、131R、131S的导电层131及导电层132的层的截面图。图12A至图12D是示出衬底110与衬底120之间的像素116、导电层131及导电层132的简单配置的图,省略其他构成要素。
像素116包括晶体管117及与晶体管117重叠且与晶体管117电连接的显示元件118。在图12A至图12D的所有结构中,导电层131及导电层132优选设置在不与显示元件118重叠的区域中。
图12A示出显示元件118与衬底120之间设置有层151的结构。层151中设置有导电层131及导电层132。图12A所示的结构可以被称为将天线(导电层131)及触摸传感器(导电层132)形成在衬底之间的in-cell型。除了导电层以外,层151还包括由无机材料及有机材料中的一个或两个形成的多个绝缘层等。
图12B示出衬底120上设置有层155的结构。层155中设置有导电层131及导电层132。衬底120上形成有层155的结构可以被称为on-cell型。此外,贴合衬底120与层155的结构可以被称为out-cell型。在out-cell型中,衬底120与层155之间设置有粘合层。除了导电层以外,层155还包括由无机材料及有机材料中的一个或两个形成的绝缘物等。
如图12C所示,也可以采用层151和层155中分别设置有天线(导电层131)和触摸传感器(导电层132)的结构。此外,如图12D所示,也可以采用层155和层151中分别设置有天线(导电层131)和触摸传感器(导电层132)的结构。
对图12A所示的in-cell型结构进行更详细的说明。图13A是示出层151中的导电层131及导电层132形成为等高的结构的立体图。在图13A中还示出部分区域的截面图及放大图。图13B是包括图13A所示的区域A、区域B、区域C及其附近的截面图。在图13A、图13B中,为了清楚起见,省略部分构成要素。
在此,作为显示元件118,示出有机EL元件。显示元件118之间设置有绝缘层119。绝缘层119的壁面具有曲率,并且以具有与该壁面重叠的区域的方式形成有显示元件118。通过在绝缘层119中设置具有曲率的壁面,可以防止与显示元件118的有机层电连接的公共电极的断裂。
在此,如图14A的俯视图所示,导电层131及导电层132以与绝缘层119重叠而不与显示元件118重叠的方式配置。通过采用该结构,可以将显示元件118所发射的光高效地射出到外部。
如图14B所示,绝缘层119的壁面也可以没有曲率。在该结构中,优选减少显示元件118的有机层的高度与绝缘层119的高度的差异。换言之,由绝缘层119填充相邻的显示元件118中的各有机层之间。
通过采用这种结构,可以防止与显示元件118的有机层电连接的公共电极的断裂。此外,与图13A所示的结构相比,在图14B所示的结构中可以减少显示元件118之间的宽度,从而可以形成开口率高且清晰度高的显示元件。此外,在将有机EL元件用作显示元件118的情况下,借助于高开口率,可以降低电流密度,由此可以提高元件的可靠性。
如图13A、图13B所示,在层151中,导电层131及导电层132可以设置为等高。在此,等高是指被形成面的高度相等。此外,导电层131及导电层132也可以设置在同一层上。
例如,通过在形成在像素上的绝缘层上形成导电膜且对该导电膜进行加工,可以形成导电层131及导电层132。在此情况下,使用同一导电膜及同一工序形成导电层131及导电层132,由此可以简化制造工序。
此外,也可以在形成在像素上的绝缘层上形成第一导电膜且对第一导电膜进行加工来形成导电层131及导电层132中的一个,并在该绝缘层上形成第二导电膜且对第二导电膜进行加工来形成导电层131及导电层132中的另一个。在此情况下,导电层131及导电层132可以分别具有不同的构成材料及厚度等,由此可以具有适合用途的结构。
有时形成在像素上的绝缘层的厚度不均匀。例如,显示部面内的该绝缘层的厚度不均匀可以为30%以下,优选为20%以下,更优选为10%以下。因此,导电层131及导电层132的被形成面的高度只要在上述不均匀的范围内就可以被视为相等。
图15A是示出图13A所示的结构的变形例子的立体图,其中层151中的导电层131及导电层132形成为不等高。图15B是包括图15A所示的区域A、区域B、区域C及其附近的截面图。在图15A、图15B中,为了清楚起见,省略部分构成要素。
如图15A、图15B所示,在层151中,导电层131及导电层132可以设置为不等高。在此,不等高是指被形成面的高度不等。此外,导电层131及导电层132也可以设置在不同层上。
例如,通过在形成在像素上的第一绝缘层上形成第一导电膜且对第一导电膜进行加工,形成导电层131及导电层132中的一个。接着,在第一绝缘层、导电层131及导电层132中的一个上形成第二绝缘层,在第二绝缘层上形成第二导电膜且对第二导电膜进行加工,也可以由此形成导电层131及导电层132中的另一个。此外,也可以在形成第二绝缘层之后进行平坦化工序。
第一绝缘层与第二绝缘层的构成材料及厚度既可相同又可不同。因此,有时层的界面不清楚。因为5G使用比较高的信号频率,所以电波容易被障碍物遮蔽。因此,优选在比导电层132高的位置(外侧)配置用作天线的导电层131。
图16A是示出图15A所示的结构的变形例子的立体图,其中层151中的部分导电层132形成为不等高。图16B是包括图16A所示的区域A、区域B、区域C及其附近的截面图。在图16A、图16B中,为了清楚起见,省略部分构成要素。
如图16A、图16B所示,在层151中,部分导电层132可以设置为不等高。在此,不等高是指被形成面的高度不等。此外,部分导电层132也可以设置在不同层上。
例如,通过在形成在像素上的第一绝缘层上形成第一导电膜且对第一导电膜进行加工,形成设置在第一区域中的导电层132。接着,在第一绝缘层及设置在第一区域中的导电层132上形成第二绝缘层,在第二绝缘层上形成第二导电膜且对第二导电膜进行加工,也可以由此形成导电层131及设置在第二区域中的导电层132。此外,也可以在形成第二绝缘层之后进行平坦化工序。
通过采用该结构,设置在第一区域中的导电层132、导电层131及设置在第二区域中的导电层132可以分别具有不同的构成材料及厚度,由此可以具有适合用途的结构。
图17A是示出图15A所示的结构的变形例子的立体图,其中层151中的设置在第一区域中的导电层132、导电层131及设置在第二区域中的导电层132分别形成为不等高。图17B是包括图17A所示的区域A、区域B、区域C及其附近的截面图。在图17A、图17B中,为了清楚起见,省略部分构成要素。
如图17A、图17B所示,在层151中,设置在第一区域中的导电层132、导电层131及设置在第二区域中的导电层132可以设置为不等高。在此,不等高是指被形成面的高度不等。此外,设置在第一区域中的导电层132、导电层131及设置在第二区域中的导电层132也可以分别设置在不同层上。
例如,通过在形成在像素上的第一绝缘层上形成第一导电膜且对第一导电膜进行加工,形成设置在第一区域中的导电层132。接着,在第一绝缘层、设置在第一区域中的导电层132上形成第二绝缘层,在第二绝缘层上形成第二导电膜且对第二导电膜进行加工,由此形成设置在第二区域中的导电层132。接着,在第二绝缘层、设置在第二区域中的导电层132上形成第三绝缘层,在第三绝缘层上形成第三导电膜且对第三导电膜进行加工,由此形成导电层131。此外,也可以在形成第二绝缘层之后及形成第三绝缘层之后进行平坦化工序。
通过采用该结构,设置在第一区域中的导电层132、设置在第二区域中的导电层132及导电层131可以分别具有不同的构成材料及厚度,由此可以具有适合用途的结构。
图18A是示出图15A所示的结构的变形例子的立体图,其中层151中的导电层131及导电层132以具有彼此重叠的区域的方式形成。图18B是包括图18A所示的区域A、区域B、区域C、区域D及其附近的截面图。在图18A、图18B中,为了清楚起见,省略部分构成要素。
如图18A、图18B所示,在层151中,导电层131及导电层132可以设置为不等高。其中,以导电层131的一区域与导电层132的一区域重叠的方式形成。在此,不等高是指被形成面的高度不等。此外,导电层131及导电层132也可以设置在不同层上。
例如,通过在形成在像素上的第一绝缘层上形成第一导电膜且对第一导电膜进行加工,形成导电层132。接着,在第一绝缘层、导电层132上形成第二绝缘层,在第二绝缘层上形成第二导电膜且对第二导电膜进行加工,由此形成导电层131。此时,导电层131及导电层132以具有彼此重叠的区域的方式形成。此外,也可以在形成第二绝缘层之后进行平坦化工序。
通过采用该结构,可以增加导电层132的设置面积,由此可以形成分辨率更高的触摸传感器。在导电层131与导电层132重叠的区域中,有时触摸传感器的灵敏度下降,因此两者不重叠的区域优选占50%以上,更优选占80%以上。
图19A至图19E及图20A至图20H是示出从显示面一侧观看时的像素(子像素)及导电层131的位置关系的示意图。
图19A示出像素116由子像素33R、子像素33G及子像素33B的三个子像素构成的例子。例如,子像素33R、子像素33G、子像素33B分别具有呈现红色、绿色、蓝色的功能即可。注意,像素116所包括的子像素的个数及子像素的颜色的种类不局限于此。
像素116所包含的多个子像素各包括显示元件。作为显示元件,典型地可以举出有机EL元件等发光元件、液晶元件、通过电泳方式或电子粉流体(注册商标)方式等进行显示的显示元件(也称为电子墨水)、快门方式的MEMS显示元件、光干涉方式的MEMS显示元件等。此外,除了该显示元件,子像素也可以包括晶体管、电容器及将晶体管与电容器电连接的布线等。此外,也可以在一个子像素中设置受光元件(例如,由有机光电二极管构成的受光元件等)来使用该受光元件接收从另一个子像素发射的光,由此对显示装置附加摄像功能或传感功能等辅助功能。
此外,作为本发明的一个方式的显示装置,可以应用透射型液晶显示器、半透射型液晶显示器、反射型液晶显示器、直观型液晶显示器等。注意,当实现半透射型液晶显示器或反射型液晶显示器时,使像素电极的一部分或全部具有反射电极的功能,即可。例如,使像素电极的一部分或全部包含铝、银等,即可。并且,此时也可以将SRAM等存储电路设置在反射电极下。由此可以进一步降低功耗。此外,适用于所采用的显示元件的结构可以从各种像素电路选择而使用。
在图19A所示的结构中,导电层131所包括的一个开口133与子像素33R、子像素33G及子像素33B的三个子像素互相重叠。如此,导电层131的开口133优选与一个像素116重叠。换言之,像素116的排列的间隔优选与导电层131的格子的开口的间隔一致。通过采用这种结构,可以使每个像素116的周边部的结构(例如,像素及像素周边的膜结构、构成的膜的厚度或表面的凹凸形状等)相同,所以能够抑制显示不均匀的发生。
此外,如图19C所示,例如可以采用两个以上的像素116与一个开口133互相重叠的结构。
图19B示出一个开口133与一个子像素互相重叠的例子。如此,通过采用在俯视图中一个像素116中的两个子像素之间配置有导电层131的结构,可以降低导电层131的布线电阻。其结果是,可以提高天线的接收灵敏度。
图19D示出图8A所示的结构中的像素116还包括子像素33Y的情况的例子。作为子像素33Y例如可以使用能够呈现黄色的像素。还可以使用能够呈现白色的像素代替子像素33Y。如此,通过采用包括四种颜色以上的子像素的像素116,可以降低功耗。此外,也可以将受光元件设置在子像素33Y的位置。
此外,在图19E中,示出一个开口133与一个子像素互相重叠的例子。也就是说,示出在俯视图中在邻接的两个子像素之间配置导电层131的例子。在将受光元件设置在子像素33Y的位置的情况下,通过采用该结构,可以抑制入射到受光元件的杂散光。注意,虽然未图示,但是也可以采用四个子像素中的两个子像素与一个开口133重叠的结构。
虽然在图19A至图19E中示出了将各子像素配置为条纹(stripe)状的例子,但是如图20A至图20C所示,例如也可以采用在一个方向上交替地配置两种颜色的子像素的结构。图20A示出包括四个子像素的像素116与一个开口133互相重叠的结构。此外,图20B示出邻接的两个子像素与一个开口133互相重叠的结构。此外,图20C示出一个子像素与一个开口133互相重叠的结构。
此外,像素116所包括的子像素的大小(例如有助于显示的区域的面积)也可以不同。例如可以使发光率较低的蓝色的子像素较大,且使发光率较高的绿色或红色的子像素小。
图20D及图20E示出子像素33B的尺寸大于子像素33R及子像素33G时的例子。虽然在此示出子像素33R与子像素33G交替地排列的例子,但是也可以采用如图19A等所示的将三个子像素分别配置为条纹状并使三个子像素的大小各不同的结构。
图20D示出包括三个子像素的像素116与一个开口133互相重叠的结构。此外,图20E示出一个开口133与一个子像素33B互相重叠且其他一个开口133与两个子像素(子像素33R及子像素33G)互相重叠的结构。
此外,也可以采用如图20F至图20H所示的像素结构。在此,子像素33B被配置为条纹状,子像素33B的列的两侧交替地配置有子像素33R及子像素33G的列。此外,一个子像素33B的两侧分别配置有一个子像素33R及一个子像素33G。虽然在图20F至图20H中示出将子像素配置为条纹状的结构,但是不局限于此。例如,本发明的一个方式的显示装置可以应用于Pentile方式的子像素的形状。
图20F示出六个子像素(各颜色分别有两个)与一个开口133互相重叠的结构。此外,图20G示出三个子像素(各颜色分别有一个)与一个开口133互相重叠的结构。此外,图20H示出一个子像素与一个开口133互相重叠的结构。注意,不局限于在此示出的结构,也可以采用邻接的两个以上的子像素与一个开口133互相重叠的结构。
本实施方式所示的构成、结构、方法等可以与其他实施方式所示的构成、结构、方法等适当地组合而使用。
(实施方式2)
在本实施方式中,将参照图21及图22说明包括具有在上述实施方式中示出的显示装置100的电子设备的结构例子。注意,在本实施方式中,作为电子设备的一个例子举出智能手机而说明,但也可以举出便携式游戏终端、平板PC(Personal Computer)、笔记本型PC等其他电子设备。此外,本实施方式的电子设备可以用于能够进行无线通信的其他电子设备。
在图21A所示的电子设备10的方框图中,包括天线130、应用处理器11、基频处理器12、集成电路141(IC:Integrated Circuit)、存储器14、电池15、电源管理IC(PMIC:PowerManagement Integrated Circuit)16、显示部17、照相机部18、操作输入部19、音频IC20、麦克风21及扬声器22。注意,集成电路141也被称为RF(Radio Freqency:射频)IC或无线芯片等。
天线130可以根据对应于5G通信标准的频带而设置。如实施方式1中说明那样,因为可以以与显示装置的显示部重叠的方式配置天线130,所以可以配置对应于多个频带的多个天线。
应用处理器11具有读出储存在存储器14中的程序进行实现电子设备10的各种功能的处理的功能。例如,应用处理器11具有从存储器14执行OS(Operating System)程序的同时执行以该OS程序为工作基础的应用程序的功能。
基频处理器12具有对电子设备10收发的数据进行包括编码(例如,错误校正码)处理或解码处理等基带处理的功能。具体而言,基频处理器12具有如下功能:从应用处理器11接收发送数据,对所接收的发送数据进行编码处理,并将其发送到集成电路141。此外,基频处理器12具有如下功能:从集成电路141接收接收数据,对所接收的接收数据进行解码处理并将其发送到应用处理器11。
集成电路141具有对电子设备10收发的数据进行调制处理或解调处理的功能。具体而言,集成电路141具有如下功能:对从基频处理器12接收的发送数据通过载波进行调制处理生成发送信号,经过天线130输出发送信号。此外,集成电路141具有如下功能:经过天线130接收接收信号,对接收信号通过载波进行解调处理生成接收数据,将该接收数据发送基频处理器12。
存储器14具有储存由应用处理器11利用的程序及数据的功能。注意,存储器14包括即使遮断电源也保持所储存的数据的非易失性存储器及在遮断电源时所储存的数据被删除的易失性存储器。
电池15在电子设备10工作而不使用外部电源时利用。注意,电子设备10在外部电源连接的情况下也可以将电池15用作电源。此外,作为电池15优选利用能够充电及放电的二次电池。
电源管理IC16具有从电池15或外部电源生成内部电源的功能。该内部电源供应给电子设备10的各区块。此时,电源管理IC16具有在控制收到内部电源的供应的每个区块控制内部电源电压的功能。电源管理IC16根据来自应用处理器11的指令控制内部电源电压。再者,电源管理IC16可以在每个区块控制内部电源的供应及遮断。此外,电源管理IC16具有在有外部电源的供应时也对电池15进行充电控制的功能。
显示部17是液晶显示装置或发光显示装置,具有随着应用处理器11的处理显示各种图像的功能。在显示部17上显示的图像包括用户对电子设备10供应工作指令的用户接口图像、照相机图像、动态图像等。
照相机部18具有根据来自应用处理器11的指令取得图像的功能。操作输入部19具有用户操作来对电子设备10供应操作指令的用户接口的功能。音频IC20具有对从应用处理器11发送的音频数据进行译码而驱动扬声器22的功能。加上,音频IC20具有对从麦克风21得到的音频信息进行编码生成音频数据且将该音频数据输出到应用处理器11的功能。
图21B是具有图21A所示的各结构的电子设备10的立体图。此外,图21B示出图21A所示的部分构成要素(天线130、显示部17、照相机部18、操作输入部19、麦克风21及扬声器22)。
被收纳在外壳50中的显示部17上设置有天线130,该天线130与显示部17重叠。通过采用显示部上配置有用作天线的导电层的结构,可以实现通信距离的延长及集成电路的小型化。
图22是说明集成电路141的结构例子的方框图。图22所示的集成电路141包括低噪声放大器231、混频器232、低通滤波器233、可变增益放大器234、模拟数字转换电路235、接口部236、数字模拟转换电路241、可变增益放大器242、低通滤波器243、混频器244、功率放大器245以及振荡电路240。此外,在图22中,还示出天线130、双工器DUP、基频处理器12。注意,有时将低噪声放大器231、混频器232、低通滤波器233、可变增益放大器234以及模拟数字转换电路235称为接收电路块,将数字模拟转换电路241、可变增益放大器242、低通滤波器243、混频器244以及功率放大器245称为发送电路块。
注意,基频处理器12及集成电路141分别由半导体芯片实现。
在图22中,由点划线围绕的区域中的电路(双工器DUP、作为放大器的低噪声放大器231、混频器232、混频器244及作为放大器的功率放大器245中的任一个)可以使用与设置在衬底上的导电层重叠的晶体管而制造。因此,可以将作为半导体芯片的集成电路141中的部分电路设置在显示部一侧,由此可以实现集成电路的小型化。
低噪声放大器231以低噪声放大由天线130接收的信号。混频器232使用振荡电路240的信号进行解调以及下转换(频率转换)。低通滤波器233去除来自混频器232的信号中的不需要的高频成分。可变增益放大器234以加上模拟数字转换电路235的输入范围的增益放大低通滤波器233的输出信号。模拟数字转换电路235将来自可变增益放大器234的模拟信号转换为数字信号。数字信号经过接口部236及差动接口电路输出到基频处理器12。
数字模拟转换电路241将从接口部236接收的数字信号转换为模拟信号。可变增益放大器242放大数字模拟转换电路241的输出信号。低通滤波器243去除来自可变增益放大器242的信号中的不需要的高频成分。混频器244使用振荡电路240的信号对模拟信号进行调制以及上转换(频率转换)。功率放大器245以规定增益放大混频器244的输出信号而输出。
本实施方式所示的构成、结构、方法等可以与其他本实施方式所示的构成、结构、方法等适当地组合而使用。
(实施方式3)
在本实施方式中,说明可用作本发明的一个方式的显示装置的发光装置及显示装置的结构例子。
本发明的一个方式是包括发光器件的显示装置。该显示装置也可以包括受光器件。例如,通过包括分别发射红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)的光的三种发光器件,可以实现全彩色显示装置。
在本发明的一个方式中,不使用金属掩模等荫罩而通过光刻法将EL层和EL层以及EL层和活性层(受光器件中的有机层)加工为微细图案。由此,可以实现至今难以实现的具有高清晰度及高开口率的显示装置。此外,由于可以分开制造EL层,所以可以实现显示非常鲜明、对比度高且显示品质高的显示装置。
例如在使用金属掩模的形成方法中,难以将不同颜色的EL层与EL层之间的间隔或者EL层与活性层之间的间隔设为小于10μm,但是根据上述方法,可以将该间隔缩小到3μm以下、2μm以下或1μm以下。例如通过使用LSI用曝光装置,可以将该距离减少到500nm以下、200nm以下、100nm以下、甚至为50nm以下。由此,可以大幅度地减小有可能存在于两个发光器件间或者发光器件与受光器件间的非光发光区域的面积,而可以使开口率接近于100%。例如,也可以实现50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、甚至为90%以上且低于100%的开口率。
此外,关于EL层及活性层本身的图案也可以与使用金属掩模的情况相比显著地减少。此外,例如在使用金属掩模分别形成EL层的情况下,图案的中央及端部的厚度不同,所以相对于图案整体的面积的能够被用作发光区域的有效面积变小。另一方面,在上述制造方法中通过对沉积为均匀厚度的膜进行加工来形成图案,所以可以使图案的厚度均匀,即使采用微细图案也可以使其几乎所有区域用作发光区域。因此,通过上述制造方法,可以兼具有高清晰度和高开口率。
利用FMM(Fine Metal Mask)形成的有机膜大多为越靠近端部厚度越薄的锥角极小(例如大于0度小于30度)的膜。因此,利用FMM形成的有机膜的侧面与顶面连续地连接,而难以明确地确认出侧面。另一方面,本发明的一个方式包括不利用FMM加工而成的EL层,所以具有明确的侧面。尤其是,在本发明的一个方式中,优选具有EL层的锥角为30度以上且小于90度的部分,优选具有60度以上且小于90度的部分。
注意,在本说明书等中,对象物的端部为锥形形状是指在其端部的区域中侧面(表面)与底面(被形成面)所成的角度大于0度且小于90度,并且从端部厚度连续增加的截面形状。此外,锥角是指对象物的端部的底面(被形成面)与侧面(表面)所成的角。
以下说明更具体的例子。
图23A示出显示装置600的俯视示意图。显示装置600包括多个呈现红色光的发光器件90R、多个呈现绿色光的发光器件90G、多个呈现蓝色光的发光器件90B。此外,图23B示出显示装置101的俯视示意图。显示装置601包括多个呈现红色光的发光器件90R、多个呈现绿色光的发光器件90G、多个呈现蓝色光的发光器件90B及多个受光器件90S。在图23A及图23B中,为了简单地区别各发光器件及受光器件,对各发光器件或受光器件的发光区域内附上R、G、B、S的符号。
发光器件90R、发光器件90G、发光器件90B及受光器件90S都以矩阵状排列。注意,发光器件的排列方法不局限于此,可以使用条纹排列、S条纹排列、Delta排列、拜耳排列或锯齿形(zigzag)排列等排列方法,也可以使用Pentile排列或Diamond排列等。
此外,图23A及图23B示出与公共电极313电连接的连接电极311C。连接电极311C被供应用来对公共电极313供应的电位(例如,阳极电位或阴极电位)。连接电极311C设置在发光器件90R等排列的显示区域的外侧。此外,在图23A及图23B中,以虚线表示公共电极313。
连接电极311C可以沿着显示区域的外周设置。例如,既可以沿着显示区域的外周的一个边设置,又可以横跨显示区域的外周的两个以上的边设置。就是说,在显示区域的顶面形状为方形的情况下,连接电极311C的顶面形状可以为带状、L字状、“冂”字状(方括号状)或四角形等。
以下主要说明包括发光器件及受光器件的显示装置601,但是关于发光器件的说明与显示装置600相同。
图23C是与图23B中的点划线A1-A2及点划线C1-C2对应的截面示意图。图23C是设置在绝缘层301上的发光器件90B、发光器件90R、受光器件90S及连接电极311C的截面示意图。
注意,在截面示意图中没有示出的发光器件90G可以具有与发光器件90B或发光器件90R同样的结构,下面可以援用它们的说明。
发光器件90B包括像素电极311、有机层312B、有机层314及公共电极313。发光器件90R包括像素电极311、有机层312R、有机层314及公共电极313。受光器件90S包括像素电极311、有机层315、有机层314及公共电极313。有机层314和公共电极313在发光器件90B、发光器件90R及受光器件90S中共同设置。有机层314也可以说是公共层。在各发光器件之间以及在发光器件与受光器件之间彼此离开地设置有像素电极311。
有机层312R包含发射至少在红色波长区域中具有强度的光的发光性有机化合物。有机层312B包含发射至少在蓝色波长区域中具有强度的光的发光性有机化合物。有机层315包含对可见光或红外光的波长区域具有灵敏度的光电转换材料。有机层312R及有机层312B也可以称作EL层。
有机层312R、有机层312B及有机层315还可以包括电子注入层、电子传输层、空穴注入层及空穴传输层中的一个以上。有机层314可以采用不包括发光层的结构。例如,有机层314包括电子注入层、电子传输层、空穴注入层及空穴传输层中的一个以上。
在此,有机层312R、有机层312B及有机层315的叠层结构中位于最上侧的层,即,与有机层314接触的层,优选为发光层以外的层。例如,优选采用覆盖发光层设置电子注入层、电子传输层、空穴注入层、空穴传输层或这些之外的层并使该层与有机层314接触的结构。如此,在制造各发光器件时,可以使发光层的顶面处于被其他层保护的状态,由此可以提高发光器件的可靠性。
像素电极311分别设置在各元件中。此外,公共电极313及有机层314设置为各发光器件共通使用的一个层。各像素电极和公共电极313的任一方使用对可见光具有透光性的导电膜且另一方使用具有反射性的导电膜。通过使各像素电极具有透光性且使公共电极313具有反射性,可以实现底面发射型(底部发射结构)显示装置。相对于此,通过使各像素电极具有反射性且使公共电极313具有透光性,可以实现顶面发射型(顶部发射结构)显示装置。此外,通过使各像素电极及公共电极313的双方具有透光性,可以实现双面发射型(双面发射结构)显示装置。
覆盖像素电极311的端部设置有绝缘层119。绝缘层119的端部优选具有锥形形状。注意,在本说明书等中,“对象物的端部具有锥形形状”是指具有如下截面形状:在其端部的区域中表面与被形成面所形成的角度大于0°且小于90°;并且其厚度从端部逐渐地增加。
此外,通过在绝缘层119中使用有机树脂,可以使其表面具有平缓的曲面。因此,可以提高形成在绝缘层119上的膜的覆盖性。
作为能够用于绝缘层119的材料,例如可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及这些树脂的前体等。
或者,绝缘层119也可以使用无机绝缘材料。作为能够用于绝缘层119的材料,例如可以使用如氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧氮化铝、氧化铪等氧化物或氮化物膜。此外,也可以使用氧化钇、氧化锆、氧化镓、氧化钽、氧化镁、氧化镧、氧化铈及氧化钕等。
如图23C所示,在颜色不同的发光器件之间以及在发光器件与受光器件之间离开地设置两个有机层,它们之间设置有间隙。如此,优选以互不接触的方式设置有有机层312R、有机层312B及有机层315。由此,可以适合防止电流通过相邻的两个有机层流过而产生非意图的发光。由此,可以提高对比度,而可以实现显示品质较高的显示装置。
优选有机层312R、有机层312B及有机层315的锥角为30度以上。优选有机层312R、有机层312G及有机层312B端部的侧面(表面)与底面(被形成面)的角度为30度以上120度以下,更优选为45度以上120度以下,进一步优选为60度以上120度。或者,优选有机层312R、有机层312G及有机层312B的锥角分别为90度或其附近(例如80度以上100度以下)。
公共电极313上设置有保护层321。保护层321具有防止水等杂质从上方向各发光器件扩散的功能。
保护层321例如可以具有至少包括无机绝缘膜的单层结构或叠层结构。作为无机绝缘膜,例如可以举出氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜、氮化硅膜、氧化铝膜、氧氮化铝膜、氧化铪膜等的氧化物膜或氮化物膜。或者,作为保护层321也可以使用铟镓氧化物、铟镓锌氧化物等的半导体材料。
此外,作为保护层321也可以使用无机绝缘膜与有机绝缘膜的叠层膜。例如,优选在一对无机绝缘膜间夹持有机绝缘膜。此外,有机绝缘膜优选被用作平坦化膜。因此,可以使有机绝缘膜的顶面平坦,所以其上的无机绝缘膜的覆盖性提高,由此可以提高阻挡性。此外,保护层321的顶面变平坦,所以当在保护层321的上方设置结构体(例如,天线、触摸传感器的电极、滤色片或透镜阵列等)时可以减少起因于下方结构的凹凸形状的影响,所以是优选的。
图23C示出保护层321上设置有平坦化膜322且平坦化膜322上设置有包括用作天线的导电层131的层151的例子。导电层131形成在与设置在受光器件之间的绝缘层119重叠的位置。
在连接部330中,连接电极311C上设置有与其接触的公共电极313,覆盖公共电极313设置有保护层321。此外,覆盖连接电极311C的端部设置有绝缘层119。
以下对与图23C部分结构不同的显示装置的结构例子进行说明。具体而言,示出不设置绝缘层119时的例子。
图24A至图24C示出像素电极311的侧面与有机层312R、有机层312B或有机层315的侧面大致一致时的例子。
在图24A中,覆盖有机层312R、有机层312B及有机层315的顶面及侧面设置有有机层314。有机层314可以防止像素电极311与公共电极313相互接触导致的电短路。
图24B示出包括以与有机层312R、有机层312B、有机层315以及像素电极311的侧面接触的方式设置的绝缘层325的例子。绝缘层325可以有效地防止像素电极311与公共电极313发生电短路及其之间的泄漏电流。
绝缘层325可以为包含无机材料的绝缘层。作为绝缘层325,可以使用氧化绝缘膜、氮化绝缘膜、氧氮化绝缘膜及氮氧化绝缘膜等无机绝缘膜。绝缘层325可以为单层结构,也可以为叠层结构。作为氧化绝缘膜,可以举出氧化硅膜、氧化铝膜、氧化镁膜、铟镓锌氧化物膜、氧化镓膜、氧化锗膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镧膜、氧化钕膜、氧化铪膜及氧化钽膜等。作为氮化绝缘膜,可以举出氮化硅膜及氮化铝膜等。作为氧氮化绝缘膜,可以举出氧氮化硅膜、氧氮化铝膜等。作为氮氧化绝缘膜,可以举出氮氧化硅膜、氮氧化铝膜等。尤其是,通过将利用ALD法形成的氧化铝膜、氧化铪膜、氧化硅膜等无机绝缘膜用于绝缘层325,可以形成针孔较少且保护有机层功能优异的绝缘层325。
在本说明书等中,“氧氮化物”是指在其组成中氧含量多于氮含量的材料,而“氮氧化物”是指在其组成中氮含量多于氧含量的材料。例如,“氧氮化硅”是指在其组成中氧含量多于氮含量的材料,而“氮氧化硅”是指在其组成中氮含量多于氧含量的材料。
绝缘层325可以利用溅射法、CVD法、PLD法、ALD法等形成。优选的是,绝缘层325利用覆盖性优异的ALD法形成。
在图24C中,在邻接的两个发光器件间或者发光器件与受光器件间,以填充对置的两个像素电极的缝隙及对置的两个有机层的缝隙的方式设置树脂层326。树脂层326可以使有机层314、公共电极313等的被形成面平坦化,可以防止因邻接的发光器件间的台阶的覆盖不良导致公共电极313断开。
作为树脂层326,可以适合使用包含有机材料的绝缘层。例如,作为树脂层326可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅酮树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及上述树脂的前体等。此外,作为树脂层326,也可以使用聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚甘油、普鲁兰、水溶性纤维素或者醇可溶性聚酰胺树脂等有机材料。此外,作为树脂层326,也可以使用感光性树脂。作为感光性树脂也可以使用光致抗蚀剂。作为感光性树脂也可以使用正型材料或负型材料。
此外,作为树脂层326优选使用吸收可见光的材料。当作为树脂层326使用吸收可见光的材料时,可以由树脂层326吸收来自EL层的发光,由此可以遮蔽来自相邻的像素的杂散光而抑制混色。因此,可以提供一种显示品质高的显示装置。
在图24D中,设置有绝缘层325及设置在绝缘层325上的树脂层326。由于绝缘层325,有机层312R等与树脂层326不接触,可以防止树脂层326中的水分等杂质扩散到有机层312R等中,由此可以提供可靠性高的显示装置。
此外,也可以设置如下机构,即通过在绝缘层325与树脂层326之间设置反射膜(例如,包含选自银、钯、铜、钛和铝等中的一个或多个的金属膜)来使该反射膜反射发光层所发射的光而提高光提取效率的机构。
图25A至图25C示出像素电极311的宽度比有机层312R、有机层312B或有机层315的宽度大时的例子。有机层312R等位于像素电极311的端部的内侧。
图25A示出包括绝缘层325时的例子。绝缘层325以覆盖发光器件或受光器件所包括的有机层的侧面、像素电极311的顶面的一部分及侧面的方式设置。
图25B示出包括树脂层326时的例子。树脂层326位于邻接的两个发光器件间或者发光器件与受光器件间,以覆盖有机层的侧面及像素电极311的顶面及侧面的方式设置。
图25C示出包括绝缘层325和树脂层326的双方时的例子。有机层312R等与树脂层326间设置有绝缘层325。
图26A至图26D示出像素电极311的宽度比有机层312R、有机层312B或有机层315的宽度小时的例子。有机层312R等超过像素电极311的端部在外侧延伸。
图26B示出包括绝缘层325的例子。绝缘层325以接触于邻接的两个发光器件的有机层的侧面的方式设置。此外,绝缘层325不仅可以覆盖有机层312R等的侧面还可以以覆盖其顶面的一部分的方式设置。
图26C示出包括树脂层326的例子。树脂层326位于邻接的两个发光器件间,以覆盖有机层312R等的侧面及顶面的一部分的方式设置。此外,树脂层326也可以采用与有机层312R等的侧面接触而不覆盖顶面的结构。
图26D示出包括绝缘层325和树脂层326的双方时的例子。有机层312R等与树脂层326之间设置有绝缘层325。
在此,对上述树脂层326的结构例子进行说明。
树脂层326的顶面越平坦越好,但是有时因树脂层326的被形成面的凹凸形状、树脂层326的形成条件等树脂层326的表面为凹状或凸状形状。
图27A至图28F是发光器件90R所包括的像素电极311R的端部、发光器件90G所包括的像素电极311G的端部及其附近的放大图。像素电极311G上设置有有机层312G。
图27A、图27B及图27C示出树脂层326的顶面为平坦时的树脂层326及其附近的放大图。图27A示出与像素电极311相比有机层312R等的宽度大时的例子。图27B示出像素电极311和有机层312R等的宽度大致一致时的例子。图27C示出与像素电极311相比有机层312R等的宽度小时的例子。
如图27A所示,由于有机层312R覆盖像素电极311R的端部设置,所以优选像素电极311R的端部为锥形形状。由此,可以提高有机层312R的台阶覆盖性,从而可以提供可靠性高的显示装置。此外,如图27C所示,即使在有机层312R不覆盖像素电极311R的端部的情况下,像素电极311R的端部也可以为锥形形状。
图27D、图27E及图27F示出树脂层326的顶面为凹状时的例子。此时,有机层314、公共电极313及保护层321的顶面形成有反映了树脂层326的凹状顶面的凹状部分。
图28A、图28B及图28C示出树脂层326的顶面为凸状时的例子。此时,有机层314、公共电极313及保护层321的顶面形成有反映了树脂层326的凸状顶面的凸状部分。
图28D、图28E及图28F示出树脂层326的一部分覆盖有机层312R的上端部及顶面的一部分以及有机层312G的上端部及顶面的一部分时的例子。此时,树脂层326与有机层312R或有机层312G的顶面间设置有绝缘层325。
此外,图28D、图28E及图28F示出树脂层326的顶面的一部分为凹状时的例子。此时,有机层314、公共电极313及保护层321形成有反映了树脂层326的形状的凹凸形状。
此外,如图28F所示,像素电极311R及像素电极311G的端部具有锥形形状。此外,以覆盖像素电极311R的端部的方式形成有机层312G,以覆盖像素电极311G的端部的方式形成有机层312G。此外,绝缘层301在像素电极311R与像素电极311G之间具有凹部。该凹部在加工像素电极311R及像素电极311G时被形成。
此外,如图28F所示,以覆盖有机层312R及有机层312G的端部的方式设置绝缘层325,在有机层312R与绝缘层325之间的区域设置牺牲层327R。此外,在有机层312G与绝缘层325之间的区域设置牺牲层327G。牺牲层327R及牺牲层327G分别被用作加工有机层312R及有机层312G时的掩模(也称为硬掩模)。作为有机层312R及有机层312G,可以使用无机膜,更具体而言可以使用无机导电膜(典型的是钨)或无机绝缘膜(典型的是氧化硅、氮化硅或氧化铝)。
此外,如图28F所示,在位于有机层312R与有机层312G之间的区域的绝缘层301中形成凹部。该凹部在加工有机层312R及有机层312G时被形成。
如图28F所示,以覆盖有机层312G、有机层312G、牺牲层327R、牺牲层327G、绝缘层325及树脂层326的方式形成有机层314,并且在该有机层314上设置公共电极313及保护层321。
如图28F所示,通过采用在从截面看时树脂层326的端部形状的至少一部分具有锥形形状的结构,可以提高有机层314及公共电极313的覆盖性,所以是优选的。
以上是树脂层的结构例子的说明。
本实施方式所示的构成、结构、方法等可以与其他实施方式所示的构成、结构、方法等适当地组合而使用。
(实施方式4)
在本实施方式中,说明本发明的一个方式的包括受光器件及发光器件的显示装置。
本发明的一个方式的显示装置的显示部包括受光器件和发光器件。显示部具有使用发光器件显示图像的功能。并且,该显示部具有使用受光元件拍摄的功能和感测功能中的一方或双方。
此外,本发明的一个方式的显示装置也可以包括受发光器件(也称为受发光元件)和发光器件。
首先,说明包括受光器件及发光器件的显示装置。
本发明的一个方式的显示装置在显示部中包括受光器件及发光器件。在本发明的一个方式的显示装置的显示部中,发光器件以矩阵状配置,可以在该显示部上显示图像。此外,在该显示部中,受光器件以矩阵状配置,该显示部也具有摄像功能和感测功能中的一者或两者。显示部可以用于图像传感器或触摸传感器等。也就是说,通过在显示部中检测光,可以进行图像的拍摄、对象物(指头、笔等)的触摸操作的检测。此外,本发明的一个方式的显示装置可以将发光器件用作传感器的光源。因此,不需要还设置显示装置外部的受光部及光源,而可以减少电子设备的构件数量。
在本发明的一个方式的显示装置中,由于在被对象物反射(或散射)包括在显示部中的发光器件所发射的光时受光器件可以检测其反射光(或散射光),因此在黑暗的环境下也可以进行摄像、触摸操作的检测等。
本发明的一个方式的显示装置所包括的发光器件被用作显示器件(也称为显示元件)。
作为发光器件,优选使用OLED、QLED等EL元件(也称为EL器件)。作为EL元件所包含的发光物质,可以举出发射荧光的物质(荧光材料)、发射磷光的物质(磷光材料)、无机化合物(量子点材料等)、呈现热活化延迟荧光的物质(热活化延迟荧光(TADF)材料)等。作为发光器件,也可以使用微型发光二极管(Micro LED)等LED。
本发明的一个方式的显示装置具有使用受光器件检测出光的功能。
当将受光器件用于图像传感器时,显示装置能够使用受光器件拍摄图像。例如,显示装置可以被用作扫描仪。
采用了本发明的一个方式的显示装置的电子设备可以使用图像传感器的功能取得基于指纹、掌纹等生物信息的数据。也就是说,可以在显示装置内设置生物识别用传感器。通过在显示装置内设置生物识别用传感器,与分别设置显示装置和生物识别用传感器的情况相比,可以减少电子设备的构件数量,由此可以实现电子设备的小型化及轻量化。
此外,在将受光器件用于触摸传感器的情况下,显示装置可以使用受光器件检测出对象物的触摸操作。就是说,可以将受光器件换称为输入器件。
作为受光器件,例如,可以使用pn型或pin型光电二极管。受光器件被用作检测入射到受光器件的光并产生电荷的光电转换元件(也称为光电转换器件)。受光器件所产生的电荷量取决于入射到受光器件的光量。
尤其是,作为受光器件,优选使用具有包含有机化合物的层的有机光电二极管。有机光电二极管容易实现薄型化、轻量化及大面积化且其形状及设计的自由度高,所以可以应用于各种各样的装置。
在本发明的一个方式中,作为发光器件使用有机EL元件(也称为有机EL器件),作为受光器件使用有机光电二极管。有机EL元件及有机光电二极管能够形成在同一衬底上。因此,可以将有机光电二极管安装在使用有机EL元件的显示装置中。
在分别制造构成有机EL元件以及有机光电二极管的所有的层的情况下,成膜工序数非常多。但是,由于有机光电二极管包括多个可以与有机EL元件具有相同结构的层,因此通过一次性地形成可以与有机EL元件具有相同结构的层,可以抑制成膜工序的增加。
例如,一对电极中的一个(公共电极)可以为在受光器件与发光器件之间共同使用的层。此外,例如,空穴注入层、空穴传输层、电子传输层以及电子注入层中的至少一个也可以为在受光器件与发光器件之间共同使用的层。如此,因为在受光器件与发光器件之间共同使用层,可以减少成膜次数及掩模数,而可以减少显示装置的制造工序及制造成本。此外,可以使用显示装置的现有制造设备及制造方法制造包括受光器件的显示装置。
接着,说明包括受发光器件和发光器件的显示装置。注意,有时省略与上述同样的功能、作用及效果等的说明。
在本发明的一个方式的显示装置中,具有呈现任意颜色的子像素包括受发光器件代替发光器件,并且呈现其他颜色的子像素包括发光器件。受发光器件具有发射光的功能(发光功能)和接收光的功能(受光功能)这两个功能。例如,在像素包括红色的子像素、绿色的子像素及蓝色的子像素这三个子像素的情况下,其中至少一个子像素包括受发光器件且其他子像素包括发光器件。因此,本发明的一个方式的显示装置的显示部具有使用受发光器件和发光器件的双方显示图像的功能。
受发光器件被用作发光器件和受光器件的双方,从而可以对像素附加受光功能而不增加像素所包含的子像素个数。由此,可以在维持像素的开口率(各子像素的开口率)及显示装置的清晰度的同时将摄像功能和感测功能的一方或双方附加到显示装置的显示部。因此,与除了包括发光器件的子像素之外还设置包括受光器件的子像素的情况相比,本发明的一个方式的显示装置可以提高像素的开口率并易于高清晰化。
在本发明的一个方式的显示装置的显示部中,受发光器件和发光器件以矩阵状配置,由此可以在该显示部上显示图像。显示部可以用于图像传感器或触摸传感器等。本发明的一个方式的显示装置可以将发光器件用作传感器的光源。因此在黑暗的环境下也可以进行摄像、触摸操作的检测等。
受发光器件可以通过组合有机EL元件和有机光电二极管来制造。例如,通过对有机EL元件的叠层结构追加有机光电二极管的活性层,可以制造受发光器件。再者,在组合有机EL元件和有机光电二极管来制造的受发光器件中通过一起形成能够具有与有机EL元件共同使用的结构的层,可以抑制成膜工序的增加。
例如,一对电极中的一个(公共电极)可以为在受发光器件与发光器件之间共同使用的层。此外,例如,空穴注入层、空穴传输层、电子传输层以及电子注入层中的至少一个也可以为在受发光器件与发光器件之间共同使用的层。
此外,受发光器件所包括的层有时在受发光器件用作受光器件时和受发光器件用作发光器件时分别具有不同的功能。在本说明书中,根据受发光器件用作发光器件时的功能称呼构成要素。
本实施方式的显示装置具有使用发光器件及受发光器件显示图像的功能。也就是说,发光器件及受发光器件被用作显示元件。
本实施方式的显示装置具有使用受发光器件检测出光的功能。受发光器件能够检测出其波长比受发光器件本身所发射的光短的光。
在将受发光器件用于图像传感器的情况下,本实施方式的显示装置能够使用受发光器件拍摄图像。此外,在将受发光器件用于触摸传感器的情况下,本实施方式的显示装置能够使用受发光器件检测出对象物的触摸操作。
受发光器件被用作光电转换元件。受发光器件可以通过对上述发光器件的结构追加受光器件的活性层而制造。受发光器件例如可以使用pn型或pin型光电二极管的活性层。
尤其是,受发光器件优选使用具有包含有机化合物的层的有机光电二极管的活性层。有机光电二极管容易实现薄型化、轻量化及大面积化且其形状及设计的自由度高,所以可以应用于各种各样的装置。
以下参照附图说明作为本发明的一个方式的显示装置的一个例子的显示装置。
[显示装置的结构例子]
[结构例子1-1]
图29A示出显示面板200的示意图。显示面板200包括衬底201、衬底202、受光器件212、发光器件211R、发光器件211G、发光器件211B、功能层203等。
发光器件211R、发光器件211G、发光器件211B及受光器件212设置在衬底201与衬底202之间。发光器件211R、发光器件211G、发光器件211B分别发射红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)的光。注意,以下在不区别发光器件211R、发光器件211G及发光器件211B时有时将它们记为发光器件211。
显示面板200具有配置为矩阵状的多个像素。一个像素包括一个以上的子像素。一个子像素具有一个发光器件。例如,像素可以采用包括三个子像素的结构(R、G、B的三种颜色或黄色(Y)、青色(C)及品红色(M)的三种颜色等)或包括四个子像素的结构(R、G、B、白色(W)的四种颜色或者R、G、B、Y的四种颜色等)。再者,像素具有受光器件212。受光器件212可以设置在所有像素中,也可以设置在一部分像素中。此外,一个像素也可以具有多个受光器件212。
图29A示出指头220触摸衬底202的表面的样子。发光器件211G所发射的光的一部分被衬底202与指头220的接触部反射。然后,反射光的一部分入射到受光器件212,由此可以检测出指头220触摸衬底202。也就是说,显示面板200可以被用作触摸面板。
功能层203包括驱动发光器件211R、发光器件211G及发光器件211B的电路以及驱动受光器件212的电路。功能层203中设置有开关、晶体管、电容器、布线等。此外,当以无源矩阵方式驱动发光器件211R、发光器件211G、发光器件211B及受光器件212时,也可以不设置开关、晶体管等。
显示面板200优选具有检测指头220的指纹的功能。图29B是示意性地示出指头220接触于衬底202的状态下的接触部的放大图。此外,图29B示出交替排列的发光器件211与受光器件212。
指头220的指纹由凹部及凸部形成。因此,指纹的凸部如图29B所示地触摸衬底202。
某一表面或界面等所反射的光有规则反射和漫反射。规则反射光是入射角与反射角一致的指向性高的光,漫反射光是强度的角度依赖性低的指向性低的光。在指头220的表面所反射的光中,与规则反射相比漫反射的成分为主。另一方面,在衬底202与大气的界面所反射的光中,规则反射的成分为主。
在指头220与衬底202的接触面或非接触面上反射并入射到位于它们正下的受光器件212的光强度是将规则反射光与漫反射光加在一起的光强度。如上所述那样,在指头220的凹部中指头220不触摸衬底202,由此规则反射光(以实线箭头表示)为主,在其凸部中指头220触摸衬底202,由此从指头220反射的漫反射光(以虚线箭头表示)为主。因此,位于凹部正下的受光器件212所接收的光强度高于位于凸部正下的受光器件212。由此,可以拍摄指头220的指纹。
当受光器件212的排列间隔小于指纹的两个凸部间的距离,优选小于邻接的凹部与凸部间的距离时,可以获得清晰的指纹图像。由于人的指纹的凹部与凸部的间隔大致为200μm,所以受光器件212的排列间隔例如为400μm以下,优选为200μm以下,更优选为150μm以下,进一步优选为100μm以下,更进一步优选为50μm以下,且为1μm以上,优选为10μm以上,更优选为20μm以上。
图29C示出由显示面板200拍摄的指纹图像的例子。在图29C中,在拍摄范围223内以虚线示出指头220的轮廓,并以点划线示出接触部221的轮廓。在接触部221内,通过利用入射到受光器件212的光量的不同可以拍摄对比度高的指纹222。
显示面板200也可以被用作触摸面板或数位板。图29D示出在将触屏笔225的顶端接触于衬底202的状态下将其向虚线箭头的方向滑动的样子。
如图29D所示,通过在触屏笔225的顶端与衬底202接触的面扩散的漫反射光入射到位于与该接触面重叠的部分的受光器件212,可以以高精度检测触屏笔225的顶端的位置。
图29E示出显示面板200所检测出的触屏笔225的轨迹226的例子。显示面板200可以以高位置精度检测出触屏笔225等检测对象的位置,所以可以在描绘应用程序等中进行高精度的描绘。此外,与使用静电电容式触摸传感器或电磁感应型触摸笔等的情况不同,即便是绝缘性高的被检测体也可以检测出位置,所以可以使用各种书写工具(例如笔、玻璃笔、羽毛笔等),而与触屏笔225的尖端部的材料无关。
在此,图29F至图29H示出可用于显示面板200的像素的一个例子。
图29F及图29G所示的像素各自包括红色(R)的发光器件211R、绿色(G)的发光器件211G、蓝色(B)的发光器件211B及受光器件212。像素各自包括用来使发光器件211R、发光器件211G、发光器件211B及受光器件212驱动的像素电路。
图29F示出以2×2的矩阵状配置三个发光器件及一个受光器件的例子。图29G示出三个发光器件排列成一列且在其下侧配置一个横长形受光器件212的例子。
图29H所示的像素是包括白色(W)的发光器件211W的例子。在此,一列上配置有四个发光器件,其下侧配置有受光器件212。
注意,像素的结构不局限于上述例子,也可以采用各种各样的配置方法。
[结构例子1-2]
下面,说明包括发射可见光的发光器件、发射红外光的发光器件及受光器件的结构例子。
图30A所示的显示面板200A以对图29A所示的结构追加的方式包括发光器件211IR。发光器件211IR发射红外光IR。此时,作为受光器件212,优选使用至少能够接收发光器件211IR所发射的红外光IR的元件。此外,作为受光器件212,更优选使用能够接收可见光和红外光的双方的元件。
如图30A所示,在指头220触摸衬底202时,从发光器件211IR发射的红外光IR被指头220反射,该反射光的一部分入射到受光器件212,由此可以取得指头220的位置信息。
图30B至图30D示出可用于显示面板200A的像素的一个例子。
图30B示出一列上排列有三个发光器件且其下侧横向配置有发光器件211IR及受光器件212的例子。此外,图30C示出一列上排列有包括发光器件211IR的四个发光器件且其下侧配置有受光器件212的例子。
图30D示出以发光器件211IR为中心四个方向上配置有三个发光器件及受光器件212的例子。
在图30B至图30D所示的像素中,可以调换各发光器件彼此的位置,也可以调换发光器件与受光器件的位置。
[结构例子1-3]
以下,说明包括发射可见光的发光器件以及发射可见光且接收可见光的受发光器件的结构的例子。
图31A所示的显示面板200B包括发光器件211B、发光器件211G及受发光器件213R。受发光器件213R具有作为发射红色(R)的光的发光器件的功能以及作为接收可见光的光电转换元件的功能。图31A示出受发光器件213R接收发光器件211G所发射的绿色(G)的光的例子。注意,受发光器件213R也可以接收发光器件211B所发射的蓝色(B)的光。此外,受发光器件213R也可以接收绿色光和蓝色光的双方。
例如,受发光器件213R优选接收其波长比受发光器件213R本身所发射的光短的光。或者,受发光器件213R也可以接收其波长比本身所发射的光长的光(例如红外光)。受发光器件213R可以接收与本身所发射的光相同程度的波长,但此时也接收本身所发射的光而有时发光效率下降。因此,受发光器件213R优选以发射光谱的峰尽量不重叠于吸收光谱的峰的方式构成。
此外,在此受发光器件所发射的光不局限于红色光。此外,发光器件所发射的光也不局限于绿色光与蓝色光的组合。例如,作为受发光器件可以采用发射绿色光或蓝色光且接收与本身所发射的光不同波长的光的元件。
如此,通过受发光器件213R兼用作发光器件和受光器件,可以减少配置在一个像素中的元件的个数。因此,容易实现高清晰化、高开口率化、高分辨率化等。
图31B至图31I示出可用于显示面板200B的像素的一个例子。
图31B示出受发光器件213R、发光器件211G及发光器件211B排列成一列的例子。图31C示出发光器件211G及发光器件211B在纵方向上交替地排列且受发光器件213R配置在它们旁边的例子。
图31D示出以2×2的矩阵状配置三个发光器件(发光器件211G、发光器件211B及发光器件211X)以及一个受发光器件的例子。发光器件211X是发射R、G、B以外的光的元件。作为R、G、B以外的光,可以举出白色(W)光、黄色(Y)光、青色(C)光、品红色(M)光、红外光(IR)、紫外光(UV)等光。在发光器件211X发射红外光时,受发光器件优选具有检测红外光的功能或者检测可见光及红外光的双方的功能。可以根据传感器的用途决定受发光器件所检测的光的波长。
图31E示出两个像素。包括以虚线围绕的三个元件的区域相当于一个像素。每个像素都包括发光器件211G、发光器件211B及受发光器件213R。在图31E中的左侧像素中,在与受发光器件213R相同的行上配置发光器件211G且在与受发光器件213R相同的列上配置发光器件211B。在图31E中的右侧像素中,在与受发光器件213R相同的行上配置发光器件211G且在与发光器件211G相同的列上配置发光器件211B。在图31E所示的像素布局中,在第奇数行和第偶数行上,受发光器件213R、发光器件211G及发光器件211B反复地配置,并且在各列中,第奇数行及第偶数行分别配置有互不相同的颜色的发光器件或受发光器件。
图31F示出采用Pentile排列的四个像素,相邻的两个像素包括发射组合不同的两个颜色的光的发光器件或受发光器件。图31F示出发光器件或受发光器件的顶面形状。
图31F中的左上的像素及右下的像素包括受发光器件213R及发光器件211G。此外,右上的像素及左下的像素包括发光器件211G及发光器件211B。就是说,在图31F所示的例子中,各像素设置有发光器件211G。
发光器件及受发光器件的顶面形状没有特别的限制,可以采用圆形、椭圆形、多角形、角部带弧形的多角形等。在图31F等中,作为发光器件及受发光器件的顶面形状示出大约倾斜45度的正方形(菱形)的例子。注意,各颜色的发光器件及受发光器件的顶面形状可以互不相同,也可以一部分或所有颜色中相同。
各颜色的发光器件及受发光器件的发光区域(或受发光区域)的尺寸可以彼此不同,也可以一部分或所有颜色中相同。例如,在图31F中,也可以使设置在各像素中的发光器件211G的发光区域的面积小于其他元件的发光区域(或受发光区域)。
图31G示出图31F所示的像素排列的变形例子。具体而言,图31G的结构可以通过将图31F的结构旋转了45度来得到。在图31F中说明一个像素包括两个元件,但是如图31G所示,也可以说由四个元件构成一个像素。
图31H是图31F所示的像素排列的变形例子。图31H中的左上的像素及右下的像素包括受发光器件213R及发光器件211G。此外,右上的像素及左下的像素包括受发光器件213R及发光器件211B。就是说,在图31H所示的例子中,各像素设置有受发光器件213R。各像素设置有受发光器件213R,所以与图31F所示的结构相比,图31H所示的结构可以以高清晰度进行拍摄。由此,例如可以提高生物识别的精度。
图31I是图31H所示的像素排列的变形例子,可以通过将该像素排列旋转了45度来得到。
在图31I中,假设由四个元件(两个发光器件及两个受发光器件)构成一个像素来进行说明。如此,在一个像素包括多个具有受光功能的受发光器件时,可以以高清晰度进行拍摄。因此,可以提高生物识别的精度。例如,拍摄的清晰度可以高达显示清晰度乘以根2。
具有图31H或图31I所示的结构的显示装置包括p个(p为2以上的整数)第一发光器件、q个(q为2以上的整数)第二发光器件及r个(r为大于p且大于q的整数)受发光器件。p及r满足r=2p。此外,p、q、r满足r=p+q。第一发光器件及第二发光器件中的一个发射绿色光,另一个发射蓝色光。受发光器件发射红色光且具有受光功能。
例如,当使用受发光器件检测接触操作时,来自光源的发光优选不容易被使用者看到。蓝色光的可见度低于绿色光,由此优选使用发射蓝色光的发光器件作为光源。因此,受发光器件优选具有受蓝色光的功能。注意,不局限于此,也可以根据受发光器件的灵敏度适当地选择用作光源的发光器件。
如此,可以将各种排列的像素用于本实施方式的显示装置。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
(实施方式5)
在本实施方式中,说明可用于本发明的一个方式的显示装置的发光器件(也称为发光元件)及受光器件(也称为受光元件)。
在本说明书等中,有时将使用金属掩模或FMM(Fine Metal Mask,高精细金属掩模)制造的器件称为MM(Metal Mask)结构的器件。此外,在本说明书等中,有时将不使用金属掩模或FMM制造的器件称为MML(Metal Mask Less)结构的器件。具有MML结构的显示装置由于不使用金属掩模制造,因此其像素配置及像素形状等的设计自由度比具有FMM结构或MM结构的显示装置高。
在MML结构的显示装置的制造方法中,构成有机EL元件的岛状有机层(以下,EL层)不使用金属掩模的图案来形成,而在整个表面沉积EL层之后对该EL层进行加工来形成。因此,可以实现至今难以实现的高清晰的显示装置或高开口率的显示装置。并且,因为可以分别形成各颜色的EL层,所以可以实现极为鲜明、对比度极高且显示品质极高的显示装置。此外,通过在EL层上设置牺牲层,可以降低在显示装置的制造工序中EL层受到的损坏,而可以提高发光器件的可靠性。
此外,本发明的一个方式的显示装置可以采用没有设置覆盖像素电极的端部的绝缘物的结构。换言之,可以采用像素电极与EL层间没有设置绝缘物的结构。通过采用该结构,可以有效地提取来自EL层的发光,而可以使视角依赖性极小。例如,在本发明的一个方式的显示装置中,视角(在从斜侧看屏幕时维持一定对比度的最大角度)可以为100°以上且小于180°、优选为150°以上且170°以下的范围内。此外,上下左右都可以采用上述视角。通过采用本发明的一个方式的显示装置,视角依赖性得到提高,可以提高图像的可见度。
注意,在显示装置为高精细金属掩模(FMM)结构的器件时,像素配置的结构等有时有限制。在此,以下对FMM结构进行说明。
为了制造FMM结构,在EL蒸镀时与衬底对置地设置以EL材料被蒸镀在所希望的区域中的方式设置有开口部的金属掩模(也称为FMM)。然后,通过FMM蒸镀EL材料,以在所希望的区域中形成EL层。当EL蒸镀时的衬底尺寸变大时,FMM的尺寸也变大,其重量也变大。此外,在EL蒸镀时因为热等被施加到FMM,所以有时FMM变形。或者,还有在EL蒸镀时对FMM施加一定拉力来进行蒸镀的方法等,所以FMM的重量及强度是重要的参数。
因此,在设计FMM结构器件的像素配置的结构的情况下,需要考虑上述参数等,而需要在一定限制下进行研究。另一方面,本发明的一个方式的显示装置采用MML结构来制造,因此发挥如下优异效果,即与FMM结构相比像素配置的结构等自由度高。此外,本结构例如非常适合于柔性装置等,像素和驱动电路中的任一方或双方可以采用各种电路配置。
此外,在本说明书等中,有时将在各颜色的发光器件(这里为蓝色(B)、绿色(G)及红色(R))中分别形成发光层或分别涂布发光层的结构称为SBS(Side By Side)结构。此外,在本说明书等中,有时将可发射白色光的发光器件称为白色发光器件。白色发光器件通过与着色层(例如,滤色片)组合可以实现以全彩色显示的显示装置。
[发光器件]
此外,发光器件大致可以分为单结构和串联结构。单结构的器件优选具有如下结构:在一对电极间包括一个发光单元,而且该发光单元包括一个以上的发光层。在使用两个发光层得到白色发光的情况下,以两个发光层的各发光颜色处于补色关系的方式选择发光层即可。例如,通过使第一发光层的发光颜色与第二发光层的发光颜色处于补色关系,可以得到在发光器件整体上以白色发光的结构。此外,在使用三个以上的发光层得到白色发光的情况下,三个以上的发光层的各发光颜色组合而得到在发光器件整体上能够以白色发光的结构即可。
串联结构的器件优选具有如下结构:在一对电极间包括两个以上的多个发光单元,而且各发光单元包括一个以上的发光层。通过在各发光单元中使用发射相同颜色的光的发光层,可以实现每规定电流的亮度得到提高且其可靠性比单结构更高的发光器件。为了以串联结构得到白色发光,采用组合从多个发光单元的发光层发射的光来得到白色发光的结构即可。注意,得到白色发光的发光颜色的组合与单结构中的结构同样。此外,在串联结构的器件中,优选在多个发光单元间设置电荷产生层等中间层。
此外,在对上述白色发光器件(单结构或串联结构)和SBS结构的发光器件进行比较的情况下,可以使SBS结构的发光器件的功耗比白色发光器件低。在想要降低功耗时优选采用SBS结构的发光器件。另一方面,白色发光器件的制造程序比SBS结构的发光器件简单,由此可以降低制造成本或者提高制造成品率,所以是优选的。
<发光器件的结构例子>
如图32A所示,发光器件在一对电极(下部电极791、上部电极792)间包括EL层790。EL层790可以由层720、发光层711、层730等的多个层构成。层720例如可以包括含有电子注入性高的物质的层(电子注入层)及含有电子传输性高的物质的层(电子传输层)等。发光层711例如包含发光化合物。层730例如可以包括含有空穴注入性高的物质的层(空穴注入层)及含有空穴传输性高的物质的层(空穴传输层)。
包括设置在一对电极间的层720、发光层711及层730的结构可以被用作单一的发光单元,在本说明书中将图32A的结构称为单结构。
图32B示出图32A所示的发光器件所包括的EL层790的变形例子。具体而言,图32B所示的发光器件包括下部电极791上的层730-1、层730-1上的层730-2、层730-2上的发光层711、发光层711上的层720-1、层720-1上的层720-2及层720-2上的上部电极792。例如,在将下部电极791用作阳极且将上部电极792用作阴极时,层730-1被用作空穴注入层,层730-2被用作空穴传输层,层720-1被用作电子传输层,层720-2被用作电子注入层。或者,在将下部电极791用作阴极且将上部电极792用作阳极时,层730-1被用作电子注入层,层730-2被用作电子传输层,层720-1被用作空穴传输层,层720-2被用作空穴注入层。通过采用上述层结构,可以将载流子高效地注入到发光层711,由此可以提高发光层711内的载流子的再结合的效率。
此外,如图32C及图32D所示,层720与层730之间设置有多个发光层(发光层711、712、713)的结构也是单结构的变形例子。
如图32E及图32F所示,多个发光单元(EL层790a、EL层790b)隔着中间层(电荷产生层)740串联连接的结构在本说明书中被称为串联结构。在本说明书等中,图32E及图32F所示的结构被称为串联结构,但是不局限于此,例如,串联结构也可以被称为叠层结构。通过采用串联结构,可以实现能够以高亮度发光的发光器件。
在图32C中,也可以将发射相同颜色的光的发光层711、发光层712及发光层713。
此外,也可以将互不相同的发光材料用于发光层711、发光层712及发光层713。在发光层711、发光层712及发光层713各自所发射的光处于补色关系时,可以得到白色发光。图32D示出设置被用作滤色片的着色层795的例子。通过白色光透过滤色片,可以得到所希望的颜色的光。
此外,在图32E中,也可以将相同发光材料用于发光层711及发光层712。或者,也可以将发射互不相同的颜色的光的发光材料用于发光层711及发光层712。在发光层711所发射的光和发光层712所发射的光处于补色关系时,可以得到白色发光。图32F示出还设置着色层795的例子。
注意,在图32C、图32D、图32E及图32F中,如图32B所示,层720及层730也可以具有由两层以上的层构成的叠层结构。
此外,在图32D中,发光层711、发光层712及发光层713可以使用相同发光材料。同样地,在图32F中,发光层711与发光层712也可以使用相同发光材料。此时,通过使用颜色转换层代替着色层795可以得到与发光材料不同的颜色的所希望的颜色的光。例如,通过作为各发光层使用蓝色的发光材料并使蓝色光透过颜色转换层,可以得到其波长比蓝色长的光(例如红色、绿色等)。颜色转换层可以使用荧光材料、磷光材料或量子点等。
发光器件的发光颜色根据构成EL层790的材料而可以为红色、绿色、蓝色、青色、品红色、黄色或白色等。此外,当发光器件具有微腔结构时,可以进一步提高颜色纯度。
白色发光器件优选具有发光层包含两种以上的发光物质的结构。为了得到白色发光,选择各发光处于补色关系的两种以上的发光物质即可。例如,通过使第一发光层的发光颜色与第二发光层的发光颜色处于补色关系,可以得到在发光器件整体上以白色发光的发光器件。此外,包括三个以上的发光层的发光器件也是同样的。
发光层优选包含两种以上的发光物质,该发光物质的发光呈现R(红)、G(绿)、B(蓝)、Y(黄)、O(橙)等。或者,优选包含两种以上的发光物质,该发光物质的发光分别包含R、G、B中的两种以上的光谱成分。
[受光器件]
图33A是发光器件750R、发光器件750G、发光器件750B及受光器件760的截面示意图。发光器件750R、发光器件750G、发光器件750B及受光器件760作为共同层包括上部电极792。
发光器件750R包括像素电极791R、层751、层752、发光层753R、层754、层755及上部电极792。发光器件750G包括像素电极791G、层751、层752、发光层753G、层754、层755及上部电极792。发光器件750B包括像素电极791B、层751、层752、发光层753B、层754、层755及上部电极792。
层751例如包括包含空穴注入性高的物质的层(空穴注入层)等。层752例如包括包含空穴传输性高的物质的层(空穴传输层)等。层754例如包括包含电子传输性高的物质的层(电子传输层)等。层755例如包括包含电子注入性高的物质的层(电子注入层)等。
或者,也可以具有如下结构:层751包括电子注入层,层752包括电子传输层,层754包括空穴传输层,层755包括空穴注入层。
注意,在图33A中,分别示出层751及层752,但是不局限于此。例如,在层751具有空穴注入层及空穴传输层的双方的功能时或者层751具有电子注入层及电子传输层的双方的功能时,也可以省略层752。
注意,发光器件750R所包括的发光层753R包含呈现红色发光的发光物质,发光器件750G所包括的发光层753G包含呈现绿色发光的发光物质,发光器件750B所包括的发光层753B包含呈现蓝色发光的发光物质。注意,发光器件750G及发光器件750B分别具有用发光层753G及发光层753B代替发光器件750R所包括的发光层753R的结构,其他结构与发光器件750R同样。
注意,层751、层752、层754及层755可以在各颜色的发光器件中具有同一或不同结构(材料、厚度等)。
受光器件760包括像素电极791PD、层761、层762、层763及上部电极792。受光器件760可以不包括空穴注入层及电子注入层。
层762包括活性层(也称为光电转换层)。层762具有吸收特定波长带的光而生成载流子(电子和空穴)的功能。
层761和层763例如各自包括空穴传输层和电子传输层中的任一个。在层761包括空穴传输层时,层763包括电子传输层。另一方面,在层761包括电子传输层时,层763包括空穴传输层。
此外,受光器件760可以具有像素电极791PD为阳极且上部电极792为阴极的结构,也可以具有像素电极791PD为阴极且上部电极792为阳极的结构。
图33B是图33A的变形例。图33B示出与上部电极792同样地在各发光器件间以及在各受光器件间共同设置层755的例子。此时,可以将层755称为公共层。如此,通过在各发光器件间以及在各受光器件间设置一个以上的公共层,可以使制造工序简化,因此可以降低制造成本。
在此,层755被用作发光器件750R等的电子注入层或空穴注入层。此时,层755被用作受光器件760的电子传输层或空穴传输层。因此,图33B所示的受光器件760也可以不设置被用作电子传输层或空穴传输层的层763。
[发光器件]
在此,说明发光器件的具体的结构例子。
发光器件至少包括发光层。此外,作为发光层以外的层,发光器件还可以包括包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡材料、电子传输性高的物质、电子阻挡材料、电子注入性高的物质、电子阻挡材料或双极性的物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。
发光器件可以使用低分子类化合物或高分子类化合物,还可以包含无机化合物。构成发光器件的层可以通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等的方法形成。
例如,发光器件可以包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子阻挡层、电子传输层和电子注入层中的一层以上。
空穴注入层是从阳极向空穴传输层注入空穴的层且包含空穴注入性高的材料的层。作为空穴注入性高的材料,可以使用芳香胺化合物、包含空穴传输性材料及受体材料(电子受体材料)的复合材料等。
空穴传输层是将从阳极由空穴注入层注入的空穴传输到发光层中的层。空穴传输层是包含空穴传输性材料的层。作为空穴传输性材料,优选采用空穴迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的物质。此外,只要是空穴传输性高于电子传输性的物质,就可以使用上述以外的物质。作为空穴传输性材料,优选使用富π电子型杂芳族化合物(例如,咔唑衍生物、噻吩衍生物、呋喃衍生物等)或者芳香胺(包含芳香胺骨架的化合物)等空穴传输性高的材料。
电子传输层是将从阴极由电子注入层注入的电子传输到发光层中的层。电子传输层是包含电子传输性材料的层。作为电子传输性材料,优选采用电子迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的物质。此外,只要是电子传输性高于空穴传输性的物质,就可以使用上述以外的物质。作为电子传输性材料,可以使用具有喹啉骨架的金属配合物、具有苯并喹啉骨架的金属配合物、具有噁唑骨架的金属配合物、具有噻唑骨架的金属配合物等,还可以使用噁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、菲咯啉衍生物、具有喹啉配体的喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、嘧啶衍生物、含氮杂芳族化合物等缺π电子型杂芳族化合物等电子传输性高的材料。
电子注入层是将电子从阴极注入到电子传输层的包含电子注入性高的材料的层。作为电子注入性高的材料,可以使用碱金属、碱土金属或者包含上述物质的化合物。作为电子注入性高的材料,也可以使用包含电子传输性材料及供体性材料(电子给体性材料)的复合材料。
作为电子注入层,例如可以使用锂、铯、镱、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)、8-(羟基喔啉)锂(简称:Liq)、2-(2-吡啶基)苯酚锂(简称:LiPP)、2-(2-吡啶基)-3-羟基吡啶(pyridinolato)锂(简称:LiPPy)、4-苯基-2-(2-吡啶基)苯酚锂(简称:LiPPP)、锂氧化物(LiOx)、碳酸铯等碱金属、碱土金属或者它们的化合物。此外,电子注入层可以采用两层以上的叠层结构。作为该叠层结构,例如,可以采用第一层使用氟化锂第二层使用镱的结构。
此外,作为上述电子注入层,也可以使用具有电子传输性的材料。例如,可以将具有非共用电子对且具有缺电子型杂芳环的化合物用于具有电子传输性的材料。具体而言,可以使用包含吡啶环、二嗪环(嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环)和三嗪环中的至少一个的化合物。
具有非共用电子对的有机化合物的最低空分子轨道(LUMO:Lowest UnoccupiedMolecular Orbital)能级优选为-3.6eV以上且-2.3eV以下。此外,一般来说,CV(循环伏安法)、光电子能谱法(photoelectron spectroscopy)、吸收光谱法(optical absorptionspectroscopy)、逆光电子能谱法估计有机化合物的最高占有分子轨道(HOMO:highestoccupied Molecular Orbital)能级及LUMO能级。
例如,可以将4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(简称:BPhen)、2,9-二(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(简称:NBPhen)、二喹喔啉并[2,3-a:2’,3’-c]吩嗪(简称:HATNA)、2,4,6-三[3’-(吡啶-3-基)联苯-3-基]-1,3,5-三嗪(简称:TmPPPyTz)等用于具有非共用电子对的有机化合物。此外,与BPhen相比,NBPhen具有高玻璃化转变点(Tg)和良好耐热性。
发光层是包含发光物质的层。发光层可以包含一种或多种发光物质。此外,作为发光物质,适当地使用呈现蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色等的发光颜色的物质。此外,作为发光物质,也可以使用发射近红外光的物质。
作为发光物质,可以举出荧光材料、磷光材料、TADF材料、量子点材料等。
作为荧光材料,例如可以举出芘衍生物、蒽衍生物、三亚苯衍生物、芴衍生物、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、菲衍生物、萘衍生物等。
作为磷光材料,例如可以举出具有4H-三唑骨架、1H-三唑骨架、咪唑骨架、嘧啶骨架、吡嗪骨架、吡啶骨架的有机金属配合物(尤其是铱配合物)、以具有吸电子基团的苯基吡啶衍生物为配体的有机金属配合物(尤其是铱配合物)、铂配合物、稀土金属配合物等。
发光层除了发光物质(客体材料)以外还可以包含一种或多种有机化合物(主体材料、辅助材料等)。作为一种或多种有机化合物,可以使用空穴传输材料和电子传输材料中的一方或双方。此外,作为一种或多种有机化合物,也可以使用双极性材料或TADF材料。
例如,发光层优选包含磷光材料、容易形成激基复合物的空穴传输材料及电子传输材料的组合。通过采用这样的结构,可以高效地得到利用从激基复合物到发光物质(磷光材料)的能量转移的ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer:激基复合物-三重态能量转移)的发光。通过以形成发射与发光材料的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的光的激基复合物的方式选择混合材料,可以使能量转移变得顺利,从而高效地得到发光。由于该结构而能够同时实现发光器件的高效率、低电压驱动及长寿命。
[受光器件]
受光器件所包括的活性层包含半导体。作为该半导体,可以举出硅等无机半导体及包含有机化合物的有机半导体。在本实施方式中,示出使用有机半导体作为活性层含有的半导体的例子。通过使用有机半导体,可以以同一方法(例如真空蒸镀法)形成发光层和活性层,并可以共同使用制造设备,所以是优选的。
作为活性层含有的n型半导体的材料,可以举出富勒烯(例如C60、C70等)、富勒烯衍生物等具有电子接受性的有机半导体材料。富勒烯具有足球形状,该形状在能量上稳定。富勒烯的HOMO能级及LUMO能级都深(低)。因为富勒烯的LUMO能级较深,所以电子受体性(受体性)极高。一般地,当如苯那样π电子共轭(共振)在平面上扩大时,电子供体性(供体型)变高。另一方面,富勒烯具有球形状,尽管π电子共轭扩大,但是电子受体性变高。在电子受体性较高时,高速且高效地引起电荷分离,所以对受光器件来说是有益的。C60、C70都在可见光区域中具有宽吸收带,尤其是,C70与C60相比具有更大的π电子共轭体系,在长波长区域中也具有更宽的吸收带,所以是优选的。除此之外,作为富勒烯衍生物可以举出[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯(简称:PC70BM)、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(简称:PC60BM)、1’,1”,4’,4”-四氢-二[1,4]甲烷萘并(methanonaphthaleno)[1,2:2’,3’,56,60:2”,3”][5,6]富勒烯-C60(简称:ICBA)等。
作为n型半导体的材料,可以举出具有喹啉骨架的金属配合物、具有苯并喹啉骨架的金属配合物、具有噁唑骨架的金属配合物、具有噻唑骨架的金属配合物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、菲罗啉衍生物、喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、嘧啶衍生物、萘衍生物、蒽衍生物、香豆素衍生物、若丹明衍生物、三嗪衍生物、醌衍生物等。
作为活性层含有的p型半导体的材料,可以举出铜(II)酞菁(Copper(II)phthalocyanine:CuPc)、四苯基二苯并二茚并芘(Tetraphenyldibenzoperiflanthene:DBP)、酞菁锌(Zinc Phthalocyanine:ZnPc)、锡酞菁(SnPc)、喹吖啶酮等具有电子供体性的有机半导体材料。
此外,作为p型半导体的材料,可以举出咔唑衍生物、噻吩衍生物、呋喃衍生物、具有芳香胺骨架的化合物等。再者,作为p型半导体的材料,可以举出萘衍生物、蒽衍生物、芘衍生物、三亚苯衍生物、芴衍生物、吡咯衍生物、苯并呋喃衍生物、苯并噻吩衍生物、吲哚衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并噻吩衍生物、吲哚咔唑衍生物、卟啉衍生物、酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、喹吖啶酮衍生物、聚亚苯亚乙烯衍生物、聚对亚苯衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑衍生物或聚噻吩衍生物等。
具有电子供体性的有机半导体材料的HOMO能级优选比具有电子接收性的有机半导体材料的HOMO能级浅(高)。具有电子供体性的有机半导体材料的LUMO能级优选比具有电子接收性的有机半导体材料的LUMO能级浅(高)。
优选使用球状的富勒烯作为具有电子接收性的有机半导体材料,且优选使用其形状与平面相似的有机半导体材料作为具有电子给体性的有机半导体材料。形状相似的分子具有容易聚集的趋势,当同一种分子凝集时,因分子轨道的能级相近而可以提高载流子传输性。
例如,优选共蒸镀n型半导体和p型半导体形成活性层。或者,也可以层叠n型半导体和p型半导体形成活性层。
受光器件也可以还包括包含空穴传输性高的物质、电子传输性高的物质或双极性物质(电子传输性及空穴传输性都高的物质)等的层作为活性层以外的层。此外,不局限于此,也可以还包括包含空穴注入性高的物质、空穴阻挡材料、电子注入性高的材料、电子阻挡材料等的层。
受光器件可以使用低分子化合物或高分子化合物,还可以包含无机化合物。构成受光器件的层可以通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等的方法形成。
例如,作为空穴传输性材料或电子阻挡材料,可以使用聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等高分子化合物及钼氧化物、碘化铜(CuI)等无机化合物。此外,作为电子传输性材料或空穴阻挡材料,可以使用氧化锌(ZnO)等无机化合物、乙氧基化聚乙烯亚胺(PEIE)等有机化合物。受光器件例如也可以包含PEIE与ZnO的混合膜。
作为活性层,可以使用被用作供体的聚[[4,8-双[5-(2-乙基己基)-2-噻吩基]苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩-2,6-二基]-2,5-噻吩二基[5,7-双(2-乙基己基)-4,8-二氧-4H,8H-苯并[1,2-c:4,5-c’]二噻吩-1,3-二基]]聚合物(简称:PBDB-T)或PBDB-T衍生物等高分子化合物。例如,可以使用将受体材料分散到PBDB-T或PBDB-T衍生物的方法等。
此外,作为活性层也可以混合三种以上的材料。例如,为了扩大波长区域除了n型半导体材料及p型半导体材料之外还可以混合第三材料。此时,第三材料可以是低分子化合物或高分子化合物。
以上是受光器件的说明。
本实施方式所示的构成、结构、方法等可以与其他实施方式所示的构成、结构、方法等适当地组合而使用。
(实施方式6)
在本实施方式中,说明可用作本发明的一个方式的显示装置的显示装置的结构例子。
此外,本实施方式的显示装置可以为高分辨率的显示装置或大型显示装置。因此,例如也可以将本实施方式的显示装置用作如下装置的显示部:具有较大的屏幕的电子设备诸如电视装置、台式或笔记本型个人计算机、用于计算机等的显示器、数字标牌、弹珠机等大型游戏机等;数码相机;数字视频摄像机;数码相框;移动电话机;便携式游戏机;智能手机;手表型终端;平板终端;便携式信息终端;声音再现装置。
图34A示出截断图2所示的显示装置100的包括FPC112的区域的一部分、电路115的一部分、显示部111的一部分及包括连接部的区域的一部分时的截面的一个例子。图34A尤其示出截断显示部111中的包括发射绿色光(G)的发光器件430b及接收反射光(L)的受光器件440的区域时的截面的一个例子。
图34A所示的显示装置100在衬底110与衬底120之间包括晶体管252、晶体管260、晶体管258、发光器件430b及受光器件440等。在显示装置100不包括受光器件的情况下,发光器件设置在受光器件440的位置。
发光器件430b及受光器件440可以使用其他实施方式所示的发光器件或受光器件。
在此,当显示装置的像素包括具有发出彼此不同的光的发光器件的三个子像素时,作为该三个子像素可以举出红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)这三个颜色的子像素、黄色(Y)、青色(C)及品红色(M)这三个颜色的子像素等。当包括四个上述子像素时,作为该四个子像素可以举出R、G、B及白色(W)这四个颜色的子像素、R、G、B及Y这四个颜色的子像素等。此外,子像素也可以包括发射红外光的发光器件。
此外,作为受光器件440可以使用对红色、绿色或蓝色的波长区域的光具有灵敏度的光电转换元件或者对红外的波长区域的光具有灵敏度的光电转换元件。
此外,衬底120和层151通过粘合层442贴合。在层151中,用作天线的导电层131设置在不与发光器件或受光器件重叠的位置。有时不用作天线的导电层132(参照图7A)设置在该位置。粘合层442隔着层151及平坦化膜322分别与发光器件430b及受光器件440重叠,显示装置100采用固体密封结构。衬底120设有遮光层417。
发光器件430b及受光器件440作为像素电极包括导电层411a、导电层411b及导电层411c。导电层411b对可见光具有反射性,被用作反射电极。导电层411c对可见光具有透过性,被用作光学调整层。
发光器件430b中的导电层411a通过设置在绝缘层264中的开口电连接到晶体管260所包括的导电层272b。晶体管260具有控制发光器件的驱动的功能。另一方面,受光器件440中的导电层411a与晶体管258中的导电层272b电连接。晶体管258具有控制使用受光器件440的曝光的时机等的功能。
覆盖像素电极设有EL层412G或光电转换层412S。以接触于EL层412G的侧面及光电转换层412S的侧面的方式设有绝缘层421,以填充绝缘层421的凹部的方式设有树脂层422。覆盖EL层412G及光电转换层412S设有有机层414、公共电极413及保护层416。通过形成覆盖发光器件的保护层416,可以抑制水等杂质进入发光器件,由此可以提高发光器件的可靠性。
发光器件430b发射的光G被发射到衬底120一侧。受光器件440通过衬底120接收光L并将其转换为电信号。衬底120优选使用对可见光的透过性高的材料。
在发光器件发射白色光的情况下,如图34B所示,可以以与发射白色光(光W)的发光器件430c重叠的方式设置将光W转换为所希望的颜色的光C的滤色片418。在将白色光发射到衬底120一侧的情况下,可以不用滤色片418。虽然在图34B中示出滤色片418以与衬底120接触的方式形成的例子,但是也可以在层151上、层151内或保护层416上设置滤色片418。
晶体管252、晶体管260及晶体管258都隔着绝缘层262设置在衬底110上。这些晶体管可以使用同一材料及同一工序形成。
注意,也可以以具有不同结构的方式分别制造晶体管252、晶体管260及晶体管258。例如,也可以分别制造有背栅极或没有背栅级的晶体管,也可以分别制造半导体、栅电极、栅极绝缘层、源电极及漏电极的材料和厚度中的一方或双方不同的晶体管。
衬底110的不与衬底120重叠的区域中设置有连接部254。在连接部254中,布线465通过导电层466及连接层292与FPC112电连接。导电层466可以通过对与像素电极相同的导电膜进行加工来获得。因此,通过连接层292可以使连接部254与FPC112电连接。
晶体管252、晶体管260及晶体管258包括:用作栅极的导电层271;用作栅极绝缘层的绝缘层261;包含沟道形成区域281i及一对低电阻区域281n的半导体层281;与一对低电阻区域281n中的一个连接的导电层272a;与一对低电阻区域281n中的另一个连接的导电层272b;用作栅极绝缘层的绝缘层275;用作栅极的导电层273;以及覆盖导电层273的绝缘层265。绝缘层261位于导电层271与沟道形成区域281i之间。绝缘层275位于导电层273与沟道形成区域281i之间。
导电层272a及导电层272b通过设置在绝缘层265中的开口与低电阻区域281n连接。导电层272a及导电层272b中的一个用作源极,另一个用作漏极。
图34A示出绝缘层275覆盖半导体层的顶面及侧面的例子。导电层272a及导电层272b通过设置在绝缘层275及绝缘层265中的开口与低电阻区域281n连接。
另一方面,在图34C所示的晶体管259中,绝缘层275与半导体层281的沟道形成区域281i重叠而不与低电阻区域281n重叠。例如,通过以导电层273为掩模加工绝缘层275,可以形成图34C所示的结构。在图34C中,绝缘层265覆盖绝缘层275及导电层273,并且导电层272a及导电层272b分别通过绝缘层265的开口与低电阻区域281n连接。再者,还可以设置有覆盖晶体管的绝缘层268。
对本实施方式的显示装置所包括的晶体管结构没有特别的限制。例如,可以采用平面型晶体管、交错型晶体管或反交错型晶体管等。此外,晶体管都可以具有顶栅结构或底栅结构。或者,也可以在形成沟道的半导体层上下设置栅极。
作为晶体管252、晶体管260及晶体管258,采用两个栅极夹着形成沟道的半导体层的结构。此外,也可以连接两个栅极,并通过对该两个栅极供应同一信号,来驱动晶体管。或者,通过对两个栅极中的一个施加用来控制阈值电压的电位,对另一个施加用来进行驱动的电位,可以控制晶体管的阈值电压。
对用于晶体管的半导体层的半导体材料的结晶性也没有特别的限制,可以使用非晶半导体、单晶半导体或者单晶半导体以外的具有结晶性的半导体(微晶半导体、多晶半导体或其一部分具有结晶区域的半导体)。当使用单晶半导体或具有结晶性的半导体时可以抑制晶体管的特性劣化,所以是优选的。
晶体管的半导体层优选使用金属氧化物(氧化物半导体)。就是说,本实施方式的显示装置优选使用在沟道形成区域中包含金属氧化物的晶体管(以下,OS晶体管)。
用于晶体管的半导体层的金属氧化物的带隙优选为2eV以上,更优选为2.5eV以上。通过使用带隙较宽的金属氧化物,可以减小OS晶体管的关态电流(off-statecurrent)。例如,室温下的每沟道宽度1μm的OS晶体管的关态电流值可以为1aA(1×10-18A)以下,1zA(1×10-21A)以下或1yA(1×10-24A)以下。注意,室温下的每沟道宽度1μm的Si晶体管的关态电流值为1fA(1×10-15A)以上且1pA(1×10-12A)以下。因此,也可以说,OS晶体管的关态电流比Si晶体管的关态电流低10位左右。
金属氧化物优选至少包含铟或锌,更优选包含铟及锌。例如,金属氧化物优选包含铟、M(M为选自镓、铝、钇、锡、硅、硼、铜、钒、铍、钛、铁、镍、锗、锆、钼、镧、铈、钕、铪、钽、钨、镁和钴中的一种或多种)及锌。尤其是,M优选为选自镓、铝、钇和锡中的一种或多种,更优选为镓。注意,以下有时将包含铟、M及锌的金属氧化物称为In-M-Zn氧化物。
在金属氧化物使用In-M-Zn氧化物时,该In-M-Zn氧化物中的In的原子数比优选为M的原子数比以上。作为这种In-M-Zn氧化物的金属元素的原子数比,可以举出In:M:Zn=1:1:1或其附近的组成、In:M:Zn=1:1:1.2或其附近的组成、In:M:Zn=2:1:3或其附近的组成、In:M:Zn=3:1:2或其附近的组成、In:M:Zn=4:2:3或其附近的组成、In:M:Zn=4:2:4.1或其附近的组成、In:M:Zn=5:1:3或其附近的组成、In:M:Zn=5:1:6或其附近的组成、In:M:Zn=5:1:7或其附近的组成、In:M:Zn=5:1:8或其附近的组成、In:M:Zn=6:1:6或其附近的组成、In:M:Zn=5:2:5或其附近的组成等。此外,附近的组成包括所希望的原子数比的±30%的范围。通过增大金属氧化物中的铟的原子数比,可以提高晶体管的通态电流(on-state current)或场效应迁移率等。
例如,当记载为原子数比为In:Ga:Zn=4:2:3或其附近的组成时包括如下情况:In的原子数比为4时,Ga的原子数比为1以上且3以下,Zn的原子数比为2以上且4以下。此外,当记载为原子数比为In:Ga:Zn=5:1:6或其附近的组成时包括如下情况:In的原子数比为5时,Ga的原子数比大于0.1且为2以下,Zn的原子数比为5以上且7以下。此外,当记载为原子数比为In:Ga:Zn=1:1:1或其附近的组成时包括如下情况:In的原子数比为1时,Ga的原子数比大于0.1且为2以下,Zn的原子数比大于0.1且为2以下。
In-M-Zn氧化物中的In的原子数比也可以小于M的原子数比。作为这种In-M-Zn氧化物的金属元素的原子数比,可以举出In:M:Zn=1:3:2或其附近的组成、In:M:Zn=1:3:3或其附近的组成、In:M:Zn=1:3:4或其附近的组成等。通过增大金属氧化物中的M的原子数比,可以使In-M-Zn氧化物的带隙更宽而可以提高相对于光负偏压应力测试的耐性。具体而言,可以减小在晶体管的NBTIS(Negative Bias Temperature Illumination Stress)测试中测量的阈值电压的变化量或漂移电压(Vsh)的变化量。注意,漂移电压(Vsh)被定义为在晶体管的漏极电流(Id)-栅极电压(Vg)曲线的倾斜程度最大的点的切线与Id=1pA的直线交叉处的Vg。
显示装置通过采用包括OS晶体管及MML(Metal Mask Less)结构的发光器件的结构,可以使可流过晶体管的泄漏电流以及可在相邻的发光元件间流过的泄漏电流(也称为横向泄漏电流、侧泄漏电流等)极低。此外,通过采用该结构,在图像显示在显示装置上时观看者可以观测到图像的鲜锐度、图像的锐度、高色饱和度和高对比度中的任一个或多个。此外,通过采用可流过晶体管的泄漏电流及发光元件间的横向泄漏电流极低的结构,可以进行在显示黑色时可发生的光泄露(所谓的泛白)等极少的显示(也称为全黑色显示)。
尤其是,在从MML结构的发光器件中采用上述SBS结构时,设置在发光元件间的层(例如是在发光元件间共同使用的有机层,也称为公共层)被分割,由此可以进行没有侧泄漏或侧泄漏极少的显示。
此外,在提高像素电路所包括的发光器件的发光亮度时,需要增大流过发光器件的电流量。为此,需要提高像素电路所包括的驱动晶体管的源极-漏极间电压。因为OS晶体管的源极-漏极间的耐压比Si晶体管高,所以可以对OS晶体管的源极-漏极间施加高电压。由此,通过作为像素电路所包括的驱动晶体管使用OS晶体管,可以增大流过发光器件的电流量而提高发光器件的发光亮度。
此外,当晶体管在饱和区域中工作时,与Si晶体管相比,OS晶体管可以使对于栅极-源极间电压的变化的源极-漏极间电流的变化细小。因此,通过作为像素电路所包括的驱动晶体管使用OS晶体管,可以根据栅极-源极间电压的变化详细决定流过源极-漏极间的电流,所以可以控制流过发光器件的电流量。由此,可以增大像素电路的灰度。
此外,关于晶体管在饱和区域中工作时流过的电流的饱和特性,与Si晶体管相比,OS晶体管即使逐渐地提高源极-漏极间电压也可以使稳定的电流(饱和电流)流过。因此,通过将OS晶体管用作驱动晶体管,即使例如包含EL材料的发光器件的电流-电压特性发生不均匀,也可以使稳定的电流流过发光器件。也就是说,OS晶体管当在饱和区域中工作时即使提高源极-漏极间电压,源极-漏极间电流也几乎不变,因此可以使发光器件的发光亮度稳定。
如上所述,通过作为像素电路所包括的驱动晶体管使用OS晶体管,可以实现“黑色模糊的抑制”、“发光亮度的上升”、“多灰度化”、“发光器件不均匀的抑制”等。
或者,晶体管的半导体层也可以包含硅。作为硅,可以举出非晶硅、结晶硅(低温多晶硅(也称为LTPS)、单晶硅等)等。
尤其是低温多晶硅(LTPS)的迁移率较高,可以在玻璃衬底上形成,所以可以适当地用于显示装置。例如,作为驱动电路中的晶体管252等,可以使用将低温多晶硅(LTPS)用于半导体层的晶体管,作为像素中的晶体管260、晶体管258等,可以使用将氧化物半导体用于半导体层的晶体管。通过使用LTPS晶体管和OS晶体管的双方,可以实现具有低功耗及高驱动能力的显示面板。此外,有时将组合LTPS晶体管与OS晶体管的结构称为LTPO。
或者,晶体管的半导体层也可以具有被用作半导体的层状物质。层状物质是具有层状结晶结构的材料群的总称。层状结晶结构是由共价键或离子键形成的层通过如范德华力那样的比共价键或离子键弱的键合层叠的结构。层状物质在单位层中具有高导电性,即,具有高二维导电性。通过将被用作半导体并具有高二维导电性的材料用于沟道形成区域,可以提供通态电流高的晶体管。
作为上述层状物质,例如可以举出石墨烯、硅烯、硫族化物等。硫族化物是包含氧族元素(属于第16族的元素)的化合物。此外,作为硫族化物,可以举出过渡金属硫族化物、第13族硫族化物等。作为能够被用作晶体管的半导体层的过渡金属硫族化物,具体地可以举出硫化钼(典型的是MoS2)、硒化钼(典型的是MoSe2)、碲化钼(典型的是MoTe2)、硫化钨(典型的是WS2)、硒化钨(典型的是WSe2)、碲化钨(典型的是WTe2)、硫化铪(典型的是HfS2)、硒化铪(典型的是HfSe2)、硫化锆(典型的是ZrS2)、硒化锆(典型的是ZrSe2)等。
电路115所包括的晶体管和显示部111所包括的晶体管既可以具有相同的结构,又可以具有不同的结构。电路115所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构,又可以具有两种以上的不同结构。与此同样,显示部111所包括的多个晶体管既可以具有相同的结构,又可以具有两种以上的不同结构。
优选的是,将水及氢等杂质不容易扩散的材料用于覆盖晶体管的绝缘层中的至少一个。由此,可以将该绝缘层用作阻挡层。通过采用这种结构,可以有效地抑制杂质从外部扩散到晶体管中,从而可以提高显示装置的可靠性。
作为绝缘层261、绝缘层262、绝缘层265、绝缘层268及绝缘层275优选使用无机绝缘膜。作为无机绝缘膜,例如可以使用氮化硅膜、氧氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、氮化铝膜等。此外,也可以使用氧化铪膜、氧化钇膜、氧化锆膜、氧化镓膜、氧化钽膜、氧化镁膜、氧化镧膜、氧化铈膜及氧化钕膜等。此外,也可以层叠上述无机绝缘膜中的两个以上。
这里,有机绝缘膜的阻挡性在很多情况下低于无机绝缘膜。因此,有机绝缘膜优选在显示装置100的端部附近包括开口。由此,可以抑制杂质从显示装置100的端部通过有机绝缘膜进入。此外,也可以以其端部位于显示装置100的端部的内侧的方式形成有机绝缘膜,以使有机绝缘膜不暴露于显示装置100的端部。
被用作平坦化层的绝缘层264优选使用有机绝缘膜。作为能够用于有机绝缘膜的材料,例如可以使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、硅氧烷树脂、苯并环丁烯类树脂、酚醛树脂及上述树脂的前体等。
优选在衬底120的衬底110一侧的面设置遮光层417。此外,可以在衬底120的外侧配置各种光学构件。作为光学构件,可以使用偏振片、相位差板、光扩散层(扩散薄膜等)、防反射层及聚光薄膜(condensing film)等。此外,在衬底120的外侧也可以配置抑制尘埃的附着的抗静电膜、不容易被弄脏的具有拒水性的膜、抑制使用时的损伤的硬涂膜、冲击吸收层等。
在图34A中示出连接部278。在连接部278中,公共电极413与布线电连接。图34A示出作为该布线采用与像素电极相同的叠层结构的情况的例子。
衬底110及衬底120可以使用玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石以及树脂等。从发光器件取出光一侧的衬底使用使该光透过的材料。通过将具有柔性的材料用于衬底110及衬底120,可以提高显示装置的柔性。作为衬底110或衬底120,可以使用偏振片。在将具有柔性的材料用于衬底110的情况下,也可以在衬底110与绝缘层262之间设置粘合层。
作为衬底110及衬底120,可以使用如下材料:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯树脂、聚丙烯腈树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚醚砜(PES)树脂、聚酰胺树脂(尼龙、芳族聚酰胺等)、聚硅氧烷树脂、环烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、ABS树脂以及纤维素纳米纤维等。此外,也可以作为衬底110和衬底120中的一方或双方使用其厚度为具有柔性程度的玻璃。
在将圆偏振片重叠于显示装置的情况下,优选将光学各向同性高的衬底用作显示装置所包括的衬底。光学各向同性高的衬底的双折射较低(也可以说双折射量较少)。
光学各向同性高的衬底的相位差值(retardation value)的绝对值优选为30nm以下,更优选为20nm以下,进一步优选为10nm以下。
作为光学各向同性高的薄膜,可以举出三乙酸纤维素(也被称为TAC:Cellulosetriacetate)薄膜、环烯烃聚合物(COP)薄膜、环烯烃共聚物(COC)薄膜及丙烯酸树脂薄膜等。
当作为衬底使用薄膜时,有可能因薄膜的吸水而发生显示面板出现皱纹等形状变化。因此,作为衬底优选使用吸水率低的薄膜。例如,优选使用吸水率为1%以下的薄膜,更优选使用吸水率为0.1%以下的薄膜,进一步优选为使用吸水率为0.01%以下的薄膜。
作为粘合层,可以使用紫外线固化粘合剂等光固化粘合剂、反应固化粘合剂、热固化粘合剂、厌氧粘合剂等各种固化粘合剂。作为这些粘合剂,可以举出环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、酰亚胺树脂、PVC(聚氯乙烯)树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)树脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)树脂等。尤其是,优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。此外,也可以使用两液混合型树脂。此外,也可以使用粘合薄片等。
作为连接层292,可以使用各向异性导电膜(ACF:Anisotropic ConductiveFilm)、各向异性导电膏(ACP:Anisotropic Conductive Paste)等。
作为可用于晶体管的栅极、源极及漏极和构成显示装置的各种布线及电极等导电层的材料,可以举出铝、钛、铬、镍、铜、钇、锆、钼、银、钽或钨等金属或者以上述金属为主要成分的合金等。可以使用包含这些材料的膜的单层或叠层。
此外,作为具有透光性的导电材料,可以使用氧化铟、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、包含镓的氧化锌等导电氧化物或石墨烯。或者,可以使用金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等金属材料或包含该金属材料的合金材料。或者,还可以使用该金属材料的氮化物(例如,氮化钛)等。此外,当使用金属材料或合金材料(或者它们的氮化物)时,优选将其形成得薄到具有透光性。此外,可以使用上述材料的叠层膜作为导电层。例如,通过使用银和镁的合金与铟锡氧化物的叠层膜等,可以提高导电性,所以是优选的。上述材料也可以用于构成显示装置的各种布线及电极等的导电层及发光器件所包括的导电层(被用作像素电极或公共电极的导电层)。
作为可用于各绝缘层的绝缘材料,例如可以举出丙烯酸树脂或环氧树脂等树脂、无机绝缘材料如氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮化硅或氧化铝等。
图34A所示的结构特别合适于用于智能手机等信息终端等的小型显示装置至用于电视机或数字标牌等的大型显示装置。例如,可以以对角2英寸至100英寸左右的屏幕尺寸的显示装置为对象。
本发明的一个方式也可以应用于更小型显示装置。例如,也可以应用于屏幕尺寸小于对角2英寸的小型显示装置,该显示装置用于对应于虚拟现实(VR:Virtual Reality)或增强现实(AR:Augmented Reality)等的眼镜型或护目型电子设备。
图35A是作为上述小型显示装置的一个例子的显示装置105的示意图,并且图35B是展开图。显示装置105包括衬底60与衬底120之间的层70。衬底60为如单晶硅衬底等半导体衬底,并且可以在衬底60上设置包括像素电路、像素的驱动电路、存储电路以及中央处理器等电路中的一个以上的电路295。可以在层70中设置构成显示部111的像素电路及显示元件、本发明的一个方式的用作天线的导电层131等。
图35C示出显示装置105的结构的一个例子。图36C是沿图36B所示的A1-A2区域的截面图。与图34A相同的构成要素由同一符号表示,省略说明。衬底60包括用来构成电路295的Si晶体管296。层70包括构成像素电路的OS晶体管、显示元件以及天线等。
如此,通过层叠衬底60与层70,可以层叠设置像素电路与包括驱动电路等的电路295,由此可以形成窄边框显示装置。此外,通过采用该结构,可以缩短连接像素电路与驱动电路等的布线,由此可以降低布线电阻及布线电容,从而可以形成速度高且功耗低的显示装置。
如图35D所示,也可以不在层70中设置OS晶体管。在此情况下,可以在层70中设置显示元件及天线等且在衬底60中设置形成像素电路的Si晶体管297。
本实施方式所示的构成、结构、方法等可以与其他实施方式所示的构成、结构、方法等适当地组合而使用。
(实施方式7)
在本实施方式中,说明包括本发明的一个方式的受光器件等的显示装置的例子。
在本实施方式的显示装置中,像素可以包括具有发出互不相同的颜色的光的发光器件的多种子像素。例如,像素可以包括三种子像素。作为该三种子像素,可以举出红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)这三个颜色的子像素、黄色(Y)、青色(C)及品红色(M)这三个颜色的子像素等。或者,像素可以包括四种子像素。作为该四种子像素,可以举出R、G、B、白色(W)这四个颜色的子像素、R、G、B、Y这四个颜色的子像素等。
子像素的排列没有特别的限制,可以采用各种排列方法。作为子像素的排列,例如可以举出条纹排列、S条纹排列、矩阵排列、Delta排列、拜耳排列、Pentile排列等。
此外,作为子像素的顶面形状,例如可以举出三角形、四角形(包括矩形、正方形)、五角形等多角形、角部带弧形的上述多角形形状、椭圆形或圆形等。在此,子像素的顶面形状相当于发光器件的发光区域的顶面形状。
在像素包括发光器件及受光器件的显示装置中,像素具有受光功能,所以该显示装置可以在显示图像的同时检测出对象物的接触或靠近。例如,不仅使显示装置所包括的所有子像素显示图像,而且可以使部分子像素呈现用作光源的光并使其他子像素显示图像。
图36A、图36B及图36C所示的像素包括子像素G、子像素B、子像素R及子像素PS。
图36A所示的像素采用条形排列。图36B所示的像素采用矩阵排列。
图36C所示的像素排列具有在一个子像素(子像素B)的旁边纵向排列三个子像素(子像素R、子像素G及子像素S)的结构。
图36D、图36E及图36F所示的像素包括子像素G、子像素B、子像素R、子像素IR及子像素PS。
图36D、图36E及图36F示出一个像素设置在两行的例子。上方的行(第一行)设置有三个子像素(子像素G、子像素B及子像素R),下方的行(第二行)设置有两个子像素(一个子像素PS和一个子像素IR)。
在图36D中,横向排列三个纵长形的子像素G、子像素B、子像素R,在其下方横向排列子像素PS和横长形的子像素IR。在图36E中,纵向排列两个横长形的子像素G及子像素R,在其旁边排列纵长形的子像素B,在它们的下方横向排列横长形的子像素IR和纵长形的子像素PS。在图36F中,横向排列三个纵长形的子像素R、子像素G及子像素B,在它们的下方横向排列横长形的子像素IR和纵长形的子像素PS。在图36E及图36F中,示出子像素IR的面积最大而子像素PS的面积与子像素等为相同程度的情况。
注意,子像素的布局不局限于图36A至图36F所述的结构。
子像素R包括发射红色光的发光器件。子像素G包括发射绿色光的发光器件。子像素B包括发射蓝色光的发光器件。子像素IR包括发射红外光的发光器件。子像素PS包括受光器件。虽然对子像素PS检测出的光的波长没有特别限制,但是子像素PS包括的受光器件优选对子像素R、子像素G、子像素B或子像素IR中的发光器件所发射的光具有灵敏度。例如,优选的是,检测出蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色等波长区域的光和红外的波长区域的光中的一个或多个。
子像素PS的受光面积比其他子像素的发光面积小。受光面积越小摄像范围越窄,可以实现摄像结果变模糊的抑制以及分辨率的提高。因此,通过使用子像素PS,可以以高清晰度或高分辨率进行摄像。例如,可以使用子像素PS进行用来利用指纹、掌纹、虹膜、脉形状(包括静脉形状、动脉形状)或脸等的个人识别的摄像。
此外,子像素PS可以用于触摸传感器(也称为直接触摸传感器)或者近似触摸传感器(也称为悬浮传感器、悬浮触摸传感器、非接触式传感器、无接触式传感器)等。例如,子像素PS优选检测出红外光。由此,在黑暗的环境下也可以检测出触摸。
在此,触摸传感器或近似触摸传感器可以检测出对象物(指头、手或笔等)的靠近或接触。触摸传感器通过显示装置与对象物直接接触可以检测出对象物。此外,即使对象物没有接触显示装置,近似触摸传感器也可以检测出该对象物。例如,优选的是,在显示装置与对象物之间的距离为0.1mm以上且300mm以下、优选为3mm以上且50mm以下的范围内显示装置可以检测出该对象物。通过采用该结构,可以在对象物没有直接接触显示装置的状态下进行操作,换言之可以以非接触(无接触)方式操作显示装置。通过采用上述结构,可以减少显示装置被弄脏或受损伤的风险或者对象物不直接接触附着于显示装置的污渍(例如,垃圾或病毒等)而操作显示装置。
因为进行高清晰摄像,所以子像素PS优选设置在显示装置所包括的所有像素中。另一方面,在将子像素PS用于触摸传感器或近似触摸传感器等的情况下,与拍摄指纹等的情况相比不需高精度,因此将其设置在显示装置所包括的部分像素中即可。通过使显示装置所包括的子像素PS的个数少于子像素R等的个数,可以提高检测速度。
显示装置也可以具有使刷新频率可变的功能。例如,可以根据显示在显示装置上的内容调整刷新频率(例如,在0.01Hz以上且240Hz以下的范围内进行调整)来降低功耗。此外,也可以将通过降低刷新频率的驱动来降低显示装置的功耗这驱动称为空转停止(IDS)驱动。
此外,也可以根据上述刷新频率使触摸传感器或近似触摸传感器的驱动频率改变。例如,在显示装置的刷新频率为120Hz时,可以将触摸传感器或近似触摸传感器的驱动频率设定为高于120Hz的频率(典型的是240Hz)。通过采用该结构,可以实现低功耗且可以提高触摸传感器或近似触摸传感器的响应速度。
图36G示出具有受光器件的子像素的一个例子,而图36H示出具有发光器件的子像素的一个例子。
图36G所示的像素电路PIX1包括受光器件PD、晶体管M11、晶体管M12、晶体管M13、晶体管M14及电容器C2。这里,示出使用光电二极管作为受光器件PD的例子。
受光器件PD的阳极与布线V1电连接,阴极与晶体管M11的源极和漏极中的一个电连接。或者,阴极也可以与布线V1电连接,阳极也可以与晶体管M11的源极和漏极中的一个电连接。
晶体管M11的栅极与布线TX电连接,源极和漏极中的另一个与电容器C2的一个电极、晶体管M12的源极和漏极中的一个及晶体管M13的栅极电连接。晶体管M12的栅极与布线RES电连接,源极和漏极中的另一个与布线V2电连接。晶体管M13的源极和漏极中的一个与布线V3电连接,源极和漏极中的另一个与晶体管M14的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M14的栅极与布线SE电连接,源极和漏极中的另一个与布线OUT1电连接。
布线V1、布线V2及布线V3各自被供应恒电位。当受光器件PD的阳极与布线V1电连接时,在以反向偏压驱动受光器件PD的情况下,将比布线V1的电位高的电位供应到布线V2。当受光器件PD的阴极与布线V1电连接时,在以反向偏压驱动受光器件PD的情况下,将比布线V2的电位高的电位供应到布线V1。
晶体管M12被供应到布线RES的信号控制,使得连接于晶体管M13的栅极的节点的电位复位至供应到布线V2的电位。晶体管M11被供应到布线TX的信号控制,根据流过受光器件PD的电流控制上述节点的电位变化的时序。将晶体管M13用作根据上述节点的电位输出的放大晶体管。晶体管M14被供应到布线SE的信号控制,被用作选择晶体管,该选择晶体管用来使用连接于布线OUT1的外部电路读出根据上述节点的电位的输出。
图36H所示的像素电路PIX2包括发光器件EL、晶体管M15、晶体管M16、晶体管M17及电容器C3。这里,示出使用发光二极管作为发光器件EL的例子。尤其是,作为发光器件EL,优选使用有机EL器件。
晶体管M15的栅极与布线VG电连接,源极和漏极中的一个与布线VS电连接,源极和漏极中的另一个与电容器C3的一个电极及晶体管M16的栅极电连接。晶体管M16的源极和漏极中的一个与布线V4电连接,源极和漏极中的另一个与发光器件EL的阳极及晶体管M17的源极和漏极中的一个电连接。晶体管M17的栅极与布线MS电连接,源极和漏极中的另一个与布线OUT2电连接。发光器件EL的阴极与布线V5电连接。
布线V4及布线V5各自被供应恒定电位。可以将发光器件EL的阳极一侧和阴极一侧分别设定为高电位和低于阳极一侧的电位。晶体管M15被供应到布线VG的信号控制,被用作用来控制像素电路PIX2的选择状态的选择晶体管。此外,晶体管M16被用作根据供应到栅极的电位控制流过发光器件EL的电流的驱动晶体管。当晶体管M15处于导通状态时,供应到布线VS的电位被供应到晶体管M16的栅极,可以根据该电位控制发光器件EL的发光亮度。晶体管M17被供应到布线MS的信号控制,将晶体管M16与发光器件EL之间的电位通过布线OUT2输出到外部。
在此,像素电路PIX1所包括的晶体管M11、晶体管M12、晶体管M13及晶体管M14、像素电路PIX2所包括的晶体管M15、晶体管M16及晶体管M17优选使用形成其沟道的半导体层包含金属氧化物(氧化物半导体)的晶体管。
使用其带隙比硅宽且载流子密度低的金属氧化物的晶体管可以实现极低的关态电流。由此,因为其关态电流小,所以能够长期间保持储存于与晶体管串联连接的电容器中的电荷。因此,尤其是,与电容器C2或电容器C3串联连接的晶体管M11、晶体管M12、晶体管M15优选使用包含氧化物半导体的晶体管。此外,通过将同样地应用氧化物半导体的晶体管用于其他晶体管,可以减少制造成本。
此外,晶体管M11至晶体管M17也可以使用形成其沟道的半导体包含硅的晶体管。特别是,在使用单晶硅或多晶硅等结晶性高的硅时可以实现高场效应迁移率及更高速的工作,所以是优选的。
此外,晶体管M11至晶体管M17中的一个以上可以使用包含氧化物半导体的晶体管,除此以外的晶体管可以使用包含硅的晶体管。
在图36G和图36H中,作为晶体管使用n沟道型晶体管,但是也可以使用p沟道型晶体管。
像素电路PIX1所包括的晶体管与像素电路PIX2所包括的晶体管优选排列在同一衬底上。尤其优选像素电路PIX1所包括的晶体管和像素电路PIX2所包括的晶体管混合形成在一个区域内并周期性地排列。
此外,优选在与受光器件PD或发光器件EL重叠的位置设置一个或多个包括晶体管和电容器中的一个或两个的层。由此,可以减少各像素电路的实效占有面积,从而可以实现高清晰的受光部或显示部。
本实施方式所示的构成、结构、方法等可以与其他实施方式所示的构成、结构、方法等适当地组合而使用。
(实施方式8)
在本实施方式中,参照图37说明可以应用于本发明的一个方式的显示装置的触摸面板的结构。
图37是触摸面板500的俯视图。为了清楚起见,图37示出典型的构成要素。图37示出由阴影线表示的电极作为导电层,与图7A同样,在各导电层的与像素重叠的区域中有开口。因此,图37所示的导电层具有透光性。
除了实施方式1中说明的用作天线130的导电层131以外,触摸面板500例如还包括设置在X方向上的用作电极的导电层X1至X3、设置在Y方向上的用作电极的导电层Y1至Y3。
导电层X1至X3及导电层Y1至Y3以填充以相等间隔设置的用作天线130的导电层131之间的方式配置。通过采用该结构,可以减少没设置导电层的区域的面积,可以在减少透过率的不均匀的同时对衬底120一侧赋予触摸传感器的功能。因为触摸传感器中使用的信号的频率与无线通信中使用的信号的频率不同,所以可以分离信号。
如图37所示,可以在用作触摸面板的电极的导电层X1至X3及导电层Y1至Y3之间配置多个用作天线的导电层,由此也可以配置形状不同的天线或大小不同的天线。因此,可以收发频率不同的无线信号。此外,可以配置多个相同形状或相同大小的天线,因此可以应用利用配置为阵列状的天线的波束成形技术。因为可以利用波束成形技术得到天线指向性,所以可以弥补通信频率提高时的电波传播损失。
注意,在图37中示出有规律地配置四角形状的导电层131的结构,但不局限于此。例如,导电层131的形状也可以为圆形、三角形、五角形、六角形、八角形等。
用作触摸面板的电极的导电层X1至X3及导电层Y1至Y3例如被用作静电电容式触摸传感器的电极。作为静电电容式触摸传感器,有表面型静电电容式、投影型静电电容式等。作为投影型静电电容式,根据驱动方式的不同而主要有自电容式、互电容式等。在使用互电容式时可以进行同时多点检测,所以是优选的。
在采用投影型自电容式时,分别对导电层X1至X3及导电层Y1至Y3以扫描的方式供应脉冲电压,并检测此时流过自身的电流值。当被检测体接近时该电流的大小产生变化,所以可以通过检测该电流的值的差来获取被检测体的位置信息。此外,在采用投影型互电容式时,对导电层X1至X3和导电层Y1至Y3中的任一方以扫描的方式供应脉冲电压,并通过检测流过另一方的电流来获取被检测体的位置信息。
导电层X1至X3与导电层Y1至Y3的交叉部优选通过设置在另一层中的导电层连接。导电层X1至X3与导电层Y1至Y3的交叉部优选具有其面积尽量小的形状。
在采用投影型自电容式时,分别对导电层X1至X3及导电层Y1至Y3以扫描的方式供应脉冲电压,并检测此时流过自身的电流值。当被检测体接近时该电流的大小产生变化,所以可以通过检测该电流的值的差来获取被检测体的位置信息。此外,在采用投影型互电容式时,对导电层X1至X3和导电层Y1至Y3中的任一方以扫描的方式供应脉冲电压,并可以通过检测流过另一方的电流来获取被检测体的位置信息。
本实施方式所示的构成、结构、方法等可以与其他实施方式所示的构成、结构、方法等适当地组合而使用。
(实施方式9)
在本实施方式中,参照图38A至图38F说明具备上述显示装置的电子设备的例子。
作为使用本发明的一个方式的显示装置的电子设备的具体例子,可以举出电视机、显示器等显示装置、照明装置、台式或笔记本型个人计算机、文字处理机、再现储存在DVD(Digital Versatile Disc:数字通用光盘)等记录介质中的静态图像或动态图像的图像再现装置、便携式CD播放器、收音机、磁带录音机、头戴式耳机音响、音响、台钟、挂钟、无绳电话子机、步话机、移动电话机、车载电话、便携式游戏机、平板终端、弹珠机等大型游戏机、计算器、能够携带的信息终端(也称为“便携式信息终端”)、电子笔记本、电子书阅读器终端、电子翻译器、声音输入器、摄像机、数字静态摄像头、电动剃须刀、微波炉等高频加热装置、电饭煲、洗衣机、吸尘器、热水器、电扇、电吹风、空调设备诸如空调器、加湿器、除湿器等、洗碗机、烘碗机、干衣机、烘被机、电冰箱、电冷冻箱、电冷藏冷冻箱、DNA保存用冰冻器、手电筒、链锯等工具、烟探测器、透析装置等医疗设备等。再者,还可以举出工业设备诸如引导灯、信号机、传送带、电梯、自动扶梯、工业机器人、蓄电系统、用于使电力均匀化及智能电网的蓄电装置等。
此外,利用来自蓄电装置的电力通过电动机推进的移动体等也包括在电子设备的范畴内。作为上述移动体,例如可以举出电动汽车(EV)、兼具内燃机和电动机的混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)、使用履带代替这些的车轮的履带式车辆、包括电动辅助自行车的电动自行车、摩托车、电动轮椅、高尔夫球车、小型或大型船舶、潜水艇、直升机、飞机、火箭、人造卫星、太空探测器、行星探测器及宇宙飞船等。
本发明的一个方式的显示装置可以用于内置于这些电子设备中的显示部及通信装置等。
电子设备也可以包括传感器(该传感器具有测量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)等。
电子设备可以具有各种功能。例如,可以具有如下功能:将各种信息(静态图像、动态图像、文字图像等)显示在显示部上的功能;触摸面板的功能;显示日历、日期或时间等的功能;执行各种软件(程序)的功能;进行无线通信的功能;读出储存在存储介质中的程序或数据的功能;等。
图38A至图38F示出电子设备的一个例子。
图38A示出手表型便携式信息终端的一个例子。便携式信息终端6100包括外壳6101、显示部6102、表带6103、操作按钮6105等。通过将本发明的一个方式的显示装置用于显示部6102,可以实现便携式信息终端6100的小型化。
图38B示出移动电话机的一个例子。便携式信息终端6200包括组装在外壳6201中的显示部6202、操作按钮6203、扬声器6204、麦克风6205等。
此外,便携式信息终端6200在与显示部6202重叠的区域中包括指纹传感器6209。指纹传感器6209也可以为有机光传感器。每个人的指纹都不同,所以可以使用指纹传感器6209取得指纹图案进行个人识别。作为用来使用指纹传感器6209取得指纹图案的光源,可以使用从显示部6202射出的光。
通过将本发明的一个方式的显示装置用于显示部6202,可以实现便携式信息终端6200的小型化。
图38C示出扫地机器人的一个例子。扫地机器人6300包括配置在外壳6301表面的显示部6302、配置在侧面的多个摄像头6303、刷子6304、操作按钮6305、各种传感器等。虽然没有图示,扫地机器人6300还有轮子、吸口等。扫地机器人6300可以自走并可以探知垃圾6310并将垃圾吸入设置在下面的吸口中。
例如,扫地机器人6300可以通过分析摄像头6303拍摄的图像来判断是否有墙壁、家具或台阶等障碍物。此外,当通过图像分析发现电线等可能会与刷子6304缠在一起的物体时,可以停止刷子6304的转动。通过将本发明的一个方式的显示装置用于显示部6302,可以实现扫地机器人6300的小型化。
图38D示出机器人的一个例子。图38D所示的机器人6400包括运算装置6409、照度传感器6401、麦克风6402、上部摄像头6403、扬声器6404、显示部6405、下部摄像头6406、障碍物传感器6407及移动机构6408。
麦克风6402具有感测使用者的声音及周围的声音等的功能。此外,扬声器6404具有发出音声的功能。机器人6400可以通过麦克风6402及扬声器6404与使用者交流。
显示部6405具有显示各种信息的功能。机器人6400可以将使用者所需的信息显示在显示部6405上。显示部6405也可以安装有触摸面板。此外,显示部6405可以是可拆卸的信息终端,通过将其设置在机器人6400的固定位置上,可以进行充电及数据的收发。
此外,显示部6405包括照度传感器、摄像头、操作按钮等,可以使用触屏笔等对显示部6405进行触摸操作。显示部6405具有音频通话、视频通话、电子邮件、笔记本、上网、音乐播放等功能。
上部摄像头6403及下部摄像头6406具有对机器人6400的周围环境进行拍摄的功能。此外,障碍物传感器6407可以利用移动机构6408检测机器人6400前进时的前进方向是否存在障碍物。机器人6400可以利用上部摄像头6403、下部摄像头6406及障碍物传感器6407确认周围环境而安全地移动。本发明的一个方式的发光装置可以用于显示部6405。
通过将本发明的一个方式的显示装置用于显示部6405,可以实现机器人6400的小型化。
图38E示出电视机的一个例子。图38E所示的电视机6500包括外壳6501、显示部6502及扬声器6503等。
通过将本发明的一个方式的显示装置用于显示部6502,可以实现电视机6500的小型化。
图38F示出汽车的一个例子。汽车7160包括引擎、轮胎、制动器、转向装置、摄像头等。汽车7160在其内部包括本发明的一个方式的显示装置。通过将根据本发明的一个方式的显示装置用于汽车7160,可以在将汽车7160用作IoT设备的同时实现显示装置的小型化。
接着,参照图39A、图39B说明包括可折叠显示装置的电子设备的一个例子。如图39A所示,包括本发明的一个方式的显示装置的电子设备400包括在外壳402内具有区域401A、区域401B及区域401C的显示装置。由于是可折叠显示装置,所以区域401B及区域401C可以以折叠形状收纳于外壳402内,因此可以将它们设置在弯曲部中。
图39B示出图39A所示的电子设备400的X1-X2的截面图。如图39B所示,在电子设备400中,包括折叠的衬底110及衬底120的显示装置被收纳于外壳402中。此外,外壳402内包括连接到显示装置的衬底140。外壳402保护显示装置等不受从外部施加的应力。
相当于显示部的区域401A、区域401B及区域401C不仅可以配置在外壳402的平坦部,还可以配置在弯曲部。如在上述实施方式1中说明那样,可以在显示部配置用作天线的导电层。因此,可以增加用作天线的导电层的配置区域。
此外,参照图39C说明与图39A、图39B不同的包括可折叠显示装置的电子设备的一个例子。如图39C所示,包括本发明的一个方式的显示装置的电子设备400A包括被收纳于可折叠的外壳402内的显示装置401。外壳402及显示装置401都是可折叠显示装置,因此可以实现可折叠电子设备。
如图39C所示,电子设备400A包括沿着外壳402设置的衬底110及衬底120。无论电子设备400A的形状如何,都可以设置显示装置401。因此,可以增加用作天线的导电层的配置区域。通过采用图39C的电子设备的结构,可以实现可变形结构。
图40A至图40C示出与图39A至图39C不同的电子设备。图40A至图40C所示的电子设备400B的外壳及显示装置可变形。
图40A所示的电子设备400B经图40B的形状变为图40C所示的形状,由此可以放大或缩小显示装置的显示部的面积。因此,可以调节排列在显示装置的衬底上的用作天线的导电层个数。例如,与折叠状态相比,当变为平板形状时可以提高接收灵敏度。因此,可以实现接收灵敏度根据形状变化而不同的电子设备。
图41A是头戴显示器8200的外观图。
头戴显示器8200包括安装部8201、透镜8202、主体8203、显示部8204以及电缆8205等。此外,在安装部8201中内置有电池8206。
通过电缆8205,将电力从电池8206供应到主体8203。主体8203具备无线接收器等,将所接收的影像信息等显示到显示部8204。此外,主体8203具备照相机,由此作为输入方法可以利用使用者的眼球或眼睑的动作的信息。
此外,也可以对安装部8201的被使用者接触的位置设置多个电极,以检测出根据使用者的眼球的动作而流过的电流,由此实现识别使用者的视线的功能。此外,还可以具有根据流过该电极的电流监视使用者的脉搏的功能。安装部8201可以具有温度传感器、压力传感器、加速度传感器等各种传感器,也可以具有将使用者的生物信息显示在显示部8204上的功能或与使用者的头部的动作同步地使显示在显示部8204上的影像变化的功能等。
可以将本发明的一个方式的显示装置用于显示部8204。
图41B是护目镜型头戴显示器8400的外观图。头戴显示器8400包括一对外壳8401、安装部8402及缓冲构件8403。一对外壳8401内各自设置有显示部8404及透镜8405。通过使一对显示部8404显示互不相同的图像,可以进行利用视差的三维显示。
使用者可以通过透镜8405看到显示部8404上的显示。透镜8405具有焦点调整机构,该焦点调整机构可以根据使用者的视力调整透镜8405的位置。显示部8404优选为正方形或横向长的矩形。由此,可以提高真实感。
安装部8402优选具有塑性及弹性以可以根据使用者的脸尺寸调整并没有掉下来。此外,安装部8402的一部分优选具有被用作骨传导耳机的振动机构。由此,只要安装就可以享受影像及声音,而不需耳机、扬声器等音响设备。此外,也可以具有通过无线通信将声音数据输出到外壳8401内的功能。
安装部8402及缓冲构件8403是与使用者的脸(额头、脸颊等)接触的部分。通过使缓冲构件8403与使用者的脸密接,可以防止漏光,从而可以进一步提高沉浸感。缓冲构件8403优选使用柔软的材料以在使用者装上头戴显示器8400时与使用者的脸密接。例如,可以使用橡胶、硅酮橡胶、聚氨酯、海绵等材料。此外,当作为缓冲构件8403使用用布或皮革(天然皮革或合成皮革)等覆盖海绵等的表面的构件时,在使用者的脸和缓冲构件8403之间不容易产生空隙,从而可以适当防止漏光。此外,在使用这种材料时,不仅让使用者感觉亲肤,而且当在较冷的季节等装上的情况下不让使用者感到寒意,所以是优选的。在缓冲构件8403或安装部8402等接触于使用者的皮肤的构件采用可拆卸的结构时,容易进行清洗及交换,所以是优选的。
图41C至图41E是头戴显示器8300的外观图。头戴显示器8300包括外壳8301、显示部8302、带状固定工具8304以及一对透镜8305。
使用者可以通过透镜8305看到显示部8302上的显示。优选的是,弯曲配置显示部8302。因为使用者可以感受高真实感。此外,通过透镜8305分别看到显示在显示部8302的不同区域上的图像,从而可以进行利用视差的三维显示等。此外,本发明的一个方式不局限于设置有一个显示部8302的结构,也可以设置两个显示部8302以对使用者的一对眼睛分别配置一个显示部。
可以将根据本发明的一个方式的显示装置用于显示部8302。根据本发明的一个方式的显示装置还可以实现极高的清晰度。例如,如图41E所示,即使使用透镜8305对显示进行放大观看,像素也不容易被使用者看到。就是说,可以利用显示部8302使使用者看到现实感更高的影像。
本实施方式所示的构成、结构、方法等可以与其他实施方式所示的构成、结构、方法等适当地组合而使用。
[符号说明]
C2:电容器、C3:电容器、M11:晶体管、M12:晶体管、M13:晶体管、M14:晶体管、M15:晶体管、M16:晶体管、M17:晶体管、OUT1:布线、OUT2:布线、PIX1:像素电路、PIX2:像素电路、V1:布线、V2:布线、V3:布线、V4:布线、V5:布线、10:电子设备、11:应用处理器、12:基频处理器、14:存储器、15:电池、16:电源管理IC、17:显示部、18:照相机部、19:操作输入部、20:音频IC、21:麦克风、22:扬声器、33:子像素、33B:子像素、33G:子像素、33R:子像素、33Y:子像素、36:接口部、40:振荡电路、50:外壳、60:衬底、70:层、90B:发光器件、90G:发光器件、90R:发光器件、90S:受光器件、100:显示装置、101:显示装置、102:显示装置、103:显示装置、105:显示装置、110:衬底、110f:衬底、111:显示部、112:FPC、113a:IC、113b:IC、114a:布线、114b:布线、115:电路、116:像素、117:晶体管、118:显示元件、119:绝缘层、120:衬底、120f:衬底、122:FPC、130:天线、130_N:天线、130_1:天线、131:导电层、131A:导电层、131D:导电层、131P:导电层、131Q:导电层、131R:导电层、131S:导电层、132:导电层、133:开口、133A:开口、133B:开口、133C:开口、134:部、135:凸起部、139:电极、140:衬底、141:集成电路、151:层、155:层、161:曲面部、162:曲面部、165:区域、166:区域、167:区域、170:键盘、200:显示面板、200A:显示面板、200B:显示面板、201:衬底、202:衬底、203:功能层、210:指纹传感器、211:发光器件、211B:发光器件、211G:发光器件、211IR:发光器件、211R:发光器件、211W:发光器件、211X:发光器件、212:受光器件、213R:受发光器件、220:指头、221:接触部、222:指纹、223:拍摄范围、225:触屏笔、226:轨迹、231:低噪声放大器、232:混频器、233:低通滤波器、234:可变增益放大器、235:模拟数字转换电路、236:接口部、240:振荡电路、241:数字模拟转换电路、242:可变增益放大器、243:低通滤波器、244:混频器、245:功率放大器、252:晶体管、254:连接部、258:晶体管、259:晶体管、260:晶体管、261:绝缘层、262:绝缘层、264:绝缘层、265:绝缘层、268:绝缘层、271:导电层、272a:导电层、272b:导电层、273:导电层、275:绝缘层、278:连接部、281:半导体层、281i:沟道形成区域、281n:低电阻区域、292:连接层、295:电路、296:Si晶体管、297:Si晶体管、301:绝缘层、311:像素电极、311C:连接电极、311G:像素电极、311R:像素电极、312B:有机层、312G:有机层、312R:有机层、313:公共电极、314:有机层、315:有机层、321:保护层、322:平坦化膜、325:绝缘层、326:树脂层、330:连接部、400:电子设备、400A:电子设备、400B:电子设备、401:显示装置、401A:区域、401B:区域、401C:区域、402:外壳、411a:导电层、411b:导电层、411c:导电层、412G:EL层、412S:光电转换层、413:公共电极、414:有机层、416:保护层、417:遮光层、418:滤色片、421:绝缘层、422:树脂层、430b:发光器件、430c:发光器件、440:受光器件、442:粘合层、465:布线、466:导电层、500:触摸面板、600:显示装置、601:显示装置、711:发光层、712:发光层、713:发光层、720:层、720-1:层、720-2:层、730:层、730-1:层、730-2:层、750B:发光器件、750G:发光器件、750R:发光器件、751:层、752:层、753B:发光层、753G:发光层、753R:发光层、754:层、755:层、760:受光器件、761:层、762:层、763:层、790:EL层、790a:EL层、790b:EL层、791:下部电极、791B:像素电极、791G:像素电极、791PD:像素电极、791R:像素电极、792:上部电极、795:着色层、6100:便携式信息终端、6101:外壳、6102:显示部、6103:表带、6105:操作按钮、6200:便携式信息终端、6201:外壳、6202:显示部、6203:操作按钮、6204:扬声器、6205:麦克风、6209:指纹传感器、6300:扫地机器人、6301:外壳、6302:显示部、6303:摄像头、6304:刷子、6305:操作按钮、6310:垃圾、6400:机器人、6401:照度传感器、6402:麦克风、6403:上部摄像头、6404:扬声器、6405:显示部、6406:下部摄像头、6407:障碍物传感器、6408:移动机构、6409:运算装置、6500:电视机、6501:外壳、6502:显示部、6503:扬声器、7160:汽车、8200:头戴显示器、8201:安装部、8202:透镜、8203:主体、8204:显示部、8205:电缆、8206:电池、8300:头戴显示器、8301:外壳、8302:显示部、8304:固定工具、8305:透镜、8400:头戴显示器、8401:外壳、8402:安装部、8403:缓冲构件、8404:显示部、8405:透镜
Claims (11)
1.一种显示装置,包括:
具有彼此重叠的区域的第一衬底及第二衬底,
其中,所述第一衬底及所述第二衬底各自具有柔性,
所述第一衬底与所述第二衬底之间设置有导电层及多个显示元件,
所述第一衬底与所述第二衬底重叠的一区域具有曲面部,
具有与所述一区域重叠的区域的所述导电层具有带曲率的区域,
所述多个显示元件设置在所述第一衬底与所述导电层之间,
所述导电层包括多个开口,
所述多个显示元件中的一个具有与所述多个开口中的一个重叠的区域,
并且,所述导电层具有天线的功能。
2.一种显示装置,包括:
具有彼此重叠的区域的第一衬底及第二衬底,
其中,所述第一衬底及所述第二衬底各自具有柔性,
所述第一衬底与所述第二衬底之间设置有导电层及多个显示元件,
所述第一衬底与所述第二衬底重叠的区域具有可形成凹型曲面部的第一区域,
具有与所述第一区域重叠的区域的所述导电层可带第一曲率,
所述多个显示元件设置在所述第一衬底与所述导电层之间,
所述导电层包括多个开口,
所述多个显示元件中的一个具有与所述多个开口中的一个重叠的区域,
并且,所述导电层具有天线的功能。
3.根据权利要求2所述的显示装置,
其中在所述第一衬底与所述第二衬底重叠且离开所述第一区域的位置具有可形成凸型曲面部的第二区域,
并且具有与所述第二区域重叠的区域的所述导电层可带第二曲率。
4.一种显示装置,包括:
具有彼此重叠的区域的第一衬底及第二衬底,
其中,所述第一衬底与所述第二衬底之间设置有多个导电层及多个显示元件,
所述多个显示元件设置在所述第一衬底与所述多个导电层之间,
所述导电层包括多个开口,
所述多个显示元件中的一个具有与所述多个开口中的一个重叠的区域,
所述导电层具有天线的功能及触摸传感器的电极的功能,
并且,能够切换所述功能。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示装置,
其中所述导电层包含选自银、铜及铝中的金属。
6.一种显示装置,包括:
具有彼此重叠的区域的第一衬底及第二衬底,
其中,所述第一衬底与所述第二衬底之间设置有第一导电层、第二导电层以及多个显示元件,
所述第一导电层以离开所述第二导电层的方式设置在与所述第二导电层相比靠近所述第一衬底的位置,
所述多个显示元件设置在所述第一衬底与所述第一导电层之间及所述第一衬底与所述第二导电层之间,
所述第一导电层及所述第二导电层各自包括多个开口,
所述多个显示元件中的一个具有与所述第一导电层及所述第二导电层中的多个开口中的一个重叠的区域,
所述第一导电层具有天线的功能,
并且,所述第二导电层具有触摸传感器的电极的功能。
7.根据权利要求6所述的显示装置,
其中所述第一导电层及所述第二导电层不具有彼此重叠的区域。
8.根据权利要求6所述的显示装置,
其中所述第一导电层及所述第二导电层具有彼此重叠的区域。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的显示装置,
其中所述第一导电层及所述第二导电层各自包含选自银、铜及铝中的金属。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的显示装置,
其中所述显示元件为有机EL元件。
11.一种电子设备,包括:
权利要求1至10中任一项所述的显示装置;以及
指纹传感器。
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