TW202043027A - 顯示裝置以及電子裝置 - Google Patents

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杉澤希
吉富修平
吉住健輔
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日商半導體能源研究所股份有限公司
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Abstract

防止撓性顯示器的破損。提供一種厚度厚且具有撓性的顯示裝置。本發明的一個實施方式的顯示裝置包括具備顯示元件的顯示面板。顯示面板包括第一薄膜、第二薄膜以及黏合層。黏合層位於第一薄膜與第二薄膜之間並具有將第一薄膜與第二薄膜貼合在一起的功能。顯示元件被第一薄膜支撐。顯示面板的彎曲彈性模數為拉力模數的0.01倍以上且小於1倍。

Description

顯示裝置以及電子裝置
本發明的一個實施方式係關於一種顯示裝置。尤其是,係關於一種具備撓性顯示器的顯示裝置。
注意,本發明的一個實施方式不侷限於上述技術領域。作為本說明書等所公開的本發明的一個實施方式的技術領域的一個例子,可以舉出半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、記憶體裝置、電子裝置、照明設備、輸入裝置、輸入/輸出裝置、其驅動方法或者其製造方法。半導體裝置是指能夠藉由利用半導體特性而工作的所有裝置。
可以彎曲顯示面的撓性顯示器的開發日益火熱。作為可用於撓性顯示器的顯示元件,典型地可以舉出有機EL(Electro Luminescence)元件等發光元件或液晶元件等。
有機EL元件的基本結構是在一對電極之間夾有包含發光性有機化合物的層的結構。藉由對該元件施加電壓,可以得到來自發光性有機化合物的發光。由於應用上述有機EL元件的顯示裝置不需要背光等的光源,所以可以實現薄型、輕量、高對比且低功耗的顯示裝置。
例如,專利文獻1公開了使用有機EL元件的撓性發光裝置。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2014-197522號公報
與習知的顯示器相比,撓性顯示器的厚度非常薄,因此有難以提高機械強度等的問題。尤其是,當將撓性顯示器用作觸控面板時,在手指及觸控筆等強力接觸到顯示面上時,撓性顯示器有可能破損。另外還有如下問題:當為了防止破損在撓性顯示器的顯示面一側貼合保護薄膜等時,由於整體厚度變厚而撓性降低。
本發明的一個實施方式的目的之一是防止撓性顯示器的破損。另外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種厚度厚且具有撓性的顯示裝置。另外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種可靠性高的顯示裝置或電子裝置。另外,本發明的一個實施方式的目的之一是提供一種具有新穎結構的顯示裝置或電子裝置。
注意,這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。注意,本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述目的。另外,可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載衍生上述以外的目的。
本發明的一個實施方式是一種顯示裝置,該顯示裝置包括具備顯示元件的顯示面板。顯示面板包括第一薄膜、第二薄膜以及第一黏合層。第一黏合層位於第一薄膜與第二薄膜之間並具有將第一薄膜與第二薄膜貼合在一起的功能。顯示元件被第一薄膜支撐。顯示面板的彎曲彈性模數為拉力模數的0.01倍以上且小於1倍。
本發明的其他一個實施方式是一種顯示裝置,該顯示裝置包括具備顯示元件的顯示面板。顯示面板包括第一薄膜、第二薄膜以及第一黏合層。第一黏合層位於第一薄膜與第二薄膜之間並具有將第一薄膜與第二薄膜貼合在一起的功能。顯示元件被第一薄膜支撐。顯示面板的彎曲彈性模數為拉力模數的0.01倍以上且小於1倍。第一黏合層具有黏彈性且其伸縮性比第一薄膜及第二薄膜高。
本發明的其他一個實施方式是一種顯示裝置,該顯示裝置包括具備顯示元件的顯示面板。顯示面板包括第一薄膜、第二薄膜以及第一黏合層。第一黏合層位於第一薄膜與第二薄膜之間並具有將第一薄膜與第二薄膜貼合在一起的功能。顯示元件被第一薄膜支撐。顯示面板的彎曲彈性模數為拉力模數的0.01倍以上且小於1倍。在使其一部分彎曲時,顯示面板以第一薄膜的端面和第二薄膜的端面相對錯開的方式變形。
另外,在上述顯示裝置中,顯示面板的彎曲彈性模數較佳為拉力模數的0.01倍以上且0.2倍以下。
另外,在上述顯示裝置中,第二薄膜較佳為具有作為觸控感測器或圓偏光板的功能。
另外,在上述顯示裝置中,第一薄膜較佳為包含環氧樹脂、芳香族聚醯胺樹脂、丙烯酸樹脂、醯亞胺樹脂、醯胺樹脂、醯胺-醯亞胺樹脂和玻璃中的一種以上。
另外,在上述顯示裝置中,第二薄膜較佳為包含聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、氟樹脂、烯烴樹脂、乙烯基樹脂、苯乙烯樹脂、醯胺樹脂、酯樹脂和環氧樹脂中的一種以上。
另外,在上述顯示裝置中,第一黏合層較佳為包含含有矽酮、丙烯酸樹脂及聚氨酯樹脂等的橡膠狀或凝膠狀的材料。
另外,在上述顯示裝置中,也可以還包括第二黏合層以及第三薄膜。第二黏合層隔著第二薄膜與第一黏合層重疊,並具有將第二薄膜與第三薄膜貼合在一起的功能。並且,第二黏合層較佳為具有黏彈性且比第一薄膜及第二薄膜伸縮性高。此外,第三薄膜較佳為包括聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、氟樹脂、烯烴樹脂、乙烯基樹脂、苯乙烯樹脂、醯胺樹脂、酯樹脂和環氧樹脂中的一種以上。
另外,本發明的一個實施方式是一種電子裝置,該電子裝置包括上述顯示裝置中的任一個顯示裝置以及保護罩。保護罩包括表面平坦的第一部分以及與第一部分相鄰的表面為曲面的第二部分,並以覆蓋顯示面板的顯示面的方式被設置。顯示面板包括以沿著第一部分及第二部分的方式被保護罩保持的部分。
另外,本發明的其他一個實施方式是一種電子裝置,該電子裝置包括上述顯示裝置中的任一個顯示裝置、第一支撐體、第二支撐體以及聯結部。第一支撐體與第二支撐體藉由聯結部連接。顯示面板包括被第一支撐體支撐的第一部分、被第二支撐體支撐的第二部分以及位於第一部分與第二部分之間的第三部分。聯結部以使顯示面具有凸狀或凹狀的方式彎曲顯示面板的第三部分,以便重疊第一支撐體與第二支撐體。
另外,本發明的其他一個實施方式是一種電子裝置,該電子裝置包括上述顯示裝置中的任一個顯示裝置、第一支撐體、第二支撐體、第三支撐體、第一聯結部以及第二聯結部。第一支撐體與第二支撐體藉由第一聯結部連接。第二支撐體與第三支撐體藉由第二聯結部連接。顯示面板包括被第一支撐體支撐的第一部分、被第二支撐體支撐的第二部分、被第三支撐體支撐的第三部分、位於第一部分與第二部分之間的第四部分以及位於第二部分與第三部分之間的第五部分。第一聯結部使顯示面板的第四部分彎曲為凸狀而使第一支撐體與第二支撐體重疊。第二聯結部使顯示面板的第五部分彎曲為凹狀而使第二支撐體與第三支撐體重疊。
根據本發明的一個實施方式,可以防止撓性顯示器的破損。另外,可以提供一種厚度厚且具有撓性的顯示裝置。另外,可以提供一種可靠性高的顯示裝置或電子裝置。另外,可以提供一種具有新穎結構的顯示裝置或電子裝置。
注意,這些效果的記載不妨礙其他效果的存在。此外,本發明的一個實施方式並不需要具有所有上述效果。另外,可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載衍生上述以外的效果。
下面,參照圖式對實施方式進行說明。注意,實施方式可以以多個不同方式來實施,所屬技術領域的通常知識者可以很容易地理解一個事實,就是其方式和詳細內容可以被變換為各種各樣的形式而不脫離本發明的精神及其範圍。因此,本發明不應該被解釋為僅限定在以下所示的實施方式所記載的內容中。
注意,在下面說明的發明結構中,在不同的圖式中共同使用相同的元件符號來顯示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略反復說明。此外,當表示具有相同功能的部分時有時使用相同的陰影線,而不特別附加元件符號。
注意,在本說明書所說明的各個圖式中,有時為了明確起見,誇大表示各組件的大小、層的厚度、區域。因此,本發明並不侷限於圖式中的尺寸。
在本說明書等中使用的“第一”、“第二”等序數詞是為了避免組件的混淆而附記的,而不是為了在數目方面上進行限定的。
注意,以下,“上”、“下”等方向的表現基本上按照圖式的方向而使用。但是,為了簡化起見,說明書中的“上”或“下”表示的方向有時與圖式不一致。例如,當說明疊層體等的疊層順序(或者形成順序)等時,即使圖式中的設置該疊層體的一側的面(被形成面、支撐面、黏合面、平坦面等)位於該疊層體的上側,有時也將該方向記載為“下”,或者將與此相反的方向記載為“上”等。
在本說明書等中,顯示裝置的一個實施方式的顯示面板是指能夠在顯示面顯示(輸出)影像等的面板。因此,顯示面板是輸出裝置的一個實施方式。
在本說明書等中,有時將在顯示面板的基板上安裝有例如FPC(Flexible Printed Circuit:軟性印刷電路)或TCP(Tape Carrier Package:捲帶式封裝)等連接器的結構或在基板上以COG(Chip On Glass:晶粒玻璃接合)方式等直接安裝IC的結構稱為顯示面板模組或顯示模組,或者也簡稱為顯示面板等。
注意,在本說明書等中,顯示裝置的一個實施方式的觸控面板具有如下功能:在顯示面顯示影像等的功能;以及檢測出手指或觸控筆等被檢測體接觸、按壓或靠近顯示面的作為觸控感測器的功能。因此觸控面板是輸入/輸出裝置的一個實施方式。
觸控面板例如也可以被稱為具有觸控感測器的顯示面板(或顯示裝置)、具有觸控感測器功能的顯示面板(或顯示裝置)。觸控面板也可以包括顯示面板及觸控感測器面板。或者,也可以在顯示面板內部或表面具有作為觸控感測器的功能的結構。
此外,在本說明書等中,有時將在觸控面板的基板上安裝有連接器或IC的結構稱為觸控面板模組、顯示模組,或者簡稱為觸控面板等。
實施方式1 在本實施方式中,對本發明的一個實施方式的顯示裝置進行說明。
本發明的一個實施方式的顯示裝置包括具備顯示元件的顯示面板。顯示面板包括第一薄膜、第二薄膜以及位於兩者之間的黏合層。黏合層具有將第一薄膜與第二薄膜貼合在一起的功能。
顯示元件以被第一薄膜支撐的方式設置。所以第一薄膜也可以被稱為支撐顯示元件的基板或支撐體。
第二薄膜具有用來保護顯示元件的保護薄膜的功能。第二薄膜的一部分可以被用作顯示面板的顯示面。另外,第二薄膜也可以具有作為觸控感測器等的感測器的功能。另外,第二薄膜也可以具有作為圓偏光板等的光學構件的功能。
本發明的一個實施方式的顯示面板的特徵之一是彎曲彈性模數比拉力模數小。尤其是,彎曲彈性模數為拉力模數的0.01倍以上且小於1倍,較佳為0.01倍以上0.5倍以下,更佳為0.01倍以上且0.2倍以下,進一步較佳為0.01倍以上且0.1倍以下。注意,顯示面板的彎曲彈性模數比拉力模數越小越好,彎曲彈性模數也可以小於拉力模數的0.01倍。
在本說明書等中,彎曲彈性模數是指根據彎曲測試所測定的應力-歪曲線(S-S曲線)算出的楊氏模數。另外,拉力模數是指根據拉伸測試所測定的應力-歪曲線(S-S曲線)算出的楊氏模數。
彎曲測試可以根據或參照ISO178、JIS K7171、ASTM D790等的規格而實施。另外,拉伸測試可以根據或參照ISO527、JIS K7161、JIS K7127等的規格而實施。
在此,首先當考慮一個撓性薄膜時,彎曲彈性模數與拉力模數在原理上是相同的值。接著,當考慮將多個撓性薄膜使用黏合劑等黏合而成的疊層薄膜時,彎曲彈性模數趨於比拉力模數大。也就是說,即使厚度為相同厚度的情況下也有該疊層薄膜比一個撓性薄膜不容易彎曲的傾向。
但是,由於本發明的一個實施方式的顯示面板的彎曲彈性模數具有比拉力模數小的值,因此可以以較小的力量彎曲顯示面板。另外,藉由使拉力模數變大,可以附加使顯示面板不容易伸縮到延伸方向的特徵。由此,因為即使對顯示面板反復地進行彎曲延伸動作也不容易伸縮顯示面板,所以可以抑制構成顯示面板的顯示元件及佈線等的破損,其結果,可以提高顯示面板的耐久性。
藉由採用在顯示面板中設置多個中和面的結構,可以實現具有上述特性的顯示面板。更明確而言,顯示面板具有如下結構即可:在使顯示面板彎曲時第一薄膜的中和面位於第一薄膜內且第二薄膜的中和面位於第二薄膜內的疊層結構。
作為更佳的方式,可以舉出作為將第一薄膜與第二薄膜貼合在一起的黏合層採用具有黏性和彈性的兩個性質的表示黏彈性的材料(黏彈性體)。黏彈性體具有在施加外力時變形的性質以及在將所施加的外力保持為一定時應變變為一定而應力消失(變為0)的性質。另外,尤其較佳為使用黏性高於彈性且可以以較小的力量變形的材料。例如作為黏合層,可以使用彈性模數為1kPa以上且1MPa以下,較佳為5kPa以上且500kPa以下,更佳為10kPa以上且200kPa以下的黏彈性體。
另外,黏合層的伸縮性較佳為比第一薄膜及第二薄膜高。更明確而言,較佳為當將第一薄膜、第二薄膜及黏合層以相同力量拉伸時,黏合層具有最容易伸長的性質。
藉由將這種材料用於黏合層,當被施加彎曲顯示面板的外力時,黏合層以在將第一薄膜與第二薄膜黏合的狀態緩和應力的方式變形。因此,第一薄膜和第二薄膜可以在不同的中和面中不伸縮地彎曲。其結果是,可以以非常小的力量使顯示面板彎曲。
另外,當顯示面板以彎曲狀態保持時,如上述那樣由於黏合層的應變變為一定,因此不產生回復力,即便不施加較大力量也可以維持其形狀。尤其是當第一薄膜及第二薄膜的回復力小得可以忽視時,顯示面板維持其形狀。
另外,本發明的一個實施方式的顯示面板具有如下特徵:當從平坦的狀態藉由施加外力彎曲到預定曲率並在一定時間保持其狀態後去除外力時,由於第一薄膜及第二薄膜的回復力以曲率變小的方式費時(幾秒至幾十秒左右)慢慢地變形,回復原來的平坦的狀態。另外,有時不完全回復原來的平坦的狀態。
另外,藉由將具有黏彈性的材料用於黏合層,可以當從顯示面板的顯示面一側施加外力時藉由使黏合層變形而適當地緩和其應力。也就是說,因為黏合層被用作衝擊緩和層,所以可以抑制設置在第一薄膜中的顯示元件及像素電路等的破損。
另一方面,當使用上述黏合劑時黏合劑越厚疊層體越難以彎曲,但本發明的一個實施方式具有黏合層的厚度越厚越能夠使彎曲彈性模數小的特徵。因為黏合層以覆蓋顯示面板的顯示元件的方式被設置,所以藉由使黏合層厚可以提高保護顯示元件的功能,從而可以實現可靠性更高的顯示裝置。
下面,參照圖式說明更具體的例子。
[結構例子] 圖1A示出本發明的一個實施方式的顯示面板10的剖面示意圖。顯示面板10包括薄膜11、薄膜12以及位於薄膜11與薄膜12之間的黏合層21。
薄膜11的至少一部分具有撓性且可以被彎曲。薄膜11包括配置為矩陣狀的多個像素,可以顯示影像。
設置在薄膜11中的像素設置有至少一個顯示元件。另外,像素也可以包括電晶體及佈線等。
作為顯示元件,典型地可以使用有機EL元件。另外,可以使用無機EL元件及LED元件等發光元件、液晶元件、微囊、電泳元件、電潤濕元件,電流體元件、電致變色元件、MEMS元件等的各種顯示元件。
薄膜11不侷限於由一個薄膜而成,也可以層疊有多個薄片狀構件。例如,也可以是在一對薄膜之間密封有構成像素及驅動電路等的顯示元件、電晶體、佈線及電極等的疊層體。另外,在此將包括薄膜11、薄膜12及黏合層21的結構記作顯示面板10,但薄膜11也可以具有單獨顯示影像的功能。
作為構成薄膜11的薄片狀構件的具體例子,例如可以使用環氧樹脂、芳香族聚醯胺樹脂、丙烯酸樹脂、醯亞胺樹脂、醯胺-醯亞胺樹脂等的樹脂或其厚度為具有撓性程度的玻璃。或者,可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)及聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等的酯樹脂、丙烯腈樹脂、甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯(PC)、聚醚碸(PES)、醯胺樹脂(尼龍、芳香族聚醯胺等)、矽氧烷樹脂、環烯烴樹脂、苯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、氯乙烯樹脂、偏二氯乙烯樹脂、丙烯樹脂、聚四氟乙烯(PTFE)、ABS樹脂、纖維素奈米纖維等。
薄膜12的至少一部分具有撓性且可以被彎曲。薄膜12位於顯示面板10的顯示面一側,具有保護設置在薄膜11中的顯示元件等的功能。薄膜12具有透光性,使用者可以通過薄膜12及黏合層21看在薄膜11上顯示的影像。薄膜12的與薄膜11相反面一側被用作顯示面板10的顯示面。
另外,薄膜12也可以具有作為觸控感測器面板的功能及作為光學薄膜的功能。作為觸控感測器面板可以採用具備電容型的觸控感測器、光感測器及感壓式的觸控感測器等的感測元件的結構。另外,作為光學薄膜例如可以舉出圓偏光板、防反射薄膜(包含AR(Anti-Reflection)薄膜以及AG(Anti-Glare)薄膜)等。
作為薄膜12,較佳為使用包含聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、氟樹脂、烯烴樹脂、乙烯基樹脂、苯乙烯樹脂、醯胺樹脂、酯樹脂和環氧樹脂中的一種以上的薄片狀構件。尤其是,聚氨酯樹脂的介電常數比較高,因此在採用電容型的觸控感測器時可以提高其靈敏度。另外,可以在表面上附加高易滑動性及自修復性的功能,所以是較佳的。
尤其是,當作為位於薄膜12的最表面的材料使用具有自修復性的有機樹脂時,可以防止因損傷等而發生的表面散射而保持顯示品質,所以是較佳的。另外,藉由作為該有機樹脂使用具有拒水性及拒油性的樹脂或者對薄膜12的最表面進行具有拒水性及拒油性的表面處理,可以防止在薄膜12的表面上附著指紋等的弄髒。也就是說,可以對薄膜12附加防汙效果。作為具有自修復性的材料,例如除了上述聚氨酯樹脂以外可以使用包含聚輪烷、環糊精、聚苯醚等的材料。此時,作為薄膜12更佳為採用如下結構:在由上述聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂和矽酮樹脂中的一種以上構成的薄片狀的構件上層疊有該具有自修復性的有機樹脂的疊層結構。
另外,為了提高薄膜12的易滑動性,較佳為進行塗層、表面處理或貼合易滑動性高的薄膜等。
黏合層21位於薄膜11與薄膜12之間並具有將它們貼合在一起的功能。黏合層21較佳為使用使可見光透射並具有黏彈性的材料。尤其是,黏合層21較佳為使用黏性比彈性高的材料。
黏合層21具有在施加外力時變形但由於應力緩和而維持其形狀的性質。緩和黏合層21的應力所需要的緩和時間較佳為0.01秒以上且10秒以下,更佳為0.05秒以上且5秒以下。由於緩和時間短於0.01秒的材料幾乎為流體,因此貼合薄膜11與薄膜12的功能降低。另一方面,緩和時間為長於10秒的材料由於幾乎為彈性體,因此黏合層21本身變得不容易彎曲。並且,如下所述,使顯示面板10彎曲時的薄膜11和薄膜12的中和面向黏合層21一側錯開,施加到薄膜11及薄膜12的應力變大。
作為黏合層21,較佳為使用黏度比較低的黏彈性體。另外,可以使用彈性模數低的黏彈性體。作為具體例子,較佳為使用包含矽酮、丙烯酸樹脂或聚氨酯樹脂等的橡膠狀材料或凝膠狀材料。尤其較佳為使用矽酮凝膠、包含低分子矽氧烷的矽酮凝膠、丙烯酸類凝膠、氨酯類凝膠狀的材料。
在此,作為比較例子,參照圖2A對將薄膜11與薄膜12使用剛性高的黏合劑21R貼合在一起的顯示面板10R進行說明。在圖2A中,以點劃線表示薄膜11的中和面C1、薄膜12的中和面C2及顯示面板10R整體的中和面C0。中和面C0位於黏合劑21R的內部。顯示面板10R採用如下結構:將薄膜11與薄膜12使用剛性高的黏合劑21R貼合在一起,彎曲彈性模數比拉力模數高。
圖2B示出以顯示面為凸狀的方式使顯示面板10R彎曲時的剖面示意圖。因為顯示面板10R的中和面C0位於黏合劑21R的內部,為了使顯示面板10R彎曲,如圖2B中的虛線箭頭所示,薄膜11需要縮短,薄膜12需要伸長。另外,圖2C示出以顯示面為凹狀的方式將顯示面板10R彎曲的情況。此時薄膜11需要伸長,薄膜12需要縮短。
在圖2A所示的顯示面板10R中,為了防止薄膜11及薄膜12的破損,需要將黏合層21R儘可能形成為薄且儘可能使薄膜11與中和面C0以及薄膜12與中和面C0靠近。因此不容易使黏合層21R厚,難以提高顯示面板10R本身的機械強度。
圖1A示出顯示面板10中的薄膜11的中和面C1、薄膜12的中和面C2及顯示面板10的中和面C0。中和面C1位於薄膜11內,中和面C2位於薄膜12內,中和面C0位於黏合層21內。
圖1B示出以顯示面為凸狀的方式將顯示面板10彎曲的情況。
如圖1B中的虛線箭頭所示,當使顯示面板10彎曲時,黏合層21以如下方式變形:以中和面C0附近為界越靠近薄膜11越伸長且越靠近薄膜12越縮短。其結果是,薄膜11可以不縮短地彎曲且薄膜12可以不伸長地彎曲。
如此,因為顯示面板10可以藉由黏合層21變形以較小的力量彎曲,所以可以使黏合層21的厚度厚。藉由使黏合層21的厚度厚,可以提高顯示面板10的耐衝擊性而提高可靠性。黏合層21的厚度例如可以為1μm以上且10mm以下,較佳為5μm以上且5mm以下,更佳為10μm以上且3mm以下,進一步較佳為20μm以上且2mm以下。
圖1C示出以顯示面為凹狀的方式使顯示面板10彎曲的情況。此時,黏合層21以如下方式變形:以中和面C0附近為界越靠近薄膜11越縮短且越靠近薄膜12越伸長。
另外,當著眼於圖1B中的顯示面板10的形狀時,成為如下形狀:薄膜11的端面位於使位於外側的薄膜12的端面與彎曲中心O連接的直線的外側的形狀。換言之,在薄膜12的端面附近,從垂直於薄膜12的表面的方向來看,成為薄膜11的端部突出到薄膜12的端部外側的形狀。如此,當使顯示面板10從平坦的狀態逐漸地彎曲時,顯示面板10以薄膜11的端面與薄膜12的端面相對離開的方式錯開而變形。這起因於顯示面板10在薄膜11及薄膜12不伸縮的情況下彎曲。
另一方面,由於黏合劑21R具有剛性,因此圖2B所示的顯示面板10R成為內側的薄膜11縮短而外側的薄膜12伸長的形狀,在使顯示面板10R彎曲的情況下,它們的端部不發生錯開。
注意,雖然在此作為顯示面板10示出包括一對薄膜以及一個黏合層21的例子,但不侷限於此,也可以採用將三個以上的薄膜隔著黏合層21層疊的結構。
圖3A示出在薄膜11與薄膜12之間包括薄膜13的顯示面板10A的例子。在薄膜11與薄膜13之間設置有黏合層21a,在薄膜13與薄膜12之間設置有黏合層21b。在圖3A中,以點劃線表示薄膜13中的中和面C3。
黏合層21a及黏合層21b可以使用與上述黏合層21同樣的材料。薄膜13可以使用具有與上述薄膜12同樣透光性的材料。例如,薄膜13可以使用具有作為觸控感測器面板的功能及作為光學薄膜的功能中的至少一者的薄膜,薄膜12可以使用具有高易滑動性及自修復性中的至少一者的薄膜。
圖3B示出以顯示面為凸狀的方式使顯示面板10A彎曲的情況。與顯示面板10同樣,藉由黏合層21a及黏合層21b變形,可以以不使薄膜11、薄膜12及薄膜13伸縮的方式彎曲顯示面板10A。圖3B中的顯示面板10A成為如下形狀:薄膜13的端面位於使位於外側的薄膜12的端面與彎曲中心O連接的直線的外側且薄膜11的端面位於薄膜13的端面的外側的形狀。換言之,在薄膜12的端面附近,從垂直於薄膜12的表面的方向來看,薄膜13的端面到薄膜12的端面外側錯開,同樣地,薄膜11的端面到薄膜13的端面外側錯開。如此,當以位於最外側的薄膜為基準時,離彎曲中心O越近的薄膜端面的錯位越大。
[應用實例] 本發明的一個實施方式的顯示面板可以用於電子裝置的顯示部。此時,顯示面板可以以被彎曲且顯示面為平坦的狀態的形狀或其一部分被彎曲而固定的形狀組裝於電子裝置。尤其是,可以將本發明的一個實施方式的顯示面板較佳地組裝於可以以顯示面位於內側或外側的方式對折的電子裝置或可以使顯示面板折疊為三折或多折的電子裝置等折疊式設備。
[應用實例1] 圖4A示出在使用不被彎曲的顯示面板10的例子。圖4A示出顯示面板10、支撐體31、FPC26以及連接器27。另外,在圖4A中,以虛線的箭頭示意性表示顯示面板10顯示影像時的光發出方向。
支撐體31是支撐顯示面板10的構件。支撐體31位於與顯示面板10的顯示面一側相反一側,支撐薄膜11。支撐體31也可以是在電子裝置的外殼的一部分或設置在電子裝置的外殼內部的構件。
FPC26與外部電路電連接,具有將電源電位及各種信號從該電路傳送到顯示面板10的功能。FPC26藉由連接器27與薄膜11所包括的端子等電連接。作為連接器27,例如可以使用各向異性導電薄膜等。
在本發明的一個實施方式的顯示面板10中,薄膜11的頂面被具有黏彈性的黏合層21保護。因此,由於耐衝擊性等機械強度良好,由此如圖4A所示,也可以在不使顯示面板10彎曲的用途適當地使用。
[應用實例2] 圖4B及圖4C示出使用具有曲面的支撐體31的例子。圖4B示出在支撐體31的凸面一側支撐有顯示面板10的例子。另外,圖4C示出在支撐體31的凹面一側支撐有顯示面板10的例子。
在圖4B中,顯示面板10以顯示面為凸面的方式彎曲。另外,當著眼於薄膜12的端部附近時,黏合層21以其端面伸長的方式變形,並且具有在從顯示面一側看時成為薄膜11的端面突出到薄膜12的端面的外側的形狀。
在圖4C中,顯示面板10以顯示面為凹面的方式彎曲。當著眼於薄膜12的端部附近時,黏合層21以其端面伸長的方式變形,並且具有在從顯示面一側看時成為薄膜12的端面突出到薄膜11的端面的外側的形狀。
如此,當在將顯示面板10以彎曲的狀態固定於支撐體31時,顯示面板10的回到平坦狀態的回復力非常小,所以可以抑制發生顯示面板10從支撐體31剝離等的不良。
[應用實例3] 圖4D及圖4E示出顯示面板10具有彎曲180°的部分及平坦的部分的例子。
在圖4D所示的例子中,可以在夾著支撐體31彼此相反的兩個方向上顯示影像。另外,在支撐體31的具有曲面的側面部中,可以沿著該曲面顯示影像。
在圖4E所示的例子中,顯示面板10被支撐體31a與支撐體31b的兩個支撐體支撐。支撐體31a主要支撐顯示面板10的顯示部,支撐體31b主要支撐顯示面板10與FPC26的連接部。如此,藉由以連接FPC26的連接部位於與顯示面一側相反一側的方式折疊顯示面板10,可以使將顯示面板10組裝於電子裝置時所需要的空間小。
在圖4E中,FPC26具有分為兩個的形狀,一方藉由連接器27a與薄膜11電連接,另一方藉由連接器27b與薄膜12電連接。這種結構例如當薄膜12被用作觸控感測器面板等時可以使用。
支撐體31b也可以是用來抑制例如在將FPC26壓接到顯示面板10時顯示面板10破損的保護構件。另外,如圖4E所示,藉由支撐體31b被黏合層32固定於支撐體31a,可以防止在將FPC26組裝於電子裝置時對顯示面板10施加物理性壓力。
[應用實例4] 圖5A至圖5D示出顯示面板10的顯示面一側被支撐體33支撐的例子。圖5A及圖5C都是立體圖,圖5B及圖5D都是剖面圖。注意,在圖5A至圖5D中省略FPC等。另外,在圖5A及圖5C中,以虛線表示支撐體33。
在圖5A至圖5D所示的結構中,支撐體33可以使用至少使可見光透射的材料。支撐體33也可以被稱為保護罩。當作為支撐體33例如使用塑膠或玻璃(較佳為強化玻璃)時,可以適當地保護顯示面板10,所以是較佳的。
在圖5A及圖5B所示的例子中,支撐體33的顯示面板10一側的表面包括平坦的部分以及與其相鄰的曲面的部分。顯示面板10沿著該表面而設置。也就是說,顯示面板10包括一對彎曲的部分以及夾在它們間的平坦的部分。一對彎曲的部分以顯示面為凸狀的方式彎曲。
在圖5C及圖5D所示的例子中,顯示面板10的彎曲部分被折疊為180°。由此,也可以不但在正面方向上,而且在兩側部上顯示影像。
[應用實例5] 圖6A及圖6B示出可以將顯示面板10折疊為三折的結構。圖6A示出將顯示面板10折疊為三折的狀態,圖6B示出使顯示面板10平坦的狀態。
圖6A及圖6B所示的結構包括顯示面板10、支撐體34a、支撐體34b、支撐體34c、聯結部35、聯結部36等。
顯示面板10包括被支撐體34a支撐的部分、被支撐體34b支撐的部分以及被支撐體34c支撐的部分。各部分以顯示面為平坦的方式被支撐。
聯結部35將支撐體34b與支撐體34c連接。聯結部35具有如下結構:連接支撐體34b與支撐體34c,以便顯示面板10可逆性地變形為顯示面為平坦的狀態和以顯示面一側位於外側的方式彎曲的狀態。
聯結部36將支撐體34a與支撐體34b連接。聯結部36具有如下結構:連接支撐體34a與支撐體34b,以便顯示面板10變形為顯示面為平坦的狀態和以顯示面一側位於內側的方式彎曲的狀態。
如圖6A所示,藉由使用上述聯結部35和聯結部36可以使顯示面板10可逆性地變形為折疊為三折的狀態和大致平坦的狀態。
圖6A及圖6B示出聯結部35及聯結部36具有連接有多個柱狀體的結構的例子。顯示面板10被該柱狀體的一方表面支撐。相鄰的兩個柱狀體較佳為以支撐顯示面板10的面間不產生間隙的方式接觸。聯結部35所包括的柱狀體的剖面形狀大致為梯形形狀。另一方面,聯結部36所包括的柱狀體的剖面形狀大致為矩形形狀。
另外,可以採用聯結部35與聯結部36同步工作的結構,也可以採用它們獨立工作的結構。聯結部35及聯結部36的結構不侷限於圖6A及圖6B所示的結構,可以採用各種方式。尤其較佳為具有可以在不使其伸縮的情況下彎曲顯示面板10的結構。
另外,圖6A及圖6B示出與薄膜11電連接的連接器27a及FPC26a和與薄膜12電連接的連接器27b及FPC26b。
[應用實例6] 圖7A及圖7B示出具有以顯示面板10的顯示面位於外側的方式彎曲的兩個結構的例子。圖7A及圖7B所示的結構包括顯示面板10、支撐體34d、支撐體34e、支撐體34f、聯結部35a及聯結部35b等。
聯結部35a將支撐體34f與支撐體34e連接。聯結部35b將支撐體34e與支撐體34d連接。聯結部35a及聯結部35b的結構可以援用上述應用實例5所例示的聯結部35。
[應用實例7] 圖8A及圖8B所示的結構是可以將顯示面板10折疊為一半的結構例子。
圖8A示出以顯示面位於外側的方式將顯示面板10折疊為一半的例子。圖8A所示的結構包括顯示面板10、支撐體34g、支撐體34h及聯結部35等。聯結部35將支撐體34g與支撐體34h連接。
圖8B示出以顯示面位於外內側的方式將顯示面板10折疊為一半的例子。圖8B所示的結構包括顯示面板10、支撐體34j、支撐體34k、聯結部36等。聯結部36將支撐體34j與支撐體34k連接。
應用實例5至7所例示的結構在折疊顯示面板10的狀態下可攜性及可移動性好,在展開顯示面板10的狀態下一覽性強。本發明的一個實施方式的顯示面板對反復的變形具有高可靠性,所以可以較佳地用於這種可以折疊的(也稱為折疊式)設備。
以上是對應用實例的說明。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式2 在本實施方式中,對可用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的顯示面板的結構例子進行說明。
[結構例子] 圖9A是顯示裝置700的頂面示意圖。顯示裝置700包括具有撓性的基板762。在基板762上設置有顯示部702、一對電路部763、電路部764、佈線704、連接端子703a以及連接端子703b。
電路部763及電路部764具有驅動顯示部702的功能。電路部763夾著顯示部702設置有兩個。電路部764設置在顯示部702與佈線704之間。電路部763例如具有作為閘極驅動器的功能,電路部764例如具有作為源極驅動器或其一部分的功能。例如電路部764也可以包含緩衝器電路或解多工器電路。
作為可以設置在顯示部702中的顯示元件,可以使用發光元件等。作為發光元件,可以舉出LED (Light Emitting Diode)、OLED(Organic LED)、QLED (Quantum-dot LED)、半導體雷射等的自發光性的發光元件。另外,作為顯示元件,也可以使用透射式液晶元件、反射式液晶元件及半透射式液晶元件等的液晶元件。另外,可以使用快門方式或光干涉方式的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微機電系統)元件或採用微囊方式、電泳方式、電潤濕方式或電子粉流體(註冊商標)方式等的顯示元件等。尤其是,作為顯示元件,較佳為使用有機EL元件。
基板762的設置有佈線704、連接端子703a及連接端子703b的部分具有比其他部分(設置有顯示部702的部分)突出的頂面形狀。換言之,基板762的該部分(也可以稱為突出部)的寬度比設置有顯示部702的部分的寬度小。
另外,基板762的突出部在與佈線704重疊的區域中具有可以彎曲的區域(彎曲部761a)。另外,基板762在設置有顯示部702的區域中具有可以彎曲的一對區域(彎曲部761b)。如圖9A所示,藉由基板762的一部分具有突出的形狀,可以使彎曲部761a的彎曲方向與彎曲部761b的彎曲方向交叉。
連接端子703a被用作與FPC(Flexible Printed Circuit,軟性印刷電路)連接的端子,連接端子703b被用作與IC連接的端子。
圖9B及圖9C示出在彎曲部761a及彎曲部761b中使基板762彎曲到與顯示面一側相反一側時的顯示裝置700的立體圖。圖9B是包含顯示面一側的立體圖,圖9C是包含與顯示面一側相反的一側的立體圖。另外,在圖9C中明顯地示出與連接端子703a連接的FPC706及與連接端子703b連接的IC707。
如圖9B所示,藉由使顯示部702的兩側彎曲,可以當將顯示裝置700組裝於電子裝置時在電子裝置的兩側部上設置被彎曲的顯示部。由此,可以實現功能性高的電子裝置。
另外,如圖9B及圖9C所示,可以使用彎曲部761a將基板762的一部分折疊到與顯示面一側相反一側。明確而言,可以以佈線704位於外側的方式折疊基板762的突出部。由此,可以將連接端子703a及連接端子703b配置在與顯示面一側相反一側,並且可以將FPC706配置在與顯示面一側相反一側。由此,可以當將顯示裝置700組裝於電子裝置時縮小非顯示部的面積。
另外,在基板762中設置有切口部765。切口部765是例如可以配置電子裝置所包括的照相機的透鏡、光學感測器等的各種感測器、照明設備或設計等的部分。藉由顯示部702的一部分具有切口部,可以實現設計性更高的電子裝置。另外,由此可以提高對外殼表面的畫面的佔有率。
[剖面結構例子] 下面,對顯示裝置的剖面結構例子進行說明。
[結構例子1] 圖10示出顯示裝置700的剖面示意圖。圖10示出包括圖9A所示的顯示裝置700的顯示部702、電路部763、彎曲部761a以及連接端子703a的剖面。在顯示部702中設置有電晶體750以及電容器790。在電路部763中設置有電晶體752。
電晶體750及電晶體752是作為形成通道的半導體層使用氧化物半導體的電晶體。注意,不侷限於此,也可以作為半導體層使用矽(非晶矽、多晶矽或單晶矽)或有機半導體的電晶體。
本實施方式使用的電晶體包括高度純化且氧空位的形成被抑制的氧化物半導體膜。該電晶體可以具有非常低關態電流(off-state current)。所以使用這種電晶體的像素可以延長影像信號等電信號的保持時間,也可以延長影像信號等的寫入間隔。因此,可以降低更新工作的頻率,由此可以降低功耗。
此外,在本實施方式中使用的電晶體能夠得到較高的場效移動率,因此能夠進行高速驅動。例如,藉由將這種能夠進行高速驅動的電晶體用於顯示裝置,可以在同一基板上形成像素的切換電晶體及用於電路部的驅動電晶體。也就是說,可以採用不採用由矽晶圓等形成的驅動電路的結構,由此可以減少顯示裝置的構件數。此外,藉由在像素中也使用能夠進行高速驅動的電晶體,可以提供高品質的影像。
電容器790包括藉由對與電晶體750所包括的第一閘極電極相同的膜進行加工形成的下部電極以及藉由對與半導體層相同的金屬氧化物進行加工形成的上部電極。上部電極與電晶體750的源極區域及汲極區域同樣地被低電阻化。此外,在下部電極與上部電極之間設置有用作電晶體750的第一閘極絕緣層的絕緣膜的一部分。也就是說,電容器790具有在一對電極間夾有用作電介質膜的絕緣膜的疊層結構。此外,上部電極電連接於藉由對與電晶體750的源極電極及汲極電極相同的膜進行加工形成的佈線。
電晶體750、電晶體752及電容器790上設置有用作平坦化膜的絕緣層770。
顯示部702所包括的電晶體750與電路部763所包括的電晶體752也可以使用不同結構的電晶體。例如,可以採用其中一方使用頂閘極型電晶體而另一方使用底閘極型電晶體的結構。注意,上述電路部764也與電路部763同樣。
連接端子703a包括佈線704的一部分。另外,如圖10所示,當連接端子703a具有層疊有多個導電膜的疊層結構時,連接端子703a的導電性及機械強度提高,所以是較佳的。連接端子703a藉由連接層780與FPC706電連接。作為連接層780,例如可以使用各向異性導電材料等。
顯示裝置700包括用作支撐基板的基板762以及基板740。作為基板762以及基板740,例如可以使用玻璃基板或塑膠基板等具有撓性的基板。
另外,如圖10所示,將基板762至基板740的疊層結構為薄膜721。此外,在基板740上,隔著黏合層720貼合有薄膜722。黏合層720、薄膜721以及薄膜722對應於實施方式1中的黏合層21、薄膜11以及薄膜12。
電晶體750、電晶體752及電容器790等設置在絕緣層744上。基板762與絕緣層744使用黏合層742貼合在一起。
另外,顯示裝置700包括發光元件782、彩色層736以及遮光層738等。
發光元件782包括導電層772、EL層786及導電層788。導電層772與電晶體750所包括的源極電極或汲極電極電連接。導電層772設置在絕緣層770上,並被用作像素電極。另外,絕緣層730覆蓋導電層772的端部,在絕緣層730及導電層772上層疊有EL層786及導電層788。
導電層772可以使用對可見光具有反射性的材料。例如可以使用包含鋁、銀等的材料。另外,導電層788可以使用對可見光具有透光性的材料。例如,使用包含銦、鋅、錫等的氧化物材料即可。因此,發光元件782是向與被形成面相反一側(基板740一側)射出光的頂部發射型發光元件。
EL層786具有有機化合物或量子點等的無機化合物。EL層786包含在電流流過時呈現光的發光材料。
作為發光材料,可以使用螢光材料、磷光材料、熱活化延遲螢光(Thermally activated delayed fluorescence:TADF)材料、無機化合物(量子點材料等)等。作為可用於量子點的材料,可以舉出膠狀量子點材料、合金型量子點材料、核殼(Core Shell)型量子點材料、核型量子點材料等。
遮光層738及彩色層736設置在絕緣層746的一個面上。彩色層736設置在與發光元件782重疊的位置。另外,遮光層738設置在顯示部702的不與發光元件782重疊的區域中。此外,遮光層738也可以與電路部763等重疊。
基板740使用黏合層747貼合在絕緣層746的另一個面上。另外,基板740與基板762使用密封層732貼合在一起。
在此,作為發光元件782所包括的EL層786,採用呈現白色光的發光材料。發光元件782所發出的白色光被彩色層736著色而射出到外部。EL層786設置在多個呈現不同顏色的像素上。藉由將設置有透射紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)中的任意顏色的彩色層736的像素以矩陣狀配置在顯示部702中,顯示裝置700可以進行全彩色的顯示。
此外,作為導電層788也可以使用具有透射性及反射性的導電膜。此時,在導電層772與導電層788之間實現微腔諧振器(微腔)結構,並可以為增強指定波長的光而射出的結構。另外,此時也可以採用如下結構:藉由在導電層772與導電層788之間配置用來調整光學距離的光學調整層且使不同顏色的像素的該光學調整層的厚度不同,提高從各像素發出的光的色純度的結構。
此外,當藉由在各像素中將EL層786形成為島狀或者在各像素列中將EL層786形成為條狀,也就是說,藉由分開塗佈來形成EL層786時,也可以採用不設置彩色層736及上述光學調整層的結構。
在此,絕緣層744與絕緣層746較佳為使用用作透濕性低的障壁膜的無機絕緣膜。藉由採用在絕緣層744與絕緣層746之間夾有發光元件782及電晶體750等的結構,可以抑制它們的劣化而實現可靠性高的顯示裝置。
[結構例子2] 圖11示出一部分的結構與圖10不同的顯示裝置700的剖面圖。另外,圖11明顯地示出在彎曲部761a中顯示裝置700的一部分彎曲並折疊到與顯示面一側相反一側的結構。
圖11所示的顯示裝置700在圖10所示的黏合層742與絕緣層744之間設置有樹脂層743。此外,包括保護層749代替基板740。
樹脂層743是包含聚醯亞胺、丙烯酸樹脂等的有機樹脂的層。絕緣層744包含氧化矽、氧氮化矽、氮化矽等的無機絕緣膜。樹脂層743與基板762使用黏合層742貼合在一起。樹脂層743較佳為比基板762薄。
保護層749與密封層732貼合在一起。保護層749可以使用玻璃基板、樹脂薄膜等。此外,保護層749也可以使用偏光板(包含圓偏光板)、散射板等光學構件、觸控感測器面板等輸入裝置或上述兩個以上的疊層結構。
在此,可以將基板762至保護層749的疊層結構為薄膜721。薄膜722隔著黏合層720與保護層749貼合在一起。
另外,發光元件782所包括的EL層786在絕緣層730及導電層772上以島狀設置。藉由以各子像素中的EL層786的發光色都不同的方式分開形成EL層786,可以在不使用彩色層736的情況下實現彩色顯示。
另外,覆蓋發光元件782設置有保護層741。保護層741可以防止水等雜質擴散到發光元件782中。保護層741具有從導電層788一側依次層疊有絕緣層741a、絕緣層741b及絕緣層741c的疊層結構。此時,絕緣層741a及絕緣層741c較佳為使用對水等雜質具有高阻擋性的無機絕緣膜,絕緣層741b較佳為使用用作平坦化膜的有機絕緣膜。此外,保護層741較佳為延伸在電路部763等。
另外,較佳為在密封層732的內側形成覆蓋電晶體750及電晶體752等的島狀的有機絕緣膜。換言之,該有機絕緣膜的端部較佳為位於密封層732的內側或與密封層732的端部重疊的區域中。圖11示出絕緣層770、絕緣層730及絕緣層741b被加工為島狀的例子。例如在與密封層732重疊的部分中,絕緣層741c及絕緣層741a接觸地設置。如此,藉由採用覆蓋電晶體750及電晶體752的有機絕緣膜的表面不露出到密封層732的外側的結構,可以適當地防止水、氫等從外部通過該有機絕緣膜擴散到電晶體750及電晶體752中。由此,可以抑制電晶體的電特性的變動而實現可靠性極高的顯示裝置。
另外,在圖11中,彎曲部761a包括不設置有基板762、黏合層742以及絕緣層744等的無機絕緣膜的部分。另外,為了防止佈線704的露出,彎曲部761a具有使用包括有機材料的絕緣層770覆蓋佈線704的結構。在圖11所示的結構中,彎曲部761a具有層疊有樹脂層743、佈線704以及絕緣層770的疊層結構。
藉由儘可能不在彎曲部761a中設置無機絕緣膜而採用僅層疊含有金屬或合金的導電層、含有有機材料的層的結構,可以防止在使其彎曲時產生裂縫。此外,藉由不在彎曲部761a中設置基板762,可以使顯示裝置700的一部分以極小的曲率半徑彎曲。
另外,在與連接端子703a重疊的區域中,樹脂層743隔著黏合層748與支撐體725貼合在一起。作為支撐體725可以使用剛性比基板762等高的材料。或者,支撐體725也可以是電子裝置的外殼的一部分或配置在電子裝置內部的構件的一部分。
另外,在圖11中,在保護層741上設置有導電層761。導電層761可以用作佈線或電極。
此外,導電層761可以被用作當與顯示裝置700重疊地設置觸控感測器時防止驅動像素時的電雜訊傳達到該觸控感測器的靜電遮蔽膜。此時,採用對導電層761提供預定的恆電位的結構即可。
或者,導電層761例如可以被用作觸控感測器的電極。由此,可以將顯示裝置700用作觸控面板。例如,導電層761可以被用作電容式的觸控感測器的電極或佈線。此時,導電層761可以被用作與檢測電路連接的佈線或電極及輸入感測器信號的佈線或電極。如此,藉由在發光元件782上設置觸控感測器,可以減少構件數而減少電子裝置等的製造成本。
導電層761較佳為設置在不與發光元件782重疊的部分。例如,導電層761可以設置在與絕緣層730重疊的位置上。由此,因為導電層761不需要使用導電性較低的透明導電膜並可以使用導電性高的金屬及合金等,所以可以提高感測器的靈敏度。
注意,作為可以使用導電層761而構成的觸控感測器的方式不侷限於電容式,可以採用電阻膜式、表面聲波式、紅外線式、光學式、壓敏式等各種方式。此外,也可以組合使用上述方式中的兩個以上。
[組件] 下面,對可用於顯示裝置的電晶體等的組件進行說明。
[電晶體] 電晶體包括被用作閘極電極的導電層、半導體層、被用作源極電極的導電層、被用作汲極電極的導電層以及被用作閘極絕緣層的絕緣層。
注意,對本發明的一個實施方式的顯示裝置所包括的電晶體的結構沒有特別的限制。例如,可以採用平面型電晶體、交錯型電晶體或反交錯型電晶體。此外,還可以採用頂閘極型或底閘極型的電晶體結構。此外,也可以在通道的上下設置有閘極電極。
對用於電晶體的半導體材料的結晶性也沒有特別的限制,可以使用非晶半導體、單晶半導體或者單晶半導體以外的具有結晶性的半導體(微晶半導體、多晶半導體或其一部分具有結晶區域的半導體)。當使用單晶半導體或具有結晶性的半導體時可以抑制電晶體的特性劣化,所以是較佳的。
下面,尤其說明將金屬氧化物膜用於形成通道的半導體層的電晶體。
作為用於電晶體的半導體材料,可以使用能隙為2eV以上,較佳為2.5eV以上,更佳為3eV以上的金屬氧化物。典型地,可以使用包含銦的金屬氧化物等,例如可以使用後面說明的CAC-OS等。
使用其能帶間隙比矽寬且載子密度小的金屬氧化物的電晶體由於其關態電流低,因此能夠長期間保持儲存於與電晶體串聯連接的電容器中的電荷。
作為半導體層,例如可以採用包含銦、鋅及M(M是鋁、鈦、鎵、鍺、釔、鋯、鑭、鈰、錫、釹或鉿等金屬)的以“In-M-Zn類氧化物”表示的膜。
當構成半導體層的金屬氧化物為In-M-Zn類氧化物時,較佳為用來形成In-M-Zn氧化物膜的濺射靶材的金屬元素的原子數比滿足In≥M及Zn≥M。這種濺射靶材的金屬元素的原子數比較佳為In:M:Zn=1:1:1、In:M:Zn=1:1:1.2、In:M:Zn=3:1:2、In:M:Zn=4:2:3、In:M:Zn=4:2:4.1、In:M:Zn=5:1:3、In:M:Zn=5:1:6、In:M:Zn=5:1:7、In:M:Zn=5:1:8、In:M:Zn=10:1:3、In:M:Zn=5:3:4等。注意,所形成的半導體層的原子數比分別在上述濺射靶材中的金屬元素的原子數比的±40%的範圍內變動。
作為半導體層,使用載子密度低的金屬氧化物膜。例如,作為半導體層可以使用載子密度為1×1017 /cm3 以下,較佳為1×1015 /cm3 以下,更佳為1×1013 /cm3 以下,進一步較佳為1×1011 /cm3 以下,更進一步較佳為低於1×1010 /cm3 ,1×10-9 /cm3 以上的金屬氧化物。將這樣的金屬氧化物稱為高純度本質或實質上高純度本質的金屬氧化物。該氧化物半導體的缺陷能階密度低,可以說是具有穩定的特性的金屬氧化物。
注意,本發明不侷限於上述記載,可以根據所需的電晶體的半導體特性及電特性(場效移動率、臨界電壓等)來使用具有適當的組成的氧化物半導體。另外,較佳為適當地設定半導體層的載子密度、雜質濃度、缺陷密度、金屬元素與氧的原子數比、原子間距離、密度等,以得到所需的電晶體的半導體特性。
當構成半導體層的金屬氧化物包含第14族元素之一的矽或碳時,半導體層中的氧空位增加,會使該半導體層變為n型。因此,將半導體層中的矽或碳的濃度(藉由二次離子質譜分析法測得的濃度)設定為2×1018 atoms/cm3 以下,較佳為2×1017 atoms/cm3 以下。
另外,有時當鹼金屬及鹼土金屬與金屬氧化物鍵合時生成載子,而使電晶體的關態電流增大。因此,將藉由二次離子質譜分析法測得的半導體層的鹼金屬或鹼土金屬的濃度設定為1×1018 atoms/cm3 以下,較佳為2×1016 atoms/cm3 以下。
另外,當構成半導體層的金屬氧化物含有氮時生成作為載子的電子,載子密度增加而容易n型化。其結果是,使用具有含有氮的金屬氧化物的電晶體容易變為常開特性。因此,利用二次離子質譜分析法測得的半導體層的氮濃度較佳為5×1018 atoms/cm3 以下。
氧化物半導體(金屬氧化物)被分為單晶氧化物半導體和非單晶氧化物半導體。作為非單晶氧化物半導體,例如可以舉出CAAC-OS(c-axis aligned crystalline oxide semiconductor)、多晶氧化物半導體、nc-OS (nanocrystalline oxide semiconductor)、a-like OS (amorphous-like oxide semiconductor)及非晶氧化物半導體等。
CAAC-OS具有c軸配向性,其多個奈米晶在a-b面方向上連結而結晶結構具有畸變。注意,畸變是指在多個奈米晶連結的區域中晶格排列一致的區域與其他晶格排列一致的區域之間的晶格排列的方向變化的部分。
奈米晶基本上為六角形,但是不侷限於正六角形,有時為非正六角形。此外,在畸變中有時具有五角形、七角形等晶格排列。另外,在CAAC-OS中,即使在畸變附近也觀察不到明確的晶界(grain boundary)。亦即,可知由於晶格排列畸變,可抑制晶界的形成。這是由於CAAC-OS因為a-b面方向上的氧原子排列的低密度或因金屬元素被取代而使原子間的鍵合距離產生變化等而能夠包容畸變。確認到明確的晶界的結晶結構被稱為所謂多結晶(polycrystal)。晶界主要為再結合,載子被俘獲而電晶體的通態電流下降或電場效移動率下降的可能性提高。因此,觀察不到明確的晶界的CAAC-OS是在電晶體的半導體層具有適當的結晶結構的結晶性氧化物之一種。為了構成CAAC-OS,較佳為採用包含Zn的結構。例如,In-Zn氧化物及In-Ga-Zn氧化物與In氧化物相比抑制結界的發生,所以是較佳的。
此外,CAAC-OS趨向於具有層疊有包含銦及氧的層(下面稱為In層)和包含元素M、鋅及氧的層(下面稱為(M,Zn)層)的層狀結晶結構(也稱為層狀結構)。另外,銦和元素M彼此可以取代,在用銦取代(M,Zn)層中的元素M的情況下,也可以將該層表示為(In,M,Zn)層。另外,在用元素M取代In層中的銦的情況下,也可以將該層表示為(In,M)層。
CAAC-OS是結晶性高的金屬氧化物。另一方面,在CAAC-OS中不容易觀察明確的晶界,因此可以說不容易發生起因於晶界的電子移動率的下降。此外,金屬氧化物的結晶性有時因雜質的混入或缺陷的生成等而降低,因此可以說CAAC-OS是雜質或缺陷(氧空位等)少的金屬氧化物。因此,包含CAAC-OS的金屬氧化物的物理性質穩定。因此,包含CAAC-OS的金屬氧化物具有高耐熱性及高可靠性。
在nc-OS中,微小的區域(例如1nm以上且10nm以下的區域,特別是1nm以上且3nm以下的區域)中的原子排列具有週期性。另外,nc-OS在不同的奈米晶之間觀察不到結晶定向的規律性。因此,在膜整體中觀察不到配向性。所以,有時nc-OS在某些分析方法中與a-like OS或非晶氧化物半導體沒有差別。
另外,在包含銦、鎵和鋅的金屬氧化物的一種的In-Ga-Zn氧化物(以下,IGZO)是上述奈米晶時可能具有穩定的結構。尤其是,IGZO有在大氣中不容易進行晶體生長的傾向,所以有時與在IGZO由大結晶(在此,幾mm的結晶或者幾cm的結晶)形成時相比在IGZO由小結晶(例如,上述奈米結晶)形成時在結構上穩定。
a-like OS是具有介於nc-OS與非晶氧化物半導體之間的結構的金屬氧化物。a-like OS包含空洞或低密度區域。也就是說,a-like OS的結晶性比nc-OS及CAAC-OS的結晶性低。
氧化物半導體(金屬氧化物)具有各種結構及各種特性。本發明的一個實施方式的氧化物半導體也可以包括非晶氧化物半導體、多晶氧化物半導體、a-like OS、nc-OS、CAAC-OS中的兩種以上。
本發明的一個實施方式所公開的電晶體的半導體層可以適當地使用上述非單晶氧化物半導體。此外,作為非單晶氧化物半導體可以適當地使用nc-OS或CAAC-OS。
另外,半導體層也可以為包括CAAC-OS的區域、多晶氧化物半導體的區域、nc-OS的區域、a-like OS的區域以及非晶氧化物半導體的區域中的兩種以上的混合膜。混合膜有時例如具有包括上述區域中的兩種以上的區域的單層結構或疊層結構。
作為本發明的一個實施方式所公開的電晶體的半導體層較佳為使用CAC-OS(Cloud-Aligned Composite oxide semiconductor)。藉由使用CAC-OS,可以對電晶體賦予高電特性或高可靠性。
<CAC-OS的構成> 下面,對可用於在本發明的一個實施方式中公開的電晶體的CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS的構成進行說明。
CAC-OS在材料的一部分中具有導電性的功能,在材料的另一部分中具有絕緣性的功能,作為材料的整體具有半導體的功能。此外,在將CAC-OS用於電晶體的活性層的情況下,導電性的功能是使被用作載子的電子(或電洞)流過的功能,絕緣性的功能是不使被用作載子的電子流過的功能。藉由導電性的功能和絕緣性的功能的互補作用,可以使CAC-OS具有開關功能(開啟/關閉的功能)。藉由在CAC-OS中使各功能分離,可以最大限度地提高各功能。
另外,CAC-OS具有導電性區域及絕緣性區域。導電性區域具有上述導電性的功能,絕緣性區域具有上述絕緣性的功能。此外,在材料中,導電性區域和絕緣性區域有時以奈米粒子級分離。另外,導電性區域和絕緣性區域有時在材料中不均勻地分佈。此外,有時觀察到其邊緣模糊而以雲狀連接的導電性區域。
在CAC-OS中,有時導電性區域及絕緣性區域以0.5nm以上且10nm以下,較佳為0.5nm以上且3nm以下的尺寸分散在材料中。
此外,CAC-OS由具有不同能帶間隙的成分構成。例如,CAC-OS由具有起因於絕緣性區域的寬隙的成分及具有起因於導電性區域的窄隙的成分構成。在該結構中,當使載子流過時,載子主要在具有窄隙的成分中流過。此外,具有窄隙的成分與具有寬隙的成分互補作用,與具有窄隙的成分聯動地在具有寬隙的成分中載子流過。因此,在將上述CAC-OS用於電晶體的通道形成區域時,在電晶體的導通狀態中可以得到高電流驅動力,亦即,大通態電流及高場效移動率。
也就是說,也可以將CAC-OS稱為基質複合材料(matrix composite)或金屬基質複合材料(metal matrix composite)。
金屬氧化物較佳為至少包含銦。尤其較佳為包含銦及鋅。除此之外,也可以還包含選自鋁、鎵、釔、銅、釩、鈹、硼、矽、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂等中的一種或多種。
注意,IGZO是通稱,有時是指包含In、Ga、Zn及O的化合物。作為典型例子,可以舉出以InGaO3 (ZnO)m1 (m1為自然數)或In(1+x0) Ga(1-x0) O3 (ZnO)m0 (-1≤x0≤1,m0為任意數)表示的結晶性化合物。
上述結晶性化合物具有單晶結構、多晶結構或CAAC結構。CAAC結構是多個IGZO的奈米晶具有c軸配向性且在a-b面上以不配向的方式連接的結晶結構。
另一方面,CAC-OS與金屬氧化物的材料構成有關。CAC-OS是指如下構成:在包含In、Ga、Zn及O的材料構成中,一部分中觀察到以Ga為主要成分的奈米粒子狀區域,一部分中觀察到以In為主要成分的奈米粒子狀區域,並且,這些區域以馬賽克狀無規律地分散。因此,在CAC-OS中,結晶結構是次要因素。
在CAC-OS中包含選自鋁、釔、銅、釩、鈹、硼、矽、鈦、鐵、鎳、鍺、鋯、鉬、鑭、鈰、釹、鉿、鉭、鎢和鎂等中的一種或多種以代替鎵的情況下,CAC-OS是指如下構成:一部分中觀察到以該金屬元素為主要成分的奈米粒子狀區域以及一部分中觀察到以In為主要成分的奈米粒子狀區域以馬賽克狀無規律地分散。
CAC-OS例如可以藉由在對基板不進行意圖性的加熱的條件下利用濺射法來形成。在利用濺射法形成CAC-OS的情況下,作為沉積氣體,可以使用選自惰性氣體(典型的是氬)、氧氣體和氮氣體中的一種或多種。另外,成膜時的沉積氣體的總流量中的氧氣體的流量比越低越好,例如,將氧氣體的流量比設定為0%以上且低於30%,較佳為0%以上且10%以下。
另外,使用CAC-OS的半導體元件具有高可靠性。因此,CAC-OS適於顯示器等各種半導體裝置。
由於在半導體層中具有CAC-OS的電晶體的場效移動率高並驅動能力高,所以藉由將該電晶體用於驅動電路,典型地是用於生成閘極信號的掃描線驅動電路,可以提供邊框寬度窄(也稱為窄邊框)的顯示裝置。另外,藉由將該電晶體用於顯示裝置所包括的信號線驅動電路(尤其是,與信號線驅動電路所包括的移位暫存器的輸出端子連接的解多工器),可以提供連接於顯示裝置的佈線數少的顯示裝置。
另外,在半導體層具有CAC-OS的電晶體像使用低溫多晶矽的電晶體那樣不需要進行雷射晶化製程。由此,即使為使用大面積基板的顯示裝置,也可以減少製造成本。並且,在如Ultra High-Definition(也被稱為“4K解析度”、“4K2K”或“4K”)、Super High-Definition (也被稱為“8K解析度”、“8K4K”或“8K”)等具有高解析度的大型顯示裝置中,藉由將在半導體層具有CAC-OS的電晶體用於驅動電路及顯示部,可以在短時間內進行寫入並降低顯示不良,所以是較佳的。
此外,在著眼於結晶結構時,有時氧化物半導體屬於與上述分類不同的分類。在此,說明氧化物半導體中的結晶結構的分類。典型地,對IGZO(包含In、Ga、Zn的金屬氧化物)的結晶結構的分類進行說明。
IGZO大致分為Amorphous(無定形)、Crystalline(結晶性)以及Crystal(結晶)。另外,Amorphous包括completely amorphous。另外,Crystalline包括CAAC、nc及CAC。另外,在Crystalline的分類中不包含single crystal(單晶)、poly crystal(多晶)及completely amorphous。另外,Crystal包括single crystal及poly crystal。
另外,分為Crystalline的結構是介於Amorphous(無定形)與Crystal(結晶)之間的中間狀態,是屬於新穎的邊界區域(New crystalline phase)的結構。該結構位於Amorphous與Crystal間的邊界區域。換言之,該結構與在能量性上不穩定的Amorphous(無定形)或Crystal(結晶)可以說是完全不同的結構。
注意,膜或基板的結晶結構可以使用X射線繞射(XRD:X-Ray Diffraction)影像進行評價。
作為一個例子,石英玻璃的XRD光譜峰的形狀大致為左右對稱。另一方面,結晶性IGZO的XRD光譜峰的形狀為左右非對稱。XRD光譜峰的形狀為左右非對稱明顯地示出結晶的存在。換言之,除非XRD光譜峰的形狀左右對稱,否則不能說是Amorphous。注意,結晶性IGZO的XRD光譜峰的形狀為左右非對稱的緣故可以估計起因於該結晶相(微晶)。
明確而言,在XRD光譜中結晶性IGZO在2θ=34°或其附近具有峰。另外,微晶在2θ=31°或其附近具有峰。當使用X射線繞射評價氧化物半導體膜時,比2θ=34°或其附近低角度一側的光譜寬度變寬。由此可知,氧化物半導體膜包含在2θ=31°或其附近具有峰的微晶。
另外,可以使用奈米束電子繞射法(NBED:Nano Beam Electron Diffraction)觀察的繞射圖案(也稱為奈米束電子繞射圖案)對膜的結晶結構進行評價。在奈米束電子繞射法中,例如進行束徑為1nm的電子繞射法。在將基板溫度設定為室溫藉由濺射法形成的IGZO膜的繞射圖案中,觀察到不是暈狀的圖案而是斑點狀的圖案。由此可以估計為以室溫進行形成的IGZO膜處於不是晶體狀態也不是非晶狀態的中間態,由此不會判斷為處於非晶狀態。
或者,也可以將矽用於形成有電晶體的通道的半導體。作為矽可以使用非晶矽,尤其較佳為使用具有結晶性的矽。例如,較佳為使用微晶矽、多晶矽、單晶矽等。尤其是,多晶矽與單晶矽相比能夠在低溫下形成,並且其場效移動率比非晶矽高,所以多晶矽的可靠性高。
[導電層] 作為可用於電晶體的閘極、源極及汲極和構成顯示裝置的各種佈線及電極等導電層的材料,可以舉出鋁、鈦、鉻、鎳、銅、釔、鋯、鉬、銀、鉭或鎢等金屬或者以上述金屬為主要成分的合金等。另外,可以以單層或疊層結構使用包含這些材料的膜。例如,可以舉出包含矽的鋁膜的單層結構、在鈦膜上層疊鋁膜的兩層結構、在鎢膜上層疊鋁膜的兩層結構、在銅-鎂-鋁合金膜上層疊銅膜的兩層結構、在鈦膜上層疊銅膜的兩層結構、在鎢膜上層疊銅膜的兩層結構、依次層疊鈦膜或氮化鈦膜、鋁膜或銅膜以及鈦膜或氮化鈦膜的三層結構、以及依次層疊鉬膜或氮化鉬膜、鋁膜或銅膜以及鉬膜或氮化鉬膜的三層結構等。另外,也可以使用氧化銦、氧化錫或氧化鋅等氧化物。另外,藉由使用包含錳的銅,可以提高蝕刻時的形狀的控制性,所以是較佳的。
[絕緣層] 作為可用於各絕緣層的絕緣材料,例如可以使用丙烯酸樹脂或環氧樹脂等樹脂、具有矽氧烷鍵的樹脂、無機絕緣材料如氧化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、氮化矽或氧化鋁等。
另外,發光元件較佳為設置於一對透水性低的絕緣膜之間。由此,能夠抑制水等雜質進入發光元件,從而能夠抑制裝置的可靠性下降。
作為透水性低的絕緣膜,可以舉出氮化矽膜、氮氧化矽膜等含有氮及矽的膜以及氮化鋁膜等含有氮及鋁的膜等。另外,也可以使用氧化矽膜、氧氮化矽膜以及氧化鋁膜等。
例如,透水性低的絕緣膜的水蒸氣透過量為1×10-5 [g/(m2 ∙day)]以下,較佳為1×10-6 [g/(m2 ∙day)]以下,更佳為1×10-7 [g/(m2 ∙day)]以下,進一步較佳為1×10-8 [g/(m2 ∙day)]以下。
以上是組件的說明。
本實施方式所示的結構例子及對應於這些例子的圖式等的至少一部分可以與其他結構例子或圖式等適當地組合而實施。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式3 在本實施方式中參照圖12對顯示裝置的結構例子進行說明。
圖12A所示的顯示裝置包括像素部502、驅動電路部504、保護電路506及端子部507。注意,也可以採用不設置保護電路506的結構。
像素部502包括使配置為X行Y列(X、Y為分別獨立的2以上的自然數)的多個像素電路501。各像素電路501分別包括驅動顯示元件的電路。
驅動電路部504包括對閘極線GL_1至GL_X輸出掃描信號的閘極驅動器504a、對資料線DL_1至DL_Y供應資料信號的源極驅動器504b等的驅動電路。閘極驅動器504a採用至少包括移位暫存器的結構即可。此外,源極驅動器504b例如由多個類比開關等構成。此外,也可以由移位暫存器等構成源極驅動器504b。
端子部507是指設置有用來從外部的電路對顯示裝置輸入電源、控制信號及影像信號等的端子的部分。
保護電路506是在自身所連接的佈線被供應一定的範圍之外的電位時使該佈線與其他佈線之間處於導通狀態的電路。圖12A所示的保護電路506例如與閘極驅動器504a和像素電路501之間的佈線的閘極線GL、或者與源極驅動器504b和像素電路501之間的佈線的資料線DL等的各種佈線連接。注意,在圖12A中,為了使保護電路506與像素電路501進行區別,對保護電路506附加陰影。
另外,既可以採用閘極驅動器504a及源極驅動器504b各自設置在與像素部502相同的基板上的結構,又可以採用形成有閘極驅動電路或源極驅動電路的基板(例如,使用單晶半導體、多晶半導體形成的驅動電路板)以COG或TAB(Tape Automated Bonding:捲帶自動接合)安裝於基板的結構。
圖12B及圖12C示出可用於像素電路501的像素電路結構的一個例子。
圖12B所示的像素電路501包括液晶元件570、電晶體550及電容器560。此外,資料線DL_n、閘極線GL_m及電位供應線VL等與像素電路501連接。
根據像素電路501的規格適當地設定液晶元件570的一對電極中的一個電極的電位。根據被寫入的資料設定液晶元件570的配向狀態。此外,也可以對多個像素電路501的每一個所具有的液晶元件570的一對電極中的一個電極供應共用電位。此外,也可以對各行的像素電路501的每一個所具有的液晶元件570的一對電極中的一個電極供應不同的電位。
另外,圖12C所示的像素電路501包括電晶體552及電晶體554、電容器562以及發光元件572。此外,資料線DL_n、閘極線GL_m、電位供應線VL_a及電位供應線VL_b等與像素電路501連接。
此外,電位供應線VL_a和電位供應線VL_b中的一個被施加高電源電位VDD,電位供應線VL_a和電位供應線VL_b中的另一個被施加低電源電位VSS。根據電晶體554的閘極被施加的電位,流過發光元件572中的電流被控制,從而來自發光元件572的發光亮度被控制。
本實施方式所示的結構例子及對應於這些例子的圖式等的至少一部分可以與其他結構例子或圖式等適當地組合而實施。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式4 下面對備有用來校正像素所顯示的灰階的記憶體的像素電路以及具有該像素電路的顯示裝置進行說明。
[電路結構] 圖13A示出像素電路400的電路圖。像素電路400包括電晶體M1、電晶體M2、電容器C1及電路401。此外,佈線S1、佈線S2、佈線G1及佈線G2與像素電路400連接。
電晶體M1的閘極與佈線G1連接,源極和汲極中的一個與佈線S1連接,源極和汲極中的另一個與電容器C1的一個電極連接。電晶體M2的閘極與佈線G2連接,源極和汲極中的一個與佈線S2連接,源極和汲極中的另一個與電容器C1的另一個電極及電路401連接。
電路401至少包括一個顯示元件。顯示元件可以使用各種各樣的元件,典型地有有機EL元件或LED元件等發光元件、液晶元件或MEMS元件等。
將連接電晶體M1與電容器C1的節點記作節點N1,將連接電晶體M2與電路401的節點記作節點N2。
像素電路400藉由使電晶體M1變為關閉狀態可以保持節點N1的電位。此外,藉由使電晶體M2變為關閉狀態可以保持節點N2的電位。此外,藉由在電晶體M2處於關閉狀態的狀態下藉由電晶體M1對節點N1寫入預定的電位,由於藉由電容器C1的電容耦合,可以使節點N2的電位對應節點N1的電位變化而發生改變。
在此,作為電晶體M1、電晶體M2中的一者或兩者可以使用實施方式1中例示出的使用氧化物半導體的電晶體。由於該電晶體具有極低的關態電流,因此可以長時間地保持節點N1及節點N2的電位。此外,當各節點的電位保持期間較短時(明確而言,圖框頻率為30Hz以上時等)也可以採用使用了矽等半導體的電晶體。
[驅動方法實例] 接著,參照圖13B對像素電路400的工作方法的一個例子進行說明。圖13B是像素電路400的工作的時序圖。注意,這裡為了便於說明,不考慮佈線電阻等各種電阻、電晶體或佈線等的寄生電容及電晶體的臨界電壓等的影響。
在圖13B所示的工作中,將1個圖框期間分為期間T1和期間T2。期間T1是對節點N2寫入電位的期間,期間T2是對節點N1寫入電位的期間。
[期間T1] 在期間T1,對佈線G1和佈線G2的兩者供給使電晶體變為導通狀態的電位。此外,對佈線S1提供為固定電位的電位Vref ,對佈線S2提供第一資料電位Vw
節點N1藉由電晶體M1從佈線S1被供給電位Vref 。此外,節點N2藉由電晶體M2從佈線S2被供給第一資料電位Vw 。因此,電容器C1變為保持電位差Vw -Vref 的狀態。
[期間T2] 接著,在期間T2,佈線G1被供應使電晶體M1變為導通狀態的電位,佈線G2被供應使電晶體M2變為關閉狀態的電位,佈線S1被提供第二資料電位Vdata 。此外,也可以對佈線S2提供預定的恆電位或使佈線S2成為浮動狀態。
節點N1藉由電晶體M1從佈線S1被供應第二資料電位Vdata 。此時,由於藉由電容器C1的電容耦合,對應第二資料電位Vdata 節點N2的電位發生變化,其變化量為電位dV。也就是說,電路401被輸入將第一資料電位Vw 和電位dV加在一起的電位。注意,雖然圖13B示出電位dV為正的值,但是其也可以為負的值。也就是說,第二資料電位Vdata 也可以比電位Vref 低。
這裡,電位dV基本由電容器C1的電容值及電路401的電容值決定。當電容器C1的電容值充分大於電路401的電容值時,電位dV成為接近第二資料電位Vdata 的電位。
如上所述,由於像素電路400可以組合兩種資料信號生成供應給包括顯示元件的電路401的電位,所以可以在像素電路400內進行灰階校正。
此外,像素電路400可以生成超過可對佈線S1及佈線S2供給的最大電位的電位。例如,在使用發光元件的情況下,可以進行高動態範圍(HDR)顯示等。此外,在使用液晶元件的情況下,可以實現過驅動等。
[應用實例] [使用液晶元件的例子] 圖13C所示的像素電路400LC包括電路401LC。電路401LC包括液晶元件LC及電容器C2。
液晶元件LC的一個電極與節點N2及電容器C2的一個電極連接,另一個電極與被供應電位Vcom2 的佈線連接。電容器C2的另一個電極與被供應電位Vcom1 的佈線連接。
電容器C2用作儲存電容器。此外,當不需要時可以省略電容器C2。
由於像素電路400LC可以對液晶元件LC提供高電壓,所以例如可以藉由過驅動實現高速顯示,可以採用驅動電壓高的液晶材料等。此外,藉由對佈線S1或佈線S2提供校正信號,可以根據使用溫度或液晶元件LC的劣化狀態等進行灰階校正。
[使用發光元件的例子] 圖13D所示的像素電路400EL包括電路401EL。電路401EL包括發光元件EL、電晶體M3及電容器C2。
電晶體M3的閘極與節點N2及電容器C2的一個電極連接,源極和汲極中的一個與被供應電位VH 的佈線連接,源極和汲極中的另一個與發光元件EL的一個電極連接。電容器C2的另一個電極與被供應電位Vcom 的佈線連接。發光元件EL的另一個電極與被供應電位VL 的佈線連接。
電晶體M3具有控制對發光元件EL供應的電流的功能。電容器C2用作儲存電容器。不需要時也可以省略電容器C2。
此外,雖然這裡示出發光元件EL的陽極一側與電晶體M3連接的結構,但是也可以採用陰極一側與電晶體M3連接的結構。當採用陰極一側與電晶體M3連接的結構時,可以適當地改變電位VH 與電位VL 的值。
像素電路400EL可以藉由對電晶體M3的閘極施加高電位使大電流流過發光元件EL,所以例如可以實現HDR顯示等。此外,藉由對佈線S1或佈線S2提供校正信號可以對電晶體M3及發光元件EL的電特性偏差進行校正。
此外,不侷限於圖13C及圖13D所示的電路,也可以採用另外附加電晶體或電容器等的結構。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式5 下面,對本發明的一個實施方式的顯示面板的像素的結構例子進行說明。
圖14A至圖14E示出像素300的結構例子。
像素300包括多個像素301。多個像素301各自被用作子像素。因為由呈現互不相同的顏色的多個像素301構成一個像素300,所以顯示部可以進行全彩色顯示。
圖14A和圖14B所示的像素300包括三個子像素。圖14A所示的像素300所包括的像素301所呈現的顏色組合是紅色(R)、綠色(G)以及藍色(B)。圖14B所示的像素300所包括的像素301所呈現的顏色組合是青色(C)、洋紅色(M)、黃色(Y)。
圖14C至圖14E所示的像素300包括四個子像素。圖14C所示的像素300所包括的像素301所呈現的顏色組合是紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)以及白色(W)。藉由使用呈現白色的子像素,可以提高顯示部的亮度。圖14D所示的像素300所包括的像素301所呈現的顏色組合是紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)以及黃色(Y)。圖14E所示的像素300所包括的像素301所呈現的顏色組合是青色(C)、洋紅色(M)、黃色(Y)以及白色(W)。
增加用作一個像素的子像素的數量,適當地組合呈現紅色、綠色、藍色、青色、洋紅色及黃色等顏色的子像素,由此可以提高半色調的再現性。因此,可以提高顯示品質。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以再現各種規格的色域。例如,可以再現如下規格的色域:在電視廣播中使用的PAL(Phase Alternating Line:逐行倒相)規格及NTSC(National Television System Committee:美國國家電視標準委員會)規格;在用於個人電腦、數位相機、印表機等電子裝置的顯示裝置中廣泛使用的sRGB(standard RGB:標準RGB)規格及Adobe RGB規格;在HDTV(High Definition Television,也被稱為高清)中使用的ITU-R BT.709(International Telecommunication Union Radiocommunication Sector Broadcasting Service (Television) 709:國際電信聯盟無線電通信部門廣播服務(電視)709)規格;在數位電影放映中使用的DCI-P3(Digital Cinema Initiatives P3:數位電影宣導聯盟P3)規格;以及在UHDTV(Ultra High Definition Television,也被稱為超高清)中使用的ITU-R BT.2020(REC.2020(Recommendation 2020:建議2020))規格等。
當將像素300配置為1920×1080的矩陣狀時,可以實現能夠以所謂全高清(也稱為“2K解析度”、“2K1K”或“2K”等)的解析度進行全彩色顯示的顯示裝置。另外,例如,當將像素300配置為3840×2160的矩陣狀時,可以實現能夠以所謂Ultra High-Definition(也被稱為“4K解析度”、“4K2K”或“4K”等)的解析度進行全彩色顯示的顯示裝置。另外,例如,當將像素300配置為7680×4320的矩陣狀時,可以實現能夠以所謂Super High-Definition(也被稱為“8K解析度”、“8K4K”或“8K”等)的解析度進行全彩色顯示的顯示裝置。藉由增加像素300,還可以實現能夠以16K或32K的解析度進行全彩色顯示的顯示裝置。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式6 在本實施方式中對能夠使用本發明的一個實施方式的顯示裝置的電子裝置的例子進行說明。
圖15A所示的電子裝置6500是可以用作智慧手機的可攜式資訊終端設備。
電子裝置6500包括外殼6501、顯示部6502、電源按鈕6503、按鈕6504、揚聲器6505、麥克風6506、照相機6507及光源6508等。顯示部6502具有觸控面板功能。
顯示部6502可以使用本發明的一個實施方式的顯示裝置。
顯示部6502包括切口部,以與該切口部嚙合的方式設置照相機6507及光源6508。藉由採用該結構,可以使對外殼6501的顯示部6502的佔有面積大。
另外,圖15B示出顯示部6502包括開口且在該開口的內部配置有照相機6507和包圍該照相機6507的環狀光源6509的例子。另外,以與顯示部6502的切口部嚙合的方式設置有揚聲器6505。另外,也可以將顯示部6502用作對拍攝物件照射的光源。藉由採用該結構,可以使對外殼6501的顯示部6502的佔有面積更大。
圖15C是包括外殼6501的麥克風6506一側的端部的剖面示意圖。
外殼6501的顯示面一側設置有具有透光性的保護構件6510,被外殼6501及保護構件6510包圍的空間內設置有顯示面板6511、光學構件6512、觸控感測器面板6513、印刷電路板6517、電池6518等。
顯示面板6511、光學構件6512及觸控感測器面板6513使用沒有圖示的黏合劑固定到保護構件6510。
另外,在顯示部6502的外側的區域中,顯示面板6511的一部分被折疊。此外,該被折疊的部分與FPC6515連接。FPC6515安裝有IC6516。此外,FPC6515與設置於印刷電路板6517的端子連接。
顯示面板6511可以使用本發明的一個實施方式的撓性顯示器面板。由此,可以實現極輕量的電子裝置。此外,由於顯示面板6511極薄,所以可以在抑制電子裝置的厚度的情況下搭載大容量的電池6518。此外,藉由折疊顯示面板6511的一部分以在像素部的背面設置於FPC6515的連接部,可以實現窄邊框的電子裝置。
本實施方式的至少一部分可以與本說明書所記載的其他實施方式適當地組合而實施。
實施方式7 在本實施方式中對包括使用本發明的一個實施方式製造的顯示裝置的電子裝置進行說明。
以下所例示的電子裝置是在顯示部中包括本發明的一個實施方式的顯示裝置的電子裝置,因此是可以實現高解析度的電子裝置。此外,可以同時實現高解析度及大螢幕的電子裝置。
在本發明的一個實施方式的電子裝置的顯示部上例如可以顯示具有全高清、4K2K、8K4K、16K8K或更高的解析度的影像。
作為電子裝置,例如除了電視機、膝上型個人電腦、顯示器裝置、數位看板、彈珠機、遊戲機等具有比較大的螢幕的電子裝置之外,還可以舉出數位相機、數位攝影機、數位相框、行動電話機、可攜式遊戲機、可攜式資訊終端、音頻再生裝置等。
使用了本發明的一個實施方式的電子裝置可以沿著房屋或樓的內壁或外壁、汽車等的內部裝飾或外部裝飾等的平面或曲面組裝。
圖16A是安裝有取景器8100的照相機8000的外觀圖。
照相機8000包括外殼8001、顯示部8002、操作按鈕8003、快門按鈕8004等。此外,照相機8000安裝有可裝卸的透鏡8006。
在照相機8000中,透鏡8006和外殼也可以被形成為一體。
照相機8000藉由按下快門按鈕8004或者觸摸用作觸控面板的顯示部8002,可以進行成像。
外殼8001包括具有電極的嵌入器,除了可以與取景器8100連接以外,還可以與閃光燈裝置等連接。
取景器8100包括外殼8101、顯示部8102以及按鈕8103等。
外殼8101藉由嵌合到照相機8000的嵌入器的嵌入器裝到照相機8000。取景器8100可以將從照相機8000接收的影像等顯示到顯示部8102上。
按鈕8103被用作電源按鈕等。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以用於照相機8000的顯示部8002及取景器8100的顯示部8102。此外,也可以在照相機8000中內置有取景器。
圖16B是頭戴顯示器8200的外觀圖。
頭戴顯示器8200包括安裝部8201、透鏡8202、主體8203、顯示部8204以及電纜8205等。此外,在安裝部8201中內置有電池8206。
通过電纜8205,將電力從電池8206供應到主體8203。主體8203具備無線接收器等,能夠將所接收的影像資訊等顯示到顯示部8204上。此外,主體8203具有照相機,由此可以利用使用者的眼球及眼瞼的動作作為輸入方法。
此外,也可以對安裝部8201的被使用者接觸的位置設置多個電極,以檢測出根據使用者的眼球的動作而流過電極的電流,由此實現識別使用者的視線的功能。此外,還可以具有根據流過該電極的電流監視使用者的脈搏的功能。安裝部8201可以具有溫度感測器、壓力感測器、加速度感測器等各種感測器,也可以具有將使用者的生物資訊顯示在顯示部8204上的功能或與使用者的頭部的動作同步地使顯示在顯示部8204上的影像變化的功能。
可以將本發明的一個實施方式的顯示裝置用於顯示部8204。
圖16C、圖16D及圖16E是頭戴顯示器8300的外觀圖。頭戴顯示器8300包括外殼8301、顯示部8302、帶狀固定工具8304以及一對透鏡8305。
使用者可以藉由透鏡8305看到顯示部8302上的顯示。較佳的是,彎曲配置顯示部8302,因為使用者可以感受高真實感。此外,藉由透鏡8305分別看到顯示在顯示部8302的不同區域上的影像,來可以進行利用視差的三維顯示等。此外,本發明的一個實施方式不侷限於設置有一個顯示部8302的結構,也可以設置兩個顯示部8302以對使用者的一對眼睛分別配置兩個不同的顯示部。
可以將本發明的一個實施方式的顯示裝置用於顯示部8302。因為包括本發明的一個實施方式的半導體裝置的顯示裝置具有極高的解析度,所以即使如圖16E那樣地使用透鏡8305放大,也可以不使使用者看到像素而可以顯示現實感更高的影像。
圖17A至圖17G所示的電子裝置包括外殼9000、顯示部9001、揚聲器9003、操作鍵9005(包括電源開關或操作開關)、連接端子9006、感測器9007(該感測器具有測量如下因素的功能:力、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)、麥克風9008等。
圖17A至圖17G所示的電子裝置具有各種功能。例如,可以具有如下功能:將各種資訊(靜態影像、動態影像、文字影像等)顯示在顯示部上的功能;觸控面板的功能;顯示日曆、日期或時間等的功能;藉由利用各種軟體(程式)控制處理的功能;進行無線通訊的功能;讀出儲存在存儲介質中的程式或資料來處理的功能;等。注意,電子裝置的功能不侷限於上述功能,而可以具有各種功能。電子裝置可以包括多個顯示部。此外,也可以在該電子裝置中設置照相機等而使其具有如下功能:拍攝靜態影像或動態影像來將所拍攝的影像儲存在存儲介質(外部存儲介質或內置於照相機的存儲介質)中的功能;將所拍攝的影像顯示在顯示部上的功能;等。
下面,詳細地說明圖17A至圖17G所示的電子裝置。
圖17A是示出電視機9100的立體圖。可以將例如是50英寸以上或100英寸以上的大型顯示部9001組裝到電視機9100。
圖17B是示出可攜式資訊終端9101的立體圖。可攜式資訊終端9101例如可以用作智慧手機。可攜式資訊終端9101也可以設置有揚聲器9003、連接端子9006、感測器9007等。此外,可攜式資訊終端9101可以將文字或影像資訊顯示在其多個面上。圖17B示出顯示三個圖示9050的例子。此外,也可以將由虛線矩形表示的資訊9051顯示在顯示部9001的另一個面上。作為資訊9051的一個例子,可以舉出提示收到電子郵件、SNS或電話等的資訊;電子郵件或SNS等的標題;發送者姓名;日期;時間;電池餘量;以及天線接收信號強度等。或者,可以在顯示有資訊9051的位置上顯示圖示9050等。
圖17C是示出可攜式資訊終端9102的立體圖。可攜式資訊終端9102具有將資訊顯示在顯示部9001的三個以上的面上的功能。在此,示出資訊9052、資訊9053、資訊9054分別顯示於不同的面上的例子。例如,使用者也可以在將可攜式資訊終端9102放在上衣口袋裡的狀態下確認顯示在能夠從可攜式資訊終端9102的上方觀察到的位置上的資訊9053。使用者可以確認到該顯示而無需從口袋裡拿出可攜式資訊終端9102,由此能夠判斷例如是否接電話。
圖17D是示出手錶型可攜式資訊終端9200的立體圖。此外,顯示部9001的顯示面被彎曲,能夠在所彎曲的顯示面上進行顯示。例如,藉由與可進行無線通訊的耳麥相互通訊,可攜式資訊終端9200可以進行免提通話。此外,可攜式資訊終端9200包括連接端子9006,可以與其他資訊終端進行資料的交換或者進行充電。此外,充電工作也可以利用無線供電進行。
圖17E、圖17F及圖17G是示出能夠折疊的可攜式資訊終端9201的立體圖。此外,圖17E是可攜式資訊終端9201為展開狀態的立體圖,圖17G是可攜式資訊終端9201為折疊狀態的立體圖,並且圖17F是可攜式資訊終端9201為從圖17E和圖17G中的一個狀態變為另一個狀態的中途的狀態的立體圖。可攜式資訊終端9201在折疊狀態下可攜性好,在展開狀態下因為具有無縫拼接的較大的顯示區域而其顯示的一覽性優異。可攜式資訊終端9201所包括的顯示部9001由鉸鏈9055所連接的三個外殼9000來支撐。例如,可以以1mm以上且150mm以下的曲率半徑使顯示部9001彎曲。
圖18A示出電視機的一個例子。電視機7100的顯示部7500被組裝在外殼7101中。在此示出利用支架7103支撐外殼7101的結構。
可以藉由利用外殼7101所具備的操作開關或另外提供的遙控器7111進行圖18A所示的電視機7100的操作。此外,也可以將觸控面板應用於顯示部7500,藉由用手指等觸摸顯示部7500可以進行電視機7100的操作。此外,遙控器7111也可以除了具備操作按鈕以外還具備顯示部。
此外,電視機7100也可以具備電視廣播的接收機或用來連接到通訊網路的通訊設備。
圖18B示出筆記型個人電腦7200。筆記型個人電腦7200包括外殼7211、鍵盤7212、指向裝置7213、外部連接埠7214等。在外殼7211中組裝有顯示部7500。
圖18C及圖18D示出數位看板(Digital Signage)的一個例子。
圖18C所示的數位看板7300包括外殼7301、顯示部7500及揚聲器7303等。此外,還可以包括LED燈、操作鍵(包括電源開關或操作開關)、連接端子、各種感測器以及麥克風等。
圖18D示出設置於圓柱狀柱子7401上的數位看板7400。數位看板7400包括沿著柱子7401的曲面設置的顯示部7500。
顯示部7500越大,一次能夠提供的資訊量越多,並且容易吸引人的注意,由此例如可以提高廣告宣傳效果。
較佳為將觸控面板用於顯示部7500,使得使用者能夠操作。由此,不僅可以用於廣告,還可以用於提供路線資訊或交通資訊、商用設施的指南等使用者需要的資訊。
另外,如圖18C和圖18D所示,數位看板7300或數位看板7400較佳為藉由無線通訊可以與使用者所攜帶的智慧手機等資訊終端設備7311聯動。例如,顯示在顯示部7500上的廣告的資訊可以顯示在資訊終端設備7311的螢幕,並且藉由操作資訊終端設備7311,可以切換顯示部7500的顯示。
另外,可以在數位看板7300或數位看板7400上以資訊終端設備7311為操作單元(控制器)執行遊戲。由此,不特定多個使用者可以同時參加遊戲,享受遊戲的樂趣。
本發明的一個實施方式的顯示裝置可以應用於圖18A至圖18D所示的顯示部7500。 實施例
在本實施例中,說明製造疊層結構不同的樣本且對它們的拉力模數和彎曲彈性模數進行測定的結果。
[評價1] [樣本] 在本實施例中,作為設想上述實施方式1所例示的薄膜11及薄膜12的薄膜,使用厚度為100μm的PEN(Polyethylene naphthalate,聚萘二甲酸乙二醇酯)薄膜。此外,作為設想黏合層21的黏彈性薄片使用矽酮凝膠薄片。
表1示出所製造的五個樣本的疊層結構及各層的厚度。
[表1]
樣本名稱 疊層結構 厚度
Ref.1 PEN 100μm
Ref.2 PEN / 環氧樹脂 / PEN 100μm / 10μm / 100μm
A1 PEN / 黏彈性薄片 / PEN 100μm / 300μm / 100μm
A2 PEN / 黏彈性薄片 / PEN 100μm / 500μm / 100μm
A3 PEN / 黏彈性薄片 / PEN 100μm / 1000μm / 100μm
樣本A1、樣本A2、樣本A3具有將一對PEN薄膜使用黏彈性薄片貼合在一起的結構。使各黏彈性薄片的厚度依次樣本A1、樣本A2及樣本A3厚。
另外,作為比較樣本製造比較樣本Ref.1及比較樣本Ref.2。比較樣本Ref.1是一個PEN薄膜。比較樣本Ref.2是將一對PEN薄膜使用以環氧樹脂為主要成分的黏合劑貼合在一起的樣本。作為環氧樹脂,使用雙液型環氧樹脂。
[彈性模數的測定] 拉力模數的測定參照日本工業規格JIS 7127以及JIS K7161而實施。作為測定裝置使用島津製作所所製造的EZ Graph。將樣本的夾持器的間隔設定為50mm。作為各樣本使用寬度為10mm的加工為長方形狀的樣本。
彎曲彈性模數的測定參照日本工業規格JIS 7171而實施。注意,雖然在該規格中設想各樣本的厚度為1mm以上,但是對比其薄的樣本也以同樣方法進行測定。作為各樣本使用以寬度為25mm的長方形狀加工的樣本。將樣本的下部支點間距離設定為40mm實施三點彎曲試驗。
根據上述方法所測定的應變-應力曲線中的應變為0.05%時的應力與應變為0.25%時的應力這兩點間的傾斜度求出拉力模數及彎曲彈性模數。
[結果] 圖19A示出各樣本中的拉力模數及彎曲彈性模數的測定結果。
首先,當著眼於比較樣本Ref.1時,具有彎曲彈性模數比拉力模數大的傾向。另外,比較樣本Ref.2雖然拉力模數小於比較樣本Ref.1,但彎曲彈性模數變大。從此可知,藉由將兩個薄膜使用黏合劑貼合在一起,更不容易彎曲。
接著,當著眼於樣本A1、樣本A2及樣本A3時,與比較樣本Ref.1及比較樣本Ref.2不同,彎曲彈性模數比拉力模數小。從此可知,採用黏彈性薄片的樣本能夠以較小力量彎曲。
另外,從圖19A可以確認到黏彈性薄片的厚度越厚彎曲彈性模數越小。
在此,當彎曲彈性模數除以拉力模數的值(以拉力模數為1時的彎曲彈性模數的比例)時,比較樣本的該值都超過1,亦即,比較樣本Ref.1為1.17且比較樣本Ref.2為1.36,而樣本的該值都成為極小的值,亦即,樣本A1為0.12,樣本A2為0.10,樣本A3為0.06。
[評價2] 接著,製造具有與上述不同的疊層結構的樣本而對其進行同樣的評價。
[樣本] 表2示出所製造的三個樣本的疊層結構及各層的厚度。
[表2]
樣本名稱 疊層結構 厚度
Ref.3 PEN /環氧樹脂 / PEN  /環氧樹脂 / PEN 100μm / 10μm / 100μm  / 10μm / 100μm
B1 PEN / 黏彈性薄片 / PEN /黏彈性薄片 / PEN 100μm / 300μm / 100μm  / 300μm / 100μm
B2 PEN /黏彈性薄片 / PEN / OCA /聚氨酯 100μm / 300μm / 100μm  / 50μm / 220μm
樣本B1具有將三個PEN薄膜使用兩個黏彈性薄片貼合在一起的結構。此外,樣本B2具有將聚氨酯薄片使用OCA(Optical Clear Adhesive,光學透明膠)薄膜貼合到上述樣本A2在一起的結果。作為OCA薄膜使用丙烯酸類樹脂材料。
另外,比較樣本Ref.3是將三個PEN薄膜使用環氧樹脂貼合在一起的樣本。
以與上述同樣的方法測定拉力模數及彎曲彈性模數。
[結果] 圖19B示出各樣本中的拉力模數及彎曲彈性模數的測定結果。
與上述比較樣本Ref.2同樣,比較樣本Ref.3具有彎曲彈性模數比拉力模數高的傾向。另外,可確認到彎曲彈性模數的值大於比較樣本Ref.2。
接著,當著眼於樣本B1時,雖然厚度非常厚(大約為0.9mm),但是與樣本A1及樣本A2相比彎曲彈性模數更小。
另外,與樣本A1同樣,樣本B2的彎曲彈性模數也小於拉力模數一位數以上。從此結果可知,在疊層結構的一部分採用黏彈性薄片時也發揮效果。
[樣本的形狀觀察] 下面,對在使樣本A1的形狀變化的同時觀察其端部的結果進行說明。
圖20A1是使樣本A1平坦的狀態下的樣本A1的端部的顯微照片。另外,圖20A2是對圖20A1進行強調輪廓的影像處理的照片。如圖20A1及圖20A2所示,在樣本A1為平坦的情況下,一對PEN薄膜的端部和黏彈性薄片的端部大致一致。
圖20B1及圖20B2是將樣本A1以10mm的直徑彎曲180°時的顯微照片。從圖20B1及圖20B2可以確認到:下側的PEN薄膜具有在上側的PEN薄膜的外側突出的形狀;黏彈性薄片的端面以延伸的方式變形等。另外,可知黏彈性薄片的端面對一對PEN薄膜的端面傾斜並具有緩慢的弧形的形狀。
圖20C1及圖20C2是將樣本A1以3mm的直徑彎曲180°時的顯微照片。示出與以10mm的直徑彎曲時大致同樣的形狀。如此,可以確認到樣本A1的端部的形狀根據曲率幾乎沒有變化。
10,10A,10R:顯示面板 11,12,13:薄膜 21,21a,21b:黏合層 21R:黏合劑 26,26a,26b:FPC 27,27a,27b:連接器 31,31a,31b:支撐體 32:黏合層 33,34a,34b,34c,34d,34e,34f,34g,34h,34j,34k:支撐體 35,35a,35b,36:聯結部
在圖式中: [圖1A]至[圖1C]示出顯示面板的結構例子; [圖2A]至[圖2C]示出顯示面板的結構例子; [圖3A]及[圖3B]示出顯示面板的結構例子; [圖4A]至[圖4E]示出顯示面板的應用實例; [圖5A]至[圖5D]示出顯示面板的應用實例; [圖6A]及[圖6B]示出顯示面板的應用實例; [圖7A]及[圖7B]示出顯示面板的應用實例; [圖8A]及[圖8B]示出顯示面板的應用實例; [圖9A]至[圖9C]示出顯示裝置的結構例子; [圖10]示出顯示裝置的剖面結構例子; [圖11]示出顯示裝置的剖面結構例子; [圖12A]是顯示裝置的方塊圖,[圖12B]及[圖12C]是電路圖; [圖13A]、[圖13C]及[圖13D]是顯示裝置的電路圖,[圖13B]是時序圖; [圖14A]至[圖14E]示出像素的結構例子; [圖15A]至[圖15C]示出電子裝置的結構例子; [圖16A]至[圖16E]示出電子裝置的結構例子; [圖17A]至[圖17G]示出電子裝置的結構例子; [圖18A]至[圖18D]示出電子裝置的結構例子; [圖19A]及[圖19B]示出根據實施例的拉力模數及彎曲彈性模數的測定結果; [圖20A1]至[圖20C2]示出根據實施例的樣本的顯微照片。
10:顯示面板
11,12:薄膜
21:黏合層
C0,C1,C2:面
O:彎曲中心

Claims (12)

  1. 一種顯示裝置,包括: 具備顯示元件的顯示面板, 其中,該顯示面板包括第一薄膜、第二薄膜以及第一黏合層, 該第一黏合層位於該第一薄膜與該第二薄膜之間並具有將該第一薄膜與該第二薄膜貼合在一起的功能, 該顯示元件被該第一薄膜支撐, 並且,該顯示面板的彎曲彈性模數為拉力模數的0.01倍以上且小於1倍。
  2. 一種顯示裝置,包括: 具備顯示元件的顯示面板, 其中,該顯示面板包括第一薄膜、第二薄膜以及第一黏合層, 該第一黏合層位於該第一薄膜與該第二薄膜之間並具有將該第一薄膜與該第二薄膜貼合在一起的功能, 該顯示元件被該第一薄膜支撐, 該顯示面板的彎曲彈性模數為拉力模數的0.01倍以上且小於1倍, 並且,該第一黏合層具有黏彈性且比該第一薄膜及該第二薄膜伸縮性高。
  3. 一種顯示裝置,包括: 具備顯示元件的顯示面板, 其中,該顯示面板包括第一薄膜、第二薄膜以及第一黏合層, 該第一黏合層位於該第一薄膜與該第二薄膜之間並具有將該第一薄膜與該第二薄膜貼合在一起的功能, 該顯示元件被該第一薄膜支撐, 該顯示面板的彎曲彈性模數為拉力模數的0.01倍以上且小於1倍, 並且,在使其一部分彎曲時,該顯示面板以該第一薄膜的端面和該第二薄膜的端面相對錯開的方式變形。
  4. 根據請求項1至3中任一項之顯示裝置, 其中該顯示面板的彎曲彈性模數為拉力模數的0.01倍以上且0.2倍以下。
  5. 根據請求項1至4中任一項之顯示裝置, 其中該第二薄膜具有作為觸控感測器或圓偏光板的功能。
  6. 根據請求項1至5中任一項之顯示裝置, 其中該第一薄膜包含環氧樹脂、芳香族聚醯胺樹脂、丙烯酸樹脂、醯亞胺樹脂、醯胺樹脂、醯胺-醯亞胺樹脂和玻璃中的一種以上。
  7. 根據請求項1至6中任一項之顯示裝置, 其中該第二薄膜包含聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、氟樹脂、烯烴樹脂、乙烯基樹脂、苯乙烯樹脂、醯胺樹脂、酯樹脂和環氧樹脂中的一種以上。
  8. 根據請求項1至7中任一項之顯示裝置, 其中該第一黏合層包含含有矽酮、丙烯酸樹脂或聚氨酯樹脂等的橡膠狀或凝膠狀的材料。
  9. 根據請求項1至8中任一項之顯示裝置,包括: 第二黏合層;以及 第三薄膜, 其中,該第二黏合層隔著該第二薄膜與該第一黏合層重疊,並具有將該第二薄膜與該第三薄膜貼合在一起的功能, 該第二黏合層具有黏彈性且比該第一薄膜及該第二薄膜伸縮性高, 並且,該第三薄膜包含聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、氟樹脂、烯烴樹脂、乙烯基樹脂、苯乙烯樹脂、醯胺樹脂、酯樹脂和環氧樹脂中的一種以上。
  10. 一種電子裝置,包括: 請求項1至9中任一項之顯示裝置;以及 保護罩, 其中,該保護罩包括表面為平坦的第一部分以及與該第一部分相鄰的表面為曲面的第二部分,並以覆蓋該顯示面板的顯示面的方式被設置, 並且,該顯示面板包括以沿著該第一部分及該第二部分的方式被該保護罩保持的部分。
  11. 一種電子裝置,包括: 請求項1至9中任一項之顯示裝置; 第一支撐體; 第二支撐體;以及 聯結部, 其中,該第一支撐體與該第二支撐體藉由該聯結部連接, 該顯示面板包括被該第一支撐體支撐的第一部分、被該第二支撐體支撐的第二部分以及位於該第一部分與該第二部分之間的第三部分, 並且,該聯結部以使顯示面具有凸狀或凹狀的方式彎曲該顯示面板的該第三部分,以便可以重疊該第一支撐體與該第二支撐體。
  12. 一種電子裝置,包括: 請求項1至9中任一項之顯示裝置; 第一支撐體; 第二支撐體; 第三支撐體; 第一聯結部;以及 第二聯結部, 其中,該第一支撐體與該第二支撐體藉由該第一聯結部連接, 該第二支撐體與該第三支撐體藉由該第二聯結部連接, 該顯示面板包括被該第一支撐體支撐的第一部分、被該第二支撐體支撐的第二部分、被該第三支撐體支撐的第三部分、位於該第一部分與該第二部分之間的第四部分以及位於該第二部分與該第三部分之間的第五部分, 該第一聯結部使該顯示面板的該第四部分彎曲為凸狀,以便可以使該第一支撐體與該第二支撐體重疊, 並且,該第二聯結部使該顯示面板的該第五部分彎曲為凹狀,以便可以將該第二支撐體與該第三支撐體重疊。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7428729B2 (ja) * 2019-11-01 2024-02-06 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司 表示モジュール及び表示装置
KR20210116061A (ko) 2020-03-17 2021-09-27 삼성전자주식회사 연신 소자, 표시 패널, 센서 및 전자 장치
KR20210157941A (ko) * 2020-06-22 2021-12-30 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
CN114613272B (zh) * 2022-03-23 2024-04-12 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示装置的制备方法、显示装置以及移动终端
CN115148100B (zh) * 2022-06-17 2023-10-13 合肥维信诺科技有限公司 显示模组和显示装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101320384B1 (ko) * 2011-06-30 2013-10-23 삼성디스플레이 주식회사 가요성 표시 패널 및 상기 가요성 표시 패널을 포함하는 표시 장치
KR102079188B1 (ko) 2012-05-09 2020-02-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치 및 전자 기기
TWI764064B (zh) * 2014-03-13 2022-05-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 撓性裝置
KR20190006101A (ko) * 2014-10-28 2019-01-16 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치 및 전자 장치
JP6603154B2 (ja) * 2016-03-08 2019-11-06 株式会社Joled 表示装置および電子機器
KR102233720B1 (ko) * 2016-03-17 2021-03-30 코닝 인코포레이티드 굽힘 가능한 전자 소자 모듈들, 물품들 및 이를 형성하는 본딩 방법들
CN108461519A (zh) * 2017-02-21 2018-08-28 京东方科技集团股份有限公司 柔性显示面板及其制备方法、显示装置

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