TW202247117A - 顯示裝置、顯示單元及顯示系統 - Google Patents
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Abstract
本發明的一個實施方式的目的之一是提供:能夠沿著曲面進行顯示的顯示裝置或顯示系統;能夠呈環狀地無縫顯示的顯示裝置或顯示系統;適合大型化的顯示裝置或顯示系統。本發明的一個實施方式是一種顯示裝置,包括:顯示面板,其中,顯示面板包括第一部分和第二部分並具有撓性,第一部分具有顯示影像的功能,第二部分具有透過可見光的功能,並且,顯示面板以第一部分和第二部分重疊的方式彎曲。
Description
本發明的一個實施方式係關於一種顯示影像的顯示裝置。
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、照明設備、蓄電裝置、記憶體裝置、這些裝置的驅動方法或製造方法。
近年來,對顯示裝置的大型化或多樣化的需求增高。例如,可以舉出家用電視機(也稱為電視或電視接收器)、數位看板(Digital Signage)或公共資訊顯示器(PID:Public Information Display)等。另外,數位看板或PID等越大型化越能夠增多所提供的資訊量,並且,當將它們用於廣告等時越大型化越容易吸引人的注意,從而可以期待廣告宣傳效果的提高。
作為顯示裝置,典型地可以舉出具備有機EL(Electro Luminescence:電致發光)元件或發光二極體(LED:Light Emitting Diode)等發光元件的發光裝置、液晶顯示裝置、以電泳方式等進行顯示的電子紙等。
例如,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元件的顯示裝置可以實現薄型、輕量、高對比且低耗電量的顯示裝置。
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
本發明的一個實施方式的目的之一是提供:能夠沿著曲面進行顯示的顯示裝置或顯示系統;能夠呈環狀地無縫顯示的顯示裝置或顯示系統;適合大型化的顯示裝置或顯示系統;易於顯眼且廣告宣傳效果高的顯示裝置或顯示系統;易於維護或管理的顯示裝置或顯示系統;供電效率高的顯示系統;新穎的顯示裝置、顯示單元、顯示系統等。
注意,這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。本發明的一個實施方式並不需要實現所有上述目的。另外,上述以外的目的可以從說明書等的記載抽出。
本發明的一個實施方式是一種顯示裝置,包括:顯示面板,其中,顯示面板包括第一部分和第二部分並具有撓性,第一部分具有顯示影像的功能,第二部分具有透過可見光的功能,並且,顯示面板以第一部分和第二部分重疊的方式彎曲。
另外,本發明的另一個實施方式是一種顯示裝置,包括:第一顯示面板;以及第二顯示面板,其中,第一顯示面板和第二顯示面板都包括第一部分和第二部分並具有撓性,第一部分具有顯示影像的功能,第二部分具有透過可見光的功能,第一顯示面板和第二顯示面板中的至少一個以它們的一部分重疊的方式彎曲,第一顯示面板的第一部分與第二顯示面板的第二部分包括彼此重疊的區域,並且,第二顯示面板的第一部分與第一顯示面板的第二部分包括彼此重疊的區域。
另外,本發明的另一個實施方式是一種顯示裝置,包括:第一至第n(n為2以上的整數)顯示面板,其中,第一至第n顯示面板的每一個包括第一部分和第二部分並具有撓性,第一部分具有顯示影像的功能,第二部分具有透過可見光的功能,第一至第n顯示面板以相鄰的兩個顯示面板的一部分重疊的方式彎曲,第k(k為1以上且n-1以下的整數)顯示面板的第一部分與第k+1顯示面板的第二部分包括彼此重疊的區域,並且,第n顯示面板的第一部分與第一顯示面板的第二部分包括彼此重疊的區域。
另外,本發明的另一個實施方式是一種顯示單元,包括:顯示面板;以及支撐體,其中,顯示面板包括第一部分和第二部分並具有撓性,第一部分具有顯示影像的功能,第二部分具有透過可見光的功能,支撐體包括具有曲面的第一表面及與第一表面相反一側的安裝機構,安裝機構具有將支撐體固定於框架上的功能,顯示面板沿著支撐體的第一表面被固定,並且,顯示面板的第二部分部分突出於支撐體的外側。
另外,在上述顯示單元中,較佳為包括受電裝置,其中,受電裝置包括受電用共振線圈、受電用線圈、整流電路、DC-DC轉換器以及電池,受電用共振線圈因磁共振而感生高頻電壓,受電用線圈因與受電用共振線圈之間的電磁感應而感生高頻電壓,整流電路對感生在受電用線圈中的高頻電壓進行整流,DC-DC轉換器被輸入整流電路所輸出的直流電壓,並且,電池利用DC-DC轉換器所輸出的直流電壓供電。再者,較佳的是,DC-DC轉換器包括輸入電力檢測部和電壓轉換部,輸入電力檢測部被輸入第一直流電壓,電壓轉換部將第一直流電壓轉換成第二直流電壓並輸出該第二直流電壓,輸入電力檢測部包括負載、第一單元以及第二單元,第一單元檢測出與第一直流電壓成比例的第一電壓,第二單元檢測出與在負載中產生的電流成比例的第二電壓,電壓轉換部包括開關和第三單元,開關根據切換工作控制產生在負載中的電流,並且,第三單元根據第一電壓和第二電壓控制開關的切換工作,以將第一電壓和第二電壓的比例保持為固定比例。
另外,在上述顯示單元中,較佳為包括FPC(Flexible Printed Circuit:軟性印刷電路板)和驅動裝置,其中,驅動裝置較佳為具有將第一信號輸出到顯示面板的功能,驅動裝置較佳為被固定於支撐體中除了第一表面以外的部分,並且,驅動裝置和顯示面板較佳為藉由FPC電連接。
另外,本發明的另一個實施方式較佳是一種顯示系統,包括:n個上述顯示單元;框架;以及輸出裝置,其中,框架包括環狀的腕部和支撐腕部的腳部,輸出裝置具有將第二信號輸出到顯示單元的功能,n個顯示單元的每一個可以用安裝機構被固定於腕部,並且,當將第一至第n顯示單元固定於腕部時,第k(k為1以上且n-1以下的整數)顯示單元的顯示面板的第一部分與第k+1顯示單元的顯示面板的第二部分包括彼此重疊的區域,並且,第n顯示單元的顯示面板的第一部分與第一顯示單元的顯示面板的第二部分包括彼此重疊的區域。
另外,在上述顯示系統中,框架較佳為包括與顯示單元的安裝機構嵌合的多個凸部或凹部,並且,框架較佳為包括使腕部變形為閉環狀態或開環狀態的機構。
另外,在上述顯示系統中,輸出裝置較佳為具有將第二信號以無線方式輸出到顯示單元的功能。
另外,在上述顯示系統中,上述輸出裝置較佳為包括記憶體裝置或能夠連接到外部記憶體裝置的端子。另外,在上述顯示系統中,上述輸出裝置較佳為具有藉由網路獲取資訊的功能。
根據本發明的一個實施方式,可以提供:能夠沿著曲面進行顯示的顯示裝置或顯示系統;能夠呈環狀地無縫顯示的顯示裝置或顯示系統;適合大型化的顯示裝置或顯示系統;易於顯眼且廣告宣傳效果高的顯示裝置或顯示系統;易於維護或管理的顯示裝置或顯示系統;供電效率高的顯示系統;新穎的顯示裝置、顯示單元、顯示系統等。
將參照圖式對實施方式進行詳細說明。但是,本發明不侷限於下面的說明,而所屬技術領域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實就是其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此,本發明不應該被解釋為僅侷限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符號表示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略反復說明。另外,當表示具有相同功能的部分時有時使用相同的陰影線,而不特別附加符號。
注意,在本說明書所說明的每一個圖式中,有時為了容易理解,誇大表示各結構的大小、層的厚度、區域。因此,本發明並不一定侷限於圖式中的尺寸。
另外,在本說明書等中使用的“第一”、“第二”等序數詞是為了方便識別構成要素而附的,而不是為了在數目方面上進行限定的。
在本說明書等中,除非特別說明,“影像”是指如靜態影像、動態影像、混合有靜態影像和動態影像的影像等能夠顯示在顯示裝置等的顯示區域上的所有影像。
實施方式1
在本實施方式中,參照圖式說明本發明的一個實施方式的顯示面板、顯示裝置、顯示單元以及顯示系統等。
在本發明的一個實施方式中,藉由在一個以上的方向(例如,一個列或矩陣形狀等)上排列多個顯示面板,可以製造具有廣顯示區域的顯示裝置及顯示系統。
在使用多個顯示面板製造具有廣顯示區域的顯示裝置及顯示系統的情況下,一個顯示面板不需要為大型顯示面板。由此,不需要使用來製造該顯示面板的製造裝置大型化,從而可以節省空間。另外,可以利用中小型顯示面板的製造裝置,由此不需要伴隨顯示裝置的大型化而利用新穎的製造裝置,從而可以抑制製造成本。另外,可以抑制伴隨顯示面板的大型化的良率下降。
當顯示面板的大小同一時,與具有一個顯示面板的顯示裝置及顯示系統相比,具有多個顯示面板的顯示裝置及顯示系統具有顯示區域更廣、一次可顯示更多資訊等效果。
但是,習知的顯示面板具有圍繞顯示區域的非顯示區域。因此,例如,當排列多個顯示面板並將這些顯示面板的輸出影像拼接以顯示一個影像時,該一個影像被顯示裝置的使用者視覺確認被分開了的影像。
雖然可以減小各顯示面板的非顯示區域的寬度(使用窄邊框顯示面板)以抑制各顯示面板的顯示被認為彼此分開,但是難以完全去除非顯示區域。
另外,在非顯示區域的面積小的情況下,顯示面板的端部與顯示面板內的元件之間的距離短,由此有時因從顯示面板的外部侵入的雜質而使元件易於劣化。
鑒於上述問題,在本發明的一個實施方式的顯示裝置及顯示系統中,將多個顯示面板配置為彼此重疊。彼此重疊的兩個顯示面板中的至少一個位於顯示面一側(上側)的顯示面板具有與顯示區域相鄰的透過可見光的區域。在本發明的一個實施方式中,配置在下側的顯示面板的顯示區域與配置在上側的顯示面板的透過可見光的區域重疊。因此,可以縮小重疊的兩個顯示面板的顯示區域之間的非顯示區域,甚至可以消除該非顯示區域。由此,可以實現使用者幾乎看不到顯示面板的接縫的大型顯示裝置及顯示系統。
另外,在本發明的一個實施方式中,位於上側的顯示面板的非顯示區域的至少一部分為透過可見光的區域,由此可以與位於下側的顯示面板的顯示區域重疊。另外,在本發明的一個實施方式中,位於下側的顯示面板的非顯示區域的至少一部分可以與位於上側的顯示面板的顯示區域或遮擋可見光的區域重疊。這些部分不影響到顯示裝置的窄邊框化(顯示區域以外的面積的縮小化),由此不需要減小面積。
當非顯示區域的面積大時,顯示面板的端部與顯示面板內的元件之間的距離變長,由此可以抑制因從顯示面板的外部侵入的雜質而使元件易於劣化。例如,在使用有機EL元件作為顯示元件的情況下,顯示面板的端部與有機EL元件之間的距離越長,從顯示面板的外部侵入(或到達)有機EL元件的水分或氧等雜質越少。在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,能夠充分確保非顯示區域的面積,由此即使應用使用有機EL元件等的顯示面板,也可以實現可靠性高的大型顯示裝置及顯示系統。
另外,在本發明的一個實施方式中,將多個顯示面板配置為一列並配置為相鄰的兩個顯示面板的一部分重疊。由此,可以將多個顯示面板的顯示區域接連為一個帶狀的區域用作一個顯示區域。再者,位於兩端的兩個顯示面板也同樣地配置為一部分重疊。此時,多個顯示面板中的幾個或全部都成為彎曲狀態。就是說,可以將多個顯示面板的每一個的顯示區域無縫拼接為筒狀的區域用作一個顯示區域。
更明確地說,本發明的一個實施方式例如可以採用如下結構。
[顯示面板的結構例子]
圖1A是可以應用於本發明的一個實施方式的顯示裝置、顯示單元以及顯示系統等的顯示面板100的俯視示意圖。
顯示面板100具有基板111、基板112、顯示區域101、驅動電路102、佈線103以及FPC104。
基板111及基板112較佳為具有撓性。因此,顯示面板100可以以顯示區域101的顯示面成為凸面或凹面的方式彎曲。或者,作為基板111及基板112,也可以使用具有剛度的彎曲基板。
顯示區域101為能夠顯示影像的區域。顯示區域101在基板111與基板112之間具有多個像素。
驅動電路102是用來驅動顯示區域101所具有的像素的電路。這裡,雖然示出在基板111上形成驅動電路102的結構,但是不侷限於此。例如,也可以採用將IC(Integrated Circuit:積體電路)晶片作為驅動電路102安裝在基板111上或FPC104上的結構。
FPC104具有將來自外部的信號藉由佈線103供應到顯示區域101的像素及驅動電路102的功能。
另外,顯示面板100具有接觸於顯示區域101的透過可見光的區域110(以下也稱為區域110)。更明確而言,沿著顯示區域101的輪廓的一部分設置有透過可見光的區域110。圖1A示出如下情況的例子:顯示區域101為長方形,且沿著顯示區域101的輪廓的長邊方向和短邊方向的兩者設置有透過可見光的區域110。藉由將驅動電路102或佈線103配置在顯示區域101的一個長邊及短邊方向上而不配置在另一個長邊及短邊方向上,可以配置與顯示區域101相鄰的透過可見光的區域110。
如圖1A所示,透過可見光的區域110較佳為配置在與連接於FPC104的位置相反一側,其中間夾有顯示區域101。由此,可以如下所述那樣彎曲顯示面板100,使得FPC104位於與顯示區域101的顯示面相反一側。
這裡,在顯示面板100中,設置有驅動電路102、佈線103、FPC104等的區域可以被稱為遮擋可見光的區域120(以下也稱為區域120)。另外,當這些部件由具有透光性的材料構成以透過可見光時,該區域可以被稱為透過可見光的區域110的一部分。
另外,在圖1A中,以虛線表示基板112。基板112以至少覆蓋顯示區域101的方式設置。另外,也可以以覆蓋驅動電路102、佈線103、區域110等的一部分或全部的方式設置。另外,基板112以避開FPC104與佈線103連接的端子部的方式配置。另外,也可以使用具有開口的基板112使該開口與該端子部重疊,以使該端子部的表面露出。
[顯示裝置的結構例子1]
圖1B示出具有兩個顯示面板100的顯示裝置30的結構例子。另外,圖2A是沿圖1B中的截斷線A1-A2的剖面示意圖。
注意,為了區別各顯示面板、各顯示面板所包括的構成要素或與各顯示面板有關的構成要素,下面在符號後面附加字母(a、b等)來進行說明。另外,除非特別說明,當說明在具備多個顯示面板的結構中的各顯示面板或各構成要素之間共同的部分時,省略字母來進行說明。
在顯示裝置30中,顯示面板100a和顯示面板100b以各顯示面朝向外側的方式配置為環狀。由此,顯示裝置30能夠向環的外側顯示影像。
顯示面板100a具有透過可見光的區域110a、遮擋可見光的區域120a以及顯示區域101a。顯示面板100b具有透過可見光的區域110b、遮擋可見光的區域120b以及顯示區域101b。透過可見光的區域110a的一部分與顯示區域101b的顯示面一側重疊。由此,觀察者能夠看到透過區域110a顯示在顯示區域101b上的影像。
另外,作為顯示面板100b的遮擋可見光的區域120b的一部分的FPC104b和佈線103b等被顯示面板100a的顯示區域101a覆蓋。由此,顯示裝置30採用顯示區域101a和被區域110a覆蓋的顯示區域101b無縫拼接的結構。
與此同樣,顯示面板100b的透過可見光的區域110b的一部分與顯示面板100a的顯示區域101a的顯示面一側重疊。另外,顯示面板100a的FPC104a和佈線103a等被顯示面板100b的顯示區域101b覆蓋。由此,顯示裝置30採用顯示區域101b和被區域110b覆蓋的顯示區域101a無縫拼接的結構。
在圖1B中,以粗虛線表示顯示裝置30的顯示區域31。在顯示區域31中,顯示區域101a和顯示區域101b無縫地配置為環狀。由此,能夠在顯示區域31上顯示環狀的無縫影像。例如,可以將顯示裝置30應用於柱子等,使得觀察者看到在柱子的全方向上無縫的顯示影像。
本發明的一個實施方式的顯示裝置30的特徵之一在於能夠顯示在顯示區域31的外周360度上無縫的影像。由此,只要將相鄰的兩個顯示面板100配置為使觀察者看到無縫拼接的兩個顯示區域101即可,兩個顯示面板100不一定必須要彼此接觸。基於同樣理由,兩個顯示面板100不一定必須要用黏合劑等固定。
因此,在本說明書等中,顯示面板“呈環狀”是指其彎曲為該顯示面板的包含一個端部的部分與該顯示面板的包含另一個端部的部分重疊或者接觸的狀態。此時,顯示面板“呈環狀”還是指在該顯示面板的彼此重疊的兩個部分之間夾有空間或其他結構物的狀態。另外,多個顯示面板“呈環狀”是指如下狀態:相鄰的兩個顯示面板具有一個顯示面板的包含端部的部分與另一個顯示面板的包含端部的部分彼此重疊或者接觸的一個以上的區域。此時,多個顯示面板“呈環狀”還是指在相鄰的兩個顯示面板的彼此重疊的兩個部分之間夾有空間或其他結構物的狀態。
另外,雖然在圖1B中示出使用兩個顯示面板100的情況,但是也可以使用三個以上的顯示面板100。藉由增加顯示面板100的個數,可以不改變顯示面板100的大小或設計而無限增大顯示裝置30的顯示區域31的大小(顯示區域所形成的環的周長)。
圖1C示出在縱向上配置有兩個結構的情況的例子,該結構為兩個顯示面板100配置為環狀的結構。
明確而言,圖1C所示的顯示裝置30具有四個顯示面板(顯示面板100a至100d)。
顯示面板100a和顯示面板100b的相對位置的關係、顯示面板100c和顯示面板100d的相對位置的關係與圖1B同樣。
再者,顯示面板100a的透過可見光的區域110a的一部分與顯示面板100c的顯示區域101c的顯示面一側重疊。再者,顯示面板100a的顯示區域101a的一部分覆蓋作為顯示面板100c的遮擋可見光的區域120c(未圖示)的一部分的佈線103c、驅動電路102c等的一部分。
同樣地,顯示面板100b的透過可見光的區域110b的一部分與顯示面板100d的顯示區域101d的顯示面一側重疊。再者,顯示面板100b的顯示區域101b的一部分覆蓋作為顯示面板100d的遮擋可見光的區域120d(未圖示)的一部分的佈線103d、驅動電路102d等的一部分。
因此,圖1C所示的顯示裝置30的顯示區域31因縱向上的兩個顯示區域101無縫拼接而能夠顯示在縱向上無縫的影像。另外,當將顯示裝置30應用於柱子等時,藉由增加在縱向上配置的顯示面板100的個數,可以在柱子的高度方向上也無限擴大顯示區域31。
這裡,雖然示出顯示裝置30的顯示區域31為圓柱狀的情況,但是不侷限於此,也可以為各種各樣的形狀。例如,顯示區域31的剖面的輪廓形狀也可以為如圓形、橢圓形、多角形、具有圓角的多角形等各種各樣的形狀。或者,顯示區域31的形狀也可以為圓錐、角錐等錐形狀。另外,不侷限於柱狀或錐狀,而也可以為多面體形狀、具有圓角的多面體形狀等。
例如,藉由將顯示裝置30應用於公共設施的柱子等,可以在周圍全方位上顯示廣告等,由此易於顯眼並可以提高廣告的宣傳效果。
作為在柱子等的表面顯示影像的方法,例如有沿柱子等的表面配置彎曲的一個顯示面板的方法。但是,該結構因影像顯示區域有限而只能在規定的方向上進行顯示。另外,當使用沿柱子等的表面排列多個顯示面板的方法時,兩個顯示面板有縫拼接,由此發生影像的分開。
另外,作為其他方法,有利用投影儀等投影式成像裝置將影像投影於柱子表面的方法。但是,該方法有如下問題:當在柱子的全方位上顯示影像時,對於一個柱子需要多個投影儀,並且投影儀與柱子之間需要有幾m(典型為2m-5m以上)的距離,由此需要大空間。另外,在採用投影式成像裝置的情況下,有如下問題:當周圍明亮時,由於受到來自柱子等的反射光的影響,所顯示的影像的對比度下降,或者,解析度下降;當在投影儀與柱子之間有遮蔽物時,柱子上映出影子等。另外,有時因柱子的表面形狀、柱子與投影儀的位置關係而發生影像歪斜。
但是,本發明的一個實施方式的顯示裝置30能夠單獨顯示影像,因此適於設置在空間有限的場所或一般家庭等。另外,因為根本不發生影像歪斜、伴隨周圍亮度而使對比度下降或者解析度下降、發生影子等的問題,所以影像的顯示品質極高。另外,顯示裝置30不使用投影式成像裝置所需要的燈泡等光源,所以不僅可以降低功耗,而且沒有發熱的危險性,也不需要更換光源。因此,本發明的一個實施方式的顯示裝置30也可以說是同時實現低運行成本及高可靠性的顯示裝置。
各顯示面板100的厚度例如為10μm以上且5mm以下,較佳為20μm以上且4mm以下,更佳為30μm以上且3mm以下,典型為40μm以上且1mm以下。顯示面板100的厚度越薄,越可以減小顯示裝置30的尺寸。然而,當厚度過薄時,也有顯示面板100的機械強度降低的憂慮。另外,例如,藉由將具有撓性的保護片材等貼合到顯示面板100來使其具有0.5mm以上且5mm以下左右的適當的總厚度,可以不犧牲厚度或重量等而提高其機械強度。
藉由將顯示面板100形成得極薄或者將撓性構件用於顯示面板100等,可以使其重量極小。例如,可以使每顯示面面積100cm
2的顯示面板100的重量成為0.1g以上且50g以下,較佳為0.1g以上且30g以下,更佳為0.1g以上且10g以下,進一步較佳為0.1g以上且5g以下。
上述顯示面板100的重量可以為單個顯示面板100(實現顯示影像的最低功能的部分。例如,形成有元件等的一對基板)的重量,也可以還包括用來確保顯示面板100的強度的構件(片材、框架等)、電連接到顯示面板100的FPC、佈線、連接器等的重量。藉由使用上述輕量的顯示面板100,可以使顯示裝置30的重量等於或低於上述投影式顯示裝置的螢幕等的重量。
藉由將多個較小的顯示面板100用於顯示裝置30,可以實現高良率。另外,例如,即使在只製備一個種類的顯示面板100的情況下,藉由改變顯示面板100的個數或配置方法,也可以容易製造顯示區域31的尺寸不同的各種各樣的顯示裝置30。因此,可以更容易地使產品的種類豐富或按照各顧客的需求進行少量生產。尤其是,在應用於數位看板等的情況下,易於根據設施或場所而改變方式是有用的。另外,製造商可以銷售包含顯示面板100的單元,並且,使用者可以使用該單元自由地設定顯示區域31的尺寸或形狀等。
顯示裝置30的顯示區域31的像素數(也稱為螢幕解析度)為各顯示面板100的顯示區域101中有助於顯示的部分的總像素數。在此,為了使顯示裝置30的顯示區域31的像素數為指定數,也可以藉由由鄰接的兩個顯示面板100中位於顯示面一側的顯示面板100的顯示區域101覆蓋位於與顯示面相反一側的顯示面板100的顯示區域101的一部分,來調節顯示裝置30的顯示區域31的像素數。由此可以使顯示裝置30具備具有滿足使用者的要求或規格的像素數的顯示區域31。
對結構例子1的說明到此為止。
[結構例子1的變形例]
以上示出使用多個顯示面板100形成大顯示區域31的顯示裝置30的結構例子,但是也可以使用一個顯示面板100。
圖3A和圖3B示出使用一個顯示面板100的顯示裝置30的例子。圖3B示出使圖3A旋轉了大約180度的狀態。另外,圖2B是沿圖3A中的截斷線B1-B2的剖面示意圖。
顯示面板100以顯示面朝向外側的方式彎曲為環狀。另外,沿顯示區域101的一個邊的透過可見光的區域110的一部分覆蓋顯示區域101的另一個邊附近的顯示區域101的一部分。
另外,顯示面板100的顯示區域101的一部分覆蓋作為遮擋可見光的區域120的一部分的佈線103、FPC104等。
由此,可以使用一個顯示面板100在環狀的顯示區域31上顯示無縫的影像。
只由一個顯示面板100構成的顯示裝置30適用於小型設備。例如,可以適用於如戒指型、手鐲型、手錶型、項鍊型、頭帶型等可穿戴設備、如數位相框等桌上型電子裝置等。當然,也可以將具有兩個以上的顯示面板100的顯示裝置30應用於這些設備。
對結構例子1的變形例子的說明到此為止。
[結構例子2]
在結構例子1中示出以顯示面朝向外側的方式彎曲顯示面板100以向環的外側顯示影像的顯示裝置30的例子。這裡,將說明以顯示面朝向內側的方式彎曲顯示面板100以向環的內側顯示影像的顯示裝置30的結構例子。
圖4A示出圖1B中的兩個顯示面板(顯示面板100a和顯示面板100b)以各顯示面朝向內側的方式配置的例子。圖2C是沿圖4A中的截斷線C1-C2的剖面示意圖。另外,圖4B示出圖1C中的四個顯示面板(顯示面板100a至100d)以各顯示面朝向內側的方式配置的例子。在相鄰的兩個顯示面板100重疊的部分的結構中,只有顯示面板100的彎曲方向與上述結構例子1不同,除此以外可以援用上述結構例子1。
根據上述結構,在顯示裝置30的顯示區域31中多個顯示區域101無縫配置為環狀,由此能夠向環的內側顯示無縫的影像。
例如,較佳為採用觀察者能夠在顯示裝置30所形成的環的內側看到影像的結構。因為在觀察者的周圍360度能夠顯示影像,所以很有真實感。另外,因為所顯示的影像無縫,所以觀察者不太認為其是顯示在顯示裝置30上的影像,由此很有逼真感。由此,上述顯示裝置30適用於VR(Virtual Reality:虛擬實境)。此時,既可將顯示裝置30配置為由顯示區域101圍繞觀察者的頭部,又可使顯示裝置30所具有的顯示區域101大到其內側容納觀察者的程度。
例如,當在觀察者的前方配置一個大顯示面板或者以圍繞觀察者的方式排列多個顯示面板時,觀察者以視覺確認到顯示面板的端部或兩個相鄰的顯示面板的邊界等,由此逼真感或真實感少。這一點與HMD(Head Mounted Display:頭戴顯示器)等同樣。
另外,當利用投影儀等沿內壁投影影像時,有如下問題:因將影像投影於曲面上而使影像的一部分變模糊;伴隨投影儀離開壁面,鮮明度(清晰度)或亮度下降等。但是,根據本發明的一個實施方式,可以以圍繞觀察者的方式顯示無縫、高清晰、高亮度的影像,由此能夠顯示很有逼真感或真實感的影像。
例如,在本發明的一個實施方式的顯示裝置30內容納多個觀察者,使得多個觀察者觀看同一影像並共用體驗。例如,可以將本發明的一個實施方式的顯示裝置30適當地應用於遊樂園或遊藝場等娛樂設施。另外,也可以應用於天象儀、美術館、科學館、博物館、水族館等的展示設施。另外,也適用於能夠虛擬體驗滑雪等冬季運動、潛水等海洋運動等各種運動的設施等。另外,也適用於能夠虛擬體驗觀光地或宇宙等的旅行的設施等。
另外,顯示裝置30能夠拆卸多個顯示面板100來搬運,然後在現場組裝該多個顯示面板100。由此,也適用於屋外或屋內的有限期間的活動等。
另外,也可以對圖4A和圖4B的結構以覆蓋上部的開口部和下部的開口部中的一者或兩者的方式配置具有平面狀或曲面狀的顯示面的顯示面板。藉由採用這種結構,可以在內部的觀察者的上下左右全方位上顯示影像,由此更有逼真感。另外,也可以在顯示裝置30的內部配置供觀察者坐的椅子等。
對結構例子2的說明到此為止。
[顯示單元的結構例子]
以下說明能夠適用於上述顯示裝置或下述顯示系統的具備顯示面板的顯示單元的結構例子。
圖5A和圖5B示出顯示單元20的結構例子。另外,圖5B示出使圖5A旋轉了大約180度的結構。
顯示單元20具有顯示面板100、支撐體130以及驅動裝置132。
支撐體130的表面的一部分具有曲面,且沿該曲面固定顯示面板100。雖然在圖5A和圖5B中示出在支撐體130上固定其顯示面呈凸狀的顯示面板100的結構,但是也可以如圖6A和圖6B所示那樣固定其顯示面呈凹狀的顯示面板100。
支撐體130和顯示面板100較佳為可裝卸地固定。例如,支撐體130和顯示面板100較佳為使用黏合強度低到可裝卸的程度的黏合劑、黏合薄片、雙面膠帶等固定。
支撐體130具有足以保持顯示面板100的形狀的機械強度即可。例如,可以使用樹脂、金屬、合金等的材料。較佳為使用樹脂,這是因為可以實現輕量的顯示單元20。
或者,支撐體130可以使用具有可塑性的部件,以自由地改變曲面的曲率。由此,可以變形為圖5A及圖5B等所示的支撐體130表面呈凸狀的方式和圖6A及圖6B所示的支撐體130表面呈凹狀的方式的兩者。另外,此時,較佳為先以所希望的曲率彎曲支撐體130再貼上顯示面板100,以不使對顯示面板100的外加壓力過大。
支撐體130的端部的一部分較佳為具有從被貼上顯示面板100的表面到與此相反一側的表面連續的彎曲表面。由此,可以不使顯示面板100的一部分陡峭地彎曲而將顯示面板100沿支撐體130彎曲到支撐體130的背面(與被貼上顯示面板100的表面相反一側的表面)。
顯示面板100較佳為至少在透過可見光的區域110突出於支撐體130的外側的狀態下被固定於支撐體130上。由此,當排列兩個顯示單元20時,可以使兩個支撐體130在物理上互不干涉而使一個顯示面板100的區域110重疊於另一個顯示面板100的顯示區域101上。
另外,顯示面板100較佳為在透過可見光的區域110及顯示區域101的一部分突出於支撐體130的外側的狀態下被固定於支撐體130上。由此,當排列兩個顯示單元20時,可以使兩個支撐體130在物理上互不干涉而由一個顯示面板100的顯示區域101的突出部分覆蓋另一個顯示面板100的遮擋可見光的區域120,從而易於無縫拼接兩個顯示面板100的顯示區域101。
支撐體130在與固定顯示面板100的表面不同的部分具有安裝機構131。安裝機構131具有將支撐體130固定於下述框架151上的功能。在圖5A和圖5B等中,作為安裝機構131,示出支撐體130的一部分為爪形狀的方式。安裝機構131的結構不侷限於此,也可以採用能夠將將支撐體130固定於框架151上的各種各樣的方式。例如,既可具有利用彈簧夾持框架來固定的機構又可為在支撐體130的一部分穿孔以用螺釘等固定支撐體130和框架151的結構。
另外,安裝機構131較佳為具有在被安裝在框架151上之後能夠調整支撐體130的位置的機構。例如,較佳為具有能夠向與沿支撐體130所具有的曲面的兩個正交軸平行的兩個方向調整位置的機構。或者,較佳為具有能夠向與該兩個正交軸和垂直於此的軸這三個軸平行的三個方向調整位置的機構。或者,較佳為還具有能夠以垂直於支撐體130的曲面的軸為旋轉軸調整支撐體130的旋轉角的機構。藉由具有上述機構,在將顯示單元20固定於下述框架151上之後也可以調整相鄰的兩個顯示單元20的顯示區域101的相對位置。另外,這種位置調整機構也可以不作為安裝機構131而作為框架151被設置。
較佳為在支撐體130的與固定顯示面板100的表面相反一側的表面上設置有驅動裝置132。另外,驅動裝置132不侷限於該位置,只要被固定於支撐體130的除固定顯示面板100的表面以外的部分即可。將顯示面板100彎曲為其一部分位於支撐體130的背面,以使其藉由FPC104電連接到驅動裝置132。
驅動裝置132具有藉由FPC104供應用來驅動顯示面板100的信號及電位的功能。驅動裝置132較佳為具有將從下述輸出裝置152輸入了的包含影像資料的信號(以下也稱為影像信號)轉換成用來驅動顯示面板100的信號或電位來將其供應到顯示面板100的功能。或者,也可以將驅動裝置132不電連接於輸出裝置152而使其單獨輸出用來驅動顯示面板100的信號。此時,可以將該影像資料儲存在內置於驅動裝置132的記憶體裝置或者使驅動裝置132連接於儲存該影像資料的快閃記憶體等外部記憶體裝置(存儲介質)。
驅動裝置132也可以具有天線、無線接收機、無線發送機、電池以及印刷線路板(電路基板)等中的一個以上。例如,可以使用安裝有如計算裝置或記憶體裝置等IC的印刷線路板。尤其是,當採用驅動裝置132能夠利用無線通訊技術接收來自輸出裝置152的上述信號的結構時,不需要電纜而可以簡化結構。
另外,驅動裝置132也可以具有受電裝置133。在本實施方式中,示出驅動裝置132具有受電裝置的例子,但是顯示單元也可以具有與驅動裝置132分離的受電裝置。對受電裝置133沒有特別的限制,但是可以使用例如將在實施方式5中說明的受電裝置。作為受電裝置133,可以使用例如具有共振線圈、整流電路、DC-DC轉換器以及電池並利用磁共振方式供電的受電裝置。因為驅動裝置132具有受電裝置,所以不需要用來對各驅動裝置供電的電纜,由此可以進一步簡化結構。
在圖5B中,示出驅動裝置132被設置在支撐體130的突出的一部分的結構,但是不侷限於此,只要以不使驅動裝置132和支撐體130的相對位置不准的方式固定它們即可。
另外,如圖6C所示,也可以在支撐體130的內部配置驅動裝置132。此時,可以採用FPC104藉由設置在支撐體130中的開口電連接於驅動裝置132的結構。或者,也可以在支撐體130的表面配置電連接於驅動裝置132的連接器或具有連接器的電纜等,以電連接該連接器和FPC104。
對顯示單元的結構例子的說明到此為止。
[顯示系統的結構例子]
以下說明可以應用上述顯示單元的顯示系統的結構例子。
圖7示出顯示系統10。顯示系統10具有多個顯示單元20(顯示單元20a至20l)、框架151以及輸出裝置152。
圖8示出框架151及輸出裝置152的外觀。另外,圖9是去除了圖7的框架151等的一部分(在圖式中框架151的正面一側)以示出顯示系統10的內部的圖。
如圖8所示,框架151具有多個環狀的腕部151a。另外,還具有隔著規定間隔支撐各腕部151a的多個腳部151b。在多個顯示單元20的尺寸相等的情況下,兩個腕部151a的間隔較佳為相等。
如圖8及圖9所示,腕部151a具有能夠利用顯示單元20的支撐體130所具有的安裝機構131固定支撐體130的結構。例如,可以設置有與安裝機構131嵌合的凸部或凹部。此時,該凸部或該凹部較佳為以同一間隔高準確度地配置,以能夠抑制相鄰的兩個顯示單元20的顯示區域101的位置不准。另外,如上所述,腕部151a也可以具有能夠調整顯示單元20的支撐體130和框架151的相對位置的調整機構。
如圖9所示,各顯示單元20以顯示面板100的一部分重疊於與此相鄰的顯示面板100的一部分上的方式可裝卸地固定於框架151上。明確而言,各顯示單元20以一個顯示面板100的透過可見光的區域110覆蓋與此相鄰的另一個顯示面板100的顯示區域101的一部分且一個顯示面板100的顯示區域101覆蓋與此相鄰的另一個顯示面板100的遮擋可見光的區域120的一部分的方式可裝卸地固定於框架151上。由此,在顯示系統10的整個顯示區域上能夠顯示無縫的影像。
另外,因為將顯示單元20可自由裝卸地固定於框架151上,所以即使例如多個顯示單元20中的一個發出毛病也可以容易交換。由此,可以實現便於維護或管理的顯示系統10。再者,藉由將顯示面板100可裝卸地固定於顯示單元20上,可以交換顯示面板100來再利用除此以外的部分,由此可以降低成本。例如,製造商既可將顯示單元20銷售給使用者又可將顯示面板100作為交換部件銷售給使用者。或者,也可以回收顯示單元20,以只交換顯示面板100後再次作為顯示單元20銷售。
當從框架151卸下顯示單元20或者對框架151裝上顯示單元20時,由於以覆蓋該顯示單元20的方式設置有與此相鄰的顯示單元20的顯示面板100而有時導致它們的物理性干涉。於是,藉由在顯示系統10中設置將顯示單元20向顯示面一側推出的機構,可以防止在裝卸顯示單元20時該顯示單元20及與此相鄰的顯示單元20的顯示面板的物理性干涉。明確而言,框架151、顯示單元20的支撐體130或安裝機構131較佳為具有用來使具有覆蓋該顯示單元20的顯示面板100的顯示單元20向顯示面一側推出的機構。
例如,考慮圖7等所示的位於上下的兩個顯示單元20中位於上側的顯示單元20的顯示面板100覆蓋位於下側的顯示單元20的情況。當交換某一個顯示單元20時,將位於與該顯示單元20相同的高處的多個顯示單元20及位於比該顯示單元20更上方的多個顯示單元20同時向顯示面一側推出即可。另外,當位於下側的顯示單元20的顯示面板100覆蓋位於上側的顯示單元20時,將位於比該顯示單元20更下方的多個顯示單元20向顯示面一側推出即可。
明確而言,例如,當在圖7中交換顯示單元20a時,在將顯示單元20b、20d以及20c向顯示面一側推出的狀態下進行交換即可。另外,當在圖7中交換顯示單元20e時,在將顯示單元20f、20g、20h、20a、20b、20c以及20d分別向顯示面一側推出的狀態下進行交換即可。
這裡,說明了在顯示系統10中設置將顯示單元20從框架151向顯示面一側推出的機構的情況,但是只要不導致該顯示單元20和與此相鄰的顯示單元20的顯示面板100的物理性干涉,就可以具有其他機構。例如,顯示單元20既可具有向框架151的圓周方向滑動的機構又可具有能夠從顯示單元20暫時卸下顯示面板100的機構。或者,如下所述,在框架151具有開閉機構的情況下(參照圖12A至圖13B),也可以在打開框架151的狀態下交換顯示單元20。
輸出裝置152是對各顯示單元20所具有的驅動裝置132輸出影像信號的裝置。
雖然輸出裝置152和各驅動裝置132也可以藉由電纜電連接,但是較佳為藉由無線通訊收發信號。另外,如圖8等所示,藉由將輸出裝置152配置在框架151的內側,可以實現節省空間。
作為輸出裝置152,例如,可以使用藍光光碟(Blu-ray Disk)、DVD(Digital Versatile Disk:數位影音光碟)、快閃記憶體等存儲介質的再現裝置或錄影再現裝置、具備HDD(Hard Disk Drive:硬式磁碟機)、SSD(Solid State Drive:固體狀態驅動機)等記憶體裝置的錄影再現裝置等。將儲存在這些記憶體裝置中的影像資料作為影像信號輸出到各顯示單元20即可。或者,輸出裝置152較佳為具有將藉由網路獲取的影像資料作為影像信號輸出到各顯示單元20的功能。由此,可以容易顯示最新的資訊,適用於數位看板等。另外,此時,較佳為採用輸出裝置152所具有的記憶單元能夠暫時儲存資料的結構,以即使不線上(off-line)時也可以顯示影像。
另外,輸出裝置152較佳為使用能夠不壓縮地輸出如全高清(像素個數為1920×1080)、4K(像素個數為3840×2160)或8K(像素個數為7680×4320)等高解析度的影像的非壓縮光碟錄影機(UDR:Uncompressed Disk Recorder)。
再者,輸出裝置152較佳為具有能夠將一個影像資料分割成多個影像信號來輸出的功能。由此,可以在顯示系統10所具有的顯示區域上顯示一個大影像。另外,不需要預先分割輸入到輸出裝置152的影像資料,由此通用性優越。
另外,雖然示出在縱向上排列三個顯示單元20的結構,但是不侷限於此,也可以排列一個或兩個,或者,排列四個以上。另外,雖然在圖7等中示出在縱向上配置的三個顯示單元20排列為一列的結構,但是也可以為圖10所示的交錯排列的結構。
另外,當使用圖6A和圖6B所示的顯示區域101呈凹面的顯示單元20時,在框架151的內側配置顯示單元20即可。此時,可以將輸出裝置152配置在框架151的下部或框架151的外側。
另外,在圖7等中,採用在框架151的外周方向上配置四個顯示單元20以由四個顯示面板100形成環的結構,但是其個數不侷限於此。圖11A示出在框架151的外周方向上配置六個顯示單元20(顯示單元20a至20f)時的沿平行於腕部151a的面的剖面示意圖。在圖11A中,由顯示面板100a至100f一共六個顯示面板形成環。
另外,如圖11B所示,顯示系統也可以具有保護部件134。保護部件134在顯示系統所具有的多個顯示單元20的外側(顯示面一側)圍繞該多個顯示單元20。圖11B示出保護部件134的形狀為筒狀的例子。保護部件134至少在與顯示面板的顯示區域重疊的區域中使用具有透光性的材料。另外,保護部件134也可以具有遮光性以使除了與顯示區域重疊的區域以外的區域不被視覺確認。作為保護部件134,例如,可以使用丙烯酸樹脂板、聚氯化乙烯樹脂板等塑膠板或玻璃板。另外,也可以使用薄膜狀或薄片狀的塑膠基板等。
在顯示單元20與保護部件134之間的空間135既可填充大氣等氣體又可設置用來貼合顯示單元20和保護部件134的樹脂等。
這裡,框架151較佳為具有開閉機構。由此,即使在框架151上設置顯示單元20之後也可以在框架151的內部進行工作。
圖12A和圖12B是從平行於框架151的腳部151b的方向看具有開閉機構的顯示系統10時的示意圖。
這裡,腕部151a具有軸部151c、缺口部151d。藉由使腕部151a的一部分以軸部151c為軸轉動,可以以從圖12A所示的狀態變成圖12B所示的狀態的方式打開框架151。
這裡,示出軸部151c與缺口部151d相對地配置的結構,但是藉由使軸部151c與缺口部151d的相對位置錯開,可以形成如門一般部分開閉的結構。當設置上述開閉機構時,較佳為在位於框架151的轉移部分的腳部151b設置小輪等,以易於變形。另外,此時,位於框架151的不轉移部分的腳部151b也可以被固定於地面等上。
圖13A和圖13B示出框架151的腕部151a具有兩個缺口部的結構。藉由採用上述結構,可以以從圖13A所示的狀態變成圖13B所示的狀態的方式卸下框架151的一部分。
注意,以上說明了在由多個顯示面板形成環的狀態下顯示影像的系統,但是也可以根據所應用的場所而在不形成環的狀態下顯示影像。就是說,也可以沿曲面或平面顯示影像。
[顯示系統的運用方法例子]
接著,說明本發明的一個實施方式的顯示系統的運用方法例子。圖14A至圖14D是用來說明顯示系統的運用方法的方塊圖。
圖14A所示的顯示系統10具有被設置在框架151上的多個顯示單元20和輸出裝置152。各顯示單元20具有顯示面板100和驅動裝置132。
輸出裝置152對各顯示單元20的驅動裝置132輸出影像信號,由此可以在各顯示單元20的顯示面板100上顯示影像。使用者將想要顯示的影像資料(Data)供應到輸出裝置152,由此可以在多個顯示面板100上即時地顯示影像。另外,例如,藉由由電視接收機或數據機等接收來自公共電波或網際網路的播放,可以將其作為影像資料供應到輸出裝置152。
圖14B示出輸出裝置152具備記憶體裝置153的情況的例子。可以在記憶體裝置153中儲存影像資料。輸出裝置152根據該影像資料輸出影像信號,由此可以在各顯示單元20的顯示面板100上顯示影像。使用者可以定期地更新儲存在記憶體裝置153中的影像資料,以在多個顯示面板100上顯示新影像。
圖14C示出可以將外部記憶體裝置154連接到輸出裝置152的例子。藉由將外部記憶體裝置154連接到輸出裝置152,輸入儲存在外部記憶體裝置154中的影像資料,可以根據該影像資料由輸出裝置152輸出影像信號。使用者可以交換外部記憶體裝置154或者更新儲存在外部記憶體裝置154中的影像資料,以在多個顯示面板100上顯示新影像。
作為外部記憶體裝置154,可以使用藉由連接器可裝卸的HDD或SSD等記憶體裝置、快閃記憶體、藍光光碟、DVD等存儲介質。
圖14D示出利用網際網路155和伺服器156的例子。伺服器156可以將影像資料藉由網際網路155輸入到輸出裝置152。另外,如圖14D所示,藉由將多個顯示系統10連接到網際網路155,可以由伺服器156總括並管理多個顯示系統10,再加上,隨時提供新資訊。
上述運用方法特別在多個顯示系統10上顯示同一資訊的情況下有效,如大型商用設施、機場或醫院等公共設施、鐵路或公共汽車等公共交通車輛、自治體等運用的資訊提供用顯示器、在廣範圍內開著多個商店的專營(franchise)事業等。
另外,在圖14C和圖14D的結構中,輸出裝置152也可以具有記憶體裝置153。藉由在圖14C中設置記憶體裝置153,即使在卸下外部記憶體裝置154之後也可以由顯示系統10繼續顯示影像。另外,藉由在圖14D中設置記憶體裝置153,即使在不連接到網際網路155的狀態(不線上)下也可以由顯示系統10繼續顯示影像。
本發明的一個實施方式的顯示系統能夠在環的內周或外周顯示無縫的影像,由此觀察者能夠從所有方向獲取資訊,並且比習知的進行平面狀顯示的顯示裝置顯眼。因此,特別適用於廣告等、災害時等的資訊提供。
對顯示系統的運用方法的說明到此為止。
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,參照圖式對本發明的一個實施方式的顯示面板及顯示裝置的結構例子及應用例子進行說明。
[結構例子1]
圖15A是本發明的一個實施方式的顯示裝置所包括的顯示面板200的頂面示意圖。
顯示面板200包括顯示區域201、與顯示區域201鄰接的使可見光透過的區域210及遮斷可見光的區域220。圖15A示出在顯示面板200中設置有FPC212的例子。
顯示區域201包括配置為矩陣狀的多個像素,並能夠顯示影像。在各像素中設置有一個以上的顯示元件。作為顯示元件,典型地可以使用有機EL元件等發光元件或液晶元件等。
在區域210中,例如可以設置有構成顯示面板200的一對基板及用來密封夾在該一對基板之間的顯示元件的密封材料等。此時,將對可見光具有透光性的材料用於設置在區域210的構件。
在區域220例如設置有與顯示區域201所包括的像素電連接的佈線。另外,除了這樣的佈線以外,還可以設置有用來驅動像素的驅動電路(掃描線驅動電路及信號線驅動電路等)。區域220包括設置有與FPC212電連接的端子(也稱為連接端子)或與該端子電連接的佈線等的區域。
本發明的一個實施方式的顯示裝置50具備多個上述顯示面板200。圖15B示出具備三個顯示面板的顯示裝置50的頂面示意圖。
注意,為了區別每個顯示面板、每個顯示面板所包括的構成要素或與每個顯示面板有關的構成要素,下面在符號後面附加字母來進行說明。當沒有特別說明時,對配置在最下側(與顯示面相反一側)的顯示面板或構成要素附加“a”,對配置在其上側的一個以上的顯示面板及其構成要素依次以字母順序在符號後面附加“b”以後的字母。另外,當沒有特別說明時,即使在說明具備多個顯示面板的結構的情況下,若說明的是在每個顯示面板或構成要素中共同的事項,也省略字母來進行說明。
圖15B所示的顯示裝置50包括顯示面板200a、顯示面板200b及顯示面板200c。
顯示面板200b的一部分與顯示面板200a上側(顯示面一側)重疊。明確而言,顯示面板200a的顯示區域201a的一部分與顯示面板200b的使可見光透過的區域210b重疊,並且,顯示面板200a的顯示區域201a與顯示面板200b的遮斷可見光的區域220b不重疊。
另外,顯示面板200c的一部分與顯示面板200b上側(顯示面一側)重疊。明確而言,顯示面板200b的顯示區域201b的一部分與顯示面板200c的使可見光透過的區域210c重疊,並且,顯示面板200b的顯示區域201b與顯示面板200c的遮斷可見光的區域220c不重疊。
由於在顯示區域201a上重疊有透過可見光的區域210b,從顯示面一側能夠視覺確認整個顯示區域201a。同樣地,由於在顯示區域201b上重疊有區域210c,從顯示面一側也能夠視覺確認整個顯示區域201b。因此,可以將顯示區域201a、顯示區域201b及顯示區域201c無縫拼接地配置的區域(在圖15B中被虛線包圍的區域)用作顯示裝置50的顯示區域51。
圖15A所示的區域210的寬度W較佳為0.5mm以上且150mm以下,更佳為1mm以上且100mm以下,進一步較佳為2mm以上且50mm以下。由於區域210可以用作密封區域,並且區域210的寬度W越大越能夠拉長顯示面板200的端面與顯示區域201之間的距離,由此能夠有效地抑制水等雜質從外部侵入到顯示區域201。尤其是在本結構例子中,與顯示區域201鄰接地設置有區域210,因此將區域210的寬度W設定為適當的值是很重要的。例如,當作為顯示元件使用有機EL元件時,藉由將區域210的寬度W設定為1mm以上,可以有效地抑制有機EL元件的劣化。另外,在區域210以外的部分也較佳為將顯示區域201的端部與顯示面板200的端面之間的距離設定為上述範圍。
[結構例子2]
雖然圖15B示出在一個方向上重疊配置多個顯示面板200的結構,但是也可以在縱向及橫向的兩個方向上重疊配置多個顯示面板200。
圖16A示出區域210的形狀與圖15A不同的顯示面板200的例子。在圖16A所示的顯示面板200中,沿著與顯示區域201鄰接的兩個邊配置有區域210。
圖16B示出在縱向及橫向上都配置有兩個圖16A所示的顯示面板200的顯示裝置50的透視示意圖。圖16C是從與顯示裝置50的顯示面相反一側看顯示裝置50時的透視示意圖。
在圖16B及圖16C中,沿著顯示面板200a的顯示區域201a的短邊的區域與顯示面板200b的區域210b的一部分重疊。另外,沿著顯示面板200a的顯示區域201a的長邊的區域與顯示面板200c的區域210c的一部分重疊。另外,顯示面板200d的區域210d與沿著顯示面板200b的顯示區域201b的長邊的區域以及沿著顯示面板200c的顯示區域201c的短邊的區域重疊。
因此,如圖16B所示,可以將顯示區域201a、顯示區域201b、顯示區域201c及顯示區域201d無縫拼接地配置的區域用作顯示裝置50的顯示區域51。
在此,作為用於顯示面板200的一對基板較佳為使用撓性材料以使顯示面板200具有撓性。由此,例如圖16B及圖16C中的顯示面板200a所示,當FPC212a等設置在顯示面一側時,可以使設置有FPC212a一側的顯示面板200a的一部分彎曲,並以與鄰接的顯示面板200b的顯示區域201b重疊的方式將FPC212a配置到顯示區域201b的下側。其結果,可以使FPC212a與顯示面板200b的背面在物理上互不干涉。另外,當將顯示面板200a與顯示面板200b重疊黏合時,由於不需要考慮FPC212a的厚度,所以可以減少顯示面板200b的區域210b的頂面與顯示面板200a的顯示區域201a的頂面的高度差。其結果,可以抑制位於顯示區域201a上的顯示面板200b的端部被視覺確認。
並且,藉由使各顯示面板200具有撓性,可以以顯示面板200b的顯示區域201b的頂面高度與顯示面板200a的顯示區域201a的頂面高度一致的方式平緩地使顯示面板200b彎曲。由此,除了顯示面板200a與顯示面板200b重疊的區域附近以外,能夠使各顯示區域的高度一致,從而提高在顯示裝置50的顯示區域51顯示的影像的顯示品質。
雖然在上述內容中以顯示面板200a與顯示面板200b的關係為例來進行說明,但是鄰接的兩個顯示面板的關係也是同樣的。
另外,為了減小鄰接的兩個顯示面板200之間的步階,較佳為顯示面板200的厚度薄。例如顯示面板200的厚度較佳為1mm以下,更佳為300μm以下,進一步較佳為100μm以下。
圖17A是從顯示面一側看圖16B及圖16C所示的顯示裝置50時的頂面示意圖。
在此,當不能充分提高一個顯示面板200的區域210的對可見光(例如波長為400nm以上且700nm以下的光)的穿透率時,所顯示的影像的亮度恐怕會隨著與顯示區域201重疊的顯示面板200的個數下降。例如,在圖17A中的區域A中,在顯示面板200a的顯示區域201a上重疊有一個顯示面板200c。另外,在區域B中,在顯示面板200b的顯示區域201b上重疊有顯示面板200c、200d這兩個顯示面板200。在區域C中,在顯示面板200a的顯示區域201a上重疊有顯示面板200b、顯示面板200c及顯示面板200d這三個顯示面板200。
此時,較佳為根據重疊在顯示區域201上的顯示面板200的個數對所顯示的影像資料進行局部性地提高像素灰階的校正。由此能夠抑制顯示在顯示裝置50的顯示區域51的影像的顯示品質下降。
另外,藉由錯開配置在上部的顯示面板200的位置,還可以減少重疊於下部的顯示面板200的顯示區域201上的顯示面板200的個數。
圖17B示出將配置在顯示面板200a及顯示面板200b上的顯示面板200c及顯示面板200d在同一方向(X方向)上相對性地錯開相當於區域210的寬度W的距離的情況。此時,存在在一個顯示面板200的顯示區域201上重疊有一個顯示面板200的區域D以及重疊有兩個顯示面板200的區域E的兩種。
另外,也可以將顯示面板在與X方向正交的方向(Y方向)上錯開。
當將位於上部的顯示面板200相對性地錯開配置時,組合各顯示面板200的顯示區域201的區域的輪廓會成為與矩形不同的形狀。因此,當如圖17B所示的那樣將顯示裝置50的顯示區域51設定為矩形時,以在位於其外側的顯示面板200的顯示區域201不顯示影像的方式驅動顯示裝置50即可。此時,考慮不顯示影像的區域中的像素個數,將比矩形的顯示區域51的總像素個數除以顯示面板200的個數多的個數的像素設置在顯示面板200的顯示區域201即可。
在上述內容中,雖然將相對性地錯開每個顯示面板200時的距離設定為區域210的寬度W的整數倍,但是並不侷限於此,根據顯示面板200的形狀或將其組合的顯示裝置50的顯示區域51的形狀等適當地設定即可。
[剖面結構例子]
圖18A是將兩個顯示面板200黏合時的剖面示意圖。在圖18A中,FPC212a與顯示面板200a的顯示面一側連接,FPC212b與顯示面板200b的顯示面一側連接。
另外,如圖18B所示,FPC212a及FPC212b也可以連接於與顯示面板200a或顯示面板200b的顯示面相反一側。藉由採用這種結構,能夠將配置在下側的顯示面板200a的端部黏合在顯示面板200b的背面,由此可以使它們的黏合面積增大,從而提高黏合部分的機械強度。
另外,如圖18C及圖18D所示,也可以以覆蓋顯示面板200a及顯示面板200b的頂面的方式設置具有透光性的樹脂層231。明確而言,較佳為以覆蓋顯示面板200a及顯示面板200b的每一個的顯示區域以及顯示面板200a與顯示面板200b重疊的區域的方式設置樹脂層231。
藉由將樹脂層231設置在多個顯示面板200上,可以提高顯示裝置50的機械強度。另外,當將樹脂層231的表面形成得平坦時,可以提高顯示區域51所顯示的影像的顯示品質。例如,使用狹縫式塗布機、幕式塗布機、凹印塗布機、輥塗機、旋塗機等塗布裝置可以形成平坦性高的樹脂層231。
樹脂層231的折射率與用於顯示面板200的顯示面一側的基板的折射率的差較佳為20%以下,更佳為10%以下,進一步較佳為5%以下。藉由使用具有這樣的折射率的樹脂層231,可以減小顯示面板200與樹脂的折射率的差,從而可以高效地將光取出到外部。另外,藉由以覆蓋顯示面板200a與顯示面板200b的步階部分的方式設置具有這樣的折射率的樹脂層231,該步階部分變得不容易被視覺確認,因此可以提高顯示裝置50的顯示區域51所顯示的影像的顯示品質。
作為樹脂層231的材料,例如可以使用環氧樹脂、芳族聚醯胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺-醯亞胺樹脂等有機樹脂膜。
另外,如圖19A及圖19B所示,較佳為隔著樹脂層231在顯示裝置50上設置保護基板232。此時,樹脂層231也可以具有黏合顯示裝置50與保護基板232的黏合層的功能。保護基板232不僅能夠保護顯示裝置50的表面,還可以提高顯示裝置50的機械強度。作為保護基板232,至少在與顯示區域51重疊的區域使用具有透光性的材料。另外,保護基板232也可以具有遮光性以使除了與顯示區域51重疊的區域以外的區域不被視覺確認。
保護基板232可以具有觸控面板的功能。另外,當顯示面板200具有撓性且能夠彎曲時,較佳為保護基板232也同樣地具有撓性。
另外,保護基板232的折射率與用於顯示面板200的顯示面一側的基板或樹脂層231的折射率的差較佳為20%以下,更佳為10%以下,進一步較佳為5%以下。
作為保護基板232可以使用薄膜狀的塑膠基板,例如聚醯亞胺(PI)、芳族聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚碸(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、尼龍、聚醚醚酮(PEEK)、聚碸(PSF)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、矽酮樹脂等的塑膠基板或玻璃基板。另外,保護基板232較佳為具有撓性。另外,保護基板232包括纖維等,例如預浸料等。另外,保護基板232不侷限於樹脂薄膜,也可以使用將紙漿加工為連續的薄片狀的透明不織布、具有包含被稱為蠶絲蛋白(Fibroin)的蛋白質的人造蜘蛛絲纖維的薄片、混合該透明不織布或該薄片與樹脂的複合體、由纖維寬度為4nm以上且100nm以下的纖維素纖維構成的不織布與樹脂膜的疊層體、包含人造蜘蛛絲纖維的薄片與樹脂膜的疊層體。
另外,如圖19C及圖19D所示,可以在與顯示面板200a及顯示面板200b的顯示面相反一側的面設置樹脂層233及隔著樹脂層233設置的保護基板234。如此,藉由以兩個保護基板夾著顯示面板200a及顯示面板200b,可以進一步提高顯示裝置50的機械強度。另外,藉由使樹脂層231與樹脂層233的厚度相等,並將同一厚度的材料用於保護基板232與保護基板234,可以將多個顯示面板200配置在這些疊層體的中央部。例如,當使包括顯示面板200的疊層體彎曲時,由於顯示面板200位於厚度方向上的中央部,隨著彎曲而施加到顯示面板200的橫向應力得到緩和,從而可以防止損壞。
另外,如圖19C及圖19D所示,較佳為在配置在顯示面板200a及顯示面板200b的背面一側的樹脂層233及保護基板234中設置用來取出FPC212a的開口部。此時,若以覆蓋FPC212a的一部分的方式設置樹脂層233,則可以提高顯示面板200a與FPC212a的連接部的機械強度,從而可以抑制FPC212a剝落等不良影響。同樣地,較佳為以覆蓋FPC212b的一部分的方式設置樹脂層233。
另外,設置在與顯示面相反一側的樹脂層233及保護基板234不一定必須具有透光性,也可以使用吸收或反射可見光的材料。當將同一材料共同用於樹脂層233和樹脂層231或者保護基板234和保護基板232時,可以減少製造成本。
另外,如圖19E所示,也可以在顯示裝置50上設置保護基板235。與此同樣,也可以在與顯示面板的顯示面相反一側的表面設置保護基板236。保護基板235厚於圖19A至圖19D所示的保護基板232。保護基板236厚於圖19C和圖19D所示的保護基板234。
作為保護基板,例如,可以使用丙烯酸樹脂板、聚氯化乙烯樹脂板等塑膠板或玻璃板。再者,作為保護基板,也可以使用金屬、木材、石材等。藉由使用較厚的保護基板,可以更確實地保護顯示裝置50的表面。另外,可以進一步提高顯示裝置50的機械強度。
作為保護基板235,在至少與顯示區域51重疊的區域中使用具有透光性的材料。另外,保護基板235也可以具有遮光性,以使與顯示區域51重疊的區域以外的區域不被視覺確認。
保護基板236不一定必須要具有透光性,也可以使用吸收或反射可見光的材料。
[顯示區域的結構例子]
接著,對顯示面板200的顯示區域201的結構例子進行說明。圖20A是將圖16A中的區域P放大的頂面示意圖,圖20B是將區域Q放大的頂面示意圖。
如圖20A所示,在顯示區域201中以矩陣狀配置有多個像素241。當使用紅色、藍色、綠色這三種顏色來實現能夠進行全彩色顯示的顯示面板200時,像素241為能夠顯示上述三種顏色中任一種的像素。或者,除了上述三種顏色以外,還可以設置能夠顯示白色或黃色的像素。包括像素241的區域相當於顯示區域201。
一個像素241與佈線242a及佈線242b電連接。多個佈線242a的每一個都與佈線242b交叉且與電路243a電連接。另外,多個佈線242b與電路243b電連接。電路243a和電路243b中的一個可以被用作掃描線驅動電路,另一個可以被用作信號線驅動電路。另外,也可以不設置電路243a和電路243b中的任一個,或兩個都不設置。
在圖20A中,設置有與電路243a或電路243b電連接的多個佈線245。佈線245在未圖示的區域中與FPC223電連接,並且具有將來自外部的信號供應到電路243a及電路243b的功能。
在圖20A中,包括電路243a、電路243b及多個佈線245的區域相當於遮斷可見光的區域220。
在圖20B中,設置在最外端的像素241外側的區域相當於使可見光透過的區域210。區域210沒有包括像素241、佈線242a及佈線242b等的遮斷可見光的構件。另外,當像素241的一部分、佈線242a或佈線242b對可見光具有透光性時,它們也可以延伸到區域210。
在此,區域210的寬度W有時指設置在顯示面板200的區域210中的最窄的寬度。當顯示面板200的寬度W部分不同時,可以將最短的長度設定為寬度W。注意,圖20B所示的是從像素241到基板端面的距離(亦即區域210的寬度W)在圖式中的縱向和橫向上相等的狀況。
圖20C是沿圖20B中的線A1-A2的剖面示意圖。顯示面板200包括具有透光性的一對基板(基板251及基板252)。基板251與基板252被黏合層253黏合。在此,將形成有像素241或佈線242b等的基板稱為基板251。
如圖20B及圖20C所示,當像素241位於顯示區域201的最外端時,使可見光透過的區域210的寬度W相當於從基板251或基板252的端部到像素241的端部的長度。
注意,像素241的端部是指像素241所包括的遮斷可見光的構件中位於最外端的構件的端部。或者,當像素241包括在一對電極之間具備包含發光性有機化合物的層的發光元件(也稱為有機EL元件)時,像素241的端部也可以是下部電極的端部、包含發光性有機化合物的層的端部和上部電極的端部中的任一個。
圖21A示出佈線242a的位置與圖20B不同的狀況。圖21B是沿圖21A中的線B1-B2的剖面示意圖,圖21C是沿圖21A中的線C1-C2的剖面示意圖。
如圖21A、圖21B及圖21C所示,當佈線242a位於顯示區域201的最外端時,使可見光透過的區域210的寬度W相當於從基板251或基板252的端部到佈線242a的端部的長度。當佈線242a對可見光具有透光性時,區域210也可以包括設置有佈線242a的區域。
在此,在設置在顯示面板200的顯示區域201的像素的密度高的情況下,有時在黏合兩個顯示面板200時或在兩個顯示面板之間發生相対位置的變化時發生像素的排列間隔不均勻。
圖22A示出從顯示面一側看時的設置在下部的顯示面板200a的顯示區域201a與設置在上部的顯示面板200b的顯示區域201b的位置關係。圖22A示出顯示區域201a及顯示區域201b的每一個的角部附近。顯示區域201a的一部分被區域210b覆蓋。
圖22A示出鄰接的像素241a與像素241b在同一方向(Y方向)上相對性地錯開的情況。圖中所示的箭頭表示顯示面板200a相對於顯示面板200b所錯開的方向。另外,圖22B示出鄰接的像素241a與像素241b在縱向及橫向(X方向及Y方向)的兩個方向上相對性地錯開的情況。
在圖22A及圖22B所示的例子中,橫向錯開的距離和縱向錯開的距離都小於一個像素。此時,藉由根據該錯開的距離對顯示區域201a和顯示區域201b的任一個所顯示的影像的影像資料進行校正,可以保持顯示品質。明確而言,在以像素之間的距離變小的方式錯開時進行降低像素的灰階(亮度)的校正,在以像素之間的距離變大的方式錯開時進行提高像素的灰階(亮度)的校正即可。另外,當一個以上的像素重疊時,以不驅動位於下部的像素的方式進行使影像資料移動一列的校正即可。
圖22C示出本應鄰接的像素241a與像素241b在同一方向(Y方向)上相對性地錯開一個像素以上的距離的例子。如此,當錯開一個像素以上的距離時,使突出來的像素(附有陰影的像素)不進行顯示即可。注意,在X方向上錯開的情況也是同樣的。
另外,當黏合多個顯示面板200時,為了防止錯位,較佳為在每個顯示面板200上設置用來使位置對齊的標記等。或者,也可以在顯示面板200的表面形成凸部及凹部,並在兩個顯示面板200重疊的區域使該凸部與該凹部嵌合。
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,參照圖式將說明可用於本發明的一個實施方式的顯示裝置、顯示單元以及顯示系統的顯示面板的結構例子。
在本實施方式中雖然主要例示出使用有機EL元件的顯示面板,但是可用於本發明的一個實施方式的顯示裝置的顯示面板不侷限於此。也可以將如下所述的使用其它發光元件或顯示元件的發光面板或顯示面板用於本發明的一個實施方式的顯示裝置。
圖23A示出顯示面板的平面圖,圖23B示出沿著圖23A中的點劃線D1-D2間的剖面圖的一個例子。圖23B還示出透過可見光的區域810的剖面圖的一個例子。
結構例子1所示的顯示面板為採用濾色片方式的頂部發射型顯示面板。在本實施方式中,顯示面板例如可以採用:用R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)這三種顏色的子像素表示一個顏色的結構;用R、G、B、W(白色)這四種顏色的子像素表示一個顏色的結構;以及用R、G、B、Y(黃色)這四種顏色的子像素表示一個顏色的結構等。對顏色要素沒有特別的限制,也可以使用RGBWY以外的顏色,例如可以使用青色(cyan)、洋紅色(magenta)等。
圖23A所示的顯示面板包括透過可見光的區域810、顯示部804、工作電路部806以及FPC808。透過可見光的區域810與顯示部804鄰接,並沿著顯示部804的兩個邊配置。工作電路部806例如包括掃描線驅動電路和信號線驅動電路。透過可見光的區域810包括使可見光透過的區域。工作電路部806還包括阻擋可見光的區域。
圖23B所示的顯示面板包括:基板701、黏合層703、絕緣層705、多個電晶體、導電層857、絕緣層815、絕緣層816、絕緣層817、多個發光元件、絕緣層821、黏合層822、彩色層845、遮光層847、絕緣層715、黏合層713及基板711。黏合層822、絕緣層715、黏合層713及基板711使可見光透過。包括在顯示部804及工作電路部806中的發光元件或電晶體由絕緣層705、絕緣層715以及黏合層822密封。
在顯示部804中,在基板701上隔著黏合層703及絕緣層705設置有電晶體820及發光元件830。發光元件830包括絕緣層817上的下部電極831、下部電極831上的EL層833以及EL層833上的上部電極835。換而言之,發光元件830包括下部電極831、上部電極835以及夾在下部電極831與上部電極835之間的EL層833。
下部電極831與電晶體820的源極電極或汲極電極電連接。下部電極831的端部由絕緣層821覆蓋。下部電極831較佳為反射可見光。上部電極835使可見光透過。
另外,顯示部804包括與發光元件830重疊的彩色層845及與絕緣層821重疊的遮光層847。在發光元件830與彩色層845之間填充有黏合層822。
絕緣層815及絕緣層816具有抑制雜質擴散到構成電晶體的半導體中的效果。另外,為了減少起因於電晶體的表面凹凸,作為絕緣層817較佳為選擇具有平坦化功能的絕緣層。
在顯示面板中也可以不在沒有設置電晶體的區域中形成絕緣層815和/或絕緣層816。尤其是當不在透過可見光的區域810中形成絕緣層815和/或絕緣層816時,穿透率得到提高,所以是較佳的。圖23A和圖23B示出不在透過可見光的區域810中形成絕緣層815的結構。例如,作為絕緣層815可以使用氮化矽,作為絕緣層816可以使用氧氮化矽。
在工作電路部806中,在基板701上隔著黏合層703及絕緣層705設置有多個電晶體。圖23B示出工作電路部806所包括的多個電晶體中的一個。
藉由作為絕緣層705或絕緣層715使用防潮性高的膜,可以抑制水等雜質進入發光元件830或電晶體820,因此可以提高顯示面板的可靠性。當顯示面板具有基板時,可以保護顯示面板的表面以免受到物理衝擊,所以是較佳的。使用黏合層703將基板701與絕緣層705貼合。另外,使用黏合層713將基板711與絕緣層715貼合。
導電層857與將來自外部的信號(視訊信號、時脈信號、啟動信號或重設信號等)或電位傳達給工作電路部806的外部電極電連接。在此,示出作為外部電極設置FPC808的例子。為了防止製程數的增加,導電層857較佳為以與用於顯示部或驅動電路部的電極或佈線相同的材料、相同的製程製造。在此,示出以與構成電晶體820的電極相同的材料、相同的製程製造導電層857的例子。
在圖23B所示的顯示面板中,FPC808位於絕緣層715上。連接器825藉由設置於絕緣層715、黏合層822、絕緣層817、絕緣層816及絕緣層815中的開口與導電層857連接。另外,連接器825連接於FPC808。FPC808與導電層857藉由連接器825電連接。
圖24是以液晶元件作為顯示元件時的剖面示意圖。圖24示出使用利用FFS(Fringe Field Switching:邊緣場切換)模式的液晶元件的例子。圖24所示的顯示面板具有液晶元件860、偏光板861及862、背光源863等。液晶元件860具備梳子型第一電極871、液晶872以及第二電極873。
圖25示出以中間夾著黏合層723的方式貼合兩個圖23B所示的顯示面板的狀態的剖面圖的一個例子。另外,也可以不使用黏合層723而使用吸附層,由此以可分離的方式固定兩個顯示面板。
在圖25中,示出下側(後面)的顯示面板的顯示區域101a(對應於圖23A所示的顯示部804)及遮擋可見光的區域120a(對應於圖23A所示的工作電路部806等)、上側(前面)的顯示面板的顯示區域101b(對應於圖23A所示的顯示部804)及透過可見光的區域110b(對應於圖23A所示的透過可見光的區域810)。注意,圖25所示的剖面圖也是實施方式2中說明的兩個顯示面板200a、200b的重疊部分(圖18A的區域270)的一個例子。
在圖25中,位於顯示面一側(上側)的顯示面板包括與顯示部804鄰接的透過可見光的區域810。另外,下側的顯示面板的顯示部804與上側的顯示面板的透過可見光的區域810重疊。因此,可以縮小重疊的兩個顯示面板的顯示區域之間的非顯示區域,甚至可以消除該非顯示區域。由此,可以實現顯示面板之間的接縫不容易被使用者看到的大型顯示裝置。
在圖25中,下側的顯示面板的顯示部804與上側的顯示面板的透過可見光的區域810之間設置有使可見光透過的黏合層723。黏合層723與上側的顯示面板的基板701和/或下側的顯示面板的基板711之間的折射率之差較佳為小。藉由採用這種結構,可以降低下側的顯示面板的顯示部804之上的疊層體的折射率之差所引起的界面上的反射。另外,也可以抑制大型顯示裝置中的顯示不均勻或亮度不均勻。
[材料及形成方法的例子]
接下來,說明可用於顯示面板的材料等。注意,有時省略說明本說明書中的前面已說明的構成要素。
作為基板,可以使用玻璃、石英、有機樹脂、金屬、合金等材料。取出發光元件的光一側的基板使用使該光透過的材料。
尤其是,較佳為使用撓性基板。例如,可以使用有機樹脂或其厚度為允許具有撓性的厚度的玻璃、金屬、合金。
由於有機樹脂的比重小於玻璃,因此藉由作為撓性基板使用有機樹脂,與作為撓性基板使用玻璃的情況相比,能夠使顯示面板的重量更輕,所以是較佳的。
基板較佳為使用韌性高的材料。由此,能夠實現耐衝擊性高的不易損壞的顯示面板。例如,藉由使用有機樹脂基板、厚度薄的金屬基板或合金基板,與使用玻璃基板的情況相比,能夠實現輕量且不易損壞的顯示面板。
由於金屬材料以及合金材料的導熱性高,並且容易將熱傳導到基板整體,因此能夠抑制顯示面板的局部的溫度上升,所以是較佳的。使用金屬材料或合金材料的基板的厚度較佳為10μm以上且200μm以下,更佳為20μm以上且50μm以下。
對於構成金屬基板或合金基板的材料沒有特別的限制,例如,較佳為使用鋁、銅、鎳、鋁合金或不鏽鋼等金屬的合金等。
另外,當作為基板使用熱發射率高的材料時,能夠抑制顯示面板的表面溫度上升,從而能夠抑制顯示面板的損壞及可靠性的下降。例如,基板也可以採用金屬基板與熱發射率高的層(例如,可以使用金屬氧化物或陶瓷材料)的疊層結構。
作為具有撓性及透光性的基板可以使用薄膜狀的塑膠基板,例如聚醯亞胺(PI)、芳族聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚碸(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、尼龍、聚醚醚酮(PEEK)、聚碸(PSF)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、矽酮樹脂等的塑膠基板。另外,該基板可以包括纖維等,例如可以包括預浸料等。另外,該基板不侷限於樹脂薄膜,也可以使用將紙漿加工為連續的薄片狀的透明不織布、具有包含被稱為蠶絲蛋白(Fibroin)的蛋白質的人造蜘蛛絲纖維的薄片、混合該透明不織布或該薄片與樹脂的複合體、由纖維寬度為4nm以上且100nm以下的纖維素纖維構成的不織布與樹脂膜的疊層體、包含人造蜘蛛絲纖維的薄片與樹脂膜的疊層體。
撓性基板可以是疊層結構,其中層疊使用上述材料的層與保護裝置的表面免受損傷等的硬塗層(例如,氮化矽層等)或能夠分散壓力的材料的層(例如,芳族聚醯胺樹脂層等)等。
撓性基板也可以為多個層的層疊。特別是,藉由採用具有玻璃層的結構,可以提高對水或氧的阻擋性而提供可靠性高的顯示面板。
例如,可以使用從離發光元件近的一側層疊有玻璃層、黏合層及有機樹脂層的撓性基板。將該玻璃層的厚度設定為20μm以上且200μm以下,較佳為25μm以上且100μm以下。這種厚度的玻璃層可以同時實現對水或氧的高阻擋性和撓性。另外,將有機樹脂層的厚度設定為10μm以上且200μm以下,較佳為20μm以上且50μm以下。藉由設置這種有機樹脂層,可以抑制玻璃層的破裂或裂縫來提高機械強度。藉由將這種玻璃材料和有機樹脂的複合材料應用於基板,可以實現可靠性極高的撓性顯示面板。
在此,對撓性顯示面板的形成方法進行說明。
為了方便起見,將包括像素或驅動電路的結構、包括濾色片等光學構件的結構、包括觸控感測器電路的結構或包括其他功能構件的結構稱為元件層。元件層例如包括顯示元件,除此之外還可以包括與顯示元件電連接的佈線、用於像素或電路的電晶體等元件。
在這裡將包括其上被形成元件層的絕緣表面的支撐體稱為基材。
作為在撓性基材上形成元件層的方法,可以舉出在基材上直接形成元件層的方法;以及在具有剛度的支撐基材上形成元件層之後將元件層與支撐基材剝離而將元件層轉置到基材上的方法。
在構成基材的材料對元件層的形成製程中的加熱具有耐熱性的情況下,在基材上直接形成元件層時,製程被簡化,所以是較佳的。此時,在將基材固定於支撐基材的狀態下形成元件層時,在裝置內及裝置間易於傳送,所以是較佳的。
另外,當使用在支撐基材上形成元件層之後將元件層轉置到基材的方法時,首先在支撐基材上層疊剝離層和絕緣層,在該絕緣層上形成元件層。接著,從支撐基材剝離元件層而將元件層轉置到基材上。此時,選擇在支撐基材與剝離層的界面處、剝離層與絕緣層的界面處或剝離層中產生剝離的材料,即可。藉由這樣的方法,能夠在元件層的形成製程中以比基材的耐熱溫度高的溫度進行處理,由此可以提高顯示面板的可靠性。
例如,較佳的是,作為剝離層使用層疊有包含鎢等高熔點金屬材料的層與包含該金屬材料的氧化物的層的疊層,並且在剝離層上作為絕緣層設置層疊有多個氮化矽或氧氮化矽的層。當使用高熔點金屬材料時,在形成元件層時可以進行高溫處理,所以可以提高可靠性。例如,可以進一步減少元件層所包含的雜質或進一步提高元件層所包含的半導體等的結晶性。
可以藉由施加機械力量剝離、藉由蝕刻去除剝離層或者使液體滴落到剝離界面的一部分並使其滲透整個剝離界面等來進行剝離。
另外,在支撐基材與絕緣層的界面能夠進行剝離的情況下,也可以不設置剝離層。例如,也可以作為支撐基材使用玻璃,作為絕緣層使用聚醯亞胺等有機樹脂,並藉由使用雷射等局部性地加熱有機樹脂的一部分來形成剝離起點,由此在玻璃與絕緣層的界面進行剝離。或者,也可以在支撐基材與包含有機樹脂的絕緣層之間設置金屬或半導體等導熱性高的材料的層,使電流流過該層來進行加熱,使其處於容易進行剝離的狀態,由此進行剝離。此時,也可以將包含有機樹脂的絕緣層用作基材。
作為黏合層,可以使用紫外線硬化性樹脂等光硬化性樹脂、反應固化樹脂、熱固性樹脂、厭氧樹脂等各種固化樹脂。作為這些樹脂,可以舉出環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、醯亞胺樹脂、PVC(聚氯乙烯)樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)樹脂、EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)樹脂等。尤其較佳為使用環氧樹脂等透濕性低的材料。另外,也可以使用兩液混合型樹脂。另外,也可以使用黏合薄片等。
另外,在上述樹脂中也可以包含乾燥劑。例如,可以使用鹼土金屬的氧化物(氧化鈣或氧化鋇等)那樣的藉由化學吸附吸附水分的物質。或者,也可以使用沸石或矽膠等藉由物理吸附來吸附水分的物質。當在樹脂中包含乾燥劑時,能夠抑制水分等雜質侵入發光元件,從而提高顯示面板的可靠性,所以是較佳的。
另外,藉由在上述樹脂中混合折射率高的填料或光散射構件,可以提高發光元件的光取出效率。例如,可以使用氧化鈦、氧化鋇、沸石、鋯等。
作為絕緣層705及絕緣層715較佳為使用防潮性高的絕緣膜。或者,絕緣層705及絕緣層715較佳為具有防止雜質擴散到發光元件的功能。
作為防潮性高的絕緣膜,可以舉出氮化矽膜、氮氧化矽膜等含有氮與矽的膜以及氮化鋁膜等含有氮與鋁的膜等。另外,還可以使用氧化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜等。
例如,將防潮性高的絕緣膜的水蒸氣透過量設定為1×10
-5[g/(m
2day)]以下,較佳為1×10
-6[g/(m
2day)]以下,更佳為1×10
-7[g/(m
2day)]以下,進一步較佳為1×10
-8[g/(m
2day)]以下。
在顯示面板中,絕緣層705與絕緣層715中之一的至少發光面一側的絕緣層需要透過發光元件的發光。當顯示面板具有絕緣層705及絕緣層715時,較佳為絕緣層705與絕緣層715中之一的透過發光元件的發光一側的絕緣層對波長400nm以上且800nm以下的光的平均穿透率比另一個絕緣層高。
絕緣層705及絕緣層715較佳為包含氧、氮及矽。例如,絕緣層705及絕緣層715較佳為具有氧氮化矽。另外,絕緣層705及絕緣層715較佳為具有氮化矽或氮氧化矽。另外,絕緣層705及絕緣層715較佳為具有氧氮化矽膜及氮化矽膜,該氧氮化矽膜及該氮化矽膜較佳為彼此接觸。藉由將氧氮化矽膜與氮化矽膜交替地層疊,而使相反位相的干涉容易發生在可見區域中,能夠提高疊層體的可見區域中的光的穿透率。
對顯示面板所具有的電晶體的結構沒有特別的限制。例如,可以採用交錯型電晶體或反交錯型電晶體。另外,還可以採用頂閘極型或底閘極型的電晶體結構。對用於電晶體的半導體材料沒有特別的限制,例如可以舉出矽、鍺及有機半導體等。或者,也可以使用包含銦、鎵和鋅中的至少一個的氧化物半導體諸如In-Ga-Zn類金屬氧化物等。
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或結晶半導體(微晶半導體、多晶半導體、單晶半導體或其一部分具有結晶區域的半導體)。當使用結晶半導體時可以抑制電晶體的特性劣化,所以是較佳的。
為了實現電晶體的特性穩定化等,較佳為設置基底膜。作為基底膜,可以使用氧化矽膜、氮化矽膜、氧氮化矽膜、氮氧化矽膜等無機絕緣膜的單層或疊層。基底膜可以藉由濺射法、CVD(Chemical Vapor Deposition:化學氣相沉積)法(電漿CVD法、熱CVD法、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition:有機金屬化學氣相沉積)法等)或ALD(Atomic Layer Deposition:原子層沉積)法、塗佈法、印刷法等形成。注意,基底膜若不需要則也可以不設置。在上述各結構例子中,絕緣層705可以兼用作電晶體的基底膜。
作為發光元件,可以使用能夠進行自發光的元件,並且在其範疇內包括由電流或電壓控制亮度的元件。例如,可以使用發光二極體(LED)、有機EL元件以及無機EL元件等。
發光元件可以採用頂部發射結構、底部發射結構或雙面發射結構。作為取出光一側的電極使用使可見光透過的導電膜。另外,作為不取出光一側的電極較佳為使用反射可見光的導電膜。
作為使可見光透過的導電膜,例如可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅(ZnO)、添加有鎵的氧化鋅等形成。另外,也可以藉由將金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬材料、包含這些金屬材料的合金或這些金屬材料的氮化物(例如,氮化鈦)等形成得薄到具有透光性來使用。另外,可以使用上述材料的疊層膜作為導電層。例如,當使用銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等時,可以提高導電性,所以是較佳的。另外,也可以使用石墨烯等。
作為反射可見光的導電膜,例如可以使用鋁、金、鉑、銀、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅或鈀等金屬材料或包含這些金屬材料的合金。另外,也可以在上述金屬材料或合金中添加有鑭、釹或鍺等。另外,反射可見光的導電膜可以使用鋁和鈦的合金、鋁和鎳的合金、鋁和釹的合金(鋁合金)。另外,也可以使用銀和銅的合金、銀和鈀的合金或銀和鎂的合金。包含銀和銅的合金具有高耐熱性,所以是較佳的。並且,藉由以與鋁膜或鋁合金膜接觸的方式層疊金屬膜或金屬氧化物膜,可以抑制氧化。作為該金屬膜、該金屬氧化膜的材料,可以舉出鈦、氧化鈦等。另外,也可以層疊上述使可見光透過的導電膜與由金屬材料構成的膜。例如,可以使用銀與銦錫氧化物的疊層膜、銀和鎂的合金與銦錫氧化物的疊層膜等。
作為下部電極831和上部電極835的材料,可以使用上述使可見光透過的導電膜或反射可見光的導電膜。
各電極可以藉由利用蒸鍍法或濺射法形成。除此之外,也可以藉由利用噴墨法等噴出法、網版印刷法等印刷法、或者鍍法形成。
當在下部電極831與上部電極835之間施加高於發光元件的臨界電壓的電壓時,電洞從陽極一側注入到EL層833中,而電子從陰極一側注入到EL層833中。被注入的電子和電洞在EL層833中復合,由此,包含在EL層833中的發光物質發光。
EL層833至少包括發光層。作為發光層以外的層,EL層833也可以還包括包含電洞注入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電洞阻擋材料、電子傳輸性高的物質、電子注入性高的物質或雙極性的物質(電子傳輸性及電洞傳輸性高的物質)等的層。
作為EL層833可以使用低分子化合物,也可以使用高分子化合物,還可以包含無機化合物。構成EL層833的層可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、轉印法、印刷法、噴墨法、塗佈法等的方法形成。
發光元件830也可以包含兩種以上的發光物質。由此,例如能夠實現白色發光的發光元件。例如,藉由以使兩種以上的發光物質的各發光成為補色關係的方式選擇發光物質,來能夠得到白色發光。例如,可以使用呈現R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)、Y(黃色)或O(橙色)等的發光的發光物質或呈現包含R、G及B中之兩種以上的顏色的光譜成分的發光的發光物質。例如,可以使用呈現藍色發光的發光物質及呈現黃色發光的發光物質。此時,呈現黃色發光的發光物質的發光光譜較佳為包含綠色及紅色的光譜成分。另外,發光元件830的發光光譜較佳為在可見區域的波長(例如為350nm以上且750nm以下,或400nm以上且800nm以下等)的範圍內具有兩個以上的峰值。
EL層833也可以具有多個發光層。在EL層833中,可以彼此接觸地層疊多個發光層,也可以隔著分離層層疊多個發光層。例如,也可以在螢光發光層與磷光發光層之間設置分離層。
設置分離層以用來例如防止從在磷光發光層中生成的磷光材料等的激發狀態到螢光發光層中的螢光材料等的由於Dexter機制所引起的能量轉移(尤其是三重態能量轉移)。分離層具有幾nm左右的厚度即可。明確而言,0.1nm以上且20nm以下,或1nm以上且10nm以下,或1nm以上且5nm以下。分離層包含單個材料(較佳為雙極性物質),或者多個材料(較佳為電洞傳輸性材料及電子傳輸性材料)。
分離層也可以使用與該分離層接觸的發光層所包含的材料形成。由此,可以容易製造發光元件,並且驅動電壓降低。例如,在磷光發光層由主體材料、輔助材料及磷光材料(客體材料)構成的情況下,也可以使用該主體材料及輔助材料形成分離層。換言之,分離層具有不包含磷光材料的區域,磷光發光層具有包含磷光材料的區域。由此,能夠藉由選擇磷光材料的有無分別蒸鍍分離層及磷光發光層。藉由採用這種結構,能夠在相同的處理室中形成分離層及磷光發光層。由此,能夠減少製造成本。
發光元件830可以是包括一個EL層的單元件,也可以是包括隔著電荷產生層層疊的多個EL層的串聯元件。
發光元件較佳為設置於一對防潮性高的絕緣膜之間。由此,能夠抑制水分等雜質侵入發光元件中,從而能夠抑制顯示面板的可靠性下降。
作為絕緣層815及絕緣層816,例如可以使用氧化矽膜、氧氮化矽膜、氧化鋁膜等無機絕緣膜。絕緣層815和絕緣層816也可以使用不同的材料形成。另外,作為絕緣層817、絕緣層817a以及絕緣層817b,例如可以使用聚醯亞胺、丙烯酸樹脂、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、苯并環丁烯類樹脂等有機材料。還可以使用低介電常數材料(low-k材料)等。另外,也可以層疊多個絕緣膜來形成各絕緣層。
絕緣層821使用有機絕緣材料或無機絕緣材料形成。作為樹脂,例如,可以使用聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、丙烯酸樹脂、矽氧烷樹脂、環氧樹脂或酚醛樹脂等。尤其是,較佳為使用感光性的樹脂材料在下部電極831上形成開口部,並且其開口部的絕緣層821的側壁形成為具有曲率的傾斜面。
雖然對絕緣層821的形成方法沒有特別的限制,但可以利用光微影法、濺射法、蒸鍍法、液滴噴射法(噴墨法等)、印刷法(網版印刷、平板印刷等)等。
作為用作電晶體的電極或佈線、或者發光元件的輔助電極等的用於顯示面板的導電層,例如可以使用鉬、鈦、鉻、鉭、鎢、鋁、銅、釹、鈧等金屬材料或含有上述元素的合金材料的單層或疊層。另外,導電層可以使用導電金屬氧化物形成。作為導電金屬氧化物,可以使用氧化銦(In
2O
3等)、氧化錫(SnO
2等)、氧化鋅(ZnO等)、銦錫氧化物(In
2O
3-SnO
2等)、銦鋅氧化物(In
2O
3-ZnO等)或者在這些金屬氧化物材料中含有氧化矽的材料。
彩色層是使特定波長範圍的光透過的有色層。例如,可以使用使紅色波長範圍的光、綠色波長範圍的光、藍色波長範圍的光、黃色波長範圍的光透過的濾色片等。各彩色層藉由使用各種材料並利用印刷法、噴墨法、使用光微影法技術的蝕刻方法等在所需的位置形成。另外,也可以在白色子像素中,與發光元件重疊地設置透明或白色等的樹脂。
遮光層設置在相鄰的彩色層之間。遮光層遮擋從相鄰的發光元件射出的光,從而抑制相鄰的發光元件之間的混色。這裡,藉由以其端部與遮光層重疊的方式設置彩色層,可以抑制漏光。遮光層可以使用遮擋從發光元件發射的光的材料,例如可以使用包含金屬材料以及顏料或染料的樹脂材料等形成黑矩陣。另外,藉由將遮光層設置於驅動電路部等顯示部之外的區域中,可以抑制起因於導光等的非意圖的漏光,所以是較佳的。
另外,也可以設置覆蓋彩色層及遮光層的保護層。藉由設置保護層,可以防止包含在彩色層中的雜質等擴散到發光元件。保護層由透射從發光元件發射的光的材料構成,例如可以使用氮化矽、氧化矽等無機絕緣材料或丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂等有機絕緣材料,也可以採用包含有機絕緣材料的膜與包含無機絕緣材料的膜的疊層結構。
另外,當將黏合層的材料塗佈於彩色層及遮光層上時,作為保護層的材料較佳為使用對黏合層的材料具有高潤濕性的材料。例如,作為保護層,較佳為使用銦錫氧化物膜等氧化物導電膜或其厚度薄得足以具有透光性的Ag膜等金屬膜。
作為連接體,可以使用各種各向異性導電膜(ACF:Anisotropic Conductive Film)、各向異性導電膏(ACP:Anisotropic Conductive Paste)等。
本實施方式可以與其他實施方式適當地組合。
實施方式4
在本實施方式中,使用圖式說明可以用於本發明的一個實施方式的顯示面板的觸控面板。關於與上述實施方式所說明的顯示面板同樣的結構,可以參照上面的記載。另外,雖然在本實施方式中例示出使用發光元件的觸控面板,但是不侷限於此。例如,也可以將使用如下所述的其它元件(顯示元件等)的觸控面板用於本發明的一個實施方式的顯示面板。
[結構例子1]
圖26A是觸控面板的俯視圖。圖26B是沿著圖26A中的點劃線A-B及點劃線C-D的剖面圖。圖26C是沿著圖26A中的點劃線E-F的剖面圖。
圖26A所示的觸控面板390包括顯示部301(兼作輸入部)、掃描線驅動電路303g(1)、成像像素驅動電路303g(2)、影像信號線驅動電路303s(1)及成像信號線驅動電路303s(2)。
顯示部301包括多個像素302及多個成像像素308。
像素302包括多個子像素。每個子像素包括發光元件及像素電路。
像素電路可以供應使發光元件驅動的電力。像素電路與能夠供應選擇信號的佈線電連接。另外,像素電路與能夠供應影像信號的佈線電連接。
掃描線驅動電路303g(1)能夠對像素302供應選擇信號。
影像信號線驅動電路303s(1)能夠對像素302供應影像信號。
使用成像像素308能夠構成觸控感測器。明確而言,成像像素308能夠檢測出接觸於顯示部301的手指等。
成像像素308包括光電轉換元件及成像像素電路。
成像像素電路能夠驅動光電轉換元件。成像像素電路與能夠供應控制信號的佈線電連接。另外,成像像素電路與能夠供應電源電位的佈線電連接。
作為控制信號,例如可以舉出能夠選擇用於讀出所記錄的成像信號的成像像素電路的信號、能夠使成像像素電路初始化的信號以及能夠決定成像像素電路檢測光的時間的信號等。
成像像素驅動電路303g(2)能夠對成像像素308供應控制信號。
成像信號線驅動電路303s(2)能夠讀出成像信號。
如圖26B及圖26C所示,觸控面板390包括基板701、黏合層703、絕緣層705、基板711、黏合層713及絕緣層715。另外,基板701與基板711由黏合層360貼合。
基板701與絕緣層705由黏合層703貼合。另外,基板711與絕緣層715由黏合層713貼合。
基板701和基板711較佳為具有撓性。
關於可用於基板、黏合層及絕緣層的材料,可以參照上述實施方式。
像素302包括子像素302R、子像素302G及子像素302B(圖26C)。另外,子像素302R包括發光模組380R,子像素302G包括發光模組380G,並且子像素302B包括發光模組380B。
例如,子像素302R包括發光元件350R及像素電路。像素電路包括能夠對發光元件350R供應電力的電晶體302t。另外,發光模組380R包括發光元件350R及光學元件(例如,使紅色光透過的彩色層367R)。
發光元件350R包括依次層疊的下部電極351R、EL層353及上部電極352(圖26C)。
EL層353包括依次層疊的第一EL層353a、中間層354及第二EL層353b。
另外,為了高效地取出特定波長的光,可以在發光模組380R中設置微腔結構。明確而言,也可以在為了高效地取出特定光設置的反射可見光的膜與半反射半透射膜之間設置EL層。
例如,發光模組380R包括與發光元件350R及彩色層367R接觸的黏合層360。
彩色層367R位於與發光元件350R重疊的位置。由此,發光元件350R所發射的光的一部分透過黏合層360及彩色層367R,而如圖26B或圖26C中的箭頭的方向發射到發光模組380R的外部。
觸控面板390包括遮光層367BM。以包圍彩色層(例如彩色層367R)的方式設置有遮光層367BM。
觸控面板390包括與顯示部301重疊的反射防止層367p。作為反射防止層367p,例如可以使用圓偏光板。
觸控面板390包括絕緣層321。絕緣層321覆蓋電晶體302t等。另外,可以將絕緣層321用作使起因於像素電路或成像像素電路的凹凸平坦化的層。另外,可以將層疊有能夠抑制雜質向電晶體302t等擴散的層的絕緣層用於絕緣層321。
觸控面板390包括與下部電極351R的端部重疊的分隔壁328。在分隔壁328上設置有用來控制基板701與基板711之間的間隔的隔離體329。
影像信號線驅動電路303s(1)包括電晶體303t及電容器303c。另外,驅動電路可以藉由與像素電路相同的製程形成在與像素電路相同的基板上。如圖26B所示,電晶體303t可以在絕緣層321上設置有第二閘極304。既可使第二閘極304與電晶體303t的閘極電連接,又可對第二閘極304以及電晶體303t的閘極施加不同的電位。另外,若需要,則可以在電晶體308t及電晶體302t等中分別設置第二閘極304。
成像像素308包括光電轉換元件308p及成像像素電路。成像像素電路可以檢測出照射到光電轉換元件308p的光。成像像素電路包括電晶體308t。
例如,可以將pin型光電二極體用於光電轉換元件308p。
觸控面板390包括能夠供應信號的佈線311,並且對佈線311設置端子319。能夠供應影像信號及同步信號等信號的FPC309與端子319電連接。該FPC309也可以安裝有印刷線路板(PWB)。
另外,可以藉由相同的製程形成電晶體302t、電晶體303t及電晶體308t等電晶體。或者,這些電晶體也可以藉由彼此不同的製程形成。
[結構例子2]
圖27A及圖27B是觸控面板505A的透視圖。注意,為了容易理解,示出典型的構成要素。圖28A是沿著圖27A中的點劃線G-H的剖面圖。
如圖27A及圖27B所示,觸控面板505A包括顯示部501、掃描線驅動電路303g(1)及觸控感測器595等。另外,觸控面板505A包括基板701、基板711及基板590。
觸控面板505A包括多個像素及多個佈線311。多個佈線311能夠對像素供應信號。多個佈線311被引導在基板701的外周部,其一部分構成端子319。端子319與FPC509(1)電連接。
觸控面板505A包括觸控感測器595及多個佈線598。多個佈線598與觸控感測器595電連接。多個佈線598被引導在基板590的外周部,其一部分構成端子。並且,該端子與FPC509(2)電連接。注意,為了容易理解,在圖27B中由實線示出設置在基板590的背面一側(與基板701相對的面一側)的觸控感測器595的電極或佈線等。
作為觸控感測器595,例如可以應用電容式觸控感測器。作為電容式觸控感測器,有表面型電容式觸控感測器、投影型電容式觸控感測器等。在此,以下示出應用投影型電容式觸控感測器的情況。
作為投影型電容式觸控感測器,主要根據驅動方法的不同,有自電容式觸控感測器、互電容式觸控感測器等。較佳為使用互電容式觸控感測器,因為可以同時進行多點檢測。
另外,對觸控感測器595可以使用可檢測出手指等檢測物件的靠近或接觸的各種感測器。
投影型電容式觸控感測器595包括電極591及電極592。電極591與多個佈線598中的任一個電連接,電極592與多個佈線598中的其他的一個電連接。
如圖27A和圖27B所示,電極592具有在一個方向上反復地配置的多個四邊形在角部相互連接的形狀。
電極591是四邊形且在與電極592延伸的方向交叉的方向上反復地配置。多個電極591不一定配置得與一個電極592正交,也可以以它們之間的角度小於90°的方式配置。
佈線594以與電極592交叉的方式設置。佈線594使夾著電極592的兩個電極591電連接。此時,較佳為儘量使電極592與佈線594交叉部的面積小。由此,可以減少不設置電極的區域的面積,所以可以降低穿透率的不均勻。其結果,可以減少透過觸控感測器595的光的亮度不均勻。
電極591及電極592的形狀不侷限於此,而可以具有各種形狀。例如,也可以採用如下結構:將多個電極591配置為儘量沒有間隙,並隔著絕緣層間隔開地設置多個電極592,以形成不重疊於電極591的區域。此時,藉由在相鄰的兩個電極592之間設置與這些電絕緣的虛擬電極,可以減少穿透率不同的區域的面積,所以是較佳的。
注意,關於觸控感測器595的更具體的結構例子將在下面進行詳細說明。
如圖28A所示,觸控面板505A包括基板701、黏合層703、絕緣層705、基板711、黏合層713及絕緣層715。基板701及基板711由黏合層360貼合。
黏合層597以使觸控感測器595與顯示部501重疊的方式將基板590與基板711貼合在一起。黏合層597具有透光性。
電極591及電極592使用具有透光性的導電材料形成。作為透光導電材料,可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅等導電氧化物。另外,也可以使用包含石墨烯的膜。包含石墨烯的膜例如可以使形成為膜狀的氧化石墨烯還原而形成。作為還原方法,可以採用進行加熱的方法等。
另外,用於電極591、電極592及佈線594等的導電膜,亦即,構成觸控面板的佈線或電極的材料的電阻值較佳為較低。作為例子,可以使用銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、銀、銅、鋁、碳奈米管及石墨烯等。並且,也可以使用由極細的(例如,其直徑為幾奈米)多個導電體構成的金屬奈米線。另外,由於穿透率高,所以金屬奈米線、碳奈米管及石墨烯等可以用於顯示元件的電極,例如,像素電極或共用電極。
在藉由濺射法將透光導電材料形成在基板590上之後,可以藉由光微影法等各種圖案化技術去除不需要的部分來形成電極591及電極592。
電極591及電極592由絕緣層593覆蓋。到達電極591的開口設置在絕緣層593中,並且佈線594使相鄰的電極591電連接。因為可以提高觸控面板的開口率,所以作為佈線594較佳為使用具有透光性的導電材料。另外,由於其導電性比電極591及電極592高的材料可以減少電阻,所以適用於佈線594。
藉由設置覆蓋絕緣層593及佈線594的絕緣層,可以保護觸控感測器595。
連接層599使佈線598與FPC509(2)電連接。
顯示部501包括配置為矩陣狀的多個像素。因為像素的結構與結構例子1相同,所以省略說明。
另外,可以將各種電晶體應用於觸控面板。在圖28A和圖28B中示出應用底閘極型電晶體時的結構。
例如,可以將包含氧化物半導體、非晶矽等的半導體層應用於圖28A所示的電晶體302t及電晶體303t。
例如,可以將包含利用雷射退火法等處理被結晶化的多晶矽的半導體層應用於圖28B所示的電晶體302t及電晶體303t。
在圖28C中示出應用頂閘極型電晶體時的結構。
例如,可以將包含多晶矽或從單晶矽基板等轉置的單晶矽膜等的半導體層應用於圖28C所示的電晶體302t及電晶體303t。
[結構例子3]
圖29A至圖29C是觸控面板505B的剖面圖。在本實施方式中說明的觸控面板505B與結構例子2的觸控面板505A的不同之處在於:將被供應的影像資料顯示在設置有電晶體的一側;觸控感測器設置在顯示部的基板701一側;以及FPC509(2)設置在與FPC509(1)相同一側。在此,僅對不同的結構進行詳細的說明,而關於可使用相同結構的部分,援用上述說明。
彩色層367R位於與發光元件350R重疊的位置。另外,圖29A所示的發光元件350R向設置有電晶體302t的一側射出光。由此,發光元件350R所發射的光的一部分透過彩色層367R,而發射到圖中的箭頭的方向上的發光模組380R的外部。
觸控面板505B在射出光的方向上包括遮光層367BM。以包圍彩色層(例如為彩色層367R)的方式設置有遮光層367BM。
觸控感測器595設置在基板701一側,而非基板711一側(圖29A)。
黏合層597以使觸控感測器595與顯示部重疊的方式將基板590與基板701貼合。黏合層597具有透光性。
在圖29A和圖29B中示出將底閘極型電晶體應用於顯示部501時的結構。
例如,可以將包含氧化物半導體、非晶矽等的半導體層應用於圖29A所示的電晶體302t及電晶體303t。
例如,可以將包含多晶矽等的半導體層應用於圖29B所示的電晶體302t及電晶體303t。
在圖29C中示出應用頂閘極型電晶體時的結構。
例如,可以將包含多晶矽或被轉置的單晶矽膜等的半導體層應用於圖29C所示的電晶體302t及電晶體303t。
[觸控感測器的結構例子]
下面,參照圖式說明觸控感測器595的更具體的結構例子。
圖30A示出觸控感測器595的俯視示意圖。觸控感測器595在基板590上包括多個電極531、多個電極532、多個佈線541以及多個佈線542。另外,在基板590上設置有電連接於各多個佈線541及多個佈線542的FPC550。
圖30B示出圖30A中的由點劃線圍繞的區域的放大圖。電極531具有多個菱形的電極圖案在圖式中的橫向方向上排列的形狀。排成一列的菱形的電極圖案彼此電連接。電極532也同樣具有多個菱形的電極圖案在圖式中的縱向方向上排列的形狀,且排成一列的菱形的電極圖案彼此電連接。電極531與電極532部分地重疊,相互交叉。該交叉部分夾有絕緣體以免電極531與電極532電短路。
如圖30C所示,電極532也可以由菱形的多個電極533及橋接式電極534構成。島狀電極533在圖式中的縱向方向上排列,相鄰的兩個電極533藉由橋接式電極534電連接。藉由採用上述結構,可以對同一導電膜進行加工來同時形成電極533及電極531。由此,可以抑制這些膜的厚度不均勻,而可以抑制各個電極的電阻值及光穿透率因所在位置的不同有偏差。這裡,電極532具有橋接式電極534,電極531也可以具有橋接式電極534。
如圖30D所示,也可以採用將圖30B所示的電極531及電極532的菱形的電極圖案的內側挖出,只殘留輪廓部的形狀。此時,在電極531及電極532的寬度窄到不被使用者視覺確認時,如後面所述電極531及電極532也可以使用金屬或合金等遮光材料形成。另外,圖30D所示的電極531或電極532也可以具有上述橋接式電極534。
一個電極531與一個佈線541電連接。另外,一個電極532與一個佈線542電連接。
這裡,當以觸控感測器595與顯示面板的顯示面重疊的方式構成觸控面板時,較佳為作為電極531及電極532使用透光性導電材料。另外,當作為電極531及電極532使用透光性導電材料且穿過電極531或電極532取出來自顯示面板的光時,較佳為在電極531與電極532之間配置包含同一導電材料的導電膜作為假圖案。像這樣,藉由使用假圖案填滿電極531與電極532之間的間隙的一部分,可以減少光穿透率的偏差。其結果是,可以減少透過觸控感測器595的光的亮度不均勻。
作為透光性導電材料,可以使用氧化銦、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、氧化鋅、添加有鎵的氧化鋅等導電氧化物。另外,也可以使用包含石墨烯的膜。包含石墨烯的膜例如可以藉由使形成為膜狀的包含氧化石墨烯的膜還原而形成。作為還原方法,可以採用加熱等方法。
另外,可以使用減薄到可透光的厚度的金屬或合金。例如,可以使用金、銀、鉑、鎂、鎳、鎢、鉻、鉬、鐵、鈷、銅、鈀或鈦等金屬、包含該金屬的合金。或者,還可以使用該金屬或合金的氮化物(例如,氮化鈦)等。另外,也可以使用層疊兩個以上的包含上述材料的導電膜的疊層膜。
另外,作為電極531及電極532也可以使用加工成細到不被使用者視覺確認的程度的導電膜。例如,藉由將這種導電膜加工成格子狀(網孔狀),可以得到高導電性及顯示裝置的高可見度。此時,較佳為導電膜具有寬度為30nm以上且100μm以下,較佳為50nm以上且50μm以下,更佳為50nm以上且20μm以下的部分。尤其是,具有10μm以下的圖案寬度的導電膜很難被使用者視覺確認,所以是較佳的。
在圖31A至圖31D中示出電極531或電極532的一部分(圖30B中的由點劃線的圓圈起來的部分)的放大示意圖的例子。圖31A示出使用格子狀的導電膜561時的例子。此時,藉由以不與顯示裝置所包括的顯示元件重疊的方式配置導電膜561,不會遮斷來自顯示裝置的光,所以是較佳的。在此情況下,較佳的是,格子的方向與顯示元件的排列的方向一致,且格子的週期為顯示元件的排列的週期的整數倍。
圖31B示出以形成三角形的開口的方式加工的格子狀的導電膜562的例子。藉由採用上述結構,與圖31A相比,可以進一步降低電阻。
如圖31C所示,也可以採用具有沒有週期性的圖案形狀的導電膜563。藉由採用上述結構,可以抑制在與顯示裝置的顯示部重疊時產生的摩爾紋(moiré)。注意,在此,“摩爾紋”是指當外部光等透過以微細的寬度相等間隔地設置的導電膜等時或導電膜等反射外部光時因繞射或干涉而產生的干涉圖案。
作為電極531及電極532也可以使用導電奈米線。圖31D示出使用奈米線564時的例子。藉由以適當的密度分散奈米線564以使相鄰的奈米線564彼此接觸,形成二維網狀,可以用作透光性極高的導電膜。例如,可以使用直徑平均值為1nm以上且100nm以下,較佳為5nm以上且50nm以下,更佳為5nm以上且25nm以下的奈米線。作為奈米線564可以使用Ag奈米線、Cu奈米線、Al奈米線等金屬奈米線或碳奈米管等。例如,當使用Ag奈米線時,可以實現89%以上的光穿透率、40Ω/□以上且100Ω/□以下的片電阻值。
在圖30A等中,示出電極531及電極532具有多個菱形在一個方向上排列的頂面形狀的例子,但是電極531及電極532的形狀不侷限於此,也可以採用帶狀(長方形狀)、具有曲線的帶狀、鋸齒形狀等各種頂面形狀。另外,在上述說明中示出以使電極531與電極532直交的方式配置的情況,但是並不是必須要直交地配置,兩個電極所成的角度也可以小於90度。
圖32A至圖32C示出使用具有細線狀的頂面形狀的電極536及電極537代替電極531及電極532時的例子。圖32A示出直線狀的電極536及電極537排列為格子狀的例子。
在圖32B中示出電極536及電極537具有鋸齒形狀的頂面形狀時的例子。此時,如圖32B所示,較佳的是,不是將每個直線部分的中心位置重疊而是將它們相對錯開地配置。由此,可以使電極536與電極537平行地對置的部分的長度變長,因此可以提高電極之間的互電容,且提高檢測靈敏度,所以是較佳的。或者,如圖32C所示,當電極536及電極537具有鋸齒形狀的直線部分的一部分突出的頂面形狀時,即使將該直線部分的中心位置重疊地配置也可以使對置的部分的長度變長,所以可以提高電極之間的互電容。
圖33A至圖33C示出圖32B中的由點劃線圍繞的區域的放大圖,圖33D至圖33F示出圖32C中的由點劃線圍繞的區域的放大圖。在每個圖式中示出電極536、電極537以及它們的交叉部538。如圖33B及圖33E所示,圖33A及圖33D中的電極536及電極537的直線部分也可以是具有角部的蜿蜒形狀,圖33C及圖33F所示,也可以是具有曲線連續的蜿蜒形狀。
對觸控感測器的結構例子的說明到此為止。
例如,在本說明書等中,顯示元件、作為具有顯示元件的裝置的顯示裝置、發光元件以及作為具有發光元件的裝置的發光裝置可以採用各種方式或具有各種元件。顯示元件、顯示裝置、發光元件或發光裝置例如包括EL(電致發光)元件(包含有機物和無機物的EL元件、有機EL元件或無機EL元件)、LED(白色LED、紅色LED、綠色LED、藍色LED等)、電晶體(根據電流而發光的電晶體)、電子發射元件、液晶元件、電子墨水、電泳元件、柵光閥(GLV)、電漿顯示器(PDP)、使用微機電系統(MEMS)的顯示元件、數位微鏡裝置(DMD)、數位微快門(DMS)、MIRASOL(註冊商標)、干涉測量調節(IMOD)元件、快門方式的MEMS顯示元件、光干涉方式的MEMS顯示元件、電潤濕(electrowetting)元件、壓電陶瓷顯示器或使用碳奈米管的顯示元件等中的至少一個。除此以外,還可以包括對比度、亮度、反射率、穿透率等因電作用或磁作用而產生變化的顯示媒體。作為使用EL元件的顯示裝置的例子,有EL顯示器等。作為使用電子發射元件的顯示裝置的例子,可以舉出場發射顯示器(FED)或SED方式平面型顯示器(SED:Surface-conduction Electron-emitter Display:表面傳導電子發射顯示器)等。作為使用液晶元件的顯示裝置的例子,有液晶顯示器(透射式液晶顯示器、半透射式液晶顯示器、反射式液晶顯示器、直觀式液晶顯示器、投射式液晶顯示器)等。作為使用電子墨水、電子粉流體(註冊商標)或電泳元件的顯示裝置的例子,有電子紙等。注意,當實現半透射式液晶顯示器或反射式液晶顯示器時,使像素電極的一部分或全部具有反射電極的功能,即可。例如,使像素電極的一部分或全部包含鋁、銀等,即可。此時,也可以將SRAM等記憶體電路設置在反射電極下。由此,可以進一步降低功耗。另外,在使用LED的情況下,也可以在LED電極或氮化物半導體下設置石墨烯或石墨。石墨烯或石墨也可以是層疊多個層的多層膜。如此藉由設置石墨烯或石墨,可以更容易地在其上形成氮化物半導體,例如具有晶體的n型GaN半導體層等。還有,也可以在其上設置具有晶體的p型GaN半導體層等來構成LED。另外,也可以在石墨烯或石墨與具有晶體的n型GaN半導體層之間設置AlN層。注意,也可以利用MOCVD 形成LED所包括的GaN半導體層。但是,由於設置石墨烯,也可以利用濺射法形成LED所包括的GaN半導體層。
例如,在本說明書等中,可以採用在像素中具有主動元件的主動矩陣方式或在像素中沒有主動元件的被動矩陣方式。
在主動矩陣方式中,作為主動元件(非線性元件)除電晶體外還可以使用各種主動元件(非線性元件)。例如,也可以使用MIM(Metal Insulator Metal:金屬-絕緣體-金屬)或TFD(Thin Film Diode:薄膜二極體)等。由於這些元件的製程少,因此能夠降低製造成本或者提高良率。另外,由於這些元件的尺寸小,所以可以提高開口率,從而實現低功耗化或高亮度化。
除了主動矩陣方式以外,也可以採用不使用主動元件(非線性元件)的被動矩陣方式。由於不使用主動元件(非線性元件),所以製程少,從而可以降低製造成本或者提高良率。另外,由於不使用主動元件(非線性元件),所以可以提高開口率,從而實現低功耗化或高亮度化等。
注意,雖然在此示出使用顯示面板進行各種顯示的例子,但是本發明的一個實施方式不侷限於此。例如,可以不顯示資料。例如,可以將顯示面板用作照明設備。藉由將顯示面板用作照明設備,可以實現設計性高的室內照明。另外,可以將其用作能夠照射各種方向的照明。另外,也可以將顯示面板用作背光源或前光源等光源。換言之,也可以將其用作用於顯示面板的照明設備。
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
以下說明能夠對本發明的一個實施方式的顯示單元等所具有的電池供電的供電系統。
在本發明的一個實施方式中,對電池的供電方式也可以為在不接觸於電力供應源(以下也稱為送電裝置)的狀態下對物件(以下也稱為受電裝置)供電(也稱為非接觸供電、無線供電等)的方式。作為非接觸供電的方式,可以舉出磁共振方式、電磁感應方式、靜電感應方式等。
在本實施方式中,以利用磁共振方式供電的供電系統為例子進行說明。磁場共振方式是藉由使設置在送電裝置和受電裝置的兩者的共振線圈進行諧振器耦合來形成能量的傳播途徑的方式,並且與能夠進行非接觸供電的其他方式(電磁感應方式、靜電感應方式等)相比其供電可能距離長。
在此,受電裝置的輸入阻抗有時根據電池的充電情況而變化。就是說,該受電裝置的輸入阻抗有時在供電中產生動態變化。在此情況下,如果送電裝置的輸出阻抗為固定,就必然產生阻抗的不匹配。因此,在利用磁場共振方式的供電中,有時在該供電期間難以將供電效率一直維持為高的值。
於是,作為本發明的一個實施方式的受電裝置,採用一種DC-DC轉換器,其中檢測出與從外部輸入的直流電壓成比例的電壓(前者的電壓)和與從外部輸入的電流成比例的電壓(後者的電壓),並且基於檢測結果將前者的電壓和後者的電壓的比例保持為固定。
明確地說,在本實施方式的受電裝置所具有的DC-DC轉換器中,藉由將與輸入電壓(第一直流電壓)成比例的第一電壓和與輸入電流(產生在負載中的電流)成比例的第二電壓的比例保持為固定,可以將輸入阻抗保持為固定。並且,在該DC-DC轉換器中也可以進行阻抗變換。因此,即使在被供電的電池存在於該DC-DC轉換器的輸出一側的情況下,也可以在不依賴於該電池的充電情況下保持該DC-DC轉換器的輸入阻抗。其結果是,在利用磁場共振方式的對具有該DC-DC轉換器和該電池的受電裝置的供電中,可以在該供電期間將供電效率一直維持為高的值。
[供電系統]
圖34A是示出利用磁場共振方式供電的供電系統的結構例子的圖。圖34A所示的供電系統具有送電裝置400以及圖34B所示的受電裝置330。並且,送電裝置400具有:生成高頻電壓的高頻電源401;被施加由高頻電源401生成的高頻電壓的線圈402;以及因與線圈402的電磁感應而感生高頻電壓的共振線圈403。另外,在共振線圈403中存在有構成共振線圈403的佈線之間的雜散電容404。另外,如圖34A所示那樣,共振線圈403較佳為具有與其他構成要素不直接連接的結構。
[受電裝置]
圖34B是示出利用磁場共振方式被供電的受電裝置的結構例子的圖。圖34B所示的受電裝置330具有:因磁場共振而感生高頻電壓的共振線圈331;因與共振線圈331的電磁感應而感生高頻電壓的線圈332;對由線圈332感生的高頻電壓進行整流的整流電路333;被輸入整流電路333輸出的直流電壓的DC-DC轉換器334;以及利用從DC-DC轉換器輸出的直流電壓被供電的電池335。另外,在共振線圈331中存在有構成共振線圈331的佈線之間的雜散電容336。
注意,如圖34B所示那樣,共振線圈331較佳為具有不直接連接到其他構成要素的結構。當共振線圈331與其他構成要素直接連接時,共振線圈331的串聯電阻及靜電電容變大。在此情況下,包括共振線圈331和其他構成要素的電路的Q值低於只由共振線圈331構成的電路的Q值。這是因為在共振線圈331與其他構成要素直接連接的結構中,與共振線圈331與其他構成要素不直接連接的結構相比,使供電效率降低。
DC-DC轉換器334是能夠將輸入阻抗保持為固定的DC-DC轉換器。並且,DC-DC轉換器334的輸入阻抗不依賴於存在於輸出側的電池335的阻抗。就是說,由DC-DC轉換器334進行阻抗轉換。因此,DC-DC轉換器334的輸入阻抗也是受電裝置330的輸入阻抗。因此,即使在根據電池335的充電情況電池335的阻抗變化的情況下,受電裝置330的輸入阻抗也不發生變動。其結果是,在受電裝置330中,可以實現高效率的供電而不依賴於電池335的充電情況。
在圖34A所示的供電系統中,作為受電裝置應用圖34B所示的受電裝置330。因此,在圖34A所示的供電系統中,可以不考慮受電裝置中的輸入阻抗的變動而供電。就是說,在圖34A所示的供電系統中,可以以高效率供電而不使供電條件產生動態變化。
接著,示出適用於DC-DC轉換器334的DC-DC轉換器的結構。
[DC-DC轉換器的結構例子]
圖35A是示出DC-DC轉換器的結構例子的圖。圖35A所示的DC-DC轉換器具有被輸入直流電壓(V_In)的輸入電力檢測部1000以及將直流電壓(V_In)轉換為直流電壓(V_Out)並輸出的電壓轉換部2000。
圖35B和圖35C是示出圖35A所示的輸入電力檢測部1000的結構例子的圖。圖35B所示的輸入電力檢測部1000具有:其一端電連接到高電位側輸入節點,另一端電連接到電壓轉換部2000的負載1003;檢測出與直流電壓(V_In)成比例的電壓(V_1001)的單元1001;以及檢測出與產生在負載1003中的電流(I_1003)成比例的電壓(V_1002)的單元1002。另外,將由單元1001檢測出的電壓(V_1001)及由單元1002檢測出的電壓(V_1002)輸入到電壓轉換部2000。另外,除負載1003的一端電連接到低電位側輸入節點這一點以外,圖35C所示的輸入電力檢測部1000具有與圖35B所示的輸入電力檢測部1000同樣的結構。如圖35B和圖35C所示那樣,在本發明的一個實施方式中以與高電位側輸入節點和低電位側輸入節點中的任一個電連接的方式設置輸入電力檢測部1000所具有的負載1003。
圖35D是示出圖35A所示的電壓轉換部2000的結構例子的圖。圖35D所示的電壓轉換部2000具有:藉由切換工作控制產生在負載1003的電流的開關2002;以及基於電壓(V_1001)及電壓(V_1002)控制開關2002的切換工作的單元2001。
另外,作為圖35D所示的電壓轉換部2000,可以應用具有升壓型、返馳型、反轉型等電壓轉換電路和單元2001的電路,並且可以應用包括在該電壓轉換電路的開關作為開關2002。
在圖35A所示的DC-DC轉換器中,即使當輸入電壓(被輸入的直流電壓(V_In))發生變動時,也可以藉由控制輸入電流(產生在負載1003中的電流(I_1003))將輸入阻抗保持為固定。明確地說,在圖35A至圖35D所示的DC-DC轉換器中,可以藉由開關2002的切換工作控制產生在負載1003中的電流(I_1003)。並且開關2002的切換工作被單元2001控制。在此,單元2001基於由單元1001檢測出的電壓(V_1001)及由單元1002檢測出的電壓(V_1002)控制開關2002的切換工作。就是說,單元2001基於與輸入電壓成比例的電壓(V_1001)和與輸入電流成比例的電壓(V_1002)控制開關2002的切換工作。因此,在圖35A至圖35D所示的DC-DC轉換器中,藉由如下的設計使輸入阻抗保持為固定,其中由單元2001控制開關2002的切換工作來將電壓(V_1001)和電壓(V_1002)的比例保持為固定。
[DC-DC轉換器的例子]
圖36A是示出DC-DC轉換器的一個例子的圖。圖36A所示的DC-DC轉換器具有:其一端電連接到高電位側輸入節點的負載4;其一端電連接到負載4的另一端的開關5;其一端電連接到開關5的另一端,其另一端電連接到高電位側輸出節點的電感器6;以及其一端電連接到開關5的另一端和電感器6的一端,其另一端電連接到低電位側輸入節點和低電位側輸出節點(以下,也稱為接地)的開關7。另外,作為負載4,可以應用電阻負載或感應負載等。另外,作為開關5、開關7可以應用電晶體或繼電器等。另外,作為電感器6,可以應用空芯線圈或芯線圈等。
並且,圖36A所示的DC-DC轉換器具有:檢測出與被輸入的直流電壓(V_In)成比例的電壓(V_1)的單元1;檢測出與產生在該負載4的電流(I_4)成比例的電壓(V_2)的單元2;以及藉由基於電壓(V_1)及電壓(V_2)控制開關5的切換工作來將電壓(V_1)和電壓(V_2)的比例保持為固定,在開關5成為導通狀態的期間使開關7處於截止狀態,並且在開關5成為截止狀態的期間使開關7處於導通狀態的單元3。
在圖36A所示的DC-DC轉換器中,在開關5處於截止狀態的期間產生在負載4中的電流(I_4)為0。並且,在開關5從截止狀態變為導通狀態之後的期間,產生在負載4的電流(I_4)隨著時間而增加。這起因於電感器6的自感應,隨著時間而增加的產生在負載4的電流(I_4)的平均值會收斂於固定值。因此,在圖36A所示的DC-DC轉換器中,藉由控制開關5的切換工作可以控制所輸出的電流量。
並且,在圖36A所示的DC-DC轉換器中,基於由單元1檢測出的電壓(V_1)和由單元2檢測出的電壓(V_2),單元3控制開關5的切換工作。在此,單元1是檢測出與輸入電壓(輸入節點的電壓)成比例的電壓的單元,單元2是檢測出與輸入電流(產生在負載4中的電流)成比例的電壓的單元。因此,藉由由單元3控制開關5的切換工作以保持電壓(V_1)和電壓(V_2)的比例固定,可以將圖36A所示的DC-DC轉換器的輸入阻抗保持為固定。
另外,在圖36A所示的DC-DC轉換器中,開關7是為了防止開關5的損壞而設置的。明確地說,當開關5從導通狀態變為截止狀態時,由於電感器6的自感應而在電感器6中繼續產生電流。在此,假設是沒有設置開關7的情況,於是,當開關5從導通狀態變為截止狀態時,開關5的另一端和電感器6的一端電連接的節點的電位有可能急劇上升或下降。因此,在此情況下,開關5被施加高電壓。其結果是,有可能開關5損壞。另一方面,在圖36A所示的DC-DC轉換器中,藉由使開關7處於導通狀態可以確保產生在電感器6中的電流的路徑。就是說,可以抑制開關5的損壞。
[單元1的具體例子]
作為單元1,可以應用圖36B所示的電路。圖36B所示的電路具有:其一端電連接到高電位側輸入節點的電阻13;以及其一端電連接到電阻13的另一端,其另一端接地的電阻14。並且,電阻13的另一端和電阻14的一端電連接的節點的電位被輸入到單元3。就是說,圖36B所示的電路是利用電阻分壓檢測出與輸入電壓(V_In)成比例的電壓(V_1),將該電壓(V_1)輸出到單元3的電路。
[單元2的具體例子]
作為單元2,可以應用圖36C所示的電路。圖36C所示的電路具有儀表放大器22,其中作為非反相輸入信號被輸入負載4的一端的電壓,作為反相輸入信號被輸入負載4的另一端的電壓。儀表放大器22對單元3輸出與輸入到非反相輸入端子的電壓和輸入到反相輸入端子的電壓的差成比例的電壓。就是說,儀表放大器22對單元3輸出與施加到負載4的兩端之間的電壓成比例的電壓。另外,因為施加到負載4的兩端之間的電壓與產生在負載4中的電流(I_4)成比例,所以可以說成是儀表放大器22對單元3輸出產生在負載4中的電流(I_4)。就是說,圖36C所示的電路是利用儀表放大器22檢測出與產生在負載4中的電流(I_4)成比例的電壓(V_2)並對單元3輸出該電壓(V_2)的電路。
[單元3的具體例子]
作為單元3,可以應用圖36D所示的電路。圖36D所示的電路具有:作為非反相輸入信號被輸入由單元2檢測出的電壓(V_2),作為反相輸入信號被輸入由單元1檢測出的電壓(V_1)的誤差放大器36;三角波發生器37;作為非反相輸入信號被輸入三角波發生器37輸出的電壓(三角波),作為反相輸入信號被輸入誤差放大器36輸出的電壓的比較器38;被輸入比較器38所輸出的電壓,且藉由輸出其相位與比較器38輸出的電壓相同的電壓來控制開關5的切換工作的緩衝器39;以及藉由輸出其相位與比較器38輸出的電壓反相的電壓控制開關7的切換工作的反相器49。另外,也可以採用由比較器38所輸出的電壓直接控制開關5的切換工作(從圖36D所示的單元3中刪掉緩衝器39)的結構。
誤差放大器36將輸入到非反相輸入端子的電壓和輸入到反相輸入端子的電壓的差放大而輸出。就是說,誤差放大器36將電壓(V_2)和電壓(V_1)的差放大而輸出。
比較器38對輸入到非反相輸入端子的電壓與輸入到反相輸入端子的電壓進行比較並輸出二值電壓。明確地說,在誤差放大器36所輸出的電壓低於三角波的期間比較器38輸出高位準的電壓,在誤差放大器36所輸出的電壓高於三角波的期間比較器38輸出低位準的電壓。就是說,誤差放大器36所輸出的電壓越低,比較器38的輸出信號中的工作比越大。並且,根據該工作比決定從DC-DC轉換器輸出的電流量。明確地說,該工作比越大,從DC-DC轉換器輸出的電流(產生在負載4的電流(I_4))也越大。就是說,誤差放大器36所輸出的電壓越低,產生在負載4中的電流(I_4)也越大。
在此,誤差放大器36所輸出的電壓根據由單元1檢測出的與輸入電壓(V_In)成比例的電壓(V_1)和由單元2檢測出的與產生在負載4中的電流(I_4)成比例的電壓(V_2)而變化。例如,當輸入電壓(V_In)變高時,誤差放大器36輸出的電壓變低。換言之,當輸入電壓(V_In)變高時,比較器38的輸出中的工作比大。因此,在圖36D所示的電路中,當輸入電壓(V_In)變高時比較器38的輸出信號中的工作比變大,因此產生在負載4中的電流(I_4)也變大。簡單地說,在圖36D所示的電路中,可以根據輸入電壓(V_In)的值的變動使產生在負載4中的電流(I_4)的值變化。因此,在圖36D所示的電路中,藉由調整設計條件可以將由單元1檢測出的與輸入電壓成比例的電壓(V_1)和由單元2檢測出的與產生在負載4中的電流成比例的電壓(V_2)的比例保持為固定。
另外,圖37A所示的DC-DC轉換器具有將圖36A所示的DC-DC轉換器中的開關7置換為二極體8的結構。圖37A所示的DC-DC轉換器發揮與圖36A所示的DC-DC轉換器相同的作用和效果。
另外,在圖37A所示的DC-DC轉換器中,作為單元1可以應用圖36B所示的電路,作為單元2可以應用圖36C所示的電路。另外,作為單元3可以應用圖37B所示的電路。簡單地說,圖37B所示的電路具有從圖36D所示的電路中刪掉反相器49的結構。
另外,如圖37C所示那樣,可以應用對圖36A所示的DC-DC轉換器附加有如下的DC-DC轉換器:圖37A所示的二極體8;以及其陽極電連接到開關5的另一端、電感器6的一端、開關7的一端以及二極體8的陰極,並且其陰極電連接到負載4的另一端以及開關5的一端的二極體9。由此,可以提高抑制開關5的損壞的效果。
另外,也可以將從圖37C所示的DC-DC轉換器只刪掉二極體8或二極體9的DC-DC轉換器應用於DC-DC轉換器334。
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
以下說明本發明的一個實施方式的顯示面板、顯示裝置、顯示單元或顯示系統的應用例子。
如上所述,示出沿圓柱側面的外側或內側的曲面形成顯示區域的情況,但是不侷限於此,可以應用於各種各樣的立體物。圖38A至圖38C分別示出在以橢圓形、具有圓角的六角形和具有圓角的三角形為底面的柱狀體的側面形成顯示區域40的情況的例子。圖38D和圖38E分別示出在以具有圓角的四角形為底面的錐狀體和圓錐的側面形成顯示區域40的情況的例子。
圖39A至圖39C示出在衣服的一部分中形成顯示區域40的例子。圖39A示出應用於襯衫的例子,藉由扣鈕可以無縫顯示區域。圖39B示出應用於短袖衫的例子,可以在短袖衫的從前面到背面顯示一幅影像。圖39C示出分別應用於上衣的頸口和袖口的例子。
另外,對被形成顯示區域40的衣服沒有限制,例如,可以舉出如襯衫等上衣、如褲子、裙子等下衣、連衣裙或連體服等。另外,也可以應用於圍巾、領帶等。
另外,當將顯示區域40可裝卸地固定於衣服上時,可以只對衣服進行清洗以防止因洗衣而傷害顯示區域40。另外,當在顯示區域40中使用耐受清洗的裝置時,也可以在不從衣服卸下顯示區域40的狀態下進行清洗。
圖40A示出在柱子41或曲面狀的壁42上形成顯示區域的例子。藉由將具有撓性的顯示面板用作用於顯示區域的顯示面板,可以沿著曲面設置顯示區域。
圖40B是從上方看具有配置為環狀的顯示區域40的娛樂設施43時的圖。觀眾45可以在被顯示區域40圍繞的台44上欣賞在360度上顯示的影像。另外,也可以在進出口46的表面顯示影像,由此更有逼真感。
可以將本發明的一個實施方式的顯示面板100、顯示裝置30、顯示單元20和顯示系統10中的至少一個應用於本實施方式所示的顯示區域40。
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。
實施例
在本實施例中,製造本發明的一個實施方式的具有環狀顯示區域的顯示裝置。
用於在本實施例中製造的顯示裝置的顯示面板的製造方法如下:首先,在一個玻璃基板上形成作為剝離層的鎢膜,並在剝離層上形成包括絕緣層、電晶體、發光元件等的被剝離層;在另一個玻璃基板上形成剝離層,並在剝離層上形成包括絕緣層、彩色層、遮光層等的被剝離層;接著,將兩個基板用黏合劑貼合;然後,分別分開兩個玻璃基板的每一個的玻璃基板和被剝離層;將撓性基板用黏合劑貼合到該被剝離層,由此形成顯示面板。
作為電晶體,採用使用CAAC-OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor:c軸配向結晶氧化物半導體)作為被形成通道的半導體層的電晶體。CAAC-OS與非晶不同,缺陷態密度低,從而能夠提高電晶體的可靠性。另外,因為CAAC-OS具有觀察不到晶界的特徵,所以能夠大面積地形成穩定且均勻的膜,並且CAAC-OS膜不容易因在使具有撓性的顯示面板彎曲時產生的應力而產生裂縫。
CAAC-OS是指結晶的c軸在大致垂直於膜表面的方向上配向的結晶氧化物半導體。已知氧化物半導體除了單晶結構之外還具有多種結晶結構如奈米尺寸的微晶集合體的nano-crystal(nc:奈米晶)結構等。CAAC-OS的結晶性低於單晶結構而高於nc結構。
在本實施例中,採用使用In-Ga-Zn類氧化物的通道蝕刻型電晶體。該電晶體在玻璃基板上以低於500℃的製程製造。
作為發光元件使用呈現白色光的串聯(疊層)型有機EL元件。發光元件具有頂部發射結構,來自發光元件的光經過濾色片被取出到顯示面板的外部。
所製造的顯示面板為如下面板:顯示部的尺寸為對角線13.5英寸;像素數為1280×720;像素尺寸為234μm×234μm;解析度為108ppi;開口率為61.1%。另外,圖框頻率為60Hz,內置有掃描驅動器,藉由COF方式安裝有源極驅動器。所製造的顯示面板的厚度為100μm以下。
藉由將所製造的顯示面板固定於由塑膠構成的圓
筒狀支撐部件的內側或外側,製造具有環狀顯示區域的兩種顯示裝置。
圖41A示出以使顯示面朝向內側的方式貼合三個顯示面板(顯示面板100a、100b以及100c)而形成的顯示裝置的照片。圖41A是從上側看顯示裝置時的照片。圖41B是放大了圖41A的一部分的照片。
一個顯示面板100與多個FPC104貼合,該多個FPC104與驅動裝置連接。FPC104被貼合到顯示面板的長邊一側。
圖41A是在三個顯示面板上分別以時序同步顯示斜條帶的影像時的照片。如此,顯示裝置能夠沿著圓筒內側的曲面顯示無縫的環狀影像。
顯示面板100具有與顯示區域相鄰的透過可見光的區域110。在兩個顯示面板彼此重疊的部分中,配置在顯示面一側的顯示面板的區域110與配置在與顯示面相反一側的顯示面板的顯示區域重疊。圖41B示出顯示面板100a的區域110a與顯示面板100b的顯示區域101b的一部分重疊的部分。由圖式可見,兩個顯示面板無縫拼接來顯示不分開的影像。
圖41C是將一個顯示面板100固定於筒狀支撐部件的外側時的顯示裝置的照片。
在圖41C中,顯示面板100的透過可見光的區域110與顯示區域101的一部分重疊。
圖41C是顯示縱向條帶的影像時的照片。如此,顯示裝置能夠沿著圓筒外側的曲面顯示無縫的環狀影像。
如上所述,可以確認到:在本發明的一個實施方式的顯示裝置中,將一個或多個顯示面板以使與顯示區域相鄰的透過可見光的區域重疊於顯示區域的一部分的方式配置為環狀,可以顯示無縫的環狀影像。
1:單元
2:單元
3:單元
4:負載
5:開關
6:電感器
7:開關
8:二極體
9:二極體
10:顯示系統
13:電阻
14:電阻
20:顯示單元
20a-h:顯示單元
22:儀表放大器
30:顯示裝置
31:顯示區域
36:誤差放大器
37:三角波發生器
38:比較器
39:緩衝器
40:顯示區域
41:柱子
42:壁
43:娛樂設施
44:台
45:觀眾
46:進出口
49:反相器
50:顯示裝置
51:顯示區域
100:顯示面板
100a-d:顯示面板
101:顯示區域
101a-d:顯示區域
102:驅動電路
102a-d:驅動電路
103:佈線
103a-d:佈線
104:FPC
104a:FPC
104b:FPC
110:區域
110a:區域
110b:區域
111:基板
112:基板
120:區域
120a:區域
130:支撐體
131:機構
132:驅動裝置
133:受電裝置
134:保護部件
135:空間
151:框架
151a:腕部
151b:腳部
151c:軸部
151d:缺口部
152:輸出裝置
153:記憶體裝置
154:外部記憶體裝置
155:網際網路
156:伺服器
200:顯示面板
200a-d:顯示面板
201:顯示區域
201a-d:顯示區域
210:區域
210a-d:區域
212:FPC
212a:FPC
212b:FPC
220:區域
220a-d:區域
223:FPC
231:樹脂層
232:保護基板
233:樹脂層
234:保護基板
235:保護基板
236:保護基板
241:像素
241a:像素
241b:像素
242a:佈線
242b:佈線
243a:電路
243b:電路
245:佈線
251:基板
252:基板
253:黏合層
270:區域
301:顯示部
302:像素
302B:子像素
302G:子像素
302R:子像素
302t:電晶體
303c:電容器
303g(1):掃描線驅動電路
303g(2):成像像素驅動電路
303s(1):影像信號線驅動電路
303s(2):成像信號線驅動電路
303t:電晶體
304:閘極
308:成像像素
308p:光電轉換元件
308t:電晶體
309:FPC
311:佈線
319:端子
321:絕緣層
328:分隔壁
329:隔離體
330:受電裝置
331:共振線圈
332:線圈
333:整流電路
334:DC-DC轉換器
335:電池
336:雜散電容
350R:發光元件
351R:下部電極
352:上部電極
353:EL層
353a:EL層
353b:EL層
354:中間層
360:黏合層
367BM:遮光層
367p:抗反射層
367R:彩色層
380B:發光模組
380G:發光模組
380R:發光模組
390:觸控面板
400:送電裝置
401:高頻電源
402:線圈
403:共振線圈
404:雜散電容
501:顯示部
505A:觸控面板
505B:觸控面板
509:FPC
531:電極
532:電極
533:電極
534:橋接式電極
536:電極
537:電極
538:交叉部
541:佈線
542:佈線
550:FPC
561:導電膜
562:導電膜
563:導電膜
564:奈米線
590:基板
591:電極
592:電極
593:絕緣層
594:佈線
595:觸控感測器
597:黏合層
598:佈線
599:連接層
701:基板
703:黏合層
705:絕緣層
711:基板
713:黏合層
715:絕緣層
723:黏合層
804:顯示部
806:工作電路部
808:FPC
810:區域
815:絕緣層
816:絕緣層
817:絕緣層
817a:絕緣層
817b:絕緣層
820:電晶體
821:絕緣層
822:黏合層
825:連接器
830:發光元件
831:下部電極
833:EL層
835:上部電極
845:彩色層
847:遮光層
857:導電層
860:液晶元件
861:偏光板
862:偏光板
863:背光源
871:電極
872:液晶
873:電極
1000:輸入電力檢測部
1001:單元
1002:單元
1003:負載
2000:電壓轉換部
2001:單元
2002:開關
在圖式中:
圖1A至圖1C示出根據實施方式的顯示面板及顯示裝置的結構例子;
圖2A至圖2C示出根據實施方式的顯示裝置的結構例子;
圖3A和圖3B示出根據實施方式的顯示裝置的結構例子;
圖4A和圖4B示出根據實施方式的顯示裝置的結構例子;
圖5A和圖5B示出根據實施方式的顯示單元的結構例子;
圖6A至圖6C示出根據實施方式的顯示單元的結構例子;
圖7示出根據實施方式的顯示系統的結構例子;
圖8示出根據實施方式的框架的結構例子;
圖9示出根據實施方式的顯示系統的結構例子;
圖10示出根據實施方式的顯示系統的結構例子;
圖11A和圖11B示出根據實施方式的顯示系統的結構例子;
圖12A和圖12B示出根據實施方式的顯示系統的結構例子;
圖13A和圖13B示出根據實施方式的顯示系統的結構例子;
圖14A至圖14D示出根據實施方式的顯示系統的結構例子;
圖15A和圖15B示出根據實施方式的顯示裝置的結構例子;
圖16A至圖16C示出根據實施方式的顯示裝置的結構例子;
圖17A和圖17B示出根據實施方式的顯示裝置的結構例子;
圖18A至圖18D示出根據實施方式的顯示裝置的結構例子;
圖19A至圖19E示出根據實施方式的顯示裝置的結構例子;
圖20A至圖20C示出根據實施方式的顯示面板的結構例子;
圖21A至圖21C示出根據實施方式的顯示面板的結構例子;
圖22A至圖22C是說明根據實施方式的顯示面板的位置關係的圖;
圖23A和圖23B示出根據實施方式的顯示面板的結構例子;
圖24示出根據實施方式的顯示面板的結構例子;
圖25示出根據實施方式的顯示裝置的結構例子;
圖26A至圖26C示出根據實施方式的觸控面板的結構例子;
圖27A和圖27B示出根據實施方式的觸控面板的結構例子;
圖28A至圖28C示出根據實施方式的觸控面板的結構例子;
圖29A至圖29C示出根據實施方式的觸控面板的結構例子;
圖30A至圖30D示出根據實施方式的觸控面板的結構例子;
圖31A至圖31D示出根據實施方式的觸控面板的結構例子;
圖32A至圖32C示出根據實施方式的觸控面板的結構例子;
圖33A至圖33F示出根據實施方式的觸控面板的結構例子;
圖34A和圖34B示出根據實施方式的供電系統及受電裝置的結構例子;
圖35A至圖35D示出根據實施方式的DC-DC轉換器的結構例子;
圖36A至圖36D示出根據實施方式的DC-DC轉換器的結構例子;
圖37A至圖37C示出根據實施方式的DC-DC轉換器的結構例子;
圖38A至圖38E示出根據實施方式的顯示裝置等的應用例子;
圖39A至圖39C示出根據實施方式的顯示裝置等的應用例子;
圖40A和圖40B示出根據實施方式的顯示裝置等的應用例子;
圖41A至圖41C是根據實施例的顯示裝置的照片。
無
30:顯示裝置
31:顯示區域
100a-100d:顯示面板
101c-101d:顯示區域
102c-102d:驅動電路
110a-110b:區域
Claims (5)
- 一種顯示裝置,包括: 顯示面板;以及 保護基板, 其中,該顯示面板包括顯示區域及位於該顯示面板之一端的光透過區域, 該光透過區域與該顯示區域相鄰, 該顯示面板包括與該顯示區域相鄰的光阻擋區域, 該光阻擋區域包括軟性印刷電路及驅動電路, 該顯示面板具有撓性, 該顯示面板彎曲以形成環狀以致該光透過區域與該顯示區域的顯示面側重疊, 該保護基板被設置於與該顯示面板的該顯示面側相反一側的表面, 該光阻擋區域沿著該保護基板朝向該保護基板的另一面彎曲, 該顯示裝置為一筒狀, 並且,該顯示區域的該顯示面側朝向內側。
- 一種顯示裝置,包括: 顯示面板;以及 保護基板, 該顯示面板包括顯示區域及位於該顯示面板之一端的光透過區域, 該光透過區域與該顯示區域相鄰, 該顯示面板具有撓性, 該顯示面板彎曲以形成環狀以致該光透過區域與該顯示區域的顯示面側重疊, 該保護基板被設置於與該顯示面板的該顯示面側相反一側的表面, 該光透過區域延伸以超出該保護基板, 該顯示裝置為一筒狀, 並且,該顯示區域的該顯示面側朝向內側。
- 如請求項1或2所述之顯示裝置,其中無縫的環狀影像沿著該筒狀的彎曲表面顯示於該顯示區域。
- 如請求項1或2所述之顯示裝置,其中該顯示區域包括有機電致發光元件。
- 如請求項1或2所述之顯示裝置,其中該光透過區域沿著該顯示面板的第一長邊及與該第一長邊相鄰的第一短邊設置。
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