TWI740431B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI740431B
TWI740431B TW109110499A TW109110499A TWI740431B TW I740431 B TWI740431 B TW I740431B TW 109110499 A TW109110499 A TW 109110499A TW 109110499 A TW109110499 A TW 109110499A TW I740431 B TWI740431 B TW I740431B
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池田雅延
金谷康弘
高田直樹
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日商日本顯示器股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於提供一種可較佳地檢測生物體資訊之顯示裝置。 本發明之顯示裝置具有：基板；複數個像素，其設置於基板；及複數個第1無機發光元件及複數個第2無機發光元件，其設置於複數個像素之各者；且第1無機發光元件出射可見光區域之第1光，第2無機發光元件出射紅外光區域之第2光。第1無機發光元件及第2無機發光元件各自具有陽極端子與陰極端子；對複數個第2無機發光元件中出射第2光之光源用之第2無機發光元件之陽極端子，供給第1電位，對陰極端子，供給具有較第1電位更低電位的第2電位。對複數個第2無機發光元件中輸出與所照射之第2光相應之信號之檢測用之第2無機發光元件之陽極端子，供給第2電位，對陰極端子，供給第1電位。

Description

顯示裝置
本發明係關於一種顯示裝置。
近年，使用微小尺寸之發光二極體(微型LED(micro LED))作為顯示元件之顯示器(例如參照專利文獻1)受到關注。複數個發光二極體連接於陣列基板(於專利文獻1中為驅動器背板)，且陣列基板具備用於驅動發光二極體之像素電路(於專利文獻1中為電子控制電路)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特表2017-529557號公報
於使用發光二極體之顯示器中，期望具檢測備手指等被檢測體之接近相關之資訊(例如懸停檢測)、或用於個人認證之生物體資訊(例如指紋檢測、靜脈圖案檢測)等各種資訊之感測器。然而，於將來自發光二極體之可見光區域之光用於生物體資訊之檢測之情形時，有因被檢測體之種 類，導致難以檢測生物體資訊之可能性。
本發明之目的在於提供一種可較佳地檢測生物體資訊之顯示裝置。
本發明之一態樣之顯示裝置具有：基板；複數個像素，其設置於上述基板；及複數個第1無機發光元件及複數個第2無機發光元件，其設置於複數個上述像素之各者；且上述第1無機發光元件照射可見光區域之第1光，上述第2無機發光元件照射紅外光區域之第2光。
1,1A,1B,1C,1D:顯示裝置
1F:訊框期間
2:陣列基板
5:發光元件
5IR:第2發光元件
5IR-L:光源用之第2發光元件
5IR-S:檢測用之第2發光元件
5VL,5VL-B,5VL-G,5VL-R:第1發光元件
6:第2檢測裝置
7:圓偏光板
10:基板
12:驅動電路
14:陰極配線
20:像素
20B:第3像素
20G:第2像素
20R:第1像素
21,21-IR,21-IRL,21-VL,21-IRS:陽極電極
22,22-IR,22-IRL,22-VL,22-IRS:陰極電極
23:黑色構件
24:對向電極
24a:連接電極
25:半導體層
25a:通道區域
26:第1閘極電極
27:第2閘極電極
27a:第1配線
28:源極電極
29:汲極電極
31:底塗膜
32:絕緣膜
33:絕緣膜
34:絕緣膜
35:絕緣膜
36:絕緣膜
37:絕緣膜
38:元件絕緣膜
51:半導體層
52,52-IR,52-IRL,52-IRS,52-VL:陽極端子
53,53-IR,53-IRL,53-IRS,53-VL:陰極端子
55:電流控制電路
56:檢測電路
57:電源線切換電路
58:檢測切換電路
60:感測器基板
61:絕緣膜
62:絕緣膜
81:聚光透鏡
82:構造體
85:接著層
86:接著層
210:驅動IC
AA:顯示區域
BCT:發光控制電晶體
BG:發光控制掃描線
Ca:電容
Cs1:電容
Cs2:電容
DRT:驅動電晶體
DRT-IRL:驅動電晶體
DRT-VL:驅動電晶體
Dx:第1方向
Dy:第2方向
Dz:第3方向
Fin:手指
GA:周邊區域
H11:接觸孔
IG:初始化控制掃描線
IST:初始化電晶體
L1-IR,L1-IRL,L1-IRS,L1-VL:陽極電源線
L2:影像信號線
L3:重設信號線
L4:初始化信號線
L10-IR,L10-IRL,L10-IRS,L10-VL:陰極電源線
Li:出射光
Lout:信號輸出線
Lr:反射光
M1:第1檢測模式
M2:第2檢測模式
ND:非顯示期間
OP1:第1開口
OP2:第2開口
OP3:第3開口
PD:光電轉換元件
PIC:像素電路
PIC-IR:像素電路
PIC-IRL:像素電路
PIC-IRS:像素電路
Pix:像素群
Pix-1:像素群
Pix-2:像素群
Pix-3:像素群
Pix-4:像素群
Pix-5:像素群
Pix-6:像素群
Pix-7:像素群
Pix-8:像素群
Pix-9:像素群
PVDD:陽極電源電位
PVDD-IR:陽極電源電位
PVDD-IRL:陽極電源電位
PVDD-IRS:陽極電源電位
PVDD-VL:陽極電源電位
PVSS:陰極電源電位
PVSS-IR:陰極電源電位
PVSS-IRL:陰極電源電位
PVSS-IRS:陰極電源電位
PVSS-VL:陰極電源電位
RG:重設控制掃描線
RST:重設電晶體
Rx:檢測電極
SG:寫入控制掃描線
SST:寫入電晶體
SW1:第1開關元件
SW2:第2開關元件
SW3:第3開關元件
SW4:第4開關元件
Tr:電晶體
Tx:驅動電極
TXL:配線
Vbg:發光控制信號
Vig:初始化控制信號
Vini:初始化電位
VR:基準電位
Vrg:重設控制信號
Vrst:重設電源電位
Vsg:寫入控制信號
Vsig:影像信號
圖1係模式性顯示第1實施形態之顯示裝置之俯視圖。
圖2係顯示包含複數個像素之像素群之俯視圖。
圖3係顯示複數個像素群之俯視圖。
圖4係顯示驅動第1發光元件之像素電路之電路圖。
圖5係顯示驅動光源用之第2發光元件之像素電路之電路圖。
圖6係顯示驅動檢測用之第2發光元件之像素電路之電路圖。
圖7係圖1之VII-VII’剖視圖。
圖8係顯示複數個像素及陰極電極之俯視圖。
圖9係顯示於第2實施形態之顯示裝置中驅動第2無機發光元件之像素電路之電路圖。
圖10係用於說明第1檢測模式與第2檢測模式之說明圖。
圖11係顯示第2檢測模式之複數個第2發光元件之排列之俯視圖。
圖12係用於說明第1檢測模式之檢測期間、與第2檢測模式之檢測期間之關係之一例之說明圖。
圖13係顯示第3實施形態之顯示裝置之剖視圖。
圖14係顯示第4實施形態之顯示裝置之剖視圖。
圖15係顯示第5實施形態之顯示裝置之複數個像素群之俯視圖。
一面參照圖式一面對用於實施本發明之形態(實施形態)進行詳細說明。本發明並非由以下之實施形態記載之內容所限定者。又，以下記載之構成要件中，包含本領域技術人員可容易設想者、及實質上相同者。進而，可適當組合以下記載之構成要件。另，揭示僅為一例，對於本領域技術人員容易想到之確保發明之主旨之適當變更，當然為包含於本發明之範圍內者。又，圖式為更明確說明，而與實際之態樣相比，有模式性顯示各部之寬度、厚度、及形狀等之情形，但僅為一例，並非限定本發明之解釋者。又，於本說明書與各圖中，關於已出之圖式，對與上述者同樣之要件標註相同之符號，並適當省略詳細之說明。
(第1實施形態)
圖1係模式性顯示第1實施形態之顯示裝置之俯視圖。如圖1所示，顯示裝置1包含陣列基板2、像素群Pix、驅動電路12、驅動IC(Integrated Circuit：積體電路)210、及陰極配線14。陣列基板2係用於驅動各像素群Pix之驅動電路基板，亦稱為背板或主動矩陣基板。陣列基板2具有基板10、複數個電晶體、複數個電容及各種配線等。
如圖1所示，顯示裝置1具有顯示區域AA、與周邊區域GA。顯示區域AA係與複數個像素群Pix重疊配置，並顯示圖像之區域。周邊區域GA係不與複數個像素群Pix重疊之區域，且配置於顯示區域AA之外側。
複數個像素群Pix於基板10之顯示區域AA中，排列於第1方向Dx及第2方向Dy。於本說明書中，第1方向Dx及第2方向Dy係相對於基板10之表面平行之方向。第1方向Dx與第2方向Dy正交。其中，第1方向Dx亦可不與第2方向Dy正交而交叉。第3方向Dz係與第1方向Dx及第2方向Dy正交之方向。第3方向Dz對應於例如基板10之法線方向。另，以下，俯視意指顯示自第3方向Dz觀察之情形之位置關係。
驅動電路12設置於基板10之周邊區域GA。驅動電路12係基於來自驅動IC210之各種控制信號驅動複數根閘極線(例如發光控制掃描線BG、重設控制掃描線RG、初始化控制掃描線IG及寫入控制掃描線SG(參照圖4))之電路。驅動電路12依序或同時選擇複數根閘極線，對所選擇之閘極線供給閘極驅動信號。藉此，驅動電路12選擇連接於閘極線之複數個像素群Pix。
驅動IC210係控制顯示裝置1之顯示之電路。驅動IC210作為COG(Chip On Glass：玻璃上置晶片)安裝於基板10之周邊區域GA。不限定於此，驅動IC210亦可作為COF(Chip On Film：薄膜覆晶壓合)安裝於連接於基板10之周邊區域GA之配線基板之上。另，配線基板為例如可撓 性印刷基板、或剛性基板。
陰極配線14設置於基板10之周邊區域GA。陰極配線14包圍顯示區域AA之複數個像素群Pix及周邊區域GA之驅動電路12設置。複數個發光元件5之陰極電性連接於共通之陰極配線14，供給固定電位(例如接地電位)。更具體而言，發光元件5之陰極端子53(參照圖7)經由陰極電極22，連接於陰極配線14。另，陰極配線14亦可於一部分具有狹縫，並於基板10上由2根不同之配線形成。
圖2係顯示包含複數個像素之像素群之俯視圖。如圖2所示，1個像素群Pix包含複數個像素20。例如，像素群Pix具有第1像素20R、第2像素20G、及第3像素20B。第1像素20R顯示作為第1顏色之原色之紅色。第2像素20G顯示作為第2顏色之原色之綠色。第3像素20B顯示作為第3顏色之原色之藍色。以下，於無需分別區分第1像素20R、第2像素20G、及第3像素20B之情形時，稱為像素20。
像素20分別具有第1發光元件5VL、與陽極電極21。進而，1個像素群Pix具有第2發光元件5IR。第1發光元件5VL出射可見光區域之第1光。第1光之波長區域為例如380nm以上780nm以下左右。第2發光元件5IR出射紅外光區域之第2光。第2光之波長區域為例如800nm以上950nm以下左右。另，於以下之說明中，於無需區分說明第1發光元件5VL及第2發光元件5IR之情形時，僅表示為發光元件5。又，第1像素20R、第2像素20G及第3像素20B分別配置第1發光元件5VL-R、第1發光元件5VL-G、及第1 發光元件5VL-B。另，於以下之說明中，於無需區分說明第1發光元件5VL-R、第1發光元件5VL-G、及第1發光元件5VL-B之情形時，僅表示為第1發光元件5VL。
顯示裝置1於第1像素20R、第2像素20G及第3像素20B中，藉由按第1發光元件5VL-R、5VL-G、及5VL-B出射不同之光(例如紅色、綠色、及藍色之光)而顯示圖像。又，顯示裝置1可基於自第2發光元件5IR出射之第2光，檢測手指Fin或手掌等被檢測體之生物體資訊。生物體資訊為例如指紋、手指Fin或手掌之血管像(靜脈圖案)、脈搏波、脈搏、及血氧濃度等。
發光元件5設置於複數個像素群Pix之各者。發光元件5為俯視時具有數μm以上、300μm以下左右之大小之無機發光二極體(LED：Light Emitting Diode)晶片，一般而言，1個晶片尺寸為100μm以上之元件為迷你LED(miniLED)，數μm以上不足100μm之尺寸之元件為微型LED(micro LED)。於本發明亦可使用任意尺寸之LED，只要根據顯示裝置1之畫面尺寸(一像素之大小)分開使用即可。於各像素具備微型LED之顯示裝置1亦稱為微型LED顯示裝置。另，微型LED之微型並非限定發光元件5之大小者。
如圖2所示，於1個像素群Pix中，第1像素20R與第2發光元件5IR於第1方向Dx並列。又，第1像素20R與第3像素20B於第2方向Dy並列。第2像素20G與第2發光元件5IR於第2方向Dy並列。另，第1顏色、第2顏色、 及第3顏色未分別限定於紅色、綠色、及藍色，可選擇補色等任意之顏色。另，複數個第1發光元件5VL亦可出射4色以上之不同之光。又，複數個像素20及第2發光元件5IR之配置未限定於圖2所示之構成。例如，第2發光元件5IR與第2像素20G或第3像素20B亦可於第1方向Dx相鄰。又，第1像素20R、第2像素20G、第3像素20B及第2發光元件5IR亦可依序沿第1方向Dx重複排列。
圖3係顯示複數個像素群之俯視圖。如圖3所示，複數個像素群Pix矩陣狀排列。複數個第2發光元件5IR具有光源用之第2發光元件5IR-L、與檢測用之第2發光元件5IR-S。光源用之第2發光元件5IR-L與檢測用之第2發光元件5IR-S具有相同之構造，為例如pn接合二極體構造或pin接合二極體構造。光源用之第2發光元件5IR-L藉由正偏壓驅動，出射第2光。檢測用之第2發光元件5IR-S藉由逆偏壓驅動，輸出與所照射之第2光相應之信號。
複數個像素群Pix-1、Pix-3、Pix-5、Pix-7、Pix-9具有光源用之第2發光元件5IR-L。複數個像素群Pix-2、Pix-4、Pix-6、Pix-8具有檢測用之第2發光元件5IR-S。即，具有光源用之第2發光元件5IR-L之像素群Pix、與具有檢測用之第2發光元件5IR-S之像素群Pix交替配置於第1方向Dx及第2方向Dy。
藉由此種構成，自光源用之第2發光元件5IR-L出射之紅外光區域之第2光於手指Fin等表面或內部反射。檢測用之第2發光元件5IR-S藉由檢測 經反射之第2發光，可檢測指紋或靜脈圖案等生物體資訊。光源用之第2發光元件5IR-L之數量、與檢測用之第2發光元件5IR-S之數量以1對1之關係配置。因此，顯示裝置1可謀求檢測之高精細化。
另，光源用之第2發光元件5IR-L及檢測用之第2發光元件5IR-S之配置未限定於圖3所示之例。可相對於1個光源用之第2發光元件5IR-L設置複數個檢測用之第2發光元件5IR-S，亦可相對於1個檢測用之第2發光元件5IR-S設置複數個光源用之第2發光元件5IR-L。又，複數個像素群Pix中亦可有不具有第2發光元件5IR之像素群Pix。
圖4係顯示驅動第1發光元件之像素電路之電路圖。圖4所示之像素電路PIC分別設置於第1像素20R、第2像素20G及第3像素20B之各者。像素電路PIC係設置於基板10，將驅動信號(電流)供給至第1發光元件5VL之電路。另，於圖4中，對像素電路PIC之說明可應用於第1像素20R、第2像素20G及第3像素20B之各者具有之像素電路PIC。
如圖4所示，像素電路PIC包含第1發光元件5VL、5個電晶體、及2個電容。具體而言，像素電路PIC包含發光控制電晶體BCT、初始化電晶體IST、寫入電晶體SST、重設電晶體RST及驅動電晶體DRT。一部分之電晶體亦可由相鄰之複數個像素20共有。
像素電路PIC具有之複數個電晶體分別由n型TFT(Thin Film Transistor：薄膜電晶體)構成。但，不限定於此，各電晶體亦可分別由p 型TFT構成。
發光控制掃描線BG連接於發光控制電晶體BCT之閘極。初始化控制掃描線IG連接於初始化電晶體IST之閘極。寫入控制掃描線SG連接於寫入電晶體SST之閘極。重設控制掃描線RG連接於重設電晶體RST之閘極。
發光控制掃描線BG、初始化控制掃描線IG、寫入控制掃描線SG及重設控制掃描線RG分別連接於設置於周邊區域GA之驅動電路12(參照圖1)。驅動電路12分別對發光控制掃描線BG、初始化控制掃描線IG、寫入控制掃描線SG、及重設控制掃描線RG供給發光控制信號Vbg、初始化控制信號Vig、寫入控制信號Vsg及重設控制信號Vrg。
驅動IC210(參照圖1)分時對第1像素20R、第2像素20G及第3像素20B之各者之像素電路PIC，供給影像信號Vsig。於第1像素20R、第2像素20G及第3像素20B之各行、與驅動IC210之間，設置多工器等開關電路。影像信號Vsig經由影像信號線L2供給至寫入電晶體SST。又，驅動IC210經由重設信號線L3，將重設電源電位Vrst供給至重設電晶體RST。驅動IC210經由初始化信號線L4，將初始化電位Vini供給至初始化電晶體IST。
發光控制電晶體BCT、初始化電晶體IST、寫入電晶體SST、及重設電晶體RST作為選擇2節點間之導通與非導通之開關元件發揮功能。驅動電晶體DRT作為根據閘極與汲極之間之電壓，控制流通於第1發光元件 5VL之電流之電流控制元件發揮功能。
第1發光元件5VL之陰極(陰極端子53-VL)連接於陰極電源線L10-VL。又，第1發光元件5VL之陽極(陽極端子52-VL)經由驅動電晶體DRT及發光控制電晶體BCT連接於陽極電源線L1-VL(第1電源線)。對陽極電源線L1-VL，供給陽極電源電位PVDD-VL。對陰極電源線L10-VL，供給陰極電源電位PVSS-VL。陽極電源電位PVDD-VL係高於陰極電源電位PVSS-VL之電位。陰極電源線L10-VL包含陰極配線14。
又，像素電路PIC包含電容Cs1及電容Cs2。電容Cs1係形成於驅動電晶體DRT之閘極與源極之間之保持電容。電容Cs2係形成於驅動電晶體DRT之源極及第1發光元件5VL之陽極、與陰極電源線L10-VL之間之附加電容。
顯示裝置1執行顯示進行第1列之像素20至最終列之像素20之驅動之1訊框量之圖像之訊框期間。
於重設期間，根據發光控制掃描線BG及重設控制掃描線RG之電位，發光控制電晶體BCT斷開(非導通狀態)，重設電晶體RST導通(導通狀態)。藉此，驅動電晶體DRT之源極固定為重設電源電位Vrst。重設電源電位Vrst係重設電源電位Vrst與陰極電源電位PVSS之電位差小於第1發光元件5VL開始發光之電位差之電位。
其次，根據初始化控制掃描線IG之電位，初始化電晶體IST導通。驅動電晶體DRT之閘極經由初始化電晶體IST固定為初始化電位Vini。又，驅動電路12將發光控制電晶體BCT設為導通，將重設電晶體RST設為斷開。若源極電位成為(Vini-Vth)，則驅動電晶體DRT斷開，各像素20之驅動電晶體DRT之臨限值電壓Vth之偏差抵消。
其次，於影像信號寫入動作期間，發光控制電晶體BCT斷開，初始化電晶體IST斷開，寫入電晶體SST導通。影像信號Vsig被輸入至驅動電晶體DRT之閘極。
其次，於發光動作期間，發光控制電晶體BCT導通，寫入電晶體SST斷開。自陽極電源線L1-VL，經由發光控制電晶體BCT對驅動電晶體DRT供給陽極電源電位PVDD。驅動電晶體DRT將與閘極源極間之電壓相應之電流供給至第1發光元件5VL。第1發光元件5VL以與該電流相應之亮度發光。
另，上述之圖4所示之像素電路PIC之構成僅為一例，可適當變更。例如1個像素20之配線之數量及電晶體之數量亦可不同。
圖5係顯示驅動光源用之第2發光元件的像素電路之電路圖。如圖5所示，像素電路PIC-IRL具有陽極電源線L1-IRL、陰極電源線L10-IRL及電流控制電路55。經由陽極電源線L1-IRL對光源用之第2發光元件5IR-L之陽極端子52-IRL供給陽極電源電位PVDD-IRL(第1電位)。經由陰極電源 線L10-IRL對光源用之第2發光元件5IR-L之陰極端子53-IRL供給陰極電源電位PVSS-IRL(第2電位)。藉此，將光源用之第2發光元件5IR-L予以正偏壓驅動。
於陽極電源線L1-IRL連接有電流控制電路55。電流控制電路55係用於控制供給至光源用之第2發光元件5IR-L之驅動信號(電流)之電路。電流控制電路55可與例如圖4所示之像素電路PIC同樣採用具備複數個電晶體之電路構成。但，對電流控制電路55供給檢測控制用之信號而非影像信號Vsig。第2發光元件5IR-L出射紅外光之第2光，不出射圖像顯示用之第1光。又，供給至光源用之第2發光元件5IR-L之陽極電源電位PVDD-IRL及陰極電源電位PVSS-IRL可分別為與圖4所示之像素電路PIC之陽極電源電位PVDD-VL及陰極電源電位PVSS-VL共通之電位，亦可為不同之電位。換言之，連接於第2發光元件5IR-L之陽極電源線L1-IRL可為與連接於第1發光元件5VL之陽極電源線L1-VL不同之配線。又，連接於第2發光元件5IR-L之陰極電源線L10-IRL亦可為與連接於第1發光元件5VL之陰極電源線L10-VL不同之配線。
圖6係顯示驅動檢測用之第2發光元件之像素電路之電路圖。如圖6所示，像素電路PIC-IRS具有陽極電源線L1-IRS、陰極電源線L10-IRS、第3開關元件SW3、第4開關元件SW4、電容Ca及信號輸出線Lout。經由陰極電源線L10-IRS對檢測用之第2發光元件5IR-S之陽極端子52-IRS供給陰極電源電位PVSS-IRS(第2電位)。經由陽極電源線L1-IRS對檢測用之第2發光元件5IR-S之陰極端子53-IRS供給陽極電源電位PVDD-IRS(第1電 位)。藉此，將檢測用之第2發光元件5IR-S予以逆偏壓驅動。
對電容Ca，供給基準電位VR。若基於來自驅動IC210之控制信號，第3開關元件SW3導通，第4開關元件SW4斷開，則連接檢測用之第2發光元件5IRS與電容Ca。藉此，與所照射之第2光相應之電流自第2發光元件5IR-S流通於電容Ca。其結果，電荷蓄積於電容Ca。
若基於來自驅動IC210之控制信號，第3開關元件SW3斷開，第4開關元件SW4導通，則連接電容Ca與信號輸出線Lout。根據蓄積於電容Ca之電荷，電流流通於信號輸出線Lout。顯示裝置1具有連接於信號輸出線Lout之檢測電路56。檢測電路56係檢測與照射至各者之檢測用之第2發光元件5IR-S之第2光之光量相應之信號之電路。檢測電路56可包含於驅動IC210，亦可包含於設置於基板10所連接之配線基板之IC。
另，供給至檢測用之第2發光元件5IR-S之陽極電源電位PVDD-IRS及陰極電源電位PVSS-IRS可分別為與圖4所示之像素電路PIC之陽極電源電位PVDD-VL及陰極電源電位PVSS-VL共通之電位，亦可為不同之電位。又，於第1發光元件5VL之陰極端子53-VL與檢測用之第2發光元件5IR-S之陰極端子53-IRS連接於共通之陰極電極22-VL之情形時，對檢測用之第2發光元件5IR-S之陰極端子53-IRS，供給圖4所示之陰極電源電位PVSS-VL作為第1電位。於此情形時，只要對檢測用之第2發光元件5IR-S之陽極端子52-IRS，供給低於陰極電源電位PVSS-VL之電位作為第2電位即可。換言之，連接於第2發光元件5IR-S之陽極電源線L1-IRS可為與連 接於第1發光元件5VL之陽極電源線L1-VL不同之配線。又，連接於第2發光元件5IR-S之陰極電源線L10-IRS亦可為與連接於第1發光元件5VL之陰極電源線L10-VL不同之配線。
其次，對顯示裝置1之剖面構成進行說明。圖7係圖1之VII-VII’剖視圖。如圖7所示，於顯示裝置1中，發光元件5設置於陣列基板2之上。於圖7，雖顯示第1發光元件5VL-R及光源用之第2發光元件5IR-L之剖面構成，但關於第1發光元件5VL-R之說明亦可應用於第1發光元件5VL-G、5VL-B。
陣列基板2具有基板10、陽極電極21、對向電極24、連接電極24a、各種電晶體、各種配線及各種絕緣膜。基板10為絕緣基板，使用例如石英、無鹼玻璃等玻璃基板、或聚醯亞胺等樹脂基板。另，陽極電極21包含陽極電極21-VL、陽極電極21-IRL、及陽極電極21-IRS，於以下之說明中，於無需特別區分之情形時，僅記載為陽極電極21。又，於無需區分陽極電極21-IRL、與陽極電極21-IRS之情形時，僅記載為連接於第2發光元件IR之陽極電極21-IR。
另，於本說明書中，於與基板10之表面垂直之方向上，將自基板10向發光元件5之方向設為「上側」或僅設為「上」。又，將自發光元件5向基板10之方向設為「下側」或僅設為「下」。又，於表現於某構造體之上配置其他構造體之態樣時，僅表述為「於上」之情形時，只要無特別說明，則設為包含以連接於某構造體之方式於正上方配置其他構造體之情 形、與於某構造體之上方進而介隔另外構造體配置其他構造體之情形之兩者。
於基板10之上設置底塗膜31。底塗膜31、絕緣膜32、33、34及絕緣膜36、37為無機絕緣膜，例如氧化矽(SiO2)或氮化矽(SiN)等。
驅動電晶體DRT設置於底塗膜31之上。另，於圖7中，於複數個電晶體中雖顯示驅動電晶體DRT及寫入電晶體SST，但像素電路PIC所包含之發光控制電晶體BCT、初始化電晶體IST及重設電晶體RST亦具有與驅動電晶體DRT同樣之積層構造。又，連接於光源用之第2發光元件5IR-L之電流控制電路55所包含之驅動電晶體DRT-IRL亦為與連接於第1發光元件5VL-R之驅動電晶體DRT同樣之構成。進而，連接於第2發光元件5IR之開關元件SW1、SW2、SW3、SW4亦為與連接於第1發光元件5VL之驅動電晶體DRT同樣之構成。又，於周邊區域GA，設置有包含於驅動電路12之電晶體Tr。另，於以下之說明中，於無需區分說明第1發光元件5VL之驅動電晶體DRT-IV與光源用之第2發光元件5IR-L之驅動電晶體DRT-VL之情形時，僅表示為驅動電晶體DRT。
驅動電晶體DRT具有半導體層25、第1閘極電極26、第2閘極電極27、源極電極28及汲極電極29。第1閘極電極26設置於底塗膜31之上。絕緣膜32覆蓋第1閘極電極26而設置於底塗膜31之上。半導體層25設置於絕緣膜32之上。半導體層25使用例如多晶矽。但，半導體層25未限定於此，亦可為微晶氧化物半導體、非晶氧化物半導體、及低溫多晶矽等。
絕緣膜33覆蓋半導體層25設置於絕緣膜32之上。第2閘極電極27設置於絕緣膜33之上。於半導體層25中，於第1閘極電極26與第2閘極電極27所夾著之部分設置通道區域25a。另，作為驅動電晶體DRT，僅顯示n型TFT，亦可同時形成p型TFT。
又，於與第2閘極電極27同層設置第1配線27a。第1閘極電極26、第2閘極電極27及第1配線27a由例如鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、鉬(Mo)或該等之合金膜構成。驅動電晶體DRT為設置第1閘極電機26及第2閘極電極27之雙閘極構造。但，不限定於此，驅動電晶體DRT可為僅設置第1閘極電極26之底閘極構造，亦可為僅設置第2閘極27之頂閘極構造。
源極電極28及汲極電極29經由設置於絕緣膜33、34之接觸孔，連接於半導體層25。源極電極28及汲極電極29由例如鈦與鋁之積層構造即TiAlTi或TiAl之積層膜構成。
由介隔絕緣膜34對向之第1配線27a與源極電極28形成電容Cs1。又，電容Cs1亦包含由介隔絕緣膜32對向之半導體層25與第1配線27a形成之電容。
另，於圖7，雖對像素電路PIC、像素電路PIC-IRL、及像素電路PIC-IRS所包含之複數個電晶體中驅動電晶體DRT之構成進行說明，但寫入電晶體SST等像素電路PIC等所包含之電晶體及設置於周邊區域GA之電 晶體Tr亦為與驅動電晶體DRT同樣之剖面構成，詳細之說明予以省略。
絕緣膜35覆蓋驅動電晶體DRT並設置於絕緣膜34之上。絕緣膜35使用感光性丙烯酸等有機材料。絕緣膜35為平坦化膜，可使藉由驅動電晶體DRT或各種配線形成之凹凸平坦化。
於絕緣膜35之上，依序積層對向電極24、絕緣膜36、陽極電極21、及絕緣膜37。對向電極24由例如ITO(Indium Tin Oxide：氧化銦錫)等具有透光性之導電性材料構成。於與對向電極24同一層設置連接電極24a。連接電極24a於接觸孔之底部與源極電極28連接。
陽極電極21經由設置於絕緣膜36之接觸孔與連接電極24a及源極電極28電性連接。藉此，陽極電極21與驅動電晶體DRT電性連接。陽極電極21設為例如鉬(Mo)、鋁(Al)之積層構造。另，陽極電極21亦可為包含鉬、鈦之任意一者以上之金屬或合金、或透光性導電材料。
於介隔絕緣膜36對向之陽極電極21與對向電極24之間形成電容Cs2。絕緣膜37覆蓋陽極電極21之周緣部，使相鄰之像素20之陽極電極21絕緣。
絕緣膜37於與陽極電極21重疊之位置，具有用於安裝發光元件5之開口。考慮發光元件5之安裝步驟之安裝偏差量等，絕緣膜37之開口之大小設為大於發光元件5之面積之開口。另，陽極端子52包含陽極端子52- VL、陽極端子52-IRL、及陽極端子52-IRS，於以下之說明中，於無需特別區分之情形時，僅記載為陽極端子52。另，於無需區分陽極端子52-IRL與陽極端子52-IRS之情形時，僅記載為陽極端子52-IR。又，陰極端子53包含陰極端子53-VL、陰極端子53-IRL、及陰極端子53-IRS，於以下之說明中，於無需特別區分之情形時，僅記載為陰極端子53。另，於無需區分陰極端子53-IRL與陰極端子53IRS之情形時，僅記載為陰極端子53-IR。
第1發光元件5VL以陽極端子52-VL連接於陽極電極21-VL之方式安裝。陽極電極21-VL對第1發光元件5VL之陽極電極52-VL供給陽極電源電位PVDD-VL。又，光源用之第2發光元件5IR-L及檢測用之第2發光元件5IR-S亦以陽極端子52-IRL、52-IRS分別連接於陽極電極21-IRL、-IRS之方式安裝。檢測用之第2發光元件5IR-S可與光源用之第2發光元件5IR-L反向安裝。即，陰極端子53亦可以連接於陽極電極21之方式安裝，且逆偏壓驅動。
發光元件5具有半導體層51、陽極電極52及陰極端子53。半導體層51可採用積層有n型包覆層、活性層及p型包覆層之構成。半導體層51使用例如氮化鎵(GaN)，磷化鋁銦鎵(AlInGaP)或砷化鋁鎵(AlGaAs)或磷砷化鎵(GaAsP)、及砷化鎵(GaAs)等化合物半導體。半導體層51可對第1發光元件5VL及第2發光元件5IR各者使用不同之材料。又，作為活性層，亦可採用為高效化而使包含數原子層之井層與障壁層週期性積層之多量子井構造(MQW(Multiple Quantum Well)構造)。
於複數個發光元件5之間設置元件絕緣膜38。元件絕緣膜38由樹脂材料形成。元件絕緣膜38至少覆蓋發光元件5之側面，於發光元件5之陰極端子53之上，未設置元件絕緣膜38。以元件絕緣膜38之上表面、與陰極端子53之上表面形成同一平面之方式，平坦地形成元件絕緣膜38。但，元件絕緣膜38之上表面之位置亦可與陰極端子53之上表面之位置不同。
陰極電極22覆蓋複數個發光元件5及元件絕緣膜38，電性連接於複數個發光元件5。更具體而言，陰極電極22跨及元件絕緣膜38之上表面、與第1發光元件5VL及第2發光元件5IR之陰極端子53之上表面設置。陰極電極22使用例如ITO等具有透光性之導電性材料。藉此，可將來自發光元件5之出射光有效地取出至外部。另，於檢測用之第2發光元件5IR-S，亦可於陽極電極52-IRS連接陰極電極22-IRS，於陰極端子53-IRS連接陽極電極21-IRS。另，陰極電極22包含陰極電極22-VL、陰極電極22-IRL、及陰極電極22-IRS，於以下之說明中，於無需特別區分之情形時，僅記載為陰極電極22。又，於無需區分陰極電極22-IRL、與陰極電極22-IRS之情形時，僅記載為連接於第2發光元件IR之陰極電極22-IR。陰極電極22亦可包含介隔絕緣層積層之複數個導電層，且陰極電極22-VL與陰極電極IRL由不同之導電層形成，並電性絕緣。
陰極電極22經由設置於顯示區域AA之外側之接觸孔H11，與設置於陣列基板2側之陰極配線14連接。具體而言，接觸孔H11設置於元件絕緣膜38及絕緣膜35，於接觸孔H11之底面設置陰極配線14。陰極配線14設置 於絕緣膜34之上。即，陰極配線14與源極電極28、汲極電極29設置於同一層，並由相同之材料形成。陰極電極22自顯示區域AA連續設置至周邊區域GA，於接觸孔H11之底部與陰極配線14連接。
於陰極電極22之上設置有黑色構件23。黑色構件23係由例如光之反射率小於陽極電極21之材料構成之低反射膜。黑色構件23使用以黑色著色之樹脂材料、或藉由碳或薄膜干涉而呈黑色之金屬或金屬氧化物。
於黑色構件23，於與第1發光元件5VL重疊之區域設置第2開口OP2。即，於第2開口OP2中，於第1發光元件5VL之上側，連接有陰極電極22與接著層85。於第2開口OP2之周邊之部分，連接有設置於陰極電極22之上之黑色構件23、與接著層85。自第1發光元件5VL出射之光通過第2開口OP2行進至顯示面側，並作為顯示圖像顯示。
又，自第1發光元件5VL向側方或下側出射之光由陣列基板2之各種配線反射。由陣列基板2反射之光藉由黑色構件23遮蔽，可抑制反射光出射至顯示面側。又，自顯示面入射之外光藉由黑色構件23吸收，抑制向陣列基板2之侵入。藉此，可抑制觀察者視認反射光。因此，顯示裝置1可抑制像素20間之光之混色、或非意欲之無用之光自顯示面出射，故可抑制顯示圖像之品質之降低。
於與第2發光元件5IR重疊之區域，於陰極電極22設置第1開口OP1，於黑色構件23設置第2開口OP2。第2開口OP2設置於與第1開口OP1重疊 之區域。陰極電極22連接於陰極端子53之周緣部分。接著層85沿藉由第1開口OP1及第2開口OP2形成之階差設置，於第2發光元件5IR之上側，連接陰極端子53與接著層85。
藉由此種構成，自光源用之第2發光元件5IR-L出射之紅外光區域之第2光不經由陰極電極22及黑色構件23，而通過第1開口OP1及第2開口OP2行進至顯示面側。又，由手指Fin等反射之第2光通過第1開口OP1及第2開口OP2入射至檢測用之第2發光元件5IR-S。藉此，與紅外光區域之第2光通過由ITO等形成之陰極電極22自光源用之第2發光元件5IR-L出射之情形相比，可抑制入射至手指Fin之第2光之強度之降低。或，於檢測用之第2發光元件5IR-S中，與第2光通過陰極電極22入射之情形相比，可抑制入射至檢測用之第2發光元件5IR-S之第2光之強度之降低。
於陰極電極22及黑色構件23之上，介隔接著層85設置圓偏光板7。換言之，於與基板10垂直之方向，複數個發光元件5設置於基板10與圓偏光板7之間。圓偏光板7具備例如直線偏光板、與設置於直線偏光板之一面側之1/4相位差板(亦稱為1/4波長板)。1/4相位差板較直線偏光板設置於更接近基板10之位置。
例如，外光(入射光)藉由通過直線偏光板，變更為直線偏光。直線偏光藉由通過1/4相位差板，變更為圓偏光。圓偏光由檢測電極Rx或陣列基板2之配線反射，成為與入射光反向之圓偏光(反射光)。反射光藉由再次通過1/4相位差板，成為與入射時正交之直線偏光，並被直線偏光板吸 收。藉此，於顯示裝置1，抑制外光之反射。
圖8係顯示複數個像素及陰極電極之俯視圖。另，於圖8中，對黑色構件23標註斜線而顯示。如圖8所示，黑色構件23跨及相鄰之複數個像素20之間連續設置。於設置有第2開口OP2之區域，分別設置第1發光元件5VL-R、5VL-G、5VL-B及第2發光元件5IR。俯視時之第2開口OP2之面積大於各發光元件5之面積。俯視時之第2開口OP2之面積至少大於各發光元件5之上表面之面積。
又，於與第2發光元件5IR重疊之區域，俯視時之第2開口OP2之面積大於陰極電極22之第1開口OP1之面積。換言之，第2開口OP2之第1方向Dx之寬度大於第1開口OP1之第1方向Dx之寬度。又，第2開口OP2之第2方向Dy之寬度大於第1開口OP1之第2方向Dy之寬度。
藉由此種構成，可使自光源用之第2發光元件5IR-L出射之第2光之取出效率提高。又，由手指Fin反射之第2光按複數個檢測用之第2發光元件5IR-S之各者分離入射，故可抑制像素20間之串擾。因而，顯示裝置1可謀求檢測之高精細化。
另，顯示裝置1之構成可適當變更。例如，亦可不設置圖7、圖8所示之陰極電極22之第1開口OP1，而於第2發光元件5IR之上表面亦連續設置有陰極電極22。
如以上說明般，顯示裝置1具有基板10、複數個像素群Pix(像素)、設置於複數個像素群Pix各者之複數個第1發光元件5VL(第1無機發光元件)及複數個第2發光元件5IR(第2無機發光元件)。第1發光元件5VL及第2發光元件5IR各自具有陽極端子52與陰極端子53。第1發光元件VL出射可見光區域之第1光，第2發光元件5IR出射紅外光區域之第2光。
據此，顯示裝置1可藉由自第2發光元件5IR出射紅外光區域之第2光，而基於第2光進行生物體資訊之檢測。設置有與進行圖像顯示之複數個第1發光元件5VL不同之第2發光元件5IR，因紅外光區域之第2光不被觀察者視認，故顯示裝置1可抑制因檢測生物體資訊所致之顯示圖像之品質降低。
又，顯示裝置1除自第2發光元件5IR出射之第2光以外，亦可將自第1發光元件5VL出射之可見光之第1光用於生物體資訊之檢測。例如，顯示裝置1可於檢測指紋時照射第1光，於檢測靜脈圖案時照射第2光。藉此，顯示裝置1可適當檢測各種生物體資訊。
(第2實施形態)
圖9係顯示於第2實施形態之顯示裝置中，驅動第2無機發光元件的像素電路之電路圖。另，於以下之說明，對與上述之實施形態所說明者相同之構成要件標註相同之符號並省略重複之說明
於第1實施形態中，說明對於複數個第2發光元件5IR，使每個像素群 Pix不同地驅動之情形。即，於第1實施形態中，說明對每個像素群Pix配置光源用之第2發光元件5IR-L與檢測用之第2發光元件5IR-S之情形。不限定於此，於第2實施形態之顯示裝置1A中，針對1個第2發光元件5IR，可分時而不同地驅動。
如圖9所示，像素電路PIC-IR具有陽極電源線L1-IR、陰極電源線L10-IR、電源線切換電路57及檢測切換電路58。電源線切換電路57具有第1開關元件SW1與第2開關元件SW2。陽極電源線L1-IR對第2發光元件5IR供給陽極電源電位PVDD-IR(第1電位)。陰極電源線L10-IR對第2發光元件5IR供給陰極電源電位PVSS-IR(第2電位)。第1開關元件SW1切換陽極電源線L1-IR及陰極電源線L10-IR、與第2發光元件5IR之陽極端子52之連接。第2開關元件SW2切換陽極電源線L1-IR及陰極電源線L10-IR、與第2發光元件5IR之陰極端子53-IR之連接。另，檢測切換電路58之第3開關元件SW3、第4開關元件SW4及電容Ca之構成與圖6所示之像素電路PIC-IRS同樣。
於使用第2發光元件5IR作為光源之情形時，第1開關元件SW1基於來自驅動IC210之控制信號，將陽極電源線L1-IR、與第2發光元件5IR之陽極端子52-IR設為連接狀態。換言之，第1開關元件SW1將陰極電源線L10-IR、與第2發光元件5IR之陽極端子52-IR設為非連接狀態。
又，第2開關元件SW2基於來自驅動IC210之控制信號，將陰極電源線L10-IR、與第2發光元件5IR之陰極端子53-IR設為連接狀態。換言之， 第2開關元件SW2將陽極電源線L1-IR、與第2發光元件5IR之陰極端子53-IR設為非連接狀態。
藉此，第2發光元件5IR對陽極端子52-IR供給陽極電源電位PVDD-IR(第1電位)，對陰極端子53-IR供給陰極電源電位PVSS-IR(第2電位)。即，第2發光元件5IR被正偏壓驅動，經由電流控制電路55供給驅動信號(電流)。第2發光元件5IR藉由自電流控制電路55供給之電流出射第2光。
於此情形時，檢測切換電路58之第3開關元件SW3斷開，來自第2發光元件5IR之電流未流通於電容Ca及檢測電路56。藉此，第2發光元件5IR作為光源用之第2發光元件5IR-L動作。
於使用第2發光元件5IR作為檢測用感測器之情形時，第1開關元件SW1基於來自驅動IC210之控制信號，將陰極電源線L10-IR、與第2發光元件5IR之陽極端子52-IR設為連接狀態。換言之，第1開關元件SW1將陽極電源線L1-IR、與第2發光元件5IR之陽極端子52-IR設為非連接狀態。
又，第2開關元件SW2基於來自驅動IC210之控制信號，將陽極電源線L1-IR、與第2發光元件5IR之陰極端子53-IR設為連接狀態。換言之，第2開關元件SW2將陰極電源線L10-IR、與第2發光元件5IR之陰極端子53-IR設為非連接狀態。
藉此，第2發光元件5IR對陰極端子53-IR供給陽極電源電位PVDD- IR(第1電位)，對陽極端子52-IR供給陰極電源電位PVSS-IR(第2電位)。即，第2發光元件5IR被逆偏壓驅動，將與所照射之第2光相應之電流輸出至檢測切換電路58。檢測切換電路58藉由上述之動作，將來自第2發光元件5IR之電流輸出至檢測電路56。藉此，第2發光元件5IR作為檢測用之第2發光元件5IR-S動作。
第2實施形態之顯示裝置1A藉由像素電路PIC-IR之第1開關元件SW1及第2開關元件SW2之動作，可將單一之第2發光元件5IR分時切換為光源用之第2發光元件5IR-L與檢測用之第2發光元件5IR-S。
圖10係用於說明第1檢測模式與第2檢測模式之說明圖。圖11係顯示第2檢測模式之複數個第2發光元件之排列之俯視圖。如圖10所示，顯示裝置1A可分時切換並執行第1檢測模式M1、與第2檢測模式M2。於第1檢測模式M1、與第2檢測模式M2，光源用之第2發光元件5IR-L及檢測用之第2發光元件5IR-S之數量不同。
第1檢測模式M1係檢測接觸或接近於顯示面之手指Fin之生物體資訊之檢測動作。於第1檢測模式M1中，自光源用之第2發光元件5IR-L出射之出射光Li由接觸或接近顯示面之手指Fin反射。檢測用之第2發光元件5IR-S可藉由檢測反射光Lr，檢測手指Fin之生物體資訊。第2檢測模式M2係檢測自顯示面分離之非接觸狀態之手指Fin之檢測動作。於第2檢測模式M2中，自光源用之第2發光元件5IR-L出射之出射光Li由自顯示面分離之位置之手指Fin反射。檢測用之第2發光元件5IR-S藉由檢測反射光Lr，檢測非 接觸狀態之手指Fin之位置、或手勢。第2檢測模式M2亦稱為懸停檢測。
於第1檢測模式M1中，各像素群Pix之像素電路PIC-IR藉由驅動各第2發光元件IR，而成為例如圖3所示之光源用之第2發光元件5IR-L及檢測用之第2發光元件5IR-S之配置關係。於圖3所示之第1檢測模式M1中，光源用之第2發光元件5IR-L與檢測用之第2發光元件5IR-S交替排列。藉此，顯示裝置1A可縮小檢測用之第2發光元件5IR-S之配置間隔，並可高精細地檢測指紋或靜脈圖案等生物體資訊。
於第2檢測模式M2中，各像素群Pix之像素電路PIC-IR藉由驅動各第2發光元件IR，而例如圖11所示，包圍1個光源用之第2發光元件5IR-L之周圍而配置複數個檢測用之第2發光元件5IR-S。於圖11中，像素群Pix-5具有光源用之第2發光元件5IR-L，像素群Pix-1至像素群Pix-4及像素群Pix-6至像素群Pix-9具有檢測用之第2發光元件5IR-S，即於圖11，相對於1個光源用之第2發光元件5IR-L設置8個檢測用之第2發光元件5IR-S。換言之，於第2檢測模式M2中，檢測用之第2發光元件5IR-S之數量相對於光源用之第2發光元件5IR-L之數量之比例大於第1檢測模式M1。
藉此，如圖10所示，於第2檢測模式M2中，即使於手指Fin位於自顯示裝置1A之顯示面離開之位置，且自手指Fin反射之反射光Lr之強度較小之情形時，亦可以與第1檢測模式M1相比較多之檢測用之第2發光元件5IR-S檢測反射光Lr。藉此，可使檢測用之第2發光元件5IR-S之檢測感度作為整體提高，並可良好地進行懸停檢測。
又，顯示裝置1A可按各像素群Pix切換光源用之第2發光元件5IR-L、與檢測用之第2發光元件5IR-S。即，不限定於圖3及圖11所示之配置關係，可提高光源用之第2發光元件5IR-L、與檢測用之第2發光元件5IR-S之配置之自由度。顯示裝置1A可根據檢測之各種生物體資訊，使光源用之第2發光元件5IR-L、與檢測用之第2發光元件5IR-S之比例不同。又，顯示裝置1A亦可於顯示區域AA中與手指Fin重疊之區域中，驅動光源用之第2發光元件5IR-L、與檢測用之第2發光元件5IR-S，於不與手指Fin重疊之像素群Pix，停止第2發光元件5IR之驅動。
圖12係用於說明第1檢測模式之檢測期間、與第2檢測模式之檢測期間之關係之一例之說明圖。顯示裝置1A亦可分時任意配置第1檢測模式M1及第2檢測模式M2。
例如圖12所示，顯示裝置1A亦可於非顯示期間ND中，重複執行第2檢測模式M2，於訊框期間1F中，交替執行第1檢測模式M1與第2檢測模式M2。非顯示期間ND係將第1發光元件5VL設為非點亮狀態(OFF)，停止圖像之顯示之期間。非顯示期間ND例如包含顯示裝置1A之電源停止之期間、或於無特定之期間輸入操作之情形時，停止顯示之睡眠模式之期間。
顯示裝置1A於非顯示期間ND中執行第2檢測模式M2。具體而言，顯示裝置1A點亮光源用之第2發光元件5IR-L，基於來自檢測用之第2發光元件5IR-S之信號，檢測手指Fin之接近。於手指Fin不存在之情形時，顯示 裝置1A繼續非顯示期間ND，於手指Fin為接近狀態之情形時，顯示裝置1A執行進行圖像之顯示之訊框期間1F。
於訊框期間1F中，顯示裝置1A點亮第1發光元件5VL進行圖像之顯示。因光源用之第2發光元件5IR-L出射紅外光區域之第2光，故於與訊框期間1F重疊之期間，可進行第1檢測模式M1及第2檢測模式M2之檢測。於此情形時，因自光源用之第2發光元件5IR-L出射之第2光不被觀察者視認，故可抑制顯示圖像之品質之降低。
於圖12中，於訊框期間1F中，雖交替執行第1檢測模式M1及第2檢測模式M2，但未限定於此。可適當變更第1檢測模式M1與第2檢測模式M2之配置。例如，顯示裝置1A亦可按各特定期間重複執行第2檢測模式M2之檢測，且於檢測手指Fin之接近或接觸之情形時移至第1檢測模式M1之檢測並進行生物體資訊之檢測。
(第3實施形態)
圖13係顯示第3實施形態之顯示裝置之剖視圖。如圖13所示，於第3實施形態之顯示裝置1B中，於第2發光元件5IR之上側設置聚光透鏡81。更具體而言，聚光透鏡81於陰極電極22及黑色構件23之上側，設置於與第2發光元件5IR之陰極端子53-IR重疊之區域，並覆蓋陰極電極22之第1開口OP1及黑色構件23之第2開口OP2設置。聚光透鏡81之下表面於第2開口OP2之周緣部分連接於黑色構件23及陰極電極22-IR及陰極端子53-IR。接著層85覆蓋聚光透鏡81並設置於陰極電極22-IR及黑色構件23之上。
自光源用之第2發光元件5IR-L出射之第2光通過聚光透鏡81行進至顯示面側。藉此，可抑制自光源用之第2發光元件5IR-L出射之第2光之擴散，並提高第3方向Dz之第2光之強度。其結果，於第2檢測模式M2中，光源用之第2發光元件5IR-L可將第2光良好地照射至離開之位置之手指Fin。
又，於第1發光元件5VL之上側且不與第1發光元件5VL重疊之區域，設置構造體82。構造體82於不與第2開口OP2重疊之區域，設置於黑色構件23之上。構造體82之高度與聚光透鏡81之高度相同。於1個像素群Pix中，可抑制設置有第2發光元件5IR之區域、與設置有第1發光元件5VL之像素20之區域之高度之差。藉此，藉由設置構造體82，可緩和由聚光透鏡81與陰極電極22及黑色構件23形成之階差。
又，構造體82亦可藉由例如著色為黑色之樹脂材料等黑色構件而構成。於此情形時，自各第1發光元件5VL出射之第1光中，沿傾斜方向出射之第1光藉由構造體82吸收。藉此，顯示裝置1B可抑制各像素20之光之混色，並可抑制顯示圖像之品質之降低。
另，構造體82只要可緩和藉由聚光透鏡81形成之階差即可，俯視時之形狀、數量、及配置並無特別限定。可按各像素20配置複數個構造體82，亦可以包圍像素20之方式配置壁狀之構造體82。
(第4實施形態)
圖14係顯示第4實施形態之顯示裝置之剖視圖。如圖14所示，第4實施形態之顯示裝置1C進而具備第2檢測裝置6。第2檢測裝置6介隔接著層85接著於陰極電極22及黑色構件23之上。又，於第2檢測裝置6之上，介隔接著層86接著圓偏光板7。即，第2檢測裝置6設置於第1發光元件5VL及第2發光元件5IR之上側，並沿第3方向Dz依序積層陣列基板2、第1發光元件5VL及第2發光元件5IR、第2檢測裝置6、及圓偏光板7。
第2檢測裝置6係例如具有複數個電極之靜電電容方式之觸控面板。或，第2檢測裝置6亦可為例如附觸控感測器之薄膜。第2檢測裝置6具有感測器基板60、複數個電極(複數個驅動電極Tx及複數個檢測電極Rx)、及絕緣膜61、62。於第3方向Dz，依序積層感測器基板60、驅動電極Tx、絕緣膜61、檢測電極Rx、及絕緣膜62。
感測器基板60係可透過可見光之具有透光性之基板，即例如玻璃基板。或，感測器基板60亦可為由聚醯亞胺等樹脂構成之透光性樹脂基板或樹脂薄膜。第2檢測裝置6為具有透光性之感測器。
驅動電極Tx係ITO等具有透光性之導電體，配置於顯示區域AA。驅動電極Tx經由設置於周邊區域GA之配線TXL連接於顯示裝置1C之端子部。驅動電極TX經由端子部供給第2驅動信號。
檢測電極Rx由例如金屬細線構成。檢測電極Rx於俯視時，與驅動電 極Tx交叉設置。檢測電極Rx經由配置於與配線TXL不同之層之其他配線連接於顯示裝置1C之端子部。另，驅動電極Tx及檢測電極Rx可由ITO等具有透光性之導電體構成，驅動電極Tx及檢測電極Rx亦可由金屬細線構成。又，驅動電極Tx及檢測電極Rx亦可包含黑色之導電體而構成。於此情形時，驅動電極Tx及檢測電極Rx可抑制外光之反射。
第2檢測裝置6之檢測電極Rx基於供給至驅動電極Tx之第2驅動信號，輸出伴隨著手指Fin等外部物體之接近或接觸而變化之第2檢測信號。另，第2檢測裝置6未限定於相互靜電電容方式之觸控檢測。第2檢測裝置6亦可執行自身靜電電容方式之觸控檢測。於此情形時，第2檢測裝置6具有檢測電極Sx來取代驅動電極Tx及檢測電極Rx，且對檢測電極Sx供給第2驅動信號，而自檢測電極Sx輸出第2檢測信號。換言之，檢測電極Sx兼具驅動電極Tx與檢測電極Rx之兩者之功能。另，檢測電極Sx係例如矩陣狀配置之電極，由透光性導電體或金屬材料形成。
檢測電極Rx及驅動電極Tx設置於不與第2發光元件5IR重疊之位置。第2發光元件5IR設置於與設置於驅動電極Tx之第3開口OP3重疊之位置。藉此，與於第2發光元件5IR之上設置檢測電極Rx及驅動電極Tx之情形相比，可抑制自第2發光元件5IR出射之紅外光區域之第2光之強度降低。又，可抑制自第2發光元件5IR出射之紅外光區域之第2光由檢測電極Rx反射並返回至陣列基板2側的情況。
又，檢測電極Rx及驅動電極Tx較佳設置於皆不與第1發光元件5VL重 疊之位置。於此情形時，可抑制自第1發光元件5VL出射之可見光區域之第1光之強度之降低、或檢測電極Rx之反射。藉此，顯示裝置1C可抑制顯示圖像之品質之降低。
(第5實施形態)
圖15係顯示第5實施形態之顯示裝置之複數個像素群之俯視圖。如圖15所示，第5實施形態之顯示裝置1D具有複數個光電轉換元件PD。複數個光電轉換元件PD輸出與分別被照射之紅外光區域之第2光相應之信號。複數個光電轉換元件PD係例如Si光電二極體或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補金屬氧化物半導體)影像感測器。複數個光電轉換元件PD由與例如圖6所示之像素電路PIC-IRS同樣之電路驅動，並將與第2光相應之信號輸出至檢測電路56。
於本實施形態中，第2發光元件5IR之任一者皆由正偏壓驅動，作為光源用之第2發光元件5IR-L而動作。複數個像素群Pix中像素群Pix-1、Pix-3、Pix-5、Pix-7、Pix-9具有第2發光元件5IR。又，複數個像素群Pix中像素群Pix-2、Pix-4、Pix-6、Pix-8具有光電轉換元件PD。即，第2發光元件5IR與光電轉換元件PD沿第1方向Dx及第2方向Dy交替排列。
於本實施形態中，除第1發光元件5VL以外具有第2發光元件5IR及光電轉換元件PD。因此，顯示裝置1D可一面抑制第1發光元件5VL所致之顯示圖像之品質之降低，一面藉由第2發光元件5IR及光電轉換元件PD較佳地進行生物體資訊之檢測或懸停檢測。
另，第2發光元件5IR及光電轉換元件PD之配置未限定於圖15所示之例。可相對於1個第2發光元件5IR設置複數個光電轉換元件PD，亦可相對於1個光電轉換元件PD設置複數個第2發光元件5IR。
又，光電轉換元件PD未限定於與第2發光元件5IR設置於同一陣列基板2之構成。光電轉換元件PD亦可設置於與陣列基板2不同之其他基板上，且配置於與第2發光元件5IR不同之層。例如，光電轉換元件PD設置於顯示裝置1D之基板10之下側，且接收由手指Fin反射並透過顯示裝置1D之第2光。又，光電轉換元件PD未限定於在紅外光區域具有受光感度者，亦可於可見光區域具有受光感度。
於至此為止之說明中，於作為陽極端子52、陰極端子53表述而來之部分中，並非藉由發光元件5之連接方向、及電壓之施加方向限定說明書中之記載者，亦可反轉。又，於圖7、圖13及圖14中，顯示有發光元件5之一電極位於下側，另一電極位於上側之構成，亦可為該等兩者位於下側，即與陣列基板2對向之側之構成。即，於顯示裝置1中，未限定於以發光元件5之上部連接於陰極電極22之面朝上構造，亦可為發光元件5之下部連接於陽極電極21及陰極電極22之所謂之面朝下構造。
以上，雖說明本發明之較佳之實施形態，但本發明並非限定於此種實施形態者。實施形態所揭示之內容僅為一例，可於不脫離本發明之主旨之範圍內進行各種變更。關於在不脫離本發明之主旨之範圍內進行之適當 之變更當然亦屬於本發明之技術範圍。於不脫離上述各實施形態及各變化例之主旨之範圍內，可進行構成要件之各種省略、置換及變更中之至少1者。
1:顯示裝置
5IR-L:光源用之第2發光元件
5IR-S:檢測用之第2發光元件
5VL-B,5VL-G,5VL-R:第1發光元件
Dx:第1方向
Dy:第2方向
Dz:第3方向
M1:第1檢測模式
Pix-1:像素群
Pix-2:像素群
Pix-3:像素群
Pix-4:像素群
Pix-5:像素群
Pix-6:像素群
Pix-7:像素群
Pix-8:像素群
Pix-9:像素群

Claims (13)

  1. 一種顯示裝置，其具有：基板；複數個像素，其設置於上述基板；及複數個第1無機發光元件及複數個第2無機發光元件，其設置於複數個上述像素之各者；且上述第1無機發光元件出射可見光區域之第1光；上述第2無機發光元件出射紅外光區域之第2光；複數個上述第1無機發光元件及複數個上述第2無機發光元件各自具有陽極端子及陰極端子；對複數個上述第2無機發光元件中出射上述第2光之光源用之第2無機發光元件之上述陽極端子，供給第1電位；對上述光源用之第2無機發光元件之上述陰極端子，供給具有較上述第1電位低之電位的第2電位；對複數個上述第2無機發光元件中輸出與被照射之上述第2光相應之信號之檢測用之第2無機發光元件之上述陽極端子，供給上述第2電位；對上述檢測用之第2無機發光元件之上述陰極端子，供給上述第1電位。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其具有：檢測電路，其檢測根據照射至上述檢測用之第2無機發光元件之光而輸出之信號。
  3. 一種顯示裝置，其具有：基板；複數個像素，其設置於上述基板；及複數個第1無機發光元件及複數個第2無機發光元件，其設置於複數個上述像素之各者；且上述第1無機發光元件出射可見光區域之第1光；上述第2無機發光元件出射紅外光區域之第2光；且複數個上述第1無機發光元件及複數個上述第2無機發光元件各自具有陽極端子與陰極端子；且上述顯示裝置具有：第1電源線，其對上述第2無機發光元件供給第1電位；第2電源線，其對上述第2無機發光元件供給具有較上述第1電位低之電位的第2電位；第1開關元件，其切換上述第1電源線及上述第2電源線、與上述第2無機發光元件之上述陽極端子之連接；及第2開關元件，其切換上述第1電源線及上述第2電源線、與上述第2無機發光元件之上述陰極端子之連接。
  4. 如請求項3之顯示裝置，其中藉由上述第1開關元件及上述第2開關元件之動作，將單一之上述第2無機發光元件分時切換為出射上述第2光之光源用之第2無機發光元件、及輸出與被照射之上述第2光相應之信號之檢測用之 第2無機發光元件。
  5. 如請求項4之顯示裝置，其中具有上述光源用之第2無機發光元件及上述檢測用之第2無機發光元件之數量不同之第1檢測模式與第2檢測模式；且於上述第1檢測模式中，交替排列上述光源用之第2無機發光元件與上述檢測用之第2無機發光元件；於上述第2檢測模式中，上述檢測用之第2無機發光元件之數量相對於上述光源用之第2無機發光元件之數量之比例大於上述第1檢測模式。
  6. 如請求項1至5中任一項之顯示裝置，其具有：元件絕緣膜，其設置於複數個上述第1無機發光元件及複數個上述第2無機發光元件之間，且覆蓋複數個上述第1無機發光元件及複數個上述第2無機發光元件各者之至少側面；及陰極電極，其覆蓋複數個上述第1無機發光元件、複數個上述第2無機發光元件及上述元件絕緣膜而設置，並連接於複數個上述第1無機發光元件及複數個上述第2無機發光元件；且上述陰極電極於與複數個上述第2無機發光元件重疊之區域設置第1開口。
  7. 一種顯示裝置，其具有：基板；複數個像素，其設置於上述基板；及 複數個第1無機發光元件及複數個第2無機發光元件，其設置於複數個上述像素之各者；且上述第1無機發光元件出射可見光區域之第1光；上述第2無機發光元件出射紅外光區域之第2光；且上述顯示裝置具有：元件絕緣膜，其設置於複數個上述第1無機發光元件及複數個上述第2無機發光元件之間，且覆蓋複數個上述第1無機發光元件及複數個上述第2無機發光元件各者之至少側面；及陰極電極，其覆蓋複數個上述第1無機發光元件、複數個上述第2無機發光元件及上述元件絕緣膜而設置，並連接於複數個上述第1無機發光元件及複數個上述第2無機發光元件；且上述陰極電極於與複數個上述第2無機發光元件重疊之區域設置第1開口。
  8. 如請求項7之顯示裝置，其中於上述陰極電極之上，設置黑色構件；上述黑色構件於與上述第1開口重疊之區域具有第2開口。
  9. 如請求項8之顯示裝置，其中於自垂直於上述基板之方向俯視時，上述第2開口之面積大於上述第1開口之面積。
  10. 一種顯示裝置，其具有： 基板；複數個像素，其設置於上述基板；及複數個第1無機發光元件及複數個第2無機發光元件，其設置於複數個上述像素之各者；且上述第1無機發光元件出射可見光區域之第1光；上述第2無機發光元件出射紅外光區域之第2光；於上述第2無機發光元件之上側設置聚光透鏡。
  11. 如請求項10之顯示裝置，其中上述聚光透鏡設置於連接於複數個上述第1無機發光元件及複數個上述第2無機發光元件之陰極電極之上側；於上述第1無機發光元件之上側且不與上述第1無機發光元件重疊之區域中，設置具有與上述聚光透鏡同一高度之構造體。
  12. 一種顯示裝置，其具有：基板；複數個像素，其設置於上述基板；及複數個第1無機發光元件及複數個第2無機發光元件，其設置於複數個上述像素之各者；且上述第1無機發光元件出射可見光區域之第1光；上述第2無機發光元件出射紅外光區域之第2光；且上述顯示裝置具有：靜電電容方式之檢測裝置，其設置於複數個上述第1無機發光元件及複數個上述第2無機發光元件之上側，具有複數個 電極；且複數個上述電極設置於不與上述第2無機發光元件重疊之區域。
  13. 一種顯示裝置，其具有：基板；複數個像素，其設置於上述基板；及複數個第1無機發光元件及複數個第2無機發光元件，其設置於複數個上述像素之各者；且上述第1無機發光元件出射可見光區域之第1光；上述第2無機發光元件出射紅外光區域之第2光；上述顯示裝置進而具有：複數個光電轉換元件，其輸出與被照射之上述第2光相應之信號。
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