WO2021192547A1 - 表示装置 - Google Patents

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pixels
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宏宜 林
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株式会社ジャパンディスプレイ
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    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to a display device using an LED chip.
  • a liquid crystal display device is a display device that uses a liquid crystal display and a light source.
  • the arrangement of liquid crystals is changed by applying a voltage to the liquid crystal.
  • the light emitted from the light source is transmitted or shielded due to the difference in the arrangement of the liquid crystals. That is, in the liquid crystal display device, the liquid crystal is used as a switch to control the transmission or non-transmission of the light emitted from the light source.
  • a light emitting diode can be used as the light source of the liquid crystal display device.
  • a light source also referred to as a backlight
  • a light source in which a plurality of red LED chips, green LED chips, and blue LED chips are arranged in a matrix to obtain white light can be used.
  • the LED chip may be electrostatically destroyed by applying a voltage in the opposite direction. Therefore, in order to prevent electrostatic destruction of the LED chip, a configuration in which a protection diode is connected in parallel to the LED chip is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the micro LED display device is a self-luminous display device different from the liquid crystal display device, and has excellent visibility.
  • the LED chip has high luminous efficiency and a long life. Therefore, the micro LED display device is expected as a next-generation display that replaces the organic EL display device.
  • One of the problems of the present invention is to provide a display device having a high electrostatic withstand voltage by using an LED chip as a light source or a display element.
  • the display device is a display device including a plurality of first pixels and a plurality of second pixels, and each of the plurality of first pixels includes a first anode and a first cathode.
  • a 1 LED chip, a second LED chip including a second anode and a second cathode, and a first transistor are included, and one of the source electrode and the drain electrode of the first transistor is electrically connected to the first power supply voltage line.
  • the other of the source electrode and drain electrode of the first transistor is electrically connected to the first anode and the second cathode, and the first cathode and the second anode are electrically connected to the second power supply voltage line.
  • the first potential of the first power supply voltage line is different from the second potential of the second power supply voltage line.
  • drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the actual mode, but this is just an example, and the illustrated shape itself is a book. It does not limit the interpretation of the invention. Further, in the drawings, elements having the same functions as those described with respect to the drawings already mentioned in the specification may be designated by the same reference numerals even if they are separate drawings, and duplicate explanations may be omitted. ..
  • each structure When one film is processed to form a plurality of structures, each structure may have a different function and role, and each structure may have a different base on which it is formed.
  • these plurality of structures are derived from films formed as the same layer in the same process and have the same material. Therefore, these multiple films are defined as existing in the same layer.
  • the mode of arranging another structure on a certain structure when simply expressing "above”, unless otherwise specified, the other structure is in contact with the certain structure and is directly above the other structure. It includes both the case of arranging and the case of arranging another structure above one structure via yet another structure.
  • FIG. 1 is a plan view of the display device 10 according to the embodiment of the present invention.
  • the display device 10 includes a display area 100 and a peripheral area 200.
  • the peripheral area 200 is located outside the display area 100.
  • the display area 100 is an area for displaying an image or a moving image.
  • the shape of the display area 100 shown in FIG. 1 is a rectangle having a long side and a short side, but the shape configuration of the display area 100 is not limited to this.
  • the shape of the display area 100 can be any shape that matches the size or shape of the display device 10, such as a polygon, a circle, or an ellipse.
  • the display area 100 includes a plurality of pixels 110.
  • the plurality of pixels 110 shown in FIG. 1 are arranged in a matrix.
  • the configuration of the arrangement of the plurality of pixels 110 is not limited to this.
  • the plurality of pixels 110 can be arranged in a staggered pattern, for example.
  • the peripheral region 200 includes a scanning line drive circuit unit 210 and a terminal unit 220.
  • the scanning line drive circuit unit 210 shown in FIG. 1 is provided along the long side direction of the rectangle of the display area 100.
  • the position of the scanning line drive circuit unit 210 is not limited to this.
  • the scanning line drive circuit unit 210 may be provided, for example, along the short side direction of the rectangle of the display area 100.
  • the scanning line drive circuit unit 210 shown in FIG. 1 is provided at two locations on the long side side of the rectangle of the display area 100, but may be provided at one location on the long side side of the rectangle. Further, the scanning line drive circuit unit 210 may be provided on the short side side of the rectangle of the display area 100.
  • the display device 10 can supply power or a signal from the outside by using the terminal portion 220. Therefore, the terminal portion 220 includes a plurality of terminals 222 that can be electrically connected to the outside.
  • the plurality of terminals 222 shown in FIG. 1 are electrically connected to the flexible printed circuit board (FPC) 300. Further, the driver IC 400 is provided on the flexible printed circuit board 300.
  • the terminal portion 220 is provided at the end of the display device 10.
  • the video signal and the control signal are supplied to the display device 10 from a controller (not shown) provided outside the display device 10 via the flexible printed circuit board 300. Further, the video signal and the control signal are converted into signals for the display device 10 via the driver IC 400, and are input to the plurality of pixels 110 and the scanning line drive circuit unit 210, respectively. Further, not only the video signal and the control signal, but also power for driving the scanning line drive circuit unit 210, the driver IC 400, and the plurality of pixels 110 is supplied to the display device 10.
  • FIG. 2 is a plan view of the arrangement of pixels 110 in the display area 100 of the display device 10 according to the embodiment of the present invention.
  • each of the plurality of pixels 110 includes a first pixel 110-1 and a second pixel 110-2.
  • the first pixel 110-1 is provided with a first LED chip 120-1 and a second LED chip 120-2.
  • the second pixel 110-2 is provided with a third LED chip 120-3 and a fourth LED chip 120-4.
  • Each of the first LED chip 120-1, the second LED chip 120-2, the third LED chip 120-3, and the fourth LED chip 120-4 is, for example, a red LED chip, a green LED chip, a blue LED chip, and a white LED chip.
  • the first pixel 110-1 is a pixel capable of emitting red light and green light
  • the second pixel 110-2 is a pixel capable of emitting blue light and white light.
  • the first LED chip 120-1, the second LED chip, the third LED chip 120-3, and the fourth LED chip 120-4 are not particularly distinguished, they may be described as the LED chip 120 for convenience. ..
  • the display area 100 includes the first scanning line 130-1, the second scanning line 130-2, ..., The mth scanning line 130-m. Further, the display area 100 includes a first data line 140-1, a second data line 140-2, ..., A second n-1 data line 140-2n-1, and a second n data line 140-2n.
  • the first scanning line 130-1, the second scanning line 130-2, ..., And the mth scanning line 130-m are not particularly distinguished, they are described as the scanning line 130 for convenience.
  • the two scanning lines 130 may be described as the first scanning line 130-1 and the second scanning line 130-2.
  • the first data line 140-1, the second data line 140-2, ..., The second n-1 data line 140-2n-1, and the second n data line 140-2n are not particularly distinguished, for convenience, It may be described as a data line 140.
  • the two data lines 140 will be described as the first data line 140-1 and the second data line 140-2. There is.
  • the scanning line 130 is provided for each pixel 110 in the m row. That is, one scanning line 130 is provided so as to connect to a plurality of pixels 110 arranged in one line.
  • two data lines 140 are provided for each of n rows of pixels 110. That is, the two data lines 140 are provided so as to be commonly connected to the plurality of pixels 110 arranged in one row.
  • the scanning line 130 is provided so as to be commonly connected to the first pixel 110-1 and the second pixel 110-2.
  • the data line 140 is provided so that the first data line 140-1 and the second data line 140-2 are connected to the first pixel 110-1 and the second pixel 110-2, respectively. Therefore, the pixel 110 emits light from the first LED chip 120-1 or the second LED chip 120-2 provided on the first pixel 110-1 by selecting the scanning line 130 and the first data line 140-1. Is possible.
  • the scanning line 130 and the second data line 140-2 it is possible to emit light from the third LED chip 120-3 or the fourth LED chip 120-4 provided on the second pixel 110-2. Become.
  • a pixel circuit for driving the pixel 110 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 3 is a circuit diagram of a pixel circuit in the pixel 110 of the display device 10 according to the embodiment of the present invention.
  • the pixel 110 includes a first LED chip 120-1, a second LED chip 120-2, a third LED chip 120-3, a fourth LED chip 120-4, a scanning line 130, and a first data line 140-1.
  • 2nd data line 140-2, 1st drive transistor 150-1, 2nd drive transistor 150-2, 1st selection transistor 160-1, 2nd selection transistor 160-2, 1st capacitance element 170-1, 1st Includes a two-capacity element 170-2, a first power supply voltage line 180-1, a second power supply voltage line 180-2, and a capacitance line 190.
  • the first pixel 110-1 includes a first LED chip 120-1, a second LED chip 120-2, a first drive transistor 150-1, a first selection transistor 160-1, and a first capacitive element 170-1 and scans.
  • the line 130, the first data line 140-1, the first power supply voltage line 180-1, the second power supply voltage line 180-2, and the capacitance line 190 are connected.
  • the second pixel 110-2 includes a third LED chip 120-3, a fourth LED chip 120-4, a second drive transistor 150-2, a second selection transistor 160-2, and a second capacitance element 170-2. , Scanning line 130, second data line 140-2, first power supply voltage line 180-1, second power supply voltage line 180-2, and capacitance line 190 are connected.
  • connection relationship and the driving in the first pixel 110-1 will be described here, and the driving in the second pixel 110-2 will be described.
  • the description of the connection relationship and the drive of the above will be omitted.
  • the scanning line 130 is electrically connected to the gate electrode of the first selection transistor 160-1.
  • One of the source electrode and the drain electrode of the first selection transistor 160-1 is electrically connected to the first data line 140-1, and the other of the source electrode and the drain electrode of the first selection transistor 160-1 is the first. It is electrically connected to the gate electrode of the drive transistor 150-1.
  • One of the source electrode and the drain electrode of the first drive transistor 150-1 is electrically connected to the first power supply voltage line 180-1, and the other of the source electrode and the drain electrode of the first drive transistor 150-1 is the first. It is electrically connected to the anode of the 1 LED chip 120-1 and the cathode of the 2nd LED chip 120-2.
  • the cathode of the first LED chip 120-1 and the anode of the second LED chip 120-2 are electrically connected to the second power supply voltage line 180-2.
  • One of the first capacitance electrodes is electrically connected to the other of the source and drain electrodes of the first selection transistor 160-1, and the other of the first capacitance electrodes is electrically connected to the capacitance line 190. There is.
  • the first selection transistor 160-1 When the scanning line 130 is selected, the first selection transistor 160-1 is turned on, and a signal voltage is supplied from the first data line 140-1 to the gate electrode of the first drive transistor 150-1. Further, the first drive transistor 150-1 is turned on, and the signal voltage is changed from the first power supply voltage line 180-1 or the second power supply voltage line 180-2 to the first LED chip 120-1 or the second LED chip 120-2. A corresponding current is supplied.
  • the first LED chip 120-1 and the second LED chip 120-2 are electrically connected in parallel. However, the first LED chip 120-1 and the second LED chip 120-2 are connected in parallel so that the polarities are opposite to each other. That is, when the current is supplied to the first LED chip 120-1, the current is not supplied to the second LED chip 120-2. Similarly, when the current is supplied to the second LED chip 120-2, no current is supplied to the first LED chip 120-1.
  • the first potential of the first power supply voltage line 180-1 is different from the second potential of the second power supply voltage line 180-2.
  • the first potential is larger than the second potential
  • current is supplied only to the first LED chip 120-1 from the first power supply voltage line 180-1. That is, the first LED chip 120-1 is in a light emitting state, and the second LED chip 120-2 is in a non-light emitting state.
  • the second potential is larger than the first potential
  • the current is supplied only from the second power supply voltage line 180-2 to the second LED chip 120-2. That is, the second LED chip 120-2 is in a light emitting state, and the first LED chip 120-1 is in a non-light emitting state. Therefore, of the two LED chips 120 of the first pixel 110-1, one LED chip 120 can be in a light emitting state and the other LED chip 120 can be used as a protection diode.
  • the switching of the potential between the first power supply voltage line 180-1 and the second power supply voltage line 180-2 may be controlled by a circuit provided on the substrate 500, or may be controlled by the driver IC 400.
  • FIG. 4 is a timing chart of the pixel circuit of the display device 10 according to the embodiment of the present invention.
  • the first scanning line 130-1, the second scanning line 130-2, ..., The m scanning line 130-m, the first data line 140-1, the second data line 140-2, the first The potentials of the power supply voltage line 180-1, the second power supply voltage line 180-2, and the capacitance line 190 are shown.
  • the display device 10 includes a first subframe period and a second subframe period within one frame period.
  • the first potential of the first power supply voltage line 180-1 is a high potential (H in FIG. 4), and the second potential of the second power supply voltage line 180-2 is a low potential (FIG. 4). L). Therefore, during the first subframe period, the first LED chip 120-1 of the first pixel 110-1 and the third LED chip 120-3 of the second pixel 110-2 are in a light emitting state.
  • first scanning line 130-1 When the first scanning line 130-1 is selected (H in FIG. 4), light emission from the LED chips 120 of the plurality of pixels 110 arranged in the first row becomes possible.
  • second scanning line 130-2 When the second scanning line 130-2 is selected (H in FIG. 4), the LED chips 120 of the plurality of pixels 110 arranged in the second row can emit light.
  • m-th scanning line 130-m when the m-th scanning line 130-m is selected (H in FIG. 4), light emission from the LED chips 120 of the plurality of pixels 110 arranged in the m-th row becomes possible.
  • each of the plurality of pixels 110 when the first data line 140-1 is selected (H in FIG. 4), light emission from the first LED chip 120-1 of the first pixel 110-1 becomes possible (FIG. 4). 4 L1 [1], L1 [2], ..., L1 [m]). Further, when the second data line 140-2 is selected (H in FIG. 4), light emission from the third LED chip 120-3 of the second pixel 110-2 becomes possible (L3 [1] in FIG. 4). L3 [2], ..., L3 [m]). That is, the first data line 140-1 and the second data line 140-2 are sequentially selected in each of the plurality of pixels 110.
  • the second potential of the second power supply voltage line 180-2 is a high potential (H in FIG. 4), and the first potential of the first power supply voltage line 180-1 is a low potential (FIG. 4). L). Therefore, in the second subframe period, the second LED chip 120-2 of the first pixel 110-1 and the fourth LED chip 120-4 of the second pixel 110-2 are in the light emitting state.
  • first scanning line 130-1 When the first scanning line 130-1 is selected (H in FIG. 4), light emission from the LED chips 120 of the plurality of pixels 110 arranged in the first row becomes possible.
  • second scanning line 130-2 When the second scanning line 130-2 is selected (H in FIG. 4), the LED chips 120 of the plurality of pixels 110 arranged in the second row can emit light.
  • m-th scanning line 130-m when the m-th scanning line 130-m is selected (H in FIG. 4), light emission from the LED chips 120 of the plurality of pixels 110 arranged in the m-th row becomes possible.
  • each of the plurality of pixels 110 when the first data line 140-1 is selected (H in FIG. 4), light emission from the second LED chip 120-2 of the first pixel 110-1 becomes possible (FIG. 4). 4 L2 [1], L2 [2], ..., L2 [m]). Further, when the second data line 140-2 is selected (H in FIG. 4), light emission from the fourth LED chip 120-4 of the second pixel 110-2 becomes possible (L4 [1] in FIG. 4). L4 [2], ..., L4 [m]). That is, the first data line 140-1 and the second data line 140-2 are sequentially selected in each of the plurality of pixels 110.
  • the first subframe period and the second subframe period are sequentially and repeatedly selected.
  • Each of the first LED chip 120-1, the second LED chip 120-2, the third LED chip 120-3, and the fourth LED chip 120-4 is a red LED chip, a green LED chip, a blue LED chip, and a white LED chip.
  • the display device 10 enables full-color display by sequentially selecting the first subframe period and the second subframe period.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the pixel 110 of the display device 10 according to the embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 5 is a cross-sectional view of the first pixel 110-1. Since the configuration of the second pixel 110-2 is the same as the configuration of the first pixel 110-1, the configuration of the first pixel 110-1 will be described here, and the configuration of the second pixel 110-2 will be described. Omits the explanation.
  • the first pixel 110-1 includes a substrate 500, a first wiring layer 502, a second wiring layer 504, a third wiring layer 506, a fourth wiring layer 507, a fifth wiring layer 508, and protection. It includes layer 510, a first LED chip 120-1, a second LED chip 120-2, and a first drive transistor 150-1.
  • the first pixel 110-1 also includes the first selection transistor 160-1 and the first capacitance element 170-1.
  • the first selection transistor 160-1 can have the same configuration as the first drive transistor 150-1, and the first capacitance element 170-1 has a configuration using the insulating layer and electrodes of the first drive transistor 150-1. Therefore, the description of the configuration of the first selection transistor 160-1 and the first capacitance element 170-1 will be omitted here.
  • the first drive transistor 150-1 includes a source electrode and a drain electrode 152-1.
  • the first drive transistor 150-1 may be a top gate type transistor or a bottom gate type transistor.
  • the semiconductor layer of the first drive transistor may be silicon (amorphous silicon, polysilicon, etc.), and an oxide semiconductor (zinc oxide (ZnO), gallium oxide (Ga 2 O 3 ), or indium gallium oxide). It may be zinc (IGZO) or the like).
  • the first drive transistor 150-1 may be a p-channel type or an n-channel type.
  • the first LED chip 120-1 includes a first anode 122-1 and a first cathode 124-1.
  • the second LED chip 120-2 includes a second anode 122-2 and a second cathode 124-2.
  • the LED chip 120 shown in FIG. 5 has a horizontal LED structure (horizontal electrode structure), but the structure of the LED chip 120 is not limited to this.
  • the LED chip 120 may have a vertical LED structure (vertical electrode structure).
  • the first wiring layer 502, the second wiring layer 504, and the first drive transistor 150-1 are provided on the substrate 500. Further, a protective layer 510 is provided so as to cover the first wiring layer 502, the second wiring layer 504, and the first drive transistor 150-1. A third wiring layer 506 may be provided in the protective layer 510. Each of the fourth wiring layer 507 and the fifth wiring layer 508 is provided on the opening of the protective layer 510 and the protective layer 510. Each of the first LED chip 120-1 and the second LED chip 120-2 is provided on the third wiring layer 506 and the fourth wiring layer.
  • the substrate 500 can function as a support substrate that supports each layer provided on the substrate 500.
  • a rigid substrate such as a glass substrate, a quartz substrate, and a sapphire substrate can be used. If the substrate 500 is a transparent substrate, the display area 100 becomes a display device 10 having translucency.
  • a flexible substrate such as a polyimide substrate, an acrylic substrate, a siloxane substrate, or a fluororesin substrate can be used. Impurities may be introduced into the flexible substrate in order to improve the heat resistance of the flexible substrate.
  • the substrate 500 may be, for example, a silicon substrate, a silicon carbide substrate, a semiconductor substrate such as a compound semiconductor substrate, or a conductive substrate such as a stainless steel substrate.
  • the substrate 500 may have a silicon oxide film or a silicon nitride film formed on the above-mentioned substrate.
  • the first wiring layer 502 can function as wiring for the first power supply voltage line 180-1.
  • a metal such as aluminum (Al), titanium (Ti), molybdenum (Mo), copper (Cu), or tungsten (W), or an alloy thereof can be used. .. Further, the first wiring layer 502 can be a single layer or a laminated layer.
  • the second wiring layer 504 can function as the wiring for the second power supply voltage line 180-2.
  • the same material as that of the first wiring layer 502 can be used for the second wiring layer 504.
  • the third wiring layer 506 can function as a wiring that electrically connects the first wiring layer 502 and one of the source electrode and the drain electrode 152-1 of the first drive transistor 150-1.
  • the same material as that of the first wiring layer 502 can be used for the third wiring layer 506.
  • the fourth wiring layer 507 includes the other of the source electrode and drain electrode 152-1 of the first drive transistor 150-1, and the second anode 122-1 of the first LED chip 120-1 and the second LED chip 120-2. It can function as a wiring that electrically connects the cathode 124-2.
  • the same material as that of the first wiring layer 502 can be used for the fourth wiring layer 507.
  • the fifth wiring layer 508 electrically connects the second wiring layer 504 and the first cathode 124-1 of the first LED chip 120-1 and the second wiring layer 504 and the second anode 122-2 of the second LED chip 120-2. It can function as a wiring to connect to each other.
  • the same material as that of the first wiring layer 502 can be used for the fifth wiring layer 508.
  • Each of the first LED chip 120-1 and the second LED chip 120-2 can be mounted on the fourth wiring layer 507 and the fifth wiring layer 508 via a conductive adhesive. Therefore, it adheres between the fourth wiring layer 507 and the first anode 122-1 and the second cathode, between the fifth wiring layer 508 and the first cathode 124-1, and between the fifth wiring layer 508.
  • Layers may be provided.
  • the conductive adhesive for example, silver paste or solder can be used.
  • An anisotropic conductive film (ACF) can also be used as the adhesive layer.
  • the protective layer 510 can protect the first drive transistor 150-1 and flatten the step of the first drive transistor 150-1.
  • an organic material such as photosensitive acrylic or photosensitive polyimide can be used.
  • an inorganic material such as silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, or aluminum nitride can be used.
  • the protective layer 510 may be a single layer or a laminated layer. When the protective layer 510 is laminated, it can be laminated by combining an inorganic material and an organic material.
  • the display device 10 As described above, according to the display device 10 according to the first embodiment, two LED chips 120 can be driven by using one pixel circuit. Therefore, the number of pixel circuits formed in the display area 100 can be reduced, while the number of pixels in the display area 100 can be increased. Therefore, the display device 10 is a high-definition display device. Further, since the number of pixel circuits formed in the display area 100 can be reduced, the opening ratio of the display area 100 can be increased. Therefore, the display area 100 has high translucency. Therefore, the display device 10 is a display device having high translucency. Further, in the display device 10, of the two LED chips 120 that contribute to white light emission, one LED chip 120 can be in a light emitting state and the other LED chip 120 can be used as a protection diode. Therefore, the display device 10 is a display device having a high electrostatic withstand voltage.
  • the fourth LED chip 120-4 is not limited to white, and may be an LED that emits any of red, blue, and green colors. That is, the fourth LED chip 120-4 may be an LED chip that emits the same color as any one of the first LED chip 120-1, the second LED chip 120-2, and the third LED chip 120-3.
  • the emission colors of the first LED chip 120-1, the second LED chip 120-2, the third LED chip 120-3, and the fourth LED chip 120-4 may be selected in consideration of the color balance of the display device 10. can. That is, the first LED chip 120-1, the second LED chip 120-2, the third LED chip 120-3, and the fourth LED chip 120-4 can be any combination of emission colors.
  • the first pixel 110-1 is a pixel capable of emitting red light using two red LED chips 120R
  • the second pixel 110-2 uses a green LED chip 120G and a blue LED chip 120B to emit green light and blue. It may be a pixel capable of emitting light.
  • FIG. 6 is a plan view of the arrangement of pixels 110A in the display area 100A of the display device 20 according to the embodiment of the present invention.
  • the description of the same configuration as the display area 100 of the display device 10 according to the first embodiment will be omitted, and the configuration different from the display area 100 will be mainly described.
  • each of the plurality of pixels 110A includes a first pixel 110-1 and a second pixel 110A-2.
  • the first pixel 110-1 is provided with a first LED chip 120-1 and a second LED chip 120-2.
  • the second pixel 110A-2 is provided with a third LED chip 120-3 and an infrared LED chip 120IR.
  • Each of the first LED chip 120-1, the second LED chip 120-2, and the third LED chip 120-3 is, for example, a red LED chip, a green LED chip, a blue LED chip, and a white LED chip. It is preferable that the pixel 110A emits white light by controlling the first LED chip 120-1, the second LED chip 120-2, and the third LED chip 120-3.
  • the display area 100A includes the first scanning line 130-1, the second scanning line 130-2, ..., The mth scanning line 130-m. Further, the display area 100A includes a first data line 140-1, a second data line 140-2, ..., A second n-1 data line 140-2n-1, and a second n data line 140-2n.
  • the scanning line 130 is provided so as to be commonly connected to the first pixel 110-1 and the second pixel 110A-2.
  • the data line 140 is provided so that the first data line 140-1 and the second data line 140-2 are connected to the first pixel 110-1 and the second pixel 110A-2, respectively. Therefore, the pixel 110A emits light from the first LED chip 120-1 or the second LED chip 120-2 provided on the first pixel 110-1 by selecting the scanning line 130 and the first data line 140-1. Is possible.
  • light can be emitted from the third LED chip 120-3 or the infrared LED chip 120IR provided on the second pixel 110A-2.
  • the third LED chip 120-3 and the infrared LED chip 120IR are electrically connected in parallel.
  • the third LED chip 120-3 and the infrared LED chip 120IR are connected in parallel so that the polarities are opposite to each other. That is, when the current is supplied to the third LED chip 120-3, the current is not supplied to the infrared LED chip 120IR. Similarly, when a current is supplied to the infrared LED chip 120IR, no current is supplied to the third LED chip 120-3.
  • the first potential of the first power supply voltage line 180-1 is different from the second potential of the second power supply voltage line 180-2.
  • the first potential is larger than the second potential
  • current is supplied only to the third LED chip 120-3 from the first power supply voltage line 180-1. That is, the third LED chip 120-3 is in a light emitting state, and the infrared LED chip 120IR is in a non-light emitting state.
  • the second potential is larger than the first potential
  • current is supplied only to the infrared LED chip 120IR from the second power supply voltage line 180-2. That is, the infrared LED chip 120IR is in a light emitting state, and the third LED chip 120-3 is in a non-light emitting state. Therefore, of the two LED chips 120 of the second pixel 110A-2, one LED chip 120 can be in a light emitting state and the other LED chip 120 can be used as a protection diode.
  • the second potential of the second power supply voltage line 180-2 is a high potential
  • the first potential of the first power supply voltage line 180-1 is a low potential. Therefore, in the second subframe period, the second LED chip 120-2 of the first pixel 110-1 and the infrared LED chip 120IR of the second pixel 110A-2 are in a light emitting state. Further, when the second data line 140-2 is selected, light emission from the fourth LED chip 120-4 of the second pixel 110A-2 becomes possible.
  • the configuration of the pixel 110A of the display device 20 will be described with reference to FIG. 7.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of pixel 110A of the display device 20 according to the embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 7 is a cross-sectional view of the second pixel 110A-2.
  • the second pixel 110A-2 includes a substrate 500, a first wiring layer 502, a second wiring layer 504, a third wiring layer 506, a fourth wiring layer 507, a fifth wiring layer 508, and a protective layer. Includes 510, protective cover 520, light receiving element 530, third LED chip 120-3, infrared LED chip 120IR, and second drive transistor 150-2.
  • the second pixel 110A-1 also includes the second selection transistor 160-2 and the second capacitance element 170-2.
  • the second selection transistor 160-2 can have the same configuration as the second drive transistor 150-2, and the second capacitance element 170-2 has a configuration using the insulating layer and electrodes of the second drive transistor 150-2. Therefore, the description of the configuration of the second selection transistor 160-2 and the second capacitance element 170-2 will be omitted here.
  • the third LED chip 120-3 includes a third anode 122-3 and a third cathode 124-3.
  • the infrared LED chip 120IR includes a fifth anode 122-5 and a fifth cathode 124-5.
  • the first wiring layer 502, the second wiring layer 504, the light receiving element 530, and the second drive transistor 150-2 are provided on the substrate 500.
  • a protective layer 510 is provided so as to cover the first wiring layer 502, the second wiring layer 504, the light receiving element 530, and the second drive transistor 150-2.
  • a third wiring layer 506 may be provided in the protective layer 510.
  • Each of the fourth wiring layer 507 and the fifth wiring layer 508 is provided on the opening of the protective layer 510 and the protective layer 510.
  • Each of the third LED chip 120-3 and the infrared LED chip 120IR is provided on the third wiring layer 506 and the fourth wiring layer.
  • the protective cover 520 is provided on the third LED chip 120-3 and the infrared LED chip 120IR.
  • the protective cover 520 can protect the third LED chip 120-3 and the infrared LED chip 120IR.
  • the protective cover 520 can be provided with a gap between the protective cover 520 and the third LED chip 120-3 and the infrared LED chip 120IR.
  • the protective cover 520 is preferably adhered to the substrate 500 or the protective layer 510.
  • the protective cover 520 may be provided by filling an adhesive between the protective cover 520 and the third LED chip 120-3 and the infrared LED chip 120IR.
  • the same substrate as the substrate 500 can be used.
  • the protective cover 520 preferably has translucency.
  • the light receiving element 530 can receive infrared rays and convert them into an electric signal.
  • the light receiving element 530 is preferably a photodiode.
  • the semiconductor layer of the photodiode for example, a material having a band gap corresponding to the wavelength of infrared rays such as amorphous silicon can be used.
  • the display device 20 can perform biometric authentication using the infrared LED chip 120IR and the light receiving element 530. Therefore, a method of biometric authentication in the display device 20 will be described with reference to FIGS. 8A and 8B.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating a method of biometric authentication in the display device 20 according to the embodiment of the present invention.
  • fingerprint authentication will be described as an example of biometric authentication in the display device 20, but the biometric authentication method is not limited to this.
  • the biometric authentication in the display device 20 can also be applied to, for example, vein authentication or palm print authentication.
  • the finger 600 which is the object of fingerprint authentication, is placed on the protective cover 520 of the display device 20.
  • the finger 600 has protrusions and recesses on its surface that make up the fingerprint. Therefore, when the finger 600 is placed on the protective cover 520, there are a convex portion that contacts the protective cover 520 and a concave portion that does not contact the protective cover 520.
  • infrared light is emitted from the infrared LED chip 120IR during the second subframe period.
  • the emitted infrared light passes through the protective cover 520 and is reflected at the interface between the protective cover 520 and the finger 600.
  • the reflected light is detected by the light receiving element 530 and converted into an electric signal.
  • FIG. 8A in the recess of the fingerprint, total reflection occurs at the interface between the protective cover 520 and the recess. Therefore, the intensity of the reflected light is hardly attenuated in the recess of the fingerprint.
  • FIG. 8B in the convex portion of the fingerprint, diffused reflection occurs at the interface between the protective cover 520 and the convex portion.
  • Infrared light is also absorbed by the veins of the finger 600. Therefore, the intensity of the reflected light is greatly attenuated at the convex portion of the fingerprint. That is, the reflected light becomes stronger at the convex portion of the fingerprint, and the reflected light becomes weaker at the concave portion of the fingerprint. Therefore, the fingerprint authentication of the finger 600 can be performed by detecting the intensity of the reflected light with the light receiving element 530.
  • the display device 20 As described above, according to the display device 20 according to the second embodiment, two LED chips 120 can be driven by using one pixel circuit. Therefore, the number of pixel circuits formed in the display area 100A can be reduced, while the number of pixels in the display area 100A can be increased. Therefore, the display device 20 is a high-definition display device. Further, since the number of pixel circuits formed in the display area 100A can be reduced, the opening ratio of the display area 100A can be increased. Therefore, the display area 100A has high translucency. Therefore, the display device 20 is a display device having high translucency. Further, the display device 20 can use one of the two LED chips 120 as a light emitting state and the other LED chip 120 as a protection diode. Therefore, the display device 20 is a display device having a high electrostatic withstand voltage.
  • the display device 20 becomes a display device capable of biometric authentication by providing the infrared LED chip 120IR and the light receiving element 530 in the pixel 110A. Since the infrared LED chip 120IR can be mounted in the same manner as the other LEDs 120 and the pixel circuit can be shared, the display device 20 can suppress the manufacturing cost.
  • the display device 20 may be equipped with the LED chip 120 according to the intended use. That is, the second pixel 110A-2 can be a sensor other than biometric authentication.
  • the LED chip 120 mounted on the second pixel 110A-2 is not limited to the infrared LED chip 120IR, and can be replaced with invisible light such as an ultraviolet LED chip or a radiation source such as X-rays.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the display device 30 according to the embodiment of the present invention.
  • the display device 30 includes a light source 700, a first polarizing plate 710, a first substrate 720, a liquid crystal element 730, a second substrate 740, and a second polarizing plate 750. That is, the display device 30 is a liquid crystal display device using the liquid crystal element 730.
  • the light source 700 functions as a backlight of the liquid crystal element 730.
  • An LED chip 120 can be used as the light source 700.
  • the light source 700 can be a light source in which a plurality of red LED chips, green LED chips, blue LED chips, and white LED chips are arranged in a matrix to obtain white light.
  • the red LED chip, the green LED chip, the blue LED chip, and the white LED chip can have the same configuration as the pixel 110 of the display device 10 of the first embodiment. That is, even in the light source 700, two LED chips 120 can be driven by using one pixel circuit.
  • the light source 700 may be divided into several sections, each section may be provided with a red LED chip, a green LED chip, a blue LED chip, and a white LED chip, and the LED chip 120 may be controlled in each section. That is, the light source 700 may be provided with one section for a plurality of pixels of the display unit. By configuring the light source 700 in such a configuration, the number of LED chips 120 provided in the light source 700 can be reduced. Further, since the distance between the LED chips 120 arranged in the light source 700 can be increased, the aperture ratio of the light source 700 becomes high. Therefore, the display device 30 is a display device having high translucency.
  • the light source 700 can include a lens or a diffuser in order to reduce the uneven brightness.
  • the light source 700 shown in FIG. 9 has a so-called direct type configuration provided on a flat surface portion of the display device 30, but the configuration of the light source 700 is not limited to this.
  • the light source 700 may have a so-called edge type configuration provided at the edge of the display device 30.
  • the first polarizing plate 710 and the second polarizing plate 750 can change the light emitted from the light source 700 in a certain direction.
  • the first polarizing plate 710 and the second polarizing plate 750 can be provided by so-called cross Nicols whose transmission axes are orthogonal to each other.
  • the first substrate 720 and the second substrate 740 can support and protect the liquid crystal element 730.
  • the same substrate as the substrate 500 can be used.
  • the first substrate 720 and the second substrate 740 are preferably translucent.
  • the liquid crystal element 730 includes a liquid crystal and an electrode for applying a voltage to the liquid crystal.
  • the liquid crystal element 730 may be a transverse electric field drive system in which an electrode is provided on one side of the liquid crystal display, or a longitudinal electric field drive system in which an electrode is provided by sandwiching the liquid crystal display.
  • liquid crystal element 730 displays a full color
  • it can include a color filter.
  • the display device 30 As described above, according to the display device 30 according to the third embodiment, two LED chips can be driven by using one pixel circuit in the light source 700. Further, of the two LED chips 120, one LED chip 120 can be in a light emitting state and the other LED chip 120 can be used as a protection diode. Therefore, the display device 30 is a display device having a high electrostatic withstand voltage.
  • Display device 100, 100A: Display area, 110, 110A: Pixel, 110-1: 1st pixel, 110-2, 110A-2: 2nd pixel, 120: LED chip, 120-1 : 1st LED chip, 120-2: 2nd LED chip, 120-3: 3rd LED chip, 120-4: 4th LED chip, 120IR: Infrared LED chip, 122-1: 1st cathode, 122-2: 2nd cathode , 122-3: 3rd anode, 122-5: 5th cathode, 124-1: 1st cathode, 124-2: 2nd cathode, 124-3: 3rd cathode, 124-5: 5th cathode, 130 : Scan line, 130-1: 1st scan line, 130-2: 2nd scan line, 130-m: mth scan line, 140: data line, 140-1: 1st data line, 140-2: 1st 2 data lines, 140-2n-1: 2nd n-1 data line, 140-2

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Abstract

表示装置は、複数の第１画素および複数の第２画素を含む表示装置であって、複数の第１画素の各々は、第１陽極および第１陰極を含む第１ＬＥＤチップと、第２陽極および第２陰極を含む第２ＬＥＤチップと、第１トランジスタと、を含み、第１トランジスタのソース電極およびドレイン電極の一方は、第１電源電圧線と電気的に接続し、第１トランジスタのソース電極およびドレイン電極の他方は、第１陽極および第２陰極と電気的に接続し、第１陰極および前記第２陽極は、第２電源電圧線と電気的に接続し、第１電源電圧線の第１電位は、第２電源電圧線の第２電位と異なる。

Description

表示装置
　本発明の一実施形態は、ＬＥＤチップを用いた表示装置に関する。
　液晶表示装置は、液晶および光源を利用する表示装置である。液晶表示装置では、液晶に電圧を印加することで液晶の配列を変化させる。光源から出射された光は、液晶の配列の違いにより、透過し、または遮光される。すなわち、液晶表示装置では、液晶をスイッチとして利用し、光源からの出射光の透過または非透過を制御する。
　液晶表示装置の光源には、発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用することができる。例えば、液晶表示装置の光源として、複数の、赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、および青色ＬＥＤチップがマトリクス状に配列され、白色光が得られる光源（バックライトともいう。）を用いることができる。
　一方、ＬＥＤチップは、逆方向への電圧の印加などにより静電破壊が発生する場合がある。そのため、ＬＥＤチップの静電破壊を防止するため、保護ダイオードをＬＥＤチップに対し並列的に接続する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
　また、表示装置に含まれる発光素子に着目すると、近年、複数の画素の各々に、微小なＬＥＤチップを配置したマイクロＬＥＤ表示装置の開発が進められている。マイクロＬＥＤ表示装置は、液晶表示装置と異なる自発光型表示装置であり、視認性に優れる。また、ＬＥＤチップは、発光効率が高く、寿命も長い。そのため、マイクロＬＥＤ表示装置は、有機ＥＬ表示装置に代わる次世代ディスプレイとして期待されている。
特開２００８－２２７４２３号
　しかしながら、特許文献１の光源では、ＬＥＤチップ以外に別に保護ダイオードを形成する必要があり、製造コストが増加していた。また、保護ダイオードとしてＬＥＤチップを用いることができるとの記載もあるが、保護ダイオードとして利用するＬＥＤチップは、白色発光とは別に設けられており、光源の照射光を直接構成するものではない。
　本発明は、ＬＥＤチップを光源または表示素子として利用し、静電耐圧が高い表示装置を提供することを課題の１つとする。
　本発明の一実施形態に係る表示装置は、複数の第１画素および複数の第２画素を含む表示装置であって、複数の第１画素の各々は、第１陽極および第１陰極を含む第１ＬＥＤチップと、第２陽極および第２陰極を含む第２ＬＥＤチップと、第１トランジスタと、を含み、第１トランジスタのソース電極およびドレイン電極の一方は、第１電源電圧線と電気的に接続し、第１トランジスタのソース電極およびドレイン電極の他方は、第１陽極および第２陰極と電気的に接続し、第１陰極および前記第２陽極は、第２電源電圧線と電気的に接続し、第１電源電圧線の第１電位は、第２電源電圧線の第２電位と異なる。
本発明の一実施形態に係る表示装置の模式的な平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の表示部における画素の配列の平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素における画素回路の回路図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素回路におけるタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の表示部における画素の配列の平面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の表示部の断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置において、生体認証の方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置において、生体認証の方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の断面図である。
　以下、本発明の各実施形態において、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その技術的思想の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
　図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、図示の形状そのものが本発明の解釈を限定するものではない。また、図面において、明細書中で既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、別図であっても同一の符号を付して、重複する説明を省略する場合がある。
　ある一つの膜を加工して複数の構造体を形成した場合、各々の構造体は異なる機能、役割を有する場合があり、また各々の構造体はそれが形成される下地が異なる場合がある。しかしながらこれら複数の構造体は、同一の工程で同一層として形成された膜に由来するものであり、同一の材料を有する。従って、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。
　ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接して、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
　本発明の各実施形態において、原則として、トランジスタが形成される基板からＬＥＤチップに向かう方向を「上」と表記し、また、図示する。
＜第１実施形態＞
　図１～図５を参照して、本発明の一実施形態に係る表示装置１０の構成について説明する。
　図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置１０の平面図である。
　図１に示すように、表示装置１０は、表示領域１００および周辺領域２００を含む。周辺領域２００は、表示領域１００の外側に位置している。
　表示領域１００は、画像または映像を表示する領域である。図１に示す表示領域１００の形状は、長辺および短辺を有する矩形であるが、表示領域１００の形状の構成はこれに限られない。表示領域１００の形状は、例えば、多角形、円形、または楕円など、表示装置１０の大きさまたは形状に合わせた任意の形状とすることができる。
　表示領域１００は、複数の画素１１０を含む。図１に示す複数の画素１１０はマトリクス状に配列されている。しかし、複数の画素１１０の配列の構成はこれに限られない。複数の画素１１０は、例えば、千鳥状に配列することもできる。
　周辺領域２００は、走査線駆動回路部２１０および端子部２２０を含む。図１に示す走査線駆動回路部２１０は、表示領域１００の矩形の長辺方向に沿って設けられている。しかしながら、走査線駆動回路部２１０の位置はこれに限られない。走査線駆動回路部２１０は、例えば、表示領域１００の矩形の短辺方向に沿って設けることもできる。
　図１に示す走査線駆動回路部２１０は、表示領域１００の矩形の長辺側の２か所に設けられているが、矩形の長辺側の１か所に設けられていてもよい。また、走査線駆動回路部２１０は、表示領域１００の矩形の短辺側に設けられていてもよい。
　表示装置１０は、端子部２２０を用いて、外部から電源または信号を供給することができる。そのため、端子部２２０は、外部と電気的に接続することができる複数の端子２２２を含む。図１に示す複数の端子２２２は、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）３００と電気的に接続されている。また、ドライバＩＣ４００が、フレキシブルプリント回路基板３００上に設けられている。
　端子部２２０は、表示装置１０の端部に設けられている。映像信号および制御信号は、表示装置１０の外部に設けられたコントローラ（図示せず）から、フレキシブルプリント回路基板３００を介して表示装置１０に供給される。また、映像信号および制御信号は、ドライバＩＣ４００を介して表示装置１０用の信号に変換され、それぞれ、複数の画素１１０および走査線駆動回路部２１０に入力される。さらに、映像信号および制御信号だけでなく、走査線駆動回路部２１０、ドライバＩＣ４００、および複数の画素１１０を駆動するための電源が表示装置１０に供給される。
　図２は、本発明の一実施形態に係る表示装置１０の表示領域１００における画素１１０の配列の平面図である。
　図２に示す表示領域１００では、複数の画素１１０が、ｍ行×ｎ列のマトリクス状に設けられている（ｍおよびｎは自然数）。図２に示すように、複数の画素１１０の各々は、第１画素１１０－１および第２画素１１０－２を含む。第１画素１１０－１には、第１ＬＥＤチップ１２０－１および第２ＬＥＤチップ１２０－２が設けられている。また、第２画素１１０－２は、第３ＬＥＤチップ１２０－３および第４ＬＥＤチップ１２０－４が設けられている。第１ＬＥＤチップ１２０－１、第２ＬＥＤチップ１２０－２、第３ＬＥＤチップ１２０－３、および第４ＬＥＤチップ１２０－４のそれぞれは、例えば、赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップ、および白色ＬＥＤチップである。すなわち、第１画素１１０－１は赤色発光および緑色発光が可能な画素であり、第２画素１１０－２は青色発光および白色発光が可能な画素である。
　なお、以下の説明では、第１ＬＥＤチップ１２０－１、第２ＬＥＤチップ、第３ＬＥＤチップ１２０－３、および第４ＬＥＤチップ１２０－４を特に区別しないときは、便宜上、ＬＥＤチップ１２０として説明する場合がある。
　また、図２に示すように、表示領域１００は、第１走査線１３０－１、第２走査線１３０－２、・・・、第ｍ走査線１３０－ｍを含む。さらに、表示領域１００は、第１データ線１４０－１、第２データ線１４０－２、・・・、第２ｎ－１データ線１４０－２ｎ－１、第２ｎデータ線１４０－２ｎを含む。
　なお、以下の説明では、第１走査線１３０－１、第２走査線１３０－２、・・・、第ｍ走査線１３０－ｍを特に区別しないときは、便宜上、走査線１３０として説明する場合がある。また、隣接する２つの走査線１３０を説明するときに、便宜上、２つの走査線１３０を、第１走査線１３０－１および第２走査線１３０－２として説明する場合がある。さらに、第１データ線１４０－１、第２データ線１４０－２、・・・、第２ｎ－１データ線１４０－２ｎ－１、第２ｎデータ線１４０－２ｎを特に区別しないときは、便宜上、データ線１４０として説明する場合がある。また、１つの画素１１０に接続する隣接する２つのデータ線１４０を説明するときに、便宜上、２つのデータ線１４０を、第１データ線１４０－１および第２データ線１４０－２として説明する場合がある。
　走査線１３０は、ｍ行の画素１１０ごとに設けられている。すなわち、１つの走査線１３０が、１つの行内に配置されている複数の画素１１０に接続するように設けられている。一方、データ線１４０は、ｎ列の画素１１０ごとに２つ設けられている。すなわち、２つのデータ線１４０が、１つの列内に配置されている複数の画素１１０に共通して接続するように設けられている。
　ここで、１つの画素１１０内における第１画素１１０－１および第２画素１１０－２と走査線１３０およびデータ線１４０との接続関係について説明する。走査線１３０は、第１画素１１０－１および第２画素１１０－２に共通して接続するように設けられている。一方、データ線１４０は、第１データ線１４０－１および第２データ線１４０－２が、それぞれ、第１画素１１０－１および第２画素１１０－２に接続するように設けられている。したがって、画素１１０は、走査線１３０および第１データ線１４０－１が選択されることによって、第１画素１１０－１に設けられた第１ＬＥＤチップ１２０－１または第２ＬＥＤチップ１２０－２からの発光が可能となる。同様に、走査線１３０および第２データ線１４０－２が選択されることによって、第２画素１１０－２に設けられた第３ＬＥＤチップ１２０－３または第４ＬＥＤチップ１２０－４からの発光が可能となる。
　図３を参照して、画素１１０を駆動する画素回路について説明する。
　図３は、本発明の一実施形態に係る表示装置１０の画素１１０における画素回路の回路図である。
　図３に示すように、画素１１０は、第１ＬＥＤチップ１２０－１、第２ＬＥＤチップ１２０－２、第３ＬＥＤチップ１２０－３、第４ＬＥＤチップ１２０－４、走査線１３０、第１データ線１４０－１、第２データ線１４０－２、第１駆動トランジスタ１５０－１、第２駆動トランジスタ１５０－２、第１選択トランジスタ１６０－１、第２選択トランジスタ１６０－２、第１容量素子１７０－１、第２容量素子１７０－２、第１電源電圧線１８０－１、第２電源電圧線１８０－２、および容量線１９０を含む。
　第１画素１１０－１は、第１ＬＥＤチップ１２０－１、第２ＬＥＤチップ１２０－２、第１駆動トランジスタ１５０－１、第１選択トランジスタ１６０－１、および第１容量素子１７０－１を含み、走査線１３０、第１データ線１４０－１、第１電源電圧線１８０－１、第２電源電圧線１８０－２、および容量線１９０が接続されている。一方、第２画素１１０－２は、第３ＬＥＤチップ１２０－３、第４ＬＥＤチップ１２０－４、第２駆動トランジスタ１５０－２、第２選択トランジスタ１６０－２、および第２容量素子１７０－２を含み、走査線１３０、第２データ線１４０－２、第１電源電圧線１８０－１、第２電源電圧線１８０－２、および容量線１９０が接続されている。
　第２画素１１０－２の駆動は、第１画素１１０－１の駆動と同様であるため、ここでは、第１画素１１０－１内の接続関係および駆動について説明し、第２画素１１０－２内の接続関係および駆動については説明を省略する。
　走査線１３０は、第１選択トランジスタ１６０－１のゲート電極と電気的に接続している。第１選択トランジスタ１６０－１のソース電極およびドレイン電極の一方は、第１データ線１４０－１と電気的に接続し、第１選択トランジスタ１６０－１のソース電極およびドレイン電極の他方は、第１駆動トランジスタ１５０－１のゲート電極と電気的に接続している。第１駆動トランジスタ１５０－１のソース電極およびドレイン電極の一方は、第１電源電圧線１８０－１と電気的に接続し、第１駆動トランジスタ１５０－１のソース電極およびドレイン電極の他方は、第１ＬＥＤチップ１２０－１の陽極および第２ＬＥＤチップ１２０－２の陰極と電気的に接続している。第１ＬＥＤチップ１２０－１の陰極および第２ＬＥＤチップ１２０－２の陽極は、第２電源電圧線１８０－２と電気的に接続している。第１容量の電極の一方は、第１選択トランジスタ１６０－１のソース電極およびドレイン電極の他方と電気的に接続し、第１容量の電極の他方は、容量線１９０と電気的に接続している。
　走査線１３０が選択されると、第１選択トランジスタ１６０－１がオン状態となり、第１データ線１４０－１から第１駆動トランジスタ１５０－１のゲート電極に、信号電圧が供給される。また、第１駆動トランジスタ１５０－１がオン状態となり、第１電源電圧線１８０－１または第２電源電圧線１８０－２から第１ＬＥＤチップ１２０－１または第２ＬＥＤチップ１２０－２に、信号電圧に相当する電流が供給される。
　第１ＬＥＤチップ１２０－１と第２ＬＥＤチップ１２０－２とは、電気的に並列に接続されている。しかし、第１ＬＥＤチップ１２０－１と第２ＬＥＤチップ１２０－２とは、極性が逆向きとなるように並列に接続されている。すなわち、第１ＬＥＤチップ１２０－１に電流が供給されるとき、第２ＬＥＤチップ１２０－２に電流は供給されない。同様に、第２ＬＥＤチップ１２０－２に電流が供給されるとき、第１ＬＥＤチップ１２０－１に電流は供給されない。
　第１電源電圧線１８０－１の第１電位は、第２電源電圧線１８０－２の第２電位と異なる。第１電位が第２電位よりも大きいとき、第１電源電圧線１８０－１から第１ＬＥＤチップ１２０－１のみに電流が供給される。すなわち、第１ＬＥＤチップ１２０－１は発光状態であり、第２ＬＥＤチップ１２０－２は非発光状態である。一方、第２電位が第１電位よりも大きいとき、第２電源電圧線１８０－２から第２ＬＥＤチップ１２０－２のみに電流が供給される。すなわち、第２ＬＥＤチップ１２０－２は発光状態であり、第１ＬＥＤチップ１２０－１は非発光状態である。したがって、第１画素１１０－１の２つのＬＥＤチップ１２０のうち、一方のＬＥＤチップ１２０を発光状態とし、他方のＬＥＤチップ１２０を保護ダイオードとして利用することができる。
　第１電源電圧線１８０－１と第２電源電圧線１８０－２との電位の切り替えは、基板５００上に設けられた回路によって制御してもよく、ドライバＩＣ４００によって制御してもよい。
　図４を参照して、さらに画素回路の駆動について説明する。
　図４は、本発明の一実施形態に係る表示装置１０の画素回路のおけるタイミングチャートである。図４では、第１走査線１３０－１、第２走査線１３０－２、・・・、第ｍ走査線１３０－ｍ、第１データ線１４０－１、第２データ線１４０－２、第１電源電圧線１８０－１、第２電源電圧線１８０－２、および容量線１９０のそれぞれの電位を示す。
　表示装置１０は、１つのフレーム期間内に第１サブフレーム期間および第２サブフレーム期間を含む。
　第１サブフレーム期間では、第１電源電圧線１８０－１の第１電位が高電位（図４のＨ）であり、第２電源電圧線１８０－２の第２電位が低電位（図４のＬ）である。そのため、第１サブフレーム期間では、第１画素１１０－１の第１ＬＥＤチップ１２０－１および第２画素１１０－２の第３ＬＥＤチップ１２０－３が発光状態となる。
　第１走査線１３０－１が選択されると（図４のＨ）、第１行内に配置されている複数の画素１１０のＬＥＤチップ１２０からの発光が可能となる。第２走査線１３０－２が選択されると（図４のＨ）、第２行内に配置されている複数の画素１１０のＬＥＤチップ１２０からの発光が可能となる。同様に、第ｍ走査線１３０－ｍが選択されると（図４のＨ）、第ｍ行内に配置されている複数の画素１１０のＬＥＤチップ１２０からの発光が可能となる。
　複数の画素１１０の各々においては、第１データ線１４０－１が選択されると（図４のＨ）、第１画素１１０－１の第１ＬＥＤチップ１２０－１からの発光が可能となる（図４のＬ１［１］、Ｌ１［２］、・・・、Ｌ１［ｍ］）。また、第２データ線１４０－２が選択されると（図４のＨ）、第２画素１１０－２の第３ＬＥＤチップ１２０－３からの発光が可能となる（図４のＬ３［１］、Ｌ３［２］、・・・、Ｌ３［ｍ］）。すなわち、複数の画素１１０の各々において、第１データ線１４０－１と第２データ線１４０－２とが順次選択される。
　第２サブフレーム期間では、第２電源電圧線１８０－２の第２電位が高電位（図４のＨ）であり、第１電源電圧線１８０－１の第１電位が低電位（図４のＬ）である。そのため、第２サブフレーム期間では、第１画素１１０－１の第２ＬＥＤチップ１２０－２および第２画素１１０－２の第４ＬＥＤチップ１２０－４が発光状態となる。
　第１走査線１３０－１が選択されると（図４のＨ）、第１行内に配置されている複数の画素１１０のＬＥＤチップ１２０からの発光が可能となる。第２走査線１３０－２が選択されると（図４のＨ）、第２行内に配置されている複数の画素１１０のＬＥＤチップ１２０からの発光が可能となる。同様に、第ｍ走査線１３０－ｍが選択されると（図４のＨ）、第ｍ行内に配置されている複数の画素１１０のＬＥＤチップ１２０からの発光が可能となる。
　複数の画素１１０の各々においては、第１データ線１４０－１が選択されると（図４のＨ）、第１画素１１０－１の第２ＬＥＤチップ１２０－２からの発光が可能となる（図４のＬ２［１］、Ｌ２［２］、・・・、Ｌ２［ｍ］）。また、第２データ線１４０－２が選択されると（図４のＨ）、第２画素１１０－２の第４ＬＥＤチップ１２０－４からの発光が可能となる（図４のＬ４［１］、Ｌ４［２］、・・・、Ｌ４［ｍ］）。すなわち、複数の画素１１０の各々において、第１データ線１４０－１と第２データ線１４０－２とが順次選択される。
　したがって、第１サブフレーム期間では、第１ＬＥＤチップ１２０－１および第３ＬＥＤチップ１２０－３からの発光が可能であり、第２サブフレーム期間では、第２ＬＥＤチップ１２０－２および第４ＬＥＤチップ１２０－４からの発光が可能となる。表示装置１０では、第１サブフレーム期間と第２サブフレーム期間とが順次繰り返し選択される。第１ＬＥＤチップ１２０－１、第２ＬＥＤチップ１２０－２、第３ＬＥＤチップ１２０－３、および第４ＬＥＤチップ１２０－４のそれぞれが、赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップ、および白色ＬＥＤチップである場合、第１サブフレーム期間と第２サブフレーム期間とが順次選択されることで、表示装置１０は、フルカラー表示が可能となる。
　図５を参照して、表示装置１０の画素１１０の構成について説明する。
　図５は、本発明の一実施形態に係る表示装置１０の画素１１０の断面図である。具体的には、図５は、第１画素１１０－１の断面図である。なお、第２画素１１０－２の構成は、第１画素１１０－１の構成と同様であるため、ここでは、第１画素１１０－１の構成について説明し、第２画素１１０－２の構成については説明を省略する。
　図５に示すように、第１画素１１０－１は、基板５００、第１配線層５０２、第２配線層５０４、第３配線層５０６、第４配線層５０７、第５配線層５０８、および保護層５１０、第１ＬＥＤチップ１２０－１、第２ＬＥＤチップ１２０－２、および第１駆動トランジスタ１５０－１を含む。なお、第１画素１１０－１は、第１選択トランジスタ１６０－１および第１容量素子１７０－１も含む。第１選択トランジスタ１６０－１は第１駆動トランジスタ１５０－１と同様の構成とすることができ、第１容量素子１７０－１は第１駆動トランジスタ１５０－１の絶縁層および電極を用いた構成とすることができるため、ここでは第１選択トランジスタ１６０－１および第１容量素子１７０－１の構成については説明を省略する。
　第１駆動トランジスタ１５０－１は、ソース電極およびドレイン電極１５２－１を含む。第１駆動トランジスタ１５０－１は、トップゲート型トランジスタであってもよく、ボトムゲート型トランジスタであってもよい。また、第１駆動トランジスタはの半導体層は、シリコン（アモルファスシリコンまたはポリシリコンなど）であってもよく、酸化物半導体（酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、または酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）など）であってもよい。また、第１駆動トランジスタ１５０－１は、ｐチャネル型であってもよく、ｎチャネル型であってもよい。
　第１ＬＥＤチップ１２０－１は、第１陽極１２２－１および第１陰極１２４－１を含む。第２ＬＥＤチップ１２０－２は、第２陽極１２２－２および第２陰極１２４－２を含む。図５に示すＬＥＤチップ１２０は、横型ＬＥＤ構造（水平電極構造）を有するが、ＬＥＤチップ１２０の構造はこれに限られない。ＬＥＤチップ１２０は、縦型ＬＥＤ構造（垂直電極構造）を有していてもよい。
　図５に示すように、第１配線層５０２、第２配線層５０４、および第１駆動トランジスタ１５０－１が、基板５００上に設けられている。また、第１配線層５０２、第２配線層５０４、および第１駆動トランジスタ１５０－１を覆うように、保護層５１０が設けられている。保護層５１０の中に、第３配線層５０６が設けられていてもよい。第４配線層５０７および第５配線層５０８の各々は、保護層５１０の開口部および保護層５１０の上に設けられている。第１ＬＥＤチップ１２０－１および第２ＬＥＤチップ１２０－２の各々は、第３配線層５０６および第４配線層の上に設けられている。
　基板５００は、基板５００上に設けられる各層を支持する支持基板として機能することができる。基板５００としては、例えば、ガラス基板、石英基板、およびサファイア基板などの剛性基板を用いることができる。基板５００を透明基板とすれば、表示領域１００が透光性を有する表示装置１０となる。また、基板５００としては、例えば、ポリイミド基板、アクリル基板、シロキサン基板、またはフッ素樹脂基板などの可撓性基板を用いることができる。可撓性基板の耐熱性を向上させるため、可撓性基板に不純物が導入されていてもよい。基板５００が透光性を必要としない場合、基板５００としては、例えば、シリコン基板、炭化シリコン基板、または化合物半導体基板などの半導体基板、もしくはステンレス基板などの導電性基板を用いることができる。なお、基板５００は、上述した基板上に、酸化シリコン膜または窒化シリコン膜が成膜されていてもよい。
　第１配線層５０２は、第１電源電圧線１８０－１の配線として機能することができる。第１配線層５０２の材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、またはタングステン（Ｗ）などの金属、若しくはこれらの合金を用いることができる。また、第１配線層５０２は、単層または積層とすることができる。
　第２配線層５０４は、第２電源電圧線１８０－２の配線として機能することができる。第２配線層５０４は、第１配線層５０２と同様の材料を用いることができる。
　第３配線層５０６は、第１配線層５０２と第１駆動トランジスタ１５０－１のソース電極およびドレイン電極１５２－１の一方とを電気的に接続する配線として機能することができる。第３配線層５０６は、第１配線層５０２と同様の材料を用いることができる。
　第４配線層５０７は、第１駆動トランジスタ１５０－１のソース電極およびドレイン電極１５２－１の他方と、第１ＬＥＤチップ１２０－１の第１陽極１２２－１および第２ＬＥＤチップ１２０－２の第２陰極１２４－２とを電気的に接続する配線として機能することができる。第４配線層５０７は、第１配線層５０２と同様の材料を用いることができる。
　第５配線層５０８は、第２配線層５０４と第１ＬＥＤチップ１２０－１の第１陰極１２４－１、および第２配線層５０４と第２ＬＥＤチップ１２０－２の第２陽極１２２－２とを電気的に接続する配線として機能することができる。第５配線層５０８は、第１配線層５０２と同様の材料を用いることができる。
　第１ＬＥＤチップ１２０－１および第２ＬＥＤチップ１２０－２の各々は、導電性接着剤を介して、第４配線層５０７および第５配線層５０８の上に実装することができる。そのため、第４配線層５０７と第１陽極１２２－１および第２陰極との間、第５配線層５０８と第１陰極１２４－１との間、ならびに第５配線層５０８との間に、接着層が設けられていてもよい。導電性接着剤としては、例えば、銀ペーストまたはハンダを用いることができる。また、接着層として、異方性導電膜（ＡＣＦ）を用いることもできる。
　保護層５１０は、第１駆動トランジスタ１５０－１を保護し、第１駆動トランジスタ１５０－１の段差を平坦にすることができる。保護層５１０の材料としては、例えば、感光性アクリルまたは感光性ポリイミドなどの有機材料を用いることができる。また、保護層５１０の材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、または窒化アルミニウムなどの無機材料を用いることができる。また、保護層５１０は、単層または積層とすることができる。保護層５１０が積層である場合、無機材料と有機材料とを組み合わせた積層とすることもできる。
　以上、第１実施形態に係る表示装置１０によれば、１つの画素回路を用いて２つのＬＥＤチップ１２０を駆動することができる。そのため、表示領域１００内に形成する画素回路の数を減らすことができる一方、表示領域１００の画素数を増やすことができる。したがって、表示装置１０は、高精細な表示装置となる。また、表示領域１００内に形成する画素回路の数を減らすことができるため、表示領域１００の開口率を高くすることができる。そのため、表示領域１００は高い透光性を有する。したがって、表示装置１０は、高い透光性を有する表示装置となる。さらに、表示装置１０は、白色発光に寄与する２つのＬＥＤチップ１２０のうち、一方のＬＥＤチップ１２０を発光状態とし、他方のＬＥＤチップ１２０を保護ダイオードとして利用することができる。したがって、表示装置１０は、静電耐圧が高い表示装置となる。
　また、第４ＬＥＤチップ１２０－４は白色に限らず、赤、青、緑の色いずれかの色を発光するＬＥＤであってもよい。すなわち、第４ＬＥＤチップ１２０－４は、第１ＬＥＤチップ１２０－１、第２ＬＥＤチップ１２０－２、および第３ＬＥＤチップ１２０－３のいずれかと同色の色を発光するＬＥＤチップであってもよい。
　なお、第１ＬＥＤチップ１２０－１、第２ＬＥＤチップ１２０－２、第３ＬＥＤチップ１２０－３、および第４ＬＥＤチップ１２０－４のそれぞれの発光色は、表示装置１０のカラーバランスを考慮して選ぶこともできる。すなわち、第１ＬＥＤチップ１２０－１、第２ＬＥＤチップ１２０－２、第３ＬＥＤチップ１２０－３、および第４ＬＥＤチップ１２０－４は、任意の発光色の組合せとすることができる。例えば、第１画素１１０－１は、２つの赤色ＬＥＤチップ１２０Ｒを用いた赤色発光が可能な画素とし、第２画素１１０－２は緑色ＬＥＤチップ１２０Ｇおよび青色ＬＥＤチップ１２０Ｂを用い、緑色発光および青色発光が可能な画素としてもよい。
＜第２実施形態＞
　図６～図８Ｂを参照して、本発明の一実施形態に係る表示装置２０の構成について説明する。
　図６は、本発明の一実施形態に係る表示装置２０の表示領域１００Ａにおける画素１１０Ａの配列の平面図である。以下では、第１実施形態に係る表示装置１０の表示領域１００と同様の構成については説明を省略し、主に、表示領域１００と異なる構成について説明する。
　図６に示すように、複数の画素１１０Ａの各々は、第１画素１１０－１および第２画素１１０Ａ－２を含む。第１画素１１０－１には、第１ＬＥＤチップ１２０－１および第２ＬＥＤチップ１２０－２が設けられている。また、第２画素１１０Ａ－２は、第３ＬＥＤチップ１２０－３および赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲが設けられている。第１ＬＥＤチップ１２０－１、第２ＬＥＤチップ１２０－２、および第３ＬＥＤチップ１２０－３のそれぞれは、例えば、赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップ、および白色ＬＥＤチップである。画素１１０Ａは、第１ＬＥＤチップ１２０－１、第２ＬＥＤチップ１２０－２、および第３ＬＥＤチップ１２０－３を制御することによって白色発光が得られることが好ましい。
　また、図６に示すように、表示領域１００Ａは、第１走査線１３０－１、第２走査線１３０－２、・・・、第ｍ走査線１３０－ｍを含む。さらに、表示領域１００Ａは、第１データ線１４０－１、第２データ線１４０－２、・・・、第２ｎ－１データ線１４０－２ｎ－１、第２ｎデータ線１４０－２ｎを含む。
　走査線１３０は、第１画素１１０－１および第２画素１１０Ａ－２に共通して接続するように設けられている。一方、データ線１４０は、第１データ線１４０－１および第２データ線１４０－２が、それぞれ、第１画素１１０－１および第２画素１１０Ａ－２に接続するように設けられている。したがって、画素１１０Ａは、走査線１３０および第１データ線１４０－１が選択されることによって、第１画素１１０－１に設けられた第１ＬＥＤチップ１２０－１または第２ＬＥＤチップ１２０－２からの発光が可能となる。同様に、走査線１３０および第２データ線１４０－２が選択されることによって、第２画素１１０Ａ－２に設けられた第３ＬＥＤチップ１２０－３または赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲからの発光が可能となる。
　第２画素１１０Ａ－２において、第３ＬＥＤチップ１２０－３と赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲとは、電気的に並列に接続されている。しかし、第３ＬＥＤチップ１２０－３と赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲとは、極性が逆向きとなるように並列に接続されている。すなわち、第３ＬＥＤチップ１２０－３に電流が供給されるとき、赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲに電流は供給されない。同様に、赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲに電流が供給されるとき、第３ＬＥＤチップ１２０－３に電流は供給されない。
　また、図示しないが、第１電源電圧線１８０－１の第１電位は、第２電源電圧線１８０－２の第２電位と異なる。第１電位が第２電位よりも大きいとき、第１電源電圧線１８０－１から第３ＬＥＤチップ１２０－３のみに電流が供給される。すなわち、第３ＬＥＤチップ１２０－３は発光状態であり、赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲは非発光状態である。一方、第２電位が第１電位よりも大きいとき、第２電源電圧線１８０－２から赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲのみに電流が供給される。すなわち、赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲは発光状態であり、第３ＬＥＤチップ１２０－３は非発光状態である。したがって、第２画素１１０Ａ－２の２つのＬＥＤチップ１２０のうち、一方のＬＥＤチップ１２０を発光状態とし、他方のＬＥＤチップ１２０を保護ダイオードとして利用することができる。
　第２サブフレーム期間では、第２電源電圧線１８０－２の第２電位が高電位であり、第１電源電圧線１８０－１の第１電位が低電位である。そのため、第２サブフレーム期間では、第１画素１１０－１の第２ＬＥＤチップ１２０－２および第２画素１１０Ａ－２の赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲが発光状態となる。さらに、第２データ線１４０－２が選択されると、第２画素１１０Ａ－２の第４ＬＥＤチップ１２０－４からの発光が可能となる。
　図７を参照して、表示装置２０の画素１１０Ａの構成について説明する。
　図７は、本発明の一実施形態に係る表示装置２０の画素１１０Ａの断面図である。具体的には、図７は、第２画素１１０Ａ－２の断面図である。
　図７に示すように、第２画素１１０Ａ－２は、基板５００、第１配線層５０２、第２配線層５０４、第３配線層５０６、第４配線層５０７、第５配線層５０８、保護層５１０、保護カバー５２０、受光素子５３０、第３ＬＥＤチップ１２０－３、赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲ、および第２駆動トランジスタ１５０－２を含む。なお、第２画素１１０Ａ－１は、第２選択トランジスタ１６０－２および第２容量素子１７０－２も含む。第２選択トランジスタ１６０－２は第２駆動トランジスタ１５０－２と同様の構成とすることができ、第２容量素子１７０－２は第２駆動トランジスタ１５０－２の絶縁層および電極を用いた構成とすることができるため、ここでは第２選択トランジスタ１６０－２および第２容量素子１７０－２の構成については説明を省略する。
　第３ＬＥＤチップ１２０－３は、第３陽極１２２－３および第３陰極１２４－３を含む。赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲは、第５陽極１２２－５および第５陰極１２４－５を含む。
　図７に示すように、第１配線層５０２、第２配線層５０４、受光素子５３０、および第２駆動トランジスタ１５０－２が、基板５００上に設けられている。また、第１配線層５０２、第２配線層５０４、受光素子５３０、および第２駆動トランジスタ１５０－２を覆うように、保護層５１０が設けられている。保護層５１０の中に、第３配線層５０６が設けられていてもよい。第４配線層５０７および第５配線層５０８の各々は、保護層５１０の開口部および保護層５１０の上に設けられている。第３ＬＥＤチップ１２０－３および赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲの各々は、第３配線層５０６および第４配線層の上に設けられている。保護カバー５２０は、第３ＬＥＤチップ１２０－３および赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲの上に設けられている。
　保護カバー５２０は、第３ＬＥＤチップ１２０－３および赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲを保護することができる。保護カバー５２０は、保護カバー５２０と第３ＬＥＤチップ１２０－３および赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲとの間に間隙を有して設けることができきる。この場合、保護カバー５２０は、基板５００または保護層５１０と接着されていることが好ましい。また、保護カバー５２０は、保護カバー５２０と第３ＬＥＤチップ１２０－３および赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲとの間に接着剤を充填して設けることもできる。保護カバー５２０は、基板５００と同様の基板を用いることができる。なお、保護カバー５２０は、透光性を有することが好ましい。
　受光素子５３０は、赤外線を受光し、電気信号に変換することができる。受光素子５３０は、フォトダイオードであることが好ましい。フォトダイオードの半導体層としては、例えば、アモルファスシリコンなどの赤外線の波長に相当するバンドギャップを有する材料を用いることができる。
　表示装置２０は、赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲおよび受光素子５３０を用いた生体認証を行うことができる。そこで、図８Ａおよび図８Ｂを参照して、表示装置２０における生体認証の方法について説明する。
　図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の一実施形態に係る表示装置２０において、生体認証の方法を説明する図である。なお、以下では、表示装置２０における生体認証の一例として、指紋認証について説明するが、生体認証の方法は、これに限られない。表示装置２０における生体認証は、例えば、静脈認証または掌紋認証などにも適用することができる。
　図８Ａに示すように、指紋認証の対象物となる指６００が、表示装置２０の保護カバー５２０の上に置かれる。指６００は、その表面に指紋を構成している凸部および凹部を有する。そのため、指６００が保護カバー５２０に置かれた場合、保護カバー５２０と接する凸部と、保護カバー５２０と接しない凹部が存在する。
　表示装置２０では、第２サブフレーム期間において、赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲから赤外光が出射される。出射された赤外光は、保護カバー５２０を透過し、保護カバー５２０と指６００との界面で反射される。反射光は、受光素子５３０によって検知され、電気信号へと変換される。ここで、図８Ａに示すように、指紋の凹部では、保護カバー５２０と凹部との界面で全反射が起きる。そのため、指紋の凹部では反射光の強度はほとんど減衰しない。一方、図８Ｂに示すように、指紋の凸部では、保護カバー５２０と凸部との界面で乱反射が起きる。また、指６００の静脈によって赤外光が吸収される。そのため、指紋の凸部では反射光の強度が大きく減衰する。すなわち、指紋の凸部では反射光が強くなり、指紋の凹部では反射光が弱くなる。したがって、反射光の強弱を受光素子５３０で検知することによって、指６００の指紋認証を行うことができる。
　以上、第２実施形態に係る表示装置２０によれば、１つの画素回路を用いて２つのＬＥＤチップ１２０を駆動することができる。そのため、表示領域１００Ａ内に形成する画素回路の数を減らすことができる一方、表示領域１００Ａの画素数を増やすことができる。したがって、表示装置２０は、高精細な表示装置となる。また、表示領域１００Ａ内に形成する画素回路の数を減らすことができるため、表示領域１００Ａの開口率を高くすることができる。そのため、表示領域１００Ａは高い透光性を有する。したがって、表示装置２０は、高い透光性を有する表示装置となる。さらに、表示装置２０は、２つのＬＥＤチップ１２０のうち、一方のＬＥＤチップ１２０を発光状態とし、他方のＬＥＤチップ１２０を保護ダイオードとして利用することができる。したがって、表示装置２０は、静電耐圧が高い表示装置となる。
　また、表示装置２０は、画素１１０Ａ内に赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲおよび受光素子５３０を設けることで、生体認証が可能な表示装置となる。赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲは、他のＬＥＤ１２０と同様に実装し、画素回路を共通化することができるため、表示装置２０は、製造コストを抑制することができる。
　なお、第２実施形態では、赤外線ＬＥＤチップを用いる表示装置について説明したが、表示装置２０は、使用する用途に応じたＬＥＤチップ１２０を実装すればよい。すなわち、第２画素１１０Ａ－２は生体認証以外のセンサとすることもできる。例えば、第２画素１１０Ａ－２に実装されるＬＥＤチップ１２０は、赤外線ＬＥＤチップ１２０ＩＲに限らず、紫外線ＬＥＤチップまたはＸ線などの放射線源などの非可視光に置き換えることもできる。
＜第３実施形態＞
　図９を参照して、本発明の一実施形態に係る表示装置３０の構成について説明する。
　図９は、本発明の一実施形態に係る表示装置３０の断面図である。
　図９に示すように、表示装置３０は、光源７００、第１偏光板７１０、第１基板７２０、液晶素子７３０、第２基板７４０、および第２偏光板７５０を含む。すなわち、表示装置３０は、液晶素子７３０を用いた液晶表示装置である。
　光源７００は、液晶素子７３０のバックライトとして機能する。光源７００には、ＬＥＤチップ１２０を用いることができる。具体的には、光源７００は、複数の、赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップ、および白色ＬＥＤチップをマトリクス状に配列し、白色光が得られる光源とすることができる。また、赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップ、および白色ＬＥＤチップは、第１実施形態の表示装置１０の画素１１０と同様の構成とすることができる。すなわち、光源７００においても、１つの画素回路を用いて２つのＬＥＤチップ１２０を駆動することができる。
　また、光源７００では、いくつかの区画に分割し、それぞれの区画に赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップ、および白色ＬＥＤチップを設け、各区画でＬＥＤチップ１２０を制御してもよい。すなわち、光源７００は、表示部の複数の画素に対して、１つの区画を設けてもよい。光源７００をこのような構成とすることで、光源７００に設けられるＬＥＤチップ１２０の数を減らすことができる。また、光源７００内に配列されるＬＥＤチップ１２０間の距離を離すことができるため、光源７００の開口率が高くなる。したがって、表示装置３０は、高い透光性を有する表示装置となる。
　また、光源７００は、輝度ムラを小さくするため、レンズまたは拡散板を含むことができる。
　なお、図９に示す光源７００は、表示装置３０の平面部に設けられた、いわゆる直下型の構成であるが、光源７００の構成はこれに限られない。光源７００は、表示装置３０の縁部に設けられた、いわゆるエッジ型の構成であってもよい。
　第１偏光板７１０および第２偏光板７５０は、光源７００からの出射光を一定の方向に変更することができる。第１偏光板７１０と第２偏光板７５０とは、透過軸が直交する、いわゆるクロスニコルで設けることができる。
　第１基板７２０および第２基板７４０は、液晶素子７３０を支持し、保護することができる。第１基板７２０および第２基板７４０は、基板５００と同様の基板を用いることができる。なお、第１基板７２０および第２基板７４０は、透光性を有することが好ましい。
　液晶素子７３０は、液晶および液晶に電圧を印加する電極を含む。液晶素子７３０は、液晶の一方の側に電極を設けた横電界駆動方式であってもよく、液晶を挟持して電極を設けた縦電界駆動方式のいずれであってもよい。
　また、液晶素子７３０は、フルカラー表示をするため、カラーフィルタを含むことができる。
　以上、第３実施形態に係る表示装置３０によれば、光源７００内において、１つの画素回路を用いて２つのＬＥＤチップを駆動することができる。また、２つのＬＥＤチップ１２０のうち、一方のＬＥＤチップ１２０を発光状態とし、他方のＬＥＤチップ１２０を保護ダイオードとして利用することができる。したがって、表示装置３０は、静電耐圧が高い表示装置となる。
　本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
　上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
１０、２０、３０：表示装置、　１００、１００Ａ：表示領域、　１１０、１１０Ａ：画素、　１１０－１：第１画素、　１１０－２、１１０Ａ－２：第２画素、　１２０：ＬＥＤチップ、　１２０－１：第１ＬＥＤチップ、　１２０－２：第２ＬＥＤチップ、　１２０－３：第３ＬＥＤチップ、　１２０－４：第４ＬＥＤチップ、　１２０ＩＲ：赤外線ＬＥＤチップ、　１２２－１：第１陽極、　１２２－２：第２陽極、　１２２－３：第３陽極、　１２２－５：第５陽極、　１２４－１：第１陰極、　１２４－２：第２陰極、　１２４－３：第３陰極、　１２４－５：第５陰極、　１３０：走査線、　１３０－１：第１走査線、　１３０－２：第２走査線、　１３０－ｍ：第ｍ走査線、　１４０：データ線、　１４０－１：第１データ線、　１４０－２：第２データ線、　１４０－２ｎ－１：第２ｎ－１データ線、　１４０－２ｎ：第２ｎデータ線、　１５０－１：第１駆動トランジスタ、　１５０－２：第２駆動トランジスタ、　１５２－１：ソース電極およびドレイン電極、　１６０－１：第１選択トランジスタ、　１６０－２：第２選択トランジスタ、　１７０－１：第１容量素子、　１７０－２：第２容量素子、　１８０－１：第１電源電圧線、　１８０－２：第２電源電圧線、　１９０：容量線、　２００：周辺領域、　２１０：走査線駆動回路部、　２２０：端子部、　２２２：端子、　３００：フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）、　５００：基板、　５０２：第１配線層、　５０４：第２配線層、　５０６：第３配線層、　５０７：第４配線層、　５０８：第５配線層、　５１０：保護層、　５２０：保護カバー、　５３０：受光素子、　６００：指、　７００：光源、　７１０：第１偏光板、　７２０：第１基板、　７３０：液晶素子、　７４０：第２基板、　７５０：第２偏光板

Claims (16)

  1. 　複数の第１画素および複数の第２画素を含む表示装置であって、
    　前記複数の第１画素の各々は、
    　　第１陽極および第１陰極を含む第１ＬＥＤチップと、
    　　第２陽極および第２陰極を含む第２ＬＥＤチップと、
    　　第１トランジスタと、を含み、
    　前記第１トランジスタのソース電極およびドレイン電極の一方は、第１電源電圧線と電気的に接続し、
    　前記第１トランジスタの前記ソース電極およびドレイン電極の他方は、前記第１陽極および前記第２陰極と電気的に接続し、
    　前記第１陰極および前記第２陽極は、第２電源電圧線と電気的に接続し、
    　前記第１電源電圧線の第１電位は、前記第２電源電圧線の第２電位と異なる表示装置。
  2. 　前記第１電位が前記第２電位より大きいとき、前記第２ＬＥＤチップは非発光状態である請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記第２電位が前記第１電位より大きいとき、前記第１ＬＥＤチップは非発光状態である請求項２に記載の表示装置。
  4. 　前記複数の第２画素の各々は、
    　　第３陽極および第３陰極を含む第３ＬＥＤチップと、
    　　第４陽極および第４陰極を含む第４ＬＥＤチップと、
    　　第２トランジスタと、を含み、
    　前記第３ＬＥＤチップと前記第４ＬＥＤチップとは、電気的に並列に接続され、
    　前記第２トランジスタのソース電極およびドレイン電極の一方は、前記第１電源電圧線と電気的に接続し、
    　前記第１トランジスタの前記ソース電極およびドレイン電極の他方は、前記第３陽極および前記第４陰極と電気的に接続し、
    　前記第３陰極および前記第４陽極は、前記第２電源電圧線と電気的に接続する請求項１に記載の表示装置。
  5. 　前記第１電位が前記第２電位より大きいとき、前記第４ＬＥＤチップは非発光状態である請求項４に記載の表示装置。
  6. 　前記第２電位は、前記第１電位より大きいとき、前記第３ＬＥＤチップは非発光状態である請求項５に記載の表示装置。
  7. 　前記第１電位が前記第２電位より大きい第１サブフレーム期間と、前記第２電位が前記第１電位より大きい第２サブフレーム期間とが順次選択される請求項４に記載の表示装置。
  8. 　前記第１サブフレーム期間において、前記第１ＬＥＤチップと接続する第１走査線と、前記第３ＬＥＤチップと接続する第２走査線とが順次選択される請求項７に記載の表示装置。
  9. 　前記第２サブフレーム期間において、前記第２ＬＥＤチップと接続する前記第１走査線と、前記第４ＬＥＤチップと接続する前記第２走査線とが順次選択される請求項８に記載の表示装置。
  10. 　前記第１サブフレーム期間および前記第２サブフレーム期間の各々において、前記第１画素と接続する第１データ線と、前記第２画素と接続する第２データ線とが順次選択される請求項７に記載の表示装置。
  11. 　前記第１ＬＥＤチップは赤色ＬＥＤチップであり、前記第２ＬＥＤチップは緑色ＬＥＤチップである請求項４に記載の表示装置。
  12. 　前記第３ＬＥＤチップは青色ＬＥＤチップであり、前記第４ＬＥＤチップは白色ＬＥＤチップである請求項１１に記載の表示装置。
  13. 　前記第１ＬＥＤチップ、前記第２ＬＥＤチップ、前記第３ＬＥＤチップ、および前記第４ＬＥＤチップの１つは赤外線ＬＥＤチップである請求項４に記載の表示装置。
  14. 　前記複数の第１画素および前記複数の第２画素は、表示部に配置される請求項１に記載の表示装置。
  15. 　表示部に液晶を含み、
    　前記複数の第１画素および前記複数の第２画素は、光源に配置される請求項１に記載の表示装置。
  16. 　前記表示部は透光性を有する請求項１４または請求項１５に記載の表示装置。
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