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图像显示装置和电子器件的制作方法

2023-02-06 12:44:54 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及图像显示装置和电子器件。


背景技术:

2.近年来,在诸如智能电话、移动电话和个人计算机(pc)的电子器件中,诸如相机的各种传感器被安装在显示面板的框架(边框)中。安装的传感器的数量也趋于增加,并且除了相机之外,还有用于脸部认证的传感器、红外传感器、移动对象检测传感器等。另一方面,从设计和更轻、更薄、更短和更小的趋势的角度来看,需要使电子器件的外部尺寸尽可能紧凑而不影响屏幕尺寸,并且边框宽度趋于变窄。鉴于这种背景,已经提出一种技术,其中,相机模块布置在紧接在显示面板的下方,并且通过显示面板的对象光被相机模块捕获。为了将相机模块布置在紧接在显示面板的下方,必须使显示面板透明(见专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本专利申请公开号2011-175962


技术实现要素:

6.本发明要解决的问题
7.然而,显示面板包括多个层,并且一些层具有低可见光透射率。因此,当通过相机模块使穿过显示面板的对象光成像时,捕获的图像整体变暗或变为模糊的图像。此外,当对象光穿过显示面板时,存在捕获图像的图像质量由于闪光和衍射的影响而劣化的可能性。这同样适用于除了相机模块之外的传感器被布置成紧接在显示面板下方的情况,并且由于光在穿过显示面板时被衰减或调制,所以存在由传感器接收的光或从传感器投射的光的可靠性劣化的可能性。
8.因此,本公开提供能够防止通过显示表面接收或投射的光的衰减和调制的图像显示装置和电子器件。
9.问题的解决方案
10.为了解决上述问题,根据本公开,
11.提供了一种图像显示装置,其包括二维布置的多个像素,
12.其中,包括多个像素中的一部分像素的第一像素区域中的像素包括:
13.第一发光区域;
14.非发光区域,具有比所述第一发光区域高的可见光透射率;以及
15.第一自发光元件,从所述第一发光区域发射光,以及
16.所述多个像素中的除所述第一像素区域以外的第二像素区域中的像素包括:
17.第二发光区域,具有比所述非发光区域低的可见光透射率;以及
18.从第二发光区域发射光的第二自发光元件。
19.非发光区域可包括透射入射可见光的区域,并且
20.第一发光区域和第二发光区域可以包括反射入射的可见光而不透射可见光的区域。
21.第二像素区域中的像素中更靠近第一像素区域的像素可使第二发光区域的发光亮度降低。
22.在第一像素区域与第二像素区域之间的边界部分处,第一像素区域中的像素亮度与第二像素区域中的像素亮度可基本上相等。
23.第一像素区域的至少一部分可被布置为:在自图像显示装置的显示面侧的平面图中,与接收通过图像显示装置入射的光的光接收装置重叠。
24.在第一像素区域中,连接到第一自发光元件的像素电路可以布置在第一发光区域中。
25.第一自发光元件和第二自发光元件中的每一个可以包括:
26.下电极层;
27.显示层,布置在下电极层上;
28.设置在所述显示层上的上电极层;以及
29.布线层,布置在所述下电极层下方,并且经由从所述下电极层在层压方向上延伸的触点电连接到所述下电极层,以及
30.该触点可以被安排在该第一发光区域和该第二发光区域中。
31.至少接近触点的上端的角可以具有其中透明导电层被布置在金属层上的层压结构。
32.触点的侧表面相对于层压方向的倾角可逐步或连续地改变,并且触点的上端部附近相对于层压方向的倾角可大于触点的下端部附近相对于层压方向的倾角。
33.下电极层可具有其中第一透明导电层、金属层和第二透明导电层顺序层压的层压结构。
34.第一像素区域和第二像素区域中的每个像素可包括多个彩色像素,
35.所述第一像素区域中的所述多个彩色像素中的每一个可具有所述第一发光区域和所述非发光区域,以及
36.第二像素区域中的多个彩色像素中的每一个可具有第二发光区域。
37.第一像素区域和第二像素区域中的每个像素可包括多个彩色像素,并且
38.在第一像素区域中的多个彩色像素中的一些彩色像素可以具有第一发光区域和非发光区域,并且除了一些彩色像素之外的彩色像素可以具有第一发光区域而不具有非发光区域。
39.在第一像素区域中的一些像素可以具有非发光区域而不具有第一发光区域,并且除了一些像素之外的像素可以具有第一发光区域而不具有非发光区域。
40.第一像素区域可设置在包括多个像素的显示单元的四个角中的至少一个处。
41.根据本公开的另一方面,提供了一种电子器件,包括:
42.图像显示装置,包括二维布置的多个像素;以及
43.光接收装置,接收通过所述图像显示装置入射的光,
44.其中,多个像素中的第一像素区域中的像素包括:
45.第一发光区域;
46.非发光区域,具有比所述第一发光区域高的可见光透射率;以及
47.从第一发光区域发射光的第一自发光元件,
48.所述多个像素中的除所述第一像素区域以外的第二像素区域中的像素包括:
49.第二发光区域,具有比所述非发光区域低的可见光透射率;以及
50.第二自发光元件,发射来自所述第二发光区域的光,以及
51.所述第一像素区域的至少一部分被布置为在从所述图像显示装置的显示表面侧的平面图中与所述光接收装置重叠。
52.光接收装置可通过非发光区域接收光。
53.第一像素区域可以是入射在光接收装置上的光通过的像素区域。
54.第二像素区域可以随着接近第一像素区域而降低第二发光区域的发光亮度。
55.在第一像素区域与第二像素区域之间的边界部分处,第一像素区域中的像素亮度与第二像素区域中的像素亮度可基本上相等。
56.光接收装置可包括光电转换通过非发光区域入射的光的成像传感器、接收通过非发光区域入射的光并测量距离的距离测量传感器、或基于通过非发光区域入射的光测量温度的温度传感器中的至少一个。
附图说明
57.图1a是根据本公开的实施方式的图像显示装置的示意性平面图。
58.图1b是其中传感器被设置在与图1a中的位置不同的位置处的图像显示装置的平面图。
59.图1c是显示面板的部分像素区域2b的放大图。
60.图1d是显示面板的部分像素区域2a的放大图。
61.图2是示出oled与驱动晶体管之间的连接关系的电路图。
62.图3是示出流过oled的电流与发光亮度之间的相关性的特性图。
63.图4是沿图1a中的线a-a截取的示意性截面图。
64.图5是示出显示层的层压结构的截面图。
65.图6a是其中传感器被布置成紧接在下方的像素区域2b的示意性截面图。
66.图6b是其中传感器未被布置成紧接在下方的像素区域2a的示意性截面图。
67.图7a是示出显示面板上的像素区域2a与像素区域2b之间的位置关系的平面图。
68.图7b是示出像素区域的像素亮度的示图。
69.图7c是示出流过像素区域中的每个像素的oled的每单位面积的电流的示图。
70.图8a是示出像素区域的像素亮度的示图。
71.图8b是示出流过像素区域中的每个像素的oled的每单位面积的电流的示图。
72.图9是示出图7c的解决方案的第二示例的示图。
73.图10a是示出包括oled的像素电路的基本配置的电路图。
74.图10b是根据图10a的变形例的像素电路8的电路图。
75.图11a是示出包括图10a和图10b的像素电路的显示面板的像素亮度的示图。
76.图11b是示出流过图11a中的像素区域2a和像素区域2b中的每个像素的每单位面积的电流的示图。
77.图12a是示出在开关晶体管通过箭头导通的情况下电流的流动的示图;
78.图12b为示出在开关晶体管由箭头断开的情况下电流的流动的示图;
79.图13a是示出在开关晶体管通过箭头导通的情况下电流流动的截面图。
80.图13b是示出在开关晶体管通过箭头断开的情况下电流的流动的截面图。
81.图14a是像素区域中的像素电路的第一变形例的电路图。
82.图14b是像素区域中的像素电路的第二变形例的电路图。
83.图14c是像素区域中的像素电路的第三变形例的电路图。
84.图15是表示缺陷像素的检测和图像的修正处理步骤的流程图。
85.图16是示出像素电路中的每个像素的像素电路的具体配置的电路图。
86.图17是图16的像素电路中的每个部分的电压波形图。
87.图18是像素电路中的所有晶体管均为p型的电路图。
88.图19是具有与图16和图18不同的配置的像素电路的电路图。
89.图20是示出根据本实施方式的图像显示装置的示意性配置的框图。
90.图21是示出图20中的像素阵列单元的基本配置的电路图。
91.图22是示出像素阵列单元中的每条扫描线和每条信号线的驱动时序的时序图。
92.图23是示出根据本实施方式的像素阵列单元的具体配置的电路图。
93.图24是示出根据本实施方式的像素阵列单元的第一变形例的电路图。
94.图25是示出根据本实施方式的像素阵列单元的第二变形例的电路图。
95.图26是示出根据本实施方式的像素阵列单元的第三变形例的电路图。
96.图27是示出根据本实施方式的像素阵列单元的第四变形例的电路图。
97.图28是具有图26的像素电路的像素区域的驱动时序图。
98.图29是具有图27的像素电路的像素区域的驱动时序图。
99.图30是示出普通图像显示装置的基本像素布置的示图。
100.图31是示出图像显示装置的所有像素部分地具有可见光透射区域的示例的示图。
101.图32是示出可见光透射区域和可见光非透射区域两者发光的示例的视图。
102.图33是示出根据本实施方式的图像显示装置的像素布置的第一示例的示图。
103.图34是示出根据本实施方式的图像显示装置的像素布置的第二示例的示图。
104.图35是示出根据本实施方式的图像显示装置的像素布置的第三示例的示图。
105.图36是示出根据本实施方式的图像显示装置的像素配置的第四示例的示图。
106.图37是示出根据本实施方式的图像显示装置的像素布置的第五示例的示图。
107.图38是示出根据本实施方式的图像显示装置的像素配置的第六示例的示图。
108.图39是示出图像显示装置1的像素布置的示图,其中,每个像素具有红色、绿色、蓝色以及白色四个彩色像素。
109.图40是示出根据本实施方式的图像显示装置的像素布置的第七示例的示图。
110.图41是示出根据本实施方式的图像显示装置的第八示例的示图。
111.图42是在图33中所示的像素区域2b中的多个彩色像素的平面图。
112.图43是沿着图42的线a-a’截取的截面图。
113.图44是其中像素阵列单元中的传感器被布置成紧接在下方的像素区域的像素电路的电路图。
114.图45是包括图44的像素电路的多个彩色像素的平面图。
115.图46是沿着图45的线a-a’截取的截面图。
116.图47是传感器未设置在正下面的像素区域的像素电路的电路图。
117.图48是包括图47的像素电路的多个彩色像素的平面图。
118.图49是沿着图48中的线b-b’截取的截面图。
119.图50是像素区域的像素电路的电路图。
120.图51是包括图50的像素电路的多个彩色像素的平面图。
121.图52是沿着图51中的线c-c’截取的截面图。
122.图53是示出图46的截面结构的第一变形例的截面图。
123.图54是示出图46的截面结构的第二变形例的截面图。
124.图55a是示出从车辆的后侧到前侧的车辆的内部状态的视图。
125.图55b是示出从车辆的斜后方到斜前方的车辆的内部状态的视图。
126.图56a是作为电子器件的第二应用例的数码相机的前视图。
127.图56b是数码相机的后视图。
128.图57a是作为电子器件的第三应用例的hmd的外观图。
129.图57b是智能玻璃的外部视图。
130.图58是作为电子器件的第四应用例的tv的外部视图。
131.图59是作为电子器件的第五应用例的智能电话的外部视图。
具体实施方式
132.在下文中,将参考附图描述图像显示装置和电子器件的实施方式。尽管下面将主要描述图像显示装置和电子器件的主要组件,但是图像显示装置和电子器件可具有未示出或描述的组件和功能。以下描述不排除未示出或描述的组件和功能。
133.图1a是根据本公开的实施方式的图像显示装置1的示意性平面图。如图1a所示,根据本实施方式的图像显示装置1包括显示面板2。例如,柔性印刷电路(fpc)3连接到显示面板2。通过在例如玻璃基板或透明膜上层压多个层来形成显示面板2,并且在显示表面2z上垂直和水平地布置多个像素。结合显示面板2的驱动电路的至少一部分的覆晶薄膜(cof)4安装在fpc 3上。注意,驱动电路可以作为玻璃上芯片(cog)堆叠在显示面板2上。
134.在根据本实施方式的图像显示装置1中,通过显示面板2接收光的各种传感器可以被布置成紧接在显示面板2的下方。在本说明书中,包括图像显示装置1和传感器的配置被称为电子器件。设置在电子器件中的传感器的类型不受特别限制,并且其示例包括光电转换通过显示面板2入射的光的成像传感器、投影光通过显示面板2并且接收由对象反射的光通过显示面板2以测量到对象的距离的距离测量传感器、以及基于通过显示面板2入射的光来测量温度的温度传感器。如上所述,被布置成紧接在显示面板2下方的传感器至少具有接收光的光接收装置的功能。注意,传感器可以具有通过显示面板2投射光的发光装置的功能。
135.图1a通过虚线示出被布置在紧接在显示面板2下方的传感器的具体位置的示例。如图1a所示,传感器被布置在显示面板2的四个角2a中的至少一个处。注意,传感器可以被布置在四个角2a以外的地方。如后面描述的,因为传感器通过显示面板2投射或者接收光,
所以显示面板2上的传感器需要具有高的可见光透射率。因此,当在显示面板2上显示图像时,与其他像素区域相比,紧接在显示面板2上方的传感器的像素区域的色调和亮度可能会改变。如图1a所示,当紧接在传感器上方的像素区域是显示面板2的四个角2a时,即使颜色和亮度与其他像素区域的颜色和亮度稍微不同,像素区域在外观上并不那么明显。
136.在市售的智能电话、平板电脑、pc等中,相机模块通常布置在显示面板2的上端侧边框的中央部分中。因此,同样在本实施方式中,如在图1b中的虚线框2a中所示,传感器可以被布置在显示面板2的上端侧上的中心部分附近。在本说明书中,在显示面板2中,其中传感器未被布置成紧接在下方的像素区域被称为像素区域(第二像素区域)2a,而其中传感器被布置成紧接在下方的像素区域被称为像素区域(第一像素区域)2b。
137.图1c和图1d是显示面板2的部分像素区域2b和2a的放大图。图1c示出传感器直接布置在下面的像素区域(第一像素区域)2b,并且图1d示出传感器未直接布置在下面的像素区域(第二像素区域)2a。在根据本实施方式的图像显示装置1中,每个像素具有自发光元件,并且不需要背光。自发光元件的代表性示例是有机电致发光(el)元件(在下文中,也称为有机发光二极管(oled))。由于可以省略背光,所以可以使自发光元件的至少一部分透明。在下文中,将主要描述oled用作自发光元件的示例。
138.图1c中的像素区域2b的至少一部分被布置为:在自显示面板2的显示表面侧的平面图中,接收通过显示面板2入射的光的光接收装置(未示出)重叠。图1c的像素区域2b按每个像素具有发光区域2b1和非发光区域2b2。发光区域2b1是发射oled的光的区域。发光区域2b1的大部分是不能透过可见光波段(360至830nm左右的波长范围)的光的区域,作为更具体的示例,是指可见光透过率小于50%的区域。非发光区域2b2是不发射oled的光的区域。非发光区域2b2的大部分是能够透过上述可见光波段的光的区域,作为更具体的示例,是指可见光的透过率为50%以上的区域。如上所述,图1c中所示的每个像素中的发光区域2b1是发射由oled发射的光的区域,而非发光区域2b2是不能发射由oled发射的光的区域。另外,非发光区域2b2是具有比发光区域2b1高的可见光透过率的区域。如上所述,非发光区域2b2具有投射入射的可见光的区域,发光区域2b1具有反射入射的可见光而不透过入射的可见光的区域。
139.例如,图1c中的每个像素包括红色(r)像素、绿色(g)像素以及蓝色(b)像素的三个彩色像素。虽然可能存在每个像素包括除了红色、绿色和蓝色之外的彩色像素的情况,但是在本实施方式中将主要描述每个像素包括红色、绿色和蓝色的三个彩色像素的示例。
140.像素区域2b中的各彩色像素具有上述发光区域2b1和非发光区域2b2。发光区域2b1与非发光区域2b2的面积比是任意的。在仅发光区域2b1发射由oled发射的光的情况下,亮度可以随着发光区域2b1的面积较大而增大。如图1c所示,各像素的发光区域2b1和非发光区域2b2彼此相邻地布置。
141.另一方面,在图1d中的像素区域2a中,非发光区域不设置在每个像素中,并且仅设置发光区域2a1。各发光区域2a1是发射oled的光的区域。发光区域2a1是可见光透过率比非发光区域2b2低的区域。发光区域2a1包括不透射但反射入射的可见光的区域。即,像素区域2a内的大部分像素发光。另一方面,在图1c中的像素区域2b中,仅仅每个像素的一部分发光。以这种方式,图1c中的每个像素具有比图1d中的每个像素更小的发光区域。由于每个像素的亮度与发光面积成比例,图1d中具有比图1c中发光面积更大的发光面积的像素很可能
增加亮度。为了使图1c中的像素区域2b的亮度与图1d中的像素区域2a的亮度相同,有必要使图1c中的像素区域2b中的oled的发光亮度具有比图1d中的像素区域2a中的oled的发光亮度高的小发光面积。
142.如上所述,根据本实施方式的图像显示装置1包括像素区域2a和像素区域2b。像素区域2a中的像素包括发光区域(第二发光区域)2a1和oled(第二自发光元件)。oled(第二自发光元件)从发光区域2a1发射光。像素区域2b中的像素包括发光区域(第一发光区域)2b1、非发光区域2b2和oled(第一自发光元件)。oled(第一自发光元件)从发光区域2b1发射光。此外,如稍后将描述的,可能存在像素区域2b中的像素具有单独的oled的情况。oled从发光区域2b2发射光。
143.图2是示出oled 5与驱动晶体管q1之间的连接关系的电路图。在图2中,当驱动晶体管q1的栅极-源极电压为vgs,驱动晶体管q1的阈值电压为vth,驱动晶体管q1的漏极-源极电流为ids,驱动晶体管q1的栅极宽度为w,栅极长度为l,迁移率为μ,并且栅极氧化膜电容为cox时,驱动晶体管q1的漏极-源极电流ids由以下公式(1)表示。
144.[数学式.1]
[0145][0146]
从公式(1)可以看出,流过oled 5的电流ids随着驱动晶体管q1的栅极-源极电压vgs增加而增加。随着流过oled 5的电流ids增加,oled 5的发光亮度增加。
[0147]
图3是示出流过oled 5的电流与发光亮度之间的相关性的特性图。图3中的实线w1表示初始状态下oled 5的特性,虚线w2表示劣化后oled 5的特性。如所示出的,oled 5的发光亮度随着电流流动的量的增加而趋于增加,但是随着劣化的进展,即使当电流流动时发光亮度也不增加。此外,oled 5的每单位面积的电流量越大,oled 5劣化时的发光亮度的降低量越大。因此,为了延长oled 5的寿命,期望进一步增加oled 5的发光面积以抑制每单位面积的电流量。
[0148]
图4是图1a的a-a线方向的示意截面图。图4示出具有第一成像单元6a的成像传感器6b和具有第二成像单元6c的成像传感器6d被布置成紧接在显示面板2的上端侧上的两个角下方的示例。包括图像显示装置1和成像传感器6b和6d的电子器件的通常示例是智能电话等。成像传感器6b和6d中的每一个可包括例如具有不同焦距的单焦点透镜6e和6f。应注意,尽管除成像传感器6b和6d之外的传感器可布置在显示面板2的正下方,但是下面将描述其中布置成像传感器6b和6d的示例。
[0149]
如图4所示,显示面板2是其中透明膜2b、玻璃基板2c、tft层42、显示层2d、阻挡层2e、触摸传感器层2f、粘合层2g、圆偏振板2h、光学透明粘合剂(oca)2i和保护玻璃2j从布置有第一成像单元6a和第二成像单元6c的一侧依次布置的层压体。
[0150]
可以省略透明膜2b。显示层2d是构成oled 5的层,并且具有例如如图5所示的层压结构。阻挡层2e是防止氧和湿气进入显示层2d的层。触摸传感器被结合在触摸传感器层2f中。存在各种类型的触摸传感器,诸如电容型和电阻膜型,但是可采用任意类型。此外,触摸传感器层2f和显示层2d可集成为内嵌式结构。提供粘合层2g用于粘合圆偏振板2h和触摸传感器层2f。粘合层2g使用可见光透过率高的材料。提供圆偏振板2h以减少眩光,并且即使在明亮的环境中也增强显示表面2z的可见性。提供光学粘合剂片2i以增强圆偏振板2h和保护
玻璃2j之间的粘附性。光学粘合片2i使用具有高可见光透射率的材料。提供盖玻璃2j以保护显示层2d等。
[0151]
如后面所述,tft层42是其中形成构成像素电路的驱动晶体管q1等的层,并且实际上可包括多个层。如图5所示,显示层2d具有层压结构,在该层压结构中阳极2m、空穴注入层2n、空穴传输层2p、发光层2q、电子传输层2r、电子注入层2s和阴极2t从玻璃基板2c侧依次布置。阳极2m也称为阳极电极。空穴注入层2n是从阳极电极2m注入空穴的层。空穴传输层2p是有效地将空穴传输到发光层2q的层。发光层2q将空穴和电子再结合产生激子,在激子返回基态时发光。阴极2t也称为阴极电极。电子注入层2s是注入来自阴极电极2t的电子的层。电子传输层2r是将电子有效地传输到发光层2q的层。发光层2q含有有机物。
[0152]
图6a是其中传感器被布置成紧接在下方的像素区域2b的示意性截面图,并且图6b是其中传感器未被布置成紧接在下方的像素区域2a的示意性截面图。在图6a和图6b中,由箭头表示发射来自oled 5的光的位置和方向。在像素区域2b中,如图6a所示,仅在各像素的一部分(发光区域)2b1中发光。另一方面,在像素区域2a中,如图6b所示,在每个像素的整个区域中发射光。从图6a和图6b之间的比较可以看出,每个像素的发光面积在像素区域2a中比在像素区域2b中更大。
[0153]
图7a、图7b和图7c是示出在其中传感器未被布置成紧接在显示面板2的下方的像素区域2a与其中传感器被布置成紧接在显示面板2的下方的像素区域2b之间使像素亮度相同的示例的示图。图7a示出显示面板2上的像素区域2a和2b之间的位置关系。图7b是示出像素区域2a和2b的像素亮度的示图。图7c是示出流过像素区域2a和2b中的每个像素的oled 5的每单位面积的电流的示图。
[0154]
为了使如图7b所示的像素区域2a和2b之间的像素亮度相等,有必要使流过像素区域2b中的每个像素的oled 5的电流大于流过像素区域2a中的每个像素的oled 5的电流,如图7c所示。这是因为在像素区域2b中的每个像素中发射oled 5的光的发光区域2b1的面积小于像素区域2a中的每个像素中的发光区域2a1的面积。图7c示出像素区域2b的发光区域2b1的面积为像素区域2a的发光区域2a1的面积的1/2的示例。在这种情况下,如果使流过像素区域2b中的每个像素的oled 5的电流为流过像素区域2a中的每个像素的oled 5的电流的两倍,则可以使像素区域2a和2b的像素亮度基本上相同。由于oled 5的劣化随着流过oled 5的电流的增加而促进,所以像素区域2b中的每个像素的oled 5比像素区域2a中的每个像素的oled 5劣化更快,并且容易出现诸如图像烙印的缺陷,其中,残像在视觉上被识别。
[0155]
图8a和图8b是示出图7c的解决方案的第一示例的示图。图8a为示出像素区域2a和2b的像素亮度的示图。图8b为示出流过在像素区域2a和2b中的每个像素的oled 5的每单位面积的电流的示图。在图8b中,像素区域2a中,在像素区域2b中流过每个像素的oled 5的电流随着像素更接近像素区域2b而逐渐减小,而不增加流过oled 5的电流。因此,如图8a所示,像素区域2a中的像素亮度随着接近像素区域2b而逐渐减小,并且与像素区域2b相邻的像素区域2a中的像素亮度变得与像素区域2b中的像素亮度基本相同。
[0156]
图8b示出像素区域2b的发光区域2b1的面积为像素区域2a的发光区域2a1的面积的1/2的示例。在这种情况下,在像素区域2a和像素区域2b中,使流过每个像素的oled 5的电流基本相等,例外的是对于像素区域2a中仅在靠近像素区域2b一侧的像素区域的一部
分,并且对于靠近像素区域2b的像素,使流过oled 5的电流更小。通过调节驱动晶体管q1的栅极电压,可以相对容易地执行对流过oled 5的电流的调节。可替代地,可以调节驱动晶体管q1的漏极电压。因此,像素亮度从像素区域2a逐渐减小至像素区域2b,并且在像素区域2a和2b之间的边界位置处不会发生像素亮度的变化。因此,观察者不可能对像素亮度感到不舒服。
[0157]
在图8b的情况下,由于在像素区域2a和2b中流过oled 5的最大电流相等,所以在oled 5的劣化程度方面不存在差异。因此,如图7c所示,不存在进一步促进在像素区域2b中的每个像素的oled 5的劣化的问题。
[0158]
图9是示出图7c的解决方案的第二示例的示图。图9的左侧截面图示出oled 5的光从设置在像素区域2b中的每个像素的一部分中的发光区域2b1发射的示例,其中相机布置在像素区域2b的紧下方。另一方面,图9的右侧截面图示出oled 5的光也在像素区域2b中的发光区域2b2中发射的示例。图9的右侧截面图示出一个示例,其中用于使得发光区域2b2发光的oled 5a与用于使得发光区域2b1发光的oled 5分开设置。由于发光区域2b2透射可见光,因此来自相应oled 5a的光不仅从显示表面2z侧发射,而且从相对侧发射。因此,发射至显示表面2z一侧的光量约为oled 5a发射的光量的1/2。在发光区域2b1中,如后所述,由于oled 5的阳极电极层延伸并用作反射层,所以从oled 5发出的几乎所有光可从显示表面2z侧发出。
[0159]
图9的右侧截面图示出每个像素的发光区域2b1和发光区域2b2的面积相等的示例。在该情况下,假设从发光区域2b1发出的光的量为0.5,则从发光区域2b2向显示面2z侧发出的光的量为0.25。因此,在图9的右侧截面图的示例中,当像素区域2a中的像素亮度为1时,像素区域2b中的像素亮度为0.5 0.25=0.75,并且亮度变化可被抑制而不增加流过像素区域2b中的每个像素的oled 5的电流。
[0160]
图10a是示出包括oled 5的像素电路8的基本配置的电路图。例如,图10a中的像素电路8设置在上述像素区域2a中的每个像素中。除了oled 5之外,图10a中的像素电路8包括驱动晶体管q1、采样晶体管q2和像素电容cs。采样晶体管q2连接在信号线sig与驱动晶体管q1的栅极之间。扫描线gate(门)连接到采样晶体管q2的栅极。像素电容cs连接在驱动晶体管q1的栅极与oled 5的阳极之间。
[0161]
当扫描线gate变为高电位时,采样晶体管q2将对应于信号线电压的电压供应至驱动晶体管q1。驱动晶体管q1通过与信号线电压对应的电压控制流过oled 5的电流。oled 5发出具有与电流相对应的发光亮度的光。当oled 5发光时,光通过发光区域2b1发出。
[0162]
图10b是根据图10a的变形例的像素电路8的电路图。图10b中的像素电路8设置在紧邻下方设置有相机的像素区域2b中的每个像素中,并且像素区域2a中的每个像素的像素电路8保持为如图10a所示。图10b的像素电路8符合图9的右侧截面图。在图10b的像素电路8中,新的oled 5a被添加到图10a的像素电路8中。oled 5a用于在发光区域2b2发光,与用于在发光区域2b1发光的oled 5并联连接,并且设置在像素区域2b中的每个像素的发光区域2b2中的显示层2d中。从oled 5a发出的光从各像素中的发光区域2b2发出。另外,控制oled 5a的发光的像素电路8的大部分配置在发光区域2b1的内部。由此,能够抑制发光区域2b2的可见光透过率的降低。
[0163]
通过提供图10b的像素电路8,如图9的右侧截面图所示,可以从发光区域2b1和发
光区域2b2这两者向显示面2z侧发射光,并且可以减小像素区域2a和2b之间的像素亮度差。
[0164]
图11a是示出在像素区域2a中的每个像素包括图10a中的像素电路8并且像素区域2b中的每个像素包括图10b中的像素电路8的情况下显示面板2的像素亮度的示图。此外,图11b是示出流过图11a中的像素区域2a和像素区域2b中的每个像素的每单位面积的电流的示图。
[0165]
在图11a和图11b所示的示例中,使在像素区域2a和2b中的每个像素的oled 5的发光亮度基本上相等,并且例外地,使在像素区域2a中靠近像素区域2b的像素区域中的靠近像素区域2b的像素的oled 5的发光亮度更低。因此,像素区域2a和2b之间的像素亮度的差异可减小,而不增加流过像素区域2b中的每个像素的oled 5的电流,并且显示面板2的亮度变化变得不明显。
[0166]
同时,期望在布置在像素区域2b正下方的传感器的操作时段期间停止从像素区域2b发光。这是因为,在像素区域2b发光的状态下,在像素区域2b的正下方的传感器进行成像等时,在传感器的检测信号中包含oled 5a的发光部件,传感器的检测信号的可靠性降低。因此,可想到如图12a中所示的像素电路8。
[0167]
图12a和图12b是其中开关晶体管q3被添加到图10b中的电路图。图12a示出在开关晶体管q3由箭头开启的情况下的电流流动。此外,图12b示出在开关晶体管q3由箭头断开的情况下电流的流动。而且,图13a是示出开关晶体管q3由箭头导通时的电流流动的截面图,并且图13b是示出开关晶体管q3由箭头截止时的电流流动的截面图。
[0168]
开关晶体管q3切换两个oled 5和5a的阳极电极是否彼此电连接。复位信号rst与开关晶体管q3的栅极连接。当复位信号rst变为高电位时,两个oled 5和5a的阳极电极彼此电连接。
[0169]
根据操作被布置成紧接在像素区域2b下方的传感器的定时,复位信号rst具有低电位。结果,在传感器工作期间,开关晶体管q3断开以停止oled 5a对发光区域2b2的发光,从而可以防止光从发光区域2b2发出。
[0170]
在开关晶体管q3导通的情况下,如图12a的电路图和图13a的截面图所示,像素区域2b中的发光区域2b1和发光区域2b2均发射由oled5和5a发射的光。在可见光非透过部2b1与发光区域2b2的面积相等的情况下,假设发光区域2b1的像素亮度为0.5,则发光区域2b2在显示面2z侧的像素亮度为0.25。
[0171]
在开关晶体管q3断开的情况下,驱动晶体管q1的漏源电流全部流向oled 5,使得流向oled 5的电流量大致是开关晶体管q3导通的情况的两倍。因此,如图12b的电路图和图13b的截面图所示,在像素区域2b中,光不从发光区域2b2发出,而是从发光区域2b1发出具有图12a的亮度的两倍的光。在图13a中,每个像素的发光区域2b1和发光区域2b2的组合像素亮度是0.5 0.25=0.75,而在图13b中,每个像素的像素亮度是0.5
×
2=1.0。
[0172]
如上所述,根据开关晶体管q3是导通还是断开,像素区域2b的发光区域2b1的像素亮度稍微变化。然而,可通过图12a中的信号线电压等调节设置显示面板2中的每个像素的平均亮度多少。此外,显示面板2的平均亮度也可以通过在一个帧周期内调整每个像素的显示周期或在一个帧周期内调整传感器的操作周期来调整。注意,从抑制闪烁的观点来看,传感器的操作周期被理想地设置为一个帧周期内的部分周期,但是在一些情况下,传感器可以在跨越多个帧的周期内操作。
[0173]
可以想到,在像素区域2b中的每个像素中设置有用于使发光区域2b2发光的oled 5a的像素电路8具有不同于图10b或图12a中的像素电路8的电路结构。
[0174]
图14a是像素区域2b中的像素电路8的第一变形例的电路图。图14a的像素电路8具有使发光区域2b1发光的第一像素电路8a和使发光区域2b2发光的第二像素电路8b。第一像素电路8a和第二像素电路8b具有相同的电路配置,并且包括采样晶体管q2、驱动晶体管q1和像素电容cs。另外,在第一像素电路8a和第二像素电路8b中分别设有信号线。
[0175]
第一像素电路8a使oled 5在静止图像显示期间发出具有100%占空比的光。第二像素电路8b仅在传感器的操作期间使oled 5a发光,由此抑制oled 5a的劣化。
[0176]
图14a的像素电路8需要通常的像素电路8的2倍左右的电路面积,因此发光区域2b2的面积必须减小,可见光的透过率降低。另一方面,能够使发光区域2b2在任意的定时发光,流过发光区域2b1中的第一像素电路8a中的oled 5的电流不受发光区域2b2的发光或熄灭的影响。
[0177]
图14b是在像素区域2b中的像素电路8的第二变形例的电路图。当图12a中的开关晶体管q3断开时,驱动晶体管q1的漏源电流不流到用于发光区域2b2的oled 5a,并且所有电流流到用于发光区域2b1的oled 5。但是,在开关晶体管q3的漏极与源极之间流过泄漏电流的情况下,根据泄漏电流的大小,在发光区域2b2的oled 5a中也流过电流,有时发光区域2b2的oled 5a发光,从发光区域2b2漏光。
[0178]
因此,在图14b的像素电路8中,在开关晶体管q3的栅极与接地节点(与阴极电极相同的电位)之间额外设置有相反导电类型的开关晶体管q3a,并且将复位信号rst输入至开关晶体管q3a的栅极。使得两个开关晶体管q3和q3a中仅有一个开关晶体管导通。因此,当开关晶体管q3断开时,发光区域2b2的oled 5a的阳极与阴极短路,oled 5a可以可靠地断开。
[0179]
图14c是像素区域2b中的像素电路8的第三变形例的电路图。图14c中的像素电路8与图12a中的像素电路8的不同之处在于:图12a中的开关晶体管q3包括了两个共源共栅连接的开关晶体管q3b和q3c。复位信号rst被输入至两个开关晶体管q3b和q3c的栅极。
[0180]
通过将开关晶体管q3形成为如图14c所示的双栅极结构,当开关晶体管q3b和q3c断开时,不存在泄漏电流流过开关晶体管q3b和q3c的可能性,并且没有用于发光区域2b1的oled 5由于泄漏电流而发光的问题。
[0181]
在传感器是成像传感器的情况下,当由图12a中的开关晶体管q3或图14c中的开关晶体管q3b和q3c检测到其中出现泄漏电流的缺陷像素并且检测到泄漏电流的出现时,可以校正图像传感器的捕获图像。
[0182]
图15是表示缺陷像素的检测和图像的修正处理步骤的流程图。例如,在制造根据本实施方式的图像显示装置1之后的检查过程中执行图15的流程图。可替换地,可以在运送根据本实施方式的图像显示装置1之后在用户侧执行图15的流程图。
[0183]
首先,在像素区域2b中的每个像素的开关晶体管q3导通的状态下,显示显示面板2的所有像素(步骤s1)。接着,开关晶体管q3截止(步骤s2),并且在像素区域2b中的发光区域2b2中的发光停止的状态下,由成像传感器执行成像(步骤s3)。接下来,基于所捕获的图像,检测具有其中已经发生泄漏电流的开关晶体管q3的缺陷像素(步骤s4),并且将缺陷像素的坐标位置和发光特性写入图像显示装置1中的信号处理芯片中(步骤s5)。此后,当通过成像传感器执行成像时,读取写入信号处理芯片中的信息并且执行捕获图像的校正处理(步骤
s6)。例如,对于具有漏电流流过的开关晶体管q3的像素,由于捕获图像的亮度变得过高,因此可执行用于降低亮度的校正处理。
[0184]
图16是示出像素电路8b中的每个像素的像素电路8的具体配置的电路图。除了在图12a中示出的驱动晶体管q1、采样晶体管q2和开关晶体管q3之外,图16的像素电路8包括三个晶体管q4至q6。晶体管q4的漏极与驱动晶体管q1的栅极连接,晶体管q4的源极设置为电压v1,晶体管q4的栅极输入栅极信号gate1。晶体管q5的漏极连接到oled 5的阳极电极,晶体管q5的源极被设置为电压v2,并且栅极信号gate2被输入到晶体管q5的栅极。
[0185]
晶体管q1至q5为n型晶体管,而晶体管q6为p型晶体管。晶体管q6的源极设置为电源电压vccp,晶体管q6的漏极连接至驱动晶体管q1的漏极,并且栅极信号gate3输入至晶体管q6的栅极。
[0186]
图17是图16的像素电路8的各部分的电压波形图。在下文中,将参考图17的电压波形图描述图16的像素电路8的操作。
[0187]
在初始状态(时间t0),晶体管q2和q4至q5处于断开状态,并且驱动晶体管q1的栅极电压是未定义的。
[0188]
此后,栅极信号gate2在时间t1变为高电位。因此,晶体管q5导通,并且连接至驱动晶体管q1的源极的节点s迅速降低至电压v2。因此,驱动晶体管q1的栅极电压g也经由像素电容cs迅速降低至电压vf。
[0189]
此后,在时间t2,栅极信号gate1变为高电位。因此,晶体管q4导通,并且驱动晶体管的栅极电压g升高至电压v1。此时,节点s是电压v2,并且驱动晶体管q1的栅极-源极电压vgs是vgs=v1-v2》vth。然而,由于节点s处的电压v2小于oled 5的阈值电压vthel,因此oled 5处于反向偏置状态并且不发光。
[0190]
此后,在时间t3,栅极信号gate2变为低电位,栅极信号gate3也变为低电位。因此,晶体管q5截止,并且晶体管q6导通。因此,晶体管q6的源极-漏极电流通过驱动晶体管q1的漏极与源极之间的像素电容cs流动,并且电荷在像素电容cs中累积。因此,开始校正驱动晶体管q1的vth的操作。此时,驱动晶体管q1的栅极电压为v1,并且随着电荷累积量增加,节点s的电压升高并且驱动晶体管q1的vgs减小。因此,驱动晶体管q1在适当的时候截止,并且节点s的电压变为v1-vth。
[0191]
当驱动晶体管q1截止时,漏极-源极电流不流过驱动晶体管q1。此后,在时间t4,栅极信号gate3变为高电位,晶体管q6截止。此外,栅极信号gate1也变为低电位,晶体管q4截止。因此,对应于vth的电荷保持在像素电容cs中。如上所述,从时间t3至时间t4的时间段是检测并校正驱动晶体管q1的阈值电压vth的时间段。
[0192]
此后,在时间t5,当连接到扫描线的栅极信号cate4被设置为高电位时,采样晶体管q2导通,并且对应于信号线电压vsig的电荷在像素电容cs中累积。因此,驱动晶体管q1的栅极-源极电压vgs变成vsig-v1 vth。为了简化描述,当v1=0时,vgs=vsig vth。
[0193]
在采样周期结束的时间t7之前的时间t6,栅极信号gate3变为低电位,晶体管q6导通。因此,驱动晶体管q1的漏极电压变为电源电压vcc,并且像素电路8从非发光时期过渡到发光时期。在采样晶体管q2仍然导通时(从时间t6至时间t7),执行驱动晶体管q1的迁移率校正。在从时间t6至时间t7的时间段内,在驱动晶体管q1的栅极保持在信号线电压vsig的同时,驱动晶体管q1的漏极-源极电流流动。这里,通过设定v1-vth<vthel,oled 5处于反
向偏压状态并且呈现简单的电容特性而不是整流特性。因此,驱动晶体管q1的漏源电流ids流至像素电容cs和oled5的等效电容,并且驱动晶体管q1的源极电压升高。在图17中,源极电压的上升量为δv。因为从保持在像素电容cs中的驱动晶体管q1的vgs中减去上升量δv,所以施加负反馈。
[0194]
如上所述,驱动晶体管q1的漏极-源极电流ids负反馈至驱动晶体管q1的vgs,从而可以校正驱动晶体管q1的迁移率μ。此外,能够通过从时间t6到时间t7调整时间宽度来优化负反馈量δv。
[0195]
当栅极信号gate4在时间t7变为低电位时,采样晶体管q2截止。因此,驱动晶体管q1的栅极与信号线断开,并且驱动晶体管q1的栅极保持电压(vsig-δv vth)。
[0196]
驱动晶体管的源极电压逐渐升高,oled 5的反向偏压状态消除,开始发光。此时,流过oled 5的电流由上述公式(1)表示。
[0197]
图16的像素电路8示出其中晶体管q1至q5为n型晶体管并且晶体管q6为p型晶体管的示例。然而,如图18所示,所有的晶体管q1a至q6a可由p型晶体管构成。图18的像素电路8的操作原理与图15的像素电路8的操作原理相似,并且省略操作的详细描述。
[0198]
图19是具有与图16和图18不同的配置的像素电路8的电路图。图19中的像素电路8包括p型晶体管q11至q16、n型晶体管q17以及像素电容cscs。晶体管q13是驱动晶体管,晶体管q12是采样晶体管。
[0199]
首先,晶体管q15导通,并且初始化电压vint被供应至驱动晶体管q13的栅极。初始化电压vint低于信号线电压,并且驱动晶体管q13被设置为导通偏置状态。
[0200]
接着,晶体管q12和q17导通。当晶体管q17导通时,驱动晶体管q13的栅极和漏极短路,起到二极管的作用。此后,当晶体管q11和q14导通时,对应于信号线电压的电荷在像素电容cs中累积,晶体管q12和q14之间的连接节点s的电位逐渐升高,并且当晶体管q11的源极电压超过oled 5的阈值电压时,oled 5开始发光。图19中的每个晶体管的导电类型可以相反。
[0201]
如图16、图18和图19所示,可想到像素电路8的电路配置的各种修改,并且在本实施方式中,可应用具有任意电路配置的像素电路8。
[0202]
图20是示出根据本实施方式的图像显示装置1的示意性配置的框图。如图所示,图像显示装置1包括显示面板2,并且驱动器ic 11经由fpc 3等连接至显示面板2。例如,如图1a所示,驱动器ic 11可以是安装在fpc 3上的cof 4。在这种情况下,经由fpc 3中的布线来执行显示面板2与驱动器ic 11之间的信号的发送和接收。或者,可以将包括在驱动器ic 11中的至少一些电路堆叠在显示面板2上以形成cog配置。此外,驱动器ic11可安装在显示面板2的框架部分(边框)上。
[0203]
尽管为了简化在图20中示出一个驱动器ic 11,但是多个驱动器ic 11可以将信号传输至显示面板2和从显示面板2接收信号。
[0204]
显示面板2包括像素阵列单元12、移位寄存器(栅极驱动器)13和选择开关14。如上所述,像素阵列单元12包括垂直和水平布置的多个像素,并且传感器布置在像素区域(像素区域2b)的一部分的正下方。像素区域2b中的每个像素包括图12a等中所示的像素电路8,并且像素区域2a中的每个像素包括图10a等中所示的像素电路8。像素电路8包括阳极电极等可见光透过率低的部件,因此传感器配置在正下方的像素区域2b内的各像素的像素电路8
的大部分配置在发光区域2b1内。
[0205]
移位寄存器13与多条扫描线连接,依次向每条扫描线提供栅极脉冲信号。移位寄存器13也被称为扫描线驱动电路或栅极驱动器。图20示出包括480个扫描线的示例,但是扫描线的数目不受限制。
[0206]
选择开关14与多个信号线连接,依次向各信号线提供信号线电压。在显示面板2的水平方向上存在640个像素的情况下,因为每个像素具有三个彩色像素,所以信号线的数目是640
×
3=1920。尽管图20示出从一个选择开关14输出1920条信号线的示例,但是可设置多个选择开关14以减少连接至每个选择开关14的信号线的数量。
[0207]
驱动器ic 11包括接口(i/f)电路15、数据锁存电路16、dac 17、定时发生器18、帧存储器19以及电源电路20。i/f电路15从设置在图像显示装置1外部的主机处理器21等接收视频数据、控制数据、电源电压等。数据锁存电路16在预定定时锁存视频数据。dac 17将由数据锁存电路16锁存的视频数据转换成模拟像素电压。定时发生器18基于由i/f电路15接收的控制数据来控制数据锁存电路16的锁存定时和dac 17的d/a转换的定时。帧存储器19具有例如用于存储显示面板2上显示的一帧的视频数据的存储容量。显示面板2每秒更新显示约60次,但是因为功耗增加,所以不希望每次从主处理器21接收和显示视频数据。因此,在显示面板2显示同一静止图像的情况下,通过从帧存储器19读取静止图像并显示静止图像,可以降低功耗。
[0208]
图21是示出图20中的像素阵列单元12的基本配置的电路图。像素阵列单元12包括垂直和水平排列的多条扫描线和多条信号线,像素电路8设置在扫描线和信号线的每个交叉点处。为了简单起见,图21示出每个像素电路8包括采样晶体管q2、驱动晶体管q1、像素电容cs和oled 5的示例,但是像素电路8实际上具有图16等的电路配置。从栅极驱动器(移位寄存器)13向多条扫描线逐行输出栅极脉冲信号。
[0209]
图22是示出像素阵列单元12中的每个扫描线和每个信号线的驱动时序的时序图。如图22所示,扫描线被线顺序驱动,并且栅极脉冲信号被顺序输出。另外,按照向各扫描线提供栅极脉冲信号的定时,向各信号线提供信号线电压。每个像素包括三个彩色像素,并且每个彩色像素的信号线电压在相同的定时被提供给对应的信号线。
[0210]
图23是示出根据本实施方式的像素阵列单元12的具体配置的电路图。在图23的像素阵列单元12中,由虚线框包围的区域是传感器布置在其正下方的像素区域2b,并且另一个区域是像素区域2a。像素区域2b包括用于使发光区域2b1发光的第一像素电路8a和用于使发光区域2b2发光的第二像素电路8b。另一方面,除了像素区域2b之外的像素区域2a仅包括第一像素电路8a,因为传感器不布置在紧邻下方。
[0211]
像素区域2b中的第一像素电路8a和第二像素电路8b具有与图14a中示出的电路配置相同的电路配置。实际上,由于像素区域2b中的每个像素具有三个彩色像素,所以为每个彩色像素提供第一像素电路8a和第二像素电路8b。为每个彩色像素提供的第一像素电路8a和第二像素电路8b中的驱动晶体管q1的漏极均连接至共用电源电压vccp。相同颜色像素的第一像素电路8a和第二像素电路8b在横向(水平)方向上彼此相邻地布置。因此,像素区域2b中的每个像素的信号线的数量设置为像素区域2a中的每个像素的信号线的数量的两倍。可以根据是否向对应的信号线提供信号线电压来切换是否使像素区域2b中的发光区域2b2发光。
[0212]
在像素区域2b中,在不操作传感器的情况下,各像素(彩色像素)中的沿横(水平)方向相邻配置的发光区域2b1和发光区域2b2双方发光。另一方面,在传感器的操作期间,在各像素(彩色像素)中在横(水平)方向上相邻配置的发光区域2b1和发光区域2b2中,发光区域2b1发光,而发光区域2b2不发光。因此,该传感器能够接收从发光区域2b2入射的光,或者不受发光区域2b2的发光的影响而从发光区域2b2投射光。
[0213]
因为像素区域2b中的第一像素电路8a和第二像素电路8b主要包括反射光的部件,所以第一像素电路8a和第二像素电路8b被布置在发光区域2b1的内部。由此,即使设置第二像素电路8b,也能够确保发光区域2b2的面积,能够抑制像素区域2b内的各像素的亮度降低。
[0214]
图24是示出根据本实施方式的像素阵列单元12的第一变形例的电路图。在图24的像素阵列单元12中,由虚线框包围的区域是传感器直接布置在其下方的像素区域2b,并且另一个区域是像素区域2a。在图24的像素阵列单元12中的像素区域2b中,发光区域2b1和非发光区域2b2被布置为在像素(彩色像素)中在垂直(垂直)方向上彼此相邻。因此,在像素区域2b中,按每个像素设置两条扫描线。另一方面,在像素区域2a中,按每个像素设置两条扫描线,但像素电路8仅与一条扫描线连接。可以根据是否向对应的扫描线提供栅极脉冲信号来切换是否使像素区域2b中的非发光区域2b2发光。
[0215]
在像素区域2b中,在不操作传感器的情况下,各像素(彩色像素)中的沿垂直(竖直)方向相邻配置的发光区域2b1和非发光区域2b2均发光。另一方面,在传感器的操作期间,在各像素(彩色像素)中在纵(纵)方向上相邻配置的发光区域2b1和非发光区域2b2中,发光区域2b1发光,而非发光区域2b2不发光。因此,传感器能够不受非发光区域2b2的发光的影响地接收从非发光区域2b2入射的光,或者通过非发光区域2b2投射光。
[0216]
图25是示出根据本实施方式的像素阵列单元12的第二变形例的电路图。在图25的像素阵列单元12中,由虚线框包围的区域是传感器直接布置在其下方的像素区域2b,并且另一个区域是像素区域2a。图25的像素阵列单元12将在垂直(竖直)方向上相邻的两个像素中的一个像素用作发光区域2b1,将另一个像素用作非发光区域2b2。在不操作传感器的情况下,使像素区域中的所有像素发光。在传感器的操作周期期间,例如,使像素区域2b中的奇数行中的像素发光,并且使偶数行中的像素不发光。对于偶数行中的像素,在每个像素的扫描线的驱动定时,信号线电压被设置为零。由此,像素区域2b的偶数行的像素不发光,能够将偶数行的像素用作非发光区域2b2,由传感器接收光。
[0217]
图26是示出根据本实施方式的像素阵列单元12的第三变形例的电路图。在图26的像素阵列单元12中,由虚线框包围的区域是传感器布置在其正下方的像素区域2b,并且另一个区域是像素区域2a。在像素区域2b中的每个像素(彩色像素)中,设置具有类似于图14b中的电路配置的像素电路8。各像素电路8具有切换是否使两个oled 5、5a的阳极短路的开关晶体管q3。在像素区域2b中,沿横向(水平)方向排列的各行的各像素组设置有共用的复位信号rst,各行的像素组所包括的所有开关晶体管q3在同一时刻导通或截止。像素电路8具有对各行的复位信号rst被设定为高电平的定时分别进行控制的复位驱动器(rst驱动器)22。
[0218]
在图26的像素阵列单元12中,可以在像素区域2b中的每行的任意定时切换是否使每个像素的发光区域2b2发光。
[0219]
图27是示出根据本实施方式的像素阵列单元12的第四变形例的电路图。在图27的像素阵列单元12中,由虚线框包围的区域是传感器直接布置在下方的像素区域2b,并且另一个区域是像素区域2a。图27中的像素阵列单元12与图26中的像素阵列单元的共同之处在于具有与图14b中的电路配置相似的电路配置的像素电路8设置在像素区域2b中,但是与图26中的像素阵列单元的不同在于,输入至各像素电路8中的开关晶体管q3的栅极的所有复位信号rst被共同连接。
[0220]
图27中的像素电路8不能切换是否使像素区域2b2中的每行发光,但可以切换是否使像素区域2b中的所有像素的发光区域2b2在任意定时发光。在图27的像素阵列单元12中,图26的复位驱动器22是不必要的,并且与图26相比,可简化电路配置。
[0221]
图28是包括图26的像素电路8的像素区域2b的驱动时序图。图28示出在像素区域2b中存在连接至三条扫描线gate0至gate2的三行像素组的示例。此外,图28示出为每个行提供的三个复位信号rsts0至2随着时间推移从高电位顺序地改变为低电位的示例。各行的各像素的发光区域2b1除了写入信号线电压的期间以外始终发光。另一方面,各行的各像素的发光区域2b2仅在复位信号rst为高电位的期间发光,在低电位的期间熄灭。因此,在像素区域2b中的像素组被断开的周期针对每个行偏移。仅在每行中的所有像素组被断开的周期期间,可以驱动位于像素区域2b正下方的传感器。在图28中,由箭头线y1表示断开三行的所有像素的周期。箭头线y1是传感器的操作周期。从箭头线y1的长度可知,在像素区域2b中按每行使发光区域2b2截止的定时偏移的情况下,传感器的操作周期缩短。
[0222]
图29为包括图27的像素电路8的像素区域2b的驱动时序图。在图27的像素电路8中,由于像素区域2b内的与三行的像素组对应的三个复位信号rst在同一定时变化,因此各行的各像素的发光区域2b2熄灭的定时相同。因此,传感器可以操作的周期是每行中的每个像素的发光区域2b2被断开的周期,并且传感器的操作周期可以比图28中的长。
[0223]
图30是示出普通图像显示装置1的基本像素布置的视图。如图所示,每个像素具有三个彩色像素:红色、绿色和蓝色,并且这些彩色像素被顺序地垂直和水平地布置。
[0224]
图31是示出图像显示装置1的所有像素部分地包括非发光区域2b2的示例的图,并且示出所谓的透明显示器的像素布置。每个像素包括三个彩色像素,并且每个彩色像素具有发光区域2b1和非发光区域2b2。在各帧的显示周期中,各彩色像素的发光区域2b1总是发出对应颜色的光。另一方面,各彩色像素的非发光区域2b2能够使入射光透过而不发光。在图31中,发光区域2b1表示被为“非(non)”,并且非发光区域2b2被表示为“窗口(window)”。
[0225]
在图31的图像显示装置1中,由于显示面板2上的所有像素具有发光区域2b1和非发光区域2b2,因此即使传感器被布置在显示面板2的任何像素区域的正下方,光也能够通过非发光区域2b2入射或发出,并且能够提高由传感器感测的可靠性。但是,由于全部像素具有非发光区域2b2,因此显示面板2的整体亮度降低。为了获得与没有非发光区域2b2的正常显示面板2相当的亮度,需要提高各像素的oled 5的发光亮度,缩短oled 5的寿命。
[0226]
图32是示出图像显示装置1的全部像素具有发光区域2b2和发光区域2b1、并且区域2b1和2b2都发光的示例的图。在这种情况下,如图10b所示,需要在所有像素(所有彩色像素)的每一个中设置两个oled5和两个oled 5a。在图32中,发光区域2b1表示为“非”,发光区域2b2表示为“半透明”。
[0227]
由于如参照图9等所描述的,图32中的发光区域2b1的发光亮度降低,所以显示面
板2的整体亮度不如图31中的那样降低,而是变得低于正常显示面板2的整体亮度。为了将亮度设置为与正常显示面板2相同的水平,需要增加oled 5a的发光亮度,并缩短oled 5a的寿命。
[0228]
图33是示出根据本实施方式的图像显示装置1的像素布置的第一示例的示图。图33中的虚线框是传感器布置在紧下方的像素区域2b,并且另一区域是传感器未布置在紧下方的像素区域2a。在像素区域2b中,如图31所示,各像素(彩色像素)具有发光区域2b1和非发光区域2b2,发光区域2b1发光,而非发光区域2b2不发光。由于非发光区域2b2总是透光,因此像素区域2b的正下方的传感器能够通过经由非发光区域2b2接收光而在任意的定时进行感测。例如,每个像素(彩色像素)的像素电路8具有如图10a中所示的电路配置就足够了,并且oled 5的数量是一个。
[0229]
图34是示出根据本实施方式的图像显示装置1的像素布置的第二示例的示图。图34中的虚线框是传感器布置在紧下方的像素区域2b,并且另一区域是传感器未布置在紧下方的像素区域2a。在像素区域2b中,如图32所示,各像素(彩色像素)具有发光区域2b1和发光区域2b2,发光区域2b1和发光区域2b2都能够发光。发光区域2b1在显示面板2的显示期间始终发光,发光区域2b2仅在传感器不工作的期间发光,在传感器的工作期间熄灭。每个像素(彩色像素)的像素电路8具有例如如图12a所示的电路配置。
[0230]
图35是示出根据本实施方式的图像显示装置1的像素布置的第三示例的示图。图35中的虚线框是传感器布置在紧下方的像素区域2b,并且另一区域是传感器未布置在紧下方的像素区域2a。在上述图33和图34的像素区域2b中,像素区域2b中的所有彩色像素具有发光区域2b1和非发光区域2b2,而在图35的像素区域2b中,在垂直(竖直)方向上排列的像素中,奇数行的像素仅具有发光区域2b1,偶数行的像素仅具有非发光区域2b2。奇数行的发光区域2b1和偶数行的非发光区域2b2都从oled 5发光。图35中的每个彩色像素的像素电路8仅需要具有一个oled 5,并且与图34中的图像显示装置1的像素电路8相比,可以简化电路配置。但是,由于偶数行的各像素(彩色像素)的像素电路8在传感器工作时需要停止非发光区域2b2的发光,因此需要用于停止发光的开关晶体管q3等。
[0231]
另外,在图35中,奇数行的像素具有发光区域2b1,偶数行的像素具有非发光区域2b2,但也可以相反。即,奇数行的像素也可以具有非发光区域2b2,偶数行的像素也可以具有发光区域2b1。另外,也可以以多个像素行为单位切换各像素具有发光区域2b1还是非发光区域2b2。
[0232]
图36是示出根据本实施方式的图像显示装置1的像素布置的第四示例的示图。图36中的虚线框是传感器布置在紧下方的像素区域2b,并且另一区域是传感器未布置在紧下方的像素区域2a。图36与图35的共同之处在于,像素区域2b中的每个彩色像素仅包括发光区域2b1和可能的发光区域2b2中的一个。但是,在图36中,在像素区域2b的多个像素中包含的多个彩色像素中,具有发光区域2b2的彩色像素配置成交错状,同样,具有发光区域2b1的彩色像素也配置成交错状。如上所述,发光区域2b2的发光亮度比发光区域2b1的发光亮度低。但是,通过使具有发光区域2b2的彩色像素在像素区域2b中均匀分散,亮度的降低和亮度的变化不太明显。
[0233]
图37是示出根据本实施方式的图像显示装置1的像素布置的第五示例的示图。图37中的虚线框是传感器布置在紧下方的像素区域2b,并且另一区域是传感器未布置在紧下
方的像素区域2a。图37是图33的变形例,对于一些彩色像素(例如,发光寿命特别短的蓝色像素),未设置非发光区域2b2。因此,蓝色像素仅包含发光区域2b1,在显示面板2的显示期间始终发光。这样,不必使像素内的彩色像素全部包括非发光区域2b2,也可以使彩色像素中的一部分包括非发光区域2b2。
[0234]
图38是示出根据本实施方式的图像显示装置1的像素布置的第六示例的示图。图38中的虚线框是传感器布置在紧下方的像素区域2b,并且另一区域是传感器未布置在紧下方的像素区域2a。图38是图34和图37的变形例,图37的非发光区域2b2能够发光。具体而言,在传感器不动作的期间,使发光区域2b2发光,在传感器的操作期间,使发光区域2b2不发光。通过对于某些彩色像素(例如蓝色像素)不设置发光区域2b2,可以延长像素的寿命。
[0235]
图39是示出图像显示装置1的像素布置的示图,其中,每个像素具有红色、绿色、蓝色以及白色四个彩色像素。这四个彩色像素的布置顺序和面积是任意的,并且图39仅是示例。注意,可以提供白色以外的彩色像素。
[0236]
图40是示出根据本实施方式的图像显示装置1的像素布置的第七示例的示图。图40中的虚线框是传感器布置在紧下方的像素区域2b,并且另一区域是传感器未布置在紧下方的像素区域2a。在图40的图像显示装置1中,与图39相似,每个像素具有四个彩色像素。在四个彩色像素中,白色像素为非发光区域2b2。非发光区域2b2不发出oled 5的光,而是总是可以透射光。通过从其中四个彩色像素构成一个像素的显示面板2省略白色像素区域中的像素电路8,可容易地制造图40中的图像显示装置1。白色像素原本是为了提高像素的亮度而设置的,当将白色像素设置到非发光区域2b2时,显示面板2稍暗,但是像素的色调不会受到很大影响。因此,在将白色像素设定为非发光区域2b2的情况下,能够抑制显示面板2的画质劣化。
[0237]
图41是示出根据本实施方式的图像显示装置1的第八示例的示图。图40中的虚线框是传感器布置在紧下方的像素区域2b,并且另一区域是传感器未布置在紧下方的像素区域2a。图41的图像显示装置1与图40的图像显示装置1的共同之处在于每个像素的白色像素被设置到发光区域2b2,但是与图40的图像显示装置1的不同之处在于使得发光区域2b2发出oled 5的光。当传感器未操作时,白色像素发光,并且当传感器操作时,白色像素断开。通过该布置,与图40相比,可以改善显示面板2的像素区域2b的亮度。
[0238]
接下来,将更详细地描述根据本实施方式的图像显示装置1的像素阵列单元12的结构。图42是在图33中所示的像素区域2b中的多个彩色像素的平面图。图42示出包括水平地两个彩色像素和垂直地两个彩色像素的总共四个彩色像素的平面布局。各彩色像素具有在垂直方向上相邻配置的发光区域2b1和非发光区域2b2。例如,每个彩色像素的像素电路8具有在图10a中示出的电路配置。来自oled 5的光从发光区域2b1发出。图42左侧的平面布局图pv1表示像素电路8的各电路元件的布局配置,图42右侧的平面布局图pv2表示发光区域2b1与非发光区域2b2之间的位置关系。图43的左侧和右侧上的平面布局图pv1和pv2示出相同的像素区域。
[0239]
如图42的左侧所示,图10a所示的像素电路8中的各电路元件配置在发光区域2b1的内部。例如,电源线vccp、扫描线gate以及复位信号线rst通过发光区域2b1的上端侧,在横向(水平)方向上大致平行地配置。在发光区域2b1的下端侧配置有电路面积较大的像素电容cs的电极。oled 5和开关晶体管q3设置在发光区域2b1的右下角。注意,图10a中的每个
电路元件的布置是示例,并且可以进行各种布置改变。
[0240]
图43是沿着图42的线a-a’截取的截面图。图43的截面图示出图像显示装置1的像素区域2b中的层压结构。图43详细示出图4的截面结构中的显示层2d的外围的一部分的截面结构。具体地,图43示出图10a中的oled 5和开关晶体管q3周围的截面结构。
[0241]
图43的上表面是显示面板2的显示面2z的一侧,并且图43的下表面是在其上布置传感器的一侧。在图43中,从底表面侧至上表面侧设置第一透明基板31、第一绝缘层32、第一布线层33、第二绝缘层34、第二布线层35、第三绝缘层36、阳极电极层38、第四绝缘层37、显示层2d、阴极电极层39、第五绝缘层40和第二透明基板41。
[0242]
第一透明基板31和第二透明基板41包括例如具有优异的可见光透射率的石英玻璃等。可替代地,第一透明基板31或第二透明基板41中的至少一个可包括透明膜。用于连接像素电路8中的每个电路元件的第一布线层(m1)33布置在第一透明基板31上。
[0243]
在第一透明基板31上,第一绝缘层32被布置为覆盖第一布线层33。第一绝缘层32例如具有可见光透射率优异的氮化硅层和氧化硅层的层压结构。在第一绝缘层32上布置有tft层42,像素电路8中的每个晶体管布置在该tft层中。图43示意性地示出形成在tft层42中的开关晶体管q3的截面结构,但是其他晶体管也布置在同一层中并且通过触点(未示出)连接至第一布线层33。
[0244]
第二绝缘层34布置在第一绝缘层32上以覆盖晶体管等。第二绝缘层34具有例如可见光透射率优异的氧化硅层、氮化硅层和氧化硅层的层压结构。沟槽34a形成在第二绝缘层34的一部分中,并且连接至每个晶体管的源极、漏极等的第二布线层(m2)35通过在沟槽34a中填充接触构件34b来形成。尽管图43示出用于连接开关晶体管q3和oled 5的阳极电极的第二布线层35,但是连接到其他电路元件的第二布线层35也布置在同一层中。
[0245]
在第二绝缘层34上,布置用于覆盖第二配线层35并且使表面平坦化的第三绝缘层36。第三绝缘层36包括诸如丙烯酸树脂的树脂材料。第三绝缘层36的膜厚度大于第一绝缘层32和第二绝缘层34的膜厚度。
[0246]
在第三绝缘层36的上表面的一部分上形成沟槽36a,在沟槽36a中填充接触构件36b以实现与第二布线层35的导电,并且接触构件36b延伸到第三绝缘层36的上表面侧以形成阳极电极层38。阳极电极层38具有层压结构并且包括金属材料层。金属材料层通常具有低可见光透射率并且用作反射光的反射层。作为具体的金属材料,例如可以使用alnd或ag。
[0247]
由于阳极电极38的最下层是与沟槽36a接触的部分,容易断线,因此至少沟槽36a的角部例如由alnd等金属材料构成。阳极电极层38的最上层包括诸如氧化铟锡(ito)的透明导电层。可替代地,阳极电极层38可具有例如ito/ag/ito的层压结构。ag原本是不透明的,但是通过减小膜厚度来提高可见光的透射率。当ag变薄时,强度减弱,使得ito布置在两个表面上的层压结构被施加至阳极电极38。由此,能够使阳极电极层38作为透明导电层发挥功能。
[0248]
第四绝缘层37布置在第三绝缘层36上以覆盖阳极电极层38。类似于第三绝缘层36,第四绝缘层37还包括诸如丙烯酸树脂的树脂材料。第四绝缘层37根据oled 5的布置位置被图案化以形成凹部37a。
[0249]
显示层2d布置为包括第四绝缘层37的凹部37a的底表面和侧表面。显示层2d具有如图5所示的层压结构。阴极电极层39配置于显示层2d上。阴极电极层39与阳极电极层38同
样地包括透明导电层。透明导电层例如包括ito/ag/ito。
[0250]
第五绝缘层40设置在阴极电极层39上。第五绝缘层40包括使上表面变平并且耐湿性优异的绝缘材料。第二透明基板41设置在第五绝缘层40上。
[0251]
如图43所示,在发光区域2b1中,布置有用作反射膜的阳极电极层38,并且不能透射可见光。另一方面,在非发光区域2b2中,不配置阳极电极层38,并且能够透过可见光。图43示出其中阴极电极39被布置在非发光区域2b2中的示例,但是由于阴极电极层39比阳极电极层38薄,因此即使在阴极电极层39的一部分中包括诸如ag的金属膜,也保持可见光透射率。另外,阴极电极层39也可以在发光区域2b1与非发光区域2b2的边界附近结束,使得阴极电极层39不配置在非发光区域2b2内。
[0252]
图44是如图34所示在像素阵列单元12中的传感器被布置成紧接在下方的像素区域2b中的每个像素具有发光区域2b1和发光区域2b2的情况下的像素电路8的电路图。图44的电路图被简化,并且实际上可能存在像素电路8由图16的电路等配置的情况。图44的像素电路8包括驱动晶体管q1、采样晶体管q2、像素电容cs、开关晶体管q3和两个oled5和5a。具体而言,如图34所示,构成各像素的三个彩色像素分别具有发光区域2b1和发光区域2b2,例如图44的像素电路8配置在发光区域2b1中。
[0253]
图45是包括图44的像素电路8的多个彩色像素的平面图。图45示出包括水平两个彩色像素和垂直两个彩色像素的总共四个彩色像素的平面布局。各彩色像素具有在垂直方向上相邻配置的发光区域2b1和发光区域2b2。图45的左侧的平面布局图pv3表示像素电路8的各电路元件的布局配置,图45的右侧的平面布局图pv4表示发光区域2b1与发光区域2b2之间的位置关系。图45的左侧和右侧上的平面布局图pv3和pv4示出相同的像素区域。
[0254]
如图45的左侧所示,在图44所示的像素电路8中,各电路元件配置在发光区域2b1的内部。注意,图45中的每个电路元件的布置是示例,并且可以进行各种布置改变。
[0255]
图46是沿着图45的线b-b’截取的截面图。图46的截面图示出图像显示装置1的像素区域2b中的层压结构。图46详细示出图4的截面结构中的显示层2d的外围的一部分的截面结构。具体地,图46示出图44中的两个oled 5和5a以及开关晶体管q3周围的截面结构。
[0256]
图46的上表面是显示面板2的显示面2z的一侧,并且图46的下表面是布置传感器的一侧。图46的截面结构基本上类似于图43的截面结构。与图43的不同之处在于,布置了oled 5a,并且在图46中,提供了用于导通oled 5a的阳极电极层38和第二布线层35的触点36a。尽管在图44中示出用于连接开关晶体管q3和两个oled 5和5a的阳极电极的两个第二布线层35,但是连接到其他电路元件的第二布线层35也布置在同一层中。
[0257]
如图46所示,阳极电极层38在非发光区域2b1延伸,因此阳极电极层起到不使可见光透过的反射膜的作用,而发光区域2b2的阳极电极层38变薄,能够使入射的可见光透过。或者,也可以使发光区域2b2的阳极电极层38在oled 5a的附近结束,进一步提高可见光的透过率。
[0258]
图47是在像素区域2a中的像素电路8的电路图,其中传感器不布置在紧邻下方。像素区域2a的各像素(彩色像素)包含发光区域2a1,而不包含非发光区域2b2。因此,图47中的像素电路8包括驱动晶体管q1、采样晶体管q2、像素电容cs和一个oled 5,并且使oled 5在发光区域2a1中发光。
[0259]
图48是包括图47的像素电路8的多个彩色像素的平面图。图48示出包括水平地两
个彩色像素和垂直地两个彩色像素的总共四个彩色像素的平面布局。每个彩色像素具有垂直长的发光区域2a1。图48的左侧的平面布局图pv5示出像素电路8的每个电路元件的布局布置,并且实际上,图48的左侧和右侧的平面布局图pv5和pv6示出相同的像素区域。实质上整个发光区域2a1覆盖有充当反射膜的阳极电极层38。因此,由oled5发射的光基本上从像素的整个区域发射,并且可以提高像素的亮度。
[0260]
图49是沿着图48中的线c-c’截取的截面图。图49的层构造与图46的层构造相同,并且第一至第三绝缘层36依次层压在第一透明基板31上,阳极电极层38布置在第三绝缘层36上,第四绝缘层37布置在其上,显示层2d和阴极电极层39层压在其上,并且第二透明基板41布置在其上。图49示出驱动晶体管q1周围的截面结构。驱动晶体管q1的源极经由第二配线层35连接至oled 5的阳极电极层38。阳极电极38具有层压结构,并且阳极电极层的不透明金属层(例如,alnd层)在大部分彩色像素上延伸,使得发光区域2a1变得不透明。
[0261]
在阳极电极层38上,阴极电极层39隔着显示层2d布置,并形成oled5。如上所述,在图47至49所示的像素区域2a中,提供在每个彩色像素中延伸的阳极电极层38和阴极电极层39,并且阳极电极层38起到反射光的反射层的作用,使得整个彩色像素可以被设置到发光区域2a1。
[0262]
在图47至图49中,示出其中传感器未被布置在紧下方的像素区域2a中的每个彩色像素仅具有发光区域2a1的示例。然而,如图50至图52所示,发光区域2a1和发光区域2a2可以设置在像素区域2a中,并且发光区域2a1和发光区域2a2可以发光。发光区域2a1的大部分不透射入射的可见光,而发光区域2a2的大部分可透射入射的可见光。
[0263]
图50是在像素区域2a中的像素电路8的电路图。图50的像素电路8具有从图44的像素电路8中省略开关晶体管q3的配置。
[0264]
图51是包括图50的像素电路8的多个彩色像素的平面图。图51的平面图具有从图45的平面图中省略开关晶体管q3的平面布局。图51的左侧的平面布局图pv7示出与右侧的平面布局图pv8相同的像素区域。
[0265]
图52是沿着图51中的线d-d’截取的截面图。图52示出驱动晶体管q1周围的截面结构。第二布线层35连接到驱动晶体管q1,并且第二布线层35连接到阳极电极层38。阳极电极层38中的不透明金属层延伸到发光区域2a1和发光区域2a2之间的边界附近。另一方面,阳极电极层38中的透明导电层从发光区域2a1延伸到发光区域2a2。如上所述,在发光区域2a2中,阳极电极层38中的不透明金属层未被布置,使得可以提高发光区域2a2中的可见光透射率。
[0266]
在图46中,为了连接开关晶体管q3和oled 5的阳极电极,在第三绝缘层36中形成的沟槽36a的表面上形成ito-ag-ito等的层压膜以防止阳极电极层38在沟槽36a的角处断开。为了防止阳极电极层38断开,存在使用层压膜或者增加透明导电层的膜厚度的方法,但是存在可见光透射率降低的可能性。在这方面,希望使阳极电极层38的膜厚度尽可能薄。作为即使在阳极电极38的膜厚变薄的情况下也防止断线的方法,有调整沟槽36a的锥角的方法。
[0267]
图53是示出图46的截面结构的第一变形例的截面图。在图53中,使形成在第三绝缘层36中的沟槽36a相对于基板深度(层压)方向的锥角大于图46中的锥角。由此,即使在沟槽36a的表面形成膜厚40nm左右的透明导电层(例如ito),沟槽36a的角部的断线的可能性
也降低。根据图53,阳极电极层38可仅由薄ito形成。因此,不需要仅将oled 5a的阳极触点形成为层叠膜结构,能够将第四绝缘层37的开口尺寸扩展到oled 5a的阳极触点附近。
[0268]
另外,由于在沟槽36a的角部容易发生阳极电极层38的断线,因此也可以考虑仅在沟槽36a的角部附近调整沟槽36a的锥角的方法。
[0269]
图54是示出图46的截面结构的第二变形例的截面图。在图54中,在第三绝缘层36中形成直径比图53更均匀的沟槽36a,并且该直径仅在沟槽36a的上端附近增加。然后,在沟槽36a的表面上形成大约40nm的透明导电层(例如ito)。在图54的情况下,沟槽36a的主体部分沿着显示表面2z的法线方向以陡峭角度形成,但是角具有平缓的弯曲表面形状。因此,即使形成薄的ito,也不易在沟槽36a的角部产生断线。通过使用例如半色调掩模,可以相对容易地形成具有如图54所示的形状的沟槽36a。陡峭的沟槽36a的本体部分可通过第一暴露形成在第三绝缘层36中,并且平缓的弯曲表面可通过第二暴露形成在沟槽36a的上端部处。
[0270]
在图54的沟槽36a中,因为主体部分的直径比图53的沟槽36a的直径小,所以能够抑制横向(水平)方向上的长度,并且能够相应地增加oled 5的面积。
[0271]
如上所述,在根据本实施方式的图像显示装置1中,即使在传感器被布置在显示面板2的正下方的情况下,由于非发光区域2b2被设置在传感器的正上方的像素区域2b中,所以传感器可以接收光而不受显示面板2的显示的影响,并且可以提高由传感器感测的可靠性。因此,例如,因为不需要将传感器布置在电子器件的显示单元的边框中,所以可以进一步增加电子器件的设计的自由度。
[0272]
如上所述,根据本实施方式,因为诸如智能电话的电子器件的显示单元可被最大化直至壳体尺寸,所以显示单元的尺寸可进一步增加,并且壳体可进一步小型化。
[0273]
此外,在本实施方式中,在传感器布置在紧邻下方的像素区域2b和另一像素区域2a设置在显示面板2中的情况下,通过逐渐减小像素区域2a中靠近像素区域2b一侧的像素的亮度,可以尽可能地减小像素区域2a和2b之间的亮度差,并且可以抑制显示面板2的显示质量的劣化。
[0274]
此外,在本实施方式中,通过将发光区域2b1和发光区域2b2设置在传感器设置在正下方的像素区域2b中,并且与使发光区域2b1发光的oled 5分开地设置使发光区域2b2发光的oled 5a,从而能够提高发光区域2b2的亮度,并且能够减小像素区域2a和2b之间的亮度差。
[0275]
另外,在本实施方式中,通过对像素区域2b进行控制,从而在传感器不工作时使发光区域2b2发光,而在传感器工作时使发光区域2b2停止发光,从而能够抑制显示面板2的亮度不均,并且提高传感器感测的可靠性。
[0276]
另外,在本实施方式中,通常用作反射膜的阳极电极38包括ito-ag-ito等的层叠膜,并且ag等的金属材料层的膜厚度减小,使得可以增加阳极电极层38在可见光透射区域2b2中的可见光透射率。此外,当实现阳极电极38与第二布线层35之间的导通时,通过在第三绝缘层36中形成沟槽36a并且调整沟槽36a的侧壁部分的锥角,不太可能发生在沟槽36a的角处的阳极电极层38的断开,使得可以减小阳极电极层38的膜厚度,并且结果,可以进一步提高阳极电极层38的可见光透射率。或者,通过在沟槽36a的主体部使沟槽36a的锥角陡峭,在沟槽36a的角部形成平缓的曲面,能够在使沟槽36a细径化的同时防止阳极电极38在沟槽36a的角部断线。
[0277]
(根据本公开的图像显示装置1和电子装置50的应用例)
[0278]
(第一应用例)
[0279]
根据本公开的图像显示装置1和电子器件50可以用于各种目的。图55a和图55b是示出车辆100的内部配置的示图,车辆100是包括根据本公开的图像显示装置1的电子器件50的第一应用例。图55a是表示从车辆100的后方侧向前方侧的车辆100的内部状态的图,图55b是表示从车辆100的斜后方侧向斜前方侧的车辆100的内部状态的图。
[0280]
图55a和图55b的车辆100具有中央显示器101、控制台显示器102、平视显示器103、数字后视镜104、方向盘显示器105和后娱乐显示器106。
[0281]
中央显示器101在面向驾驶员座椅108和乘客座椅109的位置处布置在仪表板107上。图55示出具有从驾驶员座椅108侧向乘客座椅109侧延伸的水平较长的形状的中央显示器101的示例,但是中央显示器101的屏幕尺寸和布置位置是任意的。中央显示器101可以显示由各种传感器5检测到的信息。作为具体示例,中央显示器101可以显示通过图像传感器成像的捕获图像、通过tof传感器5测量的到车辆前方或侧表面的障碍物的距离图像、通过红外传感器5检测的乘客的体温等。中央显示器101可以用于显示例如安全相关信息、操作相关信息、生活日志、健康相关信息、认证/标识相关信息或娱乐相关信息中的至少一个。
[0282]
安全相关信息是诸如打瞌睡检测、移开目光检测、一起乘坐的儿童的恶作剧检测、座位安全带的佩戴的有无以及乘客的离开的检测的信息,并且例如是被布置为与中央显示器101的后表面侧重叠的传感器5检测的信息。操作相关信息使用传感器5检测与乘员的操作相关的手势。所检测的手势可包括车辆100中的各种设备的操作。例如,检测空调设备、导航装置、av装置、照明装置等的操作。生活日志包括所有占用者的生活日志。例如,生活日志包括车辆中的每个乘员的动作记录。通过获取并存储生活记录,可以确认事故发生时乘客的状态。健康相关信息使用温度传感器5来检测乘员的体温,并基于检测到的体温来估计乘员的健康状态。可替代地,乘员的面部可使用图像传感器来成像,并且乘员的健康状况可从成像的面部表情估计。此外,可以以自动语音与乘客进行对话,并且可以基于乘客的回答内容估计乘客的健康状态。认证/识别相关信息包括使用传感器5执行脸部认证的无钥匙输入功能、自动调整脸部识别中的座位高度和位置的功能等。娱乐相关信息包括由乘客使用传感器5检测av装置的操作信息的功能、由传感器5识别乘客的面部并由av装置提供适合于乘客的内容的功能等。
[0283]
控制台显示器102可用于例如显示生活日志信息。控制台显示器102在驾驶员座椅108和乘客座椅109之间布置在中央控制台110的变速杆111附近。控制台显示器102还可以显示由不同传感器5检测到的信息。此外,控制台显示器102可以显示通过图像传感器成像的车辆周边的图像,或者可以显示到车辆周边的障碍物的距离图像。
[0284]
平视显示器103虚拟地显示在驾驶员座椅108前面的挡风玻璃112后面。平视显示器103可以用于显示例如安全相关信息、操作相关信息、生活日志、健康相关信息、认证/标识相关信息或娱乐相关信息中的至少一个。由于平视显示器103在许多情况下虚拟地布置在驾驶员座椅108的前方,所以其适于显示与车辆100的操作直接相关的信息,诸如车辆100的速度和燃料(电池)的剩余量。
[0285]
数字后视镜104不仅能够显示车辆100的后方,还能够显示后座乘员的状态,因此例如通过将传感器5重叠配置在数字后视镜104的背面侧而能够用于显示生活记录信息。
[0286]
方向盘显示器105被布置在车辆100的方向盘113的中心附近。方向盘显示器105可用于显示例如安全相关信息、操作相关信息、生活日志、健康相关信息、认证/识别相关信息或娱乐相关信息中的至少一个。具体地,因为方向盘显示器105靠近驾驶员的手,所以其适合于显示诸如驾驶员的体温的生命日志信息,或者适合于显示与av装置、空调设备等的操作相关的信息。
[0287]
后娱乐显示器106附接到驾驶员座椅108和乘客座椅109的后侧,并且用于由后座椅中的乘客观看。后娱乐显示器106可用于显示例如安全相关信息、操作相关信息、生活日志、健康相关信息、认证/标识相关信息或娱乐相关信息中的至少一个。特别地,由于后娱乐显示器106在后座中的乘客的前面,所以显示与后座中的乘客相关的信息。例如,可以显示关于av装置或空调设备的操作的信息,或者可以显示通过温度传感器5测量后座中的乘客的体温等的结果。
[0288]
如上所述,通过以重叠的方式将传感器5布置在图像显示装置1的后表面侧上,可测量距存在于周围环境中的对象的距离。光学测距方法大致分为无源型和有源型。在被动型中,通过从对象接收光而不从传感器5向被对象投射光来执行距离测量。被动类型包括透镜聚焦方法、立体方法、单眼视觉方法等。在有源类型中,光被投射到对象上,并且来自对象的反射光由传感器5接收以测量距离。有源类型包括光学雷达方法、有源立体方法、照度差立体方法、莫尔梅形貌法、干涉法等。根据本公开内容的图像显示装置1可以应用于这些类型的距离测量中的任一种。通过使用布置为与根据本公开的图像显示装置1的后表面侧重叠的传感器5,可以执行上述无源或有源型距离测量。
[0289]
(第二应用例)
[0290]
根据本公开的图像显示装置1不仅可应用于车辆中使用的各种显示器,而且可应用于安装在各种电子器件50上的显示器。
[0291]
图56a是作为电子装置50的第二应用例的数字相机120的正视图,图56b是数字相机120的后视图。图56a和图56b中的数字相机120示出可更换镜头121的单镜头反光相机的示例,但是也可应用于不可更换镜头121的相机。
[0292]
在图56a和图56b的相机中,当摄影师在保持相机主体122的握持部123的同时观察电子取景器124以确定构图,并且在调整焦点的同时按压快门125时,将成像数据存储在相机中的存储器中。如图56b所示,显示成像数据等、实时图像等的监视器屏幕126和电子取景器124设置在相机的背面。此外,还存在这样一种情况:用于显示设置信息(诸如快门速度和曝光值)的子屏幕被设置在相机的上表面上。
[0293]
通过将传感器5布置为与用于相机的监视器屏幕126、电子取景器124、子屏幕等的后表面侧重叠,相机可用作根据本公开的图像显示装置1。
[0294]
(第三应用例)
[0295]
根据本公开的图像显示装置1还可应用于头戴式显示器(在下文中,称之为hmd)。hmd可以用于虚拟现实(vr)、增强现实(ar)、混合现实(mr)、替代现实(sr)等。
[0296]
图57a是作为电子装置50的第三应用例的hmd 130的外部视图。图57a的hmd 130具有用于附接的附接构件131以覆盖人眼。例如,附接构件131被钩住并固定至人耳。显示装置132设置在hmd 130的内部,并且hmd 130的佩戴者可以利用显示装置132视觉识别立体图像等。hmd 130包括例如无线通信功能、加速度传感器等,并且可以根据佩戴者的姿势、手势等
切换显示装置132上显示的立体图像等。
[0297]
此外,相机可设置在hmd 130中以捕获佩戴者周围的图像,并且通过组合相机的捕获图像和由计算机生成的图像获得的图像可显示在显示装置132上。例如,相机被布置成叠加在由hmd 130的佩戴者视觉识别的显示装置132的后表面侧上,佩戴者的眼睛的周边由相机成像,并且所捕获的图像被显示在设置在hmd 130的外表面上的另一显示器上,使得佩戴者周围的人可以实时掌握佩戴者的面部表情和眼睛运动。
[0298]
应注意,各种类型的hmd 130是可想象的。例如,如图57b所示,根据本公开的图像显示装置1还可以应用于在眼镜134上显示各种类型的信息的智能眼镜130a。图57b中的智能玻璃130a包括主体135、臂136和透镜镜筒部137。主体135连接到臂136。主体135可从眼镜134拆卸。主体135包括用于控制智能玻璃130a的操作的控制板和显示单元。主体135和透镜镜筒经由臂136彼此连接。透镜镜筒部137通过臂136朝向眼镜134的透镜138发射从主体135发射的图像光。该图像光通过透镜138进入人眼。图57b中的智能眼镜130a的佩戴者不仅可以视觉识别周围情况,而且可以视觉识别从镜筒部137发射的各种信息,类似于普通眼镜。
[0299]
(第四应用例)
[0300]
根据本公开的图像显示装置1还可应用于电视装置(在下文中,tv)。从小型化和设计特性的观点来看,最近的tv倾向于使框架尽可能小。因此,在用于使观看者/收听者成像的相机设置在tv上的情况下,期望将相机布置成与tv的显示面板2的后表面侧重叠。
[0301]
图58是作为电子装置50的第四应用例的tv 140的外部视图。在图58的tv 140中,框被最小化,并且在前侧的几乎整个区域是显示区域。tv 140结合了传感器5,诸如用于对观看者/收听者成像的相机。图58中的传感器5布置在显示面板2中的一部分(例如,虚线部分)的背面。传感器5可以是图像传感器模块,或者可以应用诸如用于脸部认证的传感器、用于距离测量的传感器和温度传感器的各种传感器,并且多种类型的传感器可以被布置在tv 140的显示面板2的后表面侧上。
[0302]
如上所述,根据本公开的图像显示装置1,因为图像传感器模块9可被布置成与显示面板2的背面侧重叠,所以不需要将相机等布置在框架中,tv 140可被小型化,并且不存在框架损害设计的可能性。
[0303]
(第五应用例)
[0304]
根据本公开的图像显示装置1还可应用于智能电话和移动电话。图59是作为电子装置50的第五应用例的智能电话150的外部视图。在图59的示例中,显示表面2z延伸接近电子器件50的外部尺寸,并且围绕显示表面2z的边框2y的宽度被设置为几mm或更小。通常,前置相机通常安装在边框2y上,但是在图59中,例如,如虚线所示,用作前置相机的图像传感器模块9布置在显示表面2z的基本上中心部分的后侧上。通过以这种方式在显示面2z的后侧上设置前相机,不必将前相机布置在边框2y中,并且可以缩窄边框2y的宽度。
[0305]
应注意,本技术还可采用以下配置。
[0306]
(1)一种图像显示装置,包括二维布置的多个像素,
[0307]
其中,包括多个像素中的一些像素的第一像素区域中的像素包括:
[0308]
第一发光区域;
[0309]
非发光区域,具有比所述第一发光区域高的可见光透射率;以及
[0310]
第一自发光元件,从所述第一发光区域发射光,以及
[0311]
所述多个像素中的除所述第一像素区域以外的第二像素区域中的像素包括:
[0312]
第二发光区域,具有比所述非发光区域低的可见光透射率;以及
[0313]
从第二发光区域发射光的第二自发光元件。
[0314]
(2)根据(1)所述的图像显示装置,
[0315]
其中,非发光区域包括透射入射可见光的区域,以及
[0316]
所述第一发光区域和所述第二发光区域包括反射入射的可见光而不透射所述可见光的区域。
[0317]
(3)根据(1)或(2)所述的图像显示装置,其中,第二像素区域中的像素中更接近第一像素区域的像素降低第二发光区域的发光亮度。
[0318]
(4)根据(3)所述的图像显示装置,其中,在第一像素区域与第二像素区域之间的边界部分处,第一像素区域中的像素亮度与第二像素区域中的像素亮度基本上相等。
[0319]
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的图像显示装置,其中,第一像素区域的至少一部分被布置为与接收在平面图中从图像显示装置的显示表面侧通过图像显示装置入射的光的光接收装置重叠。
[0320]
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的图像显示装置,其中,连接至第一像素区域中的第一自发光元件的像素电路布置在第一发光区域中。
[0321]
(7)根据(1)至(6)中任一项所述的图像显示装置,
[0322]
其中,第一自发光元件和第二自发光元件的每一个包括:
[0323]
下电极层;
[0324]
显示层,布置在下电极层上;
[0325]
设置在所述显示层上的上电极层;以及
[0326]
布线层,布置在所述下电极层下方,并且经由从所述下电极层在层压方向上延伸触点电连接到所述下电极层,以及
[0327]
该触点被安排在该第一发光区域和该第二发光区域中。
[0328]
(8)根据(7)所述的图像显示装置,其中,至少接近触点的上端的角具有层压结构,在层压结构中,透明导电层被布置在金属层上。
[0329]
(9)根据(7)或(8)所述的图像显示装置,其中,触点的侧表面相对于层压方向的倾斜角度逐步或连续改变,并且触点的上端部附近相对于层压方向的倾斜角度大于触点的下端部附近相对于层压方向的倾斜角度。
[0330]
(10)根据(7)至(9)中任一项所述的图像显示装置,其中,下电极层具有其中顺序层压第一透明导电层、金属层、以及第二透明导电层的层压结构。
[0331]
(11)根据(1)至(10)中任一项所述的图像显示装置,
[0332]
其中,第一像素区域和第二像素区域中的每个像素包括多个彩色像素,
[0333]
所述第一像素区域中的多个彩色像素中的每一个具有所述第一发光区域和所述非发光区域,以及
[0334]
第二像素区域中的多个彩色像素中的每一个具有第二发光区域。
[0335]
(12)根据(1)至(10)中任一项所述的图像显示装置,
[0336]
其中,所述第一像素区域和所述第二像素区域中的每个像素包括多个彩色像素,并且
[0337]
在第一像素区域中的多个彩色像素中的一些彩色像素具有第一发光区域和非发光区域,并且除了一些彩色像素之外的彩色像素具有第一发光区域而不具有非发光区域。
[0338]
(13)根据(1)至(10)中任一项所述的图像显示装置,其中,第一像素区域中的一些像素具有非发光区域而不具有第一发光区域,并且除一些像素之外的像素具有第一发光区域而不具有非发光区域。
[0339]
(14)根据(1)至(13)中任一项所述的图像显示装置,其中,第一像素区域设置在包括多个像素的显示单元的四个角中的至少一个处。
[0340]
(15)一种电子器件,包括:
[0341]
图像显示装置,包括二维布置的多个像素;以及
[0342]
光接收装置,接收通过所述图像显示装置入射的光,
[0343]
其中,多个像素中的第一像素区域中的像素包括:
[0344]
第一发光区域;
[0345]
非发光区域,具有比所述第一发光区域高的可见光透射率;以及
[0346]
从第一发光区域发射光的第一自发光元件,
[0347]
所述多个像素中的除所述第一像素区域以外的第二像素区域中的像素包括:
[0348]
第二发光区域,具有比所述非发光区域低的可见光透射率;以及
[0349]
第二自发光元件,从所述第二发光区域发射光,以及
[0350]
所述第一像素区域的至少一部分被布置为在从所述图像显示装置的显示表面侧的平面图中与所述光接收装置重叠。
[0351]
(16)根据(15)所述的电子装置,其中,光接收装置通过非发光区域接收光。
[0352]
(17)根据(15)或(16)所述的电子器件,其中,第一像素区域是入射在光接收装置上的光通过的像素区域。
[0353]
(18)根据(15)至(17)中任一项所述的电子器件,其中,第二像素区域随着接近第一像素区域而降低第二发光区域的发光亮度。
[0354]
(19)根据(18)所述的电子装置,其中,在所述第一像素区域与所述第二像素区域之间的边界部分处的所述第一像素区域中的像素亮度和所述第二像素区域中的像素亮度基本上相等。
[0355]
(20)根据(15)至(19)中任一项所述的电子器件,其中,光接收装置包括光电转换通过非发光区域入射的光的成像传感器、接收通过非发光区域入射的光并测量距离的距离测量传感器、或基于通过非发光区域入射的光测量温度的温度传感器中的至少一个。
[0356]
本公开的各方面不限于上述各个实施方式,而是包括各种可想到的修改,并且本公开的效果不限于上述内容。即,在不背离从在权利要求及其等同物中限定的内容得出的本公开的概念构思和主旨的范围内,可进行各种添加、修改、以及部分删除。
[0357]
附图标记列表
[0358]
1图像显示装置
[0359]
2显示面板
[0360]
2b透明薄膜
[0361]
2c玻璃基板
[0362]
2d显示层
[0363]
2e阻挡层
[0364]
2f触摸传感器层
[0365]
2g粘合剂层
[0366]
2h圆偏振片
[0367]
2i光学胶片
[0368]
2j盖玻片
[0369]
3fpc
[0370]
4芯片(cof)
[0371]
5,5a oled
[0372]
6a第一成像单元
[0373]
6b成像传感器
[0374]
6c第二成像单元
[0375]
6d成像传感器
[0376]
6e,6f单焦点透镜
[0377]
11驱动集成电路
[0378]
12像素阵列单元
[0379]
13移位寄存器(栅极驱动器)
[0380]
14选择开关
[0381]
15i/f电路
[0382]
16数据锁存电路
[0383]
17数字转换器
[0384]
18定时发生器
[0385]
19帧存储器
[0386]
20电源电路
[0387]
21主处理器
[0388]
31第一透明基板
[0389]
32第一绝缘层
[0390]
33第一配线层
[0391]
34第二绝缘层
[0392]
35第二布线层
[0393]
36第三绝缘层
[0394]
37第四绝缘层
[0395]
38阳极电极层
[0396]
39阴极电极层
[0397]
40第五绝缘层
[0398]
41第二透明基板。
再多了解一些

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