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发光装置、摄像装置、电子设备和移动体

文献发布时间:2024-04-18 19:58:21


发光装置、摄像装置、电子设备和移动体

技术领域

本发明涉及发光装置、摄像装置、电子设备和移动体。

背景技术

已知堆叠有多个半导体基板的装置。日本特开2018-174246描述了堆叠有第一基板和第二基板的半导体装置。第一基板包括发光元件、受光元件和用于驱动受光元件的第一晶体管。第二基板包括用于驱动发光元件的第二晶体管。

在通过堆叠多个基板所形成的装置中,如果在显示装置以布置有发光元件的面面朝上的状态放置的状态下不能从上方接近焊盘电极,则在封装之前的检查步骤中难以进行发光检查。

发明内容

本发明提供具有在封装之前进行检查方面有利的结构的装置。

本发明的第一方面提供一种发光装置,在所述发光装置中,堆叠有包括第一半导体基板和第一布线层的第一基板、包括第二半导体基板和第二布线层的第二基板、以及发光层,其中,所述发光层布置在包括所述第一基板和所述第二基板的结构体与预定的虚拟平面之间,所述第一布线层和所述第二布线层中的至少一个包括焊盘电极,以及所述发光层和所述结构体包括使所述焊盘电极暴露于所述虚拟平面的开口。

本发明的第二方面提供一种摄像装置,其包括:光学单元,其包括多个透镜;图像传感器,其被配置为接收穿过了所述光学单元的光;以及作为本发明的第一方面所定义的发光装置,其被配置为显示所述图像传感器所拍摄到的图像。

本发明的第三方面提供一种电子设备,其包括:作为本发明的第一方面所定义的发光装置;壳体,其设置有所述发光装置;以及通信单元,其设置在所述壳体中,并且被配置为进行外部通信。

本发明的第四方面提供一种移动体,其包括作为本发明的第一方面所定义的发光装置。

通过以下参考附图对典型实施例的说明,本发明的更多特征将变得明显。

附图说明

图1是示意性且示例性地示出根据第一实施例的显示装置或发光装置的截面结构的图;

图2是用于说明图1中示例性地示出的显示装置或发光装置的制造方法的图;

图3是用于说明图1中示例性地示出的显示装置或发光装置的制造方法的图;

图4是用于说明图1中示例性地示出的显示装置或发光装置的制造方法的图;

图5是用于说明图1中示例性地示出的显示装置或发光装置的制造方法的图;

图6是用于说明图1中示例性地示出的显示装置或发光装置的制造方法的图;

图7是用于说明图1中示例性地示出的显示装置或发光装置的制造方法的图;

图8是示意性且示例性地示出根据第一实施例的显示装置或发光装置的变形例的截面结构的图;

图9是示意性且示例性地示出根据第一实施例的显示装置或发光装置的另一变形例的截面结构的图;

图10A至图10D是示意性且示例性地示出根据第二实施例的显示装置或发光装置的截面结构的图;

图11A至图11D是示意性且示例性地示出根据第二实施例的显示装置或发光装置的截面结构的图;

图12是示意性且示例性地示出根据第二实施例的显示装置或发光装置的截面结构的图;

图13是示意性且示例性地示出根据第二实施例的显示装置或发光装置的截面结构的图;

图14是示出根据第一实施例和第二实施例的显示装置的应用示例的图;

图15A和图15B是各自示出根据第一实施例和第二实施例的显示装置的另一应用示例的图;

图16A和图16B是各自示出根据第一实施例和第二实施例的显示装置的又一应用示例的图;

图17A和图17B是各自示出根据第一实施例和第二实施例的显示装置的又一应用示例的图;以及

图18A和图18B是各自示出根据第一实施例和第二实施例的显示装置的又一应用示例的图。

具体实施方式

在下文,将参考附图来详细说明实施例。注意,以下实施例并不旨在限制所要求保护的发明的范围。在实施例中描述了多个特征,但没有限制成需要所有这些特征的发明,并且可以适当地组合多个这些特征。此外,在附图中,将相同的附图标记赋予给相同或类似的配置,并且省略了其冗余说明。

首先,以下将说明根据本发明的发光装置被体现为显示装置的示例。以下说明中的显示装置DD可以被理解为发光装置DD。图1示意性且示例性地示出根据第一实施例的显示装置DD的截面结构。显示装置DD是通过堆叠包括第一半导体基板11和第一布线层12的第一基板10、包括第二半导体基板31和第二布线层32的第二基板30、以及发光层50而形成的。发光层50可以布置在包括第一基板10和第二基板30的结构体ST与预定的虚拟平面VP之间。虚拟平面VP可以被理解为放置有用于观察发光装置DD的视点的平面。第一布线层12和第二布线层32中的至少一个可以包括焊盘电极61。发光层50和结构体ST可以包括使焊盘电极61暴露于虚拟平面VP的开口OP。发光层50可以包括多个发光元件LE和覆盖这多个发光元件LE的密封层54。开口OP可以包括设置在密封层54中的通孔。

发光层50还可以包括布置在密封层54上的多个滤色器55R、55G和55B、以及覆盖这多个滤色器55R、55G和55B的保护层56。开口OP可以包括设置在保护层56中的通孔。滤色器55R可以是红色滤波器,滤色器55G可以是绿色滤波器,并且滤色器55B可以是蓝色滤波器。注意,显示装置DD可以包括多个滤色器55R、多个滤色器55G和多个滤色器55B。在下文,当在无需将滤色器55R、55G和55B彼此区分的情况下说明这些滤色器时,这些滤色器将被描述为滤色器55。

第一基板10可以具有第一布线层12堆叠在第一半导体基板11上的结构。第一布线层12可以包括被布置成形成一个或多于一个层的导电路径22、以及支撑并包围导电路径22的层间绝缘膜24。导电路径22可以包括金属图案或金属化图案。导电路径22还可以包括接触插塞和/或通孔插塞。第二基板20可以具有第二布线层32堆叠在第二半导体基板31上的结构。第二布线层32可以包括被布置成形成一个或多于一个层的导电路径42、以及支撑并包围导电路径42的层间绝缘膜44。导电路径42可以包括金属图案或金属化图案。导电路径42还可以包括接触插塞和/或通孔插塞。

第一半导体基板11和第二半导体基板31各自例如可以是硅基板。导电路径22和42各自例如可以由铜(Cu)、钨(W)或铝(Al)等制成。在平面视图或相对于虚拟平面VP的正交投影中,显示装置DD可以被形成为包括包含多个像素101的像素阵列部100、以及布置在像素阵列部100和显示装置DD的外缘之间的周边部200。在第一半导体基板11和第一布线层12之间的界面中及其附近,可以设置构成像素阵列部100的一部分的多个第一晶体管21。各像素101可以包括发光元件LE和用于驱动发光元件LE的多个第一晶体管21。在第一半导体基板11中可以设置用作用于使多个晶体管21彼此电气分离的隔离部的浅槽隔离(STI)23。在第二半导体基板31和第二布线层32之间的界面及其附近,可以设置构成用于控制像素阵列部100的控制电路的多个第二晶体管41。在第二半导体基板31中可以设置用作用于使多个晶体管41彼此电气分离的隔离部的浅槽隔离(STI)43。

第一布线层12可以布置在发光层50和第一半导体基板11之间。第二布线层32可以布置在第一基板10和第二半导体基板31之间。从另一角度来看,第一基板10和第二基板30可以以使第一半导体基板11和第二布线层32键合的方式键合。在第一基板10中可以设置贯通第一半导体基板11的贯通电极25。导电路径22和导电路径42可以通过贯通电极25电连接。显示装置DD可以包括多个贯通电极25。多个贯通电极25可以布置在像素阵列部100中,可以布置在周边部200中,或者可以分布且布置在像素阵列部100和周边部200这两者中。

在第一基板10的第一布线层12上可以布置发光层50。发光层50可以包括构成像素阵列部100的多个发光元件LE。各发光元件LE可以包括下部电极51、有机层52和上部电极53。在示例中,上部电极53可以是针对多个发光元件LE共同地设置的。在示例中,下部电极51是阳极电极,并且上部电极53是阴极电极。然而,在另一示例中,下部电极51是阴极电极,并且上部电极53是阳极电极。有机层52可以至少包括发光层。有机层52除了包括发光层之外,还可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子注入层和电子传输层中的至少一个。在示例中,下部电极51是针对各像素101形成的并且与其他下部电极51分离。各像素101的下部电极51可以电连接到相应的导电路径22。在各像素101中,可以基于从第一基板10中所布置的像素电路发送的驱动信号来控制发光元件LE的发光。发光层50可以包括覆盖多个发光元件LE的密封层54。发光层50还可以包括布置在密封层54上的多个滤色器55、以及覆盖这多个滤色器55的保护层56。

在周边部200中可以布置焊盘电极61。焊盘电极61例如可以作为导电路径22的一部分布置在第一布线层12中。可替代地,焊盘电极61可以作为导电路径42的一部分布置在第二布线层32中。可替代地,焊盘电极61可以作为导电路径22的一部分布置在第一布线层12中并作为导电路径42的一部分布置在第二布线层32中。发光层50和结构体ST可以包括使焊盘电极61暴露于虚拟平面VP的开口OP。从另一角度来看,显示装置DD可以包括发光层50和结构体ST中所设置的开口OP,以使焊盘电极61暴露于虚拟平面VP。可以从虚拟平面VP观察焊盘电极61。从另一角度来看,可以从虚拟平面VP侧接近焊盘电极61,并从虚拟平面VP侧使检查探测器与焊盘电极61接触。

将参考图2至图7来示例性地说明图1示意性所示的显示装置DD的制造方法。首先,可以在第一基板10和第二基板30上独立地进行直至形成布线层12和32为止的步骤。例如,如图2所示,对于第一基板10,在第一半导体基板11的一个主面中形成STI 23和第一晶体管21之后,可以以形成一个或多于一个层的方式形成包括导电路径22和层间绝缘膜24的第一布线层12。这里,在形成导电路径22时,也可以形成焊盘电极61作为导电路径22的一部分。对于第二基板30,在第二半导体基板31的两个主面其中之一中形成STI 43和第二晶体管41之后,可以以形成一个或多于一个层的方式形成包括导电路径42和层间绝缘膜44的第二布线层32。

层间绝缘膜24和44各自例如可以包括氧化硅膜和氮化硅膜中的至少一个。在导电路径22形成多个层时,这多个层全部都可以由相同材料制成,或者可以采用与各个层相对应的材料。类似地,在导电路径42形成多个层时,这多个层全部都可以由相同材料制成,或者可以采用与各个层相对应的材料。图2所示的第一半导体基板11示意性示出在第一半导体基板11的背面研磨之前的状态。

然后,如图3示意性所示,支撑基板13可以键合到第一基板10的第一布线层12。支撑基板13例如可以由玻璃制成,但可以由其他材料制成。在键合支撑基板13时,例如,可以用UV可固化的有机附着剂涂覆第一基板10的第一布线层12的表面。然后,可以经由有机附着剂在第一基板10上布置支撑基板13。之后,通过用紫外线穿过支撑基板13照射有机附着剂,可以使第一基板10和支撑基板13键合。

然后,如图4示意性所示,在将第一半导体基板11的背面(下面)背面研磨到不影响装置特性的程度之后,可以形成贯通第一半导体基板11的贯通电极25。此时,在第一半导体基板11中形成使导电路径22的一部分暴露的开口之后,以覆盖开口的侧面的方式形成绝缘膜26,然后将导电构件填充到开口中。由此,可以形成贯通电极25。

然后,如图5示意性所示,可以使单独制造的第一基板10和第二基板30键合。该键合可以通过晶圆键合技术来进行,使得例如第一半导体基板11和第二布线层32键合。此时,在对要键合的第一半导体基板11的表面和第二布线层32的表面进行表面处理之后,进行这两者之间的对准。由此,可以使贯通电极25与第二布线层32的最上层中所形成的导电路径42彼此电连接。

之后,用溶剂溶解上述UV可固化的有机附着剂,并且可以使键合到第一基板10的支撑基板13从第一基板10分离。此外,为了去除残留的有机附着剂,可以对第一基板10的第一半导体基板11的表面进行表面处理。

然后,如图6示意性所示,可以在第一基板10或第一布线层12上形成发光层50。首先,可以在第一布线层12的上表面上沉积用作下部电极51的材料的金属膜。该金属膜例如可以由铝(Al)、铜(Cu)和钛(Ti)中的任一个制成。然后,可以通过对金属膜进行图案化来形成下部电极51。随后,可以以覆盖下部电极51和第一布线层13的方式形成有机层52。此外,可以以覆盖有机层52和第一布线层13的方式形成上部电极53。上部电极53可以由例如氧化锡、氧化铟、氧化锌或氧化锌铟等的透明导电材料制成。最后,可以以覆盖上部电极53和第一布线层13的方式形成密封层54。

然后,如图7示意性所示,可以形成多个滤色器55和保护层56。首先,可以在像素阵列部100的密封层54的上表面上形成多个滤色器55。作为多个滤色器55,可以按预定阵列布置三原色的滤色器(即,红色、蓝色和绿色滤色器),或者可以按预定阵列布置互补色的滤色器(即,青色、品红色和黄色滤色器)。可以向这些滤色器添加白色滤色器。随后,可以以覆盖多个滤色器55和密封层54的方式形成保护层56。

最后,如图1示意性所示,可以以使周边部200中所布置的焊盘电极61暴露的方式形成开口OP。更具体地,可以通过对保护层56和密封层54进行蚀刻以使焊盘电极61暴露来形成开口OP。

根据第一实施例,在封装之前的检查(晶圆检查)期间,可以使探测器从面向发光层50的空间侧(虚拟平面VP侧)与焊盘电极61接触。因此,可以在封装之前的检查期间容易地进行发光检查。这在减少安装成品率的降低和抑制成本的增加方面是有利的。

使第一基板10和第二基板30键合、或者使第一基板10的表面和第二基板30的表面键合的方法不限于特定示例。此外,焊盘电极61的布置不限于特定示例。例如,如图8示意性所示,第一基板10和第二基板30可以以第一布线层12面向第二布线层32的方式键合。第一布线层12和第二布线层32例如可以通过诸如Cu-Cu键合等的金属键合电连接。如图8示意性所示,第一布线层12可以布置在第一半导体基板11和第二基板30之间。第二布线层32可以布置在第一基板10和第二半导体基板31之间。第一基板10可以布置在发光层50和第二基板30之间,并且焊盘电极61可以布置在第二布线层32中。

发光层50可以形成在第一基板10的第一半导体基板11上。下部电极51可以经由第一半导体基板11中所形成的贯通电极25电连接到第一布线层12中的导电路径22。此外,在下部电极51和第一半导体基板11之间的界面中可以形成用于使下部电极51与第一半导体基板11绝缘的绝缘膜71。第一基板10和第二基板30可以以第一半导体基板11面向第二半导体基板31的方式键合。

如图9示意性所示,第二基板30可以布置在发光层50和第一基板10之间,并且焊盘电极61可以布置在第二布线层32中。第二半导体基板31可以布置在发光层50和第二布线层32之间。第一布线层12可以布置在第二基板30和第一半导体基板11之间。可以以贯通第二半导体基板31的方式设置贯通电极45。

发光层50可以形成在第二基板30的第二半导体基板31上。下部电极51可以经由第二半导体基板31中所形成的贯通电极45和第二布线层32中的导电路径42电连接到第一布线层12中的导电路径22。此外,在下部电极51和第二半导体基板31之间的界面中,可以形成用于使下部电极51与第二半导体基板31绝缘的绝缘膜71。

以下将参考图10A至图10D和图11A至图11D来说明根据第二实施例的显示装置DD。作为第二实施例未提及的事项可以跟随第一实施例。图10A示意性且示例性地示出根据第二实施例的显示装置DD的第一示例的截面结构。图10B至图10D分别是沿着图10A中的线A-B、线C-D和线E-F所截取的截面图。图11A示意性且示例性地示出根据第二实施例的显示装置DD的第二示例的截面结构。图11B至图11D分别是沿着图11A中的线A-B、线C-D和线E-F所截取的截面图。显示装置DD可以包括以至少部分地包围开口OP的侧面的方式布置的金属壁MW。金属壁MW可以是在形成导电路径22的步骤中形成的。在这种情况下,可以抑制制造步骤的数量的增加。在显示装置DD被形成为有机装置的情况下,换句话说,在发光元件LE包括有机发光元件的情况下,为了抑制由水引起的有机发光元件的特性的劣化,优选抑制水渗透到发光层50中。金属壁MW可以起到抑制水渗透到发光层50中的作用。如图11B至图11D所示,显示装置DD可以包括以整周地包围开口OP的侧面的方式布置的金属壁MW。

图12示意性且示例性地示出根据第二实施例的显示装置DD的第三示例的截面结构。如图12示意性所示,金属壁MW可以电连接到焊盘电极61。

图13示意性且示例性地示出根据第二实施例的显示装置DD的第四示例的截面结构。如图13示意性所示,金属壁MW可以包括布置在第一半导体层11中的部分25'。部分25'可以被布置成至少部分地且优选整周地包围开口OP的侧面。部分25'可以是在形成贯通电极25的步骤中形成的。在这种情况下,可以抑制制造步骤的数量的增加。部分25'可以通过绝缘膜26'与第一半导体基板11绝缘。绝缘膜26'可以是在形成绝缘膜26的步骤中形成的。在这种情况下,可以抑制制造步骤的数量的增加。

以下将补充说明各个组成部分。

通过在结构体ST上形成绝缘层、第一电极、有机化合物层和第二电极来设置有机发光元件。可以在阴极上设置保护层、滤色器和微透镜等。在设置滤色器的情况下,则可以在保护层和滤色器之间设置平坦化层。平坦化层可以由丙烯酸树脂等制成。这同样适用于在滤色器和微透镜之间设置平坦化层的情况。

可以使用一对电极作为电极。该对电极可以是阳极和阴极。在有机发光元件发光的方向上施加电场的情况下,具有高电位的电极是阳极,并且另一电极是阴极。也可以说,向发光层供给空穴的电极是阳极,并且供给电子的电极是阴极。

作为阳极的构成材料,可以使用具有尽可能大的功函数的材料。例如,可以使用诸如金、铂、银、铜、镍、钯、钴、硒、钒或钨等的金属、包含它们中的一些的混合物、通过组合它们中的一些所获得的合金、或者诸如氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)或氧化锌铟等的金属氧化物。此外,还可以使用诸如聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩等的导电聚合物。

这些电极材料中的一种可以单独使用,或者它们中的两种或多于两种可以组合使用。阳极可以由单个层或多个层构成。

在使用阳极作为反射电极的情况下,例如,可以使用铬、铝、银、钛、钨、钼、其合金、或其堆叠层等。上述材料可以用作不具有作为电极的作用的反射膜。在使用阳极作为透明电极的情况下,可以使用由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌等制成的氧化物透明导电层,但本发明不限于此。可以使用光刻技术来形成电极。

另一方面,作为阴极的构成材料,可以使用功函数小的材料。该材料的示例包括诸如锂等的碱金属、诸如钙等的碱土金属、诸如铝、钛、锰、银、铅或铬等的金属、以及包含它们中的一些的混合物。可替代地,也可以使用通过组合这些金属所获得的合金。例如,可以使用镁银合金、铝锂合金、铝镁合金、银铜合金或锌银合金等。也可以使用诸如氧化铟锡(ITO)等的金属氧化物。这些电极材料中的一种可以单独使用,或者它们中的两种或多于两种可以组合使用。阴极可以具有单层结构或多层结构。除此之外,优选使用银。为了抑制银的聚集,更优选使用银合金。只要可以抑制银的聚集,合金的比率就不受限制。例如,银和其他金属之间的比率可以为1:1或3:1等。

阴极可以是使用由ITO等制成的氧化物导电层的顶部发射元件,或者可以是使用由铝(Al)等制成的反射电极的底部发射元件,并且不受特别限制。形成阴极的方法不受特别限制,而是更优选直流溅射或交流溅射,因为提供了良好的膜覆盖并且容易降低阻抗。

像素分离层由使用化学气相沉积法(CVD法)形成的氮化硅(SiN)膜、氮氧化硅(SiON)膜或氧化硅(SiO)膜形成。为了增加有机化合物层的面内方向上的阻抗,有机化合物层(特别是空穴传输层)优选被沉积成在像素分离层的侧壁上具有小的膜厚度。更具体地,通过增加像素分离层的侧壁的锥角或像素分离层的膜厚度以增加气相沉积期间的渐晕,有机化合物层可以被沉积成在像素分离层的侧壁上具有小的膜厚度。

另一方面,优选将像素分离层的侧壁的锥角或像素分离层的膜厚度调整为在像素分离层上所形成的保护层中不形成间隙的程度。如果在保护层中没有形成间隙,则可以减少保护层中的缺陷的产生。由于减少了保护层中的缺陷的产生,因此可以减少由于暗斑的产生或第二电极的导电故障的发生而导致的可靠性降低。已经发现,60°(包括端点)至90°(包括端点)的锥角可以充分减少缺陷的发生。像素分离层的膜后端优选为10nm(包括端点)至150nm(包括端点)。在仅包括无像素分离层的像素电极的布置中可以获得类似的效果。然而,在这种情况下,像素电极的膜厚度优选被设置为等于或小于有机层的膜厚度的一半,或者像素电极的端部优选被形成为具有小于60°的正向锥角,以减小有机发光元件的短路。

此外,在第一电极是阴极且第二电极是阳极的情况下,通过形成满足条件式(1)和式(2)的电子输送材料和电荷输送层、并在电荷输送层上形成发光层,可以实现高色域和低电压驱动。

有机化合物层可以由单个层或多个层形成。在有机化合物层包括多个层的情况下,根据这些层的功能,这些层可被称为空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层。有机化合物层主要由有机化合物构成,但可以包含无机原子和无机化合物。例如,有机化合物层可以包含铜、锂、镁、铝、铱、铂、钼或锌等。有机化合物层可以布置在第一电极和第二电极之间,并且可以被布置成与第一电极和第二电极接触。

在第二电极上可以设置保护层。例如,通过在第二电极上附着设置有吸湿剂的玻璃,可以抑制水等渗透到有机化合物层中,并且可以抑制显示缺陷的发生。此外,作为另一实施例,可以在阴极上设置由氮化硅等制成的钝化膜,以抑制水等渗透到有机化合物层中。例如,可以通过形成阴极、在不破坏真空的情况下将阴极转移到另一腔室、并且通过CVD法形成厚度为2μm的氮化硅膜来形成保护层。可以在使用CVD法形成膜之后,使用原子沉积法(ALD法)设置保护层。通过ALD法的膜的材料不受限制,而且可以是氮化硅、氧化硅或氧化铝等。可以在通过ALD法形成的膜上通过CVD法进一步形成氮化硅膜。通过ALD法形成的膜的膜厚度可以小于通过CVD方法形成的膜的膜厚度。更具体地,通过ALD法形成的膜的膜厚度可以为50%或更小、或者10%或更小。

可以在保护层上设置滤色器。例如,可以在另一基板上设置考虑到有机发光元件的大小的滤色器,并且该基板可以键合到设置有有机发光元件的基板。可替代地,可以使用光刻技术在上述保护层上对滤色器进行图案化。滤色器可以由聚合物材料构成。

可以在滤色器和保护层之间设置平坦化层。平坦化层是为了减少下层的凹凸而设置的。平坦化层可被称为材料树脂层而不限制该层的用途。平坦化层可以由有机化合物构成,并且可以由低分子材料或聚合物材料制成。然而,聚合物材料是优选的。

平坦化层可以设置在滤色器的上方和下方,并且可以将相同或不同的材料用于这些平坦化层。更具体地,材料的示例包括聚乙烯咔唑树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、ABS树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、硅树脂和脲树脂。

有机发光装置可以在光出射侧包括诸如微透镜等的光学构件。微透镜可以由丙烯酸树脂或环氧树脂等制成。微透镜可以旨在增加从有机发光装置提取的光量并控制要提取的光的方向。微透镜可以具有半球形状。如果微透镜具有半球形状,则在与半球接触的切线中,存在与绝缘层平行的切线,并且该切线和半球之间的切点是微透镜的顶点。即使在任意截面图中,也可以以相同的方式确定微透镜的顶点。也就是说,在截面图中的接触微透镜的半圆的切线中,存在与绝缘层平行的切线,并且切线和半圆之间的切点是微透镜的顶点。

此外,还可以定义微透镜的中点。在微透镜的截面中,假定了从弧形结束的点到另一弧形结束的点的线段,并且该线段的中点可被称为微透镜的中点。用于确定顶点和中点的截面可以是与绝缘层垂直的截面。

微透镜包括包含凸部的第一面和与第一面相对的第二面。第二面优选地布置在第一面的功能层侧。对于该布置,需要在发光装置上形成微透镜。在功能层是有机层的情况下,优选避免在制造步骤中产生高温的工艺。另外,在被配置为在第一面的功能层侧布置第二面的情况下,形成有机层的有机化合物的所有玻璃转变温度优选为100℃或更高,并且更优选为130℃或更高。

构成根据本发明实施例的有机发光元件的有机化合物层(空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层等)是通过以下要说明的方法形成的。

形成根据本发明实施例的有机发光元件的有机化合物层可以通过使用真空沉积法、电离沉积法、溅射法或等离子体法等的干法工艺形成。代替干法工艺,可以使用用于通过将溶质溶解在适当溶剂中并使用公知的涂覆方法(例如,旋涂法、浸渍法、浇铸法、LB法或喷墨法等)来形成层的湿法工艺。

这里,在通过真空沉积法或溶液涂覆法等形成层时,几乎不发生结晶等,并且获得优异的时间稳定性。此外,在使用涂覆法形成层时,可以与合适的粘合剂树脂组合形成膜。

粘合剂树脂的示例包括聚乙烯咔唑树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、ABS树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、硅树脂和脲树脂。然而,粘合剂树脂不限于它们。

这些粘合剂树脂中的一种可以单独用作均聚物或共聚物,或者它们中的两种或多于两种可以组合使用。此外,还可以根据需要使用诸如公知的增塑剂、抗氧化剂和紫外线吸收剂等的添加剂。

像素电路可以是单独控制第一发光元件和第二发光元件的发光的有源矩阵电路。有源矩阵电路可以是电压或电流编程电路。驱动电路针对各像素包括像素电路。像素电路可以包括发光元件、用于控制发光元件的发光亮度的晶体管、用于控制发光定时的晶体管、用于保持用于控制发光亮度的晶体管的栅电压的电容器、以及用于在不会干预发光元件的情况下连接到GND的晶体管。

发光装置包括显示区域和布置在显示区域周围的周边区域。发光装置在显示区域中包括像素电路且在周边区域中包括显示控制电路。构成像素电路的晶体管的迁移率可以小于构成显示控制电路的晶体管的迁移率。构成像素电路的晶体管的电流-电压特性的斜率可以小于构成显示控制电路的晶体管的电流-电压特性的斜率。电流-电压特性的斜率可以通过所谓的Vg-Ig特性来测量。构成像素电路的晶体管是与诸如第一发光元件等的发光元件连接的晶体管。

发光装置可以被形成为包括多个像素的显示装置。各像素包括发出不同颜色的光分量的子像素。这些子像素例如分别包括R、G和B发光颜色。

在各像素中,也称为像素开口部的区域发光。该区域与第一区域相同。像素开口部可以具有5μm(包括端点)到15μm(包括端点)的大小。更具体地,像素开口部可以具有11μm、9.5μm、7.4μm或6.4μm等的大小。子像素之间的距离可以为10μm或更小,并且更具体地可以为8μm、7.4μm或6.4μm。

像素在平面视图中可以具有已知的布置形式。例如,像素可以具有条纹布置、三角形(delta)布置、pentile布置或拜耳布置。平面视图中的各子像素的形状可以是任何已知形状。例如,诸如矩形或菱形等的四边形、或者六边形等可能是可行的。当然,在矩形中包括不是正确形状但接近矩形的形状。子像素的形状和像素布置可以组合使用。

作为显示装置所形成的发光装置可以被形成为图像信息处理装置,该图像信息处理装置包括用于输入来自面阵CCD、线阵CCD或存储卡等的图像信息的图像输入单元和用于处理所输入的信息的信息处理单元,并且显示所输入的图像。

另外,作为显示装置所形成的发光装置可以具有触摸面板功能。触摸面板功能的驱动类型可以是红外线类型、电容类型、电阻膜类型或电磁感应类型,并且不受特别限制。显示装置可以用于多功能打印机的显示单元。

接着,将参考附图来说明根据实施例的显示装置的应用示例。图14是示出作为根据实施例的发光装置DD的应用示例中的一个示例的显示装置1000的示意图。显示装置1000在上盖1001和下盖1009之间可以包括触摸面板1003、显示面板1005、框架1006、电路板1007和电池1008。柔性印制电路(FPC)1002和1004分别连接到触摸面板1003和显示面板1005。在电路板1007上印制晶体管。如果显示装置不是便携式设备,则不需要电池1008。即使在显示装置是便携式设备时,电池1008也可以设置在其他位置。

根据实施例的显示装置可以包括红色、绿色和蓝色的滤色器。红色、绿色和蓝色的滤色器可以以三角形(delta)阵列布置。

根据实施例的显示装置还可以用于便携式终端的显示单元。此时,显示单元可以具有显示功能和操作功能这两者。便携式终端的示例是诸如智能电话等的便携式电话、平板电脑和头戴式显示器。

根据实施例的显示装置可以用于摄像装置的显示单元,该摄像装置包括包含多个透镜的光学单元、以及用于接收穿过了光学单元的光的图像传感器。摄像装置可以包括用于显示图像传感器所获取到的信息的显示单元。另外,显示单元可以是在摄像装置的外部露出的显示单元、或者布置在取景器中的显示单元。摄像装置可以是数字照相机或数字摄像机。

图15A是示出根据实施例的摄像装置的示例的示意图。摄像装置1100可以包括取景器1101、背面显示器1102、操作单元1103和壳体1104。取景器1101可以包括根据本实施例的显示装置。在这种情况下,显示装置不仅可以显示要拍摄的图像,而且可以显示环境信息和摄像指示等。环境信息的示例是外部光的强度和方向、被摄体的移动速度、以及被摄体被障碍物覆盖的可能性。

适合于摄像的定时是非常短的时间,因此优选尽快显示信息。因此,优选使用利用本发明的有机发光元件的显示装置。这是因为有机发光元件具有高响应速度。使用有机发光元件的显示装置可以与液晶显示装置相比更优选地用于需要高显示速度的设备。

摄像装置1100包括光学单元(未示出)。该光学单元包括多个透镜,并且在容纳在壳体1104中的图像传感器上形成图像。可以通过调整相对位置来调整多个透镜的焦点。也可以自动进行该操作。摄像装置可以被称为光电转换装置。代替顺次拍摄图像,光电转换装置可以包括用于检测与先前图像的差异的方法或者用于从始终记录的图像中提取图像的方法等作为摄像方法。

图15B是示出根据本实施例的电子设备的示例的示意图。电子设备1200包括显示单元1201、操作单元1202和壳体1203。壳体1203可以容纳电路、包括该电路的印制板、电池和通信单元。操作单元1202可以是按钮或触摸面板型反应单元。操作单元还可以是通过认证指纹来进行解锁等的生物特征认证单元。包括通信单元的电子设备也可以被视为通信设备。电子设备通过包括镜头和图像传感器,还可以具有照相机功能。通过照相机功能所拍摄到的图像被显示在显示单元上。电子设备的示例是智能电话和膝上型计算机。

图16A是示出根据本实施例的发光装置的应用示例的一个示例的示意图。图16A示出诸如电视监视器或PC监视器等的显示装置。显示装置1300包括框架1301和显示单元1302。根据本实施例的发光装置可以用在显示单元1302中。显示装置1300包括支撑框架1301和显示单元1302的基座1303。基座1303不限于图16A所示的形式。框架1301的下侧也可以用作基座。另外,框架1301和显示单元1302可以是弯曲的。曲率半径可以为5000mm(包括端点)到6000mm(包括端点)。

图16B是示出根据本实施例的发光装置的应用示例的另一示例的示意图。图16B所示的显示装置1310被配置为可折叠,也就是说,显示装置1310是所谓的可折叠显示装置。显示装置1310包括第一显示单元1311、第二显示单元1312、壳体1313和弯曲点1314。第一显示单元1311和第二显示单元1312各自可以包括根据本实施例的发光装置。第一显示单元1311和第二显示单元1312可以是一个无缝显示装置。第一显示单元1311和第二显示单元1312可以由弯曲点分开。第一显示单元1311和第二显示单元1312可以显示不同的图像,并且也可以一起显示一个图像。

图17A是示出根据本实施例的照明装置的示例的示意图。照明装置1400可以包括壳体1401、光源1402、电路板1403、光学膜1404和光漫射单元1405。光源可以包括根据本实施例的发光装置。光学膜可以是提高光源的显色性(color rendering)的滤光器。在进行点亮等时,光漫射单元可以通过使光源的光有效地漫射来将该光投射到宽范围上。光学膜和光漫射单元可以设置在照明光出射侧上。根据需要,照明装置还可以在最外部包括盖。

照明装置例如是用于对房间的内部进行照明的装置。照明装置可以发出白色光、自然白光、或者从蓝色到红色的任何颜色的光。照明装置还可以包括用于控制这些光分量的光控制电路。照明装置还可以包括根据本发明的有机发光元件和连接到该有机发光元件的电源电路。电源电路是用于将AC电压转换成DC电压的电路。白色的色温为4200K,并且自然白的色温为5000K。照明装置也可以包括滤色器。

另外,根据本实施例的照明装置可以包括散热单元。散热单元使装置的内部热散发到装置的外部,并且示例是具有高比热和液态硅的金属。

图17B是作为根据本实施例的移动体的示例的汽车的示意图。汽车具有作为照明器具的示例的尾灯。汽车1500具有尾灯1501,并且可以具有在进行制动操作等时尾灯点亮的形式。

尾灯1501可以包括根据实施例的发光装置。尾灯可以包括用于保护有机EL元件的保护构件。保护构件的材料不受限制,只要该材料是具有高到一定程度的强度的透明材料即可,并且优选是聚碳酸酯。在聚碳酸酯中可以混合呋喃二羧酸衍生物或丙烯腈衍生物等。

汽车1500可以包括车体1503和附接到车体1503的窗1502。该窗可以是用于确认汽车的前方和后方的窗,并且也可以是透明显示器。该透明显示器可以包括根据本实施例的有机发光元件。在这种情况下,有机发光元件的电极等的构成材料由透明构件构成。

根据本实施例的移动体可以是船舶、飞机或无人机等。移动体可以包括主体和设置在主体上的照明器具。照明器具可以发出用于通知主体的位置的光。照明器具包括根据本实施例的有机发光元件。

将参考图18A和图18B来说明根据上述各实施例的显示装置的应用示例。显示装置可以应用于可作为诸如智能眼镜、HMD或智能隐形眼镜等的可穿戴装置穿戴的系统。在这样的应用示例中使用的摄像显示装置包括能够对可见光进行光电转换的摄像装置和能够发出可见光的显示装置。

将参考图18A来说明根据一个应用示例的眼镜1600(智能眼镜)。在眼镜1600的镜片1601的正面侧设置有诸如CMOS传感器或SPAD等的摄像装置1602。另外,在镜片1601的背面侧设置有上述各个实施例的显示装置。

眼镜1600还包括控制装置1603。控制装置1603用作向根据各实施例的摄像装置1602和显示装置供给电力的电源。另外,控制装置1603控制摄像装置1602和显示装置的操作。在镜片1601上形成有被配置为使光会聚到摄像装置1602的光学系统。

将参考图18B来说明根据一个应用示例的眼镜1610(智能眼镜)。眼镜1610包括控制装置1612,并且在控制装置1612上安装有与摄像装置1602相对应的摄像装置、以及显示装置。在镜片1611中形成有控制装置1612中的摄像装置和被配置为投射从显示装置发出的光的光学系统,并且图像被投射到镜片1611。控制装置1612用作向摄像装置和显示装置供给电力的电源,并且控制摄像装置和显示装置的操作。控制装置可以包括检测穿戴者的视线的视线检测单元。可以使用红外线来进行视线的检测。红外线发射单元向正在注视所显示图像的用户的眼球发射红外线。包括受光元件的摄像单元检测所发射的红外线的来自眼球的反射光,由此获得眼球的拍摄图像。提供了平面视图中的减少从红外线发射单元向显示单元的光的减少单元,由此减少图像质量的下降。

从通过拍摄红外线所获得的眼球的拍摄图像中检测用户向着所显示图像的视线。任意已知的方法均可应用于使用眼球的拍摄图像的视线检测。作为示例,可以使用基于通过角膜反射照射光所获得的浦肯野图像的视线检测方法。

更具体地,进行基于瞳孔中心角膜反射的视线检测处理。使用瞳孔中心角膜反射,基于眼球的拍摄图像中所包括的瞳孔的图像和浦肯野图像来计算表示眼球的方向(转动角度)的视线矢量,由此检测用户的视线。

根据本发明实施例的显示装置可以包括包含受光元件的摄像装置,并且可以基于来自摄像装置的用户的视线信息来控制显示装置上的所显示图像。

更具体地,显示装置基于视线信息来决定用户正在注视的第一视野区域和除第一视野区域以外的第二视野区域。第一视野区域和第二视野区域可以由显示装置的控制装置决定,或者可以接收由外部控制装置所决定的第一视野区域和第二视野区域。在显示装置的显示区域中,第一视野区域的显示分辨率可以被控制为高于第二视野区域的显示分辨率。也就是说,第二视野区域的分辨率可以低于第一视野区域的分辨率。

另外,显示区域包括第一显示区域和与第一显示区域不同的第二显示区域,并且基于视线信息来从第一显示区域和第二显示区域中确定更高优先级的区域。第一显示区域和第二显示区域可以由显示装置的控制装置决定,或者可以接收由外部控制装置所决定的第一显示区域和第二显示区域。更高优先级的区域的分辨率可以被控制为高于除更高优先级的区域以外的区域的分辨率。也就是说,相对较低优先级的区域的分辨率可以是低的。

注意,AI可用于决定第一视野区域或优先级更高的区域。AI可以是被配置为使用眼球的图像和该图像中的眼球的实际观看方向作为监督数据来根据眼球的图像估计视线的角度和到视线前方的目标的距离的模型。AI程序可以由显示装置、摄像装置或外部装置保持。如果外部装置保持AI程序,则通过通信将AI程序发送到显示装置。

在基于视线检测进行显示控制时,可以优选地应用还包括被配置为拍摄外部的摄像装置的智能眼镜。智能眼镜可以实时地显示所拍摄到的外部信息。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明,但是应该理解,本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释,以包含所有这类修改、等同结构和功能。

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