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TWI756731B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI756731B
TWI756731B TW109122780A TW109122780A TWI756731B TW I756731 B TWI756731 B TW I756731B TW 109122780 A TW109122780 A TW 109122780A TW 109122780 A TW109122780 A TW 109122780A TW I756731 B TWI756731 B TW I756731B
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TW
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light
emitting element
substrate
electrode
potential
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TW109122780A
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TW202121375A (zh
Inventor
小川耀博
池田雅延
Original Assignee
日商日本顯示器股份有限公司
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Abstract

本發明之課題在於提供一種能夠抑制顯示特性降低之顯示裝置。 本發明之顯示裝置具有：基板；複數個像素，其等設置於基板；複數個第1發光元件，其等設置於複數個像素之各者，出射可見光；像素電路，其設置於基板，對第1發光元件供給驅動信號；及第2發光元件，其設置於像素電路，出射紅外光。

Description

顯示裝置
本發明係關於一種顯示裝置。
近年來，作為顯示元件，利用微小尺寸之發光二極體(微型LED(micro LED))之顯示器備受矚目(例如，參照專利文獻1)。複數個發光二極體連接於陣列基板(在專利文獻1中為驅動器底板)，陣列基板具備用於驅動發光二極體之像素電路(在專利文獻1中為電子控制電路)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特表2017-529557號公報
[發明所欲解決之問題]
發光二極體伴隨著溫度上升而發光效率降低。因而，在利用發光二極體之顯示裝置中，伴隨溫度上升而亮度降低，而顯示特性有可能降低。
本發明提供一種能夠抑制顯示特性降低之顯示裝置。 [解決問題之技術手段]
本發明之一態樣之顯示裝置具有：基板；複數個像素，其等設置於前述基板；複數個第1發光元件，其等設置於複數個前述像素之各者，出射可見光；像素電路，其設置於前述基板，對前述第1發光元件供給驅動信號；及第2發光元件，其設置於前述像素電路，出射紅外光。
針對用於實施本發明之形態(實施形態)，一面參照圖式一面詳細地進行說明。並非由以下之實施形態記載之內容限定本發明。又，在以下記載之構成要素中，亦包含本領域技術人員可易於想到之構成要素、及實質上相同之構成要素。再者，以下記載之構成要素可適宜地組合。再者，揭示終極而言僅為一例，對於本領域技術人員針對保持發明之主旨之適當變更可容易地想到者，當然包含於本發明之範圍內。又，圖式為使說明更加明確，較實際態樣，雖存在將各部分之寬度、厚度、形狀等示意性地顯示之情形，但其終極而言僅為一例，並非限定本發明之解釋。又，在本說明書及各圖中，存在針對與已出現之圖中所描述之要素同樣的要素，賦予同一符號，且適宜省略其詳細說明之情形。
在本說明書及申請專利範圍中，在表達於某構造體上配置其他之構造體之態樣時，在單純地記述為「於…上」之情形下，如無特別說明，則視為包含以下兩種情形，即：以與某構造體相接之方式，於正上方配置其他之構造體之情形，與於某構造體上方進一步介隔其他之構造體而配置其他之構造體之情形。
(第1實施形態) 圖1係示意性顯示第1實施形態之顯示裝置之俯視圖。如圖1所示般，顯示裝置1包含：陣列基板2、像素Pix、驅動電路12、驅動IC(Integrated Circuit，積體電路)210、及陰極配線60。陣列基板2係用於驅動各像素Pix之驅動電路基板，亦被稱為底板或主動矩陣基板。陣列基板2具有：基板21、複數個電晶體、複數個電容、及各種配線等。雖未特別圖示，但可於陣列基板2上連接用於輸入控制信號及電力之撓性印刷基板(FPC)等，該控制信號用於對驅動電路12及驅動IC 210進行驅動。
如圖1所示，顯示裝置1具有：顯示區域AA、及周邊區域GA。顯示區域AA係與複數個像素Pix重疊地配置，且顯示圖像之區域。周邊區域GA係不與複數個像素Pix重疊之區域，配置於顯示區域AA之外側。
複數個像素Pix在基板21之顯示區域AA中，於第1方向Dx及第2方向Dy排列。再者，第1方向Dx及第2方向Dy係相對於基板21之表面平行之方向。第1方向Dx與第2方向Dy正交。惟，第1方向Dx可與第2方向Dy交叉而非正交。第3方向Dz係與第1方向Dx及第2方向Dy正交之方向。第3方向Dz例如與基板21之法線方向對應。再者，以下，所謂俯視係表示自第3方向Dz觀察時之位置關係。
驅動電路12係基於來自驅動IC 210或外部之各種控制信號驅動複數條閘極線(例如，發光控制掃描線BG、重置控制掃描線RG、初始化控制掃描線IG、寫入控制掃描線SG及發熱控制掃描線HG(參照圖3))之電路。驅動電路12依次或同時選擇複數條閘極線，且對所選擇之閘極線供給閘極驅動信號。藉此，驅動電路12選擇連接於閘極線之複數個像素Pix。
驅動IC 210係控制顯示裝置1之顯示之電路。驅動IC 210作為COG(Chip On Glass，玻璃覆晶)，安裝於基板21之周邊區域GA。並不限定於此，驅動IC 210可作為COF(Chip On Film，覆晶薄膜)，安裝於連接於基板21之周邊區域GA之撓性印刷基板或硬性基板上。
陰極配線60設置於基板21之周邊區域GA。陰極配線60包圍顯示區域AA之複數個像素Pix及周邊區域GA之驅動電路12而設置。複數個第1發光元件31之陰極連接於共通之陰極配線60，而被供給固定電位(例如，接地電位)。更具體而言，第1發光元件31之陰極端子34(參照圖7)經由陰極電極22(第2電極)連接於陰極配線60。
圖2係顯示1個像素Pix之俯視圖。如圖2所示，1個像素Pix包含複數個子像素49。例如，像素Pix具有：第1子像素49R、第2子像素49G、及第3子像素49B。第1子像素49R顯示作為第1色之原色之紅色。第2子像素49G顯示作為第2色之原色之綠色。第3子像素49B顯示作為第3色之原色之藍色。如圖2所示般，在1個像素Pix中，第1子像素49R與第3子像素49B在第1方向Dx排列。又，第2子像素49G與第3子像素49B在第2方向Dy排列。此外，第1色、第2色、第3色各者並不限定於紅色、綠色、藍色，可選擇補色等任意色。以下，在無須分別區別第1子像素49R、第2子像素49G、第3子像素49B之情形下，稱為子像素49。
子像素49各自具有第1發光元件31R、31G、31B、及陽極電極23(第1電極)。再者，1個像素Pix具有第2發光元件32。第1發光元件31R、31G、31B出射可見光。可見光之波長區域為例如380 nm以上780 nm以下左右。又，第2發光元件32出射紅外光。紅外光之波長區域為例如780 nm以上1000 nm以下左右。此外，在以下之說明中，於無須將第1發光元件31R、31G、31B及第2發光元件32區別說明之情形下，簡單表示為發光元件3。又，在無須將第1發光元件31R、31G、31B區別說明之情形下，簡單表示為第1發光元件31。
於第1子像素49R、第2子像素49G及第3子像素49B分別配置第1發光元件31R、31G、31B。顯示裝置1在第1子像素49R、第2子像素49G及第3子像素49B中，藉由在第1發光元件31R、31G、31B之每一者出射不同之光(例如，紅色、綠色、藍色之光)而顯示圖像。
又，顯示裝置1藉由自第2發光元件32出射紅外光，而可對第1發光元件31R、31G、31B進行加熱。或，顯示裝置1可基於自第2發光元件32出射之紅外光，檢測手指Fg或手掌等被檢測體之生物體資訊。生物體資訊為例如指紋、手指Fg或手掌之血管像(靜脈圖案)、脈波、脈搏、血氧濃度等。
發光元件3設置於複數個子像素49之各者。發光元件3為在俯視下具有3 μm以上、300 μm以下左右之大小之發光二極體(LED：Light Emitting Diode)晶片。雖然並非是嚴密之定義，但晶片尺寸小於100 μm者被稱為微型LED(micro LED)。於各像素具備微型LED之顯示裝置1亦被稱為微型LED顯示裝置。此外，微型LED之微型並不限定發光元件3之大小。
此外，複數個第1發光元件31可出射4色以上之不同之光。又，複數個子像素49之配置並不限定於圖2所示之構成。例如，第1子像素49R可與第2子像素49G在第1方向Dx相鄰。又，第1子像素49R、第2子像素49G及第3子像素49B可按照此順序在第1方向Dx重複排列。
又，雖然在圖1及圖2中，示意性地將第2發光元件32與第1子像素49R、第2子像素49G及第3子像素49B區別顯示，但第2發光元件32可包含於第1子像素49R、第2子像素49G及第3子像素49B之任一者。即，於1個子像素49之像素電路PICA設置第1發光元件31及第2發光元件32。又，並不限定於在所有像素Pix設置第2發光元件32之構成。可就每複數個像素Pix設置1個第2發光元件32，亦可排列不具有第2發光元件32之像素Pix、及具有第2發光元件32之像素Pix。
圖3係顯示像素電路之電路圖。像素電路PICA係設置於基板21，將驅動信號(電流)供給至第1發光元件31之電路。在圖3中，說明設置有第1發光元件31及第2發光元件32之子像素49(例如第1子像素49R)之像素電路PICA。此外，未設置第2發光元件32之子像素49(例如第2子像素49G及第3子像素49B)之像素電路PICA可採用自圖3省略第2發光元件32、發熱控制電晶體HST、發熱控制掃描線HG之電路構成。
如圖3所示，像素電路PICA包含：第1發光元件31、第2發光元件32、6個電晶體、及2個電容。具體而言，像素電路PICA包含：發光控制電晶體BCT、初始化電晶體IST、寫入電晶體SST、重置電晶體RST、驅動電晶體DRT及發熱控制電晶體HST。一部分之電晶體可由相鄰之複數個子像素49共有。例如，發光控制電晶體BCT可經由共通配線由3個子像素49共有。又，重置電晶體RST設置於周邊區域GA，例如可就子像素49之各列設置1個。此情形下，重置電晶體RST經由共通配線連接於複數個驅動電晶體DRT之源極。
像素電路PICA所具有之複數個電晶體分別由n型TFT(Thin Film Transistor，薄膜電晶體)構成。惟，並不限定於此，各電晶體可分別由p型TFT構成。在使用p型TFT之情形下，可適宜地使電源電位或電容Cs1及電容Cs2之連接適合。
發光控制掃描線BG連接於發光控制電晶體BCT之閘極。初始化控制掃描線IG連接於初始化電晶體IST之閘極。寫入控制掃描線SG連接於寫入電晶體SST之閘極。重置控制掃描線RG連接於重置電晶體RST之閘極。發熱控制掃描線HG連接於發熱控制電晶體HST之閘極。
發光控制掃描線BG、初始化控制掃描線IG、寫入控制掃描線SG、重置控制掃描線RG及發熱控制掃描線HG分別連接於設置於周邊區域GA之驅動電路12(參照圖1)。驅動電路12對發光控制掃描線BG、初始化控制掃描線IG、寫入控制掃描線SG、重置控制掃描線RG及發熱控制掃描線HG，分別供給發光控制信號Vbg、初始化控制信號Vig、寫入控制信號Vsg、重置控制信號Vrg及發熱控制信號Vhg。
驅動IC 210(參照圖1)對第1子像素49R、第2子像素49G及第3子像素49B各者之像素電路PICA分時供給影像信號Vsig。於第1子像素49R、第2子像素49G及第3子像素49B之各行與驅動IC 210之間設置有多工器等開關電路。影像信號Vsig經由影像信號線L2被供給至寫入電晶體SST。又，驅動IC 210經由重置信號線L3將重置電源電位Vrst供給至重置電晶體RST。驅動IC 210經由初始化信號線L4將初始化電位Vini供給至初始化電晶體IST。
發光控制電晶體BCT、初始化電晶體IST、寫入電晶體SST、重置電晶體RST及發熱控制電晶體HST作為選擇2節點間之導通與非導通之開關元件而發揮功能。驅動電晶體DRT作為相應於閘極與汲極之間之電壓，控制第1發光元件31中流通之電流之電流控制元件而發揮功能。
第1發光元件31之陰極連接於陰極電源線L10(第2電源線)。又，第1發光元件31之陽極經由驅動電晶體DRT及發光控制電晶體BCT連接於陽極電源線L1(第1電源線)。對陽極電源線L1供給陽極電源電位PVDD(第1電位)。即，陽極電源線L1經由陽極電極23對第1發光元件31供給陽極電源電位PVDD。對陰極電源線L10供給陰極電源電位PVSS(第3電位)。陽極電源電位PVDD係高於陰極電源電位PVSS之電位。陰極電源線L10包含陰極配線60。此外，針對第1發光元件31及第2發光元件32之發光動作，於後文敘述。
第2發光元件32之陽極經由發熱控制電晶體HST電性連接於陽極電源線L1。對第2發光元件32之陽極端子38供給陽極電源電位PVDD。第2發光元件32之陰極電性連接於陽極電極23，且經由陽極電極23電性連接於重置電晶體RST。對第2發光元件32之陰極端子37，供給具有較陽極電源電位PVDD更低之電位之重置電源電位Vrst(第2電位)。
又，像素電路PICA包含電容Cs1及電容Cs2。電容Cs1為形成於驅動電晶體DRT之閘極與源極之間之保持電容。電容Cs2為形成於驅動電晶體DRT之源極及第1發光元件31之陽極與陰極電源線L10之間之附加電容。
圖4係對顯示裝置之動作例予以顯示之時序圖。圖4所示之期間G1至期間G4之各者為1水平期間。此外，在圖4中顯示驅動第1列之子像素49至第4列之子像素49之動作，但第5列以後至最終列之子像素49繼續被驅動。又，在以下之說明中，將進行自第1列之子像素49至最終列之子像素49之驅動之期間表示為圖框期間1F。
以第1列之子像素49為例，以下詳細地說明圖4所示之期間t0至期間t5之動作例。期間t0為前圖框發光期間。即，於在某一圖框期間1F之處理開始前之期間t0，子像素49持續前圖框之發光狀態。
其次，期間t1為驅動電晶體DRT之源極初始化期間。具體而言，在期間t1，藉由自驅動電路12供給之各控制信號，而發光控制掃描線BG1之電位成為L(低)位準，重置控制掃描線RG1之電位成為H(高)位準。藉此，發光控制電晶體BCT變為關斷(非導通狀態)，重置電晶體RST變為導通(導通狀態)。
此外，發光控制掃描線BG1表示連接於第1列之子像素49之發光控制掃描線BG，發光控制掃描線BG2表示連接於第2列之子像素49之發光控制掃描線BG。發光控制掃描線BG3表示連接於第3列之子像素49之發光控制掃描線BG，發光控制掃描線BG4表示連接於第4列之子像素49之發光控制掃描線BG。重置控制掃描線RG1、RG2、RG3、RG4等各掃描線亦同樣。
在期間t1，於屬於第1列之子像素49中，自陽極電源線L1之電流由發光控制電晶體BCT遮斷。第1發光元件31之發光停止，且殘留於子像素49內之電荷經由重置電晶體RST朝外部流通。藉此，驅動電晶體DRT之源極固定為重置電源電位Vrst。重置電源電位Vrst對於陰極電源電位PVSS具有特定之電位差而設定。此情形下，重置電源電位Vrst與陰極電源電位PVSS之電位差小於第1發光元件31開始發光之電位差。
其次，期間t2為驅動電晶體DRT之閘極初始化期間。具體而言，在期間t2，藉由自驅動電路12供給之各控制信號，而初始化控制掃描線IG1之電位成為H位準。初始化電晶體IST變為導通。在屬於第1列之子像素49中，經由初始化電晶體IST而驅動電晶體DRT之閘極固定為初始化電位Vini。初始化電位Vini對於重置電源電位Vrst具有大於驅動電晶體DRT之臨限值之電位。因而，驅動電晶體DRT變為導通。惟，在期間t2，由於發光控制電晶體BCT維持關斷之狀態，故驅動電晶體DRT中未流通電流。
其次，期間t3為偏移消除動作期間。具體而言，在期間t3，藉由自驅動電路12供給之各控制信號，而發光控制掃描線BG1之電位成為H位準，重置控制掃描線RG1之電位成為L位準。藉此，發光控制電晶體BCT變為導通，重置電晶體RST變為關斷。
驅動電晶體DRT藉由期間t2之動作而變為導通狀態。因而，自陽極電源線L1(陽極電源電位PVDD)，經由發光控制電晶體BCT對驅動電晶體DRT供給電流。
在該階段中，由於第1發光元件31之陽極與陰極之間之電壓小於發光開始電壓，故未流通電流。因而，藉由陽極電源電位PVDD而驅動電晶體DRT之源極被充電，源極之電位上升。驅動電晶體DRT之閘極電位成為初始化電位Vini。因而，在驅動電晶體DRT之源極電位成為(Vini-Vth)之階段，驅動電晶體DRT變為關斷，電位上升停止。此處，Vth為驅動電晶體DRT之臨限值電壓Vth。
臨限值電壓Vth就每一子像素49存在偏差。因而，電位上升停止時之驅動電晶體DRT之源極之電位就每一子像素49而不同。即，藉由期間t3之動作，而在各子像素49，取得相當於驅動電晶體DRT之臨限值電壓Vth之電壓。此時，對第1發光元件31施加((Vini-Vth)-PVSS)之電壓。由於該電壓小於第1發光元件31之發光開始電壓，故第1發光元件31中未流通電流。
其次，期間t4為影像信號寫入動作期間。具體而言，在期間t4，藉由自驅動電路12供給之各控制信號，而發光控制掃描線BG1之電位成為L位準，初始化控制掃描線IG1之電位成為L位準，寫入控制掃描線SG1成為H位準。
藉此，發光控制電晶體BCT變為關斷，初始化電晶體IST變為關斷，寫入電晶體SST變為導通。在期間t4，於屬於第1列之子像素49中，影像信號Vsig朝驅動電晶體DRT之閘極輸入。驅動電晶體DRT之閘極電位自初始化電位Vini變化為影像信號Vsig之電位。另一方面，驅動電晶體DRT之源極之電位維持(Vini-Vth)。其結果為，驅動電晶體DRT之閘極與源極之間之電壓成為(Vsig-(Vini-Vth))，成為反映子像素49間之臨限值電壓Vth之偏差之電壓。
影像信號線L2在第2方向Dy(參照圖1)延伸，連接於屬於同行之複數列之子像素49。因而，進行影像寫入動作之期間t4就每一列實施。
其次，期間t5為發光動作期間。具體而言，在期間t5，藉由自驅動電路12供給之各控制信號，而發光控制掃描線BG1之電位成為H位準，寫入控制掃描線SG1成為L位準。藉此，發光控制電晶體BCT變為導通，寫入電晶體SST變為關斷。自陽極電源線L1(陽極電源電位PVDD)，經由發光控制電晶體BCT對驅動電晶體DRT供給電流。
驅動電晶體DRT將與在期間t4之前設定之閘極源極間之電壓相應之電流供給至第1發光元件31。第1發光元件31以與該電流相應之亮度發光。此時，第1發光元件31之陽極與陰極之間之電壓成為與經由驅動電晶體DRT供給之電流值相應之電壓。藉此，第1發光元件31之陽極之電位上升。此處，驅動電晶體DRT之閘極與源極之間之電壓係由電容Cs1保持。因而，藉由電容Cs1之耦合，而伴隨著第1發光元件31之陽極之電位上升，驅動電晶體DRT之閘極電位亦上升。
實際上，在驅動電晶體DRT之閘極，由於除存在電容Cs1以外，還存在電容Cs2等附加電容，故驅動電晶體DRT之閘極電位上升略微小於陽極之電位上升。惟，由於該值為已知，故只要以在最終的驅動電晶體DRT之閘極與源極之間之電壓中，成為所期望之電流值之方式，決定影像信號Vsig之電位即可。
若自第1列至最終列完成以上之動作，則進行1圖框之圖像之顯示。例如，屬於第2列之子像素49之重置動作在與期間t2及期間t3重疊之期間執行。屬於第2列之子像素49之偏移消除動作在與期間t3及期間t4重疊之期間執行。屬於第2列之子像素49之影像信號寫入動作在與期間t5重疊之期間進行。以後，重複此動作，並進行影像之顯示。
此外，在圖4所示之動作例中，在期間t1至期間t5，實施1列之子像素49之驅動，但並不限定於此。驅動電路12可同時驅動2列子像素49，亦可同時驅動3列以上之子像素49。
此外，上述之圖3所示之像素電路PICA之構成及圖4所示之動作例僅為一例，可適宜地變更。例如在1個子像素49中之配線之數目及電晶體之數目可不同。又，像素電路PICA亦可採用電流鏡電路等之構成。
圖5係對顯示裝置啟動時之動作例予以顯示之時序圖。如圖5所示，顯示裝置1在非顯示期間ND與圖框期間1F之間具有預熱期間PH。非顯示期間ND係顯示裝置1停止顯示圖像之狀態之期間。非顯示期間ND例如包含顯示裝置1之電源停止之期間、或經特定期間無輸入操作之情形下停止顯示之休眠模式之期間。
在時刻ton，顯示裝置1之電源接通或經進行自休眠模式恢復之操作時，驅動IC 210執行預熱期間PH。具體而言，藉由自驅動電路12供給之各控制信號，屬於各列之重置控制掃描線RG之電位成為H位準，發熱控制掃描線HG之電位成為H位準，發光控制掃描線BG、初始化控制掃描線IG及寫入控制掃描線SG之電位成為L位準。
藉此，發熱控制電晶體HST及重置電晶體RST變為導通，其他電晶體變為關斷。對第2發光元件32之陽極，自陽極電源線L1供給陽極電源電位PVDD(第1電位)。又，對第2發光元件32之陰極，自重置信號線L3供給重置電源電位Vrst(第2電位)。以第2發光元件32之陽極與陰極之間之電壓大於發光開始電壓之方式，設定陽極電源電位PVDD及重置電源電位Vrst。
藉此，於第2發光元件32中流通跟陽極與陰極之間之電壓相應之電流，從而第2發光元件32發光。在預熱期間PH，陽極電源線L1、發熱控制電晶體HST、第2發光元件32、重置電晶體RST及重置信號線L3導通而形成電流路徑。
藉由自第2發光元件32出射之紅外光，將第2發光元件32周圍之樹脂層(元件絕緣膜97(參照圖7))加熱。又，藉由流經第2發光元件32之電流，從而第2發光元件32本身之溫度上升。樹脂層之熱及在第2發光元件32產生之熱被傳遞至第1發光元件31，從而第1發光元件31之溫度上升。此外，在預熱期間PH，自陽極電源線L1供給之電位可為與在圖框期間1F供給之陽極電源電位PVDD不同之電位。藉此，顯示裝置1可適切地調整第2發光元件32中流通之電流，而控制第2發光元件32之發光及發熱。
經特定期間對第2發光元件32供給電流後，屬於各列之重置控制掃描線RG及發熱控制掃描線HG之電位成為L位準，發光控制掃描線BG之電位成為H位準。藉此，電流向第2發光元件32之供給停止。之後，顯示裝置1執行上述之圖框期間1F之顯示。
雖然在圖5所示之動作例中，於預熱期間PH，屬於4列之子像素49之第2發光元件32被同時驅動，但並不限定於此。驅動電路12可同時驅動屬於3列以下、或5列以上之子像素49之第2發光元件32，亦可同時驅動屬於第1列至最終列之子像素49之所有第2發光元件32。
圖6係示意性顯示比較例之發光元件之亮度及溫度與時間之關係之圖。圖6所示之圖之橫軸為向發光元件3供給電流之時間，時間t=0表示開始向發光元件3供給電流之時間。圖6所示之圖之縱軸表示發光元件3之亮度及溫度。
如圖6所示，比較例之發光元件3具有伴隨著溫度上升而發光效率降低之溫度特性。具體而言，在比較例之發光元件3中開始流通電流之時間t=0至時間tph之期間，具有若發光元件3之溫度上升，則亮度(發光效率)降低，發光動作變得不穩定之傾向。在時間tph以後，發光元件3成為一定之溫度Ts，亮度亦穩定。
在本實施形態中，藉由在與顯示期間不同之預熱期間PH，第2發光元件32出射紅外光，而第1發光元件31預先被加熱，在該期間，第1發光元件31中未流通電流。例如，在第1發光元件31之溫度上升至圖6所示之溫度Ts後，開始圖框期間1F。藉此，顯示裝置1可抑制在期間t5(發光動作期間)中第1發光元件31中流通電流之情形之第1發光元件31之溫度上升。即，第1發光元件31在圖6所示之時間tph以後之發光動作變得穩定之區域，開始被供給電流而被驅動。藉此，顯示裝置1可抑制伴隨著第1發光元件31之溫度上升之亮度(發光效率)之降低。其結果為，顯示裝置1可抑制顯示特性降低。
其次，說明顯示裝置1之剖面構成。圖7係圖2之VII-VII’剖視圖。圖8係圖1之VIII-VIII’剖視圖。如圖7所示，發光元件3設置於陣列基板2上。陣列基板2具有：基板21、陽極電極23、23A、對向電極25、連接電極26a、各種電晶體、各種配線及各種絕緣膜。
基板21係絕緣基板，利用例如石英、無鹼玻璃等玻璃基板、或聚醯亞胺等樹脂基板。在使用具有可撓曲性之樹脂基板作為基板21之情形下，可將顯示裝置1構成為片式顯示器。又，基板21並不限定於聚醯亞胺，可使用其他之樹脂材料。
此外，在本說明書中，在垂直於基板21之表面之方向中，將自基板21朝向發光元件3之方向設為「上側」或簡單設為「上」。又，將自發光元件3朝向基板21之方向設為「下側」或簡單設為「下」。
於基板21上設置底塗層膜91。底塗層膜91為例如具有絕緣膜91a、91b、91c之3層積層構造。絕緣膜91a為矽氧化膜，絕緣膜91b為矽氮化膜，絕緣膜91c為矽氧化膜。下層之絕緣膜91a係為了提高基板21與底塗層膜91之密接性而設置。中層之絕緣膜91b作為來自外部之水分及雜質之阻擋膜而設置。上層之絕緣膜91c作為使絕緣膜91b之矽氮化膜中含有之氫原子不會擴散至半導體層61側之阻擋膜而設置。
底塗層膜91之構成並不限定於圖7所示之構成。例如，底塗層膜91可為單層膜或2層積層膜，亦可積層4層以上。又，在基板21為玻璃基板之情形下，由於矽氮化膜之密接性較良好，故可於基板21上直接形成矽氮化膜。
遮光膜65設置於絕緣膜91a上。遮光膜65設置於半導體層61與基板21之間。藉由遮光膜65，可抑制光自基板21側向半導體層61之通道區域61a之侵入。或，藉由以導電性材料形成遮光膜65，且賦予特定之電位，而可賦予對驅動電晶體DRT之背閘極效應。此外，遮光膜65設置於基板21上，可覆蓋遮光膜65而設置絕緣膜91a。
驅動電晶體DRT設置於底塗層膜91上。此外，雖然在圖7中顯示複數個電晶體中之驅動電晶體DRT，但像素電路PICA所包含之發光控制電晶體BCT、初始化電晶體IST、寫入電晶體SST、重置電晶體RST及發熱控制電晶體HST亦具有與驅動電晶體DRT同樣之積層構造。
驅動電晶體DRT具有：半導體層61、源極電極62、汲極電極63及閘極電極64。半導體層61設置於底塗層膜91上。半導體層61使用例如多晶矽。惟，半導體層61並不限定於此，可為微晶氧化物半導體、非晶氧化物半導體、低溫多晶矽等。作為驅動電晶體DRT，雖然僅顯示n型TFT，但可同時形成p型TFT。在n型TFT中，半導體層61具有：通道區域61a、源極區域61b、汲極區域61c及低濃度雜質區域61d。低濃度雜質區域61d設置於通道區域61a與源極區域61b之間，且設置於通道區域61a與汲極區域61c之間。
閘極絕緣膜92覆蓋半導體層61而設置於底塗層膜91上。閘極絕緣膜92為例如矽氧化膜。閘極電極64設置於閘極絕緣膜92上。又，與第2閘極電極64於同層設置第1配線66。閘極電極64及第1配線66使用例如鉬鎢(MoW)。在圖7所示之例中，驅動電晶體DRT為閘極電極64設置於半導體層61之上側之頂部閘極構造。惟，並不限定於此，驅動電晶體DRT可為於半導體層61之下側設置有閘極電極64之底部閘極構造，亦可為於半導體層61之上側及下側之兩側設置有閘極電極64之雙閘極構造。
層間絕緣膜93覆蓋閘極電極64而設置於閘極絕緣膜92上。層間絕緣膜93具有例如矽氮化膜與矽氧化膜之積層構造。源極電極62及汲極電極63設置於層間絕緣膜93上。源極電極62經由設置於閘極絕緣膜92及層間絕緣膜93之接觸孔，連接於源極區域61b。汲極電極63經由設置於閘極絕緣膜92及層間絕緣膜93之接觸孔，連接於汲極區域61c。於源極電極62連接成為引繞配線之第2配線67。源極電極62、汲極電極63及第2配線67可採用例如鈦(Ti)、鋁(Al)、鈦(Ti)之3層積層構造。
第2配線67之一部分形成於與第1配線66重疊之區域。由介隔著層間絕緣膜93對向之第1配線66與第2配線67形成電容Cs1。又，第1配線66形成於與半導體層61之一部分重疊之區域。又，電容Cs1亦包含由介隔著閘極絕緣膜92對向之半導體層61與第1配線66形成之電容。
平坦化膜94覆蓋驅動電晶體DRT及第2配線67而設置於層間絕緣膜93上。作為平坦化膜94，係使用感光性丙烯酸等有機材料。感光性丙烯酸等有機材料較由CVD等形成之無機絕緣材料，在配線階差之覆蓋性、及表面之平坦性上更優異。
於平坦化膜94上，依序積層對向電極25、電容絕緣膜95、陽極電極23、23A、陽極電極絕緣膜96。對向電極25係由例如ITO(Indium Tin Oxide，銦錫氧化物)等具有透光性之導電性材料構成。與對向電極25於同層設置連接電極26a。連接電極26a覆蓋設置於平坦化膜94之接觸孔H1之內部而設置，於接觸孔H1之底部與第2配線67連接。
電容絕緣膜95覆蓋對向電極25及連接電極26a而設置，於與接觸孔H1重疊之區域具有開口。電容絕緣膜95為例如矽氮化膜。陽極電極23介隔著電容絕緣膜95與對向電極25對向。陽極電極23經由接觸孔H1與連接電極26a及第2配線67電性連接。藉此，陽極電極23與驅動電晶體DRT電性連接。陽極電極23採用鉬(Mo)、鋁(Al)之積層構造。惟，並不限定於此，陽極電極23可為包含鉬、鈦之金屬之任一種以上之材料。或，陽極電極23可為包含鉬、鈦之任一種以上之合金、或透光性導電材料。
於介隔著電容絕緣膜95對向之陽極電極23與對向電極25之間形成電容Cs2。又，由ITO形成之對向電極25亦具有作為在形成陽極電極23之步驟中，用於保護第2配線67等各種配線之障壁膜之功能。且說，在陽極電極23之圖案化時，對向電極25於局部曝露於蝕刻環境，但藉由在對向電極25之形成至陽極電極23之形成之期間進行之退火處理，而對向電極25對於陽極電極23之蝕刻具有充分之耐性。
陽極電極絕緣膜96覆蓋陽極電極23而設置。陽極電極絕緣膜96為例如矽氮化膜。陽極電極絕緣膜96覆蓋陽極電極23之周緣部，而將相鄰之子像素49之陽極電極23絕緣。
陽極電極絕緣膜96在與陽極電極23重疊之位置具有用於安裝第1發光元件31之開口OP。開口OP之大小考量第1發光元件31之安裝步驟之安裝偏移量等，而設為較第1發光元件31更大之面積之開口。亦即，在自垂直於基板21之方向之俯視下，陽極電極23之面積大於第1發光元件31之面積。再者，第1發光元件31至少具有2個端子(陽極端子35及陰極端子34)，在自垂直於基板21之方向之俯視下，陽極電極23之面積至少大於2個端子(陽極端子35及陰極端子34)之一者之面積。在例如發光元件3在俯視下為10 μm×10 μm左右之安裝面積時，作為開口OP之面積，較佳為確保20 μm×20 μm左右。
第1發光元件31(31R、31G、31B)安裝於與各自對應之陽極電極23。陽極電極23與第1發光元件31之陽極電極23電性連接。第1發光元件31具有半導體層33、陰極端子34及陽極端子35。半導體層33可採用積層有n型包層、活性層及p型包層之構成。第1發光元件31之陽極端子35朝向下側(基板21側)，陰極端子34朝向上側(陰極電極22側)。
半導體層33使用例如氮化鎵(GaN)、鋁銦燐(AlInP)等化合物半導體。半導體層33可就第1發光元件31R、31G、31B之每一者使用不同之材料。又，為了高效率化，可採用使包含數原子層之井層與障壁層週期地積層之多重量子井構造(MQW構造)，而作為活性層。又，作為第1發光元件31，可為於半導體基板上形成半導體層33之構成。或，並不限定於第1發光元件31單體安裝於陣列基板2之構成，可為將包含第1發光元件31之LED晶片安裝於陣列基板2之構成。LED晶片例如可舉出下述構成，即：具有發光元件基板、設置於發光元件基板之第1發光元件31、及設置於發光元件基板且驅動發光元件3之電路元件群，且發光元件基板、發光元件3及電路元件群積體於1晶片。
在供第2發光元件32安裝之區域，陰極電極22A及陽極電極23A於電容絕緣膜95上分開地設置。陽極電極絕緣膜96覆蓋陰極電極22A及陽極電極23A而設置，於供第2發光元件32安裝之部分設置開口。陰極電極22A經由接觸孔H1A與設置於層間絕緣膜93上之第3配線68連接。又，陽極電極23A電性連接於發熱控制電晶體HST。
第2發光元件32具有半導體層36、陰極端子37及陽極端子38。第2發光元件32之陰極端子37及陽極端子38均朝向下側(基板21側)，安裝於與各自對應之陰極電極22A、陽極電極23A。半導體層36例如使用GaAlAs/GaAs或GaAsP/GaAs。
於複數個發光元件3(複數個第1發光元件31及複數個第2發光元件32)之間設置元件絕緣膜97。元件絕緣膜97係由樹脂材料形成。元件絕緣膜97覆蓋第1發光元件31之側面，第1發光元件31之陰極端子34自元件絕緣膜97露出。以元件絕緣膜97上表面與陰極端子34上表面形成同一面之方式，元件絕緣膜97平坦地形成。惟，元件絕緣膜97之上表面之位置可與陰極端子34之上表面之位置不同。又，元件絕緣膜97覆蓋第2發光元件32之側面及上表面。
陰極電極22覆蓋複數個發光元件3及元件絕緣膜97，且電性連接於複數個第1發光元件31。更具體而言，陰極電極22遍及元件絕緣膜97上表面、及陰極端子34上表面而設置。陰極電極22與安裝於顯示區域AA之複數個像素Pix之第1發光元件31之陰極端子34電性連接。又，於第2發光元件32上依序積層元件絕緣膜97、陰極電極22。即，第2發光元件32與陰極電極22成為非連接狀態。
陰極電極22使用例如ITO等具有透光性之導電性材料。藉此，可將自第1發光元件31之出射光高效率地朝外部取出。又，自第2發光元件32出射之加熱用之紅外光HL之至少一部由陰極電極22反射，且在元件絕緣膜97中行進。藉此，紅外光HL高效率地由元件絕緣膜97吸收，而可良好地對元件絕緣膜97進行加熱。又，紅外光HL之至少一部分在元件絕緣膜97中行進，直至到達與第2發光元件32相鄰之第1發光元件31為止。藉此，第1發光元件31被加熱。
如圖8所示，陰極電極22於設置於顯示區域AA之外側之陰極接觸部(接觸孔H2)，與設置於陣列基板2側之陰極配線60連接。此外，在圖8中，為了易於理解周邊區域GA之剖面構成、與顯示區域AA之剖面構成之對應關係，而同時顯示周邊區域GA及顯示區域AA。
如圖8所示，顯示裝置1在周邊區域GA中，具有端子部27、彎折區域FA及陰極接觸部(接觸孔H2)。端子部27為與驅動IC 210或撓性印刷基板等配線基板連接之端子。彎折區域FA係陣列基板2中之用於將端子部27側之周邊區域GA彎折之區域。此外，在設置彎折區域FA之情形下，使用具有可撓曲性之樹脂材料作為基板21。
具體而言，底塗層膜91、閘極絕緣膜92及層間絕緣膜93自顯示區域AA遍及周邊區域GA而設置至基板21之端部。底塗層膜91、閘極絕緣膜92及層間絕緣膜93在彎折區域FA被去除。底塗層膜91、閘極絕緣膜92及層間絕緣膜93在彎折區域FA中係藉由蝕刻而去除。此情形下，有由聚醯亞胺等樹脂材料構成之基板21之表面藉由局部蝕刻被浸蝕，而形成凹部之情形。
陰極配線60設置於層間絕緣膜93上。即，陰極配線60與源極電極62、汲極電極63及第2配線67設置於同層，且由相同之材料形成。陰極配線60跨於彎折區域FA而設置，且沿由底塗層膜91、閘極絕緣膜92及層間絕緣膜93、與基板21形成之階差而設置。又，陰極配線60在彎折區域FA中設置於基板21上，在彎折區域FA與基板21之端部之間設置於層間絕緣膜93上。
平坦化膜94在周邊區域GA之彎折區域FA及彎折區域FA與基板21之端部之間之區域被去除。在平坦化膜94中，於彎折區域FA與顯示區域AA之間之區域設置接觸孔H2。陰極配線60露出於接觸孔H2之底面，且，元件絕緣膜97之厚度以自顯示區域AA之周緣部朝向周邊區域GA變薄之方式設置。陰極電極22經由設置於接觸孔H2之內部之連接電極26b，與陰極配線60電性連接。連接電極26b與對向電極25及連接電極26a設置於同層，且由與對向電極25及連接電極26a相同之材料形成。
又，端子部27於彎折區域FA與基板21之端部之間之區域，設置於陰極配線60上。電容絕緣膜95覆蓋端子部27而設置，且在與端子部27重疊之區域具有開口。
如以上所述般，構成使用發光元件3之顯示裝置1，而作為顯示元件。此外，顯示裝置1可根據需要，於陰極電極22之上側設置保護玻璃或觸控面板等。又，此情形下，可在顯示裝置1與保護玻璃等構件之間，設置使用樹脂等填充材。又，在顯示裝置1中，並不限定於在第1發光元件31之上部連接於陰極電極22之面朝上構造，可為第1發光元件31之下部連接於陽極電極23及陰極電極22之所謂之面朝下構造。
其次，說明子像素49及第2發光元件32之詳細構成。圖9係將第1實施形態之顯示裝置之1個子像素放大而顯示之俯視圖。此外，在圖9中，為了易於觀察圖式，省略第1發光元件31而顯示，以兩點鏈線顯示第2發光元件。又，在圖9中，以兩點鏈線顯示陽極電極23，對陽極電源線L1、影像信號線L2、重置信號線L3、初始化信號線L4及連接配線L5、L6附加斜線而顯示。
如圖9所示，陽極電源線L1、影像信號線L2及初始化信號線L4在第2方向Dy延伸。重置信號線L3設置於陽極電源線L1與影像信號線L2之間。此外，雖然重置信號線L3為易於觀察圖式而簡略化顯示，但與陽極電源線L1等同樣地在第2方向Dy延伸而設置。
重置控制掃描線RG、發光控制掃描線BG、寫入控制掃描線SG、初始化控制掃描線IG及發熱控制掃描線HG分別在第1方向Dx延伸，在俯視下與陽極電源線L1及影像信號線L2分別交叉。連接配線L5連接驅動電晶體DRT、初始化電晶體IST及寫入電晶體SST。連接配線L6連接第2發光元件32與發熱控制電晶體HST。
構成驅動電晶體DRT之半導體層61、源極電極62(第2配線67)、閘極電極64(第1配線66)設置於由陽極電源線L1、影像信號線L2、發光控制掃描線BG及寫入控制掃描線SG包圍之區域。半導體層61在不與閘極電極64(第1配線66)重疊之部分，經由接觸孔H3與源極電極62(第2配線67)連接。陽極電極23及對向電極25設置於與驅動電晶體DRT重疊之區域。對向電極25連接於陰極電源線L10，被供給陰極電源電位PVSS。藉此，對向電極25可將陣列基板2之各電晶體及各種配線、與陽極電極23及發光元件3之間屏蔽。
陽極電極23延伸至不與驅動電晶體DRT重疊之區域，陽極電極23之一部分經由接觸孔H4與第3配線68之一端連接。第3配線68之另一端經由陰極電極22A與第2發光元件32電性連接。又，與第2發光元件32連接之陽極電極23A經由接觸孔H5與連接配線L6連接。
發熱控制電晶體HST具有：半導體層71、源極電極72、汲極電極73及閘極電極74。半導體層71在第2方向Dy延伸，與發熱控制掃描線HG在俯視下交叉。於半導體層71中之與發熱控制掃描線HG重疊之區域形成通道區域。發熱控制掃描線HG中之與半導體層71重疊之部分作為發熱控制電晶體HST之閘極電極74而發揮功能。半導體層71之一端側與陽極電源線連接部L1b連接。半導體層71之另一端側與連接配線L6連接。陽極電源線連接部L1b係自陽極電源線L1朝第1方向Dx分支之部分。陽極電源線連接部L1b及連接配線L6之一部分，分別作為源極電極72及汲極電極73而發揮功能。
根據此構成，第2發光元件32之陰極端子37電性連接於陽極電極23，第2發光元件32之陽極端子38經由發熱控制電晶體HST電性連接於陽極電源線L1。
發光控制電晶體BCT具有半導體層76。半導體層76與驅動電晶體DRT之半導體層61連接，與發光控制掃描線BG在俯視下交叉。半導體層76之一端側與陽極電源線連接部L1a電性連接。陽極電源線連接部L1a係自陽極電源線L1朝第1方向Dx分支之部分。藉此，驅動電晶體DRT及發光控制電晶體BCT電性連接於陽極電源線L1。
重置電晶體RST具有半導體層77。半導體層77之一端側與重置信號線L3連接，半導體層77之另一端側與驅動電晶體DRT之半導體層61連接。半導體層77在第2方向Dy延伸，在俯視下與發光控制掃描線BG及重置控制掃描線RG交叉。在半導體層77之與重置控制掃描線RG重疊之部分形成通道區域。
由於半導體層77及半導體層76與半導體層61連接，故實現圖3所示之電路圖所示之驅動電晶體DRT、發光控制電晶體BCT及重置電晶體RST之連接構成。
寫入電晶體SST具有半導體層78。半導體層78之一端側與影像信號線連接部L2a連接。影像信號線連接部L2a係自影像信號線L2朝第1方向Dx分支之部分。半導體層78之另一端側與連接配線L5連接。半導體層78在第1方向Dx延伸，在俯視下與分支部SGa交叉。分支部SGa係自寫入控制掃描線SG朝第2方向Dy分支之部分。
初始化電晶體IST具有半導體層79。半導體層79之一端側與初始化信號線L4連接。半導體層79之另一端側與連接配線L5連接。半導體層79在第2方向Dy延伸，在俯視下與初始化控制掃描線IG交叉。
如以上所述般，在1個子像素49中，於第1發光元件31之附近設置第2發光元件32。藉此，藉由自第2發光元件32出射之紅外光HL，而第1發光元件31被高效率地加熱。第2發光元件32電性連接於用於驅動第1發光元件31之陽極電源線L1及重置信號線L3，第2發光元件32及第1發光元件31共用陽極電源線L1及重置信號線L3。藉此，較獨立地設置驅動第2發光元件32之電路之情形，可抑制電路規模。
此外，圖9所示之第2發光元件32之配置終極而言僅為一例，可適宜地變更。例如，第2發光元件32連接於陽極電源線L1，但並不限定於此。可除陽極電源線L1之外，另具備用於驅動第2發光元件32之電源線。又，並不限定於第2發光元件32之陰極電性連接於重置信號線L3之構成。第2發光元件32之陰極可連接於陰極電源線L10。
(第2實施形態) 圖10係示意性顯示第2實施形態之顯示裝置之俯視圖。此外，在以下之說明中，對與上述之實施形態所說明之構成要素相同之構成要素賦予同一符號，且重複之說明省略。
如圖10所示，在第2實施形態之顯示裝置1A中，複數個第2發光元件32設置於基板21之周邊區域GA。具體而言，複數個第2發光元件32在顯示區域AA與驅動IC 210之間之區域LS中，沿顯示區域AA之一邊在第1方向Dx排列。在本實施形態中，發熱控制電晶體HST與複數個第2發光元件32對應地設置於區域LS。即，在顯示區域AA中，於複數個像素Pix，未設置第2發光元件32。又，像素電路PICA不具有發熱控制電晶體HST。因而，第2實施形態較第1實施形態，可謀求顯示之高精細化。
圖11係圖10之XI-XI’剖視圖。如圖11所示，第2發光元件32配置於複數個端子部27、與顯示區域AA之間。在周邊區域GA中，覆蓋第2發光元件32而設置元件絕緣膜97及陰極電極22。藉此，自第2發光元件32出射之紅外光HL由陰極電極22反射，並朝向顯示區域AA在元件絕緣膜97中行進。藉此，元件絕緣膜97被加熱，結果為，顯示區域AA之第1發光元件31被加熱。或，藉由到達第1發光元件31之紅外光HL，而第1發光元件31被加熱。
此外，雖然在第2實施形態中，於沿顯示區域AA之一個邊之區域LS設置有複數個第2發光元件32，但並不限定於此。複數個第2發光元件32可於設置有驅動電路12之周邊區域GA設置，亦可設置於隔著顯示區域AA與區域LS為相反側之周邊區域GA。複數個第2發光元件32可沿顯示區域AA之2個以上之邊而設置。又，第2實施形態之構成可與第1實施形態之構成組合。
(第3實施形態) 圖12係示意性顯示第3實施形態之顯示裝置之俯視圖。如圖12所示，在第3實施形態之顯示裝置1B中，第2發光元件32包含：光源用之第2發光元件32-L、及檢測用之第2發光元件32-S。光源用之第2發光元件32-L及檢測用之第2發光元件32-S為與上述之第1實施形態及第2實施形態之第2發光元件32相同之構造。光源用之第2發光元件32-L藉由被正向偏壓驅動而出射紅外光。檢測用之第2發光元件32-S藉由被反向偏壓驅動，而輸出與所照射之紅外光相應之信號。即，檢測用之第2發光元件32-S作為光感測器而發揮功能。
複數個像素Pix包含第1像素Pix1、第2像素Pix2及第3像素Pix3。第1像素Pix1係具有複數個第1發光元件31，而不具有第2發光元件32(光源用之第2發光元件32-L及檢測用之第2發光元件32-S)之像素。第2像素Pix2係具有複數個第1發光元件31、及1個光源用之第2發光元件32-L之像素。第3像素Pix3係具有複數個第1發光元件31、及1個檢測用之第2發光元件32-S之像素。
第1像素Pix1、第2像素Pix2及第3像素Pix3交替配置於顯示區域AA。作為一例，在第1列之像素行中，第1像素Pix1與第3像素Pix3在第1方向Dx交替排列。在第2列之像素行中，相對於第1列之像素行，置換第1像素Pix1與第3像素Pix3之位置關係，第1像素Pix1與第3像素Pix3在第1方向Dx交替排列。亦即，第1像素Pix1與第3像素Pix3在第2方向Dy交替排列。
在第3列之像素行中，第1像素Pix1、第2像素Pix2、及第3像素Pix3在第1方向Dx交替排列。第2像素Pix2對於複數個像素Pix設置1個。又，在複數個像素Pix中，第1像素Pix1及第3像素Pix3之數目大於第2像素Pix2之數目。較將第1像素Pix1、第2像素Pix2及第3像素Pix3均等地配置之情形，檢測用之第2發光元件32-S相對於光源用之第2發光元件32-L之比例變大。因而，可在整體上提高檢測用之第2發光元件32-S之檢測感度。
圖13係顯示第3實施形態之第3子像素所具有之像素電路之電路圖。 如圖13所示，在第3像素Pix3所具有之像素電路PICB中，檢測用之第2發光元件32-S之陽極經由電阻體28而連接於陰極電源線L10。檢測用之第2發光元件32-S之陰極經由發熱控制電晶體HST而連接於陽極電源線L1。若發熱控制電晶體HST導通，則於檢測用之第2發光元件32-S之陽極(陽極端子38)被供給陰極電源電位PVSS，於檢測用之第2發光元件32-S之陰極(陰極端子37)被供給陽極電源電位PVDD。
又，檢測用之第2發光元件32-S之陽極連接於檢測電路DET。檢測電路DET包含：檢測控制電晶體MGT、及電壓隨耦器電路VF。若對檢測控制電晶體MGT，自檢測控制信號線MG供給檢測控制信號Vmg，則檢測控制電晶體MGT導通。藉此，將檢測用之第2發光元件32-S之陽極與電壓隨耦器電路VF連接。
若朝檢測用之第2發光元件32-S照射光，則自檢測用之第2發光元件32-S，對電壓隨耦器電路VF供給與光相應之信號。電壓隨耦器電路VF將相應於檢測用之第2發光元件32-S之陽極之電位而流通之光電流放大，並將輸出信號Mout輸出。
根據此種構成，自光源用之第2發光元件32-L出射之紅外光在被檢測體之手指Fg或手掌等之表面或內部反射。檢測用之第2發光元件32-S藉由檢測經反射之紅外光，而可檢測有無手指Fg、或各種生物體資訊。由於光源用之第2發光元件32-L出射紅外光，故由檢測用之第2發光元件32-S進行之檢測可在顯示期間進行，亦可在預熱期間PH、或非顯示期間ND進行。
又，檢測手指Fg時之光源用之第2發光元件32-L之驅動、及檢測用之第2發光元件32-S之驅動可以任何方式進行。例如，顯示裝置1B藉由在連接於光源用之第2發光元件32-L之發熱控制電晶體HST導通之期間，將連接於檢測用之第2發光元件32-S之發熱控制電晶體HST及檢測控制電晶體MGT設為導通，而可進行手指Fg之檢測。
此外，在圖13中顯示檢測電路DET具有電壓隨耦器電路VF之構成，但並不限定於此。例如，在顯示裝置1B進行檢測有無手指Fg之觸控檢測等二值檢測之情形下，檢測電路DET亦可具有比較器而取代電壓隨耦器電路VF。
圖14係用於說明第3實施形態之顯示裝置之檢測方法之一例的說明圖。如圖14所示，在第1檢測期間DP1，於非存在手指Fg之狀態下，驅動IC 210將光源用之第2發光元件32-L設為非點亮(OFF)。藉此，檢測用之第2發光元件32-S輸出與入射之外部光NL相應之第1信號S1。檢測電路DET將第1信號S1放大，並輸出第1輸出信號Mout1。
在第2檢測期間DP2，於非存在手指Fg之狀態下，驅動IC 210使光源用之第2發光元件32-L點亮(ON)。藉此，光源用之第2發光元件32-L出射紅外光HL。檢測用之第2發光元件32-S輸出與入射之外部光NL、及紅外光HL之雜散光相應之第2信號S2。所謂紅外光HL之雜散光不包含自手指Fg之反射光，其表示紅外光HL中在顯示裝置1B內行進且朝檢測用之第2發光元件32-S入射之光之成分。檢測電路DET將第2信號S2放大，而輸出第2輸出信號Mout2。
驅動IC 210所包含之運算裝置基於第1輸出信號Mout1與第2輸出信號Mout2之差分(Mout2-Mout1)，對由紅外光HL之雜散光形成之輸出信號(第5輸出信號)予以運算。
同樣地，在第3檢測期間DP3，於手指Fg存在之狀態下，驅動IC 210將光源用之第2發光元件32-L設為非點亮(OFF)。藉此，檢測用之第2發光元件32-S輸出與入射之外部光NL及於手指Fg反射之外部光NLF之成分相應之第3信號S3。檢測電路DET將第3信號S3放大，並輸出第3輸出信號Mout3。
在第4檢測期間DP4，於手指Fg存在之狀態下，驅動IC 210使光源用之第2發光元件32-L點亮(ON)。藉此，光源用之第2發光元件32-L出射紅外光HL。檢測用之第2發光元件32-S輸出與入射之外部光NL、紅外光HL之雜散光、於手指Fg反射之外部光NLF、及紅外光HL中之於手指Fg之反射光RH相應之第4信號S4。檢測電路DET將第4信號S4放大，並輸出第4輸出信號Mout4。
運算裝置基於第3輸出信號Mout3與第4輸出信號Mout4之差分(Mout4-Mout3)，對由紅外光HL之雜散光及於手指Fg之反射光RH形成之輸出信號(第6輸出信號)予以運算。
運算裝置基於第6輸出信號與第5輸出信號之差分，對由紅外光HL中之於手指Fg之反射光RH形成之輸出信號予以運算。
如以上所述般，顯示裝置1B可在第1檢測期間DP1至第4檢測期間DP4，於檢測用之第2發光元件32-S進行檢測之期間，重複執行光源用之第2發光元件32-L之點亮及非點亮。又，執行第1檢測期間DP1至第4檢測期間DP4之順序並不限定於圖14，可不同。
(第1變化例) 圖15係示意性顯示第3實施形態之第1變化例之顯示裝置之剖視圖。如圖15所示，在第1變化例中，檢測用之第2發光元件32-S為與第1發光元件31相同之構造。惟，檢測用之第2發光元件32-S以與第1發光元件31上下反轉之狀態安裝。具體而言，在垂直於基板21之方向上，第1發光元件31之陰極端子34配置於相對於第1發光元件31之陽極端子35遠離基板21之位置。檢測用之第2發光元件32-S之陽極端子38配置於相對於檢測用之第2發光元件32-S之陰極端子37遠離基板21之位置。
檢測用之第2發光元件32-S之陰極端子37連接於陽極電極23。檢測用之第2發光元件32-S之陽極端子38連接於陰極電極22。即，第1發光元件31之陰極端子34、與檢測用之第2發光元件32-S之陽極端子38連接於共通之陰極電極22。藉此，檢測用之第2發光元件32-S被反向偏壓驅動。此外，光源用之第2發光元件32-L為與上述之第1實施形態之第2發光元件32相同之構造。
(第2變化例) 圖16係顯示第3實施形態之第2變化例之顯示裝置之啟動時之電源電壓之變化的時序圖。圖16係示意性顯示自驅動IC 210輸出之各信號與時間之關係之圖。在第2變化例中，說明圖13所示之像素電路PICB所具有之檢測用之第2發光元件32-S亦作為預熱期間PH之加熱用之發光元件而發揮功能之動作例。
如圖16所示，當在時刻ton，顯示裝置1啟動時，於期間t11，電源電壓VGH、VGL變化至特定之電位。電源電壓VGH、VGL係驅動IC 210之電源信號。電源電壓VGH相對於基準電位(例如接地電位GND)具有正的電位。電源電壓VGL相對於基準電位具有負的電位。
其次，驅動IC在期間t12產生初始化電位Vini及重置電源電位Vrst。初始化電位Vini及重置電源電位Vrst係相對於基準電位具有相反之極性之信號。例如，初始化電位Vini為正的電位，重置電源電位Vrst為負的電位。
其次，驅動IC在期間t13產生陽極電源電位PVDD及陰極電源電位PVSS。在期間t13，藉由驅動IC所具有之反轉電路等電路，而產生陽極電源電位PVDD及陰極電源電位PVSS之極性經反轉之信號。即，陰極電源電位PVSS相對於基準電位具有正的電位，陽極電源電位PVDD相對於基準電位具有負的電位。
驅動IC在預熱期間PH，將極性經反轉之陰極電源電位PVSS及陽極電源電位PVDD供給至檢測用之第2發光元件32-S。藉此，檢測用之第2發光元件32-S被正向偏壓驅動，出射紅外光。
其次，驅動IC在預熱期間PH結束後，於期間t14，使陰極電源電位PVSS及陽極電源電位PVDD下降。而後，驅動IC停止反轉電路之動作，在期間t15，產生通常之極性、亦即具有負的電位之陰極電源電位PVSS及具有正的電位之陽極電源電位PVDD。驅動IC在圖框期間1F輸出陽極電源電位PVDD及陰極電源電位PVSS，而控制第1發光元件31。又，檢測用之第2發光元件32-S藉由陽極電源電位PVDD及陰極電源電位PVSS而被反向偏壓驅動。
在截至目前為止之說明中，於記述為陽極端子35、38、陰極端子34、37之部分中，並非係由發光元件3之連接方向、及電壓之施加方向限定於說明書中之記載者，可反轉。
以上，說明了本發明之較佳之實施形態，但本發明並不限定於此實施形態。實施形態所揭示之內容終極而言僅為一例，在不脫離本發明之旨趣之範圍內可進行各種變更。關於在不脫離本發明之旨趣之範圍內進行之適宜之變更，當然亦屬於本發明之技術性範圍內。在不脫離上述之各實施形態及各變化例之要旨之範圍內，可進行構成要素之各種省略、置換及變更中之至少一者。
1,1A,1B:顯示裝置 1F:圖框期間 2:陣列基板 3:發光元件 12:驅動電路 21:基板 22:陰極電極 22A:陰極電極 23:陽極電極 23A:陽極電極 25:對向電極 26a:連接電極 26b:連接電極 27:端子部 28:電阻體 31,31R,31G,31B:第1發光元件 32:第2發光元件 32-L:光源用之第2發光元件 32-S:檢測用之第2發光元件 33,36:半導體層 34,37:陰極端子 35,38:陽極端子 49:子像素 49B:第3子像素 49G:第2子像素 49R:第1子像素 60:陰極配線 61:半導體層 61a:通道區域 61b:源極區域 61c:汲極區域 61d:低濃度雜質區域 62:源極電極 63:汲極電極 64:閘極電極 65:遮光膜 66:第1配線 67:第2配線 68:第3配線 71:半導體層 72:源極電極 73:汲極電極 74:閘極電極 76,77,78,79:半導體層 91:底塗層膜 91a,91b,91c:絕緣膜 92:閘極絕緣膜 93:層間絕緣膜 94:平坦化膜 95:電容絕緣膜 96:陽極電極絕緣膜 97:元件絕緣膜 210:驅動IC AA:顯示區域 BCT:發光控制電晶體 BG,BG1,BG2,BG3,BG4:發光控制掃描線 Cs1,Cs2:電容 DET:檢測電路 DP1:第1檢測期間 DP2:第2檢測期間 DP3:第3檢測期間 DP4:第4檢測期間 DRT:驅動電晶體 Dx:第1方向 Dy:第2方向 Dz:第3方向 FA:彎折區域 Fg:手指 G1~G4:期間 GA:周邊區域 HG:發熱控制掃描線 HST:發熱控制電晶體 IG,IG1:初始化控制掃描線 IST:初始化電晶體 L:位準 L1:陽極電源線 L1a,L1b:陽極電源線連接部 L2:影像信號線 L2a:影像信號線連接部 L3:重置信號線 L4:初始化信號線 L5,L6:連接配線 L10:陰極電源線 Ls:區域 MG,Vmg:檢測控制信號線 MGT:檢測控制電晶體 Mout:輸出信號 Mout1:第1輸出信號 Mout2:第2輸出信號 Mout3:第3輸出信號 Mout4:第4輸出信號 ND:非顯示期間 NL:外部光 NLF:外部光 OP:開口 PICA,PICB:像素電路 PH:預熱期間 Pix:像素 Pix1:第1像素 Pix2:第2像素 Pix3:第3像素 PVDD:陽極電源電位 PVSS:陰極電源電位 RH:反射光 RST:重置電晶體 RG,RG1,RG2,RG3,RG4:重置控制掃描線 S1:第1信號 S2:第2信號 S3:第3信號 S4:第4信號 SG,SG1:寫入控制掃描線 SGa:分支部 SST:寫入電晶體 t0~t5,t11~t15:期間 ton:時刻 tph:時間 Ts:溫度 Vbg:發光控制信號 VF:電壓隨耦器電路 VGH,VGL:電源電壓 Vhg:發熱控制信號 Vig:初始化控制信號 Vini:初始化電位 Vrg:重置控制信號 Vrst:重置電源電位 Vsig:影像信號 Vsg:寫入控制信號
圖1係示意性顯示第1實施形態之顯示裝置之俯視圖。 圖2係顯示1個像素Pix之俯視圖。 圖3係顯示像素電路之電路圖。 圖4自顯示裝置之動作例之時序圖。 圖5係對顯示裝置之啟動時之動作例予以顯示之時序圖。 圖6係示意性顯示比較例之發光元件之亮度及溫度與時間之關係之圖。 圖7係圖2之VII-VII’剖視圖。 圖8係圖1之VIII-VIII’剖視圖。 圖9係將第1實施形態之顯示裝置之1個子像素放大而顯示之俯視圖。 圖10係示意性顯示第2實施形態之顯示裝置之俯視圖。 圖11係圖10之XI-XI’剖視圖。 圖12係示意性顯示第3實施形態之顯示裝置之俯視圖。 圖13係顯示第3實施形態之第3子像素所具有之像素電路之電路圖。 圖14係用於說明第3實施形態之顯示裝置之檢測方法之一例的說明圖。 圖15係示意性顯示第3實施形態之第1變化例之顯示裝置之剖視圖。 圖16係顯示第3實施形態之第2變化例之顯示裝置之啟動時之電源電壓之變化的時序圖。
23:陽極電極
31:第1發光元件
32:第2發光元件
BCT:發光控制電晶體
BG:發光控制掃描線
Cs1,Cs2:電容
DRT:驅動電晶體
HG:發熱控制掃描線
HST:發熱控制電晶體
IG:初始化控制掃描線
IST:初始化電晶體
L1:陽極電源線
L2:影像信號線
L3:重置信號線
L4:初始化信號線
L10:陰極電源線
PICA:像素電路
PVDD:陽極電源電位
PVSS:陰極電源電位
RST:重置電晶體
RG:重置控制掃描線
SG:寫入控制掃描線
SST:寫入電晶體
Vbg:發光控制信號
Vhg:發熱控制信號
Vig:初始化控制信號
Vini:初始化電位
Vrg:重置控制信號
Vrst:重置電源電位
Vsig:影像信號
Vsg:寫入控制信號

Claims (8)

  1. 一種顯示裝置，其具有：基板；複數個像素，其等設置於前述基板；複數個第1發光元件，其等設置於複數個前述像素之各者，出射可見光；像素電路，其設置於前述基板，對前述第1發光元件供給驅動信號；及第2發光元件，其設置於前述像素電路，出射紅外光；且前述第1發光元件及前述第2發光元件各自具有陽極端子及陰極端子；且該顯示裝置更具有：第1電極，其設置於前述基板，與前述第1發光元件之前述陽極端子電性連接；及第1電源線，其經由前述第1電極對前述第1發光元件供給第1電位；且前述第2發光元件之前述陽極端子電性連接於前述第1電源線，而被供給前述第1電位；前述第2發光元件之前述陰極端子電性連接於前述第1電極，而被供給較前述第1電位更低之第2電位。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其具有：元件絕緣膜，其設置於複數個前述第1發光元件之間，且覆蓋複數個前述第1發光元件之至少側面；及第2電極，其覆蓋複數個前述第1發光元件及前述元件絕緣膜；且 於前述第2發光元件之上依序積層前述元件絕緣膜及前述第2電極。
  3. 如請求項1之顯示裝置，其中前述第2發光元件在與顯示期間不同之期間，出射前述紅外光。
  4. 如請求項1之顯示裝置，其中複數個前述第2發光元件包含：出射前述紅外光之光源用之第2發光元件、及輸出與經照射之前述紅外光相應之信號之檢測用之第2發光元件；且複數個前述像素包含：第1像素，其具有複數個前述第1發光元件；第2像素，其具有複數個前述第1發光元件及前述光源用之第2發光元件；及第3像素，其具有複數個前述第1發光元件及前述檢測用之第2發光元件。
  5. 如請求項4之顯示裝置，其中前述第1發光元件、前述光源用之第2發光元件及前述檢測用之第2發光元件各自具有陽極端子及陰極端子；且對前述檢測用之第2發光元件之前述陰極端子供給第1電位；於前述檢測用之第2發光元件之前述陽極端子，被供給較前述第1電位更低之第3電位。
  6. 如請求項5之顯示裝置，其具有將前述第3電位供給至前述第1發光元件之第2電源線；且 前述檢測用之第2發光元件之前述陽極端子電性連接於前述第2電源線。
  7. 如請求項5或6之顯示裝置，其中在垂直於前述基板之方向上，前述第1發光元件之前述陰極端子配置在相對於前述第1發光元件之前述陽極端子遠離前述基板之位置；且前述檢測用之第2發光元件之前述陽極端子配置在相對於前述檢測用之第2發光元件之前述陰極端子遠離前述基板之位置；前述第1發光元件之前述陰極端子及前述檢測用之第2發光元件之前述陽極端子連接於共通之第2電極。
  8. 一種顯示裝置，其具有：基板；複數個像素，其等設置於前述基板之顯示區域；複數個第1發光元件，其等設置於複數個前述像素之各者，出射可見光；複數個第2發光元件，其等設置於前述基板之周邊區域，出射紅外光；及設置於前述基板之周邊區域之複數個端子；且複數個前述第2發光元件在複數個前述端子與前述顯示區域之間，沿前述顯示區域之一邊而配置。
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