專利名稱：顯示裝置與電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有利用發(fā)光元件的顯示功能和利用發(fā)光元件和成像器件的讀出功能的顯示裝置。此外，本發(fā)明還涉及兩面都具有顯示面的顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)在顯示裝置方面，利用以電致發(fā)光元件為代表的發(fā)光元件的顯示裝置取代液晶顯示器的研究和開(kāi)發(fā)向前發(fā)展。利用了諸如高成像質(zhì)量和由于其發(fā)光特性而具有寬廣的視角，可以做得薄，而且由于毋須背光故重量輕等優(yōu)點(diǎn)，這樣的顯示裝置得到了廣泛應(yīng)用。另外，有一種顯示裝置，它具有通過(guò)把發(fā)光元件和成像器件結(jié)合到顯示裝置中而提供的顯示功能和讀出功能(例如，參考文獻(xiàn)1日本公開(kāi)特許公報(bào)No.2002-176162)。
此外，在各自包括顯示面的電子裝置中間，尤其是便攜式終端的使用增加，并且要求更加完善和高附加值。因此，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出具有子顯示面和主顯示面的便攜式終端。
至于具有子顯示面和主顯示面的電子裝置，包括背光等模塊所占用的體積和驅(qū)動(dòng)所述模塊用的控制IC(集成電路)所占用的體積不容忽略。尤其是最近上市的便攜式終端重量、厚度和尺寸明顯減小，這對(duì)高附加值是一個(gè)折衷選擇。
另外，在具有子顯示面的便攜式終端上，兩側(cè)顯示面互為背面。因此，盡管裝有兩個(gè)顯示面，無(wú)論在蜂窩式電話打開(kāi)或是合上的哪一種情況下，都只能看見(jiàn)一個(gè)顯示面。此外，在折疊式電子裝置的情況下，必須從折疊位置打開(kāi)才能看見(jiàn)里面的顯示面，因而引起明顯的不使。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種兩面都具有顯示面的顯示裝置和電子裝置，其中，通過(guò)采用裝入成像器件獲得讀出功能的方法以及利用體積小的面板來(lái)實(shí)現(xiàn)更加完善和高附加值。另外，本發(fā)明的另一目的是提供一種折疊式電子裝置，其中不必打開(kāi)即可看到內(nèi)側(cè)的顯示面，而且不必合上電子裝置即可看到外側(cè)的顯示面。
本發(fā)明采取下列措施解決先有技術(shù)上的上述問(wèn)題。
本發(fā)明顯示裝置的一個(gè)特征是，多個(gè)像素排成矩陣，在透光基片的一面設(shè)置第一顯示面；在所述基片的另一面設(shè)置第二顯示面；多個(gè)像素中的每一個(gè)都具有晶體管、成像器件和向第一顯示面和第二顯示面發(fā)光的發(fā)光元件。
另外，所述顯示裝置具有轉(zhuǎn)換電路，所述轉(zhuǎn)換電路為第一或第二顯示面從下列顯示方式中選擇一種顯示方式正常顯示、水平倒轉(zhuǎn)顯示、180°旋轉(zhuǎn)顯示和垂直倒轉(zhuǎn)顯示。所述轉(zhuǎn)換電路使上述每一種顯示方式能夠任選并輕易改變。這樣設(shè)置所述轉(zhuǎn)換電路，使得用戶容易根據(jù)自己的視角看到顯示。
本發(fā)明顯示裝置的另一個(gè)特征是，在透光基片的一個(gè)面上設(shè)置晶體管；在所述晶體管的上面設(shè)置向第一顯示面和第二顯示面發(fā)光的發(fā)光元件；在發(fā)光元件的上面設(shè)置成像器件；在所述基片的一個(gè)面上設(shè)置第一顯示面；并在所述基片的另一個(gè)面上設(shè)置第二顯示面。
本發(fā)明的顯示裝置的再一個(gè)特征是，在透光基片一個(gè)面的上面設(shè)置晶體管和成像器件；在所述晶體管的上面設(shè)置向第一顯示面和第二顯示面發(fā)光的發(fā)光元件；在所述發(fā)光元件上面設(shè)置成像器件；在基片的一面設(shè)置第一顯示面；并在基片的另一面設(shè)置第二顯示面。
如上所述，至于晶體管、發(fā)光元件和成像器件的位置關(guān)系，一般建議以下兩種安排一種安排是，在發(fā)光元件上面的一層中形成成像器件；而另一種安排是，在與晶體管的同一層內(nèi)形成成像器件。應(yīng)當(dāng)指出，最好用無(wú)定形半導(dǎo)體作為形成成像器件的半導(dǎo)體，因?yàn)闊o(wú)定形半導(dǎo)體具有高的光電導(dǎo)性。另外，每一個(gè)形成成像器件的半導(dǎo)體都是依據(jù)垂直結(jié)或側(cè)向結(jié)而形成的。
另外，具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的再一個(gè)特征是，從發(fā)光元件發(fā)出的光從對(duì)象反射并照射成像器件。這樣，便可以使用讀出功能。此外，成像器件等效于響應(yīng)入射光而產(chǎn)生信號(hào)電荷的元件，例如，等效于CCD圖像傳感器、MOS(金屬-氧化物-半導(dǎo)體)圖像傳感器、CMD(電荷調(diào)制器件)、電荷注入器件、雙極性圖像傳感器、光電導(dǎo)薄膜圖像傳感器、接觸式圖像傳感器、堆疊式CCD、紅外線圖像傳感器等。
至于本發(fā)明的顯示裝置，基片和處于所述基片對(duì)面的對(duì)置基片被夾在至少兩個(gè)偏振器之間，所述偏振器使光在不同方向上偏振。使用兩個(gè)偏振器時(shí)，兩個(gè)偏振器中的一個(gè)或兩個(gè)配備有多個(gè)開(kāi)孔。所述開(kāi)孔設(shè)置在成像器件的上面，以便改善讀出準(zhǔn)確度。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明提供顯示裝置和電子裝置，其中，通過(guò)采用裝入成像器件而獲得讀出功能以及利用體積小的面板來(lái)實(shí)現(xiàn)更加完善和高附加值。另外，本發(fā)明提供一種折疊式電子裝置，其中，不必打開(kāi)即可看到內(nèi)側(cè)的顯示面，并且不必合上電子裝置即可看到外側(cè)的顯示面。
包括在按照本發(fā)明的顯示裝置中的發(fā)光元件具有兩種功能在讀出對(duì)象信息時(shí)作為光源以及顯示圖像。此外，按照本發(fā)明的顯示裝置中具有兩種功能圖像傳感器功能，用以讀出對(duì)象的信息；和顯示功能，用以顯示圖像。盡管本發(fā)明的顯示裝置具有這樣的兩種功能，卻不必單獨(dú)設(shè)置在利用圖像傳感器功能的情況下一般必需的光源或光散射器。因此，可以使所述顯示裝置小得多、薄得多和輕得多。


圖1A和1B示出本發(fā)明顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)；圖2示出本發(fā)明顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)；圖3A至3E示出本發(fā)明顯示裝置的像素和像素的等效電路圖；圖4A至4E示出使用發(fā)光元件的全色顯示技術(shù)；圖5A和5B示出本發(fā)明顯示裝置的系統(tǒng)；圖6A至6E示出包括在本發(fā)明顯示裝置內(nèi)的轉(zhuǎn)換電路；圖7A至7C示出顯示方式和讀出方式；圖8A至8C示出指紋確認(rèn)系統(tǒng)；圖9示出校正系統(tǒng)；圖10A至10F示出利用本發(fā)明顯示裝置的電子裝置；圖11A至11D示出利用本發(fā)明顯示裝置的電子裝置；圖12A至12E示出利用本發(fā)明顯示裝置的電子裝置；圖13A至13F示出本發(fā)明顯示裝置像素的等效電路圖；圖14A至14C示出本發(fā)明顯示裝置的結(jié)構(gòu)；圖15A至15C示出本發(fā)明顯示裝置的像素；圖16A至16C示出本發(fā)明顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)；以及圖17A至17B描述指紋確認(rèn)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式下面將參考附圖詳細(xì)描述按照本發(fā)明的實(shí)施例。
應(yīng)當(dāng)指出，本專業(yè)的普通技術(shù)人員很容易明白，本發(fā)明不限于以下的討論，而在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下對(duì)方式和細(xì)節(jié)可以作各種改變。因此，不準(zhǔn)備把本發(fā)明解釋為限于以下對(duì)實(shí)施方式和實(shí)施例的描述。應(yīng)當(dāng)指出，在下面描述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，表示同一部分的標(biāo)號(hào)在不同的附圖中是通用的。另外，在以下的實(shí)施方式中給出作為開(kāi)關(guān)元件或驅(qū)動(dòng)元件的使用晶體半導(dǎo)體和無(wú)定形半導(dǎo)體的半導(dǎo)體；但是，本發(fā)明不限于此。例如，可以用有機(jī)材料、單晶、利用碳納米管(cabon nanotube)的晶體管等作為替代。此外，在下面的實(shí)施方式中，具有一個(gè)PIN結(jié)的光電二極管作為成像器件的示例。成像器件是指響應(yīng)入射光產(chǎn)生信號(hào)電荷的元件。例如，可以使用PIN結(jié)光電二極管、CCD圖像傳感器、光電導(dǎo)薄膜圖像傳感器、接觸式圖像傳感器、堆疊式CCD、紅外線圖像傳感器、利用增大電壓引起的電子雪崩達(dá)到高靈敏度的雪崩式光電二極管(APD)等。
本發(fā)明的顯示裝置包括圖像顯示裝置、發(fā)光器件和光源(包括照明系統(tǒng))。另外，顯示裝置還包括其中封裝了具有發(fā)光元件和基片與覆蓋材料之間的驅(qū)動(dòng)電路的像素區(qū)域的面板；其中柔性印刷電路(FPC)附在面板上的模塊；其中驅(qū)動(dòng)IC設(shè)置在FPC的點(diǎn)上的模塊；其中驅(qū)動(dòng)IC用玻板上芯片(COG)工藝安裝在面板上的模塊和用作監(jiān)視器的顯示器。
在所述實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D1A至2描述按照本發(fā)明的兩面都有顯示面(顯示屏)，而且其中結(jié)合了成像器件的顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)。
首先，將要參照?qǐng)D1A描述在發(fā)光元件108上面的層中形成垂直結(jié)成像器件113的情況。在圖1A中，包括晶體半導(dǎo)體(例如，諸如多晶硅等多晶體)的驅(qū)動(dòng)晶體管102、第一電極(像素電極)105、電致發(fā)光層106和第二電極(對(duì)電極)107設(shè)置在透光基片100上面。第一電極105、電致發(fā)光層106和第二電極107的疊層結(jié)構(gòu)等效于發(fā)光元件108。
在本發(fā)明中，第一電極105和第二電極107用透光材料形成。因此，發(fā)光元件108在第一方向上向著基片100和在與第一方向相反的第二方向上發(fā)射光，并具有兩個(gè)顯示區(qū)域。形成第一電極105和第二電極107的透光材料可以使用諸如氧化銦錫(ITO)等透明導(dǎo)電薄膜或形成得薄到足以透光的鋁箔等材料。另外，設(shè)置在成像器件上面的基片100和對(duì)置基片120是透明或半透明的。
晶體管101、n型半導(dǎo)體110、i型半導(dǎo)體(本征半導(dǎo)體)111和p型半導(dǎo)體112設(shè)置在透光基片100上面。n型半導(dǎo)體110、i型半導(dǎo)體111和p型半導(dǎo)體112的疊層結(jié)構(gòu)等效于成像器件113。i型半導(dǎo)體111是高純度半導(dǎo)體，不攙雜任何物質(zhì)。
在圖1A所示的結(jié)構(gòu)中，晶體管101和驅(qū)動(dòng)晶體管102設(shè)置在基片100上面，而絕緣薄膜140設(shè)置成覆蓋晶體管101和驅(qū)動(dòng)晶體管102。用作發(fā)光元件的工作面(bank)的絕緣薄膜141設(shè)置在絕緣薄膜140的上面。絕緣薄膜142設(shè)置在絕緣薄膜141的上面，而絕緣薄膜143設(shè)置在絕緣薄膜142的上面。發(fā)光元件108設(shè)置在絕緣薄膜140上面，而成像器件113設(shè)置在絕緣薄膜142上面。
圖1B表示在與包括晶體半導(dǎo)體的晶體管同一層內(nèi)形成側(cè)向結(jié)成像器件103的情況。在圖1B中驅(qū)動(dòng)晶體管102和發(fā)光元件108設(shè)置在透光基片100的上面，所述結(jié)構(gòu)與圖1A的相同，故解釋從略。n型半導(dǎo)體115、i型半導(dǎo)體116和p型半導(dǎo)體117設(shè)置在與驅(qū)動(dòng)晶體管102同一層內(nèi)，而包括這些半導(dǎo)體的元件等效于成像器件103。
圖2示出在與其溝道區(qū)由無(wú)定形半導(dǎo)體(無(wú)定形硅)形成的晶體管的同一層內(nèi)形成垂直結(jié)成像器件113的情況。在圖2中，在透光基片100的上面設(shè)置包括無(wú)定形半導(dǎo)體的驅(qū)動(dòng)晶體管104、第一電極105、電致發(fā)光層106和第二電極107。另外，n型半導(dǎo)體110、i型半導(dǎo)體111和p型半導(dǎo)體112設(shè)置在與驅(qū)動(dòng)晶體管104相同的一層內(nèi)，其疊層結(jié)構(gòu)等效于成像器件113。
在圖1B的結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)晶體管102和成像器件103設(shè)置在基片100的上面，絕緣薄膜144設(shè)置成覆蓋驅(qū)動(dòng)晶體管102和成像器件103。用作發(fā)光元件108工作面的絕緣薄膜145設(shè)置在絕緣薄膜144的上面。
應(yīng)當(dāng)指出，為了改善電流容量，與發(fā)光元件串聯(lián)的驅(qū)動(dòng)晶體管的溝道寬度W/溝道長(zhǎng)度L最好設(shè)置為1至100(最好5至20)。具體地說(shuō)，最好把溝道長(zhǎng)度設(shè)置為5μm至15μm，而把溝道寬度W設(shè)置為20μm至1200μm(最好，40μm至600μm)。應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)溝道寬度W和溝道長(zhǎng)度作如上設(shè)置時(shí)，像素中的晶體管的面積將會(huì)增大。在這種情況下，最好頂部發(fā)射，其中發(fā)光元件在與基片100相反的方向上發(fā)光。
當(dāng)如上當(dāng)把包括無(wú)定形半導(dǎo)體的晶體管設(shè)置在像素中時(shí)，難以再由包含無(wú)定形半導(dǎo)體的晶體管形成驅(qū)動(dòng)電路。因此，最好通過(guò)TAB或COG工藝提供驅(qū)動(dòng)器IC作為驅(qū)動(dòng)電路。
如上所述，形成成像器件的每個(gè)半導(dǎo)體都用垂直結(jié)(圖1A或圖2)或側(cè)向結(jié)(圖1B)形成。另外，對(duì)于晶體管、發(fā)光元件和成像器件的位置關(guān)系，給出其中成像器件在發(fā)光元件上面的一層內(nèi)形成的安排(圖1A)和其中成像器件在與晶體管相同的一層內(nèi)(圖1B和圖2)形成的另一種安排。另外，盡管沒(méi)有舉例說(shuō)明，但是，成像器件可以在低于發(fā)光元件的一層內(nèi)形成。在上述每一種情況下，其中發(fā)光元件在晶體管上面的一層內(nèi)形成的結(jié)構(gòu)沒(méi)有改變。應(yīng)當(dāng)指出，最好用無(wú)定形半導(dǎo)體作為形成成像器件的半導(dǎo)體，因?yàn)闊o(wú)定形半導(dǎo)體的光電導(dǎo)性高。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的顯示裝置，兩面都有顯示面，因而可以提供其中實(shí)現(xiàn)更加完善和高附加值的顯示裝置和電子裝置。另外，本發(fā)明的顯示裝置使用發(fā)光元件作為光源，而成像器件作為圖像傳感元件。發(fā)光元件和成像器件都設(shè)置在同一基片上。發(fā)光元件發(fā)出的光被對(duì)象反射，而被反射的光進(jìn)入成像器件。然后，成像器件兩個(gè)電極之間的電勢(shì)差改變，隨著電勢(shì)差的改變，電流在兩個(gè)電極之間流過(guò)。檢測(cè)所述電流的量即可獲得對(duì)象的信息。所獲得的信息用發(fā)光元件顯示出來(lái)。包括在按照本發(fā)明的顯示裝置中的發(fā)光元件具有兩個(gè)功能讀出對(duì)象信息時(shí)起光源作用；和顯示圖像。另外，按照本發(fā)明的顯示裝置具有兩個(gè)功能圖像傳感器功能，用以讀出對(duì)象的信息；和顯示功能，用以顯示圖像。盡管按照本發(fā)明的顯示裝置具有這樣兩種功能，但卻不必單獨(dú)設(shè)置在使用圖像傳感器功能的情況下一般都需要的光源和光散射器。因此，可以使顯示裝置小得多、薄得多和輕得多。
實(shí)施例實(shí)施例1現(xiàn)將參照?qǐng)D14A至16C描述本實(shí)施例。首先，描述本發(fā)明顯示裝置兩面都設(shè)置偏振器的實(shí)施例(圖14A)。換句話說(shuō)，將要描述面板410兩面設(shè)置偏振器403和偏振器405的實(shí)施例。在這種情況下，外來(lái)光可以被設(shè)置在兩面的偏振器截獲，使得光的偏振方向相互垂直。此外，從發(fā)光元件發(fā)出的光只穿過(guò)一個(gè)偏振器，因而可以完成顯示。采用上述結(jié)構(gòu)，除了發(fā)光元件照明的面積之外，沒(méi)有光線出去，背景無(wú)法通過(guò)任何一側(cè)看到。但是，從發(fā)光元件發(fā)出的光在通過(guò)偏振器時(shí)減弱。因此，使用讀出功能時(shí)照明強(qiáng)度應(yīng)該設(shè)置得比正常高。
此外，可以在偏振器403上設(shè)置開(kāi)孔404，以改善讀出的準(zhǔn)確度(圖14B)。在這種情況下的剖面結(jié)構(gòu)示于圖14C。因?yàn)閺膶?duì)象130反射的光在所述結(jié)構(gòu)上沒(méi)有被偏振器403減弱，讀出的準(zhǔn)確度得以改善。
應(yīng)當(dāng)指出，在所述實(shí)施例中，開(kāi)孔404只設(shè)置在一個(gè)偏振器內(nèi)(偏振器403)；但是，本發(fā)明不限于此?？梢栽趦蓚?cè)每一個(gè)偏振器中設(shè)置開(kāi)孔。另外，開(kāi)孔的形狀可以是圓形、矩形等，沒(méi)有具體限制。但是，開(kāi)孔最好設(shè)置在成像器件103的上面，開(kāi)孔最好具有與成像器件相同的形狀。開(kāi)孔可以用物理裝置或用光刻工藝形成。
接著，將要描述為像素電極設(shè)置開(kāi)孔的實(shí)施例。在像素區(qū)域201內(nèi)，多個(gè)像素202排成矩陣，而第一電極105設(shè)置在每個(gè)像素202上(圖16B和16C)。每個(gè)第一電極105都具有開(kāi)孔406。設(shè)置開(kāi)孔406的位置沒(méi)有具體限制，可以設(shè)置在中央部分(圖16B)或端部(圖16C)。此外，為第一電極105設(shè)置的開(kāi)孔406與偏振器403的開(kāi)孔404重疊，另外，成像器件103可以設(shè)置在開(kāi)孔404和406的下面。換句話說(shuō)，當(dāng)為第一電極105設(shè)置多個(gè)開(kāi)孔時(shí)，為一個(gè)像素設(shè)置多個(gè)成像器件。
應(yīng)當(dāng)指出，在上述剖面結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)晶體管102和成像器件103設(shè)置在基片100的上面，而絕緣薄膜147設(shè)置在絕緣薄膜146的上面，用作發(fā)光元件108工作面的絕緣薄膜148設(shè)置在絕緣薄膜147的上面。
應(yīng)當(dāng)指出，在所述剖面結(jié)構(gòu)中，開(kāi)孔設(shè)置在每個(gè)第一電極105和偏振器403上；但是，本發(fā)明不限于此。開(kāi)孔可以只設(shè)置在第一電極105或只設(shè)置在偏振器403。另外，即使在第一電極105和偏振器403中間一個(gè)或兩個(gè)設(shè)置開(kāi)孔的情況下，也可以在每隔幾個(gè)像素設(shè)置一個(gè)開(kāi)孔，也可以只設(shè)置在所述區(qū)域的一部分，而不必規(guī)則地在每個(gè)像素都設(shè)置開(kāi)孔。設(shè)置開(kāi)孔的方法可以在使用顯示功能時(shí)的亮度和使用讀出功能時(shí)的讀出準(zhǔn)確度之間權(quán)衡；因而，所述方法可以根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的用途而定。
該實(shí)施例可以與上述實(shí)施方式自由組合。
實(shí)施例2本實(shí)施例參照?qǐng)D3A至15C描述具有發(fā)光元件的子像素和具有成像器件的子像素的設(shè)置方法。
本發(fā)明的顯示裝置包括具有安排成矩陣的多個(gè)像素202的像素區(qū)域201(圖3A)，每一個(gè)像素202包括具有發(fā)光元件的子像素和具有成像器件(傳感器)的子像素。每個(gè)像素202的配置可以改變；可以給出幾種情況例如，一種情況是，一個(gè)像素有6個(gè)子像素，總共包括3個(gè)各有一個(gè)發(fā)光元件，發(fā)出RGB(紅綠藍(lán))每一色光的子像素和3個(gè)各有一個(gè)成像器件的子像素(圖3B)；另一種情況是，一個(gè)像素有4個(gè)子像素，總共包括3個(gè)各有一個(gè)發(fā)光元件，發(fā)出RGB(紅綠藍(lán))每一色光的子像素和1個(gè)具有一個(gè)成像器件的子像素(圖3C)；再有一種情況是，一個(gè)像素有2個(gè)子像素，總共包括1個(gè)具有一個(gè)發(fā)出白光的發(fā)光元件的子像素和1個(gè)具有一個(gè)成像器件的子像素(圖3D)。另外，可以給出幾種情況一種情況是，一個(gè)像素有9個(gè)子像素，總共包括3個(gè)各有一個(gè)發(fā)光元件，發(fā)出RGB(紅綠藍(lán))每一色光的子像素和6個(gè)各有一個(gè)成像器件的子像素(圖15A和15B)；另一種情況是，一個(gè)像素有7個(gè)子像素，總共包括1個(gè)具有一個(gè)發(fā)出白光的發(fā)光元件的子像素和6個(gè)各有一個(gè)成像器件的子像素(圖15C)。在圖15A和15B中，形成一個(gè)像素的子像素的數(shù)目相同；但是，具有成像器件的子像素所占的面積不同。
本發(fā)明可以采用上述情況中的任何一種，可以在考慮到傳感器靈敏度或顯示面亮度的情況下選擇它們中的一個(gè)。顯然，包括各有一個(gè)成像器件的子像素越多，讀出準(zhǔn)確度就越得到改善。另外，當(dāng)一個(gè)像素配備有多個(gè)子像素，每個(gè)子像素又各有一個(gè)成像器件并且各占有較小面積時(shí)，讀出準(zhǔn)確度得以改善。
應(yīng)當(dāng)指出，圖3B和3C以及圖15A和15B所示的像素執(zhí)行彩色顯示，而圖3D和圖15C所示的像素執(zhí)行單色顯示。像素具有執(zhí)行單色顯示的顯示功能時(shí)，讀出功能限于單色。而同時(shí)，像素具有執(zhí)行彩色顯示的顯示功能時(shí)，讀出功能操作于彩色或單色。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)象信息以彩色讀出時(shí)，與RGB每一種彩色對(duì)應(yīng)的發(fā)光元件輪流照明，而對(duì)象的信息由成像器件讀出。因此，把以RGB的每一種顏色讀出的信息組合起來(lái)，利用組合的信息可以顯示彩色圖像。
接著，一個(gè)像素有1個(gè)具有一個(gè)發(fā)光元件的子像素和1個(gè)具有一個(gè)成像器件的子像素的情況的等效電路示于圖3E。在圖3E中，具有發(fā)光元件214的子像素219和具有成像器件的子像素220起一個(gè)像素202的作用。另外，信號(hào)線224、電源線226、信號(hào)線225、電源線227排成列；而掃描線221、222和223排成行。子像素219包括開(kāi)關(guān)晶體管211、驅(qū)動(dòng)晶體管212和電容元件213；而子像素220包括開(kāi)關(guān)晶體管215、緩沖晶體管216和復(fù)位晶體管217。應(yīng)當(dāng)指出，上述等效電路圖只是一個(gè)示例，每個(gè)子像素的配置不限于以上的描述；因而，已知的電路均可應(yīng)用。
下面將要參照?qǐng)D4A至4E描述使用發(fā)光元件的全色顯示技術(shù)。首先，將要參照?qǐng)D4A描述RGB系統(tǒng)。采用所述系統(tǒng)，RGB的光發(fā)射直接利用設(shè)置在基片251上的電極252和電極253之間的RGB每種彩色的發(fā)光材料采集。所述系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與其他系統(tǒng)相比，由于照明效率高，故功耗低。再次，將要參照?qǐng)D4B描述彩色轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(利用載荷子倍增器(CCM))。所述系統(tǒng)在設(shè)置于基片251上面的電極252和電極253之間使用發(fā)出藍(lán)光的材料，RGB光發(fā)射通過(guò)在顏色轉(zhuǎn)換層254改變藍(lán)光來(lái)獲得。發(fā)射藍(lán)光的材料在整個(gè)表面上形成；因而，所述系統(tǒng)在制造過(guò)程上有優(yōu)點(diǎn)。其次，參照?qǐng)D4C描述彩色濾光系統(tǒng)。所述系統(tǒng)在設(shè)置于基片251上面的電極252和電極253之間使用發(fā)出白光的材料，RGB光發(fā)射通過(guò)彩色濾光器255的白光透射來(lái)獲得。而至于白光，必須設(shè)計(jì)夾在發(fā)光元件兩個(gè)電極之間的層。例如，可以采用RGB每種發(fā)光材料的分層結(jié)構(gòu)或藍(lán)和橙每種發(fā)光材料的分層結(jié)構(gòu)。所述系統(tǒng)使用彩色濾光器，因而可以利用液晶顯示裝置技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的雙面顯示板250，如圖4D所示，在基片的一個(gè)表面上具有第一顯示面，在基片上集成了發(fā)光元件和成像器件，而在另一側(cè)具有第二顯示面。第一和第二顯示面可以是單色顯示，也可以是彩色顯示。下面根據(jù)包括在發(fā)光元件中的發(fā)光材料，以及發(fā)光元件是否包括彩色濾光器，給出5種情況。將參照?qǐng)D4E描述這些情況。
第一種是從發(fā)光元件獲得的光是白光的情況。在這種情況下，第一和第二顯示面執(zhí)行單色顯示。盡管沒(méi)有舉例示出，但是，在這種情況下，從發(fā)光元件獲得的光應(yīng)該是單色的，例如，也可以是RGB中的任何一種。第二種是從發(fā)光元件獲得的光是白光，基片一個(gè)表面設(shè)置彩色濾光器的情況。在這種情況下，第一顯示面執(zhí)行單色顯示，而第二顯示面執(zhí)行彩色顯示。第三種是從發(fā)光元件獲得的光是白光，基片相反一面設(shè)置彩色濾光器的情況。在這種情況下，第一顯示面執(zhí)行彩色顯示，而第二顯示面執(zhí)行單色顯示。第四種是從發(fā)光元件獲得的光是白光，基片兩面都設(shè)置彩色濾光器的情況。在這種情況下，第一和第二顯示面都執(zhí)行彩色顯示。第五種是從發(fā)光元件獲得的光是紅、藍(lán)和綠中一種光的情況。在這種情況下，第一和第二顯示面都執(zhí)行彩色顯示。
應(yīng)當(dāng)指出，在圖4E中，彩色濾光器系統(tǒng)是作為示例示出的；但是，彩色轉(zhuǎn)換系統(tǒng)自然可以如上所述地使用。應(yīng)當(dāng)指出，使用彩色轉(zhuǎn)換系統(tǒng)時(shí)，使用發(fā)出藍(lán)光的材料。因此，基片只有一面設(shè)置彩色轉(zhuǎn)換層時(shí)，設(shè)置彩色轉(zhuǎn)換層的顯示面用作主顯示面，而執(zhí)行單色顯示的另一個(gè)顯示面用作子顯示面。
本發(fā)明可以應(yīng)用以上任何一種情況。但是，厚薄優(yōu)先考慮時(shí)，最好選擇不要求彩色轉(zhuǎn)換層的配置。另外，是讀出彩色，還是讀出單色，這取決于是彩色顯示，還是單色顯示，可能有一種情況一個(gè)顯示面是單色，而另一個(gè)顯示面是彩色，取決于雙面顯示板250的配置。因此，對(duì)象信息要用彩色讀出時(shí)，讀出應(yīng)該利用彩色顯示面完成。
本實(shí)施例可以與上述實(shí)施方式和實(shí)施例自由組合。
實(shí)施例3在本實(shí)施例中，將參照?qǐng)D5A的方框圖描述本發(fā)明顯示裝置的組件和組件之間的關(guān)系，就是說(shuō)，本發(fā)明的顯示裝置系統(tǒng)。
首先，作為基本組件給出雙面顯示板250，它具有圖像傳感器306和CPU 303。雙面顯示板250兩面都結(jié)合了成像器件和顯示面。該雙面顯示板具有讀出功能和顯示功能兩個(gè)功能。雙面顯示板250由控制器305控制。另外，關(guān)于雙面顯示板250，控制設(shè)置在兩面上的或者第一或者第二顯示面，以便進(jìn)行正常顯示，必要時(shí)不進(jìn)行正常顯示而利用轉(zhuǎn)換電路304選擇水平倒轉(zhuǎn)顯示、180°旋轉(zhuǎn)顯示和垂直倒轉(zhuǎn)顯示中的一種。
本發(fā)明的顯示裝置應(yīng)用于折疊式電子裝置時(shí)，顯示裝置包括絞鏈301，而絞鏈301連接絞鏈轉(zhuǎn)換電路302。另外，控制設(shè)置在兩面上的或者第一或者第二顯示面，以便進(jìn)行正常顯示，必要時(shí)利用絞鏈轉(zhuǎn)換電路302選擇水平倒轉(zhuǎn)顯示、180°旋轉(zhuǎn)顯示和垂直倒轉(zhuǎn)顯示中的一種。
作為除上述外的其他組件，給出發(fā)射接收電路311、易失性存儲(chǔ)器312、非易失性存儲(chǔ)器313、外部接口電路(外部IF)314、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)315和光發(fā)射控制電路316。這些組件由CPU 303集中控制。易失性存儲(chǔ)器312和非易失性存儲(chǔ)器313存儲(chǔ)由成像器件讀出的對(duì)象信息。另外，作為另一組件還給出充電裝置317，對(duì)電子裝置進(jìn)行充電，充電裝置也受CPU 303控制。本發(fā)明的顯示裝置包括雙面顯示板和上面給出的組件。校正電路318具有校正提供給雙面顯示板250的圖像信息的功能。
此外，本發(fā)明的顯示裝置應(yīng)用于蜂窩電話時(shí)，除上述外，作為其他組件還給出作為發(fā)射機(jī)的一部分的微音器307、作為接收機(jī)一部分的揚(yáng)聲器308和由用戶操作的按鈕310。用戶操作按鈕310時(shí)信息通過(guò)CPU 303和控制器305顯示在雙面顯示板250上。作為微音器放大器的揚(yáng)聲器308，用戶借助它聽(tīng)到線路另一端的聲音，在語(yǔ)音達(dá)到用戶耳朵之前通過(guò)下列電路操作。首先，線路另一端的語(yǔ)音信息在發(fā)射接收電路311接收，所述信息通過(guò)CPU 303提供給音頻控制器309。另外，所述信息提供給揚(yáng)聲器308并達(dá)到用戶耳朵。當(dāng)一個(gè)語(yǔ)音通過(guò)微音器307提供給線路另一端的便攜式終端時(shí)，完成相反的過(guò)程。應(yīng)當(dāng)指出，某些組件示于圖5A，但是，本發(fā)明可以包括其他組件，而不限于此。
一般發(fā)光元件隨著時(shí)間衰退，其亮度降低。具體地說(shuō)，在其中多個(gè)像素各自配備有發(fā)光元件的顯示裝置的情況下，每個(gè)像素的發(fā)光頻率不同，因而不可避免地每個(gè)像素的衰退程度不同。因此，發(fā)光頻率高的衰退嚴(yán)重，而衰退導(dǎo)致老化；從而使圖像質(zhì)量降低。在充電等過(guò)程中或者不使用時(shí)，如圖5B所示，可以使由具有較低發(fā)光頻率的發(fā)光像素引起老化不明顯。此時(shí)，可以顯示由所有發(fā)光的像素顯示的圖像、翻轉(zhuǎn)正常顯示對(duì)比度(諸如空閑屏幕)的圖像、低發(fā)光頻率的像素被刪除而只有發(fā)光的像素的圖像等。
此時(shí)的行為用圖5A的方框圖描述。首先，顯示裝置的外殼連接到充電裝置317，信息提供給CPU 30，于是，圖像由控制器305和控制電路(發(fā)光控制裝置)316顯示在雙面顯示板250上。顯示所顯示的圖像，它可以抑制老化。順便指出，充電裝置317表示充電器等。發(fā)光控制電路316包括存儲(chǔ)控制發(fā)光或發(fā)光元件閃爍的程序的存儲(chǔ)介質(zhì)和存儲(chǔ)發(fā)光或倒轉(zhuǎn)顯示閃爍(其中翻轉(zhuǎn)正常顯示的對(duì)比度)用的程序的存儲(chǔ)介質(zhì)。
具有上述結(jié)構(gòu)的顯示裝置包括不正常使用時(shí)用以顯示在充電過(guò)程中減少老化的圖像的發(fā)光控制電路；因而圖像質(zhì)量的下降得以抑制。
本實(shí)施例可以與上述實(shí)施方式和實(shí)施例自由組合。
實(shí)施例4至于提供給本發(fā)明的顯示裝置的雙面顯示板，根據(jù)用戶的視角，可以不用正常顯示，而容易地執(zhí)行水平倒轉(zhuǎn)顯示、旋轉(zhuǎn)顯示或垂直倒轉(zhuǎn)顯示。按照本發(fā)明的顯示裝置包括轉(zhuǎn)換電路，可以隨意容易地切換顯示方式。在本實(shí)施例中，參照?qǐng)D6A至6E描述轉(zhuǎn)換電路。
雙面顯示板具有其中多個(gè)像素202排列成矩陣的像素區(qū)域201和圍繞像素區(qū)域201設(shè)置的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路203和掃描線驅(qū)動(dòng)電路204(圖6A)。信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路203和掃描線驅(qū)動(dòng)電路204連接到絞鏈轉(zhuǎn)換電路302或轉(zhuǎn)換電路304，按照來(lái)自絞鏈轉(zhuǎn)換電路或轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)確定提供起點(diǎn)脈沖的像素。更具體地說(shuō)，從列x選擇像素時(shí)，提供S-SP1。另外，從第一行選擇所述像素時(shí)，提供G-SP1。從行y選擇所述像素時(shí)，提供G-SP2。
執(zhí)行正常顯示時(shí)，提供起點(diǎn)脈沖(S-SP1和G-SP1)，使得位于列1，行1的像素202首先被選中(圖6B)。完成水平倒轉(zhuǎn)顯示時(shí)，提供起點(diǎn)脈沖(S-SP2和G-SP1)，使得位于列x，行1的像素202首先被選中(圖6C)。執(zhí)行180°旋轉(zhuǎn)顯示時(shí)，提供起點(diǎn)脈沖(S-SP2和G-SP2)，使得位于列x，行y的像素202首先被選中(圖6C)。執(zhí)行垂直倒轉(zhuǎn)顯示時(shí)，提供起點(diǎn)脈沖(S-SP1和G-SP2)，使得位于列1，行y的像素202首先被選中(圖6E)。于是，向其提供起點(diǎn)脈沖的像素按照顯示方式改變水平倒轉(zhuǎn)顯示、180°旋轉(zhuǎn)顯示和垂直倒轉(zhuǎn)顯示。類似地，適當(dāng)改變從信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路提供的視頻信號(hào)。
當(dāng)時(shí)分灰度方法應(yīng)用于所述面板時(shí)，在存儲(chǔ)介質(zhì)中讀出視頻信號(hào)，此后改變?yōu)闀r(shí)分灰度用的視頻信號(hào)。因此，按照顯示方式水平倒轉(zhuǎn)顯示、180°旋轉(zhuǎn)顯示和垂直倒轉(zhuǎn)顯示改變視頻信號(hào)的讀出順序，并把視頻信號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，以此對(duì)應(yīng)于每一種顯示方式。
按照用戶按鈕操作執(zhí)行切換時(shí)，最好采用轉(zhuǎn)換電路304。就是說(shuō)，最好確定正常顯示的取向，顯示取向改變時(shí)，根據(jù)需要使用所述轉(zhuǎn)換電路。另外，本發(fā)明的顯示裝置用于便攜式終端時(shí)有效使用絞鏈轉(zhuǎn)換電路302。例如，打開(kāi)外殼時(shí)，控制絞鏈轉(zhuǎn)換電路，使得內(nèi)側(cè)顯示面執(zhí)行正常顯示，而外殼關(guān)上時(shí)，控制絞鏈轉(zhuǎn)換電路，使得外側(cè)顯示面執(zhí)行正常顯示。
本實(shí)施例可以與上述實(shí)施方式和實(shí)施例自由組合。
實(shí)施例5本發(fā)明的雙面顯示板具有顯示功能和讀出功能兩個(gè)功能。在本實(shí)施例中，將要參照?qǐng)D7A描述顯示功能和讀出功能的切換。
首先，啟動(dòng)具有雙面顯示板的顯示裝置。啟動(dòng)顯示裝置時(shí)，自動(dòng)操作顯示方式；使顯示區(qū)域接通，使傳感器區(qū)域斷開(kāi)。這里顯示區(qū)域指的是所有包括發(fā)光元件的子像素，而傳感器區(qū)域指的是所有包括成像器件的子像素。另外，按照來(lái)自絞鏈轉(zhuǎn)換電路302或轉(zhuǎn)換電路304的信號(hào)，在顯示區(qū)域執(zhí)行正常顯示、水平倒轉(zhuǎn)顯示、180°旋轉(zhuǎn)顯示和垂直倒轉(zhuǎn)顯示。而同時(shí)，按照來(lái)自外部，諸如按鈕310的信號(hào)，操作讀出方式時(shí)，使顯示區(qū)域和傳感器區(qū)域都接通。于是，利用顯示區(qū)域作為光源，傳感器區(qū)域讀出對(duì)象的信息。
現(xiàn)參照?qǐng)D7B和7C，以利用便攜式終端讀出名片的操作為例描述這里的操作。首先，在讀出方式下，放置名片，使得外部光線無(wú)法進(jìn)入顯示板，以此讀出名片上的信息(圖7B)。讀出的信息存儲(chǔ)在便攜式終端的存儲(chǔ)介質(zhì)上。隨后，進(jìn)入顯示方式，根據(jù)所讀出的名片的信息在顯示區(qū)域上執(zhí)行顯示(圖7C)。
于是，本發(fā)明的顯示裝置具有讀出對(duì)象信息的圖像傳感器功能和顯示圖像的顯示功能兩個(gè)功能。盡管本發(fā)明的顯示裝置具有這樣兩種功能，但是，不必單獨(dú)設(shè)置在利用圖像傳感器功能通常必需的光源或光散射器。因此，可以使顯示裝置小得多、薄得多和輕得多。在這一點(diǎn)上，發(fā)光元件執(zhí)行兩種功能用作讀出對(duì)象信息用的光源和顯示圖像。
接著，參照?qǐng)D8A的流程圖描述利用讀出功能的個(gè)人識(shí)別系統(tǒng)。
首先，利用雙面顯示板所提供的圖像傳感器功能讀出個(gè)人的生物信息。這里，生物信息指的是人類天然具有的物理特性，它可以進(jìn)行個(gè)人識(shí)別。指紋、掌印、聲紋，手印、虹膜等都可以作為典型的生物信息給出。考慮到顯示面的尺寸，最好讀出指紋，特別是姆指的指紋作為生物信息。用指紋最好，因?yàn)椴煌闹讣y之間沒(méi)有兩個(gè)信息是完全相同的，而且指紋終生不變。利用設(shè)置在便攜式終端320上的雙面顯示板讀出指紋時(shí)的狀態(tài)的頂視圖和剖面視圖示于圖8B和8C。如圖所示，最好在手指接觸面板時(shí)讀出指紋，以此獲得正確的信息。讀出指紋的機(jī)理是，把手指曝光并讀出手指上散射的光。
通過(guò)CPU把所獲得的生物信息與以前存儲(chǔ)在設(shè)置于便攜式終端上的存儲(chǔ)介質(zhì)中的信息加以比較。若兩個(gè)信息彼此相符，則所述用戶被確認(rèn)為便攜式終端的真正用戶。此后，用戶可以執(zhí)行一個(gè)過(guò)程(這里連接互聯(lián)網(wǎng))。在所述過(guò)程完成之后可以執(zhí)行下一個(gè)操作。應(yīng)當(dāng)指出，所獲得的生物信息不匹配時(shí)，應(yīng)該再次執(zhí)行讀出操作。
最好在由其他人操作時(shí)引起麻煩的所有過(guò)程，諸如基于收費(fèi)的信息處理和便攜式終端存儲(chǔ)介質(zhì)的重寫(xiě)過(guò)程進(jìn)行之前使用本發(fā)明的個(gè)人識(shí)別系統(tǒng)。于是可以避免非法利用便攜式終端的過(guò)程。有一種識(shí)別系統(tǒng)用的技術(shù)，其中使用個(gè)人身份證號(hào)和口令。但是，采用這一技術(shù)，不能完全執(zhí)行用戶的存儲(chǔ)/管理，或者所存儲(chǔ)的信息相對(duì)而言容易被盜。因此，就像本系統(tǒng)一樣，利用指紋信息可以明顯改善個(gè)人信息。另外，作為讀出方法，可以給出滾筒式，其中旋轉(zhuǎn)帶有指紋的滾筒來(lái)完成讀；長(zhǎng)形式，其中指紋在模塊上一點(diǎn)點(diǎn)移動(dòng)；和平面式，其中指紋壓在模塊上，這些方式都可以用于本發(fā)明。作為平面式，指紋的形狀難以改變，因?yàn)樽x出是在沒(méi)有指紋移動(dòng)的情況下完成的。另外，平面式對(duì)滾筒式的好處是薄。
接著，參照?qǐng)D17A和17B比較詳細(xì)地描述上述個(gè)人識(shí)別系統(tǒng)用的指紋認(rèn)證機(jī)理。至于指紋，形成圖案突起的部分稱作脊(ridge)，脊結(jié)束的部分稱作脊梢(ridge ending)，脊分岔的部分稱作脊杈(ridge bifurcation)(圖17A)。脊梢和脊杈合起來(lái)稱作細(xì)節(jié)點(diǎn)(minutiae point)。在指紋認(rèn)證的情況下，細(xì)節(jié)點(diǎn)作為基本信息處理。
指紋認(rèn)證的機(jī)理大致分成兩種方法(17B)。作為第一種方法，首先讀入指紋，然后檢測(cè)有關(guān)細(xì)節(jié)點(diǎn)的信息，把最近輸入的指紋與歸檔的全部指紋比較，以此搜索出匹配的指紋。作為第二種方法，在首先讀入指紋的同時(shí)輸入ID(身份證)號(hào)，然后搜索指紋數(shù)據(jù)庫(kù)，用ID號(hào)識(shí)別指紋，比較這些指紋，以便識(shí)別個(gè)人身份。在本發(fā)明中，哪一種方法均可采用。
本實(shí)施例可以與上述實(shí)施方式和實(shí)施例自由組合。
實(shí)施例6在本實(shí)施例中，將要參照?qǐng)D3E和圖9的等效電路圖描述校正讀出對(duì)象信息的校正方法。
首先，簡(jiǎn)要描述包括圖3E所示的成像器件218的子像素220的行為。這里，晶體管215和216應(yīng)該是n溝道型的，而晶體管217是p溝道型的。首先，選擇掃描線223并使晶體管導(dǎo)通。然后，成像器件218兩個(gè)電極之間的電位VPD變?yōu)榈扔谧鳛殡娫淳€227電位的高電位電壓VDD(圖9的A點(diǎn))。成像器件218曝光時(shí)，VPD下降。在某個(gè)時(shí)刻掃描線222被選擇時(shí)，讀出對(duì)應(yīng)于成像器件218的VPD的信號(hào)(圖9的B和C點(diǎn))。另外，一幀完成時(shí)，選擇掃描線223，VPD變?yōu)榈扔赩DD(圖9的E點(diǎn))。
在圖9中，點(diǎn)劃線表示的發(fā)出亮光的情況，而實(shí)線表示發(fā)出暗光的情況。如圖所示，由于光強(qiáng)度高，電位VPD很快就接近VSS。另外，由于存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)，電位VPD很快就接近VSS。這是因?yàn)楣鈴?qiáng)度高，給定的光產(chǎn)生的更多的存儲(chǔ)電荷可能被存儲(chǔ)。另外，發(fā)出亮光時(shí)，比暗光的情況更容易達(dá)到飽和(圖9的D點(diǎn))。飽和是指成像器件218兩個(gè)電極之間的電位差變?yōu)榱愕臓顟B(tài)。一旦出現(xiàn)飽和，成像器件218兩的電極之間的電位差便不再變化，直至復(fù)位。
由本發(fā)明的雙面顯示板讀出對(duì)象時(shí)，由于兩側(cè)都發(fā)光，成像器件210暴露于過(guò)量的光下，結(jié)果比正常更早達(dá)到飽和。因此，無(wú)法準(zhǔn)確讀出對(duì)象的信息。因此，可以提出一個(gè)在比正常短的存儲(chǔ)時(shí)間內(nèi)讀出對(duì)象的方法作為校正方法。例如，在以存儲(chǔ)時(shí)間B執(zhí)行正常讀出時(shí)，在利用本面板的情況下應(yīng)該用較短的存儲(chǔ)時(shí)間A執(zhí)行讀出。另外，作為另一個(gè)校正方法，可以提出這樣一種方法，其中校正讀出對(duì)象的信息(信號(hào))。例如，對(duì)象的信息等效于與成像器件218兩個(gè)電極之間的電位差VPD對(duì)應(yīng)的電流值，加上幾安倍的電流值的讀電流值應(yīng)該是對(duì)象的信息。于是，在讀出對(duì)象時(shí)執(zhí)行校正的方法和校正讀出的對(duì)象信息的方法，利用這兩種方法中的一種或兩種，即可獲得比較準(zhǔn)確的對(duì)象信息。
本實(shí)施例可以與上述實(shí)施方式和實(shí)施例自由組合。
實(shí)施例7在本實(shí)施例中，將要參照?qǐng)D13A至13F描述包括發(fā)光元件的子像素結(jié)構(gòu)的示例。
在圖13A所示的像素中，信號(hào)線510和電源線511至513設(shè)置成列，而掃描線514設(shè)置成行。所述像素還包括開(kāi)關(guān)晶體管501、驅(qū)動(dòng)晶體管503、電流控制晶體管504、電容元件502和發(fā)光元件505。
圖13C所示的像素具有與圖13A所示的同樣的配置，只是晶體管503的柵極連接到排列成行的電源線513。圖13A和圖13C中的兩個(gè)像素都表示同一等效電路。但是，電源線是由不同層內(nèi)的導(dǎo)體形成的，其中電源線513排列成列(圖13A)，而在圖13C中，電源線513排列成行。兩個(gè)像素各示于圖13A和圖13C，以便表示形成連接晶體管503柵極連線的層在圖13A和圖13C之間是不同的。
在圖13A和圖13C兩個(gè)圖中，像素中晶體管503和504串聯(lián)，而晶體管503的溝道長(zhǎng)度L3/溝道寬度W3與晶體管504溝道長(zhǎng)度L4/溝道寬度W4之比，設(shè)置為L(zhǎng)3/W3∶L4/W4＝5至6000∶1。例如，當(dāng)L3、W3、L4和W4分別為500μm、3μm、3μm和100μm時(shí)。
晶體管503工作在飽和區(qū)，并控制流進(jìn)發(fā)光元件505的電流量，而晶體管504工作在線性區(qū)，并控制是否向發(fā)光元件505提供電流。鑒于生產(chǎn)步驟，晶體管503和504最好具有相同的導(dǎo)電率。對(duì)于晶體管503，可以采用耗盡型晶體管，而不是增強(qiáng)型晶體管。按照具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，晶體管504VGS的微小變化并不影響流過(guò)發(fā)光元件505的電流量，因?yàn)榫w管504工作在線性區(qū)。就是說(shuō)，流過(guò)發(fā)光元件505的電流量決定于工作在飽和區(qū)的晶體管503。因此，可以提供一種顯示裝置，其中晶體管特性的變化造成的亮度變化減小，而圖像質(zhì)量得以改善。
圖13A至13D中的晶體管501控制像素的視頻信號(hào)輸入。當(dāng)晶體管501導(dǎo)通，視頻信號(hào)輸入所述像素時(shí)，所述視頻信號(hào)被保持在電容元件50中。盡管在圖13A至13D中所述像素包括電容元件502，本發(fā)明不限于此。用柵極電容等作為保存視頻信號(hào)的電容時(shí)，不必設(shè)置電容元件502。
發(fā)光元件505具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中電致發(fā)光層被夾在一對(duì)電極之間。像素電極和對(duì)電極(陽(yáng)極和陰極)具有電位差，以便向發(fā)光元件505施加正向偏置電壓。電致發(fā)光層由從各種有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料等中選定的至少一種材料形成。電致發(fā)光層的發(fā)光包括從受激單態(tài)返回基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的發(fā)光(熒光)和從受激三重線態(tài)返回基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的發(fā)光(磷光)。
圖13B中所示的像素具有與圖13A中所示相同的配置，只是加上了晶體管506和掃描線515。類似地，圖13D中所示的像素具有與圖13C中所示相同的配置，只是加上了晶體管506和掃描線515。
晶體管506受增加的掃描線515控制而導(dǎo)通/截止。晶體管506導(dǎo)通時(shí)，保存在電容元件502中的電荷被釋放，以此使晶體管504截止。就是說(shuō)，向發(fā)光元件505提供電流可以通過(guò)設(shè)置晶體管506而強(qiáng)制停止。因此，采用圖13B和13D所示的配置，發(fā)光周期可以與信號(hào)寫(xiě)入所有像素之前開(kāi)始的寫(xiě)入周期同時(shí)，或此后不久開(kāi)始，于是占空比得以改善。
在圖13E所示的像素中，信號(hào)線550以及電源線551和552排成列，而掃描線553排成行。所述像素還包括開(kāi)關(guān)晶體管541、驅(qū)動(dòng)晶體管543、電容元件542和發(fā)光元件544。圖13F中所示的像素具有與圖13E所示相同的配置。應(yīng)當(dāng)指出，圖13F的配置也允許用設(shè)置晶體管545來(lái)改善占空比。
本實(shí)施例可以與上述實(shí)施方式和實(shí)施例自由組合。
實(shí)施例8采用本發(fā)明的電子裝置的示例可以給出如下視頻攝像機(jī)、數(shù)字式攝像機(jī)、護(hù)目鏡式顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、諸如汽車音響等音頻重放設(shè)備、筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(移動(dòng)式計(jì)算機(jī)、蜂窩式電話、便攜式游戲機(jī)、電子書(shū)籍等)和包括游戲機(jī)的記錄介質(zhì)等的圖像重放設(shè)備(特別是可以播放諸如數(shù)字萬(wàn)用光盤(pán)(DVD)等記錄介質(zhì)和可以播放圖像的設(shè)備)。其實(shí)際示例示于圖10A至12E。
圖10A至10F表示便攜式蜂窩電話，包括揚(yáng)聲器9301、按鈕9303、微音器9304和雙面顯示板9307。圖10A至10C表示打開(kāi)狀態(tài)，而第一顯示面9305可以從內(nèi)側(cè)看，第二顯示面9306可以從外側(cè)看。圖10D至10F表示疊合狀態(tài)，而第二顯示面9306可以從外側(cè)看。本發(fā)明可以應(yīng)用于兩面設(shè)有第一顯示面9305和第二顯示面9306的顯示裝置。
圖11A至11B表示便攜式終端中間的筆記本式PC，包括顯示區(qū)域9101和9102以及按鈕9103。打開(kāi)時(shí)用顯示區(qū)域9101，疊合時(shí)用顯示區(qū)域9102等。繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)電子裝置時(shí)可以使用兩個(gè)顯示區(qū)域9101和9102。本發(fā)明可以應(yīng)用于兩面具有顯示區(qū)域9101和9102的顯示裝置。圖11C和11D表示手表式便攜式終端，包括顯示區(qū)域9101和9102、攝像機(jī)9203、按鈕9204、微音器9205和揚(yáng)聲器9206。本發(fā)明可以應(yīng)用于兩面具有顯示區(qū)域9201和9202的顯示裝置。
圖12A和12B表示數(shù)字式視頻攝像機(jī)，包括顯示區(qū)域9401和9402、透鏡9403和絞鏈9405。本發(fā)明可以應(yīng)用于兩面具有顯示區(qū)域9401和9402的顯示裝置。圖12C至12E表示數(shù)字式照相機(jī)，包括顯示區(qū)域9501和9502、透鏡9503和絞鏈9505。本發(fā)明可以應(yīng)用于兩面具有顯示區(qū)域9501和9502的顯示裝置。
本實(shí)施例可以與上述實(shí)施方式和實(shí)施例自由組合。
本發(fā)明提供顯示裝置和兩面都具有顯示面的電子裝置，其中通過(guò)加入成像器件獲得讀出功能和使用體積小的面板而實(shí)現(xiàn)更加完善和高附加值。另外，本發(fā)明可以應(yīng)用于折疊式電子裝置，其中不必打開(kāi)即可看到內(nèi)側(cè)的顯示面，不必關(guān)閉電子裝置即可從外側(cè)看到顯示面。
包括于按照本發(fā)明的顯示裝置的發(fā)光元件具有兩種功能讀出對(duì)象信息時(shí)起光源作用和顯示圖像。此外，按照本發(fā)明的顯示裝置具有兩種功能圖像傳感器功能，用以讀出對(duì)象信息；以及顯示圖像的顯示功能。盡管按照本發(fā)明的顯示裝置具有這樣兩種功能，但是不必單獨(dú)設(shè)置利用圖像傳感器功能時(shí)一般都要設(shè)置的光源或光散射器。因此，可以使顯示裝置小得多、薄得多和輕得多。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，它包括透光的基片；在所述基片的一個(gè)表面上的第一顯示面和排列成矩陣的多個(gè)像素；在所述基片另一表面上的第二顯示面；其中，所述多個(gè)像素中的每一個(gè)都包括晶體管、成像器件和向所述第一顯示面和所述第二顯示面發(fā)光的發(fā)光元件。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于所述晶體管的溝道區(qū)用無(wú)定形半導(dǎo)體或晶體半導(dǎo)體形成。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于所述成像器件包括無(wú)定形半導(dǎo)體。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中，所述基片和所述對(duì)置基片被夾在至少兩個(gè)具有不同偏振方向的偏振器之間。
5.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中，所述基片和所述對(duì)置基片被夾在至少兩個(gè)具有不同偏振方向的偏振器之間，以及所述兩個(gè)偏振器中的一個(gè)或兩個(gè)設(shè)有多個(gè)開(kāi)孔。
6.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于從所述發(fā)光元件獲得的光是白光。
7.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于從所述發(fā)光元件獲得的光是紅、藍(lán)和綠光。
8.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中從所述發(fā)光元件獲得的光是白光，以及在所述基片或所述對(duì)置基片上面設(shè)置彩色濾光器。
9.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中從所述發(fā)光元件獲得的光是白光，以及在所述基片和所述對(duì)置基片上面設(shè)置彩色濾光器。
10.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中從所述發(fā)光元件獲得的光是藍(lán)光，以及在所述基片或所述對(duì)置基片上面設(shè)置彩色轉(zhuǎn)換層。
11.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中從所述發(fā)光元件獲得的光是藍(lán)光，以及在所述基片和所述對(duì)置基片上面各自設(shè)置彩色轉(zhuǎn)換層。
12.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于所述顯示裝置具有控制所述第一顯示面或所述第二顯示面的顯示的轉(zhuǎn)換電路。
13.一種從由以下裝置構(gòu)成的組中選出的電子裝置便攜式蜂窩電話、筆記本式PC、手表式便攜終端、數(shù)字視頻攝像機(jī)和數(shù)字式照相機(jī)，所述電子裝置包括權(quán)利要求1的顯示裝置。
14.一種顯示裝置，它包括透光的基片；在所述基片的一個(gè)表面上的第一顯示面和排列成矩陣的多個(gè)像素；在所述基片另一表面上的第二顯示面；其中，所述多個(gè)像素中的每一個(gè)都包括晶體管、成像器件和向所述第一顯示面和所述第二顯示面發(fā)光的發(fā)光元件，所述發(fā)光元件設(shè)置在所述晶體管的上面，以及所述成像器件設(shè)置在所述發(fā)光元件上面。
15.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其特征在于所述晶體管的溝道區(qū)由無(wú)定形半導(dǎo)體或晶體半導(dǎo)體形成。
16.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其特征在于所述成像器件包括無(wú)定形半導(dǎo)體。
17.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中所述基片和所述對(duì)置基片被夾在至少兩個(gè)具有不同偏振方向的偏振器之間。
18.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中所述基片和所述對(duì)置基片被夾在至少兩個(gè)具有不同偏振方向的偏振器之間，以及兩個(gè)所述偏振器中的一個(gè)或兩個(gè)設(shè)有多個(gè)開(kāi)孔。
19.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其特征在于從所述發(fā)光元件獲得的光是白光。
20.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其特征在于從所述發(fā)光元件獲得的光是紅、藍(lán)和綠光。
21.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中從所述發(fā)光元件獲得的光是白光，以及在所述基片或所述對(duì)置基片上面設(shè)置彩色濾光器。
22.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中從所述發(fā)光元件獲得的光是白光，以及在所述基片和所述對(duì)置基片上面設(shè)置彩色濾光器。
23.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中從所述發(fā)光元件獲得的光是藍(lán)光，以及在所述基片或所述對(duì)置基片上面設(shè)置彩色轉(zhuǎn)換層。
24.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中從所述發(fā)光元件獲得的光是藍(lán)光，以及在所述基片和所述對(duì)置基片上面各自設(shè)置彩色轉(zhuǎn)換層。
25.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其特征在于所述顯示裝置具有控制所述第一顯示面或所述第二顯示面的顯示的轉(zhuǎn)換電路。
26.一種從由以下裝置構(gòu)成的組中選出的電子裝置便攜式蜂窩電話、筆記本式PC、手表式便攜終端、數(shù)字視頻攝像機(jī)和數(shù)字式照相機(jī)，所述電子裝置包括權(quán)利要求14的顯示裝置。
27.一種顯示裝置，它包括透光的基片；在所述基片的一個(gè)表面上的第一顯示面和排列成矩陣的多個(gè)像素；以及在所述基片另一表面上的第二顯示面；其中，所述多個(gè)像素中的每一個(gè)都包括晶體管、成像器件和向所述第一顯示面和所述第二顯示面發(fā)光的發(fā)光元件，所述發(fā)光元件設(shè)置在所述晶體管和所述成像器件的上面。
28.如權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其特征在于所述晶體管的溝道區(qū)由無(wú)定形半導(dǎo)體或晶體半導(dǎo)體形成。
29.如權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其特征在于所述成像器件包括無(wú)定形半導(dǎo)體。
30.如權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中所述基片和所述對(duì)置基片被夾在至少兩個(gè)具有不同偏振方向的偏振器之間。
31.如權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中所述基片和所述對(duì)置基片被夾在至少兩個(gè)具有不同偏振方向的偏振器之間，以及兩個(gè)所述偏振器中的一個(gè)或兩個(gè)設(shè)有多個(gè)開(kāi)孔。
32.如權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其特征在于從所述發(fā)光元件獲得的光是白光。
33.如權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其特征在于從所述發(fā)光元件獲得的光是紅、藍(lán)和綠光。
34.如權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中從所述發(fā)光元件獲得的光是白光，以及在所述基片或所述對(duì)置基片上面設(shè)置彩色濾光器。
35.如權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中從所述發(fā)光元件獲得的光是白光，以及在所述基片和所述對(duì)置基片上面設(shè)置彩色濾光器。
36.如權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中從所述發(fā)光元件獲得的光是藍(lán)光，以及在所述基片或所述對(duì)置基片上面設(shè)置彩色轉(zhuǎn)換層。
37.如權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其特征在于它還包括處在所述基片對(duì)面的對(duì)置基片，其中從所述發(fā)光元件獲得的光是藍(lán)光，以及在所述基片和所述對(duì)置基片上面各自設(shè)置彩色轉(zhuǎn)換層。
38.如權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其特征在于所述顯示裝置具有控制所述第一顯示面或所述第二顯示面的顯示的轉(zhuǎn)換電路。
39.一種從由以下裝置構(gòu)成的組中選出的電子裝置便攜式蜂窩電話、筆記本式PC、手表式便攜終端、數(shù)字視頻攝像機(jī)和數(shù)字式照相機(jī)，所述電子裝置包括權(quán)利要求27的顯示裝置。
全文摘要
可以提供一種顯示裝置和電子裝置，其中通過(guò)采用加入成像器件的方法獲得讀出功能并利用體積小的面板來(lái)實(shí)現(xiàn)更加完善和高附加值。按照本發(fā)明的顯示裝置和電子裝置具有在其透光基片的一個(gè)表面上的第一顯示面和排列成矩陣的多個(gè)像素以及在所述基片另一表面上的第二顯示面。多個(gè)像素各自配備有晶體管、成像器件和向第一顯示面和向第二顯示面發(fā)光的發(fā)光元件。所述發(fā)光元件具有兩個(gè)功能讀出對(duì)象信息時(shí)起光源作用；以及顯示圖像。于是，按照本發(fā)明的顯示裝置具有兩個(gè)功能利用成像器件讀出對(duì)象信息的圖像傳感器功能；以及利用成像器件和發(fā)光元件顯示圖像的顯示功能。
文檔編號(hào)H01L27/15GK1577416SQ20041006329
公開(kāi)日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者山崎舜平, 渡邊康子 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所