CN111448603B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

显示装置具有:具有具备第一面(S1)及第二面(S2)并在第一面(S1)显示图像的显示区域(DA)的显示电路层(72)；在第二面(S2)之下重叠于显示电路层(72)的导热片(76)；和在导热片(76)之下且在显示区域(DA)的内侧重叠于显示电路层(72)的光学式指纹传感器(84)。导热片(76)具有重叠于光学式指纹传感器(84)的第一区域(A1)和在光学式指纹传感器(84)的周围重叠于显示区域(DA)的第二区域(A2)。导热片(76)在第一区域(A1)为具有利用光学式指纹传感器(84)的感测所需的光透射性的形状，并由导热材料形成。导热片(76)在第二区域(A2)包括由导热材料形成的导热层(82)，不具有光透射性。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置。
背景技术
使用了有机发光二极管(OLED：Organic Light Emitting Diode)等发光元件的显示装置已付诸实用(专利文献1)。这样的显示装置与液晶显示装置相比较，视觉辨认性及响应速度优异。另外，已知有一种具备指纹传感器的显示装置(专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-117594号公报
专利文献2：日本特开2017-134828号公报
发明内容
发明要解决的问题
在使用发光元件的显示装置中，因为不使用背光源，所以为了显示在暗的背景中局部存在明亮部的图像，会使发光元件局部点亮。发光元件因点亮而发热，因此在点亮部分与未点亮部分产生温度差。为了防止发光元件因热而局部地劣化，设置了均热片，但是均热片的光的透射性低。因此，无法将光学式的指纹传感器在显示区域内配置于均热片之下。或者，若在均热片形成与光学式的指纹传感器对应的开口，则变得难以通过开口进行均热化。
本发明以在实现均热化的同时将光学式指纹传感器配置于显示区域内为目的。
用于解决问题的技术方案
发明的显示装置具有：显示电路层，其具有具备第一面及第二面并在所述第一面显示图像的显示区域；导热片，其在所述第二面之下重叠于所述显示电路层；和光学式指纹传感器，其在所述导热片之下处于所述显示区域的内侧并重叠于所述显示电路层，所述导热片具有重叠于所述光学式指纹传感器的第一区域、和在所述光学式指纹传感器的周围重叠于所述显示区域的第二区域，所述导热片在所述第一区域为具有利用所述光学式指纹传感器进行的感测所需的光透射性的形状，并由导热材料形成，所述导热片在所述第二区域包括由所述导热材料形成的导热层，不具备所述光透射性。
根基本发明，因为导热片在重叠于光学式指纹传感器的第一区域也具有由导热材料形成的部分所以能够实现均热化，因为第一区域具有光透射性，所以能够在显示区域内进行利用光学式指纹传感器的感测。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的显示装置的俯视图。
图2是图1所示的显示装置的后视图。
图3是图1所示的显示装置的III－III线剖视图。
图4是用于对图3所示的显示装置的概要及动作进行说明的图。
图5是示出导热片的详细情况的图。
图6是示出第一实施方式的导热片的变形例1的图。
图7是示出第一实施方式的导热片的变形例2的图。
图8是示出第一实施方式的导热片的变形例3的图。
图9是示出第一实施方式的显示装置的变形例4的图。
图10是示出第一实施方式的显示装置的变形例5的图。
图11是示出第一实施方式的显示装置的变形例6的图。
图12是示出第一实施方式的显示装置的变形例7的图。
图13是示出是应用了本发明的第二实施方式的导热片的图。
图14是示出第二实施方式的导热片的变形例的图。
图15是示出应用了本发明的第三实施方式的导热片的后视图。
图16是示出图15所示的导热片的XVI－XVI线剖视图。
图17是示出应用了本发明的第四实施方式的显示装置的后视图。
图18是图17所示的显示装置的XVIII－XVIII线剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。不过，本发明能够在不脱离其要旨的范围内以各种各样的方式实施，并不限定于以下例示的实施方式的记载内容进行解释。
关于附图，为了使说明更清楚，与实际的形态相比，有时对各部分的宽度、厚度、形状等进行示意性示出，但始终是一例，并不限定本发明的解释。在本说明书和各图中，对具备与关于已有附图进行了说明的要素同样的功能的要素，有时标注同一附图标记并省略重复的说明。
进而，在本发明的详细说明中，在规定某一构成物与其他构成物的位置关系时，“上”“下”不仅包括位于某一构成物的紧上方或紧下方的情况，只要没有特别排除，也包括还隔着其他构成物的情况。
[第一实施方式]
图1是本发明的第一实施方式的显示装置的俯视图。图2是图1所示的显示装置的后视图。
显示装置为有机EL(Electroluminescence)显示装置。显示装置例如组合包括红、绿及蓝的多个颜色的单位像素(子像素)而形成彩色像素并显示彩色图像。显示装置包括显示区域DA及包围显示区域DA的周边区域PA。周边区域PA处于显示区域DA的外侧。在周边区域PA连接有柔性印刷基板11。在柔性印刷基板11搭载有用于驱动显示画像之用的元件的集成电路12。
图3是图1所示的显示装置的III－III线剖视图。基板10(阵列基板)使用聚酰亚胺。不过，只要是具有足以构成片显示器或柔性显示器的柔性的基材，也可以使用其他树脂材料。
在基板10上，作为底涂层14，设置有氧化硅膜14a、氮化硅膜14b及氧化硅膜14c的三层层叠构造。最下层的氧化硅膜14a为提高与基板10的紧贴性而设置，中层的氮化硅膜14b作为来自外部的水分及杂质的阻隔膜而设置，最上层的氧化硅膜14c作为使得氮化硅膜14b中所含有的氢原子不会向薄膜晶体管TR的半导体层18侧扩散的阻隔膜而设置，但并不特别限定于该构造，可以进一步层叠，还可以设为单层或双层层叠。
在底涂层14之下，也可以对应于形成薄膜晶体管TR的部位而形成附加膜16。附加膜16能够抑制因来自沟道里面的光的侵入等导致的薄膜晶体管TR的特性变化，并且/或者能够通过用导电材料形成而赋予规定的电位从而对薄膜晶体管TR赋予后门效应。在此，在形成了氧化硅膜14a之后，对应于要形成薄膜晶体管TR的部位将附加膜16形成为岛状，之后层叠氮化硅膜14b及氧化硅膜14c，从而将附加膜16形成为封入于底涂层14，但不限于此，也可以在基板10上首先形成附加膜16，之后形成底涂层14。
在底涂层14上形成有薄膜晶体管TR。举多晶硅薄膜晶体管为例，在此仅示出Nch晶体管，但也可以同时形成Pch晶体管。薄膜晶体管TR的半导体层18采用在沟道区域与源漏区域之间设置有低浓度杂质区域的构造。作为栅绝缘膜20在此使用氧化硅膜。栅电极22为由MoW形成的第一布线层W1的一部份。第一布线层W1除了栅电极22外还具有第一保持电容线CL1。在第一保持电容线CL1与半导体层18(源漏区域)之间，隔着栅绝缘膜20形成保持电容Cs的一部分。
在栅电极22之上层叠有层间绝缘膜24(氧化硅膜及氮化硅膜)。在使得基板10弯曲的情况下，在弯折区域FA为了使弯折容易而去除层间绝缘膜24的至少一部分。通过层间绝缘膜24的去除，底涂层14露出，因此底涂层14的至少一部分也通过进行构图而将其去除。在去除了底涂层14之后，构成基板10的聚酰亚胺露出。需要说明的是，有时通过底涂层14的蚀刻，聚酰亚胺表面被部分侵蚀而发生膜减损。
在层间绝缘膜24之上形成有包括会成为源漏电极26及引绕布线28的部分的第二布线层W2。在此，采用Ti、Al及Ti的三层层叠构造。隔着层间绝缘膜24，通过第一保持电容线CL1(第一布线层W1的一部分)和第2保持电容线CL2(第二布线层W2的一部分)形成保持电容Cs的另一部分。引绕布线28延伸直至基板10的端部，并具有用于连接柔性印刷基板11的端子32。
以覆盖源漏电极26及引绕布线28(除它们的一部分之外)的方式设置有平坦化膜34。作为平坦化膜34，因为与通过CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)等形成的无机绝缘材料相比，表面的平坦性优异，所以多使用光敏丙烯酸等有机材料。
平坦化膜34在像素接触部36及周边区域PA被去除，在其上形成有氧化铟锡膜35。氧化铟锡膜35包括相互分离开的第一透明导电膜38及第二透明导电膜40。
因平坦化膜34的去除而表面露出的第二布线层W2被第一透明导电膜38覆盖。以覆盖第一透明导电膜38的方式，在平坦化膜34之上设置有氮化硅膜42。氮化硅膜42在像素接触部36有开口，以经由该开口导通于源漏电极26的方式层叠有像素电极44。像素电极44形成为反射电极，设为IZO(Indium Zinc Oxide，氧化铟锌)膜、Ag膜、IZO膜的三层层叠构造。在此，也可以取代IZO膜而使用氧化铟锡膜35。像素电极44从像素接触部36向侧方扩展并到达薄膜晶体管TR的上方。
第二透明导电膜40邻接于像素接触部36地设置于像素电极44下方(而且为氮化硅膜42下方)。第二透明导电膜40、氮化硅膜42及像素电极44重叠，由它们形成附加电容Cad。
在端子32的表面形成有作为氧化铟锡膜35的另一部分的第三透明导电膜46。第三透明导电膜46与第一透明导电膜38及第二透明导电膜40同时形成。关于端子32上的第三透明导电膜46，目的之一在于为了在以后的工序中使得端子32的露出部不受损伤而作为阻隔膜来设置。在像素电极44的图案形成时，第三透明导电膜46暴露于蚀刻环境，但由于在从氧化铟锡膜35的形成至像素电极44的形成期间所进行的退火处理，氧化铟锡膜35相对于像素电极44的蚀刻具有充分的耐受性。
在平坦化膜34之上例如像素接触部36的上方，形成有被称为堤(肋)并成为彼此相邻的像素区域的分隔壁的绝缘层48。作为绝缘层48与平坦化膜34同样使用光敏丙烯酸等。绝缘层48以将像素电极44的表面作为发光区域露出的方式开口，优选的是，该开口端成为平缓的锥形状。若开口端成为陡峻的形状，则会发生形成于其上的有机EL(ElectroLuminescence)层50的台阶覆盖性差的问题。
平坦化膜34与绝缘层48通过在处于两者之间的氮化硅膜42所设的开口而接触。由此，能够通过绝缘层48形成后的热处理等，将从平坦化膜34脱离的水分和/或脱离气体经过绝缘层48排出。
在像素电极44上层叠有由有机材料形成的有机EL层50。有机EL层50可以是单层，也可以是从像素电极44侧依次层叠有空穴输送层、发光层及电子输送层的构造。这些层可以通过蒸镀来形成，可以通过在溶剂分散的基础上进行涂布来形成，可以针对像素电极44(各子像素)选择性地形成，也可以整面形成于覆盖显示区域DA的整个面。在整面形成的情况下，能够成为在所有子像素中得到白色光，并通过滤色器(未图示)提取所希望的颜色波长部分的构成。
在有机EL层50上设有对置电极52。在此，设为顶发射构造，因此对置电极52是透明的。例如，将Mg层及Ag层形成为来自有机EL层50的出射光透射的程度的薄膜。若按照上述的有机EL层50的形成顺序，则像素电极44成为阳极，对置电极52成为阴极。对置电极52遍及在显示区域DA上和显示区域DA附近设置的阴极接触部54而形成，通过阴极接触部54与下层的引绕布线28连接而电连接于端子32。
在对置电极52之上形成有密封膜56。密封膜56以防止来自外部的水分侵入先前形成的有机EL层50为功能之一，要求高的气体阻隔性。在此，作为包括氮化硅膜的层叠构造，设为氮化硅膜56a、有机树脂层56b及氮化硅膜56c的层叠构造。也可以是，在氮化硅膜56a，56c与有机树脂层56b之间，以紧贴性提升为目的之一而设置氧化硅膜和/或非晶硅层。
在密封膜56经由粘接层58层叠有触摸基板60。在触摸基板60形成有未图示的触摸感应电极的至少一部分。对置电极52也可以兼用触摸感应电极的一部分。在触摸基板60贴附有圆偏振板62。在圆偏振板62经由粘接层64层叠有覆盖玻璃66。另一方面，在基板10经由粘接层68层叠有支承膜70。
图4是用于对图3所示的显示装置的概要及动作进行说明的图。显示装置具有显示电路层72。显示电路层72例如包括从图3的底涂层14至密封膜56的层。显示电路层72在显示区域DA具有用于显示图像的多个发光元件74。发光元件74包括图3所示的像素电极44、有机EL层50及对置电极52。另外，显示电路层72包括图3所示的薄膜晶体管TR。显示电路层72具有第一面S1及第二面S2。图像显示于第一面S1的显示区域DA。
导热片76在第二面S2之下重叠于显示电路层72。导热片76贴附于支承膜70。导热片76由包括选自由铜、铬及碳构成的群中的至少一个元素的导热材料形成。导热片76具有散热性，即使仅在显示区域DA的一部分发光也能够散热。
图5是示出导热片76的详情的图。导热片76在第一区域A1具有多个光透射部78。多个光透射部78包括缝隙或孔，具有光透射性。导热片76在第一区域A1具有多个导热部80。多个导热部80由导热材料形成，不具有光透射性。多个光透射部78与多个导热部80在至少一个方向(例如正交的第一方向D1及第二方向D2这两者)上交替地存在。导热片76在第二区域A2包括由导热材料形成的导热层82，不具有光透射性。多个导热部80从第二区域A2连续地相互一体化。第一区域A1及第二区域A2重叠于显示区域DA。
如图4所示，在导热片76安装有光学式指纹传感器84。光学式指纹传感器84直接搭载于导热片76。在光学式指纹传感器84，如图1及图2所示连接有柔性印刷基板13。光学式指纹传感器84在导热片76之下且在显示区域DA的内侧重叠于显示电路层72。利用光学式指纹传感器84的感测使用来自多个发光元件74的光。详细而言，来自处于与光学式指纹传感器84相对的区域的有机EL层50(图3)的光因手指而反射并入射于光学式指纹传感器84。有机EL层50局部发光，因此局部产生热，但可以通过导热片76实现均热化。
光学式指纹传感器84重叠于导热片76的第一区域A1。导热片76在第一区域A1成为具有利用光学式指纹传感器84的感测所需的光透射性的形状。因此，光能够经过导热片76而进行感测。第一区域A1收敛于光学式指纹传感器84的外形内，光学式指纹传感器84覆盖第一区域A1的整体。因此，外部光不会进入光学式指纹传感器84。需要说明的是，不具有光透射性的第二区域A2在光学式指纹传感器84的周围重叠于显示区域DA。
根据本实施方式，因为导热片76在重叠于光学式指纹传感器84的第一区域A1也具有由导热材料形成的部分，所以能够实现均热化，因为第一区域A1具有光透射性，所以能够在显示区域DA内进行利用光学式指纹传感器84的感测。
图6是示出第一实施方式的导热片的变形例1的图。在图5所示的例子中，在第一区域A1具有导热片76的多个光透射部78分别为矩形的孔，但在图6所示的例子中，导热片76A在第一区域A1具有由圆形的孔分别构成的多个光透射部78A。
图7是示出第一实施方式的导热片的变形例2的图。在该例中，导热片76B在第一区域A1具有由在第一方向D1上变长的缝隙分别构成的多个光透射部78B。多个光透射部78B在正交于第一方向D1的第二方向D2上排列。
图8是示出第一实施方式的导热片的变形例3的图。在该例中，导热片76C的第一区域A1为边在第一方向D1及第二方向D2上延伸的矩形。多个光透射部78C由也向相对于第一方向D1及第二方向D2均倾斜的方向延伸的缝隙分别构成。
图9是示出第一实施方式的显示装置的变形例4的图。在该例中，显示电路层72D的第二面S2包括无机绝缘膜86D。无机绝缘膜86D例如包括图3所示的氧化硅膜14a及引绕布线28。并且，导热片76D直接层叠于无机绝缘膜86D。在导热片76D之下层叠有基板10D、粘接层68D及支承膜70D。
图10是示出第一实施方式的显示装置的变形例5的图。在该例中，在显示电路层72E的第二面S2之下层叠有机绝缘膜88E。有机绝缘膜88E也可以是图3的基板10。导热片76E处于有机绝缘膜88E之下。在导热片76E之下重叠有粘接层68E及支承膜70E。
图11是示出第一实施方式的显示装置的变形例6的图。在该例中，在显示电路层72F的第二面S2之下层叠一对有机绝缘膜88F。导热片76F介于一对有机绝缘膜88F之间。在一对有机绝缘膜88F之下层叠有粘接层68F及支承膜70F。
图12是示出第一实施方式的显示装置的变形例7的图。在该例中，导热片76G包括多层，包括最接近第二面S2的最上层90G，包括处于最上层90G之下的基底层92G。最上层90G与基底层92G相比光反射率低。
[第二实施方式]
图13是示出应用了本发明的第二实施方式的导热片的图。在本实施方式中，导热片276在第一区域A1具有大小(面积)不同的多个光透射部278(278a，278b，278c)。导热片276在第一区域A1具有大小(面积)不同的多个导热部280(280a，280b，280c)。多个光透射部278和多个导热部280在正交的第一方向D1及第二方向D2上交替地排列。
沿着第一方向D1及第二方向D2中的至少一者(在该例中为二者)，多个光透射部278占第一区域A1的比例发生变化。例如，越接近第二区域A2，则多个光透射部278占第一区域A1的比例越小。也即是，越接近第二区域A2，则多个导热部280占第一区域A1的比例越大。
根据本实施方式，越接近光不透射的第二区域，则光透射的第一区域A1的光透射量越逐渐变小。因此，第一区域A1与第二区域A2的边界附近处的光透射量的变化变得平缓，该边界变得难以识别。
图14是示出第二实施方式的导热片的变形例的图。在该变形例中，多个光透射部278A分别是在第一方向D1上延伸的缝隙、在排列于第二方向D2这方面与图13的例子不同。
光透射部278A在第一方向D1的两端部宽度越往前越窄。因此，沿着第一方向D1及第二方向D2中的一者(在该例中为第一方向D1)，多个光透射部278A占第一区域A1的比例发生变化。也即是，在第一方向D1上越接近第二区域A2，则多个光透射部278A占第一区域A1的比例越小。相反，在第一方向D1上越接近第二区域A2，则多个导热部280A占第一区域A1的比例越大。
[第三实施方式]
图15是示出应用了本发明的第三实施方式的导热片的后视图。
图16是图15所示的导热片的XVI－XVI线剖视图。导热片376具有导热层382。导热层382包括第一导热层394。第一导热层394具有具备光透射性的薄厚。第一区域A1由第一导热层394构成。由此，导热片376在第一区域A1以具有光透射性的薄厚整体地由导热材料形成。
导热层382包括第二导热层396。第二导热层396的导热率比导热层382高但不具有光透射性。第二导热层396避开第一区域A1而在第二区域A2层叠于第一导热层394。也即是，第二区域A2由第一导热层394及第二导热层396构成。
[第四实施方式]
图17是示出应用了本发明的第四实施方式的显示装置的后视图。图18是图17所示的显示装置的XVIII－XVIII线剖视图。在本实施方式中，导热片476的第一区域A1具有从光学式指纹传感器484伸出的剩余区域EA。也即是，第一区域A1比光学式指纹传感器484大。因此，为了防止外光的入射，遮光罩498覆盖剩余区域EA。遮光罩498可以通过涂布黑色等有色凝胶来设置，也可以通过贴附遮光封条来设置。
需要说明的是，显示装置不限定于有机电致发光显示装置，也可以是在各像素具备量子点发光元件(QLED：Quantum-Dot Light Emitting Diode，量子点发光二极管)那样的发光元件的显示装置。
本发明不限定于上述的实施方式，也可以进行各种变形。例如，在实施方式中说明了的构成能够通过实质相同构成、起到相同作用效果的构成或能实现相同目的的构成进行置换。

Claims (16)

1.显示装置，其特征在于，具有：
显示电路层，其具有具备第一面及第二面并在所述第一面显示图像的显示区域；
导热片，其在所述第二面之下重叠于所述显示电路层；和
光学式指纹传感器，其在所述导热片之下处于所述显示区域的内侧并重叠于所述显示电路层，
所述导热片具有重叠于所述光学式指纹传感器的第一区域、和在所述光学式指纹传感器的周围重叠于所述显示区域的第二区域，
所述导热片在所述第一区域为具有利用所述光学式指纹传感器进行的感测所需的光透射性的形状，并由导热材料形成，
所述导热片在所述第二区域包括由所述导热材料形成的导热层，不具备所述光透射性。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述导热片在所述第一区域中至少在一个方向上交替地具有包括缝隙或孔的多个光透射部、和以从所述第二区域连续地相互一体化的方式由所述导热材料形成的多个导热部，
所述多个导热部不具有所述光透射性。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
沿着正交的第一方向及第二方向中的至少一者，所述多个光透射部占所述第一区域的比例发生变化。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
越接近所述第二区域，则所述多个光透射部占所述第一区域的所述比例越小。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
越接近所述第二区域，则所述多个导热部占所述第一区域的比例越大。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述导热片在所述第一区域中以具有所述光透射性的薄厚整体由所述导热材料形成。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，
所述导热层包括第一导热层及第二导热层，
所述第一导热层具有具备所述光透射性的所述薄厚，
所述第一区域由所述第一导热层构成，
所述第二导热层与所述导热层相比导热率高且不具有所述光透射性，避开所述第一区域而在所述第二区域层叠于所述第一导热层。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置，其特征在于，
所述导热片包括最接近所述第二面的最上层、和处于所述最上层之下的基底层，
所述最上层与所述基底层相比光反射率低。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置，其特征在于，
所述第一区域收敛于所述光学式指纹传感器的外形内，
所述光学式指纹传感器覆盖所述第一区域的整体。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置，其特征在于，
所述第一区域具有从所述光学式指纹传感器伸出的剩余区域，
所述显示装置还具备覆盖所述剩余区域的遮光罩。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置，其特征在于，
所述显示电路层在所述显示区域具有用于显示所述图像的多个发光元件，
利用所述光学式指纹传感器的所述感测使用来自所述多个发光元件的光。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置，其特征在于，
所述光学式指纹传感器直接搭载于所述导热片。
13.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置，其特征在于，
所述显示电路层的所述第二面由无机绝缘膜形成，
所述导热片直接层叠于所述无机绝缘膜。
14.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置，其特征在于，
在所述显示电路层的所述第二面之下还具有有机绝缘膜，
所述导热片处于所述有机绝缘膜之下。
15.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置，其特征在于，
在所述显示电路层的所述第二面之下还具有一对有机绝缘膜，
所述导热片介于所述一对有机绝缘膜之间。
16.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置，其特征在于，
所述导热片由包含选自由铜、铬及碳组成的组中的至少一种元素的材料形成。
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