显示装置的制作方法

本发明涉及一种显示装置。

背景技术：

以往，公知有一种所谓的透明显示装置，该透明显示装置具有在显示部显示出图像的同时能够透过显示部而看到该显示部的对面侧的结构。例如，在日本专利第5477963号公报中，公开一种透明有机EL(Electro Luminescence)显示装置，该显示装置具有白色发光的有机发光二极管元件和配置在有机发光二极管元件的光取出侧的滤色器，滤色器只形成在阳极和阴极的交叉部，并且滤色器之间的间隙成为透明的透光区域。此外，在专利文献2中公开一种透明显示装置，该透明显示装置在与多个子像素邻接的一个区域内具有透明区域(透光区域)(参照日本特开2012-238544号公报的图14(b))。

技术实现要素：

本发明的目的在于提高具有透光区域的显示装置的透射性。

(1)在本发明的一技术方案中，显示装置的特征在于，具有：多个像素，该多个像素分别沿着第1方向和与所述第1方向交叉的第2方向排列；沿着所述第1方向延伸的多个第1布线；沿着所述第2方向延伸的多个第2布线，所述多个像素分别具有发光区域和透光区域，所述透光区域包含沿着所述第1方向与所述发光区域相邻的第1透光区域和沿着所述第2方向与所述发光区域相邻的第2透光区域，所述透光区域利用所述多个第1布线和所述多个第2布线中的至少一个布线而被划分成多个区域，所述多个区域包含在所述第1方向和所述第2方向中的至少一个方向上的宽度互不相同的第1区域和第2区域。

(2)在本发明的另一技术方案中，显示装置的特征在于，具有：多个像素，该多个像素分别沿着第1方向和与所述第1方向交叉的第2方向排列，所述多个像素分别具有发光区域和透光区域，所述透光区域包含沿着所述第1方向与所述发光区域相邻的第1透光区域和沿着所述第2方向与所述发光区域相邻的第2透光区域，所述第1透光区域和所述第2透光区域包含在所述第1方向上彼此相邻的部分，所述透光区域的形状是由所述第1透光区域和所述第2透光区域构成的L字型。

附图说明

图1是示意性地表示本实施方式的显示装置的开关元件附近的结构的示意性剖视图。

图2是示意性地表示本实施方式的显示装置的整体结构的示意图。

图3是构成本实施方式的显示装置的显示部的有源矩阵的等效电路图。

图4是示意性地表示本发明的第1实施方式的显示装置的一个像素中的布线构造的示意图。

图5是示意性地表示本发明的第1实施方式的变形例的显示装置的一个像素中的布线构造的示意图。

图6A是表示黑矩阵(black matrix)的边缘的剖视图。

图6B是表示黑矩阵的厚度与位置的关系的图表。

图6C是表示黑矩阵的透射率与位置的关系的图表。

图7是示意性地表示本发明的第2实施方式的显示装置的一个像素中的布线构造的示意图。

图8是示意性地表示本发明的第2实施方式的变形例的显示装置的一个像素中的布线构造的示意图。

图9A是示意性地表示第3实施方式的显示装置的一个像素中的布线构造的示意图。

图9B是图9A的A-A剖视图。

附图标记说明

10、基板；20、开关元件；21、22、源漏区域；23、多晶硅层；24、第1层间绝缘膜；25、栅线层；27、源漏电极；28、第2层间绝缘膜；30、有机发光二极管；31、有机膜；32、下部电极；33、上部电极；40、密封材料；50、填充材料；60、透明基板；70、第1基底膜；71、第2基底膜；80、绝缘膜；90、第3层间绝缘膜；110、数据驱动电路；120、扫描驱动电路；132、驱动元件；140、第1布线；150、第2布线；160、开关。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的各实施方式。

首先，参照图1～图3，针对本发明的第1～第3实施方式(以下称为本实施方式)的显示装置的整体结构进行说明。

图1是示意性地表示本实施方式的显示装置的开关元件附近的结构的示意性剖视图。本实施方式的显示装置100是具有在显示部A(参照图2)显示出图像的同时，能够透过显示部A而看到该显示部A的对面侧的所谓的透明显示装置。此外，显示装置100是从有机发光二极管30处沿着与基板10相反的方向(图1中箭头R方向)获取光的、所谓的顶部发光型的、有源驱动型的OLED(Organic Light Emitting Diode)显示装置。

显示装置100的主要构成为，具有：基板10、开关元件20、有机发光二极管30、密封材料40、填充材料50以及透明基板60，并且将它们层叠起来。此外，在本实施方式中，作为发光元件，使用有机发光二极管，但并不限于此，例如也可以使用所谓的量子点。

开关元件20具有多晶硅薄膜晶体管。多晶硅薄膜晶体管具有源漏区域21、22、包含沟道多晶硅(channel Polycrystalline Silicon)层等的多晶硅层23。此外，在多晶硅层23上形成有第1层间绝缘膜24、栅线层25、源漏电极27以及第2层间绝缘膜28。

为了防止钠、钾等离子从基板10向多晶硅层23和栅线层25混入，在基板10和开关元件20之间设置有由SiNx等构成的第1基底膜70。此外，在第1基底膜70和多晶硅层23之间设置有由SiOx等构成的第2基底膜71。此外，在第2基底膜71上设置有绝缘膜80。

此外，在本实施方式中，虽然使用玻璃作为基板10，但并不限于此，只要具有绝缘性，哪怕是树脂等也可以。

有机发光二极管30具有：有机膜31、下部电极32以及上部电极33。该下部电极32和上部电极33中的一者作为阳极发挥作用，另一者作为阴极发挥作用。

下部电极32以覆盖成为发光区域的部分的方式形成，该下部电极32穿过贯穿第2层间绝缘膜28的孔与源漏电极27的一方相连接。此外，在下部电极32的周缘部、设置有多晶硅层23和栅线层25等的非发光区域上形成有第3层间绝缘膜(以下，称为堤部)90。有机膜31以覆盖下部电极32的方式形成，在非发光区域中，借助堤部90，将有机膜31与下部电极32隔离开。上部电极33以覆盖有机膜31的方式形成。

在这里，说明有机膜31的结构，有机膜31的结构是公知技术，因此，在图1中进行简略化地图示。有机膜31的结构为，从阴极侧向阳极侧依次层叠配置电子输送层、发光层以及空穴输送层。此外，可以在阳极和空穴输送层之间配置阳极缓冲层、空穴注入层。此外，多层结构的有机膜31也可以包含无机材料的层。此外，也可以在阴极和电子输送层之间设置电子注入层。此外，发光层和电子输送层也可以是由能够兼顾它们二者功能的材料构成的一个层。

当向下部电极32和上部电极33施加直流电压时，从阳极侧注入的空穴经由空穴输送层到达发光层，另一方面，从阴极侧注入的电子经由电子输送层到达发光层，从而使电子和空穴复合。利用这样的电子和空穴的复合，有机发光二极管30进行规定波长的发光。此外，为了提高从发光层射出的光的利用效率，优选的是，下部电极32由光反射率高的材料构成。或者，下部电极32也可以是将例如由ITO(Indium Tin Oxide)构成的透明导电膜和例如由银构成的反射膜层叠而成的结构。

密封材料40以覆盖上部电极33的方式形成。优选的是，为了不使水分等进入有机发光二极管30，而使密封材料40具有高阻气性且相对于可见光是透明的。例如，作为密封材料40，使用氮化硅那样的致密的无机层、或者由无机层和有机层构成的层叠膜即可。

透明基板60隔着由高分子材料构成的透明的填充材料50形成在密封材料40上。

图2是示意性地表示本实施方式的显示装置的整体结构的示意图。图2中的基板10上的被双点划线围住的区域表示用于显示图像的显示部A。如图2所示，在显示部A的周边配置有向数据线D输出图像信号的数据驱动电路110和向栅线G输出扫描信号的扫描驱动电路120。

此外，在显示部A中，电位布线E沿着与数据线D相同方向延伸配置。电位布线E经由开关160(参照图3)连接于电流供给线S1、S2。

图3是构成本实施方式的显示装置的显示部的有源矩阵的等效电路图。在本实施方式中，在基板10上设置有多个栅线G和沿着与栅线G延伸的方向(第1方向X)交叉的方向(第2方向Y)延伸的多个数据线D，如图3所示，在m根栅线G和n根数据线D交叉的位置呈矩阵状地配置有像素P。各像素P由开关元件20、有机发光二极管30、存储电容130、像素电容131以及驱动元件132构成。有机发光二极管30的一个电极与所有像素共用的电流供给线S1、S2相连接以保持规定的电位。

图4是示意性地表示本发明的第1实施方式的显示装置的1个像素中的布线构造的示意图。显示装置100在显示部A上具有分别在第1方向X和与第1方向X交叉(在第1实施方式中为正交)的第2方向Y上排列的、用于显示图像的多个像素P，图4示出被排列成多个的像素P中的一个。

各个像素P具有以亮度受控制的方式发光的发光区域L(图4中的虚线内的区域)。此外，各个像素P具有在第1方向X和第2方向Y上与发光区域L相邻的形状的透光区域M(图4中的虚线内的区域)。具体而言，透光区域M形成为由第1透光区域M1和第2透光区域M2构成的形状(在图4中为将L字形状左右翻转而成的形状、所谓的L字型)，该第1透光区域M1位于在第1方向X上与发光区域L相邻且比发光区域L向第2方向Y延伸的位置，该第2透光区域M2在第2方向Y上与发光区域L相邻。换言之，发光区域L和第2透光区域M2这两者与第1透光区域M1在第1方向X上邻接，透光区域M形成为由第1透光区域M1和第2透光区域M2构成的L字型的形状。

此外，各个像素P在发光区域L具有多个子像素。在第1实施方式中，像素P具有发光颜色为红色的子像素P1、发光颜色为绿色的子像素P2以及发光颜色为蓝色的子像素P3这三种子像素。而且，发光区域L由以多个子像素各自亮度受控制的方式进行发光的多个副发光区域L1、L2、L3构成。副发光区域L1是利用发光颜色为红色的子像素P1进行发光的区域，副发光区域L2是利用发光颜色为绿色的子像素P2进行发光的区域，副发光区域L3是利用发光颜色为蓝色的子像素P3进行发光的区域。

而且，如参照图2、图3进行说明那样，显示装置100在像素中具有包含栅线G、数据线D的多个布线，这些布线也位于透光区域M。布线具有规定的宽度，位于透光区域M的布线对透射到透射区域M的光的一部分进行遮光。

在这里，第1实施方式的显示装置100在对透光区域M进行遮光的布线的配置方面具有特征，无论配置在图4所示的1个像素中的布线是栅线G或者数据线D中哪种布线等布线的种类如何，在以下的说明中，都将沿着第1方向X延伸的布线称为第1布线140，将沿着第2方向Y延伸的布线称为第2布线150。

如图4所示，在第1实施方式中，将被第1布线140a、第1布线140b、第2布线150a以及第2布线150g围成的区域称为1个像素。而且，在第1布线140a和第2布线150a交叉的位置附近配置有沿着第1方向X排列的三种子像素P1、P2、P3。

此外，第2布线150a和第2布线150b以夹着子像素P1的方式排列。此外，第2布线150c和第2布线150d以夹着子像素P2的方式排列。此外，第2布线150e和第2布线150f以夹着子像素P3的方式排列。

即，两根第2布线150b、150c以穿过发光颜色为红色的子像素P1和发光颜色为绿色的子像素P2之间的方式排列。同样的是，两根第2布线150d、150e以穿过发光颜色为绿色的子像素P2和发光颜色为蓝色的子像素P3之间的方式排列。通过实施这样的排列，透光区域M的第2透光区域M2被划分为与多个子像素分别相邻的多个邻接区域和夹在相邻的邻接区域之间的夹设区域。此外，以夹着各子像素的方式排列的两根第2布线是数据线和电流供给线。

如图4所示，将透光区域M之中，沿着第2方向Y与子像素P1相邻的区域设为邻接区域M21，沿着第2方向Y与子像素P2相邻的区域设为邻接区域M22，沿着第2方向Y与子像素P3邻接的区域设为邻接区域M23。此外，将夹在邻接区域M21和邻接区域M22之间的区域设为夹设区域M24，将夹在邻接区域M22和邻接区域M23之间的区域设为夹设区域M25。

如以上说明那样，在第1实施方式中，具有于第1方向X和第2方向Y与发光区域L相邻的形状的透光区域M，能够确保1个像素中的透光区域M所占的区域较大且提高透射性。

此外，在第1实施方式中，透光区域M被划分成第1方向X的宽度各不相同的如下三种区域：第1方向X的宽度为a1、a2、a3的邻接区域M21、M22、M23，第1方向X的宽度为b1、b2的夹设区域M24、M25以及第1方向X的宽度为c的第1光区域M1(c>a1、a2、a3>b1、b2)。

在这里，在透光区域M中，有受各布线的边缘的影响而产生光的衍射的情况，成为边缘的部分越多，就越容易产生衍射。此外，在利用布线划分出的区域的间隔为等间隔的情况下，即，存在周期性结构的情况下，光的衍射变强。在第1实施方式中，透光区域M利用第2布线150(150a～150g)而被划分成宽度互不相同的区域，因为多个不同周期混合在一起，所以能够抑制因周期性结构导致衍射变强。

此外，在第1实施方式中，形成为第1方向X的邻接区域M21、M22、M23的宽度a1、宽度a2、宽度a3大致相同的结构，但是为了进一步抑制衍射变强，也可以形成为宽度a1、宽度a2以及宽度a3各不相同的结构。同样的是，为了进一步抑制衍射增强，也可以形成为第1方向X的夹设区域M24、M25的宽度b1、宽度b2互不相同的结构。

此外，在第1实施方式中，将透光区域M划分为邻接区域M21、M22、M23、夹设区域M24、M25以及第1透光区域M1这6个区域，但并不限于此，只要是利用至少1个布线以使透光区域M的第1方向X和第2方向Y的至少一方的宽度不同的方式划分出多个区域即可。

图5是表示第1实施方式的变形例的显示装置的1个像素中的布线构造的示意图。第1实施方式的变形例的显示装置除了将黑矩阵BM设置为覆盖布线这一点以外，在布线的配置等基本的结构上与图4所示的第1实施方式的结构是相同的，故此省略其详细说明。

在第1实施方式的变形例的显示装置中，黑矩阵BM设置为覆盖第1布线140和第2布线150。而且，参照图4来说明的夹设区域被黑矩阵BM所掩埋。这样一来，成为布线或者黑矩阵的边缘的部分将会减少夹设区域被掩埋的大小(被划分出的区域数量变少)，因此，难以产生衍射。

此外，通过形成利用黑矩阵BM覆盖包含各种布线在内的由金属构成的具有反射性的结构要素而成的结构，能够大幅度抑制该结构要素的对外部光(例如太阳光)的反射。因此，能够实现一种不降低透光区域M的透射率就能够大幅度抑制外部光反射的、即有高透射率且即使在明亮的环境下也容易进行观察的透明显示装置。

在这里，参照图6A～图6C，针对作为透明显示装置的课题的衍射的产生及衍射的抑制进行说明。如果成为布线、黑矩阵的边缘的部分附近的透射率急剧变化，则容易产生衍射。通过使该透射率的变化恒定，能够抑制衍射增强。在第1实施方式的变形例中，为了使透射率的变化恒定来抑制衍射的产生，将黑矩阵BM的边缘构造形成为图6A所示那样的形状。

图6A～图6C是针对黑矩阵的边缘构造进行说明的图。图6A是表示黑矩阵的边缘的剖视图，图6B是表示黑矩阵的厚度和位置的关系的图表，图6C是表示黑矩阵的透射率和位置的关系的图表。

黑矩阵BM具有端部(边缘)BMa，该端部(边缘)BMa具有面向贯穿表面和背面的开口(透光区域M)的端面BMb。如图6A所示，该端面BMb是从表面和背面中的一方以使表面和背面中的另一方悬伸(overhang)的方式倾斜，并且形成为相对于表面和背面的一方的坡度不超过90°的曲面。此外，在图6A中，黑矩阵BM直接形成在配置于基板10的布线(图6A中的第2布线150)之上。然而，黑矩阵BM也可以形成在与面向基板10的透明基板60的布线重叠的位置。

而且，针对作为用于抑制衍射增强的黑矩阵BM的边缘构造的理想的结构进行说明。当端部BMa的厚度为H、端部BMa的突出方向的长度为J时，希望J≥1.0μm。这是因为，在相对于可见光发挥所希望的光学的功能方面，希望使之形成为比可见光的波长大的尺寸。

而且，在将以图6A中的位置(0，0)为原点时的突出方向的位置设为j、将BM的厚度方向的位置设为h的情况下，希望满足h＝-Cln(j)+D(C和D是常数)。图6B是表示在C＝0.141、D＝0的情况下的、BM的位置h和位置j的关系的图表。此外，图6C是表示在C＝0.141、D＝0的情况下的、透射率和位置j的关系的图表。

通过将端部BMa的厚度方向的位置h和端部BMa的突出方向的位置j的关系设为图6B所示那样的对数函数，如图6C所示，获得透射率随着突出方向的位置进行线性变化的黑矩阵。通过将黑矩阵的边缘形成为这样的结构，能够抑制衍射增强，并且能够抑制透射光的色分离，从而能够实现透明性高的显示装置。

此外，即使将第1实施方式的变形例的黑矩阵BM的端部(边缘)的形状应用在第1实施方式的第1布线140、第2布线150的边缘的形状中，也能够获得相同的效果。

图7是示意性地表示第2实施方式的显示装置的1个像素中的布线构造的示意图。第2实施方式的显示装置除了在1个像素中的布线构造上与第1实施方式的显示装置不同以外，基本的构造是相同的。

如图7所示，在第2实施方式中，将第1布线140a、第1布线140b、第2布线150a以及第2布线150d围成的区域作为1个像素。而且，3种子像素P1、P2、P3沿着第1方向X排列配置在第1布线140a和第2布线150a交叉的位置附近。

此外，第2布线150a和第2布线150b以夹着子像素P1的方式排列。此外，第2布线150b和第2布线150c以夹着子像素P2的方式排列。

而且，第2布线150b(第3布线)和第2布线150c(第4布线)从副发光区域L2、L3处起以远离第1透光区域M1且接近第2布线150a的方式弯曲，并且延伸到像素的端部。

利用以上那样的布线构造，透光区域M被划分为夹在第2布线150a和第2布线150b之间的夹设区域M24、夹在第2布线150b和第2布线150c之间的夹设区域M25以及除此以外的区域这三个区域。

而且，如图7所示，在第2实施方式中，在透光区域M中，穿过第1光透区域M1和第2透光区域M2的第1方向X的宽度c2比穿过第1光透区域M1的第1方向X的宽度c1大。此外，在透光区域M中，穿过第1透光区域M1的第2方向Y的宽度d2比穿过第2透光区域M2的第2方向Y的宽度d1大。

如上所述，在第2实施方式中，具有从第1方向X和第2方向Y与发光区域L相邻的形状的透光区域M，因此，能够确保1个像素中的透光区域M所占的区域较大，从而提高透射性。

此外，在第2实施方式中，透光区域M被划分为包含第1方向X的宽度为b1、b2的区域的夹设区域M24、M25、包含第1方向X的宽度为c1的区域的第1透光区域M1、包含第1方向X的宽度为c2的区域的包含第1透光区域M1和第2透光区域M2的区域，即，被划分为包含第1方向X的宽度各不相同的区域的区域(c2>c1>b1、b2)。此外，透光区域M也被称为划分为包含第2方向Y的宽度为d1的区域的第2透光区域M2、包含第2方向Y的宽度为d2的区域的第1透光区域M1，即，也被划分为包含第2方向Y的宽度各不相同的区域的区域。这样一来，通过将透光区域M划分成包含宽度不同的区域的多个区域，能够抑制衍射增强。此外，在第2实施方式中，透光区域M被划分成3个区域，与划分成6个区域的第1实施方式相比，因为透光区域M被划分成的区域数量减少，所以，衍射与之相应地难以增强。

此外，在第2实施方式中，第2布线150a、150b、150c的长度各不相同。如果长度不同的布线使用相同的材料，那么不同的布线具有不同的布线电阻，从而在显示特性方面存在问题。因此，优选的是，长度不同的布线使用单位长度的电阻率互不不同的材料。具体而言，优选的是，最短的第2布线150a的单位长度的电阻率比其他的布线的单位长度的电阻率大，第二短的第2布线150b(第3布线)的单位长度的电阻率比第2布线150a的单位长度的电阻率小，最长的第2布线150c(第4布线)的单位长度的电阻率比其他的布线的单位长度的电阻率小。

图8是表示第2实施方式的变形例的显示装置的1个像素中的布线构造的示意图。第2实施方式的变形例的显示装置除了将黑矩阵BM设置为覆盖布线这一点以外，在布线的配置等基本的结构上与图7所示的第2实施方式的结构相同，故此省略其详细说明。

在第2实施方式的变形例的显示装置中，黑矩阵BM设置为覆盖第1布线140、第2布线150。而且，以与参照图7来说明的夹设区域被黑矩阵BM所掩埋的部分相应的程度，使透光区域M的划分数量减少，衍射难以增强。此外，在这里虽然省略了说明，但是在第2实施方式的变形例中，黑矩阵BM的边缘构造也优选使用图6A～图6C所说明的结构。

图9A、图9B是说明第3实施方式的显示装置的图。图9A是示意性地表示第3实施方式的显示装置的1个像素中的布线构造的示意图，图9B是图9A的A-A剖视图。第3实施方式的显示装置中，除了1个像素中的布线构造不同以外，在基本的构造上与第2实施方式的显示装置是相同的。

在第3实施方式中，与采用了使多个第2布线150隔开规定的间隔地配置的结构的第2实施方式不同，在像素的端部处，多个第2布线150沿着厚度方向重叠起来(俯视观察时彼此重叠)，并且沿着像素的端部设置。具体而言，第2布线150b和第2布线150c从副发光区域L1、L2处起以沿着厚度方向与第2布线150a重叠的方式弯曲延伸。这样一来，在第3实施方式中，第2透光区域M2构成为未被布线划分的结构，透光区域M由一个区域构成，因此，与第1实施方式和第2实施方式相比，布线的边缘部分减少，使得衍射难以增强。

此外，如图9B所示，在多个第2布线中，长度越短的布线，厚度越薄。即，通过使最短的第2布线150a的厚度最薄，使得其单位长度的电阻率比其他的布线的单位长度的电阻率大。而且，按照第2布线150b、第2布线150c的顺序增加厚度，从而使单位长度的电阻率减少。此外，对于上述的第2实施方式中的多个第2布线而言，也可以应用在第3实施方式中所说明的长度越短的布线，厚度越薄的结构。

此外，虽然省略图示，但是在第3实施方式中，也可以与第1实施方式的变形例和第2实施方式的变形例所示的一样，采用以覆盖布线的方式设置黑矩阵BM的结构。以上说明了本发明优选的实施方式，应该明白的是其包括可做多种修改，所附的权利要求书包含这些属于本发明思想和范围的修改。