CN103985731A - 发光元件显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发光元件显示装置，该发光元件显示装置具备：薄膜晶体管基板（220），其具有对配置在整个显示区域的各子像素的发光量进行控制的晶体管；滤色片基板（230），其与薄膜晶体管基板重叠地配置，具有在各子像素中使规定波长区域的光通过的滤色片，其中，薄膜晶体管基板具有：第一发光层（251），其覆盖整个显示区域，发出一个波长区域的光；第二发光层（252），其发出波长区域与第一发光层不同的光，且覆盖显示区域中的多个独立的区域。

Description

发光元件显示装置

技术领域

本发明涉及发光元件显示装置，涉及使配置在各像素中的自发光体即发光元件发光来进行显示的发光元件显示装置。

背景技术

近年来，使用被称为有机发光二极管（OLED：Organic LightEmitting Diode）的自发光体的图像显示装置（下面，称为“有机EL（Electro-luminescent）显示装置”）正在趋于实用化。该有机EL显示装置与现有液晶显示装置相比，使用自发光体，因此，不仅视认性、响应速度优异，而且不需要如背光源那样的辅助照明装置，因此，能够更薄。

这种有机EL显示装置的彩色显示主流为以下两种情况，即：每个像素都具有分别发R（红）G（绿）B（蓝）这三种颜色的光的发光元件的情况；在发光元件中发白色光，利用各像素的滤色片使RGB三色各自的波长区域的光透射的情况。在发白色光的情况下，已知被称为并行控制（纵列，tandem）的方法，即：将两种颜色（例如，黄色和蓝色）的发光元件在不同的层上重合，使双方的光出射，从而出射白色光。在特开2004-103532号公报中，公开有不是并行控制而是使用两种颜色的发光元件进行彩色显示的发光显示装置。

发明内容

发明要解决的技术问题

分别发RGB各单色光的OLED显示装置，在制造工序中需要RGB三色各自专用的蒸镀掩膜和蒸镀工序。但是，由于蒸镀工序的精度比光刻工序低，因此必须增大像素和像素的间距（准确地说，是子像素和子像素的间距），难以实现高清晰度。另一方面，若清晰度提高，开口率就会降低。为了在开口率降低的状态下得到一定亮度，必须增大单位面积的电流密度。其结果是，缩短了元件寿命，而且必须施加高电压。此外，在利用并行控制的发光元件取出白色光的情况下，因层叠而使所需的电压上升，并且由于利用滤色片从白色中取出单色，因此，相对于显示图像时的发光，向显示装置外出射的光的出射率（下面，称为光取出效率）降低，成为阻碍低耗电化的主要因素。

本发明是鉴于上述情况而发明的，其目的在于，提供一种能够提高光取出效率，低耗电地取出光来进行显示的发光元件显示装置。

用于解决技术问题的手段

本发明的发光元件显示装置的特征在于，包括：薄膜晶体管基板，其具有对配置在整个显示区域的各子像素的发光量进行控制的晶体管；和滤色片基板，其与上述薄膜晶体管基板重叠地配置，具有在上述各子像素中使规定波长区域的光通过的滤色片，其中，上述薄膜晶体管基板具有：第一发光层，其覆盖上述整个显示区域，发出一个波长区域的光；和第二发光层，其发出波长区域与上述第一发光层不同的光，覆盖上述显示区域中的多个独立的区域。

在此，所谓“不同的波长区域”意思是指：不完全重叠的波长区域，可以具有局部重复（重叠）的范围。另外，覆盖整个显示区域的第一发光层和覆盖独立区域的第二发光层各自也可以由多个发光层形成。这种情况下，多个发光层所发出的光的波长区域各自可以完全一致，也可以不完全一致而具有不同的波长区域。

在本发明的发光元件显示装置中，上述第一发光层可以发出包含绿色和红色波长区域的光，上述第二发光层可以发出包含蓝色波长区域的光。

在本发明的发光元件显示装置中，上述多个独立的区域的每一个可以为覆盖4个子像素或8个子像素的区域，上述多个独立的区域所覆盖的子像素的数量还可以更多。

在本发明的发光元件显示装置中，上述多个独立的区域的每一个可以为相对于显示装置的有效显示区在纵向或横向上延伸的带状。另外，带状区域可以为区域内所有的子像素，该带状区域可以纵穿或横穿显示区域。

在本发明的发光元件显示装置中，上述薄膜晶体管基板还可以具有第三发光层，该第三发光层覆盖上述整个显示区域，发出波长区域与上述第一发光层和上述第二发光层不同的光。

附图说明

图1是概略表示本发明实施方式的有机EL显示装置的图。

图2是表示图1的有机EL面板的结构的图。

图3是将有机EL面板的显示区域放大表示的平面图。

图4是概略表示图3的IV-IV线的剖面的图。

图5是表示形成于TFT基板上的第一发光层和第二发光层的配置方式的图。

图6是对于滤色片为RGB三色时的变形例，将显示区域放大表示的平面图。

图7是表示图6所示的变形例中，形成于TFT基板上的第一发光层和第二发光层的配置方式的图。

图8是表示具有RGB三色的子像素的有机EL显示面板中的、使用图6及图7的第一发光层及第二发光层的情况下的开口大小的图。

图9是表示具有RGB三色的子像素的有机EL显示面板中的、RGB分别形成有发光层的情况下的开口大小的图。

图10是放大表示有机EL面板的显示区域的平面图。

附图标记的说明

100…显示装置；110…上框；120…下框；200…有机EL面板；202…显示区域；203…边界线；210…驱动回路；220…TFT基板；230…滤色片基板；241…G滤色片；242…R滤色片；243…B滤色片；244…W滤色片；251…第一发光层；252…第二发光层；253…阳极电极；254…阴极电极；255…堤坝件；256…保护膜；341…G滤色片；342…R滤色片；343…B滤色片；351…第一发光层；352…第二发光层；401…发光层；402…开口部；451…第一发光层；452…第二发光层。

具体实施方式

下面，参照附图，说明本发明的实施方式。需要说明的是，在附图中，对相同或同等的要素附带同一符号，省略重复说明。

图1概略表示本发明实施方式的有机EL显示装置100。如该图所示，有机EL显示装置100包括以由上框110和下框120夹持的方式被固定的有机EL面板200。

图2表示图1的有机EL面板200的结构。有机EL面板200具有TFT（Thin Film Transistor：薄膜晶体管）基板220和滤色片基板230这两片基板，该两片基板通过透明树脂等贴合在一起。TFT基板220具有：驱动回路210，其对扫描信号线G1～Gn依次施加用于使各像素的TFT的源极、漏极间导通的电位；驱动IC（Integrated Circuit：集成电路）260，其对在显示区域202中以与扫描信号线G1～Gn垂直交差的方式延伸的未图示的多条数据信号线施加与像素的灰度等级值对应的电压，并且控制驱动回路210。

图3是将有机EL面板200的显示区域202放大表示的平面图，是表示滤色片和发光层重叠的图。需要说明的是，为了方便理解，各像素用假想的边界线203划分开进行表示。各像素包括G（绿）子像素、R（红）子像素、B（蓝）子像素和W（白）子像素，在各个滤色片基板230具有G滤色片241、R滤色片242、B滤色片243和W滤色片244。此外，W滤色片可以不设置滤色片而使白色光透射，也可以使用着色成灰色的滤色片。

另外，在TFT基板220上，发R+G或Y（黄）光的第一发光层251在整个显示区域202成膜，发B光的第二发光层252以分别形成多个独立区域的方式成膜。在本实施方式中，第二发光层252的各个独立区域以跨越四个像素的方式形成，以与四个像素各自的B滤色片243和W滤色片244重叠的方式，即以覆盖八个子像素的方式成膜。R+G或Y的发光层可以由一层形成，也可以分成两层分别地形成。此外，发光层的颜色的组合不限于此，可以采用任意颜色的组合。另外，第二发光层以跨越四个像素的方式形成，但不限于此，被覆盖的像素的数量可以适当决定。

图4是概略表示图3的IV—IV线的剖面的图。如该图所示，TFT基板220在玻璃基板270上具有：阳极电极253，其由以与各像素的第一发光层251接触的方式按每个像素独立地形成的Ag等构成；阴极电极254，其以与第一发光层251或第二发光层252接触的方式在显示区域的整个面上形成，由ITO（Indium Tin Oxide）等透明电极构成；保护膜256，其形成于阴极电极254上，由有机绝缘材料构成；堤坝件255，其比第一发光层251和第二发光层252更靠近阳极电极253一侧，主要由形成于像素间的有机绝缘材料构成。此外，基板270也可以使用树脂片来代替玻璃。

如该图的箭头所示，在未形成第二发光层252的区域中，第一发光层251发出的包含绿色和红色波长区域的大致黄色的光，通过G滤色片241和R滤色片242，分别作为G光或R光出射。另一方面，在形成有第二发光层252的区域中，第一发光层251发出的大致黄色的光与第二发光层252发出的包含蓝色的波长区域的光混合，成为白色光。该白色光通过B滤色片243和W滤色片244，分别作为B光和W光出射。在此，由于通过G滤色片241和R滤色片的光是没有B的波长区域的光，因此在滤色片中被遮蔽的光比具有B的波长区域的光少，能够更有效地取出B光和R光。另外，只有大致一半的显示区域202形成有第二发光层252，因此，与整个面形成第二发光层252的情况相比，能够抑制耗电量。

另外，在发光层的设计中，对作为光程长的发光层的厚度（光程长）进行设计，以使得阳极的反射光与直接去往滤色片的直射光共振来增强输出的颜色，与整面发W光的情况相比较，能够分别地对仅由R和G特定的光程长和由B特定的光程长进行设计，因此，能够提高设计时的自由度，采用使发光层更有效地发光的设计。

图5是表示形成于TFT基板220上的第一发光层251和第二发光层252的配置方式的图。如该图所示，第一发光层251形成在显示区域202的整个面上，第二发光层252在跨越四个像素的独立区域形成有多个。第一发光层251和第二发光层252分别通过蒸镀形成，能够一次性地成膜4个像素量（8子像素量）的发光层，因此，即使采用精度低于光刻工序的蒸镀，也能够以高密度配置像素，且能够以高精度地形成。

图6是对于滤色片为RGB三色时的变形例，将显示区域202放大表示的平面图，是表示滤色片和发光层的重叠的图。如该图所示，滤色片基板由G滤色片341、R滤色片342、B滤色片343这三种构成，与图3相比，B滤色片343占据W滤色片的区域而配置成较大的区域。

图7是表示在图6所示的变形例中，形成于TFT基板上的第一发光层351和第二发光层352的配置方式的图。在这种配置的情况下，由于发R+G或Y光的第一发光层351形成在显示区域的整个面上，发B光的第二发光层352以跨越四个像素且覆盖四个B子像素的方式按独立区域地形成有多个，因此能够得到与上述实施方式同样的效果。

图8和图9是用于比较本发明的结构和现有结构的图。图8是本发明的像素结构，图9是交替配置RGB的现有像素结构。如该图所示，例如，B滤色片343比发光层401的开口部402大。因此，根据本变形例和本实施方式的结构，能够进一步提高开口率，能够抑制耗电量。另外，在本发明的像素结构中，相邻的第二发光层352之间的间隔可比现有像素结构中的间隔扩大，因此显示装置的制造更容易。

图10是表示本发明变形例的平面图。图10是放大表示有机EL面板200的显示区域202的平面图，是表示滤色片与发光层的重叠的图。将多个独立区域的每一个形成为在X方向上具有长轴的带状区域。另外，与X方向正交的Y方向的宽度比蓝色或白色子像素更宽，成为能够覆盖两个蓝色或白色子像素的宽度。

在这种配置的情况下，由于发R+G或Y光的第一发光层451形成在显示区域的整个面上，发B光的第二发光层以跨越四个像素且覆盖四个B子像素的方式按独立区域地形成有多个，因此，能够得到与上述实施方式同样的效果。另外，由于将发B光的第二发光层452形成为带状，因此，能够容易进行各像素中的第二发光层的长轴方向的对位。

在上述实施方式中，使用了R+G或Y的第一发光层和B的第二发光层，但是，也可以使用其它颜色的组合，这种情况下，可以通过将发光层设为多层，使其发出包含期望波长区域的光。

另外，在上述实施方式中，采用了顶部发光方式的发光元件显示装置，但也可以是底部发光方式。另外，发光层使用被分类为所谓的有机EL的发光元件，但也可以使用自发光的其它自发光型元件。

以上，描述了本发明现有的最佳实施方式，但是，应该理解还可以具有各种实施方式，这些实施方式均被包含在所附权利要求书所涵盖的本发明的精神和范围内。

Claims (5)

1.一种发光元件显示装置，其特征在于，包括：

薄膜晶体管基板，其具有对配置在整个显示区域的各子像素的发光量进行控制的晶体管；和

滤色片基板，其与所述薄膜晶体管基板重叠地配置，具有在所述各子像素中使规定波长区域的光通过的滤色片，

所述薄膜晶体管基板具有：

第一发光层，其覆盖所述整个显示区域，发出一个波长区域的光；和

第二发光层，其发出波长区域与所述第一发光层不同的光，覆盖所述显示区域中的多个独立的区域。

2.如权利要求1所述的发光元件显示装置，其特征在于，

所述第一发光层发出包含绿色和红色波长区域的光，

所述第二发光层发出包含蓝色波长区域的光。

3.如权利要求1所述的发光元件显示装置，其特征在于，

所述多个独立的区域的每一个为覆盖4个子像素或8个子像素的区域。

4.如权利要求1所述的发光元件显示装置，其特征在于，

所述多个独立的区域的每一个为带状区域。

5.如权利要求1所述的发光元件显示装置，其特征在于，

所述薄膜晶体管基板还具有第三发光层，所述第三发光层覆盖所述整个显示区域，发出波长区域与所述第一发光层和所述第二发光层不同的光。