JP2003157029A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
から屋内まで視認性に優れた表示装置及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 表示領域内に、液晶表示素子20が外光
を反射させて表示を行なう非発光表示素子からなる反射
領域11と、有機EL素子60が直接変調し表示を行な
う発光表示素子からなる発光領域12aとが併設されて
いる。
Description
非発光表示装置、有機EL発光素子等を用いた発光表示
装置等の表示装置及びその製造方法に関するものであ
る。詳細には、表示領域内に、非発光表示領域と発光表
示領域とが併設されている表示装置及びその製造方法に
関する。
報端末(PDA:Personal Data Assistant) 等が広く普
及している。これに伴い、これらの端末に搭載される情
報表示用のディスプレイの開発が近年、非常に盛んにな
っている。
光表示装置とに大別される。前者は、光変調素子により
太陽光、室内光、バックライト又はフロントライト等の
外部光源からの光を変調して表示を行なうものであり、
この代表として液晶表示素子が知られている。一方、後
者は、外部光源を必要とせず、発光素子が自ら発光する
ことにより表示を行なうものであり、この代表としてE
L(Electro Luminescence) が非常に注目されている。
以下、これらの表示装置について、さらに詳細に説明を
行なう。
である透過型液晶表示装置では、バックライトを光源と
しているので、消費電力の増加及び形状の拡大となり携
帯用には課題を残していた。そこで、上記課題の一つで
ある消費電力を抑えるために、液晶層の下部電極をアル
ミニウム等の光を反射する金属にて形成することにより
光源として太陽光や室内灯等の外光を利用する反射型液
晶表示装置が開発されている。しかし、この反射型液晶
表示装置は、外光を利用するため暗い場所での使用には
難があった。
部電極をハーフミラーにて形成し、明るい環境下ではバ
ックライトを使わないで反射型表示を行ない、暗い場所
ではバックライトを点灯して透過型表示を行なう半透過
型表示装置が開発された。しかしながら、上記半透過型
表示装置では、光を反射する部分と光を透過する部分と
の相反する特性を用いるため、光利用効率が低く消費電
力低減のための決定的な改善には至っていない。
は、明るい環境下ではバックライトを使用しない反射型
として用いることができる一方、暗い場所ではバックラ
イトを点灯して透過型として用いることのできる液晶表
示装置を考案した(特開平11−101992号公報
〔公開日:平成11(1999)年4月13日〕参
照)。この液晶表示装置は、膜厚を薄くして半透過性を
持たせた反射板を用いる従来の液晶表示装置とは異な
り、液晶表示装置における各表示画素を反射領域と透過
領域との2つの領域に分割している。すなわち、上記液
晶表示装置では、各表示画素の一つの領域として反射電
極を形成して反射領域とする一方、各表示画素の他の領
域には透過電極を形成して透過領域としている。また、
反射領域の液晶層の厚みと透過領域の液晶層の厚みとを
異ならせている。これにより、反射領域及び透過領域の
各々の領域にて最適な明るさを実現することが可能とな
っている。
示装置では、各画素の全領域に対してバックライト光を
後方から照射する一方、このバックライト光が利用され
るのは各画素の透過領域のみである。したがって、バッ
クライト光の利用効率が低いという課題を有していた。
特に、反射電極の領域比率が高い場合には必然的に透過
領域が狭くなるので、バックライト光の利用効率が低く
なる。
対してそのバックライト光の利用効率を高めるものとし
て、例えば、特開2001−66593号公報〔公開
日:平成13(2001)年3月16日〕に開示された
画素分割型の液晶表示装置がある。この液晶表示装置3
00では、図28に示すように、先ず、液晶パネル30
1における各画素302…に配された反射電極303の
一部に透過開口部304…を設けることにより、画素分
割型の液晶表示装置としている。また、この液晶表示装
置300では、バックライトとして有機EL(Electro L
uminescence) 素子310からなる発光素子を用いる一
方、この有機EL素子310の発光部311…を、各画
素302の全領域に配置するのではなく、透過開口部3
04…に対応する領域にのみ配置している。これによ
り、パターン化した有機EL素子をバックライトとして
組み合わせるので、光の利用効率を向上させ、消費電力
の低減を図ることができるものとなっている。
EL発光素子を使った表示装置は、薄型、軽量の特徴を
持ち、発光素子であるため液晶表示装置のようにバック
ライトが不要で暗い環境でも使用が可能となり、しか
も、出射した光の略全てを表示に用いるため光利用効率
も高い。しかしながら、この有機EL発光素子を用いた
表示装置は、常に発光する必要があり、特に明るい環境
下で表示品位を上げるには発光量を増す必要があるた
め、低消費電力化には難があった。
28に示した画素分割型の液晶表示装置では、液晶パネ
ル301の外側に発光素子としての有機EL素子310
を配置しているために、反射電極303の透過開口部3
04…と有機EL素子310との間に位相差板305と
偏光板306とガラス基板2枚つまりガラス基板307
及びガラス基板312とが存在する。現在、一般的な画
素ピッチは80ミクロン程度であるが、この場合、透過
開口部304の幅はさらにその2分の1から6分の1、
およそ15ミクロンから40ミクロンとなる。これに対
し、偏光板306の厚みは約300ミクロンであるとと
もに、500から700ミクロン厚のガラスが、液晶パ
ネル301のガラス基板307と有機EL素子310の
ガラス基板312とで2枚存在する。したがって、反射
電極303の透過開口部304と有機EL素子310と
の距離は1300ミクロンから1700ミクロンにもな
る。そのため、有機EL素子310の発光部311…を
透過開口部304…に対応する位置に設置したとして
も、透過開口部304…へ有機EL素子310の発光部
311から出射する全ての光を入射させることは不可能
である。したがって、やはり、有機EL素子310の照
射効率がよくないという問題点を有している。
示装置においては、基板を重ねることには変わりない。
そして、その薄型化については、液晶表示装置の厚さと
有機EL素子の厚さとの合計が限界であるという問題点
が残っている。さらに、図28の構成では、液晶表示装
置の透過開口部304と有機EL素子310の形成部と
を位置決めをして固定する必要がある。このためには、
専用の位置決め装置及び固定するための機構が必要とな
り、部品点数の増大及びコストアップとなる問題があ
る。
視認性向上を目的に開発されており、外光の強い屋外で
は視認性が優れるが、逆に屋内、夜間の使用はできな
い。そこで、反射型液晶表示装置では、外光の代用とし
て、前面から照明光を導入するフロントライトを導入し
て対応している。このフロントライトに有機EL素子を
使用する例として、例えば、特開2000−75287
号公報に開示されたものがある。しかしながら、この場
合も透過型液晶表示装置にバックライトを導入した場合
と同様に、表示装置と補助光源との厚さにより、全体が
厚くなるという問題がある。
有機EL発光素子を製造する際には、以下の問題が存在
する。
報(公開日:平成12年6月23日)には、一方の基板
に有機EL発光素子の駆動回路であるTFT(Thin Fil
m Transistor:薄膜トランジスタ)回路とこの上にカソ
ード(陰極)となる金属電極及び有機EL層を形成する
有機層の一部を形成し、他方の基板にはアノード電極
(陽極)を形成した後、この上に発光層を形成し、最後
にこれら双方の基板を合わせ、熱又は圧力を印加するこ
とにより有機層をガラス転移温度以上に上げて接合する
方法が開示されている。
(公開日:平成13年2月16日)には、基板上(TF
T基板でも良い)にアノード電極(陽極)を形成し、こ
の上に順次、有機EL層となる正孔注入層、正孔輸送層
及び発光層を積層した後、陰極となる仕事関数の低い金
属を極薄く形成し、その後、透明導電層を形成する方法
が開示されている。
素子からの出射光は、この有機EL素子を駆動する回路
を形成した基板側でなく、これと対向して設定される対
向基板又は保護層側から出射させることが可能である。
これにより、回路形成側に出射する場合と比べて出射光
が回路パターンに遮蔽されることがないので、開口率を
上げることができ、輝度及び発光効率の向上並びに寿命
及び信頼性の向上に有効である。
当していた面積まで回路形成することができるので、回
路設計に余裕が生まれ、信頼性及び歩留まり向上を図る
とともに、さらに機能を上げた回路形成を可能とするこ
とにおいて有効な方法である。具体的には、特開200
0−173770号公報では、駆動回路側と発光層側と
を別に形成することにより実現しており、特開2001
−43980号公報では、陰極電極を極薄く形成するこ
とにより実現を果している。
観点から、特に水分混入をしないようにすることが望ま
しい。また、有機導電体は、酸化によるアクセプタード
ーピングにより性能劣化を引き起こすこともある。さら
に、カソード電極として使用する金属は、マグネシウム
(Mg)、リチウム(Li)、カルシウム(Ca)とい
った仕事関数の低い材料を用いるため、特に酸化に敏感
であり、形成加工が困難である。
が用いる材料は環境によってその性能に大きく影響を与
えられ易いという特徴がある。したがって、有機EL素
子を形成する場合には、発光層はできるだけ水分及び酸
素を遮断した環境で全てを形成し、さらに発光層を保護
する層も同時に形成することが望ましい。
報では、発光層を形成する有機層の一部で接合をしてい
るために、接合の際に水分及び酸素のある雰囲気にさら
される可能性が高く、信頼性が課題となる。また、発光
層を形成する有機層はいずれも1000Å前後の薄膜を
用いているので、貼り合わせる際に、両基板側にその一
部を形成し、ガラス転移点以上に温度を上げる過程で膜
質や性能の均一性が崩れることも有りうる。
は、出射光側に金属からなるカソード電極があるため
に、極薄くてもこれによる透過ロスが存在する。また、
カソード電極が極薄いが故に、この上に形成される透明
導電層及び有機導電層の含有酸素との結合による性能劣
化、及び透明導電層形成時における温度が発光層へ与え
る影響が課題となる。
報では、陽極側が透明導電膜であることから、通常の導
体と比べて抵抗値が高くなるので、パネルにした場合
に、透明導電膜による電力ロスによって画面の輝度斑が
発生するという問題点を有している。
たものであって、その目的は、小型化及びコストダウン
を図りながら、野外から屋内まで視認性に優れた表示装
置及びその製造方法を提供することにある。
記課題を解決するために、表示領域内に、光変調素子が
外光を反射させて表示を行なう非発光表示素子からなる
第1表示領域と、発光素子が直接変調し表示を行なう発
光表示素子からなる第2表示領域とが併設されているこ
とを特徴としている。
せて表示を行う非発光表示素子と自発光の発光表示素子
とを同一表示装置内に組み込んだ構成とすることによ
り、バックライト等の別体光源を付設することが不要と
なるため、低消費電力化と小型化とを同時に実現するこ
とができる。また、非発光表示素子と自発光の発光表示
素子とを同一表示装置内に組み込むに際し、電極、配
線、駆動素子、絶縁体等の部材の製造工程を共通化でき
るので、従来、バックライト等の光源製造及びアセンブ
リ等にかかっていた時間・コストを大幅に軽減できる。
詳細に説明を行う。
レイは非発光表示装置と発光表示装置とに大別される。
非発光表示装置は太陽光、室内光、バックライト、フロ
ントライト等の外部光源からの光を非発光表示素子であ
る光変調素子に透過させることにより変調するものであ
り、この非発光表示素子には、外部光源からの光を反射
させる反射手段を持つ反射型と反射手段を持たない透過
型とがある。一方、発光表示装置は発光素子を有する表
示装置である。通常、発光素子又は発光層と称する部分
が自発光する。なお、ここでは、上記光変調素子におけ
る透過光の制御を光変調と呼ぶのに対し、発光素子での
発光のことを直接変調と呼ぶことにする。
る透過型の非発光表示装置の場合、通常、暗表示から明
表示までバックライト光の輝度は一定であり、常時点灯
している。したがって、透過型の非発光表示装置は常時
外部光源で電力を消費することになる。また、透過型の
非発光表示装置では、光変調素子とバックライトとに対
してそれぞれ電源供給及び制御が必要となるため部品点
数が多く、小型化するのにも制限があり、コストダウン
を図るのが難しかった。
装置は、発光輝度を変調するため暗表示と明表示とでは
消費電力が異なり、消費電力は暗表示では少なく明表示
では多くなる。
は発光表示素子と反射型の非発光表示素子とを同一パネ
ル内に組込んで双方を表示に用いる場合と、本発明とを
比較する。つまり、透過型の非発光表示素子と反射型の
非発光表示素子とを組込んだ従来の表示装置すなわち従
来技術として説明した画素分割型の液晶表示装置等と本
発明の表示装置とを比較する。
示すように、明環境下から暗環境下まで光源であるバッ
クライトを常時点灯させる必要から、略一定の消費電力
が必要である。これに対し、発光表示素子と反射型の非
発光表示素子とを同一パネル内に組込んだ本発明の表示
装置は、周りの環境に合わせて発光表示素子の輝度を調
整して表示できる。このため、図2に実線L2で示すよ
うに、明環境下では発光輝度を絞り、反射型の非発光表
示素子を最大限利用できる一方、暗環境下では発光表示
素子の発光輝度を上げて表示することができる。したが
って、明環境下では従来の透過型の非発光表示装置にお
いてバックライト点灯にかかっていた電力を低く抑える
ことができる。
下では、透過型の非発光表示素子と反射型の非発光表示
素子とを組込んだ表示装置よりも低消費電力化が可能で
あり、輝度を絞って表示することによって、長寿命化及
び信頼性向上を実現することができる。さらに、本発明
の表示装置は、別体としてバックライトを設ける必要が
ないので、従来の液晶表示装置と比較して、薄型化及び
小型化が可能であり、電源供給手段及び制御等も不要で
あるためコストダウンを図ることができる。
子のみの表示装置と比較すれば、図3の通りとなる。す
なわち、図3において破線L1’で示すように、発光表
示素子のみで構成された表示装置の場合、環境が明るく
なるに伴って、発光輝度を上げていかなければ表示が見
難くなる。
は反射型の非発光表示素子が表示特性を向上させるの
で、発光表示素子は、同図において実線L2’で示すよ
うに、輝度を落として表示することが可能である。これ
は、従来の発光表示素子のみで使用される場合には無か
った概念であり、本発明の構成によって独自になすこと
のできる輝度制御方法である。
最大輝度を発光表示素子のみである場合よりも低く設定
することが可能となり、長寿命化、信頼性向上を実現す
ることができる。
表示領域内に、光変調素子が外光を反射させて表示を行
なう非発光表示素子からなる第1表示領域と、発光素子
が直接変調し表示を行なう発光表示素子からなる第2表
示領域とが併設されている。
自ら発光して直接的に表示するので、従来のように、発
光素子をバックライトやフロントライトとして使用する
ものではない。これによって、発光素子からの光の利用
効率を高めることができるとともに、表示装置の厚みも
薄くなる。すなわち、バックライトの厚みは、通常3〜
6ミリメートル程度であるために、バックライトが不要
になることによる厚み減少のメリットは非常に大きい。
また、バックライトが不要になることは、従来、液晶パ
ネルの背面パネルとバックライトとの間に設置されてい
た偏光板、位相差板及びガラス基板も不要となることを
意味する。したがって、これら偏光板、位相差板及びガ
ラス基板が不要になることによっても表示装置の厚みを
より薄くすることができる。
トを位置決めして固定する必要もないので、これにかか
る専用装置、固定機構が省略でき、部品点数の削減及び
工程短縮等によるコストダウンを図ることが可能とな
る。
び位相差板が不要となるメリットは、単に表示装置全体
の厚みが薄くなることだけではない。すなわち、部材点
数が減ることは、材料費だけでなく組み立て工数や各々
の部材の検査等に要するコストも削減できるため、表示
装置全体の製造コストを下げることができる。
等の表示領域分割方式の表示装置では、第1表示領域と
第2表示領域との比率をある程度任意に設計することが
可能である。このため、例えば、携帯電話や情報携帯端
末(PDA)等のモバイル機器への使用を前提とする場
合は、反射領域である第1表示領域の比率を大きくする
ことが一般的である。例えば、表示画素の画素面積のう
ち80%を反射領域とした場合には、発光領域である第
2表示領域は20%になるため、発光素子の発光面積は
最大でも画素面積の5分の1で済む。このことは、消費
電力の低減を図ることが可能となることを意味する。
りながら、野外から屋内まで視認性に優れた表示装置を
提供することができる。
示装置において、互いに対向してなる第1基板と第2基
板とを備え、光変調素子及び発光素子はいずれも上記第
1基板と第2基板との間に設けられていることを特徴と
している。
第1基板と第2基板とを備え、光変調素子及び発光素子
はいずれも上記第1基板と第2基板との間に設けられて
いる。このため、光変調素子及び発光素子はいずれも、
第1基板と第2基板との間に収容されるので、表示装置
の厚みを確実に薄くすることができる。
示装置において、第2表示領域には光変調素子の光変調
層が存在しないことを特徴としている。
変調素子の光変調層が存在しない。すなわち、発光素子
の発光層における表示面側には光変調素子の光変調層が
存在しない。つまり、発光素子から表示面方向へ出射し
た光が光変調層を通ることなく、表示装置外へ出射する
ということを意味する。なお、この状態として、発光層
の表示面側の端面が光変調層の表示面側の端面よりも表
示面側に存在する場合と、光変調層の表示面側の端面が
発光層の表示面側の端面よりも表示面側に存在するが、
例えば後述発明である凸部等の絶縁層の存在により発光
層の表示面側つまり第2表示領域の光変調層が排除され
ている場合とがある。
の光変調層によって散乱されたり吸収されたりすること
がないので、輝度低下が起こり難い。したがって、発光
素子による表示品位を向上させることができる。
示装置において、光変調素子の光変調層と発光素子の発
光層とが同層に設けられていることを特徴としている。
なお、同層とは、必ずしも両者が同一レベルではなく、
光変調素子の光変調層内に発光素子の発光層が含まれる
状態を含んでいる。
素子の光変調層と同層に設けられている。このため、従
来の光変調素子からなる非発光表示素子の厚さの範囲内
に発光素子を収容することができる。この結果、確実
に、表示装置の厚さを薄くすることができる。
示装置において、発光素子を駆動する駆動素子と光変調
素子を駆動する駆動素子とが第1基板側に形成される一
方、発光素子が第2基板側に形成されていることを特徴
としている。
駆動素子と光変調素子を駆動する駆動素子とが第1基板
側に形成される一方、発光素子が第2基板側に形成され
ている。このため、表示装置を製造するときに、発光素
子と、発光素子及び光変調素子を駆動する駆動素子とを
別途に形成することができる。
駆動素子形成時における工程温度、薬品、ガス等の影響
を受けないようにすることができる。
示装置において、第1基板と第2基板とのいずれか一方
に高さ調整のための凸部が設けられるとともに、この凸
部上に発光素子が形成されていることを特徴としてい
る。
層と同層に設ける場合に、発光素子の高さと光変調素子
の光変調層との間隔が一致するとは限らない。この点、
本発明によれば、第1基板と第2基板とのいずれか一方
に高さ調整のための凸部が設けられるとともに、この凸
部上に発光素子が形成されている。
子の光変調層と同層に設けることができる。
示装置において、凸部は、導電性樹脂にて形成されてい
ることを特徴としている。
にて形成されている。したがって、例えば、駆動素子基
板側から導電性樹脂からなる凸部を形成することによっ
て、容易に駆動素子基板側から高さ調整を行なうことが
できる。
示装置において、凸部は、絶縁層からなっていることを
特徴としている。
なっている。例えば、対向基板側から絶縁層からなる凸
部を形成することによって、容易に高さ調整をすること
ができる。また、例えば、凸部を硬質の絶縁層にて形成
することによって、光変調素子の光変調層の間隔を一定
に維持させるためのスペーサとして機能させることがで
きる。
複数層に形成し、かつその界面を鋸歯状に形成すること
が可能である。これによって、発光素子から発光する光
に対して指向性を持たせることが可能となるので、例え
ば液晶などの光変調素子の視角特性と同様な視角特性に
なるように調整することができる。したがって、発光素
子による表示と光変調素子による表示とを切替えたとき
に表示画像を違和感無く見ることができる。
示装置において、発光素子用電極と、第1基板側又は第
2基板側との接合面には、導電性ペースト又は導電性樹
脂が設けられていることを特徴としている。
第1基板側又は第2基板側との接合面には、導電性ペー
スト又は導電性樹脂が設けられている。すなわち、導電
性ペースト又は導電性樹脂は一般的に硬化しても柔らか
く弾力性を有している。
電気的接合を確実に行なうことが可能となる。
は、超微粒子金属を使うことができる。この場合、超微
粒子は粒径がナノスケールであるので、粒子間や電極に
接触する確率が高い。このため、電気的接合を確実に行
なうことが可能となる。
示装置において、発光素子の発光層と光変調素子の光変
調層とが保護層を介して隣接していることを特徴として
いる。
光変調素子の光変調層と同層に設けられているので、光
変調素子の光変調層と発光素子とが互いに影響を及ぼす
おそれがある。例えば、発光素子によっては、光変調素
子の例えば液晶等の光変調層と発光素子とが接触するこ
とよって、双方の性能が低下したり、材料劣化したりす
るものもある。また、発光素子が空気や水分と接触する
ことにより劣化する場合もある。
層と光変調素子の光変調層とが保護層を介して隣接して
いる。
子の光変調層とが互いに影響を及ぼし合うのを防止する
ことができる。例えば、発光素子を光変調素子の光変調
層と同層に設けた後には、双方の性能が低下したり、材
料劣化を防止することができる。また、表示装置の製造
過程においては、例えば、対向基板側に発光素子を形成
したときに、発光層を保護層にて保護することにより発
光層が空気や水分との接触して劣化することを防止する
ことができる。
示装置において、保護層は遮光機能を有していることを
特徴としている。
の光変調層との相互に及ぼす影響として、発光素子の発
光層にて発光された光が光変調素子の光変調層に漏れる
ことも考えられる。
能を有しているので、発光素子の発光層にて発光された
光が光変調素子の光変調層に漏れるのを防止することが
できる。
示装置において、発光素子と光変調素子とは、互いに独
立して駆動されることを特徴としている。
子とは、互いに独立して駆動される。このため、発光素
子と光変調素子とを個別に駆動することが可能となる。
なお、発光素子と光変調素子とを互いに独立して駆動す
るための構成としては、例えば、発光素子と光変調素子
とのそれぞれがデータ信号線及び走査信号線を有してい
る場合、又は、データ信号線をそれぞれに設けるが走査
信号線を共有している場合がある。
示装置において、発光素子と光変調素子とは信号ライン
を共有して駆動されることを特徴としている。
子とは信号ラインを共有して駆動される。このため、発
光素子と光変調素子との駆動回路の構成が複雑になるの
を防止し、確実に、表示装置の厚みの低減及び部材コス
トの低減を図り得る表示装置を提供することができる。
示装置において、発光素子及び光変調素子を駆動する駆
動素子が第1基板側又は第2基板側のいずれか一方に形
成されていることを特徴としている。
基板側のいずれか一方に駆動素子を形成することによっ
て、表示装置の製造をより容易に行なうことができ、か
つ構成の複雑さを回避することができる。
示装置において、外光を検出する外光検出手段が設けら
れるとともに、この外光検出手段による外光の検出結果
に基づいて、発光素子及び光変調素子の両方又はいずれ
か一方を選択表示させる表示制御手段が設けられている
ことを特徴としている。
光検出手段による外光の検出結果に基づいて、発光素子
及び光変調素子の両方又はいずれか一方を選択表示させ
る。
に発光素子及び光変調素子の表示を選択して、最適な表
示状態を確保することができる。
示装置において、光変調素子は反射型の液晶表示素子で
あり、発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子で
あることを特徴としている。
ンを図りながら、野外から屋内まで視認性に優れた表示
装置を提供することができる。
示装置において、光変調素子の表示面側電極と発光素子
の表示面側電極とが同一材料により同一層に形成されて
いることを特徴としている。
側電極と発光素子の表示面側電極とが同一材料により同
一層に形成されていることによって、製造工程を共通化
できるので、製造プロセスを簡単化できる。
示装置において、光変調素子が明表示状態であるとき
に、発光素子が無発光状態を選択可能となっていること
を特徴としている。
状態であるときに、発光素子が無発光状態を選択可能と
なっている。このため、明環境下での使用の際、発光素
子を無発光状態とし、非発光表示素子のみで表示を行な
うことにより、発光素子の劣化を防ぎ、長寿命化を可能
とし、また、消費電力を節約することができる。
示装置において、光変調素子及び発光素子が隣接状態に
配されるとともに、光変調素子及び発光素子のいずれか
一方が明表示状態であるときに、他方が暗表示状態にな
ることを特徴としている。
素子が隣接状態に配されるとともに、光変調素子及び発
光素子のいずれか一方が明表示状態であるときに、他方
が暗表示状態になることにより、一方がブラックマトリ
クスとなり、表示上、コントラストを低下させることが
ない。
記課題を解決するために、上記記載の表示装置を製造す
るに際して、第1基板上に駆動回路を形成し、第2基板
上に発光素子を形成した後、これら駆動回路を形成した
第1基板側と発光素子を形成した第2基板側とを合わせ
ることにより一体化することを特徴としている。
に際して、第1基板上に駆動回路を形成し、第2基板上
に発光素子を形成した後、これら駆動回路を形成した第
1基板側と発光素子を形成した第2基板側とを合わせる
ことにより一体化する。
光素子と、発光素子及び光変調素子を駆動する駆動素子
とを別途に形成することができる。したがって、発光素
子を形成するときに、駆動素子形成時における工程温
度、薬品、ガス等の影響を受けないようにすることがで
きる。
ながら、野外から屋内まで視認性に優れた表示装置の製
造方法を提供することができる。
記記載の表示装置の製造方法において、発光素子と保護
層とはいずれを先に形成してもよいことを特徴としてい
る。
はいずれを先に形成してもよい。このため、発光素子及
び保護層の形成をいずれか容易に形成できる方の工程を
優先することができる。
記記載の表示装置の製造方法において、発光素子用電極
と第1基板側又は第2基板側との接合面に、導電性ペー
スト又は導電性樹脂を設けた後、第1基板側と第2基板
側とが貼り合わされることを特徴としている。
1基板側又は第2基板側との接合面に、導電性ペースト
又は導電性樹脂を設けた後、基板同士が貼り合わされ
る。このため、発光素子用電極と第1基板側又は第2基
板側との接合面を、樹脂同士又は樹脂とペーストとする
ことにより、樹脂同士及びペーストの弾力性によってコ
ンタクト性能の向上を図ることができる。
は、超微粒子金属を使うことができる。この場合、超微
粒子は粒径がナノスケールであるので、粒子間や電極に
接触する確率が高い。このため、電気的接合を確実に行
なうことが可能となる。
記課題を解決するために、非発光表示素子と発光表示素
子とが併設されているもの及び発光表示素子単独からな
るものにおいて、第2基板上に発光素子を2つの発光素
子用電極まで形成した後、前記駆動回路を形成した第1
基板側と、発光素子を形成した第2基板側とを貼り合わ
せることを特徴としている。
記記載の表示装置の製造方法において、発光素子は、有
機エレクトロルミネッセンス素子からなり、上記有機エ
レクトロルミネッセンス素子を形成する第2基板側は、
有機エレクトロルミネッセンス素子におけるカソード電
極まで形成した後に、第1基板側と貼り合わされること
を特徴としている。
決するために、発光表示素子単独からなり、第1基板上
に駆動回路が形成された第1基板側と、第2基板上に2
つの発光素子用電極までを含む発光素子が形成された第
2板側とが貼り合わされていることを特徴としている。
示装置において、発光素子は、有機エレクトロルミネッ
センス素子からなり、上記有機エレクトロルミネッセン
ス素子が形成された第2基板側は、有機エレクトロルミ
ネッセンス素子におけるカソード電極まで形成した後
に、第1基板側と貼り合わされていることを特徴として
いる。
光表示素子とが併設されているもの及び発光表示素子単
独からなるものにおいて、発光素子である有機エレクト
ロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」とい
う。)を形成する第2基板側は、有機EL素子における
発光素子用電極であるカソード電極まで形成した後に、
第1基板側と貼り合わせる。
は、有機EL素子を駆動する駆動回路を形成した基板側
でなく、これと対向して設定される対向基板又は保護層
側から出射させることが可能である。このため、前記先
行技術と光出射方向が同じであるため、駆動回路形成側
に出射する構造と比較して以下の基本的メリットを同等
にもつこととなる。
側と有機EL素子とを別々に形成することができる。こ
のため、それぞれ独立に製造工程を組むことができるの
で、温度、ガス及び薬品等に影響されることがなく信頼
性が向上する。
成した第2基板側に光を出射させることができる。これ
により、駆動回路側開口率に影響されなく発光領域を広
く設定できるので、高輝度化ができる。さらに、発光面
積が広いことから同じ輝度を得るための単位面積当りの
電流量を抑えることもでき、長寿命化、及び発光効率向
上による消費電力低下が実現できる。
出射しないため、第1基板側は全面に駆動回路を形成す
ることができる。したがって、駆動回路のTFT(Thin
Film Transistor:薄膜トランジスタ)の大きさを自由
に設定したり、TFT形成領域に余裕が生まれたりする
ので、細かな制御を行うための回路を形成することがで
きる。さらに、配線幅にも余裕ができるので、駆動回路
の信頼性を上げることができ、歩留まりが向上する。
記記載の非発光表示素子と発光表示素子とが併設されて
いるもの及び発光表示素子単独からなるものの表示装置
の製造方法において、前記有機エレクトロルミネッセン
ス素子におけるカソード電極までを形成した第2基板側
は、上記カソード電極の上にさらに該カソード電極を保
護する保護電極を形成した後、第1基板側と貼り合わさ
れることを特徴としている。
光表示素子単独から表示装置において、前記有機エレク
トロルミネッセンス素子におけるカソード電極の上にさ
らに該カソード電極を保護する保護電極が形成された第
2基板側と、第1基板側とが貼り合わされていることを
特徴としている。
示素子と発光表示素子とが併設されているもの及び発光
表示素子単独からなるものにおいて、有機EL素子のカ
ソード電極は、仕事関数値の小さい材料を用いることが
必要である。このような材料として金属材料では、例え
ばマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、カルシ
ウム(Ca)及びリチウム(Li)等が挙げられるが、
これらは不安定な材料であり、雰囲気中の水分や酸素で
劣化を生じ易い。また、接触させる材料によっては、そ
の材料から酸素を奪い化学反応を起すこともあるので、
形成後直ぐに保護となるような安定な金属で覆うことが
良い。しかし、前記先行技術では、いずれもカソード電
極を保護するような構成はとることができない。
クトロルミネッセンス素子におけるカソード電極までを
形成する第2基板側は、上記カソード電極の上にさらに
該カソード電極を保護する保護電極を形成した後、第1
基板側と貼り合わせる。
2基板側を第1基板側と貼り合わせる場合には、カソー
ド電極を保護する保護電極を設けることによって、貼り
合わせの際に、雰囲気中の水分や酸素にさらされること
によるカソード電極の性能劣化を防ぐことができる。
保護する電極を同一工程で連続形成することによって、
さらにカソード電極の劣化を防止させることができる。
このとき、保護電極の形成厚さは自由に設定できるの
で、カソード電極が酸素等の劣化を生じさせる成分が入
らないような十分な厚さをもって構成することが可能と
なる。
記記載の非発光表示素子と発光表示素子とが併設されて
いるもの及び発光表示素子単独からなるものの表示装置
の製造方法において、第1基板側の第2基板側への接合
面には、駆動回路電極が設けられているとともに、前記
有機エレクトロルミネッセンス素子におけるカソード電
極までを形成した第2基板側は、上記第1基板側の駆動
回路電極との接触面に、導電性ペースト、導電性樹脂等
のコンタクト層を形成した後に、第1基板側の駆動回路
電極と接合されることを特徴としている。
光表示素子単独からなる表示装置において、第1基板側
の第2基板側への接合面には、駆動回路電極が設けられ
ているとともに、第2基板側には、前記有機エレクトロ
ルミネッセンス素子におけるカソード電極の上に、導電
性ペースト、導電性樹脂等のコンタクト層が形成されて
おり、上記第1基板側と第2基板側とは、第1基板側の
駆動回路電極と第2基板側のコンタクト層とが対向して
接合されていることを特徴としている。
るカソード電極までを形成する第2基板側は、上記第1
基板側の駆動回路電極との接触面に、導電性ペースト、
導電性樹脂等のコンタクト層を形成した後に、第1基板
側の駆動回路電極と接合する。
より確実に取れるので、接合面での断線や点接触がなく
なり、輝度斑にない画質向上を図ることが可能となる。
は、超微粒子金属を使うことができる。この場合、超微
粒子は粒径がナノスケールであるので、粒子間や電極に
接触する確率が高い。このため、電気的接合を確実に行
なうことが可能となる。
記記載の非発光表示素子と発光表示素子とが併設されて
いるもの及び発光表示素子単独からなるものの表示装置
の製造方法において、第2基板側には、出射光側に有機
エレクトロルミネッセンス素子における透明電極からな
るアノード電極が設けられるとともに、上記アノード電
極には、電力供給用電極が併設されることを特徴として
いる。
光表示素子単独からなる表示装置において、第2基板側
には、出射光側に有機エレクトロルミネッセンス素子に
おける透明電極からなるアノード電極が設けられている
とともに、上記アノード電極には、電力供給用電極が併
設されていることを特徴としている。
まで形成した第2基板側を第1基板側と貼り合わせる場
合には、出射光側とは反対側のカソード電極(陰極)が
第1基板側と対向するものとなる。
いた導電体であるため、金属と比較すると抵抗が高い。
したがって、多くの画素をもつ表示パネルでは全画素を
同時発光させるような場合、透明電極においては最初に
電圧降下が起こる可能性がある。そして、第1基板側を
アノード電極とする従来技術の場合は、駆動回路のTF
Tへの電力供給は、金属配線であるので問題ないが、比
抵抗で2桁程金属よりも高い透明導電体では、電圧降下
による輝度斑が無視できない。
射光側に有機エレクトロルミネッセンス素子における透
明電極からなるアノード電極が設けられるとともに、上
記アノード電極には、電力供給用電極が併設される。
トリクスに沿って金属配線からなる電力供給用電極を併
設することによって、電圧降下を抑制できるので、輝度
斑が生じない。
一形態について図1、図3ないし図10に基づいて説明
すれば、以下の通りである。
すように、光変調層としての液晶層26及び発光素子と
しての有機EL素子60を挟んで上下のTFT基板51
と対向基板52によって形成されている。下側はガラス
に代表される材料からなる第1基板としての絶縁性基板
21上に形成されたTFT(Thin Film Transistor:薄
膜トランジスタ)基板51であり、表示画素毎に光変調
素子としての反射型の液晶表示素子20を駆動する液晶
用TFT素子22と発光素子としての発光型の有機EL
素子60を駆動するEL用TFT素子42とが形成され
ている。これら液晶用TFT素子22及びEL用TFT
素子42は、それぞれ独立に駆動することができる一
方、信号ラインを共有して駆動することもできる。
明の第2基板としての絶縁性基板29と、この絶縁性基
板29上に形成されたカラーフィルタ層28と、ブラッ
クマトリクス33と、光変調素子の表示面側電極として
の対向電極27と、発光素子用電極及び発光素子の表示
面側電極としての陽極65、ホール輸送層64、発光層
63、電子輸送層62、及び発光素子用電極としての陰
極61からなる有機EL(Electro Luminescence) 発光
素子60と、偏光板32と、位相差板31とからなる対
向基板52が設けられている。
60は、液晶表示素子20の光変調層である液晶層26
と同層に設けられており、有機EL素子60の光出射側
には液晶層26が存在しないようになっている。
は、液晶表示素子20の部分では表示面側から入射する
外光を液晶表示素子20の画素電極25にて反射させ液
晶層26にて変調し表示を行う第1表示領域としての反
射領域11と、有機EL素子60の部分にて自発光して
表示面側にその光を出射する第2表示領域としての発光
領域12aとが表示領域としての表示画素毎に併設され
ている。
有機EL素子60の出射光が液晶層26を通り難い構造
となっている。このため、有機EL素子60の出射光が
液晶によって散乱されたり吸収されたりすることがない
ので、輝度低下が起こり難い。
では、対向基板52の陽極65上に形成される。このこ
とは、本実施の形態の有機EL素子60はTFT回路と
は別工程で作製可能であることを意味する。
52側に形成され、形成された有機EL素子60の光は
対向基板52側に出射される。このため、対向基板52
を形成するに際して、例えばITO(Indium Tin Oxid
e:インジウムすず酸化物)からなる透明の陽極65か
ら順にホール輸送層64、発光層63、電子輸送層62
及び陰極61を形成することができ、従来提案されてい
る形成方法を使用できるとともに、対向基板52側には
駆動回路がないため、駆動回路によって有機EL素子6
0の開口率が制限されることはなく100%近い開口率
が得られる。
造工程とが分離されているため、TFT製造工程で発生
する熱の影響や、特に有機材料を用いた発光層63の特
性劣化を引き起こす水、薬液を使用するフォトリソ、エ
ッチング工程と分離できる。
板51とは別に形成できることは、有機EL素子60の
性能を維持する上でメリットとなる。
63は、低分子型EL材料を用いたものであるか又は高
分子型EL材料を用いたものであるかを問わない。同図
に示す有機EL素子60は、低分子型EL材料を用いた
発光層63の適用例を示しており、かつ発光層63の両
面に電子輸送層62とホール輸送層64とを設けてい
る。ただし、必ずしもこれら電子輸送層62とホール輸
送層64を設ける必要はないが、低分子型EL材料を用
いた発光層63では、電子輸送層62及びホール輸送層
64を設けることが発光効率の点で好ましい。
TFT基板51における画素電極25と有機EL素子6
0との間には、凸部としての導電性コンタクト層66が
設けられており、これによって、有機EL素子60と画
素電極25及びEL用TFT素子42とが電気的に接続
されている。この導電性コンタクト層66は、高さ調整
のために設けられている。
からなる有機EL素子60を備えた表示装置50の製造
方法について説明する。最初に、対向基板52を形成す
る場合について説明する。
にマスク蒸着を使用して有機EL素子60を形成する。
したがって、対向基板52を形成するときには、図4
(a)に示すように、先ず、マスク55を対向基板52
の対向電極27及び陽極65側の予め決められた位置に
セットする。なお、本実施の形態では、後述するよう
に、液晶表示素子20と有機EL素子60とが信号ライ
ンを共有して駆動する方法を採用している。したがっ
て、構造上、対向電極27と陽極65との間には溝が形
成され導通しないようになっている。ただし、液晶表示
素子20と有機EL素子60とを独立して駆動するとき
には、対向電極27と陽極65とは導通していてもよ
い。
マスク55の窓55aを通してホール輸送層64、発光
層63、電子輸送層62及び陰極61を順次成膜する。
一方、TFT基板51を成形するときには、図5
(a)(b)に示すように、液晶用TFT素子22、E
L用TFT素子42及び画素電極25が形成されたTF
T基板51上に感光性導電樹脂を塗布した後、マスク露
光を行い、導電性コンタクト層66のみ導電樹脂を残
す。ここで、本実施の形態では、画素電極25は、有機
EL素子60が配置される領域にも設けられている。こ
の画素電極25は、アルミニウム(Al)等の反射性を
有する導電膜からなっているが、有機EL素子60は画
素電極25とは反対の表示面側にのみ発光するので画素
電極25の存在は光透過の問題とならない。また、有機
EL素子60の背面の反射板を別途に形成する必要がな
いので、工程的にも工数の削減を図ることができる。
にて形成するが、必ずしもこれに限らず、例えば導電性
樹脂を用いることができる。なお、陰極61を金属又は
導電性樹脂にて形成した後にさらに導電性樹脂を形成し
ても良い。さらに、導電性樹脂は、インクジェットを用
いて塗布を行っても良い。
へ有機EL素子60の発光光が出射するため、対向基板
52側からTFT基板51側へ電流を流すことが必要で
ある。そのため、対向基板52側に形成される透明の陽
極65の抵抗値が高い場合には、発光効率を下げること
も考えられる。そこで、これを解消するために、例え
ば、図6に示すように、有機EL素子60の透明の陽極
65に沿って金属電極65aを形成して抵抗値を下げる
ことが可能である。この金属電極65aとして利用でき
る材料は、反射率の低い例えばチタン(Ti)、タンタ
ル(Ta)等が望ましい。また、さらに低抵抗にするた
めに、例えば、図7に示すように、アルミニウム(A
l)等の低抵抗金属からなる金属電極65bと例えばチ
タン(Ti)、タンタル(Ta)等の低反射率の金属電
極65cとを層構造にしてブラックマトリクス33に沿
って形成してもよい。ここで、低反射金属を使用するの
は、金属電極65a・65bにて外光を反射し、コント
ラストを低下させないためである。また、同様の目的の
金属電極をブラックマトリクス33に沿って形成しても
よい。この場合は、ブラックマトリクス33で遮光され
た表示面側に直接出ないので、反射率の低い材料に限る
ことはない。
子60と液晶層26との境界に特に何も設けていない
が、必ずしもこれに限らず、例えば、実施の形態2にて
説明する有機EL発光素子70と同様の遮光層を設ける
ことも可能である。本実施の形態の有機EL素子60に
遮光層を形成する場合には、有機EL素子60を層状に
形成してから、壁面に遮光材料を塗布すればよい。
機EL素子60を形成した対向基板52とTFT基板5
1とは互いにアライメントされ、貼り合せて固定され
る。ここで、有機EL素子60は、TFT基板51に導
電性コンタクト層66によって電気的に接続されるが、
望ましくは、これらTFT基板51及び対向基板52の
両方に予め導電性樹脂を形成し、導電性樹脂同士にて電
気的コンタクトを取った方がよい。これは、金属表面の
酸化膜等によるコンタクト不良を防止できるためであ
り、樹脂の持つ弾力性を利用してコンタクトを取り易く
できるからである。
板51及び対向基板52を貼り合わせた後、真空注入す
る方法にて注入することができる。
材質等について説明する。
する発光層63を用いて、液晶表示素子20での表示に
使用するカラーフィルタ層28をそのまま使用すること
が可能である。一方、必ずしもこれに限らず、赤(R)
・緑(G)・青(B)のいずれかの色を発光する発光層
63を用いることも可能である。このときには、カラー
フィルタ層28の一部を透明にしても良い。
・緑(G)・青(B)の各色によって発光輝度の時間的
劣化が同一ではない。このため、発光層63を表示素子
に用いる場合は、時間の経過に伴って色バランスが崩れ
る。この点、白色光を発光する発光層63を用いた場合
には、このような時間的な色バランス劣化を防ぐことが
できる。一方、白色光を発光する発光層63を用いると
ともに各色のカラーフィルタ層28を使用した場合に
は、各色のカラーフィルタ層28によって透過率が1/
3となるので、光利用効率が下がることになる。
るので、比較的使用期間が短いと考えられるディスプレ
イや正確な色バランスよりも明るさを重視されるディス
プレイにおいては、赤(R)・緑(G)・青(B)の各
色の発光色の発光層63を用いるのが好ましい。一方、
長時間色バランス性能が要求されるテレビのような用途
には、白色光を発光する発光層63を用いた方が好まし
い。
らなる発光層63として用いることができる材料として
は、例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナントレ
ン、ピレン、テトラセン、フルオレセイン、ペリレン、
フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フタロ
ペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、
テトラフェニルブタジエン、クマリン、キノリン金属錯
体、イミン、ジフェニルアントラセン、ジアミノカルバ
ゾール、キナクリドン、ルブラン等が挙げられる。
としては、青色金属錯体(Znbox2:Zinc-benzoxy
azol2 )と黄色金属錯体(Znsq2:Zinc-styrylquin
oline2)を用いたものが挙げられる。これに蛍光色素ペ
リレンやDCM1(4-(Dicyanomethylene)-2-methyl-6-
(4-dimethylaminostyryl)-4H-pyran) をドーピングした
ものも使用できる。また、ポリマー材料の積層や、ポリ
ビニルカルバゾールにPBD(2-(4-Biphenylyl)-5-(4-
tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole) を分散した単層
材料等も使用できる。
フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、ポル
フィリン類、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダ
ゾール、テトラヒドロイミダゾール、オキサゾール、ス
チルベン等が上げられる。
フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェニキノ
ン、チオピランジオキシド、オキサジアゾール、チアジ
アゾール、テトラゾール、ペリレンテトラカルボン酸が
挙げられる。
(Al)、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)等の金属
が挙げられる。なお、これらにニッケル(Ni)、チタ
ン(Ti)、タンタル(Ta)、金(Au)等の金属材
料を積層して、コンタクト性を上げてもよい。
を接続するための導電性コンタクト層66の接続導電性
樹脂としては、例えば、特開平11−249299号公
報に記載の導電性粒子が分散された感光性樹脂(富士フ
ィルム株式会社製)や雑誌「1986 The Chemical S
ociety of Japan 」の「CHEMISTRY LETTERS ,pp.469-47
2,1986」等に記載されたポリピロールを用いた感光性導
電ポリマーを利用することができる。なお、詳細には、
特開平11−249299号公報では、カーボンブラッ
ク等の導電性粒子が分散された感光性分散物及び感光性
シートに関する技術であって、露光及び現像によってパ
ターンを形成することができる旨が開示されている。ま
た、「CHEMISTRY LETTERS ,pp.469-472,1986」には、ピ
ロールモノマーを光化学重合させ、導電性をもたせ、ポ
リピロール形成することを開示しており、電極材料とし
てパターン化して用いることも開示している。
31及び偏光板32の特性について述べる。これら位相
差板31及び偏光板32は、液晶表示素子20において
特定の液晶モードを除く反射型液晶表示装置を構成する
ために特定の液晶モードを除いて必要であり、その場合
の位相差板31は1/4λが一般的である。ここで、本
実施の形態では、有機EL素子60の陰極61には、反
射効果を上げるためにアルミニウム(Al)等の金属が
使用される。そのため、有機EL素子60の非発光時に
は陰極61による光反射によってコントラストが下が
る。したがって、通常は反射防止のため有機EL素子6
0の表示面側に偏光板32と1/4λの位相差板31と
が必要となる。この点、本実施の形態では、反射型の液
晶表示素子20には、予め同構成の偏光板32及び位相
差板31があるため、新たに設ける必要もなく共用する
ことができる。
駆動回路について、図9に基づいて説明する。なお、こ
の駆動回路では、マトリクス状に形成された表示領域と
しての各表示画素10…をアクティブ駆動すべく、液晶
表示素子20及び有機EL素子60の駆動について信号
ライン及び走査信号線であるゲートバスライン3…及び
信号ライン及びデータ信号線であるソースバスライン2
a…を共用するものとなっている。ただし、本発明にお
いては、必ずしもこれに限らず、単純マトリクスに適用
することも可能である。
0における1画素分の回路構成は、液晶用TFT素子2
2のゲート電極がゲートバスライン3に接続され、ソー
スバスライン2aが液晶用TFT素子22のソース電極
に接続されている。また、液晶用TFT素子22のドレ
イン電極22aは、液晶表示素子20と、液晶補助容量
35と、EL用TFT素子42のゲート電極とに接続し
ている。また、EL用TFT素子42のソース電極は電
流供給ライン2bに接続し、EL用TFT素子42のド
レイン電極は有機EL素子60の陰極61に接続してい
る。なお、上記の構成では、有機EL素子40はEL用
TFT素子42のドレイン側に設けられているが、必ず
しもこれに限らず、例えば、図10に示すように、EL
用TFT素子42のソース側に設けることも可能であ
る。
すように、ゲートバスライン3…に入力される走査線信
号Vgにて液晶用TFT素子22がON/OFFされ、
ソースバスライン2a…のデータ線信号Vsが液晶表示
素子20に入る。液晶表示素子20の点灯状態は液晶補
助容量35によって確保される。また、本実施の形態で
は、EL用TFT素子42のEL用閾値電圧Vth(O
LED)は液晶表示素子20の動作範囲電圧よりも高く
設定されている。すなわち、ソースバスライン2a…の
データ線信号Vsの電圧が液晶表示素子20の駆動電圧
範囲を超えると、液晶表示素子20は飽和する一方、E
L用TFT素子42がON状態となって、有機EL素子
60が発光する。
イトに設定されており、飽和状態では黒になる。このた
め、有機EL素子60が発光する電圧範囲では、液晶表
示素子20は有機EL素子60のブラックマトリックス
となって、液晶表示素子20によるコントラスト低下は
生じない。
る電圧範囲では、発光領域12aは発光せず、パネル表
示面に設けられた偏光板32と位相差板31とによって
黒の状態となる。このため、有機EL素子60による液
晶表示素子20のコントラスト低下は生じない。
表示素子20双方の表示を一体化しない場合には、駆動
回路はそれぞれ独立駆動可能に設けることができる。こ
のときの液晶表示素子20は、ノーマリブラック設定
し、液晶表示素子20がOFF状態で黒になるようにす
ることが望ましい。これは、液晶表示素子20が動作し
ないときに、液晶表示素子20で電力を無駄に消費せ
ず、表示コントラストを上げるためである。
表示素子とを組合わせた従来の液晶表示装置には、透過
型表示用の光源及びそのための電源が必要であるが、有
機EL素子60と反射型の液晶表示素子20とを同一パ
ネル内に組込んだ本実施の形態の表示装置50では、予
め駆動ドライバー部に電源を持たせておく等にすれば輝
度変調もできる。
は、光源用の電源が必要でなくコストダウン、部品点数
削減、小型化が可能である。なお、信号配線を共通とし
て、信号配線にかける電圧によって発光表示素子と、外
光を利用して表示する非発光表示素子とを切り替えた場
合には、前記図2に示すように、自発光輝度がある点W
で0に落とすことに相当する。
では、各表示画素10…内に、液晶表示素子20が外光
を反射させて表示を行なう非発光表示素子からなる反射
領域11と、有機EL素子60が直接変調し表示を行な
う発光表示素子からなる発光領域12aとが併設されて
いる。
性基板29との間に、液晶表示素子20と有機EL素子
60とが併設されるので、表示装置の厚さを薄くするこ
とができる。
に向けて自ら発光して直接的に表示するので、従来のよ
うに、有機EL素子60をバックライトやフロントライ
トとして使用するものではない。したがって、これによ
っても有機EL素子60からの光の利用効率を高めるこ
とができるとともに、表示装置の厚みも薄くなる。すな
わち、バックライト及びフロントライトの厚みは、通常
6ミリメートル程度であるために、バックライトが不要
になることによる厚み減少のメリットは非常に大きい。
また、バックライトが不要になることは、従来、液晶パ
ネルの背面パネルとバックライトとの間に設置されてい
た背面側の偏光板、位相差板及びガラス基板も不要とな
ることを意味する。したがって、これら背面側の偏光
板、位相差板及びガラス基板が不要になることによって
も表示装置の厚みをより薄くすることができる。
び位相差板が不要となるメリットは、単に表示装置全体
の厚みが薄くなるだけではない。すなわち、部材点数が
減ることは、材料費だけでなく組み立て工数や各々の部
材の検査等に要するコストも削減できるため、表示装置
全体の製造コストを下げることができる。
りながら、野外から屋内まで視認性に優れた表示装置5
0を提供することができる。
互いに対向してなる絶縁性基板21と絶縁性基板29と
を備え、液晶表示素子20及び有機EL素子60はいず
れも絶縁性基板21と絶縁性基板21との間に設けられ
ている。このため、液晶表示素子20及び有機EL素子
60はいずれも、絶縁性基板21と絶縁性基板21との
間に収容されるので、表示装置50の厚みを確実に薄く
することができる。
発光領域12aには液晶表示素子20の液晶層26が存
在しない。すなわち、有機EL素子40のEL発光層6
3における表示面側には液晶表示素子20の液晶層26
が存在しない。つまり、有機EL素子40から表示面方
向へ出射した光が液晶層26を通ることなく、表示装置
50外へ出射するということを意味する。なお、EL発
光層63の表示面側に液晶層26が存在しない状態とし
て、本実施の形態以外では、例えば実施の形態3にて示
すように、液晶層26の表示面側の端面がEL発光層6
3の表示面側の端面よりも表示面側に存在するが、絶縁
性凸部81等の絶縁層の存在によりEL発光層63の表
示面側つまり発光領域12aの液晶層26が排除されて
いる場合がある。また、それ以外の構造としては、EL
発光層63が液晶表示素子20の表示面側に存在するタ
イプが考えられる。
晶表示素子20の液晶層26によって散乱されたり吸収
されたりすることがないので、輝度低下が起こり難い。
したがって、有機EL素子60による表示品位を向上さ
せることができる。 また、本実施の形態の表示装置5
0では、液晶表示素子20の液晶層26と有機EL素子
60のEL発光層63とが同層に設けられている。な
お、同層とは、必ずしも両者が同一レベルではなく、液
晶表示素子20の液晶層26内に有機EL素子60のE
L発光層63が含まれる状態を含んでいる。
る非発光表示素子の厚さの範囲内に有機EL素子60を
収容することができる。この結果、確実に、表示装置5
0の厚さを薄くすることができる。
有機EL素子60及び液晶表示素子20を駆動する液晶
用TFT素子22及びEL用TFT素子42等の駆動素
子が一方のTFT基板51側に形成される一方、このT
FT基板51に対向する対向基板52側に有機EL素子
60が形成されている。
に、有機EL素子60と、液晶用TFT素子22及びE
L用TFT素子42等の駆動素子とを別途に形成するこ
とができる。したがって、有機EL素子60を形成する
ときに、液晶用TFT素子22及びEL用TFT素子4
2等の駆動素子形成時における工程温度、薬品、ガス等
の影響を受けないようにすることができる。
向基板52側に出射するため、有機EL素子60を駆動
するEL用TFT素子42に遮られることなく、有効に
光を利用することができる。さらに、陽極65である透
明導電層からEL発光層63を形成することができるた
め、従来と同様な構成でEL発光層63を形成すること
ができる。
子20の液晶層26と同層に設ける場合に、有機EL素
子60の形成高さと液晶表示素子20の液晶層26の厚
みが一致するとは限らない。
1に高さ調整のための導電性コンタクト層66が設けら
れるとともに、この導電性コンタクト層66上に有機E
L素子60が形成されている。
液晶表示素子20の液晶層26と同層に設けることがで
きる。
導電性コンタクト層66は導電性樹脂にて形成されてい
る。したがって、TFT基板51から導電性樹脂からな
る導電性コンタクト層66を形成することによって、容
易にTFT基板51側から高さ調整を行なうことができ
る。
有機EL素子60の陰極61とTFT基板51側との接
合面には、導電性ペースト又は導電性樹脂が設けられて
いる。
は一般的に硬化しても柔らかく弾力性を有している。し
たがって、有機EL素子60の陰極61とTFT基板5
1側との電気的接合を確実に行なうことが可能となる。
は、超微粒子金属を使うことができる。この場合、超微
粒子は粒径がナノスケールであるので、粒子間や電極に
接触する確率が高い。このため、電気的接合を確実に行
なうことが可能となる。
有機EL素子60と液晶表示素子20とはソースバスラ
イン2a…及びゲートバスライン3…を共有して駆動さ
れる。
子20との駆動回路の構成が複雑になるのを防止し、確
実に、表示装置の厚みの低減及び部材コストの低減を図
り得る表示装置50を提供することができる。
有機EL素子60と液晶表示素子20とは、互いに独立
して駆動されるようにしてもよい。このため、有機EL
素子60と液晶表示素子20とを個別に駆動することが
可能となる。なお、有機EL素子60と液晶表示素子2
0とを互いに独立して駆動するための構成としては、例
えば、有機EL素子60と液晶表示素子20とのそれぞ
れがソースバスライン2a…及びゲートバスライン3…
を有している場合、又は、ソースバスライン2a…をそ
れぞれに設けるがゲートバスライン3…を共有している
場合がある。
有機EL素子60及び液晶表示素子20を駆動するEL
用TFT素子42及び液晶用TFT素子22が一方の基
板であるTFT基板51に形成されている。したがっ
て、TFT基板51にEL用TFT素子42及び液晶用
TFT素子22を形成することによって、表示装置50
の製造をより容易に行なうことができ、かつ構成の複雑
さを回避することができる。
光変調素子は反射型の液晶表示素子20であり、発光素
子は有機EL素子60である。
光変調素子とすることによって、容易に、液晶表示素子
20及び有機EL素子60を各表示画素10…内に併設
することができる。
ンを図りながら、野外から屋内まで視認性に優れた表示
装置50を提供することができる。
液晶表示素子20の対向電極27と有機EL素子60の
陽極65とが同一材料により同一層に形成されている。
このため、製造工程を共通化できるので、製造プロセ
スを簡単化できる。
方法では、一方の基板上であるTFT基板51に液晶用
TFT素子22及びEL用TFT素子42を形成し、他
方の基板上である対向基板52に有機EL素子60を形
成した後、これらTFT基板51と対向基板52とを合
わせることにより一体化する。
に、有機EL素子60と、液晶用TFT素子22及びE
L用TFT素子42とを別途に形成することができる。
したがって、有機EL素子60を形成するときに、液晶
用TFT素子22及びEL用TFT素子42を形成する
時における工程温度、薬品、ガス等の影響を受けないよ
うにすることができる。
ながら、野外から屋内まで視認性に優れた表示装置50
の製造方法を提供することができる。
方法では、有機EL素子60とコア部77・77とはい
ずれを先に形成してもよい。このため、有機EL素子6
0とコア部77・77の形成をいずれか容易に形成でき
る方の工程を優先することができる。
有機EL素子60の陰極61とTFT基板51側との接
合面に、導電性ペースト又は導電性樹脂を設けた後、T
FT基板51と対向基板52とが貼り合わされる。
TFT基板51側との接合面を、樹脂同士又は樹脂とペ
ーストとすることにより、樹脂同士及びペーストの弾力
性によってコンタクト性能の向上を図ることができる。
は、超微粒子金属を使うことができる。この場合、超微
粒子は粒径がナノスケールであるので、粒子間や電極に
接触する確率が高い。このため、電気的接合を確実に行
なうことが可能となる。
て反射型の液晶表示素子20を使用したが、必ずしもこ
れに限らず、例えば、ミラー等を使って光の反射量を変
化させて表示することができる表示素子を用いても良
い。また、電気泳動型ディスプレイ、ツイストボール型
ディスプレイ、微細なプリズムフィルムを用いた反射型
ディスプレイ、デジタルミラーデバイス等の光変調素子
を用いることが可能である。
は、有機EL素子40を用いたが、必ずしもこれに限ら
ず、例えば、無機EL発光素子、LED(Light Emitti
ng Diode) 等の発光輝度が可変の素子であれば適用が可
能である。また、フィールドエミッションディスプレイ
(FED)、プラズマディスプレイ等の発光素子を用い
ることも可能である。
について図11ないし図14に基づいて説明すれば、以
下の通りである。なお、説明の便宜上、前記の実施の形
態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材につ
いては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
有機EL発光素子を形成する場合について説明する。
図11に示すように、発光層としての発光層73が高分
子型EL材料にてなっているとともに、この発光層73
の上下には直接、陰極61及び陽極65が接合されてい
る。すなわち、本実施の形態の有機EL発光素子70で
は、前記実施の形態1の有機EL素子60に存在したホ
ール輸送層64及び電子輸送層62は省略されている。
ただし、本実施の形態においても、これらホール輸送層
64及び電子輸送層62を設けることは可能である。
側に液晶層26との絶縁を図るための保護層としてのコ
ア部77・77が形成されている。なお、発光層73の
形成に際して、コア部77・77を先ず形成し、その中
にEL材料をインクジェット塗布又は印刷して発光層7
3を形成することが可能である。
リイミドといった材料で作ることができる。また、コア
部77・77は遮光性材料である方が望ましい。これ
は、発光層73から出射する光の横方向への漏れ光が液
晶層26に入り、迷光となってコントラスト低下を招く
ことになるからである。
ついて説明する。
板52の対向電極27及び陽極65側にコア部77・7
7を形成する。これはレジスト又はポリイミドを用いフ
ォトリソ工程やインクジェット塗布方式にて形成する。
分に例えばインクジェット塗布方式にて高分子型EL材
料からなる発光層73を形成する。高分子型EL材料と
しては、ポリフェニレンビニレン、ポリフルオレン、ポ
リチオフェン、ポリビニルカルバゾール等が挙げられ
る。
ば導電性高分子材料をこの上に塗布して陰極61を形成
することもできる。また、図示しない、アルミニウム
(AL)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(A
L)−マグネシウム(Mg)合金等の金属材料、金属ペ
ーストを形成した後、導電性高分子材料を塗布し、陰極
61としてもよい。
ように、液晶用TFT素子22、EL用TFT素子42
及び画素電極25が形成されたTFT基板51上に感光
性導電樹脂をインクジェット塗布方式で塗布して導電性
コンタクト層66を形成することができる。
に、有機EL発光素子70を形成した対向基板52とT
FT基板51とは互いにアライメントされ、前記実施の
形態1と同様にして貼り合せて固定される。
き、形成されているコア部77・77が走査線方向に表
示パネル幅にわたって形成されている場合は、表示パネ
ル端面から走査線に沿って真空注入することができる。
素子70の駆動動作、表示方法等は前記実施の形態1と
同様であるので、説明を省略する。
素子70では、少なくとも、発光層63とこの発光層6
3の両側に形成される陰極61及び陽極65とからなっ
ている。
なる発光層73を形成する場合において、最小限の構成
要素から有機EL発光素子70を形成することができ
る。
EL発光素子70は、液晶表示素子20の液晶層26と
同層に設けられているので、液晶表示素子20の液晶層
26と有機EL素子60とが互いに影響を及ぼすおそれ
がある。例えば、有機EL発光素子70によっては、液
晶表示素子20の液晶等の液晶層26と有機EL発光素
子70とが接触することよって、双方の性能が低下した
り、材料劣化したりするものもある。また、有機EL発
光素子70が空気や水分と接触することにより劣化する
場合もある。
素子70の発光層73と液晶表示素子20の液晶層26
とがコア部77・77を介して隣接している。
層73と液晶表示素子20の液晶層26とが互いに影響
を及ぼすのを防止することができる。すなわち、有機E
L発光素子70を液晶表示素子20の液晶層26と同層
に設けた後には、双方の性能が低下したり、材料劣化し
たりするのを防止することができる。また、表示装置5
0の製造過程においては、例えば、対向基板52側に有
機EL発光素子70を形成したときに、発光層73をコ
ア部77・77及び陰極61にて保護することにより発
光層73が空気や水分の接触して劣化することを防止す
ることができる。
された光が隣接する液晶表示素子20へ漏れることも考
えられる。
は、コア部77・77は遮光機能を有しているので、有
機EL発光素子70にて発光された光が液晶表示素子2
0の液晶層26に漏れるのを防止することができる。
について図15ないし図18に基づいて説明すれば、以
下の通りである。なお、説明の便宜上、前記の実施の形
態1及び実施の形態2の図面に示した部材と同一の機能
を有する部材については、同一の符号を付し、その説明
を省略する。
に示すように、対向基板52側に凸部としての硬質かつ
透明の凸部としての絶縁性凸部81を設け、有機EL発
光素子70をTFT基板51側に設けている。上記の絶
縁性凸部81は、液晶層26の厚さ制御用の柱として使
用しているものである。
μmに設定されることが多い。一方有機EL発光素子7
0の厚さは、0.1〜0.5μm程度である。前記実施
の形態1及び実施の形態2にて示す図1及び図11の有
機EL素子60及び有機EL発光素子70では、この厚
さの差を接続樹脂である導電性コンタクト層66にて調
整していた。
晶層26と有機EL発光素子70との厚さの差を考慮し
た高さの絶縁性凸部81を設けている。なお、図15に
おいては、接続部を明記していないが、接続部は存在す
る。
ては高透過率樹脂材料を使用することが必要である。例
えばJSR株式会社製の感光性スペーサ材料、製品名
「オプトマ−NNシリーズ」を使うことができる。この
高透過率樹脂材料は、前記導電性コンタクト層66及び
接続部にて使用される接続樹脂よりは形成後の硬度が高
くなる。この性質のため、高さを設定することにより、
対向基板52とTFT基板51との距離を一定に保つ効
果が期待できる。
6に散布されたスペーサビーズにて制御されているが、
液晶層26の画素表示面にあるために、コントラスト低
下や散乱を引き起こし、画像品位低下を引き起してい
る。また、スペーサビーズによっても、十分な厚さ制御
とはなっていなかった。
性凸部81にて液晶層26の厚さ制御を行なうことによ
って、液晶層26の厚さ制御精度が向上するとととも
に、パネルの強度向上も期待できることになる。
は、上記の厚さ制御のためにのみ使用されているが、必
ずしもこれに限らず、この絶縁性凸部81を有機EL発
光素子70からの光制御部材、つまり有機EL発光素子
70からの光を制御する光学素子として利用することも
可能である。この目的のために、例えば、図16に示す
ように、屈折率の異なった複数の透明樹脂を鋸歯状に2
層にした凸部としての鋸歯状凸部82a・82bからな
る絶縁性凸部82とすることが可能である。このような
構造にすることによって、有機EL発光素子70から出
射する光に指向性を持たせることが可能となる。また、
鋸歯の形状を変えることによって、指向特性を変化させ
ることができるので、液晶表示装置と同様の視野角特性
を得ることができる。
70を表示面から見た場合、図17に示すように、W、
Lで決められる範囲が一つの表示画素10…に相当し、
各々反射領域11と発光領域12aとが分割されてなっ
ている。また、同図に示すように、反射領域11と発光
領域12aとのそれぞれについて、画素電極25と液晶
用TFT素子22又はEL用TFT素子42とを接続す
るスルーホール25aが形成されている。
領域11と発光領域12aとの分割配置は必ずしもこれ
に限らない。例えば、図18(a)に示すように、有機
EL発光素子70による発光領域12aが液晶表示素子
20による反射領域11に囲まれている形状のように、
反射領域11と発光領域12aとのいずれか一方が他方
に囲まれている場合でもよい。同図に示す有機EL発光
素子70による発光領域12aが液晶表示素子20によ
る反射領域11に囲まれている形状では、有機EL発光
素子70が発光するときは周りの液晶表示素子20の反
射領域11が全て黒となるようにすれば、隣接する表示
素子がブラックマトリクスの働きをするので、前記図1
6に示す形状に比べて、コントラストを上げるには有効
である。
も、表示画素10…が敷き詰められれば、有機EL発光
素子80による発光領域12aは、液晶表示素子20に
よる反射領域11に囲まれるため、同様の効果が期待で
きる。
面積については、表示装置の用途によって決定すること
ができる。
料からなる発光層73の有機EL発光素子70について
説明したが、必ずしもこれに限らず、低分子型EL材料
からなるEL発光層63の有機EL素子60についても
本実施の形態を適用することが可能である。
の形態1ないし実施の形態3と同じであるので、その説
明を省略する。
では、対向基板52には形成高さ調整のための絶縁性凸
部81又は絶縁性凸部82が設けられるとともに、この
絶縁性凸部81又は絶縁性凸部82上に有機EL発光素
子70が形成されている。
表示素子20の液晶層26と同層に設ける場合に、有機
EL発光素子70の高さと液晶表示素子20の液晶層2
6との厚みが一致しなくても、確実に、有機EL発光素
子70を液晶表示素子20の液晶層26と同層に設ける
ことができる。
絶縁性凸部81又は絶縁性凸部82は、硬質の絶縁層か
らなっている。したがって、対向基板52側から硬質の
絶縁層からなる絶縁性凸部81又は絶縁性凸部82を形
成することによって、対向基板52側から容易に高さ調
整をすることができる。また、絶縁性凸部81又は絶縁
性凸部82を硬質の絶縁層にて形成することによって、
液晶表示素子20の液晶層26の間隔を一定に維持させ
るためのスペーサとして機能させることができる。
らなる絶縁性凸部82を2層に形成し、かつその界面を
鋸歯状に形成して鋸歯状凸部82a・82bとすること
が可能である。これによって、有機EL素子60から発
光する光に対して指向性を持たせることが可能となる。
このように、絶縁性凸部82は、有機EL素子60の光
制御部材としても機能させることが可能である。また、
絶縁性凸部82における鋸歯状凸部82a・82bの鋸
歯の形状を変えることによって、指向特性を変化させる
ことができるので、液晶表示装置と同様の視野角特性を
得ることができる。この場合、有機EL発光素子70に
よる表示と液晶表示素子20による表示とを切替えたと
きに表示画像を違和感無く見ることができる。
装置50では、反射領域11と発光領域12aとの比率
をある程度任意に設計することが可能である。このた
め、例えば、携帯電話や情報携帯端末(PDA)等のモ
バイル機器への使用を前提とする場合は、反射領域であ
る反射領域11の比率を大きくすることが一般的であ
る。例えば、表示画素10の画素面積のうち80%を反
射領域とした場合には、発光領域12aは20%になる
ため、有機EL素子60の発光面積は最大でも画素面積
の5分の1で済む。
りながら、野外から屋内まで視認性に優れた表示装置を
提供することができる。
液晶表示素子20が明表示状態であるときに、有機EL
発光素子70が無発光状態を選択可能となっている。こ
のため、明環境下での使用の際、有機EL発光素子70
を無発光状態とし、液晶表示素子20のみで表示を行な
うことにより、有機EL発光素子70の劣化を防ぎ、長
寿命化を可能とし、また、消費電力を節約することがで
きる。
液晶表示素子20及び有機EL発光素子70が隣接状態
に配されるとともに、液晶表示素子20及び有機EL発
光素子70のいずれか一方が明表示状態であるときに、
他方が暗表示状態になる。
33となり、表示上、コントラストを低下させることが
ない。
液晶表示素子20及び有機EL発光素子70の両方を点
灯して明表示状態とすることが可能である。これによ
り、有機EL発光素子70のみを点灯する場合に比べ
て、高品質表示を維持しながら、低消費電力化が可能と
なる。
について図19に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、説明の便宜上、前記の実施の形態1ないし実
施の形態3の図面に示した部材と同一の機能を有する部
材については、同一の符号を付し、その説明を省略す
る。また、前記実施の形態1ないし実施の形態3で述べ
た各種の特徴点については、本実施の形態についても適
用することができる。
出し、その検出結果に基づいて、有機EL素子60又は
有機EL発光素子70の輝度調節を行なう場合について
説明する。
50では、表示制御手段としてのコントロール回路91
及び電源回路92が設けられており、このコントロール
回路91は画像表示の信号を受けて、電源部90を介し
てソースドライバ6に信号を発生させるととともに、ゲ
ートドライバ7ヘも信号を発生させる。本実施の形態で
は、このコントロール回路91に測定回路92を介して
外光検出手段としての光センサ93が接続されている。
サ93の制御と外光測定のコントロールとを行ってい
る。光センサ93は、例えばフォトトランジスタ等で構
成されている。
有機EL素子60又は有機EL発光素子70を使用する
とともに、光変調素子として液晶表示素子20を使用し
ているので、上記の電源部90は、液晶駆動よりも駆動
能力が必要とされる有機EL素子60又は有機EL発光
素子70の駆動のための定電流又は定電圧電源としてな
っている。したがって、液晶表示のみでは電源部90は
使用されない。
のコントロールについて説明する。
は光センサ93からの信号で周囲が暗いことを認識し、
有機EL素子60又は有機EL発光素子70を駆動する
ためのデータ線信号及びゲート線信号を発生する。この
とき、有機EL素子60又は有機EL発光素子70の階
調表現を電源部90側で行う場合は、コントロール回路
91から電源部90へ信号が供給される。
号を基に、反射型の液晶表示素子20を駆動するための
データ線信号及びゲート線信号を発生する。このときは
前述の通り電源部90は関係なくなるからコントロール
回路91から直接電源をコントロールする信号は必ずし
も必要でない。
0と液晶表示素子20との両方を同時に表示させる場合
には、コントロール回路91から各表示のためのソース
信号を送る。これにより、各表示毎に輝度調整ができる
ので、周りの環境に応じて最適な表示状態を選択でき
る。
することにより、自動的に有機EL素子60又は有機E
L発光素子70を発光させたり、又は液晶表示素子20
の反射表示を行わせたりの切替えができるばかりでな
く、環境に最適な表示状態を選択することができる。
0では、コントロール回路91にて光センサ93による
外光の検出結果に基づいて、有機EL素子60又は有機
EL発光素子70及び液晶表示素子20の両方又はいず
れか一方を選択表示させる。
に有機EL素子60、有機EL発光素子70又は液晶表
示素子20の表示を選択して、最適な表示状態を確保す
ることができる。
4に記載された絶縁性基板29とは、必ずしも硬質のも
のではなく、フィルム状のものであってもよい。
の形態について図20ないし図27に基づいて説明すれ
ば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記の実
施の形態1ないし実施の形態4の図面に示した部材と同
一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、
その説明を省略する。また、前記実施の形態1ないし実
施の形態4で述べた各種の特徴点については、本実施の
形態についても適用することができる。
有機EL表示装置を製造する場合について説明する。
00は、図20に示すように、2枚の第1基板及び第2
基板としての絶縁性基板121・129の間にTFT駆
動回路部とEL層とが形成されている。
142が形成され、このTFT回路142上には保護膜
となる絶縁性の平坦化膜123が形成され、この平坦化
膜123上には画素電極125が形成されている。この
画素電極125は平坦化膜123に設けられたスルーホ
ールを通して、上記TFT回路142と接続されてい
る。平坦化膜123は、TFT回路142への水分等の
浸入を防ぐと共に、TFT回路142の上面を平坦化す
る役目を持っている。上記絶縁性基板121、TFT回
路142、平坦化膜123及び画素電極125は、TF
T回路側基板151を形成するものとなっている。
する位置に設けられた、もう一方の絶縁性基板129上
には、素子の隙間を隠し、発光層の横方向からの光を遮
断するブラックマトリクス133が設けられるととも
に、ブラックマトリクス133上には、EL層へ電力を
供給する電極ライン165aが、ブラックマトリクス1
33に沿って形成されている。さらに、これらの上に
は、EL層の陽極となる透明導電膜からなるアノード電
極165が形成されている。
常、ITOの酸化物で形成されるが、酸化物のよる導電
体は金属に比較して抵抗値が大きくなる。このため、電
力供給源となる基板端面からの距離によっては透明導電
膜からなるアノード電極(陽極)165による電力ロス
が無視できなくなる。以上の理由から、本実施の形態で
は、ブラックマトリクス133に沿わせる形で金属電極
からなる上記電力供給用電極としての電極ライン165
aを形成している。
機EL層166が形成されており、この有機EL層16
6は、ここではホール輸送層164、発光層163、電
子輸送層162からなる構成をとる。そして、電子輸送
層162上にはカソード電極(陰極)161が形成され
る。絶縁性基板129からこのカソード電極(陰極)1
61まででELの構造は完成する。なお、アノード電極
(陽極)165、ホール輸送層164、発光層163、
電子輸送層162及びカソード電極(陰極)161によ
り、有機EL素子160がなっている。
61を保護するカソード保護電極材料167をカソード
電極(陰極)161の次に形成している。これは、カソ
ード電極(陰極)161が、酸素及び水分によって酸化
され易いためであり、カソード電極(陰極)161の上
に形成することによってこのカソード電極(陰極)16
1を保護するととともに、TFT回路側基板151との
接続を容易にするために設けられている。すなわち、こ
のカソード保護電極材料167は、カソード電極(陰
極)161と連続形成することが信頼性の点で望まし
い。
素子160を形成した絶縁性基板129とは接続電極1
68にて接続される。この接続電極168は、導電性ペ
ースト及び導電性樹脂にて形成される。両方の基板側に
これらを形成した後、貼り合わせてもよいし、また、一
方の基板のみに形成してもよい。さらに、これらの材料
を複数用いて層状にして接続を行っても良い。
としてホール輸送層164、発光層163、電子輸送層
162からなる構成をとるものとなっていたが、必ずし
もこれに限らず、例えば、図21に示すように、有機E
L層に高分子EL材料173を用い、形成時にインクジ
ェット塗布装置にてこの高分子EL材料173を塗布す
ることが可能である。なお、このように、インクジェッ
ト塗布装置で塗布を行う場合には、高分子EL材料17
3が周辺に流れるのを防止するために、ブラックマトリ
クス133の下方位置にガイド174を設ける。すなわ
ち、予め方形枠状にガイド174を形成し、このガイド
174の内部にインクジェット塗布にて高分子EL材料
173を塗布する。なお、有機EL層166は、一層で
書かれているが、前記同様、層状に複数の高分子EL材
料173…を重ね塗りして形成しても良い。
方法を、図22〜図27に基づいて説明する。
基板129にブラックマトリクス133を酸化クロム、
又はTiN、TiOの微粒子からなる遮光材料を用いて
形成する。ブラックマトリクス133の厚さは、100
0〜2000Å程度の厚さを形成すればよい。酸化クロ
ムは、スパッタ又は蒸着等による真空成膜を用いて形成
することができる。また、TiN、TiOの微粒子をレ
ジストに分散させ、塗布した後、マスク露光、現像及び
ベークをしてパターン形成することもできる。
aを形成するが、これは次のように形成する。すなわ
ち、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)をこの順に
全面に連続スパッタした後、レジストを用いてパターン
形成し、ドライエッチングにて電極パターンを形成す
る。アルミニウム(Al)は例えば3000Å、チタン
(Ti)は800Åとする。そして、この上にITOを
1000Åスパッタ法にて成膜してアノード電極(陽
極)165とする。同図(a)〜(c)では、このよう
にして形成された絶縁性基板129の上に、マスク蒸着
法にて有機EL層166を形成する方法を示している。
ウマスク155を基板上面に配置し、シャドウマスク1
55の隙間を通して有機EL層166となる材料を順に
形成する。具体的には、図22(a)(b)に示すよう
に、ホール輸送層164、発光層163及び電子輸送層
162をこの順で積層する。
は、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、
ポルフィリン類、オキサジアゾール、トリアゾール、イ
ミダゾール、テトラヒドロイミダゾール、オキサゾー
ル、スチルベン等が挙げられる。
らなる発光層163として用いることができる材料とし
ては、例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナント
レン、ピレン、テトラセン、フルオレセイン、ペリレ
ン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フ
タロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエ
ン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、キノリン金
属錯体、イミン、ジフェニルアントラセン、ジアミノカ
ルバゾール、キナクリドン、ルブラン等が挙げられる。
は、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェニキ
ノン、チオピランジオキシド、オキサジアゾール、チア
ジアゾール、テトラゾール、ペリレンテトラカルボン酸
が挙げられる。
L層166上にカソード電極(陰極)161として、仕
事関数の値の小さい電極材料を形成する。なお、仕事関
数とは、導体、半導体のような固体から電子を外界に取
り出すために必要な最小のエネルギーをいう。
は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、リチ
ウム(Li)、MgAg合金、LiAl合金等の材料を
用いることができる。
ルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、チタン(T
i)、タンタル(Ta)、金(Au)等の金属を利用す
ることができる。ここでは、カソード電極(陰極)16
1としてLiAl合金500〜800Åを、カソード保
護電極材料167として金(Au)1000Åを連続的
に成膜した。
る側の基板が形成される。なお、この後、次の画素にシ
ャドウマスク155を移動して、同様のものが形成され
る。この結果、図20に示すように、ある画素の有機E
L層166とその隣の画素の有機EL層166との間に
は、空隙ができることになる。
機EL素子160側の基板との貼り合せ接続を行うため
のコンタクト層である接続電極168を形成する工程
を、図23(a)(b)に基づいて説明する。
基板151においては、画素電極125の上に接続電極
168が形成される。
ースト、導電性樹脂等が利用できる。特に、ナノスケー
ルの粒径をもった微粒子金属を導電性ペーストに使用す
ると、微粒子金属はその粒径の小ささから粒子間や電極
に接触する確率が高く、このため、電気的接合を確実に
行なうことが可能となる。
平11−249299号公報に記載の導電性粒子が分散
された感光性樹脂(富士フィルム株式会社製)や雑誌
「1986 The Chemical Society of Japan 」の「CH
EMISTRY LETTERS ,pp.469-472,1986」等に記載されたポ
リピロールを用いた感光性導電ポリマーを利用すること
ができる。なお、詳細には、特開平11−249299
号公報では、カーボンブラック等の導電性粒子が分散さ
れた感光性分散物及び感光性シートに関する技術であっ
て、露光及び現像によってパターンを形成することがで
きる旨が開示されている。また、「CHEMISTRY LETTERS
,pp.469-472,1986」には、ピロールモノマーを光化学
重合させ、導電性をもたせ、ポリピロール形成すること
を開示しており、電極材料としてパターン化して用いる
ことも開示している。
に、例えば、カーボンブラックをレジスト中に分散させ
た感光性導電性材料をTFT回路側基板151上に塗布
した後、シャドウマスク155を用いて露光、現像を行
い、図23(b)に示すように、各画素部にのみ接続電
極168が残るように加工を行った。
に、TFT回路側基板151と有機EL素子160側の
対向基板152とは、互いにアライメントされ、貼り合
せて固定される。ここで、有機EL素子160は、TF
T回路側基板151に接続電極168によって電気的に
接続されるが、望ましくは、これらTFT回路側基板1
51及び対向基板152の両方に予め導電性樹脂を形成
し、導電性樹脂同士にて電気的コンタクトを取った方が
よい。これは、金属表面の酸化膜等によるコンタクト不
良を防止できるためであり、樹脂の持つ弾力性を利用し
てコンタクトを取り易くできるからである。
173を用いて形成した場合について説明する。
2のアノード電極(陽極)165上にガイド174を形
成する、このガイド174は、レジスト又はポリイミド
を用いてフォトリソ工程やインクジェット塗布によって
形成される。図25(b)は、ガイド174内にインク
ジェット塗布によって高分子EL材料173からなる有
機EL層を形成する場合を示している。高分子EL材料
173としては、ポリフェニレンビニレン、ポリフルオ
レン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール等が挙
げられる。
ド電極(陰極)161及びカソード保護電極材料167
を形成した後、コンタクト層である接続電極168とし
ての導電性高分子材料を塗布する。カソード電極(陰
極)161としては、先に述べたような、アルミニウム
(Al)、マグネシウム(Mg)、AlMg、AlLi
材料等を用いることができる。ここでは、AlLi金属
材料を蒸着法にて1000Å程度形成した。さらに、こ
の上に上記接続電極168として導電性高分子材料を形
成する。一方、TFT回路側基板151は、図25に示
すように、例えば、感光性導電樹脂の接続電極168を
インクジェット装置にて塗布して形成する。
に、TFT回路側基板151と対向基板152とを貼り
合せる。すなわち、TFT回路側基板151と有機EL
素子160側の対向基板152とは、互いにアライメン
トされ、貼り合せて固定される。ここで、有機EL素子
160は、TFT回路側基板151に接続電極168に
よって電気的に接続されるが、望ましくは、これらTF
T回路側基板151及び対向基板152の両方に予め導
電性樹脂を形成し、導電性樹脂同士にて電気的コンタク
トを取った方がよい。これは、金属表面の酸化膜等によ
るコンタクト不良を防止できるためであり、樹脂の持つ
弾力性を利用してコンタクトを取り易くできるからであ
る。
り合わされるTFT回路側基板151及び対向基板15
2の貼り合わせ面外周に、エポキシ樹脂等による接着剤
を塗布し、貼り合わせ時に硬化接着してもよい。さら
に、画素間のブラックマトリクス133にて隠れる部分
に接着剤を塗布しても良い。
装置100及びその製造方法は、発光表示素子単独から
なるものにおいて、発光素子である有機EL素子160
を形成する対向基板152は、有機EL素子160にお
ける発光素子用電極であるカソード電極(陰極)161
まで形成した後に、TFT回路側基板151と貼り合わ
せる。
射光は、有機EL素子160を駆動する駆動回路を形成
したTFT回路側基板151でなく、これと対向して設
定される対向基板152から出射させることが可能であ
る。このため、前記先行技術と光出射方向が同じである
ため、TFT回路側基板151側に出射する構造と比較
して以下の基本的メリットを同等にもつこととなる。
路側基板151と有機EL素子160とを別々に形成す
ることができる。このため、それぞれ独立に製造工程を
組むことができるので、温度、ガス及び薬品等に影響さ
れることがなく信頼性が向上する。
0を形成した対向基板152に光を出射させることがで
きる。これにより、駆動回路側開口率に影響されなく発
光領域を広く設定できるので、高輝度化ができる。さら
に、発光面積が広いことから同じ輝度を得るための単位
面積当りの電流量を抑えることもでき、長寿命化、及び
発光効率向上による消費電力低下が実現できる。
板151に光出射しないため、TFT回路側基板151
は全面に駆動回路を形成することができる。したがっ
て、駆動回路のTFT(Thin Film Transistor:薄膜ト
ランジスタ)の大きさを自由に設定したり、TFT形成
領域に余裕が生まれたりするので、細かな制御を行うた
めの回路を形成することができる。さらに、配線幅にも
余裕ができるので、駆動回路の信頼性を上げることがで
き、歩留まりが向上する。
では、有機EL素子160のカソード電極(陰極)16
1は、仕事関数値の小さい材料を用いることが必要であ
る。このような材料として金属材料では、例えばマグネ
シウム(Mg)、カルシウム(Ca)、カルシウム(C
a)及びリチウム(Li)等が挙げられるが、これらは
不安定な材料であり、雰囲気中の水分や酸素で劣化を生
じ易い。また、接触させる材料によっては、その材料か
ら酸素を奪い化学反応を起すこともあるので、形成後直
ぐに保護となるような安定な金属で覆うことが良い。し
かし、前記先行技術では、いずれもカソード電極(陰
極)161を保護するような構成はとることができな
い。
L素子160におけるカソード電極(陰極)161まで
を形成する対向基板152は、カソード電極(陰極)1
61の上にさらに該カソード電極(陰極)161を保護
する保護電極としてのカソード保護電極材料167を形
成した後、TFT回路側基板151と貼り合わせる。
でを形成する対向基板152をTFT回路側基板151
と貼り合わせる場合には、カソード電極(陰極)161
を保護するカソード保護電極材料167を設けることに
よって、貼り合わせの際に、雰囲気中の水分や酸素にさ
らされることによるカソード電極(陰極)161の性能
劣化を防ぐことができる。
161とこれを保護するカソード保護電極材料167と
を同一工程で連続形成することによって、さらにカソー
ド電極(陰極)161の劣化を防止させることができ
る。このとき、カソード保護電極材料167の形成厚さ
は自由に設定できるので、カソード電極(陰極)161
が酸素等の劣化を生じさせる成分が入らないような十分
な厚さをもって構成することが可能となる。
00及びその製造方法では、有機EL素子160におけ
るカソード電極(陰極)161までを形成する対向基板
152は、TFT回路側基板151の駆動回路電極であ
る画素電極125との接触面に、導電性ペースト、導電
性樹脂等のコンタクト層を形成した後に、TFT回路側
基板151の画素電極125と接合する。
より確実に取れるので、接合面での断線や点接触がなく
なり、輝度斑にない画質向上を図ることが可能となる。
置100及びその製造方法では、カソード電極(陰極)
161まで形成した対向基板152をTFT回路側基板
151と貼り合わせる場合には、出射光側とは反対側の
カソード電極(陰極)161がTFT回路側基板151
と対向するものとなる。
いた導電体であるため、金属と比較すると抵抗が高い。
したがって、多くの画素をもつ表示パネルでは全画素を
同時発光させるような場合、透明電極においては最初に
電圧降下が起こる可能性がある。そして、TFT回路側
基板151をアノード電極とする従来技術の場合は、駆
動回路のTFTへの電力供給は、金属配線であるので問
題ないが、比抵抗で2桁程金属よりも高い透明導電体で
は、電圧降下による輝度斑が無視できない。
2には、出射光側に有機EL素子160における透明電
極からなるアノード電極(陽極)165が設けられると
ともに、アノード電極(陽極)165には、電力供給用
電極としての電極ライン165aが併設される。
トリクス133に沿って金属配線からなる電極ライン1
65aを併設することによって、電圧降下を抑制できる
ので、輝度斑が生じない。
独からなる有機EL表示装置100についての特徴を述
べたが、この特徴は、前記実施の形態1〜4で述べた非
発光表示素子と発光表示素子とが併設されているものに
ついても適用でき、同一の作用効果を有するものであ
る。
示領域内に、光変調素子が外光を反射させて表示を行な
う非発光表示素子からなる第1表示領域と、発光素子が
直接変調し表示を行なう発光表示素子からなる第2表示
領域とが併設されていることを特徴としている。
ら発光して直接的に表示するので、従来のように、発光
素子をバックライトやフロントライトとして使用するも
のではない。これによって、発光素子からの光の利用効
率を高めることができるとともに、表示装置の厚みも薄
くなる。
び位相差板が不要となるメリットは、単に表示装置全体
の厚みが薄くなるだけではない。すなわち、部材点数が
減ることは、材料費だけでなく組み立て工数や各々の部
材の検査等に要するコストも削減できるため、表示装置
全体の製造コストを下げることができる。
装置では、第1表示領域と第2表示領域との比率をある
程度任意に設計することが可能であるので、消費電力の
低減を図ることができる。
りながら、野外から屋内まで視認性に優れた表示装置を
提供することができるという効果を奏する。
示装置において、互いに対向してなる第1基板と第2基
板とを備え、光変調素子及び発光素子はいずれも上記第
1基板と第2基板との間に設けられているものである。
れも、第1基板と第2基板との間に収容されるので、表
示装置の厚みを確実に薄くすることができるという効果
を奏する。
示装置において、第2表示領域には光変調素子の光変調
層が存在しないことを特徴としている。
面側の第2表示領域には光変調素子の光変調層が存在せ
ず、発光素子から表示面方向へ出射した光が光変調層を
通ることなく表示装置外へ出射する。この結果、発光素
子の出射光が光変調素子の光変調層によって散乱された
り吸収されたりすることがないので、輝度低下が起こり
難い。したがって、発光素子による表示品位を向上させ
ることができるという効果を奏する。
示装置において、光変調素子の光変調層と発光素子の発
光層とが同層に設けられているものである。
光表示素子の厚さの範囲内に発光素子を収容することが
できる。この結果、確実に、表示装置の厚さを薄くする
ことができるという効果を奏する。
示装置において、発光素子を駆動する駆動素子と光変調
素子を駆動する駆動素子とが第1基板側に形成される一
方、発光素子が第2基板側に形成されているものであ
る。
光素子と、発光素子及び光変調素子を駆動する駆動素子
とを別途に形成することができる。したがって、発光素
子を形成するときに、駆動素子形成時における工程温
度、薬品、ガス等の影響を受けないようにすることがで
きるという効果を奏する。
示装置において、第1基板と第2基板とのいずれか一方
に高さ調整のための凸部が設けられるとともに、この凸
部上に発光素子が形成されているものである。
光素子を光変調素子の光変調層と同層に設けることがで
きるという効果を奏する。
示装置において、凸部は、導電性樹脂にて形成されてい
るものである。
からなる凸部を形成することによって、容易に駆動素子
基板側から高さ調整を行なうことができるという効果を
奏する。
示装置において、凸部は、絶縁層からなっているもので
ある。
凸部を形成することによって、容易に高さ調整をするこ
とができる。また、凸部を例えば硬質の絶縁層にて形成
することによって、光変調素子の光変調層の間隔を一定
に維持させるためのスペーサとして機能させることがで
きるという効果を奏する。
示装置において、発光素子用電極と、第1基板側又は第
2基板側との接合面には、導電性ペースト又は導電性樹
脂が設けられているものである。
は一般的に硬化しても柔らかく弾力性を有している。し
たがって、光型表示素子用電極と第1基板側又は第2基
板側との電気的接合を確実に行なうことが可能となると
いう効果を奏する。
示装置において、発光素子の発光層と光変調素子の光変
調層とが保護層を介して隣接しているものである。
の光変調層とが互いに影響を及ぼすのを防止することが
できる。例えば、発光素子を光変調素子の光変調層と同
層に設けた後には、双方の性能が低下したり、材料劣化
を防止することができる。また、表示装置の製造過程に
おいては、例えば、対向基板側に発光素子を形成したと
きに、発光層を保護層にて保護することにより発光層が
空気や水分との接触して劣化することを防止することが
できるという効果を奏する。
示装置において、保護層は遮光機能を有しているもので
ある。
ので、発光素子の発光層にて発光された光が光変調素子
の光変調層に漏れるのを防止することができるという効
果を奏する。
示装置において、発光素子と光変調素子とは、互いに独
立して駆動されるものである。
に駆動することが可能となるという効果を奏する。
示装置において、発光素子と光変調素子とは信号ライン
を共有して駆動されるものである。
回路の構成が複雑になるのを防止し、確実に、表示装置
の厚みの低減及び部材コストの低減を図り得る表示装置
を提供することができるという効果を奏する。
示装置において、発光素子及び光変調素子を駆動する駆
動素子が第1基板側又は第2基板側のいずれか一方に形
成されているものである。
ずれか一方に駆動素子を形成することによって、表示装
置の製造をより容易に行なうことができ、かつ構成の複
雑さを回避することができるという効果を奏する。
示装置において、外光を検出する外光検出手段が設けら
れるとともに、この外光検出手段による外光の検出結果
に基づいて、発光素子及び光変調素子の両方又はいずれ
か一方を選択表示させる表示制御手段が設けられている
ものである。
発光素子及び光変調素子の表示を選択して、最適な表示
状態を確保することができるという効果を奏する。
示装置において、光変調素子は反射型の液晶表示素子で
あり、発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子で
ある。
ンを図りながら、野外から屋内まで視認性に優れた表示
装置を提供することができるという効果を奏する。
示装置において、光変調素子の表示面側電極と発光素子
の表示面側電極とが同一材料により同一層に形成されて
いるものである。
製造プロセスを簡単化できるという効果を奏する。
示装置において、光変調素子が明表示状態であるとき
に、発光素子が無発光状態を選択可能となっているもの
である。
子を無発光状態とし、非発光表示素子のみで表示を行な
うことにより、発光素子の劣化を防ぎ、長寿命化を可能
とし、また、消費電力を節約することができるという効
果を奏する。
示装置において、光変調素子及び発光素子が隣接状態に
配されるとともに、光変調素子及び発光素子のいずれか
一方が明表示状態であるときに、他方が暗表示状態にな
るものである。
れか一方が明表示状態であるときに、他方が暗表示状態
になることにより、一方がブラックマトリクスとなり、
表示上、コントラストを低下させることがないという効
果を奏する。
記課題を解決するために、上記記載の表示装置を製造す
るに際して、第1基板上に駆動回路を形成し、第2基板
上に発光素子を形成した後、これら駆動回路を形成した
第1基板側と発光素子を形成した第2基板側とを合わせ
ることにより一体化する方法である。
光素子と発光素子及び光変調素子を駆動する駆動素子と
を別途に形成することができる。したがって、発光素子
を形成するときに、駆動素子形成時における工程温度、
薬品、ガス等の影響を受けないようにすることができる
という効果を奏する。
記記載の表示装置の製造方法において、発光素子と保護
層とはいずれを先に形成してもよい方法である。
ずれか容易に形成できる方の工程を優先することができ
るという効果を奏する。
記記載の表示装置の製造方法において、発光素子用電極
と、第1基板側又は第2基板側との接合面に、導電性ペ
ースト又は導電性樹脂を設けた後、第1基板側及び第2
基板側同士が貼り合わされる方法である。
は第2基板側との接合面を、樹脂同士又は樹脂とペース
トとすることにより、樹脂同士及びペーストの弾力性に
よってコンタクト性能の向上を図ることができるという
効果を奏する。
上のように、非発光表示素子と発光表示素子とが併設さ
れているもの及び発光表示素子単独からなるものにおい
て、第2基板上に発光素子を2つの発光素子用電極まで
形成した後、前記駆動回路を形成した第1基板側と、発
光素子を形成した第2基板側とを貼り合わせる方法であ
る。
記記載の表示装置の製造方法において、発光素子は、有
機エレクトロルミネッセンス素子からなり、上記有機エ
レクトロルミネッセンス素子を形成する第2基板側は、
有機エレクトロルミネッセンス素子におけるカソード電
極まで形成した後に、第1基板側と貼り合わされる方法
である。
に、発光表示素子単独からなり、第1基板上に駆動回路
が形成された第1基板側と、第2基板上に2つの発光素
子用電極までを含む発光素子が形成された第2板側とが
貼り合わされているものである。
示装置において、発光素子は、有機エレクトロルミネッ
センス素子からなり、上記有機エレクトロルミネッセン
ス素子が形成された第2基板側は、有機エレクトロルミ
ネッセンス素子におけるカソード電極まで形成した後
に、第1基板側と貼り合わされているものである。
と比較して以下の基本的メリットを同等にもつこととな
るという効果を奏する。
側と有機EL素子とを別々に形成することができる。こ
のため、それぞれ独立に製造工程を組むことができるの
で、温度、ガス及び薬品等に影響されることがなく信頼
性が向上する。
成した第2基板側に光を出射させることができる。これ
により、駆動回路側開口率に影響されなく発光領域を広
く設定できるので、高輝度化ができる。さらに、発光面
積が広いことから同じ輝度を得るための単位面積当りの
電流量を抑えることもでき、長寿命化、及び発光効率向
上による消費電力低下が実現できる。
出射しないため、第1基板側は全面に駆動回路を形成す
ることができる。したがって、駆動回路のTFT(Thin
Film Transistor:薄膜トランジスタ)の大きさを自由
に設定したり、TFT形成領域に余裕が生まれたりする
ので、細かな制御を行うための回路を形成することがで
きる。さらに、配線幅にも余裕ができるので、駆動回路
の信頼性を上げることができ、歩留まりが向上する。
記記載の非発光表示素子と発光表示素子とが併設されて
いるもの及び発光表示素子単独からなるものの表示装置
の製造方法において、前記有機エレクトロルミネッセン
ス素子におけるカソード電極までを形成した第2基板側
は、上記カソード電極の上にさらに該カソード電極を保
護する保護電極を形成した後、第1基板側と貼り合わさ
れる方法である。
光表示素子単独から表示装置において、前記有機エレク
トロルミネッセンス素子におけるカソード電極の上にさ
らに該カソード電極を保護する保護電極が形成された第
2基板側と、第1基板側とが貼り合わされているもので
ある。
2基板側を第1基板側と貼り合わせる場合には、カソー
ド電極を保護する保護電極を設けることによって、貼り
合わせの際に、雰囲気中の水分や酸素にさらされること
によるカソード電極の性能劣化を防ぐことができる。
保護する電極を同一工程で連続形成することによって、
さらにカソード電極の劣化を防止させることができる。
このとき、保護電極の形成厚さは自由に設定できるの
で、カソード電極が酸素等の劣化を生じさせる成分が入
らないような十分な厚さをもって構成することが可能と
なるという効果を奏する。
記記載の非発光表示素子と発光表示素子とが併設されて
いるもの及び発光表示素子単独からなるものの表示装置
の製造方法において、第1基板側の第2基板側への接合
面には、駆動回路電極が設けられているとともに、前記
有機エレクトロルミネッセンス素子におけるカソード電
極までを形成した第2基板側は、上記第1基板側の駆動
回路電極との接触面に、導電性ペースト、導電性樹脂等
のコンタクト層を形成した後に、第1基板側の駆動回路
電極と接合される方法である。
光表示素子単独からなる表示装置において、第1基板側
の第2基板側への接合面には、駆動回路電極が設けられ
ているとともに、第2基板側には、前記有機エレクトロ
ルミネッセンス素子におけるカソード電極の上に、導電
性ペースト、導電性樹脂等のコンタクト層が形成されて
おり、上記第1基板側と第2基板側とは、第1基板側の
駆動回路電極と第2基板側のコンタクト層とが対向して
接合されているものである。
より確実に取れるので、接合面での断線や点接触がなく
なり、輝度斑にない画質向上を図ることが可能となると
いう効果を奏する。
記記載の非発光表示素子と発光表示素子とが併設されて
いるもの及び発光表示素子単独からなるものの表示装置
の製造方法において、第2基板側には、出射光側に有機
エレクトロルミネッセンス素子における透明電極からな
るアノード電極が設けられるとともに、上記アノード電
極には、電力供給用電極が併設される方法である。
光表示素子単独からなる表示装置において、第2基板側
には、出射光側に有機エレクトロルミネッセンス素子に
おける透明電極からなるアノード電極が設けられている
とともに、上記アノード電極には、電力供給用電極が併
設されているものである。
沿って金属配線からなる電力供給用電極を併設すること
によって、電圧降下を抑制できるので、輝度斑が生じな
いという効果を奏する。
ものであり、表示装置における1画素分を示す断面図で
ある。
費電力との関係を示すグラフである。
度との関係を示すグラフである。
向基板の製造方法を示す説明図である。
造方法を示す説明図である。
ラックマトリスクの下に形成した表示装置を示す断面図
である。
てブラックマトリスクの下に形成した表示装置を示す断
面図である。
T基板とを貼り合わせる状態を示す説明図である。
動する場合の1画素分の駆動回路図である。
駆動する場合の1画素分の駆動回路の変形例を示す駆動
回路図である。
を示すものであり、表示装置における1画素分を示す断
面図である。
対向基板の製造方法を示す説明図である。
説明図である。
FT基板とを貼り合わせる状態を示す説明図である。
一形態を示すものであり、表示装置における1画素分を
示す断面図である。
断面図である。
る。
射領域及び発光領域を分割する際に、発光領域を反射領
域の内側に設けた構成を示す平面図であり、(b)は上
記表示装置における1画素分の反射領域及び発光領域を
分割する際に、発光領域を反射領域の隅角側に設けた構
成を示す平面図である。
一形態を示すものであり、光センサを用いる場合を示す
ブロック図である。
一形態を示すものであり、有機EL層としてホール輸送
層、発光層、電子輸送層からなる構成の有機EL発光素
子を示す断面図である。
成の有機EL発光素子を示す断面図である。
置の対向基板の製造方法を示す断面図である。
FT回路側基板の製造方法を示す断面図である。
向基板とTFT回路側基板とを貼り合わせる工程を示す
断面図である。
置の対向基板の製造方法を示す断面図である。
製造方法を示す断面図である。
向基板とTFT回路側基板とを貼り合わせる工程を示す
断面図である。
ネッセンス素子) 42 EL用TFT素子(駆動素子、電圧電流変換手
段) 60 有機EL素子(発光素子、発光表示素子) 61 陰極(発光素子用電極) 62 電子輸送層 63 発光層 64 ホール輸送層 65 陽極(発光素子用電極、発光素子の表示面側電
極) 66 導電性コンタクト層(凸部) 73 発光層 77 コア部(保護層) 81 絶縁性凸部(凸部) 90 電源部 91 コントロール回路(表示制御手段) 93 光センサ(外光検出手段) 121 絶縁性基板(第1基板) 125 画素電極(駆動回路電極) 129 絶縁性基板(第2基板) 133 ブラックマトリクス 151 TFT回路側基板(第1基板側) 152 対向基板(第2基板側) 160 有機EL素子(発光素子、発光表示素子) 161 カソード電極(陰極)(発光素子用電極) 162 電子輸送層 163 発光層 164 ホール輸送層 165 アノード電極(陽極)(発光素子用電極、発
光素子の表示面側電極) 165a 電極ライン(電力供給用電極) 166 有機EL層 167 カソード保護電極材料 168 接続電極(コンタクト層) Vdd 供給電圧 Vth 共用閾値電圧 Vth(LC) 液晶用閾値電圧 Vth(OLED) EL用閾値電圧 Vs データ線信号
Claims (37)
- 【請求項1】表示領域内に、光変調素子が外光を反射さ
せて表示を行なう非発光表示素子からなる第1表示領域
と、発光素子が直接変調し表示を行なう発光表示素子か
らなる第2表示領域とが併設されていることを特徴とす
る表示装置。 - 【請求項2】互いに対向してなる第1基板と第2基板と
を備え、光変調素子及び発光素子はいずれも上記第1基
板と第2基板との間に設けられていることを特徴とする
請求項1記載の表示装置。 - 【請求項3】第2表示領域には光変調素子の光変調層が
存在しないことを特徴とする請求項1又は2記載の表示
装置。 - 【請求項4】光変調素子の光変調層と発光素子の発光層
とが同層に設けられていることを特徴とする請求項1、
2又は3記載の表示装置。 - 【請求項5】発光素子を駆動する駆動素子と光変調素子
を駆動する駆動素子とが第1基板側に形成される一方、
発光素子が第2基板側に形成されていることを特徴とす
る請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示装置。 - 【請求項6】第1基板と第2基板とのいずれか一方に高
さ調整のための凸部が設けられるとともに、この凸部上
に発光素子が形成されていることを特徴とする請求項1
〜5のいずれか1項に記載の表示装置。 - 【請求項7】凸部は、導電性樹脂にて形成されているこ
とを特徴とする請求項6記載の表示装置。 - 【請求項8】凸部は、絶縁層からなっていることを特徴
とする請求項6記載の表示装置。 - 【請求項9】発光素子用電極と、第1基板側又は第2基
板側との接合面には、導電性ペースト又は導電性樹脂が
設けられていることを特徴とする請求項6、7又は8記
載の表示装置。 - 【請求項10】発光素子の発光層と光変調素子の光変調
層とが保護層を介して隣接していることを特徴とする請
求項1〜9のいずれか1項に記載の表示装置。 - 【請求項11】保護層は遮光機能を有していることを特
徴とする請求項10記載の表示装置。 - 【請求項12】発光素子と光変調素子とは、互いに独立
して駆動されることを特徴とする請求項1ないし11の
いずれか1項に記載の表示装置。 - 【請求項13】発光素子と光変調素子とは信号ラインを
共有して駆動されることを特徴とする請求項1ないし1
1のいずれか1項に記載の表示装置。 - 【請求項14】発光素子及び光変調素子を駆動する駆動
素子が第1基板側又は第2基板側のいずれか一方に形成
されていることを特徴とする請求項1ないし13のいず
れか1項に記載の表示装置。 - 【請求項15】外光を検出する外光検出手段が設けられ
るとともに、この外光検出手段による外光の検出結果に
基づいて、発光素子及び光変調素子の両方又はいずれか
一方を選択表示させる表示制御手段が設けられているこ
とを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の
表示装置。 - 【請求項16】光変調素子は反射型の液晶表示素子であ
り、発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子であ
ることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記
載の表示装置。 - 【請求項17】光変調素子の表示面側電極と発光素子の
表示面側電極とが同一材料により同一層に形成されてい
ることを特徴とする請求項1ないし16のいずれか1項
に記載の表示装置。 - 【請求項18】光変調素子が明表示状態であるときに、
発光素子が無発光状態を選択可能となっていることを特
徴とする請求項1ないし17のいずれか1項に記載の表
示装置。 - 【請求項19】光変調素子及び発光素子が隣接状態に配
されるとともに、光変調素子及び発光素子のいずれか一
方が明表示状態であるときに、他方が暗表示状態になる
ことを特徴とする請求項1ないし18のいずれか1項に
記載の表示装置。 - 【請求項20】請求項1〜19のいずれか1項に記載の
表示装置を製造するに際して、第1基板上に駆動回路を
形成し、第2基板上に発光素子を形成した後、これら駆
動回路を形成した第1基板側と発光素子を形成した第2
基板側とを合わせることにより一体化することを特徴と
する表示装置の製造方法。 - 【請求項21】発光素子と保護層とはいずれを先に形成
してもよいことを特徴とする請求項20記載の表示装置
の製造方法。 - 【請求項22】発光素子用電極と第1基板側又は第2基
板側との接合面に、導電性ペースト又は導電性樹脂を設
けた後、第1基板側と第2基板側とが貼り合わされるこ
とを特徴とする請求項20記載の表示装置の製造方法。 - 【請求項23】第2基板上に発光素子を2つの発光素子
用電極まで形成した後、前記駆動回路を形成した第1基
板側と、発光素子を形成した第2基板側とを貼り合わせ
ることを特徴とする請求項20記載の表示装置の製造方
法。 - 【請求項24】発光素子は、有機エレクトロルミネッセ
ンス素子からなり、 上記有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する第2
基板側は、有機エレクトロルミネッセンス素子における
カソード電極まで形成した後に、第1基板側と貼り合わ
されることを特徴とする請求項20記載の表示装置の製
造方法。 - 【請求項25】前記有機エレクトロルミネッセンス素子
におけるカソード電極までを形成した第2基板側は、上
記カソード電極の上にさらに該カソード電極を保護する
保護電極を形成した後、第1基板側と貼り合わされるこ
とを特徴とする請求項24記載の表示装置の製造方法。 - 【請求項26】第1基板側の第2基板側への接合面に
は、駆動回路電極が設けられているとともに、 前記有機エレクトロルミネッセンス素子におけるカソー
ド電極までを形成した第2基板側は、上記第1基板側の
駆動回路電極との接触面に、導電性ペースト又は導電性
樹脂を設けた後に、第1基板側の駆動回路電極と接合さ
れることを特徴とする請求項24記載の表示装置の製造
方法。 - 【請求項27】第2基板側には、出射光側に有機エレク
トロルミネッセンス素子における透明電極からなるアノ
ード電極が設けられるとともに、 上記アノード電極には、電力供給用電極が併設されるこ
とを特徴とする請求項24記載の表示装置の製造方法。 - 【請求項28】第1基板上に駆動回路が形成された第1
基板側と、第2基板上に2つの発光素子用電極までを含
む発光素子が形成された第2板側とが貼り合わされてい
ることを特徴とする表示装置。 - 【請求項29】発光素子は、有機エレクトロルミネッセ
ンス素子からなり、 上記有機エレクトロルミネッセンス素子が形成された第
2基板側は、有機エレクトロルミネッセンス素子におけ
るカソード電極まで形成した後に、第1基板側と貼り合
わされていることを特徴とする請求項28記載の表示装
置。 - 【請求項30】前記有機エレクトロルミネッセンス素子
におけるカソード電極の上にさらに該カソード電極を保
護する保護電極が形成された第2基板側と、第1基板側
とが貼り合わされていることを特徴とする請求項29記
載の表示装置。 - 【請求項31】第1基板側の第2基板側への接合面に
は、駆動回路電極が設けられているとともに、 第2基板側には、前記有機エレクトロルミネッセンス素
子におけるカソード電極の上に、導電性ペースト、導電
性樹脂等のコンタクト層が形成されており、 上記第1基板側と第2基板側とは、第1基板側の駆動回
路電極と第2基板側のコンタクト層とが対向して接合さ
れていることを特徴とする請求項29記載の表示装置。 - 【請求項32】第2基板側には、出射光側に有機エレク
トロルミネッセンス素子における透明電極からなるアノ
ード電極が設けられているとともに、 上記アノード電極には、電力供給用電極が併設されてい
ることを特徴とする請求項29記載の表示装置。 - 【請求項33】第1基板上に駆動回路を形成し、第2基
板上に発光素子を2つの発光素子用電極まで形成した
後、上記駆動回路を形成した第1基板側と発光素子を形
成した第2基板側とを貼り合わせることを特徴とする表
示装置の製造方法。 - 【請求項34】発光素子は、有機エレクトロルミネッセ
ンス素子からなり、 上記有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する第2
基板側は、有機エレクトロルミネッセンス素子における
カソード電極まで形成した後に、第1基板側と貼り合わ
されることを特徴とする請求項33記載の表示装置の製
造方法。 - 【請求項35】前記有機エレクトロルミネッセンス素子
におけるカソード電極までを形成した第2基板側は、上
記カソード電極の上にさらに該カソード電極を保護する
保護電極を形成した後、第1基板側と貼り合わされるこ
とを特徴とする請求項34記載の表示装置の製造方法。 - 【請求項36】第1基板側の第2基板側への接合面に
は、駆動回路電極が設けられているとともに、 前記有機エレクトロルミネッセンス素子におけるカソー
ド電極までを形成した第2基板側は、上記第1基板側の
駆動回路電極との接触面に、導電性ペースト、導電性樹
脂等のコンタクト層を形成した後に、第1基板側の駆動
回路電極と接合されることを特徴とする請求項34記載
の表示装置の製造方法。 - 【請求項37】第2基板側には、出射光側に有機エレク
トロルミネッセンス素子における透明電極からなるアノ
ード電極が設けられるとともに、 上記アノード電極には、電力供給用電極が併設されるこ
とを特徴とする請求項34記載の表示装置の製造方法。
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