JP2004117689A

JP2004117689A - 表示装置

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Publication number: JP2004117689A
Application number: JP2002279274A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Azuma; 東　人士; Yoshihiro Arai; 新井　好宏; Yoshinori Ishii; 石井　良典
Original assignee: Hitachi Device Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Consumer Electronics Co Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-25
Also published as: JP4226867B2

Abstract

【課題】隣接する単位画素領域に異なる着色材や発光材が入り込むことがなく、混色のない高品質の表示を可能とする。
【解決手段】表示色の異なる複数の単位画素ＬＤからなる多数のカラー画素を表示面の第１の方向Ｓ１および第１の方向に交差する第２の方向Ｓ２に配置する。単位画素ＬＤを表示部Ｒ，Ｇ，Ｂおよびこの表示部のそれぞれに対して第１の方向Ｓ１に位置する非表示部Ｎで構成し、第２の方向Ｓ２に隣接する単位画素の表示部と非表示部を第２の方向Ｓ２で互い違いに配列し、少なくとも第２の方向Ｓ２に沿った多数のカラー画素を構成する各単位画素ＬＤの境界に堤部ＢＫを設け、この堤部ＢＫの間に形成された凹部における表示部Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれにインクジェット装置で発光材を塗布する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に係り、特に異なる発光色の複数の単位画素で１カラー画素を構成する表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高度情報化社会の到来に伴い、パソコン、カーナビ、携帯情報端末、情報通信機器あるいはこれらの複合製品の需要が増大している。これらの製品の表示手段には、薄型、軽量、低消費電力のディスプレイデバイスが適しており、補助照明を用いる液晶表示装置、あるいは発光ダイオードなどの自発光型の電気光学素子を用いた表示装置やプラズマ表示装置も実用化されている。
【０００３】
液晶表示装置は、薄型、軽量、かつ低電力消費であるという特性から各種の電子機器のディスプレイデバイスとして広く使用されている。また、発光ダイオードなどの自発光型の電気光学素子を用いた表示装置は、視認性がよいこと、広い視角特性を有すること、高速応答で動画表示に適していることなどの特徴があり、映像表示には特に好適と考えられている。
【０００４】
この種の表示装置では、カラー表示を実現するために、複数色（通常は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色）の単位画素を隣接して配置し、それぞれの単位画素ごとに色層（カラーフィルタ、あるいは発色層）を形成する。薄膜トランジスタを形成した基板側に顔料あるいは染料からなる着色材をインクジェット方式等で塗布する形式の液晶表示装置では、隣接する単位画素間で塗布する異なる着色材が互いに混入を起こさないようにする必要がある。
【０００５】
インクジェットを用いた着色層の塗布は、一列に並べた多数のノズルを画素の配置面に対して移動させながら所要の着色材を吐出する方法が採用される。しかし、単位画素の領域にインクジェットのノズルを正確に位置合わせすることは困難であり、極めて接近して配列される単位画素の所定の色の領域にのみ所要の着色材を正確に塗布し、隣接する単位画素に混入しないようにすることは困難である。
【０００６】
また、近年の有機物を発光層とする発光ダイオード（有機ＥＬ発光素子）を用いた表示装置は発光効率の急速な向上と映像通信を可能にするネットワーク技術の進展とが相まって、実用化の期待が高い。有機ＥＬ発光素子（ＯＬＥＤと略称することもある）は有機発光層（有機ＥＬ層）を２枚の電極で挟んだダイオード構造を有する。このような有機ＥＬ発光素子を用いて構成した有機ＥＬ表示装置では、その画素選択を薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴとも称する）をスイッチング素子（アクティブ素子）としたものが一般的である。
【０００７】
図１４は薄膜トランジスタをスイッチング素子として用いた有機ＥＬ発光素子の発光機構を説明する１単位画素付近の構造例を模式的に説明する断面図である。なお、図１４は説明のために単純化した概略構造であり、駆動回路には複数の薄膜トランジスタが用いられるが、図示は省略してある。有機ＥＬ発光素子は電流駆動素子であり、図中の参照符号Ｉで示した矢印は発光に寄与する電流の経路を示す。
【０００８】
有機ＥＬ発光素子を用いた表示装置では、ガラス等の絶縁基板ＳＵＢ上にポリシリコン層ＰＳＩなどで形成した各画素の薄膜トランジスタＴＦＴを有する。薄膜トランジスタＴＦＴは、ポリシリコン層等の半導体層ＰＳＩ上に第１の絶縁層ＩＳ１、ゲート配線（走査線）ＧＬ、第２の絶縁層ＩＳ２、ソース・ドレイン配線ＳＤ（薄膜トランジスタＴＦＴの動作によってソース電極ともなり、またドレイン電極ともなる）、第３の絶縁層ＩＳ３を有し、第３の絶縁層ＩＳ３の上層部に形成した保護膜ＰＳＶの上に第１の電極層となるＩＴＯのパターンが形成される。この第１の電極層ＡＤは一方の電極（ここでは陽極）であり、保護膜ＰＳＶと第３の絶縁層ＩＳ３を貫通して開けたコンタクトホールでソース・ドレイン配線ＳＤに接続されている。
【０００９】
そして、保護膜ＰＳＶの上に発光材である有機ＥＬ層ＯＬＥを塗布する前に、アクリル樹脂からなる流動性のある層間絶縁層ＩＬＩを塗布して表面の平滑性を向上させると共に、フォトリソグラフィ技法等の加工手段で当該層間絶縁層ＩＬＩの画素領域に開口を形成する。この開口は第１の電極層ＡＤのパターンの内側において有機ＥＬ層を設けるために要する領域だけに形成される。
【００１０】
したがって、画素領域には層間絶縁層ＩＬＩがテーパをもつ内壁となって堤部ＢＫを形成し、底面に平坦な第１の電極層ＡＤが露出した凹部（後述する実施例における表示部の凹部ＨＬ１）が形成されることになる。この表示部の凹部に発光材である有機ＥＬ層ＯＬＥを塗布することで、単位画素（後述する実施例におけるＬＤ）の領域には所要の厚みで均一な有機ＥＬ層ＯＬＥが収容される。また、単位画素の領域の周囲に塗布された有機ＥＬ層ＯＬＥは層間絶縁層ＩＬＩで第１の電極層ＡＤから隔離される。
【００１１】
有機ＥＬ層ＯＬＥの塗布後、上層を覆って第２の電極層ＣＤ（他方の電極、ここでは陰極）が形成される。この第２の電極層ＣＤは金属膜を好適とする。層間絶縁層ＩＬＩがテーパをもつことで、その上に塗布される有機ＥＬ層ＯＬＥおよび第２の電極層ＣＤに、所謂段切れは発生し難い。有機ＥＬ層ＯＬＥの周囲にある端縁で形成される当該第２の電極層ＣＤは、その端縁を含めて第１の電極層ＡＤから離間される。そのため、第１の電極層ＡＤ、第２の電極層ＣＤの何れかあるいは双方の端縁の間でのリーク電流の発生は充分に防止される。
【００１２】
薄膜トランジスタＴＦＴはドライバトランジスタ（図９で後述する実施例の薄膜トランジスタＴＦＴ２に相当）であり、この薄膜トランジスタＴＦＴがゲート線ＧＬで選択されたとき、電流供給バスラインから分岐した電流供給線より、コンデンサに保持されたデータ信号に応じた階調の電流値の電流Ｉが当該薄膜トランジスタＴＦＴを通して有機ＥＬ層ＯＬＥを挟む一方の電極である第１の電極層ＡＤに供給される。
【００１３】
有機ＥＬ発光素子ＯＬＥＤは、その有機ＥＬ層ＯＬＥ内で第２の電極層ＣＤからの電子と第１の電極層ＡＤからのホールとが再結合し、当該有機発光層ＯＬＥの材料特性に応じたスペクトルの光Ｌを発光する。第１の電極層ＡＤは各画素毎に独立であるが、第２の電極層ＣＤは全画素についてべた膜状に形成されている。薄膜トランジスタＴＦＴから有機発光素子ＯＥを通った電流は第２の電極層ＣＤから図示しない電流引抜き線を通して流れ出る。このような画素が多数マトリクス配列されて２次元の画像表示装置が構成される。
【００１４】
発光「Ｌ」の方向が図１４に示したものでは、基板ＳＵＢにガラスを好適とする透明絶縁基板を用い、その基板の内面に有機ＥＬ層を有する多数の画素構造を形成している。そして、有機ＥＬ層の光学特性が湿度によって劣化するのを回避するために他のガラス材あるいは金属製の缶（封止缶）で背面を覆い、周縁を封止して外部雰囲気からの湿気や酸素等のガスの浸入を遮断している。
【００１５】
上記画素構造は、基板面にマトリクス状に配列した多数の薄膜トランジスタ、一方の電極（画素電極）、有機ＥＬ層、他方の電極（対向電極）を有し、各薄膜トランジスタで駆動される画素電極を一方の電極とし、対向電極である他方の電極の間に有機ＥＬ層を挟んで構成される。そして、有機ＥＬ層は画素電極と対向電極の間にかかる電界に応じて流れる電流Ｉにより発光し、当該有機ＥＬ層の組成に応じた光を発光することは前記のとおりである。
【００１６】
なお、この種の従来技術を開示したものとしては、次のようなものを挙げることができる。
【００１７】
【特許文献１】
特開２０００−３５３５９４号
【特許文献２】
特開２０００−１７２２００号
【特許文献３】
特開平９−１５９９９８号
【特許文献２】
特開平６−３４２１５６号
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
通常、発光材である有機ＥＬ層は画素領域に形成した上に塗布され、その後に対向電極が形成される。この有機ＥＬ層の塗布には印刷方式あるいはインクジェット方式等が用いられるが、高精細な画素を形成する上では現在のところインクジェット方式が好適である。このためのインクジェット装置に有するインクジェットノズル（以下、単にノズルとも称する）は一方向に複数のノズル孔（インク吐出孔）を一線上に配列し、マトリクス配列された画素領域に対してある一方向に沿ってノズルを移動させながらノズル孔から有機ＥＬ材料（有機ＥＬインク）を吐出する方法が広く採用されている。しかし、インクジェット方式では有機ＥＬ層を塗布する場合、ノズルと画素領域（単位画素）の位置合わせが難しく、ノズルから吐出された有機ＥＬインクが隣接の画素領域にまで塗布されてしまうことがある。その結果、所謂混色が生じ、色再現性が劣化して高い表示品質を得ることが困難となる。
【００１９】
本発明の目的は、隣接する単位画素領域に異なる着色材や発光材が入り込むことがなく、混色のない高品質の表示を可能とした表示装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、色の異なる単位画素の間に表示に寄与しない領域の配置を工夫し、隣接する単位画素の間を離すことでインクジェット装置のノズルから吐出される着色材あるいは発光材は隣接する単位画素まで達するのを阻止する。その結果、表示色の異なる単位画素間の混色が防止され、高品質の表示を得ることができる。
【００２１】
すなわち、本発明では、表示色の異なる複数の単位画素からなる多数のカラー画素が表示面の第１の方向および第１の方向に交差する第２の方向に配置された表示装置において、カラー画素を構成する同一表示色の単位画素のそれぞれを第１の方向に配置される表示部と非表示部で構成し、第２の方向に隣接する単位画素の表示部と非表示部を第２の方向で互い違いに配列する。
【００２２】
単位画素の非表示部の面積は対応する表示部の面積より狭くして開口率を大きくする。また、カラー画素を構成する複数の単位画素のうち、最も輝度が高い表示色（例えば、緑（Ｇ））の単位画素の表示部の面積を他の表示色（例えば、赤（Ｒ）、青（Ｂ））の単位画素の表示部の面積より狭くすればさらに単位画素間の混色を防止できる。そして、単位画素の非表示部には対応する表示部を駆動する薄膜トランジスタ等のアクティブ素子を形成する。
【００２３】
さらに、本発明では、表示色の異なる複数の単位画素からなる多数のカラー画素が表示面の第１の方向および第１の方向に交差する第２の方向に配置された表示装置において、単位画素を表示部およびこの表示部に対して第１の方向に位置する非表示部で構成し、少なくとも第２の方向に沿った多数のカラー画素を構成する各単位画素の境界に堤部を設け、この堤部の間に形成された凹部における表示部のそれぞれにインクジェット装置で発光材を塗布する。
【００２４】
この場合も、単位画素の非表示部の面積を対応する表示部の面積より狭くして開口率を大きくする。また、カラー画素を構成する複数の単位画素のうち、最も輝度が高い表示色（例えば、緑（Ｇ））の単位画素の表示部の面積を他の表示色（例えば、赤（Ｒ）、青（Ｂ））の単位画素の表示部の面積より狭くすればさらに表示品質を向上できる。そして、単位画素の非表示部には対応する表示部を駆動する薄膜トランジスタ等のアクティブ素子を形成する。
【００２５】
第２の方向に隣接する前記単位画素を構成する前記表示部と前記非表示部とを、第２の方向に沿って互い違いに配列することで、隣接する表示部の距離はさらに大きくなる。堤部の間に形成された凹部の前記非表示部は、第２の方向に隣接する単位画素の発光層の混色を遮断する発光層隔離領域となる。上記の堤部は第１の方向にも設けることで発光層の流出を抑制し、所定の領域に所要の量で確実に発光層の塗布を行うことができる。このことは、前記した着色材の塗布についても同様である。
【００２６】
上記発光層を有機エレクトロルミネッセンス層とすることで有機ＥＬ表示装置を構成できる。また、単位画素の非表示部には対応する表示部を駆動するアクティブ素子を設ける。
【００２７】
上記の各構成とすることにより、隣接する単位画素の間を離すことでインクジェット装置のノズルから吐出される着色材あるいは発光材は隣接する単位画素まで達するのを阻止する。その結果、表示色の異なる単位画素間の混色が防止され、高品質の表示を得ることができる。
【００２８】
なお、本発明は上記の構成および後述する実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明による表示装置の一実施例を説明する要部平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１および図２は本発明を有機ＥＬ表示装置に適用した場合の画素構成を示す。図１および図２中、参照符号Ｒ，Ｇ，Ｂは表示部であり、Ｒは赤色の表示部、Ｇは緑色の表示部、Ｂは青色の表示部で、Ｎは非表示部、ＢＫは堤部である。各単位画素ＬＤは表示部Ｒと非表示部Ｎ、表示部Ｇと非表示部Ｎ、表示部Ｂと非表示部Ｎで構成され、第２の方向に隣接する３つの単位画素（Ｒ＋Ｎ）、（Ｇ＋Ｎ）、（Ｂ＋Ｎ）で１カラー画素を構成する。
【００３０】
また、参照符号ＢＬは基板、ＨＬ１は表示部Ｒ，Ｇ，Ｂの凹部（以下、第１凹部）、ＨＬ２は非表示部Ｎの凹部（以下、第２凹部）を示す。そして、参照符号ＤＡは第１の方向Ｓ１に有するデータ線またはドレイン線で駆動される単位画素、ＧＡは第２の方向Ｓ２に有する走査線またはゲート線で選択される単位画素、ＯＬＥＤは有機ＥＬ層を示し、ＯＬＥＤ（Ｒ）は赤色の有機ＥＬ層、ＯＬＥＤ（Ｇ）は緑色の有機ＥＬ層、ＯＬＥＤ（Ｂ）は青色の有機ＥＬ層、ＡＤは陽極（一方の電極）、ＰＥＤＯＴはホール注入層である。
【００３１】
図２に断面で示されたように、単位画素ＬＤの表示部と非表示部の間には堤部ＢＫが形成され、この堤部ＢＫで表示部の凹部である第１の凹部ＨＬ１と非表示部の凹部である第２の凹部ＨＬ２が形成される。第１の凹部ＨＬ１と第２の凹部ＨＬ２は、図２では第２の方向Ｓ２に堤部ＢＫが形成されている状態を示しているが、図１の平面図に示したように、堤部ＢＫは第１の方向Ｓ１にも形成するのが望ましい。すなわち、第１の凹部ＨＬ１と第２の凹部ＨＬ２の各周囲に堤部を持たせることで、塗布される材料の流出を阻止し、かつ第１の凹部ＨＬ１に所要の量の材料を確保することができる。このことは、以下の各実施例でも同様である。
【００３２】
第１の凹部ＨＬ１には一方の電極（ここでは、陽極）ＡＤ、ホール注入層ＰＥＤＯＴと有機ＥＬ層ＯＬＥＤが塗布される。一方の電極ＡＤは画素電極であり、図１に示したように、表示部を構成して非表示部Ｎと共に互い違いに（第１の方向Ｓ１と第２の方向Ｓ２共に千鳥状に）配列される。単位画素ＬＤの表示部と第２の方向で隣接する単位画素の非表示部には薄膜トランジスタＴＦＴが配置される。薄膜トランジスタＴＦＴは有機ＥＬ層をオン・オフするスイッチング素子の機能を有する。
【００３３】
本実施例では、１カラー画素を構成する赤色の有機ＥＬ層ＯＬＥＤ（Ｒ）と緑色の有機ＥＬ層ＯＬＥＤ（Ｇ）および青色の有機ＥＬ層ＯＬＥＤ（Ｂ）は、緑色の有機ＥＬ層ＯＬＥＤ（Ｇ）が第１の方向Ｓ１の上方に位置する正三角形と下方に位置する逆三角形の交互の繰り返しで第２の方向に沿って配列されている。堤部ＢＫは画素開口部となる第１の電極ＡＤの大部分を露呈し、それ以外の部分を覆っている。この画素開口部にホール注入層ＰＷＤＯＴが塗布され、さらにその上に有機ＥＬ層ＯＬＥＤが塗布されている。なお、図１では、第１の凹部１を矩形として示したが、これは円形、楕円形、あるいはその他の多角形でよい。
【００３４】
図３はホール注入層と有機ＥＬ発光層の形成工程を説明する図２と同様の断面図である。図中、図１および図２と同一参照符号は同一機能部分に対応する。この工程では、ホール注入層と有機ＥＬ発光層をインクジェット装置でそれぞれの材料を塗布する。なお、インクジェット装置は第１の方向または第２の方向に配列された多数のノズルを有し、各ノズルは一色のホール注入層材料または一色の有機ＥＬ発光材料を１カラー画素ごとに走査しながら対応する表示部の凹部ＨＬ１に吐出する。
【００３５】
図３の（ａ）は基板ＢＬに薄膜トランジスタＴＦＴ、第１の電極ＡＤ、堤部ＢＫを形成した状態を示す。この基板に対し、同図（ｂ）にはホール注入層を形成する工程を示す。すなわち、インクジェット装置のノズルから溶剤に溶かしたホール注入層材料が液滴ＰＥＤＯＴ（ＢＡＬＬ）として吐出され、第１の凹部ＨＬ１に塗布される。第１の凹部ＨＬ１に塗布されたホール注入層材料は両側の堤部ＢＫ内に貯留された液状の塗布層ＰＥＤＯＴ（ＰＬ）となる。
【００３６】
この液状の塗布層ＰＥＤＯＴ（ＰＬ）は乾燥され、その溶剤が除去されて図３（ｃ）に示したように薄いホール注入層ＰＥＤＯＴとなる。ホール注入層ＰＥＤＯＴは各単位画素に形成される。次に、インクジェット装置のノズルから溶剤に溶かした一色目の有機ＥＬ発光材料ＯＬＥＤ（ＢＡＬＬ）を第１色の表示部の凹部ＨＬ１に吐出し、当該第１の凹部ＨＬ１に塗布される。第１の凹部ＨＬ１に塗布された有機ＥＬ発光材料は両側にある堤部ＢＫの内部に液状の塗布層ＯＬＥＤ（ＰＲ）として貯留される。図３（ｄ）は、第１色目の有機ＥＬ発光材料の塗布が完了し、第２色目の有機ＥＬ発光材料の液滴ＯＬＥＤ（ＢＡＬＬ）を第２色の第１の凹部ＨＬ１に滴下している状態を示す。
【００３７】
第２色目の有機ＥＬ発光材料の塗布は第１色目の有機ＥＬ発光材料の液状の塗布層ＯＬＥＤ（ＰＲ）を乾燥した後に行うのが望ましい。第３色目の有機ＥＬ発光材料の塗布も第２色目の有機ＥＬ発光材料の乾燥後に行うのが望ましい。しかし、本実施例では、隣接する表示部が第２の凹部ＨＬ２で隔てられているため、乾燥工程を待たずに次の有機ＥＬ発光材料を塗布しても問題ない。図３（ｅ）は全ての有機ＥＬ発光材料を塗布し、乾燥されて３色の有機ＥＬ発光層ＯＬＥＤ（Ｒ），ＯＬＥＤ（Ｇ），ＯＬＥＤ（Ｂ）を形成した状態を示す。
【００３８】
図４は本実施例における有機ＥＬ発光層の塗布状態の説明図である。なお、ホール注入層の塗布も同様である。インクジェット装置に有するノズルで有機ＥＬ発光材料の液滴ＯＬＥＤ（ＢＡＬＬ）を第１の凹部ＨＬ１に吐出するとき、吐出の許容範囲は図中にａで示した範囲である。吐出される有機ＥＬ発光材料の液滴ＯＬＥＤ（ＢＡＬＬ）が許容範囲ａから外れて図中のｂに示す範囲になったとき、当該液滴ＯＬＥＤ（ＢＡＬＬ）は第２の凹部ＨＬ２に落ち、隣接する単位画素を構成する第１の凹部まで達することはない。
【００３９】
従来の単位画素の構成では、所定の表示部のすぐ側に隣接する表示部が位置するため、吐出される有機ＥＬ発光材料の液滴ＯＬＥＤ（ＢＡＬＬ）が図４の範囲ｂにずれると混色が起こる。しかし、本実施例では、第２の凹部ＨＬ２があるため、範囲ｂに滴下された液滴はこの第２の凹部ＨＬ２に貯留される。したがって、隣接する第１の凹部ＨＬ１に異なる色の発光材料が混入することがなく、その結果、混色の発生を回避することができ、色相劣化のない高品質のカラー表示を実現できる。
【００４０】
次に、上記した工程で形成したホール注入層と有機ＥＬ発光層を有する有機ＥＬ表示装置の画素構成の一例を説明する。本発明による単位画素構成を有する表示装置では、非表示部に設ける薄膜トランジスタの配置が単位画素ごとに第２の方向Ｓ２に関して第１の方向に互い違いの配置となる。したがって、各単位画素を駆動する走査配線の引き回しに工夫が必要となる。
【００４１】
図５は本発明による有機ＥＬ表示装置における走査配線の一引回し例を模式的に説明する要部平面図である。有機ＥＬ表示装置では、各単位画素の駆動回路は２以上の薄膜トランジスタで構成されるが、図５では１個で代表させている。図中、参照符号ＬＤは単位画素を構成する表示部に有する有機ＥＬ発光部であり、ＬＤ（Ｒ）は赤の発光部、ＬＤ（Ｇ）は緑の発光部、ＬＤ（Ｂ）は青の発光部を示す。この各有機ＥＬ発光部ＬＤ（Ｒ）、ＬＤ（Ｇ）、ＬＤ（Ｂ）にデータを書き込む薄膜トランジスタＴＦＴを選択するための走査配線（ゲート線）ＧＬは、第２の方向に配列された各単位画素を第２の方向で挟むように第１の方向に配置する。
【００４２】
すなわち、第２の方向に延在し、第１の方向に並設される走査線をＧＬｎ、ＧＬｎ＋１、ＧＬｎ＋２、ＧＬｎ＋３、・・としたとき、第２の方向に配列されている単位画素を第１の方向から挟むように各走査線を分岐させる。例えば、走査線ＧＬｎをＧＬｎａとＧＬｎｂに分岐し、第２の方向に隣接する単位画素の薄膜トランジスタＴＦＴ（データ書込み用薄膜トランジスタ）のゲートを互い違いに接続する。なお、データ線ＤＬは各単位画素の間で第１の方向に配置される。駆動用の薄膜トランジスタＴＦＴの出力電極は発光部ＬＤ（Ｒ）、ＬＤ（Ｇ）、ＬＤ（Ｂ）の各一方の電極（画素電極）ＡＤ（図２参照）に接続している。この構成により、走査線ＧＬの形成が複雑になるものの、各薄膜トランジスタＴＦＴと走査線ＧＬｎ、・・・の距離は全ての単位画素で同一となり、走査線と薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極の間の抵抗を全ての単位画素で同一とすることができる。
【００４３】
図６は本発明による有機ＥＬ表示装置における走査配線の他の引回し例を模式的に説明する要部平面図である。この例では、走査線ＧＬｎ、ＧＬｎ＋１、ＧＬｎ＋２、ＧＬｎ＋３、・・は図５で説明したように分岐させない。その代わりに図６に示したように、走査線支線ＤＬｎＴを設ける。他の構成は図５と同様である。この構成では、走査線ＧＬｎ、・・・の形成が簡単である反面、走査線支線ＤＬｎＴで選択される単位画素の薄膜トランジスタのゲート電極と走査線ＧＬｎの距離が大きくなり、抵抗が大きくなる。その結果、当該単位画素の輝度が他の単位画素より小さくなる恐れがある。しかし、この走査線支線ＤＬｎＴで選択される単位画素を輝度が大きい緑の単位画素とすることで解決できる。
【００４４】
図７は本発明による有機ＥＬ表示装置における走査配線のさらに他の引き回し例を模式的に説明する要部平面図である。この例では、走査線ＧＬｎ、ＧＬｎ＋１、ＧＬｎ＋２、ＧＬｎ＋３、・・は各単位画素毎にデータ線方向に屈曲させ、全ての単位画素の薄膜トランジスタを同一条件で駆動するようにしたものである。この構成では、走査線ＧＬの形成が多少複雑にはなるは、各薄膜トランジスタＴＦＴと走査線ＧＬｎ、・・・の距離は全ての単位画素で同一となり、走査線と薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極の間の抵抗を全ての単位画素で同一とすることができる。
【００４５】
図８は本発明による有機ＥＬ表示装置における走査配線のさらにまた他の引き回し例を模式的に説明する要部平面図である。この例では、走査線ＧＬｎ、ＧＬｎ＋１、ＧＬｎ＋２、ＧＬｎ＋３、・・は第２の方向Ｓ２に延在させている。１カラー画素を構成する３つの単位画素のうち、１つの単位画素または２つ単位画素を駆動する薄膜トランジスタＴＦＴを例えば走査線ＧＬｎに接続し、２つの単位画素または１つ単位画素を駆動する薄膜トランジスタＴＦＴを例えば走査線ＧＬｎ＋に接続する。
【００４６】
この場合、例えば走査線ＧＬｎで選択される単位画素へのデータ供給と走査線ＧＬｎ＋１で選択される単位画素へのデータ供給のタイミングに差を与えることで第１の方向と第２の方向で互いに隣接する３つの単位画素で１カラー画素の表示を行うことができる。また、特に、このようなデータ供給のタイミングに差を与えなくても、第１の方向で次の走査線に接続した単位画素とで１カラー画素を構成して表示を行うことも可能である。
【００４７】
図９は有機ＥＬ表示装置における単位画素の構成例を説明する回路図である。この単位画素ＰＸは、走査線ＧＬとデータ線ＤＬに接続したスイッチング用の薄膜トランジスタＴＦＴ１、走査線ＧＬで選択されたスイッチング用薄膜トランジスタＴＦＴ１のオンでデータ線ＤＬから供給される表示データを電荷として蓄積する蓄積容量ＣＰＲ、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの駆動用薄膜トランジスタＴＦＴ２、電流供給線ＣＳＬで構成される。なお、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの一方の電極（陽極）ＡＤは薄膜トランジスタＴＦＴ２に接続され、他方の電極（陰極ＣＤ）は図示しない電流排出線に接続されている。
【００４８】
薄膜トランジスタＴＦＴ１のゲート電極は走査線ＧＬに、ドレイン電極はデータ線ＤＬに接続されている。また、薄膜トランジスタＴＦＴ２のゲート電極は薄膜トランジスタＴＦＴ１のソース電極に接続され、この接続点に蓄積容量ＣＰＲの一方の電極（＋極）が接続されている。薄膜トランジスタＴＦＴ２のドレイン電極は電流供給線ＣＳＬに、ソース電極は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの陽極ＡＤに接続されている。
【００４９】
単位画素ＰＸが走査線ＧＬで選択されて薄膜トランジスタＴＦＴ１がオンとなると、データ線ＤＬから供給される表示データが蓄積容量ＣＰＲに蓄積される。そして、薄膜トランジスタＴＦＴ１がオフした時点で薄膜トランジスタＴＦＴ２がオンとなり、電流供給線ＣＳＬから有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れ、ほぼ１フレームの期間（または、１フィールド期間）にわたってこの電流を持続させる。このとき流れる電流は、蓄積容量ＣＰＲに蓄積されているデータ信号に対応する電荷で規定される。ここ回路は最も単純な構成であり、他に種々の回路構成が知られている。
【００５０】
図１０は図９に示した単位画素の回路を基板上で実現した構成例を説明する単位画素付近の平面図である。図中、図９と同一の参照符号は同一部分に対応し、ＤＥは陽極ＡＤの開口部である。この陽極ＡＤは図１〜図２に示した表示部（Ｒ、またはＧ、もしくはＢ）にあり、薄膜トランジスタＴＦＴ１と薄膜トランジスタＴＦＴ２は同じく非表示部Ｎに配置される。
【００５１】
図１１は有機ＥＬ表示装置の駆動回路を含めた等価回路である。単位画素ＰＸはマトリクス状に配列されて表示領域ＡＲを形成する。データ線ＤＬはデータ線駆動回路ＤＤＲにより駆動される。また、走査線ＧＬは走査線駆動回路ＧＤＲで駆動される。電流供給線ＣＳＬは電流供給バスラインＣＳＬＢを介して図示しない電流供給回路に接続している。なお、ＴＭは外部入力端子を示す。
【００５２】
図１２はカラー表示装置としての有機ＥＬ表示装置の構成を説明する等価回路である。３色の表示部Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれは図１１に示した単位画素ＰＸはで構成され、走査線ＧＬ方向（第２の方向）に配列されて１カラー画素を構成する。他の構成は図１１と同様である。
【００５３】
以上の実施例は、本発明を有機ＥＬ表示装置に適用したものであるが、本発明は有機ＥＬ素子を用いた表示装置に限るものではなく、薄膜トランジスタ等のアクティブ素子で単位画素を駆動する、所謂アクティブ・マトリクス方式の各種表示装置に適用できる。
【００５４】
図１３は本発明の他の実施例の説明図であり、同図（ａ）は単位画素と１カラー画素の構成を説明する要部平面図、同図（ｂ）はカラーフィルタ層の構成を説明する要部平面図である。この表示装置は液晶表示素子を用いたもので、基板上に薄膜トランジスタ等の駆動回路を形成し、その上層に３色のカラーフィルタ（ＲＦ、ＧＦ、ＢＦ）を塗布した形式、あるいは３色のカラーフィルタ（ＲＦ、ＧＦ、ＢＦ）を形成後に、その上層に駆動回路を形成したものである。カラーフィルタは第１の方向Ｓ１に沿ってストライプ状に同一色の単位画素の位置に対応して形成される。
【００５５】
基板は前記図１と同様に、各単位画素の少なくとも第２の方向で隣接する単位の境界に堤部を有し、インクジェット装置で各色のフィルタ（カラーフィルタ）となる着色材を塗布する方法を採用した場合に有効である。図中、前記実施例と同じ参照符号は同一機能部分に対応する。１カラー画素ＣＰＸはＲ、Ｇ、Ｂの３つの単位画素で構成される。各単位画素ＰＸは表示部（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と非表示部Ｎで構成され、表示部（Ｒ，Ｇ，Ｂ）には液晶表示素子は配置され、非表示部Ｎには薄膜トランジスタ等の駆動回路が配置される。
【００５６】
各カラーフィルタの間に設ける堤部は、駆動回路を覆う絶縁層あるいは遮光層（ブラックマトリクス）をフォトリソグラフィー技法でパターニングし、隣接するカラーフィルタを構成する着色材が互いに混色しないように機能する。着色材は第１の方向に連続して吐出されるようにノズルと基板を相対移動させる。異なる色のカラーフィルタの間に位置する非発光部Ｎにより、着色材を塗布する際に当該着色材は図４で説明した態様と同様に第２の方向に隣接する単位画素の表示部に達することが阻止される。なお、第１の方向でノズルを相対移動させる際に、次の走査線で走査される単位画素の境界部分で吐出を停止することで、カラーフィルタ（ＲＦ、ＧＦ、ＢＦ）を第１の方向に不連続に形成することもできる。
【００５７】
異なる発色材または着色材をインクジェット装置などの塗布装置を用いて隣接する単位画素に混色をもたらさないようにする効果は、以上説明した形式の表示装置に限らず、他のアクティブ・マトリクス型の駆動を行う表示装置、例えばプラズマ素子を用いた表示装置などにも本発明を適用できる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、異なる発色材あるいは着色材の塗布領域の間の非表示部の配置を工夫することで当該発色材あるいは着色材を塗布する際に、隣接する単位画素に異なる発色材あるいは着色材が混入し難いため、隣接する単位画素の間での混色の発生を阻止することができる。その結果、色相の劣化がなく高品質の表示を得ることができる。また、この非表示部に薄膜トランジスタ等の駆動回路を作り込むことで単位画素領域を有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による表示装置の一実施例を説明する要部平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】ホール注入層と有機ＥＬ発光層の形成工程を説明する図２と同様の断面図である。
【図４】本発明の一実施例における有機ＥＬ発光層の塗布状態の説明図である。
【図５】本発明による有機ＥＬ表示装置における走査配線の一引回し例を模式的に説明する要部平面図である。
【図６】本発明による有機ＥＬ表示装置における走査配線の他の引回し例を模式的に説明する要部平面図である。
【図７】本発明による有機ＥＬ表示装置における走査配線のさらに他の引き回し例を模式的に説明する要部平面図である。
【図８】本発明による有機ＥＬ表示装置における走査配線のさらにまた他の引き回し例を模式的に説明する要部平面図である。
【図９】有機ＥＬ表示装置における単位画素の構成例を説明する回路図である。
【図１０】図９に示した単位画素の回路を基板上で実現した構成例を説明する単位画素付近の平面図である。
【図１１】有機ＥＬ表示装置の駆動回路を含めた等価回路である。
【図１２】カラー表示装置としての有機ＥＬ表示装置の構成を説明する等価回路である。
【図１３】本発明の他の実施例の説明図である。
【図１４】薄膜トランジスタをスイッチング素子として用いた有機ＥＬ発光素子の発光機構を説明する１単位画素付近の構造例を模式的に説明する断面図である。
【符号の説明】
ＢＬ・・・・基板、ＨＬ１・・・・表示部の凹部、Ｎ・・・・非表示部、Ｒ，Ｇ，Ｂ・・・・表示部、ＨＬ２・・・・非表示部の凹部、Ｓ１・・・・第１の方向、Ｓ２・・・・第２の方向、ＤＡ・・・・第１の方向に有するデータ線またはドレイン線で駆動される単位画素、ＧＡ・・・・第２の方向に有する走査線またはゲート線で選択される単位画素、ＯＬＥＤ・・・・有機ＥＬ層、ＯＬＥＤ（Ｒ）・・・・赤色の有機ＥＬ層、ＯＬＥＤ（Ｇ）・・・・緑色の有機ＥＬ層、ＯＬＥＤ（Ｂ）・・・・青色の有機ＥＬ層、ＡＤ・・・・陽極（一方の電極）、ＰＷＤＯＴ・・・・ホール注入層。

Claims

表示色の異なる複数の単位画素からなる多数のカラー画素が表示面の第１の方向および第１の方向に交差する第２の方向に配置された表示装置であって、
前記画素を構成する同一表示色の単位画素のそれぞれは、前記第１の方向に配置される表示部と非表示部で構成され、前記第２の方向に隣接する前記単位画素の表示部と非表示部は前記第２の方向で互い違いに配列されていることを特徴とする表示装置。
前記単位画素の非表示部の面積は対応する表示部の面積より狭いことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記カラー画素を構成する複数の単位画素のうち、最も輝度が高い表示色の単位画素の表示部の面積は他の表示色の単位画素の表示部の面積より狭いことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
前記単位画素の非表示部に、対応する表示部を駆動するアクティブ素子を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の表示装置。
表示色の異なる複数の単位画素からなる多数のカラー画素が表示面の第１の方向および第１の方向に交差する第２の方向に配置された表示装置であって、
前記単位画素は表示部および前記表示部に対して前記第１の方向に位置する非表示部で構成されており、
少なくとも前記第２の方向に沿った前記多数のカラー画素を構成する各単位画素の境界に堤部を有し、前記堤部の間に形成された凹部の前記表示部のそれぞれに発光層を有することを特徴とする表示装置。
前記単位画素の非表示部の面積は対応する表示部の面積より狭いことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
前記カラー画素を構成する複数の単位画素のうち、最も輝度が高い表示色の単位画素の表示部の面積は他の表示色の単位画素の表示部の面積より狭いことを特徴とする請求項５または６に記載の表示装置。
前記第２の方向に隣接する前記単位画素を構成する前記表示部と前記非表示部とは、前記第２の方向に沿って互い違いに配列されていることを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の表示装置。
前記堤部の間に形成された凹部の前記非表示部は、前記第２の方向に隣接する単位画素の前記発光層の混色を遮断する発光層隔離領域であることを特徴とする請求項５〜８の何れかに記載の表示装置。
前記発光層は有機エレクトロルミネッセンス層であることを特徴とする請求項５〜９の何れかに記載の表示装置。
前記単位画素の非表示部に、対応する表示部を駆動するアクティブ素子を有することを特徴とする請求項５〜１０の何れかに記載の表示装置。