JP2009037215A - Display device and imaging device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は表示装置及びそれを用いた撮像装置に関する。 The present invention relates to a display device and an imaging device using the display device.
近年、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)の開発が盛んである。 In recent years, organic electroluminescence (organic EL) has been actively developed.
例えば、特許文献1では、青(B)色系発光層と黄(Y)色〜赤(R)色系発光層とを積層した白色系有機EL素子が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a white organic EL element in which a blue (B) light emitting layer and a yellow (Y) to red (R) light emitting layer are stacked.
また、基板上にサブ画素として赤、緑(G)、青を発色する材料及び有機層を積層成膜してマトリクス状に配置したカラー発光可能な表示装置が知られている。 There is also known a display device capable of color light emission in which red, green (G), and blue color developing materials and organic layers are stacked on a substrate and arranged in a matrix.
同様な色構成の表示装置を得るために、基板上に白(W)色発光する材料及び有機層を積層成膜してマトリクス状に配置し、この上にR,G,Bのカラーフィルターを積層したカラー・マトリクス表示装置も知られている。 In order to obtain a display device having a similar color configuration, a material that emits white (W) light and an organic layer are stacked on a substrate and arranged in a matrix, and R, G, and B color filters are disposed thereon. Laminated color matrix display devices are also known.
さらに、上記したカラーフィルターのR,G,Bとは別にカラーフィルターを設けないWサブ画素を設けた、R,G,BとWでカラー表示を行うマトリクス表示装置も知られている。例えば、特許文献2では、R,G,Bより多くの色のサブ画素を有する表示装置が開示されている。 Furthermore, there is also known a matrix display device that performs color display with R, G, B, and W, provided with W sub-pixels that are not provided with color filters in addition to the color filters R, G, and B described above. For example, Patent Document 2 discloses a display device having sub-pixels of more colors than R, G, and B.
このような素子の駆動方法として、特許文献2では、表示面内に配置されたR発光素子とG発光素子とB発光素子とW発光素子との発光を計算により混合することで、所望の色を生成することが開示されている。 As a method for driving such an element, in Patent Document 2, the light emission of an R light emitting element, a G light emitting element, a B light emitting element, and a W light emitting element arranged in the display surface is mixed by calculation to obtain a desired color. Is disclosed.
一方、特許文献3では、「実際には、自発光材料によって得られる白の色度は、目標とする白の色度となっていない場合が多く、白表示専用の単位画素の白発光に対して、調色のためのRGB単位画素の発光を付加する必要がある」ことが開示されている。そして、W画素の発光色度が目標とする白の色度と異なる場合に、RGB入力信号を混合する信号処理の手段が開示されている。 On the other hand, in Patent Document 3, “in practice, the white chromaticity obtained by the self-luminous material is often not the target white chromaticity, and the white luminescence of the unit pixel dedicated to white display is often Thus, it is necessary to add light emission of RGB unit pixels for toning ”. A signal processing means for mixing RGB input signals when the light emission chromaticity of the W pixel is different from the target white chromaticity is disclosed.
上記の開示からは、Wサブ画素の発光色度を目標の白の色度とし、R+G+Bサブ画素群の発光色度に合わせることで、白表示の際にWサブ画素の発光に調色のためのR+G+Bサブ画素群の発光を混合する必要がなくなると思われがちである。 From the above disclosure, the light emission chromaticity of the W sub-pixel is set to the target white chromaticity, and is adjusted to the light emission chromaticity of the R + G + B sub-pixel group, thereby adjusting the light emission of the W sub-pixel at the time of white display. It tends to be thought that it is not necessary to mix the emission of the R + G + B sub-pixel groups.
しかしながら、干渉を用いない発光(PL発光など)の場合は、条件等色がそのまま発光色として表れ、それらを混合してもまた同色である。例えば、「サブ画素として用いられる発光素子の発光を一定量で混合した発光」と「サブ画素として用いられる発光素子の発光を一定量で混合した発光の混合スペクトラムとはスペクトラム形状は異なるが、条件等色のサブ画素からの発光」とを用意する。 However, in the case of light emission that does not use interference (PL light emission or the like), the color of the same condition appears as the light emission color as it is, and even if they are mixed, they are the same color. For example, the spectrum shape is different from “mixed emission of light emitted from light emitting elements used as subpixels” and “mixed spectrum of light emitted from light emitting elements used as subpixels” Light emission from sub-pixels of the same color ”is prepared.
以下、「サブ画素として用いられる発光素子の発光を一定量で混合した発光」は「サブ画素群の混合光」と省略する。「サブ画素として用いられる発光素子の発光を一定量で混合した発光の混合スペクトラムとはスペクトラム形状は異なるが、条件等色のサブ画素からの発光」は「条件等色のサブ画素からの発光」と省略する。 Hereinafter, “light emission obtained by mixing light emission of light emitting elements used as sub-pixels in a certain amount” is abbreviated as “mixed light of sub-pixel group”. “The light emission from the sub-pixels of the same color condition is different from the mixed spectrum of the light emission obtained by mixing the light emission of the light-emitting elements used as the sub-pixels in a certain amount, but“ the light emission from the sub-pixels of the same color condition ” It abbreviates.
また、発光色の異なる複数のサブ画素の発光を合成したものを「+」を用いて表すものとし、例えばRサブ画素、Gサブ画素、Bサブ画素の発光を合成したものを「R+G+Bサブ画素群の発光」とする。 Further, a combination of the light emission of a plurality of sub-pixels having different emission colors is represented by “+”. For example, a combination of the light emission of the R sub-pixel, the G sub-pixel, and the B sub-pixel is expressed as “R + G + B sub-pixel”. Group emission ".
なお、サブ画素とは発光のON・OFFまたは階調の制御が可能な発光素子の単位のことを意味するものとし、画素とはサブ画素の集合であり、カラー表示する最小の単位のことを意味する。 The sub-pixel means a unit of a light-emitting element capable of turning on / off light emission or controlling the gradation, and the pixel is a set of sub-pixels and is a minimum unit for color display. means.
これらの発光を干渉無しで混合した場合、「サブ画素群の混合光」及び「条件等色のサブ画素からの発光」の各々の発光と、これらの混合光とのCIE色度座標(以下、単に色度座標と省略する。)はともに等しくなる。 When these light emissions are mixed without interference, the CIE chromaticity coordinates (hereinafter referred to as “the mixed light of the sub-pixel group”) and the “light emission from the sub-pixels of the same color” and the mixed light are mixed. Both are simply the same as chromaticity coordinates).
しかし、発光素子の発光と反射板の反射光との干渉を用いた表示装置の場合には、「サブ画素の混合光」と「条件等色のサブ画素からの発光」との色度座標は一致しない。 However, in the case of a display device using interference between the light emission of the light emitting element and the reflected light of the reflector, the chromaticity coordinates of “mixed light of subpixels” and “light emission from subpixels of the same color condition” are It does not match.
これは、一定条件の干渉構成で作られた表示装置では干渉による光の強弱が波長により特性を持つためである。そのため、それぞれ異なるスペクトラムを発光する前記の両発光の場合には干渉後のスペクトラムが変調され、スペクトラムの積分値より計算される色度座標もまた変わってしまうためである。 This is because the intensity of light due to interference has characteristics depending on the wavelength in a display device made with an interference configuration under a certain condition. For this reason, in the case of both the above-described light emission that emit different spectrums, the spectrum after interference is modulated, and the chromaticity coordinates calculated from the integral value of the spectrum also change.
例えば、B+Yサブ画素群に補助光として条件等色でスペクトラム違いのWサブ画素を配置した場合も同様であり、干渉後のスペクトラムが変調され、スペクトラムの積分値より計算される色度座標も変わってしまう。 For example, the same can be said for the case where W sub-pixels of different colors with different conditions are used as auxiliary light in the B + Y sub-pixel group, and the spectrum after interference is modulated, and the chromaticity coordinates calculated from the integral value of the spectrum also change. End up.
また、両者のスペクトラムは異なるため、R+G+Bサブ画素群の発光とWサブ画素の発光との混合比率を変えた場合には、干渉後の色度が変化してしまう。 Further, since the spectrums of the two are different, the chromaticity after interference changes when the mixing ratio of the light emission of the R + G + B subpixel group and the light emission of the W subpixel is changed.
さらに、視野角を表示面の法線方向から傾けて干渉条件が変化した場合には、B+Yサブ画素群の発光とWサブ画素の発光との色度が変化して異なってしまう。 Further, when the interference condition is changed by tilting the viewing angle from the normal direction of the display surface, the chromaticity of the light emission of the B + Y sub-pixel group and the light emission of the W sub-pixel changes and is different.
上記特許文献3では、R+G+Bサブ画素群+Wサブ画素の場合に、R、又は/及び、G、又は/及び、Bを調色のために発光させている。この制御により色度を合わせることができる。しかし、両者のスペクトラムは異なるため、R+G+Bサブ画素群の発光とWサブ画素の発光との混合比率を変えた場合には、干渉後の色度は変化してしまう。 In Patent Document 3, in the case of R + G + B sub-pixel group + W sub-pixel, R or / and G or / and B are caused to emit light for color matching. The chromaticity can be adjusted by this control. However, since the two spectra are different, the chromaticity after interference changes when the mixing ratio of the light emission of the R + G + B subpixel group and the light emission of the W subpixel is changed.
また、視野角を表示面の法線方向から傾けて干渉条件が変化した場合には、R+G+Bサブ画素群の発光とWサブ画素の発光との色度は変化して異なってしまうのは上記の例と同様である。 In addition, when the interference condition is changed by tilting the viewing angle from the normal direction of the display surface, the chromaticity of the light emission of the R + G + B sub-pixel group and the light emission of the W sub-pixel changes and is different from the above. Similar to the example.
結果として、「サブ画素群の混合光」の色度座標と、「条件等色のサブ画素からの発光」の色度座標とを合わせて条件等色としても、これらのスペクトラムがずれていると、干渉後に表示装置の表示面から取り出される白の色度座標は想定値からずれてしまう。 As a result, even if the chromaticity coordinates of the “mixed light of the sub-pixel group” and the chromaticity coordinates of “light emission from the sub-pixels of the condition equal color” are combined as the condition equal colors, these spectra are shifted. The chromaticity coordinates of white taken out from the display surface of the display device after interference deviate from the assumed values.
なお、背景技術で挙げたカラーフィルター方式のR,G,B,Wの表示装置においても、白色のマトリクス基板上に置かれたR,G,Bカラーフィルターはそれぞれの波長域を狭める。そのため、これらR,G,Bの発光素子の発光を混合しても、混合光のスペクトラムはカラーフィルターを設けていないWサブ画素の発光のスペクトラムと同じにはならない。 In the color filter type R, G, B, and W display devices mentioned in the background art, the R, G, and B color filters placed on the white matrix substrate narrow the respective wavelength ranges. For this reason, even if the light emission of these R, G, and B light emitting elements is mixed, the spectrum of the mixed light does not become the same as the light emission spectrum of the W sub-pixel provided with no color filter.
本発明は、干渉を用いた表示装置において、「サブ画素の混合光」と「条件等色のサブ画素からの発光」とを混合した場合に、その発光色を同一にすることができる表示装置を提供することを目的とする。さらに、前記表示装置を用いた撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention relates to a display device using interference, and in a case where “mixed light of sub-pixels” and “light emission from sub-pixels of the same color condition” are mixed, the display device can make the light emission colors the same. The purpose is to provide. Furthermore, it aims at providing the imaging device using the said display apparatus.
上記課題を解決するための手段として、本発明は、
反射層と、発光層とが積層されている発光素子を複数有し、
各発光素子は、前記発光層から前記反射層に向かい前記反射層で反射する光と、前記発光層から前記反射層とは反対側に向かう光との干渉を用いた表示装置において、
前記複数の発光素子は、第1の発光素子と、前記第1の発光素子とは異なる発光色の第2の発光素子と、第1の発光素子の発光と第2の発光素子の発光とを混合したスペクトルと同一の発光スペクトルを有する第3の発光素子と、を有することを特徴とする。
As means for solving the above problems, the present invention provides:
Having a plurality of light emitting elements in which a reflective layer and a light emitting layer are laminated,
Each light emitting element is a display device using interference between light reflected from the light emitting layer toward the reflective layer and reflected from the reflective layer and light directed from the light emitting layer to the opposite side of the reflective layer.
The plurality of light emitting elements include a first light emitting element, a second light emitting element having a light emission color different from that of the first light emitting element, light emission of the first light emitting element and light emission of the second light emitting element. And a third light-emitting element having the same emission spectrum as the mixed spectrum.
本発明によれば、干渉による色度ずれがない混合光を得ることが可能となる。つまり、干渉を用いた表示装置においても、「サブ画素群の混合光」と「条件等色のサブ画素からの発光」とを混合した場合に、その発光色を同一にすることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain mixed light free from chromaticity shift due to interference. That is, even in a display device using interference, when “mixed light of sub-pixel groups” and “light emission from sub-pixels of the same color condition” are mixed, the light emission colors can be made the same.
また、「サブ画素群の混合光」と「条件等色のサブ画素からの発光」との混合比率を変えて混合しても、干渉後の取り出し光の色度座標は変化しない。 Further, even if the mixing ratio of “mixed light of the sub-pixel group” and “light emission from sub-pixels of the same color condition” is mixed, the chromaticity coordinates of the extracted light after the interference do not change.
さらに、視野角を表示面の法線方向から傾けて干渉の条件が変わっても、干渉後の取り出し光の色度座標は変化しない。 Furthermore, even if the viewing angle is tilted from the normal direction of the display surface to change the interference condition, the chromaticity coordinates of the extracted light after the interference do not change.
本発明に係る表示装置及びそれを用いた撮像装置の実施形態を説明する。 An embodiment of a display device according to the present invention and an imaging device using the display device will be described.
先ず、本発明に係る表示装置及びそれを用いた撮像装置の実施形態を説明する前に、上述した従来の表示装置における課題を確認した。 First, before describing embodiments of a display device according to the present invention and an imaging device using the display device, problems in the above-described conventional display device were confirmed.
図20で示すサブ画素配置とするべく、R,G,B,Wの発光素子を図21に示すような縦構造で作製した。なお、これらの発光素子は図22に示されるように、それぞれ独立で発光量が制御されている。 In order to obtain the sub-pixel arrangement shown in FIG. 20, R, G, B, and W light-emitting elements were fabricated in a vertical structure as shown in FIG. Note that the light emission amounts of these light emitting elements are independently controlled as shown in FIG.
前記R,G,B,Wの発光素子はそれぞれ図9の如きデバイス構造としている。ここで、10はガラスの基板、11は反射性の金属の陽極(反射電極)、12は正孔輸送層、13は発光層、14は電子輸送層、15は電子注入層、16は透明導電性の陰極(透明電極)を示す。 The R, G, B, and W light emitting elements each have a device structure as shown in FIG. Here, 10 is a glass substrate, 11 is a reflective metal anode (reflecting electrode), 12 is a hole transport layer, 13 is a light emitting layer, 14 is an electron transport layer, 15 is an electron injection layer, and 16 is a transparent conductive material. The negative electrode (transparent electrode) is shown.
前記発光素子は、電子と正孔とが発光層13で再結合し材料固有の発光をする。この際、透明電極16側に放射される光と反射電極11からの光とが干渉し合い、前記透明電極16側からの光は材料単体のPL発光色と異なったものとなる。
In the light emitting element, electrons and holes recombine in the
ここで、Rの発光素子(サブ画素)において、発光層13の構成材料として、図3で示されるPL(フォトルミネッセンス)スペクトラム形状のR発光材料を用いた。また、Gの発光素子(サブ画素)において、発光層13の構成材料として、図4で示されるPLスペクトラム形状のG発光材料を用いた。一方、Bの発光素子(サブ画素)において、発光層13の構成材料として、図5で示されるPLスペクトラム形状のB発光材料を用いた。
Here, in the R light emitting element (sub-pixel), an R light emitting material having a PL (photoluminescence) spectrum shape shown in FIG. 3 was used as a constituent material of the
一方、Wサブ画素の発光層13としては、図23で示されるPLスペクトラム形状のW発光材料を用いた。ここでWサブ画素の発光層13の材料は、BとYとの発光材料を混合したため、そのPLスペクトラムは図23の如き形状となった。
On the other hand, as the
干渉効果を考慮しない場合、これら2種(R+G+Bサブ画素群の発光とB+Yサブ画素(Wサブ画素)の発光)の白のPL発光の色度座標はそれぞれ表1、表2のような条件等色であった。 When the interference effect is not considered, the chromaticity coordinates of the white PL light emission of these two types (light emission of the R + G + B sub-pixel group and light emission of the B + Y sub-pixel (W sub-pixel)) are as shown in Tables 1 and 2, respectively. It was a color.
干渉効果を考慮したR+G+Bサブ画素群の発光と、Wサブ画素の発光との色度座標を測定した。表3、表4にそれぞれの白の色度座標を表す。 The chromaticity coordinates of the light emission of the R + G + B subpixel group considering the interference effect and the light emission of the W subpixel were measured. Tables 3 and 4 show the chromaticity coordinates of each white.
材料単体のPL発光で干渉効果を考慮しない場合には、R+G+Bサブ画素群の発光とWサブ画素の発光とは条件等色の色度座標であった。しかし、干渉効果を考慮したサブ画素からの光では、R+G+Bサブ画素群の発光の色度座標とWサブ画素の発光の色度座標とがずれてしまう。 In the case where the interference effect is not considered in the PL light emission of the material alone, the light emission of the R + G + B sub-pixel group and the light emission of the W sub-pixel are chromaticity coordinates of the same color. However, in the light from the sub-pixel considering the interference effect, the chromaticity coordinates of the light emission of the R + G + B sub-pixel group and the chromaticity coordinates of the light emission of the W sub-pixel are shifted.
したがって、干渉を用いた表示装置では、単純に条件等色のR+G+Bサブ画素群の発光とWサブ画素の発光とを混合しても所望の白の色度座標を得ることはできない。 Therefore, in a display device using interference, a desired white chromaticity coordinate cannot be obtained by simply mixing the light emission of the R + G + B subpixel group of the same color and the light emission of the W subpixel.
上記R+G+Bサブ画素群の発光の干渉後のスペクトラムが図10であり、Wサブ画素の発光の干渉後のスペクトラムが図24である。そして、これらのスペクトラムを混合した場合には図25のようなスペクトラムの発光が得られる。この形状は、図10とも図24とも違う形状であることから、所望の白の色度座標を得られないことが判る。 The spectrum after interference of light emission of the R + G + B subpixel group is shown in FIG. 10, and the spectrum after interference of light emission of the W subpixel is shown in FIG. When these spectra are mixed, light emission having a spectrum as shown in FIG. 25 is obtained. Since this shape is different from FIG. 10 and FIG. 24, it can be seen that a desired white chromaticity coordinate cannot be obtained.
そこで、本発明の表示装置は、反射層と、発光層とが積層されている発光素子を複数有し、各発光素子は、前記発光層から前記反射層に向かい前記反射層で反射する光と、前記発光層から前記反射層とは反対側に向かう光との干渉を用いた表示装置とした。そして、第1の発光素子と、第1の発光素子とは異なる発光色の第2の発光素子と、第1の発光素子の発光と第2の発光素子の発光とを混合したスペクトルと同一の発光スペクトルを有する第3の発光素子と、を有する構成とした。 Therefore, the display device of the present invention includes a plurality of light-emitting elements in which a reflective layer and a light-emitting layer are stacked, and each light-emitting element has light reflected from the reflective layer toward the reflective layer from the light-emitting layer. The display device uses interference with light traveling from the light emitting layer to the side opposite to the reflective layer. The first light-emitting element, the second light-emitting element having a light emission color different from that of the first light-emitting element, and the same spectrum as a mixture of the light emission of the first light-emitting element and the light emission of the second light-emitting element And a third light-emitting element having an emission spectrum.
すなわち、第1の発光素子の発光と第2の発光素子の発光とを混合して得られる発光(「サブ画素群の混合光」)と、第3の発光素子の発光(「条件等色のサブ画素からの発光」)との発光スペクトルの形状を略一致させるようにした。 That is, light emission obtained by mixing light emission of the first light-emitting element and light emission of the second light-emitting element (“mixed light of sub-pixel group”) and light emission of the third light-emitting element (“conditional color matching”) The shape of the emission spectrum of “light emission from the sub-pixel”) was made to substantially coincide.
その具体的な手段としては、以下の手段がある。
(1)第1の発光素子と第2の発光素子とを基板に積層する。第3の発光素子は、前記第1の発光素子の発光スペクトラムを有する発光材料と前記第2の発光素子の発光スペクトラムを有する発光材料とが、前記基板における前記第1の発光素子と前記第2の発光素子とを積層した同一基板面上に複数積層されている構成とする。
(2)第1の発光素子と第2の発光素子とを基板に配置する。第3の発光素子は、前記第1の発光素子の発光スペクトラムを有する発光材料と前記第2の発光素子の発光スペクトラムを有する発光材料とが、前記基板における前記第1の発光素子と前記第2の発光素子とを配置した同一基板面上に複数配置されている構成とする。
The specific means includes the following means.
(1) A first light emitting element and a second light emitting element are stacked on a substrate. The third light emitting element includes a light emitting material having a light emission spectrum of the first light emitting element and a light emitting material having a light emission spectrum of the second light emitting element, the first light emitting element and the second light emitting element on the substrate. A plurality of light emitting elements are stacked on the same substrate surface.
(2) The first light emitting element and the second light emitting element are disposed on the substrate. The third light emitting element includes a light emitting material having a light emission spectrum of the first light emitting element and a light emitting material having a light emission spectrum of the second light emitting element, the first light emitting element and the second light emitting element on the substrate. A plurality of light emitting elements are disposed on the same substrate surface.
つまり、上記(2)の構成は、第1、第2の発光素子のサブ画素を別に設け、サブ画素を互いに接続して第3の発光素子を構成するものである。 That is, in the configuration (2), the sub pixels of the first and second light emitting elements are separately provided, and the sub pixels are connected to each other to form the third light emitting element.
なお、第1の発光素子、第2の発光素子、第3の発光素子は上記の構成に限らず、「サブ画素群の混合光」と同一のスペクトラムを有する発光材料の合成により「第3の発光素子の発光」を得るようにしても良い。 Note that the first light-emitting element, the second light-emitting element, and the third light-emitting element are not limited to the above structure, and the “third light-emitting element” can be formed by synthesizing a light-emitting material having the same spectrum as the “mixed light of the sub-pixel group”. You may make it obtain "light emission of a light emitting element."
ここで、スペクトラム(形状)が同一とは、「サブ画素群の混合光」と「条件等色のサブ画素からの発光」との発光波長のピーク値の数が等しく、ピーク波長が±5nm以内に揃っており、半値幅が±5nm以内に揃っている条件をいう。 Here, the same spectrum (shape) means that the number of peak values of emission wavelengths of “mixed light of sub-pixel group” and “light emission from sub-pixels of the same color condition” are equal, and the peak wavelength is within ± 5 nm. And the half-value width is within ± 5 nm.
ちなみに、以下の各実施形態は、第1の発光素子及び第2の発光素子の発光と、第3の発光素子の発光との間で発光スペクトル形状を同じにするという概念を拡張したものである。具体的には、第1の発光素子乃至第3の発光素子の発光と、第4の発光素子の発光との間で発光スペクトル形状を同じにしたものである。また本発明は、サブ画素群に用いられる発光素子は2つや3つに限られず、複数の発光素子の発光を混合するものであればいくつでもよい。以下の各実施形態では、第1の発光素子、第2の発光素子及び第3の発光素子として、それぞれR(赤色),G(緑色),B(青色)の発光素子を用い、第4の発光素子としてW(白色)の発光素子を用いている。 Incidentally, each of the following embodiments extends the concept of making the emission spectrum shape the same between the light emission of the first light emitting element and the second light emitting element and the light emission of the third light emitting element. . Specifically, the emission spectrum shapes are the same between the light emission of the first light emitting element to the third light emitting element and the light emission of the fourth light emitting element. In the present invention, the number of light emitting elements used in the sub-pixel group is not limited to two or three, and any number may be used as long as the light emission of a plurality of light emitting elements is mixed. In the following embodiments, R (red), G (green), and B (blue) light emitting elements are used as the first light emitting element, the second light emitting element, and the third light emitting element, respectively. A W (white) light emitting element is used as the light emitting element.
<実施形態1>
本実施形態は、上記(1)の構成を採用した表示装置に関する。
<Embodiment 1>
The present embodiment relates to a display device adopting the configuration (1).
表示面内に図1に示す色度座標で示されるR,G,Bの各発光素子で構成されるR+G+Bサブ画素群、及び図2に示す色度座標で示されるWサブ画素を隣り合わせて配置した。ここで、図2のWサブ画素の色度座標は図1のWの色度座標と同じである。この表示装置において目標の白色は図1、2のWの色度座標としている。 An R + G + B sub-pixel group composed of R, G, and B light-emitting elements indicated by the chromaticity coordinates shown in FIG. 1 and a W sub-pixel indicated by the chromaticity coordinates shown in FIG. did. Here, the chromaticity coordinates of the W sub-pixel in FIG. 2 are the same as the W chromaticity coordinates in FIG. In this display device, the target white color is the chromaticity coordinate of W in FIGS.
以下に、これらの色度座標の発光材料のスペトラム関係をより具体的に述べる。 Hereinafter, the spectral relationship of the light emitting material having these chromaticity coordinates will be described more specifically.
R発光材料は図3で示されるPLスペクトラム形状、G発光材料は図4で示されるPLスペクトラム形状、B発光材料は図5で示されるPLスペクトラム形状であった。また、R+G+Bサブ画素群の発光のPLスペクトラムは図6の形状であった。 The R luminescent material had the PL spectrum shape shown in FIG. 3, the G luminescent material had the PL spectrum shape shown in FIG. 4, and the B luminescent material had the PL spectrum shape shown in FIG. Further, the PL spectrum of light emission of the R + G + B sub-pixel group has the shape shown in FIG.
Wサブ画素の発光は前記R,G,Bの発光素子の発光を所定の比率で混合した図6のPLスペクトラムと等しくになるようにしている。したがって、これら2種の白のPL発光の色度座標は条件等色であり、スペクトラム形状も等しくなり、図7に示すR+G+Bサブ画素群の発光と、図8に示すWサブ画素の発光とのスペクトル関係になる。 The light emission of the W sub-pixel is made equal to the PL spectrum of FIG. 6 in which the light emission of the R, G, and B light emitting elements are mixed at a predetermined ratio. Therefore, the chromaticity coordinates of these two types of white PL emission are the same color, and the spectrum shapes are also equal, and the emission of the R + G + B subpixel group shown in FIG. 7 and the emission of the W subpixel shown in FIG. Spectral relationship.
これらの材料を用い、図9に示すデバイス構造の干渉を用いた発光素子を作製した。前記デバイス構造のR,G,Bの発光素子からなるR+G+Bサブ画素群の白発光及びWサブ画素の白発光のスペクトラムは、図10に示す形状となる。それぞれの色度座標を測定すると、干渉後の白の色度座標はともに表5に示すように等しくなる。 Using these materials, a light-emitting element using the interference of the device structure shown in FIG. 9 was manufactured. The spectrum of white light emission of the R + G + B sub-pixel group composed of R, G, B light-emitting elements of the device structure and white light emission of the W sub-pixel has the shape shown in FIG. When the respective chromaticity coordinates are measured, the chromaticity coordinates of white after interference are equal as shown in Table 5.
一方、干渉後の両光を混合したスペクトラムは図11に示す形状となり、このスペクトラムの白の色度座標を表6に示す。 On the other hand, the spectrum obtained by mixing both lights after interference has the shape shown in FIG. 11 and Table 6 shows the white chromaticity coordinates of this spectrum.
このようにスペクトラム形状が同一の場合には、干渉を用いたR+G+Bサブ画素群の発光にWサブ画素の発光を混合しても、白の座標がずれることはなくなった。これは、前述した図23のスペクトラム形状を示すWサブ画素の発光の場合にも適用され、もう一方のサブ画素をBとYとの発光素子で構成し、その混合スペクトラムを同一としても同じ効果が得られる。これらから判るように、色が混合されて他の1色を作れるものであれば、サブ画素の数は、1,2、…n(n:整数)であって良い。 In this way, when the spectrum shapes are the same, even if the light emission of the W sub-pixel is mixed with the light emission of the R + G + B sub-pixel group using interference, the white coordinates are not shifted. This is also applied to the case of the light emission of the W sub-pixel showing the spectrum shape of FIG. 23 described above. The same effect can be obtained even if the other sub-pixel is composed of B and Y light-emitting elements and the mixed spectrum is the same. Is obtained. As can be seen from these, the number of sub-pixels may be 1, 2,..., N (n is an integer) as long as colors can be mixed to create another color.
上述した第1の発光素子の発光と第2の発光素子の発光との混合スペクトルと、第3の発光素子の発光のスペクトルとを合わせるために、次の構成とした。 In order to match the mixed spectrum of the light emission of the first light-emitting element and the light emission of the second light-emitting element described above with the spectrum of light emission of the third light-emitting element, the following configuration was adopted.
即ち、図12の如きR,G,Bの各発光素子を縦に積層したサブ画素群と、このR+G+B画素群の発光の混合スペクトラムと同一のスペクトラムの発光材料を複数積層し、Wの発光素子を複数積層したサブ画素とを組み合わせた画素を有する表示装置を作製した。この表示装置は、具体的には、図13に示されるものである。図14は前記表示装置のサブ画素配置を示し、ここでは判りやすいように2画素分の配置を示している。 That is, a sub-pixel group in which R, G, and B light-emitting elements are vertically stacked as shown in FIG. 12 and a plurality of light-emitting materials having the same spectrum as the mixed spectrum of light emission of the R + G + B pixel group are stacked. A display device having a pixel in combination with a sub-pixel in which a plurality of layers are stacked was manufactured. Specifically, this display device is shown in FIG. FIG. 14 shows a sub-pixel arrangement of the display device, and here, an arrangement for two pixels is shown for easy understanding.
ちなみに、図中、26はガラス基板、27は干渉を起こさせるための反射板である。32は透明導電層であり、例えばITOやIZOなどの透明酸化物導電材料が用いられる。20は透明電極、21が正孔を発光層に注入転送する層、23はB発光層、24はR発光層である。25がG発光層、22が陰極からの電子を発光層に注入転送する層である。28はB発光素子に供給される駆動電流、29はR発光素子に供給される駆動電流、30はG発光素子に供給される駆動電流、31はWサブ画素に供給される駆動電流である。つまり、R+G+Bサブ画素群は発光材料を積層した構成であり、Wサブ画素も発光材料を複数積層した構成である。なお、発光素子を有機発光素子(有機EL素子)とすると、比較的構成が簡単で薄い表示装置を構成することができる。
Incidentally, in the figure, 26 is a glass substrate, and 27 is a reflecting plate for causing interference. 32 is a transparent conductive layer, for example, a transparent oxide conductive material such as ITO or IZO is used. 20 is a transparent electrode, 21 is a layer for injecting and transferring holes to the light emitting layer, 23 is a B light emitting layer, and 24 is an R light emitting layer.
上記構成の表示装置は、R+G+Bサブ画素群の発光の混合スペクトラムと、Wサブ画素の発光のスペクトラムとが同一である。そのため、R+G+Bサブ画素群とWサブ画素との発光スペクトルが等しくなり、干渉を用いた表示装置であっても、R+G+Bサブ画素群の発光とWサブ画素の発光とを混合したことによる白の色ずれが起こらない。 In the display device having the above configuration, the emission spectrum of the R + G + B subpixel group and the emission spectrum of the W subpixel are the same. Therefore, the emission spectra of the R + G + B sub-pixel group and the W sub-pixel are equal, and even in a display device using interference, the white color due to the mixture of the emission of the R + G + B sub-pixel group and the emission of the W sub-pixel. Misalignment does not occur.
<実施形態2>
本実施形態は、上記(2)の構成を採用した表示装置に関する。
<Embodiment 2>
The present embodiment relates to a display device adopting the configuration (2).
第1の発光素子の発光と第2の発光素子の発光との混合スペクトルと、第3の発光素子の発光スペクトルを合わせるために、図15の如き表示装置を作製した。尚、図15で示される表示装置は、R,G,Bの発光素子と、Wサブ画素としてのR’,G’,B’の発光素子とを組み合わせたサブ画素配置の表示装置である。 In order to match the mixed spectrum of the light emission of the first light emitting element and the light emission of the second light emitting element with the emission spectrum of the third light emitting element, a display device as shown in FIG. 15 was manufactured. The display device shown in FIG. 15 is a display device having a sub-pixel arrangement in which R, G, and B light-emitting elements are combined with R ′, G ′, and B ′ light-emitting elements as W sub-pixels.
即ち、以下に示すサブ画素を組み合わせた画素を有する表示装置を作製した。
(i) Rの発光素子からなるサブ画素
(ii) Gの発光素子からなるサブ画素
(iii)Bの発光素子からなるサブ画素
(iv) R+G+Bサブ画素群の発光の混合スペクトラムと同一のスペクトラムの発光材料を配置して形成したR’,G’,B’の発光素子からなるWサブ画素
That is, a display device having a pixel in which the following subpixels are combined was manufactured.
(I) Sub-pixel composed of R light-emitting element (ii) Sub-pixel composed of G light-emitting element (iii) Sub-pixel composed of B light-emitting element (iv) Same spectrum as the mixed spectrum of light emission of R + G + B sub-pixel group W sub-pixel composed of R ′, G ′, B ′ light-emitting elements formed by arranging light-emitting materials
R,G,Bの発光素子及びR’,G’,B’の発光素子のデバイス構造は、図9の如きデバイス構造としている。 The device structures of the R, G, B light emitting elements and the R ′, G ′, B ′ light emitting elements are as shown in FIG.
これらの平面配置されたR,G,Bの各サブ画素には、図16(A)に示すように個別の駆動電流が供給され発光する。また、Wサブ画素としてのR’,G’,B’の発光素子には、図16(B)に示すように3素子が直列に接続されて同時に駆動電流が供給され発光する。 These R, G, and B sub-pixels arranged in a plane are supplied with individual drive currents as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 16B, three light emitting elements R ′, G ′, and B ′ serving as W sub-pixels are connected in series and simultaneously supplied with a drive current to emit light.
これにより、R+G+Bサブ画素群とWサブ画素との発光スペクトルが同一になり、干渉を用いた表示装置であっても、R+G+Bサブ画素群の発光とWサブ画素の発光とを混合したことによる白の色ずれが起こらない。 As a result, the emission spectra of the R + G + B sub-pixel group and the W sub-pixel are the same, and even in a display device using interference, white light generated by mixing the light emission of the R + G + B sub-pixel group and the light emission of the W sub-pixel. Color misregistration does not occur.
なお、図15のサブ画素の配置は、基板の一側面にR,G,Bのサブ画素群と、R’,G’,B’の発光素子とを配置しているが、基板の他側面におけるR,G,Bのサブ画素の下方位置にそれぞれR’,G’,B’の発光素子を配置しても良い。 The arrangement of the sub-pixels in FIG. 15 is such that the R, G, and B sub-pixel groups and the R ′, G ′, and B ′ light-emitting elements are arranged on one side of the substrate. R ′, G ′, and B ′ light emitting elements may be disposed below the R, G, and B subpixels, respectively.
ちなみに、本実施形態の発光素子も有機発光素子(有機EL素子)とすると、比較的構成が簡単で薄い表示装置を構成することができる。 Incidentally, when the light emitting element of this embodiment is also an organic light emitting element (organic EL element), a thin display device having a relatively simple configuration can be formed.
<実施形態3>
本実施形態では、表示装置を視認する角度(視野角)が変化しても、R+G+Bサブ画素群の発光色とWサブ画素の発光色が共に同じように変化するため、両者の発光色で色度差が生じないことを説明する。
<Embodiment 3>
In the present embodiment, even when the viewing angle (viewing angle) of the display device changes, the emission color of the R + G + B sub-pixel group and the emission color of the W sub-pixel change in the same way. Explain that there is no degree difference.
上記と同様に干渉効果を用いた図9のデバイス構造を有するR,G,Bの発光素子に更にBの発光素子を加えたサブ画素群の白発光及びWサブ画素の白発光の色度座標を測定した。表7、表8にそれぞれの白の色度座標を示す。R,G,Bの発光素子の発光を混合した場合には、表3のような色度座標であったが、R,G,Bの発光素子の発光に更にBの発光素子の発光を混合することにより表7のようにWサブ画素の発光の色度座標である表8と同じ条件等色にした。 The chromaticity coordinates of the white light emission of the sub-pixel group and the white light emission of the W sub-pixel obtained by adding the B light-emitting element to the R, G, and B light-emitting elements having the device structure of FIG. Was measured. Tables 7 and 8 show the chromaticity coordinates of each white. When the light emission of the R, G, and B light emitting elements was mixed, the chromaticity coordinates shown in Table 3 were used. However, the light emission of the B light emitting element was mixed with the light emission of the R, G, and B light emitting elements. As a result, as shown in Table 7, the same color condition was used as in Table 8, which is the chromaticity coordinate of light emission of the W sub-pixel.
この場合、上述したように干渉を用いた表示装置では、これら条件等色のR+G+B(+B)サブ画素の発光とWサブ画素の発光との色度座標を合わせたときの混合比率から、同混合比率を変えたときに所望の白の色度座標を得ることはできなかった。 In this case, in the display device using interference as described above, the same mixture is obtained from the mixing ratio when the chromaticity coordinates of the light emission of the R + G + B (+ B) sub-pixel and the light emission of the W sub-pixel of the same color are combined. The desired white chromaticity coordinates could not be obtained when the ratio was changed.
また、視野角を表示面の法線方向から傾けていき、0度と60度の図17のスペクトラムで示されるR+G+B(+B)サブ画素群の発光、及び図18のスペクトラムで示されるWサブ画素の発光の色度座標を測定した。結果は、表9及び表10のようになり、表示装置の色度座標が条件等色になるようにBの発光素子を加えたとしても、視野角を表示面の法線方向から傾けて干渉条件が変わると所望の白の色度座標を得ることはできなかった。 Further, the viewing angle is tilted from the normal direction of the display surface, the light emission of the R + G + B (+ B) subpixel group indicated by the spectrum of FIG. 17 at 0 degrees and 60 degrees, and the W subpixel indicated by the spectrum of FIG. The chromaticity coordinates of the luminescence were measured. The results are as shown in Table 9 and Table 10, and even if the B light emitting element is added so that the chromaticity coordinates of the display device are the same color as the condition, the viewing angle is tilted from the normal direction of the display surface to interfere. When the conditions were changed, the desired white chromaticity coordinates could not be obtained.
そこで、上記実施形態1のように、図1に示す色度座標で表されるR+G+Bサブ画素群の発光(混合光)と、図2に示す色度座標で表されるWサブ画素の発光とを隣接して配置した。ここで、図2のWサブ画素の発光の色度座標は図1のWの色度座標と同じである。この表示装置において目標の白色は図1、2のWの色度座標としている。 Therefore, as in the first embodiment, the light emission (mixed light) of the R + G + B subpixel group represented by the chromaticity coordinates shown in FIG. 1 and the light emission of the W subpixel represented by the chromaticity coordinates shown in FIG. Were placed adjacent to each other. Here, the chromaticity coordinate of light emission of the W sub-pixel in FIG. 2 is the same as the chromaticity coordinate of W in FIG. In this display device, the target white color is the chromaticity coordinate of W in FIGS.
以下に、これらの色度座標の発光材料のスペトラム関係をより具体的に述べる。 Hereinafter, the spectral relationship of the light emitting material having these chromaticity coordinates will be described more specifically.
R発光材料は図3で示されるPLスペクトラム形状、G発光材料は図4で示されるPLスペクトラム形状、B発光材料は図5で示されるPLスペクトラム形状であった。また、R+G+Bサブ画素群の発光のPLスペクトラムは図6の形状であった。 The R luminescent material had the PL spectrum shape shown in FIG. 3, the G luminescent material had the PL spectrum shape shown in FIG. 4, and the B luminescent material had the PL spectrum shape shown in FIG. Further, the PL spectrum of light emission of the R + G + B sub-pixel group has the shape shown in FIG.
Wサブ画素の発光は前記R,G,Bの発光素子の発光を所定の比率で混合した図6のPLスペクトラムと等しくなるようにしている。したがって、これら2種の白のPL発光の色度座標は条件等色であり、スペクトラム形状も等しくなり、図7に示すR+G+Bサブ画素群の発光と図8に示すWサブ画素の発光とのスペクトル関係になる。 The light emission of the W subpixel is made equal to the PL spectrum of FIG. 6 in which the light emission of the R, G, and B light emitting elements is mixed at a predetermined ratio. Therefore, the chromaticity coordinates of these two types of white PL emission are the same color and the spectrum shapes are also equal, and the spectrum of the emission of the R + G + B subpixel group shown in FIG. 7 and the emission of the W subpixel shown in FIG. Become a relationship.
この場合、干渉を用いた表示装置で、これら条件等色のR+G+Bサブ画素群の発光とWサブ画素の発光との色度座標を合わせた混合比率から、同混合比率を変えたときにも所望の白の色度座標を得ることができた。 In this case, in a display device using interference, it is also desirable when the mixing ratio is changed from the mixing ratio of the chromaticity coordinates of the light emission of the R + G + B sub-pixel group having the same color and the light emission of the W sub-pixel. It was possible to obtain the white chromaticity coordinates.
また、視野角を表示面の法線方向から傾けていき、0度と60度のR+G+Bサブ画素群の発光及びWサブ画素の発光の色度座標を測定した。結果は、R+G+Bサブ画素群の発光及びWサブ画素の発光ともに表11のようになり、図19のスペクトラムの混合光は、視野角を表示面の法線方向から傾けて干渉条件が変わっても所望の白の色度座標を得ることができた。 Further, the viewing angle was inclined from the normal direction of the display surface, and the chromaticity coordinates of the light emission of the R + G + B subpixel group and the light emission of the W subpixel at 0 degree and 60 degrees were measured. As a result, both the light emission of the R + G + B sub-pixel group and the light emission of the W sub-pixel are as shown in Table 11. The mixed light of the spectrum of FIG. 19 is tilted from the normal direction of the display surface even if the interference condition changes. The desired white chromaticity coordinates could be obtained.
これは、R+G+Bサブ画素群の混合スペクトルが視野角で変化していくと、W画素のスペクトルも同様に変化する。そのため、これらR+G+Bサブ画素群の発光の混合スペクトルの変化とWサブ画素の発光のスペクトルの変化とが加算されても、R+G+B+Wサブ画素群の発光の混合スペクトルと等しく変化するためである。 This is because when the mixed spectrum of the R + G + B sub-pixel group changes with the viewing angle, the spectrum of the W pixel also changes. For this reason, even if the change in the emission spectrum of the R + G + B sub-pixel group and the change in the emission spectrum of the W sub-pixel are added, it changes equally with the emission spectrum of the R + G + B + W sub-pixel group.
ちなみに、本実施形態の発光素子も有機発光素子(有機EL素子)とすると、比較的構成が簡単で薄い表示装置を構成することができる。 Incidentally, when the light emitting element of this embodiment is also an organic light emitting element (organic EL element), a thin display device having a relatively simple configuration can be formed.
<実施形態4>
上記構成の表示装置を表示部として有する撮像装置(例えばデジタルカメラ)を構成すると、上述した効果を有する撮像装置を実現できる。
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When an imaging device (for example, a digital camera) having the display device having the above configuration as a display unit is configured, an imaging device having the above-described effects can be realized.
10 基板
11 反射電極
12 正孔輸送層
13 発光層
14 電子輸送層
15 電子注入層
16 透明電極
26 ガラス基板
27 干渉を起こさせるための反射板
20 透明電極
21 正孔を発光層に注入転送する層
23 B発光層
24 R発光層
25 G発光層
22 陰極からの電子を発光層に注入転送する層
28 B発光素子に供給される駆動電流
29 R発光素子に供給される駆動電流
30 G発光素子に供給される駆動電流
31 W画素に供給される駆動電流
32 透明導電層
DESCRIPTION OF
Claims (9)
各発光素子は、前記発光層から前記反射層に向かい前記反射層で反射する光と、前記発光層から前記反射層とは反対側に向かう光との干渉を用いた表示装置において、
前記複数の発光素子は、第1の発光素子と、前記第1の発光素子とは異なる発光色の第2の発光素子と、第1の発光素子の発光と第2の発光素子の発光とを混合したスペクトルと同一の発光スペクトルを有する第3の発光素子と、を有することを特徴とする表示装置。 Having a plurality of light emitting elements in which a reflective layer and a light emitting layer are laminated,
Each light emitting element is a display device using interference between light reflected from the light emitting layer toward the reflective layer and reflected from the reflective layer and light directed from the light emitting layer to the opposite side of the reflective layer.
The plurality of light emitting elements include a first light emitting element, a second light emitting element having a light emission color different from that of the first light emitting element, light emission of the first light emitting element and light emission of the second light emitting element. And a third light-emitting element having the same emission spectrum as the mixed spectrum.
前記第3の発光素子は、前記第1の発光素子の発光スペクトラムを有する発光材料と前記第2の発光素子の発光スペクトラムを有する発光材料とが、前記基板における前記第1の発光素子と前記第2の発光素子とを積層した同一基板面上に複数積層されている構成であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The first light emitting element and the second light emitting element are stacked on a substrate,
The third light emitting element includes a light emitting material having an emission spectrum of the first light emitting element and a light emitting material having an emission spectrum of the second light emitting element, the first light emitting element and the first light emitting element on the substrate. The display device according to claim 1, wherein a plurality of the light emitting elements are stacked on the same substrate surface.
前記第3の発光素子は、前記第1の発光素子の発光スペクトラムを有する発光材料と前記第2の発光素子の発光スペクトラムを有する発光材料とが、前記基板における前記第1の発光素子と前記第2の発光素子とを配置した同一基板面上に複数配置されている構成であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The first light emitting element and the second light emitting element are disposed on a substrate,
The third light emitting element includes a light emitting material having an emission spectrum of the first light emitting element and a light emitting material having an emission spectrum of the second light emitting element, the first light emitting element and the first light emitting element on the substrate. The display device according to claim 1, wherein a plurality of light emitting elements are arranged on the same substrate surface.
前記第1の発光素子の発光と前記第2の発光素子の発光と前記第3の発光素子の発光との混合光の混合スペクトルとは、視野角を表示面の法線方向から傾けても等しく変化することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の表示装置。 A mixed spectrum of the mixed light of the light emission of the first light emitting element and the light emission of the second light emitting element, and the light emission of the third light emitting element;
The mixed spectrum of the mixed light of the light emission of the first light emitting element, the light emission of the second light emitting element, and the light emission of the third light emitting element is equal even if the viewing angle is tilted from the normal direction of the display surface. The display device according to claim 1, wherein the display device changes.
各発光素子は、前記発光層から前記反射層に向かい前記反射層で反射する光と、前記発光層から前記反射層とは反対側に向かう光との干渉を用いた表示装置において、
前記複数の発光素子は、第1の発光素子と、前記第1の発光素子とは異なる発光色の第2の発光素子と、前記第1の発光素子及び第2の発光素子とは異なる発光色の第3の発光素子と、第1の発光素子、第2の発光素子及び第3の発光素子の発光を混合したスペクトルと同一の発光スペクトルを有する第4の発光素子と、を有することを特徴とする表示装置。 Having a plurality of light emitting elements in which a reflective layer and a light emitting layer are laminated,
Each light emitting element is a display device using interference between light reflected from the light emitting layer toward the reflective layer and reflected from the reflective layer and light directed from the light emitting layer to the opposite side of the reflective layer.
The plurality of light emitting elements include a first light emitting element, a second light emitting element having a light emitting color different from that of the first light emitting element, and a light emitting color different from that of the first light emitting element and the second light emitting element. And a fourth light emitting element having the same emission spectrum as the spectrum obtained by mixing the light emission of the first light emitting element, the second light emitting element, and the third light emitting element. Display device.
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