JP2013231961A - 表示装置、及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】観察者が観察する画像において、暗部をより詳細に表現することにより、豊かな奥行きを感じられる画像を表示する。NTSC比が80%以上、且つ、コントラスト比が500以上であり、且つ、スペクトルの半値幅が60nm以下の光を100μs以下の応答時間で発光可能な発光モジュールを含む画素が、80ppi以上の精細度で設けられた表示装置に、所定の階調を有する画像信号を、より低輝度側の画像を高階調表現可能な画像信号に変換する回路を付加すればよい。
【選択図】図5
Description
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の構成例について、図面を参照して説明する。
以下では、表示部101の構成例について、詳細に説明する。
表示パネル400の断面を含む構造について、図2(B)を参照して説明する。表示パネル400は、ソース側の駆動回路部104と、画素402に含まれる副画素402Gと、引き回し配線408を備える。なお、本実施の形態で例示する表示パネル400の表示部101は、図中に示す矢印の方向に光を射出して、画像を表示する。
図2(A)に例示する表示パネル400には、トップゲート型のトランジスタが適用されている。ソース側の駆動回路部104、ゲート側の駆動回路部103並びに副画素にはさまざまな構造のトランジスタを適用できる。また、これらのトランジスタのチャネルが形成される領域には、さまざまな半導体を用いることができる。具体的には、アモルファスシリコン、ポリシリコン、単結晶シリコンの他、酸化物半導体などを用いることができる。
表示部101に設けられた画素402の構成について、図2(C)参照して説明する。
隔壁418は第1の電極421B、第1の電極421Gおよび第1の電極421Rの端部を覆って形成されている。
本実施の形態で例示する表示パネル400は、第1の基板410、第2の基板440、およびシール材405で囲まれた空間に、発光素子を封止する構造を備える。
以下では、図1で例示した画像処理装置107の詳細について、図面を参照して説明する。
以下では、階調変換部111による階調変換処理について説明する。ここでは、階調変換部111に第1の画像信号S1が入力され、階調変換部111により階調変換処理を施した後の信号として、第2の画像信号S2が出力されるとして説明する。
本実施の形態では、入力される画像信号に含まれる画像を複数の領域に分割し、必要な領域にのみ階調変換処理を施す方法について説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光モジュールに用いることができる発光素子の構成について説明する。図7を参照して説明する。
発光素子の構成の一例を図7(A)に示す。図7(A)に例示する発光素子は、陽極1101と陰極1102の間に第1の発光ユニット1103aと第2の発光ユニット1103bを含むEL層が設けられている。さらに、第1の発光ユニット1103aと、第2の発光ユニット1103bとの間には中間層1104が設けられている。
次に、上述した構成を備える発光素子に用いることができる具体的な材料について、陽極、陰極、EL層、電荷発生領域、電子リレー層並びに電子注入バッファ層の順に説明する。
陽極1101は、仕事関数の大きい(具体的には4.0eV以上が好ましい)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、インジウム錫酸化物(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素若しくは酸化珪素を含有したインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide)、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。
陰極1102は、仕事関数の小さい(具体的には4.0eV未満)材料が好ましいが、陰極1102に接して第1の電荷発生領域を、発光ユニット1103との間に設ける場合、陰極1102は仕事関数の大小に関わらず様々な導電性材料を用いることができる。
上述した発光ユニット1103を構成する各層に用いることができる材料について、以下に具体例を示す。
正孔注入層は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン(略称:H2Pc)や銅フタロシアニン(略称:CuPc)等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送層は、単層に限られず正孔輸送性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。電子よりも正孔の輸送性の高い物質であればよく、特に10−6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質が、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
発光層は、発光物質を含む層である。発光層は、単層に限られず発光物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。発光物質は蛍光性化合物や、燐光性化合物を用いることができる。発光物質に燐光性化合物を用いると、発光素子の発光効率を高められるため好ましい。
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層は、単層に限られず電子輸送性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。正孔よりも電子の輸送性の高い物質であればよく、特に10−6cm2/Vs以上の電子移動度を有する物質が、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層は、単層に限られず電子注入性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。電子注入層を設ける構成とすることで陰極1102からの電子の注入効率が高まり、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
第1の電荷発生領域1104c、及び第2の電荷発生領域は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む領域である。なお、電荷発生領域は、同一膜中に正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含有する場合だけでなく、正孔輸送性の高い物質を含む層とアクセプター性物質を含む層とが積層されていてもよい。但し、陰極に接して設けられる第1の電荷発生領域が積層構造の場合には、正孔輸送性の高い物質を含む層が陰極1102と接する構造となる。陽極に接して設けられる第2の電荷発生領域が積層構造の場合には、アクセプター性物質を含む層が陽極1101と接する構造となる。
電子リレー層1104bは、第1の電荷発生領域1104cにおいてアクセプター性物質がひき抜いた電子を速やかに受け取ることができる層である。従って、電子リレー層1104bは、電子輸送性の高い物質を含む層であり、またそのLUMO準位は、第1の電荷発生領域1104cにおけるアクセプター性物質のアクセプター準位と、発光ユニット1103のLUMO準位との間に位置する。具体的には、およそ−5.0eV以上−3.0eV以下とするのが好ましい。
電子注入バッファ層1104aは、第1の電荷発生領域1104cから発光ユニット1103への電子の注入を容易にする層である。電子注入バッファ層1104aを第1の電荷発生領域1104cと発光ユニット1103の間に設けることにより、両者の注入障壁を緩和することができる。
発光素子の作製方法の一態様について説明する。第1の電極上にこれらの層を適宜組み合わせてEL層を形成する。EL層は、それに用いる材料に応じて種々の方法(例えば、乾式法や湿式法等)を用いることができ。例えば、真空蒸着法、インクジェット法またはスピンコート法などを選んで用いればよい。また、各層で異なる方法を用いて形成してもよい。EL層上に第2の電極を形成し、発光素子を作製する。
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について説明する。具体的には、上記実施の形態で例示した表示装置を搭載した電子機器について図8を用いて説明する。
作製した発光モジュールに用いた発光素子の構成を図9に示す。作製した発光モジュールは、いずれも第1の電極251が反射膜を兼ね、第2の電極252が半透過・半反射膜を兼ね、第1の電極と第2の電極の間に発光性の有機化合物を含む層253を備える。
いずれの発光モジュールも、反射膜を兼ねる第1の電極251に200nmのアルミニウム−チタン合金膜と、その上に厚さ6nmのチタン膜を積層して用いた。また、反射膜上に設けられる光学調整層として酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(略称:ITSO)膜を用いた。なお、発光色ごとに光学調整層の厚さを最適化した。
第2の電極252は、15nmの銀・マグネシウム合金膜上に70nmのインジウム錫酸化物(略称:ITO)を積層した導電膜を用いた。銀・マグネシウム合金膜は重量比10:1(=Ag:Mg)で共蒸着して形成した。
図9に示すように、発光性の有機化合物を含む層253は、中間層1504を挟んで2つのEL層(第1のEL層1503aと第2のEL層1503b)が設けられた構造(タンデム構造ともいう)を備える。
作製した発光モジュールの特性を測定した結果を以下に示す。
作製した発光モジュールが発する光のスペクトルを測定した結果を図10に示す。
図11は、上記の3つの発光モジュールが発する光の色をプロットした色度図である。各プロットを頂点とする破線の三角は、当該発光モジュールを用いて表示できる色の範囲を示すものである。その面積は、NTSC(National Television System Committee)が定めた規格を頂点とする実線の三角の面積の95.4%であった。
図12(A)には発光モジュールを発光させた際の、発光開始からの時間に対する発光輝度を示している。また図12(B)は、図12(A)の横軸を拡大したものである。なお、縦軸の発光輝度は、発光モジュールの発光輝度が安定したときの発光輝度を100%として規格化したものを用いている。
101 表示部
103 駆動回路部
104 駆動回路部
105 制御回路部
107 画像処理装置
109 デコーダ回路部
111 階調変換部
113 記憶部
114 ノイズ除去部
115 画素間補完部
116 色調補正部
117 補完フレーム生成部
251 電極
252 電極
253 層
400 表示パネル
402 画素
402B 副画素
402G 副画素
402R 副画素
405 シール材
408 配線
410 基板
411 トランジスタ
412 トランジスタ
413 nチャネル型トランジスタ
414 pチャネル型トランジスタ
416 絶縁層
418 隔壁
420B 発光素子
420G 発光素子
420R 発光素子
421B 電極
421G 電極
421R 電極
422 電極
423 層
423a 層
423b 層
424 中間層
431 空間
440 基板
441B カラーフィルタ
441G カラーフィルタ
442 膜
450B 発光モジュール
450G 発光モジュール
450R 発光モジュール
1101 陽極
1102 陰極
1103 発光ユニット
1103a 発光ユニット
1103b 発光ユニット
1104 中間層
1104a 電子注入バッファ層
1104b 電子リレー層
1104c 電荷発生領域
1113 正孔注入層
1114 正孔輸送層
1115 発光層
1116 電子輸送層
1117 電子注入層
1503a EL層
1503b EL層
1504 中間層
1504a 電子注入バッファ層
1504b 電子リレー層
1504c 電荷発生領域
1511 正孔注入層
1512 正孔輸送層
1513 発光層
1514a 電子輸送層
1514b 電子輸送層
1522 正孔輸送層
1523a 発光層
1523b 発光層
1524a 電子輸送層
1524b 電子輸送層
1525 電子注入層
7100 テレビジョン装置
7101 筐体
7103 表示部
7105 スタンド
7107 表示部
7109 操作キー
7110 リモコン操作機
7201 本体
7202 筐体
7203 表示部
7204 キーボード
7205 外部接続ポート
7206 ポインティングデバイス
7301 筐体
7302 筐体
7303 連結部
7304 表示部
7305 表示部
7306 スピーカ部
7307 記録媒体挿入部
7308 LEDランプ
7309 操作キー
7310 接続端子
7311 センサ
7312 マイクロフォン
7400 携帯電話機
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
7405 スピーカ
7406 マイク
7450 コンピュータ
7451L 筐体
7451R 筐体
7452L 表示部
7452R 表示部
7453 操作ボタン
7454 ヒンジ
7455L 左側スピーカ
7455R 右側スピーカ
7456 外部接続ポート
Claims (8)
- 表示部と、階調変換部と、を備え、
前記表示部は、NTSC比が80%以上、且つ、コントラスト比が500以上であり、且つ、スペクトルの半値幅が60nm以下の光を100μs以下の応答時間で発光可能な発光モジュールを含む画素が、80ppi以上の精細度で設けられ、
前記階調変換部は、当該階調変換部に入力される第1の画像信号を第2の画像信号に変換して、当該第2の画像信号を前記表示部に送信し、
前記第1の画像信号は、p値(pは自然数)の階調を有し、
前記第2の画像信号は、前記第1の画像信号のうち、最も低輝度からq番目までのq値のそれぞれを、さらに2r値に分割する階調変換処理が施された信号であり、
qは1以上p/2以下、且つ、rは1以上20以下であることを満たす、
表示装置。 - 表示部と、階調変換部と、を備え、
前記表示部は、NTSC比が80%以上、且つ、コントラスト比が500以上であり、且つ、スペクトルの半値幅が60nm以下の光を100μs以下の応答時間で発光可能な発光モジュールを含む画素が、80ppi以上の精細度で設けられ、
前記発光モジュールは、
反射膜および半透過・半反射膜と、
前記反射膜と前記半透過・半反射膜との間に設けられ、一対の電極と、前記一対の電極の間に発光性の有機化合物を含む層を複数と、前記発光性の有機化合物の間に中間層を備える発光素子と、
前記半透過・半反射膜を介して前記発光素子と重なるように設けられたカラーフィルタと、を備え、
前記階調変換部は、当該階調変換部に入力される第1の画像信号を第2の画像信号に変換して、当該第2の画像信号を前記表示部に送信し、
前記第1の画像信号は、p値(pは自然数)の階調を有し、
前記第2の画像信号は、前記第1の画像信号のうち、最も低輝度からq番目までのq値のそれぞれを、さらに2r値に分割する階調変換処理が施された信号であり、
qは1以上p/2以下、且つ、rは1以上20以下であることを満たす、
表示装置。 - 前記階調変換部は、前記第1の画像信号に含まれる画像を複数の領域に分割して、それぞれの領域における輝度分布を抽出し、
前記輝度分布に応じて、当該領域に対して前記階調変換処理を行うか否かを判定し、
前記階調変換処理を行うべき領域に対して、当該階調変換処理を施す、
請求項1または請求項2に記載の、表示装置。 - 前記画素の各々に設けられる前記発光モジュールは、
赤色を呈する光を透過するカラーフィルタと、光学距離が600nm以上800nm未満のi/2倍(iは自然数)に調整された前記反射膜と前記半透過・半反射膜を備える第1の発光モジュール、または
緑色を呈する光を透過するカラーフィルタと、光学距離が500nm以上600nm未満のj/2倍(jは自然数)に調整された前記反射膜と前記半透過・半反射膜を備える第2の発光モジュール、または
青色を呈する光を透過するカラーフィルタと、光学距離が400nm以上500nm未満のk/2倍(kは自然数)に調整された前記反射膜と前記半透過・半反射膜を備える第3の発光モジュールのうち、いずれか一である、
請求項1乃至請求項3のいずれか一に記載の、表示装置。 - 前記画素の各々に設けられる前記発光モジュールは、
赤色を呈する光を透過するカラーフィルタと、光学距離が600nm以上800nm未満のi/2倍(iは自然数)に調整された前記反射膜と前記半透過・半反射膜を備える第1の発光モジュール、または、
緑色を呈する光を透過するカラーフィルタと、光学距離が500nm以上600nm未満のj/2倍(jは自然数)に調整された前記反射膜と前記半透過・半反射膜を備える第2の発光モジュール、または、
青色を呈する光を透過するカラーフィルタと、光学距離が400nm以上500nm未満のk/2倍(kは自然数)に調整された前記反射膜と前記半透過・半反射膜を備える第3の発光モジュールのうち、いずれか一であり、
前記第1の発光モジュール、前記第2の発光モジュールおよび前記第3の発光モジュールは、同じ発光性の有機化合物を含む層を含む、
請求項1乃至請求項3のいずれか一に記載の、表示装置。 - 前記発光モジュールは、
一対の前記電極の一方が反射膜を兼ね、他方が半透過・半反射膜を兼ねる発光素子を備える、
請求項1乃至請求項5のいずれか一に記載の、表示装置。 - 前記画素の各々に設けられる前記発光モジュールは、
スペクトルの半値幅が50nmより小さい赤色を呈する光、
または、半値幅が前記赤色を呈する光のスペクトルの半値幅より小さい緑色を呈する光、
または、半値幅が前記緑色を呈する光のスペクトルの半値幅より小さい青色を呈する光のうち、いずれか一の光を発する、
請求項1乃至請求項6のいずれか一に記載の、表示装置。 - 請求項1乃至請求項7のいずれか一に記載の表示装置を備える、電子機器。
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