JP2015043009A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トップエミッション型の有機ＥＬ表示パネルを使用する表示装置において、シェーディングの発生を防止する。
【解決手段】マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、前記各サブピクセルは、第１と第２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２とから成る一対の素子を少なくとも一対有する表示装置であって、基板１０上の、前記各サブピクセルの画素回路１１部上に形成される前記各サブピクセルの前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子が形成される素子形成部１２と、前記素子形成部１２上に形成される画素内配線部１３と、前記画素内配線部１３上に形成される誘電体層とを有し、前記第１と第２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２は、互いに並列で、ダイオード特性が互いに逆方向になるように形成され、点灯期間に、駆動電源、前記第１の有機ＥＬ素子、前記画素内配線部、および、前記第２の有機ＥＬ素子の経路で、駆動電流が流れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に係わり、特に、トップエミッション型の有機ＥＬ表示パネルを採用する有機ＥＬ表示装置に適用して有効な技術に関する。

近年、フラットディスプレイ装置の需要が増大している。特に、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子（ＯＬＥＤ；Organic Light Emitting Diode）を用いた有機ＥＬ表示パネルは、消費電力、軽さ、薄さ、動画特性、視野角などの点で優れており、開発、実用化も進んでいる。有機ＥＬ表示パネルは、電流駆動素子であり、直流電流で駆動するのが一般的である。
これに対して、下記特許文献１には、並列に一対の有機ＥＬ素子を設け、一対の有機ＥＬ素子の一方の有機ＥＬ素子のアノードを、他方の有機ＥＬ素子のカソードに接続するとともに、一対の有機ＥＬ素子の一方の有機ＥＬ素子のカソードを、他方の有機ＥＬ素子のアノードに接続し、当該一対の有機ＥＬ素子を、高周波誘導電流で駆動して発光させることが記載されている。

特許第４４７３４７２号明細書

トップエミッション型の有機ＥＬ表示パネルでは、有機ＥＬ素子の色度視角対策でキャビティレス構造を採用すると、カソード電極の抵抗値が高いことによるシェーディングが発生するという問題点がある。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、トップエミッション型の有機ＥＬ表示パネルを使用する表示装置において、シェーディングの発生を防止することが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、前記各サブピクセルは、第１の有機ＥＬ素子と第２の有機ＥＬ素子とから成る一対の有機ＥＬ素子を少なくとも一対有する表示装置であって、基板と、前記基板上に形成され、前記各サブピクセルの画素回路が形成される画素回路部と、前記画素回路部上に形成され、前記各サブピクセルの前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子が形成される素子形成部と、前記素子形成部上に形成される画素内配線部と、前記画素内配線部上に形成される誘電体層とを有し、前記素子形成部に形成される前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子における前記第１の有機ＥＬ素子と前記第２の有機ＥＬ素子は、互いに並列で、ダイオード特性が互いに逆方向になるように形成され、点灯期間に、駆動電源、前記第１の有機ＥＬ素子、前記画素内配線部、および、前記第２の有機ＥＬ素子の経路で、駆動電流が流れる。

（２）マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、前記各サブピクセルは、第１の有機ＥＬ素子と第２の有機ＥＬ素子とから成る一対の有機ＥＬ素子を少なくとも一対有する表示装置であって、基板と、前記基板上に形成され、前記各サブピクセルの画素回路が形成される画素回路部と、前記画素回路部上に形成され、前記各サブピクセルの前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子が形成される素子形成部と、前記素子形成部上に形成される画素内配線部と、前記画素内配線部上に形成される誘電体層とを有し、前記画素回路部は、駆動トランジスタを有し、前記素子形成部に形成される前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子における前記第１の有機ＥＬ素子は、前記駆動トランジスタの第２電極と接続される第１のアノード電極と、前記画素内配線部に接続される第１のカソード電極と、前記第１のアノード電極と前記第１のカソード電極との間に挟持される第１の有機層とを有し、前記素子形成部に形成される前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子における前記第２の有機ＥＬ素子は、前記画素内配線部に接続される第２のアノード電極と、基準電圧が入力される第２のカソード電極と、前記第２のアノード電極と前記第２のカソード電極との間に挟持される第２の有機層とを有する。

（３）マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、前記各サブピクセルは、第１の有機ＥＬ素子と第２の有機ＥＬ素子とから成る一対の有機ＥＬ素子を少なくとも一対有する表示装置であって、基板と、前記基板上に形成され、前記各サブピクセルの画素回路が形成される画素回路部と、前記画素回路部上に形成され、前記各サブピクセルの前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子が形成される素子形成部と、前記素子形成部上に形成される画素内配線部と、前記画素内配線部上に形成される誘電体層とを有し、前記画素回路部は、駆動トランジスタを有し、前記素子形成部に形成される前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子における前記第１の有機ＥＬ素子は、前記駆動トランジスタの第２電極と接続される第１のアノード電極と、前記第１のアノード電極と前記画素内配線部との間に挟持される第１の有機層とを有し、前記素子形成部に形成される前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子における前記第２の有機ＥＬ素子は、基準電圧が入力される第２のカソード電極と、前記画素内配線部と前記第２のカソード電極との間に挟持される第２の有機層とを有する。

（４）（１）ないし（３）の何れかにおいて、前記画素内配線部は、複数のサブピクセル単位、例えば、第１の色のサブピクセル、第２の色のサブピクセル、第３の色のサブピクセルの３つのサブピクセル単位に形成されている。
（５）（１）ないし（３）の何れかにおいて、前記画素内配線部は、全てのサブピクセルに対して共通に形成されている。
（６）（１）ないし（３）の何れかにおいて、第１の方向に互いに隣接する２つのサブピクセルにおいて、前記第１の有機ＥＬ素子、および、前記第２の有機ＥＬ素子は、互いに隣接して配置される。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、トップエミッション型の有機ＥＬ表示パネルを使用する表示装置において、シェーディングの発生を防止することが可能となる。

本発明の実施例の有機ＥＬ表示装置のサブピクセル構造と、画素回路の回路構成を示す図である。 本発明の実施例の有機ＥＬ表示装置のサブピクセル構造の一例を示す図である。 本発明の実施例の有機ＥＬ表示装置のサブピクセル構造の他の例を示す図である。 本発明の実施例の有機ＥＬ表示装置の画素配置を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施例は、本発明の特許請求の範囲の解釈を限定するためのものではない。
図１は、本発明の実施例の有機ＥＬ表示装置のサブピクセル構造と、画素回路の回路構成を示す図である。
本実施例の有機ＥＬ表示装置は、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有する。これらのサブピクセルは、有機ＥＬ表示パネル上に形成される。
図１に示すように、有機ＥＬ表示パネルは、基板１０と、基板１０上に形成される画素回路部１１と、画素回路部１１上に形成される素子形成部１２と、素子形成部１２上に形成される画素内配線部１３と、画素内配線部１３上に形成される誘電体膜（封止膜）１４とを有する。
画素回路部１１と素子形成部１２とは、各サブピクセル毎に形成される。また、画素内配線部１３は、複数のサブピクセル毎に形成され、誘電体膜１４は、各サブピクセルに共通に形成される。なお、画素内配線部１３は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜で構成される。
図１に示すように、各サブピクセルの素子形成部１２には、有機ＥＬ素子が形成されるが、本実施例では、各サブピクセルの素子形成部１２には、少なくとも一対の有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２）が形成される。
ここで、素子形成部１２に形成される、少なくとも一対の有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２）は、互いに並列で、ダイオード特性が互いに逆方向になるように接続される。

図１に示すように、各サブピクセルの画素回路には、データ線（Ｄａｔａ）と、走査線（Ｓｃａｎ）と、リセット線（Ｒｅｓｅｔ）とが入力される。
各サブピクセルの画素回路は、駆動トランジスタ（ＴｒＤ）と、駆動トランジスタ（ＴｒＤ）のドレイン（または、ソース）とゲートとの間に接続されるスイッチングトランジスタ（Ｔｒ１）と、駆動トランジスタ（ＴｒＤ）のゲートとデータ線（Ｄａｔａ）との間に接続されるスイッチングトランジスタ（Ｔｒ２）と容量素子（Ｃ）の直列回路とを有する。
ここで、スイッチングトランジスタ（Ｔｒ１）のゲートは、リセット線（Ｒｅｓｅｔ）に接続され、スイッチングトランジスタ（Ｔｒ２）のゲートは、走査線（Ｓｃａｎ）に接続される。
駆動トランジスタ（ＴｒＤ）のソース（または、ドレイン）は、直流電源１５のプラス端子に接続され、直流電源１５のマイナス端子（所謂、ＧＮＤの基準電圧が印加される端子）は、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ２）のカソードに接続される。
したがって、点灯期間に、本実施例では、直流電源１５→駆動トランジスタ（ＴｒＤ）→有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１）→有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ２）→直流電源１５の経路で駆動電流が流れ、一対の有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２）が発光する。

図１に示すように、本実施例では、各サブピクセルの素子形成部１２には、少なくとも一対の有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２）が形成されるが、一対の有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２）は、互いに並列で、ダイオード特性が互いに逆方向になるように接続される。
そのため、画素内配線部１３は、同一サブピクセル内の一対の有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２）のカソードとアノードを接続するだけに使用されるので、画素内配線部１３の抵抗値は高くても良い。
これにより、画素内配線部１３の抵抗値による輝度シェーディングのない中型の有機ＥＬ表示パネル、あるいは、小画面のモバイル製品で、高効率でかつ色度視角の特性の良い薄型の有機ＥＬ表示パネルを実現することが可能となる。
また、本実施例では、画素回路から見ると、一対の有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２）は直列に接続されている。このため、本実施例に使用される画素回路部１１内の画素回路は、前述した画素回路に限定されず、既存のあらゆる有機ＥＬ素子向けの画素回路が適用可能である。

図２は、本発明の実施例の有機ＥＬ表示装置のサブピクセル構造の一例を示す図である。
図２に示すサブピクセル構造では、図１の素子形成部１２は、各サブピクセル毎に、電極（２０Ａ）と、電極（２０Ｂ）と、有機層Ａ（２１Ａ）と、有機層Ｂ（２１Ｂ）とで構成される。なお、電極（２０Ａ）と、電極（２０Ｂ）と、有機層Ａ（２１Ａ）と、有機層Ｂ（２１Ｂ）は、周囲が誘電体層２３で覆われている。
電極（２０Ａ）と、有機層Ａ（２１Ａ）と、画素内配線部１３とが、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１）を構成し、電極（２０Ｂ）と、有機層Ｂ（２１Ｂ）と、画素内配線部１３とが、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ２）を構成する。
したがって、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１）において、電極（２０Ａ）がアノード電極を構成し、画素内配線部１３がカソード電極を構成し、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ２）において、画素内配線部１３がアノード電極を構成し、電極（２０Ｂ）がカソード電極を構成する。
有機層Ａ（２１Ａ）、および、有機層Ｂ（２１Ｂ）は、発光層のみの単一層構造、又は有機正孔輸送層と発光層から成る２層構造、或いは有機正孔輸送層と発光層及び有機電子輸送層から成る３層構造、さらには、これらの適当な層間に電子又は正孔の注入層やキャリアブロック層を挿入した複数の層からなる積層構造体で構成される。
図２の電極（２０Ａ）は、図１の駆動トランジスタ（ＴｒＤ）のドレイン（またはソースに接続され、図２の電極（２０Ｂ）は、ＧＮＤの基準電圧が供給される。

図３は、本発明の実施例の有機ＥＬ表示装置のサブピクセル構造の他の例を示す図である。
図３に示すサブピクセル構造では、図１の素子形成部１２は、各サブピクセル毎に、電極（２０Ａ）と、電極（２０Ｂ）と、有機層Ａ（２１Ａ）と、有機層Ｂ（２１Ｂ）と、電極（２２Ａ）と、電極（２２Ｂ）とで構成される。なお、電極（２０Ａ）と、電極（２０Ｂ）と、有機層Ａ（２１Ａ）と、有機層Ｂ（２１Ｂ）と、電極（２２Ａ）と、電極（２２Ｂ）は、周囲が誘電体層２３で覆われている。
電極（２０Ａ）と、有機層Ａ（２１Ａ）と、電極（２２Ａ）とが、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１）を構成し、電極（２０Ｂ）と、有機層Ｂ（２１Ｂ）と、電極（２２Ｂ）とが、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ２）を構成する。
したがって、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１）において、電極（２０Ａ）がアノード電極を構成し、電極（２２Ａ）がカソード電極を構成し、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ２）において、電極（２２Ｂ）がアノード電極を構成し、電極（２０Ｂ）がカソード電極を構成する。
有機層Ａ（２１Ａ）、および、有機層Ｂ（２１Ｂ）は、発光層のみの単一層構造、又は有機正孔輸送層と発光層から成る２層構造、或いは有機正孔輸送層と発光層及び有機電子輸送層から成る３層構造、さらには、これらの適当な層間に電子又は正孔の注入層やキャリアブロック層を挿入した複数の層からなる積層構造体で構成される。
図３の電極（２０Ａ）は、図１の駆動トランジスタ（ＴｒＤ）のドレイン（またはソースに接続され、図３の電極（２０Ｂ）には、ＧＮＤの基準電圧が供給される。

図４は、本発明の実施例の有機ＥＬ表示装置の画素配置を示す図である。
図４において、Ｒ，Ｇ，Ｂは、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のサブピクセルを示し、Ｒ，Ｇ，Ｂの後に記載された（＋），（−）は、（＋）が、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１）を、（−）が、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ２）を示している。
また、図４のＯＬＥＤは、有機蒸着膜の形成単位を示している。即ち、本実施例では、図４のＯＬＥＤに示すように、第１の方向（図４の矢印Ａの方向）に互いに隣接する２つのサブピクセルにおいて、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１）、および、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ２）は、互いに隣接して配置される。
また、図４のＳＰＸは、画素内配線部１３の形成単位を示している。即ち、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のサブピクセルが１画素を構成するが、本実施例では、図４のＳＰＸに示すように、画素内配線部１３は、１画素単位に形成される。
本実施例では、一つのサブピクセル内の素子形成部１２に、少なくとも一対の有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２）が、互いに並列で、ダイオード特性が互いに逆方向になるように形成されるが、図４に示すように形成することにより、有機蒸着膜の形成単位（ＯＬＥＤ）、および、画素内配線部１３の形成単位（ＳＰＸ）共に、画素ピッチ以上の高解像度にする必要はない。
また、画素内配線部１３は、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ１）のアノードと、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ２）のカドードとを接続する目的で形成されるので、画素内配線部１３の抵抗値を充分に高く取れば、複数のサブピクセル単位（例えば、１画素単位等）に形成する必要はなく、各サブピクセルに共通な一枚の透明導電膜でもよい。
このため、本実施例においても、通常の有機ＥＬ表示パネル以上の高精細化は必要でない。これは、白色発光層を用い、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタを通すことでカラー画像を表示するカラーフィルタ方式の有機ＥＬ表示パネルでも同様である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。

１０ 基板
１１ 画素回路部
１２ 素子形成部
１３ 画素内配線部
１４ 誘電体膜（封止膜）
１５ 直流電源
２０Ａ，２０Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ 電極
２１Ａ 有機層Ａ
２１Ｂ 有機層Ｂ
２３ 誘電体層
ＯＬＥＤ 有機蒸着膜の形成単位
ＳＰＸ 画素内配線部の形成単位
ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２ 有機ＥＬ素子
Ｄａｔａ データ線
Ｓｃａｎ 走査線
Ｒｅｓｅｔ リセット線
ＴｒＤ 駆動トランジスタ
Ｔｒ１〜Ｔｒ３ スイッチングトランジスタ
Ｃ 容量素子

Claims (8)

1. マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
   前記各サブピクセルは、第１の有機ＥＬ素子と第２の有機ＥＬ素子とから成る一対の有機ＥＬ素子を少なくとも一対有する表示装置であって、
   基板と、
   前記基板上に形成され、前記各サブピクセルの画素回路が形成される画素回路部と、
   前記画素回路部上に形成され、前記各サブピクセルの前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子が形成される素子形成部と、
   前記素子形成部上に形成される画素内配線部と、
   前記画素内配線部上に形成される誘電体層とを有し、
   前記素子形成部に形成される前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子における前記第１の有機ＥＬ素子と前記第２の有機ＥＬ素子は、互いに並列で、ダイオード特性が互いに逆方向になるように形成され、
   点灯期間に、駆動電源、前記第１の有機ＥＬ素子、前記画素内配線部、および、前記第２の有機ＥＬ素子の経路で、駆動電流が流れることを特徴とする表示装置。
2. マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
   前記各サブピクセルは、第１の有機ＥＬ素子と第２の有機ＥＬ素子とから成る一対の有機ＥＬ素子を少なくとも一対有する表示装置であって、
   基板と、
   前記基板上に形成され、前記各サブピクセルの画素回路が形成される画素回路部と、
   前記画素回路部上に形成され、前記各サブピクセルの前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子が形成される素子形成部と、
   前記素子形成部上に形成される画素内配線部と、
   前記画素内配線部上に形成される誘電体層とを有し、
   前記画素回路部は、駆動トランジスタを有し、
   前記素子形成部に形成される前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子における前記第１の有機ＥＬ素子は、前記駆動トランジスタの第２電極と接続される第１のアノード電極と、
   前記画素内配線部に接続される第１のカソード電極と、
   前記第１のアノード電極と前記第１のカソード電極との間に挟持される第１の有機層とを有し、
   前記素子形成部に形成される前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子における前記第２の有機ＥＬ素子は、前記画素内配線部に接続される第２のアノード電極と、
   基準電圧が入力される第２のカソード電極と、
   前記第２のアノード電極と前記第２のカソード電極との間に挟持される第２の有機層とを有することを特徴とする表示装置。
3. マトリクス状に配置された複数のサブピクセルを有し、
   前記各サブピクセルは、第１の有機ＥＬ素子と第２の有機ＥＬ素子とから成る一対の有機ＥＬ素子を少なくとも一対有する表示装置であって、
   基板と、
   前記基板上に形成され、前記各サブピクセルの画素回路が形成される画素回路部と、
   前記画素回路部上に形成され、前記各サブピクセルの前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子が形成される素子形成部と、
   前記素子形成部上に形成される画素内配線部と、
   前記画素内配線部上に形成される誘電体層とを有し、
   前記画素回路部は、駆動トランジスタを有し、
   前記素子形成部に形成される前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子における前記第１の有機ＥＬ素子は、前記駆動トランジスタの第２電極と接続される第１のアノード電極と、
   前記第１のアノード電極と前記画素内配線部との間に挟持される第１の有機層とを有し、
   前記素子形成部に形成される前記少なくとも一対の有機ＥＬ素子における前記第２の有機ＥＬ素子は、基準電圧が入力される第２のカソード電極と、
   前記画素内配線部と前記第２のカソード電極との間に挟持される第２の有機層とを有することを特徴とする表示装置。
4. 前記画素内配線部は、複数のサブピクセル単位に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記画素内配線部は、第１の色のサブピクセル、第２の色のサブピクセル、第３の色のサブピクセルの３つのサブピクセル単位に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 前記画素内配線部は、全てのサブピクセルに対して共通に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 第１の方向に互いに隣接する２つのサブピクセルにおいて、前記第１の有機ＥＬ素子、および、前記第２の有機ＥＬ素子は、互いに隣接して配置されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 前記各サブピクセルの前記画素回路には、データ線と、リセット線と、走査線とが入力され、
   前記各サブピクセルの前記画素回路は、一端が前記駆動トランジスタのゲートに接続される容量素子と、
   ゲートが前記リセット線に接続されるとともに、前記駆動トランジスタのゲートと前記駆動トランジスタの第２電極との間に接続される第１トランジスタと、
   ゲートが前記走査線に接続されるとともに、前記容量素子の他端と前記データ線との間に接続される第２トランジスタとを有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の表示装置。

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