JP2015090814A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】バンクエッジの平面形状、すなわち、隣接する画素どうしの中心を結ぶ線分の方向(画素の方向)と、バンクエッジを形成する線分の方向が直交していると隣接画素に光漏れが発生する。
【解決手段】表示装置の画素の発光領域の形状、すなわち、バンク開口部のエッジの形状を次のようにする。バンクエッジにより形成される略線状の部分(線分)の方向が、最も近くに隣接する画素の方向に対して、直交しない(鋭角または鈍角の角度になる)ようにする。
【選択図】図4A
【解決手段】表示装置の画素の発光領域の形状、すなわち、バンク開口部のエッジの形状を次のようにする。バンクエッジにより形成される略線状の部分(線分)の方向が、最も近くに隣接する画素の方向に対して、直交しない(鋭角または鈍角の角度になる)ようにする。
【選択図】図4A
Description
本開示は、表示装置に関し、例えば発光素子を有する表示装置に適用可能である。
有機発光ダイオード(Organic Light-Emitting Diode:OLED)素子は、有機薄膜からなる発光層に正負の電荷を注入することにより電気エネルギーを光エネルギーに変換して発光する素子である。発光素子として有機発光ダイオード素子を備える発光型表示装置(以下、「OLED表示装置」という。)は、液晶表示装置に代表される非発光型の表示装置とは異なり、自発光型であるためバックライトなどの補助光源が不要なことから薄型、軽量である。さらにOLED表示装置は視野角が広く、表示の応答速度が速いといった特徴を有する。
一方、OLED表示装置では、例えば下部電極上に有機絶縁材料で形成した厚膜のバンク(下部電極の一部を露出する如く発光部(発光領域または発光エリアとも称する)を形成する堤状構造または隣接画素間の隔離構造)で各画素を構成する発光素子(発光層)の上記発光エリアを規定している。そして、このバンク及び下部電極上に発光層を形成し、さらにその上層を上部電極で覆った構造を持つ。下部電極と上部電極とは発光エリアの外周でバンクにより絶縁されている。OLED表示装置の発光領域を画素間で隔てる絶縁膜(所謂バンク層)を原因として、或る画素で生じた光が、これに隣接する他の画素領域から迷光となって漏れ出ることがあり、膜厚が薄くテーパーの少ない無機の絶縁膜でバンクを形成することで隣接画素からの光漏れを防止することが開示されている(特開2005−5227号公報(特許文献1))。
本願発明者らはバンクエッジの平面形状によって隣接画素から漏れる光の状況が変化することを見出した。
すなわち、特許文献1に開示されるようなバンクエッジの平面形状、すなわち、隣接する画素どうしの中心を結ぶ線分の方向と、バンクエッジを形成する線分の方向が直交していると光漏れがより多く発生する。
すなわち、特許文献1に開示されるようなバンクエッジの平面形状、すなわち、隣接する画素どうしの中心を結ぶ線分の方向と、バンクエッジを形成する線分の方向が直交していると光漏れがより多く発生する。
その他の課題と新規な特徴は、本開示の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本開示のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、表示装置の画素の発光領域の形状、すなわち、バンク開口部のエッジの形状を次のようにする。バンクエッジにより形成される略線状の部分(線分)の方向が、最も近くに隣接する画素の方向に対して、直交しない(鋭角または鈍角の角度になる)ようにする。
すなわち、表示装置の画素の発光領域の形状、すなわち、バンク開口部のエッジの形状を次のようにする。バンクエッジにより形成される略線状の部分(線分)の方向が、最も近くに隣接する画素の方向に対して、直交しない(鋭角または鈍角の角度になる)ようにする。
上記表示装置によれば、バンク形状に起因した光漏れが抑えられる。
以下、比較例、実施例および変形例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。
<本開示に先立って検討した技術>
OLED表示装置では一般に発光素子(有機発光ダイオード素子)を構成する下部電極の周縁部や非発光部を絶縁層(以下、バンクとも称する)で覆っており、バンクの開口部が発光領域に相当する。また、発光素子やバンクを含む表示部はその全面が透明な封止材で覆われ、さらにその上部には透明基板を配置して、それらの間隙を透明な充填剤で満たして固体封止している。
OLED表示装置では一般に発光素子(有機発光ダイオード素子)を構成する下部電極の周縁部や非発光部を絶縁層(以下、バンクとも称する)で覆っており、バンクの開口部が発光領域に相当する。また、発光素子やバンクを含む表示部はその全面が透明な封止材で覆われ、さらにその上部には透明基板を配置して、それらの間隙を透明な充填剤で満たして固体封止している。
画素はマトリクス状に配置され、各画素の発光領域の形状は一般に矩形を基調とする形状であり、バンクは略矩形状の開口を有する略格子状に形成される。このような構造のOLED表示装置において、発光素子として白色発光の有機発光ダイオード素子を用い、発光素子の光取出し側に赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3原色のカラーフィルター、もしくはRGBに加え白色(W)のカラーフィルターを設けることでフルカラーの表示装置を実現することを検討した。
この様なOLED表示装置において、例えばRの単色表示をしたとき、その色度が発光素子の発光スペクトルとRのカラーフィルターの透過率から予想される値にならず、色純度が低くなるということが懸念される。原色(単色)の色純度の低下は表示装置の色再現範囲の縮小という懸念も生じる。
その原因を検討した結果、所望の色に対応した画素と異なる色であって、本来発光すべきではない画素の領域から光が漏れていることが判明した。解析の結果、非発光画素からの光漏れはバンクに起因したものであることが分かった。以下、本開示に先立って検討した技術(以下、比較例という。)における光漏れについて説明する。
図6は比較例に係るOLED表示装置の概略構造を示す平面図である。下部電極62(以下、画素電極62とも呼ぶ。)の形状は四角形状で、画素開口部(バンク開口部)63の形状も四角形状で、画素開口部63は画素電極よりも小さい。バンク61は、画素開口部63を除いて、画素電極62等を覆っている。比較例では発光画素P00に隣接する非発光画素から光が漏れるため、色純度の低下や表示のぼやけが生じていた。図6には光漏れ箇所64が示されている。
図7Aは比較例に係る光漏れの状況を光学シミュレーションした結果を示す図であり、縦横で5×5のサブピクセルが配置された領域において、中央のサブピクセルのみ発光させた場合の面内の輝度分布(等輝度線)を表示したものである。図7Bは、図7Aのうちバンク開口形状を示した図である。発光画素P00に、隣接する画素P10、P01、P0−1、P−10のバンク開口部62のエッジ(バンクエッジ)近傍から光漏れが生じていることがわかる。また、発光画素P00の隣接する画素以外の画素P20、P02、P−20、P0−2のバンクエッジ近傍からも光漏れが生じている。一方、発光画素P00に対して、斜め右上方向に位置する画素P11、P22、P21、P12、斜め右下方向に位置する画素P1−1、P2−2、P2−1、P1−2、斜め左下方向に位置する画素P−1―1、P―2―2、P―2―1、P―1―2、斜め左上方向に位置する画素P―11、P―22、P―21、P―12、では光漏れが少ない。
図8はこの光漏れ現象の説明図であり、OLED表示装置の一部概略構造を示す断面模式図である。図示のとおり、光漏れは主としてバンク61の形状に倣って凸部となった封止材600と充填材500との界面での反射に起因する経路(第1の経路)81と、封止材600とバンク61との界面での反射に起因する経路(第2の経路)82で起こっており、いずれもバンク形状に起因するものである。
さらに本発明者は比較例の検討の結果、以下の知見を見出した。図7Aに示されている通り、光漏れは、発光画素に対して上下の方向と左右の方向に並んでいる画素からの光漏れが大きい。つまり、発光画素に隣接する画素においてバンクエッジの形状が略線状となっている部分(以下、線分とも称する)の方向が発光画素の方向と略直交している領域で主に生じている。一方、発光画素に対して、斜め方向に位置する隣接画素では光漏れが小さい。
つまり、発光画素に隣接する非発光画素のうち、発光画素の方向に対してバンクエッジにより形成される線分の方向が45°を中心とする角度(30°〜60°程度)で傾いている画素では光漏れがあまり生じない。換言すると、非発光画素の中心と発光画素の中心を結ぶ線分の方向と非発光画素のバンクエッジで形成される線分の方向との角度が45°を中心とする角度(27°〜63°程度)で傾いている画素では光漏れがあまり生じない。例えば、非発光画素P11の中心と発光画素P00の中心を結ぶ線分71の方向と非発光画素P11のバンクエッジで形成される線分の方向との角度は、45°程度である。非発光画素P21の中心と発光画素P00の中心を結ぶ線分72の方向と非発光画素P21のバンクエッジで形成される線分の方向との角度は、27°または63°程度である。非発光画素P12の中心と発光画素P00の中心を結ぶ線分73の方向と非発光画素P12のバンクエッジで形成される線分の方向との角度は、27°または63°程度である。
(1)画素の発光領域の形状、すなわち、バンク開口部のエッジの形状を以下の通り規定する。バンクエッジにより形成される略線状の部分(線分)の方向が、最も近くに隣接する2つの画素であり、且つ当該バンク開口部を有する画素を挟んで位置する2つの画素の方向に対して、直交しない(鋭角または鈍角の角度になるような)バンク開口部の形状とする。より望ましくはバンクのエッジが形成する線分の方向が、最も近くに隣接する画素の方向に対して27°〜63°(または117°〜153°)の角度となるようなバンク開口部の形状にする。具体的には画素の発光領域の形状、すなわち、バンク開口部のエッジの形状は最も近くで隣接する画素どうしでは、その頂角が互いに向き合う矩形を基調とした平面構造とする。
(2)構造(1)において、バンクエッジの形状が略線状である部分が互いに向き合っている画素間では、凹凸形状からなる光漏れ防止構造を形成する。この光漏れ防止構造は凹凸形状の輪郭部のうち略線状となっている部分はバンク開口部においてそのエッジにより形成される略線状の部分の方向と略平行となるように形成する。
(3)構造(1)において、画素の発光領域内に凹凸形状からなる光取出し構造を形成する。この光取出し構造は凹凸形状の輪郭部のうち略線状となっている部分は、バンク開口部においてそのエッジにより形成される略線状の部分の方向と略平行となるように形成する。
(1)画素の発光領域の形状、すなわち、バンク開口部のエッジの形状を以下の通り規定する。バンクエッジにより形成される略線状の部分(線分)の方向が、最も近くに隣接する2つの画素であり、且つ当該バンク開口部を有する画素を挟んで位置する2つの画素の方向に対して、直交しない(鋭角または鈍角の角度になるような)バンク開口部の形状とする。より望ましくはバンクのエッジが形成する線分の方向が、最も近くに隣接する画素の方向に対して27°〜63°(または117°〜153°)の角度となるようなバンク開口部の形状にする。具体的には画素の発光領域の形状、すなわち、バンク開口部のエッジの形状は最も近くで隣接する画素どうしでは、その頂角が互いに向き合う矩形を基調とした平面構造とする。
(2)構造(1)において、バンクエッジの形状が略線状である部分が互いに向き合っている画素間では、凹凸形状からなる光漏れ防止構造を形成する。この光漏れ防止構造は凹凸形状の輪郭部のうち略線状となっている部分はバンク開口部においてそのエッジにより形成される略線状の部分の方向と略平行となるように形成する。
(3)構造(1)において、画素の発光領域内に凹凸形状からなる光取出し構造を形成する。この光取出し構造は凹凸形状の輪郭部のうち略線状となっている部分は、バンク開口部においてそのエッジにより形成される略線状の部分の方向と略平行となるように形成する。
検討の結果、非発光画素からの光漏れは、光源、すなわち、発光画素の方向に対して、バンク開口部のエッジの方向、すなわちバンクエッジにより形成される略線状の部分(線分)の方向が直交している領域で主として生じていることを見出した。
また、発光画素に隣接する非発光画素のうち、発光画素の方向に対してバンクエッジにより形成される線分の方向が27°〜63°程度傾いている画素では光漏れがあまり生じないことを見出した。このため構造(1)を採用することで、もっとも近接する隣接画素では、隣の画素の方向に対し、バンクエッジにより形成される線分の方向は直交せず、傾くことになるため、バンク形状に起因した光漏れが抑えられる。
構造(1)の採用により、最も近接する隣接画素での光漏れは抑制できるが、バンクエッジにより形成される線分の方向が互いに平行となる画素どうしでは光漏れが発生する可能性がある。しかし、構造(2)を採用することで、バンクエッジにより形成される線分の方向が互いに平行となる隣接画素間においては、凹凸形状からなる光漏れ防止構造によって光の方向が変わり、ブラックマトリクスで吸収されるため、隣の画素に漏れる光は抑制できる。
画素の発光領域内に凹凸形状などの光取出し構造を形成した場合、隣接画素から出射した光が光取出し構造によって取出され漏れ光となることが懸念される。しかし、構造(3)のような光取出し構造を形成すれば、隣接画素からの光が取り出されることを抑制できるため、光漏れを小さくできる。
隣接画素からの光漏れを抑制できるため、混色や表示のぼやけが少ない表示装置が実現できる。また、漏れ光を抑制した光取出し構造を実現することでより明るく、より色再現範囲の広い表示装置が実現できる。
実施例に係る表示装置1は、薄膜トランジスタからなるスイッチング素子および有機発光ダイオード素子を有するアクティブマトリクス駆動型のOLED表示装置である。図2は実施例に係る表示装置の全体のレイアウトを模式的に示すブロック図である。図3は実施例に係る表示部を構成するアクティブマトリクスの等価回路図である。
図2に示すように、表示装置1は、ガラスやプラスチックなどの絶縁性の基板6のほぼ中央部に表示部2が設けられる。基板6は、平面視で第1の方向(X方向)に延在する第1の辺と第2の方向(Y方向)に延在する第2の辺とを有する。図2において、表示部2の上側には、第2の方向(Y方向)に延在するデータ線7に対して画像信号を出力するデータ駆動回路3、左側には第1の方向(X方向)に延在するゲート線5に対して走査信号を出力する走査駆動回路4が設置されている。データ駆動回路3および走査駆動回路4は、TFT(Thin Film Transistor)によって構成されるシフトレジスタ回路やレベルシフタ回路、アナログスイッチ回路などから構成される。また、電位配線8がデータ線7と同じ方向に延在して配置される。電位配線8は電位供給線9a、9bにスイッチング素子を介して接続される。
表示装置1では、アクティブマトリクス駆動型の液晶表示装置と同様、基板6上に複数のゲート線(走査信号線)5と、ゲート線5の延在方向(X方向)に対して交差する方向(Y方向)に延在させた複数のデータ線(データ信号線)7が設けられている。図3に示すごとくm本のゲート線G1,G2,…,Gmとn本のデータ線D1,D2,…,Dnとの交差するところにマトリクス状に画素60が配置される。各画素60は、有機発光ダイオード素子(発光素子)70と、蓄積容量40と、画素容量50と、TFTからなるスイッチトランジスタ30と、TFTからなるドライバトランジスタ10とから構成される。スイッチトランジスタ30は、ゲート電極がゲート線5に接続され、ソース電極がデータ線7に接続され、ドレイン電極が蓄積容量40に接続されている。データ線7に接続される電極はドレイン電極と呼ばれることがあるが、本開示ではソース電極という。蓄積容量40に接続される電極はソース電極と呼ばれることがあるが、本開示ではドレイン電極という。ドライバトランジスタ10は、ゲート電極が該蓄積容量40に接続し、ソース電極がデータ線7と同じ方向(Y方向)に延在する電位配線8に接続され、ドレイン電極が有機発光ダイオード素子70の一方の電極(陽極)に接続されている。また、発光素子70を構成する有機発光ダイオード素子の他方の電極(陰極)は,全画素共通の電流供給線(不図示)に接続されて所定の電位Vaに保たれる。
画素60の駆動は1行目のゲート線G1からターンオン電圧を順次供給し、1フレーム期間内にm行のゲート線G1,G2,…,Gmに対して順次この電圧(走査信号)を供給する。走査信号によってスイッチトランジスタ30がオン状態になるとデータ線から画像信号がスイッチトランジスタ30を介して蓄積容量40に書き込まれる。つまり、この駆動方法では、あるゲート線にターンオン電圧が供給されている間はそのデータ線D1,D2,…,Dnに接続されたスイッチトランジスタは全て導通状態となり、それに同期してn列のデータ線D1,D2,…,Dnにデータ電圧が供給される。
データ電圧はゲート線にターンオン電圧が供給されている間に蓄積容量40に蓄えられ、ドライバトランジスタ10のゲート電極は,スイッチトランジスタ30がオフ状態になっても、蓄積容量40により画像信号に相当する電位に1フレーム期間はほぼ保持される。蓄積容量の電圧値はドライバトランジスタ10のゲート電圧を規定し、これによりドライバトランジスタ10を流れる電流値が制御され有機発光ダイオード素子70の発光が制御される。発光の停止は,ドライバトランジスタ10をオフ状態とすることで実現される。
つまり、発光量を制御すべき画素60に対応したゲート線8にターンオン電圧が印加されるのに同期して、画像情報に対応した電圧を、データ線7を介して印加することで画素60の発光量を制御することができる。したがって、表示部2を構成する複数の画素の発光量を画像情報に応じて制御することで所望の画像を表示することができる。
次に図1を参照しながら表示装置1の1画素付近の構造を説明する。図1は実施例に係る表示装置の断面構造を示す1画素付近の模式断面図である。本実施例は有機発光ダイオード素子70が形成された基板6とは反対方向から光を取り出す、いわゆるトップエミッション型のOLED表示装置である。すなわち、表示装置1は、図1において上側(透明基板700側)にエミッションし、光2000を観測者1000が見るようにされる。
表示装置1ではガラスやプラスチックなどの絶縁性の基板6の上にスイッチング素子(ドライバトランジスタ10やスイッチトランジスタ30(図1では不図示))を備える。画素回路を構成するドライバトランジスタ10やスイッチトランジスタ30などのスイッチング素子は薄膜トランジスタ(TFT)から構成される。薄膜トランジスタはソース領域17やドレイン領域13、チャネルポリシリコン層14などを含むポリシリコン層の上にゲート絶縁膜16、ゲート線層15、第1の層間絶縁膜18、ソース電極層22、ドレイン電極層19、第2の層間絶縁膜20を有する。また、基板6がガラス基板の場合には薄膜トランジスタと基板6との間には基板6からチャネルポリシリコン層14及びゲート絶縁膜16へのNa(ナトリウム)やK(カリウム)などのイオンの混入をブロックするためにSiNx(シリコン窒化)膜などからなる第1の下地膜11を有し、さらに第1の下地膜11とポリシリコン層の間にはSiOx(シリコン酸化)膜などからなる第2の下地膜12を有する。
有機発光ダイオード素子70を構成する下部電極300は、画素の発光領域となる部分を覆うように島状に形成される。この際、下部電極300は第2の層間絶縁膜20を貫通する穴を通してドレイン電極19と接続される。
下部電極300の周縁部と、ドライバトランジスタ10やデータ線7(図1では不図示)、ゲート線8(図1では不図示)などの非発光領域の上には画素の発光領域に対応した開口を有する第3の層間絶縁膜21が形成される。本開示では以下、第3の層間絶縁膜21のことをバンク21とも称する。
発光層を含む有機膜100は下部電極300上に表示部2の全面を覆うように形成されるが、発光領域以外の領域ではバンク21によって下部電極300と隔離される。有機膜100の上には表示部2の全面にわたり上部電極200が形成される。上部電極200と下部電極300はそれぞれが陽極または陰極として機能する。
有機発光ダイオード素子70の有機膜100としては上部電極200と下部電極300との間に陰極(例えば上部電極200)側から順に電子輸送層、発光層、ホール輸送層を積層配置したものを用いることができる。このような有機発光ダイオード素子は上部電極200と下部電極300とに直流電圧を印加すると、陽極(例えば下部電極300)側から注入されたホールがホール輸送層を経由して、また、陰極側から注入された電子が電子輸送層を経由して、それぞれ発光層に到達し、電子−ホールの再結合が生じてここから所定の波長の発光が生じるものである。なお、有機発光ダイオード素子70の有機膜100では発光層と電子輸送層を兼用できる材料を用いても良い。また、陽極とホール輸送層の間に陽極バッファ層、あるいはホール注入層を配置したものを用いてもよい。
なお、下部電極300は光の反射率が高い材料から構成されることが、発光層から放射した光の利用効率向上の面から望ましい。有機膜100は陽極または陰極との間に所定の電圧を印加し、電流を流すことで白色発光が得られる材料や構造を採用する。白色発光を実現する有機発光ダイオード素子70としては、発光色の異なる複数の発光層をマルチフォトンと呼ばれる構造により積層する方法と、一つの発光層中に発光色が異なる色素をドーピングする方法がある。いずれにせよ、白色発光の有機発光ダイオード素子70として発光効率が高く、寿命の長い白色発光が得られるものを用いることが望ましい。また、有機膜100は発光層、ホール輸送層、電子輸送層等、複数の層から構成されており、場合によっては無機材料による層が含まれてもよい。
上部電極200の上には少なくとも表示部の全面を覆うように封止材600が形成される。封止材600は水分等が有機発光ダイオード素子70に侵入しないようにするためガスバリア性が高く可視光に対して透明であることが望ましい。このため、窒化シリコンのような緻密な無機膜、あるいは無機膜と有機膜による積層膜により実現してもよい。
封止材600の上には不図示のカラーフィルターやブラックマトリクスが形成された透明基板700を配置する。この際、封止材600と透明基板700との間には高分子材料からなる透明な充填材500を充填し、密閉することで固体封止してもよい。あるいは、封止材600と透明基板700との間に窒素などの不活性ガスを封入し基板6と透明基板700の周縁部をシール材で密閉し、封止してもよい。
本実施例では有機発光ダイオード素子70として白色の光を発するものを用い、3原色に対応したカラーフィルターと組み合わせることでフルカラー表示を実現する表示装置について説明するが本発明はこれに限定されるものではない。
図4Aは実施例に係る表示部の部分平面図である。表示部2は、表示装置の消費電力を下げるため、RGBのほかに白色(W)表示用の画素を備える。表示部2では白色発光の発光素子を所定の順序でマトリクス状に配置して、発光素子の光取り出し側に赤色表示用の画素であれば赤色(R)の光を透過するカラーフィルター、緑色表示用の画素であれば緑色(G)の光を透過するカラーフィルター、青色表示用の画素であれば青色(B)の光を透過するカラーフィルターを備える。なお、白色表示用の画素にはカラーフィルターを設けなくてもよいが、白色の色度を調整するために必要に応じてカラーフィルターを配置してもよい。カラーフィルターは染色法、顔料分散法、あるいは印刷法などの公知の技術によって塗り分ければよい。
画素電極42の形状は8角形状で、画素開口部(バンク開口部)43の形状は、正方形状である。図6の比較例のバンク開口部63に対して、本実施例のバンク開口部43は45°傾いている。最も近接する隣接画素であり、且つ当該バンク開口部43を有する画素を挟んで位置している隣接画素どうしの中心を結んだ線分の方向は、X方向およびY方向である。最も近接する隣接画素どうしのバンク開口部43の頂角は互いに向き合っている。図4Aに示す平面レイアウト採用することで、発光画素P00に最も近接する隣接画素P01、P0−1、P−10、P10からの光漏れが抑制できるようになる。これは、隣接する画素の方向に対してバンクエッジにより形成される線分の方向が45°を中心とする角度を成し、垂直でないからである。
バンク開口部43の形状は、正方形が45°傾いたものに限定されるものではなく、図11A〜図11Gに示すような形状であっても最大ではないが隣接画素からの光漏れを少なくする効果が得られる。(以下の変形例においても同じ。)。図11Aは、正方形が少し傾いたもので、θが90°でなければよい(θが鋭角または鈍角であればよい)。ここで、θは最も近接する隣接画素であり、且つ当該バンク開口部43を有する画素を挟んで位置している隣接画素の中心を結んだ線分L1、L2、L3、L4とバンクエッジが形成する線分がなす角度である。例えば、線分L1と画素P10の線分LP1がなす角度である。なお、線分L1と画素P10の線分LP2のなす角度は、90°−θである。最も近接する隣接画素は、画素P00と画素P10、画素P10と画素P11、画素P11と画素P01、画素P01と画素P00である。図11Bは正方形が傾いたもので、θ=60°の場合、図11Cは正方形が傾いたもので、θ=45°の場合、図11Dは正方形が傾いたもので、θ=30°の場合である。図11Eは、縦に長いひし形で、α=60°、β=30°である。ここで、αは線分L1と画素P10のバンクエッジが形成する線分LP1がなす角度、βは線分L2と画素P01のバンクエッジが形成する線分LP1がなす角度である。図11Eは、横に長いひし形で、α=30°、β=60°である。図11Gは、長方形が少し傾いたものである。好ましくは、θ、α、βは45°であるが、30°〜60°程度であってもよい。
尚、上記の通り(図7を参照した説明)、隣接画素からの光漏れ抑制効果が高いのはバンクエッジの形状が略線状となっている部分(線分)が発光画素の方向に対して、45°を中心とする角度、すなわち27°〜63°の角度範囲となっている場合であるため、図11A〜図11Gにおいては、図11Cが最も高い光漏れ抑制の効果が得られるだろう。
一方、バンクエッジの形状が略線状となっている部分(線分)が互いに略平行となっている画素間(例えば画素P00と画素P11の間)では、お互いに画素の方向に対してバンクエッジの線分の方向が略直交している。この画素間の距離は最も近接する隣接画素間の距離と比べれば長くなっているので、光漏れを多少低減することができる。しかし、この画素間の距離は最も近接する画素間の距離と比べれば長いが、光漏れが発生する可能性がある。
<変形例1>
図4Bは変形例1に係る表示部の部分平面図である。表示部2Aは、図4Bに示すとおりバンクエッジがなす線分の方向が互いに略平行となっている画素間(例えばP00とP1-1の間)に、凹凸形状からなる光漏れ防止構造44を形成する。光漏れ防止構造44を有すること以外は、表示部2Aは実施例の表示部2と同じである。図9は光漏れ防止構造の概略構造を示す一部断面模式図である。図9は図4Bのa−a’断面を示す図である。光漏れ防止構造44の凹凸形状は下部電極300の周縁部に形成する絶縁膜21を用いて形成すればよい。つまり、光漏れ防止構造44はその凹凸がバンク21と同層で形成され、その上に封止材600や充填材500が積層される。このため特にプロセスを増やす必要がないため、製造コストへの影響はない。
図4Bは変形例1に係る表示部の部分平面図である。表示部2Aは、図4Bに示すとおりバンクエッジがなす線分の方向が互いに略平行となっている画素間(例えばP00とP1-1の間)に、凹凸形状からなる光漏れ防止構造44を形成する。光漏れ防止構造44を有すること以外は、表示部2Aは実施例の表示部2と同じである。図9は光漏れ防止構造の概略構造を示す一部断面模式図である。図9は図4Bのa−a’断面を示す図である。光漏れ防止構造44の凹凸形状は下部電極300の周縁部に形成する絶縁膜21を用いて形成すればよい。つまり、光漏れ防止構造44はその凹凸がバンク21と同層で形成され、その上に封止材600や充填材500が積層される。このため特にプロセスを増やす必要がないため、製造コストへの影響はない。
光漏れ防止構造44は凹凸形状の略線状の部分(線分)が画素のバンクエッジの形状が略線状の部分(線分)となる方向と略平行となるように形成する。この場合、光漏れ防止構造44が形成された画素間に漏れた光はその大部分が光漏れ防止構造44によってその進行方向が変わり、透明基板700に形成されたブラックマトリクス710で吸収される、あるいは、基板6側へ向かい散逸するため、隣接画素への光漏れが抑制できる。なお、透明基板700にはカラーフィルター720が形成されている。
<変形例2>
図4Cは変形例2に係る表示部の部分平面図である。表示部2Bは、図4Cに示すとおり、画素の発光領域内には凹凸形状からなる光取出し構造45を形成する。光取出し構造45は下部電極300上にバンク21と同層の材料で形成してもよい。光取出し構造45を有すること以外は、表示部2Bは実施例の表示部2と同じである。図10は光取出し構造の概略構造を示す一部断面模式図である。図10は図4Cのb−b’断面を示す図である。光取出し構造45の凹凸形状はバンク21と同層で形成され、その上に有機膜100、上部電極200、封止材600及び充填材500が積層される。このため特にプロセスを増やす必要がなく、製造コストへの影響はない。
図4Cは変形例2に係る表示部の部分平面図である。表示部2Bは、図4Cに示すとおり、画素の発光領域内には凹凸形状からなる光取出し構造45を形成する。光取出し構造45は下部電極300上にバンク21と同層の材料で形成してもよい。光取出し構造45を有すること以外は、表示部2Bは実施例の表示部2と同じである。図10は光取出し構造の概略構造を示す一部断面模式図である。図10は図4Cのb−b’断面を示す図である。光取出し構造45の凹凸形状はバンク21と同層で形成され、その上に有機膜100、上部電極200、封止材600及び充填材500が積層される。このため特にプロセスを増やす必要がなく、製造コストへの影響はない。
この場合、凹凸の凸部では下部電極300と有機膜100が絶縁されるためその分発光面積が小さくなる。つまり、発光は凹部のみで生じることになる。
なお、ここで重要なのは凹凸形状の略線状の部分が画素のバンクエッジの形状が略線状となる方向と略平行となるように形成することである。それは以下の理由による。
画素の発光領域内に凹凸形状などの光取出し構造45を形成した場合には、隣接画素から出射した光が光取出し構造45によって取出され光漏れとなりぼやけや混色が生じることが懸念される。しかし、本変形例の光取出し構造45のように、凹凸形状の略線状の部分(線分)が画素のバンクエッジの形状が略線状の部分(線分)となる方向と略平行となるように形成することで隣接画素からの光が取り出されることを抑制できるため、表示のぼやけや混色を小さくできる。
画素の発光領域内に凹凸形状などの光取出し構造45を形成した場合には、隣接画素から出射した光が光取出し構造45によって取出され光漏れとなりぼやけや混色が生じることが懸念される。しかし、本変形例の光取出し構造45のように、凹凸形状の略線状の部分(線分)が画素のバンクエッジの形状が略線状の部分(線分)となる方向と略平行となるように形成することで隣接画素からの光が取り出されることを抑制できるため、表示のぼやけや混色を小さくできる。
なお、光取出しのための凹凸形状は本変形例に限定されるものではない。例えば、下部電極の下層に凹凸形状を形成し、その上に有機発光ダイオード素子を形成することで発光部自体が凹凸形状となっていてもよい。
<変形例3>
図4Dは変形例3に係る表示部の部分平面図である。変形例3に係る表示部2Cは、変形例1に係る表示部2Aと変形例2に係る表示部2Bを組み合わせたものである。すなわち、変形例3に係る表示部は、バンクエッジがなす線分の方向が互いに略平行となっている画素間(例えばP00とP1−1の間)には、凹凸形状からなる光漏れ防止構造44を形成し、画素の発光領域内には凹凸形状からなる光取出し構造45を形成する。
図4Dは変形例3に係る表示部の部分平面図である。変形例3に係る表示部2Cは、変形例1に係る表示部2Aと変形例2に係る表示部2Bを組み合わせたものである。すなわち、変形例3に係る表示部は、バンクエッジがなす線分の方向が互いに略平行となっている画素間(例えばP00とP1−1の間)には、凹凸形状からなる光漏れ防止構造44を形成し、画素の発光領域内には凹凸形状からなる光取出し構造45を形成する。
<変形例4>
図5は変形例4に係る表示部の部分平面図である。実施例では画素の発光部形状、すなわちバンクのエッジの形状が矩形である場合を述べたが本開示はそれに限定されるものではない。例えば図5に例示するとおり、画素の発光領域の形状、すなわちバンクエッジの平面形状はコの字型であってもよい。この場合も最も近接する隣接画素の方向に対してバンクエッジにより形成される全ての線分の方向が27°〜63°程度傾くような平面構造を採用すればよい。この場合、実施例と同様、隣接画素からの光漏れが抑えられて、混色を抑制することができる。つまり画素の発光領域、すなわちバンクエッジの平面形状はL字型やその他の形状であってもよい。なお、本変形例と変形例1、本変形例と変形例2、本変形例と変形例3とを組み合わせてもよいことはいうまでもない。
図5は変形例4に係る表示部の部分平面図である。実施例では画素の発光部形状、すなわちバンクのエッジの形状が矩形である場合を述べたが本開示はそれに限定されるものではない。例えば図5に例示するとおり、画素の発光領域の形状、すなわちバンクエッジの平面形状はコの字型であってもよい。この場合も最も近接する隣接画素の方向に対してバンクエッジにより形成される全ての線分の方向が27°〜63°程度傾くような平面構造を採用すればよい。この場合、実施例と同様、隣接画素からの光漏れが抑えられて、混色を抑制することができる。つまり画素の発光領域、すなわちバンクエッジの平面形状はL字型やその他の形状であってもよい。なお、本変形例と変形例1、本変形例と変形例2、本変形例と変形例3とを組み合わせてもよいことはいうまでもない。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態、実施例および変形例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施の形態、実施例および変形例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。
1・・・表示装置
2・・・表示部
3・・・データ駆動回路
4・・・走査駆動回路
5・・・ゲート線
6・・・基板
7・・・データ線
21・・・バンク
42・・・画素電極
43・・・バンク開口部
70・・・有機発光ダイオード素子(発光素子)
P00・・・発光画素
2・・・表示部
3・・・データ駆動回路
4・・・走査駆動回路
5・・・ゲート線
6・・・基板
7・・・データ線
21・・・バンク
42・・・画素電極
43・・・バンク開口部
70・・・有機発光ダイオード素子(発光素子)
P00・・・発光画素
Claims (16)
- 表示装置は、
主面を有する基板と、
前記基板の主面上に二次元的に配置された、発光領域を有する複数の画素と、
を具備し、
前記複数の画素の各々は、下部電極と発光層と上部電極とを備えた発光素子を有し、
前記発光素子の上層には絶縁膜が形成され、
前記発光領域は、前記絶縁膜の開口部によって露出されると共に、前記開口部のエッジによって形状が規定され、
前記複数の画素は、第1の発光領域を有する第1の画素と、前記第1の画素の最も近くに隣接し且つ前記第1の画素を挟んで位置する2つの第2の画素とを有し、
前記第1の発光領域を露出する前記開口部の前記エッジの一辺を延長した方向と、前記2つの第2の画素の中心を結ぶ直線の方向とは、鋭角または鈍角をなすようにされる。 - 請求項1の表示装置において、
前記エッジの前記一辺を延長した方向と前記2つの第2の画素の中心を結ぶ直線の方向とがなす角は、27°〜63°の角度となるようにされる。 - 請求項1の表示装置において、
前記エッジの前記一辺を延長した方向と前記2つの第2の画素の中心を結ぶ直線の方向とがなす角は、45°の角度となるようにされる。 - 請求項1の表示装置において、
前記第1の発光領域を露出する開口部は矩形状であり、
前記開口部は、前記2つの第2の画素のそれぞれに対向する一対の頂角を有する。 - 請求項1の表示装置において、
前記複数の画素は、前記エッジの前記一辺と対向する第3の画素を有し、
前記第1の画素と前記第3の画素との間の前記絶縁膜は、凹凸形状を有する。 - 請求項5の表示装置において、
前記凹凸形状の輪郭部は線状部分を有し、
前記線状部分は、前記エッジの前記1辺と平行となるように形成される。 - 請求項1の表示装置において、
前記発光領域には、凹凸形状が形成される。 - 請求項7の表示装置において、
前記発光領域に形成された前記凹凸形状の輪郭部は線状部分を有し、
前記線状部分は、前記エッジの前記1辺と平行となるように形成される。 - 表示装置は、
平面視で第1の方向に延在する第1の辺と前記第1の方向に交差する第2の方向に延在する第2の辺を有する基板と、
前記基板の主面上にアレイ状に配置された複数の画素と、
を具備し、
前記複数の画素の各々は、下部電極と発光層と上部電極とを備えた発光素子を有し、
前記発光素子の上層には絶縁膜が形成され、
前記発光領域は、前記絶縁膜の開口部によって露出されると共に、前記開口部のエッジによって形状が規定され、
前記複数の画素は、第1の発光領域を有する第1の画素と、前記第1の画素の最も近くに隣接し且つ前記第1の画素を挟んで位置する2つの第2の画素とを有し、
前記第1の発光領域を露出する前記開口部の前記エッジの一辺を延長した方向と、前記2つの第2の画素の中心を結ぶ直線の方向とは、鋭角または鈍角をなすようにされ、
前記エッジの一辺を延長した方向と、前記第1の方向および前記第2の方向とは、鋭角または鈍角をなすようにされる。 - 請求項9の表示装置において、
前記エッジの前記一辺を延長した方向と前記2つの第2の画素の中心を結ぶ直線の方向とがなす角は、27°〜63°の角度となるようにされる。 - 請求項9の表示装置において、
前記エッジの前記一辺を延長した方向と前記2つの第2の画素の中心を結ぶ直線の方向とがなす角は、45°の角度となるようにされる。 - 請求項9の表示装置において、
前記第1の発光領域を露出する開口部は矩形状であり、
前記開口部は、前記2つの第2の画素のそれぞれに対向する一対の頂角を有する。 - 請求項11の表示装置において、
前記複数の画素は、前記エッジの前記一辺と対向する第3の画素を有し、
前記第1の画素と前記第3の画素との間の前記絶縁膜は、凹凸形状を有する。 - 請求項13の表示装置において、
前記凹凸形状の輪郭部は線状部分を有し、
前記線状部分は、前記エッジの前記1辺と平行となるように形成される。 - 請求項9の表示装置において、
前記発光領域には、凹凸形状が形成される。 - 請求項15の表示装置において、
前記発光領域に形成された前記凹凸形状の輪郭部は線状部分を有し、
前記線状部分は、前記エッジの前記1辺と平行となるように形成される。
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