JP2016057533A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、光取り出し効率を向上させることができる表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の一実施形態による表示装置は、複数の画素を有する表示装置であって、複数の画素のうち少なくとも1つの画素は、第1電極と、第2電極と、第1電極及び第2電極に挟持された発光層と、を有する第1表示部と、第2電極と、第3電極と、第2電極及び第3電極に挟持された、光の散乱状態又は透過状態を制御可能な光機能層と、を有する第2表示部と、を有し、発光層及び光機能層は、第2電極の第1面側に配置される。【選択図】図3
Description
本発明は、表示装置に関し、開示される一実施形態は表示装置における画素レイアウトの形状に関する。
近年、モバイル用途の発光表示装置において、高精細化や低消費電力化に対する要求が強くなってきている。モバイル用途の表示装置としては、液晶表示装置(Liquid Crystal Display Device:LCD)や、表示部に有機EL素子や量子ドット等の自発光素子(Organic Light-Emitting Diode:OLED)を利用した表示装置や、電子ペーパー等が採用されている。
上記のような自発光素子を用いた表示装置は、液晶表示装置で必要であったバックライト光源や偏光板が不要であり、さらに光源である発光素子の駆動電圧が低いため、低消費電力かつ薄型発光表示装置として非常に注目を集めている。また、薄膜だけで表示装置を形成することができるため、折り曲げ可能(フレキシブル)な表示装置を実現することができる。さらに、ガラス基板を使用しないため、軽く、壊れにくい表示装置を実現することが可能であり、非常に注目を集めている。
特に、有機EL表示装置では、発光素子に電流を流すことで光が放出される。発光素子から放出された光は、他の層を介して観察者側に進行するが、一部の光は異なる層が接する界面で反射されて層中を導波してしまい、観察者に届かず、有効に利用することができない。また、導波した光は、発光させようとする画素に隣接した画素に伝達され、隣接する画素から外部に放出される、いわゆる漏洩光の原因となる。特に300ppiを超える高精細な表示装置においては、発光素子で生成された光のうち、約8割は上記のように各層中を導波などの損失となってしまう。
そこで、発光素子から放出された光を効率よく外部に取り出すための、光取り出し技術が開発されている。例えば、特許文献1では、発光素子の光取出し側に発光素子を構成する有機化合物よりも屈折率が高い高屈折率透明層を配置し、さらに高屈折率透明層の光取出し側に微細な凹凸構造を設けた光取り出し構造が提案されている。特許文献1によると、発光素子の内部に閉じ込められて有効利用できなかった光の一部が、高屈折率層に伝播し、さらに光取り出し構造により外部に取り出せるようになるため、より明るい表示装置を実現できる。
しかしながら、特許文献1に示す表示装置では、発光素子上に上記に示す構造体を配置する必要があり、工程の長期化及びそれに伴う製造コストの上昇、歩留まりの低下が問題となる。また、特許文献1に示す表示装置では、発光素子から基板の平面方向に導波した光は可視光吸収部材によって吸収されるため、光取り出し効率の向上には寄与しない。
本発明は、上記実情に鑑み、光取り出し効率を向上させることができる表示装置を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態による表示装置は、複数の画素を有する表示装置であって、複数の画素のうち少なくとも1つの画素は、第1電極と、第2電極と、第1電極及び第2電極に挟持された発光層と、を有する第1表示部と、第2電極と、第3電極と、第2電極及び第3電極に挟持された、光の散乱状態又は透過状態を制御可能な光機能層と、を有する第2表示部と、を有し、発光層及び光機能層は、第2電極の第1面側に配置される。
また、本発明の一実施形態による表示装置は、複数の画素を有する表示装置であって、複数の画素のうち少なくとも1つの画素は、第1電極と、第2電極と、第3電極と、第1電極及び第2電極に挟持された発光層と、第2電極及び第3電極に挟持された光の散乱状態又は透過状態を制御可能な光機能層とを有する第1表示部と、第2電極と、第3電極と、第2電極及び第3電極に挟持された光機能層とを有する第2表示部と、を有し、第1電極は、複数の画素の各々に対して分離されて設けられ、第2及び第3電極は、複数の画素に共通して設けられ、発光層及び光機能層の少なくとも一部は同一平面上に存在する。
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
〈実施形態1〉
図1乃至5を用いて、本発明の実施形態1に係る表示装置10の概要、画素レイアウト、及び断面構造について説明する。実施形態1の表示装置10は、発光素子として赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のそれぞれの光を基板の上面方向に放出する有機EL素子と、有機EL素子から基板の平面方向に放出された光を基板の上面方向に散乱させる光機能層とを有することで、フルカラーを実現するトップエミッション型の有機EL表示装置について説明する。実施形態1では、発光素子として有機EL素子を使用した表示装置を例示するが、この発光素子に限定されず、例えば発光素子として量子ドット(QD)や無機EL素子を使用した表示装置であってもよい。また、実施形態1では、光機能層として高分子分散型液晶(PDLC;Polymer Dispersed Liquid Crystal)を使用した表示装置を例示するが、その他の光の散乱状態と透過状態とを制御可能な素子を使用した表示装置であってもよい。また、実施形態1では、トップエミッション型の表示装置を例示するが、ボトムエミッション型の表示装置であってもよい。
図1乃至5を用いて、本発明の実施形態1に係る表示装置10の概要、画素レイアウト、及び断面構造について説明する。実施形態1の表示装置10は、発光素子として赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のそれぞれの光を基板の上面方向に放出する有機EL素子と、有機EL素子から基板の平面方向に放出された光を基板の上面方向に散乱させる光機能層とを有することで、フルカラーを実現するトップエミッション型の有機EL表示装置について説明する。実施形態1では、発光素子として有機EL素子を使用した表示装置を例示するが、この発光素子に限定されず、例えば発光素子として量子ドット(QD)や無機EL素子を使用した表示装置であってもよい。また、実施形態1では、光機能層として高分子分散型液晶(PDLC;Polymer Dispersed Liquid Crystal)を使用した表示装置を例示するが、その他の光の散乱状態と透過状態とを制御可能な素子を使用した表示装置であってもよい。また、実施形態1では、トップエミッション型の表示装置を例示するが、ボトムエミッション型の表示装置であってもよい。
[表示装置10の概要]
図1は、本発明の実施形態1に係る表示装置の概要を示す平面図である。図1では、トランジスタや配線が配置されたトランジスタアレイ基板のみを示している。トランジスタアレイ基板は、画素100がM行N列(M及びNは自然数)のマトリクス状に配置されており、各画素100はゲートドライバ回路130、エミッションドライバ回路140、データドライバ回路150によって制御される。
図1は、本発明の実施形態1に係る表示装置の概要を示す平面図である。図1では、トランジスタや配線が配置されたトランジスタアレイ基板のみを示している。トランジスタアレイ基板は、画素100がM行N列(M及びNは自然数)のマトリクス状に配置されており、各画素100はゲートドライバ回路130、エミッションドライバ回路140、データドライバ回路150によって制御される。
ここで、ゲートドライバ回路130は、データの書き込みを実行する行を選択するドライバ回路であり、各画素100に対応して設けられ、第2方向D2に延在するゲート線131が接続されている。また、エミッションドライバ回路140は、画素に設けられた発光素子の発光を制御するドライバ回路であり、各画素100に対応して設けられ、第2方向D2に延在するエミッション制御線141が接続されている。データドライバ回路150は、各画素100に階調データを供給するドライバ回路であり、各画素100に対応して設けられ、第1方向D1に延在するデータ線151が接続されている。ここでは、ゲートドライバ回路130およびエミッションドライバ回路140によって選択された画素に対して順次階調データを供給する。
ゲートドライバ回路130、エミッションドライバ回路140、データドライバ回路150は、それぞれ配線を介してドライバIC170に接続される。ドライバIC170はFPC180と接続される。FPC180には外部機器と接続するための外部端子190が設けられている。図1では、ゲートドライバ回路130、エミッションドライバ回路140、データドライバ回路150は全てドライバIC170に接続された構成を例示したが、この構成に限定されず、一部または全部がドライバIC170を介さずにFPC180に接続されてもよい。
[表示装置10の画素レイアウト]
図2は、本発明の実施形態1に係る表示装置の画素のレイアウトを示す平面図である。図2では、表示装置10の画素レイアウトのうち3行3列の画素を代表的に例示した画素レイアウトについて説明する。図2に示すように、表示装置10は、赤色(R)画素210、緑色(G)画素220、及び青色(B)画素230を有する。上記の各々の画素は、第1表示部211及び第2表示部212を有する。ここで、第1表示部211はPDLC電極240が開口された領域に配置され、第2表示部212はPDLC電極240上に配置される。また、図2には図示しないが、複数の画素に亘って共通電極が配置されている。
図2は、本発明の実施形態1に係る表示装置の画素のレイアウトを示す平面図である。図2では、表示装置10の画素レイアウトのうち3行3列の画素を代表的に例示した画素レイアウトについて説明する。図2に示すように、表示装置10は、赤色(R)画素210、緑色(G)画素220、及び青色(B)画素230を有する。上記の各々の画素は、第1表示部211及び第2表示部212を有する。ここで、第1表示部211はPDLC電極240が開口された領域に配置され、第2表示部212はPDLC電極240上に配置される。また、図2には図示しないが、複数の画素に亘って共通電極が配置されている。
第1表示部211は、発光強度に対応した電流又は電圧を発光素子に供給する画素電極213と、画素電極213の端部を覆い、各画素を画定する隔壁214と、隔壁214から露出され、R、G、Bの各々の発光色を放出する発光領域215と、画素電極213を他の配線に物理的・電気的に接続するためのビア216とを有する。ここで、上記の複数の画素に亘って配置された共通電極は、少なくとも第1表示部211の発光領域215及び第2表示部212の領域に配置されていればよい。
第2表示部212は、光機能層が配置されている。実施形態1では、光機能層としてPDLCが第2表示部212に配置された構成について例示する。上述したように、光機能層はPDLCに限定されず、その他の光の散乱状態と透過状態とを制御可能な素子を使用してもよい。また、光の反射状態と透過状態とを制御可能な素子を使用してもよい。表示装置10に示すように、第2表示部212は同色の第1表示部211間に配置されている。ただし、この構成に限定されず、第2表示部212は異なる色の第1表示部211間に配置されていてもよい。
[画素の断面構造]
図3は、図2に示した表示装置の画素のA−B断面図である。図3では、表示装置10に配置された複数の画素のうち1つの画素について、その断面構造を詳細に説明する。図3に示すように、表示装置10は、トランジスタ310を含むトランジスタ素子及び発光層360を含む発光素子を有する。表示装置10の発光素子は、第1表示部211及び第2表示部212を有する。第1表示部211は画素電極330と、共通電極361と、画素電極330及び共通電極361に挟持された発光層360とを有する。第2表示部212は共通電極361と、PDLC電極332と、共通電極361及びPDLC電極332に挟持され、光の散乱状態又は透過状態を制御可能なPDLC層350とを有する。ここで、画素電極330、発光層360、PDLC電極332、及びPDLC層350は共通電極361の下面(D3方向の矢印とは反対方向)側に配置されている。
図3は、図2に示した表示装置の画素のA−B断面図である。図3では、表示装置10に配置された複数の画素のうち1つの画素について、その断面構造を詳細に説明する。図3に示すように、表示装置10は、トランジスタ310を含むトランジスタ素子及び発光層360を含む発光素子を有する。表示装置10の発光素子は、第1表示部211及び第2表示部212を有する。第1表示部211は画素電極330と、共通電極361と、画素電極330及び共通電極361に挟持された発光層360とを有する。第2表示部212は共通電極361と、PDLC電極332と、共通電極361及びPDLC電極332に挟持され、光の散乱状態又は透過状態を制御可能なPDLC層350とを有する。ここで、画素電極330、発光層360、PDLC電極332、及びPDLC層350は共通電極361の下面(D3方向の矢印とは反対方向)側に配置されている。
次に、表示装置10のトランジスタ素子及び発光素子の断面構造について詳細に説明する。トランジスタ素子は、基板300と、基板300上に下地層301を介して配置されたトップゲート型のトランジスタ310とを有する。ここで、トランジスタ310は、半導体層311、ゲート絶縁層312、ゲート電極313、第1層間絶縁層314、及びソース・ドレイン電極315を有する。ゲート絶縁層312及び第1層間絶縁層314にはコンタクト316が設けられており、コンタクト316内部にソース・ドレイン電極315が配置されて半導体層311と接触することで、半導体層311とソース・ドレイン電極315とが電気的に接続される。
下地層301としては、窒化シリコン(SiNx)、窒化酸化シリコン(SiNxOy)、酸化シリコン(SiOx)、酸化窒化シリコン(SiOxNy)、窒化アルミニウム(AlNx)、窒化酸化アルミニウム(AlNxOy)、酸化アルミニウム(AlOx)、酸化窒化アルミニウム(AlOxNy)などを使用することができる(x、yは任意)。また、これらの膜を積層した構造を使用してもよい。
ここで、SiOxNy膜及びAlOxNy膜とは、酸素(O)よりも少ない量の窒素(N)を含有するシリコン化合物及びアルミニウム化合物である。また、SiNxOy膜及びAlNxOy膜とは、窒素よりも少ない量の酸素を含有するシリコン化合物及びアルミニウム化合物である。
トランジスタ310は、半導体層311として、例えばアモルファスシリコン、ポリシリコン、単結晶シリコン、アモルファス酸化物半導体、結晶構造を有する酸化物半導体、有機半導体を用いたトランジスタを使用することができる。また、図3では、トップゲート型トランジスタを例示したが、これに限定されず、ボトムゲート型トランジスタを使用することができる。
ゲート絶縁層312は、半導体層311に使用する材料に応じて適宜選択することができる。例えば、半導体層311にアモルファスシリコン、ポリシリコン、単結晶シリコンなどのシリコン系の材料を使用した場合、ゲート絶縁層312として、SiOx、SiNx、SiOxNy、SiNxOyなどのシリコン化合物及びシリコンを含む絶縁物を使用することができる。また、これらを積層した構造を使用することができる。半導体層311にアモルファス酸化物半導体、結晶構造を有する酸化物半導体などの酸化金属の材料を使用した場合、ゲート絶縁層312として、上記の絶縁物の他にも当該酸化物半導体に含まれる金属を含む酸化絶縁物を使用することができる。また、複数の酸化絶縁物を積層した構造を使用することができる。半導体層311に有機半導体を使用した場合、ゲート絶縁層312として有機絶縁物を使用することができる。また、複数の有機絶縁物を積層した構造を使用することができる。
ゲート電極313は、一般的な金属材料又は導電性ポリシリコンを使用することができる。例えば、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、モリブデン(Mo)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、白金(Pt)、ビスマス(Bi)などを使用することができる。また、これらの材料の合金を使用してもよい。また、これらの材料の窒化物を使用してもよい。また、これらの膜を積層した構造を使用してもよい。ゲート電極313は、ゲート電極が0Vのときにトランジスタがオフするエンハンスメント型となる仕事関数を有する材料を使用することができる。
ソース・ドレイン電極315は、一般的な金属材料を使用することができる。例えば、ゲート電極313として上記に列挙した材料以外に銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)などを使用することができる。また、これらの材料の合金を使用してもよい。また、これらの膜を積層した構造を使用してもよい。ソース・ドレイン電極315は、半導体層311と良好な電気的接触を得るために、仕事関数が半導体層311より小さい金属材料を使用することができる。
また、表示装置10はトランジスタ310上に、第2層間層320と、第2層間層320上に配置された上層配線層321と、第2層間層320及び上層配線層321上に配置され、トランジスタ310及び上層配線層321によって形成された段差を緩和する第3層間層322と、第3層間層322上に配置された画素電極330とを有する。ここで、第2層間層320及び第3層間層322にはビア323が設けられており、ビア323内部に画素電極330が配置されてソース・ドレイン電極315と接触することで、ソース・ドレイン電極315と画素電極330とが電気的に接続される。
第2層間層320は、一般的な無機絶縁層や有機絶縁層を使用することができる。例えば、絶縁層として無機材料を使用する場合、SiOx、SiNx、SiOxNy、SiNxOy、AlOx、AlNx、AlOxNy、AlNxOy、TEOS膜などを使用することができる(x、yは任意)。また、これらの材料を積層した構造を使用してもよい。また、絶縁性材料として有機材料を使用する場合、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、シロキサン樹脂などを使用することができる。また、これらの材料を積層した構造を使用してもよい。さらに、上記の無機絶縁層及び有機絶縁層を積層した構造を使用してもよい。
ここで、TEOS膜とはTEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate)を原料としたCVD膜を指すもので、下地の段差を緩和して平坦化する効果を有する膜である。
第3層間層322は、上層の平坦性が求められるため、少なくとも有機絶縁層を有することが好ましい。また、第3層間層322は、有機絶縁層の代わりにTEOS膜を有していてもよい。第3層間層322は、有機絶縁層又はTEOS膜単層でもよく、また、第2層間層320として列挙した層を含む積層構造を使用してもよい。
画素電極330として、トップエミッション型表示装置であれば反射性材料を使用することができ、ボトムエミッション型表示装置であれば透光性材料を使用することができる。反射性材料としては、反射率が高い材質を選択することができ、例えばAl、Ti、Mo、Ni、Ag、またはこれらの合金を使用することができる。また、上記の材料を使用した膜を積層させた構造であってもよい。特に、画素電極に反射性材料を用いる場合、その最表面の仕事関数の最適化を目的として、反射表面上に後述する透光性材料を積層しても良い。また、透光性材料としては、可視光の透過率が高い導電性材料を使用することができ、例えば、ITO(酸化インジウム・スズ)、ZnO(酸化亜鉛)、SnO2(酸化スズ)、In2O3(酸化インジウム)、IZO(インジウムがドーパントとして添加された酸化亜鉛)、GZO(ガリウムがドーパントとして添加された酸化亜鉛)、AZO(アルミニウムがドーパントとして添加された酸化亜鉛)、ニオブ(Nb)などの不純物がドーパントとして添加された酸化チタンなどを使用することができる。
また、画素電極330と同一平面上、つまり第3層間層322上にPDLC電極332が配置されている。画素電極330及びPDLC電極332上には、画素電極330の端部及びPDLC電極332の端部を覆い、第1表示部211と第2表示部212とを画定する隔壁340と、第2表示部212においてPDLC電極332上の隔壁340で囲まれた領域に配置されたPDLC層350と、第1表示部211の画素電極330上、第2表示部212のPDLC層350上、及び隔壁340上に複数の画素に亘って配置された発光層360と、発光層360上に複数の画素に亘って配置され、発光素子の共通電極361と、発光層360及び共通電極361を覆うように配置され、少なくとも防湿性を有する保護層362と、保護層362上に配置され、発光素子を構成する構造物によって形成された段差を緩和するカバー層370とを有する。
ここで、図3では、第2表示部212にも発光層360が配置された構造を例示したが、この構造に限定されず、例えば、第2表示部212には発光層360が配置されず、共通電極361とPDLC層350とが接触する構造であってもよい。
図3では、光の散乱状態と透過状態とを制御可能な光機能層としてPDLC層350を使用した構成を例示したが、この構成に限定されず、光の散乱状態と透過状態とを制御可能な他の光機能層を使用してもよい。また、光の反射状態と透過状態とを制御可能な光機能層を使用してもよい。このような例としては、例えば光機能層としてMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)による反射制御を行うもの、あるいは、エレクトロクロミック材料を用いて、電気的な制御で色調制御を行うもの等が挙げられるが、いずれも前述と同様の構成が適用できる。
ここで、画素電極330及びPDLC電極332は、複数の画素の各々に対して分離されて設けられている。一方、共通電極361は複数の画素に共通して設けられている。表示装置10はトップエミッション型の表示装置を例示しているので、画素電極330は反射性を有し、共通電極361は透光性を有している。また、PDLC電極332は透光性を有している。また、画素電極330及びPDLC電極332が同一平面上に配置されており、発光層360は画素電極330上に配置され、PDLC層350はPDLC電極332上に配置されているため、発光層360及びPDLC層350も同一平面上に存在する。
PDLC電極332は、透光性材料を使用することができる。PDLC電極332に透光性材料を使用し、PDLC層350を透過状態にすることで、背景が透けて見える透過型表示装置を実現することができる。PDLC電極332に使用する透光性材料としては、ITO、ZnO、SnO2、In2O3、IZO、GZO、AZO、ニオブ(Nb)などの不純物がドーパントとして添加された酸化チタンなどを使用することができる。ただし、PDLC電極332として、透光性材料だけでなく、目的に応じて吸光性材料や反射性材料を使用することもできる。例えば金属材料等、不透明な材料であっても、光が透過するように膜厚を薄く形成して透明電極としても良い。これは、第1表示部に用いる電極についても同様である。
隔壁340として、一般的な樹脂材料を使用することができ、感光性樹脂材料を使用することもできる。感光性樹脂としては、例えば、感光性アクリル、感光性ポリイミドなどを使用することができる。
PDLC層350は、液晶層中に特殊な高分子(ポリマー)ネットワーク構造体を形成させたもので、このポリマーネットワークの作用により、液晶分子の配列が不規則な状態を誘起して光を散乱させる。PDLC層350の詳細は図14で説明するが、PDLC電極332及び共通電極361に印加される電圧を制御することで、PDLC層350を散乱状態又は透過状態に制御することができる。PDLC層350は、電界が印加されない状態では散乱状態となり、電界が印加されることによって透過状態となるPDLCを使用することができる。また、PDLCとは異なり、電界が印加されない状態では透過状態となり、電界が印加されることによって散乱状態となるリバースPDLCを使用することもできる。PDLC層350が散乱状態の場合、隣接する第1表示部211の発光層360から放出された光を散乱し、基板300の上下方向(D3方向)に散乱光を放出する。また、前述した通り、光機能層としてはPDLC層以外のものを用いても良い。
発光層360として、電流励起又は電圧励起によって発光する一般的な発光材料を使用することができる。発光材料は有機EL材料であってもよく、また、無機材料であってもよい。また、発光材料として量子ドットを使用してもよい。発光材料が有機EL材料である場合、発光層360はR、G、Bの各々の波長の光を放出する有機EL層で構成されていてもよく、上記とは異なる波長の光を放出する有機EL層で構成されていてもよい。また、発光層360は、発光材料の他に、例えば電子注入材料、電子輸送材料、ホール注入材料、ホール輸送材料を含んでもよい。
共通電極361として、トップエミッション型表示装置であれば透光性材料を使用することができ、ボトムエミッション型表示装置であれば反射性材料を使用することができる。透光性材料としては、画素電極330と同様に、例えば、ITO、ZnO、SnO2、In2O3、IZO、GZO、AZO、Nbなどの不純物がドーパントとして添加された酸化チタンなどを使用することができる。また、反射性材料としては、画素電極330と同様に、Al、Ti、Mo、Ni、Ag、またはこれらの合金を使用することができる。また、上記の材料を使用した膜を積層させた構造であってもよい。
保護層362は、少なくとも発光層360を覆うように配置され、水分や不純物に対するブロッキング能力が高い材料を使用することができる。例えば、SiNx膜、SiOx膜、SiNxOy膜、SiOxNy膜、AlNx膜、AlOx膜、AlOxNy膜、AlOxNy膜などを使用することができる(x、yは任意)。また、これらの膜を積層した構造を使用してもよい。
[光機能層による作用]
図4は、本発明の実施形態1に係る表示装置において、発光層から放出された光の経路を示す断面図である。図4に示すように、第1表示部211の発光層360から紙面上方(D3方向)に向かって放出された光334は、共通電極361、保護層362、及びカバー層370を通過してD3方向に放出される。また、第1表示部211の発光層360から基板の平面方向(D4方向)に向かって放出された光336は、隔壁340を通過してPDLC層350に到達し、PDLC層350で散乱される。PDLC層350で散乱された光338の一部はD3方向に光路が変更され、発光層360、共通電極361、保護層362、及びカバー層370を通過してD3方向に放出される。つまり、第1表示部211の発光層360からD4方向に放出された、従来の表示装置では取り出すことが困難であった光を外部に取り出すことができる。
図4は、本発明の実施形態1に係る表示装置において、発光層から放出された光の経路を示す断面図である。図4に示すように、第1表示部211の発光層360から紙面上方(D3方向)に向かって放出された光334は、共通電極361、保護層362、及びカバー層370を通過してD3方向に放出される。また、第1表示部211の発光層360から基板の平面方向(D4方向)に向かって放出された光336は、隔壁340を通過してPDLC層350に到達し、PDLC層350で散乱される。PDLC層350で散乱された光338の一部はD3方向に光路が変更され、発光層360、共通電極361、保護層362、及びカバー層370を通過してD3方向に放出される。つまり、第1表示部211の発光層360からD4方向に放出された、従来の表示装置では取り出すことが困難であった光を外部に取り出すことができる。
図5は、本発明の実施形態1に係る表示装置において、一部の画素を発光させたときの光機能層から取り出される光の様子を示す平面図である。図5に示す平面図は、第2行第1列の第1表示部730(R画素)、第1行第2列の第1表示部711(G画素)、及び第2行第2列の第1表示部731(G画素)を発光させたときの平面図である。
図5に示すように、第2行第1列の第1表示部730を赤色に発光させることで、第1表示部730に隣接する第2行第1列の第2表示部720及び第3行第1列の第2表示部740から、第1表示部730から放出された光が散乱されて赤色の光が放出される。また、第1行第2列の第1表示部711及び第2行第2列の第1表示部731を緑色に発光させることで、各々の画素に隣接する第1行第2列の第2表示部701、第2行第2列の第2表示部721、及び第3行第2列の第2表示部741から、第1表示部711、731から放出された光が散乱されて緑色の光が放出される。ここで、緑色に発光する2つの第1表示部711、731の間に位置する第2表示部721は、第1表示部711、731の両方からの光を散乱するため、第2表示部701、741に比べて放出される光の強度が強い。
以上のように、本発明の実施形態1に係る表示装置によると、発光層360を有する第1表示部211と光機能層としてPDLC層350を有する第2表示部212とが隣接することで、第1表示部211から基板の平面方向に放出された光を第2表示部212で散乱させ、基板面に垂直な方向に放出させることができる。したがって、発光層から放出された光のより多くを外部に取り出すことができ、光取り出し効率を向上させることができる。
また、光機能層として、光の散乱状態と透過状態とを制御可能なPDLC層350を使用することで、PDLC層350が散乱状態であれば、上記のように光取り出し効率を向上させることができ、PDLC層350が透過状態であれば、表示装置10を透過型表示装置として使用することができる。
また、PDLC電極332が複数の画素の各々に対して分離されて設けられていることで、各画素について個別にPDLC層350の散乱状態と透過状態とを制御することができるため、表示装置10を透過型表示装置として使用しつつ、光取り出し効率を向上させることもできる。
また、画素電極330が反射性を有し、共通電極361及びPDLC電極332が透過性を有する、トップエミッション型の表示装置とすることで、より開口率が高く、より光取り出し効率が高い表示装置を得ることができる。
また、発光層360及びPDLC層350の少なくとも一部が同一平面上に存在することで、発光層360から基板の平面方向に放出された光をPDLC層350で散乱させることができる。
また、隔壁340によって、第1表示部211と第2表示部212との境界をより明確にすることができる。
〈実施形態1の変形例〉
図6乃至8を用いて、本発明の実施形態1の変形例に係る表示装置の画素レイアウトについて説明する。また、図9を用いて、本発明の実施形態1の変形例に係る表示装置の電極の構造について説明する。
図6乃至8を用いて、本発明の実施形態1の変形例に係る表示装置の画素レイアウトについて説明する。また、図9を用いて、本発明の実施形態1の変形例に係る表示装置の電極の構造について説明する。
[表示装置11の画素レイアウト]
図6は、本発明の実施形態1の変形例1に係る表示装置の画素のレイアウトを示す平面図である。図6において、R、G、Bが記された領域は発光層を有する第1表示部211であり、斜線が記された領域はPDLC層を有する第2表示部212である。図6に示す表示装置11によると、第2列、第5列、第8列の画素はその他の列の画素とは第1表示部211及び第2表示部212の配置が異なっている。図2や図5では、第2表示部212は2つの同じ発光色の第1表示部211と隣接するが、図6では、第2表示部212は3つ又は4つの第1表示部211と隣接する。また、隣接する第1表示部211の発光色は異なる色を含む。
図6は、本発明の実施形態1の変形例1に係る表示装置の画素のレイアウトを示す平面図である。図6において、R、G、Bが記された領域は発光層を有する第1表示部211であり、斜線が記された領域はPDLC層を有する第2表示部212である。図6に示す表示装置11によると、第2列、第5列、第8列の画素はその他の列の画素とは第1表示部211及び第2表示部212の配置が異なっている。図2や図5では、第2表示部212は2つの同じ発光色の第1表示部211と隣接するが、図6では、第2表示部212は3つ又は4つの第1表示部211と隣接する。また、隣接する第1表示部211の発光色は異なる色を含む。
図7は、本発明の実施形態1の変形例2に係る表示装置の画素のレイアウトを示す平面図である。図7に示す表示装置12は図6に示す表示装置11に類似しているが、表示装置12は第1表示部211及び第2表示部212が行方向及び列方向に交互に配置されている点において、表示装置11とは相違する。つまり、表示装置12では、画素が複数配置された画素エリアの端部の画素を除く全ての画素において、第2表示部212は4つの第1表示部211と隣接する。また、隣接する第1表示部211の発光色はR、G、Bの全ての色を含む。
図8は、本発明の実施形態1の変形例3に係る表示装置の画素のレイアウトを示す平面図である。図8に示す表示装置13では、3つの第1表示部211(R画素210、G画素220、及びB画素230)に対して1つの第2表示部212が配置されている。表示装置13では、端部の画素を除く全ての画素において、第2表示部212は4つの第1表示部211と隣接する。ここで、第2表示部212は、列方向にB画素230と隣接し、行方向にR画素210と隣接する。
以上のように、本発明の実施形態1の変形例に係る表示装置によると、PDLC層を有する第2表示部212は行方向及び列方向の第1表示部211と隣接する。したがって、第2表示部212はより多くの光を散乱するため、光取り出し効率を向上させることができる。また、第2表示部212は異なる発光色の第1表示部211間に挟持されているため、異なる発光色の第1表示部211の中間色を放出することができ、見かけ上の解像度を向上させることができる。また、図8に示すようなレイアウトにすることで、R、G、Bの3色の中で比較的視認性の低いR、Bを放出する第1表示部211(R画素210及びB画素230)と第2表示部212とが隣接するため、第2表示部212を配置することによる発光領域の減少を抑制しつつ、選択的に視認性が低いR、Bの光取り出し効率を向上させることができる。
[画素の断面構造]
図9は、本発明の実施形態1の変形例4に係る表示装置の画素の断面図である。図9に示すように、表示装置14の画素電極330は、第1透明導電層381と、反射金属層382と、第2透明導電層383とを有する。また、第1透明導電層381及びPDLC電極332、又は、第2透明導電層383及びPDLC電極332は同一工程で形成されてもよい。つまり、第1透明導電層381及びPDLC電極332、又は、第2透明導電層383及びPDLC電極332は同一層であってもよい。具体的には、第1透明導電層381としてITOを使用し、反射金属層382としてAgを使用し、第2透明導電層383としてITOを使用してもよい。
図9は、本発明の実施形態1の変形例4に係る表示装置の画素の断面図である。図9に示すように、表示装置14の画素電極330は、第1透明導電層381と、反射金属層382と、第2透明導電層383とを有する。また、第1透明導電層381及びPDLC電極332、又は、第2透明導電層383及びPDLC電極332は同一工程で形成されてもよい。つまり、第1透明導電層381及びPDLC電極332、又は、第2透明導電層383及びPDLC電極332は同一層であってもよい。具体的には、第1透明導電層381としてITOを使用し、反射金属層382としてAgを使用し、第2透明導電層383としてITOを使用してもよい。
以上のように、本発明の実施形態1の変形例に係る表示装置によると、トップエミッション型の反射電極の一部を利用してPDLC電極332を形成することができる。したがって、画素電極330及びPDLC電極332を同一工程で形成することができ、工程の短縮化及び製造コストの低減の効果が得られる。
〈実施形態2〉
図10及び図11を用いて、本発明の実施形態2に係る表示装置の断面構造について説明する。実施形態2の表示装置20は、実施形態1の表示装置10と同様に、R、G、Bの発光素子から上面方向に光を放出するトップエミッション型の有機EL表示装置について説明する。ただし、表示装置20は画素電極430が透光性を有し、発光層360から下面方向(D3方向の矢印とは反対方向)に放出された光を上面方向(D3方向の矢印方向)に反射する反射層424を画素電極430とは別に設けている点において、表示装置10とは相違する。実施形態2においても、光機能層としてPDLCを使用した表示装置を例示するが、その他の光の散乱状態と透過状態とを制御可能な素子を使用した表示装置であってもよい。また、光の反射状態と透過状態とを制御可能な素子を使用してもよい。
図10及び図11を用いて、本発明の実施形態2に係る表示装置の断面構造について説明する。実施形態2の表示装置20は、実施形態1の表示装置10と同様に、R、G、Bの発光素子から上面方向に光を放出するトップエミッション型の有機EL表示装置について説明する。ただし、表示装置20は画素電極430が透光性を有し、発光層360から下面方向(D3方向の矢印とは反対方向)に放出された光を上面方向(D3方向の矢印方向)に反射する反射層424を画素電極430とは別に設けている点において、表示装置10とは相違する。実施形態2においても、光機能層としてPDLCを使用した表示装置を例示するが、その他の光の散乱状態と透過状態とを制御可能な素子を使用した表示装置であってもよい。また、光の反射状態と透過状態とを制御可能な素子を使用してもよい。
[画素の断面構造]
図10は、本発明の実施形態2に係る表示装置の画素の断面図である。図10に示す表示装置20の断面構造は図3に示す表示装置10の断面構造に類似しているが、表示装置20は、トランジスタ310上に、第2層間層420と、第2層間層420上に配置された上層配線層421と、第2層間層420及び上層配線層421上に配置され、トランジスタ310及び上層配線層421によって形成された段差を緩和する第3層間層422と、第3層間層422上に配置された反射層424と、反射層424上に配置された第4層間層426と、第4層間層426上に配置された透光性を有する画素電極430とを有する。ここで、第2層間層420、第3層間層422、及び第4層間層426にはビア423が設けられており、ビア423内部に画素電極430が配置されてソース・ドレイン電極315と接触することで、ソース・ドレイン電極315と画素電極430とが接続される。また、表示装置10と同様に共通電極361は透光性を有し、画素電極430及びPDLC電極332は電気的に独立している。
図10は、本発明の実施形態2に係る表示装置の画素の断面図である。図10に示す表示装置20の断面構造は図3に示す表示装置10の断面構造に類似しているが、表示装置20は、トランジスタ310上に、第2層間層420と、第2層間層420上に配置された上層配線層421と、第2層間層420及び上層配線層421上に配置され、トランジスタ310及び上層配線層421によって形成された段差を緩和する第3層間層422と、第3層間層422上に配置された反射層424と、反射層424上に配置された第4層間層426と、第4層間層426上に配置された透光性を有する画素電極430とを有する。ここで、第2層間層420、第3層間層422、及び第4層間層426にはビア423が設けられており、ビア423内部に画素電極430が配置されてソース・ドレイン電極315と接触することで、ソース・ドレイン電極315と画素電極430とが接続される。また、表示装置10と同様に共通電極361は透光性を有し、画素電極430及びPDLC電極332は電気的に独立している。
反射層424として、反射率が高い材質を選択することができ、例えばAl、Ti、Mo、Ni、Ag、またはこれらの合金を使用することができる。また、上記の材料を使用した膜を積層させた構造であってもよい。反射層424は他の配線や電極と電気的に接続されていてもよく、電気的に独立であってもよい。ここで、反射層424が他の配線や電極と電気的に接続される場合、反射層424及び画素電極430に挟持された第4層間層426を誘電体とする容量を構成することができる。当該容量を各画素の保持容量として利用してもよい。
また、R、G、Bそれぞれの画素において、各々の発光波長に対する共振効果、つまりマイクロキャビティ効果が得られるように反射層424と画素電極430との距離を調整してもよい。つまり、隣接する異なる発光色を放出する画素の各々の第1表示部において、反射層424と画素電極430との距離が互いに異なるように調整されてもよい。具体的には、異なる発光色を放出する画素の各々に対して、膜厚が異なるように第4層間層426を形成することで、反射層424と画素電極430との距離を調整することができる。なお、マイクロキャビティを実現するためには、画素電極430は、第4層間層426よりも可視光の透過率が低く、反射層424よりも可視光の反射率が高い半透過性を有していることが好ましい。
上記のように、画素によって異なる膜厚の第4層間層426に感光性樹脂を使用する場合、ハーフトーンマスクやグレートーンマスクなどの多階調マスクを使用することで、同一工程で画素によって膜厚が異なる第4層間層426を得ることができる。また、第4層間層426が感光性材料ではない場合でも、第4層間層426上に多階調マスクを用いて画素によって厚さが異なるレジストを形成し、全面をドライエッチングすることで、レジストの厚さに対応した膜厚の第4層間層426を得ることができる。
以上のように、本発明の実施形態2に係る表示装置によると、トップエミッション型表示装置の反射層424及び画素電極430を容量素子の一対の電極に使用することができる。したがって、容量素子用のスペースを別途確保する必要がなく、開口率を向上させることができる。また、マイクロキャビティ効果によって、色純度を高めることができる。
図11は、本発明の実施形態2の変形例に係る表示装置の画素の断面図である。図11に示す表示装置21は図10に示す表示装置20に類似しているが、表示装置21は表示装置20では電気的に独立していた画素電極430とPDLC電極332とが電気的に接続されている点、及びPDLC層に代えて、電圧を印加しない状態では透過状態となり、電圧を印加することによって散乱状態となるリバースPDLC層450を使用する点において表示装置20とは相違する。換言すると、表示装置21では、表示装置20における画素電極430とPDLC電極332とが連続している。また、換言すると、画素電極434は第1表示部211及び第2表示部212に亘って配置されている。ここで、リバースPDLC層450は印加電圧が高いほど散乱強度が強くなる。
以上のように、本発明の実施形態2の変形例に係る表示装置によると、画素の発光強度に対応する階調データを利用し、PDLC層に代えてリバースPDLC層450を使用することで、発光する画素に配置されたリバースPDLC層450を選択的に制御できるため、消費電力を低減することができる。さらに、リバースPDLC層450は印加電圧が高いほど散乱強度が強くなるため、発光強度が高い画素における第2表示部ほど強く光を散乱させることができる。したがって、表示装置のダイナミックレンジを広くすることができる。
〈実施形態3〉
図12及び図13を用いて、本発明の実施形態3に係る表示装置の断面構造について説明する。実施形態3の表示装置30は、実施形態1の表示装置10と同様に、R、G、Bの発光素子から上面方向(D3の矢印方向)に光を放出するトップエミッション型の有機EL表示装置について説明する。ただし、表示装置30は光機能層が共通電極の上層(D3の矢印方向)に配置されている点において、表示装置10とは相違する。実施形態3においても、光機能層としてPDLCを使用した表示装置を例示するが、その他の光の散乱状態と透過状態とを制御可能な素子を使用した表示装置であってもよい。また、光の反射状態と透過状態とを制御可能な素子を使用してもよい。
図12及び図13を用いて、本発明の実施形態3に係る表示装置の断面構造について説明する。実施形態3の表示装置30は、実施形態1の表示装置10と同様に、R、G、Bの発光素子から上面方向(D3の矢印方向)に光を放出するトップエミッション型の有機EL表示装置について説明する。ただし、表示装置30は光機能層が共通電極の上層(D3の矢印方向)に配置されている点において、表示装置10とは相違する。実施形態3においても、光機能層としてPDLCを使用した表示装置を例示するが、その他の光の散乱状態と透過状態とを制御可能な素子を使用した表示装置であってもよい。また、光の反射状態と透過状態とを制御可能な素子を使用してもよい。
[画素の断面構造]
図12は、本発明の実施形態3に係る表示装置の画素の断面図である。図12に示す表示装置30の断面構造は図3に示す表示装置10の断面構造に類似しているが、表示装置30は、画素電極330(330−1、330−2)と同一平面上、つまり第3層間層322上にはPDLC電極は配置されておらず、画素電極330の端部を覆い、隣接する画素を画定する隔壁540が配置されている。つまり、隣接する第1画素101及び第2画素102において、隔壁540は、第1画素101における画素電極330−1の端部と、第2画素102における画素電極330−2とを覆い、第1画素101と第2画素102とを画定する。
図12は、本発明の実施形態3に係る表示装置の画素の断面図である。図12に示す表示装置30の断面構造は図3に示す表示装置10の断面構造に類似しているが、表示装置30は、画素電極330(330−1、330−2)と同一平面上、つまり第3層間層322上にはPDLC電極は配置されておらず、画素電極330の端部を覆い、隣接する画素を画定する隔壁540が配置されている。つまり、隣接する第1画素101及び第2画素102において、隔壁540は、第1画素101における画素電極330−1の端部と、第2画素102における画素電極330−2とを覆い、第1画素101と第2画素102とを画定する。
また、表示装置30は、画素電極330上及び隔壁540上に配置された発光層360と、発光層360上に配置され、発光素子の共通電極361と、発光層360及び共通電極361を覆うように配置され、少なくとも防湿性を有する保護層362と、保護層362上に配置されたPDLC層550と、PDLC層550上に配置されたPDLC電極532とを有する。ここで、発光層360、共通電極361、保護層362、PDLC層550、及びPDLC電極532は複数の画素に亘って配置されている。
上記の構成を言い換えると、表示装置30の発光素子は、第1表示部211及び第2表示部212を有する。第1表示部211は、画素電極330と、共通電極361と、PDLC電極532と、画素電極330及び共通電極361に挟持された発光層360と、共通電極361及びPDLC電極532に挟持され、光の散乱状態又は透過状態を制御可能なPDLC層550とを有する。第2表示部212は共通電極361と、PDLC電極532と、共通電極361及びPDLC電極532に挟持され、光の散乱状態又は透過状態を制御可能なPDLC層550とを有する。
ここで、画素電極330は、複数の画素に対して分離されて設けられ、共通電極361及びPDLC電極532は、複数の画素に共通して設けられている。また、発光層360及びPDLC層550の少なくとも一部は同一平面上に存在している。具体的には、第2表示部212において隔壁540上に配置された発光層360と、第1表示部211において隔壁540に覆われない画素電極330上に配置されたPDLC層550とは、少なくとも一部が同じ高さに存在している。
ここで、表示装置30はトップエミッション型の表示装置を例示しているので、画素電極330は反射性を有し、共通電極361は透光性を有している。また、PDLC電極532は透光性を有している。また、表示装置30の画素電極330として、図9に示す構造を適用することができる。また、表示装置30の画素電極330に代えて、図10に示す反射層424、第4層間層426、及び透光性を有する画素電極430の構造を適用することができる。
また、表示装置30の画素電極330に代えて、図10に示す構造を適用した場合、R、G、Bそれぞれの画素において、各々の発光波長に対する共振効果、つまりマイクロキャビティ効果が得られるように反射層424と画素電極430との距離を調整してもよい。つまり、隣接する異なる発光色を放出する画素の各々の第1表示部において、反射層424と画素電極430との距離が互いに異なるように調整されてもよい。具体的には、異なる発光色を放出する画素の各々に対して膜厚が異なるように第4層間層426を形成することで、反射層424と画素電極430との距離を調整することができる。なお、マイクロキャビティを実現するためには、画素電極430は、第4層間層426よりも可視光の透過率が低く、反射層424よりも可視光の反射率が高い半透過性を有していることが好ましい。
以上のように、実施形態3に係る表示装置30によると、PDLC層550及びPDLC電極532が複数の画素に亘って配置されているため、PDLC層550及びPDLC電極532を高精度のパターニングをする必要がない。したがって、より簡易的な工程及び装置で製造することができ、工程の短縮化、歩留まり向上、及び製造コストの低下の効果が得られる。
図13は、本発明の実施形態3の変形例に係る表示装置の画素の断面図である。図13に示す表示装置31は図12に示す表示装置30に類似しているが、表示装置31は、隔壁541が第1表示部211と第2表示部212とを画定し、第2表示部212は隔壁541が配置されていない領域を有する点において、表示装置30と相違する。
図13に示すように、第2表示部212において、PDLC層550は隔壁541が存在しない領域に配置されているため、図12に比べて第2表示部212におけるPDLC層550は第1表示部211における発光層360に近い高さに配置される。また、画素電極330の膜厚が発光層360、共通電極361、及び保護層362の合計膜厚よりも厚ければ、第1表示部211における発光層360と第2表示部212におけるPDLC層550とは同じ高さに存在する。つまり、第1表示部211における発光層360と第2表示部212におけるPDLC層550とは同一平面上に存在する。
以上のように、実施形態3の変形例に係る表示装置31によると、第1表示部211における発光層360と第2表示部212におけるPDLC層550とが同一平面上に存在することで、PDLC層550は、発光層360から基板の平面方向(D4方向)に放出された光を上面方向(D3方向)に散乱させることができる。したがって、発光層から放出された光のより多くを外部に取り出すことができ、光取り出し効率を向上させることができる。
[PDLC層350の動作]
ここでは、本発明の光機能層として使用するPDLC層350の動作について説明する。PDLC層350は、液晶層中に特殊なポリマーネットワーク構造体を形成させたものである。具体的には、PDLC層350は、図14に示すように、液晶分子600を含む液晶の液滴(ドロップレット)610をポリマー620が包み込んだような構造をしており、第1電極630と第2電極640とによって挟持されている。
ここでは、本発明の光機能層として使用するPDLC層350の動作について説明する。PDLC層350は、液晶層中に特殊なポリマーネットワーク構造体を形成させたものである。具体的には、PDLC層350は、図14に示すように、液晶分子600を含む液晶の液滴(ドロップレット)610をポリマー620が包み込んだような構造をしており、第1電極630と第2電極640とによって挟持されている。
第1電極630及び第2電極640に電圧を印加せず、両電極間に電界が印加されていない状態(無電界状態)では、液晶分子600はドロップレット610内でランダムな方向を向く。したがって、PDLC層350に入射された光650は液晶分子600で散乱される。つまり、PDLC層350は、電界を印加しない状態では散乱状態となる。一方、第1電極630及び第2電極640に電位差が発生する電圧を印加し、両電極間に電界が印加された状態(電界印加状態)では、液晶分子600はドロップレット610内で電界に沿って一方向を向く。したがって、PDLC層350に入射された光660は液晶分子600で散乱されずにPDLC層350を透過する。つまり、PDLC層350は、電界を印加した状態では透過状態となる。
ここでは、本発明の光機能層としてPDLC層350を使用した表示装置を例示したが、その他の光の散乱状態と透過状態とを制御可能な素子を使用した表示装置であってもよい。また、光の反射状態と透過状態とを制御可能な光機能層を使用してもよい。
なお、本発明は上記の実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
10、11、12、13、14、20、21、30、31:表示装置
100:画素
101:第1画素
102:第2画素
130:ゲートドライバ回路
131:ゲート線
140:エミッションドライバ回路
141:エミッション制御線
150:データドライバ回路
151:データ線
170:ドライバIC
180:FPC
190:外部端子
210:R画素
211、711、730、731:第1表示部
212、701、720、721、740、741:第2表示部
213:画素電極
214:隔壁
215:発光領域
216、323、423:ビア
220:G画素
230:B画素
240、332、532:PDLC電極
300:基板
301:下地層
310:トランジスタ
311:半導体層
312:ゲート絶縁層
313:ゲート電極
314:第1層間絶縁層
315:ドレイン電極
316:コンタクト
320、420:第2層間層
321、421:上層配線層
322、422:第3層間層
330、430、434:画素電極
334、336、338、650、660:光
340、540、541:隔壁
350、550:PDLC層
360:発光層
361:共通電極
362:保護層
370:カバー層
381:第1透明導電層
382:反射金属層
383:第2透明導電層
424:反射層
426:第4層間層
450:リバースPDLC層
600:液晶分子
610:ドロップレット
620:ポリマー
630:第1電極
640:第2電極
100:画素
101:第1画素
102:第2画素
130:ゲートドライバ回路
131:ゲート線
140:エミッションドライバ回路
141:エミッション制御線
150:データドライバ回路
151:データ線
170:ドライバIC
180:FPC
190:外部端子
210:R画素
211、711、730、731:第1表示部
212、701、720、721、740、741:第2表示部
213:画素電極
214:隔壁
215:発光領域
216、323、423:ビア
220:G画素
230:B画素
240、332、532:PDLC電極
300:基板
301:下地層
310:トランジスタ
311:半導体層
312:ゲート絶縁層
313:ゲート電極
314:第1層間絶縁層
315:ドレイン電極
316:コンタクト
320、420:第2層間層
321、421:上層配線層
322、422:第3層間層
330、430、434:画素電極
334、336、338、650、660:光
340、540、541:隔壁
350、550:PDLC層
360:発光層
361:共通電極
362:保護層
370:カバー層
381:第1透明導電層
382:反射金属層
383:第2透明導電層
424:反射層
426:第4層間層
450:リバースPDLC層
600:液晶分子
610:ドロップレット
620:ポリマー
630:第1電極
640:第2電極
Claims (17)
- 複数の画素を有する表示装置であって、
前記複数の画素のうち少なくとも1つの画素は、
第1電極と、第2電極と、前記第1電極及び前記第2電極に挟持された発光層と、を有する第1表示部と、
前記第2電極と、第3電極と、前記第2電極及び前記第3電極に挟持され、光の散乱状態又は透過状態を制御可能な光機能層と、を有する第2表示部と、を有し、
前記発光層及び前記光機能層は、前記第2電極の下面側に配置されることを特徴とする表示装置。 - 前記第1電極及び前記第3電極は、前記複数の画素の各々に対して分離されて設けられ、
前記第2電極は、前記複数の画素に共通して設けられることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1電極は反射性を有し、
前記第2電極及び前記第3電極は透光性を有することを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 - 前記発光層及び前記光機能層の少なくとも一部は同一平面上に存在することを特徴とする請求項3に記載の表示装置。
- 前記第1電極は、第1透明導電層と、前記第1透明導電層上の反射金属層と、前記反射金属層上の第2透明導電層とを有することを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
- 前記第1表示部は、前記第1電極の下層の絶縁層と、前記絶縁層の下層の反射層と、をさらに有し、
前記第1乃至前記第3電極は透光性を有することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1電極及び前記第3電極は、電気的に接続されていることを特徴とする請求項6に記載の表示装置。
- 前記第1電極及び前記第3電極は、連続していることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 前記第1電極の端部及び前記第3電極の端部を覆い、前記第1表示部と前記第2表示部とを画定する隔壁をさらに有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一に記載の表示装置。
- 前記光機能層は高分子分散型液晶を含み、
前記光機能層に電界を印加することで、前記高分子分散型液晶を散乱状態又は透過状態に制御することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一に記載の表示装置。 - 複数の画素を有する表示装置であって、
前記複数の画素のうち少なくとも1つの画素は、
第1電極と、第2電極と、第3電極と、前記第1電極及び前記第2電極に挟持された発光層と、前記第2電極及び前記第3電極に挟持され、光の散乱状態又は透過状態を制御可能な光機能層とを有する第1表示部と、
前記第2電極と、前記第3電極と、前記第2電極及び前記第3電極に挟持され、前記光機能層とを有する第2表示部と、を有し、
前記第1電極は、前記複数の画素の各々に対して分離されて設けられ、
前記第2及び前記第3電極は、前記複数の画素に共通して設けられ、
前記発光層及び前記光機能層の少なくとも一部は同一平面上に存在することを特徴とする表示装置。 - 前記第1電極は反射性を有し、
前記第2電極及び前記第3電極は透光性を有することを特徴とする請求項11に記載の表示装置。 - 前記複数の画素のうち第1画素における前記第1電極の端部と、前記第1画素に隣接する第2画素における前記第1電極の端部とを覆い、前記第1画素と前記第2画素とを画定する隔壁を有し、
前記第1画素の前記第2表示部における前記第2電極は、前記隔壁上に配置されることを特徴とする請求項12に記載の表示装置。 - 前記第1電極は、第1透明導電膜と、前記第1透明導電膜上の反射金属膜と、前記反射金属膜上の第2透明導電膜とを有することを特徴とする請求項11に記載の表示装置。
- 前記第1表示部は、前記第1電極の下層の絶縁層と、前記絶縁層の下層の反射層とをさらに有し、
前記第1乃至前記第3電極は透光性を有することを特徴とする請求項11に記載の表示装置。 - 前記第1表示部は、前記第1電極の下層の透光性層と、前記透光性層の下層の反射層とをさらに有し、
前記第1電極は、前記透光性層よりも可視光の透過率が低く、前記反射層よりも可視光の反射率が高い半透過性を有し、
前記透光性層は、前記発光層から放出された可視光のうち一定波長の光を共振する膜厚であることを特徴とする請求項11に記載の表示装置。 - 前記光機能層は高分子分散型液晶を含み、
前記光機能層に電界を印加することで、前記高分子分散型液晶の透過状態と散乱状態とを制御することを特徴とする請求項11乃至16のいずれか一に記載の表示装置。
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