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Abstract
【課題】自発光体の面積を確保しつつ、高精細な表示部を有する表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、基板と、基板上にマトリクス状に配置される複数の副画素の列又は行のうち一方向に延びる第1発光層と、第1発光層と同じ方向に延び、かつ列又は行のうち他方向で第1発光層と交互に並んで配置され、第1発光層とは異なる波長を発光する第2発光層と、少なくとも第1発光層の一部を覆う位置に配置され、第1発光層が発光する光を吸収し、吸収した光の波長が長くなるように変換する色変換層と、を含む。【選択図】図1
Description
本発明は、表示装置に関する。
従来から、液晶表示装置以外にも、有機発光ダイオード(OLED)のような自発光体を点灯する表示装置が知られている。例えば特許文献1には、基板上に第一電極と、少なくとも有機化合物からなり、異なる色で発光する層を含む薄膜層と、第二電極とを順次積層してなる有機電界発光素子の製造方法であって、発光層が各発光色ごとにそれぞれ異なる真空槽内で形成されることを特徴とする有機電界発光素子の製造方法が記載されている。
特許文献1に記載の表示装置は、各発光色ごとにそれぞれ異なる発光層で形成されているので、パネル全体の画素数が増加すると、1つの副画素あたりの面積が減少し、発光量が低下する場合がある。
本発明は、自発光体の面積を確保しつつ、高精細な表示部を有する表示装置を提供することを目的とする。
一態様によれば、表示装置は、基板と、前記基板上にマトリクス状に配置される複数の副画素の列又は行のうち一方向に延びる第1発光層と、前記第1発光層と同じ方向に延び、かつ列又は行のうち他方向で前記第1発光層と交互に並んで配置され、前記第1発光層とは異なる波長を発光する第2発光層と、少なくとも第1発光層の一部を覆う位置に配置され、前記第1発光層が発光する光を吸収し、吸収した光の波長が長くなるように変換する色変換層と、を含む。
以下、発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。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。
図1は、本実施形態に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、表示装置100は、制御装置11の画像出力部12から入力される入力映像信号(以下、「入力信号」ともいう)を処理する信号処理部20と、画像表示パネルである画像表示部30と、画像表示部30の駆動を制御する駆動回路40とを備える。信号処理部20は、ハードウェア又はソフトウェアのいずれかによって機能が実現されていればよく、特に限定されるものではない。また、信号処理部20の各回路がハードウェアによって構成されるものであっても、それぞれの回路が物理的に独立して区別される必要はなく、物理的に単一の回路によって複数の機能が実現されるものとしてもよい。
信号処理部20は、入力信号に基づいて求められる所定の画素に表示するためのHSV色空間の入力値に基づいた第1色情報としての入力画像信号から、後述する画素31が有する各副画素がそれぞれ表示して再現されるHSV色空間の再現値に変換して出力信号を生成する。
信号処理部20は、後述する実施形態1に示すように、入力画像信号における第1色情報に基づいて、第1色成分である赤(R)成分、第2色成分である緑(G)成分、第3色成分である青(B)成分を、そのまま赤(R)成分、緑(G)成分、青(B)成分とすることもある。信号処理部20は、駆動回路40が画像出力部12から入力される入力信号を直接処理できれば、省略してもよい。また、信号処理部20は、制御装置11内に設けてもよい。
駆動回路40は、画像表示部30の制御装置であって、信号出力回路41、走査回路42及び電源回路43を備えている。駆動回路40は、信号出力回路41によって、第2色情報を含む出力信号を保持し、順次、画像表示部30の各画素31に出力する。信号出力回路41は、信号線DTLによって画像表示部30と電気的に接続されている。駆動回路40は、走査回路42によって、画像表示部30における副画素を選択し、副画素の動作(光透過率)を制御するためのスイッチング素子(例えば、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor))のオン及びオフを制御する。走査回路42は、走査線SCLによって画像表示部30と電気的に接続されている。電源回路43は、電源線PCLによって各画素31の後述する自発光体へ電力を供給する。
図1に示すように、画像表示部30は、画素31が、P0×Q0個(行方向にP0個、列方向にQ0個)、2次元のマトリクス状(行列状)に配列されている。画像表示部30は、この例において、列がX方向に延び、行はY方向に延びている。
図2は、本実施形態に係る画像表示部の画素が含む副画素の点灯駆動回路を示す図である。画素31は、複数の副画素32を含む。そして、図2に示す副画素32の点灯駆動回路が2次元のマトリクス状(行列状)に配列されている。点灯駆動回路は、制御用トランジスタTr1と、駆動用トランジスタTr2と、電荷保持用コンデンサC1とを含む。制御用トランジスタTr1のゲートが走査線SCLに接続され、ソースが信号線DTLに接続され、ドレインが駆動用トランジスタTr2のゲートに接続されている。電荷保持用コンデンサC1の一端が駆動用トランジスタTr2のゲートに接続され、他端が駆動用トランジスタTr2のソースに接続されている。駆動用トランジスタTr2のソースが、電源線PCLと接続されており、駆動用トランジスタTr2のドレインが、自発光体である有機発光ダイオードE1のアノードに接続されている。有機発光ダイオードE1のカソードは、例えば基準電位(例えばアース)に接続されている。
なお、図2では制御用トランジスタTr1がnチャネル型トランジスタ、駆動用トランジスタTr2がpチャネル型トランジスタの例を示しているが、それぞれのトランジスタの極性はこれに限定されない。必要に応じて、制御用トランジスタTr1及び駆動用トランジスタTr2それぞれの極性を決めればよい。
(実施形態1)
以下、上述した図1及び図2を参照しつつ、図3から図9を用いて、実施形態1に係る表示装置について説明する。図3は、実施形態1に係る画像表示部の副画素の配列を示す図である。図4は、実施形態1に係る画像表示部の断面構造を示す図である。図4は、図3のIV−IV断面を示す断面構造である。図5は、実施形態1に係る対向基板のカラーフィルタ又は開口の配列を示す図である。
以下、上述した図1及び図2を参照しつつ、図3から図9を用いて、実施形態1に係る表示装置について説明する。図3は、実施形態1に係る画像表示部の副画素の配列を示す図である。図4は、実施形態1に係る画像表示部の断面構造を示す図である。図4は、図3のIV−IV断面を示す断面構造である。図5は、実施形態1に係る対向基板のカラーフィルタ又は開口の配列を示す図である。
画素31は、図3に示すように、例えば、第1副画素32Rと、第2副画素32Gと、第3副画素32Bとを有する。第1副画素32Rは、第1色(例えば、赤色(R)成分)を表示する。第2副画素32Gは、第2色(例えば、緑色(G)成分)を表示する。第3副画素32Bは、第3色(例えば、青色(B)成分)を表示する。以下の説明において、第1副画素32Rと、第2副画素32Gと、第3副画素32Bとをそれぞれ区別する必要がない場合、副画素32という。
画像表示部30は、基板51と、絶縁層52、53と、反射層54と、下部電極55と、第1発光層56b、第2発光層56gと、上部電極57と、絶縁層58と、絶縁層59と、フィルタ層としてのカラーフィルタ61Rと、遮光層としてのブラックマトリクス62と、色変換層63と、基板50とを備えている(図4参照)。基板51は、シリコンなどの半導体基板、ガラス基板、樹脂基板などであって、上述した点灯駆動回路などを形成又は保持している。絶縁層52は、上述した点灯駆動回路などを保護する保護膜であり、シリコン酸化物、シリコン窒化物などを用いることができる。絶縁層52上には上述した制御用トランジスタTr1、駆動用トランジスタTr2、電荷保持用コンデンサC1等の点灯駆動回路を形成した回路層521があるが、図4では詳細を省略してある。下部電極55は、第1副画素32Rと、第2副画素32Gと、第3副画素32Bとにそれぞれ設けられており、上述した有機発光ダイオードE1のアノード(陽極)となる導電体である。下部電極55は、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide:ITO)等の透光性導電材料(透光性導電酸化物)で形成される透光性電極である。絶縁層53は、バンクと呼ばれ、第1副画素32Rと、第2副画素32Gと、第3副画素32Bとを区画する絶縁層である。反射層54は、第1発光層56b、第2発光層56gからの光を反射する金属光沢のある材料、例えば銀、アルミニウム、金などで形成されている。第1発光層56b、第2発光層56gは、電圧が印加されると発光可能な有機材料を含み、不図示のホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を含む自発光層である。なお、本発明の実施形態において発光層とは発光領域を含む層を意味する。当然のことながら、たとえ発光層でも電荷の再結合を行わない領域では発光しない。
<ホール輸送層>
正孔を発生する層としては、例えば、芳香族アミン化合物と、その化合物に対して電子受容性を示す物質とを含む層を用いることが好ましい。ここで、芳香族アミン化合物とは、アリールアミン骨格を有する物質である。芳香族アミン化合物の中でも特に、トリフェニルアミンを骨格に含み、400以上の分子量を有するものが好ましい。また、トリフェニルアミンを骨格に有する芳香族アミン化合物の中でも特にナフチル基のような縮合芳香環を骨格に含むものが好ましい。トリフェニルアミンと縮合芳香環とを骨格に含む芳香族アミン化合物を用いることによって、発光素子の耐熱性が良くなる。芳香族アミン化合物の具体例としては、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:α−NPD)、4,4’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:TPD)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−{4−(N,N−ジ−m−トリルアミノ)フェニル}−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N,N−ジ(m−トリル)アミノ]ベンゼン(略称:m−MTDAB)、4,4’,4’’−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)、2,3−ビス(4−ジフェニルアミノフェニル)キノキサリン(略称:TPAQn)、2,2’,3,3’−テトラキス(4−ジフェニルアミノフェニル)−6,6’−ビスキノキサリン(略称:D−TriPhAQn)、2,3−ビス{4−[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]フェニル}−ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:NPADiBzQn)等が挙げられる。また、芳香族アミン化合物に対して電子受容性を示す物質について特に限定はなく、例えば、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(略称:TCNQ)、2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(略称:F4−TCNQ)等を用いることができる。
正孔を発生する層としては、例えば、芳香族アミン化合物と、その化合物に対して電子受容性を示す物質とを含む層を用いることが好ましい。ここで、芳香族アミン化合物とは、アリールアミン骨格を有する物質である。芳香族アミン化合物の中でも特に、トリフェニルアミンを骨格に含み、400以上の分子量を有するものが好ましい。また、トリフェニルアミンを骨格に有する芳香族アミン化合物の中でも特にナフチル基のような縮合芳香環を骨格に含むものが好ましい。トリフェニルアミンと縮合芳香環とを骨格に含む芳香族アミン化合物を用いることによって、発光素子の耐熱性が良くなる。芳香族アミン化合物の具体例としては、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:α−NPD)、4,4’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:TPD)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−{4−(N,N−ジ−m−トリルアミノ)フェニル}−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N,N−ジ(m−トリル)アミノ]ベンゼン(略称:m−MTDAB)、4,4’,4’’−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)、2,3−ビス(4−ジフェニルアミノフェニル)キノキサリン(略称:TPAQn)、2,2’,3,3’−テトラキス(4−ジフェニルアミノフェニル)−6,6’−ビスキノキサリン(略称:D−TriPhAQn)、2,3−ビス{4−[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]フェニル}−ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:NPADiBzQn)等が挙げられる。また、芳香族アミン化合物に対して電子受容性を示す物質について特に限定はなく、例えば、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(略称:TCNQ)、2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(略称:F4−TCNQ)等を用いることができる。
<電子注入層、電子輸送層>
電子輸送性物質について特に限定はなく、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX)2)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ)2)等の金属錯体の他、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)等を用いることができる。また、電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質について特に限定はなく、例えば、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属、エルビウム、イッテルビウム等の希土類金属等を用いることができる。また、リチウム酸化物(Li2O)、カルシウム酸化物(CaO)、ナトリウム酸化物(Na2O)、カリウム酸化物(K2O)、マグネシウム酸化物(MgO)等、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の中から選ばれた物質を、電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質として用いても構わない。
電子輸送性物質について特に限定はなく、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX)2)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ)2)等の金属錯体の他、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)等を用いることができる。また、電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質について特に限定はなく、例えば、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属、エルビウム、イッテルビウム等の希土類金属等を用いることができる。また、リチウム酸化物(Li2O)、カルシウム酸化物(CaO)、ナトリウム酸化物(Na2O)、カリウム酸化物(K2O)、マグネシウム酸化物(MgO)等、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の中から選ばれた物質を、電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質として用いても構わない。
<発光層>
上述した第2発光層56gは、緑色系の発光を得たいので発光層には、N,N’−ジメチルキナクリドン(略称:DMQd)、クマリン6やクマリン545T、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)等、500nmから550nmに発光スペクトルのピークを有する発光を呈する物質を用いることができる。
上述した第2発光層56gは、緑色系の発光を得たいので発光層には、N,N’−ジメチルキナクリドン(略称:DMQd)、クマリン6やクマリン545T、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)等、500nmから550nmに発光スペクトルのピークを有する発光を呈する物質を用いることができる。
上述した第1発光層56bは、青色系の発光を得たいので発光層には、9,10−ビス(2−ナフチル)−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuDNA)、9,9’−ビアントリル、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPA)、9,10−ビス(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−ガリウム(略称:BGaq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)等、420nmから500nmに発光スペクトルのピークを有する発光を呈する物質を用いることができる。
以上のように、蛍光を発光する物質の他、ビス[2−(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:Ir(CF3ppy)2(pic))、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:FIr(acac))、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(FIr(pic))、トリス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(略称:Ir(ppy)3)等の燐光を発光する物質も発光物質として用いることができる。
上部電極57は、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide:ITO)等の透光性導電材料(透光性導電酸化物)で形成される透光性電極である。なお本実施形態では、透光性導電材料の例としてITOを挙げたが、これに限定されない。透光性導電材料として、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:IZO)等の別の組成を有する導電材料を用いてもよい。上部電極57は、有機発光ダイオードE1のカソード(陰極)になる。絶縁層58は、上述した上部電極57を封止する封止層であり、シリコン酸化物、シリコン窒化物などを用いることができる。絶縁層59は、バンクにより生じる段差を抑制する平坦化層であり、シリコン酸化物、シリコン窒化物などを用いることができる。基板50は、画像表示部30全体を保護する透光性の基板であり、例えば、ガラス基板を用いることができる。
なお、図4においては、下部電極55がアノード(陽極)、上部電極57がカソード(陰極)の例を示しているが、これに限定されない。下部電極55がカソード及び上部電極57がアノードであってもよく、その場合は、下部電極55に電気的に接続されている駆動用トランジスタTr2の極性を適宜変えることも可能であり、また、キャリア注入層(ホール注入層及び電子注入層)、キャリア輸送層(ホール輸送層及び電子輸送層)、発光層の積層順を適宜変えることも可能である。
画像表示部30は、カラー表示パネルであり、図4に示すように、第1発光層56bの発光成分のうち、第1発光層56bと画像観察者との間に、色変換層63と、第1色光Lrを通過させる第1カラーフィルタ61Rが配置されている。
画像表示部30には、同様に、第2発光層56gの発光成分が画像観察者へ出射できるように開口部61Gがある。画像表示部30には、同様に、第1発光層56bの発光成分が画像観察者へ出射できるように開口部61Bがある。なお、開口部61G及び開口部61Bには透明な樹脂層もしくは夫々に対応した色を透過するカラーフィルタが備えられていてもよい。このように開口部61G及び開口部61Bは、透明な樹脂層等を設けることで、絶縁層59に大きな段差が生じることを抑制することができる。
図5に示すように、画像表示部30は、ブラックマトリクス62に遮光されていない、第1カラーフィルタ61R、開口部61G及び開口部61Bから、図4に示す第1色光Lr、第2色光Lg及び第3色光Lbが基板50から観察者へ発光される。
図6は、実施形態1に係る第1発光層及び第2発光層の平面的な配置を説明するための模式図である。実施形態1に係る第1発光層56b及び第2発光層56gは、X方向に延びるストライプ形状で成膜されている。そして、実施形態1に係る第1発光層56b及び第2発光層56gは、Y方向に交互に並んで成膜されている。実施形態1に係る第1発光層56b及び第2発光層56gは、第1発光層56bのY方向の幅W11と第2発光層56gのY方向の幅W12が1つの副画素32のY方向の幅W1に収まるように配置される。
画素31は、3つの異なる色の副画素32R、副画素32G、副画素32Bを備え、副画素32Gと、少なくとも副画素32Gとは異なる形状の副画素32R及び副画素32Bとが2列に配列されている。画素31は、副画素32R、副画素32G、副画素32Bの占める面積が略矩形状である。
色変換層63は、第1発光層56b及び第2発光層56gのうち1以上の波長帯の光を吸収し、吸収した光の波長よりも長い波長の光を発光することができる。
具体的に例示すると、色変換層63は、青色(450nm付近)の波長帯の光を吸収し、吸収した光の波長よりも長い波長の光を発光するように、窒化物を母材とし、希土類元素を付活剤として含む蛍光体である。例えば、色変換層63は、Eu付活硫化物系の赤色蛍光体として、(CaAlSiN3:Eu)がある。図7は、実施形態1に係る色変換層の励起波長と相対強度分布との関係の一例を示す説明図である。図8は、実施形態1に係る色変換層の発光波長と相対強度分布との関係の一例を示す説明図である。図7に示すように、色変換層63がEu付活硫化物系の赤色蛍光体である場合、色変換層63は、青色(450nm付近)の波長帯の光Sx1を吸収し励起できるとともに、緑色(550nm付近)の波長帯の光Sx2を吸収し励起することができる。例えば、図8に示すように、色変換層63は、青色(450nm付近)の波長帯の光Sx1を吸収し、赤色(650nm付近)の波長の光を発光することができる。
例えば、色変換層63は、青色(450nm付近)の波長帯の光を吸収し、吸収した光の波長よりも長い波長の光を発光するように、酸化物を母材とし、希土類元素を付活剤として含む蛍光体としてもよい。この蛍光体は、例えば、黄色蛍光体(Y3A15O12:Ce,Tb3A15O12:Ce)、緑色蛍光体(Ca3Sc2Si3O12:Ce)、黄色蛍光体((Sr、Ca、Ba)2SiO4:Eu)を挙げることができる。
色変換層63は、青色(450nm付近)の波長帯の光を吸収し、吸収した光の波長よりも長い波長の光を発光するように、硫化物を母材とし、希土類元素を付活剤として含む蛍光体としてもよい。この蛍光体は、赤色蛍光体(Ca、Sr)S:Eu 、緑色蛍光体((Ca,Sr,Ba)Ga2S4:Eu)を挙げることができる。
上述したように、色変換層63は、青色(450nm付近)の波長帯の光Sx1を吸収し、赤色(650nm付近)の波長の光を発光することができる。色変換層63は、基板50側から入射する外光も吸収し、別の波長の光を発光してしまう可能性がある。このため、画像表示部30は、色変換層63の出射側の面をカラーフィルタ61Rで覆っている。
図9は、実施形態1に係るフィルタの波長と透過スペクトルとの関係を示す説明図である。図9は、縦軸が100分率の透過率であり、横軸が波長である。カラーフィルタ61Rの透過スペクトルCfrは、カラーフィルタ(青)の透過スペクトルCfb及びカラーフィルタ(緑)の透過スペクトルCfgよりも長い波長を透過可能である。例えば、カラーフィルタ61Rの透過スペクトルCfrは、600nm以上を透過する。カラーフィルタ61Rは、フィルタ層であり、色変換層63の出射側へ透過する波長を制限することができる。
以上説明したように、表示装置100は、基板51と、第1発光層56bと、第2発光層56gと、色変換層63とを含む。第1発光層56bは、基板51上にマトリクス状に配置される複数の副画素32の列に沿うX方向に延びるように形成されている。第2発光層56gは、第1発光層56bと同じ方向に延び、Y方向で第1発光層56bと交互に並んで配置され、第1発光層56bとは異なる波長を発光する。色変換層63は、少なくとも第1発光層56bの一部を覆う位置に配置され、第1発光層56bが発光する光を吸収し、吸収した光の波長が長くなるように変換する。
この構造により、表示装置100は、画素31を構成する副画素32の数である3つよりも少ない、2つの発光層で3つの異なる主波長帯の色を表現できる。各発光色ごとにそれぞれ異なる発光層で形成されていないので、パネル全体の画素数が増加しても、1つの副画素あたりの面積を確保でき、発光量の低下を抑制することができる。
(実施形態2)
図10は、実施形態2に係る画像表示部の副画素の配列を示す図である。図11は、実施形態2に係る画像表示部の断面構造を示す図である。図11は、図10のXI−XI断面を示す断面構造である。図12は、実施形態2に係る対向基板のフィルタ又は開口の配列を示す図である。図13は、実施形態2に係る第1発光層及び第2発光層の平面的な配置を説明するための模式図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図1に示す信号処理部20は、後述する実施形態2から実施形態9ににおいて、入力画像信号における第1色情報に基づいて、第1色成分である赤(R)成分、第2色成分である緑(G)成分、第3色成分である青(B)成分を、第1副画素、第2副画素、第3副画素及び第4副画素に4つの異なる色成分をそれぞれ表示させる。
図10は、実施形態2に係る画像表示部の副画素の配列を示す図である。図11は、実施形態2に係る画像表示部の断面構造を示す図である。図11は、図10のXI−XI断面を示す断面構造である。図12は、実施形態2に係る対向基板のフィルタ又は開口の配列を示す図である。図13は、実施形態2に係る第1発光層及び第2発光層の平面的な配置を説明するための模式図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図1に示す信号処理部20は、後述する実施形態2から実施形態9ににおいて、入力画像信号における第1色情報に基づいて、第1色成分である赤(R)成分、第2色成分である緑(G)成分、第3色成分である青(B)成分を、第1副画素、第2副画素、第3副画素及び第4副画素に4つの異なる色成分をそれぞれ表示させる。
画素31は、図10に示すように、例えば、第1副画素32Rと、第2副画素32Gと、第3副画素32Bと、第4副画素32Yとを有する。第1副画素32Rは、第1色(例えば、赤色(R)成分)を表示する。第2副画素32Gは、第2色(例えば、緑色(G)成分)を表示する。第3副画素32Bは、第3色(例えば、青色(B)成分)を表示する。第4副画素32Yは、第4色(例えば、黄色(Y)成分)を表示する。以下の説明において、第1副画素32Rと、第2副画素32Gと、第3副画素32Bと、第4副画素32Yとをそれぞれ区別する必要がない場合、副画素32という。
図11に示すように、画像表示部30は、第1発光層56bの発光成分のうち、第1発光層56bと画像観察者との間に、色変換層63と、第1色光Lrを通過させる第1カラーフィルタ61Rが配置されている。同様に、第2発光層56gの発光成分のうち、第2発光層56gと画像観察者との間に、色変換層63が開口部61Yに配置され、第2色光Lyを通過させる。
画像表示部30には、同様に、第2発光層56gの発光成分を画像観察者へ出射できるように開口部61Gがある。画像表示部30には、同様に、第1発光層56bの発光成分が画像観察者へ出射できるように開口部61Bがある。なお、開口部61Y、開口部61G及び開口部61Bには透明な樹脂層もしくは夫々に対応した色を透過するカラーフィルタが備えられていてもよい。このように開口部61Y、開口部61G及び開口部61Bは、透明な樹脂層を設けることで、絶縁層59に大きな段差が生じることを抑制することができる。
第1副画素32Rに位置する色変換層63は、図7に示すように青色(450nm付近)の波長帯の光Sx1を吸収し、赤色(650nm付近)の波長の光を発光することができる。色変換層63を通過する波長の光には青色(450nm付近)の波長帯の光Sx1も含まれるため、画像表示部30は、色変換層63の出射側の面をカラーフィルタ61Rで覆っている。これにより、第1色光Lrは、赤色(650nm付近)の波長の光がカラーフィルタ61Rを透過し、青色(450nm付近)の波長帯の光が抑制される。
図7に示したように、色変換層63は、Eu付活硫化物系の赤色蛍光体である場合、色変換層63は、青色(450nm付近)の波長帯の光Sx1を吸収し励起できるとともに、緑色(550nm付近)の波長帯の光Sx2を吸収し励起することができる。光Sx2で励起した色変換層63の発光スペクトルは、図8に示す基本的に光Sx1と同様になる。この場合の黄色の成分は、光Sx2で励起した色変換層の発光スペクトルの吸収されない光成分と色変換後(図8参照)の成分を合わせたものになる。このため、第4副画素32Yに位置する色変換層63は、緑色(550nm付近)の波長帯の光Sx2を吸収し、黄色(580nm付近)の波長の光を発光することができる。
図13に示すように、実施形態2に係る第1発光層56b及び第2発光層56gは、X方向に延びるストライプ形状で成膜されている。そして、実施形態2に係る第1発光層56b及び第2発光層56gは、Y方向に交互に並んで成膜されている。実施形態2に係る第1発光層56b及び第2発光層56gは、第1発光層56bのY方向の幅W11と第2発光層56gのY方向の幅W12が1つの副画素32のY方向の幅W1に収まるように配置される。
画素31は、4つの異なる色の第1副画素32R、第2副画素32G、第3副画素32B及び第4副画素32Yを備える。1つの画素31において、第1副画素32R及び第3副画素32Bは、同一列に配置される。また、1つの画素31において、第2副画素32G及び第4副画素32Yは、同一列に配置される。1つの画素31は、第1副画素32R、第2副画素32G、第3副画素32B及び第4副画素32Yの全体が占める面積が略矩形状である。また、1つの画素31において、第1副画素32Rと、第2副画素32Gとは、異なる列となるように、対角に配置されている。同様に、1つの画素31において、第3副画素32Bと、第4副画素32Yとは、異なる列となるように、対角に配置されている。これにより、1つの第3副画素32BのX方向の両隣は、第1副画素32Rであり、1つの第2副画素32GのX方向の両隣は、第4副画素32Yである。1つの第1副画素32RのY方向の両隣は、第4副画素32Yであり、1つの第3副画素32BのY方向の両隣は、第2副画素32Gである。以上説明したように、複数の副画素32は、2行2列で1つの画素31をなし、この画素31の全体形状が矩形である。
図13に示すように、実施形態2に係る色変換層63は、Y方向に延びるストライプ形状で成膜されている。このように、色変換層63が形成される方向と、第1発光層56b及び第2発光層56gが成膜されている方向とは交差する方向である。色変換層63のX方向の長さT2は、画素31の長さT1よりも小さい。このため、同一の色変換層63が第1発光層56b及び第2発光層56gの一部を覆う。つまり、平面視でみて、同一の色変換層63は、第1発光層56b及び第2発光層56gの一部に重なり合う。これにより、X方向に沿って、色変換層63がある副画素32と、色変換層63がない副画素32とが並んでいる。その結果、副画素32毎に、色変換層63を形成するよりも、色変換層63の形成は、第1発光層56b及び第2発光層56gに重ね合わせるアライメント精度に余裕がある。実施形態2に係る画素31は、画素31のY方向の幅W1を狭くしても、第1発光層56bのY方向の幅W11と第2発光層56gのY方向の幅W12とには余裕がある。その結果、画素31が高精度化しても、第1発光層56bのY方向の幅W11と第2発光層56gのY方向の幅W12を確保でき、1つの副画素32の面積を確保できる。そして、画像表示部30が高精度になっても、1つの副画素32当たりの面積が確保できるので、自発光体の発光量の低減を抑制できる。
実施形態2において、第1副画素32Rは、第3副画素32Bよりも面積が大きくなっている。同様に、第4副画素32Yは、第2副画素32Gよりも面積が大きくなっている。つまり、色変換層63がある副画素32は、色変換層63がない副画素32よりも面積が大きい。この構造により、第1副画素32Rは、第3副画素32Bよりも、色変換層63及びカラーフィルタ61Rで減衰した光量を補うことができる。また、第4副画素32Yは、第2副画素32Gよりも、色変換層63で減衰した光量を補うことができる。そして、第1副画素32R、第2副画素32G、第3副画素32B及び第4副画素32Yのそれぞれに、印加する電源線PCLの電位を共通にすることもできる。
以上説明したように、表示装置100は、基板51と、第1発光層56bと、第2発光層56gと、色変換層63とを含む。第1発光層56bは、基板51上にマトリクス状に配置される複数の副画素32の列に沿うX方向に延びるように形成されている。第2発光層56gは、第1発光層56bと同じ方向に延び、Y方向で第1発光層56bと交互に並んで配置され、第1発光層56bとは異なる波長を発光する。色変換層63は、Y方向に延びて、第1発光層56b及び第2発光層56gの一部を覆う位置に配置される。色変換層63は、第1発光層56bが発光する光を吸収し、吸収した光の波長が長くなるように変換する。されに、色変換層63は、第2発光層56gが発光する光を吸収し、吸収した光の波長が長くなるように変換する。色変換層63は、複数のストライプ状に配置され、隣合う色変換層63は、X方向に間隔を空けて配置されている。
この構造により、表示装置100は、画素31を構成する副画素32の数である4つよりも少ない、2つの発光層で4つの異なる主波長帯の色を表現できる。各発光色ごとにそれぞれ異なる発光層で形成されていないので、パネル全体の画素数が増加しても、1つの副画素あたりの面積を確保でき、発光量の低下を抑制することができる。
(実施形態3)
図14は、実施形態3に係る画像表示部の副画素の配列を示す図である。図15は、実施形態3に係る画像表示部の断面構造を示す図である。図15は、図14のXV−XV断面を示す断面構造である。図16は、実施形態3に係る対向基板のフィルタ又は開口の配列を示す図である。図17は、実施形態3に係る第1発光層及び第2発光層の平面的な配置を説明するための模式図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図14は、実施形態3に係る画像表示部の副画素の配列を示す図である。図15は、実施形態3に係る画像表示部の断面構造を示す図である。図15は、図14のXV−XV断面を示す断面構造である。図16は、実施形態3に係る対向基板のフィルタ又は開口の配列を示す図である。図17は、実施形態3に係る第1発光層及び第2発光層の平面的な配置を説明するための模式図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
画素31は、図14に示すように、例えば、第1副画素32Mと、第2副画素32Gと、第3副画素32Bと、第4副画素32Yとを有する。第1副画素32Mは、第1色(例えば、マゼンタ色(M)成分)を表示する。第2副画素32Gは、第2色(例えば、緑色(G)成分)を表示する。第3副画素32Bは、第3色(例えば、青色(B)成分)を表示する。第4副画素32Yは、第4色(例えば、黄色(Y)成分)を表示する。以下の説明において、第1副画素32Mと、第2副画素32Gと、第3副画素32Bと、第4副画素32Yとをそれぞれ区別する必要がない場合、副画素32という。
図15に示すように、画像表示部30は、第1発光層56bの発光成分のうち、第1発光層56bと画像観察者との間に、色変換層63が開口部61Mに配置され、第1色光Lmを通過させる。同様に、第2発光層56gの発光成分のうち、第2発光層56gと画像観察者との間に、色変換層63が開口部61Yに配置され、第2色光Lyを通過させる。
画像表示部30には、同様に、第2発光層56gの発光成分が画像観察者へ出射できるように開口部61Gがある。画像表示部30には、同様に、第1発光層56bの発光成分が画像観察者へ出射できるように開口部61Bがある。なお、開口部61M、開口部61Y、開口部61G及び開口部61Bには透明な樹脂層もしくは夫々に対応した色を透過するカラーフィルタが備えられていてもよい。このように、開口部61M、開口部61Y、開口部61G及び開口部61Bは、透明な樹脂層を設けることで、絶縁層59に大きな段差が生じることを抑制することができる。
第1副画素32Mに位置する色変換層63は、図7に示すように、青色(450nm付近)の波長帯の光Sx1を吸収し、赤色(650nm付近)の波長の光を発光することができる。第1色光Lmは、青色(450nm付近)の波長帯と、赤色(650nm付近)の波長帯とが混色し、マゼンタ色となる。図7に示したように、色変換層63は、Eu付活硫化物系の赤色蛍光体である場合、色変換層63は、青色(450nm付近)の波長帯の光Sx1を吸収し励起できるとともに、緑色(550nm付近)の波長帯の光Sx2を吸収し励起することができる。このため、第4副画素32Yに位置する色変換層63は、緑色(550nm付近)の波長帯の光Sx2を吸収し、赤色(650nm付近)の波長の光を発光することができる。第2色光Lyは、緑色(550nm付近)の波長帯と、赤色(650nm付近)の波長帯とが混色し、黄色(580nm付近)の波長の光となる。
図17に示すように、実施形態3に係る第1発光層56b及び第2発光層56gは、X方向に延びるストライプ形状で成膜されている。そして、実施形態3に係る第1発光層56b及び第2発光層56gは、Y方向に交互に成膜されている。実施形態3に係る第1発光層56b及び第2発光層56gは、第1発光層56bのY方向の幅W11と第2発光層56gのY方向の幅W12が1つの副画素32のY方向の幅W1に収まるように配置される。
画素31は、4つの異なる色の第1副画素32M、第2副画素32G、第3副画素32B及び第4副画素32Yを備える。1つの画素31において、第1副画素32M及び第3副画素32Bは、同一列に配置される。また、1つの画素31において、第2副画素32G及び第4副画素32Yは、同一列に配置される。1つの画素31は、第1副画素32M、第2副画素32G、第3副画素32B及び第4副画素32Yの全体が占める面積が略矩形状である。また、1つの画素31において、第1副画素32Mと、第2副画素32Gとは、異なる列となるように、対角に配置されている。同様に、1つの画素31において、第3副画素32Bと、第4副画素32Yとは、異なる列となるように、対角に配置されている。これにより、1つの第3副画素32BのX方向の両隣は、第1副画素32Mであり、1つの第2副画素32GのX方向の両隣は、第4副画素32Yである。1つの第1副画素32MのY方向の両隣は、第4副画素32Yであり、1つの第3副画素32BのY方向の両隣は、第2副画素32Gである。以上説明したように、複数の副画素32は、2行2列で1つの画素31をなし、この画素31の全体形状が矩形である。
図17に示すように、実施形態3に係る色変換層63は、Y方向に延びるストライプ形状で成膜されている。このように、色変換層63が形成される方向と、第1発光層56b及び第2発光層56gが成膜されている方向とは交差する方向である。色変換層63のX方向の長さT2は、画素31の長さT1よりも小さい。このため、同一の色変換層63が第1発光層56b及び第2発光層56gの一部を覆う。つまり、平面視でみて、同一の色変換層63は、第1発光層56b及び第2発光層56gの一部に重なり合う。その結果、副画素32毎に、色変換層63を形成するよりも、色変換層63の形成は、第1発光層56b及び第2発光層56gに重ね合わせるアライメント精度に余裕がある。実施形態3に係る画素31は、画素31のY方向の幅W1を狭くしても、第1発光層56bのY方向の幅W11と第2発光層56gのY方向の幅W12とには余裕がある。その結果、画素31が高精度化しても、第1発光層56bのY方向の幅W11と第2発光層56gのY方向の幅W12を確保でき、1つの副画素32の面積を確保できる。そして、画像表示部30が高精度になっても、1つの副画素32当たりの面積が確保できるので、自発光体の発光量の低減を抑制できる。
実施形態3において、第1副画素32Mは、第3副画素32Bよりも面積が大きくなっている。同様に、第4副画素32Yは、第2副画素32Gよりも面積が大きくなっている。つまり、色変換層63がある副画素32は、色変換層63がない副画素32よりも面積が大きい。この構造により、第1副画素32Mは、第3副画素32Bよりも、色変換層63で減衰した光量を補うことができる。また、第4副画素32Yは、第2副画素32Gよりも、色変換層63で減衰した光量を補うことができる。そして、第1副画素32M、第2副画素32G、第3副画素32B及び第4副画素32Yのそれぞれに、印加する電源線PCLの電位を共通にすることもできる。
(実施形態4)
図18は、実施形態4に係る第1発光層及び第2発光層の平面的な配置を説明するための模式図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図18は、実施形態4に係る第1発光層及び第2発光層の平面的な配置を説明するための模式図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図18に示すように実施形態4に係る画像表示部30は、実施形態2に係る画素31と、実施形態3に係る画素31とがY方向に交互に配置されている。従来の自発光体を備えた画像表示部では、入力画像の彩度が高い場合及び入力画像が補色を含む場合には、追加原色Wの画素を用いることができず、表示装置の消費電力量が増大する場合がある。これに対して、実施形態4に係る画像表示部30は、第1副画素32M、第4副画素32Yなどの補色副画素を発光させることにより入力画像の彩度が高い場合及び入力画像が補色を含む場合でも消費電力量を抑制できる。また、実施形態2に係る画素31と、実施形態3に係る画素32とがY方向に交互に配置されているので、第1副画素32Mと、第1副画素32Rとが、輝度の高い表示が可能な第4副画素32Yを挟んで配置される。これにより、輝度重心が変化しにくくなるので、画質を向上させることができる。
(実施形態5)
図19は、実施形態5に係る第1発光層及び第2発光層の平面的な配置を説明するための模式図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図19は、実施形態5に係る第1発光層及び第2発光層の平面的な配置を説明するための模式図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図19に示すように、画素31は、4つの異なる色の第1副画素32R、第2副画素32G、第3副画素32B及び第4副画素32Wを備える。1つの画素31において、第1副画素32R及び第2副画素32Gは、同一列に配置される。また、1つの画素31において、第3副画素32B及び第4副画素32Wは、同一列に配置される。1つの画素31は、第1副画素32R、第2副画素32G、第3副画素32B及び第4副画素32Wの全体が占める面積が略矩形状である。また、1つの画素31において、第2副画素32Gと、第4副画素32Wとは、異なる列となるように、対角に配置されている。同様に、1つの画素31において、第3副画素32Bと、第1副画素32Rとは、異なる列となるように、対角に配置されている。これにより、1つの第3副画素32BのX方向の両隣は、第4副画素32Wであり、1つの第2副画素32GのX方向の両隣は、第1副画素32Rである。1つの第1副画素32RのY方向の両隣は、第4副画素32Wであり、1つの第3副画素32BのY方向の両隣は、第2副画素32Gである。以上説明したように、複数の副画素32は、2行2列で1つの画素31をなし、この画素31の全体形状が矩形である。
図19に示すように、実施形態5に係る色変換層63は、Y方向に延びるストライプ形状で成膜されている。このように、色変換層63が形成される方向と、第1発光層56b及び第2発光層56gが成膜されている方向とは交差する方向である。色変換層63のX方向の長さT2は、画素31の長さT1よりも小さい。このため、同一の色変換層63が第1発光層56b及び第2発光層56gの上方の一部を覆う。その結果、副画素32毎に、色変換層63を形成するよりも、色変換層63の形成は、第1発光層56b及び第2発光層56gに重ね合わせるアライメント精度に余裕がある。実施形態5に係る画素31は、画素31のY方向の幅W1を狭くしても、第1発光層56bのY方向の幅W11と第2発光層56gのY方向の幅W12とには余裕がある。その結果、画素31が高精度化しても、第1発光層56bのY方向の幅W11と第2発光層56gのY方向の幅W12とを確保でき、1つの副画素32の面積を確保できる。そして、画像表示部30が高精度になっても、1つの副画素32当たりの面積が確保できるので、自発光体の発光量の低減を抑制できる。
第4副画素32Wに位置する色変換層63は、青色(450nm付近)の波長帯の光を吸収し、赤色(650nm付近)から緑色(550nm付近)の波長帯の光とを発光することができる。色変換層63を通過する波長の光には、第1発光層56bからの青色に加え、赤色(650nm付近)から緑色(550nm付近)の波長帯の光とが加色混合され、白色を発光する。
第1副画素32Rに位置する色変換層63は、緑色(550nm付近)の波長帯の光を吸収し、赤色(650nm付近)の波長の光を含むように発光することができる。第1副画素32Rに位置する色変換層63の出射側の面をカラーフィルタ61Rで覆っているので、第1色光Lrは、赤色(650nm付近)の波長の光がカラーフィルタ61Rを透過し、他の波長帯の光が抑制される。
上述した図1に示す信号処理部20は、入力画像信号SRGBの第1色情報に含まれる色成分(赤(R)、緑(G)、青(B))から白(W)成分を分離して第2色情報を生成し、第4副画素32Wの点灯量を決定する。これにより、相対的に輝度の高い第4副画素32Wの点灯量を増加させ、第1副画素32R、第2副画素32G、第3副画素32Bの点灯量を低減することで、画像表示部30の消費電力を抑制することができる。
(実施形態6)
図20は、実施形態6に係る第1発光層及び第2発光層の平面的な配置を説明するための模式図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図20は、実施形態6に係る第1発光層及び第2発光層の平面的な配置を説明するための模式図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
画素31は、図10に示すように、例えば、第1副画素32Rと、第2副画素32Gと、第3副画素32Bと、第4副画素32Yとを有する。第1副画素32Rは、第1色(例えば、赤色(R)成分)を表示する。第2副画素32Gは、第2色(例えば、緑色(G)成分)を表示する。第3副画素32Bは、第3色(例えば、青色(B)成分)を表示する。第4副画素32Yは、第4色(例えば、黄色(Y)成分)を表示する。以下の説明において、第1副画素32Mと、第2副画素32Gと、第3副画素32Bと、第4副画素32Yとをそれぞれ区別する必要がない場合、副画素32という。
隣合う画素31における第1副画素32R、第2副画素32G、第3副画素32B及び第4副画素32Yの配置は、X方向つまり、第1発光層56b及び第2発光層56gが延びる方向を軸として線対称の関係にある。
図20に示すように、実施形態6に係る第1発光層56b及び第2発光層56gは、X方向に延びるストライプ形状で成膜されている。そして、実施形態6に係る第1発光層56b及び第2発光層56gは、Y方向に交互に成膜されている。実施形態6に係る第1発光層56bのY方向の幅W22は、1つの副画素32のY方向の幅W1よりも大きく、画素31の幅W1に収まるように配置される。実施形態6に係る第2発光層56gのY方向の幅W21は、1つの副画素32のY方向の幅W1よりも大きく、画素31の幅W1に収まるように配置される。そして、第1発光層56b及び第2発光層56gは、隣合う画素31に跨がるように配置されている。
図20に示すように、実施形態6に係る画素31は、画素31のY方向の幅を狭くしても、第1発光層56bのY方向の幅W22と第2発光層56gのY方向の幅W21とには余裕がある。その結果、画素31が高精度化しても、第1発光層56bのY方向の幅W22と第2発光層56gのY方向の幅W21の幅を確保でき、製造上の歩留まりを向上させることができる。そして、画像表示部30が高精度になっても、1つの副画素32当たりの面積が確保できるので、自発光体の発光量の低減を抑制できる。
(実施形態7)
図21は、実施形態7に係る第1発光層及び第2発光層の平面的な配置を説明するための模式図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図21は、実施形態7に係る第1発光層及び第2発光層の平面的な配置を説明するための模式図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図21に示すように、実施形態7に係る色変換層63は、X方向に延びるストライプ形状で成膜されている。このように、色変換層63が形成される方向と、第1発光層56b及び第2発光層56gが成膜されている方向とは交差する方向である。同一の色変換層63が第1発光層56b及び第2発光層56gの一部を覆う。その結果、副画素32毎に、色変換層63を形成するよりも、色変換層63の形成は、第1発光層56b及び第2発光層56gに重ね合わせるアライメント精度に余裕がある。実施形態7に係る画素31は、画素31のX方向の幅を狭くしても、第1発光層56bのX方向の幅と第2発光層56gのX方向の幅とには余裕がある。その結果、画素31が高精度化しても、第1発光層56bのX方向の幅と第2発光層56gのX方向の幅を確保でき、1つの副画素32の面積を確保できる。そして、画像表示部30が高精度になっても、1つの副画素32当たりの面積が確保できるので、自発光体の発光量の低減を抑制できる。
(実施形態8)
図22は、実施形態8に係る画像表示部の断面構造を示す図である。図22は、図11と同じように図10の断面を示している。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図22は、実施形態8に係る画像表示部の断面構造を示す図である。図22は、図11と同じように図10の断面を示している。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図22に示すように、画像表示部30は、第1発光層56bの発光成分のうち、第1発光層56bと画像観察者との間に、色変換層63と、第1色光Lrを通過させる第1カラーフィルタ61Rが配置されている。同様に、第2発光層56gの発光成分のうち、第2発光層56gと画像観察者との間に、色変換層63及び散乱層64が開口部61Yに配置され、第2色光Lyを通過させる。
画像表示部30には、同様に、第2発光層56gの発光成分が画像観察者へ出射できるように散乱層64が開口部61Gにある。画像表示部30には、同様に、第1発光層56bの発光成分が画像観察者へ出射できるように散乱層64が開口部61Bにある。
自発光体である有機発光ダイオードE1が下部電極55と、上部電極57との間で、光路長の合致した波長の光のみを共振させて強調し、光路長のずれたそれ以外の波長の光を弱めた場合、第1発光層56bの発光成分及び第2発光層56gの発光成分が半値幅の狭い波形となることがある。この場合でも、散乱層64は、通過する光を散乱光とすることで視野角を調整し、隣接する副画素32同士の混色を抑制することができる。このように、少なくとも色変換層63がない副画素32は、第1発光層56b又は第2発光層56gからの光を散乱光にする散乱層64を備えていることがより好ましい。散乱層64の材料は、例えば、球状の粒子であって、アクリル系、シリコン系などポリマー粒子である。また、散乱層64の材料は、例えば、球状の粒子であって、酸化チタン(白色拡散)の粒子などでもよい。散乱層64の材料は、光の入射に対して透過拡散(前方散乱)する材料が好ましい。
(実施形態9)
図23は、実施形態9に係る色変換層の発光波長と相対強度分布との関係を示す説明図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図23は、実施形態9に係る色変換層の発光波長と相対強度分布との関係を示す説明図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
実施形態9に係る色変換層63は、第1発光層及び第2発光層のうち1以上の波長帯の光を吸収し、吸収した光の波長よりも長い波長の光を発光することができる量子ドットである。ここで、量子ドットとはナノサイズの半導体粒子であり、例えば、量子ドットのコアの主成分がCdSeであって、コアはZnS(被覆層)で覆われている。実施形態9に係る色変換層63は、この金属化合物、金属化合物の直径を変えることで、図23に示す励起波長帯Spb、Spg、Spy、Sprのうち選択された波長帯で、第1発光層及び第2発光層のうち1以上の波長帯の光を吸収し、蛍光発光する波長帯を変えることができる。実施形態9に係る色変換層63は、発光波長の半値幅を狭くすることができる。
(適用例)
次に、図24及び図25を参照して、本実施形態及び変形例で説明した表示装置10の適用例について説明する。図24及び図25は、本実施形態に係る表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。本実施形態に係る表示装置100は、図24に示すカーナビゲーションシステム、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、図25に示す携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、本実施形態に係る表示装置10は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。電子機器は、表示装置100に映像信号を供給し、表示装置100の動作を制御する制御装置11(図1参照)を備える。
次に、図24及び図25を参照して、本実施形態及び変形例で説明した表示装置10の適用例について説明する。図24及び図25は、本実施形態に係る表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。本実施形態に係る表示装置100は、図24に示すカーナビゲーションシステム、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、図25に示す携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、本実施形態に係る表示装置10は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。電子機器は、表示装置100に映像信号を供給し、表示装置100の動作を制御する制御装置11(図1参照)を備える。
図24に示す電子機器は、本実施形態及び変形例に係る表示装置100が適用されるカーナビゲーション装置である。表示装置100は、自動車の車内のダッシュボード300に設置される。具体的にはダッシュボード300の運転席311と助手席312の間に設置される。カーナビゲーション装置の表示装置10は、ナビゲーション表示、音楽操作画面の表示、又は、映画再生表示等に利用される。
図25に示す電子機器は、本実施形態及び変形例に係る表示装置100が適用される携帯型コンピュータ、多機能な携帯電話、音声通話可能な携帯コンピュータまたは通信可能な携帯コンピュータとして動作し、いわゆるスマートフォン、タブレット端末と呼ばれることもある、情報携帯端末である。この情報携帯端末は、例えば筐体562の表面に表示部561を有している。この表示部561は、本実施形態及び変形例に係る表示装置100と外部近接物体を検出可能なタッチ検出(いわゆるタッチパネル)機能とを備えている。
また、上述した内容により実施形態が限定されるものではない。また、上述した実施形態の構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、上述の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。
11 制御装置
20 信号処理部
30 画像表示部
31 画素
32 副画素
32R、32M 第1副画素
32G 第2副画素
32B 第3副画素
32Y、32W 第4副画素
40 駆動回路
41 信号出力回路
42 走査回路
43 電源回路
50 基板
51 基板
52 絶縁層
53 絶縁層
54 反射層
55 下部電極
56b 第1発光層
56g 第2発光層
57 上部電極
58 絶縁層
59 絶縁層
61R カラーフィルタ
61G、61B、61Y、61M 開口部
62 ブラックマトリクス
63 色変換層
64 散乱層
100 表示装置
300 ダッシュボード
311 運転席
312 助手席
20 信号処理部
30 画像表示部
31 画素
32 副画素
32R、32M 第1副画素
32G 第2副画素
32B 第3副画素
32Y、32W 第4副画素
40 駆動回路
41 信号出力回路
42 走査回路
43 電源回路
50 基板
51 基板
52 絶縁層
53 絶縁層
54 反射層
55 下部電極
56b 第1発光層
56g 第2発光層
57 上部電極
58 絶縁層
59 絶縁層
61R カラーフィルタ
61G、61B、61Y、61M 開口部
62 ブラックマトリクス
63 色変換層
64 散乱層
100 表示装置
300 ダッシュボード
311 運転席
312 助手席
Claims (8)
- 基板と、
前記基板上にマトリクス状に配置される複数の副画素の列又は行のうち一方向に延びる第1発光層と、
前記第1発光層と同じ方向に延び、かつ列又は行のうち他方向で前記第1発光層と交互に並んで配置され、前記第1発光層とは異なる波長を発光する第2発光層と、
少なくとも第1発光層の一部を覆う位置に配置され、前記第1発光層が発光する光を吸収し、吸収した光の波長が長くなるように変換する色変換層と、を含む
表示装置。 - 前記色変換層は、列又は行のうち前記他方向に延びて、前記第1発光層及び前記第2発光層の一部を覆う位置に配置される、請求項1に記載の表示装置。
- 前記色変換層は、複数のストライプ状に配置され、隣合う前記色変換層は、列又は行のうち前記一方向に間隔を空けて配置されている、請求項2に記載の表示装置。
- 前記複数の副画素は、2行2列で1つの画素をなし、当該画素の全体形状が矩形である、請求項2又は請求項3に記載の表示装置。
- 列又は行のうちの前記一方向に沿って、前記色変換層がある副画素と、前記色変換層がない副画素とが並んでいる、請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記色変換層がある副画素は、前記色変換層がない副画素よりも面積が大きい、請求項5に記載の表示装置。
- 前記色変換層は、出射側へ透過する波長を制限するフィルタ層で覆われている、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記色変換層がない副画素は、前記第1発光層又は前記第2発光層からの光を散乱光にする散乱層を備えている、請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の表示装置。
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