JP2018081799A - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光素子と、発光素子を覆う封止層と、封止層上に最初に形成され、第1の波長領域の光を透過させる第1のカラーフィルターと、
封止層上及び第1のカラーフィルター上に形成され、第2の波長領域の光を透過させる第2のカラーフィルターと、を備え、第1の波長領域の光は、第2の波長領域の光よりも視感度が高い、ことを特徴とする電気光学装置。
【選択図】図4
Description
そして、特に、視感度の高い光を透過させるカラーフィルター、例えば、緑色の光を透過させる緑色のカラーフィルターにおいて剥離が生じる場合、視感度の低い光を透過させるカラーフィルターにおいて剥離が生じる場合と比較して、カラーフィルターの剥離が色変化として視認される可能性が高くなる、という問題があった。
以下、本実施形態に係る電気光学装置1を説明する。
図1は、本実施形態に係る電気光学装置1の構成の一例を示すブロック図である。
図1に例示するように、電気光学装置1は、複数の画素Pxを有する表示パネル10と、表示パネル10の動作を制御する制御回路20とを備える。
制御回路20は、同期信号に基づいて、表示パネル10の動作を制御するための制御信号Ctrを生成し、生成した制御信号Ctrを表示パネル10に対して供給する。また、制御回路20は、画像データVideoに基づいて、アナログの画像信号Vidを生成し、生成した画像信号Vidを表示パネル10に対して供給する。ここで、画像信号Vidとは、各画素Pxが画像データVideoの指定する階調を表示するように、当該画素Pxが備える発光素子の輝度を規定する信号である。
なお、以下では、複数の画素Px、複数の走査線13、及び、複数のデータ線14を互いに区別するために、+Y方向から−Y方向(以下、+Y方向及び−Y方向を「Y軸方向」と総称する)に向けて順番に、第1行、第2行、…、第M行と称し、−X方向から+X方向(以下、+X方向及び−X方向を「X軸方向」と総称する)に向けて順番に、第1列、第2列、…、第N列と称する。
なお、本実施形態では、制御回路20が出力する画像信号Vidはアナログの信号であるが、制御回路20が出力する画像信号Vidはデジタルの信号であってもよい。この場合、データ線駆動回路112は、画像信号VidをD/A変換し、アナログのデータ信号Vd[1]〜Vd[N]を生成する。
なお、詳細は後述するが、画素PxRが有する発光素子3(以下、発光素子3Rと称する)には、赤色のカラーフィルター8Rが重ねて配置され、画素PxGが有する発光素子3(以下、発光素子3Gと称する)には、緑色のカラーフィルター8Gが重ねて配置され、画素PxBが有する発光素子3(以下、発光素子3Bと称する)には、青色のカラーフィルター8Bが重ねて配置される。このため、画素PxR、画素PxG、及び、画素PxBにより、フルカラーの表示が可能となる。
トランジスター42は、ゲートが、トランジスター41のソースまたはドレインの他方と、保持容量43の一方の電極と、に電気的に接続され、ソースまたはドレインの一方が、画素回路100の高電位側の電源電位である電位Velに設定された給電線15に電気的に接続され、ソースまたはドレインの他方が、画素電極31に電気的に接続されている。
保持容量43は、保持容量43が有する2つの電極のうち一方の電極が、トランジスター41のソースまたはドレインの他方と、トランジスター42のゲートと、に電気的に接続され、保持容量43が有する2つの電極のうち他方の電極が、給電線15に電気的に接続されている。保持容量43は、トランジスター42のゲートの電位を保持する保持容量として機能する。
その後、走査線駆動回路111が、第m行の走査線13の選択を解除して、トランジスター41がオフした場合、トランジスター42のゲートの電位は、保持容量43により保持される。このため、発光素子3は、トランジスター41がオフした後も、データ信号Vd[n]に応じた輝度で発光することができる。
以下、図3及び図4を参照しつつ、本実施形態に係る表示部12の構成を説明する。
具体的には、図3は、電気光学装置1が光を出射する方向である+Z方向(以下、+Z方向及び−Z方向を「Z軸方向」と総称する)から、表示部12の一部を平面視した場合を例示している。なお、Z軸方向は、X軸方向及びY軸方向に交差する方向である。
対向基板9は、接着層90の+Z側に配置される透明な基板である。対向基板9としては、例えば、石英基板やガラス基板等を採用することができる。
反射層51は、発光層30の発光素子3から出射された光を+Z方向側に反射するための構成要素である。反射層51は、反射率の高い材料、例えば、アルミニウムや銀等を用いて形成される。反射層51の+Z側には、距離調整層52が積層されている。
距離調整層52は、発光層30の発光素子3と反射層51との間の光学的距離を調整するための、絶縁性の透明層である。距離調整層52は、絶縁性の透明材料、例えば、酸化シリコン(SiOx)等を用いて形成される。距離調整層52の+Z側には、発光層30が積層されている。
画素電極31は、画素Px毎に個別に島状に形成された、導電性を有する透明層である。画素電極31は、導電性の透明材料、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)等を用いて形成される。
絶縁膜34は、各画素電極31の周縁部を覆うように配置された、絶縁性の構成要素である。絶縁膜34は、絶縁性の材料、例えば、酸化シリコン等を用いて形成される。
対向電極33は、複数の画素Pxに跨るように配置された、光透過性と光反射性とを有する導電性の構成要素である。対向電極33は、例えば、MgとAgとの合金等を用いて形成される。
発光機能層32は、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、及び、電子輸送層を備え、複数の画素Pxに跨るように配置されている。上述のとおり、発光機能層32は、画素電極31のうち絶縁膜34により覆われていない部分から正孔が供給され、白色に発光する。すなわち、平面視した場合に、発光層30のうち、画素電極31が絶縁膜34により覆われていない部分が、発光素子3に該当する。また、本実施形態では、平面視した場合に、発光素子3が設けられる部分を、画素Pxと看做すこととする。換言すれば、平面視した場合に、絶縁膜34は、表示部12の有する複数の画素Pxを互いに区分するように配置される。なお、発光素子3から出射される白色の光とは、赤色の光、緑色の光、及び、青色の光を含む光である。
本実施形態では、一例として、画素PxRにおいては、610nmの波長の光が増幅され、画素PxGにおいては、540nmの波長の光が増幅され、画素PxBにおいては、470nmの波長の光が増幅されるように、画素Px毎に距離調整層52の膜厚が設定される。このため、本実施形態において、画素PxRからは、610nmの波長の光の輝度が最大となる赤色光が出射され、画素PxGからは、540nmの波長の光の輝度が最大となる緑色光が出射され、画素PxBからは、470nmの波長の光の輝度が最大となる青色光が出射されることになる。
下側封止層61及び上側封止層63は、複数の画素Pxに跨るように配置された、絶縁性を有する透明層である。下側封止層61及び上側封止層63は、水分や酸素等の発光層30への侵入を抑止するための構成要素であり、例えば、酸化シリコン(SiOx)、窒化シリコン(SiNx)、または、酸化アルミニウム(AlxOy)等の無機材料を用いて形成される。
平坦化層62は、複数の画素Pxに跨るように配置された透明層であり、平坦な上面(+Z側の面)を提供するための構成要素である。平坦化層62は、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、若しくは、シリコン樹脂等の樹脂材料、または、シリコン酸化物等の無機材料を用いて形成される。
図4に示すように、カラーフィルター8Gは、発光素子3Gの+Z側において、平面視して発光素子3Gを覆うように、上側封止層63上に形成される。また、カラーフィルター8Bは、発光素子3Bの+Z側において、平面視して発光素子3Bを覆うように、上側封止層63とカラーフィルター8Gとの上に形成される。また、カラーフィルター8Rは、発光素子3Rの+Z側において、平面視して発光素子3Rを覆うように、上側封止層63とカラーフィルター8Gとカラーフィルター8Rとの上に形成される。
なお、カラーフィルター8Rは、赤色の色材を含む感光性樹脂材料から形成され、カラーフィルター8Gは、緑色の色材を含む感光性樹脂材料から形成され、カラーフィルター8Bは、青色の色材を含む感光性樹脂材料から形成される。
Zg<Zb<Zr ……(1)
Xg<Xr<Xb ……(2)
以下、図5乃至図8を参照しつつ、本実施形態に係る電気光学装置1の製造方法の一例を説明する。
以下では、上記ステップS1〜S8のうち、カラーフィルター層8の製造工程であるステップS5〜S7の一例について説明する。
上述のとおり、カラーフィルター8Gを透過する緑色光は、カラーフィルター8Bを透過する青色光や、カラーフィルター8Rを透過する赤色光と比較して、視感度が高い。このため、カラーフィルター8Gの一部分、例えば、平面視して所定面積のカラーフィルター8Gが剥離した場合には、所定面積のカラーフィルター8Bまたは所定面積のカラーフィルター8Rが剥離した場合と比較して、剥離に起因する色変化が視認される可能性が高い。
また、上述のとおり、平面視した場合のカラーフィルター8Gの面積は、平面視した場合のカラーフィルター8Bの面積、及び、平面視した場合のカラーフィルター8Rの面積よりも小さい。このため、カラーフィルター8Gの一部分、例えば、平面視して所定面積のカラーフィルター8Gが剥離した場合には、所定面積のカラーフィルター8Bまたは所定面積のカラーフィルター8Rが剥離した場合と比較して、剥離に起因する色変化が視認される可能性が高い。
すなわち、カラーフィルター8Gの剥離に起因する色変化が視認される可能性は、カラーフィルター8Bまたはカラーフィルター8Rの剥離に起因する色変化が視認される可能性よりも高い。
これにより、本実施形態によれば、封止層60上にカラーフィルター8Gを最初に形成しない場合と比較して、カラーフィルター8Gの剥離の可能性を低減させることができる。すなわち、カラーフィルター層8全体において剥離が発生する確率に対する、カラーフィルター8Gにおいて剥離が発生する確率(相対的な確率)を小さく抑えることができる。これにより、カラーフィルター層8において剥離が発生した場合であっても、当該剥離が色変化として視認される可能性を抑制することができる。
これに対して、本実施形態によれば、カラーフィルター8Bを形成した後に、カラーフィルター8Bの少なくとも一部の上にカラーフィルター8Rを形成することで、カラーフィルター8Bの少なくとも一部を、カラーフィルター8Rにより保護する。このため、本実施形態によれば、カラーフィルター8Rの上にカラーフィルター8Bを形成する場合と比較して、カラーフィルター8Bにおいて剥離が発生する可能性を低減させることができる。これにより、カラーフィルター層8において剥離が発生した場合であっても、当該剥離が色変化として視認される可能性を抑制することができる。
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜に併合され得る。なお、以下に例示する変形例において作用や機能が実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
上述した実施形態では、表示部12において、カラーフィルター層8が封止層60の全部を覆うように形成されるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、表示部12において、封止層60及びカラーフィルター層8の間に、凸状パターン7(「凸部」の一例)を形成してもよい。
図9に示すように、本変形例に係る表示部12には、X軸方向に隣り合う2個の発光素子3の間に、Y軸方向に延在する複数の凸状パターン7が設けられる。より具体的には、本変形例に係る表示部12には、第1列から第N列のN列の画素Pxを互いに区分するように、(N−1)列の凸状パターン7が設けられる。但し、第1列よりも−X側、及び、第N列よりも+X側のうち、一方または双方に凸状パターン7を設けてもよい。
凸状パターン7は、封止層60上に形成される、透明な構成要素であり、封止層60に接する平坦な底面71と、カラーフィルター層8に接する曲面状の上面72と、を有する。なお、図10に示す凸状パターン7の形状は一例であり、凸状パターン7の上面72は、多面体であってもよく、角を有する形状であってもよい。
凸状パターン7は、色材を含まない透明な感光性樹脂材料、例えば、アクリル系樹脂を用いて形成される。つまり、凸状パターン7の材料として採用される感光性樹脂材料は、カラーフィルター層8の主材料と同一の材料である。
Zt<Zg<Zb<Zr ……(3)
Xt<Xg<Xr<Xb ……(4)
上述のとおり、凸状パターン7は、色材を含まない感光性樹脂材料を主成分とする。一般的に、色材を含まない樹脂材料の接着強度は、色材を含む樹脂材料の接着強度よりも強い。よって、本変形例のように、封止層60上に形成される構成要素(以下、「封止層上構成物」と称する)が、色材を含むカラーフィルター層8に加えて色材を含まない凸状パターン7を有する場合、色材を含むカラーフィルター層8のみから構成される場合と比較して、封止層上構成物の封止層60に対する接着強度を強くすることができる。このため、本変形例によれば、電気光学装置1の製造工程等において、カラーフィルター層8等の封止層上構成物が封止層60から剥離する可能性を低減させることが可能となる。
上述した実施形態及び変形例では、カラーフィルター8Bを形成した後に、カラーフィルター8Bの少なくとも一部の上にカラーフィルター8Rを形成するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、カラーフィルター8Rを形成した後に、カラーフィルター8Rの少なくとも一部の上にカラーフィルター8Bを形成してもよい。つまり、封止層60上において、最初にカラーフィルター8Gを形成し、二番目にカラーフィルター8Rを形成し、三番目にカラーフィルター8Bを形成してもよい。
なお、本変形例では、二番目に形成されるカラーフィルター8Rが「第2のカラーフィルター」の一例であり、カラーフィルター8Rを透過する赤色光が「第2の波長領域の光」の一例である。また、本変形例では、三番目に形成されるカラーフィルター8Bが「第3のカラーフィルター」の一例であり、カラーフィルター8Bを透過する青色光が「第3の波長領域の光」の一例である。
上述した実施形態及び変形例では、封止層60上において、最初にカラーフィルター8Gを形成した後に、カラーフィルター8Gの少なくとも一部の上に、カラーフィルター8B及びカラーフィルター8Rを形成するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、最初にカラーフィルター8Gを形成した後に、カラーフィルター8Gの少なくとも一部の上に、カラーフィルター8Bまたはカラーフィルター8Rの一方のみを形成してもよい。
上述した実施形態及び変形例に係る電気光学装置1は、各種の電子機器に適用することができる。以下、本発明に係る電子機器について説明する。
図13は、電気光学装置1を採用した可搬型のパーソナルコンピューター400の斜視図である。パーソナルコンピューター400は、各種の画像を表示する電気光学装置1と、電源スイッチ401及びキーボード402が設けられた本体部403と、を備える。
なお、本発明に係る電気光学装置1が適用される電子機器としては、図12及び図13に例示した機器のほか、携帯電話機、スマートフォン、携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistants)、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、車載用の表示器(インパネ)、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、POS端末等が挙げられる。更に、本発明に係る電気光学装置1は、プリンター、スキャナー、複写機、及び、ビデオプレーヤー等の電子機器に設けられる表示部として適用することができる。
Claims (8)
- 発光素子と、
前記発光素子を覆う封止層と、
前記封止層上に最初に形成され、第1の波長領域の光を透過させる第1のカラーフィルターと、
前記封止層上及び前記第1のカラーフィルター上に形成され、第2の波長領域の光を透過させる第2のカラーフィルターと、
を備え、
前記第1の波長領域の光は、前記第2の波長領域の光よりも視感度が高い、
ことを特徴とする電気光学装置。 - 前記封止層上、前記第1のカラーフィルター上、及び、前記第2のカラーフィルター上に形成され、第3の波長領域の光を透過させる第3のカラーフィルターを備え、
前記第1の波長領域の光は、前記第3の波長領域の光よりも視感度が高い、
ことを特徴とする、請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記第1の波長領域の光は、緑色の光であり、
前記第2の波長領域の光は、青色の光であり、
前記第3の波長領域の光は、赤色の光である、
ことを特徴とする、請求項2に記載の電気光学装置。 - 前記第1のカラーフィルターは、前記第2のカラーフィルターよりも薄く、
前記第2のカラーフィルターは、前記第3のカラーフィルターよりも薄い、
ことを特徴とする、請求項2または3に記載の電気光学装置。 - 前記封止層及び前記第1のカラーフィルターの間であって、前記封止層及び前記第2のカラーフィルターの間に設けられた凸部を備える、
ことを特徴とする、請求項1乃至4のうち何れか1項に記載の電気光学装置。 - 前記凸部は、透光性の感光性樹脂材料を含み、
前記第1のカラーフィルターは、色材と前記感光性樹脂材料とを含む、
ことを特徴とする、請求項5に記載の電気光学装置。 - 発光素子を覆う封止層上に、第1の波長領域の光を透過させる第1のカラーフィルターを形成するステップと、
前記封止層上及び前記第1のカラーフィルター上に、第2の波長領域の光を透過させる第2のカラーフィルターを形成するステップと、
前記封止層上、前記第1のカラーフィルター上、及び、前記第2のカラーフィルター上に、第3の波長領域の光を透過させる第3のカラーフィルターを形成するステップと、
を備え、
前記第1の波長領域の光は、前記第2の波長領域の光よりも視感度が高く、且つ、前記第3の波長領域の光よりも視感度が高い、
ことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 請求項1乃至7のうち何れか1項に記載の電気光学装置を備える、
ことを特徴とする電子機器。
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