JP2019012621A - 電気光学装置、および電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
LR=LR1×SR/S・・・(1)
IR=JR×SR・・・(2)
LR=LR1×T×SR/S・・・(3)
本態様によれば、Tを小さくすることで、Rの発光領域の面積SRを小さくしなくても、輝度LRを一定に保ちつつ発光輝度LR1(換言すれば、電流密度JR)を大きくすること、すなわちRの画素の発光素子に流れる電流の電流値を大きくすることができ、輝度ムラを改善することができる。
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。
以下では、複数の画素Px、複数の走査線13、および、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方向および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方向および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3N列と称する。また、以下では、X軸方向およびY軸方向に交差する+Z方向(上方向)およびZ方向(下方向)を「Z軸方向」と総称する。
また、以下では、mを「1≦m≦Mを満たす自然数」とし、kを「1≦k≦3Nを満たす自然数」として、第m行第k列の画素Pxを、画素Px[m][k]と表現する場合がある。すなわち、本実施形態では、例えば、画素PxRを、画素PxR[m][3n-2]と表現することができ、画素PxGを、画素PxG[m][3n-1]と表現することができ、画素PxBを、画素PxB[m][3n]と表現することができる。
また、本実施形態では、X軸方向に隣り合う3つの画素PxR、PxG、および、PxBを、画素ブロックBLと称することがある。すなわち、本実施形態では、表示部12において、M行×N列の画素ブロックBLがマトリクス状に配列されている場合を想定する。以下では、画素PxR[m][3n-2]、画素PxG[m][3n-1]、および、画素PxB[m][3n]を含む画素ブロックBLを、画素ブロックBL[m][n]と称する場合がある。
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[3N]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81Rが重ねて配置される。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81Bが重ねて配置される。そして、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81Gが重ねて配置される。このため、画素PxR、PxG、および、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44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、画素電極31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ている。
保持容量44は、保持容量44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44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44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44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[k]に応じた輝度で発光することができる。
以下、図3および図4を参照しつつ、本実施形態に係る表示部12の構成の一例を説明する。
図3は、本実施形態に係る表示部12の一部を、電気光学装置1が光を出射する方向である+Z方向から平面視した場合の、表示部12の概略的な構成の一例を示す平面図である。具体的には、図3には、表示部12における画素ブロックBL[m][n]が示されている。上述のとおり、画素ブロックBL[m][n]は、画素PxR[m][3n-2]、画素PxG[m][3n-1]、および、画素PxB[m][3n]を含む。
保護基板9は、接着層90の+Z側に配置される透明な基板である。保護基板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の厚さは、画素PxR、画素PxG、および画素PxB毎に異なる。画素PxR、画素PxG、および画素PxBの各々の光の共振波長に応じて距離調整層52の厚さを設定することが好ましいからである。つまり、本実施形態では、画素PxR、画素PxG、および画素PxB毎に光共振器が構成される。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。図4に示す例では、説明を簡略化するため画素PxR、画素PxG、および画素PxBにおける距離調整層52の厚さは一定にしてあるが、距離調整層52の厚さを画素PxR、画素PxG、および画素PxB毎に光の共振波長に応じて定まる厚さに設定することが好ましい。
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、発光領域HR、発光領域HGおよび発光領域HBの各々を区画する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。
共通電極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。共通電極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、および、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の供給を受け、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、光を発光する発光領域Hに該当する。白色光とは、赤色の光、緑色の光、および、青色の光を含む光である。
下側封止層および上側封止層は、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。下側封止層および上側封止層は、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。
本実施形態において表示部12の表示面の面積をS、発光領域HRの面積をSR、発光領域HRの発光輝度をLR1、画素PxRの開口率をTとすると、発光領域HRを遠くから見たときの輝度LRは式(3)で表される。
LR=LR1×T×SR/S・・・(3)
本態様によれば、Tを小さくすることで、発光領域HRの面積SRを小さくしなくても輝度LRを一定に保ちつつRの発光領域の発光輝度LR1(換言すれば、電流密度JR)を大きくすること、すなわちRの画素の発光素子に流れる電流の電流値を大きくすることができる。その結果、発光素子3Rへの供給電流を制御する駆動トランジスター(トランジスター42)のばらつきに起因する輝度ムラを改善することができる。
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な他の実施形態を以下に例示する。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、以下に例示する第2〜第6の実施形態において作用や機能が第1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。
図8は、本発明の第2実施形態に係る電気光学装置1の表示部12Bの構成の一例を示す平面図である。図8と図3とを比較すれば明らかなように、本実施形態の表示部12Bでは、B、R、およびGの各色のストライプがY方向に沿って延在するように画素PxB、画素PxR、および画素PxGが配列されている点が第1実施形態の表示部12と異なる。図9は、図8におけるE−e線に沿った表示部12Bの部分断面図である。図9を参照すれば明らかなように、表示部12Bにおいてもカラーフィルター81Bは、画素PxRの発光領域HRに張り出す張り出し部800を有し、張り出し部800は発光領域HRから射出される白色光に含まれる赤色の光を遮光する遮光部の役割を果たす。このような遮光部を有するため、画素PxRの開口部の幅L2Rは発光領域HRの巾L1Rよりも小さくなり、第1実施形態と同じ効果が奏される。例えば、画素ブロックBLにおける画素PxBの−X方向の端部から画素PxRの+X方向の端部までの長さが7.5μmの表示部12Bにおいて、1000cd/m2かつ色度(x、y)=(0.31,0.31)の白色表示を行う場合、L1R、L2R、L1G、L2G、L1B、およびL2Bの各々を図10に示すように定めておけば第1実施形態と同じ効果が得られる。
図11は、本発明の第3実施形態に係る電気光学装置1の表示部12Cの構成の一例を示す平面図であり、図12は、図11におけるE−e線に沿った表示部12Cの部分断面図である。表示部12Cの構成は、バンク70を有さない点が表示部12Bの構成と異なる。図12を参照すれば明らかなように、表示部12Cにおいてもカラーフィルター81Bは、画素PxRの発光領域HRに張り出す張り出し部800を有し、張り出し部800が発光領域HRから射出される白色光に含まれる赤色の光を遮光する遮光部の役割を果たす。このような遮光部を有するため、画素PxRの開口部の巾L2Rは発光領域HRの巾L1Rよりも小さくなり、第1実施形態と同じ効果が奏される。
図13は、本発明の第4実施形態に係る電気光学装置1の表示部12Dの構成の一例を示す平面図であり、図14は、図13におけるE−e線に沿った表示部12Dの部分断面図である。表示部12Dの構成は、以下の2つの点が表示部12Cの構成と異なる。第1に、表示部12Dにおいては、カラーフィルター81Bは、画素PxRの発光領域HRに張り出していない点である。そして、第2に、表示部12Dは、画素PxRと画素PxBの間にブラックマトリクスBMを有する点である。ブラックマトリクスBMは、クロムやチタンなどの金属で形成されても良く、光を透過させない樹脂で構成しても良い。図14に示すように、ブラックマトリクスBMには発光領域HRに張り出す張り出し部810が設けられており、張り出した部810が発光領域HRから射出される白色光に含まれる赤色の光を遮光する遮光部の役割を果たす。このように、表示部12Dでは、画素PxRと画素PxBの間に設けられたブラックマトリクスBMが、発光領域HRからの射出される白色光に含まれる赤色の光を遮光する遮光部の役割を果たすため、画素PxRの開口部の巾L2Rは発光領域HRの巾L1Rよりも小さくなり、第1実施形態と同じ効果が奏される。
図15は、本発明の第5実施形態に係る電気光学装置1の表示部12Eの構成の一例を示す平面図であり、図16は、図13におけるE−e線に沿った表示部12Eの部分断面図である。表示部12Eの構成は、以下の2つの点が表示部12Dの構成と異なる。第1に、表示部12Dでは、カラーフィルター81R、81Bおよび81Gが保護基板9側に設けられており、接着層90を有さない点である。第2に、表示部12Dでは、画素PxRと画素PxGの間にもブラックマトリクスBMを有し、さらに画素PxGと画素PxBの間にもブラックマトリクスBMを有する点である。
図17は、本発明の第6実施形態に係る電気光学装置1の表示部12Fの構成の一例を示す平面図である。本実施形態の表示部12Fでは、カラーフィルター81Bは、表示領域HRのうちY方向の所定の長さLYの区間を除いて表示領域HRを覆い尽くすように張り出した張り出し部800を有する。このため、画素PxRの開口部の面積は発光領域HRの面積よりも小さくなり、第1実施形態と同じ効果が奏される。
上述した各実施形態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19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およびキーボード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18および図19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、ビデオカメラが挙げられる。他にも、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、テレビ、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、および、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 (7)
- 第1の画素、第2の画素および第3の画素と、
前記第1の画素と前記第2の画素との間に設けられた第1の遮光部と、
前記第2の画素と前記第3の画素との間の第2の遮光部と、を備え、
前記第1の遮光部の巾と前記第2の遮光部の巾とが異なる
ことを特徴とする電気光学装置。 - 前記第1の画素、前記第2の画素、および前記第3の画素の各々は、発光素子を備え、
白色表示の際に各発光素子へ供給する電流の電流値は、前記第1の画素の発光素子へ供給する電流の電流値が最も小さく、
前記第1の遮光部の巾は前記第2の遮光部の巾よりも大きい
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の画素の発光領域を覆う第1のカラーフィルターと、
前記第2の画素の発光領域を覆う第2のカラーフィルターと、
前記第3の画素の発光領域を覆う第3のカラーフィルターと、
を備え、
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および前記第3のカラーフィルターに比較して波長の長い光を透過させ、
前記第2のカラーフィルターは、前記第1の画素の発光領域へ張り出す張り出し部を有し、
前記第1の遮光部は、前記張り出し部である、
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2のカラーフィルターは前記第3のカラーフィルターに比較して波長の短い光を透過させることを特徴とする請求項3に記載の電気光学装置。
- 前記第1の画素は前記第2の画素に挟まれていることを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置。
- 前記第1の遮光部および前記第2の遮光部のうちの少なくとも一方は、ブラックマトリクスであることを特徴とする請求項1乃至5のうち何れか1項に記載の電気光学装置。
- 請求項1乃至6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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