JP2019200317A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】表示領域に映像信号に応じた表示をしながら、その表示領域に、表示品質を変える処理を行うことにより、新たな映像表現を実現することの可能な表示装置を提供する。【解決手段】本開示の一実施の形態に係る表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置された表示パネルを備えている。各画素は、光変調素子もしくは自発光素子と、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子もしくはエレクトロウェッティング素子とを有している。各画素は、さらに、光変調素子もしくは自発光素子と、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子もしくはエレクトロウェッティング素子とを選択的に駆動することの可能な画素回路を有している。【選択図】図４

Description

本開示は、表示装置に関する。
有機電界発光素子を用いた表示装置として、種々のものが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２０１３−１５６６３５号公報 特開２０１４−０７２１２６号公報
ところで、上記の表示装置において、表示領域に映像信号に応じた表示をしながら、その表示領域に、表示品質を変える処理を行うことにより、新たな映像表現を実現することが望まれている。従って、表示領域に映像信号に応じた表示をしながら、その表示領域に、表示品質を変える処理を行うことにより、新たな映像表現を実現することの可能な表示装置を提供することが望ましい。
本開示の一実施の形態に係る表示装置は、複数の画素がマトリクス状に配置された表示パネルを備えている。各画素は、光変調素子もしくは自発光素子と、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子もしくはエレクトロウェッティング素子とを有している。各画素は、さらに、光変調素子もしくは自発光素子と、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子もしくはエレクトロウェッティング素子とを選択的に駆動することの可能な画素回路を有している。
本開示の一実施の形態に係る表示装置では、表示素子（光変調素子もしくは自発光素子）と、修飾素子（エレクトロクロミック素子、電気泳動素子もしくはエレクトロウェッティング素子）とが画素回路によって選択的に駆動される。これにより、複数の表示素子によって映像が表示されているときに、複数の修飾素子によって映像に修飾が施される。
本開示の一実施の形態に係る表示装置によれば、複数の表示素子によって映像を表示しているときに、複数の修飾素子によって映像に修飾を施すようにしたので、新たな映像表現を実現することができる。なお、本開示の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されず、本明細書中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本開示の一実施の形態に係る表示装置の概略構成例を表す図である。 図１の各画素に含まれる副画素の回路構成例を表す図である。 図１の有機ＥＬパネルの概略構成例を表す図である。 図３の有機ＥＬパネルのＡ−Ａ線での断面構成例を表す図である。 図３の有機ＥＬパネルのＡ−Ａ線での断面構成例を表す図である。 図３の有機ＥＬパネルのＡ−Ａ線での断面構成例を表す図である。 図３の有機ＥＬパネルにおける映像修飾の様子の一例を表す図である。 図３の有機ＥＬパネルにおける映像修飾の様子の一例を表す図である。 図３の有機ＥＬパネルにおける映像修飾の様子の一例を表す図である。 図３の有機ＥＬパネルにおける映像修飾の様子の一例を表す図である。 図３の有機ＥＬパネルの製造手順の一例を表す図である。 図１１に続く製造手順の一例を表す図である。 図３の有機ＥＬパネルに印加される各種電圧の波形の一例と、図３の有機ＥＬパネルで生じる各種電圧の波形の一例とを表す図である。 図１の各画素に含まれる副画素の回路構成の一変形例を表す図である。 図１４の副画素を備えた有機ＥＬパネルに印加される各種電圧の波形の一例と、図３の有機ＥＬパネルで生じる各種電圧の波形の一例とを表す図である。 図３の有機ＥＬパネルのＡ−Ａ線での断面構成の一変形例を表す図である。 図１６の有機ＥＬパネルにおける映像修飾の様子の一例を表す図である。 図１６の有機ＥＬパネルにおける映像修飾の様子の一例を表す図である。 図１６の有機ＥＬパネルにおける映像修飾の様子の一例を表す図である。 図１６の有機ＥＬパネルにおける映像修飾の様子の一例を表す図である。 図１６の各画素に含まれる副画素の回路構成例を表す図である。 図１６の各画素に含まれる副画素の回路構成例を表す図である。 図３の有機ＥＬパネルの断面構成の一変形例を表す図である。 図２３の有機ＥＬパネルの平面構成の一例を表す図である。 図３の有機ＥＬパネルの断面構成の一変形例を表す図である。 図２５の有機ＥＬパネルの平面構成の一例を表す図である。 図３の各画素に含まれる副画素の回路構成の一変形例を表す図である。 図１４の各画素に含まれる副画素の回路構成の一変形例を表す図である。 図２７の各画素に含まれる副画素の回路構成の一変形例を表す図である。 図２８の各画素に含まれる副画素の回路構成の一変形例を表す図である。 図２７〜図３０の各画素に含まれる副画素の回路構成の一変形例を表す図である。 ＥＣ素子の代わりに用いられるＥＰ素子の概略構成の一例を表す図である。 図３２のＥＰ素子に電圧を印加したときの様子を表す図である。 ＥＣ素子の代わりに用いられるＥＷ素子の概略構成の一例を表す図である。 図３４のＥＷ素子に電圧を印加したときの様子を表す図である。 本開示の有機電界発光装置を備えた電子機器の外観の一例を斜視的に表す図である。
以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
＜１．実施の形態＞
[構成]
図１は、本開示の一実施の形態に係る表示装置１の概略構成例を表したものである。図２は、表示装置１に設けられた各画素１１に含まれる副画素１２の回路構成の一例を表したものである。発光装置１は、例えば、有機ＥＬ（Electro-luminescence）パネル１０、コントローラ２０およびドライバ３０を備えている。ドライバ３０は、例えば、有機ＥＬパネル１０の外縁部分に実装されている。有機ＥＬパネル１０は、行列状に配置された複数の画素１１を有している。コントローラ２０およびドライバ３０は、外部から入力された映像信号Ｄｉｎおよび同期信号Ｔｉｎに基づいて、有機ＥＬパネル１０（複数の画素１１）を駆動する。有機ＥＬパネル１０は、本開示の「表示パネル」の一具体例に相当する。
（有機ＥＬパネル１０）
有機ＥＬパネル１０は、コントローラ２０およびドライバ３０によって各画素１１がアクティブマトリクス駆動されることにより、外部から入力された映像信号Ｄｉｎおよび同期信号Ｔｉｎに基づく映像を表示する。有機ＥＬパネル１０は、さらに、上記アクティブマトリクス駆動により、映像信号Ｄｉｎおよび同期信号Ｔｉｎに基づいて表示された映像に修飾を施す。映像への修飾については、後に詳述する。有機ＥＬパネル１０は、行方向に延在する複数の走査線ＷＳＬ１，ＷＳＬ２，ＷＳＬ３と、列方向に延在する複数の信号線ＤＴＬと、行列状に配置された複数の画素１１とを有している。
走査線ＷＳＬ１は、各画素１１の選択に用いられるものであり、各画素１１を所定の単位（例えば画素行）ごとに選択する選択パルスを各画素１１に供給するものである。走査線ＷＳＬ２，ＷＳＬ３は、各画素１１に含まれるＥＣ（Electrochromic）素子１５（後述）の選択（つまり、ＥＣ素子１５への電圧印加）に用いられるものである。信号線ＤＴＬは、映像信号Ｄｉｎに応じた信号電圧Ｖｓｉｇの、各画素１１への供給に用いられるものであり、信号電圧Ｖｓｉｇを含むデータパルスを各画素１１に供給するものである。
各画素１１は、例えば、赤色光を発する副画素１２、緑色光を発する副画素１２、青色光を発する副画素１２、および白色光を発する副画素１２を含んで構成されている。つまり、複数の副画素１２は、所定の数ごとにカラー画素（画素１１）としてグループ分けされている。なお、各画素１１は、例えば、さらに、他の色（例えば、黄色など）を発する副画素１２を含んで構成されていてもよい。また、各画素１１において、白色光を発する副画素１２が省略されていてもよく、白色光を発する副画素１２の代わりに黄色光を発する副画素１２が設けられていてもよい。
各信号線ＤＴＬは、後述の水平セレクタ３１の出力端に接続されている。各画素列には、例えば、複数の信号線ＤＴＬが１本ずつ、割り当てられている。各走査線ＷＳＬ１，ＷＳＬ２，ＷＳＬ３は、後述のライトスキャナ３２の出力端に接続されている。各画素行には、例えば、複数の走査線ＷＳＬ１が１本ずつ、割り当てられている。各画素行には、さらに、例えば、複数の走査線ＷＳＬ２が１本ずつ、割り当てられている。各画素行には、さらに、例えば、複数の走査線ＷＳＬ３が１本ずつ、割り当てられている。
各副画素１２は、画素回路１３と、有機ＥＬ素子１４と、ＥＣ素子１５とを有している。有機ＥＬ素子１４およびＥＣ素子１５の構成については、後に詳述する。有機ＥＬ素子１４は、本開示の「自発光素子」の一具体例に相当する。ＥＣ素子１５は、本開示の「エレクトロクロミック素子」の一具体例に相当する。
画素回路１３は、有機ＥＬ素子１４の発光・消光を制御するとともに、ＥＣ素子１５の状態変化を制御する。画素回路１３は、後述の書込走査によって各副画素１２に書き込んだ電圧を保持する機能を有している。画素回路１３は、例えば、駆動トランジスタＴｒ１、書込トランジスタＴｒ２、スイッチングトランジスタＴｒ３，Ｔｒ４および保持容量Ｃｓを含んで構成されている。
書込トランジスタＴｒ２は、駆動トランジスタＴｒ１のゲートに対する、映像信号Ｄｉｎに対応した信号電圧Ｖｓｉｇの印加を制御する。具体的には、書込トランジスタＴｒ２は、信号線ＤＴＬの電圧をサンプリングするとともに、サンプリングにより得られた電圧を駆動トランジスタＴｒ１のゲートに書き込む。駆動トランジスタＴｒ１は、有機ＥＬ素子１４に直列に接続されている。駆動トランジスタＴｒ１は、有機ＥＬ素子１４を駆動する。駆動トランジスタＴｒ１は、書込トランジスタＴｒ２によってサンプリングされた電圧の大きさに応じて有機ＥＬ素子１４に流れる電流を制御する。保持容量Ｃｓは、駆動トランジスタＴｒ１のゲート−ソース間に所定の電圧を保持するものである。保持容量Ｃｓは、所定の期間中に駆動トランジスタＴｒ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓを一定に保持する役割を有する。
スイッチングトランジスタＴｒ３，Ｔｒ４は、ＥＣ素子１５に対する、映像信号Ｄｉｎとは無関係な信号電圧Ｖｓｉｇ２の印加を制御する。スイッチングトランジスタＴｒ３，Ｔｒ４は、ＥＣ素子１５に直列に接続されている。ＥＣ素子１５は、有機ＥＬ素子１４と並列に接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ３，Ｔｒ４およびＥＣ素子１５を流れる電流の経路（電流経路Ｐ２）と、駆動トランジスタＴｒ１および有機ＥＬ素子１４を流れる電流の経路（電流経路Ｐ１）とは、ＥＣ素子１５と有機ＥＬ素子１４との接続部で交差している。そのため、画素回路１３は、有機ＥＬ素子１４と、ＥＣ素子１５とを選択的に駆動することが可能となっている。なお、画素回路１３は、上述の２Ｔｒ１Ｃの回路に対して各種容量やトランジスタを付加した回路構成となっていてもよいし、上述の２Ｔｒ１Ｃの回路構成とは異なる回路構成となっていてもよい。
各信号線ＤＴＬは、後述の水平セレクタ３１の出力端と、書込トランジスタＴｒ２のソースまたはドレインとに接続されている。各走査線ＷＳＬ１は、後述のライトスキャナ３２の出力端と、書込トランジスタＴｒ２のゲートとに接続されている。各走査線ＷＳＬ２は、後述のライトスキャナ３２の出力端と、スイッチングトランジスタＴｒ３のゲートとに接続されている。各走査線ＷＳＬ３は、後述のライトスキャナ３２の出力端と、スイッチングトランジスタＴｒ３のゲートとに接続されている。
書込トランジスタＴｒ２のゲートは、走査線ＷＳＬ１に接続されている。書込トランジスタＴｒ２のソースまたはドレインが信号線ＤＴＬに接続されている。書込トランジスタＴｒ２のソースおよびドレインのうち信号線ＤＴＬに未接続の端子が駆動トランジスタＴｒ１のゲートに接続されている。駆動トランジスタＴｒ１のソースまたはドレインが定電圧Ｖｃｃの配線に接続されている。駆動トランジスタＴｒ１のソースおよびドレインのうち電圧Ｖｃｃの配線に未接続の端子が有機ＥＬ素子１４の陽極（後述の電極１２Ａ）に接続されている。保持容量Ｃｓの一端が駆動トランジスタＴｒ１のゲートに接続されている。駆動トランジスタＴｒ１がｐチャネル型のトランジスタである場合、保持容量Ｃｓの他端が定電圧Ｖｃｃの配線に接続されている。
スイッチングトランジスタＴｒ３のゲートは、走査線ＷＳＬ２に接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ３のソースまたはドレインが有機ＥＬ素子１４のアノードに接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ３のソースおよびドレインのうち有機ＥＬ素子１４のアノードに未接続の端子が電圧Ｖｓｓの配線に接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ４のゲートは、走査線ＷＳＬ３に接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ４のソースまたはドレインがＥＣ素子１５に接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ４のソースおよびドレインのうちＥＣ素子１５に未接続の端子が信号電圧Ｖｓｉｇ２の配線に接続されている。ＥＣ素子１５は、有機ＥＬ素子１４のアノードとスイッチングトランジスタＴｒ４のソースまたはドレインに接続されている。
（ドライバ３０）
ドライバ３０は、例えば、水平セレクタ３１およびライトスキャナ３２を有している。水平セレクタ３１は、例えば、制御信号の入力に応じて（同期して）、コントローラ２０から入力されたアナログの信号電圧Ｖｓｉｇを、各信号線ＤＴＬに印加する。ライトスキャナ３２は、複数の副画素１２を所定の単位ごとに走査する。
（コントローラ２０）
次に、コントローラ２０について説明する。コントローラ２０は、例えば、外部から入力されたデジタルの映像信号Ｄｉｎに対して所定の補正を行い、それにより得られた映像信号に基づいて、信号電圧Ｖｓｉｇを生成する。コントローラ２０は、例えば、生成した信号電圧Ｖｓｉｇを水平セレクタ３１に出力し、外部から入力された同期信号Ｔｉｎに応じて（同期して）、ドライバ３０内の各回路に対して制御信号を出力する。
次に、図３、図４を参照して、有機ＥＬ素子１４およびＥＣ素子１５について説明する。図３は、有機ＥＬパネル１０の概略構成例を表したものである。図４は、図３の有機ＥＬパネル１０のＡ−Ａ線での断面構成例（つまり画素１１の行方向の断面構成例）を表したものである。
図３において、ドット模様となっている箇所には、後述する発光層２４が設けられている。また、「Ｒ」と記載されている箇所には、赤色光を発する副画素１２が設けられており、「Ｇ」と記載されている箇所には、緑色光を発する副画素１２が設けられており、「Ｂ」と記載されている箇所には、青色光を発する副画素１２が設けられており、「Ｗ」と記載されている箇所には、白色光を発する副画素１２が設けられている。図３には、画素１１が、４つの副画素１２によって構成されている場合が例示されている。
有機ＥＬパネル１０は、行列状に配置された複数の画素１１を有している。各画素１１は、例えば、上述したように、赤色光を発する副画素１２、緑色光を発する副画素１２、青色光を発する副画素１２、および白色光を発する副画素１２を含んで構成されている。有機ＥＬパネル１０は、さらに、可視光を透過する光透過領域２４Ｂを含む複数の非発光画素１５を有している。
赤色光を発する副画素１２は、赤色光を発する有機ＥＬ素子１４を含んで構成されている。緑色光を発する副画素１２は、緑色光を発する有機ＥＬ素子１４を含んで構成されている。青色光を発する副画素１２は、青色光を発する有機ＥＬ素子１４を含んで構成されている。白色光を発する副画素１２は、白色光を発する有機ＥＬ素子１４を含んで構成されている。
有機ＥＬパネル１０は、基板２１を有している。基板２１は、例えば、各有機ＥＬ素子１４や各ＥＣ素子１５などを支持する基材と、基材上に設けられた配線層とによって構成されている。基板２１内の基材は、例えば、可視光透過性を有する基板によって構成されている。基板２１内の基材は、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラスまたは石英などによって形成されている。基板２１内の基材は、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂、またはアルミナなどによって形成されていてもよい。基板２１内の基材は、例えば、可視光透過性を有しない基板によって構成されていてもよい。基板２１内の配線層には、例えば、各画素１１の画素回路１３が形成されている。
有機ＥＬパネル１０は、基板２１上に、例えば、副画素１２ごとに１つずつ設けられた複数の有機ＥＬ素子１４と、副画素１２ごとに１つずつ設けられた複数のＥＣ素子１５とを有している。有機ＥＬパネル１０は、各有機ＥＬ素子１４や各ＥＣ素子１５を覆う封止層２６を有している。封止層２６は、例えば、透光性樹脂によって構成されている。なお、例えば、図３に示したように、各画素１１において、ＥＣ素子１５が各副画素１２に共有されていてもよい。また、複数の画素１１において、ＥＣ素子１５が各副画素１２に共有されていてもよい。
各有機ＥＬ素子１４は、映像信号Ｄｉｎに応じた信号電圧Ｖｓｉｇの印加によって発光、消光を行う表示素子である。各有機ＥＬ素子１４は、例えば、基板２１上に、陽極である電極１４Ａと、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）層１４Ｂと、ＥＬ層１４Ｃと、陰極であるＩＴＯ層１４Ｄとをこの順に有するものである。ＩＴＯ層１４Ｂの代わりに、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電性材料によって構成された層が設けられていてもよい。また、ＩＴＯ層１４Ｄの代わりに、ＩＺＯ等の透明導電性材料によって構成された層が設けられていてもよい。ＥＬ層１４Ｃは、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層２６が基板２１側からこの順に積層されたものである。
ここで、正孔注入層は、正孔注入効率を高めるための層である。正孔輸送層は、陽極である電極１４Ａから注入された正孔を発光層へ輸送するための層である。発光層は、電子と正孔との再結合により、所定の色の光を発する層である。電子輸送層は、陰極であるＩＴＯ層１４Ｄから注入された電子を発光層へ輸送するための層である。電子注入層は、電子注入効率を高めるための層である。
電極１４Ａは、例えば、基板２１の上に形成されている。電極１４Ａは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムもしくは銀の合金等の反射性を有する反射電極である。本実施の形態において、電極１４Ａが反射性を有し、ＩＴＯ層１４Ｄが透光性を有している場合には、有機ＥＬ素子１４は、ＩＴＯ層１４Ｄ側から光が放出するトップエミッション構造となっている。ＩＴＯ層１４Ｄは、例えば、有機ＥＬパネル１０の表示領域全体に渡って形成されたＩＴＯ層２５の一部であってもよい。このとき、各有機ＥＬ素子１４は、ＩＴＯ層２５を共有している。
ＥＣ素子１５は、電圧印加により、可逆的に色が変わり、それにより、有機ＥＬパネル１０の映像（複数の有機ＥＬ素子１４の発光によって生成される映像）に修飾を施す修飾素子である。ＥＣ素子１５には、映像信号Ｄｉｎとは無関係な信号電圧Ｖｓｉｇ２が印加される。「修飾」とは、複数の有機ＥＬ素子１４の発光によって生成される映像に対して直接の変更を加えず、発光している各有機ＥＬ素子１４に隣接する領域において、例えば、黒表示や白表示などの色表示を行ったり、透明や反射などの透過率の変調を行ったりすることを指している。従って、複数のＥＣ素子１５によって映像に修飾が施される。
ＥＣ素子１５は、例えば、基板２１上に、電極１５Ａと、ＥＣ層１５Ｂと、電極１５Ｃとをこの順に積層した構造となっている。電極１５Ａ，１５Ｃは、例えば、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電性材料によって構成されている。ＥＣ層１５Ｂは、エレクトロクロミック材料によって構成されている。ここで、エレクトロクロミック材料は、エレクトロクロミック物質の酸化還元反応により、その光物性に可逆的な変化を起こし、吸収特性が変化するものである。
ＥＣ素子１５は、例えば、電圧無印加時に透明（光透過性）となっており、電圧印加時に黒色もしくは青黒色となるように構成されている。また、ＥＣ素子１５は、例えば、電圧無印加時に白色もしくはグレーとなっており、電圧印加時に黒色もしくは青黒色となるように構成されている。また、ＥＣ素子１５は、例えば、所定の負電圧印加時にミラー状態（光反射性）となり、所定の正電圧印加時に黒色となるように構成されている。また、ＥＣ素子１５は、例えば、所定の負電圧印加時にミラー状態（光反射性）となり、電圧無印加時に透明（光透過性）となるように構成されている。
ＥＣ素子１５は、例えば、ＩＴＯ層、ＩｒＯ2層、Ｔａ2Ｏ5層（固体電解質層）、ＷＯ3層（エレクトロクロミック材料）およびＩＴＯ層をこの順に積層して構成されている。このような構成のＥＣ素子１５では、電圧無印加時にはＷＯ3層が透明（光透過性）となっているので、ＥＣ素子１５が透明（光透過性）となっている。一方、ＷＯ3層側のＩＴＯが負電圧となるようにＥＣ素子１５に電圧を印加した場合には、ＷＯ3＋ｘＨ+＋ｘｅ-→ＨｘＷＯ3の反応により、透明のＷＯ3層が還元されて黒色もしくは青黒色に変色するので、ＥＣ素子１５が黒色もしくは青黒色に変色する。
ＥＣ素子１５は、例えば、白色散乱として作用する散乱性のＴｉＯ2層、ＩＴＯ層、ＩｒＯ2層、Ｔａ2Ｏ5層（固体電解質層）、ＷＯ3層（エレクトロクロミック材料）およびＩＴＯ層をこの順に積層して構成されていてもよい。このような構成のＥＣ素子１５では、電圧無印加時にはＷＯ3層が透明（光透過性）となっているが、ＴｉＯ2層による白色散乱の作用により、ＥＣ素子１５が白色もしくはグレーとなっている。ＷＯ3層側のＩＴＯが負電圧となるようにＥＣ素子１５に電圧を印加した場合には、ＷＯ3＋ｘＨ+＋ｘｅ-→ＨｘＷＯ3の反応により、透明のＷＯ3層が還元されて黒色もしくは青黒色に変色するので、ＥＣ素子１５が黒色もしくは青黒色に変色する。
ＥＣ素子１５は、例えば、反射金属層、ＩｒＯ2層、Ｔａ2Ｏ5層（固体電解質層）、ＷＯ3層（エレクトロクロミック材料）およびＩＴＯ層をこの順に積層して構成されている。このような構成のＥＣ素子１５では、電圧無印加時にはＷＯ3層が透明（光透過性）となっているので、反射金属層による光反射により、ＥＣ素子１５がミラー状態（光反射性）となっている。一方、ＷＯ3層側のＩＴＯが負電圧となるようにＥＣ素子１５に電圧を印加した場合には、ＷＯ3＋ｘＨ+＋ｘｅ-→ＨｘＷＯ3の反応により、透明のＷＯ3層が還元されて黒色もしくは青黒色に変色するので、ＥＣ素子１５が黒色もしくは青黒色に変色する。
ＥＣ素子１５が、例えば、下記の文献に記載の構成となっていてもよい。この場合、一方のＩＴＯ層が平坦となっており、他方のＩＴＯ層には凹凸が形成されている。これにより、所定の正電圧（凹凸側のＩＴＯ層に正電圧、平坦側のＩＴＯ層に負電圧）印加時に平坦側のＩＴＯ層にＡｇが析出してミラー状態（光反射性）となり、電圧無印加時にＡｇが溶解して透明（光透過性）となる。
Applied physics express; Volume 6, Issue 2, p:026503; 2/1/2013 published by the Japan Society of Applied Physics through the Institute of Pure and Applied Physics Onodera, Ryou; Seki, Yoshiyuki; Seki, Shigeyuki; Yamada, Katsumi; Sawada, Yutaka; Uchida, Takayuki
本実施の形態では、基板２１と平行な面内であって、かつ有機ＥＬ素子１４の周囲を囲むように、ＥＣ素子１５が設けられている。つまり、有機ＥＬ素子１４とＥＣ素子１５とは、基板２１と平行な面内に設けられている。例えば、図４に示したように、ＥＣ素子１５の電極１５Ａは、所定の有機ＥＬ素子１４の電極１４Ａの端縁を覆うように設けられている。このとき、ＥＣ素子１５の電極１５Ａと、所定の有機ＥＬ素子１４の電極１４Ａとは、互いに電気的に接続されている。ＥＣ素子１５の電極１５Ａは、例えば、画素１１内の１つの副画素１２（例えば赤色光を発する副画素１２）に含まれる電極１４Ａと電気的に接続されている。ＥＣ素子１５は、トランジスタＴｒ４と連結するための電極１５Ｄを有している。電極１５Ｄは、電極１５Ｃと接して設けられている。
有機ＥＬパネル１０は、さらに、例えば、基板２１に接して設けられた金属層２２と、金属層２２およびＥＣ層１５Ｂの表面に接して設けられたＩＴＯ層２３とを有している。このとき、金属層２２の一部が、有機ＥＬ素子１４の電極１４Ａを構成していてもよい。また、ＩＴＯ層２３の一部が、有機ＥＬ素子１４のＩＴＯ層１４Ｂを構成していてもよいし、ＩＴＯ層２３の一部が、ＥＣ素子１５の電極１５Ｃを構成していてもよい。なお、電圧無印加時にＥＣ素子１５が白色となったり、所定の負電圧印加時にミラー状態（光反射性）となったりする場合には、例えば、図５に示したように、金属層２２およびＩＴＯ層１４Ｂの代わりに、ＩＴＯ層２７が設けられていてもよい。この場合、ＩＴＯ層２７の一部が、有機ＥＬ素子１４の電極１４Ａを構成していてもよいし、さらに、ＩＴＯ層２７の一部が、ＥＣ素子１５の電極１５Ａ，１５Ｄを構成していてもよい。なお、例えば、図６に示したように、ＩＴＯ層２７の代わりに、金属層２８が設けられていてもよい。この場合、金属層２８の一部が、有機ＥＬ素子１４の電極１４Ａを構成していてもよいし、さらに、金属層２８の一部が、ＥＣ素子１５の電極１５Ａ，１５Ｄを構成していてもよい。
有機ＥＬパネル１０は、さらに、基板２１上に、各ＥＣ素子１５の電極１５Ｃと、有機ＥＬ素子１４のＩＴＯ層１４Ｄとが互いに電気的に短絡するのを防止するための絶縁層２４を有している。絶縁層２４は、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯｘなどによって構成されている。有機ＥＬパネル１０は、さらに、基板２１上に、各有機ＥＬ素子１４および各ＥＣ素子１５を封止する封止層２６を有している。封止層２６は、例えば、エポキシ樹脂や、ビニル系樹脂などの有機材料によって構成されている。
[動作]
次に、本実施の形態に係る表示装置１の動作について説明する。
本実施の形態において、各ＥＣ素子１５が、エレクトロクロミック材料としてＷＯ3を含んでおり、かつ、白色散乱として作用する散乱性のＴｉＯ2層が設けられていないとする。このとき、各ＥＣ素子１５に、特に何の電圧も印加していない場合には、例えば、図７の左図に示したように、各ＥＣ素子１５が透明となっている。このとき、一部のＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２を印加した場合には、例えば、図７の右図に示したように、信号電圧Ｖｓｉｇ２が印加された各ＥＣ素子１５が透明から黒色もしくは青黒色に変化する。また、一部のＥＣ素子１５への電圧印加を停止した場合には、例えば、図７の左図に示したように、それらのＥＣ素子１５が黒色もしくは青黒色から透明に変化する。
また、本実施の形態において、各ＥＣ素子１５が、エレクトロクロミック材料としてＷＯ3を含んでおり、かつ、白色散乱として作用する散乱性のＴｉＯ2層が設けられているとする。このとき、各ＥＣ素子１５に、特に何の電圧も印加していないときには、例えば、図８の左図に示したように、各ＥＣ素子１５が白色もしくはグレーとなっている。このとき、一部のＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２を印加した場合には、例えば、図８の右図に示したように、信号電圧Ｖｓｉｇ２が印加された各ＥＣ素子１５が白色もしくはグレーから黒色もしくは青黒色に変化する。また、一部のＥＣ素子１５への電圧印加を停止した場合には、例えば、図８の左図に示したように、それらのＥＣ素子１５が黒色もしくは青黒色から白色もしくはグレーに変化する。
また、本実施の形態において、各ＥＣ素子１５が、エレクトロクロミック材料としてＷＯ3を含んでおり、かつ、白色散乱として作用する散乱性のＴｉＯ2層が設けられておらず、各電極１５Ａが反射率の高い金属材料によって形成されているとする。このとき、各ＥＣ素子１５に、特に何の電圧も印加していないときには、例えば、各ＥＣ素子１５のＥＣ層１５Ｂが透明となっており、例えば、図９の左図に示したように、各ＥＣ素子１５の電極１５Ａの反射機能により、各ＥＣ素子１５がミラー状態（光反射性）となっている。このとき、一部のＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２を印加した場合には、例えば、図９の右図に示したように、信号電圧Ｖｓｉｇ２が印加された各ＥＣ素子１５がミラー状態（光反射性）から黒色もしくは青黒色に変化する。また、一部のＥＣ素子１５への電圧印加を停止した場合には、例えば、図９の左図に示したように、それらのＥＣ素子１５が黒色もしくは青黒色からミラー状態（光反射性）に変化する。
また、本実施の形態において、各ＥＣ素子１５が、上記の文献に記載の構成となっていており、さらに、一方のＩＴＯ層が平坦となっており、他方のＩＴＯ層には凹凸が形成されているとする。このとき、各ＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２として所定の正電圧、（凹凸側のＩＴＯ層に正電圧、平坦側のＩＴＯ層に負電圧）を印加したときには、各ＥＣ素子１５が、例えば、図９の左図に示したように、ミラー状態（光反射性）となっている。このとき、各ＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２として所定の負電圧（凹凸側のＩＴＯ層に負電圧、平坦側のＩＴＯ層に正電圧）を印加した場合には、例えば、図９の右図に示したように、各ＥＣ素子１５がミラー状態（光反射性）から黒色に変化する。また、各ＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２として所定の正電圧（凹凸側のＩＴＯ層に正電圧、平坦側のＩＴＯ層に負電圧）を印加した場合には、例えば、図９の左図に示したように、各ＥＣ素子１５が黒色からミラー状態（光反射性）に変化する。
また、本実施の形態において、各ＥＣ素子１５が、上記の文献に記載の構成となっていており、さらに、一方のＩＴＯ層が平坦となっており、他方のＩＴＯ層には凹凸が形成されているとする。このとき、各ＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２として所定の正電圧、（凹凸側のＩＴＯ層に正電圧、平坦側のＩＴＯ層に負電圧）を印加したときには、各ＥＣ素子１５が、例えば、図１０の左図に示したように、ミラー状態（光反射性）となっている。このとき、各ＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２として０Ｖ（凹凸側のＩＴＯ層に０Ｖ、平坦側のＩＴＯ層に０Ｖ）を印加した場合には、例えば、図１０の右図に示したように、各ＥＣ素子１５がミラー状態（光反射性）から透明（光透過性）に変化する。また、各ＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２として所定の正電圧（凹凸側のＩＴＯ層に正電圧、平坦側のＩＴＯ層に負電圧）を印加した場合には、例えば、図１０の左図に示したように、各ＥＣ素子１５が透明（光透過性）からミラー状態（光反射性）に変化する。
[製造方法]
次に、本実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０の製造方法について説明する。図１１、図１２は、有機ＥＬパネル１０の製造手順の一例を表したものである。なお、図１１、図１２は、図３のＡ−Ａ線に対応する箇所における断面構成が例示されている。
まず、基板２１上に金属材料を成膜した後、例えば、パターニング等を行うことにより、基板２１上に、電極１４Ａ，１５Ｄを形成する（図１１（Ａ））。続いて、電極１４Ａ，１５Ｄを含む基板２１の表面上に、ＩＴＯを成膜した後、例えば、パターニング等を行うことにより、電極１５Ａを形成する（図１１（Ａ））。次に、表面全体に、ＥＣ層１５Ｂを形成したのち、電極１５Ａ上にだけレジスト層１１０を形成する（図１１（Ｂ））。次に、レジスト層１１０をマスクとしてエッチングを行うことにより、ＥＣ層１５Ｂを選択的にエッチングする。このとき、ＥＣ層１５Ｂのエッチングレートが電極１４Ａのエッチングレートよりも高くなるエッチャントを用いる。例えば、電極１４Ａ，１５Ｄとして、金属層上にＩＴＯ層が形成された積層構造を有するものを用いた場合には、ＥＣ層１５ＢのエッチングレートがＩＴＯのエッチングレートよりも高くなるエッチャントを用いる。このようにして、電極１５Ａ上にだけＥＣ層１５Ｂが形成される（図１１（Ｃ））。その後、レジスト層１１０を除去する（図１１（Ｄ））。
次に、ＥＣ層１５Ｂおよび電極１４Ａの表面に、ＩＴＯ層２３を形成する（図１２（Ａ））。これにより、ＥＣ素子１５が形成される。次に、各ＥＣ素子１５を覆うように、絶縁層２４を形成した後（図１２（Ｂ））、電極１４Ａ上のＩＴＯ層２３の表面に、ＥＬ層１４Ｃを形成する（図１２（Ｃ））。その後、各ＥＬ層１４Ｃの表面を含む表示領域全体に渡ってＩＴＯ層２５を形成する。これにより、有機ＥＬ素子１４が形成される。最後に、封止層２６を形成する。このようにして、有機ＥＬパネル１０が製造される。
[画素の動作]
次に、本実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０の各画素１１における動作について説明する。図１３は、有機ＥＬパネル１０に印加される各種電圧の波形の一例と、有機ＥＬパネル１０で生じる各種電圧の波形の一例とを表したものである。
本実施の形態では、スイッチングトランジスタＴｒ３、スイッチングトランジスタＴｒ４、書込トランジスタＴｒ２がこの順にオンした後、書込トランジスタＴｒ２、スイッチングトランジスタＴｒ４、スイッチングトランジスタＴｒ３がこの順にオフする。これにより、ＥＣ素子１５に所定の電圧を印加すると同時に、駆動トランジスタＴｒ１のゲートに、信号電圧Ｖｓiｇの書き込みを行うことができる。このとき、上記の順番でオン動作を行うことにより、ＥＣ素子１５への異常充電を抑えることができる。なお、スイッチングトランジスタＴｒ３、スイッチングトランジスタＴｒ４、書込トランジスタＴｒ２が同時にオンしてもよく、書込トランジスタＴｒ２がオンした後に、スイッチングトランジスタＴｒ３、スイッチングトランジスタＴｒ４がオンしてもよい。
本実施の形態では、信号電圧Ｖｓiｇの書き込みおよびＥＣ素子１５への電圧印加が行われた後、有機ＥＬ素子１４の発光が行われる。つまり、本実施の形態では、ＥＣ素子１５と有機ＥＬ素子１４とが選択的に駆動される。
[効果]
次に、本実施の形態に係る表示装置１の効果について説明する。
本実施の形態では、有機ＥＬ素子１４と、ＥＣ素子１５とが画素回路１３によって選択的に駆動される。これにより、例えば、図７〜図１０に示したように、複数の有機ＥＬ素子１４によって映像が表示されているときに、複数のＥＣ素子１５によって映像に修飾を施すことができる。従って、新たな映像表現を実現することができる。
また、本実施の形態では、有機ＥＬ素子１４およびＥＣ素子１５が並列に接続されており、有機ＥＬ素子１４を流れる電流の経路（電流経路Ｐ１）と、ＥＣ素子１５を流れる電流の経路（電流経路Ｐ２）とが、有機ＥＬ素子１４およびＥＣ素子１５の接続点で交差するように構成されている。これにより、例えば、図７〜図１０に示したように、複数の有機ＥＬ素子１４によって映像が表示されているときに、複数のＥＣ素子１５によって映像に修飾を施すことができる。従って、新たな映像表現を実現することができる。
また、本実施の形態では、有機ＥＬ素子１４およびＥＣ素子１５が基板２１と平行な面内に設けられている。これにより、有機ＥＬ素子１４およびＥＣ素子１５を共通の製造プロセスで形成することができるので、製造コストを低減することができる。
また、本実施の形態では、ＥＣ素子１５が互いに隣接する複数の副画素１２において共有されている。これにより、ＥＣ素子１５が副画素１２ごとに別個に設けられている場合と比べて、簡易な駆動方法でＥＣ素子１５を駆動することができる。従って、表示装置１のコストを低減することができる。
また、本実施の形態では、例えば、図７に示したように、有機ＥＬパネル１０の表示領域において、一部のＥＣ素子１５を透明から黒色もしくは青黒色に変化させることにより、透明な有機ＥＬパネル１０において、ＥＬ素子１４によって表示されている映像のコントラストを調整することができる。従って、新たな映像表現を実現することができる。
また、本実施の形態では、例えば、図８に示したように、有機ＥＬパネル１０の表示領域において、一部のＥＣ素子１５を白色から黒色もしくは青黒色に変化させることにより、有機ＥＬパネル１０において、ＥＬ素子１４によって表示されている映像のコントラストを調整することができる。従って、新たな映像表現を実現することができる。また、メモリー性のあるＥＣ素子１５のみ超低消費電力駆動して、白からグレーにパネル色を変化させることで、従来の映像を消したときの黒パネルの圧迫感、存在感を低減することができる。また、ＥＣ素子１５のみで白黒映像表示が可能なので、壁紙等の超低消費電力表示が可能となる。
また、本実施の形態では、例えば、図９に示したように、有機ＥＬパネル１０の表示領域において、一部のＥＣ素子１５をミラー状態（光反射性）から黒色に変化させることにより、有機ＥＬパネル１０において、ＥＬ素子１４によって表示されている映像のコントラストを調整することができる。従って、新たな映像表現を実現することができる。
また、本実施の形態では、例えば、図１０に示したように、有機ＥＬパネル１０の表示領域において、一部のＥＣ素子１５をミラー状態（光反射性）から透明に変化させたり、透明からミラー状態（光反射性）にしたりすることにより、有機ＥＬパネル１０をミラーディスプレイにしたり、透明ディスプレイにしたりすることができる。従って、新たな映像表現を実現することができる。
＜２．変形例＞
次に、上記実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０の変形例について説明する。
[変形例Ａ]
図１４は、上記実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０における各画素１１の一変形例を表したものである。本変形例では、駆動トランジスタＴｒ１がｎチャネル型のトランジスタで構成されている。このとき、保持容量Ｃｓは、駆動トランジスタＴｒ１のゲートと、有機ＥＬ素子１４のアノードとに接続されている。このようにした場合であっても、電流経路Ｐ１と電流経路Ｐ２とは、ＥＣ素子１５と有機ＥＬ素子１４との接続部で交差しており、画素回路１３は、有機ＥＬ素子１４と、ＥＣ素子１５とを選択的に駆動することが可能となっている。従って、本変形例に係る表示装置１は、上記と同様の効果を奏することができる。
また、本変形例において、コントローラ２０およびドライバ３０は、例えば、図１５に示したように、各副画素１２の駆動トランジスタＴｒ１の閾値補正を行ってもよい。値補正とは、駆動トランジスタＴｒ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓを駆動トランジスタＴｒ２の閾値電圧に近づける補正動作を指している。図１５に示す駆動タイミングでは、閾値補正準備期間前にＴｒ３、Ｔｒ４がオンすることでＥＣ素子１５の両端にＶｓｓ、Ｖｓｉｇ２という電圧を与える。その後、閾値補正動作、信号書き込み動作を行い、有機ＥＬ素子１４を発光させる。閾値補正動作前にＥＣ素子１５に電圧を与えることで、閾値補正動作で駆動トランジスタＴｒ２のソース電位が変動してもＥＣ素子１５への電圧印加状態は一定に保たれる。
本変形例において、各副画素１２の駆動トランジスタＴｒ１の閾値補正を行うことにより、より表示品質の高い映像表現を実現することができる。
[変形例Ｂ]
図１６は、上記実施の形態に係る有機ＥＬパネル１０の断面構成の一変形例を表したものである。本変形例では、ＥＣ素子１５と有機ＥＬ素子１４とが互いに積層されている。例えば、図１６に示したように、ＥＣ素子１５の上に、有機ＥＬ素子１４が形成されている。このとき、基板２１の法線方向から見たときに、ＥＣ素子１５が有機ＥＬ素子１４の発光領域全体と対向するように形成されていてもよいし、例えば、図１６に示したように、有機ＥＬ素子１４の発光領域の一部（具体的には、有機ＥＬ素子１４の発光領域の中央領域）と対向する箇所だけに形成されていてもよい。さらに、例えば、図１６に示したように、有機ＥＬ素子１４およびＥＣ素子１５は絶縁層４１に埋め込まれている。このとき、ＥＣ素子１５の電極１５Ｃと、有機ＥＬ素子１４の電極１４Ａとが互いに共有され、共有された電極１５Ｃおよび電極１４Ａと電気的に接続された、引出配線としての接続部４２が絶縁層４１内に設けられていてもよい。このようにした場合には、ＥＣ素子１５および有機ＥＬ素子１４が互いに共通の層内に形成されている場合よりも、ＥＣ素子１５および有機ＥＬ素子１４を密に配置することができる。その結果、より高精細な映像表示を実現することができる。
[動作]
次に、本変形例に係る表示装置１の動作について説明する。
本変形例において、各ＥＣ素子１５が、エレクトロクロミック材料としてＷＯ3を含んでおり、かつ、白色散乱として作用するＴｉＯ2層が設けられていないとする。さらに、各ＥＣ素子１５の電極１５Ａ，１５ＤがＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電性材料によって形成されているとする。このとき、各ＥＣ素子１５に、特に何の電圧も印加しておらず、かつ、各有機ＥＬ素子１４にも何の電圧も印加していない場合には、例えば、図１７の左図に示したように、各有機ＥＬ素子１４が透明となっているとともに、各ＥＣ素子１５が透明な有機ＥＬ素子１４の直下で透明となっている。図１７において、ドット模様のない有機ＥＬ素子１４は、発光しておらず、透明になっていることを示している。このとき、一部の有機ＥＬ素子１４に、信号電圧Ｖｓｉｇを印加するとともに、一部のＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２を印加した場合には、例えば、図１７の右図に示したように、信号電圧Ｖｓｉｇが印加された各有機ＥＬ素子１４が発光するとともに、信号電圧Ｖｓｉｇ２が印加された各ＥＣ素子１５が透明から黒色もしくは青黒色に変化する。図１７において、ドット模様の有機ＥＬ素子１４は、発光していることを示している。また、一部の有機ＥＬ素子１４への電圧印加を停止するとともに、一部のＥＣ素子１５への電圧印加を停止した場合には、例えば、図１７の左図に示したように、それらの有機ＥＬ素子１４が発光を停止し、透明となり、それらのＥＣ素子１５が黒色もしくは青黒色から透明に変化する。
また、本変形例において、各ＥＣ素子１５が、エレクトロクロミック材料としてＷＯ3を含んでおり、かつ、散乱性ＴｉＯ2層が設けられているとする。このとき、各ＥＣ素子１５に、特に何の電圧も印加しておらず、かつ、各有機ＥＬ素子１４にも何の電圧も印加していないときには、例えば、図１８の左図に示したように、各有機ＥＬ素子１４が透明となっているとともに、各ＥＣ素子１５が有機ＥＬ素子１４の直下で白色もしくはグレーとなっている。このとき、一部の有機ＥＬ素子１４に、信号電圧Ｖｓｉｇを印加するとともに、一部のＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２を印加した場合には、例えば、図１８の右図に示したように、信号電圧Ｖｓｉｇが印加された各有機ＥＬ素子１４が発光するとともに、信号電圧Ｖｓｉｇ２が印加された各ＥＣ素子１５が白色もしくはグレーから黒色もしくは青黒色に変化する。また、一部の有機ＥＬ素子１４への電圧印加を停止するとともに、一部のＥＣ素子１５への電圧印加を停止した場合には、例えば、図１８の左図に示したように、それらの有機ＥＬ素子１４が発光を停止し、透明となり、それらのＥＣ素子１５が黒色もしくは青黒色から白色もしくはグレーに変化する。
また、本変形例において、各ＥＣ素子１５が、エレクトロクロミック材料としてＷＯ3を含んでおり、かつ、白色散乱として作用するＴｉＯ2層が設けられておらず、各電極１５Ｃが反射率の高い金属材料によって形成されているとする。このとき、各ＥＣ素子１５に、特に何の電圧も印加しておらず、かつ、各有機ＥＬ素子１４にも何の電圧も印加していないときには、例えば、図１９の左図に示したように、各有機ＥＬ素子１４が透明となっているとともに、各ＥＣ素子１５の電極１５Ｃの反射機能により、各ＥＣ素子１５が透明な有機ＥＬ素子１４の直下でミラー状態（光反射性）となっている。図１９において、星模様のＥＣ素子１５は、ミラー状態になっていることを示している。このとき、一部の有機ＥＬ素子１４に、信号電圧Ｖｓｉｇを印加するとともに、一部のＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２を印加した場合には、例えば、図１９の右図に示したように、信号電圧Ｖｓｉｇが印加された各有機ＥＬ素子１４が発光するとともに、信号電圧Ｖｓｉｇ２が印加された各ＥＣ素子１５がミラー状態（光反射性）から黒色もしくは青黒色に変化する。また、一部の有機ＥＬ素子１４への電圧印加を停止するとともに、一部のＥＣ素子１５への電圧印加を停止した場合には、例えば、図１９の左図に示したように、それらの有機ＥＬ素子１４が発光を停止し、透明となり、それらのＥＣ素子１５が黒色もしくは青黒色からミラー状態（光反射性）に変化する。
また、本変形例において、各ＥＣ素子１５が、上記の文献に記載の構成となっていており、さらに、一方のＩＴＯ層が平坦となっており、他方のＩＴＯ層には凹凸が形成されているとする。このとき、各ＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２として所定の正電圧（凹凸側のＩＴＯ層に正電圧、平坦側のＩＴＯ層に負電圧）を印加しており、かつ、各有機ＥＬ素子１４には何の電圧も印加していない場合には、例えば、図１９左図に示したように、各有機ＥＬ素子１４が透明となっているとともに、各ＥＣ素子１５が透明な有機ＥＬ素子１４の直下でミラー状態（光反射性）となっている。このとき、一部の有機ＥＬ素子１４に、信号電圧Ｖｓｉｇを印加するとともに、一部のＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２として所定の負電圧（凹凸側のＩＴＯ層に負電圧、平坦側のＩＴＯ層に正電圧）を印加した場合には、例えば、図１９の右図に示したように、信号電圧Ｖｓｉｇが印加された各有機ＥＬ素子１４が発光するとともに、信号電圧Ｖｓｉｇ２が印加された各ＥＣ素子１５がミラー状態（光反射性）から黒色に変化する。また、一部の有機ＥＬ素子１４への電圧印加を停止するとともに、一部のＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２として所定の正電圧（凹凸側のＩＴＯ層に正電圧、平坦側のＩＴＯ層に負電圧）を印加した場合には、例えば、図１９の左図に示したように、それらの有機ＥＬ素子１４が発光を停止し、透明となり、それらのＥＣ素子１５が黒色からミラー状態（光反射性）に変化する。
また、本変形例において、各ＥＣ素子１５が、上記の文献に記載の構成となっていており、さらに、一方のＩＴＯ層が平坦となっており、他方のＩＴＯ層には凹凸が形成されているとする。このとき、各ＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２として所定の正電圧（凹凸側のＩＴＯ層に正電圧、平坦側のＩＴＯ層に負電圧）を印加しており、かつ、各有機ＥＬ素子１４には何の電圧も印加していない場合には、例えば、図２０の左図に示したように、各有機ＥＬ素子１４が透明となっているとともに、各ＥＣ素子１５が透明な有機ＥＬ素子１４の直下でミラー状態（光反射性）となっている。このとき、一部の有機ＥＬ素子１４に、信号電圧Ｖｓｉｇを印加するとともに、一部のＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２として０Ｖ（凹凸側のＩＴＯ層に０Ｖ、平坦側のＩＴＯ層に０Ｖ）を印加した場合には、例えば、図２０の右図に示したように、信号電圧Ｖｓｉｇが印加された各有機ＥＬ素子１４が発光するとともに、信号電圧Ｖｓｉｇ２が印加された各ＥＣ素子１５がミラー状態（光反射性）から透明（光透過性）に変化する。また、一部の有機ＥＬ素子１４への電圧印加を停止するとともに、一部のＥＣ素子１５に、信号電圧Ｖｓｉｇ２として所定の正電圧（凹凸側のＩＴＯ層に正電圧、平坦側のＩＴＯ層に負電圧）を印加した場合には、例えば、図２０の左図に示したように、それらの有機ＥＬ素子１４が発光を停止し、透明となり、それらのＥＣ素子１５が透明（光透過性）からミラー状態（光反射性）に変化する。
このように、本変形例においても、例えば、図１７〜図２０に示したように、複数の有機ＥＬ素子１４によって映像が表示されているときに、複数のＥＣ素子１５によって映像に修飾を施すことができる。従って、新たな映像表現を実現することができる。
なお、本変形例では、例えば、図２１、図２２に示したように、スイッチングトランジスタＴｒ３に接続する定電圧の配線と、スイッチングトランジスタＴｒ４に接続する定電圧の配線とが、ＥＣ素子１５および有機ＥＬ素子１４の積層構造の関係上、上記実施の形態およびその変形例のときとは、逆になる。このようにした場合であっても、電流経路Ｐ１と電流経路Ｐ２とは、ＥＣ素子１５と有機ＥＬ素子１４との接続部で交差しており、画素回路１３は、有機ＥＬ素子１４と、ＥＣ素子１５とを選択的に駆動することが可能となっている。従って、本変形例に係る表示装置１は、上記と同様の効果を奏することができる。
[変形例Ｃ]
図２３は、上記変形例Ｂに係る有機ＥＬパネル１０の断面構成の一変形例を表したものである。本変形例では、有機ＥＬパネル１０は、ブラックマトリクス４３を有している。ブラックマトリクス４３は、有機ＥＬパネル１０を、有機ＥＬパネル１０の法線方向から見たときに、互いに隣接する有機ＥＬ素子１４の間隙に設けられている。ブラックマトリクス４３は、例えば、封止層２６の上面に接して形成されている。
図２４は、本変形例に係る有機ＥＬパネル１０の上面構成の一例を表したものである。図２４には、各有機ＥＬ素子１４および各ＥＣ素子１５がともに、透明となっている場合が例示されている。図２４に示したように、有機ＥＬパネル１０を、有機ＥＬパネル１０の法線方向から見たときに、互いに隣接する有機ＥＬ素子１４の間隙が、ブラックマトリクス４３によって黒色となっている。このようにした場合にも、上記実施の形態およびその変形例と同様、新たな映像表現を実現することができる。
[変形例Ｄ]
図２５は、上記変形例Ｂに係る有機ＥＬパネル１０の断面構成の一変形例を表したものである。本変形例では、有機ＥＬパネル１０は、ミラー層４４を有している。ミラー層４４は、反射率の高い金属材料によって形成されている。ミラー層４４に用いられる反射率の高い金属材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムもしくは銀の合金などが挙げられる。ミラー層４４は、有機ＥＬパネル１０を、有機ＥＬパネル１０の法線方向から見たときに、互いに隣接する有機ＥＬ素子１４の間隙に設けられている。ミラー層４４は、例えば、基板２１の上面に形成されている。
図２６は、本変形例に係る有機ＥＬパネル１０の上面構成の一例を表したものである。図２６には、各有機ＥＬ素子１４および各ＥＣ素子１５がともに、透明となっている場合が例示されている。図２６に示したように、有機ＥＬパネル１０を、有機ＥＬパネル１０の法線方向から見たときに、互いに隣接する有機ＥＬ素子１４の間隙が、ミラー層４４によってミラー状態（光反射性）となっている。このようにした場合にも、上記実施の形態およびその変形例と同様、新たな映像表現を実現することができる。
[変形例Ｅ]
上記実施の形態およびその変形例において、例えば、図２７、図２８、図２９、図３０に示したように、有機ＥＬ素子１４の代わりに、液晶セル１６が設けられていてもよい。このようにした場合であっても、電流経路Ｐ１と電流経路Ｐ２とは、ＥＣ素子１５と有機ＥＬ素子１４との接続部で交差しており、画素回路１３は、有機ＥＬ素子１４と、ＥＣ素子１５とを選択的に駆動することが可能となっている。従って、本変形例に係る表示装置１は、上記と同様の効果を奏することができる。なお、画素回路１３は、図２７〜図３０に示した構成に限定されるものではなく、例えば、図３１に示したような簡易な回路であってもよい。このとき、画素回路１３は、スイッチングトランジスタＴｒ５，Ｔｒ６と、保持容量Ｃ１とを有している。スイッチングトランジスタＴｒ５のゲートは走査線ＷＳＬ１に接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ５のソースまたはドレインが信号線ＤＴＬに接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ５のソースおよびドレインのうち信号線ＤＴＬに未接続の端子がＥＣ素子１５に接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ６のゲートが走査線ＷＳＬ３に接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ６のソースまたはドレインがＥＣ素子１５に接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ６のソースおよびドレインのうちＥＣ素子１５に未接続の端子がＶｓｉｇ２の配線に接続されている。液晶セル１６は、スイッチングトランジスタＴｒ５とＥＣ素子１５との接続点と、固定電圧線Ｖｃｏｍとに接続されている。同様に、保持容量Ｃ１は、スイッチングトランジスタＴｒ５とＥＣ素子１５との接続点と、固定電圧線Ｖｃｏｍとに接続されている。つまり、液晶セル１６と保持容量Ｃ１とは、互いに並列に接続されている。
[変形例Ｆ]
上記実施の形態およびその変形例において、例えば、図３２に示したように、ＥＣ素子１５の代わりに、ＥＰ（Electro Phoretic）素子１７が設けられていてもよい。ＥＰ素子１７は、基板１２１、封止層１２５および隔壁１２３で囲まれた箇所に、微粒子１２５を混合した液体１２４を有しており、隔壁１２３に設けた一対の電極１２２への電圧印加によって、微粒子１２５を一箇所に凝集させたり、分散させたりすることにより、光の透過、遮断を制御する。図３２には、微粒子１２５が分散している様子が例示されており、図３３には、微粒子１２５が一箇所に凝集している様子が例示されている。
このように、ＥＣ素子１５の代わりに、ＥＰ素子１７を設けた場合であっても、上記の実施の形態およびその変形例と同様、新たな映像表現を実現することができる。
[変形例Ｇ]
上記実施の形態およびその変形例において、例えば、図３４に示したように、ＥＣ素子１５の代わりに、ＥＷ（Electro Wetting）素子１８が設けられていてもよい。ＥＷ素子１８は、基板１３１上の絶縁層１３２、封止層１３６および隔壁１３３で囲まれた箇所に、着色したオイル１３５を混合した電解溶液１３４を有しており、隔壁１３３に設けた電極と、基板１３１の所定の箇所に設けた電極１３７とへの電圧印加によって、オイル１３５を一箇所に集めたり、分散させたりすることにより、光の透過、遮断を制御する。図３４には、オイル１３５が分散している様子が例示されており、図３５には、オイル１３５が一箇所に集まっている様子が例示されている。
このように、ＥＣ素子１５の代わりに、ＥＷ素子１８を設けた場合であっても、上記の実施の形態およびその変形例と同様、新たな映像表現を実現することができる。
＜３．適用例＞
以下では、上記実施の形態およびその変形例に係る有機電界発光装置１の適用例について説明する。上記実施の形態およびその変形例に係る有機電界発光装置１は、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、シート状のパーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、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、映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の表示装置に適用することが可能である。
図３６は、本適用例に係る電子機器２の外観を斜視的に表したものである。電子機器２は、例えば、筐体３１０の主面に表示面３２０を備えたシート状のパーソナルコンピュータである。電子機器２は、電子機器２の表示面３２０に、上記実施の形態およびその変形例に係る有機電界発光装置１を備えている。上記実施の形態およびその変形例に係る有機電界発光装置１は、有機電界表示パネル１０が電子機器２の表面側を向くように配置されている。本適用例では、上記実施の形態およびその変形例に係る有機電界発光装置１が表示面３２０に設けられているので、コントラストの高い電子機器２を実現することができる。
以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示は実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
（１）
複数の画素がマトリクス状に配置された表示パネルを備え、
各前記画素は、
光変調素子もしくは自発光素子と、
エレクトロクロミック素子、電気泳動素子もしくはエレクトロウェッティング素子と、
前記光変調素子もしくは前記自発光素子と、前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子とを選択的に駆動することの可能な画素回路と
を有する
表示装置。
（２）
前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子は、前記光変調素子もしくは前記自発光素子と並列に接続され、
前記画素回路は、前記光変調素子もしくは前記自発光素子に流す電流の第１経路と、前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子に流す電流の第２経路とが、前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子と、前記光変調素子もしくは前記自発光素子との接続部で交差するように構成されている
（１）に記載の表示装置。
（３）
前記表示パネルは、前記複数の画素を支持する基板を更に有し、
前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子と、前記光変調素子もしくは前記自発光素子とは、前記基板と平行な面内に設けられている
（１）または（２）に記載の表示装置。
（４）
前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子と、前記光変調素子もしくは前記自発光素子とは、互いに積層されている
（１）または（２）に記載の表示装置。
（５）
前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子は、複数の前記画素において共有されている
（１）から（４）のいずれか一項に記載の表示装置。
（６）
前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子は、電圧無印加時に光透過性を有し、電圧印加時に黒色となる
（１）から（５）のいずれか一項に記載の表示装置。
（７）
前記エレクトロクロミック素子は、電圧無印加時に白色もしくはグレー色となり、電圧印加時に黒色となる
（１）から（５）のいずれか一項に記載の表示装置。
（８）
前記エレクトロクロミック素子は、電圧無印加時に光反射性を有し、電圧印加時に黒色となる
（１）から（５）のいずれか一項に記載の表示装置。
（９）
前記エレクトロクロミック素子は、正電圧印加時に光反射性を有し、電圧無印加時に光透過性を有する
（１）から（５）のいずれか一項に記載の表示装置。
１…表示装置、２…電子機器、１０…有機ＥＬパネル、１１…画素、１２…副画素、１２Ａ…電極、１２Ｂ…ＩＴＯ層、１２Ｃ…ＥＬ層、１２Ｄ…ＩＴＯ層、１３…画素回路、１４…有機ＥＬ素子、１５…ＥＣ素子、１５Ａ…電極、１５Ｂ…ＥＣ層、１５Ｃ…電極、１５Ｄ…電極、１６…液晶セル、１７…ＥＰ素子、１８…ＥＷ素子、２０…コントローラ、２１…基板、２２…金属層、２３…ＩＴＯ層、２４…絶縁層、２５…ＩＴＯ層、２６…封止層、２７…ＩＴＯ層、２８…金属層、３０…ドライバ、３１…水平セレクタ、３２…ライトスキャナ、４１…絶縁層、４２…接続部、４３…ブラックマトリクス、４４…ミラー層、１１０…レジスト層、１２１…基板、１２２…電極、１２３…隔壁、１２４…液体、１２５…微粒子、１３１…基板、１３２…絶縁層、１３３…隔壁、１３４…電解溶液、１３５…オイル、１３６…封止層、１３７…電極、３１０…筐体、３２０…表示面、Ｔｒ１…駆動トランジスタ、Ｔｒ２…選択トランジスタ、Ｔｒ３，Ｔｒ４…スイッチングトランジスタ、Ｃｓ…保持容量、ＤＴＬ…信号線、Ｐ１，Ｐ２…電流経路、Ｖｃａｔ…カソード電圧、Ｖｇｓ…ゲート−ソース間電圧、Ｖｓｉｇ，Ｖｓｉｇ２…信号電圧、Ｖｓｓ…電圧、ＷＳＬ１，ＷＳＬ２，ＷＳＬ３…選択線。

Claims (9)

  1. 複数の画素がマトリクス状に配置された表示パネルを備え、
    各前記画素は、
    光変調素子もしくは自発光素子と、
    エレクトロクロミック素子、電気泳動素子もしくはエレクトロウェッティング素子と、
    前記光変調素子もしくは前記自発光素子と、前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子とを選択的に駆動することの可能な画素回路と
    を有する
    表示装置。
  2. 前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子は、前記光変調素子もしくは前記自発光素子と並列に接続され、
    前記画素回路は、前記光変調素子もしくは前記自発光素子に流す電流の第１経路と、前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子に流す電流の第２経路とが、前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子と、前記光変調素子もしくは前記自発光素子との接続部で交差するように構成されている
    請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記表示パネルは、前記複数の画素を支持する基板を更に有し、
    前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子と、前記光変調素子もしくは前記自発光素子とは、前記基板と平行な面内に設けられている
    請求項１または請求項２に記載の表示装置。
  4. 前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子と、前記光変調素子もしくは前記自発光素子とは、互いに積層されている
    請求項１または請求項２に記載の表示装置。
  5. 前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子は、複数の前記画素において共有されている
    請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の表示装置。
  6. 前記エレクトロクロミック素子、前記電気泳動素子もしくは前記エレクトロウェッティング素子は、電圧無印加時に光透過性を有し、電圧印加時に黒色もしくは青黒色となる
    請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示装置。
  7. 前記エレクトロクロミック素子は、電圧無印加時に白色もしくはグレー色となり、電圧印加時に黒色もしくは青黒色となる
    請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示装置。
  8. 前記エレクトロクロミック素子は、電圧無印加時に光反射性を有し、電圧印加時に黒色となる
    請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示装置。
  9. 前記エレクトロクロミック素子は、正電圧印加時に光反射性を有し、電圧無印加時に光透過性を有する
    請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示装置。
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