JP6281135B2 - 表示装置および電子機器 - Google Patents

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Description

本技術は、電極間に発光層を有する表示装置および電子機器に関する。
近年、フラットパネルディスプレイの一つとして、有機EL(Electroluminescence)素子等を用いたディスプレイが注目されている。このような自発光型のディスプレイは、視野角が広く、消費電力が低いという特性を有している。また、有機EL素子は高精細度の高速ビデオ信号に対しても十分な応答性を有するものと考えられており、実用化に向けて開発が進められている。このようなディスプレイは、主に能動駆動型(AM:Active Matrix)であり、各画素は例えば薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)を用いて制御される。
ところで、カラー表示の自発光型ディスプレイは、主に以下の2つの方法で製造される。1つ目は、赤色、緑色および青色の各色を発光する素子の有機層を画素毎に塗り分ける方法である。色純度向上のために、各画素にカラーフィルタを配置してもよい。2つ目は、全ての発光素子に共通の有機層を形成する方法である。この方法で製造したディスプレイでは、発光素子が放出する白色光を、画素毎に設けた赤色、緑色および青色の各色カラーフィルタを透過させて取り出すようになっている。共通の有機層として、例えば赤色、緑色および青色の発光層を積層してもよく、黄色および青色の発光層を積層するようにしてもよい。この方法は、有機層の塗り分けが不要となるため、上記1つ目の方法に比べて簡便である。
有機発光素子は、例えば第1基板の上に、駆動トランジスタなどを含む配線層を介して第1電極と有機層と第2電極とが順に積層された構造を有している。上面発光型(トップエミッション方式)の有機発光素子では、第2電極を透明導電材料により構成し、第1電極と第2電極との間で有機層からの光を多重反射させ、第1基板と反対側の第2基板(上面)から光を取り出すようになっている。第2電極として用いる透明導電材料は、一般に、金属材料よりも高い抵抗値を有している。したがって、より大型の有機発光表示装置では、表示部において端部領域から中央領域に向かうほど電圧降下の影響により表示性能が低下してしまう場合がある。第2電極の膜厚を厚くすると、抵抗値が下がり、表示面内での電圧降下が緩和されるものの、第2電極の可視光透過率が低下し、発光素子の光取出し効率を低下させてしまうことになる。
このような問題を解決するため、第2基板に補助電極を形成し、補助電極と有機発光素子の第2電極とを電気的に接続することにより、第2電極の電圧降下を緩和する手法が提案されている(例えば特許文献1参照)。補助電極と第2電極との電気的な接続には、例えばピラーが用いられる。
特開2011−103205号公報
しかしながら、このようなピラーを形成することにより歩留まりが低下するという問題が生じていた。
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ピラー形成に起因する歩留まりの低下を抑えた表示装置および電子機器を提供することにある。
本技術の第1の表示装置は、第1基板と、第1基板上に設けられた複数の第1電極と、第1基板と第1電極との間の配線層と、複数の第1電極に共通して設けられた第2電極と、第2電極と第1電極との間の発光層と、発光層とは反対に、第2電極の少なくとも一部に対向する補助電極と、第2電極との対向面が第1電極との非対向領域内に設けられ、補助電極と第2電極とを電気的に接続するピラーとを備え、ピラーは、配線層のいずれの配線に対しても非対向の位置に設けられているものである。
本技術の第2の表示装置は、第1基板と、第1基板上に設けられた複数の第1電極と、第1基板と第1電極との間の配線層と、複数の第1電極に共通して設けられた第2電極と、第2電極と第1電極との間の発光層と、発光層とは反対に、第2電極の少なくとも一部に対向する補助電極と、第2電極との対向面が第1電極との非対向領域内に設けられ、補助電極と第2電極とを電気的に接続するピラーとを備え、ピラーと対向する位置には、配線層の配線のうち、第2電極の電位と同じ電位の第1配線が設けられているものである。
本技術の第3の表示装置は、第1基板と、第1基板上に設けられた複数の第1電極と、第1基板と第1電極との間の配線層と、複数の第1電極に共通して設けられた第2電極と、第2電極と第1電極との間の発光層と、発光層とは反対に、第2電極の少なくとも一部に対向する補助電極と、第2電極との対向面が第1電極との非対向領域内に設けられ、補助電極と第2電極とを電気的に接続するピラーとを備え、配線層とピラーとの間に、第2電極の電位と同じ電位の第2配線が設けられているものである。
本技術の第1,第2,第3の電子機器は各々、上記第1,第2,第3の表示装置を備えたものである。
本技術の第1,第2,第3の表示装置または電子機器では、ピラーの、第2電極との対向面が第1電極との非対向領域内に設けられている。即ち、平面視でピラーと第1電極とがずれて配置されているので、第1電極へのピラーの影響が抑えられる。例えば、仮に、ピラー直下に異物が存在しており、ピラーを第2電極に接続する際に、この異物によりピラー直下の有機層の一部が分断されても、この有機層が分断された部分には第1電極は形成されていない。従って、ピラーを第2電極に接続する際に、有機層が分断されても第2電極と第1電極との短絡は生じない。
本技術の第1,第2,第3の表示装置および電子機器によれば、ピラーの、第2電極との対向面を第1電極との非対向領域内に設けるようにしたので、第2電極にピラーを接続する際の電気的な接続の不具合を減少させることができる。よって、ピラー形成に起因する歩留まりの低下を抑えることが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本技術の第1の実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。 図1に示した表示装置の全体構成を表す図である。 図2に示した画素の駆動回路の一例を表す図である。 図1に示した第1電極とピラーとの位置関係を表す図である。 図1に示した表示装置の駆動基板側の製造工程を表す断面図である。 図5Aに続く工程を表す断面図である。 図5Bに続く工程を表す断面図である。 図1に示した表示装置の封止基板側の製造工程を表す断面図である。 図6Aに続く工程を表す断面図である。 図6Bに続く工程を表す断面図である。 図5Cに示した駆動基板と図6Cに示した封止基板とを貼り合わせる工程を表す断面図である。 図3に示した駆動回路の回路動作を説明するためのタイミング波形図である。 比較例に係る表示装置の構成を表す断面図である。 本技術の第2の実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。 本技術の第3の実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。 図1等に示した表示装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。 適用例1の外観を表す斜視図である。 適用例1の外観を表す他の斜視図である。 適用例2の外観を表す斜視図である。 適用例3の外観を表す斜視図である。 適用例4の表側から見た外観を表す斜視図である。 適用例4の裏側から見た外観を表す斜視図である。 適用例5の外観を表す斜視図である。 適用例6の外観を表す斜視図である。 適用例7の閉じた状態を表す図である。 適用例7の開いた状態を表す図である。
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(表示装置:平面視で第1電極とピラーとがずれて配置されている例)
2.第2の実施の形態(平面視でピラーが配線層のいずれの配線ともずれて配置されている例)
3.第3の実施の形態(平面視でピラーと重なる位置に、第2電極と同電位の配線を有する例)
4.適用例
<第1の実施の形態>
[表示装置1の全体構成]
図1は、本技術の第1の実施の形態としての有機EL表示装置(表示装置1)の要部断面構成を表したものである。表示装置1は、駆動基板10上に複数の有機発光素子1Aを有するものであり、この有機発光素子1Aを間にして駆動基板10には封止基板20が対向している。図1には、一の有機発光素子1Aの構成を表す。表示装置1は、有機発光素子1Aが発した光を封止基板20から取り出す、いわゆるトップエミッション型の表示装置である。各々の有機発光素子1Aは、例えば赤(R),緑(G),青(B)の3つのサブピクセル(後述の図2の画素PXLC)のいずれかを構成しており、これらの3つのサブピクセルが1つのピクセルとして機能するようになっている。
有機発光素子1Aは、例えば駆動基板10上に第1電極14、有機層16および第2電極17をこの順に有している。このような有機発光素子1Aは、封止基板20との間に設けられた保護層18に覆われている。封止基板20の駆動基板10との対向面には、遮光膜21、カラーフィルタ22および補助電極23が設けられている。駆動基板10と封止基板20との間には、ピラー24が設けられており、このピラー24を介して補助電極23と駆動基板10上の第2電極17とが電気的に接続されている。
図2は、表示装置1の全体構成を表すものである。このように、例えば駆動基板10上には、有機発光素子1A(図1)を含む複数の画素PXLC(サブピクセル)がマトリクス状に配置されてなる表示領域30が形成され、この表示領域30の周辺に、信号線駆動回路としての水平セレクタ(HSEL)31と、走査線駆動回路としてのライトスキャナ(WSCN)32と、電源線駆動回路としての電源スキャナ(DSCN)33とパッド電極34とが設けられている。
表示領域30において、列方向には複数(整数n個)の信号線DTL1〜DTLnが配置され、行方向には、複数(整数m個)の走査線WSL1〜WSLm、第1電源線DSL1〜DSLmおよび第2電源線DPL1〜DPLmがそれぞれ配置されている。また、各信号線DTLと各走査線WSLとの交差点に、各画素PXLC(R、G、Bに対応する画素のいずれか1つ)が設けられている。各信号線DTLは水平セレクタ31に接続され、この水平セレクタ31から各信号線DTLへ映像信号が供給されるようになっている。各走査線WSLはライトスキャナ32に接続され、このライトスキャナ32から各走査線WSLへ走査信号(選択パルス)が供給されるようになっている。各第1電源線DSLは電源スキャナ33に接続され、この電源スキャナ33から各第1電源線DSLへ第1の電源信号(制御パルス)が供給されるようになっている。各第2電源線DPLはパッド電極34に接続され、このパッド電極34を介して各第2電源線DPLへ第2の電源信号(制御パルス)が供給されるようになっている。第2電源線DPLは、例えばGND電位に設定されている。
図3は、画素PXLCにおける具体的な回路構成例を表したものである。各画素PXLCは、有機発光素子1Aを含む画素回路40を有している。この画素回路40は、サンプリング用トランジスタ35Aおよび駆動用トランジスタ35Bと、保持容量素子35Cおよび補助容量素子35Dと、有機発光素子1Aとを有するアクティブ型の駆動回路である。
サンプリング用トランジスタ35Aは、そのゲートが対応する走査線WSLに接続され、そのソースおよびドレインのうちの一方が対応する信号線DTLに接続され、他方が駆動用トランジスタ35Bのゲートに接続されている。駆動用トランジスタ35Bは、そのドレインが対応する第1電源線DSLに接続され、ソースが有機発光素子1Aのアノードに接続されている。また、この有機発光素子1Aのカソードは、接地配線35H(GND電位)に接続されている。なお、この接地配線35Hは、全ての画素PXLCに対して共通に配線されている。保持容量素子35Cは、駆動用トランジスタ35Bのソースとゲートとの間に配置されている。補助容量素子35Dは、有機発光素子1Aのアノード(駆動用トランジスタ35Bのソース)と第2電源線DPLとの間に配置されている。
サンプリング用トランジスタ34Aは、走査線WSLから供給される走査信号(選択パルス)に応じて導通することにより、信号線DTLから供給される映像信号の信号電位をサンプリングし、保持容量素子34Cに保持するものである。駆動用トランジスタ34Bは、所定の第1電位(図示せず)に設定された第1電源線DSLから電流の供給を受け、保持容量素子34Cに保持された信号電位に応じて、駆動電流を有機発光素子1Aへ供給するものである。有機発光素子1Aは、この駆動用トランジスタ34Bから供給された駆動電流により、映像信号の信号電位に応じた輝度で発光するようになっている。保持容量素子35Cは、有機発光素子1Aの容量不足分を補い、保持容量素子34Cに対する映像信号の書き込みゲインを高める役割を担っている。
このような回路構成では、走査線WSLから供給される走査信号(選択パルス)に応じてサンプリング用トランジスタ34Aが導通することにより、信号線DTLから供給された映像信号の信号電位がサンプリングされ、保持容量素子34Cに保持される。また、上記第1電位に設定された第1電源線DSLから駆動用トランジスタ34Bへ電流が供給され、保持容量素子34Cに保持された信号電位に応じて、駆動電流が有機発光素子1Aへ供給される。そして、各有機発光素子1Aは、供給された駆動電流により、映像信号の信号電位に応じた輝度で発光する。これにより、表示装置1において、映像信号に基づく映像表示がなされる。
[表示装置1の要部構成]
次に、再び図1を参照して、駆動基板10、有機発光素子1Aおよび封止基板20等の詳細な構成について説明する。
駆動基板10は、基板10a(第1基板)上に、TFT11および配線12を含む配線層10b(画素回路40)を有している。
基板10aは、例えば、水分(水蒸気)および酸素の透過を遮断可能なガラスまたはプラスチック材料などにより形成されている。基板10aは、その一主面に有機発光素子1Aが配列形成される支持体である。基板10aの構成材料としては、例えば高歪点ガラス、ソーダガラス(Na2O・CaO・SiO2)、硼珪酸ガラス(Na2O・B23・SiO2)、フォルステライト(2MgO・SiO2)および鉛ガラス(Na2O・PbO・SiO2)等のガラス基板、石英基板あるいはシリコン基板が挙げられる。このようなガラス基板、石英基板およびシリコン基板の表面に絶縁膜を設けて基板10aを構成してもよい。基板10aには、金属箔もしくは樹脂製のフィルムやシートなどを用いることも可能である。樹脂の材質としては、例えば、ポリメチルメタクリレート(ポリメタクリル酸メチル,PMMA)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルフェノール(PVP)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)およびポリエチレンナフタレート(PEN)などの有機ポリマーが挙げられる。なお、トップエミッション型では封止基板20から光が取り出されるため、基板10aは、透過性材料または非透過性材料のいずれにより形成されていてもよい。封止基板20には基板10aと同じ材料を用いるようにしてもよく、あるいは、異なる材料を用いるようにしてもよい。また、可撓性材料により基板10aを構成してもよい。
TFT11は、例えば、上記サンプリング用トランジスタ35Aまたは駆動用トランジスタ35Bに対応するトランジスタであり、有機発光素子1Aの能動素子として機能するものである。TFT11の構成は、逆スタガ構造(ボトムゲート型)であっても、スタガ構造(トップゲート型)であってもよいが、ここでは、ボトムゲート型のTFT11について説明する。TFT11は、例えば、基板10a上の選択的な領域にゲート電極110を有し、このゲート電極110と基板10aとを覆うように基板10aの全面にわたってゲート絶縁膜111が設けられている。ゲート絶縁膜111上には、半導体層112が形成されている。この半導体層112は、チャネルを形成する活性層として機能するものであり、例えば非晶質シリコン(アモルファスシリコン)、多結晶シリコンまたは酸化物半導体等により構成されている。この半導体層112上には、貫通孔(コンタクトホールH)を有する層間絶縁膜113が形成されており、層間絶縁膜113上には、そのコンタクトホールH1を埋め込むように、ソースまたはドレインとして機能するソース・ドレイン電極114が配設されている。層間絶縁膜113は、単膜で構成するようにしてもよく(図示せず)、あるいは、層間絶縁膜113A,113Bの複数の膜で構成するようにしてもよい(図1)。
配線12は、例えば、TFT11のソース・ドレイン電極114と同層に設けられている。配線12は、例えば信号線DTL、走査線WSL、第1電源線DSLまたは第2電源線DPLに対応する配線である。このようなTFT11および配線12は、配線層10bにおいて、平坦化層13により被覆されている。ピラー24と対向する位置に設けられた配線12、即ち、平面視でピラー24と重なる位置にある配線12は、第2電極17の電位と同じ電位であることが好ましい。例えば、接地配線35H(補助電極23)に電気的に接続された第2電極17はGND電位であり、平面視でピラー24と重なる位置にある配線12(第1配線)は、GND電位に設定された第2電源線DPLである。
平坦化層13は、TFT11が形成された配線層10bの表面を平坦化するためのものであり、例えばポリイミド,アクリル系樹脂またはノボラック系樹脂などの有機絶縁膜により構成されている。あるいは、無機絶縁膜、例えば酸化シリコン(SiOx),窒化シリコン(SiNx)および酸窒化シリコン(SiON)等のうちの少なくとも1種を含む単層膜あるいは積層膜より平坦化層13を構成するようにしてもよい。平坦化層13は、コンタクトホールH2を有し、このコンタクトホールH2を通じてTFT11(ソース・ドレイン電極114)と、後述の第1電極14とが電気的に接続されている。
有機発光素子1Aは、この平坦化層13上に設けられている。有機発光素子1Aの第1電極14は、例えば、図4に示したように、略四角形状であり、平坦化層13上に例えば複数の第1電極14が、有機発光素子1A毎に分離して設けられている。図4(A)は、第1電極14およびピラー24の断面構成を表し、図4(B)はその平面構成を表している。第1電極14の平面形状はどのような形状であってもよく、例えば五角形以上の多角形であってもよい。この第1電極14は例えばアノード電極としての機能および反射層としての機能を兼ね備えたものであり、反射率が高く、かつ、正孔注入性も高い材料により構成されていることが望ましい。このような第1電極14としては、例えば、積層方向の厚み(以下、単に厚みと言う)が100nm〜300nm以下であり、クロム(Cr),金(Au),白金(Pt),ニッケル(Ni),銅(Cu),モリブデン(Mo),タングステン(W),チタン(Ti),タンタル(Ta),アルミニウム(Al),鉄(Fe)あるいは銀(Ag)などの金属元素の単体または合金が挙げられる。第1電極14は、このような金属膜を複数積層したものであってもよい。銀に0.3重量%〜1重量%のパラジウム(Pd)と0.3重量%〜1重量%の銅とを含有させたAg―Pd―Cu合金あるいはAl―ネオジム(Nd)合金を第1電極14に用いるようにしてもよい。第1電極14には仕事関数の高い材料を用いることが好ましいが、アルミニウムおよびアルミニウム合金等の仕事関数の小さい金属であっても、適切な有機層16(特に、後述の正孔注入層)を選択することにより、第1電極14として用いることが可能となる。光透過性の高い導電材料により第1電極14を構成し、駆動基板10と第1電極14との間に反射層を設けるようにしてもよい。
第1電極14と有機層16との間には、画素間絶縁膜15が設けられており、この画素間絶縁膜15により隣り合う有機発光素子1Aが電気的に分離され、かつ、第1電極14と第2電極17との間の絶縁性も確保される。この画素間絶縁膜15には、開口Sが設けられており、開口Sにより露出された第1電極14の表面に有機層16が接している。換言すれば、画素間絶縁膜15により有機発光素子1Aの発光領域の形状が制御される。開口Sでは、その壁面が第1電極14の表面に対して傾斜し、開口Sの径が駆動基板10に近い位置から封止基板20に近づくにつれて、大きくなっていることが好ましい。即ち、画素間絶縁膜15は、逆テーパ形状の開口Sを有することが好ましい。これにより、有機発光素子1Aの光取り出し効率を高めることができる。画素間絶縁膜15は、例えば、ポリイミド,アクリル系樹脂およびノボラック系樹脂等の有機絶縁膜により構成されている。この有機絶縁膜は感光性を有していることが好ましい。画素間絶縁膜15は、例えば駆動基板10の全面にわたり設けられている。
有機層16は、例えば、全ての有機発光素子1Aに共通して設けられ、第1電極14に近い位置から、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(いずれも図示せず)をこの順に有している。正孔輸送層,発光層および電子輸送層により有機層16を構成するようにしてもよく、このとき、発光層が電子輸送層を兼ねるようにしてもよい。このような一連の積層構造(いわゆるタンデムユニット)が接続層を介して複数重なることで有機層16が構成されてもよい。例えば、赤色、緑色、青色および白色の色毎にタンデムユニットを有し、これらを積層して有機層16を構成するようにしてもよい。有機層16の厚みは例えば100nm〜300nmである。
正孔注入層は、正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔注入層は、例えば、厚みが1nm以上300nm以下であり、化1または化2に示したヘキサアザトリフェニレン誘導体により構成されている。
Figure 0006281135
(化1において、R1〜R6それぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、アミノ基、アリールアミノ基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のカルボニル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のカルボニルエステル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルキル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルケニル基、炭素数20以下の置換あるいは無置換のアルコキシル基、炭素数30以下の置換あるいは無置換のアリール基、炭素数30以下の置換あるいは無置換の複素環基、ニトリル基、シアノ基、ニトロ基、またはシリル基から選ばれる置換基であり、隣接するRm(m=1〜6)は環状構造を通じて互いに結合してもよい。また、X1〜X6はそれぞれ独立に炭素もしくは窒素原子である。)
Figure 0006281135
正孔輸送層は、発光層への正孔輸送効率を高めるためのものである。正孔輸送層は、例えば、厚みが40nm程度であり、4,4′,4″−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m−MTDATA)またはα−ナフチルフェニルジアミン(αNPD)により構成されている。
発光層は例えば白色発光用の発光層であり、第1電極14と第2電極17との間に例えば赤色発光層、緑色発光層および青色発光層(いずれも図示せず)の積層体を有している。赤色発光層,緑色発光層および青色発光層は、電界をかけることにより、第1電極14から正孔注入層および正孔輸送層を介して注入された正孔の一部と、第2電極17から電子注入層および電子輸送層を介して注入された電子の一部とが再結合して、それぞれ赤色,緑色および青色の光を発生させるものである。
赤色発光層は、例えば、赤色発光材料,正孔輸送性材料,電子輸送性材料および両電荷輸送性材料のうち少なくとも1種を含んでいる。赤色発光材料は、蛍光性のものでも燐光性のものでもよい。赤色発光層は、例えば、厚みが5nm程度であり、4,4−ビス(2,2−ジフェニルビニン)ビフェニル(DPVBi)に2,6−ビス[(4’−メトキシジフェニルアミノ)スチリル]−1,5−ジシアノナフタレン(BSN)を30重量%混合したものにより構成されている。
緑色発光層は、例えば、緑色発光材料,正孔輸送性材料,電子輸送性材料および両電荷輸送性材料のうち少なくとも1種を含んでいる。緑色発光材料は、蛍光性のものでも燐光性のものでもよい。緑色発光層は、例えば、厚みが10nm程度であり、DPVBiにクマリン6を5重量%混合したものにより構成されている。
青色発光層は、例えば、青色発光材料,正孔輸送性材料,電子輸送性材料および両電荷輸送性材料のうち少なくとも1種を含んでいる。青色発光材料は、蛍光性のものでも燐光性のものでもよい。青色発光層は、例えば、厚みが30nm程度であり、DPVBiに4,4’−ビス[2−{4−(N,N−ジフェニルアミノ)フェニル}ビニル]ビフェニル(DPAVBi)を2.5重量%混合したものにより構成されている。
電子輸送層は、発光層への電子輸送効率を高めるためのものであり、例えば厚みが20nm程度の8−ヒドロキシキノリンアルミニウム(Alq3)により構成されている。電子注入層は、発光層への電子注入効率を高めるためのものであり、例えばLiFあるいはLi2O等により構成されている。
第2電極17は、有機層16を間にして第1電極14と対をなし、全ての有機発光素子1Aに共通して設けられている。第2電極17は例えばカソード電極としての機能および光透過層としての機能を兼ね備えたものであり、導電性が高く、かつ、光透過率も高い材料により構成されていることが望ましい。したがって、第2電極17は、例えば、アルミニウム(Al),マグネシウム(Mg),銀(Ag),カルシウム(Ca)またはナトリウム(Na)の合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金(Mg−Ag合金)は、薄膜での導電性と吸収の小ささとを兼ね備えているので好ましい。Mg−Ag合金におけるマグネシウムと銀との比率は特に限定されないが、膜厚比でMg:Ag=20:1〜1:1の範囲であることが望ましい。また、第2電極17の材料には、アルミニウム(Al)とリチウム(Li)との合金(Al−Li合金)を用いるようにしてもよく、インジウム錫酸化物(ITO),酸化亜鉛(ZnO),アルミナドープ酸化亜鉛(AZO),ガリウムドープ酸化亜鉛(GZO),インジウム亜鉛酸化物(IZO),インジウムチタン酸化物(ITiO)またはインジウムタングステン酸化物(IWO)等を用いてもよい。第2電極17は、複数の膜を積層させて構成するようにしてもよい。例えば、カルシウム,バリウム(Ba),リチウム,セシウム(Cs),インジウム(In),マグネシウムまたは銀等からなる膜に、マグネシウム,銀,あるいは、マグネシウムまたは銀を含む合金からなる膜を積層させて第2電極17を構成するようにしてもよい。第2電極17の厚みは、例えば50nm〜500nm程度である。
有機層16と第2電極17との間に高抵抗層(図示せず)を設けるようにしてもよい。高抵抗層は、第1電極14と第2電極17との間の短絡の発生を防止するためのものであり、全ての有機発光素子1Aに共通して設けられている。高抵抗層は、第1電極14および第2電極17よりも電気抵抗が高く、電荷の輸送機能あるいは電荷の注入機能を備えている。第1電極14上に意図せずパーティクル(異物)や突起物が付着し、その状態で有機発光素子1Aを形成した場合、第1電極14と第2電極17との接触による短絡が生じるおそれがある。高抵抗層により、このような第1電極14と第2電極17との接触を防ぐことができる。
高抵抗層は、例えば、電気抵抗率が1×106Ω・m以上1×108Ω・m以下の材料により構成されていることが好ましい。この範囲内であれば、十分に短絡の発生を防止し、かつ、駆動電圧を低く抑えることができるためである。高抵抗層は、例えば、酸化ニオブ(Nb25),酸化チタン(TiO2),酸化モリブデン(MoO2,MoO3),酸化タンタル(Ta25),酸化ハフニウム(HfO),酸化マグネシウム(MgO),IGZO(InGaZnOx),酸化ニオブと酸化チタンとの混合物,酸化チタンと酸化亜鉛(ZnO)との混合物,酸化ケイ素(SiO2)と酸化錫(SnO2)との混合物または酸化亜鉛に酸化マグネシウム、酸化ケイ素あるいは酸化アルミニウム(Al23)のうちから少なくとも1つを混合した混合物により構成されている。これらの材料を適宜組み合わせて高抵抗層を構成するようにしてもよい。有機層16および第2電極17の屈折率に近い値、例えば屈折率1.7以上の高抵抗層を用いることが好ましく、1.9以上であることがより好ましい。これにより、有機層16の発光層の外部量子効率が向上する。高抵抗層の厚みは、例えば100nm〜1000nm程度である。
第2電極17上には、保護層18が設けられている。この保護層18は、有機層16への水分の侵入を防ぐと共に、表示装置1の機械的強度を高めるためのものである。保護層18は、光透過性が高く、かつ、透水性の低い材料により構成されており、例えばその厚みは5μm〜15μmである。保護層18には、絶縁性材料および導電性材料のいずれを用いるようにしてもよい。保護層18には、例えば、窒化ケイ素(SiNX),酸化ケイ素(SiOX),酸化アルミニウム(AlOX)またはこれらの組み合わせを用いることができる。保護層18上には接着層(図示せず)により封止基板20が貼り合わされている。
封止基板20(第2基板)は、保護層18と共に、各有機発光素子1Aを封止するためのものであり、例えば、赤色,緑色,青色の各色光に対して透明な材料、例えばガラスなどにより構成されている。
遮光膜21は、いわゆるブラックマトリクス(BM)である。この遮光膜21は、表示領域30(図2)では有機発光素子1Aの配置に合わせて、例えばマトリクス状にパターニングされている。遮光膜21は、例えばカーボンブラックにより構成される。遮光性と導電性を兼ねた材料、クロムおよびグラファイト等を遮光膜21に用いるようにしてもよい。あるいは、薄膜の干渉を利用した薄膜フィルタにより遮光膜21を構成するようにしてもよい。この薄膜フィルタは、例えば、金属、金属窒化物または金属酸化物等の薄膜を1層以上積層することにより、薄膜の干渉を生じさせて光を減衰させるものである。このような薄膜フィルタとしては、例えば、封止基板20に近い位置から、窒化シリコン(SiN)65nm、アモルファスシリコン(a−Si)20nmおよびモリブデン(Mo)50nm以上をこの順に積層させたもの、あるいは、封止基板20に近い位置から、酸化モリブデン(MoOx)45nm、モリブデン10nm、酸化モリブデン40nmおよびモリブデン(Mo)50nm以上をこの順に積層させたもの等を挙げることができる。
カラーフィルタ22は、例えば、赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタを含み、これらが遮光膜21および有機発光素子1Aのパターン毎に配色されている。遮光膜21に重なる位置にカラーフィルタ22が設けられていてもよい。赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタは、例えば顔料または染料を混入した樹脂により構成されている。この顔料または染料の種類を適宜選択することにより、赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタではそれぞれ、赤色、緑色または青色それぞれの波長域の光透過率が高くなるように調整されている。赤色、緑色および青色の目的とする波長域以外では、カラーフィルタ22の光透過率は低くなっている。カラーフィルタ22の厚みは例えば、1〜4μmである。カラーフィルタ22は、封止基板20のどちらの面(駆動基板10との対向面あるいはその反対側の面)に設けられてもよいが、駆動基板10との対向面に設けられることが好ましい。カラーフィルタ22が表面に露出せず、保護層18等により保護することができるからである。また、有機層16とカラーフィルタ22との間の距離が狭くなることにより、有機層16から出射した光が隣接する他の色のカラーフィルタに入射して混色を生じることを避けることができるからである。
カラーフィルタ22の表面(駆動基板10との対向面)は、例えばオーバーコート層(図示せず)に覆われている。オーバーコート層は、カラーフィルタ22表面の平坦性を高め、保護するためのコーティング剤であり、例えば樹脂等の有機材料やSiO,SiNあるいはITOなどの無機材料により構成されている。
このオーバーコート層上、即ち、オーバーコート層の駆動基板10との対向面に補助電極23が設けられている。補助電極23は、導電性が高く、かつ、空気中で酸化しにくい材料により構成されていることが好ましい。具体的には、補助電極23の構成材料として、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、クロム(Cr)、亜鉛(Zn)、鉄(Fe)、タングステン(W)およびコバルト(Co)等が挙げられる。アルミニウムは比較的酸化しやすいので、表面をモリブデン(Mo)またはチタン(Ti)等で被覆して補助電極23を構成することが好ましい。このような補助電極23を有機発光素子1Aの第2電極の少なくとも一部に対向するように形成し、これらを電気的に接続することにより、所謂IRドロップの発生を抑えることが可能となる。以下、これについて説明する。
トップエミッション型の表示装置では、光透過性の導電膜を第2電極に使用するが、光透過性の導電膜は抵抗率が高いので、給電点から各有機発光素子までの距離に応じた配線抵抗の増加率が大きい。また、第2電極の厚みは薄い方が好ましいので、第2電極の抵抗は更に高くなる。このため、各々の有機発光素子と給電点との距離が長くなると、有機発光素子に印加される実効電圧が著しく降下し、輝度も大きく低下する。第2電極17と第2電極17の給電点との間の電流バイパスとして機能する補助電極23を設けることにより、このようなIRドロップの発生を、抑えることができる。
表示領域30内の補助電極23は、例えば、遮光膜21に重なるようにマトリクス状(格子状)に設けられている。補助電極23は一方向のみに延在させるようにしてもよい(帯状)。導電性の遮光膜21を用いて、遮光膜21が補助電極23を兼ねるようにしてもよい。補助電極23の構成材料、厚みおよび幅等はパネルサイズ等に応じて、第2電極17の電気抵抗率よりも低い電気抵抗率を有するように適宜調整する。補助電極23はこの表示領域30から表示領域30の外側に至るまで延在し、表示領域30の外側で接地配線35H(図3)に接続されている。表示領域30の外側では、パターニングせずに補助電極23を設けるようにしてもよい。
表示装置1には、複数のピラー24が設けられており、駆動基板10上の第2電極17と、封止基板20に設けられた補助電極23の双方に接して、これらを電気的に接続している。このピラー24は、例えば、導電性材料をテーパ状に成形することにより構成されている。導電性材料としては、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂等の樹脂材料に導電性微粒子を混合したものが挙げられる。絶縁性の樹脂材料をテーパ形状に成形し、これを光透過性の導電膜で覆うことによりピラー24を構成するようにしてもよい。例えば、ピラー24の先端部(より細い端部)が第2電極17に、基端部(より太い端部)が補助電極23にそれぞれ接している。ピラー24の径は、例えば先端部から基端部に向かうに連れて大きくなっている。
本実施の形態では、このようなピラー24が有機発光素子1Aの第1電極14との非対向領域(後述の非対向領域14B)内に設けられている(図4)。詳細は後述するが、これにより、第2電極17にピラー24を接続する際の電気的な接続の不具合を減少させることができる。
封止基板20の、駆動基板10との対向面には、第1電極14との対向領域14Aおよび非対向領域14Bが存在する。対向領域14Aは、平面視で各々の第1電極14に重なる部分であり、第1電極14の平面形状と同一の平面形状を有している。非対向領域14Bは、封止基板20の、駆動基板10との対向面のうち、対向領域14A以外の部分、即ち、平面視で第1電極14と重ならない部分である。対向領域14Aには、カラーフィルタ22が設けられている。ピラー24全体が非対向領域14B内に配置されていることが好ましいが、ピラー24のうち、第2電極17との対向面(ピラー24の先端面)が非対向領域14B内にあれば、封止基板20との対向面が非対向領域14Bと対向領域14Aとに跨っていてもよい。
ピラー24は、一のピクセル(3色のサブピクセル)毎に設けるようにしてもよく、一の有機発光素子1A毎に設けるようにしてもよい。ピラー24の形状はどのようなものであってもよく、テーパ状のほか、例えば直方体あるいは円柱であってもよい。
ピラー24は、封止基板20から例えば、5μm〜15μm程度突出して第2電極17に接していればよく、このピラー24の大きさにより、駆動基板10と封止基板20との間の距離を規定することも可能である。保護層18の厚みとピラー24の大きさ(Z方向の長さ)とは略同じである。弾性を有し、変形可能なピラー24を用い、駆動基板10上の第2電極17と封止基板20に設けられた補助電極23とを確実に接続させることが好ましい。形成したピラー24の大きさにばらつきがあると、封止基板20を駆動基板10に貼り合わせていく際に、大きなピラー24から順に駆動基板10上の第2電極17に接していくことになる。弾性かつ変形可能なピラー24は、この大きさのばらつきを吸収することが可能であり、最も小さなピラー24までも第2電極17に確実に接触させることができる。また、大きなピラー24に加わる圧力を吸収して、その損傷も防ぐことができる。
[製造方法]
上記のような表示装置1は、例えば次のようにして製造することができる(図5A〜図7)。
[駆動基板10]
まず、図5Aに示したように、上述した材料よりなる基板10a上に、配線層10bを形成して駆動基板10を用意する。具体的には、基板10a上に、所定の薄膜プロセスを経てTFT11を含む駆動回路を形成した後、基板10aの全面にわたって平坦化層13を、例えばスピンコート法またはスリットコート法により成膜する。続いて、成膜した平坦化層13を、例えばフォトリソグラフィ法により、所定の形状にパターニングすると共に、この平坦化層13にコンタクトホールH2を形成する。
[有機発光素子1A]
次いで、平坦化層13上に導電膜を例えばスパッタ法により成膜したのち、これをフォトリソグラフィ工程によりパターニングし、表示領域30(図2)に第1電極14を形成する(図5B)。
続いて、第1電極14上および平坦化層13上に、例えばプラズマCVD法により例えば窒化シリコン膜を成膜した後、この窒化シリコン膜に開口を設けて画素間絶縁膜15を形成する。その後、例えば真空蒸着法等の物理的気相成長法(PVD法:Physical Vapor Deposition)により発光層を含む有機層16および第2電極17を駆動基板10上の表示領域30の全面に形成する(図5C)。有機層16および第2電極17は、スクリーン印刷法およびインクジェット印刷法等の印刷法、レーザ転写法あるいは塗布法等により形成するようにしてもよい。レーザ転写法は、転写用基板上に形成されたレーザ吸収層と有機層16との積層構造にレーザを照射し、有機層16を駆動基板10上に転写する方法である。
[封止基板20]
封止基板20上には、例えば以下のようにして遮光膜21、カラーフィルタ22、補助電極23およびピラー24を形成する。まず、封止基板20の全面に遮光膜21の構成材料を成膜したのち、これを例えばフォトリソグラフィ工程を用いてマトリクス状にパターニングすることで、有機発光素子1Aの配置に合わせて開口を複数形成する。次いで、図6Aに示したように、この遮光膜21を設けた封止基板20上に赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタを順次パターニングしてカラーフィルタ22を形成する。続いて、封止基板20の全面にオーバーコート層(図示せず)を成膜し、さらにオーバーコート層上に導電膜を成膜する。次いで、この導電膜の表示領域30を例えばマトリクス状にパターニングして、補助電極23を形成する(図6B)。
補助電極23を設けた後、図6Cに示したように、ピラー24を形成する。具体的には、まず、例えばアクリル樹脂等を、補助電極23を設けた封止基板20上に塗布した後、フォトリソグラフィ工程を用いてこれをテーパ状に成型する。この後、封止基板20の全面に例えばスパッタ法によりITOを成膜することにより、ピラー24が形成される。
[駆動基板10と封止基板20との貼り合わせ工程]
上記のようにして形成した駆動基板10と封止基板20とは、例えばODF(One Drop Fill)工程により貼り合わされる。具体的には、真空チャンバ内に一対の上プレートおよび下プレート(図示せず)を準備し、上プレートにおける下プレートと対向する面に封止基板20を、下プレートにける上プレートと対向する面に駆動基板10を、それぞれ固定する(図7)。次いで、下プレート上の駆動基板10の周縁部をシール材(図示せず)で囲み、このシール材で囲まれた領域内に、保護層18を形成するための樹脂を滴下する。続いて、真空チャンバ内で駆動基板10と封止基板20とを貼り合わせる。このとき、第1電極14の非対向領域14Bにピラー24が配置されるように、駆動基板10および封止基板20の位置を調整する。その後、チャンバ内を窒素(N2)雰囲気にして、駆動基板10と封止基板20とを押し付ける。この状態で樹脂を硬化させることにより、駆動基板10と封止基板20との間に保護層18を隙間なく設けることができる。以上により、図1に示した表示装置1が完成する。
[表示装置1の動作]
表示装置1では、各有機発光素子1Aに、各色の映像信号に応じた駆動電流が印加されると、第1電極14および第2電極17を通じて、有機層16に電子および正孔が注入される。これらの電子および正孔は、有機層16に含まれる発光層においてそれぞれ再結合され、発光を生じる。この光は、第2電極17,カラーフィルタ22および封止基板20を透過して外部へ取り出される。このようにして、表示装置1では、例えばR,G,Bのフルカラーの映像表示がなされる。また、この映像表示動作の際に保持容量素子35C(図3)の一端に、映像信号に対応する電位が印加されることにより、保持容量素子35Cには、映像信号に対応する電荷が蓄積される。
[表示装置1の回路動作]
図8は、表示装置1のタイミング波形図の一例を表したものである。図8には、走査線WSLの電位Vws第1電源線DSLの電位Vds、信号線DTLの電位(Vdt/Vofs)、駆動用トランジスタ35Bのゲート電位Vgおよびソース電位Vsのそれぞれの時間変化(時刻t11〜時刻t18)を表す。
(前表示フレームの発光期間)
時刻t11以前は、前の表示フレームにおける有機発光素子1Aの発光期間である。この前の表示フレームの発光期間では、第1電源線DSLの電位Vdsが第1電源電位(以下、高電位と称する)Vccpにあり、また、サンプリング用トランジスタ35A(図3)が非導通状態にある。このとき、駆動用トランジスタ35Bは飽和領域で動作するので、駆動用トランジスタ35のゲート−ソース間電圧Vgsに応じた駆動電流(ドレイン−ソース間電流)が第1電源線DSLから駆動用トランジスタ35Bを介して有機発光素子1Aに供給される。これにより、有機発光素子1Aが駆動電流の電流値に応じた輝度で発光する。
(閾値補正準備期間)
時刻t11になると、線順次走査の新しい表示フレーム(現表示フレーム)に入る。このとき、第1電源線DSLの電位Vdsは、高電位Vccpから、第2電源電位(以下、低電位と称する)Viniに切り替わる。低電位Viniは、信号線DTLの基準電位Vofsに対して、Vofs-Vthよりも十分に低い電位である。
ここで、有機発光素子1Aの閾値電圧をVthel、接地配線35Hの電位(カソード電位)をVgndとする。このとき、低電位ViniをVini<Vthel+Vgndとすると、駆動用トランジスタ35Bのソース電位Vsが低電位Viniにほぼ等しくなるために、有機発光素子1Aは逆バイアス状態となって消光する。
次に、時刻t12で走査線WSLの電位Vwsが低電位側から高電位側に遷移することで、サンプリング用トランジスタ35Aが導通状態となる。このとき、信号線DTLは、水平セレクタ31から基準電位Vofsが供給された状態にあるため、駆動用トランジスタ35Bのゲート電位Vgは基準電位Vofsになる。また、駆動用トランジスタ35Bのソース電位Vsは、基準電位Vofsよりも十分に低い電位、即ち、低電位Viniにある。従って、駆動用トランジスタ35Bのゲート−ソース間電圧VgsはVofs−Viniとなる。ここで、Vofs−Viniが駆動用トランジスタ35Bの閾値電圧Vthよりも大きくないと、後述の閾値補正処理を行うことができないために、Vofs−Vini>Vthなる電位関係に設定しておく必要がある。
このように、駆動用トランジスタ35Bのゲート電位Vgを基準電位Vofsに固定し、かつ、ソース電位Vsを低電位Viniに固定して(確定させて)、初期化する処理が、後述する閾値補正処理(閾値補正動作)を行う前の準備(閾値補正準備)の処理である。即ち、基準電位Vofsおよび低電位Viniが、駆動用トランジスタ35Bのゲート電位Vgおよびソース電位Vsの各初期化電位となる。
(閾値補正期間)
次に、時刻時刻t13で、第1電源線DSLの電位Vdsが低電位Viniから高電位Vccpに切り替わると、駆動用トランジスタ35Bのゲート電位Vgが基準電位Vofsに保たれた状態で閾値補正処理が開始される。具体的には、駆動用トランジスタ35Bのソース電位Vsが、初期化電位から所定の値に向かい上昇し始める。ここでは、便宜上、駆動用トランジスタ35Bのゲート電位Vgの初期化電位Vofsを基準として、当該初期化電位から駆動用トランジスタ35Bの閾値電圧Vthを減じた電位に向けてソース電位Vsを変化させる処理を閾値補正処理と呼ぶ。即ち、所定の値とは、駆動用トランジスタ35Bのゲート電位Vgから閾値電圧Vthを減じた電位である。閾値補正処理が進むと、駆動用トランジスタ35Bのゲート−ソース間電圧Vgsが駆動用トランジスタ35Bの閾値電圧Vthに収束する。この閾値電圧Vthに相当する電圧は、保持容量素子35Cに保持される。
なお、閾値補正期間では、電流が保持容量素子35Cと有機発光素子1Aとの間で保持容量素子35Cに流れるように調整しておく。具体的には、接地配線35Hの電位を所定の値に設定し、有機発光素子1Aをカットオフ状態にする。
次に、時刻t14で走査線WSLの電位Vwsが低電位側に遷移することで、サンプリング用トランジスタ35Aが非導通状態となる。このとき、駆動用トランジスタ35Bのゲート電極が信号線DTLから電気的に切り離されることによりよって、フローティング状態となる。しかし、ゲート−ソース間電圧Vgsが駆動用トランジスタ35Bの閾値電圧Vthに等しいために、当該駆動用トランジスタ35Bはカットオフ状態にある。従って、駆動用トランジスタ35Bにドレイン−ソース間電流は流れない。
(信号書込み&移動度補正期間)
次に、時刻t15で信号線DTLの電位が基準電位Vofsから映像信号の信号電位Vdtに切り替わる。続いて、時刻t16で走査線WSLの電位Vwsが高電位側に遷移することで、サンプリング用トランジスタ35Aが導通状態となって、映像信号の信号電位Vdtをサンプリングして画素PXLC内に書き込む。
このサンプリング用トランジスタ35Aによる信号電位Vdtの書き込みにより、駆動用トランジスタ35Bのゲート電位Vgが信号電位Vdtになる。そして、この信号電位Vdtによる駆動用トランジスタ35Bの駆動の際に、当該駆動用トランジスタ35Bの閾値電圧Vthが保持容量素子35Cに保持された閾値電圧Vthに相当する電圧と相殺される。
このとき、有機発光素子1Aは、カットオフ状態(ハイインピーダンス状態)にある。従って、映像信号の信号電位Vdtに応じて第1電源線DSLから駆動用トランジスタ35Bに流れる電流(ドレイン−ソース間電流)は、有機発光素子1Aの等価容量および補助容量素子35Dに流れ込む。これにより、有機発光素子1Aの等価容量および補助容量素子35Dの充電が開始される。
有機発光素子1Aの等価容量および補助容量素子35Dが充電されることにより、駆動用トランジスタ35Bのソース電位Vsが時間の経過とともに上昇していく。このとき既に、駆動用トランジスタ35Bの閾値電圧Vthの画素毎のばらつきがキャンセルされており、駆動用トランジスタ35Bのドレイン−ソース間電流は当該駆動用トランジスタ35Bの移動度μに依存したものとなる。なお、駆動用トランジスタ35Bの移動度μは、当該駆動用トランジスタ35Bのチャネルを構成する半導体薄膜の移動度である。
ここで、映像信号の信号電位Vdtに対する保持容量素子35Cの保持電圧Vgsの比率、即ち、書き込みゲインGが1(理想値)であると仮定する。すると、駆動用トランジスタ35Bのソース電位VsがVofs-Vth+ΔVの電位まで上昇することで、駆動用トランジスタ35Bのゲート−ソース間電圧VgsはVdt-Vofs+Vth-ΔVとなる。
即ち、駆動用トランジスタ35Bのソース電位Vsの上昇分ΔVは、保持容量素子35Cに保持された電圧(Vdt-Vofs+Vth)から差し引かれるように、即ち、保持容量素子35Cの充電電荷を放電するように作用する。このように、ソース電位Vsの上昇分ΔVは、保持容量素子35Cに対して負帰還がかけられたことになる。従って、ソース電位Vsの上昇分ΔVは負帰還の帰還量となる。
このように、駆動用トランジスタ35Bに流れるドレイン−ソース間電流に応じた帰還量ΔVでゲート−ソース間電圧Vgsに負帰還をかけることで、駆動用トランジスタ35Bのドレイン−ソース間電流の移動度μに対する依存性を打ち消すことができる。この打ち消す処理が、駆動用トランジスタ35Bの移動度μの画素毎にばらつきを補正する移動度補正処理である。
より具体的には、駆動用トランジスタ35Bのゲート電極に書き込まれる映像信号の信号振幅Vin(=Vdt-Vofs)が高い程、ドレイン−ソース間電流が大きくなるため、負帰還の帰還量ΔVの絶対値も大きくなる。従って、発光輝度レベルに応じた移動度補正処理が行われる。
また、映像信号の信号振幅Vinを一定とした場合、駆動用トランジスタ35Bの移動度μが大きいほど負帰還の帰還量ΔVの絶対値も大きくなるため、画素毎の移動度μのばらつきを取り除くことができる。従って、負帰還の帰還量ΔVは、移動度補正処理の補正量とも言える。
(発光期間)
次に、時刻t17で、走査線WSLが低電位側に遷移することでサンプリング用トランジスタ35Aが非導通状態となる。これにより、駆動用トランジスタ35Bのゲート電極は、信号線DTLから電気的に切り離されるためもフローティング状態になる。これと同時に、駆動用トランジスタ35Bのドレイン−ソース間電流が有機発光素子1Aに流れ始めることにより、当該電流に応じて有機発光素子1Aのアノード電位が上昇する。そして、有機発光素子1Aのアノード電位がVthel+Vgndをこえると、有機発光素子1Aに駆動電流が流れ始めるため有機発光素子1Aが発光を開始する。
以上説明した一連の回路動作において、閾値補正準備、閾値補正、信号電位Vdtの書き込み(信号書き込み)、および、移動度補正の各処理動作は、1水平走査期間(1H)において実行される。また、信号書き込みおよび移動度補正の各処理動作は、時刻t16−t17の期間において並行して実行される。
[表示装置1の作用・効果]
表示装置1では、ピラー24が有機発光素子1Aの第1電極14との非対向領域14B内に設けられているので、第2電極17にピラー24を接続する際の電気的な接続の不具合の発生が抑えられる。以下、これについて説明する。
図9は、比較例にかかる表示装置(表示装置100)の断面構成を表したものである。この表示装置100では、ピラー24が有機発光素子100Aの第1電極114との対向領域114A内に設けられている。即ち、平面視でピラー24と第1電極114とが重なっている。このような、表示装置100では、駆動基板10と封止基板20とを貼り合わせる際に、ピラー24が第1電極114に影響を及ぼす虞がある。
具体的には、例えば、第2電極17上に異物が存在していた場合、ピラー24の先端が異物に触れ、この異物がその直下の第2電極17と共に有機層16を押し潰す。これにより、ピラー24の直下の有機層16が分断される。表示装置100では、この分断された有機層16の直下に第1電極114が存在するので、第2電極17は第1電極114に接触することになり、異なる電位間での短絡が生じる。この短絡により、パネル焼け、または線欠等が発生し、歩留まりが低下する。線欠とは、第1電極114と第2電極17との短絡により、走査線WSL等が影響を受け、1ラインの一部あるいは全部が非点灯になる状態をいう。例えば、走査線WSLを第1電極14と同層の配線と、配線12と同層の配線とに2層化して形成した場合、短絡が発生した近傍の走査線WSLの電圧がGND電位に引っ張られ、本来の走査線WSLとしての役割を果たせなくなる。
これに対し、表示装置1では、ピラー24が平面視で第1電極14と重ならない位置(非対向領域14B)に配置されているので、第2電極17上に存在する異物にピラー24が触れたとしても、第1電極14にはこの影響が及ばない。従って、ピラー24を第2電極17に接続する際の電気的な不具合が抑えられる。
以上のように、表示装置1では、ピラー24を、有機発光素子1Aの第1電極14との非対向領域14B内に設けるようにしたので、第1電極14へのピラー24の影響を抑えることができる。よって、電気的な接続の不具合を減少させ、ピラー24の形成に起因した歩留まりの低下を抑えることが可能となる。
また、平面視でピラー24と重なる位置にある配線層10bの配線12は、第2電極12と同電位の配線であることが好ましい。これにより、ピラー24を第2電極17に接触させる際に、第2電極17が他の電位の配線に接触する可能性をより低くすることができる。
以下、他の実施の形態について説明するが、以降の説明において上記実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。
<第2の実施の形態>
図10は本技術の第2の実施の形態に係る表示装置(表示装置2)の要部の断面構成を表したものである。この表示装置2では、ピラー24と対向する位置には、配線層10bの配線(図1の配線12)が設けられていない。換言すれば、ピラー24は配線層10bのいずれの配線に対しても非対向の位置に設けられている。この点を除き、表示装置2は表示装置1と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
配線層10bの配線は、平面視でピラー24と重ならない位置に設けられおり(図示せず)、ピラー24と対向する部分の配線層10b、即ちピラー24の直下の配線層10bは平坦化層13のみが設けられている。このように、ピラー24を配線層10bのいずれの配線に対しても非対向となるように配置することにより、より確実にピラー24を第2電極17に接続する際の電気的な不具合を防止することが可能となる。
<第3の実施の形態>
図11は本技術の第3の実施の形態に係る表示装置(表示装置3)の要部の断面構成を表したものである。この表示装置3は、配線層10bとピラー24との間に、第2電極17の電位と同じ電位の配線42を有するものである。この点を除き、表示装置2は表示装置1と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
配線42は、例えば、有機発光素子1Aの第1電極14と同層に設けられ、ピラー24に対向している。この配線42は、例えば第2電極17が接地配線35Hに電気的に接続され、GND電位に設定されているとき、第2電源線DPLに電気的に接続され、GND電位に設定されている。配線42の構成材料には、例えば、第1電極14と同様の材料を用いることができる。
ピラー24は、この配線42に平面視で重なる位置に設けられているが、仮に、ピラー24を第2電極17に接続する際に、配線42に第2電極17が接触しても互いに同じ電位に設定されているので、電気的な不具合は生じない。
また、配線42を設けることにより、ピラー24を第2電極17に接続する際に、第2電極17が配線42よりも、より下層の配線12に接触するのを防ぐことができる。即ち、配線42が、ピラー24に対向する位置の配線12に対して遮蔽物として機能する。ピラー24に対向する位置に、第2電極17の電位とは異なる電位の配線12が設けられていてもよい。
<適用例>
以下、上記のような表示装置1の電子機器への適用例について説明する。電子機器としては、例えばテレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラ等が挙げられる。すなわち、上記表示装置は、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。
[モジュール]
上記表示装置(表示装置1,2,3)は、例えば図12に示したようなモジュールとして、後述の適用例1〜7などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、駆動基板10または封止基板20の一辺に、封止基板20または駆動基板10から露出した領域61を設け、この露出した領域61に、水平セレクタ31と、ライトスキャナ32と、電源スキャナ33の配線を延長して外部接続端子を形成したものである。この外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)62が設けられていてもよい。


[適用例1]
図13Aおよび図13Bはそれぞれ、上記実施の形態の表示装置が適用される電子ブックの外観を表したものである。この電子ブックは、例えば、表示部210および非表示部220を有しており、この表示部210が上記実施の形態の表示装置1により構成されている。
[適用例2]
図14は、上記実施の形態の表示装置が適用されるスマートフォンの外観を表したものである。このスマートフォンは、例えば、表示部230および非表示部240を有しており、この表示部230が上記実施の形態の表示装置により構成されている。
[適用例3]
図15は、上記実施の形態の表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、この映像表示画面部300は、上記実施の形態の表示装置により構成されている。
[適用例4]
図16A,図16Bは、上記実施の形態の表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有しており、この表示部420が上記実施の形態の表示装置により構成されている。
[適用例5]
図17は、上記実施の形態の表示装置1が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有しており、この表示部530が上記実施の形態の表示装置により構成されている。
[適用例6]
図18は、上記実施の形態の表示装置1が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有している。そして、この表示部640が上記実施の形態の表示装置により構成されている。
[適用例7]
図19A,図19Bは、上記実施の形態の表示装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そして、これらのうちのディスプレイ740またはサブディスプレイ750が、上記実施の形態の表示装置により構成されている。
以上、実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれら実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、全ての有機発光素子1Aが共通の有機層16を有する場合を例に挙げて説明したが、有機層16のうちのいずれかの層が有機発光素子1Aに共通していてもよく、あるいは、有機発光素子1A毎に有機層16が塗り分けられていてもよい。
また、上記実施の形態では、赤色発光層、緑色発光層および青色発光層を積層させて白色光を発生させる場合について説明したが、発光層の構成はどのようなものであってもよく、例えば、青色発光層と黄色発光層とを積層させるようにしてもよい。
更に、上記実施の形態では、カラーフィルタ22として赤色フィルタ,緑色フィルタ,青色フィルタを設けて、赤色、緑色および青色のサブピクセルを配置する場合について説明したが、更に白色または黄色等のサブピクセルを設けるようにしてもよい。
更にまた、上記実施の形態では、高抵抗層を設ける場合について説明したが、これらの高抵抗層およびオーバーコート層の一方または双方を省略してもよい。
加えてまた、図8では、閾値補正処理を1回だけ実行する駆動方法を採る場合について説明したが、この他の方法により表示装置を駆動させるようにしてもよい。例えば、分割閾値補正を行う駆動方法を採るようにしてもよい。分割閾値補正は、閾値補正処理を移動度補正および信号書き込み処理と共に行う1H期間に加えて、当該1H期間に先行する複数の水平走査期間に亘って分割して閾値補正処理を複数回実行する方法である。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
(1)複数の第1電極と、前記複数の第1電極に共通して設けられた第2電極と、前記第2電極と前記第1電極との間の発光層と、前記発光層とは反対に、前記第2電極の少なくとも一部に対向する補助電極と、前記第2電極との対向面が前記第1電極との非対向領域内に設けられ、前記補助電極と前記第2電極とを電気的に接続するピラーとを備えた表示装置。
(2)前記第1電極は第1基板上に設けられ、前記第1基板と前記第1電極との間に配線層を有する前記(1)に記載の表示装置。
(3)前記ピラーは、前記配線層のいずれの配線に対しても非対向の位置に設けられている前記(2)に記載の表示装置。
(4)前記ピラーと対向する位置には、前記配線層の配線のうち、前記第2電極の電位と同じ電位の第1配線が設けられている前記(2)に記載の表示装置。
(5)前記配線層と前記ピラーとの間に、前記第2電極の電位と同じ電位の第2配線が設けられている前記(2)に記載の表示装置。
(6)前記第2電極および前記第1配線はGND電位に設定されている前記(4)に記載の表示装置。
(7)前記第2電極および前記第2配線はGND電位に設定されている前記(5)に記載の表示装置。
(8)前記第2配線は前記第1電極と同層に設けられている前記(5)に記載の表示装置。
(9)前記発光層は有機材料により構成されている前記(1)乃至(8)のうちいずれか1つに記載の表示装置。
(10)前記発光層は、前記複数の第1電極に共通して設けられている前記(1)乃至(9)のうちいずれか1つに記載の表示装置。
(11)前記第1基板に対向する第2基板を有し、前記補助電極は、前記第2基板に設けられている前記(2)乃至(8)のうちいずれか1つに記載の表示装置。
(12)前記ピラーの径は、前記第2電極に近い端部から前記補助電極に近い端部に向かうに連れて大きくなる前記(1)乃至(11)のうちいずれか1つに記載の表示装置。
(13)表示装置を備え、前記表示装置は、複数の第1電極と、前記複数の第1電極に共通して設けられた第2電極と、前記第2電極と前記第1電極との間の発光層と、前記発光層とは反対に、前記第2電極の少なくとも一部に対向する補助電極と、前記第2電極との対向面が前記第1電極との非対向領域内に設けられ、前記補助電極と前記第2電極とを電気的に接続するピラーとを含む電子機器。
1,2,3…表示装置、10…駆動基板、10a…基板、10b…配線層、10A…有機発光素子、11…TFT、12,42…配線、13…平坦化層、14…第1電極、14A…対向領域、14B…非対向領域、15…画素間絶縁膜、16…有機層、17…第2電極、18…保護層、20…封止基板、21…遮光膜、22…カラーフィルタ、23…補助電極、24…ピラー、30…表示領域、31…水平セレクタ、32…ライトスキャナ、33…電源スキャナ、34…パッド電極。

Claims (13)

  1. 第1基板と、
    前記第1基板上に設けられた複数の第1電極と、
    前記第1基板と前記第1電極との間の配線層と、
    前記複数の第1電極に共通して設けられた第2電極と、
    前記第2電極と前記第1電極との間の発光層と、
    前記発光層とは反対に、前記第2電極の少なくとも一部に対向する補助電極と、
    前記第2電極との対向面が前記第1電極との非対向領域内に設けられ、前記補助電極と前記第2電極とを電気的に接続するピラーとを備え
    前記ピラーは、前記配線層のいずれの配線に対しても非対向の位置に設けられている
    表示装置。
  2. 第1基板と、
    前記第1基板上に設けられた複数の第1電極と、
    前記第1基板と前記第1電極との間の配線層と、
    前記複数の第1電極に共通して設けられた第2電極と、
    前記第2電極と前記第1電極との間の発光層と、
    前記発光層とは反対に、前記第2電極の少なくとも一部に対向する補助電極と、
    前記第2電極との対向面が前記第1電極との非対向領域内に設けられ、前記補助電極と前記第2電極とを電気的に接続するピラーとを備え、
    前記ピラーと対向する位置には、前記配線層の配線のうち、前記第2電極の電位と同じ電位の第1配線が設けられている
    表示装置。
  3. 前記第2電極および前記第1配線はGND電位に設定されている
    請求項2に記載の表示装置。
  4. 第1基板と、
    前記第1基板上に設けられた複数の第1電極と、
    前記第1基板と前記第1電極との間の配線層と、
    前記複数の第1電極に共通して設けられた第2電極と、
    前記第2電極と前記第1電極との間の発光層と、
    前記発光層とは反対に、前記第2電極の少なくとも一部に対向する補助電極と、
    前記第2電極との対向面が前記第1電極との非対向領域内に設けられ、前記補助電極と前記第2電極とを電気的に接続するピラーとを備え、
    前記配線層と前記ピラーとの間に、前記第2電極の電位と同じ電位の第2配線が設けられている
    表示装置。
  5. 前記第2電極および前記第2配線はGND電位に設定されている
    請求項4に記載の表示装置。
  6. 前記第2配線は前記第1電極と同層に設けられている
    請求項4に記載の表示装置。
  7. 前記発光層は有機材料により構成されている
    請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の表示装置。
  8. 前記発光層は、前記複数の第1電極に共通して設けられている
    請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の表示装置。
  9. 前記第1基板に対向する第2基板を有し、
    前記補助電極は、前記第2基板に設けられている
    請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の表示装置。
  10. 前記ピラーの径は、前記第2電極に近い端部から前記補助電極に近い端部に向かうに連れて大きくなる
    請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の表示装置。
  11. 表示装置を備え、
    前記表示装置は、
    第1基板と、
    前記第1基板上に設けられた複数の第1電極と、
    前記第1基板と前記第1電極との間の配線層と、
    前記複数の第1電極に共通して設けられた第2電極と、
    前記第2電極と前記第1電極との間の発光層と、
    前記発光層とは反対に、前記第2電極の少なくとも一部に対向する補助電極と、
    前記第2電極との対向面が前記第1電極との非対向領域内に設けられ、前記補助電極と前記第2電極とを電気的に接続するピラーとを含み、
    前記ピラーは、前記配線層のいずれの配線に対しても非対向の位置に設けられている
    電子機器。
  12. 表示装置を備え、
    前記表示装置は、
    第1基板と、
    前記第1基板上に設けられた複数の第1電極と、
    前記第1基板と前記第1電極との間の配線層と、
    前記複数の第1電極に共通して設けられた第2電極と、
    前記第2電極と前記第1電極との間の発光層と、
    前記発光層とは反対に、前記第2電極の少なくとも一部に対向する補助電極と、
    前記第2電極との対向面が前記第1電極との非対向領域内に設けられ、前記補助電極と前記第2電極とを電気的に接続するピラーとを備え、
    前記ピラーと対向する位置には、前記配線層の配線のうち、前記第2電極の電位と同じ電位の第1配線が設けられている
    電子機器。
  13. 表示装置を備え、
    前記表示装置は、
    第1基板と、
    前記第1基板上に設けられた複数の第1電極と、
    前記第1基板と前記第1電極との間の配線層と、
    前記複数の第1電極に共通して設けられた第2電極と、
    前記第2電極と前記第1電極との間の発光層と、
    前記発光層とは反対に、前記第2電極の少なくとも一部に対向する補助電極と、
    前記第2電極との対向面が前記第1電極との非対向領域内に設けられ、前記補助電極と前記第2電極とを電気的に接続するピラーとを備え、
    前記配線層と前記ピラーとの間に、前記第2電極の電位と同じ電位の第2配線が設けられている
    電子機器。
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