JP6299845B1 - 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
Description
また、本発明によれば、凸部の第2面が曲面状に形成される。このため、凸部の第2面が角張った部分を有するように形成される場合と比較して、カラーフィルター層と凸部との密着性を高めることができる。これにより、本発明によれば、凸部の第2面が角張った部分を有するように形成される場合と比較して、カラーフィルター層と凸部との接着強度を強めることができ、カラーフィルター層が封止層から剥離する可能性を低減させることができる。
また、本発明によれば、凸部の第2面が曲面状に形成される。このため、凸部の第2面が角張った部分を有するように形成される場合と比較して、カラーフィルター層と凸部との密着性を高めることができ、カラーフィルター層が封止層から剥離する可能性を低減させることができる。
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。
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。
走査線駆動回路111は、第1行〜第M行の走査線13を順番に走査(選択)する。具体的には、走査線駆動回路111は、1フレームの期間において、第1行〜第M行の走査線13のそれぞれに対して出力する走査信号Gw[1]〜Gw[M]を、水平走査期間毎に順番に所定の選択電位に設定することで、走査線13を行単位に水平走査期間毎に順番に選択する。換言すれば、走査線駆動回路111は、1フレームの期間のうち、m番目の水平走査期間において、第m行の走査線13に出力する走査信号Gw[m]を、所定の選択電位に設定することで、第m行の走査線13を選択する(mは、1≦m≦Mを満たす自然数)。なお、1フレームの期間とは、電気光学装置1が1個の画像を表示する期間である。
データ線駆動回路112は、制御回路20より供給される画像信号Vid及び制御信号Ctrに基づいて、各画素Pxが表示すべき階調を規定するアナログのデータ信号Vd[1]〜Vd[N]を生成し、生成したデータ信号Vd[1]〜Vd[N]を、水平走査期間毎に、N本のデータ線14に対して出力する。換言すれば、データ線駆動回路112は、各水平走査期間において、第n列のデータ線14に対して、データ信号Vd[n]を出力する(nは、1≦n≦Nを満たす自然数)。
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乃至図5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。
なお、本実施形態において、凸状パターン7yが「凸部」の一例である。但し、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、凸状パターン7xを「凸部」の一例としてもよい。以下では、凸状パターン7x及び凸状パターン7yを、凸状パターン7と総称する場合がある。
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の膜厚が調整される。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。
本実施形態において、凸状パターン7の底面71は、平坦な面である。また、凸状パターン7の上面72は、曲面である。具体的には、図4に示す断面において、上面72の示す形状は曲線、例えば、略円弧状である。
図4に示すように、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と凸状パターン7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。また、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と凸状パターン7との上に形成される。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と凸状パターン7とカラーフィルター8Gとの上に形成される。すなわち、画素PxR及び画素PxGの間の凸状パターン7yの頭頂部の+Z側には、カラーフィルター8Gとカラーフィルター8Rとが設けられ、画素PxG及び画素PxBの間の凸状パターン7yの頭頂部の+Z側には、カラーフィルター8Gとカラーフィルター8Bとが設けられ、画素PxB及び画素PxRの間の凸状パターン7yの頭頂部の+Z側には、カラーフィルター8Bとカラーフィルター8Rとが設けられる。
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。
なお、図5は、図4に示す部分断面図から、凸状パターン7とカラーフィルター層8と上側封止層63とを抜き出した図である。
Zt<Zg<Zb<Zr ……(1)
Xt<Xg≦Xr≦Xb ……(2)
以下、図6乃至図10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〜S9のうち、凸状パターン7及びカラーフィルター層8の製造工程であるステップS5〜S8の一例について説明する。
以上において説明したように、本実施形態では、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を設ける。
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、本実施形態のように、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、本実施形態によれば、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。
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。
上述した実施形態において、第1のカラーフィルターとして、カラーフィルター8Gを例示し、第2のカラーフィルターとして、カラーフィルター8Bまたはカラーフィルター8Rの一方を例示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、第1のカラーフィルターを、カラーフィルター8R、8G、及び、8Bの何れかとし、また、第2のカラーフィルターを、カラーフィルター8R、8G、及び、8Bの何れかとしてもよい。すなわち、第1のカラーフィルター及び第2のカラーフィルターは、異なる色の光を透過するカラーフィルターであってもよいし、同一色の光を透過するカラーフィルターであってもよい。例えば、第1のカラーフィルターを、第m行第n列の画素Pxを覆うように設けられたカラーフィルター8Gとし、第2のカラーフィルターを、第(m+1)行第n列の画素Pxを覆うように設けられたカラーフィルター8Gとしてもよい。
上述した実施形態及び変形例において、上側封止層63上には、凸状パターン7として、Y軸方向に延在する凸状パターン7yと、X軸方向に延在する凸状パターン7xとが形成されるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、上側封止層63上には、凸状パターン7として、少なくとも凸状パターン7yが形成されればよい。
図11は、本変形例に係る表示部12の概略的な構造の一例を示す平面図である。図11に示すように、本変形例に係る表示部12の上側封止層63及び接着層90の間には、平面視した場合に、X軸方向に並ぶN個の発光素子3を互いに区分し、各々がY軸方向に延在するように設けられた、複数の凸状パターン7yと、第(k−1)列においてY軸方向に並ぶM個の発光素子3Gを覆うように、上側封止層63及び凸状パターン7y上に設けられたカラーフィルター8Gと、第k列においてY軸方向に並ぶM個の発光素子3Bを覆うように、上側封止層63、凸状パターン7y、及び、カラーフィルター8G上に設けられたカラーフィルター8Bと、第(k−2)列においてY軸方向に並ぶM個の発光素子3Rを覆うように、上側封止層63、凸状パターン7y、カラーフィルター8G、及び、カラーフィルター8B上に設けられたカラーフィルター8Rと、が設けられる。
上述した実施形態及び変形例では、カラーフィルター8Gを積層(S6)した後にカラーフィルター8Bを積層(S7)し、カラーフィルター8Bを積層(S7)した後にカラーフィルター8Rを積層(S8)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、8G、及び、8Bの積層の順序は任意である。
上述した実施形態及び変形例において、凸状パターン7の厚さZt、カラーフィルター8Rの厚さZr、カラーフィルター8Gの厚さZg、及び、カラーフィルター8Bの厚さZbは、上述した式(1)を充足するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、少なくとも、以下の式(3)、式(4)、及び、式(5)を充足すればよい。
Zt<Zg ……(3)
Zt<Zb ……(4)
Zt<Zr ……(5)
Xt≦Xg ……(6)
Xt≦Xr ……(7)
Xt≦Xb ……(8)
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、
前記発光素子上に形成された封止層と、
前記封止層上に、前記封止層に接するように形成された凸部と、
前記封止層上及び前記凸部上に、前記封止層及び前記凸部に接するように形成されたカラーフィルター層と、
を備え、
前記凸部は、前記封止層に接する第1面及び前記カラーフィルター層に接する第2面を有し、
前記第2面は、前記カラーフィルター層に向いた凸形状を有する曲面である、
ことを特徴とする電気光学装置。 - 前記カラーフィルター層及び前記凸部を含む断面における前記第2面の形状は、
略円弧状である、
ことを特徴とする、請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記カラーフィルター層は、
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、
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、を含み、
前記第2面のうち、
前記封止層から最も離れた頭頂部は、
前記第1のカラーフィルターと前記第2のカラーフィルターとにより覆われている、
ことを特徴とする、請求項1または2に記載の電気光学装置。 - 前記カラーフィルター層は、
前記封止層と前記凸部とに接する第1のカラーフィルターを含み、
前記凸部と前記第1のカラーフィルターとを含む断面において、
前記第1のカラーフィルター及び前記封止層が接する部分の長さを基準とした、前記凸部及び前記封止層が接する部分の長さの比率は、20%以上である、
ことを特徴とする、請求項1乃至3のうち何れか1項に記載の電気光学装置。 - 前記凸部の厚さは、
前記カラーフィルター層の厚さ以下である、
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、
前記カラーフィルター層は、
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1乃至5のうち何れか1項に記載の電気光学装置。 - 発光素子を覆う封止層上に、前記封止層に接するように凸部を形成するステップと、
前記封止層上及び前記凸部上に、前記封止層及び前記凸部に接するようにカラーフィルター層を形成するステップと、
を備え、
前記凸部は、前記封止層に接する第1面及び前記カラーフィルター層に接する第2面を有し、
前記第2面は、前記カラーフィルター層に向いた凸形状を有する曲面である、
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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