JP6535545B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は表示装置に関する。
発光領域を含む画素と光透過性の領域とが隣接して配置され、画素からの発光で画像を表示すると共に外部からの光を透過するディスプレイ、いわゆる透明ディスプレイの存在が知られている。
特許文献1および特許文献2には、透過領域が、発光領域を含む2つの画素領域の間に設けられる有機発光表示装置が開示されている。
特開2011−142290号公報 特開2014−107268号公報
透明ディスプレイを平面的にみて、例えば発光領域が透過領域を一方向の両側からのみ挟む場合、視野角特性が悪化する現象や反射された外光に色が付くといった現象が生じやすくなる。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、視野角特性が悪化する現象や外光が反射された光に色が付くといった現象の発生が抑えられる技術を提供することにある。
本出願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下の通りである。本発明にかかる表示装置は、第1方向及び前記第1方向に交差する第2方向にそれぞれ並ぶ複数の透過領域を有する基板と、前記基板に配置された前記第1方向にそれぞれ延びる複数の第1配線と、前記基板に配置された前記第2方向にそれぞれ延びる複数の第2配線と、前記基板に配置された複数の発光部と、を有し、前記複数の透過領域の各々は、前記複数の第1配線及び前記複数の第2配線に囲まれており、前記複数の発光部の一つの少なくとも一部が、前記透過領域と隣接し、前記第1配線と重畳する領域に配置され、前記複数の発光部の他の一つの少なくとも一部が、前記透過領域と隣接し、前記第2配線と重畳する領域に配置されている。
本発明にかかる他の表示装置は、第1方向に延びる複数の第1配線と、前記第1方向に交差する第2方向に延びる複数の第2配線と、前記複数の第1配線と前記複数の第2配線とに囲まれた透過領域と、互いに離間して配置され、且つ前記複数の第1配線と前記複数の第2配線とのいずれかと重なる第1発光部、第2発光部、第3発光部、及び第4発光部とを備え、前記透過領域は、前記第1と第2発光部と第3発光部と第4発光部とによって囲まれている。
本発明によれば、視野角特性が悪化する現象や反射された外光に色が付くといった現象の発生を抑えることができる。
第1の実施形態にかかる有機EL表示装置の等価回路の一例を示す回路図である。 第1の実施形態にかかる有機EL表示装置における発光部と透過領域との配置の一例を示す図である。 図2に示す有機EL表示装置のアレイ基板の一例を示す平面図である。 図3に示すアレイ基板のIV−IV切断線における断面図である。 画素回路の等価回路を示す回路図である。 アレイ基板の他の一例を示す断面図である。 アレイ基板の他の一例を示す断面図である。 アレイ基板の他の一例を示す平面図である。 図8に示すアレイ基板上の画素回路のIX−IX切断線における断面図である。 アレイ基板の他の一例を示す断面図である。 アレイ基板の他の一例を示す断面図である。 発光部と透過領域との配置の他の一例を示す図である。 発光部と透過領域との配置の他の一例を示す図である。 第2の実施形態にかかる有機EL表示装置における発光部と透過領域との配置の一例を示す図である。 図14に示す有機EL表示装置のアレイ基板の一例を示す平面図である。 図15に示すアレイ基板のXVI−XVI切断線における断面図である。 発光部と透過領域との配置の他の一例を示す図である。 発光部と透過領域との配置の他の一例を示す図である。 第3の実施形態にかかる有機EL表示装置における発光部と透過領域との配置の一例を示す図である。 図19に示す有機EL表示装置のアレイ基板の一例を示す平面図である。 発光部と透過領域との配置の他の一例を示す図である。
以下では、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。出現する構成要素のうち同一機能を有するものには同じ符号を付し、その説明を省略する。以下では、本発明の実施形態として、表示装置の一種である有機EL表示装置に本発明を適用した場合の例について説明する。
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態にかかる有機EL表示装置は、アレイ基板SB(図4参照)と、アレイ基板SBに接続されるフレキシブル回路基板と、ドライバ集積回路とを含む。アレイ基板SBにはRGB等のそれぞれの色を発光する複数の発光素子LE(図5参照)が配置され、発光素子LEのそれぞれの輝度が制御されることによりフルカラー表示が実現される。本実施形態では発光素子LEはOLED(Organic Light Emitting Diode)であるが、他の種類の発光素子であってもよい。なお、白色OLEDとカラーフィルタによりフルカラー表示が実現されてもよい。
図1は、第1の実施形態にかかる有機EL表示装置の等価回路の一例を示す回路図である。図1に示す回路は、物理的にはアレイ基板SB(図4参照)上やドライバ集積回路内に形成されている。アレイ基板SB上には、複数の画素回路PC、複数のゲート線GL、複数のデータ線DL、複数の電源線PLが配置されている。複数の画素回路PCは、アレイ基板SBの表示領域内にマトリクス状に配置されている。画素回路PCはそれぞれ1つの単位画素に相当する。また、画像に含まれる1つのフルカラーの画素PX(図2参照)は、複数の色を発光する複数の単位画素により表現される。画素回路PCの行につき1本のゲート線GLが設けられており、ゲート線GLのそれぞれは対応する行を構成する画素回路PCに接続されている。また画素回路PCの列につき1本のデータ線DLが設けられており、データ線DLのそれぞれは対応する列を構成する画素回路PCに接続されている。また、複数のゲート線GLの一端は駆動回路YDVに接続され、複数のデータ線DLの一端は駆動回路XDVに接続されている。駆動回路YDVはゲート線GLに走査信号を出力し、駆動回路XDVは、単位画素の表示階調に応じた映像信号の電位をデータ線DLに供給する。映像信号は走査信号により選択された画素回路PCに入力される。画素回路PCの詳細については後述する。
図2は、第1の実施形態にかかる有機EL表示装置における発光部IB,IG,IR,IWと透過領域TPとの配置の一例を示す図である。アレイ基板SB上には図2の縦方向に延び、横方向に並ぶ複数の配線領域XWと、図2の横方向に延び縦方向に並ぶ複数の配線領域YWとが設けられている。配線領域XWのそれぞれには図2の横方向に並ぶ1または複数のデータ線DLと電源線PLとが配置される。配線領域YWのそれぞれには図2の縦方向に並ぶ1または複数のゲート線GLが配置される。また、アレイ基板SB上かつ、配線領域XWと、配線領域YWとにより区切られた領域内には、アレイ基板SBの表示領域に入射する外光を透過する透過領域TPが設けられている。また、フルカラーを表現する画素PXのそれぞれは、配線領域XWと配線領域YWとが交差する交差部を中心として、交差部の上下左右にある4つの発光部IR,IG,IB,IWを有している。発光部IB,IWは平面的にみて配線領域XWと重なるように設けられ、発光部IR,IGは平面的にみて配線領域YWと重なるように設けられている。配線領域XWと配線領域YWとが交差する交差部は、上下方向および左右方向に互いに隣り合う4つの透過領域TPからみて中央に位置している。
発光部IB,IG,IR,IWはそれぞれ青色、緑色、赤色、白色に光る発光素子LE(図5参照)の発光領域である。発光部IB,IG,IR,IWのそれぞれは単位画素に相当し、データ線DLを介して駆動回路XDVから供給される映像信号の電位により、発光部IB,IG,IR,IWのそれぞれの輝度が制御される。透過領域TPの左右方向の両側には、それぞれ発光部IR,IGが少なくとも隣り合い、透過領域の上下方向の両側には、それぞれ発光部IB,IWが少なくとも隣り合う。図2の例では、青の発光部IBと白の発光部IWとが透過領域TPを上下方向で挟み、赤の発光部IRと緑の発光部IGとが透過領域TPを左右方向に挟む。
発光部IB,IG,IR,IWと透過領域TPとの関係についてさらに説明する。図3は、図2に示す有機EL表示装置のアレイ基板SBの一例を示す平面図であり、図4は、図3に示すアレイ基板SBのIV−IV切断線における断面図である。アレイ基板SBの表示領域内には、図3の横方向に並び縦方向に延びる複数のデータ線DL1,DL2と複数の電源線PLとが配置され、図3の縦方向に並び横方向に延びる複数のゲート線GLが配置される。ここで、図2における配線領域XWのそれぞれには、データ線DL1のうち1つとデータ線DL2のうち1つと、電源線PLのうち1つとからなる1つの縦配線群が配置される。縦配線群では、データ線DL1、データ線DL2、電源線PLが右から順に隣接するように並んでいる。また、図2における配線領域YWのそれぞれには、ゲート線GL1のうち1つとゲート線GL2のうち1つとからなる1つの横配線群が配置される。横配線群では、ゲート線GL1のうち1つとゲート線GL2のうち1つとが下から順に隣接するように並ぶ。透過領域TPは、縦配線群および横配線群により囲まれている。透過領域TPの形状は、四角の角を丸めたような形状である。
上下方向について、1つの透過領域TPの両側(上下)に隣接して2つの画素回路PC1が配置されている。また左右方向について、1つの透過領域TPの両側(左右)に隣接して2つの画素回路PC2が配置される。ここで、ある透過領域TPの下に隣接する画素回路PC1はその下の透過領域TPにも隣接し、透過領域TPの右に隣接する画素回路PC2はその右の透過領域TPにも隣接する。したがって、1つの透過領域TPの周囲に2つの画素回路PC1,2つの画素回路PPC2が設けられている。
発光部IB,IWを含む画素回路PC1の行と、発光部IR,IGを含む画素回路PC2の行とはそれぞれゲート線GL1のいずれかとゲート線GL2のいずれかに対応している。また画素回路PC1の列と、画素回路PC2の列とはそれぞれデータ線DL1のいずれかとデータ線DL2のいずれかに対応している。画素回路PC1は対応するゲート線GL1および対応するデータ線DL1に接続されており、画素回路PC2は対応するゲート線GL2および対応するデータ線DL2に接続されている。
画素回路PC1および画素回路PC2は、それぞれ薄膜トランジスタTFT1,TFT2、キャパシタCS、発光素子LE(図5参照)を有する。発光素子LEは画素電極PE、発光層OL、共通電極CEを含む(図4参照)。なお、共通電極CEは他の画素回路PC1,PC2に含まれる共通電極CEと一体化している。平面的にみて、画素回路PC1は、ゲート線GL1,GL2と重なり、画素回路PC2はデータ線DL1,DL2と重なっている。さらに、画素回路PC1,PC2のそれぞれについて、平面的にみて、薄膜トランジスタTFT2やキャパシタCSは発光素子LEに含まれる画素電極PEやその画素電極PE上にある発光部IR,IG,IB,IWのいずれかと重なっている。また、発光部IR,IG,IB,IWのうち透過領域TPの上下方向に隣接するものは横配線群に含まれるゲート線GL1,GL2と重なるよう配置され、透過領域TPの左右方向に隣接するものは縦配線群に含まれるデータ線DL1,DL2と重なるよう配置されている。
図4に示すように、第1の実施形態にかかるアレイ基板SBの上には、半導体層(図4では図示せず)と、第1絶縁層IN1と、第1の導電層(図4では図示せず)と、第2絶縁層IN2と、第2の導電層と、第3絶縁層IN3と、第3の導電層と、バンクBKが形成される有機絶縁層と、発光層OLと、共通電極CEの層と、封止膜SFとが順に積層されている。半導体層には、キャパシタCSの1つの電極や、薄膜トランジスタTFT1,TFT2のチャネルが形成されており、第1の導電層にはキャパシタCSのもう1つの電極や、ゲート線GL1,GL2、薄膜トランジスタTFT1,TFT2のゲートが形成されている。第2の導電層には、電源線PL、データ線DL1,DL2、また画素回路PC1,PC2内の配線が形成されている。第3の導電層には、画素電極PEが形成されている。アレイ基板SBは例えばガラスなどの透明材料からなり、半導体層は例えばポリシリコンや酸化物半導体といった半導体材料からなる。第1から第3の導電層はパターニングされた金属の薄膜であり、共通電極CEは例えばITO、IZOといった透明導電膜である。第1から第3絶縁層IN1,IN2,IN3は、無機絶縁材料からなり、バンクBKや封止膜SFは有機絶縁材料からなる。なお、半導体層とアレイ基板SBとの間に、半導体膜の汚染を防ぐための下地膜が設けられてもよい。
バンクBKは、平面的にみて画素電極PEのうち周縁部を覆い、かつ第3絶縁層IN3上の領域のうち、画素電極PEの外縁から外側にある一定の幅の領域も覆っている。画素電極PEと発光層OLとは、画素電極PE上にバンクBKが形成されない領域(バンク開口)にて接しており、このバンク開口において共通電極CEと画素電極PEとの間に電流が流れる。したがって、このバンク開口が発光部IB,IG,IR,IWとなる。一方、図3、4に示すように透過領域TPには金属でできた導電膜、即ち配線や、薄膜トランジスタなどの各種回路が形成されておらず、発光層OLも設けられていない。これにより、透過領域TPはアレイ基板SBの上下からきた光を透過させる。なお、透過領域には共通電極CEが設けられなくてもよい。
図5は、画素回路PC1,PC2の等価回路を示す回路図である。発光素子LEは、アノードと、基準電位を供給する電源供給回路PW(図1参照)に電気的に接続されるカソードと、を有する。発光素子LEのアノードは画素電極PE(図4参照)に相当し、カソードは共通電極CEのうち発光部IR,IG,IB,IW上の領域に相当する。また薄膜トランジスタTFT2は、発光素子LEのアノードに電気的に接続されるソースと、電源線PLに電気的に接続されるドレインと、ゲートを有する。キャパシタCSは、電源線PLに電気的に接続される第1電極と、薄膜トランジスタTFT2のゲートに電気的に接続される第2電極とを有する。薄膜トランジスタTFT1は、ドレインと、薄膜トランジスタTFT2のゲートに電気的に接続されるソースと、ゲートとを有する。画素回路PC1に含まれる薄膜トランジスタTFT1のゲートはゲート線GL1に電気的に接続され、ドレインはデータ線DL1に電気的に接続される。一方、画素回路PC2に含まれる薄膜トランジスタTFT1のゲートはゲート線GL2に電気的に接続され、ドレインはデータ線DL2に電気的に接続される。なお、画素回路PCは図5に示すようなものと異なっていてもよい。また、ソースとドレインは電圧の高低に応じて定まるものであり、薄膜トランジスタTFT1,TFT2がp型である場合や、別の駆動方式が採られる場合にはソースとドレインとが反対であってもよい。またTFTを構成する半導体がLTPS(低温ポリシリコン)であったり、TAOS(酸化物半導体)であったり、LTPSを用いたTFTとTAOSを用いたTFTとが混在する構成であってもよい。
図3の画素回路PC1,PC2においても、薄膜トランジスタTFT1とゲート線GL1,GL2、データ線DL1,DL2との接続や、薄膜トランジスタTFT2と電源線PLとの接続、また画素回路PC1,PC2内の接続は同様である。
以下では図3に示される画素回路PC1についてさらに説明する。薄膜トランジスタTFT1のチャネルは半導体層にあり、ゲート線GL1の下側に隣接しかつデータ線DL1と重なる部分から図3の右側に延びている。またチャネルはゲート線GL1のうち下側に突出した部分と交差している。チャネルの左端はデータ線DL1に接続され、右端は第2の導電層の第1配線に接続されている。次に第1配線は右に延び、途中で下側に屈曲している。第1配線は、右に延びる区間のうち中間部で、薄膜トランジスタTFT2のゲートと一体化された第2配線に接続されている。キャパシタCSの第2電極は半導体層にあり、第1配線の下端に接続されている。第2電極はその接続される部分から右側に向けて、電源線PLの手前まで延びている。また、キャパシタCSの第1電極は第1の導電層にあり、第2電極に対向して第1配線の下端の右から電源線PLと重なる部分まで延びている。薄膜トランジスタTFT2は図3でみてキャパシタCSの上かつ第1配線の右側に設けられ、半導体層にあるチャネルは電源線PLと重なる部分から左側に延びている。チャネルは中間部で薄膜トランジスタTFT2のゲートに対向している。チャネルの右端は電源線PLに接続され、左端は第2の導電層にある第3配線に接続されている。第3配線は少し左に延び、コンタクトホールCHを介して画素電極PEに接続されている。
次に図3に示される画素回路PC2についてさらに説明する。薄膜トランジスタTFT1のチャネルは半導体層にあり、図3でみてゲート線GL2の上側に隣接しかつデータ線DL2と重なる部分から右側に延びている。またチャネルはデータ線DL1と交差し、さらにゲート線GL2の上側に突出した部分と交差している。チャネルの左端はデータ線DL2に接続され、右端は第2の導電層の第1配線に接続されている。次に第1配線は上に延び、途中で右側に屈曲している。第1配線は、上に延びる領域の中間部で、薄膜トランジスタTFT2のゲートと一体化された第2配線に接続されている。キャパシタCSの第2電極は半導体層にあり、第1配線の右端に接続されている。第2電極はその接続される部分から上側に向けて、画素回路PC1に含まれる薄膜トランジスタTFT1の手前まで延びている。また、キャパシタCSの第1電極は第1の導電層にあり、第2電極に対向して第1配線の下端の上から画素回路PC1に含まれる薄膜トランジスタTFT1の手前まで延び、さらに左に屈曲し電源線PLと重なるまで延びている。薄膜トランジスタTFT2はキャパシタCSの左かつ第1配線の上側に設けられ、半導体層にあるチャネルは電源線PLと重なる部分から右側に延び、さらにキャパシタCSの手前で下向きに延びている。チャネルは下向きに延びる部分の中間部で薄膜トランジスタTFT2のゲートに対向している。チャネルの左端は電源線PLに接続され、下端は第2の導電層にある第3配線に接続されている。第3配線はチャネルと接続する位置から少し下に延び、コンタクトホールCHを介して画素電極PEに接続されている。
透過領域TPが、1つの方向(例えば縦方向)で見て発光領域を含む2つの画素領域の間に設けられ、それに交差する方向(例えば横方向)では、透過領域TPの間には発光領域が設けられず、配線しか設けられていない構造では次のような課題が生ずる。この構造では、実質的に透過領域TPが交差する方向(例えば横方向)に延びて配置される。即ち、透過領域TP該交差する方向(例えば横方向)に延びるスリットを構成する。すると、そのスリットが回析格子として機能し、視野角特性が悪化する現象や反射された外光に色が付くといった現象が発生し、画質を大幅に劣化させる懸念が生ずる。一方、本実施形態にかかる有機EL表示装置では、発光部の配置により、透過領域TPの上下左右が発光部により囲まれる。すると、透過領域TPはスリットを構成することがない。したがって、視野角特性が悪化する現象や反射された外光に色が付くといった現象の発生を抑えることができる。
ここで、発光部IR,IG,IB,IWの配置は図2の例と異なっていてもよい。透過領域TPが縦方向(第1方向)でみて複数の発光部のうちいずれかの少なくとも一部に挟まれ、また透過領域TPが横方向(第1方向に交差する第2方向)でみて複数の発光部のうちいずれかの少なくとも一部に挟まれていればよい。さらに、配線領域XW,YWのうち幅の広い方に重なるように緑の発光部IGと白の発光部IWとが配置され、幅の狭い方に重なるように赤の発光部IRと青の発光部IBとが配置されてよい。図2においては、配線領域XWの幅が配線領域YWの幅よりも広く形成されている。ここでは配線領域XWの幅が縦配線群の幅(図3でみて電源線PLの左端からデータ線DL1の右端までの幅)であり、配線領域YWの幅が横配線群の幅(図3でみてゲート線GL1の下端からゲート線GL2の上端までの幅)であるとする。このようにすると、人の眼への影響が大きい色(視認性が高い色)、高輝度発光に対して支配的な色である発光部IG,IWを大きくし、人の眼への影響が小さい色(視認性が低い色)の発光部IR,IBを小さくしても透過領域TPをできるだけ大きくすることができ、人の眼に認知される画質を維持しつつ透過領域TPを確保することが容易になる。さらに、配線領域XW,YWのうち幅の広い方に重なるように青の発光部IBが配置されてもよい。視認性が低い青色の発光部IBを幅の広い配線領域に配置することで、視認性が低い色の発光部の面積を大きくでき、視認性が低い色の輝度向上が図れる。配線領域XW,YWのうち幅の狭い方に重なるように発光部IGやIWが配置されてもよい。幅の狭い配線領域に配置し発光部の面積が小さくなっても、視認性が高い色なので画質劣化や高輝度発光の妨げにはほとんど影響がないからである。
なお、透過領域TPの断面構造が図4の例と異なっていてもよい。図6は、アレイ基板SBの他の一例を示す断面図である。図6は、図4の例に対して、第1絶縁層IN1、第2絶縁層IN2、第3絶縁層IN3が透過領域TPを避けるように設けられている点が異なる。図6の例では、透過領域TP内の第1絶縁層IN1、第2絶縁層IN2、第3絶縁層IN3が除去されたことにより凹部が形成されている。平面的にみて透過領域TPに重なる凹部に、平坦化膜として機能する封止膜SFが充填されている。これにより、透過領域における光の透過率をさらに向上させることができる。
また、発光部IR,IG,IB,IWが、凹部の側面にも設けられてよい。即ち凹部の側面に、画素電極PEと発光層OLと共通電極CEとが配置されてもよい。図7は、アレイ基板SBの他の一例を示す断面図である。図7の例では、画素電極PEは第3絶縁層IN3の上面から第1から第3絶縁層IN1,IN2,IN3の側面を経て該凹部の底面上へと延びる領域に設けられており、画素電極PEの端部を覆うように該凹部の底面にも位置するバンクBKが設けられている。また、発光層OLも画素電極PEを覆い、かつ端部を除く画素電極PEに接するように設けられており、画素電極PEのうちバンクBKに覆われていない部分が発光部IR,IG,IB,IWとなる。これにより、発光部IR,IG,IB,IWを大きくすることができ、表示輝度が向上する。
図8は、アレイ基板SBの他の一例を示す平面図であり、図9は図8に示すアレイ基板SB上の画素回路PC1,PC2のIX−IX切断線における断面図である。図8および図9に示す例は、図6に示す例に対して、透過領域TPの上方にマイクロレンズLMが設けられている点が主に異なる。図8および図9の例では、平面的にみて透過領域TPの中央部とマイクロレンズLMの中央部とが重なるように設けられており、マイクロレンズLMは発光部IR,IG,IB,IWと重ならないように設けられている。図9の矢印は上方から入射する外光が進む経路を示す。図9からわかるように、マイクロレンズLMにより、透過領域TPより広い領域に入射する光を透過させ、マイクロレンズLMが無い場合より透過率を向上させることができる。ここで、マイクロレンズLMはSiNにより形成されてもよいし、封止膜SFと一体的に形成されてもよい。
図10は、アレイ基板SBの他の一例を示す断面図である。図10に示す例は、図9に示す例に対して、封止膜SFが窪みを有し、その窪みにマイクロレンズLMが埋め込まれている点、また透過領域TP内かつアレイ基板SBと封止膜SFとの間にもう1つのマイクロレンズLM2が設けられている点が異なる。図10に示す形状であっても、透過領域TPより広い領域に入射する光を透過させ、マイクロレンズLM,LM2が無い場合より透過率を向上させることができる。
さらに、図7の例にマイクロレンズLMを組み合わせてもよい。図11は、アレイ基板SBの他の一例を示す断面図である。図11の例では、封止膜SFが窪みを有し、その窪みにマイクロレンズLMが埋め込まれている点が主に図7の例と異なる。図11の例では、透過領域TPの全面にバンクBKが設けられている。これにより、図4の例に比べ、透過領域TPの透過率を向上させつつ、発光部IR,IG,IB,IWの輝度も向上させることができる。
図12は発光部IR,IG,IBと透過領域TPとの配置の他の一例を示す図である。図12は、白の発光部IWは存在せず、光の3原色によりフルカラーの画素PXが表現される有機EL表示装置の例を示す。図12の例では、透過領域TPのそれぞれの左右に隣接して1つの緑の発光部IGが配置され、その透過領域TPのそれぞれの上下には、1つの青の発光部IBと、1つの赤の発光部IRとが隣接する。ここで、1つの青の発光部IBと、1つの赤の発光部IRとの組合せを横発光群とよぶ。図12の左右方向で見て、透過領域TPのそれぞれは2つの緑の発光部IGにより挟まれ、図12の上下方向で見て、透過領域TPのそれぞれは2つの横発光群により挟まれる。配線領域XWと配線領域YWとが交差する箇所を交差部とする。上下に隣り合う交差部の間には、緑の発光部IGが配線領域XWに重なるように設けられている。左右に隣り合う交差部の間には、左から順に青の発光部IBと赤の発光部IRとが設けられており、発光部IB,IRは平面的にみて配線領域XWに重なっている。
画素PXは、交差部ごとに設けられる。図12でみて、画素PXは、交差部の上に隣接する1つの緑の発光部IGと、交差部の左に隣接する1つの赤の発光部IRと、交差部の右に隣接する1つの青の発光部IBとを含む。画素回路PCについては説明を省略するが、発光部IR,IG,IBが薄膜トランジスタTFT2、キャパシタCSと重なり、発光部IR,IG,IBがデータ線DL1,2またはゲート線GL1,2に重なる点は図2の例と同様である。ここで緑青赤の各発光部の位置は本実施形態に限るものではく、必要に応じて適時入れ替えることができる。例えば、幅が広い配線領域に視認性が高い色の発光部IWを配置してもよいし、幅が広い配線領域に視認性が低い色の発光部IBや発光部IRを配置してもよい。
図13は、発光部IB,IG,IR,IWと透過領域TPとの配置の他の一例を示す図である。本図の例では、図2の例と異なり、上下または左右に隣り合う2つの交差部の間には、発光部IR,IG,IB,IWのうち2つが配置されている。その2つの交差部のうち一方に発光部IR,IG,IB,IWのうち1つが隣接し、他方に発光部IR,IG,IB,IWのうち他の1つが隣接する。また、画素PXは、交差部ごとに設けられており、画素PXは、交差部の上に隣接する発光部IBと、交差部の下に隣接する発光部IRと、交差部の左に隣接する発光部IWと、交差部の右に隣接する発光部IGとを含む。画素回路PCについては説明を省略するが、発光部IR,IG,IB,IWが薄膜トランジスタTFT2、キャパシタCSと重なり、発光部IR,IG,IB,IWがデータ線DL1,2またはゲート線GL1,2に重なる点は図2の例と同様である。
[第2の実施形態]
以下では本発明の第2の実施形態にかかる有機EL表示装置について、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図14は、第2の実施形態にかかる有機EL表示装置における発光部IR,IG,IB,IWと透過領域TPとの配置の一例を示す図である。アレイ基板SB上には図14の縦方向に延びる複数の配線領域XWと、図14の横方向に延びる複数の配線領域YWとが設けられている。配線領域XWのそれぞれにはデータ線DL1(図15参照)と電源線PLとが配置される。配線領域YWのそれぞれにはゲート線GL1(図15参照)が配置される。また、単位画素のそれぞれは、配線領域XWと配線領域YWとが交差する交差部に対応して設けられている。また、フルカラーを表示する画素PXは2行2列の単位画素により構成されている。画素PXにおいて、右上、左上、右下、左下の単位画素は、それぞれ発光部IR、発光部IG、発光部IW、発光部IBに対応する。
平面的にみて、発光部IR,IG,IB,IWのそれぞれは、透過領域TPの上下方向のうち一方の側(上側)から左右方向のうち一方の側(左側)へ連続的に延び、発光部IR,IG,IB,IWのそれぞれの形状はL字型である。また発光部IR,IG,IB,IWのそれぞれは、透過領域TPの上側および左側に隣接するように配置されている。発光部IR,IG,IB,IWのそれぞれは、平面的にみてそれぞれ配線領域XWおよび配線領域YWと重なっている。
図15は、図14に示す有機EL表示装置のアレイ基板SBの一例を示す平面図である。図16は、図15に示すアレイ基板SBのXVI−XVI切断線における断面図である。図15,16はそれぞれ第1の実施形態における図3,4に対応する。アレイ基板SBの表示領域内には、図15の横方向に並び縦方向に延びる複数のデータ線DL1と複数の電源線PLとが配置され、さらに図15の縦方向に並び横方向に延びる複数のゲート線GL1が配置される。ここで、図15における配線領域XWのそれぞれには、データ線DL1のうち1つと、電源線PLのうち1つとからなる1つの縦配線群が配置される。縦配線群では、データ線DL1、電源線PLが右から順に隣接するように並んでいる。また、図15における配線領域YWのそれぞれには、ゲート線GL1のうち1つと横方向に延びる1本の配線とを含む1つの横配線群が配置される。
また、上下方向について、1つの透過領域TPの両側(上下)に隣接して2つの画素回路PC1が配置されている。本実施形態では、1つの透過領域TPにつき1つの画素回路PC1が設けられている。画素回路PC1の詳細については図4に示されるものと同様である。平面的にみて、画素回路PC1に含まれる薄膜トランジスタTFT2やキャパシタCSは、発光部IR,IG,IB,IWや、それを構成する画素電極PEと重なっている。
また、図16については、図6に示される構造に対し、データ線DL2が存在しない点が主に異なっている。この違いは、画素回路PC2が存在しない点に起因する。
発光部IR,IG,IB,IWの形状は、図14に示されるものには限られない。図17は、発光部IR,IG,IB,IWと透過領域TPとの配置の他の一例を示す図である。図17の例では、発光部IR,IG,IB,IWのそれぞれは交差部から上下方向に延び、また交差部から左右方向のうち一方へ延びている。発光部IR,IG,IB,IWの形状は、T字状である。見方を変えると、発光部IR,IG,IB,IWのそれぞれに重なる交差部の左上、右上、左下、右下に位置し、上下方向および左右方向に互いに隣り合う4つの透過領域TPについて、その発光部は、上下方向に隣り合う一対の透過領域TP(右上、右下の透過領域TP)の間から、左右方向に隣り合う二対の透過領域TPの間に連続的に延びている。また、左右方向が、T字の上下方向になるように発光部IR,IG,IB,IWが配置されており、さらにT字の上下の向きは発光部IR,IG,IB,IWの位置によらず同じ(右向き)である。
図18は、発光部IR,IG,IB,IWと透過領域TPとの配置の他の一例を示す図である。図18の例は、発光部IR,IG,IB,IWの形状がT字状であり、発光部IR,IG,IB,IWのそれぞれが交差部から上下方向に延びる部分を有する点は図17の例と同じである。一方、図18の例では、ある行に位置する発光部IR,IG,IB,IWのそれぞれは交差部から左右方向のうち一方(例えば右)へ延びているが、その次の行に位置する発光部IR,IG,IB,IWのそれぞれは交差部から左右方向のうち他方(例えば左)へ延びている。言い換えると、左右方向が、T字の上下方向になるように発光部IR,IG,IB,IWが配置されており、さらにT字の上下の向きは交互に反対になるように(右向きの行と左向きの行とが交互に表れる)配列されている。
[第3の実施形態]
以下では本発明の第3の実施形態にかかる有機EL表示装置について、第2の実施形態との相違点を中心に説明する。
図19は、第3の実施形態にかかる有機EL表示装置における発光部IR,IG,IB,IWと透過領域TPとの配置の一例を示す図である。単位画素のそれぞれが、配線領域XWと配線領域YWとが交差する交差部に相当するように設けられ、フルカラーを表示する画素PXは2行2列の単位画素により構成されている点は第2の実施形態と同様である。一方、図19の例は、発光部IR,IG,IB,IWの形状が十字である点が図14,17,18の例と主に異なる。図19の例では、発光部IR,IG,IB,IWのそれぞれは、その発光部の左上、右上、左下、右下に存在し、上下方向および左右方向に互いに隣り合う4つの透過領域TPからみて中央に位置する。また、発光部IR,IG,IB,IWのそれぞれは、交差部から上下左右に延びている。見方を変えると、発光部IR,IG,IB,IWのそれぞれは、上下方向に隣り合う二対の透過領域TPの間にそれぞれ延びる第1部分と、左右方向に隣り合う二対の透過領域TPの間にそれぞれ延びる第2部分と、を有し、第1部分と第2部分とはそれぞれの中央で連続的に接続されている。ここで発光部IWを省略して発光部IR,IG,IBの3色で画素を構成し、発光部IWを除いた領域に他の色の発光領域を拡張してもよい。
図20は、図19に示す有機EL表示装置のアレイ基板SBの一例を示す平面図である。図20の例では、発光部IR,IG,IB,IWの形状にあわせて画素電極PEの形状が十字型になっている点が図15の例と主に異なる。図19の例では、発光部IR,IG,IB,IWのそれぞれはデータ線DL1とゲート線GL1とに重なっているが、その発光部IR,IG,IB,IWの輝度を制御する画素回路PC1へは、重なっているデータ線DL1の左に位置するデータ線DL1から映像信号が供給されている。透過領域TPの上にある画素回路PC1と画素電極PEとを接続するコンタクトホールCHが、その画素回路PC1に接続されているデータ線DL1より隣のデータ線DL1に近い位置にあるからである。データ線DL1からそのデータ線DL1に重なっている画素回路PC1に映像信号が供給されるようにコンタクトホールCHが配置されてもよい。
図21は、発光部IR,IG,IB,IWと透過領域TPとの配置の他の一例を示す図である。図21の例は、発光部IR,IG,IB,IWが、角のとれた四角形の形状である点が図19の例と異なる。この四角形の対角線は交差部から上下方向と左右方向に延び、配線領域XWと配線領域YWに重なっている。透過領域TPの形状は、発光部IR,IG,IB,IWを避けるため、対角線が上下方向と左右方向に延びる四角形となっている。見方を変えると、発光部IR,IG,IB,IWのそれぞれは、上下方向に隣り合う二対の透過領域TPの間を左右方向にそれぞれ延びる第1部分と、左右方向に隣り合う二対の透過領域TPの間を上下方向にそれぞれ延びる第2部分と、第1部分と第2部分とを接続する第3部分を有する。第3部分は、第1部分から上下方向の両側に延び、第2部分から左右方向の両側に延びている。このようにすると、図19の例に比べ発光部IR,IG,IB,IWの面積が大きくなり、発光輝度を高くすることができる。
上記で説明した第1の実施形態から第3の実施形態の各構造において、マトリクス状に配置された透過領域TPを含む複数の画素PXの周囲に、画素PXとは異なる発光に寄与しない画素、所謂ダミー画素を配置しても良い。該ダミー画素は画素PXと同じ構造でもよいし、画素PX異なる構造にしてもよい。例えば、ダミー画素を囲う配線群と重なる位置には発光部が配置されていなくてもよいし、透過領域の形状や大きさが画素PXと異なってもよい。
GL,GL1,GL2 ゲート線、PC,PC1,PC2 画素回路、PL 電源線、PW 電源供給回路、DL,DL1,DL2 データ線、XDV,YDV 駆動回路、IB,IG,IR,IW 発光部、TP 透過領域、XW,YW 配線領域、BK バンク、CE 共通電極、CS キャパシタ、CH コンタクトホール、IN1 第1絶縁層、IN2 第2絶縁層、IN3 第3絶縁層、LE 発光素子、LM,LM2 マイクロレンズ、OL 発光層、PE 画素電極、PX 画素、SB アレイ基板、SF 封止膜、TFT1,TFT2 薄膜トランジスタ。

Claims (32)

  1. 第1方向及び前記第1方向に交差する第2方向にそれぞれ並ぶ複数の透過領域を有する基板と、
    前記基板に配置された前記第1方向にそれぞれ延びる複数の第1配線と、
    前記基板に配置された前記第2方向にそれぞれ延びる複数の第2配線と、
    前記基板に配置された複数の発光部と、
    を有し、
    前記複数の透過領域の各々は、前記複数の第1配線及び前記複数の第2配線に囲まれており、
    前記複数の発光部の一つの少なくとも一部が、前記透過領域と隣接し、前記第1配線と重畳する領域に配置され、
    前記複数の発光部の他の一つの少なくとも一部が、前記透過領域と隣接し、前記第2配線と重畳する領域に配置され
    前記複数の発光部は、発光色が青の青発光部を含み、
    前記透過領域の各々は、前記第1配線を含む第1配線群及び前記第2配線を含む第2配線群と隣接し、
    前記第1配線群と前記第2配線群のうち幅が広い方の配線群と、平面的に見て前記青発光部が重なっている、
    ことを特徴とする表示装置。
  2. 請求項1に記載された表示装置において、
    それぞれの前記透過領域の、前記第1方向の両側及び前記第2方向の両側に、それぞれ、少なくとも1つの前記発光部が位置することを特徴とする表示装置。
  3. 請求項1に記載された表示装置において、
    それぞれの前記透過領域の、前記第1方向及び前記第2方向のうち一方の両側の各々には、1つの前記発光部が配置され、
    それぞれの前記透過領域の、前記第1方向及び前記第2方向のうち他方の両側の各々に、2つの前記発光部が配置されることを特徴とする表示装置。
  4. 請求項1に記載された表示装置において、
    それぞれの前記発光部は、いずれかの前記透過領域の、前記第1方向の一方側から前記第2方向の一方側に連続に延びて、L字状に設けられていることを特徴とする表示装置。
  5. 請求項1に記載された表示装置において、
    それぞれの前記発光部は、前記第1方向及び前記第2方向に相互に隣り合う4つの前記透過領域のなかで、前記第1方向及び前記第2方向のうち一方の方向に隣り合う一対の前記透過領域の間から、前記第1方向及び前記第2方向のうち他方の方向に隣り合う二対の前記透過領域の間にそれぞれ連続的に延びて、T字状に設けられていることを特徴とする表示装置。
  6. 請求項5に記載された表示装置において、
    それぞれの前記発光部は、前記第1方向及び前記第2方向のうち前記他方の方向が、前記T字の上下の向きになるように配置され、
    前記複数の発光部は、前記T字の上下の向きが同じになるように配列されていることを特徴とする表示装置。
  7. 請求項5に記載された表示装置において、
    それぞれの前記発光部は、前記第1方向及び前記第2方向の前記他方の方向が、前記T字の上下の向きになるように配置され、
    前記第1方向及び前記第2方向のうち前記一方の方向に並ぶ前記発光部は、前記T字の上下の向きが交互に反対になるように配列されていることを特徴とする表示装置。
  8. 請求項1に記載された表示装置において、
    それぞれの前記発光部は、前記第1方向及び前記第2方向に相互に隣り合う4つの前記透過領域の中央に位置し、前記第1方向に隣り合う二対の前記透過領域の間にそれぞれ延びる第1部分と、前記第2方向に隣り合う二対の前記透過領域の間にそれぞれ延びる第2部分と、を連続的に有することを特徴とする表示装置。
  9. 請求項8に記載された表示装置において、
    それぞれの前記発光部は、第3部分をさらに有し、
    前記第3部分は、前記第1部分から前記第1方向の両側に延びるとともに、前記第2部分から前記第2方向の両側に延びて、前記第1部分及び前記第2部分を接続することを特徴とする表示装置。
  10. 請求項1から9のいずれか1項に記載された表示装置において、
    前記複数の発光部の下に前記複数の透過領域を避けるように設けられた層間膜と、
    前記複数の透過領域に設けられた光透過性の平坦化膜と、
    をさらに有することを特徴とする表示装置。
  11. 請求項10に記載された表示装置において、
    前記層間膜は、前記平坦化膜に対向する側面を有し、
    それぞれの前記発光部は、前記側面に至るように設けられていることを特徴とする表示装置。
  12. 請求項1から11のいずれか一項に記載された表示装置において、
    前記複数の透過領域のそれぞれの上方に配置されたマイクロレンズをさらに有することを特徴とする表示装置。
  13. 請求項12に記載された表示装置において、
    前記複数の発光部及び前記複数の透過領域を覆う封止膜をさらに有し、
    前記マイクロレンズは、前記封止膜の上に設けられることを特徴とする表示装置。
  14. 請求項1から13のいずれか1項に記載された表示装置において、
    前記複数の発光部は、それぞれの前記透過領域に対して、前記第1方向の隣でいずれかの前記第2配線と重なり、前記第2方向の隣でいずれかの前記第1配線と重なるように配列されていることを特徴とする表示装置。
  15. 請求項14に記載された表示装置において、
    前記複数の発光部は、発光色が緑の複数の緑発光部と、発光色が白の複数の白発光部と、発光色が青の複数の青発光部と、を含み、
    前記複数の第1配線及び前記複数の第2配線のうち一方の配線群が、最も幅の広い配線群を含み、前記複数の緑発光部及び前記複数の白発光部と重なるように設けられていることを特徴とする表示装置。
  16. 請求項15に記載された表示装置において、
    前記複数の第1配線及び前記複数の第2配線のうち他方の配線群が、前記複数の青発光部と重なるように設けられていることを特徴とする表示装置。
  17. 第1方向及び前記第1方向に交差する第2方向にそれぞれ並ぶ複数の透過領域を有する基板と、
    前記基板に配置された前記第1方向にそれぞれ延びる複数の第1配線と、
    前記基板に配置された前記第2方向にそれぞれ延びる複数の第2配線と、
    前記基板に配置された複数の発光部と、
    を有し、
    前記複数の透過領域の各々は、前記複数の第1配線及び前記複数の第2配線に囲まれており、
    前記複数の発光部の一つの少なくとも一部が、前記透過領域と隣接し、前記第1配線と重畳する領域に配置され、
    前記複数の発光部の他の一つの少なくとも一部が、前記透過領域と隣接し、前記第2配線と重畳する領域に配置され、
    前記複数の発光部は、発光色が青の青発光部を含み、
    前記透過領域の各々は、前記第1配線を含む第1配線群及び前記第2配線を含む第2配線群と隣接し、
    前記第1配線群と前記第2配線群のうち幅が狭い方の配線群と、平面的に見て前記青発光部が重なっている、
    ことを特徴とする表示装置。
  18. 請求項17に記載された表示装置において、
    それぞれの前記透過領域の、前記第1方向の両側及び前記第2方向の両側に、それぞれ、少なくとも1つの前記発光部が位置することを特徴とする表示装置。
  19. 請求項17に記載された表示装置において、
    それぞれの前記透過領域の、前記第1方向及び前記第2方向のうち一方の両側の各々には、1つの前記発光部が配置され、
    それぞれの前記透過領域の、前記第1方向及び前記第2方向のうち他方の両側の各々に、2つの前記発光部が配置されることを特徴とする表示装置。
  20. 請求項17に記載された表示装置において、
    それぞれの前記発光部は、いずれかの前記透過領域の、前記第1方向の一方側から前記第2方向の一方側に連続に延びて、L字状に設けられていることを特徴とする表示装置。
  21. 請求項17に記載された表示装置において、
    それぞれの前記発光部は、前記第1方向及び前記第2方向に相互に隣り合う4つの前記透過領域のなかで、前記第1方向及び前記第2方向のうち一方の方向に隣り合う一対の前記透過領域の間から、前記第1方向及び前記第2方向のうち他方の方向に隣り合う二対の前記透過領域の間にそれぞれ連続的に延びて、T字状に設けられていることを特徴とする表示装置。
  22. 請求項21に記載された表示装置において、
    それぞれの前記発光部は、前記第1方向及び前記第2方向のうち前記他方の方向が、前記T字の上下の向きになるように配置され、
    前記複数の発光部は、前記T字の上下の向きが同じになるように配列されていることを特徴とする表示装置。
  23. 請求項21に記載された表示装置において、
    それぞれの前記発光部は、前記第1方向及び前記第2方向の前記他方の方向が、前記T字の上下の向きになるように配置され、
    前記第1方向及び前記第2方向のうち前記一方の方向に並ぶ前記発光部は、前記T字の上下の向きが交互に反対になるように配列されていることを特徴とする表示装置。
  24. 請求項17に記載された表示装置において、
    それぞれの前記発光部は、前記第1方向及び前記第2方向に相互に隣り合う4つの前記透過領域の中央に位置し、前記第1方向に隣り合う二対の前記透過領域の間にそれぞれ延びる第1部分と、前記第2方向に隣り合う二対の前記透過領域の間にそれぞれ延びる第2部分と、を連続的に有することを特徴とする表示装置。
  25. 請求項24に記載された表示装置において、
    それぞれの前記発光部は、第3部分をさらに有し、
    前記第3部分は、前記第1部分から前記第1方向の両側に延びるとともに、前記第2部分から前記第2方向の両側に延びて、前記第1部分及び前記第2部分を接続することを特徴とする表示装置。
  26. 請求項17から25のいずれか1項に記載された表示装置において、
    前記複数の発光部の下に前記複数の透過領域を避けるように設けられた層間膜と、
    前記複数の透過領域に設けられた光透過性の平坦化膜と、
    をさらに有することを特徴とする表示装置。
  27. 請求項26に記載された表示装置において、
    前記層間膜は、前記平坦化膜に対向する側面を有し、
    それぞれの前記発光部は、前記側面に至るように設けられていることを特徴とする表示装置。
  28. 請求項17から27のいずれか一項に記載された表示装置において、
    前記複数の透過領域のそれぞれの上方に配置されたマイクロレンズをさらに有することを特徴とする表示装置。
  29. 請求項28に記載された表示装置において、
    前記複数の発光部及び前記複数の透過領域を覆う封止膜をさらに有し、
    前記マイクロレンズは、前記封止膜の上に設けられることを特徴とする表示装置。
  30. 請求項17から29のいずれか1項に記載された表示装置において、
    前記複数の発光部は、それぞれの前記透過領域に対して、前記第1方向の隣でいずれかの前記第2配線と重なり、前記第2方向の隣でいずれかの前記第1配線と重なるように配列されていることを特徴とする表示装置。
  31. 請求項30に記載された表示装置において、
    前記複数の発光部は、発光色が緑の複数の緑発光部と、発光色が白の複数の白発光部と、発光色が青の複数の青発光部と、を含み、
    前記複数の第1配線及び前記複数の第2配線のうち一方の配線群が、最も幅の広い配線群を含み、前記複数の緑発光部及び前記複数の白発光部と重なるように設けられていることを特徴とする表示装置。
  32. 請求項31に記載された表示装置において、
    前記複数の第1配線及び前記複数の第2配線のうち他方の配線群が、前記複数の青発光部と重なるように設けられていることを特徴とする表示装置。
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