JP6673207B2 - 表示装置および電子機器 - Google Patents
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- G09G3/2003—Display of colours
Description
1.第1の実施の形態(青色画素に対応するカラーフィルタの一部に開口を設けた例)
1−1.基本構成
1−2.製造方法
1−3.全体構成
2.第2の実施の形態(隣り合う2画素間でカラーフィルタの配色が異なる例)
3.変形例(マトリクス状に配置された画素の一部のカラーフィルタの膜厚を変化させた例)
図1は、本開示の第1の実施の形態に係る表示装置1の断面構成を表したものである。この表示装置1は、有機ELテレビジョン装置等として用いられるものであり、例えば、駆動基板11上には表示領域110が設けられている。表示領域110内には、色画素(副画素;請求項1における第1画素および第2画素に相当)として赤色画素5R,緑色画素5G,青色画素5Bを有する複数の画素5がマトリクス状に配置されており、各色画素5R,5G,5Bには対応する発光素子10がそれぞれ設けられている(例えば、図4参照)。
本実施の形態では、画素5を構成する色画素5R,5G,5Bのうち、例えば青色画素5B上に設けられた青色のカラーフィルタ(青色フィルタ42B)の一部(一領域)に開口42Aが設けられており、青色画素5Bは、青色に発光する領域と、例えばシアン色に発光する領域を含んでいる。各領域には互いに独立した画素電極14が設けられているため、青色画素5Bには、青色発光素子10Bおよびシアン色発光素子10Cの2つの発光素子が設けられ、実質、青色画素5BBおよびシアン色画素5BCの2つの色画素が設けられた構成を有する。発光素子10は、画素電極14と対向電極17との間に有機層16として、例えば、正孔供給層16A(正孔注入層16A1,正孔輸送層16A2),発光層16Bおよび電子供給層16C(電子注入層16C2,電子輸送層16C1)が積層された構成を有する。
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。
次いで、駆動基板11の全面に例えばITOよりなる透明導電膜を形成し、この透明導電膜をパターニングすることにより、画素電極14を赤色発光素子10R,緑色発光素子10G,青色発光素子10Bおよびシアン色発光素子10Cの各々ごとに形成する。その際、画素電極14を、平坦化絶縁膜(図示せず)のコンタクトホール(図示せず)を介して駆動トランジスタTr1(図5参照)のドレイン電極と導通させる。
続いて、画素電極14上および平坦化絶縁膜(図示せず)上に、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition;化学気相成長)法により、SiO2等の無機絶縁材料を成膜し、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることにより、下部隔壁15Aを形成する。
プラズマ処理を行ったのち、撥水化処理(撥液化処理)を行うことにより、特に上部隔壁15Bの上面および側面の濡れ性を低下させる。具体的には、大気圧下で4フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理(CF4プラズマ処理)を行い、その後、プラズマ処理のために加熱された駆動基板11を室温まで冷却することで、上部隔壁15Bの上面および側面を撥液化し、その濡れ性を低下させる。
撥水化処理を行ったのち、上部隔壁15Bに囲まれた領域内に、上述した材料よりなる正孔注入層16A1を形成する。この正孔注入層16A1は、スピンコート法や液滴吐出法等の塗布法により形成する。特に、上部隔壁15Bに囲まれた領域に正孔注入層16A1の形成材料を選択的に配する場合には、液滴吐出法であるインクジェット方式や、ノズルコート方式を用いることが好ましい。なお、正孔注入層16A1の膜厚を同一に形成する場合には、スリットコート方式等を用いて領域内に一括して塗布することで工程数を削減することができる。
正孔注入層16A1を形成したのち、正孔注入層16A1の上に、上述した高分子材料を含む正孔輸送層16A2を赤色発光素子10R,緑色発光素子10Gおよび青色発光素子10Bの各々ごとに形成する。この正孔輸送層16A2は、スピンコート法や液滴吐出法等の塗布法により形成する。特に、上部隔壁15Bに囲まれた領域に正孔輸送層16A2の形成材料を選択的に配する必要上、液滴吐出法であるインクジェット方式や、ノズルコート方式を用いることが好ましい。
赤色発光素子10R,緑色発光素子10Gの正孔輸送層16A2を形成したのち、赤色発光素子10Rの正孔輸送層16A2の上に上述したりん光性ドーパントを含有するりん光性ホスト材料よりなる赤色発光層16BRを形成する。また、緑色発光素子10Gの正孔輸送層16A2の上にりん光性ドーパントを含有するりん光性ホスト材料よりなる緑色発光層16BGを形成する。赤色発光層16BRおよび緑色発光層16BGは、スピンコート法や液滴吐出法等の塗布法により形成する。特に、上部隔壁15Bに囲まれた領域に赤色発光層16BRおよび緑色発光層16BGの形成材料を選択的に配する必要上、液滴吐出法であるインクジェット方式や、ノズルコート方式を用いることが好ましい。
赤色発光層16BRおよび緑色発光層16BGを形成したのち、青色発光素子10Bおよびシアン色発光素子10C用の正孔注入層16A1の上に、上述した低分子材料よりなる正孔輸送層16A2を形成する。正孔輸送層16A2は、スピンコート法や液滴吐出法等の塗布法により形成する。特に、上部隔壁15Bに囲まれた領域に正孔輸送層16A2の形成材料を選択的に配する必要上、液滴吐出法であるインクジェット方式や、ノズルコート方式を用いることが好ましい。
赤色発光素子10Rおよび緑色発光素子10Gの正孔輸送層16A2を形成する工程と、青色発光素子10Bおよびシアン色発光素子10Cの正孔輸送層16A2を形成する工程と、赤色発光層16BRおよび緑色発光層16BGを形成する工程とは、いずれの順番で行ってもよいが、少なくとも、形成する層を展開する下地が先に形成されており、加熱乾燥各工程の加熱工程を経ていることが好ましい。また、加熱工程時の温度が、前工程よりも少なくとも同等もしくは低い温度で行うように、塗布することが好ましい。例えば、赤色発光層16BRおよび緑色発光層16BGの加熱温度が、130℃であり、青色発光素子10Bおよびシアン色発光素子10C用の正孔輸送層16A2の加熱温度が同じ130℃である場合、赤色発光層16BRおよび緑色発光層16BGの塗布を行い、乾燥せずに、続けて、青色発光素子10Bおよびシアン色発光素子10C用の正孔輸送層16A2の塗布をしたのち、赤色発光層16BR,緑色発光層16BG,青色発光素子10Bおよびシアン色発光素子10C用の正孔輸送層16A2の乾燥、加熱工程を行ってもよい。
赤色発光層16BR、緑色発光層16BGと、青色発光素子10Bおよびシアン色発光素子10C用の正孔輸送層16A2とを形成したのち、蒸着法により、各発光素子10R,10G,10B,10C上に、上述した低分子材料よりなる青色発光層16BBを共通層として形成する。
青色発光層16BBを形成したのち、この青色発光層16BBの全面に、蒸着法により、上述した材料よりなる電子輸送層16C1,電子注入層16C2および対向電極17を形成する。
図4は、図1に示した表示装置1の全体構成を表したものである。上記のように、駆動基板11上には、赤色画素5R,緑色画素5G,青色画素5Bがそれぞれ設けられた複数の画素5がマトリクス状に配置された表示領域110が設けられており、その周縁に、映像表示用のドライバである信号線駆動回路120および走査線駆動回路130等が設けられている。なお、青色画素5Bは、青色画素5BBとシアン色画素5BCとからなり、それぞれ独立して駆動されるものとする。
図6は、本開示の第2の実施の形態に係る表示装置2の断面構成の一例を表したものである。この表示装置2は、第1の実施の形態と同様に、有機ELテレビジョン装置等として用いられるものであり、例えば、駆動基板11上には表示領域110が設けられている。表示領域110内には、例えば3つの色画素(副画素)から構成された複数の画素6がマトリクス状に配置されている。本実施の形態では、画素6は互いに配色が異なる2種類の画素(画素6M、画素6N)を有し、これら画素6Mおよび画素6Nは、表示領域110内にそれぞれ交互に配された、いわゆる市松状に配置されている。画素6Mおよび画素6Nにおける色画素の構成としては、画素6Mは、例えば、赤色画素6R,緑色画素6G,青色画素6Bから構成され、画素6Nは、例えば、赤色画素6R,黄色画素6Y,青色画素6Bから構成されている。即ち、本実施の形態における表示装置2は、配色の異なる2種類の画素6Mおよび画素6Nを組み合わせることによって、1画素3副画素の構成で、通常、1画素4副画素の構成で実現される4色表示が可能となる。
図10は、上記第1の実施の形態および第2の実施の形態に示した表示装置1,2のように、複数の画素がマトリクス状に配置された表示装置3の平面の一部を模式的に表したものである。なお、各画素に設けられている発光素子は、上記実施の形態と同様に、各色の発光素子上には対応する色のカラーフィルタが設けられているものする。この表示装置3では、マトリクス状に配置された画素の一部、例えば、図10に示したように行方向および列方向に3×3に配列された画素の1つ(画素X)にカラーフィルタを設けない、あるいはカラーフィルタの厚みが他の画素における厚みよりも薄くなるように設計されている。図11は、表示装置における単位面積当たりの輝度を、横軸を彩度(S),縦軸を明度(V)として表したものである。一般的な表示装置(A)と比較して、本変形例における表示装置3(B)では、単位面積当たりの輝度が向上することがわかる。
以下、上記第1,第2の実施の形態および変形例で説明した表示装置(表示装置1,2,3)の適用例について説明する。上記実施の形態の表示装置は、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、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラ等、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の表示装置に適用することが可能である。特に、大型のディスプレイに対してより効果を奏する。以下にその一例を示す。
図12Aおよび図12Bは、適用例1に係るタブレットパーソナルコンピュータの外観を表したものである。このタブレットパーソナルコンピュータは、例えば、表示部610および操作部630が配置された筐体620を有しており、表示部610に上記実施の形態等の表示装置1,2,3が搭載されている。
図13は、適用例2に係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、映像表示画面300が、上記実施の形態等の表示装置1,2,3に相当する。
図14Aおよび図14Bは、上記実施の形等の表示装置1,2,3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、その表示部420は、上記実施の形態等に係る表示装置1,2,3により構成されている。
図15は、上記実施の形態等の表示装置1,2,3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、その表示部530は、上記実施の形態等に係る表示装置1,2,3により構成されている。
図16は、上記実施の形態等の表示装置1,2,3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を有しており、その表示部640は、上記実施の形態等に係る表示装置1,2,3により構成されている。
(1)発光層をそれぞれ有する第1画素および第2画素と、前記第1画素および前記第2画素に対向配置されたカラーフィルタ層とを備え、前記カラーフィルタ層は、少なくとも前記第1画素に対向する位置に、光透過率が異なる複数の領域を有する表示装置。
(2)前記透過率の異なる複数の領域は、第1領域と、前記第1領域よりも透過率の低い第2領域とからなる、前記(1)に記載の表示装置。
(3)前記第1領域は、光透過性を有する透明樹脂材層を含んで構成されている、前記(2)に記載の表示装置。
(4)前記カラーフィルタ層における前記第1領域には開口が形成されている、前記(2)または(3)に記載の表示装置。
(5)前記第1領域に設けられたカラーフィルタ層の膜厚は、前記第2領域の膜厚よりも薄い、前記(2)乃至(4)のいずれか1つに記載の表示装置。
(6)前記第1画素は前記発光層としては第1発光層を、前記第2画素は前記発光層として第2発光層有し、前記第1発光層は、前記第1画素および前記第2画素の共通層として連続して設けられている、前記(1)乃至(5)のいずれか1つに記載の表示装置。
(7)前記第1画素は青色画素である、前記(1)乃至(6)のいずれか1つに記載の表示装置。
(8)複数の副画素をそれぞれ有する第1画素および第2画素と、前記第1画素および前記第2画素に対向配置され、前記副画素単位で配色された複数の色領域を有するカラーフィルタ層とを備え、前記第1画素に対向する前記色領域同士での配色構造の光透過率が、前記第2画素に対向する前記色領域同士での配色構造と、少なくとも1つの前記副画素同士において互いに異なっている表示装置。
(9)前記第1画素および前記第2画素を構成する副画素は、それぞれ赤色発光層、黄色発光層および青色発光層を有する、前記(8)に記載の表示装置。
(10)前記第1画素および前記第2画素を構成する副画素は、それぞれ黄色発光層および青色発光層を有する、前記(8)または(9)に記載の表示装置。
(11)前記第1画素および前記第2画素を構成する副画素は、それぞれ黄色発光層およびシアン色発光層を有する、前記(8)乃至(10)のいずれか1つに記載の表示装置。
(12)前記第1画素における前記色領域は赤色,緑色および青色からなり、前記第2画素における前記色領域は赤色,無色および青色からなる、前記(9)乃至(11)のいずれか1つに記載の表示装置。
(13)前記第1画素における前記色領域は透明,緑色および青色からなり、前記第2画素における前記色領域は赤色,無色および青色からなる、前記(10)乃至(12)のいずれか1つに記載の表示装置。
(14)前記第1画素における前記色領域は、無色,緑色および青色からなり、前記第2画素における前記色領域は赤色および無色からなる、前記(11)乃至(13)のいずれか1つに記載の表示装置。
(15)無色の前記色領域は光透過性を有する透明樹脂層を含んで構成されている、前記(12)乃至(14)のいずれか1つに記載の表示装置。
(16)無色の前記色領域には開口が構成されている、前記(12)乃至(15)のいずれか1つに記載の表示装置。
(17)表示装置を備え、前記表示装置は、発光層をそれぞれ有する第1画素および第2画素と、前記第2画素および前記第2画素に対向配置されたカラーフィルタ層とを備え、前記カラーフィルタ層は、少なくとも前記第1画素に対向する位置に、光透過率が異なる複数の領域を有する電子機器。
(18)表示装置を備え、前記表示装置は、複数の副画素をそれぞれ有する第1画素および第2画素と、前記第1画素および前記第2画素に対向配置され、前記副画素単位で配色された複数の色領域を有するカラーフィルタ層とを備え、前記第1画素に対向する前記色領域同士での配色構造の光透過率が、前記第2画素に対向する前記色領域同士での配色構造と、少なくとも1つの前記副画素同士において互いに異なっている電子機器。
Claims (8)
- 第1発光層を有すると共に、赤色(R)、緑色(G)、青色(R)のいずれかに対応する第1画素と、
第2発光層を有すると共に、赤色(R)、緑色(G)、青色(R)のうちの前記第1画素とは異なる色に対応する第2画素と、
前記第1画素および前記第2画素に対向配置され、前記第1画素に対して光透過率が互いに異なる第1領域および第2領域の2領域を有すると共に、前記第2画素に対しては1領域からなるカラーフィルタ層と
を備え、
前記第1画素は、前記カラーフィルタ層の前記第1領域および前記第2領域にそれぞれ対応する2つの副画素を有し、
前記第1領域は前記第2領域よりも光透過率が高く、
前記第2領域は、前記第1領域に隣接すると共に、前記第1画素に対応する赤色(R)、緑色(G)、青色(R)のいずれかの波長域の光を選択的に透過する
表示装置。 - 前記第1領域は、光透過性を有する透明樹脂材層を含んで構成されている、請求項1に記載の表示装置。
- 前記カラーフィルタ層における前記第1領域には開口が形成されている、請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1領域に設けられた前記カラーフィルタ層の膜厚は、前記第2領域の膜厚よりも薄い、請求項1または2に記載の表示装置。
- 前記第1発光層は、前記第1画素および前記第2画素の共通層として連続して設けられている、請求項1乃至4のいずれか1つに記載の表示装置。
- 並列配置された赤色画素、緑色画素および青色画素を有し、
前記第1画素は前記青色画素に対応し、前記第2画素は前記赤色画素および前記緑色画素の少なくとも一方に対応する、請求項1乃至5のいずれか1つに記載の表示装置。 - 前記隣接する2つの副画素の間にブラックマトリクスをさらに有し、
前記第1領域および前記第2領域は、前記ブラックマトリクス上に境界を有する、請求項1乃至6のいずれか1つに記載の表示装置。 - 表示装置を備え、
前記表示装置は、
第1発光層を有すると共に、赤色(R)、緑色(G)、青色(R)のいずれかに対応する第1画素と、
第2発光層を有すると共に、赤色(R)、緑色(G)、青色(R)のうちの前記第1画素とは異なる色に対応する第2画素と、
前記第1画素および前記第2画素に対向配置され、前記第1画素に対して光透過率が互いに異なる第1領域および第2領域の2領域を有すると共に、前記第2画素に対しては1領域からなるカラーフィルタ層と
を備え、
前記第1画素は、前記カラーフィルタ層の前記第1領域および前記第2領域にそれぞれ対応する2つの副画素を有し、
前記第1領域は前記第2領域よりも光透過率が高く、
前記第2領域は、前記第1領域に隣接すると共に、前記第1画素に対応する赤色(R)、緑色(G)、青色(R)のいずれかの波長域の光を選択的に透過する
電子機器。
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