JP6844283B2 - 電気光学装置、及び、電子機器 - Google Patents
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Description
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。
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3N列と称する。また、以下では、X軸方向及びY軸方向に交差する+Z方向(上方向)及び−Z方向(下方向)を「Z軸方向」と総称する。
なお、本実施形態において、+Y方向は「第1の方向」の一例であり、+X方向は「第2の方向」の一例である。
また、以下では、mを「1≦m≦Mを満たす自然数」とし、kを「1≦k≦3Nを満たす自然数」として、第m行第k列の画素Pxを、画素Px[m][k]と表現する場合がある。すなわち、本実施形態では、例えば、画素PxRを、画素PxR[m][3n-2]と表現することができ、画素PxGを、画素PxG[m][3n-1]と表現することができ、画素PxBを、画素PxB[m][3n]と表現することができる。
また、本実施形態では、X軸方向に隣り合う3つの画素PxR、PxG、及び、PxBを、画素ブロックBLと称することがある。すなわち、本実施形態では、表示部12において、M行×N列の画素ブロックBLがマトリクス状に配列されている場合を想定する。以下では、画素PxR[m][3n-2]、画素PxG[m][3n-1]、及び、画素PxB[m][3n]を含む画素ブロックBLを、画素ブロックBL[m][n]と称する場合がある。
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[3N]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81R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81G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81Bが重ねて配置される。このため、画素PxR、PxG、及び、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44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、画素電極31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ている。
保持容量44は、保持容量44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44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44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44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[k]に応じた輝度で発光することができる。
以下、図3及び図4を参照しつつ、本実施形態に係る表示部12の構成の一例を説明する。
具体的には、図3は、表示部12のうち、画素ブロックBL[m][n]と、画素ブロックBL[m][n]の+X側に隣り合う画素ブロックBL[m][n+1]と、画素ブロックBL[m][n]の−X側に隣り合う画素ブロックBL[m][n-1]と、画素ブロックBL[m][n]の−Y側に隣り合う画素ブロックBL[m+1][n]と、画素ブロックBL[m+1][n]の+X側に隣り合う画素ブロックBL[m+1][n+1]と、画素ブロックBL[m+1][n]の−X側に隣り合う画素ブロックBL[m+1][n-1]と、を示している。なお、上述のとおり、画素ブロックBL[m][n]は、画素PxR[m][3n-2]、画素PxG[m][3n-1]、及び、画素PxB[m][3n]を含み、画素ブロックBL[m][n+1]は、画素PxR[m][3n+1]、画素PxG[m][3n+2]、及び、画素PxB[m][3n+3]を含み、画素ブロックBL[m][n-1]は、画素PxR[m][3n-5]、画素PxG[m][3n-4]、及び、画素PxB[m][3n-3]を含む。
このため、本実施形態では、図3に示すように、画素ブロックBL[m][n]が有する発光領域H[m][n]は、画素ブロックBL[m][n]が有する2個のコンタクト7(7G、7B)、及び、画素ブロックBL[m][n+1]が有する1個のコンタクト7(7R)、により形成されるコンタクト領域C[m][n]と、画素ブロックBL[m][n-1]が有する2個のコンタクト7(7G、7B)、及び、画素ブロックBL[m][n]が有する1個のコンタクト7(7R)、により形成されるコンタクト領域C[m][n-1]と、の間に位置する。
保護基板9は、接着層90の+Z側に配置される透明な基板である。保護基板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。
具体的には、図4に示す例では、基板50上に、トランジスター42の半導体層、すなわち、トランジスター42のチャネル領域42c、ソース領域42s、及び、ドレイン領域42dが形成され、また、基板50とトランジスター42の半導体層とを覆うように、絶縁層L0が形成されている。
また、図4に示す例では、絶縁層L0上に、トランジスター42のゲート電極42gが形成され、絶縁層L0とゲート電極42gとを覆うように、絶縁層L1が形成されている。
また、図4に示す例では、絶縁層L1上に、導電性の材料からなる中継ノードT21及びT22が形成され、また、絶縁層L1と中継ノードT21及びT22とを覆うように、絶縁層L2が形成されている。このうち、中継ノードT21は、絶縁層L0及び絶縁層L1を貫通するコンタクトプラグW11を介して、ドレイン領域42dと電気的に接続され、また、中継ノードT22は、絶縁層L0及び絶縁層L1を貫通するコンタクトプラグW12を介して、ソース領域42sと電気的に接続されている。また、図4では図示省略するが、中継ノードT22は、給電線15に電気的に接続されている。
このうち、反射電極71は、反射率の高い導電性材料、例えば、アルミニウムや銀等を用いて形成される。反射電極71は、絶縁層L2を貫通するコンタクト7を介して、中継ノードT21に電気的に接続されている。
また、絶縁層72は、発光層30の発光素子3と反射電極71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。絶縁層72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。
なお、図4に図示された各種構成要素のうち、トランジスター42と、中継ノードT21及びT22と、コンタクトプラグW11、W12、及び、W21と、反射電極71とが、供給回路40に該当する。
発光層30は、絶縁層72上に形成された画素電極31と、絶縁層72及び画素電極31上に形成された絶縁膜34と、画素電極31及び絶縁膜34を覆うように形成された発光機能層32と、発光機能層32上に形成された共通電極33と、を有する。
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。
共通電極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の両方を有する導電性の構成要素である。共通電極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。換言すれば、絶縁膜34は、互いに隣り合う2個の発光素子3同士を区画する。
なお、本実施形態では、平面視した場合に、発光素子3が設けられる領域と、コンタクト7が設けられる領域とを、画素Pxと看做すこととする。
本実施形態では、一例として、画素PxRにおいては、610nmの波長の光の強度が強められ、画素PxGにおいては、540nmの波長の光の強度が強められ、画素PxBにおいては、470nmの波長の光の強度が強められるように、画素Px毎に絶縁層72の膜厚が設定される。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。
図4に示すように、カラーフィルター81R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上に形成されている。カラーフィルター81G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上に形成されている。カラーフィルター81B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上に形成されている。また、本実施形態において、凸部82は、コンタクト7の+Z側において、平面視してコンタクト7を覆うように、上側封止層63上に形成されている。
なお、カラーフィルター81R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81G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81Bは、青色の色材を含む感光性樹脂材料から形成される。また、凸部82は、色材を含まない透明な感光性樹脂材料、例えば、アクリル系樹脂を用いて形成される。凸部82として採用される感光性樹脂材料は、カラーフィルター81R、81G、及び、81Bの主材料と同一の材料であってもよい。
一般的に、画素PxR、PxG、及び、PxBを含む画素ブロックBLは、当該画素ブロックBLに設けられた発光素子3R、3G、及び、3Bから出射される3色の光を用いて、任意の色を表示する。すなわち、画素ブロックBLに設けられた発光素子3R、3G、及び、3Bを含む発光領域Hにより、1つの表示単位が形成される。よって、1つの表示単位である発光領域Hの外周よりも内側には、非発光の領域であるコンタクト領域Cが設けられないことが好ましい。
これに対して、本実施形態では、コンタクト領域Cが、発光領域Hの外周よりも外側に設けられるため、コンタクト領域Cが、発光領域Hの外周よりも内側に設けられる場合と比較して、電気光学装置1の表示品質を高くすることが可能となる。
また、この場合、「第1の画素ブロック」である画素ブロックBL[m][n]に設けられた3個の画素Pxのうち、画素PxG[m][3n-1]が「第1の画素」に相当し、画素PxR[m][3n-2]が「第2の画素」に相当し、画素PxB[m][3n]が「第3の画素」相当し、「第2の画素ブロック」である画素ブロックBL[m][n+1]に設けられた3個の画素Pxのうち、画素PxR[m][3n+1]が「第4の画素」に相当する。
そして、「第1の画素」である画素PxG[m][3n-1]が備える発光素子3G、コンタクト7G、及び、供給回路40が、それぞれ、「第1の発光素子」、「第1のコンタクト」、「第1の供給回路」に相当し、「第2の画素」である画素PxR[m][3n-2]が備える発光素子3R、コンタクト7R、及び、供給回路40が、それぞれ、「第2の発光素子」、「第2のコンタクト」、「第2の供給回路」に相当し、「第3の画素」である画素PxB[m][3n]が備える発光素子3B、コンタクト7B、及び、供給回路40が、それぞれ、「第3の発光素子」、「第3のコンタクト」、「第3の供給回路」に相当し、「第4の画素」である画素PxR[m][3n+1]が備える発光素子3R、コンタクト7R、及び、供給回路40が、それぞれ、「第4の発光素子」、「第4のコンタクト」、「第4の供給回路」に相当する。
また、「第1の画素」である画素PxG[m][3n-1]が備える、画素電極31、トランジスター42、及び、反射電極71が、それぞれ、「第1の画素電極」、「第1のトランジスター」、「第1の反射電極」に相当し、「第2の画素」である画素PxR[m][3n-2]が備える、画素電極31、トランジスター42、及び、反射電極71が、それぞれ、「第2の画素電極」、「第2のトランジスター」、「第2の反射電極」に相当する。
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。
上述した実施形態では、画素回路100は、トランジスター41及び42を備えるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、画素回路100は、トランジスター41及び42以外のトランジスターを備えていてもよい。
図5は、本変形例に係る画素Pxが備える画素回路100Aの構成の一例を示す等価回路図である。この図に示すように、画素回路100Aは、供給回路40の代わりに供給回路40Aを備える点を除き、図2に示す画素回路100と同様の構成を有する。供給回路40Aは、トランジスター45を備える点を除き、図2に示す供給回路40と同様の構成を有する。トランジスター45は、ソースまたはドレインの一方が、コンタクト7を介して画素電極31に電気的に接続され、ソースまたはドレインの他方が、トランジスター42のソースまたはドレインの一方に電気的に接続されている。また、第m行の画素Pxが有するトランジスター45のゲートには、駆動回路11から発光制御信号Gel[m]が供給される。これにより、駆動回路11は、発光制御信号Gel[m]を用いてトランジスター45のオンオフを制御する。
なお、画素Pxが、図5に示す画素回路100Aを備える場合、「第1の画素」が備えるトランジスター45が「第1のトランジスター」に相当し、「第2の画素」が備えるトランジスター45が「第2のトランジスター」に相当する。
上述した実施形態及び変形例では、各画素ブロックBLにおいて、画素PxRの+X側に画素PxGが設けられるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、画素PxGの+X側に画素PxRが設けられてもよい。具体的には、図3において、符号「3R」及び「7R」で示される領域に、それぞれ、発光素子3G、コンタクト7Gを設け、符号「3G」及び「7G」で示される領域に、それぞれ、発光素子3R、コンタクト7Rを設けてもよい。この場合、「第1の画素ブロック」に設けられた3個の画素Pxのうち、画素PxRが「第1の画素」に相当し、画素PxGが「第2の画素」に相当し、画素PxBが「第3の画素」に相当し、「第2の画素ブロック」に設けられた3個の画素Pxのうち、画素PxGが「第4の画素」に相当する。また、この場合、「第1の画素ブロック」に設けられた3個のコンタクト7のうち、コンタクト7Rが「第1のコンタクト」に相当し、コンタクト7Gが「第2のコンタクト」に相当し、コンタクト7Bが「第3のコンタクト」に相当し、「第2の画素ブロック」に設けられた3個のコンタクト7のうち、コンタクト7Gが「第4のコンタクト」に相当する。
また、上述した実施形態及び変形例では、各画素ブロックBLにおいて、画素PxBの+Y側に画素PxR及び画素PxGが設けられるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、画素PxBの−Y側に画素PxR及び画素PxGが設けられてもよい。
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7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6及び図7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 (4)
- 第1の発光素子、前記第1の発光素子に電流を供給する第1の供給回路、並びに、前記
第1の発光素子及び前記第1の供給回路を電気的に接続する第1のコンタクト、を具備し
、赤色または緑色の一方を表示可能な第1の画素と、
前記第1の画素と隣接し、第2の発光素子、前記第2の発光素子に電流を供給する第2
の供給回路、並びに、前記第2の発光素子及び前記第2の供給回路を電気的に接続する第
2のコンタクト、を具備し、赤色または緑色の他方を表示可能な第2の画素と、
前記第1の画素及び前記第2の画素と第1の方向に隣接し、第3の発光素子、前記第3
の発光素子に電流を供給する第3の供給回路、並びに、前記第3の発光素子及び前記第3
の供給回路を電気的に接続する第3のコンタクト、を具備し、青色を表示可能な第3の画
素と、
第4の発光素子、前記第4の発光素子に電流を供給する第4の供給回路、並びに、前記
第4の発光素子及び前記第4の供給回路を電気的に接続する第4のコンタクト、を具備し
、赤色または緑色の他方を表示可能な第4の画素と、
前記第1の供給回路、前記第2の供給回路、前記第3の供給回路及び前記第4の供給回
路が形成された基板と、
前記第1の画素、前記第2の画素及び前記第3の画素を含み、一つの表示単位を形成す
る第1の画素ブロックと、
前記第4の画素を含み、前記第1の画素ブロックと前記第1の方向と交差する第2の方
向に隣り合い、一つの表示単位を形成する第2の画素ブロックと、
を備え、
前記基板に垂直な方向から見た場合に、
前記第1の画素ブロックの発光領域は、前記第1のコンタクト、前記第3のコンタクト
及び前記第4のコンタクトと、前記第2のコンタクトとの間に配置され、
前記第1のコンタクト及び前記第3のコンタクトは、前記第1の方向に沿って配置され
、
前記第2のコンタクト及び前記第4のコンタクトは、前記第2の方向に沿って配置され
、
前記第4のコンタクトは、前記第1のコンタクト及び前記第3のコンタクトの間に配置
される、
ことを特徴とする電気光学装置。 - 前記基板に垂直な方向から見た場合に、
前記第3の発光素子は、
前記第1の発光素子よりも大きく、且つ、前記第2の発光素子よりも大きい、
ことを特徴とする、請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記第1の発光素子は、
共通電極と、第1の画素電極、並びに、前記共通電極及び前記第1の画素電極の間に設
けられた発光機能層を備え、
前記第1の供給回路は、
前記第1の発光素子に電流を供給するための第1のトランジスター、及び、前記第1の
トランジスターのソースまたはドレインの一方に電気的に接続され前記第1の発光素子か
ら出射される光を反射するための第1の反射電極を備え、
前記第1のコンタクトは、
前記第1の画素電極と前記第1の反射電極とを電気的に接続し、
前記第2の発光素子は、
前記共通電極、第2の画素電極、並びに、前記共通電極及び前記第2の画素電極の間に
設けられた発光機能層を備え、
前記第2の供給回路は、
前記第2の発光素子に電流を供給するための第2のトランジスター、及び、前記第2の
トランジスターのソースまたはドレインの一方に電気的に接続され、前記第2の発光素子
から出射される光を反射するための第2の反射電極を備え、
前記第2のコンタクトは、
前記第2の画素電極と前記第2の反射電極とを電気的に接続する、
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。 - 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を備える、
ことを特徴とする電子機器。
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