KR100739395B1 - 표시장치, 컬러필터 및 전자기기 - Google Patents

표시장치, 컬러필터 및 전자기기 Download PDF

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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

해상도나 화상 품질의 저하를 방지하여 표시 특성의 향상을 달성할 수 있는 표시장치, 컬러필터 및 전자기기를 제공한다.
복수의 도트를 단위화소 내에 구비한 표시장치 (1) 로서, 출사되는 광 A 의 파장 특성에서 제 1∼제 3 피크 파장을 각각 갖는 제 1∼제 3 도트와, 상기 파장 특성에서 상기 제 1 피크 파장과 상기 제 2 피크 파장 사이에 위치함과 아울러 상기 제 1 피크 파장보다도 상기 제 2 피크 파장에 가까운 제 4 피크 파장을 갖는 제 4 도트를 구비하고, 상기 제 4 도트는 상기 제 2 도트에 인접하지 않고 상기 제 1 도트 또는 상기 제 3 도트에 인접하여 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
컬러필터, 피크 파장, 파장 선택 소자, 시안색, 옐로우색

Description

표시장치, 컬러필터 및 전자기기{DISPLAY DEVICE, COLOR FILTER, AND ELECTRONIC APPARATUS}
도 1 은 본 발명 제 1 실시형태의 액정표시장치에서의 각 구성 요소를 나타내는 평면도.
도 2 는 본 발명 제 1 실시형태의 액정표시장치에서의 단면 구성을 나타내는 사시도.
도 3 은 본 발명 제 1 실시형태의 액정표시장치에서의 컬러필터의 평면 배치도.
도 4 는 도 3 에서의 컬러필터의 파장 선택 특성을 나타내는 도면.
도 5 는 본 발명 제 1 실시형태의 액정표시장치에서의 xy 색도 특성을 나타내는 도면.
도 6 은 본 발명 제 2 실시형태의 유기 EL 장치에서의 각 구성 요소를 나타내는 평면도.
도 7 은 본 발명 제 2 실시형태의 유기 EL 장치에서의 화소 구조를 나타내는 단면 확대도.
도 8 은 본 발명 제 2 실시형태의 유기 EL 장치에서의 유기 EL 층의 평면 배치도.
도 9 는 본 발명 제 2 실시형태의 유기 EL 장치의 발광 파장 특성을 나타내는 도면.
도 10 은 본 발명 제 2 실시형태의 유기 EL 장치의 발광광의 xy 색도 특성을 나타내는 도면.
도 11 은 본 발명의 표시장치를 구비하는 전자기기를 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 액정표시장치 (표시장치)
11 : 액정층 (투광량 제어부)
12 : 컬러필터
13 : 백라이트 유닛 (조명부)
200 : 유기 EL 장치 (표시장치)
210b : 유기 EL 층 (발광 소자)
R, G, B : 제 1 도트 (파장 선택 소자)
R, G, B : 제 2 도트 (파장 선택 소자)
R, G, B : 제 3 도트 (파장 선택 소자)
C : 시안색 (제 4 도트, 파장 선택 소자)
Y : 옐로우색 (제 4 도트, 파장 선택 소자)
본 발명은 표시장치, 컬러필터 및 전자기기에 관한 것이다.
종래 표시장치에서는 각종 표시형태가 제안되어 있으며, 예를 들어 CRT (Cathode Ray Tube) 디스플레이, LCD (Liquid Crystal Display), 유기 일렉트로 루미네선스 장치 (이하 유기 EL 장치라 함), 플라즈마 디스플레이 등이 알려져 있다. 이러한 표시장치는 모두 R(적색)/G(녹색)/B(청색) 의 3색 도트를 단위화소 내에 구비한 구성으로 되어 있고, 그 3색 도트의 광량을 각각 다르게 함으로써 다양한 색을 실현하여 화상을 표시하고 있다.
그런데, 자연계에는 R/G/B 의 3색만으로는 표시할 수 없는 색의 파장 영역이 존재하고 있어, 자연광에 가까운 색을 실현하는 것이 곤란하였다.
그래서 최근에는, 보다 자연광에 가까운 색의 실현이 가능해지는 표시장치가 제안되어 있다 (예를 들어 특허문헌 1 참조). 그 문헌에서는, R/G/B 의 3색 도트와, C(시안색) 를 더욱 구비한 화소 구성을 채용하고 있다. 그 C 는 색도도 상의 R/G/B 의 각 점을 이어 형성되는 삼각형 영역 밖에 규정된 색이기 때문에, 이것에 의해 광범위한 파장역의 표시 색을 실현할 수 있게 되어 있다. 또 그 문헌에서는 C 외에 Y(옐로우색), M(마젠타색) 을 채용하였다는 기재가 있다.
[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 2001-306023호
상기 특허문헌에 기재된 기술에서는, 광범위한 파장역의 표시 색이 실현 가능해지고 있지만, 그 기술로는 충분한 해상도나 화상 품질이 얻어지지 않는 것이 본 발명자에 의해 확인되었다. 즉, 상기 기술을 이용함으로써 색의 표현력은 향상되지만 표시 품위가 반드시 향상한다고는 할 수 없었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하여, 해상도나 화상 품질의 저하를 방지하여 표시 특성의 향상을 달성할 수 있는 표시장치, 컬러필터 및 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 단위화소 내에 4색 도트를 갖는 표시장치에 있어서, 서로 파장 특성이 근사되어 있는 2개의 도트를 인접 배치하면 그 파장 특성이 상이한 2개의 도트가 외관상 동일한 도트로서 인식되어, 인간의 시감도로서 표시화상의 해상도가 저하되는 것을 알아내었다. 그리고, 그 도트 구성을 갖는 단위화소를 스트라이프 배치로 하면, 동일 색 도트의 인접방향에서 줄무늬가 생겨 화상 품질이 저하된다는 것을 알아내었다.
그래서 본 발명자는, 상기한 것에 기초하여 이하의 수단을 갖는 본 발명에 도달하였다.
즉, 본 발명의 표시장치는, 복수의 도트를 단위화소 내에 구비한 표시장치로서, 출사되는 광의 파장 특성에서 제 1∼제 3 피크 파장을 각각 갖는 제 1∼제 3 도트와, 상기 파장 특성에서 상기 제 1 피크 파장과 상기 제 2 피크 파장 사이에 위치함과 아울러 상기 제 1 피크 파장보다도 상기 제 2 피크 파장에 가까운 제 4 피크 파장을 갖는 제 4 도트를 구비하고, 상기 제 4 도트는 상기 제 2 도트에 인접하지 않고 상기 제 1 도트 또는 상기 제 3 도트에 인접하여 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 파장 특성에서 피크 파장이 서로 가까운 제 2 도트 및 제 4 도트를 인접시키지 않고 제 1 도트 또는 제 3 도트에 제 4 도트를 인접시키기 때문에, 제 2 및 제 4 도트가 인접함으로써 생기는 해상도의 저하를 방지할 수 있다. 또 스트라이프 배치의 화소 구성에서 제 2 및 제 4 도트가 인접함으로써 생기는 줄무늬를 억제하여 화상 품질을 향상시킬 수 있다.
또한 앞서 기재한 특허문헌에서, 해상도나 화상 품질이 저하되는 것은 인간의 시감도를 고려하지 않고 제 1∼제 4 도트를 배치한 것에 기인하고 있다. 이에 반하여 본 발명은, 서로 피크 파장이 가까운 도트, 즉 대략 동색(同色)을 나타내는 도트를 이간시키고 그 사이에 다른 도트를 배치하고 있기 때문에, 인간의 시감도로서 해상도나 화상 품질이 향상된 화상을 표시할 수 있다.
그리고 제 1∼제 3 도트에 더하여 제 4 도트를 구비함과 아울러 제 1∼제 4 도트가 상기한 바와 같이 바람직하게 배치되어 있기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색으로 화상을 표시할 수 있을 뿐만 아니라 그 화상의 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또한 상기 표시장치에서는, 상기 제 1 도트 및 상기 제 2 도트 중 한 쪽 표시 색은 청색, 다른 쪽 표시 색은 녹색이고, 상기 제 3 도트의 표시 색은 적색이며, 상기 제 4 도트의 표시 색은 시안색인 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 파장 특성에서 C 의 피크 파장이 G 의 피크 파장보다도 B 의 피크 파장에 가까운 경우에는, 도트의 배열은 C 를 나타내는 도트와 B 를 나타내는 도트 를 인접시키지 않고 그 C 를 나타내는 도트를 G 또는 R 을 나타내는 도트에 인접시킨 구조가 된다.
또 파장 특성에서 C 의 피크 파장이 B 의 피크 파장보다도 G 의 피크 파장에 가까운 경우에는, 도트의 배열은 C 를 나타내는 도트와 G 를 나타내는 도트를 인접시키지 않고 그 C 를 나타내는 도트를 B 또는 R 을 나타내는 도트에 인접시킨 구조가 된다.
이렇게 하면, C 를 나타내는 도트와 피크 파장이 가까운 도트가 서로 인접함으로써 생기는 해상도의 저하를 방지할 수 있다. 또한 스트라이프 배치의 화소 구성에서 종래 문제로 되었던 줄무늬를 억제하여 화상 품질을 향상시킬 수 있다. 또한 RGBC 의 4색을 나타내는 도트를 구비하고, C 를 나타내는 도트에 인접하는 다른 도트가 상기한 바와 같이 바람직하게 배치되어 있기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색으로 화상을 표시할 수 있을 뿐만 아니라 그 화상의 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또 xy 색도 특성에서 B 와 G 의 좌표를 잇는 선분보다도 좌측 또는 좌상측에 있는 영역은, G 와 R 의 좌표를 잇는 선분보다도 우상측에 있는 영역이나 R 과 B 의 좌표를 잇는 선분보다도 우하측에 있는 영역보다도 그 영역이 크기 때문에, 보다 자연광에 가까운 색을 표현하기 위한 여지가 큰 영역이다. 그래서, B 와 G 의 좌표를 잇는 선분보다도 좌측 또는 좌상측에 있는 영역에 위치하는 색좌표 도트, 즉 C 의 도트를 단위화소 내에 구비함으로써 상기한 여지가 큰 영역에서의 색 재현 범위를 크게 할 수 있다. 따라서, 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색을 실현할 수 있다.
그리고, C 를 포함하는 4색 도트를 단위화소 내에 구비하는 표시장치는, Y 의 도트 등 다른 색 도트를 단위화소 내에 구비하는 표시장치와 비교하여 xy 색도 특성에서의 표시가능 영역을 광범위하게 할 수 있다.
또한 상기 표시장치에서는, 상기 제 1 도트 및 상기 제 2 도트 중 한 쪽 표시 색은 녹색, 다른 쪽 표시 색은 적색이고, 상기 제 3 도트의 표시 색은 청색이며, 상기 제 4 도트의 표시 색은 옐로우색인 것을 특징으로 하고 있다
따라서, 파장 특성에서 Y 의 피크 파장이 G 의 피크 파장보다도 R 의 피크 파장에 가까운 경우에는, 도트의 배열은 Y 를 나타내는 도트와 R 을 나타내는 도트를 인접시키지 않고 그 Y 를 나타내는 도트를 G 또는 B 를 나타내는 도트에 인접시킨 구조가 된다.
또한 파장 특성에서 Y 의 피크 파장이 R 의 피크 파장보다도 G 의 피크 파장에 가까운 경우에는, 도트의 배열은 Y 를 나타내는 도트와 G 를 나타내는 도트를 인접시키지 않고 그 Y 를 나타내는 도트를 R 또는 B 를 나타내는 도트에 인접시킨 구조가 된다.
이렇게 하면, Y 를 나타내는 도트와 피크 파장이 가까운 도트가 서로 인접함으로써 생기는 해상도의 저하를 방지할 수 있다. 또한 스트라이프 배치의 화소 구성에서, 종래 문제로 되었던 줄무늬를 억제하여 화상 품질을 향상할 수 있다. 그리고 RGBY 의 4색을 나타내는 도트를 구비하고, Y 를 나타내는 도트에 인접하는 다른 도트가 상기한 바와 같이 바람직하게 배치되어 있기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색으로 화상을 표시할 수 있을 뿐만 아니라 그 화상의 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또한 상기 표시장치에서는, 상기 제 1∼제 4 도트는 발광 소자를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
여기에서 발광 소자란, 스스로가 발광함으로써 표시 색을 나타내는 소자를 의미한다.
그 발광 소자의 예로는, 유기 EL 장치에서의 발광 소자나 LED 표시장치에서의 고체 발광 소자나, 플라즈마 표시장치에서의 플라즈마 소자, CRT 디스플레이에서의 CRT 소자, 전계 방출 디스플레이 (Field Emission Display) 에서의 전계 방출 소자 등을 들 수 있다. 그리고, 이러한 발광 소자는 제 1∼제 4 피크 파장의 파장 특성으로 발광하기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색을 자발광으로 표시할 수 있다. 그리고 제 1∼제 4 도트, 즉 제 1∼제 4 발광 소자가 상기한 바와 같이 바람직하게 배치되어 있기 때문에, 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또한 상기 표시장치에서는, 상기 제 1∼제 4 도트는 파장 선택 특성에서 상기 제 1∼제 4 피크 파장을 각각 갖는 제 1∼제 4 파장 선택 소자와, 그 파장 선택 소자를 투과하는 광량을 제어하는 투광량 제어부를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
여기에서 파장 선택 소자란, 그 파장 선택 소자에 백색 광이 조사됨으로써 그 백색 광에 포함되는 소정 파장역의 광을 투과시키는 것이다. 그리고, 제 1∼제 4 파장 선택 소자란 백색 광에 포함되는 제 1∼제 4 피크 파장을 갖는 파장역의 광을 각각 투과시키는 것이다. 그 파장 선택 소자의 예로는, 컬러필터를 구성하는 각 착색층을 들 수 있다. 또한 투광량 제어부란, 입사하는 광의 광량을 제어하여 소정 투광량으로 투과시키는 것이다. 그 투광량 제어부의 예로는 액정층이나 편광층을 들 수 있다. 그리고, 이러한 파장 선택 소자는 제 1∼제 4 피크 파장의 파장 선택 특성으로 광을 투과시키고 또 투광량 제어부가 그 광의 투광량을 제어하기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색을 투과광으로 표시할 수 있다. 그리고, 제 1∼제 4 도트, 즉 제 1∼제 4 파장 선택 소자가 상기한 바와 같이 바람직하게 배치되어 있기 때문에, 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또한 상기 표시장치에서는, 상기 파장 선택 소자에 대하여 백색 광을 조사하는 조명부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
여기에서 조명부란, 백색 광으로 파장 선택 소자를 조사하는 것이다. 그 조명부의 예로는 백색 LED 나 형광관 등으로 이루어지는 백라이트를 들 수 있다. 그리고, 이러한 조명부가 백색 광으로 파장 선택 소자를 조사하고, 그 파장 선택 소자가 제 1∼제 4 피크 파장의 파장 선택 특성으로 광을 투과시키고, 투광량 제어부가 그 광의 투광량을 제어하기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색을 투과광으로 표시할 수 있다. 그리고, 제 1∼제 4 도트, 즉 제 1∼제 4 파장 선택 소자가 상기한 바와 같이 바람직 하게 배치되어 있기 때문에, 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또 상기 표시장치에서는 상기 파장 선택 소자에 대하여 외광의 반사광을 조사하는 반사부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
여기에서 반사부란, 표시장치의 외부에서 입사하는 광을 표시장치의 내부에서 반사시켜, 그 반사광을 파장 선택 소자에 조사하는 것이다. 그 반사부의 예로는, 광반사성이 높은 금속막 등을 들 수 있다. 그리고, 이러한 반사부가 외광을 반사시키고 그 반사광을 파장 선택 소자에 조사하여, 외광에 포함되는 제 1∼제 4 피크 파장의 파장 선택 특성으로 파장 선택 소자가 광을 투과시켜 투광량 제어부가 그 광의 투광량을 제어하기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색을 반사광으로 표시할 수 있다. 그리고, 제 1∼제 4 도트, 즉 제 1∼제 4 파장 선택 소자가 상기한 바와 같이 바람직하게 배치되어 있기 때문에, 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또한 본 발명의 컬러필터는, 복수의 도트를 단위화소 내에 구비한 컬러필터로서, 파장 선택 특성에서 제 1∼제 3 피크 파장을 각각 갖는 제 1∼제 3 도트와, 상기 파장 선택 특성에서 상기 제 1 피크 파장과 상기 제 2 피크 파장 사이에 위치함과 아울러 상기 제 1 피크 파장보다도 상기 제 2 피크 파장에 가까운 제 4 피크 파장을 갖는 제 4 도트를 구비하고, 상기 제 4 도트는 상기 제 2 도트에 인접하지 않고 상기 제 1 도트 또는 상기 제 3 도트에 인접하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같이, 파장 선택 특성에서 피크 파장이 서로 가까운 제 2 도트 및 제 4 도트를 인접시키지 않고 제 1 도트 또는 제 3 도트에 제 4 도트를 인접시키기 때문에, 컬러필터에 백색 광을 조사시킨 경우에 제 2 및 제 4 도트가 인접함으로써 생기는 해상도의 저하를 방지할 수 있다. 또한 스트라이프 배치의 화소 구성에서, 제 2 및 제 4 도트가 인접함으로써 생기는 줄무늬를 억제하여 화상 품질을 향상시킬 수 있다.
또한 앞서 기재한 특허문헌에서, 해상도나 화상 품질이 저하되는 것은 인간의 시감도를 고려하지 않고 제 1∼제 4 도트를 배치한 것에 기인하고 있다. 이에 반하여 본 발명은, 서로 피크 파장이 가까운 도트, 즉 대략 동색을 나타내는 도트를 이간시키고 그 사이에 다른 도트를 배치하고 있기 때문에, 인간의 시감도로서 해상도나 화상 품질이 향상된 화상을 표시할 수 있다.
또한 제 1∼제 3 도트에 더하여 제 4 도트를 구비함과 아울러 제 1∼제 4 도트가 상기한 바와 같이 바람직하게 배치되어 있기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색으로 화상을 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 그 화상의 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또한 상기 컬러필터에서는, 상기 제 1∼제 4 도트는 백색 광이 투과함으로써 각각 다른 표시 색을 나타내고, 상기 제 1 및 상기 제 2 도트에 대응하는 한 쪽 표시 색은 청색, 다른 쪽 표시 색은 녹색이고, 상기 제 3 도트에 대응하는 표시 색은 적색이며, 상기 제 4 도트에 대응하는 표시 색은 시안색인 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 파장 선택 특성에서 C 의 피크 파장이 G 의 피크 파장보다도 B 의 피크 파장에 가까운 경우에는, 도트의 배열은 C 를 나타내는 도트와 B 를 나타내는 도트를 인접시키지 않고 그 C 를 나타내는 도트를 G 또는 R 을 나타내는 도트에 인접시킨 구조가 된다.
또한 파장 선택 특성에서 C 의 피크 파장이 B 의 피크 파장보다도 G 의 피크 파장에 가까운 경우에는, 도트의 배열은 C 를 나타내는 도트와 G 를 나타내는 도트를 인접시키지 않고 그 C 를 나타내는 도트를 B 또는 R 을 나타내는 도트에 인접시킨 구조가 된다.
이렇게 하면, 컬러필터에 백색 광을 조사한 경우에서 C 를 나타내는 도트와 피크 파장이 가까운 도트가 서로 인접함으로써 생기는 해상도의 저하를 방지할 수 있다. 또한 스트라이프 배치의 화소 구성에서 종래 문제로 되었던 줄무늬를 억제하여 화상 품질을 향상시킬 수 있다. 그리고, RGBC 의 4색을 나타내는 도트를 구비하고, C 를 나타내는 도트에 인접하는 다른 도트가 상기한 바와 같이 바람직하게 배치되어 있기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색으로 화상을 표시할 수 있을 뿐만 아니라 그 화상의 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또한 xy 색도 특성에서, B 와 G 의 좌표를 잇는 선분보다도 좌측 또는 좌상측에 있는 영역은, G 와 R 의 좌표를 잇는 선분보다도 우상측에 있는 영역이나 R 과 B 의 좌표를 잇는 선분보다도 우하측에 있는 영역보다도 그 영역이 크기 때문에, 보다 자연광에 가까운 색을 표현하기 위한 여지가 큰 영역이다. 그래서, B 와 G 의 좌표를 잇는 선분보다도 좌측 또는 좌상측에 있는 영역에 위치하는 색 좌 표 도트, 즉 C 의 도트를 단위화소 내에 구비함으로써, 상기한 여지가 큰 영역에서의 색 재현 범위를 크게 할 수 있다. 따라서, 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색을 실현할 수 있다.
그리고, C 를 포함하는 4색 도트를 단위화소 내에 구비하는 컬러필터는, Y 의 도트 등 다른 색 도트를 단위화소 내에 구비하는 컬러필터와 비교하여 xy 색도 특성에서의 표시가능 영역을 광범위하게 할 수 있다.
또한 상기 컬러필터에서는, 상기 제 1∼제 4 도트는 백색 광이 투과함으로써 각각 다른 표시 색을 나타내고, 상기 제 1 및 상기 제 2 도트에 대응하는 한 쪽 표시 색은 녹색, 다른 쪽 표시 색은 적색이고, 상기 제 3 도트에 대응하는 표시 색은 청색이며, 상기 제 4 도트에 대응하는 표시 색은 옐로우색인 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 파장 선택 특성에서 Y 의 피크 파장이 G 의 피크 파장보다도 R 의 피크 파장에 가까운 경우에는, 도트의 배열은 Y 를 나타내는 도트와 R 을 나타내는 도트를 인접시키지 않고 그 Y 를 나타내는 도트를 G 또는 B 를 나타내는 도트에 인접시킨 구조가 된다.
또한 파장 선택 특성에서 Y 의 피크 파장이 R 의 피크 파장보다도 G 의 피크 파장에 가까운 경우에는, 도트의 배열은 Y 를 나타내는 도트와 G 를 나타내는 도트를 인접시키지 않고 그 Y 를 나타내는 도트를 R 또는 B 를 나타내는 도트에 인접시킨 구조가 된다.
이렇게 하면, 컬러필터에 백색 광을 조사시킨 경우에 Y 를 나타내는 도트와 피크 파장이 가까운 도트가 서로 인접함으로써 생기는 해상도의 저하를 방지할 수 있다. 또한 스트라이프 배치의 화소 구성에서 종래 문제로 되었던 줄무늬를 억제하여 화상 품질을 향상시킬 수 있다. 그리고, RGBY 의 4색을 나타내는 도트를 구비하고, Y 를 나타내는 도트에 인접하는 다른 도트가 상기한 바와 같이 바람직하게 배치되어 있기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색으로 화상을 표시할 수 있을 뿐만 아니라 그 화상의 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또한 본 발명의 전자기기는, 앞서 기재한 표시장치를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이러한 전자기기로는, 예를 들어 휴대전화기, 이동체 정보단말, 시계, 워드 프로세서, PC 등의 정보처리장치 등을 예시할 수 있다. 또한 대형 표시화면을 갖는 텔레비전이나 대형 모니터 등을 예시할 수 있다. 이와 같이 전자기기의 표시부에 본 발명의 표시장치를 채용함으로써, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색으로 화상을 표시할 수 있을 뿐만 아니라 그 화상의 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있는 전자기기를 제공하는 것이 가능해진다.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.
또, 이하의 모든 도면에서는 각 층이나 각 부재를 도면 상에서 인식 가능할 정도의 크기로 하기 위해 각 층이나 각 부재마다 축척을 다르게 한다.
(제 1 실시형태)
이하, 도 1∼도 5 를 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 대하여 설명한다.
본 실시형태에서는, 박막 트랜지스터 (Thin Film Transistor, 이하 TFT 라 함) 를 스위칭 소자로서 사용한 액티브 매트릭스 방식의 투과형 액정표시장치의 예를 들어 설명한다.
도 1 은 본 실시형태의 액정표시장치의 각 구성 요소를 대향기판 측에서 본 평면도이고, 도 2 는 액정표시장치의 단면 구성을 설명하기 위한 사시도이고, 도 3 은 액정표시장치에서의 컬러필터의 평면 배치도이고, 도 4 는 컬러필터의 파장 선택 특성을 나타내는 도면이고, 도 5 는 액정표시장치의 컬러필터의 xy 색도 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 액정표시장치 (표시장치 ; 1) 는, TFT 어레이 기판 (10A) 과 대향기판 (10B) 이 시일재 (52) 에 의해 접합되며, 이 시일재 (52) 에 의해 구획된 영역 내에 액정층 (11) 이 봉입되어 있다. 시일재 (52) 형성 영역의 내측 영역에는 차광성 재료로 이루어지는 차광막 (주변 분리 ; 53) 이 형성되어 있다. 시일재 (52) 외측의 주변 회로영역에는 데이터선 구동회로 (201) 및 외부회로 실장단자 (202) 가 TFT 어레이 기판 (10A) 의 한 변을 따라 형성되어 있고, 이 한 변에 인접하는 두 변을 따라 주사선 구동회로 (104) 가 형성되어 있다. TFT 어레이 기판 (10A) 의 나머지 한 변에는 표시영역의 양측에 형성된 주사선 구동회로 (104) 사이를 접속하기 위한 복수의 배선 (105) 이 형성되어 있다. 또 대향기판 (10B) 의 모서리부에서는 TFT 어레이 기판 (10A) 과 대향기판 (10B) 사이에서 전기적으로 도통시키기 위한 기판간 도통재 (106) 가 배치되어 있다.
또한 도 2 에 나타내는 바와 같이, TFT 어레이 기판 (10A) 의 내측에는 화소전극 (15) 이 형성되고, 대향기판 (10B) 의 내측에는 공통전극 (16) 이 형성되어 있다. 그리고, 대향기판 (10B) 과 공통전극 (16) 사이에는 컬러필터 (12) 가 형성되어 있다.
또한 TFT 어레이 기판 (10A) 과 대향기판 (10B) 의 외측에는 백라이트 유닛 (13) 과 상하 편광판 (14A, 14B) 이 형성되어 있다.
또 본 실시형태에서 「내측」이란 액정층 (11) 이 형성되어 있는 측을 의미하며, 「외측」이란 액정층 (11) 이 배치되지 않은 측을 의미하고 있다.
여기에서, 각 구성 요소에 대해 설명한다.
TFT 어레이 기판 (10A) 및 대향기판 (10B) 은, 유리ㆍ플라스틱 등의 투명기판에 의해 구성되어 있다.
또한 화소전극 (15) 및 공통전극 (16) 은 ITO (인듐주석 산화물) 등의 투명 도전체에 의해 형성되어 있다. 그리고 화소전극 (15) 은 TFT 어레이 기판 (10A) 에 형성된 TFT (Thin film Transistor) 에 접속되어 있고, 그 TFT 의 스위칭구동에 따라 공통전극 (16) 과 화소전극 (15) 사이의 액정층 (11) 에 전압을 부여하게 되어 있다.
액정층 (11) 은 공통전극 (16) 과 화소전극 (15) 에 의해 부여된 전압치에 따라 배열이 변화하는 액정분자를 갖고 있다. 본 실시형태에서는, 액정모드로 서 TFT 어레이 기판 (10A) 과 대향기판 (10B) 사이에서 90도 틀어져 있는 TN 모드를 채용하고 있다.
또 상하 편광판 (14A, 14B) 은 상호의 투과축이 직교하도록 배치되어 있다.
이러한 액정층 (11) 및 상하 편광판 (14A, 14B) 에서는, 액정층 (11) 에 부여되는 전압치에 따라 액정분자의 배열이 변화함으로써, 액정층 (11) 및 상하 편광판 (14A, 14B) 을 투과하는 광량이 변하게 되어 있다. 따라서, 액정층 (11) 은 본 발명의 투광량 제어부로서 기능하는 것이며, 백라이트 유닛 (13) 측에서 입사하는 광의 광량을 제어하여 관찰자측으로 소정 투광량으로 투과시키는 것이다.
백라이트 유닛 (13) 은 본 발명의 조명부로서 기능하는 것으로, 광원과 도광판에 의해 구성되어 있다. 이러한 구성에서는, 광원에서 발광된 광을 도광판 내부에 균일하게 확대하여 부호 A 로 나타내는 방향으로 광원광을 출사하게 되어 있다. 광원은 형광관이나 백색 LED 등으로 이루어지는 것이다. 도광판은 아크릴 등의 수지로 이루어지는 것이다.
이러한 구성을 갖는 액정표시장치 (1) 는 백라이트 유닛 (13) 의 발광을 부호 A 를 향해 출사시켜 대향기판 (10B) 측에서 꺼내는 투과형 액정표시장치이다. 따라서, 백라이트 유닛 (13) 의 광원광을 이용하여 액정표시를 하게 되어 있다.
다음에, 컬러필터 (12) 의 구성에 대하여 설명한다.
도 3 은 4개의 도트에 의해 하나의 화소가 구성된 컬러필터 (12) 를 나타내고 있고, RGB 의 3색 도트에 더하여 C 를 구비한 4색 도트로 이루어지는 화소 구성을 나타내고 있다. 또, 컬러필터 (12) 의 평면 배치도는, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이 왼쪽부터 R/G/B/C 의 각 색 도트를 구비한 구성으로 되어 있다. 또, 본 실시형태에서는 도 3(b) 에 나타내는 바와 같은 배치, 즉 왼쪽으로부터 B/G/R/C 의 각 색 도트를 구비한 구성을 채용해도 된다. 이러한 도트 구성을 갖는 컬러필터 (12) 는, 도 1 에 나타내는 액정표시장치 (1) 표시영역의 전체면에 배치되어 있는 것으로 한다.
또한 R/G/B/C 의 각 도트는, 백라이트 유닛 (13) 의 백색 광이 조사됨으로써 그 백색 광에 포함되는 소정의 파장역, 다시 말하면 소정 색의 광을 관찰자측으로 투과시키는 것이다. 따라서, R/G/B/C 의 각 도트는, 컬러필터 (12) 를 구성하는 각 착색층이고, 본 발명의 파장 선택 소자로서 기능하는 것이다.
도 4 는 컬러필터 (12) 의 파장 선택 특성을 나타내고 있고, B, C, G, R 의 피크 파장은 각각 450㎚, 510㎚, 550㎚, 620㎚ 이상을 나타내고 있다.
그리고, 본 실시형태에서는 B 또는 G 중 C 의 피크 파장 (제 4 피크 파장) 에 가까운 피크 파장 (제 2 피크 파장) 을 갖고 있는 도트 (제 2 도트) 를 C 의 도트 (제 4 도트) 에 인접시키지 않는 도트 배열을 채용하고 있다.
그리고, B 또는 G 중 C 의 피크 파장에서 먼 피크 파장 (제 1 피크 파장) 을 갖고 있는 도트나, 더욱 먼 피크 파장 (제 3 피크 파장) 을 갖고 있는 도트 (제 3 도트) 를 C 의 도트에 인접시킨 도트 배열을 채용하고 있다.
구체적으로는, 도 4 의 파장 선택 특성을 참조하는 것과 같이 B, C 의 피크 파장의 차가 60㎚ (510㎚-450㎚) 이고, G, C 의 피크 파장의 차가 40㎚ (550㎚-510nm) 이기 때문에, C 의 피크 파장 (제 4 피크 파장) 이 G 의 피크 파장 (제 2 피크 파장) 에 가까워지고 있다. 또한 C 의 피크 파장이 B 의 피크 파장 (제 1 피크 파장) 에서 멀어지고 있다.
따라서, C 의 도트 (제 4 도트) 에 대하여 G 의 도트 (제 2 도트) 를 인접시키지 않고 B 의 도트 (제 1 도트) 또는 R 의 도트 (제 3 도트) 를 인접시킨 도트 배열을 채용한다. 따라서, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이 왼쪽부터 R/G/B/C 의 순서로 배열된 화소 구조나, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이 왼쪽부터 B/G/R/C 의 순서로 배열된 화소 구조가 채용된다.
다음에, 도 5 를 참조하여 4색 도트 (4CF) 로 이루어지는 화소 구성을 구비한 액정표시장치 (1) 와, RGB 의 3색 도트 (3CF) 로 이루어지는 화소 구성을 구비한 액정표시장치를 비교한 xy 색도 특성을 나타내어 설명한다. 3색 도트의 화소 구성에서는 xy 색도 특성의 삼각형 영역의 색을 실현하는 것이 가능해져 있지만, 4색 도트의 화소 구성에서는 xy 색도 특성의 사각형 영역의 색을 실현하는 것이 가능해지고 있다. 따라서, 4색 도트의 화소 구성에서의 본 실시형태의 액정표시장치 (1) 가 광색역을 실현하는 것이 가능해지고 있다. 또한 액정표시장치 (1) 는 NTSC 비 115% 를 달성하는 것이 가능해진다.
상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에서는 파장 선택 특성에서 피크 파장이 서로 가까운 G 의 도트와 C 의 도트를 인접시키지 않고 B 의 도트 또는 R 의 도트에 C 의 도트를 인접시킨 구성을 갖고 있기 때문에, 외관상 해상도 저하나 줄무늬 모양의 라인을 방지할 수 있어 화상 품질을 향상시킬 수 있으며, 광색역의 화상표시가 가능해지는 액정표시장치를 실현할 수 있다.
여기에서 C 와 G 를 인접시킨 구성과 비교하여 설명한다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, C 와 G 는 매우 가까운 색상을 갖고 있기 때문에, 그 2 개의 도트를 인접시키면 액정표시장치의 외관상 해상도가 저하되어, 스트라이프 배열의 화소 구성에서 줄무늬 모양의 라인이 보이는 경우가 있다. 이와 같이 해상도나 화상 품질이 저하되는 것은 인간의 시감도를 고려하지 않고 4색의 도트를 배치한 것에 기인하고 있다.
이에 반하여, 본 실시형태의 액정표시장치 (1) 는, 서로 피크 파장이 가까운 도트, 즉 대략 동색을 나타내는 C 와 G 의 도트를 이간시키고 그 사이에 다른 도트 (R, B) 를 배치하고 있기 때문에, 인간의 시감도로서 해상도나 화상 품질이 향상된 화상을 표시할 수 있다. 따라서, 이러한 외관상 해상도 저하나 줄무늬 모양의 라인을 방지할 수 있어, 화상 품질을 향상시킬 수 있으며, 광색역의 화상표시가 가능해지는 액정표시장치를 실현할 수 있다.
또 상기한 바와 같이 RGB 의 도트에 더하여 C 의 도트를 구비함과 아울러 C의 배열을 상기한 바와 같이 규정하고 있기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색으로 화상을 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 그 화상의 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또한 xy 색도 특성에서 B 와 G 의 좌표를 잇는 선분보다도 좌측 또는 좌상측에 있는 영역은, G 와 R 의 좌표를 잇는 선분보다도 우상측에 있는 영역이나 R 와 B 의 좌표를 잇는 선분보다도 우하측에 있는 영역보다도 그 영역이 크기 때문에, 보다 자연광에 가까운 색을 표현하기 위한 여지가 큰 영역이다. 그래서, B 와 G 의 좌표를 잇는 선분보다도 좌측 또는 좌상측에 있는 영역에 위치하는 색좌표 도트, 즉, C의 도트를 단위화소 내에 구비함으로써, 상기한 여지가 큰 영역에서의 색 재현 범위를 크게 할 수 있다. 따라서, 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색을 실현할 수 있다.
그리고, C 를 포함하는 4색 도트를 단위화소 내에 구비하는 액정표시장치 (1) 는, Y 의 도트 등 다른 색 도트를 단위화소 내에 구비하는 액정표시장치와 비교하여, xy 색도 특성에서의 표시가능 영역을 광범위하게 할 수 있다.
또한, 액정표시장치 (1) 는 RGBC 의 각 도트와, 그 각 도트를 투과하는 광량을 제어하는 액정층 (11) 을 구비하고 있다. 이로써, RGBC 의 각 도트는 RGBC 의 각 색의 파장 선택 특성으로 광을 투과시키고, 또한 액정 층 (11) 이 그 광의 투광량을 제어하기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색을 투과광으로 표시할 수 있다. 그리고, RGBC 의 각 도트가 상기한 바와 같이 바람직하게 규정 배치되어 있기 때문에, 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또한 액정표시장치 (1) 는, RGBC 의 각 도트에 대하여 백색 광을 조사하는 백라이트 유닛 (13) 을 구비하고 있다. 이로써 그 백라이트 유닛 (13) 이 백색 광으로 RGBC 의 각 도트를 조사하고, 그 RGBC 의 각 도트가 RGBC 의 각 색의 파장 선택 특성으로 광을 투과시켜 액정층 (11) 이 그 광의 투광량을 제어하기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색을 투과광으로 표시할 수 있다. 그러고, RGBC 의 각 도트가 상기한 바와 같 이 바람직하게 규정 배치되어 있기 때문에, 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또 본 실시형태에서는 C 와 G 를 인접시키지 않고 R 또는 B 에 C 를 인접시킨 도트 배열을 채용하고 있지만, 이것을 한정하는 것은 아니다. 예를 들어 파장 선택 특성에서 C 의 피크 파장 (제 4 피크 파장) 이 G 의 피크 파장 (제 1 피크 파장) 보다도 B 의 피크 파장 (제 2 피크 파장) 에 가까운 경우에는, C 의 도트 (제 4 도트) 와 B 의 도트 (제 2 도트) 를 인접시키지 않고 G 의 도트 (제 1 도트) 또는 R 의 도트 (제 3 도트) 를 C 도트에 인접시키는 구성을 채용해도 된다. 이렇게 하면, 피크 파장이 가까운 B 와 C 를 나타내는 표시소자가 인접함으로써 생기는 해상도의 저하를 방지할 수 있다. 또한 스트라이프 배치의 화소 구성에서 B 와 C 를 나타내는 표시소자가 인접함으로써 생기는 줄무늬를 억제하여 화상 품질을 향상할 수 있다.
(제 1 실시형태의 변형예)
다음에, 제 1 실시형태의 변형예에 대하여 설명한다.
또 제 1 실시형태와 동일 구성에는 동일 부호를 붙여 설명을 간략화한다.
앞서 기재한 제 1 실시형태에서는 투과형 액정표시장치에 관해 서술하였지만, 본 변형예에서는 반사형 액정표시장치에 상기한 바와 같이 규정된 도트 배열을 갖는 컬러필터 (12) 를 채용한 경우에 대하여 설명한다.
이 경우, 액정표시장치 (1) 는 외광을 반사시켜 그 반사광을 RGBC 의 각 도트에 조사하는 반사부를 구비한 구성을 갖고 있다. 반사부의 구체예를 설명하 면, 백라이트 유닛 (13) 대신에 금속판이나 금속반사막이 형성된 기판 등을 형성한 구성이 채용된다.
이러한 반사형 액정표시장치에서는, 반사부가 외광을 반사시키고 그 반사광을 RGBC 의 각 도트에 조사하여 RGBC 의 각 색의 파장 선택 특성으로 반사광이 투과한다. 그리고 액정층 (11) 이 그 반사광의 투광량을 제어한다.
상기 서술한 바와 같이, 본 변형예에서는 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색을 반사광으로 표시할 수 있다. 그리고, RGBC 의 각 도트가 상기한 바와 같이 바람직하게 규정 배치되어 있기 때문에 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또, 상기에서는 반사형 액정표시장치에 대해 설명하였지만, 반사부를 구비한 반투과 반사형 액정표시장치에서도 적용 가능하다. 그 반투과 반사형 액정표시장치에서는 백라이트 유닛 (13) 을 구비함과 함께 그 백라이트 유닛 (13) 의 외부에 상기 반사부를 형성한 구성이 채용된다.
또한 반투과 반사형 액정표시장치의 다른 형태로서, RGBC 의 각 도트에 투과표시영역과 반사표시영역을 갖는 멀티 갭 구조를 채용할 수도 있다. 이러한 멀티 갭 구조에서는, 반사표시영역에만 수지 산란막이나 금속반사막으로 이루어지는 반사부를 형성한 구성이 채용된다. 또한 투과표시영역에서는 백라이트 유닛 (13) 의 조명광을 이용한 표시가 이루어진다.
이러한 반투과 반사형 액정표시장치에서는, 반사부가 외광을 반사하는 경우와 백라이트 유닛 (13) 이 조명하는 경우에 RGBC 의 각 도트를 조사하고, RGBC 의 각 색의 파장 선택 특성으로 반사광이나 조명광이 투과한다. 그리고, 액정층 (11) 이 그 광의 투광량을 제어한다.
상기 서술한 바와 같이, 본 변형예에서는 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색을 반사광으로 표시할 수 있다. 또한 RGBC 의 각 도트가 상기한 바와 같이 바람직하게 규정 배치되어 있기 때문에, 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
(제 1 실시형태의 다른 변형예)
다음에, 제 1 실시형태의 다른 변형예에 대하여 설명한다.
또 제 1 실시형태와 동일 구성에는 동일 부호를 붙여 설명을 간략화한다.
앞의 제 1 실시형태에서는, RGB 의 3색에 C 를 더한 4색 도트 배열을 갖는 컬러필터 (12) 에 대하여 설명하였지만, 이하에서는 C 대신에 Y 를 채용한 경우에 대하여 설명한다.
즉, 컬러필터 (12) 는 RGB 의 3색 도트 외에 Y 의 도트 (제 4 도트, 파장 선택 소자) 를 단위화소 내에 구비하고 있다.
여기에서, 파장 선택 특성에서 Y 의 피크 파장 (제 4 피크 파장) 이 G 의 피크 파장 (제 1 피크 파장) 보다도 R 의 피크 파장 (제 2 피크 파장) 에 가까운 경우에는, 4색 도트의 배열은 Y 의 도트 (제 4 도트) 와 R 의 도트 (제 2 도트) 를 인접시키지 않고 Y 의 도트를 G 의 도트 (제 1 도트) 또는 B 의 도트 (제 3 도트) 에 인접시킨 구조가 채용된다. 즉, G/R/B/Y 또는 B/R/G/Y 의 순서로 배열된 화소 구조가 채용된다.
또한 파장 선택 특성에서, Y 의 피크 파장 (제 4 피크 파장) 이 R 의 피크 파장 (제 1 피크 파장) 보다도 G 의 피크 파장 (제 2 피크 파장) 에 가까운 경우에는, 4색 도트의 배열은 Y 의 도트 (제 4 도트) 와 G 의 도트 (제 2 도트) 를 인접시키지 않고 Y 의 도트를 R 의 도트 (제 1 도트) 또는 B 의 도트 (제 3 도트) 에 인접시킨 구조가 채용된다. 즉, R/G/B/Y 또는 B/G/R/Y 의 순서로 배열된 화소 구조가 채용된다.
이렇게 하면, 컬러필터 (12) 에 백라이트 유닛 (13) 의 조명광이 조사되면, Y 를 나타내는 도트와 피크 파장이 가까운 도트가 서로 인접함으로써 생기는 해상도의 저하를 방지할 수 있다. 또한 스트라이프 배치의 화소 구성에서, 종래 문제로 되었던 줄무늬를 억제시켜 화상 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, RGBY 의 4색을 나타내는 도트를 구비하고, Y 를 나타내는 도트에 인접하는 다른 도트가 상기한 바와 같이 바람직하게 배치되어 있기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색으로 화상을 표시할 수 있을 뿐만 아니라 그 화상의 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
(제 2 실시형태)
이하 도 6∼도 10 을 참조하여 본 발명의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다.
본 실시형태에서는, TFT 를 스위칭 소자로서 사용한 액티브 매트릭스 방식의 유기 EL 장치의 예를 들어 설명한다. 특히 RGBC 의 4종류의 고분자 유기발광층을 구비한 컬러유기 EL 표시장치이다.
도 6 은 본 실시형태의 유기 EL 장치의 평면 구조를 나타내는 도면이고, 도 7 은 유기 EL 장치의 화소 구조를 나타내는 단면 확대도이고, 도 8 은 유기 EL 장치에서의 유기 EL 층의 평면 배치도이고, 도 9 는 유기 EL 장치의 발광 파장 특성을 나타내는 도면이고, 도 10 은 유기 EL 장치의 발광 광의 xy 색도 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 유기 EL 장치 (표시장치 ;200) 는 전기절연성을 구비하는 기판 (410) 과, 스위칭용 TFT (후술) 에 접속된 화소전극이 기판 (410) 상에 매트릭스형으로 배치되어 있는 화소전극영역과, 적어도 화소전극역 상에 위치하는 평면에서 보아 대략 직사각형인 화소부 (203 ; 도면 중 일점쇄선 범위 내) 를 구비하여 구성되어 있다. 또 화소부 (203) 는 중앙 부분의 실제 표시영역 (204 ; 도면 중 이점쇄선 범위 내) 과 실제 표시영역 (204) 주위에 배치된 더미영역 (205 ; 일점쇄선 및 이점쇄선 사이의 영역) 으로 구획되어 있다.
실제 표시영역 (204) 에는 각각 화소전극을 갖는 표시영역 (R, G, B) 이 A-B 방향 및 C-D 방향으로 이간되어 배치되어 있다. 또, 실제 표시영역 (204) 의 도면 중 양측에는 주사선 구동회로 (280) 가 배치되어 있다. 그 주사선 구동회로 (280) 는 더미영역 (205) 의 하측에 위치하여 형성되어 있다. 그리고 실제 표시영역 (204) 의 도면 중 상측에는 검사회로 (290) 가 배치되어 있다. 그 검사회로 (290) 는 더미영역 (205) 의 하측에 위치하여 형성되어 있다. 검사회로 (290) 는 유기 EL 장치 (200) 의 작동상황을 검사하기 위한 회로이고, 예를 들어 검사결과를 외부로 출력하는 도시하지 않는 검사정보 출력수단을 구비하며, 제조 도중이나 출하시 표시장치의 품질, 결함을 검사할 수 있게 구성되어 있다.
주사선 구동회로 (280) 및 검사회로 (290) 의 구동전압은 소정 전원부로부터 구동전압 도통부를 통하여 인가되어 있다. 또 이들 주사선 구동회로 (280) 및 검사회로 (290) 에 대한 구동제어신호 및 구동전압은 이 유기 EL 장치 (200) 의 작동제어를 담당하는 소정의 메인 드라이버 등으로부터 구동제어신호 도통부 등을 통하여 송신 및 인가되게 되어 있다. 또한 이 경우의 구동제어신호란, 주사선 구동회로 (280) 및 검사회로 (290) 가 신호를 출력할 때의 제어에 관련되는 메인 드라이버 등으로부터의 지령신호이다.
다음에, 도 7 을 사용하여 유기 EL 장치 (200) 의 화소 구조에 대하여 설명한다.
도 7 은 상기 유기 EL 장치 (200) 에서의 표시영역의 단면 구조를 확대한 도면이다.
이 도 7 에는 R/C/G/B 의 각 색에 대응하는 4개의 화소영역의 단면 구조가 나타나 있다. 유기 EL 장치 (200) 는 기판 (410) 상에, TFT 등의 회로 등이 형성된 회로소자부 (214), 화소전극 (211), 기능층 (210) 이 형성된 발광 소자부 (311) 및 음극 (212) 이 차례로 적층되어 구성되어 있다.
이 유기 EL 장치 (200) 에서는, 기능층 (210) 으로부터 기판 (410) 측으로 발해진 광이 회로소자부 (214) 및 기판 (410) 을 투과하여 기판 (410) 의 하측 (관측자측) 으로 출사됨과 아울러 기능층 (210) 으로부터 기판 (410) 의 반대측으로 발해진 광이 음극 (212) 에 의해 반사되어, 회로소자부 (214) 및 기판 (410) 을 투과하여 기판 (410) 의 하측 (관측자측) 으로 출사되게 되어 있다.
회로소자부 (214) 에는, 기판 (410) 상에 규소산화막으로 이루어지는 하지보호막과, 각 화소전극 (211) 에 접속된 구동용 TFT (223) 와, 층간절연막 (244a, 244b) 이 형성되어 있다.
발광 소자부 (311) 는, 복수의 화소전극 (211ㆍㆍㆍ) 상의 각각에 적층된 기능층 (210) 과, 기능층 (210) 들 사이에 배치되어 각 기능층 (210) 을 구획하는 뱅크부 (212) 를 주체로 하여 구성되어 있다. 기능층 (210) 상에는 음극 (212) 이 배치되어 있다.
발광 소자부 (311) 에서, 뱅크부 (212) 는 기판 (410) 측에 위치하는 무기물 뱅크층 (212a) 과 기판 (410) 에서 떨어져 위치하는 유기물 뱅크층 (212b) 이 적층되어 구성되어 있다.
또한 기능층 (210) 은, 화소전극 (211) 상에 적층된 정공주입/수송층 (210a) 과, 정공주입/수송층 (210a) 상에 인접하여 형성된 유기 EL 층 (210b) 으로 구성되어 있다.
정공주입/수송층 (210a) 은, 정공을 유기 EL 층 (210b) 에 주입하는 기능을 가짐과 함께 정공을 정공주입/수송층 (210a) 내부에서 수송하는 기능을 갖는다. 이러한 정공주입/수송층 (210a) 을 화소전극 (211) 과 유기 EL 층 (210b) 사이에 형성함으로써 유기 EL 층 (210b) 의 발광효율, 수명 등의 소자 특성이 향상된다. 또 유기 EL 층 (210b) 에서는 정공주입/수송층 (210a) 에서 주입된 정공과, 음극 (212) 에서 주입되는 전자가 유기 EL 층에서 재결합하여 발광이 얻어진다.
음극 (212) 은 발광 소자부 (311) 의 전체면에 형성되어 있고, 화소전극 (211) 과 쌍으로 되어 기능층 (210) 에 전류를 흘려 보내는 역할을 한다. 이 음극 (212) 은, 본 예에서는 불화리튬층 (212a), 칼슘층 (212b) 및 알루미늄층 (212c) 이 순서로 적층되어 구성되어 있다.
유기 EL 층 (210b) 은, 적색 (R) 으로 발광하는 적색 유기 EL 층 (210b1), 시안색 (C) 으로 발광하는 시안색 유기 EL 층 (210b2), 녹색 (G) 으로 발광하는 녹색 유기 EL 층 (210b3) 및 청색 (B) 으로 발광하는 청색 유기 EL 층 (210b4) 의 발광 파장대역이 서로 다른 4종류로 이루어지고, 각 유기 EL 층 (210b1∼210b4) 이 소정 배열 (예를 들어 스트라이프형) 로 배치되어 있다.
또 유기 EL 층 (210b1∼210b4) 은 용매와 유기 EL 용 고분자 재료를 혼합하여 제작한 조성물 잉크를 잉크젯법에 의해 도포함으로써 형성된 것이다. 또 이러한 유기 EL 층 (210b1∼210b4) 은 본 발명의 발광 소자로서 기능하는 것이다.
따라서, 유기 EL 층 (210b) 의 평면 배치도는 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이 왼쪽부터 R/C/G/B 의 각 색 도트를 구비한 구성으로 되어 있다. 또 본 실시형태에서는, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같은 배치, 즉 왼쪽부터 B/G/R/C 의 각 색 도트를 구비한 구성을 채용해도 된다. 또 이러한 도트 구성을 갖는 유기 EL 층 (210b) 은, 도 6 에 나타내는 유기 EL 장치 (200) 의 실제 표시영역 (204) 의 전체면에 배치되는 것으로 한다.
도 9 는 유기 EL 장치의 발광 파장 특성을 나타내고 있고, B, C, G, R 의 피크 파장은 각각 470㎚, 500㎚, 550㎚, 640㎚ 이상을 나타내고 있다.
그리고, 본 실시형태에서는 B 또는 G 중 C 의 피크 파장 (제 4 피크 파장) 에 가까운 피크 파장 (제 2 피크 파장) 을 갖고 있는 도트 (제 2 도트) 를 C 의 도트 (제 4 도트) 에 인접시키지 않는 도트 배열을 채용하고 있다.
그리고, B 또는 G 중 C 의 피크 파장에서 먼 피크 파장 (제 1 피크 파장) 을 갖고 있는 도트나, 더 먼 피크 파장 (제 3 피크 파장) 을 갖고 있는 도트 (제 3 도트) 를 C 의 도트에 인접시킨 도트 배열을 채용하고 있다.
구체적으로는, 도 9 의 파장 선택 특성을 참조하는 것과 같이 B, C 의 피크 파장의 차가 30㎚ (500nm-470㎚) 이고, G, C 의 피크 파장의 차가 50㎚ (550㎚-500㎚) 이기 때문에, C 의 피크 파장 (제 4 피크 파장) 이 B 의 피크 파장 (제 2 피크 파장) 에 가까워지고 있다. 또한 C 의 피크 파장이 G 의 피크 파장 (제 1 피크 파장) 에서 멀어지고 있다.
따라서, C 의 도트 (제 4 도트) 에 대하여 B 의 도트 (제 2 도트) 를 인접시키지 않고 G 의 도트 (제 1 도트) 또는 R 의 도트 (제 3 도트) 를 인접시킨 도트 배열을 채용한다. 따라서, 도 7 또는 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이 왼쪽부터 R/C/G/B 의 순서로 배열된 화소 구조나, 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이 왼쪽부터 G/C/R/B 의 순서로 배열된 화소 구조가 채용된다.
다음에, 도 10 을 참조하여 4색 도트의 화소 구성을 구비한 유기 EL 장치 (200 ; 4색 발광 타입) 와, RGB 의 3색 도트의 화소 구성을 구비한 유기 EL 장치 (3색 발광 타입) 의 발광 특성을 비교한 xy 색도 특성에 대하여 설명한다. 3색 도트의 화소 구성에서는 xy 색도 특성의 삼각형 영역의 색을 실현하는 것이 가능해져 있지만, 4색 도트의 화소 구성에서는 xy 색도 특성의 사각형 영역의 색을 실현 하는 것이 가능해지고 있다. 따라서, 4색 도트의 화소 구성에서의 본 실시형태의 유기 EL 장치 (200) 가 광색역을 실현하는 것이 가능해지고 있다. 또 유기 EL 장치 (200) 는 NTSC 비 120% 를 달성하는 것이 가능해진다.
상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에서는 발광 파장 특성에서 피크 파장이 서로 가까운 B 의 도트와 C 의 도트를 인접시키지 않고 G 의 도트 또는 R 의 도트에 C 의 도트를 인접시킨 구성을 갖고 있기 때문에, 외관상 해상도 저하나 줄무늬모양의 라인을 방지할 수 있어 화상 품질을 향상시킬 수 있으며, 광색역의 화상표시가 가능해지는 유기 EL 장치를 실현할 수 있다.
여기에서 C 와 B 를 인접시킨 구성과 비교하여 설명한다. 도 9 에 나타낸 바와 같이, C 와 B 는 매우 가까운 색상을 갖고 있기 때문에, 그 2개의 도트를 인접시키면 유기 EL 장치의 외관상 해상도가 저하되어, 스트라이프 배열의 화소 구성에서 줄무늬 모양의 라인이 보이는 경우가 있다. 이와 같이 해상도나 화상 품질이 저하되는 것은 인간의 시감도를 고려하지 않고 4색의 도트를 배치한 것에 기인하고 있다.
이에 반하여, 본 실시형태의 유기 EL 장치 (200) 는, 서로 피크 파장이 가까운 도트, 즉 대강 동색을 나타내는 C 와 B 의 도트를 이간시키고 그 사이에 다른 도트 (R, G) 를 배치하고 있기 때문에, 인간의 시감도로서 해상도나 화상 품질이 향상된 화상을 표시할 수 있다. 따라서, 이러한 외관상 해상도 저하나 줄무늬 모양의 라인을 방지할 수 있어 화상 품질을 향상시킬 수 있으며, 광색역의 화상표시가 가능해지는 유기 EL 장치를 실현할 수 있다.
또 상기한 바와 같이 RGB 의 도트에 더하여 C 의 도트를 구비함과 아울러 C 의 배열을 상기한 바와 같이 규정하고 있기 때문에, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색으로 화상을 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 그 화상의 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시할 수 있다.
또한 xy 색도 특성에서 B 와 G 의 좌표를 잇는 선분보다도 좌측 또는 좌상측에 있는 영역은, G 와 R 의 좌표를 잇는 선분보다도 우상측에 있는 영역이나 R 과 B 의 좌표를 잇는 선분보다도 우하측에 있는 영역보다도 그 영역이 크기 때문에, 보다 자연광에 가까운 색을 표현하기 위한 여지가 큰 영역이다. 그래서, B 와 G 의 좌표를 잇는 선분보다도 좌측 또는 좌상측에 있는 영역에 위치하는 색좌표 도트, 즉 C 의 도트를 단위화소 내에 구비함으로써 상기한 여지가 큰 영역에서의 색 재현 범위를 크게 할 수 있다. 따라서, 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색을 실현할 수 있다.
그리고 C 를 포함하는 4 색 도트를 단위화소 내에 구비하는 유기 EL 장치 (200) 는, Y 의 도트 등 다른 색 도트를 단위화소 내에 구비하는 유기 EL 장치와 비교하여, xy 색도 특성에서의 표시가능 영역을 광범위하게 할 수 있다.
또 본 실시형태에서는 C 와 B 를 인접시키지 않고 R 또는 G 에 C 를 인접시킨 도트 배열을 채용하고 있지만, 이것을 한정하는 것은 아니다. 예를 들어 발광 파장 특성에서 C 의 피크 파장 (제 4 피크 파장) 이 B 의 피크 파장 (제 1 피크 파장) 보다도 G 의 피크 파장 (제 2 피크 파장) 에 가까운 경우에는, C 의 도트 (제 4 도트) 와 G 의 도트 (제 2 도트) 를 인접시키지 않고 B 의 도트 (제 1 도트) 또는 R 의 도트 (제 3 도트) 를 C 에 인접시키는 구성을 채용해도 된다. 이렇게 하면, 피크 파장이 가까운 G 와 C 를 나타내는 표시소자가 인접함으로써 생기는 해상도의 저하를 방지할 수 있다. 또한 스트라이프 배치의 화소 구성에서 B 와 C 를 나타내는 표시소자가 인접함으로써 생기는 줄무늬를 억제하여 화상 품질을 향상시킬 수 있다.
또한 본 실시형태에서는, RGB 의 3색에 C 를 더한 4색 도트의 화소 구성을 채용하고 있지만, 상기 제 1 실시형태의 다른 변형예에 나타낸 바와 같이 C 대신에 Y 를 채용해도 된다. 이 경우에도, 발광 파장 특성에서 Y 의 피크 파장에 가까운 피크 파장을 갖는 도트와 그 Y 의 도트를 인접시키지 않고 Y 의 피크 파장에서 먼 피크 파장을 갖는 도트와 그 Y 의 도트를 인접시켜 배치함으로써, 앞서 기재한 바와 같은 효과가 얻어진다.
또한, 본 실시형태에서는 고분자 유기발광층을 구비한 유기 EL 장치 (200) 에 대하여 서술하였지만, 저분자 유기발광층을 구비한 유기 EL 장치 (200) 에서도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한 유기 EL 장치에 한하지 않고 LED 표시장치나 플라즈마 디스플레이, 전계방출 디스플레이, CRT 디스플레이, DMD (Digital Micro mirror Device) 등 단위화소 내에 복수의 착색 도트를 구비한 표시장치에 본 발명을 적용함으로써 동일한 효과가 얻어진다.
또, 상기 제 1 및 제 2 실시형태에서는 4색 도트를 구비한 표시장치 (액정표시장치 (1), 유기 EL 장치 (200)) 에 대하여 설명하였지만, 그 4색 도트에 또 다른 파장 영역의 도트를 더한 5색 도트나 6색 도트를 구성해도 된다. 이 경우에는 RGB 를 포함하는 4색 도트에서의 배열을 상기 실시형태와 같이 규정함으로써 상기 동일한 효과가 얻어진다.
(전자기기)
도 11(a)∼(c) 는 본 발명의 전자기기의 실시형태를 나타내고 있다.
본 예의 전자기기는 상기 서술한 액정표시장치나 유기 EL 장치를 표시수단으로서 구비하고 있다.
도 11(a) 는 휴대전화의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 11(a) 에서 부호 1000 은 휴대전화 본체를 나타내고, 부호 1001 은 상기 표시장치를 사용한 표시부를 나타내고 있다.
도 11(b) 는 손목시계형 전자기기의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 11(b) 에서 부호 1100 는 시계 본체를 나타내고, 부호 1101 는 상기 표시장치를 사용한 표시부를 나타내고 있다.
도 11(c) 는 워드 프로세서, PC 등의 휴대형 정보처리장치의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 11(c) 에서 부호 1200 은 정보처리장치, 부호 1202 는 키보드 등의 입력부, 부호 1204 는 정보처리장치 본체, 부호 1206 은 상기 표시장치를 사용한 표시부를 나타내고 있다.
도 11(a)∼(c) 에 나타내는 각각의 전자기기는, 표시부에 본 발명의 표시장치를 구비하고 있기 때문에 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색으로 화상을 표시할 수 있을 뿐만 아니라 그 화상의 해상도나 화상 품질을 향상시켜 표시하는 것이 가능한 전자기기를 실현할 수 있 다.
이상 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 바람직한 실시형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 것도 없다. 상기 서술한 예에서 나타낸 각 구성부재의 여러 가지 형상이나 조합 등은 일례이며, 본 발명의 주지로부터 일탈되지 않는 범위에서 설계 요구 등에 기초하여 여러 가지로 변경할 수 있다.
본원 발명에 의하면, 표시장치의 스트라이프로 배치된 화소 구성에서 줄무늬의 발생을 억제하고, 매우 넓은 색 재현 범위를 실현하여 보다 자연광에 가까운 광범위한 파장역의 표시 색으로 화상을 표시할 수 있어 화상 품질이 향상된 표시를 실현할 수 있다.

Claims (11)

  1. 복수의 도트를 단위화소 내에 구비하고, 복수의 상기 단위화소가 스트라이프배치된 표시장치로서,
    출사되는 광의 파장 특성에서 제 1 피크 파장 내지 제 3 피크 파장을 각각 갖는 제 1 도트 내지 제 3 도트; 및
    상기 파장 특성에서 상기 제 1 피크 파장과 상기 제 2 피크 파장 사이에 위치함과 아울러 상기 제 1 피크 파장보다도 상기 제 2 피크 파장에 가까운 제 4 피크 파장을 갖는 제 4 도트를 구비하고,
    상기 제 4 도트는 상기 제 2 도트에 인접하지 않고 상기 제 1 도트 또는 상기 제 3 도트에 인접하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도트 및 상기 제 2 도트 중 한 쪽 표시 색은 청색, 다른 쪽 표시 색은 녹색이고, 상기 제 3 도트의 표시 색은 적색이며, 상기 제 4 도트의 표시 색은 시안색인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도트 및 상기 제 2 도트 중 한 쪽 표시 색은 녹색, 다른 쪽 표시 색은 적색이고, 상기 제 3 도트의 표시 색은 청색이며, 상기 제 4 도트의 표시 색은 옐로우색인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 도트 내지 제 4 도트는 발광 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 도트 내지 제 4 도트는,
    파장 선택 특성에서 제 1 피크 파장 내지 제 4 피크 파장을 각각 갖는 제 1파장 선택 소자 내지 제 4 파장 선택 소자; 및
    상기 파장 선택 소자를 투과하는 광량을 제어하는 투광량 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 파장 선택 소자에 대하여 백색 광을 조사하는 조명부를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 파장 선택 소자에 대하여 외광의 반사광을 조사하는 반사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 복수의 도트를 단위화소 내에 구비하고, 복수의 상기 단위화소가 스트라이프배치된 컬러필터로서,
    파장 선택 특성에서 제 1 피크 파장 내지 제 3 피크 파장을 각각 갖는 제 1 도트 내지 제 3 도트; 및
    상기 파장 선택 특성에서 상기 제 1 피크 파장과 상기 제 2 피크 파장 사이에 위치함과 아울러 상기 제 1 피크 파장보다도 상기 제 2 피크 파장에 가까운 제 4 피크 파장을 갖는 제 4 도트를 구비하고,
    상기 제 4 도트는 상기 제 2 도트에 인접하지 않고 상기 제 1 도트 또는 상기 제 3 도트에 인접하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러필터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 도트 내지 제 4 도트는, 백색 광이 투과함으로써 각각 다른 표시 색을 나타내고,
    상기 제 1 도트 및 상기 제 2 도트에 대응하는 한 쪽 표시 색은 청색, 다른 쪽 표시 색은 녹색이고, 상기 제 3 도트에 대응하는 표시 색은 적색이며, 상기 제 4 도트에 대응하는 표시 색은 시안색인 것을 특징으로 하는 컬러필터.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 도트 내지 제 4 도트는, 백색 광이 투과함으로써 각각 다른 표시 색을 나타내고,
    상기 제 1 도트 및 상기 제 2 도트에 대응하는 한 쪽 표시 색은 녹색, 다른 쪽 표시 색은 적색이고, 상기 제 3 도트에 대응하는 표시 색은 청색이며, 상기 제 4 도트에 대응하는 표시 색은 옐로우색인 것을 특징으로 하는 컬러필터.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 표시장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
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