JP2019029188A - 電気光学装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前述した距離がサブ画素間でそれぞれ異なると、ある視野角について、あるサブ画素の発光素子から射出された光が、前述のあるサブ画素に隣り合うカラーフィルターを透過して色変化が発生した際に、別のサブ画素の発光素子から射出された光は、前述の別のサブ画素に隣り合うカラーフィルターを透過せずに色変化が発生しない状況が起こり得る。このように、あるサブ画素の発光素子と、あるサブ画素に対して隣り合うカラーフィルターとの距離が、サブ画素間でそれぞれ異なると、視野角による色変化のばらつきが発生するという問題がある。
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、複数のサブ画素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、各サブ画素Pxが画像データVideoの指定する階調を表示するように、当該サブ画素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、複数のサブ画素Px、複数の走査線13、および複数のデータ線14を互いに区別するために、+Y方向から−Y方向(以下、+Y方向および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方向および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軸方向およびY軸方向に交差する+Z方向(上方向)およびZ方向(下方向)を「Z軸方向」と総称する。また、図1に示すように、+X方向かつ+Y方向を、「A方向」と称し、−X方向かつ+Y方向を、「B方向」と称し、−X方向かつ−Y方向を、「C方向」と称し、+X方向かつ−Y方向を、「D方向」と称する。
図1に例示するように、駆動回路11は、走査線駆動回路111と、データ線駆動回路112と、を備える。
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、Rを発光可能な画素回路100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が重ねて配置される。Bを発光可能な画素回路が有する発光素子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。そして、Gを発光可能な画素回路100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が重ねて配置される。このため、発光素子3R、3G、および、3B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〜図6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。
一方、コンタクト領域CaRには、反射層52とコンタクト電極71とを電気的に接続する反射層−バリアメタルコンタクト7aRと、コンタクト電極71と画素電極31とを電気的に接続するバリアメタル−陽極コンタクト7bRとが配置される。同様に、コンタクト領域CaGには、反射層−バリアメタルコンタクト7aGと、バリアメタル−陽極コンタクト7bGとが配置される。ここで、コンタクト領域CaR、およびコンタクト領域CaGに、2つのコンタクト7がある理由について説明する。サブ画素PxRには、第1の距離調整層57(図15参照)および第2の距離調整層58(図15参照)が積層されており、また、サブ画素PxGには、第2の距離調整層58が積層されている。このように、距離調整層が存在するために、コンタクト領域CaR、およびコンタクト領域CaG内には、反射層−バリアメタルコンタクト7aを避けた別の場所に、バリアメタル−陽極コンタクト7bが形成される。
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は、カラーフィルター81といった、保護基板9より−Z側に配置される部材を保護する。保護基板9は、例えば、石英基板を用いて形成される。
回路層49は、走査線13やデータ線14等の各種配線と、駆動回路11および画素回路100等の各種回路とが形成されている。回路層49の+Z側には、層間絶縁層51が積層される。
反射層52は、発光層30の発光素子3から射出された光を+Z方向側に反射するための構成要素である。反射層52として、例えば、チタン(Ti)膜の上に、アルミニウム(Al)と銅(Cu)との合金(AlCu)膜が形成される。反射層52は、サブ画素Pxごとに個別に島状に形成された、反射性を有する導電層である。
対向電極33は、複数のサブ画素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。
画素分離層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。画素分離層34は、第2の距離調整層58、第2の絶縁層55および画素電極31上に積層される。画素分離層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。
発光機能層32は、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、および電子輸送層を備え、複数のサブ画素Pxに跨るように配置されている。
また、平面視した場合に、画素分離層34は、表示部12の有する複数の画素Pxを互いに区画するように配置される。なお、発光素子3から射出される白色の光とは、赤色の光、緑色の光、および青色の光を含む光である。
なお、本実施形態では、+Z方向からの平面視において、発光領域Haと、コンタクト領域Caとを含む領域に含まれる構造物を、サブ画素Pxと看做すこととする。
本実施形態では、一例として、サブ画素PxRにおいては、610nmの波長の光の強度が強められ、サブ画素PxGにおいては、540nmの波長の光の強度が強められ、サブ画素PxBにおいては、470nmの波長の光の強度が強められるように、サブ画素Pxごとに第1の距離調整層57および第2の距離調整層58の膜厚が設定される。このため、本実施形態において、サブ画素PxRからは、610nmの波長の光の輝度が最大となる赤色光が射出され、サブ画素PxGからは、540nmの波長の光の輝度が最大となる緑色光が射出され、サブ画素PxBからは、470nmの波長の光の輝度が最大となる青色光が射出されることになる。
下側封止層61および上側封止層63は、複数のサブ画素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および上側封止層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る。下側封止層61および上側封止層63として、例えば、酸化窒化シリコン(SiON)膜が形成される。
平坦化層62は、複数のサブ画素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、エポキシ樹脂といった無機材料を用いて形成される。
カラーフィルター81R、81G、81B1、および81B2は、例えば赤、緑、青の異なる色の光を透過させるような顔料を含む感光性樹脂を塗布してパターン加工を行うことにより形成する。
図3に示すように、+Z方向からの平面視において、コンタクト領域Caは、発光領域Haを区分けする境界線の交点と重なる。境界線は、発光領域Haを均等に区分けする線である。図3には、X軸方向の境界線HL1、およびHL2、ならびに、Y軸方向の境界線VL1、およびVL2を示す。図3に示すように、画素MPx1に含まれるコンタクト領域CaB1は、境界線VL1、およびHL1の交点P11と重なる。同様に、画素MPx1に含まれるコンタクト領域CaGは、境界線VL2、およびHL1の交点P21と重なる。同様に、画素MPx1に含まれるコンタクト領域CaRは、境界線VL1、およびHL2の交点P12と重なる。同様に、画素MPx1に含まれるコンタクト領域CaB2は、境界線VL2、およびHL2の交点P22と重なる。例えば、交点P11は、発光領域HaR、HaG、HaB1、HaB2の中心から離れた位置にあるため、発光領域HaR、HaG、HaB1、HaB2が小さくなることを抑制することができる。さらに、コンタクト領域Caを、発光領域Haを区分けする境界線の交点と重なるように配置することにより、隣接する他のサブ画素Pxの一部のエリアを使ってコンタクト領域Caを配置することができる。そして、あるサブ画素Pxの一部のエリアおよび隣接する他のサブ画素Pxの一部のエリアを使ってあるサブ画素Pxのコンタクト領域Caを配置することは、境界線を跨ってコンタクト領域Caを配置することになる。以上により、コンタクト領域Caをサブ画素間で均等な間隔で配置することが可能になり、発光領域の間隔も一定となる。本実施形態では、図3に示すように、発光領域Haは、四角形の各頂点を削った8角形の形状となる。そして、図3に示すように、削った部分にコンタクト領域Caが配置されている。図3に示すように、コンタクト領域Caをサブ画素Px間で均等な間隔で配置することが可能になり、発光領域Haの間隔も一定となる。発光領域Haの間隔が一定となることにより、視野角による色変化のばらつきを抑えることが可能になる。このように、発光領域Haが小さくなることを抑制しつつ、視野角による色変化のばらつきを抑えることが可能になる。視野角による色変化のばらつきを抑えることにより、表示画像の品質の低下を抑制することが可能になる。
同様に、画素MPx1における発光領域HaRと発光領域HaB2との間の距離dx56は、画素MPx1の発光領域HaB2と画素MPx2における発光領域HaRとの間の距離dx78と略等しい。換言すれば、X軸方向に沿った発光領域Ha同士の距離が一定である。
距離dx12が距離dx34と略等しいことにより、画素MPx1における発光素子3Gのカラーフィルター81Gの−X方向の端部および頂点Apx1を結ぶ直線とX軸方向とのなす角度が、画素MPx2における発光素子3B1のカラーフィルター81Bの−X方向の端部および頂点Apx3を結ぶ直線とX軸方向とのなす角度と略等しくなる。距離dx56と距離dx78についても、距離dx12と距離dx34と同様の関係が成り立つ。従って、視野角が前述した2つの角度に略等しい場合、画素MPx1における発光領域HaB1から射出される光の色変化と、画素MPx1における発光領域HaGから射出される光の色変化とが共に発生することになる。このように、X軸方向において隣り合う発光領域Haの色変化が発生する角度が略等しくなるため、X軸方向に沿って配置された発光領域Ha間の距離のばらつきによって発生する、X軸方向の視野角による色変化のばらつきを抑えることが可能になる。
同様に、画素MPx1における発光領域HaGと発光領域HaB2との間の距離dy56は、画素MPx1の発光領域HaB2と画素MPx3における発光領域HaGとの間の距離dy78と略等しい。換言すれば、Y軸方向に沿った発光領域Ha同士の距離が一定である。
距離dy12が距離dy34と略等しいこと、および、距離dy56が距離dy78と略等しいことにより、X軸方向と同様に、Y軸方向に沿って配置された発光領域Ha間の距離のばらつきによって発生する、Y軸方向の視野角による色変化のばらつきを抑えることが可能になる。
そして、距離が一定について、画素MPx1における発光領域HaB1と画素MPx1における発光領域HaB2との間の距離dxy12は、画素MPx1における発光領域HaB2と画素MPx4における発光領域HaB1との間の距離dxy34と略等しい。距離dx12は、図4に示すように、画素MPx1における発光領域HaB1のA方向にある頂点Apxy1と、画素MPx1における発光領域HaB2のC方向にある頂点Apxy2との最短距離である。同様に、距離dx34は、図4に示すように、画素MPx1における発光領域HaB2のA方向にある頂点Apxy3と、画素MPx4における発光領域HaB1のC方向にある頂点Apxy4との最短距離である。
距離dxy12が距離dxy34と略等しいことにより、X軸方向およびY軸方向と同様に、A方向、およびC方向に沿って配置された発光領域Ha間の距離のばらつきによって発生する、視野角による色変化のばらつきを抑えることが可能になる。
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。
図9に、第1の変形例における表示部12の一部を、+Z方向から平面視した場合の、表示部12の概略的な構成の一例を示す平面図を示す。ただし、図9に示す平面図は、図を見易くするために、カラーフィルター81、およびコンタクト領域Caを除いて表示してある。なお、第1の変形例では、+Z方向からの平面視において、発光領域Haと、コンタクト領域Caとを含む領域に含まれる構造物を、サブ画素Pxと看做すこととする。
図11に、第2の変形例における表示部12の一部を、+Z方向から平面視した場合の、表示部12の概略的な構成の一例を示す平面図を示す。ただし、図11に示す平面図は、図を見易くするために、カラーフィルター81、およびコンタクト領域Caを除いて表示してある。なお、第2の変形例では、+Z方向からの平面視において、発光領域Haと、コンタクト領域Caとを含む領域に含まれる構造物を、サブ画素Pxと看做すこととする。
図17に、第3の変形例における表示部12の一部を、+Z方向から平面視した場合の、表示部12の概略的な構成の一例を示す平面図を示す。ただし、図17に示す平面図は、図を見易くするために、カラーフィルター81を除いて表示してある。図17では、ある画素MPx1を形成するサブ画素PxR、サブ画素PxG、サブ画素PxB1、および、サブ画素PxB2を示す。なお、第3の変形例では、+Z方向からの平面視において、発光領域Haに含まれる構造物を、サブ画素Pxと看做すこととする。
図19に、第4の変形例における表示部12の一部を、+Z方向から平面視した場合の、表示部12の概略的な構成の一例を示す平面図を示す。ただし、図19に示す平面図は、図を見易くするために、カラーフィルター81を除いて表示してある。図19では、ある画素MPx1を形成するサブ画素PxR、サブ画素PxG、サブ画素PxB1、および、サブ画素PxB2を示す。なお、第4の変形例では、第3の変形例と同様に、+Z方向からの平面視において、発光領域Haに含まれる構造物を、サブ画素Pxと看做すこととする。
図20に、第5の変形例における表示部12の一部を、+Z方向から平面視した場合の、表示部12の概略的な構成の一例を示す平面図を示す。ただし、図20に示す平面図は、図を見易くするために、コンタクト領域Caを除いて表示してある。
上述した実施形態においては、第1の方向の例とした+X方向と、第2の方向の例とした+Y方向とは直交していたが、第1の方向と第2の方向とは、単に交差していてもよい。例えば、サブ画素Pxの配列が、いわゆるデルタ配列であっても適用することが可能である。また、+Z方向からの平面視において、本実施形態、第1の変形例、および、第2の変形例における発光領域Haの形状は、8角形であったが、8角形に限らず、円形でもよい。また、発光領域Haの幅と高さとの値は同一でもよいし、異なってもよい。
また、本実施形態、第1の変形例、および、第3の変形例では、A方向に沿ってサブ画素PxBを配置したが、D方向に沿ってサブ画素PxBを配置してもよい。また、第2の変形例、および、第4の変形例では、X軸方向に沿ってサブ画素PxBを配置したが、Y軸方向に沿ってサブ画素PxBを配置してもよい。
上述した実施形態およ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22に、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の斜視図を示す。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およびキーボード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21および図22に例示した機器の他、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。さらに、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、およ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)
- 第1の方向と前記第1の方向に交差する第2の方向に沿って配列された複数の画素を備え、
前記複数の画素の各々は、
前記第1の方向に沿って配置された第1のサブ画素および第2のサブ画素と、
前記第1の方向に沿って配置された第4のサブ画素および第3のサブ画素と、を備え、
前記第4のサブ画素および前記第1のサブ画素は、前記第2の方向に沿って配置され、
前記第3のサブ画素および前記第2のサブ画素は、前記第2の方向に沿って配置され、
前記第1のサブ画素、前記第2のサブ画素、前記第3のサブ画素、および前記第4のサブ画素の各々に対応するカラーフィルターを備え、
前記第1のサブ画素、前記第2のサブ画素、前記第3のサブ画素、および前記第4のサブ画素の各々は、発光領域を有する発光素子と、前記発光素子に供給する電流を出力する供給回路と、前記発光素子と前記供給回路とを電気的に接続するコンタクトが配置されるコンタクト領域を備え、
前記コンタクト領域は、前記第1のサブ画素、前記第2のサブ画素、前記第3のサブ画素、および前記第4のサブ画素の各々に設けられた前記発光領域を区分けする境界線の交点と重なる、
ことを特徴とする電気光学装置。 - 第1の方向と前記第1の方向に交差する第2の方向に沿って配列された複数の画素を備え、
前記複数の画素の各々は、
前記第1の方向に沿って配置された第1のサブ画素および第2のサブ画素と、
前記第1の方向に沿って配置された第4のサブ画素および第3のサブ画素とを備え、
前記第4のサブ画素および前記第1のサブ画素は、前記第2の方向に沿って配置され、
前記第3のサブ画素および前記第2のサブ画素は、前記第2の方向に沿って配置され、
前記第1のサブ画素、前記第2のサブ画素、前記第3のサブ画素、および前記第4のサブ画素の各々に対応するカラーフィルターを備え、
前記第1のサブ画素、前記第2のサブ画素、前記第3のサブ画素、および前記第4のサブ画素の各々は、発光領域を有する発光素子と、前記発光素子に供給する電流を出力する供給回路と備え、
前記発光領域の内側に、前記供給回路と前記発光素子とを電気的に接続するコンタクトが配置されるコンタクト領域を備える、
ことを特徴とする電気光学装置。 - ある画素における第1のサブ画素の発光領域と第2のサブ画素の発光領域との間の距離は、前記ある画素の第2のサブ画素の発光領域と当該ある画素に対して前記第1の方向に並ぶ画素における第1のサブ画素の発光領域との間の距離と略等しく、
前記ある画素における第4のサブ画素の発光領域と第3のサブ画素の発光領域との間の距離は、前記ある画素の第3のサブ画素の発光領域と当該ある画素に対して前記第1の方向に並ぶ画素における第4のサブ画素の発光領域との間の距離と略等しい、
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。 - ある画素における第1のサブ画素の発光領域と第4のサブ画素の発光領域との間の距離は、前記ある画素の第4のサブ画素の発光領域と当該ある画素に対して前記第2の方向に並ぶ画素における第1のサブ画素の発光領域との間の距離と略等しく、
前記ある画素における第2のサブ画素の発光領域と第3のサブ画素の発光領域との間の距離は、前記ある画素の第3のサブ画素の発光領域と当該ある画素に対して前記第2の方向に並ぶ画素における第2のサブ画素の発光領域との間の距離と略等しい、
ことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の電気光学装置。 - 前記第1のサブ画素、前記第2のサブ画素、前記第3のサブ画素、および前記第4のサブ画素のうちあるサブ画素の色と、当該あるサブ画素に対して前記第1の方向に沿って配置されたサブ画素の色との関係は、前記あるサブ画素の色に応じて一意に定まる、
ことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の電気光学装置。 - 前記第1のサブ画素、前記第2のサブ画素、前記第3のサブ画素、および前記第4のサブ画素のうちあるサブ画素の色と、当該あるサブ画素に対して前記第2の方向に沿って配置されたサブ画素の色との関係は、前記あるサブ画素の色に応じて一意に定まる、
ことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の電気光学装置。 - 前記第1の方向に対して第1の角度で傾き、かつ前記第2の方向に対して第2の角度で傾いた方向を第3の方向としたとき、
前記コンタクト領域は、前記第3の方向に沿って並んでおり、
前記第1のサブ画素、前記第2のサブ画素、前記第3のサブ画素、および前記第4のサブ画素の各々は、前記供給回路と電気的に接続された反射電極と、中間電極と、画素電極と、を備え、
前記コンタクト領域には、
前記反射電極と前記中間電極とを電気的に接続する第1のコンタクトと、
前記中間電極と前記画素電極とを電気的に接続する第2のコンタクトとが配置される、
ことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の電気光学装置。 - 前記第1の方向に対して第1の角度で傾き、かつ前記第2の方向に対して第2の角度で傾いた方向を第3の方向としたとき、
前記第1のサブ画素、前記第2のサブ画素、前記第3のサブ画素、および前記第4のサブ画素のうちあるサブ画素の発光領域と、当該あるサブ画素に対して前記第3の方向に沿って配置されたサブ画素の発光領域との間の距離が一定である、
ことを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の電気光学装置。
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