JP5024059B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
第2液晶素子603bが遮断状態のとき、有機EL素子601からの光は、第1の範囲605に及ぶ。このとき、有機EL素子601に第1の画像を形成させれば、第1の範囲605から第1の画像が視認され得る。
第1液晶素子603a及び第2液晶素子603bの間で遮断状態を交互に切り替えるとともに、有機EL素子601に第1の画像及び第2の画像を交互に形成させることで、第1の画像及び第2の画像が、それぞれ連続的な画像として視認され得る。
第1の範囲605から範囲611を除いた範囲613aからは、第1の画像だけが視認され得る。同様に、第2の範囲607から範囲611を除いた範囲613bからは、第2の画像だけが視認され得る。範囲613a及び範囲613bは、それぞれ、適視範囲613a及び適視範囲613bと呼ばれる。
これらの適視範囲613a及び適視範囲613bは、図28(b)に示すように、有機EL素子601と一対の液晶素子603との間の距離Lを短縮することによって拡大され得る。
つまり、従来の表示装置では、適視範囲を拡大することが困難であるという未解決の課題がある。
これにより、第1の範囲からは、第1の画素によって形成される第1の画像が視認され、第2の範囲からは、第2の画素によって形成される第2の画像が視認され得る。このため、この電気光学装置では、少なくとも2つの方向に指向性表示を行うことができる。
そして、この電気光学装置では、スイッチング素子が第1基板と発光層との間に設けられているので、発光層から第2基板に向かう光は、スイッチング素子によって遮られない。従って、発光層からの光の利用効率を高めやすくすることができる。
これにより、第1の範囲からは、第1の画素によって形成される第1の画像が視認され、第2の範囲からは、第2の画素によって形成される第2の画像が視認され得る。このため、この電気光学装置では、少なくとも2つの方向に指向性表示を行うことができる。
ここで、遮光層は、第2基板と発光層との間に設けられている。つまり、遮光層は、第1基板及び第2基板間に介在している。このため、遮光層が第1基板及び第2基板の外側に配置される場合に比較して、複数の画素と遮光層との間の距離を短縮することができる。従って、この電気光学装置では、指向性表示を行う各方向における適視範囲を拡大しやすくすることができる。そして、適用例11の電子機器は、適視範囲を拡大することができる電気光学装置を表示部として備えているので、適視範囲の拡大が図られる。
実施形態における表示装置1は、図1に示すように、表示面3を有している。
素子基板11には、表示面3側すなわち封止基板13側に、複数の画素5のそれぞれに対応して、後述するスイッチング素子などが設けられている。
素子基板11と封止基板13との間は、表示装置1の周縁よりも内側で表示領域7を囲むシール材17によって封止されている。
なお、表示装置1では、複数の画素5が、前述したように、m行且つ2×n列のマトリクスMを構成している。このため、複数組の画素群25は、m行、且つn列のマトリクスを構成している。
なお、以下においてm本の走査線GT1のそれぞれが識別される場合に、走査線GT1(h)という表記が用いられる(hは、1〜mの整数)。同様に、m本の走査線GT2及びm本の電源線PWのそれぞれが識別される場合には、走査線GT2(h)という表記と、電源線PW(h)という表記とが用いられる。
また、n本のデータ線SI1及びn本のデータ線SI2のそれぞれが識別される場合には、データ線SI1(j)という表記と、データ線SI2(j)という表記とが用いられる(jは、1〜nの整数)。
各走査線GT1及び各走査線GT2は、各画素行23(図3)に対応している。各画素行23において、走査線GT1は、図6に示すように、n個の第1の画素51に対応している。また、各画素行23において、走査線GT2は、n個の第2の画素52に対応している。
m本の電源線PWは、図6に示すように、Y方向に互いに間隔をあけた状態で、X方向に沿って延びている。各電源線PWは、各画素行23(図3)に対応している。
各駆動トランジスタ29のドレイン電極は、各画素電極33に電気的につながっている。各画素電極33と共通電極37とは、画素電極33を陽極とし、共通電極37を陰極とする一対の電極を構成している。
ここで、共通電極37は、マトリクスMを構成する複数の画素5間にわたって一連した状態で設けられており、複数の画素5間にわたって共通して機能する。
各画素電極33と共通電極37との間に介在する有機層35は、有機材料で構成されており、発光層を含んだ構成を有している。
素子基板11は、図4中のC−C線における断面図である図7に示すように、第1基板41を有している。
第1基板41は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料で構成されており、表示面3側に向けられた第1面42aと、底面15側に向けられた第2面42bとを有している。
また、第1基板41の第1面42aには、各画素5の駆動トランジスタ29に対応する第1半導体層51と、各画素5の選択トランジスタ27に対応する第2半導体層53とが設けられている。
第1半導体層51及び第2半導体層53は、Y方向に間隔をあけた状態でY方向に隣り合っている。
各画素群25における第1の画素51及び第2の画素52の間で、第1半導体層51同士及び第2半導体層53同士は、平面視での輪郭が回転対称の関係にある。
島状電極55は、平面図である図10に示すように、ゲート電極部55aと、電極部55bとを有している。ゲート電極部55aと電極部55bとは、連接した状態でY方向に隣り合っている。
走査線GT1及びGT2のそれぞれには、対応する画素5ごとに、各画素5に向かってY方向に分岐する2本のゲート電極部57が設けられている。各ゲート電極部57は、図8に示す第2半導体層53のチャネル領域53bに重なっている。
また、各画素群25における2つの島状電極55は、この画素群25における第1の画素51及び第2の画素52のそれぞれに対応する走査線GT1と走査線GT2とによってY方向に挟まれている。
各コンタクトホールCH1は、各データ線SI1及びSI2に対応して、各データ線SI1及びSI2に重なる部位に設けられている。各コンタクトホールCH1は、第2半導体層53のソース領域53aとはX方向に対峙する部位に設けられている。各コンタクトホールCH1は、対応する各データ線SI1及びSI2に及んでいる。
各コンタクトホールCH4は、各電極部55bに対応して、各電極部55bに重なる部位に設けられている。各コンタクトホールCH4は、各コンタクトホールCH3とはY方向に対峙する部位に設けられている。各コンタクトホールCH4は、各電極部55bに及んでいる。
各コンタクトホールCH6は、各データ線SI1及びSI2に対応して、各データ線SI1及びSI2に重なる部位に設けられている。各コンタクトホールCH6は、X方向にソース領域51aを挟んでゲート電極部55aとは対峙する部位に設けられている。各コンタクトホールCH6は、対応する各データ線SI1及びSI2に及んでいる。
各電源線PWは、各画素行23(図3)をX方向にまたぐ長さにわたって一連した状態で設けられている。各電源線PWは、Y方向の幅寸法が、図12に示すように、Y方向に並ぶ2つのコンタクトホールCH7をまたぐ長さに設定されている。各電源線PWは、各画素行23における複数のコンタクトホールCH7を覆っている。
前述したように、各コンタクトホールCH7は、平面視で、各画素5に対応する各データ線SI1及びSI2と島状電極55の電極部55bとの間に設けられている。このため、各ソース電極部65は、平面視で、各画素5に対応する各データ線SI1及びSI2と島状電極55の電極部55bとの間に位置している。
さらに、データ線SI1と、これに対応する第2半導体層53のソース領域53aとが、中継電極61を介して電気的に接続される。また、データ線SI2と、これに対応する第2半導体層53のソース領域53aとが、中継電極61を介して電気的に接続される。
絶縁膜47は、絶縁膜49によって表示面3側から覆われている。
各コンタクトホールCH8は、図12に示すように、各画素5に対応して設けられている。各コンタクトホールCH8は、ドレイン電極59に重なる領域に設けられており、ドレイン電極59に及んでいる。
なお、各ドレイン電極59は、X方向にゲート電極部55aとは反対側に延長されている。そして、各コンタクトホールCH8は、平面視でドレイン電極59の延長された部位に重なっている。これにより、平面視でコンタクトホールCH5とコンタクトホールCH8とが重なっていない。ここで、コンタクトホールCH5とコンタクトホールCH8とは重なっていてもよい。
各画素電極33は、平面図である図15に示すように、Y方向には走査線GT1及び走査線GT2にまたがっており、X方向にはコンタクトホールCH8と、各画素5に対応するデータ線SI1又はデータ線SI2とにまたがっている。各画素電極33は、コンタクトホールCH8を覆っている。
画素電極33の材料としては、銀、アルミニウム、銅などの光反射性を有する金属や、これらを含む合金などが採用され得る。画素電極33を陽極として機能させる場合には、銀、白金などの仕事関数が比較的高い材料を用いることが好ましい。また、画素電極33としてITO(Indium Tin Oxide)やインジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide)などを用い、光反射性を有する部材を画素電極33と第1基板41との間に設けた構成も採用され得る。
また、絶縁膜47及び49の材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、アクリル系の樹脂などの材料が採用され得る。
ここで、バンク71には、X方向に隣り合う画素群25同士間の部位であるバンク71aと、1組の画素群25内の第1の画素51及び第2の画素52間の部位であるバンク71bとが含まれている。バンク71bのX方向における幅寸法は、バンク71aのX方向における幅寸法よりも長く設定されている。
有機層35は、各画素5に対応して設けられており、正孔注入層73と、正孔輸送層75と、発光層77とを有している。
正孔注入層73は、有機材料で構成されており、平面視でバンク71によって囲まれた領域内で、画素電極33の表示面3側に設けられている。正孔注入層73は、液状の有機材料を塗布することによって設けられ得る。
正孔注入層73の材料としては、3,4−ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)等のポリチオフェン誘導体と、ポリスチレンスルホン酸(PSS)等との混合物が採用され得る。正孔注入層73の材料としては、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやこれらの誘導体なども採用され得る。
正孔輸送層75の材料としては、例えば、下記化合物1として示されるTFBなどのトリフェニルアミン系ポリマーを含んだ構成が採用され得る。
Rの画素5rに対応する発光層77の材料としては、例えば、下記化合物2として示されるCN−PPVが採用され得る。
なお、表示装置1では、各画素5において発光する領域は、平面視で、バンク71によって囲まれた領域内で画素電極33と有機層35と共通電極37とが重なる領域であると定義され得る。
この補助配線39は、共通電極37に導通しており、共通電極37の電気伝導を補助する機能を有している。
第2基板81の対向面82bには、遮光膜83が設けられている。遮光膜83は、例えば、カーボンブラックなどを含有する樹脂や、クロムなどの光吸収性が高い材料で構成され得る。遮光膜83は、マトリクスMを構成する複数の画素5間にわたって設けられている。つまり、遮光膜83は、マトリクスMを構成する複数の画素5に平面視で重なる領域に設けられている。
各開口部85は、遮光膜83と画素群25との平面図である図17に示すように、各画素群25に対応して設けられている。まお、この図17では、構成をわかりやすく示すため、遮光膜83にハッチングが施されている。
ここで、カラーフィルタ87は、入射された光のうち所定の波長域の光を透過させることができる。カラーフィルタ87は、画素群25r、画素群25g及び画素群25bごとに異なる色に着色された樹脂などで構成されている。
表示装置1では、図2に示すシール材17は、図7に示す第1基板41の第1面42aと、第2基板81の対向面82bとによって挟持されている。つまり、表示装置1では、接着剤97が、第1基板41及び第2基板81並びにシール材17によって封止されている。なお、シール材17は、樹脂層93及び共通電極37の間に設けられていてもよい。この場合、接着剤97は、素子基板11及び封止基板13並びにシール材17によって封止されているとみなされ得る。
表示装置1では、樹脂層93の屈折率が、接着剤97の屈折率よりも高く設定されている。そして、各プリズム部95a及び95bは、対応する各画素5の発光層77からの光を開口部85側へ屈折させるように形状が設定されている。
そして、電源線PW(h)からの電流は、ドレイン電極59及び画素電極33を経て有機層35(図7)を流れる。
他方で、電極部55b及び電源線PW(h)の間(図13)と、電極部55b及び電極部51dの間とには、電荷が蓄積されるので、駆動トランジスタ29のゲート電極部55aの電位は、一定期間だけ保持される。この結果、ゲート電極部55aの電位が保持されている期間において、電流が有機層35を流れつづける。
また、表示装置1では、第1の画素51及び第2の画素52ごとに、画像信号DS1(j)と画像信号DS2(j)とを異なるタイミングで供給することができる。このため、第1の画像に対応する画像信号DS1(j)と、第2の画像に対応する画像信号DS2(j)とをわけて処理することができる。この結果、第1の画像に対応する画像信号DS1(j)と、第2の画像に対応する画像信号DS2(j)とを合成して同じタイミングで供給するための処理を省略することができる。
このとき、各第1の画素51から表示面3側に向けて射出された光111aは、複数組の画素群25及び遮光膜83を模式的に示す断面図である図19に示すように、各開口部85を介して第1の範囲113に及ぶ。
また、各第2の画素52から表示面3側に向けて射出された光111bは、各開口部85を介して第2の範囲115に及ぶ。なお、図19に示す断面は、図1中のA−A線における断面に相当している。
これにより、適視範囲119a内にある任意の視点から視認される光の量を、複数の第1の画素51間で同等にすることができる。同様に、適視範囲119b内にある任意の視点から視認される光の量を、複数の第2の画素52間で同等にすることができる。
ここで、発光層77からの光が素子基板11の第1基板41を経て射出されるボトムエミッション型を採用した場合、発光層77と遮光膜83との間に第1基板41が介在することになる。このため、ボトムエミッション型では、発光層77と遮光膜83との間の距離を短縮することが困難になる。
ところが、表示装置1では、トップエミッション型が採用されているので、発光層77と遮光膜83との間の距離を短縮しやすくすることができる。
また、各カラーフィルタ87が各開口部85内に設けられているので、表示装置1の厚みを低減しやすくすることができる。
ここで、2つのデータ線SI1及びSI2間には、寄生容量が形成されやすい。ところが、表示装置1では、電源線PWがこれら2つのデータ線SI1及びSI2をまたいでいるので、電源線PWとデータ線SI1との間、及び電源線PWとデータ線SI2との間のそれぞれの間に容量が形成されやすい。このため、これらの2つのデータ線SI1及びSI2間の電気的な干渉を軽減しやすくすることができ、表示品位の向上が図られる。
ここで、バンク71bのX方向における幅寸法を長くすれば、指向性表示において第1の画像と第2の画像とが重畳する範囲117を狭めることができる。従って、表示装置1では、指向性表示における適視範囲119aや適視範囲119bを拡大しやすくすることができる。
各第2電極133は、有機層35と封止基板13との間で、それぞれがX方向に帯状に延びている。複数の第2電極133は、互いに間隔をあけてX方向に並んでいる。
各第1電極131と各第2電極133とは、有機層35を挟んで互いに交差している。そして、表示装置10では、各画素5の領域は、平面視で、バンク71に囲まれた領域と、各第1電極131と、各第2電極133とが重なる領域であると定義され得る。
また、有機層35が複数の画素5間にわたって一連した状態で設けられている場合、表示装置10では、各画素5の領域は、図21に示すように、各第1電極131と各第2電極133とが重なる領域であると定義され得る。
なお、図20及び図21では、構成をわかりやすく示すため、各画素5の領域にハッチングが施されている。
表示装置1では、走査線GT1及び走査線GT2が画素行23ごとに設けられている。これに対し、表示装置100では、1つの走査線GT1又は走査線GT2を、Y方向に隣り合う画素行23同士に共用させることができる。このため、表示装置100では、表示装置1に比較して、走査線GT1及び走査線GT2の数を軽減することができる。
表示装置100においてカラーフィルタ87が省略されている場合、図3に示す画素列21r、画素列21g及び画素列21bが、この順で1列ずつX方向に沿って反復して並んでいることが、各データ線SI1及びSI2に供給するデータ配列の変換を軽減できる点で好ましい。
図25に示す構成では、レンズ部141がレンズとしての光学素子に対応している。
また、表示部510として表示装置1、10若しくは100、又はこれらからカラーフィルタ87を省略した構成が適用されているので、指向性表示における適視範囲119aや適視範囲119bを拡大しやすくすることができる。
なお、電子機器500としては、カーナビゲーションシステム用の表示機器に限られず、携帯電話機、モバイルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器等の種々の電子機器が挙げられる。
Claims (10)
- 複数の画素を有する領域を有する第1基板と、
前記第1基板の第1面に設けられ、前記複数の画素の各画素において発光が制御される発光層と、
前記第1面に対向する第2面を有する第2基板と、
前記第2基板の前記第2面に設けられた遮光層と、
前記領域を囲むとともに、前記第1基板と前記第2基板の間に配置されたシール材と、
を有し、
前記複数の画素は、第1の画像を形成する第1の画素及び第2の画像を形成する第2の画素を少なくとも含んでおり、
前記遮光層には、前記第1の画素の前記発光層から前記第2基板を経て第1の範囲に及ぶ光を通すとともに、前記第2の画素の前記発光層から前記第2基板を経て第2の範囲に及ぶ光を通す開口部が設けられていることを特徴とする電気光学装置。 - 前記発光層と前記遮光層との間に樹脂層が介在している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基板及び前記発光層の間で前記発光層に対向して設けられた第1電極と、
前記発光層及び前記遮光層の間で前記発光層に対向して設けられた第2電極と、
を有し、
前記第1基板と前記第2基板とは、前記樹脂層と前記第2電極とが接着剤を介して接合されることを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。 - 前記各画素に対応して設けられ、前記第1電極及び前記第2電極の一方から前記発光層を経て前記第1電極及び前記第2電極の他方へ流れる電流の供給及び遮断を切り替えるスイッチング素子と、を有し、
前記スイッチング素子は、前記第1基板及び前記発光層の間に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の電気光学装置。 - 前記樹脂層には、前記発光層からの光を屈折させる光学素子が設けられていることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記光学素子がプリズムで構成されていることを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置。
- 前記光学素子がレンズで構成されていることを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置。
- 前記複数の画素には、
赤系の色を呈する光を発する前記発光層を有する赤系画素と、
緑系の色を呈する光を発する前記発光層を有する緑系画素と、
青系の色を呈する光を発する前記発光層を有する青系画素と、が含まれていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 赤系の色を呈する光を透過させる赤系フィルタと、
緑系の色を呈する光を透過させる緑系フィルタと、
青系の色を呈する光を透過させる青系フィルタと、を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の電気光学装置を表示部として有することを特
徴とする電子機器。
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