(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態
2.変形例
3.モジュールおよび適用例
【0013】
<1.実施の形態>
[構成]
図1は、本技術の一実施の形態に係る表示装置1の全体構成の一例を表したものである。この表示装置1は、表示パネル10と、表示パネル10を駆動する駆動回路20とを備えている。
【0014】
表示パネル10は、複数の表示画素14が2次元配置された表示領域10Aを有している。表示パネル10は、外部から入力された映像信号20Aに基づく画像を、各表示画素14をアクティブマトリクス駆動することにより表示するものである。各表示画素14は、発光色の互いに異なる複数種類のサブピクセルを含んでいる。具体的には、各表示画素14は、赤色用のサブピクセル13Rと、緑色用のサブピクセル13Gと、青色用のサブピクセル13Bと、白色用のサブピクセル13Wとを含んでいる。なお、以下では、サブピクセル13R,13G,13B,13Wの総称としてサブピクセル13を用いるものとする。
【0015】
図2は、サブピクセル13の回路構成の一例を表したものである。サブピクセル13は、有機EL素子11と、有機EL素子11を駆動する画素回路12とを有している。なお、サブピクセル13Rには、有機EL素子11として、赤色のEL光を発する有機EL素子11Rが設けられている。同様に、サブピクセル13Gには、有機EL素子11として、緑色のEL光を発する有機EL素子11Gが設けられている。サブピクセル13Bには、有機EL素子11として、青色のEL光を発する有機EL素子11Bが設けられている。サブピクセル13Wには、有機EL素子11として、白色のEL光を発する有機EL素子11Wが設けられている。
【0016】
画素回路12は、例えば、書込トランジスタTwsと、駆動トランジスタTdrと、保持容量Csとを含んで構成されたものであり、2Tr1Cの回路構成となっている。なお、画素回路12は、2Tr1Cの回路構成に限られるものではなく、互いに直列接続された2つの書込トランジスタTwsを有していてもよいし、上記以外のトランジスタや、容量を有していてもよい。
【0017】
書込トランジスタTwsは、映像信号20Aに対応する電圧を保持容量Csに書き込むトランジスタである。駆動トランジスタTdrは、書込トランジスタTwsによって書き込まれた保持容量Csの電圧に基づいて有機EL素子11を駆動するトランジスタである。書込トランジスタTwsおよび駆動トランジスタTdrは、例えば、nチャネルMOS型の薄膜トランジスタ(TFT(Thin Film Transistor))により構成されている。なお、書込トランジスタTwsおよび駆動トランジスタTdrは、pチャネルMOS型のTFTにより構成されていてもよい。
【0018】
駆動回路20は、タイミング生成回路21、映像信号処理回路22、データ線駆動回路23、ゲート線駆動回路24およびドレイン線駆動回路25を有している。駆動回路20は、また、データ線駆動回路23の出力に接続されたデータ線DTLと、ゲート線駆動回路24の出力に接続されたゲート線WSLと、ドレイン線駆動回路25の出力に接続されたドレイン線DSLとを有している。駆動回路20は、さらに、有機EL素子11のカソードに接続されたグラウンド線GND(
図2参照)を有している。なお、グラウンド線GNDは、グラウンドに接続されるものであり、グラウンドに接続されたときにグラウンド電圧となる。
【0019】
タイミング生成回路21は、例えば、データ線駆動回路23、ゲート線駆動回路24およびドレイン線駆動回路25が連動して動作するように制御するものである。タイミング生成回路21は、例えば、外部から入力された同期信号20Bに応じて(同期して)、これらの回路に対して制御信号21Aを出力するようになっている。
【0020】
映像信号処理回路22は、例えば、外部から入力されたデジタルの映像信号20Aを補正すると共に、補正した後の映像信号をアナログに変換して信号電圧22Bをデータ線駆動回路23に出力するものである。
【0021】
データ線駆動回路23は、制御信号21Aの入力に応じて(同期して)、映像信号処理回路22から入力されたアナログの信号電圧22Bを、各データ線DTLを介して、選択対象の表示画素14(またはサブピクセル13)に書き込むものである。データ線駆動回路23は、例えば、信号電圧22Bと、映像信号とは無関係の一定電圧とを出力することが可能となっている。
【0022】
ゲート線駆動回路24は、制御信号21Aの入力に応じて(同期して)、複数のゲート線WSLに選択パルスを順次印加して、複数の表示画素14(またはサブピクセル13)をゲート線WSL単位で順次選択するものである。ゲート線駆動回路24は、例えば、書込トランジスタTwsをオンさせるときに印加する電圧と、書込トランジスタTwsをオフさせるときに印加する電圧とを出力することが可能となっている。
【0023】
ドレイン線駆動回路25は、制御信号21Aの入力に応じて(同期して)、所定の電圧を、各ドレイン線DSLを介して、各画素回路12の駆動トランジスタTdrのドレインに出力するようになっている。ドレイン線駆動回路25は、例えば、有機EL素子11を発光させるときに印加する電圧と、有機EL素子11を消光させるときに印加する電圧とを出力することが可能となっている。
【0024】
次に、
図2を参照して、各構成要素の接続関係および配置について説明する。ゲート線WSLは、行方向に延在して形成されており、書込トランジスタTwsのゲートに接続されている。ドレイン線DSLも行方向に延在して形成されており、駆動トランジスタTdrのドレインに接続されている。データ線DTLは列方向に延在して形成されており、書込トランジスタTwsのドレインに接続されている。
【0025】
書込トランジスタTwsのソースは、駆動トランジスタTdrのゲートと、保持容量Csの一端とに接続されている。駆動トランジスタTdrのソースと保持容量Csの他端(書込トランジスタTwsに未接続の端子)とが、有機EL素子11のアノードに接続されている。有機EL素子11のカソードは、グラウンド線GNDに接続されている。カソードは、例えば、表示領域10A全面に渡って形成されている。
【0026】
次に、
図3を参照して、サブピクセル13および表示画素14のレイアウトについて説明する。
図3は、サブピクセル13および表示画素14のレイアウトの一例を表したものである。
【0027】
表示画素14は、例えば、
図3に示したように、互いに直交する行方向および列方向に2次元配置されている。各表示画素14は、発光色の互いに異なる複数種類のサブピクセル13を含んで構成されており、例えば、4種類のサブピクセル13R,13G,13B,13Wを含んで構成されている。
図3では、各サブピクセル13R,13G,13B,13Wが、それぞれ、表示画素14の4隅に1つずつ配置されている。各サブピクセル13R,13G,13B,13Wは、例えば、方形状となっている。サブピクセル13R,13G,13Bは、それぞれ、サブピクセル13Wに隣接して配置されている。
【0028】
次に、
図4を参照して、表示パネル10の表示領域10Aにおける断面構成について説明する。
図4は、
図3のA−A矢視方向の断面構成の一例を表したものである。
【0029】
表示パネル10は、例えば、
図4に示したように、表示領域10Aにおいて、画素回路12の形成された回路基板31上に有機EL素子11(11R,11G,11B,11W)を有している。表示パネル10は、さらに、例えば、有機EL素子11の上に、絶縁層36を介してカラーフィルタ37を有している。カラーフィルタ37は、有機EL素子11Rとの対向領域に、赤色の光透過性フィルタ37Rを有しており、有機EL素子11Gとの対向領域に、緑色の光透過性フィルタ37Gを有している。カラーフィルタ37は、さらに、有機EL素子11Bとの対向領域に、青色の光透過性フィルタ37Bを有しており、有機EL素子11Wとの対向領域に、白色の光透過性フィルタ37Wを有している。
【0030】
有機EL素子11は、有機層34を反射電極32および透明電極35で挟み込んだ構造となっている。具体的には、有機EL素子11Rにおいて、有機層34は、赤色光を発する有機層34Rと、白色光を発する有機層34Wとが回路基板31側からこの順に積層された構造となっている。また、有機EL素子11Gにおいて、有機層34は、緑色光を発する有機層34Gと、有機層34Wとが回路基板31側からこの順に積層された構造となっている。また、有機EL素子11Bにおいて、有機層34は、青色光を発する有機層34Bと、有機層34Wとが回路基板31側からこの順に積層された構造となっている。さらに、また、有機EL素子11Wにおいて、有機層34は、有機層34Rと、有機層34Gと、有機層34Bと、有機層34Wとが回路基板31側からこの順に積層された構造となっている。
【0031】
反射電極32は、回路基板31側に形成されており、例えば、有機EL素子11のアノード電極として機能する。反射電極32は、サブピクセル13ごとに独立に設けられたものである。反射電極32は、金属材料で構成されており、反射ミラーとしても機能する。一方、透明電極35は、回路基板31とは反対側に形成されており、例えば、有機EL素子11のカソード電極として機能する。透明電極35は、各サブピクセル13を覆うように形成されており、各サブピクセル13において共通の電極として機能する。透明電極35は、可視光に対して透明な導電性材料によって構成されている。有機層34R,34G,4B,34Wは、それぞれ、例えば、反射電極32側から順に、正孔注入効率を高める正孔注入層と、発光層への正孔輸送効率を高める正孔輸送層と、電子と正孔との再結合による発光を生じさせる発光層と、発光層への電子輸送効率を高める電子輸送層とを有している。これにより、サブピクセル13Rは、有機層34R,34Wから発せられた光が、透明電極35を介して外部に出力されるか、または、反射電極32で反射された後、有機層34R,34Wおよび透明電極35を介して外部に出力されるように構成されている。また、サブピクセル13Gは、有機層34G,34Wから発せられた光が、透明電極35を介して外部に出力されるか、または、反射電極32で反射された後、有機層34G,34Wおよび透明電極35を介して外部に出力されるように構成されている。また、サブピクセル13Bは、有機層34B,34Wから発せられた光が、透明電極35を介して外部に出力されるか、または、反射電極32で反射された後、有機層34B,34Wおよび透明電極35を介して外部に出力されるように構成されている。
【0032】
次に、
図5を参照して、有機層34R,34G,34Bのレイアウトについて説明する。
図5は、有機層34R,34G,34Bのレイアウトの一例を表したものである。なお、有機層34Wは、表示領域10A全体に形成されていることから、
図5において、その表記は省略されている。
【0033】
互いに隣接するサブピクセル13W,13Rは、共通の有機層として有機層34Rを有している。有機層34Rは、サブピクセル13Rからサブピクセル13Wへ延在する帯状の形状となっており、互いに隣接するサブピクセル13W,13Rにおいて共用されている。同様に、互いに隣接するサブピクセル13W,13Gは、共通の有機層として有機層34Gを有している。有機層34Gは、サブピクセル13Gからサブピクセル13Wへ延在する帯状の形状となっており、互いに隣接するサブピクセル13W,13Gにおいて共用されている。さらに、互いに隣接するサブピクセル13W,13Bは、共通の有機層として有機層34Bを有している。有機層34Bは、サブピクセル13Bからサブピクセル13Wへ延在する帯状の形状となっており、互いに隣接するサブピクセル13W,13Bにおいて共用されている。
【0034】
有機層34Rは、例えば、図示しないが、互いに隣接するサブピクセル13W,13Rの形成される位置に開口Hrを有する赤色用のマスクの1つの開口Hrを介した蒸着により形成されている。同様に、有機層34Gは、例えば、図示しないが、互いに隣接するサブピクセル13W,13Gの形成される位置に開口Hgを有する緑色用のマスクの1つの開口Hgを介した蒸着により形成されている。また、有機層34Bは、例えば、図示しないが、互いに隣接するサブピクセル13W,13Bの形成される位置に開口Hbを有する青色用のマスクの1つの開口Hbを介した蒸着により形成されている。このように、有機層34R,34G,34Bは、互いに隣接する複数のサブピクセル13ごとに、1つの開口Hr,Hg,Hbで一括して形成されている。そのため、サブピクセル13Rに対して有機層34Rを形成する工程で、サブピクセル13Wに対しても有機層34Rを形成することができる。また、サブピクセル13Gに対して有機層34Gを形成する工程で、サブピクセル13Wに対しても有機層34Gを形成することができる。さらに、サブピクセル13Bに対して有機層34Bを形成する工程で、サブピクセル13Wに対しても有機層34Bを形成することができる。従って、サブピクセル13W内に複数の有機層34R,34G、34Bを形成するための新たな工程は必要ない。
【0035】
[動作]
次に、本実施の形態の表示装置1の動作の一例について説明する。
【0036】
この表示装置1では、映像信号20Aに対応する信号電圧22Bがデータ線駆動回路23によって各データ線DTLに印加されると共に、制御信号21Aに応じた選択パルスがゲート線駆動回路24およびドレイン線駆動回路25によって複数のゲート線WSLおよびドレイン線DSLに順次印加される。これにより、各サブピクセル13において画素回路12がオンオフ制御され、各サブピクセル13の有機EL素子11に駆動電流が注入されることにより、正孔と電子とが再結合して発光が起こり、その光が外部に取り出される。その結果、表示パネル10の表示領域10Aにおいて画像が表示される。
【0037】
[効果]
次に、本実施の形態の表示装置1の効果について説明する。
【0038】
有機EL表示装置においてカラー表示を実現するために、サブピクセルの色の種類ごとに有機層を塗り分けることが一般的に行われている。例えば、赤色用のサブピクセルには赤色用の有機層が塗られ、緑色用のサブピクセルには緑色用の有機層が塗られ、青色用のサブピクセルには青色用の有機層が塗られる。しかし、サブピクセルがこのような構成となっている場合には、白発光時に、全てのサブピクセルを点灯させることが必要となるので、消費電力が高くなってしまう。
【0039】
そこで、白表示用のサブピクセルをさらに設けることが考えられる。例えば、
図14に示したように、全てのサブピクセル13R,13G,13B,13Wにおいて赤色用、緑色用、青色用および白色用の有機層34R,34G,34B,34Wを積層し、各サブピクセル13R,13G,13B,13Wの構成を同一にした上で、カラーフィルタ37によって色分離を行うことが考えられる。そのようにした場合には、白発光時の消費電力を確かに下げることはできるが、他の色を発光する際にカラーフィルタ37によるロスが生じるため、他の色を発光する際の消費電力が高くなってしまう。そこで、例えば、
図15に示したように、白色用のサブピクセル13Wだけ、他のサブピクセル13R,13G,13Bに塗った有機層を全て積層することが考えられる。しかし、そのようにした場合には、製造工程数が増加し、コストが増加してしまう。
【0040】
一方、本実施の形態では、サブピクセル13Wに隣接するサブピクセル13R,13G,13Bは、それぞれ、サブピクセル13Wと共通の有機層を別個に有している。具体的には、互いに隣接するサブピクセル13W,13Rは、共通の有機層として有機層34Rを有している。同様に、互いに隣接するサブピクセル13W,13Gは、共通の有機層として有機層34Gを有している。さらに、互いに隣接するサブピクセル13W,13Bは、共通の有機層として有機層34Bを有している。これにより、サブピクセル13Wだけ点灯することにより、白発光が可能となり、サブピクセル13R,13Gまたは13Bを点灯することにより、赤発光、緑発光または青発光が可能となる。その結果、カラーフィルタ37による大幅な発光ロスをなくすことができる。また、本技術では、互いに隣接するサブピクセルに対して共通の有機層が設けられているので、サブピクセル13R,13G,13Bの塗り分けと同工程数で、サブピクセル13R,13G,13B,13Wの塗り分けが可能である。従って、製造工程数および消費電力の双方の増加を抑えることができる。
【0041】
<2.変形例>
[変形例1]
上記実施の形態において、有機層34R,34Gの代わりに、黄色光を発する有機層34Yが設けられていてもよい。
図6は、有機層34Yのレイアウトの一例を表したものである。
図7は、
図6のA−A矢視方向の断面構成の一例を表したものである。有機層34Yは、サブピクセル13R,13G,13Wにとって共通の有機層である。有機層34Yは、例えば、
図6、
図7に示したように、サブピクセル13Bと対応する箇所に開口Hyを有しており、表示領域10Aのうち、サブピクセル13Bと対応する箇所を除く領域全体を覆っている。
【0042】
本変形例では、サブピクセル13Wに隣接するサブピクセル13R,13G,13Bは、それぞれ、サブピクセル13Wと共通の有機層を有している。具体的には、サブピクセル13R,13G,13Wは、共通の有機層として有機層34Yを有している。さらに、互いに隣接するサブピクセル13W,13Bは、共通の有機層として有機層34Bを有している。これにより、サブピクセル13Wだけ点灯することにより、白発光が可能となり、サブピクセル13R,13Gまたは13Bを点灯し、その光をカラーフィルタ37に透過させることにより、赤発光、緑発光または青発光が可能となる。その結果、カラーフィルタ37による大幅な発光ロスをなくすことができる。また、本変形例では、サブピクセル13R,13G,13Bの塗り分けよりも少ない工程数で、サブピクセル13R,13G,13B,13Wの塗り分けが可能である。従って、本変形例では、製造工程数および消費電力の双方の増加を抑えることができる。
【0043】
<3.モジュールおよび適用例>
以下、上記実施の形態およびその変形例で説明した表示装置1の適用例について説明する。表示装置1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など、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。
【0044】
[モジュール]
表示装置1は、例えば、
図8に示したようなモジュールとして、後述する適用例1〜5などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板3の一辺に、表示パネル10を封止する部材(図示せず)から露出した領域210を設け、この露出した領域210に、タイミング生成回路21、映像信号処理回路22、データ線駆動回路23、ゲート線駆動回路24およびドレイン線駆動回路25の配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)220が設けられていてもよい。
【0045】
[適用例1]
図9は、表示装置1が適用され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、この映像表示画面部300は、表示装置1により構成されている。
【0046】
[適用例2]
図10は、表示装置1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、表示装置1により構成されている。
【0047】
[適用例3]
図11は、表示装置1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、表示装置1により構成されている。
【0048】
[適用例4]
図12は、表示装置1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、表示装置1により構成されている。
【0049】
[適用例5]
図13は、表示装置1が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そのディスプレイ740またはサブディスプレイ750は、表示装置1により構成されている。
【0050】
以上、上記各実施の形態および適用例を挙げて本技術を説明したが、本技術はそれらに限定されるものではなく、種々変形が可能である。
【0051】
例えば、上記実施の形態等では、本技術を表示装置に適用した場合について説明したが、それ以外のデバイス、例えば、照明装置などに適用することも可能である。照明装置の場合には、上記の表示パネルは、発光パネルとなる。
【0052】
また、上記実施の形態等では、表示装置がアクティブマトリクス型である場合について説明したが、アクティブマトリクス駆動のための画素回路12の構成は上記実施の形態等で説明したものに限られない。従って、必要に応じて容量素子やトランジスタを画素回路12に追加することが可能である。その場合、画素回路12の変更に応じて、上述したタイミング生成回路21、映像信号処理回路22、データ線駆動回路23、ゲート線駆動回路24およびドレイン線駆動回路25のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。
【0053】
また、上記実施の形態等では、データ線駆動回路23、ゲート線駆動回路24およびドレイン線駆動回路25の駆動をタイミング生成回路21および映像信号処理回路22が制御していたが、他の回路がこれらの駆動を制御するようにしてもよい。また、データ線駆動回路23、ゲート線駆動回路24およびドレイン線駆動回路25の制御は、ハードウェア(回路)で行われていてもよいし、ソフトウェア(プログラム)で行われていてもよい。
【0054】
また、上記実施の形態等では、書込トランジスタTwsのソースおよびドレインや、駆動トランジスタTdrのソースおよびドレインが固定されたものとして説明されていたが、いうまでもなく、電流の流れる向きによっては、ソースとドレインの対向関係が上記の説明とは逆になることがある。
【0055】
また、上記実施の形態等では、書込トランジスタTwsおよび駆動トランジスタTdrがnチャネルMOS型のTFTにより形成されているものとして説明されていたが、書込トランジスタTwsおよび駆動トランジスタTdrの少なくとも一方がpチャネルMOS型のTFTにより形成されていてもよい。なお、駆動トランジスタTdrがpチャネルMOS型のTFTにより形成されている場合には、上記実施の形態等において、有機EL素子11のアノード35Aがカソードとなり、有機EL素子11のカソード35Bがアノードとなる。また、上記実施の形態等において、書込トランジスタTwsおよび駆動トランジスタTdrは、常に、アモルファスシリコン型のTFTやマイクロシリコン型のTFTである必要はなく、例えば、低温ポリシリコン型のTFTであってもよい。
【0056】
また、例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
(1)
第1画素と、前記第1画素に隣接して配置された第2画素、第3画素および第4画素を備え、
前記第1画素および前記第2画素は、共通の第1有機層を有し、
前記第1画素および前記第3画素は、共通の第2有機層を有し、
前記第1画素および前記第4画素は、共通の第3有機層を有する
発光パネル。
(2)
前記第1有機層は、前記第2画素から前記第1画素へ延在する赤色用の有機層であり、
前記第2有機層は、前記第3画素から前記第1画素へ延在する緑色用の有機層であり、
前記第3有機層は、前記第4画素から前記第1画素へ延在する青色用の有機層である
(1)に記載の発光パネル。
(3)
前記第1有機層および前記第2有機層は、前記第2画素、前記第3画素および前記第1画素にとって共通の有機層であって、かつ、黄色光を発する有機層であり、
前記第3有機層は、前記第4画素から前記第1画素へ延在する青色用の有機層である
(1)に記載の発光パネル。
(4)
前記第1画素、前記第2画素、前記第3画素および前記第4画素は、画素ごとに独立に設けられたアノード電極を有する
(1)ないし(3)のいずれか1つに記載の発光パネル。
(5)
表示パネルと、前記表示パネルを駆動する駆動回路とを備え、
前記表示パネルは、第1画素と、前記第1画素に隣接して配置された第2画素、第3画素および第4画素を有し、
前記第1画素および前記第2画素は、共通の第1有機層を有し、
前記第1画素および前記第3画素は、共通の第2有機層を有し、
前記第1画素および前記第4画素は、共通の第3有機層を有する
表示装置。
(6)
表示装置を備え、
前記表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルを駆動する駆動回路とを有し、
前記表示パネルは、第1画素と、前記第1画素に隣接して配置された第2画素、第3画素および第4画素を有し、
前記第1画素および前記第2画素は、共通の第1有機層を有し、
前記第1画素および前記第3画素は、共通の第2有機層を有し、
前記第1画素および前記第4画素は、共通の第3有機層を有する
電子機器。