(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の一実施形態について説明する。本明細書の開示は本発明の一例にすぎず、本発明の主旨を保った適宜変更であって当業者が容易に想到し得るものは本発明の範囲に含まれる。また、図で示す各部の幅、厚さ及び形状等は模式的に表されており、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書では表示装置の一例として有機EL表示装置について説明するが、本発明は有機EL表示装置以外の表示装置に適用されてもよい。
【0011】
図1は本発明の実施形態に係る有機EL表示装置1の斜視図である。有機EL表示装置1はTFT(Thin Film Transistor)基板2を有している。また、有機EL表示装置1はTFT基板2と対向している対向基板21を有している。
【0012】
図2はTFT基板2における画素Pのレイアウトの例を示す平面図である。この図においてハッチングが施されている部分は後述するバンク層8である。バンク層に形成されている開口A1(以下においてバンク開口と称する)から光が出る。
【0013】
TFT基板2には複数の画素Pが形成されている。複数の画素Pは水平方向(
図2においてX方向)及び垂直方向(
図2においてY方向)に並んでいる。各画素Pは複数のサブ画素Sによって構成されている。TFT基板2は、サブ画素として、青色で発光する青サブ画素S(B)を有している。また、TFT基板2は青以外の3色のサブ画素Sを有している。TFT基板2の一例は、青サブ画素S(B)の他に、赤サブ画素S(R)、緑サブ画素S(G)、及び白サブ画素S(W)を有する。後において説明するように、
図2の例では、2つの画素Pにつき1つの青サブ画素S(B)が設けられている。すなわち、画素Pの数に比して青サブ画素S(B)の数は減らされている。
【0014】
図3は各サブ画素の断面を示す断面図であり、その切断面は
図2のIII−III線で示されている。
図4は各サブ画素に形成されている回路を示す回路図である。
【0015】
図3に示すように、TFT基板2は基板10を有している。基板10は例えばガラス基板や樹脂基板である。TFT基板2は回路層3を有している。回路層3は配線を含んでいる。回路層3には、配線として、水平方向に伸びている走査線Lg、垂直方向に伸びている映像信号線Ld、及び垂直方向に伸びている電源線Lsが形成されている(
図4参照)。
【0016】
また、回路層3には各サブ画素Sに設けられている画素制御回路Sc(
図4参照)が形成される。画素制御回路ScはTFTや容量を含み、各サブ画素Sに形成されている有機発光ダイオードOdへの電流供給を制御する(有機発光ダイオードは請求項の発光素子に対応している)。後において説明するように、有機発光ダイオードOdは画素電極11、有機層12、及び共通電極13を有している。画素制御回路Scは、
図4に示すように、駆動TFT31と、保持容量32と、スイッチングTFT33とを有している。スイッチングTFT33のゲートは走査線Lgに接続され、スイッチングTFT33のドレインは映像信号線Ldに接続されている。スイッチングTFT33のソースは保持容量32及び駆動TFT31のゲートに接続されている。駆動TFT31のドレインは電源線Lsに接続され、駆動TFT31のソースには有機発光ダイオードOdが接続されている。走査線Lgにゲート電圧が印加されることにより、スイッチングTFT33がON状態となる。このとき、映像信号線Ldから映像信号が供給されると、保持容量32に電荷が蓄積される。そして、保持容量32に電荷が蓄積されることにより、駆動TFT31がON状態となって、電源線Lsから有機発光ダイオードOdに電流が流れて、有機発光ダイオードOdが発光する。
【0017】
画素制御回路Scは有機発光ダイオードOdへの電流供給を制御するための回路であり、各サブ画素Sに形成されている回路素子のうち有機発光ダイオードOdを除く回路素子を含む回路である。画素制御回路Scの構成は
図4に示したものに限られない。例えば、画素制御回路Scは、保持容量32の他に、容量を増すための補助容量をさらに含んでもよい。
【0018】
図3に示すように、回路層3上に平坦化膜4が形成されている。TFT基板2は、平坦化膜4の上側に、有機発光ダイオードOdを構成する画素電極11、有機層12、及び共通電極13を有している。画素電極11は各サブ画素Sに独立して形成されている。有機層12は電荷輸送層や電荷注入層、発光層などを含み、画素電極11上に形成されている。共通電極13は有機層12上に形成され且つ複数のサブ画素Sに亘って配置されている。有機層12の一例は、各サブ画素Sの色に応じた色の光が有機層12から出るように構成される(塗り分け方式)。有機層12は、全サブ画素Sが同じ色(例えば白)で発光するように構成されてもよい(カラーフィルタ方式)。カラーフィルタ方式の場合、対向基板21にカラーフィルタが形成される。また、カラーフィルタ方式の場合、有機層12は全サブ画素Sにおいて共通の積層構造を有してもよい。画素電極11は、平坦化膜4に形成されたコンタクトホール(不図示)を介して、回路層3に形成されている画素制御回路Sc(より具体的には、駆動TFT31(
図4参照))に接続される。
【0019】
図3に示すように、TFT基板2は隣接する2つのサブ画素Sを区画するバンク層8を有する。バンク層8は平坦化膜4及び画素電極11上に形成される。バンク層8は、各サブ画素Sの位置に開口A1を有する(以下においてこの開口A1をバンク開口と称する)。画素電極11はバンク開口A1において露出し、有機層12はバンク開口A1の内側で画素電極11に接する。有機層12及び電極11、13に電流が流れると、バンク開口A1の内側から光が出る。
図3に示すように、共通電極13及び有機層12は、有機層12に水分が浸透するのを防止するための保護層14によって覆われてもよい。保護層14と対向基板21との間に充填材が配置され、対向基板21はTFT基板2に貼り付けられている(
図3において、充填材及び対向基板21は省略されている)。
【0020】
TFT基板2に形成される積層構造はこれに限られない。例えば、画素制御回路Scが補助容量を有する場合、補助容量を形成するための金属層が回路層3と画素電極11との間に形成されてもよい。この場合、画素制御回路Scは画素電極11よりも下側の層(回路層3及び金属層)に形成される回路である。また、バンク層8や保護層14は必ずしも設けられていなくてもよい。
【0021】
図5は画素制御回路Scが形成されている領域を示す図である。
図6は画素制御回路Scが形成されている領域をより詳細に示す図であり、この図では、画素制御回路Scを構成する素子及び配線が示されている。以下では、画素制御回路Scが形成されている領域を画素回路領域Eと称する。
図5及び
図6において、符号E(R)、E(G)、E(B)、及びE(W)は、赤サブ画素S(R)の画素回路領域、緑サブ画素S(G)の画素回路領域、青サブ画素S(B)の画素回路領域、白サブ画素S(W)の画素回路領域にそれぞれ対応している。なお、画素回路領域Eは画素制御回路Scの回路素子が形成される領域であり、サブ画素Sを挟んで互いに反対側に位置する2つの映像信号線Ld及びサブ画素Sを挟んで互いに反対側に配置される2つの走査線Lgによって規定される。これについては後において詳説する。
【0022】
上述したように、TFT基板2は青サブ画素S(B)及び青以外の3色のサブ画素Sを有している。一例では、
図2に示すように、TFT基板2は、青サブ画素S(B)の他に、赤サブ画素S(R)、緑サブ画素S(G)、及び白サブ画素S(W)を有している。各画素Pは赤サブ画素S(R)、緑サブ画素S(G)、及び白サブ画素S(W)を有している。すなわち、これら3色のサブ画素Sのそれぞれの数はn個の画素Pにつきn個である。一方、互いに隣接するn個の画素Pに設けられている青サブ画素S(B)の数はn個よりも少ない。一例では、
図2に示すように、青サブ画素S(B)の数は隣接する2つの画素Pにつき1つである。青サブ画素S(B)の数は適宜変更されてよい。例えば、青サブ画素S(B)の数は隣接する3つの画素Pにつき2つであったり、隣接する3つの画素Pにつき1つであったりしてもよい。
【0023】
本実施形態では、青サブ画素S(B)の数が画素Pの数に比して少ないので、青サブ画素S(B)が各画素に設けられている従来の表示装置に比して、画素回路領域を確保し易くなる。本願発明者は、観察者が高精細な画像を見た場合、他のサブ画素の色と比べ青色は視認性が低いことから、隣り合う2つの青サブ画素を別個には認識し難いことを発見した。本実施形態では、青以外の3色のサブ画素Sが各画素に設けられている一方で、青サブ画素S(B)の数が画素Pの数に比して少ない。そのため、観察者にとっての画像品質の低下を抑えながら画素回路領域を確保することが可能となる。青以外の3色のサブ画素は必ずしも赤サブ画素S(R)、緑サブ画素S(G)、及び白サブ画素S(W)でなくてもよい。また、3色のサブ画素以外に、黄色やマゼンタなどのサブ画素を含んでもよい。更には、青サブ画素S(B)以外のサブ画素は3つでなくてもよい。例えば、青サブ画素S(B)以外のサブ画素が、赤サブ画素S(R)、緑サブ画素S(G)から成る構造でも良い。尚、画素Pの数に比して数が減らされているサブ画素の色は、必ずしも青色に限定されることは無く、サブ画素の数が減ったことによる精細度を鑑みた画像品質が許容できる場合は、青色以外の色でもよい。
【0024】
本実施形態では、上述したように、青サブ画素S(B)の数が減らされている。そのため、1つの画素Pにおける各サブ画素Sの画素回路領域の面積の平均をEとした場合、1つの画素Pに含まれる青サブ画素S(B)の画素回路領域の面積は平均Eよりも小さい(
図5を例にすると、青サブ画素S(B)の画素回路領域の半分だけが1の画素Pに含まれるためである)。一方、他の3色のサブ画素Sの画素回路領域の面積のそれぞれは平均Eよりも大きい。言い換えると、1つの画素Pに含まれる青サブ画素S(B)の画素回路領域の面積は他色のサブ画素Sの画素回路領域の面積よりも小さい。
【0025】
一例では、青サブ画素S(B)の画素回路領域の面積(隣接する2つの画素Pに含まれる面積)は、他の色で発光する1つのサブ画素Sの画素回路領域の面積と実質的に同じである。青サブ画素S(B)の画素回路領域の面積はこれに限られない。例えば、青サブ画素S(B)の画素回路領域の面積は、他の色で発光する1つのサブ画素Sの画素回路領域の面積より僅かに大きくてもよい。青以外の3色のサブ画素Sの画素回路領域の面積は互いに異なっていてもよい。
【0026】
各サブ画素において画素回路領域の面積(S1)に対する発光領域の面積(S2)の比率(S2/S1)を発光面積比率と定義した場合、青サブ画素S(B)の発光面積比率は他の3色のサブ画素の発光面積比率よりも大きくてもよい。発光領域は、バンク層8がTFT基板2に設けられている場合にはバンク開口A1の領域として定義できる。また、発光領域は画素電極11の領域として定義されてもよい。一例では、1画素Pにおける青サブ画素S(B)の画素回路領域は他の色のサブ画素の画素回路領域よりも小さい一方で、1画素Pにおける青サブ画素S(B)の発光領域は他の色のサブ画素の発光領域と同程度のサイズを有する。
【0027】
発光面積比率を上述のように設定することにより、有機層12の劣化が早まるのを抑えることができる。つまり、1つの画素Pに含まれる青サブ画素S(B)の発光領域を、画素回路領域と同様に、他の色のサブ画素の発光領域に比して小さくした場合、青の輝度を確保するためには青サブ画素S(B)の有機発光ダイオードOdに供給する電流を増す必要が生じる。そうすると、有機層12が青サブ画素S(B)において劣化し易くなる。青サブ画素S(B)の発光面積比率を他の3色のサブ画素の発光面積比率よりも大きくすることによって、そのような有機層12の劣化を抑えることができる。
【0028】
青以外の3色のサブ画素Sの発光面積比率は互いに異なってもよい。この場合、青サブ画素S(B)の発光面積比率は他の3色のサブ画素Sの発光面積比率のうちの最小値よりも大きく、最大値よりも小さくてもよい。また、青サブ画素S(B)の発光面積比率は他の3色のサブ画素Sの発光面積比率のうちの最大値よりも大きくてもよい。
【0029】
一例では、1つの画素Pに含まれる青サブ画素S(B)の発光領域の面積は、他の3色のサブ画素Sのそれぞれの発光領域の面積と同じである。すなわち、1つの画素Pにおける発光領域の面積の平均をFとした場合、1つの画素Pに含まれる青サブ画素S(B)の発光領域の面積はFである。他の例では、1つの画素Pに含まれる青サブ画素S(B)の発光領域の面積はFよりも大きくてもよい。こうすることにより、青の輝度を高めやすくなる。青サブ画素S(B)の発光領域は青サブ画素S(B)の画素回路領域よりも大きくてもよい。
【0030】
図2の例では、各画素Pは矩形であり垂直方向に並ぶ2つの列によって構成されている。
図2において、水平方向において隣接する2つの画素Pに注目した場合、第1の列に4つのサブ画素Sが水平方向に並んでいる。具体的には、赤サブ画素S(R)及び緑サブ画素S(G)が交互に並んでいる。第2の列では3つのサブ画素Sが水平方向に並んでいる。この3つのサブ画素Sのうち1つが青サブ画素S(B)となっている。したがって、隣接する2つの画素Pは7つのサブ画素Sによって構成されている。
【0031】
また、
図2の例では、青サブ画素S(B)は隣接する2つの画素Pに跨がって配置されている。換言すると、青サブ画素S(B)は2つの画素Pに共有され、青サブ画素S(B)の半分は一方の画素Pの領域に位置し、青サブ画素S(B)の残りの半分は他方の画素Pの領域に位置している。青サブ画素S(B)は隣接する2つの画素Pがそれぞれ有する2つのサブ画素Sの間に配置されている。
図2の例では青サブ画素S(B)は2つの白サブ画素S(W)の間に配置されている。青サブ画素S(B)の配置はこれに限られない。例えば、隣接する2つの画素Pのうち一方にだけ青サブ画素S(B)が設けられ、他方に青サブ画素S(B)が設けられなくてもよい。
【0032】
各画素Pにおけるサブ画素Sの配置は、
図2に示す例に限られない。例えば、サブ画素Sの配置はストライプ形式でもよい。すなわち、各画素Pのサブ画素Sは水平方向に1列でならんでもよい。この場合においても、青サブ画素S(B)は2つの画素Pに跨がって配置されてもよい。また、サブ画素Sの配置はモザイク形式でもよい。
【0033】
青サブ画素S(B)に隣接するサブ画素Sの画素制御回路Scと、青サブ画素S(B)の画素制御回路Scとの間に種類が同じ2本の配線が形成されることが好ましい。こうすることにより、青サブ画素S(B)の画素回路領域を通過する配線を減らすことができる。回路層3には、垂直方向に延び且つ水平方向に並んでいる複数の映像信号線Ldが形成されている。
図6の例では、青サブ画素S(B)の画素制御回路Scと、青サブ画素S(B)と水平方向において隣接するサブ画素Sの画素制御回路Scとの間に、2つの映像信号線Ldが形成されている。言い換えると、青サブ画素S(B)の画素制御回路Scの右側と左側のそれぞれに2つの映像信号線が形成されている。これにより、青サブ画素S(B)の画素回路領域Eを通過する映像信号線を無くすことができ、画素制御回路Scのレイアウトが容易となる。
図6の例では、白サブ画素S(W)が青サブ画素S(B)と水平方向において隣接し、それらの間に2つの映像信号線Ldが形成されている。
【0034】
図6に示すように、回路層3には、垂直方向に延びている複数の電源線Lsが形成されている。複数の電源線Lsは水平方向に並んでいる。電源線Lsは青サブ画素S(B)の画素電極11と平面視で交差してもよい。すなわち、電源線Lsは青サブ画素S(B)の画素回路領域E(B)を通過してもよい。青サブ画素S(B)の画素制御回路Scはこの電源線Lsに接続されてもよい。また、電源線Lsは、青以外の3色のサブ画素Sのうちの2つのサブ画素Sの画素制御回路Scの間を通っている。そして、2つのサブ画素Sの画素制御回路Scの双方が電源線Lsに接続されている。
図6の例では、電源線Lsは、赤サブ画素S(R)の画素制御回路Scと、緑サブ画素S(G)の画素制御回路Scとの間、及び2つの白サブ画素S(W)の画素制御回路Scの間を通っている。電源線Lsのこのレイアウトによると、電源線Lsの数を減らすことができるので、画素回路領域Eを確保し易くなる。電源線Lsのレイアウトは
図6に示す例に限られない。例えば、電源線Lsは、映像信号線Ldと同様に、青サブ画素S(B)と隣接するサブ画素S(W)の画素制御回路Scと、青サブ画素S(B)の画素制御回路Scとの間に形成されてもよい。
【0035】
図6に示すように、TFT基板2の回路層3には、水平方向に延びている複数の走査線Lgが形成されている。複数の走査線Lgは垂直方向に並んでいる。走査線Lgは、垂直方向に隣接する2つのサブ画素Sの画素制御回路Scの間を通っている。
【0036】
上述した画素回路領域Eは、サブ画素Sを挟んで互いに反対側に位置する2つの映像信号線Ld、及びサブ画素Sを挟んで互いに反対側に配置される2つの走査線Lgによって規定される領域である。2つの映像信号線Ld及び2つの走査線Lgで規定される領域に2つのサブ画素Sが対応している場合、この2つの映像信号線Ld及び2つの走査線Lgで規定される領域の半分が1つのサブ画素Sの画素回路領域Eである。
図6を参照すると、水平方向において隣り合う緑サブ画素S(G)の画素回路領域E(G)と赤サブ画素S(R)の画素回路領域E(R)とに注目した場合、この2つの領域E(G)、E(R)の間に映像信号線Ldは形成されていない。この場合、2つの領域E(G)、E(R)を挟む2つの映像信号線Ldと2つの走査線Lgとで囲まれる領域の半分が、1つの画素回路領域E(G)、E(R)である。
【0037】
上述したように、1つの画素Pに含まれる青サブ画素S(B)の画素回路領域Eの面積は他色のサブ画素Sの画素回路領域Eの面積よりも小さい。
図6に示すように、映像信号線Ldと走査線Lgは、青サブ画素S(B)の画素回路領域がこのように小さくなるように、屈曲しながら垂直方向及び水平方向にそれぞれ延びている。電源線Lsは、
図6に示すように、垂直方向に直線的に延びてもよい。
【0038】
図6に示すように、各サブ画素Sの画素制御回路Scはそれに近接する映像信号線Ldに接続されている。青サブ画素S(B)は、これを挟む2つの映像信号線Ldのうち一方に接続されている。一例では、映像信号線Ldを通して青サブ画素S(B)に供給される信号は、水平方向において隣接する2つの画素Pの輝度の平均に対応する。他の例として、青サブ画素S(B)に供給される信号は、水平方向において隣接する2つの画素Pのうち一方の画素Pの輝度だけに対応してもよい。
【0039】
図7はTFT基板2における画素Pのレイアウトの変形例を示す平面図である。
図8は、
図7の例に係る画素制御回路Scが形成されている領域を示す図である。これらの図においてこれまで説明した箇所と同一箇所には同一符合を付している。ここでは、これまで説明した事項と異なる事項を中心に説明し、説明のない事項は
図1乃至
図6の例と同様である。
【0040】
図7の例では、各画素Pは水平方向に並ぶ2つの列で構成されている。垂直方向において隣接する2つの画素Pに注目した場合、第1の列では4つのサブ画素Sが垂直方向に並んでいる。具体的には、
図7の例では、赤サブ画素S(R)及び緑サブ画素S(G)は第1の列において交互に並んでいる。また、第2の列では3つのサブ画素Sが垂直方向に並んでいる。そして、3つのサブ画素Sのうち1つが青サブ画素S(B)となっている。したがって、垂直方向において隣接する2つの画素Pは7つのサブ画素によって構成されている。
【0041】
図7に示すように、青サブ画素S(B)は垂直方向において隣接する2つの画素Pに跨がって配置されてもよい。換言すると、青サブ画素S(B)は垂直方向において隣接する2つの画素Pにおいて共有され、青サブ画素S(B)の半分は一方の画素Pの領域に位置し、青サブ画素S(B)の残りの半分は他方の画素Pの領域に位置してもよい。
図7の例では青サブ画素S(B)は2つの白サブ画素S(W)の間に配置されている。
【0042】
図8に示すように、青サブ画素S(B)の画素制御回路Scと、青サブ画素S(B)に垂直方向において隣接するサブ画素Sの画素制御回路Scとの間に、2つの走査線Lgが形成されてもよい。言い換えると、青サブ画素S(B)の画素制御回路Scの上側と下側のそれぞれに2つの走査線Lgが形成されてもよい。これにより、青サブ画素S(B)の画素回路領域を通過する走査線Lgを無くすことができ、画素制御回路Scのレイアウトが容易となる。
図8の例では、白サブ画素S(W)が青サブ画素S(B)と垂直方向において隣接し、それらの間に2つの走査線Lgが形成されている。映像信号線Ldと電源線Lsのそれぞれは、水平方向において隣接する2つのサブ画素Sの画素制御回路Scの間を通っている。上述したように
図7及び
図8の例では、青サブ画素S(B)を垂直方向において隣接する2つの画素Pに跨がるように配置されている。これにより、青サブ画素S(B)の画素回路領域E(B)を通過する配線を無くすことができている。
【0043】
図8の例においても、
図6の例と同様に、1つの画素Pに含まれる青サブ画素S(B)の画素回路領域E(B)の面積は他色のサブ画素Sの画素回路領域Eの面積よりも小さい。映像信号線Ldと電源線Lsは、青サブ画素S(B)の画素回路領域E(B)が小さくなるように、屈曲しながら垂直方向に延びている。また、走査線Lgは、青サブ画素S(B)の画素回路領域E(B)が小さくなるように、屈曲しながら水平方向に延びている。
【0044】
映像信号線Ldを通して青サブ画素S(B)に供給される信号は垂直方向において隣接する2つの画素Pの輝度の平均に対応する。青サブ画素S(B)に供給される信号は垂直方向において隣接する2つの画素Pのうち一方の画素Pの輝度だけに対応してもよい。
【0045】
以上説明したように、各画素Pには青以外の3色のサブ画素Sが設けられている。一方、隣接するn個の画素Pに設けられている青サブ画素S(B)の数はn個よりも少ない。これにより、観察者にとっての画像品質の低下を抑えながら画素回路領域を確保することが可能となっている。
【0046】
また、青サブ画素S(B)の発光面積比率は他の3色のサブ画素の発光面積比率よりも大きい。青サブ画素S(B)における有機層12の劣化が早まることを抑えることができる。
【0047】
なお、本発明は以上説明した実施形態に限られず、種々の変更がなされてよい。
【0048】
上述したように、サブ画素Sの配置は
図2及び
図7で示したものに限られず、ストライプ形式やモザイク形式でもよい。
【0049】
また、青サブ画素S(B)の発光面積比率は他の3色のサブ画素の発光面積比率と同じでもよい。