JP4802498B2 - Display device - Google Patents
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Description
本発明は、エレクトロルミネッセンスにより発光する発光層に電極を通して電圧を印加することによって発光層を発光させる表示装置に関し、発光にかかわる電極の構造を最適化したカラー表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device that emits light from a light-emitting layer by applying a voltage to the light-emitting layer that emits light by electroluminescence, and relates to a color display device that optimizes the structure of the electrode that is involved in light emission.
一般に、電圧の印加によってエレクトロルミネセンスにより発光する発光層を用いた表示装置として、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ(organic electro luminescence display)またはOLED(organic light emitting diode)と呼ばれる表示装置等が知られており、この種の表示装置は、超薄型、高コントラスト、高速応答、高視野角の可能なディスプレイとして最近、注目されている。以下、エレクトロルミネッセンスを”EL”とも表記する。この種の表示装置はエレクトロルミネッセンスという、有機、或いは無機化合物が電気を光に変える現象を利用している。上記したメリットに加えてこの表示装置にアクティブ・マトリックス駆動法を適用すれば、この表示装置がよりエネルギー効率がよい状態で使用できるため、エネルギー消費を少なくできる。これらの理由により、特に有機化合物を用いた表示装置、すなわち有機EL表示装置は次世代の表示装置として有力視されている。 In general, as a display device using a light-emitting layer that emits light by electroluminescence by applying a voltage, a display device called an organic electroluminescence display (OLED) or an organic light emitting diode (OLED) is known. This type of display device has recently attracted attention as a display capable of being ultra-thin, high contrast, high-speed response, and high viewing angle. Hereinafter, electroluminescence is also referred to as “EL”. This type of display device uses electroluminescence, a phenomenon in which organic or inorganic compounds change electricity into light. In addition to the above-described merits, if the active matrix driving method is applied to the display device, the display device can be used in a more energy efficient state, so that energy consumption can be reduced. For these reasons, a display device using an organic compound, that is, an organic EL display device is regarded as a promising next-generation display device.
上記有機EL表示は陽極と陰極の間に有機化合物の蛍光体である発光層を挟み込む構造であり、この挟まれた発光層が発光する。このような有機EL表示装置の従来の一般的な構造は図11に示されている。図11(A)は有機EL表示装置の基本的な層構成である。例えばガラス板よりなる基板2の上に陽極4が形成される。この陽極4は光を透過させるために透明なITO(Indium Tin Oxside)電極を用いる。これはインジウムとスズの酸化物であり、液晶表示装置などでも広く使用されている。この陽極4の上には、有機化合物の蛍光体である発光層5よりなる発光体6が装荷される。有機化合物には、低分子系と高分子系の材料が存在するが、材料の特性、用途、製造法等に応じて適宜に選択する。この発光体6の上に陰極8を形成する。この例では、発光体6から出力される発光Lは基板2の方向から取り出すと仮定しているので、陰極8はアルミなどの金属電極とする。ここで電源10から所定の電圧を陽極4と陰極8の間に印加することによって、陽極4から正孔が発光体6に注入され、一方、陰極8からは電子が発光体6に注入される。注入された正孔と電子は発光体6で再結合し、安定な状態に戻るときに発光する。この現象を上述のようにエレクトロルミネッセンスと称する。
The organic EL display has a structure in which a light emitting layer which is a phosphor of an organic compound is sandwiched between an anode and a cathode, and the sandwiched light emitting layer emits light. A conventional general structure of such an organic EL display device is shown in FIG. FIG. 11A shows a basic layer structure of an organic EL display device. For example, the
一方、図11(B)は5層の層構成からなる有機EL表示装置を示す。ここでは、発光体6として、発光層5の一方に正孔輸送層12と正孔注入層14を、図中下方に向けて順次積層し、他方に電子輸送層16と電子注入層18を、図中上方に向けて積層し、全体で5層構造になっている。上記各層の機能は次のようである。すなわち、上記陽極4から正孔を取り出し易いように正孔注入層14が設けられ、その正孔を発光層5に輸送するために正孔輸送層12が設けられる。
On the other hand, FIG. 11B shows an organic EL display device having a five-layer structure. Here, as the
さらに、陰極8から電子を取り出し易いように電子注入層18が設けられ、その電子を効率的に発光層5に輸送するために電子輸送層16が設けられる。ここで電源10から所定の電圧を陽極4と陰極8の間に印加することによって、陽極4から正孔がそれぞれの層を通過して発光層5に注入され、一方、陰極8からは電子がそれぞれの層を通過して発光層5に注入される。注入された正孔と電子は発光層5で再結合し、安定な状態に戻るときに発光する。この役割を分担した構造を用いることによって、有機EL表示装置はより効率的に発光することができる。
Further, an
上記発光体6の層構成はここに示したものだけでなく、2層から4層構造のものもあり、例えば発光層5、および電極4、8の各特性に合わせて使用する正孔注入層14、正孔輸送層12、電子注入層18、電子輸送層16を自在に組み合わせることができる。さらに、発光層5を形成する有機材料として、正孔注入層14と正孔輸送層12の両者の機能を持ち合わせた材料もあり多様に選択できる。
The layer structure of the light-emitting
図12は、表示装置の具体的な画素構造を示す図である。図12(A)は下面光取り出し構造を示し、図12(B)は上面光取り出し構造を示している。ここで基板2の上には、TFT(薄膜トランジスタ)20が形成され、陽極4への電流量を制御する機能を有している。基板2と陽極4との間に形成されるシリコン酸化膜22は、基板2から金属イオンが陽極4に移動していかないようにする膜である。このシリコン酸化膜22上には陽極4が形成され、その上に図11で示したような発光体6が形成される。この発光体は、例えば図11で示したような発光層5、正孔注入層14、正孔輸送層12、電子注入層18、電子輸送層16の組み合わせからなる。そしてこの発光体6上に陰極8が備えられる。
FIG. 12 is a diagram illustrating a specific pixel structure of the display device. FIG. 12A shows a bottom light extraction structure, and FIG. 12B shows a top light extraction structure. Here, a TFT (thin film transistor) 20 is formed on the
図12(A)に示す下面光取り出し構造の場合には、発光体6から出力された光は、同図の下方向から取り出される。ここでは陰極8にはアルミなどの金属を用いる。一方、陽極4には透明なITOなどの電極を用いる。そして発光体6で出力された光は、上下に照射されるが、透明な陽極4に向かった光は透明電極を透過し、逆に陰極8に向かった光は下方向へ反射し、基板2側からそれぞれ出力される。ここで陽極4側から出力される光の一部は、基板2上にTFT20が備えられているために遮られ、一画素に占める発光面積が小さくなる。即ち、開口率が低下する。このように開口率が小さい場合には、単位画素の輝度を大きくするには発光体6により多くの電流を流す必要がある。この結果、素子寿命が電流値の2乗に逆比例するといわれる有機EL表示装置では、長寿命化の点において不利である。
In the case of the bottom light extraction structure shown in FIG. 12A, the light output from the
他方、図12(B)に示す上面光取り出し構造の場合には、発光体6から出力された光は、同図の上方向から出力される。ここで陰極8には透明なITOなどの電極を用いる。一方、陽極4にはアルミなどの金属を用いる。そして発光体6で出力された光は、上下に照射されるが、上方に向かった光は透明な陰極8を透過し、陽極4に向かった光は上方へ反射し、陰極8側からそれぞれ出力される。これは図12(A)の構造上の欠点である開口率の低下を防ぐために考え出された構造であり、発光体6からの出力は、TFT20の影響を受けないために、発光体6の出力光がそのまま画素の明るさとなる、という利点を有している。
On the other hand, in the case of the top surface light extraction structure shown in FIG. 12B, the light output from the
しかし、この構造は発光体6の上にITO等よりなる透明電極である陰極8を作成する製造工程が必要であるが、発光体6上に透明電極を作成するのは難しい。この場合、陽極4側と陰極8側とを別々の工程に分けて作製することも考えられるが、この場合には、工程数が増えてコスト的にも不利である。しかも、これらの構造は画素を構成する層が幾層にも形成されるために、界面での反射や屈折等の要因により、発光体6の輝度が十分に取り出せないなどの問題があり、外部量子効率を低下させる一因となっている。
そこで、上記問題点を解決するために、陽極と陰極の両電極を平面方向に交互に多数配列し、この両電極間及び上方に発光体を設けるようにした構造の有機EL表示装置が特許文献1、2等において開示されている。
However, this structure requires a manufacturing process for creating the
In order to solve the above problems, an organic EL display device having a structure in which a large number of anode and cathode electrodes are alternately arranged in a plane direction and a light emitter is provided between and above these electrodes is disclosed in Patent Literature. 1, 2 etc.
ところで、上記した特許文献1、2に開示された有機EL表示装置では、陽極と陰極の両電極が平行方向に配置されているので、発光体からの光の輝度を十分に取り出すことができるが、この表示装置をカラー表示に適用するには、構造的に十分に対応させることができない、といった問題があった。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、高品位で且つ長寿命、省電力なカラー表示が可能な表示装置を提供することにある。
By the way, in the organic EL display devices disclosed in
The present invention has been devised to pay attention to the above problems and to effectively solve them. An object of the present invention is to provide a display device capable of high-quality, long-life, power-saving color display.
請求項1に係る発明は、平面内で所定の間隙を隔てて配置された所定の厚さを有する平板状の陽極と陰極とをそれぞれ1個ずつの場合には並列に配列し、一方が1個以上で他方が2個以上の場合には交互に並列に配列してなる単位画素を、基体の表面に複数個設け、少なくとも前記単位画素の陽極と陰極との間隙にエレクトロルミネセンスにより発光する発光体を設け、前記陽極と陰極との間に電圧を印加することにより、或いは電流を流すことにより前記発光体より光を発するようにした表示装置において、前記複数の単位画素を、近接して隣り合う少なくとも3つの単位画素よりなるカラー素子の群にグループ化し、前記カラー素子の3つの単位画素に、前記発光体としてそれぞれR(赤)、G(緑)及びB(青)のエレクトロルミネセンス発光体を適用すると共に、前記発光体を含む前記各単位画素を、前記Rのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Gのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Bのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極とが仕切られるように、仕切壁により仕切るように構成したことを特徴とする表示装置である。 According to the first aspect of the present invention, in the case where one flat anode and one cathode having a predetermined thickness are arranged in a plane with a predetermined gap, one is arranged in parallel, and one is 1 When there are two or more and the other is two or more, a plurality of unit pixels arranged alternately in parallel are provided on the surface of the substrate, and light is emitted by electroluminescence at least in the gap between the anode and the cathode of the unit pixels. In a display device in which a light emitter is provided and light is emitted from the light emitter by applying a voltage between the anode and the cathode, or by passing a current, the plurality of unit pixels are arranged close to each other. The color elements are grouped into groups of at least three adjacent unit pixels, and R (red), G (green), and B (blue) electroluminescent elements are used as the light emitters in the three unit pixels of the color element, respectively. While applying the scan light emitter, each of said unit pixels including a light emitting element, wherein the anode and the cathode to emit electro luminescence illuminant of the R, emit electroluminescent light emitter of the G A display device characterized in that the anode and the cathode for partitioning and the anode and the cathode for emitting the electroluminescent phosphor of B are partitioned by a partition wall. is there.
請求項2に係る発明は、平面内で所定の間隙を隔てて配置された所定の厚さを有する平板状の陽極と陰極とをそれぞれ1個ずつの場合には並列に配列し、一方が1個以上で他方が2個以上の場合には交互に並列に配列してなる単位画素を、基体の表面に複数個設け、少なくとも前記単位画素の陽極と陰極との間隙にエレクトロルミネセンスにより発光する発光体を設け、前記陽極と陰極との間に電圧を印加することにより、或いは電流を流すことにより前記発光体より光を発するようにした表示装置において、前記複数の単位画素を、近接して隣り合う少なくとも3つの単位画素よりなるカラー素子の群にグループ化すると共に前記カラー素子の3つの単位画素に、全て白色光を発するエレクトロルミネセンス発光体を適用し、前記3つの単位画素に、それぞれR、G及びB用のカラーフィルタを設けると共に、前記カラーフィルタと前記発光体を含む前記各単位画素を、前記Rのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Gのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Bのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極とが仕切られるように、仕切壁により仕切るように構成したことを特徴とする表示装置である。
In the invention according to
請求項3に係る発明は、平面内で所定の間隙を隔てて配置された所定の厚さを有する平板状の陽極と陰極とをそれぞれ1個ずつの場合には並列に配列し、一方が1個以上で他方が2個以上の場合には交互に並列に配列してなる単位画素を、基体の表面に複数個設け、少なくとも前記単位画素の陽極と陰極との間隙にエレクトロルミネセンスにより発光する発光体を設け、前記陽極と陰極との間に電圧を印加することにより、或いは電流を流すことにより前記発光体より光を発するようにした表示装置において、前記複数の単位画素を、近接して隣り合う少なくとも3つの単位画素よりなるカラー素子の群にグループ化すると共に前記カラー素子の3つの単位画素に、全てB(青)のエレクトロルミネセンス発光体を適用し、1つの単位画素を除いた他の2つの単位画素上に、それぞれR(赤)用及びG(緑)用の光を発する蛍光膜を設けると共に、前記蛍光膜と前記発光体を含む前記各単位画素を、前記Rのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Gのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Bのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極とが仕切られるように、仕切壁により仕切るように構成したことを特徴とする表示装置である。
この場合、例えば請求項4に規定するように、前記1つのカラー素子中の3つの単位画素は、ストライプ状またはデルタ状に配置される。
According to a third aspect of the present invention, in the case where one flat anode and one cathode having a predetermined thickness arranged with a predetermined gap in a plane are arranged in parallel, one is arranged in parallel. When there are two or more and the other is two or more, a plurality of unit pixels arranged alternately in parallel are provided on the surface of the substrate, and light is emitted by electroluminescence at least in the gap between the anode and the cathode of the unit pixels. In a display device in which a light emitter is provided and light is emitted from the light emitter by applying a voltage between the anode and the cathode, or by passing a current, the plurality of unit pixels are arranged close to each other. A group of color elements composed of at least three adjacent unit pixels is grouped, and an electroluminescent phosphor of B (blue) is applied to all three unit pixels of the color element, so that one unit pixel is On the other two unit pixels had, provided with a fluorescent film which emits light for R (red) and for G (green), respectively, each of said unit pixels including the phosphor layer and the light emitting element, the R The anode and the cathode for emitting an electroluminescence emitter, the anode and the cathode for emitting the G electroluminescence emitter, and the B electroluminescence emitter for emitting light In the display device, the anode and the cathode are partitioned by a partition wall so that the anode and the cathode are partitioned .
In this case, for example, as defined in
本発明の表示装置によれば、高品位で且つ長寿命、省電力なカラー表示が可能な表示装置を提供することができる。 According to the display device of the present invention, it is possible to provide a display device capable of high-quality, long-life, power-saving color display.
図1は本発明の表示装置の回路構成を示す図、図2は表示がそのRGBの各単位画素の配列の一例を示す平面図、図3は単位画素の回路構成を示す拡大図、図4は本発明の表示装置を示す概略断面図、図5はRGBの3つの単位画素よりなるカラー素子の第1実施例を示す概略断面図、図6は単位画素の動作を説明するための動作原理図である。尚、図11及び図12において示した構成部分と同一部分については同一符号を付して説明する。 1 is a diagram showing a circuit configuration of a display device of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing an example of an arrangement of RGB unit pixels, and FIG. 3 is an enlarged view showing a circuit configuration of unit pixels. Is a schematic sectional view showing a display device of the present invention, FIG. 5 is a schematic sectional view showing a first embodiment of a color element composed of three unit pixels of RGB, and FIG. 6 is a principle of operation for explaining the operation of the unit pixel. FIG. The same parts as those shown in FIGS. 11 and 12 will be described with the same reference numerals.
まず、本発明の表示装置の全体の回路構成について説明すると、図1及び図2に示すように、この表示装置30は、縦横に整然とマトリクス状に配列された多数の単位画素Pxを有しており、ここではカラー表示を行うために、R(赤)、G(緑)、B(青)用の各単位画素Pxがこの順序でストライプ状に配列されている(図2参照)。図1中には、4×6=24個の単位画素しか記載していないが、実際には、更に多くの単位画素が配列されている。そして、ここでは、図1及び図2中で横方向に近接して隣り合うR、G、B用の3つの単位画素Pxで、1つのカラー素子32を形成することになる。例えばVGA(video graphics array)の解像度の表示装置では横方向に640個のカラー素子32が配列され、縦方向に480個のカラー素子32が配列される。
上記各単位画素Pxには、縦方向に平列に延びるデータ線34によってデータ信号ドライバ36からデータ信号が供給され、またゲートドライバ40から横方向に平列に延びるゲート線38によって所定の単位画素が選択されるようになっている。また電源回路42からは電源線44を介して各単位画素に所定の電圧が供給されている。
First, the overall circuit configuration of the display device of the present invention will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the
Each unit pixel Px is supplied with a data signal from a
図3は、図1中の1つの単位画素Pxの回路構成を示し、この単位画素Pxはスイッチング回路45と、陽極46と、陰極48と、この陽極46と陰極48との間に介在された発光体6とを有している。
上記スイッチング回路45は、例えばTFT(薄膜トランジスタ)よりなる2つのトランジスタTr1、Tr2と、1つの保持容量Cとを有している。一方のトランジスタTr1は、オン・オン動作するものであって、他方のトランジスタTr2のゲートと上記データ信号ドライバ36との間に接続されてデータ信号が加えられる。そして、このトランジスタTr1のゲートは上記ゲートドライバ40に接続されて、必要時に選択される。また他方のトランジスタTr2は電源回路42と陽極46との間に接続されて、このゲートに加わるデータ信号に応じた電流を陽極46に供給できるようになっている。そして、このトランジスタTr2のゲートと上記電源回路42との間に上記保持容量Cが接続されており、上記データ信号を一時的に保持できるようになっている。
従って、ゲートドライバ40に接続された選択ライン38で各単位画素を選択しつつデータドライバ36に接続されたデータ線34から供給されるデータ信号に基づいて各単位画素Pxの発光体6が動作(発光)されるようになっている。尚、ここでは陰極48が全て接地されているが、これに代えて陽極46を接地させるようにしてもよい。
FIG. 3 shows a circuit configuration of one unit pixel Px in FIG. 1, and this unit pixel Px is interposed between the switching
The switching
Therefore, the
次に図4〜図6も参照して本発明の特徴であるカラー素子の構成について説明する。
図4は図1或いは図2に示す装置を横方向に切断した時の概略断面図であり、前述したようにR、G、B用の3つの単位画素Pxで1つのカラー素子32を形成している。具体的には、板状の基体50の上面に、所定の間隙を隔てて平板状の陽極46と陰極48とが交互に多数配列されており、ここでは陽極46と陰極48とをそれぞれ1個ずつ(一対)用いて並列に配置して1つの単位画素Pxを形成している。尚、後述するように陽極46と陰極48とをそれぞれ複数個設けて1つの画素としてもよい。
各単位画素Px間は、例えばレジスト等よりなる区画壁52により仕切られている。ここで陽極46の幅W1は例えば0.5〜10.0μm程度、高さh1は例えば0.1〜50.0μm程度、陰極48の幅W2は例えば0.5〜10.0μm程度、高さh2は例えば0.1〜50.0μm程度である。また陽極46と陰極48との間隙の長さd1は例えば0.1〜1.0μm程度である。そして、両電極46、48の長さは表示装置の解像度により異なり、例えば50〜500μm程度である。尚、これらの各寸法は、ここで用いられる発光体6の電気的特性等によって適宜選択する。これらの陽極46や陰極48は、印刷やエッチングで製造でき、更には半導体集積回路の製造技術を用いれば高精度に微細な電極を形成できる。
Next, the configuration of the color element, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the device shown in FIG. 1 or 2 when cut in the horizontal direction. As described above, one
The unit pixels Px are partitioned by a
ここで上記多数の単位画素Pxが、近接して隣り合う少なくとも3つの単位画素よりなるカラー素子32の群に上述したようにグループ化される。そして、1つのカラー素子32内の各単位画素Pxに、R、G、Bの各色が割り当てられることになる(図5参照)。そして、上記各単位画素Pxにおいて、陽極46と陰極48の間及びこれらの両極46、48を含む上方全体に前述した発光体6を形成する。ここでは発光体6として有機膜よりなる発光層5(図11参照)を用いることができる。この場合、R用の単位画素Pxには赤色の発光をする有機膜よりなる発光層5Bを用い、G用の単位画素Pxには緑色の発光をする有機膜よりなる発光層5Gを用い、B用の単位画素Pxには青色の発光をする有機膜よりなる発光層5Bを用いる。これらの各発光層5R、5G、5Bは、真空蒸着法、インクジェット法、印刷技術法等を用いて形成することができる。
そして、上記各発光層5R、5G、5Bの上面側には、湿気等が侵入するのを防止するために例えば金属酸化膜や窒化物の薄膜よりなる透明な封止層54が全面に亘って形成されている。本実施例では、封止層54側より光を取り出すので、上述のように封止層54を透明な材料で形成するが、陽極46や陰極48は、不透明、或いは反射する材料、例えばアルミニウムや銅等で形成することができる。
Here, the large number of unit pixels Px are grouped as described above into a group of
A
また基体50としては、光を反射する機能を持たせるのがよい。具体的には、この基体50は、例えばガラス基板やプラスチック板や半導体基板等よりなる基板56上に、図3に示すようなスイッチング回路45(各配線34、38、44も含む)を形成し、更にこの上を例えばシリコン酸化膜等よりなる絶縁層58を全面に亘って覆うことにより形成されている。従って、各スイッチング回路45は上記絶縁層58に埋め込まれた状態となっている。そして、このスイッチング回路45と陽極46及び陰極48とは、上記絶縁層58を貫通して設けたスルホール60、62によってそれぞれ電気的に接続されている。
ここで上記スイッチング回路45は、α−Si(アモルファスシリコン)、P−Si(低温ポリシリコン)、有機トランジスタ等により形成されるが、発光層を発光駆動できるものであればどのようなものでもよい。
The
Here, the switching
次に、以上のように構成された表示装置の動作について説明する。
図6は1つの単位画素の動作を示す概略説明図であり、電源回路42側より供給される電圧により、陽極46と陰極48との間の発光体6(発光層)に電流が流れる。すなわち、陽極46側からは発光体6に正孔が注入され、陰極48からは発光体6に電子が注入され、この正孔と電子とが発光体6内で結合して安定な状態に戻る時に光が生じ、これが図中上面側へ発光Lとなって放出される。具体的には、各単位画素に対して供給されたデータ信号に応じてその発光量が規定され、R、G、B用の3つの単位画素Pxよりなるカラー素子32で1つのカラー画素の輝度、色相等が定まることになり、これにより、表示画面全体で1つのカラー画像が表示されることになる。
このように、本実施例においては、発光体6からの光取り出し方向に透明電極が積層されていないので、従来装置において生じていた有機膜発光層と透明電極との界面における光の屈折、反射を無くすことができる。更に、透明電極を用いる必要がないので、従来装置において発生していた透明電極内を光が通過するときの光の減衰をなくすことができる。さらに光取り出し方向は、スイッチング回路45の設置方向とは反対側にあるために高い開口率を確保することができる。このため、外部量子効率を大きくすることができ、従来装置よりも明るい表示装置を提供できる。さらにこれらの利点を活用して発光体6の輝度を従来装置と同じ状態に保ったままで、発光体6の駆動電圧と電流を小さくすることが可能となるので、表示装置の長寿命化にも有利である。
Next, the operation of the display device configured as described above will be described.
FIG. 6 is a schematic explanatory diagram showing the operation of one unit pixel, and a current flows through the light emitter 6 (light emitting layer) between the
As described above, in this embodiment, since the transparent electrode is not laminated in the light extraction direction from the
さらに、陽極46と、陰極48とが同一層内に作成されているために、製造工程を少なくすることができ、しかも、簡単な構造の表示装置を提供できる。また、透明電極を作成する必要が無いので、その分、安価な表示装置となる。
また、平行に配置した平板状の電極(陽極と陰極)を用いることで、電極間の間隙を容易に変更できると共に、精度が高い電極間隙が作成できるので、明るさのバラツキを抑えることができる。さらに、同一面内に平板状の電極が形成されているためにピンホールが発生せず、このため電極がショートするなどの問題が発生しない。また、各RGB単位画素ごとに発光体の電気的特性に合わせて平板状の電極構造を最適化できるので、カラー表示において更に高品位な表示装置を提供できる。
尚、本実施例では発光体6として有機EL発光層を用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、無機EL発光層を用いてもよい。
Further, since the
In addition, by using flat electrodes (anode and cathode) arranged in parallel, the gap between the electrodes can be easily changed, and a highly accurate electrode gap can be created, so that variations in brightness can be suppressed. . Further, since the plate-like electrode is formed in the same plane, no pinhole is generated, so that a problem such as short-circuiting of the electrode does not occur. In addition, since the flat electrode structure can be optimized for each RGB unit pixel in accordance with the electrical characteristics of the light emitter, a higher-quality display device can be provided in color display.
In this embodiment, the case where an organic EL light emitting layer is used as the
<第2実施例>
次に、本発明の第2実施例について説明する。
図7はR、G、Bの3つの単位画素よりなるカラー素子の第2実施例を示す概略断面図である。尚、図5に示す部分と同一構成部分については同一符号を付して説明を省略する。
まず基体50上には、R(赤)、G(緑)、B(青)の各単位画素がそれぞれ配置され、前述したようにこれらの3つの単位画素で1つのカラー素子32を形成している。まず、R、G、B用の各単位画素Pxの陽極46と陰極48との間隙及びこれらの上方には、W(白)色の発光をする有機膜発光層5よりなる発光体6を形成する。更にその上には、R用の単位画素の場合には、白色発光した光から赤の成分だけを取り出すカラーフィルタ70Rを配置する。このためこの単位画素はR(赤)の単位画素として機能する。その隣の単位画素では、白色発光した光から緑の成分だけを取り出すカラーフィルタ70Gを配置する。このためこの単位画素はG(緑)の単位画素として機能する。その隣の単位画素では、白色発光した光から青の成分だけを取り出すカラーフィルタ70Bを配置する。このためこの単位画素はB(青)の単位画素として機能する。この第2実施例では、白の有機膜発光層よりなる発光体のみを形成するだけで良いので、製造工程を簡略化できる。さらにRGBの各単位画素に同じ白色有機膜発光層を使用するので、輝度劣化による色変化を抑えることができる。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a schematic sectional view showing a second embodiment of a color element composed of three unit pixels of R, G, and B. In FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as the part shown in FIG. 5, and description is abbreviate | omitted.
First, R (red), G (green), and B (blue) unit pixels are arranged on the
<第3実施例>
次に、本発明の第3実施例について説明する。
図8はR、G、Bの3つの単位画素よりなるカラー素子の第3実施例を示す概略断面図である。尚、図5に示す部分と同一構成部分については同一符号を付して説明を省略する。
まず、基体50上には、R(赤)、G(緑)、B(青)の各単位画素がそれぞれ配置され、前述したようにこれら3つの単位画素で1つのカラー素子32を形成している。まず、R、G、B用の各単位画素Pxの陽極46と陰極48との間及びこれらの上方には、R、G、Bの内で波長が最も短いB(青)色の発光をする有機膜発光層5よりなる発光体6を形成する。更にその上には、R用の単位画素の場合には、R(赤)の蛍光膜72Rを配置し、青色発光した光を使い励起エネルギーの差を利用して赤の光を作り出す。このためこの単位画素はR(赤)の単位画素として機能する。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a schematic sectional view showing a third embodiment of a color element composed of three unit pixels of R, G, and B. In FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as the part shown in FIG. 5, and description is abbreviate | omitted.
First, R (red), G (green), and B (blue) unit pixels are arranged on the
その隣の単位画素では、その上には、G(緑)の蛍光膜72Gを配置し、青色発光した光を使い励起エネルギーの差を利用して緑の光を作り出す。このためこの単位画素はG(緑)の単位画素として機能する。その隣の単位画素には蛍光膜は設けず、このためこの単位画素はB(青)の単位画素として機能する。この第3実施例は、青の有機膜発光層のみを形成するだけで良いので、その分、製造工程を簡略化できる。
これらのカラー化技術では陽極46及び陰極48として平面内に平行に配置した電極を用いているので、有機膜発光層に印加する電圧は、各平板電極間の間隙の長さに依存するため、両電極の膜厚に関しては従来装置ほどの精度を必要としない。また、R,G,B毎に異なる材料を使う場合では、有機膜発光層の発光特性が異なるために、それぞれの単位画素に使用する平板電極間の間隙、高さ、幅を素子特性に合わせて自在に変更できる。このため従来装置に比べて材料の特性にあった効率の良いところで使用できるため、高性能な色再現を実現できる。
In the adjacent unit pixel, a G (green)
Since these colorization techniques use electrodes arranged in parallel in the plane as the
<画素配列の実施例>
次に、本発明の表示装置上の画素配列の変形例について説明する。
図9は、表示装置上の画素配置の変形例を示している。先の図2に示した装置例にあっては、R、G、Bの各単位画素を縦横にストライプ状に配列したが、図9に示すこの変形例は、正方向にデルタ配置されたR、G、Bの単位画素で一つのカラー素子32を構成している。右隣のカラー素子32では逆方向にデルタ配置されたBRG単位画素が一つのカラー素子32を構成する。この方式は、横方向の解像度を増加させる。図9では同一のカラー素子32に属している単位画素が理解し易くなるように、斜線で、或いは白抜きで区別している。
<Example of pixel arrangement>
Next, a modification of the pixel array on the display device of the present invention will be described.
FIG. 9 shows a modification of the pixel arrangement on the display device. In the device example shown in FIG. 2, the R, G, and B unit pixels are arranged in stripes in the vertical and horizontal directions, but this modification shown in FIG. , G, and B unit pixels constitute one
尚、上記各実施例では、陽極46と陰極48とをそれぞれ1個ずつ設けた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、図10に示すように両電極をそれぞれ複数個設けるようにしてもよい。図10は陽極と陰極とを複数個設けた時の変形例を示す斜視図である。図示するように、ここでは陽極46と陰極48とをそれぞれ複数個、例えば6個(6対)ずつ設けており、陽極46と陰極48とを交互に平行になるように所定間隔ずつ隔てて配置して、全体で1つの画素Pxを形成している。そして、各陽極46同士及び陰極48同士を一端部でそれぞれ共通に接続している。これにより、両電極46、48は、いわゆる櫛歯状に配列されることになる。この場合、上記両電極46、48の数は、6個に限定されず、いくつでもよく、また、両電極46、48の数が同一でなく、いずれか一方の電極の数が他方の電極の数よりも1つ少なく、或いは1つ多くなるように設定してもよい。
また、以上の各実施例では、表示装置のカラー化の手法として、RGBの3原色を用いて説明したが、シアン等を追加した4色以上の表示装置であっても良い。また、これら以外の色を原色としても作成可能である。また、表示装置上の画素配置はここに示した構造だけではなく、ペンタイル等の画素構造にも適応可能である。
In each of the above embodiments, a case where one
Further, in each of the above embodiments, the description has been made using three primary colors of RGB as the colorization method of the display device, but a display device of four or more colors to which cyan or the like is added may be used. It is also possible to create colors other than these as primary colors. Further, the pixel arrangement on the display device can be applied not only to the structure shown here but also to a pixel structure such as a pen tile.
5…発光層、6…発光体、30…表示装置、32…カラー素子、44…スイッチング回路、46…陽極、48…陰極、50…基体、56…基板、58…絶縁層、70R,70G,70B…カラーフィルタ、72R,72G…蛍光膜、Px…単位画素。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記複数の単位画素を、近接して隣り合う少なくとも3つの単位画素よりなるカラー素子の群にグループ化し、前記カラー素子の3つの単位画素に、前記発光体としてそれぞれR(赤)、G(緑)及びB(青)のエレクトロルミネセンス発光体を適用すると共に、前記発光体を含む前記各単位画素を、前記Rのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Gのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Bのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極とが仕切られるように、仕切壁により仕切るように構成したことを特徴とする表示装置。 If there is one flat anode and one cathode each having a predetermined thickness arranged with a predetermined gap in a plane, they are arranged in parallel, one being one or more and the other being two or more In this case, a plurality of unit pixels arranged alternately and in parallel are provided on the surface of the substrate, and at least a light emitting body that emits light by electroluminescence is provided in the gap between the anode and the cathode of the unit pixel, In a display device that emits light from the light emitter by applying a voltage between the cathode or passing a current,
The plurality of unit pixels are grouped into a group of color elements including at least three adjacent unit pixels adjacent to each other, and R (red) and G (green) are respectively used as the light emitters in the three unit pixels of the color element. ) And B (blue) electroluminescent light emitters, and each of the unit pixels including the light emitters, the anode and the cathode for emitting the R electroluminescent light emitters, and the G wherein the anode and the cathode to emit electroluminescent light emitter, the electro luminescence illuminant of the B such that the anode and the cathode to emit light is partitioned, so as to partition the specification Setsukabe A display device characterized by comprising.
前記複数の単位画素を、近接して隣り合う少なくとも3つの単位画素よりなるカラー素子の群にグループ化すると共に前記カラー素子の3つの単位画素に、全て白色光を発するエレクトロルミネセンス発光体を適用し、前記3つの単位画素に、それぞれR、G及びB用のカラーフィルタを設けると共に、前記カラーフィルタと前記発光体を含む前記各単位画素を、前記Rのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Gのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Bのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極とが仕切られるように、仕切壁により仕切るように構成したことを特徴とする表示装置。 If there is one flat anode and one cathode each having a predetermined thickness arranged with a predetermined gap in a plane, they are arranged in parallel, one being one or more and the other being two or more In this case, a plurality of unit pixels arranged alternately and in parallel are provided on the surface of the substrate, and at least a light emitting body that emits light by electroluminescence is provided in the gap between the anode and the cathode of the unit pixel, In a display device that emits light from the light emitter by applying a voltage between the cathode or passing a current,
The plurality of unit pixels are grouped into a group of color elements composed of at least three adjacent unit pixels adjacent to each other, and an electroluminescence emitter that emits white light is applied to the three unit pixels of the color element. and, the three unit pixels, each R, provided with a color filter for G and B, each of said unit pixels including a light emitting element and the color filter, to emit electroluminescent light emitter of said R The anode and the cathode, the anode and the cathode for emitting the G electroluminescent emitter, and the anode and the cathode for emitting the B electroluminescent emitter. A display device characterized by being configured to be partitioned by a partition wall.
前記複数の単位画素を、近接して隣り合う少なくとも3つの単位画素よりなるカラー素子の群にグループ化すると共に前記カラー素子の3つの単位画素に、全てB(青)のエレクトロルミネセンス発光体を適用し、1つの単位画素を除いた他の2つの単位画素上に、それぞれR(赤)用及びG(緑)用の光を発する蛍光膜を設けると共に、前記蛍光膜と前記発光体を含む前記各単位画素を、前記Rのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Gのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極と、前記Bのエレクトロルミネセンス発光体を発光させるための前記陽極及び前記陰極とが仕切られるように、仕切壁により仕切るように構成したことを特徴とする表示装置。 If there is one flat anode and one cathode each having a predetermined thickness arranged with a predetermined gap in a plane, they are arranged in parallel, one being one or more and the other being two or more In this case, a plurality of unit pixels arranged alternately and in parallel are provided on the surface of the substrate, and at least a light emitting body that emits light by electroluminescence is provided in the gap between the anode and the cathode of the unit pixel, In a display device that emits light from the light emitter by applying a voltage between the cathode or passing a current,
The plurality of unit pixels are grouped into a group of color elements including at least three adjacent unit pixels adjacent to each other, and all the B (blue) electroluminescent light emitters are formed on the three unit pixels of the color element. Applying a fluorescent film that emits light for R (red) and G (green), respectively, on the other two unit pixels excluding one unit pixel, and including the fluorescent film and the light emitter Each unit pixel includes the anode and the cathode for emitting the R electroluminescent emitter, the anode and the cathode for emitting the G electroluminescent emitter, and the B electro A display device configured to be partitioned by a partition wall so that the anode and the cathode for causing the luminescent light emitter to emit light are partitioned .
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