表示装置、電子機器
【課題】 表示品質を向上させ、さらには品質寿命を向上させることが可能な表示装置の提供を目的とする。
【解決手段】 本発明の表示装置は、１枚の基板１５０上に複数の表示パネル２２，２４が配置されてなり、前記表示パネル２２，２４は、それぞれ別個のサブ基板２ｉ，２ｊを備え、各サブ基板２ｉ，２ｊ上に発光素子を備えた構成を具備してなるとともに、第１波長範囲の発光が可能な第１発光素子からなる第１表示パネル２２と、第２波長範囲の発光が可能な第２発光素子からなる第２表示パネル２４とを少なくとも含むことを特徴とする。
【解決手段】 本発明の表示装置は、１枚の基板１５０上に複数の表示パネル２２，２４が配置されてなり、前記表示パネル２２，２４は、それぞれ別個のサブ基板２ｉ，２ｊを備え、各サブ基板２ｉ，２ｊ上に発光素子を備えた構成を具備してなるとともに、第１波長範囲の発光が可能な第１発光素子からなる第１表示パネル２２と、第２波長範囲の発光が可能な第２発光素子からなる第２表示パネル２４とを少なくとも含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ装置に代表される自発光型表示装置は、バックライトを必要としないため薄型化が可能な表示装置として脚光を浴びている。このような有機ＥＬ装置は、例えば特許文献１に開示されているように、表示領域内に赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の各色のサブ画素（表示の最小単位）をストライプ状に配列し、３つのサブ画素を１画素としてフルカラーの表示を可能としている。
【特許文献１】特開２００２−２５２０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示された表示装置は、表示領域内において各々共通の画素構成により一様にフルカラー表示を行うものである。このような構成は、テレビのように表示領域における輝度の時間積分値が画素によらず略一定の表示を行う場合には好適であるが、逆に表示領域内での輝度の時間積分値が画素毎に異なるような表示を行う場合には、以下のような問題を生じる場合がある。つまり、１）輝度の時間積分値が大きい色の画素について輝度劣化が他の色よりも進み易い、２）輝度の時間積分値が大きい色の画素について輝度劣化が相対的に早いことで、全体としてホワイトバランスが崩れ、色味が変わったり、焼付きが生じ易い、３）単色表示したい領域に、フルカラー用の３色のサブ画素が存在すると開口率が低くなり、単色表示部分の輝度劣化が早くなる、等の問題が生じる得る。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、上記問題を悉く解決し、もって表示品質を向上させ、さらには品質寿命を向上させることが可能な表示装置の提供を目的としている。また、本発明は、このような高品質の表示が可能な表示装置を効率良く製造可能な方法を提供することを目的としている。さらに、本発明は、このような高品質の表示が可能な表示装置を備える電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、１枚の基板上に複数の表示パネルが配置されてなる表示装置であって、前記表示パネルは、それぞれ別個のサブ基板を備え、各サブ基板上に発光素子を備えた構成を具備してなるとともに、第１波長範囲の発光が可能な第１発光素子からなる第１表示パネルと、第２波長範囲の発光が可能な第２発光素子からなる第２表示パネルとを少なくとも含むことを特徴とする。なお、第１波長範囲と第２波長範囲とは互いに同一波長範囲でないものを意味しており、両範囲が完全同一でなければ良く、一方の範囲が他方の範囲に含まれることを除外するものではない。
【０００６】
このような表示装置によると、１枚の基板上に配置された各表示パネル毎に、それぞれ発光波長範囲が異なり、つまり発光可能な色の範囲（種類）が異なることとなる。したがって、本発明の表示装置は、各表示パネルが設けられた領域毎に表示可能な色がそれぞれ異なることとなり、表示パネルの配置次第で表示領域の設計自由度を高めることができるようになる。
また、この場合、１枚の基板の所定領域に必要な色の発光が可能な発光素子からなる表示パネルを配設すれば（言い換えると不必要な色の発光素子を排除した表示パネルを配設すれば）、全体として開口率を高めることができる。つまり、従来の構成では、例えば単色表示を行う領域にも一様にフルカラー表示用の画素を配設しているため、不必要な色（表示に用いない色）に係る画素が備えられたことによる開口率低下は免れなかったが、本発明では配設する表示パネルから不必要な色に係る発光素子を排除することで、これを解決することができたのである。
また、そのような必要な色の発光素子を備えた表示パネルのみにより所定の表示領域を構成することにより、従来のようにフルカラー用の画素を表示領域全体に配置する場合に比して、１画素当りの輝度を低減させても、該従来と同程度の面輝度を得ることができ、したがって１画素当りの輝度劣化も低減され、消費電力を低減することも可能となり、ひいては輝度寿命を高めることも可能となる。
また、本発明の表示装置では解像度も向上されている。つまり、従来のようにフルカラー用の画素を表示領域全体に配置する場合に比して、所定領域内に必要な色の発光素子からなる表示パネルを配設することで、解像度の向上に寄与することができるのである。
さらに、本発明の表示装置では、別個のサブ基板からなる第１表示パネル及び第２表示パネルを別個に製造した後、これを１枚の基板上に適宜配置するといった製造プロセスにて製造可能なため、製造効率が良く、しかも各表示パネルを自由に取り外して交換作業等も行えるものとなる。
【０００７】
前記第１表示パネルと前記第２表示パネルとは、それぞれ同一の駆動手段にて駆動されるものとすることができる。このように１枚の基板上に配置する各表示パネルを同一の駆動手段で駆動すれば、各表示パネルにそれぞれ連関した表示が可能となる。なお、前記表示パネルに対してコネクタを具備させ、該コネクタに対して着脱自在のフレキシブル配線により当該表示パネルと前記駆動手段とを電気的に接続することができる。
【０００８】
なお、前記第１表示パネルを構成する第１発光素子と前記第２表示パネルを構成する第２発光素子の素子構成を異ならせるものとすることができる。具体的には、各素子を複数の機能層からなる積層体にて構成し、該積層構造を異ならしめることができる。
一般に発光色が異なると、発光を行うに要するエネルギーが異なるため、各色の発光素子にはそれぞれ好ましい構成があるが、従来のような表示領域全域にフルカラー用の画素を配設した場合は、各色のパターンに応じて画素構成を異ならせる必要があり、非常に手間の掛かるものであった。しかしながら、本発明では、表示領域を異なる表示パネルにて構成しているため、各表示パネル毎に発光素子の機能層の積層構造を異ならせればよく、各色に適した積層構造を簡便に実現できることとなる。さらに、このように機能層をパネル毎に異ならせることで、そのパネルの発光色に好適な積層構造を採用することができ、ひいては発光効率の向上に寄与することが可能となる他、輝度寿命を高めることも可能となり得る。
【０００９】
なお、上記機能層としては、陰極と、陽極と、該陰極及び陽極の間に形成されてなる有機ＥＬ層とを具備するものを用いることができる。そして、前記第１表示パネルが、青色を発光可能な青色有機ＥＬ層を有して構成される一方、前記第２表示パネルが、赤色を発光可能な赤色有機ＥＬ層を有して構成され、且つ青色を発光可能な青色有機ＥＬ層を含まない構成とされてなり、さらに、前記第１表示パネルの陰極がフッ化リチウムを含む一方、前記第２表示パネルの陰極はフッ化リチウムを含まないものとして当該表示装置を構成することができる。
【００１０】
発光機能層たる有機ＥＬ層は、発光色毎に発光効率が異なる。特に、赤色を発光する有機ＥＬ層と青色を発光する有機ＥＬ層とでは、陰極構成の相違によって発光効率が大きく異なることとなり、それぞれの有機ＥＬ層に好適な陰極構成を配するのが好ましい。具体的には、陰極にフッ化リチウムを含ませることで、青色の有機ＥＬ層の発光効率を向上させることが可能となる一方、赤色の有機ＥＬ層の発光効率は若干低下する。そこで、本発明のように表示領域を複数の表示パネルにて構成した場合には、各表示パネル毎に陰極構成を相違させることが容易で、具体的には、青色の有機ＥＬ層を含む表示パネルと、赤色の有機ＥＬ層を含み且つ青色の有機ＥＬ層を含まない表示パネルとについて、各画素の陰極構成を容易に相違させることが可能であり、ひいては容易に発光効率を向上させることが可能となる。なお、具体的な陰極構成としては、青色の有機ＥＬ層を含む表示パネルの陰極がフッ化リチウムとカルシウムとアルミニウムの複合構造を有する一方、青色の有機ＥＬ層を含まない表示パネルの陰極はカルシウムとアルミニウムの複合構造を有するものとすることができる。
【００１１】
次に、本発明の電子機器は上記表示装置を備えることを特徴とし、このような電子機器によると、その表示部において高品質の表示を高寿命で提供できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の表示装置、並びに電子機器の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００１３】
（表示装置）
図１は、表示装置の一実施形態としての有機ＥＬ装置について、その平面構成を示す模式図であって、図２は図１のＡ−Ａ’断面を示す模式図、図３は該有機ＥＬ装置の回路構成を示すブロック図、図４は該有機ＥＬ装置の配線構造を示す説明図である。
【００１４】
図１及び図２に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、１枚の基板１５０上に複数の表示パネル２１，２２，２４が配置されてなり、各表示パネル２１，２２，２４はそれぞれ固有に表示パネルを構成している。つまり、各表示パネル２１，２２，２４は、それぞれサブ基板２ｈ，２ｉ，２ｊ（図８〜図１０参照）と封止基板３との間に表示素子３（図８参照）を備えた構成を有している。
【００１５】
一方、有機ＥＬ装置１００は表示領域２ａと非表示領域２ｃとを有してなり、表示パネル（第１表示パネル）２１は、有機ＥＬ装置１００の表示領域２ａのうち略中央半分以上の領域を占め、フルカラー表示可能なパネルとして構成されている。また、表示パネル（第２表示パネル）２２は、有機ＥＬ装置１００の表示領域２ａのうち左下領域に配置され、赤色の表示が可能なパネルとして構成され、さらに表示パネル（第３表示パネル）２４は、有機ＥＬ装置１００の表示領域２ａのうち右下領域に配置され、黄色の表示が可能なパネルとして構成されている。つまり、各表示パネル２１，２２，２４は、それぞれ表示可能な発光波長範囲が異なり、各領域に最適な色表示を行うことが可能とされている。
【００１６】
このように配置された各表示パネル２１，２２，２４は、図３に示すような回路構成により表示制御が行われるものとされている。つまり、各表示パネル２１，２２，２４はそれぞれ画素回路部２１ａ，２２ａ，２４ａを備えており、該画素回路部２１ａ，２２ａ，２４ａに配設された個々の画素を駆動するべく、各画素に走査信号を供給するための走査線駆動回路４０ａ，４０ｂ，４０ｃを備えている。
【００１７】
一方、個々の画素を駆動するべく、データ信号を供給するためのデータ線駆動回路４２が、各表示パネル２１，２２，２４に共通に配設されている。該データ線駆動回路４２は、具体的には各表示パネル２１，２２，２４が配設された共通の基板１５０上に設けられており、該データ線駆動回路４２から発信されるデータ信号は、フレキシブル配線（ハーネス）４１ａ，４１ｂ，４１ｃを介して各表示パネル２１，２２，２４に供給されるものとなっている。なお、フレキシブル配線（ハーネス）４１ａ，４１ｂ，４１ｃは各表示パネル２１，２２，２４に設けられたコネクタ５７，５８，５９に着脱自在に接続されている。
【００１８】
また、データ線駆動回路４２及び走査線駆動回路４０ａ，４０ｂ，４０ｃはメイン制御回路４３にて一括制御されている。なお、該メイン制御回路４３は、当該有機ＥＬ装置１００に対して画像信号、制御信号、電源等の駆動を司る全ての信号を供給する構成となっている。
【００１９】
次に、個々の表示パネルの配線構成を説明する。なお、各表示パネル２１，２２，２４の構成はそれぞれ同一とされているため、ここでは第１表示パネル２１を例にとり説明する。図４に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、複数の走査線１０１と、走査線１０１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、信号線１０２に対して並列する方向に延びる複数の電源線１０３とがそれぞれ配線された構成を有し、走査線１０１及び信号線１０２の各交点付近には単位表示領域Ｐが設けられている。
【００２０】
信号線１０２は、上述したデータ線駆動回路４２にフレキシブル配線を介して接続され、該データ線駆動回路４２はシフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路４０ａが接続されている。
【００２１】
更に、単位表示領域Ｐの各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用の薄膜トランジスタ１２２と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ１２２を介して信号線１０２から供給される画素信号を保持する保持容量capと、該保持容量capによって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用の薄膜トランジスタ１２３と、この駆動用薄膜トランジスタ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（電極）１１１と、この画素電極１１１と陰極（対向電極）１２との間に挟み込まれた有機ＥＬ層１１０とが設けられている。電極１１１と対向電極１２と有機ＥＬ層１１０により、発光素子が構成されている。
【００２２】
走査線１０１が駆動されてスイッチング用の薄膜トランジスタ１２２がオンになると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量capに保持され、該保持容量capの状態に応じて駆動用の薄膜トランジスタ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用の薄膜トランジスタ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極１１１に電流が流れ、更に有機ＥＬ層１１０を介して陰極１２に電流が流れる。有機ＥＬ層１１０では、流れる電流量に応じて発光が生じる。
【００２３】
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置１００が備える各表示パネル２１，２２，２４の画素構成についてそれぞれ説明する。なお、図５、図６、図７は、各表示パネル２１，２２，２４の画素構成を模式的に示す平面図である。
第１表示パネル２１では、図５に示すように、画素領域Ｐ毎に異なる色の発光が可能なように、赤色発光が可能なＲドットＡ１から構成された画素領域Ｐと、緑色発光が可能なＧドットＡ２から構成された画素領域Ｐと、青色発光が可能なＢドットＡ３から構成された画素領域Ｐとを有しており、これら各Ｒ，Ｇ，ＢドットＡ１〜Ａ３により１つの画素Ａが構成されている。そして、このような構成の画素Ａはフルカラー表示が可能となっている。
【００２４】
一方、第２表示パネル２２では、図６に示すように、各画素Ａにおいて赤色表示が可能なように、赤色発光可能なＲドットＡ１が３つ配設されている。また、第２表示パネル２４では、図７に示すように、各画素Ａにおいて黄色表示が可能なように、赤色発光可能なＲドットＡ１が２つ、緑色発光可能なＧドットＡ２が１つ配設されている。
【００２５】
続いて、本実施形態の有機ＥＬ装置１００が備える各表示パネル２１，２２，２４の断面構成についてそれぞれ説明する。
図８は、第１表示パネル２１の１画素の断面模式図である。第１表示パネル２１は、ガラス等からなる透明な基板（サブ基板）２と、マトリックス状に配置された発光素子を具備して基板２ｈ上に形成された発光素子部１１と、発光素子部１１上に形成された陰極１２とを具備している。ここで、発光素子部１１と陰極１２とにより表示素子（発光素子）１０が構成される。
【００２６】
第１表示パネル２１には、図５にも示した通り、赤色（Ｒ）を発光可能なＲドットＡ１と、緑色（Ｇ）を発光可能なＧドットＡ２と、青色（Ｂ）を発光可能なＢドットＡ３の異なる３色のドットからなる画素Ａが複数配列されている。つまり、第１表示パネル２１の表示領域には画素Ａが所定の配列にて配置されてなり、該画素Ａはフルカラーの波長範囲（概ね３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ程度）の表示が可能とされている。
【００２７】
第１表示パネル２１は、基板２ｈ上に、ＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部１４、有機ＥＬ層１１０が形成された発光素子部１１及び陰極１２が順次積層されて構成されており、有機ＥＬ層１１０から基板２ｈ側に発せられた光が、回路素子部１４及び基板２ｈを透過して基板２ｈの下側（観測者側）に出射されるとともに、有機ＥＬ層１１０から基板２ｈの反対側に発せられた光が陰極１２により反射されて、回路素子部１４及び基板２ｈを透過して基板２ｈの下側（観測者側）に出射されるようになっている。
【００２８】
回路素子部１４には、基板２ｈ上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜２ｃが形成され、この下地保護膜２ｃ上に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜１４１が形成されている。半導体膜１４１には、ソース領域１４１ａ及びドレイン領域１４１ｂが高濃度リンイオン打ち込みにより形成されている。前記リンイオンが導入されなかった部分がチャネル領域１４１ｃとなっている。
【００２９】
また、前記下地保護膜２ｃ及び半導体膜１４１を覆う透明なゲート絶縁膜１４２が形成され、ゲート絶縁膜１４２上にはＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等からなるゲート電極１４３（走査線１０１）が形成され、ゲート電極１４３及びゲート絶縁膜１４２上には透明な第１層間絶縁膜１４４ａと第２層間絶縁膜１４４ｂが形成されている。ゲート電極１４３は半導体膜１４１のチャネル領域１４１ｃに対応する位置に設けられている。また、第１、第２層間絶縁膜１４４ａ、１４４ｂを貫通して、半導体膜１４１のソース、ドレイン領域１４１ａ、１４１ｂにそれぞれ接続されるコンタクトホール１４５，１４６が形成されている。
【００３０】
そして、第２層間絶縁膜１４４ｂ上には、ＩＴＯ等からなる透明な画素電極１１１が所定の形状にパターニングされて形成され、一方のコンタクトホール１４５がこの画素電極１１１に接続されている。また、もう一方のコンタクトホール１４６が電源線１０３に接続されている。このようにして、回路素子部１４には、各画素電極１１１に接続された駆動用の薄膜トランジスタ１２３が形成されている。
【００３１】
発光素子部１１は、複数の画素電極１１１…上の各々に積層された有機ＥＬ層１１０と、各画素電極１１１及び有機ＥＬ層１１０の間に備えられて各有機ＥＬ層１１０を区画するバンク部１１２とを主体として構成されている。有機ＥＬ層１１０上には陰極１２が配置されている。これら画素電極１１１、有機ＥＬ層１１０及び陰極１２によって発光素子が構成されている。ここで、画素電極１１１は、例えばＩＴＯにより形成されてなり、平面視略矩形状にパターン形成されている。この各画素電極１１１…を仕切る形にてバンク部１１２が備えられている。
【００３２】
バンク部１１２は、図８に示すように、基板２ｈ側に位置する第１隔壁部としての無機物バンク層（第１バンク層）１１２ａと、基板２ｈから離れて位置する第２隔壁部としての有機物バンク層（第２バンク層）１１２ｂとが積層された構成を備えている。無機物バンク層１１２ａは、例えばＴｉＯ２やＳｉＯ２等により形成され、有機物バンク層１１２ｂは、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等により形成される。
【００３３】
無機物、有機物バンク層１１２ａ、１１２ｂは、画素電極１１１の周縁部上に乗上げるように形成されている。平面的には、画素電極１１１の周囲と無機物バンク層１１２ａとが部分的に重なるように配置された構造となっている。また、有機物バンク層１１２ｂも同様であり、画素電極１１１の一部と平面的に重なるように配置されている。また無機物バンク層１１２ａは、有機物バンク層１１２ｂの縁端よりも画素電極１１１の中央側に更に突出するように形成されている。このようにして、無機物バンク層１１２ａの各第１積層部（突出部）１１２ｅが画素電極１１１の内側に形成されることにより、画素電極１１１の形成位置に対応する下部開口部１１２ｃが設けられている。
【００３４】
また、有機物バンク層１１２ｂには、上部開口部１１２ｄが形成されている。この上部開口部１１２ｄは、画素電極１１１の形成位置及び下部開口部１１２ｃに対応するように設けられている。上部開口部１１２ｄは、図８に示すように、下部開口部１１２ｃより開口が広く、画素電極１１１より狭く形成されている。また、上部開口部１１２ｄの上部の位置と、画素電極１１１の端部とがほぼ同じ位置になるように形成される場合もある。この場合は、図８に示すように、有機物バンク層１１２ｂの上部開口部１１２ｄの断面が傾斜した形状となる。このようにして、バンク部１１２には、下部開口部１１２ｃ及び上部開口部１１２ｄが連通された開口部１１２ｇが形成されている。
【００３５】
また、バンク部１１２には、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域が形成されている。親液性を示す領域は、無機物バンク層１１２ａの第１積層部１１２ｅ及び画素電極１１１の電極面１１１ａであり、これらの領域は、酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理されている。また、撥液性を示す領域は、上部開口部１１２ｄの壁面及び有機物バンク層１１２の上面１１２ｆであり、これらの領域は、４フッ化メタン、テトラフルオロメタン、もしくは四フッ化炭素を処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理（撥液性に処理）されている。
【００３６】
一方、有機ＥＬ層１１０は、画素電極１１１上に積層された正孔注入／輸送層１１０ａと、正孔注入／輸送層１１０ａ上に隣接して形成された発光層１１０ｂとから構成されている。
正孔注入／輸送層１１０ａは、発光層１１０ｂに正孔を注入する機能を有するとともに、正孔注入／輸送層１１０ａ内部において正孔を輸送する機能を有する。このような正孔注入／輸送層１１０ａを画素電極１１１と発光層１１０ｂの間に設けることにより、発光層１１０ｂの発光効率、寿命等の素子特性が向上する。また、発光層１１０ｂでは、正孔注入／輸送層１１０ａから注入された正孔と、陰極１２から注入される電子とが再結合し、発光が行われる。
【００３７】
正孔注入／輸送層１１０ａは、下部開口部１１２ｃ内に位置して画素電極面１１１ａ上に形成される平坦部１１０ａ１と、上部開口部１１２ｄ内に位置して無機物バンク層の第１積層部１１２ｅ上に形成される周縁部１１０ａ２から構成されている。また、正孔注入／輸送層１１０ａは、構造によっては、画素電極１１１上であって、且つ無機物バンク層１１０ａの間（下部開口部１１０ｃ）にのみ形成されている（前述に記載した平坦部にのみ形成される形態もある）。
【００３８】
また、発光層１１０ｂは、正孔注入／輸送層１１０ａの平坦部１１０ａ１及び周縁部１１０ａ２上に渡って形成されており、平坦部１１２ａ１上での厚さが５０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲とされている。発光層１１０ｂは、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層１１０ｂ１、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層１１０ｂ２、及び青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ３の３種類を有し、各発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３は平面視ストライプ状に配置されている。
【００３９】
なお、正孔注入／輸送層形成材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸等の混合物を用いることができる。また、発光層１１０ｂの材料としては、例えば、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、またはこれらの高分子材料にルブレン、ペリレン、９，１０-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープして用いることができる。
【００４０】
陰極１２は、発光素子部１１の全面に形成されており、画素電極１１１と対になって有機ＥＬ層１１０に電流を流す役割を果たす。この陰極１２は、当該第１表示領域２１では、フッ化リチウム層１２ａ、カルシウム層１２ｂ、及びアルミニウム層１２ｃが積層されて構成されている。このとき、発光層に近い側の陰極には仕事関数が低いものを設けることが好ましく、特にこの形態においては発光層１１０ｂに直接に接して発光層１１０ｂに電子を注入する役割を果たす。
【００４１】
陰極１２を形成するアルミニウム層１２ｃは、発光層１１０ｂから発した光を基板２ｈ側に反射させるもので、アルミニウムの他、銀、アルミニウムと銀の積層膜等からなることが好ましい。更にアルミニウム層１２ｃ上にＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ等からなる酸化防止用の保護層を設けても良い。なお、第１表示領域２１において陰極１２を構成する各層の層厚は、フッ化リチウム層１２ａが約５ｎｍ、カルシウム層１２ｂが約５ｎｍ、アルミニウム層１２ｃが約２００ｎｍとされている。
【００４２】
図８に示す発光素子部１１上には、実際の有機ＥＬ装置では封止部が備えられる。この封止部は、例えば基板２ｈの周囲に環状に封止樹脂を塗布し、さらに封止缶により封止することにより形成することができる。前記封止樹脂は、熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等からなり、特に、熱硬化樹脂の１種であるエポキシ樹脂よりなることが好ましい。この封止部は、陰極１２または発光素子部１１内に形成された発光層の酸化を防止する目的で設けられる。また、前記封止缶の内側には水、酸素等を吸収するゲッター剤を設け、封止缶の内部に侵入した水又は酸素を吸収できるようにしてもよい。
【００４３】
一方、図９は第２表示パネル２２の断面構成図であって、該第２表示パネル２２は、サブ基板２ｉを有し、赤色のドット（サブ画素）Ａ１のみによって構成されている。なお、第２表示パネル２２では、図８に示した第１表示パネル２１とは発光層１１０ｂの構成と陰極１２の構成とが異なり、その他の断面構成は同様のため説明を省略する。
【００４４】
つまり、第２表示パネル２２では、３つの赤色ドットＡ１が１つの画素を構成しており、各ドットＡ１には、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層１１０ｂ１が配設されている。また、第１表示パネル２１では、図８に示すように陰極１２の発光層１１０ｂ側に発光効率を高めるためのフッ化リチウム層１２ａを形成しているが、当該第２表示パネル２２においては、フッ化リチウム層１２ａを形成していない。これは、フッ化リチウム層１２ａが、発光層１１０ｂのうち青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ３の発光効率向上を目的として設けられる機能層だからである。なお、第２表示パネル２２における陰極１２を構成する各層の層厚は、カルシウム層１２ｂが約５ｎｍ、アルミニウム層１２ｃが約２００ｎｍとされている。
【００４５】
また、図１０は第３表示パネル２４の断面構成図であって、該第３表示パネル２４は、サブ基板２ｊを有し、赤色のドット（サブ画素）Ａ１と緑色のドット（サブ画素）Ａ２とによって構成されている。なお、第３表示パネル２４では、図８に示した第１表示パネル２１とは発光層１１０ｂの構成と陰極１２の構成とが異なり、その他の断面構成は同様のため説明を省略する。
【００４６】
つまり、第３表示パネル２４では、２つの赤色ドットＡ１と１つの緑色ドットＡ２が１つの画素を構成しており、赤色ドットＡ１には、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層１１０ｂ１が配設され、緑色ドットＡ２には、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層１１０ｂ２が配設されている。また、第１表示パネル２１では、図８に示すように陰極１２の発光層１１０ｂ側に発光効率を高めるためのフッ化リチウム層１２ａを形成しているが、当該第３表示パネル２４においては、フッ化リチウム層１２ａを形成していない。これは、フッ化リチウム層１２ａが、発光層１１０ｂのうち青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ３の発光効率向上を目的として設けられる機能層だからである。なお、第３表示パネル２４における陰極１２を構成する各層の層厚は、カルシウム層１２ｂが約５ｎｍ、アルミニウム層１２ｃが約２００ｎｍとされている。
【００４７】
以上のような構成を有する本実施形態の有機ＥＬ装置によると、表示領域２ａが複数の表示パネル２１，２２，２４にて構成されるとともに、各表示パネル２１，２２，２４毎に、それぞれ発光波長範囲が異なり、つまり発光可能な色の範囲（種類）が異なっている。したがって、各表示パネル２１，２２，２４が設けられた領域毎に表示可能な色がそれぞれ異なることとなり、表示パネル２１，２２，２４の配置次第で表示領域２ａの設計自由度を高めることができるようになる。
【００４８】
また、１枚の基板１５０の所定領域に必要な色の発光が可能な発光素子からなる表示パネルを配設しており、言い換えると不必要な色の発光素子を排除した表示パネルを配設しているため、全体として開口率を高めることができる。また、そのような必要な色の発光素子を備えた表示パネルのみにより所定の表示領域を構成することにより、従来のようにフルカラー用の画素を表示領域全体に配置する場合に比して、１画素当りの輝度を低減させても、該従来と同程度の面輝度を得ることができ、したがって１画素当りの輝度劣化も低減され、消費電力を低減することも可能となり、ひいては輝度寿命を高めることも可能となる。
【００４９】
具体的には、図１１に示すように寿命が向上する。図１１は、本実施形態の有機ＥＬ装置の赤色表示領域２２ａ（３参照）における輝度（実施例）と、当該赤色表示領域２２ａをフルカラー表示用の表示パネルに置換して構成した場合における輝度（比較例）とについて、その時間変化を表したグラフである。なお、縦軸は１画素当りの面輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸は時間（ｈｏｕｒ）を表している。
図１１に示す通り、本実施形態の有機ＥＬ装置によると、実施例及び比較例の有機ＥＬ装置に関し、１画素において初期値３００ｃｄ／ｍ２の面輝度が得られるような画素設定とした場合、輝度が初期値の８０％となる時間は、比較例では８０００時間であったのに対し、実施例では４００００時間であった。つまり、本実施形態の構成の導入により、輝度の劣化時間が約５倍となったのである。
【００５０】
また、本実施形態の表示装置では解像度も向上されている。つまり、従来のようにフルカラー用の画素を表示領域全体に配置する場合に比して、所定領域内に必要な色の発光素子からなる表示パネルを配設することで、解像度の向上に寄与することができるのである。さらに、本実施形態の表示装置では、別個のサブ基板２ｈ，２ｉ，２ｊからなる第１表示パネル２１、第２表示パネル２２、第３表示パネル２４を別個に製造した後、これを１枚の基板上に適宜配置するといった製造プロセスにて製造可能なため、製造効率が良く、しかも各表示パネルを自由に取り外して交換作業等も行えるものとなる。
【００５１】
（電子機器）
次に、本発明の表示装置を用いた電子機器について説明する。
まず、上記実施形態の有機ＥＬ装置と同様の構成の表示装置をインストルメントパネルの表示部に用いた実施形態について説明する。図１２は、インストルメントパネル５００の構成を模式的に示す説明図である。
インストルメントパネル５００は、フルカラー表示が可能な第１表示パネル２１によりタコメーター（速度表示部）が構成されており、また赤色表示が可能な第２表示パネル２２により警告表示部が構成され、さらに黄色表示が可能な第３表示パネル２４により注意表示部が構成されている。以上のような電子機器によると、表示のバリエーションが増える上、本発明に係る表示装置を具備したものであるため、高品質の表示を高寿命にて提供することができるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態の有機ＥＬ装置の平面構成を示す模式図。
【図２】図１の有機ＥＬ装置のＡ−Ａ’断面を示す模式図。
【図３】図１の有機ＥＬ装置の回路構成を示すブロック図。
【図４】図１の有機ＥＬ装置の配線構成を示す説明図。
【図５】第１表示パネルの画素構成を示す平面模式図。
【図６】第２表示パネルの画素構成を示す平面模式図。
【図７】第３表示パネルの画素構成を示す平面模式図。
【図８】第１表示領域の断面構成を示す図。
【図９】第２表示領域の断面構成を示す図。
【図１０】第３表示領域の断面構成を示す図。
【図１１】実施例における輝度の経時変化と、比較例における輝度の経時変化とについて示したグラフ。
【図１２】電子機器の一例を示す平面図。
【符号の説明】
【００５３】
２ｈ，２ｉ，２ｊ…サブ基板、２ａ…表示領域、２１…第１表示パネル、２２…第２表示パネル、２４…第３表示パネル、１００…有機ＥＬ装置（表示装置）、１５０…基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ装置に代表される自発光型表示装置は、バックライトを必要としないため薄型化が可能な表示装置として脚光を浴びている。このような有機ＥＬ装置は、例えば特許文献１に開示されているように、表示領域内に赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の各色のサブ画素（表示の最小単位）をストライプ状に配列し、３つのサブ画素を１画素としてフルカラーの表示を可能としている。
【特許文献１】特開２００２−２５２０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示された表示装置は、表示領域内において各々共通の画素構成により一様にフルカラー表示を行うものである。このような構成は、テレビのように表示領域における輝度の時間積分値が画素によらず略一定の表示を行う場合には好適であるが、逆に表示領域内での輝度の時間積分値が画素毎に異なるような表示を行う場合には、以下のような問題を生じる場合がある。つまり、１）輝度の時間積分値が大きい色の画素について輝度劣化が他の色よりも進み易い、２）輝度の時間積分値が大きい色の画素について輝度劣化が相対的に早いことで、全体としてホワイトバランスが崩れ、色味が変わったり、焼付きが生じ易い、３）単色表示したい領域に、フルカラー用の３色のサブ画素が存在すると開口率が低くなり、単色表示部分の輝度劣化が早くなる、等の問題が生じる得る。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、上記問題を悉く解決し、もって表示品質を向上させ、さらには品質寿命を向上させることが可能な表示装置の提供を目的としている。また、本発明は、このような高品質の表示が可能な表示装置を効率良く製造可能な方法を提供することを目的としている。さらに、本発明は、このような高品質の表示が可能な表示装置を備える電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、１枚の基板上に複数の表示パネルが配置されてなる表示装置であって、前記表示パネルは、それぞれ別個のサブ基板を備え、各サブ基板上に発光素子を備えた構成を具備してなるとともに、第１波長範囲の発光が可能な第１発光素子からなる第１表示パネルと、第２波長範囲の発光が可能な第２発光素子からなる第２表示パネルとを少なくとも含むことを特徴とする。なお、第１波長範囲と第２波長範囲とは互いに同一波長範囲でないものを意味しており、両範囲が完全同一でなければ良く、一方の範囲が他方の範囲に含まれることを除外するものではない。
【０００６】
このような表示装置によると、１枚の基板上に配置された各表示パネル毎に、それぞれ発光波長範囲が異なり、つまり発光可能な色の範囲（種類）が異なることとなる。したがって、本発明の表示装置は、各表示パネルが設けられた領域毎に表示可能な色がそれぞれ異なることとなり、表示パネルの配置次第で表示領域の設計自由度を高めることができるようになる。
また、この場合、１枚の基板の所定領域に必要な色の発光が可能な発光素子からなる表示パネルを配設すれば（言い換えると不必要な色の発光素子を排除した表示パネルを配設すれば）、全体として開口率を高めることができる。つまり、従来の構成では、例えば単色表示を行う領域にも一様にフルカラー表示用の画素を配設しているため、不必要な色（表示に用いない色）に係る画素が備えられたことによる開口率低下は免れなかったが、本発明では配設する表示パネルから不必要な色に係る発光素子を排除することで、これを解決することができたのである。
また、そのような必要な色の発光素子を備えた表示パネルのみにより所定の表示領域を構成することにより、従来のようにフルカラー用の画素を表示領域全体に配置する場合に比して、１画素当りの輝度を低減させても、該従来と同程度の面輝度を得ることができ、したがって１画素当りの輝度劣化も低減され、消費電力を低減することも可能となり、ひいては輝度寿命を高めることも可能となる。
また、本発明の表示装置では解像度も向上されている。つまり、従来のようにフルカラー用の画素を表示領域全体に配置する場合に比して、所定領域内に必要な色の発光素子からなる表示パネルを配設することで、解像度の向上に寄与することができるのである。
さらに、本発明の表示装置では、別個のサブ基板からなる第１表示パネル及び第２表示パネルを別個に製造した後、これを１枚の基板上に適宜配置するといった製造プロセスにて製造可能なため、製造効率が良く、しかも各表示パネルを自由に取り外して交換作業等も行えるものとなる。
【０００７】
前記第１表示パネルと前記第２表示パネルとは、それぞれ同一の駆動手段にて駆動されるものとすることができる。このように１枚の基板上に配置する各表示パネルを同一の駆動手段で駆動すれば、各表示パネルにそれぞれ連関した表示が可能となる。なお、前記表示パネルに対してコネクタを具備させ、該コネクタに対して着脱自在のフレキシブル配線により当該表示パネルと前記駆動手段とを電気的に接続することができる。
【０００８】
なお、前記第１表示パネルを構成する第１発光素子と前記第２表示パネルを構成する第２発光素子の素子構成を異ならせるものとすることができる。具体的には、各素子を複数の機能層からなる積層体にて構成し、該積層構造を異ならしめることができる。
一般に発光色が異なると、発光を行うに要するエネルギーが異なるため、各色の発光素子にはそれぞれ好ましい構成があるが、従来のような表示領域全域にフルカラー用の画素を配設した場合は、各色のパターンに応じて画素構成を異ならせる必要があり、非常に手間の掛かるものであった。しかしながら、本発明では、表示領域を異なる表示パネルにて構成しているため、各表示パネル毎に発光素子の機能層の積層構造を異ならせればよく、各色に適した積層構造を簡便に実現できることとなる。さらに、このように機能層をパネル毎に異ならせることで、そのパネルの発光色に好適な積層構造を採用することができ、ひいては発光効率の向上に寄与することが可能となる他、輝度寿命を高めることも可能となり得る。
【０００９】
なお、上記機能層としては、陰極と、陽極と、該陰極及び陽極の間に形成されてなる有機ＥＬ層とを具備するものを用いることができる。そして、前記第１表示パネルが、青色を発光可能な青色有機ＥＬ層を有して構成される一方、前記第２表示パネルが、赤色を発光可能な赤色有機ＥＬ層を有して構成され、且つ青色を発光可能な青色有機ＥＬ層を含まない構成とされてなり、さらに、前記第１表示パネルの陰極がフッ化リチウムを含む一方、前記第２表示パネルの陰極はフッ化リチウムを含まないものとして当該表示装置を構成することができる。
【００１０】
発光機能層たる有機ＥＬ層は、発光色毎に発光効率が異なる。特に、赤色を発光する有機ＥＬ層と青色を発光する有機ＥＬ層とでは、陰極構成の相違によって発光効率が大きく異なることとなり、それぞれの有機ＥＬ層に好適な陰極構成を配するのが好ましい。具体的には、陰極にフッ化リチウムを含ませることで、青色の有機ＥＬ層の発光効率を向上させることが可能となる一方、赤色の有機ＥＬ層の発光効率は若干低下する。そこで、本発明のように表示領域を複数の表示パネルにて構成した場合には、各表示パネル毎に陰極構成を相違させることが容易で、具体的には、青色の有機ＥＬ層を含む表示パネルと、赤色の有機ＥＬ層を含み且つ青色の有機ＥＬ層を含まない表示パネルとについて、各画素の陰極構成を容易に相違させることが可能であり、ひいては容易に発光効率を向上させることが可能となる。なお、具体的な陰極構成としては、青色の有機ＥＬ層を含む表示パネルの陰極がフッ化リチウムとカルシウムとアルミニウムの複合構造を有する一方、青色の有機ＥＬ層を含まない表示パネルの陰極はカルシウムとアルミニウムの複合構造を有するものとすることができる。
【００１１】
次に、本発明の電子機器は上記表示装置を備えることを特徴とし、このような電子機器によると、その表示部において高品質の表示を高寿命で提供できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の表示装置、並びに電子機器の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００１３】
（表示装置）
図１は、表示装置の一実施形態としての有機ＥＬ装置について、その平面構成を示す模式図であって、図２は図１のＡ−Ａ’断面を示す模式図、図３は該有機ＥＬ装置の回路構成を示すブロック図、図４は該有機ＥＬ装置の配線構造を示す説明図である。
【００１４】
図１及び図２に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、１枚の基板１５０上に複数の表示パネル２１，２２，２４が配置されてなり、各表示パネル２１，２２，２４はそれぞれ固有に表示パネルを構成している。つまり、各表示パネル２１，２２，２４は、それぞれサブ基板２ｈ，２ｉ，２ｊ（図８〜図１０参照）と封止基板３との間に表示素子３（図８参照）を備えた構成を有している。
【００１５】
一方、有機ＥＬ装置１００は表示領域２ａと非表示領域２ｃとを有してなり、表示パネル（第１表示パネル）２１は、有機ＥＬ装置１００の表示領域２ａのうち略中央半分以上の領域を占め、フルカラー表示可能なパネルとして構成されている。また、表示パネル（第２表示パネル）２２は、有機ＥＬ装置１００の表示領域２ａのうち左下領域に配置され、赤色の表示が可能なパネルとして構成され、さらに表示パネル（第３表示パネル）２４は、有機ＥＬ装置１００の表示領域２ａのうち右下領域に配置され、黄色の表示が可能なパネルとして構成されている。つまり、各表示パネル２１，２２，２４は、それぞれ表示可能な発光波長範囲が異なり、各領域に最適な色表示を行うことが可能とされている。
【００１６】
このように配置された各表示パネル２１，２２，２４は、図３に示すような回路構成により表示制御が行われるものとされている。つまり、各表示パネル２１，２２，２４はそれぞれ画素回路部２１ａ，２２ａ，２４ａを備えており、該画素回路部２１ａ，２２ａ，２４ａに配設された個々の画素を駆動するべく、各画素に走査信号を供給するための走査線駆動回路４０ａ，４０ｂ，４０ｃを備えている。
【００１７】
一方、個々の画素を駆動するべく、データ信号を供給するためのデータ線駆動回路４２が、各表示パネル２１，２２，２４に共通に配設されている。該データ線駆動回路４２は、具体的には各表示パネル２１，２２，２４が配設された共通の基板１５０上に設けられており、該データ線駆動回路４２から発信されるデータ信号は、フレキシブル配線（ハーネス）４１ａ，４１ｂ，４１ｃを介して各表示パネル２１，２２，２４に供給されるものとなっている。なお、フレキシブル配線（ハーネス）４１ａ，４１ｂ，４１ｃは各表示パネル２１，２２，２４に設けられたコネクタ５７，５８，５９に着脱自在に接続されている。
【００１８】
また、データ線駆動回路４２及び走査線駆動回路４０ａ，４０ｂ，４０ｃはメイン制御回路４３にて一括制御されている。なお、該メイン制御回路４３は、当該有機ＥＬ装置１００に対して画像信号、制御信号、電源等の駆動を司る全ての信号を供給する構成となっている。
【００１９】
次に、個々の表示パネルの配線構成を説明する。なお、各表示パネル２１，２２，２４の構成はそれぞれ同一とされているため、ここでは第１表示パネル２１を例にとり説明する。図４に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、複数の走査線１０１と、走査線１０１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、信号線１０２に対して並列する方向に延びる複数の電源線１０３とがそれぞれ配線された構成を有し、走査線１０１及び信号線１０２の各交点付近には単位表示領域Ｐが設けられている。
【００２０】
信号線１０２は、上述したデータ線駆動回路４２にフレキシブル配線を介して接続され、該データ線駆動回路４２はシフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路４０ａが接続されている。
【００２１】
更に、単位表示領域Ｐの各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用の薄膜トランジスタ１２２と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ１２２を介して信号線１０２から供給される画素信号を保持する保持容量capと、該保持容量capによって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用の薄膜トランジスタ１２３と、この駆動用薄膜トランジスタ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（電極）１１１と、この画素電極１１１と陰極（対向電極）１２との間に挟み込まれた有機ＥＬ層１１０とが設けられている。電極１１１と対向電極１２と有機ＥＬ層１１０により、発光素子が構成されている。
【００２２】
走査線１０１が駆動されてスイッチング用の薄膜トランジスタ１２２がオンになると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量capに保持され、該保持容量capの状態に応じて駆動用の薄膜トランジスタ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用の薄膜トランジスタ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極１１１に電流が流れ、更に有機ＥＬ層１１０を介して陰極１２に電流が流れる。有機ＥＬ層１１０では、流れる電流量に応じて発光が生じる。
【００２３】
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置１００が備える各表示パネル２１，２２，２４の画素構成についてそれぞれ説明する。なお、図５、図６、図７は、各表示パネル２１，２２，２４の画素構成を模式的に示す平面図である。
第１表示パネル２１では、図５に示すように、画素領域Ｐ毎に異なる色の発光が可能なように、赤色発光が可能なＲドットＡ１から構成された画素領域Ｐと、緑色発光が可能なＧドットＡ２から構成された画素領域Ｐと、青色発光が可能なＢドットＡ３から構成された画素領域Ｐとを有しており、これら各Ｒ，Ｇ，ＢドットＡ１〜Ａ３により１つの画素Ａが構成されている。そして、このような構成の画素Ａはフルカラー表示が可能となっている。
【００２４】
一方、第２表示パネル２２では、図６に示すように、各画素Ａにおいて赤色表示が可能なように、赤色発光可能なＲドットＡ１が３つ配設されている。また、第２表示パネル２４では、図７に示すように、各画素Ａにおいて黄色表示が可能なように、赤色発光可能なＲドットＡ１が２つ、緑色発光可能なＧドットＡ２が１つ配設されている。
【００２５】
続いて、本実施形態の有機ＥＬ装置１００が備える各表示パネル２１，２２，２４の断面構成についてそれぞれ説明する。
図８は、第１表示パネル２１の１画素の断面模式図である。第１表示パネル２１は、ガラス等からなる透明な基板（サブ基板）２と、マトリックス状に配置された発光素子を具備して基板２ｈ上に形成された発光素子部１１と、発光素子部１１上に形成された陰極１２とを具備している。ここで、発光素子部１１と陰極１２とにより表示素子（発光素子）１０が構成される。
【００２６】
第１表示パネル２１には、図５にも示した通り、赤色（Ｒ）を発光可能なＲドットＡ１と、緑色（Ｇ）を発光可能なＧドットＡ２と、青色（Ｂ）を発光可能なＢドットＡ３の異なる３色のドットからなる画素Ａが複数配列されている。つまり、第１表示パネル２１の表示領域には画素Ａが所定の配列にて配置されてなり、該画素Ａはフルカラーの波長範囲（概ね３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ程度）の表示が可能とされている。
【００２７】
第１表示パネル２１は、基板２ｈ上に、ＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部１４、有機ＥＬ層１１０が形成された発光素子部１１及び陰極１２が順次積層されて構成されており、有機ＥＬ層１１０から基板２ｈ側に発せられた光が、回路素子部１４及び基板２ｈを透過して基板２ｈの下側（観測者側）に出射されるとともに、有機ＥＬ層１１０から基板２ｈの反対側に発せられた光が陰極１２により反射されて、回路素子部１４及び基板２ｈを透過して基板２ｈの下側（観測者側）に出射されるようになっている。
【００２８】
回路素子部１４には、基板２ｈ上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜２ｃが形成され、この下地保護膜２ｃ上に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜１４１が形成されている。半導体膜１４１には、ソース領域１４１ａ及びドレイン領域１４１ｂが高濃度リンイオン打ち込みにより形成されている。前記リンイオンが導入されなかった部分がチャネル領域１４１ｃとなっている。
【００２９】
また、前記下地保護膜２ｃ及び半導体膜１４１を覆う透明なゲート絶縁膜１４２が形成され、ゲート絶縁膜１４２上にはＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等からなるゲート電極１４３（走査線１０１）が形成され、ゲート電極１４３及びゲート絶縁膜１４２上には透明な第１層間絶縁膜１４４ａと第２層間絶縁膜１４４ｂが形成されている。ゲート電極１４３は半導体膜１４１のチャネル領域１４１ｃに対応する位置に設けられている。また、第１、第２層間絶縁膜１４４ａ、１４４ｂを貫通して、半導体膜１４１のソース、ドレイン領域１４１ａ、１４１ｂにそれぞれ接続されるコンタクトホール１４５，１４６が形成されている。
【００３０】
そして、第２層間絶縁膜１４４ｂ上には、ＩＴＯ等からなる透明な画素電極１１１が所定の形状にパターニングされて形成され、一方のコンタクトホール１４５がこの画素電極１１１に接続されている。また、もう一方のコンタクトホール１４６が電源線１０３に接続されている。このようにして、回路素子部１４には、各画素電極１１１に接続された駆動用の薄膜トランジスタ１２３が形成されている。
【００３１】
発光素子部１１は、複数の画素電極１１１…上の各々に積層された有機ＥＬ層１１０と、各画素電極１１１及び有機ＥＬ層１１０の間に備えられて各有機ＥＬ層１１０を区画するバンク部１１２とを主体として構成されている。有機ＥＬ層１１０上には陰極１２が配置されている。これら画素電極１１１、有機ＥＬ層１１０及び陰極１２によって発光素子が構成されている。ここで、画素電極１１１は、例えばＩＴＯにより形成されてなり、平面視略矩形状にパターン形成されている。この各画素電極１１１…を仕切る形にてバンク部１１２が備えられている。
【００３２】
バンク部１１２は、図８に示すように、基板２ｈ側に位置する第１隔壁部としての無機物バンク層（第１バンク層）１１２ａと、基板２ｈから離れて位置する第２隔壁部としての有機物バンク層（第２バンク層）１１２ｂとが積層された構成を備えている。無機物バンク層１１２ａは、例えばＴｉＯ２やＳｉＯ２等により形成され、有機物バンク層１１２ｂは、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等により形成される。
【００３３】
無機物、有機物バンク層１１２ａ、１１２ｂは、画素電極１１１の周縁部上に乗上げるように形成されている。平面的には、画素電極１１１の周囲と無機物バンク層１１２ａとが部分的に重なるように配置された構造となっている。また、有機物バンク層１１２ｂも同様であり、画素電極１１１の一部と平面的に重なるように配置されている。また無機物バンク層１１２ａは、有機物バンク層１１２ｂの縁端よりも画素電極１１１の中央側に更に突出するように形成されている。このようにして、無機物バンク層１１２ａの各第１積層部（突出部）１１２ｅが画素電極１１１の内側に形成されることにより、画素電極１１１の形成位置に対応する下部開口部１１２ｃが設けられている。
【００３４】
また、有機物バンク層１１２ｂには、上部開口部１１２ｄが形成されている。この上部開口部１１２ｄは、画素電極１１１の形成位置及び下部開口部１１２ｃに対応するように設けられている。上部開口部１１２ｄは、図８に示すように、下部開口部１１２ｃより開口が広く、画素電極１１１より狭く形成されている。また、上部開口部１１２ｄの上部の位置と、画素電極１１１の端部とがほぼ同じ位置になるように形成される場合もある。この場合は、図８に示すように、有機物バンク層１１２ｂの上部開口部１１２ｄの断面が傾斜した形状となる。このようにして、バンク部１１２には、下部開口部１１２ｃ及び上部開口部１１２ｄが連通された開口部１１２ｇが形成されている。
【００３５】
また、バンク部１１２には、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域が形成されている。親液性を示す領域は、無機物バンク層１１２ａの第１積層部１１２ｅ及び画素電極１１１の電極面１１１ａであり、これらの領域は、酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理されている。また、撥液性を示す領域は、上部開口部１１２ｄの壁面及び有機物バンク層１１２の上面１１２ｆであり、これらの領域は、４フッ化メタン、テトラフルオロメタン、もしくは四フッ化炭素を処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理（撥液性に処理）されている。
【００３６】
一方、有機ＥＬ層１１０は、画素電極１１１上に積層された正孔注入／輸送層１１０ａと、正孔注入／輸送層１１０ａ上に隣接して形成された発光層１１０ｂとから構成されている。
正孔注入／輸送層１１０ａは、発光層１１０ｂに正孔を注入する機能を有するとともに、正孔注入／輸送層１１０ａ内部において正孔を輸送する機能を有する。このような正孔注入／輸送層１１０ａを画素電極１１１と発光層１１０ｂの間に設けることにより、発光層１１０ｂの発光効率、寿命等の素子特性が向上する。また、発光層１１０ｂでは、正孔注入／輸送層１１０ａから注入された正孔と、陰極１２から注入される電子とが再結合し、発光が行われる。
【００３７】
正孔注入／輸送層１１０ａは、下部開口部１１２ｃ内に位置して画素電極面１１１ａ上に形成される平坦部１１０ａ１と、上部開口部１１２ｄ内に位置して無機物バンク層の第１積層部１１２ｅ上に形成される周縁部１１０ａ２から構成されている。また、正孔注入／輸送層１１０ａは、構造によっては、画素電極１１１上であって、且つ無機物バンク層１１０ａの間（下部開口部１１０ｃ）にのみ形成されている（前述に記載した平坦部にのみ形成される形態もある）。
【００３８】
また、発光層１１０ｂは、正孔注入／輸送層１１０ａの平坦部１１０ａ１及び周縁部１１０ａ２上に渡って形成されており、平坦部１１２ａ１上での厚さが５０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲とされている。発光層１１０ｂは、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層１１０ｂ１、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層１１０ｂ２、及び青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ３の３種類を有し、各発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３は平面視ストライプ状に配置されている。
【００３９】
なお、正孔注入／輸送層形成材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸等の混合物を用いることができる。また、発光層１１０ｂの材料としては、例えば、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、またはこれらの高分子材料にルブレン、ペリレン、９，１０-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープして用いることができる。
【００４０】
陰極１２は、発光素子部１１の全面に形成されており、画素電極１１１と対になって有機ＥＬ層１１０に電流を流す役割を果たす。この陰極１２は、当該第１表示領域２１では、フッ化リチウム層１２ａ、カルシウム層１２ｂ、及びアルミニウム層１２ｃが積層されて構成されている。このとき、発光層に近い側の陰極には仕事関数が低いものを設けることが好ましく、特にこの形態においては発光層１１０ｂに直接に接して発光層１１０ｂに電子を注入する役割を果たす。
【００４１】
陰極１２を形成するアルミニウム層１２ｃは、発光層１１０ｂから発した光を基板２ｈ側に反射させるもので、アルミニウムの他、銀、アルミニウムと銀の積層膜等からなることが好ましい。更にアルミニウム層１２ｃ上にＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ等からなる酸化防止用の保護層を設けても良い。なお、第１表示領域２１において陰極１２を構成する各層の層厚は、フッ化リチウム層１２ａが約５ｎｍ、カルシウム層１２ｂが約５ｎｍ、アルミニウム層１２ｃが約２００ｎｍとされている。
【００４２】
図８に示す発光素子部１１上には、実際の有機ＥＬ装置では封止部が備えられる。この封止部は、例えば基板２ｈの周囲に環状に封止樹脂を塗布し、さらに封止缶により封止することにより形成することができる。前記封止樹脂は、熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等からなり、特に、熱硬化樹脂の１種であるエポキシ樹脂よりなることが好ましい。この封止部は、陰極１２または発光素子部１１内に形成された発光層の酸化を防止する目的で設けられる。また、前記封止缶の内側には水、酸素等を吸収するゲッター剤を設け、封止缶の内部に侵入した水又は酸素を吸収できるようにしてもよい。
【００４３】
一方、図９は第２表示パネル２２の断面構成図であって、該第２表示パネル２２は、サブ基板２ｉを有し、赤色のドット（サブ画素）Ａ１のみによって構成されている。なお、第２表示パネル２２では、図８に示した第１表示パネル２１とは発光層１１０ｂの構成と陰極１２の構成とが異なり、その他の断面構成は同様のため説明を省略する。
【００４４】
つまり、第２表示パネル２２では、３つの赤色ドットＡ１が１つの画素を構成しており、各ドットＡ１には、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層１１０ｂ１が配設されている。また、第１表示パネル２１では、図８に示すように陰極１２の発光層１１０ｂ側に発光効率を高めるためのフッ化リチウム層１２ａを形成しているが、当該第２表示パネル２２においては、フッ化リチウム層１２ａを形成していない。これは、フッ化リチウム層１２ａが、発光層１１０ｂのうち青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ３の発光効率向上を目的として設けられる機能層だからである。なお、第２表示パネル２２における陰極１２を構成する各層の層厚は、カルシウム層１２ｂが約５ｎｍ、アルミニウム層１２ｃが約２００ｎｍとされている。
【００４５】
また、図１０は第３表示パネル２４の断面構成図であって、該第３表示パネル２４は、サブ基板２ｊを有し、赤色のドット（サブ画素）Ａ１と緑色のドット（サブ画素）Ａ２とによって構成されている。なお、第３表示パネル２４では、図８に示した第１表示パネル２１とは発光層１１０ｂの構成と陰極１２の構成とが異なり、その他の断面構成は同様のため説明を省略する。
【００４６】
つまり、第３表示パネル２４では、２つの赤色ドットＡ１と１つの緑色ドットＡ２が１つの画素を構成しており、赤色ドットＡ１には、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層１１０ｂ１が配設され、緑色ドットＡ２には、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層１１０ｂ２が配設されている。また、第１表示パネル２１では、図８に示すように陰極１２の発光層１１０ｂ側に発光効率を高めるためのフッ化リチウム層１２ａを形成しているが、当該第３表示パネル２４においては、フッ化リチウム層１２ａを形成していない。これは、フッ化リチウム層１２ａが、発光層１１０ｂのうち青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ３の発光効率向上を目的として設けられる機能層だからである。なお、第３表示パネル２４における陰極１２を構成する各層の層厚は、カルシウム層１２ｂが約５ｎｍ、アルミニウム層１２ｃが約２００ｎｍとされている。
【００４７】
以上のような構成を有する本実施形態の有機ＥＬ装置によると、表示領域２ａが複数の表示パネル２１，２２，２４にて構成されるとともに、各表示パネル２１，２２，２４毎に、それぞれ発光波長範囲が異なり、つまり発光可能な色の範囲（種類）が異なっている。したがって、各表示パネル２１，２２，２４が設けられた領域毎に表示可能な色がそれぞれ異なることとなり、表示パネル２１，２２，２４の配置次第で表示領域２ａの設計自由度を高めることができるようになる。
【００４８】
また、１枚の基板１５０の所定領域に必要な色の発光が可能な発光素子からなる表示パネルを配設しており、言い換えると不必要な色の発光素子を排除した表示パネルを配設しているため、全体として開口率を高めることができる。また、そのような必要な色の発光素子を備えた表示パネルのみにより所定の表示領域を構成することにより、従来のようにフルカラー用の画素を表示領域全体に配置する場合に比して、１画素当りの輝度を低減させても、該従来と同程度の面輝度を得ることができ、したがって１画素当りの輝度劣化も低減され、消費電力を低減することも可能となり、ひいては輝度寿命を高めることも可能となる。
【００４９】
具体的には、図１１に示すように寿命が向上する。図１１は、本実施形態の有機ＥＬ装置の赤色表示領域２２ａ（３参照）における輝度（実施例）と、当該赤色表示領域２２ａをフルカラー表示用の表示パネルに置換して構成した場合における輝度（比較例）とについて、その時間変化を表したグラフである。なお、縦軸は１画素当りの面輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸は時間（ｈｏｕｒ）を表している。
図１１に示す通り、本実施形態の有機ＥＬ装置によると、実施例及び比較例の有機ＥＬ装置に関し、１画素において初期値３００ｃｄ／ｍ２の面輝度が得られるような画素設定とした場合、輝度が初期値の８０％となる時間は、比較例では８０００時間であったのに対し、実施例では４００００時間であった。つまり、本実施形態の構成の導入により、輝度の劣化時間が約５倍となったのである。
【００５０】
また、本実施形態の表示装置では解像度も向上されている。つまり、従来のようにフルカラー用の画素を表示領域全体に配置する場合に比して、所定領域内に必要な色の発光素子からなる表示パネルを配設することで、解像度の向上に寄与することができるのである。さらに、本実施形態の表示装置では、別個のサブ基板２ｈ，２ｉ，２ｊからなる第１表示パネル２１、第２表示パネル２２、第３表示パネル２４を別個に製造した後、これを１枚の基板上に適宜配置するといった製造プロセスにて製造可能なため、製造効率が良く、しかも各表示パネルを自由に取り外して交換作業等も行えるものとなる。
【００５１】
（電子機器）
次に、本発明の表示装置を用いた電子機器について説明する。
まず、上記実施形態の有機ＥＬ装置と同様の構成の表示装置をインストルメントパネルの表示部に用いた実施形態について説明する。図１２は、インストルメントパネル５００の構成を模式的に示す説明図である。
インストルメントパネル５００は、フルカラー表示が可能な第１表示パネル２１によりタコメーター（速度表示部）が構成されており、また赤色表示が可能な第２表示パネル２２により警告表示部が構成され、さらに黄色表示が可能な第３表示パネル２４により注意表示部が構成されている。以上のような電子機器によると、表示のバリエーションが増える上、本発明に係る表示装置を具備したものであるため、高品質の表示を高寿命にて提供することができるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態の有機ＥＬ装置の平面構成を示す模式図。
【図２】図１の有機ＥＬ装置のＡ−Ａ’断面を示す模式図。
【図３】図１の有機ＥＬ装置の回路構成を示すブロック図。
【図４】図１の有機ＥＬ装置の配線構成を示す説明図。
【図５】第１表示パネルの画素構成を示す平面模式図。
【図６】第２表示パネルの画素構成を示す平面模式図。
【図７】第３表示パネルの画素構成を示す平面模式図。
【図８】第１表示領域の断面構成を示す図。
【図９】第２表示領域の断面構成を示す図。
【図１０】第３表示領域の断面構成を示す図。
【図１１】実施例における輝度の経時変化と、比較例における輝度の経時変化とについて示したグラフ。
【図１２】電子機器の一例を示す平面図。
【符号の説明】
【００５３】
２ｈ，２ｉ，２ｊ…サブ基板、２ａ…表示領域、２１…第１表示パネル、２２…第２表示パネル、２４…第３表示パネル、１００…有機ＥＬ装置（表示装置）、１５０…基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚の基板上に複数の表示パネルが配置されてなる表示装置であって、
前記表示パネルは、それぞれ別個のサブ基板を備え、各サブ基板上に発光素子を備えた構成を具備してなるとともに、第１波長範囲の発光が可能な第１発光素子からなる第１表示パネルと、第２波長範囲の発光が可能な第２発光素子からなる第２表示パネルとを少なくとも含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１表示パネルと前記第２表示パネルとは、それぞれ同一の駆動手段にて駆動されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示パネルはコネクタを有してなり、該コネクタに対して着脱自在のフレキシブル配線を介して、当該表示パネルと前記駆動手段とが電気的に接続されてなることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
１枚の基板上に複数の表示パネルが配置されてなる表示装置であって、
前記表示パネルは、それぞれ別個のサブ基板を備え、各サブ基板上に発光素子を備えた構成を具備してなるとともに、第１波長範囲の発光が可能な第１発光素子からなる第１表示パネルと、第２波長範囲の発光が可能な第２発光素子からなる第２表示パネルとを少なくとも含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１表示パネルと前記第２表示パネルとは、それぞれ同一の駆動手段にて駆動されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示パネルはコネクタを有してなり、該コネクタに対して着脱自在のフレキシブル配線を介して、当該表示パネルと前記駆動手段とが電気的に接続されてなることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−３８９８５（Ｐ２００６−３８９８５Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１５３２７（Ｐ２００４−２１５３２７）
【出願日】平成１６年７月２３日（２００４．７．２３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２３日（２００４．７．２３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]