(57)【要約】【課題】  製造を簡便化し、歩留りを向上すること、画素の破損、劣化等の不備が生じた場合に、当該画素のメンテナンスを容易にすること、表示に対する下地の色の影響を低減させ、画質を向上させることが可能な表示装置を提供する。【解決手段】  本発明の表示装置は、基板２と、該基板２上に形成された１枚の第１電極１１１と、該第１電極１１１上に全面ベタ状に形成された単色発光用のＥＬ層１１０と、該ＥＬ層１１０上に形成された１枚の第２電極１２とを有するＥＬチップ１０が所定配列で配設されてなり、該ＥＬチップ１０を画素として表示を行うことを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に形成された１枚の第１電極と、該第１電極上に全面ベタ状に形成された単色発光用のＥＬ層と、該ＥＬ層上に形成された１枚の第２電極とを有するＥＬチップが所定配列で配設されてなり、該ＥＬチップを画素として表示を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記ＥＬチップとして、赤色発光用ＥＬチップと、緑色発光用ＥＬチップと、青色発光用ＥＬチップとが所定配列で配設されてな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ＥＬチップが、駆動回路を有する基板上に所定配列で配設されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の分野では、大型化，高精細化に対するニーズが高く、このような大画面表示を実現する手段として、小型の表示パネルを多数組み合わせて大画面化する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２０５８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、個々に作製した小型の有機ＥＬパネルを大型基板に接合し、表示装置を大画面化するものとしている。しかしながら、例えば２００インチを超えるオーロラビジョンのような超大型ディスプレイでは、基板サイズ、貼り合わせ等の問題から、上記のように小型有機ＥＬパネルを基板上に接合形成する手法では実現困難である。また、小型有機ＥＬパネルで超大型ディスプレイの画素が構成されているが、画素の一つについて、つまり小型有機ＥＬパネルの一つに不備若しくは劣化等が生じた場合には、そのメンテナンスに手間が掛かっていた。さらに、従来からある点発光のＬＥＤを用いた超大型ディスプレイでは、下地の色の影響により、画質が低下してしまう問題もある。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたもので、屋外等のオーロラビジョンで使用される２００インチを超える超大型の表示装置について、（１）製造を簡便化し、歩留りを向上すること、（２）画素の破損、劣化等の不備が生じた場合に、当該画素のメンテナンスを容易にすること、（３）表示に対する下地の色の影響を低減させ、画質を向上させること、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、基板と、該基板上に形成された１枚の第１電極と、該第１電極上に全面ベタ状に形成された単色発光用のＥＬ層と、該ＥＬ層上に形成された１枚の第２電極とを有するＥＬチップが所定配列で配設されてなり、該ＥＬチップを画素として表示を行うことを特徴とする。
【０００６】
従来のようにＥＬ素子により大型ディスプレイの画素を構成した場合では、ＥＬ素子を作製する際、画素毎にＥＬ層をパターニングするために、マスクパターニング（蒸着、低分子系）、「インクジェット（塗布、高分子系）」、「パネル貼り合わせ」等の煩雑なプロセスを行う必要があるが、本発明では、基板上に１枚の電極からなるＥＬチップを用いて画素を構成したため、そのような煩雑なプロセスが不要となる。つまり、本発明のＥＬチップ自身は画素パターンを有さず、１枚の電極及びベタ状のＥＬ層からなる単一の面発光光源であるため、上記のようなパターン形成工程が必要でなくなるのである。その結果、製造工程が簡便化され、ひいては歩留り向上を実現できることとなる。また、画素を構成するＥＬチップに破損等の不備が生じた場合にも、当該不備の生じたＥＬチップのみを取り外してメンテナンスが行うことができ、その作業が容易なものとなる。さらに、画素が面発光をなすものであるため、表示に対する下地（ＥＬチップが配設されている下地）の色の影響が少なく、その結果、画質を向上させることができる。
【０００７】
前記ＥＬチップとして、赤色発光用ＥＬチップと、緑色発光用ＥＬチップと、青色発光用ＥＬチップとが所定配列で配設されてなるものとすることができる。つまり、単色の面発光ＥＬチップが赤色、緑色、青色のいずれかで、このようなＥＬチップを所定配列で形成すればフルカラーの大型ディスプレイが好適に実現されることとなる。
【０００８】
前記ＥＬチップが、駆動回路を有する基板上に所定配列で配設されてなるものとすることができる。駆動回路を有する基板上にＥＬチップを所定配列で配設すれば、該駆動回路により個々のＥＬチップを好適に駆動できるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の表示装置について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施の形態では、各図面においては、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。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態としての有機ＥＬ装置１００の配線構造を示す説明図であって、図２は、該有機ＥＬ装置１００の平面模式図、図３は、該有機ＥＬ装置１００の画素を構成するＥＬチップの断面模式図である。なお、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、対角約２００インチの大型ディスプレイであって、特に野外若しくは屋内における多目的ディスプレイ、例えば野球場の電光掲示板、大型遊園地のディスプレイ等に用いられるものである。
【００１１】
図１に示すように、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するとともに、走査線１０１及び信号線１０２の各交点付近に、画素領域Ｐが設けられている。
【００１２】
信号線１０２には、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るデータ側駆動回路１０４が接続されている。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１０５が接続されている。
【００１３】
さらに、画素領域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有機ＥＬチップ１０とが設けられている。なお、有機ＥＬチップ１０は、画素電極（陽極）１１１と、この画素電極１１１と対向電極（陰極）１２との間に挟み込まれた有機ＥＬ層１１０とを備えており、上記駆動電流は画素電極１１１に流れ込むものとなっている。
【００１４】
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から有機ＥＬチップ１０の画素電極１１１に電流が流れ、さらに有機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。
【００１５】
本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、図２にも示すように、画素Ｐ毎に有機ＥＬチップ１０を具備してなり、つまり大型の基板１０１（図２参照）上に複数の有機ＥＬチップ１０が所定配列で取り外し自在に配置されてなるものである。基板１０１は、図１に示した走査線１０１や信号線１０２、電源線１０３等が配置された配線基板である。
【００１６】
有機ＥＬチップ１０は、８ｍｍ×８ｍ程度の大きさを有してなり、図２に示すように、赤色（Ｒ）を発光可能な赤色用有機ＥＬチップ１０Ｒ、緑色（Ｇ）を発光可能な緑色用有機ＥＬチップ１０Ｇ、青色（Ｂ）を発光可能な青色用有機ＥＬチップ１０Ｂから構成されている。各色のＥＬチップ１０が画素毎に一対一で対応して、赤色画素には赤色用有機ＥＬチップ１０Ｒ、緑色画素には緑色用有機ＥＬチップ１０Ｇ、青色画素には青色有機ＥＬチップ１０Ｂが配設されている。なお、表示領域を構成する配線基板１０１の周囲には上述したデータ側駆動回路１０４、走査側駆動回路１０５が配設されている。
【００１７】
図３は有機ＥＬチップ１０の概略構成を示す断面模式図である。なお、有機ＥＬチップ１０は上述の通りＲ，Ｇ，Ｂ用の３種を含むものであるが、これらは有機ＥＬ層１１０の構成材料が異なる以外は、それぞれ同様の構成を有しているため、図３を用いて各色共通の有機ＥＬチップ１０の構成を説明するものとする。
【００１８】
有機ＥＬチップ１０は、基板２上に、画素電極１１１、有機ＥＬ層１１０及び陰極１２が順次積層されて構成されており、封止部１２０により封止された構成を有している。この有機ＥＬチップ１０では、有機ＥＬ層１１０から基板２側に発せられた光が、基板２を透過して基板２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２の反対側に発せられた光が陰極１２により反射されて、基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に出射されるようになっている。なお、上記陰極１２として、透明な材料を用いるならば、陰極側から発光する光を出射させることもできる。透明な陰極材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、もしくはＰｄを挙げることができる。
【００１９】
基板２はガラス等の透光性基板からなり、該基板２上にはＩＴＯ等からなる透明な画素電極１１１が１枚形成されている。なお、画素電極１１１は図１に示したように薄膜トランジスタ１２３に接続されて、駆動電流が供給されるものとなっている。
【００２０】
画素電極１１１上には、同じく１枚の膜が平面ベタ状に形成された構成の有機ＥＬ層１１０が配設されている。また、有機ＥＬ層１１０上には同じく１枚の陰極１２が配置されている。
【００２１】
有機ＥＬ層１１０は、画素電極１１１上に積層された正孔注入／輸送層と、正孔注入／輸送層上に隣接して形成された発光層とから構成されている（図示略）。正孔注入／輸送層は、発光層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／輸送層を画素電極と発光層の間に設けることにより、発光層の発光効率、寿命等の素子特性が向上する。また、発光層では、正孔注入／輸送層から注入された正孔と、陰極１２から注入される電子が再結合し、発光が行われる。
【００２２】
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。
【００２３】
陰極１２は、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、例えば、カルシウム層とアルミニウム層とが積層されて構成されている。このとき、有機ＥＬ層１１０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有機ＥＬ層１１０に直接に接して該有機ＥＬ層１１０に電子を注入する役割を果たす。
【００２４】
なお、図４にも示すように、有機ＥＬチップ１０の両端部には電極端子１２ｔ，１１１ｔが形成されている。つまり、封止部１２０から各電極１２，１１１を突き出させ、ここに電極端子１２ｔ，１１１ｔを構成するものとしている。このような電極端子１２ｔ，１１１ｔに対して、図５に示すような導通性クリップ１９を嵌め込むことで、当該クリップ１９により基板１０１（図２参照）に対する取り付け固定と、導通を確保することができるものとなっている。
【００２５】
なお、封止部１２０は、例えば基板２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。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１２０は、内部に形成された陰極１２や有機ＥＬ層１１０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。
【００２６】
以上のような本実施形態の大型有機ＥＬ装置１００によれば、従来のように、画素パターンを有する有機ＥＬ素子により大型有機ＥＬ装置の画素を構成した場合では、有機ＥＬ素子を作製する際、画素毎に有機ＥＬ層をパターニングするために煩雑なプロセスを行う必要があるが、上記実施形態では、基板２上に１枚の電極１１１，１２からなる有機ＥＬチップ１０を用いて画素Ｐを構成したため、そのような煩雑なプロセスが不要となる。つまり、本実施形態の有機ＥＬチップ１０は画素パターンを有さず、１枚の電極１１１，１２及びベタ状の有機ＥＬ層１１０からなる単一の面発光光源であるため、従来のようなパターン形成工程が不要となるのである。その結果、本実施形態の採用により、製造工程が簡便化され、ひいては歩留り向上を実現できることとなる。
【００２７】
また、大型有機ＥＬ装置１００の画素を構成する有機ＥＬチップ１０に破損等の不備が生じた場合にも、当該不備の生じた有機ＥＬチップ１０のみを取り外してメンテナンスを行うことができ、その作業が容易なものとなる。さらに、画素が面発光をなすものであるため、表示に対する下地（有機ＥＬチップ１０が配設されている下地）の色の影響が少なく、その結果、画質を向上させることができる。
【００２８】
なお、本実施形態では、本発明の表示装置の一例として有機ＥＬ装置を示したが、これを液晶装置等により構成することもできる。つまり、大型液晶装置について、その画素を液晶チップ（各１枚の電極間に液晶層を挟持させたもの）により構成すれば、上記と同様の効果を実現することができる。また、上記実施形態では、ＥＬチップとして有機ＥＬチップを採用しているが、その他にも例えば無機ＥＬチップを採用することも勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の表示装置の一実施形態である超大型表示装置の回路図。
【図２】図１の超大型表示装置の平面構成図。
【図３】図１の超大型表示装置の画素を構成するＥＬチップの断面模式図。
【図４】図１の超大型表示装置の画素を構成するＥＬチップの平面模式図。
【図５】ＥＬチップの固定態様を示す断面模式図。
【符号の説明】
【００３０】
２…基板、１０…有機ＥＬチップ（ＥＬチップ）、１２…陰極（第２電極）、１１０…有機ＥＬ層（ＥＬ層）、１１１…画素電極（第１電極）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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