(57)【要約】光の透過を制御するシャッタ素子（３ａ）が行列状に配置された光透過型のシャッタ素子パネル（３）と、有機電界発光素子（ＥＬ１−１〜ＥＬ２−２）を有し前記シャッタ素子パネル（３）に重ねて配置されたバックライトパネル（５）とを備え、前記有機電界発光素子（ＥＬ１−１〜ＥＬ２−２）は、前記シャッタ素子パネル（３）において前記シャッタ素子（３ａ）が配列された領域を分割した各分割領域（１−１〜２−２）に個々に重なる状態で、当該各分割領域（１−１〜２−２）に対応して配置された表示装置である。
2016063715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の透過を制御するシャッタ素子が行列状に配置された光透過型のシャッタ素子パネルと、  有機電界発光素子を有し前記シャッタ素子パネルに重ねて配置されたバックライトパネルとを備え、  前記有機電界発光素子は、前記シャッタ素子パネルにおいて前記シャッタ素子が配列された領域を分割した各分割領域に個々に重なる状態で、当該各分割領域に対応して配置された  表示装置。
【請求項２】
前記シャッタ素子が配列された領域は、２方向に分割されている  請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記バックライトパネルは、前記各分割領域に対応して配置された前記有機電界発光素子を個別に駆動するための発光駆動回路を有し  前記発光駆動回路は、前記各分割領域の表示輝度に合わせて当該各分割領域に対応して配置された前記有機電界発光素子の輝度を制御する  請求項１または２記載の表示装置。
【請求項４】
前記各分割領域に配置された前記有機電界発光素子は、複数の電極間に各色の発光ユニットをそれぞれ挟持させた積層型の素子である  請求項１〜３の何れかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記有機電界発光素子は、前記各色の発光ユニットに対して、白色または前記各色のうちの何れかに対する補色となる発光ユニットを一対の電極に挟持させた状態で積層させた  請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
前記シャッタ素子パネルは、複数の走査線および当該走査線と異なる方向に延設された複数の信号線を有し、  前記走査線と前記信号線との各交差部に、これらの走査線および信号線に接続された状態で前記各シャッタ素子が配置され、  前記バックライトパネルは、前記有機電界発光素子の各電極に接続された発光駆動回路を有し、  前記発光駆動回路は、前記走査線の駆動による前記シャッタ素子の選択に合わせて、前記有機電界発光素子を構成する前記各色の発光ユニットを順次発光させる  請求項４または５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記シャッタ素子パネルは、前記シャッタ素子毎に設けられた各色のカラーフィルタを有し、  前記各分割領域に配置された前記有機電界発光素子は、白色の発光素子である  請求項１〜３の何れかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記シャッタ素子パネルは、複数の走査線および当該走査線と異なる方向に延設された複数の信号線を有し、  前記走査線と前記信号線との各交差部に、これらの走査線および信号線に接続された状態で前記各シャッタ素子が配置され、  前記バックライトパネルは、前記有機電界発光素子の各電極に接続された発光駆動回路を有し、  前記発光駆動回路は、前記走査線の駆動による前記シャッタ素子の選択に合わせて、前記有機電界発光素子を発光させる  請求項７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し、特には有機電界発光素子を用いたバックライトパネルを有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  液晶表示装置のバックライトとして、有機電界発光素子を用いた構成のものがある。有機電界発光素子は軽量かつ薄型の発光素子である。このため、有機電界発光素子を用いた直下型のバックライトは、表示装置全体の薄型化および軽量化に寄与する。【０００３】  このような表示装置として、例えば下記引用文献１には、「フィールドシーケンシャル液晶表示装置は、透過型の液晶パネルと、その背面側に配置されるバックライトとを備えている。」と記載されている。また「バックライトは、基板上に発光色が赤、緑及び青の３つの発光ユニットが積層された有機ＥＬ素子を備えた発光装置で構成されている。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７２９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、引用文献１に記載された表示装置のバックライトに用いられる有機電界発光素子は、３色の発光ユニットを積層させた構成である。このため、下層に配置された発光ユニットからの光取り出し効率が十分ではなく、各色の発光に対して十分な発光効率を得るためには、消費電力の増大が懸念される。【０００６】  そこで本発明は、有機電界発光素子をバックライトに用いることで軽量化を図りつつも、低消費電力化を図ることが可能な表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  このような目的を達成するための表示装置は、光の透過を制御するシャッタ素子が行列状に配置された光透過型のシャッタ素子パネルと、有機電界発光素子を有し前記シャッタ素子パネルに重ねて配置されたバックライトパネルとを備え、前記有機電界発光素子は、前記シャッタ素子パネルにおいて前記シャッタ素子が配列された領域を分割した各分割領域に個々に重なる状態で、当該各分割領域に対応して配置されている。
【発明の効果】
【０００８】  このような構成の表示装置によれば、有機電界発光素子をバックライトに用いることで軽量化を図りつつも、低消費電力化を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の表示装置の平面構成を説明する要部の概略平面図である。
【図２】第１実施形態の表示装置の層構成を説明する要部の概略断面図である。
【図３】第１実施形態の表示装置に設けられる有機電界発光素子の概略断面図である。
【図４】第１実施形態の表示装置の駆動方法を説明するタイミングチャート図である。
【図５】第２実施形態の表示装置の平面構成を説明するための要部の概略平面図である。
【図６】第２実施形態の表示装置の層構成を説明するための要部の概略断面図である。
【図７】第２実施形態の表示装置に設けられる有機電界発光素子の概略断面図である。
【図８】第２実施形態の表示装置の駆動方法を説明するタイミングチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】≪第１実施形態≫  図１〜図３は、本発明を適用した第１実施形態の表示装置１の構成を説明する図面である。これらの図に示す表示装置１は、いわゆるフィールドシーケンシャル方式の装置に本発明を適用したものであり、透過型のシャッタ素子パネル３と、有機電界発光素子を用いたバックライトパネル５とを積層させた構成である。以下、表示装置１の構成を、シャッタ素子パネル３の平面構成、シャッタ素子パネル３の層構成、バックライトパネル５の平面構成、バックライトパネル５の層構成、表示装置１の駆動方法の順に説明する。
【００１１】＜シャッタ素子パネル３の平面構成＞  図１は、第１実施形態の表示装置１の平面構成を説明する要部の概略平面図である。この図に示す表示装置１におけるシャッタ素子パネル３は、例えば液晶表示パネルであり、２枚の基板間に液晶層が挟持されたものである。尚、図１においては、シャッタ素子パネル３として、一方の基板（第１基板１１ａ）の平面図を示している。
【００１２】  シャッタ素子パネル３の第１基板１１ａ上には、複数のシャッタ素子３ａが行列状に配置されている。シャッタ素子３ａが配置された領域は、表示装置１における表示領域であり、１次元方向または２次元方向の複数の領域に分割されている。ここでは一例として、表示領域は、２次元方向に４つ領域に分割されていることとする。分割された各領域は、図面上の左上から第１分割領域１-1、この行方向（図面上の右方向）に位置する第２分割領域１-2、これらの列方向（図面上の下方向）に位置する第３分割領域２-1および第４分割領域２-2である。
【００１３】  また第１基板１１ａ上には、複数の第１走査線１３-1および第２走査線１３-2が行方向（ここでは水平方向）に配線され、複数の第１信号線１５-1および第２信号線１５-2が列方向（ここでは垂直方向に）に配線され、これらの各交差部に対して１つのシャッタ素子３ａが設けられている。
【００１４】  このうち、第１走査線１３-1は、行方向に配列された第１分割領域１-1および第２分割領域１-2に対応して配線されている。また第２走査線１３-2は、行方向に配列された第３分割領域２-1および第４分割領域２-2に配線されている。一方、第１信号線１５-1は、列方向に配列された第１分割領域１-1および第３分割領域２-1に対応して配線されている。また第２信号線１５-2は、列方向に配列された第２分割領域１-2および第４分割領域２-2に対応して配線されている。
【００１５】  また第１基板１１ａ上には、第１走査線１３-1および第２走査線１３-2と平行に共通配線１７が配線されている。さらに第１基板１１ａ上における周縁部には、第１走査線１３-1および第２走査線１３-2を走査駆動する走査線駆動回路１３ａと、輝度情報に応じた映像信号（すなわち入力信号）を第１信号線１５-1および第２信号線１５-2に供給する信号線駆動回路１５ａとが配置されている。
【００１６】  これらの走査線駆動回路１３ａおよび信号線駆動回路１５ａは、制御部７に接続されており、この制御部７からの指示によって第１走査線１３-1および第２走査線１３-2、第１信号線１５-1および第２信号線１５-2の駆動が制御される構成である。尚、この制御部７は、表示装置１内に設けられたものであってもよく、外部装置として設けられたものであってもよい。
【００１７】  各シャッタ素子３ａは、例えば薄膜トランジスタＴｒおよび保持容量Ｃｓからなるシャッタの開閉回路が設けられ、さらにこれらの開閉回路に画素電極１９が接続された構成となっている。この開閉回路は、いわゆる画素回路である。尚、画素電極１９は、以降に平面図および断面図を用いて詳細に説明するように、開閉回路を覆う層間絶縁膜上に設けられていることとする。
【００１８】  各薄膜トランジスタＴｒは、ゲート電極が第１走査線１３-1または第２走査線１３-2に接続され、ソース電極が第１信号線１５-1または第２信号線１５-2に接続され、ドレイン電極が保持容量Ｃｓと画素電極１９とに接続されている。ここで、各第１走査線１３-1および第２走査線１３-2に沿って配置された１行分のシャッタ素子３ａの薄膜トランジスタＴｒは、１本の第１走査線１３-1または第２走査線１３-2を共有する状態でゲート電極を接続させている。また容量素子Ｃｓのもう一方の電極は、共通配線１７に接続されている。尚、共通配線１７は、ここでの図示を省略した第２基板側の共通電極に接続されている。
【００１９】  これにより、薄膜トランジスタＴｒを介して第１信号線１５-1または第２信号線１５-2から書き込まれた映像信号が保持容量Ｃｓに保持され、保持された信号量に応じた電圧が各画素電極１９に供給される構成となっている。
【００２０】  以上のような開閉回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて開閉回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて開閉回路を構成しても良い。また、第１基板１１ａの周辺領域には、開閉回路の変更に応じて、さらに必要な駆動回路を追加しても良い。
【００２１】  尚、図面においては、第１基板１１ａ上に第１分割領域１-1〜第４分割領域２-2を配置し、これらの第１分割領域１-1〜第４分割領域２-2に、それぞれ２行２列のシャッタ素子３ａを配置した構成を図示したが、実際の表示装置においては、分割領域およびシャッタ素子３ａは、行方向、列方向共に必要数が配置されることになる。このような分割領域を有するシャッタ素子パネル３は、個別の基板上にシャッタ素子３ａが配列された複数のパネルを貼り合わせたものであってもよく、例えば分割領域毎に作製された複数の液晶表示パネルを貼り合わせたものであってもよい。その場合には、パネル同士の貼り合わせ部分は、繋ぎ目を目立たなくするための拡散フィルムが設けられていてもよい。またシャッタ素子パネル３は、液晶表示パネルに限定されるものではなく、画素毎に光学開口の開閉が自在な素子パネルであればよい。このようなシャッタ素子パネルは、例えば画素毎にマイクロマシン（Micro Electro Mechanical Systems：ＭＥＭＳ）シャッタを組み込んだＭＥＭＳシャッタ素子パネルであってもよい。
【００２２】＜シャッタ素子パネル３の層構成＞  図２は、第１実施形態の表示装置１の層構成を説明する要部概略断面図であり、図１の表示領域における行方向断面に相当する図である。この図に示すように、シャッタ素子パネル３は、ガラス基板やプラスチック基板のような透明材料からなる第１基板１１ａと第２基板１１ｂとの間に液晶層ＬＣを挟持している。このうち第１基板１１ａ上には、図１を用いて説明した回路が形成されている。
【００２３】  第１基板１１ａの液晶層ＬＣ側に向かう面上には、薄膜トランジスタＴｒ、およびここでの図示を省略した容量素子、走査線、信号線、および共通配線（以上図１参照）が設けられている。これらは、層間絶縁膜２１で覆われている。層間絶縁膜２１の上部には、画素電極１９が配列形成されている。各画素電極１９は、光透過性を有する導電性材料で構成され、層間絶縁膜２１に設けた接続孔２３を介して薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極に接続されている。
【００２４】  以上のような駆動側の第１基板１１ａにおける画素電極１９の形成面側は、ここでの図示を省略した配向膜で覆われ、この配向膜を介して液晶層ＬＣが設けられている。
【００２５】  一方、液晶層ＬＣを介して第１基板１１ａと対向配置された第２基板１１ｂの液晶層ＬＣ側に向かう面上には、共通電極２５が設けられている。共通電極２５は、光透過性を有する導電性材料で構成され、全てのシャッタ素子３ａに共通な電位をもつベタ膜状に設けられている。また、第２基板１１ｂにおける共通電極２５の形成面側は、ここでの図示を省略した配向膜で覆われ、この配向膜を介して液晶層ＬＣが設けられている。
【００２６】  以上のような第１基板１１ａ上の配向膜と、第２基板１１ｂの配向膜との間に設けられた液晶層ＬＣは、画素電極１９のオン／オフによって駆動される液晶分子を含む。液晶層ＬＣの層厚は、第１基板１１ａ−第２基板１１ｂ間にスペーサ（図示省略）を挟持させることで、所定の層厚（セルギャップ）に保たれていることとする。
【００２７】  そして以上の第１基板１１ａおよび第２基板１１ｂの外側には、ここでの図示を省略した一対の偏向板が配置され、さらに第１基板１１ａ側の偏向板の外側に、バックライトパネル５が配置されて表示装置１を構成している。
【００２８】＜バックライトパネル５の平面構成＞  図１に示すように、バックライトパネル５は、有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2を備えたものであり、シャッタ素子パネル３における第１基板１１ａ側に配置されている。このバックライトパネル５は、透明基板５１の一主面上に、有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2を備えたものである。ここでは一例として、透明基板５１におけるシャッタ素子パネル３とは逆側の面上に有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2が配置された構成となっている。
【００２９】  有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2は、シャッタ素子パネル３における第１分割領域１-1〜第４分割領域２-2に重なる状態で、第１分割領域１-1〜第４分割領域２-2に対応して個別に配置されている。すなわち、第１分割領域１-1に重なる状態で有機電界発光素子ＥＬ１-1が配置され、第２分割領域１-2に重なる状態で有機電界発光素子ＥＬ１-2が配置され、第３分割領域２-1に重なる状態で有機電界発光素子ＥＬ２-1が配置され、第４分割領域２-2に重なる状態で有機電界発光素子ＥＬ２-2が配置されている。尚、説明のため、図１においてはシャッタ素子パネル３とバックライトパネル５とをずらした状態を示しているが、第１分割領域１-1〜第４分割領域２-2に対して、一対一で有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2が積層された状態となっている。
【００３０】  また透明基板５１には、有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2を駆動するための発光駆動回路５３が接続されている。この発光駆動回路５３は、以降に詳細に説明する有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の第１電極５５-1〜第４電極５５-4に対し、各発光ユニットにおける発光を制御するための電圧を個別に供給する。
【００３１】  また発光駆動回路５３は、制御部７に接続されており、この制御部７からの指示によって有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の第１電極５５-1〜第４電極５５-4に対する印加電圧を制御する構成である。
【００３２】  尚、ここでの図示は省略したが、各有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2間には、拡散フィルムが配置されていてもよい。これにより、非発光部である素子間の繋ぎ目を目立たなくし、バックライトパネル５における輝度の面内均一性が維持される構成となっている。
【００３３】  また、このような有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2を有するバックライトパネル５は、個別の基板上に有機電界発光素子を設けた複数のパネルを貼り合わせたものであってもよい。この場合、パネル同士の貼り合わせ部分は、繋ぎ目を目立たなくするための拡散フィルムが設けられていてもよい。
【００３４】＜バックライトパネル５の層構成＞  図１および図２に示すように、バックライトパネル５は、ガラス基板やプラスチック基板のような透明基板５１におけるシャッタ素子パネル３とは逆側の面上に有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2が配置された構成である。有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2で得られた発光光は、透明基板５１を介してシャッタ素子パネル３側に取り出される。有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の構成は、次のようである。
【００３５】  図３は、有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の概略断面構成図である。この図に示すように、有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2は、積層型の素子であって、透明基板５１側から順に、例えば第１電極５５-1、第２電極５５-2、第３電極５５-3、および第４電極５５-4を有している。これらの電極の間には、異なる発光色の発光ユニットが挟持されている。
【００３６】  一例として第１電極５５-1と第２電極５５-2との間には赤色発光ユニット５５ｒが挟持されている。これらの第１電極５５-1および第２電極５５-2は、赤色発光ユニット５５ｒに対して何れか一方が陽極として機能し、何れか他方が陰極として機能する。赤色発光ユニット５５ｒは、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子との再結合によって赤色（Ｒ）の発光光ｈｒが得られる構成である。
【００３７】  また第２電極５５-2と第３電極５５-3との間には緑色発光ユニット５５ｇが挟持されている。これらの第２電極５５-2および第３電極５５-3は、緑色発光ユニット５５ｇに対して何れか一方が陽極として機能し、何れか他方が陰極として機能する。緑色発光ユニット５５ｇは、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子との再結合によって緑色（Ｇ）の発光光ｈｇが得られる構成である。
【００３８】  さらに第３電極５５-3と第４電極５５-4との間には青色発光ユニット５５ｂが挟持されている。これらの第３電極５５-3および第４電極５５-4は、青色発光ユニット５５ｂに対して何れか一方が陽極として機能し、何れか他方が陰極として機能する。青色発光ユニット５５ｂは、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子との再結合によって青色（Ｂ）の発光光ｈｂが得られる構成である。
【００３９】  以上のような第１電極５５-1〜第４電極５５-4のうち、発光ユニット５５ｒ，５５ｇ，５５ｂにおいて得られた発光光ｈｒ，ｈｇ，ｈｂが透過する第１電極５５-1、第２電極５５-2、および第３電極５５-3は、光透過性を有する導電性材料を用いて構成される。このような光透過性を有する導電性材料としては、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＴｉＯ２（酸化チタン）、ＳｎＯ２（酸化スズ）、ＩＺＯ（登録商標：酸化インジウム亜鉛）等の酸化物半導体、さらには光透過性を有する程度の薄膜状の銀（Ａｇ）が用いられる。
【００４０】  特に、これらの第１電極５５-1、第２電極５５-2、および第３電極５５-3は、低抵抗でありながらも十分な光透過性を有する銀薄膜によって構成されることが好ましい。銀薄膜を用いた場合、その成膜下地層として、窒素含有層のような銀薄膜の成膜均一性を確保できる層を設けることが好ましい。このような層は、発光ユニットの一部として、例えば正孔注入層や電子注入層を兼ねることが好ましい。尚、銀薄膜は、陽極として用いられることが好ましい。
【００４１】  一方、第４電極５５-4は、光反射性を有する導電性材料を用いて構成される。このような光反射性を有する導電性材料としては、アルミニウムのような金属材料が用いられ、これらの材料の中から仕事関数を考慮した材料が選択して用いられる。
【００４２】  また赤色発光ユニット５５ｒ、緑色発光ユニット５５ｇ、および青色発光ユニット５５ｂは、有機電界発光素子の発光ユニットとして全体的な層構造が限定されることはない。一例として、陽極側から順に［正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層］を積層した構成が例示されるが、このうち少なくとも有機材料を用いて構成された発光層を有することが必須である。正孔注入層および正孔輸送層は、正孔輸送／注入層として設けられても良い。電子輸送層および電子注入層は、電子輸送／注入層として設けられても良い。
【００４３】  また赤色発光ユニット５５ｒ、緑色発光ユニット５５ｇ、および青色発光ユニット５５ｂは、透明基板５１側からの積層順が限定されることはなく、それぞれの特性によって適した積層順で配置されれば良い。また有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2を構成する各色の発光ユニットは、赤色発光ユニット５５ｒ、緑色発光ユニット５５ｇ、および青色発光ユニット５５ｂに限定されることはなく、さらにこれらの補色の発光光が得られるものや白色の発光が得られるものを積層してもよい。このように、補色の発光光や白色発光が得られる発光ユニットをさらに積層させることにより、発光効率の低い発光ユニットからの発光を低減させることができるため、低消費電力化が期待できる。さらに有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2を構成する各色の発光ユニットは、ＲＧＢの各補色を発光する発光ユニットを積層させた構成であってもよい。
【００４４】  以上のような有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2は、制御部７からの指示により、発光駆動回路５３から第１電極５５-1〜第４電極５５-4に任意の電圧を印加することにより、赤色（Ｒ）の発光光ｈｒ、緑色（Ｇ）の発光光ｈｇ、青色（Ｂ）の発光光ｈｂを自在に発光させることができる。
【００４５】  また以上においては、有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2を構成する第１電極５５-1〜第４電極５５-4のうちの少なくとも1つは、有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の全てに共通の共通電極として設けられていてもよい。典型的には、最外面の電極のうちの一方、すなわち第１電極５５-1または第４電極５５-4が、有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の全てに共通の共通電極として設けられる。またこれ以外にも、有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の構成および駆動方法によっては、第１電極５５-1および第４電極５５-4の両方を共通電極としたり、中間に配置された第２電極５５-2または第３電極５５-3を共通電極としてもよい。
【００４６】  さらに以上のような有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2を構成する各層は、その形成方法が限定されることはなく、蒸着法や塗布法などの適宜の方法が採用される。また、これらの有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の各発光ユニットは、少なくとも有機材料を用いて構成された発光層を有する。このため、ここでの図示を省略した封止部材によって封止されていることとするが、その封止構造が限定されることはなく、中空構造であってもシール剤充填構造であってもよい。
【００４７】＜表示装置１の駆動方法＞  図４は、表示装置１の駆動方法を説明するためのタイミングチャート図であり、１フレームの期間を示している。以下に、図４とともに先の図１〜図３を参照しつつ、制御部７によって実施される表示装置１の駆動方法を説明する。  尚、図４において、第１走査線１３-1および第２走査線１３-2の駆動についてのタイミングチャートは、ハイ期間が薄膜トランジスタＴｒのゲートのオン状態とする。また有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の駆動についてのタイミングチャートは、ハイ期間が各発光ユニットの発光期間を表している。
【００４８】  先ず、シャッタ素子パネル３における走査線駆動回路１３ａは、１フレームを分割した第１期間ｔ１〜第３期間ｔ３毎に、第１走査線１３-1〜第２走査線１３-2に対して順次に行選択信号を供給する。この際、第１走査線１３-1の１行目から最終行目まで行選択信号を供給した後、これに連続して第２走査線１３-2の１行目から最終行目まで行選択信号を供給する。これにより、各第１期間ｔ１〜第３期間ｔ３において、全てのシャッタ素子３ａが行毎に順次選択される。
【００４９】  ここで、１フレームの分割数は、バックライトパネル５に設けられた発光ユニットの発光色の数（ここではＲ，Ｇ，Ｂの３色）に対応していることとする。分割された第１期間ｔ１〜第３期間ｔ３は、バックライトパネル５に設けられた発光ユニットの発光色に割り当てられた期間となっている。
【００５０】  一方、信号線駆動回路１５ａは、第１走査線１３-1〜第２走査線１３-2に対する行選択信号の供給のタイミングに合わせて、各第１信号線１５-1および第２信号線１５-2に対して輝度情報に応じた映像信号を供給する。
【００５１】  これにより、選択された第１走査線１３-1〜第２走査線１３-2に接続された各シャッタ素子３ａの画素電極１９に対して、各第１信号線１５-1および第２信号線１５-2から供給された信号量に応じた電圧が印加され、その電圧に応じて各シャッタ素子３ａのシャッタが開口する。ここでは、各画素電極１９部分に対応する液晶層ＬＣの液晶分子が、画素電極１９に印加された電圧に応じた傾きとなることで、各第１信号線１５-1および第２信号線１５-2から供給された信号量に応じた開口率でシャッタ素子３ａが開口した状態となる。
【００５２】  そして一つの期間（例えば第１期間ｔ１）において、走査線駆動回路１３ａによる全ての第１走査線１３-1〜第２走査線１３-2の選択が終了したところで、全てのシャッタ素子３ａが各第１信号線１５-1および第２信号線１５-2から供給された信号量に応じて開口した状態となる。
【００５３】  一方、バックライトパネル５は、１フレームの期間内に次のように駆動される。すなわち発光駆動回路５３は、１フレームを分割した第１期間ｔ１〜第３期間ｔ３において、第１期間ｔ１〜第３期間ｔ３に対して割り当てられた発光色の順に、有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の各発光ユニットを順次に発光させる。
【００５４】  例えば第１期間ｔ１に赤色（Ｒ）の発光が割り当てられていれば、第１期間ｔ１では有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の各赤色発光ユニット５５ｒを発光させる。同様に、第２期間ｔ２では緑色発光ユニット５５ｇを発光させ、第３期間ｔ３では青色発光ユニット５５ｂを発光させる。この際、有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の各発光ユニット５５ｒ，５５ｇ，５５ｂにおける発光は、シャッタ素子パネル３の信号線駆動回路１５ａに供給される輝度情報に応じた映像信号に合わせ、図４の実線および破線で示したようにそれぞれに輝度が調整される、いわゆるローカルディミング対応とする。例えば、各有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の発光輝度は、その領域の最大の映像信号データに対応する輝度となっている。
【００５５】  第１期間ｔ１〜第３期間ｔ３において発生したそれぞれの発光光ｈｒ，ｈｇ，ｈｂは、第１期間ｔ１〜第３期間ｔ３においてのシャッタ素子３ａの開口率にしたがって当該シャッタ素子３ａを透過する。
【００５６】  以上により、１フレームの期間において赤色（Ｒ）の発光光ｈｒ、緑色（Ｇ）の発光光ｈｇ、および青色（Ｂ）の発光光ｈｂが、時分割で表示されたフィードシーケンシャル方式の駆動が行われる。この駆動においては、１つのシャッタ素子３ａに対応する部分が１画素となる。
【００５７】  尚、発光駆動回路５３は、第１期間ｔ１〜第３期間ｔ３において、第１走査線１３-1の1行目から最終行目までが選択し終わるまでの間を、有機電界発光素子ＥＬ１-1，ＥＬ１-2のブランク期間ｔｂとし、有機電界発光素子ＥＬ１-1，ＥＬ１-2における発光ユニットでの発光を停止させる。同様に、第２走査線１３-2の1行目から最終行目までが選択し終わるまでの間を、有機電界発光素子ＥＬ２-1，ＥＬ２-2のブランク期間ｔｂとし、有機電界発光素子ＥＬ２-1，ＥＬ２-2における発光ユニットでの発光を停止させる。これにより、各ブランク期間ｔｂにおいては、それぞれの有機電界発光素子ＥＬ１-1〜有機電界発光素子ＥＬ２-2に対応する領域は黒表示（Ｂｋ）となる。
【００５８】  また、第１走査線１３-1の本数と第２走査線１３-2とを同数とすることにより、有機電界発光素子ＥＬ１-1，ＥＬ１-2のブランク期間ｔｂと、有機電界発光素子ＥＬ２-1，ＥＬ２-2のブランク期間ｔｂが同一となる。これにより、シャッタ素子の行毎に各色の透過量が異なることを防止する。
【００５９】＜第１実施形態の効果＞  以上のような構成の表示装置１は、シャッタ素子パネル３に対して有機電界発光素子を用いたバックライトパネル５を重ねて設けた構成であるため、額縁の小型化と薄型化を達成することが可能である。
【００６０】  さらに加えて、この表示装置１は、表示領域を分割した第１分割領域１-1〜第４分割領域２-2のそれぞれに対応して有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2を設けた構成である。これにより、各有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の発光輝度は、それぞれに対応する第１分割領域１-1〜第４分割領域２-2の最大の映像信号データに対応する輝度となっている。したがって、表示領域が分割されていない場合に対して消費電力を削減することが可能である。
【００６１】  この結果、フォールドシーケンシャル方式のような時分割方式であっても、特にバッテリー容量が不足しがちなスマートデバイスの表示部としてこの表示装置１を用いた場合であっても、デバイスの駆動時間の向上を図ることが可能になる。
【００６２】≪第２実施形態≫  図５および図６は、本発明を適用した第２実施形態の表示装置１’の構成を説明する図面である。これらの図に示す表示装置１’は、面分割方式での表示を行う表示装置に本発明を適用したものであり、図１〜図４を用いて説明した第１実施形態の表示装置と異なるところは、シャッタ素子パネル３’の層構成、バックライトパネル５’の層構成、および駆動方法にある。シャッタ素子３ａ、およびその他の構成は、第１実施形態と同様である。このため以下において第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６３】＜シャッタ素子パネル３’の平面構成＞  図５は、第２実施形態の表示装置１’の平面構成を説明する要部の概略平面図である。この図に示すように、シャッタ素子パネル３’の平面構成は、第１実施形態におけるシャッタ素子パネル３’の平面構成と同様であり、シャッタ素子３ａが配置された表示領域が複数の領域に分割されている。
【００６４】＜シャッタ素子パネル３’の層構成＞  図６は、第２実施形態の表示装置１’の層構成を説明する要部の概略断面図であり、図５の表示領域にける行方向断面に相当する図である。この図に示すように、第２実施形態のシャッタ素子パネル３’は、各シャッタ素子３ａに対応して各色のカラーフィルタを有しているところが、第１実施形態の表示装置と異なるところである。
【００６５】  ここでは例えば、画素電極１９の下地となる層間絶縁膜として、赤色フィルタ２１ｒ、緑色フィルタ２１ｇ、および青色フィルタ２１ｂが、各シャッタ素子３ａに対応してパターン形成されている。これらの赤色フィルタ２１ｒ、緑色フィルタ２１ｇ、および青色フィルタ２１ｂには、接続孔２３が設けられ、この接続孔２３を介して画素電極１９が薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極に接続されている。
【００６６】  ここでは、１つのシャッタ素子３ａに対応する部分がサブ画素を構成し、赤色フィルタ２１ｒ、緑色フィルタ２１ｇ、および青色フィルタ２１ｂが設けられた３つのシャッタ素子３ａ部分で１画素が構成される。
【００６７】  尚、カラーフィルタは、層間絶縁膜として設けられていることに限定されることはなく、各シャッタ素子３ａに対応して設けられていればシャッタ素子パネル３’のどの層に設けられていても良い。そのため、第２基板１１ｂ上にカラーフィルターが設けられていても良い。また、カラーフィルタとして、赤色フィルタ２１ｒ、緑色フィルタ２１ｇ、および青色フィルタ２１ｂに加えてに白色光を透過させるフィルタを設け、４つのシャッタ素子３ａ部分で１画素を構成してもよい。
【００６８】＜バックライトパネル５’の平面構成＞  図５に示すように、バックライトパネル５’は、有機電界発光素子を備えたものであり、シャッタ素子パネル３’における第１基板１１ａ側に配置されている。このバックライトパネル５’は、透明基板５１の一主面上に、有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’を備えたものであり、これらの層構成が第１実施形態の有機電界発光素子とは異なる。その平面構成は第１実施形態のバックライトパネルの構成と同様である。すなわち有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’は、シャッタ素子パネル３’における第１分割領域１-1〜第４分割領域２-2に重なる状態で、第１分割領域１-1〜第４分割領域２-2に対応して配置されている。
【００６９】＜バックライトパネル５’の層構成＞  図５および図６に示すように、バックライトパネル５’は、ガラス基板やプラスチック基板のような透明基板５１におけるシャッタ素子パネル３’とは逆側の面上に有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’が配置された構成である。有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’で得られた発光光は、透明基板５１を介してシャッタ素子パネル３’側に取り出される。有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’の構成は、次のようである。
【００７０】  図７は、有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’の概略断面構成図である。この図に示すように、有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’は、例えば透明基板５１側から順に積層された第１電極５７-1および第２電極５７-2を有している。これらの電極の間には、白色発光ユニット５７ｗが挟持されている。
【００７１】  これらの第１電極５７-1および第２電極５７-2は、白色発光ユニット５７ｗに対して何れか一方が陽極として機能し、何れか他方が陰極として機能する。白色発光ユニット５７ｗは、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子との再結合によって白色（Ｗ）の発光光ｈｗが得られる構成である。
【００７２】  またこのうち白色発光ユニット５７ｗにおいて得られた発光光が透過する第１電極５７-1は、光透過性を有する導電性材料を用いて構成される。このような光透過性を有する導電性材料としては、先に説明した第１実施形態の有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の第１電極５５-1などと同様のものが、同様に用いられる。一方、第２電極５７-2は、光反射性を有する導電性材料を用いて構成される。このような光反射性を有する導電性材料としては、第１実施形態の有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2の第４電極５５-4と同様のものが、同様に用いられる。
【００７３】  また白色発光ユニット５７ｗは、白色（Ｗ）の発光光ｈｗが得られる構成であればよく、発光光ｈｗの色温度は２０００Ｋ〜１２０００Ｋの範囲の値をとる。このような白色発光ユニット５７ｗは、互いに補色となる発光光が得られる発光ユニットを、中間層を介して積層した構成であってもよい。各発光ユニットの構成は、有機電界発光素子の発光ユニットとして全体的な層構造が限定されることはなく、第１実施形態の有機電界発光素子ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2のそれと同様である。
【００７４】  以上のような有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’は、発光駆動回路５３’によって第１電極５７-1および第２電極５７-2に供給する電圧を制御することにより、白色（Ｗ）の発光光ｈｗを自在に発光させることができる。
【００７５】  尚、以上においては、第１電極５７-1または第２電極５７-2のどちらか一方が、共通電極として設けられていてもよい。
【００７６】  また以上のような有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’を構成する各層は、その形成方法が限定されることはなく、蒸着法や塗布法などの適宜の方法が採用される。また、これらの有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’の各発光ユニットは、少なくとも有機材料を用いて構成された発光層を有する。このため、ここでの図示を省略した封止部材によって封止されていることとするが、その封止構造が限定されることはなく、中空構造であってもシール剤充填構造であってもよい。これらは第１実施形態の表示装置におけるバックライトパネルと同様である。
【００７７】＜表示装置１’の駆動方法＞  図８は、表示装置１’の駆動方法を説明するためのタイミングチャート図であり、３フレームの期間を示している。以下に、図８とともに先の図５〜図７を参照しつつ、表示装置１’の駆動方法を説明する。
【００７８】  先ず、シャッタ素子パネル３’における走査線駆動回路１３ａは、１フレーム毎に、第１走査線１３-1〜第２走査線１３-2に対して順次に行選択信号を供給する。この際、第１走査線１３-1の１行目から最終行目まで行選択信号を供給した後、これに連続して第２走査線１３-2の１行目から最終行目まで行選択信号を供給する。これにより、１フレームの期間において、全てのシャッタ素子３ａが行毎に順次選択される。
【００７９】  一方、信号線駆動回路１５ａは、第１走査線１３-1〜第２走査線１３-2に対する行選択信号の供給のタイミングに合わせて、各第１信号線１５-1および第２信号線１５-2に対して輝度情報に応じた映像信号を供給する。
【００８０】  これにより、選択された第１走査線１３-1〜第２走査線１３-2に接続された各シャッタ素子３ａの画素電極１９に対して、各第１信号線１５-1および第２信号線１５-2から供給された信号量に応じた電圧が印加され、その電圧に応じて各シャッタ素子３ａのシャッタが開口する。ここでは、各画素電極１９部分に対応する液晶層ＬＣの液晶分子が、画素電極１９に印加された電圧に応じた傾きとなることで、各第１信号線１５-1および第２信号線１５-2から供給された信号量に応じた開口率でシャッタ素子３ａが開口した状態となる。
【００８１】  そして１フレームの期間において、走査線駆動回路１３ａによる全ての第１走査線１３-1〜第２走査線１３-2の選択が終了したところで、全てのシャッタ素子３ａが各第１信号線１５-1および第２信号線１５-2から供給された信号量に応じて開口した状態となる。
【００８２】  一方、バックライトパネル５’は、１フレームの期間内に有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’を発光させる。この際、有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’における発光は、シャッタ素子パネル３’の信号線駆動回路１５ａに供給される輝度情報に応じた映像信号に合わせて、図８の実線および破線で示したようにそれぞれに輝度が調整される、いわゆるローカルディミング対応とする。
【００８３】  １フレームの期間において発生した白色（Ｗ）の発光光ｈｗは、各色のカラーフィルタを透過すると共に、シャッタ素子３ａの開口率にしたがって当該シャッタ素子３ａを透過することにより、各表示色で表示される。
【００８４】  以上により、１フレームの期間において、各有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’において発生した白色（Ｗ）の発光光ｈｗが、赤色フィルタ２１ｒ、緑色フィルタ２１ｇ、および青色フィルタ２１ｂをそれぞれ透過して各表示色で表示される面分割方式の駆動が行われる。この駆動においては、各色のカラーフィルタが設けられた３つのシャッタ素子３ａに対応する部分が１画素となる。
【００８５】  尚、発光駆動回路５３’は、１フレーム期間において、第１走査線１３-1の1行目から最終行目までが選択し終わるまでの間を、有機電界発光素子ＥＬ１-1’，ＥＬ１-2’のブランク期間ｔｂとし、有機電界発光素子ＥＬ１-1’，ＥＬ１-2’における発光ユニットでの発光を停止させる。同様に、第２走査線１３-2の1行目から最終行目までが選択し終わるまでの間を、有機電界発光素子ＥＬ２-1’，ＥＬ２-2’のブランク期間ｔｂとし、有機電界発光素子ＥＬ２-1’，ＥＬ２-2’における発光ユニットでの発光を停止させる。これにより、各ブランク期間ｔｂにおいては、それぞれの有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜有機電界発光素子ＥＬ２-2’に対応する領域は黒表示（Ｂｋ）となる。
【００８６】  また、第１走査線１３-1の本数と第２走査線１３-2とを同数とすることにより、有機電界発光素子ＥＬ１-1’，ＥＬ１-2’のブランク期間ｔｂと、有機電界発光素子ＥＬ２-1’，ＥＬ２-2’のブランク期間ｔｂとが同一となる。これにより、シャッタ素子の行毎に各色の透過量が異なることを防止する。
【００８７】＜第２実施形態の効果＞  以上のような構成の表示装置１’は、シャッタ素子パネル３’に重ねて有機電界発光素子を設けたバックライトパネル５’を設けた構成であるため、額縁の小型化と薄型化を達成することが可能である。
【００８８】  さらに加えて、この表示装置１’は、表示領域を分割した第１分割領域１-1〜第４分割領域２-2のそれぞれに対応して有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’を設けた構成である。これにより、第１分割領域１-1〜第４分割領域２-2の間で、表示輝度の差が極端に大きい場合いは、有機電界発光素子ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’のうち輝度が低い領域に対応して配置された素子の発光輝度を抑えることができる。したがって、消費電力を削減することが可能である。
【００８９】  この結果、面分割方式であっても、特にバッテリー容量が不足しがちなスマートデバイスの表示部としてこの表示装置１’を用いた場合であっても、デバイスの駆動時間の向上を図ることが可能になる。
【符号の説明】
【００９０】  １，１’ …表示装置、１-1…第１分割領域、１-2…第２分割領域、２-1…第３分割領域２-1、２-2…第４分割領域、３，３’…シャッタ素子パネル、３ａ…シャッタ素子、５，５’…バックライトパネル、１３-1，１３-2…走査線、１５-1，１５-2…信号線、２１ｒ…赤色フィルタ、２１ｇ…緑色フィルタ、２１ｂ…青色フィルタ、５３，５３’…発光駆動回路、５５ｒ…赤色発光ユニット、５５ｇ…緑色発光ユニット、５５ｂ…青色発光ユニット、５７ｗ…白色発光ユニット、ＥＬ１-1〜ＥＬ２-2，ＥＬ１-1’〜ＥＬ２-2’…有機電界発光素子
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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