(57)【要約】【課題】長時間動作が可能であり且つ屋外であっても画像が見易い電子機器の実現に有利な技術を提供する。【解決手段】本発明の電子機器は、各々が有機ＥＬ素子を含んだ複数の画素ＤＰと、前記複数の画素ＤＰに対して観察者側に位置すると共に可視光透過性を有している太陽電池ＳＢと、前記複数の画素ＤＰと前記太陽電池ＳＢとの間に介在した円偏光板ＣＰと、前記太陽電池ＳＢが発生した電力を蓄積する蓄電部材ＥＡ１，ＥＡ２とを具備したことを特徴とする。【選択図】      図１
2008107726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が有機ＥＬ素子を含んだ複数の画素と、
前記複数の画素に対して観察者側に位置すると共に可視光透過性を有している太陽電池と、
前記複数の画素と前記太陽電池との間に介在した円偏光板とを具備したことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置と、前記太陽電池が発生した電力を蓄積する蓄電部材とを具備したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセント（ＥＬ）表示装置及びこれを登載した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の多くは、有機ＥＬ表示装置などの表示装置を搭載している。そのような電子機器，特には携帯機器，には、長時間動作が可能であること、及び、屋外であっても画像が見易いことが要求される。
【０００３】
なお、特許文献１には、標識や装飾のために使用する発光体装置が記載されている。この発光体装置は、発光部と太陽電池とを含んでいる。太陽電池は、発光部と向き合っており、発光部で生じた光を透過する。
【特許文献１】特開２００６−４９０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、長時間動作が可能であり且つ屋外であっても画像が見易い電子機器の実現に有利な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１側面によると、各々が有機ＥＬ素子を含んだ複数の画素と、前記複数の画素に対して観察者側に位置すると共に可視光透過性を有している太陽電池と、前記複数の画素と前記太陽電池との間に介在した円偏光板とを具備したことを特徴とする有機ＥＬ表示装置が提供される。
【０００６】
本発明の第２側面によると、第１側面に係る有機ＥＬ表示装置と、前記太陽電池が発生した電力を蓄積する蓄電部材とを具備したことを特徴とする電子機器が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、長時間動作が可能であり且つ屋外であっても画像が見易い電子機器の実現に有利な技術が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【０００９】
図１は、本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置を搭載した電子機器の一部を概略的に示す斜視図である。図２は、図１に示す有機ＥＬ表示装置に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図である。図３は、図１に示す有機ＥＬ表示装置の表示パネルに採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図である。図４は、図１に示す有機ＥＬ表示装置の表示パネルに採用可能な構造の一例を概略的に示す平面図である。図５は、図１に示す有機ＥＬ表示装置の太陽電池に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図である。
【００１０】
図１の電子機器は、例えば、携帯電話、携帯記録再生装置、携帯コンピュータ、及び腕時計などの携帯機器である。この電子機器は、表示パネルＤＰと、映像信号線ドライバＸＤＲと、走査信号線ドライバＹＤＲと、太陽電池ＳＢと、円偏光板ＣＰと、コントローラＣＮＴと、フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣと、蓄電部材ＥＡ１と、蓄電部材ＥＡ２とを含んでいる。有機ＥＬ表示装置は、例えば、表示パネルＤＰと、映像信号線ドライバＸＤＲと、走査信号線ドライバＹＤＲと、太陽電池ＳＢと、円偏光板ＣＰとで構成され得る。
【００１１】
表示パネルＤＰは、アクティブマトリクス駆動方式を採用した上面発光型有機ＥＬ表示パネルである。この表示パネルＤＰは、図２乃至図４に示すように、アレイ基板ＡＳと封止基板ＣＳとを含んでいる。アレイ基板ＡＳと封止基板ＣＳとは、向き合っており、中空体を形成している。具体的には、封止基板ＣＳの中央部は、アレイ基板ＡＳから離間している。封止基板ＣＳの周縁部は、図２に示す枠形のシール層ＳＳを介して、アレイ基板ＡＳの一方の主面に貼り付けられている。
【００１２】
アレイ基板ＡＳは、図２乃至図４に示す絶縁基板ＳＵＢ１を含んでいる。絶縁基板ＳＵＢ１は、例えばガラス基板である。
【００１３】
基板ＳＵＢ１上には、図３に示すアンダーコート層ＵＣが形成されている。アンダーコート層ＵＣは、例えば、基板ＳＵＢ１上に、シリコン窒化物層とシリコン酸化物層とをこの順に積層してなる。
【００１４】
アンダーコート層ＵＣ上には、例えば不純物を含有したポリシリコンからなる半導体パターンが形成されている。この半導体パターンの一部は、図３の半導体層ＳＣとして利用している。半導体層ＳＣには、ソース及びドレインとして利用する不純物拡散領域が形成されている。また、この半導体パターンの他の一部は、後述するキャパシタＣの下部電極として利用している。下部電極は、後述する画素ＰＸに対応して配列している。
【００１５】
半導体パターンは、図３に示すゲート絶縁膜ＧＩで被覆されている。ゲート絶縁膜ＧＩは、例えばＴＥＯＳ（tetraethyl orthosilicate）を用いて形成することができる。
【００１６】
ゲート絶縁膜ＧＩ上には、図４に示す走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２が形成されている。走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２は、画素ＰＸの行に沿ったＸ方向に延びており、画素ＰＸの列に沿ったＹ方向に交互に配列している。走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２は、例えばＭｏＷからなる。なお、Ｚ方向は、Ｘ方向とＹ方向とに垂直な方向である。
【００１７】
ゲート絶縁膜ＧＩ上には、キャパシタＣの上部電極がさらに配置されている。この上部電極は、画素ＰＸに対応して配列しており、キャパシタＣの下部電極と向き合っている。上部電極は、例えばＭｏＷからなり、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２と同一の工程で形成することができる。
【００１８】
走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２は、半導体層ＳＣと交差している。走査信号線ＳＬ１と半導体層ＳＣとの交差部は、図３及び図４に示すスイッチングトランジスタＳＷａを構成している。走査信号線ＳＬ２と半導体層ＳＣとの交差部は、図４に示すスイッチングトランジスタＳＷｂ及びＳＷｃを構成している。また、先に説明した下部電極と上部電極とそれらの間に介在した絶縁膜ＧＩとは、図４に示すキャパシタＣを構成している。上部電極は、キャパシタＣからＺ方向に垂直な方向に突き出た突出部を含んでおり、この突出部と半導体層ＳＣとは交差している。この交差部は、図４に示す駆動トランジスタＤＲを構成している。
【００１９】
なお、この例では、駆動トランジスタＤＲ及びスイッチングトランジスタＳＷａ乃至ＳＷｃは、トップゲート型のｐチャネル薄膜トランジスタである。また、図３に参照符号Ｇで示す部分は、スイッチングトランジスタＳＷａのゲートである。
【００２０】
ゲート絶縁膜ＧＩ、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２、並びに上部電極は、図３に示す層間絶縁膜ＩＩで被覆されている。層間絶縁膜ＩＩは、例えばプラズマＣＶＤ法により堆積させたシリコン酸化物からなる。
【００２１】
層間絶縁膜ＩＩ上には、図４に示す映像信号線ＤＬと電源線ＰＳＬとが形成されている。映像信号線ＤＬは、図４に示すように、Ｙ方向に延びており、Ｘ方向に配列している。電源線ＰＳＬは、例えば、Ｙ方向に延びており、Ｘ方向に配列している。
【００２２】
層間絶縁膜ＩＩ上には、図３に示すソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥがさらに形成されている。ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥは、画素ＰＸの各々において素子同士を接続している。
【００２３】
映像信号線ＤＬと電源線ＰＳＬとソース電極ＳＥとドレイン電極ＤＥとは、例えば、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏの三層構造を有している。これらは、同一工程で形成可能である。
【００２４】
映像信号線ＤＬと電源線ＰＳＬとソース電極ＳＥとドレイン電極ＤＥとは、図３に示すパッシベーション膜ＰＳで被覆されている。パッシベーション膜ＰＳは、例えばシリコン窒化物からなる。
【００２５】
パッシベーション膜ＰＳ上では、図３に示す画素電極ＰＥが、画素ＰＸに対応して配列している。これら画素電極ＰＥは、光反射性の背面電極である。各画素電極ＰＥは、パッシベーション膜ＰＳに設けたコンタクトホールを介してドレイン電極ＤＥに接続されており、このドレイン電極はスイッチングトランジスタＳＷａのドレインに接続されている。
【００２６】
パッシベーション膜ＰＳ上には、さらに、図３に示す隔壁絶縁層ＰＩが形成されている。隔壁絶縁層ＰＩには、画素電極ＰＥに対応した位置に貫通孔が設けられているか、或いは、画素電極ＰＥが形成する列に対応した位置にスリットが設けられている。ここでは、一例として、隔壁絶縁層ＰＩには、画素電極ＰＥに対応した位置に貫通孔が設けられていることとする。
【００２７】
隔壁絶縁層ＰＩは、例えば、有機絶縁層である。隔壁絶縁層ＰＩは、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて形成することができる。
【００２８】
各画素電極ＰＥ上には、有機物層ＯＲＧが形成されている。有機物層ＯＲＧが含んでいる各層は、画素ＰＸに対応してパターニングされていてもよい。或いは、有機物層ＯＲＧが含んでいる各層は、画素ＰＸ間で繋がっていてもよい。
【００２９】
隔壁絶縁層ＰＩ及び有機物層ＯＲＧは、対向電極ＣＥで被覆されている。この例では、対向電極ＣＥは、画素ＰＸ間で共用している共通電極である。また、この例では、対向電極ＣＥは、可視光透過性の前面電極である。対向電極ＣＥは、例えば、パッシベーション膜ＰＳと隔壁絶縁層ＰＩとに設けられたコンタクトホールを介して、映像信号線ＤＬと同一の層上に形成された電極配線（図示せず）に電気的に接続されている。各々の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、画素電極ＰＥと、有機物層ＯＲＧと、対向電極ＣＥとを含んでいる。
【００３０】
画素ＰＸの各々は、図４に示すように、駆動トランジスタＤＲと、スイッチングトランジスタＳＷａ乃至ＳＷｃと、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと、キャパシタＣとを含んでいる。上記の通り、この例では、駆動トランジスタＤＲ及びスイッチングトランジスタＳＷａ乃至ＳＷｃはｐチャネル薄膜トランジスタである。
【００３１】
駆動トランジスタＤＲとスイッチングトランジスタＳＷａと有機ＥＬ素子ＯＬＥＤとは、第１電源端子ＮＤ１と第２電源端子ＮＤ２との間で、この順に直列に接続されている。この例では、電源端子ＮＤ１は高電位電源端子であり、電源端子ＮＤ２は低電位電源端子である。
【００３２】
スイッチングトランジスタＳＷａのゲートは、走査信号線ＳＬ１に接続されている。スイッチングトランジスタＳＷｂは、映像信号線ＤＬと駆動トランジスタＤＲのドレインとの間に接続されており、そのゲートは走査信号線ＳＬ２に接続されている。スイッチングトランジスタＳＷｃは、駆動トランジスタＤＲのドレインとゲートとの間に接続されており、そのゲートは走査信号線ＳＬ２に接続されている。
【００３３】
キャパシタＣは、駆動トランジスタＤＲのゲートと定電位端子ＮＤ１’との間に接続されている。この例では、定電位端子ＮＤ１’は、電源端子ＮＤ１に接続されている。
【００３４】
封止基板ＣＳは、図３に示すように、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを間に挟んで基板ＳＵＢ１と向き合っている。封止基板ＣＳは、例えばガラス基板である。
【００３５】
シール層ＳＳは、上記の通り、枠形状を有しており、アレイ基板ＡＳと封止基板ＣＳの周縁部との間に介在している。シール層ＳＳは、図２に示すように、全画素ＰＸによって構成された画素群ＰＸＧを取り囲んでいる。シール層ＳＳの材料としては、例えば、フリットガラス及び接着剤を使用することができる。
【００３６】
映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲは、図４に示すように、アレイ基板ＡＳに搭載されている。映像信号線ドライバＸＤＲには、映像信号線ＤＬが接続されている。この例では、映像信号線ドライバＸＤＲには、電源線ＰＳＬがさらに接続されている。映像信号線ドライバＸＤＲは、映像信号線ＤＬに映像信号を電流信号として出力すると共に、電源線ＰＳＬに電源電圧を供給する。走査信号線ドライバＹＤＲには、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２が接続されている。走査信号線ドライバＹＤＲは、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２にそれぞれ第１及び第２走査信号を電圧信号として出力する。
【００３７】
太陽電池ＳＢは、可視光透過性である。太陽電池ＳＢは、図１に示すように、表示パネルＤＰと観察者との間に位置している。なお、図１において、表示パネルＤＰは、封止基板ＣＳを観察者に対向させている。
【００３８】
太陽電池ＳＢは、図５に示すように、絶縁基板ＳＵＢ２を含んでいる。絶縁基板ＳＵＢ２は、ガラス基板などの可視光透過性基板である。
【００３９】
絶縁基板ＳＵＢ２上には、光起電力セルＰＶＣが形成されている。光起電力セルＰＶＣは、電極Ｅ１及びＥ２と、それらの間に介在した光起電力層ＰＶＬとを含んでいる。
【００４０】
電極Ｅ１及びＥ２は、可視光透過性電極である。電極Ｅ１及びＥ２のうち観察者により近い電極，この例では電極Ｅ２，は、さらに、紫外線透過性である。
【００４１】
光起電力層ＰＶＬは、紫外線の照射によって起電力を生じる層である。光起電力層ＰＶＬは、可視光透過性である。光起電力層ＰＶＬとしては、例えば、レーザ蒸着法により形成した酸化亜鉛層と酸化アルミニウム層との積層体や、色素を吸着した酸化チタン粒子層を使用することができる。
【００４２】
円偏光板ＣＰは、表示パネルＤＰと太陽電池ＳＢとの間に位置している。円偏光板ＣＰは、例えば、透過軸と遅相軸とが４５°の角度を為すように積層された直線偏光板とλ／４波長板とを含んでいる。円偏光板ＣＰは、例えば、太陽電池ＳＢから表示パネルＤＰへと向けて進行する自然光を左円偏光へと変換する。
【００４３】
蓄電部材ＥＡ１及びＥＡ２の各々は、例えば、二次電池又はキャパシタである。典型的には、蓄電部材ＥＡ１及びＥＡ２の少なくとも一方は二次電池である。蓄電部材ＥＡ１及びＥＡ２が蓄えている電気エネルギーは、表示装置及び／又は電子機器が含む他の装置を駆動するのに利用する。
【００４４】
コントローラＣＮＴには、フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣの一端が接続されている。フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣの他端は、アレイ基板ＡＳに接続されている。コントローラＣＮＴは、フレキシブルプリント回路基板ＦＰＣとアレイ基板ＡＳの回路とを介して、アレイ基板ＡＳの回路を介して映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲに接続されている。
【００４５】
コントローラＣＮＴは、映像信号線ドライバＸＤＲ及び走査信号線ドライバＹＤＲに、それらの動作を制御する制御信号及び電力を供給する。さらに、コントローラＣＮＴは、映像信号線ドライバＸＤＲに映像信号を供給する。
【００４６】
コントローラＣＮＴには、太陽電池ＳＢと蓄電部材ＥＡ１及びＥＡ２とがさらに接続されている。コントローラＣＮＴは、電子機器の使用時には、例えば、蓄電部材ＥＡ１及びＥＡ２の出力電圧を比較し、出力電圧がより大きい蓄電部材から、電子機器を動作させるための電力，例えば、表示パネルＤＰ並びにドライバＸＤＲ及びＹＤＲを動作させるための電力，を取り出す。そして、コントローラＣＮＴは、出力電圧がより小さい蓄電部材を、太陽電池ＳＢと接続して充電する。また、コントローラＣＮＴは、電子機器の非使用時には、例えば、蓄電部材ＥＡ１及びＥＡ２の双方を、太陽電池ＳＢと接続して充電する。或いは、蓄電部材ＥＡ１及びＥＡ２の出力電圧を比較し、出力電圧がより小さい蓄電部材から順次充電する。すなわち、コントローラＣＮＴは、蓄電部材ＥＡ１及びＥＡ２の各々の充放電を制御する。
【００４７】
この電子機器は、長時間動作が可能であり且つ屋外であっても画像が見易い。これについて、以下に説明する。
【００４８】
図６は、図１に示す表示装置に入射した周辺光が円偏光板に吸収される様子を概略的に示す図である。図６において、円偏光板ＣＰは、透過軸と遅相軸とが４５°の角度を為すように積層された直線偏光板ＰＬとλ／４波長板ＲＴとを含んでいる。
【００４９】
図１に示す表示装置に入射した太陽光などの自然光のうち、紫外線の少なくとも一部は、太陽電池ＳＢによって吸収される。太陽電池ＳＢを透過した可視光は、偏光板ＰＬを透過することにより直線偏光へと変換される。この直線偏光は、λ／４波長板ＲＴを透過することにより、例えば左円偏光へと変換される。
【００５０】
画素電極ＰＥは、この左円偏光を反射して、右円偏光へと変換する。この右円偏光は、λ／４波長板ＲＴを透過することにより、先の直線偏光に対して偏波面が垂直な直線偏光へと変換される。偏光板ＰＬは、この直線偏光を吸収する。
【００５１】
それゆえ、周辺光は、画像の視認性に大きな影響を及ぼさない。したがって、この電子機器は、屋外であっても画像が見易い。
【００５２】
また、この電子機器では、上記の通り、太陽電池ＳＢで生じた起電力を利用して蓄電部材ＥＡ１及び／又はＥＡ２を充電する。そのため、この電子機器は、太陽電池ＳＢを省略した場合と比較して、より長い時間の動作が可能である。
【００５３】
しかも、太陽電池ＳＢを円偏光板ＣＰと観察者との間に位置させているため、円偏光板ＣＰを太陽電池ＳＢと観察者との間に位置させた場合と比較して、より多くの光を太陽電池ＳＢに入射させることができる。それゆえ、この電子機器は、円偏光板ＣＰを太陽電池ＳＢと観察者との間に位置させた場合と比較して、より長い時間の動作が可能である。
【００５４】
この有機ＥＬ表示装置には、様々な変形が可能である。  
図７は、図１に示す有機ＥＬ表示装置に採用可能な構造の他の例を概略的に示す断面図である。図８は、図１に示す有機ＥＬ表示装置に採用可能な構造のさらに他の例を概略的に示す断面図である。
【００５５】
図７の構造では、円偏光板ＣＰは、封止基板ＣＳと画素群ＰＸＧとの間に位置している。図８の構造では、太陽電池ＳＢを封止基板ＣＳとして利用している。そして、光電変換セルＰＶＣは、絶縁基板ＳＵＢ２と画素群ＰＸＴとの間に位置している。このように、構成部材の配置には、様々な変形が可能である。
【００５６】
本態様では、上面発光型の表示パネルＤＰを使用したが、下面発光型の表示パネルを使用することも可能である。この場合、表示パネルＤＰと円偏光板ＣＰと太陽電池ＳＢとは、封止基板ＣＳと太陽電池ＳＢとの間にアレイ基板ＡＳと円偏光板ＣＰとが位置するように配置する。
【００５７】
図４には、画素回路に映像信号として電流信号を書き込む表示パネルＤＰを示したが、画素回路に映像信号として電圧信号を書き込む表示パネルを使用することも可能である。また、図３及び図４にはアクティブマトリクス駆動方式の表示パネルを示したが、パッシブマトリクス駆動方式やセグメント駆動方式などの他の駆動方式の表示パネルを使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置を搭載した電子機器の一部を概略的に示す斜視図。
【図２】図１に示す有機ＥＬ表示装置に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図。
【図３】図１に示す有機ＥＬ表示装置の表示パネルに採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図。
【図４】図１に示す有機ＥＬ表示装置の表示パネルに採用可能な構造の一例を概略的に示す平面図。
【図５】図１に示す有機ＥＬ表示装置の太陽電池に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図。
【図６】図１に示す表示装置に入射した周辺光が円偏光板に吸収される様子を概略的に示す図。
【図７】図１に示す有機ＥＬ表示装置に採用可能な構造の他の例を概略的に示す断面図。
【図８】図１に示す有機ＥＬ表示装置に採用可能な構造のさらに他の例を概略的に示す断面図。
【符号の説明】
【００５９】
ＡＳ…アレイ基板、Ｃ…キャパシタ、ＣＥ…対向電極、ＣＮＴ…コントローラ、ＣＰ…円偏光板、ＣＳ…封止基板、ＤＥ…ドレイン電極、ＤＬ…映像信号線、ＤＰ…表示パネル、ＤＲ…駆動トランジスタ、Ｅ１…電極、Ｅ２…電極、ＥＡ１…蓄電部材、ＥＡ２…蓄電部材、ＦＰＣ…フレキシブルプリント回路基板、Ｇ…ゲート、ＧＩ…ゲート絶縁膜、ＩＩ…層間絶縁膜、ＮＤ１…電源端子、ＮＤ１’…定電位端子、ＮＤ２…電源端子、ＯＬＥＤ…有機ＥＬ素子、ＯＲＧ…有機物層、ＰＥ…画素電極、ＰＩ…隔壁絶縁層、ＰＬ…直線偏光板、ＰＳ…パッシベーション膜、ＰＳＬ…電源線、ＰＶＣ…光起電力セル、ＰＶＬ…光起電力層、ＰＸ…画素、ＲＴ…λ／４波長板、ＳＢ…太陽電池、ＳＣ…半導体層、ＳＥ…ソース電極、ＳＬ１…走査信号線、ＳＬ２…走査信号線、ＳＳ…シール層、ＳＵＢ１…絶縁基板、ＳＵＢ２…絶縁基板、ＳＷａ…スイッチングトランジスタ、ＳＷｂ…スイッチングトランジスタ、ＳＷｃ…スイッチングトランジスタ、ＵＣ…アンダーコート層、ＸＤＲ…映像信号線ドライバ、ＹＤＲ…走査信号線ドライバ。
【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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