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JP2016111011A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ピラー部に取り付け可能であり、かつ、画像表示機能及び照明機能の両方を備える表示装置を提供する。【解決手段】赤色に発光する第1画素30r、緑色に発光する第2画素30g、青色に発光する第3画素30b、及び第4画素30を有するフレキシブルな少なくとも1つの表示パネルを備え、第1画素、第2画素、及び第3画素のそれぞれは、光源として有機エレクトロルミネッセンス素子を有し、かつ、アクティブマトリクス方式で駆動される画素であり、第4画素は、光源として有機エレクトロルミネッセンス素子を有し、かつ、パッシブ方式で駆動される画素である表示装置10。【選択図】図4

Description

本開示は、フレキシブルな表示装置に関し、特に、車両のピラー部などの構造物に取り付けられる表示装置に関する。
従来、車両骨格の一部であるピラーにより死角となる周囲の映像をピラーに設けられた表示デバイスに表示させる装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、従来、乗員の車両乗降時の安全性を確保するために、車両のドア開閉時に車内天井に設けられた照明とドア付近に設けられた照明とが点灯される(例えば、特許文献2参照)。
特開2007−096638号公報 特開2009−120144号公報
車両乗降時の安全確保のために、ドア付近の暗所は極力減らされるほうがよい。このため、ピラー部に十分に明るい照明が設けられることが望ましい。しかしながら、特許文献1のようにピラー部に表示装置が設けられる場合には、このような照明の実現方法には検討の余地がある。
そこで、本開示は、ピラー部に取り付け可能であり、かつ、画像表示機能及び照明機能の両方を備える表示装置を提供する。
本開示の一態様に係る表示装置は、赤色に発光する第1画素、緑色に発光する第2画素、青色に発光する第3画素、及び第4画素を有するフレキシブルな少なくとも1つの表示パネルを備え、前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素のそれぞれは、光源として有機エレクトロルミネッセンス素子を有し、かつ、アクティブマトリクス方式で駆動される画素であり、前記第4画素は、光源として有機エレクトロルミネッセンス素子を有し、かつ、パッシブ方式で駆動される画素である。
本開示の表示装置は、ピラー部に取り付け可能であり、かつ、画像表示と照明とを両方行うことができる。
図1Aは、車両内に設置された照明の配置を示す第1の図である。 図1Bは、車両内に設置された照明の配置を示す第2の図(上面図)である。 図2Aは、実施の形態1に係る表示装置の概要を説明するための第1の図である。 図2Bは、実施の形態1に係る表示装置の概要を説明するための第2の図である。 図2Cは、実施の形態1に係る表示装置の概要を説明するための第3の図である。 図2Dは、実施の形態1に係る表示装置の概要を説明するための第4の図である。 図3Aは、実施の形態1に係る表示装置の構造を説明するための第1の図である。 図3Bは、実施の形態1に係る表示装置の構造を説明するための第2の図である。 図3Cは、実施の形態1に係る表示装置の構造を説明するための第3の図である。 図4は、実施の形態1に係る表示装置の画素配置を説明するための図である。 図5Aは、実施の形態1に係る表示パネルにおける配線構造の拡大図である。 図5Bは、実施の形態1に係る表示パネルにおける配線構造の全体図である。 図6は、画像表示用の画素の回路図である。 図7は、照明用の画素の回路図である。 図8は、実施の形態1に係る表示パネルをZ−X平面で切断した場合の模式断面図である。 図9は、実施の形態2に係る表示装置の画素配置を説明するための図である。 図10Aは、実施の形態2に係る表示パネルにおける配線構造の拡大図である。 図10Bは、実施の形態2に係る表示パネルにおける配線構造の全体図である。 図11は、画素配置の第1の変形例を示す図である。 図12は、画素配置の第2の変形例を示す図である。 図13は、画素配置の第3の変形例を示す図である。
(本開示の一態様を得るに至った経緯)
一般に、車両においてはピラーと呼ばれる構造物を用いて車内空間が形成されている。ピラー間に張られたガラスによって、乗務員は車外の状態を認識することが可能である。
ところが、ピラーは通常、透光性を有しない構造物であることから乗務員の視界の一部に死角を生み出す。乗務員は、ピラーによって生じる死角に位置する歩行者等を認識することができないため、これが原因となって事故に至る危険性がある。
これに対し、特許文献1に記載されているように、ピラー(ピラー部)にディスプレイを設置する技術が知られている。このような技術では、ピラー部に設置されたディスプレイに、ピラー部による死角部分の風景が画像として表示されることにより、乗務員は、ピラー部によって生じる死角に位置する歩行者等を認識することができる。つまり、このような技術によれば、安全性を高めることができる。
一方で、発明者は、車両においては、乗務員の乗降時の安全性についても課題があると考えた。図1A及び図1Bは、車両内に設置された照明の配置を示す図である。
一般的には、車室内は、天井に設けられた車内灯121、及び、乗降時の足元を照らすためにドアに設置された足元灯122によって照明される。しかしながら、車内灯121及び足元灯122だけでは、特に、暗い場所での乗降時に十分な照度が得られない。
例えば、図1Bでは、車内灯121が照明する領域123と、足元灯122が照明する領域124とが図示されている。ここで、乗降時に最も照度が必要な領域125は、乗務員および座席が陰になって十分な照度が得られない。そこで、発明者らは、このような照度の問題を解決するために車両のピラー部に照明を設置することが望ましいと考えた。
ところが、ディスプレイと照明とは独立したデバイスであるため、ピラー部へのディスプレイと照明との両方を設置することは難しい。つまり、既存の技術ではピラー部により生じる死角の低減と、ピラー部への照明の設置とを同時に実現することは困難である。
そこで、発明者は、有機EL(エレクトロルミネッセンス)の自発光という特徴に着眼し、これらの課題を同時に解決できる新規な着想を得た。
具体的には、本開示の一態様に係る表示装置は、赤色に発光する第1画素、緑色に発光する第2画素、青色に発光する第3画素、及び第4画素を有するフレキシブルな少なくとも1つの表示パネルを備え、前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素のそれぞれは、光源として有機エレクトロルミネッセンス素子を有し、かつ、アクティブマトリクス方式で駆動される画素であり、前記第4画素は、光源として有機エレクトロルミネッセンス素子を有し、かつ、パッシブ方式で駆動される画素である。
本態様の表示装置は、フレキシブルであることから車両のピラー部に取り付け可能である。
また、本態様の表示装置は、第1画素、第2画素、及び第3画素によって画像を表示することが可能であり、かつ、駆動方式の異なる第4画素によって照明を行うことができる。
また、一般的に、照明には、画像表示よりも高い輝度(明るさ)が必要である。本態様の表示装置のように照明を主目的とした画素(照明用の画素)が、画像表示用の画素と別の駆動方式で駆動されることにより、照明用の画素のみを独立して駆動できるため、照明の明るさを確保することが容易である。
また、本態様の表示装置において、前記少なくとも1つの表示パネルは、さらに、前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素に接続された第1配線と、前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素のそれぞれに個別に接続された第2配線と、前記第4画素に接続された第3配線とを有していてもよい。少なくとも1つの表示パネルは、車両のピラー部に、当該ピラー部に沿って湾曲した状態で取り付けられてもよい。
本態様の表示装置は、車両の走行中には、ピラー部に車両周辺を撮影して得られた画像を表示することができ、かつ、乗務員の乗降時には、照明として機能することができる。
また、前記少なくとも1つの表示パネルは、前記ピラー部に、当該ピラー部の短手方向に沿って湾曲した状態で取り付けられ、前記第1配線、前記第2配線、及び前記第3配線は、前記少なくとも1つの表示パネルの前記短手方向の端部まで引き出されてもよい。
このように、各画素を発光させるための配線が表示パネルの短手方向の端部まで引き出されていることにより、表示パネルと、表示パネルを駆動する駆動回路(駆動回路が設けられた基板)との電気的接続が容易となる。
また、前記少なくとも1つの表示パネルにおいては、前記第1画素、前記第2画素、前記第3画素、及び前記第4画素が前記ピラー部の長手方向に並んで配置されており、前記第1配線は、前記長手方向に延伸し、前記第2配線は、前記短手方向に延伸し、前記第3配線は、前記長手方向または前記短手方向に延伸してもよい。
また、前記少なくとも1つの表示パネルにおいては、前記第1画素、前記第2画素、前記第3画素、及び前記第4画素が前記短手方向に並んで配置されており、前記第1配線は、前記短手方向に延伸し、前記第2配線は、前記ピラー部の長手方向に延伸し、前記第3配線は、前記長手方向または前記短手方向に延伸してもよい。
また、前記第1配線は、ゲート配線であり、前記第2配線は、データ配線であり、前記第3配線は、前記第4画素に電力を供給するための信号配線であってもよい。
また、前記少なくとも1つの表示パネルは、前記第1画素、前記第2画素、前記第3画素、及び前記第4画素が設けられた表示領域と、前記第1画素、前記第2画素、前記第3画素、及び前記第4画素が設けられていない、前記短手方向の端部に位置する配線領域とを有し、前記第1配線、前記第2配線、及び前記第3配線は、前記少なくとも1つの表示パネルの前記配線領域まで引き出されていてもよい。
また、前記ピラー部は、前記車両のフロントガラスと、ドアガラスとの間に設けられ、前記表示領域は、前記ドアガラスに隣接する第1領域と前記フロントガラスに隣接する第2領域とを含み、前記第1領域の面積は前記第2領域の面積と等しく、前記第1領域における前記第4画素の面積が前記第2領域における前記第4画素の面積よりも大きくてもよい。
これにより、表示装置は、フロントガラス寄りの領域よりもドアガラス寄りの領域を明るく照明することができる。
また、前記少なくとも1つの表示パネルの前記配線領域は、前記ピラー部の内部に格納されてもよい。
これにより、配線領域が外部に露出しないため、意匠性を高めることができる。また、ピラー部の内部に駆動回路が設けられた回路基板が設けられる場合には、表示パネルと回路基板との接続が容易になる。
また、前記少なくとも1つの表示パネルは、複数の表示パネルを備え、前記複数の表示パネルの1つの前記配線領域の少なくとも一部が、前記複数の表示パネルの他の1つの前記表示領域に覆われていてもよい。
このように、表示装置が複数の表示パネルからなることにより、表示装置を複雑な曲面を有する構造物に取り付けることができる。また、一の表示パネルの配線領域が他の表示パネルの表示領域に覆われることにより、表示領域を連続させることができる。
また、前記少なくとも1つの表示パネルにおいては、前記第1画素、前記第2画素、前記第3画素、及び前記第4画素により構成される画素単位が、マトリクス状に複数配置されてもよい。
また、前記第4画素は、前記第1画素が発する赤色の光、前記第2画素が発する緑色の光、及び前記第3画素が発する青色の光の組合せによって実現可能な単一色と同一の色で発光してもよい。
これにより、第4画素に加えて、第1画素、第2画素、及び第3画素をさらに発光させて表示装置が照明を行うような場合に、画像表示用の画素全体から発せられる光の色を第4画素の発光色に一致させる制御が可能となる。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
(実施の形態1)
まず、実施の形態1に係る表示装置の概要について図2A〜図2Dを用いて説明する。図2A〜図2Dは、実施の形態1に係る表示装置の概要を説明するための図である。なお、図2A〜図2Dは、車室内を模式的に示している。
図2Aに示されるように、車室内の運転席の前方かつ側方には、ピラー部15が設けられている。ピラー部15は、フロントガラス202、ドアガラス203の間に位置している。
図2Bに示されるように、実施の形態1に係る表示装置10は、フレキシブルな表示装置であって、図2Aに図示される車両のピラー部15に、ピラー部15に沿って湾曲した状態で取り付けられる。より具体的には、表示装置10は、ピラー部15の車室内に位置する表面を覆うようにピラー部15に取り付けられる。ここで、ピラー部15の長手方向の端部を端部A及び端部Bと規定する。端部Aは、ピラー部15のダッシュボード側の端部であり、端部Bは、天井側の端部である。
また、表示装置10は、画像表示用の画素と、照明用の画素とを備える。
例えば、図2Cに示されるように、表示装置10は、例えば車両の走行中に、車両周辺を撮影して得られる画像に基づいて生成される車両周辺情報(安全支援情報)を画像表示用の画素を用いて表示する。車両周辺情報は、具体的には、ピラーにより生じる死角となる領域の風景の画像204である。画像204は、フロントガラス202、ドアガラス203を通じて直視される風景と連続的に重畳されるため、死角が低減(解消)される。なお、車両周辺の撮影は、例えば、車両に設けられた撮像部(撮像装置)によって行われる。
また、図2Dに示されるように、表示装置10は、例えば乗務員の乗降時に、車室内(特に、図1Bで説明した領域125)を照明用の画素を用いて照明する。より具体的には、表示装置10は、車両のドアが開いた場合に照明を行う。なお、車両のドアの開閉状態は、車両に設けられた検出部によって検出される。
このように、表示装置10は、車両の走行中には、画像を表示し、車両のドアが開いている場合には、車室内を照らすことができる。
[表示装置の構造]
次に、表示装置10の構造について詳細に説明する。図3A〜図3Cは、表示装置10の構造を説明するための図である。なお、図3Cは、ピラー部15に取り付けられた表示装置10を、ピラー部15の長手方向に垂直な平面で切断した場合の断面図である。
表示装置10は、複雑な曲面を有する構造物(ピラー部15など)に取り付けられるように、フレキシブルな複数の表示パネルを有する。図3Aでは、表示装置10を構成する表示パネルの一部(表示パネル11p、12p、13p、21p、22p、及び23p)が模式的に図示されている。
表示パネル11pは、画素がマトリクス状に配置された表示領域11と、配線領域11aと、マージン領域11bとを備える。同様に、表示パネル12pは、表示領域12と、配線領域12aと、マージン領域12bとを備え、表示パネル13pは、表示領域13と、配線領域13aと、マージン領域13bとを備える。表示パネル21p、22p、及び23pについても同様である。
なお、配線領域11aは、表示パネル11pのうち画素が設けられていないピラー部15の短手方向の端部に位置する領域である。マージン領域11bは、ピラー部15の長手方向における表示パネル同士の重ねしろとなる領域である。
図3Bに示されるように、各表示パネルは、当該表示パネルの表示領域のみが車室内に露出するように、ピラー部15に取り付けられる。また、図3Cに示されるように、各表示パネルの配線領域の少なくとも一部は、ピラー部15の内部に格納される。
例えば、図3A〜図3Cに示されるように、表示パネル12pの配線領域12aの端部は、ピラー部15の内部に格納され、表示パネル12pの配線領域12aの一部(上記端部を除いた部分)は、車室内から見た場合に他の表示パネル22pの表示領域22に覆われた状態でピラー部15に取り付けられる。表示パネル12pのマージン領域12bには、表示パネル22pの表示領域22が重ねられる。表示パネル22pの配線領域22a及びマージン領域22bについても同様である。
また、表示パネル11pの配線領域11aは、ピラー部15の内部に格納され、マージン領域11bには、表示パネル21pの表示領域21が重ねられる。表示パネル21pの配線領域21a及びマージン領域21bについても同様である。
表示パネル13pの配線領域13aは、ピラー部15の内部に格納され、マージン領域13bには、表示パネル23pの表示領域23が重ねられる。表示パネル23pの配線領域23a及びマージン領域23bについても同様である。
ここで、図3Cに示されるように、ピラー部15の内部に格納された各表示パネルの配線領域は、FPC(Flexible Printed Circuits)を介してピラー部15の内部に設けられた回路基板14に電気的に接続される。具体的には、配線領域11aは、FPC11dを介して回路基板14に接続され、配線領域12aは、FPC12dを介して回路基板14に接続され、配線領域13aは、FPC13dを介して回路基板14に接続される。回路基板14には、各表示パネルの駆動制御を行うための回路部品が実装される。
以上説明したように、表示装置10が複数の表示パネルから構成されることにより、ピラー部15の表面が、複雑な曲面である場合であっても、ピラー部15に沿って表示装置10を配置することが可能となる。
また、上述のように、各表示パネルの配線領域は、車室内から見た場合に他の表示パネルの表示領域に覆われる。あるいは、各表示パネルの配線領域は、ピラー部15の内部に格納される。このような構成により、車室内から見た場合に表示領域がシームレスにつなげられた表示装置10が実現される。
[表示装置の画素配置及び配線構造]
次に、表示装置10の画素配置及び配線構造について説明する。まず、表示装置10の画素配置について説明する。図4は、表示装置10の画素配置を説明するための図である。なお、図4は、ピラー部15に取り付けられた表示装置10を模式的に示した図であり、図4の端部A及び端部Bは、図2Bの端部A及び端部Bに相当する。また、以下の説明では、ピラー部15の長手方向をX方向、短手方向をY方向とも記載する。
図4に示されるように、表示パネル(表示装置10)の表示領域においては、Y方向に長い矩形状の画素がマトリクス状(アレイ状)に配置されている。表示装置10の表示パネルは、画像表示用の画素として、第1画素30r、第2画素30g、第3画素30b、及び第4画素30を備える。
より具体的には、表示パネルにおいては、第1画素30r、第2画素30g、第3画素30b、及び第4画素30により構成される画素単位30uが、マトリクス状に複数配置されている。一つの画素単位30uにおいては、第1画素30r、第3画素30b、第2画素30g、及び第4画素30がピラー部15の長手方向(X方向)においてこの順番に並んで配置されている。また、表示パネルにおいては、同じ種類の画素は、Y方向に連続して並べられている。
なお、画素の順序は、このような順序に限定されるものではなく、第1画素30r、第2画素30g、第3画素30b、及び第4画素30は、X方向に並んで配置されていればよい。
ここで、第1画素30rは、赤色に発光する画素であり、第2画素30gは、緑色に発光する画素であり、第3画素30bは、青色に発光する画素である。これらの3種類の画素は、光源として有機EL素子を有する。また、これらの3種類の画素は、選択用薄膜トランジスタと駆動用薄膜トランジスタとを有し、アクティブマトリクス方式で駆動される画像表示用の画素である。なお、有機EL素子は、自発光デバイスであり、所望の駆動電流を与えることでデバイス自身が発光する素子である。有機EL素子の輝度は、当該有機EL素子を流れる電流の大きさにより自由に制御することができる。
第4画素30は、光源として有機EL素子を有し、かつ、パッシブ方式で駆動される照明用の画素である。第4画素30は、第1画素30rが発する赤色の光、第2画素30gが発する緑色の光、及び第3画素30bが発する青色の光の組合せによって実現可能な単一色と同一の色で発光する。第4画素30の発光色については特に限定されるものではない。
次に、このように配置された各画素に対する配線構造について説明する。図5Aは、配線構造の拡大図であり、図5Bは、表示パネルにおける配線構造の全体図である。なお、図5A及び図5Bは、いずれも説明のために模式化された図であり、寸法、画素数、及び配線の数等は正確でない。また、図5Bでは、一例として表示パネル13pが図示されているが、他の表示パネルについても同様である。
まず、第1画素30r、第2画素30g、及び、第3画素30bに対応する配線構造について、第1画素30rの回路図をさらに参照しながら説明する。図6は、第1画素30rの回路図である。なお、図示されないが、第2画素30g及び第3画素30bの回路図についても第1画素30rと同様である。また、図6に示される回路は、1画素に付きトランジスタ2個、キャパシタ1個が用いられた最小構成の画素回路である。このような画素回路は、一例であり、表示装置10には、有機EL素子の点灯安定化のため、トランジスタ2個以上、キャパシタ1個以上を有する画素回路が用いられてもよい。
図6に示されるように、第1画素30rは、スイッチ素子として動作する選択トランジスタ40(選択用薄膜トランジスタ)と、駆動素子として動作する駆動トランジスタ50(駆動用薄膜トランジスタ)と、対応する画素に表示するデータを記憶するキャパシタ60と、有機EL素子35rとを備える。
選択トランジスタ40は、ゲート配線31に接続されるゲート電極41と、データ配線32rに接続されるソース電極42と、キャパシタ60及び駆動トランジスタ50のゲート電極51に接続されるドレイン電極43とを備える。選択トランジスタ40は、ゲート配線31及びデータ配線32rに電圧が印加されると、データ配線32rに印加された電圧値を表示データとしてキャパシタ60に保持させる。
駆動トランジスタ50は、選択トランジスタ40のドレイン電極43に接続されるゲート電極51と、電源配線33rに接続されるドレイン電極52と、有機EL素子35rの陽極に接続されるソース電極53とを備える。駆動トランジスタ50は、ゲート電極51とソース電極53との間に設けられたキャパシタ60が保持している電圧値に対応する電流を電源配線33rからソース電極53を通じて有機EL素子35rに供給する。これにより、有機EL素子35rは、発光する。有機EL素子35rの陰極は、上部電極24(図5A及び図5Bにおいて図示せず)として形成されている。
このように、第1画素30r(有機EL素子35r)は、アクティブマトリクス方式で駆動される。第2画素30g及び第3画素30bについても同様である。なお、ゲート配線31に印加される電圧の制御は、第1駆動回路71によって行われ、データ配線32rに印加される電圧の制御は、第2駆動回路72によって行われる。第1駆動回路71及び第2駆動回路72は、上述の回路基板14に実装される。第1駆動回路71及び第2駆動回路72は、専用回路(集積回路)、マイクロコンピュータ、または、プロセッサなどによって実現される。
ここで、図5A及び図5Bに示されるように、ゲート配線(具体的には、ゲート配線31)は、第1配線の一例であって、第1画素30r、第2画素30g、及び、第3画素30bに共通に接続され、ピラー部15の長手方向(X方向)に延伸する配線である。ゲート配線は、画素行ごとに設けられる配線であり、一つの画素行に属する複数の画素のそれぞれは、一つのゲート配線に電気的に接続される。
データ配線(具体的には、データ配線32r)は、第2配線の一例であって、第1画素30r、第2画素30g、及び第3画素30bのそれぞれに個別に接続され、ピラー部15の短手方向(Y方向)に延伸する配線である。
具体的には、データ配線32rは、Y方向に並ぶ複数の第1画素30r(画素列)に共通に接続され、第2画素30g及び第3画素30bには接続されない。データ配線32g及びデータ配線32bについても同様である。つまり、データ配線は、画素列ごとに設けられる配線であり、一つの画素列に属する複数の画素のそれぞれは、一つのデータ配線に電気的に接続される。
電源配線(具体的には、電源配線33r)は、第1画素30r、第2画素30g、及び第3画素30bのそれぞれに個別に接続され、Y方向に延伸する配線である。
具体的には、電源配線33rは、Y方向に並ぶ複数の第1画素30r(画素列)に共通に接続され、第2画素30g及び第3画素30bには接続されない。電源配線33g及び電源配線33bについても同様である。つまり、電源配線は、画素列ごとに設けられる配線であり、一つの画素列に属する複数の画素のそれぞれは、一つの電源配線に電気的に接続される。
このような、ゲート配線、データ配線、及び電源配線は、表示パネル13pの短手方向(Y方向)の端部、すなわち、配線領域13aまで引き出されている。例えば、ゲート配線31は、Y方向に延伸する引き出し配線31aに接続されることにより配線領域13aまで引き出されている。なお、図5Bでは、引き出し配線31aは、表示パネル13pのX方向の端部に配置されているが、このような引き出し配線31aの配置は一例であり、特に限定されるものではない。
次に、第4画素30に対応する配線構造について、図5A及び図5Bに加えて、第4画素30の回路図をさらに参照しながら説明する。図7は、第4画素30の回路図である。
図7に示されるように、第4画素30は、有機EL素子35を備え、有機EL素子35の陽極は、信号配線25に接続され、有機EL素子35の陰極は、上部電極24として形成されている。
有機EL素子35は、回路基板14に実装された第3駆動回路73から供給される電流(電圧)に応じて発光する。つまり、第4画素30(有機EL素子35)は、パッシブ方式で駆動される。なお、第3駆動回路73は、専用回路(集積回路)、マイクロコンピュータ、または、プロセッサなどによって実現される。
ここで、図5A及び図5Bに示されるように、信号配線(具体的には、信号配線25)は、第3配線の一例であって、第4画素30に接続され、ピラー部15の長手方向(X方向)に延伸する配線である。つまり、信号配線は、画素行ごとに設けられる配線であり、一つの画素行に属する複数の第4画素30のそれぞれは、一つの信号配線に電気的に接続される。
信号配線は、表示パネル13pの短手方向(Y方向)の端部、すなわち、配線領域13aまで引き出されている。例えば、信号配線25は、X方向に延伸する引き出し配線25aに接続されて配線領域13aまで引き出されている。なお、図5Bでは、引き出し配線25aは、表示パネル13pのX方向の端部に配置されているが、このような引き出し配線25aの配置は一例であり、特に限定されるものではない。
次に、以上説明したような配線の立体的な構造について補足する。図8は、表示パネル13pをZ−X平面で切断した場合の模式断面図である。
表示パネル13pでは、TFT基板110上に、ゲート配線及び信号配線が設けられるゲート電極層120が設けられ、ゲート電極層120の上方には、絶縁層170を介してソースドレイン電極層130が設けられている。
ソースドレイン電極層130には、データ配線及び電源配線が設けられる。このように、Y方向に延伸するゲート配線及び信号配線と、X方向に延伸するデータ配線及び電源配線とは、配線が設けられる層が異なり、立体交差している。
ソースドレイン電極層130の上方には、絶縁層170を介して下部電極層140が設けられている。下部電極層140の上にはEL層150が設けられ、EL層150の上には上部電極層160が設けられる。
下部電極層140、EL層150、及び上部電極層160は、有機EL素子を構成する層であり、下部電極層140は、有機EL素子の陽極に相当する電極層であり、上部電極層160は、有機EL素子の陰極に相当する層である。なお、上部電極層160には、上述の上部電極24が設けられる。
なお、信号配線は、Y方向に延伸する配線として、ソースドレイン電極層130または下部電極層140に設けられてもよい。つまり、信号配線は、第4画素30に接続され、ピラー部15の長手方向またはピラー部15の短手方向に延伸する配線であればよい。
[まとめ]
以上説明したように、実施の形態1に係る表示装置10は、赤色に発光する第1画素30r、緑色に発光する第2画素30g、青色に発光する第3画素30b、及び第4画素30を有するフレキシブルな表示パネル(例えば、表示パネル13p)を備える。ここで第1画素30r、第2画素30g、及び第3画素30bのそれぞれは、光源として有機EL素子を有し、かつ、アクティブマトリクス方式で駆動される画像表示用の画素である。第4画素30は、光源として有機EL素子を有し、かつ、トランジスタを用いないパッシブ方式で駆動される照明用の画素である。
このような表示装置10は、ピラー部15に取り付けられて画像表示と照明とを両方行うことができる。特に、照明用の第4画素30は、画像表示用の画素と別に独立駆動が可能であるため、画像表示用の画素よりも照明用の第4画素30を明るく光らせることができる。したがって、照明に必要とされる輝度を確保しやすい利点がある。
また、実施の形態1に係る表示装置10の表示パネルにおいては、第1画素30r、第2画素30g、第3画素30b、及び第4画素30がピラー部15の長手方向に並んで配置されている。
ここで、表示パネルは、第1画素30r、第2画素30g、及び第3画素30bに接続され、上記長手方向に延伸するゲート配線と、第1画素30r、第2画素30g、及び第3画素30bのそれぞれに個別に接続され、上記短手方向に延伸するデータ配線とを備える。また、表示パネルは、第4画素30に接続され、上記短手方向に延伸する信号配線(第4画素30に電力を供給するための配線)を備える。そして、ゲート配線、データ配線、及び信号配線は、表示パネルの上記短手方向の端部まで引き出されている。
一般に、ピラー部15は、ある曲率半径で短手方向に湾曲し、長手方向にはほとんど湾曲していない。このため、表示パネルの上記短手方向の端部に各配線が引き出される構成により、配線領域13aをピラー部15の内部に格納し、かつ、配線領域13a(表示パネル13p)をピラー部15の内部で回路基板14に電気的に接続することが容易となる。
また、このような画素配置及び配線構造によれば、ピラー部15の長手方向に沿って延伸する画素行が設けられ、第4画素30を画素行ごとに発光制御することが可能となる。また、第4画素30が連続して配置される画素列は、ピラー部15の短手方向に延伸するため、ピラー部15の短手方向に長い発光領域を設けることができる。
実施の形態1のように、ピラー部15が、車両のフロントガラス202と、ドアガラス203との間に設けられる場合、領域125(図1Bにて図示)を照らさない第4画素30は、高い輝度で発光する必要がない。例えば、フロントガラス202寄りの第4画素30の輝度が高すぎると、乗務員がまぶしさを感じてしまう場合がある。このような場合に、実施の形態1の画素配置及び配線構造によれば、フロントガラス202寄りの第4画素30の画素行の輝度を下げる、または、フロントガラス202寄りの第4画素30を発光させないといった制御が可能となる。
また、実施の形態1に係る表示装置10は、複数の表示パネルを備え、複数の表示パネルのそれぞれが、ピラー部15に湾曲した状態で取り付けられる。
これにより、表示装置10は、複雑な形状のピラー部15にも、当該ピラー部15に沿って湾曲した状態で取り付け可能となる。
また、この場合、一の表示パネル(例えば、表示パネル12p)は、当該表示パネルの配線領域の少なくとも一部が他の表示パネル(例えば、表示パネル11p)の表示領域に覆われた状態でピラー部15に取り付けられる。そして、表示パネルの配線領域は、ピラー部15の内部に格納される。
このような構成により、車室内から見た場合に表示領域がシームレスにつなげられた表示装置10が実現される。
(実施の形態2)
上記実施の形態1で説明した画素配置及び配線構造は、一例である。以下の実施の形態2では、実施の形態1とは異なる画素配置及び配線構造の表示装置について説明する。なお、実施の形態2では、実施の形態1と重複する説明については省略される。
[表示装置の画素配置及び配線構造]
図9は、実施の形態2に係る表示装置の画素配置を説明するための図である。図9は、ピラー部15に取り付けられた表示装置10aを模式的に示した図であり、図9の端部A及び端部Bは、図2Bの端部A及び端部Bに相当する。なお、以下の説明では、ピラー部15の長手方向をX方向、短手方向をY方向とも記載する。
図9に示されるように、表示装置10aの表示パネルの表示領域においては、X方向に長い矩形状の画素がマトリクス状(アレイ状)に配置されている。より具体的には、第1画素230r、第2画素230g、第3画素230b、及び第4画素230により構成される画素単位230uが、マトリクス状に複数配置されている。
一つの画素単位230uにおいては、第1画素230r、第3画素230b、第2画素230g、及び第4画素230がピラー部15の短手方向(Y方向)においてこの順番に並んで配置されている。また、表示パネルにおいては、同じ種類の画素は、X方向に連続して並べられている。
第1画素230rは、赤色に発光する画素であり、第2画素230gは、緑色に発光する画素であり、第3画素230bは、青色に発光する画素である。第4画素230は、照明用の画素である。これらの画素は、実施の形態1の第1画素30r、第2画素30g、第3画素30b、及び第4画素30とそれぞれ同様である。
なお、画素の順序は、このような順序に限定されるものではなく、第1画素230r、第2画素230g、第3画素230b、及び第4画素230は、Y方向に順番に並んで配置されていればよい。
次に、このように配置された各画素に対する配線構造について説明する。図10Aは、配線構造の拡大図であり、図10Bは、表示パネルにおける配線構造の全体図である。なお、図10A及び図10Bは、いずれも説明のために模式化された図であり、寸法、画素数、及び配線の数等は正確でない。また、図10Bでは、表示装置10aが備える表示パネルの一つである表示パネル113pが図示されている。
ゲート配線(具体的には、ゲート配線221)は、第1配線の一例であって、第1画素230r、第2画素230g、及び、第3画素230bに共通に接続され、ピラー部15の短手方向(Y方向)に延伸する配線である。ゲート配線は、画素行ごとに設けられる配線であり、一つの画素行に属する複数の画素のそれぞれは、一つのゲート配線に電気的に接続される。
データ配線(具体的には、データ配線222r)は、第2配線の一例であって、第1画素230r、第2画素230g、及び第3画素230bのそれぞれに個別に接続され、ピラー部15の長手方向(X方向)に延伸する配線である。
具体的には、データ配線222rは、X方向に並ぶ複数の第1画素230r(画素列)に共通に接続され、第2画素230g及び第3画素230bには接続されない。データ配線222g及びデータ配線222bについても同様である。つまり、データ配線は、画素列ごとに設けられる配線であり、一つの画素列に属する複数の画素のそれぞれは、一つのデータ配線に電気的に接続される。
電源配線(具体的には、電源配線223r)は、第1画素230r、第2画素230g、及び第3画素230bのそれぞれに個別に接続され、X方向に延伸する配線である。
具体的には、電源配線223rは、X方向に並ぶ複数の第1画素230r(画素列)に共通に接続され、第2画素230g及び第3画素230bには接続されない。電源配線223g及び電源配線223bについても同様である。つまり、電源配線は、画素列ごとに設けられる配線であり、一つの画素列に属する複数の画素のそれぞれは、一つの電源配線に電気的に接続される。
信号配線(具体的には、信号配線225)は、第3配線の一例であって、第4画素230に接続され、ピラー部15の短手方向(Y方向)に延伸する配線である。信号配線は、画素行ごとに設けられる配線であり、一つの画素行に属する複数の第4画素230のそれぞれは、一つの信号配線に電気的に接続される。なお、実施の形態1と同様に、信号配線は、X方向に延伸する配線であってもよい。つまり、信号配線は、第4画素230に接続され、ピラー部15の長手方向またはピラー部15の短手方向に延伸する配線であればよい。
このような、ゲート配線、データ配線、電源配線、及び信号配線は、表示パネル113pの短手方向(Y方向)の端部、すなわち、配線領域113aまで引き出されている。
例えば、データ配線222r、データ配線222g、及びデータ配線222bは、Y方向に延伸する引き出し配線322r、引き出し配線322g、及び引き出し配線322bにそれぞれ接続されることにより配線領域113aまで引き出されている。また、電源配線223r、電源配線223g、及び電源配線223bは、Y方向に延伸する引き出し配線323r、引き出し配線323g、及び引き出し配線323bにそれぞれ接続されることにより配線領域113aまで引き出されている。なお、図10Bでは、各引き出し配線は、表示パネル113pのX方向の端部に配置されているが、このような引き出し配線の配置は一例であり、特に限定されるものではない。
[まとめ]
以上説明したように、実施の形態2に係る表示装置10aの表示パネル(具体的には、表示パネル113p)においては、第1画素230r、第2画素230g、第3画素230b、及び第4画素230がピラー部15の短手方向(Y方向)に並んで配置されている。
ここで、表示パネルは、第1画素230r、第2画素230g、及び第3画素230bに接続され、上記短手方向に延伸するゲート配線と、第1画素230r、第2画素230g、及び第3画素230bのそれぞれに個別に接続され、ピラー部15の長手方向に延伸するデータ配線とを備える。また、表示パネルは、第4画素230に接続され、上記短手方向に延伸する信号配線(第4画素230に電力を供給するための配線)を備える。そして、ゲート配線、データ配線、及び信号配線は、表示パネルの上記短手方向の端部まで引き出されている。
これにより、配線領域113aをピラー部15の内部に格納し、かつ、配線領域113a(表示パネル113p)をピラー部15の内部で回路基板14に電気的に接続することが容易となる。
また、このような画素配置及び配線構造によれば、ピラー部15の短手方向に沿って延伸する画素行が設けられ、第4画素230を画素行ごとに発光制御することが可能となる。また、第4画素230が連続して配置される画素列は、ピラー部15の長手方向に延伸するため、ピラー部15の長手方向に長い発光領域を設けることができる。
また、ピラー部15が、車両のフロントガラス202と、ドアガラス203との間に設けられる場合、領域125(図1Bにて図示)を照らさない第4画素230は、高い輝度で発光する必要がない。例えば、ダッシュボード寄りの第4画素230は、後部座席寄りの第4画素230と比べて高い輝度で発光する必要性に乏しい。このような場合に、実施の形態2の画素配置及び配線構造によれば、ダッシュボード寄りの第4画素230の画素行の輝度を下げる、または、ダッシュボード寄りの第4画素230を発光させないといった制御が可能となる。
また、実施の形態2の画素配置及び配線構造によれば、信号配線は、ピラー部の短手方向に延伸するため、信号配線が長手方向に延伸する場合よりも信号配線の配線長を抑えることができる。つまり、配線長による電圧降下の影響を抑えることができる。
[変形例]
例えば、上記実施の形態で説明した画素配置は一例であり、本開示は、その他各種の画素配置に適用可能である。図11は、画素配置の変形例を示す図である。
図11に示される表示装置10bでは、各画素(第1画素330r、第2画素330g、第3画素330b、及び第4画素330)は、略正方形である。一つの画素単位においては、第1画素330r、第2画素330g、第3画素330b、及び第4画素330がマトリクス状に配置される。そして、さらにこのような画素単位がマトリクス状に配置されている。
このような画素配置であっても、第1画素330r、第2画素330g、及び第3画素330bがアクティブマトリクス方式で駆動され、第4画素330がパッシブ方式で駆動されれば、ピラー部15に取り付けられて画像表示と照明とを両方行うことができる表示装置10bが実現される。また、各配線がY方向の端部まで引き出されることにより、配線領域をピラー部15の内部に格納し、かつ、配線領域(表示パネル)をピラー部の内部で回路基板14に電気的に接続することが容易となる。
また、上記実施の形態では、各画素は、同じ大きさ(面積)であったが、各画素は、大きさが異なってもよい。また、画素の個数は、画素の種類ごとに異なってもよい。例えば、照明用の第4画素は、画像表示用の画素(第1画素、第2画素、及び第3画素)よりも大きく、個数が少なくてもよい。図12は、このような画素配置の変形例を示す図である。
図12に示される表示装置10cは、上記実施の形態で説明した表示装置10において、第4画素30が複数連結された第4画素430が設けられた構成である。つまり、第4画素430は、第1画素30r、第2画素30g、及び第3画素30bのいずれの画素よりも面積(発光面積)が大きい。そして、第4画素430は、第1画素30r、第2画素30g、及び第3画素30bのいずれの画素よりも個数が少ない。
第4画素430は、照明用の画素であるため画像表示用の画素と同様に高精細に配置される必要はない。そこで、このように照明用の画素の数を減らすことで、照明用の画素に対する配線の構造及び駆動方法の簡略化が図れる。
また、上記実施の形態では、表示装置の表示領域全体において、単位面積あたりの第4画素の面積の割合は、一定である。しかしながら、単位面積あたりの第4画素の面積の割合は、特定の領域において他の領域よりも多くてもよい。図13は、このような画素配置の変形例を示す図である。
図13に示される表示装置10dにおいては、ドアガラス203寄りの表示領域においては、(単位面積当たりに占める)第4画素230の面積の割合がフロントガラス202寄りの表示領域よりも大きい。具体的には、フロントガラス202寄りの表示領域である領域240においては、第1画素230r、第2画素230g、第3画素230b、及び第4画素230の面積の割合(比率)は、1:1:1:1である。これに対し、ドアガラス203寄りの表示領域である領域250のうち領域250aでは、第1画素230r、第2画素230g、第3画素230b、及び第4画素230の面積の割合は、1:1:1:2となっている。なお、図13のように、各画素の大きさ(面積)が等しい場合には、ドアガラス203寄りの表示領域においては、第4画素230の数がフロントガラス202寄りの表示領域よりも多いともいえる。
上述のように、ピラー部15が、車両のフロントガラス202と、ドアガラス203との間に設けられる場合、領域125(図1Bにて図示)が主たる照明対象の領域であり、領域125を照らさない位置の第4画素230は、発光する必要がない。
したがって、領域125への照明に寄与するドアガラス203寄りの領域250において、第4画素230の面積が大きくなるように構成されることで、照明対象の領域を効率的に照明することが可能となる。
また、表示装置10dの表示領域のうち、車室内から視認できない領域がある場合には、当該領域には、画像表示用の画素は設けられず、第4画素230のみが設けられてもよい。例えば、領域250の中でもドアガラス203寄りの領域250bは、車室内から視認できず、画像表示用の画素を設ける必要が無い場合がある。このような場合には、図13に示されるように、領域250bには、第4画素230のみが設けられてもよい。
(その他の実施の形態)
以上、実施の形態に係る表示装置について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態では、図3Aに示されるように、表示パネルのY方向の一方の端部に配線領域が設けられたが、表示パネルのY方向の両方の端部に配線領域が設けられてもよい。つまり、上述した引き出し配線は、表示パネルのY方向の二つの端部のうち、一方の端部と、他方の端部とに任意に振り分けられてもよい。
また、上記実施の形態では、第4画素は、画素列ごとにパッシブ方式で駆動されたが、第4画素は、パッシブ方式の一例である単純マトリクス方式で画素ごとに駆動されてもよい。
また、上記実施の形態に係る表示装置が照明として使用される場合、典型的には画像表示用の画素及び照明用の画素のうち照明用の画素のみが発光される。しかしながら、上記表示装置が照明として使用される場合、照明用の画素に加えて画像表示用の画素がさらに発光されてもよい。この場合、第1画素が発する赤色の光、第2画素が発する緑色の光、及び第3画素が発する青色の光の組合せによって画像表示用の画素全体から発せられる光の色は、上述の第1駆動回路71及び第2駆動回路72によって、照明用の第4画素の発光色に一致する(または近づく)ように制御されることが望ましい。
また、上記実施の形態では、表示装置は、複数の表示パネルから構成されたが、表示装置は、一つの表示パネルによって構成されてもよい。表示装置が取り付けられるピラー部などの構造物の表面が単純な曲面である場合には、一つの表示パネルで構成される表示装置であっても、当該表示装置を構造物に沿って湾曲させた状態で取り付けることが可能となる。
また、上記実施の形態では、表示装置は、車両のピラー部に取り付けられたが、表示装置は、その他の柱状の構造物に取り付けられてもよい。表示装置は、例えば、建築物の柱に取り付けられる、デジタルサイネージ機能及び照明機能を備えた表示装置として実現されてもよい。
以上、一つまたは複数の態様に係る表示装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、および異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
本開示の表示装置は、例えば、ピラー部に取り付け可能であり、かつ、画像表示機能及び照明機能の両方を備える自動車用の表示装置として有用である。
10、10a、10b、10c、10d 表示装置
11、12、13、21、22、23 表示領域
11a、12a、13a、21a、22a、23a、113a 配線領域
11b、12b、13b、21b、22b、23b マージン領域
11d、12d、13d FPC
11p、12p、13p、21p、22p、23p、113p 表示パネル
14 回路基板
15 ピラー部
24 上部電極
25、225 信号配線
25a、31a、322b、322g、322r、323b、323g、323r 引き出し配線
30、230、330、430 第4画素
30b、230b、330b 第3画素
30g、230g、330g 第2画素
30r、230r、330r 第1画素
30u、230u 画素単位
31、221 ゲート配線
32b、32g、32r、222b、222g、222r データ配線
33b、33g、33r、223b、223g、223r 電源配線
35、35r 有機EL素子
40 選択トランジスタ
41、51 ゲート電極
42、53 ソース電極
43、52 ドレイン電極
50 駆動トランジスタ
60 キャパシタ
71 第1駆動回路
72 第2駆動回路
73 第3駆動回路
110 TFT基板
120 ゲート電極層
121 車内灯
122 足元灯
123、124、125、240、250、250a、250b 領域
130 ソースドレイン電極層
140 下部電極層
150 EL層
160 上部電極層
170 絶縁層
202 フロントガラス
203 ドアガラス
204 画像

Claims (12)

  1. 赤色に発光する第1画素、緑色に発光する第2画素、青色に発光する第3画素、及び第4画素を有するフレキシブルな少なくとも1つの表示パネルを備え、
    前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素のそれぞれは、光源として有機エレクトロルミネッセンス素子を有し、かつ、アクティブマトリクス方式で駆動される画素であり、
    前記第4画素は、光源として有機エレクトロルミネッセンス素子を有し、かつ、パッシブ方式で駆動される画素である
    表示装置。
  2. 前記少なくとも1つの表示パネルは、さらに、
    前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素に接続された第1配線と、
    前記第1画素、前記第2画素、及び前記第3画素のそれぞれに個別に接続された第2配線と、
    前記第4画素に接続された第3配線とを有する
    請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記少なくとも1つの表示パネルは、車両のピラー部に、当該ピラー部の短手方向に沿って湾曲した状態で取り付けられ、
    前記第1配線、前記第2配線、及び前記第3配線は、前記少なくとも1つの表示パネルの前記短手方向の端部まで引き出されている
    請求項2に記載の表示装置。
  4. 前記少なくとも1つの表示パネルにおいては、前記第1画素、前記第2画素、前記第3画素、及び前記第4画素が前記ピラー部の長手方向に並んで配置されており、
    前記第1配線は、前記長手方向に延伸し、
    前記第2配線は、前記短手方向に延伸し、
    前記第3配線は、前記長手方向または前記短手方向に延伸する
    請求項3に記載の表示装置。
  5. 前記少なくとも1つの表示パネルにおいては、前記第1画素、前記第2画素、前記第3画素、及び前記第4画素が前記短手方向に並んで配置されており、
    前記第1配線は、前記短手方向に延伸し、
    前記第2配線は、前記ピラー部の長手方向に延伸し、
    前記第3配線は、前記長手方向または前記短手方向に延伸する
    請求項3に記載の表示装置。
  6. 前記第1配線は、ゲート配線であり、
    前記第2配線は、データ配線であり、
    前記第3配線は、前記第4画素に電力を供給するための信号配線である
    請求項2から5のいずれか1項に記載の表示装置。
  7. 前記少なくとも1つの表示パネルは、
    前記第1画素、前記第2画素、前記第3画素、及び前記第4画素が設けられた表示領域と、
    前記第1画素、前記第2画素、前記第3画素、及び前記第4画素が設けられていない、前記短手方向の端部に位置する配線領域とを有し、
    前記第1配線、前記第2配線、及び前記第3配線は、前記少なくとも1つの表示パネルの前記配線領域まで引き出されている
    請求項3から6のいずれか1項に記載の表示装置。
  8. 前記ピラー部は、前記車両のフロントガラスと、ドアガラスとの間に設けられ、
    前記表示領域は、前記ドアガラスに隣接する第1領域と前記フロントガラスに隣接する第2領域とを含み、
    前記第1領域の面積は前記第2領域の面積と等しく、
    前記第1領域における前記第4画素の面積が前記第2領域における前記第4画素の面積よりも大きい
    請求項7に記載の表示装置。
  9. 前記少なくとも1つの表示パネルの前記配線領域は、前記ピラー部の内部に格納される
    請求項7または8に記載の表示装置。
  10. 前記少なくとも1つの表示パネルは、複数の表示パネルを備え、
    前記複数の表示パネルの1つの前記配線領域の少なくとも一部が、前記複数の表示パネルの他の1つの前記表示領域に覆われている
    請求項7から9のいずれか1項に記載の表示装置。
  11. 前記少なくとも1つの表示パネルにおいては、前記第1画素、前記第2画素、前記第3画素、及び前記第4画素により構成される画素単位が、マトリクス状に複数配置される
    請求項1から10のいずれか1項に記載の表示装置。
  12. 前記第4画素は、前記第1画素が発する赤色の光、前記第2画素が発する緑色の光、及び前記第3画素が発する青色の光の組合せによって実現可能な単一色と同一の色で発光する
    請求項1から11のいずれか1項に記載の表示装置。
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