DE102019100385A1 - Anzeigegerät und bildaufnehmendes Gerät - Google Patents

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Abstract

Ein Anzeigegerät umfasst ein Pixel, das eine Mehrheit von Sub-Pixel enthält. Jedes Sub-Pixel enthält eine strombetriebene, lichtemittierende Vorrichtung, einen Transistor, um die lichtemittierende Vorrichtung mit elektrischem Strom zu versorgen, und ein kapazitives Element, um die Gatespannung des Transistors aufrechtzuerhalten. Das kapazitive Element eines Sub-Pixel und das kapazitive Element der anderen Sub-Pixel überlappen sich zumindest teilweise.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Anzeigegerät und ein darin befindliches bildaufnehmendes Gerät.
  • STAND DER TECHNIK
  • Es gibt bereits Aktiv-Matrix-Anzeigevorrichtungen, um Videosignale unter Verwendung von Transistoren in Pixeln zu steuern, die Anzeigeelementen zugeführt werden. Ein Beispiel dafür ist ein organisches Elektrolumineszenz-Anzeigegerät (Elektrolumineszenz = EL) mit einer selbstleuchtenden lichtemittierenden Vorrichtung. Genauer gesagt geht es um ein organisches EL-Anzeigegerät mit einem organischen EL-Element als lichtemittierende Vorrichtung, welche ein Stromsteuerelement ist.
  • In dem organischen EL-Anzeigegerät befinden sich unabhängig voneinander aufgetragene rote (R), grüne (G) und blaue (B) organische EL-Stoffe, die unter Verwendung einer Maske aufgedampft werden. Zusätzlich kann jede Lichtfarbe der Grundfarben RGB extrahiert werden, indem ein organisches EL-Element, das weißes Licht emittiert, mit Farbfiltern kombiniert wird, anstatt jedes der RGB organischen EL-Stoffen einzeln aufzutragen.
  • Gemäß der Japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 2010-2476 (Patentdokument 1) ist ein Anzeigegerät so gegliedert, dass die Abmessungen eines, in jedem Sub-Pixel vorhandenen, Pixelschaltungselements, verschieden groß für jedes Sub-Pixel sind, je nachdem wie viel Steuerstrom erforderlich ist. Zusätzlich sind auch die Abmessungen eines kapazitiven Elements verschieden in jedem der Sub-Pixel. Dabei ist das Anzeigegerät so aufgebaut, dass die Zunahme von Musterstörungen aufgrund von Staub oder dergleichen verhindert und die Leistungsrate verbessert wird, indem ein Anstieg der Pixelmusterdichte in einem bestimmten Sub-Pixel vermieden wird.
  • Je größer in einer strombetriebenen, lichtemittierenden Vorrichtung die Kapazität eines kapazitiven Elements ist, das zur Aufrechterhaltung der Gatespannung eines Transistors dient, der mit der lichtemittierenden Vorrichtung verbundenen ist, desto besser kann das kapazitive Element eine Spannungsschwankung einer Pixelelektrode während einer Lichtemittierungs-Phase unterdrücken. Wenn die Spannungsschwankung einer Pixelelektrode unterdrückt werden kann, ist das Anzeigegerät in der Lage, einen Anstieg der Lichtemissionsmenge zu verhindern, der durch Spannungsschwankungen bei niedriger Helligkeit vorkommen kann. Durch diesen Vorgang ist eine Verbesserung des Kontrasts möglich. Um jedoch den nötigen Kapazitätsanstieg des kapazitiven Elements zu erreichen, eignet sich eine Erweiterung des kapazitiven Elements. Wenn jedoch jedes Sub-Pixel mit einem kapazitiven Element versehen ist, ist der Abstand, mit dem die kapazitiven Elemente angebracht werden, begrenzt. Deshalb ist das kapazitive Element jedes Sub-Pixel in mehrere Schichten unterteilt und die kapazitiven Elemente untereinander elektrisch verbunden, was einen Kapazitätsanstieg im kapazitiven Element zur Folge hat. Weil es jedoch notwendig ist, die kapazitiven Elemente in jedem Sub-Pixel abzugrenzen, indem man sie innerhalb der Sub-Pixel strukturiert, nimmt die Größe des kapazitiven Elements entsprechend dem benötigten Abstand für die Strukturierung ab.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Dementsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anzeigegerät mit ausreichend großer Kapazität eines kapazitiven Elements in jedem Sub-Pixel zu schaffen, das sowohl Spannungsschwankungen einer Pixelelektrode, als auch einen Anstieg der Lichtemissionsmenge aufgrund von Spannungsschwankungen unterdrücken kann, die bei niedriger Helligkeit auftreten können.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, enthält das Anzeigegerät auf einem Substrat ein Pixel, das ein erstes und zweites Sub-Pixel aufweist, welches eine Farbe verschieden zu der Farbe des ersten Sub-Pixel emittiert, wobei jedes erste und zweite Sub-Pixel eine lichtemittierende Vorrichtung umfasst, einen Transistor, der mit der lichtemittierenden Vorrichtung verbunden ist, und ein kapazitives Element, das mit dem Transistor verbunden ist. Dabei überlappen sich das kapazitive Element des ersten Sub-Pixel und das kapazitive Element des zweiten Sub-Pixel zumindest teilweise.
  • Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Gesamtansicht eines Anzeigegeräts eines ersten Ausführungsbeispiels.
    • 2 ist eine Darstellung einer deltaförmigen Anordnung (Dreiecksanordnung).
    • 3 ist eine Ersatzschaltung einer Pixelschaltung, die mit einem Sub-Pixel des ersten Ausführungsbeispiels verbunden ist.
    • 4A und 4B zeigt eine Anordnungsbeziehung zwischen kapazitiven Elementen in einem Pixel eines ersten Ausführungsbeispiels.
    • 5 beschreibt die Anordnungsbeziehung zwischen kapazitiven Elementen in einem Pixel eines zweiten Ausführungsbeispiels.
    • 6 beschreibt die Anordnungsbeziehung zwischen kapazitiven Elementen in einem Pixel eines dritten Ausführungsbeispiels.
    • 7 ist eine Ersatzschaltung einer Pixelschaltung, die mit einem Sub-Pixel des Anzeigegeräts eines Vergleichsbeispiels verbunden ist.
    • 8A und 8B beschreiben die Anordnungsbeziehung zwischen kapazitiven Elementen in einem Pixel des Vergleichsbeispiels.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sollen nun im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben werden.
  • [Erstes Ausführungsbeispiel]
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Anzeigegeräts der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine Gesamtdarstellung eines Anzeigegeräts des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Das Anzeigegerät aus 1 besitzt auf einem Substrat 5 einen Anzeigebereich 1, eine horizontale Ansteuerschaltung 2, eine vertikale Ansteuerschaltung 3 und eine Verbindungsanschlusseinheit 4. In dem Anzeigebereich 1 ist eine Vielzahl von Pixeln in einer Matrixform angeordnet, wobei jedes Pixel eine Vielzahl von Sub-Pixeln besitzt. Diese Vielzahl von Sub-Pixeln weisen jeweils ein erstes Sub-Pixel und ein zweites Sub-Pixel auf, welches eine verschiedene Farbe zu der des ersten Sub-Pixel emittiert und des Weiteren ist die Existenz eines dritten Sub-Pixel möglich, welches eine verschiedene Farbe zu der des ersten und zweiten Sub-Pixel emittiert. Die horizontale Ansteuerschaltung 2 ist eine Schaltung, welche ein Datensignal abgibt und mit der Ausgabeleitung verbunden ist. Die vertikale Ansteuerschaltung 3 ist eine Schaltung, welche ein Auswahlsignal abgibt. Die Verbindungsanschlusseinheit 4 ist eine Anschlussklemme, welche ein Taktsignal und ein Bilddatensignal und dergleichen an die horizontale Ansteuerschaltung 2 und die vertikale Ansteuerschaltung 3 abgibt, und die mittels Kabeln mit der horizontalen Ansteuerschaltung 2 und der vertikalen Ansteuerschaltung 3 verbunden ist (nicht dargestellt).
  • Jedes Sub-Pixel besitzt eine strombetriebene lichtemittierende Vorrichtung, einen Transistor, um die lichtemittierende Vorrichtung mit elektrischem Strom zu versorgen, und ein kapazitives Element, um die Gatespannung des Transistors aufrechtzuerhalten. Die lichtemittierende Vorrichtung auf dem Sub-Pixel kann eine organische lichtemittierende Vorrichtung sein, beispielsweise eine organische EL-Vorrichtung, mit einem Elektrodenpaar und einer organischen Gemischschicht, die zwischen dem Elektrodenpaar angeordnet ist. Beispiele für das Elektrodenpaar umfassen eine Anode und eine Kathode.
  • Die organische Gemischschicht in der organischen lichtemittierenden Vorrichtung kann aus einer einzelnen Schicht oder einer Vielzahl von Schichten ausgebildet sein, solange die organische Gemischschicht eine lichtemittierende Schicht beinhaltet. Falls die organische Gemischschicht aus einer Vielzahl von Schichten ausgebildet ist, können diese Schichten beispielsweise eine Lochinjektionsschicht, eine Lochleitungsschicht, eine Elektrodenbeschränkungsschicht, eine lichtemittierende Schicht, eine Lochbeschränkungsschicht, eine Elektronentransportschicht und eine Elektroneninjektionsschicht beinhalten.
  • Die lichtemittierende Schicht kann aus einer Vielzahl von lichtemittierenden Schichten ausgebildet sein. Wenn das jedoch der Fall ist, kann die lichtemittierende Schicht in Kontakt mit einer anderen lichtemittierenden Schicht kommen. Um das zu verhindern, kann der Zwischenraum, zwischen der lichtemittierenden Schicht und einer anderen lichtemittierenden Schicht, mit einer Zwischenschicht versehen werden.
  • Die Emissionsfarbe der lichtemittierenden Schicht ist nicht speziell begrenzt, kann aber aufgrund von Lichtemissionen einer Vielzahl von lichtemittierenden Schichten eine weiße Farbe sein. Kombinationen, in welchen die lichtemittierenden Schichten weißes Licht emittieren, beinhalten Kombinationen aus rot, grün und blau, Kombinationen aus blau und gelb oder gelb-grün, oder dergleichen. Gelb oder Gelb-Grün kann gebildet werden, indem dieselbe lichtemittierende Schicht rote und grüne lichtemittierende Stoffe aufweist.
  • Im Falle der Kombination von roten, grünen und blauen lichtemittierenden Schichten, kann der Zwischenraum zwischen der blauen lichtemittierenden Schicht und einer anderen lichtemittierenden Schicht mit einer Zwischenschicht versehen werden. Genauer gesagt, wenn die lichtemittierenden Schichten in der Reihenfolge rot, blau und grün von der Anodenseite aus angeordnet sind, kann die Zwischenschicht zwischen der roten und blauen lichtemittierenden Schicht angeordnet sein.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung kann eine Schutzschicht auf dem Elektrodenpaar aufweisen, wobei die Schutzschicht aus einer Vielzahl von Schichten bestehen kann. Diese kann mittels CVD Verfahren, SputterVerfahren, ALD Verfahren oder dergleichen ausgebildet werden. Wenn die Schutzschicht aus einer Vielzahl von Schichten ausgebildet ist, können mehrere Produktionsverfahren kombiniert werden. Zum Beispiel kann die erste Schutzschicht mittels einem CVD Verfahren ausgebildet werden und die zweite Schutzschicht mittels einem ALD Verfahren. Darüber hinaus können die Einsatzmaterialien in der Vielzahl von Schutzschichten verschieden sein. Verwendbare Einsatzmaterialien der Schutzschicht beinalten SiN, SiO, AL2O3 und SiON.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung kann zusätzlich einen Farbfilter aufweisen, der rot, grün oder blau sein kann. Wobei die roten, grünen und blauen Farbfilter irgendwie angeordnet sein können, unter anderem auch deltaförmig, wie in 2 gezeigt wird. In der Abbildung sind ein Pixel 30 und Sub-Pixel 10R, 10G und 10B dargestellt, welche jeweils die Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) emittieren.
  • Im Folgenden wird ein Beispiel beschrieben, in dem die lichtemittierende Vorrichtung ein organisches EL-Element darstellt und der Pixel 30 die Sub-Pixel 10R, 10G und 10B aufweist, welche jeweils die Farben R, G und B emittieren, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf das vorliegende Beispiel beschränkt.
  • Zunächst wird unter Bezugnahme auf 3 eine Schaltung beschrieben, die mit dem Sub-Pixel des Anzeigegeräts des vorliegenden Ausführungsbeispiels verbunden ist. 3. zeigt einen entsprechenden Schaltplan der Pixelschaltung, die mit dem Sub-Pixel verbunden ist. In dieser Abbildung beinhaltet das Sub-Pixel 10 ein strombetriebenes organisches EL-Element 11, wobei sich die Helligkeit der Lichtemission gemäß dem Stromfluss verändert, und eine Steuerschaltung, der das organische EL-Element 11 mit Strom versorgt.
  • In dem organischen EL-Element 11 ist die Kathode mit einer gemeinsamen Stromversorgung 25 verbunden, die mit allen Sub-Pixel 10 verschalten ist.
  • Die Steuerschaltung, die das organische EL-Element 11 versorgt, beinhaltet einen Ansteuertransistor 12, einen Auswahltransistor 13, einen Schalttransistor 14 und 15, ein erstes kapazitives Element 16 und ein zweites kapazitives Element 17. Für den Ansteuertransistor 12, den Auswahltransistor 13 und die Schalttransistoren 14 und 15 wird jeweils ein P-Kanal Transistor verwendet.
  • Der Ansteuertransistor 12 ist ein Transistor, der die lichtemittierende Vorrichtung mit Strom, und das organische EL-Element 11 mit Steuerstrom versorgt, indem er mit dem organischen EL-Element 11 in Serie geschalten ist. Im Einzelnen ist eine Drain-Elektrode des Ansteuertransistors 12 mit einer Anode (Pixelelektrode) des organischen EL-Elements 11 verbunden.
  • Im Auswahltransistor 13 ist die Gate-Elektrode mit einer Abtastleitung 21 verbunden, die Source-Elektrode mit einer Signalleitung 24 und die Drain-Elektrode mit der Gate-Elektrode des Ansteuertransistors 12. Die Signale werden von der vertikalen Ansteuerschaltung 3 durch die Abtastleitung 21 zu der Gate-Elektrode des Auswahltransistors 13 gespeist.
  • Im Schalttransistor 14 ist die Gate-Elektrode mit der Abtastleitung 22 verbunden, die Source-Elektrode mit dem ersten Stromversorgungspotential VDD und die Drain-Elektrode mit der Source-Elektrode des Ansteuertransistors 12. Ein Signal zum Steuern der Helligkeit wird von der vertikalen Ansteuerschaltung 3 durch die Abtastleitung 22 zu der Gate-Elektrode des Schalttransistors 14 gespeist. In dem anderen Schalttransistor 15 ist die Gate-Elektrode mit der Abtastleitung 23 verbunden, die Source-Elektrode mit einem zweiten Stromversorgungspotential VSS und die Drain-Elektrode mit der Anode des organischen EL-Elements 11. Ein Signal zum Steuern des Potentials der Anode des organischen EL-Elements 11 wird von der vertikalen Ansteuerschaltung 3 durch die Abtastleitung 23 zu der Gate-Elektrode des Schalttransistors 15 gespeist.
  • Das erste kapazitive Element 16 hält die Gatespannung des Transistors aufrecht und ist zwischen der Gate-Elektrode und der Source-Elektrode des Ansteuertransistors 12 angeschlossen. Das zweite kapazitive Element 17 ist zwischen der Source-Elektrode des Ansteuertransistors 12 und dem ersten Stromversorgungspotential VDD angeschlossen. In 3 sind sowohl das erste kapazitive Element 16, als auch das zweite kapazitive Element 17, als ein kapazitives Element dargestellt, es ist jedoch zulässig, verschiedene kapazitive Elemente zu verwenden, die parallel als ein kapazitives Element geschalten sind.
  • Die vertikale Ansteuerschaltung 3, mit der die Abtastleitung 21, 22 und 23 verbunden sind, speist Signale der Reihe nach ein und bringt damit das erste kapazitive Element 16 jedes Sub-Pixel dazu, die Signalspannung und die Bezugsspannung aufrechtzuerhalten und steuert die Sub-Pixel in der Art, dass sie Licht emittieren, wobei die Helligkeit gemäß der Signalspannung wiedergegeben wird.
  • In 3 wird ein PMOS Transistor als ein MOS Transistor verwendet, wobei auch ein NMOS Transistor verwendet werden kann. Dabei ist die Ansteuerschaltung nicht auf eine 4Tr2C Schaltkonfiguration beschränkt, die vier Transistoren und zwei kapazitive Elemente enthält. Zudem kann ein Transistor, der auf einem Silizium-Wafer ausgebildet ist, als MOS Transistor verwendet werden, es kann aber auch ein Dünnschichttransistor auf einem Glassubstrat verwendet werden.
  • In dem Sub-Pixel 10, mit der oben beschriebenen Konfiguration, wird der Auswahltransistor 13, als Reaktion auf ein Signal, das von der vertikalen Ansteuerschaltung 3 durch die Abtastleitung 21 zur Gate-Elektrode gespeist wird, in einen leitfähigen Zustand versetzt. Bei diesem Vorgang greift der Auswahltransistor 13 gemäß der Helligkeitsinformation die Signalspannung oder die Bezugsspannung ab, und speichert die Spannung in dem Sub-Pixel 10. Bei dem Einspeisungsvorgang der Bezugsspannung korrigiert die vertikale Ansteuerschaltung 3 die Abweichung der Schwellenspannung des Ansteuertransistors 12 in jedem Sub-Pixel und kann somit die Abweichung der Helligkeit in jedem Sub-Pixel reduzieren, die durch Abweichung der Schwellenspannung verursacht wird. Die gespeicherte Signalspannung oder Bezugsspannung wird zu der Gate-Elektrode des Ansteuertransistors 12 gespeist und wird gleichzeitig von dem ersten kapazitiven Element 16 aufrechterhalten.
  • Der Ansteuertransistor 12 ist so gestaltet, dass er in einem Sättigungsbereich betrieben wird und elektrischen Strom von dem ersten Stromversorgungspotential VDD über den Schalttransistor 14 erhält. Er bringt das organische EL-Element 11 durch den Stromantrieb dazu, Licht zu emittieren. Zu diesem Zeitpunkt wird die Menge an elektrischem Strom, der durch das organische EL-Element 11 fließt, gemäß dem Strom bestimmt, der durch das erste kapazitive Element 16 aufrechterhalten wird, und dementsprechend kann der Ansteuertransistor 12 die Menge an Lichtemission des organischen EL-Elements 11 steuern.
  • Der Schalttransistor 14 wird in einen leitfähigen Zustand versetzt, als Reaktion auf ein Signal zur Steuerung der Lichtemission, das von der vertikalen Ansteuerschaltung 3 durch die Abtastleitung 22 zu der Gate-Elektrode gespeist wird. Insbesondere hat der Schalttransistor 14 eine Steuerfunktion für die Helligkeit des organischen EL-Elements 11.
  • Der Schalttransistor 15 speist Strom des zweiten Stromversorgungspotentials VSS gezielt zur Anode des organischen EL-Elements 11, als Reaktion auf ein Signal zur Steuerung des Potentials der Anode, das der Gate-Elektrode von der vertikalen Ansteuerschaltung 3 durch die Abtastleitung 23 zugeführt wird. Wenn man annimmt, dass die gemeinsame Stromversorgung 25, die mit der Kathode des organischen EL-Elements 11 verbunden ist, durch Vcath dargestellt wird und eine Schwellenspannung des organischen EL-Elements 11 durch Vthel dargestellt wird, ist das zweite Stromversorgungspotential VSS derart gestaltet, dass es die Bedingung VSS < Vcath + Vthel erfüllt. Dadurch versorgt das zweite Stromversorgungspotential VSS das organische EL-Element 11 mit einer Sperrvorspannung, sofern der Schalttransistor 15 in einem leitfähigen Zustand ist, und kann somit das organische EL-Element 11 in einen nichtleuchtenden Zustand überführen.
  • Um eine Anordnungsbeziehung zwischen den kapazitiven Elementen in dem Pixel des vorliegenden Ausführungsbeispiels zu beschreiben, wird im Folgenden zunächst ein Anzeigegerät eines Vergleichsbeispiels beschrieben.
  • 7 ist eine Ersatzschaltung einer Pixelschaltung, die mit einem Sub-Pixel des Anzeigegeräts des Vergleichsbeispiels verbunden ist. Der Unterschied zu der Pixelschaltung, die in 3 dargestellt ist, liegt darin, dass das erste kapazitive Element 16 als ein kapazitives Element mit einer Vielzahl an kapazitiven Elementen 16a, 16b und 16c ausgelegt ist, die parallel geschalten sind.
  • 8A und 8B beschreiben die Anordnungsbeziehung zwischen kapazitiven Elementen in dem Pixel des vorliegenden Ausführungsbeispiels. 8A zeigt schematisch einen Querschnitt des ersten kapazitiven Elements 16 der drei Sub-Pixel 10R, 10G und 10B des RGB-Farbraum in einem Pixel 30, wobei andere Elemente in der Pixelschaltung weggelassen wurden. Der dargestellte Querschnitt in 8A ist eine Ebene, die senkrecht zur Substratebene (XY Ebene) ist und sich in Richtung der Sub-Pixel 10R, 10G und 10B (X-Richtung) erstreckt, wobei ein nicht dargestelltes Substrat im unteren Bereich der Seite positioniert ist. 8B ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie 8B-8B aus 8A.
  • In 8A wird das R Sub-Pixel 10R beschrieben. Die kapazitativen Elemente 16aR, 16bR und 16cR entsprechen jeweils den kapazitativen Elementen 16a, 16b und 16c aus 7. Das kapazitive Element 16aR ist ein kapazitives Element, das einen geschichteten Aufbau aufweist, welcher eine Isolationsschicht 32R beinhaltet, die über die untere Elektrode 31R geschichtet ist und eine obere Elektrode 33R über die Isolationsschicht 32R. Die kapazitiven Elemente 16bR und 16cR mit ähnlicher Struktur sind mit anderen Verdrahtungsschichten und Isolationsschichten versehen und die kapazitiven Elemente 16aR, 16bR und 16cR in dem R Sub-Pixel 10R können als ein kapazitives Element (erstes kapazitives Element 16) verwendet werden, indem sie parallel geschalten sind. Auch bei einem G Sub-Pixel 10G und einem B Sub-Pixel 10B, ähnlich zu dem R Sub-Pixel 10R, sind die drei kapazitiven Elemente 16a, 16b und 16c in jedem Sub-Pixel parallel geschalten und stellen das erste kapazitive Element 16 dar.
  • In dem Vergleichsbeispiel ist die Vielzahl von kapazitiven Elementen 16a, 16b und 16c, die entlang einer Richtung (Z-Richtung) senkrecht zu der Substratebene geschichtet sind, in dem Sub-Pixel 10 parallel miteinander geschalten, indem verschiedene Verdrahtungsschichten und Isolationsschichten verwendet werden und dadurch die Kapazität auf einer ebenen Fläche in dem Sub-Pixel 10 erhöht wird.
  • Allerdings ist es notwendig, die kapazitiven Elemente der verschiedenen Sub-Pixel 10 elektrisch voneinander zu trennen und gemäß dem Vergleichsbeispiel nimmt die Größe des kapazitiven Elements durch den benötigten Abstand ab. In dem Vergleichsbeispiel sind die kapazitiven Elemente der verschiedenen Sub-Pixel 10 elektrisch voneinander getrennt, indem ein Verdrahtungsschichtenmuster zur Bildung der unteren Elektrode 31 und der oberen Elektrode 33 verwendet wird. Konkret ist hinsichtlich der unteren Elektrode 31 ein Abstand 35 zwischen den unteren Elektroden 31 vorgesehen, um die kapazitiven Elemente der verschiedenen Sub-Pixel 10 voneinander zu trennen, wie in 8B dargestellt. Die Anordnung einer oberen Elektrode 32 ist ähnlich und demzufolge sind die kapazitiven Elemente 16aR, 16aG und 16aB elektrisch voneinander isoliert. Wenn eine Pixelgröße wegen einer hohen Auflösung abnimmt, nimmt die Größe des kapazitiven Elements durch den verfügbaren Abstand ab, der notwendig ist, um das kapazitive Element zu strukturieren, jedoch gibt es eine Grenze für den Kapazitätsanstieg des kapazitiven Elements.
  • Das vergleichbare Ausführungsbeispiel wurde mit Bezug auf das erste kapazitive Element 16 beschrieben, jedoch können alle kapazitiven Elemente, die die Verdrahtungsschicht aufweisen, gleichermaßen wie oben beschrieben werden.
  • Nachfolgend wird das kapazitive Element in dem Pixel des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit Bezug auf 4A und 4B besch rieben.
  • 4A und 4B beschreiben eine Anordnungsbeziehung zwischen kapazitiven Elementen in dem Pixel des vorliegenden Ausführungsbeispiels. 4A stellt schematisch einen Querschnitt des ersten kapazitiven Elements 16 der drei Sub-Pixel 10R, 10G und 10B in dem Pixel 30 dar, wobei andere Elemente in der Pixelschaltung weggelassen wurden. Der dargestellte Querschnitt in 4A ist eine Ebene, die senkrecht zur Substratebene (XY Ebene) ist und sich in Richtung der Sub-Pixel 10R, 10G und 10B (X-Richtung) erstreckt, wobei ein nicht dargestelltes Substrat im unteren Bereich der Seite positioniert ist. 4B ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie 4B-4B aus 4A.
  • In 4A wird ein R Sub-Pixel 10R beschrieben. Ein erstes kapazitives Element 16R entspricht dem ersten kapazitiven Element 16 in 3. Das erste kapazitive Element 16R ist ein kapazitives Element, das einen geschichteten Aufbau aufweist, welcher eine Isolationsschicht 32R beinhaltet, die über die untere Elektrode 31R geschichtet ist und eine obere Elektrode 33R, die über die Isolationsschicht 32R geschichtet ist. Die ersten kapazitiven Elemente 16G und 16B eines G Sub-Pixel 10G und eines B Sub-Pixel 10B sind dem R Sub-Pixel 10R ähnlich.
  • Der Unterschied zu dem Vergleichsbeispiel liegt darin, dass sich die ersten kapazitiven Elemente 16 der verschiedenen Sub-Pixel 10 zumindest teilweise überlappen, sich komplett überlappen können und sich spezifisch überlappen bei der Betrachtung aus einer Richtung (Z-Richtung) senkrecht zur Substratebene. Genauer ist das erste kapazitive Element 16 entlang des ebenen Bereichs eines anderen Sub-Pixel 10 angeordnet, ähnlich wie bei allen R Sub-Pixel 10R, G Sub-Pixel 10G und B Sub-Pixel 10B. Mit anderen Worten ist ein erstes kapazitives Element 10G eines G Sub-Pixel 10G über das erste kapazitive Element 16R eines R Sub-Pixel 10R geschichtet und ein erstes kapazitives Element 16B eines B Sub-Pixel 10B ist über das kapazitive Element 16G eines G Sub-Pixel 10G geschichtet, sodass sie elektrisch voneinander getrennt sind, zum Beispiel durch eine Isolationsschicht oder dergleichen.
  • In der vorliegenden Beschreibung kann „überlappen“ sowohl „geschichtet“ ausdrücken, als auch, dass das kapazitive Element des ersten Sub-Pixel zwischen dem Substrat und dem kapazitiven Element des zweiten Sub-Pixel angeordnet ist.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Stellen, an denen die ersten kapazitiven Elemente 16 angebracht sind, nicht durch eine ebene Fläche in jedem Sub-Pixel 10 unterteilt, sondern durch die Verwendung einer Vielzahl von Schichten; und Bereiche, in denen die ersten kapazitiven Elemente 16 angeordnet sind, werden unter verschiedenen Sub-Pixeln 10 in einer ebenen Richtung (XY-Ebenenrichtung) geteilt. Dadurch kann das Anzeigegerät einen Abstand zur elektrischen Trennung der ersten kapazitiven Elemente 16 zwischen den verschiedenen Sub-Pixeln 10 in der ebenen Richtung verringern, und kann dementsprechend eine Größe des ersten kapazitiven Elements 16 groß ausbilden, das in jedem der Sub-Pixel 10 bereitgestellt ist. Sobald die Kapazität des ersten kapazitiven Elements 16 ansteigt, unterdrückt das resultierende kapazitive Element 16 die Spannungsschwankung der Pixelelektrode, sodass verhindert wird, dass die Menge an Lichtemission wegen der Spannungsschwankung bei niedriger Helligkeit ansteigt und somit der Kontrast verbessert werden kann.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die ersten kapazitiven Elemente 16 des Sub-Pixel 10 in demselben Pixel 30 derart geschichtet, dass sie sich planar überlappen und die ersten kapazitiven Elemente 16 der Sub-Pixel 10 der verschiedenen Pixel 30 elektrisch voneinander getrennt, indem Verdrahtungsschichten strukturiert werden, wodurch eine untere Elektrode 31 und eine obere Elektrode 33 ausgebildet werden. Allerdings sind Sub-Pixel 10, die so geschichtet sind, dass sie sich planar überlappen, nicht auf die Sub-Pixel 10 in demselben Pixel 30 beschränkt, sondern die ersten kapazitiven Elemente 16 eines Sub-Pixel 10 von verschiedenen Pixeln 30 können zum Beispiel so geschichtet sein, dass sie sich planar überlappen. Zudem ist die Reihenfolge, in der das erste kapazitive Element 16 geschichtet ist, nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern das erste kapazitive Element 16B kann beispielsweise am oberen Teil des ersten kapazitiven Elements 16R angebracht sein und das erste kapazitive Element 16G kann auf den oberen Teil des ersten kapazitiven Elements 162B geschichtet sein.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel wurde in Bezug auf das erste kapazitive Element 16 beschrieben, jedoch können alle kapazitiven Elemente, die eine Verdrahtungsschicht verwenden, in ähnlicher Weise beschrieben werden. Zum Beispiel kann zu dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein zweites kapazitives Element 17 hinzugefügt werden. Zudem ist es zulässig, wie in dem Vergleichsbeispiel, ein kapazitives Element auszubilden, in dem der Aufbau, kapazitive Elemente desselben Sub-Pixel parallel zu schalten, mit einem Aufbau gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kombiniert wird.
  • [Zweites Ausführungsbeispiel]
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf 5 beschrieben. 5 ist eine Veranschaulichung zum Beschreiben einer Anordnungsbeziehung zwischen kapazitiven Elementen in einem Pixel des vorliegenden Ausführungsbeispiels und zeigt einen Querschnitt ähnlich zu 4A, wobei andere Elemente in der Pixelschaltung, ähnlich zu 4A, weggelassen wurden. Die Struktur und Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels kann in ähnlicher Weise auf das vorliegende Ausführungsbeispiel angewandt werden. Der Unterschied des ersten Ausführungsbeispiels zu dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht darin, dass eine leitfähige Schicht 36 zwischen die kapazitiven Elemente 16 der verschiedenen Sub-Pixel 10 angebracht wird.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine leitfähige Schicht 36 sowohl zwischen dem ersten kapazitiven Element 16R und dem ersten kapazitiven Element 16G angebracht, als auch zwischen dem ersten kapazitiven Element 16G und dem ersten kapazitiven Element 16B. Aufgrund der leitfähigen Schicht 36 zwischen den ersten kapazitiven Elementen 16 der verschiedenen Sub-Pixel 10, kann das Anzeigegerät die kapazitive Kopplung unterdrücken, welche zwischen den ersten kapazitiven Elementen 16 auftritt und so die gegenseitige Beeinflussung zwischen den Sub-Pixel 10 reduzieren. Deshalb kann das Anzeigegerät die Farbreproduzierbarkeit verbessern. Es ist erstrebenswert, dass das Potential der leitfähigen Schicht 36 unveränderlich ist. Zum Beispiel kann dasselbe Potential wie das zweite Stromversorgungspotential VSS oder das erste Stromversorgungspotential VDD zugeführt werden. Die leitfähige Schicht 36 kann sich auch auf eine Schutzschicht beziehen.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die leitfähige Schicht nicht in einer planaren Ebene (XY-Ebenenrichtung) zwischen den ersten kapazitiven Elementen 16 der verschiedenen Sub-Pixel 10 angebracht, sondern mit Abstand in einer Richtung (Z-Richtung) senkrecht zu der Ebenenrichtung. Dadurch kann das Anzeigegerät die gegenseitige Beeinflussung reduzieren, ohne die Fläche des ersten kapazitiven Elements 16 zu reduzieren.
  • [Drittes Ausführungsbeispiel]
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf 6 beschrieben. 6 beschreibt eine Anordnungsbeziehung zwischen kapazitiven Elementen in einem Pixel des vorliegenden Ausführungsbeispiels und stellt einen Querschnitt ähnlich zu 4A dar, wobei andere Elemente der Pixelschaltung weggelassen wurden, ähnlich zu 4A. Die Struktur und Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels kann in ähnlicher Weise auf das vorliegende Ausführungsbeispiel angewendet werden. Der Unterschied des ersten Ausführungsbeispiels zu dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Anordnung, in der die ersten kapazitiven Elemente 16 der verschiedenen Sub-Pixel 10 so geschichtet sind, dass sie sich planar überlappen, nur für die Sub-Pixel 10 von bestimmten Farben gilt.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist nur das erste kapazitive Element 16R des R Sub-Pixel 10R und das erste kapazitive Element 16G des G Sub-Pixel 10G geschichtet, sodass sie sich planar überlappen. In dem ersten kapazitiven Element 16B des B Sub-Pixel 10B sind die kapazitiven Elemente 16aB und 16bB parallel geschalten. Deshalb kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, entgegengesetzt zum ersten Ausführungsbeispiel, in der das erste kapazitive Element 16 aus drei Schichten in der Richtung senkrecht zu der planaren Ebene (XY-Ebenenrichtung) ausgebildet ist, das erste kapazitive Element 16 aus zwei Schichten ausgebildet sein und die kapazitiven Elemente 16, die geschichtet sind, werden reduziert. Dementsprechend kann die Anzahl der Schritte für die Ausbildung der ersten kapazitiven Elemente 16 reduziert werden und demzufolge kann eine Ertragsverbesserung erzielt werden.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist nur das erste kapazitive Element des B Sub-Pixel 10B so angebracht, dass es die ersten kapazitiven Elemente 16R und 16G der anderen Sub-Pixel 10R und 10G nicht planar überlappt, jedoch ist das vorliegende Ausführungsbeispiel nicht auf diese Kombination beschränkt und die Kombination kann gemäß den Eigenheiten des Anzeigeelements verändert werden. Wenn es zum Beispiel notwendig ist, die Kapazität der ersten kapazitiven Elemente 16 des G Sub-Pixel und des B Sub-Pixel 10B, verglichen mit dem R Sub-Pixel 10R, zu erhöhen, können die ersten kapazitiven Elemente 16G und 16B des G Sub-Pixel 10G und des B Sub-Pixel 10B so geschichtet sein, dass sie sich planar überlappen.
  • Das Anzeigegerät der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise als Anzeigeeinheit für folgende Geräte dienen: Fernseher, PC Monitore, in Automobilen, in mobilen Endgeräten, Smartphones oder Tablets.
  • [Bildaufnehmendes Gerät]
  • Das Anzeigegerät der vorliegenden Erfindung kann als Anzeigeeinheit eines bildaufnehmenden Geräts verwendet werden. Das bildaufnehmende Gerät kann ein optisches System beinhalten, das eine Vielzahl an Linsen hat, und eine bildaufnehmende Vorrichtung, die Licht empfängt, das durch das optische System geleitet wird. Die Anzeigeeinheit zeigt ein Bild an, das von der bildaufnehmenden Vorrichtung aufgenommen wurde.
  • Das bildaufnehmende Gerät kann eine digitale Standbildkamera, eine Netzwerkkamera oder dergleichen sein. In diesem Fall kann die Anzeigeeinheit eine rückseitige Anzeigeeinheit einer digitalen Standbildkamera sein, ein Bildsucher oder eine Anzeigeeinheit, die ein aufgenommenes Bild einer anderen Kamera und/oder einen Zustand der Kamera zeigt.
  • Wie bereits oben beschrieben, kann, gemäß der vorliegenden Erfindung, die Kapazität der kapazitiven Elemente erhöht werden, die in jedem der Sub-Pixel vorgesehen sind, und dementsprechend sowohl Spannungsschwankungen der Pixelelektrode unterdrückt werden, als auch einen Anstieg der Menge an Lichtemission, die durch die Spannungsschwankung bei niedriger Helligkeit entsteht.
  • Wie bereits oben beschrieben, kann, gemäß der vorliegenden Erfindung, die Kapazität der kapazitiven Elemente erhöht werden, die in jedem der Sub-Pixel vorgesehen sind, und dementsprechend sowohl Spannungsschwankungen der Pixelelektrode unterdrückt werden, als auch den Anstieg der Menge an Lichtemission, die durch die Spannungsschwankung bei niedriger Helligkeit entsteht.
  • Auch, wenn die vorliegende Erfindung mit Bezug auf Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt. Der Umfang der folgenden Ansprüche gewährt vielmehr die größtmögliche Interpretation, sodass alle Modifikationen, gleichwertigen Strukturen und Funktionen beinhaltet sind.
  • Ein Anzeigegerät umfasst ein Pixel, das eine Mehrheit von Sub-Pixeln enthält. Jedes Sub-Pixel enthält eine strombetriebene, lichtemittierende Vorrichtung, einen Transistor, um die lichtemittierende Vorrichtung mit elektrischem Strom zu versorgen, und ein kapazitives Element, um die Gatespannung des Transistors aufrechtzuerhalten. Das kapazitive Element eines Sub-Pixel und das kapazitive Element der anderen Sub-Pixel überlappen sich zumindest teilweise.
    • 1
    Anzeigebereich
    2
    Horizontale Ansteuerschaltung
    3
    Vertikale Ansteuerschaltung
    4
    Verbindungsanschlusseinheit
    5
    Substrat
    10
    Sub-Pixel, 10R, 10G, 10B Sub-Pixel
    11
    Organisches EL-Element
    12
    Ansteuertransistor
    13
    Auswahltransistor
    14, 15
    Schalttransistor
    16
    Erstes kapazitives Element
    16a, 16aR, 16b, 16bR, 16c, 16cR
    kapazitive Elemente
    17
    Zweites kapazitives Element
    21, 22, 23
    Abtastleitung
    24
    Signalleitung
    25
    Gemeinsame Stromversorgung
    30
    Pixel
    31, 31R
    Untere Elektrode
    32, 33, 33R
    Obere Elektrode
    32R
    Isolationsschicht
    35
    Abstand
    36
    Leitfähige Schicht
    VDD
    Erstes Stromversorgungspotential
    VSS
    Zweites Stromversorgungspotential
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 20102476 [0004]

Claims (10)

  1. Anzeigegerät, das auf einem Substrat (5) ein Pixel (30) enthält, das ein erstes Sub-Pixel (10R, 10G, 10B) und ein zweites Sub-Pixel (10R, 10G, 10B) aufweist, welches eine Farbe verschieden zu der Farbe des ersten Sub-Pixel emittiert, wobei jedes erste und zweite Sub-Pixel eine lichtemittierende Vorrichtung (11) umfasst, einen Transistor (12), der mit der lichtemittierenden Vorrichtung (11) verbunden ist, und ein kapazitives Element (16,17), das mit dem Transistor verbunden ist, wobei das kapazitive Element des ersten Sub-Pixel und das kapazitive Element des zweiten Sub-Pixel sich zumindest teilweise überlappen.
  2. Anzeigegerät gemäß Anspruch 1, wobei das kapazitive Element des ersten Sub-Pixel und das kapazitive Element des zweiten Sub-Pixel sich zumindest teilweise in einer Richtung senkrecht zu einer Hauptoberfläche in Richtung des Substrats überlappen.
  3. Anzeigegerät gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend eine leitfähige Schicht zwischen dem kapazitiven Element des ersten Sub-Pixel und dem kapazitiven Element des zweiten Sub-Pixel.
  4. Anzeigegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Pixel weiterhin ein drittes Sub-Pixel (10R, 10G, 10B) umfasst, das eine Farbe verschieden zu der des ersten und zweiten Sub-Pixel emittiert, wobei das dritte Sub-Pixel eine lichtemittierende Vorrichtung (11) umfasst, einen Transistor (12), der mit der lichtemittierenden Vorrichtung verbunden ist, und ein kapazitives Element (16,17), das mit dem Transistor verbunden ist, wobei das kapazitive Element des dritten Sub-Pixel zumindest teilweise das kapazitive Element des ersten Sub-Pixel und das kapazitive Element des zweiten Sub-Pixel überlappt.
  5. Anzeigegerät gemäß Anspruch 4, weiterhin umfassend eine leitfähige Schicht (36) zwischen dem kapazitiven Element des dritten Sub-Pixel und dem kapazitiven Element des ersten Sub-Pixel oder dem kapazitiven Element des zweiten Sub-Pixel.
  6. Anzeigegerät gemäß Anspruch 1, wobei die lichtemittierende Vorrichtung (11) eine organische lichtemittierende Vorrichtung ist, die ein Paar Elektroden und eine organische Schicht, angeordnet zwischen dem Elektrodenpaar, aufweist.
  7. Anzeigegerät gemäß Anspruch 6, wobei die organische Schicht eine Vielzahl von lichtemittierenden Schichten aufweist und weißes Licht aufgrund der Vielzahl von lichtemittierenden Schichten emittiert.
  8. Anzeigegerät gemäß Anspruch 6, wobei die lichtemittierende Vorrichtung weiterhin einen Farbfilter umfasst.
  9. Anzeigegerät gemäß Anspruch 8, wobei der Farbfilter rote, grüne und blaue Farbfilter umfasst und die roten, grünen und blauen Farbfilter deltaförmig angeordnet sind.
  10. Bildaufnehmendes Gerät umfassend: ein optisches System, das eine Vielzahl von Linsen aufweist; eine bildaufnehmende Vorrichtung, die Licht empfängt, das durch das optische System geleitet wird; und eine Anzeigeeinheit, die ein Bild anzeigt, das von der bildaufnehmenden Vorrichtung aufgenommen wurde, wobei die Anzeigeeinheit das Anzeigegerät gemäß Anspruch 1 umfasst.
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