DE112018005958T5

DE112018005958T5 - Pixelschaltkreis, anzeigevorrichtung und elektronische einrichtung

Info

Publication number: DE112018005958T5
Application number: DE112018005958.8T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Sakaguchi; Takuma Fujii
Original assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Current assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2018-11-14
Publication date: 2020-08-06
Also published as: JP7011449B2; US11721281B2; US20200294447A1; WO2019102907A1; JP2019095566A; CN111344774B; CN115294939A; CN111344774A; US20240029652A1

Abstract

Es ist ein Pixelschaltkreis bereitgestellt, der zum Verhindern einer geringfügen Lichtemission eines organischen EL-Elements aufgrund eines Leckstroms von einem Ansteuerungstransistor in der Lage ist.Es ist ein Pixelschaltkreis bereitgestellt, der Folgendes beinhaltet: ein Lichtemissionselement, das Licht mit einer Leuchtdichte emittiert, die einer Strommenge entspricht; eine erste Kapazität, die eine Metall-Isolator-Metall(MIM)-Kapazität ist; und eine zweite Kapazität, die eine Metall-Isolator-Halbleiter(MIS)-Kapazität ist, die parallel zu dem Lichtemissionselement angeordnet ist.

Description

[QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN]
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der japanischen Prioritätspatentanmeldung JP 2017-223968 , eingereicht am 21. November 2017, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Pixelschaltkreis, eine Anzeigevorrichtung und eine elektronische Einrichtung.
[Stand der Technik]
In den letzten Jahren sind Flachbildschirmanzeigevorrichtungen, die jeweils in einer Matrix angeordnete Pixel enthalten, im Bereich der Anzeigevorrichtungen etabliert worden, wobei die Pixel jeweils eine Lichtemissionseinheit beinhalten. Als eine der Flachbildschirmvorrichtungen gibt es eine organische Elektrolumineszenz(EL)-Anzeigevorrichtung einschließlich eines organischen EL-Elements, das ein Beispiel für ein sogenanntes stromangesteuertes elektrooptisches Element ist, bei dem die Leuchtdichte der Lichtemission als Reaktion auf den Wert des in einer Lichtemissionseinheit fließenden Stroms variiert.
Bei der Flachbildschirmanzeigevorrichtung, wie sie durch die organische EL-Anzeigevorrichtung charakterisiert ist, unterscheidet sich in manchen Fällen eine Transistorcharakteristik (z. B. Schwellenspannung) eines Ansteuerungstransistors, der ein elektrooptisches Element ansteuert, für jedes Pixel aufgrund einer Variation des Prozesses oder dergleichen. Zum Beispiel offenbart PTL 1 eine Anzeigevorrichtungstechnik, die ermöglicht, dass die Schreibzeit einer Initialisierungsspannung in den Gate-Knoten des Ansteuerungstransistors verkürzt wird, falls ein Korrekturvorgang an der Charakteristik des Ansteuerungstransistors durchgeführt wird.
[Zitatliste]
[Patentliteratur]
[PTL 1]
JP 2015-34861 A
[Kurzdarstellung]
[Technisches Problem]
Das Erreichen einer hohen Leuchtdichte und das Erreichen eines niedrigen Leistungsverbrauchs sind Dinge, die typischerweise für eine Anzeigevorrichtung untersucht werden. Bei der Untersuchung, dass ein organisches EL-Element zur Erzielung einer hohen Leuchtdichte und zur Erzielung eines niedrigen Leistungsverbrauchs zu einer niedrigen Spannung gebracht wird, wird befürchtet, dass ein Leckstrom von einem Ansteuerungstransistor bei einer Anzeige von Schwarz bewirkt, dass das organische EL-Element Licht geringfügig emittiert (geringfügige Lichtemission).
Somit schlägt die vorliegende Offenbarung einen neuen und verbesserten Pixelschaltkreis, der dazu in der Lage ist, eine geringfügige Lichtemission eines organischen EL-Elements aufgrund eines Leckstroms von einem Ansteuerungstransistor zu verhindern, eine Anzeigevorrichtung und eine elektronische Einrichtung vor.
[Lösung des Problems]
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist ein Pixelschaltkreis bereitgestellt, der Folgendes beinhaltet: ein Lichtemissionselement, das Licht mit einer Leuchtdichte emittiert, die einer Strommenge entspricht; eine erste Kapazität, die eine Metall-Isolator-Metall(MIM)-Kapazität ist; und eine zweite Kapazität, die eine Metall-Isolator-Halbleiter(MIS)-Kapazität ist, die parallel zu dem Lichtemissionselement angeordnet ist.
Des Weiteren ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt, die Folgendes beinhaltet: eine Pixelarrayeinheit, in der der Pixelschaltkreis angeordnet ist; und ein Ansteuerungsschaltkreis, der die Pixelarrayeinheit ansteuert.
Des Weiteren ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine elektronische Einrichtung bereitgestellt, die Folgendes beinhaltet: die Anzeigevorrichtung.
[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
Wie oben beschrieben, können gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein neuartiger und verbesserter Pixelschaltkreis, der zum Verhindern einer geringfügigen Lichtemission eines organischen EL-Elements aufgrund eines Leckstroms von einem Ansteuerungstransistor in der Lage ist, eine Anzeigevorrichtung und eine elektronische Einrichtung bereitgestellt werden, d. h. ein Leckstrom kann verhindert oder wenigstens größtenteils unterdrückt werden. Ferner ist ein neuartiger und verbesserter Pixelschaltkreis präsentiert, der zum effektiven Nutzen eines Layoutbereichs für diese Kapazitäten in der Lage ist. Ferner sind gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, insbesondere Ausführungsformen, die eine Metall-Isolator-Halbleiter-Kapazität, insbesondere eine Metall-Oxid-Halbleiter(MOS)-Kapazität einschließlich eines MOS-Transistors verwenden, zwei Metallschichten nicht zum Implementieren der Kapazität notwendig, wie es allgemein zum Implementieren einer herkömmlichen Kapazität notwendig ist.
Noch ferner ist es gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung möglich, die zum Steuern der Leuchtdichte des Lichts, das durch das Lichtemissionselement emittiert wird, verwendete Signalspannung zu speichern.
Es wird angemerkt, dass der Effekt nicht notwendigerweise beschränkend ist und dementsprechend ein beliebiger in der vorliegenden Patentschrift beschriebener Effekt oder andere Effekte, die aus der vorliegenden Patentschrift erfasst werden können, zusätzlich zu dem Effekt oder anstelle des Effekts bereitgestellt werden können.
Figurenliste

[1A] 1A ist ein erklärendes Diagramm, das einen repräsentativen Konfigurationsschaltkreis einschließlich eines Ansteuerungstransistors und eines organischen EL-Elements veranschaulicht.
[1B] 1B ist ein erklärendes Diagramm, das einen repräsentativen Konfigurationsschaltkreis einschließlich eines Ansteuerungstransistors und eines organischen EL-Elements veranschaulicht.
[2] 2 ist ein erklärendes Diagramm, das eine Schaltkreiskonfiguration veranschaulicht, bei der eine MIM-Kapazität C parallel mit dem organischen EL-Element EL in dem in 1B veranschaulichten Schaltkreis verbunden ist.
[3] 3 ist eine erklärende graphische Repräsentation, die eine Charakteristik der MIM-Kapazität veranschaulicht.
[4] 4 ist ein erklärendes Diagramm, das einen Pixelschaltkreis in einer organischen EL-Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
[5] 5 ist ein erklärendes Zeitverlaufsdiagramm für ein Verfahren zum Ansteuern des in 4 veranschaulichten Pixelschaltkreises.
[6] 6 ist ein erklärender Graph, der eine Ladeperiode veranschaulicht, bis die Leuchtdichte eines organischen EL-Elements EL eine gewünschte Leuchtdichte erreicht.
[7] 7 ist ein erklärender Graph, der einen Unterschied der Ladezeit aufgrund eines Unterschieds der Leuchtdichte veranschaulicht.
[8] 8 ist eine erklärende graphische Repräsentation, die eine ideale Gammacharakteristik bei einer niedrigen Graustufe und eine Gammacharakteristik, falls die MIM-Kapazität mit dem organischen EL-Element parallel verbunden ist, veranschaulicht.
[9] 9 ist eine erklärende graphische Repräsentation, die die Beziehung zwischen Zeit und der Leuchtdichte des organischen EL-Elements EL veranschaulicht.
[10] 10 ist eine erklärende graphische Repräsentation, die die Beziehung zwischen Zeit und der Leuchtdichte des organischen EL-Elements EL veranschaulicht.
[11] 11 ist ein erklärendes Diagramm, das die vereinfachte Schaltkreiskonfiguration eines Pixelschaltkreises gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
[12] 12 ist ein erklärendes Diagramm, das die vereinfachte Schaltkreiskonfiguration eines Pixelschaltkreises gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
[13] 13 ist ein erklärendes Diagramm, das die vereinfachte Schaltkreiskonfiguration eines Pixelschaltkreises gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
[14] 14 ist eine erklärende graphische Repräsentation, die eine Charakteristik einer MOS-Kapazität veranschaulicht.
[15] 15 ist ein erklärendes Diagramm, das einen Pixelschaltkreis gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
[16] 16 ist ein Diagramm, das die Layouts der in 4 und 15 veranschaulichten Pixelschaltkreise schematisch veranschaulicht.
[17] 17 ist ein erklärendes Diagramm, das die vereinfachte Schaltkreiskonfiguration eines Pixelschaltkreises gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
[18] 18 ist ein erklärendes Diagramm, das die vereinfachte Schaltkreiskonfiguration eines Pixelschaltkreises gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
[19] 19 ist ein erklärender Graph, der eine Charakteristik einer MOS-Kapazität T5 in einer Niederfrequenzansteuerung veranschaulicht.
[20] 20 ist ein erklärendes Diagramm, das die Schaltkreiskonfiguration eines Pixelschaltkreises gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
[21] 21 ist ein erklärendes Diagramm, das die Schaltkreiskonfiguration eines Pixelschaltkreises gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
[22] 22 ist ein erklärendes Diagramm, das die Schaltkreiskonfiguration eines Pixelschaltkreises gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
[23] 23 ist eine erklärende graphische Repräsentation, die eine Charakteristik einer MOS-Kapazität einschließlich eines n-Kanal-Transistors veranschaulicht.
[24A] 24A ist eine Querschnittsansicht der Schichten einer ersten Ausführungsform einer MOS-Kapazität.
[24B] 24B ist eine Querschnittsansicht der Schichten einer zweiten Ausführungsform einer MIS-Kapazität.
[24C] 24C ist eine Querschnittsansicht der Schichten einer dritten Ausführungsform einer MOS-Kapazität.
[24D] 24D ist eine Querschnittsansicht der Schichten einer vierten Ausführungsform einer MIS-Kapazität.

[Beschreibung der Ausführungsformen]
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung werden unten unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es wird angemerkt, dass bei der vorliegenden Patentschrift und den Zeichnungen Bestandteile mit im Wesentlichen der gleichen funktionellen Konfiguration mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und die doppelten Beschreibungen davon weggelassen werden.
Es ist zu beachten, dass die Beschreibungen in der folgenden Reihenfolge gegeben werden:

1. Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung
- 1.1 Gesamte Beschreibungen für die Anzeigevorrichtung, das Verfahren zum Ansteuern der Anzeigevorrichtung und die elektronische Einrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung
- 1.2 Übersicht über die vorliegende Offenbarung
2. Zusammenfassung

<Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung>
(Gesamte Beschreibungen für die Anzeigevorrichtung, das Verfahren zum Ansteuern der Anzeigevorrichtung und die elektronische Einrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung)
Eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Flachbildschirmanzeigevorrichtung einschließlich eines angeordneten Pixelschaltkreises, wobei der Pixelschaltkreis einen Abtasttransistor und eine Haltekapazität zusätzlich zu einem Ansteuerungstransistor aufweist, der eine Lichtemissionseinheit ansteuert. Als die Flachbildschirmanzeigevorrichtung kann zum Beispiel eine organische EL-Anzeigevorrichtung, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, eine Plasmaanzeigevorrichtung und dergleichen exemplarisch genannt werden. Die organische EL-Anzeigevorrichtung aus den Anzeigevorrichtungen weist ein organisches EL-Element als ein Lichtmissionselement (elektrooptisches Element) in einem Pixel auf, wobei das organische EL-Element ein Phänomen aufweist, bei dem das Anlegen eines elektrischen Feldes an einen organischen Dünnfilm eine Lichtemission bewirkt, wobei der organische Dünnfilm eine Elektrolumineszenz eines organischen Materials aufweist.
Die organische EL-Anzeigevorrichtung mit dem organischen EL-Element als die Lichtemissionseinheit in dem Pixel weist die folgenden Vorteile auf: Mit anderen Worten weist die organische EL-Anzeigevorrichtung einen niedrigen Leistungsverbrauch auf, weil das organische EL-Element mit einer angelegten Spannung von 10 V oder weniger angesteuert werden kann. Weil das organische EL-Element ein Eigenlichtemissionselement ist, weist die organische EL-Anzeigevorrichtung im Vergleich zu der Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die die gleiche Flachbildschirmanzeigevorrichtung wie die organische EL-Anzeigevorrichtung ist, eine höhere Bildsichtbarkeit auf und erfordert des Weiteren kein Beleuchtungselement, wie etwa ein Rücklicht, so dass die organische EL-Anzeigevorrichtung einfach eine Gewichtsreduzierung und Dickenreduzierung erreichen kann. Weil die Antwortgeschwindigkeit des organischen EL-Elements näherungsweise einige Mikrosekunden beträgt und dementsprechend als hohe Geschwindigkeit betrachtet wird, tritt kein Restbild auf, während die organische EL-Anzeigevorrichtung ein Bewegtbild anzeigt.
Das organische EL-Element ist nicht nur ein Eigenlichtemissionselement, sondern auch ein stromangesteuertes elektrooptisches Element. Als das stromangesteuerte elektrooptische Element können zusätzlich zu dem organischen EL-Element ein anorganisches EL-Element, ein LED-Element, ein Halbleiterlaserelement und dergleichen exemplarisch genannt werden.
Bei verschiedenen elektronischen Einrichtungen, die jeweils eine Anzeigeeinheit aufweisen, kann die Flachbildschirmanzeigevorrichtung, wie etwa die organische EL-Anzeigevorrichtung, als die Anzeigeeinheit (Anzeigevorrichtung) verwendet werden. Als die verschiedenen elektronischen Einrichtungen kann zusätzlich zu einem Fernsehersystem ein Head-Mounted-Display (am Kopf getragene Anzeige), eine Digitalkamera, eine Videokamera, eine Spielekonsole, ein Laptop-PC, eine mobile Informationseinrichtung, wie etwa ein elektronisches Buch, und eine mobile Kommunikationseinrichtung, wie etwa ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein Mobiltelefon und dergleichen, exemplarisch genannt werden.
Bei der Anzeigevorrichtung, einem Verfahren zum Ansteuern der Anzeigevorrichtung und einer elektronischen Einrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine Ansteuerungseinheit den Source-Knoten potentialfrei machen, nachdem der Gate-Knoten des Ansteuerungstransistors potentialfrei gemacht wurde. Des Weiteren kann die Ansteuerungseinheit ein Schreiben einer Signalspannung mit dem Abtasttransistor durchführen, wobei der Source-Knoten des Ansteuerungstransistors potentialfrei verbleibt. Eine Initialisierungsspannung, die mit einem anderen Timing als jenes der Signalspannung an eine Signalleitung geliefert wird, kann aufgrund einer Abtastung des Abtasttransistors von der Signalleitung in den Gate-Knoten des Ansteuerungstransistors geschrieben werden.
Bei der Anzeigevorrichtung, dem Verfahren zum Ansteuern der Anzeigevorrichtung und der elektronischen Einrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die jeweils die oben beschriebene bevorzugte Konfiguration aufweisen, kann der Pixelschaltkreis auf einem Halbleiter, wie etwa Silicium, gebildet werden. Des Weiteren kann der Ansteuerungstransistor ein p-Kanal-Transistor sein. Der Grund, warum der p-Kanal-Transistor als der Ansteuerungstransistor anstelle eines n-Kanal-Transistors verwendet wird, ist wie folgt:
Falls ein Transistor auf einem Halbleiter, wie etwa Silicium, anstelle auf einem Isolator, wie etwa einem Glassubstrat, gebildet wird, weist der Transistor vier Anschlüsse einer Source, eines Gates, eines Drains und eines Backgates (Basis) auf, anstatt drei Anschlüsse einer Source, eines Gates und eines Drains aufzuweisen. Dann bewirkt die Verwendung des n-Kanal-Transistors als der Ansteuerungstransistor, dass die Spannung des Backgates (Substrats) 0 V ist, und dementsprechend wird zum Beispiel ein nachteiliger Effekt bezüglich eines Betriebs des Korrigierens einer Variation der Schwellenspannung des Ansteuerungstransistors für jedes Pixel verursacht.
Allgemein gibt es unterschiedliche Optionen, um Source und Drain des Transistors zu bilden, der bei einer Ausführungsform der offenbarten Kapazität verwendet wird. Eine Option ist das Bilden von Source und Drain innerhalb eines Si-Substrats, insbesondere innerhalb einer Wanne, die innerhalb eines Si-Substrats gebildet ist. Dieser Transistor ist ein sogenannter MOS-Transistor. Eine andere Option ist das Bilden von Source und Drain innerhalb einer Halbleiterschicht(zum Beispiel einer Si-Schicht, wie etwa einer Polysiliciumschicht oder einer amorphen Siliciumschicht), die auf einem Isolationssubstrat gebildet ist, das aus etwa Glas oder Kunststoff gefertigt ist. Dieser Transistor ist ein sogenannter Dünnfilmtransistor (TFT: Thin Film Transistor).
Des Weiteren weist der p-Kanal-Transistor ohne LDD-Gebiet (LDD: Lightly Doped Drain - schwach dotierter Drain) eine kleinere Variation einer Transistorcharakteristik als jene auf, die der n-Kanal-Transistor mit einem LDD-Gebiet aufweist, und der p-Kanal-Transistor weist dabei einen Vorteil auf, eine Miniaturisierung des Pixels, und infogeldessen eine hohe Auflösung der Anzeigevorrichtung zu erreichen. Falls die Bildung auf dem Halbleiter, wie etwa Silicium, aus dem Grund oder dergleichen angenommen wird, ist es zu bevorzugen, dass der p-Kanal-Transistor als der Ansteuerungstransistor anstelle des n-Kanal-Transistors verwendet wird.
Bei der Anzeigevorrichtung, dem Verfahren zum Ansteuern der Anzeigevorrichtung und der elektronischen Einrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die jeweils die oben beschriebene bevorzugte Konfiguration aufweisen, kann der Abtasttransistor auch ein p-Kanal-Transistor sein.
Alternativ dazu kann bei der Anzeigevorrichtung, dem Verfahren zum Ansteuern der Anzeigevorrichtung und der elektronischen Einrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die jeweils die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform aufweisen, der Pixelschaltkreis einen Lichtemissionssteuertransistor aufweisen, der die Lichtemissionseinheit zwischen Lichtemission und keiner Lichtemission steuert. In diesem Fall kann der Lichtemissionssteuertransistor auch ein p-Kanal-Transistor sein.
Alternativ dazu kann bei der Anzeigevorrichtung, dem Verfahren zum Ansteuern der Anzeigevorrichtung und der elektronischen Einrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die jeweils die oben beschriebene bevorzugte Konfiguration aufweisen, die Haltekapazität zwischen dem Gate-Knoten und dem Source-Knoten des Ansteuerungstransistors verbunden sein. Des Weiteren kann der Pixelschaltkreis eine Hilfskapazität aufweisen, die zwischen dem Source-Knoten des Ansteuerungstransistors und dem Knoten des festen Potentials verbunden ist.
Alternativ dazu kann bei der Anzeigevorrichtung, dem Verfahren zum Ansteuern der Anzeigevorrichtung und der elektronischen Einrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die jeweils die oben beschriebene bevorzugte Konfiguration aufweisen, der Pixelschaltkreis einen Schalttransistor aufweisen, der zwischen dem Drain-Knoten des Ansteuerungstransistors und dem Kathodenknoten der Lichtemissionseinheit verbunden ist. In diesem Fall kann der Schalttransistor auch ein p-Kanal-Transistor sein. Des Weiteren kann die Ansteuerungseinheit den Schalttransistor für die Nichtlichtemissionsperiode der Lichtemissionseinheit zur Leitung bringen.
Alternativ dazu kann bei der Anzeigevorrichtung, dem Verfahren zum Ansteuern der Anzeigevorrichtung und der elektronischen Einrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die jeweils die oben beschriebene bevorzugte Konfiguration aufweisen, die Ansteuerungseinheit ein Signal für eine Ansteuerung des Schalttransistors vor einem Abtastzeitpunkt der Initialisierungsspannung aufgrund des Abtasttransistors auf aktiv setzen. Dann kann die Ansteuerungseinheit das Signal auf inaktiv setzen, nachdem ein Signal zum Ansteuern des Lichtemissionssteuertransistors auf aktiv gesetzt wurde. In diesem Fall kann die Ansteuerungseinheit das Abtasten der Initialisierungsspannung aufgrund des Abtasttransistors abschließen, bevor das Signal zum Ansteuern des Lichtemissionssteuertransistors auf inaktiv gesetzt wird.
(Übersicht über die vorliegende Offenbarung)
Als Nächstes wird eine Übersicht der vorliegenden Offenbarung beschrieben. 1A und 1B sind erklärende Diagramme, die jeweils einen repräsentativen Konfigurationsschaltkreis einschließlich eines Ansteuerungstransistors und eines organischen EL-Elements veranschaulichen. 1A veranschaulicht einen n-Kanal-Transistor, der als ein Ansteuerungstransistor T1 verwendet wird, wobei die Source des Ansteuerungstransistors T1 mit der Anode eines organischen EL-Elements EL verbunden ist. 1B veranschaulicht einen p-Kanal-Transistor, der als ein Ansteuerungstransistor T2 verwendet wird, wobei der Drain des Ansteuerungstransistors T2 mit der Anode eines organischen EL-Elements EL verbunden ist.
Um die Gate-Source-Spannung des Ansteuerungstransistors zu bestimmen, die dem Wert des Stroms entspricht, der in dem organischen EL-Element fließen soll, wird ein kapazitives Element allgemein parallel zwischen der Anode des organischen EL-Elements, die die Source-Elektrode des n-Kanal-Transistors ist, und der Kathode des organischen EL-Elements verbunden. Falls der p-Kanal-Transistor als der Ansteuerungstransistor verwendet wird, ist dagegen ein kapazitives Element nicht allgemein parallel zwischen der Anode und der Kathode des organischen EL-Elements verbunden, weil der Drain des Ansteuerungstransistors mit dem organischen EL-Element verbunden ist. Das Erreichen einer hohen Leuchtdichte und das Erreichen eines niedrigen Leistungsverbrauchs sind Dinge, die typischerweise für die Anzeigevorrichtung untersucht werden. Bei der Untersuchung, dass ein organisches EL-Element zur Erzielung einer hohen Leuchtdichte und zur Erzielung eines niedrigen Leistungsverbrauchs zu einer niedrigen Spannung gebracht wird, wird befürchtet, dass ein Leckstrom von dem Ansteuerungstransistor bei einer Anzeige von Schwarz bewirkt, dass das organische EL-Element Licht geringfügig emittiert (geringfügige Lichtemission). Die geringfügige Lichtemission wird nachfolgend als ein Licht-Schwarzwert-Phänomen bezeichnet.
Als eine Gegenmaßnahme gegen das Licht-Schwarzwert-Phänomen gibt es eine Technik des parallelen Verbindens einer Metall-Isolator-Metall(MIM)-Kapazität mit dem organischen EL-Element. 2 ist ein erklärendes Diagramm, das eine Schaltkreiskonfiguration veranschaulicht, bei der eine MIM-Kapazität C parallel mit dem organischen EL-Element EL in dem in 1B veranschaulichten Schaltkreis verbunden ist. Des Weiteren ist 3 eine erklärende graphische Repräsentation, die eine Charakteristik der MIM-Kapazität veranschaulicht. 3 ist ein Graph mit einer horizontalen Achse, die die Spannung der Anode des organischen EL-Elements EL repräsentiert, und einer vertikalen Achse, die den Kapazitätswert der MIM-Kapazität repräsentiert. Wie in 3 veranschaulicht, ist der Kapazitätswert der MIM-Kapazität C unabhängig von der Spannung VAnode der Anode des organischen EL-Elements konstant.
4 ist ein erklärendes Diagramm, das einen Pixelschaltkreis in einer organischen EL-Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Der Pixelschaltkreis beinhaltet Transistoren T11 bis T14, Kondensatoren C1 und C2 und ein organisches EL-Element EL.
Der Transistor T11 ist ein Lichtemissionssteuertransistor, der eine Lichtemission des organischen EL-Elements EL steuert. Der Transistor T11, der zwischen dem Leistungsquellenknoten der Leistungsquellenspannung VCCP und dem Source-Knoten des Transistors T12 (Source-Elektrode) verbunden ist, steuert das organische EL-Element EL zwischen Lichtemission und keiner Lichtemission unter einer Ansteuerung durch ein Lichtemissionssteuersignal von einer Signalleitung DS.
Der Transistor T12 ist ein Ansteuerungstransistor, der bewirkt, dass ein Ansteuerungsstrom, der der Haltespannung des Kondensators C2 entspricht, in dem organischen EL-Element fließt und das organische EL-Element EL ansteuert.
Der Transistor T13 schaltet durch ein Signal von einer Signalleitung WS zwischen EIN und AUS und tastet eine Signalspannung Vsig ab, um die Signalspannung Vsig in den Gate-Knoten (Gate-Elektrode) des Transistors T12 zu schreiben.
Der Transistor T14 ist ein Rücksetztransistor, der zwischen dem Drain-Knoten des Transistors T12 (Drain-Elektrode) und einem Stromentladungszielknoten verbunden ist. Unter einer Ansteuerung durch ein Ansteuerungssignal, das von einer Signalleitung AZ bereitgestellt wird, steuert der Transistor T14 das organische EL-Element EL derart, dass das organische EL-Element EL für die Nichtlichtemissionsperiode des organischen EL-Elements EL kein Licht emittiert. Die Transistoren T11 bis T14 können jeweils ein P-Kanal-Transistor sein.
Der Kondensator C2, der zwischen dem Gate-Knoten und dem Source-Knoten des Transistors T12 verbunden ist, hält die Signalspannung Vsig, die durch das Abtasten des Transistors T13 geschrieben wird. Der Kondensator C1 ist zwischen dem Source-Knoten des Treibertransistors T12 und dem Knoten des festen Potentials (z. B. dem Leistungsquellenknoten der Leistungsquellenspannung VCCP) verbunden. Der Kondensator C1 verhindert, dass die Source-Spannung des Transistors T12 variiert, während die Signalspannung geschrieben wird, und wirkt zusätzlich derart, dass das Gate-Source-Potential Vgs des Transistors T12 die Schwellenspannung Vth des Transistors T12 wird. Bei dieser Ausführungsform beinhaltet die Haltekapazität die zwei Kondensatoren C1 und C2, aber die Haltekapazität kann alternativ durch nur einen der Kondensatoren C1 oder C2 gebildet werden. Wenigstens einer der Kondensatoren C1 oder C2 kann z. B. als ein MIM-Kondensator gebildet werden. Durch das Einsetzen eines MIM-Kondensators, der Metallschichten höherer Ebene (z. B. eine zweite und eine dritte Metallschicht) für wenigstens einen der Kondensatoren C1 oder C2 verwendet, und durch Einsetzen eines MIS-Kondensators, der eine Metallschicht niedrigerer Ebene (z. B. eine erste Metallschicht) und ein Halbleitergebiet für die Kapazität parallel zu dem organischen EL-Element EL verwendet, kann das Layout dieser Kondensatoren effektiv und flexibel auf eine dreidimensionale Weise (z. B. einander überlappend) optimiert werden.
5 ist ein erklärendes Zeitverlaufsdiagramm für ein Verfahren zum Ansteuern des in 4 veranschaulichten Pixelschaltkreises. Der in 4 veranschaulichte Pixelschaltkreis weist eine Initialisierungsperiode, eine Vth-Korrekturperiode, eine Schreibperiode und eine Lichtemissionsperiode in einer horizontalen Periode auf. In der Initialisierungsperiode schaltet der Pixelschaltkreis den Transistor T13 mit der Signalleitung WS auf einem Low-Pegel vorübergehend EIN und schaltet dann den Transistor T13 mit der Signalleitung WS auf einem High-Pegel AUS.
In der folgenden Vth-Periode wird der Transistor T13 mit der Signalleitung WS auf dem Low-Pegel vorübergehend EINgeschaltet und wird der Transistor T13 dann mit der Signalleitung WS auf dem High-Pegel AUS-geschaltet. Dann wird der Transistor T11 mit der Signalleitung DS auf einem High-Pegel AUS-geschaltet, so dass die Source-Spannung und die Gate-Spannung des Transistors T12 abfallen. In der Vth-Korrekturperiode wird das Gate-Source-Potential Vgs des Transistors T12 auf die Schwellenspannung Vth des Transistors T12 gesetzt. Des Weiteren schaltet die Signalleitung AZ für die Vth-Korrekturperiode von einem Low-Pegel zu einem High-Pegel.
In der folgenden Schreibperiode schaltet die Signalleitung WS von dem High-Pegel zu dem Low-Pegel und wird die Signalspannung Vsig in den Transistor T12 geschrieben. Das Schreiben der Signalspannung Vsig in den Transistor T12 bewirkt, dass das Gate-Potential des Transistors T12 Vsig ist. Anschließend schaltet die Signalleitung WS von dem Low-Pegel zu dem High-Pegel und endet die Schreibperiode der Signalspannung Vsig in den Transistor T12. Dann schaltet die Signalleitung DS in der folgenden Lichtemissionsperiode von dem High-Pegel zu einem Low-Pegel und wird der Transistor T11 EINgeschaltet, so dass das organische EL-Element EL Licht emittiert. In der Lichtemissionsperiode wird das Source-Potential des Transistors T12 zu der Leistungsquellenspannung VCCP.
6 ist ein erklärender Graph, der eine Ladeperiode veranschaulicht, bis die Leuchtdichte des organischen EL-Elements EL eine gewünschte Leuchtdichte erreicht. Das parallele Verbinden der MIM-Kapazität mit dem organischen EL-Element EL bewirkt, dass die Ladeperiode des organischen EL-Elements EL, bis die Leuchtdichte des organischen EL-Elements EL die gewünschte Leuchtdichte erreicht, in der Lichtemissionsperiode verlängert wird. Ein Einfluss auf eine Gammacharakteristik durch die parallele Verbindung der MIM-Kapazität mit dem organischen EL-Element EL wird beschrieben.
Die parallele Verbindung der MIM-Kapazität mit dem organischen EL-Element EL bewirkt, dass eine Gammaform bei niedriger Leuchtdichte variiert. 7 ist ein erklärender Graph, der einen Unterschied der Ladezeit aufgrund eines Unterschieds der Leuchtdichte veranschaulicht. Wie in 7 veranschaulicht, ist die Ladezeit bei niedriger Leuchtdichte länger als die Ladezeit bei hoher Leuchtdichte. 8 ist eine erklärende graphische Repräsentation, die eine ideale Gammacharakteristik bei einer niedrigen Graustufe und die Gammacharakteristik, falls die MIM-Kapazität mit dem organischen EL-Element parallel verbunden ist, veranschaulicht. Die niedrige Leuchtdichte verlängert die Ladeperiode des organischen EL-Elements EL und die Verbindung der MIM-Kapazität verlängert die Ladeperiode weiter, weil ein Strom in der MIM-Kapazität fließt. In diesem Zustand bewirkt eine Abnahme des Tastgrades, dass ein Bild vor der Lichtemission bei der gewünschten Leuchtdichte geschaltet wird. Das heißt, die Gammaform variiert, wie in 8 veranschaulicht, in einer Richtung, in der die Leuchtdichte bei der niedrigen Graustufe abnimmt.
9 und 10 sind erklärende graphische Repräsentationen, die jeweils die Beziehung zwischen Zeit und der Leuchtdichte des organischen EL-Elements EL veranschaulichen. Eine Integration von jedem der in 9 und 10 veranschaulichten Graphen führt zu der Leuchtdichte des organischen EL-Elements EL. Daher veranschaulicht 9 die Beziehung zwischen Zeit und Leuchtdichte, falls der Tastgrad 100 % beträgt, und veranschaulicht 10 die Beziehung zwischen Zeit und Leuchtdichte, falls der Tastgrad 50 % beträgt. Wenn der Tastgrad auf diese Weise halbiert wird, wird die Leuchtdichte auf die Hälfte oder weniger reduziert, da sich die Ladeperiode aufgrund der MIM-Kapazität verlängert. Mit anderen Worten ist ein Ungleichgewicht zwischen einer Variation des Tastgrades und einer Variation der Leuchtdichte sichtbar. Falls die MIM-Kapazität mit dem organischen EL-Element parallel verbunden ist, ist es notwendig, dass die Leuchtdichte beim Ändern des Tastgrades angepasst wird.
Dementsprechend ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform die mit einem organischen EL-Element parallel zu verbindende Kapazität eine MOS-Kapazität, anstatt dass sie die MIM-Kapazität ist. Die MOS-Kapazität weist einen Kapazitätswert auf, der in Abhängigkeit von einer an den Gate-Anschluss angelegten Spannung variiert. Die Verwendung dieser Charakteristik kann verhindern, dass das Licht-Schwarzwert-Phänomen auftritt, das Ungleichgewicht zwischen einer Variation des Tastgrades und einer Variation der Leuchtdichte verhindern und eine Variation der Gammacharakteristik bei der niedrigen Graustufe verhindern.
Des Weiteren macht gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Nutzen der MOS-Kapazität als die mit einem organischen EL-Element parallel zu verbindende Kapazität eine MIM-Verdrahtung überflüssig. Falls die Miniaturisierung eines MOS-Transistors fortschreitet, kann das Nutzen der MOS-Kapazität als die mit einem organischen EL-Element parallel zu verbindende Kapazität beträchtlich zu einer Reduzierung der Schaltkreisfläche beitragen.
11 und 12 sind erklärende Diagramme, die die vereinfachten Schaltkreiskonfigurationen von Pixelschaltkreisen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. 11 veranschaulicht einen p-Kanal-Transistor, der als ein Ansteuerungstransistor T2 verwendet wird, wobei der Drain des Ansteuerungstransistors T2 mit der Anode eines organischen EL-Elements EL verbunden ist. 12 veranschaulicht einen n-Kanal-Transistor, der als ein Ansteuerungstransistor T1 verwendet wird, wobei die Source des Ansteuerungstransistors T1 mit der Anode eines organischen EL-Elements EL verbunden ist. Mit anderen Worten weist jede MOS-Kapazität T3 eine Anode und eine Kathode mit identischem Potential auf.
Dann weist, wie in 11 und 12 veranschaulicht, jeder Pixelschaltkreis gemäß der vorliegenden Ausführungsform die MOS-Kapazität T3 auf, die mit dem organischen EL-Element EL parallel verbunden ist. Ein n-Kanal-Transistor wird für die MOS-Kapazität T3 verwendet. Das Gate der MOS-Kapazität T3 ist mit der Anode des organischen EL-Elements EL verbunden und die Source und der Drain der MOS-Kapazität T3 sind mit der Kathode des organischen EL-Elements EL verbunden. Wie oben beschrieben, weist die MOS-Kapazität einen Kapazitätswert auf, der in Abhängigkeit von einer an den Gate-Anschluss angelegten Spannung variiert.
Die Verbindung der MOS-Kapazität T3 parallel mit dem organischen EL-Element EL ermöglicht auf diese Weise, dass der Kapazitätswert der MOS-Kapazität T3 zwischen Lichtemission und Nichtlichtemission des organischen EL-Elements EL variiert.
13 ist ein erklärendes Diagramm, das die vereinfachte Schaltkreiskonfiguration eines Pixelschaltkreises gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 13 veranschaulicht einen p-Kanal-Transistor, der als ein Ansteuerungstransistor T2 verwendet wird, wobei der Drain des Ansteuerungstransistors T2 mit der Anode eines organischen EL-Elements EL verbunden ist.
Dann weist, wie in 13 veranschaulicht, der Pixelschaltkreis gemäß der vorliegenden Ausführungsform die MOS-Kapazität T4 auf, die mit dem organischen EL-Element EL parallel verbunden ist. Ein p-Kanal-Transistor wird für die MOS-Kapazität T4 verwendet. Die MOS-Kapazität T4 weist eine Anode und eine Kathode mit identischem Potential auf.
14 ist eine erklärende graphische Repräsentation, die eine Charakteristik der MOS-Kapazität veranschaulicht. 14 ist ein Graph mit einer horizontalen Achse, die das Gate-Source-Potential Vgs der MOS-Kapazität T4 repräsentiert, und einer vertikalen Achse, die den Kapazitätswert der MOS-Kapazität T4 repräsentiert. Wie in 14 veranschaulicht, ist der Kapazitätswert der MOS-Kapazität T4 klein, falls das Gate-Source-Potential Vgs niedrig ist, nämlich in einem Zustand, in dem das organische EL-Element Licht emittiert. Der Kapazitätswert der MOS-Kapazität T4 ist groß, falls das Gate-Source-Potential Vgs hoch ist, nämlich in einem Zustand, in dem das organische EL-Element kein Licht emittiert. Weil der Kapazitätswert der MOS-Kapazität T4 während der Lichtemission des organischen EL-Elements EL klein ist, ist die Ladeperiode der MOS-Kapazität T4 kurz. Daher kann die parallele Verbindung der MOS-Kapazität mit dem organischen EL-Element verhindern, dass die Gammacharakteristik bei einer niedrigen Graustufe variiert.
Die Charakteristik der MOS-Kapazität kann in einem Herstellungsprozess feinabgestimmt werden und der Kapazitätswert der MOS-Kapazität kann, verschieden von der MIM-Kapazität, gesteuert werden. Des Weiteren kann die parallele Verbindung der MOS-Kapazität mit dem organischen EL-Element EL eine Variation der Zeit, bis das organische EL-Element EL die gewünschte Leuchtdichte erreicht, verhindern, selbst wenn die Charakteristik des organischen EL-Elements EL mit verstreichender Zeit variiert.
15 ist ein erklärendes Diagramm, das einen Pixelschaltkreis gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Der in 15 veranschaulichte Pixelschaltkreis beinhaltet die MOS-Kapazität T4, die parallel zu dem organischen EL-Element EL in dem in 4 veranschaulichten Pixelschaltkreis hinzugefügt ist. Auf diese Weise kann das Hinzufügen der MOS-Kapazität T4 parallel zu dem organischen EL-Element EL in dem in 4 veranschaulichten Pixelschaltkreis verhindern, dass das Licht-Schwarzwert-Phänomen auftritt, das Ungleichgewicht zwischen einer Variation des Tastgrades und einer Variation der Leuchtdichte, und eine Variation der Gammacharakteristik bei einer niedrigen Graustufe verhindern.
16 ist ein erklärendes Diagramm, das die Layouts der in 4 und 15 veranschaulichten Pixelschaltkreise schematisch veranschaulicht. Das Layout des in 4 veranschaulichten Pixelschaltkreises ist auf der linken Seite veranschaulicht und das Layout des in 15 veranschaulichen Pixels, nämlich das Layout des Pixelschaltkreises einschließlich der MOS-Kapazität T4, die zu dem in 4 veranschaulichten Pixelschaltkreis hinzugefügt ist, ist auf der rechten Seite veranschaulicht. 16 zeigt exemplarisch das Layout des Transistors T11 (DS-Transistor), des Transistors T12 (Drv-Transistor), des Transistors T13 (WS-Transistor) und des Transistors T14 (AZ-Transistor).
Falls ein PMOS-Transistor als die MOS-Kapazität verwendet wird, kann die MOS-Kapazität in demselben Prozess hergestellt werden, in dem die anderen Transistoren hergestellt werden. Weil es nicht notwendig ist, dass eine Schicht beim Hinzufügen der MOS-Kapazität T4 zu dem in 4 veranschaulichten Pixelschaltkreis hinzugefügt wird, kann daher die MOS-Kapazität T4 bei einer Schicht ausgelegt werden, die gleich jener jedes Transistors ist. Des Weiteren kann beim Hinzufügen der MOS-Kapazität T4 zu dem in 4 veranschaulichten Pixelschaltkreis die Hinzufügung mit einem Teil des Layouts erzielt werden und dementsprechend kann die MOS-Kapazität T4 ohne großes Ändern des Layouts hinzugefügt werden.
Ein anderes Beispiel wird gegeben. 17 ist ein erklärendes Diagramm, das die vereinfachte Schaltkreiskonfiguration eines Pixelschaltkreises gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 17 veranschaulicht einen n-Kanal-Transistor, der als ein Ansteuerungstransistor T1 verwendet wird, wobei die Source des Ansteuerungstransistors T1 mit der Anode eines organischen EL-Elements EL verbunden ist.
Dann weist, wie in 17 veranschaulicht, der Pixelschaltkreis gemäß der vorliegenden Ausführungsform die MOS-Kapazität T4 auf, die mit dem organischen EL-Element EL parallel verbunden ist. Ein p-Kanal-Transistor wird für die MOS-Kapazität T4 verwendet. Die parallele Verbindung der MOS-Kapazität T4 mit dem organischen EL-Element EL auf diese Weise kann verhindern, dass das Licht-Schwarzwert-Phänomen auftritt, das Ungleichgewicht zwischen einer Variation des Tastgrades und einer Variation der Leuchtdichte, und eine Variation der Gammacharakteristik bei einer niedrigen Graustufe verhindern.
Ein anderes Beispiel wird gegeben. 18 ist ein erklärendes Diagramm, das die vereinfachte Schaltkreiskonfiguration eines Pixelschaltkreises gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 18 zeigt exemplarisch die Konfiguration des Pixelschaltkreises mit Ansteuerung bei einer niedrigen Frequenz. Bei der niedrigen Frequenz ist die Kapazität eines PMOS-Transistors groß, falls eine Gate-Source-Spannung negativ ist, nämlich während keiner Lichtemission. 19 ist ein erklärender Graph, der eine Charakteristik einer MOS-Kapazität T5 mit der Ansteuerung bei der niedrigen Frequenz veranschaulicht. Die Ansteuerung bei der niedrigen Frequenz erhöht die Kapazität des PMOS-Transistors während keiner Lichtemission, wie in 19 veranschaulicht ist. In diesem Fall kann die Gate-Elektrode der MOS-Kapazität T5 mit der Anode eines organischen EL-Elements EL und einer Drain-Elektrode verbunden werden und kann die Source-Elektrode der MOS-Kapazität T5 mit einer Masse, der Kathode des organischen EL-Elements EL oder einer anderen Leistungsquelle verbunden werden.
Ein anderes Beispiel wird gegeben. 20 ist ein erklärendes Diagramm, das die Schaltkreiskonfiguration eines Pixelschaltkreises gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 20 zeigt exemplarisch die Konfiguration des Pixelschaltkreises einschließlich zwei Transistoren T21 und T22 und zwei Kondensatoren Ccs und Csub, wobei der Pixelschaltkreis ein organisches EL-Element beinhaltet, das mit der MOS-Kapazität T3 parallel verbunden ist. Bei dem Pixelschaltkreis kann die parallele Verbindung der MOS-Kapazität T3 mit dem organischen EL-Element EL verhindern, dass das Licht-Schwarzwert-Phänomen auftritt, das Ungleichgewicht zwischen einer Variation des Tastgrades und einer Variation der Leuchtdichte, und eine Variation der Gammacharakteristik bei einer niedrigen Graustufe verhindern.
Ein anderes Beispiel wird gegeben. 21 ist ein erklärendes Diagramm, das die Schaltkreiskonfiguration eines Pixelschaltkreises gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 21 zeigt exemplarisch die Konfiguration des Pixelschaltkreises einschließlich vier Transistoren T11 bis T14 und zwei Kondensatoren C1 und C2, wobei der Pixelschaltkreis eine MOS-Kapazität T3 beinhaltet, die mit einem organischen EL-Element EL parallel verbunden ist. Bei dem Pixelschaltkreis kann die parallele Verbindung der MOS-Kapazität T3 mit dem organischen EL-Element EL verhindern, dass das Licht-Schwarzwert-Phänomen auftritt, das Ungleichgewicht zwischen einer Variation des Tastgrades und einer Variation der Leuchtdichte, und eine Variation der Gammacharakteristik bei einer niedrigen Graustufe verhindern.
Ein anderes Beispiel wird gegeben. 22 ist ein erklärendes Diagramm, das die Schaltkreiskonfiguration eines Pixelschaltkreises gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 22 zeigt exemplarisch die Konfiguration des Pixelschaltkreises einschließlich sechs Transistoren T21 bis T26 und zwei Kondensatoren Cs und Ca, wobei der Pixelschaltkreis einen MOS-Kondensator T3 beinhaltet, der mit einem organischen EL-Element EL parallel verbunden ist. Bei dem Pixelschaltkreis kann die parallele Verbindung der MOS-Kapazität T3 mit dem organischen EL-Element EL verhindern, dass das Licht-Schwarzwert-Phänomen auftritt, das Ungleichgewicht zwischen einer Variation des Tastgrades und einer Variation der Leuchtdichte, und eine Variation der Gammacharakteristik bei einer niedrigen Graustufe verhindern.
23 ist eine erklärende graphische Repräsentation, die eine Charakteristik eines MOS-Kondensators einschließlich eines n-Kanal-Transistors veranschaulicht. Der Kapazitätswert des MOS-Kondensators einschließlich des n-Kanal-Transistors ist groß, falls ein organisches EL-Element EL kein Licht emittiert, nämlich falls das Potential der Anode des organischen EL-Elements EL niedrig ist. Der Kapazitätswert des MOS-Kondensators ist klein, falls das organische EL-Element EL Licht emittiert, nämlich falls das Potential der Anode des organischen EL-Elements EL hoch ist. Weil die Ladeperiode des MOS-Kondensators T3 während der Lichtemission des organischen EL-Elements EL kurz ist, kann daher die parallele Verbindung des MOS-Kondensators mit dem organischen EL-Element EL eine Variation der Gammacharakteristik bei einer niedrigen Grauskala verhindern.
Bei den oben erwähnten Ausführungsformen wird der MOS-Kondensator auf einem Halbleitersubstrat (einem Si-Substrat) als ein Beispiel für einen MIS-Kondensator verwendet, aber falls das isolierende Substrat eingesetzt wird, kann eine Struktur einschließlich einer Halbleiterschicht, einer Isolationsschicht und einer Metallschicht, welche auf das Isolationssubstrat gestapelt ist, als ein MIS-Kondensator verwendet werden. Zum Beispiel kann ein MIS-Kondensator erreicht werden, indem, ähnlich dem Beispiel des Verwendens des MOS-Transistors, das Potential von Source und Drain des TFT identisch gemacht werden.
In 24A-24D sind einige Ausführungsformen einer MIS-Kapazität, wie sie bei Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, als Querschnittsansichten dargestellt, d. h. es sind unterschiedliche Optionen zum Implementieren der MIS-Kapazität bei den oben erwähnten Ausführungsformen gezeigt. Es ist anzumerken, dass diese Figuren Implementierungen eines p-Kanal-MOS-Transistors oder TFT zeigen. Die MOS- oder TFT-Kapazität kann jedoch auch unter Verwendung eines n-Kanal-MOS-Transistors implementiert werden.
24A veranschaulicht eine erste Ausführungsform einer MIS-Kapazität unter Nutzung einer MOS-Kapazität. Bei dieser Ausführungsform sind Source und Drain des MOS-Transistors als getrennte p⁺-dotierte Bereiche innerhalb einer n-Wanne implementiert, die innerhalb eines Si-Substrats gebildet ist. Source und Drain sind durch Vias, die durch einen Gate-Isolationsfilm und einen Zwischenschichtisolationsfilm hindurchgehen, und eine Verbindungsleitung, die auf der oberen Oberfläche des Zwischenschichtisolationsfilms gebildet ist, verbunden, um sicherzustellen, dass das Source-Potential und das Drain-Potential identisch sind.
24B veranschaulicht eine zweite Ausführungsform einer MIS-Kapazität unter Nutzung einer TFT-Kapazität. Im Unterschied zu der in 24A gezeigten Ausführungsform ist eine Struktur, bei der eine Si-Schicht, eine Isolationsschicht (ein Gate-Isolationsfilm) und eine Metallschicht (eine Gate-Elektrodenschicht) auf dem Isolationssubstrat gestapelt sind, bereitgestellt, um einen TFT zu bilden. Source und Drain des TFT sind wieder als getrennte p⁺-dotierte Bereiche innerhalb der Si-Schicht gebildet, die auf dem aus Glas oder Kunststoff gefertigten Isolationssubstrat gebildet sind.
24C veranschaulicht eine dritte Ausführungsform einer MIS-Kapazität unter Nutzung einer MOS-Kapazität. Im Unterschied zu der in 24A gezeigten Ausführungsform sind Source und Drain des MOS-Transistors als gemeinsamer p⁺-dotierter Bereich innerhalb einer n-Wanne implementiert, die innerhalb eines Si-Substrats gebildet ist. Eine Verbindung unterschiedlicher p⁺-dotierter Bereiche durch Vias und eine Verbindungsleitung, wie bei der in 24A gezeigten Ausführungsform, ist dementsprechend nicht notwendig, um sicherzustellen, dass das Source-Potential und Drain-Potential identisch sind.
24D veranschaulicht eine vierte Ausführungsform einer MIS-Kapazität unter Nutzung einer TFT-Kapazität. Wie bei der in 24C gezeigten Ausführungsform sind Source und Drain des TFT als gemeinsamer p⁺-dotierter Bereich implementiert, aber nicht in einer innerhalb einer Si-Schicht gebildeten n-Wanne, sondern, wie bei der in 24B gezeigten Ausführungsform, innerhalb einer Si-Schicht, die auf einem aus Glas oder Kunststoff gefertigten Substrat gebildet ist. Wieder sind dementsprechend keine Verbindungen durch Vias und eine Verbindungsleitung erforderlich.
<Schlussbemerkung>
Wie oben beschrieben, sind gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Pixelschaltkreis, der in Verbindung mit einer MOS-Kapazität parallel mit dem organischen EL-Element dazu in der Lage ist, zu verhindern, dass ein Licht-Schwarzwert-Phänomen auftritt, das Ungleichgewicht zwischen einer Variation des Tastgrades und einer Variation der Leuchtdichte zu verhindern, eine Variation der Gammacharakteristik bei niedriger Graustufe zu verhindern, eine Anzeigevorrichtung einschließlich des Pixelschaltkreises und eine elektronische Einrichtung einschließlich der Anzeigevorrichtung bereitgestellt.
Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wurde ausführlich unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben, jedoch ist der technische Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht auf die Beispiele beschränkt. Es ist offensichtlich, dass ein Fachmann des technischen Gebiets der vorliegenden Offenbarung verschiedene Änderungen oder Modifikationen im Schutzumfang der in den Ansprüchen beschriebenen technischen Idee ersinnen kann, und dementsprechende versteht es sich, dass sie rechtmäßig zum technischen Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung gehört.
Des Weiteren sind die in der vorliegenden Patentschrift beschriebenen Effekte lediglich erklärend oder beispielhaft und sind dementsprechend nicht beschränkend. Das heißt, die Technologie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist andere Effekte, die für einen Fachmann aus den Beschreibungen in der vorliegenden Patentschrift ersichtlich werden, zusätzlich zu den Effekten oder anstelle der Effekte auf.
Es wird angemerkt, dass die folgenden Konfigurationen zu dem technischen Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung gehören.

(1) Ein Pixelschaltkries, der Folgendes beinhaltet:
- ein Lichtemissionselement, das zum Emittieren von Licht mit einer Leuchtdichte konfiguriert ist, die einer Strommenge entspricht; und
- eine Metall-Oxid-Halbleiter(MOS)-Kapazität einschließlich eines MOS-Transistors, die parallel zu dem Lichtemissionselement angeordnet ist,
- wobei die MOS-Kapazität ein Source-Potential und ein Drain-Potential aufweist, die identisch sind.
(2) Der Pixelschaltkreis, der in (1) beschrieben ist und der ferner Folgendes beinhaltet:
- einen Rücksetztransistor, der zum Zurücksetzen einer Anode des Lichtemissionselements auf ein vorbestimmtes Potential zu einem vorbestimmten Zeitpunkt konfiguriert ist,
- wobei ein Gate-Anschluss der MOS-Kapazität mit einer Source des Rücksetztransistors und der Anode des Lichtemissionselements verbunden ist.
(3) Der Pixelschaltkreis, der in (2) beschrieben ist, wobei die MOS-Kapazität das Source-Potential und das Drain-Potential aufweist, die identisch zu dem Kathodenpotential des Lichtemissionselements sind.
(4) Der Pixelschaltkreis, der in einem von (1) bis (3) beschrieben ist und der ferner Folgendes beinhaltet: einen Ansteuerungstransistor mit einer Source, die mit einer Anode des Lichtemissionselements verbunden ist; und einen Abtasttransistor mit einer Source, die mit einem Gate des Ansteuerungstransistors verbunden ist, wobei der Abtasttransistor zum Abtasten einer Signalspannung konfiguriert ist, die in den Ansteuerungstransistor zu schreiben ist.
(5) Der Pixelschaltkreis, der in (4) beschrieben ist, wobei der Ansteuerungstransistor ein p-Kanal-MOS-Transistor ist.
(6) Ein Pixelschaltkries, der Folgendes umfasst:
- ein Lichtemissionselement, das zum Emittieren von Licht mit einer Leuchtdichte konfiguriert ist, die einer Strommenge entspricht; und
- eine Kapazität, die parallel zu dem Lichtemissionselement angeordnet ist, wobei die Kapazität einen variablen Kapazitätswert aufweist.
(7) Der Pixelschaltkreis nach (6), wobei die Kapazität einen Kapazitätswert aufweist, der im Vergleich dazu, wenn das Lichtemissionselement kein Licht emittiert, kleiner ist, wenn das Lichtemissionselement Licht emittiert.
(8) Der Pixelschaltkreis nach (6) oder (7), wobei die Kapazität eine Metall-Oxid-Halbleiter(MOS)-Kapazität ist.
(9) Der Pixelschaltkreis nach (8), wobei die MOS-Kapazität einen MOS-Transistor umfasst.
(10) Der Pixelschaltkreis nach (9), wobei der MOS-Transistor ein Gate, eine Source und einen Drain umfasst, wobei die Source und der Drain als ein gemeinsamer dotierter Bereich gebildet sind.
(11) Der Pixelschaltkreis nach (9), wobei der MOS-Transistor ein Gate, eine Source und einen Drain umfasst, wobei die Source und der Drain als getrennte dotierte Bereiche gebildet sind.
(12) Der Pixelschaltkreis nach (11), der ferner einen oder mehrere Vias und/oder Verbindungsleitungen umfasst, die Source und Drain verbinden.
(13) Eine Anzeigevorrichtung, die Folgendes beinhaltet:
- eine Pixelarrayeinheit, in der der Pixelschaltkreis, der in einem von (1) bis (12) beschrieben ist, angeordnet ist; und
- ein Ansteuerungsschaltkreis, der zum Ansteuern der Pixelarrayeinheit konfiguriert ist.
(14) Eine elektronische Einrichtung, die Folgendes beinhaltet: die Anzeigevorrichtung, die in (13) beschrieben ist.

Bezugszeichenliste

C: MIM-Kapazität
C1: Kondensator
C2: Kondensator
Ca: Kondensator
Ccs: Kondensator
Cs: Kondensator
Csub: Kondensator
EL: Organisches EL-Element
T1: Ansteuerungstransistor
T2: Ansteuerungstransistor
T11: Transistor
T12: Transistor
T13: Transistor
T14: Transistor
T21: Transistor
T22: Transistor
T23: Transistor
T24: Transistor
T25: Transistor
T26: Transistor
T3: MOS-Kapazität
T4: MOS-Kapazität
T5: MOS-Kapazität

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 2017223968 [0001]
JP 2015034861 A [0005]

Claims

Pixelschaltkreis, der Folgendes umfasst: ein Lichtemissionselement, das zum Emittieren von Licht mit einer Leuchtdichte konfiguriert ist, die einer Strommenge entspricht; eine erste Kapazität, die eine Metall-Isolator-Metall(MIM)-Kapazität ist; und eine zweite Kapazität, die eine Metall-Isolator-Halbleiter(MIS)-Kapazität ist, die parallel zu dem Lichtemissionselement angeordnet ist.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 1, wobei die zweite Kapazität einen variablen Kapazitätswert aufweist.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 2, wobei die zweite Kapazität einen Kapazitätswert aufweist, der im Vergleich dazu, wenn das Lichtemissionselement kein Licht emittiert, kleiner ist, wenn das Lichtemissionselement Licht emittiert.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 1, wobei die zweite Kapazität eine Metall-Oxid-Halbleiter(MOS)-Kapazität oder eine Dünnfilmtransistor(TFT)-Kapazität ist.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 4, wobei die zweite Kapazität eine Metall-Oxid-Halbleiter(MOS)-Kapazität ist.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 5, wobei die MOS-Kapazität einen MOS-Transistor umfasst.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 4, wobei die zweite Kapazität eine Dünnfilmtransistor(TFT)-Kapazität ist.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 7, wobei die TFT-Kapazität einen TFT-Transistor umfasst.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 4, wobei der MOS-Transistor oder der TFT-Transistor ein Gate, eine Source und einen Drain umfasst, wobei die Source und der Drain als ein gemeinsamer dotierter Bereich gebildet sind.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 4, wobei der MOS-Transistor oder der TFT-Transistor ein Gate, eine Source und einen Drain umfasst, wobei die Source und der Drain als getrennte dotierte Bereiche gebildet sind.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 10, der ferner einen oder mehrere Vias und/oder Verbindungsleitungen umfasst, die Source und Drain verbinden.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 4, wobei die MOS-Kapazität oder die TFT-Kapazität ein Source-Potential und ein Drain-Potential aufweist, die identisch sind.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 1, der ferner Folgendes umfasst: einen Rücksetztransistor, der zum Zurücksetzen einer Anode des Lichtemissionselements auf ein vorbestimmtes Potential zu einem vorbestimmten Zeitpunkt konfiguriert ist, wobei ein Gate-Anschluss der Kapazität mit einer Source des Rücksetztransistors und der Anode des Lichtemissionselements verbunden ist.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 13, wobei die MOS-Kapazität das Source-Potential und das Drain-Potential aufweist, die identisch zu dem Kathodenpotential des Lichtemissionselements sind.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 1, der ferner Folgendes umfasst: einen Ansteuerungstransistor mit einer Source, die mit einer Anode des Lichtemissionselements verbunden ist; und einen Abtasttransistor mit einer Source, die mit einem Gate des Ansteuerungstransistors verbunden ist, wobei der Abtasttransistor zum Abtasten einer Signalspannung konfiguriert ist, die in den Ansteuerungstransistor zu schreiben ist.
Pixelschaltkreis nach Anspruch 15, wobei der Ansteuerungstransistor ein p-Kanal-MOS-Transistor ist.
Anzeigeeinrichtung, die Folgendes umfasst: eine Pixelarrayeinheit, in der der Pixelschaltkreis nach Anspruch 1 angeordnet ist; und ein Ansteuerungsschaltkreis, der zum Ansteuern der Pixelarrayeinheit konfiguriert ist.
Elektronische Einrichtung, die Folgendes umfasst: die Anzeigevorrichtung nach Anspruch 17.