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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Technologie betrifft eine elektrooptische Vorrichtung und eine elektronische Vorrichtung.
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STAND DER TECHNIK
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Eine an sich bekannte elektrooptische Vorrichtung umfasst, als ein lichtemittierendes Element, ein organisches Leuchtdiodenelement (OLED-Element) oder dergleichen. In einer elektrooptischen Vorrichtung wird eine Pixelschaltung, die ein lichtemittierendes Element, einen Transistor und dergleichen umfasst, entsprechend einem Pixel an einem Schnittpunkt einer Abtastleitung und einer Datenleitung bereitgestellt. Wenn in der Pixelschaltung ein Datensignal auf einem Potential gemäß einer Gradationsstufe des Pixels an ein Gate des Transistors angelegt wird, versorgt der Transistor das lichtemittierende Element mit einem Strom gemäß einer Gate-Source-Spannung, so dass das lichtemittierende Element Licht mit einer Helligkeit gemäß der Gradationsstufe emittiert.
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Zum Beispiel offenbart Patentdokument 1 eine Pixelschaltung für ein organisches EL, die fünf Transistoren und einen Kondensator umfasst. Gemäß dieser Pixelschaltung werden während einer horizontalen Periode in einer Ansteuertransistorschwellenwert-Korrekturperiode und beim Schreiben eines Videosignals eine Schwellenspannung und ein Videosignal zusätzlich zu einer Kapazität in einem Pixel in eine parasitäre Kapazität auf einer Signalleitung geschrieben, so dass die Operation ausgeführt wird.
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AUFLISTUNG VON ENTGEGENHALTUNGEN
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PATENTDOKUMENT
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Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 2014-186125
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Im Patentdokument 1 wird eine in eine Signalleitung zu schreibende Signalspannung durch zwei Kapazitäten spezifiziert. Wenn die Werte der zwei Kapazitäten variieren, variiert auch die Videosignalspannung, was zu einem Problem führen kann, dass die Konsistenz der Gleichmäßigkeit beeinträchtigt wird.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Technologie besteht darin, eine elektrooptische Vorrichtung und eine elektronische Vorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, Schwankungen der Kapazität zum Spezifizieren eines Wertes einer Videosignalspannung zu reduzieren, wodurch verhindert wird, dass die Konsistenz der Gleichmäßigkeit beeinträchtigt wird.
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LÖSUNG DER PROBLEME
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Die vorliegende Technologie stellt eine elektrooptische Vorrichtung bereit, umfassend:
- eine Abtastleitung;
- eine Signalleitung;
- eine Zuführleitung, der ein niedriges Potential zugeführt wird,;
- eine Pixelschaltung, die entsprechend der Signalleitung und der Abtastleitung bereitgestellt ist,
- eine Ansteuerschaltung, die ausgelegt ist, um die Pixelschaltung anzusteuern;
- einen Pegelumsetzungsblock, der mit der Signalleitung verbunden ist;
- einen ersten Kondensator, der auf dem Pegelumsetzungsblock bereitgestellt ist; und
- einen zweiten Kondensator, der durch eine parasitäre Kapazität zwischen der Signalleitung und der Zuführleitung ausgebildet ist,
- wobei
- eine Videosignalspannung durch eine kapazitive Kopplung zwischen dem ersten Kondensator und dem zweiten Kondensator in die Pixelschaltung geschrieben wird,
- die Signalleitung aus einer ersten Metallschicht ausgebildet ist,
- die Zuführleitung aus einer zweiten Metallschicht ausgebildet ist, deren Breite ungefähr jener der ersten Metallschicht gleich ist, und
- die erste Metallschicht und die zweite Metallschicht den ersten Kondensator und den zweiten Kondensator bilden.
Außerdem stellt die vorliegende Technologie eine elektronische Vorrichtung bereit, die die vorstehend beschriebene elektrooptische Vorrichtung umfasst.
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Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist es möglich, Schwankungen der Kapazität zum Spezifizieren eines Wertes einer Videosignalspannung zu reduzieren, wodurch verhindert wird, dass die Konsistenz der Gleichmäßigkeit beeinträchtigt wird. Es ist zu beachten, dass die hier beschriebenen Wirkungen nicht notwendigerweise beschränkend sind, und eine beliebige der in der vorliegenden Technologie beschriebenen Wirkungen oder von den Wirkungen verschiedene Wirkungen erzielt werden können. Außerdem werden die Inhalte der vorliegenden Technologie nicht auf eine beschränkende Weise durch die veranschaulichenden Wirkungen in der nachstehenden Beschreibung interpretiert.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Verbindungsdiagramm eines Beispiels für eine herkömmliche Pixelschaltung. Ein Verbindungsdiagramm einer Ausführungsform einer Pixelschaltung gemäß der vorliegenden Technologie.
- 2 ist ein Verbindungsdiagramm einer herkömmlichen Pixelschaltung und einer herkömmlichen Pegelumsetzungsschaltung.
- 3 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für ein Layout der herkömmlichen Pixelschaltung und der Pegelumsetzungsschaltung darstellt.
- 4 ist eine Draufsicht, die ein anderes Beispiel für das Layout der herkömmlichen Pixelschaltung und der Pegelumsetzungsschaltung darstellt.
- 5 ist eine Draufsicht, die ein Layout einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie darstellt.
- 6 ist eine Schnittansicht der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
- 7 ist eine Draufsicht, die ein Layout einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie darstellt.
- 8 ist eine Schnittansicht der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
- 9 ist eine Schnittansicht der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
- 10 ist eine Draufsicht, die ein Layout einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie darstellt.
- 11 ist eine Schnittansicht der dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
- 12 ist eine Draufsicht, die ein Layout einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Technologie darstellt.
- 13 ist eine Schnittansicht der vierten Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
- 14 ist eine Draufsicht, die ein Layout einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Technologie darstellt.
- 15 ist eine Schnittansicht der fünften Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
- 16 ist eine Schnittansicht der fünften Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
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MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen, die nachstehend beschrieben werden, stellen geeignete konkrete Beispiele für die vorliegende Technologie dar, denen technisch bevorzugte verschiedene Beschränkungen hinzugefügt werden. Jedoch ist der Umfang der vorliegenden Technologie nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, sofern es keine Erwähnung gibt, die insbesondere die vorliegende Technologie in der folgenden Beschreibung einschränkt.
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Es ist zu beachten, dass die Beschreibung der vorliegenden Technologie in der folgenden Reihenfolge vorgenommen wird.
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- <1. Herkömmliche Ausgestaltung>
- <2. Erste Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
- <3. Zweite Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
- <4. Dritte Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
- <5. Vierte Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
- <6. Fünfte Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
- <7. Modifikationsbeispiele>
- <8. Anwendungsbeispiele>
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<Herkömmliche Ausgestaltung>
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Vor der Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie wird eine Beschreibung einer im Patentdokument 1 offenbarten herkömmlichen Ausgestaltung vorgenommen. Obwohl nicht in der Figur dargestellt, umfasst eine elektrooptische Vorrichtung eine Anzeigetafel und eine Steuerschaltung, die zum Steuern des Betriebs der Anzeigetafel ausgelegt ist. Die Anzeigetafel umfasst eine Vielzahl von Pixelschaltungen und eine Ansteuerschaltung, die zum Ansteuern der Pixelschaltungen ausgelegt ist. Die Vielzahl von Pixelschaltungen und die Ansteuerschaltung der Anzeigetafel werden auf einem Siliziumsubstrat ausgebildet, und eine OLED, die ein Beispiel für ein lichtemittierendes Element darstellt, wird als die Pixelschaltungen verwendet.
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Digitale Bilddaten werden der Steuerschaltung in Synchronisation mit einem Synchronisationssignal zugeführt. Die Bilddaten sind Daten, die zum Beispiel mit 8 Bits eine Gradationsstufe eines Pixels eines Bildes, das auf der Anzeigetafel angezeigt werden soll, spezifizieren. Außerdem ist das Synchronisationssignal ein Signal, das ein Vertikalsynchronisationssignal, ein Horizontalsynchronisationssignal und ein Punkttaktsignal umfasst. Die Steuerschaltung erzeugt verschiedene Steuersignale auf der Grundlage des Synchronisationssignals, und liefert die Steuersignale an die Anzeigetafel. Außerdem umfasst die Steuerschaltung eine Spannungserzeugungsschaltung. Die Spannungserzeugungsschaltung liefert verschiedene Potentiale an die Anzeigetafel. Des Weiteren erzeugt die Steuerschaltung ein analoges Bildsignal auf der Grundlage der Bilddaten.
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Die Anzeigetafel umfasst eine Anzeigeeinheit und eine Ansteuerschaltung, die zum Ansteuern der Anzeigeeinheit ausgelegt ist. In der Anzeigeeinheit ist eine Vielzahl von Abtastleitungen in der Zeilenrichtung (horizontale Richtung) angeordnet, und eine Vielzahl von Signalleitungen ist in der Spaltenrichtung (vertikale Richtung) Y angeordnet. Eine Vielzahl von Pixelschaltungen 110, die mit jeder aus der Vielzahl von Abtastleitungen und jeder aus der Vielzahl von Signalleitungen verbunden ist, ist in einer Matrixform angeordnet.
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In der Anzeigeeinheit ist eine Vielzahl von Abtastleitungen in der Zeilenrichtung (horizontale Richtung) angeordnet, und eine Vielzahl von Signalleitungen ist in der Spaltenrichtung (vertikale Richtung) Y angeordnet. Eine Vielzahl von Pixelschaltungen 110, die mit jeder aus der Vielzahl von Abtastleitungen und jeder aus der Vielzahl von Signalleitungen verbunden ist, ist in einer Matrixform angeordnet. Drei Pixelschaltungen 110, die kontinuierlich entlang einer Abtastleitung bereitgestellt sind, entsprechen jeweils einem R-Pixel (rotes Pixel), einem G-Pixel (grünes Pixel) und einem blauen Pixel (B-Pixel), und diese drei Pixel repräsentieren einen Punkt eines Farbbildes.
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Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Beschreibung eines Beispiels für eine Pixelschaltung 110 vorgenommen. Die Pixelschaltung 110 ist mit einer Abtastleitung 12 und einer Signalleitung 14 verbunden. Die Pixelschaltung 110 in der i-ten Zeile umfasst p-Typ-Transistoren 121 bis 125, eine OLED 130 und einen Rückhaltekondensator 132. Ein Abtastsignal Gwr(i) und Steuersignale Gel(i), Gcmp(i) und Gorst(i) werden der Pixelschaltung 110 zugeführt.
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Der Treibertransistor (der erste Transistor) 121 weist eine Source, die mit einer Zuführleitung 116 verbunden ist, und einen Drain auf, der über den vierten Transistor 124 mit der OLED 130 verbunden ist, um einen Strom, der durch die OLED 130 fließt, zu steuern. Der zweite Transistor 122, der zum Schreiben eines Signalleitungspotentials (eines Gradationspotentials) ausgelegt ist, weist ein mit der Abtastleitung 12 verbundenes Gate, und einen Drain und eine Source auf, von denen eines mit der Signalleitung 14 verbunden ist, während das andere mit dem Gate des ersten Transistors 121 verbunden ist.
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Der Rückhaltekondensator 132 ist zwischen einer Gateleitung des ersten Transistors 121 und der Zuführleitung 116 verbunden, und behält eine Source-GateSpannung des ersten Transistors 121. Ein hohes Potential Vel einer Spannungsversorgung wird der Zuführleitung 116 zugeführt. Die OLED 130 weist eine Kathode auf, die als eine gemeinsame Elektrode dient, und auf ein niedriges Potential Vct der Spannungsversorgung eingestellt ist.
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Der dritte Transistor 123 weist ein Gate auf, in welches das Steuersignal Gcmp(i) eingegeben wird, und entwickelt einen Kurzschluss zwischen dem Gate und dem Drain des ersten Transistors 121 gemäß dem Steuersignal Gcmp (i), um Schwankungen des Schwellenwertes des ersten Transistors 121 auszugleichen.
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Der Lichtsteuertransistor 124 für die OLED 130 weist ein Gate auf, in welches das Steuersignal Gel(i) eingegeben wird, und schaltet zwischen einer Verbindung des Drains des ersten Transistors 121 mit einer Anode der OLED 130 und einer Trennung von dieser um. Der Rücksetztransistor (der fünfte Transistor) 125 weist ein Gate auf, in welches das Steuersignal Gorst(i) eingegeben wird, und liefert ein Rücksetzpotential Vorst, das ein Potential auf der Zuführleitung 16 darstellt, an die Anode der OLED 130 gemäß dem Steuersignal Gorst(i). Ein Unterschied zwischen dem Rücksetzpotential Vorst und einem gemeinsamen Potential Vct wird derart eingestellt, dass er kleiner ist als ein Lichtemissionsschwellenwert der OLED 130. Das heißt, das Rücksetzpotential Vorst ist ein niedriges Potential.
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Eine Abtastleitungsansteuerschaltung liefert ein Abtastsignal Gwr(i) an die Abtastleitung 12 in der i-ten Zeile. Wie in 2 dargestellt, wird ein Rückhaltekondensator 50 durch eine Streukapazität zwischen der Signalleitung 14 und der Zuführleitung 16, die sich in Spaltenrichtung Y erstreckt, gebildet. Eine Pegelumsetzungsschaltung 40 verschiebt durch eine kapazitive Kopplung zum Beispiel unter Verwendung des Rückhaltekondensators 50 und des ersten Rückhaltekondensators 44 und des zweiten Rückhaltekondensators 41 in der Pegelumsetzungsschaltung 40 eine von einem DA-Wandler empfangene Gradationsspannung, gemäß einem Datensignal (einer Gradationsstufe), das über die Signalleitungs-Ansteuerschaltung und einen Demultiplexer geliefert wird, auf eine Gatespannung zum Ansteuern des Transistors 121 um die Gatespannung an die Signalleitung 14 zu liefern. Der erste Rückhaltekondensator 44 und der zweite Rückhaltekondensator 41 sind ein erster Kondensator. Der Rückhaltekondensator 50 ist ein zweiter Kondensator.
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Eine Beschreibung der kapazitiven Kopplung wird präsentiert. 2 zeigt einen Pegelumsetzungsblock 47, der einem Pixel in der Pegelumsetzungsschaltung 40 entspricht. Im Hinblick auf den Pegelumsetzungsblock 47 ist lediglich eine Signalleitung 14 dargestellt. Der erste Rückhaltekondensator 44 ist mit einem mittleren Punkt in der Signalleitung 14 verbunden. Ein Initialisierungsschalter 45 ist bereitgestellt, um ein Anfangspotential Vini für ein Ende des ersten Rückhaltekondensators 44 einzustellen. Der Initialisierungsschalter 45 weist ein Gate auf, an welches ein Steuersignal /Gini geliefert wird. Ein Initialisierungsschalter 43, der zum Einstellen eines Potentials Vref für das andere Ende des ersten Rückhaltekondensators 44 ausgelegt ist, weist ein Gate auf, an welches ein Steuersignal Gref geliefert wird.
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Des Weiteren sind ein zweiter Rückhaltekondensator 41 und ein Transfer-Gate 42 bereitgestellt. Da der zweite Rückhaltekondensator 41 und das Transfer-Gate 42 bereitgestellt sind, wird eine Gradationsspannung an den zweiten Rückhaltekondensator 41 vor einer Schreibperiode (eine AUS-Periode des Transfer-Gates 42, die eine Initialisierungsperiode und eine Korrekturperiode umfasst) geliefert, so dass der zweite Rückhaltekondensator 41 die Gradationsspannung behalten kann. In der anschließenden Schreibperiode kann ein Potential an einer Elektrode des ersten Rückhaltekondensators 44 auf ein Potential an einer Elektrode des zweiten Rückhaltekondensators 41 auf eine solche Weise geändert werden, dass das Transfer-Gate 42 eingeschaltet wird.
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In der Initialisierungsperiode (während deren sowohl der Transistor 122 als auch 123 ausgeschaltet ist) sind Potentiale an beiden Enden des ersten Rückhaltekondensators 44 jeweils auf Potentiale Vini bzw. Vref eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Transistor 124 ausgeschaltet und der Transistor 125 ist eingeschaltet. In er Korrekturperiode (während deren sowohl der Transistor 122 als auch 123 eingeschaltet ist), die auf die Initialisierungsperiode folgt, ist der Transistor 123 eingeschaltet. Daher ist der Transistor 121 diodenverbunden, so dass der Rückhaltekondensator 132 in der Pixelschaltung 110 eine Schwellenspannung Vth des Transistors 121 behält.
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In der Schreibperiode (während deren der Transistor 122 eingeschaltet ist), die auf die Korrekturperiode folgt, ist der Transistor 123 ausgeschaltet, und ein Transfer-Gate 34 des Demultiplexers ist eingeschaltet und der Initialisierungsschalter 43 ist ausgeschaltet. Dementsprechend wird ein Knoten auf dem anderen Ende des ersten Rückhaltekondensators 44, der in der Initialisierungsperiode und der Korrekturperiode fest ist, vom Potential Vref auf den Gradationspegel geändert.
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In der vorstehenden Schaltungsausgestaltung werden während einer horizontalen Periode in der Schwellenwert-Korrekturperiode des ersten Transistors (des Treibertransistors) 121 sowie beim Schreiben des Videosignals die Schwellenspannung und das Videosignal zusätzlich zum Rückhaltekondensator 132 (einem Kondensator Cs) in den Rückhaltekondensator 50 (einen Kondensator Cdt) auf der Signalleitung 14 geschrieben, so dass die Operationen durchgeführt wird.
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Eine Videosignalspannung Vsig, die in die Signalleitung
14 eingegeben werden soll, ist durch die folgende Formel repräsentiert, die den Rückhaltekondensator
44 (einen Kondensator Crf1) des Pegelumsetzungsblocks 47, der außerhalb des Pixelbereichs angeordnet ist, den Rückhaltekondensator
50 (den Kondensator Cdt) auf der Signalleitung
14, den Rückhaltekondensator 132 (den Kondensator Cs) und eine Eingangsspannung Vdata, die vom Pegelumsetzungsblock 47 eingegeben wird, verwendet.
Hierbei wird die folgende Formel (1) aus Cdt >> Cs erhalten.
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3 zeigt systematisch ein Layout, das der vorstehenden herkömmlichen Schaltungsausgestaltung entspricht. Elemente, die den in 1 und 2 dargestellten Elementen entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Wie in 3 dargestellt, wird eine Struktur aus einer ersten Metallschicht (die als 1MT bezeichnet wird), einer zweiten Metallschicht (die als 2MT bezeichnet wird), einer Isolationsschicht (die als ISO bezeichnet wird) und Polysilizium (das als Poly bezeichnet wird) ausgebildet. Die 1MT ist hinsichtlich des Materials (Aluminium, Kupfer oder dergleichen) mit der 2MT identisch und ist bezüglich der Dicke mit der 2MT gleich. Außerdem wird die 1MT zuerst ausgebildet und die 2MT wird dann ausgebildet.
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Der Rückhaltekondensator 44 (der Kondensator Crf1) des Pegelumsetzungsblocks 47 wird in einer Metall-Isolator-Metall-Ausgestaltung (MIM-Ausgestaltung) ausgebildet, in der eine Isolationsschicht zwischen Metallschichten angeordnet ist (was als eine Zwischenschichtkapazität bezeichnet wird). Andererseits wird der Rückhaltekondensator 50 (der Kondensator Cdt) durch eine parasitäre Kapazität zwischen der Signalleitung 14 auf derselben Schicht und der Zuführleitung 16, an die das niedrige Potential geliefert wird, ausgebildet.
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Die Videosignalspannung Vsig, die in die Signalleitung 14 geschrieben werden soll, wird durch Formel (1) repräsentiert. Daher variiert der Rückhaltekondensator 50 (der Kondensator Cdt), wenn die Leitungsbreite auf der 1MT oder der 2MT innerhalb der Tafelebene variiert. Dagegen hängt der Rückhaltekondensator 44 (der Kondensator Crfl), der durch die Zwischenschichtkapazität ausgebildet ist, nicht von den Schwankungen der Leitungsbreite ab. Das heißt, wenn Schwankungen der Leitungsbreite in Formel (1) vorhanden sind, wird die Schwankung des Kondensators Crf1 klein, wenn der Kondensator Cdt variiert. Dementsprechend variiert der Wert von Vsig in Bezug auf die identische Eingangsspannung Vdata innerhalb eines Bildschirms, so dass die Konsistenz der Gleichmäßigkeit beeinträchtigt ist.
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4 zeigt ein anderes Beispiel des herkömmlichen Layouts. In diesem Layout ist eine Signalleitung 16 aus einer 1MT ausgebildet, eine 2MT (eine Signalleitung 14), die die gleiche Breite aufweist, ist auf der Signalleitung 16 gestapelt, und ein Rückhaltekondensator 50 (ein Kondensator Cdt) ist als eine Zwischenschichtkapazität ausgebildet. Gemäß dieser Ausgestaltung üben Schwankungen der Leitungsbreite einen ähnlichen Einfluss sowohl auf einen Rückhaltekondensator 44 als auch den Rückhaltekondensator 50 aus.
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Jedoch ist der Rückhaltekondensator 44 vom Rückhaltekondensator 50 bezüglich der Größe in Vertikalrichtung (der Y-Richtung) weitgehend verschieden, und ist daher bezüglich des Verhältnisses einer Änderung eines Kapazitätswertes aufgrund der Schwankungen der Leitungsbreite vom Rückhaltekondensator 50 verschieden. Dementsprechend verursachen die Schwankungen der Leitungsbreite auch in dem in 4 dargestellten Layout Schwankungen des Wertes der Videosignalspannung Vsig, der durch Formel (1) repräsentiert ist, so dass die Konsistenz der Gleichmäßigkeit beeinträchtigt ist.
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<Erste Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
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Unter Bezugnahme auf 5 wird eine Beschreibung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie vorgenommen. Eine Pixelschaltung 110 weist eine Schaltungsausgestaltung auf, die ähnlich jener ist, die in 1 dargestellt ist. Eine Pegelumsetzungsschaltung 40 (ein Pegelumsetzungsblock 47) weist eine Schaltungsausgestaltung auf, die jener ähnlich ist, die in 2 dargestellt ist. Gemäß der vorliegenden Technologie wird ein Layout entwickelt, um zu verhindern, dass die Konsistenz der Gleichmäßigkeit aufgrund von Wertschwankungen einer Videosignalspannung Vsig relativ zu derselben Eingangsspannung Vdata beeinträchtigt wird.
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5 zeigt ein Layout der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie. 6 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie A-A` in 5 gezeichnet ist. Zwei Datenleitungen 14, das heißt, eine erste Datenleitung (eine erste Metallschicht) 14A und eine zweite Datenleitung 14B (eine dritte Metallschicht) sind parallel zu zwei Y-Richtungen bereitgestellt. Die erste Datenleitung 14A, die zweite Datenleitung 14B und eine Zuführleitung 16 sind aus einem Metall auf derselben Schicht, zum Beispiel einer 1MT (einer Metall-Eins-Schicht) ausgebildet. Es ist zu beachten, dass die erste Datenleitung 14A, die zweite Datenleitung 14B und die Zuführleitung 16 derart ausgebildet sein können, dass sie bezüglich der Breite und der Dicke einander gleich sind. Außerdem wird eines von Elektrodenmaterialien, wie z.B. Aluminium und Kupfer, als ein Metallmaterial verwendet. In einem Fall, in dem Kupfer verwendet wird, kann ein Draht durch einen Damascene-Prozess ausgebildet werden. Der Damascene-Prozess reduziert Schwankungen der Dicke zwischen den Schichten, und ist daher beim Lösen der Aufgabe der vorliegenden Technologie vorteilhaft.
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Eine parasitäre Kapazität zwischen der zweiten Datenleitung 14B und der Zuführleitung 16 bildet einen Rückhaltekondensator (einen zweiten Kondensator) 50 (Cdt) aus. Eines von einem Drain und einer Source eines zweiten Transistors 122 ist mit der zweiten Datenleitung 14B verbunden. Des Weiteren ist eine Ausgangsseite eines Transfer-Gates 42 des Pegelumsetzungsblocks 47 mit der ersten Datenleitung 14A verbunden. Eine parasitäre Kapazität, die zwischen der ersten Datenleitung 14A und der zweiten Datenleitung 14B ausgebildet wird, bildet einen Rückhaltekondensator (einen ersten Kondensator) 44 (Crf1). Ein gewünschter Rückhaltekondensator 44 wird ausgebildet, indem ein Abstand zwischen der ersten Datenleitung 14A und der zweiten Datenleitung 14B und dergleichen eingestellt wird. Es ist zu beachten, dass eine flache Grabenisolation (STI) in 6 einem Abschnitt entspricht, in dem ein Isolator in eine zwischen Elementen ausgebildete Rille zur elektrischen Isolation eingebettet wird.
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In der vorstehenden ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie wird sowohl der Kondensator Crf1 als auch der Kondensator Cdt als eine parasitäre Kapazität unter Verwendung eines Metalls auf derselben Schicht ausgebildet. Dementsprechend variieren in einem Fall, in dem die Leitungsbreiten des Metalls, das die Datenleitungen 14A und 14B ausbildet, sowie der Zuführleitung 16 variieren, diese Kondensatoren Crf1 und Cdt im gleichen Verhältnis und mit derselben Tendenz (Steigerung oder Verringerung). Es ist daher möglich, das Ausmaß, in dem der durch Formel (1) repräsentierte Wert der Videosignalspannung Vsig aufgrund der Schwankungen der Leitungsbreite variiert, zu minimieren. Es ist daher möglich zu verhindern, dass die Konsistenz der Gleichmäßigkeit beeinträchtigt wird.
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<Zweite Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
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Unter Bezugnahme auf 7, 8 (eine Schnittansicht, die entlang der Linie A-A` in 7 gezeichnet ist) und 9 (eine Schnittansicht, die entlang der Linie B-B' in 7 gezeichnet ist) wird eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie vorgenommen. Eine Pixelschaltung 110 weist eine Schaltungsausgestaltung auf, die ähnlich jener ist, die in 1 dargestellt ist. Eine Pegelumsetzungsschaltung 40 (ein Pegelumsetzungsblock 47) weist eine Schaltungsausgestaltung auf, die jener ähnlich ist, die in 2 dargestellt ist.
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Eine erste Datenleitung 14-1 (eine erste Metallschicht) ist mit einer Ausgangsseite eines Transfer-Gates 42 verbunden. Die erste Datenleitung 14-1 ist als eine Metall-Eins-Schicht (eine 1MT) ausgebildet. Eine zweite Datenleitung 14-2 (eine dritte Metallschicht), die als eine Metall-Zwei-Schicht (eine 2MT) ausgebildet ist, ist auf der ersten Datenleitung 14-1 gestapelt, wobei eine Isolationsschicht zwischen der zweiten Datenleitung 14-2 und der ersten Datenleitung 14-1 angeordnet ist. Eines von einem Drain und einer Source eines ersten Transistors 122 ist mit der zweiten Datenleitung 14-2 verbunden. Die zweite Datenleitung 14-2 ist bezüglich der Breite kleiner als die erste Datenleitung 14-1. Eine Zwischenschichtkapazität, die durch die erste Datenleitung 14-1 und die zweite Datenleitung 14-2 ausgebildet ist, stellt einen ersten Kondensator 44 (Crf1) dar.
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Eine Zuführleitung 16 (eine dritte Metallschicht), die als eine Metall-Drei-Schicht (eine 3MT) ausgebildet ist, ist auf der zweiten Datenleitung 14-2 gestapelt, wobei eine Isolationsschicht zwischen der Zuführleitung 16 und der zweiten Datenleitung 14-2 angeordnet ist. Die zweite Datenleitung 14-2 ist bezüglich der Breite kleiner als die Zuführleitung 16. Eines von einem Drain und einer Source eines fünften Transistors 125 ist mit der Zuführleitung 16 verbunden. Eine Zwischenschichtkapazität, die durch die zweite Datenleitung 14-2 und die Zuführleitung 16 ausgebildet ist, stellt einen zweiten Kondensator 50 (Cdt) dar. Des Weiteren ist eine Elektrode einer Metall-Vier-Schicht (einer 4MT) ausgebildet.
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In der zweiten Ausführungsform bilden die drei Metallschichten die zwei Zwischenschichtkapazitäten (den Kondensator 44 und den Kondensator 50) aus. In dem A-A'-Schnitt durch den Transistor 122, wie in 8 dargestellt, ist die zweite Datenleitung 14-2 dicker als die erste Datenleitung 14-1 und die Zuführleitung 16. Jedoch ist im Hauptabschnitt, ausgenommen dem A-A'-Schnitt, wie im B-B'-Schnitt von 9 dargestellt, die zweite Datenleitung 14-2 dünner als die erste Datenleitung 14-1 und die Zuführleitung 16. Daher ändert sich in einem Fall, in dem die Leitungsbreiten der Zuführleitung 16 und der zweiten Datenleitung 14-2 variieren, weder der Kondensator 44 (Crf1) noch der Kondensator 50 (Cdt), sofern diese Leitungsbreiten nicht schmaler werden als jene der ersten Datenleitung 14-1. Andererseits ändern sich in einem Fall, in dem die Leitungsbreite der Datenleitung 14-2 variiert, der Kondensator 44 (Crf1) und der Kondensator 50 (Cdt) im ungefähr gleichen Verhältnis. Es ist daher möglich die Konsistenz der Gleichmäßigkeit aufrechtzuerhalten.
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<Dritte Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
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Unter Bezugnahme auf 10 und 11 (eine Schnittansicht, die entlang der Linie A-A` in 10 gezeichnet ist) wird eine Beschreibung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie vorgenommen. In der dritten Ausführungsform bildet eine parasitäre Kapazität, die zwischen einer ersten Datenleitung 14A und einer zweiten Datenleitung 14B ausgebildet ist, einen Rückhaltekondensator (einen ersten Kondensator) 44 (Crf1), und eine parasitäre Kapazität zwischen einer zweiten Datenleitung 14B und einer Zuführleitung 116 bildet einen Rückhaltekondensator (einen zweiten Kondensator) 50 (Cdt) aus. Ein hohes Potential Vel einer Spannungsversorgung wird der Zuführleitung 116 zugeführt. Die erste Datenleitung 14A, die zweite Datenleitung 14B, eine Zuführleitung 16 und die Zuführleitung 116 sind aus einem Metall auf derselben Schicht, zum Beispiel einer 1MT (einer Metall-Eins-Schicht) ausgebildet. Es ist zu beachten, dass die erste Datenleitung 14A, die zweite Datenleitung 14B, die Zuführleitung 16 und die Zuführleitung 116 derart ausgebildet sein können, dass sie bezüglich der Breite und der Dicke einander gleich sind. Außerdem wird eines von Elektrodenmaterialien, wie z.B. Aluminium und Kupfer, als ein Metallmaterial verwendet.
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In der vorstehenden dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie wird sowohl der Kondensator Crf1 als auch der Kondensator Cdt als eine parasitäre Kapazität unter Verwendung eines Metalls auf derselben Schicht ausgebildet. Dementsprechend variieren in einem Fall, in dem die Leitungsbreiten des Metalls, das die Datenleitungen 14A und 14B ausbildet, sowie der Zuführleitung 116 variieren, diese Kondensatoren Crf1 und Cdt im gleichen Verhältnis und mit derselben Tendenz (Steigerung oder Verringerung). Es ist daher möglich, das Ausmaß, in dem der durch Formel (1) repräsentierte Wert der Videosignalspannung Vsig aufgrund der Schwankungen der Leitungsbreite variiert, zu minimieren. Es ist daher möglich zu verhindern, dass die Konsistenz der Gleichmäßigkeit beeinträchtigt wird.
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<Vierte Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
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Unter Bezugnahme auf 12 und 13 (eine Schnittansicht, die entlang der Linie A-A` in 12 gezeichnet ist) wird eine Beschreibung einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Technologie vorgenommen. In der vorstehenden ersten Ausführungsform (siehe 5 und 6) sind die erste Datenleitung 14A, die zweite Datenleitung 14B und die Zuführleitung 16 zum Ausbilden des ersten Kondensators 44 (Crf1) und des zweiten Kondensators 50 (Cdt) die Metall-Eins-Schicht (1MT). Im Gegensatz dazu sind in der vierten Ausführungsform eine erste Datenleitung 14A, eine zweite Datenleitung 14B und eine Zuführleitung 16 als eine Metall-Vier-Schicht (4MT) ausgebildet. Die fünfte Ausführungsform kann auch die Konsistenz der Gleichmäßigkeit aufrechterhalten wie in der ersten Ausführungsform.
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<Fünfte Ausführungsform der vorliegenden Technologie>
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Unter Bezugnahme auf 14, 15 (eine Schnittansicht, die entlang der Linie A-A` in 14 gezeichnet ist) und 16 (eine Schnittansicht, die entlang der Linie B-B' in 14 gezeichnet ist) wird eine Beschreibung einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Technologie vorgenommen. In der sechsten Ausführungsform ist ein Transistor (TFT) über einem Glassubstrat ausgebildet. Die vorstehende zweite Ausführungsform (siehe 7, 8 und 9) beschreibt die vertikale Beziehung zwischen der ersten Datenleitung 14-1 (der Metall-Eins-Schicht), der zweiten Datenleitung 14-2 (der Metall-Zwei-Schicht) und der Zuführleitung 16 (der Metall-Drei-Schicht). Im Gegensatz dazu ist gemäß der sechsten Ausführungsform eine erste Datenleitung 14-1 als eine OMT ausgebildet, eine zweite Datenleitung 14-2 ist als eine Metall-Eins-Schicht (eine 1MT) ausgebildet, und eine Zuführleitung 16 ist als eine Metall-Zwei-Schicht (eine 2MT) auf einer Isolationsschicht unter einer Isolationsschicht ausgebildet, in der ein Gate ausgebildet ist. Die sechste Ausführungsform kann auch die Konsistenz der Gleichmäßigkeit aufrechterhalten wie in der zweiten und vierten Ausführungsform.
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<Modifikationsbeispiele>
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend konkret beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Technologie nicht auf jede der vorstehenden Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen auf der Grundlage der technischen Idee der vorliegenden Technologie vorgenommen werden. Zum Beispiel können die folgenden verschiedenen Modifikationen vorgenommen werden. Außerdem können ein oder mehrere willkürlich gewählte Aspekte der folgenden Modifikationen auf eine geeignete Weise kombiniert werden. Außerdem können die Ausgestaltungen, Verfahren, Prozesse, Formen, Materialien, numerische Werte und dergleichen in den vorstehenden Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Technologie abzuweichen.
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In den vorstehenden Ausführungsformen sind die Transistoren als P-Kanal-Typ vereinheitlicht, aber sie können als ein N-Kanal-Typ vereinheitlicht werden. Außerdem können P-Kanal-Typ-Transistoren und N-Kanal-Typ-Transistoren auf eine geeignete Weise kombiniert werden.
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In den vorstehenden Ausführungsformen wird eine OLED, die ein lichtemittierendes Element darstellt, als das elektrooptische Element veranschaulicht. Alternativ kann das elektrooptische Element zum Beispiel eine anorganische Leuchtdiode, eine Leuchtdiode (LED) oder dergleichen sein, sofern sie Licht mit einer Helligkeit gemäß einem Strom emittiert.
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<Anwendungsbeispiele>
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Als Nächstes wird eine Beschreibung einer elektronischen Vorrichtung präsentiert, auf die die elektrooptischen Vorrichtungen gemäß den Ausführungsformen und dergleichen und Anwendungsbeispiele angewendet werden. Die elektrooptische Vorrichtung ist für eine hochauflösende Anzeige mit kleinen Pixeln vorgesehen. Daher ist die elektronische Vorrichtung auf Anzeigevorrichtungen, wie z.B. eine am Kopf montierte Anzeige, eine intelligente Brille, ein Smartphone und einen elektronischen Sucher für eine Digitalkamera, anwendbar.
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Es ist zu beachten, dass die vorliegende Technologie auch die nachstehenden Ausgestaltungen anwenden kann.
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- (1) Elektrooptische Vorrichtung, umfassend:
- eine Abtastleitung,
- eine Signalleitung,
- eine Zuführleitung, der ein niedriges Potential zugeführt wird,
- eine Pixelschaltung, die entsprechend der Signalleitung und der Abtastleitung bereitgestellt ist,
- eine Ansteuerschaltung, die ausgelegt ist, um die Pixelschaltung anzusteuern,
- einen Pegelumsetzungsblock, der mit der Signalleitung verbunden ist,
- einen ersten Kondensator, der auf dem Pegelumsetzungsblock bereitgestellt ist, und
- einen zweiten Kondensator, der durch eine parasitäre Kapazität zwischen der Signalleitung und der Zuführleitung ausgebildet ist,
- wobei
- eine Videosignalspannung durch eine kapazitive Kopplung zwischen dem ersten Kondensator und dem zweiten Kondensator in die Pixelschaltung geschrieben wird,
- die Signalleitung aus einer ersten Metallschicht ausgebildet ist,
- die Zuführleitung aus einer zweiten Metallschicht ausgebildet ist, deren Breite ungefähr jener der ersten Metallschicht gleich ist, und
- die erste Metallschicht und die zweite Metallschicht den ersten Kondensator und den zweiten Kondensator bilden.
- (2) Elektrooptische Vorrichtung nach (1), wobei eine dritte Metallschicht, die eine Breite aufweist, die einer Breite der ersten Metallschicht ungefähr gleich ist, auf einer selben Schicht wie die erste Metallschicht und die zweite Metallschicht und zu diesen parallel bereitgestellt ist,
der erste Kondensator durch eine parasitäre Kapazität zwischen der ersten Metallschicht und der dritten Metallschicht ausgebildet ist, und
der zweite Kondensator durch eine parasitäre Kapazität zwischen der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht ausgebildet ist.
- (3) Elektrooptische Vorrichtung nach (1) oder (2), wobei
eine dritte Metallschicht, die eine Breite aufweist, die einer Breite der ersten Metallschicht ungefähr gleich ist, über der ersten Metallschicht angeordnet ist,
die zweite Metallschicht über der dritten Metallschicht angeordnet ist,
der erste Kondensator durch eine Zwischenschichtkapazität zwischen der ersten Metallschicht und der dritten Metallschicht ausgebildet ist, und
der zweite Kondensator durch eine Zwischenschichtkapazität zwischen der dritten Metallschicht und der zweiten Metallschicht ausgebildet ist.
- (4) Elektrooptische Vorrichtung nach einem von (1) bis (3), wobei
die Pixelschaltung umfasst:
- einen ersten Transistor, der eine Gateelektrode, ein erstes Stromende und ein zweites Stromende aufweist,
- ein lichtemittierendes Element, das ausgelegt ist, um Licht mit einer Helligkeit gemäß einem Strombetrag, der durch den ersten Transistor geliefert wird, zu emittieren,
- einen zweiten Transistor, der zwischen der Signalleitung und der Gateelektrode des ersten Transistors verbunden ist,
- einen dritten Transistor, der ausgelegt ist, um das erste Stromende des ersten Transistors und die Gateelektrode des ersten Transistors in einen leitenden Zustand zu bringen,
- einen vierten Transistor, der zwischen das erste Stromende und einen von Anschlüssen des lichtemittierenden Elements eingefügt ist, und
- einen fünften Transistor, der zwischen die Zuführleitung und einen der Anschlüsse des lichtemittierenden Elements eingefügt ist.
- (5) Elektronische Vorrichtung, umfassend:
- die elektrooptische Vorrichtung nach (1).
- (6) Elektronische Vorrichtung nach (5), wobei
in der elektrooptischen Vorrichtung
eine dritte Metallschicht, die eine Breite aufweist, die einer Breite der ersten Metallschicht ungefähr gleich ist, auf einer selben Schicht wie die erste Metallschicht und die zweite Metallschicht und zu diesen parallel bereitgestellt ist,
der erste Kondensator durch eine parasitäre Kapazität zwischen der ersten Metallschicht und der dritten Metallschicht ausgebildet ist, und
der zweite Kondensator durch eine parasitäre Kapazität zwischen der zweiten Metallschicht und der dritten Metallschicht ausgebildet ist.
- (7) Elektronische Vorrichtung nach (5) oder (6), wobei in der elektrooptischen Vorrichtung
eine dritte Metallschicht, die eine Breite aufweist, die einer Breite der ersten Metallschicht ungefähr gleich ist, über der ersten Metallschicht angeordnet ist,
die zweite Metallschicht über der dritten Metallschicht angeordnet ist,
der erste Kondensator durch eine Zwischenschichtkapazität zwischen der ersten Metallschicht und der dritten Metallschicht ausgebildet ist, und
der zweite Kondensator durch eine Zwischenschichtkapazität zwischen der dritten Metallschicht und der zweiten Metallschicht ausgebildet ist.
- (8) Elektronische Vorrichtung nach einem von (5) bis (7), wobei
in der elektrooptischen Vorrichtung die Pixelschaltung umfasst:
- einen ersten Transistor, der eine Gateelektrode, ein erstes Stromende und ein zweites Stromende aufweist,
- ein lichtemittierendes Element, das ausgelegt ist, um Licht mit einer Helligkeit gemäß einem Strombetrag, der durch den ersten Transistor geliefert wird, zu emittieren,
- einen zweiten Transistor, der zwischen der Signalleitung und der Gateelektrode des ersten Transistors verbunden ist,
- einen dritten Transistor, der ausgelegt ist, um das erste Stromende des ersten Transistors und die Gateelektrode des ersten Transistors in einen leitenden Zustand zu bringen,
- einen vierten Transistor, der zwischen das erste Stromende und einen von Anschlüssen des lichtemittierenden Elements eingefügt ist, und
- einen fünften Transistor, der zwischen die Zuführleitung und einen der Anschlüsse des lichtemittierenden Elements eingefügt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 12
- Abtastleitung
- 14, 14-1, 14-2, 14A, 14B
- Datenleitung
- 16
- Zuführleitung
- 42
- Transmission-Gate
- 44
- Erster Kondensator
- 50
- Zweiter Kondensator
- 110
- Pixelschaltung
- 116
- Zuführleitung
- 121
- Erster Transistor
- 122
- Zweiter Transistor
- 123
- Dritter Transistor
- 124
- Vierter Transistor
- 125
- Fünfter Transistor
- 130
- OLED
- MT1
- Metall-Eins-Schicht
- MT2
- Metall-Zwei-Schicht
- MT3
- Metall-Drei-Schicht
- MT4
- Metall-Vier-Schicht
- MT5
- Metall-Fünf-Schicht
