JP2000223279A - Electroluminescent display device - Google Patents

Electroluminescent display device

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JP2000223279A
JP2000223279A JP11022183A JP2218399A JP2000223279A JP 2000223279 A JP2000223279 A JP 2000223279A JP 11022183 A JP11022183 A JP 11022183A JP 2218399 A JP2218399 A JP 2218399A JP 2000223279 A JP2000223279 A JP 2000223279A
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tft
gate
drain
organic
electrode
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Naoaki Furumiya
直明 古宮
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/126Shielding, e.g. light-blocking means over the TFTs

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain the dispersion of luminescent intensity of raspective display picture elements of an EL(electroluminescent) display device comprising an EL display element and TFTs(thin film transistors). SOLUTION: This organic EL display device is provided with: an organic EL element comprising a positive electrode 61, a negative electrode and a luminescent element layer caught between both the electrodes; a first and second TFTs 30, 35 which are connected in parallel with one another and wherein each drain electrode 16 and each gate electrode 11 are connected to a drain signal line and a gate signal line, respectively; and a third TFT 40 wherein a source 43s, a drain 42d and a gate 41 are connected to the positive electrode 61, a driving power source and the source electrode of the first thin film transistor 30, respectively. In this case, a shading body 56 formed by extending the drain electrode 16 is formed on an inter-layer insulating film on active layers of the first and second TFTs 30, 35.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上にエレクト
ロルミネッセンス素子及び薄膜トランジスタを備えたエ
レクトロルミネッセンス表示装置に関する。
The present invention relates to an electroluminescent display device having an electroluminescent element and a thin film transistor on a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、エレクトロルミネッセンス(Elec
tro Luminescence:以下、「EL」と称する。)素子
を用いたEL表示装置が、CRTやLCDに代わる表示
装置として注目されており、例えば、そのEL素子を駆
動させるスイッチング素子として薄膜トランジスタ(Th
in Film Transistor:以下、「TFT」と称する。)を
備えたEL表示装置の研究開発も進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, electroluminescence (Elec)
tro Luminescence: Hereinafter, referred to as “EL”. An EL display device using an element has attracted attention as a display device replacing a CRT or an LCD. For example, a thin film transistor (Th) is used as a switching element for driving the EL element.
in Film Transistor: Hereinafter, referred to as “TFT”. Research and development of an EL display device having ()) are also in progress.

【0003】図7に、EL素子及びTFT素子を備えた
EL表示装置の一表示画素の平面図を示す。
FIG. 7 is a plan view of one display pixel of an EL display device having an EL element and a TFT element.

【0004】同図に示すように、ゲート信号を供給する
ゲート信号線Gnとドレイン信号を供給するドレイン信
号線Dmとが互いに直交しており、両信号線の交差点付
近には、有機EL素子160、スイッチング用の第1の
TFT130、及び有機EL素子160を駆動する第3
のTFT140が設けられている。
As shown in FIG. 1, a gate signal line Gn for supplying a gate signal and a drain signal line Dm for supplying a drain signal are orthogonal to each other, and an organic EL element 160 is located near the intersection of the two signal lines. A third TFT 130 for driving the first TFT 130 for switching and the organic EL element 160.
TFT 140 is provided.

【0005】図8に、EL素子及びTFT素子を備えた
EL表示装置の等価回路図を示す。
FIG. 8 shows an equivalent circuit diagram of an EL display device having an EL element and a TFT element.

【0006】同図は、第1のTFT130、第3のTF
T140及び有機EL素子160からなるEL表示装置
の等価回路図であり、第n行のゲート信号線Gnと第m
列のドレイン信号線Dm付近を示している。
FIG. 1 shows a first TFT 130 and a third TF
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of an EL display device including a T140 and an organic EL element 160, showing a gate signal line Gn in an n-th row and an m-th
The vicinity of the drain signal line Dm in the column is shown.

【0007】スイッチング用のTFTである第1のTF
T130は、ゲート信号線Gnに接続されておりゲート
信号が供給されるゲート電極131と、ドレイン信号線
Dmに接続されておりドレイン信号が供給されるドレイ
ン電極132と、第2のTFT140のゲート電極14
1に接続されているソース電極133とからなる。
A first TF which is a switching TFT
T130 is a gate electrode 131 connected to the gate signal line Gn and supplied with a gate signal, a drain electrode 132 connected to the drain signal line Dm and supplied with a drain signal, and a gate electrode of the second TFT 140. 14
1 is connected to the source electrode 133.

【0008】有機EL素子駆動用のTFTである第3の
TFT140は、第1のTFT130のソース電極13
3に接続されているゲート電極141と、有機EL素子
160の陽極161に接続されたソース電極142と、
有機EL素子160に供給される駆動電源150に接続
されたドレイン電極143とから成る。
[0008] The third TFT 140, which is a TFT for driving the organic EL element, is a source electrode 13 of the first TFT 130.
3, a source electrode 142 connected to the anode 161 of the organic EL element 160,
And a drain electrode 143 connected to a drive power supply 150 supplied to the organic EL element 160.

【0009】また、有機EL素子160は、ソース電極
142に接続された陽極161と、コモン電極164に
接続された陰極162、及びこの陽極161と陰極16
2との間に挟まれた発光素子層163から成る。
The organic EL element 160 includes an anode 161 connected to the source electrode 142, a cathode 162 connected to the common electrode 164, and the anode 161 and the cathode 16.
2 comprises a light-emitting element layer 163 sandwiched between them.

【0010】また、第1のTFT130のソース電極1
33と第3のTFT140のゲート電極141との間に
一方の電極171が接続され他方の電極172が駆動電
源線153に接続された保持容量170を備えている。
The source electrode 1 of the first TFT 130
One electrode 171 is connected between 33 and the gate electrode 141 of the third TFT 140, and the other electrode 172 is provided with a storage capacitor 170 connected to the drive power supply line 153.

【0011】ここで、ゲート信号線Gnからのゲート信
号がゲート131に印加されると、第1のTFT130
がオンになる。そのため、ドレイン信号線Dmからドレ
イン信号がゲート141に供給され、保持容量170及
びゲート電極141のゲート容量に電荷が蓄積される。
そしてゲート141に供給された電圧に相当する電流が
駆動電源150から有機EL素子160に供給される。
それによって有機EL素子160は発光する。
Here, when a gate signal from the gate signal line Gn is applied to the gate 131, the first TFT 130
Turns on. Therefore, a drain signal is supplied from the drain signal line Dm to the gate 141, and charges are accumulated in the storage capacitor 170 and the gate capacitance of the gate electrode 141.
Then, a current corresponding to the voltage supplied to the gate 141 is supplied from the driving power supply 150 to the organic EL element 160.
Thereby, the organic EL element 160 emits light.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来のEL表示装置では、有機EL素子160に電流を
供給して駆動する第3のTFT140の特性が各表示画
素においてばらつきが生じる。例えば、第3のTFT1
40の能動層が非晶質半導体膜にレーザーを照射して多
結晶化した半導体層である場合には、照射するレーザー
ビームが各半導体層のチャネル部に均一に照射されず、
半導体層の結晶のグレインサイズが不均一になってしま
いその特性がばらついてしまう。このように第3のTF
T140の特性にばらつきがあると、有機EL素子16
0に供給される電流値にも各表示画素においてばらつき
が生じてしまい発光輝度が不均一になってしまうという
欠点があった。
However, in the above-described conventional EL display device, the characteristics of the third TFT 140 that is driven by supplying a current to the organic EL element 160 vary among the display pixels. For example, the third TFT 1
In the case where the active layer 40 is a semiconductor layer obtained by irradiating a laser to the amorphous semiconductor film and polycrystallizing the semiconductor layer, the laser beam to be irradiated is not uniformly applied to the channel portion of each semiconductor layer,
The grain size of the crystal of the semiconductor layer becomes non-uniform, and its characteristics vary. Thus, the third TF
If the characteristics of T140 vary, the organic EL element 16
There is also a drawback that the current value supplied to 0 also varies in each display pixel and the light emission luminance becomes non-uniform.

【0013】そこで本発明は、上記の従来の欠点に鑑み
て為されたものであり、スイッチング用のTFTのリー
ク電流を制御して、その制御に応じてEL素子駆動用の
TFTのゲート電極の電位を制御することにより、各表
示画素における輝度のばらつきを抑制して均一な輝度の
表示を得ることができるEL表示装置を提供することを
目的とする。
In view of the above, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional drawbacks, and controls the leakage current of the switching TFT and controls the gate electrode of the EL element driving TFT according to the control. It is an object of the present invention to provide an EL display device which can control a potential to suppress a variation in luminance in each display pixel and obtain a display with uniform luminance.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のEL表示装置
は、陽極と陰極との間に発光層を有するEL素子と、非
単結晶半導体膜からなる能動層のドレインがドレイン信
号線に、前記能動層のチャネル上又はチャネル下に設け
たゲート電極がゲート信号線に、それぞれ接続され互い
に並列接続された第1及び第2の薄膜トランジスタと、
非単結晶半導体膜からなる能動層のドレインが前記EL
素子の前記駆動電源に、ゲートが前記第1及び第2の薄
膜トランジスタの前記能動層のソースにそれぞれ接続さ
れた第3の薄膜トランジスタとを備えており、前記第
1、第2及び第3の薄膜トランジスタの上層に前記EL
素子が形成されており、前記第1又は第2の薄膜トラン
ジスタの少なくともチャネルが遮光されるように該チャ
ネル上方に遮光体が設けられているものである。
According to the present invention, there is provided an EL display device comprising: an EL element having a light emitting layer between an anode and a cathode; and a drain of an active layer made of a non-single-crystal semiconductor film is connected to a drain signal line. A first and a second thin film transistor in which a gate electrode provided above or below a channel of the active layer is connected to a gate signal line and connected in parallel with each other;
The drain of the active layer made of a non-single-crystal semiconductor film is the EL
A third thin film transistor having a gate connected to a source of the active layer of each of the first and second thin film transistors, wherein the driving power supply of the element includes a third thin film transistor; The EL above
An element is formed, and a light shield is provided above the channel so that at least the channel of the first or second thin film transistor is shielded from light.

【0015】また、上述のEL表示装置の前記第1の薄
膜トランジスタのチャネル長及び第2の薄膜トランジス
タのチャネル長のうち、前記遮光体が設けられた薄膜ト
ランジスタのチャネル長のほうが長いEL表示装置であ
る。
In the above EL display device, the channel length of the thin film transistor provided with the light shield is longer than the channel length of the first thin film transistor and the channel length of the second thin film transistor.

【0016】更に、前記遮光体は前記駆動電源に接続さ
れた駆動電源線の一部又は前記ドレイン信号線の一部を
チャネル上方に延在させてなる。
Further, the light-shielding member is formed by extending a part of a driving power supply line connected to the driving power supply or a part of the drain signal line above a channel.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】<第1の実施の形態>本発明のE
L表示装置について以下に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS <First Embodiment> E of the present invention
The L display device will be described below.

【0018】図1に本発明の実施の形態である有機EL
素子及びTFTを備えたEL表示装置の1つの画素を示
す平面図を示し、図2(a)に図1中のA−A線に沿っ
た断面図を示し、図2(b)に図1中のB−B線に沿っ
た断面図を示し、図2(c)に図1中のC−C線に沿っ
た断面図を示す。
FIG. 1 shows an organic EL according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a plan view illustrating one pixel of an EL display device including an element and a TFT, FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. FIG. 2C shows a cross-sectional view along the line BB in FIG. 1, and FIG. 2C shows a cross-sectional view along the line CC in FIG.

【0019】図1に示すように、ゲート信号線51とド
レイン信号線52との交点付近にはスイッチング用の第
1のTFT30と第2のTFT35とが並列接続するよ
うに形成する。またそれらのTFT30,35のソース
は後述の保持容量電極線54と容量をなす容量電極55
を兼ねるとともに、有機EL駆動用の第3のTFT40
のゲート41に接続されている。第3のTFT40のソ
ース電極43sは表示画素1を成す陽極61に接続さ
れ、他方のドレイン電極43dは有機EL素子を駆動す
る駆動電源線53に接続されている。
As shown in FIG. 1, a switching first TFT 30 and a second TFT 35 are formed near an intersection of a gate signal line 51 and a drain signal line 52 so as to be connected in parallel. The sources of the TFTs 30 and 35 are connected to a storage capacitor electrode line 54 described later and a capacitor electrode 55 forming a capacitor.
And the third TFT 40 for driving the organic EL.
Is connected to the gate 41 of The source electrode 43s of the third TFT 40 is connected to the anode 61 forming the display pixel 1, and the other drain electrode 43d is connected to the drive power supply line 53 for driving the organic EL element.

【0020】また第1及び第2のTFT30,35の付
近には、ゲート信号線51と並行に保持容量電極線54
が配置されている。この保持容量電極線54はクロム等
から成っており、ゲート絶縁膜12を介して第1及び第
2のTFTのソース13s,23sと接続された容量電
極55との間で電荷を蓄積する保持容量である。この保
持容量は、第3のTFT40のゲート電極41に印加さ
れる電圧が第1及び第2のTFT30,35のリーク電
流により電圧が減少することを防止し印加された電圧を
保持するために設けられている。
In the vicinity of the first and second TFTs 30 and 35, a storage capacitor electrode line 54 is provided in parallel with the gate signal line 51.
Is arranged. The storage capacitor electrode line 54 is made of chromium or the like, and has a storage capacitor that accumulates charges between the capacitor electrodes 55 connected to the sources 13 s and 23 s of the first and second TFTs via the gate insulating film 12. It is. This storage capacitor is provided to prevent the voltage applied to the gate electrode 41 of the third TFT 40 from decreasing due to the leak current of the first and second TFTs 30 and 35, and to hold the applied voltage. Have been.

【0021】図2に示すように、表示画素1は、ガラス
や合成樹脂などから成る基板又は導電性を有する基板あ
るいは半導体基板等の基板10上に、TFT及び有機E
L素子を順に積層形成して成る。ただし、基板10とし
て導電性を有する基板及び半導体基板を用いる場合に
は、これらの基板10上にSiO2やSiNなどの絶縁
膜を形成した上にTFTを形成する。
As shown in FIG. 2, a display pixel 1 has a TFT and an organic EL on a substrate 10 made of glass, synthetic resin, or the like, a conductive substrate, or a semiconductor substrate.
It is formed by sequentially laminating L elements. However, when a conductive substrate and a semiconductor substrate are used as the substrate 10, a TFT is formed on an insulating film such as SiO 2 or SiN formed on the substrate 10.

【0022】まず、スイッチング用のTFTである第1
のTFT30及び第2のTFT35について説明する。
First, the first TFT, which is a switching TFT, is used.
The TFT 30 and the second TFT 35 will be described.

【0023】図1、図2(a)及び図2(b)に示すよ
うに、石英ガラス、無アルカリガラス等からなる絶縁性
基板10上に、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)な
どの高融点金属からなるゲート電極11を兼ねたゲート
信号線51、有機EL素子の駆動電源であり駆動電源5
0に接続されゲート信号線51と駆動電源線53を形成
する。
As shown in FIGS. 1, 2 (a) and 2 (b), an insulating substrate 10 made of quartz glass, non-alkali glass or the like is placed on an insulating substrate 10 such as chromium (Cr) or molybdenum (Mo). A gate signal line 51 also serving as a gate electrode 11 made of a melting point metal;
0 to form a gate signal line 51 and a drive power supply line 53.

【0024】続いて、ゲート絶縁膜12、及びp−Si
膜からなる第1のTFTの能動層13及び第2のTFT
の能動層23を順に形成する。能動層の材料はいずれの
TFTも多結晶シリコン(以下、「p−Si」と称す
る。)であり、同時に形成する。
Subsequently, the gate insulating film 12 and the p-Si
Active layer 13 of first TFT made of film and second TFT
Are sequentially formed. The material of the active layer is polycrystalline silicon (hereinafter, referred to as “p-Si”) for both TFTs, and they are formed simultaneously.

【0025】その能動層13,23には、ゲート電極1
1上方のチャネル13c,23cと、このチャネル13
c,23cの両側に、チャネル13c,23c上のスト
ッパ絶縁膜14をマスクにしてイオンドーピングし更に
ゲート電極11の両側をレジストにてカバーしてイオン
ドーピングしてゲート電極11の両側に低濃度領域とそ
の外側に高濃度領域のソース13s,23s及びドレイ
ン13d,23dが設けられている。即ち、いわゆるL
DD(Lightly Doped Drain)構造である。
The active layers 13 and 23 have a gate electrode 1
1 channel 13c, 23c above this channel 13
On both sides of the gate electrodes 11c and 23c, ion doping is performed using the stopper insulating film 14 on the channels 13c and 23c as a mask. The source 13s and 23s and the drains 13d and 23d of the high-concentration region are provided on the outside thereof. That is, the so-called L
It has a DD (Lightly Doped Drain) structure.

【0026】そして、ゲート絶縁膜12、能動層13,
23及びストッパ絶縁膜14上の全面に、SiO2膜、
SiN膜及びSiO2膜の順に積層された層間絶縁膜1
5を形成し、ドレイン13d,23dに対応して設けた
コンタクトホールにAl等の金属を充填してドレイン電
極16を形成する。その際、同時にチャネル13c,2
3cを覆うように、チャネル13c上にはドレイン信号
線52から延在させたドレイン電極16を更に延在させ
て設ける。更に全面に例えば有機樹脂から成り表面を平
坦にする平坦化絶縁膜17を形成する。そして、その平
坦化絶縁膜17のソース13s,23sに対応した位置
にコンタクトホールを形成し、このコンタクトホールを
介してソース13s,23sを延在させた有機ELの陽
極61に接続されている。
Then, the gate insulating film 12, the active layer 13,
23 and an SiO 2 film on the entire surface of the stopper insulating film 14.
Interlayer insulating film 1 laminated in order of SiN film and SiO 2 film
5 is formed, and a contact electrode provided corresponding to the drains 13d and 23d is filled with a metal such as Al to form a drain electrode 16. At this time, channels 13c and 2
The drain electrode 16 extending from the drain signal line 52 is further extended on the channel 13c so as to cover 3c. Further, a flattening insulating film 17 made of, for example, an organic resin and flattening the surface is formed on the entire surface. Then, a contact hole is formed at a position corresponding to the source 13s, 23s of the flattening insulating film 17, and the source 13s, 23s is connected to the anode 61 of the organic EL having the source 13s, 23s extended through the contact hole.

【0027】ここで、第1及び第2のTFT30,35
は、第1及び第2のTFTのうち、一方の第1のTFT
30はそのチャネル23cを覆っておらず、他方の第2
のTFT35は、ドレイン信号線52から能動層と並行
な方向に突出したドレイン電極16にて、能動層23の
ドレイン23d、チャネル23c及びソース23sを覆
う。このとき少なくともチャネル23cを覆っていれば
よい。
Here, the first and second TFTs 30 and 35
Is the first TFT of the first and second TFTs
30 does not cover its channel 23c and the other second
The TFT 35 covers the drain 23d, the channel 23c, and the source 23s of the active layer 23 with the drain electrode 16 protruding from the drain signal line 52 in a direction parallel to the active layer. At this time, it is sufficient that at least the channel 23c is covered.

【0028】また、第1のTFT30のチャネルの長さ
L1と第2のTFT35のチャネル長L2は、遮光した
第2のTFT35のチャネル長L2の方が大きく設定さ
れている。
The channel length L1 of the first TFT 30 and the channel length L2 of the second TFT 35 are set to be larger than the channel length L2 of the light-shielded second TFT 35.

【0029】次に、有機EL素子の駆動用のTFTであ
る第3のTFT40について説明する。
Next, the third TFT 40 which is a TFT for driving the organic EL element will be described.

【0030】図2(c)に示すように、石英ガラス、無
アルカリガラス等からなる絶縁性基板10上に、Cr、
Moなどの高融点金属からなるゲート電極41を形成す
る。
As shown in FIG. 2C, on an insulating substrate 10 made of quartz glass, non-alkali glass or the like, Cr,
A gate electrode 41 made of a high melting point metal such as Mo is formed.

【0031】ゲート絶縁膜12、及びp−Si膜からな
る能動層43を順に形成する。
A gate insulating film 12 and an active layer 43 made of a p-Si film are sequentially formed.

【0032】その能動層43には、ゲート電極41上方
のチャネル43cと、このチャネル43cの両側に、チ
ャネル43c上のストッパ絶縁膜14をマスクにしてイ
オンドーピングし更にゲート電極41の両側をレジスト
にてカバーしてイオンドーピングしてゲート電極41の
両側に低濃度領域とその外側に高濃度領域のソース43
s及びドレイン43dが設けられている。即ち、第3の
TFTはいわゆるLDD構造を有する。
In the active layer 43, a channel 43c above the gate electrode 41 and both sides of the channel 43c are ion-doped using the stopper insulating film 14 on the channel 43c as a mask. Covered with ion doping, a low concentration region on both sides of the gate electrode 41 and a high concentration region
s and the drain 43d are provided. That is, the third TFT has a so-called LDD structure.

【0033】そして、ゲート絶縁膜12、能動層43及
びストッパ絶縁膜14上の全面に、SiO2膜、SiN
膜及びSiO2膜の順に積層された層間絶縁膜15を形
成し、ドレイン43dに対応して設けたコンタクトホー
ルにAl等の金属を充填してドレイン電極16を形成す
る。更に全面に例えば有機樹脂から成り表面を平坦にす
る平坦化絶縁膜17を形成する。そして、その平坦化絶
縁膜17のソース43sに対応した位置にコンタクトホ
ールを形成し、このコンタクトホールを介してソース1
3sとコンタクトしたITOから成る透明電極61を平
坦化絶縁膜17上に形成する。また、ドレイン43dは
駆動電源線54に接続されている。
Then, a SiO 2 film, a SiN film,
An interlayer insulating film 15 is formed by laminating a film and a SiO 2 film in this order, and a contact hole provided corresponding to the drain 43 d is filled with a metal such as Al to form a drain electrode 16. Further, a flattening insulating film 17 made of, for example, an organic resin and flattening the surface is formed on the entire surface. Then, a contact hole is formed at a position corresponding to the source 43s of the planarizing insulating film 17, and the source 1 is formed through the contact hole.
A transparent electrode 61 made of ITO in contact with 3s is formed on the planarizing insulating film 17. The drain 43d is connected to the drive power supply line 54.

【0034】有機EL素子60は、一般的な構造であ
り、ITO(Indium Thin Oxide)等の透明電極から成
る陽極61、MTDATA(4,4-bis(3-methylphenylph
enylamino)biphenyl)から成る第1ホール輸送層62、
TPD(4,4,4-tris(3-methylphenylphenylamino)triph
enylanine)からなる第2ホール輸送層63、キナクリ
ドン(Quinacridone)誘導体を含むBebq2(10-ベン
ゾ〔h〕キノリノール−ベリリウム錯体)から成る発光
層64及びBebq2から成る電子輸送層からなる発光
素子層65、マグネシウム・インジウム合金から成る陰
極66がこの順番で積層形成された構造である。
The organic EL element 60 has a general structure, and includes an anode 61 formed of a transparent electrode such as ITO (Indium Thin Oxide), and MTDATA (4,4-bis (3-methylphenylph).
a first hole transport layer 62 composed of enylamino) biphenyl),
TPD (4,4,4-tris (3-methylphenylphenylamino) triph
a second hole transport layer 63 composed of enylanine), a light-emitting layer 64 composed of Bebq2 (10-benzo [h] quinolinol-beryllium complex) containing a quinacridone derivative, and a light-emitting element layer 65 composed of an electron transport layer composed of Bebq2. A cathode 66 made of a magnesium-indium alloy is laminated in this order.

【0035】また有機EL素子は、陽極から注入された
ホールと、陰極から注入された電子とが発光層の内部で
再結合し、発光層を形成する有機分子を励起して励起子
が生じる。この励起子が放射失活する過程で発光層から
光が放たれ、この光が透明な陽極から透明絶縁基板を介
して外部へ放出されて発光する。
In the organic EL device, the holes injected from the anode and the electrons injected from the cathode are recombined inside the light emitting layer, and excite the organic molecules forming the light emitting layer to generate excitons. Light is emitted from the light emitting layer during the process of radiation deactivation of the excitons, and the light is emitted from the transparent anode to the outside through the transparent insulating substrate to emit light.

【0036】図3に本発明のEL表示装置の等価回路図
を示す。
FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram of the EL display device of the present invention.

【0037】同図は、第1のTFT30、第2のTFT
35、第3のTFT40及び有機EL素子60からなる
EL表示装置の等価回路図であり、第n行のゲート信号
線Gnと第m列のドレイン信号線Dm付近を示してい
る。
FIG. 3 shows a first TFT 30 and a second TFT.
35 is an equivalent circuit diagram of an EL display device including a third TFT, a third TFT 40, and an organic EL element 60, and shows the vicinity of a gate signal line Gn in an n-th row and a drain signal line Dm in an m-th column.

【0038】ゲート信号を供給するゲート信号線Gnと
ドレイン信号を供給するドレイン信号線Dmとが互いに
直交しており、両信号線の交差点付近には、有機EL素
子60、及びこの有機EL素子60を駆動するTFT3
0,35,40が設けられている。
The gate signal line Gn for supplying the gate signal and the drain signal line Dm for supplying the drain signal are orthogonal to each other, and the organic EL element 60 and the organic EL element 60 TFT3 for driving
0, 35, and 40 are provided.

【0039】スイッチング用のTFTである第1及び第
2のTFT30,35のゲート31,36はゲート信号
線Gnに接続されておりゲート信号が供給され、また両
TFT30,35のドレインはドレイン信号線Dmに接
続されておりドレイン信号が供給される。第1及び第2
のTFTは互いに並列に接続されている。
The gates 31, 36 of the first and second TFTs 30, 35, which are switching TFTs, are connected to a gate signal line Gn to supply a gate signal, and the drains of both TFTs 30, 35 are drain signal lines. Dm to supply a drain signal. First and second
Are connected in parallel with each other.

【0040】また両TFT30,35のソース33は第
3のTFT40のゲート41及び保持容量70の一方の
電極71に接続されている。
The source 33 of each of the TFTs 30 and 35 is connected to the gate 41 of the third TFT 40 and one electrode 71 of the storage capacitor 70.

【0041】第3のTFT40のドレインは有機EL駆
動用の電源50に接続されており、ソース43は有機E
L素子60の陽極61に接続されている。
The drain of the third TFT 40 is connected to a power supply 50 for driving an organic EL, and the source 43 is connected to an organic EL.
Connected to anode 61 of L element 60.

【0042】有機EL素子60の陰極62は共通電極6
4に接続されている。また、保持容量電極の他方の電極
72は駆動電源線53に接続されている。
The cathode 62 of the organic EL element 60 is connected to the common electrode 6
4 is connected. Further, the other electrode 72 of the storage capacitor electrode is connected to the drive power supply line 53.

【0043】ここで、図3の等価回路図に示す回路の駆
動方法について、図4に示す各信号のタイミングチャー
トに基づいて説明する。図4(a)は第n行の第1のT
FT130のゲート電極131に供給される信号VG(n)
1の、同(b)はドレイン信号線Dmのドレイン信号VD
の、同(c)は第n行の第2のTFT140のゲート電
極141に供給される信号VG(n)2のそれぞれのタイミ
ングチャートを示す。
Here, a driving method of the circuit shown in the equivalent circuit diagram of FIG. 3 will be described based on a timing chart of each signal shown in FIG. FIG. 4A shows the first T of the n-th row.
The signal VG (n) supplied to the gate electrode 131 of the FT 130
1 and (b) show the drain signal VD of the drain signal line Dm.
(C) shows a timing chart of the signal VG (n) 2 supplied to the gate electrode 141 of the second TFT 140 in the n-th row.

【0044】図4(a)に示すゲート信号線Gnからの
ゲート信号VG(n)1がゲート31,36に印加される
と、第1及び第2のTFT30,35がオンになる。そ
のため、ドレイン信号線Dmのドレイン信号がドレイン
32からソース33に流れ、ドレイン信号線Dmから図
4(b)に示すドレイン信号VDが第3のTFT40の
ゲート41に供給され、ゲート41の電位がドレイン信
号線Dmの電位と同電位になる。このときその電圧VDは
保持容量70にも蓄積される。そしてゲート41に供給
された電流値に相当する電流が駆動電源50から有機E
L素子60に供給される。それによって有機EL素子6
0は発光する。
When the gate signal VG (n) 1 from the gate signal line Gn shown in FIG. 4A is applied to the gates 31, 36, the first and second TFTs 30, 35 are turned on. Therefore, the drain signal of the drain signal line Dm flows from the drain 32 to the source 33, the drain signal VD shown in FIG. 4B is supplied from the drain signal line Dm to the gate 41 of the third TFT 40, and the potential of the gate 41 becomes The potential becomes the same as the potential of the drain signal line Dm. At this time, the voltage VD is also stored in the storage capacitor 70. Then, a current corresponding to the current value supplied to the gate 41 is supplied from the driving power supply 50 to the organic E
It is supplied to the L element 60. Thereby, the organic EL element 6
0 emits light.

【0045】このように構成された表示画素が基板10
上にマトリクス状に配置されることにより、有機EL表
示装置が形成される。
The display pixel constructed as described above is
An organic EL display device is formed by arranging them in a matrix.

【0046】以上のように、第1及び第2のTFT3
0,35は、第1及び第2のTFTのうち、一方の第1
のTFT30はそのチャネル23cを覆っておらず、他
方の第2のTFT35は、ドレイン信号線52から能動
層と並行な方向に突出したドレイン電極16にて、能動
層23のドレイン23d、チャネル23c及びソース2
3sを覆うので、第1及び第2のTFTに接続された有
機EL素子60によって発光した光が能動層23に到達
しなくなるので第2のTFT35はリーク電流が発生す
ることなくスイッチング素子として動作することができ
る。
As described above, the first and second TFTs 3
0, 35 is one of the first and second TFTs.
Does not cover its channel 23c, and the other second TFT 35 has a drain electrode 16 protruding from a drain signal line 52 in a direction parallel to the active layer, the drain 23d of the active layer 23, the channel 23c and Source 2
Since 3s is covered, light emitted by the organic EL element 60 connected to the first and second TFTs does not reach the active layer 23, so that the second TFT 35 operates as a switching element without generating a leak current. be able to.

【0047】また、第1のTFT30のチャネルの長L
1と第2のTFT35のチャネル長L2は、遮光した第
2のTFT35のチャネル長L2の方が大きく設定され
ている。そのため、第2のTFT35の方のリーク電流
を低減することができる。
The length L of the channel of the first TFT 30 is
The channel length L2 of the first and second TFTs 35 is set to be larger than the channel length L2 of the light-shielded second TFT 35. Therefore, the leakage current of the second TFT 35 can be reduced.

【0048】そこで、第3のTFTの特性が各表示画素
においてばらついてある表示画素に大電流が有機EL素
子60に流れて発光輝度が大きくなっても、遮光体を備
えない第1のTFT30にリーク電流を発生してしまい
第3のTFT40のゲートに印加される電圧が低くな
り、有機EL素子60の発光輝度を低くすることができ
る。なお、第2のTFT35はチャネルを遮光している
のでリーク電流が発生することなくスイッチング用TF
Tとして動作する。
Therefore, even if a large current flows through the organic EL element 60 to increase the light emission luminance in the display pixel in which the characteristics of the third TFT vary in each display pixel, the first TFT 30 having no light-shielding member can be used. A leak current is generated, and the voltage applied to the gate of the third TFT 40 becomes low, so that the light emission luminance of the organic EL element 60 can be lowered. Since the second TFT 35 shields the channel from light, no leakage current occurs and the switching TF
Operate as T.

【0049】即ち、発光した当該表示画素の有機EL素
子60の光が第1及び第2のTFTに照射されると、遮
光体65を備えていない第1のTFT30のチャネルに
光が照射されてリーク電流が発生すると、第3のTFT
40のゲート41に印加される電圧が低くなるので有機
EL素子60に供給される駆動電源からの電流値が低く
なり発光輝度も小さくなる。
That is, when the emitted light of the organic EL element 60 of the display pixel is applied to the first and second TFTs, the light is applied to the channel of the first TFT 30 having no light-shielding body 65. When a leak current occurs, the third TFT
Since the voltage applied to the gate 41 of the pixel 40 decreases, the current value from the driving power supply supplied to the organic EL element 60 decreases, and the light emission luminance also decreases.

【0050】更に言い換えると、第1のTFT30の光
によるリーク電流を発生させて第3のTFT40のゲー
トに印加される電圧を制御して有機EL素子60発光輝
度を制御する。逆に、有機EL素子60の発光輝度が小
さい場合には、第1のTFT30のリーク電流は比較的
小さいので第3のTFT40のゲートに印加される電圧
は強い光が照射された場合に比べて低減することはない
ので、発光輝度が低くなることはない。
In other words, the light emission luminance of the organic EL element 60 is controlled by controlling the voltage applied to the gate of the third TFT 40 by generating a leak current due to the light of the first TFT 30. Conversely, when the light emission luminance of the organic EL element 60 is small, the leak current of the first TFT 30 is relatively small, so that the voltage applied to the gate of the third TFT 40 is lower than that when strong light is irradiated. Since there is no reduction, the emission luminance does not decrease.

【0051】以上のように、遮光体を備えた第1のTF
Tと遮光体を備えていない第2のTFTとを並列に接続
してスイッチング用のTFTとすることにより、各表示
画素における発光輝度のばらつきを制御することができ
る。 <第2の実施の形態>図5に本発明の第2の実施の形態
の表示画素近傍の平面図を示す。
As described above, the first TF provided with the light shielding body
By connecting T and a second TFT having no light-shielding body in parallel to form a switching TFT, it is possible to control variations in light emission luminance in each display pixel. <Second Embodiment> FIG. 5 is a plan view showing the vicinity of a display pixel according to a second embodiment of the present invention.

【0052】同図において、第1の実施の形態と異なる
点は、第2のTFT35のチャネル23cを覆う遮光体
が島状に形成されている点である。この遮光体は、ドレ
イン電極16を形成する際に同時に形成しても良く、あ
るいは別の工程で形成しても良い。この遮光体の材料と
しては、アルミニウム(Al)等の金属や樹脂等の遮光
できる材料であれば良い。
In the figure, the point different from the first embodiment is that the light shield covering the channel 23c of the second TFT 35 is formed in an island shape. This light shield may be formed simultaneously with the formation of the drain electrode 16, or may be formed in another step. As a material of the light shield, any material that can shield light, such as a metal such as aluminum (Al) or a resin, may be used.

【0053】なお、第1及び第2のTFT30,35の
チャネル長L1,L2は、L1<L2である。
The channel lengths L1 and L2 of the first and second TFTs 30 and 35 satisfy L1 <L2.

【0054】本実施の形態においても第1の実施の形態
と同様に、各表示画素において発光輝度がばらつくこと
を防止できるという効果が得られる。 <第3の実施の形態>図6に本発明の第3の実施の形態
の表示画素近傍の平面図を示す。
In the present embodiment, similarly to the first embodiment, an effect is obtained that the emission luminance can be prevented from varying in each display pixel. <Third Embodiment> FIG. 6 is a plan view showing the vicinity of a display pixel according to a third embodiment of the present invention.

【0055】本実施の形態が他の実施の形態と異なる点
は、第2のTFT35のチャネル23cを駆動電源線5
3の一部を兼ねた部分で遮光する点である。なお、駆動
電源線53との重畳による寄生容量の発生を防ぐため、
保持容量電極54と容量を成す半導体層は能動層13,
23のソース側13s,23sで、両TFTを接続して
いる。
This embodiment is different from the other embodiments in that the channel 23c of the second TFT 35 is connected to the drive power line 5
3 is that light is shielded at a portion that also serves as a part of the portion 3. Note that in order to prevent the occurrence of parasitic capacitance due to superposition with the driving power supply line 53,
The semiconductor layer forming a capacitance with the storage capacitor electrode 54 is an active layer 13,
Both TFTs are connected at source sides 13s and 23s of 23.

【0056】このような構成においても、他の各実施の
形態と同様の効果を得ることができる。
In such a configuration, the same effects as in the other embodiments can be obtained.

【0057】以上のように、各実施の形態で示したよう
に、本発明によれば、第2のTFTのチャネルを遮光体
で覆うので、電界移動度が高く第1のTFT30のリー
ク電流を抑制することができる。即ち、図9中の実線で
示すように、リーク電流を抑制することができるので電
圧保持特性が良いため、従来のように第3のTFTのゲ
ート41の電位が変化することなく、電位を保持するこ
とができるとともに、更にLDD構造を備えているので
図9中の実線で示すように高いオン電流を得ることがで
きるため、発光すべき電流を低下させることなく安定し
て有機EL素子に供給することができる。
As described above, according to the present invention, since the channel of the second TFT is covered with the light shield according to the present invention, the electric field mobility is high and the leakage current of the first TFT 30 is reduced. Can be suppressed. That is, as shown by the solid line in FIG. 9, since the leakage current can be suppressed, the voltage holding characteristic is good, and the potential is held without changing the potential of the gate 41 of the third TFT as in the conventional case. In addition, since the semiconductor device further has an LDD structure, a high on-current can be obtained as shown by a solid line in FIG. 9, so that the current to be emitted can be stably supplied to the organic EL element without decreasing. can do.

【0058】また、第2のTFT35はチャネル長が大
きいので、リーク電流を抑制することができる。そのた
め、安定したスイッチング用のTFTとして動作するこ
とができるので、有機EL素子の発光輝度が再現性良く
均一にすることができる。
Further, since the second TFT 35 has a large channel length, a leak current can be suppressed. Therefore, the organic EL device can operate as a stable switching TFT, so that the emission luminance of the organic EL element can be made uniform with good reproducibility.

【0059】このように、本発明によれば、上述のよう
な第1及び第2のTFTを備えることにより、各表示画
素における発光輝度のばらつきを抑制することができ
る。
As described above, according to the present invention, the provision of the above-described first and second TFTs makes it possible to suppress variations in the light emission luminance of each display pixel.

【0060】なお、各実施の形態においては、第1及び
第2のTFT30,35のチャネル長L1,L2をL1
<L2の関係を満たすようにチャネル長を設定した場合
について説明したが、本発明は第2のTFT40のチャ
ネル部に遮光体を設けただけでも本願特有の効果を奏す
るものである。
In each of the embodiments, the channel lengths L1 and L2 of the first and second TFTs 30 and 35 are set to L1.
Although the case where the channel length is set so as to satisfy the relationship of L2 has been described, the present invention has an effect unique to the present application only by providing a light shield in the channel portion of the second TFT 40.

【0061】また、各実施の形態においては、第1及び
第2のTFT30,40ともに、ゲート電極を能動層1
3の下に設けたいわゆるボトムゲート型のTFTについ
て説明したが、ゲート電極が能動層の上にあるいわゆる
トップゲート型TFTでも良い。また、能動層としてp
−Si膜を用いたが、微結晶シリコン膜又は非晶質シリ
コンを用いても良い。
In each of the embodiments, the gate electrodes of the first and second TFTs 30 and 40 are connected to the active layer 1.
Although a so-called bottom-gate TFT provided below the TFT 3 has been described, a so-called top-gate TFT having a gate electrode on the active layer may be used. Also, p as an active layer
Although the -Si film is used, a microcrystalline silicon film or amorphous silicon may be used.

【0062】また、各実施の形態においては、ダブルゲ
ート構造及びLDD構造を有するTFTについて説明し
たが、本発明はそれに限定されるものではなく、シング
ルゲート及びゲート電極が3つ以上のマルチゲート構造
においても適用が可能であり、また、LDD構造を備え
ない場合にも適用は可能である。更に能動層にオフセッ
ト領域を有するいわゆるオフセット構造を有するTFT
に適用することも可能であり、同様の効果を得ることが
できる。LDD構造及びオフセット構造を有さない構造
でも適用は可能である。
In each embodiment, a TFT having a double gate structure and an LDD structure has been described. However, the present invention is not limited to this, and a single gate and a multi-gate structure having three or more gate electrodes. Is also applicable, and the present invention is also applicable when the LDD structure is not provided. Further, a TFT having a so-called offset structure having an offset region in an active layer.
The same effect can be obtained. The present invention can be applied to a structure having neither the LDD structure nor the offset structure.

【0063】更に、各実施の形態においては、EL素子
は有機EL素子の場合について説明したが無機EL素子
であっても良い。
Further, in each embodiment, the case where the EL element is an organic EL element has been described, but an inorganic EL element may be used.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明のEL表示装置は、遮光体を備え
た第1のTFTと遮光体を備えていない第2のTFTと
を並列に接続してスイッチング用のTFTとすることに
より、各表示画素における発光輝度のばらつきを制御す
ることができるEL表示装置を得ることができる。
According to the EL display device of the present invention, a first TFT having a light shield and a second TFT having no light shield are connected in parallel to form a switching TFT. An EL display device that can control variation in light emission luminance in a display pixel can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す有機EL表示
装置の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of an organic EL display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態を示す有機EL表示
装置の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the organic EL display device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態を示す有機EL表示
装置の等価回路図である。
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the organic EL display device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態を示す有機EL表示
装置の各信号のタイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart of each signal of the organic EL display device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施の形態を示す有機EL表示
装置の平面図である。
FIG. 5 is a plan view of an organic EL display device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施の形態を示す有機EL表示
装置の平面図である。
FIG. 6 is a plan view of an organic EL display device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】従来のEL表示装置の平面図である。FIG. 7 is a plan view of a conventional EL display device.

【図8】従来のEL表示装置の等価回路図である。FIG. 8 is an equivalent circuit diagram of a conventional EL display device.

【図9】従来のEL表示装置に用いるTFTの特性図で
ある。
FIG. 9 is a characteristic diagram of a TFT used in a conventional EL display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 表示画素 11,41,31,36 ゲート 13s,13s,33 ソース 13d,23d,32 ドレイン 13c,23c チャネル 30 第1のTFT 35 第2のTFT 40 第3のTFT 50 駆動電源 60 有機EL素子 56 遮光体 Reference Signs List 1 display pixel 11, 41, 31, 36 gate 13s, 13s, 33 source 13d, 23d, 32 drain 13c, 23c channel 30 first TFT 35 second TFT 40 third TFT 50 drive power source 60 organic EL element 56 Shade

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K007 AB00 BA06 BB07 CA01 CB01 CC00 DA01 DB03 EA00 EB00 EC03 GA02 GA04 5C094 AA03 AA55 BA03 BA27 CA19 DA13 DB04 EA04 EA10 EB02 FA01 FA02 FB01 FB02 FB03 FB12 FB14 GB10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3K007 AB00 BA06 BB07 CA01 CB01 CC00 DA01 DB03 EA00 EB00 EC03 GA02 GA04 5C094 AA03 AA55 BA03 BA27 CA19 DA13 DB04 EA04 EA10 EB10 FA02 FA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陽極と陰極との間に発光層を有するエレ
クトロルミネッセンス素子と、非単結晶半導体膜からな
る能動層のドレインがドレイン信号線に、前記能動層の
チャネル上又はチャネル下に設けたゲート電極がゲート
信号線に、それぞれ接続され互いに並列接続された第1
及び第2の薄膜トランジスタと、非単結晶半導体膜から
なる能動層のドレインが前記エレクトロルミネッセンス
素子の駆動電源に、ゲートが前記第1及び第2の薄膜ト
ランジスタの前記能動層のソースにそれぞれ接続された
第3の薄膜トランジスタとを備えており、前記第1、第
2及び第3の薄膜トランジスタの上層に前記エレクトロ
ルミネッセンス素子が形成されており、前記第1又は第
2の薄膜トランジスタの少なくともチャネルが遮光され
るように該チャネル上方に遮光体が設けられていること
を特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。
1. An electroluminescent element having a light emitting layer between an anode and a cathode, and a drain of an active layer made of a non-single-crystal semiconductor film is provided on a drain signal line, above or below a channel of the active layer. A first gate electrode connected to the gate signal line and connected in parallel with each other;
A second thin film transistor and a second thin film transistor in which a drain of an active layer made of a non-single-crystal semiconductor film is connected to a drive power supply of the electroluminescence element, and a gate is connected to a source of the active layer of the first and second thin film transistors. 3 thin film transistors, wherein the electroluminescent element is formed on the first, second, and third thin film transistors so that at least a channel of the first or second thin film transistors is shielded from light. An electroluminescent display device, wherein a light shield is provided above the channel.
【請求項2】 前記第1の薄膜トランジスタのチャネル
長及び第2の薄膜トランジスタのチャネル長のうち、前
記遮光体が設けられた薄膜トランジスタのチャネル長の
ほうが長いことを特徴とする請求項1に記載のエレクト
ロルミネッセンス表示装置。
2. The electro-optical device according to claim 1, wherein a channel length of the thin-film transistor provided with the light-shielding member is longer than a channel length of the first thin-film transistor and a channel length of the second thin-film transistor. Luminescence display device.
【請求項3】 前記遮光体は前記駆動電源に接続された
駆動電源線の一部又は前記ドレイン信号線の一部をチャ
ネル上方に延在させてなることを特徴とする請求項1又
は2に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
3. The light shielding body according to claim 1, wherein a part of a drive power supply line connected to the drive power supply or a part of the drain signal line extends above a channel. An electroluminescent display device according to claim 1.
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Cited By (16)

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