JP2000259098A - アクティブ型ｅｌ表示装置 - Google Patents
アクティブ型ｅｌ表示装置Info
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Control Of El Displays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アクティブ型EL表示装置において、消費電力
を増大させることなく、素子のばらつきに基づく表示む
らを防止し、多階調表示の表示品位を向上させる。 【解決手段】 陽極と陰極間に発光層を有するEL素子１
０と、EL素子と電源電位間に接続されEL素子を電流駆動
する駆動用ＴＦＴと、表示信号ラインに接続され選択信
号に応じてオンオフするスイッチング用ＴＦＴ１と、ス
イッチング用ＴＦＴ１を介して入力された表示信号電圧
を保持し、保持電圧を駆動用ＴＦＴのゲートに供給する
コンデンサ２を備えたアクティブ型EL表示装置におい
て、駆動用ＴＦＴを、第１のＴＦＴ４０と、この第１の
ＴＦＴ４０よりサイズが小さく且つしきい値電圧が低い
第２のＴＦＴ４１とを直列接続して構成する。
を増大させることなく、素子のばらつきに基づく表示む
らを防止し、多階調表示の表示品位を向上させる。 【解決手段】 陽極と陰極間に発光層を有するEL素子１
０と、EL素子と電源電位間に接続されEL素子を電流駆動
する駆動用ＴＦＴと、表示信号ラインに接続され選択信
号に応じてオンオフするスイッチング用ＴＦＴ１と、ス
イッチング用ＴＦＴ１を介して入力された表示信号電圧
を保持し、保持電圧を駆動用ＴＦＴのゲートに供給する
コンデンサ２を備えたアクティブ型EL表示装置におい
て、駆動用ＴＦＴを、第１のＴＦＴ４０と、この第１の
ＴＦＴ４０よりサイズが小さく且つしきい値電圧が低い
第２のＴＦＴ４１とを直列接続して構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
（TFT）を用いて有機エレクトロルミネッセンス（EL）
素子を駆動するアクティブ型のEL表示装置に関する。
（TFT）を用いて有機エレクトロルミネッセンス（EL）
素子を駆動するアクティブ型のEL表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機EL素子は、自ら発光するため液晶表
示装置で必要なバックライトが要らず薄型化に最適であ
ると共に、視野角にも制限が無いため、次世代の表示装
置としてその実用化が大きく期待されている。
示装置で必要なバックライトが要らず薄型化に最適であ
ると共に、視野角にも制限が無いため、次世代の表示装
置としてその実用化が大きく期待されている。
【０００３】この有機EL表示装置には、単純マトリクス
構造のパッシブ型と、TFTを用いるアクティブ型の２種
類があり、アクティブ型においては、従来、図３に示す
駆動回路が用いられていた。
構造のパッシブ型と、TFTを用いるアクティブ型の２種
類があり、アクティブ型においては、従来、図３に示す
駆動回路が用いられていた。
【０００４】図３において１０が有機EL素子であり、１
画素分の駆動回路は、表示信号ライン１５からの表示信
号DATAがドレインに印加され、選択信号ライン１６から
の選択信号SCANがゲートに印加され、選択信号SCANによ
りオンオフするスイッチング用TFT１１と、TFT１１のソ
ースと所定の直流電圧Vsc 間に接続され、TFT１１のオ
ン時に供給される表示信号により充電され、TFT１１の
オフ時には充電電圧VGを保持するコンデンサ１２と、ド
レインが駆動電源電圧Vddを供給する電源ライン１７に
接続され、ソースが有機EL素子１０の陽極に接続される
と共に、ゲートにコンデンサ１２からの保持電圧VGが供
給されることにより有機EL素子１０を電流駆動する駆動
用TFT１４によって構成されている。ここでは、有機EL
素子の陰極は接地（GND）電位に接続されており、駆動
電源電圧Vddは例えば１０Ｖといったと正電位である。
また、電圧Vscは例えば、Vddと同一電位あるいは接地
（GND）電位とすればよい。
画素分の駆動回路は、表示信号ライン１５からの表示信
号DATAがドレインに印加され、選択信号ライン１６から
の選択信号SCANがゲートに印加され、選択信号SCANによ
りオンオフするスイッチング用TFT１１と、TFT１１のソ
ースと所定の直流電圧Vsc 間に接続され、TFT１１のオ
ン時に供給される表示信号により充電され、TFT１１の
オフ時には充電電圧VGを保持するコンデンサ１２と、ド
レインが駆動電源電圧Vddを供給する電源ライン１７に
接続され、ソースが有機EL素子１０の陽極に接続される
と共に、ゲートにコンデンサ１２からの保持電圧VGが供
給されることにより有機EL素子１０を電流駆動する駆動
用TFT１４によって構成されている。ここでは、有機EL
素子の陰極は接地（GND）電位に接続されており、駆動
電源電圧Vddは例えば１０Ｖといったと正電位である。
また、電圧Vscは例えば、Vddと同一電位あるいは接地
（GND）電位とすればよい。
【０００５】有機EL素子１０は、図４に示すように、IT
O等の透明電極から成る陽極２１とMgIn合金から成る陰
極２５との間に、MTDATAから成るホール輸送層２２，TP
DとRubreneから成る発光層２３，Alq3から成る電子輸送
層２４を順に積層して形成されている。そして、陽極５
１から注入されたホールと陰極２５から注入された電子
とが発光層２３の内部で再結合することにより光が放た
れ、図中の矢印で示すように光は透明な陽極側から外部
へ放射される。
O等の透明電極から成る陽極２１とMgIn合金から成る陰
極２５との間に、MTDATAから成るホール輸送層２２，TP
DとRubreneから成る発光層２３，Alq3から成る電子輸送
層２４を順に積層して形成されている。そして、陽極５
１から注入されたホールと陰極２５から注入された電子
とが発光層２３の内部で再結合することにより光が放た
れ、図中の矢印で示すように光は透明な陽極側から外部
へ放射される。
【０００６】また、駆動用のTFT１４は、ガラス基板３
０上に、ゲート電極３１，ゲート絶縁膜３２，ドレイン
領域３３，チャネル領域及びソース領域３４を有するポ
リシリコン薄膜３５，層間絶縁膜３６，平坦化膜３７を
順に積層して形成されており、ドレイン領域３３は電源
ライン１７（図３参照）を構成するドレイン電極３８
に、そして、ソース領域３４は有機EL素子１３の陽極で
ある透明電極２１に接続されている。
０上に、ゲート電極３１，ゲート絶縁膜３２，ドレイン
領域３３，チャネル領域及びソース領域３４を有するポ
リシリコン薄膜３５，層間絶縁膜３６，平坦化膜３７を
順に積層して形成されており、ドレイン領域３３は電源
ライン１７（図３参照）を構成するドレイン電極３８
に、そして、ソース領域３４は有機EL素子１３の陽極で
ある透明電極２１に接続されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】EL表示装置の発光輝度
は、EL素子に流れる電流、即ち駆動用ＴＦＴ１４の駆動
電流Idに比例する。図２は、駆動用ＴＦＴ１４のゲート
電圧VGと電流Idの関係を示す特性図であり、曲線Aは、
トランジスタサイズが大きく且つしきい値電圧VthAが大
きい駆動用ＴＦＴを用いた場合を示し、曲線Bは、トラ
ンジスタサイズが小さく且つしきい値電圧VthBが小さい
駆動用ＴＦＴを用いた場合を示す。
は、EL素子に流れる電流、即ち駆動用ＴＦＴ１４の駆動
電流Idに比例する。図２は、駆動用ＴＦＴ１４のゲート
電圧VGと電流Idの関係を示す特性図であり、曲線Aは、
トランジスタサイズが大きく且つしきい値電圧VthAが大
きい駆動用ＴＦＴを用いた場合を示し、曲線Bは、トラ
ンジスタサイズが小さく且つしきい値電圧VthBが小さい
駆動用ＴＦＴを用いた場合を示す。
【０００８】ここで、表示に必要な輝度範囲に対応する
電流Idの範囲が、図２に示すようにIdRであるとする
と、ゲート電圧VGの使用可能な範囲は曲線Aの場合VGAと
狭くなる。特に、輝度範囲IdRの高輝度領域では傾きが
大きくなり、わずかなVGの変化で輝度が大きく変化す
る。従って、ＴＦＴ１１，１４の特性ばらつき及びコン
デンサ１２の容量のばらつきにより、画素毎にVGがわず
かにばらつくと、それが輝度むらの不良となってしま
う。
電流Idの範囲が、図２に示すようにIdRであるとする
と、ゲート電圧VGの使用可能な範囲は曲線Aの場合VGAと
狭くなる。特に、輝度範囲IdRの高輝度領域では傾きが
大きくなり、わずかなVGの変化で輝度が大きく変化す
る。従って、ＴＦＴ１１，１４の特性ばらつき及びコン
デンサ１２の容量のばらつきにより、画素毎にVGがわず
かにばらつくと、それが輝度むらの不良となってしま
う。
【０００９】一方、曲線Bの場合は、曲線Aに比べると傾
きが緩やかになるので、上述したようなばらつきによる
輝度むら不良は発生しにくいが、ゲート電圧VGの使用可
能範囲がVGBと極端に広くなり過ぎてしまう。このた
め、このような駆動用ＴＦＴを用いてEL素子を駆動した
場合には、消費電力が増大してしまうという課題があ
る。
きが緩やかになるので、上述したようなばらつきによる
輝度むら不良は発生しにくいが、ゲート電圧VGの使用可
能範囲がVGBと極端に広くなり過ぎてしまう。このた
め、このような駆動用ＴＦＴを用いてEL素子を駆動した
場合には、消費電力が増大してしまうという課題があ
る。
【００１０】そこで、本発明は、消費電力を増大させる
ことなく、輝度むらを防止することを目的とする。
ことなく、輝度むらを防止することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、陽極と陰極間
に発光層を有するEL素子と、該EL素子と電源電位間に接
続されEL素子を電流駆動する駆動用の薄膜トランジスタ
と、表示信号ラインに接続され選択信号に応じてオンオ
フするスイッチング用の薄膜トランジスタと、該スイッ
チング用の薄膜トランジスタを介して入力された表示信
号電圧を保持し、保持電圧を前記駆動用の薄膜トランジ
スタのゲートに供給するコンデンサとを備えたアクティ
ブ型EL表示装置において、トランジスタサイズ及びしき
い値電圧が異なる複数の薄膜トランジスタを直列接続し
てアクティブ型EL表示装置を構成したものである。
に発光層を有するEL素子と、該EL素子と電源電位間に接
続されEL素子を電流駆動する駆動用の薄膜トランジスタ
と、表示信号ラインに接続され選択信号に応じてオンオ
フするスイッチング用の薄膜トランジスタと、該スイッ
チング用の薄膜トランジスタを介して入力された表示信
号電圧を保持し、保持電圧を前記駆動用の薄膜トランジ
スタのゲートに供給するコンデンサとを備えたアクティ
ブ型EL表示装置において、トランジスタサイズ及びしき
い値電圧が異なる複数の薄膜トランジスタを直列接続し
てアクティブ型EL表示装置を構成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明によるアクティブ
型EL表示装置の実施形態を示す回路図であり、EL素子１
０の構造は、図４に示す構造と同じである。
型EL表示装置の実施形態を示す回路図であり、EL素子１
０の構造は、図４に示す構造と同じである。
【００１３】この回路は、１画素分の駆動回路を示して
おり、表示信号ライン５からの表示信号DATAがドレイン
に印加され、選択信号ライン６からの選択信号SCANがゲ
ートに印加され、選択信号SCANによりオンオフするスイ
ッチング用TFT１と、TFT１のソースと所定の直流電圧Vs
c 間に接続され、TFT１のオン時に供給される表示信号
により充電され、TFT１のオフ時には充電電圧VGを保持
するコンデンサ２と、電源ライン７と有機EL素子１０の
間に接続され、コンデンサ２からの保持電圧VGに応じて
有機EL素子１０を電流駆動する駆動用TFT４によって構
成されている。また、従来同様、有機EL素子１０の陰極
は接地（GND）電位に接続されており、駆動電源電圧Vdd
は例えば１０Ｖといった正電位であり、電圧Vscは例え
ば、Vddと同一電位あるいは接地（GND）電位である。
おり、表示信号ライン５からの表示信号DATAがドレイン
に印加され、選択信号ライン６からの選択信号SCANがゲ
ートに印加され、選択信号SCANによりオンオフするスイ
ッチング用TFT１と、TFT１のソースと所定の直流電圧Vs
c 間に接続され、TFT１のオン時に供給される表示信号
により充電され、TFT１のオフ時には充電電圧VGを保持
するコンデンサ２と、電源ライン７と有機EL素子１０の
間に接続され、コンデンサ２からの保持電圧VGに応じて
有機EL素子１０を電流駆動する駆動用TFT４によって構
成されている。また、従来同様、有機EL素子１０の陰極
は接地（GND）電位に接続されており、駆動電源電圧Vdd
は例えば１０Ｖといった正電位であり、電圧Vscは例え
ば、Vddと同一電位あるいは接地（GND）電位である。
【００１４】従来例においては、駆動用ＴＦＴは１個の
ＴＦＴ１４より構成されていた。しかしながら、本実施
形態においては駆動用ＴＦＴ４は、直列接続された２つ
のＴＦＴ４０及び４１から構成されている。具体的に
は、ＴＦＴ４０は、ドレインが駆動電源電圧Vddを供給
する電源ライン７に接続され、ソースがＴＦＴ４１のド
レインに接続され、ＴＦＴ４１のソースが有機EL素子１
０の陽極に接続されている。そして、双方のＴＦＴ４
０，４１のゲートには、コンデンサ２からの保持電圧VG
が共通に供給されている。
ＴＦＴ１４より構成されていた。しかしながら、本実施
形態においては駆動用ＴＦＴ４は、直列接続された２つ
のＴＦＴ４０及び４１から構成されている。具体的に
は、ＴＦＴ４０は、ドレインが駆動電源電圧Vddを供給
する電源ライン７に接続され、ソースがＴＦＴ４１のド
レインに接続され、ＴＦＴ４１のソースが有機EL素子１
０の陽極に接続されている。そして、双方のＴＦＴ４
０，４１のゲートには、コンデンサ２からの保持電圧VG
が共通に供給されている。
【００１５】また、２つのＴＦＴのうち、一方のＴＦＴ
４０は、トランジスタサイズが大きく且つしきい値電圧
VthAが大きいＴＦＴで構成しており、そのＶＧ−Ｉｄ特
性は図２の曲線Aで示す通りである。また、他方のＴＦ
Ｔ４１は、トランジスタサイズが小さく且つしきい値電
圧VthBが小さいＴＦＴで構成しており、そのＶＧ−Ｉｄ
特性は図２の曲線Bで示す通りである。本実施形態で
は、これら２つのＴＦＴ４０，４１が直列に接続されて
いるため、電流値はいずれか小さい方の電流値に規制さ
れ、従って、EL素子１０を駆動する電流Idは、図２の一
点鎖線Cで示すように、曲線Aと曲線Bのうち電流値が小
さい曲線に沿って流れることとなる。
４０は、トランジスタサイズが大きく且つしきい値電圧
VthAが大きいＴＦＴで構成しており、そのＶＧ−Ｉｄ特
性は図２の曲線Aで示す通りである。また、他方のＴＦ
Ｔ４１は、トランジスタサイズが小さく且つしきい値電
圧VthBが小さいＴＦＴで構成しており、そのＶＧ−Ｉｄ
特性は図２の曲線Bで示す通りである。本実施形態で
は、これら２つのＴＦＴ４０，４１が直列に接続されて
いるため、電流値はいずれか小さい方の電流値に規制さ
れ、従って、EL素子１０を駆動する電流Idは、図２の一
点鎖線Cで示すように、曲線Aと曲線Bのうち電流値が小
さい曲線に沿って流れることとなる。
【００１６】この一点鎖線Cは、曲線Aに比べ傾きが緩や
かであるので、ＴＦＴ特性やコンデンサ容量のばらつき
がわずかにあったとしても、輝度に大きな影響は与えな
いため、従来に比べて輝度むらを防止でき、それによる
不良を低減できるようになる。また、表示に必要な輝度
範囲が従来と同様にIdRであるとすれば、ゲート電圧VG
として使用可能な範囲は図２のVGCで示すように、曲線B
に基づく従来の電圧範囲VGB程広くならないので、この
駆動用ＴＦＴでEL素子１０を駆動すれば、消費電力を抑
えることができる。
かであるので、ＴＦＴ特性やコンデンサ容量のばらつき
がわずかにあったとしても、輝度に大きな影響は与えな
いため、従来に比べて輝度むらを防止でき、それによる
不良を低減できるようになる。また、表示に必要な輝度
範囲が従来と同様にIdRであるとすれば、ゲート電圧VG
として使用可能な範囲は図２のVGCで示すように、曲線B
に基づく従来の電圧範囲VGB程広くならないので、この
駆動用ＴＦＴでEL素子１０を駆動すれば、消費電力を抑
えることができる。
【００１７】尚、上述した実施形態においては、２つの
ＴＦＴを直列接続して駆動用ＴＦＴを構成したが、３つ
以上のＴＦＴを直列接続して構成してもよい。
ＴＦＴを直列接続して駆動用ＴＦＴを構成したが、３つ
以上のＴＦＴを直列接続して構成してもよい。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、アクティブ型EL表示装
置において、消費電力を増大させることなく、素子のば
らつきに基づく表示むらを防止できるようになり、多階
調表示における表示品位を向上させることができる。
置において、消費電力を増大させることなく、素子のば
らつきに基づく表示むらを防止できるようになり、多階
調表示における表示品位を向上させることができる。
【図１】本発明によるアクティブ型EL表示装置の実施形
態を示す回路である。
態を示す回路である。
【図２】駆動用ＴＦＴのＶＧ−Ｉｄ特性を示す特性図で
ある。
ある。
【図３】従来のアクティブ型EL表示装置を示す回路図で
ある。
ある。
【図４】EL素子及び駆動用ＴＦＴの構造を示す断面図で
ある。
ある。
１０ EL素子 １，１１ スイッチング用ＴＦＴ ２，１２ コンデンサ １４，４０，４１ 駆動用ＴＦＴ １５ 表示信号ライン １６ 選択信号ライン １７ 電源電圧ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K007 AB05 AB11 CA01 CB01 DA01 DA02 DB03 EB00 5C094 AA02 AA03 AA22 BA03 BA27 DA13 DB04 EA04 EB02
Claims (1)
- 【請求項１】 陽極と陰極間に発光層を有するEL素子
と、該EL素子と電源電位間に接続されEL素子を電流駆動
する駆動用の薄膜トランジスタと、表示信号ラインに接
続され選択信号に応じてオンオフするスイッチング用の
薄膜トランジスタと、該スイッチング用の薄膜トランジ
スタを介して入力された表示信号電圧を保持し、保持電
圧を前記駆動用の薄膜トランジスタのゲートに供給する
コンデンサとを備えたアクティブ型EL表示装置におい
て、前記駆動用の薄膜トランジスタを、トランジスタサ
イズ及びしきい値電圧が異なる複数の薄膜トランジスタ
を直列接続して構成したことを特徴とするアクティブ型
EL表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06356699A JP4229513B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | アクティブ型ｅｌ表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06356699A JP4229513B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | アクティブ型ｅｌ表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000259098A true JP2000259098A (ja) | 2000-09-22 |
| JP4229513B2 JP4229513B2 (ja) | 2009-02-25 |
Family
ID=13232931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06356699A Expired - Lifetime JP4229513B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | アクティブ型ｅｌ表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4229513B2 (ja) |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003058107A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置及びその駆動方法 |
| JP2003084689A (ja) * | 2001-09-14 | 2003-03-19 | Seiko Epson Corp | Ｅｌ表示装置および電子機器 |
| JP2003091245A (ja) * | 2001-09-18 | 2003-03-28 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置 |
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| JP2004361424A (ja) * | 2003-03-19 | 2004-12-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 素子基板、発光装置及び発光装置の駆動方法 |
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