JP2002215096A - 有機電界発光表示装置、有機電界発光表示装置の駆動方法及び有機電界発光表示装置のピクセル回路 - Google Patents
有機電界発光表示装置、有機電界発光表示装置の駆動方法及び有機電界発光表示装置のピクセル回路Info
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Abstract
利用して駆動する場合に薄膜トランジスタのしきい電圧
の偏差を補償して高階調を可能にする。 【解決手段】 印加される電流の量に対応する光を発光
する有機電界発光素子OELD、走査線に印加される選
択信号に応答して前記データ線に印加されるデータ電圧
をスイッチングするための第1スイッチS1、第1スイ
ッチS1を通ってゲートに入力される前記データ電圧に
対応じ前記有機電界発光素子に電流を供給する第1トラ
ンジスタM1、このトランジスタM1のしきい電圧偏差
を補償するため第1トランジスタM1のゲートにゲート
が連結されている第2トランジスタM2、第1トランジ
スタM1のゲートに印加されるデータ電圧を所定時間維
持するためのコンデンサーC1を備える。
Description
troluminescent ; 以下、'EL'とする)表示装置、有機
EL表示装置の駆動方法及び有機EL表示装置のピクセ
ル回路に関し、さらに詳しくは有機EL表示装置のピク
セルを薄膜トランジスタ(thin film transistor ; 以
下、'TFT'とする)を利用して駆動する場合にTFTの
しきい電圧(threshold voltage)誤差を補償して高輝
度階調再現を可能にする有機EL表示装置、有機EL表
示装置の駆動方法及びピクセル回路に関する。
合物を電気的に励起して発光させる表示装置であって、
N×M個に行列配置された有機発光セルを電圧駆動ある
いは電流駆動して映像を表現できるようになっている。
このような有機発光セルは図1に示すように、アノード
(ITO)、有機薄膜、カソードレイヤ(Metal)の積
層構造を有している。有機薄膜は電子と正孔の均衡を良
くして発光効率を向上させるために発光層(EML: emitt
ing layer)、電子輸送層(ETL: Electron Transport L
ayer)及び、正孔輸送層(HTL: Hole Transport Laye
r)を含む多層構造からなり、また独立の電子注入層(E
IL: Electron Injecting Layer)と正孔注入層(HIL: H
ole Injecting Layer)を含んでいる。
は、単純マトリックスである受動駆動(passive matri
x)方式と、TFTを利用した能動駆動(active matri
x)方式がある。単純マトリックス方式は正極線と負極
線を直交させて形成し、ラインを選択して各ピクセルを
瞬間的に駆動するが、能動駆動方式はTFTとコンデン
サーを各ITO画素電極に接続してコンデンサー容量に
よって電圧を維持し、比較的長時間駆動するようにする
駆動方式である。
駆動するためのピクセル回路であって、N×M個のピク
セル群のうちの一つn行m烈交点を代表的に示したもの
である。図2に示す構造では、有機EL素子(OEL
D)に電流を制御する電流駆動形トランジスタ(Mb)
が連結されて発光のための電流を供給する。電流駆動形
トランジスタ(Mb)の電流量はスイッチングトランジ
スタ(Ma)を通って印加されるデータ電圧によって制
御される。この時、印加された電圧を一定期間維持する
ためのコンデンサー(C)がトランジスタ(Mb)のソ
ースとゲートの間に連結される。トランジスタ(Ma)
のゲートにはn番目の選択信号線(Select[n])
が連結されており、ソース側にはm番目のデータ線(D
ata[m])が連結されている。
図3に示すようにスイッチングトランジスタ(Ma)の
ゲートに印加されるn番目の選択信号(Select
[n])によってトランジスタ(Ma)がオンになると、
データ線を通ってデータ電圧(VDATA)が駆動用トラン
ジスタ(Mb)のゲート(ノードA)に印加される。そ
して、ゲートに印加されるデータ電圧(VDATA)に対応
してトランジスタ(Mb)を通じて有機EL素子(OE
LD)に電流が流れて発光する。
に示す式1の通りである。
ランジスタ(Mb)のソースとゲートの間の電圧、VTH
はトランジスタ(Mb)のしきい電圧、VDATAはデータ
電圧、βは定数値を示す。VDDは電源電圧である。
クセル回路によると印加されるデータ電圧(VDATA)に
対応する電流が有機EL素子(OELD)に供給され、
供給された電流に対応して有機EL素子が発光する。こ
の時、印加されるデータ電圧(VDATA)は階調を表現す
るために一定の範囲で多段階の値を取る。
な従来のピクセル回路では、製造工程の不均一性によっ
て生じるTFTのしきい電圧(VTH)の偏差で高輝度の
階調再現を得にくい場合がある。例えば、3Vでピクセ
ルのTFTを駆動する場合、8ビット(256)階調を
表現するためには12mV(=3V/256)間隔でTF
Tのゲート電圧に電圧を印加しなければならないが、製
造工程のばらつきによるTFTのしきい電圧の偏差が1
00mVである場合には高輝度の階調を良好に表現する
のに問題が残る。
めに薄膜トランジスタ(TFT)のしきい電圧の偏差を
補償して高輝度の階調を表現することができる有機EL
表示装置を提供することにその目的がある。
の本発明の一つの特徴による有機電界発光表示装置は、
請求項1に記載されているように、画像信号を示すデー
タ電圧を伝達する複数のデータ線、選択信号を伝達する
ための複数の走査線、及び前記複数のデータ線と前記複
数の走査線によって規定される複数のピクセルに各々形
成される複数のピクセル回路を備え、前記ピクセル回路
が、印加される電流の量に対応する光を発光する有機電
界発光素子、前記走査線に印加される選択信号に応答し
て前記データ線に印加されるデータ電圧をスイッチング
するための第1スイッチ、前記第1スイッチを通ってゲ
ートに入力される前記データ電圧に対応して前記有機電
界発光素子に電流を供給する第1薄膜トランジスタ、前
記第1薄膜トランジスタのしきい電圧偏差を補償するた
め、前記第1薄膜トランジスタのゲートにゲートが連結
されている第2薄膜トランジスタ、及び前記第1薄膜ト
ランジスタのゲートに印加されるデータ電圧を所定時間
維持するためのコンデンサーを備えたことにある。ここ
で、請求項2に記載されているように、制御信号に応答
して前記第1薄膜トランジスタのゲートに印加されたデ
ータ電圧を初期化する第2スイッチを有することが好ま
しい。
るように、前記第1スイッチは、ゲートに前記走査線が
連結され、ソース(またはドレーン)に前記データ線が
連結されて、ドレーン(またはソース)に前記第2薄膜
トランジスタのドレーン(またはソース)が連結される
第3薄膜トランジスタであり、前記第2スイッチは、ゲ
ートに前記制御信号が印加され、ソース(またはドレー
ン)に前記第1薄膜トランジスタのゲートが連結され
て、ドレーン(またはソース)にリセットのための所定
電圧が印加される第4薄膜トランジスタであることが好
ましい。
線に交差する複数の走査線、前記複数のデータ線と複数
の走査線によって規定される領域に形成されて各々有機
電界発光素子に電流を供給する薄膜トランジスタを有す
る行列形態の複数のピクセルを含む有機電界発光表示装
置の駆動方法において、請求項18に記載されているよ
うに、画像信号を示すデータ電圧を前記複数のデータ線
に印加する第1段階、前記ピクセルの行を選択するため
の選択信号を前記複数の走査線に順次に印加する第2段
階、前記選択信号に応答して前記データ線に印加された
データ電圧をスイッチングした後、印加されたデータ電
圧を前記薄膜トランジスタのしきい電圧偏差を減らすた
めに補償する第3段階、及び前記補償されたデータ電圧
を前記薄膜トランジスタのゲートに伝達して前記有機電
界発光表示素子に電流を供給する第4段階を、含むこと
が好ましい。この場合、請求項19に記載されているよ
うに、制御信号に応答して前記薄膜トランジスタのゲー
トに印加されたデータ電圧を初期化する第5段階を含む
ことが好ましい。
よって規定される複数のピクセルに各々形成される複数
のピクセル回路において、請求項23に記載されている
ように、前記ピクセル回路は、有機電界発光素子、前記
電界発光素子にドレーンが電気的に連結される第1薄膜
トランジスタ、前記第1薄膜トランジスタのゲートにゲ
ートとソースが共に連結される第2薄膜トランジスタ、
前記走査線に制御端子が連結され、前記データ線と前記
第2薄膜トランジスタのソースに各々第1端子及び第2
端子が電気的に連結される第1スイッチ、及び、前記第
1薄膜トランジスタのゲートとソースの間に連結される
コンデンサーを含むことが好ましい。さらに、この構成
において、請求項27、29に記載されているように、
前記第1スイッチは、ゲートに前記走査線が連結され、
ソース(またはドレーン)に前記データ線が連結され
て、ドレーン(またはソース)に前記第2薄膜トランジ
スタのドレーン(またはソース)が連結される第3薄膜
トランジスタであり、前記第2スイッチは、ゲートに前
記制御信号が印加され、ソース(またはドレーン)に前
記第1薄膜トランジスタのゲートが連結されて、ドレー
ン(またはソース)にリセットのための所定電圧が印加
される第4薄膜トランジスタであることが好ましい。
発明の実施の形態を詳細に説明する。
表示装置を示す図面である。
による有機EL表示装置は有機EL表示装置パネル1
0、データドライバー(Data Driver)30、走査ドライ
バー(SCAN Driver)20を有して構成される。
示すデータ電圧を伝達する複数のデータ線(D1、D
2、D3、、、Dy)、選択信号を伝達するための走査
線(S1、S2、S3、 …,Sz)、前記複数のデータ
線と複数の走査線の交点毎に規定されるピクセルに各々
形成されるピクセル回路11を有する。
画像信号を示すデータ電圧を印加し、走査ドライバー2
0は複数の走査線に選択信号を順次に印加する。
クセル回路11を示す図面である。
によるピクセル回路11は有機EL素子(OELD)、
薄膜トランジスタ(M1、M2)、スイッチ(S1、S
2)、コンデンサー(C1)を備えている。
流の量に対応する光を発光し、電流駆動用トランジスタ
(M1)は、電源電圧(VDD)にソースが連結され
て、有機EL素子(OELD)にドレーンが連結され、
ゲートに印加されるデータ線から供給されるデータ電圧
に対応する電流を有機EL素子に供給する。
タ(M1)のゲートにゲートとドレーンが各々連結され
てダイオード機能を果たし、前記電流駆動用トランジス
タ(M1)のしきい電圧偏差を補償する役割を果たす。
図5に示したピクセル回路によると、電流駆動用トラン
ジスタ(M1)としきい電圧補償用トランジスタ(M
2)をPMOS形薄膜トランジスタで構成したが、後述
するようにNMOS形薄膜トランジスタで構成すること
も可能である。
D)とトランジスタ(M1)のゲートの間に連結されて
トランジスタ(M1)のゲートに印加されるデータ電圧
を一定期間維持する。
選択信号(Select[n])に応答してスイッチング
して、データ線に印加されるデータ電圧を電圧補償用ト
ランジスタ(M2)を通じて電流駆動用トランジスタ
(M1)に伝達する。スイッチ(S2)はリセット信号
(Reset)に応答して電流駆動用トランジスタ(M
1)のゲート電圧を初期化する。
よるピクセル回路の動作を説明する。
(Select[n])によってスイッチ(S1)がオン
になると、データ線に印加されたデータ電圧(VDATA)
が電圧補償用トランジスタ(M2)を通じて電流駆動用
トランジスタ(M1)のゲート(ノードA)に伝達され
る。そして、ゲートに印加されるデータ電圧(VDATA)
に対応してトランジスタ(M1)を通じて有機EL素子
(OELD)に電流が流れて発光が行われる。
EL素子に流れる電流は次の数2に示す式2の通りであ
る。
流駆動用トランジスタ(M1)のソースとゲートの間の
電圧、VTH1は電流駆動用トランジスタ(M1)のしき
い電圧、VTH2は電圧補償用トランジスタ(M2)のし
きい電圧、βは定数値を示す。VDDは電源電圧である。
と電圧補償用トランジスタ(M2)のしきい電圧が殆ど
同一であれば、つまり、VTH1=VTH2であれば、式2は
次の数3に示す式3で表現できる。実際に本発明の実施
の形態によれば、トランジスタ(M1)とトランジスタ
(M2)が殆ど同一な工程条件で製造されるために二つ
のトランジスタのしきい電圧の間には偏差が殆どなく、
しきい電圧が同一になる。
EL素子(OELD)が数3に示す式3から分かるよう
に、電流駆動用トランジスタ(M1)のしきい電圧に関
係なくデータ線に印加されるデータ電圧に対応する電流
が流れる。つまり、本発明の実施の形態によればトラン
ジスタ(M2)が電流駆動用トランジスタ(M1)のし
きい電圧の偏差を補償するために有機EL素子に流れる
電流を微細に制御することができて高精度の階調を表現
できる有機EL表示装置を提供することができる。
フレーム期間のデータが高いレベルの電圧であり、その
次のフレーム期間のデータが低いレベルの電圧であれば
トランジスタ(M2)のダイオード連結特性によってノ
ードAにはそれ以上データ信号が印加できなくなるので
スイッチ(S2)をおいてノードAをフレームごとに所
定レベル(例えば、接地レベル)に初期化する。この時
スイッチ(S2)は後述するように別途のリセット信号
を利用して駆動することができ、OELDピクセルの開
口率を高めるために直前の選択信号(Select[n
−1])で駆動することもできる。
EL表示装置のピクセル回路を示す図面である。図6に
示したように、本発明の第1実施の形態によるピクセル
回路は図5に示したピクセル回路と同様に電流駆動用ト
ランジスタ(M1)としきい電圧補償用トランジスタ
(M2)をPMOSトランジスタで構成し、スイッチ
(S1、S2)も各々PMOS形トランジスタ(M3、
M4)で構成した。
をリセットさせるためのトランジスタ(M4)のゲート
には別途のリセット信号(Reset)が印加される。
ピクセル回路を駆動するためのタイミング図である。
セット信号(Reset)によってノードAを初期化さ
せた後、選択信号(Select[n])により該当ピク
セル行を選択し、その後データ信号(Data[m])を
印加してm列の該当ピクセルを発光させる。つまり、図
8(イ)に示した駆動方法によればリセット信号、選択
信号、データ信号の順序で各トランジスタに信号が印加
される。
トに外部リセット(Reset)信号を印加して、まず
ノードAを接地レベルに初期化した後、選択信号(Se
lect[n])をトランジスタ(M4)のゲートに印加
して該当ピクセル行を活性化する。その後、活性化した
トランジスタ(M4)のソースにデータ信号(Data
[m])を印加してm列の電流駆動用トランジスタ(M
1)を駆動させる。この時、電流駆動用トランジスタ
(M1)を通じて有機EL素子に流れる電流は前述した
式3の通りである。
の第1実施の形態によるピクセル回路は図8(イ)に示
したタイミング図以外に図8(ロ)に示したタイミング
図を利用して駆動することができる。
信号(Reset)によってノードAを初期化させた
後、m列のデータ線にデータ信号(Data[m])を印
加し、その後選択信号(Select[n])によりn行
の該当ピクセルを選択する。つまり、図8(ロ)に示し
た駆動方法によるとリセット信号、データ信号、選択信
号の順序に各トランジスタに信号が印加される。
EL表示装置のピクセル回路を示す図面である。本発明
の第2実施の形態によるピクセル回路は図6に示したピ
クセル回路と殆ど同一な構成を有するが、トランジスタ
(M4)のゲートが直前の走査線に連結されるという点
が異なる。つまり、本発明の第2実施の形態によるピク
セル回路はトランジスタ(M4)のゲートに印加する信
号を、独立の外部リセット信号を使用する代わりに直前
の走査線の選択信号(Select[n−1])を利用す
る。
を利用しない場合にはリセット信号を伝達するための別
途の配線が必要でないためにピクセルの開口率を高める
ことができるという長所がある。
EL表示装置を駆動するためのタイミング図である。
用してノードAをリセットさせる本発明の第2実施の形
態によると必ず直前の選択信号(リセット信号)、デー
タ信号、現在の選択信号の順序に各トランジスタに信号
を印加しなければならない。つまり、現在の選択信号
(Select[n])が走査線に印加される前にデータ線にデ
ータ電圧が印加されなければならない。
ータ電圧が印加される前に選択信号(Select[n])が印
加される場合にはデータ線に印加されていた直前のデー
タ電圧がトランジスタ(M4)を通じて電流駆動用トラ
ンジスタ(M1)に印加される。従って、必ずデータ線
に現在のデータ電圧が印加された後、選択信号が印加さ
れなければならない。
機EL表示装置のピクセル回路を示し、図11(イ)及
び図11(ロ)は図10に示したピクセル回路を駆動す
るためのタイミング図である。図10に示したように、
本発明の第3実施の形態によるピクセル回路は図6また
は図7に示したピクセル回路の全てのトランジスタが前
例のPMOS形からNMOS形トランジスタ(M5、M
6、M7、M8)に変化しており、図6または図7に示
した回路に対して完全に対称構造をしている。これによ
って、ピクセル面積に占めるトランジスタ面積が減少す
る効果がある(NMOSは易動度が大きいので、チャン
ネル幅を小さくできる)。
び図11(イ)及び図11(ロ)に示したタイミング図
の説明は、図6及び図7について、既に説明した内容を
もとにして、本発明の属する技術分野における通常の知
識を有する者であれば容易に分かる内容であるので、重
複する説明を省略する。
機EL表示装置を示す図面である。
の形態によるピクセル回路は図6または図7に示したピ
クセル回路と殆ど同じ構成を有するが、スイッチングト
ランジスタ(M4)のドレーンを接地する代わりにプリ
チャージ電圧(Vpre)を印加するという点が異なる。
このように、トランジスタ(M4)のドレーンに接地電
圧の代わりにプリチャージ電圧を印加すればノードAの
初期化電圧を接地レベルの代わりにプリチャージ(Vpr
e)電圧レベルまで高めることができるのでトランジス
タのスイッチング(switching)時間だけでなく消費電
力までも減らすことができるという長所がある。この
時、プリチャージ電圧は最大グレーレベルに到達するた
めにノードAに印加される電圧(つまり、データ線に印
加される最低電圧)より多少低い値に設定するのが好ま
しい。
機EL表示装置を示す図面である。
の形態によるピクセル回路は図6または図7に示したピ
クセル回路と殆ど同一な構成を有するが、スイッチング
トランジスタ(M4)のドレーンとゲートが連結されて
ダイオード機能を行い、トランジスタ(M4)のゲート
(つまり、ダイオードの入力端子)に外部リセット信号
端子または直前の走査線が連結されるという点が異な
る。
態によるとダイオード連結されたトランジスタ(M4)
によってもノードAを初期化させることができるが、こ
のように接地電圧やプリチャージ電圧を利用する代わり
に、リセット信号や直前の選択信号を利用する場合に
は、別途の接地配線やプリチャージ配線を形成する必要
がないために全体的に配線の数を減らすことができて開
口率を高めることができるという長所がある。
機EL表示装置を示す図面である。
の形態によるピクセル回路は図6に示したピクセル回路
と殆ど同じ構成を有するが、PMOS形トランジスタ
(M4)を使用する代わりにNMOS形トランジスタ
(M9)を使用する点が異なる。図14でトランジスタ
(M9)のゲートには外部の別途リセット信号が印加さ
れる。
れるスイッチングトランジスタ(M4)がPMOSトラ
ンジスタである場合には、リセット動作時にトランジス
タ(M4)のゲートには一定の電圧(例えば、接地レベ
ル)が印加される反面、トランジスタ(M4)のソース
(ノードA)の電圧はリセット動作の影響で継続して低
くなる。従って、トランジスタ(M4)のゲートとソー
スの間の電圧(VGS)が続けて低くなってノードAから
トランジスタ(M4)を通じて接地点またはプリチャー
ジ電圧点に流れる電流が引続き減少しリセットに相当な
時間がかかる。また、トランジスタ(M4)がオンにな
るためにはトランジスタ(M4)のゲートとソース間の
電圧差がしきい電圧(VTH)の絶対値より大きくなけれ
ばならないために、リセット動作時に印加されるリセッ
ト信号が接地電圧であると仮定すればノードAの実際最
低電圧は|VTH|となる。
よるピクセル回路によればスイッチングトランジスタ
(M9)としてNMOSトランジスタを用いるために、
ノードAの接地最低電圧を殆ど接地レベルまで低くする
ことができるので階調を表現するためのデータ電圧幅を
さらに広めることができる長所がある。また、トランジ
スタ(M9)のゲートとソースの間の電圧(VGS)が図
6とは異なって一定であるため、ノードAからトランジ
スタ(M4)を通じて接地点またはプリチャージ電圧点
に流れる電流が一定で迅速にリセットを行うことができ
るという長所がある。
クセル回路を駆動するためのタイミング図である。図1
6に示したように、第6実施の形態によるピクセル回路
はリセット信号がゲートに印加されるトランジスタ(M
9)がNMOS形トランジスタであるために、リセット
信号が図8(イ)に示したリセット信号と反対の波形を
有する。
る動作と図16に示したタイミング図に対する説明は以
前の説明から本発明の属する技術分野における通常の知
識を有する者が容易に理解できるので重複する説明は省
略する。
EL表示装置のピクセル回路を示し、図17は図15に
用いられる駆動波形のタイミング図である。
の形態によるピクセル回路は図14に示したピクセル回
路と殆ど同一な構成を有するが、NMOSトランジスタ
(M9)のゲートに直前の走査線が連結されて直前の選
択信号(Select[n−1])がリセット信号として
用いられるという点と走査線にゲートが連結されるトラ
ンジスタ(M10)がNMOSトランジスタという点が
異なる。
スタ(M9)のゲートに連結されるリセット信号を直前
の選択信号を使用する場合には、データ電圧をスイッチ
ングするためのトランジスタも同様にNMOSトランジ
スタを利用しなければならない。
の形態によるピクセル回路は直前の選択信号を利用して
ノードAをリセットさせるために、図9と同様に直前の
選択信号(リセット信号)、データ信号、現在の選択信
号の順序に各トランジスタに信号を印加しなければなら
ない。
第9実施の形態による有機EL表示装置のピクセル回路
を示す図面である。
各々図14及び図15に示したピクセル回路と各々PM
OSトランジスタとNMOSトランジスタが対称的に変
わったものである。
動作及び動作タイミング図は以前に説明した内容から当
業者が容易に理解できるので、以下重複する説明を省略
する。
発光表示装置の配置構造及び断面構造を説明する。
L表示装置の配置構造を示した図面であり、具体的に図
13に示したピクセル回路の配置構造を示す図面であ
る。
である。
V領域は各々薄膜トランジスタ(M4)、薄膜トランジ
スタ(M2)、薄膜トランジスタ(M1)、隣接ピクセ
ルの薄膜トランジスタ(M4)が形成される領域であ
り、IV領域は有機EL素子(OELD)が形成される
領域である。
絶縁基板100上に多結晶シリコン層200が形成され
ており、多結晶シリコン層200が形成されている基板
100上にはシリコンダイオキサイド(SiO2)やシ
リコンナイトライド(SiNx)などからなるゲート絶
縁膜300が形成されている。
0と交差するようにアルミニウム(Al)、クロム(C
r)等で作られたゲート線400が横方向に形成されて
いる。ゲート線400がI領域及びV領域のシリコン層
200と重なる部分に各々ゲート電極410が形成され
る。また、キャパシタンスを形成するための第1維持電
極線450がゲート線400と同一層に同一物質で形成
されている。この第1維持電極線450がII領域及び
III領域のシリコン層200と重なる部分に各々ゲー
ト電極410が形成される。
電極410下部に置かれた部分はドーピングされていな
く、その両側は各々n形不純物でドーピングされている
が、n形不純物でドーピングされている領域が各々ソー
ス領域230及びドレーン領域210を形成しドーピン
グされていない領域がチャンネル領域220を形成す
る。
などのゲート配線層上部にはシリコンダイオキサイド、
シリコンナイトライドなどの物質からなる層間絶縁膜5
00が形成されており、ゲート絶縁膜300と層間絶縁
膜500はドレーン及びソース領域210、230を露
出する接触孔(C1、C2)を有している。
たはモリブデン(Mo)のような物質でデータ線600
が縦方向に形成されている。データ線600から延びて
I領域のシリコン層200の一部、つまり、ソース領域
210と重なる部分がソース電極610になる。この
時、ドレーン電極610は層間絶縁膜500に形成され
ている接触孔(C1)を通ってドレーン領域210と連
結されている。
キャパシタンスを形成するための第2維持電極線650
がデータ線600と同一層に同一物質で形成されてい
る。この第2維持電極線650がIII領域のシリコン
層200の一部、つまり、ソース領域210と重なる部
分がソース電極610になる。この時、ソース電極61
0は接触孔(C1)を通ってソース領域210に連結さ
れている。
0、第3信号線670及び第4信号線680がデータ線
600と同一層に同一物質で形成されている。第1信号
線640がII領域のシリコン層200の一部、つま
り、ドレーン領域230と重なる部分がソース電極62
0になり、第2信号線660がV領域のソース領域21
0と重なる部分がソース電極610になる。第3信号線
670がV領域のソース領域230と重なる部分がソー
ス電極610になり、第4信号線680がIII領域の
ドレーン領域と重なる部分がドレーン電極620にな
る。この時、ソース電極610及びドレーン電極620
は各々接触孔(C1、C2)を通じてソース領域210
とドレーン領域230に連結されている。
々第1維持電極線450と接触孔(C3)を通じて接触
され、これにより図13に示した等価回路のようにトラ
ンジスタ(M2)のドレーン電極がトランジスタ(M
2)のゲート電極、トランジスタ(M1)のゲート電
極、トランジスタ(M4)のドレーン電極に電気的に連
結される。第3信号線670は接触孔(C3)を通じて
選択ゲート線(Select[n−1])に接触され、こ
れにより図3に示した等価回路のように、トランジスタ
(M4)のソース電極が選択ゲート線に電気的に連結さ
れる。
610、620などのデータ配線上にはシリコンオキサ
イド、シリコンナイトライドからなる保護絶縁膜700
が覆っている。領域IVに形成される保護絶縁膜700
上にはITO(indium-tin-oxide)からなる透明画素電
極800が形成されている。この画素電極800は保護
絶縁膜700に形成されている接触孔(C4)を通じて
薄膜トランジスタ(M1)のドレーン電極620と連結
されている。
は平坦化膜900が形成され、平坦化膜900と画素電
極800上に有機EL素子層900及びカソード金属層
1000が順次に形成される。
有機EL表示装置によると、薄膜トランジスタ(M2)
及び薄膜トランジスタ(M1)がデータ線500と平行
に同一線上に位置する。有機EL表示装置を製造する場
合、一般にデータ線と平行にレーザービームをスキャン
するが、本発明の実施の形態によれば薄膜トランジスタ
(M2、M1)がデータ線500と平行に同一線上に位
置するために同一なレーザービームに照射される。従っ
て、薄膜トランジスタ(M1)及び薄膜トランジスタ
(M2)が殆ど同一工程条件で製造されるために、しき
い電圧が殆ど同一になる。
VTH2であるので、前述した式3の条件を殆ど満足させ
ることができ、前述したような高階調の有機EL表示装
置を実現することができる。
形態による有機EL表示装置の配置図及び断面図は一つ
の例示に過ぎず、その外に多様に変形して用いることが
できる。
したが、本発明は前記実施の形態にだけ限定されるわけ
ではなく、その他の様々な変更や変形が可能である。
有機EL素子を駆動するための薄膜トランジスタ(TF
T)のしきい電圧の偏差を効果的に補償してより高階調
の有機EL表示装置を実現することができる長所があ
る。
した図面
路の原理図
グ図
置を示す図面
示す図面
示す図面
ング図
ング図
を示す図
イミング図
を示す図面
を示す図面
を示す図面
を示す図面
イミング図
イミング図
を示す図
を示す図面
の配置構造を示した平面図
Claims (34)
- 【請求項1】 画像信号を示すデータ電圧を伝達する複
数のデータ線、選択信号を伝達するための複数の走査
線、及び前記複数のデータ線と前記複数の走査線によっ
て規定される複数のピクセルに各々形成される複数のピ
クセル回路を備え、 前記ピクセル回路が、 印加される電流の量に対応する光を発光する有機電界発
光素子、 前記走査線に印加される選択信号に応答して前記データ
線に印加されるデータ電圧をスイッチングするための第
1スイッチ、 前記第1スイッチを通ってゲートに入力される前記デー
タ電圧に対応して前記有機電界発光素子に電流を供給す
る第1薄膜トランジスタ、 前記第1薄膜トランジスタのしきい電圧偏差を補償する
ため、前記第1薄膜トランジスタのゲートにゲートが連
結されている第2薄膜トランジスタ、及び前記第1薄膜
トランジスタのゲートに印加されるデータ電圧を所定時
間維持するためのコンデンサーを備えた有機電界発光表
示装置。 - 【請求項2】 制御信号に応答して前記第1薄膜トラン
ジスタのゲートに印加されたデータ電圧を初期化する第
2スイッチを有する請求項1に記載の有機電界発光表示
装置。 - 【請求項3】 前記制御信号は、外部リセット信号であ
る請求項2に記載の有機電界発光表示装置。 - 【請求項4】 前記制御信号は、直前の走査線の選択信
号である請求項2に記載の有機電界発光表示装置。 - 【請求項5】 現在の選択信号が印加される前に、直前
の前記データ電圧が前記データ線に印加される請求項4
に記載の有機電界発光表示装置。 - 【請求項6】 前記第2薄膜トランジスタは、ゲートと
ドレーンが互いに電気的に連結される請求項2に記載の
有機電界発光表示装置。 - 【請求項7】 前記第1スイッチは、ゲートに前記走査
線が連結され、ソースに前記データ線が連結されて、ド
レーンに前記第2薄膜トランジスタのドレーンが連結さ
れる第3薄膜トランジスタであり、 前記第2スイッチは、ゲートに前記制御信号が印加さ
れ、ソースに前記第1薄膜トランジスタのゲートが連結
されて、ドレーンにリセットのための所定電圧が印加さ
れる第4薄膜トランジスタである請求項2に記載の有機
電界発光表示装置。 - 【請求項8】 前記第4薄膜トランジスタのソースに印
加される所定電圧は、接地電圧である請求項7に記載の
有機電界発光表示装置。 - 【請求項9】 前記第4薄膜トランジスタのソースに印
加される所定電圧は、プリチャージ電圧である請求項7
に記載の有機電界発光表示装置。 - 【請求項10】 前記プリチャージ電圧は、最大グレー
レベルを表示するために前記第1薄膜トランジスタのゲ
ートに印加される最少データ電圧より低い値に設定され
る請求項9に記載の有機電界発光表示装置。 - 【請求項11】 前記第4薄膜トランジスタは、ゲート
とドレーンが互いに連結される請求項7に記載の有機電
界発光表示装置。 - 【請求項12】 前記第1スイッチは、ゲートに前記走
査線が連結され、ドレーンに前記データ線が連結され
て、ソースに前記第2薄膜トランジスタのソースが連結
される第3薄膜トランジスタであり、 前記第2スイッチは、ゲートに前記制御信号が印加さ
れ、ドレーンに前記第1薄膜トランジスタのゲートが連
結されて、ソースにリセットのための所定電圧が印加さ
れる第4薄膜トランジスタである請求項2に記載の有機
電界発光表示装置。 - 【請求項13】 前記第1乃至第4薄膜トランジスタは
同一電導タイプの薄膜トランジスタである請求項7又は
12に記載の有機電界発光表示装置。 - 【請求項14】 前記第1、第2、第3薄膜トランジス
タは第1電導タイプのトランジスタであり、前記第4薄
膜トランジスタは第2電導タイプのトランジスタである
請求項7又は12に記載の有機電界発光表示装置。 - 【請求項15】 前記第1及び第2薄膜トランジスタは
第1電導タイプのトランジスタであり、前記第3及び第
4薄膜トランジスタは第2電導タイプのトランジスタで
ある請求項7又は12に記載の有機電界発光表示装置。 - 【請求項16】 前記第1薄膜トランジスタと前記第2
薄膜トランジスタは同一のしきい電圧値を有する請求項
2に記載の有機電界発光表示装置。 - 【請求項17】 前記第1薄膜トランジスタと前記第2
薄膜トランジスタは前記データ線と平行しており、同一
面上に形成される請求項16に記載の有機電界発光表示
装置。 - 【請求項18】 複数のデータ線、前記複数のデータ線
に交差する複数の走査線、前記複数のデータ線と複数の
走査線によって規定される領域に形成されて各々有機電
界発光素子に電流を供給する薄膜トランジスタを有する
行列形態の複数のピクセルを含む有機電界発光表示装置
の駆動方法において、 画像信号を示すデータ電圧を前記複数のデータ線に印加
する第1段階、 前記ピクセルの行を選択するための選択信号を前記複数
の走査線に順次に印加する第2段階、 前記選択信号に応答して前記データ線に印加されたデー
タ電圧をスイッチングした後、印加されたデータ電圧を
前記薄膜トランジスタのしきい電圧偏差を減らすために
補償する第3段階、及び前記補償されたデータ電圧を前
記薄膜トランジスタのゲートに伝達して前記有機電界発
光表示素子に電流を供給する第4段階を、 含む有機電界発光表示装置の駆動方法。 - 【請求項19】 制御信号に応答して前記薄膜トランジ
スタのゲートに印加されたデータ電圧を初期化する第5
段階を含む請求項18に記載の有機電界発光表示装置の
駆動方法。 - 【請求項20】 前記制御信号は外部リセット信号であ
る請求項19に記載の有機電界発光表示装置の駆動方
法。 - 【請求項21】 前記制御信号は、直前の走査線の選択
信号である請求項19に記載の有機電界発光表示装置の
駆動方法。 - 【請求項22】 現在の選択信号が印加される前に、直
前の前記データ電圧が前記データ線に印加される請求項
21に記載の有機電界発光表示装置の駆動方法。 - 【請求項23】 複数のデータ線と複数の走査線によっ
て規定される複数のピクセルに各々形成される複数のピ
クセル回路において、 前記ピクセル回路は、 有機電界発光素子、 前記電界発光素子にドレーンが電気的に連結される第1
薄膜トランジスタ、 前記第1薄膜トランジスタのゲートにゲートとソースが
共に連結される第2薄膜トランジスタ、 前記走査線に制御端子が連結され、前記データ線と前記
第2薄膜トランジスタのソースに各々第1端子及び第2
端子が電気的に連結される第1スイッチ、 及び、前記第1薄膜トランジスタのゲートとソースの間
に連結されるコンデンサーを含む有機電界発光表示装置
のピクセル回路。 - 【請求項24】 制御信号が制御端子に印加され、第1
端子が前記第2薄膜トランジスタのドレーンに電気的に
連結されて、第2端子に所定電圧が印加される第2スイ
ッチを有する請求項23に記載の有機電界発光表示装置
のピクセル回路。 - 【請求項25】 前記第2スイッチの制御端子には、外
部リセット信号が印加される請求項24に記載の有機電
界発光表示装置のピクセル回路。 - 【請求項26】 前記第2スイッチの制御端子には、直
前の走査線が連結される請求項24に記載の有機電界発
光表示装置のピクセル回路。 - 【請求項27】 前記第1スイッチは、ゲートに前記走
査線が連結され、ソースに前記データ線が連結されて、
ドレーンに前記第2薄膜トランジスタのドレーンが連結
される第3薄膜トランジスタであり、 前記第2スイッチは、ゲートに前記制御信号が印加さ
れ、ソースに前記第1薄膜トランジスタのゲートが連結
されて、ドレーンにリセットのための所定電圧が印加さ
れる第4薄膜トランジスタである請求項24に記載の有
機電界発光表示装置のピクセル回路。 - 【請求項28】 前記第4薄膜トランジスタは、ゲート
とドレーンが互いに電気的に連結されている請求項27
に記載の有機電界発光表示装置のピクセル回路。 - 【請求項29】 前記第1スイッチは、ゲートに前記走
査線が連結され、ドレーンに前記データ線が連結され
て、ソースに前記第2薄膜トランジスタのソースが連結
される第3薄膜トランジスタであり、 前記第2スイッチは、ゲートに前記制御信号が印加さ
れ、ドレーンに前記第1薄膜トランジスタのゲートが連
結されて、ソースにリセットのための所定電圧が印加さ
れる第4薄膜トランジスタである請求項24に記載の有
機電界発光表示装置のピクセル回路。 - 【請求項30】 前記第1乃至第4薄膜トランジスタ
は、同一電導タイプの薄膜トランジスタである請求項2
7又は29に記載の有機電界発光表示装置のピクセル回
路。 - 【請求項31】 前記第1、第2、第3薄膜トランジス
タは、第1電導タイプのトランジスタであり、前記第4
薄膜トランジスタは第2電導タイプのトランジスタであ
る請求項27又は29に記載の有機電界発光表示装置の
ピクセル回路。 - 【請求項32】 前記第1及び第2薄膜トランジスタは
第1電導タイプのトランジスタであり、前記第3及び第
4薄膜トランジスタは第2電導タイプのトランジスタで
ある請求項27又は29に記載の有機電界発光表示装置
のピクセル回路。 - 【請求項33】 前記第1薄膜トランジスタと前記第2
薄膜トランジスタは、同一のしきい電圧値を有する請求
項24に記載の有機電界発光表示装置のピクセル回路。 - 【請求項34】 前記第1薄膜トランジスタと前記第2
薄膜トランジスタは前記データ線と平行しており、同一
線上に形成される請求項33に記載の有機電界発光表示
装置のピクセル回路。
Applications Claiming Priority (2)
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