JP2006235609A - Light-emitting device and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一対の電極間に有機化合物を含む膜(以下、「有機化合物層」と記す)を設けた素子にTFT(薄膜トランジスタ:Thin Film Transistor)によって電界を加えることで、蛍光又は燐光が得られる発光素子を用いたアクティブマトリクス型の発光装置に関する。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源を指す。また、発光素子にコネクター、例えばFPC(Flexible printed circuit)もしくはTAB(Tape Automated Bonding)テープもしくはTCP(Tape Carrier Package)が取り付けられたモジュール、TABテープやTCPの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にCOG(Chip On Glass)方式によりIC(集積回路)が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。 In the present invention, fluorescence or phosphorescence is obtained by applying an electric field by a TFT (Thin Film Transistor) to an element in which a film containing an organic compound (hereinafter referred to as “organic compound layer”) is provided between a pair of electrodes. The present invention relates to an active matrix light emitting device using a light emitting element. Note that the light-emitting device in this specification refers to an image display device, a light-emitting device, or a light source. Also, a module in which a connector such as an FPC (Flexible Printed Circuit) or TAB (Tape Automated Bonding) tape or TCP (Tape Carrier Package) is attached to a light emitting element, or a printed wiring board provided on the end of a TAB tape or TCP In addition, a module in which an IC (integrated circuit) is directly mounted on a light emitting element by a COG (Chip On Glass) method is also included in the light emitting device.
近年、液晶表示装置(LCD:Liqiud Crystal Display)に代わる表示装置として、発光素子を画素ごとに配置した表示パネルと、パネルに信号を入力する周辺回路によって構成され、発光素子の発光を制御することによって画像の表示を行う発光装置がある。 2. Description of the Related Art In recent years, a display device that replaces a liquid crystal display (LCD) is composed of a display panel in which light emitting elements are arranged for each pixel and a peripheral circuit that inputs a signal to the panel, and controls light emission of the light emitting elements. There is a light-emitting device that displays an image.
発光素子をマトリクス状に配列し構成されるモジュールを用いた発光装置の開発が広く進められており、有機材料を発光層に用いた有機EL(Electro Luminescense)素子が注目されている。これはEL素子の発光層に、良好な発光特性を期待することができる有機化合物を使用することによって、実用に耐えうる高効率化および長寿命化が進んだことも背景にある。 Development of a light-emitting device using a module in which light-emitting elements are arranged in a matrix has been widely promoted, and an organic EL (Electro Luminescence) element using an organic material for a light-emitting layer has attracted attention. This is also due to the fact that the use of an organic compound that can be expected to have good light-emitting characteristics for the light-emitting layer of the EL element has led to an increase in efficiency and longevity that can withstand practical use.
このような発光装置には、画素1つずつに対して、典型的には2個または3個のTFT(薄膜トランジスタ)が配置される。 In such a light emitting device, typically two or three TFTs (thin film transistors) are arranged for each pixel.
図28は画素1つに対しトランジスタを2つ配置した従来の画素構成について示したものであり、制御用トランジスタ2801、駆動用トランジスタ2802、容量素子2803、発光素子2804、データ線sig、走査線gate、電源線comで構成される(特許文献1を参照)。
FIG. 28 shows a conventional pixel configuration in which two transistors are arranged for one pixel. A
また、図29は画素1つに対しトランジスタを3つ配置した従来の画素の回路構成について示したものであり、制御用トランジスタ2901、駆動用トランジスタ2902、消去用トランジスタ2903、容量素子2904、発光素子2905、データ線sig、制御用走査線gate1、消去用走査線gate2、電源線comで構成される(特許文献2を参照)。
FIG. 29 shows a circuit configuration of a conventional pixel in which three transistors are arranged for one pixel. A
図28、図29に示した画素の回路構成では、トランジスタのオンとオフを制御することによって各画素の発光素子に供給される電流、即ち各画素の発光素子の輝度や発光・非発光を制御する。 In the circuit configuration of the pixel shown in FIGS. 28 and 29, the current supplied to the light emitting element of each pixel, that is, the luminance of the light emitting element of each pixel and light emission / non-light emission are controlled by controlling on and off of the transistor To do.
また発光素子は、輝度特性の経時変化により、ある電圧V0を印加すると電流I0で所定の発光輝度が得られていたにもかかわらず、電圧V0を印加しても電流I0’しか発光素子へ流れないため、所定の輝度が得られなくなってしまう問題がある。 Further, the light emitting element has a predetermined light emission luminance with current I 0 when a certain voltage V 0 is applied due to a change in luminance characteristics over time, but only current I 0 ′ is applied even when voltage V 0 is applied. Since it does not flow to the light emitting element, there is a problem that a predetermined luminance cannot be obtained.
これは電圧や電流を流すことで発光素子が発熱し、発光素子の膜質の界面や電極の界面での性質に変化が生じるためであると考えられる。さらに発光素子の劣化状態では、各発光素子で異なるため焼き付きが生じてしまう。 This is presumably because the light emitting element generates heat when a voltage or current is applied, and the properties of the film quality interface or electrode interface of the light emitting element change. Further, in a deteriorated state of the light emitting element, image sticking occurs because the light emitting element is different.
そのため、発光素子の劣化を抑制し、信頼性を向上させるため、発光素子の発光時に印加される電圧とは逆方向の電圧(逆バイアス電圧)を印加し、定期的に発光素子の電荷の偏りを緩和する方法がある(特許文献3を参照)。
上述の特許文献に記載されているように発光素子を有する画素回路は、多様な構成を取り得る。さらに、表示部の高精細化に伴う画素数の増加により、画素に用いられるトランジスタの数は増加している。そのため、各画素を構成するトランジスタの数が増加するに伴う開口率の低下、所望の輝度を保持するための消費電力の増加といった問題が顕在化してくる。 As described in the above-mentioned patent documents, a pixel circuit having a light emitting element can take various configurations. Furthermore, the number of transistors used in the pixels is increasing due to the increase in the number of pixels accompanying the increase in definition of the display portion. For this reason, problems such as a decrease in the aperture ratio and an increase in power consumption for maintaining a desired luminance become apparent as the number of transistors constituting each pixel increases.
また、発光装置は複数の画素より構成されるため、表示部の高精細化、大型化に伴い、各画素に接続される走査線、電源線等の配線数が増加する。そのため、配線接続数の増加に伴う表示パネルのレイアウト面積の増大や歩留まりの低下、また配線数の増加に伴う開口率の低下、所望の輝度を保持するための消費電力の増加といった問題がある。 In addition, since the light-emitting device includes a plurality of pixels, the number of wiring lines such as scanning lines and power supply lines connected to each pixel increases as the display portion becomes higher definition and larger. Therefore, there are problems such as an increase in the layout area of the display panel and a decrease in yield due to an increase in the number of wiring connections, a decrease in aperture ratio due to an increase in the number of wirings, and an increase in power consumption for maintaining a desired luminance.
また、発光装置において、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させるため、定期的に発光素子へ逆方向の電圧(以下、逆バイアス電圧と表記する)を印加する発光装置が求められる。 Further, in the light emitting device, in order to control the deterioration of the light emitting element and improve the reliability, there is a demand for a light emitting device that periodically applies a reverse voltage (hereinafter referred to as a reverse bias voltage) to the light emitting element.
また、発光装置において時分割階調法を用いて表示を行う場合、疑似輪郭が発生して、画質が乱れてしまうといった問題もある。なお疑似輪郭とは、隣接した階調(中間調)を表示した際、人間の視点が変化する輝度に対して追従してしまう習性により表れる、不自然に明るい線が見えたり暗い線が混ざって見える等の表示の乱れのことである。 Further, when display is performed using the time-division gray scale method in the light emitting device, there is a problem that pseudo contours are generated and image quality is disturbed. A pseudo contour is an unnaturally bright line or dark line that appears when the adjacent gradation (halftone) is displayed. This is a display disorder such as visibility.
本発明は上述の諸問題を鑑みて案出されたものであり、上記問題を一体に解決するものである。 The present invention has been devised in view of the above-described problems, and solves the above problems in a unified manner.
具体的には、本発明は、データ線に電気的に接続されたトランジスタを介してデータ線から入力された信号に応じて発光する二つの発光素子を含む発光装置である。そして、本発明では、これらの発光素子の一方に順バイアスが印加されるときに他方に逆バイアスが印加されることを特徴としている。 Specifically, the present invention is a light-emitting device including two light-emitting elements that emit light in accordance with a signal input from a data line through a transistor electrically connected to the data line. The present invention is characterized in that when a forward bias is applied to one of these light emitting elements, a reverse bias is applied to the other.
本発明の一つは、走査線と、データ線と、第1の電源線と、第2の電源線と、第3の電源線と、第1の発光素子と、第2の発光素子と、第3の発光素子と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタとを有する発光装置である。第1の発光素子と第2の発光素子とは、それぞれ、第1の電源線と第2の電源線とに接続されている。また、第1のトランジスタのゲートは走査線に電気的に接続されている。また、第2のトランジスタのゲートは、第1のトランジスタのソース及びドレインを介してデータ線に電気的に接続されている。第2のトランジスタのソース及びドレインのいずれか一方は第3の電源線に電気的に接続され、他方は第1の発光素子及び第2の発光素子に電気的に接続されている。この発光装置において、第1の発光素子及び第2の発光素子のいずれか一方に順バイアスが印加されるとき、他方には逆バイアスが印加される。なお、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタは、それぞれ、選択用トランジスタ及び駆動用トランジスタとも称される。 One of the present invention is a scan line, a data line, a first power supply line, a second power supply line, a third power supply line, a first light emitting element, a second light emitting element, The light-emitting device includes a third light-emitting element, a first transistor, and a second transistor. The first light emitting element and the second light emitting element are connected to the first power supply line and the second power supply line, respectively. The gate of the first transistor is electrically connected to the scan line. The gate of the second transistor is electrically connected to the data line through the source and drain of the first transistor. One of the source and the drain of the second transistor is electrically connected to the third power supply line, and the other is electrically connected to the first light-emitting element and the second light-emitting element. In this light emitting device, when a forward bias is applied to one of the first light emitting element and the second light emitting element, a reverse bias is applied to the other. Note that the first transistor and the second transistor are also referred to as a selection transistor and a driving transistor, respectively.
本発明の一つは、走査線と、データ線と、第1の電源線と、第2の電源線と、第1の発光素子と、第2の発光素子と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、第3のトランジスタと、を有することを特徴とする発光装置である。第1の発光素子と第2の発光素子とは、それぞれ、第1の電源線と第2の電源線とに接続されている。また、第1のトランジスタのゲートは走査線に電気的に接続されている。また、第1のトランジスタのゲートは走査線に電気的に接続されている。また、第2のトランジスタのゲートは、第1のトランジスタのソース及びドレインを介してデータ線に電気的に接続されている。第2のトランジスタのソース及びドレインのいずれか一方は第1の電源線に電気的に接続され、他方は第1の発光素子に電気的に接続されている。また、第3のトランジスタのゲートは、第1のトランジスタのソース及びドレインを介してデータ線に電気的に接続されている。第3のトランジスタのソース及びドレインのいずれか一方は第2の電源線に電気的に接続され、他方は第2の発光素子に電気的に接続されている。この発光装置において、第1の発光素子及び第2の発光素子のいずれか一方に順バイアスが印加されるとき、他方には逆バイアスが印加される。なお、第1のトランジスタは、それぞれ、選択用トランジスタとも称される。また第2のトランジスタ及び第3のトランジスタは駆動用トランジスタとも称される。 One of the present invention is to provide a scan line, a data line, a first power supply line, a second power supply line, a first light emitting element, a second light emitting element, a first transistor, A light-emitting device having two transistors and a third transistor. The first light emitting element and the second light emitting element are connected to the first power supply line and the second power supply line, respectively. The gate of the first transistor is electrically connected to the scan line. The gate of the first transistor is electrically connected to the scan line. The gate of the second transistor is electrically connected to the data line through the source and drain of the first transistor. One of the source and the drain of the second transistor is electrically connected to the first power supply line, and the other is electrically connected to the first light-emitting element. The gate of the third transistor is electrically connected to the data line through the source and drain of the first transistor. One of the source and the drain of the third transistor is electrically connected to the second power supply line, and the other is electrically connected to the second light-emitting element. In this light emitting device, when a forward bias is applied to one of the first light emitting element and the second light emitting element, a reverse bias is applied to the other. Note that each of the first transistors is also referred to as a selection transistor. The second transistor and the third transistor are also referred to as driving transistors.
本発明の一つは、第1の走査線と、第2の走査線と、データ線と、第1の電源線と、第2の電源線と、第1の発光素子と、第2の発光素子と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、第3のトランジスタと、第1の容量素子と、第2の容量素子と、消去用素子と、を有することを特徴とする発光装置である。第1の発光素子と第2の発光素子とは、それぞれ、第1の電源線と第2の電源線とに接続されている。また、第1のトランジスタのゲートは走査線に電気的に接続されている。また、第1のトランジスタのゲートは走査線に電気的に接続されている。また、第2のトランジスタのゲートは、第1のトランジスタのソース及びドレインを介してデータ線に電気的に接続されている。第2のトランジスタのソース及びドレインのいずれか一方は第1の電源線に電気的に接続され、他方は第1の発光素子に電気的に接続されている。また、第3のトランジスタのゲートは、第1のトランジスタのソース及びドレインを介してデータ線に電気的に接続されている。第3のトランジスタのソース及びドレインのいずれか一方は第2の電源線に電気的に接続され、他方は第2の発光素子に電気的に接続されている。第1の容量素子は第2のトランジスタのゲートに印加される電圧を保持するように設けられている。また第2の容量素子は第3のトランジスタのゲートに印加される電圧を保持するように設けられている。消去用素子は、消去用素子がオンしたときに、第1の容量素子または第2の容量素子に保持された電圧が消去されるように設けられている。この発光装置において、第1の発光素子及び第2の発光素子のいずれか一方に順バイアスが印加されるとき、他方には逆バイアスが印加される。なお、第1のトランジスタは、それぞれ、選択用トランジスタとも称される。また第2のトランジスタ及び第3のトランジスタは駆動用トランジスタとも称される。 One of the present invention is to provide a first scan line, a second scan line, a data line, a first power supply line, a second power supply line, a first light emitting element, and a second light emission. A light emitting device including an element, a first transistor, a second transistor, a third transistor, a first capacitor element, a second capacitor element, and an erasing element is there. The first light emitting element and the second light emitting element are connected to the first power supply line and the second power supply line, respectively. The gate of the first transistor is electrically connected to the scan line. The gate of the first transistor is electrically connected to the scan line. The gate of the second transistor is electrically connected to the data line through the source and drain of the first transistor. One of the source and the drain of the second transistor is electrically connected to the first power supply line, and the other is electrically connected to the first light-emitting element. The gate of the third transistor is electrically connected to the data line through the source and drain of the first transistor. One of the source and the drain of the third transistor is electrically connected to the second power supply line, and the other is electrically connected to the second light-emitting element. The first capacitor is provided to hold a voltage applied to the gate of the second transistor. The second capacitor element is provided to hold a voltage applied to the gate of the third transistor. The erasing element is provided so that the voltage held in the first capacitor element or the second capacitor element is erased when the erasing element is turned on. In this light emitting device, when a forward bias is applied to one of the first light emitting element and the second light emitting element, a reverse bias is applied to the other. Note that each of the first transistors is also referred to as a selection transistor. The second transistor and the third transistor are also referred to as driving transistors.
また本発明は、上記発光装置を搭載した電子機器を提供するものである。 The present invention also provides an electronic apparatus equipped with the light emitting device.
本発明によって、画素を構成するトランジスタの数及び各画素に接続される走査線、電源線等の配線数を削減することができるため、開口率の増加を達成することができる。 According to the present invention, the number of transistors included in a pixel and the number of wirings such as a scan line and a power supply line connected to each pixel can be reduced, so that an increase in aperture ratio can be achieved.
また、本発明の発光装置においては、画素を構成するトランジスタの数及び各画素に接続される走査線、電源線等の配線数を削減することができ開口率の増加が見込めるため、所望の輝度を保持するための発光素子に印加する電圧をおさえることができ、低消費電力化を達成できる。 In the light-emitting device of the present invention, the number of transistors included in a pixel and the number of wirings such as a scanning line and a power supply line connected to each pixel can be reduced, so that an increase in aperture ratio can be expected. The voltage applied to the light emitting element for maintaining the power can be suppressed, and low power consumption can be achieved.
また、本発明の発光装置においては、走査線とデータ線の各交点に設けられた領域の隣り合う画素において、一方の画素に順バイアス電圧を印加して発光素子を発光させ、他方の画素に逆バイアス電圧を印加することを同時に行うことができる。そのため、逆バイアス電圧の印加時間を設ける必要がないため、デューティー比(1フレーム期間における点灯期間の割合)を低下させることなく、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させることができる。 In the light-emitting device of the present invention, in a pixel adjacent to a region provided at each intersection of the scan line and the data line, a forward bias voltage is applied to one pixel to cause the light-emitting element to emit light, and the other pixel is The reverse bias voltage can be applied simultaneously. Therefore, since it is not necessary to provide a reverse bias voltage application time, it is possible to control the deterioration of the light emitting element and improve the reliability without reducing the duty ratio (the ratio of the lighting period in one frame period).
また、本発明の発光装置においては、画素の発光を、データ線の延長方向、または走査線の延長方向に1行おきに画素の発光を順次行う方式(インターレース方式)を採用することで、時間階調方式で画像表示を行った際に問題となる疑似輪郭の視認を軽減することができる。また各行2画素毎に順次画素を点灯させ、次の行については、前行で画素が点灯した画素よりデータ線の延長方向に1画素ずらして画素の点灯を行う、いわゆる市松模様状に画素の発光を行う方式(チェッカー方式)を採用することによって、疑似輪郭の視認を軽減することができる。 Further, in the light emitting device of the present invention, by adopting a method (interlace method) that sequentially emits pixels every other row in the data line extending direction or the scanning line extending direction. It is possible to reduce the visual recognition of the pseudo contour, which is a problem when the image is displayed by the gradation method. In addition, the pixels are sequentially turned on every two pixels in each row, and in the next row, the pixels are turned on by shifting one pixel in the data line extending direction from the pixel in which the pixel is lit in the previous row. By adopting a method of performing light emission (checker method), the visual recognition of the pseudo contour can be reduced.
また、本発明の発光装置を用いた電子機器においては、先に述べたように、各画素に接続されるトランジスタの数、走査線、電源線等の配線数を削減することができるため、画素部周辺の駆動回路のレイアウト面積を削減することができ、表示パネルのレイアウト面積の縮小が計れる。そのため、電子機器の小型化、軽量化をすることができる。また、歩留まりが高い製品を製造することができ、より安価な商品を顧客に提供することができる。 In addition, in an electronic device using the light-emitting device of the present invention, as described above, the number of transistors connected to each pixel, the number of wiring lines such as a scanning line and a power supply line can be reduced. The layout area of the drive circuit around the area can be reduced, and the layout area of the display panel can be reduced. Therefore, the electronic device can be reduced in size and weight. Moreover, a product with a high yield can be manufactured, and a cheaper product can be provided to the customer.
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode. Note that in all the drawings for describing the following embodiments, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof is omitted.
(実施の形態1)
図1に本実施の形態の画素部をマトリクス状に配置した回路図を示す。また図2に、本実施の形態の画素部の回路の構成を拡大したものを示す。図1に示す領域100は、第1の画素pix1と、第2の画素pix2を有する。また、図1、及び図2に示す拡大した領域100は、走査線gateと、データ線sigと、第1の電源線com1と、第2の電源線com2と、第3の電源線com3と、を有している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a circuit diagram in which pixel portions of this embodiment are arranged in a matrix. FIG. 2 shows an enlarged circuit configuration of the pixel portion of this embodiment mode. A region 100 illustrated in FIG. 1 includes a first pixel pix1 and a second pixel pix2. In addition, the enlarged region 100 illustrated in FIGS. 1 and 2 includes a scanning line gate, a data line sig, a first power supply line com1, a second power supply line com2, and a third power supply line com3. have.
なお、本発明において、画素部とは複数の走査線、および複数のデータ線の各交点に設けられた領域のことをいう。本実施の形態においては領域100を画素部とする。 Note that in the present invention, a pixel portion refers to a region provided at each intersection of a plurality of scanning lines and a plurality of data lines. In this embodiment mode, the region 100 is a pixel portion.
図2において画素部には、選択用トランジスタ101、駆動用トランジスタ102、第1の発光素子103、第2の発光素子104、第1の容量素子105、第2の容量素子106と、を有している。
In FIG. 2, the pixel portion includes a
なお、本発明において、発光素子は、整流性がある素子であれば、何でもよい。EL素子(有機EL素子、無機EL素子又は有機物及び無機物を含むEL素子)やフィールドエミッションディスプレイ(FED)で用いる素子など、どのような発光素子でもよい。 In the present invention, the light emitting element may be anything as long as it has a rectifying property. Any light emitting element such as an EL element (an organic EL element, an inorganic EL element, or an EL element containing an organic substance and an inorganic substance) or an element used in a field emission display (FED) may be used.
また、選択用トランジスタ101のソース及びドレインのうち、一方はデータ線sigに接続され、他方は駆動用トランジスタ102のゲートに接続されている。また、第1の容量素子105の一方の電極は、駆動用トランジスタ102のゲートに接続され、他方の電極は第1の電源線com1に接続されている。また、第2の容量素子106の一方の電極は、駆動用トランジスタ102のゲートに接続され、他方の電極は第2の電源線com2に接続されている。
One of the source and drain of the
また、第1の発光素子103が有する第1の電極は第1の電源線com1に接続され、第1の発光素子103が有する第2の電極には、駆動用トランジスタ102のソースまたはドレインのいずれかに接続される。また、第2の発光素子104が有する第1の電極は第2の電源線com2に接続され、第2の発光素子104が有する第2の電極には、駆動用トランジスタ102のソースまたはドレインのいずれかに接続される。また第1の発光素子103が有する第2の電極、及び第2の発光素子104が有する第2の電極はそれぞれ接続されている。また駆動用トランジスタ102のソース及びドレイン電極のうち、第1の発光素子103及び第2の発光素子104が接続されていない方の電極には第3の電源線com3が接続されている。
In addition, the first electrode of the first light-emitting
なお、本明細書において、接続されているとは、特にことわりがない場合、電気的な接続のことをいう。 Note that in this specification, “connected” means electrical connection unless otherwise specified.
なお、本実施の形態においては、第1の発光素子103は、第1の電極から第2の電極の向きに電流が流れることで発光するものとする。また、第2の発光素子104において、第1の電極から第2の電極の向きに電流が流れることで発光するものとする。なお、第1の電極の極性と第2の電極の極性とは逆である。
Note that in this embodiment mode, the first light-emitting
なお、駆動用トランジスタ102のゲートに入力されるビデオ信号を保持するための第1の容量素子105、第2の容量素子106は、駆動用トランジスタ102のゲートと別の配線(専用の配線や、前段の画素のゲート信号線など)との間に、容量素子を配置してもよい。なお、本実施の形態において、選択用トランジスタ101は、Nチャネル型であり、駆動用トランジスタ102はPチャネル型であるとする。ただし、これに限定されない。
Note that the
次に、図2に示した本実施の形態の画素構成の動作方法について具体的に説明する。 Next, the operation method of the pixel configuration of the present embodiment shown in FIG. 2 will be specifically described.
図3は本実施の形態の画素について第1の発光素子103を選択し発光させるときの各配線の電圧、及びタイミングチャートについて示した図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a voltage of each wiring and a timing chart when the first light-emitting
図3(A)の状態(初期状態)について説明する。データ線sigにはHighの電位(以下、Hと略記)またはLowの電位(以下、Lと略記する)が入力され、第1の電源線com1にはHの電位が入力され、第2の電源線com2には第1のLowの電位(以下、L1と略記する)の電位が入力され、第3の電源線com3には第2のLowの電位(以下、L2と略記する)に電位が入力されている。本実施の形態においては、H≫L2>L1とし、またL1及びL2の電位は、概ねLの電位に等しいものとする。 The state (initial state) in FIG. A high potential (hereinafter abbreviated as H) or a low potential (hereinafter abbreviated as L) is input to the data line sig, an H potential is input to the first power supply line com1, and the second power supply first Low potential in line com2 potential (hereinafter, L 1 and abbreviated) is inputted, the third power supply line com3 potential to the potential of the second Low (hereinafter, abbreviated as L 2) Is entered. In this embodiment, it is assumed that H >> L 2 > L 1 and the potentials of L 1 and L 2 are approximately equal to the potential of L.
次に図3(B)の状態(信号入力期間)に移行する。ここでデータ線sigをLの電位にする。選択用トランジスタ101をオンするため、走査線gateにHの電位が入力される。選択用トランジスタ101がオンすることによって、pix1およびpix2における第1の容量素子105および第2の容量素子106の一方の電極には、データ線sigからLの電位が入力される。第1の容量素子105の他方の電極には、第1の電源線com1の電位であるHが入力されており、第1の容量素子105において電荷が蓄積される。また第2の容量素子106の他方の電極では、第2の電源線com2よりL1の電位が入力されるが、第2の容量素子105における2つの電極に印加される電位差が概ね同じ電位差となり、ほとんど電荷の蓄積は行われない。
Next, the state (signal input period) of FIG. Here, the data line sig is set to the L potential. In order to turn on the
第1の容量素子105に蓄積された電荷より駆動用トランジスタ102のゲートにLの電位が印加されることにより、駆動用トランジスタ102はオンする。このとき第3の電源線はL2の電位が入力されている。そのため、第1の発光素子103の第1の電極にはHの電位が印加され、第1の発光素子103の第2の電極にはL2の電位が印加された状態となる。このとき生じる電位差によって、図3(B)で示した点線矢印の向きに電流が流れることによって第1の発光素子103が発光する。つまり、第1の発光素子103には順バイアス電圧が印加される。
When the L potential is applied to the gate of the driving
また、第2の発光素子104の第1の電極には、L1の電位が入力され、第2の電極にはL2の電圧が入力される。上述のようにL2>L1に電位が設定されており、第2の発光素子104には、第2の電極側から第1の電極側に逆バイアス電圧が印加される。そのため、定期的に発光素子の電荷の偏りを緩和することができ、発光素子の発光をしながら、且つ発光素子の信頼性、長寿命化を達成することができる。
Further, the first electrode of the second
次に図3(C)の状態(信号保持期間)に移行する。走査線gateをLの電位にすることによって、選択用トランジスタ101をオフにする。第1の容量素子105には、駆動用トランジスタ102をオンするための電圧が保持されており、第1の発光素子103は発光状態を保持することができる。
Next, the state (signal holding period) shown in FIG. The
図3(D)は、図3(A)〜(C)の各段階(初期状態、信号入力期間、信号保持期間)における走査線gate、データ線sig、第1の電源線com1、第2の電源線com2、第3の電源線com3の各電圧のタイミングチャートである。図3(D)のように、各配線の電位を制御することによって、発光素子の発光と、逆バイアス電圧を印加する動作を同時に制御することができる。なお図3(D)において、データ線sigにおける電位の斜線区間は、とくに電位がHであってもLであってもよい不定値区間(Don’t care)とする。 FIG. 3D illustrates a scanning line gate, a data line sig, a first power supply line com1, and a second line in each stage (initial state, signal input period, signal holding period) of FIGS. 6 is a timing chart of each voltage of a power supply line com2 and a third power supply line com3. As shown in FIG. 3D, by controlling the potential of each wiring, the light emission of the light emitting element and the operation of applying the reverse bias voltage can be controlled simultaneously. In FIG. 3D, the hatched section of the potential in the data line sig is an indefinite value section (Don't care) in which the potential may be H or L.
なお、L1及びL2の電位については、同じ電位にしてもよい。この場合、第2の発光素子104には逆バイアス電圧が印加されない。
Note that the potentials of L 1 and L 2 may be the same. In this case, a reverse bias voltage is not applied to the second
次に、図4は本実施の形態の画素について第2の発光素子104を選択し発光させるときの各配線の電圧、及びタイミングチャートについて示した図である。
Next, FIG. 4 is a diagram illustrating a voltage of each wiring and a timing chart when the second light-emitting
図4(A)の状態(初期状態)について説明する。データ線sigにはHまたはLの電位が入力され、第1の電源線com1にはL1の電位が入力され、第2の電源線com2にはHの電位が入力され、第3の電源線com3にはL2の電位が入力されている。 The state (initial state) in FIG. 4A will be described. An H or L potential is input to the data line sig, an L 1 potential is input to the first power supply line com1, an H potential is input to the second power supply line com2, and the third power supply line potential of L 2 is input to the com3.
次に図4(B)の状態(信号入力期間)に移行する。ここでデータ線sigをLにする。選択用トランジスタ101をオンするため、走査線gateにHの電位が入力される。選択用トランジスタ101がオンすることによって、pix1およびpix2における第1の容量素子105および第2の容量素子106の一方の電極には、データ線sigからLの電位が入力される。第1の容量素子105の他方の電極では、第1の電源線com1よりL1の電位が入力されるが、第1の容量素子105における2つの電極に印加される電位差が概ね同じ電位差となり、ほとんど電荷の蓄積は行われない。また第2の容量素子106の他方の電極には、第2の電源線com2の電位であるHが入力されており、第2の容量素子106において電荷が蓄積される。
Next, the state shifts to the state (signal input period) in FIG. Here, the data line sig is set to L. In order to turn on the
第2の容量素子106に蓄積された電荷より駆動用トランジスタ102のゲートにLの電位が印加されることにより、駆動用トランジスタ102はオンする。このとき第3の電源線はL2の電圧が入力されている。そのため、第2の発光素子104の第1の電極にはHの電圧が印加され、第2の発光素子104の第2の電極にはL2の電圧が印加された状態となる。このとき生じる電位差によって、図4(B)で示した点線矢印の向きに電流が流れることによって第2の発光素子104が発光する。つまり、第2の発光素子104には順バイアス電圧が印加される。
When the L potential is applied to the gate of the driving
また、第1の発光素子103の第1の電極には、L1の電位が入力され、第2の電極にはL2の電圧が入力される。上述のようにL2>L1に電位が設定されており、第1の発光素子103には、第2の電極側から第1の電極側に逆バイアス電圧が印加される。そのため、定期的に発光素子の電荷の偏りを緩和することができ、発光素子の発光をしながら、且つ発光素子の信頼性、長寿命化を達成することができる。
In addition, an L 1 potential is input to the first electrode of the first light-emitting
次に図4(C)の状態(信号保持期間)に移行する。走査線gateをLの電位にすることによって、選択用トランジスタ101はオフする。第2の容量素子106には、駆動用トランジスタ102をオンするための電圧が保持されており、第2の発光素子104は発光状態を保持することができる。
Next, the state shifts to the state (signal holding period) shown in FIG. By setting the scanning line gate to the L potential, the
図4(D)は、図4(A)〜(C)の各段階(初期状態、信号入力期間、信号保持期間)における走査線gate、データ線sig、第1の電源線com1、第2の電源線com2、第3の電源線com3の各電圧のタイミングチャートである。図4(D)のように、各配線の電位を制御することによって、発光素子の発光と、逆バイアス電圧を印加する動作を同時に制御することができる。なお図4(D)において、データ線sigにおける電位の斜線区間は、とくに電位がHであってもLであってもよい不定値区間とする。 FIG. 4D illustrates the scanning line gate, the data line sig, the first power supply line com1, and the second line in each stage (initial state, signal input period, signal holding period) of FIGS. 6 is a timing chart of each voltage of a power supply line com2 and a third power supply line com3. As shown in FIG. 4D, by controlling the potential of each wiring, the light emission of the light emitting element and the operation of applying the reverse bias voltage can be controlled at the same time. In FIG. 4D, the hatched section of the potential in the data line sig is an indefinite value section where the potential may be H or L.
なお、L1及びL2の電位については、同じ電位にしてもよい。この場合、第1の発光素子103には逆バイアス電圧が印加されない。
Note that the potentials of L 1 and L 2 may be the same. In this case, a reverse bias voltage is not applied to the first
また、図5には本実施の形態における回路構成の実際の上面図を示す。各配線の接続部にはコンタクト部130を有する。図5に示す上面図は、一例であって、本発明はこの構成に特に限定されるものではない。
FIG. 5 shows an actual top view of the circuit configuration in the present embodiment. Each wiring connection portion has a
次に、本実施の形態の発光装置の回路構成を有する表示パネル、駆動回路の構成について説明する。 Next, the structure of the display panel and the driver circuit having the circuit configuration of the light emitting device of this embodiment will be described.
図6には、走査線駆動回路901、及び信号線駆動回路902を、表示部600の周辺に設けたブロック図を示す。
FIG. 6 is a block diagram in which the scan
走査線駆動回路901は、シフトレジスタ301、レベルシフタ304、バッファ305を有する。また信号線駆動回路902は、シフトレジスタ401、第1のラッチ回路402、第2のラッチ回路403、レベルシフタ404、バッファ405を有する。表示部600は、第1の画素pix1及び第2の画素pix2が設けられた領域100を有し、各画素には発光素子が設けられている。領域100の回路構成については、図2に示した通りである。
The scanning
信号線駆動回路902、走査線駆動回路901、表示部600は、同一基板状に設けられた半導体素子によって形成することができる。例えば、ガラス基板に設けられた薄膜トランジスタを用いて形成することができる。また、信号線駆動回路902や走査線駆動回路901は、ICチップを用いて、ガラス基板上に実装することもできる。
The signal
本実施の形態の発光装置については第1の発光素子及び第2の発光素子を選択して発光させ、画像を表示する。また本実施の形態の発光素子においては、時分割階調により表示をおこなう。そのため、本発明の発光装置においては、1フレームの画面表示を画素の奇数行目と偶数行目で分けて行なうインターレース方式を用いた表示を採用する。インターレース方式で表示を行うことによって、表示部における擬似輪郭が発生し画質が劣化して認識される現象を防止することができる。なお、擬似輪郭とは、中間調を表示しているときに、不自然に明るい線や暗い線が混ざって見える現象である。 In the light-emitting device of this embodiment, the first light-emitting element and the second light-emitting element are selected to emit light, and an image is displayed. In the light-emitting element of this embodiment mode, display is performed with time-division gradation. For this reason, the light emitting device of the present invention employs a display using an interlace method in which screen display of one frame is divided into odd and even rows of pixels. By performing display using the interlace method, it is possible to prevent a phenomenon in which a pseudo contour is generated in the display unit and the image quality is deteriorated and recognized. The pseudo contour is a phenomenon in which bright and dark lines appear to be mixed when displaying a halftone.
図7には、本実施の形態の回路構成がマトリクス状に配置された、アクティブマトリクス型の発光装置の画素部の模式図を示し、表示画素は白色表示、非表示画素は黒色表示である。 FIG. 7 is a schematic diagram of a pixel portion of an active matrix light-emitting device in which the circuit configuration of this embodiment is arranged in a matrix. Display pixels are white and non-display pixels are black.
本実施の形態においては、図1で示したデータ線sigの延長方向に第1の発光素子を含む第1の画素pix1及び第2の発光素子を含む第2の画素pix2を配置すればよい。 In the present embodiment, the first pixel pix1 including the first light emitting element and the second pixel pix2 including the second light emitting element may be arranged in the extending direction of the data line sig illustrated in FIG.
このような画素部において、第1のフレームでは、第1の画素pix1である奇数行の画素のみを表示し(図7(A)参照)、第2のフレームでは、第2の画素pix2である偶数行の画素のみを表示する(図7(B)参照)。すなわち、画素部において、ストライプ状に表示領域と、非表示領域を設ける。 In such a pixel portion, in the first frame, only the odd-numbered pixels that are the first pixels pix1 are displayed (see FIG. 7A), and in the second frame, the pixels are the second pixels pix2. Only even rows of pixels are displayed (see FIG. 7B). That is, a display area and a non-display area are provided in a stripe shape in the pixel portion.
なお本実施の形態において、第1のフレームを奇数フレーム、第2のフレームを偶数フレームとして表記する。 In the present embodiment, the first frame is represented as an odd frame, and the second frame is represented as an even frame.
また本発明の画素部において、奇数フレームで、第2の発光素子を含む偶数行の画素のみを表示し、偶数フレームで第1の発光素子を含む奇数行の画素のみを表示しても構わない。 In the pixel portion of the present invention, only the even-numbered pixels including the second light-emitting elements may be displayed in the odd-numbered frames, and only the odd-numbered pixels including the first light-emitting elements may be displayed in the even-numbered frames. .
図8には、このような表示を行うためのタイミングチャートを示す。図8(A)には、奇数フレームにおける、行方向の走査線を選択するための、走査線スタートパルス(GSP)、走査線クロック信号(GCK)、選択用(ENB)信号を示す。また列方向のデータ線を選択するための、スタートパルス(SSP)、スタートクロック信号(SCK)を示す。そしてこれらの信号により、映像信号(DATA)のタイミングを示す。 FIG. 8 shows a timing chart for performing such display. FIG. 8A shows a scanning line start pulse (GSP), a scanning line clock signal (GCK), and a selection (ENB) signal for selecting a scanning line in the row direction in an odd frame. In addition, a start pulse (SSP) and a start clock signal (SCK) for selecting a data line in the column direction are shown. These signals indicate the timing of the video signal (DATA).
図8(B)には、偶数フレームにおけるタイミングチャートを示す。図8(A)とは、ENB信号が反転しており、その他のタイミングは同様である。 FIG. 8B shows a timing chart in an even frame. 8B, the ENB signal is inverted and the other timings are the same.
奇数フレームでは、ENB信号がHighのときのみ、画素部の奇数行目の画素が選択される。また偶数フレームでは、ENB信号がHighのときのみ、画素部の偶数行目の画素が選択される。すなわち、本実施の形態の表示部において、ENB信号がHighのときのみ、表示部の走査線が選択される。 In the odd-numbered frame, the odd-numbered pixels in the pixel portion are selected only when the ENB signal is High. In the even frame, the pixels in the even rows of the pixel portion are selected only when the ENB signal is High. That is, in the display unit of the present embodiment, the scanning line of the display unit is selected only when the ENB signal is High.
映像信号(DATA)は、SSP信号後に入力され、選択された画素に入力される。また映像信号(DATA)は、1ゲートクロック期間内に取り込めばよい。なお選択された画素とは、選択された走査線に接続された半導体素子を有する画素である。 The video signal (DATA) is input after the SSP signal and input to the selected pixel. The video signal (DATA) may be captured within one gate clock period. Note that the selected pixel is a pixel having a semiconductor element connected to the selected scanning line.
以上のような本発明により、時分割階調を行うアクティブ型発光装置において、擬似輪郭の発生を低減することができる。 According to the present invention as described above, the occurrence of pseudo contour can be reduced in the active light emitting device that performs time-division gradation.
なお擬似輪郭を防止するためには、フレーム周波数を高くする必要があった。しかしフレーム周波数を高くすると駆動回路に負担が生じ、映像信号の情報量を多くすることがある。そのため、駆動回路の負担、特にラッチ回路の周波数が高まり、映像信号を入力するための配線数が増加してしまう。そこで本実施の形態の回路構成を採用することにより、フレーム周波数を上げることなく擬似輪郭を防止でき、駆動回路の負担を増加させることがなく好適である。 In order to prevent false contours, it was necessary to increase the frame frequency. However, when the frame frequency is increased, the driving circuit is burdened and the information amount of the video signal may be increased. As a result, the burden on the drive circuit, particularly the frequency of the latch circuit, increases, and the number of wires for inputting video signals increases. Therefore, by adopting the circuit configuration of the present embodiment, it is possible to prevent the false contour without increasing the frame frequency, and it is preferable without increasing the burden on the driving circuit.
インターレース法を用いることにより、映像信号の情報量を半分にすることができる。その結果、信号線や走査線の本数を低減することができ、開口率を向上することができる。 By using the interlace method, the information amount of the video signal can be halved. As a result, the number of signal lines and scanning lines can be reduced, and the aperture ratio can be improved.
なおインターレース法を用いると、輝度低下が懸念される。しかし、本実施の形態の発光装置の発光素子に有機材料を使用すれば、該発光素子は指数関数的に輝度低下を生じるため、輝度低下に伴う供給電圧の増加がさして問題とならない。 If the interlace method is used, there is a concern about a decrease in luminance. However, when an organic material is used for the light-emitting element of the light-emitting device of this embodiment, the light-emitting element exponentially decreases in luminance, so that there is no problem with an increase in supply voltage accompanying the luminance decrease.
また、インターレース法を用いることにより、第1のフレームで奇数行の画素、第2のフレームで偶数行の画素の発光を分けて行う。そのため、映像信号の情報量が半分になり、駆動回路に負担をかけることなくフレーム周波数を高くすることができる。その結果、輝度の低下をまねくことなく疑似輪郭を防止することができ、駆動回路に負担をかけることがないため好適である。 In addition, by using the interlace method, the light emission of the pixels in the odd rows in the first frame and the pixels in the even rows in the second frame is performed separately. Therefore, the information amount of the video signal is halved, and the frame frequency can be increased without imposing a burden on the drive circuit. As a result, a pseudo contour can be prevented without causing a decrease in luminance, which is preferable because a load is not imposed on the drive circuit.
なお、走査線の延長方向に図1で示した第1の画素pix1及び第2の画素pix2を配置した場合は、走査線gateの延長方向に第1の画素pix1及び第2の画素pix2が順次配列する構成とすることができる。この構成の場合は、データ線sigの延長方向のインターレース方式として表示をおこなうこともできる。 When the first pixel pix1 and the second pixel pix2 shown in FIG. 1 are arranged in the extending direction of the scanning line, the first pixel pix1 and the second pixel pix2 are sequentially arranged in the extending direction of the scanning line gate. It can be set as the structure arranged. In the case of this configuration, display can also be performed as an interlace method in the extension direction of the data line sig.
なお本実施の形態において、信号線や走査線に接続される半導体素子には薄膜トランジスタを用いることができる。 Note that in this embodiment mode, a thin film transistor can be used for a semiconductor element connected to a signal line or a scan line.
なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と自由に組み合わせて実施することが可能である。画素を構成するトランジスタの数及び各画素に接続される走査線、電源線等の配線数を削減することができ開口率の増加が見込めるため、所望の輝度を保持するための発光素子に印加する電圧をおさえることができ、低消費電力化を達成できる。また、本発明の発光装置においては、走査線とデータ線の各交点に設けられた領域の隣り合う画素において、一方の画素に順バイアス電圧を印加して発光素子を発光させ、他方の画素に逆バイアス電圧を印加することを同時に行うことができる。そのため、逆バイアス電圧の印加時間を設ける必要がないため、デューティー比(1フレーム期間における点灯期間の割合)を低下させることなく、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させることができる。 Note that this embodiment can be implemented in free combination with the description of the other embodiments in this specification. Since the number of transistors constituting the pixel and the number of wiring lines such as scanning lines and power supply lines connected to each pixel can be reduced and an increase in aperture ratio can be expected, it is applied to a light emitting element for maintaining a desired luminance. Voltage can be suppressed and low power consumption can be achieved. In the light-emitting device of the present invention, in a pixel adjacent to a region provided at each intersection of the scan line and the data line, a forward bias voltage is applied to one pixel to cause the light-emitting element to emit light, and the other pixel is The reverse bias voltage can be applied simultaneously. Therefore, since it is not necessary to provide a reverse bias voltage application time, it is possible to control the deterioration of the light emitting element and improve the reliability without reducing the duty ratio (the ratio of the lighting period in one frame period).
また、本発明の発光装置においては、画素の発光を、データ線の延長方向、または走査線の延長方向に1行おきに画素の発光を順次行う方式(インターレース方式)を採用することで、時間階調方式で画像表示を行った際に問題となる疑似輪郭の視認を軽減することができる。また各行2画素毎に順次画素を点灯させ、次の行については、前行で画素が点灯した画素よりデータ線の延長方向に1画素ずらして画素の点灯を行う、いわゆる市松模様状に画素の発光を行う方式(チェッカー方式)を採用することによって、疑似輪郭の視認を軽減することができる。 Further, in the light emitting device of the present invention, by adopting a method (interlace method) that sequentially emits pixels every other row in the data line extending direction or the scanning line extending direction. It is possible to reduce the visual recognition of the pseudo contour, which is a problem when the image is displayed by the gradation method. In addition, the pixels are sequentially turned on every two pixels in each row, and in the next row, the pixels are turned on by shifting one pixel in the data line extending direction from the pixel in which the pixel is lit in the previous row. By adopting a method of performing light emission (checker method), the visual recognition of the pseudo contour can be reduced.
(実施の形態2)
実施の形態1においては、第1の発光素子及び第2の発光素子を駆動するための駆動用トランジスタを共通に駆動させ、第1の発光素子を発光させつつ、且つ第2の発光素子に逆バイアス電圧を印加することを達成することができる発光装置の回路図について示した。本実施の形態においては、駆動用トランジスタを第1の発光素子及び第2の発光素子のそれぞれに設ける具体的な構成について、以下に説明する。
(Embodiment 2)
In
図9に本実施の形態の画素部をマトリクス状に配置した回路図を示す。また図10に、本実施の形態の画素部の回路の構成を拡大したものを示す。図9に示す画素部である領域100には、第1の画素pix1と、第2の画素pix2を有する。また、図9、及び図10に示す拡大した領域100には、走査線gateと、データ線sigと、第1の電源線com1と、第2の電源線com2と、を有している。 FIG. 9 is a circuit diagram in which the pixel portions of this embodiment are arranged in a matrix. FIG. 10 shows an enlarged configuration of the circuit of the pixel portion of this embodiment mode. A region 100 which is a pixel portion illustrated in FIG. 9 includes a first pixel pix1 and a second pixel pix2. Further, the enlarged region 100 shown in FIGS. 9 and 10 includes a scanning line gate, a data line sig, a first power supply line com1, and a second power supply line com2.
図10において画素部には、選択用トランジスタ101、第1の駆動用トランジスタ1001、第2の駆動用トランジスタ1002、第1の発光素子103、第2の発光素子104、第1の容量素子105、第2の容量素子106と、を有している。
In FIG. 10, the pixel portion includes a
また、選択用トランジスタ101のソース及びドレインのうち、一方はデータ線sigに接続され、他方は第1の駆動用トランジスタ1001のゲート及び第2の駆動用トランジスタ1002のゲートに接続されている。また、第1の容量素子105の一方の電極は、第1の駆動用トランジスタ1001のゲートに接続され、他方の電極は第1の電源線com1に接続されている。また、第2の容量素子106の一方の電極は、第2の駆動用トランジスタ1002のゲートに接続され、他方の電極は第2の電源線com2に接続されている。
One of the source and drain of the
また、第1の発光素子103が有する第1の電極は、第1の駆動用トランジスタ1001のソース及びドレインのいずれかに接続され、第1の発光素子103が有する第2の電極は、第2の電源線com2に接続されている。また、第2の発光素子104が有する第1の電極は、駆動用トランジスタのソース及びドレイン電極のいずれかに接続され、第2の発光素子が有する第2の電極は、第1の電源線com1に接続されている。また、第1の駆動用トランジスタ1001のソース電極、ドレイン電極のうち、第1の発光素子103に接続されていない方の電極には第1の電源線com1が接続されている。また、第2の駆動用トランジスタ1002のソース及びドレイン電極のうち、第1の発光素子104に接続されていない方の電極には第2の電源線com2が接続されている。
In addition, the first electrode included in the first light-emitting
なお、本実施の形態においては、第1の発光素子103は、第1の電極から第2の電極の向きに電流が流れることで発光するものとする。また、第2の発光素子104において、第1の電極から第2の電極の向きに電流が流れることで発光するものとする。なお、第1の電極の極性と第2の電極の極性とは逆である。
Note that in this embodiment mode, the first light-emitting
なお、第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002のゲートに入力されるビデオ信号を保持するための第1の容量素子105、第2の容量素子106は、第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002のゲートと別の配線(専用の配線や、前段の画素のゲート信号線など)との間に、容量素子を配置してもよい。なお、本実施の形態において、選択用トランジスタ101は、Nチャネル型であり、第1の駆動用トランジスタ及び第2の駆動用トランジスタはPチャネル型であるとする。ただし、これに限定されない。
Note that the
次に、図10に示した本実施の形態の画素構成の動作方法について具体的に説明する。 Next, an operation method of the pixel configuration of this embodiment mode illustrated in FIG. 10 will be specifically described.
図11は本実施の形態の画素について第1の発光素子103を選択し発光させるときの各配線の電圧、及びタイミングチャートについて示した図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a voltage of each wiring and a timing chart when the first light-emitting
図11(A)の状態(初期状態)について説明する。データ線sigにはHighの電位(以下、Hと略記)またはLowの電位(以下、Lと略記する)が入力され、第1の電源線com1にはHの電位が入力され、第2の電源線com2にはLの電位が入力されている。 The state (initial state) in FIG. 11A will be described. A high potential (hereinafter abbreviated as H) or a low potential (hereinafter abbreviated as L) is input to the data line sig, an H potential is input to the first power supply line com1, and the second power supply An L potential is input to the line com2.
次に図11(B)の状態(信号入力期間)に移行する。ここでデータ線sigをLにする。選択用トランジスタ101をオンするため、走査線gateにHの電位が入力される。選択用トランジスタ101がオンすることによって、pix1およびpix2における第1の容量素子105および第2の容量素子106の一方の電極には、データ線sigからLの電位が入力される。第1の容量素子105の他方の電極には、第1の電源線com1の電位であるHが入力されており、第1の容量素子105において電荷が蓄積される。また第2の容量素子106の他方の電極では、第2の電源線com2よりLの電位が入力されるため、第2の容量素子106における2つの電極に印加される電位差が同じ電位差となり、電荷の蓄積は行われない。
Next, the state shifts to the state (signal input period) in FIG. Here, the data line sig is set to L. In order to turn on the
第1の容量素子105に蓄積された電荷より第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002のゲートにLの電圧が印加されることにより、第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002はオンする。このとき第2の電源線はLの電圧が入力されている。そのため、第1の発光素子103の第1の電極にはHの電圧が印加され、第1の発光素子103の第2の電極にはLの電圧が印加された状態となる。このとき生じる電位差によって、図11(B)で示した点線矢印の向きに電流が流れることによって第1の発光素子103が発光する。つまり、第1の発光素子103には順バイアス電圧が印加される。
By applying an L voltage to the gates of the
また、第2の駆動用トランジスタ1002がオンすることによって、第2の発光素子104の第1の電極には、Lの電位が入力され、第2の電極にはHの電圧が入力される。即ち、第2の発光素子104には、第2の電極側から第1の電極側に逆バイアス電圧が印加される。そのため、定期的に発光素子の電荷の偏りを緩和することができ、発光素子の発光をしながら、且つ発光素子の信頼性、長寿命化を達成することができる。
In addition, when the
次に図11(C)の状態(信号保持期間)に移行する。走査線gateをLの電位にすることによって、選択用トランジスタ101はオフする。第1の容量素子105には、第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002をオンするための電圧が保持されており、第1の発光素子103は発光状態を保持することができる。
Next, the state shifts to the state (signal holding period) in FIG. By setting the scanning line gate to the L potential, the
図11(D)は、図11(A)〜(C)の各段階(初期状態、信号入力期間、信号保持期間)における走査線gate、データ線sig、第1の電源線com1、第2の電源線com2の各電圧のタイミングチャートである。図11(D)のように、各配線の電位を制御することによって、発光素子の発光と、逆バイアス電圧を印加する動作を同時に制御することができる。なお図11(D)において、データ線sigにおける電位の斜線区間は、とくに電位がHであってもLであってもよい不定値区間とする。 FIG. 11D shows a scanning line gate, a data line sig, a first power supply line com1, and a second line in each stage (initial state, signal input period, signal holding period) of FIGS. It is a timing chart of each voltage of power supply line com2. As shown in FIG. 11D, by controlling the potential of each wiring, the light emission of the light emitting element and the operation of applying the reverse bias voltage can be controlled at the same time. In FIG. 11D, the hatched section of the potential in the data line sig is an indefinite value section in which the potential may be H or L.
次に、図12は本実施の形態の画素について第2の発光素子104を選択し発光させるときの各配線の電圧、及びタイミングチャートについて示した図である。
Next, FIG. 12 is a diagram illustrating a voltage of each wiring and a timing chart when the second light-emitting
図12(A)の状態(初期状態)について説明する。データ線sigにはHまたはLの電位を入力され、第1の電源線com1にはLの電位が入力され、第2の電源線com2にはHの電位が入力されている。 The state (initial state) in FIG. 12A will be described. An H or L potential is input to the data line sig, an L potential is input to the first power supply line com1, and an H potential is input to the second power supply line com2.
次に図12(B)の状態(信号入力期間)に移行する。ここでデータ線sigをLにする。選択用トランジスタ101をオンするため、走査線gateにHの電位が入力される。選択用トランジスタ101がオンすることによって、pix1およびpix2における第1の容量素子105および第2の容量素子106の一方の電極には、データ線sigからLの電位が入力される。第1の容量素子105の他方の電極では、第1の電源線com1よりLの電位が入力され、第1の容量素子105における2つの電極に印加される電位差が同じ電位差となり、電荷の蓄積は行われない。また第2の容量素子106の他方の電極には、第2の電源線com2の電位であるHが入力されており、第2の容量素子106において電荷が蓄積される。
Next, the state shifts to the state (signal input period) in FIG. Here, the data line sig is set to L. In order to turn on the
第2の容量素子106に蓄積された電荷より第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002のゲートにLの電圧が印加されることにより、第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002はオンする。このとき第1の電源線はLの電圧が入力されている。そのため、第2の発光素子104の第1の電極にはHの電圧が印加され、第2の発光素子104の第2の電極にはLの電圧が印加された状態となる。このとき生じる電位差によって、図12(B)で示した点線矢印の向きに電流が流れることによって第2の発光素子104が発光する。つまり、第2の発光素子104には順バイアス電圧が印加される。
By applying an L voltage to the gates of the
また、第1の発光素子103の第1の電極には、Hの電位が入力され、第2の電極にはLの電圧が入力される。即ち、第1の発光素子103には、第2の電極側から第1の電極側に逆バイアス電圧が印加される。そのため、定期的に発光素子の電荷の偏りを緩和することができ、一方の発光素子の発光をしつつ、且つ他方の発光素子の信頼性、長寿命化を達成することができる。
In addition, an H potential is input to the first electrode of the first light-emitting
次に図12(C)の状態(信号保持期間)に移行する。走査線gateをLの電位にすることによって、選択用トランジスタ101はオフする。第2の容量素子106には、第1の駆動用トランジスタ1001および第2の駆動用トランジスタ1002をオンするための電圧が保持されており、第2の発光素子104は発光状態を保持することができる。
Next, the state (signal holding period) of FIG. By setting the scanning line gate to the L potential, the
図12(D)は、図12(A)〜(C)の各段階(初期状態、信号入力期間、信号保持期間)における走査線gate、データ線sig、第1の電源線com1、第2の電源線com2の各電圧のタイミングチャートである。図12(D)のように、各配線の電位を制御することによって、発光素子の発光と、逆バイアス電圧を印加する動作を同時に制御することができる。なお図12(D)において、データ線sigにおける電位の斜線区間は、とくに電位がHであってもLであってもよい不定値区間(Don’t care)とする。 FIG. 12D illustrates a scanning line gate, a data line sig, a first power supply line com1, and a second line in each stage (initial state, signal input period, signal holding period) of FIGS. It is a timing chart of each voltage of power supply line com2. As shown in FIG. 12D, by controlling the potential of each wiring, the light emission of the light emitting element and the operation of applying the reverse bias voltage can be controlled at the same time. In FIG. 12D, the hatched section of the potential on the data line sig is an indefinite value section (Don't care) in which the potential may be H or L.
なお、走査線gateより、第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002をオンするための第1の容量素子105及び第2の容量素子106に保持された電位を消去するための信号を入力する構成としてもよい。
Note that the potential held in the
なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と自由に組み合わせて実施することが可能である。画素を構成するトランジスタの数及び各画素に接続される走査線、電源線等の配線数を削減することができ開口率の増加が見込めるため、所望の輝度を保持するための発光素子に印加する電圧をおさえることができ、低消費電力化を達成できる。また、本発明の発光装置においては、走査線とデータ線の各交点に設けられた領域の隣り合う画素において、一方の画素に順バイアス電圧を印加して発光素子を発光させ、他方の画素に逆バイアス電圧を印加することを同時に行うことができる。そのため、逆バイアス電圧の印加時間を設ける必要がないため、デューティー比(1フレーム期間における点灯期間の割合)を低下させることなく、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させることができる。 Note that this embodiment can be implemented in free combination with the description of the other embodiments in this specification. Since the number of transistors constituting the pixel and the number of wiring lines such as scanning lines and power supply lines connected to each pixel can be reduced and an increase in aperture ratio can be expected, it is applied to a light emitting element for maintaining a desired luminance. Voltage can be suppressed and low power consumption can be achieved. In the light-emitting device of the present invention, in a pixel adjacent to a region provided at each intersection of the scan line and the data line, a forward bias voltage is applied to one pixel to cause the light-emitting element to emit light, and the other pixel is The reverse bias voltage can be applied simultaneously. Therefore, since it is not necessary to provide a reverse bias voltage application time, it is possible to control the deterioration of the light emitting element and improve the reliability without reducing the duty ratio (the ratio of the lighting period in one frame period).
また、本発明の発光装置においては、画素の発光を、データ線の延長方向、または走査線の延長方向に1行おきに画素の発光を順次行う方式(インターレース方式)を採用することで、時間階調方式で画像表示を行った際に問題となる疑似輪郭の視認を軽減することができる。また各行2画素毎に順次画素を点灯させ、次の行については、前行で画素が点灯した画素よりデータ線の延長方向に1画素ずらして画素の点灯を行う、いわゆる市松模様状に画素の発光を行う方式(チェッカー方式)を採用することによって、疑似輪郭の視認を軽減することができる。 Further, in the light emitting device of the present invention, by adopting a method (interlace method) that sequentially emits pixels every other row in the data line extending direction or the scanning line extending direction. It is possible to reduce the visual recognition of the pseudo contour, which is a problem when the image is displayed by the gradation method. In addition, the pixels are sequentially turned on every two pixels in each row, and in the next row, the pixels are turned on by shifting one pixel in the data line extending direction from the pixel in which the pixel is lit in the previous row. By adopting a method of performing light emission (checker method), the visual recognition of the pseudo contour can be reduced.
(実施の形態3)
上記実施の形態において、第1の容量素子及び第2の容量素子に保持された電位を消去するための消去用トランジスタを設ける構成としてもよい。以下にその具体的な構成について説明する。
(Embodiment 3)
In the above embodiment, an erasing transistor for erasing the potential held in the first capacitor and the second capacitor may be provided. The specific configuration will be described below.
図13に本実施の形態の画素部をマトリクス状に配置した回路図を示す。また図14(A)に、本実施の形態の画素部の回路の構成を拡大したものを示す。図13に示す画素部である領域100には、第1の画素pix1と、第2の画素pix2を有する。また、図13、及び図14(A)に示す拡大した領域100には、走査線gate1と、消去線gate2と、データ線sigと、第1の電源線com1と、第2の電源線com2と、を有している。 FIG. 13 is a circuit diagram in which the pixel portions of this embodiment are arranged in a matrix. FIG. 14A shows an enlarged circuit configuration of a pixel portion in this embodiment mode. A region 100 which is a pixel portion illustrated in FIG. 13 includes a first pixel pix1 and a second pixel pix2. Further, the enlarged region 100 shown in FIGS. 13 and 14A includes a scanning line gate1, an erasing line gate2, a data line sig, a first power supply line com1, and a second power supply line com2. ,have.
図14(A)において画素部には、選択用トランジスタ101、第1の駆動用トランジスタ1001、第2の駆動用トランジスタ1002、消去用トランジスタ1401、第1の発光素子103、第2の発光素子104、第1の容量素子105、第2の容量素子106と、を有している。
In FIG. 14A, the pixel portion includes a
また、選択用トランジスタ101のソース及びドレインのうち、一方はデータ線sigに接続され、他方は第1の駆動用トランジスタ1001のゲート及び第2の駆動用トランジスタ1002のゲートに接続されている。また、消去用トランジスタ1401のソース及びドレインのうち、一方は第1の容量素子105の一方の電極に接続され、他方は消去線gate2に接続されている。消去用トランジスタ1401のゲートは、消去線gate2に接続されている。また、第1の容量素子105の一方の電極は、第1の駆動用トランジスタ1001のゲートに接続され、他方の電極は第1の電源線com1に接続されている。また、第2の容量素子106の一方の電極は、第2の駆動用トランジスタ1002のゲートに接続され、他方の電極は第2の電源線com2に接続されている。
One of the source and drain of the
なお、消去用トランジスタ1401は、第1の電極が消去線gate2に接続され、第2の電極が第1の容量素子105及び第2の容量素子に接続された構成の消去用ダイオード1402を用いる構成であってもよい。図14(A)に用いた消去用トランジスタ1401を消去用ダイオード1402に置き換えた場合の構成を図14(B)に示す。この場合、消去用ダイオード1402は、第1の電極から第2の電極の方向に整流特性を有することとする。なお、消去用ダイオードは、整流性がある素子であれば、なんでもよい。PN型ダイオードでもよいし、PIN型ダイオードでもよいし、ショットキー型ダイオードでもよいし、ツェナー型ダイオードでもよいものとする。
Note that the erasing
また、第1の発光素子103が有する第1の電極は、第1の駆動用トランジスタ1001のソース及びドレインのいずれかに接続され、第1の発光素子103が有する第2の電極は、第2の電源線com2に接続されている。また、第2の発光素子104が有する第1の電極は、駆動用トランジスタのソース及びドレインのいずれかに接続され、第2の発光素子104が有する第2の電極は、第1の電源線com1に接続されている。また、第1の駆動用トランジスタ1001のソース電極、ドレイン電極のうち、第1の発光素子103に接続されていない方の電極には第1の電源線com1が接続されている。また、第2の駆動用トランジスタ1002のソース及びドレインのうち、第1の発光素子104に接続されていない方には第2の電源線com2が接続されている。
In addition, the first electrode included in the first light-emitting
なお、本実施の形態においては、第1の発光素子103は、第1の電極から第2の電極の向きに電流が流れることで発光するものとする。また、第2の発光素子104において、第1の電極から第2の電極の向きに電流が流れることで発光するものとする。なお、第1の電極の極性と第2の電極の極性とは逆である。
Note that in this embodiment mode, the first light-emitting
なお、第1の駆動用トランジスタ及び第2の駆動用トランジスタのゲートに入力されるビデオ信号を保持するための第1の容量素子、第2の容量素子は、第1の駆動用トランジスタ及び第2の駆動用トランジスタのゲートと別の配線(専用の配線や、前段の画素のゲート信号線など)との間に、容量素子を配置してもよい。なお、本実施の形態において、選択用トランジスタ101及び消去用トランジスタ1401はNチャネル型であり、駆動用トランジスタはPチャネル型であるとする。ただし、これに限定されない。
Note that the first capacitor and the second capacitor for holding a video signal input to the gates of the first driver transistor and the second driver transistor are the first driver transistor and the second capacitor, respectively. A capacitive element may be disposed between the gate of the driving transistor and another wiring (such as a dedicated wiring or a gate signal line of a pixel in the previous stage). Note that in this embodiment mode, the
次に、図14(A)に示した本実施の形態の画素構成の動作方法について具体的に説明する。 Next, an operation method of the pixel structure of this embodiment mode illustrated in FIG. 14A will be specifically described.
図15は本実施の形態の画素について第1の発光素子103を選択し発光させるときの各配線の電位、及びタイミングチャートについて示した図である。
FIG. 15 is a diagram showing a potential of each wiring and a timing chart when the first light-emitting
図15(A)の状態(初期状態)について説明する。データ線sigにはHighの電位(以下、Hと略記)またはLowの電位(以下、Lと略記する)が入力され、第1の電源線com1にはHの電位が入力され、第2の電源線com2にはLの電位が入力されている。 The state (initial state) in FIG. 15A will be described. A high potential (hereinafter abbreviated as H) or a low potential (hereinafter abbreviated as L) is input to the data line sig, an H potential is input to the first power supply line com1, and the second power supply An L potential is input to the line com2.
次に図15(B)の状態(信号入力期間)に移行する。ここでデータ線sigをLの電位にする。選択用トランジスタ101をオンするため、走査線gate1にHの電位が入力される。選択用トランジスタ101がオンすることによって、pix1およびpix2における第1の容量素子105および第2の容量素子106の一方の電極には、データ線sigからLの電位が入力される。第1の容量素子105の他方の電極には、第1の電源線com1の電位であるHが入力されており、第1の容量素子105において電荷が蓄積される。また第2の容量素子106の他方の電極では、第2の電源線com2よりLの電位が入力されるため、第2の容量素子106における2つの電極に印加される電位差が同じ電位差となり、電荷の蓄積は行われない。
Next, the state shifts to the state (signal input period) in FIG. Here, the data line sig is set to the L potential. In order to turn on the
第1の容量素子105に蓄積された電荷より第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタのゲートにLの電圧が印加されることにより、第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタはオンする。このとき第2の電源線はLの電圧が入力されている。そのため、第1の発光素子103の第1の電極にはHの電圧が印加され、第1の発光素子103の第2の電極にはLの電圧が印加された状態となる。このとき生じる電位差によって、図15(B)で示した点線矢印の向きに電流が流れることによって第1の発光素子103が発光する。つまり、第1の発光素子103には順バイアス電圧が印加される。
By applying an L voltage to the gates of the
また、第2の駆動用トランジスタ1002がオンすることによって、第2の発光素子104の第1の電極には、Lの電位が入力され、第2の電極にはHの電圧が入力される。即ち、第2の発光素子104には、第2の電極側から第1の電極側に逆バイアス電圧が印加される。そのため、定期的に発光素子の電荷の偏りを緩和することができ、発光素子の発光をしながら、且つ発光素子の信頼性、長寿命化を達成することができる。
In addition, when the
次に図15(C)の状態(信号保持期間)に移行する。走査線gate1をLの電位にすることによって、選択用トランジスタ101をオフにする。第1の容量素子105には、第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002をオンするための電圧が保持されており、第1の発光素子103は発光状態を保持することができる。
Next, the state (signal holding period) shown in FIG. The
次に図15(D)の状態(信号消去期間)に移行する。消去線gate2の電位をHにすることによって、消去用トランジスタ1401をオンする。すると、消去線gate2よりHの電位が入力され、第1の容量素子105に保持されていたLの電荷は放電される。また、第2の容量素子の一方の電極には、消去線gate2よりHの電位が印加され、第2の容量素子106の他方の電極には、第2の電源線com2よりLの電位が印加されることにより、第2の容量素子106は電荷が蓄積される。第2の容量素子106の充電により、第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002のゲートには電圧がHの電圧が印加されるが、第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002共にPチャネル型であるためオンしない。その結果、第1の容量素子105及び第2の容量素子に保持された第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002をオンするための電荷を消去することができ、第1の発光素子及び第2の発光素子の発光・非発光を制御することができる。
Next, the state (signal erasure period) of FIG. The erase
図15(E)は、図15(A)〜(D)の各段階(初期状態、信号入力期間、信号保持期間、信号消去期間)における走査線gate1、消去線gate2データ線sig、第1の電源線com1、第2の電源線com2の各電圧のタイミングチャートである。図15(E)のように、各配線の電位を制御することによって、発光素子の発光と、逆バイアス電圧を印加する動作を同時に制御することができる。なお図15(E)において、データ線sigにおける電位の斜線区間は、とくに電位がHであってもLであってもよい不定値区間とする。 FIG. 15E shows the scanning line gate1, the erasing line gate2, the data line sig, and the first line in each stage (initial state, signal input period, signal holding period, signal erasing period) of FIGS. 6 is a timing chart of each voltage of a power supply line com1 and a second power supply line com2. As shown in FIG. 15E, by controlling the potential of each wiring, the light emission of the light emitting element and the operation of applying the reverse bias voltage can be controlled simultaneously. In FIG. 15E, the hatched section of the potential in the data line sig is an indefinite value section where the potential may be H or L.
次に、図16は本実施の形態の画素について第2の発光素子104を選択し発光させるときの各配線の電圧、及びタイミングチャートについて示した図である。
Next, FIG. 16 is a diagram illustrating a voltage of each wiring and a timing chart when the second light-emitting
図16(A)の状態(初期状態)について説明する。データ線sigにはLの電位を入力され、第1の電源線com1にはLの電位が入力され、第2の電源線com2にはHの電位が入力されている。 The state (initial state) in FIG. 16A will be described. An L potential is input to the data line sig, an L potential is input to the first power supply line com1, and an H potential is input to the second power supply line com2.
次に図16(B)の状態(信号入力期間)に移行する。選択用トランジスタ101をオンするため、走査線gateにHの電位が入力される。選択用トランジスタ101がオンすることによって、pix1およびpix2における第1の容量素子105および第2の容量素子106の一方の電極には、Lの電位が入力される。第1の容量素子105の他方の電極では、第1の電源線com1よりLの電位が入力され、第1の容量素子105における2つの電極に印加される電位差が同じ電位差となり、電荷の蓄積は行われない。また第2の容量素子106の他方の電極には、第2の電源線com2の電位であるHが入力されており、第2の容量素子106において電荷が蓄積される。
Next, the state (signal input period) in FIG. In order to turn on the
第2の容量素子106に蓄積された電荷より第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002のゲートにLの電圧が印加されることにより、第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002はオンする。このとき第1の電源線はLの電圧が入力されている。そのため、第2の発光素子104の第1の電極にはHの電圧が印加され、第2の発光素子104の第2の電極にはLの電圧が印加された状態となる。このとき生じる電位差によって、図16(B)で示した点線矢印の向きに電流が流れることによって第2の発光素子104が発光する。
By applying an L voltage to the gates of the
また、第1の発光素子103の第1の電極には、Hの電位が入力され、第2の電極にはLの電圧が入力される。即ち、第1の発光素子103には、第2の電極側から第1の電極側に逆バイアス電圧が印加される。そのため、定期的に発光素子の電荷の偏りを緩和することができ、発光素子の発光をしながら、且つ発光素子の信頼性、長寿命化を達成することができる。
In addition, an H potential is input to the first electrode of the first light-emitting
次に図16(C)の状態(信号保持期間)に移行する。走査線gateをLの電位にすることによって、選択用トランジスタ101はオフする。第2の容量素子106には、第1の駆動用トランジスタ1001および第2の駆動用トランジスタ1002をオンするための電圧が保持されており、第2の発光素子104は発光状態を保持することができる。
Next, the state (signal holding period) of FIG. By setting the scanning line gate to the L potential, the
次に図16(D)の状態(信号消去期間)に移行する。消去線gate2の電位をHにすることによって、消去用トランジスタ1401をオンする。すると、消去線gate2よりHの電位が入力され、第1の容量素子105の一方の電極にはHの電位が入力され、第1の容量素子105の他方の電極には第1の電源線com1よりLの電位が入力されることにより、第1の容量素子105は電荷が蓄積される。また、第2の容量素子106の他方の電極には、消去線gate2よりHの電位が印加され、第2の容量素子106の他方の電極には、第2の電源線com2よりHの電位が印加されることにより、第2の容量素子106は電荷を保持しない。第1の容量素子105の充電により、第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002のゲートには電圧がHの電圧が印加されるが、第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002共にPチャネル型であるためオンしない。その結果、第1の容量素子105及び第2の容量素子106に保持された第1の駆動用トランジスタ1001及び第2の駆動用トランジスタ1002をオンするための電荷を消去することができ、第1の発光素子及び第2の発光素子の発光・非発光を制御することができる。
Next, the state (signal erasure period) shown in FIG. The erase
図16(E)は、図16(A)〜(D)の各段階(初期状態、信号入力期間、信号保持期間、信号消去期間)における走査線gate1、消去線gate2データ線sig、第1の電源線com1、第2の電源線com2の各電圧のタイミングチャートである。図16(E)のように、各配線の電位を制御することによって、発光素子の発光と、逆バイアス電圧を印加する動作を同時に制御することができる。なお図16(E)において、データ線sigにおける電位の斜線区間は、とくに電位がHであってもLであってもよい不定値区間とする。 FIG. 16E shows a scanning line gate1, an erasing line gate2, a data line sig, and a first line in each stage (initial state, signal input period, signal holding period, signal erasing period) of FIGS. 6 is a timing chart of each voltage of a power supply line com1 and a second power supply line com2. As shown in FIG. 16E, by controlling the potential of each wiring, the light emission of the light emitting element and the operation of applying the reverse bias voltage can be controlled simultaneously. In FIG. 16E, the hatched section of the potential in the data line sig is an indefinite value section where the potential may be H or L.
なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と自由に組み合わせて実施することが可能である。すなわち、画素を構成するトランジスタの数及び各画素に接続される走査線、電源線等の配線数を削減することができ開口率の増加が見込めるため、所望の輝度を保持するための発光素子に印加する電圧をおさえることができ、低消費電力化を達成できる。また、本発明の発光装置においては、走査線とデータ線の各交点に設けられた領域の隣り合う画素において、一方の画素に順バイアス電圧を印加して発光素子を発光させ、他方の画素に逆バイアス電圧を印加することを同時に行うことができる。そのため、逆バイアス電圧の印加時間を設ける必要がないため、デューティー比(1フレーム期間における点灯期間の割合)を低下させることなく、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させることができる。 Note that this embodiment can be implemented in free combination with the description of the other embodiments in this specification. That is, the number of transistors constituting the pixel and the number of wiring lines such as scanning lines and power supply lines connected to each pixel can be reduced, and an increase in the aperture ratio can be expected. Therefore, a light-emitting element for maintaining desired luminance can be obtained. The applied voltage can be suppressed, and low power consumption can be achieved. In the light-emitting device of the present invention, in a pixel adjacent to a region provided at each intersection of the scan line and the data line, a forward bias voltage is applied to one pixel to cause the light-emitting element to emit light, and the other pixel is The reverse bias voltage can be applied simultaneously. Therefore, it is not necessary to provide an application time of the reverse bias voltage, so that deterioration of the light emitting element can be controlled and reliability can be improved without reducing the duty ratio (the ratio of the lighting period in one frame period).
また、本発明の発光装置においては、画素の発光を、データ線の延長方向、または走査線の延長方向に1行おきに画素の発光を順次行う方式(インターレース方式)を採用することで、時間階調方式で画像表示を行った際に問題となる疑似輪郭の視認を軽減することができる。また各行2画素毎に順次画素を点灯させ、次の行については、前行で画素が点灯した画素よりデータ線の延長方向に1画素ずらして画素の点灯を行う、いわゆる市松模様状に画素の発光を行う方式(チェッカー方式)を採用することによって、疑似輪郭の視認を軽減することができる。 Further, in the light emitting device of the present invention, by adopting a method (interlace method) that sequentially emits pixels every other row in the data line extending direction or the scanning line extending direction. It is possible to reduce the visual recognition of the pseudo contour, which is a problem when the image is displayed by the gradation method. In addition, the pixels are sequentially turned on every two pixels in each row, and in the next row, the pixels are turned on by shifting one pixel in the data line extending direction from the pixel in which the pixel is lit in the previous row. By adopting a method of performing light emission (checker method), the visual recognition of the pseudo contour can be reduced.
(実施の形態4)
本実施の形態では、実施の形態1で示したインターレース方式とは別の方式で、本発明の発光装置における第1の画素及び第2の画素を発光させ、画像を表示した例について説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment, an example in which an image is displayed by causing the first pixel and the second pixel in the light-emitting device of the present invention to emit light by a method different from the interlace method described in
図17には、半導体素子がマトリクス状に配置された発光装置の画素部を示し、表示画素は白色で示し、非表示画素は黒色で示す。このような画素部において、第1のフレームでは、奇数行・奇数列の画素、及び偶数行・偶数列の画素のみを表示し(図17(A)参照)、第2のフレームでは、奇数行・偶数列の画素、及び偶数行・奇数列の画素のみを表示する(図17(B)参照)。すなわち、画素部において、格子状に表示領域と、非表示領域を設ける。 FIG. 17 shows a pixel portion of a light-emitting device in which semiconductor elements are arranged in a matrix. Display pixels are shown in white and non-display pixels are shown in black. In such a pixel portion, in the first frame, only odd row / odd column pixels and even row / even column pixels are displayed (see FIG. 17A), and in the second frame, odd rows are displayed. Only the pixels in even columns and the pixels in even rows and odd columns are displayed (see FIG. 17B). That is, a display area and a non-display area are provided in a lattice shape in the pixel portion.
なお本実施の形態においては、第1の画素pix1を奇数行・奇数列の画素、及び偶数行・偶数列に配置し、第2の画素pix2を奇数行・偶数列の画素、及び偶数行・奇数列に配置すればよい。勿論、第1の画素pix1と第2の画素pix2を入れ替えて配置してもよい。 In the present embodiment, the first pixels pix1 are arranged in odd-numbered and odd-numbered pixels, and even-numbered and even-numbered columns, and the second pixels pix2 are arranged in odd-numbered and even-numbered columns, and even-numbered rows, What is necessary is just to arrange | position to an odd number column. Of course, the first pixel pix1 and the second pixel pix2 may be interchanged.
なお本実施の形態において、第1のフレームを奇数フレーム、第2のフレームを偶数フレームとして表記する。 In the present embodiment, the first frame is represented as an odd frame, and the second frame is represented as an even frame.
また本実施の形態の画素部において、奇数フレームで、奇数行・偶数列の画素、及び偶数行・奇数列の画素のみを表示し、偶数フレームで、奇数行・奇数列の画素、及び偶数行・偶数列の画素のみを表示してもよい。 In the pixel portion of the present embodiment, only odd-numbered / even-numbered pixels and even-numbered / odd-numbered pixels are displayed in odd-numbered frames, and odd-numbered / odd-numbered pixels and even-numbered rows in even-numbered frames. -Only even columns of pixels may be displayed.
図18には、このような表示を行うためのタイミングチャートを示す。図18(A)には、奇数フレームにおける、行方向の走査線を選択するための、走査線スタートパルス(GSP)、走査線クロック信号(GCK)、反転用信号(SW)を示す。また奇数行、偶数行における列方向の走査線を選択するための、スタートパルス(SSP)、スタートクロック信号(SCK)を示す。そしてこれらの信号により、書き込まれる映像信号(DATA)のタイミングを示す。 FIG. 18 shows a timing chart for performing such display. FIG. 18A shows a scanning line start pulse (GSP), a scanning line clock signal (GCK), and an inversion signal (SW) for selecting a scanning line in the row direction in an odd-numbered frame. In addition, a start pulse (SSP) and a start clock signal (SCK) for selecting the scanning lines in the column direction in the odd and even rows are shown. These signals indicate the timing of the video signal (DATA) to be written.
図18(B)には、偶数フレームにおけるタイミングチャートを示しており、図18(A)とは、SW信号が反転しており、その他のタイミングは同様である。 FIG. 18B shows a timing chart in an even-numbered frame. The SW signal is inverted from that in FIG. 18A, and other timings are the same.
奇数フレームでは、SW信号がHighのとき奇数列の画素が選択され、Lowのときは偶数列の画素が選択される。また偶数フレームでは、SW信号がHighのとき偶数列の画素が選択され、Highのときは奇数列の画素が選択される。 In the odd-numbered frame, when the SW signal is High, odd-numbered columns of pixels are selected, and when the SW signal is Low, even-numbered columns of pixels are selected. In the even frame, even column pixels are selected when the SW signal is High, and odd column pixels are selected when the SW signal is High.
映像信号(DATA)は、SSP信号入力後に入力され、選択された画素に入力される。なお選択された画素とは、選択された走査線に接続された半導体素子を有する画素である。 The video signal (DATA) is input after the SSP signal is input, and is input to the selected pixel. Note that the selected pixel is a pixel having a semiconductor element connected to the selected scanning line.
以上のようにして、各行2画素毎に順次画素を点灯させ、次の行については、前行で画素が点灯した画素よりデータ線の延長方向に1画素ずらして画素の点灯を行う、所謂市松模様状に画素の点灯と非点灯を選択することができる。 As described above, the pixels are sequentially turned on every two pixels in each row, and in the next row, the pixels are turned on by shifting one pixel in the data line extending direction from the pixel in which the pixel is lit in the previous row. The lighting and non-lighting of pixels can be selected in a pattern.
本実施の形態の構成を採用することによって、時分割階調を行う発光装置において、インターレース方式に比べ、縞模様の発生を低減した上、擬似輪郭の発生を低減することができる。 By adopting the structure of this embodiment mode, in the light-emitting device that performs time-division gradation, generation of a stripe pattern can be reduced and generation of a pseudo contour can be reduced as compared with an interlace method.
本発明の発光装置の画素構成のようにトランジスタ数を削減し、開口率が増加した画素構成に適用した場合、本実施の形態のチェッカー法を用いて表示させることで本発明の効果が相乗的に高められ、好適である。 When applied to a pixel configuration in which the number of transistors is reduced and the aperture ratio is increased as in the pixel configuration of the light-emitting device of the present invention, the effect of the present invention is synergistic by displaying using the checker method of this embodiment. And is suitable.
なおチェッカー法を用いると、輝度低下が懸念される。しかし、マトリクス型の発光装置の発光素子に有機材料を使用すれば、該発光素子は指数関数的に輝度低下を生じるため、輝度低下に伴う供給電圧の向上がさして問題とならない。すなわち、チェッカー法は、有機材料を有する発光素子を具備する本発明の発光装置に用いることは非常に好適である。 If the checker method is used, there is a concern about a decrease in luminance. However, if an organic material is used for the light-emitting element of the matrix light-emitting device, the light-emitting element exponentially decreases in luminance. Therefore, there is no problem because the supply voltage is improved with the decrease in luminance. That is, the checker method is very suitable for use in the light emitting device of the present invention including a light emitting element having an organic material.
なお、本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と自由に組み合わせて実施することが可能である。すなわち、画素を構成するトランジスタの数及び各画素に接続される走査線、電源線等の配線数を削減することができ開口率の増加が見込めるため、所望の輝度を保持するための発光素子に印加する電圧をおさえることができ、低消費電力化を達成できる。また、本発明の発光装置においては、走査線とデータ線の各交点に設けられた領域の隣り合う画素において、一方の画素に順バイアス電圧を印加して発光素子を発光させ、他方の画素に逆バイアス電圧を印加することを同時に行うことができる。そのため、逆バイアス電圧の印加時間を設ける必要がないため、デューティー比(1フレーム期間における点灯期間の割合)を低下させることなく、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させることができる。 Note that this embodiment can be implemented in free combination with the description of the other embodiments in this specification. That is, the number of transistors constituting the pixel and the number of wiring lines such as scanning lines and power supply lines connected to each pixel can be reduced, and an increase in aperture ratio can be expected. Therefore, a light-emitting element for maintaining desired luminance can be obtained. The applied voltage can be suppressed, and low power consumption can be achieved. In the light emitting device of the present invention, a forward bias voltage is applied to one of the pixels adjacent to a region provided at each intersection of the scanning line and the data line so that the light emitting element emits light. The reverse bias voltage can be applied simultaneously. Therefore, it is not necessary to provide an application time of the reverse bias voltage, so that deterioration of the light emitting element can be controlled and reliability can be improved without reducing the duty ratio (the ratio of the lighting period in one frame period).
(実施の形態5)
本実施の形態では、発光素子を有する画素の断面構造について説明する。上述したような発光素子への電流の供給を制御するトランジスタがp型薄膜トランジスタ(TFT)の場合における、画素の断面構造について、図19を用いて説明する。なお本実施の形態では、発光素子が有する陽極と陰極の2つの電極のうち、トランジスタによって電位を制御することができる一方の電極を第1の電極、他方の電極を第2の電極とする。そして図19では、第1の電極が陽極、第2の電極が陰極の場合について説明するが、第1の電極が陰極、第2の電極が陽極であってもよい。
(Embodiment 5)
In this embodiment, a cross-sectional structure of a pixel having a light-emitting element will be described. A cross-sectional structure of a pixel in the case where a transistor for controlling current supply to the light-emitting element as described above is a p-type thin film transistor (TFT) will be described with reference to FIGS. Note that in this embodiment mode, of two electrodes of an anode and a cathode included in a light-emitting element, one electrode whose potential can be controlled by a transistor is a first electrode, and the other electrode is a second electrode. In FIG. 19, the case where the first electrode is an anode and the second electrode is a cathode is described. However, the first electrode may be a cathode and the second electrode may be an anode.
図19(A)に、TFT6001がp型で、発光素子6003から発せられる光を第1の電極6004側から取り出す場合の、画素の断面図を示す。図19(A)では、発光素子6003の第1の電極6004と、TFT6001が電気的に接続されている。
FIG. 19A is a cross-sectional view of a pixel in the case where the
TFT6001は層間絶縁膜6007で覆われており、層間絶縁膜6007上には開口部を有する隔壁6008が形成されている。隔壁6008の開口部において第1の電極6004が一部露出しており、該開口部において第1の電極6004、電界発光層6005、第2の電極6006が順に積層されている。
The
層間絶縁膜6007は、有機樹脂膜、無機絶縁膜またはシロキサン系材料を出発材料として形成されたSi−O−Si結合を含む絶縁膜(以下、シロキサン系絶縁膜と呼ぶ)を用いて形成することができる。シロキサン系絶縁膜は、置換基に水素を有し、その他フッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有することができる。層間絶縁膜6007に、低誘電率材料(low−k材料)と呼ばれる材料を用いていても良い。
The
隔壁6008は、有機樹脂膜、無機絶縁膜またはシロキサン系絶縁膜を用いて形成することができる。有機樹脂膜ならば、例えばアクリル、ポリイミド、ポリアミドなど、無機絶縁膜ならば酸化珪素、窒化酸化珪素などを用いることができる。特に感光性の有機樹脂膜を隔壁6008に用い、第1の電極6004上に開口部を形成し、その開口部の側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜面となるように形成することで、第1の電極6004と第2の電極6006とが接続してしまうのを防ぐことができる。
The
第1の電極6004は、光を透過する材料または膜厚で形成し、なおかつ陽極として用いるのに適する材料で形成する。例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、ガリウムを添加した酸化亜鉛(GZO)などその他の透光性酸化物導電材料を第1の電極6004に用いることが可能である。またITO及び酸化珪素を含む酸化インジウムスズ(以下、ITSOとする)や、酸化珪素を含んだ酸化インジウムに、さらに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合したものを第1の電極6004に用いても良い。また上記透光性酸化物導電材料の他に、例えばTiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag、Al等の1つまたは複数からなる単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との三層構造等を第1の電極6004に用いることもできる。ただし透光性酸化物導電材料以外の材料を用いる場合、光が透過する程度の膜厚(好ましくは、5nm〜30nm程度)で第1の電極6004を形成する。
The
また第2の電極6006は、光を反射もしくは遮蔽する材料及び膜厚で形成し、なおかつ仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などで形成することができる。具体的には、LiやCs等のアルカリ金属、およびMg、Ca、Sr等のアルカリ土類金属、これらを含む合金(Mg:Ag、Al:Li、Mg:Inなど)、およびこれらの化合物(フッ化カルシウム、窒化カルシウム)の他、YbやEr等の希土類金属を用いることができる。また電子注入層を設ける場合、Alなどの他の導電層を用いることも可能である。
The
電界発光層6005は、単数または複数の層で構成されている。複数の層で構成されている場合、これらの層は、キャリア輸送特性の観点から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などに分類することができる。電界発光層6005が発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層のいずれかを有している場合、第1の電極6004から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の順に積層する。なお各層の境目は必ずしも明確である必要はなく、互いの層を構成している材料が一部混合し、界面が不明瞭になっている場合もある。各層には、有機系の材料、無機系の材料を用いることが可能である。有機系の材料として、高分子系、中分子系、低分子系のいずれの材料も用いることが可能である。なお中分子系の材料とは、構造単位の繰返しの数(重合度)が2から20程度の低重合体に相当する。正孔注入層と正孔輸送層との区別は必ずしも厳密なものではなく、これらは正孔輸送性(正孔移動度)が特に重要な特性である意味において同じである。便宜上正孔注入層は陽極に接する側の層であり、正孔注入層に接する層を正孔輸送層と呼んで区別する。電子輸送層、電子注入層についても同様であり、陰極に接する層を電子注入層と呼び、電子注入層に接する層を電子輸送層と呼んでいる。発光層は電子輸送層を兼ねる場合もあり、発光性電子輸送層とも呼ばれる。
The
図19(A)に示した画素の場合、発光素子6003から発せられる光を、白抜きの矢印で示すように第1の電極6004側から取り出すことができる。
In the case of the pixel shown in FIG. 19A, light emitted from the light-emitting
次に図19(B)に、TFT6011がp型で、発光素子6013から発せられる光を第2の電極6016側から取り出す場合の、画素の断面図を示す。図19(B)では、発光素子6013の第1の電極6014と、TFT6011が電気的に接続されている。また第1の電極6014上に電界発光層6015、第2の電極6016が順に積層されている。
Next, FIG. 19B is a cross-sectional view of a pixel in the case where the
第1の電極6014は、光を反射もしくは遮蔽する材料及び膜厚で形成し、なおかつ陽極として用いるのに適する材料で形成する。例えば、TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag、Al等の1つまたは複数からなる単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との三層構造等を第1の電極6014に用いることができる。
The
また第2の電極6016は、光を透過する材料または膜厚で形成し、なおかつ仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などで形成することができる。具体的には、LiやCs等のアルカリ金属、およびMg、Ca、Sr等のアルカリ土類金属、これらを含む合金(Mg:Ag、Al:Li、Mg:Inなど)、およびこれらの化合物(フッ化カルシウム、窒化カルシウム)の他、YbやEr等の希土類金属を用いることができる。また電子注入層を設ける場合、Alなどの他の導電層を用いることも可能である。そして第2の電極6016を、光が透過する程度の膜厚(好ましくは、5nm〜30nm程度)で形成する。なお、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、ガリウムを添加した酸化亜鉛(GZO)などその他の透光性酸化物導電材料を用いることも可能である。またITO及び酸化珪素を含む酸化インジウムスズ(以下、ITSOとする)や、酸化珪素を含んだ酸化インジウムに、さらに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合したものを用いても良い。透光性酸化物導電材料を用いる場合、電界発光層6015に電子注入層を設けるのが望ましい。
The
電界発光層6015は、図19(A)の電界発光層6005と同様に形成することができる。
The
図19(B)に示した画素の場合、発光素子6013から発せられる光を、白抜きの矢印で示すように第2の電極6016側から取り出すことができる。
In the case of the pixel shown in FIG. 19B, light emitted from the light-emitting
次に図19(C)に、TFT6021がp型で、発光素子6023から発せられる光を第1の電極6024側及び第2の電極6026側から取り出す場合の、画素の断面図を示す。図19(C)では、発光素子6023の第1の電極6024と、TFT6021が電気的に接続されている。また第1の電極6024上に電界発光層6025、第2の電極6026が順に積層されている。
Next, FIG. 19C is a cross-sectional view of a pixel in the case where the
第1の電極6024は、図19(A)の第1の電極6004と同様に形成することができる。また第2の電極6026は、図19(B)の第2の電極6016と同様に形成することができる。電界発光層6025は、図19(A)の電界発光層6005と同様に形成することができる。
The
図19(C)に示した画素の場合、発光素子6023から発せられる光を、白抜きの矢印で示すように第1の電極6024側及び第2の電極6026側から取り出すことができる。
In the case of the pixel shown in FIG. 19C, light emitted from the light-emitting
本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と自由に組み合わせて実施することが可能である。すなわち、画素を構成するトランジスタの数及び各画素に接続される走査線、電源線等の配線数を削減することができ開口率の増加が見込めるため、所望の輝度を保持するための発光素子に印加する電圧をおさえることができ、低消費電力化を達成できる。また、本発明の発光装置においては、走査線とデータ線の各交点に設けられた領域の隣り合う画素において、一方の画素に順バイアス電圧を印加して発光素子を発光させ、他方の画素に逆バイアス電圧を印加することを同時に行うことができる。そのため、逆バイアス電圧の印加時間を設ける必要がないため、デューティー比(1フレーム期間における点灯期間の割合)を低下させることなく、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させることができる。 This embodiment can be implemented in free combination with the description of the other embodiments in this specification. That is, the number of transistors constituting the pixel and the number of wiring lines such as scanning lines and power supply lines connected to each pixel can be reduced, and an increase in aperture ratio can be expected. Therefore, a light-emitting element for maintaining desired luminance can be obtained. The applied voltage can be suppressed, and low power consumption can be achieved. In the light emitting device of the present invention, a forward bias voltage is applied to one of the pixels adjacent to a region provided at each intersection of the scanning line and the data line so that the light emitting element emits light. The reverse bias voltage can be applied simultaneously. Therefore, it is not necessary to provide an application time of the reverse bias voltage, so that deterioration of the light emitting element can be controlled and reliability can be improved without reducing the duty ratio (the ratio of the lighting period in one frame period).
また、本発明の発光装置においては、画素の発光を、データ線の延長方向、または走査線の延長方向に1行おきに画素の発光を順次行う方式(インターレース方式)を採用することで、時間階調方式で画像表示を行った際に問題となる疑似輪郭の視認を軽減することができる。また各行2画素毎に順次画素を点灯させ、次の行については、前行で画素が点灯した画素よりデータ線の延長方向に1画素ずらして画素の点灯を行う、いわゆる市松模様状に画素の発光を行う方式(チェッカー方式)を採用することによって、疑似輪郭の視認を軽減することができる。 Further, in the light emitting device of the present invention, by adopting a method (interlace method) that sequentially emits pixels every other row in the data line extending direction or the scanning line extending direction. It is possible to reduce the visual recognition of the pseudo contour, which is a problem when the image is displayed by the gradation method. In addition, the pixels are sequentially turned on every two pixels in each row, and in the next row, the pixels are turned on by shifting one pixel in the data line extending direction from the pixel in which the pixel is lit in the previous row. By adopting a method of performing light emission (checker method), the visual recognition of the pseudo contour can be reduced.
(実施の形態6)
本実施の形態では、発光素子への電流の供給を制御するトランジスタがn型TFTの場合における、画素の断面構造について、図20を用いて説明する。なお図20では、第1の電極が陰極、第2の電極が陽極の場合について説明するが、第1の電極が陽極、第2の電極が陰極であっても良い。
(Embodiment 6)
In this embodiment, a cross-sectional structure of a pixel in the case where an n-type TFT is used as a transistor for controlling current supply to a light-emitting element will be described with reference to FIGS. Note that although FIG. 20 illustrates the case where the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode, the first electrode may be an anode and the second electrode may be a cathode.
図20(A)に、TFT6031がn型で、発光素子6033から発せられる光を第1の電極6034側から取り出す場合の、画素の断面図を示す。図20(A)では、発光素子6033の第1の電極6034と、TFT6031が電気的に接続されている。また第1の電極6034上に電界発光層6035、第2の電極6036が順に積層されている。
FIG. 20A is a cross-sectional view of a pixel in the case where the
第1の電極6034は、光を透過する材料または膜厚で形成し、なおかつ仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などで形成することができる。具体的には、LiやCs等のアルカリ金属、およびMg、Ca、Sr等のアルカリ土類金属、これらを含む合金(Mg:Ag、Al:Li、Mg:Inなど)、およびこれらの化合物(フッ化カルシウム、窒化カルシウム)の他、YbやEr等の希土類金属を用いることができる。また電子注入層を設ける場合、Alなどの他の導電層を用いることも可能である。そして第1の電極6034を、光が透過する程度の膜厚(好ましくは、5nm〜30nm程度)で形成する。さらに、光が透過する程度の膜厚を有する上記導電層の上または下に接するように、透光性酸化物導電材料を用いて透光性を有する導電層を形成し、第1の電極6034のシート抵抗を抑えるようにしても良い。なお、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、ガリウムを添加した酸化亜鉛(GZO)などその他の透光性酸化物導電材料を用いた導電層だけを用いることも可能である。またITO及び酸化珪素を含む酸化インジウムスズ(以下、ITSOとする)や、酸化珪素を含んだ酸化インジウムに、さらに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合したものを用いても良い。透光性酸化物導電材料を用いる場合、電界発光層6035に電子注入層を設けるのが望ましい。
The
また第2の電極6036は、光を反射もしくは遮蔽する材料及び膜厚で形成し、なおかつ陽極として用いるのに適する材料で形成する。例えば、TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag、Al等の1つまたは複数からなる単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との三層構造等を第2の電極6036に用いることができる。
The
電界発光層6035は、図20(A)の電界発光層6005と同様に形成することができる。ただし、電界発光層6035が発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層のいずれかを有している場合、第1の電極6034から、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層の順に積層する。
The
図20(A)に示した画素の場合、発光素子6033から発せられる光を、白抜きの矢印で示すように第1の電極6034側から取り出すことができる。
In the case of the pixel shown in FIG. 20A, light emitted from the light-emitting
次に図20(B)に、TFT6041がn型で、発光素子6043から発せられる光を第2の電極6046側から取り出す場合の、画素の断面図を示す。図20(B)では、発光素子6043の第1の電極6044と、TFT6041が電気的に接続されている。また第1の電極6044上に電界発光層6045、第2の電極6046が順に積層されている。
Next, FIG. 20B is a cross-sectional view of a pixel in the case where the
第1の電極6044は、光を反射もしくは遮蔽する材料及び膜厚で形成し、なおかつ仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などで形成することができる。具体的には、LiやCs等のアルカリ金属、およびMg、Ca、Sr等のアルカリ土類金属、これらを含む合金(Mg:Ag、Al:Li、Mg:Inなど)、およびこれらの化合物(弗化カルシウム、窒化カルシウム)の他、YbやEr等の希土類金属を用いることができる。また電子注入層を設ける場合、Alなどの他の導電層を用いることも可能である。
The
また第2の電極6046は、光を透過する材料または膜厚で形成し、なおかつ陽極として用いるのに適する材料で形成する。例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、ガリウムを添加した酸化亜鉛(GZO)などその他の透光性酸化物導電材料を第2の電極6046に用いることが可能である。またITO及び酸化珪素を含む酸化インジウムスズや、酸化珪素を含んだ酸化インジウムに、さらに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合したものを第2の電極6046に用いても良い。また上記透光性酸化物導電材料の他に、例えばTiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag、Al等の1つまたは複数からなる単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との三層構造等を第2の電極6046に用いることもできる。ただし透光性酸化物導電材料以外の材料を用いる場合、光が透過する程度の膜厚(好ましくは、5nm〜30nm程度)で第2の電極6046を形成する。
The
電界発光層6045は、図20(A)の電界発光層6035と同様に形成することができる。
The
図20(B)に示した画素の場合、発光素子6043から発せられる光を、白抜きの矢印で示すように第2の電極6046側から取り出すことができる。
In the case of the pixel shown in FIG. 20B, light emitted from the light-emitting
次に図20(C)に、TFT6051がn型で、発光素子6053から発せられる光を第1の電極6054側及び第2の電極6056側から取り出す場合の、画素の断面図を示す。図20(C)では、発光素子6053の第1の電極6054と、TFT6051が電気的に接続されている。また第1の電極6054上に電界発光層6055、第2の電極6056が順に積層されている。
Next, FIG. 20C is a cross-sectional view of a pixel in the case where the
第1の電極6054は、図20(A)の第1の電極6034と同様に形成することができる。また第2の電極6056は、図20(B)の第2の電極6046と同様に形成することができる。電界発光層6055は、図20(A)の電界発光層6035と同様に形成することができる。
The
図20(C)に示した画素の場合、発光素子6053から発せられる光を、白抜きの矢印で示すように第1の電極6054側及び第2の電極6056側から取り出すことができる。
In the case of the pixel shown in FIG. 20C, light emitted from the light-emitting
本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と自由に組み合わせて実施することが可能である。すなわち、画素を構成するトランジスタの数及び各画素に接続される走査線、電源線等の配線数を削減することができ開口率の増加が見込めるため、所望の輝度を保持するための発光素子に印加する電圧をおさえることができ、低消費電力化を達成できる。また、本発明の発光装置においては、走査線とデータ線の各交点に設けられた領域の隣り合う画素において、一方の画素に順バイアス電圧を印加して発光素子を発光させ、他方の画素に逆バイアス電圧を印加することを同時に行うことができる。そのため、逆バイアス電圧の印加時間を設ける必要がないため、デューティー比(1フレーム期間における点灯期間の割合)を低下させることなく、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させることができる。 This embodiment can be implemented in free combination with the description of the other embodiments in this specification. That is, the number of transistors constituting the pixel and the number of wiring lines such as scanning lines and power supply lines connected to each pixel can be reduced, and an increase in aperture ratio can be expected. Therefore, a light-emitting element for maintaining desired luminance can be obtained. The applied voltage can be suppressed, and low power consumption can be achieved. In the light emitting device of the present invention, a forward bias voltage is applied to one of the pixels adjacent to a region provided at each intersection of the scanning line and the data line so that the light emitting element emits light. The reverse bias voltage can be applied simultaneously. Therefore, it is not necessary to provide an application time of the reverse bias voltage, so that deterioration of the light emitting element can be controlled and reliability can be improved without reducing the duty ratio (the ratio of the lighting period in one frame period).
また、本発明の発光装置においては、画素の発光を、データ線の延長方向、または走査線の延長方向に1行おきに画素の発光を順次行う方式(インターレース方式)を採用することで、時間階調方式で画像表示を行った際に問題となる疑似輪郭の視認を軽減することができる。また各行2画素毎に順次画素を点灯させ、次の行については、前行で画素が点灯した画素よりデータ線の延長方向に1画素ずらして画素の点灯を行う、いわゆる市松模様状に画素の発光を行う方式(チェッカー方式)を採用することによって、疑似輪郭の視認を軽減することができる。
(実施の形態7)
本実施の形態では、本発明の発光装置の一形態に相当するパネルの外観について、図21を用いて説明する。図21(A)は、第1の基板上に形成されたトランジスタ及び発光素子を、第2の基板との間にシール材によって封止した、パネルの上面図であり、図21(B)は、図21(A)のA−A’における断面図に相当する。
Further, in the light emitting device of the present invention, by adopting a method (interlace method) that sequentially emits pixels every other row in the data line extending direction or the scanning line extending direction. It is possible to reduce the visual recognition of the pseudo contour, which is a problem when the image is displayed by the gradation method. In addition, the pixels are sequentially turned on every two pixels in each row, and in the next row, the pixels are turned on by shifting one pixel in the data line extending direction from the pixel in which the pixel is lit in the previous row. By adopting a method of performing light emission (checker method), the visual recognition of the pseudo contour can be reduced.
(Embodiment 7)
In this embodiment, the appearance of a panel corresponding to one embodiment of the light-emitting device of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 21A is a top view of a panel in which a transistor and a light-emitting element formed over the first substrate are sealed with a sealant between the second substrate and FIG. 21B. 21 corresponds to a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.
第1の基板4001上に設けられた画素部4002と、信号線駆動回路4003と、第1の走査線駆動回路4004と、第2の走査線駆動回路4005とを囲むようにして、シール材4020が設けられている。また画素部4002と、信号線駆動回路4003と、第1の走査線駆動回路4004と、第2の走査線駆動回路4005の上に、第2の基板4006が設けられている。よって画素部4002と、信号線駆動回路4003と、第1の走査線駆動回路4004と、第2の走査線駆動回路4005とは、第1の基板4001とシール材4020と第2の基板4006とによって、充填材4007と共に密封されている。
A
また第1の基板4001上に設けられた画素部4002と、信号線駆動回路4003と、第1の走査線駆動回路4004と、第2の走査線駆動回路4005とは、トランジスタを複数有しており、図21(B)では、信号線駆動回路4003に含まれるトランジスタ4008と、画素部4002に含まれる駆動用トランジスタ4009及びスイッチング用トランジスタ4010とを例示している。
Further, the
また4011は発光素子に相当し、駆動用トランジスタ4009のドレインと接続されている配線4017の一部が、発光素子4011の第1の電極として機能する。また透明導電膜が、発光素子4011の第2の電極4012として機能する。なお発光素子4011の構成は、本実施の形態に示した構成に限定されない。発光素子4011から取り出す光の方向や、駆動用トランジスタ4009の極性などに合わせて、発光素子4011の構成は適宜変えることができる。
また信号線駆動回路4003、第1の走査線駆動回路4004、第2の走査線駆動回路4005または画素部4002に与えられる各種信号及び電圧は、図21(B)に示す断面図では図示されていないが、引き出し配線4014及び4015を介して、接続端子4016から供給されている。
Various signals and voltages supplied to the signal
本実施の形態では、接続端子4016が、発光素子4011が有する第2の電極4012と同じ導電膜から形成されている。また、引き出し配線4014は、配線4017と同じ導電膜から形成されている。また引き出し配線4015は、駆動用トランジスタ4009、スイッチング用トランジスタ4010、トランジスタ4008がそれぞれ有するゲートと、同じ導電膜から形成されている。
In this embodiment, the
接続端子4016は、FPC4018が有する端子と、異方性導電膜4019を介して電気的に接続されている。
The
なお、第1の基板4001、第2の基板4006としては、ガラス、金属(代表的にはステンレス)、セラミックス、プラスチックを用いることができる。プラスチックとしては、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)板、PVF(ポリビニルフルオライド)フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをPVFフィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
Note that as the
但し、発光素子4011からの光の取り出し方向に位置する第2の基板4006は、透光性を有していなければならない。よって第2の基板4006は、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムのような透光性を有する材料を用いる。
Note that the
また、充填材4007としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、PVC(ポリビニルクロライド)、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)またはEVA(エチレンビニルアセテート)を用いることができる。本実施の形態では充填材として窒素を用いた。
As the
また、周辺に設けられる駆動回路は、第1の走査線駆動回路4004、第2の走査線駆動回路4005と、信号線駆動回路4003はそれぞれゲート配線とソース配線で画素部に接続されている。
In addition, a driver circuit provided in the periphery includes a first scan
なお、本発明の発光装置は発光素子を有する画素部が形成されたパネルと、該パネルにICが実装されたモジュールとをその範疇に含む。 Note that the light-emitting device of the present invention includes in its category a panel in which a pixel portion having a light-emitting element is formed and a module in which an IC is mounted on the panel.
本実施の形態のような構成のパネル及びモジュールは、表示部の画素を構成する薄膜トランジスタを削減し、且つ逆バイアスを定期的に発光素子に印加することによって発光素子の信頼性の向上が見込める。また、表示部の画素を構成する薄膜トランジスタ数、配線数を削減することができるため、画素部の開口率の増加が見込めるため、消費電力の低下に貢献することができる。また、画素部周辺の駆動回路部のレイアウト面積を低減することができるパネル及びモジュールとすることができる。 In the panel and module configured as in this embodiment, the reliability of the light-emitting element can be improved by reducing the number of thin film transistors included in the pixels of the display portion and periodically applying a reverse bias to the light-emitting element. In addition, since the number of thin film transistors and the number of wirings constituting the pixel in the display portion can be reduced, an increase in the aperture ratio of the pixel portion can be expected, which can contribute to a reduction in power consumption. Further, a panel and a module that can reduce the layout area of the driver circuit portion around the pixel portion can be obtained.
本実施の形態は、本明細書中の他の実施の形態の記載と自由に組み合わせて実施することが可能である。すなわち、画素を構成するトランジスタの数及び各画素に接続される走査線、電源線等の配線数を削減することができ開口率の増加が見込めるため、所望の輝度を保持するための発光素子に印加する電圧をおさえることができ、低消費電力化を達成できる。また、本発明の発光装置においては、走査線とデータ線の各交点に設けられた領域の隣り合う画素において、一方の画素に順バイアス電圧を印加して発光素子を発光させ、他方の画素に逆バイアス電圧を印加することを同時に行うことができる。そのため、逆バイアス電圧の印加時間を設ける必要がないため、デューティー比(1フレーム期間における点灯期間の割合)を低下させることなく、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させることができる。 This embodiment can be implemented in free combination with the description of the other embodiments in this specification. That is, the number of transistors constituting the pixel and the number of wiring lines such as scanning lines and power supply lines connected to each pixel can be reduced, and an increase in aperture ratio can be expected. Therefore, a light-emitting element for maintaining desired luminance can be obtained. The applied voltage can be suppressed, and low power consumption can be achieved. In the light emitting device of the present invention, a forward bias voltage is applied to one of the pixels adjacent to a region provided at each intersection of the scanning line and the data line so that the light emitting element emits light. The reverse bias voltage can be applied simultaneously. Therefore, it is not necessary to provide an application time of the reverse bias voltage, so that deterioration of the light emitting element can be controlled and reliability can be improved without reducing the duty ratio (the ratio of the lighting period in one frame period).
また、本発明の発光装置においては、画素の発光を、データ線の延長方向、または走査線の延長方向に1行おきに画素の発光を順次行う方式(インターレース方式)を採用することで、時間階調方式で画像表示を行った際に問題となる疑似輪郭の視認を軽減することができる。また各行2画素毎に順次画素を点灯させ、次の行については、前行で画素が点灯した画素よりデータ線の延長方向に1画素ずらして画素の点灯を行う、いわゆる市松模様状に画素の発光を行う方式(チェッカー方式)を採用することによって、疑似輪郭の視認を軽減することができる。 Further, in the light emitting device of the present invention, by adopting a method (interlace method) that sequentially emits pixels every other row in the data line extending direction or the scanning line extending direction. It is possible to reduce the visual recognition of the pseudo contour, which is a problem when the image is displayed by the gradation method. In addition, the pixels are sequentially turned on every two pixels in each row, and in the next row, the pixels are turned on by shifting one pixel in the data line extending direction from the pixel in which the pixel is lit in the previous row. By adopting a method of performing light emission (checker method), the visual recognition of the pseudo contour can be reduced.
(実施の形態8)
本実施の形態では、チャネルエッチ型のTFTをスイッチング素子とするアクティブマトリクス型表示装置の作製例について図面を参照して説明する。
(Embodiment 8)
In this embodiment, an example of manufacturing an active matrix display device using a channel-etch TFT as a switching element will be described with reference to drawings.
図30(A)で示すように、基板3000上に後に形成する液滴吐出法による材料層と密着性を向上させるための下地層3011を形成する。下地層3011は、極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地層3011の作製は、スプレー法またはスパッタ法によって光触媒物質(酸化チタン(TiOX)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、セレン化カドミウム(CdSe)、タンタル酸カリウム(KTaO3)、硫化カドミウム(CdS)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化鉄(Fe2O3)、酸化タングステン(WO3))を全面に形成する処理を行う。またはインクジェット法やゾルゲル法を用いて有機材料(ポリイミド、アクリル、或いは、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成され、置換基に水素、フッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いた塗布絶縁膜)を選択的に形成する処理を行えばよい。これは下地前処理とみなすこともできる。
As shown in FIG. 30A, a material layer and a
ここでは基板上に導電性材料を吐出する場合に密着性を良くする下地前処理を行う例を示したが、材料層(例えば、有機層、無機層、金属層)、或いは、吐出した導電性層の上にさらに液滴吐出法で材料層(例えば、有機層、無機層、金属層)を形成する場合において、材料層と材料層との密着性向上のためのTiOX成膜処理を行っても良い。つまり、液滴吐出法で導電性材料を吐出して描画する場合、その導電性材料層の上下界面で下地前処理を挟み、その密着性を良くすることが望ましい。 Here, an example of performing base pretreatment for improving adhesion when discharging a conductive material on a substrate is shown. However, a material layer (for example, an organic layer, an inorganic layer, or a metal layer) or discharged conductivity When a material layer (for example, an organic layer, an inorganic layer, or a metal layer) is further formed on the layer by a droplet discharge method, a TiO X film forming process for improving the adhesion between the material layer and the material layer is performed. May be. That is, when drawing is performed by discharging a conductive material by a droplet discharge method, it is desirable that the base pretreatment is sandwiched between the upper and lower interfaces of the conductive material layer to improve the adhesion.
また、下地層3011は、光触媒材料に限らず、3d遷移金属(Sc、Ti、Cr、Ni、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn等)、または、その酸化物、窒化物、酸窒化物を用いることができる。
The
なお、基板3000は、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス若しくはアルミノシリケートガラスなど、フュージョン法やフロート法で作製される無アルカリガラス基板の他、本作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板等を用いることができる。
Note that the
次いで、液滴吐出法、代表的にはインクジェット法により導電膜材料液を滴下して導電膜パターン3012を形成する。(図30(A))導電膜材料液に含ませる導電材料としては、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)、タンタル(Ta)、ビスマス(Bi)、鉛(Pb)、インジウム(In)、錫(Sn)、亜鉛(Zn)、チタン(Ti)、若しくはアルミニウム(Al)、これらからなる合金、これらの分散性ナノ粒子、又はハロゲン化銀の微粒子を用いる。特に、ゲート配線は、低抵抗化することが好ましいので、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。但し、銀、銅を用いる場合には、不純物拡散防止対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。溶媒は、酢酸ブチル等のエステル類、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン等の有機溶剤等に相当する。表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
Next, a
ここで、液滴吐出装置の一例を図31に示す。図31において、3100は大型基板、3104は撮像手段、3107はステージ、3111はマーカー、3103は1つのパネルが形成される領域を示している。1つのパネルの幅と同じ幅のヘッド3105a、3105b、3105cを備え、ステージを移動させてこれらのヘッドを走査、例えばジグザグまたは往復させて適宜、材料層のパターンを形成する。大型基板の幅と同じ幅のヘッドとすることも可能であるが、図31のように1つのパネルサイズに合わせるほうが操作しやすい。また、スループット向上のためには、ステージを動かしたままで材料の吐出を行うことが好ましい。
Here, an example of a droplet discharge device is shown in FIG. In FIG. 31, 3100 is a large substrate, 3104 is an imaging means, 3107 is a stage, 3111 is a marker, and 3103 is an area where one panel is formed.
また、ヘッド3105a、3105b、3105cやステージ3107には温度調節機能を持たせることが好ましい。なお、ヘッド(ノズル先端)と大型基板との間隔は、約1mmとする。この間隔を短くすることによって着弾精度を高めることができる。
The
図31において、走査方向に対して3列としたヘッド3105a、3105b、3105cはそれぞれ異なる材料層を形成することを可能としてもよいし、同一材料を吐出してもよい。3つのヘッドで同一材料を吐出して層間絶縁膜3028をパターン形成する場合にはスループットが向上する。なお、図31に示す装置は、ヘッド部を固定し、基板3100を移動させて走査させることも、基板3100を固定し、ヘッド部を移動させて走査させることも可能である。
In FIG. 31,
液滴吐出手段の個々のヘッド3105a、3105b、3105cは制御手段に接続され、それがコンピュータで制御することにより予めプログラミングされたパターンを描画することができる。吐出量は印加するパルス電圧により制御する。描画するタイミングは、例えば、基板上に形成されたマーカを基準に行えば良い。或いは、基板の縁を基準にして基準点を確定させても良い。これをCCDなどの撮像手段で検出し、画像処理手段にてデジタル信号に変換したものをコンピュータで認識して制御信号を発生させて制御手段に送る。勿論、基板上に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体に格納されたものであり、この情報を基にして制御手段に制御信号を送り、液滴吐出手段の個々のヘッドを個別に制御することができる。
The
次いで、レーザ光を選択的に照射して、導電膜パターンの一部を露光させる(図30(B)参照。)。吐出する導電膜材料液には、予め感光性材料を含ませておき、照射するレーザ光によって化学反応させる。ここで感光性材料は、照射して化学反応させた部分を残すネガ型とした例を示している。レーザ光の照射によって、正確なパターン形状、特に細い幅の配線を得ることができる。 Next, laser light is selectively irradiated to expose part of the conductive film pattern (see FIG. 30B). A photosensitive material is included in advance in the conductive film material liquid to be discharged, and a chemical reaction is caused by the irradiated laser light. Here, an example in which the photosensitive material is a negative type that leaves a portion chemically irradiated by irradiation is shown. By irradiating the laser beam, an accurate pattern shape, particularly a wiring having a narrow width can be obtained.
ここで、レーザビーム描画装置について、図32を用いて説明する。レーザビーム描画装置3201は、レーザビームを照射する際の各種制御を実行するパーソナルコンピュータ(以下、PCともいう。)3202と、レーザビームを出力するレーザ発振器3203と、レーザ発振器3203の電源3204と、レーザビームを減衰させるための光学系(NDフィルタ)3205と、レーザビームの強度を変調するための音響光学変調器(AOM)3206と、レーザビームの断面の拡大又は縮小をするためのレンズ、光路の変更するためのミラー等で構成される光学系3207、Xステージ及びYステージを有する基板移動機構3209と、PCから出力される制御データをデジタルーアナログ変換するD/A変換部3210と、D/A変換部から出力されるアナログ電圧に応じて音響光学変調器3206を制御するドライバ3211と、基板移動機構3209を駆動するための駆動信号を出力するドライバ3212とを備えている。
Here, the laser beam drawing apparatus will be described with reference to FIG. A laser
レーザ発振器3203としては、紫外光、可視光、又は赤外光を発振することが可能なレーザ発振器を用いることができる。レーザ発振器としては、KrF、ArF、XeCl、Xe等のエキシマレーザ発振器、He、He−Cd、Ar、He−Ne、HF等の気体レーザ発振器、YAG、GdVO4、YVO4、YLF、YAlO3などの結晶にCr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti又はTmをドープした結晶を使った固体レーザ発振器、GaN、GaAs、GaAlAs、InGaAsP等の半導体レーザ発振器を用いることができる。なお、固体レーザ発振器においては、基本波の第1高調波〜第5高調波を適用するのが好ましい。
As the
レーザビーム直接描画装置を用いた感光材料の感光方法について以下に述べる。なお、ここで言う感光材料とは、導電膜パターンとなる導電膜材料(感光材料含む)を指している。 A photosensitive material exposure method using a laser beam direct writing apparatus will be described below. In addition, the photosensitive material said here has pointed out the electrically conductive film material (photosensitive material is included) used as an electrically conductive film pattern.
基板3208が基板移動機構3209に装着されると、PC3202は図外のカメラによって、基板に付されているマーカの位置を検出する。次いで、PC3202は、検出したマーカの位置データと、予め入力されている描画パターンデータとに基づいて、基板移動機構3209を移動させるための移動データを生成する。この後、PC3202が、ドライバ3211を介して音響光学変調器3206の出力光量を制御することにより、レーザ発振器3203から出力されたレーザビームは、光学系3205によって減衰された後、音響光学変調器3206によって所定の光量になるように光量が制御される。一方、音響光学変調器3206から出力されたレーザビームは、光学系3207で光路及びビーム形を変化させ、レンズで集光した後、基板上に形成された感光材料に対して該ビームを照射して、感光材料を感光する。このとき、PC3202が生成した移動データに従い、基板移動機構3209をX方向及びY方向に移動制御する。この結果、所定の場所にレーザビームが照射され、感光材料の露光が行われる。
When the
なお、感光材料に照射されたレーザ光のエネルギーの一部は、熱に変換され、感光材料の一部を反応させる。従って、パターン幅は、レーザビームの幅より若干大きくなる。また、短波長のレーザ光ほど、ビーム径を小さく集光することが可能であるため、微細な幅のパターンを形成するためには、短波長のレーザビームを照射することが好ましい。 Note that a part of the energy of the laser light irradiated to the photosensitive material is converted into heat and reacts a part of the photosensitive material. Therefore, the pattern width is slightly larger than the width of the laser beam. Further, since the laser beam with a shorter wavelength can be condensed with a smaller beam diameter, it is preferable to irradiate a laser beam with a shorter wavelength in order to form a pattern with a fine width.
また、レーザビームの感光材料表面でのスポット形状は、点状、円形、楕円形、矩形、または線状(厳密には細長い長方形状)となるように光学系で加工されている。なお、スポット形状は円形であっても構わないが、線状にした方が、幅が均一なパターンを形成することができる。 The spot shape of the laser beam on the surface of the photosensitive material is processed by an optical system so as to be a dot, circle, ellipse, rectangle, or line (strictly, an elongated rectangle). The spot shape may be circular, but a linear pattern can form a pattern with a uniform width.
また、図32に示した装置は、基板の表面側からレーザ光を照射して露光する例を示したが、光学系や基板移動機構を適宜変更し、基板の裏面側からレーザ光を照射して露光するレーザビーム描画装置としてもよい。なお、ここでは、基板を移動して選択的にレーザビームを照射しているが、これに限定されず、レーザビームをXY軸方向に走査してレーザビームを照射することができる。この場合、光学系3207にポリゴンミラーやガルバノミラーを用いることが好ましい。
32 shows an example in which exposure is performed by irradiating a laser beam from the front surface side of the substrate. However, the optical system and the substrate moving mechanism are appropriately changed to irradiate the laser beam from the back surface side of the substrate. Alternatively, a laser beam drawing apparatus that performs exposure may be used. Note that here, the laser beam is selectively irradiated by moving the substrate; however, the present invention is not limited to this, and the laser beam can be irradiated by scanning the laser beam in the X and Y axis directions. In this case, it is preferable to use a polygon mirror or a galvanometer mirror for the
次いで、エッチャント(または現像液)を用いて現像を行い、余分な部分を除去して、本焼成を行ってゲートまたはゲート配線となる金属配線3015を形成する(図30(C)参照。)。
Next, development is performed using an etchant (or a developer), an excess portion is removed, and main baking is performed to form a
また、金属配線3015と同様に端子部に伸びる配線3040も形成する。なお、ここでは図示しないが、発光素子に電流を供給するための電源線も形成してもよい。また、保持容量を形成するための容量電極または容量配線も必要であれば形成する。なお、ポジ型の感光性材料を用いる場合には、除去したい部分にレーザ照射を行って化学反応させ、その部分をエッチャントで溶解させればよい。また、導電膜材料液を滴下した後、室温乾燥または仮焼成を行ってからレーザ光の照射による露光を行ってもよい。
Similarly to the
次いで、プラズマCVD法やスパッタリング法を用いて、ゲート絶縁膜3018、半導体膜、n型の半導体膜を順次成膜する。ゲート絶縁膜3018としては、PCVD法により得られる酸化珪素、窒化珪素、または窒化酸化珪素を主成分とする材料を用いる。また、ゲート絶縁膜3018について、シロキサン系ポリマーを用いた液滴吐出法により吐出、焼成してアルキル基を含むSiOx膜としてもよい。 Next, a gate insulating film 3018, a semiconductor film, and an n-type semiconductor film are sequentially formed by a plasma CVD method or a sputtering method. As the gate insulating film 3018, a material mainly containing silicon oxide, silicon nitride, or silicon nitride oxide obtained by a PCVD method is used. The gate insulating film 3018 may be a SiOx film containing an alkyl group by discharging and baking by a droplet discharging method using a siloxane polymer.
半導体膜は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法や熱CVD法で作製されるアモルファス半導体膜、或いはセミアモルファス半導体膜で形成する。アモルファス半導体膜としては、SiH4、若しくはSiH4とH2の混合気体を用いたPCVD法により得られるアモルファスシリコン膜を用いることができる。また、セミアモルファス(マイクロクリスタル若しくは微結晶ともいう)半導体膜としては、SiH4をH2で3倍〜1000倍に希釈した混合気体、Si2H6とGeF4のガス流量比を20〜40:0.9(Si2H6:GeF4)で希釈した混合気体、或いはSi2H6とF2の混合気体、或いはSiH4とF2の混合気体を用いたPCVD法により得られるセミアモルファスシリコン膜を用いることができる。なお、セミアモルファスシリコン膜は、下地との界面に、より結晶性を持たせることができるため好ましい。 The semiconductor film is formed of an amorphous semiconductor film or a semi-amorphous semiconductor film which is manufactured by a vapor deposition method, a sputtering method, or a thermal CVD method using a semiconductor material gas typified by silane or germane. The amorphous semiconductor film, SiH 4, or can be used to obtain an amorphous silicon film by a PCVD method using a mixed gas of SiH 4 and H 2. Further, (also referred to as microcrystal or microcrystalline) semi-amorphous as the semiconductor film, a mixed gas obtained by diluting the SiH 4 to 3 to 1000 times with H 2, the gas flow rate ratio of Si 2 H 6 and GeF 4 20 to 40 : Semi-amorphous obtained by PCVD using a mixed gas diluted with 0.9 (Si 2 H 6 : GeF 4 ), a mixed gas of Si 2 H 6 and F 2 , or a mixed gas of SiH 4 and F 2 A silicon film can be used. Note that a semi-amorphous silicon film is preferable because the interface with the base can be more crystalline.
また、SiH4とF2の混合気体を用いたPCVD法により得られるセミアモルファスシリコン膜にレーザ光を照射して、さらに結晶性を向上させてもよい。 Further, the crystallinity may be further improved by irradiating a semi-amorphous silicon film obtained by a PCVD method using a mixed gas of SiH 4 and F 2 with a laser beam.
n型の半導体膜は、シランガスとフォスフィンガスを用いたPCVD法で形成すれば良く、アモルファス半導体膜、或いはセミアモルファス半導体膜で形成することができる。n型の半導体膜3020を設けると、半導体膜と電極(後の工程で形成される電極)とのコンタクト抵抗が低くなり好ましいが、必要に応じて設ければよい。 The n-type semiconductor film may be formed by a PCVD method using silane gas and phosphine gas, and can be formed by an amorphous semiconductor film or a semi-amorphous semiconductor film. The n-type semiconductor film 3020 is preferably provided because contact resistance between the semiconductor film and an electrode (an electrode formed in a later step) is reduced, but it may be provided as necessary.
次いで、マスク3021を設け、半導体膜と、n型の半導体膜とを選択的にエッチングして島状の半導体膜3019、n型の半導体膜3020を得る(図30(D)参照。)。マスク3021の形成方法は、液滴吐出法や印刷法(凸版、平板、凹版、スクリーンなど)を用いて形成する。直接、所望のマスクパターンを液滴吐出法や印刷法で形成してもよいが、高精細度に形成するために液滴吐出法や印刷法で大まかなレジストパターンを形成した後、レーザ光を用いて選択的に露光を行って精細なレジストパターンを形成してもよい。 Next, a mask 3021 is provided, and the semiconductor film and the n-type semiconductor film are selectively etched to obtain an island-shaped semiconductor film 3019 and an n-type semiconductor film 3020 (see FIG. 30D). The mask 3021 is formed by a droplet discharge method or a printing method (such as a relief plate, a flat plate, an intaglio plate, or a screen). Although a desired mask pattern may be directly formed by a droplet discharge method or a printing method, after forming a rough resist pattern by a droplet discharge method or a printing method in order to form with high definition, a laser beam is emitted. It may be selectively exposed to form a fine resist pattern.
図32に示すレーザビーム描画装置を用いれば、レジストの露光も行うこともできる。その場合、感光材料をレジストとしてレーザ光により露光を行ってレジストマスク3021を形成すればよい。 If the laser beam drawing apparatus shown in FIG. 32 is used, resist exposure can also be performed. In that case, the resist mask 3021 may be formed by performing exposure with a laser beam using a photosensitive material as a resist.
次いで、マスク3021を除去した後、マスク(図示しない)を設けてゲート絶縁膜を選択的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。また、端子部においてはゲート絶縁膜を除去する。マスクの形成方法は、通常のフォトリソ技術、或いは、液滴吐出方法によるレジストパターン形成、或いは、全面にポジ型のレジスト塗布を行った後、レーザ光による露光、現像を行うレジストパターン形成でもよい。アクティブマトリクス型の発光装置においては一つの画素に複数のTFTが配置され、ゲートとゲート絶縁膜を介して上層の配線との接続箇所を有する。 Next, after removing the mask 3021, a mask (not shown) is provided, and the gate insulating film is selectively etched to form a contact hole. Further, the gate insulating film is removed from the terminal portion. The mask may be formed by a normal photolithography technique, a resist pattern formation by a droplet discharge method, or a resist pattern formation in which a positive resist coating is performed on the entire surface, followed by exposure and development with a laser beam. In an active matrix light-emitting device, a plurality of TFTs are arranged in one pixel and have a connection portion between a gate and an upper wiring through a gate insulating film.
次いで、液滴吐出法により導電性材料(Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等)を含む組成物を選択的に吐出して、ソース配線またはドレイン配線3022、3023、および引出電極3017を形成する。なお、同様に、発光素子に電流を供給するための電源線や、端子部において接続配線(図示しない)も形成する(図30(E)参照)。
Next, a composition containing a conductive material (Ag (silver), Au (gold), Cu (copper), W (tungsten), Al (aluminum), etc.)) is selectively discharged by a droplet discharge method, and the source Wiring or
次いで、ソース配線またはドレイン配線3022、3023をマスクとしてn型の半導体膜、および半導体膜の上層部をエッチングして、図33(A)の状態を得る。この段階で、活性層となるチャネル形成領域3024、ソース領域3026、ドレイン領域3025を備えたチャネルエッチ型のTFTが完成する。
Next, the n-type semiconductor film and the upper layer portion of the semiconductor film are etched using the source or
次いで、チャネル形成領域3024を不純物汚染から防ぐための保護膜3027を形成する(図33(B)参照。)。保護膜3027としては、スパッタ法、またはPCVD法により得られる窒化珪素、または窒化酸化珪素を主成分とする材料を用いる。ここでは保護膜3027を形成した例を示したが、特に必要でなければ設ける必要はない。
Next, a
次いで、液滴吐出法により層間絶縁膜3028を選択的に形成する。層間絶縁膜3028は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、透過性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサンポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いて液滴吐出法で形成する。層間絶縁膜3028の形成方法は、特に液滴吐出法に限定されず、塗布法やPCVD法などを用いて全面に形成してもよい。
Next, an
次いで、層間絶縁膜3028をマスクとして保護膜3027をエッチングし、ソース配線またはドレイン配線3022、3023上の一部に導電性部材からなる凸状部(ピラー)3029を形成する。凸状部(ピラー)3029は、導電性材料(Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等)を含む組成物の吐出と焼成を繰り返すことによって形成してもよい。
Next, the
次いで、層間絶縁膜3028上に凸状部(ピラー)3029と接する第1の電極3030を形成する(図33(C)参照。)。なお、同様に配線3040と接する端子電極3041も形成する。ここでは駆動用のTFTはnチャネル型とした例であるので第1の電極3030は陰極として機能させることが好ましい。発光を通過させる場合、液滴吐出法または印刷法によりインジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2)などを含む組成物からなる所定のパターンを形成し、焼成して第1の電極3030および端子電極3041を形成する。また、発光を第1の電極3030で反射させる場合、液滴吐出法によりAg(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を主成分とした組成物からなる所定のパターンを形成し、焼成して第1の電極3030および端子電極3041を形成する。他の方法としては、スパッタリング法により透明導電膜、若しくは光反射性の導電膜を形成して、液滴吐出法によりマスクパターンを形成し、エッチングを組み合わせて第1の電極3030を形成しても良い。
Next, a
図33(C)の段階での画素の上面図の一例を図34に示す。図34中において、鎖線A−A’断面が図33(C)中の画素部右側の断面図と対応し、鎖線B−B’が図33(C)中の画素部左側の断面図と対応している。なお、図34中において、図30および図33に対応する部位には同じ符号を用いている。また、図34において、後に形成される隔壁3034の端部となる箇所は点線で示している。
FIG. 34 shows an example of a top view of the pixel at the stage of FIG. 34, the cross section taken along the chain line AA ′ corresponds to the cross sectional view on the right side of the pixel portion in FIG. 33C, and the cross sectional line BB ′ corresponds to the cross sectional view on the left side of the pixel portion in FIG. is doing. In FIG. 34, the same reference numerals are used for portions corresponding to FIGS. 30 and 33. Further, in FIG. 34, a portion that becomes an end portion of a
また、ここでは保護膜3027を設けた例としたため、層間絶縁膜3028と凸状部(ピラー)3029とを別々に形成したが、保護膜3027を設けない場合、液滴吐出法により同じ装置で形成することもできる。
In addition, since the
次いで、第1の電極3030の周縁部を覆う隔壁3034を形成する。隔壁(土手ともいう)3034は、珪素を含む材料、有機材料及び化合物材料を用いて形成する。また、多孔質膜を用いても良い。但し、アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成すると、その側面は曲率半径が連続的に変化する形状となり、上層の薄膜が段切れせずに形成されるため好ましい。
Next, a
以上の工程により、基板3000上にボトムゲート型(逆スタガ型ともいう)のTFTおよび第1の電極3030が形成された発光表示パネル用のTFT基板が完成する。
Through the above process, a TFT substrate for a light-emitting display panel in which a bottom-gate (also referred to as an inverted staggered) TFT and a
次いで、電界発光層(EL層)として機能する層、即ち、有機化合物を含む層3036の形成を行う。有機化合物を含む層3036は、積層構造であり、それぞれ蒸着法または塗布法を用いて形成する。例えば、陰極上に電子輸送層(電子注入層)、発光層、正孔輸送層、正孔注入層と順次積層する。
Next, a layer functioning as an electroluminescent layer (EL layer), that is, a
電子輸送層は、電荷注入輸送物質を含んでおり、特に電子輸送性の高い電荷注入輸送物質としては、例えばトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)、トリス(5−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。また正孔輸送性の高い物質としては、例えば4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:α−NPD)や4,4’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:TPD)や4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニル−アミノ)−トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−トリフェニルアミン(略称:MTDATA)などの芳香族アミン系(即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する)の化合物が挙げられる。 The electron transport layer contains a charge injecting and transporting material. Examples of the charge injecting and transporting material having a particularly high electron transporting property include, for example, tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), tris (5-methyl-8- Quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq 3 ), bis (10-hydroxybenzo [h] -quinolinato) beryllium (abbreviation: BeBq 2 ), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation) : BAlq) and the like, and metal complexes having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton. As a substance having a high hole-transport property, for example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: α-NPD), 4,4′-bis [ N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: TPD) or 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine (abbreviation: TDATA) ), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -triphenylamine (abbreviation: MTDATA) (ie, benzene ring-nitrogen) And a compound having a bond of
また、電荷注入輸送物質のうち、特に電子注入性の高い物質としては、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF2)等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物が挙げられる。また、この他、Alq3のような電子輸送性の高い物質とマグネシウム(Mg)のようなアルカリ土類金属との混合物であってもよい。 Among the charge injecting and transporting materials, materials having particularly high electron injecting properties include alkali metals or alkaline earths such as lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ) and the like. Metal compounds can be mentioned. In addition, a mixture of a substance having a high electron transporting property such as Alq 3 and an alkaline earth metal such as magnesium (Mg) may be used.
また、発光層は、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送物質及び発光材料で形成し、その分子数から低分子系有機化合物、中分子系有機化合物(昇華性を有さず、且つ分子数が20以下、又は連鎖する分子の長さが10μm以下の有機化合物を指していう)、高分子系有機化合物から選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせても良い。 The light-emitting layer is formed of a charge injecting and transporting substance containing an organic compound or an inorganic compound and a light-emitting material, and based on the number of molecules thereof, a low molecular weight organic compound or a medium molecular weight organic compound (having no sublimation property and having Is an organic compound having a chain length of 10 μm or less, and includes one or a plurality of layers selected from high-molecular organic compounds, and has an electron injection / transport property or a hole injection / transport property. You may combine with these inorganic compounds.
発光材料には様々な材料がある。低分子系有機発光材料では、4−ジシアノメチレン−2−メチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチル−9−ジュロリジル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJT)、4−ジシアノメチレン−2−t−ブチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJTB)、ペリフランテン、2,5−ジシアノ−1,4−ビス[2−(10−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル]ベンゼン、N,N’−ジメチルキナクリドン(略称:DMQd)、クマリン6、クマリン545T、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)、9,9’−ビアントリル、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPA)や9,10−ビス(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)等を用いることができる。また、この他の物質でもよい。
There are various kinds of light emitting materials. As the low molecular weight organic light-emitting material, 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyl-9-julolidyl) ethenyl] -4H-pyran (abbreviation: DCJT), 4-dicyanomethylene-2-t-butyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran (abbreviation: DCJTB), periflanthene, 2, 5-dicyano-1,4-bis [2- (10-methoxy-1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] benzene, N, N′-dimethylquinacridone (abbreviation: DMQd) ,
高分子系有機発光材料は低分子系に比べて物理的強度が高く、素子の耐久性が高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比較的容易である。高分子系有機発光材料を用いた発光素子の構造は、低分子系有機発光材料を用いたときと基本的には同じであり、陰極、有機発光層、陽極とを順次積層した構造なる。しかし、高分子系有機発光材料を用いた発光層を形成する際には、低分子系有機発光材料を用いたときのような積層構造を形成させることは難しく、多くの場合2層構造となる。具体的には、陰極、発光層、正孔輸送層、陽極を順次積層した構造である。 The polymer organic light emitting material has higher physical strength and higher device durability than the low molecular weight material. In addition, since the film can be formed by coating, the device can be manufactured relatively easily. The structure of the light emitting element using the high molecular weight organic light emitting material is basically the same as that when the low molecular weight organic light emitting material is used, and has a structure in which a cathode, an organic light emitting layer, and an anode are sequentially laminated. However, when forming a light emitting layer using a high molecular weight organic light emitting material, it is difficult to form a laminated structure as in the case of using a low molecular weight organic light emitting material. . Specifically, the cathode, the light emitting layer, the hole transport layer, and the anode are sequentially laminated.
発光色は、発光層を形成する材料で決まるため、これらを選択することで所望の発光を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用いることができる高分子系の電界発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系が挙げられる。 Since the light emission color is determined by the material for forming the light emitting layer, a light emitting element exhibiting desired light emission can be formed by selecting these materials. Examples of the polymer electroluminescent material that can be used for forming the light emitting layer include polyparaphenylene vinylene, polyparaphenylene, polythiophene, and polyfluorene.
ポリパラフェニレンビニレン系には、ポリ(パラフェニレンビニレン) (PPV) の誘導体、ポリ(2,5−ジアルコキシ−1,4−フェニレンビニレン) [RO−PPV]、ポリ(2−(2’−エチル−ヘキソキシ)−5−メトキシ−1,4−フェニレンビニレン)[MEH−PPV]、ポリ(2−(ジアルコキシフェニル)−1,4−フェニレンビニレン)[ROPh−PPV]等が挙げられる。ポリパラフェニレン系には、ポリパラフェニレン[PPP]の誘導体、ポリ(2,5−ジアルコキシ−1,4−フェニレン)[RO−PPP]、ポリ(2,5−ジヘキソキシ−1,4−フェニレン)等が挙げられる。ポリチオフェン系には、ポリチオフェン[PT]の誘導体、ポリ(3−アルキルチオフェン)[PAT]、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)[PHT]、ポリ(3−シクロヘキシルチオフェン)[PCHT]、ポリ(3−シクロヘキシル−4−メチルチオフェン)[PCHMT]、ポリ(3,4−ジシクロヘキシルチオフェン)[PDCHT]、ポリ[3−(4−オクチルフェニル)−チオフェン][POPT]、ポリ[3−(4−オクチルフェニル)−2,2ビチオフェン][PTOPT]等が挙げられる。ポリフルオレン系には、ポリフルオレン[PF]の誘導体、ポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)[PDAF]、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン)[PDOF]等が挙げられる。 Examples of polyparaphenylene vinylene include poly (paraphenylene vinylene) (PPV) derivatives, poly (2,5-dialkoxy-1,4-phenylene vinylene) [RO-PPV], poly (2- (2′- Ethyl-hexoxy) -5-methoxy-1,4-phenylenevinylene) [MEH-PPV], poly (2- (dialkoxyphenyl) -1,4-phenylenevinylene) [ROPh-PPV] and the like. Examples of polyparaphenylene include derivatives of polyparaphenylene [PPP], poly (2,5-dialkoxy-1,4-phenylene) [RO-PPP], poly (2,5-dihexoxy-1,4-phenylene). ) And the like. The polythiophene series includes polythiophene [PT] derivatives, poly (3-alkylthiophene) [PAT], poly (3-hexylthiophene) [PHT], poly (3-cyclohexylthiophene) [PCHT], poly (3-cyclohexyl). -4-methylthiophene) [PCHMT], poly (3,4-dicyclohexylthiophene) [PDCHT], poly [3- (4-octylphenyl) -thiophene] [POPT], poly [3- (4-octylphenyl) -2,2 bithiophene] [PTOPT] and the like. Examples of the polyfluorene series include polyfluorene [PF] derivatives, poly (9,9-dialkylfluorene) [PDAF], poly (9,9-dioctylfluorene) [PDOF], and the like.
なお、正孔輸送性の高分子系有機発光材料を、陽極と発光性の高分子系有機発光材料の間に挟んで形成すると、陽極からの正孔注入性を向上させることができる。一般にアクセプター材料と共に水に溶解させたものをスピンコート法などで塗布する。また、有機溶媒には不溶であるため、上述した発光性の有機発光材料との積層が可能である。正孔輸送性の高分子系有機発光材料としては、PEDOTとアクセプター材料としてのショウノウスルホン酸(CSA)の混合物、ポリアニリン[PANI]とアクセプター材料としてのポリスチレンスルホン酸[PSS]の混合物等が挙げられる。 Note that when a hole-transporting polymer-based organic light-emitting material is sandwiched between an anode and a light-emitting polymer-based organic light-emitting material, hole injection properties from the anode can be improved. In general, an acceptor material dissolved in water is applied by spin coating or the like. In addition, since it is insoluble in an organic solvent, it can be stacked with the above-described light-emitting organic light-emitting material. Examples of the hole-transporting polymer organic light emitting material include a mixture of PEDOT and camphor sulfonic acid (CSA) as an acceptor material, a mixture of polyaniline [PANI] and polystyrene sulfonic acid [PSS] as an acceptor material, and the like. .
さらに、発光層は、一重項励起発光材料の他、金属錯体などを含む三重項励起材料を用いても良い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素及び青色の発光性の画素のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、他を一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得るのに消費電力が少なくて済むという特徴がある。すなわち、赤色画素に適用した場合、発光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低消費電力化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で形成し、青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ることができる。 Furthermore, a triplet excitation material containing a metal complex or the like may be used for the light emitting layer in addition to a singlet excitation light emitting material. For example, among red light emitting pixels, green light emitting pixels, and blue light emitting pixels, a red light emitting pixel having a relatively short luminance half time is formed of a triplet excitation light emitting material, and the other A singlet excited light emitting material is used. The triplet excited luminescent material has a feature that the light emission efficiency is good, so that less power is required to obtain the same luminance. That is, when applied to a red pixel, the amount of current flowing through the light emitting element can be reduced, so that reliability can be improved. As a reduction in power consumption, a red light-emitting pixel and a green light-emitting pixel may be formed using a triplet excitation light-emitting material, and a blue light-emitting pixel may be formed using a singlet excitation light-emitting material. By forming a green light-emitting element having high human visibility with a triplet excited light-emitting material, power consumption can be further reduced.
三重項励起発光材料の一例としては、金属錯体をドーパントとして用いたものがあり、第三遷移系列元素である白金を中心金属とする金属錯体、イリジウムを中心金属とする金属錯体などが知られている。三重項励起発光材料としては、これらの化合物に限られることはなく、上記構造を有し、且つ中心金属に周期表の8〜10属に属する元素を有する化合物を用いることも可能である。
Examples of triplet excited luminescent materials include those using a metal complex as a dopant, and metal complexes having a third transition series element platinum as the central metal and metal complexes having iridium as the central metal are known. Yes. The triplet excited light-emitting material is not limited to these compounds, and a compound having the above structure and having an element belonging to
また、正孔輸送層は、電荷注入輸送物質を含んでおり、正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物(MoOx)やバナジウム酸化物(VOx)、ルテニウム酸化物(RuOx)、タングステン酸化物(WOx)、マンガン酸化物(MnOx)等の金属酸化物が挙げられる。また、この他、フタロシアニン(略称:H2Pc)や銅フタロシアニン(CuPc)等のフタロシアニン系の化合物が挙げられる。 The hole transport layer contains a charge injecting and transporting material, and examples of the material having a high hole injecting property include molybdenum oxide (MoOx), vanadium oxide (VOx), ruthenium oxide (RuOx), Examples thereof include metal oxides such as tungsten oxide (WOx) and manganese oxide (MnOx). In addition, phthalocyanine compounds such as phthalocyanine (abbreviation: H 2 Pc) and copper phthalocyanine (CuPc) can be given.
なお、有機化合物を含む層3036の形成前に、酸素雰囲気中でのプラズマ処理や真空雰囲気下での加熱処理を行うとよい。蒸着法を用いる場合、予め、抵抗加熱により有機化合物は気化されており、蒸着時にシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスクに設けられた開口部を通って基板に蒸着される。また、フルカラー化するためには、発光色(R、G、B)ごとにマスクのアライメントを行えばよい。
Note that plasma treatment in an oxygen atmosphere or heat treatment in a vacuum atmosphere is preferably performed before the formation of the
発光層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、フルカラー表示を行う構成とすれば良い。典型的には、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色に対応した発光層を形成する。この場合に、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルター(着色層)を設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素部の鏡面化(映り込み)の防止を図ることができる。フィルター(着色層)を設けることで、従来必要であるとされていた円偏光版などを省略することが可能となり、発光層から放射される光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素部(表示画面)を見た場合に起こる色調の変化を低減すことができる。 The light emitting layer may be configured to perform full color display by forming light emitting layers having different emission wavelength bands for each pixel. Typically, a light emitting layer corresponding to each color of R (red), G (green), and B (blue) is formed. In this case, a filter (colored layer) that transmits light in the emission wavelength band is provided on the light emission side of the pixel to improve color purity and prevent mirror reflection (reflection) of the pixel portion. Can be achieved. By providing the filter (colored layer), it is possible to omit a circularly polarized plate that has been considered necessary in the past, and it is possible to eliminate the loss of light emitted from the light emitting layer. Furthermore, a change in color tone that occurs when the pixel portion (display screen) is viewed obliquely can be reduced.
また、塗り分けを行わず、有機化合物を含む層3036として単色の発光を示す材料を用い、カラーフィルターや色変換層を組み合わせることによりフルカラー表示を行うことができる。例えば、白色又は橙色の発光を示す電界発光層を形成する場合、画素の光放射側にカラーフィルター、又は色変換層、カラーフィルターと色変換層とを組み合わせたものを別途設けることによってフルカラー表示ができる。カラーフィルターや色変換層は、例えば第2の基板(封止基板)に形成し、基板へ張り合わせればよい。また上述したように、単色の発光を示す材料、カラーフィルター、及び色変換層のいずれも液滴吐出法により形成することができる。
Further, full color display can be performed by combining a color filter and a color conversion layer using a material that emits monochromatic light as the
白色に発光する発光層を形成するには、例えば、Alq3、部分的に赤色発光色素であるナイルレッドをドープしたAlq3、p−EtTAZ、TPD(芳香族ジアミン)を蒸着法により順次積層することで白色を得ることができる。また、スピンコートを用いた塗布法によりELを形成する場合には、塗布した後、塗布された膜は真空加熱で焼成することが好ましい。例えば、正孔注入層として作用するポリ(エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)水溶液(PEDOT/PSS)を全面に塗布、焼成し、その後、発光層として作用する発光中心色素(1,1,4,4−テトラフェニル−1,3−ブタジエン(TPB)、4−ジシアノメチレン−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノ−スチリル)−4H−ピラン(DCM1)、ナイルレッド、クマリン6など)ドープしたポリビニルカルバゾール(PVK)溶液を全面に塗布、焼成すればよい。
To form a light emitting layer that emits white light, for example,
発光層は単層で形成することもでき、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール(PVK)に電子輸送性の1,3,4−オキサジアゾール誘導体(PBD)を分散させてもよい。また、30wt%のPBDを電子輸送剤として分散し、4種類の色素(TPB、クマリン6、DCM1、ナイルレッド)を適当量分散することで白色発光が得られる。
The light emitting layer can also be formed as a single layer, and an electron transporting 1,3,4-oxadiazole derivative (PBD) may be dispersed in hole transporting polyvinyl carbazole (PVK). Further, white light emission can be obtained by dispersing 30 wt% PBD as an electron transporting agent and dispersing an appropriate amount of four kinds of dyes (TPB,
以上に掲げる有機化合物を含む層を形成する物質は一例であり、正孔注入輸送層、正孔輸送層、電子注入輸送層、電子輸送層、発光層、電子ブロック層、正孔ブロック層などの機能性の各層を適宜積層することで発光素子を形成することができる。また、これらの各層を合わせた混合層又は混合接合を形成しても良い。発光層の層構造は変化しうるものであり、特定の電子注入領域や発光領域を備えていない代わりに、もっぱらこの目的用の電極を備えたり、発光性の材料を分散させて備えたりする変形は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において許容されうるものである。 The substances forming the layer containing an organic compound listed above are examples, and examples thereof include a hole injection transport layer, a hole transport layer, an electron injection transport layer, an electron transport layer, a light emitting layer, an electron block layer, and a hole block layer. A light-emitting element can be formed by appropriately stacking functional layers. Moreover, you may form the mixed layer or mixed junction which combined these each layer. The layer structure of the light-emitting layer can be changed, and instead of having a specific electron injection region or light-emitting region, it is possible to provide a modification with an electrode for this purpose or a dispersed light-emitting material. Can be permitted without departing from the spirit of the present invention.
もちろん単色発光の表示を行ってもよい。例えば、単色発光を用いてエリアカラータイプの発光表示装置を形成してもよい。エリアカラータイプは、パッシブマトリクス型の表示部が適しており、主に文字や記号を表示することができる。 Of course, monochromatic light emission may be displayed. For example, an area color type light emitting display device may be formed using monochromatic light emission. As the area color type, a passive matrix type display unit is suitable, and characters and symbols can be mainly displayed.
次いで、第2の電極3037を形成する。発光素子の陽極として機能する第2の電極3037は光を透過する透明導電膜を用いて形成し、例えばITO、ITSOの他、酸化インジウムに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合した透明導電膜を用いる。発光素子は、有機化合物を含む層3036を第1の電極3030と第2の電極3037で挟んだ構成になっている。なお、第1の電極3030及び第2の電極3037は仕事関数を考慮して材料を選択する必要があり、そして第1の電極3030及び第2の電極3037は、画素構成によりいずれも陽極、又は陰極となりうる。
Next, a
上記のような材料で形成した発光素子は、順方向にバイアスすることで発光する。発光素子を用いて形成する表示装置の画素は、単純マトリクス方式、若しくはアクティブマトリクス方式で駆動することができる。いずれにしても、個々の画素は、ある特定のタイミングで順方向バイアスを印加して発光させることとなるが、ある一定期間は非発光状態となっている。この非発光時間に逆方向のバイアスを印加することで発光素子の信頼性を向上させることができる。発光素子では、一定駆動条件下で発光強度が低下する劣化や、画素内で非発光領域が拡大して見かけ上輝度が低下する劣化モードがあるが、順方向及び逆方向にバイアスを印加する交流的な駆動(AC駆動)を行うことで、劣化の進行を遅くすることができ、発光装置の信頼性を向上させることができる。 A light-emitting element formed using the above materials emits light by being forward-biased. A pixel of a display device formed using a light-emitting element can be driven by a simple matrix method or an active matrix method. In any case, each pixel emits light by applying a forward bias at a specific timing, but is in a non-light emitting state for a certain period. By applying a reverse bias during this non-light emitting time, the reliability of the light emitting element can be improved. The light emitting element has a degradation mode in which the light emission intensity decreases under a constant driving condition and a degradation mode in which the non-light emitting area is enlarged in the pixel and the luminance is apparently decreased. However, alternating current that applies a bias in the forward and reverse directions. By performing typical driving (AC driving), the progress of deterioration can be delayed, and the reliability of the light-emitting device can be improved.
また、第2の電極3037の低抵抗化を図るため、発光領域とならない領域の第2の電極3037上に補助電極を設けてもよい。また、第2の電極3037を保護する保護層を形成してもよい。例えば、珪素からなる円盤状のターゲットを用い、成膜室雰囲気を窒素雰囲気または窒素とアルゴンを含む雰囲気とすることによって窒化珪素膜からなる保護膜を形成することができる。また、炭素を主成分とする薄膜(DLC膜、CN膜、アモルファスカーボン膜)を保護膜として形成してもよく、別途、CVD法を用いた成膜室を設けてもよい。ダイヤモンドライクカーボン膜(DLC膜とも呼ばれる)は、プラズマCVD法(代表的には、RFプラズマCVD法、マイクロ波CVD法、電子サイクロトロン共鳴(ECR)CVD法、熱フィラメントCVD法など)、燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザ蒸着法などで形成することができる。成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス(例えばCH4、C2H2、C6H6など)とを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカソードにイオンを加速衝突させて成膜する。また、窒化炭素膜(CN膜)は反応ガスとしてC2H4ガスとN2ガスとを用いて形成すればよい。なお、DLC膜やCN膜は、可視光に対して透明もしくは半透明な絶縁膜である。「可視光に対して透明」とは可視光の透過率が80〜100%であることを指し、「可視光に対して半透明」とは可視光の透過率が50〜80%であることを指す。なお、この保護膜は、必要がなければ特に設けなくともよい。
In order to reduce the resistance of the
次いで、封止基板3035をシール材(図示しない)で貼り合わせて発光素子を封止する。なお、シール材で囲まれた領域には透明な充填材3038を充填する。充填材3038としては、透光性を有している材料であれば特に限定されず、代表的には紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いればよい。ここでは屈折率1.50、粘度500cps、ショアD硬度90、テンシル強度3000psi、Tg点150℃、体積抵抗1×1015Ω・cm、耐電圧450V/milである高耐熱のUVエポキシ樹脂(エレクトロライト社製:2500Clear)を用いる。また、充填材3038を一対の基板間に充填することによって、全体の透過率を向上させることができる。
Next, the sealing
最後にFPC3046を異方性導電膜3045により公知の方法で端子電極3041と貼りつける(図33(D)参照。)。以上の工程により、アクティブマトリクス型発光装置が作製できる。
Finally, an
図35はEL表示パネル構成の一例を示す上面図である。図35は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する発光表示パネルの構成を示している。絶縁表面を有する基板3500上に画素3502をマトリクス上に配列させた画素部3501、走査線側入力端子3503、信号線側入力端子3504が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、XGAであれば1024×768×3(RGB)、UXGAであれば1600×1200×3(RGB)、フルスペックハイビジョンに対応させるのであれば1920×1080×3(RGB)とすれば良い。
FIG. 35 is a top view showing an example of an EL display panel configuration. FIG. 35 shows a structure of a light-emitting display panel in which signals input to the scan lines and the signal lines are controlled by an external drive circuit. A
画素3502は、走査線側入力端子3503から延在する走査線と、信号線側入力端子3504から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素3502のそれぞれには、スイッチング素子とそれに接続する画素電極が備えられている。スイッチング素子の代表的な一例はTFTであり、TFTのゲート側が走査線と、ソース若しくはドレイン側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から入力する信号によって独立して制御可能としている。
The
なお、図33で示した第1の電極3030を透明材料、第2の電極3037を金属材料とすれば、基板3000を通過させて光を取り出す構造、即ちボトムエミッション型となる。また、第1の電極3030を金属材料、第2の電極3037を透明材料とすれば、封止基板3035を通過させて光を取り出す構造、即ちトップエミッション型となる。また、第1の電極3030および第2の電極3037を透明材料とすれば、基板3000と封止基板3035の両方を通過させて光を取り出す構造とすることができる。本発明は、適宜、いずれか一の構造とすればよい。また、EL表示パネルに駆動用のドライバ回路を実装しても良い。その一態様について図36を参照して説明する。
Note that if the
まず、COG方式を採用した表示装置について、図36を用いて説明する。基板3600上には、文字や画像などの情報を表示する画素部3601、走査側の駆動回路3602が設けられる。複数の駆動回路が設けられた基板を、矩形状に分断し、分断後の駆動回路(以下ドライバICと表記する。)3605a、3605bは、基板3600上に実装される。図36は複数のドライバIC3605a、3605b、該ドライバIC3605a、3605bの先にテープ3604a、3604bを実装する形態を示す。また、分割する大きさを画素部の信号線側の辺の長さとほぼ同じにし、単数のドライバICに、該ドライバICの先にテープを実装してもよい。
First, a display device employing a COG method is described with reference to FIG. Over the
また、TAB方式を採用してもよく、その場合は、複数のテープを貼り付けて、該テープにドライバICを実装すればよい。COG方式の場合と同様に、単数のテープに単数のドライバICを実装してもよく、この場合には、強度の問題から、ドライバICを固定する金属片等を一緒に貼り付けるとよい。 Alternatively, a TAB method may be employed. In that case, a plurality of tapes may be attached and a driver IC may be mounted on the tapes. As in the case of the COG method, a single driver IC may be mounted on a single tape. In this case, a metal piece or the like for fixing the driver IC may be attached together due to strength problems.
これらのEL表示パネルに実装されるドライバICは、生産性を向上させる観点から、一辺が300mmから1000mm以上の矩形状の基板上に複数個作り込むとよい。つまり、基板上に駆動回路部と入出力端子を一つのユニットとする回路パターンを複数個形成し、最後に分割して取り出せばよい。ドライバICは、画素部の一辺の長さや画素ピッチを考慮して、長辺が15〜80mm、短辺が1〜6mmの矩形状に形成してもよいし、画素領域の一辺、又は画素部の一辺と各駆動回路の一辺とを足した長さに形成してもよい。 A plurality of driver ICs mounted on these EL display panels are preferably formed on a rectangular substrate having a side of 300 mm to 1000 mm or more from the viewpoint of improving productivity. That is, a plurality of circuit patterns having a drive circuit portion and an input / output terminal as one unit may be formed on the substrate, and finally divided and taken out. The driver IC may be formed in a rectangular shape having a long side of 15 to 80 mm and a short side of 1 to 6 mm in consideration of the length of one side of the pixel portion and the pixel pitch. May be formed to have a length obtained by adding one side to one side of each drive circuit.
ドライバICのICチップに対する外形寸法の優位性は長辺の長さにあり、長辺が15〜80mmで形成されたドライバICを用いると、画素部に対応して実装するのに必要な数がICチップを用いる場合よりも少なくて済み、製造上の歩留まりを向上させることができる。また、ガラス基板上にドライバICを形成すると、母体として用いる基板の形状に限定されないので生産性を損なうことがない。これは、円形のシリコンウエハからICチップを取り出す場合と比較すると、大きな優位点である。 The advantage of the external dimensions of the driver IC over the IC chip lies in the length of the long side. When a driver IC formed with a long side of 15 to 80 mm is used, the number required for mounting corresponding to the pixel portion is as follows. This is less than when an IC chip is used, and the manufacturing yield can be improved. Further, when a driver IC is formed over a glass substrate, the shape of the substrate used as a base is not limited, and thus productivity is not impaired. This is a great advantage compared with the case where the IC chip is taken out from the circular silicon wafer.
図36において、画素部3601の外側の領域には、駆動回路が形成されたドライバIC3605a、3605bが実装される。これらのドライバIC3605a、3605bは、信号線側の駆動回路である。RGBフルカラーに対応した画素領域を形成するためには、XGAクラスで信号線の本数が3072本必要であり、UXGAクラスでは4800本が必要となる。このような本数で形成された信号線は、画素部3601の端部で数ブロック毎に区分して引出線を形成し、ドライバIC3605a、3605bの出力端子のピッチに合わせて集められる。
In FIG. 36,
ドライバICは、基板上に形成された結晶質半導体により形成されることが好適であり、該結晶質半導体は連続発光のレーザ光を照射することで形成されることが好適である。従って、当該レーザ光を発生させる発振器としては、連続発光の固体レーザ又は気体レーザを用いる。連続発光のレーザを用いると、結晶欠陥が少なく、大粒径の多結晶半導体層を用いて、トランジスタを作成することが可能となる。また移動度や応答速度が良好なために高速駆動が可能で、従来よりも素子の動作周波数を向上させることができ、特性バラツキが少ないために高い信頼性を得ることができる。なお、さらなる動作周波数の向上を目的として、トランジスタのチャネル長方向とレーザ光の走査方向と一致させるとよい。これは、連続発光レーザによるレーザ結晶化工程では、トランジスタのチャネル長方向とレーザ光の基板に対する走査方向とが概ね並行(好ましくは−30°〜30°)であるときに、最も高い移動度が得られるためである。なおチャネル長方向とは、チャネル形成領域において、電流が流れる方向、換言すると電荷が移動する方向と一致する。このように作製したトランジスタは、結晶粒がチャネル方向に延在する多結晶半導体層によって構成される活性層を有し、このことは結晶粒界が概ねチャネル方向に沿って形成されていることを意味する。 The driver IC is preferably formed of a crystalline semiconductor formed over a substrate, and the crystalline semiconductor is preferably formed by irradiating continuous-emitting laser light. Therefore, a continuous light emitting solid state laser or gas laser is used as an oscillator for generating the laser light. When a continuous light emission laser is used, a transistor can be formed using a polycrystalline semiconductor layer having a large grain size with few crystal defects. In addition, since the mobility and response speed are good, high-speed driving is possible, the operating frequency of the element can be improved as compared with the prior art, and there is less variation in characteristics, so that high reliability can be obtained. Note that for the purpose of further improving the operating frequency, the channel length direction of the transistor and the scanning direction of the laser light are preferably matched. This is because, in the laser crystallization process using a continuous emission laser, the highest mobility is obtained when the channel length direction of the transistor and the scanning direction of the laser beam with respect to the substrate are substantially parallel (preferably −30 ° to 30 °). It is because it is obtained. Note that the channel length direction corresponds to the direction in which current flows in the channel formation region, in other words, the direction in which charges move. The transistor thus fabricated has an active layer composed of a polycrystalline semiconductor layer in which crystal grains extend in the channel direction, which means that the crystal grain boundaries are formed substantially along the channel direction. means.
レーザ結晶化を行うには、レーザ光の大幅な絞り込みを行うことが好ましく、そのビームスポットの幅は、ドライバICの短辺の同じ幅の1〜3mm程度とすることがよい。また、被照射体に対して、十分に且つ効率的なエネルギー密度を確保するために、レーザ光の照射領域は、線状であることが好ましい。但し、ここでいう線状とは、厳密な意味で線を意味しているのではなく、アスペクト比の大きい長方形もしくは長楕円形を意味する。例えば、アスペクト比が2以上(好ましくは10〜10000)のものを指す。このように、レーザ光のビームスポットの幅をドライバICの短辺と同じ長さとすることで、生産性を向上させた表示装置の作製方法を提供することができる。 In order to perform laser crystallization, it is preferable to significantly narrow the laser beam, and the width of the beam spot is preferably about 1 to 3 mm, which is the same width of the short side of the driver IC. In order to ensure a sufficient and efficient energy density for the irradiated object, the laser light irradiation region is preferably linear. However, the line shape here does not mean a line in a strict sense, but means a rectangle or an ellipse having a large aspect ratio. For example, the aspect ratio is 2 or more (preferably 10 to 10,000). In this manner, a method for manufacturing a display device with improved productivity can be provided by setting the width of the beam spot of the laser light to the same length as the short side of the driver IC.
図36では、走査線駆動回路は画素部と共に一体形成し、信号線駆動回路としてドライバICを実装した形態を示した。しかしながら、本発明はこの形態に限定されず、走査線駆動回路及び信号線駆動回路の両方として、ドライバICを実装してもよい。その場合には、走査線側と信号線側で用いるドライバICの仕様を異なるものにするとよい。 In FIG. 36, the scanning line driving circuit is formed integrally with the pixel portion, and a driver IC is mounted as the signal line driving circuit. However, the present invention is not limited to this mode, and a driver IC may be mounted as both the scanning line driving circuit and the signal line driving circuit. In that case, the specifications of the driver ICs used on the scanning line side and the signal line side may be different.
画素部3601は、信号線と走査線が交差してマトリクスを形成し、各交差部に対応してトランジスタが配置される。本発明は、画素部3601に配置されるトランジスタとして、非晶質半導体又はセミアモルファス半導体をチャネル部としたTFTを用いることを特徴とする。非晶質半導体は、プラズマCVD法やスパッタリング法等の方法により形成する。セミアモルファス半導体は、プラズマCVD法で300℃以下の温度で形成することが可能であり、例えば、外寸550×650mmの無アルカリガラス基板であっても、トランジスタを形成するのに必要な膜厚を短時間で形成するという特徴を有する。このような製造技術の特徴は、大画面の表示装置を作製する上で有効である。また、セミアモルファスTFTは、SASでチャネル形成領域を構成することにより2〜10cm2/V・secの電界効果移動度を得ることができる。従って、このTFTを画素のスイッチング用素子や、走査線側の駆動回路を構成する素子として用いることができる。従って、システムオンパネル化を実現したEL表示パネルを作製することができる。
In the
なお、図36では、半導体層をSASで形成したTFTを用いることにより、走査線側駆動回路も基板上に一体形成することを前提として示している。半導体層をSASで形成したTFTを用いる場合には、走査線側駆動回路及び信号線側駆動回路の両方にドライバICを実装してもよい。 Note that FIG. 36 shows a premise that the scanning line side driver circuit is also formed over the substrate by using a TFT having a semiconductor layer formed of SAS. In the case of using a TFT having a semiconductor layer formed of SAS, a driver IC may be mounted on both the scanning line side driving circuit and the signal line side driving circuit.
その場合には、走査線側と信号線側で用いるドライバICの仕様を異なるものにすることが好適である。例えば、走査線側のドライバICを構成するトランジスタには30V程度の耐圧が要求されるものの、駆動周波数は100kHz以下であり、比較的高速動作は要求されない。従って、走査線側のドライバを構成するトランジスタのチャネル長(L)は十分大きく設定することが好適である。一方、信号線側のドライバICのトランジスタには、12V程度の耐圧があれば十分であるが、駆動周波数は3Vにて65MHz程度であり、高速動作が要求される。そのため、ドライバを構成するトランジスタを高集積化して設計することが好適である。 In that case, it is preferable that the specifications of the driver ICs used on the scanning line side and the signal line side are different. For example, although a transistor constituting the driver IC on the scanning line side is required to have a withstand voltage of about 30 V, the driving frequency is 100 kHz or less, and a relatively high speed operation is not required. Therefore, it is preferable to set the channel length (L) of the transistors forming the driver on the scanning line side to be sufficiently large. On the other hand, it is sufficient for the transistor of the driver IC on the signal line side to have a withstand voltage of about 12V, but the drive frequency is about 65 MHz at 3V, and high speed operation is required. Therefore, it is preferable to design a transistor that constitutes a driver with high integration.
ドライバICの実装方法は、特に限定されるものではなく、公知のCOG方法やワイヤボンディング方法、或いはTAB方法を用いることができる。ドライバICの厚さは、対向基板と同じ厚さとすることで、両者の間の高さはほぼ同じものとなり、表示装置全体としての薄型化に寄与する。また、それぞれの基板を同じ材質のもので作製することにより、この表示装置に温度変化が生じても熱応力が発生することなく、TFTで作製された回路の特性を損なうことはない。その他にも、本実施例で示すようにICチップよりも長尺のドライバICで駆動回路を実装することにより、1つの画素領域に対して、実装されるドライバICの個数を減らすことができる。 The method for mounting the driver IC is not particularly limited, and a known COG method, wire bonding method, or TAB method can be used. By setting the thickness of the driver IC to be the same as that of the counter substrate, the height between the two becomes substantially the same, which contributes to the reduction in thickness of the entire display device. In addition, since each substrate is made of the same material, thermal stress is not generated even when a temperature change occurs in the display device, and the characteristics of a circuit made of TFTs are not impaired. In addition, the number of driver ICs to be mounted in one pixel region can be reduced by mounting the drive circuit with a driver IC that is longer than the IC chip as shown in this embodiment.
以上示したように、液滴吐出法を用いた導電膜パターンに対してレーザ光で露光し、現像することによって微細なパターンを実現することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラス基板を用いても、EL表示パネルの製造を容易なものとすることができる。 As described above, a fine pattern can be realized by exposing and developing a conductive film pattern using a droplet discharge method with a laser beam. In addition, by forming various patterns directly on the substrate by using a droplet discharge method, it is easy to manufacture an EL display panel even if a glass substrate of 5th generation or more with one side exceeding 1000 mm is used. Can be.
また、本実施の形態では、スピンコートを行わず、フォトマスクを利用した光露光工程を極力行わない工程を示したが、特に限定されず、一部のパターニングにフォトマスクを利用した光露光工程で行っても良い。 In the present embodiment, the spin coating is not performed, and the light exposure process using the photomask is performed as much as possible. However, the process is not particularly limited, and the light exposure process using the photomask for partial patterning is performed. You can go there.
なお、本実施例は、本明細書中の他の実施の形態の記載とも自由に組み合わせて実施することが可能である。すなわち、画素を構成するトランジスタの数及び各画素に接続される走査線、電源線等の配線数を削減することができ開口率の増加が見込めるため、所望の輝度を保持するための発光素子に印加する電圧をおさえることができ、低消費電力化を達成できる。また、本発明の発光装置においては、走査線とデータ線の各交点に設けられた領域の隣り合う画素において、一方の画素に順バイアス電圧を印加して発光素子を発光させ、他方の画素に逆バイアス電圧を印加することを同時に行うことができる。そのため、逆バイアス電圧の印加時間を設ける必要がないため、デューティー比(1フレーム期間における点灯期間の割合)を低下させることなく、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させることができる。 Note that this embodiment can be freely combined with the description in the other embodiments in this specification. That is, the number of transistors constituting the pixel and the number of wiring lines such as scanning lines and power supply lines connected to each pixel can be reduced, and an increase in aperture ratio can be expected. Therefore, a light-emitting element for maintaining desired luminance can be obtained. The applied voltage can be suppressed, and low power consumption can be achieved. In the light emitting device of the present invention, a forward bias voltage is applied to one of the pixels adjacent to a region provided at each intersection of the scanning line and the data line so that the light emitting element emits light. The reverse bias voltage can be applied simultaneously. Therefore, it is not necessary to provide an application time of the reverse bias voltage, so that deterioration of the light emitting element can be controlled and reliability can be improved without reducing the duty ratio (the ratio of the lighting period in one frame period).
また、本発明の発光装置においては、画素の発光を、データ線の延長方向、または走査線の延長方向に1行おきに画素の発光を順次行う方式(インターレース方式)を採用することで、時間階調方式で画像表示を行った際に問題となる疑似輪郭の視認を軽減することができる。また各行2画素毎に順次画素を点灯させ、次の行については、前行で画素が点灯した画素よりデータ線の延長方向に1画素ずらして画素の点灯を行う、いわゆる市松模様状に画素の発光を行う方式(チェッカー方式)を採用することによって、疑似輪郭の視認を軽減することができる。
(実施の形態9)
Further, in the light emitting device of the present invention, by adopting a method (interlace method) that sequentially emits pixels every other row in the data line extending direction or the scanning line extending direction. It is possible to reduce the visual recognition of the pseudo contour, which is a problem when the image is displayed by the gradation method. In addition, the pixels are sequentially turned on every two pixels in each row, and in the next row, the pixels are turned on by shifting one pixel in the data line extending direction from the pixel in which the pixel is lit in the previous row. By adopting a method of performing light emission (checker method), the visual recognition of the pseudo contour can be reduced.
(Embodiment 9)
次に、表示パネルの画素部の部分断面図を示す。 Next, a partial cross-sectional view of a pixel portion of the display panel is shown.
まず、トランジスタの半導体層に結晶性半導体膜(ポリシリコン(p−Si:H)膜)を用いた場合について図37及び図38を用いて説明する。 First, the case where a crystalline semiconductor film (polysilicon (p-Si: H) film) is used for a semiconductor layer of a transistor will be described with reference to FIGS.
ここで、半導体層は、例えば基板上にアモルファスシリコン(a−Si)膜を公知の成膜法で形成する。なお、アモルファスシリコン膜に限定する必要はなく、非晶質構造を含む半導体膜(微結晶半導体膜を含む)であれば良い。さらに非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質構造を含む化合物半導体膜でも良い。 Here, as the semiconductor layer, for example, an amorphous silicon (a-Si) film is formed on a substrate by a known film formation method. Note that the semiconductor film is not limited to an amorphous silicon film, and any semiconductor film including an amorphous structure (including a microcrystalline semiconductor film) may be used. Further, a compound semiconductor film including an amorphous structure such as an amorphous silicon germanium film may be used.
そして、アモルファスシリコン膜をレーザ結晶化法や、RTAやファーネスアニール炉を用いた熱結晶化法や、結晶化を助長する金属元素を用いた熱結晶化法などにより結晶化させる。もちろん、これらを組み合わせて行っても良い。 Then, the amorphous silicon film is crystallized by a laser crystallization method, a thermal crystallization method using an RTA or a furnace annealing furnace, or a thermal crystallization method using a metal element that promotes crystallization. Of course, these may be combined.
上述した結晶化によって、非晶質半導体膜に部分的に結晶化された領域が形成される。 By the above crystallization, a partially crystallized region is formed in the amorphous semiconductor film.
さらに、部分的に結晶性が高められた結晶性半導体膜を所望の形状にパターニングして、結晶化された領域から島状の半導体膜を形成する。この半導体膜をトランジスタの半導体層に用いる。 Further, the crystalline semiconductor film partially improved in crystallinity is patterned into a desired shape, and an island-shaped semiconductor film is formed from the crystallized region. This semiconductor film is used for a semiconductor layer of a transistor.
図37に示すように、基板26101上に下地膜26102が形成され、その上に半導体層が形成されている。半導体層は駆動トランジスタ26118のチャネル形成領域26103及びソース又はドレイン領域となる不純物領域26105、並びに容量素子26119の下部電極となるチャネル形成領域26106、LDD領域26107及び不純物領域26108を有する。なお、チャネル形成領域26103及びチャネル形成領域26106にはチャネルドープが行われていても良い。
As shown in FIG. 37, a
基板はガラス基板、石英基板、セラミック基板、プラスチック基板などを用いることができる。また、下地膜26102としては、窒化アルミニウム(AlN)や酸化珪素(SiO2)、酸化窒化珪素(SiOxNy)などの単層やこれらの積層を用いることができる。
As the substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a ceramic substrate, a plastic substrate, or the like can be used. As the
半導体層上にはゲート絶縁膜26109を介してゲート26110及び容量素子の上部電極26111が形成されている。
Over the semiconductor layer, a
駆動トランジスタ26118及び容量素子26119を覆って層間絶縁物26112が形成され、層間絶縁物26112上にコンタクトホールを介して配線26113が不純物領域26105と接している。配線26113に接して画素電極26114が形成され、画素電極26114の端部及び配線26113を覆って第2の層間絶縁物26115が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。そして、画素電極26114上に有機化合物を含む層26116及び対向電極26117が形成され、画素電極26114と対向電極26117とで有機化合物を含む層26116が挟まれた領域では発光素子26120が形成されている。
An
また、図37(b)に示すように、容量素子26119の下部電極の一部を構成するLDD領域が、上部電極26111と重なるような領域26202を設けても良い。なお、図37(a)と共通するところは共通の符号を用い、説明は省略する。
In addition, as illustrated in FIG. 37B, a
また、図38(a)に示すように、駆動トランジスタ26118の不純物領域26105と接する配線26113と同じ層に形成された第2の上部電極26301を有していても良い。なお、図37(a)と共通するところは共通の符号を用い、説明は省略する。第2の上部電極26301と上部電極26111とで層間絶縁物26112を挟みこみ、第2の容量素子を構成している。また、第2の上部電極26301は不純物領域26108と接しているため、上部電極26111とチャネル形成領域26106とでゲート絶縁膜26109を挟みこんで構成される第1の容量素子と、上部電極26111と第2の上部電極26301とで層間絶縁物26112を挟みこんで構成される第2の容量素子と、が並列に接続され、第1の容量素子と第2の容量素子からなる容量素子26302を構成している。この容量素子26302の容量は第1の容量素子と第2の容量素子の容量を加算した合成容量であるため、小さい面積で大きな容量の容量素子を形成することができる。つまり、本発明の画素構成の容量素子として用いるとより開口率の向上が図れる。
As shown in FIG. 38A, a second
また、図38(b)に示すような容量素子の構成としても良い。基板27101上に下地膜27102が形成され、その上に半導体層が形成されている。半導体層は駆動トランジスタ27118のチャネル形成領域27103及びソース又はドレイン領域となる不純物領域27105を有する。なお、チャネル形成領域27103はチャネルドープが行われていても良い。
Further, a structure of a capacitor as shown in FIG. A
基板はガラス基板、石英基板、セラミック基板、プラスチック基板などを用いることができる。また、下地膜26102としては、窒化アルミ(AlN)や酸化珪素(SiO2)、酸化窒化珪素(SiOxNy)などの単層やこれらの積層を用いることができる。
As the substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a ceramic substrate, a plastic substrate, or the like can be used. As the
半導体層上にはゲート絶縁膜27106を介してゲート27107及び第1の電極27108が形成されている。
A
駆動トランジスタ27118及び第1の電極27108を覆って第1の層間絶縁物27109が形成され、第1の層間絶縁物27109上にコンタクトホールを介して配線27110が不純物領域27105と接している。また、配線27110と同じ材料からなる同層の第2の電極27111が形成される。
A
さらに、配線27110及び第2の電極27111を覆うように第2の層間絶縁物27112が形成され、第2の層間絶縁物27112上にコンタクトホールを介して、配線27110と接して画素電極27113が形成されている。また、画素電極27113と同じ材料からなる同層の第3の電極27114が形成されている。ここで、第1の電極27108、第2の電極27111及び第3の電極27114からなる容量素子27119が形成される。
Further, a
画素電極27113と第3の電極27114の端部を覆って第3の層間絶縁物27115が形成され、第3の層間絶縁物27115及び第3の電極27114上に有機化合物を含む層27116及び対向電極27117が形成され、画素電極27113と対向電極27117とで有機化合物を含む層27116が挟まれた領域では発光素子27120が形成されている。
A
上述したように、結晶性半導体膜を半導体層に用いたトランジスタの構成は図37及び図38に示したような構成が挙げられる。なお、図37及び図38に示したトランジスタの構造はトップゲートの構造のトランジスタの一例である。つまり、トランジスタはP型でもN型でもよい。N型の場合には、LDD領域はゲートと重なっていても良いし、ゲートと重なっていなくても良いし、又はLDD領域の一部の領域が重なっていてもよい。さらに、ゲートはテーパー形状でもよく、ゲートのテーパー部の下部にLDD領域が自己整合的に設けられていても良い。また、ゲートは二つに限られず三以上のマルチゲート構造でも良いし、一つのゲートでも良い。 As described above, the structure of the transistor in which the crystalline semiconductor film is used for the semiconductor layer includes the structures illustrated in FIGS. Note that the structure of the transistor illustrated in FIGS. 37 and 38 is an example of a top-gate transistor. That is, the transistor may be P-type or N-type. In the case of N-type, the LDD region may overlap with the gate, may not overlap with the gate, or a part of the LDD region may overlap. Further, the gate may have a tapered shape, and an LDD region may be provided in a self-aligned manner below the tapered portion of the gate. Further, the number of gates is not limited to two, but may be a multi-gate structure of three or more, or a single gate.
本発明の画素を構成するトランジスタの半導体層(チャネル形成領域やソース領域やドレイン領域など)に結晶性半導体膜を用いることで、例えば、図6における走査線駆動回路901、及び信号線駆動回路902を表示部600と一体形成することが容易になる。
By using a crystalline semiconductor film for a semiconductor layer (a channel formation region, a source region, a drain region, or the like) of a transistor included in the pixel of the present invention, for example, the scan
また、半導体層にポリシリコン(p−Si:H)を用いたトランジスタの構成として、基板と半導体層の間にゲートが挟まれた構造、つまり、半導体層の下にゲートが位置するボトムゲートのトランジスタを適用した表示パネルの部分断面を図39に示す。 Further, as a transistor structure using polysilicon (p-Si: H) as a semiconductor layer, a structure in which a gate is sandwiched between a substrate and a semiconductor layer, that is, a bottom gate in which a gate is located under the semiconductor layer. FIG. 39 shows a partial cross section of a display panel to which a transistor is applied.
基板7501上に下地膜7502が形成されている。さらに下地膜7502上にゲート7503が形成されている。また、ゲートと同層に同じ材料からなる第1の電極7504が形成されている。ゲート7503の材料にはリンが添加された多結晶シリコンを用いることができる。多結晶シリコンの他に、金属とシリコンの化合物であるシリサイドでもよい。
A
また、ゲート7503及び第1の電極7504を覆うようにゲート絶縁膜7505が形成されている。ゲート絶縁膜7505としては酸化珪素膜や窒化珪素膜などが用いられる。
A
また、ゲート絶縁膜7505上に、半導体層が形成されている。半導体層は駆動トランジスタ7522のチャネル形成領域7506、LDD領域7507及びソース又はドレイン領域となる不純物領域7508、並びに容量素子7523の第2の電極となるチャネル形成領域7509、LDD領域7510及び不純物領域7511を有する。なお、チャネル形成領域7506及びチャネル形成領域7509はチャネルドープが行われていても良い。
In addition, a semiconductor layer is formed over the
基板はガラス基板、石英基板、セラミック基板、プラスチック基板などを用いることができる。また、下地膜7502としては、窒化アルミ(AlN)や酸化珪素(SiO2)、酸化窒化珪素(SiOxNy)などの単層やこれらの積層を用いることができる。
As the substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a ceramic substrate, a plastic substrate, or the like can be used. As the
半導体層を覆って第1の層間絶縁物7512が形成され、第1の層間絶縁物7512上にコンタクトホールを介して配線7513が不純物領域7508と接している。また、配線7513と同層に同じ材料で第3の電極7514が形成されている。第1の電極7504、第2の電極、第3の電極7514によって容量素子7523が構成されている。
A
また、第1の層間絶縁物7512には開口部7515が形成されている。駆動トランジスタ7522、容量素子7523及び開口部7515を覆うように第2の層間絶縁物7516が形成され、第2の層間絶縁物7516上にコンタクトホールを介して、画素電極7517が形成されている。また、画素電極7517の端部を覆って絶縁物7518が形成されている。例えば、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることができる。そして、画素電極7517上に有機化合物を含む層7519及び対向電極7520が形成され、画素電極7517と対向電極7520とで有機化合物を含む層7519が挟まれた領域では発光素子7521が形成されている。そして、発光素子7521の下部に開口部7515が位置している。つまり、発光素子7521からの発光を基板側から取り出すときには開口部7515を有するため透過率を高めることができる。
In addition, an
また、図39(a)において画素電極7517と同層に同じ材料を用いて第4の電極7524を形成して、図39(b)のような構成としてもよい。すると、第1の電極7504、第2の電極、第3の電極7514及び第4の電極7524によって構成される容量素子7525を形成することができる。
In FIG. 39A, the fourth electrode 7524 may be formed using the same material in the same layer as the
次に、トランジスタの半導体層にアモルファスシリコン(a−Si:H)膜を用いた場合について説明する。図40にはトップゲートのトランジスタ、図41及び図42にはボトムゲートのトランジスタの場合について示す。 Next, the case where an amorphous silicon (a-Si: H) film is used for the semiconductor layer of the transistor will be described. FIG. 40 shows the case of a top gate transistor, and FIGS. 41 and 42 show the case of a bottom gate transistor.
アモルファスシリコンを半導体層に用いた順スタガ構造のトランジスタの断面を図40(a)に示す。に示すように、基板7601上に下地膜7602が形成されている。さらに下地膜7602上に画素電極7603が形成されている。また、画素電極7603と同層に同じ材料からなる第1の電極7604が形成されている。
FIG. 40A shows a cross section of a forward staggered transistor using amorphous silicon as a semiconductor layer. As shown, a
基板はガラス基板、石英基板、セラミック基板、プラスチック基板などを用いることができる。また、下地膜7602としては、窒化アルミ(AlN)や酸化珪素(SiO2)、酸化窒化珪素(SiOxNy)などの単層やこれらの積層を用いることができる。
As the substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a ceramic substrate, a plastic substrate, or the like can be used. As the
また、下地膜7602上に配線7605及び配線7606が形成され、画素電極7603の端部が配線7605で覆われている。配線7605及び配線7606の上部にN型の導電型を有するN型半導体層7607及びN型半導体層7608が形成されている。また、配線7605と配線7606の間であって、下地膜7602上に半導体層7609が形成されている。そして、半導体層7609の一部はN型半導体層7607及びN型半導体層7608上にまで延長されている。なお、この半導体層はアモルファスシリコン(a−Si:H)、微結晶半導体(μ−Si:H)等の非結晶性を有する半導体膜で形成されている。また、半導体層7609上にゲート絶縁膜7610が形成されている。また、ゲート絶縁膜7610と同層の同じ材料からなる絶縁膜7611が第1の電極7604上にも形成されている。なお、ゲート絶縁膜7610としては酸化珪素膜や窒化珪素膜などが用いられる。
Further, a
また、ゲート絶縁膜7610上に、ゲート7612が形成されている。また、ゲートと同層に同じ材料でなる第2の電極7613が第1の電極7604上に絶縁膜7611を介して形成されている。第1の電極7604及び第2の電極7613で絶縁膜7611を挟まれた容量素子7619が形成されている。また、画素電極7603の端部、駆動トランジスタ7618及び容量素子7619を覆い、層間絶縁物7614が形成されている。
A
層間絶縁物7614及びその開口部に位置する画素電極7603上に有機化合物を含む層7615及び対向電極7616が形成され、画素電極7603と対向電極7616とで有機化合物を含む層7615が挟まれた領域では発光素子7617が形成されている。
A
また、図40(a)に示す第1の電極7604を図40(b)に示すように第1の電極7620で形成してもよい。第1の電極7620は配線7605及び7606と同層の同一材料で形成されている。
Alternatively, the
また、アモルファスシリコンを半導体層に用いたボトムゲート構造のトランジスタを用いた表示パネルの部分断面を図41に示す。 FIG. 41 shows a partial cross section of a display panel using a bottom-gate transistor using amorphous silicon as a semiconductor layer.
基板7701上に下地膜7702が形成されている。さらに下地膜7702上にゲート7703が形成されている。また、ゲートと同層に同じ材料からなる第1の電極7704が形成されている。ゲート7703の材料にはリンが添加された多結晶シリコンを用いることができる。多結晶シリコンの他に、金属とシリコンの化合物であるシリサイドでもよい。
A
また、ゲート7703及び第1の電極7704を覆うようにゲート絶縁膜7705が形成されている。ゲート絶縁膜7705としては酸化珪素膜や窒化珪素膜などが用いられる。
A
また、ゲート絶縁膜7705上に、半導体層7706が形成されている。また、半導体層7706と同層に同じ材料からなる半導体層7707が形成されている。
In addition, a
基板はガラス基板、石英基板、セラミック基板、プラスチック基板などを用いることができる。また、下地膜7602としては、窒化アルミ(AlN)や酸化珪素(SiO2)、酸化窒化珪素(SiOxNy)などの単層やこれらの積層を用いることができる。
As the substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a ceramic substrate, a plastic substrate, or the like can be used. As the
半導体層7706上にはN型の導電性を有するN型半導体層7708、7709が形成され、半導体層7707上にはN型半導体層7710が形成されている。
N-
N型半導体層7708、7709、7710上にはそれぞれ配線7711、7712、7713が形成され、N型半導体層7710上には配線7711及び7712と同層の同一材料からなる導電層7713が形成されている。
半導体層7707、N型半導体層7710及び導電層7713からなる第2の電極が構成される。なお、この第2の電極と第1の電極7704でゲート絶縁膜7705を挟み込んだ構造の容量素子7720が形成されている。
A second electrode including the
また、配線7711の一方の端部は延在し、その延在した配線7711上部に接して画素電極7714が形成されている。
In addition, one end portion of the
また、画素電極7714の端部、駆動トランジスタ7719及び容量素子7720を覆うように絶縁物7715が形成されている。
An
画素電極7714及び絶縁物7715上には有機化合物を含む層7716及び対向電極7717が形成され、画素電極7714と対向電極7717とで有機化合物を含む層7716が挟まれた領域では発光素子7718が形成されている。
A
容量素子の第2の電極の一部となる半導体層7707及びN型半導体層7710は設けなくても良い。つまり第2の電極は導電層7713とし、第1の電極7704と導電層7713でゲート絶縁膜が挟まれた構造の容量素子としてもよい。
The
なお、図41(a)において、配線7711を形成する前に画素電極7714を形成することで、図41(b)に示すような、画素電極7714からなる第2の電極7721と第1の電極7704でゲート絶縁膜7705が挟まれた構造の容量素子7722を形成することができる。
Note that in FIG. 41A, the
なお、図41では、逆スタガ型のチャネルエッチ構造のトランジスタについて示したが、もちろんチャネル保護構造のトランジスタでも良い。チャネル保護構造のトランジスタの場合について、図42(a)、(b)を用いて説明する。 Note that although an inverted staggered channel-etched transistor is shown in FIG. 41, a channel-protective transistor may of course be used. The case of a transistor with a channel protective structure will be described with reference to FIGS.
図42(a)に示すチャネル保護型構造のトランジスタは図41(a)に示したチャネルエッチ構造の駆動トランジスタ7719の半導体層7706のチャネルが形成される領域上にエッチングのマスクとなる絶縁物7801が設けられている点が異なり、他の共通しているところは共通の符号を用いている。
A transistor with a channel protective structure shown in FIG. 42A is an
また、同様に、図42(b)に示すチャネル保護型構造のトランジスタは図41(b)に示したチャネルエッチ構造の駆動トランジスタ7719の半導体層7706のチャネルが形成される領域上にエッチングのマスクとなる絶縁物7802が設けられている点が異なり、他の共通しているところは共通の符号を用いている。
Similarly, in the channel protection type transistor shown in FIG. 42B, an etching mask is formed over the region where the channel of the
また、本発明の画素を構成するトランジスタの半導体層(チャネル形成領域やソース領域やドレイン領域など)に非晶質半導体膜を用いることで、製造コストを削減することができる。 In addition, manufacturing costs can be reduced by using an amorphous semiconductor film for a semiconductor layer (a channel formation region, a source region, a drain region, or the like) of a transistor included in the pixel of the present invention.
なお、本発明の画素構成の適用することができるトランジスタの構造や、容量素子の構造は上述した構成に限られず、さまざまな構成のトランジスタの構造や、容量素子の構造のものを用いることができる。 Note that the structure of the transistor to which the pixel structure of the present invention can be applied and the structure of the capacitor are not limited to those described above, and transistors having various structures and structures of capacitors can be used. .
なお、本実施例は、本明細書中の他の実施の形態の記載と自由に組み合わせて実施することが可能である。すなわち、画素を構成するトランジスタの数及び各画素に接続される走査線、電源線等の配線数を削減することができ開口率の増加が見込めるため、所望の輝度を保持するための発光素子に印加する電圧をおさえることができ、低消費電力化を達成できる。また、本発明の発光装置においては、走査線とデータ線の各交点に設けられた領域の隣り合う画素において、一方の画素に順バイアス電圧を印加して発光素子を発光させ、他方の画素に逆バイアス電圧を印加することを同時に行うことができる。そのため、逆バイアス電圧の印加時間を設ける必要がないため、デューティー比(1フレーム期間における点灯期間の割合)を低下させることなく、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させることができる。 Note that this embodiment can be freely combined with the description in the other embodiments in this specification. That is, the number of transistors constituting the pixel and the number of wiring lines such as scanning lines and power supply lines connected to each pixel can be reduced, and an increase in aperture ratio can be expected. Therefore, a light-emitting element for maintaining desired luminance can be obtained. The applied voltage can be suppressed, and low power consumption can be achieved. In the light emitting device of the present invention, a forward bias voltage is applied to one of the pixels adjacent to a region provided at each intersection of the scanning line and the data line so that the light emitting element emits light. The reverse bias voltage can be applied simultaneously. Therefore, it is not necessary to provide an application time of the reverse bias voltage, so that deterioration of the light emitting element can be controlled and reliability can be improved without reducing the duty ratio (the ratio of the lighting period in one frame period).
また、本発明の発光装置においては、画素の発光を、データ線の延長方向、または走査線の延長方向に1行おきに画素の発光を順次行う方式(インターレース方式)を採用することで、時間階調方式で画像表示を行った際に問題となる疑似輪郭の視認を軽減することができる。また各行2画素毎に順次画素を点灯させ、次の行については、前行で画素が点灯した画素よりデータ線の延長方向に1画素ずらして画素の点灯を行う、いわゆる市松模様状に画素の発光を行う方式(チェッカー方式)を採用することによって、疑似輪郭の視認を軽減することができる。 Further, in the light emitting device of the present invention, by adopting a method (interlace method) that sequentially emits pixels every other row in the data line extending direction or the scanning line extending direction. It is possible to reduce the visual recognition of the pseudo contour, which is a problem when the image is displayed by the gradation method. In addition, the pixels are sequentially turned on every two pixels in each row, and in the next row, the pixels are turned on by shifting one pixel in the data line extending direction from the pixel in which the pixel is lit in the previous row. By adopting a method of performing light emission (checker method), the visual recognition of the pseudo contour can be reduced.
(実施の形態10)
本発明の発光装置を具備する電子機器として、テレビ受像器、ビデオカメラ、デジタルカメラなどのカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオコンポ等)、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図22、図23、図24(A)〜図24(B)、図25(A)〜図25(B)、図26、図27(A)〜図27(E)に示す。
(Embodiment 10)
Electronic devices including the light-emitting device of the present invention include television receivers, video cameras, digital cameras and other cameras, goggle-type displays, navigation systems, sound playback devices (such as car audio components), computers, game devices, and portable information terminals. (Mobile computer, mobile phone, portable game machine, electronic book, or the like), an image playback apparatus (specifically, a digital versatile disc (DVD)) provided with a recording medium, and can display the image And a device equipped with a display). Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS. 22, 23, 24 (A) to 24 (B), 25 (A) to 25 (B), 26, 27 (A) to 27 ( E).
図22は表示パネル5001と、回路基板5011を組み合わせたモジュールを示している。回路基板5011には、コントロール回路5012や信号分割回路5013などが形成されており、接続配線5014によって表示パネル5001と電気的に接続されている。
FIG. 22 shows a module in which a
この表示パネル5001には、複数の画素が設けられた画素部5002と、走査線駆動回路5003、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路5004を備えている。なお表示パネル5001を作製する場合は上記実施の形態を用いて作製すればよい。また、走査線駆動回路5003や信号線駆動回路5004等制御用駆動回路部を、薄膜トランジスタを用いて作製することが可能である。以上のように、図22に示すモジュールを完成させることができる。
The
図23は、テレビ受像機の主要な構成を示すブロック図である。チューナ5101は映像信号と音声信号を受信する。映像信号は、映像信号増幅回路5102と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路5103と、その映像信号をドライバICの入力仕様に変換するためのコントロール回路5012により処理される。コントロール回路5012は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路5013を設け、入力デジタル信号をm個に分割して供給する構成としても良い。
FIG. 23 is a block diagram illustrating a main configuration of a television receiver. A
チューナ5101で受信した信号のうち、音声信号は音声信号増幅回路5105に送られ、その出力は音声信号処理回路5106を経てスピーカー5107に供給される。制御回路5108は受信局(受信周波数)や音量の制御情報を入力部5109から受け、チューナ5101や音声信号処理回路5106に信号を送出する。
Of the signals received by the
図24(A)に示すように、モジュールを筐体5201に組みこんで、テレビ受像機を完成させることができる。モジュールにより、表示画面5202が形成される。また、スピーカー5203、操作スイッチ5204などが適宜備えられている。
As shown in FIG. 24A, a television set can be completed by incorporating a module into a
また図24(B)に、ワイヤレスでディスプレイのみを持ち運び可能なテレビ受像器を示す。筐体5212にはバッテリー及び信号受信器が内蔵されており、そのバッテリーで表示部5213やスピーカー部5217を駆動させる。バッテリーは充電器5210で繰り返し充電が可能となっている。また、充電器5210は映像信号を送受信することが可能で、その映像信号をディスプレイの信号受信器に送信することができる。筐体5212は操作キー5216によって制御する。また、図24(B)に示す装置は、操作キー5216を操作することによって、筐体5212から充電器5210に信号を送ることも可能であるため映像音声双方向通信装置とも言える。また、操作キー5216を操作することによって、筐体5212から充電器5210に信号を送り、さらに充電器5210が送信できる信号を他の電子機器に受信させることによって、他の電子機器の通信制御も可能であり、汎用遠隔制御装置とも言える。
FIG. 24B shows a television receiver that can carry only a display wirelessly. A housing and a signal receiver are incorporated in the
本発明の発光装置を図22、図23、図24(A)〜図24(B)に示すテレビ受像器に使用することにより、表示部の画素を構成するトランジスタ数を削減し、且つ逆バイアス電圧を定期的に発光素子に印加することによって発光素子の信頼性の向上が見込める。また、表示部の画素を構成するトランジスタ数、配線数を削減することができるため、画素部の開口率の増加が見込めるため、消費電力の低下に貢献することができる。また、画素部周辺の駆動回路部のレイアウト面積を低減することができ、なおかつ歩留まり高い製品を顧客に提供することが可能となる。 By using the light-emitting device of the present invention in the television receiver shown in FIGS. 22, 23, 24A to 24B, the number of transistors constituting the pixel of the display portion is reduced and the reverse bias is applied. Improvement of the reliability of the light emitting element can be expected by applying a voltage to the light emitting element periodically. In addition, since the number of transistors and the number of wirings constituting the pixel in the display portion can be reduced, an increase in the aperture ratio of the pixel portion can be expected, which can contribute to a reduction in power consumption. In addition, the layout area of the driver circuit portion around the pixel portion can be reduced, and a product with a high yield can be provided to the customer.
勿論、本発明はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。 Of course, the present invention is not limited to a television receiver, and is applied to various uses as a display medium of a particularly large area such as a monitor of a personal computer, an information display board in a railway station or airport, an advertisement display board in a street, etc. can do.
図25(A)は表示パネル5301とプリント配線基板5302を組み合わせたモジュールを示している。表示パネル5301は、複数の画素が設けられた画素部5303と、第1の走査線駆動回路5304、第2の走査線駆動回路5305と、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路5306を備えている。
FIG. 25A shows a module in which a display panel 5301 and a printed wiring board 5302 are combined. The display panel 5301 includes a
プリント配線基板5302には、コントローラ5307、中央処理装置(CPU)5308、メモリ5309、電源回路5310、音声処理回路5311及び送受信回路5312などが備えられている。プリント配線基板5302と表示パネル5301は、フレキシブル配線基板(FPC)5313により接続されている。プリント配線基板5313には、容量素子、バッファ回路などを設け、電源電圧や信号にノイズがのったり、信号の立ち上がりが鈍ったりすることを防ぐ構成としても良い。また、コントローラ5307、音声処理回路5311、メモリ5309、CPU5308、電源回路5310などは、COG(Chip On Glass)方式を用いて表示パネル5301に実装することもできる。COG方式により、プリント配線基板5302の規模を縮小することができる。
The printed wiring board 5302 is provided with a
プリント配線基板5302に備えられたインターフェース(I/F)部5314を介して、各種制御信号の入出力が行われる。また、アンテナとの間の信号の送受信を行うためのアンテナ用ポート5315が、プリント配線基板5302に設けられている。 Various control signals are input and output through an interface (I / F) unit 5314 provided in the printed wiring board 5302. An antenna port 5315 for transmitting and receiving signals to and from the antenna is provided on the printed wiring board 5302.
図25(B)は、図25(A)に示したモジュールのブロック図を示す。このモジュールは、メモリ5309としてVRAM5316、DRAM5317、フラッシュメモリ5318などが含まれている。VRAM5316にはパネルに表示する画像のデータが、DRAM5317には画像データまたは音声データが、フラッシュメモリには各種プログラムが記憶されている。
FIG. 25B shows a block diagram of the module shown in FIG. This module includes a
電源回路5310は、表示パネル5301、コントローラ5307、CPU5308、音声処理回路5311、メモリ5309、送受信回路5312を動作させる電力を供給する。またパネルの仕様によっては、電源回路5310に電流源が備えられている場合もある。
The
CPU5308は、制御信号生成回路5320、デコーダ5321、レジスタ5322、演算回路5323、RAM5324、CPU5308用のインターフェース5319などを有している。インターフェース5319を介してCPU5308に入力された各種信号は、一旦レジスタ5322に保持された後、演算回路5323、デコーダ5321などに入力される。演算回路5323では、入力された信号に基づき演算を行い、各種命令を送る場所を指定する。一方デコーダ5321に入力された信号はデコードされ、制御信号生成回路5320に入力される。制御信号生成回路5320は入力された信号に基づき、各種命令を含む信号を生成し、演算回路5323において指定された場所、具体的にはメモリ5309、送受信回路5312、音声処理回路5311、コントローラ5307などに送る。
The
メモリ5309、送受信回路5312、音声処理回路5311、コントローラ5307は、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に説明する。
The memory 5309, the transmission /
入力手段5325から入力された信号は、I/F部5314を介してプリント配線基板5302に実装されたCPU5308に送られる。制御信号生成回路5320は、ポインティングデバイスやキーボードなどの入力手段5325から送られてきた信号に従い、VRAM5316に格納してある画像データを所定のフォーマットに変換し、コントローラ5307に送付する。
A signal input from the
コントローラ5307は、パネルの仕様に合わせてCPU5308から送られてきた画像データを含む信号にデータ処理を施し、表示パネル5301に供給する。またコントローラ5307は、電源回路5310から入力された電源電圧やCPU5308から入力された各種信号をもとに、Hsync信号、Vsync信号、クロック信号CLK、交流電圧(AC Cont)、切り替え信号L/Rを生成し、表示パネル5301に供給する。
The
送受信回路5312では、アンテナ5328において電波として送受信される信号が処理されており、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、LPF(Low Pass Filter)、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいる。送受信回路5312において送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、CPU5308からの命令に従って、音声処理回路5311に送られる。
In the transmission /
CPU5308の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路5311において音声信号に復調され、スピーカー5327に送られる。またマイク5326から送られてきた音声信号は、音声処理回路5311において変調され、CPU5308からの命令に従って、送受信回路5312に送られる。
A signal including audio information sent in accordance with a command from the
コントローラ5307、CPU5308、電源回路5310、音声処理回路5311、メモリ5309を、本実施の形態のパッケージとして実装することができる。本実施の形態は、アイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、LPF(Low Pass Filter)、カプラ、バランなどの高周波回路以外であれば、どのような回路にも応用することができる。
The
図26は、図25(A)〜図25(B)に示すモジュールを含む携帯電話機の一態様を示している。表示パネル5301はハウジング5330に脱着自在に組み込まれる。ハウジング5330は表示パネル5301のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。表示パネル5301を固定したハウジング5330はプリント基板5331に嵌着されモジュールとして組み立てられる。 FIG. 26 illustrates one mode of a mobile phone including the module illustrated in FIGS. 25 (A) to 25 (B). The display panel 5301 is incorporated in a housing 5330 so as to be detachable. The shape and size of the housing 5330 can be changed as appropriate in accordance with the size of the display panel 5301. The housing 5330 to which the display panel 5301 is fixed is fitted to the printed board 5331 and assembled as a module.
表示パネル5301はFPC5313を介してプリント基板5331に接続される。プリント基板5331には、スピーカー5332、マイクロフォン5333、送受信回路5334、CPU及びコントローラなどを含む信号処理回路5335が形成されている。このようなモジュールと、入力手段5336、バッテリー5337、アンテナ5340を組み合わせ、筐体5339に収納する。表示パネル5301の画素部は筐体5339に形成された開口窓から視認できように配置する。
The display panel 5301 is connected to the printed board 5331 through the
本発明を図25(A)〜図25(B)、図26に示す携帯電話に使用することにより、表示パネルの画素を構成するトランジスタ数を削減し、且つ逆バイアス電圧を定期的に発光素子に印加することによって発光素子の信頼性の向上が見込める。また、表示パネルの画素を構成するトランジスタ数、配線数を削減することができるため、画素部の開口率の増加が見込めるため、消費電力の低下に貢献することができる。また、画素部周辺の駆動回路部のレイアウト面積を低減することができ、なおかつ歩留まり高い製品を顧客に提供することが可能となる。 By using the present invention for the mobile phone shown in FIGS. 25A to 25B and FIG. 26, the number of transistors constituting the pixel of the display panel is reduced, and the reverse bias voltage is periodically changed to the light emitting element. By applying the voltage to, the reliability of the light emitting element can be improved. In addition, since the number of transistors and wirings included in the pixel of the display panel can be reduced, an increase in the aperture ratio of the pixel portion can be expected, which can contribute to a reduction in power consumption. In addition, the layout area of the driver circuit portion around the pixel portion can be reduced, and a product with a high yield can be provided to the customer.
本実施の形態に係る携帯電話機は、その機能や用途に応じてさまざまな態様に変容し得る。例えば、表示パネルを複数備えたり、筐体を適宜複数に分割して蝶番により開閉式とした構成にしたりしても、その表示パネルにおいて、表示パネルの画素を構成するトランジスタ数を削減し、且つ逆バイアス電圧を定期的に発光素子に印加することによって発光素子の信頼性の向上が見込める。また、表示パネルの画素を構成するトランジスタ数、配線数を削減することができるため、画素部の開口率の増加が見込めるため、消費電力の低下に貢献することができる。また、画素部周辺の駆動回路部のレイアウト面積を低減することができ、なおかつ歩留まり高い製品を顧客に提供することが可能となるといった作用効果を奏することができる。 The mobile phone according to the present embodiment can be transformed into various modes depending on the function and application. For example, even if a plurality of display panels are provided, or a case is divided into a plurality of cases and is configured to be openable / closable by a hinge, the number of transistors constituting the pixels of the display panel is reduced in the display panel, and The reliability of the light emitting element can be improved by periodically applying a reverse bias voltage to the light emitting element. In addition, since the number of transistors and wirings included in the pixel of the display panel can be reduced, an increase in the aperture ratio of the pixel portion can be expected, which can contribute to a reduction in power consumption. In addition, it is possible to reduce the layout area of the drive circuit portion around the pixel portion, and to provide an effect that it is possible to provide a product with a high yield to the customer.
図27(A)はディスプレイであり、筐体6071、支持台6072、表示部6073などによって構成されている。本発明は図25(A)に示す表示パネルの構成を用いて、表示部6073の画素部に適用が可能である。
FIG. 27A illustrates a display, which includes a
本発明を使用することにより、表示部6073の画素を構成するトランジスタ数を削減し、且つ逆バイアス電圧を定期的に発光素子に印加することによって発光素子の信頼性の向上が見込める。また、表示パネルの画素を構成するトランジスタ数、配線数を削減することができるため、画素部の開口率の増加が見込めるため、消費電力の低下に貢献することができる。また、画素部周辺の駆動回路部のレイアウト面積を低減することができ、なおかつ歩留まり高い製品を顧客に提供することが可能となる。
By using the present invention, it is possible to improve the reliability of the light emitting element by reducing the number of transistors included in the pixel of the
図27(B)はコンピュータであり、本体6101、筐体6102、表示部6103、キーボード6104、外部接続ポート6105、ポインティングマウス6106等を含む。本発明は図25(A)に示す表示パネルの構成を用いて、表示部6103に適用することができる。
FIG. 27B illustrates a computer, which includes a
本発明を使用することにより、表示部6103の画素を構成するトランジスタ数を削減し、且つ逆バイアス電圧を定期的に発光素子に印加することによって発光素子の信頼性の向上が見込める。また、表示パネルの画素を構成するトランジスタ数、配線数を削減することができるため、画素部の開口率の増加が見込めるため、消費電力の低下に貢献することができる。また、画素部周辺の駆動回路部のレイアウト面積を低減することができ、なおかつ歩留まり高い製品を顧客に提供することが可能となる。 By using the present invention, the number of transistors included in the pixel of the display portion 6103 can be reduced, and the reliability of the light-emitting element can be improved by periodically applying a reverse bias voltage to the light-emitting element. In addition, since the number of transistors and wirings included in the pixel of the display panel can be reduced, an increase in the aperture ratio of the pixel portion can be expected, which can contribute to a reduction in power consumption. In addition, the layout area of the driver circuit portion around the pixel portion can be reduced, and a product with a high yield can be provided to the customer.
図27(C)は携帯可能なコンピュータであり、本体6201、表示部6202、スイッチ6203、操作キー6204、赤外線ポート6205等を含む。本発明は図25(A)に示す表示パネルの構成を用いて、表示部6202に適用することができる。
FIG. 27C illustrates a portable computer, which includes a
本発明を使用することにより、表示部6202の画素を構成するトランジスタ数を削減し、且つ逆バイアス電圧を、逆バイアス電圧の印加する期間を設けることなく、発光素子に印加することによって発光素子の信頼性の向上が見込める。また、表示パネルの画素を構成するトランジスタ数、配線数を削減することができるため、画素部の開口率の増加が見込めるため、消費電力の低下に貢献することができる。また、画素部周辺の駆動回路部のレイアウト面積を低減することができ、なおかつ歩留まり高い製品を顧客に提供することが可能となる。
By using the present invention, the number of transistors included in the pixel of the
図27(D)は携帯型のゲーム機であり、筐体6301、表示部6302、スピーカー部6303、操作キー6304、記録媒体挿入部6305等を含む。本発明は図25(A)に示す表示パネルの構成を用いて、表示部6302に適用することができる。
FIG. 27D illustrates a portable game machine including a housing 6301, a
本発明を使用することにより、表示部6302の画素を構成するトランジスタを削減し、且つ逆バイアス電圧を定期的に発光素子に印加することによって発光素子の信頼性の向上が見込める。また、表示パネルの画素を構成するトランジスタ数、配線数を削減することができるため、画素部の開口率の増加が見込めるため、消費電力の低下に貢献することができる。また、画素部周辺の駆動回路部のレイアウト面積を低減することができ、なおかつ歩留まり高い製品を顧客に提供することが可能となる。
By using the present invention, the reliability of the light-emitting element can be improved by reducing the number of transistors included in the pixel of the
図27(E)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(具体的にはDVD再生装置)であり、本体6401、筐体6402、表示部A6403、表示部B6404、記録媒体(DVD等)読込部6405、操作キー6406、スピーカー部6407等を含む。表示部A6403は主として画像情報を表示し、表示部B6404は主として文字情報を表示する。本発明は図25(A)に示す表示パネルの構成を用いて、表示部A6403、表示部B6404及び制御用回路部等に適用することができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
FIG. 27E illustrates a portable image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a
本発明を使用することにより、表示部A6403、表示部B6404の画素を構成するトランジスタ数を削減し、且つ逆バイアス電圧を定期的に発光素子に印加することによって発光素子の信頼性の向上が見込める。また、表示パネルの画素を構成するトランジスタ数、配線数を削減することができるため、画素部の開口率の増加が見込めるため、消費電力の低下に貢献することができる。また、画素部周辺の駆動回路部のレイアウト面積を低減することができ、なおかつ歩留まり高い製品を顧客に提供することが可能となる。
By using the present invention, the number of transistors included in the pixels of the
これらの電子機器に使われる発光装置は、大きさや強度、または使用目的に応じて、ガラス基板だけでなく耐熱性のプラスチック基板を用いることも可能である。それによってよりいっそうの軽量化を図ることができる。 Light-emitting devices used in these electronic devices can use not only a glass substrate but also a heat-resistant plastic substrate depending on the size, strength, or purpose of use. As a result, the weight can be further reduced.
なお、本実施の形態に示した例はごく一例であり、これらの用途に限定するものではないことを付記する。 Note that the example shown in the present embodiment is only an example, and is not limited to these applications.
また本実施の形態は、実施の形態のいかなる記載とも自由に組み合わせて実施することが可能である。すなわち、画素を構成するトランジスタの数及び各画素に接続される走査線、電源線等の配線数を削減することができ開口率の増加が見込めるため、所望の輝度を保持するための発光素子に印加する電圧をおさえることができ、低消費電力化を達成できる。また、本発明の発光装置においては、走査線とデータ線の各交点に設けられた領域の隣り合う画素において、一方の画素に順バイアス電圧を印加して発光素子を発光させ、他方の画素に逆バイアス電圧を印加することを同時に行うことができる。そのため、逆バイアス電圧の印加する期間を設ける必要がないため、デューティー比(1フレーム期間における点灯期間の割合)を低下させることなく、発光素子の劣化を制御し、信頼性を向上させることができる。 This embodiment mode can be implemented freely combining with any description in the embodiment modes. That is, the number of transistors constituting the pixel and the number of wiring lines such as scanning lines and power supply lines connected to each pixel can be reduced, and an increase in aperture ratio can be expected. Therefore, a light-emitting element for maintaining desired luminance can be obtained. The applied voltage can be suppressed, and low power consumption can be achieved. In the light emitting device of the present invention, a forward bias voltage is applied to one of the pixels adjacent to a region provided at each intersection of the scanning line and the data line so that the light emitting element emits light. The reverse bias voltage can be applied simultaneously. Therefore, since it is not necessary to provide a period for applying a reverse bias voltage, the deterioration of the light emitting element can be controlled and the reliability can be improved without reducing the duty ratio (the ratio of the lighting period in one frame period). .
また、本発明の発光装置を具備する電子機器においては、画素の発光を、データ線の延長方向、または走査線の延長方向に1行おきに画素の発光を順次行う方式(インターレース方式)を採用することで、時間階調方式で画像表示を行った際に問題となる疑似輪郭の視認を軽減することができる。また各行2画素毎に順次画素を点灯させ、次の行については、前行で画素が点灯した画素よりデータ線の延長方向に1画素ずらして画素の点灯を行う、いわゆる市松模様状に画素の発光を行う方式(チェッカー方式)を採用することによって、疑似輪郭の視認を軽減することができる。また、本発明の発光装置を具備する電子機器においては、先に述べたように、各画素に接続されるトランジスタの数、走査線、電源線等の配線数を削減することができるため、画素部周辺の駆動回路のレイアウト面積を削減することができ、表示パネルのレイアウト面積の縮小が計れる。そのため、電子機器の小型化、軽量化をすることができる。また、歩留まりが高い製品を製造することができ、より安価な商品を顧客に提供することができる。 In addition, in an electronic device including the light emitting device of the present invention, a method (interlace method) is employed in which pixels are emitted sequentially every other row in the data line extension direction or the scanning line extension direction. By doing so, it is possible to reduce the visual recognition of the pseudo contour which becomes a problem when the image display is performed by the time gradation method. In addition, the pixels are sequentially turned on every two pixels in each row, and in the next row, the pixels are turned on by shifting one pixel in the data line extending direction from the pixel in which the pixel is lit in the previous row. By adopting a method of performing light emission (checker method), the visual recognition of the pseudo contour can be reduced. In addition, in an electronic device including the light-emitting device of the present invention, as described above, the number of transistors connected to each pixel, the number of wirings such as a scanning line and a power supply line can be reduced. The layout area of the drive circuit around the area can be reduced, and the layout area of the display panel can be reduced. Therefore, the electronic device can be reduced in size and weight. Moreover, a product with a high yield can be manufactured, and a cheaper product can be provided to the customer.
100 領域
101 選択用トランジスタ
102 駆動用トランジスタ
103 発光素子
104 発光素子
105 容量素子
106 容量素子
130 コンタクト部
301 シフトレジスタ
304 レベルシフタ
305 バッファ
401 シフトレジスタ
402 第1のラッチ回路
403 第2のラッチ回路
404 レベルシフタ
405 バッファ
600 表示部
901 走査線駆動回路
902 信号線駆動回路
1001 駆動用トランジスタ
1002 駆動用トランジスタ
1401 消去用トランジスタ
1402 消去用ダイオード
2801 制御用トランジスタ
2802 駆動用トランジスタ
2803 容量素子
2804 発光素子
2901 制御用トランジスタ
2902 駆動用トランジスタ
2903 消去用トランジスタ
2904 容量素子
2905 発光素子
3000 基板
3012 導電膜パターン
3015 金属配線
3017 引出電極
3018 ゲート絶縁膜
3019 島状の半導体膜
3020 n型の半導体膜
3021 マスク
3022 ドレイン配線
3023 ドレイン配線
3024 チャネル形成領域
3025 ドレイン領域
3026 ソース領域
3027 保護膜
3028 層間絶縁膜
3029 凸状部(ピラー)
3030 第1の電極
3034 隔壁
3035 封止基板
3036 有機化合物を含む層
3037 第2の電極
3038 充填材
3040 配線
3041 端子電極
3045 異方性導電膜
3046 FPC
3500 基板
3501 画素部
3502 画素
3503 走査線側入力端子
3504 信号線側入力端子
3600 基板
3601 画素部
3602 駆動回路
3604a テープ
3604b テープ
3605a ドライバIC
3605b ドライバIC
3201 レーザビーム描画装置
3202 パーソナルコンピュータ
3203 レーザ発振器
3204 電源
3205 光学系
3206 音響光学変調器
3207 光学系
3208 基板
3209 基板移動機構
3210 D/A変換部
3211 ドライバ
3212 ドライバ
3100 基板
3103 領域
3104 撮像手段
3105a ヘッド
3105b ヘッド
3105c ヘッド
3107 ステージ
3111 マーカー
4001 基板
4002 画素部
4003 信号線駆動回路
4004 走査線駆動回路
4005 走査線駆動回路
4006 基板
4007 充填材
4008 トランジスタ
4009 駆動用トランジスタ
4010 スイッチング用トランジスタ
4011 発光素子
4012 第2の電極
4014 配線
4015 配線
4016 接続端子
4017 配線
4018 FPC
4019 異方性導電膜
4020 シール材
5001 表示パネル
5002 画素部
5003 走査線駆動回路
5004 信号線駆動回路
5011 回路基板
5012 コントロール回路
5013 信号分割回路
5014 接続配線
5101 チューナ
5102 映像信号増幅回路
5103 映像信号処理回路
5105 音声信号増幅回路
5106 音声信号処理回路
5107 スピーカー
5108 制御回路
5109 入力部
5201 筐体
5202 表示画面
5203 スピーカー
5204 操作スイッチ
5210 充電器
5212 筐体
5213 表示部
5216 操作キー
5217 スピーカー部
5301 表示パネル
5302 プリント配線基板
5303 画素部
5304 走査線駆動回路
5305 走査線駆動回路
5306 信号線駆動回路
5307 コントローラ
5308 CPU
5309 メモリ
5310 電源回路
5311 音声処理回路
5312 送受信回路
5313 FPC
5314 I/F部
5315 アンテナ用ポート
5316 VRAM
5317 DRAM
5318 フラッシュメモリ
5320 制御信号生成回路
5321 デコーダ
5322 レジスタ
5323 演算回路
5324 RAM
5325 入力手段
5326 マイク
5327 スピーカー
5328 アンテナ
5330 ハウジング
5331 プリント基板
5332 スピーカー
5333 マイクロフォン
5334 送受信回路
5335 信号処理回路
5336 入力手段
5337 バッテリー
5339 筐体
5340 アンテナ
6001 TFT
6003 発光素子
6004 第1の電極
6005 電界発光層
6006 第2の電極
6007 層間絶縁膜
6008 隔壁
6011 TFT
6013 発光素子
6014 第1の電極
6015 電界発光層
6016 第2の電極
6021 TFT
6023 発光素子
6024 第1の電極
6025 電界発光層
6026 第2の電極
6031 TFT
6033 発光素子
6034 第1の電極
6035 電界発光層
6036 第2の電極
6041 TFT
6043 発光素子
6044 第1の電極
6045 電界発光層
6046 第2の電極
6051 TFT
6053 発光素子
6054 第1の電極
6055 電界発光層
6056 第2の電極
6071 筐体
6072 支持台
6073 表示部
6101 本体
6102 筐体
6103 表示部
6104 キーボード
6105 外部接続ポート
6106 ポインティングマウス
6201 本体
6202 表示部
6203 スイッチ
6204 操作キー
6205 赤外線ポート
6301 筐体
6302 表示部
6303 スピーカー部
6304 操作キー
6305 記録媒体挿入部
6401 本体
6402 筐体
6403 表示部A
6404 表示部B
6405 記録媒体読込部
6406 操作キー
6407 スピーカー部
7501 基板
7502 下地膜
7503 ゲート
7504 第1の電極
7505 ゲート絶縁膜
7506 チャネル形成領域
7507 LDD領域
7508 不純物領域
7509 チャネル形成領域
7510 LDD領域
7511 不純物領域
7512 層間絶縁物
7513 配線
7514 電極
7515 開口部
7516 層間絶縁物
7517 画素電極
7518 絶縁物
7519 有機化合物を含む層
7520 対向電極
7521 発光素子
7522 駆動トランジスタ
7523 容量素子
7524 第4の電極
7525 容量素子
7601 基板
7602 下地膜
7603 画素電極
7604 第1の電極
7605 配線
7606 配線
7607 N型半導体層
7608 N型半導体層
7609 半導体層
7610 ゲート絶縁膜
7611 絶縁膜
7612 ゲート
7613 第2の電極
7614 層間絶縁物
7615 有機化合物を含む層
7616 対向電極
7617 発光素子
7618 駆動トランジスタ
7619 容量素子
7620 第1の電極
7701 基板
7702 下地膜
7703 ゲート
7704 第1の電極
7705 ゲート絶縁膜
7706 半導体層
7707 半導体層
7708 N型半導体層
7709 N型半導体層
7710 N型半導体層
7711 配線
7712 配線
7713 導電層
7714 画素電極
7715 絶縁物
7716 有機化合物を含む層
7717 対向電極
7718 発光素子
7719 駆動トランジスタ
7720 容量素子
7721 第2の電極
7722 容量素子
7801 絶縁物
7802 絶縁物
26101 基板
26102 下地膜
26103 チャネル形成領域
26105 不純物領域
26106 チャネル形成領域
26107 LDD領域
26108 不純物領域
26109 ゲート絶縁膜
26110 ゲート
26111 上部電極
26112 層間絶縁物
26113 配線
26114 画素電極
26115 層間絶縁物
26116 有機化合物を含む層
26117 対向電極
26118 駆動トランジスタ
26119 容量素子
26120 発光素子
26201 チャネル形成領域
26202 領域
26301 第2の上部電極
26302 容量素子
27101 基板
27102 下地膜
27103 チャネル形成領域
27105 不純物領域
27106 ゲート絶縁膜
27107 ゲート
27108 第1の電極
27109 層間絶縁物
27110 配線
27111 第2の電極
27112 層間絶縁物
27113 画素電極
27114 電極
27115 層間絶縁物
27116 有機化合物を含む層
27117 対向電極
27118 駆動トランジスタ
27119 容量素子
27120 発光素子
pix1 第1の画素
pix2 第2の画素
100
3030
3500
3605b Driver IC
3201 Laser
4019 Anisotropic
5309
5314 I / F Unit 5315
5317 DRAM
5318
5325 Input means 5326 Microphone 5327
6003
6013
6023
6033
6043
6053
6404 Display portion B
6405 Recording medium reading portion 6406 Operation key 6407 Speaker portion 7501 Substrate 7502 Base film 7503 Gate 7504 First electrode 7505 Gate insulating film 7506 Channel formation region 7507 LDD region 7508 Impurity region 7509 Channel formation region 7510 LDD region 7511 Impurity region 7512 Interlayer insulation Object 7513 Wiring 7514 Electrode 7515 Opening 7515 Interlayer insulator 7517 Pixel electrode 7518 Insulator 7519 Layer containing organic compound 7520 Opposite electrode 7521 Light emitting element 7522 Drive transistor 7523 Capacitor element 7524 Capacitor element 7601 Substrate 7602 Base film 7603 Pixel electrode 7604 First electrode 7605 Wiring 7606 Wiring 7607 N-type semiconductor layer 7608 N-type semiconductor layer 7609 Semiconductor layer 7610 Gate insulating film 7611 insulating film 7612 gate 7613 second electrode 7614 interlayer insulator 7615 layer containing an organic compound 7616 counter electrode 7617 light-emitting element 7618 driving transistor 7619 capacitor element 7620 first electrode 7701 substrate 7702 base film 7703 gate 7704 first 1 electrode 7705 gate insulating film 7706 semiconductor layer 7707 semiconductor layer 7708 N type semiconductor layer 7709 N type semiconductor layer 7710 N type semiconductor layer 7711 wiring 7712 wiring 7713 conductive layer 7714 pixel electrode 7715 insulator 7716 layer containing organic compound 7717 counter electrode 7718 Light-emitting element 7719 Drive transistor 7720 Capacitor element 7721 Second electrode 7722 Capacitor element 7801 Insulator 7802 Insulator 26101 Substrate 26102 Base film 26103 Channel formation Region 26105 Impurity region 26106 Channel formation region 26107 LDD region 26108 Impurity region 26109 Gate insulating film 26110 Gate 26111 Upper electrode 26112 Interlayer insulator 26113 Wiring 26114 Pixel electrode 26115 Interlayer insulator 26116 Layer 26117 containing organic compound Counter electrode 26118 Drive transistor 26119 Capacitor Element 26120 Light emitting element 26201 Channel formation region 26202 Region 26301 Second upper electrode 26302 Capacitor element 27101 Substrate 27102 Base film 27103 Channel formation region 27105 Impurity region 27106 Gate insulation film 27107 Gate 27108 First electrode 27109 Interlayer insulator 27110 Wiring 27111 First 2 electrode 27112 Interlayer insulator 27113 Pixel electrode 27114 Electrode 27115 Interlayer insulator 27116 Layer 27117 containing organic compound Counter electrode 27118 Drive transistor 27119 Capacitor element 27120 Light-emitting element pix1 First pixel pix2 Second pixel
Claims (10)
データ線と、
第1の電源線と、
第2の電源線と、
第3の電源線と、
前記第1の電源線に電気的に接続された第1の発光素子と、
前記第2の電源線に電気的に接続された第2の発光素子と、
前記走査線にゲートが電気的に接続された第1のトランジスタと、
前記第1のトランジスタのソース及びドレインを介して前記データ線にゲートが電気的に接続され、前記第3の電源線にソースまたはドレインの一方が電気的に接続され、他方が前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子に電気的に接続された第2のトランジスタと、を有することを特徴とする発光装置。 Scanning lines;
Data lines,
A first power line;
A second power line;
A third power line;
A first light emitting element electrically connected to the first power line;
A second light emitting element electrically connected to the second power line;
A first transistor having a gate electrically connected to the scan line;
A gate is electrically connected to the data line through a source and a drain of the first transistor, one of the source and the drain is electrically connected to the third power supply line, and the other is the first light emission. And a second transistor electrically connected to the second light-emitting element.
データ線と、
第1の電源線と、
第2の電源線と、
前記第1の電源線に電気的に接続された第1の発光素子と、
前記第2の電源線に電気的に接続された第2の発光素子と、
前記走査線にゲートが電気的に接続された第1のトランジスタと、
前記第1のトランジスタのソース及びドレインを介して前記データ線にゲートが電気的に接続され、前記第1の電源線にソースまたはドレインの一方が電気的に接続され、他方が前記第1の発光素子に電気的に接続された第2のトランジスタと、
前記第1のトランジスタのソース及びドレインを介して前記データ線にゲートが電気的に接続され、前記第2の電源線にソースまたはドレインの一方が電気的に接続され、他方が前記第2の発光素子に電気的に接続された第3のトランジスタと、を有することを特徴とする発光装置。 Scanning lines;
Data lines,
A first power line;
A second power line;
A first light emitting element electrically connected to the first power line;
A second light emitting element electrically connected to the second power line;
A first transistor having a gate electrically connected to the scan line;
A gate is electrically connected to the data line through a source and a drain of the first transistor, one of a source and a drain is electrically connected to the first power supply line, and the other is the first light emission. A second transistor electrically connected to the element;
A gate is electrically connected to the data line through the source and drain of the first transistor, one of the source and drain is electrically connected to the second power supply line, and the other is the second light emission. And a third transistor which is electrically connected to the element.
第2の走査線と、
データ線と、
第1の電源線と、
第2の電源線と、
前記第1の電源線に電気的に接続された第1の発光素子と、
前記第2の電源線に電気的に接続された第2の発光素子と、
前記第1の走査線にゲートが電気的に接続された第1のトランジスタと、
前記第1のトランジスタのソース及びドレインを介して前記データ線にゲートが電気的に接続され、前記第1の電源線にソースまたはドレインの一方が電気的に接続され、他方が前記第1の発光素子に電気的に接続された第2のトランジスタと、
前記第1のトランジスタのソース及びドレインを介して前記データ線にゲートが電気的に接続され、前記第2の電源線にソースまたはドレインの一方が電気的に接続され、他方が前記第2の発光素子に電気的に接続された第3のトランジスタと、
前記第1のトランジスタのゲートに印加される電圧を保持する第1の容量素子と、
前記第2のトランジスタのゲートに印加される電圧を保持する第2の容量素子と、
前記第2の走査線と前記第1のトランジスタのソース及びドレインとの間に設けられ、前記第1の容量素子または前記第2の容量素子に保持された前記電圧を消去する消去用素子を有することを特徴とする発光装置。 A first scan line;
A second scan line;
Data lines,
A first power line;
A second power line;
A first light emitting element electrically connected to the first power line;
A second light emitting element electrically connected to the second power line;
A first transistor having a gate electrically connected to the first scan line;
A gate is electrically connected to the data line through a source and a drain of the first transistor, one of a source and a drain is electrically connected to the first power supply line, and the other is the first light emission. A second transistor electrically connected to the element;
A gate is electrically connected to the data line through the source and drain of the first transistor, one of the source and drain is electrically connected to the second power supply line, and the other is the second light emission. A third transistor electrically connected to the element;
A first capacitor that holds a voltage applied to the gate of the first transistor;
A second capacitive element for holding a voltage applied to the gate of the second transistor;
An erasing element provided between the second scanning line and the source and drain of the first transistor and erasing the voltage held in the first capacitor element or the second capacitor element; A light emitting device characterized by that.
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