JP2007047329A - エレクトロルミネッセンス表示パネル - Google Patents
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Abstract
【課題】EL表示パネルにおいて、配線の簡素化とパネルの狭縁化を図る。
【解決手段】複数の画素を有する表示部と、表示部の周囲に配置され画素を駆動するためのH系、V系ドライバ22,24とを備えるEL表示パネルにおいて、外部接続端子36が設けられた辺と、その対辺、さらにもう一つの辺の3辺にのみ、H系、V系ドライバ22,24の電源配線78,79を配置する。また、二つのドライバ22,24で電源配線は共用とし、この電源配線に係る外部接続端子76,78も共用する。電源配線を共用することにより、配線数を削減できパネルの狭縁化が達できる。また、パネルの4辺のうち1辺にドライバの電源配線を配置しないことにより、この1辺に有機EL素子に電力を供給する駆動電流共通配線27のスペースを確保する。これにより、駆動電流共通配線27の幅を確保しつつ、額縁を小さいものとすることができる。
【選択図】図3
【解決手段】複数の画素を有する表示部と、表示部の周囲に配置され画素を駆動するためのH系、V系ドライバ22,24とを備えるEL表示パネルにおいて、外部接続端子36が設けられた辺と、その対辺、さらにもう一つの辺の3辺にのみ、H系、V系ドライバ22,24の電源配線78,79を配置する。また、二つのドライバ22,24で電源配線は共用とし、この電源配線に係る外部接続端子76,78も共用する。電源配線を共用することにより、配線数を削減できパネルの狭縁化が達できる。また、パネルの4辺のうち1辺にドライバの電源配線を配置しないことにより、この1辺に有機EL素子に電力を供給する駆動電流共通配線27のスペースを確保する。これにより、駆動電流共通配線27の幅を確保しつつ、額縁を小さいものとすることができる。
【選択図】図3
Description
本発明は、マトリクス配置された各画素の表示素子として、エレクトロルミネッセンス素子(以下EL素子と記す)を用いた表示パネルのレイアウトに関する。
各画素の表示素子として、EL素子、特に電流駆動型の発光素子である有機EL素子が用いられた表示装置が知られている。また、EL表示装置の内、各画素に設けられた有機EL素子を画素ごとに個別に駆動するためのトランジスタ(薄膜トランジスタ:TFT)を各画素に備えるいわゆるアクティブマトリクス型の表示装置の開発が進んでいる。
図8は、アクティブマトリクス型表示装置の1画素に対応した等価回路の一例を示している。表示装置の水平走査方向(行方向)にゲートラインGLが、また垂直走査方向(列方向)にはデータラインDLおよび電源ラインPLが設けられている。各画素は、nチャネル型薄膜トランジスタからなる選択トランジスタTs、保持容量Cs、pチャネルの素子駆動トランジスタTd、有機EL素子55を有する。選択トランジスタTsは、そのドレインが垂直走査方向に並んだ各画素に対してデータ電圧を供給する共通のデータラインDLに接続され、そのゲートは水平走査方向に並んだ画素を選択するゲートラインGLに接続され、さらにソースは、素子駆動トランジスタTdのゲートに接続されている。
また、素子駆動トランジスタTdは、pチャネル型薄膜トランジスタであり、そのソースが電源ラインPLに接続され、ドレインは有機EL素子55のアノードに接続されている。なお、この有機EL素子55のカソードは、各画素共通に形成され、カソード電源CVに接続されている。また、素子駆動トランジスタTdのゲートおよび選択トランジスタTsのソースとの間には、保持容量Csの一方の電極が接続され、その保持容量Csの他方の電極は、例えばグランドや、電源ラインなどの一定電圧の電源に接続されている。
このような回路において、ゲートラインGLがHレベルになると、選択トランジスタTsがオンになりデータラインDLのデータ電圧が、選択トランジスタTsを介して素子駆動トランジスタTdのゲートに供給され、素子駆動トランジスタTdが、そのゲート電圧に応じた駆動電流を電源ラインPLより有機EL素子55に供給し、この駆動電流に応じた輝度で有機EL素子55が発光する。また、先のデータラインDLのデータ電圧は、素子駆動トランジスタTdに供給されると共に保持容量Csにも供給されて、保持容量Csにデータ電圧に応じた電圧が保持される。したがって、ゲートラインGLがLレベルになっても、保持容量Csの保持された電圧が素子駆動トランジスタTdに印加するためトランジスタTdが駆動電流を流し続け、有機EL素子55は、この駆動電流に応じた輝度で発光が維持される。
図9は、下記特許文献1に開示されたいわゆるドライバ内蔵型のアクティブマトリクス型有機EL表示装置に用いられるパネル100の平面的な概略構成を示す概念図である。この図において、一番外側の実線は透明のパネル基板102を示し、その中央やや上側に、上述の画素がマトリクス状に配置された破線で示す表示領域104が位置している。表示領域104の上側の辺に沿ってデータラインDLと接続される水平走査駆動回路(以下、H系ドライバと記す)106が形成され、また表示領域104の左右の辺に沿ってゲートラインGLに接続される垂直走査駆動回路(以下、V系ドライバと記す)108が形成されている。これらのドライバ106,108は、各画素ごとに設けられた薄膜トランジスタと同時に作り込まれた薄膜トランジスタなどから構成されている。
表示領域104内で垂直方向に延びる太い実線は、電源ラインPLを示している。個々の電源ラインPLは、表示領域104の下側の辺に沿って延びる水平方向の幅広部110につながり、全体で櫛歯形状になっている。幅広部110は更に、その中央付近で、垂直方向に延びるもう一つの幅広部112につながっている。さらに、この幅広部112は、有機EL表示パネル100の下辺に配置される駆動電源入力端子T1につながっている。
有機EL表示パネル100の下辺には、端子T1の他、カソード端子T2、V系ドライバ108につながる端子T3、H系ドライバ106につながる端子T4の複数の端子が配置される。
H系ドライバ106に電力を供給する配線は、表示パネル100の下辺の端子T4から、表示領域104の下辺、右辺、上辺に沿って延び、上辺のほぼ左端に達する。また、左辺に配置されるV系ドライバ108に電力を供給する配線は、端子T3から下辺および左辺に沿って延び、左辺の上端に達する。右辺に配置されるV系ドライバ108に電力を供給する配線は、端子T3から下辺および右辺に沿って延び、右辺の上端に達する。なお、図において、H系ドライバ、V系ドライバとして示された長方形の領域には、実際には、TFTによって構成されるシフトレジスタ等が設けられており、これらの回路素子を駆動するため電源配線は、ドライバの終端部分まで延在されている。
また、下記特許文献2には、外部接続端子を下辺に、H系ドライバを上辺に、V系ドライバを左辺に配置した表示装置が開示されている。当該文献の図7に示されるように、ドライバの電源配線の高圧側電源配線(Vdd)は、下辺より右辺へまわり、上辺のH系ドライバに高圧側電源を供給し、さらにH系ドライバから、右辺に形成されたV系ドライバに達している。低圧側電源配線(Vss)は、下辺より左辺にまわりV系ドライバに低圧側電源を供給し、さらにV系ドライバから、上辺のH系ドライバに達している。このように、2本の電源配線は、互いに反対周りに配置され、H系、V系ドライバが配置されていない辺には、いずれか一方の配線しか配置されない。これにより配線を配置するためのスペースを削減することができる。
特許文献1の装置において、H系ドライバおよびV系ドライバに電力を供給するための配線は、表示装置の4辺に配置されている。下辺においては、このドライバに係る配線と、電源ラインPLにつながる幅広部110が配置され、また、カソード端子からEL素子の共通カソード電極につながるコンタクト領域も配置されている。このため、外部接続端子の形成されている辺において、表示領域104とパネル基板102の間の部分、いわゆる額縁部分の幅を狭めることが難しい。また、下辺の額縁の幅が他の辺と比較して大きく、このような表示パネルを、様々な機器の表示装置として組み込む際、レイアウト上の制約を受ける。
V系ドライバ108を左右に配置するのではなく、一方に配置する装置の例も知られているが、その場合であっても、下辺の一部に電力を供給するための配線を配置する必要があり、額縁幅の削減にはつながらない。
また、特許文献2の装置のように、2本の電源配線を一方は右回りに、他方は左回りに配置することで、一部、配線のためのスペースを削減することができるが、配線自体が長くなる。特に、特許文献2に記載された構成では、H系ドライバが高速動作が要求されることから、高圧側電源を供給する電源配線Vddは、上述のように外部接続端子から、まずH系ドライバに向かい、そこから更にV系ドライバに延びる。つまり電源配線Vddは、パネルの下辺から右辺、上辺、さらに左辺の順に延びることとなる。低圧側の電源配線Vssと比較してもパネルの4辺を引き回される電源配線Vddのトータルの配線距離は長くなる。このように配線が長くなると、電圧降下の発生や、消費電力の増加等を考慮する必要が生じる。
本発明は、配線のレイアウトを適正化して配線効率を高め、合わせて狭縁化や、額縁の幅の均一化などを実現する。
本発明は、画素がマトリクス配置された表示部と、前記表示部の周辺に形成され、前記画素を駆動するための、水平走査方向駆動回路および垂直走査方向駆動回路と、を有するエレクトロルミネッセンス表示パネルであって、当該表示パネルの第1の辺に外部接続端子が配置され、前記水平走査駆動回路および前記垂直走査駆動回路の一方が、前記第1の辺に対向する第2の辺に配置され、他方が第1の辺と第2の辺を結ぶ二つの辺の一つである第3の辺に配置され、前記水平走査駆動回路および前記垂直走査駆動回路の電源配線は、前記第1の辺、第2の辺および第3の辺以外の1辺を通ることなく、前記外部接続端子から対応する前記水平走査駆動回路及び前記垂直走査駆動回路の形成領域に配線されている。
本発明の他の態様では、垂直走査駆動回路を第2の辺に配置することができる。
本発明の他の態様では、水平走査駆動回路の電源配線と垂直走査駆動回路の電源配線を共通の外部接続端子に接続することができる。
本発明の他の態様では、水平走査駆動回路の電源配線および垂直走査駆動回路の電源配線を直列につなげることができる。
さらに本発明の他の態様では、一つの外部接続端子から延びる電源配線から、水平走査駆動回路の電源配線および垂直走査駆動回路の電源配線を、途中で分岐してそれぞれの駆動回路に接続する。
本発明の他の態様では、水平走査駆動回路の電源配線と垂直走査駆動回路の電源配線を直列につなげた場合に、外部接続端子からの配線距離が長い電源配線の幅を短い電源配線の幅より狭くする。
さらに、本発明の他の態様では、水平走査駆動回路の電源配線および垂直走査駆動回路の電源配線を直列につなげた場合において、前記水平走査駆動回路の電源配線および前記垂直走査駆動回路の電源配線は、高圧側電源配線と低圧側電源配線とを有し、該高圧側及び低圧側配線の内の少なくとも一方は、複数本設けられ、該複数本の配線は、前記水平走査駆動回路及び前記垂直走査駆動回路の内、少なくとも前記外部接続端子からの電源配線距離が短い方の駆動回路の終端領域において、前記電源配線材料とは異なる導電層からなるバイパス配線によって互いに電気的に接続する。
さらに、水平走査駆動回路及び垂直走査駆動回路の信号配線の信号配線を、前記第1の辺、第2の辺および第3の辺以外の1辺を通ることなく、前記外部接続端子から対応する前記水平走査駆動回路及び前記垂直走査駆動回路の形成領域に配線する。
さらに、本発明の他の態様では、前記第1の辺、すなわち外部接続端子が配置される辺を、当該表示パネルの垂直走査方向に沿った辺とする。
さらに、本発明の他の態様では、前記第3の辺は、当該表示パネルの水平走査方向に沿った辺であって、かつ各画素のエレクトロルミネッセンス素子にその駆動電力を供給する駆動電力配線の共通配線の配置された辺の対向辺である。
さらに、本発明の他の態様では、画素がマトリクス配置された表示部と、前記表示部の周辺に形成され、前記画素を駆動するための、水平走査方向駆動回路および垂直走査方向駆動回路と、を有するエレクトロルミネッセンス表示パネルであって、当該表示パネル装置の第1の辺に外部接続端子を配置し、該第1の辺に対向する第2の辺に垂直走査駆動回路を配置する。
本発明の他の態様では、前記第1の辺には、さらに各画素のエレクトロルミネッセンス素子の共通電極と、該共通電極に対応する外部接続端子から引き出された共通電極配線とのコンタクト領域が配置されている。
パネル上に表示部と共に内蔵された水平走査駆動回路および垂直走査駆動回路への電力供給を、最小限の外部接続端子数及び電源配線数により実現する。これにより、パネルの狭縁化、消費電力の低減などが容易となる。
また、水平走査駆動回路の電源配線と垂直走査駆動回路の電源配線を共通の外部接続端子を用い、更に二つの駆動回路の電源配線を共用化して直列接続すれば更に配線数を削減できる。またこのような場合において、外部接続端子への配線距離の近い方の駆動回路、動作速度の速い方の駆動回路の電源配線幅を太くすることで、配線距離の遠い方に設けられ電源配線を共用する駆動回路に対しても電圧降下なく確実に電源供給をすることが容易となる。
また、直列に配置する場合、高圧側と低圧側の電源配線の内の少なくとも一方の配線を複数本とすることによっても、配線距離の長い方の駆動回路に対しても確実に電源供給できる。さらに、この複数の電源配線を互いに接続すれば配線抵抗をより低下させることが容易となる。
また、水平走査駆動回路の電源配線と垂直走査駆動回路の電源配線を共通の外部接続端子に接続し、途中で分岐して一方を水平走査駆動回路に、他方を垂直走査駆動回路に接続することで分岐するまでの配線、端子数を削減できる。また分岐させることで、一方の駆動回路での電圧降下の影響を他方の駆動回路において受けにくくすることができる。
また、外部接続端子が設けられる第1の辺に対向する第2の辺に、垂直走査駆動回路を設けることで、この垂直走査駆動回路に接する第3の辺に水平走査駆動回路を配置できる。これにより、各駆動回路への配線距離を最短とすることが容易となる。更に、水平走査方向駆動回路の配置される第3辺に対向する第4辺には駆動回路への電源配線等を設ける必要が無く、この第4辺に、エレクトロルミネッセンス素子にその駆動電力を供給するための駆動配線部を広く形成でき、駆動配線部における電圧降下によるエレクトロルミネッセンス素子の発光輝度のディスプレイ面内でのバラツキなどを確実に低減できる。
また、第1の辺には、駆動回路や、上記エレクトロルミネッセンス素子の駆動配線部を配置しなくて良いので、ここに各画素のエレクトロルミネッセンス素子の共通電極と、該共通電極に対応する外部接続端子から引き出された共通電極配線とのコンタクト領域を配置でき、このコンタクト領域をできるだけ大きくして配線抵抗を低減することも容易となる。
以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図1は、本実施形態のEL表示パネル10の概略配置を示す図である。パネル基板12上の表示領域14には、複数の画素がマトリクス状に配置されている。この表示領域14には、マトリクスの水平走査(行)方向には、順次選択信号が出力されるゲートライン16(GL)が形成され、垂直走査(列)方向には、データ信号が出力されるデータライン18(DL)と、被駆動素子である有機EL素子に動作電源(PVDD)を供給するための電源ライン20(PL)が形成されている。
各画素は、概ねこれらのラインによって規定された領域に設けられており、各画素は回路構成としては、被駆動素子として有機EL素子、nチャネル型薄膜トランジスタより構成された選択トランジスタTr1、保持容量Cs、pチャネル型薄膜トランジスタより構成された素子駆動トランジスタTr2を有する。選択トランジスタTr1は、そのドレインが垂直走査方向に並ぶ各画素にデータ電圧を供給するデータライン18に接続され、ゲートが1水平走査ライン上に並ぶ画素を選択するためのゲートライン16に接続され、更にそのソースが素子駆動トランジスタTr2のゲートに接続される。素子駆動トランジスタTr2は、そのソースが電源ライン20に接続され、ドレインが有機EL素子55のアノードに接続されている。また、有機EL素子55のカソードは、各画素共通で形成されており、カソード電源CVに接続されている。また、素子駆動トランジスタTr2のゲートおよび選択トランジスタTr1のソースには、保持容量Csの一つの電極が接続され、もう一方の電極は一定電位に、例えば電源ライン20に接続されている。
なお、上記選択トランジスタTr1および素子駆動トランジスタTr2は、例えば、いずれも能動層に、レーザアニール等によって多結晶化された多結晶シリコンなど、結晶性のシリコンを用いることができ、かつ不純物としてそれぞれn導電型と、p導電型がドープされたnチャネル型、pチャネル型の薄膜トランジスタを採用することができる。
画素回路のトランジスタとして、上記のように結晶性シリコンを能動層に用いた薄膜トランジスタを採用した場合、この結晶性シリコン薄膜トランジスタは、各画素回路だけでなく、各画素を順次選択、制御するための周辺駆動回路の回路素子としても用いることができる。そこで、本実施形態の有機EL表示パネル10においては、パネル基板12上に、前述の画素回路用トランジスタの製造と同時に、画素回路と同様の結晶性シリコン薄膜トランジスタを形成して、周辺駆動回路、具体的にはH系ドライバ22とV系ドライバ24を表示領域14の周辺部に内蔵している。図1に示されるように、H系ドライバ22は、表示領域14の上辺に隣接して水平走査方向に沿って形成され、V系ドライバ24は、図1の例では、表示領域14の右辺に隣接し、垂直走査方向に沿って形成されている。
さらに、上記H系ドライバ22の形成辺と対向する表示領域14の下辺に隣接する領域26には、各画素のEL素子に各電源ラインPLを介して駆動電力(PVDD)を供給する駆動電流配線(共通配線)27(図2参照)が、水平走査方向に沿って複数の電源ラインPLに対して共通で形成されている。パネル10に、外部から各種電源や、V系、H系の制御信号やデータ信号を供給するため接続端子(外部接続端子)36は、パネル基板12の第1の辺として左辺に、垂直走査方向に沿って複数形成され、この外部接続端子36にはフレキシブル・プリンテッド・サーキット(以下、FPCと記す)28が接続される。したがって、上記V系ドライバ24は、この外部接続端子36が配置された表示パネルの1辺に対し、間に表示領域14を挟んで対向する辺に配置されていることとなる。また、外部接続端子36が配置された表示パネルの1辺と、これに対向する1辺とを結ぶ2辺のうちの一つ(図では上辺)にH系ドライバ22が配置されている。
外部接続端子36から、H系、V系ドライバ22,24への配線や、駆動電流共通配線27への配線は外部接続端子の形成されたパネル基板12の左辺と表示領域14の左辺との間を延びて形成されている。また、これらの配線と同様に、パネル基板12の左辺には、H系に供給される水平クロック信号SKH1,2、水平スタート信号STH、H系ドライバの最終段動作完了やシフト方向などを指示するHoutなどの内、必要な信号についてこれをH系ドライバ22の動作に適した振幅にするために、その高圧側及び低圧側の両方又は一方の電圧レベルをシフトするH系レベルシフタ(H系LS)30(図2参照)が配置されている。さらに、表示領域14の右上隅(V系ドライバ24への信号入力側)には、V系レベルシフタ(LS)32が設けられている。図2の例では、このV系LS32は、表示領域14の各画素に行毎に出力する選択信号のLレベルを十分低くする目的で、この選択信号を作成して出力するV系ドライバ24に対し、低圧側電源電圧VSSをこれより低い電源電圧VEEにシフトして供給している。また、第1の辺には、さらに各画素のEL素子55の共通電極(ここではカソード)と、該共通電極に対応する外部接続端子から引き出された共通電極配線64とのコンタクト領域(接点)34が、表示領域14の左辺の脇に垂直走査方向に沿って配置されている。
図2は、FPC28と接続する外部接続端子36から、H系ドライバ22、V系ドライバ24、駆動電流共通配線27およびカソード電源用接点34に達する配線の引き回しの様子を示す図である。パネル基板12上に形成される外部接続端子36は、垂直走査方向において上側から順にV系端子38、H系端子40,CV端子42,駆動電源(PVDD)端子44が配列されている。V系端子38は、V系ドライバ24用の垂直走査系配線60,61に接続され、H系端子40は、H系ドライバ22用の水平走査系配線62,63用に接続され、CV端子42は、EL素子の各画素共通のカソード(陰極)46とカソード電源とを接続する共通電極配線64に接続され、PVDD端子44は、各画素のEL素子に駆動電流を供給するための駆動電流共通配線27に接続されている。外部接続端子36が配列された左辺と反対側である右辺に配置されたV系ドライバ24に係る配線60,61は、上辺のH系ドライバ22の外側を回るように配置される。
垂直走査系配線60,61のうち、2本の配線61はV系ドライバ24の電源配線であり(以下、V系電源配線61と記す)、一方は高圧側電源配線VDD、他方は低圧側電源配線VSSである。また、水平走査系配線62,63のうち、2本の配線63はH系ドライバ22の電源配線であり(以下、H系電源配線63と記す)、V系と同様に一方は高圧側電源配線VDD、他方は低圧側配線VSSである。V系電源配線61は、外部接続端子36が配置された左辺を垂直走査方向の上に向かって延び、上辺に到達後、この上辺を水平走査方向の右に向かって延び、右辺に到達後、さらに右辺を垂直走査方向の下方に向かって延びる。なお、図中長方形で示したV系ドライバ24は、実際にはこの長方形の領域に、画素を行ごとに駆動するための選択信号をゲートラインGLに出力するためのシフトレジスタ等や選択信号出力回路等を構成する回路素子が配列されている。そして、上記V系電源配線61はこれら各回路素子に電力を供給するために、図示される長方形の領域内を通ってを設けられている。
H系電源配線63は、外部接続端子36が配置された左辺から、垂直走査方向の上方に向かって延び、H系ドライバ22の形成領域付近で水平走査方向に曲がり、その右側に向かって延びる。図中長方形で示したH系ドライバ22は、表示領域14において列方向に延びて対応する画素に接続されたデータラインDLに対し、例えばR,G,B、W毎のビデオ信号Vdを所定タイミングで出力するためのシフトレジスタ、ビデオ信号出力回路等を構成する回路素子が配列されている。そして、H系電源配線63は、個々の回路素子に電力を供給するために、図示される長方形の領域内を通って設けられている。
この実施形態において、V系、H系電源配線61,63は、表示パネル10の左辺と右辺と上辺に沿って設けられ、下辺には設けられていない。下辺には駆動電流共通配線27のみが設けられ、これにより駆動電流共通配線27の幅を十分に確保しても、上下の額縁の幅を近いものにすることができる。有機EL表示装置においては、EL素子に流れる電流に応じて、その画素の輝度が決まるため、EL素子に電力を供給する駆動電流共通配線27の配線負荷が、表示品質に影響する。輝度を確保し、かつ消費電力を抑えるためには、駆動電流共通配線27の配線負荷、特に配線抵抗は低いことが望まれ、配線27の幅を広くとれる本実施形態のレイアウトは好適である。
図3は、他の実施形態である有機EL表示パネル70の配線の引き回し(配線レイアウト)を示す図である。表示領域内の回路構成、レイアウトは、図1と同様のものであり、説明は省略する。また、図2に示す有機EL表示パネル10と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。図3に示す有機EL表示パネル70においては、H系とV系のドライバにおいて、電源配線が共用されている。
V系ドライバ24に係る複数の外部接続端子72と、H系ドライバ22に係る複数の外部接続端子74は、双方のドライバの電源に係る端子76,77を共用している。この端子からH系ドライバ22に向けて延びる電源配線78,79の途中にはH系レベルシフタ30が設けられている。H系ドライバ22を通り、H系ドライバ22に動作電力を供給する高圧側、低圧側の電源配線78,79は、H系ドライバ22の形成領域から更に水平走査方向を右に延び、パネルの右上隅から垂直走査方向下側に向きを変え、V系ドライバ24に到達し、V系ドライバ22に対しても動作電力を供給する。なお、V系ドライバ24の手前には、図2等と同様にV系レベルシフタ32が設けられ、低圧側電源配線の電圧VSSをより低い電源電圧VEEにシフトしている。
H系、V系ドライバ22,24の高圧側、低圧側電源配線78,79およびこの電源配線が接続される外部接続端子76,77は、2個のドライバで共用されている。即ち、外部接続端子76に対し、V系ドライバ24の高圧側電源配線78は、H系ドライバ22の高圧側電源配線78を介して接続されており、各ドライバの高圧側電源配線78は直列接続されている。また、同様に外部接続端子77に対し、V系ドライバ24の低圧側電源配線79は、H系ドライバ22の低圧側電源配線79を介して接続されており、各ドライバの低圧側電源配線79も直列接続されている。以上のように、H系、V系ドライバ22,24で電源配線とその外部接続端子とを共用するので、それぞれのドライバ用に同じ電圧の端子、配線を設ける必要がなく、外部接続端子の数と、電源配線本数を削減することができ、端子設置スペース及び配線設置スペースを削減することができる。
また、このEL表示パネル70では、ドライバ用の電源配線が、外部接続端子の設けられた左辺から上方に延び、上辺を通って、右辺に達し、右辺を下方に向かって延びる。このうち、図2との比較から理解できるように、パネル上辺において、H系ドライバ22用の配線とは別に設置する配線数を削減することができ、額縁の幅において、下辺とのバランスをとることが容易となる。これにより、表示領域の縦方向の中心とパネル基板、すなわち表示装置外形の中心とが、一致または近くなる。したがって、このパネルを機器の表示装置として組み込む際のレイアウトの自由度が向上し、パネルとしての商品性向上に有利となる。また、パネル基板の外形も小さくなり、小形化、低コスト化に寄与する。また、図2に示した装置と同様、パネル下辺にH系、V系ドライバの電源配線を配置する必要が無く、またこの辺に配置しないので、電源ラインVL(図1参照)を介してEL素子(ここではその陽極)に、駆動電流を供給するための素子駆動電流共通配線27を配置するスペースを該パネルの下辺(H系ドライバ22の設置辺と対向する辺)において最大限広く確保することができる。
図4は、H系、V系ドライバの電源配線を直列接続して、共用化した場合における電源配線レイアウトの一例を示す図である。特に、図3の右上隅に相当し、H系ドライバ22の終端部からV系ドライバの始端部におけるレイアウトを示している。図4の構成例では、高圧側電源配線(VDD)78と低圧側電源配線(VSS)79の内の一方が複数本設けられている。高圧側低圧側の両方の電源配線をそれぞれ複数本設けても良いが、図4の例では、電圧降下の発生しやすい高圧側電源配線78を、間に低圧側電源配線79を挟むようにして複数本(ここでは2本)配置している(78a,78b)。また、H系ドライバ22用の電源配線領域とV系ドライバ用電源配線領域では、その電源配線の線幅を変えており、外部接続端子までの配線距離が短いH系ドライバ22用の電源配線の線幅が、配線距離の長いV系ドライバ24の電源配線の線幅よりも広く形成されている。また、線幅は、パネルの右上の角(H系ドライバ22とV系ドライバ24の間)を境に変更されている。つまり高圧側電源配線78aにおいては、パネル上辺に配置され外部接続端子36に近い配線78a−1の方が幅が広く、パネルの右辺に延びる高圧側電源配線78a−2の方が狭くなっている。同様に、パネルの上辺に形成されている高圧側電源配線78b−1,及び低圧側電源配線79−1が広く、パネルの右辺に形成されている対応する配線78b−2,79−2の方が狭くなっている。このように外部接続端子からの配線距離の短い方のドライバの電源配線の幅を配線距離の長い方の配線幅より広くすることで、配線距離の短い方のドライバでの電圧降下を抑制し、消費電力の低減を図ることができる。特に、本実施形態のように、H系ドライバ22は、1H期間毎に全てのデータラインに対してデータ信号を出力する必要がありV系ドライバ24と比較して高速動作する必要があり、このH系ドライバ22が、該V系ドライバ24よりも外部接続端子36に近く、かつ電源配線78,79を2つのドライバで共用しているので、H系ドライバ領域での電源配線幅を広くすることで、H系ドライバでの電圧降下等を抑制することが可能となる。
図4において、H系ドライバ22の形成領域内では、高圧側電源配線78a−1と低圧側電源配線79−1の間にH系のシフトレジスタ回路22aが配置されている。また低圧側電源配線79−1と高圧側電源配線78b−1との間には、Hスイッチ回路22bなどが配置されている。
H系シフトレジスタ回路22aは、水平走査方向に複数のシフトレジスタが配置されており、各段のレジスタは、水平クロック信号SKH1,2に応じて水平スタート信号STHを順次水平走査方向右側に転送する。Hスイッチ回路22bは、対応する段のレジスタの出力端に接続され、レジスタからの出力に応じ、対応する列のデータラインDLをビデオ信号線に接続する。つまり、Hスイッチ回路は、レジスタからの出力信号に応じて動作して、対応するデータラインDLに、対応するビデオ信号Vdを取り込んで出力する。
また、V系ドライバ24の形成領域内では、高圧側電源配線78a−2と低圧側電源配線79−2の間にV系のシフトレジスタ回路24aが配置され、低圧側電源配線79−2と高圧側電源配線78b−2bとの間には、V系シフトレジスタ回路24aからの出力に応じて、行毎に所定のタイミングで画素の選択トランジスタをオンさせる選択信号の整形及び出力をする論理回路などから構成された選択信号出力部24bが設けられている。V系シフトレジスタ回路24aは、垂直走査方向に複数のシフトレジスタが配置されており、各段のレジスタは、垂直クロック信号SKV1,2に応じて垂直スタート信号STVを順次垂直走査方向下側に転送すると共に、対応する選択信号出力部24bにパルス信号をレジスタ出力を供給する。
ここで、低圧側電源配線79よりもパネルの外側に配置されるH系、V系の各シフトレジスタ22a及び24aに対しては、高圧側電源がパネル外周側の配線78aから供給され、低圧側電源配線79よりもパネル内側に配置されるHスイッチ回路22b及び選択信号出力部24bに対しては、高圧側電源がパネル内周側の配線78bから供給される。つまり、図4の例では、互いに処理内容の異なる回路であるシフトレジスタ(22a,24a)と、Hスイッチ回路または選択信号出力部(22b,24b)とに対し、それぞれ独立して高圧電源配線78a,78bが設けられている。このため、処理内容の異なる回路に対してそれぞれ高圧側電源78を確実に供給できるため電圧降下による消費電力上昇を抑制でき、また回路動作の精度向上がはかられる。さらに、表示領域に対して直接各種信号を出力する回路(Hスイッチ回路22b、選択信号出力部24b)を、シフトレジスタよりも表示領域に近い位置に形成しつつ、各回路に独立して高圧側電源を供給しており、非常に高いレイアウト効率を実現することが可能となっている。
さらに、この変形例においては、図4に示すように、H系ドライバ22の終端部分において、複数本設けられた高圧側電源配線78a−1と、78a−2とを接続するためのバイパス配線(ブリッジ配線)80が形成されている。このブリッジ配線80付近の断面(A−A線断面)が図5の範囲Aに示されている。また、図5は、有機EL表示パネルの断面を模式的に示したものであり、特にブリッジ配線80と、他の回路要素、配線等との関係を示している。
ガラスまたはプラスチックなどの透明材料からなるパネル基板12上には、例えばシリコン窒化(SiN)膜と、シリコン酸化(SiO2)膜が基板側からこの順に形成された多層構造のバッファ層82が化学気相成長法(CVD)などにより形成されている。バッファ層82上には、CVDなどにより成膜した非晶質(アモルファス)シリコンをレーザアニールなどの処理を行うことにより得た多結晶シリコンなどの結晶性シリコン層が形成される。この結晶性シリコン層は所望の形状にパターニングされ、薄膜トランジスタ(TFT)の能動層84や、必要に応じ電極や配線の一部として利用される。
結晶性シリコン層のパターニング後、この結晶性シリコン層を含む基板の全面を覆うようにゲート絶縁層86を成膜する。ゲート絶縁層86は、例えば結晶性シリコン層側からSiO2膜とSiN膜が積層された多層構造を有する。ゲート絶縁層86の上には、Crなどの高融点金属層を形成し、この金属層をパターニングによって、薄膜トランジスタの形成領域、つまり能動層84の形成領域で、そのチャネル領域を形成すべき領域に選択的に残し、ゲート電極88を得る。また、このゲート電極88を得るためのパターニングにおいて、ブリッジ配線80も得る。したがって、ブリッジ配線80はCrなどの金属層により形成される。なお、この金属層は、各画素に選択信号を供給するための選択ライン(ゲートライン)としても用いることができ、ブリッジ配線80と同様、薄膜トランジスタのゲート電極88の形成と同時に金属層を選択的に残すことで、この配線を得ることができる。ゲート電極88を形成した後、これをマスクとして薄膜トランジスタの導電型に応じて、リンまたはボロンなどの不純物が能動層84にドープされる。能動層84のゲート電極の下側には、不純物はドープされず真性のチャネル領域が形成され、チャネル領域の両側で不純物がドープされて、ドレイン領域およびソース領域が形成される。
不純物の注入後、ゲート絶縁層86およびゲート電極88を覆うように、パネル基板12全面に層間絶縁層90が形成される。この層間絶縁層90は、例えばゲート絶縁層86側からSiN膜、SiO2膜が、この順で積層された多層構造を備える。
層間絶縁層90とゲート絶縁層86を貫通するように、能動層84のソース領域およびドレイン領域が露出するようにコンタクトホールが形成される。このコンタクトホールにより、層間絶縁層90上に形成されるドレイン電極92、ソース電極94と能動層84の対応するドレイン領域、ソース領域とが接続される。ドレイン電極92、ソース電極94は、下からMo(モリブデン)、Al(アルミニウム)、Moの順で積層されて形成される。1層目のMo層が能動層84に接触している。このMo/Al/Moの金属層は、他の配線としても用いられ、例えば電源配線78a,78b,79もドレイン電極92とソース電極94と同時にパターニングされて、形成される。この金属層の形成前に、層間絶縁層90の、ブリッジ配線80の端にあたる部分にもコンタクトホールを形成しておき、この金属層の所定部分と、ブリッジ配線80が接続される。
図示するように、ブリッジ配線80は、高圧側の二つの電源配線78a,78bとは電気的に接続されるが、これらとは別層であり、TFTのゲート電極88と同一のCrなどの高融点金属層を用いて形成されている。このように、ブリッジ配線80を電源配線とは別の金属層で構成することにより、図6に示すように、平面上、2本の高圧側電源配線78a,78bの間にこれらと同じ金属層を用いて形成されている低圧側電源配線79が配置されているような場合であっても、低圧側電源配線とショートすることなく、高圧側電源配線78a,78bを互いに接続することができる。また、ブリッジ配線80の形成面積及び電源配線78a,78bの接続面積は、他のゲート電極と同一の金属層からなる配線などと重ならない限りにおいて、大きく設定することができる。このように、複数本配置した同じ電圧の電源配線をH系、V系ドライバ22,24の内、少なくとも外部接続端子に近く、また高速動作が要求されるドライバ(ここではH系ドライバ22)の終端領域において、ブリッジ配線80によって、互いに接続することで、電源配線の抵抗を低減でき、電圧降下を抑制できる。なお、Mo/Al/Moの金属層は、電源配線以外の他の配線、例えば、データ信号を供給するデータラインDLや有機EL素子に駆動電力を供給するための電源ラインPLとしても用いられる。
ドレイン電極92、ソース電極94、電源配線78a,78b,79を形成した後、これらの金属層による配線および層間絶縁層90を覆うようにパネル基板12全面にアクリル系樹脂などの有機絶縁材料や、他の無機絶縁材料などを用いて第1平坦化絶縁層96が、例えばスピンコートおよびその後の焼成を経て形成される。
第1平坦化絶縁層96の更に上には、図3においては示されていないが、有機EL素子の電極となる導電性透明金属酸化層が、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)をスパッタリングすることにより所望の形状に形成される。この導電性金属酸化層は、第1平坦化絶縁層96にあけられたコンタクトホールにおいて、画素の素子駆動トランジスタのソース電極に接続され、有機EL素子の第1電極(陽極)として用いられる。
また、この導電性透明金属酸化層は、外部端子の形成領域(図中、左端付近)において、第1平坦化絶縁層96を除去して露出させたMo/Al/Moの金属層の端子部分の上にも形成される(図中符号98で示す)。端子の電気特性としては、アルミニウムを含む積層構造の端子を用いれば十分であるが、この金属層の表面を導電性金属酸化層98で覆うことによって端子の金属表面が外界雰囲気に曝され、大気中の酸素、水などによる表面酸化によって接触抵抗が増大することを防止することができる。
次に、パネル基板12の全体を覆うように第1平坦化絶縁層96と同様にアクリル系樹脂などを用いて第2平坦化絶縁層220が形成される。第2平坦化絶縁層220は、端子部分や画素の第1電極の導電性透明金属酸化層のエッジ部分を除いた部分で開口している。第2平坦化絶縁層220を形成後、表示領域には発光素子層(不図示)が形成され、更にこれを覆うように、各画素共通で、アルミニウムや、アルミニウム合金、マグネシウム銀合金などを用いた第2電極46(図3参照)が形成される。最後に、基板全面を覆うようにスパッタなどによってSiN等の保護層222が形成されている。
図6は、他の実施形態である有機EL表示パネル130の配線の引き回しを示す図である。表示領域内の配線については、図1と同様のものであり、説明は省略する。また、図2に示す有機EL表示パネル10と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。有機EL表示パネル130においては、H系とV系ドライバの電源配線および電源配線に係る外部接続端子が一部共用され、途中から分岐して各ドライバに電源配線が延びている。
V系ドライバ24に係る外部接続端子(V系端子)132と、H系ドライバ22に係る外部接続端子(H系端子)134は、双方のドライバの電源(VDD、VSS)が供給される端子76,77を共用している。この端子からV系ドライバ24に向けて延びる高圧側電源配線(VDD)136及び低圧側電源配線(VSS)137は、H系ドライバ22の外側を通って、パネル右辺のV系ドライバ24に達している。H系ドライバの電源配線138,139は、電源配線136,137から、左上隅で分岐して右へ(水平走査方向)延び、H系ドライバ22に延びる。なお、H系の外部接続端子134の内、H系ドライバ22に供給するクロック信号CKH1、2、水平スタート信号STHなどを十分な振幅とするために、上記分岐点の付近にはレベルシフタ30が配置されている。もちろん、レベルシフトが不要であればこのレベルシフタ30は省略することができる。
この構成によっても外部接続端子の数と、左辺における電源配線の配線本数を削減することができ、これらを配置するためのスペースを削減することができる。また、電源配線は、前述の有機EL表示パネル10,70と同様に、左辺、上辺、右辺のみに配置され、H系ドライバ22の形成された辺と対向する下辺には形成されていない。このため、パネル下辺において、素子駆動用電流共通配線27のためのスペースを可能な限り大きくとることができる。また、左辺の配線数を削減できるため、右辺と左辺の額縁の幅を一致、または近いものとすることができる。
図7は、H系ドライバの高圧側電源配線138を上記のようにV系ドライバ24の高圧側電源配線を途中で分岐させる場合の断面構造の一例を示す図である。なお、この場合、低圧側電源配線139も同様に分岐構造を取ることができるが、高圧側の接続構造と基本的に同じであるため説明を省略する。また、図示する各層は、基本的に図5と同様の構成であって、図5と共通の符号を用いることにより説明を省略する。
VDD端子から延びMo/Al/Moの金属層により形成されるV系の高圧側電源配線(VDD)136は、分岐部において、コンタクトホールを介してH系電源配線138の分岐配線138aに接続されている。この分岐配線138aは、薄膜トランジスタ(TFT)のゲート電極88と同時に形成されたものであり、Crなどの高融点金属層からなる配線である。V系高圧側電源配線136に平行して、もう1本のV系低圧側電源配線137と更に低圧の電源配線(VEE)140が設けられる。分岐配線138aは、これらのV系の他の電源配線と絶縁する必要がありこれらの電源配線層の下に形成されている層間絶縁層90の更に下層に、これら電源配線層の形成領域を横切るように配置されている。V系の各電源配線の下層を横切ったところにも層間絶縁層90にコンタクトホールが形成され、、分岐配線138aは、このコンタクトホールにおいて、V系電源配線136などと同層に形成されているH系電源配線138bと接続されている。
以上の実施形態においては、外部接続端子を左辺に配置した場合について説明したが、同様に右辺に配置することもできる。この場合には、V系ドライバが左辺に配置され、カソード電源用の接点などが右辺に配置される。さらに、外部接続端子は、下辺に配置されてもよく、この場合下辺に対向する辺、すなわち上辺にはH系ドライバが配置され、左辺または右辺にV系ドライバが配置される。ドライバの電源配線は、外部接続端子が配置された下辺から、V系ドライバが配置された左辺または右辺を通り、H系ドライバの配置された上辺に延びるようにすることができる。
10,70,130 有機EL表示パネル、12 パネル基板、14 表示領域、22 H系ドライバ、24 V系ドライバ、27 駆動電流共通配線、36 外部接続端子、38,72,132 V系端子、40,74,134 H系端子、55 有機EL素子、61 V系電源配線、63 H系電源配線、76,77 電源端子(外部接続端子)、78,79 電源配線、80 ブリッジ配線(バイパス配線)、136,137 V系電源配線、138,139 H系電源配線、138a 分岐配線。
Claims (14)
- 画素がマトリクス配置された表示部と、前記表示部の周辺に形成され、前記画素を駆動するための、水平走査方向駆動回路および垂直走査方向駆動回路と、を有するエレクトロルミネッセンス表示パネルであって、
当該表示パネルの第1の辺に外部接続端子が配置され、
前記水平走査駆動回路および前記垂直走査駆動回路の一方が、前記第1の辺に対向する第2の辺に配置され、他方が第1の辺と第2の辺を結ぶ二つの辺の一つである第3の辺に配置され、
前記水平走査駆動回路および前記垂直走査駆動回路の電源配線は、前記第1の辺、第2の辺および第3の辺以外の1辺を通ることなく、前記外部接続端子から対応する前記水平走査駆動回路及び前記垂直走査駆動回路の形成領域に配線されている、
エレクトロルミネッセンス表示パネル。 - 請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス表示パネルにおいて、
前記垂直走査駆動回路が、第2の辺に垂直走査方向に沿って形成されたエレクトロルミネッセンス表示パネル。 - 請求項1または2に記載のエレクトロルミネッセンス表示パネルにおいて、
前記水平走査駆動回路の電源配線と前記垂直走査駆動回路の電源配線が、共通の外部接続端子に接続されている、
エレクトロルミネッセンス表示パネル。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のエレクトロルミネッセンス表示パネルにおいて、
前記水平走査駆動回路の電源配線および前記垂直走査駆動回路の電源配線が直列につながっている、
エレクトロルミネッセンス表示パネル。 - 請求項4に記載のエレクトロルミネッセンス表示パネルにおいて、
前記水平走査駆動回路の電源配線と前記垂直走査駆動回路の電源配線の内、外部接続端子からの配線距離が長い電源配線は、外部接続端子からの配線距離の短い電源配線より幅が狭い、
エレクトロルミネッセンス表示パネル。 - 請求項4または5に記載のエレクトロルミネッセンス表示パネルにおいて、
前記水平走査駆動回路の電源配線および前記垂直走査駆動回路の電源配線は、高圧側電源配線と低圧側電源配線とを有し、該高圧側及び低圧側配線の内の少なくとも一方は、複数本設けられ、
該複数本の配線は、前記水平走査駆動回路及び前記垂直走査駆動回路の内、少なくとも前記外部接続端子からの電源配線距離の短い方の駆動回路の終端領域において、前記電源配線材料とは異なる導電層からなるバイパス配線によって互いに電気的に接続されている、
エレクトロルミネッセンス表示パネル。 - 請求項3に記載のエレクトロルミネッセンス表示パネルにおいて、
前記水平走査駆動回路の電源配線および前記垂直走査駆動回路の電源配線は、前記共通の外部接続端子から延びる配線経路中で分岐してそれぞれの駆動回路に接続される、
エレクトロルミネッセンス表示パネル。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のエレクトロルミネッセンス表示パネルにおいて、
前記水平走査駆動回路の信号配線および前記垂直走査駆動回路の信号配線は、前記第1の辺、第2の辺および第3の辺以外の1辺を通ることなく、前記外部接続端子から対応する前記水平走査駆動回路及び前記垂直走査駆動回路の形成領域に配線されている、
エレクトロルミネッセンス表示パネル。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載のエレクトロルミネッセンス表示パネルにおいて、前記第1の辺は、当該表示パネルの垂直走査方向に沿った辺である、
エレクトロルミネッセンス表示パネル。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載のエレクトロルミネッセンス表示パネルにおいて、
前記第3の辺は、当該表示パネルの水平走査方向に沿った辺であって、かつ各画素のエレクトロルミネッセンス素子にその駆動電力を供給する駆動電力配線の共通配線の配置された辺の対向辺である、エレクトロルミネッセンス表示パネル。 - 画素がマトリクス配置された表示部と、前記表示部の周辺に形成され、前記画素を駆動するための、水平走査方向駆動回路および垂直走査方向駆動回路と、を有するエレクトロルミネッセンス表示パネルであって、
当該表示パネルの第1の辺に外部接続端子が配置され、
該第1の辺に対向する第2の辺には、垂直走査駆動回路が配置されている、エレクトロルミネッセンス表示パネル。 - 請求項11に記載のエレクトロルミネッセンス表示パネルにおいて、
前記第1の辺および第2の辺を結ぶ二つの辺の一つである第3の辺には、水平走査駆動回路が配置されている、エレクトロルミネッセンス表示パネル。 - 画素がマトリクス配置された表示部と、前記表示部の周辺に形成され、前記画素を駆動するための、水平走査方向駆動回路および垂直走査方向駆動回路と、を有するエレクトロルミネッセンス表示パネルであって、
当該表示パネルの第1の辺に外部接続端子が配置され、該第1の辺と、これに対向する第2の辺を結ぶ二つの辺の一つである第3の辺に水平走査駆動回路が配置されている、エレクトロルミネッセンス表示パネル。 - 請求項11〜13のいずれか1項に記載のエレクトロルミネッセンス表示パネルにおいて、
前記第1の辺には、さらに各画素のエレクトロルミネッセンス素子の共通電極と、該共通電極に対応する外部接続端子から引き出された共通電極配線とのコンタクト領域が配置されている、エレクトロルミネッセンス表示パネル。
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