JP2007156443A

JP2007156443A - ディスプレイの電力回路及びその製造方法

Info

Publication number: JP2007156443A
Application number: JP2006300188A
Authority: JP
Inventors: Du-Zen Peng; 杜仁彭
Original assignee: Toppoly Optoelectronics Corp
Current assignee: TPO Displays Corp
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2006-11-06
Publication date: 2007-06-21
Also published as: US20070126728A1; CN1979617B; CN1979617A

Abstract

【課題】異なる材料によって形成されたパワーレールと複数の画素電力線を含むディスプレイの複数の画素駆動回路に電圧を供給する電力回路を提供する。
【解決手段】ディスプレイの複数の画素駆動回路に電圧を供給する電力回路であって、ディスプレイの画素アレイの周囲に配置された第１導電材料を含むパワーレール、および第２導電材料を含み、それが前記画素アレイの内部に配置され、前記パワーレールに接続された複数の画素電力線を含み、前記第１導電材料は、前記第２導電材料から異なり、前記第１材料の導電率は、前記第２材料の導電率より高い電力回路。
【選択図】図３ａ

Description

本発明は、ディスプレイの電力回路に関するものである。

アクティブマトリクス式有機ＥＬ（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイは、現在広く用いられているフラットパネルディスプレイである。アクティブマトリクス式液晶ディスプレイ（ＡＭＬＣＤ）に比べ、ＡＭＯＬＥＤディスプレイは、例えば、高コントラスト比、広視覚、薄型、低消費電力と、低コストなどの利点を有する。電圧源によって駆動されるＡＭＬＣＤと異なり、ＡＭＯＬＥＤディスプレイは、電流源を必要としてエレクトロルミネセント（ＥＬ）素子を駆動する。ＥＬ素子の輝度は、電流の大きさに比例する。しかし、電流の誤差は、ＡＭＯＬＥＤディスプレイの均一さに深刻な影響を与える。

図１は、ディスプレイに用いる従来の電力回路１００を表している。ディスプレイの画素駆動回路のマトリクスは、電力回路１００によって電力が供給される。電力回路１００は、パワーレール１０２と平行配列された複数の画素電力線１０４を含む。一定の直流電圧は、外部（未図示）よりパワーレール１０２に提供される。パワーレール１０２と画素電力線１０４は、モリブデン／アルミニウム／モリブデン（Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ）の堆積層から構成され、直流電圧を画素駆動回路のマトリクス（未図示）に伝導する。

図２は、電力回路１００の等価回路２００を表している。パワーレール１０２と画素電力線１０４の等価抵抗は、パワーレール２０２と画素電力線２０４として表されている。電流がパワーレール２０２によって画素電力線２０４に供給されるため、直流電圧は、画素駆動回路に到達する前に電圧降下を生じ、ＡＭＯＬＥＤディスプレイの均一さに深刻な影響を与える。

本発明は、異なる材料によって形成されたパワーレールと複数の画素電力線を含むディスプレイの複数の画素駆動回路に電圧を供給する電力回路を提供する。

本発明の実施例は、ディスプレイの複数の画素駆動回路に電圧を供給する電力回路を提供する。直流電流は、第１導電率を有する第１材料を含むパワーレールに提供される。第２導電率を有する第２材料から成る画素電力線は、パワーレールに接続され、直流電圧を画素駆動回路に供給する。画素電力線は、画素駆動回路の対応するラインに接続される。

本発明のもう１つの実施例は、前記電力回路、画素アレイ、ゲートドライバと、ソースドライバを含む。画素アレイは、電力線の電圧降下の影響とトランジスタのスレッショルド電圧の誤差を減少する電圧補償を備える画素駆動回路を含む。

本発明の実施例は、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ堆積の構造からなり、基板上に平行配列された複数の画素電力線を更に含む。基板にＣｕ、またはＡｇのパワーレールが形成され、画素電力線と接続パットに一部重なるパターンを有し、直列電圧を画素電力線に外部より供給する。

本発明のディスプレイの電力回路及びその製造方法によれば、異なる材料によって形成されたパワーレールと複数の画素電力線を含むディスプレイの複数の画素駆動回路に電圧を供給する電力回路を提供することで、誤差を減少し、ＡＭＯＬＥＤディスプレイの均一さを保持することができる。

本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。

図３ａは、ディスプレイ（未図示）の複数の画素駆動回路に電圧を供給する電力回路３００の実施例を表している。電力回路３００は、パワーレール３０２と複数の画素電力線３０４を含む。パワーレール３０２は、第１材料から成ることができ、外部（未図示）より提供された一定の直流電圧をディスプレイに伝導する。画素電力線３０４は、パワーレール３０２に接続された第２材料から成ることができ、直流電圧を画素駆動回路に供給する。第１材料は、第１導電率を有し、第２材料は、第２導電率を有する。第１導電率は、第２導電率より高い。パワーレール３０２の導電率が画素電力線３０４の導電率より高いことから、パワーレール３０２上の電圧降下が大きく減少される。

銅（Ｃｕ）を基準とした相対的な導電率が下記に示される。

銀１０６％、銅１００％、アルミニウム６１％と、モリブデン３６.１％である。よって、ＣｕとＡｇの合金は、ＭｏとＡｌの合金より大きな伝導率を有し、約１.６〜３.２倍の範囲にある。ＣｕとＡｇの導電率がＭｏとＡｌの導電率より１.６〜３.２倍高いことから、画素駆動回路に到達する前に生じる直流電圧の降下は、減少されることができ、ＡＭＯＬＥＤディスプレイの均一さは、改善されることができる。第１材料は、Ｃｕ、Ａｇ、またはその組み合わせからなることができ、第２材料は、Ｍｏ、Ａｌ、またはＭｏ／Ａｌ／Ｍｏ堆積の構造からなることができる。図３ａに示されるように、画素電力線３０４は、平行配列される。この場合、画素電力線３０４は、垂直で交互に配列されるが、水平配列の実施例も適用できる。

図３ｂは、もう１つの電力回路の実施例を表しており、画素電力線３０４が水平配列され、パワーレール３０６が次のパネル製造のために、逆Ｕ型の設計をなしている。パネルの製造は、当技術分野で周知のため、ここでは詳述を省く。

図３ｃは、電力回路、画素アレイ３０８、ゲートドライバ３１０と、ソースドライバ３１２を含むディスプレイパネル３２０の実施例を表している。電力回路は、画素アレイ３０８の周囲に配置されたパワーレール３０２と、画素アレイ３０８の内部に配置された複数の電力線３０４を含む。画素アレイ３０８は、複数の画素駆動回路（例えば、複数の薄膜トランジスタ）、複数のスキャンラインとデータラインを含み、電力回路３００によって提供された直流電圧によってそれぞれ駆動される。画素駆動回路は、当技術分野で周知のため、ここでは詳述を省く。ゲートドライバ３１０は、スキャン信号を画素アレイ３０８に提供し、ソースドライバ３１２は、データ信号を画素アレイ３０８に提供する。画素電力線３０４は、平行配列され、画素アレイ３０８の対応するラインにそれぞれ接続され、画素アレイ３０８の各画素駆動回路が直流電圧によって駆動され、ゲートドライバ３１０から提供されたスキャン信号と、ソースドライバ３１２から提供されたデータ信号に基づいて発光する。

図４は、図３ｃのライン４−４に沿った断面図を表しており（図４に示された構造のいくつかの詳細は図３ｃの平面図に表されていない）、本発明の１つの実施例に基づいた電力回路を図示している。図４では、例えば、ポリシリコン層、絶縁層３３４、ゲート層３３８と、電力線３０４は、基板３３０の上に形成される。半導体層３３２、絶縁層３３４と、ゲート層３３８の構造は、従来と同じため、ここでは述べない。ＭｏとＡｌであることができる電力線３０４の第１金属は、絶縁層上に形成され、半導体層３３２に接続される。例えば、Ｃｕ、Ａｇ、またはその組み合わせのパターン化されたパワーレール３０２は、電力線３０４上に形成される。例えば、酸化ケイ素、または窒化ケイ素もパターン化されたパワーレール３０２と電力線３０４の間に形成されることができる。

図５ａは、改善された画素駆動回路を表しており、電力線の電圧降下の影響とトランジスタのスレッショルド電圧の誤差を更に減少する電圧補償を備える画素駆動回路が提供される。回路では、Ｖ_ddは、図３ｃの対応する画素電力線３０４に接続される。図５ａの画素駆動回路は、節点ＶａとＶｂを有する蓄積コンデンサＣｓｔを含む。多重回路Ｍ１は、節点Ｖａに接続され、第１スキャン信号が降下した時にデータ信号を節点Ｖａに転送し、第２スキャン信号が上昇した時に、可変基準信号を節点Ｖａに転送する。基準信号発生器Ｍ５は、多重回路Ｍ１に接続され、可変基準信号を発生する。トランジスタＭ２（例えば、ダイオード接続のドライバ）は、節点Ｖｂに接続され、第１スキャン信号が降下した時（図５ｂのスキャン信号ＳＣＡＮの立下りのように）と、第２スキャン信号が上昇した時（図５ｂのスキャン信号ＳＣＡＮの立ち上がりのように）に、直流電圧Ｖ_ddとトランジスタＭ２のスレッショルド電圧Ｖ_thを画素電力線の１つから節点Ｖｂに接続する。スイッチ素子Ｍ３は、第１スキャン信号が上昇した時、トランジスタＭ２に接続され、トランジスタＭ２を介して直流電圧Ｖ_ddからＥＬ素子に駆動電流を提供する。

図５ｂは、スキャン信号ＳＣＡＮと基準信号Ｖ_Dのタイミング図である。スキャン信号ＳＣＡＮが引き下げられた時、トランジスタＭ１とＭ４は、オンにされ、トランジスタＭ３とＭ５は、オフにされる。節点Ｖａの電位は、Ｖ_DATAであり、節点Ｖｂの電位は、Ｖ_dd−Ｖ_thである。Ｖ_thは、トランジスタＭ２のスレッショルド電圧である。スキャン信号ＳＣＡＮが引き上げられた時、トランジスタＭ１とＭ４は、オフにされ、トランジスタＭ３とＭ５は、オンにされる。よって、節点Ｖａの電位は、０であり、節点Ｖｂの電位は、Ｖ_dd−Ｖ_DATA＋Ｖ_thである。よって、ＥＬ素子に流れた電流は、下記のように求められる。
I=K(V_dd-Vb-V_th)²
=K(V_dd-V_dd+V_DATA-V_th+V_th)²
=KV_DATA ²

よって、ＥＬ素子に流れる電流は、トランジスタＭ２のスレッショルド電圧Ｖ_thと直流電圧Ｖｄｄから独立する。

図６は、本発明の１つの実施例に基づいたディスプレイパネルを含むディスプレイ装置３の概略図である。図３ｃに示されるように、ディスプレイパネル３２０は、ディスプレイパネル３２０を制御する制御器２に接続され、画像データに基づいて画像を表示することができる。

図７は、本発明の１つの実施例に基づいたディスプレイ装置を含むディスプレイを組み合わせた電子装置５の概略図である。入力装置４は、図６に示すディスプレイ装置３の制御器２に接続され、データを制御器２に入力するプロセッサ、または同種のものを含み、画像を表示することができる。電子装置５は、例えば、ＰＤＡ、ノート型パソコン、タブレット型パソコン、携帯電話、またはデスクトップ型パソコンであることができる。

以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

ディスプレイの従来の電力回路を表している。図１の等価回路を表している。電力回路の実施例を表している。もう１つの電力回路の実施例を表している。ディスプレイパネルの実施例を表している。図３ｃのライン４−４に沿った断面図を表しており、本発明の１つの実施例に基づいた電力回路を図示している。画素駆動回路の実施例を表している。図５ａの信号のタイミング図を表している。本発明の１つの実施例に基づいたディスプレイパネルを含むディスプレイ装置の概略図である。本発明の１つの実施例に基づいたディスプレイ装置を含むディスプレイを組み合わせた電子装置の概略図である。

符号の説明

１００電力回路
１０２、２０２、３０２、３０６パワーレール
１０４、２０４、３０４画素電力線
２００等価回路
３００、３０１電力回路
３０８画素アレイ
３１０ゲートドライバ
３１２ソースドライバ
３２０ディスプレイパネル
３３０基板
３３２半導体層
３３４絶縁層
３３８ゲート層
２制御器
３ディスプレイ装置
４入力装置
５電子装置

Claims

ディスプレイの複数の画素駆動回路に電圧を供給する電力回路であって、
ディスプレイの画素アレイの周囲に配置された第１導電材料を含むパワーレール、および
第２導電材料を含み、それが前記画素アレイの内部に配置され、前記パワーレールに接続された複数の画素電力線を含み、
前記第１導電材料は、前記第２導電材料から異なり、前記第１材料の導電率は、前記第２材料の導電率より高い電力回路。
前記第１材料の導電率は、前記第２材料の導電率より１.６〜３.２倍高い請求項１に記載の電力回路。
前記第１材料は、Ｃｕ、Ａｇ、またはその組み合わせからなる請求項１に記載の電力回路。
前記第２材料は、Ｍｏ、Ａｌ、またはＭｏ／Ａｌ／Ｍｏ堆積の構造である請求項１に記載の電力回路。
前記画素電力線は、垂直配列され、前記パワーレールは、前記画素電力線に一部重なるパターンを有し、ループを形成する請求項１に記載の電力回路。
前記画素電力線は、水平配列され、前記パワーレールは、前記画素電力線に一部重なるパターンを有し、Ｕ型を形成する請求項１に記載の電力回路。
前記画素電力線は、平行配列され、画素駆動回路の対応するラインにそれぞれ接続され、且つ、
前記各画素駆動回路は、スキャン信号とデータ信号に基づいた直流電圧によって駆動される請求項１に記載の電力回路。
電力線の電圧降下の影響とトランジスタのスレッショルド電圧の誤差を減少する電圧補償を備える画素駆動回路は、
第１と第２節点を有する蓄積コンデンサ、
前記蓄積コンデンサの第１節点に接続され、第１スキャン信号が降下した時に前記データ信号を前記蓄積コンデンサの第１節点に転送し、第２スキャン信号が上昇した時に、可変基準信号を前記蓄積コンデンサの第１節点に転送する多重回路、
前記多重回路に接続され、前記可変基準信号を発生する基準信号発生器、
前記蓄積コンデンサの第２節点に接続され、前記第１スキャン信号が降下した時と、第２スキャン信号が上昇した時に、直流電圧と第１トランジスタのスレッショルド電圧を前記画素電力線の１つから前記蓄積コンデンサの前記第２節点に接続するダイオード接続のドライバ、および
前記ダイオード接続のドライバに接続され、前記第１スキャン信号が上昇した時、前記ダイオード接続のドライバの前記第１トランジスタを介して前記直流電圧からディスプレイに駆動電流を提供するスイッチ素子を含む請求項７に記載の電力回路。
直流電圧を複数の画素駆動回路に供給する請求項１に記載の電力回路、
前記画素駆動回路を含む画素アレイ、
前記画素アレイにスキャン信号を提供するゲートドライバ、および
前記画素アレイにデータ信号を提供するソースドライバを含むディスプレイ装置。
前記第１材料は、Ｃｕ、Ａｇ、またはその組み合わせからなる請求項９に記載のディスプレイ装置。
前記第２材料は、Ｍｏ、Ａｌ、またはＭｏ／Ａｌ／Ｍｏ堆積の構造である請求項９に記載のディスプレイ装置。
請求項９に記載のディスプレイ装置、
前記直流電圧を前記電力回路に発生する電力供給、および
画像データを前記ディスプレイ装置に提供し、画像を表示する入力装置を含む電子装置。
前記第１材料は、Ｃｕ、Ａｇ、またはその組み合わせからなる請求項１２に記載の電子装置。
前記第２材料は、Ｍｏ、Ａｌ、またはＭｏ／Ａｌ／Ｍｏ堆積の構造である請求項１２に記載の電子装置。
ディスプレイの駆動回路のアレイに電力を供給する電力回路であって、
駆動回路のアレイの少なくとも１つの断面に重なる第１横向導電域を有し、前記第１横向導電域は、第１材料の第１定義特徴横断面を有するパワーレール、
前記パワーレールに接続され、駆動回路の少なくとも１つの列に重なる第２横向導電域を有し、前記第２横向導電域は、第２材料の第２定義特徴横断面を有する複数の画素電力線を含み、
前記第１材料の導電率は、前記第２材料の導電率より高い電力回路。
前記第１と第２材料の少なくとも１つは、少なくとも１つの金属材料を含む請求項１５に記載の電力回路。
ディスプレイの駆動回路のアレイに電力を供給する方法は、
請求項１５に記載の電力回路に提供するステップ、
前記電力回路に直流電力を提供するステップを含む。