JP2010049056A - Organic el display - Google Patents

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  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL panel that can perform operation in a linear area of a drive TFT in a wide range. <P>SOLUTION: A channel area of a thin film transistor is formed to have fixed channel width both in a longitudinal direction of crystal grain shape that crystalizes the thin film transistor and a direction orthogonal thereto. The sum L (L=L<SB>h</SB>+L<SB>V</SB>) of channel length L<SB>h</SB>in the longitudinal direction of the crystal grain shape and channel length L<SB>V</SB>in the direction orthogonal thereto in sub pixels 13R, 13G and 13B having different emitted light color is equal, and L<SB>h</SB>/L<SB>V</SB>is different. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機ELディスプレイに関するものであり、さらに詳しくは、有機エレクトロルミネセンス素子等の自発光素子及び薄膜TFTを備えたアクティブマトリクス方式の有機ELディスプレイに関するものである。   The present invention relates to an organic EL display, and more particularly to an active matrix organic EL display including a self-light emitting element such as an organic electroluminescence element and a thin film TFT.

フラットパネルディスプレイには、それ自体が発光する自発光型と、外光やバックライトを用いる非発光型とがある。有機ディスプレイパネルは、非発光型の液晶ディスプレイパネルとは異なり、自発光型であるため、高コントラスト、高視野角という特徴を有するフラットパネルディスプレイである。   There are two types of flat panel displays: a self-luminous type that emits light itself and a non-luminous type that uses external light or a backlight. Unlike the non-light-emitting liquid crystal display panel, the organic display panel is a self-luminous type, and thus is a flat panel display having features of high contrast and high viewing angle.

この有機ELディスプレイは、有機EL素子を画素として、これを多数マトリクス状に配置して構成される。この有機EL素子の駆動方法として、パッシブ駆動とアクティブ駆動とがある。パッシブ駆動とアクティブ駆動とを比較すると、アクティブ駆動の方が、高精細で、高速応答のパネルを実現する上で好ましい。有機EL素子や、液晶ディスプレイ素子などのフラットパネルディスプレイに使われるTFTは、各画素の動作を制御するスイッチングTFT及び画素を駆動させる駆動TFTから構成されている。   This organic EL display is configured by arranging a large number of organic EL elements as pixels and arranging them in a matrix. As a driving method of the organic EL element, there are passive driving and active driving. Comparing the passive drive and the active drive, the active drive is preferable for realizing a high-definition and high-speed response panel. A TFT used for a flat panel display such as an organic EL element or a liquid crystal display element is composed of a switching TFT for controlling the operation of each pixel and a driving TFT for driving the pixel.

有機ELディスプレイでは、一般的に、R、G、B等の発光色の異なる副画素によって発光効率が異なる。そのため、同じ電流を流した際に、ある発光色の副画素は輝度が高く、別の発光色の副画素は輝度が低くなる。したがって、適正なホワイトバランスを得るのが困難である。   In an organic EL display, generally, the light emission efficiency differs depending on subpixels having different emission colors such as R, G, and B. For this reason, when the same current is applied, a sub-pixel of a certain emission color has high luminance, and a sub-pixel of another emission color has low luminance. Therefore, it is difficult to obtain an appropriate white balance.

このような問題を解決するために、副画素別に異なる電源電圧をかける方法が開示されている(特許文献1参照)。しかしできれば、電源電圧を各副画素間で変更しない方法が好ましい。   In order to solve such a problem, a method of applying different power supply voltages for each sub-pixel has been disclosed (see Patent Document 1). However, if possible, a method in which the power supply voltage is not changed between the sub-pixels is preferable.

電流量を調整する他の方法として、駆動TFTの電流量と比例の関係を持つ移動度を作り分けることが考えられる。より容易なプロセスとして、駆動TFTのチャネル方向と、異方性結晶の成長方向との相対的な角度を変えることで、ホワイトバランスを調整する方法が開示されている(特許文献2参照)。この方法は、多結晶シリコンの結晶粒界方向を考慮している。   As another method for adjusting the amount of current, it is conceivable to create mobility that has a proportional relationship with the amount of current of the driving TFT. As an easier process, a method of adjusting white balance by changing the relative angle between the channel direction of the driving TFT and the growth direction of the anisotropic crystal is disclosed (see Patent Document 2). This method takes into account the grain boundary direction of polycrystalline silicon.

特許文献2に記載された駆動TFTは、結晶異方性の方向と、チャネルの方向の角度を変化させることで移動度を作り分けて電流量を制御している。したがって、特許文献2に記載された方法では、電子移動度を調整する上で、シリコンの活性層の向きが、信号ライン、走査ライン、電圧供給ラインのいずれとも平行な配置でない場合がある。このため、本発明の有機ELディスプレイと比較して、レイアウトにおいて無駄な領域が生じる。このように、高精細の有機ELディスプレイとして、本発明が好ましいことが明らかである。   In the driving TFT described in Patent Document 2, the amount of current is controlled by making different mobility by changing the angle between the crystal anisotropy direction and the channel direction. Therefore, in the method described in Patent Document 2, in adjusting the electron mobility, the direction of the active layer of silicon may not be arranged in parallel with any of the signal line, the scanning line, and the voltage supply line. For this reason, compared with the organic electroluminescent display of this invention, a useless area | region arises in a layout. Thus, it is clear that the present invention is preferable as a high-definition organic EL display.

特開平5−107561号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-107561 特開2004−272193号公報JP 2004-272193 A

同じ駆動電圧が有機EL素子に加わった状態において、R、G、Bの各副画素の効率の違いにもかかわらず、電流をR、G、Bの各副画素ごとに調整できるため、ホワイトバランスを調整することが可能な有機ELディスプレイを提供することを目的とする。   In the state where the same driving voltage is applied to the organic EL element, the current can be adjusted for each of the R, G, and B subpixels regardless of the difference in efficiency of each of the R, G, and B subpixels. An object of the present invention is to provide an organic EL display capable of adjusting the brightness.

上述した目的を達成するため、本発明の有機ELディスプレイは、以下の特徴点を備えている。すなわち、本発明の有機ELディスプレイは、基板の上に、有機発光素子と、該有機発光素子の駆動電流を規定する薄膜トランジスタを含む駆動回路と、を有する画素が面内に複数配列されており、前記画素はそれぞれ発光色が互いに異なる少なくとも2つの副画素を含む有機ELディスプレイであって、
前記薄膜トランジスタのチャネル領域が、結晶粒形が異方的である半導体活性層で形成され、チャネル長方向が前記結晶粒形の長手方向及びそれに交差する方向のいずれにも形成されており、
前記発光色の異なる少なくとも2つの副画素における前記結晶粒形の長手方向のチャネル長Lhとそれに交差する方向のチャネル長LVの和L(L=Lh+Lv)は等しく、比Lh/LVが異なることを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, the organic EL display of the present invention has the following features. That is, in the organic EL display of the present invention, a plurality of pixels having an organic light emitting element and a driving circuit including a thin film transistor that defines a driving current of the organic light emitting element are arranged on the substrate, Each of the pixels is an organic EL display including at least two subpixels having different emission colors,
The channel region of the thin film transistor is formed of a semiconductor active layer having an anisotropic crystal grain shape, and the channel length direction is formed both in the longitudinal direction of the crystal grain shape and in a direction intersecting therewith,
The sum L (L = L h + L v ) of the channel length L h in the longitudinal direction of the crystal grain shape and the channel length L V in the direction intersecting with it in at least two sub-pixels having different emission colors is the ratio L h. / L V are different from each other.

結晶粒形の長手方向のチャネル長Lhと、それに垂直な方向のチャネル長Lvの比が副画素別に異なるので、副画素別にチャネル長方向の平均移動度が異なり、異なる電流量を得ることができる。このため、R、G、Bの各副画素における発光色の発光効率が異なっている場合であっても、ホワイトバランスを合わせることが可能となる。 Since the ratio of the channel length L h in the longitudinal direction of the crystal grain shape to the channel length L v in the direction perpendicular thereto differs for each subpixel, the average mobility in the channel length direction differs for each subpixel, and different current amounts are obtained. Can do. For this reason, it is possible to adjust the white balance even when the luminous efficiencies of the emission colors of the R, G, and B sub-pixels are different.

以下、図面を参照して、本発明の有機ELディスプレイの実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the organic EL display of the present invention will be described with reference to the drawings.

<有機ELディスプレイの概要>
本発明の有機ELディスプレイは、基板の上に、有機発光素子と、該有機発光素子の駆動電流を規定する薄膜トランジスタを含む駆動回路と、を有する画素が面内に複数配列され、画素はそれぞれ発光色が互いに異なる副画素を含んでいる。そして、薄膜トランジスタを構成する活性層は結晶粒の形が異方的であり、チャネル領域が、チャネル幅を一定として、結晶粒形の長手方向及びそれに交差する方向のいずれにも形成されている。また、発光色の異なる少なくとも2つの副画素における結晶粒形の長手方向のチャネル長Lhと、交差する方向のチャネル長LVの和L(L=Lh+Lv)は等しく、比Lh/LVが異なっている。
<Outline of organic EL display>
In the organic EL display of the present invention, a plurality of pixels having an organic light emitting element and a driving circuit including a thin film transistor that defines a driving current of the organic light emitting element are arranged on a substrate, and each pixel emits light. Sub-pixels having different colors are included. The active layer constituting the thin film transistor has an anisotropic crystal grain shape, and the channel region is formed in both the longitudinal direction of the crystal grain shape and the direction intersecting the crystal grain shape with a constant channel width. Further, the channel length L h in the longitudinal direction of the crystal grain shape and the sum L (L = L h + L v ) of the intersecting channel length L V in the at least two subpixels having different emission colors are equal, and the ratio L h / L V is different.

薄膜トランジスタは、LまたはWを変えることにより駆動電流の大きさを変えることができる。しかし、1つの画素を構成する副画素の間で薄膜トランジスタのLまたはWを異ならせると、薄膜トランジスタの占有面積が異なるので、各副画素の回路レイアウトも違ってしまう。その結果、寄生容量の違いによる、予測の難しい特性変化を生じて好ましくない。本発明は、各副画素の薄膜トランジスタを、全体のチャネル長Lは等しく保って、結晶粒形の長手方向と短手方向の両方にチャネル長を分配し、移動度を調整するものである。この結果、LとWを変えることなく、副画素間で薄膜トランジスタの電流駆動能力を異ならせることができる。   In the thin film transistor, the magnitude of the drive current can be changed by changing L or W. However, if L or W of the thin film transistor is made different between the sub-pixels constituting one pixel, the area occupied by the thin film transistor is different, so that the circuit layout of each sub-pixel is also different. As a result, a characteristic change that is difficult to predict due to a difference in parasitic capacitance occurs, which is not preferable. The present invention adjusts the mobility by distributing the channel length in both the longitudinal direction and the lateral direction of the crystal grain shape while keeping the overall channel length L of the thin film transistor of each subpixel equal. As a result, the current driving capability of the thin film transistor can be made different between the sub-pixels without changing L and W.

画素が白色を表示する際、つまり各副画素が最大輝度になるときに、有機発光素子に供給する電流値が大きい副画素ほど、比Lh/LVを大きくすることが好ましい。また、チャネル領域を構成する半導体活性層は、多結晶シリコンを主成分とすることが好ましく、この多結晶シリコンは、レーザによる結晶化法により形成されることが好ましい。 When a pixel displays white, that is, when the sub-pixels is maximum luminance, the more subpixels larger current value supplied to the organic light emitting device, it is preferable to increase the ratio L h / L V. The semiconductor active layer constituting the channel region is preferably mainly composed of polycrystalline silicon, and this polycrystalline silicon is preferably formed by a crystallization method using a laser.

このように、本発明の有機ELディスプレイによれば、結晶粒形の長手方向のチャネル長Lhと、レーザ照射に垂直な方向のチャネル長Lvの比が副画素別に異なるので、チャネル長方向の平均移動度μxをμv≦μx≦μhの範囲で変更することができる(図5参照)。 As described above, according to the organic EL display of the present invention, the ratio of the channel length L h in the longitudinal direction of the crystal grain shape to the channel length L v in the direction perpendicular to the laser irradiation is different for each sub-pixel. the average mobility mu x of can be varied in the range of μ v ≦ μ x ≦ μ h ( see FIG. 5).

また、結晶粒形の長手方向のチャネル長Lhと、結晶粒形の長手方向に垂直な方向のチャネル長Lvの比が副画素別に異なるので、副画素別に異なる平均移動度μxを得ることができる。したがって、副画素別の効率が異なる画素であったとしても、電流量は平均移動度に比例するので、同じ電源電圧を画素別に供給しながら、ホワイトバランスを合わせることが可能となる。 Further, since the ratio of the channel length L h in the longitudinal direction of the crystal grain shape to the channel length L v in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the crystal grain shape differs for each sub-pixel, an average mobility μ x that differs for each sub-pixel is obtained. be able to. Therefore, even if the pixel has a different efficiency for each sub-pixel, the amount of current is proportional to the average mobility. Therefore, white balance can be adjusted while supplying the same power supply voltage for each pixel.

<実施形態>
図1は、本発明の有機ELディスプレイの各色におけるTFTの配置を示した平面模式図である。図1において、10は走査ライン、11は信号ライン、12は電圧供給ライン、13Rは赤色の副画素、13Gは緑色の副画素、13Bは青色の副画素、14はソース、15はドレイン、16はゲート、17は活性層をそれぞれ示す。
<Embodiment>
FIG. 1 is a schematic plan view showing the arrangement of TFTs in each color of the organic EL display of the present invention. In FIG. 1, 10 is a scanning line, 11 is a signal line, 12 is a voltage supply line, 13R is a red subpixel, 13G is a green subpixel, 13B is a blue subpixel, 14 is a source, 15 is a drain, 16 Denotes a gate, and 17 denotes an active layer.

図1では、各副画素の中は、有機発光素子の電流を規定する駆動トランジスタのみが描かれているが、その他のトランジスタや容量、配線などの回路要素を含んでいる。   In FIG. 1, only the driving transistor that defines the current of the organic light emitting element is illustrated in each sub-pixel, but includes other transistors, circuit elements such as capacitors and wirings.

3つの副画素の駆動トランジスタは、チャネル幅Wとチャネル長Lが等しい。そして、LはLhとLvに分割されて、LhがRでもっとも短く、Bでもっとも長くなっている。後述するように、結晶粒形の長手方向の移動度は、それに垂直な方向の移動度より大きいので、平均移動度は、Rでもっとも小さく、G、Bの順に大きくなる。 The driving transistors of the three subpixels have the same channel width W and channel length L. L is divided into L h and L v , and L h is shortest in R and longest in B. As will be described later, since the mobility in the longitudinal direction of the crystal grain shape is larger than the mobility in the direction perpendicular thereto, the average mobility is the smallest in R and increases in the order of G and B.

本発明の実施形態に係る有機ELディスプレイは、図1に示すように、赤色の副画素13R、緑色の副画素13G及び青色の副画素13Bを備えている。また、各副画素13R、13G、13Bには、それぞれソース14、ドレイン15、ゲート16、活性層17が設けられると共に、走査ライン10、信号ライン11、電圧供給ライン12が配置されている。   As shown in FIG. 1, the organic EL display according to the embodiment of the present invention includes a red subpixel 13R, a green subpixel 13G, and a blue subpixel 13B. Each of the sub-pixels 13R, 13G, and 13B is provided with a source 14, a drain 15, a gate 16, and an active layer 17, and a scanning line 10, a signal line 11, and a voltage supply line 12 are disposed.

図2(a)は本発明の有機ELディスプレイを構成する任意の副画素の平面模式図である。活性層53、ゲート55、およびソース58、ドレイン59のコンタクトを取るためのS−D配線メタル57の平面パタンが示されている。活性層53とソース55とが重なる部分がチャネル領域となる。図2(b)は、図2(a)におけるチャネル中央を通る点線に沿った断面図である。本明細書におけるチャネル長とは、図2(a)に示す点線に沿った長さと定義されている。   FIG. 2A is a schematic plan view of an arbitrary sub-pixel constituting the organic EL display of the present invention. A planar pattern of the SD wiring metal 57 for making contact with the active layer 53, the gate 55, and the source 58 and the drain 59 is shown. A portion where the active layer 53 and the source 55 overlap is a channel region. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the dotted line passing through the center of the channel in FIG. The channel length in this specification is defined as the length along the dotted line shown in FIG.

本実施形態に係る有機ELディスプレイの副画素は、図2(b)に示すように、石英ガラス、無アルカリガラス等からなる絶縁性基板51上に、窒化珪素(SiN)等からなる下地膜52を形成し、その上にpoly−Siの活性層53を形成する。さらに、活性層53の上にゲート絶縁膜54と、高融点金属からなるゲート55を形成する。   As shown in FIG. 2B, the sub-pixel of the organic EL display according to the present embodiment has a base film 52 made of silicon nitride (SiN) or the like on an insulating substrate 51 made of quartz glass, non-alkali glass or the like. And an active layer 53 of poly-Si is formed thereon. Further, a gate insulating film 54 and a gate 55 made of a refractory metal are formed on the active layer 53.

そして、ゲート絶縁膜54及びゲート55の上側全面に酸化珪素(SiO2)等からなる層間絶縁膜56を形成する。また、ソース58とドレイン59を形成する箇所にコンタクトホールを開口し、この開口部にAl等の金属57を充填して、ソース58及びドレイン59とする。なお、図2(a)及び図2(b)中、57は、S−D配線を示しており、ゲート、ソース、ドレイン配線は省略している。 Then, an interlayer insulating film 56 made of silicon oxide (SiO 2 ) or the like is formed on the entire upper surfaces of the gate insulating film 54 and the gate 55. Further, a contact hole is opened at a place where the source 58 and the drain 59 are formed, and a metal 57 such as Al is filled in the opening to form the source 58 and the drain 59. 2A and 2B, reference numeral 57 denotes an SD wiring, and the gate, source, and drain wirings are omitted.

有機ELディスプレイでは、R、G、Bの各副画素の発光効率が異なるため、各発光層の輝度に差が生じる。したがって、従来の有機ELディスプレイでは、同一電流値が流れる際に、ホワイトバランスを合わせることができなかった。例えば、R、G、Bの各色の副画素における発光効率は、R:10.3(cd/A)、G:16.7(cd/A)、B:2.6(cd/A)である。輝度500(cd/m2,開口率50%)を得ようとすると、視感度を考慮してホワイトバランスを合わせるための電流値は、R副画素が最も小さく8(mA/cm2)となり、G副画素が11(mA/cm2)となり、B副画素が最も大きく15(mA/cm2)となる。 In the organic EL display, since the light emission efficiency of each of the R, G, and B subpixels is different, a difference occurs in the luminance of each light emitting layer. Therefore, in the conventional organic EL display, white balance cannot be adjusted when the same current value flows. For example, the luminous efficiencies of the R, G, and B subpixels are R: 10.3 (cd / A), G: 16.7 (cd / A), and B: 2.6 (cd / A). is there. When trying to obtain a luminance of 500 (cd / m 2 , an aperture ratio of 50%), the current value for adjusting the white balance in consideration of the visibility is 8 (mA / cm 2 ), which is the smallest for the R subpixel, The G subpixel is 11 (mA / cm 2 ), and the B subpixel is the largest, 15 (mA / cm 2 ).

このような電流値の差は、図1に示すように、駆動用TFTのLvとLhの比を、異なる色の副画素別に作り分けることで補正することができる。 Such a difference in current value, as shown in FIG. 1, the ratio of L v and L h of the driving TFT, and can be corrected by separately forming the subpixels of different colors.

μh/μv=2の場合、RをLv:Lh=1:0、GをLv:Lh=3:2、BをLv:Lh=1:9として作り分けることで、ホワイトバランスを合わせることができる。以下の説明においては、副画素が、R、G、Bの各色からなる実施形態について示すが、本発明は、副画素がR、G、Bの各色からなる形態に限定されるものではない。 When μ h / μ v = 2, R is set as L v : L h = 1: 0, G is set as L v : L h = 3: 2, and B is set as L v : L h = 1: 9. , White balance can be adjusted. In the following description, an embodiment in which the sub-pixel is composed of each color of R, G, and B will be described, but the present invention is not limited to a mode in which the sub-pixel is composed of each color of R, G, and B.

図3は、TFTの活性層をなす多結晶シリコン薄膜の異方的な結晶構造を示す平面模式図である。連続発振(CW)レーザを用いて、基板に成膜したシリコン膜に照射したレーザまたは、シリコン膜を成膜した基板を設置するステージを基板面に対して一方向に走査させる方法である。レーザ照射条件として,レーザ照射部分の面積を、走査方向5μm、ビーム幅約50μmとして、走査速度はシリコン膜厚と、レーザ出力強度、下地絶縁膜厚などで決定する。ラインビームの長軸に垂直な方向に走査する。レーザの走査方向に沿った方向への結晶成長をするため、主にレーザの上記走査方向と平行な方向に長い形状の結晶粒が形成される。その結晶粒の大きさは、幅が約0.2μm、長さが約3μm程度である。   FIG. 3 is a schematic plan view showing the anisotropic crystal structure of the polycrystalline silicon thin film forming the active layer of the TFT. This is a method in which a continuous wave (CW) laser is used to scan a laser beam applied to a silicon film formed on a substrate or a stage on which a substrate on which a silicon film is formed is set in one direction with respect to the substrate surface. As laser irradiation conditions, the area of the laser irradiation portion is 5 μm in the scanning direction and the beam width is about 50 μm, and the scanning speed is determined by the silicon film thickness, the laser output intensity, the base insulating film thickness, and the like. Scan in a direction perpendicular to the long axis of the line beam. In order to perform crystal growth in a direction along the laser scanning direction, long crystal grains are formed mainly in a direction parallel to the laser scanning direction. The size of the crystal grains is about 0.2 μm in width and about 3 μm in length.

図3中、20は結晶粒界を示す。本明細書では、結晶粒界20の平均方向をこの異方的結晶粒形の長手方向という。   In FIG. 3, 20 indicates a crystal grain boundary. In this specification, the average direction of the crystal grain boundary 20 is referred to as the longitudinal direction of the anisotropic crystal grain shape.

連続発振(CW)のレーザ照射によって結晶化を行う場合には、一方向に長い異方的な結晶粒ができ、結晶粒形の長手方向の移動度が大きい。すなわち移動度の大きさの関係は、μh>μvである。上述した特許文献2において、μhとμvの比は、2倍程度である。μhとμvの比は、レーザ結晶化の条件や、レーザ結晶化前に固相結晶化(SPC)を行う際の条件等により変えることができる。NチャネルTFTにおいては、結晶粒形の長手方向の移動度μhが約400(cm2/V・s)、結晶粒形の長手方向に垂直方向の移動度μvが約200(cm2/V・s)程度である。 When crystallization is performed by continuous wave (CW) laser irradiation, anisotropic crystal grains that are long in one direction are formed, and the mobility in the longitudinal direction of the crystal grain shape is large. That is, the relationship between the magnitudes of mobility is μ h > μ v . In Patent Document 2 described above, the ratio of μ h to μ v is about twice. The ratio between μ h and μ v can be changed depending on the conditions for laser crystallization, the conditions for performing solid phase crystallization (SPC) before laser crystallization, and the like. In the N-channel TFT, the mobility μh in the longitudinal direction of the crystal grain shape is about 400 (cm 2 / V · s), and the mobility μv in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the crystal grain shape is about 200 (cm 2 / V · s). s) degree.

図4は、画素回路の構成例を示す概念図である。なお、図4中、41は容量、42は駆動TFT、43は有機EL素子、44はGND、10は走査ライン、11は信号ライン、12は電圧供給ラインをそれぞれ示す。   FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of a pixel circuit. In FIG. 4, reference numeral 41 denotes a capacitor, 42 denotes a driving TFT, 43 denotes an organic EL element, 44 denotes GND, 10 denotes a scanning line, 11 denotes a signal line, and 12 denotes a voltage supply line.

図4に示すように、行方向の画素間に走査ライン10が配置され、列方向の画素間に信号ライン11、電圧供給ライン12が配置されている。行方向に伸びる走査ライン10には、nチャンネルTFTであるスイッチングTFT40のゲートが接続されている。このスイッチングTFT40のドレインには、列方向に信号ラインが接続されている。また、スイッチングTFT40のソースと電圧供給ライン12には、容量41が接続されている。また、スイッチングTFT40のソースと容量41との接続点は、pチャンネルTFTである駆動TFT42のゲートに接続されている。そして、ソースが電圧供給ライン12に接続され、ドレインが有機EL素子43に接続されている。なお、列ごとに配置を対称にすることにより、電圧供給ライン12は、隣接する副画素の列で共有する場合もある。   As shown in FIG. 4, a scanning line 10 is arranged between pixels in the row direction, and a signal line 11 and a voltage supply line 12 are arranged between the pixels in the column direction. The scanning line 10 extending in the row direction is connected to the gate of a switching TFT 40 that is an n-channel TFT. A signal line is connected to the drain of the switching TFT 40 in the column direction. A capacitor 41 is connected to the source of the switching TFT 40 and the voltage supply line 12. The connection point between the source of the switching TFT 40 and the capacitor 41 is connected to the gate of the drive TFT 42 which is a p-channel TFT. The source is connected to the voltage supply line 12 and the drain is connected to the organic EL element 43. The voltage supply line 12 may be shared by adjacent subpixel columns by making the arrangement symmetrical for each column.

図4に示すように、本発明の実施形態に係る有機ELディスプレイの副画素は、スイッチング用のスイッチングTFT40及び駆動用の駆動TFT42の2つのTFTと、容量41及び1つの有機EL素子43とからなる。ただし、TFT及び容量の数は、上述した個数に限定されるものではなく、目的に応じて、より多くのTFT及び容量を備えていてもよい。   As shown in FIG. 4, the sub-pixel of the organic EL display according to the embodiment of the present invention includes two TFTs, a switching TFT 40 for switching and a driving TFT 42 for driving, a capacitor 41, and one organic EL element 43. Become. However, the number of TFTs and capacitors is not limited to the number described above, and more TFTs and capacitors may be provided depending on the purpose.

図5は、チャネル長LhとLVの比で決まる平均移動度μxを説明するための概念図である。 FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining the average mobility μ x determined by the ratio of the channel lengths L h and L V.

図5に示すように、結晶粒形の長手方向の移動度をμh、結晶粒形の長手方向に垂直な方向の移動度をμVとすると、駆動TFTの移動度はμx=(Lhμh+Lvμv)/(Lh+Lv)で決定される。すなわち、異なる副画素間の平均移動度は、結晶粒形の長手方向のチャネル長Lhと結晶粒形の長手方向に垂直な方向のチャネル長LVの比で決まる。Lh+Lv=Lと、チャネル長LVは副画素間で一定なので、μx=(Lhμh+Lvμv)/Lとなる。結晶粒形の長手方向のチャネル長Lhと、結晶粒形の長手方向に垂直な方向のチャネル長Lvの比が副画素別に異なるように設計することで、μv≦μx≦μHの範囲で移動度を変化させることができる。 As shown in FIG. 5, when the mobility in the longitudinal direction of the crystal grain shape is μ h and the mobility in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the crystal grain shape is μ V , the mobility of the driving TFT is μ x = (L h μ h + L v μ v ) / (L h + L v ). That is, the average mobility between different subpixels is determined by the ratio of the channel length L h in the longitudinal direction of the crystal grain shape to the channel length L V in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the crystal grain shape. Since L h + L v = L and the channel length L V is constant between the sub-pixels, μ x = (L h μ h + L v μ v ) / L. By designing the ratio of the channel length L h in the longitudinal direction of the crystal grain shape to the channel length L v in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the crystal grain shape for each subpixel, μ v ≦ μ x ≦ μ H The mobility can be changed within the range.

図6は、電子移動度μxが変化すると、ドレイン電流Idが変化することを説明するための概念図である。 FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining that the drain current I d changes when the electron mobility μ x changes.

図6に示すように、駆動TFTにおける結晶粒形の長手方向のチャネル長Lhと結晶粒形の長手方向に垂直な方向のチャネル長Lvの比が副画素別に異なるように設計することで、有機EL素子への電流量Idを制御することができる。本実施形態では、駆動TFTの移動度を結晶粒形の長手方向の移動度μhから結晶粒形の長手方向に垂直な方向の移動度μvまで小さくすることで、Idsat≦I≦Id’の範囲で、ドレイン電流Idを変化させることができる。 As shown in FIG. 6, by designing the drive TFT so that the ratio of the channel length L h in the longitudinal direction of the crystal grain shape to the channel length L v in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the crystal grain shape is different for each subpixel. The amount of current I d to the organic EL element can be controlled. In this embodiment, by reducing the mobility of the driving TFT from the mobility μ h in the longitudinal direction of the crystal grain shape to the mobility μ v in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the crystal grain shape, I dsat ≦ I ≦ I The drain current I d can be changed within the range of d ′.

μhからμvまで、移動度を副画素別に作り分けることができる。したがって、IdからId’にドレイン電流量が変化するので、ドレイン電流の範囲Id≦I≦Id'において、副画素の各色の効率に合わせてホワイトバランスを調整することができる。 From μ h to μ v , the mobility can be created separately for each subpixel. Accordingly, since the drain current amount changes from I d to I d ′, the white balance can be adjusted in accordance with the efficiency of each color of the sub-pixel in the drain current range I d ≦ I ≦ I d ′ .

上述した特許文献2には、各色の副画素で効率が異なることで問題となるホワイトバランスの調整方法として、副画素別に異なる電源電圧を印加する方法が開示されている。しかし、電源電圧を副画素別に変更しようとすると、電源電圧ラインを隣接する副画素間で共有することが不可能となるので、画素領域の高精細化の妨げとなる。   Patent Document 2 described above discloses a method of applying a different power supply voltage for each sub-pixel as a white balance adjustment method that causes a problem due to the difference in efficiency between the sub-pixels of each color. However, if the power supply voltage is changed for each sub-pixel, it becomes impossible to share the power-supply voltage line between adjacent sub-pixels, which hinders high definition of the pixel area.

本発明の有機ELディスプレイの各副画素における駆動TFTの平面模式図。The plane schematic diagram of the drive TFT in each sub pixel of the organic EL display of this invention. (a)は本発明の有機ELディスプレイを構成する任意の副画素の平面模式図、(b)は(a)における点線部分の断面模式図。(A) is the plane schematic diagram of the arbitrary subpixels which comprise the organic EL display of this invention, (b) is a cross-sectional schematic diagram of the dotted-line part in (a). TFTの活性層をなす多結晶シリコン薄膜の異方性結晶構造を示す平面模式図。The plane schematic diagram which shows the anisotropic crystal structure of the polycrystalline-silicon thin film which makes the active layer of TFT. 画素回路の構成例を示す概念図。The conceptual diagram which shows the structural example of a pixel circuit. チャネル長LHとLVの比で決まる平均移動度μxを説明するための概念図。Conceptual diagram illustrating the average mobility mu x determined by the ratio of the channel length L H and L V. 薄膜トランジスタの移動度μxが変化したときの、ソース−ドレイン電圧とドレイン電流の関係を説明するための概念図。The conceptual diagram for demonstrating the relationship between source-drain voltage and drain current when the mobility (mu) x of a thin-film transistor changes.

符号の説明Explanation of symbols

10 走査ライン
11 信号ライン
12 電圧供給ライン
13R 赤色の副画素
13G 緑色の副画素
13B 青色の副画素
14 ソース
15 ドレイン
16 ゲート
17 活性層
20 結晶粒界
40 スイッチングTFT
41 容量
42 駆動TFT
43 有機EL素子
44 GND
51 絶縁性基板
52 下地膜
53 活性層
54 ゲート絶縁膜
55 ゲート
56 層間絶縁膜
57 S−D配線
58 ソース
59 ドレイン
h 結晶粒形長手方向のチャネル長
v 結晶粒形長手に垂直方向のチャネル長
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Scan line 11 Signal line 12 Voltage supply line 13R Red subpixel 13G Green subpixel 13B Blue subpixel 14 Source 15 Drain 16 Gate 17 Active layer 20 Grain boundary 40 Switching TFT
41 Capacitance 42 Drive TFT
43 Organic EL device 44 GND
51 insulating substrate 52 underlying film 53 active layer 54 gate insulating film 55 gate 56 interlayer insulating film 57 S-D wiring 58 source 59 drain L h grain form longitudinal channel length L v grain shape elongated in the vertical direction channel Long

Claims (3)

基板の上に、有機発光素子と、該有機発光素子の駆動電流を規定する薄膜トランジスタを含む駆動回路と、を有する画素が面内に複数配列されており、前記画素はそれぞれ発光色が互いに異なる少なくとも2つの副画素を含む有機ELディスプレイであって、
前記薄膜トランジスタのチャネル領域が、結晶粒形が異方的である半導体活性層で形成され、チャネル幅Wを一定にして、チャネル長方向が前記結晶粒形の長手方向及びそれに交差する方向のいずれにも形成されており、
前記発光色の異なる少なくとも2つの副画素における前記結晶粒形の長手方向のチャネル長Lhとそれに交差する方向のチャネル長LVの和L(L=Lh+Lv)は等しく、比Lh/LVが異なることを特徴とする有機ELディスプレイ。
A plurality of pixels having an organic light emitting element and a driving circuit including a thin film transistor that defines a driving current for the organic light emitting element are arranged in a plane on the substrate, and each of the pixels has at least different emission colors. An organic EL display including two subpixels,
The channel region of the thin film transistor is formed of a semiconductor active layer having an anisotropic crystal grain shape, the channel width W is constant, and the channel length direction is either the longitudinal direction of the crystal grain shape or a direction intersecting with the longitudinal direction. Is also formed,
The sum L (L = L h + L v ) of the channel length L h in the longitudinal direction of the crystal grain shape and the channel length L V in the direction intersecting with it in at least two sub-pixels having different emission colors is the ratio L h. Organic EL display characterized by / L V being different.
前記副画素が最大輝度を表示する際に前記有機発光素子に供給する電流値が大きい副画素ほど、Lh/LVが大きいことを特徴とする請求項1に記載の有機ELディスプレイ。 2. The organic EL display according to claim 1, wherein L h / L V is larger in a sub-pixel having a larger current value supplied to the organic light-emitting element when the sub-pixel displays maximum luminance. 前記半導体活性層は、多結晶シリコンを主成分とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の有機ELディスプレイ。   3. The organic EL display according to claim 1, wherein the semiconductor active layer is mainly composed of polycrystalline silicon.
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