JP2010217901A - 有機電界発光表示装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】画質を改善させる有機電界発光表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】有機発光ダイオードＯＬＥＤと、ソースが第１電源ＥＬＶＤＤに接続され、ドレインが第１ノードに接続され、ゲートが第２ノードに接続される第１トランジスタＭ１と、第２トランジスタＭ２と、第３トランジスタＭ３と、キャパシタＣｓｔと、を含む画素１０１において、前記第１トランジスタのゲートは、フローティングゲート２０５と、該フローティングゲート上に形成されるコントロールゲート２０７と、前記フローティングゲートと前記コントロールゲートとの間に形成される絶縁膜２０６とを含む。
【選択図】図６

Description

本発明は、有機電界発光表示装置及びその製造方法に関し、より詳しくは、画質を改善させる有機電界発光表示装置及びその製造方法に関する。
近年、半導体技術の発展に伴う薄膜トランジスタ関連技術の発展により、薄膜トランジスタを用いて画像を表示するアクティブマトリクス型平板表示装置が幅広く使用されている。このうち、発光効率、輝度及び視野角に優れ、応答速度が速い有機電界発光表示装置が注目を集めている。
有機電界発光表示装置は、複数の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いて映像を表示させるものであり、有機発光ダイオードは、アノード電極、カソード電極、及びこれらの間に位置し、電子と正孔との結合により発光する有機発光層を含む。
図１は、従来の有機電界発光表示装置の画素の構成を示す回路図である（特許文献１参照）。同図を参照して説明すると、画素は、第１トランジスタ、第２トランジスタ、第３トランジスタ、キャパシタ、及び有機発光ダイオードＯＬＥＤを含む。
第１トランジスタＭ１のソースは第１電源線ＥＬＶＤＤに接続され、ドレインは第３トランジスタＭ３のソースに接続され、ゲートは第１ノードＮ１に接続される。第１トランジスタＭ１は、第１ノードＮ１の電圧に対応してソースからドレイン方向に電流が流れるようにする。
第２トランジスタＭ２のソースはデータ線Ｄｍに接続され、ドレインは第１ノードＮ１に接続され、ゲートは走査線Ｓｎに接続される。第２トランジスタＭ２は、走査線Ｓｎを介して伝達される走査信号によりスイッチング動作を行い、データ線Ｄｍを介して流れるデータ信号が選択的に第１ノードＮ１に伝達できるようにする。
第３トランジスタＭ３のソースは第１トランジスタのドレインに接続され、ドレインは有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード側に接続され、ゲートは発光制御線Ｅｎに接続される。第３トランジスタＭ３は、発光制御線を介して伝達される発光制御信号によりオンオフ動作を行い、第１トランジスタのソースからドレイン方向に流れる電流が有機発光ダイオードＯＬＥＤに伝達されるようにする。なお、前記有機発光ダイオードＯＬＥＤのカソード側は第２電源ＥＬＶＳＳに接続されている。
キャパシタＣｓｔの第１電極は第１電源線ＥＬＶＤＤに接続され、第２電極は第１ノードＮ１に接続される。キャパシタＣｓｔは、データ信号が第１ノードＮ１に伝達されると、第１ノードＮ１に次のデータ信号が伝達されるまで、伝達されたデータ信号の電圧が保持できるようにする。そのため、第１トランジスタＭ１は、キャパシタＣｓｔにより、ゲートの電圧がデータ信号の電圧を有することになる。
有機発光ダイオードＯＬＥＤは、アノード電極、カソード電極、及びアノード電極とカソード電極との間に位置する発光層を含み、発光層は、電流が流れると光を発光する。そのため、第１トランジスタＭ１により、データ信号に対応する電流が生成されて流れると、有機発光ダイオードＯＬＥＤは、アノード電極からカソード電極に電流が流れて光を発光する。
上記のように構成された回路を含む有機電界発光表示装置は、それぞれのトランジスタの半導体層にポリシリコンなどが用いられる。しかし、ポリシリコンは、その製造工程上、電気的特性に係わる偏差が発生してしまう。したがって、このようなポリシリコンを用いてトランジスタを形成すると、各トランジスタの閾値電圧、移動度などの電気的特性に差が生じ、画素に流れる電流偏差を引き起こすようになる。このような理由から、閾値電圧を補償可能な画素回路を使用することが一般的である。
しかしながら、閾値電圧を補償する画素回路の構成は複雑なため、画素回路の面積の増加をもたらし、パネルの高解像度（ｐｐｉ）化により画素のピッチが減少すると、実際には、前記補償を望ましく実現することが困難になる問題がある。
米国特許公開ＵＳ２００７／００５７８７７Ａ１
そこで、本発明は、上記のような従来技術の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、不揮発性メモリを有する素子を用いて閾値電圧を補償し、画素の回路構成を簡単にする有機電界発光表示装置及びその製造方法を提供することである。
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様によると、有機発光ダイオードと、ソースが第１電源に接続され、ドレインが第１ノードに接続され、ゲートが第２ノードに接続される第１トランジスタと、ソースがデータ線に接続され、ドレインが第２ノードに接続され、ゲートが走査線に接続される第２トランジスタと、ソースが第１ノードに接続され、ドレインが前記有機発光ダイオードに接続され、ゲートが発光制御線に接続される第３トランジスタと、第１電極が前記第１電源に接続され、第２電極が前記第２ノードに接続されるキャパシタと、を含み、前記第１トランジスタのゲートは、フローティングゲートと、該フローティングゲート上に形成されるコントロールゲートと、前記フローティングゲートと前記コントロールゲートとの間に形成される絶縁膜と、を含む画素を提供する。
上記の目的を達成するための本発明の第２の態様によると、有機発光ダイオードと、ソースが第１電源に接続され、ドレインが第１ノードに接続され、ゲートが第２ノードに接続される第１トランジスタと、ソースがデータ線に接続され、ドレインが第２ノードに接続され、ゲートが走査線に接続される第２トランジスタと、ソースが第１ノードに接続され、ドレインが前記有機発光ダイオードに接続され、ゲートが走査線に接続され、前記第２トランジスタがオフ状態のときにオン状態になる第３トランジスタと、第１電極が前記第１電源に接続され、第２電極が前記第２ノードに接続されるキャパシタと、を含み、前記第１トランジスタのゲートは、フローティングゲートと、該フローティングゲート上に形成されるコントロールゲートと、前記フローティングゲートと前記コントロールゲートとの間に形成される絶縁膜と、を含む画素を提供する。
上記の目的を達成するための本発明の第３の態様によると、複数の画素を含む画素部と、前記画素にデータ信号を伝達するデータ駆動部と、前記画素に走査信号と発光制御信号とを伝達する走査駆動部と、を含み、前記画素は、有機発光ダイオードと、ソースが第１電源に接続され、ドレインが第１ノードに接続され、ゲートが第２ノードに接続される第１トランジスタと、ソースがデータ線に接続され、ドレインが第２ノードに接続され、ゲートが走査線に接続される第２トランジスタと、ソースが第１ノードに接続され、ドレインが前記有機発光ダイオードに接続され、ゲートが発光制御線に接続される第３トランジスタと、第１電極が前記第１電源に接続され、第２電極が前記第２ノードに接続されるキャパシタと、を含み、前記第１トランジスタのゲートは、フローティングゲートと、該フローティングゲート上に形成されるコントロールゲートと、前記フローティングゲートと前記コントロールゲートとの間に形成される絶縁膜と、を含む有機電界発光表示装置を提供する。
上記目的を達成するための本発明の第４の態様によると、複数の画素を含む画素部と、前記画素にデータ信号を伝達するデータ駆動部と、前記画素に走査信号及び発光制御信号を伝達する走査駆動部と、を含み、前記画素は、有機発光ダイオードと、ソースが第１電源に接続され、ドレインが第１ノードに接続され、ゲートが第２ノードに接続される第１トランジスタと、ソースがデータ線に接続され、ドレインが第２ノードに接続され、ゲートが走査線に接続される第２トランジスタと、ソースが第１ノードに接続され、ドレインが前記有機発光ダイオードに接続され、ゲートが走査線に接続され、前記第２トランジスタがオフ状態のときにオン状態になる第３トランジスタと、第１電極が前記第１電源に接続され、第２電極が前記第２ノードに接続されるキャパシタと、を含み、前記第１トランジスタのゲートは、フローティングゲートと、該フローティングゲート上に形成されるコントロールゲートと、前記フローティングゲートと前記コントロールゲートとの間に形成される絶縁膜と、を含む有機電界発光表示装置を提供する。
上記の目的を達成するための本発明の第５の態様によると、データ信号に対応する電流を生成する第１トランジスタを含む複数の画素を備え、前記第１トランジスタのゲートを、フローティングゲートと、該フローティングゲート上に形成されるコントロールゲートと、前記フローティングゲートと前記コントロールゲートとの間に形成される絶縁膜と、を含んで形成するステップと、前記複数の画素のそれぞれに流れる電流を把握するステップと、前記電流により、前記第１トランジスタの閾値電圧の偏差を把握するステップと、前記第１トランジスタに前記把握された閾値電圧の偏差に対応する電圧を格納させ、前記閾値電圧の偏差を補償するステップと、を含む有機電界発光表示装置の製造方法を提供する。
本発明に係る有機電界発光表示装置及びその製造方法によると、トランジスタとして不揮発性素子のＮＶＭを用いて閾値電圧に対する補償値をトランジスタに格納させ、閾値電圧を補償することができ、別途に閾値電圧回路を必要としないため、回路構成が簡単になるという効果がある。
従来の有機電界発光表示装置の画素の構成を示す回路図である。 本発明に係る有機電界発光表示装置の構成を示す構成図である。 本発明に係る有機電界発光表示装置において不揮発性メモリ素子で形成されたトランジスタの構造であるＮＶＭ素子を示す断面図である。 閾値電圧の偏差により、コントロールゲートの電圧に対応して第１トランジスタのドレインに流れる電流の変化を示すグラフである。 閾値電圧と応力時間との関係を示すグラフである。 図２の有機電界発光表示装置における画素部の一部を示す回路図である。 図２の有機電界発光表示装置における画素の第２実施例を示す回路図である。 図２の有機電界発光表示装置に採用されている画素の第３実施例を示す回路図ある。
以下、本発明の実施例を、添付された図面を参照して説明する。
図２は、本発明に係る有機電界発光表示装置の構造を示す構造図である。同図を参照して説明すると、有機電界発光表示装置は、画素部１００と、データ駆動部１１０と、走査駆動部１２０とを含む。
画素部１００は、複数の画素１０１が配列され、各画素１０１は、電流の流れに対応して発光する有機発光ダイオード（図示せず）を含む。そして、画素部１００には、行方向に形成され、走査信号を伝達するｎ個の走査線Ｓ１，Ｓ２，・・・Ｓｎ−１，Ｓｎと、行方向に形成され、発光制御信号を伝達するｎ個の発光制御線Ｅ１，Ｅ２，・・・Ｅｎ−１，Ｅｎと、列方向に形成され、データ信号を伝達するｍ個のデータ線Ｄ１，Ｄ２，・・・Ｄｍ−１，Ｄｍが配列される。
また、画素部１００は、第１電源ＥＬＶＤＤ及び第２電源ＥＬＶＳＳが外部から伝達されて駆動される。したがって、画素部１００は、走査信号、データ信号、発光制御信号、第１電源ＥＬＶＤＤ、及び第２電源ＥＬＶＳＳにより、有機発光ダイオードが発光して映像が表示される。
データ駆動部１１０は、画素部１００にデータ信号を印加する手段であって、赤色、青色、緑色の成分を有するビデオデータを受信してデータ信号を生成する。そして、データ駆動部１１０は、画素部１００のデータ線Ｄ１，Ｄ２，・・・Ｄｍ−１，Ｄｍに接続され、生成されたデータ信号を画素部１００に印加する。
走査駆動部１２０は、画素部１００に走査信号及び発光制御信号を印加する手段であって、走査信号を生成する走査駆動回路及び発光制御信号を生成する発光制御信号駆動回路を含む。走査駆動回路は、走査線Ｓ１，Ｓ２，・・・Ｓｎ−１，Ｓｎに接続され、走査信号を画素部１００の特定の行に伝達する。発光制御信号駆動回路は、第１発光制御線及び第２発光制御線に接続され、第１発光制御信号及び第２発光制御信号を画素部１００の特定の行に伝達する。走査信号が伝達された画素１０１には、データ駆動部１１０から出力されたデータ信号が伝達される。その結果、画素で駆動電流が生成され、生成された駆動電流は、第１発光制御信号及び第２発光制御信号により有機発光ダイオードに伝達される。
図３は、本発明に係る有機電界発光表示装置において不揮発性メモリ素子で形成されたトランジスタの構造であるＮＶＭ素子を示す断面図である。同図を参照して説明すると、Ｎ型シリコン基板２０１上に絶縁膜の酸化膜２０４が形成され、酸化膜２０４上にフローティングゲート２０５が形成され、フローティングゲート２０５上に酸化膜／窒化膜／酸化膜積層構造で構成されるＯＮＯ（Ｏｘｉｄｅ−Ｎｉｔｒｉｄｅ−Ｏｘｉｄｅ）膜２０６が形成され、その上にコントロールゲート２０７が形成される。そして、フローティングゲート２０５及びコントロールゲート２０７により形成されるゲート電極の両側面にソース２０２とドレイン２０３とが形成される。
ＮＶＭ素子の閾値電圧が上昇する過程は、次のとおりである。熱電子注入方式により、熱電子がトンネル酸化膜のエネルギー障壁を越えてフローティングゲート２０５に形成されたポテンシャル井戸に注入され、これにより、閾値電圧が上昇する。
また、ＮＶＭ素子の閾値電圧が低下する過程は、次のとおりである。フローティングゲート２０５のポテンシャル井戸に格納或いは蓄積された電子をシリコン基板にトンネリングさせて取り出し、これにより、閾値電圧が低下する。
図４は、閾値電圧の偏差により、コントロールゲートの電圧に対応して第１トランジスタ（図６に示されたＮＶＭ素子からなるトランジスタＭＩに相当する）のドレインに流れる電流の変化を示すグラフであり、図５は、閾値電圧と応力時間との関係を示すグラフである。
まず、図４を参照して説明すると、横軸は、コントロールゲートの電圧ＶＣＧを表し、縦軸は、第１トランジスタのドレインに流れる電流ＩＤを表す。そして、太い曲線が理想的な変化を表している。そして、閾値電圧を調整すると、コントロールゲート電圧ＶＣＧに対応する第１トランジスタのドレインに流れる電流ＩＤの量に変化が生じる。さらに、閾値電圧を上昇させると、左側から右側に曲線が移動し（＋シフト）、閾値電圧を低下させると、右側から左側に曲線が移動する（−シフト）。
また、理想的な変化を表す曲線を選択した後、それぞれの第１トランジスタの閾値電圧を補償し、コントロールゲートの電圧ＶＣＧに対応して第１トランジスタのドレインに流れる電流の量が、理想的な変化を表す曲線に沿って移動するようにする。
さらに、図５を参照して説明すると、閾値電圧の変化値△Ｖｔｈは、図示のように、応力時間或いは適用時間もしくは印加時間とコントロールゲートの電圧とを調整して変化させることができる。コントロールゲートの電圧ＶＣＧが大きければ、閾値電圧の変化値△Ｖｔｈが大きくなり、コントロールゲートの電圧ＶＣＧが小さければ、閾値電圧の変化値△Ｖｔｈが小さくなる。
図６は、図２の有機電界発光表示装置における画素部の一部を示す回路図である。同図を参照して説明すると、画素部は、２×２の大きさを表し、それぞれの画素は、第１トランジスタＭ１、第２トランジスタＭ２、第３トランジスタＭ３、キャパシタＣｓｔ、及び有機発光ダイオードＯＬＥＤを含む。そして、第１トランジスタＭ１は、図３に示しているようなＮＶＭ素子からなる。そして、第１画素ないし第４画素１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの４つの画素のうち、１つの画素に流れる電流の量を測定する。この実施例では、第１〜第３トランジスタＭ１〜Ｍ３は、いずれもＰチャンネル型のＰＭＯＳで構成した例で示されている。
まず、第１画素１０１ａに流れる電流を測定するため、第１電源線ＥＬＶＤＤには、０Ｖの電圧が印加され、第２電源ＥＬＶＳＳには、（−）電圧が印加され、第１データ線Ｄ１には、−１５Ｖ〜１５Ｖの範囲の電圧を有するデータ信号が伝達され、第２データ線Ｄ２には、論理式のハイレベル（Ｈ）に相当するハイ状態の電圧が印加される。また、第１走査線Ｓ１には、第１データ線Ｄ１に流れるデータ信号の電圧よりはるかに低い電圧を有する走査信号が伝達され、第２走査線Ｓ２には、ハイ状態の電圧を有する走査信号が伝達される。さらに、第１発光制御線Ｅ１には、論理式のローレベル（Ｌ）に相当するロー状態の電圧を有する発光制御信号が伝達され、第２発光制御線Ｅ２には、ハイ状態の電圧を有する発光制御信号が伝達される。
したがって、第１画素１０１ａの場合、第１データ線Ｄ１を介して−１５Ｖ〜１５Ｖの範囲の電圧を有するデータ信号が流れ、第１走査線Ｓ１を介して第１データ線Ｄ１に流れるデータ信号の電圧より低い電圧により、第２トランジスタＭ２がオンになり、データ信号が第１ノードＮ１に伝達される。そして、第１トランジスタＭ１のゲートには、データ信号の電圧が印加され、第１電源ＥＬＶＤＤにより、第１トランジスタＭ１のソースには、０Ｖの電圧が印加される。さらに、第１発光制御線Ｅ１を介して伝達される発光制御信号により、第３トランジスタＭ３がオンになり、第１トランジスタＭ１のソースからドレイン方向に電流が流れる。
しかし、第２画素１０１ｂの場合、第１走査線Ｓ１を介して伝達される走査信号により、第２トランジスタＭ２がオンになり、第１発光制御線Ｅ１を介して伝達される発光制御信号により、第３トランジスタＭ３がオンになるが、第２データ線Ｄ２を介して伝達されるハイ状態のデータ信号により、第１トランジスタＭ１がオフ状態になり、電流の発生を遮断する。
また、第３画素１０１ｃの場合、第２走査線Ｓ２を介して伝達される走査信号により、第２トランジスタＭ２がオフになり、第１データ線Ｄ１を介して伝達されるデータ信号が第１トランジスタＭ１のコントロールゲートに伝達されることを防止し、第２発光制御線Ｅ２を介して伝達される発光制御信号により、第３トランジスタＭ３がターンオフされ、電流の発生を遮断する。
さらに、第４画素１０１ｄの場合、第２データ線Ｄ２を介してハイ状態のデータ信号が伝達され、第２走査線Ｓ２を介して伝達される走査信号がハイ状態の電圧を有し、第２トランジスタＭ２がオフ状態になり、第２発光制御線Ｅ２を介して伝達される発光制御信号により、第３トランジスタＭ３がオフ状態になり、電流の発生を遮断する。
したがって、第１画素１０１ａでのみ電流が生成されて流れるようになる。また、第１データ線Ｄ１及び第２データ線Ｄ２を介して伝達されるデータ信号と、第１走査線Ｓ１及び第２走査線Ｓ２を介して伝達される走査信号と、第１発光制御線Ｅ１及び第２発光制御線Ｅ２を介して伝達される発光制御信号の電圧が調整され、第１画素１０１ａのみならず、順次的に、第２画素１０１ｂ、第３画素１０１ｃ、及び第４画素１０１ｃに流れる電流を測定することができる。
また、測定された電流を用いて第１画素１０１ａに含まれている第１トランジスタＭ１の閾値電圧を補償するための補償値を把握或いは確認することができる。補償値は、コントロールゲートの電圧及び第１画素１０１ａに流れる電流の値を用いて把握或いは確認することができる。
さらに、把握された値により、閾値電圧を低く補償しなければならない場合と、閾値電圧を高く補償しなければならない場合とを判断することができる。
第１画素１０１ａの閾値電圧を高く補償しなければならない場合は、第１電源ＥＬＶＤＤにロー状態よりも低い状態の電圧を印加し、第２電源ＥＬＶＳＳに０Ｖの電圧を印加し、第１データ線Ｄ１を介してハイ状態の電圧を有するデータ信号を伝達し、第２データ線Ｄ２を介してロー状態の電圧を有するデータ信号を伝達し、第１走査線Ｓ１を介して伝達される走査信号は、ロー状態の電圧を有するようにし、第２走査線Ｓ２を介して伝達される走査信号は、ハイ状態の電圧を有するようにする。さらに、第１発光制御線Ｅ１及び第２発光制御線Ｅ２を介して伝達される発光制御信号は、ハイ状態となるようにする。
このような状態で、第１画素１０１ａの第１トランジスタＭ１のフローティングゲートに電子が流入し、閾値電圧が上昇する。そして、閾値電圧の変化量は、第１電源ＥＬＶＤＤの電圧を変化して調整することができる。閾値電圧の変化量を大きくするためには、第１電源ＥＬＶＤＤの電圧を低下させ、閾値電圧の変化量を小さくするためには、第１電源ＥＬＶＤＤの電圧を上昇させなければならない。
また、第２画素１０１ｂの場合、第１走査線Ｓ１を介して伝達される走査信号がロー状態であり、第２データ線Ｄ２を介して伝達されるデータ信号がロー状態の電圧を有する。その結果、第２トランジスタＭ２がオフになり、第１トランジスタＭ１のコントロールゲートがオフ状態になるため、第１トランジスタＭ１の閾値電圧の補償は行われない。
さらに、第３画素１０１ｃの場合、第１データ線Ｄ１を介して伝達されるデータ信号がハイ状態であり、第２走査線Ｓ２を介して伝達される走査信号がハイ状態であるため、第２トランジスタＭ２がオフ状態になり、第１トランジスタＭ１のコントロールゲートがフローティング状態になる。そのため、閾値電圧の補償は行われない。
また、第４画素１０１ｄの場合、第２走査線Ｓ２を介して伝達される走査信号がハイ状態であるため、第２トランジスタＭ２がオフ状態になり、第１トランジスタＭ１のコントロールゲートがフローティング状態になる。そのため、閾値電圧の補償は行われない。
そして、順次に、データ信号、走査信号の電圧を調整すると、第２画素ないし第４画素１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、閾値電圧の補償が行われる。
第１画素１０１ａの閾値電圧を低く補償しなければならない場合は、第１電源ＥＬＶＤＤにハイ状態の電圧を印加し、第２電源ＥＬＶＳＳに０Ｖの電圧を印加し、第１データ線Ｄ１を介してロー状態よりも低い状態の電圧を有するデータ信号を伝達し、第２データ線Ｄ２を介してハイ状態の電圧を有するデータ信号を伝達し、第１走査線Ｓ１を介して伝達される走査信号は、第１データ線Ｄ１に流れるデータ信号の電圧よりはるかに低い電圧を有するようにし、第２走査線Ｓ２を介して伝達される走査信号は、ハイ状態の電圧を有するようにする。さらに、第１発光制御線Ｅ１及び第２発光制御線Ｅ２を介して伝達される発光制御信号は、ハイ状態となるようにする。
このような状態で、第１画素１０１ａの第１トランジスタＭ１のフローティングゲートから電子が流出し、閾値電圧が低下する。また、閾値電圧の変化量は、第１データ線Ｄ１の電圧を変化して調整することができる。閾値電圧の変化量を大きくするためには、第１データ線Ｄ１の電圧を低下させ、閾値電圧の変化量を小さくするためには、第１データ線Ｄ１の電圧を上昇させなければならない。
また、第２画素１０１ｂの場合、第１走査線Ｓ１を介して伝達される走査信号がロー状態であるが、第２データ線Ｄ２を介して伝達されるデータ信号はハイ状態の電圧を有する。その結果、第１トランジスタＭ１がオフ状態になるため、第１トランジスタＭ１の閾値電圧の補償は行われない。
さらに、第３画素１０１ｃの場合、第１データ線Ｄ１を介して伝達されるデータ信号がロー状態よりも低い状態の電圧であるが、第２走査線Ｓ２を介して伝達される走査信号はハイ状態であるため、第２トランジスタＭ２がオフ状態になり、第１トランジスタＭ１のコントロールゲートがフローティング状態になる。そのため、閾値電圧の補償は行われない。
また、第４画素１０１ｄの場合、第２走査線Ｓ２を介して伝達される走査信号がハイ状態であるため、第２トランジスタＭ２がオフ状態になり、第１トランジスタＭ１のコントロールゲートがフローティング状態になる。そのため、閾値電圧の補償は行われない。
そして、順次的に、データ信号、走査信号の電圧を調整すると、第２画素ないし第４画素１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、閾値電圧の補償が行われる。
したがって、このような方法により、閾値電圧を補償すると、均一な画面を表示することができる。また、別途に閾値電圧補償回路を必要としないため、回路構成を簡単にすることができる。以上のようにして、製造工程における第１トランジスタＭ１の閾値電圧の偏差を電気的に簡単に補償できるようにした有機電界発光表示装置及びその製造方法が得られる。
図７は、図２の有機電界発光表示装置における画素の第２実施例を示す回路図である。同図を参照して説明すると、ＮＶＭ素子からなる第１トランジスタＭ１が、Ｎチャンネル型すなわちＮＭＯＳ形態で構成されたことを示す。そして、図５に示したものと同様、コントロールゲートの電圧が低くなると、閾値電圧が低下し、コントロールゲートの電圧が高くなると、閾値電圧が上昇する。この場合、第２トランジスタＭ２及び第３トランジスタＭ３はＰＭＯＳ形態で構成されている。
図８は、図２の有機電界発光表示装置に採用されている画素の第３実施例を示す回路図である。同図を参照して説明すると、第３トランジスタＭ３がＮＭＯＳトランジスタで実現され、第２トランジスタＭ２及び第３トランジスタＭ３が同じ走査線Ｓｎに接続される。これにより、第２トランジスタＭ２及び第３トランジスタＭ３が互いに異なる時間にオン状態となるようにし、データ信号が画素に伝達されるときは、第３トランジスタＭ３がオフ状態になり、一定の時間が過ぎた後、第３トランジスタＭ３がオン状態になり、画素に電流が流れる。この場合、第１トランジスタＭ１及び第２トランジスタＭ２はＰＭＯＳ形態で構成されている。
なお、回路図において、複数箇所のノードを任意に捉えた場合、そのノードの特定は任意に表現可能である。例えば図６において示されたノードＮ１は、これまで第１ノードと表現されてきたが、第１トランジスタＭ１と第３トランジスタＭ３との接続点を第１ノードと表現してもよく、その場合前記ノードＮ１は第２ノードと表現してもよい。また、第１トランジスタＭ１の作動に関連して用いられている格納という用語は、フローティングゲートへのキャリヤの注入／流出に関係しており、蓄積という用語に置き換えることもできる。例えば第１トランジスタＭ１のフローティングゲートへのキャリヤの蓄積は格納と同等の意味をもち、フローティングゲートにはキャリヤ蓄積量に応じた電圧または電位を蓄積させているということができる。
１００ 画素部
１０１ 画素
１１０ データ駆動部
１２０ 走査駆動部
２０１ Ｎ型シリコン基板
２０２ ソース
２０３ ドレイン
２０４ 酸化膜
２０５ フローティングゲート
２０６ ＯＮＯ膜
２０７ コントロールゲート
Ｄ１〜Ｄｍ データ線（信号）
Ｅ１〜Ｅｎ 発光制御線（信号）
ＥＬＶＤＤ、ＥＬＶＳＳ 電源
Ｍ１〜Ｍ３ 第１〜第３トランジスタ
ＯＬＥＤ 有機発光ダイオード
Ｓ１〜Ｓｎ 走査線（信号）

Claims (16)

  1. 有機発光ダイオードと、
    ソースが第１電源に接続され、ドレインが第１ノードに接続され、ゲートが第２ノードに接続される第１トランジスタと、
    ソースがデータ線に接続され、ドレインが第２ノードに接続され、ゲートが走査線に接続される第２トランジスタと、
    ソースが第１ノードに接続され、ドレインが前記有機発光ダイオードに接続され、ゲートが発光制御線に接続される第３トランジスタと、
    第１電極が前記第１電源に接続され、第２電極が前記第２ノードに接続されるキャパシタと、を含み、
    前記第１トランジスタのゲートは、フローティングゲートと、該フローティングゲート上に形成されるコントロールゲートと、前記フローティングゲートと前記コントロールゲートとの間に形成される絶縁膜と、
    を含むことを特徴とする画素。
  2. 前記第１トランジスタないし第３トランジスタは、ＰＭＯＳトランジスタであることを特徴とする請求項１に記載の画素。
  3. 前記第１トランジスタは、ＮＭＯＳトランジスタであり、前記第２トランジスタ及び第３トランジスタは、ＰＭＯＳトランジスタであることを特徴とする請求項１に記載の画素。
  4. 有機発光ダイオードと、
    ソースが第１電源に接続され、ドレインが第１ノードに接続され、ゲートが第２ノードに接続される第１トランジスタと、
    ソースがデータ線に接続され、ドレインが第２ノードに接続され、ゲートが走査線に接続される第２トランジスタと、
    ソースが第１ノードに接続され、ドレインが前記有機発光ダイオードに接続され、ゲートが走査線に接続され、前記第２トランジスタがオフ状態のときにオン状態になる第３トランジスタと、
    第１電極が前記第１電源に接続され、第２電極が前記第２ノードに接続されるキャパシタと、を含み、
    前記第１トランジスタのゲートは、フローティングゲートと、該フローティングゲート上に形成されるコントロールゲートと、前記フローティングゲートと前記コントロールゲートとの間に形成される絶縁膜と、を含むことを特徴とする画素。
  5. 前記第１トランジスタ及び第２トランジスタは、ＰＭＯＳトランジスタであり、前記第３トランジスタは、ＮＭＯＳトランジスタであることを特徴とする請求項４に記載の画素。
  6. 複数の画素を含む画素部と、
    前記画素にデータ信号を伝達するデータ駆動部と、
    前記画素に走査信号と発光制御信号とを伝達する走査駆動部と、を含み、
    前記画素は、
    有機発光ダイオードと、
    ソースが第１電源に接続され、ドレインが第１ノードに接続され、ゲートが第２ノードに接続される第１トランジスタと、
    ソースがデータ線に接続され、ドレインが第２ノードに接続され、ゲートが走査線に接続される第２トランジスタと、
    ソースが第１ノードに接続され、ドレインが前記有機発光ダイオードに接続され、ゲートが発光制御線に接続される第３トランジスタと、
    第１電極が前記第１電源に接続され、第２電極が前記第２ノードに接続されるキャパシタと、を含み、
    前記第１トランジスタのゲートは、フローティングゲートと、該フローティングゲート上に形成されるコントロールゲートと、前記フローティングゲートと前記コントロールゲートとの間に形成される絶縁膜と、を含むことを特徴とする有機電界発光表示装置。
  7. 前記第１トランジスタないし第３トランジスタは、ＰＭＯＳトランジスタであることを特徴とする請求項６に記載の有機電界発光表示装置。
  8. 前記第１トランジスタは、ＮＭＯＳトランジスタであり、前記第２トランジスタ及び第３トランジスタは、ＰＭＯＳトランジスタであることを特徴とする請求項６に記載の有機電界発光表示装置。
  9. 複数の画素を含む画素部と、
    前記画素にデータ信号を伝達するデータ駆動部と、
    前記画素に走査信号及び発光制御信号を伝達する走査駆動部と、を含み、
    前記画素は、
    有機発光ダイオードと、
    ソースが第１電源に接続され、ドレインが第１ノードに接続され、ゲートが第２ノードに接続される第１トランジスタと、
    ソースがデータ線に接続され、ドレインが第２ノードに接続され、ゲートが走査線に接続される第２トランジスタと、
    ソースが第１ノードに接続され、ドレインが前記有機発光ダイオードに接続され、ゲートが走査線に接続され、前記第２トランジスタがオフ状態のときにオン状態になる第３トランジスタと、
    第１電極が前記第１電源に接続され、第２電極が前記第２ノードに接続されるキャパシ
    タと、を含み、
    前記第１トランジスタのゲートは、フローティングゲートと、該フローティングゲート上に形成されるコントロールゲートと、前記フローティングゲートと前記コントロールゲートとの間に形成される絶縁膜と、を含むことを特徴とする有機電界発光表示装置。
  10. 前記第１トランジスタ及び第２トランジスタは、ＰＭＯＳトランジスタであり、前記第３トランジスタは、ＮＭＯＳトランジスタであることを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光表示装置。
  11. データ信号に対応する電流を生成する第１トランジスタを含む複数の画素を備え、前記第１トランジスタのゲートを、フローティングゲートと、該フローティングゲート上に形成されるコントロールゲートと、前記フローティングゲートと前記コントロールゲートとの間に形成される絶縁膜と、を含んで形成するステップと、
    前記複数の画素のそれぞれに流れる電流を把握するステップと、
    前記電流により、前記第１トランジスタの閾値電圧の偏差を把握するステップと、
    前記第１トランジスタに前記把握された閾値電圧の偏差に対応する電圧を格納させ、前記閾値電圧の偏差を補償するステップと、
    を含むことを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。
  12. 前記閾値電圧の偏差に対応する電圧の格納は、前記フローティングゲートに格納された電子の量を調整するものであることを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
  13. 前記閾値電圧を低下させる場合、前記フローティングゲートに格納された電子を前記第１トランジスタのチャネル領域から取り出すことを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
  14. 前記電子を前記第１トランジスタのチャネル領域から取り出す方法であって、前記第１トランジスタのソースにハイ状態の電圧を印加し、前記コントロールゲートにロー状態の電圧を印加することを特徴とする請求項１３に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
  15. 前記閾値電圧を上昇させる場合、前記フローティングゲートに電子を注入することを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
  16. 前記電子を前記フローティングゲートに注入する方法であって、前記第１トランジスタのソースにロー状態の電圧を印加し、前記コントロールゲートにハイ状態の電圧を印加することを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
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