JP2012141526A - 有機el表示装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アノード電極211とカソード電極213との間に有機層212を挟んで成る有機EL素子21Aを画素毎に有する有機EL表示装置において、有機EL素子21Aの発光に寄与しない領域のアノード電極211とカソード電極213との間に容量Csubを形成する。そして、発光に寄与しない領域に形成した容量Csubを、有機EL素子の駆動回路を構成する容量素子、例えば、有機EL素子の等価容量Coledの容量不足分を補う容量素子として用いる。
【選択図】図10
Description
2つの電極間に有機層を挟んで成る有機EL素子を画素毎に有する有機EL表示装置において、
前記有機EL素子の発光に寄与しない領域の2つの電極間に容量を形成し、当該容量を前記有機EL素子の駆動回路を構成する容量素子として用いる
構成を採っている。
1.本発明が適用される有機EL表示装置
1−1.システム構成
1−2.基本的な回路動作
1−3.画素を構成する容量素子に伴う不具合
2.実施形態の説明
2−1.典型的な有機EL素子の構造
2−2.実施例1に係る有機EL素子の構造
2−3.実施例2に係る有機EL素子の構造
2−4.実施例3に係る有機EL素子の構造
2−5.実施例3に係る有機EL素子の構造
3.変形例
4.適用例(電子機器)
[1−1.システム構成]
図1は、本発明が適用されるアクティブマトリクス型有機EL表示装置の構成の概略を示すシステム構成図である。
図2は、画素(画素回路)20の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。画素20の発光部は、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子である有機EL素子21から成る。
続いて、上記構成の有機EL表示装置10の基本的な回路動作について、図3のタイミング波形図を基に図4及び図5の動作説明図を用いて説明する。尚、図4及び図5の動作説明図では、図面の簡略化のために、書込みトランジスタ23をスイッチのシンボルで図示している。また、有機EL素子21の等価容量25についても図示している。
図3のタイミング波形図において、時刻t11以前は、前の表示フレームにおける有機EL素子21の発光期間となる。この前表示フレームの発光期間では、電源供給線32の電位DSが第1電源電位(以下、「高電位」と記述する)Vccpにあり、また、書込みトランジスタ23が非導通状態にある。
時刻t11になると、線順次走査の新しい表示フレーム(現表示フレーム)に入る。そして、図4(B)に示すように、電源供給線32の電位DSが高電位Vccpから、信号線33の基準電圧Vofsに対してVofs−Vthよりも十分に低い第2電源電位(以下、「低電位」と記述する)Viniに切り替わる。
次に、時刻t13で、図4(D)に示すように、電源供給線32の電位DSが低電位Viniから高電位Vccpに切り替わると、駆動トランジスタ22のゲート電位Vgが基準電圧Vofsに保たれた状態で閾値補正処理が開始される。すなわち、ゲート電位Vgから駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthを減じた電位に向けて駆動トランジスタ22のソース電位Vsが上昇を開始する。
次に、時刻t15で、図5(B)に示すように、信号線33の電位が基準電圧Vofsから映像信号の信号電圧Vsigに切り替わる。続いて、時刻t16で、走査線31の電位WSが高電位側に遷移することで、図5(C)に示すように、書込みトランジスタ23が導通状態になって映像信号の信号電圧Vsigをサンプリングして画素20内に書き込む。
次に、時刻t17で、走査線31の電位WSが低電位側に遷移することで、図5(D)に示すように、書込みトランジスタ23が非導通状態となる。これにより、駆動トランジスタ22のゲート電極は、信号線33から電気的に切り離されるためにフローティング状態になる。
尚、ここでは、閾値補正処理を1回だけ実行する駆動法を採る場合を例に挙げて説明したが、この駆動法は一例に過ぎず、この駆動法に限られるものではない。例えば、閾値補正処理を移動度補正及び信号書込み処理と共に行う1H期間に加えて、当該1H期間に先行する複数の水平走査期間に亘って分割して閾値補正処理を複数回実行する、所謂、分割閾値補正を行う駆動法を採ることも可能である。
ここで、駆動トランジスタ22の閾値キャンセル(即ち、閾値補正)の原理について説明する。駆動トランジスタ22は、飽和領域で動作するように設計されているために定電流源として動作する。これにより、有機EL素子21には駆動トランジスタ22から、次式(1)で与えられる一定のドレイン−ソース間電流(駆動電流)Idsが供給される。
Ids=(1/2)・μ(W/L)Cox(Vgs−Vth)2 ……(1)
ここで、Wは駆動トランジスタ22のチャネル幅、Lはチャネル長、Coxは単位面積当たりのゲート容量である。
Ids=(1/2)・μ(W/L)Cox(Vsig−Vofs−ΔV)2 ……(2)
次に、駆動トランジスタ22の移動度補正の原理について説明する。図6(B)に、駆動トランジスタ22の移動度μが相対的に大きい画素Aと、駆動トランジスタ22の移動度μが相対的に小さい画素Bとを比較した状態で特性カーブを示す。駆動トランジスタ22をポリシリコン薄膜トランジスタなどで構成した場合、画素Aや画素Bのように、画素間で移動度μがばらつくことは避けられない。
以上説明した、本発明が適用される有機EL表示装置10にあっては、有機EL素子21の駆動回路(画素回路)は、駆動トランジスタ22、書込みトランジスタ23、保持容量24、及び、補助容量25を有する回路構成となっている。すなわち、当該駆動回路は画素毎に、保持容量24及び補助容量25の2つの容量素子を有している。
周知の通り、有機EL素子21は、発光層を含む有機層を、アノード電極及びカソード電極の2つの電極間に挟んだ構造となっている(その詳細については後述する)。この有機EL素子21において、2つの電極間に直流電圧を印加することで、正孔がアノード電極から、電子がカソード電極からそれぞれ発光層内に注入され、発光層内の蛍光分子が励起状態となり、この励起分子の緩和過程で発光が得られる。そして、光が取り出される部分が有機EL素子21の発光部となる。すなわち、有機EL素子21には、発光に寄与する領域(発光部)と、発光に寄与しない領域とが存在する。
先ず、典型的な有機EL素子21Xの構造について、図7及び図8を用いて説明する。図7は、典型的な有機EL素子21Xの構造を示す、カソード電極及び有機層を除いた概略平面図である。図8には、図7のO−O´線に沿った矢視断面を示す。
続いて、実施例1に係る有機EL素子21Aの構造について、図9及び図10を用いて説明する。図9は、実施例1に係る有機EL素子21Aの構造を示す、カソード電極及び有機層を除いた概略平面図である。また、図10には、図9のP−P´線に沿った矢視断面を示す。図9及び図10において、図7及び図8と同等部位には同一符号を付して示している。
次に、実施例2に係る有機EL素子21Bの構造について、図12及び図13を用いて説明する。図12は、実施例2に係る有機EL素子21Bの構造を示す、カソード電極及び有機層を除いた概略平面図である。図13には、図12のQ−Q´線に沿った矢視断面を示す。図12及び図13において、図9及び図10と同等部位には同一符号を付して示している。
次に、実施例3に係る有機EL素子21Cの構造について、図14及び図15を用いて説明する。図14は、実施例3に係る有機EL素子21Cの構造を示す、カソード電極及び有機層を除いた概略平面図である。図15には、図14のR−R´線に沿った矢視断面を示す。図14及び図15において、図12及び図13と同等部位には同一符号を付して示している。
次に、実施例4に係る有機EL素子21Dの構造について、図16及び図17を用いて説明する。図16は、実施例4に係る有機EL素子21Dの構造を示す、カソード電極及び有機層を除いた概略平面図である。図16には、図15のS−S´線に沿った矢視断面を示す。図16及び図17において、図14及び図15と同等部位には同一符号を付して示している。
上記実施形態では、有機EL素子21を駆動する駆動回路(画素回路)が、保持容量24と補助容量25との2つの容量素子を有する回路構成の場合を例に挙げて説明したが、駆動回路としてはこの回路構成のものに限られるものではない。
以上説明した本発明による有機EL表示装置は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示部(表示装置)に適用できる。一例として、図18〜図22に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなどの表示部に適用することが可能である。
Claims (13)
- 2つの電極間に有機層を挟んで成る有機EL素子を画素毎に有し、
前記有機EL素子の発光に寄与しない領域の2つの電極間に容量を形成し、当該容量を前記有機EL素子の駆動回路を構成する容量素子として用いる
有機EL表示装置。 - 前記2つの電極の一方の電極は、前記有機EL素子の発光に寄与しない領域の電極部分が、前記有機EL素子の発光に寄与する領域の電極部分と電気的に分離されている
請求項1に記載の有機EL表示装置。 - 前記一方の電極は、カソード電極である
請求項2に記載の有機EL表示装置。 - 前記2つの電極の他方の電極は、アノード電極であり、前記有機EL素子の発光に寄与しない領域の電極部分が、前記有機EL素子の発光に寄与する領域の電極部分と電気的に分離されている
請求項3に記載の有機EL表示装置。 - 前記有機EL素子の発光に寄与しない領域において、前記容量の形成に寄与する領域の2つの電極間に存在する絶縁膜の膜厚は、前記容量の形成に寄与しない領域の2つの電極間に存在する絶縁膜の膜厚よりも薄い
請求項1に記載の有機EL表示装置。 - 前記容量の形成に寄与する領域の2つの電極間に存在する絶縁膜を、ハーフトーンマスクを用いて薄くする
請求項5に記載の有機EL表示装置。 - 前記容量は、前記有機EL素子に対して並列に接続されて当該有機EL素子の等価容量の補助として用いられる
請求項1に記載の有機EL表示装置。 - 前記駆動回路は、
映像信号の信号電圧を画素内に書き込む書込みトランジスタと、
前記書込みトランジスタによって書き込まれた信号電圧を保持する保持容量と、
前記保持容量の保持電圧に応じて前記有機EL素子を駆動する駆動トランジスタと
を有する
請求項1に記載の有機EL表示装置。 - 前記容量は、前記保持容量に対して並列に接続されて当該保持容量の補助として用いられる
請求項8に記載の有機EL表示装置。 - 前記容量は、前記駆動トランジスタのゲート電極と一方のソース/ドレイン電極との間に接続されて前記保持容量として用いられる
請求項8に記載の有機EL表示装置。 - 前記駆動回路は、
前記有機EL素子の等価容量の容量不足分を補う補助容量を更に有し、
前記容量は、前記補助容量に対して並列に接続されて当該補助容量の補助として用いられる
請求項8に記載の有機EL表示装置。 - 前記容量は、前記有機EL素子に対して並列に接続されて前記補助容量として用いられる
請求項8に記載の有機EL表示装置。 - 2つの電極間に有機層を挟んで成る有機EL素子を画素毎に有し、
前記有機EL素子の発光に寄与しない領域の2つの電極間に容量を形成し、当該容量を前記有機EL素子の駆動回路を構成する容量素子として用いる
有機EL表示装置を有する表示装置。
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