JP5190479B2 - 有機電界発光表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、有機電界発光表示装置に関する。
近年、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）の欠点である重量及び体積を減らすことが可能な各種平板表示装置が開発されている。平板表示装置には、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）、電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）、プラズマ表示パネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、及び有機電界発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）などがある。
平板表示装置のうち、有機電界発光表示装置は、電子と正孔との再結合により光を発生する有機発光ダイオードを用いて画像を表示するものであり、速い応答速度を有し、かつ、低消費電力で駆動できるため、次世代ディスプレイとして注目されている。
このような有機電界発光表示装置は、複数の画素を備える画素部と、画素部に走査信号を供給する走査駆動回路と、画素部にデータ信号を供給するデータ駆動回路とを備える。
ここで、画素部と走査駆動回路とは、ＬＴＰＳ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）工程によりパネル上に共に形成されることがあり、データ駆動回路は、ＬＴＰＳ工程などが完了したパネルに駆動ＩＣチップの形態で実装可能である。
データ駆動回路が内蔵された駆動ＩＣが実装される前に、画素の点灯が正常か否かを確認するための点灯検査を行うことができるが、この点灯検査を行うために、パネル上には点灯検査回路が別途に形成され得る。
点灯検査回路は、外部から供給される検査制御信号に対応して点灯検査信号をデータ線に供給するための複数のスイッチング素子を備える。ここで、スイッチング素子は、製造効率を高めるために、画素回路及び走査駆動回路などに備えられるトランジスタを形成するＬＴＰＳ工程中に、これらと同じ構造のトランジスタで形成され得る。
しかし、点灯検査回路に備えられたトランジスタは、外部から流入する静電気（ＥＳＤ）に露出しやすく、ＬＴＰＳ工程途中、あるいはＬＴＰＳ工程が完了した後のモジュールの状態でも、静電気によって損傷しやすい。
点灯検査回路のトランジスタが静電気によって損傷すると、点灯検査を効果的に行うことができない上に、有機電界発光表示装置の駆動不良が発生し得る。
したがって、点灯検査回路を採用してＩＣの実装前に点灯検査を行う有機電界発光表示装置において、ＬＴＰＳ工程途中、及びその後のモジュールの状態でも点灯検査回路が静電気によって損傷しないように保護する必要がある。
このためには、有機電界発光表示装置の点灯検査回路を、トランジスタが静電気に強い構造として設計する方法が必要である。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、静電気に強い構造に設計された点灯検査回路を備えた、新規かつ改良された有機電界発光表示装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、走査線とデータ線との交差部に位置する画素を備える画素部と、上記走査線に走査信号を供給する走査駆動回路と、上記データ線に点灯検査信号を供給する点灯検査回路と、を備え、上記点灯検査回路は、ソース電極が上記点灯検査信号の入力される入力ラインに共通に接続され、ドレイン電極が上記データ線に接続され、ゲート電極が検査制御信号の入力ラインに共通に接続される複数のトランジスタを備え、上記トランジスタのゲート電極とソース電極とが半導体物質で実現される抵抗素子を介して接続されることを特徴とする有機電界発光表示装置が提供される。ここで、上記抵抗素子は、高抵抗のポリシリコン半導体で実現され得る。
また、上記抵抗素子は、１００ｋΩ〜１ＭΩの抵抗値を有するように設計され得る。
さらに、上記抵抗素子は、上記トランジスタのチャネル層と一体に形成され得る。ここで、上記抵抗素子は、上記トランジスタのチャネル層に含まれていない不純物をさらに含むか、または上記トランジスタのチャネル層にドープされた不純物とは異なる濃度でドープされた同じ不純物を含むポリシリコン半導体で実現され得る。
また、上記有機電界発光表示装置は、上記点灯検査回路と上記データ線との間に接続され、点灯検査期間において、上記点灯検査回路から供給される上記点灯検査信号を上記データ線に分配して出力するデータ分配回路をさらに備えることができる。
さらに、上記有機電界発光表示装置は、上記点灯検査回路と重なるチップの形態で実装され、データ駆動回路を内蔵した駆動ＩＣをさらに備えることができる。
以上説明したように本発明によれば、点灯検査回路に備えられるトランジスタのゲート電極とソース電極とを抵抗素子を介して接続することにより、トランジスタの静電気による損傷を防止することができる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図１は、本発明の一実施形態に係る有機電界発光表示装置を示す平面図である。便宜上、図１では、ＩＣ実装領域１５０に駆動ＩＣが実装される前の有機電界発光表示装置のパネル１００を示すものとする。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る有機電界発光表示装置は、パネル１００上に形成された画素部１１０と、走査駆動回路１３０と、データ分配回路１４０と、点灯検査回路１６０と、パッド部１７０とを備える。
画素部１１０は、走査線Ｓ１〜Ｓｎとデータ線Ｄ１〜Ｄ３ｍとの交差部に位置する複数の画素１２０を備える。画素１２０は、走査線Ｓ１〜Ｓｎから走査信号が供給されたとき、データ線Ｄ１〜Ｄ３ｍから供給されるデータ信号を格納し、これに対応する輝度で発光する。
走査駆動回路１３０は、パッド部１７０を介して走査駆動制御信号ＳＣＳを受信して走査信号を生成し、生成された走査信号を走査線Ｓ１〜Ｓｎに順次供給する。ここで、走査駆動制御信号ＳＣＳには、スタートパルス及びクロック信号が含まれることがあり、走査駆動回路１３０は、スタートパルス及びクロック信号に対応して走査信号を順次生成するシフトレジスタを備えて構成され得る。
データ分配回路１４０は、点灯検査回路１６０とデータ線Ｄ１〜Ｄ３ｍとの間に接続され、点灯検査期間において、点灯検査回路１６０から供給される点灯検査信号を赤色、緑色及び青色画素のデータ線Ｄ１〜Ｄ３ｍに分配して出力する。
ただし、データ分配回路１４０は、ＩＣパッドＩＣＰを介して点灯検査回路１６０に接続されるものであり、ＩＣ実装領域１５０に駆動ＩＣ（図示せず）が実装された後の実際の駆動期間においては、駆動ＩＣからのデータ信号をデータ線Ｄ１〜Ｄ３ｍに分配して出力する。ここで、実際の駆動期間において、点灯検査回路１６０はオフ状態を維持する。
点灯検査回路１６０は、点灯検査期間において、パッド部１７０を介して検査制御信号及び点灯検査信号を受信し、検査制御信号に対応して点灯検査信号を出力する。このため、点灯検査回路１６０は、点灯検査信号の入力される入力ラインとデータ線Ｄ１〜Ｄ３ｍとの間に接続された複数のトランジスタ（図示せず）を備える。点灯検査回路１６０から出力された点灯検査信号は、データ分配回路１４０を経由してデータ線Ｄ１〜Ｄ３ｍに供給される。
この点灯検査回路１６０は、点灯検査が完了した後の実際の駆動期間においては、パッド部１７０から供給されるバイアス信号によってオフ状態を維持する。
一方、本発明は、データ分配回路１４０が備えられる場合に限定されることなく、データ分配回路１４０が備えられていない場合、点灯検査回路１６０がデータ線Ｄ１〜Ｄ３ｍに直接接続されていてもよい。
パッド部１７０は、外部から供給される各種駆動電源及び駆動信号をパネル１００の内部に伝達するための複数のパッドＰを備える。
上述した本発明によれば、データ駆動回路の代わりに、点灯検査信号をデータ線Ｄ１〜Ｄ３ｍに供給できるようにした点灯検査回路１６０を採用することにより、駆動ＩＣを実装する前に点灯検査を行うことができる。これにより、駆動ＩＣを実装する前に予め不良パネルを検出することで材料の無駄を防止することができる。
図２は、図１に示す点灯検査回路の構成を示す回路図である。そして、図３は、図２に示すＡ領域のレイアウトを概略的に示す平面図であり、図４は、図３における半導体層のみを分離して示す平面図である。
まず、図２に示すように、点灯検査回路１６０は、点灯検査信号ＴＤの入力ラインと、ＩＣパッドのうちの出力パッドＩＣＰ１〜ＩＣＰｍとの間に接続される複数のトランジスタＭ１〜Ｍｍを備える。
より具体的には、トランジスタＭ１〜Ｍｍのソース電極は点灯検査信号ＴＤの入力される入力ラインに共通に接続され、ドレイン電極は各々のＩＣ出力パッドＩＣＰ１〜ＩＣＰｍに接続される。
ここで、各々のＩＣ出力パッドＩＣＰ１〜ＩＣＰｍは、図１のデータ分配回路１４０を介してデータ線Ｄ１〜Ｄ３ｍに接続される、すなわち、ドレイン電極は、データ分配回路１４０を経由してデータ線Ｄ１〜Ｄ３ｍに接続される。一方、データ分配回路１４０を備えていない有機電界発光表示装置の場合、トランジスタＭ１〜Ｍｍは、データ分配回路１４０を経由せずにデータ線Ｄ１〜Ｄ３ｍに直接接続され得る。
また、トランジスタＭ１〜Ｍｍのゲート電極は、検査制御信号ＴＧの入力ラインに共通に接続される。
このトランジスタＭ１〜Ｍｍは、点灯検査期間にトランジスタＭ１〜Ｍｍをターンオンさせるように供給される検査制御信号ＴＧによって同時にターンオンされ、点灯検査信号ＴＤを出力する。
本発明の一実施形態において、トランジスタＭ１〜Ｍｍのゲート電極とソース電極とは、半導体物質で実現される抵抗素子Ｒを介して接続される。
この抵抗素子Ｒは、高抵抗のポリシリコン半導体などで実現され得るが、特に、工程上の効率を高めるために、図３及び図４に示すように、トランジスタＭ１〜Ｍｍのチャネル層と一体に形成され得る。
図３及び図４において、１６２は一体化したトランジスタＭ１〜Ｍｍのチャネル層及び抵抗素子Ｒであり、１６４はトランジスタＭ１〜Ｍｍのゲート電極であり、１６６はトランジスタＭ１〜Ｍｍのソース及びドレイン電極である。
ここで、抵抗素子Ｒは、点灯検査回路１６０のトランジスタＭ１〜Ｍｍに加え、画素回路や走査駆動回路１３０に備えられたトランジスタ（図示せず）と同時に、ＬＴＰＳ工程により形成され得る。
このとき、抵抗素子Ｒの抵抗値は、点灯検査や実際の駆動には影響を及ぼすことなく、強い静電気からトランジスタＭ１〜Ｍｍを保護できる程度の範囲内で設定されることが好ましい。例えば、抵抗素子Ｒは、１００ｋΩ〜１ＭΩの抵抗値を有するように設計され得る。
抵抗素子Ｒの抵抗値は、パネル１００の設計条件によって変更可能であり、シミュレーションなどにより最適な抵抗値を算出して適用することができる。
このとき、抵抗素子Ｒの抵抗値を容易に調整するために、ポリシリコン半導体に不純物をドープする方法が利用可能である。
例えば、トランジスタＭ１〜Ｍｍのチャネル層と一体に抵抗素子Ｒを形成する場合、抵抗素子Ｒの領域の半導体にのみ不純物をドープするか、またはトランジスタＭ１〜Ｍｍのチャネル層及び抵抗素子Ｒに同じ不純物をドープする。このとき、抵抗素子Ｒの領域の半導体にドープされる不純物の濃度を、トランジスタＭ１〜Ｍｍのチャネル層と異なるように調整することにより、抵抗素子Ｒの抵抗値を容易に調整することができる。また、設計条件によっては、トランジスタＭ１〜Ｍｍのチャネル層及び抵抗素子Ｒの不純物濃度を同一に設定するか、または不純物をドープしないこともあり得る。
上述した本発明の一実施形態によれば、点灯検査回路１６０に備えられるトランジスタＭ１〜Ｍｍのゲート電極とソース電極とを抵抗素子Ｒを介して接続することにより、静電気による点灯検査回路１６０の損傷を防止することができる。
このとき、抵抗素子Ｒの抵抗値は、点灯検査や実際の駆動に影響を及ぼすことなく、強い静電気からトランジスタを保護できる程度の範囲内で設定されるため、有機電界発光表示装置の駆動不良は発生しなくなる。
図５は、駆動ＩＣが実装された、本発明の一実施形態に係る有機電界発光表示装置を示す平面図である。ここで、図５は、図１のＩＣ実装領域１５０に駆動ＩＣ１８０が実装されたことを示すものであり、図１と同じ部分に関する説明は省略する。
図５に示すように、駆動ＩＣ１８０は、点灯検査が完了した後、図１の点灯検査回路１６０と重なるように点灯検査回路１６０上にチップの形態で実装可能である。
この駆動ＩＣ１８０は、データ駆動回路を内蔵することにより、パッド部１７０から供給されるデータＤａｔａ及びデータ制御信号ＤＣＳに対応してデータ信号を生成し、生成されたデータ信号をデータ分配回路１４０に出力する。すると、データ信号は、データ分配回路１４０を経由してデータ線Ｄ１〜Ｄ３ｍに伝達される。
一方、駆動ＩＣ１８０により、データ線Ｄ１〜Ｄ３ｍにデータ信号が供給されるモジュール状態において、点灯検査回路１６０は、パッド部１７０からのバイアス信号によってオフ状態を維持する。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
１００ パネル
１１０ 画素部
１２０ 画素
１３０ 走査駆動回路
１４０ データ分配回路
１５０ ＩＣ実装領域
１６０ 点灯検査回路
１７０ パッド部
１８０ 駆動ＩＣ
Ｍ１〜Ｍｍ トランジスタ
Ｒ 抵抗素子
１１０ 画素部
１２０ 画素
１３０ 走査駆動回路
１４０ データ分配回路
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１６０ 点灯検査回路
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Ｍ１〜Ｍｍ トランジスタ
Ｒ 抵抗素子
Claims (6)
- 走査線とデータ線との交差部に位置する画素を備える画素部と、
前記走査線に走査信号を供給する走査駆動回路と、
前記データ線に点灯検査信号を供給する点灯検査回路と、
を備え、
前記点灯検査回路は、
ソース電極が前記点灯検査信号の入力される入力ラインに共通に接続され、
ドレイン電極が前記データ線に接続され、
ゲート電極が検査制御信号の入力ラインに共通に接続される、複数のトランジスタ
を備え、
前記トランジスタのゲート電極とソース電極とが、半導体物質で実現される前記トランジスタのチャネル層と一体となって形成された抵抗素子を介して接続されることを特徴とする、有機電界発光表示装置。 - 前記抵抗素子は、高抵抗のポリシリコン半導体で実現されることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記抵抗素子は、１００ｋΩ〜１ＭΩの抵抗値を有するように設計されることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記抵抗素子は、前記トランジスタのチャネル層に含まれていない不純物をさらに含むか、または前記トランジスタのチャネル層にドープされた不純物とは異なる濃度でドープされた同じ不純物を含むポリシリコン半導体で実現されていることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記点灯検査回路と前記データ線との間に接続され、点灯検査期間において、前記点灯検査回路から供給される前記点灯検査信号を前記データ線に分配して出力するデータ分配回路をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記点灯検査回路と重なるチップの形態で実装され、データ駆動回路を内蔵した駆動ＩＣをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
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