JP5217469B2 - Display device - Google Patents

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本発明は、駆動信号の大小によって輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子(表示素子や発光素子とも称される)を具備する画素回路(画素とも称される)が行列状に配置された画素アレイ部を主要部に有する表示パネル部を具備し、画素回路ごとに能動素子を有して当該能動素子によって画素単位で表示駆動が行なわれるアクティブマトリクス型の表示装置に関する。   In the present invention, pixel circuits (also referred to as pixels) each including a current-driven electro-optical element (also referred to as a display element or a light-emitting element) whose luminance changes depending on the magnitude of a driving signal are arranged in a matrix. The present invention relates to an active matrix display device that includes a display panel portion having a pixel array portion as a main portion, has an active element for each pixel circuit, and performs display driving in units of pixels by the active element.

近年、表示装置の分野では、パネル型の表示装置が、薄型、軽量、高精細などの特長を有するために、従来のCRT(Cathode Ray Tube)表示装置に代わって主流になりつつある。   In recent years, in the field of display devices, panel-type display devices have become mainstream in place of conventional CRT (Cathode Ray Tube) display devices because they have features such as thinness, light weight, and high definition.

パネル型の表示装置の中には、画素の表示素子として、印加される電圧や流れる電流によって輝度が変化する電気光学素子を用いた表示装置がある。たとえば、印加される電圧によって輝度が変化する電圧駆動型の電気光学素子としては液晶表示素子が代表例であり、流れる電流によって輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子としては、有機エレクトロルミネッセンス(Organic Electro Luminescence, 有機EL, Organic Light Emitting Diode, OLED;以下、有機ELと記す)素子が代表例である。後者の有機EL素子を用いた有機EL表示装置は、画素の表示素子として、自発光素子である電気光学素子を用いたいわゆる自発光型の表示装置である。   Among panel-type display devices, there is a display device that uses an electro-optical element whose luminance changes depending on an applied voltage or a flowing current as a display element of a pixel. For example, a liquid crystal display element is a typical example of a voltage-driven electro-optic element whose luminance changes depending on an applied voltage, and an organic electroluminescence ( Organic electro luminescence, organic EL, organic light emitting diode, OLED (hereinafter referred to as organic EL) element is a typical example. The organic EL display device using the latter organic EL element is a so-called self-luminous display device using an electro-optic element which is a self-luminous element as a pixel display element.

パネル型の表示装置では、TFTや電気光学素子などの画素回路を構成する素子を行列状に配置した画素アレイ部と、画素アレイ部の周辺に配置され、各画素を駆動するための走査線と接続された走査部(水平駆動部や垂直駆動部)を主要部とする制御部と、これらを制御部を動作させるための各種の信号を生成する駆動信号生成部や映像信号処理部を備えて装置の全体が構成されるのが一般的である。画素アレイ部と、画素アレイ部以外の走査回路などとの間は、走査線や電源線などが引き延ばされ、画素回路を構成する薄膜トランジスタや電気光学素子に電源電圧や信号を入力する走査回路から信号を供給する形態が採られる。   In a panel type display device, a pixel array unit in which elements constituting a pixel circuit such as a TFT or an electro-optical element are arranged in a matrix, a scanning line arranged around the pixel array unit and driving each pixel, and A control unit mainly including a connected scanning unit (horizontal drive unit or vertical drive unit), and a drive signal generation unit and a video signal processing unit that generate various signals for operating the control unit. In general, the entire apparatus is constructed. A scanning circuit in which a scanning line, a power supply line, and the like are extended between the pixel array unit and a scanning circuit other than the pixel array unit, and a power supply voltage and a signal are input to a thin film transistor and an electro-optical element that form the pixel circuit. The form which supplies a signal from is taken.

このとき、画素アレイ部以外の回路をどのように配置するかについては種々の方法が考えられているが、一例としては、画素アレイ部以外の回路をパネル外に配置して、パネル辺縁部の端子領域にまで走査線(たとえば書込走査線、電源供給線、映像信号線)を引き延ばして、走査回路や電源回路などから、画素回路を構成する薄膜トランジスタや電気光学素子に電源電圧や信号供給する形態が採られることがある(特許文献1参照)。   At this time, various methods have been considered for arranging circuits other than the pixel array section. As an example, circuits other than the pixel array section are arranged outside the panel, and the panel edge section is arranged. A scanning line (for example, a writing scanning line, a power supply line, and a video signal line) is extended to the terminal area of the pixel, and a power supply voltage and a signal are supplied from a scanning circuit or a power supply circuit to a thin film transistor or an electro-optical element constituting the pixel circuit. May be adopted (see Patent Document 1).

特開2007−041561号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-041561

ここで、電流駆動型の電気光学素子は、発光層と2つの電極(下部電極と上部電極と称する)で挟んだ積層構造をなしている。たとえば、有機EL素子は下部電極と上部電極との間に有機正孔輸送層や有機発光層を積層させてなる有機薄膜(有機層)を設けてなり、有機薄膜に電界をかけると発光する現象を利用した電気光学素子であり、有機EL素子を流れる電流値を制御することで発色の階調を得ている。一方の電極(上部電極)側から光を取り出すことで表示を行なう。   Here, the current-driven electro-optical element has a laminated structure sandwiched between a light emitting layer and two electrodes (referred to as a lower electrode and an upper electrode). For example, an organic EL element has an organic thin film (organic layer) formed by laminating an organic hole transport layer or an organic light emitting layer between a lower electrode and an upper electrode, and emits light when an electric field is applied to the organic thin film. The color gradation is obtained by controlling the current value flowing through the organic EL element. Display is performed by extracting light from one electrode (upper electrode) side.

このため、光が透過する側(表示面側と称する)の上部電極は光透過性を持つものが使用され電極抵抗が高くなり易い。この問題を緩和する仕組みとして、もう一方の下部電極が配される層と同じ層に補助配線を設ける仕組みが考えられている(特許文献2参照)。   For this reason, the upper electrode on the light transmitting side (referred to as the display surface side) has a light transmitting property, and the electrode resistance tends to increase. As a mechanism for alleviating this problem, a mechanism is considered in which auxiliary wiring is provided in the same layer as the other lower electrode layer (see Patent Document 2).

特開2004−207217号公報JP 2004-207217 A

特許文献2に記載の仕組みでは、画素アレイ部内に2次元マトリクス状に配置される画素回路を取り囲むように補助配線を格子状に形成し、さらに、画素アレイ部の外周を取り囲むように補助配線を形成している。そして、この外周部の全体で上部電極との電気的な接続をとることでコンタクト抵抗を下げるようにしている。   In the mechanism described in Patent Document 2, auxiliary wiring is formed in a lattice shape so as to surround pixel circuits arranged in a two-dimensional matrix in the pixel array portion, and further, auxiliary wiring is provided so as to surround the outer periphery of the pixel array portion. Forming. The contact resistance is lowered by establishing electrical connection with the upper electrode over the entire outer periphery.

ところで、画素アレイ部の各画素回路を駆動するには、画素アレイ部に2次元マトリクス状に配された各画素回路から引き出される垂直走査線や水平走査線と駆動回路側とを接続しなければならない。特許文献2に記載の仕組みのように、画素アレイ部の外周部の全体で補助配線と上部電極との電気的な接続をとるようにすると、画素アレイ部の外部の回路との接続をとるための引出し用の走査線(特に画素アレイ部内の配線と区別して引出し配線とも称する)が長くなる。また、静電気保護回路やテストスイッチ回路などのような付加回路(詳細は後述する)を設けると、さらに、その配線長が長くなる。   By the way, in order to drive each pixel circuit of the pixel array unit, a vertical scanning line or a horizontal scanning line drawn from each pixel circuit arranged in a two-dimensional matrix in the pixel array unit must be connected to the driving circuit side. Don't be. As in the mechanism described in Patent Document 2, if the auxiliary wiring and the upper electrode are electrically connected over the entire outer periphery of the pixel array portion, the circuit is connected to a circuit outside the pixel array portion. The lead-out scanning lines (in particular, distinguished from the wiring in the pixel array section are also referred to as leading wirings) become long. If an additional circuit (details will be described later) such as an electrostatic protection circuit or a test switch circuit is provided, the wiring length is further increased.

ここで、接続用の画素アレイ部外の配線(引出し配線)は、画素アレイ部外の限られた面積内でレイアウトする必要があるため、大電流を必要としないものは、パターン設計ルール上の最小線幅で形成されるのが一般的である。しかしながら、配線幅が狭いと、断線し易い。そして、引出し配線が断線すると、画素回路を駆動する信号がトランジスタに伝達されなくなるので、適正な表示が行なわれなくなってしまう。さらに、この問題は、特許文献2に記載の仕組みのように画素アレイ部の外周を取り囲むように補助配線を形成する、あるいは静電気保護回路やテストスイッチ回路などの付加回路を設けるなどして、配線長が長くなるほど、その発生の機会が増える(長い分だけ断線対象箇所が増えるからである)。   Here, the wiring outside the pixel array section for connection (lead-out wiring) needs to be laid out within a limited area outside the pixel array section. Generally, it is formed with a minimum line width. However, if the wiring width is narrow, disconnection is easy. When the lead wiring is disconnected, a signal for driving the pixel circuit is not transmitted to the transistor, so that proper display cannot be performed. Furthermore, this problem is caused by forming auxiliary wiring so as to surround the outer periphery of the pixel array portion as in the mechanism described in Patent Document 2, or providing additional circuits such as an electrostatic protection circuit and a test switch circuit. The longer the length, the greater the chance of occurrence (because the number of disconnection target points increases by the longer length).

このような問題を解消するには、配線幅を広くすることが考えられるが、前述のように、画素アレイ部外の限られた面積内でレイアウトする必要があるため採用するのは困難である。   In order to solve such a problem, it is conceivable to increase the wiring width. However, as described above, it is necessary to lay out within a limited area outside the pixel array portion, which is difficult to employ. .

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、画素アレイ部の各画素回路に信号を供給する走査線(画素アレイ部外の引出し配線)の断線を起因とする表示不良を防止することのできる仕組みを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents a display defect caused by disconnection of a scanning line (a lead wiring outside the pixel array section) that supplies a signal to each pixel circuit of the pixel array section. The purpose is to provide a mechanism that can do this.

本発明に係る表示装置の一形態は、信号振幅に応じた表示を行なう電気光学素子を含む画素回路および走査線が行列状に配された画素アレイ部と、画素アレイ部の各走査線から引き出され、画素回路を駆動するための各種の信号を伝送する配線である引出し配線と、を備える。   In one embodiment of the display device according to the present invention, a pixel circuit including an electro-optical element that performs display according to a signal amplitude and a pixel array section in which scanning lines are arranged in a matrix, and each scanning line of the pixel array section are drawn out. And a lead-out wiring that is a wiring for transmitting various signals for driving the pixel circuit.

引出し配線は、画素アレイ部の周辺部に配置された、走査線に信号を供給する半導体素子を有する走査回路、あるいは製造検査を行なうための検査装置から入力されるテスト信号を走査線に供給するためのスイッチ素子を有するテストスイッチ回路、あるいは、走査線に印加される静電気による静電破壊からの保護を図る保護素子を有する静電気保護回路を含む周辺回路部側へと引き出される。   The lead-out wiring supplies the scanning line with a test signal input from a scanning circuit having a semiconductor element arranged in the periphery of the pixel array portion and supplying a signal to the scanning line, or an inspection apparatus for manufacturing inspection. And a test switch circuit having a switching element or a peripheral circuit portion including an electrostatic protection circuit having a protection element for protecting against electrostatic breakdown due to static electricity applied to the scanning line.

加えて、引出し配線を、複数の配線層に形成し、各配線層の引出し配線の電気的な接続をとるコンタクトを引出し配線の長手方向の少なくとも2箇所に形成する。   In addition, the lead-out wiring is formed in a plurality of wiring layers, and contacts for electrical connection of the lead-out wiring in each wiring layer are formed in at least two places in the longitudinal direction of the lead-out wiring.

引出し配線を複数の配線層に配設することで、つまり引出し配線を複層化することで、コンタクト間において何れかの配線層の引出し配線が断線しても、他方の配線層の引出し配線の存在により、コンタクト間の電気的な接続が維持される。   By arranging the lead-out wiring in a plurality of wiring layers, that is, by making the lead-out wiring in multiple layers, even if the lead-out wiring of one of the wiring layers breaks between the contacts, the lead-out wiring of the other wiring layer The presence maintains the electrical connection between the contacts.

本発明の一形態によれば、コンタクト間において何れかの配線層の引出し配線が断線しても、他方の配線層の引出し配線の存在によりコンタクト間の電気的な接続が維持されるので、断線を起因とする表示不良の発生は防止される。   According to one aspect of the present invention, even if the lead wiring of one wiring layer is disconnected between the contacts, the electrical connection between the contacts is maintained due to the presence of the lead wiring of the other wiring layer. Occurrence of display defects due to the is prevented.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<表示装置の全体概要>
図1および図1Aは、本発明に係る表示装置の一実施形態であるアクティブマトリクス型表示装置の構成の概略を示すブロック図である。ここで、図1はCOG実装技術(詳細は後述する)により画素アレイ部が搭載されたガラス基板上に制御部用の半導体チップを直接実装するCOG搭載構成の場合を示し、図1Aは表示パネル部には画素アレイ部を搭載し、それとは別基板(たとえばフレキシブル基板)上に制御部を搭載する周辺回路パネル外配置構成の場合を示す。
<Overview of display device>
1 and 1A are block diagrams showing an outline of the configuration of an active matrix display device which is an embodiment of a display device according to the present invention. Here, FIG. 1 shows a case of a COG mounting configuration in which a semiconductor chip for a control unit is directly mounted on a glass substrate on which a pixel array unit is mounted by COG mounting technology (details will be described later), and FIG. 1A shows a display panel. The pixel array portion is mounted on the part, and the peripheral circuit panel outside arrangement configuration in which the control unit is mounted on another substrate (for example, a flexible substrate) is shown.

ここで示す構成例では、たとえば画素の表示素子(電気光学素子、発光素子)として電流駆動型の素子である有機EL素子を、また能動素子として薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)をそれぞれ用い、薄膜トランジスタを形成した半導体基板上に有機EL素子を形成してなるアクティブマトリクス型有機ELディスプレイ(以下「有機EL表示装置」と称する)に適用した場合を例に採って説明する。   In the configuration example shown here, for example, an organic EL element that is a current-driven element is used as a display element (electro-optical element, light-emitting element) of a pixel, and a thin film transistor (TFT) is used as an active element. A case where the present invention is applied to an active matrix type organic EL display (hereinafter referred to as “organic EL display device”) in which an organic EL element is formed on a semiconductor substrate on which the substrate is formed will be described as an example.

薄膜トランジスタとしては、大別すると、能動領域であるチャネル層を構成する半導体の種別によって、たとえば、非晶質シリコンからなるアモルファスシリコンTFT、微結晶シリコン(ナノ結晶シリコン)からなる微結晶シリコンTFT、多結晶シリコンからなる低温ポリシリコンTFT(無アルカリガラス基板)あるいは高温ポリシリコンTFT(石英ガラス基板)があるし、また、これらの組合せでチャネル層を2層構造にする仕組みも考えられている(参考文献1〜4を参照)。その種別によって、たとえば閾値電圧Vthや移動度μの大きさや素子ばらつきや経時的な安定性などの素子特性に相違があるが、本実施形態では、画素アレイ部102やその周辺部の全てに、チャネル層を構成する半導体には、閾値電圧Vthのばらつき(面内の均一性)や経時的な安定性が比較的良好で、またアモルファスシリコンTFTよりも大きな移動度が得られる微結晶シリコンTFTで、かつゲート電極が基板側に配されたボトムゲート構造のものを適用する例で説明する。   The thin film transistors can be broadly classified into, for example, an amorphous silicon TFT made of amorphous silicon, a microcrystalline silicon TFT made of microcrystalline silicon (nanocrystalline silicon), a multi-layer, depending on the type of semiconductor constituting the channel layer which is an active region. There are low-temperature polysilicon TFTs (non-alkali glass substrates) or high-temperature polysilicon TFTs (quartz glass substrates) made of crystalline silicon, and a mechanism for making the channel layer into a two-layer structure by combining these is also considered (reference) References 1-4). Depending on the type, for example, there are differences in element characteristics such as threshold voltage Vth, mobility μ, element variation, and stability over time. In this embodiment, the pixel array unit 102 and all its peripheral parts The semiconductor composing the channel layer is a microcrystalline silicon TFT that has relatively good variations in threshold voltage Vth (in-plane uniformity) and stability over time, and can provide a higher mobility than an amorphous silicon TFT. An example of applying a bottom gate structure in which the gate electrode is disposed on the substrate side will be described.

参考文献1:特開平10−242052号公報
参考文献2:特開2007−5508号公報
参考文献3:特開2007−35964号公報
参考文献4:鵜飼育弘、“薄膜トランジスタ技術のすべて−構造,特性,製造プロセスから次世代TFTまで−”、初版、日本、工業調査会、2007年10月25日、特にp74〜88
Reference 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-242052 Reference 2: Japanese Patent Application Laid-open No. 2007-5508 Reference 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-35964 Reference 4: Ikuhiro Ikukai, “All about Thin Film Transistor Technology—Structure, Characteristics, From manufacturing process to next generation TFT- ", first edition, Japan, Industrial Research Committee, October 25, 2007, especially p74-88

表示装置1は、様々な電子機器、たとえば半導体メモリやミニディスク(MD)やカセットテープなどの記録媒体を利用した携帯型の音楽プレイヤー、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話などの携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号や電子機器内で生成した映像信号を、静止画像や動画像(映像)として表示するあらゆる分野の電子機器の表示部に利用できる。   The display device 1 is a mobile terminal device such as a portable music player, a digital camera, a notebook personal computer, or a mobile phone using various electronic devices, for example, a recording medium such as a semiconductor memory, a mini disk (MD), or a cassette tape. In addition, video signals input to electronic devices such as video cameras and video signals generated in the electronic devices can be used in display units of electronic devices in various fields that display still images and moving images (videos).

なお、以下の全体構成の説明においては、画素の表示素子として有機EL素子を例に具体的に説明するが、これは一例であって、対象となる表示素子は有機EL素子に限らない。一般的に電流駆動で発光する電気光学素子の全てに、後述する全ての実施形態が同様に適用できるし、電流駆動に限らず、電圧駆動で発光する電気光学素子の全てにも、後述する全ての実施形態が同様に適用できる。   In the following description of the overall configuration, an organic EL element is specifically described as an example of a pixel display element. However, this is merely an example, and the target display element is not limited to an organic EL element. In general, all the embodiments described later can be applied to all electro-optical elements that emit light by current drive, and not only current drive but also all electro-optical elements that emit light by voltage drive. The embodiments of the present invention can be similarly applied.

図1や図1Aに示すように、表示装置1は、複数の表示素子としての有機EL素子(図示せず)を持った画素回路(画素とも称される)Pが表示アスペクト比である縦横比がX:Y(たとえば9:16)の有効映像領域を構成するように配置された画素アレイ部102を主要部に備える表示パネル部100と、この表示パネル部100を駆動制御する種々のパルス信号を発するパネル制御部の一例である駆動信号生成部(いわゆるタイミングジェネレータ)200と、映像信号処理部220を備えている。駆動信号生成部200と映像信号処理部220とは、1チップのIC(Integrated Circuit;半導体集積回路)に内蔵され、本例では、表示パネル部100の外部に配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 1A, a display device 1 has an aspect ratio in which a pixel circuit (also referred to as a pixel) P having an organic EL element (not shown) as a plurality of display elements is a display aspect ratio. Display panel unit 100 having a pixel array unit 102 arranged to form an effective video area of X: Y (for example, 9:16) as a main part, and various pulse signals for driving and controlling the display panel unit 100 A drive signal generation unit (so-called timing generator) 200 that is an example of a panel control unit that emits a video signal and a video signal processing unit 220 are provided. The drive signal generation unit 200 and the video signal processing unit 220 are built in a one-chip IC (Integrated Circuit), and are arranged outside the display panel unit 100 in this example.

図1に示すCOG搭載構成の場合、表示パネル部100は、基板101の上に、画素回路Pがn行×m列のマトリクス状に配列された画素アレイ部102が配置され、さらに画素回路Pを垂直方向に走査する垂直駆動部103、画素回路Pを水平方向に走査する水平駆動部(水平セレクタあるいはデータ線駆動部とも称される)106がCOG実装技術により搭載され、さらに、外部接続用の端子部(パッド部)108が表示パネル部100の一辺の端部に配置されている。なお、必要に応じて、各駆動部103,106と外部回路とのインタフェースをとるインタフェース(IF)部がCOG実装技術により搭載されることもある。   In the case of the COG mounting configuration shown in FIG. 1, the display panel unit 100 includes a pixel array unit 102 in which pixel circuits P are arranged in a matrix of n rows × m columns on a substrate 101. A vertical drive unit 103 that scans the pixel circuit P in the vertical direction and a horizontal drive unit 106 (also referred to as a horizontal selector or a data line drive unit) that scans the pixel circuit P in the horizontal direction are mounted by COG mounting technology, and for external connection The terminal portion (pad portion) 108 is disposed at the end of one side of the display panel portion 100. If necessary, an interface (IF) unit that interfaces each of the drive units 103 and 106 with an external circuit may be mounted by a COG mounting technique.

垂直駆動部103としては、たとえば、書込走査部(ライトスキャナWS;Write Scan)104や電源供給能力を有する電源スキャナとして機能する駆動走査部(ドライブスキャナDS;Drive Scan)105を有する。画素アレイ部102は、一例として、図示する左右方向の一方側もしくは両側から書込走査部104および駆動走査部105で駆動され、かつ図示する上下方向の一方側もしくは両側から水平駆動部106で駆動されるようになっている。   The vertical drive unit 103 includes, for example, a write scan unit (write scanner WS; Write Scan) 104 and a drive scan unit (drive scanner DS; Drive Scan) 105 that functions as a power supply scanner having power supply capability. For example, the pixel array unit 102 is driven by the writing scanning unit 104 and the driving scanning unit 105 from one side or both sides in the horizontal direction shown in the figure, and driven by the horizontal driving unit 106 from one side or both sides in the vertical direction shown in the figure. It has come to be.

垂直駆動部103(書込走査部104および駆動走査部105)と水平駆動部106とで、信号電位の保持容量への書込みや、閾値補正動作や、移動度補正動作や、ブートストラップ動作を制御する制御部109が構成され、画素アレイ部102の画素回路Pを駆動する駆動回路として機能するようになっている。   The vertical driving unit 103 (the writing scanning unit 104 and the driving scanning unit 105) and the horizontal driving unit 106 control writing of the signal potential to the holding capacitor, threshold correction operation, mobility correction operation, and bootstrap operation. The control unit 109 is configured to function as a drive circuit that drives the pixel circuit P of the pixel array unit 102.

図示した垂直駆動部103および対応する走査線の構成は、画素回路Pが後述する本実施形態の2TR構成の場合に適合させて示したものであるが、画素回路Pの構成によっては、その他の走査部および走査線が設けられることもある。   The configuration of the illustrated vertical drive unit 103 and the corresponding scanning line is shown in conformity with the case where the pixel circuit P has a 2TR configuration of the present embodiment described later. However, depending on the configuration of the pixel circuit P, other configurations may be used. A scanning unit and a scanning line may be provided.

また、表示パネル部100上には、さらに、垂直駆動部103および水平駆動部106のそれぞれについて、周辺回路部140の一例として、保護回路142およびテストスイッチ回路144が搭載可能となっている。保護回路142とテストスイッチ回路144を纏めて付加回路148と称する。保護回路142としては、垂直駆動部103用の保護回路142Vと水平駆動部106用の保護回路142Hが走査線ごとに設けられ、テストスイッチ回路144としては垂直駆動部103用のテストスイッチ回路144Vと水平駆動部106用のテストスイッチ回路144Hが走査線ごとに設けられている。   Further, a protection circuit 142 and a test switch circuit 144 can be mounted on the display panel unit 100 as an example of the peripheral circuit unit 140 for each of the vertical driving unit 103 and the horizontal driving unit 106. The protection circuit 142 and the test switch circuit 144 are collectively referred to as an additional circuit 148. As the protection circuit 142, a protection circuit 142V for the vertical drive unit 103 and a protection circuit 142H for the horizontal drive unit 106 are provided for each scanning line, and as the test switch circuit 144, a test switch circuit 144V for the vertical drive unit 103 is provided. A test switch circuit 144H for the horizontal driving unit 106 is provided for each scanning line.

保護回路142V,140Hおよびテストスイッチ回路144V,142Hは、COG実装技術ではなく、画素アレイ部102のTFTを生成する工程にて同時に各TFTを生成する仕組み(TFT一体構成)にて作り込まれている。なお、本実施形態においては、発明課題との関係から、保護回路142V(垂直駆動部103用),140H(水平駆動部106用)を備えることは必須ではない。   The protection circuits 142V and 140H and the test switch circuits 144V and 142H are not formed by the COG mounting technology, but by a mechanism (TFT integrated configuration) that simultaneously generates each TFT in the process of generating the TFT of the pixel array unit 102. Yes. In the present embodiment, it is not essential to provide the protection circuits 142V (for the vertical drive unit 103) and 140H (for the horizontal drive unit 106) because of the relationship with the invention.

ここで、付加回路148として保護回路142やテストスイッチ回路144を設けることの意義について説明すると以下の通りである。先ず、製品形態としては、画素アレイ部102と制御部109とを同一のガラス基板上に搭載した表示パネル部100と駆動信号生成部200や映像信号処理部220を別体とする形態(パネル上配置構成と称する)や、表示パネル部100には画素アレイ部102を搭載し、それとは別基板(たとえばフレキシブル基板)上に制御部109や駆動信号生成部200や映像信号処理部220などの周辺回路を搭載する形態(周辺回路パネル外配置構成と称する)が考えられる。   Here, the significance of providing the protection circuit 142 and the test switch circuit 144 as the additional circuit 148 will be described as follows. First, as a product form, the display panel unit 100 in which the pixel array unit 102 and the control unit 109 are mounted on the same glass substrate, the drive signal generation unit 200, and the video signal processing unit 220 are separated (on the panel). The display panel unit 100 is mounted with a pixel array unit 102, and the control unit 109, the drive signal generation unit 200, the video signal processing unit 220, and the like are on a separate substrate (for example, a flexible substrate). A configuration in which a circuit is mounted (referred to as a peripheral circuit panel outside arrangement configuration) can be considered.

また、画素アレイ部102と制御部109とを同一のガラス基板(基板101)上に搭載して表示パネル部100を構成するパネル上配置構成の場合、画素アレイ部102のTFTを生成する工程にて同時に制御部109(必要に応じて駆動信号生成部200や映像信号処理部220も)用の各TFTを生成する仕組み(TFT一体構成と称する)と、COG(Chip On Glass )実装技術により画素アレイ部102が搭載された基板101上に制御部109(必要に応じて駆動信号生成部200や映像信号処理部220も)用の半導体チップを直接実装する仕組み(COG搭載構成と称する)が考えられる。   Further, in the case where the pixel array unit 102 and the control unit 109 are mounted on the same glass substrate (substrate 101) and the display panel unit 100 is configured to be disposed on the panel, the process of generating the TFT of the pixel array unit 102 is performed. At the same time, the pixel is generated by a mechanism (referred to as a TFT integrated configuration) for generating each TFT for the control unit 109 (and the drive signal generation unit 200 and the video signal processing unit 220 as necessary) and COG (Chip On Glass) mounting technology. A mechanism (referred to as a COG mounting configuration) in which a semiconductor chip for the control unit 109 (and the drive signal generation unit 200 and the video signal processing unit 220 as necessary) is directly mounted on the substrate 101 on which the array unit 102 is mounted is considered. It is done.

周辺回路パネル外配置構成やCOG搭載構成(纏めて制御部後付け構成とも称する)では、画素アレイ部102と制御部109とが別体である時点が存在する。画素アレイ部102と制御部109を接続しないと、画表示を行なうことができないために、画素アレイ部102の各画素の欠陥(TFTの短絡や開放)や走査線の欠陥(断線や隣接する走査線との接触)などの検査を行なうことができない。   In the configuration outside the peripheral circuit panel and the COG mounting configuration (also collectively referred to as a control unit retrofit configuration), there is a point in time when the pixel array unit 102 and the control unit 109 are separate. Since the image display cannot be performed unless the pixel array unit 102 and the control unit 109 are connected, a defect of each pixel in the pixel array unit 102 (TFT short circuit or open) or a scan line defect (disconnection or adjacent scanning). Inspection such as contact with wire) cannot be performed.

このため、制御部後付け構成を採る場合、画素アレイ部102の周辺部に、制御部109を画素アレイ部102に接続せずに画素アレイ部102の各画素や走査線の検査を行なうことを目的として、画素アレイ部102の外部から各走査線にテスト信号を供給可能とするテストスイッチ回路144を設けて簡易点灯検査を行なうのである。   For this reason, when the control unit retrofit configuration is adopted, the purpose is to inspect each pixel and scanning line of the pixel array unit 102 in the peripheral portion of the pixel array unit 102 without connecting the control unit 109 to the pixel array unit 102. As a result, a test switch circuit 144 that can supply a test signal to each scanning line from the outside of the pixel array unit 102 is provided to perform a simple lighting test.

テストスイッチ回路144としては様々な構成が考えられるが、たとえば、静電気保護用の保護回路142とテストスイッチ回路144とを別の回路素子で構成する仕組みと、保護回路142の回路素子をテスト信号を走査線に供給するテストスイッチ回路144を構成するスイッチ素子として兼用するようにした保護&テストスイッチ回路とする仕組みが考えられる(詳細は後述する)。なお、保護回路142は、制御部後付け構成では、画素アレイ部102と制御部109とが別体である時点が存在するので、完成品にする過程で画素アレイ部102上の走査線に人体や製造機材などを介して静電気が印加され回路素子が破壊される可能性がTFT一体構成の場合よりも多くなるため、静電気による静電破壊からの回路素子の保護を目的として走査線ごとに設けるものである。   Although various configurations are conceivable as the test switch circuit 144, for example, a mechanism in which the protection circuit 142 for electrostatic protection and the test switch circuit 144 are configured with different circuit elements, and a test signal is sent to the circuit element of the protection circuit 142. A mechanism of a protection & test switch circuit that is also used as a switch element constituting the test switch circuit 144 to be supplied to the scanning line can be considered (details will be described later). In the retrofitted configuration of the control unit, the protection circuit 142 has a point in time when the pixel array unit 102 and the control unit 109 are separated from each other. Since there is a greater possibility that static electricity will be applied via manufacturing equipment, etc. and the circuit elements will be destroyed than in the case of a TFT integrated configuration, each scanning line is provided for the purpose of protecting the circuit elements from static electricity damage due to static electricity. It is.

このように、実装状態では、垂直駆動部103や水平駆動部106や保護回路142V,140Hおよびテストスイッチ回路144V,142Hなどの周辺駆動回路が、画素アレイ部102と同一の基板101上に搭載された構成となっている。図示した例では、制御部109を構成する書込走査部104、駆動走査部105、および水平駆動部106を半導体チップで構成しCOG実装技術で表示パネル部100上に搭載する例を示しており、このことを図からも明らかにするべく、制御部109(書込走査部104、駆動走査部105、水平駆動部106)を点線で示している。また、COG搭載時に表示パネル部100上の配線との接続をとるための電気的接続端子PAD1(Contact Pad )を模式的に示している。   Thus, in the mounted state, peripheral drive circuits such as the vertical drive unit 103, the horizontal drive unit 106, the protection circuits 142V and 140H, and the test switch circuits 144V and 142H are mounted on the same substrate 101 as the pixel array unit 102. It becomes the composition. In the illustrated example, the writing scanning unit 104, the driving scanning unit 105, and the horizontal driving unit 106 constituting the control unit 109 are configured by semiconductor chips and mounted on the display panel unit 100 by COG mounting technology. In order to clarify this also from the drawing, the control unit 109 (the writing scanning unit 104, the driving scanning unit 105, and the horizontal driving unit 106) is indicated by a dotted line. In addition, an electrical connection terminal PAD1 (Contact Pad) for connecting to the wiring on the display panel unit 100 when the COG is mounted is schematically shown.

COG実装技術により表示パネル部100に制御部109などのICチップ(IC:Integrated Circuit)を実装する方法としては、たとえば、電気的接合端子(バンプ)に電解めっきによる金バンプを使用し、表示パネル部100上の電極へACF(Anisotropic Conductive Film )により実装する手法が知られている。もちろん、これ以外の手法を適用してもよい。   As a method of mounting an IC chip (IC: Integrated Circuit) such as the control unit 109 on the display panel unit 100 by the COG mounting technique, for example, a gold bump by electrolytic plating is used for an electrical connection terminal (bump), and the display panel A method of mounting on an electrode on the unit 100 by an ACF (Anisotropic Conductive Film) is known. Of course, other methods may be applied.

保護回路142V,140Hおよびテストスイッチ回路144V,142Hとしては、たとえば、静電気保護回路とテストスイッチ回路とを別の回路素子で構成する仕組みを採用してもよいし、静電気保護回路の回路素子をテスト信号を走査線に供給するテストスイッチ回路を構成するスイッチ素子として兼用するようにした保護&テストスイッチ回路とする仕組みを採用してもよい。   As the protection circuits 142V and 140H and the test switch circuits 144V and 142H, for example, a mechanism in which the electrostatic protection circuit and the test switch circuit are constituted by different circuit elements may be adopted, or the circuit elements of the electrostatic protection circuit may be tested. You may employ | adopt the mechanism used as the protection & test switch circuit made to serve as a switch element which comprises the test switch circuit which supplies a signal to a scanning line.

なお図1に示す例では、パルス信号を表示パネル部100の外部から端子部108を介して入力する構成としているが、これらの各種のタイミングパルスを生成する駆動信号生成部200を半導体チップで構成しCOG実装技術で表示パネル部100上に搭載することも可能である。   In the example shown in FIG. 1, the pulse signal is input from the outside of the display panel unit 100 via the terminal unit 108. However, the drive signal generation unit 200 that generates these various timing pulses is configured by a semiconductor chip. It can also be mounted on the display panel unit 100 by COG mounting technology.

端子部108には、表示装置1の外部に配された駆動信号生成部200から、種々のパルス信号が供給されるようになっている。また同様に、映像信号処理部220から映像信号Vsig が供給されるようになっている。カラー表示対応の場合には、色別(本例ではR(赤),G(緑),B(青)の3原色)の映像信号Vsig_R,G,Bが供給される。   Various pulse signals are supplied to the terminal unit 108 from the drive signal generation unit 200 arranged outside the display device 1. Similarly, the video signal Vsig is supplied from the video signal processing unit 220. In the case of color display compatibility, video signals Vsig_R, G, and B for each color (in this example, three primary colors of R (red), G (green), and B (blue)) are supplied.

一例としては、垂直駆動用のパルス信号として、垂直方向の書込み開始パルスの一例であるシフトスタートパルスSPDS,SPWSや垂直走査クロックCKDS,CKWS(必要に応じて位相反転した垂直走査クロックxCKDS ,xCKWS も)など必要なパルス信号が供給される。また、水平駆動用のパルス信号として、水平方向の書込み開始パルスの一例である水平スタートパルスSPH や水平走査クロックCKH (必要に応じて位相反転した水平走査クロックxCKHも)など必要なパルス信号が供給される。   For example, as a pulse signal for vertical driving, shift start pulses SPDS and SPWS which are examples of vertical write start pulses and vertical scanning clocks CKDS and CKWS (vertical scanning clocks xCKDS and xCKWS whose phases are reversed as necessary) ) And other necessary pulse signals are supplied. In addition, as a pulse signal for horizontal driving, necessary pulse signals such as a horizontal start pulse SPH, which is an example of a horizontal write start pulse, and a horizontal scanning clock CKH (and a horizontal scanning clock xCKH whose phase is inverted as necessary) are supplied. Is done.

端子部108の各端子は、信号線199を介して、垂直駆動部103や水平駆動部106に接続されるようになっている。たとえば、端子部108に供給された各パルスは、必要に応じて図示を割愛したレベルシフタ部で電圧レベルを内部的に調整した後、バッファを介して垂直駆動部103の各部や水平駆動部106に供給される。   Each terminal of the terminal unit 108 is connected to the vertical driving unit 103 and the horizontal driving unit 106 via a signal line 199. For example, each pulse supplied to the terminal unit 108 is internally adjusted to a voltage level by a level shifter unit (not shown) as necessary, and then supplied to each unit of the vertical driving unit 103 and the horizontal driving unit 106 via a buffer. Supplied.

画素アレイ部102は、図示を割愛するが(詳細は後述する)、表示素子としての有機EL素子に対して画素トランジスタが設けられた画素回路Pが行列状に2次元配置され、この画素配列に対して行ごとに走査線が配線されるともに、列ごとに信号線が配線された構成となっている。   Although the pixel array unit 102 is not shown in the drawing (details will be described later), pixel circuits P in which pixel transistors are provided with respect to an organic EL element as a display element are two-dimensionally arranged in a matrix form. On the other hand, scanning lines are wired for each row, and signal lines are wired for each column.

たとえば、画素アレイ部102には、画素アレイ部102には、垂直走査側の各走査線104WS,105DSL と水平走査側の走査線である映像信号線(データ線)106HSが形成されている。垂直走査と水平走査の各走査線の交差部分には図示を割愛した有機EL素子とこれを駆動する薄膜トランジスタが形成される。有機EL素子と薄膜トランジスタの組み合わせで画素回路Pを構成する。   For example, in the pixel array unit 102, the scanning lines 104WS and 105DSL on the vertical scanning side and video signal lines (data lines) 106HS which are scanning lines on the horizontal scanning side are formed in the pixel array unit 102. An organic EL element (not shown) and a thin film transistor for driving the organic EL element are omitted at the intersection between the vertical scanning lines and the horizontal scanning lines. A pixel circuit P is configured by a combination of an organic EL element and a thin film transistor.

具体的には、マトリクス状に配列された各画素回路Pに対しては、書込走査部104によって書込駆動パルスWSで駆動されるn行分の書込走査線104WS_1〜104WS_nおよび駆動走査部105によって電源駆動パルスDSL で駆動されるn行分の電源供給線105DSL_1 〜105DSL_n が画素行ごとに配線される。   Specifically, for each pixel circuit P arranged in a matrix, the write scanning lines 104WS_1 to 104WS_n for n rows driven by the write scanning unit 104 with the write drive pulse WS and the drive scanning unit Power supply lines 105DSL_1 to 105DSL_n for n rows driven by the power supply drive pulse DSL by 105 are wired for each pixel row.

書込走査部104および駆動走査部105は、論理ゲートの組合せ(ラッチやシフトレジスタなども含む)によって構成され、画素アレイ部102の各画素回路Pを行単位で選択する、すなわち、駆動信号生成部200から供給される垂直駆動系のパルス信号に基づき、書込走査線104WSおよび電源供給線105DSL を介して各画素回路Pを順次選択する。   The writing scanning unit 104 and the driving scanning unit 105 are configured by combinations of logic gates (including latches and shift registers), and select each pixel circuit P of the pixel array unit 102 in units of rows, that is, drive signal generation Each pixel circuit P is sequentially selected through the write scanning line 104WS and the power supply line 105DSL based on the vertical drive system pulse signal supplied from the unit 200.

水平駆動部106は、論理ゲートの組合せ(ラッチやシフトレジスタなども含む)によって構成され、画素アレイ部102の各画素回路Pを列単位で選択する、すなわち、駆動信号生成部200から供給される水平駆動系のパルス信号に基づき、選択された画素回路Pに対し映像信号線106HSを介して映像信号Vsig の内の所定電位をサンプリングして保持容量に書き込ませる。   The horizontal drive unit 106 is configured by a combination of logic gates (including latches and shift registers), and selects each pixel circuit P of the pixel array unit 102 in units of columns, that is, supplied from the drive signal generation unit 200. Based on the pulse signal of the horizontal drive system, a predetermined potential in the video signal Vsig is sampled and written to the storage capacitor via the video signal line 106HS for the selected pixel circuit P.

本実施形態の表示装置1は、線順次駆動や点順次駆動が可能になっており、垂直駆動部103の書込走査部104および駆動走査部105は線順次で(つまり行単位で)で画素アレイ部102を走査するとともに、これに同期して水平駆動部106が、画像信号を、1水平ライン分を同時に(線順次の場合)、あるいは画素単位で(点順次の場合)、画素アレイ部102に書き込む。   The display device 1 of the present embodiment is capable of line-sequential driving or dot-sequential driving, and the writing scanning unit 104 and the driving scanning unit 105 of the vertical driving unit 103 are pixels in line sequential (that is, in units of rows). The array unit 102 is scanned, and in synchronization with this, the horizontal drive unit 106 outputs the image signal for one horizontal line simultaneously (in the case of line sequential) or in units of pixels (in the case of dot sequential). Write to 102.

なお、製品形態としては、図示のように、表示パネル部100、駆動信号生成部200、および映像信号処理部220の全てを備えたモジュール(複合部品)形態の表示装置1として提供されることに限らず、たとえば、表示パネル部100のみで表示装置として提供することも可能であるし、画素アレイ部102のみで表示装置として提供することも可能である。   As shown in the figure, the product form is provided as a display device 1 in the form of a module (composite part) including all of the display panel unit 100, the drive signal generation unit 200, and the video signal processing unit 220. For example, the display device can be provided only by the display panel unit 100, or the display device can be provided only by the pixel array unit 102.

たとえば、表示装置1は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。たとえば、図1Aに示すように、周辺回路パネル外配置構成の場合が該当する。この場合、画素アレイ部102に透明なガラスなどの対向部に貼り付けられて形成された表示パネル部100のみでなる表示モジュールとして構成される。透明な対向部には、表示層(本例であれば有機層やその両側の電極層)、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜などが設けられる。   For example, the display device 1 includes a module-shaped one having a sealed configuration. For example, as shown in FIG. 1A, this corresponds to a case where the peripheral circuit panel is arranged outside. In this case, the pixel array unit 102 is configured as a display module including only the display panel unit 100 that is formed by being attached to an opposing unit such as transparent glass. The transparent facing portion is provided with a display layer (in this example, an organic layer and electrode layers on both sides thereof), a color filter, a protective film, a light shielding film, and the like.

図1Aに示す周辺回路パネル外配置構成(表示モジュール)の場合、画素アレイ部102の他にも、外部から画素アレイ部102への映像信号Vsig や各種の駆動パルスを入出力するための回路部(垂直駆動部103や水平駆動部106に相当するものやその出力ドライバなど)を搭載したFPC(フレキシブルプリントサーキット)との間で、TCP(Tape Carrier Package)方式やCOF(Chip On Flexible)方式で接続をとる際の外部接続端子となる電気的接続端子PAD2が、表示パネル部100の辺縁に設けられる。TCPは、フレキシブル・テープにドライバLSI(Large Scale Integrated Circuit)をボンディングで搭載したものの呼称であり、その手法は通常TAB(Tape Automated Bonding)が用いられる。因みに、図1AではCOF方式の例で示しているが、TCP方式の例は、後述する図4や図4Aで示す。その他の点は、基本的には、COG搭載構成の場合と同様である。   In the case of the arrangement outside the peripheral circuit panel (display module) shown in FIG. 1A, in addition to the pixel array unit 102, a circuit unit for inputting and outputting a video signal Vsig and various drive pulses to the pixel array unit 102 from the outside. TCP (Tape Carrier Package) method and COF (Chip On Flexible) method with FPC (flexible printed circuit) equipped with (equivalent to vertical driving unit 103 and horizontal driving unit 106 and its output driver). An electrical connection terminal PAD2 serving as an external connection terminal for connection is provided on the edge of the display panel unit 100. TCP is a name for a flexible tape in which a driver LSI (Large Scale Integrated Circuit) is mounted by bonding, and the method is usually TAB (Tape Automated Bonding). Incidentally, although FIG. 1A shows an example of the COF method, an example of the TCP method is shown in FIGS. 4 and 4A described later. Other points are basically the same as those in the COG mounting configuration.

なお図1および図1Aでは、画素アレイ部102の一方側にのみ垂直駆動部103の各要素(書込走査部104や駆動走査部105)や保護回路142Vおよびテストスイッチ回路144Vを配置する構成を示しているが、これらを画素アレイ部102を挟んで左右両側に配置する構成を採ることも可能である。同様に、図1および図1Aでは、画素アレイ部102の一方側にのみ水平駆動部106や保護回路142Hおよびテストスイッチ回路144Hを配置する構成を示しているが、これらを画素アレイ部102を挟んで上下両側に配置する構成を採ることも可能である。   In FIGS. 1 and 1A, each element of the vertical driving unit 103 (the writing scanning unit 104 and the driving scanning unit 105), the protection circuit 142V, and the test switch circuit 144V are arranged only on one side of the pixel array unit 102. Although shown, it is also possible to adopt a configuration in which these are arranged on both the left and right sides with the pixel array unit 102 interposed therebetween. Similarly, FIG. 1 and FIG. 1A show a configuration in which the horizontal driving unit 106, the protection circuit 142H, and the test switch circuit 144H are arranged only on one side of the pixel array unit 102. It is also possible to adopt a configuration in which they are arranged on both the upper and lower sides.

また、制御部109の実装形態に関しては、図1ではパネル上配置構成の一例としてCOG搭載構成の場合を示し、図1Aでは周辺回路パネル外配置構成の場合を示したが、前述のようにパネル上配置構成としては原理的にはCOG搭載構成に限らずTFT一体構成の場合であってもよい。ここで「原理的には」と称したのは、考え方としてはTFT一体構成を採ることができるが、付加回路148(保護回路142やテストスイッチ回路144)が必要となる背景を踏まえると、実体面としては、TFT一体構成を採りつつ保護回路142やテストスイッチ回路144を備える構成を採ることは殆ど無いと考えてよいからである。   Further, regarding the mounting form of the control unit 109, FIG. 1 shows the case of a COG mounting configuration as an example of the on-panel arrangement configuration, and FIG. 1A shows the case of the arrangement configuration outside the peripheral circuit panel. In principle, the upper arrangement configuration is not limited to the COG mounting configuration, but may be a TFT integrated configuration. The term “in principle” is referred to here as a concept that can adopt a TFT integrated configuration, but in light of the background that the additional circuit 148 (the protection circuit 142 and the test switch circuit 144) is necessary, This is because it may be considered that the configuration including the protection circuit 142 and the test switch circuit 144 is hardly adopted while adopting the TFT integrated configuration.

ただし、TFT一体構成の場合において、後述する本実施形態の仕組みを制御部109へ適用することを排除するものではない。この場合、制御部109を構成するTFTは画素アレイ部102の各画素回路Pを構成するTFTと一体的に製造されるので、保護回路142やテストスイッチ回路144は基本的には不要となり、その代わりに制御部109を周辺回路部140として取り扱って、後述する実施形態を適用すればよい。もちろん、TFT一体構成の場合に、保護回路142やテストスイッチ回路144を備えておくことを排除するものでもない。この場合、制御部109や保護回路142やテストスイッチ回路144に、後述する実施形態を適用すればよい。   However, in the case of the TFT integrated configuration, it is not excluded to apply the mechanism of this embodiment described later to the control unit 109. In this case, since the TFT constituting the control unit 109 is manufactured integrally with the TFT constituting each pixel circuit P of the pixel array unit 102, the protection circuit 142 and the test switch circuit 144 are basically unnecessary. Instead, the control unit 109 may be handled as the peripheral circuit unit 140 and an embodiment described later may be applied. Of course, the provision of the protection circuit 142 and the test switch circuit 144 in the case of the TFT integrated configuration is not excluded. In this case, an embodiment described later may be applied to the control unit 109, the protection circuit 142, and the test switch circuit 144.

<画素回路>
図2は、本実施形態の基本構成の画素回路Pと、当該画素回路Pを備えた有機EL表示装置の一実施形態を示す図である。本実施形態の基本構成の画素回路Pを画素アレイ部102に備える表示装置1を本実施形態の基本構成の表示装置1と称する。なお、表示パネル部100の基板101上において画素アレイ部102の周辺部に配置される垂直駆動部103、水平駆動部106、保護回路142V,140H、およびテストスイッチ回路144V,142Hも合わせて示している。周辺回路パネル外配置構成やCOG搭載構成(纏めて制御部後付け構成とも称する)では制御部109が画素アレイ部102と別体である時点が存在することを示すために、制御部109(書込走査部104、駆動走査部105、水平駆動部106)を点線で示している。
<Pixel circuit>
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a pixel circuit P having a basic configuration of the present embodiment and an organic EL display device including the pixel circuit P. The display device 1 including the pixel circuit P having the basic configuration of the present embodiment in the pixel array unit 102 is referred to as a display device 1 having the basic configuration of the present embodiment. In addition, the vertical driving unit 103, the horizontal driving unit 106, the protection circuits 142V and 140H, and the test switch circuits 144V and 142H arranged on the periphery of the pixel array unit 102 on the substrate 101 of the display panel unit 100 are also shown. Yes. In order to indicate that there is a point in time when the control unit 109 is separate from the pixel array unit 102 in the peripheral circuit panel external arrangement configuration or COG mounting configuration (also collectively referred to as a control unit retrofit configuration), the control unit 109 (write The scanning unit 104, the driving scanning unit 105, and the horizontal driving unit 106) are indicated by dotted lines.

ここで、前述のように、保護回路142V,140Hは、書込走査線104WS、電源供給線105DSL 、および映像信号線106HSの全てについて走査線ごとに設けられている。一方、テストスイッチ回路144V,142Hは、書込走査線104WSおよび映像信号線106HSについて走査線ごとに設けられるのに対して、電源供給線105DSL については設けられていない。   Here, as described above, the protection circuits 142V and 140H are provided for each scanning line for all of the write scanning line 104WS, the power supply line 105DSL, and the video signal line 106HS. On the other hand, the test switch circuits 144V and 142H are provided for each scanning line for the write scanning line 104WS and the video signal line 106HS, but are not provided for the power supply line 105DSL.

駆動トランジスタを始めとする各トランジスタとしてはMOSトランジスタを使用する。この場合、駆動トランジスタについては、ゲート端を制御入力端として取り扱い、ソース端およびドレイン端の何れか一方を入力端として取り扱い、他方を出力端として取り扱う。また、特に有機EL素子127に駆動電流を供給する駆動トランジスタに関してはソース端およびドレイン端の何れか一方(ここではソース端とする)を出力端として取り扱い、他方を電源供給端(ここではドレイン端とする)として取り扱う。   MOS transistors are used as the transistors including the drive transistor. In this case, for the drive transistor, the gate end is handled as the control input end, and either the source end or the drain end is handled as the input end, and the other is handled as the output end. In particular, regarding a driving transistor that supplies a driving current to the organic EL element 127, one of the source end and the drain end (here, the source end) is handled as an output end, and the other is the power supply end (here, the drain end). ).

以下、2TR構成での画素回路Pの一例について具体的に説明する。図2に示す本実施形態の画素回路Pは、基本的にnチャネル型の薄膜電界効果トランジスタで駆動トランジスタが構成されている点に特徴を有する。また、有機EL素子の経時劣化による当該有機EL素子への駆動電流Idsの変動を抑制するための回路、すなわち電気光学素子の一例である有機EL素子の電流−電圧特性の変化を補正して駆動電流Idsを一定に維持する駆動信号一定化回路(その1)を備える。   Hereinafter, an example of the pixel circuit P in the 2TR configuration will be specifically described. The pixel circuit P of the present embodiment shown in FIG. 2 is characterized in that the drive transistor is basically composed of an n-channel thin film field effect transistor. In addition, a circuit for suppressing fluctuations in the drive current Ids to the organic EL element due to deterioration over time of the organic EL element, that is, driving by correcting a change in current-voltage characteristics of the organic EL element which is an example of an electro-optical element A drive signal stabilization circuit (part 1) for maintaining the current Ids constant is provided.

また駆動トランジスタの特性変動(閾値電圧ばらつきや移動度ばらつき)による駆動電流変動を防ぐ閾値補正機能や移動度補正機能を実現して駆動電流Idsを一定に維持する駆動方式を採用した点に特徴を有する。駆動トランジスタ121の特性変動(たとえば閾値電圧や移動度などのばらつきや変動)による駆動電流Idsに与える影響を抑制する方法として、2TR構成の駆動回路をそのまま駆動信号一定化回路(その1)として採用しつつ、各トランジスタ121,125の駆動タイミングを工夫することで対処するのである。   It is also characterized by the use of a drive method that maintains a constant drive current Ids by implementing a threshold correction function and mobility correction function that prevent drive current fluctuations due to drive transistor characteristic fluctuations (threshold voltage variations and mobility variations). Have. As a method for suppressing the influence on the drive current Ids due to characteristic variations of the drive transistor 121 (for example, variations and fluctuations in threshold voltage, mobility, etc.), the 2TR configuration drive circuit is directly adopted as the drive signal stabilization circuit (part 1). However, this is dealt with by devising the drive timing of the transistors 121 and 125.

また本実施形態の画素回路Pは、保持容量120の接続態様に特徴を有し、有機EL素子127の経時劣化による駆動電流変動を防ぐ回路として、駆動信号一定化回路(その2)の一例であるブートストラップ回路を構成している。有機EL素子の電流−電圧特性に経時変化があった場合でも駆動電流を一定にする(駆動電流変動を防ぐ)ブートストラップ機能を実現する駆動信号一定化回路(その2)を備えた点に特徴を有するのである。   The pixel circuit P of the present embodiment is characterized by the connection mode of the storage capacitor 120, and is an example of a drive signal stabilization circuit (part 2) as a circuit that prevents drive current fluctuations due to deterioration with time of the organic EL element 127. A bootstrap circuit is configured. A feature is that it has a drive signal stabilization circuit (part 2) that realizes a bootstrap function that makes the drive current constant even when the current-voltage characteristic of the organic EL element changes with time (to prevent fluctuations in the drive current). It has.

因みに、駆動トランジスタ121は、低温ポリシリコンTFTを使用する場合は閾値電圧の基板面内の不均一性が大きく、閾値補正機能がほぼ必須となるのに対して、微結晶シリコンTFTを使用する場合は、閾値電圧の基板面内の不均一性が小さく要求仕様との関係では閾値補正機能を取り外すことも可能と考えられる。ここでは、前記の各機能(閾値補正機能、移動度補正機能、ブートストラップ機能)の全てを適用する例で説明する。   Incidentally, when the low-temperature polysilicon TFT is used as the driving transistor 121, the non-uniformity of the threshold voltage within the substrate surface is large, and the threshold correction function is almost essential, whereas the driving transistor 121 uses the microcrystalline silicon TFT. It is considered that the threshold voltage correction function can be removed because the non-uniformity of the threshold voltage in the substrate surface is small and the relationship with the required specifications. Here, an example in which all the above functions (threshold correction function, mobility correction function, bootstrap function) are applied will be described.

具体的には図2に示すように、本実施形態の画素回路Pは、それぞれnチャネル型の駆動トランジスタ121およびサンプリングトランジスタ125と、電流が流れることで発光する電気光学素子の一例である有機EL素子127を有する。一般に、有機EL素子127は整流性があるためダイオードの記号で表している。なお、有機EL素子127には、寄生容量Celが存在する。図では、この寄生容量Celを有機EL素子127(ダイオード状のもの)と並列に示す。   Specifically, as illustrated in FIG. 2, the pixel circuit P of the present embodiment includes an n-channel driving transistor 121 and a sampling transistor 125, and an organic EL that is an example of an electro-optical element that emits light when current flows. An element 127 is included. In general, since the organic EL element 127 has a rectifying property, it is represented by a diode symbol. The organic EL element 127 has a parasitic capacitance Cel. In the figure, this parasitic capacitance Cel is shown in parallel with the organic EL element 127 (diode-like one).

駆動トランジスタ121のソース端(ノードND121)とゲート端(ノードND122)の間に保持容量120が接続され、駆動トランジスタ121のソース端が直接に有機EL素子127のアノード端に接続されている。保持容量120は、ブートストラップ容量としても機能するようになっている。有機EL素子127のカソード端Kは基準電位としてのカソード電位Vcathとされる。このカソード電位Vcathは、基準電位を供給する全画素共通の接地配線Vcath(一例としてGND )に接続されている。   The storage capacitor 120 is connected between the source end (node ND121) and the gate end (node ND122) of the drive transistor 121, and the source end of the drive transistor 121 is directly connected to the anode end of the organic EL element 127. The storage capacitor 120 functions also as a bootstrap capacitor. The cathode terminal K of the organic EL element 127 is set to a cathode potential Vcath as a reference potential. This cathode potential Vcath is connected to a ground wiring Vcath (GND as an example) common to all pixels for supplying a reference potential.

なお、接地配線Vcathは、それ用の単一層の配線(上層配線)のみとしてもよいし、たとえばアノード用の配線が形成されるアノード層に、カソード配線用の補助配線(補助電極)を設けてカソード配線の抵抗値を低減する。この補助配線は、たとえば、画素アレイ部102(表示エリア)内に格子状または列または行状に配線され、さらに画素アレイ部102の周辺部にも配線され、上層配線と同電位となるように接続され、固定電位が与えられる。この補助配線の詳細については後で説明する。   The ground wiring Vcath may be only a single-layer wiring (upper layer wiring) for the ground wiring Vcath. For example, an auxiliary wiring (auxiliary electrode) for cathode wiring is provided on the anode layer where the wiring for anode is formed. Reduce the resistance of the cathode wiring. This auxiliary wiring is, for example, wired in a grid, column, or row within the pixel array unit 102 (display area), and further wired around the pixel array unit 102 so as to have the same potential as the upper layer wiring. And a fixed potential is applied. Details of the auxiliary wiring will be described later.

サンプリングトランジスタ125は、ゲート端が書込走査部104からの書込走査線104WSに接続され、ドレイン端が映像信号線106HSに接続され、ソース端が駆動トランジスタ121のゲート端(ノードND122)に接続されている。そのゲート端には、書込走査部104からアクティブHの書込駆動パルスWSが供給される。サンプリングトランジスタ125は、ソース端とドレイン端とを逆転させた接続態様とすることもできる。また、サンプリングトランジスタ125としては、ディプレション型およびエンハンスメント型の何れをも使用できる。   Sampling transistor 125 has a gate end connected to write scan line 104WS from write scan unit 104, a drain end connected to video signal line 106HS, and a source end connected to the gate end (node ND122) of drive transistor 121. Has been. An active H write drive pulse WS is supplied from the write scanning unit 104 to the gate end. The sampling transistor 125 may have a connection mode in which the source end and the drain end are reversed. As the sampling transistor 125, either a depletion type or an enhancement type can be used.

駆動トランジスタ121のドレイン端は、電源スキャナとして機能する駆動走査部105からの電源供給線105DSL に接続されている。電源供給線105DSL は、この電源供給線105DSL そのものが、駆動トランジスタ121に対しての電源供給能力を備える点に特徴を有する。具体的には、駆動走査部105は、駆動トランジスタ121のドレイン端に対して、それぞれ電源電圧に相当する高電圧側の第1電位Vccと低電圧側の第2電位Vssとを切り替えて供給する電源電圧切替回路を具備している。   The drain end of the drive transistor 121 is connected to a power supply line 105DSL from the drive scanning unit 105 that functions as a power scanner. The power supply line 105DSL is characterized in that the power supply line 105DSL itself has a power supply capability to the drive transistor 121. Specifically, the drive scanning unit 105 switches and supplies the first voltage Vcc on the high voltage side and the second voltage Vss on the low voltage side corresponding to the power supply voltage to the drain terminal of the drive transistor 121. A power supply voltage switching circuit is provided.

第2電位Vssとしては、映像信号線106HSにおける映像信号Vsig のオフセット電位Vofs より十分低い電位とする。具体的には、駆動トランジスタ121のゲート・ソース間電圧Vgs(ゲート電位Vgとソース電位Vsの差)が駆動トランジスタ121の閾値電圧Vthより大きくなるように、電源供給線105DSL の低電位側の第2電位Vssを設定する。なお、オフセット電位Vofs は、閾値補正動作に先立つ初期化動作に利用するとともに映像信号線106HSを予めプリチャージにしておくためにも利用する。   The second potential Vss is set to a potential sufficiently lower than the offset potential Vofs of the video signal Vsig in the video signal line 106HS. Specifically, the gate-source voltage Vgs of the drive transistor 121 (the difference between the gate potential Vg and the source potential Vs) is larger than the threshold voltage Vth of the drive transistor 121. Two potential Vss is set. The offset potential Vofs is used for an initialization operation prior to the threshold correction operation and also used for precharging the video signal line 106HS in advance.

画素回路Pを駆動するため、画素アレイ部102の周辺部には、書込走査部104、駆動走査部105および、水平駆動部106を配置する。制御部109は、駆動タイミングを適正化することで、駆動トランジスタ121に流れる駆動電流Idsを一定に維持する駆動信号一定化回路として機能するようにする。このため、先ず駆動走査部105は、好ましくは、保持容量120に信号振幅Vinに対応する情報が書き込まれた時点でサンプリングトランジスタ125を非導通状態にして駆動トランジスタ121の制御入力端への映像信号Vsig の供給を停止させ、駆動トランジスタ121の出力端の電位変動に制御入力端の電位が連動するブートストラップ動作を行なうように制御するのがよい。   In order to drive the pixel circuit P, a writing scanning unit 104, a driving scanning unit 105, and a horizontal driving unit 106 are arranged around the pixel array unit 102. The controller 109 functions as a drive signal stabilization circuit that maintains the drive current Ids flowing through the drive transistor 121 constant by optimizing the drive timing. For this reason, first, the drive scanning unit 105 preferably sets the sampling transistor 125 in a non-conducting state at the time when information corresponding to the signal amplitude Vin is written in the storage capacitor 120, and the video signal to the control input terminal of the drive transistor 121. It is preferable that the supply of Vsig is stopped and a bootstrap operation is performed in which the potential of the control input terminal is interlocked with the potential fluctuation of the output terminal of the driving transistor 121.

制御部109は、好ましくは、ブートストラップ動作を、サンプリング動作の終了後の発光開始の初期でも実行するようにする。すなわち、信号電位がサンプリングトランジスタ125に供給されている状態でサンプリングトランジスタ125を導通状態にした後にサンプリングトランジスタ125を非導通状態にすることで、駆動トランジスタ121の制御入力端と出力端の電位差が一定に維持されるようにする。   The control unit 109 preferably executes the bootstrap operation even at the beginning of light emission after the end of the sampling operation. That is, the potential difference between the control input terminal and the output terminal of the drive transistor 121 is constant by turning the sampling transistor 125 in a conductive state after the signal potential is supplied to the sampling transistor 125 and then turning the sampling transistor 125 in a non-conductive state. To be maintained.

また、制御部109は、好ましくはブートストラップ動作を、発光期間において電気光学素子(有機EL素子127)の経時変動補正動作を実現するように制御する。このため、制御部109は、保持容量120に保持された情報に基づく駆動電流Idsが電気光学素子(有機EL素子127)に流れている期間は継続的にサンプリングトランジスタ125を非導通状態にしておくことで、制御入力端と出力端の電圧を一定に維持可能にして電気光学素子の経時変動補正動作を実現するとよい。発光時における保持容量120のブートストラップ動作により有機EL素子127の電流−電圧特性が経時変動しても駆動トランジスタ121の制御入力端と出力端の電位差をブートストラップした保持容量120により一定に保つことで、常に一定の発光輝度を保つようにするのである。   In addition, the control unit 109 preferably controls the bootstrap operation so as to realize the temporal variation correction operation of the electro-optic element (organic EL element 127) in the light emission period. For this reason, the control unit 109 continuously keeps the sampling transistor 125 in a non-conductive state during a period in which the drive current Ids based on the information held in the holding capacitor 120 flows to the electro-optical element (organic EL element 127). Thus, it is preferable that the voltage variation at the control input terminal and the output terminal can be kept constant, and the temporal variation correction operation of the electro-optic element is realized. Even if the current-voltage characteristic of the organic EL element 127 varies with time due to the bootstrap operation of the storage capacitor 120 during light emission, the potential difference between the control input terminal and the output terminal of the drive transistor 121 is kept constant by the bootstrap storage capacitor 120. Therefore, a constant light emission luminance is always maintained.

また、好ましくは、制御部109は、オフセット電位Vofs がサンプリングトランジスタ125の入力端(ソース端が典型例)に供給されている時間帯でサンプリングトランジスタ125を導通させることで駆動トランジスタ121の閾値電圧Vthに対応する電圧を保持容量120に保持するための閾値補正動作を行なうように制御する。この閾値補正動作は、必要に応じて、信号振幅Vinに対応する情報の保持容量120への書込みに先行する複数の水平周期で繰り返し実行して、確実に駆動トランジスタ121の閾値電圧Vthに相当する電圧を保持容量120に保持させるのがよい。   Preferably, the control unit 109 causes the sampling transistor 125 to conduct in a time zone in which the offset potential Vofs is supplied to the input terminal (the source terminal is a typical example) of the sampling transistor 125, thereby causing the threshold voltage Vth of the driving transistor 121 to be on. Control is performed so as to perform a threshold value correction operation for holding the voltage corresponding to. This threshold value correction operation is repeatedly executed at a plurality of horizontal periods preceding the writing of information corresponding to the signal amplitude Vin to the storage capacitor 120 as necessary, and reliably corresponds to the threshold voltage Vth of the drive transistor 121. It is preferable to hold the voltage in the holding capacitor 120.

また、さらに好ましくは、制御部109は、閾値補正動作に先立って、サンプリングトランジスタ125の入力端にオフセット電位Vofs が供給されている時間帯でサンプリングトランジスタ125を導通させて閾値補正用の準備動作(放電動作や初期化動作)を実行するように制御する。閾値補正動作前に駆動トランジスタ121の制御入力端と出力端の電位を初期化しておくのである。より詳しくは、制御入力端と出力端と間に保持容量120を接続しておくことで、保持容量120の両端の電位差が閾値電圧Vth以上になるように設定するのである。   More preferably, prior to the threshold value correcting operation, the control unit 109 conducts the sampling transistor 125 in a time zone in which the offset potential Vofs is supplied to the input terminal of the sampling transistor 125 to perform a threshold value correcting preparatory operation ( Control is performed to execute a discharge operation or an initialization operation. Before the threshold correction operation, the potentials of the control input terminal and the output terminal of the drive transistor 121 are initialized. More specifically, the storage capacitor 120 is connected between the control input terminal and the output terminal, so that the potential difference between both ends of the storage capacitor 120 is set to be equal to or higher than the threshold voltage Vth.

<<駆動電流を一定に維持する基本動作>>
2TR駆動構成における閾値補正に当たっては、制御部109の駆動走査部105は、書込走査部104での走査に合わせて1行分の各画素回路Pに、駆動電流Idsを電気光学素子(有機EL素子127)に流すために使用される第1電位Vccと第1電位Vccとは異なる第2電位Vssとを切り替えて出力する。書込走査部104は、駆動トランジスタ121の電源供給端子に第1電位Vccに対応する電圧が供給され、かつサンプリングトランジスタ121に信号電位が供給されている時間帯でサンプリングトランジスタ125を導通させることで閾値補正動作を行なうように制御する。
<< Basic operation to keep driving current constant >>
In the threshold correction in the 2TR drive configuration, the drive scanning unit 105 of the control unit 109 supplies the drive current Ids to each pixel circuit P for one row in accordance with the scanning by the writing scanning unit 104, and the electro-optical element (organic EL). The first potential Vcc used to flow to the element 127) and the second potential Vss different from the first potential Vcc are switched and output. The write scanning unit 104 conducts the sampling transistor 125 in a time zone in which the voltage corresponding to the first potential Vcc is supplied to the power supply terminal of the driving transistor 121 and the signal potential is supplied to the sampling transistor 121. Control is performed so as to perform the threshold correction operation.

また、2TR駆動構成における閾値補正の準備動作に当たっては、駆動トランジスタ121の電源供給端に第2電位Vssに対応する電圧が供給され、かつサンプリングトランジスタ125に信号電位が供給されている時間帯でサンプリングトランジスタ125を導通させて、駆動トランジスタ121の制御入力端の電位を基準電位Vinに、また出力端の電位を第2電位Vssに初期化するのがよい。   In the threshold correction preparation operation in the 2TR drive configuration, sampling is performed in a time zone in which the voltage corresponding to the second potential Vss is supplied to the power supply terminal of the drive transistor 121 and the signal potential is supplied to the sampling transistor 125. It is preferable to initialize the potential of the control input terminal of the driving transistor 121 to the reference potential Vin and the potential of the output terminal to the second potential Vss by making the transistor 125 conductive.

さらに好ましくは、制御部109は、閾値補正動作の後、駆動トランジスタ121に第1電位Vccに対応する電圧が供給され、サンプリングトランジスタ125に信号電位が供給されている時間帯でサンプリングトランジスタ125を導通させることで保持容量120に信号振幅Vinの情報を書き込む際、駆動トランジスタ121の移動度μに対する補正分を保持容量120に書き込まれる情報に加えるように制御する。この際には、サンプリングトランジスタ125に信号電位が供給されている時間帯内の所定位置で、その時間帯より短い期間だけサンプリングトランジスタ125を導通させるとよい。   More preferably, after the threshold correction operation, the control unit 109 conducts the sampling transistor 125 in a time zone in which the voltage corresponding to the first potential Vcc is supplied to the driving transistor 121 and the signal potential is supplied to the sampling transistor 125. Thus, when information on the signal amplitude Vin is written in the storage capacitor 120, the correction for the mobility μ of the driving transistor 121 is controlled to be added to the information written in the storage capacitor 120. At this time, it is preferable that the sampling transistor 125 is turned on at a predetermined position within a time zone in which the signal potential is supplied to the sampling transistor 125 for a period shorter than the time zone.

駆動トランジスタ121のゲートとソースとの間に保持容量120を配置して、駆動トランジスタ121のソース端の電位Vsの変動にゲート端の電位Vgが連動するようにするブートストラップ機能を実現する回路構成および駆動タイミングとすることで、有機EL素子127の特性の経時変動による有機EL素子127のアノード電位変動(つまりソース電位変動)があっても、その変動を相殺するようにゲート電位Vgを変動させることで、画面輝度の均一性(ユニフォーミティ)を確保できる。ブートストラップ機能が、有機EL素子を代表とする電流駆動型の発光素子の経時劣化補正能力を向上させることができる。もちろん、このブートストラップ機能は、発光開始時点で、有機EL素子127に発光電流Ielが流れ始め、それによってアノード・カソード間電圧Velが安定となるまで上昇していく過程で、そのアノード・カソード間電圧Velの変動に伴って駆動トランジスタ121のソース電位Vsが変動する際にも機能する。   A circuit configuration that realizes a bootstrap function in which a holding capacitor 120 is disposed between the gate and the source of the driving transistor 121 and the potential Vg of the gate end is interlocked with the fluctuation of the potential Vs of the source end of the driving transistor 121. Further, by setting the drive timing, even if there is an anode potential variation (that is, a source potential variation) of the organic EL element 127 due to a variation with time in the characteristics of the organic EL element 127, the gate potential Vg is varied so as to cancel the variation. Thus, uniformity of screen brightness can be ensured. The bootstrap function can improve the deterioration correction capability of a current-driven light emitting element typified by an organic EL element. Of course, in the bootstrap function, the light emission current Iel begins to flow through the organic EL element 127 at the start of light emission, and as a result, the anode-cathode voltage Vel rises until it becomes stable. It also functions when the source potential Vs of the drive transistor 121 varies with the variation of the voltage Vel.

また、駆動トランジスタ121の製造プロセスのばらつきにより、画素回路Pごとに閾値電圧や移動度などの特性変動がある。駆動トランジスタ121を飽和領域で駆動する場合においても、この特性変動により、駆動トランジスタ121に同一のゲート電位を与えても、画素回路Pごとにドレイン電流(駆動電流Ids)が変動し、発光輝度のばらつきになって現れる。   In addition, due to variations in the manufacturing process of the drive transistor 121, there are fluctuations in characteristics such as threshold voltage and mobility for each pixel circuit P. Even when the driving transistor 121 is driven in the saturation region, even if the same gate potential is applied to the driving transistor 121 due to this characteristic variation, the drain current (driving current Ids) varies for each pixel circuit P, and the emission luminance is reduced. Appears as variations.

これに対して、閾値補正機能および移動度補正機能を実現する駆動タイミングとすることで、それらの変動の影響を抑制でき、画面輝度の均一性(ユニフォーミティ)を確保できる。本実施形態の閾値補正動作および移動度補正動作では、詳細は割愛するが、書込みゲインが1(理想値)であると仮定した場合、発光時のゲート・ソース間電圧Vgsが“Vin+Vth−ΔV”で表されるようにすることで、ドレイン・ソース間電流Idsが、閾値電圧Vthのばらつきや変動に依存しないようにするとともに、移動度μのばらつきや変動に依存しないようにする。結果として、閾値電圧Vthや移動度μが製造プロセスにより変動しても、駆動電流Idsは変動せず、有機EL素子127の発光輝度も変動しない。   On the other hand, by setting the drive timing to realize the threshold value correction function and the mobility correction function, the influence of those fluctuations can be suppressed, and the uniformity of the screen brightness can be ensured. In the threshold value correction operation and the mobility correction operation of the present embodiment, details are omitted, but assuming that the writing gain is 1 (ideal value), the gate-source voltage Vgs at the time of light emission is “Vin + Vth−ΔV”. Thus, the drain-source current Ids is not dependent on the variation or variation of the threshold voltage Vth, and is not dependent on the variation or variation of the mobility μ. As a result, even if the threshold voltage Vth and the mobility μ vary depending on the manufacturing process, the drive current Ids does not vary, and the light emission luminance of the organic EL element 127 does not vary.

<画素回路の動作:本実施形態>
図2Aは、図2に示した本実施形態の画素回路Pに関する駆動タイミングの一例として、線順次方式で信号振幅Vinの情報を保持容量120に書き込む際の動作を説明するタイミングチャートである。ここで、図2Aに示す例は、信号振幅Vinに応じた情報を保持容量120に書き込む動作と移動度補正を、書込走査線104WSに印加する書込駆動パルスWSの立上りと立下りで決定する態様である。
<Operation of Pixel Circuit: This Embodiment>
FIG. 2A is a timing chart for explaining the operation when the information of the signal amplitude Vin is written in the storage capacitor 120 by the line sequential method as an example of the drive timing related to the pixel circuit P of the present embodiment shown in FIG. Here, in the example shown in FIG. 2A, the operation and mobility correction for writing information in accordance with the signal amplitude Vin to the storage capacitor 120 are determined by the rise and fall of the write drive pulse WS applied to the write scan line 104WS. It is an aspect to do.

以下では、説明や理解を容易にするため、特段の断りのない限り、書込みゲインが1(理想値)であると仮定して、保持容量120に信号振幅Vinの情報を、書き込む、保持する、あるいはサンプリングするなどと簡潔に記して説明する。実際には、書込みゲインが1未満となり、保持容量120には信号振幅Vinの大きさそのものではなく、信号振幅Vinの大きさに対応するゲイン倍された情報が保持されることになる。また、説明や理解を容易にするため、特段の断りのない限り、ブートストラップゲインが1(理想値)であると仮定して簡潔に記して説明する。   In the following, for ease of explanation and understanding, unless otherwise specified, it is assumed that the write gain is 1 (ideal value), and information on the signal amplitude Vin is written and held in the holding capacitor 120. Or it will be described briefly as sampling. Actually, the write gain is less than 1, and the holding capacitor 120 holds not the magnitude of the signal amplitude Vin itself but the information multiplied by the gain corresponding to the magnitude of the signal amplitude Vin. For ease of explanation and understanding, unless otherwise noted, the bootstrap gain is assumed to be 1 (ideal value) and will be described briefly.

2TR構成の画素回路Pにおける駆動タイミングでの閾値補正と移動度補正を行なう際の基本的な考え方においては、先ず、映像信号Vsig は、オフセット電位Vofs と信号電位(Vofs +Vin)を1H期間内において時分割で有し、非有効期間であるオフセット電位Vofs にある期間を1水平期間の前半部とし、有効期間である信号電位(Vofs +Vin)にある期間を1水平期間の後半部とする。   In the basic concept of threshold value correction and mobility correction at the drive timing in the pixel circuit P having the 2TR configuration, first, the video signal Vsig has an offset potential Vofs and a signal potential (Vofs + Vin) within a 1H period. A period which is divided in time and is in the offset potential Vofs which is an ineffective period is a first half of one horizontal period, and a period which is in a signal potential (Vofs + Vin) which is an effective period is a second half of one horizontal period.

また、信号書込みに用いる書込駆動パルスWSを閾値補正や移動度補正にも用いることし、好ましくは書込駆動パルスWSを1H期間内に2回アクティブにしてサンプリングトランジスタ125をオンする。信号振幅Vinの情報のサンプリング(書き込む動作)と移動度補正を、書込走査線104WSに印加する書込駆動パルスWSの立上りと立下りで決定するためである。そして、1回目のオンタイミングにて閾値補正を行ない、2回目のオンタイミングにて信号電圧書込みと移動度補正を同時に行なう。その後、駆動トランジスタ121は、第1電位(高電位側)にある電源供給線105DSL から電流の供給を受け保持容量120に保持された信号電位(映像信号Vsig の有効期間の電位に対応する電位)に応じて駆動電流Idsを有機EL素子127に流す。   Further, the write drive pulse WS used for signal writing is also used for threshold correction and mobility correction. Preferably, the write drive pulse WS is activated twice within 1H period to turn on the sampling transistor 125. This is because the sampling (writing operation) of the signal amplitude Vin information and the mobility correction are determined by the rise and fall of the write drive pulse WS applied to the write scan line 104WS. Then, threshold correction is performed at the first on timing, and signal voltage writing and mobility correction are performed simultaneously at the second on timing. Thereafter, the driving transistor 121 receives a current from the power supply line 105DSL at the first potential (high potential side) and is held in the holding capacitor 120 (potential corresponding to the potential of the video signal Vsig during the effective period). In response to this, the drive current Ids is passed through the organic EL element 127.

たとえば、発光期間B,Iでは電源駆動パルスDSL が第1電位Vccにあり、書込駆動パルスWSがインアクティブLでサンプリングトランジスタ125T1がオフした状態である。このとき、駆動トランジスタ121は飽和領域で動作するように設定されているため、有機EL素子127に流れる駆動電流Idsは駆動トランジスタ121のゲート・ソース間電圧Vgsに応じた値をとる。飽和領域で動作するトランジスタのドレイン端−ソース間に流れる電流をIds、移動度をμ、チャネル幅(ゲート幅)をW、チャネル長(ゲート長)をL、ゲート容量(単位面積当たりのゲート酸化膜容量)をCoxは、トランジスタの閾値電圧をVthとすると、駆動トランジスタ121は下記の式(1)に示した値を持つ定電流源となっている。式(1)から明らかなように、飽和領域ではトランジスタのドレイン電流Idsはゲート・ソース間電圧Vgsによって制御される。   For example, in the light emission periods B and I, the power supply drive pulse DSL is at the first potential Vcc, the write drive pulse WS is inactive L, and the sampling transistor 125T1 is turned off. At this time, since the drive transistor 121 is set to operate in the saturation region, the drive current Ids flowing through the organic EL element 127 takes a value corresponding to the gate-source voltage Vgs of the drive transistor 121. The current flowing between the drain end and the source of the transistor operating in the saturation region is Ids, the mobility is μ, the channel width (gate width) is W, the channel length (gate length) is L, and the gate capacitance (gate oxidation per unit area) The driving transistor 121 is a constant current source having a value expressed by the following equation (1), where Cox is the film capacitance and Vth is the threshold voltage of the transistor. As apparent from the equation (1), the drain current Ids of the transistor is controlled by the gate-source voltage Vgs in the saturation region.

Figure 0005217469
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次に非発光期間に入ると、先ず放電期間Cにおいて、電源駆動パルスDSL を第2電位Vssとすると、有機EL素子127は消光し、電源駆動パルスDSL が駆動トランジスタ121のソースとなり、有機EL素子127のアノードは第2電位Vssに充電される。さらに、初期化期間Dにて映像信号線106HSの電位がオフセット電位Vofs なったときに書込駆動パルスWSをアクティブHにしてサンプリングトランジスタ125をオンさせて駆動トランジスタ121のゲート電位をオフセット電位Vofs とする。   Next, in the non-emission period, first, in the discharge period C, when the power driving pulse DSL is set to the second potential Vss, the organic EL element 127 is extinguished, and the power driving pulse DSL becomes the source of the driving transistor 121, and the organic EL element. The anode 127 is charged to the second potential Vss. Further, when the potential of the video signal line 106HS becomes the offset potential Vofs in the initialization period D, the write drive pulse WS is set to active H, the sampling transistor 125 is turned on, and the gate potential of the drive transistor 121 is set to the offset potential Vofs. To do.

その後、閾値補正期間Eにおいて、電源供給線105DSL の電位が低電位側の第2電位Vssから高電位側の第1電位Vccに遷移することで、駆動トランジスタ121のゲート端はオフセット電位Vofs に保持されたまま、駆動電流Idsにより保持容量120と寄生容量Celを充電し、一定時間経過後、書込駆動パルスWSをインアクティブLにしてサンプリングトランジスタ125をオフする。閾値補正期間が十分であれば、この動作により、駆動トランジスタ121のゲート・ソース間電圧VgsはVthという値をとる。   Thereafter, in the threshold correction period E, the potential of the power supply line 105DSL changes from the second potential Vss on the low potential side to the first potential Vcc on the high potential side, so that the gate terminal of the drive transistor 121 is held at the offset potential Vofs. In this state, the storage capacitor 120 and the parasitic capacitor Cel are charged by the drive current Ids. After a predetermined time has elapsed, the write drive pulse WS is set to inactive L and the sampling transistor 125 is turned off. If the threshold correction period is sufficient, this operation causes the gate-source voltage Vgs of the drive transistor 121 to take the value Vth.

すなわち、ノードND121の電位(ソース電位Vs)とノードND122の電圧(ゲート電位Vg)との電位差がちょうど閾値電圧Vthとなったところで駆動トランジスタ121はオン状態からオフ状態となり(カットオフし)、駆動トランジスタ121のソース電位Vsは“Vofs −Vth”となってドレイン電流は流れなくなり、閾値補正期間が終了する。つまり、一定時間経過後、駆動トランジスタ121のゲート・ソース間電圧Vgsは閾値電圧Vthという値をとる。この閾値補正機能により、画素回路Pごとにばらつく駆動トランジスタ121の閾値電圧Vthの影響をキャンセルすることができる。このとき、有機EL素子127には逆バイアスがかかっているため有機EL素子127が発光することはない。   That is, when the potential difference between the potential of the node ND121 (source potential Vs) and the voltage of the node ND122 (gate potential Vg) has just reached the threshold voltage Vth, the driving transistor 121 changes from the on state to the off state (cuts off), and the driving is performed. The source potential Vs of the transistor 121 becomes “Vofs−Vth” and the drain current stops flowing, and the threshold correction period ends. That is, after a certain time has elapsed, the gate-source voltage Vgs of the drive transistor 121 takes a value called the threshold voltage Vth. By this threshold value correction function, it is possible to cancel the influence of the threshold voltage Vth of the drive transistor 121 that varies for each pixel circuit P. At this time, since the organic EL element 127 is reverse-biased, the organic EL element 127 does not emit light.

ここで、閾値補正動作は1回のみ実行するものとすることもできるが、このことは必須ではない。必要に応じて、1水平期間を処理サイクルとして、閾値補正動作を複数回に亘って繰り返すようにしてもよい。たとえば、実際には、閾値電圧Vthに相当する電圧が、駆動トランジスタ121のゲート端とソース端と間に接続された保持容量120に書き込まれることになる。しかしながら、閾値補正期間Eは、書込駆動パルスWSをアクティブHにしたタイミングからインアクティブLに戻すタイミングまでであり、この期間が十分に確保されていないときには、それ以前に終了してしまうことなる。この問題を解消するには、閾値補正動作を複数回繰り返すのがよい。ここでは、そのタイミングについては図示を割愛するが、信号振幅Vinの保持容量120へのサンプリング(信号書込み)に先行する複数の水平周期で、閾値補正動作を繰り返し実行することで、確実に駆動トランジスタ121の閾値電圧Vthに相当する電圧を保持容量120に保持させるのである。   Here, the threshold correction operation may be executed only once, but this is not essential. If necessary, the threshold correction operation may be repeated a plurality of times with one horizontal period as a processing cycle. For example, in practice, a voltage corresponding to the threshold voltage Vth is written in the storage capacitor 120 connected between the gate terminal and the source terminal of the driving transistor 121. However, the threshold correction period E is from the timing when the write drive pulse WS is set to active H to the timing when it is returned to inactive L. If this period is not sufficiently secured, the threshold correction period E ends before that. . In order to solve this problem, it is preferable to repeat the threshold correction operation a plurality of times. Here, illustration of the timing is omitted, but the threshold correction operation is repeatedly executed in a plurality of horizontal periods preceding the sampling (signal writing) of the signal amplitude Vin to the holding capacitor 120, so that the driving transistor is surely obtained. A voltage corresponding to the threshold voltage Vth of 121 is held in the holding capacitor 120.

本実施形態の制御部109においては、閾値補正機能に加えて、保持容量120に信号振幅Vinに応じた情報を保持する際、同時に駆動トランジスタ121の移動度μに対する補正を加える移動度補正機能を備えている。因みに、水平駆動部106により映像信号線106HSに信号電位(Vofs +Vin)を実際に供給して、書込駆動パルスWSをアクティブHにする期間を、保持容量120への信号振幅Vinの書込み期間(サンプリング期間とも称する)とする。2Aでは、サンプリング期間と移動度補正期間を同じに扱って、書込み&移動度補正期間Hと称している。   In addition to the threshold correction function, the control unit 109 according to the present embodiment has a mobility correction function that simultaneously corrects the mobility μ of the drive transistor 121 when holding information according to the signal amplitude Vin in the storage capacitor 120. I have. Incidentally, the period during which the signal potential (Vofs + Vin) is actually supplied to the video signal line 106HS by the horizontal drive unit 106 and the write drive pulse WS is set to active H is the period during which the signal amplitude Vin is written to the storage capacitor 120 ( Also referred to as a sampling period). In 2A, the sampling period and the mobility correction period are handled in the same manner and are referred to as a writing & mobility correction period H.

書込み&移動度補正期間Hにおいては、駆動トランジスタ121のゲート電位Vgが信号電位(Vofs +Vin)にある状態でサンプリングトランジスタ125が導通(オン)状態となるので、駆動トランジスタ121のゲート端が信号電位(Vofs +Vin)に固定された状態で、駆動トランジスタ121に電源供給線105DSL から駆動電流Idsが流れ、保持容量120の容量値Csと有機EL素子127の寄生容量(等価容量)Celの容量値Celの両者を結合した容量“C=Cs+Cel”(その他の寄生容量は無視する)に流れ込み充電を開始するためソース電位Vsは時間とともに上昇してゆく。このとき、駆動トランジスタ121の閾値補正動作は完了しているため、駆動トランジスタ121が流す駆動電流Idsは移動度μを反映したものとなる。これによって、駆動トランジスタ121のゲート・ソース間電圧Vgsは移動度μを反映して小さくなり一定時間経過後に完全に移動度μを補正するゲート・ソース間電圧Vgsとなる。図2Aのタイミングチャートでは、この上昇分をΔVで表してある。この上昇分、すなわち移動度補正パラメータである負帰還量ΔVは、閾値補正によって保持容量120に保持されるゲート・ソース間電圧“Vgs=Vin+Vth”から差し引かれることになり、“Vgs=Vin+Vth−ΔV”となるので、負帰還をかけたことになる。   In the writing & mobility correction period H, the sampling transistor 125 is in a conductive (on) state when the gate potential Vg of the driving transistor 121 is at the signal potential (Vofs + Vin), so that the gate end of the driving transistor 121 is at the signal potential. In a state of being fixed at (Vofs + Vin), the drive current Ids flows from the power supply line 105DSL to the drive transistor 121, and the capacitance value Cel of the capacitance value Cs of the storage capacitor 120 and the parasitic capacitance (equivalent capacitance) Cel of the organic EL element 127. The source potential Vs rises with time because it flows into the capacitance “C = Cs + Cel” (both other parasitic capacitances are neglected) and the charging is started. At this time, since the threshold value correcting operation of the driving transistor 121 is completed, the driving current Ids flowing through the driving transistor 121 reflects the mobility μ. As a result, the gate-source voltage Vgs of the driving transistor 121 is reduced to reflect the mobility μ, and becomes a gate-source voltage Vgs that completely corrects the mobility μ after a predetermined time has elapsed. In the timing chart of FIG. 2A, this increase is represented by ΔV. This increase, that is, the negative feedback amount ΔV, which is the mobility correction parameter, is subtracted from the gate-source voltage “Vgs = Vin + Vth” held in the holding capacitor 120 by the threshold correction, and “Vgs = Vin + Vth−ΔV”. Therefore, negative feedback is applied.

その後、書込走査部104は、保持容量120に信号振幅Vinの情報が保持された段階で書込走査線104WSに対する書込駆動パルスWSの印加を解除し(すなわちインアクティブL(ロー)にして)、サンプリングトランジスタ125を非導通状態にして駆動トランジスタ121のゲート端を映像信号線106HSから電気的に切り離すことで発光期間Iに入る。発光期間Iに進むと、水平駆動部106は、その後の適当な時点で映像信号線106HSの電位をオフセット電位Vofs に戻す。この後、次のフレーム(もしくはフィールド)に移って、再び、閾値補正準備動作、閾値補正動作、移動度補正動作、および発光動作が繰り返される。   Thereafter, the write scanning unit 104 cancels the application of the write drive pulse WS to the write scan line 104WS at the stage where the information of the signal amplitude Vin is held in the holding capacitor 120 (ie, inactive L (low)). ), The light emission period I is entered by making the sampling transistor 125 non-conductive and electrically disconnecting the gate terminal of the drive transistor 121 from the video signal line 106HS. When proceeding to the light emission period I, the horizontal driving unit 106 returns the potential of the video signal line 106HS to the offset potential Vofs at an appropriate time thereafter. Thereafter, the process proceeds to the next frame (or field), and the threshold correction preparation operation, the threshold correction operation, the mobility correction operation, and the light emission operation are repeated again.

発光期間Iでは、駆動トランジスタ121のゲート端への信号電位(Vofs +Vin)の印加が解除されるので、駆動トランジスタ121のゲート電位Vgは上昇可能となる。駆動トランジスタ121のゲート端とソース端と間には保持容量120が接続されており、その保持容量120による効果によって、ブートストラップ機能が実現される。ブートストラップゲインが1(理想値)であると仮定した場合、駆動トランジスタ121のソース電位Vsの変動にゲート電位Vgが完全に連動するようになり、ゲート・ソース間電圧Vgsを一定に維持することができる。   In the light emission period I, the application of the signal potential (Vofs + Vin) to the gate terminal of the drive transistor 121 is released, so that the gate potential Vg of the drive transistor 121 can be increased. A storage capacitor 120 is connected between the gate terminal and the source terminal of the driving transistor 121, and a bootstrap function is realized by the effect of the storage capacitor 120. Assuming that the bootstrap gain is 1 (ideal value), the gate potential Vg is completely linked to the variation of the source potential Vs of the driving transistor 121, and the gate-source voltage Vgs is kept constant. Can do.

このとき、駆動トランジスタ121に流れる駆動電流Idsは有機EL素子127に流れ、有機EL素子127のアノード電位は駆動電流Idsに応じて上昇する。この上昇分をVelとする。やがて、ソース電位Vsの上昇に伴い、有機EL素子127の逆バイアス状態は解消されるので、駆動電流Idsの流入により有機EL素子127は実際に発光を開始する。このときの有機EL素子127のアノード電位の上昇(Vel)は、駆動トランジスタ121のソース電位Vsの上昇に他ならず、駆動トランジスタ121のソース電位Vsは、Vel分上昇する。   At this time, the drive current Ids flowing through the drive transistor 121 flows through the organic EL element 127, and the anode potential of the organic EL element 127 rises according to the drive current Ids. Let this increase be Vel. Eventually, as the source potential Vs rises, the reverse bias state of the organic EL element 127 is canceled, so that the organic EL element 127 actually starts to emit light by the inflow of the drive current Ids. The rise (Vel) of the anode potential of the organic EL element 127 at this time is nothing but the rise of the source potential Vs of the drive transistor 121, and the source potential Vs of the drive transistor 121 rises by Vel.

駆動電流Ids対ゲート電圧Vgsの関係は、書込みゲインを“1”とすれば先のトランジスタ特性を表した式(1)のVgsに“Vin−ΔV+Vth”を代入することで、式(2)のように表すことができる。式(2)において、k=(1/2)(W/L)Coxである。   The relationship between the drive current Ids and the gate voltage Vgs is obtained by substituting “Vin−ΔV + Vth” into Vgs of the equation (1) representing the transistor characteristics when the write gain is “1”. Can be expressed as: In formula (2), k = (1/2) (W / L) Cox.

Figure 0005217469
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この式(2)から、閾値電圧Vthの項がキャンセルされており、有機EL素子127に供給される駆動電流Idsは駆動トランジスタ121の閾値電圧Vthに依存しないことが分かる。基本的に駆動電流Idsは信号振幅Vin(詳しくは信号振幅Vinに対応して保持容量120に保持されるサンプリング電圧=Vgs)によって決まるので、有機EL素子127は信号振幅Vinに応じた輝度で発光することになる。その際、保持容量120に保持される情報は帰還量ΔVで補正されている。この補正量ΔVはちょうど式(2)の係数部に位置する移動度μの効果を打ち消すように働く。したがって、駆動電流Idsは実質的に信号振幅Vinのみに依存することになる。駆動電流Idsは閾値電圧Vthに依存しないので、閾値電圧Vthが製造プロセスにより変動しても、ドレイン・ソース間の駆動電流Idsは変動せず、有機EL素子127の発光輝度も変動しない。   From this equation (2), it can be seen that the term of the threshold voltage Vth is canceled and the drive current Ids supplied to the organic EL element 127 does not depend on the threshold voltage Vth of the drive transistor 121. Since the drive current Ids is basically determined by the signal amplitude Vin (specifically, the sampling voltage held in the holding capacitor 120 corresponding to the signal amplitude Vin = Vgs), the organic EL element 127 emits light with a luminance corresponding to the signal amplitude Vin. Will do. At this time, the information held in the holding capacitor 120 is corrected by the feedback amount ΔV. This correction amount ΔV works so as to cancel the effect of the mobility μ located in the coefficient part of the equation (2). Therefore, the drive current Ids substantially depends only on the signal amplitude Vin. Since the drive current Ids does not depend on the threshold voltage Vth, even if the threshold voltage Vth varies depending on the manufacturing process, the drain-source drive current Ids does not vary, and the light emission luminance of the organic EL element 127 does not vary.

また、駆動トランジスタ121のゲート端Gとソース端Sとの間には保持容量120が接続されており、その保持容量120による効果により、発光期間の最初でブートストラップ動作が行なわれ、駆動トランジスタ121のゲート・ソース間電圧Vgsを一定に維持したまま、駆動トランジスタ121のゲート電位Vgおよびソース電位Vsが上昇し、ゲート電位Vgは“Vofs +Vin+Vel”となる。このとき、駆動トランジスタ121のゲート・ソース間電圧Vgsは一定であるので、駆動トランジスタ121は、一定電流(駆動電流Ids)を有機EL素子127に流す。その結果、有機EL素子127のアノード端Aの電位(=ノードND121の電位)は、有機EL素子127に飽和状態での駆動電流Idsという電流が流れ得る電圧まで上昇する。   In addition, a storage capacitor 120 is connected between the gate terminal G and the source terminal S of the drive transistor 121. Due to the effect of the storage capacitor 120, a bootstrap operation is performed at the beginning of the light emission period. The gate potential Vg and the source potential Vs of the drive transistor 121 rise while the gate-source voltage Vgs of the transistor is kept constant, and the gate potential Vg becomes “Vofs + Vin + Vel”. At this time, since the gate-source voltage Vgs of the drive transistor 121 is constant, the drive transistor 121 passes a constant current (drive current Ids) to the organic EL element 127. As a result, the potential at the anode end A of the organic EL element 127 (= potential at the node ND121) rises to a voltage at which a current called a drive current Ids in a saturated state can flow through the organic EL element 127.

ここで、有機EL素子127は、発光時間が長くなるとそのI−V特性が変化してしまうため、時間の経過ともにノードND121の電位も変化するが、保持容量120によるブートストラップ機能によって駆動トランジスタ121のゲート・ソース間電位Vgsが一定に保たれるため、有機EL素子127に流れる電流は変わらず、有機EL素子127の発光輝度も一定に保たれる。
<<補助配線のレイアウト>>
図3および図3Aは、画素アレイ部102の周辺に配される制御部109(書込走査部104、駆動走査部105、水平駆動部106)と画素アレイ部102との間の配線に関する問題点を説明する図である。ここで、図3は、有機EL素子127の下部電極と補助配線の第1例のレイアウトを示した全体概要図である。図3Aは、図3に対する変形例である第2例のレイアウトを示した図である。
Here, since the IV characteristic of the organic EL element 127 changes as the light emission time becomes longer, the potential of the node ND121 also changes over time. However, the drive transistor 121 is driven by the bootstrap function of the storage capacitor 120. Since the gate-source potential Vgs is kept constant, the current flowing through the organic EL element 127 does not change, and the light emission luminance of the organic EL element 127 is also kept constant.
<< Auxiliary Wiring Layout >>
3 and 3A are problems related to wiring between the control unit 109 (the writing scanning unit 104, the driving scanning unit 105, and the horizontal driving unit 106) arranged around the pixel array unit 102 and the pixel array unit 102. FIG. FIG. Here, FIG. 3 is an overall schematic diagram showing the layout of the first example of the lower electrode and the auxiliary wiring of the organic EL element 127. FIG. 3A is a diagram illustrating a layout of a second example which is a modification example of FIG.

有機EL素子127の下部電極と補助配線の第1例のレイアウトが図3に示されている。この図に示すように、有機EL素子127の下部電極504は、マトリクス状に配置された画素回路Pの配列に対応して、2次元マトリクス状に配置されている。有機EL素子127は、下部電極504と有機層506と上部電極508の積層構造をなしている。そして、この下部電極504間に、下部電極504と同一層で構成された補助配線515が、下部電極504(つまり画素回路P)を取り囲むように格子状に配置され、さらに外周にも画素アレイ部102の全体を取り囲むように配線された構成となっている。補助配線515の内、画素アレイ部102の全体を取り囲む部分を画素アレイ部102内の格子状の補助配線と区別して特に環状補助配線と称する。下部電極504が形成されるアノード層L3の補助配線515は、適当な箇所にて(図の例では各画素間の中心および外周全体)、カソードコンタクトKCにより、その上層の上部電極508と接続される。   A layout of the first example of the lower electrode and the auxiliary wiring of the organic EL element 127 is shown in FIG. As shown in this figure, the lower electrodes 504 of the organic EL elements 127 are arranged in a two-dimensional matrix corresponding to the arrangement of the pixel circuits P arranged in a matrix. The organic EL element 127 has a laminated structure of a lower electrode 504, an organic layer 506, and an upper electrode 508. Between the lower electrodes 504, auxiliary wirings 515 configured in the same layer as the lower electrodes 504 are arranged in a lattice shape so as to surround the lower electrodes 504 (that is, the pixel circuits P), and further on the outer periphery of the pixel array section. The configuration is wired so as to surround the whole 102. A portion of the auxiliary wiring 515 that surrounds the entire pixel array unit 102 is distinguished from a grid-shaped auxiliary wiring in the pixel array unit 102 and is particularly referred to as an annular auxiliary wiring. The auxiliary wiring 515 of the anode layer L3 on which the lower electrode 504 is formed is connected to the upper electrode 508 on the upper layer by a cathode contact KC at an appropriate location (in the example in the figure, the center and the entire outer periphery between each pixel). The

また、図3Aに示す第2例のレイアウトでは、トップエミッション方式での高精細画素構造とする場合において、画素開口率を稼ぐために、補助配線515を画素アレイ部102の全体を取り囲むように配置するだけで、画素アレイ部102(表示エリア)内に格子状または列または行状に配線するレイアウトを用いていない。たとえば、高精細画素では、開口率を稼ぐために、画素内の補助配線レイアウトを使用しないことがある。   In the layout of the second example shown in FIG. 3A, the auxiliary wiring 515 is arranged so as to surround the entire pixel array unit 102 in order to increase the pixel aperture ratio when the top emission type high-definition pixel structure is used. Thus, a layout in which the pixel array unit 102 (display area) is wired in a grid, a column, or a row is not used. For example, a high-definition pixel may not use an auxiliary wiring layout in the pixel in order to increase the aperture ratio.

何れの構成でも、補助配線515を画素アレイ部102の全体を取り囲むように配線して、外周全体で上部電極とのコンタクトをとることで、上部電極(カソード電極)とのコンタクト抵抗を下げるようにしている。このように、補助配線515が上部電極とのコンタクト抵抗を下げるために画素アレイ部102より広くとられると、図3や図3A(後述の図4や図7も参照)に示すように、補助配線515は、制御部109からそれぞれ画素アレイ部102へと接続される各走査線Lscan(書込走査線104WS、電源供給線105DSL 、映像信号線106HS)と広範囲でオーバーラップすることになる。   In any configuration, the auxiliary wiring 515 is wired so as to surround the entire pixel array unit 102, and the contact with the upper electrode is taken over the entire outer periphery, thereby reducing the contact resistance with the upper electrode (cathode electrode). ing. Thus, when the auxiliary wiring 515 is made wider than the pixel array portion 102 in order to reduce the contact resistance with the upper electrode, as shown in FIG. 3 and FIG. 3A (see also FIG. 4 and FIG. 7 described later), the auxiliary wiring 515 The wiring 515 overlaps each scanning line Lscan (write scanning line 104WS, power supply line 105DSL, video signal line 106HS) connected from the control unit 109 to the pixel array unit 102 in a wide range.

<<パネル辺縁部の配線構造の問題点>>
図4〜図5Hは、画素アレイ部102周辺の実装態様の比較例を説明する図である。これらの図により、パネル辺縁部の配線構造の問題点が説明される。ここで、図4および図4Aは図1Aに示した周辺回路パネル外配置構成の場合を示し、特に図4AはTCP実装の詳細を示す。
<< Problem of wiring structure at the panel edge >>
4 to 5H are diagrams illustrating a comparative example of the mounting manner around the pixel array unit 102. FIG. These drawings explain the problem of the wiring structure at the edge of the panel. Here, FIG. 4 and FIG. 4A show the case of the arrangement configuration outside the peripheral circuit panel shown in FIG. 1A, and in particular, FIG. 4A shows details of TCP mounting.

また、図5は、比較例における補助配線515と各走査線Lscanの配置関係を説明する平面透視図である。図5A(1)は図5における走査線Lscanの長手方向と直交する方向(a−a’線)の断面図であり、図5A(2)は図5における走査線Lscanの長手方向(b−b’線)の断面図である。   FIG. 5 is a perspective plan view for explaining the arrangement relationship between the auxiliary wiring 515 and each scanning line Lscan in the comparative example. 5A (1) is a cross-sectional view in a direction (aa ′ line) orthogonal to the longitudinal direction of the scanning line Lscan in FIG. 5, and FIG. 5A (2) is a longitudinal direction (b−) of the scanning line Lscan in FIG. It is sectional drawing of b 'line.

また、図5B〜図5Eは、垂直走査系統の走査線に着目して、表示領域である画素アレイ部102の外周部において、引出し配線Ldrawn が画素アレイ部102に接続する箇所の概要を説明する図である。ここで、図5Bはそのレイアウト例(平面図)であり、図5Cはその全体概要の平面図であり、図5Dは図5C中の点線部分の拡大図(平面図と断面図)であり、図5Eは第1配線層L1と第2配線層L2の交差部分の詳細を説明する図である。   5B to 5E, focusing on the scanning lines of the vertical scanning system, outlines the locations where the lead-out wiring Ldrawn is connected to the pixel array unit 102 in the outer periphery of the pixel array unit 102 that is the display area. FIG. Here, FIG. 5B is a layout example (plan view), FIG. 5C is a plan view of the whole outline, FIG. 5D is an enlarged view (plan view and cross-sectional view) of a dotted line part in FIG. FIG. 5E is a diagram for explaining the details of the intersection of the first wiring layer L1 and the second wiring layer L2.

また、図5F〜図5Hは、画素アレイ部102の外周部に保護回路142やテストスイッチ回路144が設けられた状態を説明する図である。ここで、図5Fは垂直走査系統の走査線に着目したレイアウト例(平面図)であり、図5Gはその内の保護回路142の回路図およびレイアウトの概要を示す平面図である。図5Hはテストスイッチ回路144の回路図および水平走査系統の走査線(R,G,Bの各映像信号線106HS)に着目したときのレイアウトの概要を示す平面図である。   5F to 5H are diagrams illustrating a state in which the protection circuit 142 and the test switch circuit 144 are provided on the outer periphery of the pixel array unit 102. FIG. Here, FIG. 5F is a layout example (plan view) focusing on the scanning lines of the vertical scanning system, and FIG. 5G is a circuit diagram of the protection circuit 142 and a plan view showing an outline of the layout. FIG. 5H is a plan view showing an outline of the layout when focusing on the circuit diagram of the test switch circuit 144 and the scanning lines (R, G, B video signal lines 106HS) of the horizontal scanning system.

図4や図4Aに示すように、表示パネル部100の基板101の端縁部分には、COF方式で接続をとるための電気的接続端子PAD2が設けられる。基板101上には、表示領域となる画素アレイ部102が設けられ、この画素アレイ部102の外側にまで補助配線515が設けられている。補助配線515は図示を割愛した上部電極とともに、全画素共通の接地配線Vcathとなるもので、表示パネル部100の基板101の端縁部分に設けられた電気的接続端子PAD2の一例である電源供給TCP520から基準電圧(一例としてGND )が供給される。図4では電源供給TCP520を2箇所設けており、また図4Aでは電源供給TCP520を4箇所設けているが、その数は任意である。   As shown in FIG. 4 and FIG. 4A, an electrical connection terminal PAD2 for connecting by the COF method is provided at the edge portion of the substrate 101 of the display panel unit 100. On the substrate 101, a pixel array portion 102 serving as a display area is provided, and an auxiliary wiring 515 is provided outside the pixel array portion 102. The auxiliary wiring 515 is a ground wiring Vcath that is common to all pixels together with the upper electrode that is not shown in the figure, and is a power supply that is an example of the electrical connection terminal PAD2 provided at the edge of the substrate 101 of the display panel section 100. A reference voltage (GND as an example) is supplied from the TCP 520. Although two power supply TCPs 520 are provided in FIG. 4 and four power supply TCPs 520 are provided in FIG. 4A, the number is arbitrary.

また、制御部109用の電気的接続端子PAD2に関しても電源供給TCP520と概ね同様であり、表示パネル部100の基板101の端縁部分に設けられた書込駆動パルスWS用の信号供給TAB530_WS ,電源駆動パルスDSL 用の電源入力部530_DSL、映像信号Vsig 用の信号供給TAB530_sigから各信号が供給される。各信号供給TAB530には、ドライバLSI532がTAB方式でボンディングされ、基板101のエッジにドライバの出力を接続し、ドライバLSI532が基板101の外になるように実装される。図示しないが、各信号供給TAB530の基板101とは反対側には、ドライバLSI532に信号を供給する前段回路(たとえばシフトレジスタなど)が搭載された回路基板が接続される。   The electrical connection terminal PAD2 for the control unit 109 is also substantially the same as the power supply TCP 520, and the signal supply TAB 530_WS for the write drive pulse WS provided at the edge portion of the substrate 101 of the display panel unit 100, the power Each signal is supplied from the power input unit 530_DSL for the driving pulse DSL and the signal supply TAB 530_sig for the video signal Vsig. A driver LSI 532 is bonded to each signal supply TAB 530 by the TAB method, the driver output is connected to the edge of the substrate 101, and the driver LSI 532 is mounted outside the substrate 101. Although not shown, a circuit board on which a pre-stage circuit (for example, a shift register) for supplying a signal to the driver LSI 532 is connected is connected to each signal supply TAB 530 on the side opposite to the board 101.

ここで、図4や図4Aに示した比較例の実装態様では、画素アレイ部102周辺部の付加回路148の全体を、アノード層L3の補助配線515を用いてベタ膜で遮光している。つまり、比較例の実装態様では、補助配線515は、画素アレイ部102外周部のカソードコンタクトKC用の領域を超えてさらに広く設けられ、補助配線515が付加回路148の全体を覆うようになっている。こうすることで、光が周辺回路部140のトランジスタに入り込む現象を防止するようにしている。   Here, in the mounting example of the comparative example shown in FIGS. 4 and 4A, the entire additional circuit 148 in the periphery of the pixel array unit 102 is shielded by a solid film using the auxiliary wiring 515 of the anode layer L3. That is, in the mounting example of the comparative example, the auxiliary wiring 515 is provided wider than the area for the cathode contact KC on the outer periphery of the pixel array unit 102, and the auxiliary wiring 515 covers the entire additional circuit 148. Yes. By doing so, the phenomenon that light enters the transistor of the peripheral circuit section 140 is prevented.

画素アレイ部102の周辺部では、つまり、画素アレイ部102と制御部109との間では、図5および図5Aから分かるように、下部電極504(本例ではアノード電極)と同一層の補助配線515が、走査線Lscan(書込走査線104WS、電源供給線105DSL 、映像信号線106HS)の引出し配線Ldrawn と間に誘電体である層間絶縁膜502bおよび層間絶縁膜503が挟まれた構造(オーバーラップした構造)である。その分、引出し配線Ldrawn の長さが長くなる。加えて、本例では、画素アレイ部102と制御部109との間に周辺回路部140を配しているので、その分の長さが必要にもなる。   As shown in FIGS. 5 and 5A, auxiliary wiring in the same layer as the lower electrode 504 (in this example, the anode electrode) in the peripheral portion of the pixel array unit 102, that is, between the pixel array unit 102 and the control unit 109. 515 is a structure in which an interlayer insulating film 502b and an interlayer insulating film 503 which are dielectrics are sandwiched between the drawing line Ldrawn of the scanning line Lscan (the writing scanning line 104WS, the power supply line 105DSL, and the video signal line 106HS). Wrapped structure). Accordingly, the length of the lead wiring Ldrawn becomes longer. In addition, in this example, since the peripheral circuit unit 140 is disposed between the pixel array unit 102 and the control unit 109, the length corresponding to the peripheral circuit unit 140 is required.

走査線Lscanの材質を如何様にするかは様々であるが、たとえば、以下のような観点から選択される。先ず、画素アレイ部102内に着目すると、少なくとも垂直走査系統に関わる書込走査線104WSおよび電源供給線105DSL が縦/横の一方の配線(たとえば横配線とする)となり、これに対して水平走査系統に関わる映像信号線106HSが縦/横の他方の配線(たとえば縦配線とする)となる。また、有機EL素子127のカソード電位Vcathをベタ配線ではなく通常の配線とする場合であれば、カソード電位Vcath用の配線(カソード配線)が横配線もしくは縦配線となる。   The material of the scanning line Lscan is various, but is selected from the following viewpoints, for example. First, paying attention to the inside of the pixel array unit 102, at least the writing scanning line 104WS and the power supply line 105DSL related to the vertical scanning system become one of the vertical / horizontal wirings (for example, horizontal wiring), and the horizontal scanning is performed on this. The video signal line 106HS related to the system is the other vertical / horizontal wiring (for example, vertical wiring). If the cathode potential Vcath of the organic EL element 127 is a normal wiring instead of a solid wiring, the wiring for the cathode potential Vcath (cathode wiring) is a horizontal wiring or a vertical wiring.

前述の各配線(書込走査線104WS、電源供給線105DSL 、映像信号線106HS)は、横方向または縦方向に延び、画素アレイ部102の周辺に設けられた対応する走査部(書込走査部104、駆動走査部105、水平駆動部106)と接続される。画面の左右方向について考察した場合、詳細説明図は割愛するが、1行内の全ての画素回路Pに対して書込駆動パルスWSは書込走査部104から共通に供給されるので、書込駆動パルスWSの波形が配線容量や配線抵抗の影響で、書込走査部104から遠い画素回路P(遠側画素と称する)の方が書込走査部104から近い画素回路P(近側画素と称する)よりも、その波形鈍りが大きくなってしまう。そのため、配線容量や配線抵抗の分布特性が、閾値補正や移動度補正の動作に影響を与えることがある。同様のことは、電源供給線105DSL や映像信号線106HS(あるいはカソード配線)についても言えることであり、配線容量や配線抵抗の分布特性が、閾値補正や移動度補正の動作に影響を与えることがある。   Each of the wirings (the write scanning line 104WS, the power supply line 105DSL, and the video signal line 106HS) extends in the horizontal direction or the vertical direction, and the corresponding scanning unit (write scanning unit) provided around the pixel array unit 102. 104, drive scanning unit 105, and horizontal drive unit 106). When the horizontal direction of the screen is considered, a detailed explanatory diagram is omitted, but the write drive pulse WS is commonly supplied from the write scanning unit 104 to all the pixel circuits P in one row. The pixel circuit P (referred to as a far-side pixel) farther from the writing scanning unit 104 is closer to the writing scanning unit 104 (referred to as a near-side pixel) because the waveform of the pulse WS is affected by the wiring capacitance or wiring resistance. ), The waveform becomes dull. For this reason, the distribution characteristics of the wiring capacitance and the wiring resistance may affect the operations of threshold correction and mobility correction. The same applies to the power supply line 105DSL and the video signal line 106HS (or the cathode wiring), and the distribution characteristics of the wiring capacitance and wiring resistance may affect the operations of threshold correction and mobility correction. is there.

これらの点を考慮して、各配線は、低抵抗にするべく、アルミニウムAlやモリブデンMoやチタンTiなどの単層あるいはそれらの多層による光透過性を有しない金属配線を使用して配線される。前述のように、縦配線と横配線が必要であるから、基本的には、縦配線と横配線の交差部でのオーバーラップのために、最低でも2層(本例では第1配線層L1と第2配線層L2)の金属配線が必要になる。   In consideration of these points, each wiring is wired using a single-layer metal wiring such as aluminum Al, molybdenum Mo, and titanium Ti or a multi-layered metal wiring that does not have optical transparency so as to reduce resistance. . As described above, since vertical wiring and horizontal wiring are required, basically, at least two layers (in this example, the first wiring layer L1) are overlapped at the intersection of the vertical wiring and the horizontal wiring. And metal wiring of the second wiring layer L2) is required.

さらに、第1配線層L1と第2配線層L2の相違に着目すると、第1配線層L1は薄膜トランジスタ形成のための熱処理(アニール処理)工程のため、熱に対して耐性が必要であり、アルミニウムAlやチタンTiに比べると高抵抗ではあるがモリブデンMoを使用するのが好ましい。すなわち、熱処理工程でヒートシンクとしての役割をなすように、第1配線層L1の電極材料の熱容量はできるだけ小さいのが好ましい。アルミニウムAlあるいはその合金材料は、熱処理工程でヒートロックやウイスカもしくはボイドを発生させるので第1配線層L1の電極材としては適さない。   Further, paying attention to the difference between the first wiring layer L1 and the second wiring layer L2, the first wiring layer L1 is heat treatment (annealing process) for forming a thin film transistor, and therefore needs to be resistant to heat. Molybdenum Mo is preferably used although it has higher resistance than Al or titanium Ti. That is, the heat capacity of the electrode material of the first wiring layer L1 is preferably as small as possible so as to serve as a heat sink in the heat treatment process. Aluminum Al or an alloy material thereof is not suitable as an electrode material for the first wiring layer L1 because heat lock, whisker, or void is generated in the heat treatment process.

特に、薄膜トランジスタとして微結晶シリコンTFTを使用する場合は、耐熱性の要求度合いは強くなる。何故なら、微結晶シリコンTFTの形成のために、エキシマレーザーによる熱処理とは異なり、ライン状あるいは方形状に整形した光強度プロファイルを持つ高出力半導体レーザ装置から連続発振のレーザ光(連続レーザ光と称する)を発し、非晶質シリコン膜に対して一列ごとに一定速度で移動させ(スキャンし)、次の列にスライドさせた後、前の列におけるのと同方向または逆方向のスキャンを開始する動作を繰り返すことによって全域に亘る照射を図り、非晶質シリコン膜を微結晶シリコン膜に変化させる。そのため、結晶化に必要な熱量が非常に大きくなる。   In particular, when a microcrystalline silicon TFT is used as the thin film transistor, the degree of required heat resistance is increased. This is because, unlike heat treatment using an excimer laser, a continuous wave laser beam (continuous laser beam and continuous laser beam) is generated from a high-power semiconductor laser device having a light intensity profile shaped into a line shape or a square shape, in order to form a microcrystalline silicon TFT. ), Move (scan) the amorphous silicon film one row at a time at a constant speed, slide it to the next row, and then start scanning in the same or reverse direction as in the previous row By repeating this operation, irradiation is performed over the entire region, and the amorphous silicon film is changed to a microcrystalline silicon film. Therefore, the amount of heat necessary for crystallization becomes very large.

一方、第2配線層L2は、第1配線層L1に比べると耐熱性は要求されず、主に低抵抗化の観点から、たとえば、モリブデンMoよりも低抵抗であるアルミニウムAlやチタンTiあるいはそれらの合金材料(Ti−Al−Tiなど)を使用するのが好ましい。   On the other hand, the second wiring layer L2 is not required to have heat resistance as compared with the first wiring layer L1, and mainly from the viewpoint of lowering resistance, for example, aluminum Al or titanium Ti having lower resistance than molybdenum Mo or those It is preferable to use an alloy material (such as Ti—Al—Ti).

また、画素アレイ部102の周辺部に着目すると、画素アレイ部102内が第1配線層L1であるか第2配線層L2であるかを問わず、引出し配線Ldrawn は、パネル外周から画素回路Pへ接続し長配線であり、モリブデンは高抵抗であるために、低抵抗化の観点からモリブデンMoよりも低抵抗である電極材が適用される第2配線層L2とする。因みに、画素アレイ部102内が第1配線層L1である走査線Lscanは、画素アレイ部102の辺縁で第2配線層L2に引き渡す処理が必要になる。   When attention is paid to the peripheral portion of the pixel array unit 102, regardless of whether the pixel array unit 102 is the first wiring layer L1 or the second wiring layer L2, the lead-out wiring Ldrawn is connected to the pixel circuit P from the outer periphery of the panel. Since the molybdenum has a high resistance, the second wiring layer L2 to which an electrode material having a lower resistance than molybdenum Mo is applied is used from the viewpoint of reducing the resistance. Incidentally, the scanning line Lscan in which the pixel array unit 102 is the first wiring layer L1 needs to be transferred to the second wiring layer L2 at the edge of the pixel array unit 102.

ここで、接続用の画素アレイ部外の配線(引出し配線)は、画素アレイ部外の限られた面積内でレイアウトする必要があるため、大電流を必要とする電源供給線105DSL は比較的幅広とするが、それ以外の書込走査線104WSや映像信号線106HSは、パターン設計ルール上の最小線幅で形成する。   Here, since the wiring (drawing wiring) outside the pixel array portion for connection needs to be laid out within a limited area outside the pixel array portion, the power supply line 105DSL that requires a large current is relatively wide. However, the other write scanning lines 104WS and video signal lines 106HS are formed with a minimum line width in accordance with the pattern design rule.

しかしながら、配線幅が狭いと、断線し易く、断線のため画素アレイ部102の画素回路Pが正常に機能せず表示不良が起き易くなる。たとえば、製造工程内での機械的なストレスが加わることで断線してしまうことがある。   However, if the wiring width is narrow, disconnection is likely to occur, and the pixel circuit P of the pixel array unit 102 does not function normally due to disconnection, and display defects are likely to occur. For example, disconnection may occur due to mechanical stress applied in the manufacturing process.

さらに、図5B〜図5Eに示すように、画素アレイ部102(引出し配線部周辺)の層構造と引出し配線の層構造が異なると、段差が生じ、引出し配線がさらに断線し易くなる。すなわち、表示領域外周部(画素アレイ部102の近傍)には、第2配線層L2にて補助配線515が環状に配置されている。第1配線層L1と第2配線層L2の交差部分は層間ショートの発生を防ぐためにゲート絶縁膜以外にTFTを形成するa−Siとエッチングストップ層を配置している。画素アレイ部102(画素領域)および画素領域外周において、第1配線層L1と第2配線層L2の交差部分では、第1配線層L1は低抵抗化を図るために、図5Eに示すように、たとえば、MO,Clad(AlNd)などの低抵抗金属を抱合(積層)する構造にしている。また、図5F〜図5Hに示すように、画素アレイ部102の外周部に保護回路142やテストスイッチ回路144を設けるときには、保護回路142やテストスイッチ回路144(引出し配線部周辺)の層構造と引出し配線の層構造が異なるので、やはり、段差が生じ、引出し配線がさらに断線し易くなる。   Further, as shown in FIGS. 5B to 5E, when the layer structure of the pixel array portion 102 (around the lead-out wiring portion) and the layer structure of the lead-out wiring are different, a step is generated, and the lead-out wiring is further easily disconnected. That is, the auxiliary wiring 515 is annularly arranged in the second wiring layer L2 on the outer periphery of the display area (in the vicinity of the pixel array section 102). In order to prevent an interlayer short circuit from occurring, an a-Si forming an TFT and an etching stop layer are arranged at the intersection of the first wiring layer L1 and the second wiring layer L2 in addition to the gate insulating film. As shown in FIG. 5E, in order to reduce the resistance of the first wiring layer L1 at the intersection of the first wiring layer L1 and the second wiring layer L2 in the pixel array portion 102 (pixel region) and the outer periphery of the pixel region. For example, a structure in which low resistance metals such as MO and Clad (AlNd) are conjugated (laminated) is employed. 5F to 5H, when the protection circuit 142 and the test switch circuit 144 are provided on the outer periphery of the pixel array unit 102, the layer structure of the protection circuit 142 and the test switch circuit 144 (around the lead-out wiring unit) Since the layer structure of the lead-out wiring is different, a step is generated, and the lead-out wiring is further easily disconnected.

さらに、第2配線層L2を形成後の後工程で、たとえば有機EL素子127の形成時に熱処理が加わる場合にも、耐熱性に劣る電極材を使用している第2配線層L2で引出し配線Ldrawn を形成すると、熱ストレスのために断線し易くなる。   Further, even when a heat treatment is applied in the subsequent process after forming the second wiring layer L2, for example, when the organic EL element 127 is formed, the extraction wiring Ldrawn is formed in the second wiring layer L2 using the electrode material having inferior heat resistance. If it forms, it will become easy to disconnect by heat stress.

<改善手法:基本概念>
そこで、本実施形態においては、各引出し配線Ldrawn をそれぞれ、第2配線層L2以外の配線層も利用して複数の配線層に配設する(引出し配線Ldrawn の冗長を図る)ことで、前記の「断線」に起因する表示不良の問題を解決することにする。何れかの配線層の引出し配線Ldrawn が断線しても他方の配線層の引出し配線Ldrawn の存在により表示不良の発生を防止するという、いわゆるバックアップの考え方を採り入れるのである。
<Improvement method: basic concept>
Therefore, in the present embodiment, each lead-out wiring Ldrawn is arranged in a plurality of wiring layers using a wiring layer other than the second wiring layer L2 (to make the lead-out wiring Ldrawn redundant), thereby The problem of display failure due to “disconnection” will be solved. A so-called backup concept is adopted in which even if the lead-out wiring Ldrawn of one wiring layer is disconnected, the occurrence of display defects is prevented by the presence of the lead-out wiring Ldrawn of the other wiring layer.

ここで、引出し配線Ldrawn を複数の配線層に配設する場合において第2配線層L2以外の配線層を如何様に設定するかは様々な仕組みが考えられる、一例としては、第1配線層L1に配設することが考えられるし、第1配線層L1および第2配線層L2以外の第3・第4などの配線層を追加することも考えられる。ただし、第3・第4などの配線層を追加することは製造プロセスが煩雑化しコストアップを招くなどの不利益か考えられる。そこで、本実施形態では、画素アレイ部102から外周部へと引き出される各走査線Lscanの引出し配線Ldrawn を第1配線層L1および第2配線層L2で形成することにする。以下、第1配線層L1の引出し配線Ldrawn を第1引出し配線Ldrawn_L1と称し、第2配線層L2の引出し配線Ldrawn を第2引出し配線Ldrawn_L2と称する。   Here, when arranging the lead-out wiring Ldrawn in a plurality of wiring layers, various mechanisms can be considered as to how the wiring layers other than the second wiring layer L2 are set. For example, the first wiring layer L1 It is conceivable to arrange the wiring layers, and it is also conceivable to add third and fourth wiring layers other than the first wiring layer L1 and the second wiring layer L2. However, adding the third and fourth wiring layers may be disadvantageous in that the manufacturing process becomes complicated and costs increase. Therefore, in the present embodiment, the extraction wiring Ldrawn of each scanning line Lscan drawn from the pixel array portion 102 to the outer peripheral portion is formed by the first wiring layer L1 and the second wiring layer L2. Hereinafter, the lead wiring Ldrawn of the first wiring layer L1 is referred to as a first lead wiring Ldrawn_L1, and the lead wiring Ldrawn of the second wiring layer L2 is referred to as a second lead wiring Ldrawn_L2.

そして、2層で形成される引出し配線Ldrawn は、その長手方向において、少なくとも2箇所で(好ましくは層内の端部近傍で)電気的な接続(その接続点をコンタクトLCと称する)を取る。こうすることで、コンタクトLC間においては、第1配線層L1および第2配線層L2の何れかで断線しても他方の配線層が接続されていることで、全体としては電気的な接続が維持され、パネル外周部のパッドやICと画素回路Pの未接続が防止できるようにする。コンタクトLCをとる箇所が多いほど各層での断線に対する耐性が大きい。また、付加的な効果として、断線が発生していないときには、配線抵抗が下がるので引出し配線Ldrawn の電圧降下を抑制できる。   The lead wiring Ldrawn formed of two layers establishes electrical connection (the connection point is referred to as a contact LC) in at least two places (preferably in the vicinity of the end in the layer) in the longitudinal direction. In this way, between the contacts LC, even if the first wiring layer L1 or the second wiring layer L2 is disconnected, the other wiring layer is connected. In other words, it is possible to prevent the pad or IC on the outer periphery of the panel from being disconnected from the pixel circuit P. The more points where the contact LC is taken, the greater the resistance to disconnection in each layer. Further, as an additional effect, when no disconnection occurs, the wiring resistance is lowered, so that the voltage drop of the lead wiring Ldrawn can be suppressed.

また、第1配線層L1利用した付加的な効果として、微結晶シリコンTFTの形成時の連続レーザ光によるアニール処理時のパネル内の熱プロファイルを均一にすることで、TFTの特性ばらつきを抑えることができる。   Further, as an additional effect of using the first wiring layer L1, it is possible to suppress variations in TFT characteristics by making the thermal profile in the panel uniform during annealing with continuous laser light when forming microcrystalline silicon TFTs. Can do.

<<改善手法:第1実施形態>>
図6〜図6Bは、引出し配線Ldrawn の断線に起因する表示不良を防止し得るようにした配線配置(レイアウト)の第1実施形態を説明する図である。ここで、図6は、第1実施形態における補助配線515と各走査線Lscanの配置関係を説明する平面透視図である。図6Aは図6における走査線Lscanの長手方向と直交する方向(a−a’線)の断面図であり、図6Bは図6における走査線Lscanの長手方向(b−b’線)の付加回路148(特に保護回路142)のトランジスタにも着目した平面透視図(1)および断面図(2)である。
<< Improvement Method: First Embodiment >>
6 to 6B are diagrams for explaining a first embodiment of a wiring arrangement (layout) that can prevent a display defect caused by disconnection of the lead wiring Ldrawn. Here, FIG. 6 is a perspective plan view for explaining the arrangement relationship between the auxiliary wiring 515 and each scanning line Lscan in the first embodiment. 6A is a cross-sectional view in the direction (a ′ ′ line) perpendicular to the longitudinal direction of the scanning line Lscan in FIG. 6, and FIG. 6B is the addition of the longitudinal direction (bb ′ line) of the scanning line Lscan in FIG. They are a plan perspective view (1) and a cross-sectional view (2) focusing on the transistor of the circuit 148 (particularly the protection circuit 142).

第1実施形態は、パッドや制御部109と画素アレイ部102の間に付加回路148(保護回路142やテストスイッチ回路144)を設けている場合のレイアウトの一例である。第1実施形態は、後述する第2実施形態との相違点として、引出し配線Ldrawn の長手方向において、付加回路148が配設される領域については、第2配線層L2のみとする点に特徴を有する。これは、図5F〜図5Hから理解されるように、付加回路148が配設される領域には、色々な配線が通る(クロスする)ため、実際上のレイアウト面においては引出し配線Ldrawn の複層化が困難になるからである。ただし、レイアウト面で解決できれば、付加回路148が配設される領域についても引出し配線Ldrawn を複層化するのがよい。   The first embodiment is an example of a layout in the case where an additional circuit 148 (protection circuit 142 or test switch circuit 144) is provided between the pad or control unit 109 and the pixel array unit 102. The first embodiment is different from the second embodiment described later in that the area where the additional circuit 148 is disposed in the longitudinal direction of the lead wiring Ldrawn is only the second wiring layer L2. Have. As understood from FIGS. 5F to 5H, various wirings pass (cross) in the region where the additional circuit 148 is disposed. Therefore, in the actual layout plane, there is a duplication of the drawing wiring Ldrawn. This is because stratification becomes difficult. However, if the problem can be solved in terms of layout, it is preferable that the lead wiring Ldrawn be formed in multiple layers in the region where the additional circuit 148 is disposed.

第1実施形態の仕組みでは、図6〜図6Bから理解されるように、画素アレイ部102から外周部へと引き出される各走査線Lscanの引出し配線Ldrawn が第1配線層L1および第2配線層L2で形成され、その長手方向における信号入力部側の端部、付加回路148の領域(付加回路領域と称する)の両端部、および画素アレイ部102側の端部それぞれにおいてコンタクトLCで電気的な接続がとられている。このため、引出し配線Ldrawn の長手方向における付加回路領域を除く部分において、つまり信号入力部と付加回路領域の間や付加回路領域と画素アレイ部102との間において、第1引出し配線Ldrawn_L1および第2引出し配線Ldrawn_L2の何れかで断線しても、他方の配線層が接続されていることで、全体としては電気的な接続が維持されるので、信号入力部と画素アレイ部102との間の未接続が防止できる。   In the mechanism of the first embodiment, as can be understood from FIGS. 6 to 6B, the lead-out wiring Ldrawn of each scanning line Lscan drawn from the pixel array section 102 to the outer peripheral portion is the first wiring layer L1 and the second wiring layer. L2 and is electrically connected by contacts LC at the end on the signal input portion side in the longitudinal direction, both ends of the additional circuit 148 region (referred to as additional circuit region), and the end on the pixel array portion 102 side. Connected. Therefore, in the portion excluding the additional circuit region in the longitudinal direction of the lead wiring Ldrawn, that is, between the signal input portion and the additional circuit region or between the additional circuit region and the pixel array portion 102, the first lead wiring Ldrawn_L1 and the second lead wiring Ldrawn_L1 Even if one of the lead lines Ldrawn_L2 is disconnected, the other wiring layer is connected, so that the electrical connection is maintained as a whole, so that the connection between the signal input unit and the pixel array unit 102 is not performed. Connection can be prevented.

<微結晶シリコンTFTについて>
図7は、微結晶シリコンTFTの断面模式図である。微結晶シリコンTFTの形成時には、先ず、ガラス基板上の第1配線層L1にゲート電極形成膜を成膜する。このとき、本実施形態では、走査線Lscan用の引出し配線Ldrawn も形成する。ゲート電極形成膜は、たとえば、スパッタリング法によって、モリブデン膜を90nmの厚さに形成する。次いで、フォトリソグラフィー工程、エッチング工程を経て、ゲート電極形成膜で所定の形状にパターニングしてゲート電極や引出し配線Ldrawn を作製する。
<About microcrystalline silicon TFT>
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a microcrystalline silicon TFT. When forming the microcrystalline silicon TFT, first, a gate electrode forming film is formed on the first wiring layer L1 on the glass substrate. At this time, in this embodiment, the lead-out wiring Ldrawn for the scanning line Lscan is also formed. As the gate electrode formation film, a molybdenum film is formed to a thickness of 90 nm by sputtering, for example. Next, through a photolithography process and an etching process, the gate electrode formation film is patterned into a predetermined shape to produce a gate electrode and an extraction wiring Ldrawn.

次に、ゲート電極や引出し配線Ldrawn を被覆する状態に基板上に層間絶縁膜502a(ゲート絶縁膜)を形成する。この層間絶縁膜502aは、たとえば、窒化シリコン膜(膜厚はたとえば50nm)と酸化シリコン膜(膜厚はたとえば120nm)の積層膜で形成する。さらに、層間絶縁膜502aにチャネル層を形成する膜として、たとえばプラズマエンハンスメント−化学的気相成長法(PE−CVD法)などにより非晶質シリコン膜をたとえば15nmの厚さに形成する。   Next, an interlayer insulating film 502a (gate insulating film) is formed on the substrate so as to cover the gate electrode and the lead wiring Ldrawn. The interlayer insulating film 502a is formed of, for example, a laminated film of a silicon nitride film (film thickness is 50 nm, for example) and a silicon oxide film (film thickness is 120 nm, for example). Further, as a film for forming a channel layer in the interlayer insulating film 502a, an amorphous silicon film is formed to a thickness of, for example, 15 nm by, for example, plasma enhancement-chemical vapor deposition (PE-CVD).

次に、非晶質シリコン膜上に酸化シリコン膜をたとえば20nmの厚さに成膜してバッファ膜を形成する。次いで、バッファ膜上に、たとえばPE−CVD法やスパッタリング法などにより、モリブデンをたとえば100nmの厚さに堆積して光−熱変換膜を形成する。バッファ膜は、レーザ光照射時に高温となる光−熱変換膜のモリブデン(Mo)が非晶質シリコン膜の膜内に拡散してモリブデンシリサイドが生成されることを防止する役割を果たす。   Next, a silicon oxide film is formed on the amorphous silicon film to a thickness of, for example, 20 nm to form a buffer film. Next, molybdenum is deposited to a thickness of, for example, 100 nm on the buffer film by, for example, PE-CVD or sputtering to form a light-heat conversion film. The buffer film plays a role of preventing molybdenum silicide from being generated by diffusion of molybdenum (Mo) of the light-to-heat conversion film, which becomes a high temperature when irradiated with laser light, into the amorphous silicon film.

次に、光−熱変換膜上にレーザ光を照射して光−熱変換膜を加熱し、この熱によって下層にある非晶質シリコン膜を微結晶シリコン膜に変化させる。このときのレーザアニール工程において使用するレーザ光源は、たとえば波長808nmのブロードエリア型高出力半導体レーザ装置で、連続発振にて約4Wの光出力(連続レーザ光)が得られるものとする。マイクロレンズアレイなどを用いた均一照明光学系に半導体レーザ装置から射出されたレーザ光を通し、長軸側の光強度プロファイルが平坦なトップハット型で、短軸側の光強度プロファイルがガウシアン型の矩形ビームに整形し、そのビームを約2mW/μm^2の光強度に集光して光−熱変換膜上に照射し、基板を約40mm/sの一定速度で移動させる。高い光強度の半導体レーザ光の照射によってモリブデン膜が高温に加熱され、この熱が熱伝導によって下層の酸化シリコンからなるバッファ膜、非晶質シリコン膜に伝わり、非晶質シリコン膜が融点に達する。溶融した非晶質シリコン膜は照射光が通り過ぎることによって冷却固化して微結晶シリコンに変化し、微結晶シリコン膜が形成される。   Next, the light-heat conversion film is irradiated with laser light to heat the light-heat conversion film, and the amorphous silicon film in the lower layer is changed to a microcrystalline silicon film by this heat. The laser light source used in the laser annealing process at this time is, for example, a broad area type high-power semiconductor laser device having a wavelength of 808 nm, and a light output (continuous laser light) of about 4 W is obtained by continuous oscillation. Laser light emitted from a semiconductor laser device is passed through a uniform illumination optical system using a microlens array, etc., and the light intensity profile on the long axis side is a flat top hat type, and the light intensity profile on the short axis side is a Gaussian type. The beam is shaped into a rectangular beam, the beam is condensed to a light intensity of about 2 mW / μm ^ 2, irradiated onto the light-heat conversion film, and the substrate is moved at a constant speed of about 40 mm / s. The molybdenum film is heated to a high temperature by irradiation with high-intensity semiconductor laser light, and this heat is transferred to the underlying buffer oxide film and amorphous silicon film by thermal conduction, and the amorphous silicon film reaches the melting point. . The melted amorphous silicon film is cooled and solidified as the irradiation light passes through to be changed into microcrystalline silicon, and a microcrystalline silicon film is formed.

次に、トランジスタを構成する上で不要となる光−熱変換膜およびバッファ膜を除去する。次に、必要に応じて、微結晶シリコン膜上に非晶質シリコン膜をたとえばPE−CVD法によりたとえば120nmの厚さに形成する。こうすることで、微結晶シリコン膜と非晶質シリコン膜とからなる2層チャネル構造のチャネル層が作製される。   Next, the light-to-heat conversion film and the buffer film that are unnecessary for forming the transistor are removed. Next, if necessary, an amorphous silicon film is formed on the microcrystalline silicon film to a thickness of, for example, 120 nm by, for example, a PE-CVD method. Thus, a channel layer having a two-layer channel structure including a microcrystalline silicon film and an amorphous silicon film is manufactured.

次に、一般的な非晶質シリコンTFTの製造プロセスと同様な工程を行なう。たとえば、非晶質シリコン膜上にたとえば化学的気相成長法により、たとえば窒化シリコン膜で、チャネル保護膜を形成する。その後、通常のフォトリソグラフィー工程およびエッチング工程によりチャネル層の上部にチャネル保護膜を用いてストッパー層を形成する。さらに、非晶質シリコン膜上のソース・ドレインが形成される領域に、n型不純物として、たとえばリンをドープした非晶質シリコン層(n+a−Si層)をたとえば化学的気相成長法によって形成する。その後、反応性イオンエッチング装置を用いるなどして、フォトリソグラフィー工程とドライエッチング工程によってアイランド構造を作製する。   Next, the same process as that of a general amorphous silicon TFT is performed. For example, a channel protective film is formed on the amorphous silicon film by, for example, a chemical vapor deposition method, for example, using a silicon nitride film. Thereafter, a stopper layer is formed on the channel layer using a channel protective film by a normal photolithography process and etching process. Further, an amorphous silicon layer (n + a-Si layer) doped with, for example, phosphorus as an n-type impurity is formed in the region where the source / drain is formed on the amorphous silicon film, for example, by chemical vapor deposition. To do. Thereafter, an island structure is formed by a photolithography process and a dry etching process using a reactive ion etching apparatus.

次に、n+a−Si層を被覆するように、たとえばスパッタリングなどにより、第2配線層L2に、モリブデンMoよりも低抵抗であるアルミニウムAlやチタンTiあるいはそれらの合金材料(Ti−Al−Tiなど)により、ソース電極およびドレイン電極や第2引出し配線Ldrawn_L2を形成するための電極膜を形成する。さらに、たとえば反応性イオンエッチング装置を用いるなどして、フォトリソグラフィー工程とドライエッチング工程によって、電極膜をパターニングしてソース電極、ドレイン電極、および第2引出し配線Ldrawn_L2を形成する。   Next, to cover the n + a-Si layer, for example, by sputtering, the second wiring layer L2 is made of aluminum Al, titanium Ti, or an alloy material thereof (Ti-Al-Ti, etc.) having a lower resistance than molybdenum Mo. ) To form an electrode film for forming the source and drain electrodes and the second lead wiring Ldrawn_L2. Further, the source film, the drain electrode, and the second extraction wiring Ldrawn_L2 are formed by patterning the electrode film by a photolithography process and a dry etching process using, for example, a reactive ion etching apparatus.

以上の工程により、チャネル層が微結晶シリコン膜および非晶質シリコン膜の2層構造からなる逆スタガー型の薄膜トランジスタ1が成される。   Through the above-described steps, the inverted staggered thin film transistor 1 is formed in which the channel layer has a two-layer structure of a microcrystalline silicon film and an amorphous silicon film.

ここで、本実施形態のボトムゲート構造の微結晶シリコンTFTのチャネル層の形成時には、第1配線層L1には、ゲート電極だけでなく第1引出し配線Ldrawn_L1も存在するので、第1配線層L1がパネル内の全面にレイアウトされるようになり、非晶質シリコン膜を微結晶シリコン膜に変化させるために高出力の連続レーザ光を照射する過程では、パネル全体の熱プロファイルが、第1引出し配線Ldrawn_L1が存在しないときよりも均一になり、TFTの特性ばらつきが抑えられる。   Here, when the channel layer of the microcrystalline silicon TFT having the bottom gate structure according to the present embodiment is formed, the first wiring layer L1 includes not only the gate electrode but also the first lead wiring Ldrawn_L1. Is laid out over the entire surface of the panel, and in the process of irradiating high-power continuous laser light to change the amorphous silicon film to the microcrystalline silicon film, the thermal profile of the entire panel is This is more uniform than when the wiring Ldrawn_L1 does not exist, and the variation in TFT characteristics is suppressed.

微結晶シリコンTFTに限らず、その他の薄膜トランジスタでもレーザ光(たとえば固体レーザ)でアニール処理がなされる場合は熱プロファイルの不均一性が問題となり得るが、高出力の連続レーザ光が使用される微結晶シリコンTFTに比べるとその問題は小さく、特に、微結晶シリコンTFTにおいて引出し配線Ldrawn の一方の配線層を第1配線層L1にする効果が高い。   Not only microcrystalline silicon TFTs, but also other thin film transistors, when annealing is performed with laser light (for example, a solid laser), non-uniformity in the thermal profile can be a problem. The problem is small as compared with the crystalline silicon TFT, and in particular, the effect of making one wiring layer of the lead wiring Ldrawn into the first wiring layer L1 in the microcrystalline silicon TFT is high.

<<改善手法:第2実施形態>>
図8および図8Aは、引出し配線Ldrawn の断線に起因する表示不良を防止し得るようにした配線配置(レイアウト)の第2実施形態を説明する図である。ここで、図8は、第2実施形態における補助配線515と各走査線Lscanの配置関係を説明する平面透視図である。図8Aは図8における走査線Lscanの長手方向(b−b’線)の付加回路148(特に保護回路142)のトランジスタにも着目した平面透視図(1)および断面図(2)である。図8における走査線Lscanの長手方向と直交する方向(a−a’線)の断面図は図示を割愛するが、第1実施形態と同様である。
<< Improvement Method: Second Embodiment >>
FIG. 8 and FIG. 8A are diagrams for explaining a second embodiment of the wiring arrangement (layout) that can prevent the display defect caused by the disconnection of the lead wiring Ldrawn. Here, FIG. 8 is a perspective plan view for explaining the positional relationship between the auxiliary wiring 515 and each scanning line Lscan in the second embodiment. FIG. 8A is a plan perspective view (1) and a cross-sectional view (2) focusing on the transistor of the additional circuit 148 (particularly the protection circuit 142) in the longitudinal direction (bb ′ line) of the scanning line Lscan in FIG. The sectional view in the direction (aa ′ line) orthogonal to the longitudinal direction of the scanning line Lscan in FIG. 8 is omitted, but is the same as in the first embodiment.

第2実施形態は、パッドや制御部109と画素アレイ部102の間に付加回路148(保護回路142やテストスイッチ回路144)を設けている場合のレイアウトの他の例である。第2実施形態は、前述の第1実施形態との相違点として、引出し配線Ldrawn の長手方向において、付加回路148が配設される領域についても、第1配線層L1と第2配線層L2に引出し配線Ldrawn を配置する点に特徴を有する。   The second embodiment is another example of a layout in the case where an additional circuit 148 (protection circuit 142 or test switch circuit 144) is provided between the pad or control unit 109 and the pixel array unit 102. In the second embodiment, as a difference from the first embodiment, the first wiring layer L1 and the second wiring layer L2 are also provided in the region where the additional circuit 148 is disposed in the longitudinal direction of the lead wiring Ldrawn. It is characterized in that the lead wiring Ldrawn is arranged.

第2実施形態の仕組みでは、図8や図8Aから理解されるように、画素アレイ部102から外周部へと引き出される各走査線Lscanの引出し配線Ldrawn が第1配線層L1および第2配線層L2で形成され、その長手方向における信号入力部側および画素アレイ部102側のそれぞれにおいてコンタクトLCで電気的な接続がとられている。このため、引出し配線Ldrawn の長手方向における付加回路領域をも含む部分において、つまり長手方向における全範囲において、第1引出し配線Ldrawn_L1および第2引出し配線Ldrawn_L2の何れかで断線しても、他方の配線層が接続されていることで、全体としては電気的な接続が維持されるので、信号入力部と画素アレイ部102との間の未接続が防止できる。   In the mechanism of the second embodiment, as can be understood from FIG. 8 and FIG. 8A, the lead-out wiring Ldrawn of each scanning line Lscan drawn from the pixel array unit 102 to the outer peripheral part is the first wiring layer L1 and the second wiring layer. L2 is electrically connected to each other on the signal input part side and the pixel array part 102 side in the longitudinal direction by a contact LC. For this reason, even if the first wiring Ldrawn_L1 and the second wiring Ldrawn_L2 are disconnected in the portion including the additional circuit region in the longitudinal direction of the drawing wiring Ldrawn, that is, in the entire range in the longitudinal direction, the other wiring Since the layers are connected, the electrical connection as a whole is maintained, so that the unconnected state between the signal input unit and the pixel array unit 102 can be prevented.

<<改善手法:第3実施形態>>
図9〜図9Bは、引出し配線Ldrawn の断線に起因する表示不良を防止し得るようにした配線配置(レイアウト)の第3実施形態を説明する図である。ここで、図9は、第3実施形態における画素アレイ部102周辺の実装態様を説明する図である。図9Aは、第3実施形態における補助配線515と各走査線Lscanの配置関係を説明する平面透視図である。図9Bは図9Aにおける走査線Lscanの長手方向(b−b’線)の断面図である。図9Aにおける走査線Lscanの長手方向と直交する方向(a−a’線)の断面図は図示を割愛するが、第1実施形態と同様である。
<< Improvement Method: Third Embodiment >>
FIGS. 9 to 9B are diagrams for explaining a third embodiment of the wiring arrangement (layout) that can prevent display defects caused by disconnection of the lead wiring Ldrawn. Here, FIG. 9 is a diagram for explaining a mounting mode around the pixel array unit 102 in the third embodiment. FIG. 9A is a perspective plan view illustrating the positional relationship between the auxiliary wiring 515 and each scanning line Lscan in the third embodiment. FIG. 9B is a cross-sectional view in the longitudinal direction (bb ′ line) of the scanning line Lscan in FIG. 9A. The sectional view in the direction (aa ′ line) orthogonal to the longitudinal direction of the scanning line Lscan in FIG. 9A is omitted, but is the same as in the first embodiment.

第3実施形態は、図9〜図9Bから明らかなように、引出し配線Ldrawn の長手方向における信号入力部側と画素アレイ部102側の間に付加回路148を設けない場合の例である。付加回路148が存在しないので、引出し配線Ldrawn の長さは短くできている。   As is apparent from FIGS. 9 to 9B, the third embodiment is an example in which the additional circuit 148 is not provided between the signal input unit side and the pixel array unit 102 side in the longitudinal direction of the lead wiring Ldrawn. Since the additional circuit 148 does not exist, the length of the lead-out wiring Ldrawn can be shortened.

第3実施形態の仕組みでは、図9Aおよび図9Bから理解されるように、画素アレイ部102から外周部へと引き出される各走査線Lscanの引出し配線Ldrawn が第1配線層L1および第2配線層L2で形成され、その長手方向における信号入力部側および画素アレイ部102側のそれぞれにおいてコンタクトLCで電気的な接続がとられている。このため、引出し配線Ldrawn の長手方向における全範囲において、第1引出し配線Ldrawn_L1および第2引出し配線Ldrawn_L2の何れかで断線しても、他方の配線層が接続されていることで、全体としては電気的な接続が維持されるので、信号入力部と画素アレイ部102との間の未接続が防止できる。   In the mechanism of the third embodiment, as can be understood from FIGS. 9A and 9B, the lead-out wiring Ldrawn of each scanning line Lscan drawn from the pixel array section 102 to the outer peripheral portion is the first wiring layer L1 and the second wiring layer. L2 is electrically connected to each other on the signal input part side and the pixel array part 102 side in the longitudinal direction by a contact LC. For this reason, in the entire range in the longitudinal direction of the lead wiring Ldrawn, even if one of the first lead wiring Ldrawn_L1 and the second lead wiring Ldrawn_L2 is disconnected, the other wiring layer is connected. Therefore, the non-connection between the signal input unit and the pixel array unit 102 can be prevented.

本発明に係る表示装置の一実施形態であるアクティブマトリクス型表示装置の構成の概略を示すブロック図(COG搭載構成)である。1 is a block diagram (COG mounting configuration) showing an outline of a configuration of an active matrix display device which is an embodiment of a display device according to the present invention. 本発明に係る表示装置の一実施形態であるアクティブマトリクス型表示装置の構成の概略を示すブロック図(周辺回路パネル外配置構成)である。1 is a block diagram (outside peripheral circuit panel arrangement configuration) showing an outline of the configuration of an active matrix display device which is an embodiment of a display device according to the present invention. FIG. 本実施形態の基本構成の画素回路と、当該画素回路を備えた有機EL表示装置の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the organic EL display apparatus provided with the pixel circuit of the basic composition of this embodiment, and the said pixel circuit. 図2に示した本実施形態の画素回路に関する駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart showing an example of drive timing related to the pixel circuit of the present embodiment shown in FIG. 2. FIG. 有機EL素子の下部電極と補助配線の第1比較例のレイアウトを示した全体概要図である。It is the whole schematic diagram which showed the layout of the 1st comparative example of the lower electrode and auxiliary wiring of an organic EL element. 図3に対する変形例である第2比較例のレイアウトを示した図である。It is the figure which showed the layout of the 2nd comparative example which is a modification with respect to FIG. 図1Aに示した周辺回路パネル外配置構成の場合の実装例を説明する図である。It is a figure explaining the example of mounting in the case of the arrangement configuration outside a peripheral circuit panel shown to FIG. 1A. 図1Aに示した周辺回路パネル外配置構成の場合のTCP実装の詳細を説明する図である。It is a figure explaining the detail of TCP mounting in the case of the peripheral circuit panel outside arrangement | positioning structure shown to FIG. 1A. 比較例における補助配線と各走査線の配置関係を説明する平面透視図である。It is a plane perspective view explaining the arrangement relationship between the auxiliary wiring and each scanning line in the comparative example. 図5における走査線の長手方向と直交する方向(a−a’線)の断面図(1)、走査線Lscanの長手方向(b−b’線)の断面図(2)である。6 is a cross-sectional view (1) in a direction (a-a ′ line) orthogonal to the longitudinal direction of the scanning line in FIG. 5 and a cross-sectional view (2) in the longitudinal direction (b-b ′ line) of the scanning line Lscan. 画素アレイ部の外周部において、引出し配線が画素アレイ部に接続する箇所のレイアウト例(平面図)である。FIG. 6 is a layout example (plan view) of a portion where the lead-out wiring is connected to the pixel array portion in the outer peripheral portion of the pixel array portion. 図5Bの概要の平面図である。It is a top view of the outline of Drawing 5B. 図5C中の点線部分の拡大図である。It is an enlarged view of the dotted line part in FIG. 5C. 第1配線層と第2配線層の交差部分の詳細を説明する図である。It is a figure explaining the detail of the intersection of a 1st wiring layer and a 2nd wiring layer. 画素アレイ部の外周部に保護回路やテストスイッチ回路が設けられた状態のレイアウト例(平面図)である。It is a layout example (plan view) in a state where a protection circuit and a test switch circuit are provided on the outer periphery of the pixel array unit. 保護回路の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of a protection circuit. テストスイッチ回路の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of a test switch circuit. 第1実施形態における補助配線と各走査線の配置関係を説明する平面透視図である。FIG. 3 is a perspective plan view illustrating an arrangement relationship between auxiliary wirings and scanning lines in the first embodiment. 図6における走査線の長手方向と直交する方向(a−a’線)の断面図である。It is sectional drawing of the direction (a-a 'line) orthogonal to the longitudinal direction of the scanning line in FIG. 図6における走査線の長手方向(b−b’線)の保護回路のトランジスタにも着目した平面透視図(1)および断面図(2)である。FIG. 7 is a plan perspective view (1) and a cross-sectional view (2) focusing on the transistor of the protection circuit in the longitudinal direction (b-b ′ line) of the scanning line in FIG. 6. 微結晶シリコンTFTの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of a microcrystalline silicon TFT. 第2実施形態における補助配線と各走査線の配置関係を説明する平面透視図である。It is a plane perspective view explaining the arrangement relationship between the auxiliary wiring and each scanning line in the second embodiment. 図8における走査線の長手方向(b−b’線)の保護回路のトランジスタにも着目した平面透視図(1)および断面図(2)である。FIG. 9 is a plan perspective view (1) and a cross-sectional view (2) focusing on the transistor of the protection circuit in the longitudinal direction (b-b ′ line) of the scanning line in FIG. 8. 第3実施形態における画素アレイ部周辺の実装態様を説明する図である。It is a figure explaining the mounting aspect of the pixel array part periphery in 3rd Embodiment. 第3実施形態における補助配線と各走査線の配置関係を説明する平面透視図である。It is a plane perspective view explaining the arrangement relationship between the auxiliary wiring and each scanning line in the third embodiment. 図9Aにおける走査線の長手方向(b−b’線)の断面図である。It is sectional drawing of the longitudinal direction (b-b 'line) of the scanning line in FIG. 9A.

符号の説明Explanation of symbols

1…表示装置、100…表示パネル部、101…基板、102…画素アレイ部、103…垂直駆動部、104…書込走査部、104WS…書込走査線、105…駆動走査部、105DSL …電源供給線、106…水平駆動部、106HS…映像信号線、109…制御部、120…保持容量、121…駆動トランジスタ、125…サンプリングトランジスタ、127…有機EL素子、140…周辺回路部、142…保護回路、144…テストスイッチ回路、148…付加回路、200…駆動信号生成部、220…映像信号処理部、504…下部電極(アノード電極)、506…有機層、508…上部電極(カソード電極)、515…補助配線、LC…コンタクト、Lscan…走査線、Ldrawn ,Ldrawn_L1,Ldrawn_L2…引出し配線   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Display apparatus, 100 ... Display panel part, 101 ... Board | substrate, 102 ... Pixel array part, 103 ... Vertical drive part, 104 ... Write scanning part, 104WS ... Write scanning line, 105 ... Drive scanning part, 105DSL ... Power supply Supply line 106 ... Horizontal drive unit 106HS ... Video signal line 109 ... Control unit 120 ... Retention capacitor 121 ... Drive transistor 125 ... Sampling transistor 127 ... Organic EL element 140 ... Peripheral circuit unit 142 ... Protection Circuit: 144: Test switch circuit, 148: Additional circuit, 200: Drive signal generation unit, 220: Video signal processing unit, 504: Lower electrode (anode electrode), 506: Organic layer, 508: Upper electrode (cathode electrode), 515 ... auxiliary wiring, LC ... contact, Lscan ... scanning line, Ldrawn, Ldrawn_L1, Ldrawn_L2 ... lead-out wiring

Claims (4)

信号振幅に応じた表示を行なう電気光学素子を含む画素回路および走査線が行列状に配された画素アレイ部と、
前記画素アレイ部の各走査線から周辺回路側へ引き出され、前記画素回路を駆動するための各種の信号を伝送する配線である引出し配線と、
備えており
前記引出し配線は、モリブデンから成る第1配線層と、モリブデンよりも低抵抗である金属材料から成り前記第1配線層の次に配設される第2配線層とによって形成されており、
前記引出し配線の部分において前記第1配線層と第2配線層との電気的な接続をとるコンタクトが、前記引出し配線の長手方向の少なくとも2箇所に形成されており、
前記周辺回路を構成するトランジスタは、基板側にゲート電極が配されたボトムゲート構造のトランジスタであり、
前記トランジスタのゲート電極は、前記第1配線層によって形成されており、
前記トランジスタのソース電極およびドレイン電極は、前記第2配線層によって形成されており、
前記トランジスタの半導体層は、非晶質シリコン膜にアニール処理を施すことによって形成されており、前記第2配線層は、前記アニール処理が施された後に形成されている表示装置。
A pixel circuit including an electro-optical element that performs display according to the signal amplitude, and a pixel array unit in which scanning lines are arranged in a matrix;
A lead-out line that is a line that is led out from each scanning line of the pixel array section to the peripheral circuit side and transmits various signals for driving the pixel circuit;
Equipped with a,
The lead-out wiring is formed by a first wiring layer made of molybdenum and a second wiring layer made of a metal material having a lower resistance than molybdenum and disposed next to the first wiring layer ,
Contacts for making electrical connection between the first wiring layer and the second wiring layer in the portion of the lead wiring are formed in at least two places in the longitudinal direction of the lead wiring ,
The transistor constituting the peripheral circuit is a bottom-gate transistor in which a gate electrode is disposed on the substrate side,
A gate electrode of the transistor is formed by the first wiring layer;
The source electrode and the drain electrode of the transistor are formed by the second wiring layer,
The display device in which the semiconductor layer of the transistor is formed by subjecting an amorphous silicon film to an annealing process, and the second wiring layer is formed after the annealing process .
第2配線層は、アルミニウム、チタン、若しくはそれらの合金材料のいずれかから成る請求項1に記載の表示装置。The display device according to claim 1, wherein the second wiring layer is made of aluminum, titanium, or an alloy material thereof. 前記半導体層は微結晶シリコンから成る請求項1または請求項2に記載の表示装置。The display device according to claim 1, wherein the semiconductor layer is made of microcrystalline silicon. 前記アニール処理はレーザーアニール処理である請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の表示装置。The display device according to claim 1, wherein the annealing process is a laser annealing process.
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