JP5316590B2 - El表示装置 - Google Patents
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- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Control Of El Displays (AREA)
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Description
現在、低消費電力でかつ高表示品質であり、更に薄型化が可能な表示パネルとして、複数の有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子をマトリックス状に配列して構成される有機EL表示パネルが注目されている。
以下、本発明のEL表示パネル構造の理解を容易とするため、まず、本発明の有機EL表示パネルの製造方法について説明をする。
以下、本発明のEL表示パネルの製造方法および構造についてさらに詳しく説明する。先にも説明したように、まず、アレイ基板49に画素を駆動するTFT11を形成する。1つの画素は4個または5個のTFTで構成される。また、画素は電流プログラムされ、そのプログラムされた電流がEL素子に供給される。このTFT11の組合せ等画素構成については後に説明をする。次に、TFT11に正孔注入電極としての画素電極(透明電極)を形成する。透明電極48はフォトリソグラフィーによりパターン化する。
本発明では、TFT11aの動作範囲を飽和領域に限定するが、一般的に飽和領域におけるトランジスタ特性は、理想的な特性より外れ、ソース−ドレイン間電圧の影響を受ける(ミラー効果)。
隣接する画素間において、たとえ閾値の変動が存在しない場合でも上記式のλに変動があれば、EL素子を流れる電流値が変動する。変動を±2%以内に抑えるためには、λの変動を±5%に抑えなければならない。しかし、人間が変化を認識することができないので、1%以下にする必要はない。また、1%以下を達成するためにはトランジスタサイズを相当に大きくする必要があり、非現実的である。
さらに好ましくは、次式を満たすことが好ましい。
TFT11bのオフ電流を5pA以下とすることにより、EL素子を流れる電流値の変化を2%以下に抑えることが可能である。これはリーク電流が増加すると、電圧非書き込み状態においてゲート−ソース間(コンデンサの両端)に貯えられた電荷を1フィールド間保持できないためである。したがって、キャパシタ19の蓄積用容量が大きければオフ電流の許容量も大きくなる。前記式を満たすことによって隣接画素間の電流値の変動を2%以下に抑えることができる。
Iw=μ1・Cox1・W1/L1/2(Vgs−Vth1)2
ここでのCoxは単位面積当たりのゲート容量であり、Cox=ε0・εr/dで与えられる。VthはTFTの閾値、μはキャリアの移動度、Wはチャンネル幅、Lはチャンネル長、ε0は真空の移動度、εrはゲート絶縁膜の比誘電率を示し、dはゲート絶縁膜の厚みである。
Idrv=μ2・Cox2・W2/L2/2(Vgs−Vth2)2
絶縁ゲート電界効果型の薄膜トランジスタ(TFT)が飽和領域で動作するための条件は、Vdsをドレイン−ソース間電圧として、一般に以下の数式で与えられる。
|Vds|>|Vgs−Vth|
ここでのTFT11aとTFT11bは、小さな画素内部に近接して形成されるため、大略μ1=μ2及びCox1=Cox2であり、特に工夫を凝らさない限り、Vth1=Vth2と考えられる。すると、このとき(数1)及び(数2)から容易に以下の数式が導かれる。
Idrv/Iw=(W2/L2)/(W1/L1)
ここで注意すべき点は、(数1)及び(数2)において、μ、Cox、Vthの値自体は、画素毎、製品毎、あるいは製造ロット毎にばらつくのが普通であるが、(数4)はこれらのパラメータを含まないので、Idrv/Iwの値はこれらのばらつきに依存しないということである。仮にW1=W2、L1=L2と設計すれば、Idrv/Iw=1、すなわちIwとIdrvが同一の値となり、EL素子15に流れる駆動電流Iddは、TFTの特性ばらつきによらず、正確に信号電流Iwと同一になるので、結果としてEL素子15の発光輝度を正確に制御できる。
以下、図5、図8、図9等を用いた表示装置、表示モジュール、情報表示装置およびその駆動回路と駆動方法等について説明をする。
さらに、シフトレジスタの出力端から出力ゲート(あるいはトランスファーゲート)間に形成するインバータ回路23の段数nは次式を満たすと遅延時間のばらつきも少なく良好である。
モビリティμにも課題がある。nチャンネルトランジスタのモビリティμnが小さいとTGおよびインバータのサイズが大きくなり、消費電力等も大きくなる。また、ドライバの形成面積が大きくなり、そのため、パネルサイズも大きくなってしまう。一方、モビリティμnが大きいとトランジスタの特性劣化を引き起こしやすので、モビリティμnは以下の範囲がよい。
また、シフトレジスタ22内のクロック信号のスルーレートは、500V/μsec以下にする。スルーレートが高いとnチャンネルトランジスタの劣化が激しくなるからである。
12 ゲートドライバ
14 ソースドライバ
15 EL素子
16 画素
17 ゲート信号線
18 ソース信号線
19 キャパシタ
20 電流供給線
21 表示画面
41 封止フタ
43 凹部
44 凸部
45 シール剤
46 反射膜
47 有機EL層
48 透明電極
49 アレイ基板
50 λ/4板
51 カソード配線
52 コンタクトホール
53 カソード電極
54 偏光板
55 乾燥剤
61,62 接続端子
63 アノード配線
71 平滑化膜
72 透明電極
73 封止膜
74 円偏光板
81 エッジ保護膜
91 遮光膜
92 低抵抗化配線
101 コントロールIC
102 電源IC
103 プリント基板
104 フレキシブル基板
105 データ信号
141 誤差拡散コントローラ
151 内蔵表示メモリ
152 演算メモリ
153 演算回路
154 バッファ回路
191 アンテナ
192 テンキー
193 筐体
194 キー
201 デェプレクサ
202 LNA
203 LOバッファ
204 ダウンコンバータ
205 アップコンバータ
206 PAプリドライバ
207 PA
Claims (10)
- 画素がマトリックス状に配置された表示画面を有するアクティブマトリックス型EL表示装置であって、
前記画素に印加する映像信号を出力するソースドライバ回路と、
前記ソースドライバ回路が出力する前記映像信号を伝達するソース信号線と、
ゲートドライバ回路と、
前記画素を選択する選択電圧、または前記画素を非選択にする非選択電圧を伝達するゲート信号線とを具備し、
前記画素に、アノード電圧を供給するアノード配線が形成され、
前記表示画面に、光透過性を有するカソード電極が形成され、
前記カソード電極上に、封止膜が形成され、
前記画素には、
画素電極と、
前記画素電極と前記カソード電極間に形成されたEL素子と、
前記EL素子に電流を供給する駆動用トランジスタと、
前記ソース信号線の映像信号を前記駆動用トランジスタに印加する第1のスイッチ用トランジスタと、
前記駆動用トランジスタのゲート端子と接続され、前記映像信号に基づく映像電圧を保持するコンデンサとが形成され、
前記画素形状に対応して形成された金属材料からなる導電パターンが形成され、
前記導電パターンと前記カソード電極とが、導通し、
前記ゲートドライバ回路と、前記画素の駆動用トランジスタとは、同一のプロセスで形成され、
前記ソースドライバ回路は、半導体チップで形成され、
前記ゲートドライバ回路への制御信号は、前記ソースドライバ回路でレベルシフトされて、前記ゲートドライバ回路に印加されることを特徴とするEL表示装置。 - 画素がマトリックス状に配置された表示画面を有するアクティブマトリックス型EL表示装置であって、
前記画素に印加する映像信号を出力するソースドライバ回路と、
前記ソースドライバ回路が出力する前記映像信号を伝達するソース信号線と、
ゲートドライバ回路と、
前記画素を選択する選択電圧、または前記画素を非選択にする非選択電圧を伝達するゲート信号線とを具備し、
前記画素に、アノード電圧を供給するアノード配線が形成され、
前記表示画面に、光透過性を有するカソード電極が形成され、
前記カソード電極上に、封止膜が形成され、
前記画素には、
画素電極と、
前記画素電極と前記カソード電極間に形成されたEL素子と、
前記EL素子に電流を供給する駆動用トランジスタと、
前記ソース信号線の映像信号を前記駆動用トランジスタに印加する第1のスイッチ用トランジスタと、
前記駆動用トランジスタのゲート端子と接続され、前記映像信号に基づく映像電圧を保持するコンデンサとが形成され、
前記画素形状に対応して形成された金属材料からなる導電パターンが形成され、
前記導電パターンと前記カソード電極とが、導通しており、
前記アノード配線は、前記表示画面において、対向する2辺から引き出され、前記引き出し箇所から前記アノード電圧が供給され、
前記ゲートドライバ回路と、前記画素の駆動用トランジスタとは、同一のプロセスで形成され、
前記ソースドライバ回路は、半導体チップで形成され、
前記ゲートドライバ回路への制御信号は、前記ソースドライバ回路でレベルシフトされて、前記ゲートドライバ回路に印加されることを特徴とするEL表示装置。 - 画素がマトリックス状に配置された表示画面を有するアクティブマトリックス型EL表示装置であって、
前記画素に印加する映像信号を出力するソースドライバ回路と、
前記ソースドライバ回路が出力する前記映像信号を伝達するソース信号線と、
ゲートドライバ回路と、
前記画素を選択する選択電圧、または前記画素を非選択にする非選択電圧を伝達するゲート信号線とを具備し、
前記画素に、アノード電圧を供給するアノード配線が形成され、
前記表示画面に、光透過性を有するカソード電極が形成され、
前記カソード電極の上層に、封止膜と、封止フィルムのうち少なくとも一方が形成され、
前記画素には、
画素電極と、
前記画素電極と前記カソード電極間に形成されたEL素子と、
前記EL素子に電流を供給する駆動用トランジスタと、
前記ソース信号線の映像信号を前記駆動用トランジスタに印加する第1のスイッチ用トランジスタと、
前記駆動用トランジスタのゲート端子と接続され、前記映像信号に基づく映像電圧を保持するコンデンサとが形成され、
前記画素形状に対応して形成された金属材料からなる導電パターンが形成され、
前記導電パターンと前記カソード電極とが、導通し、
前記ゲートドライバ回路と、前記画素の駆動用トランジスタとは、同一のプロセスで形成され、
前記ソースドライバ回路は、半導体チップで形成され、
前記ゲートドライバ回路への制御信号は、前記ソースドライバ回路でレベルシフトされて、前記ゲートドライバ回路に印加されることを特徴とするEL表示装置。 - 前記駆動用トランジスタのゲート端子と、前記駆動用トランジスタの他の端子とを短絡する第2のスイッチ用トランジスタを、更に具備し、
前記駆動用トランジスタと前記第2のスイッチ用トランジスタとは、同一のチャンネル極性のトランジスタであり、
前記第2のスイッチ用トランジスタは、マルチゲート構造であることを特徴とする請求項1、ないし請求項3のいずれか1項に記載のEL表示装置。 - 前記ゲートドライバ回路の下層と、前記ゲートドライバ回路の上層のうち、少なくとも一方に、遮光膜が形成されていることを特徴とする請求項1、ないし請求項3のいずれか1項に記載のEL表示装置。
- 前記表示画面に、第1の色のEL素子と、第2の色のEL素子が形成され、
前記第1のEL素子に供給するアノード電圧の大きさと、前記第2のEL素子に供給するアノード電圧の大きさとが異なっていることを特徴とする請求項1、ないし請求項3のいずれか1項に記載のEL表示装置。 - 前記画素電極に、カーボン膜が成膜されていることを特徴とする請求項1、ないし請求項3のいずれか1項に記載のEL表示装置。
- 前記ソース信号線上に、平滑膜が形成され、
前記平滑膜上に、前記画素電極が形成されていることを特徴とする請求項1、ないし請求項3のいずれか1項に記載のEL表示装置。 - 前記コンデンサは、隣接する画素間の、非表示領域に形成されていることを特徴とする請求項1、ないし請求項3のいずれか1項に記載のEL表示装置。
- 前記ソース信号線に印加された電圧を放電するディスチャージ回路、またはソース信号線に電圧を充電するプリチャージ回路を更に具備することを特徴とする請求項1、ないし請求項3のいずれか1項に記載のEL表示装置。
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