JP5448277B2 - 発光装置、表示モジュール及び電子機器 - Google Patents
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Description
ルに関する。また、該発光パネルにコントローラを含むIC等を実装した、発光モジュー
ルに関する。なお本明細書において、発光パネル及び発光モジュールを共に発光装置と総
称する。また本発明は、該発光装置の駆動方法及び該発光装置を用いた電子機器に関する
。さらに本発明は、該発光装置を作製する過程における、発光素子が完成する前の一形態
に相当する素子基板に関し、該素子基板は、電流を発光素子に供給するための手段を複数
の各画素に備える。
イトが要らず薄型化に最適であると共に、視野角にも制限が無い。そのため、近年発光素
子を用いた発光装置は、CRTやLCDに代わる表示装置として注目されている。
意味しており、OLED(Organic Light Emitting Diode)や、FED(Field Emission
Display)に用いられているMIM型の電子源素子(電子放出素子)等を含んでいる。
得られる有機化合物(有機発光材料)を含む層(以下、有機発光層と記す)と、陽極層と
、陰極層とを有している。有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から
基底状態に戻る際の発光(蛍光)と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(リン光
)とがあるが、本発明の発光装置は、上述した発光のうちの、いずれか一方の発光を用い
ていても良いし、または両方の発光を用いていても良い。
定義する。有機発光層には具体的に、発光層、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、電
子輸送層等が含まれる。基本的にOLEDは、陽極/発光層/陰極が順に積層された構造
を有しており、この構造に加えて、陽極/正孔注入層/発光層/陰極や、陽極/正孔注入
層/発光層/電子輸送層/陰極等の順に積層した構造を有していることもある。これらの
層の中に無機化合物を含んでいる場合もある。
、51と、保持容量52と、発光素子53とを有している。
線54に、もう一方はTFT51のゲートに接続されている。TFT51は、ソースが電
源56に接続されており、ドレインが発光素子53の陽極に接続されている。発光素子5
3の陰極は電源57に接続されている。保持容量52はTFT51のゲートとソース間の
電圧を保持するように設けられている。
号がTFT51のゲートに入力される。ビデオ信号が入力されると、入力されたビデオ信
号の電圧に従って、TFT51のゲート電圧(ゲートとソース間の電圧差)が定まる。そ
して、該ゲート電圧によって流れるTFT51のドレイン電流は、発光素子53に供給さ
れ、発光素子53は供給された電流によって発光する。
FTよりも電界効果移動度が高く、オン電流が大きいので、発光素子パネルのトランジス
タとしてより適している。
コン基板に形成されるMOSトランジスタの特性に匹敵するものではない。例えば、電界
効果移動度は単結晶シリコンの1/10以下である。また、ポリシリコンを用いたTFT
は、結晶粒界に形成される欠陥に起因して、その特性にばらつきが生じやすいといった問
題点を有している。
くと、ビデオ信号の電圧が同じであってもTFT51のドレイン電流の大きさが画素間で
異なり、発光素子53の輝度にばらつきが生じる。
る電流の大きさを制御できる、様々な種類の電流入力型の画素の構成が考案されている。
以下に、代表的な電流入力型の画素を2つ例示し、その構成について説明する。
6(A)を用いて説明する。
光素子16とを有している。
、他方はTFT13のドレインに接続されている。TFT12は、ゲートが端子19に、
ソースとドレインが一方はTFT13のドレインに、他方はTFT13のゲートに接続さ
れている。TFT13とTFT14は、ゲートが互いに接続されており、ソースが共に端
子20に接続されている。TFT14のドレインは発光素子16の陽極に接続されており
、発光素子16の陰極は端子21に接続されている。保持容量15はTFT13及び14
のゲートとソース間の電圧を保持するように設けられている。端子20、21には、電源
からそれぞれ所定の電圧が印加されており、互いに電圧差を有している。
7によってTFT13のドレイン電流が制御される。ここで、TFT13はゲートとドレ
インが接続されているため飽和領域で動作しており、そのドレイン電流は以下の式1で表
される。なお、VGSはゲート電圧、μを移動度、C0を単位面積あたりのゲート容量、W
/Lをチャネル形成領域のチャネル幅Wとチャネル長Lの比、VTHを閾値、ドレイン電流
をIとする。
I=μC0W/L(VGS−VTH)2/2
値である。式1から、TFT13のドレイン電流はゲート電圧VGSによって変化すること
がわかる。よって、式1に従うと、ドレイン電流に見合った値のゲート電圧VGSが、TF
T13において発生する。
、TFT14のゲート電圧がTFT13のゲート電圧と同じ大きさに保たれる。
W/L、VTHの値が同じであれば、TFT13とTFT14はドレイン電流が同じになる
。TFT14に流れるドレイン電流は発光素子16に供給され、該ドレイン電流の大きさ
に見合った輝度で発光素子16は発光する。
、TFT14のゲート電圧が保持容量15によって保持されている限り、発光素子16は
発光し続ける。
持する手段と、該保持された電圧に応じた大きさの電流を発光素子に流す手段とを有して
いる。図27(A)に、図26(A)に示した画素が有する手段と、その発光素子との関
係をブロック図で示す。画素80は、画素に供給された電流を電圧に変換して保持する手
段である変換部81と、該保持された電圧に応じた大きさの電流を発光素子に流す手段で
ある駆動部82と、発光素子83とを有する。画素80に供給された電流は変換部81に
おいて電圧に変換され、該電圧は駆動部82に与えられる。駆動部82では与えられた電
圧に見合った大きさの電流を発光素子83に供給する。
電流を電圧に変換して保持する手段に相当する。また、TFT14が保持された電圧に応
じた大きさの電流を発光素子に流す手段に相当する。
の構成について、図26(B)を用いて説明する。図26(B)に記載の画素は、TFT
31、32、33、34と、保持容量35と、発光素子36とを有している。
他方はTFT33のソースに接続されている。また、TFT34はゲートが端子38に接
続され、ソースとドレインが一方はTFT33のゲートに、他方はTFT33のドレイン
に接続されている。TFT32は、ゲートが端子39に、ソースとドレインが、一方は端
子40に、他方はTFT33のソースに接続されている。TFT34のドレインは発光素
子36の陽極に接続されており、発光素子36の陰極は端子41に接続されている。保持
容量35はTFT33のゲートとソース間の電圧を保持するように設けられている。端子
40、41には、電源からそれぞれ所定の電圧が印加されており、互いに電圧差を有して
いる。
えられる電圧によりTFT32がオフなった後、電流源37によってTFT33のドレイ
ン電流が制御される。ここで、TFT33はゲートとドレインが接続されているため飽和
領域で動作しており、そのドレイン電流は上述の式1で表される。式1から、TFT33
のドレイン電流はゲート電圧VGSによって変化することがわかる。よって、式1に従うと
、ドレイン電流に見合った値のゲート電圧VGSが、TFT33において発生する。
に見合った輝度で発光素子36は発光する。
9に与えられる電圧によりTFT32がオンになる。このとき、TFT33のゲート電圧
が保持容量35によって保持されている限り、TFT31、34がオンであったときと同
じ輝度で発光素子36は発光し続ける。
持し、該保持された電圧に応じた大きさの電流を発光素子に流す手段を有している。つま
り、図26(B)に示した画素の場合は、図26(A)に備えられた2つの手段が有する
機能を1つの手段で賄っていることになる。図27(B)に、図26(B)に示した画素
が有する手段と、その発光素子との関係をブロック図で示す。図27(B)では、変換部
の有する機能と、駆動部の有する機能とを1つの手段で賄っている。つまり、画素85に
供給された電流は、変換部でありなおかつ駆動部である手段86によって電圧に変換され
た後、該電圧に見合った大きさの電流を発光素子87に供給している。
電流を電圧に変換して保持し、該保持された電圧に応じた大きさの電流を発光素子に流す
手段に相当する。
毎にばらついていても、電流源により発光素子に流れる電流の大きさを制御するので、画
素間で発光素子の輝度にばらつきが生じるのを防ぐことができる。
流を一定に保って発光させた場合とでは、後者の方が、有機発光材料の劣化による輝度の
低下を抑えることができる。したがって、図26(A)、(B)に例示した電流入力型の
2つの画素の場合、有機発光材料の劣化の影響を受けずに、発光素子に流れる電流を常に
所望の値に保つことができるので、図25に示した電圧入力型の画素のTFT51を線形
領域で動作させたときに比べて、発光素子の劣化による輝度の低下を抑えることができる
。
光層の温度が外気温や発光パネル自身が発する熱等に左右されても、電流入力型の発光装
置では発光素子に流れる電流を一定に保つことができるので、発光素子の輝度が変化する
のを抑えることができ、また温度の上昇に伴って消費電流が大きくなるのを防ぐことがで
きる。
段と、該保持された電圧に応じた大きさの電流を発光素子に流す手段の2つの手段を有す
る画素の場合、いずれか一方の手段の特性がずれることにより、2つの手段における特性
のバランスが崩れてしまうことがある。すると、駆動部から発光素子に供給される電流の
大きさが所望の値に保たれなくなり、画素間で発光素子の輝度にばらつきが生じてしまう
。
性であるμ、C0、VTHや、W/Lがずれてしまった場合、TFT13のドレイン電流に
対するTFT14のドレイン電流の比が画素間で異なってしまい、画素間において発光素
子の輝度のばらつきが生じてしまう。
し、かつ該保持された電圧に応じた大きさの電流を発光素子に流す手段を有する画素の場
合、画素に供給された電流を電圧に変換する際に発光素子に電流が流れる。発光素子は比
較的大きな容量を有している。そのため、例えば低い階調から高い階調へ表示が変化する
場合、発光素子の有する容量に電荷がたまるまで、電流から変換される電圧の値が安定し
ない。よって、低い階調から高い階調へ表示が変化するのに時間がかかってしまう。また
逆に、高い階調から低い階調へ表示が変化する場合、発光素子の有する容量が有する余分
な電荷が放出されるまで、電流から変換される電圧の値が安定しない。よって、高い階調
から低い階調へ表示が変化するのに時間がかかってしまう。
FT33のゲート電圧が安定するのに時間がかかり、電流を書き込む時間が長くなる。そ
の結果、例えば、動画表示において残像が視認されてしまうことがある。よって、高速応
答で動画表示に向いているという発光素子の特徴を生かしきれない。
子の輝度のばらつきをより抑えることができ、なおかつ残像が視認されにくい、電流駆動
型の発光装置の提供を課題とする。
おかつ該保持された電圧に応じた大きさの電流を発光素子に流す第1の手段と、第1の手
段において保持された電圧に応じた大きさの電流を発光素子に流す第2の手段とを、画素
に備えている。
で示す。本発明の画素90は、画素90に供給された電流を電圧に変換して保持し、なお
かつ該保持された電圧に応じた大きさの電流を、画素90が有する発光素子93に流す第
1の手段91を有している。つまり第1の手段91は、変換部でありかつ駆動部でもある
。なお以下、第1の手段91が有する駆動部を、駆動部Aと呼ぶ。また、画素90は、第
1の手段において変換され保持されている電圧の大きさに応じて、電流を発光素子93に
流す第2の手段を備えている。以下、第2の手段92である駆動部を駆動部Bと呼ぶ。
91からの電流I1と、駆動部Bである第2の手段92からの電流I2とが、共に発光素子
93に供給される。発光素子93は、電流I1と電流I2を合わせた大きさの電流により、
その輝度が定められる。
段と第2の手段のいずれか一方の手段の特性がずれることにより、2つの手段における特
性のバランスが崩れ、駆動部Bから発光素子に供給される電流I2の大きさが所望の値に
保たれなくなることがある。しかし、変換部でも有り駆動部Aでもある第2の手段91か
ら、発光素子93に供給される電流I1は、特性のずれに左右されずに所望の値に保たれ
る。そして、発光素子には電流I1と電流I2を合わせた大きさの電流が供給されるため、
特性のずれに起因する発光素子に供給される電流量のばらつきを、図27(A)に示した
画素に比べ約半分程度に抑えることができる。よって、画素間の輝度のばらつきを抑える
ことができる。
1の手段と、前記画素に供給された電流を電圧に変換して保持し、なおかつ該保持された
電圧に応じた大きさの電流を発光素子に流す第2の手段とを、画素に備えている。
図で示す。本発明の画素60は、画素60に供給された電流を電圧に変換して保持する第
1の手段61を有している。以下、第1の手段61である変換部を変換部Aと呼ぶ。また
、画素60は、前記画素に供給された電流を電圧に変換して保持し、なおかつ該保持され
た電圧に応じた大きさの電流を発光素子63に流す第2の手段62を有している。つまり
第2の手段62は、変換部でありかつ駆動部でもある。なお以下、第2の手段62が有す
る変換部を、変換部Bと呼ぶ。
手段の両方において電圧に変換し、該電圧に応じた電流I2が、第2の手段の駆動部から
発光素子63に供給される。発光素子63は、電流I2によりその輝度が定められる。
2の手段のいずれか一方の手段の特性がずれることにより、2つの手段における特性のバ
ランスが崩れ、駆動部から発光素子に供給される電流I2の大きさが所望の値に保たれな
くなることがある。しかし、2つの変換部A、Bを共に用いることで変換された電圧を平
均化することができ、そして駆動部から発光素子に供給される電流I2は該平均化された
電圧に応じた大きさであるので、特性のずれに起因する発光素子に供給される電流量のば
らつきを、図27(A)に示した画素に比べ約半分程度に抑えることができる。よって、
画素間の輝度のばらつきを抑えることができる。また、画素に供給された電流は、電流I
2よりも大きい。そのため、電流を書き込む時間を短くすることができる。
2の手段を各画素に有していれば良く、発光素子を有していなくとも良い。具体的に素子
基板は、発光素子の画素電極のみが形成された状態であっても良いし、画素電極となる導
電膜を成膜した後であって、パターニングして画素電極を形成する前の状態であっても良
いし、あらゆる形態があてはまる。
れた電流を電圧に変換する際に、画素に供給された電流は発光素子に流れない。よって、
供給された電流から変換された電圧が安定するまでの時間は、発光素子の容量に左右され
ない。したがって、図27(B)に示した画素と比べて、供給された電流から変換される
電圧が早く安定するので、電流を書き込む時間を短くすることができ、動画表示において
残像が視認されてしまうのを防ぐことができる。
Tの特性が画素毎にばらついていても、電圧入力型の発光装置に比べて画素間で発光素子
の輝度にばらつきが生じるのを防ぐことができる。また、図25に示した電圧入力型の画
素のTFT51を線形領域で動作させたときに比べて、発光素子の劣化による輝度の低下
を抑えることができる。また、有機発光層の温度が外気温や発光パネル自身が発する熱等
に左右されても、発光素子の輝度が変化するのを抑えることができ、また温度の上昇に伴
って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
流I1と、ドレイン電流I2の和である。よって、発光素子に流れる電流がドレイン電流I
2のみに依存していない。そのため、トランジスタTr1とトランジスタTr2の特性が
ずれて、トランジスタTr1のドレイン電流I1に対するトランジスタTr2のドレイン
電流I2の比が画素間で異なっても、発光素子に流れる電流の値が画素間でずれるのを抑
え、輝度のばらつきが視認されるのを防ぐことができる。
2の手段のいずれか一方の手段の特性がずれることにより、2つの手段における特性のバ
ランスが崩れ、駆動部から発光素子に供給される電流I2の大きさが所望の値に保たれな
くなることがある。しかし、2つの変換部A、Bを共に用いることで変換された電圧を平
均化することができ、そして駆動部から発光素子に供給される電流I2は該平均化された
電圧に応じた大きさであるので、特性のずれに起因する発光素子に供給される電流量のば
らつきを、図27(A)に示した画素に比べ約半分程度に抑えることができる。よって、
画素間の輝度のばらつきを抑えることができる。また、画素に供給された電流は、電流I
2よりも大きい。そのため、電流を書き込む時間を短くすることができる。
流は発光素子に流れていない。よって信号線駆動回路によって画素に電流が供給され、ト
ランジスタTr1のドレイン電流が流れることでゲート電圧が変化しはじめてから、その
値が安定するまでの時間は、発光素子の容量に左右されない。したがって、従来の画素と
比べて、供給された電流から変換される電圧が早く安定するので、電流を書き込む時間を
短くすることができ、動画表示において残像が視認されてしまうのを防ぐことができる。
Tの特性が画素毎にばらついていても、電圧入力型の発光装置に比べて画素間で発光素子
の輝度にばらつきが生じるのを防ぐことができる。また、図25に示した電圧入力型の画
素のTFT51を線形領域で動作させたときに比べて、発光素子の劣化による輝度の低下
を抑えることができる。また、有機発光層の温度が外気温や発光パネル自身が発する熱等
に左右されても、発光素子の輝度が変化するのを抑えることができ、また温度の上昇に伴
って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
図2に本発明の発光パネルの構成を、ブロック図で示す。100は画素部であり、複数
の画素101がマトリクス状に形成されている。また102は信号線駆動回路、103は
走査線駆動回路である。
板上に形成されているが、本発明はこの構成に限定されない。信号線駆動回路102と走
査線駆動回路103とが画素部100と異なる基板上に形成され、FPC等のコネクター
を介して、画素部100と接続されていても良い。また、図2では信号線駆動回路102
と走査線駆動回路103は1つづつ設けられているが、本発明はこの構成に限定されない
。信号線駆動回路102と走査線駆動回路103の数は設計者が任意に設定することがで
きる。
切り離すとは、接続していない状態を意味する。
〜Vx、第1走査線G1〜Gy、第2走査線P1〜Py、第3走査線R1〜Ryが設けら
れている。なお信号線と電源線の数は必ずしも同じであるとは限らない。また、第1走査
線と、第2走査線と、第3走査線の数は必ずしも同じであるとは限らない。またこれらの
配線を必ず全て有していなくとも良く、これらの配線の他に、別の異なる配線が設けられ
ていても良い。
る発光装置の構成を示しているが、本発明はカラーの画像を表示する発光装置であっても
良い。その場合、電源線V1〜Vxの電圧の高さを全て同じに保たなくても良く、対応す
る色毎に変えるようにしても良い。
る。
線Si(S1〜Sxのうちの1つ)、第1走査線Gj(G1〜Gyのうちの1つ)、第2
走査線Pj(P1〜Pyのうちの1つ)、第3走査線Rj(R1〜Ryのうちの1つ)及
び電源線Vi(V1〜Vxのうちの1つ)を有している。
トランジスタTr4、トランジスタTr5、発光素子104及び保持容量105を有して
いる。保持容量105はトランジスタTr1及びTr2のゲートとソースの間の電圧(ゲ
ート電圧)をより確実に保持するために設けられているが、必ずしも設ける必要はない。
Tr3のソースとドレインは、一方は信号線Siに接続されており、もう一方はトランジ
スタTr1のドレインに接続されている。
に与えられる電圧よりも低いものとする。また、pチャネル型トランジスタのソースに与
えられる電圧は、ドレインに与えられる電圧よりも高いものとする。
タTr4のソースとドレインは、一方は信号線Siに、もう一方はトランジスタTr1の
ゲート及びトランジスタTr2のゲートに接続されている。
タTr5のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のドレインに、もう一方はト
ランジスタTr2のドレインに接続されている。
ジスタTr1とトランジスタTr2のソースは、共に電源線Viに接続されている。そし
て、トランジスタTr2のドレインは、発光素子104の画素電極に接続されている。
2のゲートに、もう一方は電源線Viに接続されている。
る場合は陰極を対向電極と呼び、陰極を画素電極として用いる場合は陽極を対向電極と呼
ぶ。
一定の高さに保たれている。
ンジスタのどちらでも良い。ただし、トランジスタTr1及びTr2の極性は同じである
。なお、陽極を画素電極として用い、陰極を対向電極として用いる場合、トランジスタT
r1及びTr2はpチャネル型トランジスタであるのが望ましい。逆に、陽極を対向電極
として用い、陰極を画素電極として用いる場合、トランジスタTr1及びTr2はnチャ
ネル型トランジスタであるのが望ましい。
ランジスタのどちらでも良い。
の第1の構成の発光装置の動作は、各ラインの画素毎に書き込み期間Taと表示期間Td
とに分けて説明することができる。図4に、第1〜3走査線のタイミングチャートを示す
。走査線が選択されている期間、言いかえると該走査線にゲートが接続されているトラン
ジスタが全てオンの状態にある期間は、ONで示す。逆に、走査線が選択されていない期
間、言いかえると該走査線にゲートが接続されているトランジスタが全てオフの状態にあ
る期間は、OFFで示す。
また図5は、書き込み期間Taと表示期間TdにおけるトランジスタTr1とトランジス
タTr2の接続を、簡単に示した図である。
開始されると、第1走査線G1、第2走査線P1が選択される。よって、トランジスタT
r3とトランジスタTr4がオンになる。なお、第3走査線R1は選択されていないので
、トランジスタTr5はオフになっている。
電源線V1〜Vxの間に、それぞれビデオ信号に応じた電流(以下、信号電流Ic)が流
れる。なお本明細書において信号電流Icを信号電流と呼ぶ。
Icが流れた場合の、画素101の概略図を示す。106は対向電極に電圧を与える電源
との接続用の端子を意味している。また、107は信号線駆動回路102が有する定電流
源を意味する。
流Icが流れると、信号電流IcはトランジスタTr1のドレインとソースの間に流れる
。このときトランジスタTr1は、ゲートとドレインが接続されているので飽和領域で動
作しており、式1が成り立つ。よって、トランジスタTr1のゲート電圧VGSは電流値I
cによって定まる。
。また、トランジスタTr2のソースは、トランジスタTr1のソースに接続されている
。したがって、トランジスタTr1のゲート電圧は、そのままトランジスタTr2のゲー
ト電圧となる。よって、トランジスタTr2のドレイン電流は、トランジスタTr1のド
レイン電流に比例する。特に、μC0W/L及びVTHが互いに等しいとき、トランジスタ
Tr1とトランジスタTr2のドレイン電流は互いに等しくなり、I2=Icとなる。
発光素子に流れる電流は、定電流源107において定められた信号電流Icに応じた大き
さであり、流れる電流の大きさに見合った輝度で発光素子104は発光する。発光素子に
流れる電流が0に限りなく近かったり、発光素子に流れる電流が逆バイアスの方向に流れ
たりする場合は、発光素子104は発光しない。
線P1の選択が終了する。このとき、第2走査線P1の選択が、第1走査線G1よりも先
に終了するのが望ましい。なぜならトランジスタTr3が先にオフになってしまうと、保
持容量105の電荷がTr4を通って漏れてしまうからである。そして、2ライン目の画
素において書き込み期間Taが開始され、第1走査線G2、第2走査線P2が選択される
。よって、2ライン目の画素においてトランジスタTr3とトランジスタTr4がオンに
なる。そして、第3走査線R2は選択されていないので、トランジスタTr5はオフにな
る。
電源線V1〜Vxの間に信号電流Icが流れる。そして、信号電流Icに応じた大きさの
電流が発光素子104に流れ、該電流の大きさに従って発光素子104が発光する。
yライン目の画素まで順に書き込み期間Taが開始され、上述した動作が繰り返される。
開始される。表示期間Tdが開始されると、第3走査線R1が選択され、1ライン目の画
素においてトランジスタTr5がオンになる。なお、第1走査線G1及び第2走査線P1
は選択されていないので、トランジスタTr3及びTr4はオフになっている。
ランジスタTr4はオフの状態にある。また、トランジスタTr1及びトランジスタTr
2のソースは電源線Viに接続されており、一定の電圧(電源電圧)が与えられている。
GSがそのまま保持されている。そのため、トランジスタTr1のドレイン電流I1と、ト
ランジスタTr2のドレイン電流I2の値は、共に信号電流Icに応じた大きさに維持さ
れたままである。また、トランジスタTr5がオンなので、トランジスタTr1のドレイ
ン電流I1と、トランジスタTr2のドレイン電流I2は、共に発光素子104に流れる。
よって、ドレイン電流I1と、ドレイン電流I2を合わせた電流の大きさに見合った輝度で
、発光素子104は発光する。
素において表示期間Tdが開始される。そして1ライン目の画素と同様に、第3走査線R
2が選択され、トランジスタTr5がオンになる。なお、第1走査線G2及び第2走査線
P2は選択されていないので、トランジスタTr3及びTr4はオフになっている。そし
て、ドレイン電流I1と、ドレイン電流I2を合わせた電流が発光素子104に流れ、該発
光素子に流れる電流の大きさに見合った輝度で、発光素子104は発光する。
からyライン目の画素まで順に表示期間Tdが開始され、上述した動作が繰り返される。
1つのフレーム期間において1つの画像が表示される。そして、次のフレーム期間が開始
され、再び書き込み期間Taが開始されて、上述した動作が繰り返される。
、各画素の階調は、表示期間Tdにおける発光素子に流れる電流の大きさで決まる。なお
、書き込み期間Taにおいても、ドレイン電流I1の大きさに見合った輝度で発光してい
るが、その階調に与える影響は、実際のパネルでは無視できる程度に小さいと考えられる
。なぜなら、例えばVGAだと480ラインの画素が画素部に設けられており、1ライン
の画素の書き込み期間Taは1フレーム期間の1/480程度と非常に小さいからである
。もちろん、書き込み期間Taにおける発光素子に流れる電流の階調への影響を考慮に入
れて、信号電流Icの大きさを補正するようにしても良い。
流I1と、ドレイン電流I2の和である。よって、発光素子に流れる電流がドレイン電流I
2のみに依存していない。そのため、トランジスタTr1とトランジスタTr2の特性が
ずれて、トランジスタTr1のドレイン電流I1に対するトランジスタTr2のドレイン
電流I2の比が画素間で異なっても、発光素子に流れる電流の値が画素間でずれるのを抑
え、輝度のばらつきが視認されるのを防ぐことができる。
流は発光素子に流れていない。よって信号線駆動回路によって画素に電流が供給され、ト
ランジスタTr1のドレイン電流が流れることでゲート電圧が変化しはじめてから、その
値が安定するまでの時間は、発光素子の容量に左右されない。したがって、従来の画素と
比べて、供給された電流から変換される電圧が早く安定するので、電流を書き込む時間を
短くすることができ、動画表示において残像が視認されてしまうのを防ぐことができる。
Tの特性が画素毎にばらついていても、電圧入力型の発光装置に比べて画素間で発光素子
の輝度にばらつきが生じるのを防ぐことができる。また、図25に示した電圧入力型の画
素のTFT51を線形領域で動作させたときに比べて、発光素子の劣化による輝度の低下
を抑えることができる。また、有機発光層の温度が外気温や発光パネル自身が発する熱等
に左右されても、発光素子の輝度が変化するのを抑えることができ、また温度の上昇に伴
って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
線Siに、もう一方はトランジスタTr1のゲート及びトランジスタTr2のゲートに接
続されている。しかし本実施の形態はこの構成に限定されない。本発明の第1の構成の画
素は、書き込み期間TaにおいてトランジスタTr1のゲートとドレインを接続し、表示
期間においてトランジスタTr1のゲートとドレインを切り離すことができるように、ト
ランジスタTr4が他の素子または配線と接続されていれば良い。
図5(B)のように接続されていれば良い。また、Gj、Pj、Rjは3本が別の配線と
なっているが、まとめて1本や2本にしても良い。
本実施の形態では、図2に示した発光装置が有する画素101の、図3とは異なる構成
について説明する。
線Si(S1〜Sxのうちの1つ)、第1走査線Gj(G1〜Gyのうちの1つ)、第2
走査線Pj(P1〜Pyのうちの1つ)、第3走査線Rj(R1〜Ryのうちの1つ)及
び電源線Vi(V1〜Vxのうちの1つ)を有している。
トランジスタTr4、トランジスタTr5、トランジスタTr6、発光素子214及び保
持容量215を有している。保持容量215はトランジスタTr1及びTr2のゲート電
圧をより確実に保持するために設けられているが、必ずしも設ける必要はない。
Tr3のソースとドレインは、一方は信号線Siに接続されており、もう一方はトランジ
スタTr1及びTr2のソースに接続されている。
タTr4のソースとドレインは、一方は電源線Viに、もう一方はトランジスタTr1及
びTr2のゲートに接続されている。
タTr5のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1及びTr2のソースに、もう
一方は発光素子214の画素電極に接続されている。
タTr6のソースとドレインは、一方は電源線に、もう一方はトランジスタTr2のドレ
インに接続されている。
、トランジスタTr1のドレインは、電源線Viに接続されている。
に、もう一方はトランジスタTr1及びTr2のソースに接続されている。
一定の高さに保たれている。
ンジスタのどちらでも良い。ただし、トランジスタTr1及びTr2の極性は同じである
。なお、陽極を画素電極として用い、陰極を対向電極として用いる場合、トランジスタT
r1及びTr2はnチャネル型トランジスタであるのが望ましい。逆に、陽極を対向電極
として用い、陰極を画素電極として用いる場合、トランジスタTr1及びTr2はpチャ
ネル型トランジスタであるのが望ましい。
ネル型トランジスタのどちらでも良い。ただし、トランジスタTr5とTr6は共にゲー
トが第3走査線Rjに接続されているため、その極性を同じにする。トランジスタTr5
のゲートとTr6のゲートが同じ配線に接続されていない場合、その極性は同じでなくと
も良い。
光装置の動作は、図3に示した画素の場合と同様に、書き込み期間Taと表示期間Tdと
に分けて説明することが可能である。
を参照することができる。また図7は、図6に示した画素の、書き込み期間Taと表示期
間TdにおけるトランジスタTr1とトランジスタTr2の接続を、簡単に示した図であ
る。
開始されると、第1走査線G1、第2走査線P1が選択される。よって、トランジスタT
r3、Tr4がオンになる。なお、第3走査線R1は選択されていないので、トランジス
タTr5、Tr6はオフになっている。
電源線V1〜Vxの間に、それぞれビデオ信号に応じた信号電流Icが流れる。
、画素101の概略図を示す。216は対向電極に電圧を与える電源との接続用の端子を
意味している。また、217は信号線駆動回路102が有する定電流源を意味する。
信号電流IcはトランジスタTr1のドレインとソースの間に流れる。
このときトランジスタTr1は、ゲートとドレインが接続されているので飽和領域で動作
しており、式1が成り立つ。よって、トランジスタTr1のゲート電圧VGSは電流値Ic
によって定まる。
る。また、トランジスタTr2のソースは、トランジスタTr1のソースに接続されてい
る。したがって、トランジスタTr1のゲート電圧は、そのままトランジスタTr2のゲ
ート電圧となる。
電圧が与えられていない、所謂フローティングの状態にある。従って、トランジスタTr
2にドレイン電流は流れない。
線P1の選択が終了する。このとき、第2走査線P1の選択が、第1走査線G1よりも先
に終了するのが望ましい。なぜならトランジスタTr3が先にオフになってしまうと、保
持容量215の電荷がTr4を通って漏れてしまうからである。そして、2ライン目の画
素において書き込み期間Taが開始され、第1走査線G2、第2走査線P2が選択される
。よって、2ライン目の画素においてトランジスタTr3とトランジスタTr4がオンに
なる。そして、第3走査線R2は選択されていないので、トランジスタTr5、Tr6は
オフになる。
電源線V1〜Vxの間に信号電流Icが流れる。そして、信号電流Icによってトランジ
スタTr1のゲート電圧が定められる。
らyライン目の画素まで順に書き込み期間Taが開始され、上述した動作が繰り返される
。
開始される。表示期間Tdが開始されると、第3走査線R1が選択される。よって、1ラ
イン目の画素においてトランジスタTr5、Tr6がオンになる。なお、第1走査線G1
及び第2走査線P1は選択されていないので、トランジスタTr3及びTr4はオフにな
っている。
ランジスタTr4はオフの状態にある。また、トランジスタTr1及びトランジスタTr
2のドレインは電源線Viに接続されており、一定の電圧(電源電圧)が与えられている
。
GSがそのまま保持されている。よって、トランジスタTr1と同じゲート電圧がトランジ
スタTr2に与えられる。さらに、トランジスタTr6がオンになり、トランジスタTr
2のドレインは電源線Viに接続されるので、トランジスタTr2のドレイン電流は、ト
ランジスタTr1のドレイン電流に比例する大きさになる。特に、μC0W/L及びVTH
が互いに等しいとき、トランジスタTr1とトランジスタTr2のドレイン電流は互いに
等しくなり、I2=I1=Icとなる。
トランジスタTr2のドレイン電流I2は、共に発光素子に流れる電流として発光素子2
14に流れる。よって、表示期間Tdでは、ドレイン電流I1と、ドレイン電流I2を合わ
せた大きさの電流が発光素子214に流れ、該発光素子に流れる電流の大きさに見合った
輝度で、発光素子214が発光する。
において表示期間Tdが開始される。そして1ライン目の画素と同様に、第3走査線R2
が選択され、トランジスタTr5、Tr6がオンになる。なお、第1走査線G2及び第2
走査線P2は選択されていないので、トランジスタTr3及びTr4はオフになっている
。よって、ドレイン電流I1と、ドレイン電流I2を合わせた電流の大きさに見合った輝度
で、発光素子214は発光する。
イン目の画素まで順に表示期間Tdが開始され、上述した動作が繰り返される。
1つのフレーム期間において1つの画像が表示される。そして、次のフレーム期間が開始
され、再び書き込み期間Taが開始されて、上述した動作が繰り返される。
、各画素の階調は、表示期間Tdにおける発光素子に流れる電流の大きさで決まる。
流I1と、ドレイン電流I2の和である。よって、発光素子に流れる電流がドレイン電流I
2のみに依存していない。そのため、トランジスタTr1とトランジスタTr2の特性が
ずれて、トランジスタTr1のドレイン電流I1に対するトランジスタTr2のドレイン
電流I2の比が画素間で異なっても、発光素子に流れる電流の値が画素間でずれるのを抑
え、輝度のばらつきが視認されるのを防ぐことができる。
流は発光素子に流れていない。よって信号線駆動回路によって画素に電流が供給され、ト
ランジスタTr1のドレイン電流が流れることでゲート電圧が変化しはじめてから、その
値が安定するまでの時間は、発光素子の容量に左右されない。したがって、従来の画素と
比べて、供給された電流から変換される電圧が早く安定するので、電流を書き込む時間を
短くすることができ、動画表示において残像が視認されてしまうのを防ぐことができる。
Tの特性が画素毎にばらついていても、電圧入力型の発光装置に比べて画素間で発光素子
の輝度にばらつきが生じるのを防ぐことができる。また、図25に示した電圧入力型の画
素のTFT51を線形領域で動作させたときに比べて、発光素子の劣化による輝度の低下
を抑えることができる。また、有機発光層の温度が外気温や発光パネル自身が発する熱等
に左右されても、発光素子の輝度が変化するのを抑えることができ、また温度の上昇に伴
って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
ンジスタTr1のドレインに、もう一方はトランジスタTr1のゲート及びトランジスタ
Tr2のゲートに接続されている。しかし本実施の形態はこの構成に限定されない。本発
明の第1の構成の画素は、書き込み期間TaにおいてトランジスタTr1のゲートとドレ
インを接続し、表示期間TdにおいてトランジスタTr1のゲートとドレインを切り離す
ことができるように、トランジスタTr4が他の素子または配線と接続されていれば良い
。
Tdでは図7(B)のように接続されていれば良い。また、Gj、Pj、Rjは3本が別
の配線となっているが、まとめて1本や2本にしても良い。
Tr1のドレイン電流I1を等しい値に近づけるために設けられている。トランジスタT
r5のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1及びTr2のソースに、もう一方
は発光素子214の画素電極に必ずしも接続している必要はない。トランジスタTr5は
、書き込み期間Taにおいて、トランジスタTr2のソースが発光素子214の画素電極
と信号線Siとのいずれか一方に接続されるように、他の配線または素子と接続していれ
ば良い。
においてはTr1とTr2を流れる電流は発光素子に流れれば良い。
本実施の形態では、図2に示した発光装置が有する画素101の、図3、図6とは異な
る構成について説明する。本実施の形態は図6におけるTr5とTr6の位置を変えたも
のである。どちらか一方だけ変えても良い。
線Si(S1〜Sxのうちの1つ)、第1走査線Gj(G1〜Gyのうちの1つ)、第2
走査線Pj(P1〜Pyのうちの1つ)、第3走査線Rj(R1〜Ryのうちの1つ)及
び電源線Vi(V1〜Vxのうちの1つ)を有している。
トランジスタTr4、トランジスタTr5、トランジスタTr6、発光素子224及び保
持容量225を有している。保持容量225はトランジスタTr1及びTr2のゲート電
圧をより確実に保持するために設けられているが、必ずしも設ける必要はない。
Tr3のソースとドレインは、一方は信号線Siに接続されており、もう一方はトランジ
スタTr1のソースに接続されている。
タTr4のソースとドレインは、一方は電源線Viに、もう一方はトランジスタTr1及
びTr2のゲートに接続されている。
タTr6のソースとドレインは、一方はトランジスタTr2のソースに、もう一方は発光
素子224の画素電極に接続されている。
タTr5のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のソースに、もう一方は発光
素子224の画素電極に接続されている。
ジスタTr1及びTr2のドレインは、電源線Viに接続されている。
に、もう一方はトランジスタTr1のソースに接続されている。
一定の高さに保たれている。
ンジスタのどちらでも良い。ただし、トランジスタTr1及びTr2の極性は同じである
。なお、陽極を画素電極として用い、陰極を対向電極として用いる場合、トランジスタT
r1及びTr2はnチャネル型トランジスタであるのが望ましい。逆に、陽極を対向電極
として用い、陰極を画素電極として用いる場合、トランジスタTr1及びTr2はpチャ
ネル型トランジスタであるのが望ましい。
ネル型トランジスタのどちらでも良い。ただし、トランジスタTr5とTr6は共にゲー
トが第3走査線Rjに接続されているため、その極性を同じにする。トランジスタTr5
のゲートとTr6のゲートが同じ配線に接続されていない場合、その極性は同じでなくと
も良い。
光装置の動作は、図3、図6に示した画素の場合と同様に、書き込み期間Taと表示期間
Tdとに分けて説明することが可能である。
を参照することができる。また図9は、図8に示した画素の、書き込み期間Taと表示期
間TdにおけるトランジスタTr1とトランジスタTr2の接続を、簡単に示した図であ
る。
開始されると、第1走査線G1、第2走査線P1が選択される。よって、トランジスタT
r3、Tr4がオンになる。なお、第3走査線R1は選択されていないので、トランジス
タTr5、Tr6はオフになっている。
電源線V1〜Vxの間に、それぞれビデオ信号に応じた信号電流Icが流れる。
、画素101の概略図を示す。226は対向電極に電圧を与える電源との接続用の端子を
意味している。また、227は信号線駆動回路102が有する定電流源を意味する。
信号電流IcはトランジスタTr1のドレインとソースの間に流れる。
このときトランジスタTr1は、ゲートとドレインが接続されているので飽和領域で動作
しており、式1が成り立つ。よって、トランジスタTr1のゲート電圧VGSは電流値Ic
によって定まる。
r2のソースは、他の配線及び電源等から電圧が与えられていない、所謂フローティング
の状態にある。従って、トランジスタTr2にドレイン電流は流れない。
線P1の選択が終了する。このとき、第2走査線P1の選択が、第1走査線G1よりも先
に終了するのが望ましい。なぜならトランジスタTr3が先にオフになってしまうと、保
持容量225の電荷がTr4を通って漏れてしまうからである。そして、2ライン目の画
素において書き込み期間Taが開始され、第1走査線G2、第2走査線P2が選択される
。よって、2ライン目の画素においてトランジスタTr3とトランジスタTr4がオンに
なる。そして、第3走査線R2は選択されていないので、トランジスタTr5、Tr6は
オフになる。
電源線V1〜Vxの間に信号電流Icが流れる。そして、信号電流Icによってトランジ
スタTr1のゲート電圧が定められる。
らyライン目の画素まで順に書き込み期間Taが開始され、上述した動作が繰り返される
。
開始される。表示期間Tdが開始されると、第3走査線R1が選択される。よって、1ラ
イン目の画素においてトランジスタTr5、Tr6がオンになる。なお、第1走査線G1
及び第2走査線P1は選択されていないので、トランジスタTr3及びTr4はオフにな
っている。
ランジスタTr4はオフの状態にある。また、トランジスタTr1及びトランジスタTr
2のドレインは電源線Viに接続されており、一定の電圧(電源電圧)が与えられている
。
まま保持されている。そして、トランジスタTr2のゲートは、トランジスタTr1のゲ
ートに接続されている。また、トランジスタTr2のソースは、トランジスタTr1のソ
ースに接続されている。よって、トランジスタTr1のゲート電圧は、そのままトランジ
スタTr2のゲート電圧となる。さらに、トランジスタTr2のドレインは電源線Viに
接続されているので、トランジスタTr2のドレイン電流I2は、トランジスタTr1の
ドレイン電流に比例する大きさになる。特に、μC0W/L及びVTHが互いに等しいとき
、トランジスタTr1とトランジスタTr2のドレイン電流は互いに等しくなり、I2=
I1=Icとなる。
トランジスタTr2のドレイン電流I2は、共に発光素子に流れる電流として発光素子2
24に流れる。よって、表示期間Tdでは、ドレイン電流I1と、ドレイン電流I2を合わ
せた大きさの電流が発光素子224に流れ、該発光素子に流れる電流の大きさに見合った
輝度で、発光素子224が発光する。
において表示期間Tdが開始される。そして1ライン目の画素と同様に、第3走査線R2
が選択され、トランジスタTr5、Tr6がオンになる。なお、第1走査線G2及び第2
走査線P2は選択されていないので、トランジスタTr3及びTr4はオフになっている
。よって、ドレイン電流I1と、ドレイン電流I2を合わせた電流の大きさに見合った輝度
で、発光素子214は発光する。
イン目の画素まで順に表示期間Tdが開始され、上述した動作が繰り返される。
1つのフレーム期間において1つの画像が表示される。そして、次のフレーム期間が開始
され、再び書き込み期間Taが開始されて、上述した動作が繰り返される。
、各画素の階調は、表示期間Tdにおける発光素子に流れる電流の大きさで決まる。
流I1と、ドレイン電流I2の和である。よって、発光素子に流れる電流がドレイン電流I
2のみに依存していない。そのため、トランジスタTr1とトランジスタTr2の特性が
ずれて、トランジスタTr1のドレイン電流I1に対するトランジスタTr2のドレイン
電流I2の比が画素間で異なっても、発光素子に流れる電流の値が画素間でずれるのを抑
え、輝度のばらつきが視認されるのを防ぐことができる。
流は発光素子に流れていない。よって信号線駆動回路によって画素に電流が供給され、ト
ランジスタTr1のドレイン電流が流れることでゲート電圧が変化しはじめてから、その
値が安定するまでの時間は、発光素子の容量に左右されない。したがって、従来の画素と
比べて、供給された電流から変換される電圧が早く安定するので、電流を書き込む時間を
短くすることができ、動画表示において残像が視認されてしまうのを防ぐことができる。
Tの特性が画素毎にばらついていても、電圧入力型の発光装置に比べて画素間で発光素子
の輝度にばらつきが生じるのを防ぐことができる。また、図25に示した電圧入力型の画
素のTFT51を線形領域で動作させたときに比べて、発光素子の劣化による輝度の低下
を抑えることができる。また、有機発光層の温度が外気温や発光パネル自身が発する熱等
に左右されても、発光素子の輝度が変化するのを抑えることができ、また温度の上昇に伴
って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
ンジスタTr1のドレインに、もう一方はトランジスタTr1のゲート及びトランジスタ
Tr2のゲートに接続されている。しかし本実施の形態はこの構成に限定されない。本発
明の第1の構成の画素は、書き込み期間TaにおいてトランジスタTr1のゲートとドレ
インを接続し、表示期間においてトランジスタTr1のゲートとドレインを切り離すこと
ができるように、トランジスタTr4が他の素子または配線と接続されていれば良い。
Tdでは図9(B)のように接続されていれば良い。また、Gj、Pj、Rjは3本が別
の配線となっているが、まとめて1本や2本にしても良い。
はTr1とTr2を流れる電流は発光素子に流れれば良い。
本実施の形態では、本発明の第2の構成の発光装置が有する画素の構成について説明す
る。
スタTr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6、発光素子6008及び保持容量
6000を有している。保持容量6000はトランジスタTr1及びTr2のゲート電圧
をより確実に保持するために設けられているが、必ずしも設ける必要はない。
r3のソースとドレインは、一方は端子6001に接続されており、もう一方はトランジ
スタTr1のドレインに接続されている。
Tr4のソースとドレインは、一方は端子6001に、もう一方はトランジスタTr1及
びTr2のゲートに接続されている。
Tr5のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のドレインに、もう一方はトラ
ンジスタTr2のドレインに接続されている。
Tr6のソースとドレインは、一方はトランジスタTr2のドレインに、もう一方は発光
素子6008の画素電極に接続されている。
ジスタTr1及びTr2のソースは、共に端子6005に接続されている。
トに、もう一方はトランジスタTr1及びTr2のソースに接続されている。
006にはそれぞれ電源により電圧が与えられており、常に所定の電圧差が生じている。
しており、トランジスタTr1とTr2の極性は必ず同じである。なお、陽極を画素電極
として用い、陰極を対向電極として用いる場合、トランジスタTr1及びTr2はpチャ
ネル型トランジスタであるのが望ましい。逆に、陽極を対向電極として用い、陰極を画素
電極として用いる場合、トランジスタTr1及びTr2はnチャネル型トランジスタであ
るのが望ましい。
タのどちらでも良い。各端子に与えられる電圧との兼ね合いで決めることができる。
有する発光装置の動作は、書き込み期間Taと表示期間Tdとに分けて説明することが可
能である。
Tr2の接続を、図37(B)に簡単に示す。書き込み期間Ta開始時において、Tr3
〜Tr5はオン、Tr6はオフになる。そして、端子6001に入力されるビデオ信号に
基づき、端子6001と端子6005の間に、それぞれビデオ信号に応じた信号電流Ic
が流れる。
2のソースとドレインの間にドレイン電流I2が流れる。つまり信号電流Icは、ドレイ
ン電流I1とドレイン電流I2の和に相当する。このときトランジスタTr1は、ゲートと
ドレインが接続されているので飽和領域で動作しており、式1が成り立つ。よって、トラ
ンジスタTr1のゲート電圧VGSは電流I1によって定まる。
る。また、トランジスタTr2のソースは、トランジスタTr1のソースに接続されてい
る。したがって、トランジスタTr1のゲート電圧は、そのままトランジスタTr2のゲ
ート電圧となる。
Tr2で異なる場合、I1とI2は必ずしも等しくない。
したときのトランジスタTr1とTr2の接続を、図37(C)に簡単に示す。なぜなら
トランジスタTr3が先にオフになってしまうと、保持容量6000の電荷がTr4を通
って漏れてしまうからである。
されると、Tr3〜Tr5がオフになり、Tr6がオンになる。
いて、書き込み期間Taで定められたVGSがそのまま保持容量6000により保持されて
いる。さらに、Tr6がオンになるので、Tr2のドレイン電流I2が発光素子6008
に供給される。発光素子6008は、該発光素子に供給される電流I2の大きさに見合っ
た輝度で発光する。つまり発光素子に流れる電流の大きさに見合った輝度で発光素子60
08が発光するので、各画素の階調は、表示期間Tdにおいて発光素子に流れる電流の大
きさで決まる。
1つのフレーム期間において1つの画像が表示される。そして、次のフレーム期間が開始
され、再び書き込み期間Taが開始されて、上述した動作が繰り返される。
り、駆動部から発光素子に供給される電流I2の大きさが所望の値に保たれなくなること
がある。しかし、2つのTr1とTr2を共に用いて電流を電圧に変換しているので、変
換された電圧を平均化することができ、そして駆動部から発光素子に供給される電流I2
は該平均化された電圧に応じた大きさであるので、特性のずれに起因する発光素子に供給
される電流量のばらつきを、図27(A)に示した画素に比べ約半分程度に抑えることが
できる。よって、画素間の輝度のばらつきを抑えることができる。また、画素に供給され
た電流は、電流I2よりも大きい。そのため、電流を書き込む時間を短くすることができ
る。
い。よって信号線駆動回路によって画素に電流が供給され、トランジスタTr1のドレイ
ン電流が流れることでゲート電圧が変化しはじめてから、その値が安定するまでの時間は
、発光素子の容量に左右されない。したがって、従来の画素と比べて、供給された電流か
ら変換される電圧が早く安定するので、電流を書き込む時間を短くすることができ、動画
表示において残像が視認されてしまうのを防ぐことができる。
Tの特性が画素毎にばらついていても、電圧入力型の発光装置に比べて画素間で発光素子
の輝度にばらつきが生じるのを防ぐことができる。また、図25に示した電圧入力型の画
素のTFT51を線形領域で動作させたときに比べて、発光素子の劣化による輝度の低下
を抑えることができる。また、有機発光層の温度が外気温や発光パネル自身が発する熱等
に左右されても、発光素子の輝度が変化するのを抑えることができ、また温度の上昇に伴
って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
成に限定されない。各期間においてTr1とTr2が図37(B)〜(D)に示したよう
な接続がなされるように、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6の接続を決めれば良い。
のソースを共に端子6005に接続し、Tr1とTr2のゲート及びドレインを、共に端
子6001に接続する。また保持容量の2つの電極は、一方を端子6005に、もう一方
をTr1とTr2のゲートに接続する。そして書き込み期間の終了前において、図37(
C)に示すようにTr1とTr2のゲートを接続し、Tr1とTr2のソースを共に端子
6005に接続し、Tr1とTr2のドレインを共に端子6001に接続する。また保持
容量の2つの電極は、一方を端子6005に、もう一方をTr2のゲートに接続する。こ
れにより、保持容量6000の電荷を保持することができる。なお、保持容量の電荷が保
持されていれば良いので、必ずしもTr1とTr2のゲートが接続されていなくとも良い
。Tr1とTr2のゲートが接続されていない場合、Tr1のゲートとドレインが接続さ
れていても良い。
1とTr2のソースを共に端子6005に接続し、Tr1のドレインもしくはソースをフ
ローティングにし、Tr2のドレインを発光素子の画素電極に接続する。また保持容量の
2つの電極は、一方を端子6005に、もう一方をTr2のゲートに接続する。このとき
、Tr1とTr2のゲートは接続されていなくても良く、この場合、Tr1のゲートとド
レインが接続されていても良い。
他方は必ずしもTr1のドレインに接続されている必要はなく、Tr2のドレインに接続
されていても良い。また、Tr4のソースとドレインは、一方は必ずTr1及びTr2の
ゲートに接続されているが、他方は必ずしも端子6001に接続されている必要はなく、
Tr1のドレインまたはTr2のドレインに接続されていても良い。また、Tr5のソー
スとドレインは、一方は必ずTr2のドレインに接続されているが、他方は必ずしもTr
1のドレインに接続されている必要はなく、端子6001に接続されていても良い。
本実施の形態では、本発明の第2の構成の発光装置が有する画素の構成について説明す
る。
スタTr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6、発光素子6108及び保持容量
6100を有している。保持容量6100はTr1及びTr2のゲート電圧をより確実に
保持するために設けられているが、必ずしも設ける必要はない。
r3のソースとドレインは、一方は端子6101に接続されており、もう一方はトランジ
スタTr1のソースに接続されている。
Tr4のソースとドレインは、一方は端子6105に、もう一方はトランジスタTr1及
びTr2のゲートに接続されている。
Tr5のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のソースに、もう一方はトラン
ジスタTr2のソースに接続されている。
Tr6のソースとドレインは、一方はトランジスタTr2のソースに、もう一方は発光素
子6108の画素電極に接続されている。
ジスタTr1及びTr2のドレインは、共に端子6105に接続されている。
トに、もう一方はトランジスタTr1及びTr2のソースに接続されている。
106にはそれぞれ電源により電圧が与えられており、常に所定の電圧差が生じている。
しており、トランジスタTr1とTr2の極性は必ず同じである。なお、陽極を画素電極
として用い、陰極を対向電極として用いる場合、トランジスタTr1及びTr2はpチャ
ネル型トランジスタであるのが望ましい。逆に、陽極を対向電極として用い、陰極を画素
電極として用いる場合、トランジスタTr1及びTr2はnチャネル型トランジスタであ
るのが望ましい。
タのどちらでも良い。各端子に与えられる電圧との兼ね合いで決めることができる。
有する発光装置の動作は、書き込み期間Taと表示期間Tdとに分けて説明することが可
能である。
Tr2の接続を、図38(B)に簡単に示す。書き込み期間Ta開始時において、Tr3
〜Tr5はオン、Tr6はオフになる。そして、端子6101に入力されるビデオ信号に
基づき、端子6101と端子6105の間に、それぞれビデオ信号に応じた信号電流Ic
が流れる。
2のソースとドレインの間にドレイン電流I2が流れる。つまり信号電流Icは、ドレイ
ン電流I1とドレイン電流I2の和に相当する。このときトランジスタTr1は、ゲートと
ドレインが接続されているので飽和領域で動作しており、式1が成り立つ。よって、トラ
ンジスタTr1のゲート電圧VGSは電流I1によって定まる。
る。また、トランジスタTr2のソースは、トランジスタTr1のソースに接続されてい
る。したがって、トランジスタTr1のゲート電圧は、そのままトランジスタTr2のゲ
ート電圧となる。
Tr2で異なる場合、I1とI2は必ずしも等しくない。
したときのトランジスタTr1とTr2の接続を、図38(C)に簡単に示す。なぜなら
トランジスタTr3が先にオフになってしまうと、保持容量6100の電荷がTr4を通
って漏れてしまうからである。
されると、Tr3〜Tr5がオフになり、Tr6がオンになる。
いて、書き込み期間Taで定められたVGSがそのまま保持容量6100により保持されて
いる。さらに、Tr6がオンになるので、Tr2のドレイン電流I2が発光素子6108
に供給される。発光素子6108は、該発光素子に供給される電流I2の大きさに見合っ
た輝度で発光する。つまり発光素子に流れる電流の大きさに見合った輝度で発光素子61
08が発光するので、各画素の階調は、表示期間Tdにおいて発光素子に流れる電流の大
きさで決まる。
1つのフレーム期間において1つの画像が表示される。そして、次のフレーム期間が開始
され、再び書き込み期間Taが開始されて、上述した動作が繰り返される。
り、駆動部から発光素子に供給される電流I2の大きさが所望の値に保たれなくなること
がある。しかし、2つのTr1とTr2を共に用いて電流を電圧に変換しているので、変
換された電圧を平均化することができ、そして駆動部から発光素子に供給される電流I2
は該平均化された電圧に応じた大きさであるので、特性のずれに起因する発光素子に供給
される電流量のばらつきを、図27(A)に示した画素に比べ約半分程度に抑えることが
できる。よって、画素間の輝度のばらつきを抑えることができる。また、画素に供給され
た電流は、電流I2よりも大きい。そのため、電流を書き込む時間を短くすることができ
る。
いない。よって信号線駆動回路によって画素に電流が供給され、トランジスタTr1のド
レイン電流が流れることでゲート電圧が変化しはじめてから、その値が安定するまでの時
間は、発光素子の容量に左右されない。したがって、従来の画素と比べて、供給された電
流から変換される電圧が早く安定するので、電流を書き込む時間を短くすることができ、
動画表示において残像が視認されてしまうのを防ぐことができる。
Tの特性が画素毎にばらついていても、電圧入力型の発光装置に比べて画素間で発光素子
の輝度にばらつきが生じるのを防ぐことができる。また、図25に示した電圧入力型の画
素のTFT51を線形領域で動作させたときに比べて、発光素子の劣化による輝度の低下
を抑えることができる。また、有機発光層の温度が外気温や発光パネル自身が発する熱等
に左右されても、発光素子の輝度が変化するのを抑えることができ、また温度の上昇に伴
って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
成に限定されない。各期間においてTr1とTr2が図38(B)〜(D)に示したよう
な接続がなされるように、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6の接続を決めれば良い。
のソースを共に端子6101に接続し、Tr1とTr2のゲート及びドレインを、共に端
子6105に接続する。また保持容量の2つの電極は、一方を端子6101に、もう一方
をTr1とTr2のゲートに接続する。そして書き込み期間の終了前において、図38(
C)に示すようにTr1とTr2のゲートを接続し、Tr1とTr2のドレインを共に端
子6105に接続する。また保持容量の2つの電極は、一方をTr2のソースに、もう一
方をTr2のゲートに接続する。これにより、保持容量6100の電荷を保持することが
できる。なお、保持容量の電荷が保持されていれば良いので、必ずしもTr1とTr2の
ゲートが接続されていなくとも良い。Tr1とTr2のゲートが接続されていない場合、
Tr1のゲートとドレインが接続されていても良い。
1とTr2のドレインを共に端子6105に接続し、Tr1のソースもしくはドレインを
フローティングにし、Tr2のソースを発光素子の画素電極に接続する。また保持容量の
2つの電極は、一方をTr2のソースに、もう一方をTr2のゲートに接続する。このと
き、Tr1とTr2のゲートは接続されていなくても良く、この場合、Tr1のゲートと
ドレインが接続されていても良い。
他方は必ずしもTr1のソースに接続されている必要はなく、Tr2のソースに接続され
ていても良い。また、Tr5のソースとドレインは、一方は必ずTr2のドレインに接続
されているが、他方は必ずしもTr1のドレインに接続されている必要はなく、端子61
01に接続されていても良い。
実施の形態1〜5では、ビデオ信号がアナログの場合について説明したが、デジタルの
ビデオ信号を用いて駆動させることも可能である。
ーム期間中に書き込み期間Taと表示期間Tdが繰り返し出現することで、1つの画像を
表示することが可能である。
期間と、n個の表示期間とが1フレーム期間内に設けられる。n個の書き込み期間(Ta
1〜Tan)と、n個の表示期間(Td1〜Tdn)は、ビデオ信号の各ビットに対応し
ている。
期間、この場合Tdmが出現する。書き込み期間Taと表示期間Tdとを合わせてサブフ
レーム期間SFと呼ぶ。mビット目に対応している書き込み期間Tamと表示期間Tdm
とを有するサブフレーム期間はSFmとなる。
…:2n-1を満たす。
オ信号の各ビットによって選択される。そして、1フレーム期間中における発光する表示
期間の長さの和を制御することで、階調数を制御することができる。
しても良い。具体的な分割の仕方については、特願2000−267164号において開
示されているので、参照することが可能である。
て形成されたトランジスタであっても良いし、ポリシリコンやアモルファスシリコンを用
いた薄膜トランジスタであっても良い。
なる構成について説明する。
信号線Si(S1〜Sxのうちの1つ)、第1走査線Gj(G1〜Gyのうちの1つ)、
第2走査線Pj(P1〜Pyのうちの1つ)、第3走査線Rj(R1〜Ryのうちの1つ
)及び電源線Vi(V1〜Vxのうちの1つ)を有している。
トランジスタTr4、トランジスタTr5、発光素子234及び保持容量235を有して
いる。保持容量235はトランジスタTr1及びTr2のゲートとソースの間の電圧(ゲ
ート電圧)をより確実に保持するために設けられているが、必ずしも設ける必要はない。
Tr3のソースとドレインは、一方は信号線Siに接続されており、もう一方はトランジ
スタTr1のドレインに接続されている。
タTr4のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のドレインに、もう一方はト
ランジスタTr1及びTr2のゲートに接続されている。
タTr5のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のドレインに、もう一方はト
ランジスタTr2のドレインに接続されている。
ジスタTr1とトランジスタTr2のソースは、共に電源線Viに接続されている。そし
て、トランジスタTr2のドレインは、発光素子234の画素電極に接続されている。
2のゲートに、もう一方は電源線Viに接続されている。
る場合は陰極を対向電極と呼び、陰極を画素電極として用いる場合は陽極を対向電極と呼
ぶ。
一定の高さに保たれている。
ンジスタのどちらでも良い。ただし、トランジスタTr1及びTr2の極性は同じである
。なお、陽極を画素電極として用い、陰極を対向電極として用いる場合、トランジスタT
r1及びTr2はpチャネル型トランジスタであるのが望ましい。逆に、陽極を対向電極
として用い、陰極を画素電極として用いる場合、トランジスタTr1及びTr2はnチャ
ネル型トランジスタであるのが望ましい。
ランジスタのどちらでも良い。また、Gj、Pj、Rjは3本が別の配線となっているが
、まとめて1本や2本にしても良い。
き込み期間Taと表示期間Tdとに分けて説明することが可能である。
そして書き込み期間Taと表示期間Tdにおける画素の動作は、図3に示した画素の場合
と同じであり、実施の形態1の図4及び図5を参照することができるので、ここでは説明
を省略する。
を第1の走査線に接続した場合の、画素の構成について説明する。
信号線Si(S1〜Sxのうちの1つ)、第1走査線Gj(G1〜Gyのうちの1つ)、
第2走査線Pj(P1〜Pyのうちの1つ)及び電源線Vi(V1〜Vxのうちの1つ)
を有している。
トランジスタTr4、トランジスタTr5、発光素子244及び保持容量245を有して
いる。保持容量245はトランジスタTr1及びTr2のゲートとソースの間の電圧(ゲ
ート電圧)をより確実に保持するために設けられているが、必ずしも設ける必要はない。
Tr3のソースとドレインは、一方は信号線Siに接続されており、もう一方はトランジ
スタTr1のドレインに接続されている。
タTr4のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のドレインに、もう一方はト
ランジスタTr1のゲート及びトランジスタTr2のゲートに接続されている。
タTr5のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のドレインに、もう一方はト
ランジスタTr2のドレインに接続されている。
ジスタTr1とトランジスタTr2のソースは、共に電源線Viに接続されている。そし
て、トランジスタTr2のドレインは、発光素子244の画素電極に接続されている。
2のゲートに、もう一方は電源線Viに接続されている。
一定の高さに保たれている。
いている。トランジスタTr1及びTr2は、nチャネル型トランジスタでも良い。ただ
し、トランジスタTr1及びTr2の極性は同じである。
r1及びTr2はpチャネル型トランジスタであるのが望ましい。逆に、陽極を対向電極
として用い、陰極を画素電極として用いる場合、トランジスタTr1及びTr2はnチャ
ネル型トランジスタであるのが望ましい。
続されているため、トランジスタTr3とTr5の極性は異なっている。
を用いている。トランジスタTr3とTr4はpチャネル型トランジスタでも良い。ただ
し、トランジスタTr3及びTr4の極性は同じである。本実施例においてトランジスタ
Tr3とTr4のゲートを異なる配線に接続したのは、書き込み期間が終了するときに、
トランジスタTr4をTr3よりも先にオフにすることができるようにするためである。
トランジスタTr4をTr3よりも先にオフにすることで、保持容量245の電荷がトラ
ンジスタTr4を通って漏れるのを防ぐことができる。
き込み期間Taと表示期間Tdとに分けて説明することが可能である。
そして書き込み期間Taと表示期間Tdにおける画素の動作は、図3に示した画素の場合
と同じであり、実施の形態1の図5を参照することができるので、ここでは説明を省略す
る。
配線を1つ省くことができる。そのため、作製工程における歩留まりを高くすることがで
きる。また、開口率を高めることができるので、発光素子からの光が配線等の形成されて
いる基板側に発せられる場合、同じ消費電流でも画面を明るくすることができる。
、Tr5のゲートを同じ走査線に接続した場合の、画素の構成について説明する。
信号線Si(S1〜Sxのうちの1つ)、走査線Gj(G1〜Gyのうちの1つ)及び電
源線Vi(V1〜Vxのうちの1つ)を有している。
トランジスタTr4、トランジスタTr5、発光素子254及び保持容量255を有して
いる。保持容量255はトランジスタTr1及びTr2のゲートとソースの間の電圧(ゲ
ート電圧)をより確実に保持するために設けられているが、必ずしも設ける必要はない。
3のソースとドレインは、一方は信号線Siに接続されており、もう一方はトランジスタ
Tr1のドレインに接続されている。
r4のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のドレインに、もう一方はトラン
ジスタTr1及びTr2のゲートに接続されている。
r5のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のドレインに、もう一方はトラン
ジスタTr2のドレインに接続されている。
ジスタTr1とトランジスタTr2のソースは、共に電源線Viに接続されている。そし
て、トランジスタTr2のドレインは、発光素子254の画素電極に接続されている。
に、もう一方は電源線Viに接続されている。
一定の高さに保たれている。
いている。トランジスタTr1及びTr2は、nチャネル型トランジスタでも良い。ただ
し、トランジスタTr1及びTr2の極性は同じである。
r1及びTr2はpチャネル型トランジスタであるのが望ましい。逆に、陽極を対向電極
として用い、陰極を画素電極として用いる場合、トランジスタTr1及びTr2はnチャ
ネル型トランジスタであるのが望ましい。
を用い、トランジスタTr5はpチャネル型トランジスタを用いている。トランジスタT
r3、Tr4、Tr5は、nチャネル型トランジスタでもpチャネル型トランジスタでも
良い。ただし、トランジスタTr3及びTr4の極性は同じであり、トランジスタTr5
の極性は、トランジスタTr3及びTr4の逆である。
き込み期間Taと表示期間Tdとに分けて説明することが可能である。
そして書き込み期間Taと表示期間Tdにおける画素の動作は、図3に示した画素の場合
と同じであり、実施の形態1の図5を参照することができるので、ここでは説明を省略す
る。
スタTr1のドレインに、もう一方はトランジスタTr1のゲート及びトランジスタTr
2のゲートに接続されている。しかし本実施例はこの構成に限定されない。本発明の画素
は、書き込み期間TaにおいてトランジスタTr1のゲートとドレインを接続し、表示期
間においてトランジスタTr1のゲートとドレインを切り離すことができるように、トラ
ンジスタTr4が他の素子または配線と接続されていれば良い。 つまり、Tr3、Tr
4、Tr5は、Taでは図5(A)のように接続され、Tdでは図5(B)のように接続
されていれば良い。
配線を2つ省くことができる。また、実施例2に示した発光装置に比べて、各画素が有す
る配線を1つ省くことができる。そのため、作製工程における歩留まりを高くすることが
できる。また、開口率を高めることができるので、発光素子からの光が配線等の形成され
ている基板側に発せられる場合、同じ消費電流でも画面を明るくすることができる。
施例では、図3に示した画素を有する発光装置の作製方法について示す。なお、ここでは
代表的に、トランジスタTr3、Tr5と、画素部の周辺に設けられる駆動部のトランジ
スタを示す。なおトランジスタTr1、Tr2及びTr4については特に図示しないが、
本実施例の作製方法に従って作製することが可能である。また、図3に示した発光装置以
外でも、本発明の発光装置は、本実施例で示した作製方法を用いて作製することが可能で
ある。また、駆動部に関しては基本単位であるCMOS回路のTFTを図示することとす
る。
スなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどの
ガラスから成る基板5001上に酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコ
ン膜などの絶縁膜から成る下地膜5002を形成する。例えば、プラズマCVD法でSi
H4、NH3、N2Oから作製される酸化窒化シリコン膜5002aを10〜200nm(好
ましくは50〜100nm)形成し、同様にSiH4、N2Oから作製される酸化窒化水素化
シリコン膜5002bを50〜200nm(好ましくは100〜150nm)の厚さに積層形
成する。本実施例では下地膜5002を2層構造として示したが、前記絶縁膜の単層膜ま
たは2層以上積層させた構造として形成しても良い。
や公知の熱結晶化法を用いて作製した結晶質半導体膜で形成する。この島状半導体層50
03〜5006の厚さは25〜80nm(好ましくは30〜60nm)の厚さで形成する。結
晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム(
SiGe)合金などで形成すると良い。
のエキシマレーザーやYAGレーザー、YVO4レーザーを用いる。これらのレーザーを
用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し、半
導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものである
が、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数300Hzとし、レーザーエネルギ
ー密度を100〜400mJ/cm2(代表的には200〜300mJ/cm2)とする。また、YAG
レーザーを用いる場合にはその第2高調波を用いパルス発振周波数30〜300kHzとし
、レーザーエネルギー密度を300〜600mJ/cm2(代表的には350〜500mJ/cm2)と
すると良い。そして幅100〜1000μm、例えば400μmで線状に集光したレーザー
光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率(オーバーラップ
率)を50〜90%として行う。
ことができる。気体レーザーとして、エキシマレーザ、Arレーザ、Krレーザなどがあ
り、固体レーザとして、YAGレーザ、YVO4レーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ
、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライドレーザ、Ti:サファイアレーザな
どが挙げられる。固体レーザーとしては、Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti又
はTmがドーピングされたYAG、YVO4、YLF、YAlO3などの結晶を使ったレー
ザー等も使用可能である。当該レーザーの基本波はドーピングする材料によって異なり、
1μm前後の基本波を有するレーザー光が得られる。基本波に対する高調波は、非線形光
学素子を用いることで得ることができる。
レーザを用い、基本波の第2高調波〜第4高調波を適用するのが好ましい。代表的には、
Nd:YVO4レーザー(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高調波(3
55nm)を適用するのが望ましい。具体的には、出力10Wの連続発振のYVO4レー
ザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中
にYVO4結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好ま
しくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、被処理体に
照射する。このときのエネルギー密度は0.01〜100MW/cm2程度(好ましくは
0.1〜10MW/cm2)が必要である。そして、10〜2000cm/s程度の速度
でレーザ光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射する。
ート絶縁膜5007はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを40〜150nm
としてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、120nmの厚さで酸化窒化シリ
コン膜で形成する。勿論、ゲート絶縁膜はこのような酸化窒化シリコン膜に限定されるも
のでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。例えば
、酸化シリコン膜を用いる場合には、プラズマCVD法でTEOS(Tetraethyl Orthosi
licate)とO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度300〜400℃とし、高周波(
13.56MHz)
、電力密度0.5〜0.8W/cm2で放電させて形成することが出来る。このようにして作
製される酸化シリコン膜は、その後400〜500℃の熱アニールによりゲート絶縁膜と
して良好な特性を得ることが出来る。
膜5008と第2の導電膜5009とを形成する。本実施例では、第1の導電膜5008
をTaで50〜100nmの厚さに形成し、第2の導電膜5009をWで100〜300nm
の厚さに形成する。
この場合、Arに適量のXeやKrを加えると、Ta膜の内部応力を緩和して膜の剥離を
防止することが出来る。また、α相のTa膜の抵抗率は20μΩcm程度でありゲート電極
に使用することが出来るが、β相のTa膜の抵抗率は180μΩcm程度でありゲート電極
とするには不向きである。α相のTa膜を形成するために、Taのα相に近い結晶構造を
もつ窒化タンタルを10〜50nm程度の厚さでTaの下地に形成しておくとα相のTa膜
を容易に得ることが出来る。
ッ化タングステン(WF6)を用いる熱CVD法で形成することも出来る。いずれにして
もゲート電極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、W膜の抵抗率は20μ
Ωcm以下にすることが望ましい。W膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ること
が出来るが、W中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する
。このことより、スパッタ法による場合、純度99.9999または99.99%のWタ
ーゲットを用い、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してW
膜を形成することにより、抵抗率9〜20μΩcmを実現することが出来る。
が、特に限定されず、いずれもTa、W、Ti、Mo、Al、Cuなどから選ばれた元素
、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成してもよい。また、
リン等の不純物元素をドーピングしたポリシリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよ
い。本実施例以外の他の組み合わせの一例で望ましいものとしては、第1の導電膜500
8を窒化タンタル(TaN)で形成し、第2の導電膜5009をWとする組み合わせ、第
1の導電膜5008を窒化タンタル(TaN)で形成し、第2の導電膜5009をAlと
する組み合わせ、第1の導電膜5008を窒化タンタル(TaN)で形成し、第2の導電
膜5009をCuとする組み合わせが挙げられる。
エッチング処理を行う。本実施例ではICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型
プラズマ)エッチング法を用い、エッチング用ガスにCF4とCl2を混合し、1Paの圧力
でコイル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成して
行う。基板側(試料ステージ)にも100WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質
的に負の自己バイアス電圧を印加する。CF4とCl2を混合した場合にはW膜及びTa膜
とも同程度にエッチングされる。
、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第1の導電層及び第2の導電層の端部がテ
ーパー形状となる。テーパー部の角度は15〜45°となる。
ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、10〜20%程度の割合
でエッチング時間を増加させると良い。W膜に対する酸化窒化シリコン膜の選択比は2〜
4(代表的には3)であるので、オーバーエッチング処理により、酸化窒化シリコン膜が
露出した面は20〜50nm程度エッチングされることになる。こうして、第1のエッチン
グ処理により第1の導電層と第2の導電層から成る第1の形状の導電層5011〜501
6(第1の導電層5011a〜5016aと第2の導電層5011b〜5016b)を形
成する。このとき、ゲート絶縁膜5007においては、第1の形状の導電層5011〜5
016で覆われない領域は20〜50nm程度エッチングされ薄くなった領域が形成される
。(図13(B))
ドーピングの方法はイオンドープ法もしくはイオン注入法で行えば良い。イオンドープ法
の条件はドーズ量を1×1013〜5×1014atoms/cm2とし、加速電圧を60〜100keV
として行う。N型を付与する不純物元素として15族に属する元素、典型的にはリン(P
)または砒素(As)を用いるが、ここではリン(P)を用いる。この場合、導電層50
11〜5014がN型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、自己整合的に第1の
不純物領域5017〜5025が形成される。第1の不純物領域5017〜5024には
1×1020〜1×1021atoms/cm3の濃度範囲でN型を付与する不純物元素を添加する。
(図13(B)
)
グ処理を行う。エッチングガスにCF4とCl2とO2とを用い、W膜を選択的にエッチン
グする。この時、第2のエッチング処理により第2の形状の導電層5026〜5031(
第1の導電層5026a〜5031aと第2の導電層5026b〜5031b)を形成す
る。このとき、ゲート絶縁膜5007においては、第2の形状の導電層5026〜503
1で覆われない領域はさらに20〜50nm程度エッチングされ薄くなった領域が形成され
る。
またはイオン種と反応生成物の蒸気圧から推測することが出来る。WとTaのフッ化物と
塩化物の蒸気圧を比較すると、Wのフッ化物であるWF6が極端に高く、その他のWCl5
、TaF5、TaCl5は同程度である。従って、CF4とCl2の混合ガスではW膜及びT
a膜共にエッチングされる。しかし、この混合ガスに適量のO2を添加するとCF4とO2
が反応してCOとFになり、FラジカルまたはFイオンが多量に発生する。その結果、フ
ッ化物の蒸気圧が高いW膜のエッチング速度が増大する。一方、TaはFが増大しても相
対的にエッチング速度の増加は少ない。また、TaはWに比較して酸化されやすいので、
O2を添加することでTaの表面が酸化される。Taの酸化物はフッ素や塩素と反応しな
いためさらにTa膜のエッチング速度は低下する。従って、W膜とTa膜とのエッチング
速度に差を作ることが可能となりW膜のエッチング速度をTa膜よりも大きくすることが
可能となる。
ーピング処理よりもドーズ量を下げて高い加速電圧の条件としてN型を付与する不純物元
素をドーピングする。例えば、加速電圧を70〜120keVとし、1×1013atoms/cm2の
ドーズ量で行い、図13(B)で島状半導体層に形成された第1の不純物領域の内側に新
たな不純物領域を形成する。ドーピングは、第2の形状の導電層5026〜5029を不
純物元素に対するマスクとして用い、第1の導電層5026a〜5029aの下側の領域
にも不純物元素が添加されるようにドーピングする。こうして、第3の不純物領域503
2〜5035が形成される。この第3の不純物領域5032〜5035に添加されたリン
(P)
の濃度は、第1の導電層5026a〜5029aのテーパー部の膜厚に従って緩やかな濃
度勾配を有している。なお、第1の導電層5026a〜5029aのテーパー部と重なる
半導体層において、第1の導電層5026a〜5029aのテーパー部の端部から内側に
向かって若干、不純物濃度が低くなっているものの、ほぼ同程度の濃度である。
用い、反応性イオンエッチング法(RIE法)を用いて行う。第3のエッチング処理によ
り、第1の導電層5026a〜5031aのテーパー部を部分的にエッチングして、第1
の導電層が半導体層と重なる領域が縮小される。第3のエッチング処理によって、第3の
形状の導電層5037〜5042(第1の導電層5037a〜5042aと第2の導電層
5037b〜5042b)を形成する。このとき、ゲート絶縁膜5007においては、第
3の形状の導電層5037〜5042で覆われない領域はさらに20〜50nm程度エッチ
ングされ薄くなった領域が形成される。
1の導電層5037a〜5040aと重なる第3の不純物領域5032a〜5035aと
、第1の不純物領域と第3の不純物領域との間の第2の不純物領域5032b〜5035
bとが形成される。
04、5006に第1の導電型とは逆の導電型の第4の不純物領域5043〜5054を
形成する。第3の形状の導電層5038b、5040bを不純物元素に対するマスクとし
て用い、自己整合的に不純物領域を形成する。このとき、Nチャネル型TFTを形成する
島状半導体層5003、5005および配線部5041、5042はレジストマスク52
00で全面を被覆しておく。不純物領域5043〜5054に添加されているリンの濃度
は均一ではないが、ジボラン(B2H6)を用いたイオンドープ法で形成し、そのいずれの
領域においても不純物濃度が2×1020〜2×1021atoms/cm3となるようにする。
重なる第3の形状の導電層5037〜5040がゲート電極として機能する。また、50
42は島状の第1走査線として機能する。5041は島状の第3走査線と第3の形状の導
電層5040を接続する配線として機能する。
導体層に添加された不純物元素を活性化する工程を行う。この工程はファーネスアニール
炉を用いる熱アニール法で行う。その他に、レーザーアニール法、またはラピッドサーマ
ルアニール法(RTA法)を適用することが出来る。
熱アニール法では酸素濃度が1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下の窒素雰囲気中で40
0〜700℃、代表的には500〜600℃で行うものであり、本実施例では500℃で
4時間の熱処理を行う。ただし、第3の形状の導電層5037〜5042に用いた配線材
料が熱に弱い場合には、配線等を保護するため層間絶縁膜(シリコンを主成分とする)を
形成した後で活性化を行うことが好ましい。
レーザーアニール法を用いる場合、結晶化の際に用いたレーザーを使用することが可能で
ある。活性化の場合は、移動速度は結晶化と同じにし、0.01〜100MW/cm2程
度(好ましくは0.01〜10MW/cm2)のエネルギー密度が必要となる。
処理を行い、島状半導体層を水素化する工程を行う。この工程は熱的に励起された水素に
より半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。水素化の他の手段として、プ
ラズマ水素化(プラズマにより励起された水素を用いる)を行っても良い。
から100〜200nmの厚さで形成する。その上に有機絶縁物材料から成る第2の層間絶
縁膜5056を形成した後、第1の層間絶縁膜5055、第2の層間絶縁膜5056、お
よびゲート絶縁膜5007に対してコンタクトホールを形成し、各配線5057〜506
2をパターニング形成した後、接続配線5062に接する画素電極5064をパターニン
グ形成する。
してはポリイミド、ポリアミド、アクリル、BCB(ベンゾシクロブテン)等を使用する
ことが出来る。特に、第2の層間絶縁膜5056は平坦化の意味合いが強いので、平坦性
に優れたアクリルが好ましい。本実施例ではTFTによって形成される段差を十分に平坦
化しうる膜厚でアクリル膜を形成する。好ましくは1〜5μm(さらに好ましくは2〜4
μm)とすれば良い。
の不純物領域5017、5018、5021、5022またはP型の不純物領域5043
、5048、5049、5054に達するコンタクトホール、配線5042に達するコン
タクトホール(図示せず)、電源供給線に達するコンタクトホール(図示せず)、および
ゲート電極に達するコンタクトホール(図示せず)をそれぞれ形成する。
、Tiを含むアルミニウム膜を300nm、Ti膜150nmをスパッタ法で連続形成した3
層構造の積層膜を所望の形状にパターニングしたものを用いる。勿論、他の導電膜を用い
ても良い。
ターニングを行った。画素電極5064を接続配線5062と接して重なるように配置す
ることでコンタクトを取っている。また、酸化インジウムに2〜20%の酸化亜鉛(Zn
O)を混合した透明導電膜を用いても良い。この画素電極5064が発光素子の陽極とな
る。(図15(A))
なお、配線の位置や半導体層の位置を明確にするために、絶縁膜や層間絶縁膜は省略した
。図17のA−A’における断面図が、図15(A)のA−A’に示した部分に相当する
。また、図17のB−B’における断面図が、図15(A)のB−B’に示した部分に相
当する。また、図17のC−C’における断面図を、図16に示す。
ているゲート電極5039とを有している。半導体層5005が有する不純物領域502
1(図17では特に図示せず)は信号線Si(5060)に接続されており、不純物領域
5022(図17では特に図示せず)は配線5061に接続されている。
導体層5100が有する2つの不純物領域(図17では特に図示せず)
は、一方は配線5102に接続されており、もう一方は信号線Si5060に接続されて
いる。また、ゲート電極5101は配線5107に接続されており、配線5107は第2
走査線Pjに接続されている。
導体層5103が有する2つの不純物領域(図17では特に図示せず)
は、一方は電源線Vi(5110)に接続されており、もう一方は配線5061に接続さ
れている。また、ゲート電極5104は容量用電極5109に接続されている。
導体層5105が有する2つの不純物領域(図17では特に図示せず)
は、一方は電源線Vi(5110)に接続されており、もう一方は配線5062に接続さ
れている。また、ゲート電極5106は容量用電極5109に接続されている。
導体層5006が有する2つの不純物領域(図17では特に図示せず)
は、一方は配線5061に接続されており、もう一方は配線5062に接続されている。
また、ゲート電極5040は、配線5041を介して第3走査線Rjに接続されている。
ート絶縁膜5007(図17では特に図示せず)を間に介して容量用電極5109と重な
っている。また容量用電極5109は、第1の層間絶縁膜5055及び第2の層間絶縁膜
5056を間に介して電源線Vi(5110)と重なっている。また、電源線Vi(51
10)は、容量用半導体層5108が有する不純物領域5111と、ゲート絶縁膜500
7、第1の層間絶縁膜5055及び第2の層間絶縁膜5056に形成されたコンタクトホ
ールを介して接続されている。
00nmの厚さに形成し、画素電極5064に対応する位置に開口部を形成して、バンクと
して機能する第3の層間絶縁膜5065を形成する。開口部を形成する際、ウエットエッ
チング法を用いることで容易にテーパー形状の側壁とすることが出来る。開口部の側壁が
十分になだらかでないと段差に起因する有機発光層の劣化が顕著な問題となってしまうた
め、注意が必要である。
て大気解放しないで連続形成する。なお、有機発光層5066の膜厚は80〜200nm(
典型的には100〜120nm)、陰極5067の厚さは180〜300nm(典型的には2
00〜250nm)とすれば良い。
対して順次、有機発光層を形成する。但し、有機発光層は溶液に対する耐性に乏しいため
フォトリソグラフィ技術を用いずに各色個別に形成しなくてはならない。そこでメタルマ
スクを用いて所望の画素以外を隠し、必要箇所だけ選択的に有機発光層を形成するのが好
ましい。
赤色発光の有機発光層を選択的に形成する。次いで、緑色に対応する画素以外を全て隠す
マスクをセットし、そのマスクを用いて緑色発光の有機発光層を選択的に形成する。次い
で、同様に青色に対応する画素以外を全て隠すマスクをセットし、そのマスクを用いて青
色発光の有機発光層を選択的に形成する。なお、ここでは全て異なるマスクを用いるよう
に記載しているが、同じマスクを使いまわしても構わない。
光素子とカラーフィルタを組み合わせた方式、青色または青緑発光の発光素子と蛍光体(
蛍光性の色変換層:CCM)とを組み合わせた方式、陰極(対向電極)に透明電極を利用
してRGBに対応した発光素子を重ねる方式などを用いても良い。
ては、駆動電圧を考慮すると有機材料を用いるのが好ましい。例えば正孔注入層、正孔輸
送層、発光層および電子注入層でなる4層構造を有機発光層とすれば良い。
としてMgAgを用いたが、本発明はこれに限定されない。陰極5067として他の公知
の材料を用いても良い。
パッシベーション膜5068を形成しておくことで、有機発光層5066を水分等から保
護することができ、発光素子の信頼性をさらに高めることが出来る。
Tを配置することにより、非常に高い信頼性を示し、動作特性も向上しうる。また結晶化
工程においてNi等の金属触媒を添加し、結晶性を高めることも可能である。それによっ
て、信号線駆動回路の駆動周波数を10MHz以上にすることが可能である。
TFTを、駆動回路部を形成するCMOS回路のNチャネル型TFTとして用いる。なお
、ここでいう駆動回路としては、シフトレジスタ、バッファ、レベルシフタ、線順次駆動
におけるラッチ、点順次駆動におけるトランスミッションゲートなどが含まれる。
域(ドレイン)、ゲート絶縁膜を間に挟んでゲート電極と重なるオーバーラップLDD領
域(LOV領域)、ゲート絶縁膜を間に挟んでゲート電極と重ならないオフセットLDD領
域(LOFF領域)およびチャネル形成領域を含む。
にならないので、特にLDD領域を設けなくても良い。勿論、Nチャネル型TFTと同様
にLDD領域を設け、ホットキャリア対策を講じることも可能である。
回路、即ち、ソース領域とドレイン領域の役割が入れ替わるようなCMOS回路が用いら
れる場合、CMOS回路を形成するNチャネル型TFTは、チャネル形成領域の両サイド
にチャネル形成領域を挟む形でLDD領域を形成することが好ましい。このような例とし
ては、点順次駆動に用いられるトランスミッションゲートなどが挙げられる。また駆動回
路において、オフ電流を極力低く抑える必要のあるCMOS回路が用いられる場合、CM
OS回路を形成するNチャネル型TFTは、LOV領域を有していることが好ましい。この
ような例としては、やはり、点順次駆動に用いられるトランスミッションゲートなどが挙
げられる。
気密性が高く、脱ガスの少ない保護フィルム(ラミネートフィルム、紫外線硬化樹脂フィ
ルム等)や透光性のシーリング材でパッケージング(封入)することが好ましい。その際
、シーリング材の内部を不活性雰囲気にしたり、内部に吸湿性材料(例えば酸化バリウム
)を配置したりすると発光素子の信頼性が向上する。
回路から引き回された端子と外部信号端子とを接続するためのコネクタ(フレキシブルプ
リントサーキット:FPC)を取り付けて製品として完成する。このような出荷出来る状
態にまでした状態を本明細書中では発光装置という。
ることが出来る。その結果、工程を短縮し、製造コストの低減及び歩留まりの向上に寄与
することが出来る。
本発明の発光装置は公知の方法を用いて作成することが可能である。
駆動回路及び走査線駆動回路)の構成について説明する。
レジスタ、403はバッファ、404はサンプリング回路、405は電流変換回路を示し
ている。
入力されている。シフトレジスタ402にクロック信号(CLK)とスタートパルス信号
(SP)が入力されると、タイミング信号が生成される。
ンプリング回路404に入力される。なお、バッファの代わりにレベルシフタを設けて、
タイミング信号を増幅しても良い。また、バッファとレベルシフタを両方設けていても良
い。
なおサンプリング回路404は、端子410においてバッファ403と接続されている。
リング回路404には、ビデオ信号線406からアナログビデオ信号が入力されており、
スイッチ411はタイミング信号に同期して、該アナログビデオ信号をサンプリングし、
後段の電流変換回路405に入力する。なお図18(B)では、電流変換回路405はサ
ンプリング回路404が有するスイッチ411の1つに接続されている電流変換回路だけ
を示しているが、各スイッチ411の後段に、図18(B)に示したような電流変換回路
405が接続されているものとする。
411はタイミング信号に同期してアナログビデオ信号をサンプリングできるスイッチで
あれば良く、本実施例の構成に限定されない。
412に入力される。電流出力回路412は、入力されたビデオ信号の電圧に見合った値
の電流(信号電流)を出力する。なお図18ではアンプ及びトランジスタを用いて電流出
力回路を形成しているが、本発明はこの構成に限定されず、入力された信号の電圧に見合
った値の電流を出力することができる回路であれば良い。
リセット回路417は、2つのアナログスイッチ413、414と、インバーター416
と、電源415を有している。
ッチ413には、インバーター416によって反転されたリセット信号(Res)が入力
されている。そしてアナログスイッチ413とアナログスイッチ414は、反転したリセ
ット信号とリセット信号にそれぞれ同期して動作しており、一方がオンのとき片一方がオ
フになっている。
る。逆に、アナログスイッチ414がオンのときに電源415の電圧が信号線に与えられ
、信号線がリセットされる。なお、電源415の電圧は、画素に設けられた電源線の電圧
とほぼ同じ高さであることが望ましく、信号線がリセットされているときに信号線になが
れる電流が0に近ければ近いほど良い。
期間以外であるならば、必要に応じて帰線期間以外の期間にリセットすることも可能であ
る。
別の回路を用いても良い。
は、それぞれシフトレジスタ642、バッファ643を有している。また場合によっては
レベルシフタを有していても良い。
パルス信号SPが入力されることによって、タイミング信号が生成される。生成されたタ
イミング信号はバッファ643において緩衝増幅され、対応する走査線に供給される。
ライン分の画素のトランジスタを一斉にONにしなくてはならないので、バッファ643
は大きな電流を流すことが可能なものが用いられる。
別の回路を用いても良い。
回路で制御しても良いし、いくつかの走査線または全ての走査線の電圧を1つの走査線駆
動回路で制御しても良い。
成に限定されない。本実施例の構成は、実施例1〜実施例4に示した構成と自由に組み合
わせて実施することが可能である。
構成について説明する。なお走査線駆動回路の構成は、実施例5において示した構成を用
いることができるので、ここでは説明を省略する。
603は記憶回路A、604は記憶回路B、605は定電流回路である。
ている。また記憶回路A603にはデジタルビデオ信号(Digital Video
Signals)が入力されており、記憶回路B604にはラッチ信号(Latch S
ignals)が入力されている。定電流回路605から出力されるビデオ信号に応じた
信号電流Icは信号線へ入力される。
とが入力されることによって、タイミング信号が生成される。タイミング信号は記憶回路
A603が有する複数のラッチA(LATA_1〜LATA_x)にそれぞれ入力される
。なおこのときシフトレジスタ602において生成されたタイミング信号を、バッファ等
で緩衝増幅してから、記憶回路A603が有する複数のラッチA(LATA_1〜LAT
A_x)にそれぞれ入力するような構成にしても良い。
デオ信号線610に入力される1ビット分のデジタルビデオ信号が、順に複数のラッチA
(LATA_1〜LATA_x)のそれぞれに書き込まれ、保持される。
A603が有する複数のラッチA(LATA_1〜LATA_x)に、順にデジタルビデ
オ信号を入力しているが、本発明はこの構成に限定されない。
記憶回路A603が有する複数のステージのラッチをいくつかのグループに分け、各グル
ープごとに並行して同時にデジタルビデオ信号を入力する、いわゆる分割駆動を行っても
良い。なおこのときのグループの数を分割数と呼ぶ。例えば4つのステージごとにラッチ
をグループに分けた場合、4分割で分割駆動すると言う。
通り終了するまでの時間を、ライン期間と呼ぶ。実際には、上記ライン期間に水平帰線期
間が加えられた期間をライン期間に含むことがある。
〜LATB_x)に、ラッチ信号線609を介してラッチシグナル(Latch Signal)が供
給される。この瞬間、記憶回路A603が有する複数のラッチA(LATA_1〜LAT
A_x)に保持されているデジタルビデオ信号は、記憶回路B604が有する複数のラッ
チB(LATB_1〜LATB_x)に一斉に書き込まれ、保持される。
レジスタ602からのタイミング信号に基づき、次の1ビット分のデジタルビデオ信号の
書き込みが順次行われる。
ジタルビデオ信号が定電流回路605に入力される。
C1〜Cx)のそれぞれにデジタルビデオ信号が入力されると、該デジタルビデオ信号が
有する1または0の情報によって、信号線に信号電流Icが流れるか、または信号線に電
源線V1〜Vxの電圧が与えられるか、いずれか一方が選択される。
も同じ構成を有する。
4と、2つのインバーターInb1、Inb2とを有している。なお、定電流源631が
有するトランジスタ650の極性は、画素が有するトランジスタTr1及びTr2の極性
と同じである。
SW1〜SW4のスイッチングが制御される。なおSW1及びSW3に入力されるデジタ
ルビデオ信号と、SW2及びSW4に入力されるデジタルビデオ信号は、Inb1、In
b2によって反転している。そのためSW1及びSW3がオンのときはSW2及びSW4
はオフ、SW1及びSW3がオフのときはSW2及びSW4はオンとなっている。
SW1及びSW3を介して、信号電流Icとして信号線S1に入力される。
てグラウンドにおとされる。またSW4を介して電源線V1〜Vxの電源電圧が信号線S
1に与えられ、Ic≒0となる。
全ての電流設定回路(C1〜Cx)において同時に行われる。よって、デジタルビデオ信
号により、全ての信号線に入力される信号電流Icの値が選択される。
、本実施例で示した定電流回路は、図22に示した構成に限定されない。本発明で用いら
れる定電流回路は、信号電流Icが取りうる2値のいずれか一方をデジタルビデオ信号に
よって選択し、選択された値を有する信号電流を信号線に流すことができれば、どのよう
な構成を有していても良い。
別の回路を用いても良い。
とで、外部発光量子効率を飛躍的に向上させることができる。これにより、発光素子の低
消費電力化、長寿命化、および軽量化が可能になる。
(T.Tsutsui, C.Adachi, S.Saito, Photochemical Processes in Organized Molecular S
ystems, ed.K.Honda, (Elsevier Sci.Pub., Tokyo,1991) p.437.)
est, Nature 395 (1998) p.151.)
t.,75 (1999) p.4.) (T.Tsutsui, M.-J.Yang, M.Yahiro, K.Nakamura, T.Watanabe, T.ts
uji, Y.Fukuda, T.Wakimoto, S.Mayaguchi, Jpn.Appl.Phys., 38 (12B) (1999) L1502.)
の蛍光発光を用いる場合より3〜4倍の高い外部発光量子効率の実現が可能となる。
実施することが可能である。
る。
よって形成された発光装置の上面図であり、図23(B)は、図23(A)のA−A’に
おける断面図、図23(C)は図23(A)のB−B’における断面図である。
第2の走査線駆動回路4004a、bとを囲むようにして、シール材4009が設けられ
ている。また画素部4002と、信号線駆動回路4003と、第1及び第2の走査線駆動
回路4004a、bとの上にシーリング材4008が設けられている。よって画素部40
02と、信号線駆動回路4003と、第1及び第2の走査線駆動回路4004a、bとは
、基板4001とシール材4009とシーリング材4008とによって、充填材4210
で密封されている。
及び第2の走査線駆動回路4004a、bとは、複数のTFTを有している。図23(B
)では代表的に、下地膜4010上に形成された、信号線駆動回路4003に含まれる駆
動TFT(但し、ここではnチャネル型TFTとpチャネル型TFTを図示する)420
1及び画素部4002に含まれるトランジスタTr5 4202を図示した。
たはnチャネル型TFTが用いられ、トランジスタTr5 4202には公知の方法で作
製されたpチャネル型TFTが用いられる。
4301が形成され、その上にトランジスタTr5 4202のドレインと電気的に接続
する画素電極(陽極)4203が形成される。画素電極4203としては仕事関数の大き
い透明導電膜が用いられる。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物
、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化インジウムを用
いることができる。また、前記透明導電膜にガリウムを添加したものを用いても良い。
電極4203の上に開口部が形成されている。この開口部において、画素電極4203の
上には有機発光層4204が形成される。有機発光層4204は公知の有機発光材料また
は無機発光材料を用いることができる。また、有機発光材料には低分子系(モノマー系)
材料と高分子系(ポリマー系)材料があるがどちらを用いても良い。
また、有機発光層の構造は正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層または電子注入
層を自由に組み合わせて積層構造または単層構造とすれば良い。
くは銀を主成分とする導電膜またはそれらと他の導電膜との積層膜)からなる陰極420
5が形成される。また、陰極4205と有機発光層4204の界面に存在する水分や酸素
は極力排除しておくことが望ましい。従って、有機発光層4204を窒素または希ガス雰
囲気で形成し、酸素や水分に触れさせないまま陰極4205を形成するといった工夫が必
要である。本実施例ではマルチチャンバー方式(クラスターツール方式)の成膜装置を用
いることで上述のような成膜を可能とする。そして陰極4205は所定の電圧が与えられ
ている。
からなる発光素子4303が形成される。そして発光素子4303を覆うように、絶縁膜
4302上に保護膜4209が形成されている。保護膜4209は、発光素子4303に
酸素や水分等が入り込むのを防ぐのに効果的である。
のソースに電気的に接続されている。引き回し配線4005aはシール材4009と基板
4001との間を通り、異方導電性フィルム4300を介してFPC4006が有するF
PC用配線4301に電気的に接続される。
ミックス材、プラスチック材(プラスチックフィルムも含む)を用いることができる。プ
ラスチック材としては、FRP(Fiberglass−Reinforced Pla
stics)板、PVF(ポリビニルフルオライド)
フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムを用い
ることができる。また、アルミニウムホイルをPVFフィルムやマイラーフィルムで挟ん
だ構造のシートを用いることもできる。
ければならない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィルムまた
はアクリルフィルムのような透明物質を用いる。
樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、PVC(ポリビニルクロライド)、アクリル
、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)またはE
VA(エチレンビニルアセテート)を用いることができる。本実施例では充填材として窒
素を用いた。
る物質にさらしておくために、シーリング材4008の基板4001側の面に凹部400
7を設けて吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質4207を配置する。そして、吸湿性
物質または酸素を吸着しうる物質4207が飛び散らないように、凹部カバー材4208
によって吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質4207は凹部4007に保持されてい
る。なお凹部カバー材4208は目の細かいメッシュ状になっており、空気や水分は通し
、吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質4207は通さない構成になっている。吸湿性
物質または酸素を吸着しうる物質4207を設けることで、発光素子4303の劣化を抑
制できる。
005a上に接するように導電性膜4203aが形成される。
001とFPC4006とを熱圧着することで、基板4001上の導電性膜4203aと
FPC4006上のFPC用配線4301とが、導電性フィラー4300aによって電気
的に接続される。
とが可能である。
装置は、低分子系の有機発光材料でも高分子系の有機発光材料でも、どちらでも用いるこ
とができる。
く、ホール輸送層、電子輸送層などの機能が異なる膜を積層することで高効率化しやすい
。
q3、トリフェニルアミン誘導体(TPD)等が代表的に挙げられる。
高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比較的容易である。
ときと基本的には同じであり、陰極/有機発光層/陽極となる。しかし、高分子系の有機
発光材料を用いた有機発光層を形成する際には、低分子系の有機発光材料を用いたときの
ような積層構造を形成させることは難しく、知られている中では2層の積層構造が有名で
ある。具体的には、陰極/発光層/正孔輸送層/陽極という構造である。なお、高分子系
の有機発光材料を用いた発光素子の場合には、陰極材料としてCaを用いることも可能で
ある。
所望の発光を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用いることができる
高分子系の有機発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポ
リチオフェン系、ポリフルオレン系が代表的に挙げられる。
導体、ポリ(2,5−ジアルコキシ−1,4−フェニレンビニレン) [RO−PPV]、
ポリ(2−(2'−エチル−ヘキソキシ)−5−メトキシ−1,4−フェニレンビニレン
)[MEH−PPV]、ポリ(2−(ジアルコキシフェニル)−1,4−フェニレンビニレ
ン)[ROPh−PPV]等が挙げられる。
ジアルコキシ−1,4−フェニレン)[RO−PPP]、ポリ(2,5−ジヘキソキシ−1
,4−フェニレン)等が挙げられる。
ェン)[PAT]、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)[PHT]、ポリ(3−シクロヘキ
シルチオフェン)[PCHT]、ポリ(3−シクロヘキシル−4−メチルチオフェン)[
PCHMT]、ポリ(3,4−ジシクロヘキシルチオフェン)[PDCHT]、ポリ[3
−(4−オクチルフェニル)−チオフェン]
[POPT]、ポリ[3−(4−オクチルフェニル)−2,2ビチオフェン][PTOP
T]等が挙げられる。
フルオレン)[PDAF]、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン)[PDOF]等が挙
げられる。
の間に挟んで形成すると、陽極からの正孔注入性を向上させることができる。一般にアク
セプター材料と共に水に溶解させたものをスピンコート法などで塗布する。また、有機溶
媒には不溶であるため、上述した発光性の有機発光材料との積層が可能である。
のショウノウスルホン酸(CSA)の混合物、ポリアニリン[PANI]とアクセプター
材料としてのポリスチレンスルホン酸[PSS]の混合物等が挙げられる。
実施することが可能である。
所での視認性に優れ、視野角が広い。従って、様々な電子機器の表示部に用いることがで
きる。
型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装
置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム
機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍
等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等
の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられ
る。特に、斜め方向から画面を見る機会が多い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視さ
れるため、発光装置を用いることが望ましい。それら電子機器の具体例を図24に示す。
03、スピーカー部2004、ビデオ入力端子2005等を含む。本発明の発光装置は表
示部2003に用いることができる。発光装置は自発光型であるためバックライトが必要
なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすることができる。なお、発光素子表示装置
は、パソコン用、TV放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれ
る。
2103、操作キー2104、外部接続ポート2105、シャッター2106等を含む。
本発明の発光装置は表示部2102に用いることができる。
、表示部2203、キーボード2204、外部接続ポート2205、ポインティングマウ
ス2206等を含む。本発明の発光装置は表示部2203に用いることができる。
チ2303、操作キー2304、赤外線ポート2305等を含む。本発明の発光装置は表
示部2302に用いることができる。
であり、本体2401、筐体2402、表示部A2403、表示部B2404、記録媒体
(DVD等)読み込み部2405、操作キー2406、スピーカー部2407等を含む。
表示部A2403は主として画像情報を表示し、表示部B2404は主として文字情報を
表示するが、本発明の発光装置はこれら表示部A、B2403、2404に用いることが
できる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
2501、表示部2502、アーム部2503を含む。本発明の発光装置は表示部250
2に用いることができる。
外部接続ポート2604、リモコン受信部2605、受像部2606、バッテリー260
7、音声入力部2608、操作キー2609、接眼部2610等を含む。本発明の発光装
置は表示部2602に用いることができる。
、音声入力部2704、音声出力部2705、操作キー2706、外部接続ポート270
7、アンテナ2708等を含む。本発明の発光装置は表示部2703に用いることができ
る。なお、表示部2703は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電
流を抑えることができる。
ンズ等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能と
なる。
線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増
してきている。有機発光材料の応答速度は非常に高いため、発光装置は動画表示に好まし
い。
ように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響再生
装置のような文字情報を主とする表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景
として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが望ましい。
可能である。また、本実施例の電子機器は実施例1〜9に示したいずれの構成の発光装置
を用いても良い。
信号線Si(S1〜Sxのうちの1つ)、第1走査線Gj(G1〜Gyのうちの1つ)、
第2走査線Pj(P1〜Pyのうちの1つ)、第3走査線Rj(R1〜Ryのうちの1つ
)及び電源線Vi(V1〜Vxのうちの1つ)を有している。
トランジスタTr4、トランジスタTr5、トランジスタTr6、発光素子701及び保
持容量702を有している。保持容量702はトランジスタTr1及びTr2のゲートと
ソースの間の電圧(ゲート電圧)をより確実に保持するために設けられているが、必ずし
も設ける必要はない。
Tr3のソースとドレインは、一方は信号線Siに接続されており、もう一方はトランジ
スタTr1のドレインに接続されている。
タTr4のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のドレインに、もう一方はト
ランジスタTr1及びTr2のゲートに接続されている。
いる。そしてトランジスタTr6のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のド
レインに、もう一方はトランジスタTr5のソースまたはドレインに接続されている。
タTr5のソースとドレインは、一方はトランジスタTr2のドレインに、もう一方はト
ランジスタTr6のソースまたはドレインに接続されている。
。トランジスタTr1とトランジスタTr2のソースは、共に電源線Viに接続されてい
る。そして、トランジスタTr2のドレインは、発光素子701の画素電極に接続されて
いる。
2のゲートに、もう一方は電源線Viに接続されている。
一定の高さに保たれている。
ル型トランジスタのどちらでも良い。ただし、トランジスタTr1、Tr2及びTr6の
極性は同じである。なお、陽極を画素電極として用い、陰極を対向電極として用いる場合
、トランジスタTr1及びTr2はpチャネル型トランジスタであるのが望ましい。逆に
、陽極を対向電極として用い、陰極を画素電極として用いる場合、トランジスタTr1及
びTr2はnチャネル型トランジスタであるのが望ましい。
ランジスタのどちらでも良い。
装置の動作は、図3に示した画素の場合と同様に、書き込み期間Taと表示期間Tdとに
分けて説明することが可能である。
を参照することができる。また図29は、図28に示した画素の、書き込み期間Taと表
示期間TdにおけるトランジスタTr1とトランジスタTr2の接続を、簡単に示した図
である。
、トランジスタTr3とトランジスタTr4がオンになる。なお、第3走査線Rは選択さ
れていないので、トランジスタTr5はオフになっている。
電源線V1〜Vxの間に、それぞれビデオ信号に応じた信号電流Icが流れる。
流Icが流れた場合の、画素101の概略図を示す。706は対向電極に電圧を与える電
源との接続用の端子を意味している。また、707は信号線駆動回路102が有する定電
流源を意味する。
流Icが流れると、信号電流IcはトランジスタTr1のドレインとソースの間に流れる
。このときトランジスタTr1は、ゲートとドレインが接続されているので飽和領域で動
作しており、式1が成り立つ。よって、トランジスタTr1のゲート電圧VGSは電流値I
cによって定まる。
。また、トランジスタTr2のソースは、トランジスタTr1のソースに接続されている
。したがって、トランジスタTr1のゲート電圧は、そのままトランジスタTr2のゲー
ト電圧となる。よって、トランジスタTr2のドレイン電流は、トランジスタTr1のド
レイン電流に比例する。特に、μC0W/L及びVTHが互いに等しいとき、トランジスタ
Tr1とトランジスタTr2のドレイン電流は互いに等しくなり、I2=Icとなる。
発光素子に流れる電流は、定電流源707において定められた信号電流Icに応じた大き
さであり、流れる電流の大きさに見合った輝度で発光素子704は発光する。発光素子に
流れる電流が0に限りなく近かったり、発光素子に流れる電流が逆バイアスの方向に流れ
たりする場合は、発光素子704は発光しない。
とき、第2走査線Pの選択が、第1走査線Gよりも先に終了するのが望ましい。なぜなら
トランジスタTr3が先にオフになってしまうと、保持容量705の電荷がTr4を通っ
て漏れてしまうからである。
されると、第3走査線Rが選択されトランジスタTr5がオンになる。
なお、第1走査線G及び第2走査線Pは選択されていないので、トランジスタTr3及び
Tr4はオフになっている。
トランジスタTr4はオフの状態にある。また、トランジスタTr1及びトランジスタT
r2のソースは電源線Viに接続されており、一定の電圧(電源電圧)が与えられている
。
GSがそのまま保持されている。さらに、トランジスタTr6のゲートはトランジスタTr
1及びTr2のゲートと接続されている。そのため、トランジスタTr1のドレイン電流
とトランジスタTr6のドレイン電流は同じ大きさに保たれる。そして、式1より、トラ
ンジスタTr1のドレイン電流は、トランジスタTr6のチャネル長及びチャネル幅に左
右される。
値、チャネル幅が等しいと仮定すると、式1より以下の式2が導き出される。なお、式2
においてトランジスタTr1のチャネル長をL1、Tr6のチャネル長をL6、Tr1及
びTr6のドレイン電流をI3とする。
I3=I1×L1/(L1+L6)
維持されたままである。
電流I3と、トランジスタTr2のドレイン電流I2は、共に発光素子704に流れる。よ
って、ドレイン電流I3と、ドレイン電流I2を合わせた電流の大きさに見合った輝度で、
発光素子704は発光する。
、各画素の階調は、表示期間Tdにおける発光素子に流れる電流の大きさで決まる。なお
、書き込み期間Taにおいても、ドレイン電流I1の大きさに見合った輝度で発光してい
るが、その階調に与える影響は、実際のパネルでは無視できる程度に小さいと考えられる
。なぜなら、例えばVGAだと480ラインの画素が画素部に設けられており、1ライン
の画素の書き込み期間Taは1フレーム期間の1/480程度と非常に小さいからである
。もちろん、書き込み期間Taにおける発光素子に流れる電流の階調への影響を考慮に入
れて、信号電流Icの大きさを補正するようにしても良い。
レイン電流I3の和である。よって、発光素子に流れる電流がドレイン電流I2のみに依存
していない。そのため、トランジスタTr1とトランジスタTr2の特性がずれて、トラ
ンジスタTr2のドレイン電流I2と信号電流Icの比が画素間で異なっても、発光素子
に流れる電流の値が画素間でずれるのを抑え、輝度のばらつきが視認されるのを防ぐこと
ができる。
流は発光素子に流れていない。よって信号線駆動回路によって画素に電流が供給され、ト
ランジスタTr1のドレイン電流が流れることでゲート電圧が変化しはじめてから、その
値が安定するまでの時間は、発光素子の容量に左右されない。したがって、従来の画素と
比べて、供給された電流から変換される電圧が早く安定するので、電流を書き込む時間を
短くすることができ、動画表示において残像が視認されてしまうのを防ぐことができる。
Tの特性が画素毎にばらついていても、電圧入力型の発光装置に比べて画素間で発光素子
の輝度にばらつきが生じるのを防ぐことができる。また、図25に示した電圧入力型の画
素のTFT51を線形領域で動作させたときに比べて、発光素子の劣化による輝度の低下
を抑えることができる。また、有機発光層の温度が外気温や発光パネル自身が発する熱等
に左右されても、発光素子の輝度が変化するのを抑えることができ、また温度の上昇に伴
って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
素に比べて、書き込み期間におけるトランジスタTr1のドレイン電流よりも、表示期間
におけるTr1のドレイン電流が小さいため、信号電流Icに対する発光素子に流れる電
流の比が小さくなる。よって、信号電流Icをより大きくすることができるので、雑音の
影響を受けにくい。
スタTr1のドレインに、もう一方はトランジスタTr1のゲート及びトランジスタTr
2のゲートに接続されている。しかし本実例はこの構成に限定されない。本発明の画素は
、書き込み期間TaにおいてトランジスタTr1のゲートとドレインを接続し、表示期間
においてトランジスタTr1のゲートとドレインを切り離すことができるように、トラン
ジスタTr4が他の素子または配線と接続されていれば良い。
レインに、もう一方はTr6のソースまたはドレインに接続されている。しかし本実例は
この構成に限定されない。本発明の画素は、書き込み期間TaにおいてトランジスタTr
1のドレインと画素電極とを切り離し、表示期間においてトランジスタTr2のドレイン
と画素電極とを接続することができるように、トランジスタTr5が他の素子または配線
と接続されていれば良い。例えば、トランジスタTr5のソースとドレインが、一方はT
r1のドレインに、もう一方はTr6のソースまたはドレインに接続されていても良い。
は図29(B)のように接続されていれば良い。また、Gj、Pj、Rjは3本が別の配
線となっているが、まとめて1本や2本にしても良い。
においてはTr1とTr2を流れる電流は発光素子に流れれば良い。
て実施することが可能である。
信号線Si(S1〜Sxのうちの1つ)、第1走査線Gj(G1〜Gyのうちの1つ)、
第2走査線Pj(P1〜Pyのうちの1つ)、第3走査線Rj(R1〜Ryのうちの1つ
)及び電源線Vi(V1〜Vxのうちの1つ)を有している。
トランジスタTr4、トランジスタTr5、発光素子730及び保持容量731を有して
いる。保持容量731はトランジスタTr1及びTr2のゲートとソースの間の電圧(ゲ
ート電圧)をより確実に保持するために設けられているが、必ずしも設ける必要はない。
Tr3のソースとドレインは、一方は信号線Siに接続されており、もう一方はトランジ
スタTr1のドレインに接続されている。
タTr4のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のドレインに、もう一方はト
ランジスタTr1及びTr2のゲートに接続されている。
タTr5のソースとドレインは、一方はトランジスタTr2のドレイン及び電源線Viに
、もう一方はトランジスタTr1のドレインに接続されている。
ジスタTr1とトランジスタTr2のソースは、共に発光素子730の画素電極に接続さ
れている。
2のゲートに、もう一方は発光素子730の画素電極に接続されている。
一定の高さに保たれている。
ンジスタのどちらでも良い。ただし、トランジスタTr1及びTr2の極性は同じである
。なお、陽極を画素電極として用い、陰極を対向電極として用いる場合、トランジスタT
r1及びTr2はnチャネル型トランジスタであるのが望ましい。逆に、陽極を対向電極
として用い、陰極を画素電極として用いる場合、トランジスタTr1及びTr2はpチャ
ネル型トランジスタであるのが望ましい。
ランジスタのどちらでも良い。
き込み期間Taと表示期間Tdとに分けて説明することが可能である。
また、第1〜3走査線に印加される電圧については、図4に示したタイミングチャートを
参照することができる。また図31は、図30に示した画素の、書き込み期間Taと表示
期間TdにおけるトランジスタTr1とトランジスタTr2の接続を、簡単に示した図で
ある。
、トランジスタTr3とトランジスタTr4がオンになる。なお、第3走査線Rは選択さ
れていないので、トランジスタTr5はオフになっている。
電源線V1〜Vxの間に、それぞれビデオ信号に応じた信号電流Icが流れる。
流Icが流れた場合の、画素101の概略図を示す。736は対向電極に電圧を与える電
源との接続用の端子を意味している。また、737は信号線駆動回路102が有する定電
流源を意味する。
流Icが流れると、信号電流IcはトランジスタTr1のドレインとソースの間に流れる
。このときトランジスタTr1は、ゲートとドレインが接続されているので飽和領域で動
作しており、式1が成り立つ。よって、トランジスタTr1のゲート電圧VGSは電流値I
cによって定まる。
。また、トランジスタTr2のソースは、トランジスタTr1のソースに接続されている
。したがって、トランジスタTr1のゲート電圧は、そのままトランジスタTr2のゲー
ト電圧となる。よって、トランジスタTr2のドレイン電流は、トランジスタTr1のド
レイン電流に比例する。特に、μC0W/L及びVTHが互いに等しいとき、トランジスタ
Tr1とトランジスタTr2のドレイン電流は互いに等しくなり、I2=Icとなる。
発光素子に流れる電流は、定電流源737において定められた信号電流Icに応じた大き
さであり、流れる電流の大きさに見合った輝度で発光素子730は発光する。発光素子に
流れる電流が0に限りなく近かったり、発光素子に流れる電流が逆バイアスの方向に流れ
たりする場合は、発光素子730は発光しない。
とき、第2走査線Pの選択が、第1走査線Gよりも先に終了するのが望ましい。なぜなら
トランジスタTr3が先にオフになってしまうと、保持容量731の電荷がTr4を通っ
て漏れてしまうからである。
されると、第3走査線Rが選択されトランジスタTr5がオンになる。
なお、第1走査線G及び第2走査線Pは選択されていないので、トランジスタTr3及び
Tr4はオフになっている。
トランジスタTr4はオフの状態にある。また、トランジスタTr1及びトランジスタT
r2のソースは発光素子730の画素電極に接続されている。
GSがそのまま保持されている。そして、トランジスタTr2のゲートは、トランジスタT
r1のゲートに接続されている。また、トランジスタTr2のソースは、トランジスタT
r1のソースに接続されている。よって、トランジスタTr1のゲート電圧は、そのまま
トランジスタTr2のゲート電圧となる。さらに、トランジスタTr1のドレイン及びト
ランジスタTr2のドレインは電源線Viに接続されているので、トランジスタTr2の
ドレイン電流I2は、トランジスタTr1のドレイン電流I1に比例する大きさになる。特
に、μC0W/L及びVTHが互いに等しいとき、トランジスタTr1とトランジスタTr
2のドレイン電流は互いに等しくなり、I2=I1=Icとなる。
トランジスタTr2のドレイン電流I2は、共に発光素子に流れる電流として発光素子7
30に流れる。よって、表示期間Tdでは、ドレイン電流I1と、ドレイン電流I2を合わ
せた大きさの電流が発光素子730に流れ、該発光素子に流れる電流の大きさに見合った
輝度で、発光素子730が発光する。
において表示期間Tdが開始される。そして1ライン目の画素と同様に、第3走査線R2
が選択され、トランジスタTr5、Tr6がオンになる。なお、第1走査線G2及び第2
走査線P2は選択されていないので、トランジスタTr3及びTr4はオフになっている
。よって、ドレイン電流I1と、ドレイン電流I2を合わせた電流の大きさに見合った輝度
で、発光素子730は発光する。
イン目の画素まで順に表示期間Tdが開始され、上述した動作が繰り返される。
1つのフレーム期間において1つの画像が表示される。そして、次のフレーム期間が開始
され、再び書き込み期間Taが開始されて、上述した動作が繰り返される。
、各画素の階調は、表示期間Tdにおける発光素子に流れる電流の大きさで決まる。
、各画素の階調は、表示期間Tdにおける発光素子に流れる電流の大きさで決まる。
レイン電流I2の和である。よって、発光素子に流れる電流がドレイン電流I2のみに依存
していない。そのため、トランジスタTr1とトランジスタTr2の特性がずれて、トラ
ンジスタTr2のドレイン電流I2と信号電流Icの比が画素間で異なっても、発光素子
に流れる電流の値が画素間でずれるのを抑え、輝度のばらつきが視認されるのを防ぐこと
ができる。
流は発光素子に流れていない。よって信号線駆動回路によって画素に電流が供給され、ト
ランジスタTr1のドレイン電流が流れることでゲート電圧が変化しはじめてから、その
値が安定するまでの時間は、発光素子の容量に左右されない。したがって、従来の画素と
比べて、供給された電流から変換される電圧が早く安定するので、電流を書き込む時間を
短くすることができ、動画表示において残像が視認されてしまうのを防ぐことができる。
Tの特性が画素毎にばらついていても、電圧入力型の発光装置に比べて画素間で発光素子
の輝度にばらつきが生じるのを防ぐことができる。また、図25に示した電圧入力型の画
素のTFT51を線形領域で動作させたときに比べて、発光素子の劣化による輝度の低下
を抑えることができる。また、有機発光層の温度が外気温や発光パネル自身が発する熱等
に左右されても、発光素子の輝度が変化するのを抑えることができ、また温度の上昇に伴
って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
スタTr1のドレインに、もう一方はトランジスタTr1のゲート及びトランジスタTr
2のゲートに接続されている。しかし本実例はこの構成に限定されない。本発明の画素は
、書き込み期間TaにおいてトランジスタTr1のゲートとドレインを接続し、表示期間
においてトランジスタTr1のゲートとドレインを切り離すことができるように、トラン
ジスタTr4が他の素子または配線と接続されていれば良い。
レインに、もう一方はTr3のソースまたはドレインに接続されている。しかし本実例は
この構成に限定されない。
は図31(B)のように接続されていれば良い。また、Gj、Pj、Rjは3本が別の配
線となっているが、まとめて1本や2本にしても良い。
においてはTr1とTr2を流れる電流は発光素子に流れれば良い。
て実施することが可能である。
信号線Si(S1〜Sxのうちの1つ)、第1走査線Gj(G1〜Gyのうちの1つ)、
第2走査線Pj(P1〜Pyのうちの1つ)、第3走査線Rj(R1〜Ryのうちの1つ
)及び電源線Vi(V1〜Vxのうちの1つ)を有している。
トランジスタTr4、トランジスタTr5、トランジスタTr6、発光素子760及び保
持容量761を有している。保持容量761はトランジスタTr1及びTr2のゲートと
ソースの間の電圧(ゲート電圧)をより確実に保持するために設けられているが、必ずし
も設ける必要はない。
Tr3のソースとドレインは、一方は信号線Siに接続されており、もう一方はトランジ
スタTr1のドレインに接続されている。
タTr4のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のドレインに、もう一方はト
ランジスタTr1及びTr2のゲートに接続されている。
タTr5のソースとドレインは、一方はトランジスタTr2のドレイン及び電源線Viに
、もう一方はトランジスタTr6のソースまたはドレインに接続されている。
いる。そしてトランジスタTr6のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のド
レインに、もう一方はトランジスタTr5のソースまたはドレインに接続されている。
ジスタTr1とトランジスタTr2のソースは、共に発光素子760の画素電極に接続さ
れている。
2のゲートに、もう一方は発光素子760の画素電極に接続されている。
一定の高さに保たれている。
ンジスタのどちらでも良い。ただし、トランジスタTr1及びTr2の極性は同じである
。なお、陽極を画素電極として用い、陰極を対向電極として用いる場合、トランジスタT
r1及びTr2はnチャネル型トランジスタであるのが望ましい。逆に、陽極を対向電極
として用い、陰極を画素電極として用いる場合、トランジスタTr1及びTr2はpチャ
ネル型トランジスタであるのが望ましい。
ネル型トランジスタのどちらでも良い。
き込み期間Taと表示期間Tdとに分けて説明することが可能である。
また、第1〜3走査線に印加される電圧については、図4に示したタイミングチャートを
参照することができる。また図33は、図32に示した画素の、書き込み期間Taと表示
期間TdにおけるトランジスタTr1とトランジスタTr2の接続を、簡単に示した図で
ある。
、トランジスタTr3とトランジスタTr4がオンになる。なお、第3走査線Rは選択さ
れていないので、トランジスタTr5はオフになっている。
電源線V1〜Vxの間に、それぞれビデオ信号に応じた信号電流Icが流れる。
流Icが流れた場合の、画素101の概略図を示す。766は対向電極に電圧を与える電
源との接続用の端子を意味している。また、765は信号線駆動回路102が有する定電
流源を意味する。
流Icが流れると、信号電流IcはトランジスタTr1のドレインとソースの間に流れる
。このときトランジスタTr1は、ゲートとドレインが接続されているので飽和領域で動
作しており、式1が成り立つ。よって、トランジスタTr1のゲート電圧VGSは電流値I
cによって定まる。
。また、トランジスタTr2のソースは、トランジスタTr1のソースに接続されている
。したがって、トランジスタTr1のゲート電圧は、そのままトランジスタTr2のゲー
ト電圧となる。よって、トランジスタTr2のドレイン電流は、トランジスタTr1のド
レイン電流に比例する。特に、μC0W/L及びVTHが互いに等しいとき、トランジスタ
Tr1とトランジスタTr2のドレイン電流は互いに等しくなり、I2=Icとなる。
発光素子に流れる電流は、定電流源765において定められた信号電流Icに応じた大き
さであり、流れる電流の大きさに見合った輝度で発光素子760は発光する。発光素子に
流れる電流が0に限りなく近かったり、発光素子に流れる電流が逆バイアスの方向に流れ
たりする場合は、発光素子760は発光しない。
とき、第2走査線Pの選択が、第1走査線Gよりも先に終了するのが望ましい。なぜなら
トランジスタTr3が先にオフになってしまうと、保持容量761の電荷がTr4を通っ
て漏れてしまうからである。
されると、第3走査線Rが選択されトランジスタTr5がオンになる。
なお、第1走査線G及び第2走査線Pは選択されていないので、トランジスタTr3及び
Tr4はオフになっている。
トランジスタTr4はオフの状態にある。また、トランジスタTr1及びトランジスタT
r2のソースは発光素子760の画素電極に接続されている。
GSがそのまま保持されている。さらに、トランジスタTr6のゲートはトランジスタTr
1及びTr2のゲートと接続されている。そのため、トランジスタTr1のドレイン電流
とトランジスタTr6のドレイン電流は同じ大きさに保たれる。そして、式1より、トラ
ンジスタTr1のドレイン電流は、トランジスタTr6のチャネル長及びチャネル幅に左
右される。
のゲート容量、閾値、チャネル幅が等しいと仮定すると、式1より式2が導き出される。
維持されたままである。
電流I3と、トランジスタTr2のドレイン電流I2は、共に発光素子760に流れる。よ
って、ドレイン電流I3と、ドレイン電流I2を合わせた電流の大きさに見合った輝度で、
発光素子760は発光する。
において表示期間Tdが開始される。そして1ライン目の画素と同様に、第3走査線R2
が選択され、トランジスタTr5、Tr6がオンになる。なお、第1走査線G2及び第2
走査線P2は選択されていないので、トランジスタTr3及びTr4はオフになっている
。よって、ドレイン電流I2と、ドレイン電流I3を合わせた電流の大きさに見合った輝度
で、発光素子760は発光する。
イン目の画素まで順に表示期間Tdが開始され、上述した動作が繰り返される。
1つのフレーム期間において1つの画像が表示される。そして、次のフレーム期間が開始
され、再び書き込み期間Taが開始されて、上述した動作が繰り返される。
、各画素の階調は、表示期間Tdにおける発光素子に流れる電流の大きさで決まる。
レイン電流I2の和である。よって、発光素子に流れる電流がドレイン電流I2のみに依存
していない。そのため、トランジスタTr1とトランジスタTr2の特性がずれて、トラ
ンジスタTr2のドレイン電流I2と信号電流Icの比が画素間で異なっても、発光素子
に流れる電流の値が画素間でずれるのを抑え、輝度のばらつきが視認されるのを防ぐこと
ができる。
流は発光素子に流れていない。よって信号線駆動回路によって画素に電流が供給され、ト
ランジスタTr1のドレイン電流が流れることでゲート電圧が変化しはじめてから、その
値が安定するまでの時間は、発光素子の容量に左右されない。したがって、従来の画素と
比べて、供給された電流から変換される電圧が早く安定するので、電流を書き込む時間を
短くすることができ、動画表示において残像が視認されてしまうのを防ぐことができる。
Tの特性が画素毎にばらついていても、電圧入力型の発光装置に比べて画素間で発光素子
の輝度にばらつきが生じるのを防ぐことができる。また、図25に示した電圧入力型の画
素のTFT51を線形領域で動作させたときに比べて、発光素子の劣化による輝度の低下
を抑えることができる。また、有機発光層の温度が外気温や発光パネル自身が発する熱等
に左右されても、発光素子の輝度が変化するのを抑えることができ、また温度の上昇に伴
って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
素に比べて、書き込み期間におけるトランジスタTr1のドレイン電流よりも、表示期間
におけるTr1のドレイン電流が小さいため、信号電流Icに対する発光素子に流れる電
流の比が小さくなる。よって、信号電流Icをより大きくすることができるので、雑音の
影響を受けにくい。
スタTr1のドレインに、もう一方はトランジスタTr1のゲート及びトランジスタTr
2のゲートに接続されている。しかし本実例はこの構成に限定されない。本発明の画素は
、書き込み期間TaにおいてトランジスタTr1のゲートとドレインを接続し、表示期間
においてトランジスタTr1のゲートとドレインを切り離すことができるように、トラン
ジスタTr4が他の素子または配線と接続されていれば良い。
レインに、もう一方はTr6のソースまたはドレインに接続されている。しかし本実施例
はこの構成に限定されない。本発明の画素は、書き込み期間TaにおいてトランジスタT
r2のドレインと画素電極とを切り離し、表示期間においてトランジスタTr2のドレイ
ンと電源線Viとを接続することができるように、トランジスタTr5が他の素子または
配線と接続されていれば良い。
、Tdでは図31(B)のように接続されていれば良い。また、Gj、Pj、Rjは3本
が別の配線となっているが、まとめて1本や2本にしても良い。
においてはTr1とTr2を流れる電流は発光素子に流れれば良い。
て実施することが可能である。
信号線Si(S1〜Sxのうちの1つ)、第1走査線Gj(G1〜Gyのうちの1つ)、
第2走査線Pj(P1〜Pyのうちの1つ)、第3走査線Rj(R1〜Ryのうちの1つ
)及び電源線Vi(V1〜Vxのうちの1つ)を有している。
トランジスタTr4、トランジスタTr5、発光素子780及び保持容量781を有して
いる。保持容量781はトランジスタTr1及びTr2のゲートとソースの間の電圧(ゲ
ート電圧)をより確実に保持するために設けられているが、必ずしも設ける必要はない。
Tr3のソースとドレインは、一方は信号線Siに接続されており、もう一方はトランジ
スタTr1のソースに接続されている。
タTr4のソースとドレインは、一方はトランジスタTr1のドレインに、もう一方はト
ランジスタTr1及びTr2のゲートに接続されている。
タTr5のソースとドレインは、一方はトランジスタTr2のソース及び発光素子780
の画素電極に、もう一方はトランジスタTr1のソースに接続されている。
ジスタTr2のソースは、発光素子780の画素電極に接続されている。トランジスタT
r1とトランジスタTr2のドレインは、共に電源線Viに接続されている。
2のゲートに、もう一方はTr1のソースの画素電極に接続されている。
一定の高さに保たれている。
ンジスタのどちらでも良い。ただし、トランジスタTr1及びTr2の極性は同じである
。なお、陽極を画素電極として用い、陰極を対向電極として用いる場合、トランジスタT
r1及びTr2はnチャネル型トランジスタであるのが望ましい。逆に、陽極を対向電極
として用い、陰極を画素電極として用いる場合、トランジスタTr1及びTr2はpチャ
ネル型トランジスタであるのが望ましい。
ランジスタのどちらでも良い。
き込み期間Taと表示期間Tdとに分けて説明することが可能である。
また、第1〜3走査線に印加される電圧については、図4に示したタイミングチャートを
参照することができる。また図35は、図34に示した画素の、書き込み期間Taと表示
期間TdにおけるトランジスタTr1とトランジスタTr2の接続を、簡単に示した図で
ある。
、トランジスタTr3とトランジスタTr4がオンになる。なお、第3走査線Rは選択さ
れていないので、トランジスタTr5はオフになっている。
電源線V1〜Vxの間に、それぞれビデオ信号に応じた信号電流Icが流れる。
流Icが流れた場合の、画素101の概略図を示す。786は対向電極に電圧を与える電
源との接続用の端子を意味している。また、787は信号線駆動回路102が有する定電
流源を意味する。
流Icが流れると、信号電流IcはトランジスタTr1のドレインとソースの間に流れる
。このときトランジスタTr1は、ゲートとドレインが接続されているので飽和領域で動
作しており、式1が成り立つ。よって、トランジスタTr1のゲート電圧VGSは電流値I
cによって定まる。
。
とき、第2走査線Pの選択が、第1走査線Gよりも先に終了するのが望ましい。なぜなら
トランジスタTr3が先にオフになってしまうと、保持容量781の電荷がTr4を通っ
て漏れてしまうからである。
されると、第3走査線Rが選択されトランジスタTr5がオンになる。
なお、第1走査線G及び第2走査線Pは選択されていないので、トランジスタTr3及び
Tr4はオフになっている。
トランジスタTr4はオフの状態にある。また、トランジスタTr1及びトランジスタT
r2のソースは発光素子780の画素電極に接続されている。
GSがそのまま保持されている。そして、トランジスタTr2のゲートは、トランジスタT
r1のゲートに接続されている。また、トランジスタTr2のソースは、トランジスタT
r1のソースに接続されている。よって、トランジスタTr1のゲート電圧は、そのまま
トランジスタTr2のゲート電圧となる。さらに、トランジスタTr1のドレイン及びト
ランジスタTr2のドレインは電源線Viに接続されているので、トランジスタTr2の
ドレイン電流I2は、トランジスタTr1のドレイン電流I1に比例する大きさになる。特
に、μC0W/L及びVTHが互いに等しいとき、トランジスタTr1とトランジスタTr
2のドレイン電流は互いに等しくなり、I2=I1=Icとなる。
トランジスタTr2のドレイン電流I2は、共に発光素子に流れる電流として発光素子7
80に流れる。よって、表示期間Tdでは、ドレイン電流I1と、ドレイン電流I2を合わ
せた大きさの電流が発光素子780に流れ、該発光素子に流れる電流の大きさに見合った
輝度で、発光素子780が発光する。
において表示期間Tdが開始される。そして1ライン目の画素と同様に、第3走査線R2
が選択され、トランジスタTr5がオンになる。なお、第1走査線G2及び第2走査線P
2は選択されていないので、トランジスタTr3及びTr4はオフになっている。よって
、ドレイン電流I1と、ドレイン電流I2を合わせた電流の大きさに見合った輝度で、発光
素子780は発光する。
イン目の画素まで順に表示期間Tdが開始され、上述した動作が繰り返される。
1つのフレーム期間において1つの画像が表示される。そして、次のフレーム期間が開始
され、再び書き込み期間Taが開始されて、上述した動作が繰り返される。
、各画素の階調は、表示期間Tdにおける発光素子に流れる電流の大きさで決まる。なお
、書き込み期間Taにおいても、Tr2のドレイン電流の大きさに見合った輝度で発光し
ているが、その階調に与える影響は、実際のパネルでは無視できる程度に小さいと考えら
れる。なぜなら、例えばVGAだと480ラインの画素が画素部に設けられており、1ラ
インの画素の書き込み期間Taは1フレーム期間の1/480程度と非常に小さいからで
ある。
レイン電流I2の和である。よって、発光素子に流れる電流がドレイン電流I2のみに依存
していない。そのため、トランジスタTr1とトランジスタTr2の特性がずれて、トラ
ンジスタTr2のドレイン電流I2と信号電流Icの比が画素間で異なっても、発光素子
に流れる電流の値が画素間でずれるのを抑え、輝度のばらつきが視認されるのを防ぐこと
ができる。
流は発光素子に流れていない。よって信号線駆動回路によって画素に電流が供給され、ト
ランジスタTr1のドレイン電流が流れることでゲート電圧が変化しはじめてから、その
値が安定するまでの時間は、発光素子の容量に左右されない。したがって、従来の画素と
比べて、供給された電流から変換される電圧が早く安定するので、電流を書き込む時間を
短くすることができ、動画表示において残像が視認されてしまうのを防ぐことができる。
Tの特性が画素毎にばらついていても、電圧入力型の発光装置に比べて画素間で発光素子
の輝度にばらつきが生じるのを防ぐことができる。また、図25に示した電圧入力型の画
素のTFT51を線形領域で動作させたときに比べて、発光素子の劣化による輝度の低下
を抑えることができる。また、有機発光層の温度が外気温や発光パネル自身が発する熱等
に左右されても、発光素子の輝度が変化するのを抑えることができ、また温度の上昇に伴
って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
スタTr1のドレインに、もう一方はトランジスタTr1のゲート及びトランジスタTr
2のゲートに接続されている。しかし本実例はこの構成に限定されない。本発明の画素は
、書き込み期間TaにおいてトランジスタTr1のゲートとドレインを接続し、表示期間
においてトランジスタTr1のゲートとドレインを切り離すことができるように、トラン
ジスタTr4が他の素子または配線と接続されていれば良い。
ースに、もう一方はTr1のソースに接続されている。しかし本実例はこの構成に限定さ
れない。本発明の画素は、書き込み期間TaにおいてトランジスタTr1のソースと画素
電極とを切り離し、表示期間においてトランジスタTr1のソースと画素電極とを接続す
ることができるように、トランジスタTr5が他の素子または配線と接続されていれば良
い。
は図35(B)のように接続されていれば良い。また、Gj、Pj、Rjは3本が別の配
線となっているが、まとめて1本や2本にしても良い。
においてはTr1とTr2を流れる電流は発光素子に流れれば良い。
接続するようにしても良い。ただしこの場合、Tr1のソースと画素電極とが書き込み期
間において切り離され、表示期間において接続されるように、接続を制御する別途トラン
ジスタを用意する必要がある。なおこのTr1のソースと画素電極の接続を制御するトラ
ンジスタを、Tr5と異なる極性とし、互いのゲートを接続するようにしても良い。
て実施することが可能である。
Claims (4)
- 第1乃至第5のトランジスタと、容量素子と、発光素子と、第1の配線と、第2の配線と、を有し、前記発光素子の輝度のばらつきを低減することができる機能を有する発光装置であって、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続されており、
前記第1のトランジスタのソースは、前記第2のトランジスタのソースと電気的に接続されており、
前記容量素子の一方の電極は、前記第1のトランジスタのソースと電気的に接続されており、
前記容量素子の他方の電極は、前記第1のトランジスタのゲートと電気的に接続されており、
前記第2のトランジスタのドレインは、前記第2の配線と電気的に接続されており、
前記第1のトランジスタのドレインは、前記第3のトランジスタを介して前記第1の配線と電気的に接続されており、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第4のトランジスタを介して前記第1のトランジスタのドレインと電気的に接続されており、
前記第1のトランジスタのドレインは、前記第5のトランジスタを介して前記第2のトランジスタのドレインと電気的に接続されており、
前記第1の配線は、前記ビデオ信号を供給することができる機能を有し、
前記第2の配線は、前期第2のトランジスタを介して前記発光素子に電流を供給することができる機能を有することを特徴とする発光装置。 - 第1乃至第5のトランジスタと、発光素子と、第1の配線と、第2の配線と、を有し、前記発光素子の輝度のばらつきを低減することができる機能を有する発光装置であって、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続されており、
前記第1のトランジスタのソースは、前記第2のトランジスタのソースと電気的に接続されており、
前記第2のトランジスタのドレインは、前記第2の配線と電気的に接続されており、
前記第1のトランジスタのドレインは、前記第3のトランジスタを介して前記第1の配線と電気的に接続されており、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第4のトランジスタを介して前記第1のトランジスタのドレインと電気的に接続されており、
前記第1のトランジスタのドレインは、前記第5のトランジスタを介して前記第2のトランジスタのドレインと電気的に接続されており、
前記第1の配線は、前記ビデオ信号を供給することができる機能を有し、
前記第2の配線は、前期第2のトランジスタを介して前記発光素子に電流を供給することができる機能を有することを特徴とする発光装置。 - 請求項1又は2に記載の発光装置と、
前記発光装置と電気的に接続されたFPCと、
を有する表示モジュール。 - 請求項1又は2に記載の発光装置、または、請求項3に記載の表示モジュールと、
アンテナ、スピーカー、操作キー、または、バッテリと、を有し、
前記アンテナ、前記スピーカー、前記操作キー、または、前記バッテリは、電子機器に設けられていることを特徴とする電子機器。
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