JP6691023B2 - Light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（Organic Electro Luminescence：ＯＥＬ）素子あるいは有機ＬＥＤ（Organic Light Emitting diode：ＯＬＥＤ)素子等の発光素子を備えた発光装置に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device including a light emitting element such as an organic electro luminescence (OEL) element or an organic LED (Organic Light Emitting diode: OLED) element.
従来の発光装置の１例を図２に示す。図２（ａ）は発光装置の全体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部及びＩＣ，ＬＳＩ等から成る駆動素子３４を拡大して示す回路図である。この発光装置は、有機ＬＥＤプリンタヘッド（ＯＬＥＤＰＨ）に適用されるものであり、ガラス基板等から成る長板状の基板３１の一面に、複数の発光素子３３の発光（点灯）をそれぞれ駆動する複数の駆動回路ブロック３２と、基板３１の長手方向に沿って２列（２行または２段）に並べられて配置された複数の発光素子３３と、駆動回路ブロック３２を構成する配線及び駆動回路ブロック３２と発光素子３３を接続する配線とが、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の薄膜形成法によって形成されている。複数の駆動回路ブロック３２は、複数の発光素子３３の列に沿って列状に並べられており、例えば１つの駆動回路ブロック３２が４００個の発光素子３３を駆動するものであり、その駆動回路ブロック３２が２０個並べられている。従って、発光素子３３は合計で８０００個ある。また、基板３１の一面の一端部には駆動回路ブロック３２及び発光素子３３を駆動し発光素子３３の発光を制御する駆動素子３４が、チップオングラス（Chip On Glass：ＣＯＧ）方式等の実装方法によって、設置されている。また、基板３１の一面における駆動素子３４設置部の近傍の縁部に、フレキシブル回路基板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）３５が設置されている。このＦＰＣ３５は、駆動素子３４との間で駆動信号、制御信号等を入出力する。なお、図２、図３において、符号３７で示す部位は、駆動素子３４と駆動回路ブロック３２を接続するデータ配線等の配線である。 An example of a conventional light emitting device is shown in FIG. FIG. 2A is a plan view of the entire light emitting device, and FIG. 2B is a circuit diagram showing an enlarged view of a portion A of FIG. This light emitting device is applied to an organic LED printer head (OLEDPH), and a plurality of light emitting elements 33 are driven on one surface of a long substrate 31 made of a glass substrate or the like. Drive circuit block 32, a plurality of light emitting elements 33 arranged side by side in two columns (two rows or two stages) along the longitudinal direction of the substrate 31, and wiring and drive circuit block forming the drive circuit block 32. The wiring connecting 32 and the light emitting element 33 is formed by a thin film forming method such as a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. The plurality of drive circuit blocks 32 are arranged in a row along the row of the plurality of light emitting elements 33. For example, one drive circuit block 32 drives 400 light emitting elements 33, and the drive circuit thereof. Twenty blocks 32 are arranged. Therefore, there are a total of 8000 light emitting elements 33. In addition, a driving element 34 that drives the driving circuit block 32 and the light emitting element 33 and controls light emission of the light emitting element 33 is mounted on one end of one surface of the substrate 31 by a mounting method such as a chip on glass (COG) method. Has been installed by. A flexible printed circuit (FPC) 35 is installed on the edge of the one surface of the substrate 31 near the drive element 34 installation part. The FPC 35 inputs / outputs a drive signal, a control signal, etc. to / from the drive element 34. 2 and 3, a portion denoted by reference numeral 37 is a wiring such as a data wiring that connects the driving element 34 and the driving circuit block 32.
図２（ｂ）に示すように、２列を成す２個の発光素子33a,33bに対して１組の駆動回路が形成されており、１組の駆動回路は、シフトレジスタ４０、論理和否定（ＮＯＲ）回路４１、インバータ４２、ＣＭＯＳトランスファゲート素子43a,43b、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）44a,44bを有している。ＴＦＴ44a,44bの各ドレイン電極に有機ＬＥＤ素子等から成る発光素子33a,33bがそれぞれ接続されている。 As shown in FIG. 2B, one set of drive circuits is formed for the two light emitting elements 33a and 33b forming two columns, and one set of drive circuits includes a shift register 40 and a logical sum negation. It has a (NOR) circuit 41, an inverter 42, CMOS transfer gate elements 43a and 43b, and thin film transistors (TFTs) 44a and 44b. Light emitting elements 33a and 33b formed of organic LED elements or the like are connected to the drain electrodes of the TFTs 44a and 44b, respectively.
１組の駆動回路は、以下のように順次動作する。シフトレジスタ４０は、クロック端子（ＣＬＫ）にハイ（「１」）のクロック信号（ＣＬＫ）が入力されるとともに入力端子（ｉｎ）にハイの同期信号（Ｖｓｙｎｃ）が入力されたときに、出力端子（Ｑ）からハイ（Ｈ：「１」）の信号が出力されるとともに反転出力端子（ＸＱ）からロー（Ｌ：「０」）の信号が出力される。次に、ＮＯＲ回路４１は、反転出力端子（ＸＱ）からローの信号が入力されるとともに反転イネーブル信号（ＸＥＮＢ）であるローの信号が入力されて、ハイの信号を出力する。次に、インバータ４２はローの信号を出力する。次に、ＣＭＯＳトランスファゲート素子43aは、ｎ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極にＮＯＲ回路４１からのハイの信号が入力されるとともにｐ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極にインバータ４２からローの信号が入力されてオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１１）を出力する。次に、データ信号（ＤＡＴＡ１１）がＴＦＴ44aのゲート電極に入力されてＴＦＴ44aがオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１１）に応じた電源電圧（ＶＤＤ）による電源電流が発光素子33aに供給される。同時に、ＣＭＯＳトランスファゲート素子43bは、ｎ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極部にＮＯＲ回路４１からのハイの信号が入力されるとともにｐ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極部にインバータ４２からローの信号が入力されてオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１２）を出力する。次に、データ信号（ＤＡＴＡ１２）がＴＦＴ44bのゲート電極に入力されてＴＦＴ44bがオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１２）に応じた電源電圧（ＶＤＤ）による電源電流が発光素子33bに供給される。以上の一連の動作が、次段の駆動回路によって順次実行されていき、すべての発光素子３３が順次発光していく。 The set of drive circuits sequentially operates as follows. The shift register 40 has an output terminal when a high (“1”) clock signal (CLK) is input to the clock terminal (CLK) and a high synchronization signal (Vsync) is input to the input terminal (in). A high (H: "1") signal is output from (Q), and a low (L: "0") signal is output from the inverting output terminal (XQ). Next, the NOR circuit 41 outputs a high signal by receiving a low signal from the inverting output terminal (XQ) and a low signal which is the inversion enable signal (XENB). Next, the inverter 42 outputs a low signal. Next, the CMOS transfer gate element 43a is turned on by inputting a high signal from the NOR circuit 41 to the gate electrode of the n-type MOS transistor and inputting a low signal from the inverter 42 to the gate electrode of the p-type MOS transistor. Then, the data signal (DATA11) is output. Next, the data signal (DATA11) is input to the gate electrode of the TFT44a, the TFT44a is turned on, and the power supply current according to the power supply voltage (VDD) corresponding to the data signal (DATA11) is supplied to the light emitting element 33a. At the same time, in the CMOS transfer gate element 43b, a high signal from the NOR circuit 41 is input to the gate electrode portion of the n-type MOS transistor, and a low signal from the inverter 42 is input to the gate electrode portion of the p-type MOS transistor. It is turned on and outputs the data signal (DATA12). Next, the data signal (DATA12) is input to the gate electrode of the TFT 44b, the TFT 44b is turned on, and a power supply current according to the power supply voltage (VDD) corresponding to the data signal (DATA12) is supplied to the light emitting element 33b. The above series of operations are sequentially executed by the drive circuit in the next stage, and all the light emitting elements 33 sequentially emit light.
また図３は、他の従来例を示す図であり、基板３１の長手方向に沿って４列（４行または４段）に並べられて配置された複数の発光素子３３を有する構成を示す。この場合、上側２列の発光素子３３群に電源電流を供給する上側の駆動回路ブロック３２群と、下側２列の発光素子３３群に電源電流を供給する下側の駆動回路ブロック３２群と、を有している。 FIG. 3 is a diagram showing another conventional example, and shows a configuration having a plurality of light emitting elements 33 arranged in four columns (four rows or four steps) along the longitudinal direction of the substrate 31. In this case, an upper drive circuit block 32 group that supplies a power supply current to the upper two rows of light emitting elements 33 and a lower drive circuit block 32 group that supplies a power supply current to the lower two rows of light emitting elements 33 groups ,have.
また、図２、図３に示すように、基板３１の発光素子搭載面の周縁部と、封止基板３６の基板３１に対向する面の周縁部とが、シール部材３８によって接着され封止されている。そして、シール部材３８の内側の空間には、アクリル樹脂等から成る絶縁層（図４の絶縁層５９に相当する）が、駆動回路ブロック３２、発光素子３３、配線３７等のほとんどを覆うように配置されている。 Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the peripheral edge of the light emitting element mounting surface of the substrate 31 and the peripheral edge of the surface of the sealing substrate 36 facing the substrate 31 are bonded and sealed by the seal member 38. ing. In the space inside the sealing member 38, an insulating layer made of acrylic resin or the like (corresponding to the insulating layer 59 in FIG. 4) covers most of the drive circuit block 32, the light emitting element 33, the wiring 37, and the like. It is arranged.
図４は、図３のＢ部を拡大して示す部分拡大平面図、図５は、図４のＣ１−Ｃ２線における断面図である。これらの図に示すように、発光装置は、ガラス基板等の透光性を有する基板５１上に形成されたＴＦＴ６２と、ＴＦＴ６２上にアクリル樹脂、窒化シリコン（ＳｉＮx）等から成る絶縁層５７を挟んで積層された有機発光体部７１、及び有機発光体部７１とＴＦＴ６２のドレイン電極56bとを導電接続するコンタクトホール７２を含んでいる。有機発光体部７１は、ＴＦＴ６２の側からコンタクトホール７２に電気的に接続された第１電極層５８、有機発光層６０、第２電極層６１が積層されており、絶縁層５７及び第１電極層５８上に有機発光層６０を囲むようにアクリル樹脂等から成る他の絶縁層５９が形成されている。 4 is a partially enlarged plan view showing a portion B of FIG. 3 in an enlarged manner, and FIG. 5 is a sectional view taken along line C1-C2 of FIG. As shown in these drawings, the light emitting device includes a TFT 62 formed on a substrate 51 having a light transmitting property such as a glass substrate, and an insulating layer 57 made of acrylic resin, silicon nitride (SiN x ) or the like on the TFT 62. It includes an organic light-emitting body portion 71 that is laminated so as to be sandwiched, and a contact hole 72 that conductively connects the organic light-emitting body portion 71 and the drain electrode 56b of the TFT 62. In the organic light emitting body 71, a first electrode layer 58 electrically connected to the contact hole 72 from the TFT 62 side, an organic light emitting layer 60, and a second electrode layer 61 are laminated, and an insulating layer 57 and a first electrode. Another insulating layer 59 made of acrylic resin or the like is formed on the layer 58 so as to surround the organic light emitting layer 60.
また、図４、図５において、符号33Lで示す部位は第１電極層５８及び第２電極層６１によって有機発光層６０に直接的に電界が印加されて発光する発光部である。発光素子３３は、平面視で、発光部33L、その周囲の第１電極層５８及び有機発光層６０を含む部位である。また、第１電極層５８が陽極であってインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide ：ＩＴＯ）等の透明電極から成り、第２電極層６１が陰極であってＡｌ，Ａｌ−Ｌｉ合金，Ｍｇ−Ａｇ合金（Ａｇを５〜１０重量％程度含む），Ｍｇ−Ｃｕ合金（Ｃｕを５〜１０重量％程度含む）等の仕事関数が約４．０Ｖ以下と低く遮光性、光反射性を有する金属、合金から成る場合、有機発光層６０で発光した光は基板５１側から出射される。即ち、発光方向（図５の白抜き矢印で示す方向）が下方（底部方向）であるボトムエミッション型の発光装置となる。一方、第１電極層５８が陰極であって上記の遮光性、光反射性を有する金属またはそれらの合金から成り、第２電極層６１が陽極であって透明電極から成る場合、発光方向が上方（頂部方向）であるトップエミッション型の発光装置となる。 Further, in FIGS. 4 and 5, a portion indicated by reference numeral 33L is a light emitting portion that emits light when an electric field is directly applied to the organic light emitting layer 60 by the first electrode layer 58 and the second electrode layer 61. The light emitting element 33 is a portion including the light emitting portion 33L, the first electrode layer 58 and the organic light emitting layer 60 around the light emitting portion 33L in a plan view. The first electrode layer 58 is an anode and is made of a transparent electrode such as indium tin oxide (ITO), and the second electrode layer 61 is a cathode and is made of Al, Al-Li alloy, Mg-Ag. A metal having a low work function of about 4.0 V or less, such as an alloy (containing about 5 to 10% by weight of Ag) and an Mg-Cu alloy (containing about 5 to 10% by weight of Cu), and having light shielding properties, When it is made of an alloy, the light emitted from the organic light emitting layer 60 is emitted from the substrate 51 side. That is, the bottom emission type light emitting device is one in which the light emitting direction (the direction indicated by the white arrow in FIG. 5) is downward (bottom direction). On the other hand, when the first electrode layer 58 is a cathode and is made of the above-mentioned metal having light-shielding property or light-reflecting property or an alloy thereof, and the second electrode layer 61 is an anode and is made of a transparent electrode, the light emission direction is upward. It becomes a top emission type light emitting device that is (top direction).
ＴＦＴ６２は、基板５１側から、ゲート電極５２、ゲート絶縁膜５３、チャネル部としてのポリシリコン膜５４及びポリシリコンに不純物をチャネル部よりも高濃度に含有させた高濃度不純物領域54aから成る半導体膜、窒化シリコン（ＳｉＮx），酸化シリコン（ＳｉＯ2）等から成る絶縁膜５５、ソース電極56a及びドレイン電極56bが、順次積層された構成を有している。なお、図４において、符号56aLで示す部位はソース電極56aにソース信号（電源電流）を伝達するソース信号線（電源配線）であり、符号52Lで示す部位はゲート電極５２にゲート信号を伝達するゲート信号線である。各ゲート信号線52Lに入力するゲート信号の電圧を制御することにより、各有機発光層６０の発光強度を制御することができる。すなわち、ソース信号線56aLは電源配線として機能する。 The TFT 62 is a semiconductor film including a gate electrode 52, a gate insulating film 53, a polysilicon film 54 as a channel portion, and a high-concentration impurity region 54a in which an impurity is contained in polysilicon at a higher concentration than the channel portion from the substrate 51 side. , An insulating film 55 made of silicon nitride (SiN x ) and silicon oxide (SiO 2 ), a source electrode 56a and a drain electrode 56b are sequentially laminated. In FIG. 4, a portion indicated by reference numeral 56aL is a source signal line (power supply wiring) that transmits a source signal (power supply current) to the source electrode 56a, and a portion indicated by reference numeral 52L transmits a gate signal to the gate electrode 52. It is a gate signal line. By controlling the voltage of the gate signal input to each gate signal line 52L, the emission intensity of each organic light emitting layer 60 can be controlled. That is, the source signal line 56aL functions as a power supply wiring.
また、図６は図２（ｂ）のＤ部を拡大して示す回路図であり、駆動用のＴＦＴ44bと発光素子33bとの間の接続線上に発光制御用のＴＦＴ46bが配置されている構成を示すものである。この構成において、シフトレジスタ（ＳＲ）４０からの信号（Ｌ信号）および反転イネーブル信号（ＸＥＮＢ：Ｌ信号）が入力されたＮＯＲ回路４１の出力信号（Ｈ信号）と、その出力信号を反転させるインバータ４２の出力信号（Ｌ信号）とによって、ＣＭＯＳトランスファゲート素子43bがオンし、駆動素子３４からのデータ信号（ＤＡＴＡ１２：Ｌ信号）がＣＭＯＳトランスファゲート素子43bを通ってＴＦＴ44bに入力される。このとき、ＴＦＴ44bのゲート電極とソース電極との間の接続線上に配置された容量素子45bは、ソース電極側のＶDDの電位（Ｈ信号の電位に相当する電位）とゲート電極側のＬ信号の電位によって充電される。またこのとき、発光制御用のＴＦＴ46bはオン状態であり、発光素子33bは発光する。引き続き発光素子33bの光量が所定の光量に達したら、発光制御用のＴＦＴ46bはオフ状態となり、発光素子33bの発光を止める。 Further, FIG. 6 is an enlarged circuit diagram showing a portion D of FIG. 2B, in which the emission control TFT 46b is arranged on the connection line between the driving TFT 44b and the light emitting element 33b. It is shown. In this configuration, the output signal (H signal) of the NOR circuit 41 to which the signal (L signal) from the shift register (SR) 40 and the inversion enable signal (XENB: L signal) are input, and an inverter that inverts the output signal. The CMOS transfer gate element 43b is turned on by the output signal (L signal) of 42, and the data signal (DATA12: L signal) from the driving element 34 is input to the TFT 44b through the CMOS transfer gate element 43b. At this time, the capacitive element 45b arranged on the connection line between the gate electrode and the source electrode of the TFT 44b has a potential of V DD on the source electrode side (a potential corresponding to the potential of the H signal) and an L signal on the gate electrode side. It is charged by the potential of. At this time, the light emission control TFT 46b is in the on state, and the light emitting element 33b emits light. When the light quantity of the light emitting element 33b continues to reach a predetermined light quantity, the light emission controlling TFT 46b is turned off and the light emitting element 33b stops emitting light.
次のデータ信号（ＤＡＴＡ１２）の書き込みになると、同様にしてシフトレジスタ（ＳＲ）４０がオンし、例えば発光素子33bを発光させない場合、データ信号（ＤＡＴＡ１２）はＨ信号となる。このとき、容量素子45bは、ソース電極側のＶDDの電位（Ｈ信号の電位に相当する電位）とゲート電極側のＨ信号の電位によって放電される。このように容量素子45bは、発光素子33bの発光、非発光に伴って充放電を繰り返すこととなる。 When the next data signal (DATA12) is written, the shift register (SR) 40 is turned on in the same manner. For example, when the light emitting element 33b is not caused to emit light, the data signal (DATA12) becomes the H signal. At this time, the capacitor 45b is discharged by the potential of V DD on the source electrode side (potential corresponding to the potential of the H signal) and the potential of H signal on the gate electrode side. In this way, the capacitive element 45b repeats charging and discharging as the light emitting element 33b emits light and does not emit light.
また他の従来例として、容量素子と、それを充電する第１のスイッチング素子と、容量素子を充電する第１のモードと、充電された電位に基づいて発光素子を駆動する第２のモードを切り替える第２のスイッチング素子と、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子を独立して制御する制御部と、を備えることによって、正確な発光駆動制御を行う発光素子駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。 As another conventional example, a capacitive element, a first switching element that charges the capacitive element, a first mode that charges the capacitive element, and a second mode that drives a light emitting element based on the charged potential are used. A light-emitting element drive device that performs accurate light-emission drive control by including a second switching element that switches and a control unit that independently controls the first switching element and the second switching element has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、図６に示す上記従来の発光装置においては、以下の問題点があった。すなわち、発光素子33bの発光、非発光に伴って容量素子45bが充放電を繰り返すので、発光装置の消費電力が増大するという問題点があった。また、特許文献１に開示された発光素子駆動装置においても、容量素子は充放電を行うので、同じく消費電力が増大するという問題点があった。 However, the conventional light emitting device shown in FIG. 6 has the following problems. That is, since the capacitor element 45b is repeatedly charged and discharged as the light emitting element 33b emits light and does not emit light, there is a problem that power consumption of the light emitting device increases. Also, in the light emitting element driving device disclosed in Patent Document 1, since the capacitive element charges and discharges, there is a problem that the power consumption also increases.
本発明は、上記の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、消費電力が小さい発光装置とすることである。 The present invention has been completed in view of the above problems, and an object thereof is to provide a light emitting device with low power consumption.
本発明の発光装置は、発光素子と、ソース電極とドレイン電極間の正電位の電流を電源電流として前記発光素子に入力する第１のｐチャネル型薄膜トランジスタと、前記第１のｐチャネル型薄膜トランジスタのゲート電極とソース電極とを接続する第１の接続線上に配置された容量素子と、前記第１のｐチャネル型薄膜トランジスタの前記ゲート電極に接続されて、前記ゲート電極に負電位の光量制御信号を入力するスイッチ素子と、を有している発光装置であって、前記スイッチ素子は、そのオン、オフを制御する第２のｐチャネル型薄膜トランジスタに接続されており、前記発光素子に前記電源電流を入力する場合、前記スイッチ素子は、オン状態となるとともに、前記第１のｐチャネル型薄膜トランジスタの前記ゲート電極に負電位の前記光量制御信号を入力して、正電位の前記ソース電極と負電位の前記ゲート電極によって前記容量素子を充電状態とし、前記発光素子に前記電源電流を入力しない場合、前記スイッチ素子は、オフ状態となるとともに、前記第１のｐチャネル型薄膜トランジスタの前記ゲート電極を負電位に維持することによって前記容量素子の充電状態を維持する構成であり、前記光量制御信号を伝達する信号線を有しており、前記スイッチ素子と前記第２のｐチャネル型薄膜トランジスタは、前記信号線に並列接続されている。
A light emitting device of the present invention includes a light emitting element, a first p-channel thin film transistor that inputs a positive potential current between a source electrode and a drain electrode to the light emitting element as a power supply current, and a first p channel thin film transistor. A capacitance element arranged on a first connection line connecting a gate electrode and a source electrode and a gate electrode of the first p-channel thin film transistor are connected to each other, and a light amount control signal of negative potential is applied to the gate electrode. And a switch element for inputting, wherein the switch element is connected to a second p-channel thin film transistor that controls ON / OFF of the switch element, and supplies the power supply current to the light emitting element. When inputting, the switch element is turned on and a negative potential is applied to the gate electrode of the first p-channel thin film transistor. When the light quantity control signal is input and the capacitive element is charged by the source electrode having a positive potential and the gate electrode having a negative potential, and the power supply current is not input to the light emitting element, the switch element is in an off state. it becomes, Ri configuration der to maintain the charge state of the capacitor element by maintaining the gate electrode of said first p-channel thin film transistor to a negative potential has a signal line for transmitting the light amount control signal and which, the said switching element and the second p-channel type thin film transistor, that is connected in parallel to the signal line.
本発明の発光装置は、好ましくは、前記第１のｐチャネル型薄膜トランジスタと前記発光素子とを接続する第２の接続線上に、前記電源電流の前記発光素子への入力、非入力を制御する第３のｐチャネル型薄膜トランジスタが配置されている。
The light emitting device of the present invention preferably controls, on a second connection line that connects the first p-channel thin film transistor and the light emitting element, input / non-input of the power supply current to the light emitting element. 3 p-channel thin film transistors are arranged .
また本発明の発光装置は、好ましくは、前記スイッチ素子がオン状態のときにオン状態となり、前記スイッチ素子がオフ状態のときにオフ状態となる、ｎチャネル型薄膜トランジスタを有しており、前記第３のｐチャネル型薄膜トランジスタは、そのゲート電極が前記ｎチャネル型薄膜トランジスタのドレイン電極に接続されている。
Further, the light emitting device of the present invention preferably includes an n-channel thin film transistor which is turned on when the switch element is in an on state and is turned off when the switch element is in an off state. The gate electrode of the p-channel thin film transistor of No. 3 is connected to the drain electrode of the n-channel thin film transistor .
本発明の発光装置は、発光素子と、ソース電極とドレイン電極間の正電位の電流を電源電流として発光素子に入力する第１のｐチャネル型薄膜トランジスタと、第１のｐチャネル型薄膜トランジスタのゲート電極とソース電極とを接続する第１の接続線上に配置された容量素子と、第１のｐチャネル型薄膜トランジスタのゲート電極に接続されて、ゲート
電極に負電位の光量制御信号を入力するスイッチ素子と、を有している発光装置であって、スイッチ素子は、そのオン、オフを制御する第２のｐチャネル型薄膜トランジスタに接続されており、発光素子に電源電流を入力する場合、スイッチ素子は、オン状態となるとともに、第１のｐチャネル型薄膜トランジスタのゲート電極に負電位の光量制御信号を入力して、正電位のソース電極と負電位のゲート電極によって容量素子を充電状態とし、発光素子に電源電流を入力しない場合、スイッチ素子は、オフ状態となるとともに、第１のｐチャネル型薄膜トランジスタのゲート電極を負電位に維持することによって容量素子の充電状態を維持する構成であることから、以下の効果を奏する。すなわち、容量素子は、発光素子が発光するときには充電状態とされ、発光素子が発光しないときには充電状態が維持されるので、容量素子の充放電による消費電力の増大を解消することができる。その結果、発光装置の消費電力を小さくすることができる。また、光量制御信号を伝達する信号線を有しており、スイッチ素子と第２のｐチャネル型薄膜トランジスタは、信号線に並列接続されていることから、スイッチ素子と第２のｐチャネル型薄膜トランジスタのそれぞれに光量制御信号を伝達する信号線を設ける必要がない。その結果、配線構造および駆動素子の構造が簡易になるとともに駆動素子の消費電力も抑えることができ、延いては発光装置の消費電力をより小さくすることができる。
A light emitting device of the present invention includes a light emitting element, a first p-channel thin film transistor for inputting a positive potential current between a source electrode and a drain electrode to the light emitting element as a power supply current, and a gate electrode of the first p channel thin film transistor. A capacitive element arranged on a first connection line connecting the gate electrode and the source electrode, and a switch element connected to the gate electrode of the first p-channel thin film transistor and inputting a light amount control signal of negative potential to the gate electrode. , The switch element is connected to a second p-channel thin film transistor that controls ON / OFF of the switch element, and when the power source current is input to the light emitting element, the switch element is While being turned on, a light amount control signal having a negative potential is input to the gate electrode of the first p-channel thin film transistor to form a positive potential source electrode. When the capacitor element is charged by the potential gate electrode and a power supply current is not input to the light emitting element, the switch element is turned off and the gate electrode of the first p-channel thin film transistor is maintained at a negative potential. Since the configuration maintains the charged state of the capacitive element, the following effects are obtained. That is, the capacitive element is in a charged state when the light emitting element emits light, and is maintained in the charged state when the light emitting element does not emit light, so that increase in power consumption due to charging and discharging of the capacitive element can be eliminated. As a result, the power consumption of the light emitting device can be reduced. In addition, since the switch element and the second p-channel thin film transistor have a signal line for transmitting a light amount control signal and are connected in parallel to the signal line, the switch element and the second p-channel thin film transistor are not connected to each other. It is not necessary to provide a signal line for transmitting the light amount control signal to each. As a result, the wiring structure and the structure of the driving element can be simplified, the power consumption of the driving element can be suppressed, and the power consumption of the light emitting device can be further reduced.
本発明の発光装置は、第１のｐチャネル型薄膜トランジスタと発光素子とを接続する第２の接続線上に、電源電流の発光素子への入力、非入力を制御する第３のｐチャネル型薄膜トランジスタが配置されている場合、発光素子の発光、非発光を精度良く制御できるので、余分な消費電力の発生を抑えることができる。
In the light emitting device of the present invention, the third p-channel thin film transistor for controlling the input / non-input of the power supply current to the light emitting element is provided on the second connection line connecting the first p-channel thin film transistor and the light emitting element. when located, the light emission of the light emitting element, since the non-emission can be accurately controlled, it is Rukoto suppress the occurrence of excessive power consumption.
また本発明の発光装置は、スイッチ素子がオン状態のときにオン状態となり、スイッチ素子がオフ状態のときにオフ状態となる、ｎチャネル型薄膜トランジスタを有しており、第３のｐチャネル型薄膜トランジスタは、そのゲート電極がｎチャネル型薄膜トランジスタのドレイン電極に接続されている場合、発光素子の発光、非発光をより精度良く制御できるので、余分な消費電力の発生をより抑えることができる。
Further, the light emitting device of the present invention includes an n-channel thin film transistor which is on when the switch element is on and off when the switch element is off. When the gate electrode is connected to the drain electrode of the n-channel thin film transistor , light emission and non-light emission of the light emitting element can be controlled with higher accuracy, so that generation of extra power consumption can be further suppressed.
以下、本発明の発光装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明の発光装置の実施の形態における構成部材のうち、本発明の発光装置を説明するための主要な構成部材を示している。従って、本発明の発光装置は、図に示されていない回路基板、配線導体、制御ＩＣ，ＬＳＩ等の周知の構成部材を備えていてもよい。なお、本発明の発光装置を示す図１において、従来例を示す図２〜図６と同じ部位には同じ符号を付しており、それらの詳細な説明は省く。 Hereinafter, embodiments of the light emitting device of the present invention will be described with reference to the drawings. However, each of the drawings referred to below shows a main constituent member for explaining the light emitting device of the present invention among the constituent members in the embodiment of the light emitting device of the present invention. Therefore, the light emitting device of the present invention may include well-known components such as a circuit board, a wiring conductor, a control IC, and an LSI, which are not shown. In FIG. 1 showing the light emitting device of the present invention, the same parts as those in FIGS. 2 to 6 showing the conventional example are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
図１は本発明の発光装置を示すものであり、図１は、本発明の発光装置について実施の形態の１例を示す図であり、発光装置の駆動素子、発光素子およびその周辺の回路図である。図１に示すように、本発明の発光装置は、発光素子33bと、ソース電極とドレイン電極間の正電位（ハイ電位）の電流を電源電流として発光素子33bに入力する第１のｐチャネル型ＴＦＴ44bと、第１のｐチャネル型ＴＦＴ44bのゲート電極とソース電極とを接続する第１の接続線１０上に配置された容量素子45bと、第１のｐチャネル型ＴＦＴ44bのゲート電極に接続されて、そのゲート電極に負電位（ロー電位）の光量制御信号（図１においてはＤＡＴＡ１２であり、データ信号ともいう）を入力するスイッチ素子43bと、を有している発光装置であって、スイッチ素子43bは、そのオン、オフを制御する第２のｐチャネル型ＴＦＴ３に接続されており、発光素子44bに電源電流を入力する場合、スイッチ素子43bは、オン状態となるとともに、第１のｐチャネル型ＴＦＴ44bのゲート電極に負電位の光量制御信号を入力して、正電位のソース電極と負電位のゲート電極によって容量素子45bを充電状態とし、発光素子33bに電源電流を入力しない場合、スイッチ素子43bは、オフ状態となるとともに、第１のｐチャネル型ＴＦＴ44bのゲート電極を負電位に維持することによって容量素子45bの充電状態を維持する構成である。この構成により、以下の効果を奏する。すなわち、容量素子45bは、発光素子33bが発光するときには充電状態とされ、発光素子33bが発光しないときには充電状態が維持されるので、容量素子45bの充放電による消費電力の増大を解消することができる。その結果、発光装置の消費電力を小さくすることができる。 FIG. 1 shows a light emitting device of the present invention, and FIG. 1 is a diagram showing an example of an embodiment of a light emitting device of the present invention, which is a circuit diagram of a drive element, a light emitting element and its periphery of the light emitting device. Is. As shown in FIG. 1, the light-emitting device of the present invention is a first p-channel type in which a light-emitting element 33b and a positive potential (high potential) current between a source electrode and a drain electrode are input to the light-emitting element 33b as power supply current. Connected to the TFT 44b, the capacitor element 45b arranged on the first connection line 10 connecting the gate electrode and the source electrode of the first p-channel TFT 44b, and the gate electrode of the first p-channel TFT 44b. A switch element 43b for inputting a light quantity control signal of negative potential (low potential) (DATA12 in FIG. 1, also referred to as a data signal) to its gate electrode. 43b is connected to the second p-channel type TFT 3 which controls its on / off, and when the power source current is input to the light emitting element 44b, the switch element 43b is turned on and the first p-channel TFT 43b is turned on. When a light amount control signal of negative potential is input to the gate electrode of the TFT TFT 44b, the capacitive element 45b is charged by the source electrode of positive potential and the gate electrode of negative potential, and the power supply current is not input to the light emitting element 33b, the switch is turned on. The element 43b is turned off and maintains the charged state of the capacitive element 45b by maintaining the gate electrode of the first p-channel TFT 44b at a negative potential. With this configuration, the following effects are achieved. That is, the capacitive element 45b is in a charged state when the light emitting element 33b emits light, and is maintained in a charged state when the light emitting element 33b does not emit light, so that increase in power consumption due to charging and discharging of the capacitive element 45b can be eliminated. it can. As a result, the power consumption of the light emitting device can be reduced.
本発明の発光装置におけるスイッチ素子43bは、例えば４端子型のＣＭＯＳトランスファゲート素子であり、ｐ型ＭＯＳトランジスタとｎ型ＭＯＳトランジスタとから構成されている。発光素子33bが発光する場合、ＣＭＯＳトランスファゲート素子は、そのｎ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極に以下の信号が入力される。すなわち、ＮＯＲ回路４１（図２（ｂ）記載）からのハイ電位の信号（SR（シフトレジスタ） & XENB output）がインバータ１に入力され、そのハイ電位の信号はインバータ１で反転されてロー電位の信号として出力される。次に、そのロー電位の信号がｐチャネル型ＴＦＴ２のゲート電極に入力されてソース電極−ドレイン電極間電流である正電位（ハイ電位）の電源電流が生じる。そして、第２のｐチャネル型ＴＦＴ３のゲート電極に光量制御信号（ＤＡＴＡ１２）が入力されてソース電極−ドレイン電極間電流である上記の正電位（ハイ電位）の電源電流が、上記のｎ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極に入力される。また、ＣＭＯＳトランスファゲート素子のｐ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極には、上記の正電位（ハイ電位）の電源電流がインバータ４２によって反転された負電位（ロー電位）の信号が入力される。 The switch element 43b in the light emitting device of the present invention is, for example, a 4-terminal type CMOS transfer gate element, and is composed of a p-type MOS transistor and an n-type MOS transistor. When the light emitting element 33b emits light, the following signals are input to the gate electrode of the n-type MOS transistor of the CMOS transfer gate element. That is, a high-potential signal (SR (shift register) & XENB output) from the NOR circuit 41 (shown in FIG. 2B) is input to the inverter 1, and the high-potential signal is inverted by the inverter 1 to a low potential. Is output as a signal. Next, the low potential signal is input to the gate electrode of the p-channel TFT 2 to generate a positive potential (high potential) power supply current which is a current between the source electrode and the drain electrode. Then, the light amount control signal (DATA12) is input to the gate electrode of the second p-channel TFT 3, and the positive-potential (high-potential) power source current, which is a current between the source electrode and the drain electrode, is supplied to the n-type MOS transistor. It is input to the gate electrode of the transistor. A negative potential (low potential) signal obtained by inverting the above-mentioned positive potential (high potential) power supply current by the inverter 42 is input to the gate electrode of the p-type MOS transistor of the CMOS transfer gate element.
以上より、ＣＭＯＳトランスファゲート素子はオン状態となり、第１のｐチャネル型ＴＦＴ44bのゲート電極に負電位の光量制御信号（ＤＡＴＡ１２）が入力されて、そのソース電極−ドレイン電極間電流である正電位（ハイ電位）の電源電流が生じる。またこのとき、ｎチャネル型ＴＦＴ４はオン状態であり、ｐチャネル型ＴＦＴ５はオフ状態とされているので、ＶSSの電位（ロー電位）が第３のｐチャネル型ＴＦＴ46bのゲート電極に入力されて、そのソース電極−ドレイン電極間電流である正電位（ハイ電位）の電源電流が発光素子33bに入力され発光する。なお、電源電流は電源線37gによって供給される。 From the above, the CMOS transfer gate element is turned on, the light amount control signal (DATA12) of negative potential is input to the gate electrode of the first p-channel TFT 44b, and the positive potential (current between the source electrode and drain electrode thereof) High potential power supply current is generated. At this time, the n-channel TFT 4 is in the ON state and the p-channel TFT 5 is in the OFF state. Therefore, the potential of V SS (low potential) is input to the gate electrode of the third p-channel TFT 46b. , A positive-potential (high-potential) power supply current, which is a current between the source electrode and the drain electrode, is input to the light emitting element 33b to emit light. The power supply current is supplied by the power supply line 37g.
以上より、発光素子33bの発光時には、スイッチ素子43bは、オン状態となるとともに、第１のｐチャネル型ＴＦＴ44bのゲート電極に負電位の光量制御信号が入力されて、その正電位のソース電極と負電位のゲート電極によって容量素子45bは充電状態となる。 As described above, when the light emitting element 33b emits light, the switch element 43b is turned on, and a light amount control signal of negative potential is input to the gate electrode of the first p-channel TFT 44b, so that the source electrode of positive potential thereof is formed. The capacitance element 45b is charged by the negative potential gate electrode.
一方、発光素子33bが発光しない場合、ＮＯＲ回路４１（図２（ｂ）記載）からのハイ電位の信号（SR & XENB output）と、そのハイ電位の信号をインバータ１で反転させたロー電位の信号と、そのロー電位の信号がｐチャネル型ＴＦＴ２のゲート電極に入力されて生じるソース電極−ドレイン電極間電流である正電位（ハイ電位）の電源電流と、が発生するが、第２のｐチャネル型ＴＦＴ３のゲート電極に光量制御信号（ＤＡＴＡ１２）が入力されないので、そのソース電極−ドレイン電極間は非動通状態となる。すなわち、第２のｐチャネル型ＴＦＴ３はオフ状態となる。そうすると、ＶSSの電位（ロー電位）がＣＭＯＳトランスファゲート素子のｎ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極に入力されるとともに、ＶSSの電位（ロー電位）をインバータ４２によって反転させたハイ電位の信号がＣＭＯＳトランスファゲート素子のｐ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極に入力されるので、ＣＭＯＳトランスファゲート素子はオフ状態となる。その結果、第１のｐチャネル型ＴＦＴ44bのゲート電極は、直前の発光状態の負電位となり、容量素子45bの充電状態が維持される。 On the other hand, when the light emitting element 33b does not emit light, a high potential signal (SR & XENB output) from the NOR circuit 41 (shown in FIG. 2B) and a low potential signal obtained by inverting the high potential signal by the inverter 1 are output. A signal and a power supply current of a positive potential (high potential) which is a current between the source electrode and the drain electrode generated when the signal of the low potential is input to the gate electrode of the p-channel TFT 2 are generated. Since the light quantity control signal (DATA 12) is not input to the gate electrode of the channel type TFT 3, the source electrode and the drain electrode thereof are in a non-moving state. That is, the second p-channel TFT 3 is turned off. Then, the potential of V SS (low potential) is input to the gate electrode of the n-type MOS transistor of the CMOS transfer gate element, and the signal of high potential obtained by inverting the potential of V SS (low potential) by the inverter 42 is CMOS. Since it is input to the gate electrode of the p-type MOS transistor of the transfer gate element, the CMOS transfer gate element is turned off. As a result, the gate electrode of the first p-channel TFT 44b has a negative potential in the immediately preceding light emitting state, and the charged state of the capacitive element 45b is maintained.
またこのとき、ｎチャネル型ＴＦＴ４はオフ状態であり、ｐチャネル型ＴＦＴ５はオン状態とされているので、ＶDDの電位（ハイ電位）が第３のｐチャネル型ＴＦＴ46bのゲート電極に入力されて、そのソース電極−ドレイン電極間電流は発生しない。すなわち、第３のｐチャネル型ＴＦＴ46bはオフ状態となり、発光素子33bは発光しない。 At this time, n-channel type TFT4 is off, p-channel type TFT5 is because it is turned on, the potential of V DD (high potential) is inputted to the gate electrode of the third p-channel type TFT46b , The source-drain electrode current is not generated. That is, the third p-channel TFT 46b is turned off and the light emitting element 33b does not emit light.
本発明の発光装置と従来の発光装置について、消費電力の比較を行ったところ、例えば、容量素子45bの容量を0.5ｐＦ、一つの発光装置における容量素子45bの数を15000個とした場合、図６に示す従来の発光装置の消費電力は693Ｗ、図１に示す本発明の発光装置の消費電力は231Ｗであった。 When the power consumptions of the light emitting device of the present invention and the conventional light emitting device are compared, for example, when the capacitance of the capacitance element 45b is 0.5 pF and the number of capacitance elements 45b in one light emission device is 15000, The power consumption of the conventional light emitting device shown in FIG. 6 was 693 W, and the power consumption of the light emitting device of the present invention shown in FIG. 1 was 231 W.
本発明の発光装置は、光量制御信号を伝達する信号線37sを有しており、スイッチ素子43bと第２のｐチャネル型ＴＦＴ３は、信号線37sに並列接続されている。これにより、ス
イッチ素子43bと第２のｐチャネル型ＴＦＴ３のそれぞれに光量制御信号を伝達する信号
線を設ける必要がない。その結果、配線構造および駆動素子３４の構造が簡易になるとと
もに駆動素子３４の消費電力も抑えることができ、延いては発光装置の消費電力をより小さくすることができる。
The light emitting device of the present invention has a signal line 37s for transmitting the light amount control signal, the switch element 43b and the second p-channel type TFT3 is that is connected in parallel to the signal line 37s. This ensures that there is no need to provide a signal line for transmitting a light amount control signal to the respective switch elements 43b and the second p-channel type TFT 3. As a result, the wiring structure and the structure of the driving element 34 can be simplified, and the power consumption of the driving element 34 can be suppressed, and the power consumption of the light emitting device can be further reduced.
また本発明の発光装置は、第１のｐチャネル型ＴＦＴ44bと発光素子33bとを接続する第２の接続線１１上に、電源電流の発光素子33bへの入力、非入力を制御する第３のｐチャネル型ＴＦＴ46bが配置されていることが好ましい。この場合、発光素子33bの発光、非発光を精度良く制御できるので、余分な消費電力の発生を抑えることができる。 Further, in the light emitting device of the present invention, on the second connection line 11 that connects the first p-channel TFT 44b and the light emitting element 33b, the third control for controlling the input / non-input of the power supply current to the light emitting element 33b. It is preferable that the p-channel TFT 46b is arranged. In this case, it is possible to control the light emission and non-light emission of the light emitting element 33b with high accuracy, and thus it is possible to suppress the generation of extra power consumption.
信号線37s、電源線37gは、アルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ），モリブデン（Ｍｏ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ），クロム（Ｃｒ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ），ネオジウム（Ｎｄ）等から選ばれた元素から成る金属材料、これらの元素を主成分とする合金材料などを用いて形成される。また信号線37s、電源線37gは、これらの材料から成る単層構造の導電層、または複数層を積層した積層構造の導電層とすることができる。積層構造とすることにより、低抵抗化を実現することもできる。また信号線37s、電源線37gは、透光性が必要な場合、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化珪素を添加したインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の導電性材料であって、透光性を有する材料を用いて形成することができる。また、信号線37sの幅は５μｍ〜１０μｍ程度、電源線37gの幅は１００μｍ〜５００μｍ程度である。 The signal line 37s and the power line 37g are aluminum (Al), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), tungsten (W), chromium (Cr), silver (Ag), copper (Cu), neodymium. It is formed by using a metal material composed of an element selected from (Nd) and the like, an alloy material containing these elements as a main component, and the like. Further, the signal line 37s and the power supply line 37g can be a conductive layer having a single-layer structure made of these materials or a conductive layer having a stacked structure in which a plurality of layers are stacked. By using a laminated structure, low resistance can be realized. In addition, the signal line 37s and the power supply line 37g are used for indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide added with silicon oxide (ITSO), zinc oxide ( A conductive material such as ZnO) having a light-transmitting property can be used. The width of the signal line 37s is about 5 μm to 10 μm, and the width of the power supply line 37g is about 100 μm to 500 μm.
本発明の発光装置は、例えばその発光素子33bの発光部が有機発光層を有するものであるが、発光部は、第１の電極層、有機発光層、第２の電極層が積層されて構成される。陽極である第１の電極層に用いられる透明電極は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インイジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化珪素を添加したインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、リン，ボロンを含むシリコン（Ｓｉ）等の導電性材料であって透光性を有する材料から成る。陰極である第２の電極層は、Ａｌ，Ａｌ−Ｌｉ合金，Ｍｇ−Ａｇ合金（Ａｇを５〜１０重量％程度含む），Ｍｇ−Ｃｕ合金（Ｃｕを５〜１０重量％程度含む）等の仕事関数が約４．０Ｖ以下と低く遮光性、光反射性を有する金属、合金から成る。 In the light emitting device of the present invention, for example, the light emitting portion of the light emitting element 33b has an organic light emitting layer, and the light emitting portion is configured by laminating a first electrode layer, an organic light emitting layer, and a second electrode layer. To be done. The transparent electrode used for the first electrode layer, which is the anode, includes indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide added with silicon oxide (ITSO), zinc oxide (ZnO), It is a conductive material such as silicon (Si) containing phosphorus and boron and having a light-transmitting property. The second electrode layer, which is the cathode, is made of Al, Al-Li alloy, Mg-Ag alloy (containing 5 to 10 wt% Ag), Mg-Cu alloy (containing 5 to 10 wt% Cu), or the like. It has a low work function of about 4.0 V or less and is made of a metal or an alloy having a light shielding property and a light reflecting property.
有機発光層は、バックライトが不要な自発光型の有機電界発光性を有するものである。例えば有機発光層は数１００ｎｍ程度の厚みを有する積層構造体であり、陰極側から電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極を積層したものである。電極層間の各層の厚みは数ｎｍ〜数１００ｎｍ程度である。電極層を含む厚みは１μｍ程度である。有機発光層の発光層の発光材料としては、低分子蛍光色素材料、蛍光性の高分子材料、金属錯体材料等が採用し得る。 The organic light emitting layer has a self-luminous organic electroluminescence property that does not require a backlight. For example, the organic light emitting layer is a laminated structure having a thickness of about several hundreds of nm, and is formed by laminating an electron transport layer, a light emitting layer, a hole transport layer, a hole injection layer, and an anode from the cathode side. The thickness of each layer between the electrode layers is about several nm to several 100 nm. The thickness including the electrode layer is about 1 μm. As a light emitting material for the light emitting layer of the organic light emitting layer, a low molecular weight fluorescent dye material, a fluorescent polymer material, a metal complex material, or the like can be adopted.
発光層に正孔を注入しやすくするためには発光層のイオン化エネルギーが６．０ｅＶ以下であることがよく、発光層に電子を注入しやすくするためには発光層の電子親和力が２．５ｅＶ以上であることがよい。発光層の発光材料としては、トリス（8-キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ）、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体（ＢｅＢｑ）、トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体（Ｅｕ（ＤＢＭ）3（Ｐｈｅｎ））、ジトルイルビニルビフェニル（ＤＴＶＢｉ）などがある。高分子材料としては、蛍光性のポリ（p−フェニレンビニレン）、ポリアルキルチオフェン等のπ共役高分子があり、これらの高分子材料は置換基の導入によってキャリア輸送性を制御することができる。電子輸送層の材料としては、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレンテトラカルボン酸誘導体等が採用し得る。正孔輸送層の材料としては、1,1-ビス（4-ジ-p-アミノフェニル）シクロヘキサン、トリフェニルアミン誘導体、カルバゾール誘導体等が採用し得る。正孔輸送層に正孔を注入する正孔注入層の材料としては、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン、芳香族ジアミン等が採用し得る。 The ionization energy of the light emitting layer is preferably 6.0 eV or less in order to easily inject holes into the light emitting layer, and the electron affinity of the light emitting layer is 2.5 eV in order to easily inject electrons into the light emitting layer. The above is preferable. Examples of the light emitting material of the light emitting layer include tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq), bis (benzoquinolinolato) beryllium complex (BeBq), tri (dibenzoylmethyl) phenanthroline europium complex (Eu (DBM) 3 (Phen). )) And ditoluyl vinyl biphenyl (DTVBi). Examples of the polymer material include π-conjugated polymers such as fluorescent poly (p-phenylene vinylene) and polyalkylthiophene, and the carrier transportability of these polymer materials can be controlled by introducing a substituent. As a material for the electron transport layer, an anthraquinodimethane derivative, a diphenylquinone derivative, an oxadiazole derivative, a perylene tetracarboxylic acid derivative, or the like can be adopted. As the material of the hole transport layer, 1,1-bis (4-di-p-aminophenyl) cyclohexane, triphenylamine derivative, carbazole derivative and the like can be adopted. As a material of the hole injection layer for injecting holes into the hole transport layer, copper phthalocyanine, metal-free phthalocyanine, aromatic diamine or the like can be adopted.
第１の電極層、有機発光層、第２の電極層は、蒸着法、スパッタリング法等の薄膜形成法等によって形成され得る。例えば、第１の電極層はスパッタリング法等によって形成でき、有機発光層は真空蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、印刷法等によって形成でき、第２の電極層は電子ビーム（Electron Beam：ＥＢ）蒸着法、スパッタリング法等によって形成できる。 The first electrode layer, the organic light emitting layer, and the second electrode layer can be formed by a thin film forming method such as a vapor deposition method or a sputtering method. For example, the first electrode layer can be formed by a sputtering method, the organic light emitting layer can be formed by a vacuum deposition method, an inkjet method, a spin coating method, a printing method, or the like, and the second electrode layer can be formed by an electron beam (EB). ) It can be formed by a vapor deposition method, a sputtering method or the like.
発光素子33bを駆動制御等する各ＴＦＴは、基板側から、ゲート電極、ゲート絶縁膜、チャネル部としてのポリシリコン膜及びポリシリコンに不純物をチャネル部よりも高濃度に含有させた高濃度不純物領域から成る半導体膜、窒化シリコン（ＳｉＮx），酸化シリコン（ＳｉＯ2）等から成る絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極が、順次積層された構成を有している。ＴＦＴを構成する半導体は低温ポリシリコン（Low-Temperature Poly Silicon：ＬＴＰＳ）、アモルファスシリコン、インジウムガリウム亜鉛酸化物（Indium Gallium Zinc Oxide：ＩＧＺＯ）等の酸化物半導体などから成っていてもよい。またＴＦＴは、ゲート電極がチャネル部の下方にあるボトムゲート型のＴＦＴであるか、またはゲート電極がチャネル部の上方にあるトップゲート型のＴＦＴであってもよく、さらにゲート電極がチャネル部の下方及び上方の双方にあるダブルゲート型のＴＦＴであってもよい。トップゲート型のＴＦＴ、ダブルゲート型のＴＦＴは、一般に遮光性を有する金属等から成るゲート電極がチャネル部の上方にあるので、チャネル部に光が入り込むことをより抑えることができ好適である。 Each TFT for controlling the driving of the light emitting element 33b is provided with a high-concentration impurity region in which an impurity is contained in the gate electrode, the gate insulating film, the polysilicon film as the channel portion, and the polysilicon at a higher concentration than the channel portion from the substrate side. A semiconductor film made of, an insulating film made of silicon nitride (SiN x ), silicon oxide (SiO 2 ), etc., a source electrode and a drain electrode are sequentially laminated. The semiconductor forming the TFT may be formed of an oxide semiconductor such as low-temperature poly silicon (LTPS), amorphous silicon, or indium gallium zinc oxide (IGZO). The TFT may be a bottom gate type TFT in which the gate electrode is below the channel portion or a top gate type TFT in which the gate electrode is above the channel portion. It may be a double-gate type TFT that is located both below and above. The top-gate type TFT and the double-gate type TFT are suitable because the gate electrode made of metal or the like having a light-shielding property is generally above the channel portion, so that light can be further suppressed from entering the channel portion.
なお、本発明の発光装置は、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の設計的な変更、改良が施されていてもよい。 The light emitting device of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and may be appropriately designed and modified.
本発明の発光装置は、例えば、長板状の基板の長手方向に複数の発光素子33bを列状に並ぶように形成することによって、有機ＬＥＤプリンタヘッド（ＯＬＥＤＰＨ）として構成し得る。また、基板が、複数の発光素子33bを２次元的（平面的）に並ぶように形成することによって有機ＥＬ表示装置として構成し得る。さらに本発明の発光装置を用いた有機ＥＬ表示装置は、各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、照明装置、自動車経路誘導システム（カーナビゲーションシステム）、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、自動車等の乗り物の計器用インジケータ、インスツルメントパネル、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、医療用表示装置、デジタル表示式腕時計、スマートウォッチなどがある。 The light emitting device of the present invention can be configured as an organic LED printer head (OLEDPH) by, for example, forming a plurality of light emitting elements 33b in a row in the longitudinal direction of a long plate-shaped substrate. Further, the substrate can be configured as an organic EL display device by forming a plurality of light emitting elements 33b so as to be arranged two-dimensionally (planarly). Furthermore, the organic EL display device using the light emitting device of the present invention can be applied to various electronic devices. The electronic devices include lighting devices, car route guidance systems (car navigation systems), ship route guidance systems, aircraft route guidance systems, instrument indicators for vehicles such as automobiles, instrument panels, smartphone terminals, mobile phones, tablets. Terminals, personal digital assistants (PDAs), video cameras, digital still cameras, electronic organizers, electronic books, electronic dictionaries, personal computers, copying machines, terminal devices for game machines, televisions, product display tags, price display tags, industrial Programmable display device, car audio, digital audio player, facsimile, printer, automatic teller machine (ATM), vending machine, medical display device, digital display wristwatch, smart watch and the like.
１ インバータ
２ ｐチャネル型ＴＦＴ
３ 第２のｐチャネル型ＴＦＴ
４ ｎチャネル型ＴＦＴ
５ ｐチャネル型ＴＦＴ
１０ 第１の接続線
１１ 第２の接続線
３３ｂ 発光素子
３７ｓ 信号線
３７ｇ 電源線
４３ｂ スイッチ素子
４４ｂ 第１のｐチャネル型ＴＦＴ
４５ｂ 容量素子
1 Inverter 2 P-channel TFT
3 Second p-channel TFT
4 n-channel TFT
5 p-channel TFT
10 First Connection Line 11 Second Connection Line 33b Light-Emitting Element 37s Signal Line 37g Power Line 43b Switch Element 44b First p-Channel TFT
45b Capacitance element
Claims (3)
ソース電極とドレイン電極間の正電位の電流を電源電流として前記発光素子に入力する第１のｐチャネル型薄膜トランジスタと、
前記第１のｐチャネル型薄膜トランジスタのゲート電極とソース電極とを接続する第１の接続線上に配置された容量素子と、
前記第１のｐチャネル型薄膜トランジスタの前記ゲート電極に接続されて、前記ゲート電極に負電位の光量制御信号を入力するスイッチ素子と、を有している発光装置であって、
前記スイッチ素子は、そのオン、オフを制御する第２のｐチャネル型薄膜トランジスタに接続されており、
前記発光素子に前記電源電流を入力する場合、前記スイッチ素子は、オン状態となるとともに、前記第１のｐチャネル型薄膜トランジスタの前記ゲート電極に負電位の前記光量制御信号を入力して、正電位の前記ソース電極と負電位の前記ゲート電極によって前記容量素子を充電状態とし、
前記発光素子に前記電源電流を入力しない場合、前記スイッチ素子は、オフ状態となるとともに、前記第１のｐチャネル型薄膜トランジスタの前記ゲート電極を負電位に維持することによって前記容量素子の充電状態を維持する構成であり、
前記光量制御信号を伝達する信号線を有しており、
前記スイッチ素子と前記第２のｐチャネル型薄膜トランジスタは、前記信号線に並列接続されている発光装置。 A light emitting element,
A first p-channel thin film transistor that inputs a positive potential current between a source electrode and a drain electrode to the light emitting element as a power supply current;
A capacitive element arranged on a first connection line connecting a gate electrode and a source electrode of the first p-channel thin film transistor;
A light emitting device, comprising: a switch element that is connected to the gate electrode of the first p-channel thin film transistor and inputs a light amount control signal of negative potential to the gate electrode,
The switch element is connected to a second p-channel thin film transistor that controls the on / off of the switch element,
When the power supply current is input to the light emitting element, the switch element is turned on, and the light amount control signal of a negative potential is input to the gate electrode of the first p-channel thin film transistor to output a positive potential. Charging the capacitive element by the source electrode and the gate electrode of negative potential,
When the power supply current is not input to the light emitting element, the switch element is turned off, and the charge state of the capacitive element is changed by maintaining the gate electrode of the first p-channel thin film transistor at a negative potential. Is a configuration to maintain ,
It has a signal line for transmitting the light amount control signal,
The light emitting device in which the switch element and the second p-channel thin film transistor are connected in parallel to the signal line .
前記第３のｐチャネル型薄膜トランジスタは、そのゲート電極が前記ｎチャネル型薄膜トランジスタのドレイン電極に接続されている請求項２に記載の発光装置。The light emitting device according to claim 2, wherein a gate electrode of the third p-channel thin film transistor is connected to a drain electrode of the n-channel thin film transistor.
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