JPWO2005017859A1 - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
104、804 行電極、タイミング信号線、X電極
116、834 列電極、データ信号線、Y電極
110 発光部
114 スイッチング素子
106 コンデンサー部
112 画素電極
702 デューティー期間
704 非デューティー期間
[概要]
以下に実施の形態1を詳述する。実施の形態1においては、デューティー期間においてマトリックスのデューティー駆動される行の画素に並列に接続されたコンデンサーへ発光量に応じた電荷を蓄積し、デューティー期間外の時間には当該コンデンサーからの放電によって発光を継続する。
図1は本実施の形態における表示装置10について、そのうちの一つの画素の断面構造を示す断面図である。プラスティック基板102の一方の面に、ITO(インジウムスズ酸化物)による透明電極材料により、行電極104が形成されている。この行電極104は、タイミング信号線やX電極などと呼ばれることもある(例えば、図2)。この行電極104は、互いに平行なストライプ状の複数の電極にパターニングされている。図では、その1画素を拡大しているため、パターニングされている全体は示していない。行電極104には、隔壁108によって分離されるように、有機EL素子による発光部110とコンデンサー部106が並置されている。さらに、金属(例えば、アルミニウム)によって作製された画素電極112が形成され、スイッチング素子114が形成されて、金属によって作製され、行電極104に交差するように互いに平行なストライプ状の複数の電極にパターニングされた列電極116が形成されている。この列電極116は、データ信号線やY電極などと呼ばれることもある(例えば、図2)。各電極や有機EL素子、スイッチング素子、コンデンサー部などは薄膜により形成され、有機EL素子やスイッチング素子の電流は膜面に垂直に流れる。
α(Vb−Voff)<Vth1<αVb (式1)
Vth1<(Vb−Vc)<Vth2 (式2)
Vth1<(Von+Vb−Vc)<Vth2 (式3)
Vth1<(Vb+Vd)<Vth2 (式4)
Vth1<(Vb+Vd−Voff)<Vth2(式5)
(化合物1)
[概要]
上述した実施の形態1では、有機誘電体よりなるコンデンサーを有機EL発光素子と並列接続し、これにスイッチング素子を直列接続することにより、すべての素子を有機薄膜で構成した。ここで、実施の形態1においては、発光部と、それに並列に接続されたコンデンサーとが限られた画素面積を分け合っている。具体的には、実施の形態1の表示装置(図1の構成)では、発光部110の領域とコンデンサー部106の領域が平面的に配置されている。このため、大きな面積が取れないことが制約となる場合がある。この面積の制限を無くすことにより、発光素子にかかる電流負荷を低減し、コンデンサーの面積も大きく取ることができる実施の形態2について、以下説明する。
具体的には、実施の形態2においては、図8hに示される構造の表示装置を実現し、図1に示した構成の回路と同様の電気的な接続関係をそのままにして、発光部110とコンデンサー部106を積層配置する。これにより、より広い発光領域とコンデンサー領域を実現する。各素子が薄膜として形成され、電流が各素子中を膜面に垂直に流れる構成となっている点は、実施の形態1と同様である。以下、この構造を実現するための表示装置の製造方法について説明する。
(化合物2)
これを従来の構成と比較すると、実施例1と同様に発光素子の面積が約半分であるので発光面での輝度は100Cd/m2が必要となり、コンデンサーに蓄積されるべき電荷量は前記の2倍の約21μQ/cm2が必要であった。
これを従来の構成と比較すると、実施例1と同様に発光素子の面積が約半分であるので発光面での輝度は140Cd/m2が必要となり、コンデンサーに蓄積されるべき電荷量は前記の2倍の約30μQ/cm2が必要であった。
[概要]
本発明の駆動方法の例を図18を用いて示す。本駆動方法は、例えば、図6に示した構成において用いられる。図6はスイッチング素子として整流素子602を用いる場合の等価回路であり、図18は、ある画素に関連し、1フレーム期間において、列電極(データ信号線、あるいはY電極)116に印加される電圧波形(図18a)と、行電極(タイミング信号線、あるいはX電極)104に印加される電圧波形(図18e)と、それらから算出される、発光部110及びスイッチング素子114の接合部Aにかかる電圧波形(図19c)、及びそれらの電位差(図18b、図18d)を示したものである。また、あわせて、発光部110の発光状態も図18eに示す。
本実施の形態の駆動方法においては、タイミング信号線X(行電極)104とデータ信号線Y(列電極)116の両方、もしくはいずれか一方に、それぞれ−VXe、−VYeのバイアス電圧を印加する(図19aおよび図19c)。これによりキャパシタに残留した電荷が発光素子110を介して放電されて、上記の課題を解決することができる。直前の非デューティー期間の終わりにA部に残留した電位をVArとすると(図19c)、タイミング信号線X(行電極)104とデータ信号線Y(列電極)116にバイアス電圧−VXeおよび−VYeをそれぞれ印加することにより、AとXの電位差はVAr+VXeとなり、YとAの電位差は−VAr−VYeとなる。ここで、AとXの電位差はVAr+VXeとなるために、整流素子の順方向したがってAからXへは電流が流れるが、YからAへは逆バイアスとなり電流は流れない。AとXの電位差は非デューティー期間内のVArより大きくなるため放電は速やかに進み、Aの電位はXの電位に近づく。特にVXe<VYeの場合は、Aの電位が−VYeに達すると整流素子602を介してYからの電荷注入が起こり、電位はそれ以上低下しなくなる。この場合はAの電位はより安定化することが可能であるが、一定値になった後にYからXへ電流が流れて発光部106は発光しつづける状態となりコントラスト比(on/off比)が低下する可能性がある。これに対しVXe>VYeとすると(図19d)、Yからの電荷注入は抑制されるので、残留電荷のみが発光に寄与する事となり、コントラスト比の制御が容易になる。いずれの場合も、VYeはデータ信号線Y(列電極)116を介して付加されるため、各画素の履歴を反映させることが可能であり、求められる画質に対して最適な値を選定する事が出来る。
(化合物2)
これを従来の図1の構成と比較すると、図1の構成は図8の構成に比して発光素子の面積が約半分であるので発光面での輝度は100Cd/m2が必要となり、コンデンサーに蓄積されるべき電荷量は前記の2倍の約21μQ/cm2が必要であった。
これを従来の図1の構成と比較すると、図1の構成は図8の構成に比して発光素子の面積が約半分であるので発光面での輝度は140Cd/m2が必要となり、コンデンサーに蓄積されるべき電荷量は前記の2倍の約30μQ/cm2が必要であった。
[概要]
本発明の駆動方法の例を図18を用いて示す。本駆動方法は、例えば、図6に示した構成において用いられる。図6はスイッチング素子として整流素子602を用いる場合の等価回路であり、図18は、ある画素に関連し、1フレーム期間において、列電極(データ信号線、あるいはY電極)116に印加される電圧波形(図18a)と、行電極(タイミング信号線、あるいはX電極)104に印加される電圧波形(図18e)と、それらから算出される、発光部110及びスイッチング素子114の接合部Aにかかる電圧波形(図18c)、及びそれらの電位差(図18b、図18d)を示したものである。また、あわせて、発光部110の発光状態も図18eに示す。
Claims (23)
- 互いに平行に複数形成された第1組のストライプ電極と、
該第1組のストライプ電極に交差する方向に、互いに平行に複数形成された第2組のストライプ電極と、
該第1組のストライプ電極の各電極と、第2組のストライプ電極の各電極との立体的に交差する点にある複数の画素と
を基板上に備えてなり、該複数の画素のそれぞれには、
前記第1組のストライプ電極の一つに電気的に接続された非線形二端子素子からなるスイッチング素子と、
該スイッチング素子と電気的に接続され、前記第2組のストライプ電極の一つに電気的に接続された発光部と、
有機誘電体を誘電層として含み、該発光部に電気的に並列となるように、該スイッチング素子及び前記第2組のストライプ電極の該電極に電気的に接続されたコンデンサー部と
が備えられている表示装置。 - 互いに平行に複数形成された第1組のストライプ電極と、
該第1組のストライプ電極に交差する方向に、互いに平行に複数形成された第2組のストライプ電極と、
該第1組のストライプ電極の各電極と、第2組のストライプ電極の各電極との立体的に交差する点にある複数の画素と
を基板上に備えてなり、該複数の画素のそれぞれには、
前記第1組のストライプ電極の一つに電気的に接続された非線形二端子素子からなるスイッチング素子と、
該スイッチング素子と電気的に接続され、前記第2組のストライプ電極の一つに電気的に接続された発光部と、
チタン酸バリウムストロンチウム酸化物を誘電層として含み、該発光部に電気的に並列となるように、該スイッチング素子及び前記第2組のストライプ電極の該電極に電気的に接続されたコンデンサー部と
が備えられている表示装置。 - 前記誘電層は、分散された多数の導電性微粒子をさらに含むものである、請求項1に記載の表示装置。
- 前記スイッチング素子は、双安定素子またはダイオード素子である、請求項1または2に記載の表示装置。
- 前記ダイオードがC60またはペンタセンの何れかを有している、請求項4に記載の表示装置。
- 前記発光部と前記コンデンサー部とが同一平面に配置されている、請求項1または2に記載の表示装置。
- 前記基板が可撓性基板である、請求項1または2に記載の表示装置。
- 前記発光部と前記コンデンサー部と前記スイッチング素子とは、基板上に形成され、薄膜からなるとともに、それぞれが両面に電極層を備えており、
該発光部と該コンデンサー部と前記スイッチング素子とは、それぞれの電極層とともに、その順もしくは逆の順に前記基板上に順次積層されており、
前記発光部のコンデンサー側の電極と前記スイッチング素子のコンデンサー側の電極との電気的接続は、前記コンデンサー部に設けられ、第1のバイアを介してなされており、
前記コンデンサー部の発光部側の電極と前記第2組のストライプ電極の前記電極との電気的接続は、前記発光部に設けられ、第2のバイアを介してなされており、
前記発光部と前記コンデンサー部とを絶縁する絶縁部をさらに備えたものである、請求項1または2に記載の表示装置。 - 前記第1のバイアは、前記コンデンサー部の領域のある辺に沿って、該コンデンサー部の側面を経由するように設けられ、絶縁体で内張りされており、
前記第2のバイアは、前記発光部の領域のある辺に沿って、該発光部の側面を経由するように設けられ、絶縁体で内張りされており、
該絶縁体が前記絶縁部と連続しているものである、請求項8に記載の表示装置。 - 前記第1組または前記第2組のストライプ電極として、前記基板上に備えられた電極層を備え、
該電極層のストライプ電極に交差する方向に複数延在し、隣り合った画素を該電極層のストライプ電極の向きに仕切るとともに、前記基板に平行な方向に突出するオーバーハング部を上部に有する電気絶縁性の隔壁をさらに有する、請求項9に記載の表示装置。 - 電極層を含む前記発光部を、前記隔壁をマスクとした斜め蒸着により形成するステップと、
前記絶縁部を、前記隔壁をマスクとした斜め蒸着により形成するステップと、
電極層を含む前記コンデンサー部を、前記隔壁をマスクとした斜め蒸着により形成するステップと、
電極層を含む前記スイッチング素子を、前記隔壁をマスクとした斜め蒸着により形成するステップと
を含む、請求項10に記載された表示装置を製造する方法。 - 前記表示装置が、前記第1組および前記第2組のストライプ電極を組合わせた行電極と列電極とによって各画素がアドレスされるデューティー駆動方式のドットマトリクス表示を行なうものであり、
ある選択された行のデューティー期間において、
前記スイッチング素子を導電状態とする信号を該行電極または該列電極あるいはそれらの両方によって印加する第1のステップと、
次いで、前記発光部を発光させるための電荷を、導通状態にある前記スイッチング素子を介して、該行電極または該列電極あるいはそれらの両方によって前記コンデンサー部に蓄積する第2のステップと、
次いで、前記スイッチング素子を非導電状態とする信号を該行電極または該列電極あるいはそれらの両方によって印加する第3のステップと
を有し、
前記選択された行の非デューティー期間において、前記コンデンサー部に蓄積した電荷を、前記発光部を通じて放電させることにより、該発光部を発光させるステップを有する請求項1〜10のいずれかに記載の表示装置を駆動する方法。 - 前記第1のステップにおいて、前記選択された行以外の行の行電極に、前記列電極に印加した電圧信号と同極性の電圧オフセット信号を印加する、請求項12に記載の表示装置の駆動方法。
- 前記第1のステップにおいて、前記選択された行の行電極に、前記列電極に印加した電圧信号と逆極性の電圧オフセット信号を印加する、請求項12に記載の表示装置の駆動方法。
- 前記第3のステップにおいて、前記選択された行以外の行の行電極に、前記列電極に印加した電圧信号と同極性の電圧オフセット信号を印加する、請求項12に記載の表示装置の駆動方法。
- 前記第3のステップにおいて、前記選択された行の行電極に、前記列電極に印加した電圧信号と逆極性の電圧オフセット信号を印加する、請求項12に記載の表示装置の駆動方法。
- 前記表示装置が、前記第1組および前記第2組のストライプ電極を組合わせた行電極と列電極とによって各画素がアドレスされるデューティー駆動方式のドットマトリクス表示を行なうものであり、
あるフレーム期間中の選択された行のデューティー期間において、
前記スイッチング素子に逆方向バイアス電圧を印加し、前記スイッチング素子を介して前記コンデンサー部に蓄積した電荷を放電可能な状態とするための信号を、該行電極または該列電極あるいはそれらの両方によって印加する第1のステップと、
前記スイッチング素子に順方向バイアス電圧を印加して、前記スイッチング素子を導電状態とすることにより、前記発光部を発光させるための電荷を、導通状態にある前記スイッチング素子を介して、該行電極または該列電極あるいはそれらの両方によって前記コンデンサー部に蓄積する第2のステップと
を有し、
前記フレーム期間中の前記選択された行の非デューティー期間において、前記コンデンサー部に蓄積した電荷を、前記発光部を通じて放電させることにより、該発光部を発光させるステップを有し、
前記選択された行について、前記フレーム期間の次のフレーム期間におけるデューティー期間の前記第1のステップにより、前記コンデンサー部に残存している電荷を放電する、請求項1〜10のいずれかに記載の表示装置を駆動する方法。 - 前記第1のステップにおいて、前記選択された行以外の行の行電極に、前記列電極に印加した電圧信号と同極性の電圧オフセット信号を印加する、請求項17に記載の表示装置の駆動方法。
- 前記第1のステップにおいて、前記選択された行の行電極に、前記列電極に印加した電圧信号と逆極性の電圧オフセット信号を印加する、請求項17に記載の表示装置の駆動方法。
- 前記第2のステップにおいて、前記選択された行以外の行の行電極に、前記列電極に印加した電圧信号と同極性の電圧オフセット信号を印加する、請求項17に記載の表示装置の駆動方法。
- 前記第2のステップにおいて、前記選択された行の行電極に、前記列電極に印加した電圧信号と逆極性の電圧オフセット信号を印加する、請求項17に記載の表示装置の駆動方法。
- 第1電極と、第2電極と、該第1電極に電気的に接続された整流素子と、該整流素子と電気的に接続され該第2組の電極に電気的に接続された発光部と、該発光部に電気的に並列となるように該整流素子及び前記第2組の電極に電気的に接続されたキャパシタ部とを備えてなる表示装置の駆動方法であって、
デューティー期間において、
前記第1電極と前記第2電極の両方、もしくはいずれか一方に電圧オフセット信号を印加し、前記キャパシタ部に残存する電荷を発光部を介して放電させる第1のステップと、
次いで、前記発光部を発光させるための電荷を前記キャパシタ部に蓄積する第2のステップと
を有し、
非デューティー期間において、前記キャパシタ部に蓄積した電荷を、前記発光部を通じて放電させて、該発光部を発光させるステップを有する、表示装置の駆動方法。 - 請求項22に記載の表示装置の駆動方法であって、
前記第1電極が互いに平行に複数形成された第1組のストライプ電極の一つであり、
前記第2電極が該第1組のストライプ電極に交差する方向に互いに平行に複数形成された第2組のストライプ電極の一つであり、
前記表示装置は、該第1組のストライプ電極の各電極と第2組のストライプ電極の各電極との交差する点にある複数の画素を基板上に備えており、
前記整流素子が、前記第1組のストライプ電極の一つに電気的に接続され、該複数の画素のそれぞれに備えられた整流素子であり、
前記発光部が、前記整流素子と前記第2組のストライプ電極の一つとに電気的に接続され、該複数の画素のそれぞれに備えられた発光部であり、
キャパシタ部が、該発光部に並列となるように、該整流素子及び前記第2組のストライプ電極の該電極に電気的に接続され、該複数の画素のそれぞれに備えられたキャパシタ部であり、
前記表示装置が、前記第1組および前記第2組のストライプ電極を組合わせた行電極と列電極とによって各画素がアドレスされるデューティー駆動方式のドットマトリクス表示を行ないうものであることを特徴とする表示装置の駆動方法。
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