KR20040086173A - 전자 장치, 소자 기판, 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의제조 방법 및 전자 기기 - Google Patents

전자 장치, 소자 기판, 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의제조 방법 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제조 편차가 발생하여도 양호한 정밀도로 제어할 수 있는 전자 회로, 소자 기판, 전자 장치, 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
표시 패널부에 배치되는 화소(20)의 대략 중앙부를 제외한 고리 형상의 형성 영역에 회로 형성 영역(ZC)을 형성했다. 또한, 그 대략 중앙부에 발광 영역(ZL)을 형성했다. 그리고, 상기 회로 형성 영역(ZC)에 1개의 구동 회로(KC)를 형성하는 동시에, 상기 발광 영역(ZL)에 4개의 유기 EL 소자(OLED)를 형성했다. 또한, 상기 구동 회로(KC)와 각 유기 EL 소자(OLED)를 배선(F)에 의해 병렬 접속했다.

Description

전자 장치, 소자 기판, 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자 기기{ELECTRONIC DEVICE, ELEMENT SUBSTRATE, ELECTRO-OPTICAL DEVICE, METHOD OF PRODUCING THE ELECTRO-OPTICAL DEVICE, AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 전자 장치, 소자 기판, 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자 기기에 관한 것이다.
전기 광학 장치의 하나로서, 유기 EL 소자와 같은 전류 구동형 전자 소자를구비한 전기 광학 장치가 있다. 상기 전기 광학 장치에서는, 그 표시 패널부 위에 복수의 유기 EL 소자를 구비한 화소가 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 각 화소는 데이터선 구동 회로와 데이터선을 통하여 접속되어 있다. 그리고, 각 화소에 소정의 타이밍으로 데이터선 구동 회로로부터 출력되는 데이터 신호가 공급되고, 그 데이터 신호의 전류 레벨에 따른 유기 EL 소자가 발광하게 되어 있다(예를 들어, 국제공개 제WO98/36407호 팸플릿 참조).
그러나, 상기 전기 광학 장치에서는, 각 화소를 구성하는 유기 EL 소자 등의 제조 편차에 의해, 그 표시 품위가 열화(劣化)되는 경우가 있다. 예를 들면, 유기 EL 소자의 형성이 양호하게 실행되지 않아, 그 결과, 상기 유기 EL 소자가 형성된 화소 형성 영역이 항상 흑색으로 표시되는 경우가 있다. 그 결과, 전기 광학 장치의 표시 품위가 열화된다.
본 발명의 목적은 제조 편차가 발생하여도 양호한 정밀도로 제어할 수 있는 전자 장치, 소자 기판, 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자 기기를 제공함에 있다.
도 1은 유기 EL 디스플레이의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도.
도 2는 표시 패널부 및 데이터선 구동 회로의 전기적 구성을 나타내는 블록 회로도.
도 3은 제 1 실시예에서의 화소의 회로도.
도 4는 제 1 실시예에서의 표시 패널부의 일부 단면도.
도 5는 유기 EL 디스플레이의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍차트.
도 6은 제 2 실시예에서의 화소의 회로도.
도 7은 제 3 실시예를 설명하기 위한 모바일형 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도.
도 8은 다른 예의 화소의 회로도.
도 9는 다른 예의 표시 패널부의 일부 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
F : 배선
Qd : 능동 소자로서의 구동 트랜지스터
Qd1, Qd2 : 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터
Qsw1 : 제 1 스위칭 트랜지스터
Co : 유지 커패시터(capacitor)
D1 : 제 1 단자로서의 양극(陽極)
D2 : 제 2 단자로서의 음극(陰極)
Idata : 전기 신호로서의 데이터 신호
Iel : 구동 전력으로서의 구동 전류
Sd : 투명 기판
T : 소자 기판
X1∼Xm : 신호선으로서의 데이터선
ZC : 회로 형성 영역
ZL : 소자 형성 영역
20 : 단위 회로 또는 구동 회로로서의 화소 회로
OLED : 전자 소자 또는 전기 광학 소자로서의 유기 EL 소자
본 발명의 전자 장치는 복수의 제 1 신호선과 복수의 제 2 신호선의 교차부에 대응하여 복수의 단위 회로를 구비한 전자 장치로서, 상기 복수의 단위 회로의 각각은, 제 1 단자와 제 2 단자를 구비하고, 상기 제 1 단자에 인가되는 구동 전압, 또는 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 사이에 흐르는 구동 전류에 의해 구동되는 전자 소자와, 상기 구동 전압 또는 상기 구동 전류를 제어하는 능동 소자를 구비하며, 상기 복수의 단위 회로는 상기 전자 소자 및 상기 능동 소자 중 적어도 어느 하나를 2개 이상 포함하는 단위 회로를 포함하고 있다.
이것에 의하면, 단위 회로를 구성하는 전자 소자 또는 능동 소자 중 어느 하나가 불량에 의해 구동하지 않아도 정상적으로 구동하는 단위 회로를 구비한 전자 장치를 제공할 수 있다.
이 전자 장치에 있어서, 복수의 전원선을 더 포함하고, 상기 능동 소자는 상기 전자 소자와 상기 복수의 전원선의 대응하는 1개의 전원선 사이에 전기적으로 접속되어 있을 수도 있다.
이것에 의하면, 복수의 전원선을 통하여 구동 전력이 공급되는 전자 소자 또는 능동 소자를 구비한 전자 장치에 있어서, 그 전자 소자 또는 능동 소자 중 어느 하나가 불량에 의해 구동하지 않아도 구동하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치는 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차부에 대응하여 복수의 화소 회로가 설치된 전기 광학 장치로서, 상기 복수의 화소 회로의 각각은, 제 1 단자와 제 2 단자를 구비하고, 상기 제 1 단자에 인가되는 구동 전압, 또는 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 사이에 흐르는 구동 전류에 의해 구동되는 전기 광학 소자와, 상기 구동 전압 또는 상기 구동 전류를 제어하는 능동 소자를 구비하며, 상기 복수의 화소 회로는 상기 전기 광학 소자 및 상기 능동 소자 중 적어도 어느 하나를 2개 이상 포함하는 화소 회로를 포함하고 있다.
이것에 의하면, 단위 화소를 구성하는 전기 광학 소자가 불량 때문에 구동하지 않아도, 그 전기 광학 소자를 능동 소자로부터 절단(切斷)함으로써, 다른 전기 광학 소자를 정상적으로 구동시킬 수 있다. 또한, 단위 화소를 구성하는 능동 소자가 불량 때문에 구동하지 않아도, 그 능동 소자를 전기 광학 소자로부터 절단함으로써, 다른 정상적으로 구동하는 능동 소자에 의해 상기 전기 광학 소자를 제어할 수 있다. 따라서, 전기 광학 소자 또는 능동 소자가 불량이기 때문에, 그 화소 형성 영역이 항상 흑색으로 표시되지는 않는다.
본 발명의 전기 광학 장치는 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차부에 대응하여 복수의 단위 화소가 설치된 전기 광학 장치로서, 상기 복수의 단위 화소의 각각은, 전기 광학 소자와, 상기 전기 광학 소자에 공급되는 구동 전압 또는 구동 전류를 제어하는 제어용 전자 소자를 복수 포함하고, 상기 복수의 단위 화소는 상기 전기 광학 소자와 전기적으로 절단(切斷)된 상기 제어용 전자 소자를 포함한다.
이것에 의하면, 단위 화소를 구성하는 제어용 전자 소자가 불량 때문에 구동하지 않아도, 그 제어용 전자 소자를 전기 광학 소자로부터 절단함으로써, 다른 정상적으로 구동하는 제어용 전자 소자에 의해 상기 전기 광학 소자를 제어할 수 있다. 따라서, 제어용 전자 소자가 불량이기 때문에, 그 화소 형성 영역이 항상 흑색으로 표시되지는 않는다. 이것으로부터, 제어용 전자 소자의 불량에 의해 발생하는 전기 광학 장치의 표시 품위 열화를 억제할 수 있다.
이 전기 광학 장치에 있어서, 상기 복수의 전기 광학 소자의 각각은 EL 소자이다.
이것에 의하면, 전기 광학 소자가 EL 소자인 전기 광학 장치에 있어서, 그 표시 품위의 열화를 억제할 수 있다.
이 전기 광학 장치에 있어서, 상기 EL 소자는 유기 EL 소자일 수도 있다.
이것에 의하면, 전기 광학 소자가 유기 EL 소자인 전기 광학 장치에 있어서, 그 표시 품위의 열화를 억제할 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치는 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차부에 대응하여 복수의 단위 화소가 설치된 전기 광학 장치로서, 상기 복수의 단위 화소의 각각은 전기 광학 재료가 배치된 전기 광학 재료 배치 영역을 복수 포함하고, 상기 복수의 단위 화소는, 상기 복수의 전기 광학 재료 배치 영역 중 상기 전기 광학 재료가 기능을 발현(發現)하지 않는 전기 광학 재료 배치 영역을 포함하는 단위 화소를 포함한다.
이것에 의하면, 본 발명의 전기 광학 장치는 복수의 전기 광학 재료 배치 영역 중 그 기능을 발현하지 않는 전기 광학 재료 배치 영역을 구비하고 있다. 따라서, 기능을 발현하지 않는 전기 광학 재료 배치 영역을 실질적으로 사용하지 않기 때문에, 그 표시 품위의 열화를 억제할 수 있다.
이 전기 광학 장치에 있어서, 상기 전기 광학 재료는 유기 재료일 수도 있다.
이것에 의하면, 본 발명의 전기 광학 장치는 그 전기 광학 재료가 유기 재료로 구성되어 있는 것으로서, 그 복수의 전기 광학 재료 배치 영역 중 그 기능을 발현하지 않는 전기 광학 재료 배치 영역을 구비하고 있다. 따라서, 기능을 발현하지 않는 전기 광학 재료 배치 영역을 실질적으로 사용하지 않기 때문에, 그 표시 품위의 열화를 억제할 수 있다.
본 발명의 소자 기판은 투명 기판에, 제 1 단자와 제 2 단자 사이에 공급되는 전압 레벨, 또는 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 사이에 공급되는 전류 레벨에 의존하여, 광학 특성 또는 전기 특성이 변화하는 1개의 전자 회로를 구성하는 복수의 전자 소자를 형성하기 위한 소자 형성 영역과, 전기 신호에 따른 상기 전압 레벨 또는 상기 전류 레벨을 상기 각 전자 소자의 제 1 단자에 공급하는 상기 전자 회로를 구성하는 트랜지스터를 포함하는 구동 회로를 형성하는 회로 형성 영역을 구비하며, 상기 소자 형성 영역의 중앙부에 배치하고, 그 소자 형성 영역의 주위에 상기 회로 형성 영역을 배치했다.
이것에 의하면, 투명 기판 위에 형성되는 복수의 전자 소자의 출력 신호를 회로 형성 영역의 중앙부에 집중하여 출력시킬 수 있다. 따라서, 예를 들어, 상기 소자 기판 위에 전기 광학 소자를 형성한 경우, 그 각 전기 광학 소자로부터 출력되는 출력 신호로서의 광을 회로 형성 영역의 중앙부에 집중하여 발광시킨다. 따라서, 복수의 전기 광학 소자 중의 몇 개가 제조 시의 불량에 의해 발광하지 않는 전기 광학 소자가 있더라도, 그 발광의 불균일을 억제할 수 있다.
이 소자 기판에 있어서, 상기 소자 형성 영역에는 전자 소자가 형성되어 있을 수도 있다.
이것에 의하면, 투명 기판 위에 형성한 복수의 전자 소자의 출력 신호를 회로 형성 영역의 중앙부에 집중하여 출력시킬 수 있다. 따라서, 예를 들어, 상기소자 기판 위에 전기 광학 소자를 형성한 경우, 그 각 전기 광학 소자로부터 출력되는 출력 신호로서의 광을 회로 형성 영역의 중앙부에 집중하여 발광시킨다. 따라서, 복수의 전기 광학 소자 중의 몇 개가 제조 시의 불량에 의해 발광하지 않는 전기 광학 소자일지라도, 그 발광의 불균일을 억제할 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법은, 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차부에 대응하여 복수의 단위 화소가 설치되고, 상기 복수의 단위 화소의 각각에 전기 광학 재료가 배치된 전기 광학 재료 배치 영역과, 상기 전기 광학 재료 배치 영역의 기능을 제어하는 복수의 능동 소자를 구비한 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 복수의 전기 광학 재료 배치 영역 중 기능을 발현하지 않는 전기 광학 재료 배치 영역과 상기 능동 소자의 전기적 접속을 절단하는 공정을 포함한다.
이것에 의하면, 복수의 전기 광학 재료 배치 영역 중 그 기능을 발현하지 않는 전기 광학 재료 배치 영역을 능동 소자로부터 전기적으로 절단하도록 했다. 따라서, 기능을 발현하지 않는 전기 광학 재료 배치 영역을 실질적으로 사용하지 않는 전기 광학 장치를 제조할 수 있다. 그 결과, 그 표시 품위의 열화를 억제한 전기 광학 장치를 제공할 수 있다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 전기 광학 재료 배치 영역과 상기 능동 소자의 전기적 접속의 절단은 레이저에 의해 실행될 수도 있다.
이것에 의하면, 레이저에 의해, 그 기능을 발현하지 않는 전기 광학 재료 배치 영역을 능동 소자로부터 전기적으로 절단하도록 했다. 따라서, 기능을 발현하지 않는 전기 광학 재료 배치 영역을 실질적으로 사용하지 않는 전기 광학 장치를 양호한 정밀도로 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명의 전자 기기는 상기 전자 장치를 실장(實裝)하고 있다.
이것에 의하면, 단위 회로를 구성하는 전자 소자 또는 능동 소자 중 어느 하나가 불량에 의해 구동하지 않아도 정상적으로 구동하는 전자 기기를 제공할 수 있다.
본 발명의 전자 기기는 상기 전기 광학 장치를 실장하고 있다.
이것에 의하면, 화소 회로를 구성하는 전기 광학 소자 또는 능동 소자 중 어느 하나가 불량에 의해 구동하지 않아도 정상적으로 구동하는 전자 기기를 제공할 수 있다.
본 발명의 전자 기기는 상기 소자 기판을 실장하고 있다.
이것에 의하면, 복수의 전기 광학 소자 중의 몇 개가 제조 시의 불량에 의해 발광하지 않는 전기 광학 소자일지라도, 그 발광의 불균일을 억제할 수 있는 전자 기기를 제공할 수 있다.
본 발명의 전자 기기는 상기 전기 광학 장치의 제조 방법을 이용하여 제조되었다.
이것에 의하면, 기능을 발현하지 않는 전기 광학 재료 배치 영역을 실질적으로 사용하지 않도록 함으로써, 그 표시 품위의 열화를 억제할 수 있다.
(제 1 실시예)
이하, 본 발명을 구체화한 제 1 실시예를 도 1 내지 도 5에 따라 설명한다.도 1은 유기 EL 디스플레이의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2는 표시 패널부의 전기적 구성을 나타내는 블록 회로도이다.
유기 EL 디스플레이(10)는 제어 회로(11), 표시 패널부(12), 주사선 구동 회로(13) 및 데이터선 구동 회로(14)를 구비하고 있다. 유기 EL 디스플레이(10)의 제어 회로(11), 주사선 구동 회로(13) 및 데이터선 구동 회로(14)는 각각이 독립된 전자 부품에 의해 구성되어 있을 수도 있다. 예를 들면, 제어 회로(11), 주사선 구동 회로(13) 및 데이터선 구동 회로(14)가 각각 1칩의 반도체 집적 회로 장치에 의해 구성되어 있을 수도 있다. 또한, 제어 회로(11), 주사선 구동 회로(13) 및 데이터선 구동 회로(14)의 전부 또는 일부가 프로그래머블(programmable) IC 칩으로 구성되고, 그 기능이 IC 칩에 기록된 프로그램에 의해 소프트웨어적으로 실현될 수도 있다.
또한, 본 실시예에서의 유기 EL 디스플레이(10)는 투명 기판(S)의 이면(裏面) 측에 원하는 화상이 표시되는 소위 백이미션(back-emission)형의 디스플레이이다.
제어 회로(11)는 외부 장치(도시 생략)로부터 공급되는 화상 데이터(D)에 의거하여, 표시 패널부(12)에 화상을 표시시키기 위한 주사 구동 신호(SK) 및 데이터선 구동 신호(DK)를 작성한다. 그리고, 제어 회로(11)는 상기 주사 구동 신호(SK)를 주사선 구동 회로(13)에 출력하는 동시에, 상기 데이터선 구동 신호(DK)를 데이터선 구동 회로(14)에 출력한다.
표시 패널부(12)는 투명 기판(S) 위의 중앙부에 표시 영역(P)을 구비하고 있다. 표시 영역(P)에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 매트릭스 형상으로 복수의 화소(20)가 배치되어 있다. 또한, 표시 영역(P)에는 그 매트릭스 형상으로 배치된 화소(20)의 열 방향을 따라 m개의 데이터선(X1∼Xm)(m은 자연수)이 연장 설치되어 있다. 또한, 표시 영역(P)에는 그 매트릭스 형상으로 배치된 화소(20)의 행 방향을 따라 n개의 주사선(Y1∼Yn)(n은 자연수)이 연장 설치되어 있다. 그리고, 상기 화소(20)는 각 데이터선(X1∼Xm)과 주사선(Y1∼Yn)의 교차부에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 각 화소(20)는 대응하는 데이터선(X1∼Xm)과 주사선(Y1∼Yn)에 각각 접속되어 있다.
또한, 표시 영역(P)에는 구동 전압 공급선(Lo)이 설치되어 있다. 구동 전압 공급선(Lo)에는 구동 전압(Voel)이 공급되고 있다. 또한, 구동 전압 공급선(Lo)에는 m개의 전원선(VL1∼VLm)(m은 자연수)이 접속되어 있다. 각 전원선(VL1∼VLm)은, 본 실시예에서는 상기 데이터선(X1∼Xm)에 평행하게 설치되어 있다. 그리고, 각 전원선(VL1∼VLm)은 대응하는 화소(20)에 접속되어 있다. 따라서, 각 화소(20)에는 구동 전압 공급선(Lo) 및 전원선(VL1∼VLm)을 통하여 구동 전압(Voel)이 공급된다.
또한, 표시 영역(P)에는 n개의 신호선(LS1∼LSn)(n은 자연수)이 설치되어 있다. 각 신호선(LS1∼LSn)은 화소(20)의 행 방향을 따라 평행하게 설치되어 있다. 그리고, 각 신호선(LS1∼LSn)은 대응하는 화소(20)에 접속되는 동시에, 상기 주사선 구동 회로(13)에 접속되어 있다. 각 신호선(LS1∼LSn)은 상기 주사선 구동 회로(13)로부터 출력되는 후기(後記)의 타이밍 신호(SY1∼SYn)(n은 자연수)를 대응하는 화소(20)에 공급한다.
주사선 구동 회로(13)는 상기 제어 회로(11)로부터 출력되는 주사 구동 신호(SK)에 의거하여, 상기 표시 영역(P)에 연장 설치된 n개의 주사선(Y1∼Yn) 중 1개의 주사선을 선택하고, 그 선택된 주사선에 주사 신호(SC1∼SCn)(n은 자연수)를 출력한다. 또한, 주사선 구동 회로(13)는 상기 주사 구동 신호(SK)에 의거하여 각 화소(20) 내에 형성된 유기 EL 소자(OLED)의 발광 기간을 제어하는 타이밍 신호(SY1∼SYn)를 작성하는 동시에, 그 작성한 타이밍 신호(SY1∼SYn)를 대응하는 상기 신호선(LS1∼LSn)을 통하여 각 화소(20)에 출력한다.
데이터선 구동 회로(14)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 복수의 단일 라인 드라이버(23)를 구비하고 있다. 각 단일 라인 드라이버(23)는 각각 상기 데이터선(X1∼Xm)을 통하여 대응하는 화소(20)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 각 단일 라인 드라이버(23)는 상기 제어 회로(11)로부터 출력되는 데이터선 구동 신호(DK)에 의거하여, 각각 데이터 신호(Idata)를 작성한다. 그리고, 각 단일 라인 드라이버(23)는 각각 그 작성된 데이터 신호(Idata)를 데이터선(X1∼Xm)을 통하여 대응하는 화소(20)에 출력한다. 또한, 본 실시예에서는, 상기 데이터 신호(Idata)는 전류 신호이다. 따라서, 각 단일 라인 드라이버(23)는 상기 데이터선 구동 신호(DK)에 의거한 전류값을 각각 작성하고, 그 작성한 값의 전류를 데이터 신호(Idata)로서 각각 대응하는 상기 데이터선(X1∼Xm)을 통하여 대응하는 화소(20)에 출력한다.
다음으로, 상기 화소(20)의 전기적 구성에 대해서 도 3에 따라 설명한다.도 3은 각 화소(20)의 전기적 구성을 나타내는 도면이다.
화소(20)는 그 형성 영역에 회로 형성 영역(ZC)과 발광 영역(ZL)을 구비하고 있다. 회로 형성 영역(ZC)은 구동 회로(KC)가 형성되는 영역이다. 발광 영역(ZL)은 그 발광층을 구성하는 후기의 발광막(LF)(도 4 참조)이 유기 재료로 구성된 유기 EL 소자(OLED)가 복수 형성되는 영역이다. 또한, 본 실시예에서는, 상기 회로 형성 영역(ZC)은 그 대략 중앙부를 제외한 고리 형상의 형성 영역으로서, 상기 발광 영역(ZL)은 상기 대략 중앙부에 형성된 형성 영역이다.
이하, 각 화소(20)의 구성은 모두 동일하므로, 설명의 편의상, n번째의 주사선(Yn)과 m번째의 데이터선(Xm)의 교차부에 대응하는 위치에 배치된 화소(20)에 대해서만 설명한다.
구동 회로(KC)는 구동 트랜지스터(Qd), 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2), 개시 트랜지스터(Qst) 및 유지 커패시터(Co)를 구비하고 있다. 구동 트랜지스터(Qd)는 전류를 공급하는 전류원으로서 기능하는 트랜지스터이다. 또한, 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2), 개시 트랜지스터(Qst)는 각각 스위칭 소자로서 기능하는 트랜지스터이다.
또한, 상기 구동 트랜지스터(Qd)의 도전형은, 본 실시예에서는 p형이다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2), 개시 트랜지스터(Qst)의 도전형은, 본 실시예에서는 각각 n형이다. 또한, 상기 구동 트랜지스터(Qd), 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2), 개시 트랜지스터(Qst)는 각각 통상 TFT(박막트랜지스터)로 구성되어 있다.
상기 구동 트랜지스터(Qd)는 그 드레인이 제 1 스위칭 트랜지스터(Qsw1)의 드레인에 접속되어 있다. 제 1 스위칭 트랜지스터(Qsw1)의 소스는 데이터선(Xm)에 접속되어 있다.
상기 구동 트랜지스터(Qd)의 드레인과 게이트 사이에는 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw2)가 접속되어 있다. 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw2)의 게이트는 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Qsw1)의 게이트에 접속되는 동시에 주사선(Yn)에 접속되어 있다. 따라서, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Qsw1) 및 상기 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw2)는 주사선(Yn)을 통하여 상기 주사선 구동 회로(13)로부터 출력되는 주사 신호(SCn)에 따라, 동시에 온/오프 제어된다.
또한, 상기 구동 트랜지스터(Qd)의 소스는 상기 전원선(VLm)에 접속되고, 구동 전압(Voel)이 공급되게 되어 있다. 상기 구동 트랜지스터(Qd)의 게이트에는 유지 커패시터(Co)의 제 1 접속 단자(E1)가 접속되고, 상기 유지 커패시터(Co)의 제 2 접속 단자(E2)에는 상기 구동 트랜지스터(Qd)의 소스가 접속되어 있다. 상기 유지 커패시터(Co)는 상기 데이터 신호(Idata)의 전류 레벨에 따른 전하를 축적한다.
또한, 상기 구동 트랜지스터(Qd)의 드레인에는 개시 트랜지스터(Qst)의 드레인이 접속되어 있다. 개시 트랜지스터(Qst)의 소스는 배선(F)을 통하여 발광 영역(ZL)에 형성되는 복수의 유기 EL 소자(OLED)의 양극(D1)에 각각 접속되어 있다. 개시 트랜지스터(Qst)의 게이트는 상기 신호선(LSn)에 접속되어 있다. 따라서, 개시 트랜지스터(Qst)는 상기 신호선(LSn)을 통하여 주사선 구동 회로(13)로부터 공급되는 타이밍 신호(SYn)에 따라 온/오프 제어된다.
상기와 같이 구성된 구동 회로(KC)에 있어서, 상기 주사선 구동 회로(13)로부터 주사선(Yn)을 통하여 H 레벨의 주사 신호(SCn)가 출력된다. 그리하면, 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2)가 동시에 온(on) 상태로 된다. 이 때, 상기 데이터선(Xm)을 통하여 데이터 신호(Idata)가 구동 회로(KC)에 공급된다. 그리고, 상기 데이터 신호(Idata)에 따른 전하가 유지 커패시터(Co)에 축적된다. 상기 유지 커패시터(Co)에 상기 데이터 신호(Idata)에 따른 전하가 축적되면, 상기 주사선 구동 회로(13)로부터 주사선(Yn)을 통하여 L 레벨의 주사 신호(SCn)가 출력된다. 그 결과, 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2)가 오프(off) 상태로 되는 동시에, 상기 구동 트랜지스터(Qd)의 소스와 드레인 사이에 유지 커패시터(Co)에 축적된 전하에 따른 구동 전류(Iel)가 흐르는 상태로 된다. 이 상태에서, 상기 주사선 구동 회로(13)로부터 신호선(LSn)을 통하여 H 레벨의 타이밍 신호(SYn)가 공급되면, 상기 개시 트랜지스터(Qst)가 온 상태로 되고, 상기 구동 전류(Iel)가 상기 배선(F)을 통하여 각 유기 EL 소자(OLED)의 양극(D1)에 공급된다. 즉, 상기 구동 회로(KC)는 주사선 구동 회로(13)로부터 출력되는 주사 신호(SCn) 및 타이밍 신호(SYn)에 의거하여, 데이터 신호(Idata)에 따른 구동 전류(Iel)를 각 유기 EL 소자(OLED)에 공급할 수 있다.
상기 발광 영역(ZL)은, 본 실시예에서는 후기의 뱅크(36, 37)(도 4 참조)에 의해 상하 좌우 방향으로 2개씩 합계 4분할로 되도록 구획(區劃)되어 있다. 그리고, 그 구획된 각 영역에는 1개의 유기 EL 소자(OLED)가 형성되어 있다. 즉, 각 화소(20)에는 그 대략 중앙부에 4개의 유기 EL 소자(OLED)가 상하 좌우 방향으로인접하여 형성되어 있다.
그리고, 이렇게 구성된 각 유기 EL 소자(OLED)는 그 각 양극(D1)이, 상기한 바와 같이, 배선(F) 및 상기 개시 트랜지스터(Qst)를 통하여 1개의 상기 구동 트랜지스터(Qd)의 드레인에 접속되어 있다. 또한, 각 유기 EL 소자(OLED)의 음극(D2)은 각각 접지되어 있다. 즉, 상기 개시 트랜지스터(Qst)의 소스와 접지 사이에 4개의 유기 EL 소자(OLED)가 서로 병렬로 접속되어 있다.
따라서, 상기 개시 트랜지스터(Qst)가 온 상태로 됨으로써, 상기 구동 트랜지스터(Qd)의 소스와 드레인 사이에 흐르는 구동 전류(Iel)가 4개의 유기 EL 소자(OLED)의 각각에 공급된다.
그리하면, 종래와 같이, 1개의 화소에 대해 1개의 유기 EL 소자(OLED)만이 있는 경우, 각 화소 사이에서 유기 EL 소자(OLED)의 입력 임피던스가 불규칙하게 분포되고, 그 때문에, 구동 트랜지스터(Qd)의 드레인과 소스 사이에 인가되는 드레인/소스간 전압(Vds)의 격차가 발생하게 된다. 그 결과, 구동 전류(Iel)에 격차가 발생하게 된다. 그러나, 본 발명과 같이, 1개의 화소에 대해 4개의 유기 EL 소자(OLED)가 있는 경우, 그 각 유기 EL 소자(OLED)의 입력 임피던스가 불규칙하게 분포되었다고 하여도, 입력 임피던스가 낮은 유기 EL 소자(OLED)에는 입력 임피던스가 높은 유기 EL 소자(OLED)에 흐르는 만큼의 구동 전류가 흐르기 때문에, 4개의 유기 EL 소자(OLED) 전체에서 흐르는 구동 전류(Iel)는 평균화된다. 즉, 1개의 구동 트랜지스터(Qd)에 대하여 4개의 유기 EL 소자(OLED)를 서로 병렬로 접속함으로써, 각 유기 EL 소자(OLED)의 입력 임피던스의 편차를 흡수할 수 있다.
또한, 1개의 구동 트랜지스터(Qd)에 대하여 4개의 유기 EL 소자(OLED)를 서로 병렬로 접속함으로써, 4개의 유기 EL 소자(OLED) 중, 예를 들어, 3개의 유기 EL 소자(OLED)가 제조 시의 불량에 의해 항상 발광하지 않아도, 다른 1개의 유기 EL 소자(OLED)를 발광시킬 수 있다. 이 때, 발광하는 유기 EL 소자(OLED)가 4개에서 3개로 감소했다고 하여도, 4개의 유기 EL 소자(OLED) 전체에서 흐르는 구동 전류(Iel)는 변화하지 않기 때문에, 4개의 유기 EL 소자(OLED) 모두가 발광했을 때와 동일한 휘도로 발광시킬 수 있다. 그 결과, 1개의 구동 트랜지스터(Qd)에 대하여 1개의 유기 EL 소자(OLED)가 형성된 종래의 화소를 구비한 디스플레이에 비하여, 유기 EL 소자(OLED)의 발광 불균일을 억제할 수 있다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 화소(20)의 제조 방법에 대해서 도 4에 따라 설명한다.
도 4는 상기 화소(20)를 포함하는 표시 패널부(12)의 단면 구조의 일부 단면도이다. 도 4에 나타낸 일부 단면도는 상기 개시 트랜지스터(Qst)와 상기 개시 트랜지스터(Qst)에 배선(F)을 통하여 접속된 2개의 유기 EL 소자(OLED)가 형성된, 도 3 중의 A-A선에 따른 단면에 대응한 것이다. 또한, 다른 화소(20)에 대해서도 그 단면 구조와 동일한 구조이므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
상기 표시 패널부(12)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 투명 기판(Sd)과, 상기 투명 기판(Sd)의 위쪽에 형성된 소자 형성층(DZ)과, 그 소자 형성층(DZ) 위의 전기 광학 재료 배치 영역 또는 소자 형성 영역에 형성된 유기 EL 소자(OLED)를 구성하는 발광막(LF)을 구비하고 있다. 그리고, 상기 투명 기판(Sd)과 상기 소자형성층(DZ)으로 소자 기판(T)을 구성하고 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 회로 형성 영역(ZC)으로서 소자 형성층(DZ) 위의 회로 형성 영역에는, 각 발광막(LF)에 대응하는 상기 구동 회로(KC)가 형성되어 있다. 또한, 발광 영역(ZL)으로서, 상기 소자 형성층(DZ)에는 구동 회로(KC)가 형성되어 있지 않다.
상기 소자 형성층(DZ)에는 상기 각 구동 회로(KC)를 구성하는 상기 개시 트랜지스터(Qst)가 형성되어 있다.
상세하게는, 투명 기판(Sd) 및 이산화규소로 구성된 절연막(32) 위에 개시 트랜지스터(Qst)가 구성하는 실리콘층(33)이 형성되어 있다. 또한, 절연막(32) 위에 형성되는 이산화규소로 구성된 산화막 위에는 개시 트랜지스터(Qst)의 게이트(34G), 소스(34S) 및 드레인(34D)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 소스(34S)는 상기 배선(F)을 통하여 소자 형성층(DZ) 위에 형성되는 화소 전극(35)에 전기적으로 접속되어 있다. 화소 전극(35)은 도전성 투명 재료로 구성되어 있고, 본 실시예에서는 인듐-주석 산화물(ITO)로 구성되어 있다. 또한, 소자 형성층(DZ) 위에는, 상기 화소 전극(35)을 다른 화소 전극(35)과 전기적으로 절연하기 위한 무기 재료로 구성되는 제 1 뱅크(36)가 형성되어 있다. 상기 제 1 뱅크(36) 위에는 유기 재료로 구성되는 제 2 뱅크(37)가 형성되어 있다. 상기 제 1 및 제 2 뱅크(36, 37)는 인접하여 형성되는 상기 발광막(LF)끼리를 구획하기 위한 뱅크이다. 상기 화소 전극(35)은 그 일부가 개구되어 있다. 그리고, 상기 화소 전극(35) 위에는, 상기 화소 전극(35)이 개구되어 있는 위치를 포함하도록 유기 재료로 구성된 발광막(LF)이 형성되어 있다. 상기 발광막(LF)은, 본 실시예에서는 유기 재료를 잉크젯 방식에 의해 소정의 제 1 및 제 2 뱅크(36, 37)로 둘러싸인 위치에 토출함으로써 형성되는 발광막이다.
그리고, 상기와 같이 구성된 표시 패널부(12)를 제조한 후에, 4개의 발광막(LF) 중 그 광학적 기능을 발현하지 않는 발광막(LF)의 화소 전극(35)에 접속되는 배선(F)을, 예를 들어, 레이저를 이용하여 절단한다. 이것에 의해, 그 발광막(LF)에는 구동 전류(Iel)가 공급되지 않게 된다. 그 결과, 광학적 기능을 발현하는 다른 발광막(LF)을 기능시킬 수 있기 때문에, 항상 흑색으로 표시되는 발광막(LF)을 실질적으로 사용하지 않게 할 수 있다. 유기 EL 디스플레이(10)의 표시 품위의 열화를 억제할 수 있다.
이상의 것으로부터, 유기 EL 소자(OLED)의 제조 편차가 발생하여도, 양호한 정밀도로 제어할 수 있는 유기 EL 디스플레이(10)를 실현할 수 있다. 또한, 본 실시예에서의 구동 트랜지스터(Qd)는 각각 특허청구범위에 기재된 능동 소자 또는 제어용 전자 소자에 대응하고 있다. 또한, 본 실시예에서의 유기 EL 소자(OLED)는 각각 특허청구범위에 기재된 전자 소자 또는 전기 광학 소자에 대응하고 있다. 또한, 본 실시예에서의 유기 EL 소자(OLED)의 양극(D1) 및 음극(D2)은 각각 특허청구범위에 기재된 제 1 단자 및 제 2 단자에 대응하고 있다.
또한, 본 실시예에서의 데이터 신호(Idata), 데이터선(X1∼Xm) 및 화소(20)는 각각 특허청구범위에 기재된 전기 신호, 신호선 및 전자 회로, 단위 회로 또는 단위 화소에 대응하고 있다.
다음으로, 이렇게 구성된 유기 EL 디스플레이(10)의 구동 방법에 대해서 도 5에 따라 설명한다.
도 5는 유기 EL 디스플레이(10)의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍차트이다.
우선, 상기 제어 회로(11)로부터 출력되는 주사 구동 신호(SK)에 의거하여, 주사선 구동 회로(13)가 주사선(Y1)을 선택한다. 그리고, 상기 주사선 구동 회로(13)로부터 H 레벨의 주사 신호(SC1)가 출력된다. 그리하면, 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2)가 동시에 온 상태로 되는 동시에, 상기 데이터선(X1∼Xm)을 통하여 각 데이터 신호(Idata)가 각각의 상기 유지 커패시터(Co)에 공급된다. 이것에 의해, 상기 각 유지 커패시터(Co)에는 상기 데이터 신호(Idata)에 따른 전하가 각각 축적된다. 즉, 선택된 주사선(Y1) 위의 각 화소(20)로의 데이터 기록이 실행된다.
또한, 이 때, 상기 주사선 구동 회로(13)로부터 L 레벨의 타이밍 신호(SY1)가 출력된다. 이것에 의해, 주사선(Y1) 위의 각 화소(20)의 개시 트랜지스터(Qst)는 오프 상태로 되어 있다. 따라서, 유기 EL 소자(OLED)에는 구동 전류(Iel)가 공급되지 않아, 상기 유기 EL 소자(OLED)는 아직 발광하지 않는다.
그 후, 상기 주사선 구동 회로(13)로부터 L 레벨의 주사 신호(SC1)가 공급되는 동시에, H 레벨의 타이밍 신호(SY1)가 출력된다. 이것에 의해, 상기 개시 트랜지스터(Qst)는 온 상태로 되고, 각 유기 EL 소자(OLED)와 상기 구동 트랜지스터(Qd)가 배선(F)을 통하여 전기적으로 접속된 상태로 된다. 그 결과, 상기 각 유기 EL 소자(OLED)에 상기 구동 트랜지스터(Qd)에 흐르는 전류가 구동 전류(Iel)로서 공급되어, 상기 유기 EL 소자(OLED)는 구동 트랜지스터(Qd)에 흐르는 전류의 전류 레벨에 따라 발광한다.
이어서, 상기 주사선 구동 회로(13)가 상기 주사 구동 신호(SK)에 의거하여 다음 주사선(Y2)을 선택하고, 그 선택된 주사선(Y2) 위의 화소(20)에, 상기와 동일하게 하여, 주사 신호(SC2) 및 타이밍 신호(SY2)를 차례로 공급한다. 그리고, 상기 주사선(Y2)과 접속된 화소(20)의 유기 EL 소자(OLED)가 구동 트랜지스터(Qd)에 흐르는 전류의 전류 레벨에 따라 발광한다. 그 후, 상기와 동일하게 하여, 상기 주사선 구동 회로(13)는 상기 주사 구동 신호(SK)에 의거하여 차례로 주사선을 선택하고, 그 선택된 주사선에 접속된 화소(20)에 주사 신호(SC1∼SCn) 및 타이밍 신호(SY1∼SYn)를 공급한다. 그 결과, 유기 EL 소자(OLED)가 차례로 구동 트랜지스터(Qd)에 흐르는 전류의 전류 레벨에 따라 발광한다. 그리고, 최후의 주사선(Yn)을 선택하고, 데이터 신호(Idata)에 의거하여 발광시키면, 1프레임 분의 화상이 표시 패널부(12)에 표시된다.
이어서, 1프레임 기간 종료 후, 상기 주사선 구동 회로(13)는 상기 주사 구동 신호(SK)에 의거하여 주사선(Y1)을 선택하고, 상기 주사선 구동 회로(13)로부터 L 레벨의 타이밍 신호(SY1)가 상기 신호선(LS1)을 통하여 각 화소(20)에 공급된다. 이것에 의해, 주사선(Y1) 위의 각 화소(20)의 개시 트랜지스터(Qst)가 모두 오프 상태로 되어, 주사선(Y1) 위의 각 화소(20)의 유기 EL 소자(OLED)의 발광이 정지한다. 그 결과, 주사선(Y1) 위의 유기 EL 소자(OLED)의 발광 기간이 종료된다.
또한, 주사선 구동 회로(13)로부터 L 레벨의 타이밍 신호(SY1)가 공급되는 동시에, 상기 주사선 구동 회로(13)로부터 H 레벨의 주사 신호(SC1)가 상기 주사선(Y1)을 통하여 각 화소(20)에 공급된다. 이것에 의해, 주사선(Y1) 위의 화소(20)의 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2)가 온 상태로 되어, 다시 데이터의 기록이 실행된다.
이와 같이, 1프레임 기간 종료 후, 상기 주사선 구동 회로(13)는 상기 주사 구동 신호(SK)에 의거하여 차례로 주사선(Y1∼Yn)을 선택하여, 상기와 동일한 동작이 실행되어 화상이 표시된다.
이상과 같이, 상기 주사선 구동 회로(13)가 상기 주사 구동 신호(SK)에 의거하여 주사선(Y1∼Yn)을 차례로 선택하고, 그 선택된 주사선과 접속된 화소(20)에 주사 신호 및 타이밍 신호를 차례로 출력한다. 또한, 선택된 주사선과 접속된 화소(20)에 데이터 신호(Idata)를 공급하여, 데이터의 기록을 행한다. 이렇게 하여, 원하는 화상을 상기 표시 패널부(12)에 표시시킬 수 있다.
상기 실시예의 화소 및 유기 EL 디스플레이에 의하면, 이하와 같은 특징을 얻을 수 있다.
(1) 상기 실시예에서는, 표시 패널부(12)에 배치되는 화소(20)의 대략 중앙부를 제외한 고리 형상의 형성 영역에 회로 형성 영역(ZC)을 형성했다. 또한, 그 대략 중앙부에 발광 영역(ZL)을 형성했다. 그리고, 상기 회로 형성 영역(ZC)에 1개의 구동 회로(KC)를 형성하는 동시에, 상기 발광 영역(ZL)에 4개의 유기 EL 소자(OLED)를 형성했다. 또한, 상기 구동 회로(KC)와 각 유기 EL 소자(OLED)를 배선(F)에 의해 병렬 접속했다. 따라서, 유기 EL 소자(OLED)의 제조 편차에 의해, 각 유기 EL 소자(OLED)의 입력 임피던스가 불규칙하게 분포되었다고 하여도, 입력 임피던스가 낮은 유기 EL 소자(OLED)에는 입력 임피던스가 높은 유기 EL 소자(OLED)에 흐르는 만큼의 구동 전류가 흐른다. 그 결과, 4개의 유기 EL 소자(OLED) 전체에서 흐르는 구동 전류(Iel)는 평균화되기 때문에, 입력 임피던스의 편차에 의한 발광의 불균일을 화소(20)마다 억제할 수 있다. 따라서, 유기 EL 소자(OLED)의 제조 편차가 발생하여도, 화소(20)의 발광을 양호한 정밀도로 제어할 수 있는 유기 EL 디스플레이(10)를 실현할 수 있다.
(2) 상기 실시예에서는, 4개의 유기 EL 소자(OLED) 중, 예를 들어, 1개의 유기 EL 소자(OLED)가 형성 불량으로 된 경우, 그 유기 EL 소자(OLED)와 구동 회로(KC)를 접속하는 배선(F)을 절단하도록 했다. 그 결과, 4개의 유기 EL 소자(OLED) 중, 예를 들어, 3개의 유기 EL 소자(OLED)가 제조 시의 불량에 의해 항상 발광하지 않아도, 다른 1개의 유기 EL 소자(OLED)를 발광시킬 수 있다. 따라서, 1개의 구동 회로(KC)에 대하여 1개의 유기 EL 소자(OLED)가 형성된 종래의 화소를 구비한 디스플레이에 비하여, 유기 EL 소자(OLED)의 전기적 접촉의 불량에 의해 데이터 신호(Idata)가 공급되어도, 항상 흑색으로 표시되는 화소의 결함 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 유기 EL 소자(OLED)가 제조 시의 불량에 의해 항상 발광하지 않아도, 다른 1개의 유기 EL 소자(OLED)가 발광하기 때문에, 유기 EL 소자(OLED)의 발광 불균일을 억제할 수 있다.
(3) 상기 실시예에서는, 1개의 화소(20)에 있어서, 예를 들어, 1개의발광막(LF)의 막 두께가 다른 발광막(LF)의 막 두께에 비하여 현저하게 두껍거나 얇은 경우, 그 발광막(LF)의 화소 전극(35)에 접속되는 배선(F)을, 예를 들어, 레이저를 이용하여 절단한다. 그리고, 그 발광막(LF)에 구동 전류(Iel)가 공급되지 않게 된다. 따라서, 발광하는 발광막(LF)의 막 두께를 균일화할 수 있다. 그 결과, 각 유기 EL 소자(OLED)의 입력 임피던스를 동일하게 할 수 있다.
(제 2 실시예)
다음으로, 본 발명을 구체화한 제 2 실시예를 도 6에 따라 설명한다. 이 제 2 실시예에 있어서, 상기 제 1 실시예와 동일한 구성 부재에 대해서는 부호를 동일하게 하여, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 6은 유기 EL 디스플레이(10)의 표시 패널부(12)에 배치되는 화소(30)의 회로도이다.
본 실시예에서의 화소(30)의 회로 형성 영역(ZC) 및 발광 영역(ZL)은 상기 제 1 실시예에서의 화소(20)에서의 회로 형성 영역(ZC) 및 발광 영역(ZL)의 형성 위치와 같이 한정되는 것이 아니라, 임의의 위치에 배치할 수도 있다.
또한, 본 실시예에서의 각 화소(30)의 회로 구성은 상기 제 1 실시예와 마찬가지로 모두 동일하므로, 설명의 편의상, n번째의 주사선(Yn)과 m번째의 데이터선(Xm)의 교차부에 대응하는 위치에 배치된 화소(30)에 대해서만 설명한다.
본 실시예에서의 구동 회로(KC)는 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2), 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2), 개시 트랜지스터(Qst), 유지 커패시터(Co)를 구비하고 있다. 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)는 각각 전류를공급하는 전류원으로서 기능하는 트랜지스터이다. 또한, 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2), 개시 트랜지스터(Qst)는 각각 스위칭 소자로서 기능하는 트랜지스터이다.
상기 제 2 구동 트랜지스터(Qd2)의 이득 계수는 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)의 이득 계수와 동일해지도록 형성되어 있다. 따라서, 제 2 구동 트랜지스터(Qd2)의 소스와 드레인 사이에 흐르는 전류의 전류 레벨은 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)의 소스와 드레인 사이에 흐르는 전류의 전류 레벨과 동일하다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 도전형은, 본 실시예에서는 각각 p형이다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2), 개시 트랜지스터(Qst)의 도전형은, 본 실시예에서는 각각 n형이다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2), 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2), 개시 트랜지스터(Qst)는 각각 통상 TFT(박막트랜지스터)로 구성되어 있다.
상기 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)는 그 드레인이 제 1 스위칭 트랜지스터(Qsw1)의 드레인에 접속되어 있다. 제 1 스위칭 트랜지스터(Qsw1)의 소스는 데이터선(Xm)에 접속되어 있다.
상기 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)의 드레인과 게이트 사이에는 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw2)가 접속되어 있다. 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw2)의 게이트는 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Qsw1)의 게이트에 접속되는 동시에 주사선(Yn)에 접속되어 있다. 따라서, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Qsw1) 및 상기 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw2)는 주사선(Yn)을 통하여 상기 주사선 구동 회로(13)로부터 출력되는주사 신호(SCn)에 따라, 동시에 온/오프 제어된다.
또한, 상기 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)의 소스는 상기 전원선(VLm)에 접속되고, 구동 전압(Voel)이 공급되게 되어 있다. 상기 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)의 게이트에는 유지 커패시터(Co)의 제 1 접속 단자(E1)가 접속되고, 상기 유지 커패시터(Co)의 제 2 접속 단자(E2)에는 상기 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)의 소스가 접속되어 있다. 상기 유지 커패시터(Co)는 상기 데이터 신호(Idata)의 전류 레벨에 따른 전하를 축적한다.
또한, 상기 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)의 드레인에는 개시 트랜지스터(Qst)의 드레인이 접속되어 있다. 개시 트랜지스터(Qst)의 소스는 배선(F)을 통하여 유기 EL 소자(OLED)에 접속되어 있다. 개시 트랜지스터(Qst)의 게이트는 상기 신호선(LSn)에 접속되어 있다. 따라서, 개시 트랜지스터(Qst)는 상기 신호선(LSn)을 통하여 주사선 구동 회로(13)로부터 공급되는 타이밍 신호(SYn)에 따라 온/오프 제어된다.
이렇게 구성된 상기 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)에는, 상기 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)와 병렬로 제 2 구동 트랜지스터(Qd2)가 접속되어 있다.
상세하게는, 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)의 소스에 제 2 구동 트랜지스터(Qd2)의 소스가 접속되어 있다. 또한, 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)의 게이트에는 제 2 구동 트랜지스터(Qd2)의 게이트가 접속되어 있다. 또한, 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)의 드레인에는 제 2 구동 트랜지스터(Qd2)의 드레인이 접속되어 있다. 즉, 상기 유지 커패시터(Co)의 제 1 접속 단자(E1)는 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 각각의 소스에 접속되는 동시에, 제 2 접속 단자(E2)는 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 각각의 게이트에 접속된다.
상기와 같이 구성된 구동 회로(KC)에 있어서, 상기 주사선 구동 회로(13)로부터 주사선(Yn)을 통하여 H 레벨의 주사 신호(SCn)가 출력된다. 그리하면, 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2)가 모두 온 상태로 된다. 그 결과, 상기 데이터선(Xm)을 통하여 데이터 신호(Idata)가 화소(30)에 공급된다. 그리고, 상기 데이터 신호(Idata)에 따른 전하가 유지 커패시터(Co)에 축적된다.
이 때, 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)가 모두 정상적으로 구동할 경우, 상기한 바와 같이, 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 각 소스와 드레인 사이에는 서로 동일한 전류 레벨의 전류가 흐른다. 따라서, 상기 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 각 소스와 드레인 사이에는 상기 데이터 신호(Idata)의 전류 레벨의 1/2배로 된 전류가 흐른다.
그 결과, 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)가 모두 정상적으로 구동하는 경우에서의 상기 유지 커패시터(Co)에는, 데이터 신호(Idata)의 전류 레벨의 1/2배에 상당하는 전하가 축적된다.
또한, 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2) 중 어느 한쪽만이 정상적으로 구동할 경우, 다른쪽의 제 1 또는 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)를 레이저를 이용하여 전기적으로 절단한다. 이렇게 함으로써, 정상적으로 구동하는 제 1 또는 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 소스와 드레인 사이에만 데이터 신호(Idata)를 공급시킨다.
그 결과, 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 어느 한쪽만이 정상적으로 구동하는 경우에서는, 상기 유지 커패시터(Co)에는 데이터 신호(Idata)의 전류 레벨에 상당하는 전하가 축적된다.
또한, 상기 유지 커패시터(Co)에 전하가 축적된 상태에서 상기 주사선 구동 회로(13)로부터 주사선(Yn)을 통하여 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2)를 모두 오프 상태로 하는 주사 신호(SCn)가 출력된다.
그리하면, 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Qsw1, Qsw2)가 모두 오프 상태로 된다.
그 결과, 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)가 모두 정상적으로 구동하는 경우에서는, 각 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 소스와 드레인 사이에 상기 유지 커패시터(Co)에 축적된 전하에 따른 구동 전류(Iel)가 흐르는 상태로 된다. 이 때, 각 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 소스와 드레인 사이에 흐르는 구동 전류(Iel)의 전류 레벨은 데이터 신호(Idata)의 1/2배의 전류 레벨에 따른 값이다.
또한, 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 어느 한쪽만이 정상적으로 구동하는 경우에서는, 그 정상적으로 구동하는 제 1 또는 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 소스와 드레인 사이에 상기 유지 커패시터(Co)에 축적된 전하에 따른 구동 전류(Iel)가 흐르는 상태로 된다. 이 때, 정상적으로 구동하는 제 1 또는 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 소스와 드레인 사이에 흐르는 구동 전류(Iel)의 전류 레벨은 데이터 신호(Idata)의 전류 레벨에 따른 값이다.
이 상태에서, 상기 주사선 구동 회로(13)로부터 신호선(LSn)을 통하여 개시 트랜지스터(Qst)를 온 상태로 하는 타이밍 신호(SYn)가 공급되면, 상기 개시 트랜지스터(Qst)가 온 상태로 된다.
그 결과, 상기 개시 트랜지스터(Qst)에는, 각 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)가 모두 정상적으로 구동하는 경우에서는, 그 각 소스와 드레인 사이에 흐르는 구동 전류(Iel)의 총합이 공급된다. 즉, 개시 트랜지스터(Qst)에 공급되는 구동 전류(Iel)의 전류 레벨은 데이터 신호(Idata)의 전류 레벨에 따른 값으로 된다.
또한, 각 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 어느 한쪽만이 정상적으로 구동하는 경우에서는, 상기 개시 트랜지스터(Qst)에는 그 정상적으로 구동하는 제 1 또는 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2) 중 어느 하나의 소스와 드레인 사이에 흐르는 구동 전류(Iel)가 공급된다. 즉, 개시 트랜지스터(Qst)에 공급되는 구동 전류(Iel)의 전류 레벨은 데이터 신호(Idata)의 전류 레벨에 따른 값으로 된다.
그리고, 상기 구동 전류(Iel)가 상기 배선(F)을 통하여 각 유기 EL 소자(OLED)의 양극에 공급되고, 상기 유기 EL 소자(OLED)가 구동 전류(Iel)의 전류 레벨에 따라 발광한다.
즉, 본 실시예에서의 구동 회로(KC)에서는, 상기 제 1 또는 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2) 중 어느 한쪽이 구동하지 않아도, 유기 EL 소자(OLED)를 구동 전류(Iel)의 전류 레벨에 따라 발광시킬 수 있다.
이렇게 구성된 화소(30)를 구비한 유기 EL 디스플레이(10)에 있어서도, 상기제 1 실시예와 동일하게, 상기 주사선 구동 회로(13)가 상기 주사 구동 신호(SK)에 의거하여 주사선(Y1∼Yn)을 차례로 선택하고, 그 선택된 주사선과 접속된 화소(20)에 주사 신호 및 타이밍 신호를 차례로 출력한다. 또한, 선택된 주사선과 접속된 화소(20)에 데이터 신호(Idata)를 공급하여, 데이터의 기록을 행한다. 이렇게 하여, 원하는 화상을 상기 표시 패널부(12)에 표시시킬 수 있다.
상기 실시예의 화소 및 유기 EL 디스플레이에 의하면, 이하와 같은 특징을 얻을 수 있다.
(1) 상기 실시예에서는, 각 화소(30)를 구성하는 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)와 병렬로 상기 제 1 구동 트랜지스터(Qd1)의 이득 계수와 동일한 이득 계수를 갖는 제 2 구동 트랜지스터(Qd2)를 접속했다. 그리고, 제 1 또는 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 어느 한쪽이 정상적으로 구동하지 않을 경우는, 그 정상적으로 구동하지 않는 제 1 또는 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)를 레이저에 의해 구동 회로(KC)로부터 전기적으로 절단한다. 그 결과, 상기 제 1 또는 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)의 어느 한쪽이 구동하지 않아도, 유기 EL 소자(OLED)를 구동 전류(Iel)의 전류 레벨에 따라 발광시킬 수 있다.
(제 3 실시예)
다음으로, 제 1 또는 제 2 실시예에서 설명한 전기 광학 장치로서의 유기 EL 디스플레이(10)의 전자 기기의 적용에 대해서 도 7에 따라 설명한다. 유기 EL 디스플레이(10)는 모바일형 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, 디지털 카메라 등 다양한 전자 기기에 적용할 수 있다.
도 7은 모바일형 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 7에 있어서, 퍼스널 컴퓨터(50)는 키보드(51)를 구비한 본체부(52)와, 상기 유기 EL 디스플레이(10)를 이용한 표시 유닛(53)을 구비하고 있다.
이 경우에 있어서도, 유기 EL 디스플레이(10)를 이용한 표시 유닛(53)은 상기 제 1 또는 제 2 실시예와 동일한 효과를 발휘한다. 그 결과, 제조 편차가 발생하여도 양호한 정밀도로 제어할 수 있는 유기 EL 디스플레이(10)를 구비한 모바일형 퍼스널 컴퓨터(50)를 제공할 수 있다.
또한, 발명의 실시예는 상기 실시예에 한정되지 않으며, 이하와 같이 실시할 수도 있다.
·상기 제 1 실시예에서는 전자 소자 또는 전기 광학 소자로서의 유기 EL 소자를 복수(4개의 유기 EL 소자(OLED)) 형성하고, 제 2 실시예에서는 트랜지스터로서의 구동 트랜지스터를 복수(2개의 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)) 형성했다. 이것을 유기 EL 소자(OLED)를 복수 형성하는 동시에, 구동 트랜지스터도 함께 복수 형성하여 이루어지는 전자 회로, 전자 장치 또는 전기 광학 장치에 응용할 수도 있다. 이 경우, 제 1 및 제 2 실시예에 양쪽의 우수한 효과를 갖게 된다.
·상기 제 1 실시예에서는, 화소(20)의 회로 형성 영역(ZC)은 그 대략 중앙부를 제외한 고리 형상의 형성 영역으로 하고, 발광 영역(ZL)은 상기 대략 중앙부에 형성된 형성 영역으로 했다. 그리고, 상기 회로 형성 영역(ZC)에 구동 회로(KC)를 형성하는 동시에, 상기 발광 영역(ZL)에 복수의 유기 EL 소자(OLED)를 형성했다.
이것을 도 8에 나타낸 바와 같이, 화소(20)의 대략 중앙부를 회로 형성 영역(ZC)으로 하고, 그 대략 중앙부를 둘러싸는 고리 형상의 형성 영역을 발광 영역(ZL)으로 한다. 그리고, 상기 회로 형성 영역(ZC)에 구동 회로(KC)를 형성한다. 또한, 상기 발광 영역(ZL)의 상하 좌우 방향으로 각각 유기 EL 소자(OLED)를 형성하도록 할 수도 있다. 이 경우의 화소(20)를 포함하는 표시 패널부(12)의 단면 구조의 일부 단면도를 도 9에 나타낸다. 도 9에 나타낸 일부 단면도는 개시 트랜지스터(Qst)와 상기 개시 트랜지스터(Qst)에 배선(F)을 통하여 접속된 2개의 유기 EL 소자(OLED)가 형성된, 도 8 중의 B-B선에 따른 단면에 대응한 것이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 회로 형성 영역(ZC)으로서, 소자 형성층(DZ)에 구동 회로(KC)를 형성하고, 그 회로 형성 영역(ZC)을 둘러싸도록 발광 영역(ZL)이 형성되어 있다. 발광막(LF)을 구비한 발광 영역(ZL)을 형성함으로써, 회로 형성 영역(ZC)이 발광하지 않는 것을 눈에 띄지 않게 할 수 있다.
·상기 제 1 실시예에서는, 데이터 신호(Idata)는 전류이고, 이 데이터 신호(Idata)에 따른 전류 레벨의 구동 전류(Iel)를 구동 트랜지스터(Qd)가 제어하도록 했다. 이것을 전압 신호로 이루어지는 데이터 신호를 이용하여, 그 데이터 신호에 따른 전류 레벨의 구동 전류(Iel)를 구동 트랜지스터(Qd)가 제어하도록 할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
·상기 제 1 실시예에서는 발광 영역(ZL)에 4개의 유기 EL 소자(OLED)를 형성했지만, 이것에 한정되지 않으며, 2개 이상의 유기 EL 소자(OLED)이면 된다.
·상기 제 1 및 제 2 실시예에서는, 본 발명을 소자 기판(T)의 이면 측으로부터 화상이 표시되는 소위 백이미션형의 유기 EL 디스플레이(10)에 구체화했지만, 이것에 한정되지 않으며, 탑이미션(top-emission)형의 유기 EL 디스플레이(10)에 구체화할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 각 화소(20, 30)의 회로 형성 영역(ZC)의 분만큼 개구율을 향상시킬 수 있다.
·상기 제 2 실시예에서는, 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)는 각각 1개의 트랜지스터로 구성했지만, 이것을 복수의 단위 트랜지스터를 설치하여, 그 단위 트랜지스터를 직렬 또는 병렬로 접속함으로써, 제 1 또는 제 2 구동 트랜지스터(Qd1, Qd2)를 구성할 수도 있다.
·상기 제 1 및 제 2 실시예에서는, 1색으로 이루어지는 유기 EL 소자(OLED)의 화소(20, 30)를 설치한 유기 EL 디스플레이(10)였지만, 적색, 녹색 및 청색의 3색 유기 EL 소자(OLED)에 대하여 각색용의 화소(20, 30)를 설치한 유기 EL 디스플레이에 응용할 수도 있다.
·상기 제 1 및 제 2 실시예에서는, 화소(20, 30)에 구체화하여 적합한 효과를 얻었지만, 유기 EL 소자(OLED) 이외의, 예를 들어, LED나 FED 등의 발광 소자와 같은 전류 구동 소자를 구동하는 전자 회로에 구체화할 수도 있다. RAM 등(특히 MRAM)의 기억 장치에 구체화할 수도 있다.
·상기 제 1 및 제 2 실시예에서는, 전류 구동 소자로서 유기 EL 소자(OLED)에 대해서 구체화했지만, 무기 EL 소자에 구체화할 수도 있다. 즉, 무기 EL 소자로 이루어지는 무기 EL 디스플레이에 응용할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 제조 편차가 발생하여도 양호한 정밀도로 제어할 수 있는 전자 장치, 소자 기판, 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims (16)

  1. 복수의 제 1 신호선과 복수의 제 2 신호선의 교차부에 대응하여 복수의 단위 회로를 구비한 전자 장치로서,
    상기 복수의 단위 회로의 각각은,
    제 1 단자와 제 2 단자를 구비하고, 상기 제 1 단자에 인가되는 구동 전압, 또는 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 사이에 흐르는 구동 전류에 의해 구동되는 전자 소자와,
    상기 구동 전압 또는 상기 구동 전류를 제어하는 능동 소자를 구비하며,
    상기 복수의 단위 회로는 상기 전자 소자 및 상기 능동 소자 중 적어도 어느 하나를 2개 이상 포함하는 단위 회로를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    복수의 전원선을 더 포함하고,
    상기 능동 소자는 상기 전자 소자와 상기 복수의 전원선의 대응하는 1개의 전원선 사이에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차부에 대응하여 복수의 화소 회로가 설치된 전기 광학 장치로서,
    상기 복수의 화소 회로의 각각은,
    제 1 단자와 제 2 단자를 구비하고, 상기 제 1 단자에 인가되는 구동 전압, 또는 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 사이에 흐르는 구동 전류에 의해 구동되는 전기 광학 소자와,
    상기 구동 전압 또는 상기 구동 전류를 제어하는 능동 소자를 구비하며,
    상기 복수의 화소 회로는 상기 전기 광학 소자 및 상기 능동 소자 중 적어도 어느 하나를 2개 이상 포함하는 화소 회로를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  4. 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차부에 대응하여 복수의 단위 화소가 설치된 전기 광학 장치로서,
    상기 복수의 단위 화소의 각각은,
    전기 광학 소자와,
    상기 전기 광학 소자에 공급되는 구동 전압 또는 구동 전류를 제어하는 제어용 전자 소자를 복수 포함하고,
    상기 복수의 단위 화소는 상기 전기 광학 소자와 전기적으로 절단(切斷)된 상기 제어용 전자 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 전기 광학 소자의 각각은 EL 소자인 것을 특징으로 하는 전기광학 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 EL 소자는 유기 EL 소자인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  7. 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차부에 대응하여 복수의 단위 화소가 설치된 전기 광학 장치로서,
    상기 복수의 단위 화소의 각각은 전기 광학 재료가 배치된 전기 광학 재료 배치 영역을 복수 포함하고,
    상기 복수의 단위 화소는 상기 복수의 전기 광학 재료 배치 영역 중 상기 전기 광학 재료가 기능을 발현(發現)하지 않는 전기 광학 재료 배치 영역을 포함하는 단위 화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전기 광학 재료는 유기 재료인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  9. 투명 기판에,
    제 1 단자와 제 2 단자 사이에 공급되는 전압 레벨, 또는 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 사이에 공급되는 전류 레벨에 의존하여, 광학 특성 또는 전기 특성이 변화하는 1개의 전자 회로를 구성하는 복수의 전자 소자를 형성하기 위한 소자형성 영역과,
    전기 신호에 따른 상기 전압 레벨 또는 상기 전류 레벨을 상기 각 전자 소자의 제 1 단자에 공급하는 상기 전자 회로를 구성하는 트랜지스터를 포함하는 구동 회로를 형성하는 회로 형성 영역을 구비하며,
    상기 소자 형성 영역의 중앙부에 배치하고, 그 소자 형성 영역의 주위에 상기 회로 형성 영역을 배치한 것을 특징으로 하는 소자 기판.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 소자 형성 영역에는 전자 소자가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 소자 기판.
  11. 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차부에 대응하여 복수의 단위 화소가 설치되고, 상기 복수의 단위 화소의 각각에 전기 광학 재료가 배치된 전기 광학 재료 배치 영역과, 상기 전기 광학 재료 배치 영역의 기능을 제어하는 복수의 능동 소자를 구비한 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 복수의 전기 광학 재료 배치 영역 중 기능을 발현하지 않는 전기 광학 재료 배치 영역과 상기 능동 소자의 전기적 접속을 절단하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전기 광학 재료 배치 영역과 상기 능동 소자의 전기적 접속의 절단은 레이저에 의해 행해지도록 한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 전자 장치를 실장(實裝)한 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  14. 제 3 항, 제 4 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 전기 광학 장치를 실장한 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  15. 제 9 항 또는 제 10 항에 기재된 소자 기판을 실장한 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  16. 제 11 항 또는 제 12 항에 기재된 전기 광학 장치의 제조 방법을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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