KR20210093876A - 표시 장치, 및 전자 기기 - Google Patents

표시 장치, 및 전자 기기 Download PDF

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KR20210093876A
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타카시 토요다
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소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤
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Abstract

표시 장치는, 화소를 구성하는 표시 소자가 행방향과 열방향으로 2차원 매트릭스형상으로 배열되어 있는 화소 어레이부를 가지고, 표시 소자는, 전류 구동형의 발광부, 및, 발광부를 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고 있고, 구동 회로는, 영상 신호를 기록하기 위한 기록 트랜지스터와, 발광부에 전류를 흘리는 구동 트랜지스터를 적어도 포함하고 있고, 적어도 기록 트랜지스터의 백게이트에는, 구동 트랜지스터에 전압을 공급하는 급전선과는 별도로 마련된 백게이트용 배선을 통하여, 전압이 공급된다.

Description

표시 장치, 및 전자 기기
본 개시는, 표시 장치, 및, 전자 기기에 관한 것이다.
전류 구동형의 발광부를 구비한 표시 소자, 및, 이러한 표시 소자를 구비한 표시 장치가 주지이다. 예를 들면, 유기 일렉트로 루미네선스 소자로 이루어지는 발광부를 구비한 표시 소자는, 저전압 직류 구동에 의한 고휘도 발광이 가능한 표시 소자로서 주목되고 있다.
유기 일렉트로 루미네선스를 이용한 표시 장치는, 자발광형이고, 나아가서는, 고정밀도의 고속 비디오 신호에 대해서도 충분한 응답성을 갖는다. 안경이나 고글 등이라는 아이 웨어에 장착하기 위한 표시 장치에서는, 예를 들면, 화소 사이즈를 수미크론미터 내지 10미크론미터 정도로 한다는 것도 요구되어 있다. 액티브 매트릭스 방식에 의해 구동되는 표시 소자에서는, 발광층을 포함하는 유기층 등으로 구성된 발광부에 더하여, 발광부를 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고 있다.
전류 구동형의 발광부를 구동하기 위한 회로로서, 트랜지스터와 용량부로 구성된 구동 회로가 주지이다(예를 들면, 특허 문헌 1을 참조). 도 23은, p채널형 트랜지스터를 이용하여 구동 회로를 구성한 표시 소자를 화소로 한 표시 장치에서, 제m행, 제n열째에 위치하는 화소의 회로 구성의 한 예를 도시한다.
화소(70)에서의 구동 회로(71)는, 구동 트랜지스터(TRD), 기록 트랜지스터(TRW), 및, 용량부(CS)를 포함하고 있다. 발광부(ELP)는 흐르는 전류의 값에 응한 휘도로 발광한다. 발광부(ELP)에 흐르는 전류는, 구동 트랜지스터(TRD)의 게이트·소스간 전압에 의해 제어된다.
기록 트랜지스터(TRW)는, 수직 스캐너(120)로부터 주사선(WSm)을 통하여 공급되는 주사 펄스(저전압이 액티브 상태)에 응답하여 도통 상태가 된다. 기록 트랜지스터(TRW)가 도통 상태가 됨에 의해, 소스 드라이버(110)로부터 신호선(DTLn)에 공급되는 영상 신호 전압(VSig)이 화소(70)에 기록된다.
용량부(CS)는, 구동 트랜지스터(TRD)의 게이트 전극과 소스 전극과의 사이에 접속되어 있다. 구동 트랜지스터(TRD)의 소스 전극에는 전원부(130)로부터 급전선(PS1m)을 통하여 전원 전압(VCC)이 인가되고, 게이트 전극에는 영상 신호 전압(VSig)이 인가된다. 결과로서, 용량부(CS)는 (VCC -VSig)라는 전압을, 구동 트랜지스터(TRD)의 게이트·소스간 전압으로서 유지한다. 구동 트랜지스터(TRD)에는, 이하의 식(1)으로 나타내는 드레인 전류(Ids)가 흐르고, 발광부(ELP)는 전류치에 응한 휘도로 발광한다.
Ids=k·μ·((VCC -VSig)-|Vth|)2 (1)
또한,
μ: 실효적인 이동도
L: 채널 길이
W: 채널 폭
Vth: 임계치 전압
Cox: (게이트 절연층의 비유전률)×(진공의 유전률)/(게이트 절연층의 두께)
k≡(1/2)·(W/L)·Cox
로 한다.
예를 들면 구동 트랜지스터(TRD)를 p채널형으로 하는 경우에는, 흑 계조를 실현하기 위해, 구동 트랜지스터(TRD)의 게이트 전극에 소스 전극측의 전압(도 23의 예에서는 전원 전압(VCC))과 같은 전압 또는 그 이상의 전압을 인가하여, 구동 트랜지스터(TRD)의 리크 전류를 충분히 억제한다는 것이 필요해진다.
특허 문헌 1: 특개2015-187672호 공보
구동 회로를 구성하는 트랜지스터를 p채널형 트랜지스터로 하는 경우, 트랜지스터의 백게이트 전압으로서, 표시 장치에 공급되는 가장 높은 고정 전위인 전원 전압(VCC)을 공급한다는 구성으로 하는 것이 많다. 이 경우, 배선수의 삭감 등이라는 관점에서는, 급전선(PS1)을 통하여, 백게이트 전압으로서 전원 전압(VCC)을 공급한다는 구성으로 하는 것이 편리하다.
그렇지만, 급전선(PS1)에는, 화소를 구성하는 표시 소자의 발광에 응하여 전류가 흐른다. 또한, 급전선(PS1)에 흐르는 전류량은, 급전선(PS1)에 접속되는 복수의 화소의 발광 상태에 의해 변화한다. 이 때문에, 트랜지스터의 백게이트 전압이, 표시 소자의 발광에 응하여 변동한다는 것이 생각된다. 특히, 기록 트랜지스터의 백게이트 전압이 변동하면, 용량부(CS)에 유지되어 있는 전하의 리크에 영향을 주기 때문에, 표시 품위를 해치는 요인이 될 수 있다.
따라서 본 개시의 목적은, 화소를 구성하는 표시 소자의 발광 상태에 관계없이, 백게이트 전압을 알맞게 유지할 수 있는 표시 장치, 및, 그러한 표시 장치를 구비한 전자 기기를 제공하는 것에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 개시에 관한 표시 장치는,
화소를 구성하는 표시 소자가 행방향과 열방향으로 2차원 매트릭스형상으로 배열되어 있는 화소 어레이부를 가지고,
표시 소자는, 전류 구동형의 발광부, 및, 발광부를 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고 있고,
구동 회로는, 영상 신호를 기록하기 위한 기록 트랜지스터와, 발광부에 전류를 흘리는 구동 트랜지스터를 적어도 포함하고 있고,
적어도 기록 트랜지스터의 백게이트에는, 구동 트랜지스터에 전압을 공급하는 급전선과는 별도로 마련된 백게이트용 배선을 통하여, 전압이 공급되는,
표시 장치이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 개시에 관한 전자 기기는,
화소를 구성하는 표시 소자가 행방향과 열방향으로 2차원 매트릭스형상으로 배열되어 있는 화소 어레이부를 가지고,
표시 소자는, 전류 구동형의 발광부, 및, 발광부를 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고 있고,
구동 회로는, 영상 신호를 기록하기 위한 기록 트랜지스터와, 발광부에 전류를 흘리는 구동 트랜지스터를 적어도 포함하고 있고,
적어도 기록 트랜지스터의 백게이트에는, 구동 트랜지스터에 전압을 공급하는 급전선과는 별도로 마련된 백게이트용 배선을 통하여, 전압이 공급되는,
표시 장치를 구비한 전자 기기이다.
도 1은, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치의 개념도.
도 2는, 발광부와 발광부를 구동하기 위한 구동 회로를 포함하는 화소(표시 소자)의 모식적인 회로도.
도 3은, 화소 어레이부에서의 화소를 포함하는 부분의 모식적인 일부 단면도.
도 4는, 참고례에 관한 표시 장치의 개념도.
도 5는, 참고례에 관한 표시 장치에서의 화소의 동작 상태를 설명하기 위한 모식적인 회로도.
도 6은, 참고례에 관한 표시 장치에서의 제m행에 속하는 화소군에서, 하나의 화소가 백표시이고 다른 화소는 흑표시인 경우에, 급전선(PS1)에 생기는 전압 변동을 설명하기 위한 모식도.
도 7은, 참고례에 관한 표시 장치에서의 제m행에 속하는 화소군에서, 하나의 화소가 흑표시이고 다른 화소는 백표시인 경우에, 급전선(PS1)에 생기는 전압 변동을 설명하기 위한 모식도.
도 8은, 급전선(PS1)에 생기는 전압 변동에 의해 생기는 용량부(CS)로부터의 전하 누설을 설명하기 위한 모식적인 회로도.
도 9는, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도.
도 10은, 도 9에 계속해서, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도.
도 11은, 제1의 실시 형태의 제1변형례에 관한 표시 장치의 개념도.
도 12는, 제1의 실시 형태의 제2변형례에 관한 표시 장치의 개념도.
도 13은, 제2의 실시 형태에 관한 표시 장치의 개념도.
도 14는, 제1변형례의 화소에 포함되는 구동 회로에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도.
도 15는, 제2변형례의 화소에 포함되는 구동 회로에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도.
도 16은, 제3변형례의 화소에 포함되는 구동 회로에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도.
도 17은, 제4변형례의 화소에 포함되는 구동 회로에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도.
도 18은, 제5변형례의 화소에 포함되는 구동 회로에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도.
도 19는, 제6변형례의 화소에 포함되는 구동 회로에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도.
도 20은, 렌즈 교환식 1안 리플렉스 타입의 디지털 스틸 카메라의 외관도로서, 도 20A에 그 정면도를 도시하고, 도 20B에 그 배면도를 도시하는 도면.
도 21은, 헤드마운트 디스플레이의 외관도.
도 22는, 시스루 헤드마운트 디스플레이의 외관도.
도 23은, p채널형 트랜지스터를 이용하여 구동 회로를 구성하는 표시 소자를 화소로 한 표시 장치에서, 제m행, 제n열째에 위치하는 화소의 회로 구성의 한 예를 도시하는 도면.
이하, 도면을 참조하여, 실시 형태에 의거하여 본 개시를 설명한다. 본 개시는 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 실시 형태에서의 여러가지의 수치나 재료는 예시이다. 이하의 설명에서, 동일 요소 또는 동일 기능을 갖는 요소에는 동일 부호를 이용하는 것으로 하고, 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 설명은, 이하의 순서로 행한다.
1. 본 개시에 관한, 표시 장치, 및, 전자 기기, 전반에 관한 설명
2. 제1의 실시 형태
3. 제2의 실시 형태
4. 구동 회로의 변형례
5. 전자 기기의 설명, 기타
[본 개시에 관한, 표시 장치, 및, 전자 기기, 전반에 관한 설명]
상술한 바와 같이, 본 개시에 관한 표시 장치, 및, 본 개시에 관한 전자 기기에 이용되는 표시 장치(이하, 이들을 단지 「본 개시의 표시 장치」라고 부르는 경우가 있다)는,
표시 소자로 이루어지는 화소가 행방향과 열방향으로 2차원 매트릭스형상으로 배열되어 있는 화소 어레이부를 가지고,
표시 소자는, 전류 구동형의 발광부, 및, 발광부를 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고 있고,
구동 회로는, 영상 신호를 기록하기 위한 기록 트랜지스터와, 발광부에 전류를 흘리는 구동 트랜지스터를 적어도 포함하고 있고,
적어도 기록 트랜지스터의 백게이트에는, 구동 트랜지스터에 전압을 공급하는 급전선과는 별도로 마련된 백게이트용 배선을 통하여, 전압이 공급된다.
본 개시의 표시 장치에서, 백게이트용 배선에는, 일정한 전압이 공급되는 구성으로 할 수 있다.
상술한 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치에서는,
기록 트랜지스터는 p채널형 트랜지스터로 구성되어 있고,
백게이트용 배선에는, 급전선에 공급되는 전압과 같은 전압 또는 다른 전압이 공급되는,
구성으로 할 수 있다.
이 경우에 있어서, 급전선과 백게이트용 배선에는, 공통의 전원부로부터 전압이 공급되는 구성으로 할 수 있다. 이 구성은, 표시 장치의 구성의 간이화를 도모할 수 있다는 이점을 구비하고 있다. 공통의 전원부는, 표시 장치 내에 마련되어 있어도 좋고, 표시 장치 밖에 마련되어 있어도 좋다.
또한, 이 경우에 있어서, 급전선에는 급전선에 대응한 전원부로부터 전압이 공급되고, 백게이트용 배선에는, 급전선에 대응한 전원부와는 다른 전원부로부터 전압이 공급되는 구성으로 할 수 있다. 이 구성은, 백게이트용 배선에 공급되는 전압을 보다 안정화할 수 있다는 이점을 구비하고 있다. 이 경우에도, 각 전원부는, 표시 장치 내에 마련되어 있어도 좋고, 표시 장치 밖에 마련되어 있어도 좋다.
또한, 본 개시의 표시 장치에서, 백게이트용 배선에는, 표시 소자의 주사에 응하여 변화하는 전압이 공급되는 구성으로 할 수 있다. 이 경우에 있어서, 백게이트용 배선에는, 기록 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되는 주사선에 공급되는 전압과 같은 전압이 공급되는 구성으로 할 수 있다.
상술한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치에서,
구동 회로는, 도전형이 다른 2종류의 트랜지스터를 포함하고 있고,
적어도 기록 트랜지스터를 구성하는 도전형 트랜지스터용의 백게이트용 배선이 마련되어 있는,
구성으로 할 수 있다.
이 경우에 있어서,
2종류의 트랜지스터의 각각에 대응한 백게이트용 배선이 마련되어 있는,
구성으로 할 수 있다.
상술한 각종의 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치에 이용되는 전류 구동형의 발광부로서, 유기 일렉트로 루미네선스 소자, LED 소자, 반도체 레이저 소자 등을 이용할 수 있다. 이들의 소자는, 주지의 재료나 방법을 이용하여 구성할 수 있다. 평면형의 표시 장치를 구성하는 관점에서는, 그 중에서도, 발광부는 유기 일렉트로 루미네선스 발광부로 이루어지는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
이하, 본 개시에 관한 표시 장치나 전자 기기를, 단지, 본 개시라고 부르는 경우가 있다. 본 개시에 있어서, 구동 회로는, 반도체 기판이나, 반도체 재료층이 형성된 절연 기판 등에 형성할 수 있다. 구동 회로를 반도체 기판에 형성된 트랜지스터에 의해 구성한다는 경우, 예를 들면 실리콘으로 이루어지는 반도체 기판에 웰 영역을 마련하고, 웰 내에 트랜지스터를 형성한다는 구성으로 하면 좋다.
구동 회로를 구성하는 트랜지스터의 도전형은 특히 한정하는 것이 아니다. 예를 들면, 기록 트랜지스터나 구동 트랜지스터는 p채널형 트랜지스터로 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 이 경우에는, 구동 트랜지스터의 게이트에 로우 레벨의 전압이 인가되면 화소는 발광한다. 또한, 게이트에 충분한 하이 레벨의 전압이 인가되면 화소는 소등한다. 이하의 설명에서, 표시 장치의 사양상 가장 고휘도의 표시에 대응하는 신호 전압이 화소에 기록된 상태를 「백표시」라고 부르고, 사양상 가장 저휘도의 표시에 대응하는 신호 전압이 화소에 기록된 상태를 「흑표시」라고 부르는 경우가 있다.
표시 장치에 이용되는 각종 배선은, 예를 들면, 진공 증착법이나 스퍼터링법으로 예시되는 물리적 기상 성장법(PVD법), 각종의 화학적 기상 성장법(CVD법) 등의 주지의 성막 방법과, 에칭법이나 리프트 오프법 등의 주지의 패터닝법과의 조합에 의해 형성할 수 있다.
표시 장치를 구동하는 소스 드라이버 등은, 표시 소자가 배치되는 반도체 기판 등에 집적되어 일체가 된 구성이라도 좋고, 적절히 별체로서 구성되어 있어도 좋다. 이들은, 주지의 회로 소자를 이용하여 구성할 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시하는 수직 스캐너, 및, 전원부에 대해서도, 주지의 회로 소자를 이용하여 구성할 수 있다. 헤드마운트 디스플레이용이나 뷰파인더용의 표시 장치 등, 소형화가 요구되는 용도에서는, 표시 소자와 드라이버가, 같은 반도체 기판 등의 위에 형성되어 있다는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
표시 장치는, 이른바 모노크로 표시의 구성이라도 좋고, 컬러 표시의 구성이라도 좋다. 컬러 표시의 구성으로 하는 경우에는, 하나의 컬러 화소는 복수의 화소로 이루어지는 구성, 구체적으로는, 하나의 컬러 화소는, 적색 표시 화소, 녹색 표시 화소, 및, 청색 표시 화소의 조(組)로 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 나아가서는, 이들 3종의 화소에 더욱 1종류 또는 복수 종류의 화소를 가한 1조로 구성하는 것도 가능하다.
표시 장치의 화소(픽셀)의 값으로서, U-XGA(1600, 1200), HD-TV(1920, 1080), Q-XGA(2048, 1536) 외에, (3840, 2160), (7680, 4320) 등, 화상 표시용 해상도의 몇 가지를 예시할 수 있는데, 이들의 값으로 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 개시의 표시 장치를 구비한 전자 기기로서, 직시형이나 투사형의 표시 장치 외에, 화상 표시 기능을 구비한 각종의 전자 기기를 예시할 수 있다.
본 명세서에서의 각종의 조건은, 수학적으로 엄밀하게 성립하는 경우 외에, 실질적으로 성립하는 경우에도 충족된다. 설계상 또는 제조상 생기는 여러가지의 편차의 존재는 허용된다. 또한, 이하의 설명에서 이용하는 각 도면은 모식적인 것이고, 실제의 치수나 그 비율을 나타내는 것이 아니다. 예를 들면, 후술하는 도 3은 표시 장치의 단면 구조를 나타내는데, 폭, 높이, 두께 등의 비율을 나타내는 것은 아니다.
[제1의 실시 형태]
제1의 실시 형태는, 본 개시에 관한, 표시 장치, 및, 전자 기기에 관한 것이다.
도 1은, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치의 개념도이다.
표시 장치의 개요에 관해 설명한다. 표시 장치(1)는, 화소를 구성하는 표시 소자(70)가 행방향과 열방향으로 2차원 매트릭스형상으로 배열되어 있는 화소 어레이부(80)를 갖는다. 또한, 표시 장치(1)는, 행방향(도 1에서 X방향)에 응하여 배치되는 화소행마다 마련된, 주사선(WS), 급전선(PS1), 및, 백게이트용 배선(VSB), 및, 열방향(도 1에서 Y방향)에 응하여 배치되는 화소 열마다 마련된 데이터선(DTL)을 포함하고 있다. 각 표시 소자(70)는, 주사선(WS), 급전선(PS1), 및, 백게이트용 배선(VSB)과, 데이터선(DTL)에 접속된 상태에서, 행방향으로 N개, 열방향으로 M개, 합계 N×M개의 2차원 매트릭스형상으로 배열되어 있다.
2차원 매트릭스형상으로 배열된 표시 소자(70)에 의해, 화상을 표시하는 화소 어레이부(80)가 구성된다. 화소 어레이부(80)에서의 표시 소자(70)의 행수는 M이고, 각 행을 구성하는 표시 소자(70)의 수는 N이다. 이하의 설명에서, 표시 소자(70)를, 화소(70)로 표기하는 경우가 있다.
주사선(WS), 급전선(PS1), 및, 백게이트용 배선(VSB)의 개수는, 각각 M개이다. 제m행째(단, m=1, 2,…, M)의 화소(70)는, 제m번째의 주사선(WSm), 제m번째의 급전선(PS1m), 및, 제m번째의 백게이트용 배선(VSBm)에 접속되어 있고, 하나의 화소행을 구성한다. 또한, 데이터선(DTL)의 개수는 N개이다. 제n열째(단, n=1, 2,…, N)의 화소(70)는, 제n번째의 데이터선(DTLn)에 접속되어 있다.
또한, 도 1에서는 기재를 생략하고 있는데, 표시 장치(1)는, 모든 화소(70)에 공통으로 접속되는 공통 급전선을 구비하고 있다. 공통 급전선에는, 공통의 전압으로서 예를 들면 접지 전위가 정상적으로 공급된다.
표시 장치(1)는, 화소 어레이부(80)를 구동하기 위한 소스 드라이버(110), 수직 스캐너(120), 및, 전원부(130)를 구비하고 있다.
화소 어레이부(80)는, 예를 들면 기재(基材)상에 실리콘으로 이루어지는 반도체층이 형성되어 이루어지는 반도체 기판(100)의 위에 형성되어 있다. 또한, 소스 드라이버(110), 수직 스캐너(120), 및, 전원부(130)도, 반도체 기판(100)의 위에 형성되어 있다. 즉, 표시 장치(1)는, 드라이버 회로 일체형의 표시 장치이다. 또한, 경우에 따라서는, 화소 어레이부(80)를 구동하는 각종 회로가 별체로서 구성되어 있어도 좋다.
소스 드라이버(110)에는, 예를 들면 도시하지 않은 장치로부터, 표시해야 할 화상에 응한 계조를 나타내는 신호(LDSig)가 입력된다. 신호(LDSig)는, 예를 들면 저전압의 디지털 신호이다. 소스 드라이버(110)는, 영상 신호(LDSig)의 계조치에 응한 아날로그 신호를 생성하고, 영상 신호로서 데이터선(DTL)에 공급하기 위해 사용된다. 생성한 아날로그 신호는, 최대치는 소스 드라이버(110)에 공급되는 전원 전압과 개략 동등이고, 흔들리는 폭은 수볼트 정도라는 신호이다.
수직 스캐너(120)는, 주사선(WS)에 주사 신호를 공급한다. 이 주사 신호에 의해, 화소(70)는 예를 들면 행 단위로 선(線) 순차 주사된다. 전원부(130)는, 주사선(WS)의 주사와는 관계없는 것으로, 급전선(PS1)에 소정의 전원 전압(VCC)(예를 들면 10볼트 정도)을 계속해서 공급한다고 하여 설명한다. 또한, 경우에 따라서는, 주사선(WS)의 주사에 대응하여, 급전선(PS1)에 공급하는 전압을 전환한다는 구성이라도 좋다.
백게이트용 배선(VSB)에는, 일정한 전압이 공급된다. 후에 도 2를 참조하여 상세하게 설명하지만, 화소(70)에 포함되는 기록 트랜지스터는 p채널형 트랜지스터로 구성되어 있다. 그리고, 백게이트용 배선(VSB)에는, 급전선(PS1)에 공급되는 전압과 같은 전압 또는 다른 전압이 공급되는 구성으로 할 수 있다. 도 1에 도시하는 예에서는, 급전선(PS1)과 백게이트용 배선(VSB)에는, 공통의 전원부(130)로부터 같은 전압이 공급된다.
표시 장치(1)는, 예를 들면 컬러 표시의 표시 장치이고, 행방향으로 나열하는 3개의 화소(70)로 이루어지는 군(群)이 하나의 컬러 화소를 구성하다. 따라서, N'=N/3으로 하면, 화소 어레이부(80)에는, 행방향으로 N'개, 열방향으로 M개, 합계 N'×M개의 컬러 화소가 배열된다.
상술한 바와 같이, 수직 스캐너(120)의 주사 신호에 의해, 화소(70)는 행 단위로 선 순차 주사된다. 제m행, 제n열째에 위치하는 화소(70)를, 이하, 제(n, m)번째의 화소(70)라고 부른다.
표시 장치(1)에서는, 제m행째에 배열된 N개의 화소(70)가 동시에 구동된다. 환언하면, 행방향에 따라 배치된 N개의 화소(70)에서는, 그 발광/비발광의 타이밍은, 그들이 속하는 행 단위로 제어된다. 표시 장치(1)의 표시 프레임 레이트를 FR(회/초)로 나타내면, 표시 장치(1)를 행 단위로 선 순차 주사한 때의 1행당의 주사 기간(이른바 수평 주사 기간)은, (1/FR)×(1/M)초 미만이다.
이상, 표시 장치(1)의 개요에 관해 설명했다. 뒤이어, 화소(표시 소자)(70)의 상세에 관해 설명한다.
도 2는, 발광부와 발광부를 구동하기 위한 구동 회로를 포함하는 화소(표시 소자)의 모식적인 회로도이다. 또한, 도시의 사정상, 도 2에서는, 하나의 화소(70), 보다 구체적으로는, 제(n, m)번째의 화소(70)에 관한 결선 관계를 나타냈다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 화소(표시 소자)(70)는, 전류 구동형의 발광부(ELP), 및, 발광부(ELP)를 구동하기 위한 구동 회로(71)를 구비하고 있다. 구동 회로(71)는, 영상 신호를 기록하기 위한 기록 트랜지스터(TRW)와, 발광부(ELP)에 전류를 흘리는 구동 트랜지스터(TRD)를 적어도 포함하고 있다. 이들은, p채널형 트랜지스터로 구성되어 있다.
구동 회로(71)는, 또한, 용량부(CS)를 구비하고 있다. 용량부(CS)는, 구동 트랜지스터(TRD)의 소스 영역에 대한 게이트 전극의 전압(이른바 게이트·소스간 전압)을 유지하기 위해 이용된다. 화소(70)의 발광시에 있어서, 구동 트랜지스터(TRD)의 일방의 소스/드레인 영역(도 2에서 급전선(PS1)에 접속되어 있는 측)은 소스 영역으로서 작용하고, 타방의 소스/드레인 영역은 드레인 영역으로서 작용한다.
용량부(CS)를 구성하는 일방의 전극과 타방의 전극은, 각각, 구동 트랜지스터(TRD)의 일방의 소스/드레인 영역과 게이트 전극에 접속되어 있다. 구동 트랜지스터(TRD)의 타방의 소스/드레인 영역은, 발광부(ELP)의 애노드 전극에 접속되어 있다.
발광부(ELP)는, 흐르는 전류치에 응하여 발광 휘도가 변화하는 전류 구동형의 발광부이고, 구체적으로는, 유기 일렉트로 루미네선스 발광부로 이루어진다. 발광부(ELP)는, 애노드 전극, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 및, 캐소드 전극 등으로 이루어지는 주지의 구성이나 구조를 갖는다.
발광부(ELP)의 타단(구체적으로는, 캐소드 전극)은, 공통 급전선에 접속되어 있다. 공통 급전선에는 소정의 전압(VCATH)(예를 들면 접지 전위)이 공급되다. 또한, 발광부(ELP)의 용량을 부호 (CEL)로 나타낸다. 발광부(ELP)의 용량(CEL)이 작아서 화소(70)를 구동하는데 지장이 생기는 등이라는 경우에는, 필요에 응하여, 발광부(ELP)에 대해 병렬로 접속되는 보조 용량을 마련하면 좋다.
기록 트랜지스터(TRW)는, 주사선(WS)에 접속되는 게이트 전극과, 데이터선(DTL)에 접속되는 일방의 소스/드레인 영역과, 구동 트랜지스터(TRD)의 게이트 전극에 접속되는 타방의 소스/드레인 영역을 갖는다. 결과로서, 데이터선(DTL)으로부터의 신호 전압은, 기록 트랜지스터(TRW)를 통하여 용량부(CS)에 기록된다.
상술한 바와 같이, 용량부(CS)는, 구동 트랜지스터(TRD)의 일방의 소스/드레인 영역과 게이트 전극과의 사이에 접속되어 있다. 구동 트랜지스터(TRD)의 일방의 소스/드레인 영역에는 전원부(130)로부터 급전선(PS1m)을 통하여 전원 전압(VCC)이 인가된다. 데이터선(DTL)으로부터의 영상 신호 전압(VSig)이 기록 트랜지스터(TRW)를 통하여 용량부(CS)에 기록되면, 용량부(CS)는 (VCC -VSig)라는 전압을, 구동 트랜지스터(TRD)의 게이트·소스간 전압으로서 유지한다. 구동 트랜지스터(TRD)에는, 배경 기술에서 설명한 식(1)으로 나타내는 드레인 전류(Ids)가 흐르고, 발광부(ELP)는 전류치에 응한 휘도로 발광한다.
그리고, 표시 장치(1)에서, 적어도 기록 트랜지스터(TRW)의 백게이트에는, 구동 트랜지스터(TRD)에 전압을 공급하는 급전선(PS1)과는 별도로 마련된 백게이트용 배선(VSB)을 통하여, 전압이 공급된다. 도 2에 도시하는 예에서는, 기록 트랜지스터(TRW) 및 구동 트랜지스터(TRD)의 백게이트에, 백게이트용 배선(VSB)을 통하여 전압이 공급된다. 이에 의해, 각 트랜지스터의 백게이트에는, 구동 트랜지스터(TRD)에 전압을 공급하는 공급로와는 다른 계통, 환언하면, 구동 트랜지스터(TRD)에 전압을 공급하는 공급로와는 독립한 공급로를 통하여, 전압이 공급된다.
여기서, 발광부(ELP)나 트랜지스터 등의 입체적인 배치 관계에 관해 설명한다. 도 3은, 화소 어레이부에서의 화소를 포함하는 부분의 모식적인 일부 단면도이다.
화소(70)에서의 구동 회로(71)는, 기재(10)상에 실리콘으로 이루어지는 반도체층(20)이 형성되어 이루어지는 반도체 기판(도 1에 도시하는 부호 100)에 형성되어 있다. 구동 트랜지스터(TRD) 및 기록 트랜지스터(TRW)는, 반도체층(20)에 형성된 n채널형 웰(21)에 마련되어 있다. 또한, 도시의 사정상, 도 3에서는, 기록 트랜지스터(TRW)만이 표시되어 있다. 부호(23A 및 23B)는, 기록 트랜지스터(TRW)의 한 쌍의 소스/드레인 영역을 나타낸다.
각 트랜지스터는, 소자 분리 영역(22A)에 의해 둘러싸여 있다. 부호 32는 트랜지스터(TRW)의 게이트 전극, 부호 31은 게이트 절연층을 나타낸다. 소자 분리 영역(22A)은, 반도체 기판의 표면에 패여진 홈에 절연체가 매입된 STI(Shallow Trench Isolation) 구조에 의해 형성되어 있다. 후술하는 분리 영역(22B)에서도 마찬가지이다.
용량부(CS)를 구성하는 일방의 전극(32')은, 게이트 전극(32)과 동층의 재료층에서 구성되어 있고, 게이트 절연층(31)과 동층의 재료층으로 이루어지는 절연층(31')상에 형성되어 있다. 게이트 전극(32)나 전극(32')을 포함하는 반도체층(20)상의 전면(全面)에, 층간 절연층(33)이 형성되어 있다. 용량부(CS)를 구성하는 타방의 전극(34)은, 예를 들면 후술하는 콘택트 플러그(35) 등을 형성하는 공정에서 아울러서 형성할 수 있다. 전극(34)은, 층간 절연층(33)을 통하여 전극(32')과 대향하도록 배치되어 있다.
기록 트랜지스터(TRW)에서, 일방의 소스/드레인 영역(23A)은, 층간 절연층(33)에 마련된 콘택트 플러그(35)를 통하여, 도시하지 않은 데이터선(DTL)에 접속되어 있다. 또한, 타방의 소스/드레인 영역(23B)은, 층간 절연층(33)에 마련된 콘택트 플러그(36)를 통하여, 구동 트랜지스터(TRD)의 게이트 전극과 용량부(CS)를 구성하는 타방의 전극(34)에 접속되어 있다. 또한, 상술한 각 접속 부분은, 도 3에서는 은폐되어 보이지 않는다.
기록 트랜지스터(TRW)의 주위는, 분리 영역(22B)에 의해 둘러싸여 있다. 분리 영역(22B)보다도 외측에 위치하는 n채널형 웰(21)의 부분에는, 층간 절연층(33)에 마련된 콘택트 플러그(37)가 접속되어 있다. 콘택트 플러그(37)는, 도시하지 않은 백게이트용 배선(VSB)에 접속되어 있다. 이에 의해, 기록 트랜지스터(TRW)에는, 백게이트용 배선(VSB)을 통하여, 백게이트 전압이 공급된다. 구동 트랜지스터(TRD)에 대해서도, 기록 트랜지스터(TRW)와 같은 구조에 의해, 백게이트용 배선(VSB)을 통하여, 백게이트 전압이 공급된다.
층간 절연층(33)상에는, 또한, 층간 절연층(40)이 형성되어 있다. 층간 절연층(40)상에는, 애노드 전극(51), 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 및, 캐소드 전극(53)으로 이루어지는 발광부(ELP)가 마련되어 있다. 또한, 도면에서는, 정공 수송층, 발광층, 및, 전자 수송층을 1층(52)으로 나타냈다. 발광부(ELP)가 마련되지 않은 층간 절연층(40)의 부분의 위에는, 제2 층간 절연층(54)이 마련되고, 제2 층간 절연층(54) 및 캐소드 전극(53)상에는 투명한 기판(60)이 배치되어 있고, 발광층에서 발광한 광은, 기판(60)을 통과하여, 외부에 출사된다.
애노드 전극(51)과 구동 트랜지스터(TRD)의 타방의 소스/드레인 영역은, 층간 절연층(33)에 마련된 도시하지 않은 콘택트 홀 등을 통하여 접속되어 있다. 또한, 도 3에서는, 접속부는 은폐되어 보이지 않는다.
또한, 캐소드 전극(53)은, 제2 층간 절연층(54), 층간 절연층(40)에 마련된 콘택트 플러그(56, 55)를 통하여, 층간 절연층(33)의 연재부상에 마련된, 부호 38로 나타내는 공통 급전선에 접속되어 있다. 공통 급전선(38)에는, 각 화소(70)에 공통되는 전압으로서, 전압(VCATH)이 공급된다.
이상, 발광부(ELP)나 트랜지스터 등의 입체적인 배치 관계에 관해 설명했다. 뒤이어, 본 개시의 이해를 돕기 위해, 참고례에 관한 표시 장치의 과제에 관해 설명한다.
도 4는, 참고례에 관한 표시 장치의 개념도이다. 도 5는, 참고례에 관한 표시 장치에서의 화소의 동작 상태를 설명하기 위한 모식적인 회로도이다.
도 4에 도시하는 참고례의 표시 장치(9)에서는, 표시 장치(1)에 대해, 백게이트용 배선(VSB)을 생략한 구성으로서, 각 화소(70)에서의 백게이트 전압은, 급전선(PS1)을 통하여 공급된다.
p채널형의 구동 트랜지스터(TRD)를 이용하는 경우, 발광부(ELP)를 발광시키기 위해서는, 구동 트랜지스터(TRD)의 게이트·소스간 전압(이른바 Vgs)을 마이너스 전위에 해야 한다. 과제의 이해를 돕기 위해, 이하의 설명에서는, 백표시의 영상 신호 전압은 [VCC 마이너스 1볼트], 흑표시의 영상 신호 전압은 [VCC]로 설정되어 있다고 한다.
어떤 화소(70)를 백표시로 하는 경우에는, 소스 드라이버(110)로부터 데이터선(DTL)에 [VCC 마이너스 1볼트]를 공급하고, 그 상태에서, 기록 트랜지스터(TRW)를 도통 상태로 한 후에 비도통 상태로 한다. 그리고, 용량부(CS)에 의해 Vgs를 [마이너스 1볼트]로 유지함에 의해, 1프레임의 사이, 백표시에 대응한 드레인 전류(IDS_Lum)를 발광부(ELP)에 흘릴 수 있다.
여기서, 구동 트랜지스터(TRD)에 드레인 전류가 흐름에 의한 급전선(PS1)의 전압 변화에 관해 설명한다.
도 6은, 참고례에 관한 표시 장치에서의 제m행에 속하는 화소군에서, 하나의 화소가 백표시이고 다른 화소는 흑표시인 경우에, 급전선(PS1)에 생기는 전압 변동을 설명하기 위한 모식도이다.
이 경우에는, 급전선(PS1m)에는, 하나의 화소(70)에서의 드레인 전류(IDS_Lum)가 흐른다. 급전선(PS1m)은 어느 정도의 배선 저항을 갖기 때문에, 급전선(PS1m)에 전류가 흐르면 전압 강하가 생긴다. 전압 강하분을 부호 ΔV1로 나타낸다.
도 7은, 참고례에 관한 표시 장치에서의 제m행에 속하는 화소군에서, 하나의 화소가 흑표시이고 다른 화소는 백표시인 경우에, 급전선(PS1)에 생기는 전압 변동을 설명하기 위한 모식도이다.
이 경우, 급전선(PS1m)에는, (N-1)개의 화소(70)의 드레인 전류, 즉, (N-1)×IDS_Lum라는 전류가 흐른다. 따라서, 도 6과 대비하여, 급전선(PS1m)에서의 전압 강하는 커진다. 이때의 급전선(PS1m)의 전압 강하분을 부호 ΔV2로 나타내면, ΔV2>ΔV1이라는 관계이다.
참고례의 표시 장치(9)에서는, 각 화소(70)에서의 백게이트 전압은, 급전선(PS1)을 통하여 공급된다. 이 때문에, 급전선(PS1m)에 전압 강하가 생기면, 화소(70)의 구동 회로를 구성하는 트랜지스터의 백게이트 전압도 변화한다. 이에 의해, 용량부(CS)부터의 전하 누설의 정도에 영향이 생긴다.
도 8은, 급전선(PS1)에 생기는 전압 변동에 의해 생기는 용량부(CS)로부터의 전하 누설을 설명하기 위한 모식적인 회로도이다.
화소(70)의 용량부(CS)가 백표시에 대응한 전압(VSig_W)을 유지하고 있는 상태에서, 급전선(PS1m)에 전압 강하(ΔV)가 생기면, 기록 트랜지스터(TRW)의 백게이트 전압은, VCC로부터 VCC-ΔV로 변화한다. 이 때문에, 기록 트랜지스터(TRW)의 소스/드레인 사이에서의 리크가 생기기 쉬워지고, 용량부(CS)의 전하가 누설되기 쉬워진다. 결과로서, 백표시의 화소(70)의 휘도는 저하되어 그레이 표시로 변화한다.
그리고, 도 6이나 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 급전선(PS1)에 생기는 전압 변동은, 제m행에 속하는 화소군에서 백표시인 화소(70)의 수에 의해서도 변화하다. 따라서, 백표시의 화소의 휘도의 저하의 정도는 일률적이라는 것도 아니다. 이와 같이, 표시되는 화상의 균일성을 확보한다는 점에 있어서, 참고례에 관한 표시 장치에는 과제가 남는다.
이상, 참고례에 관한 표시 장치의 과제에 관해 설명했다.
본 개시의 표시 장치(1)에서는, 급전선(PS1)의 전압 강하는 기록 트랜지스터의 백게이트에 영향을 주지 않는다. 따라서, 표시되는 화상의 균일성을 확보한다는 점에서 우수한 특징을 구비하고 있다.
도 9는, 제1의 실시 형태에 관한 표시 장치에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도이다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 표시 장치(1)에서는, 급전선(PS1m)에 전압 강하가 생겼다고 하여도, 기록 트랜지스터(TRW)의 백게이트 전압에는 백게이트용 배선(VSBm)을 통하여, 구동 전압(VCC)이 항상 공급된다. 따라서, 용량부(CS)의 전하 누설의 정도가, 제m행에 속하는 화소군의 발광 상태 등에 의해 영향을 받는다는 일이 없다.
또한, 구동 트랜지스터(TRD)에서의 백게이트 전압의 변화는, 용량부(CS)의 전하 누설에 관해서는 관여하지 않는다. 따라서, 예를 들면 도 10에 도시하는 바와 같이, 기록 트랜지스터(TRW)의 백게이트 전압은 백게이트용 배선(VSB)으로부터 공급하고, 구동 트랜지스터의 백게이트 전압은 급전선(PS1)으로부터 공급한다는 구성이라도 좋다.
또한, 도 1에 도시하는 예에서는, 급전선(PS1)과 백게이트용 배선(VSB)에는, 공통의 전원부(130)로부터 같은 전압이 공급된다고 했다. 전원부(130)의 전압 공급 능력이 충분한 경우에는, 이 예라도 특히 지장은 생기지 않는다.
그렇지만, 급전선(PS1)에 흐르는 드레인 전류에 의해 전원부(130)의 전압 공급 능력이 영향을 받고, 전원부(130)의 전압 자체가 변동한다는 것도 생각된다. 또한, 기록 트랜지스터(TRW)를 통한 전하 누설을 보다 억제한다는 관점에서는, 급전선(PS1)에 공급되는 전압과는 다른 전압을, 백게이트용 배선(VSB)에 공급한다는 것도 생각된다. 이하, 제1의 실시 형태의 변형례에 관해 설명한다.
도 11은, 제1의 실시 형태의 제1변형례에 관한 표시 장치의 개념도이다.
제1변형례에 관한 표시 장치(1A)에서는,
급전선(PS1)에는 급전선(PS1)에 대응한 전원부(제1 전원부)(130A)로부터 전압이 공급되고,
백게이트용 배선(VSB)에는, 급전선(PS1)에 대응한 전원부(130A)와는 다른 전원부(제2 전원부)(130B)로부터 전압이 공급된다.
표시 장치(1A)에서, 백게이트용 배선(VSB)에는, 급전선(PS1)용의 전원부와는 독립한 전원부에 의해 전압이 공급된다. 따라서, 정성적으로는, 전원부(130)의 발생한 전압 자체가 변동했다고 하여도, 안정된 전압을 백게이트용 배선(VSB)에 공급할 수 있다.
또한, 이 구성은, 급전선(PS1)에 공급하는 전압과는 다른 전압을 백게이트용 배선(VSB)에 공급한다는 것에도 대응할 수 있다는 이점을 구비하고 있다.
도 12는, 제1의 실시 형태의 제2변형례에 관한 표시 장치의 개념도이다.
제2변형례에 관한 표시 장치(1B)는, 제1변형례에 관한 표시 장치(1A)에 대해, 백게이트용 배선(VSB)의 전압 공급을, 표시 장치의 외부로부터 행한다는 구성이다. 이 구성은, 백게이트용 배선(VSB)에 공급하는 전압을 보다 안정된 것으로 하는 것이 용이하다는 이점을 구비하고 있다.
[제2의 실시 형태]
제2의 실시 형태도, 본 개시에 관한, 표시 장치, 및, 전자 기기에 관한 것이다.
제1의 실시 형태에서는, 백게이트용 배선(VSB)에는, 일정 전압이 공급된다고 하여 설명했다. 그렇지만, 용량부가 유지한 전하의 누설을 저감한다는 목적에서 보면, 백게이트용 배선(VSB)에 반드시 일정 전압을 공급할 필요는 없다. 환언하면, 기록 트랜지스터가 비도통 상태인 때에 안정된 백게이트 전압이 백게이트용 배선(VSB)에 공급된다는 구성으로 할 수도 있다.
도 13은, 제2의 실시 형태에 관한 표시 장치의 개념도이다.
제2의 실시 형태의 표시 장치(2)에서, 백게이트용 배선(VSB)에는, 표시 소자의 주사에 응하여 변화하는 전압이 공급된다.
백게이트용 배선(VSB)에는, 기록 트랜지스터(TRW)의 게이트 전극에 접속되는 주사선에 공급되는 전압과 같은 전압이 공급된다. 보다 구체적으로는, 제m번째의 백게이트용 배선(VSBm)과 제m번째의 주사선(WSm)은 접속되어 있고, 주사선(WSm)의 주사에 응하여 변화하는 전압이, 수직 스캐너(120)로부터 공급된다.
표시 장치(2)에서도, 적어도 기록 트랜지스터(TRW)의 백게이트에는, 구동 트랜지스터에 전압을 공급하는 급전선과는 별도로 마련된 백게이트용 배선(VSB)을 통하여, 전압이 공급된다. 이 때문에, 표시 장치(2)에서도, 급전선(PS1m)의 전압 강하는 기록 트랜지스터(TRW)의 백게이트에 영향을 주지 않는다. 따라서, 표시되는 화상의 균일성을 확보한다는 점에서 우수한 특징을 구비하고 있다.
[구동 회로의 변형례]
도 1이나 도 13에 도시하는 표시 장치의 화소(70)에서, 구동 회로는, p채널형의 기록 트랜지스터와 구동 트랜지스터, 및, 용량부로 이루어진다고 하여 설명했다. 실제로는, 구동 회로는, 여러가지의 구성을 취할 수 있다. 이하, 구동 회로의 각종 변형례나, 각종 변형례에서의 백게이트 전압의 공급례에 관해, 도면을 참조하여 설명한다.
도 14는, 제1변형례의 화소에 포함되는 구동 회로에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도이다.
도 14에 도시하는 화소(70A)는, 4개의 p채널형 트랜지스터와 2개의 커패시터로 구성된 구동 회로(71A)를 포함하고 있다. 이 구동 회로(71A)에서는, 구동 트랜지스터(TRD)의 임계치 전압의 편차에 의한 영향을 캔슬할 수 있다. 이 때문에, 우수한 휘도 유니포미티로 화상을 표시할 수 있다.
구동 회로(71A)에서는, 4개의 p채널형 트랜지스터의 전부에 백게이트용 배선(VSB)으로부터 전압이 공급된다. 공급되는 전압은, 구동 전압(VCC)과 같은 전압이라도 좋고, 보다 높은 전압이라도 좋다.
또한, 도 14에 도시하는 예에서는, 4개의 p채널형 트랜지스터에서의 백게이트용 전압은 전부가 공통이지만, 이것으로 한하는 것이 아니다. 예를 들면, 제2의 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 기록 트랜지스터(TRW)에는, 주사선(WSm)의 주사에 응하여 변화하는 전압이 공급되는 상태라도 좋다. 이하의 도 15 내지 도 17에 도시하는 예에서도 마찬가지이다.
도 15는, 제2변형례의 화소에 포함되는 구동 회로에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도이다.
도 15에 도시하는 화소(70B)는, 6개의 p채널형 트랜지스터와 3개의 커패시터로 구성된 구동 회로(71B)를 포함하고 있다. 도면에 도시하는 예에서는, 6개의 p채널형 트랜지스터의 전부에 백게이트용 배선(VSB)으로부터 전압이 공급된다.
도 16은, 제3변형례의 화소에 포함되는 구동 회로에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도이다.
도 16에 도시하는 화소(70C)는, 5개의 p채널형 트랜지스터와 하나의 커패시터로 구성된 구동 회로(71C)를 포함하고 있다. 도면에 도시하는 예에서는, 5개의 p채널형 트랜지스터의 전부에 백게이트용 배선(VSB)으로부터 전압이 공급된다.
도 17은, 제4변형례의 화소에 포함되는 구동 회로에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도이다.
도 17에 도시하는 화소(70D)는, 4개의 p채널형 트랜지스터와 하나의 커패시터로 구성된 구동 회로(71D)를 포함하고 있다. 도면에 도시하는 예에서는, 4개의 p채널형 트랜지스터의 전부에 백게이트용 배선(VSB)으로부터 전압이 공급된다.
상술한 구동 회로는, 전부, 구동 회로를 구성하는 트랜지스터가 p채널형 트랜지스터로 구성되어 있다. 그렇지만, 구동 회로는 n채널형 트랜지스터로 구성할 수도 있고, 또한, 도전형이 다른 2종류의 트랜지스터를 포함하고 있는 구성으로 할 수도 있다. 이하, 이와 같은 예에 관해 설명한다.
도 18은, 제5변형례의 화소에 포함되는 구동 회로에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도이다.
도 18에 도시하는 화소(70E)는, 2개의 n채널형 트랜지스터와 하나의 커패시터로 구성된 구동 회로(71E)를 포함하고 있다. 도면에 도시하는 예에서는, 2개의 n채널형 트랜지스터의 전부에 백게이트용 배선(VSB)으로부터 전압이 공급된다. 공급되는 전압은, 표시 소자의 구동에 이용되는 가장 저전위의 것(예를 들면 접지 전압), 또는, 더욱 저전위의 전압으로 하면 좋다.
도 19는, 제6변형례의 화소에 포함되는 구동 회로에서의 백게이트 전압의 공급로를 설명하기 위한 모식적인 회로도이다.
도 19에 도시하는 화소(70F)의 구동 회로는, 도전형이 다른 2종류의 트랜지스터를 포함하고 있다. 그리고, 적어도 기록 트랜지스터를 구성하는 도전형 트랜지스터용의 백게이트용 배선이 마련되어 있다. 보다 구체적으로는, 2종류의 트랜지스터의 각각에 대응한 백게이트용 배선이 마련되어 있다.
도 19에 도시하는 화소(70F)는, 2개의 p채널형 트랜지스터와 3개의 n채널형 트랜지스터와 하나의 커패시터로 구성된 구동 회로(71F)를 포함하고 있다. 도면에 도시하는 예에서는, 2개의 p채널형 트랜지스터의 전부에 백게이트용 배선(VSB_p)으로부터 전압이 공급되고, 3개의 n채널형 트랜지스터의 전부에 백게이트용 배선(VSB_n)으로부터 전압이 공급된다.
이상 설명한 바와 같이, p채널형 트랜지스터를 포함하는 화소 회로, n채널형 트랜지스터를 포함하는 화소 회로, 및, p채널형 트랜지스터와 n채널형 트랜지스터를 포함하는 화소 회로의 어느 것에도, 본 개시를 적용할 수 있다.
[전자 기기]
이상 설명한 본 개시의 표시 장치는, 전자 기기에 입력된 영상 신호, 또는, 전자 기기 내에서 생성한 영상 신호를, 화상 또는 영상으로서 표시하는 모든 분야의 전자 기기의 표시부(표시 장치)로서 이용할 수 있다. 한 예로서, 예를 들면, 텔레비전 세트, 디지털 스틸 카메라, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화기 등의 휴대 단말 장치, 비디오 카메라, 헤드마운트 디스플레이(두부 장착형 디스플레이) 등의 표시부로서 이용할 수 있다.
본 개시의 표시 장치는, 봉지된 구성의 모듈 형상의 것도 포함한다. 한 예로서, 화소 어레이부에 투명한 글라스 등의 대향부가 부착되어 형성된 표시 모듈이 해당한다. 또한, 표시 모듈에는, 외부로부터 화소 어레이부에의 신호 등을 입출력하기 위한 회로부나 플렉시블 프린트 서킷(FPC) 등이 마련되어 있어도 좋다. 이하에, 본 개시의 표시 장치를 이용하는 전자 기기의 구체례로서, 디지털 스틸 카메라 및 헤드마운트 디스플레이를 예시한다. 단, 여기서 예시하는 구체례는 한 예에 지나지 않고, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
(구체례 1)
도 20은, 렌즈 교환식 1안 리플렉스 타입의 디지털 스틸 카메라의 외관도이고, 도 20A에 그 정면도를 도시하고, 도 20B에 그 배면도를 도시한다. 렌즈 교환식 1안 리플렉스 타입의 디지털 스틸 카메라는, 예를 들면, 카메라 본체부(카메라 보디)(411)의 정면 우측에 교환식의 촬영 렌즈 유닛(교환 렌즈)(412)을 가지고, 정면 좌측에 촬영자가 파지하기 위한 그립부(413)를 갖고 있다.
그리고, 카메라 본체부(411)의 배면 개략 중앙에는 모니터(414)가 마련되어 있다. 모니터(414)의 상부에는, 뷰파인더(접안창)(415)가 마련되어 있다. 촬영자는, 뷰파인더(415)를 엿봄에 의해, 촬영 렌즈 유닛(412)으로부터 유도된 피사체의 광상(光像)을 시인하여 구도 결정을 행하는 것이 가능하다.
상기한 구성의 렌즈 교환식 1안 리플렉스 타입의 디지털 스틸 카메라에 있어서, 그 뷰파인더(415)로서 본 개시의 표시 장치를 이용할 수 있다. 즉, 본 예에 관한 렌즈 교환식 1안 리플렉스 타입의 디지털 스틸 카메라는, 그 뷰파인더(415)로서 본 개시의 표시 장치를 이용함에 의해 제작된다. 또한, 배면에 배치되는 모니터(414)에 대해서도 마찬가지로 본 개시의 표시 장치를 이용할 수 있다.
(구체례 2)
도 21은, 헤드마운트 디스플레이의 외관도이다. 헤드마운트 디스플레이는, 예를 들면, 안경형의 표시부(511)의 양측에, 사용자의 두부에 장착하기 위한 귀걸이부(512)를 갖고 있다. 이 헤드마운트 디스플레이에서, 그 표시부(511)로서 본 개시의 표시 장치를 이용할 수 있다. 즉, 본 예에 관한 헤드마운트 디스플레이는, 그 표시부(511)로서 본 개시의 표시 장치를 이용함에 의해 제작된다.
(구체례 3)
도 22는, 시스루 헤드마운트 디스플레이의 외관도이다. 시스루 헤드마운트 디스플레이(611)는, 본체부(612), 암(613) 및 경통(614)으로 구성된다.
본체부(612)는, 암(613) 및 안경(600)과 접속된다. 구체적으로는, 본체부(612)의 긴변 방향의 단부(端部)는 암(613)과 결합되어, 본체부(612)의 측면의 일측은 접속부재를 통하여 안경(600)과 연결된다. 또한, 본체부(612)는, 직접적으로 인체의 두부에 장착되어도 좋다.
본체부(612)는, 시스루 헤드마운트 디스플레이(611)의 동작을 제어하기 위한 제어 기판이나, 표시부를 내장한다. 암(613)은, 본체부(612)와 경통(614)을 접속시켜, 경통(614)을 지탱한다. 구체적으로는, 암(613)은, 본체부(612)의 단부 및 경통(614)의 단부와 각각 결합되어, 경통(614)을 고정한다. 또한, 암(613)은, 본체부(612)로부터 경통(614)에 제공되는 화상에 관한 데이터를 통신하기 위한 신호선을 내장한다.
경통(614)은, 본체부(612)로부터 암(613)을 경유하여 제공되는 화상광을, 접안 렌즈를 통하여, 시스루 헤드마운트 디스플레이(611)를 장착하는 유저의 눈을 향하여 투사한다. 이 시스루 헤드마운트 디스플레이(611)에서, 본체부(612)의 표시부에, 본 개시의 표시 장치를 이용할 수 있다.
[기타]
또한, 본 개시의 기술은 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.
[A1]
화소를 구성하는 표시 소자가 행방향과 열방향으로 2차원 매트릭스형상으로 배열되어 있는 화소 어레이부를 가지고,
표시 소자는, 전류 구동형의 발광부, 및, 발광부를 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고 있고,
구동 회로는, 영상 신호를 기록하기 위한 기록 트랜지스터와, 발광부에 전류를 흘리는 구동 트랜지스터를 적어도 포함하고 있고,
적어도 기록 트랜지스터의 백게이트에는, 구동 트랜지스터에 전압을 공급하는 급전선과는 별도로 마련된 백게이트용 배선을 통하여, 전압이 공급되는,
표시 장치.
[A2]
백게이트용 배선에는, 일정한 전압이 공급되는,
상기 [A1] 기재의 표시 장치.
[A3]
기록 트랜지스터는 p채널형 트랜지스터로 구성되어 있고,
백게이트용 배선에는, 급전선에 공급되는 전압과 같은 전압 또는 다른 전압이 공급되는,
상기 [A2] 기재의 표시 장치.
[A4]
급전선과 백게이트용 배선에는, 공통의 전원부로부터 전압이 공급되는,
상기 [A3] 기재의 표시 장치.
[A5]
급전선에는 급전선에 대응한 전원부로부터 전압이 공급되고,
백게이트용 배선에는, 급전선에 대응한 전원부와는 다른 전원부로부터 전압이 공급되는,
상기 [A3] 기재의 표시 장치.
[A6]
백게이트용 배선에는, 표시 소자의 주사에 응하여 변화하는 전압이 공급되는,
상기 [A1] 기재의 표시 장치.
[A7]
백게이트용 배선에는, 기록 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되는 주사선에 공급되는 전압과 같은 전압이 공급되는,
상기 [A6] 기재의 표시 장치.
[A8]
구동 회로는, 도전형이 다른 2종류의 트랜지스터를 포함하고 있고,
적어도 기록 트랜지스터를 구성하는 도전형 트랜지스터용의 백게이트용 배선이 마련되어 있는,
상기 [A1] 내지 [A7]의 어느 하나에 기재의 표시 장치.
[A9]
2종류의 트랜지스터의 각각에 대응한 백게이트용 배선이 마련되어 있는,
상기 [A8]에 기재된 표시 장치.
[A10]
발광부는 유기 일렉트로 루미네선스 발광부로 이루어지는,
상기 [A1] 내지 [A9]의 어느 하나에 기재의 표시 장치.
[B1]
화소를 구성하는 표시 소자가 행방향과 열방향으로 2차원 매트릭스형상으로 배열되어 있는 화소 어레이부를 가지고,
표시 소자는, 전류 구동형의 발광부, 및, 발광부를 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고 있고,
구동 회로는, 영상 신호를 기록하기 위한 기록 트랜지스터와, 발광부에 전류를 흘리는 구동 트랜지스터를 적어도 포함하고 있고,
적어도 기록 트랜지스터의 백게이트에는, 구동 트랜지스터에 전압을 공급하는 급전선과는 별도로 마련된 백게이트용 배선을 통하여, 전압이 공급되는,
표시 장치를 구비한 전자 기기.
[B2]
백게이트용 배선에는, 일정한 전압이 공급되는,
상기 [B1] 기재의 전자 기기.
[B3]
기록 트랜지스터는 p채널형 트랜지스터로 구성되어 있고,
백게이트용 배선에는, 급전선에 공급되는 전압과 같은 전압 또는 다른 전압이 공급되는,
상기 [B2] 기재의 전자 기기.
[B4]
급전선과 백게이트용 배선에는, 공통의 전원부로부터 전압이 공급되는,
상기 [B3] 기재의 전자 기기.
[B5]
급전선에는 급전선에 대응한 전원부로부터 전압이 공급되고,
백게이트용 배선에는, 급전선에 대응한 전원부와는 다른 전원부로부터 전압이 공급되는,
상기 [B3] 기재의 전자 기기.
[B6]
백게이트용 배선에는, 표시 소자의 주사에 응하여 변화하는 전압이 공급되는,
상기 [B1] 기재의 전자 기기.
[B7]
백게이트용 배선에는, 기록 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되는 주사선에 공급되는 전압과 같은 전압이 공급되는,
상기 [B6] 기재의 전자 기기.
[B8]
구동 회로는, 도전형이 다른 2종류의 트랜지스터를 포함하고 있고,
적어도 기록 트랜지스터를 구성하는 도전형 트랜지스터용의 백게이트용 배선이 마련되어 있는,
상기 [B1] 내지 [B7]의 어느 하나에 기재의 전자 기기.
[B9]
2종류의 트랜지스터의 각각에 대응한 백게이트용 배선이 마련되어 있는,
상기 [B8]에 기재된 전자 기기.
[B10]
발광부는 유기 일렉트로 루미네선스 발광부로 이루어지는,
상기 [B1] 내지 [B9]의 어느 하나에 기재의 전자 기기.
1, 1A, 1B, 2, 9: 표시 장치
10: 기재
20: 반도체층
21: n채널형 웰
22A: 소자 분리 영역
22B: 분리 영역
23A, 23B, 23C, 23D: 소스/드레인 영역
31: 게이트 절연층
31': 절연층
32: 게이트 전극
32': 타방의 전극
33: 층간 절연층
34: 일방의 전극
35, 36, 37: 콘택트 플러그
38: 공통 급전선
40: 층간 절연층
51: 애노드 전극
52: 정공 수송층, 발광층, 및, 전자 수송층
53: 캐소드 전극
54: 제2 층간 절연층
55, 56: 콘택트 플러그
60: 투명한 기판
70, 70A, 70B, 70C, 70D, 70E, 70F: 표시 소자
71, 71A, 71B, 71C, 71D, 71E, 71F: 표시 소자
80: 화소 어레이부
100: 반도체 기판
110: 소스 드라이버
120: 수직 스캐너
130: 전원부
130A: 제1 전원부
130B: 제1 전원부
TRW: 기록 트랜지스터
TRD : 구동 트랜지스터
CS: 용량부
ELP: 유기 일렉트로 루미네선스 발광부
CEL : 발광부(ELP)의 용량
WS: 주사선
DTL: 데이터선
PS1: 급전선
VSB, VSB_p, VSB_n: 백게이트용 배선
411: 카메라 본체부
412: 촬영 렌즈 유닛
413: 그립부
414: 모니터
415: 뷰파인더
511: 안경형의 표시부
512: 귀걸이부
600: 안경
611: 시스루 헤드마운트 디스플레이
612: 본체부
613: 암
614: 경통

Claims (11)

  1. 화소를 구성하는 표시 소자가 행방향과 열방향으로 2차원 매트릭스형상으로 배열되어 있는 화소 어레이부를 가지고,
    표시 소자는, 전류 구동형의 발광부, 및, 발광부를 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고 있고,
    구동 회로는, 영상 신호를 기록하기 위한 기록 트랜지스터와, 발광부에 전류를 흘리는 구동 트랜지스터를 적어도 포함하고 있고,
    적어도 기록 트랜지스터의 백게이트에는, 구동 트랜지스터에 전압을 공급하는 급전선과는 별도로 마련된 백게이트용 배선을 통하여, 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서
    백게이트용 배선에는, 일정한 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서
    기록 트랜지스터는 p채널형 트랜지스터로 구성되어 있고,
    백게이트용 배선에는, 급전선에 공급되는 전압과 같은 전압 또는 다른 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서
    급전선과 백게이트용 배선에는, 공통의 전원부로부터 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서
    급전선에는 급전선에 대응한 전원부로부터 전압이 공급되고,
    백게이트용 배선에는, 급전선에 대응한 전원부와는 다른 전원부로부터 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서
    백게이트용 배선에는, 표시 소자의 주사에 응하여 변화하는 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서
    백게이트용 배선에는, 기록 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되는 주사선에 공급되는 전압과 같은 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서
    구동 회로는, 도전형이 다른 2종류의 트랜지스터를 포함하고 있고,
    적어도 기록 트랜지스터를 구성하는 도전형 트랜지스터용의 백게이트용 배선이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서
    2종류의 트랜지스터의 각각에 대응한 백게이트용 배선이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서
    발광부는 유기 일렉트로 루미네선스 발광부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 화소를 구성하는 표시 소자가 행방향과 열방향으로 2차원 매트릭스형상으로 배열되어 있는 화소 어레이부를 가지고,
    표시 소자는, 전류 구동형의 발광부, 및, 발광부를 구동하기 위한 구동 회로를 구비하고 있고,
    구동 회로는, 영상 신호를 기록하기 위한 기록 트랜지스터와, 발광부에 전류를 흘리는 구동 트랜지스터를 적어도 포함하고 있고,
    적어도 기록 트랜지스터의 백게이트에는, 구동 트랜지스터에 전압을 공급하는 급전선과는 별도로 마련된 백게이트용 배선을 통하여, 전압이 공급되는, 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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