JP2012155953A - 有機el表示装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】白色有機EL素子21Wとカラーフィルタ80との組み合わせにより、RGBの各色光を取り出す方式を採用し、しかも、タンデム構造の画素構造を有する有機EL表示装置において、有機層(電荷注入層214や接続層216,217)に対して電気的に接続された金属配線90をアノード電極211の周囲を囲むように形成する。そして、当該金属配線90の電位を有機EL素子21が非発光時のアノード電極211の電位よりも低い電位に設定する。
【選択図】図10
Description
アノード電極とカソード電極との間に有機層を挟んで成る有機EL素子を含む画素が行列状に配置され、
前記有機EL素子は、前記有機層内に画素間で共通に形成された共通層を少なくとも1層含む有機EL表示装置において、
前記アノード電極の周囲を囲み、かつ、前記有機層に対して電気的に接続された金属配線を有し、
前記金属配線の電位は、前記有機EL素子が非発光時の前記アノード電極の電位よりも低い電位に設定された
構成を採っている。
1.本開示が適用される有機EL表示装置
1−1.システム構成
1−2.基本的な回路動作
1−3.白色有機EL素子とカラーフィルタとの組み合わせ方式
1−4.共通層の存在によるリーク電流の問題
2.実施形態の説明
2−1.リーク電流を低減するための画素構造
2−2.実施形態の作用、効果
3.変形例
4.適用例(電子機器)
[1−1.システム構成]
図1は、本開示が適用されるアクティブマトリクス型有機EL表示装置の構成の概略を示すシステム構成図である。
図2は、画素(画素回路)20の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。画素20の発光部は、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子である有機EL素子21から成る。
続いて、上記構成の有機EL表示装置10の基本的な回路動作について、図3のタイミング波形図を基に図4及び図5の動作説明図を用いて説明する。尚、図4及び図5の動作説明図では、図面の簡略化のために、書込みトランジスタ23をスイッチのシンボルで図示している。また、有機EL素子21の等価容量25についても図示している。
図3のタイミング波形図において、時刻t11以前は、前の表示フレームにおける有機EL素子21の発光期間となる。この前表示フレームの発光期間では、電源供給線32の電位DSが第1電源電位(以下、「高電位」と記述する)Vccpにあり、また、書込みトランジスタ23が非導通状態にある。
時刻t11になると、線順次走査の新しい表示フレーム(現表示フレーム)に入る。そして、図4(B)に示すように、電源供給線32の電位DSが高電位Vccpから、信号線33の基準電圧Vofsに対してVofs−Vthよりも十分に低い第2電源電位(以下、「低電位」と記述する)Viniに切り替わる。
次に、時刻t13で、図4(D)に示すように、電源供給線32の電位DSが低電位Viniから高電位Vccpに切り替わると、駆動トランジスタ22のゲート電位Vgが基準電圧Vofsに保たれた状態で閾値補正処理が開始される。すなわち、ゲート電位Vgから駆動トランジスタ22の閾値電圧Vthを減じた電位に向けて駆動トランジスタ22のソース電位Vsが上昇を開始する。
次に、時刻t15で、図5(B)に示すように、信号線33の電位が基準電圧Vofsから映像信号の信号電圧Vsigに切り替わる。続いて、時刻t16で、走査線31の電位WSが高電位側に遷移することで、図5(C)に示すように、書込みトランジスタ23が導通状態になって映像信号の信号電圧Vsigをサンプリングして画素20内に書き込む。
次に、時刻t17で、走査線31の電位WSが低電位側に遷移することで、図5(D)に示すように、書込みトランジスタ23が非導通状態となる。これにより、駆動トランジスタ22のゲート電極は、信号線33から電気的に切り離されるためにフローティング状態になる。
尚、ここでは、閾値補正処理を1回だけ実行する駆動法を採る場合を例に挙げて説明したが、この駆動法は一例に過ぎず、この駆動法に限られるものではない。例えば、閾値補正処理を移動度補正及び信号書込み処理と共に行う1H期間に加えて、当該1H期間に先行する複数の水平走査期間に亘って分割して閾値補正処理を複数回実行する、所謂、分割閾値補正を行う駆動法を採ることも可能である。
ここで、駆動トランジスタ22の閾値キャンセル(即ち、閾値補正)の原理について説明する。駆動トランジスタ22は、飽和領域で動作するように設計されているために定電流源として動作する。これにより、有機EL素子21には駆動トランジスタ22から、次式(1)で与えられる一定のドレイン−ソース間電流(駆動電流)Idsが供給される。
Ids=(1/2)・μ(W/L)Cox(Vgs−Vth)2 ……(1)
ここで、Wは駆動トランジスタ22のチャネル幅、Lはチャネル長、Coxは単位面積当たりのゲート容量である。
Ids=(1/2)・μ(W/L)Cox(Vsig−Vofs−ΔV)2 ……(2)
次に、駆動トランジスタ22の移動度補正の原理について説明する。図6(B)に、駆動トランジスタ22の移動度μが相対的に大きい画素Aと、駆動トランジスタ22の移動度μが相対的に小さい画素Bとを比較した状態で特性カーブを示す。駆動トランジスタ22をポリシリコン薄膜トランジスタなどで構成した場合、画素Aや画素Bのように、画素間で移動度μがばらつくことは避けられない。
ところで、以上説明した本適用例に係る有機EL表示装置10にあっては、RGBマスク塗り分け方式を採らず、図7に示すように、白色有機EL素子21Wとカラーフィルタ80との組み合わせにより、RGBの各色光を取り出す方式を採っている。ここで、RGBマスク塗り分け方式とは、RGBの有機EL材料を、マスクを利用して蒸着で塗り分ける方式である。白色有機EL素子21Wとカラーフィルタ80との組み合わせ方式は、表示パネル70の大型化、高精細化に適している。
白色有機EL素子21Wとしては、例えば、RGBの各発光層を含む有機層のユニット(発光ユニット)を複数、接続層を介して直列的に(タンデムに)連結(積層)して成るタンデム構造の有機EL素子が広く知られている。このタンデム構造の白色有機EL素子は、RGBの各発光ユニットの発光が重ね合わされることによって白色光が得られるようになっている。
上述したタンデム構造の白色有機EL素子21Wを含む画素(副画素)が配置されて成る有機EL表示装置10にあっては、各画素に対して共通に形成される共通層が存在することになる。具体的には、特に図8から明らかなように、電荷注入層214、接続層216、及び、接続層217が各画素に共通に形成された共通層となる。
本実施形態では、有機層内に画素間で共通に形成された共通層を少なくとも1層含む有機EL表示装置において、共通層の存在によるリーク電流の問題を解決するために、有機層に対して電気的に接続された金属配線をアノード電極の周囲を囲むように形成する。そして、当該金属配線の電位を有機EL素子が非発光時のアノード電極の電位よりも低い電位に設定する構成を採るようにする。
以下に、有機層内の共通層を通して流れるリーク電流を低減するための画素構造について具体的に説明する。
上述したように、有機層213に対して電気的に接続された金属配線90をアノード電極211の周囲を囲むように形成し、当該金属配線90の電位をカソード電位Vcathに設定することで、次のような作用、効果を得ることができる。すなわち、有機層213内の共通層、本例では、電荷注入層214や接続層216,217を通して横方向にリーク電流が流れた場合、図12に示すように、リーク電流はコンタクトホール71Bの部位(以下、コンタクト部71B」と記述する)を通して金属配線90に流れ込む。
上記実施形態では、白色有機EL素子21Wとカラーフィルタ80との組み合わせにより、RGBの各色光を取り出す方式を採用し、しかも、タンデム構造の画素構造(表示パネル)に適用した場合を例に挙げて説明したが、本開示はこの適用例に限られるものではない。すなわち、本開示は、タンデム構造の構成を採らなくても、有機層内に画素間で共通に形成された共通層を少なくとも1層含む画素構造を持つ有機EL表示装置全般に対して適用可能である。
以上説明した本開示による有機EL表示装置は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示部(表示装置)に適用できる。一例として、図15〜図19に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなどの表示部に適用することが可能である。
Claims (11)
- アノード電極とカソード電極との間に有機層を挟んで成る有機EL素子を含む画素が行列状に配置され、
前記有機EL素子は、前記有機層内に画素間で共通に形成された共通層を少なくとも1層含んでおり、
前記アノード電極の周囲を囲み、かつ、前記有機層に対して電気的に接続された金属配線を有し、
前記金属配線の電位は、前記有機EL素子が非発光時の前記アノード電極の電位よりも低い電位に設定されている
有機EL表示装置。 - 前記有機EL素子は、白色光を発光する白色有機EL素子であり、
前記白色有機EL素子とカラーフィルタとの組み合わせにより、各色光を取り出す
請求項1に記載の有機EL表示装置。 - 前記白色有機EL素子は、各色光の発光ユニットを複数、接続層を介して直列的に連結して成るタンデム構造である
請求項2に記載の有機EL表示装置。 - 前記共通層は、画素間で共通に形成され、前記有機層に含まれる発光層に電荷を注入する電荷注入層である
請求項3に記載の有機EL表示装置。 - 前記金属配線は、前記有機EL素子が設けられるウインド絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記電荷注入層と電気的に接続されている
請求項4に記載の有機EL表示装置。 - 前記共通層は、前記接続層である
請求項3に記載の有機EL表示装置。 - 前記金属配線は、前記アノード電極と同じ層に形成されている
請求項1に記載の有機EL表示装置。 - 前記金属配線は、前記アノード電極と同一の材料で形成されている
請求項1に記載の有機EL表示装置。 - 前記金属配線の電位は、前記カソード電極の電位に設定されている
請求項1に記載の有機EL表示装置。 - 前記有機EL素子は、各色の有機EL材料を、マスクを利用して蒸着で塗り分けることによって形成され、
各色光の前記有機EL素子には、各有機層に含まれる発光層に電荷を注入する電荷注入層が前記共通層として形成されている
請求項1に記載の有機EL表示装置。 - アノード電極とカソード電極との間に有機層を挟んで成る有機EL素子を含む画素が行列状に配置され、
前記有機EL素子は、前記有機層内に画素間で共通に形成された共通層を少なくとも1層含んでおり、
前記アノード電極の周囲を囲み、かつ、前記有機層に対して電気的に接続された金属配線を有し、
前記金属配線の電位は、前記有機EL素子が非発光時の前記アノード電極の電位よりも低い電位に設定されている
有機EL表示装置を有する表示装置。
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