JP2021015211A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents
電気光学装置および電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021015211A JP2021015211A JP2019129992A JP2019129992A JP2021015211A JP 2021015211 A JP2021015211 A JP 2021015211A JP 2019129992 A JP2019129992 A JP 2019129992A JP 2019129992 A JP2019129992 A JP 2019129992A JP 2021015211 A JP2021015211 A JP 2021015211A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electro
- node
- transistor
- optical device
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Control Of El Displays (AREA)
Abstract
【課題】黒浮きを抑える。【解決手段】階調レベルに応じた電圧がゲートノードに印加される駆動トランジスターと、駆動トランジスターから出力される電流によって発光する発光素子と、階調レベルがゼロである場合に、駆動トランジスターから出力される電流の一部を、発光素子を介さずに流す抵抗素子と、を含み、抵抗素子は、駆動トランジスターに接続される第1ノードと、所定電圧の給電線に接続された第2ノードとの間で絶縁膜を挟持する。【選択図】図4
Description
本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。
近年、OLEDのような発光素子を用いた電気光学装置が各種提案されている。電気光学装置では、画素回路が走査線とデータ線との交差に対応して設けられる。1つ画素回路は、発光素子と、階調レベルに応じた電圧のデータ信号に応じた電流を発光素子に供給する駆動トランジスターとを含む。なお、OLEDは、Organic Light Emitting Diodeの略語である。
この種の電機光学装置では、理想的な黒表示が求められる場合が多い。理想的な黒表示とは、階調レベルがゼロに指定される場合に、発光素子が発光しない状態である。ただし、実際には、階調レベルがゼロに対応するデータ信号が供給されても、駆動トランジスターではオフリークが発生し、当該オフリークに伴うオフ電流が発光素子に流れる。このため、発光素子が発光し、いわゆる黒浮きが発生する場合がある。
この種の電機光学装置では、理想的な黒表示が求められる場合が多い。理想的な黒表示とは、階調レベルがゼロに指定される場合に、発光素子が発光しない状態である。ただし、実際には、階調レベルがゼロに対応するデータ信号が供給されても、駆動トランジスターではオフリークが発生し、当該オフリークに伴うオフ電流が発光素子に流れる。このため、発光素子が発光し、いわゆる黒浮きが発生する場合がある。
このような黒浮きの発生を抑えるために、発光素子のアノードを放電させるための放電トランジスターを設け、当該放電トランジスターのオフ電流を、駆動トランジスターのオフ電流と比較して大きく設定する技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、上記技術において、放電トランジスターのオフ電流を大きくするためには、形成プロセスにおいて、当該放電トランジスターのチャネルへのドープ量を調整するなどの対策が必要となる。ここで例えばドープ量が目標値からずれると、放電トランジスターのオフ電流が設計値とはならず、黒浮きの発生を抑えることができない、という課題がある。
本発明の一態様に係る電気光学装置は、階調レベルに応じた電圧がゲートノードに印加される駆動トランジスターと、前記駆動トランジスターから出力される電流によって発光する発光素子と、前記階調レベルがゼロである場合に、前記駆動トランジスターから出力される電流の一部を、前記発光素子を介さずに流す抵抗素子と、を含み、前記抵抗素子は、所定電圧の給電線に接続された第1ノードと、前記駆動トランジスターに接続される第2ノードと、の間で絶縁膜を挟持する。
以下、本発明の実施形態に係る電気光学装置について図面を参照して説明する。なお、各図において、各部の寸法および縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
図1は、実施形態に係る電気光学装置100を示す斜視図であり、図2は、電気光学装置100を含む表示装置1の電気的な構成を示すブロック図である。電気光学装置100は、例えばヘッドマウントディスプレイなどにおいてカラー画像を表示するマイクロディスプレイである。
電気光学装置100は、複数のサブ画素回路や当該サブ画素回路を駆動する駆動回路などが半導体基板に形成された有機EL装置である。半導体基板としては、例えばシリコン基板であるが、他の半導体基板であってもよい。
電気光学装置100は、複数のサブ画素回路や当該サブ画素回路を駆動する駆動回路などが半導体基板に形成された有機EL装置である。半導体基板としては、例えばシリコン基板であるが、他の半導体基板であってもよい。
電気光学装置100は、表示領域で開口する枠状のケース72に収納される。電気光学装置100には、FPC基板74の一端が接続される。なお、FPCは、Flexible Printed Circuitsの略語である。FPC基板74の他端には、複数の端子76が設けられて、複数の端子76を介し、映像データや同期信号等が供給される。
図2に示されるように、表示装置1は、タイミングコントローラー5および電気光学装置100に大別される。
タイミングコントローラー5は、図示省略されたホスト装置からクロック信号Clkおよび映像データDnを受信して、電気光学装置100を駆動するためのタイミング信号を生成するとともに、受信した映像データDnに必要な処理を施して映像データDtとして出力する。
映像データDtは、電気光学装置100によって表示すべき画像を構成するサブ画素の階調レベルを例えば8ビットで指定する。なお、階調レベルを十進値で表記した場合、階調レベルの「0」がサブ画素を最も暗い状態に指定し、「255」がサブ画素を最も明るい状態を指定する。
タイミングコントローラー5は、図示省略されたホスト装置からクロック信号Clkおよび映像データDnを受信して、電気光学装置100を駆動するためのタイミング信号を生成するとともに、受信した映像データDnに必要な処理を施して映像データDtとして出力する。
映像データDtは、電気光学装置100によって表示すべき画像を構成するサブ画素の階調レベルを例えば8ビットで指定する。なお、階調レベルを十進値で表記した場合、階調レベルの「0」がサブ画素を最も暗い状態に指定し、「255」がサブ画素を最も明るい状態を指定する。
なお、タイミング信号とは、電気光学装置100を垂直走査および水平走査するための信号であり、同期信号Vsync、Hsyncおよびクロック信号Dclkなどがある。このうち、同期信号Vsyncは、電気光学装置100に対して垂直走査の開始を指定し、同期信号Hsyncは、電気光学装置100に対して水平走査の開始を指定する。また、クロック信号Dclkは、映像データDtを電気光学装置100に転送する際の同期信号として用いられる。
電気光学装置100には、電圧Vdd、Vss、VelおよびVorstが給電される。このうち、電圧Vddは電源の高位電圧であり、電圧Vssは電源の低位電圧である。電圧Vssは、例えば電圧ゼロの基準である。なお、電気光学装置100に電源回路を内蔵させて、例えば電圧VddおよびVssを用いたチャージポンプなどにより電圧Vel、Vorstを生成してもよい。
図3は、電気光学装置100の構成を示す図である。
電気光学装置100における表示領域102では、m行の走査線112が図において左右に沿って設けられ、n列のデータ線114が、上下に沿って、かつ、各走査線112と互いに電気的に絶縁を保つように設けられている。サブ画素回路110は、表示領域102において、m行の走査線112とn列のデータ線114との各交差に対応してm行n列のマトリクス状に配列している。
電気光学装置100における表示領域102では、m行の走査線112が図において左右に沿って設けられ、n列のデータ線114が、上下に沿って、かつ、各走査線112と互いに電気的に絶縁を保つように設けられている。サブ画素回路110は、表示領域102において、m行の走査線112とn列のデータ線114との各交差に対応してm行n列のマトリクス状に配列している。
m、nは、2以上の整数である。走査線112の行、および、サブ画素回路110のマトリクスの行を便宜的に区別するために、図3において上から順に1、2、3、…、m行と呼ぶ場合がある。行を特定せずに一般的に説明する場合には、1≦i≦mを満たすiを用いてi行と呼ぶことにする。
同様にデータ線114の列、および、サブ画素回路110のマトリクスの列を便宜的に区別するために、図3において左から順に1、2、3、…、n列と呼ぶ場合がある。また、列を特定せずに一般的に説明する場合には、1≦j≦nを満たすnを用いてj列と呼ぶことにする。
同様にデータ線114の列、および、サブ画素回路110のマトリクスの列を便宜的に区別するために、図3において左から順に1、2、3、…、n列と呼ぶ場合がある。また、列を特定せずに一般的に説明する場合には、1≦j≦nを満たすnを用いてj列と呼ぶことにする。
なお、実際には例えば同一行の走査線112と互いに隣り合う3列のデータ線114との交差に対応した3つのサブ画素回路110が、それぞれR(赤)、G(緑)、B(青)の画素に対応し、これらの3つが表示すべきカラー画像の1画素が表現される。
表示領域102の周辺には、サブ画素回路110を駆動するための周辺回路が設けられる。本実施形態において周辺回路としては、走査制御回路130、走査線駆動回路140およびデータ線駆動回路150が含まれる。
このうち、走査制御回路130は、タイミングコントローラー5から供給される同期信号Vsync、Hsync、映像データDtおよびクロック信号Dclkに基づいて、走査線駆動回路140の動作を制御するための制御信号Ctr_Y、および、データ線駆動回路150の動作を制御するための制御信号Ctr_Xをそれぞれ生成する。
このうち、走査制御回路130は、タイミングコントローラー5から供給される同期信号Vsync、Hsync、映像データDtおよびクロック信号Dclkに基づいて、走査線駆動回路140の動作を制御するための制御信号Ctr_Y、および、データ線駆動回路150の動作を制御するための制御信号Ctr_Xをそれぞれ生成する。
走査線駆動回路140は、制御信号Ctr_Yにしたがって行毎に走査信号を生成し、1、2、3、…、m行目の走査線112に、走査信号Gwr(1)、Gwr(2)、Gwr(3)、…、Gwr(m)として供給する。
データ線駆動回路150は、制御信号Ctr_Xにしたがって列毎にデータ信号を生成し、1、2、3、…、n列目のデータ線114に、データ信号d(1)、Vd(2)、Vd(3)、…、Vd(n)として供給する。ここで、例えばi行目の走査線112が選択される期間において、j列目のデータ線114に供給されるデータ信号Vd(j)は、i行j列のサブ画素の階調レベルに応じた電圧を有する。
データ線駆動回路150は、制御信号Ctr_Xにしたがって列毎にデータ信号を生成し、1、2、3、…、n列目のデータ線114に、データ信号d(1)、Vd(2)、Vd(3)、…、Vd(n)として供給する。ここで、例えばi行目の走査線112が選択される期間において、j列目のデータ線114に供給されるデータ信号Vd(j)は、i行j列のサブ画素の階調レベルに応じた電圧を有する。
図4は、サブ画素回路110の構成を示す図である。m行n列で配列するサブ画素回路110については電気的にみれば互いに同一構成である。このため、サブ画素回路110についてはi行j列で代表させて説明する。
図4において、i行目の走査線112とj列目のデータ線114との交差に対応して設けられるi行j列のサブ画素回路110は、OLED120と、Pチャネル型のトランジスター121、122と、抵抗素子127と、容量素子Cpixとを含む。
サブ画素回路110において、OLED120は、発光素子の一例であり、例えばアノードと、光透過性を有するカソードとで白色有機EL層を挟持した素子である。そして、OLED120の光が出射されるカソード側にはRGBのいずれかに対応したカラーフィルターが重ねられる。このようなOLED120において、アノードからカソードに電流が流れると、アノードから注入された正孔とカソードから注入された電子とが有機EL層で再結合して励起子が生成され、白色光が発生する。このときに発生した白色光は、アノードとは反対のカソードから出射し、カラーフィルターによる着色を経て、観察者に視認される。
サブ画素回路110において、OLED120は、発光素子の一例であり、例えばアノードと、光透過性を有するカソードとで白色有機EL層を挟持した素子である。そして、OLED120の光が出射されるカソード側にはRGBのいずれかに対応したカラーフィルターが重ねられる。このようなOLED120において、アノードからカソードに電流が流れると、アノードから注入された正孔とカソードから注入された電子とが有機EL層で再結合して励起子が生成され、白色光が発生する。このときに発生した白色光は、アノードとは反対のカソードから出射し、カラーフィルターによる着色を経て、観察者に視認される。
すなわち、サブ画素回路110毎に設けられるOLED120は、表示画像の最小単位となる。換言すれば、1個のサブ画素回路110は1個のOLED120を含む。このサブ画素回路110は他のサブ画素回路110とは独立して制御され、OLED120はサブ画素回路110に対応する色で発光して、3原色の1つを表現する。
なお、電気光学装置100がカラー表示しない構成、すなわち、単に明暗のみの単色画像を表示する場合には、上記カラーフィルターが設けられない。また、電気光学装置100が単色画像を表示する場合、サブ画素回路を画素回路と読み替えればよい。
なお、電気光学装置100がカラー表示しない構成、すなわち、単に明暗のみの単色画像を表示する場合には、上記カラーフィルターが設けられない。また、電気光学装置100が単色画像を表示する場合、サブ画素回路を画素回路と読み替えればよい。
i行j列のサブ画素回路110のトランジスター121にあっては、ゲートノードがトランジスター122のドレインノードと容量素子Cpixの一端に接続され、ソースノードが電圧Velの給電線116に接続され、ドレインノードが抵抗素子127の一端およびOLED120のアノードに接続される。
なお、トランジスター121は駆動トランジスターの一例である。また、便宜的にトランジスター121のドレインノード、抵抗素子127の一端およびOLED120のアノード同士を接続する配線を符号117とする。
なお、トランジスター121は駆動トランジスターの一例である。また、便宜的にトランジスター121のドレインノード、抵抗素子127の一端およびOLED120のアノード同士を接続する配線を符号117とする。
また、容量素子Cpixの他端は、給電線116に接続される。このため、容量素子Cpixは、トランジスター121におけるゲート電圧を保持する。
i行j列のサブ画素回路110のトランジスター122にあっては、ゲートノードがi行目の走査線112に接続され、ソースノードがj列目のデータ線114に接続される。抵抗素子127の他端は、電圧Vorstの給電線115に接続される。なお、電圧Vorstは、所定電圧の一例であり、階調レベルが「0」に対応する電圧のデータ信号がトランジスター121のゲートノードに印加された場合に、当該トランジスター121のオフ電流が流れた状態において、OLED120のアノード電圧よりも低い電圧に設定される。
また、OLED120のカソードは、電圧Vctの給電線118に接続される。
i行j列のサブ画素回路110のトランジスター122にあっては、ゲートノードがi行目の走査線112に接続され、ソースノードがj列目のデータ線114に接続される。抵抗素子127の他端は、電圧Vorstの給電線115に接続される。なお、電圧Vorstは、所定電圧の一例であり、階調レベルが「0」に対応する電圧のデータ信号がトランジスター121のゲートノードに印加された場合に、当該トランジスター121のオフ電流が流れた状態において、OLED120のアノード電圧よりも低い電圧に設定される。
また、OLED120のカソードは、電圧Vctの給電線118に接続される。
図5は、電気光学装置100の動作を説明するための図である。この図に示されるように、走査信号Gwr(1)〜Gwr(m)は、一垂直走査期間(F)にわたって、一水平走査期間(H)毎に順次排他的にLレベルとなる。ここでは、1行、2行、3行、…、m行の順に走査され、この順に走査信号Gwr(1)、Gwr(2)、Gwr(3)、…、Gwr(m)がLレベルになり、走査線が選択される。
ここで例えばi行目の走査線112が選択される一水平走査期間(H)では、走査信号Gwr(i)がLレベルになるので、i行j列のサブ画素回路110でいえば、トランジスター122がオンする。このため、トランジスター121のゲートノードは、j列目のデータ線114に接続された状態となる。
また、当該一水平走査期間(H)では、データ線駆動回路150が、j列目のデータ線114でいえば、i行j列のサブ画素に指定された階調レベルに対応した電圧のデータ信号Vd(j)を出力する。
ここで例えばi行目の走査線112が選択される一水平走査期間(H)では、走査信号Gwr(i)がLレベルになるので、i行j列のサブ画素回路110でいえば、トランジスター122がオンする。このため、トランジスター121のゲートノードは、j列目のデータ線114に接続された状態となる。
また、当該一水平走査期間(H)では、データ線駆動回路150が、j列目のデータ線114でいえば、i行j列のサブ画素に指定された階調レベルに対応した電圧のデータ信号Vd(j)を出力する。
当該データ信号Vd(j)は、j列目のデータ線114を介して、i行j列のサブ画素回路110におけるトランジスター121のゲートノードに印加されるので、当該データ信号Vd(j)の電圧が容量素子Cpixによって保持され、当該トランジスター121がゲート・ソース間の電圧に応じた電流をOLED120に流す。
i行目の走査線112の選択が終了して、走査信号Gwr(i)がHレベルとなり、トランジスター122がオフしても、データ信号Vd(j)の電圧は容量素子Cpixによって保持されるので、OLED120には電流が流れ続ける。したがって、i行j列のサブ画素回路110では、一垂直走査期間(F)経過してトランジスター122が再度オンしてデータ信号Vd(j)が印加されるまで、OLED120は、容量素子Cpixによって保持された電圧、すなわち階調レベルに応じた明るさで発光し続ける。
i行目の走査線112の選択が終了して、走査信号Gwr(i)がHレベルとなり、トランジスター122がオフしても、データ信号Vd(j)の電圧は容量素子Cpixによって保持されるので、OLED120には電流が流れ続ける。したがって、i行j列のサブ画素回路110では、一垂直走査期間(F)経過してトランジスター122が再度オンしてデータ信号Vd(j)が印加されるまで、OLED120は、容量素子Cpixによって保持された電圧、すなわち階調レベルに応じた明るさで発光し続ける。
なお、ここではi行j列のサブ画素回路110について説明したが、i行目においてj列以外のサブ画素回路110についても同様にデータ信号Vd(1)〜Vd(n)の電圧に応じた明るさで発光する。また、i行目以外の行についても、1行、2行、3行、…、m行の順に走査されることによって、電気光学装置100のサブ画素が、すべて階調レベルで指定された明るさで発光するので、映像データDtに応じた画像が表示される。
i行j列のサブ画素に指定される階調レベルが最低の「0」であり、当該階調レベルに対応して、データ信号Vd(j)の電圧が十分に高く、ゲート・ソース間の電圧がトランジスター121のしきい値電圧未満であれば、当該トランジスター121はオフする。このため、OLED120には電流が流れないはずであるが、実際には、トランジスター121のリークによるオフ電流が流れて、OLED120が発光し、黒浮きが発生する。
黒浮きを抑えるには、トランジスター121のオフ電流を、OLED120を介さずに流す放電手段、例えば放電トランジスターを設けることが考えられるが、オフ電流を調整するために、当該放電トランジスターのチャネルへのドープ量を調整するなどの対策が必要となるので、採用しにくい点は上述した通りである。
そこで、本実施形態では、放電トランジスターではなく、抵抗素子127を用いて、トランジスター121のオフ電流を、OLED120を介さずに流す構成としている。
黒浮きを抑えるには、トランジスター121のオフ電流を、OLED120を介さずに流す放電手段、例えば放電トランジスターを設けることが考えられるが、オフ電流を調整するために、当該放電トランジスターのチャネルへのドープ量を調整するなどの対策が必要となるので、採用しにくい点は上述した通りである。
そこで、本実施形態では、放電トランジスターではなく、抵抗素子127を用いて、トランジスター121のオフ電流を、OLED120を介さずに流す構成としている。
図6において(1)は、抵抗素子127の構成を平面視で示す図であり、(2)は、(1)をAa−Ab線で破断した場合の構造を示す断面図である。なお、図6においては、電気光学装置100のうち、抵抗素子127を構成する要部のみを示し、抵抗素子127とは無関係な要素については図示を省略している。
酸化シリコンや窒化シリコンなどの層間絶縁膜131には、コンタクトホールCt1、Ct2が設けられる。層間絶縁膜131の表面には、アルミニウムなどの導電層が成膜され、当該導電層のパターニングによって給電線115および配線117が設けられる。コンタクトホールCt1には、成膜の際に、導電層が充填されてノード115aが形成される。同様に、コンタクトホールCt2には、成膜の際に、導電層が充填されてノード117aが形成される。
層間絶縁膜131、給電線115および配線117を覆うように、酸化シリコンや窒化シリコンなどの層間絶縁膜132が設けられる。
なお、層間絶縁膜131は絶縁膜の一例であり、ノード115aは第1ノードの一例であり、ノード117aは第2ノードの一例である。また、コンタクトホールCt1は第1コンタクトホールの一例であり、コンタクトホールCt2は第2コンタクトホールの一例である。
酸化シリコンや窒化シリコンなどの層間絶縁膜131には、コンタクトホールCt1、Ct2が設けられる。層間絶縁膜131の表面には、アルミニウムなどの導電層が成膜され、当該導電層のパターニングによって給電線115および配線117が設けられる。コンタクトホールCt1には、成膜の際に、導電層が充填されてノード115aが形成される。同様に、コンタクトホールCt2には、成膜の際に、導電層が充填されてノード117aが形成される。
層間絶縁膜131、給電線115および配線117を覆うように、酸化シリコンや窒化シリコンなどの層間絶縁膜132が設けられる。
なお、層間絶縁膜131は絶縁膜の一例であり、ノード115aは第1ノードの一例であり、ノード117aは第2ノードの一例である。また、コンタクトホールCt1は第1コンタクトホールの一例であり、コンタクトホールCt2は第2コンタクトホールの一例である。
図7は、抵抗素子127の構成要素を説明するための図である。
この図に示されるように、抵抗素子127は、給電線115およびノード115aと、配線117およびノード117aによって層間絶縁膜131および132を挟持した構成である。すなわち、抵抗素子127は、層間絶縁膜131および132を抵抗体として用いている。なお、図7では、便宜的に、ノード115a、117aと、層間絶縁膜131および132とが分離されている。
この図に示されるように、抵抗素子127は、給電線115およびノード115aと、配線117およびノード117aによって層間絶縁膜131および132を挟持した構成である。すなわち、抵抗素子127は、層間絶縁膜131および132を抵抗体として用いている。なお、図7では、便宜的に、ノード115a、117aと、層間絶縁膜131および132とが分離されている。
ここで、図に示されるように、層間絶縁膜131および132のうち、給電線115およびノード115aと、配線117およびノード117aとによって挟持される部分の幅をWとし、長さをLとし、高さをTとする。なお、高さTは、層間絶縁膜131、132の厚さと言い換えることができる。また、層間絶縁膜131、132の体積抵抗率をρVとし、給電線115および配線117間の電圧をVとした場合、抵抗素子127に流れる電流Iは次式で表すことができる。
I=V/R=V/{ρV・L÷(W・T)}
なお、給電線115の厚さおよび配線117の厚さがコンタクトホールCt1、Ct2の深さに対して十分に小さい場合、上記挟持される部分の高さTは、層間絶縁膜131の厚さと考えてよい。
I=V/R=V/{ρV・L÷(W・T)}
なお、給電線115の厚さおよび配線117の厚さがコンタクトホールCt1、Ct2の深さに対して十分に小さい場合、上記挟持される部分の高さTは、層間絶縁膜131の厚さと考えてよい。
抵抗素子127の抵抗値については、当該抵抗素子127に流れる電流が、トランジスター121のオフ電流と同程度となるように設定することが好ましい。抵抗素子127には、常に電流が流れることになるが、当該電流は、トランジスター121のオフ電流と同程度であり、電気光学装置100によって消費される電力全体からみて、特に問題にはならない。
また、この抵抗値については、幅W、長さL、高さTを適切に設定することによって目標とする値とすることができる。また、層間絶縁膜131の体積抵抗率ρVについても酸化シリコンや窒化シリコンに添加する不純物量に応じて、ある程度の範囲で調整することができる。
また、この抵抗値については、幅W、長さL、高さTを適切に設定することによって目標とする値とすることができる。また、層間絶縁膜131の体積抵抗率ρVについても酸化シリコンや窒化シリコンに添加する不純物量に応じて、ある程度の範囲で調整することができる。
本実施形態では、トランジスター121のリークによるオフ電流の一部が、抵抗素子127を介して給電線115に流れるので、OLED120の発光を抑えることができる。したがって、階調レベルが「0」に対応する電圧のデータ信号がサブ画素回路110に供給されたときの黒浮きを抑えることができる。
また、抵抗素子127は、層間絶縁膜131を抵抗体として用いているので、放電用のトランジスターを別途設け、トランジスター121のオフ電流を当該放電トランジスターによって流す構成と比較して、チャネルへのドープなどの調整が不要であるので、目的とする抵抗値を容易かつ安定的に得ることができる。
また、抵抗素子127は、層間絶縁膜131を抵抗体として用いているので、放電用のトランジスターを別途設け、トランジスター121のオフ電流を当該放電トランジスターによって流す構成と比較して、チャネルへのドープなどの調整が不要であるので、目的とする抵抗値を容易かつ安定的に得ることができる。
抵抗素子127については、給電線115と配線117との間に限られず、例えば図8に示されるように、OLED120におけるアノードとカソードとの間に、すなわちOLED120と並列に設けてもよい。
また、例えば図9に示されるように、OLED120のアノードと、他の電圧V2を給電する給電線119との間に設けてもよい。電圧V2は、電圧Vorstと同様に、当該トランジスター121のオフ電流が流れる場合において、OLED120のアノード電圧よりも低い電圧であればよい。
また、例えば図9に示されるように、OLED120のアノードと、他の電圧V2を給電する給電線119との間に設けてもよい。電圧V2は、電圧Vorstと同様に、当該トランジスター121のオフ電流が流れる場合において、OLED120のアノード電圧よりも低い電圧であればよい。
図10は、抵抗素子127を有するサブ画素回路の他の構成を示す図である。なお、この図に示される構成は、抵抗素子127の他端が他の電圧の給電線に接続された例を示す。図10に示される構成では、図4の構成に、Pチャネル型のトランジスター123、124および125が追加される。
このうち、トランジスター124は、トランジスター121のドレインノードとOLED120のアノードとの間に設けられる。詳細には、トランジスター124にあっては、ゲートノードには、制御信号Gel(i)が供給され、ソースノードがトランジスター121のドレインノードおよびトランジスター123のドレインノードに接続され、ドレインノードがOLED120のアノードおよびトランジスター125のドレインノードに接続される。
また、トランジスター123にあっては、ゲートノードには、制御信号Gcmp(i)が供給され、ソースノードがデータ線114に接続される。トランジスター125にあっては、ゲートノードには、制御信号Gcmp(i)が供給され、ソースノードがデータ線114に接続される。
抵抗素子127は、一端がOLED120のアノードに接続され、他端がトランジスター124のゲートノード、すなわち、制御信号Gel(i)が供給される信号線に接続される。
なお、制御信号Gel(i)、Gcmp(i)は、i行目に対応して、走査信号Gwr(i)と同期して供給される信号であり、例えば走査線駆動回路140から出力される。
このうち、トランジスター124は、トランジスター121のドレインノードとOLED120のアノードとの間に設けられる。詳細には、トランジスター124にあっては、ゲートノードには、制御信号Gel(i)が供給され、ソースノードがトランジスター121のドレインノードおよびトランジスター123のドレインノードに接続され、ドレインノードがOLED120のアノードおよびトランジスター125のドレインノードに接続される。
また、トランジスター123にあっては、ゲートノードには、制御信号Gcmp(i)が供給され、ソースノードがデータ線114に接続される。トランジスター125にあっては、ゲートノードには、制御信号Gcmp(i)が供給され、ソースノードがデータ線114に接続される。
抵抗素子127は、一端がOLED120のアノードに接続され、他端がトランジスター124のゲートノード、すなわち、制御信号Gel(i)が供給される信号線に接続される。
なお、制御信号Gel(i)、Gcmp(i)は、i行目に対応して、走査信号Gwr(i)と同期して供給される信号であり、例えば走査線駆動回路140から出力される。
図10に示される構成のうち、抵抗素子127以外については公知なので、詳細な動作説明を省略するが、走査信号Gwr(i)がLレベルとなる期間において、容量素子Cpixに階調レベルに応じた電圧が保持され、この後、走査信号Gwr(i)がHレベルとなって、制御信号Gel(i)がLレベルとなる。
制御信号Gel(i)がLレベルになる期間では、トランジスター124がオンするので、トランジスター121が、容量素子Cpixに保持された電圧に応じた電流をOLED120に流す。当該期間において、容量素子Cpixに保持された電圧が階調レベルの「0」に相当する電圧であっても、抵抗素子127が存在しなければ、オフ電流がOLED120に流れてしまうのは、上述した通りである。
図10に示される構成では、オフ電流の一部が抵抗素子127を介して流れるので、OLED120が非発光となり、黒浮きを防止することができる。
なお、制御信号Gel(i)のLレベルに相当する電圧が、トランジスター121のオフ電流が流れた場合において、OLED120のアノード電圧よりも低い電圧であることが必要となる。
制御信号Gel(i)がLレベルになる期間では、トランジスター124がオンするので、トランジスター121が、容量素子Cpixに保持された電圧に応じた電流をOLED120に流す。当該期間において、容量素子Cpixに保持された電圧が階調レベルの「0」に相当する電圧であっても、抵抗素子127が存在しなければ、オフ電流がOLED120に流れてしまうのは、上述した通りである。
図10に示される構成では、オフ電流の一部が抵抗素子127を介して流れるので、OLED120が非発光となり、黒浮きを防止することができる。
なお、制御信号Gel(i)のLレベルに相当する電圧が、トランジスター121のオフ電流が流れた場合において、OLED120のアノード電圧よりも低い電圧であることが必要となる。
抵抗素子127については、平面視したときに図11に示されるように配線117およびコンタクトホールCT2の三方を囲むように、給電線115およびコンタクトホールCT1を設けた構成としてもよい。
この構成によれば、コンタクトホールCT1に充填されたノード115aと、コンタクトホールCT2に充填されたノード117aと、の間に位置する層間絶縁膜131の断面積(W・T)が実質的に大きくなるので、長さLが図7と同じでも抵抗素子127の抵抗値を下げることができる。
給電線115およびコンタクトホールCT1の三方を囲むように、配線117およびコンタクトホールCT2を設けた構成としてもよい。
なお、三方ではなく、二方を囲む構成としてもよいし、四方以上で、または円形状に囲む構成としてもよい。
この構成によれば、コンタクトホールCT1に充填されたノード115aと、コンタクトホールCT2に充填されたノード117aと、の間に位置する層間絶縁膜131の断面積(W・T)が実質的に大きくなるので、長さLが図7と同じでも抵抗素子127の抵抗値を下げることができる。
給電線115およびコンタクトホールCT1の三方を囲むように、配線117およびコンタクトホールCT2を設けた構成としてもよい。
なお、三方ではなく、二方を囲む構成としてもよいし、四方以上で、または円形状に囲む構成としてもよい。
抵抗素子127については、平面視したときに、給電線115および配線117によって層間絶縁膜131を挟持する構成のほか、図12に示されるように、断面視したときに、給電線115および配線117によって層間絶縁膜131を挟持する構成でもよい。
なお、図11では、OLED120のアノードに接続される配線117を層間絶縁膜131の表面に形成された構成となっているが、給電線115を層間絶縁膜131の表面に形成された構成としてもよい。
なお、図11では、OLED120のアノードに接続される配線117を層間絶縁膜131の表面に形成された構成となっているが、給電線115を層間絶縁膜131の表面に形成された構成としてもよい。
実施形態では、発光素子としてOLED120を例示したが、例えば無機発光ダイオードやLED(Light Emitting Diode)など、電流に応じてで発光するものであれば良い。
次に、実施形態等に係る電気光学装置100を適用した電子機器について説明する。電気光学装置100は、画素が小サイズで高精細な表示に向いている。そこで、電子機器として、ヘッドマウントディスプレイを例に挙げて説明する。
図13は、ヘッドマウントディスプレイの外観を示す図であり、図14は、その光学的な構成を示す図である。
まず、図13に示されるように、ヘッドマウントディスプレイ300は、外観的には、一般的な眼鏡と同様にテンプル310や、ブリッジ320、レンズ301L、301Rを有する。また、ヘッドマウントディスプレイ300は、図14に示されるように、ブリッジ320近傍であってレンズ301L、301Rの奥側(図において下側)には、左眼用の電気光学装置100Lと右眼用の電気光学装置100Rとが設けられる。
電気光学装置100Lの画像表示面は、図14において左側となるように配置している。これによって電気光学装置100Lによる表示画像は、光学レンズ302Lを介して図において9時の方向に出射する。ハーフミラー303Lは、電気光学装置100Lによる表示画像を6時の方向に反射させる一方で、12時の方向から入射した光を透過させる。電気光学装置100Rの画像表示面は、電気光学装置100Lとは反対の右側となるように配置している。これによって電気光学装置100Rによる表示画像は、光学レンズ302Rを介して図において3時の方向に出射する。ハーフミラー303Rは、電気光学装置100Rによる表示画像を6時方向に反射させる一方で、12時の方向から入射した光を透過させる。
まず、図13に示されるように、ヘッドマウントディスプレイ300は、外観的には、一般的な眼鏡と同様にテンプル310や、ブリッジ320、レンズ301L、301Rを有する。また、ヘッドマウントディスプレイ300は、図14に示されるように、ブリッジ320近傍であってレンズ301L、301Rの奥側(図において下側)には、左眼用の電気光学装置100Lと右眼用の電気光学装置100Rとが設けられる。
電気光学装置100Lの画像表示面は、図14において左側となるように配置している。これによって電気光学装置100Lによる表示画像は、光学レンズ302Lを介して図において9時の方向に出射する。ハーフミラー303Lは、電気光学装置100Lによる表示画像を6時の方向に反射させる一方で、12時の方向から入射した光を透過させる。電気光学装置100Rの画像表示面は、電気光学装置100Lとは反対の右側となるように配置している。これによって電気光学装置100Rによる表示画像は、光学レンズ302Rを介して図において3時の方向に出射する。ハーフミラー303Rは、電気光学装置100Rによる表示画像を6時方向に反射させる一方で、12時の方向から入射した光を透過させる。
この構成において、ヘッドマウントディスプレイ300の装着者は、電気光学装置1000L、100Rによる表示画像を、外の様子と重ね合わせたシースルー状態で観察することができる。
また、このヘッドマウントディスプレイ300において、視差を伴う両眼画像のうち、左眼用画像を電気光学装置100Lに表示させ、右眼用画像を電気光学装置100Rに表示させると、装着者に対し、表示された画像があたかも奥行きや立体感を持つかのように知覚させることができる。
また、このヘッドマウントディスプレイ300において、視差を伴う両眼画像のうち、左眼用画像を電気光学装置100Lに表示させ、右眼用画像を電気光学装置100Rに表示させると、装着者に対し、表示された画像があたかも奥行きや立体感を持つかのように知覚させることができる。
なお、電気光学装置100については、ヘッドマウントディスプレイ300のほかにも、ビデオカメラやレンズ交換式のデジタルカメラなどにおける電子式ビューファインダーにも適用可能である。
1…表示装置、100…電気光学装置、110…サブ画素回路、115…給電線、115a…ノード、117…配線、117a…ノード、120…OLED、121、122…トランジスター、127…抵抗素子、ヘッドマウントディスプレイ300。
Claims (4)
- 階調レベルに応じた電圧がゲートノードに印加される駆動トランジスターと、
前記駆動トランジスターから出力される電流によって発光する発光素子と、
前記階調レベルがゼロである場合に、前記駆動トランジスターから出力される電流の一部を、前記発光素子を介さずに流す抵抗素子と、
を含み、
前記抵抗素子は、
所定電圧の給電線に接続された第1ノードと、前記駆動トランジスターに接続される第2ノードと、
の間で絶縁膜を挟持する
電気光学装置。 - 前記第1ノードは、
前記絶縁膜の第1コンタクトホールに充填された導電層であり、
前記第2ノードは、
前記絶縁膜の第2コンタクトホールに充填された導電層である、
請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記第1ノードおよび前記第2ノードは、断面視で前記絶縁膜を挟持する
請求項1に記載の電気光学装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の電気光学装置を備える電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019129992A JP2021015211A (ja) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 電気光学装置および電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019129992A JP2021015211A (ja) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 電気光学装置および電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021015211A true JP2021015211A (ja) | 2021-02-12 |
Family
ID=74530556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019129992A Pending JP2021015211A (ja) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 電気光学装置および電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021015211A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11783775B2 (en) | 2021-09-30 | 2023-10-10 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device, driving method for electro-optical device, and electronic apparatus |
-
2019
- 2019-07-12 JP JP2019129992A patent/JP2021015211A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11783775B2 (en) | 2021-09-30 | 2023-10-10 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device, driving method for electro-optical device, and electronic apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI701827B (zh) | 光電裝置、電子機器及光電裝置之驅動方法 | |
TWI582740B (zh) | 光電裝置及具備其之電子機器 | |
JP6064313B2 (ja) | 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器 | |
JP6141590B2 (ja) | 電気光学装置および電子機器 | |
US9997585B2 (en) | Electro-optical device, driving method of electro-optical device, and electronic apparatus | |
KR102051357B1 (ko) | 전기 광학 장치 및 전자 기기 | |
US9318045B2 (en) | Electro-optical device, method for driving electro-optical device, and electronic apparatus | |
JP6911406B2 (ja) | 画素回路、電気光学装置および電子機器 | |
JP6492447B2 (ja) | 電気光学装置、電子機器、及び電気光学装置の駆動方法 | |
JP2018151449A (ja) | 電気光学装置、および電子機器 | |
JP2021015211A (ja) | 電気光学装置および電子機器 | |
JP6179644B2 (ja) | 電気光学装置および電子機器 | |
JP5929087B2 (ja) | 電気光学装置および電子機器 | |
JP6581951B2 (ja) | 電気光学装置の駆動方法 | |
CN110827761B (zh) | 电光装置以及电子设备 | |
US20230069464A1 (en) | Electro-optical device and electronic device | |
JP6702352B2 (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP2020177177A (ja) | 表示装置、oledの劣化補償方法および電子機器 | |
JP6626802B2 (ja) | 電気光学装置および電子機器 | |
JP2013088640A (ja) | 電気光学装置の駆動方法、電気光学装置および電子機器 | |
JP6299090B2 (ja) | 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器 | |
JP2021033108A (ja) | 電気光学装置および電子機器 | |
JP2021063943A (ja) | 電気光学装置のデータセット登録方法 | |
JP2019008325A (ja) | 電気光学装置および電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20200811 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20210916 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20211102 |