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JP2000284727A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JP2000284727A
JP2000284727A JP11301448A JP30144899A JP2000284727A JP 2000284727 A JP2000284727 A JP 2000284727A JP 11301448 A JP11301448 A JP 11301448A JP 30144899 A JP30144899 A JP 30144899A JP 2000284727 A JP2000284727 A JP 2000284727A
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睦 木村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各画素に、複数のTFTおよび複数のOELDが形
成され、TFTおよびOELDは、直列に接続され、TFTのオン
・オフ状態を切り替え、OELDを発光させる面積を制御す
ることで、階調を実現する、表示装置において、正確な
発光部の比を得て、正確な階調を得ることを目的とす
る。 【解決手段】 複数のOELDは、各々同じ形状であり、OE
LDを発光させる個数を制御することで、階調を実現す
る。複数のOELDは、円形である。複数のOELDは、横方向
あるいは縦方向に、等間隔に配置されている。これらの
構成によれば、複数のOELDの発光面積は互いに等しくな
るため、これらの個数を制御することで、発光面積の比
を正確にすることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置、特に、
薄膜トランジスタ(以下TFTと記す)により駆動され、液
相プロセスにて形成される高分子系の有機エレクトロル
ミネッセンス素子(以下OELDと記す)を備えた、薄膜トラ
ンジスタ駆動有機エレクトロルミネッセンス表示装置
(以下TFT-OELDと記す)に関する。
【０００２】
【従来の技術】TFT-OELDは、軽量・薄型・小型・高精細・広
視角・低消費電力等を実現する表示装置として、将来的
に有望視されている。図１に、従来のTFT-OELDを、図２
に、その断面図を示す。ここでは、ひとつの画素11のみ
図記しているが、実際には複数行・複数列の多数の画素1
1が存在する。ここでは、OLED18は高分子系であり、ス
ピンコート・ブレード塗り・インクジェット等の液相プロ
セスにより形成される。
【０００３】図１に示したような構造の場合、階調を実
現するためには、ドライビングTFT17のゲート電圧を変
化させ、コンダクタンスを変化させることで、OELD18を
流れる電流を制御する必要がある。しかしながら、この
方式によれば、特に中間調において、ドライビングTFT1
7のトランジスタ特性のバラツキが、OELD18の輝度バラ
ツキとして表れてしまい、画面が不均一となってしまう
という問題が発生する。
【０００４】そこで、図３に示すように、OELD18の発光
面積を変化させることで、階調を実現する方式が考え出
された（特願平9-233107号）。図４に、この方式の駆動
方法を示す。走査線12に走査電位31が印加され、信号線
13は、信号線(下位ビット)131および信号線(上位ビッ
ト)132から成り、各々、信号電位32として、信号電位
(下位ビット)321および信号電位(上位ビット)322が印加
される。ドライビングTFT17は、ドライビングTFT(下位
ビット)171およびドライビングTFT(上位ビット)172から
成り、OELD18は、OELD(下位ビット)181およびOELD(上位
ビット)182から成る。この例では、2ビット4階調につい
て考えているため、OELD(下位ビット)181およびOELD(上
位ビット)182の面積比は、1:2となる。
【０００５】この方式では、ドライビングTFT17は、近
似的に完全なオン状態および近似的に完全なオフ状態
の、2状態のどちらかをとる。オン状態では、ドライビ
ングTFT17の抵抗は、OELD18の抵抗に比べて、無視でき
るほど小さく、ドライビングTFT17およびOELD18を流れ
る電流量は、ほぼOELD17の抵抗のみで決まる。故に、ド
ライビングTFT17のトランジスタ特性のバラツキが、OEL
D18の輝度バラツキとして表れることはない。また、オ
フ状態では、OELD18に印加される電圧が、しきい値電圧
以下になるため、OELD18は全く発光せず、やはり、ドラ
イビングTFT17のトランジスタ特性のバラツキが、OELD1
8の輝度バラツキとして表れることはない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図５は、図３および図
４に示した、OELD18の発光面積を変化させることで階調
表示を実現するTFT-OELDの、断面図である。図５(a)
は、OELD(下位ビット)181の断面図で、図５(b)は、OELD
(上位ビット)182の断面図である。OELD(下位ビット)181
の発光部25と、OELD(上位ビット)182の発光部25との比
は、1:2になることが望まれている。
【０００７】発光層22は、高分子系のOELDであり、液相
プロセスにて形成される。バンク24の表面は、撥液性に
なっており、発光層22は残らないので、OELD18はパター
ニングされ、その面積が決定される。バンク24の側面に
ついては、撥液性になるか親液性になるかは、材料・プ
ロセスに依存する。
【０００８】図５では、バンク24の側面が、親液性の場
合を仮定している。液相プロセス特有の現象として、発
光層22が、バンク24の側面に引き寄せられたような断面
形状となっている。この場合、発光層22のより薄い部分
を電流は流れ、この部分が発光部25となる。ここで述べ
たような、発光層22の断面形状は、液体の量・液体の物
性・液体の初期位置・基板の状態・温度・雰囲気などに敏感
で、制御するのは困難である。すなわち、望みどおりの
発光面積の絶対値を得ることは、難しい。このため、OE
LD(下位ビット)181の発光部25と、OELD(上位ビット)182
の発光部25との比を、正確に1:2にすることは困難で、
結局、正確な階調を得ることは、難しい。
【０００９】図６は、図５と同様、OELD(下位ビット)18
1の断面図(図６(a))およびOELD(上位ビット)182の断面
図(図５(b))である。図６では、バンク24の側面が、撥
液性の場合を仮定している。液相プロセス特有の現象と
して、発光層22が、バンク24の側面から遠ざかるような
断面形状となっている。この場合も、発光層22のより薄
い部分を電流は流れ、この部分が発光部25となる。この
ときも、図５の場合と同様に、OELD(下位ビット)181の
発光部25と、OELD(上位ビット)182の発光部25との比
を、正確に1:2にすることは困難で、正確な階調を得る
ことは、難しい。
【００１０】そこで、本発明の目的は、正確な発光部25
の比を得て、正確な階調を得ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】(1) 請求項１記載の本
発明は、各画素に、複数のTFTおよび複数のOELDが形成
され、TFTおよびOELDは、直列に接続され、TFTのオン・
オフ状態を切り替え、OELDを発光させる面積を制御する
ことで、階調を実現する、表示装置において、複数のOE
LDは、各々同じ形状であり、OELDを発光させる個数を制
御することで、階調を実現することを特徴とする、表示
装置である。
【００１２】本構成によれば、OELDが、液相プロセス特
有の現象として、バンクの側面に引き寄せられたような
断面形状あるいはバンクの側面から遠ざかるような断面
形状となった場合でも、各OELDの発光部を同一な面積と
し、正確な階調を得ることが、可能となる。何故なら、
本構成でも、望みどおりの発光面積の絶対値を得ること
は、難しいが、複数のOELDの発光面積は互いに等しくな
るため、これらの個数を制御することで、発光面積の比
を正確にすることが可能だからである。
【００１３】(2) 請求項２記載の本発明は、請求項１
記載の、表示装置において、複数のOELDは、円形である
ことを特徴とする、表示装置である。
【００１４】本構成によれば、より正確に各OELDの発光
部を同一な面積とし、正確な階調を得ることが、可能と
なる。その理由は、次のとおりである。OELDが矩形等の
頂点を持っている形状の場合には、その頂点部の引き寄
せられる、あるいは、頂点部が満たされないなどの現象
が発生する可能性がある。この現象は、上記した断面形
状の問題と同じ理由で、正確な階調を得るための妨げに
なる。この現象は、上記した断面形状の問題よりも、さ
らに液体の量・液体の物性・液体の初期位置・基板の状態・
温度・雰囲気などに敏感で、隣接するOELD間でも制御す
るのは困難である。OELDを円形にすることで、この現象
を回避できる。
【００１５】(3) 請求項３記載の本発明は、請求項１
記載の、表示装置において、複数のOELDは、横方向ある
いは縦方向に、等間隔に配置されていることを特徴とす
る、表示装置である。
【００１６】本構成によれば、より正確に各OELDの発光
部を同一な面積とし、正確な階調を得ることが、可能と
なる。その理由は、次のとおりである。スピンコート・
ブレード塗りでOELDを形成するときは、一旦画素全体に
塗布された発光層が、バンク表面の撥液性のために、自
然とバンクの凹部に流れ込む。インクジェットのよる場
合も、ときにはこのようになる。このとき、バンク凹部
の周囲の凸部の面積が広いところでは、この部分に塗布
された発光層が、すべてバンク凹部に流れ込むため、発
光層は厚くなる。バンク凹部の周囲の凸部の面積が狭い
ところでは、発光層は薄くなる。結局、発光層の膜厚の
バラツキが発生する。複数のOELDを、横方向あるいは縦
方向に、等間隔に配置することで、このバラツキを回避
できる。
【００１７】また、本構成によれば、インクジェットプ
ロセスによりOELDを形成する場合に、等間隔でインク吐
出すればよいため、製造が簡単となる可能性がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を、図面に基づいて説明する。
【００１９】（実施例１）図７は、本発明の実施例１に
係るTFT-OELDの、画素を示す図である。ここでは、ひと
つの画素11のみ図記しているが、実際には複数行・複数
列の多数の画素11が存在する。
【００２０】OELD(下位ビット)181は、OELD(下位ビット
・矩形)1811から成り、OELD(上位ビット)182は、OELD(上
位ビット・第1・矩形)18211とOELD(上位ビット・第2・矩形)
18221から成っている。請求項１で示したように、OELD
(下位ビット・矩形)1811・OELD(上位ビット・第1・矩形)182
11・OELD(上位ビット・第2・矩形)18221は同じ形状をして
いるので、同じ発光面積が得られ、発光するOELD18の個
数を変化させることで、正確な階調を得ることが可能と
なる。
【００２１】（実施例２）図８は、本発明の実施例２に
係るTFT-OELDの、画素を示す図である。ここでは、ひと
つの画素11のみ図記しているが、実際には複数行・複数
列の多数の画素11が存在する。
【００２２】OELD(下位ビット)181は、OELD(下位ビット
・円形)1812から成り、OELD(上位ビット)182は、OELD(上
位ビット・第1・円形)18212とOELD(上位ビット・第2・円形)
18222から成っている。請求項２で示したように、OELD
(下位ビット・円形)1812・OELD(上位ビット・第1・円形)182
12・OELD(上位ビット・第2・円形)18222は、円形となって
いるので、より正確に同じ発光面積が得られ、正確な階
調を得ることが可能となる。
【００２３】（実施例３）図９は、本発明の実施例３に
係るTFT-OELDの、画素を示す図である。ここでは、ひと
つの画素11のみ図記しているが、実際には複数行・複数
列の多数の画素11が存在する。
【００２４】OELD(下位ビット)181は、OELD(下位ビット
・円形)1812から成り、OELD(上位ビット)182は、OELD(上
位ビット・第1・円形)18212とOELD(上位ビット・第2・円形)
18222から成っている。請求項３で示したように、OELD
(下位ビット・円形)1812・OELD(上位ビット・第1・円形)182
12・OELD(上位ビット・第2・円形)18222は、その画素11の
内部だけでなく、隣接する画素11に対しても、横方向お
よび縦方向に、等間隔に配置されている。このため、よ
り正確に各OELDの発光部を同一な面積とし、正確な階調
を得ることが、可能となる。
【００２５】なお、各画素に形成されるＥＬ素子とし
て、実施例１では、矩形状の素子を例として示し、実施
例２，３では、円形状の素子を示したが、本発明は、こ
れらに限定されるものではなく、多角形状や楕円形状の
素子でも正確な階調を得る事ができる。特に、楕円形状
の素子は、円形状の場合と同様に、矩形状としたときの
頂点部がないので、頂点部が発光層により満たされない
という問題は一切ない。
【発明の効果】以上述べたように、本発明によればエレ
クトロルミネッセンス素子の発光させる発光部面積を制
御することにより、正確な階調を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の、TFTのコンダクタンスを変化させるこ
とで階調表示を実現するTFT-OELDの、画素を示す図。
【図２】TFT-OELDの、断面図。
【図３】従来の、OELDの発光面積を変化させることで階
調表示を実現するTFT-OELDの、画素を示す図。
【図４】従来の、OELDの発光面積を変化させることで階
調表示を実現するTFT-OELDの、駆動方法を示す図。
【図５】従来の、OELDの発光面積を変化させることで階
調表示を実現するTFT-OELDにおける、OELDの断面図（バ
ンク側面が親液性の場合）。(a)はOELD(下位ビット)の
図、(b)はOELD(上位ビット)の図。
【図６】従来の、OELDの発光面積を変化させることで階
調表示を実現するTFT-OELDにおける、OELDの断面図（バ
ンク側面が撥液性の場合）。(a)はOELD(下位ビット)の
図、(b)はOELD(上位ビット)の図。
【図７】本発明の実施例１に係るTFT-OELDの画素を示す
図。
【図８】本発明の実施例２に係るTFT-OELDの画素を示す
図。
【図９】本発明の実施例３に係るTFT-OELDの画素を示す
図。
【符号の説明】
１１ 画素 １２ 走査線 １３ 信号線 １３１ 信号線(下位ビット) １３２ 信号線(上位ビット) １４ 電流供給線 １５ 保持容量 １５１ 保持容量(下位ビット) １５２ 保持容量(上位ビット) １６ サンプリングTFT １６１ サンプリングTFT(下位ビット) １６２ サンプリングTFT(上位ビット) １７ ドライビングTFT １７１ ドライビングTFT(下位ビット) １７２ ドライビングTFT(上位ビット) １８ OELD １８１ OELD(下位ビット) １８１１ OELD(下位ビット・矩形) １８１２ OELD(下位ビット・円形) １８２ OELD(上位ビット) １８２１１ OELD(上位ビット・第1・矩形) １８２２１ OELD(上位ビット・第2・矩形) １８２１２ OELD(上位ビット・第1・円形) １８２２２ OELD(上位ビット・第2・円形) ２１ 陽極 ２２ 発光層 ２３ 陰極 ２４ バンク ２５ 発光部 ３１ 走査電位 ３２１ 信号電位(下位ビット) ３２２ 信号電位(上位ビット)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ 33/26 33/26 Ｚ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各画素に、複数の薄膜トランジスタおよ
    び複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が形成さ
    れ、前記薄膜トランジスタおよび前記有機エレクトロル
    ミネッセンス素子は、直列に接続され、前記薄膜トラン
    ジスタのオン・オフ状態を切り替え、前記有機エレクト
    ロルミネッセンス素子を発光させる面積を制御すること
    で、階調を実現する、表示装置において、 複数の前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、各々
    同じ形状であり、前記有機エレクトロルミネッセンス素
    子を発光させる個数を制御することで、階調を実現する
    ことを特徴とする、表示装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の、表示装置において、複
    数の前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、円形で
    あることを特徴とする、表示装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の、表示装置において、複
    数の前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、横方向
    あるいは縦方向に、等間隔に配置されていることを特徴
    とする、表示装置。
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