JP2008033072A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スキャナ内のトランジスタの特性の差に起因するスジの発生を抑止することが可能な表示装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置１００のＥＬＡ結晶化工程においてエキシマレーザのスキャン方向３００と、垂直スキャナ２００内のバッファを形成するトランジスタ（ＴＦＴ）２１０のＬ長方向（電流が流れる方向）が同方向になるようにする。
【選択図】図１６

Description

本発明は、有機ＥＬ（Electroluminescence ）ディスプレイなどの、電気光学素子を有する画素回路がマトリクス状に配列された表示装置およびその製造方法に関するものである。

画像表示装置、たとえば液晶ディスプレイなどでは、多数の画素をマトリクス状に並べ、表示すべき画像情報に応じて画素毎に光強度を制御することによって画像を表示する。
これは有機ＥＬディスプレイなどにおいても同様であるが、有機ＥＬディスプレイは各画素回路に発光素子を有する、いわゆる自発光型のディスプレイであり、液晶ディスプレイに比べて画像の視認性が高い、バックライトが不要、応答速度が速い、等の利点を有する。
また、各発光素子の輝度はそれに流れる電流値によって制御することによって発色の階調を得る、すなわち発光素子が電流制御型であるという点で液晶ディスプレイなどとは大きく異なる。

有機ＥＬディスプレイにおいては、液晶ディスプレイと同様、その駆動方式として単純マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とが可能であるが、前者は構造が単純であるものの、大型かつ高精細のディスプレイの実現が難しいなどの問題があるため、各画素回路内部の発光素子に流れる電流を、画素回路内部に設けた能動素子、一般にはＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ）によって制御する、アクティブマトリクス方式の開発が盛んに行われている。

図１は、一般的な有機ＥＬ表示装置の構成を示すブロック図である。
この表示装置１は、図１に示すように、画素回路（ＰＸＬＣ）２ａがｍ×ｎのマトリクス状に配列された画素アレイ部２、水平セレクタ（ＨＳＥＬ）３、ライトスキャナ（ＷＳＣＮ）４、水平セレクタ３により選択され輝度情報に応じたデータ信号が供給されるデータ線ＤＴＬ１〜ＤＴＬｎ、およびライトスキャナ４により選択駆動される走査線ＷＳＬ１〜ＷＳＬｍを有する。
なお、水平セレクタ３、ライトスキャナ４に関しては、多結晶シリコン上に形成する場合や、ＭＯＳＩＣ等で画素の周辺に形成することもある。

図２は、図１の画素回路２ａの一構成例を示す回路図である（たとえば特許文献１、２参照）。
図２の画素回路は、多数提案されている回路のうちで最も単純な回路構成であり、いわゆる２トランジスタ駆動方式の回路である。

図２の画素回路２ａは、ｐチャネル薄膜電界効果トランジスタ（以下、ＴＦＴという）１１およびＴＦＴ１２、キャパシタＣ１１、発光素子である有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）１３を有する。また、図２において、ＤＴＬはデータ線を、ＷＳＬは走査線をそれぞれ示している。
有機ＥＬ素子は多くの場合整流性があるため、ＯＬＥＤ(Organic Light Emitting Diode)と呼ばれることがあり、図２その他では発光素子としてダイオードの記号を用いているが、以下の説明においてＯＬＥＤには必ずしも整流性を要求するものではない。
図２ではＴＦＴ１１のソースが電源電位ＶCCに接続され、発光素子１３のカソード（陰極）は接地電位ＧＮＤに接続されている。図２の画素回路２ａの動作は以下の通りである。

ステップＳＴ１：
走査線ＷＳＬを選択状態（ここでは低レベル）とし、データ線ＤＴＬに書き込み電位Ｖdataを印加すると、ＴＦＴ１２が導通してキャパシタＣ１１が充電または放電され、ＴＦＴ１１のゲート電位はＶdataとなる。

ステップＳＴ２：
走査線ＷＳＬを非選択状態（ここでは高レベル）とすると、データ線ＤＴＬとＴＦＴ１１とは電気的に切り離されるが、ＴＦＴ１１のゲート電位はキャパシタＣ１１によって安定に保持される。

ステップＳＴ３：
ＴＦＴ１１および発光素子１３に流れる電流は、ＴＦＴ１１のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓに応じた値となり、発光素子１３はその電流値に応じた輝度で発光し続ける。
上記ステップＳＴ１のように、走査線ＷＳＬを選択してデータ線に与えられた輝度情報を画素内部に伝える操作を、以下「書き込み」と呼ぶ。
上述のように、図２の画素回路２ａでは、一度Ｖdataの書き込みを行えば、次に書き換えられるまでの間、発光素子１３は一定の輝度で発光を継続する。

上述したように、画素回路２ａでは、ドライブトランジスタであるＴＦＴ１１のゲート印加電圧を変化させることで、ＥＬ発光素子１３に流れる電流値を制御している。
このとき、ｐチャネルのドライブトランジスタのソースは電源電位ＶCCに接続されており、このＴＦＴ１１は常に飽和領域で動作している。よって、下記の式１に示した値を持つ定電流源となっている。

（数１）
Ｉds＝１／２・μ（Ｗ／Ｌ）Ｃｏｘ（Ｖgs−｜Ｖｔｈ｜）² …（１）

ここで、μはキャリアの移動度を、Ｃｏｘは単位面積当たりのゲ−ト容量を、Ｗはゲ−ト幅を、Ｌはゲ−ト長を、ＶgsはＴＦＴ１１のゲ−ト・ソ−ス間電圧を、ＶthはＴＦＴ１１のしきい値をそれぞれ示している。

単純マトリクス型画像表示装置では、各発光素子は、選択された瞬間にのみ発光するのに対し、アクティブマトリクスでは、上述したように、書き込み終了後も発光素子が発光を継続するため、単純マトリクスに比べて発光素子のピーク輝度、ピーク電流を下げられるなどの点で、とりわけ大型・高精細のディスプレイでは有利となる。

図３は、有機ＥＬ素子の電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性の経時変化を示す図である。図３３において、実線で示す曲線が初期状態時の特性を示し、破線で示す曲線が経時変化後の特性を示している。

一般的に、有機ＥＬ素子のＩ−Ｖ特性は、図３に示すように、時間が経過すると劣化してしまう。
しかしながら、図２の２トランジスタ駆動は定電流駆動のために有機ＥＬ素子には上述したように定電流が流れ続け、有機ＥＬ素子のＩ−Ｖ特性が劣化してもその発光輝度は経時劣化することはない。

ところで、図２の画素回路２ａは、ｐチャネルのＴＦＴにより構成されているが、ｎチャネルのＴＦＴにより構成することができれば、ＴＦＴ作製において従来のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）プロセスを用いることができるようになる。これにより、ＴＦＴ基板の低コスト化が可能となる。

次に、トランジスタをｎチャネルＴＦＴに置き換えた基本的な画素回路について説明する。

図４は、図２の回路のｐチャネルＴＦＴをｎチャネルＴＦＴに置き換えた画素回路を示す回路図である。

図４の画素回路２ｂは、ｎチャネルＴＦＴ２１およびＴＦＴ２２、キャパシタＣ２１、発光素子である有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）２３を有する。また、図４において、ＤＴＬはデータ線を、ＷＳＬは走査線をそれぞれ示している。

この画素回路２ｂでは、ドライブトランジスタとしてＴＦＴ２１のドレイン側が電源電位ＶCCに接続され、ソースはＥＬ素子２３のアノードに接続されており、ソースフォロワー回路を形成している。

図５は、初期状態におけるドライブトランジスタとしてのＴＦＴ２１とＥＬ素子２３の動作点を示す図である。図５において、横軸はＴＦＴ２１のドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓを、縦軸はドレイン・ソース間電流Ｉｄｓをそれぞれ示している。

図５に示すように、ソース電圧はドライブトランジスタであるＴＦＴ２１とＥＬ素子２３との動作点で決まり、その電圧はゲート電圧によって異なる値を持つ。
このＴＦＴ２１は飽和領域で駆動されるので、動作点のソース電圧に対したＶｇｓに関して上記式１に示した方程式の電流値の電流Ｉｄｓを流す。

ＵＳＰ５，６８４，３６５ 特開平８−２３４６８３号公報

上述した画素回路は、最も単純な回路であるが、実際には、ＯＬＥＤと直列に接続されるドライブトランジスタや、移動度やしきい値キャンセル用のＴＦＴ等が設けられる。
これらのＴＦＴは、アクティブマトリクス型有機ＥＬディスプレイパネルの両側あるいは片側に配置されている垂直スキャナによってゲートパルスが生成され、このパルス信号が配線を通してマトリクス配列された画素回路の所望のＴＦＴのゲートに印加される。

図６は、垂直スキャナの構成例を示すブロック図である。
図６の垂直スキャナ３０は、シフトレジスタ部３１、クロックパルスバッファ部３２、イネーブルパルスバッファ部３３、ロジック部３４、およびバッファ部３５を有する。
垂直スキャナ３０においては、最終出力段を構成するバッファ部３５を通して、画素回路内のトランジスタ（ＴＦＴ）のゲートにパルス信号を印加する。
このパルス信号が印加されるＴＦＴが２あるいはそれ以上存在する場合には、各パルス信号を印加するタイミングが重要となる。

アクティブマトリクス型有機ＥＬパネルでは、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴを使用し低温プロセスを用い、駆動回路をガラス基板上に集積している。
低温ｐｏｌｙ−Ｓｉ・ＴＦＴは、ａ−Ｓｉ・ＴＦＴ、高温ｐｏｌｙ−Ｓｉ・ＴＦＴ、単結晶Ｓｉ・ＦＥＴの長所を併せ持つ。また、狭額縁、高精細、薄型、軽量を実現できる。
ｐ−Ｓｉは、エキシマレーザ（波長３０８ｎｍ）の高出力パルスを照射し、ａ−Ｓｉ膜を溶融、冷却、固化させることにより形成する。この方法をエキシマレーザアニール（ＥＬＡ）と呼び、大面積にわたって良質なｐ−Ｓｉが低温で得られる。

ＥＬＡ工程では、図７に示すようにエキシマレーザをパネル上、一方向にスキャンしていく。
しかし、エキシマレーザはスキャン進行方向に出力がばらつくため、スキャン進行方向に並ぶＴＦＴごとの特性に差がでてしまう。

ここで、例として、図７に関連付けて垂直スキャナ３０の各段に配置されているバッファを構成するトランジスタＴＲ（ＴＦＴ）に注目する。
各トランジスタＴＲのチャネル長（Ｌ長：電流の流れる方向）を図７中の左右方向に配置し、エキシマレーザを図中、上から下にスキャンした場合、エキシマレーザはスキャン進行方向に出力がばらつくため、図８に示すような、垂直スキャナ３０のバッファ部３５のＮ段、Ｎ＋１段、Ｎ＋２段等の各段のバッファ３５１−Ｎ，３５１−Ｎ＋１，３５１−Ｎ＋２の駆動トランジスタのしきい値や移動度などの特性が異なってしまう。

図９は、トランジスタに特性ばらつきが生じる要因について説明するための図である。

図９に示すように、エキシマレーザを図中、上から下にスキャンした場合、エキシマレーザはスキャン進行方向に出力がばらつくため、トランジスタの結晶構造的に見ると粒径の大きい部分と小さい部分ができる。
ただし、トランジスタのチャネル幅Ｗの方向は距離が短く、粒径のばらつきが平均化されず、結果として各トランジスタにばらつきが生じするため、バッファとしての差は大きくなる。

そのため、図１０に示すように、画素へ入力されるパルスの位相やトランジェントがばらつき、各段の移動度補正期間やしきい値（Ｖｔｈ）キャンセル期間に差が生じ、スジとして視認されるという不利益があった。

図１０は、容量Ｃが一定、抵抗Ｒがばらついたときのトランジェントのイメージを示す図である。この場合、Ｎ段目の抵抗Ｒ１とＮ＋１段目の抵抗Ｒ２とが、Ｒ１＜Ｒ２に関係にあるものとしている。
実際には、トランジェントの違いにより、動作点がずれるため、駆動タイミングにずれが生じ、結果としてスジムラなどの原因となる。

本発明は、垂直スキャナ内のトランジスタの特性の差に起因するスジの発生を抑止することが可能な表示装置およびその製造方法を提供することにある。

本発明の第１の観点の表示装置は、制御端子への駆動信号を受けて導通状態が制御される少なくとも一つのトランジスタを含む画素回路が複数マトリクス状に配列された画素アレイ部と、トランジスタにより形成され、上記画素回路を形成するトランジスタの制御端子への駆動信号を出力する上記画素配列に対応する複数のバッファを含む少なくとも一つのスキャナと、を有し、上記画素回路のトランジスタと上記バッファのトランジスタは、所定方向にスキャンされる所定波長のレーザ光照射によって形成されており、上記バッファのトランジスタは、そのチャネル長方向が上記レーザ光のスキャン方向と同方向となるように形成されている。

本発明の第２の観点の表示装置は、制御端子への駆動信号を受けて導通状態が制御される少なくとも一つのトランジスタを含む画素回路が複数マトリクス状に配列された画素アレイ部と、トランジスタにより形成され、上記画素回路を形成するトランジスタの制御端子への駆動信号を出力する上記画素配列に対応するバッファ群を含む少なくとも一つのスキャナと、を有し、上記画素回路のトランジスタと上記バッファのトランジスタは、所定方向にスキャンされる所定波長のレーザ光照射によって形成されており、上記スキャナは、バッファ群の配列が上記スキャン方向と直交する方向となるように形成されている。

本発明の第３の観点の表示装置の製造方法は、制御端子への駆動信号を受けて導通状態が制御される少なくとも一つのトランジスタを含む画素回路が複数マトリクス状に配列された画素アレイ部と、トランジスタにより形成され、上記画素回路を形成するトランジスタの制御端子への駆動信号を出力する上記画素配列に対応する複数のバッファを含む少なくとも一つのスキャナと、を有する表示装置の製造方法であって、上記バッファのトランジスタを、そのチャネル長方向が所定方向にスキャンされる所定波長のレーザ光のスキャン方向と同方向となるように形成し、上記画素回路のトランジスタと上記バッファのトランジスタを、所定方向にスキャンされる所定波長のレーザ光照射によって固化させて形成する。

本発明の第４の観点の表示装置の製造方法は、制御端子への駆動信号を受けて導通状態が制御される少なくとも一つのトランジスタを含む画素回路が複数マトリクス状に配列された画素アレイ部と、トランジスタにより形成され、上記画素回路を形成するトランジスタの制御端子への駆動信号を出力する上記画素配列に対応するバッファ群を含む少なくとも一つのスキャナと、を有する表示装置の製造方法であって、上記スキャナのバッファ群の配列を所定方向にスキャンされる所定波長のレーザ光のスキャン方向と直交する方向となるように形成し、上記画素回路のトランジスタと上記バッファのトランジスタを、所定方向にスキャンされる所定波長のレーザ光照射によって固化させて形成する。

本発明によれば、たとえば表示装置の所定波長のレーザによる結晶化工程において、レーザの垂直スキャン方向と、垂直スキャナ内のバッファを形成するトランジスタのＬ長（チャネル長）方向（電流が流れる方向）が同方向になるようにする。
この場合、レーザの出力のばらつきにより、生成される結晶粒径の大きさがばらつくが、トランジスタのＬ長方向、つまり、電流の流れる経路方向に結晶粒径の大きさがばらつくため、個々の駆動トランジスタのばらつきは平均化され、特性の差は小さくなる。

本発明によれば、垂直スキャナ内のトランジスタの特性の差に起因するスジの発生を抑止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。

図１１は、本発明の実施形態に係る画素回路を採用した有機ＥＬ表示装置の構成を示す図である。
図１２は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置パネルを模式的に示す図である。
図１３は、本実施形態に係る画素回路の具体的な構成を示す回路図である。

この表示装置１００は、図１１および図１２に示すように、画素回路１０１がｍ×ｎのマトリクス状に配列された画素アレイ部１０２、水平セレクタ（ＨＳＥＬ）１０３、ライトスキャナ（ＷＳＣＮ）１０４、ドライブスキャナ（ＤＳＣＮ）１０５、第１のオートゼロ回路（ＡＺＲＤ１）１０６、第２のオートゼロ回路（ＡＺＲＤ２）１０７、水平セレクタ１０３により選択され輝度情報に応じたデータ信号が供給されるデータ線ＤＴＬ、ライトスキャナ１０４により選択駆動される第２の駆動配線としての走査線ＷＳＬ、ドライブスキャナ１０５により選択駆動される第１の駆動配線としての駆動線ＤＳＬ、第１のオートゼロ回路１０６により選択駆動される第４の駆動配線としての第１のオートゼロ線ＡＺＬ１、および第２のオートゼロ回路１０７により選択駆動される第３の駆動配線としての第２のオートゼロ線ＡＺＬ２を有する。

これらの構成要素が、図１２に示すように、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置パネル１００Ａに形成されている。

本実施形態に係る画素回路１０１は、図１２に示すように、１画素が赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のサブピクセル１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂをストライプ状に配列されて形成されている。

そして、本実施形態に係る画素回路１０１は、図１１および図１３に示すように、ｐチャネルＴＦＴ１１１、ｎチャネルＴＦＴ１１２〜ＴＦＴ１１５、キャパシタＣ１１１、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ：電気光学素子）からなる発光素子１１６、第１のノード（Ａ点）ＮＤ１１１、および第２のノード（Ｂ点）ＮＤ１１２を有する。
ＴＦＴ１１１により第１のスイッチトランジスタが形成され、ＴＦＴ１１３により第２のスイッチトランジスタが形成され、ＴＦＴ１１５により第３のスイッチトランジスタが形成され、ＴＦＴ１１４により第４のスイッチトランジスタが形成されている。
なお、電源電圧ＶCCの供給ライン（電源電位）が第１の基準電位に相当し、接地電位ＧＮＤが第２の基準電位に相当している。また、ＶＳＳ１が第４の基準電位に相当し、ＶＳＳ２が第３の基準電位に相当する。

画素回路１０１において、第１の基準電位（本実施形態では電源電位ＶCC）と第２の基準電位（本実施形態では接地電位ＧＮＤ）との間に、ＴＦＴ１１１、ドライブトランジスタとしてのＴＦＴ１１２、第１のノードＮＤ１１１、および発光素子（ＯＬＥＤ）１１６が直列に接続されている。具体的には、発光素子１１６のカソードが接地電位ＧＮＤに接続され、アノードが第１のノードＮＤ１１１に接続され、ＴＦＴ１１２のソースが第１のノードＮＤ１１１に接続され、ＴＦＴ１１１のドレインがＴＦＴ１１１のドレインに接続され、ＴＦＴ１１１のソースが電源電位ＶCCに接続されている。
そして、ＴＦＴ１１２のゲートが第２のノードＮＤ１１２に接続され、ＴＦＴ１１１のゲートが駆動線ＤＳＬに接続されている。
ＴＦＴ１１３のドレインが第１のノード１１１およびキャパシタＣ１１１の第１電極に接続され、ソースが固定電位ＶＳＳ２に接続され、ＴＦＴ１１３のゲートが第２のオートゼロ線ＡＺＬ２に接続されている。また、キャパシタＣ１１１の第２電極が第２のノードＮＤ１１２に接続されている。
データ線ＤＴＬと第２のノードＮＤ１１２との間にＴＦＴ１１４のソース・ドレインがそれぞれ接続されている。そして、ＴＦＴ１１４のゲートが走査線ＷＳＬに接続されている。
さらに、第２のノードＮＤ１１２と所定電位Ｖｓｓ１との間にＴＦＴ１１５のソース・ドレインがそれぞれ接続されている。そして、ＴＦＴ１１５のゲートが第１のオートゼロ線ＡＺＬ１に接続されている。

このように、本実施形態に係る画素回路１０１は、ドライブトランジスタとしてのＴＦＴ１１２のゲート・ソース間に画素容量としてのキャパシタＣ１１１が接続され、非発光期間にＴＦＴ１１２のソース電位をスイッチトランジスタとしてのＴＦＴ１１３に介して固定電位に接続し、また、ＴＦＴ１１２のゲート・ドレイン間を接続して、しきい値Ｖｔｈの補正を行うように構成されている。
たとえば、ＴＦＴ１１５がオンし、ＴＦＴ１１３がオフしている期間にしきい値Ｖｔｈの補正を行う。
また、ＴＦＴ１１１のオンの期間とＴＦＴ１１４のオンの期間がオーバーラップしている期間に移動度補正を行う。
このような移動度補正やしきい値Ｖｔｈキャンセルなど２種のパルスの位相差によって駆動をコントロールする。よって、各パルスのタイミングが重要となる。

図１４は、本実施形態に係る垂直スキャナとしてのライトスキャナ１０４とドライブスキャナ１０５の構成例を示すブロック図である。

図１４のライトスキャナ１０４は、シフトレジスタ部１０４１、クロックパルスバッファ部１０４２、イネーブルパルスバッファ部１０４３、ロジック部１０４４、およびバッファ部１０４５を有する。
同様に、図１４のドライブスキャナ１０５は、シフトレジスタ部１０５１、クロックパルスバッファ部１０５２、イネーブルパルスバッファ部１０５３、ロジック部１０５４、およびバッファ部１０５５を有する。
これらライトスキャナ１０４およびドライブスキャナ１０５においては、最終出力段を構成するバッファ部１０４５，１０５５を通して、画素回路内のトランジスタ（ＴＦＴ）のゲートにパルス信号を印加する。
このパルス信号が印加されるＴＦＴが２あるいはそれ以上存在する場合には、各パルス信号を印加するタイミングが重要となる。

なお、ライトスキャナ１０４およびドライブスキャナ１０５におけるイネーブルパルスバッファ部１４３，１０５３は、図１５に示すように、クロックパルスバッファ部１０４２，１０５２とロジック部１０４４，１０５４間において、パルスの位相ズレを修正する。

アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置パネル１００Ａでは、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴを使用し低温プロセスを用い、駆動回路をガラス基板上に集積している。
低温ｐｏｌｙ−Ｓｉ・ＴＦＴは、ａ−Ｓｉ・ＴＦＴ、高温ｐｏｌｙ−Ｓｉ・ＴＦＴ、単結晶Ｓｉ・ＦＥＴの長所を併せ持つ。また、狭額縁、高精細、薄型、軽量を実現できる。
ｐ−Ｓｉは、ＥＬＡ（エキシマレーザアニール）法を採用してエキシマレーザ（波長３０８ｎｍ）の高出力パルスを照射し、ａ−Ｓｉ膜を溶融、冷却、固化させることにより形成する。このように、ＥＬＡ法を採用することによって、大面積にわたって良質なｐ−Ｓｉが低温で得られる。

ところで、エキシマレーザはスキャン進行方向に出力がばらつく。
このため、本実施形態においては、垂直スキャナ１０４〜１０７の各段のバッファの駆動トランジスタのしきい値や移動度などの特性が異なってしまい、スジ、あるいは、色付いて視認されるということを防止するために、基本的に、以下の第１または第２の方法を採用してＥＬＡ法によりパネル製造を行う。

第１の方法：アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置のＥＬＡ結晶化工程においてエキシマレーザの垂直スキャン方向と、垂直スキャナ内のバッファを形成するトランジスタのＬ長（チャネル長）方向（電流が流れる方向）が同方向になるようにする。
第２の方法：アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置のＥＬＡ結晶化工程においてエキシマレーザのスキャン方向と、垂直スキャナ内のバッファ群のトランジスタ（ＴＦＴ）の配列方向が垂直方向になるようにする。
以下の説明においては、垂直スキャナを符号２００を付して説明する。

まず、第１の方法について説明する。
図１６は、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置のＥＬＡ結晶化工程に適用する第１の方法の第１例を説明するための図である。

第１の方法の第１例は、図１６に示すように、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置１００のＥＬＡ結晶化工程においてエキシマレーザのスキャン方向３００と、垂直スキャナ２００内のバッファを形成するトランジスタ（ＴＦＴ）２１０のＬ長方向（電流が流れる方向）が同方向になるようにする方法である。

図１６では、垂直スキャナ２００のバッファを形成するＴＦＴ２１０はそのＬ長方向が、図１６中の上側から下側へ向かうように形成されている。
換言すれば、垂直スキャナ２００のバッファを形成するＴＦＴ２１０は、Ｌ長方向が画素アレイ部１０２に配線されるデータ線ＤＴＬの配線方向になるように（走査線ＷＳＬ、駆動線ＤＳＬ、オートゼロ線ＡＺＬ１，ＡＺＬ２の配線方向と異なる、たとえば直交する方向になるように形成されている。
垂直スキャン２００のバッファを形成する複数のＴＦＴ２１０は、ＴＦＴ２１０のＬ長方向（スキャン方向に並行に）において列をなすように一直線状に形成されている。すなわち、複数のＴＦＴ２１０は、Ｌ長方向をスキャン方向に揃えてマトリクス状に配置されている。
そして、エキシマレーザのスキャンは、このＴＦＴ２００のＬ長方向と同じ方向、すなわち、図中の上側から下側へ向かって行われる。

図１７は、ＥＬＡ結晶化工程に第１の方法の第１例を採用した場合の結晶構造のイメージ図である。

この場合、エキシマレーザの出力のばらつきにより、生成される結晶粒径の大きさがばらつくが、ＴＦＴ（トランジスタ）２１０のＬ長方向、つまり、電流の流れる経路方向に結晶粒径の大きさがばらつくため、個々の駆動トランジスタのばらつきは平均化され、特性の差は小さくなる。

なお、上述の説明では、垂直スキャナ２００のバッファ全体でＴＦＴ２１０のＬ長方向をスキャン方向と同方向とする例について説明したが、たとえば、垂直スキャナ２００の最終段のバッファを形成するＴＦＴ２１０のみを、そのＬ長方向がエキシマレーザのスキャン方向と同方向になるようにしてもよい。

また、移動度補正やしきい値Ｖｔｈキャンセルなど、タイミングに精度を要求する場合にイネーブルパルスを用いる場合には、イネーブルパルスを出力するイネーブルパルスバッファ部（図１４，図１５のイネーブルパルスバッファ部１０４３，１０５３）のＴＦＴ（トランジスタ）２１０のみのＬ長方向とエキシマレーザのスキャン方向３００が同方向になるようにしてもよい。

図１８は、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置のＥＬＡ結晶化工程に適用する第１の方法の第２例を説明するための図である。

第１の方法の第２例は、図１７に示すように、垂直スキャナ２００のＴＦＴ２１０は図１６の第１例の場合と同様にそのＬ長方向が、長方向が画素アレイ部１０２に配線されるデータ線ＤＴＬの配線方向になるように（走査線ＷＳＬ、駆動線ＤＳＬ、オートゼロ線ＡＺＬ１，ＡＺＬ２の配線方向と異なる、たとえば直交する方向になるように形成されている。ただし、第２例は、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置１００のＥＬＡ結晶化工程においてエキシマレーザのスキャン方向３００Ａと、垂直スキャナ２００内のバッファを形成するトランジスタ（ＴＦＴ）２１０のＬ長方向（電流が流れる方向）が直交するようにする方法である。

図１９は、ＥＬＡ結晶化工程に第１の方法の第２例を採用した場合の結晶構造のイメージ図である。

この場合、エキシマレーザの出力のばらつきにより、生成される結晶粒径の大きさがばらつくが、各ＴＦＴ（トランジスタ）２１０は列をなすように形成されていることから、各ＴＦＴ（トランジスタ）２１０とも同様の領域で結晶粒径がばらつくため、バッファ全体としては特性の差は小さくなる。

本第１の方法により、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置におけるＥＬＡ結晶化工程においてエキシマレーザのスキャンによる垂直スキャナ内のトランジスタの特性の差に起因するスジを改善することができる。

次に、第２の方法について説明する。
図２０は、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置のＥＬＡ結晶化工程に適用する第２の方法を説明するための図である。

第２の方法は、図２０に示すように、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置１００のＥＬＡ結晶化工程においてエキシマレーザのスキャン方向３００と、垂直スキャナ２００Ａ内のバッファ群を形成するトランジスタ（ＴＦＴ）２１０のＬ長方向（電流が流れる方向）が垂直方向になるようにする方法である。

図２０では、垂直スキャナ２００Ａのバッファを形成するＴＦＴ２１０はそのＬ長方向が、図２０中の左右へ向かうように形成されている。
換言すれば、垂直スキャナ２００Ａのバッファを形成するＴＦＴ２１０は、Ｌ長方向が画素アレイ部１０２に配線されるデータ線ＤＴＬの配線方向と直交するように（走査線ＷＳＬ、駆動線ＤＳＬ、オートゼロ線ＡＺＬ１，ＡＺＬ２の配線方向と同方向になるように形成されている。
垂直スキャナ２００Ａのバッファを形成する複数のＴＦＴ２１０は、ＴＦＴ２１０のＬ長方向（スキャン方向に並行に）において列をなすように一直線状に形成されている。すなわち、複数のＴＦＴ２１０は、Ｌ長方向をスキャン方向に揃えてマトリクス状に配置されている。
そして、エキシマレーザのスキャンは、このＴＦＴ２００のＬ長方向と同じ方向、すなわち、図中の左側から右側へ向かって行われる。

図２１は、ＥＬＡ結晶化工程に第２の方法を採用した場合の結晶構造のイメージ図である。

この場合、スキャン進行方向３００Ａにエキシマレーザの出力のばらつきにより、生成される結晶粒径の大きさがばらつくが、各段のバッファトランジスタには同様にエキシマレーザの高出力パルスが照射されるため、トランジスタごとの特性の差は小さくなる。

なお、第２の方法においても、垂直スキャナ２００Ａのバッファ全体でＴＦＴ２１０のＬ長方向をスキャン方向と同方向とする例について説明したが、たとえば、垂直スキャナ２００Ａの最終段のバッファを形成するＴＦＴ２１０のみを、そのＬ長方向がエキシマレーザのスキャン方向と同方向になるようにしてもよい。
また、画素配列に対応する各段（行）バッファのＴＦＴ２１０が、Ｌ長方向と直交する方向において、列をなすように形成されている

また、移動度補正やしきい値Ｖｔｈキャンセルなど、タイミングに精度を要求する場合にイネーブルパルスを用いる場合には、イネーブルパルスを出力するイネーブルパルスバッファ部（図１４，図１５のイネーブルパルスバッファ部１０４３，１０５３）のＴＦＴ（トランジスタ）２１０ＡのみのＬ長方向とエキシマレーザのスキャン方向３００が同方向になるようにしてもよい。
また、イネーブルパルスバッファ部の画素配列に対応する各段バッファのＴＦＴ２１０Ａが、Ｌ長方向に直交する方向において、列をなすように形成されている

本第２の方法により、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置におけるＥＬＡ結晶化工程においてエキシマレーザのスキャンによる垂直スキャナ内のトランジスタの特性の差に起因するスジを改善することができる。

次に、上記構成の動作を、画素回路の動作を中心に、図２２（Ａ）〜（Ｆ）に関連付けて説明する。
なお、図２２（Ａ）は駆動性ＤＳＬに印加される駆動信号、図２２（Ｂ）は走査線ＷＳＬに印加される駆動信号ＷＳを、図２２（Ｃ）は第１のオートゼロ線ＡＺＬ１に印加される駆動信号ＡＺ１、図２２（Ｄ）は第２のオートゼロ線ＡＺＬ２に印加される駆動信号オートゼロ信号ＡＺ２を、図２２（Ｅ）は第２のノードＮＤ１１２の電位を、図２２（Ｆ）は第１のノードＮＤ１１１の電位をそれぞれ示している。

ドライブスキャナ１０５による駆動線ＤＳＬの駆動信号ＤＳがハイレベル、ライトスキャナ１０４による走査線ＷＳＬへの駆動信号ＷＳがローレベルに保持され、オートゼロ回路１０６によるオートゼロ線ＡＺＬ１への駆動信号ＡＺ１がローレベルに保持され、オートゼロ回路１０７によるオートゼロ線ＡＺＬ２への駆動信号ＡＺ２がハイレベルに保持される。
その結果、ＴＦＴ１１３がオンし、このとき、ＴＦＴ１１３を介して電流が流れ、ＴＦＴ１１２のソース電位Ｖｓ（ノードＮＤ１１１の電位）はＶＳＳ２まで下降する。そのため、ＥＬ発光素子１１６に印加される電圧も０Ｖとなり、ＥＬ発光素子１１６は非発光となる。
この場合、ＴＦＴ１１４がオンしてもキャパシタＣ１１１に保持されている電圧、すなわち、ＴＦＴ１１２のゲート電圧は変わらない。

次に、ＥＬ発光素子１１６の非発光期間において、図２２（Ｃ），（Ｄ）に示すように、オートゼロ線ＡＺＬ２への駆動信号ＡＺ２がハイレベルに保持された状態で、オートセロ線ＡＺＬ１への駆動信号ＡＺ１がハイレベルに設定される。これにより、第２のノードＮＤ１１２の電位はＶＳＳ１となる。
そして、オートゼロ線ＡＺＬ２への駆動信号ＡＺ２がローレベルに切り替えられた後、ドライブスキャナ１０５による駆動線ＤＳＬの駆動信号ＤＳが所定期間のみローレベルに切り替えられる。
これにより、ＴＦＴ１１３がオフし、ＴＦＴ１１５、ＴＦＴ１１２がオンすることにより、ＴＦＴ１１２，ＴＦＴ１１１の経路に電流が流れ、第１のノードの電位は上昇する。
そして、ドライブスキャナ１０５による駆動線ＤＳＬの駆動信号ＤＳがハイレベルに切り替えられ、駆動信号ＡＺ１がローベルに切り替えられる。
以上の結果、ドライブトランジスタＴＦＴ１１２のしきい値Ｖｔｈ補正が行われ、第２のノードＮＤ１１２と第１のノードＮＤ１１１との電位差はＶｔｈとなる。
その状態で所定期間経過後にライトスキャナ１０４による走査線ＷＳＬへの駆動信号ＷＳが所定期間ハイレベルに保持され、データ線よりデータをノードＮＤ１１２に書き込み、駆動信号ＷＳがハイレベルの期間にドライブスキャナ１０５による駆動線ＤＳＬの駆動信号ＤＳがハイレベルに切り替えられ、やがて駆動信号ＷＳがローレベルに切り替えられる。
このとき、ＴＦＴ１１２がオンし、そして、ＴＦＴ１１４がオフし、移動度の補正が行われる。
この場合、ＴＦＴ１１４がオフしており、ＴＦＴ１１２のゲートソース間電圧は一定であるので、ＴＦＴ１１２は一定電流ＩｄｓをＥＬ発光素子１１６に流す。これによって、第１のノードＮＤ１１１の電位はＥＬ発光素子１１６にＩｄｓという電流が流れる電圧Ｖｘまで上昇し、ＥＬ発光素子１１６は発光する。
ここで、本回路においてもＥＬ素子は発光時間が長くなるとその電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性は変化してしまう。そのため、第１のノードＮＤ１１１の電位も変化する。しかしながら、ＴＦＴ１１２のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓは一定値に保たれているのでＥＬ発光素子１１７に流れる電流は変化しない。よって、ＥＬ発光素子１１６のＩ−Ｖ特性が劣化しても、一定電流Ｉｄｓが常に流れ続け、ＥＬ発光素子１１６の輝度が変化することはない。

このように駆動される表示装置においては、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置におけるＥＬＡ結晶化工程においてエキシマレーザのスキャンによる垂直スキャナ内のトランジスタの特性の差に起因するスジを改善することができ、画質のよい画像を得ることができる。

一般的な有機ＥＬ表示装置の構成を示すブロック図である。 図１の画素回路の一構成例を示す回路図である。 有機ＥＬ素子の電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性の経時変化を示す図である。 図２の回路のｐチャネルＴＦＴをｎチャネルＴＦＴに置き換えた画素回路を示す回路図である。 初期状態におけるドライブトランジスタとしてのＴＦＴとＥＬ素子の動作点を示す図である。 垂直スキャナの構成例を示すブロック図である。 ＥＬＡ工程でのエキシマレーザのスキャン方向について説明するための図である。 垂直スキャナの最終段バッファ部の出力部を簡略的に示す図である。 トランジスタに特性ばらつきが生じる要因について説明するための図である。 容量Ｃが一定、抵抗Ｒがばらついたときのトランジェントのイメージを示す図である。 本発明の実施形態に係る画素回路を採用した有機ＥＬ表示装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置パネルを模式的に示す図である。 本第実施形態に係る画素回路の具体的な構成を示す回路図である。 本実施形態に係る垂直スキャナとしてのライトスキャナとドライブスキャナの構成例を示すブロック図である。 ライトスキャナおよびドライブスキャナにおけるイネーブルパルスバッファ部の機能について説明するための図である。 アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置のＥＬＡ結晶化工程に適用する第１の方法の第１例を説明するための図である。 ＥＬＡ結晶化工程に第１の方法の第１例を採用した場合の結晶構造のイメージ図である。 アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置のＥＬＡ結晶化工程に適用する第１の方法の第２例を説明するための図である。 ＥＬＡ結晶化工程に第１の方法の第２例を採用した場合の結晶構造のイメージ図である。 アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置のＥＬＡ結晶化工程に適用する第２の方法を説明するための図である。 ＥＬＡ結晶化工程に第２の方法を採用した場合の結晶構造のイメージ図である。 本実施形態の動作を説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１００…表示装置、１０１…画素回路、１０２…画素アレイ部、１０３…水平セレクタ（ＨＳＥＬ）、１０４…ライトスキャナ（ＷＳＣＮ）、１０５…ドライブスキャナ（ＤＳＣＮ）、１０６…第１のオートドライブ回路（ＡＺＲＤ１）、１０７…第２のオートゼロ回路（ＡＺＲＤ２）、ＤＴＬ…データ線、ＷＳＬ…走査線、ＤＳＬ…駆動線、ＡＺＬ１，ＡＺＬ２…オートゼロ線、１１１…スイッチとしてのｐチャネルＴＦＴ、１１２…ドライブ（駆動）トランジスタとしてのｎチャネルＴＦＴ、１１３〜１１５２…スイッチとしてのｎチャネルＴＦＴＮ、Ｄ１１１…第１のノード、ＮＤ１１２…第２のノード、２００，２００Ａ…垂直スキャナ、２１０…ＴＦＴ（トランジスタ）、３００，３００Ａ…スキャン方向。

Claims (22)

1. 制御端子への駆動信号を受けて導通状態が制御される少なくとも一つのトランジスタを含む画素回路が複数マトリクス状に配列された画素アレイ部と、
   トランジスタにより形成され、上記画素回路を形成するトランジスタの制御端子への駆動信号を出力する上記画素配列に対応する複数のバッファを含む少なくとも一つのスキャナと、を有し、
   上記画素回路のトランジスタと上記バッファのトランジスタは、所定方向にスキャンされる所定波長のレーザ光照射によって形成されており、
   上記バッファのトランジスタは、そのチャネル長方向が上記レーザ光のスキャン方向と同方向となるように形成されている
   表示装置。
2. 上記スキャン方向は、上記駆動信号の出力線の配線方向と直交する方向であり、
   上記スキャナの画素配列に対応する各段バッファのトランジスタが、上記チャネル長方向において、列をなすように形成されている
   請求項１記載の表示装置。
3. 上記バッファのトランジスタは、当該バッファの最終段のみ、上記チャネル長方向が上記レーザ光のスキャン方向と同方向となるように形成されている
   請求項１記載の表示装置。
4. 上記バッファのトランジスタは、当該バッファの最終段のみ、上記チャネル長方向が上記レーザ光のスキャン方向と同方向となるように形成され、
   上記スキャナの画素配列に対応する各段バッファのトランジスタが、上記チャネル長方向において、列をなすように形成されている
   請求項１記載の表示装置。
5. 上記スキャナは、位相を修正したイネーブルパルスを生成するイネーブルパルスバッファを含み、当該イネーブルパルスバッファのみの上記チャネル長方向が上記レーザ光のスキャン方向と同方向となるように形成されている
   請求項１記載の表示装置。
6. 上記イネーブルパルスバッファの画素配列に対応する各段バッファのトランジスタが、上記チャネル長方向において、列をなすように形成されている
   請求項５記載の表示装置。
7. 制御端子への駆動信号を受けて導通状態が制御される少なくとも一つのトランジスタを含む画素回路が複数マトリクス状に配列された画素アレイ部と、
   トランジスタにより形成され、上記画素回路を形成するトランジスタの制御端子への駆動信号を出力する上記画素配列に対応するバッファ群を含む少なくとも一つのスキャナと、を有し、
   上記画素回路のトランジスタと上記バッファのトランジスタは、所定方向にスキャンされる所定波長のレーザ光照射によって形成されており、
   上記スキャナは、バッファ群の配列が上記スキャン方向と直交する方向となるように形成されている
   表示装置。
8. 上記バッファ群内のトランジスタは、そのチャネル長方向が上記スキャン方向と同方向となるように形成されている
   請求項７記載の表示装置。
9. 上記スキャン方向は、上記駆動信号の出力線の配線方向と同方向であり、
   上記スキャナの画素配列に対応する各段バッファのトランジスタが、上記チャネル長方向と直交する方向において、列をなすように形成されている
   請求項８記載の表示装置。
10. 上記バッファのトランジスタは、当該バッファの最終段のみ、上記チャネル長方向が上記レーザ光のスキャン方向と同方向となるように形成されている
    請求項８記載の表示装置。
11. 上記バッファのトランジスタは、当該バッファの最終段のみ、上記チャネル長方向が上記レーザ光のスキャン方向と同方向となるように形成され、
    上記スキャナの画素配列に対応する各段バッファのトランジスタが、上記チャネル長方向に直交する方向おいて、列をなすように形成されている
    請求項８記載の表示装置。
12. 上記スキャナは、位相を修正したイネーブルパルスを生成するイネーブルパルスバッファを含み、当該イネーブルパルスバッファのみの上記チャネル長方向が上記レーザ光のスキャン方向と同方向となるように形成されている
    請求項８記載の表示装置。
13. 上記イネーブルパルスバッファの画素配列に対応する各段バッファのトランジスタが、上記チャネル長方向に直交する方向において、列をなすように形成されている
    請求項１２記載の表示装置。
14. 制御端子への駆動信号を受けて導通状態が制御される少なくとも一つのトランジスタを含む画素回路が複数マトリクス状に配列された画素アレイ部と、
    トランジスタにより形成され、上記画素回路を形成するトランジスタの制御端子への駆動信号を出力する上記画素配列に対応する複数のバッファを含む少なくとも一つのスキャナと、を有する表示装置の製造方法であって、
    上記バッファのトランジスタを、そのチャネル長方向が所定方向にスキャンされる所定波長のレーザ光のスキャン方向と同方向となるように形成し、
    上記画素回路のトランジスタと上記バッファのトランジスタを、所定方向にスキャンされる所定波長のレーザ光照射によって固化させて形成する
    表示装置の製造方法。
15. 上記スキャン方向は、上記駆動信号の出力線の配線方向と直交する方向であり、
    上記スキャナの画素配列に対応する各段バッファのトランジスタを、上記チャネル長向において、列をなすように形成する
    請求項１４記載の表示装置の製造方法。
16. 上記バッファのトランジスタを、当該バッファの最終段のみ、上記チャネル長方向が上記レーザ光のスキャン方向と同方向となるように形成する
    請求項１４記載の表示装置の製造方法。
17. 上記バッファのトランジスタを、当該バッファの最終段のみ、上記チャネル長方向が上記レーザ光のスキャン方向と同方向となるように形成し、
    上記スキャナの画素配列に対応する各段バッファのトランジスタを、上記チャネル長方向において、列をなすように形成する
    請求項１４記載の表示装置の製造方法。
18. 制御端子への駆動信号を受けて導通状態が制御される少なくとも一つのトランジスタを含む画素回路が複数マトリクス状に配列された画素アレイ部と、
    トランジスタにより形成され、上記画素回路を形成するトランジスタの制御端子への駆動信号を出力する上記画素配列に対応するバッファ群を含む少なくとも一つのスキャナと、を有する表示装置の製造方法であって、
    上記スキャナのバッファ群の配列を所定方向にスキャンされる所定波長のレーザ光のスキャン方向と直交する方向となるように形成し、
    上記画素回路のトランジスタと上記バッファのトランジスタを、所定方向にスキャンされる所定波長のレーザ光照射によって固化させて形成する
    表示装置の製造方法。
19. 上記バッファ群内のトランジスタを、そのチャネル長方向が上記スキャン方向と同方向となるように形成する
    請求項１８記載の表示装置の製造方法。
20. 上記スキャン方向は、上記駆動信号の出力線の配線方向と同方向であり、
    上記スキャナの画素配列に対応する各段バッファのトランジスタを、上記チャネル長方向と直交する方向において、列をなすように形成する
    請求項１９記載の表示装置の製造方法。
21. 上記バッファのトランジスタを、当該バッファの最終段のみ、上記チャネル長方向が上記レーザ光のスキャン方向と同方向となるように形成する
    請求項１９記載の表示装置の製造方法。
22. 上記バッファのトランジスタを、当該バッファの最終段のみ、上記チャネル長方向が上記レーザ光のスキャン方向と同方向となるように形成し、
    上記スキャナの画素配列に対応する各段バッファのトランジスタが、上記チャネル長方向に直交する方向おいて、列をなすように形成する
    請求項１９記載の表示装置の製造方法。
    
    

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