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KR101168907B1 - 표시장치 - Google Patents

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KR101168907B1
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준 코야마
마사히코 하야카와
유 야마자키
유카리 안도
케이스케 미야가와
순페이 야마자키
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

발광소자의 휘도는 환경 온도가 변화하거나 시간 변화에 기인하여 그 특성이 변동하는 경우에 변화한다. 본 발명의 목적은 환경 온도의 변화와 시간 변화에 기인한 발광소자의 전류값의 변동에 의한 영향을 억제하는 것이다. 본 발명은 환경 온도의 변화에 대한 보상 기능과 시간 변화에 대한 보상 기능을 갖는 표시장치를 제공한다. 본 발명의 표시장치는 발광소자, 상기 발광소자에 접속된 구동 트랜지스터, 및 모니터용 발광소자를 구비한다. 모니터용 발광소자를 이용하면, 환경 온도의 변화와 시간 변화에 기인한 발광소자의 전류값의 변동에 의한 영향을 억제할 수 있다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 발광소자를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
최근, EL(Electro Luminescence) 소자를 대표로 하는 발광소자를 포함하는 표시장치의 개발이 진행되고 있으며, 자발광형 장치이기 때문에, 고화질, 넓은 시야각, 박형 디자인, 경량 등과 같은 장점을 살려 폭넓은 이용이 기대되고 있다. 발광소자는 그 휘도가 전류치에 비례하는 성질을 갖고 있다. 그러므로, 계조(gray scale)를 정확히 표현하기 위해서 발광 소자에 일정한 전류를 공급하는 정전류 구동을 채용하는 표시장치가 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-323159호 공보
발광소자는 주변 온도(이하, 환경 온도라 한다)에 따라 그 저항 값(내부 저항)가 변화하는 성질을 갖고 있다. 구체적으로, 실온을 통상의 온도로 했을 때, 온도가 통상의 온도보다 높은 경우에 저항값은 낮아지지만, 온도가 통상 보다 낮아지면 저항값은 상승한다. 따라서, 온도가 상승하면, 전류값이 증가하기 때문에 휘도가 원하는 것보다 높게된다. 따라서, 낮은 온도에서 동일한 전압을 인가하는 경우에, 전류값이 감소하기 때문에 원하는 휘도보다 낮은 휘도가 얻어진다. 이러한 발광소자의 성질은 발광소자의 전압-전류(이하, V-I라 한다) 특성과 온도 관계의 그래프(도 17a 참조)에 도시되어 있다. 또한, 발광소자는 시간 경과에 따라 그 전류값이 감소하는 특성을 갖는다. 특히, 발광 및 비발광 시간이 누적되는 경우에 발광소자의 열화에 따라 저항값이 증가한다. 따라서, 발광 및 비발광 시간이 누적된 이후에 동일한 전압을 인가하는 경우에, 전류값이 감소하기 때문에 원하는 휘도보다 낮은 휘도를 얻게 된다. 이러한 발광소자의 특성은 발광소자의 V-I 특성과 시간 관계의 그래프(도 17b 참조)에 도시되어 있다.
전술한 바와 같은 발광소자가 갖는 특성에 의해, 환경 온도가 변화하거나, 시간 변화가 발생하는 경우에, 휘도에 변동이 발생한다. 전술한 바를 감안하여, 본 발명은 환경 온도의 변화와 시간 변화에 기인한 발광소자의 전류값의 변동에 의한 영향을 억제하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 환경 온도의 변화에 대한 보상 기능과 시간 변화에 대한 보상 기능(이하, 총칭하여 보상 기능이라고 한다)을 갖는 표시장치를 제공한다.
본 발명은 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 갖는 표시소자를 제공한다. 제1 트랜지스터의 드레인 단자와 제2 트랜지스터의 드레인 단자는 전기적으로 상호 접속되어 있다. 제1 트랜지스터의 소스 단자와 제1 발광소자에 전류를 공급하는 제1 전극은 전기적으로 상호 접속되어 있다. 제2 트랜지스터의 소스 단자와 제2 발광소자에 전류를 공급하는 제1 전극은 전기적으로 상호 접속되어 있다. 제2 발광소자에 전류를 공급하는 다른 전극은 증폭 회로의 입력 단자와 전기적으로 상호 접속되어 있다. 제2 발광소자에 전류를 공급하는 다른 전극은 전류원 회로와 전기적으로 상호 접속되어 있다. 제1 발광소자에 전류를 공급하는 다른 전극은 증폭 회로의 출력 단자와 전기적으로 상호 접속되어 있다.
본 발명은 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 구비하는 표시장치를 제공한다. 제1 트랜지스터의 소스 단자와 전류를 제1 발광소자에 공급하기 위한 제1 전극은 전기적으로 상호 접속된다. 제2 트랜지스터의 소스 단자와 전류를 제2 발광소자에 공급하는 제1 전극은 상호 전기적으로 접속된다. 제2 트랜지스터의 게이트 단자와 제2 트랜지스터의 드레인 단자는 전기적으로 상호 접속된다. 제2 트랜지스터의 드레인 단자와 증폭 회로의 입력 단자는 전기적으로 상호 접속된다. 제2 트렌지스터의 드레인 단자와 전류원 회로는 전기적으로 상호 접속된다. 제1 발광 소자의 제2 전극과 전류를 제2 발광 소자에 공급하는 제2 전극은 전기적으로 상호 접속된다. 제1 트랜지스터의 게이트 단자와 비디오 신호 생성 회로의 출력 단자는 전기적으로 상호 접속된다. 증폭 회로의 출력 단자와 비디오 신호 생성 회로의 입력 단자는 전기적으로 상호 접속된다.
본 발명은 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 구비하는 표시장치를 제공한다. 제1 트랜지스터의 소스 단자와 전류를 제1 발광소자에 공급하는 제1 전극은 전기적으로 상호 접속된다. 제2 트랜지스터의 소스 단자와 전류를 제2 발광소자에 공급하는 제1 전극은 전기적으로 상호 접속된다. 제2 트랜지스터의 드레인 단자와 증폭 회로의 입력 단자는 전기적으로 상호 접속된다. 제2 트랜지스터의 드레인 단자와 전류원 회로는 전기적으로 상호 접속된다. 제1 발광소자의 제2 전극과 전류를 제2 발광소자에 공급하는 제2 전극은 전기적으로 상호 접속된다. 증폭회로의 출력 단자와 제1 트랜지스터의 드레인 단자는 전기적으로 상호 접속된다.
본 발명은 제1 트랜지스터, 제2 트랜지스터, 제1 발광소자 및 제2 발광소자를 구비하는 표시장치를 제공한다. 제1 트랜지스터의 드레인 단자와 제2 트랜지스터의 드레인 단자는 전기적으로 상호 접속된다. 제1 트랜지스터의 소스 단자와 제1 발광소자의 제1 전극은 전기적으로 상호 접속된다. 제2 트랜지스터의 소스 단자와 제2 발광 소자의 제1 전극은 전기적으로 상호 접속된다. 제2 발광 소자의 제2 전극과 상기 증폭 회로의 입력 단자는 전기적으로 상호 접속된다. 제2 발광 소자의 제2 전극과 전류원 회로는 전기적으로 상호 접속된다. 제1 발광 소자의 제2 전극과 상기 증폭 회로의 출력 단자는 전기적으로 상호 접속된다.
본 발명은 제1 트랜지스터, 제2 트랜지스터, 제1 발광소자 및 제2 발광소자를 구비하는 표시장치를 제공한다. 제1 트랜지스터의 소스 단자와 제1 발광소자의 제1 전극은 전기적으로 상호 접속된다. 제2 트랜지스터의 소스 단자와 상기 제2 발광소자의 제1 전극은 전기적으로 상호 접속된다. 제2 트랜지스터의 게이트 단자와 제2 트랜지스터의 드레인 단자는 전기적으로 상호 접속된다. 제2 트랜지스터의 드레인 단자와 상기 증폭 회로의 입력 단자는 전기적으로 상호 접속된다. 제2 트렌지스터의 드레인 단자와 전류원 회로는 전기적으로 상호 접속된다. 제1 발광 소자의 제2 전극과 제2 발광 소자의 제2 전극은 전기적으로 상호 접속된다. 제1 트랜지스터의 게이트 단자와 비디오 신호 생성 회로의 출력 단자는 전기적으로 상호 접속된다. 증폭 회로의 출력 단자와 비디오 신호 생성 회로의 입력 단자는 전기적으로 상호 접속된다.
본 발명은 제1 트랜지스터, 제2 트랜지스터, 제1 발광소자 및 제2 발광소자를 구비하는 표시장치를 제공한다. 제1 트랜지스터의 소스 단자와 제1 발광소자의 제1 전극은 전기적으로 상호 접속된다. 제2 트랜지스터의 소스 단자와 제2 발광소자의 제1 전극은 전기적으로 상호 접속된다. 제2 트랜지스터의 드레인 단자와 증폭 회로의 입력 단자는 전기적으로 상호 접속된다. 제2 트렌지스터의 드레인 단자와 전류원 회로는 전기적으로 상호 접속된다. 제1 발광 소자의 제2 전극과 제2 발광 소자의 제2 전극은 전기적으로 상호 접속된다. 증폭 회로의 출력 단자와 제1 트랜지스터의 드레인 단자는 전기적으로 상호 접속된다.
전술한 구성에서, 트랜지스터 각각의 채널 형성 영역은 비정질 반도체막 또는 준비정질 반도체막으로 형성된다. 즉, 비정질 반도체막 또는 준비정질 반도체막으로 구성된 박막 트랜지스터(이하, TFT라 한다)를 이용할 수 있다.
본 발명은 전술한 구성 중 어느 하나가 마련된 텔레비전 장치를 제공한다. 상기 텔레비전 장치는 화소를 전자형광재료를 이용하여 형성한 박형의 장치이다.
본 발명을 환경 온도 변화 및 시간에 따른 변동에 의하여 야기된 발광소자의 전류값 변동 효과를 억제하는 표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명을 환경 온도 변화 및 시간에 따른 변동에 의하여 야기된 발광소자의 전류값 변동 효과를 억제하는 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 일 실시 형태에 따른 표시장치의 구성을 도시하는 회로도.
도 2a 및 도 2b는 일 실시 형태에 따른 표시장치의 구성을 도시하는 회로도.
도 3은 일 실시 형태에 관하는 표시장치의 구성을 도시하는 회로도.
도 4a 및 도 4b는 일 실시 형태에 따른 표시장치의 구성을 도시하는 회로도.
도 5a 및 도 5b는 일 실시 형태에 따른 표시장치의 구성을 도시하는 회로도.
도 6은 화소부를 구동하는 신호선 구동회로에 입력되는 비디오 신호를 보정하는 일례를 도시하는 도면.
도 7은 화소부를 구동하는 신호선 구동회로에 입력되는 비디오 신호를 보정하는 일례를 도시하는 도면.
도 8a 내지 도 8e는 일 실시 형태에 따른 EL 표시 패널의 제작 공정을 도시하는 단면도.
도 9a 내지 도 9d는 일 실시 형태에 따른 EL 표시 패널의 제작 공정을 도시하는 단면도.
도 10은 일 실시 형태에 따른 EL 표시 패널을 도시하는 평면도.
도 11은 일 실시 형태에 따른 EL 표시 모듈을 도시하는 도면.
도 12는 일 실시 형태에 따른 EL 표시 모듈을 도시하는 도면.
도 13은 레이저 빔 묘화 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 14a 내지 도 14c는 일 실시 형태에 따른 EL 표시 패널의 구성을 도시하는 단면도.
도 15는 액적 토출 장치의 구성을 도시하는 사시도.
도 16a 내지 도 16d는 전자기기의 일례를 도시한 도면.
도 17a 및 도 17b는 발광소자의 전압-전류 특성과 온도 사이의 관계를 나타내는 그래프.
도 18은 일 실시 형태에 따른 표시장치의 구성을 도시하는 회로도.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명하지만, 본 발명은 각종 변경 및 수정이 당업자에게 명백한 것을 알 수 있다. 그러므로, 이러한 수정 및 변경이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한, 구성은 본 발명에 속하는 것으로 해석되어야 한다. 그러므로, 본 실시 형태는 본 발명의 한계를 정의하고자 하는 것이 아니다.
실시 형태 1
도 1a는 회로의 구성을 도시한다. 화소는 선택 트랜지스터(3001), 구동 트랜지스터(3002) 및 발광소자(3006)를 구비한다. 비디오 신호가 입력되는 소스 신호선(3003)과 구동 트랜지스터(3002)의 게이트 단자는 선택 트랜지스터(3001)를 통해 접속되어 있다. 선택 트랜지스터(3001)의 게이트 단자에는 게이트 신호선(3007)이 접속되어 있다. 제1 전원 공급선(3004)과 제2 전원 공급선(3005) 사이에는 구동 트랜지스터(3002)와 발광소자(3006)가 접속되어 있다. 그리고, 제1 전원 공급선(3004)으로부터 제2 전원 공급선(3005)으로 전류가 흐른다. 발광소자(3006)는 그것에 공급되는 전류의 크기에 따라서 발광한다.
시프트 레지스터(3008)를 이용하여 비디오 신호가 입력되는 비디오선(3010)과 소스 신호선(3003) 사이에 배치된 아날로그 스위치(3009)를 제어한다. 그리고, 소스 신호선(3003)에 공급된 비디오 신호는 구동 트랜지스터(3002)의 게이트 전극에 입력된다. 그리고, 비디오 신호의 크기에 따라서, 구동 트랜지스터(3002) 및 발광소자(3006)에 전류가 흐른다.
또한, 구동 트랜지스터(3002)의 게이트 단자에 입력되는 비디오 신호를 유지하기 위하여 캐패시터가 배치된다. 그 경우, 구동 트랜지스터(3002)의 게이트 단자와 구동 트랜지스터(3002)의 드레인 단자 사이에 캐패시터를 배치할 수도 있다. 별법으로서, 구동 트랜지스터(3002)의 게이트 단자와 구동 트랜지스터(3002)의 소스 단자 사이에 캐패시터를 배치할 수도 있다. 또는, 구동 트랜지스터(3002)의 게이트 단자와 별도의 배선(전용 배선, 전단의 화소의 게이트 신호선 등) 사이에 캐패시터를 배치할 수도 있다. 구동 트랜지스터(3002)의 게이트 용량이 충분히 큰 경우에, 캐패시터를 배치할 필요가 없다. 구동 트랜지스터(3002)나 선택 트랜지스터(3001)는 N채널형인 것에 주목하여야 하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
이러한 화소 구성의 경우, 제1 전원 공급선(3004)과 제2 전원 공급선(3005)의 전위가 고정되어 있으면, 발광소자(3006) 및 구동 트랜지스터(3002)에 전류가 계속 흐르게 하여, 특성이 열화한다. 또한, 발광소자(3006)나 구동 트랜지스터(3002)는 온도에 따라서 그 특성이 변화한다. 구체적으로, 발광소자(3006)에 전류가 계속흐르면, V-I 특성이 시프트한다. 즉, 발광소자(3006)의 저항값이 증가하여, 동일한 전압이 인가되더라도 그것에 공급되는 전류가 작아지게 된다. 또한, 동일한 크기의 전류가 공급되더라도, 발광 효율이 저하하고, 휘도가 낮아진다. 온도 거동으로서, 온도가 내려 가면, 발광소자(3006)의 V-I 특성이 시프트하여, 발광소자(3006)의 저항값이 높아지게 된다.
이와 유사하게, 구동 트랜지스터(3002)에 전류가 계속 흐르면, 임계치 전압이 커진다. 그러므로, 동일한 게이트 전압이 인가되더라도 전류가 작아진다. 또한, 온도에 따라서 흐르는 전류값이 변동한다.
이것을 고려하면, 모니터용 회로를 이용하여 전술한 열화나 변동의 영향을 보정한다. 본 실시 형태에서, 제2 전원 공급선(3005)의 전위를 조정함으로써, 발광소자(3006)의 열화 및 구동 트랜지스터(3002)의 온도 변동 및 전류값의 변동을 보정한다.
모니터용 회로의 구성을 기술한다. 제1 전원 공급선(3004)과 제3 전원 공급선(3012) 사이에는 모니터용 구동 트랜지스터(3014), 모니터용 발광소자(3011), 모니터용 전류원(3013)이 접속되어 있다. 모니터용 발광소자(3011)와 모니터용 전류원(3013)의 접점에는 전압 팔로워(follower) 회로(3015)의 입력 단자가 접속되어 있다. 전압 팔로워 회로(3015)의 출력 단자에는 제2 전원 공급선(3005)이 접속되어 있다. 따라서, 제2 전원 공급선(3005)의 전위는 전압 팔로워 회로(3015)의 출력에 의해서 제어된다.
다음, 모니터용 회로의 동작을 기술한다. 우선, 모니터용 전류원(3013)은 가장 밝은 계조 레벨로 발광소자(3006)를 발광시키는 경우에 발광소자(3006)에 필요한 전류를 공급한다. 이 때의 전류값을 Imax라 한다. 모니터용 구동 트랜지스터(3014)의 게이트 단자에는, 가장 밝은 계조 레벨로 발광소자(3006)를 발광시키는 경우에, 화소[구동 트랜지스터(3002)의 게이트 단자]에 입력되는 비디오 신호와 동일한 크기의 전위 Vb를 인가한다.
따라서, 모니터용 구동 트랜지스터(3014)의 게이트 및 소스 사이의 전압(이하, 게이트-소스 전압이라 한다)으로서 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하기에 충분히 높은 전압을 인가한다. 즉, 모니터용 구동 트랜지스터(3014)의 소스 전위는 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하기에 충분히 높게 된다. 만약 모니터용 구동 트랜지스터(3014)의 한계 전압이 열화, 온도 등에 의해서 변화 하더라도, 게이트-소스 전압(소스 전위)도 변화하여, 최적의 레벨이 된다. 따라서, 한계 전압의 변동(열화, 온도 변화 등)의 영향을 보정할 수 있다.
이와 유사하게, 모니터용 발광소자(3011)의 양 단자에는 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하기에 충분히 높은 전압이 인가된다. 만약 모니터용 발광소자(3011)의 V-I 특성이 열화, 온도 등에 의해서 변화하더라도, 모니터용 발광소자(3011)의 양 단자의 전압도 변화하여, 최적의 레벨이 된다. 따라서, 모니터용 발광소자(3011)의 변동(열화, 온도 변화 등)의 영향을 보정할 수 있다.
전압 팔로워 회로(3015)의 입력 단자에는 모니터용 구동 트랜지스터(3014)에 인가된 전압과 모니터용 발광소자(3011)에 인가된 전압의 합계가 입력된다. 따라서, 전압 팔로워 회로(3015)의 출력 단자, 즉, 제2 전원 공급선(3005)의 전위는 모니터용 회로에 의해서 보정된다. 그러므로, 발광소자(3006)나 구동 트랜지스터(3002)도 열화 및 온도에 의한 변동이 보정된다.
전압 팔로워 회로는 이것에 한정되지 않는 것에 주목하여야 한다. 즉, 입력 전류에 따라 전압을 출력하는 한, 어떠한 회로도 적용될 수 있다. 전압 팔로워 회로는 증폭 회로 중 어느 하나이지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 기능성 증폭기, 바이폴라 트랜지스터 및 MOS 트랜지스터 중 어느 하나 또는 콤비네이션 관계의 다수를 사용하여 회로를 구성할 수도 있다.
모니터용 발광소자(3011) 및 모니터용 구동 트랜지스터(3014)는 발광소자(3006) 및 구동 트랜지스터(3002)와 동시에 동일한 제조 방법으로 동일한 기판 상에 제조되는 것이 바람직하다. 그 이유는 모니터용 소자와 화소에 배치되는 트랜지스터 사이에서 특성이 상이하면 동일한 보정을 수행할 수 없기 때문이다.
가장 밝은 계조 레벨로 발광소자(3006)를 발광시키는 경우에, 화소[구동 트랜지스터(3002)의 게이트 단자]에 입력하는 비디오 신호만큼 높은 전위를 모니터용 구동 트랜지스터(3014)의 게이트 단자에 인가하고, 가장 밝은 계조 레벨로 발광소자(3006)를 발광시키는 경우에 발광소자(3006)에 필요한 전류를 모니터용 전류원(3013)에 공급하는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
가장 밝은 계조 레벨에 기초한 전위가 인가되면, 화소에 배치되어 있는 발광소자(3006) 및 구동 트랜지스터(3002) 보다 모니터용 발광소자(3011) 및 모니터용 구동 트랜지스터(3014)가 더욱 열화한다. 그러므로, 전압 팔로워 회로(3015)로부터 출력되는 전위는 더욱 보정된다. 따라서, 모니터용 회로는 실제의 화소와 동일한 비율로 열화하도록 설정될 수 있다. 예를 들면, 모니터용 회로는 화면 전체의 발광 효율이 30%이면, 30%의 휘도에 대응하는 계조 레벨로 작동할 수 있다.
구체적으로는, 모니터용 구동 트랜지스터(3014)의 게이트 단자에는 30%의 휘도에 대응하는 계조 레벨로 발광소자(3006)를 발광시키는 경우에 화소[구동 트랜지스터(3002)의 게이트 단자]에 입력되는 비디오 신호만큼 높은 전위를 인기한다. 모니터용 전류원(3013)에는 30%의 휘도에 대응하는 계조 레벨로 발광소자(3006)를 발광시키는 경우에, 발광소자(3006)에 공급될 크기를 갖는 전류를 공급할 수도 있다.
발광소자가 포화 영역에서 구동하는 경우, 발광소자의 계조 레벨을 증가시키기 위하여 비디오 신호의 전압이 도 1b에 도시된 바와 같이 증가하는 것에 주목하여야 한다. 본 실시 형태에서, 발광소자(3006)의 전극에 접속된 제2 전원 공급선(3005)의 전위가 보정된다. 그러므로, 발광소자의 계조 레벨을 증가시키기 위한 비디오 신호의 전압(비디오 전압)은 보정할 필요가 없다.
가장 밝은 계조 레벨에 따라 모니터용 회로를 동작시키면, 더욱 보정된 전위가가 출력되지만, 이미지 지속 (화소 마다의 열화율에서의 변동에 기인한 휘도 편차)이 눈에 덜 띄게 되는 것이 바람직한 것에 주목하여야 한다. 그러므로, 가장 밝은 계조 레벨에 따라 모니터용 회로가 작동하는 것이 바람직하다.
구동 트랜지스터(3002)는 포화 영역에서만 동작하거나, 포화 영역 및 선형 영역 모두에서 동작하거나, 선형 영역에서만 동작할 수 있는 것에 주목하여야 한다.
구동 트랜지스터(3002)가 선형 영역에서만 동작하는 경우, 그 구동 트랜지스터(3002)는 주로 스위치로서 동작한다. 따라서, 구동 트랜지스터(3002)의 열화, 온도 변화 등에 의한 특성 변동은 상당한 영향을 미치지 않는다. 그러나, 발광소자(3006)의 열화, 온도 변화 등에 의한 특성 변동의 영향은 보정된다. 구동 트랜지스터(3002)가 선형 영역에서만 동작하는 경우, 발광소자(3006)에 공급되는 전류는 종종 디지털식으로 제어된다. 그 경우, 멀티 계조 디스플레이를 위하여 시간 계조 방식, 면적 계조 방식 등을 조합하여 사용하는 경우가 많다.
실시 형태 2
본 실시 형태에서, 비디오 신호를 이용하여 보정하는 경우를 설명하기로 한다.
도 2a는 회로 구성을 도시한다. 화소는 선택 트랜지스터(3001), 구동 트랜지스터(3002) 및 발광소자(3006)를 구비한다. 비디오 신호가 입력되는 소스 신호선(3003)과 구동 트랜지스터(3002)의 게이트 단자는 선택 트랜지스터(3001)를 통해 접속되어 있다. 선택 트랜지스터(3001)의 게이트 단자에는 게이트 신호선(3007)이 접속되어 있다. 제1 전원 공급선(3004)과 제2 전원 공급선(4005) 사이에는 구동 트랜지스터(3002)와 발광소자(3006)가 접속되어 있다. 그리고, 제1 전원 공급선(3004)으로부터 제2 전원 공급선(4005)으로 전류가 흐른다. 발광소자(3006)는 그것에 공급되는 전류의 크기에 따라서 발광한다.
시프트 레지스터(3008)를 이용하여 비디오 신호가 입력되는 비디오선(3010)과 소스 신호선(3003) 사이에 배치된 아날로그 스위치(3009)를 제어한다. 그리고, 소스 신호선(3003)에 공급된 비디오 신호는 구동 트랜지스터(3002)의 게이트 전극에 입력된다. 그리고, 비디오 신호의 크기에 따라서, 구동 트랜지스터(3002) 및 발광소자(3006)에 전류가 흐른다.
비디오 신호를 비디오선(3010)에 공급하기 위한 회로서 비디오 신호 생성 회로(4031)가 접속되어 있다. 비디오 신호 발생 회로(4031)는 비디오 신호를 처리하여, 열화, 온도 변화 등에 기인하여 구동 트랜지스터(3002)와 발광소자(3006)의 보정하는 기능을 갖고 있다.
이러한 화소 구성의 경우, 제1 전원 공급선(3004)과 제2 전원 공급선(3005)의 전위가 고정되어 있으면, 발광소자(3006) 및 구동 트랜지스터(3002)에 전류가 계속 흐르게 하여, 특성이 열화한다. 또한, 발광소자(3006)나 구동 트랜지스터(3002)는 온도에 따라서 그 특성이 변화한다.
구체적으로, 발광소자(3006)에 전류가 계속흐르면, V-I 특성이 시프트한다. 즉, 발광소자(3006)의 저항값이 증가하여, 동일한 전압이 인가되더라도 그것에 공급되는 전류가 작아지게 된다. 또한, 동일한 크기의 전류가 공급되더라도, 발광 효율이 저하하고, 휘도가 낮아진다. 온도 거동으로서, 온도가 내려가면, 발광소자(3006)의 V-I 특성이 시프트하여, 발광소자(3006)의 저항값이 높아지게 된다.
이와 유사하게, 구동 트랜지스터(3002)에 전류가 계속 흐르면, 임계치 전압이 커진다. 그러므로, 동일한 게이트 전압이 인가되더라도 전류가 작아진다. 또한, 온도에 따라서 흐르는 전류값이 변동한다.
이것을 고려하면, 모니터용 회로를 이용하여 전술한 열화나 변동의 영향을 보정한다. 본 실시 형태에서, 비디오 신호의 전압을 조정함으로써, 열화 및 온도에 기인한 발광소자(3006) 및 구동 트랜지스터(3002)의 변동을 보정한다.
우선, 모니터용 회로의 구성을 설명하기로 한다. 제1 전원 공급선(4012)과 제2 전원 공급선(4005) 사이에는 모니터용 전류원(4013), 모니터용 구동 트랜지스터(4014) 및 모니터용 발광소자(4011)가 접속되어 있다. 모니터용 전류원(4013)과 모니터용 발광소자(4011)의 접점에는 전압 팔로워회로(4015)의 입력 단자가 접속되어 있다. 전압 팔로워 회로(4015)의 출력 단자에는 비디오 신호 생성 회로(4031)가 접속되어 있다. 따라서, 비디오 신호의 전압은 전압 팔로워 회로(4015)의 출력에 의해서 제어된다.
다음, 모니터용 회로의 동작을 기술한다. 우선, 모니터용 전류원(4013)은 가장 밝은 계조 레벨로 발광소자(3006)를 발광시키는 경우에 발광소자(3006)에 필요한 전류를 공급한다. 이 때의 전류값을 Imax라 한다. 모니터용 구동 트랜지스터(4014)의 게이트 단자에는 모니터용 구동 트랜지스터(4014)의 드레인 단자에 접속된다.
따라서, 모니터용 구동 트랜지스터(4014)의 게이트-소스 전압으로서 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하기에 충분히 높은 전압을 인가한다. 즉, 모니터용 구동 트랜지스터(3014)의 소스 전위는 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하기에 충분히 높게 된다. 만약 모니터용 구동 트랜지스터(3014)의 한계 전압이 열화, 온도 등에 의해서 변화 하더라도, 게이트-소스 전압(소스 전위 및 드레인 전위)도 변화하여, 최적의 레벨이 된다. 따라서, 한계 전압의 변동(열화, 온도 변화 등)의 영향을 보정할 수 있다.
이와 유사하게, 모니터용 발광소자(4011)의 양 단자에는 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하기에 충분히 높은 전압이 인가된다. 만약 모니터용 발광소자(4011)의 V-I 특성이 열화, 온도 등에 의해서 변화하더라도, 모니터용 발광소자(4011)의 양 단자의 전압도 변화하여, 최적의 레벨이 된다. 따라서, 모니터용 발광소자(4011)의 변동(열화, 온도 변화 등)의 영향을 보정할 수 있다.
전압 팔로워 회로(4015)의 입력 단자에는 모니터용 구동 트랜지스터(4014)에 인가된 전압과 모니터용 발광소자(4011)에 인가된 전압의 합계가 입력된다. 따라서, 전압 팔로워 회로(3015)의 출력 단자, 즉, 비디오 신호 생성 회로(4031)로부터 출력된 비디오 신호는 모니터용 회로에 의해서 보정된다. 그러므로, 발광소자(3006)나 구동 트랜지스터(3002)도 열화 및 온도에 의한 변동이 보정된다.
전압 팔로워 회로는 이것에 한정되지 않는 것에 주목하여야 한다. 즉, 입력 전류에 따라 전압을 출력하는 한, 어떠한 회로도 적용될 수 있다. 전압 팔로워 회로는 증폭 회로 중 어느 하나이지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 기능성 증폭기, 바이폴라 트랜지스터 및 MOS 트랜지스터 중 어느 하나 또는 콤비네이션 관계의 다수를 사용하여 회로를 구성할 수도 있다.
모니터용 발광소자(4011) 및 모니터용 구동 트랜지스터(4014)는 발광소자(4006) 및 구동 트랜지스터(4002)와 동시에 동일한 제조 방법으로 동일한 기판 상에 제조되는 것이 바람직하다. 그 이유는 모니터용 소자와 화소에 배치되는 트랜지스터 사이에서 특성이 상이하면 동일한 보정을 수행할 수 없기 때문이다.
가장 밝은 계조 레벨로 발광소자(3006)를 발광시키는 경우에, 화소[구동 트랜지스터(3002)의 게이트 단자]에 입력하는 비디오 신호만큼 높은 전위를 모니터용 구동 트랜지스터(3014)의 게이트 단자에 인가하고, 가장 밝은 계조 레벨로 발광소자(3006)를 발광시키는 경우에 발광소자(3006)에 필요한 전류를 모니터용 전류원(4013)에 공급하는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
가장 밝은 계조 레벨에 기초한 전위가 인가되면, 화소에 배치되어 있는 발광소자(3006) 및 구동 트랜지스터(3002) 보다 모니터용 발광소자(4011) 및 모니터용 구동 트랜지스터(4014)가 더욱 열화한다. 그러므로, 전압 팔로워 회로(4015)로부터 출력되는 전위는 더욱 보정된다. 따라서, 모니터용 회로는 실제의 화소와 동일한 비율로 열화하도록 설정될 수 있다. 예를 들면, 모니터용 회로는 화면 전체의 발광 효율이 30%이면, 30%의 휘도에 대응하는 계조 레벨로 작동할 수 있다.
발광소자가 포화 영역에서 구동하는 경우, 발광소자의 계조 레벨을 증가시키기 위하여 비디오 신호의 전압이 도 2b에 도시된 바와 같이 증가하는 것에 주목하여야 한다. 본 실시 형태에서, 구동 트랜지스터(3002)의 게이트 단자의 전위가 보정된다. 그러므로, 발광소자(3006)의 특성 변화에 따라서 도 2b에 도시된 바와 같이 빈디오 신호의 전압(비디오 전압)을 보정하여 발광소자의 소정 휘도를 표시할 수 있다.
구체적으로는, 모니터용 전류원(4013)에는 30%의 휘도에 대응하는 계조 레벨로 발광소자(3006)를 발광시키는 경우에 발광소자(3006)에 공급되는 소정 크기를 갖는 전류가 공급될 수 있다. 따라서, 비디오 신호 생성 회로(4031)는 비디오 신호를 출력할 수 있다.
가장 밝은 계조 레벨에 따라 모니터용 회로를 동작시키면, 더욱 보정된 전위가가 출력되지만, 이미지 지속 (화소 마다의 열화율에서의 변동에 기인한 휘도 편차)이 눈에 덜 띄게 되는 것이 바람직한 것에 주목하여야 한다. 그러므로, 가장 밝은 계조 레벨에 따라 모니터용 회로가 작동하는 것이 바람직하다.
구동 트랜지스터(3002)는 포화 영역에서만 동작하거나, 포화 영역 및 선형 영역 모두에서 동작할 수 있는 것에 주목하여야 한다.
실시 형태 3
본 실시 형태에서 제1 전원 공급선의 전위를 이용하여 보정하는 경우를 설명하기로 한다.
도 3은 회로의 구성을 도시한다. 화소는 선택 트랜지스터(3001), 구동 트랜지스터(3002) 및 발광소자(3006)를 구비한다. 비디오 신호가 입력되는 소스 신호선(3003)과 구동 트랜지스터(3002)의 게이트 단자는 선택 트랜지스터(3001)를 통해 접속되어 있다. 선택 트랜지스터(3001)의 게이트 단자에는 게이트 신호선(3007)이 접속되어 있다. 제1 전원 공급선(5004)과 제2 전원 공급선(5005) 사이에는 구동 트랜지스터(3002)와 발광소자(3006)가 접속되어 있다. 그리고, 제1 전원 공급선(5004)으로부터 제2 전원 공급선(5005)으로 전류가 흐른다. 발광소자(3006)는 그것에 공급되는 전류의 크기에 따라서 발광한다.
시프트 레지스터(3008)를 이용하여 비디오 신호가 입력되는 비디오선(3010)과 소스 신호선(3003) 사이에 배치된 아날로그 스위치(3009)를 제어한다. 그리고, 소스 신호선(3003)에 공급된 비디오 신호는 구동 트랜지스터(3002)의 게이트 전극에 입력된다. 그리고, 비디오 신호의 크기에 따라서, 구동 트랜지스터(3002) 및 발광소자(3006)에 전류가 흐른다.
이러한 화소 구성의 경우, 제1 전원 공급선(5004)과 제2 전원 공급선(5005)의 전위가 고정되어 있으면, 발광소자(3006) 및 구동 트랜지스터(3002)의 특성은 전류가 그것을 계속 흐를 때 열화한다. 또한, 발광소자(3006)나 구동 트랜지스터(3002)는 온도에 따라서 그 특성이 변화한다.
구체적으로, 발광소자(3006)에 전류가 계속흐르면, V-I 특성이 시프트한다. 즉, 발광소자(3006)의 저항값이 증가하여, 동일한 전압이 인가되더라도 그것에 공급되는 전류가 작아지게 된다. 또한, 동일한 크기의 전류가 공급되더라도, 발광 효율이 저하하고, 휘도가 낮아진다. 온도 거동으로서, 온도가 내려가면, 발광소자(3006)의 V-I 특성이 시프트하여, 발광소자(3006)의 저항값이 높아지게 된다.
이와 유사하게, 구동 트랜지스터(3002)에 전류가 계속 흐르면, 임계치 전압이 커진다. 그러므로, 동일한 게이트 전압이 인가되더라도 전류가 작아진다. 또한, 온도에 따라서 흐르는 전류값이 변동한다.
이것을 고려하면, 모니터용 회로를 이용하여 전술한 열화나 변동의 영향을 보정한다. 본 실시 형태에서, 제1 전원 공급선(5004)의 전위를 조정함으로써, 발광소자(3006)의 열화 및 구동 트랜지스터(3002)의 온도 변동 및 전류값의 변동을 보정한다.
모니터용 회로의 구성을 기술한다. 제1 전원 공급선(5012)과 제2 전원 공급선(5005) 사이에는 모니터용 전원(5013), 모니터용 구동 트랜지스터(3014), 모니터용 발광소자(5011)가 접속되어 있다. 모니터용 발광소자(5011)와 모니터용 전류원(5013)의 접점에는 전압 팔로워 회로(5015)의 입력 단자가 접속되어 있다. 전압 팔로워 회로(5015)의 출력 단자에는 제1 전원 공급선(5004)이 접속되어 있다. 따라서, 제1 전원 공급선(5004)의 전위는 전압 팔로워 회로(5015)의 출력에 의해서 제어된다.
다음, 모니터용 회로의 동작을 기술한다. 우선, 모니터용 전류원(5013)은 가장 밝은 계조 레벨로 발광소자(3006)를 발광시키는 경우에 발광소자(3006)에 필요한 전류를 공급한다. 이 때의 전류값을 Imax라 한다. 모니터용 구동 트랜지스터(5014)의 게이트 단자에는, 가장 밝은 계조 레벨로 발광소자(3006)를 발광시키는 경우에, 화소[구동 트랜지스터(3002)의 게이트 단자]에 입력되는 비디오 신호 만큼 높은 전위 Vc를 인가한다.
따라서, 모니터용 구동 트랜지스터(5014)의 게이트-소스 전압 또는 드레인 및 소스(이하, 드레인-소스라 한다) 사이에 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하기에 충분히 높은 전압을 인가한다. 즉, 모니터용 구동 트랜지스터(5014)의 소스 전위는 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하기에 충분히 높게 된다. 만약 모니터용 구동 트랜지스터(5014)의 한계 전압이 열화, 온도 등에 의해서 변화하더라도, 게이트-소스 전압(소스 전위) 및 드레인-소스 전압(드레인 전위)도 변화하여, 최적의 레벨이 된다. 따라서, 한계 전압의 변동(열화, 온도 변화 등)의 영향을 보정할 수 있다.
이와 유사하게, 모니터용 발광소자(5011)의 양 단자에는 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하기에 충분히 높은 전압이 인가된다. 만약 모니터용 발광소자(5011)의 V-I 특성이 열화, 온도 등에 의해서 변화하더라도, 모니터용 발광소자(5011)의 양 단자의 전압도 변화하여, 최적의 레벨이 된다. 따라서, 모니터용 발광소자(5011)의 변동(열화, 온도 변화 등)의 영향을 보정할 수 있다.
전압 팔로워 회로(5015)의 입력 단자에는 모니터용 구동 트랜지스터(5014)에 인가된 전압과 모니터용 발광소자(5011)에 인가된 전압의 합계가 입력된다. 따라서, 전압 팔로워 회로(5015)의 출력 단자, 즉, 제1 전원 공급선(5004)의 전위는 모니터용 회로에 의해서 보정된다. 그러므로, 발광소자(3006)나 구동 트랜지스터(3002)도 열화 및 온도에 의한 변동이 보정된다.
전압 팔로워 회로는 이것에 한정되지 않는 것에 주목하여야 한다. 즉, 입력 전류에 따라 전압을 출력하는 한, 어떠한 회로도 적용될 수 있다. 전압 팔로워 회로는 증폭 회로 중 어느 하나이지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 기능성 증폭기, 바이폴라 트랜지스터 및 MOS 트랜지스터 중 어느 하나 또는 콤비네이션 관계의 다수를 사용하여 회로를 구성할 수도 있다.
모니터용 발광소자(5011) 및 모니터용 구동 트랜지스터(5014)는 발광소자(3006) 및 구동 트랜지스터(3002)와 동시에 동일한 제조 방법으로 동일한 기판 상에 제조되는 것이 바람직하다. 그 이유는 모니터용 소자와 화소에 배치되는 트랜지스터 사이에서 특성이 상이하면 동일한 보정을 수행할 수 없기 때문이다.
화소에 배치되어 있는 발광소자(3006) 및 구동 트랜지스터(3002)는 전류가 공급되지 않는 기간이 빈번히 존재한다. 모니터용 발광소자(5011) 및 모니터용 구동 트랜지스터(5014)에 전류가 계속 흐르면, 모니터용 발광소자(5011) 및 모니터용 구동 트랜지스터(5014)는 발광소자(3006) 및 구동 트랜지스터(3002)보다 더욱 열화한다. 따라서, 전압 팔로워 회로(5015)로부터 출력된 전위는 더욱 보정된다. 그러므로, 실제의 화소와 동일한 비율로 열화하도록 모니터링 회로를 설정할 수 있다. 예를 들면, 화면 전체의 평균 발광율이 30%이면, 30%의 휘도에 해당하는 기간에서만 모니터용 발광소자(5011) 및 모니터용 구동 트랜지스터(5014)에 전류가 흐르도록 설정할 수도 있다. 이 때, 모니터용 발광소자(5011) 및 모니터용 구동 트랜지스터(5014)에 전류가 공급되지 않는 기간이 존재하지만, 전압 팔로워 회로(5015)의 출력 단자로부터 변동 없이 전압이 공급되는 것이 요구된다. 이것을 실현하기 위하여, 전압 팔로워 회로(5015)의 입력 단자에 캐패시터를 설치하여, 모니터용 발광소자(5011) 및 모니터용 구동 트랜지스터(5014)에 전류를 공급할 때의 전위를 유지한다.
또, 가장 밝은 계조 레벨에 따라 모니터용 회로가 동작하면, 더욱 보정된 전위가 출력되지만, 이미지 지속 (화소 마다의 열화율에서의 변동에 기인한 휘도 편차)이 눈에 덜 띄게 되는 것이 바람직한 것에 주목하여야 한다. 그러므로, 가장 밝은 계조 레벨에 따라 모니터용 회로가 작동하는 것이 바람직하다.
구동 트랜지스터(3002)는 선형 영역에서 동작하는 것이 바람직하다. 그 이유는 본 실시 형태에서 제1 전원 공급선(5004)의 전위를 보정하기 위하여 구동 트랜지스터(3002)의 드레인 전위가 변화하기 때문이다. 구동 트랜지스터(3002)가 포화 영역에서만 동작하고 있는 경우, 드레인 전위가 변화하더라도, 구동 트랜지스터(3002)를 흐르는 전류는 많이 변화하지 않는다. 반면, 구동 트랜지스터(3002)가 선형 영역에서 동작하고 있는 경우, 드레인 전위가 변화하면, 전류값도 변화하여, 보정의 효과가 크다. 따라서, 구동 트랜지스터(3002)는 선형 영역에서 동작하는 것이 바람직하다.
구동 트랜지스터(3002)가 선형 영역에서만 동작하는 경우, 구동 트랜지스터(3002)는 주로 스위치로서 동작한다. 따라서, 구동 트랜지스터(3002)의 열화, 온도 등에 의한 특성의 변동이 크게 영향을 미치지 않는다. 그러나, 발광소자(3006)의 열화, 온도 등에 의한 특성의 변동 영향은 보정된다. 구동 트랜지스터(3002)가 선형 영역에서만 동작하는 경우, 전류가 발광소자(3006)에 공급되는 여부는 디지털식으로 제어된다. 그 경우, 멀티 계조 디스플레이를 위하여 시간 계조 방식, 면적 계조 방식 등을 조합하여 사용하는 경우가 많다.
실시 형태 3
도 4a는 회로의 구성을 도시한다. 화소에는 선택 트랜지스터(6001), 구동 트랜지스터(6002), 유지 트랜지스터(6009), 캐패시터(6010), 발광소자(6006)가 배치되어 있다. 비디오 신호가 입력되는 소스 신호선(6003)과 구동 트랜지스터(6002)의 소스 단자는 선택 트랜지스터(6001)를 통해 접속되어 있다. 선택 트랜지스터(6001)의 게이트 단자에는 게이트 신호선(6007)이 접속되어 있다. 제1 전원 공급선(6004)과 제2 전원 공급선(6005) 사이에는 구동 트랜지스터(6002)와 발광소자(6006)가 접속되어 있다. 그리고, 제1 전원 공급선(6004)으로부터 제2 전원 공급선(6005)으로 전류가 흐른다. 발광소자(6006)는 그것에 공급된 전류의 크기에 따라서 발광한다. 구동 트랜지스터(6002)의 게이트 및 소스 사이에는 캐패시터(6010)가 배치되고, 구동 트랜지스터(6002)의 드레인 및 소스 사이에는 유지 트랜지스터(6009)가 접속되어 있다. 유지 트랜지스터(6009)의 게이트 단자에는 게이트 신호선(6007)이 접속되어 있다.
신호선 구동회로는 비디오용 전류원 회로(6008)를 구비한다. 비디오용 전류원 회로(6008)는 비디오 신호에 따른 크기의 전류를 화소에 공급한다. 게이트 신호선(6007)이 선택되면, 소스 신호선(6003)에 공급된 비디오 신호는 구동 트랜지스터(6002)에 입력된다. 이 때, 제1 전원 공급선(6004)의 전위가 변화하기 때문에, 제2 전원 공급선(6005)의 전위 때문에 발광소자(6006)에는 전류가 흐르지 않는다. 비디오 신호의 크기에 따라서, 필요한 크기의 구동 트랜지스터(6002)의 게이트-소스 전압이 캐패시터(6010)에 축적된다. 그 후, 게이트 신호선(6007)이 비선택 상태가 되어, 캐패시터(6010)에 축적된 전하는 유지된다. 따라서, 구동 트랜지스터(6002)의 드레인 전위 및 소스 전위가 변화하더라도, 구동 트랜지스터(6002)의 게이트-소스 전압은 변화하지 않는다. 그리고, 제1 전원 공급선(6004)의 전위가 돌아가고, 구동 트랜지스터(6002)에는 비디오 신호에 대응하는 크기의 전류가 흘러, 발광소자(6006)로 흐른다.
도 4b는 게이트 신호선(6007) 및 제1 전원 공급선(6004)의 전위의 타이밍 차트이다. 우선, 선택 트랜지스터(6001)와 유지 트랜지스터(6009)를 턴온시키기 위한 신호가 i번째 게이트 신호선 Vp(i)로부터 입력된다. 이 때, 전위가 게이트 신호선 Vp(i)의 그것과 반대인 신호가 i번째 제1 전원 공급선 Vg(i)에 입력된다. 따라서, 비디오 신호의 크기에 대응하는 전류를 구동 트랜지스터(6002)에 공급하기에 충분히 높은 게이트-소스 전압이 캐패시터(6010)에 축적된다. 이 때, 구동 트랜지스터(6002)에 의하여 공급된 전류는 제2 전원 공급선(6005)의 전위와의 관계에 의하여 발광 소자(6006)에 공급되지 않도록 제어될 수 있다. 이 때, 제2 전원 공급선(6005)의 전위를 보다 높게 하면, 발광소자(6006)에 전류가 공급되지 않도록 제어될 수 있다. 이 경우에, 비디오 전류원 회로(6008)의 비디오 신호의 크기에 대응하는 전류를 구동 트랜지스터(6002)에 공급하기 위한 게이트-소스 전압이 어드레스 기간(기입 기간)에서 모든 화소의 캐패시터(6010)에 축적되어, 모든 화소는 유지 기간(발광 기간)에서 일회 발광할 수 있다. (i+1)번째 게이트 신호선 Vp(i+1), (i+1)번째 제1 전원 공급선 Vg(i+1), (i+2)번째 게이트 신호선 Vp(i+2), (i+2)번째 제1 전원 공급선 Vg(i+2)에서 이와 유사한 동작이 수행된다.
구동 트랜지스터(6002) 및 선택 트랜지스터(6001)는 N 채널형 트랜지스터인 것에 주목하여야 한다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
이러한 화소 구성에서, 발광소자(6006)에 전류가 계속 흐르면, 그 특성이 열화한다. 또한, 발광소자(6006)의 특성은 발광소자의 온도 또는 그 주변의 온도에 의해서 변화한다.
구체적으로, 발광소자(6006)에 전류가 계속 흐르면, 동일한 크기의 전류가 공급되더라도, 발광 효율이 저하하여, 휘도가 낮아진다.
모니터용 회로를 이용하여 전술한 바와 같은 열화 및 변동의 영향을 보정한다. 본 실시 형태에서, 비디오 신호의 전류 크기를 조정함으로써, 발광소자(6006)의 열화 및 온도에 의한 변동을 보정한다.
모니터용 회로의 구성에 대하여 설명한다. 제1 전원 공급선(6012)과 제2 전원 공급선(6005) 사이에는 모니터용 전류원(6013), 모니터용 구동 트랜지스터(6014), 모니터용 발광소자(6011)가 접속되어 있다. 그리고, 모니터용 전류원(6013)과 모니터용 구동 트랜지스터(6014)의 접점에는 전압 팔로워 회로(6015)의 입력 단자가 접속되어 있다. 전압 팔로워 회로(6015)의 출력 단자에는 비디오용 전류원 회로(6008)가 출력되는 전류의 크기를 제어하는 비디오 신호 생성 회로(6031)의 입력 단자에 접속되어 있다. 따라서, 비디오용 전류원 회로(6008)에 의해 출력되는 전류의 크기는 전압 팔로워 회로(6015)의 출력에 의해서 제어된다.
다음, 모니터용 회로의 동작을 설명하기로 한다. 우선, 모니터용 전류원(6013)은 가장 밝은 계조 레벨로 발광소자(6006)를 발광시키는 경우에 발광소자(6006)에 필요한 전류를 그 발광소자(6006)에 공급한다. 이 때, 전류값을 Imax라 한다.
따라서, 모니터용 구동 트랜지스터(6014)의 게이트 단자와 드레인 단자를 접속하는 게이트-소스 전압으로서 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하기에 충분히 높은 전압을 공급한다. 즉, 모니터용 구동 트랜지스터(6014)의 소스 전위 및 드레인 전위는 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하기에 충분히 높게 된다.
이와 유사하게, 모니터용 발광소자(6011)의 양 단자에는 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하게 충분히 높은 전압을 인가한다. 만약 모니터용 발광소자(6011)의 V-I 특성이 열화, 온도 등에 의하여 변화하더라도, 모니터용 발광소자(6011)의 양 단자의 전압도 변화하여, 최적의 레벨이 된다. 따라서, 모니터용 발광소자(6011)의 변동(열화, 온도 변화 등)의 영향을 보정할 수 있다.
전압 팔로워 회로(6015)의 입력 단자에는 모니터용 구동 트랜지스터(6014)에 인가된 전압과 모니터용 발광소자(6011)에 인가된 전압의 합계가 입력된다. 따라서, 전압 팔로워 회로(6015)의 출력 단자, 즉, 비디오용 전류원 회로(6008)로부터 출력된 전류의 크기는 모니터용 회로에 의하여 보정된다. 그러므로, 발광소자(6006)도 열화 및 온도에 의한 변동이 보정된다.
전압 팔로워 회로는 이것에 한정되지 않는 것에 주목하여야 한다. 즉, 입력 전류에 따라 전압을 출력하는 한, 어떠한 회로도 적용될 수 있다. 전압 팔로워 회로는 증폭 회로 중 어느 하나이지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 기능성 증폭기, 바이폴라 트랜지스터 및 MOS 트랜지스터 중 어느 하나 또는 콤비네이션 관계의 다수를 사용하여 회로를 구성할 수도 있다.
모니터용 발광소자(6011) 및 모니터용 구동 트랜지스터(6014)는 발광소자(6006) 및 구동 트랜지스터(6002)와 동시에 동일한 제조 방법으로 동일한 기판 상에 제조되는 것이 바람직하다. 그 이유는 모니터용 소자와 화소에 배치된 트랜지스터 사이에 특성이 상이하면 동일한 보정을 수행할 수 없기 때문이다.
전술한 것은 가장 밝은 계조 레벨로 발광소자(6006)를 발광시킬 때 모니터용 전류원(6013)에 발광소자(6006)에 필요한 전류가 공급되는 경우에 대하여 설명한 것이지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
가장 밝은 계조 레벨에 따르면, 화소에 배치되어 있는 발광소자(6006)보다 모니터용 발광소자(6011)가 더욱 열화한다. 그 때문에, 전압 팔로워 회로(6015)로부터 출력된 전위는 보다 보정된다. 그러므로, 모니터용 회로를 실제의 화소와 동일한 비율로 열화하도록 설정할 수도 있다. 예를 들면, 화면 전체의 평균 발광율이 30%이면, 30%의 휘도에 대응하는 계조 레벨에 따라 모니터용 회로를 동작킬 수 있다. 구체적으로, 30%의 휘도에 해당하는 계조 레벨로 발광소자(6006)를 발광시키는 경우에, 발광소자(6006)에 공급되는 소정 크기의 전류를 모니터용 전류원(6013)에 공급할 수도 있다. 비디오 신호 생성 회로(6031)는 따라서 비디오 신호를 출력할 수 있다.
가장 밝은 계조 레벨에 따라서 모니터용 회로를 동작시키면, 더욱 보정된 전위를 출력하지만, 이미지 지속(화소 마다의 열화율에서의 변동에 기인한 휘도 편차)이 눈에 덜 띄게 되는 것이 바람직한 것에 주목하여야 한다. 그러므로, 가장 밝은 계조 레벨에 따라 모니터용 회로가 작동하는 것이 바람직하다.
구동 트랜지스터(6002)는 포화 영역에서만 동작하거나, 포화 영역과 선형 영역 모두에서 동작하거나, 선형 영역에서만 동작할 수도 있다.
화소의 구성은 도 4에 한정되지 않는 것에 주목하여야 한다. 도 4에서, 비디오 신호에 따른 크기를 갖는 전류가 화소에 공급된다. 구동 트랜지스터(6002)의 전류 특징이 변화하더라도, 비디오 신호에 따른 크기를 갖는 전류가 발광소자(6006)에 공급될 수 있다. 즉, 구동 트랜지스터(6002)의 전류 특성 변동이 보정된다. 도 18은 구동 트랜지스터의 전류 특징에서의 변동이 비디오 신호에 따른 크기를 갖는 전류를 화소에 공급하는 것에 의하여 보정되는 또 다른 화소를 일례로서 도시한다.
화소는 선택 트랜지스터(1801), 구동 트랜지스터(1802), 변환 트랜지스터(1811), 유지 트랜지스터(1809), 캐패시터(1810) 및 발광소자(1806)를 구비한다. 비디오 신호가 입력되는 소스 신호선(1803)과 구동 트랜지스터(1802)의 게이트 단자는 선택 트랜지스터(1801) 및 유지 트랜지스터(1809)를 통해 접속되어 있다. 선택 트랜지스터(1801)는 소스 신호선(1803)과 변환 트랜지스터(1811)의 드레인 단자 사이에 마련된다. 선택 트랜지스터(1801) 및 유지 트랜지스터(1809)의 게이트 단자는 게이트 신호선(1807)에 접속된다. 구동 트랜지스터(1802)와 발광소자(1806)는 제1 전원 공급선(1804)과 제2 전원 공급선(1805) 사이에 접속된다. 제1 전원 공급선(1804)으로부터 제2 전원 공급선(1805)까지 전류가 흐른다. 제1 전원 공급선(1804)과 제2 전원 공급선(1805) 사이를 흐르는 전류에 따라 발광소자(1806)가 발광한다. 구동 트랜지스터(1802)의 게이트 단자에는 캐패시터(1810)가 접속되어 게이트 전위를 유지한다. 캐패시터(1810)는 구동 트랜지스터(1802)의 게이트 단자와 배선(1812) 사이에 접속되지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 캐패시터(1810)는 구동 트랜지스터(1802)의 게이트와 소스 사이에 접속될 수도 있다. 유지 트랜지스터(1809)는 변환 트랜지스터(1811)의 드레인과 게이트 사이에 접속된다. 구동 트랜지스터(1802)와 변환 트랜지스터(1811)는 그 게이트 단자가 상호 접속되고 그 소스 단자가 상호 접속된 전류 미러(mirror)를 형성한다.
신호선 구동회로는 비디오용 전류원 회로(1808)를 구비한다. 비디오용 전류원 회로(1808)는 비디오 신호에 따른 크기의 전류를 화소에 공급한다. 게이트 신호선(1807)이 선택되면, 소스 신호선(6003)에 공급된 비디오 신호는 변환 트랜지스터(1811)에 입력된다. 필요한 레벨을 갖는 변환 트랜지스터(1811)의 게이트 전위가 캐패시터(1810)에 축적된다. 그 후, 게이트 신호선(1807)이 비선택 상태가 되어, 캐패시터(1810)에 축적된 전하는 저장된다. 구동 트랜지스터(1802)와 변환 트랜지스터(1811)가 전류 미러를 형성할 때, 변환 트랜지스터(811)에 공급된 전류에 다른 크기를 갖는 전류가 구동 트랜지스터(1802)를 흐른다. 그 결과, 비디오 신호에 따른 크기를 갖는 전류가 구동 트랜지스터(1802)에 흐르고, 발광소자(1806)에 흐른다. 여기서, 구동 트랜지스터(1802)의 전류 용량(채널 길이 L에 대한 채널 폭 W의 비 W/L)을 변환 트랜지스터(1811)의 전류 용량보다 작게 설계하면, 보다 큰 전류가 변환 트랜지스터(1811)에 공급될 수 있다. 그 결과, 비디오용 전류원 회로(1808)로부터 화소로 보다 큰 전류가 공급될 수 있다.
실시 형태 5
도 5a는 회로의 구성을 도시한다. 화소는 선택 트랜지스터(7001), 구동 트랜지스터(7002), 유지 트랜지스터(7009), 캐패시터(7010) 및 발광소자(7006)를 구비한다. 비디오 신호가 입력되는 소스 신호선(7003)과 구동 트랜지스터(7002)의 게이트 단자는 선택 트랜지스터(7001)를 통해 접속되어 있다. 선택 트랜지스터(7001)의 게이트 단자에는 게이트 신호선(7007)이 접속되어 있다. 제1 전원 공급선(7004)과 제2 전원 공급선(7005) 사이에는 구동 트랜지스터(7002)와 발광소자(7006)가 접속되어 있다. 제1 전원 공급선(7004)으로부터 제2 전원 공급선(7005)으로 전류가 흐른다. 발광소자(7006)는 그것에 공급된 전류의 크기에 따라서 발광한다. 구동 트랜지스터(7002)의 게이트-소스 사이에는 캐패시터(7010)가 배치되고, 구동 트랜지스터(7002)의 드레인-소스 사이에는 유지 트랜지스터(7009)가 접속되어 있다. 유지 트랜지스터(7009)의 게이트 단자에는 제2 게이트 신호선(7016)이 접속되어 있다.
도 5a에 도시된 회로 구성에서, 유지 트랜지스터(7009)는 제2 게이트 신호선(7016)으로부터 입력된 신호에 따라 턴온된다. 한계 전압에 따른 구동 트랜지스터(7002)의 게이트-소스 전압이 캐패시터(7010)에 축적된다. 따라서, 각 구동 트랜지스터의 한계 전압에서의 변동이 미리 보정될 수 있다. 제2 전원 공급선의 전위를 일순간만 높게 하여 한계 전압보다 큰 전하가 캐패시터에 미리 축적될 수 있다.
시프트 레지스터(7008)를 이용하여, 비디오 신호가 입력되는 비디오선(7040)과 소스 신호선(7003)의 사이에 배치된 아날로그 스위치(7009)를 제어한다. 그리고, 소스 신호선(7003)에 공급된 비디오 신호는 구동 트랜지스터(7002)의 게이트 전극에 입력된다. 비디오 신호의 크기에 따라서, 구동 트랜지스터(7002)에 전류가 흐르고, 발광소자(7006)에도 공급된다.
구동 트랜지스터(7002) 및 선택 트랜지스터(7001)는 N채널형 트랜지스터이다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
비디오선(7040)에 비디오 신호를 공급하는 회로로서 비디오 신호 생성 회로(7031)가 접속되어 있다. 비디오 신호 생성 회로(7031)는 구동 트랜지스터(7002)나 발광소자(7006)의 열화, 온도 등에 의한 변동을 보정하기 위하여 비디오 신호를 처리하는 기능을 갖고 있다.
이러한 화소 구성에서, 발광소자(7006)가 발광하는 경우에, 제1 전원 공급선(7004)과 제2 전원 공급선(7005)의 전위가 고정되어 있으면, 발광소자(7006) 및 구동 트랜지스터(7002)에 전류가 계속 흐르면, 그 특성이 열화한다. 발광소자(7006) 및 구동 트랜지스터(7002)는 그 온도에 따라서 특성이 변화한다.
구체적으로, 발광소자(7006)에 전류가 계속 흐르면, V-I 특성은 시프트한다. 즉, 발광소자(7006)의 저항값이 증가하여, 동일한 전압이 인가되더라도 그것에 공급된 전류값이 작아진다. 또한, 동일한 크기의 전류가 흐르더라도, 발광 효율이 저하하여, 휘도가 감소한다. 온도 특성으로서, 온도가 내려가면, 발광소자(7006)의 V-I 특성이 시프트하여, 발광소자(7006)의 저항값이 높아진다.
이와 유사하게, 구동 트랜지스터(7002)에 전류가 계속 흐르면, 한계 전압이 커진다. 그러므로, 동일한 게이트 전압이 인가되더라도, 그것을 흐르는 전류가 작아진다. 온도에 따라 그것을 흐르는 전류값이 변동한다.
이것을 고려하면, 모니터용 회로를 이용하여 전술한 열화나 변동의 영향을 보정한다. 본 실시 형태에서, 비디오 신호의 전위를 조정함으로써, 발광소자(7006) 및 구동 트랜지스터(7002)의 열화 및 온도 변화에 따른 변동을 보정한다.
모니터용 회로의 구성을 기술한다. 제1 전원 공급선(7004)과 제2 전원 공급선(7012) 사이에는 모니터용 전류원(7013), 모니터용 구동 트랜지스터(7014) 및 모니터용 발광소자(7011)가 접속되어 있다. 모니터용 전류원(7013)과 모니터링 구동 트랜지스터(7014)의 접점에는 전압 팔로워 회로(7015)의 입력 단자가 접속되어 있다. 전압 팔로워 회로(7015)의 출력 단자에는 비디오 신호 생성 회로(7031)가 접속된다. 따라서, 비디오 신호의 전위는 전압 팔로워 회로(3015)의 출력에 의해서 제어된다.
다음, 모니터용 회로의 동작을 기술한다. 우선, 모니터용 전류원(7013)은 가장 밝은 계조 레벨로 발광소자(3006)를 발광시키는 경우에 발광소자(7006)에 필요한 전류를 공급한다. 이 때의 전류값을 Imax라 한다.
따라서, 모니터용 구동 트랜지스터(7014)(게이트 단자와 드레인 단자가 접속)의 게이트-소스 전압으로서 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하기에 충분히 높은 전압을 인가한다. 즉, 모니터용 구동 트랜지스터(7014)의 소스 전위는 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하기에 충분히 높게 된다. 만약 모니터용 구동 트랜지스터(7014)의 한계 전압이 열화, 온도 등에 의해서 변화 하더라도, 게이트-소스 전압(소스 전위 및 드레인 전위)도 변화하여, 최적의 레벨이 된다. 따라서, 한계 전압의 변동(열화, 온도 변화 등)의 영향을 보정할 수 있다.
이와 유사하게, 모니터용 발광소자(7011)의 양 단자에는 Imax의 크기를 갖는 전류를 공급하기에 충분히 높은 전압이 인가된다. 만약 모니터용 발광소자(7011)의 V-I 특성이 열화, 온도 등에 의해서 변화하더라도, 모니터용 발광소자(7011)의 양 단자의 전압도 변화하여, 최적의 레벨이 된다. 따라서, 모니터용 발광소자(7011)의 변동(열화, 온도 변화 등)의 영향을 보정할 수 있다.
전압 팔로워 회로(7015)의 입력 단자에는 모니터용 구동 트랜지스터(7014)에 인가된 전압과 모니터용 발광소자(7011)에 인가된 전압의 합계가 입력된다. 따라서, 전압 팔로워 회로(7015)의 출력 단자, 즉, 비디오 신호의 전위는 모니터용 회로에 의해서 보정된다. 그러므로, 발광소자(7006)나 구동 트랜지스터(7002)도 열화 및 온도에 의한 변동이 보정된다.
전압 팔로워 회로는 이것에 한정되지 않는 것에 주목하여야 한다. 즉, 입력 전류에 따라 전압을 출력하는 한, 어떠한 회로도 적용될 수 있다. 전압 팔로워 회로는 증폭 회로 중 어느 하나이지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 기능성 증폭기, 바이폴라 트랜지스터 및 MOS 트랜지스터 중 어느 하나 또는 콤비네이션 관계의 다수를 사용하여 회로를 구성할 수도 있다.
모니터용 발광소자(7011) 및 모니터용 구동 트랜지스터(7014)는 발광소자(7006) 및 구동 트랜지스터(7002)와 동시에 동일한 제조 방법으로 동일한 기판 상에 제조되는 것이 바람직하다. 그 이유는 모니터용 소자와 화소에 배치되는 트랜지스터 사이에서 특성이 상이하면 동일한 보정을 수행할 수 없기 때문이다.
가장 밝은 계조 레벨로 발광소자(7006)를 발광시키데 필요한 전류를 모니터용 전류원(7013)에 공급하는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
가장 밝은 계조 레벨에 따르면, 화소에 배치되어 있는 발광소자(7006) 및 구동 트랜지스터(7002) 보다 모니터용 발광소자(7011) 및 모니터용 구동 트랜지스터(7014)가 더욱 열화한다. 그러므로, 전압 팔로워 회로(7015)로부터 출력되는 전위는 더욱 보정된다. 따라서, 모니터용 회로는 실제의 화소와 동일한 비율로 열화하도록 설정될 수 있다. 예를 들면, 모니터용 회로는 화면 전체의 발광 효율이 30%이면, 30%의 휘도에 대응하는 계조 레벨로 작동할 수 있다.
구체적으로는, 모니터용 전류원(7013)에는 30%의 휘도에 대응하는 계조 레벨로 발광소자(7006)를 발광시키는 경우에, 발광소자(7006)에 공급되는 소정 크기의 전류를 공급할 수 있다. 비디오 신호 생성 회로(4031)는 따라서 비디오 신호를 출력할 수도 있다.
발광소자가 포화 영역에서 구동하는 경우, 발광소자의 계조 레벨을 증가시키기 위하여 비디오 신호의 전압이 도 5b에 도시된 바와 같이 증가한다. 본 실시 형태에서, 구동 트랜지스터(7002)의 게이트 단자의 전위는 보정된다. 그러므로, 발광소자(7006)의 특성에서의 변화에 따라 비디오 신호의 전압(비디오 전압)을 보정하여 소정의 휘도를 얻을 수 있다.
가장 밝은 계조 레벨에 따라 모니터용 회로를 동작시키면, 더욱 보정된 전위가가 출력되지만, 이미지 지속 (화소 마다의 열화율에서의 변동에 기인한 휘도 편차)이 눈에 덜 띄게 되는 것이 바람직한 것에 주목하여야 한다. 그러므로, 가장 밝은 계조 레벨에 따라 모니터용 회로가 작동하는 것이 바람직하다.
구동 트랜지스터(7002)는 포화 영역에서만 동작하거나, 포화 영역 및 선형 영역 모두에서 동작하거나, 선형 영역에서만 동작할 수 있는 것에 주목하여야 한다.
구동 트랜지스터(7002)가 포화 영역에서만 동작하는 경우, 그 구동 트랜지스터(7002)는 주로 스위치로서 동작한다. 따라서, 구동 트랜지스터(7002)의 열화, 온도 변화 등에 의한 특성 변동은 상당한 영향을 미치지 않는다. 그러나, 발광소자(7006)의 열화, 온도 변화 등에 의한 특성 변동의 영향은 보정된다. 구동 트랜지스터(7002)가 선형 영역에서만 동작하는 경우, 발광소자(7006)에 공급되는 전류는 종종 디지털식으로 제어된다. 그 경우, 멀티 계조 디스플레이를 위하여 시간 계조 방식, 면적 계조 방식 등을 조합하여 사용하는 경우가 많다.
실시 형태 6
도 6은 화소부를 구동하는 신호선 구동 회로에 입력되는 비디오 신호를 보정하는 일례를 도시한다. 도 6에 도시하는 예는 소스 신호선 구동회로(9901), 게이트 신호선 구동 회로(9902), 화소부(9903), 가산회로(9904), 비디오 입력 단자(9905), 차동 증폭기(9906), 기준전원(9907), 버퍼 증폭기(9908), 전류원(9909), 모니터 TFT(9910), 모니터 발광소자(9911) 및 전극(9912)을 구비한다.
이하, 그 동작을 설명한다. 전류가 전류원(9909)으로부터 모니터 TFT(9910) 및 발광소자(9911)에 공급된다. 따라서, 전류에 따른 전압이 발광소자(9911) 및 모니터 TFT(9910)에서 발생한다. 그 전압을 버퍼 증폭기(9908)를 통해 차동 증폭기(9906)의 제1 입력 단자에 입력한다. 한편, 차동 증폭기(9906)의 제2 입력 단자에는 기준전원(9907)의 전압이 입력된다. 버퍼 증폭기(9908)의 출력전압과 기준전원(9907)의 출력 전압의 차동 전압이 차동 증폭기(9906)에 의해서 증폭되어 가산회로(9904)에 입력된다. 가산회로(9904)에는 차동 증폭기(9906)의 출력 전압과 비디오 신호 입력 단자(9905)로부터 입력된 비디오 신호가 가산되어, 소스 신호선 구동 회로에 입력된다. 이 가산 이후의 비디오 신호에 따르면, 소스 신호선 구동 회로(9901) 및 게이트 신호선 구동 회로(9902)는 비디오 신호를 화소부(9903)에 기록할 수 있다.
초기 단계에서, 버퍼 증폭기(9908)의 출력 전압과 기준전원(9907)의 출력 전압은 상호 거의 동일하게 설정된다. 따라서, 초기 단계에서, 비디오 신호 입력 단자(9905)로부터 입력된 비디오 신호가 그대로 화소부(9903)에 기록된다. 시간이 경과하여, 모니터 TFT(9910)와 발광소자(9911)가 열화하면, 이 전압은 변화한다. 그 전압을 버퍼 증폭기(9908)를 통해 차동 증폭기(9906)에 입력하면, 버퍼 증폭기(9908)의 출력 전압과 기준전원(9907)의 출력 전압 간의 차동 전압은 차동 증폭기(9906)에 의하여 증폭되고, 가산회로(9904)에 입력된다. 가산회로(9904)에 있어서, 차동 증폭기(9906)의 출력 전압과 비디오 신호가 가산되어, 가산회로(9904)의 출력 전압은 열화의 보정 이후의 전압이 된다. 이 가산회로(9904)의 출력 전압을 소스선 신호 구동 회로에 의하여 화소부(9903)에 기록하는 것에 의하여, 표시되는 내용이 보정된다. 상기 방식으로, TFT 및 발광소자의 열화를 보정할 수 있다.
도 7은 화소부를 구동하는 신호선 구동 회로에 입력되는 비디오 신호를 보정하는 예를 도시한다. 도 7에 도시된 예는 소스 신호선 구동 회로(9801), 게이트 신호선 구동 회로(9802), 화소부(9803), 가산회로(9804), 비디오 입력 단자(9805), 차동 증폭기(9806), 버퍼 증폭기(9907, 9908), 전류원(9809, 9813), 모니터 TFT(9810, 9814), 모니터 발광소자(9811, 9815) 및 전극(9812)을 구비한다.
이하 그 동작을 설명하기로 한다. 전류가 전류원(9809)으로부터 모니터 TFT(9810) 및 발광소자(9811)에 공급된다. 따라서, 전류에 따른 전압이 발광소자(9811) 및 모니터 TFT(9810)에서 발생한다. 그 전압을 버퍼 증폭기(9808)를 통해 차동 증폭기(9806)의 제1 입력 단자에 입력한다. 전류가 전류원(9813)으로부터 모니터 TFT(9814) 및 발광소자(9815)에 공급된다. 따라서, 전류에 따른 전압이 발광소자(9814) 및 모니터 TFT(9814)에서 발생한다. 그 전압을 버퍼 증폭기(9807)를 통해 차동 증폭기(9806)의 제2 입력 단자에 입력한다. 이 때, 전류원(9809)의 전류를 전류원(9813)의 전류보다 크게 설정한다. 전류 차이에 의해서, 차동 증폭기(9806)의 제1 입력 단자의 전압과 제2 입력 단자의 전압과 상이하다. 이러한 전위차는 차동 증폭기(9806)에서 보상되어 차동 증폭기(9806)의 제1 및 제2 단자의 전압을 상호 동일하게 한다.
차동 증폭기(9806)의 출력 전압이 가산회로(9804)에 입력된다. 가산회로에서는 차동 증폭기(9806)의 출력 전압과 비디오 신호 입력 단자(9805)로부터 입력된 비디오 신호가 가산되어, 소스 신호선 구동 회로에 입력된다. 이 가산 이후의 비디오 신호에 따르면, 소스 신호선 구동 회로 및 게이트 신호선 구동 회로는 비디오 신호를 화소부(9803)에 기록할 수 있다.
초기 단계에서, 버퍼 증폭기(9808)의 출력 전압과 버퍼 증폭기(9807)의 출력 전압은 상이하지만, 전술한 바와 같이 차동 증폭기(9806)에 의한 보상으로 인하여, 차동 증폭기(9806)의 출력은 제로(0)가 된다. 따라서, 비디오 신호 입력 단자(9805)로부터 입력된 비디오 신호가 그대로 화소부(9803)에 기록된다.
시간이 경과하여, 모니터 TFT(9910, 9814)와 발광소자(9811, 9815)가 열화하면, 이 전압은 변화한다. 전류가 큰 모니터 TFT(9810) 및 발광소자(9811)의 열화가 크고, 전류가 적은 모니터 TFT(9814) 및 발광소자(9815)의 열화가 적다. 따라서, 버퍼 증폭기(9808)의 출력 전압이 초기 단계와 크게 변화하지 않지만, 버퍼 증폭기(9807)의 출력 전압은 크게 변화한다. 차동 증폭기(9806)는 그 차이에 따라서 모니터 TFT(9810) 및 발광소자(9811)의 열화에 대한 전압을 추출할 수 있다. 그 열화에 대한 전압은 차동 증폭기(9806)에 의하여 증폭되어, 가산회로(9804)에 입력된다. 가산회로(9804)에 있어서, 차동 증폭기(9806)의 출력 전압과 비디오 신호가 가산되어, 가산회로(9804)의 출력 전압은 열화의 보정 이후의 것에 대응한다. 가산회로(9804)의 출력 전압을 소스선 신호 구동 회로에 의하여 화소부(9803)에 기록하는 것에 의하여 표시용 데이터가 보정된다. 상기 방식으로, TFT 및 발광소자의 열화를 보정할 수 있다.
실시 형태 7
본 실시 형태에서, 채널 에치형 TFT를 스위칭 소자로 하는 액티브 매트릭스 표시장치의 제작예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 기판(110)과 그 기판 상에 액적 토출법에 의하여 형성된 재료층의 밀착성을 향상시키기 위하여 하지층(111)을 형성한다. 하지층(111)은 매우 얇게 형성되므로, 반드시 층상 구조를 가질 필요는 없다. 하지층(111)은 스프레이법 또는 스퍼터링법에 의하여 광촉매 물질[산화 티타늄(TiOx), 티타늄산 스트론튬(SrTiO3), 카드늄 셀렌(CdSe), 포타슘 탄탈레이트(KTaO3), 카드뮴 설파이드(CdS), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 니오븀(Nb2O5), 산화 아연(ZnO), 산화철(Fe2O3), 산화 텅스텐(WO3)]을 전면에 형성하여 처리를 한다. 별법으로서, 잉크젯법이나 졸겔법을 이용하여 유기 재료(폴리이미드, 아크릴, 또는 Si-O 결합의 골격 구조를 가지며, 치환기로서 수소, 불소, 알킬기, 또는 방향족 탄화 하이브리드 중 적어도 하나를 갖는 재료를 이용하여 형성된 도포 절연막)를 선택적으로 형성할 수도 있다.
여기서, 기판과 토출된 도전성 재료 사이의 밀착성을 향상시키기 위한 하지층의 전처리를 행하는 예를 설명하였다. 재료층(예를 들면, 유기층, 무기층, 금속층) 또는 토출한 도전층의 위에 부가적인 액적 토출법으로 재료층(예를 들면, 유기층, 무기층, 금속층)을 형성하는 경우에 있어서, 재료층과 재료층의 밀착성 향상을 위하여 TiOx 성막 처리를 실시할 수도 있다. 즉, 액적토출법으로 도전성 재료를 토출하여 묘화하는 경우, 그 도전성 재료층의 상하 계면에 대하여 하지층의 전처리를 제공하여 그 밀착성을 향상시키는 것이 바람직하다.
하지층(11)은 광촉매 재료로 형성되는 것에 한정되지 않고, 3d 천이금속(Sc, Ti, Cr, Ni, V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn 등) 또는 그 산화물, 질화물, 산질화물로 형성될 수 있다.
기판(100)은 바륨 보로실리케이트 유리, 알루미노 보로실리케이트 유리, 알루미노 실리케이트 유리 등과 같은 융해법이나 플로우트법으로 제작되는 무알칼리 유리 기판, 본 제작 공정의 처리 온도에 견딜 수 있는 내열성을 갖는 플라스틱 기판 등을 이용할 수 있는 것에 주목하여야 한다.
다음, 액적토출법, 대표적으로는 잉크젯법에 의해 도전성 재료액을 적하하여 도전막 패턴(112)을 형성한다(도 8a 참조). 도전성 재료액에 포함되는 도전성 재료로서, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 탄탈륨(Ta), 비스무쓰(Bi), 납(Pb), 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn), 티탄(Ti) 또는 알루미늄(Al), 또는 그 합금, 이것의 분산성 나노 입자, 또는 할로겐화 은의 미립자를 이용한다. 특히, 게이트 배선은 저저항화하여야 하므로, 비저항값을 고려하여, 금, 은, 구리 중 어느 하나의 재료를 용매에 용해 또는 분산시킨 것을 이용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 저저항 은 또는 구리를 이용하는 것이다. 그러나, 은 또는 구리를 이용하는 경우에, 불순물 확산 방지를 위하여 조합하여 배리어막을 설치하는 것이 바람직하다. 용매의 경우, 부틸 아세테이트와 같은 에스테르, 이소프로필 알콜과 같은 알콜류, 아세톤과같은 유기 용제 등을 사용한다. 표면장력과 점도는 용매의 농도를 조정하거나, 계면활성제 등을 부가하여 적절하게 조정한다.
도 15는 액적 토출 장치의 일례를 도시한다. 도 15에서, 참조부호 1500은 대형 기판, 1504는 촬상 수단, 1507은 스테이지, 1511은 마커, 1503은 하나의 패널이 형성되는 영역을 나타내고 있다. 하나의 패널의 폭과 동일한 폭의 헤드(1505a, 1505b, 1505c)를 마련하고, 스테이지를 이동시키면서 이 헤드를 주사, 예를 들면 지그재그 또는 왕복시켜 적절하게 재료층의 패턴을 형성한다. 대형 기판의 폭과 동일한 폭을 갖는 헤드를 사용할 수 있지만, 도 15에 도시된 바와 같은 패널 사이즈의 헤드를 조작하는 것이 쉽다. 처리량을 향상시키기 위하여, 스테이지가 이동하는 동안 재료를 토출하는 것이 바람직하다.
또한, 헤드(1505a, 1505b, 1505c) 및 스테이지(1507)는 온도 조절기능을 갖는 것이 바람직하다. 헤드(노즐 선단)와 대형 기판의 간격은 약 1mm인 것이 바람직하다. 그 간격을 짧게 할수록 토출 정밀도를 높일 수 있다.
도 15에서, 주사 방향에 대하여 3열로 배열된 헤드(1505a, 1505b, 1505c)는 각각 다른 재료층을 형성하는 것을 가능하며, 동일한 재료를 토출할 수도 있다. 3개의 헤드를 사용하여 동일한 재료를 토출하여 층간 절연막(128)을 패턴 형성하는 경우에 처리량이 향상된다. 도 15에 도시된 장치로 주사하는 경우에, 헤드부를 고정하고 기판(1500)을 이동시키거나, 기판(1500)을 고정하여 헤드부를 이동시킬 수 있다.
액적 토출 장치의 헤드(1505a, 1505b, 1505c) 각각은 제어 수단에 접속되어, 컴퓨터를 사용하여 미리 프로그래밍된 패턴을 묘화할 수 있다. 토출량은 인가되는 펄스 전압에 의해 제어된다. 묘화 타이밍은 예를 들면 기판 상에 형성된 마커를 기준으로 한다. 별법으로서, 기판의 프레임에 기초하여 기준점을 결정할 수도 있다. 이것은 CCD와 같은 촬상 수단에 의하여 검출되며, 화상 처리 수단에 의하여 변환된 디지털 신호가 컴퓨터에 의하여 처리되어 제어 수단에 전송되는 제어 신호를 발생시킨다. 물론, 기판 상에 형성되는 패턴의 정보는 기억 매체에 저장된다. 이 정보를 기초로 하여 제어 수단에 제어 신호를 전송하고, 액적 토출 장치의 헤드 각각을 개별로 제어할 수 있다.
다음, 레이저광을 선택적으로 조사하여 도전막 패턴의 일부를 노광시킨다(도 8b 참조). 토출되는 도전막 재료액에는 미리 감광성 재료를 포함시켜, 조사하는 레이저광으로 화학 반응시킨다. 여기서, 감광성 재료는 레이저광과 화학 반응하는 부분을 남기는 네거티브형이다. 레이저광의 조사에 의하여 정확한 패턴 형상, 특히 가는 폭의 배선을 얻을 수 있다.
여기서, 레이저빔 묘화 장치를 도 13을 참조하여 설명한다. 레이저빔 묘화 장치(401)는 레이저 빔 조사 시에 각종 제어를 실행하는 퍼스널 컴퓨터(이하, PC라고도 한다)(402)와, 레이저빔을 출력하는 레이저 발진기(403)와, 레이저 발진기(403)의 전원(404)과, 레이저빔을 감쇠시키기 위한 광학계(ND 필터)(405)와, 레이저빔의 강도를 변조하기 위한 음향 광학 변조기(AOM)(406)와, 레이저빔 단면의 확대 또는 축소하기 위한 렌즈, 광로를 변경하기 위한 미러 등으로 구성되는 광학계(407), X 스테이지 및 Y 스테이지를 갖는 기판 이동기구(409)와, PC에서 출력되는 제어 데이터를 디지털-아날로그 변환하는 D/A 변환부(410)와, D/A 변환부에서 출력된 아날로그 전압에 따라서 음향 광학 변조기(406)를 제어하는 드라이버(411)와, 기판 이동 기구(409)를 구동하기 위한 구동 신호를 출력하는 드라이버(412)를 구비하고 있다.
레이저 발진기(403)의 경우, 자외광, 가시광 또는 적외광을 발진하는 것이 가능한 레이저 발진기를 이용할 수 있다. 레이저 발진기로서, KrF, ArF, KrF, XeC1 및 Xe과 같은 엑시머 레이저 발진기, He, He-Cd, Ar, He-Ne 및 HF와 같은 기체 레이저 발진기, YAG, GdVO4, YVO4, YLF 및 YAlO3과 같은 결정에 Cr, Nd, Er, Ho, Cc, Co, Ti 또는 Tm을 도핑한 결정을 사용하는 고체 레이저 발진기, GaN, GaAs, GaAlAs 및 InGaAsP와 같은 반도체 레이저 발진기를 이용할 수 있다. 고체 레이저 발진기의 경우, 기본파의 제1 고조파 내지 제5 고조파를 적용하는 것이 바람직하다.
이하, 레이저빔 직접 묘화 장치를 이용하는 감광 재료의 노광 방법을 설명하기로 한다. 여기서 감광 재료는 도전막 패턴이 되는 도전막 재료(감광 재료를 포함)인 것에 주목하여야 한다.
기판(408)이 기판 이동 기구(409)에 장착되면, PC(402)는 도면에 도시되지 않은 카메라에 의해서 기판 상의 마커의 위치를 검출한다. 그리고, PC(402)는 검출한 마커의 위치 데이터와, 미리 입력되어 있는 묘화 패턴 데이터를 기초로 하여 기판 이동 기구(409)를 이동시키기 위한 이동 데이터를 생성한다. 그 이후, PC(402)가 드라이버(411)를 통해 음향 광학 변조기(406)의 출력광량을 제어함으로써, 레이저 발진기(403)로부터 출력된 레이저빔은 광학계(405)에 의하여 감쇠되고, 음향 광학 변조기(406)에 의해서 소정의 광량이 되도록 제어된다. 한편, 음향 광학 변조기(406)로부터 출력된 레이저빔은 광학계(407)에 의하여 광로 및 빔형을 변화시켜, 렌즈에 의하여 집광된다. 그 이후, 기판 상에 형성된 감광 재료에 대하여 빔을 조사하여, 감광 재료를 노광한다. 이 때, PC(402)에 의하여 생성된 이동 데이터에 기초하여 기판 이동 기구(409)를 X 방향 및 Y 방향으로 이동 제어한다. 그 결과, 소정의 장소에 레이저빔이 조사되어, 감광 재료를 노광한다
감광 재료에 조사된 레이저광의 에너지 일부는 열로 변환되어, 감광 재료의 일부를 반응시킨다. 따라서, 패턴 폭은 레이저 빔의 폭보다 약간 커진다. 또한, 빔 직경을 작게 집광할 수 있기 때문에, 단파 길이의 레이저빔을 미세한 폭의 패턴을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 레이저빔의 감광 재료 표면에서의 스폿 형상은 점형, 원형, 타원형, 구형 또는 선형(구체적으로, 가늘고 긴 직사각형)이 되도록 광학계에 의하여 가공된다. 스폿 형상은 원형일 수 있지만, 선형은 균일한 폭의 패턴을 얻는 것이 보다 바람직하다.
도 13에 도시된 장치에 따르면, 기판의 표면은 레이저광 조사에 의하여 노광되지만, 기판의 배면측은 광학계 및 기판 이동 조립체를 적절히 변경시켜 레이저광에 노광될 수 있다. 기판을 이동시켜 레이저빔을 선택적으로 조사하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 레이저빔은 조사되는 X-Y 방향으로 주사될 수 있다. 이 경우에, 광학계(407)의 경우 다각형 거울 또는 갈바노미터 거울을 사용하는 것이 바람직하다.
에칭액(또는 현상액)을 이용하여 현상하여 불필요한 부분을 제거하고, 메인 소성을 실시하여 게이트 전극 또는 게이트 배선이 되는 금속 배선(115)을 형성한다 (도 8c 참조).
단자까지 연장하는 배선(140)이 금속 배선(115)과 유사하게 형성된다. 여기에 도시되지 않았지만, 전류를 발광 소자에 공급하는 전원 공급선도 형성된다. 게다가, 캐패시터 전극 또는 캐패시터를 형성하기 위한 캐패시터 배선을 필요에 다라 형성한다. 포지티브형 광감 재료를 이용하는 경우, 제거될 일부에 레이저 조사를 실시하여 내부에 화학 반응을 유발한다. 그리고, 그 부분은 에칭액에 의하여 용해된다. 게다가, 실온 건조를 실시한 이후 또는 도전막 재료를 토출한 이후에 레이저광을 조사할 수 있다.
그리고, 게이트 절연막(118), 반도체막 및 N형 반도체막을 플라즈마 CVD법 또는 스퍼터링법으로 순차적으로 증착한다. 게이트 절연막(118)의 경우, PCVD법으로 획득된 산화 규소, 질화 규소 도는 질화산화 규소를 주성분으로 포함하는 재료를 사용한다. 또한, 실란계 폴리머를 이용하는 액적 토출법으로 토출 및 소성한 이후에 게이트 절연막(118)으로 알킬기를 함유하는 SiOx 막을 사용할 수도 있다.
반도체막은 기상 성장법, 스퍼터링법, 실란과 게르만으로 대표되는 반도체 재료 가스를 이용하는 열CVD법으로 형성된 비정질 반도체막이나 준비정질막, 또는 준비정질 반도체막으로 형성된다. 비정질 반도체막의 경우, SiH4 또는 SiH4 및 H2의 혼합 가스를 이용하는 PCVD법으로 형성된 비정질 실리콘막을 사용할 수 있다. 게다가, 준비정질(또한, 미세결정이라 한다) 반도체막의 경우, SiH4를 H2의 3배 내지 1000배 희석하여 획득된 혼합 가스, 20 내지 40:0.9의 가스 유량으로 Si2H6를 GeH4로 희석하여 획득된 혼합 가스(Si2H6:G3F4), Si2H6 및 F2의 혼합 가스 또는 SiH4 및 F2의 혼합 가스를 사용하는 PCVD법으로 준비정질 실리콘막을 얻는다. 준비정질 실리콘막을 사용하는 것이 하지층과의 계면에 보다 높은 결정화도를 부여할 수 있기 때문에 유리한 것에 주목하여야 한다.
또한, 결정화도는 SiH4 및 F2의 혼합 가스를 이용하는 PCVD법에 의하여 획득된 준비정질 실리콘막을 레이저광으로 조사함으로써 향상될 수 있다.
N형의 반도체막은 실란 가스와 포스핀 가스를 이용하는 PCVD법으로 형성된 비정질 반도체막 또는 준비정질 반도체막으로 형성될 수 있다. N형 반도체막(120)을 설치하면, 반도체막과 전극(후속 공정에서 형성되는 전극)과의 콘택트 저항이 낮게 되는 것이 바람직하다.
다음, 마스크(121)를 설치하여, 반도체막과 N형 반도체막을 선택적으로 에칭하여 섬 형상의 반도체막(119)과 N형 반도체막(120)을 획득한다(도 8d 참조). 마스크(121)의 형성방법은 액적 토출법이나 인쇄법(릴리프 인쇄판, 평판, 동판 인쇄, 스크린 등)을 이용하여 형성한다. 소정의 마스크 패턴을 액적 토출법 또는 인쇄법으로 직접 형성하지만, 액적 토출법 및 인쇄법으로 애벌 레지스트 패턴을 형헝한 이후에, 레이저광으로 선택적으로 노광시켜 미세 레지스트 패턴을 얻을 수 있다.
도 13에 도시된 레이저 빔 묘화 장치를 이용하면, 레지스트의 노광을 수행할 수도 있다. 그 경우, 감광 재료를 레지스트로서 레이저광으로 노광하여 레지스트 마스크(121)를 형성한다.
다음, 마스크(121)를 제거한 이후, 마스크(비도시)를 설치하여 게이트절연막을 선택적으로 에칭하여 콘택트홀을 형성한다. 단자부에서는 게이트절연막을 제거한다. 마스크는 통상의 포토리도그래프 기술에 의하여 형성되거나, 액적 토출 방법에 의한 레지스트 패턴을 형성하거나, 전면에 포지티브형 레지스트를 도포하고 레이저광으로 노광 및 현상을 수행하여 레지스트 패턴을 형성하는 것에 의하여 형성될 수 있다. 액티브 메트릭스형 발광 장치에 있어서, 하나의 화소에 복수개의 TFT를 형성하고, 이것은 게이트 전극과 게이트 절연막을 통해 상층의 배선에 접속된다.
다음, 액적 토출법에 의해 도전성 재료[Ag(은), Au(금), Cu(구리), W(텡스텐), Al(알루미늄) 등]을 포함하는 조성물을 선택적으로 토출하여, 소스 배선 또는 드레인 배선(122, 123) 및 인출 전극(117)을 형성한다. 이와 유사하게, 발광소자에 전류를 공급하기 위한 전원선과 단자부에 접속 배선(비도시)도 형성할 수 있다(도 8e 참조).
다음, 소스 배선 또는 드레인 배선(122, 123)을 마스크로서 N형 반도체막 및 반도체막의 상층부를 에칭하여, 도 9a의 상태를 얻는다. 이 단계에서, 활성층이 되는 채널 형성 영역(124), 소스 영역(126), 드레인 영역(125)을 갖는 채널 에치형 TFT가 완성된다.
다음, 채널 형성 영역(124)을 불순물에 의하여 오염되는 방지하는 보호막(127)을 형성한다(도 9b 참조). 보호막(127)의 경우, 스퍼터링법 또는 PCVD법에 의해 얻어지는 질화규소 또는 질화산화규소를 주성분으로 하는 재료를 이용한다. 여기서, 보호막(127)을 형성한 예를 설명하였지만, 필수적으로 형성되지 않는다
다음, 액적 토출법에 의해 층간절연막(128)을 선택적으로 형성한다. 층간절연막(128)은 에폭시수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 노볼락 수지, 멜라민 수지, 우레탄 수지 등의 수지 재료를 이용한다. 또한, 벤조시클로부텐, 파릴렌, 플레어 도는 광투과성을 갖는 폴리이미드와 같은 유기재료; 실록산 폴리머와 같은 중합에 의하여 제조된 화합물 재료; 수용성 호모폴리머와 수용성 공중합체를 포함하는 조성물 재료 등을 이용하여 액적 토출법으로 형성한다. 층간절연막(128)의 형성 방법은 액적 토출법에 한정되지 않고, 도포법, PCVD법 등에 의하여 전면에 형성될 수 있다.
다음, 층간절연막(128)을 마스크로서 보호막(127)을 에칭하여, 소스 배선/드레인 배선(122, 123) 상의 일부에 도전성 부재로 이루어지는 돌출부(필라)(129)를 형성한다. 돌출부(필라)(129)는 도전성 재료[Ag(은), Au(금), Cu(구리), W(텅스텐), Al(알루미늄) 등]를 포함하는 조성물의 토출과 소성을 반복하여 적층하여 형성될 수 있다.
다음, 층간절연막(128) 상에 돌출부(필라)(129)와 접하는 제1 전극(130)을 형성한다(도 9c 참조). 이와 유사하게, 배선(140)과 접하는 단자 전극(141)도 형성한다. 여기서 구동용의 TFT는 N채널형이므로, 제1 전극(130)은 음극으로서 기능하는 것이 바람직하다. 광 투과형의 경우, 제1 전극(130)은 액적 토출법 또는 인쇄법에 의해 인듐 주석 산화물(ITO), 산화규소를 포함하는 인듐 주석 산화물(ITSO), 산화 아연(ZnO), 산화 주석(SnO2)등을 포함하는 조성물로 이루어지는 소정의 패턴을 형성하고, 소성하여 제1 전극(130) 및 단자 전극(141)을 형성한다. 또한, 광을 제1 전극(130)으로 반사시키는 경우, 액적 토출법에 의해 Ag(은), Au(금), Cu(구리), W(텡스텐), Al(알루미늄) 등의 금속 입자를 주성분으로 한 조성물로 이루어지는 소정의 패턴을 형성하고, 소성하여 전극(30) 및 단자전극(141)을 형성한다. 별법으로서, 스퍼터링법에 의해 투명 도전막 또는 광반사성의 도전막을 형성하여, 액적 토출법에 의해 마스크 패턴을 형성하고, 에칭을 조합하여 제1 전극(130)을 형성할 수도 있다.
도 10은 도 9c의 화소의 평면도의 일례를 도시한다. 도 10에서, 쇄선 A-A'를 따라 절취한 단면이 도 9c의 화소부 우측의 단면도와 대응하며, 쇄선 B-B'를 따라 절취한 단면이 도 9c의 화소부 좌측의 단면도와 대응한다다. 도 10에서, 도 8a 내지 도 9d에 대응하는 부위에는 동일한 부호를 병기한다. 도 10에서, 이후에 형성되는 격벽(134)의 단부는 점선으로 도시되어 있다.
여기서, 보호막(127)으로서 설치되어 있기 때문에, 층간 절연막(128)과 돌출부(필라)(129)를 따로따로 형성하였지만, 보호막(127)을 설치하지 않는 경우, 액적 토출법에 의해 동일한 장치로 형성할 수도 있다.
다음, 제1 전극(130)의 주연부를 덮는 격벽(134)을 형성한다. 격벽(댐이라고도 한다)(134)은 규소를 포함하는 재료, 유기 재료 및 화합물 재료를 이용하여 형성한다. 또한, 다공질막을 이용할 수도 있다. 아크릴, 폴리이미드 등의 감광성 또는 비감광성 재료를 이용하여 형성하면, 그 측면은 곡율 반경이 연속적으로 변화하는 형상으로 되어, 상층 박막이 절단하지 않고 형성되므로 바람직하다.
전술한 공정에서, 기판(100) 상에 하부 게이트형(역스태거형이라고도 한다) TFT 및 제1 전극(130)이 형성된 발광 표시 패널용의 TFT 기판이 완성된다.
다음, 전계발광층으로서 기능하는 층, 즉 유기 화합물을 포함하는 층(136)을 형성한다. 유기 화합물을 포함하는 층(136)은 적층 구조이며, 각각 증착법 또는 도포법을 이용하여 형성한다. 예를 들면, 음극 상에 전자 수송층(전자 주입층), 발광층, 정공 수송층, 종공 주입층으로 순차적으로 적층한다.
전자 수송층은 전하 주입 수송 물질을 포함하며, 특히 전자 수송성이 높은 전하 주입 수송 물질로서, 예를 들면 트리스(8-퀴놀레이트) 알루미늄(Alq3), 트리스(5-메틸-8-퀴놀레이트) 알루미늄 (Almq3), 비스(10-히드록시벤조[h]-퀴놀리나트) 베릴륨 (BeBq2), 비스(2-메틸-8-퀴놀레이트)-4-페닐페노라토-알루미늄(BAlq)과 같은 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 갖는 금속복합체 등이 있다. 정공 수송성이 높은 물질로서, 예를 들면 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]-비페닐(a-NPD), 4,4'-비스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐-아미노]-비페닐(TPD), 4,4',4''-트리스(N,N-디페닐-아미노)-트리페닐 아민(TDATA), 및 4,4',4''-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐 아민]-(MTDATA)와 같은 방향족 아민계(즉, 벤젠 고리-질소 결합을 갖는다)의 화합물이 있다.
또한, 전하 주입 수송 물질 중에서 특히 전자 주입성이 높은 물질로서, 불화 리튬(LiF), 불화 세슘(CsF), 불화 칼슘(CaF2)과 같은 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속 화합물을 사용할 수 있다. 또한, Alq3과 같은 전자 수송성이 높은 물질과 마그네슘(Mg)과 같은 알칼리 토류 금속의 혼합물을 사용할 수 있다.
발광층은 유기 화합물 또는 무기화합물을 포함하는 전하 주입 수송 물질 및 발광 재료로 형성하여, 그 분자수에 기초하여 저분자계 유기 화합물, 속분자계 유기 화합물(승화성을 갖지 않고, 분자수가 20이하, 또는 분자 체인 길이가 10μm 이하의 유기 화합물로 한정될 수 있다), 고분자계(폴리머라고도 한다) 유기 화합물로부터 선택된 일종 또는 복수종의 층을 포함할 수 있다. 전자 주입 수송성 또는 정공 주입 수송성을 갖는 무기 화합물과 조합하여 사용할 수 있다.
발광층용 재료로서 여러 가지 재료가 있다. 저분자계 유기 발광 재료로서, 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-[2-(1,1,7,7-테트라메텔-쥬롤리딜리-9)에테닐]-4H-파이란(DCJT), 4-디시아노메틸렌-2-t-부틸-6-[2-(1,1,7,7-테트라메틸-쥬롤리딜리-9-yl)에테닐)-4H-파이란(DCJTB), 페리프란, 2,5-디시아노-1,4-비스[2-(10-메톡시-1,1,7,7-테트라메틸-쥬롤리딜리-9-yl)에네틸]벤젠, N,N'-디메틸 퀴나크리돈(DMQd), 쿠마린 6, 쿠마린545T, 트리스(8-퀴노리노레이트)알루미늄(Alq3), 9,9'-바이안트릴, 9,10-디페닐안트라센(DPA), 9,10-비스(2-나프틸)안트라센(DNA) 등을 이용할 수 있다. 또한, 다른 물질도 사용할 수 있다.
고분자계 유기 발광 재료는 저분자계 유기 발광 재료에 비해서 물리적 강도가 높다. 고분자계 유기 발광 재료로 형성된 발광소자는 내구성이 높다. 고분자계 유기 발광 재료로 형성된 발광소자는 발광층을 도포로 성막할 수 있기 때문에 용이하게 제조될 수 있다. 고분자계 유기 발광 재료로 형성된 발광소자의 구조는 저분자계 유기 발광 재료를 이용한 것과 기본적으로 동일한바, 즉 음극, 유기발광층 및 양극이 순차적으로 적층된다. 그러나, 발광층이 고분자계 유기 발광 재료로 형성된 경우에, 저분자계 유기 발광 재료를 이용한 경우와 같이 적층 구조를 형성시키는 것은 어렵다. 그러므로, 고분자계 유기 발광 재료로 형성된 발광소자는 많은 경우에 복층 구조를 갖도록 형성된다. 구체적으로, 음극, 발광층, 정공 수송층 및 양극이 순차적으로 적층된다.
발광색은 발광층을 형성하는 재료로 결정된다. 따라서, 발광층 재료를 선택하는 것에 의하여 소정의 발광색을 보이는 발광소자를 형성할 수 있다. 발광층을 형성하기 위한 고분자계 전계발광 재료로서, 폴리파라페닐렌비닐렌계 재료, 폴리파라페닐렌계 재료, 폴리티오펜계 재료, 폴리플루오렌계 재료를 사용할 수 있다.
폴리파라페닐렌 비닐렌계 재료로서, 폴리(파라페닐렌 비닐렌)(PPV)의 유도체, 폴리(2,5-디알콕시-1,4-페닐렌 비닐렌)(RO-PPV), 폴리(2-(2'-에틸-헥소키시)-5-메톡시-1,4-페닐렌 비닐렌)(MEH-PPV), 폴리(2-디알콕시페닐)-1,4-페닐렌비닐렌)(ROPh-PPV) 등을 사용할 수 있다. 폴리파라페닐렌계 재료로서, 폴리파라페닐렌(PPP)의 유도체, 폴리(2,5-디알콕시-1,4-페닐렌)(RO-PPP), 폴리(2,5-디핵소시-1,4-페닐렌) 등을 사용할 수 있다. 폴리티오펜계 재료로서, 폴리티오펜(PT)의 유도체, 폴리(3-알킬티오펜)(PAT), 폴리(3-헥실티오펜)(PHT), 폴리(3-시클로헥실티오펜)(PCHT), 폴리(3-시클로헥실-4-메틸티오펜)(PCHMT), 폴리(3,4-디시클헥키티오펜)(PDCHT), 폴리[3-(4-옥틸페닐)-티오펜](POPT), 폴리[3-(4-옥틸페닐)-2,2-비치오펜](PTOPT) 등을 사용할 수 있다. 폴리플루오렌계 재료로서, 폴리플루오렌(PF)의 유도체, 폴리(9,9-디알킬플루오렌)(PDAF), 폴리(9,9-디옥틸플루오렌)(PDOF) 등을 사용할 수 있다.
정공 수송성의 고분자계 유기 발광 재료를 양극과 발광성의 고분자계 유기 발광 재료 사이에 개재하면 양극으로부터의 종공 주입성을 향상시킬 수 있다. 일반적으로, 정공 수송성의 고분자계 유기 발광 재료와 억셉터 재료를 함께 물에 용해시켜 스핀 코트법으로 도포한다. 정공 수송성의 고분자계 유기 발광 재료는 유기 용매에는 불용성이므로, 발광성의 유기 발광 재료와의 적층이 가능하다. 정공 수송성의 고분자계 유기 발광 재료로서 PEDOT와 억셉터 재료로서의 캠포릭 설폰산(CSA)의 혼합물, 폴리아닐린(PANI)과 억셉터 재료로서 폴리스티렌 설폰산(PSS)의 혼합물 등을 사용할 수 있다.
발광층은 단일항 여기 발광 재료 이외에, 금속복합체 등을 포함하는 삼중항 여기 재료를 이용할 수 있다. 예를 들면, 적색의 발광성 화소, 녹색의 발광성 화소 및 청색의 발광성 화소 중에서, 휘도 반감 시간이 비교적 짧은 적색의 발광성 화소를 삼중항 여기 발광 재료로 형성하고, 다른 것을 단일항 여기 발광 재료로 형성한다. 삼중항 여기 발광 재료는 발광 효율이 좋기 때문에 소정 휘도를 얻는 데 소비전력이 적다는 특징이 있다. 즉, 삼중항 여기 발광 재료를 적색화소에 적용한 경우, 발광소자가 소량의 전류를 필요로 하기 때문에, 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 소비전력을 감소시키기 위하여, 적색의 발광성 화소와 녹색의 발광성 화를 삼중항 여기 발광 재료로 형성하고, 청색의 발광성 화소를 단일항 여기 발광 재료로 형성할 수도 있다. 인간의 시감도가 높은 녹색의 발광 소자도 삼중항 여기 발광 재료로 형성하면 소비전력을 저감시킬 수 있다.
삼중항 여기 발광 재료의 일례로서, 제3 천이계열 원소인 백금을 중심 금속으로 하는 금속 복합체 또는 이리듐을 중심 금속으로 하는 금속복합체를 이용하는 재료가 널리 알려져 있다. 삼중항 여기 발광 재료는 이러한 화합물에 한정되지 않는다. 상기 구조를 가지며 또한 중심 금속으로 주기율표의 8 내지 10족에 속하는 원소를 갖는 화합물을 이용하는 것도 가능하다.
정공 수송층은 전하 주입 수송 물질을 포함한다. 종공 주입성이 높은 물질로서, 예를 들면, 몰리브덴 산화물(MoOx), 바나듐 산화물(VOx), 루테늄 산화물(RuOx), 텅스텐 산화물(WOx), 망간 산화물(MnOx) 등의 금속 산화물을 들 수 있다. 게다가, 프탈로시아닌(H2Pc) 또는 구리 프탈로시아닌(CuPC) 등의 프탈로시아닌계 화합물을 사용할 수 있다.
유기 화합물을 포함하는 층(136)을 형성하기 전에, 산소 분위기 중에서 플라즈마 처리 또는 진공 분위기 하에서 가열처리를 하는 것이 바람직하다. 증착법을 이용하는 경우, 미리 저항 가열에 의해 유기 화합물은 기화되어 있고, 증착 시에 셔터가 개방하는 것에 의해 기판의 방향으로 비산한다. 기화된 유기 화합물은 상방으로 비산하여, 메탈 마스크에 설치된 개구부를 통해 기판에 증착된다. 또한, 완전 컬러화를 구형하기 위하여, 발광색(R, G, B) 마다 마스크를 얼라이먼트하는 것이 바람직하다.
발광층은 발광 파장대가 다른 발광층을 화소마다 형성하여, 완전 컬러 표시를 구형하는 구조를 구비할 수 있다. 전형적으로, R(적), G(녹), B(청)의 색상에 대응하는 발광층을 형성한다. 이 경우에, 화소의 발광측에 그 발광 파장대의 빛을 투과하는 필터(착색층)을 설치하면, 색순도를 향상시키고, 화소부가 경면화(표면반사)하는 것을 방지할 수 있다. 필터(착색층)를 설치함으로써, 종래 요구되던 원형 편광판 등이 더 이상 필요하지 않다. 또한, 발광층으로부터 방사되는 빛의 손실을 제거할 수 있다. 게다가, 화소부(표시화면)를 비스듬히 볼 때 발생하는 색조의 변화를 저감시킬 수 있다.
별법으로서, 분할 증착을 실시하지 않고, 유기 화합물을 포함하는 층(136)으로서 단색의 발광을 도시하는 재료를 이용하고, 컬러 필터 또는 색변환층을 조합하는 것으로 완전 컬러 표시를 구현할 수 있다. 예를 들면, 백색 또는 오렌지색의 발광을 도시하는 전계발광층을 형성하는 경우, 화소의 발광측에 컬러 필터, 색변환층, 또는 컬러 필터와 색변환층을 조합한 것을 별도로 설치하는 것에 의해 완전 컬러 표시를 구현할 수 있다. 컬러 필터 또는 색변환층은 예를 들면 제2 기판(밀봉기판) 상에 형성하여, 기판(100)에 부착될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 단색의 발광을 보이는 재료, 컬러 필터 및 색변환층 모두는 액적 토출법에 의해 형성될 수 있다.
백색으로 발광하는 발광층을 형성하기 위해서, 예를 들면, Alq3, 부분적으로 나일 레드(Nile red)를 도핑한 Alq3, Alq3, p-EtTAZ, TPD(방향족 디아민)를 증착법으로 순차적으로 적층된다. 스핀 코팅에 의해 EL층을 형성하는 경우에, 상기 피복층은 도포 이후에 진공 가열로 소성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 종공 주입층으로서 작용하는 폴리(에틸렌 디옥시티오펜)/폴리(스티렌 설포네이트)수용액(PEDOT/PSS)을 전면에 도포, 소성하여, 발광층으로서 작용하는 발광 중심 색소[1,1,4,4-테트라페닐-1,3-부타디엔(TPB), 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸아미노-스티릴)-4H-파이란(DCM1), 나일 레드, 쿠마린6 등]를 도핑한 폴리비닐카르바졸(PVK) 용액을 전면에 도포, 소성할 수도 있다.
발광층은 단층으로 형성할 수도 있다. 이 경우에, 홀 수송성의 폴리비닐카르바졸(PVK)에 전자 수송성의 1,3,4-옥사디아졸 유도체(PBD)를 분산시킨 것으로 형성될 수도 있다. 또한, 30wt%의 PBD를 전자 수송제로서 분산되어, 4종류의 색소(TPB, 쿠마린6, DCM1, 나일 레드)를 적당량 분산하여 백색 발광을 얻을 수 있다.
전술한 유기 화합물을 포함하는 층을 형성하는 물질은 단지 예일 뿐이다. 정공 주입 수송층, 정공 수송층, 전자 주입 수송층, 전자 수송층, 발광층, 전자블록층, 정공블록층 등의 기능성 층을 적절하게 적층하여 발광소자를 형성할 수 있다. 전술한 층의 혼합층 또는 혼합 접합을 형성할 수도 있다. 발광층의 층 구조는 변화될 수 있다. 특정 전자 주입 영역이나 발광 영역을 구비하는 대신, 전자 주입 영역 또는 발광 영역을 위하여 사용되기 위한 전극을 마련하거나, 분산된 발광성 재료를 마련하는 것과 같은 변형은 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 허용될 수 있는 것이다.
물론 단색 발광 표시를 수행할 수 있다. 예를 들면, 단색 발광을 이용하여 영역 컬러타입의 발광표시장치를 형성할 수 있다. 영역 컬러타입의 표시장치로 패시브 메트릭스형 표시부가 적합하다. 상기 표시 장치는 주로 문자나 기호를 표시할 수 있다.
다음, 제2 전극(137)을 형성한다. 발광소자의 양극으로 기능하는 제2 전극(137)은 빛을 투과하는 투명 도전막을 이용하여 형성하는바, 예를 들면, ITO, ITSO와 같은 투명 도전막 또는 산화인듐에 2 내지 20%의 산화 아연(ZnO)을 혼합한 투명 도전막을 이용한다. 발광소자는 유기 화합물을 포함하는 층(136)을 제1 전극(130)과 제2 전극(137) 사이에 개재한다. 제1의 전극(130) 및 제2 전극(137)은 일 함수를 고려하여 재료를 선택하여야 한다. 제1 전극(130) 및 제2 전극(137) 중 어느 하나는 화소 구성에 따라 양극 또는 음극으로 될 수 있다.
전술한 재료로 형성된 발광소자는 순방향 바이어스 하에서 발광한다. 발광소자를 이용하여 형성된 표시장치의 화소는 패스브 매트릭스 (단순 매트릭스라고도 한다) 구동법 또는 액티브 매트릭스 구동법 중 어느 하나로 구동할 수 있다. 어떻한 경우든, 화소 각각은 임의 타이밍에 순방향 바이어스를 인가하여 발광한다. 게다가, 화소 각각은 임의 기간 동안 비발광 상태에 있다. 이러한 비발광 시간에 역방향의 바이어스를 인가하는 것으로 발광소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 발광소자로서 임의 구동 조건 하에서 발광 강도가 저하하는 열화 모드가 있거나, 화소 내에서 비발광 영역의 확대에 기인하여 외관상 휘도가 저하하는 열화 모드가 있다. 순방향 바이어스 및 역방향 바이어스를 인가하는 교류 전류 구동을 실시함으로써 열화를 지연시켜, 발광 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
제2 전극(137)의 저항을 낮추기 위하여, 발광 영역으로 작용하지 않는 영역의 제2 전극(137) 상에 보조전극을 설치할 수 있다. 제2 전극(137)을 보호하는 보호층을 형성할 수도 있다. 예를 들면, 규소로 이루어진 디스크형 타겟을 이용하여 성막실을 질소 분위기 또는 질소와 아르곤을 포함하는 분위기로 하는 것에 따라 질화규소막으로 이루어지는 보호막을 형성할 수 있다. 또한, 탄소를 주성분으로 하는 박막(DLC막, CN막 또는 비정질 카본막)을 보호막으로 형성할 수 있으며, 화학기상증착(이하 CVD이라 한다)법을 이용하는 성막실을 부가적으로 설치할 수 있다. 다이아몬드형 카본막(DLC막이라고도 한다)은 플라즈마 CVD법(대표적으로, RF 플라즈마 CVD법, 마이크로파 CVD법, 전자 사이클로트론 공명(ECR) CVD법, 열 필라멘트 CVD법 등), 연소불꽃법, 스퍼터링법, 이온빔 증착법, 레이저 증착법 등으로 형성할 수 있다. 성막에 이용하는 반응 가스는 수소 가스와 탄화수소계 가스(예를 들면, CH4, C2H2, C6H6 등)를 이용한다. 상기 반응 가스는 글로우 방전에 의해 이온화되며, 네거티브 셀프-바이어스가 걸린 캐소드에 이온을 가속 충돌시켜 DLC막을 성막한다. 또한, 질화탄소막(CN막 이라고도 한다)은 반응가스로서 C2H4 가스와 N2 가스를 이용하여 형성될 수 있다. 또한, DLC막과 CN막은 가시광에 대하여 투명 혹은 반투명한 절연막이다. 가시광에 대하여 투명하다라는 용어는 가시광의 투과율이 80 내지 100%인 것을 의미하며, 가시광에 대하여 반투명하다라는 용어는 가시광의 투과율이 50 내지 80%인 것을 의미한다. 상기 보호막은 빈드시 마련할 필요는 없다.
다음, 밀봉기판(135)을 시일재(비도시)로 접합시켜 발광소자를 밀봉한다. 시일재로 둘러싸인 영역에는 투명한 충전재(138)를 충전한다. 충전재(138)는 투광성을 갖고 있는 재료면 특히 한정되지 않는다. 대표적으로, 자외선경화 또는 열경화 에폭시 수지를 이용할 수 있다. 여기서, 굴절율 1.50, 점도 500cps, 쇼어 D 경도 90, 인장 강도 3000psi, Tg점 150℃, 체적 저항 1×1015O?cm, 내전압 450V/mil인 고내열의 UV 에폭시 수지(Electrolyte사 제조: 2500 Clear)를 이용한다. 또한, 충전재(138)를 한 쌍의 기판 사이에 충전함으로써, 전체 투과율을 향상시킬 수 있다.
마지막으로, FPC(146)를 이방성 도전막(145)에 의해 공지의 방법으로 단자 전극(141)과 부착한다(도 9d 참조). 이상의 공정에 의해, 액티브 매트릭스형 발광장치를 제작할 수 있다.
도 11은 EL 표시 패널 구성의 일례를 도시하는 평면도이다. 도 11은 주사선 및 신호선에 입력되는 신호를 외장형 구동 회로에 의해 제어하는 발광 표시 패널의 구성을 도시한다. 절연 표면을 갖는 기판(200) 상에 화소(202)를 매트릭스 형태로 배열한 화소부(201), 주사선 입력 단자(203), 신호선 입력 단자(204)가 형성되어 있다. 화소수는 여러 가지의 규격에 따라서 설정될 수 있는바, 예를 들면, XGA의 경우에 1024×768×3(RGB), UXGA의 경우에 1600×I200×3(RGB), 풀 스펙 하이 비젼의 경우에 1920×1080×3(RGB)이 가능하다.
화소(202)는 주사선 입력 단자(203)로부터 연장하는 주사선과, 신호선 입력 단자(204)로부터 연장하는 신호선이 교차하는 매트릭스형으로 배설된다. 화소(202) 각각은 스위칭 소자와 또한 그것에 접속하는 화소 전극을 구비한다. 스위칭 소자의 대표적인 일례는 TFT 이다. TFT의 게이트 전극이 주사선에 접속되고 소스 또는 드레인 전극이 신호선에 접속되는 것에 의해, 화소 각각을 외부에서 입력하는 신호로 독립적으로 제어 가능하다.
또, 도 9a 내지 도 9d에 도시된 제1 전극(130)을 투명재료, 제2 전극(137)을 금속재료로 형성하면, 기판(100)을 통과하여 빛을 방출하는 구조, 즉 하부 에미션형이 형성된다. 별법으로서, 제1 전극(130)을 금속재료, 제2 전극(137)을 투명재료로 하면, 밀봉기판(135)을 통과시켜 빛을 추출하는 구조, 즉 톱 에미션형이 형성된다. 게다가, 제1 전극(130) 및 제2 전극(137)을 투명재료로 형성하면, 기판(100)과 밀봉기판(135) 모두를 통과시켜 빛을 방출하는 구조로 할 수 있다. 본 발명은 전술한 구조 중 어느 하나를 적절히 채택할 수 있다. 또한, EL 표시 패널에 드라이버 회로를 실장할 수도 있다. 그 일 형태를 도 12를 참조하여 설명하기로 한다.
우선, COG 방식을 채용한 표시장치를 도 12를 참조하여 설명한다. 기판(300) 상에는 문자 및 화상과 같은 정보를 표시하는 화소부(301) 및 구동회로(302)가 설치된다. 복수의 구동회로가 설치된 기판을 직사각형으로 분리하고, 분리된 구동회로(이하, 드라이버 IC라 한다)(305a, 305b)는 기판(300) 상에 실장된다. 도 12는 복수의 드라이버 IC(305a, 305b) 및 상기 드라이버 IC(305a, 305b)의 단부에 테이프(304a, 304b)를 실장하는 형태를 도시한다. 또한, 분리된 크기를 화소부의 신호선측 변의 길이와 거의 동일할 수도 있으며, 단수의 드라이버 IC의 단부에 테이프를 실장할 수도 있다.
복수의 테이프를 접착하고, 상기 테이프에 드라이버 IC를 실장하는 TAB 방식을 채용할 수도 있다. COG 방식의 경우와 유사하게, 단수의 테이프에 단수의 드라이버 IC를 실장할 수도 있으며, 이 경우에 강도의 문제로 인하여 드라이버 IC를 고정하는 금속편 등을 접착할 수도 있다.
EL 표시 패널에 실장되는 복수개의 드라이버 IC는 생산성을 향상시키는 관점에서 한 변이 300mm 내지 1000mm 이상의 직사각형 기판 상에 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 기판 상에 구동회로부와 입출력 단자를 하나의 유닛으로 하는 회로패턴을 복수개 형성하고, 마지막으로 분할하여 추출할 수도 있다. 드라이버 IC의 긴 변의 길이는 화소부의 한 변의 길이나 화소 피치를 고려하여 긴 변이 15 내지 80mm, 짧은 변이 1 내지 6mm의 직사각형으로 형성될 수도 있다. 별법으로서, 화소 영역의 한 변 또는 화소부의 한 변과 각 구동회로의 한 변을 더한 길이를 갖도록 형성할 수도 있다.
외형 치수의 관점에서, 드라이버 IC는 긴 변의 길이에서 IC 칩보다 더욱 유리하다. 긴 변이 15 내지 80mm인 드라이버 IC를 이용하면, 화소부에 대응하여 실장하는 데 필요한 수가 IC 칩을 이용하는 경우 보다도 적다. 그러므로, 제조 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 유리 기판 상에 드라이버 IC를 형성하면, 모체로서 이용하는 기판의 형상에 한정되지 않으므로 생산성을 손상시키지 않는다. 이것은 원형 실리콘 웨이퍼로부터 IC 칩을 추출하는 경우와 비교하면 큰 장점이다.
도 12에서, 화소부(301)의 외측의 영역에는 구동회로가 형성된 드라이버 IC(305a, 305b)가 실장된다. 드라이버 IC(305a, 305b)는 신호선측의 구동회로이다. RGB 완전 컬러에 대응하는 화소부를 형성하기 위하여, XGA의 경우에 3072개의 신호선이 필요하며, UXGA의 경우에 4800개의 신호선이 필요하다. 이러한 갯수로 형성된 신호선은 화소부(301)의 가장자리 상에 다수의 블록으로 분할되며, 인출선을 형성한다. 상기 인출선은 드라이버 IC(305a, 305b)의 출력 단자의 피치에 대하여 수집된다.
드라이버 IC는 기판 상에 형성된 결정질 반도체로 형성되는 것이 바람직하다. 결정질 반도체는 연속발광의 레이저광을 조사하는 것으로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 레이저광을 발생시키는 발진기로서 연속발광의 고체 레이저 또는 기체 레이저를 이용한다. 연속 발광의 레이저를 이용하면, 결정 결함이 적고, 그 결과 큰 입경의 다결정 반도체층을 이용하여 트랜지스터를 형성할 수 있다. 게다가, 이동도나 응답 속도가 양호하기 때문에 고속 구동이 가능하며, 종래 소자 보다 소자의 동작 주파수를 향상시키는 것이 가능하다. 그러므로, 특성 변동이 적기 때문에 높은 신뢰성을 얻을 수 있다. 동작 주파수를 더욱 향상시키기 위하여, 트랜지스터의 채널 길이 방향과 레이저광의 주사 방향과 일치하는 것이 바람직한 것에 주목하여야 한다. 이것은 연속발광 레이저에 의한 레이저 결정화 공정에서 트랜지스터의 채널 길이 방향과 레이저광의 기판에 대한 주사 방향이 거의 평행(바람직하게는, -30° 내지 30°)하면, 가장 높은 이동도를 얻을 수 있기 때문이다. 채널 길이 방향은 채널 형성 영역에서 전류가 흐르는 방향, 환언하면 전하가 이동하는 방향과 일치한다. 이러한 방식으로 제조된 트랜지스터는 결정립이 채널 방향으로 연장하는 다결정 반도체층을 포함하는 활성층을 가지며, 이 것은 결정립 경계가 거의 채널 방향을 따라 형성되는 것을 의미한다.
레이저 결정화를 수행하기 위하여, 레이저광을 대폭적으로 축소하는 것이 바람직하며, 그 빔 스폿의 폭은 드라이버 IC의 짧은 변과 동일한 폭의 1 내지 3mm 정도로 하는 것이 바람직하다. 게다가, 피조사체에 대하여 충분히 또한 효율적인 에너지 밀도를 확보하기 위하여, 레이저광의 조사 영역은 선형인 것이 바람직하다. 여기서 말하는 선형이라는 용어는 엄밀한 의미로 선을 뜻하는 것이 아니고, 종횡비가 큰[예를 들면, 종횡비가 2 이상(바람직하게는 10 내지 10000)] 직사각형 또는 타원형을 의미한다. 이와 같이, 레이저광의 빔 스폿 폭을 드라이버 IC의 짧은 변과 동일한 길이로 함으로써 생산성을 향상시킨 표시장치의 제작 방법을 제공할 수 있다.
도 12는 주사선 구동 회로가 화소부와 일체로 형성되며, 신호선 구동회로로서 드라이버 IC를 실장한 형태를 도시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이 형태에 한정되지 않고, 주사선 구동 회로 및 신호선 구동 회로의 양방으로서 드라이버 IC를 실장할 수도 있다. 그 경우에, 주사선측과 신호선측에서 이용하는 드라이버 IC의 사양을 달리하는 것이 바람직하다.
화소 영역(301)은 신호선과 주사선이 교차하여 매트릭스를 형성하며, 각 교차부에 트랜지스터가 배치된다. 본 발명에서, 화소부(301)에 배치되는 트랜지스터로서 비정질 반도체 또는 준비정질 반도체를 채널부로 하는 TFT를 이용한다. 비정질 반도체는 플라즈마 CVD법, 스퍼터링법 등의 방법에 의하여 형성된다. 준비정질 반도체는 플라즈마 CVD법으로 300℃ 이하의 온도에서 형성될 수 있다. 예를 들면, 외부 치수 550×650mm의 무알칼리 유리 기판의 경우에서도 트랜지스터를 형성하는 데 필요한 막 두께를 단시간에서 형성할 수 있다. 이러한 제조 기술의 특징은 큰 면적의 표시장치를 제작하는 데에 있어서 유효하다. 또한, 준비정질 TFT는 SAS의 채널 형성 영역을 구성함으로써 2 내지 10cm2/V?sec의 전계 효과 이동도를 얻을 수 있다. 따라서, 이 TFT를 화소의 스위칭 소자 및 주사선측의 구동회로를 구성하는 소자로서 이용할 수 있다. 따라서, 시스템-온-패널화를 실현한 EL 표시 패널을 제작할 수 있다.
도 12는 반도체층을 준비정질 반도체(SAS)로 형성한 TFT를 이용하는 것에 의해 주사선측 구동 회로도 기판상에 집적되는 것을 전제로 도시하고 있는 것에 주목하여야 한다. 반도체층을 SAS로 형성한 TFT를 이용하는 경우에는, 주사선측 구동 회로 및 신호선측 구동 회로의 양방을 드라이버 IC를 실장할 수도 있다.
그 경우에, 주사선측과 신호선측에서 이용하는 드라이버 IC의 사양을 달리하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 주사선측의 드라이버 IC를 구성하는 트랜지스터에는 30V 정도의 내압이 요구되지만, 구동 주파수는 100kHz 이하이며, 비교적 고속 동작은 요구되지 않는다. 따라서, 주사선측의 드라이버를 구성하는 트랜지스터의 채널 길이(L)는 충분히 크게 설정하는 것이 바람직하다. 한편, 신호선측의 드라이버 IC의 트랜지스터에는 12V 정도의 전내압이 있으면 충분하지만, 구동 주파수는 3V에서 65MHz 정도이며, 고속동작이 요구된다. 그 때문에, 드라이버를 구성하는 트랜지스터의 채널 길이 등은 마이크론 룰에 기초하여 설정하는 것이 바람직하다.
드라이버 IC의 실장 방법은 특히 한정되지 않으며, 공지의 COG 방법, 와이어 본딩 방법 또는 TAB 방법을 이용할 수 있다. 드라이버 IC와 대향 개판의 두께는 대향 기판과 동일한 두께를 갖도록 드라이버 IC를 형성하여 거의 동일하게 제조될 수 있으므로, 표시장치 전체를 박형화하는데 기여한다. 또한, 기판 모두를 동일한 재료로 형성하는 경우, 표시장치에서 온도변화가 생기더라도 열응력이 발생하지 않고, TFT를 포함하는 회로의 특성을 손상시키지 않는다. 그 외에, 본 실시예에서 기술된 바와 같이, IC 칩 보다 긴 드라이버 IC를 구동회로로 실장함으로써 하나의 화소영역에 실장되는 드라이버 IC의 개수를 감소시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 액적 토출법에 의하여 형성된 도전막 패턴을 레이저광으로 노광, 현상함으로써 미세한 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 액적 토출법을 이용하여 기판 상에 직접적으로 각종의 패턴을 형성함으로써, 한변이 1000mm 이상의 제5 세대의 유리 기판을 이용하더라도 EL 표시 패널을 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 스핀 코팅을 실시하지 않고, 포토 마스크를 이용하는 노광 공정을 가능한 수행하지 않는 공정을 도시하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 포토 마스크를 패터닝의 일부로서 사용하는 노광 공정을 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이 제조된 EL 표시 패널을 이용하여 각종 전자기기를 형성할 수 있다. 전자기기의 일례로서, 텔레비전 장치, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 고글형 디스플레이, 네비게이션 시스템, 음향 재생 장치(자동차 오디오, 오디오 컴포넌트 등), 퍼스널 컴퓨터, 게임기기, 휴대 정보 단말기(이동 컴퓨터, 휴대 전화, 휴대형 게임기 또는 전자서적 등), 기록매체를 구비하는 화상 재생 장치(구체적으로, DVD) 등의 기록매체를 재생하여, 그 화상을 표시할 수 있는 디스플레이를 구비하는 장치) 등을 들 수 있다. 특히, 대형 화면을 갖는 대형 텔레비전 장치에 본 발명을 이용하는 것이 바람직하다. 이들 전자기기의 구체예를 도 16a 내지 도 16d에 도시한다.
도 16a에는 22인치 내지 50인치의 대해여 갖는 대형 화면을 갖는 텔레비전 장치가 도시되어 있으며, 이 장치는 하우징(2001), 지지대(2002), 표시부(2003), 비디오 입력단자(2005) 등을 포함한다. 표시 장치는, 텔레비전 방송수신용, 양방향 텔레비전용 등의 모든 정보 표시용 표시 장치가 포함된다. 본 발명에 따르면, 한 변이 1000 ㎜을 넘는 제5 세대 이후의 유리 기판을 이용하더라도 비교적 저렴한 대형 표시장치를 실현할 수 있다.
도 16b에는 퍼스널 컴퓨터가 도시되어 있으며, 이 컴퓨터에는 본체(2201), 하우징(2202), 표시부(2203), 키보드(2204), 외부 접속 포트(2205), 포인팅 마우스(2206) 등을 포함한다. 본 발명에 따르면, 비교적 저렴한 랩탑 퍼스널 컴퓨터를 실현할 수 있다.
도 16c에는 기록 매체가 마련된 휴대용 화상 재생 장치(구체적으로는 DVD 재생 장치)가 도시되어 있으며, 이 재생 장치에는 본체(2401), 하우징(2402), 표시부 A(2403), 표시부 B(2404), 기록 매체 (DVD 등) 판독부(2405),조작키(2406), 스피커부(2407) 등을 포함한다. 표시부 A(2403)는 주로 화상 데이터를 표시하는 한편, 표시부 B(2404)는 주로 문자 데이터를 표시한다. 또, 기록 매체가 마련된 화상 재생 장치에는 가정용 게임 기기 등도 포함될 수 있음을 유념해야 한다. 본 발명에 따르면 비교적 저렴한 화상 재생 장치를 실현할 수 있다.
도 16d에는 휴대용 무선 디스플레이를 갖는 텔레비전 장치가 도시되어 있다. 하우징(2602)에는 배터리 및 신호 수신기가 내장되어 있다. 그 배터리가 표시부(2604)나 스피커부(2607)를 구동시킨다. 배터리는 충전기(2600)로 재충전이 가능하다. 또한, 충전기(2600)는 영상 신호를 송수신하는 것이 가능하고, 또 그 영상 신호를 디스플레이의 신호 수신기에 송신할 수도 있다. 하우징(2602)은 조작키(2606)에 의해서 제어한다. 또한, 도 16d에 도시하는 장치는, 조작키(2606)를 조작함으로써, 하우징(2602)으로부터 충전기(2600)에 신호를 보낼 수 있기 때문에 영상/음성 양방향 통신 장치로 사용될 수 있다. 또한, 조작키(2606)를 조작함으로써, 하우징(2602)으로부터 충전기(2600)에 신호를 전송하고, 이어서 이 신호는 충전기(2600)에 의해 전송되어, 다른 전자 기기에 의해 수신될 수 있어, 다른 전자 기기의 통신 제어도 가능하다. 따라서, 범용 원격 제어 장치로서도 사용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 비교적 대형(22인치 내지 50인치)의 휴대형 TV를 저렴한 제조 프로세스로 제공할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 발광 장치는, 여러 전자 기기의 표시부로서 사용될 수 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 비정질 실리콘 또는 세미 비정질 실리콘으로 형성된 TFT이지만, 이에 본 발명이 한정되는 것이 아니라는 점을 유념해야 한다. 유사한 작용 효과는 폴리실리콘 재료로 채널 형성 영역을 갖는 TFT에 적용하더라도 얻을 수 있다.
실시 형태 8
본 실시 형태에서는 박막 트랜지스터를 갖는 발광 장치에 대해 도 14a 내지 도 14c를 참조하여 설명한다.
도 14a에 도시한 바와 같이, 구동 회로부(1310) 및 화소부(1311)에는 세미 비정질 실리콘막이 활성층을 형성하고 있는 톱 게이트형의 N 채널형 TFT가 마련된다.
본 실시예에서는, 화소부(1311)에 형성된 발광소자와 접속되는 N 채널형 TFT은 구동용 TFT(1301)로서 칭힌다. 구동용 TFT(1301)의 전극(제1 의 전극으로 칭함)의 단부를 덮도록, 댐이나 격벽이라고 불리는 절연막(1302)을 형성한다. 절연막(1302)에 있어서, 무기 재료(산화실리콘, 질화실리콘, 산화질화실리콘 등), 감광성 또는 비감광성의 유기재료(폴리이미드, 아크릴, 폴리아미드, 폴리이미드아미드, 레지스트 또는 벤조시클로부텐), Si-O 결합의 골격 구조를 가지며, 치환기로서 적어도 수소를 포함하거나 치환기로서 불화물, 알킬기, 또는 방향족 탄화수소 중 적어도 1종을 갖는 재료, 소위 실록산 및 이들의 적층 구조를 이용할 수 있다. 유기 재료로서, 포지티브형 감광성 유기수지 또는 네가티브형 감광성 유기수지를 이용할 수 있다.
제1 전극상의 절연막(1302)에 개구부를 형성한다. 개구부에는 전계 발광층(1303)이 형성되고, 전계 발광층 및 절연막(1302)을 덮도록 발광소자의 제2 전극(1304)이 마련된다. 또, 전계 발광층에 생성된 분자 여기의 종류로서는 단일항 여기 상태와 삼중항 여기 상태가 가능함을 유념해야 한다. 기저 상태는 통상 단일항 상태이며, 따라서 단일항 여기 상태로부터의 발광은 형광으로, 삼중항 여기상태로 부터의 발광은 인광이라 칭한다. 전계 발광층으로부터의 발광은 어느 쪽의 여기 상태가 기여하는 경우도 포함된다. 게다가, 형광과 인광은 조합하여 사용할 수 있고, 각 RGB의 발광 특성(발광 휘도나 수명등)에 따라 선택할 수 있다.?
전계 발광층(1303)은, 제1 전극측에서부터, HIL(홀 주입층), HTL(홀 수송층), EML(발광층), ETL(전자 수송층), EIL(전자 주입층)의 순으로 적층함으로써 형성된다. 또 전계 발광층은 적층 구조 외에도 단층 구조 또는 혼합 구조를 가질 수 있다.
또한, 완전 컬러 표시의 경우에, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 광을 발하는 재료가 각각에 대한 증착 마스크를 이용한 증착법, 또는 잉크젯트법 등에 의해 전계 발광층(1303)으로서 선택적으로 형성될 수도 있다. 구체적으로는, HIL로서는 CuPc나 PEDOT가 사용되며, HTL로서는 -NPD가, ETL로서는 BCP나 Alq3, EIL로서는 BCP:Li나 CaF2를 각각 사용한다. 또한, 예컨대 EML은, R, G, B의 각각의 색상에 따른 도펀트(R의 경우 DCM 등, G의 경우 DMQD 등)를 도핑한 Alq3를 사용할 수 있다. 또, 전계 발광층은 상기 적층 구조의 재료에 한정되지 않음을 유념해야 한다. 예컨대, 산화몰리브덴(MoOx:x = 2 내지 3) 등의 산화물과 -NPD나 루부렌(rubrene)과 같은 공증착 산화물에 의해 홀 주입성을 향상시킬 수 있다. 이러한 재료로는, 유기 재료(저분자량 또는 고분자량의 재료 포함), 또는 유기 재료와 무기 재료의 복합 재료를 이용할 수 있다.
또한 백색의 광을 발하는 전계 발광층을 형성하는 경우, 칼라 필터, 또는 칼라필터 및 색변환층 등을 별도로 마련함으로써 완전 컬러 표시를 실현할 수 있다. 칼라 필터나 색변환층은 예컨대 제2 기판(밀봉기판)에 형성한 후에, 접합할 수 있다. 칼라 필터 또는 색변환층은 잉크 제트법에 의해 형성할 수 있다. 물론, 백색이외의 광을 발하는 전계 발광층을 형성함으로써 단색의 발광 장치를 형성하더라도 좋다. 또한 단색 표시를 수행할 수 있는 영역컬러타입의 표시장치를 형성하더라도 좋다.
또한, 제1 전극 및 제2 전극(1304)은 일함수를 고려하여 재료를 선택해야 한다. 그러나, 제1 전극 및 제2 전극은 화소구성에 따라 양극 또는 음극 중 어느 것으로 될 수 있다. 본 실시예에서는 구동용 TFT의 극성이 N 채널형이기 때문에, 제1 전극을 음극, 제2 전극을 양극으로 하면 바람직하다. 또한 구동용 TFT의 극성이 P 채널형 인 경우, 제1 전극을 양극, 제2 전극을 음극으로 하는 것이 바람직하다.
N 채널형으로서의 구동용 TFT의 전자의 이동 방향을 고려하면, 음극으로서 제1 전극, EIL(전자 주입층), ETL(전자 수송층), EML(발광층), HTL(홀 수송층), HIL(홀 주입층), 그리고 양극으로서 제2 전극을 순차적으로 적층하는 것이 바람직하다.
제2 전극을 덮는 부동태막으로서, 절연막을 스퍼터링법이나 CVD 법에 의해 DLC로 형성하는 것이 바람직하다. 그 결과, 수분이나 산소의 침입을 방지할 수 있다. 또한 제1 전극, 제2 전극 또는 다른 전극에 의해, 표시수단의 측면을 덮어 산소나 수분의 침입을 막을 수도 있다. 이어서, 밀봉 기판을 접합한다. 밀봉 기판에 의해 형성되는 공간에는, 질소를 충전하거나, 또한 건조제를 제공하더라도 좋다. 또한, 밀봉 기판에 의해 형성되는 공간에는, 투광성과 흡수성이 높은 수지를 충전하더라도 좋다.
또한, 콘트라스트를 높이기 위해서, 편광판 또는 원형 편광판을 마련할 수 있다. 예컨대, 표시면의 일면 또는 양면에 편광판 혹은 원편광판을 설치할 수 있다.
이와 같이 형성된 구조를 갖는 발광 장치에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극에 투광성을 갖는 재료(ITO 나 ITSO)를 이용한다. 따라서, 신호선으로부터 입력되는 비디오 신호에 따른 휘도로 전계 발광층으로부터 빛이 양 화살표 방향(1305, 1306)에 출사한다. 또한, 도 14a와는 일부 구성이 다른 구조의 예가 도 14b에 도시되어 있다.
도 14b에 도시하는 발광 장치의 구조에서는 구동 회로부(1310) 및 화소부(1311)에 채널에치형의 N 채널형 TFT가 마련되어 있다. 이 채널에치형의 TFT의 제작 방법은 실시 형태4에서 설명하였으며, 따라서 여기서는 상세한 설명은 생략한다.
도 14a와 마찬가지로, 화소부(1311)에 형성된 발광 소자와 접속되는 N 채널형 TFT를 구동용 TFT(1301)로서 칭한다. 제 전극은 비투광성, 바람직하게는 반사성이 높은 도전막으로 형성되며, 제2 전극(1304)은 투광성을 갖는 도전막으로 형성한다는 점이 도 14a와 다르다. 따라서, 빛의 출사 방향(1305)은 밀봉기판측으로만미 된다. 또한, 도 14a와는 일부 구성이 다른 구조의 예가 도 14c에 도시되어 있다.
도 14c에 도시하는 발광 장치의 구조에 있어서, 구동 회로부(1310)및 화소부(1311)에는 채널 스톱형의 N 채널형 TFT가 마련되어 있다. 이 채널 스톱형의 TFT의 제작 방법에 대해서는 실시 형태 5에서 설명하였는바, 여기서는 상세한 설명은 생략한다.
도 14a와 마찬가지로, 화소부(1311)에 형성된 발광 소자와 접속되는 N 채널형 TFT은 구동용 TFT(1301)로서 지칭한다. 제1 전극은 투광성을 갖는 도전막으로 형성하고, 제2 전극(1304)은 비투광성, 바람직하게는 반사성이 높은 도전막으로 형성한다는 점이 도 14a와 다르다. 따라서, 빛의 출사방향(1306)이 기판측으로만이 된다.
이상, 각 박막 트랜지스터를 이용하는 발광 장치의 구조에 대해 설명하였지만, 박막 트랜지스터의 구조와 발광 장치의 구조는 서로 자유로이 조합될 수 있다.
본 특허 출원은 2004년 5월 22일자로 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2004-180306호를 기초로 한 것이며, 그 내용은 본원에 참조로 합체된다.
130 : 제 1 전극 137 : 제 2 전극
300: 기판 301,1311 : 화소부
305a, 305b: 드라이버 IC 1303 : 전계발광층
3001: 선택 트랜지스터 3002 : 구동 트랜지스터
3006 : 발광소자

Claims (10)

  1. 기판 위에 트랜지스터와 발광소자를 갖는 화소부와,
    상기 기판 위의 드라이버 IC와,
    상기 발광소자의 열화를 보정하는 수단을 구비하고,
    상기 열화를 보정하는 수단은 회로를 포함하고,
    상기 회로는 제 2 발광소자, 전류원 및 증폭회로를 포함하고,
    상기 발광소자는 제 1 전극 및 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 전계 발광층을 포함하고,
    상기 트랜지스터의 채널부는 비정질 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 기판 위에 트랜지스터와 발광소자를 갖는 화소부와,
    상기 기판 위의 드라이버 IC와,
    상기 발광소자의 열화를 보정하는 수단을 구비하고,
    상기 열화를 보정하는 수단은 회로를 포함하고,
    상기 회로는 제 2 발광소자, 전류원 및 증폭회로를 포함하고,
    상기 발광소자는 제 1 전극 및 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 전계발광층을 포함하고,
    상기 트랜지스터의 채널부는 준비정질 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 기판 위에 제 1 트랜지스터와 제 1 발광소자를 갖는 화소부와,
    상기 기판 위의 드라이버 IC와,
    회로를 구비하고,
    상기 회로는 제 2 발광소자, 전류원, 증폭회로, 상기 전류원과 상기 제 2 발광소자 사이의 제 2 트랜지스터, 및 상기 증폭회로로부터 출력되는 전압과 비디오 신호를 가산하는 가산회로를 구비하고,
    상기 제 1 발광소자는 제 1 전극 및 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 전계발광층을 구비하고,
    상기 제 1 트랜지스터의 채널부는 비정질 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 기판 위에 제 1 트랜지스터와 제 1 발광소자를 갖는 화소부와,
    상기 기판 위의 드라이버 IC와,
    회로를 구비하고,
    상기 회로는 제 2 발광소자, 전류원, 증폭회로, 상기 전류원과 상기 제 2 발광소자 사이의 제 2 트랜지스터, 및 상기 증폭회로로부터 출력되는 전압과 비디오 신호를 가산하는 가산회로를 구비하고,
    상기 제 1 발광소자는 제 1 전극 및 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 전계발광층을 구비하고,
    상기 제 1 트랜지스터의 채널부는 준비정질 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 위에 상기 화소부와 함께 집적된 주사선 구동회로를 더 구비한 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전계발광층은 유기재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 비정질 반도체는 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 준비정질 반도체는 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시장치는, 텔레비전 장치, 퍼스널 컴퓨터 및 휴대용 영상 재생 장치로 구성된 그룹으로부터 선택된 전자장치에 내장되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 삭제
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