JP2821347B2 - 電流制御型発光素子アレイ - Google Patents
電流制御型発光素子アレイInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディスプレイなどに使
用される電流制御型発光素子アレイに関し、特に、ＥＬ
あるいはＬＥＤのような発光輝度が素子を流れる電流に
より制御される電流制御型発光素子をマトリクス状に配
置した、アクティブマトリクス型の電流制御型発光素子
アレイに関する。
用される電流制御型発光素子アレイに関し、特に、ＥＬ
あるいはＬＥＤのような発光輝度が素子を流れる電流に
より制御される電流制御型発光素子をマトリクス状に配
置した、アクティブマトリクス型の電流制御型発光素子
アレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディスプレイなどに用いられる電流制御
型発光素子として、ＥＬ或いはＬＥＤなどがよく知られ
ている。なかでも有機の蛍光物質の薄膜を発光体層とし
た電荷注入型有機ＥＬ（以後、有機薄膜ＥＬと記す）
は、無機の薄膜ＥＬやＬＥＤでは実現困難な、安価で大
面積のフルカラー表示を実現するものとして注目を集め
ている。以下に、従来の電流制御型発光素子アレイの構
成を、上記の有機薄膜ＥＬを用いたＥＬパネルを例にし
て、主として駆動方法と関連させて説明する。
型発光素子として、ＥＬ或いはＬＥＤなどがよく知られ
ている。なかでも有機の蛍光物質の薄膜を発光体層とし
た電荷注入型有機ＥＬ（以後、有機薄膜ＥＬと記す）
は、無機の薄膜ＥＬやＬＥＤでは実現困難な、安価で大
面積のフルカラー表示を実現するものとして注目を集め
ている。以下に、従来の電流制御型発光素子アレイの構
成を、上記の有機薄膜ＥＬを用いたＥＬパネルを例にし
て、主として駆動方法と関連させて説明する。
【０００３】有機薄膜ＥＬは、少なくとも一方が透明
（又は半透明）な一対の電極間に、強い蛍光を発する有
機色素からなる有機発光層と電荷注入層とが形成された
構造をもっており、電極から注入した電子と正孔とが再
結合することで発光する型の電流制御型発光素子であ
る。この有機薄膜ＥＬの最大の特徴は、１０Ｖ程度以下
の低い電圧で１０００Ｃｄ／ｍ2 程度以上の輝度が容易
に得られ、しかも効率が数ルーメン／Ｗ程度以上と高い
ことである（但し、上記の性能は、直流駆動した場合の
ものである）。この性能は無機の薄膜ＥＬの性能をはる
かに超えている。
（又は半透明）な一対の電極間に、強い蛍光を発する有
機色素からなる有機発光層と電荷注入層とが形成された
構造をもっており、電極から注入した電子と正孔とが再
結合することで発光する型の電流制御型発光素子であ
る。この有機薄膜ＥＬの最大の特徴は、１０Ｖ程度以下
の低い電圧で１０００Ｃｄ／ｍ2 程度以上の輝度が容易
に得られ、しかも効率が数ルーメン／Ｗ程度以上と高い
ことである（但し、上記の性能は、直流駆動した場合の
ものである）。この性能は無機の薄膜ＥＬの性能をはる
かに超えている。
【０００４】この高性能な発光を利用して有機薄膜ＥＬ
をドットマトリクス表示ディスプレイに応用した例が、
ソサイアティ・フォア・インフォメーション・ディスプ
レイ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏ
ｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）発行の１９８９年度秋季学会講演
予稿集（ジャパンディスプレイ’８９：ＪＡＰＡＮＤＩ
ＳＰＬＡＹ’８９），第７０４〜第７０７頁に記載され
ている。
をドットマトリクス表示ディスプレイに応用した例が、
ソサイアティ・フォア・インフォメーション・ディスプ
レイ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏ
ｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）発行の１９８９年度秋季学会講演
予稿集（ジャパンディスプレイ’８９：ＪＡＰＡＮＤＩ
ＳＰＬＡＹ’８９），第７０４〜第７０７頁に記載され
ている。
【０００５】図５は、上記予稿集に記載されたディスプ
レイ用有機薄膜ＥＬパネルの断面斜視図である。上記予
稿集によると、この図に示したＥＬパネルは、ガラス基
板５０上に、平行に走る複数の信号線５１と、発光体層
としての有機薄膜層５２と、信号線５１に直交する複数
の走査線５３とがこの順に形成された構造となってい
る。有機薄膜層５２は、信号線５１側から正孔注入層５
２Ａと有機発光層５２Ｂとが積層された二層構造であ
る。信号線５１が透明電極材料ＩＴＯでできているの
で、有機薄膜層５２で生じた光は、この透明な信号線５
１を通してガラス基板５０側から取り出される。この表
示ディスプレイでは、いわゆる単純マトリクス型線順次
駆動でパネルを駆動する。つまり、走査線５３をコモン
としてこれらの走査線５３を一本ずつ順次選択し、各走
査線ごとにその走査線が選択されている期間信号線５１
に一斉に正のパルス電圧ＶD を印加する。このような構
成で、駆動パルス電圧ＶD ＝２０〜３０Ｖ、デューティ
３．５％でパルス駆動したとき、２０〜３０Ｃｄ／ｍ2
の輝度が得られ、又、駆動パルスのオン・オフに伴なう
発光の応答速度は１０μｓ以下であった。尚、このよう
なパルス駆動の場合、輝度は駆動パルス幅に比例する。
レイ用有機薄膜ＥＬパネルの断面斜視図である。上記予
稿集によると、この図に示したＥＬパネルは、ガラス基
板５０上に、平行に走る複数の信号線５１と、発光体層
としての有機薄膜層５２と、信号線５１に直交する複数
の走査線５３とがこの順に形成された構造となってい
る。有機薄膜層５２は、信号線５１側から正孔注入層５
２Ａと有機発光層５２Ｂとが積層された二層構造であ
る。信号線５１が透明電極材料ＩＴＯでできているの
で、有機薄膜層５２で生じた光は、この透明な信号線５
１を通してガラス基板５０側から取り出される。この表
示ディスプレイでは、いわゆる単純マトリクス型線順次
駆動でパネルを駆動する。つまり、走査線５３をコモン
としてこれらの走査線５３を一本ずつ順次選択し、各走
査線ごとにその走査線が選択されている期間信号線５１
に一斉に正のパルス電圧ＶD を印加する。このような構
成で、駆動パルス電圧ＶD ＝２０〜３０Ｖ、デューティ
３．５％でパルス駆動したとき、２０〜３０Ｃｄ／ｍ2
の輝度が得られ、又、駆動パルスのオン・オフに伴なう
発光の応答速度は１０μｓ以下であった。尚、このよう
なパルス駆動の場合、輝度は駆動パルス幅に比例する。
【０００６】上述の有機薄膜ＥＬを用いた単純マトリク
ス型のＥＬパネルは、前述したように、駆動パルス幅に
比例して輝度が高くなる特性を示す。従って、いま、表
示画像を高精細化するために走査線数を増加させると、
駆動パルスが高デューティ化してそのパルス幅が狭くな
りパルス当りの輝度不足が問題となるので、走査線数の
増加には限界が出てくる。このような高デューティ化に
伴なう輝度低下は、駆動パルスを高電圧化することによ
って補うことができるが、この場合、有機薄膜ＥＬの低
電圧性という特徴を十分生かせなくなる。しかも、駆動
パルスを高電圧化することにより有機薄膜ＥＬの劣化が
加速され、電荷の注入効率及び発光効率が時間と共に低
下して行くという現象が生じるので、一定した駆動電圧
の下で一定した輝度を得ることができなくなるという障
害が起る。
ス型のＥＬパネルは、前述したように、駆動パルス幅に
比例して輝度が高くなる特性を示す。従って、いま、表
示画像を高精細化するために走査線数を増加させると、
駆動パルスが高デューティ化してそのパルス幅が狭くな
りパルス当りの輝度不足が問題となるので、走査線数の
増加には限界が出てくる。このような高デューティ化に
伴なう輝度低下は、駆動パルスを高電圧化することによ
って補うことができるが、この場合、有機薄膜ＥＬの低
電圧性という特徴を十分生かせなくなる。しかも、駆動
パルスを高電圧化することにより有機薄膜ＥＬの劣化が
加速され、電荷の注入効率及び発光効率が時間と共に低
下して行くという現象が生じるので、一定した駆動電圧
の下で一定した輝度を得ることができなくなるという障
害が起る。
【０００７】上記の高デューティ化に伴なう輝度低下
は、有機薄膜ＥＬの印加パルスに対する発光応答速度が
極めて速いことに起因する。言い換えると、有機薄膜Ｅ
Ｌの発光メカニズムがメモリ性を備えていないことに基
づくものである。従って、走査線数の多いマトリクス型
有機薄膜ＥＬパネルを低電圧かつ高輝度で発光させるに
は、駆動回路を工夫して、有機薄膜ＥＬに一定電圧があ
る一定期間以上印加されるような、換言すれば回路その
ものがメモリ性を持つような駆動回路を有機薄膜ＥＬに
組み合せることが必要になる。
は、有機薄膜ＥＬの印加パルスに対する発光応答速度が
極めて速いことに起因する。言い換えると、有機薄膜Ｅ
Ｌの発光メカニズムがメモリ性を備えていないことに基
づくものである。従って、走査線数の多いマトリクス型
有機薄膜ＥＬパネルを低電圧かつ高輝度で発光させるに
は、駆動回路を工夫して、有機薄膜ＥＬに一定電圧があ
る一定期間以上印加されるような、換言すれば回路その
ものがメモリ性を持つような駆動回路を有機薄膜ＥＬに
組み合せることが必要になる。
【０００８】このような駆動回路として、ソサイアティ
・フォア・インフォメーション・ディスプレイ（Ｓｏｃ
ｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐ
ｌａｙ）発行の１９９０年度秋季学会講演予稿集（ユー
ロディスプレイ’９０：ＥＵＲＯＤＩＳＰＬＡＹ’９
０），第２１６〜第２１９頁に記載された駆動回路があ
る。図６は、上記予稿集に記載された発光素子アレイに
おいて、電流制御型発光素子の部分を前述した有機薄膜
ＥＬを用いて表した回路図である。尚、説明の便宜上、
同図には発光素子アレイのうち、２行２列の分のみを示
す。
・フォア・インフォメーション・ディスプレイ（Ｓｏｃ
ｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐ
ｌａｙ）発行の１９９０年度秋季学会講演予稿集（ユー
ロディスプレイ’９０：ＥＵＲＯＤＩＳＰＬＡＹ’９
０），第２１６〜第２１９頁に記載された駆動回路があ
る。図６は、上記予稿集に記載された発光素子アレイに
おいて、電流制御型発光素子の部分を前述した有機薄膜
ＥＬを用いて表した回路図である。尚、説明の便宜上、
同図には発光素子アレイのうち、２行２列の分のみを示
す。
【０００９】図６を参照すると、この発光素子アレイの
単位画素３０（Ｎ＋１行，Ｍ列に配置された画素を例に
する）は、その素子を流れる電流により輝度が決る電流
制御型の発光素子ＥＬ（有機薄膜ＥＬ）と、発光素子Ｅ
Ｌの電流を制御するための電流制御用トランジスタＱI
と、電荷保持用の容量Ｃと、スイッチングトランジスタ
ＱS とからなっている。このアレイには、各単位画素を
選択するために各行毎に走査電極線が設けられ、又、各
列毎に信号電極線が設けられている。例えば、図６にお
いて、（Ｎ＋１）行，Ｍ列に配置された単位画素３０
は、（Ｎ＋１）番目の行に属する複数の単位画素に共通
な走査電極線３N+1 と、Ｍ番目の列に属する複数の単位
画素に共通な信号電極線１M とによって選択される。発
光素子ＥＬには、電源電極５から電源電圧ＶDDが供給さ
れている。図６において、走査電極線３N+1 が選択され
スイッチングトランジスタＱS がオンになると、信号電
極線１M の電圧がスイッチングトランジスタＱS を介し
て電荷保持用容量Ｃに供給される。走査電極線３N+1 が
非選択の状態になると、スイッチングトランジスタＱS
がオフになって容量Ｃに印加された電圧が保持される。
容量Ｃの端子電圧は電流制御用トランジスタＱI のゲー
ト・ソース間に印加されるので、電流制御用トランジス
タＱI のゲート電圧・ドレイン電流特性に応じた電流が
電源電極５から供給され、発光素子ＥＬとトランジスタ
ＱI とを通って、共通電極線７に流れる。この電流によ
り発光素子ＥＬが発光する。このとき発光素子ＥＬの輝
度と容量Ｃに印加する電圧との関係が分っていれば、発
光素子ＥＬを所定の輝度で発光させることが可能であ
る。しかも、トランジスタＱI のゲート・ソース間電圧
は容量Ｃに蓄えられた電荷により所定時間ほぼ一定電圧
に保持される、つまり駆動回路にメモリ性があるので、
このＥＬパネルでは、駆動パルスを高デューティ化して
パルス幅が狭くなってもそれに伴なって発光素子ＥＬの
輝度が低下することはない。従って輝度低下を防ぐため
に発光素子ＥＬに加える電圧（この場合は、電源電極５
の電圧ＶDD）を高める必要はない。
単位画素３０（Ｎ＋１行，Ｍ列に配置された画素を例に
する）は、その素子を流れる電流により輝度が決る電流
制御型の発光素子ＥＬ（有機薄膜ＥＬ）と、発光素子Ｅ
Ｌの電流を制御するための電流制御用トランジスタＱI
と、電荷保持用の容量Ｃと、スイッチングトランジスタ
ＱS とからなっている。このアレイには、各単位画素を
選択するために各行毎に走査電極線が設けられ、又、各
列毎に信号電極線が設けられている。例えば、図６にお
いて、（Ｎ＋１）行，Ｍ列に配置された単位画素３０
は、（Ｎ＋１）番目の行に属する複数の単位画素に共通
な走査電極線３N+1 と、Ｍ番目の列に属する複数の単位
画素に共通な信号電極線１M とによって選択される。発
光素子ＥＬには、電源電極５から電源電圧ＶDDが供給さ
れている。図６において、走査電極線３N+1 が選択され
スイッチングトランジスタＱS がオンになると、信号電
極線１M の電圧がスイッチングトランジスタＱS を介し
て電荷保持用容量Ｃに供給される。走査電極線３N+1 が
非選択の状態になると、スイッチングトランジスタＱS
がオフになって容量Ｃに印加された電圧が保持される。
容量Ｃの端子電圧は電流制御用トランジスタＱI のゲー
ト・ソース間に印加されるので、電流制御用トランジス
タＱI のゲート電圧・ドレイン電流特性に応じた電流が
電源電極５から供給され、発光素子ＥＬとトランジスタ
ＱI とを通って、共通電極線７に流れる。この電流によ
り発光素子ＥＬが発光する。このとき発光素子ＥＬの輝
度と容量Ｃに印加する電圧との関係が分っていれば、発
光素子ＥＬを所定の輝度で発光させることが可能であ
る。しかも、トランジスタＱI のゲート・ソース間電圧
は容量Ｃに蓄えられた電荷により所定時間ほぼ一定電圧
に保持される、つまり駆動回路にメモリ性があるので、
このＥＬパネルでは、駆動パルスを高デューティ化して
パルス幅が狭くなってもそれに伴なって発光素子ＥＬの
輝度が低下することはない。従って輝度低下を防ぐため
に発光素子ＥＬに加える電圧（この場合は、電源電極５
の電圧ＶDD）を高める必要はない。
【００１０】尚、図６に示す発光素子アレイでは、電流
制御用トランジスタＱI のゲート電極に電荷保持用の容
量Ｃを設けたが、この容量Ｃは必ずしも必要とされるも
のではなく、電荷保持時間などの回路条件によっては、
トランジスタＱI のゲート・ソース間の寄生容量で代用
することもできる。
制御用トランジスタＱI のゲート電極に電荷保持用の容
量Ｃを設けたが、この容量Ｃは必ずしも必要とされるも
のではなく、電荷保持時間などの回路条件によっては、
トランジスタＱI のゲート・ソース間の寄生容量で代用
することもできる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述の、単位画素をマ
トリクス状に配置した発光素子アレイにおいて、画質劣
化の原因となる欠陥は、主に配線の断線、配線同士の短
絡によるものである。一般に、欠陥の発生率はアレイ上
の配線長が長いほど、また配線と配線との交差部の数が
多いほど増加する。図６に示した従来の発光素子アレイ
では、単位画素３０を駆動するために、信号電極線
１M ，走査電極線３N+1 ，電源電極５および共通電極線
７の４種類の共通配線が必要である。その結果、単位画
素３０内には、図６中に○印を付して示す４個所の配線
交差が生じる。そして、これに伴い配線の全長及び交差
部の数が増加し、配線の切断および配線間短絡の確率が
高くなって良品率が減少するという問題があった。
トリクス状に配置した発光素子アレイにおいて、画質劣
化の原因となる欠陥は、主に配線の断線、配線同士の短
絡によるものである。一般に、欠陥の発生率はアレイ上
の配線長が長いほど、また配線と配線との交差部の数が
多いほど増加する。図６に示した従来の発光素子アレイ
では、単位画素３０を駆動するために、信号電極線
１M ，走査電極線３N+1 ，電源電極５および共通電極線
７の４種類の共通配線が必要である。その結果、単位画
素３０内には、図６中に○印を付して示す４個所の配線
交差が生じる。そして、これに伴い配線の全長及び交差
部の数が増加し、配線の切断および配線間短絡の確率が
高くなって良品率が減少するという問題があった。
【００１２】従って、本発明は、共通配線の断線及び短
絡による画質劣化のない、高品質のアクテイブマトリク
ス型の発光素子アレイを提供することを目的とするもの
である。
絡による画質劣化のない、高品質のアクテイブマトリク
ス型の発光素子アレイを提供することを目的とするもの
である。
【００１３】本発明の他の目的は、特に有機薄膜ＥＬに
用いてその低電力性を有効に発揮せしめる駆動回路を備
えた発光素子アレイを提供することにある。
用いてその低電力性を有効に発揮せしめる駆動回路を備
えた発光素子アレイを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の電流制御型発光
素子アレイは、配列の単位となる単位画素が行および列
をなすようにマトリクス状に配列されてなり、それぞれ
の単位画素が、少なくとも、発光輝度が素子に流れる電
流により決る電流制御型の発光素子と、発光素子に流れ
る電流を制御するための発光素子に直列に設けられた電
流制御用トランジスタと、マトリクス状の配列の行を択
一的に選択するために各行毎に設けられた走査電極線か
らの信号に応じて、マトリクス状配列の列を択一的に選
択するために各列毎に設けられた信号電極線の電圧を電
流制御用トランジスタの制御電極に供給するスイッチン
グトランジスタとを含む構成の、アクティブマトリクス
型の電流制御型発光素子アレイにおいて、電流制御用ト
ランジスタの発光素子側の電極および制御電極とは異な
る電極を、その電流制御用トランジスタを含む単位画素
が属する行とは異なる行の走査電極線に接続することを
特徴とする。
素子アレイは、配列の単位となる単位画素が行および列
をなすようにマトリクス状に配列されてなり、それぞれ
の単位画素が、少なくとも、発光輝度が素子に流れる電
流により決る電流制御型の発光素子と、発光素子に流れ
る電流を制御するための発光素子に直列に設けられた電
流制御用トランジスタと、マトリクス状の配列の行を択
一的に選択するために各行毎に設けられた走査電極線か
らの信号に応じて、マトリクス状配列の列を択一的に選
択するために各列毎に設けられた信号電極線の電圧を電
流制御用トランジスタの制御電極に供給するスイッチン
グトランジスタとを含む構成の、アクティブマトリクス
型の電流制御型発光素子アレイにおいて、電流制御用ト
ランジスタの発光素子側の電極および制御電極とは異な
る電極を、その電流制御用トランジスタを含む単位画素
が属する行とは異なる行の走査電極線に接続することを
特徴とする。
【００１５】又、本発明の電流制御型発光素子アレイ
は、前記発光素子の電流経路に、前記発光素子の順方向
の向きに順方向ダイオードを挿入したことを特徴とす
る。
は、前記発光素子の電流経路に、前記発光素子の順方向
の向きに順方向ダイオードを挿入したことを特徴とす
る。
【００１６】
【作用】第１の発明の電流制御型発光素子アレイは、ア
クティブマトリクス型では行の選択が走査電極線により
択一的に行われることを利用している。すなわち、電流
制御用トランジスタの、発光素子に接続されているのと
は反対側の電極を、その単位画素が属している行とは異
なる行の走査電極線に接続することにより、従来設けら
れていた共通電極線を廃止している。従って、配線の全
長及び配線の交差部の数が減少し、断線及び短絡による
欠陥が減る。
クティブマトリクス型では行の選択が走査電極線により
択一的に行われることを利用している。すなわち、電流
制御用トランジスタの、発光素子に接続されているのと
は反対側の電極を、その単位画素が属している行とは異
なる行の走査電極線に接続することにより、従来設けら
れていた共通電極線を廃止している。従って、配線の全
長及び配線の交差部の数が減少し、断線及び短絡による
欠陥が減る。
【００１７】又、第２の発明の電流制御型発光素子アレ
イは、ある行の走査電極線が選択された際に別の非選択
の行の発光素子に逆方向電流が流れないように、各発光
素子に直列にダイオードを挿入した構造を持つ。これに
より、アレイが、非選択の画素中の発光素子に逆方向電
圧が加わるような回路条件で駆動された場合でも、その
逆方向電圧はダイオードに吸収され発光素子には印加さ
れないので、発光素子の性能の劣化及び破壊等が起らな
い。
イは、ある行の走査電極線が選択された際に別の非選択
の行の発光素子に逆方向電流が流れないように、各発光
素子に直列にダイオードを挿入した構造を持つ。これに
より、アレイが、非選択の画素中の発光素子に逆方向電
圧が加わるような回路条件で駆動された場合でも、その
逆方向電圧はダイオードに吸収され発光素子には印加さ
れないので、発光素子の性能の劣化及び破壊等が起らな
い。
【００１８】第１及び第２の発明は、これを特に、電流
制御型発光素子としての有機薄膜ＥＬに適用すると、そ
の低電力高輝度性という特徴を発揮するのに著しい効果
がある。
制御型発光素子としての有機薄膜ＥＬに適用すると、そ
の低電力高輝度性という特徴を発揮するのに著しい効果
がある。
【００１９】
【実施例】次に、本発明の好適な実施例について、図面
を参照して説明する。本実施例は後に述べるように、発
光素子としての有機薄膜ＥＬに、スイッチングトランジ
スタ及び電流制御用トランジスタとして逆スタガ型のア
モルファスシリコン薄膜トランジスタ（ａーＳｉＴＦ
Ｔ）を適用したものである。
を参照して説明する。本実施例は後に述べるように、発
光素子としての有機薄膜ＥＬに、スイッチングトランジ
スタ及び電流制御用トランジスタとして逆スタガ型のア
モルファスシリコン薄膜トランジスタ（ａーＳｉＴＦ
Ｔ）を適用したものである。
【００２０】まず本実施例の回路構成について説明す
る。図１は、本発明の第１の実施例の回路図であり、図
６と同様に、発光素子アレイ中の２行２列の部分を図示
している。図１を参照すると、本実施例は、単位画素１
０中の電流制御用トランジスタＱI のソース電極（発光
素子ＥＬ側の電極とは反対側の電極）と電荷保持用容量
Ｃの一方の電極（トランジスタＱI のゲート電極に接続
される電極とは反対側の電極）とが一つ前の行の走査電
極線に接続されている点が、図６に示す従来の発光素子
アレイとは異なっている。本実施例では、例えば（Ｎ＋
１）行，Ｍ列に位置する単位画素１０の場合、トランジ
スタＱI 及び容量Ｃの上記２つの電極はそれぞれ、一つ
前の行（Ｎ行）の走査電極線３N に接続されている。図
６に示す従来の発光素子アレイでは、これら電極は共通
電極線７に接続されている。
る。図１は、本発明の第１の実施例の回路図であり、図
６と同様に、発光素子アレイ中の２行２列の部分を図示
している。図１を参照すると、本実施例は、単位画素１
０中の電流制御用トランジスタＱI のソース電極（発光
素子ＥＬ側の電極とは反対側の電極）と電荷保持用容量
Ｃの一方の電極（トランジスタＱI のゲート電極に接続
される電極とは反対側の電極）とが一つ前の行の走査電
極線に接続されている点が、図６に示す従来の発光素子
アレイとは異なっている。本実施例では、例えば（Ｎ＋
１）行，Ｍ列に位置する単位画素１０の場合、トランジ
スタＱI 及び容量Ｃの上記２つの電極はそれぞれ、一つ
前の行（Ｎ行）の走査電極線３N に接続されている。図
６に示す従来の発光素子アレイでは、これら電極は共通
電極線７に接続されている。
【００２１】ここで、本実施例の断面構造及び素子の平
面レイアウトを、図１に示す回路図と関連させて説明
し、併せてその製作過程を説明する。図２は、本実施例
の単位画素における素子の平面レイアウトを示す図であ
り、走査電極線３N と３N+1 及び信号電極線１M と１
M+1 で囲まれた四辺形の単位画素内に配置された電荷保
持用容量Ｃ、電流制御用トランジスタＱI 及びスイッチ
ングトランジスタＱS の配置を示す。発光素子としての
有機薄膜ＥＬは、これらトランジスタ及び容量の上部に
単位画素内にほぼ一杯に形成されており、平面レイアウ
ト図では表し難いので、電子注入電極（後述）５２Ｃの
みを示し詳細は図示省略してある。図３は、図２中のＡ
ーＡ断面図であって、容量Ｃ、トランジスタＱI 及びこ
れらの上部に形成された有機薄膜ＥＬの断面構造を示
す。
面レイアウトを、図１に示す回路図と関連させて説明
し、併せてその製作過程を説明する。図２は、本実施例
の単位画素における素子の平面レイアウトを示す図であ
り、走査電極線３N と３N+1 及び信号電極線１M と１
M+1 で囲まれた四辺形の単位画素内に配置された電荷保
持用容量Ｃ、電流制御用トランジスタＱI 及びスイッチ
ングトランジスタＱS の配置を示す。発光素子としての
有機薄膜ＥＬは、これらトランジスタ及び容量の上部に
単位画素内にほぼ一杯に形成されており、平面レイアウ
ト図では表し難いので、電子注入電極（後述）５２Ｃの
みを示し詳細は図示省略してある。図３は、図２中のＡ
ーＡ断面図であって、容量Ｃ、トランジスタＱI 及びこ
れらの上部に形成された有機薄膜ＥＬの断面構造を示
す。
【００２２】図３を参照して、本実施例は、有機薄膜Ｅ
Ｌに逆スタガ型のａーＳｉＴＦＴを適用した構造となっ
ている。有機薄膜ＥＬは、有機薄膜層５２が、ガラス基
板５０側、すなわちａーＳｉＴＦＴ製電流制御用トラン
ジスタＱI の側から、スペーサ層５２Ｃ、有機発光層５
２Ｂ及び正孔注入層５２Ａが積層された三層構造となっ
ている。スペーサ層５２Ｃは、電極界面での励起子の解
離を防止するためのものである。
Ｌに逆スタガ型のａーＳｉＴＦＴを適用した構造となっ
ている。有機薄膜ＥＬは、有機薄膜層５２が、ガラス基
板５０側、すなわちａーＳｉＴＦＴ製電流制御用トラン
ジスタＱI の側から、スペーサ層５２Ｃ、有機発光層５
２Ｂ及び正孔注入層５２Ａが積層された三層構造となっ
ている。スペーサ層５２Ｃは、電極界面での励起子の解
離を防止するためのものである。
【００２３】有機薄膜層５２の上部には、透明電極材料
ＩＴＯを用いた透明な正孔注入電極５４が形成されてい
る。この正孔注入電極５４は、図１における電源電極５
に相当する。一方、有機薄膜ＥＬのＴＦＴ側には、金属
材料ＭｇＡｇ製の電子注入電極５５が形成されている。
この電子注入電極５５は、第２コンタクトホール５６Ｂ
を介して電流制御用トランジスタＱI のドレイン電極Ｄ
QIに電気的に接続されている。本実施例では、有機薄膜
ＥＬを構成するそれぞれの薄膜層のうち、電子注入電極
５５は各画素単位で独立した島状パターンとなっている
のに対して、有機薄膜層５２と正孔注入電極５４とは、
発光素子アレイを構成する全画素に共通して形成されて
いる、つまり、パネル全面に形成されている。そして、
ある画素が選択されてその画素内のトランジスタＱI が
導通すると、全体の有機薄膜層のうちその選択された画
素上の部分が加えられた電界によって発光し、透明電極
５４を通して外部に光を放出する。
ＩＴＯを用いた透明な正孔注入電極５４が形成されてい
る。この正孔注入電極５４は、図１における電源電極５
に相当する。一方、有機薄膜ＥＬのＴＦＴ側には、金属
材料ＭｇＡｇ製の電子注入電極５５が形成されている。
この電子注入電極５５は、第２コンタクトホール５６Ｂ
を介して電流制御用トランジスタＱI のドレイン電極Ｄ
QIに電気的に接続されている。本実施例では、有機薄膜
ＥＬを構成するそれぞれの薄膜層のうち、電子注入電極
５５は各画素単位で独立した島状パターンとなっている
のに対して、有機薄膜層５２と正孔注入電極５４とは、
発光素子アレイを構成する全画素に共通して形成されて
いる、つまり、パネル全面に形成されている。そして、
ある画素が選択されてその画素内のトランジスタＱI が
導通すると、全体の有機薄膜層のうちその選択された画
素上の部分が加えられた電界によって発光し、透明電極
５４を通して外部に光を放出する。
【００２４】図２を参照すると、本実施例では、同図中
に斜線を施して示すように、紙面左右方向に走る走査電
極線３N から分岐してきた配線の一部がそのまま電荷保
持用容量Ｃの電極となっている。一方、走査電極線３N
からのもう一つの分岐が、第１コンタクトホール５６Ａ
を介して電流制御用トランジスタのソース電極ＳQIに接
続している。すなわち、容量Ｃの電極及び電流制御用ト
ランジスタのソース電極は、一つ前の行の走査電極線３
N に接続されている。これに対して、スイッチングトラ
ンジスタＱS においては、紙面左右方向に走る走査電極
線３N+1 から分岐した配線の一部がそのままスイッチン
グトランジスタのゲート電極ＧQSとなっている。すなわ
ち、スイッチングトランジスタのゲート電極は、自身が
属する行の走査電極線３N+1 に接続されている。
に斜線を施して示すように、紙面左右方向に走る走査電
極線３N から分岐してきた配線の一部がそのまま電荷保
持用容量Ｃの電極となっている。一方、走査電極線３N
からのもう一つの分岐が、第１コンタクトホール５６Ａ
を介して電流制御用トランジスタのソース電極ＳQIに接
続している。すなわち、容量Ｃの電極及び電流制御用ト
ランジスタのソース電極は、一つ前の行の走査電極線３
N に接続されている。これに対して、スイッチングトラ
ンジスタＱS においては、紙面左右方向に走る走査電極
線３N+1 から分岐した配線の一部がそのままスイッチン
グトランジスタのゲート電極ＧQSとなっている。すなわ
ち、スイッチングトランジスタのゲート電極は、自身が
属する行の走査電極線３N+1 に接続されている。
【００２５】本発明者らは、本実施例を以下のようにし
て作製した。はじめに、ガラス基板５０上にＣｒを２０
０ｎｍ成長し、走査電極線３N 及び３N+1 、電荷保持用
容量Ｃの一方の電極、スイッチングトランジスタのゲー
ト電極ＧQS、電流制御用トランジスタのゲート電極ＧQI
をパターニングし、更にゲート絶縁膜としてＳｉＯ2を
４００ｎｍ成長した後、第１コンタントホール５６Ａを
開ける。
て作製した。はじめに、ガラス基板５０上にＣｒを２０
０ｎｍ成長し、走査電極線３N 及び３N+1 、電荷保持用
容量Ｃの一方の電極、スイッチングトランジスタのゲー
ト電極ＧQS、電流制御用トランジスタのゲート電極ＧQI
をパターニングし、更にゲート絶縁膜としてＳｉＯ2を
４００ｎｍ成長した後、第１コンタントホール５６Ａを
開ける。
【００２６】次に、ＳｉＯ2 上に、ＴＦＴのアイランド
を形成するためのイントリンジックアモルファスシリコ
ン（ｉーａーＳｉ）及び、オーミックコンタクトを取る
ためのｎ+ アモルファスシリコン（ｎ+ ーａーＳｉ）
を、それぞれ３００ｎｍ及び５０ｎｍ成長し、パターニ
ングしてアイランドを形成する。このアイランドは、後
にＴＦＴ（電流制御用トランジスタＱI 及びスイッチン
グトランジスタＱS ）のチャネル部が形成される部分で
ある。
を形成するためのイントリンジックアモルファスシリコ
ン（ｉーａーＳｉ）及び、オーミックコンタクトを取る
ためのｎ+ アモルファスシリコン（ｎ+ ーａーＳｉ）
を、それぞれ３００ｎｍ及び５０ｎｍ成長し、パターニ
ングしてアイランドを形成する。このアイランドは、後
にＴＦＴ（電流制御用トランジスタＱI 及びスイッチン
グトランジスタＱS ）のチャネル部が形成される部分で
ある。
【００２７】次いで、Ｃｒを１０ｎｍ堆積しパターニン
グして、信号線１M 、電流制御用トランジスタＱI のソ
ース電極ＳQI及びドレイン電極ＤQI、スイッチングトラ
ンジスタＱS のドレイン電極及びソース電極、電荷保持
用容量Ｃのもう一方の電極を形成する。更に、電流制御
用及びスイッチングの各ＴＦＴのアイランドのｉーａー
Ｓｉ及びｎ+ ーａーＳｉを、各ＴＦＴのソース電極及び
ドレイン電極用のＣｒをマスクとしてｉーａーＳｉの途
中までエッチングし、各ＴＦＴのチャネル部を形成す
る。
グして、信号線１M 、電流制御用トランジスタＱI のソ
ース電極ＳQI及びドレイン電極ＤQI、スイッチングトラ
ンジスタＱS のドレイン電極及びソース電極、電荷保持
用容量Ｃのもう一方の電極を形成する。更に、電流制御
用及びスイッチングの各ＴＦＴのアイランドのｉーａー
Ｓｉ及びｎ+ ーａーＳｉを、各ＴＦＴのソース電極及び
ドレイン電極用のＣｒをマスクとしてｉーａーＳｉの途
中までエッチングし、各ＴＦＴのチャネル部を形成す
る。
【００２８】次に、ＳｉＯ2 を２００ｎｍ成長し、電流
制御用トランジスタＱI のソース電極ＳQIとこの後の工
程で成長される電子注入電極（有機薄膜ＥＬの一方の電
極）５５とを接続するための第２コンタクトホール５６
Ｂをエッチングして開ける。その後、ＭｇＡｇを２００
ｎｍ成長し、リフトオフ法によってパターニングして電
子注入電極５５を形成する。
制御用トランジスタＱI のソース電極ＳQIとこの後の工
程で成長される電子注入電極（有機薄膜ＥＬの一方の電
極）５５とを接続するための第２コンタクトホール５６
Ｂをエッチングして開ける。その後、ＭｇＡｇを２００
ｎｍ成長し、リフトオフ法によってパターニングして電
子注入電極５５を形成する。
【００２９】このようにして、１画素の大きさが１００
×３００μｍ2 で、４００×６４０画素数のパネルを作
った。
×３００μｍ2 で、４００×６４０画素数のパネルを作
った。
【００３０】次に、このようにして得られたパネル上
に、有機薄膜ＥＬを形成する。本実施例に用いた有機薄
膜ＥＬの有機薄膜層５２は、既に述べたように、電子注
入電極５５側から、電極界面での励起子の解離を防止す
るためのスペーサ層５２Ｃ，有機発光層５２Ｂ及び正孔
注入層５２Ａが積層された三層構造となっている。スペ
ーサ層５２Ｃとしてトリス（８ーヒドロキシキノリン）
アルミニウムを真空蒸着法によって５０ｎｍ形成した
後、有機発光層５２Ｂとしてトリス（８ーヒドロキシキ
ノリン）アルミニウムと３，９ーペリレンジカルボン酸
ジフェニルエステルとを各々別の蒸発源からの共蒸着に
よって７０ｎｍ形成した。更に、正孔注入層５２Ａとし
て１，１ービスー（４ーＮ，Ｎージトリルアミノフェニ
ル）シクロヘキサンを真空蒸着法によって５０ｎｍ形成
した。
に、有機薄膜ＥＬを形成する。本実施例に用いた有機薄
膜ＥＬの有機薄膜層５２は、既に述べたように、電子注
入電極５５側から、電極界面での励起子の解離を防止す
るためのスペーサ層５２Ｃ，有機発光層５２Ｂ及び正孔
注入層５２Ａが積層された三層構造となっている。スペ
ーサ層５２Ｃとしてトリス（８ーヒドロキシキノリン）
アルミニウムを真空蒸着法によって５０ｎｍ形成した
後、有機発光層５２Ｂとしてトリス（８ーヒドロキシキ
ノリン）アルミニウムと３，９ーペリレンジカルボン酸
ジフェニルエステルとを各々別の蒸発源からの共蒸着に
よって７０ｎｍ形成した。更に、正孔注入層５２Ａとし
て１，１ービスー（４ーＮ，Ｎージトリルアミノフェニ
ル）シクロヘキサンを真空蒸着法によって５０ｎｍ形成
した。
【００３１】最後に正孔注入電極５４として、厚さ１μ
ｍの透明電極材料ＩＴＯの層を塗布法により形成した。
ｍの透明電極材料ＩＴＯの層を塗布法により形成した。
【００３２】以下に、本実施例の動作について説明す
る。図１において、いま、走査電極線３N+1 が選択され
スイッチングトランジスタＱS がオン状態になると、Ｍ
列目の信号電極線１M の電圧がスイッチングトランジス
タＱS を通して電荷保持用容量Ｃに供給される。
る。図１において、いま、走査電極線３N+1 が選択され
スイッチングトランジスタＱS がオン状態になると、Ｍ
列目の信号電極線１M の電圧がスイッチングトランジス
タＱS を通して電荷保持用容量Ｃに供給される。
【００３３】走査電極線３N+1 が非選択の状態になると
スイッチングトランジスタＱS がオフになって、信号線
１M の電圧が電荷保持用容量Ｃに保持される。容量Ｃの
端子電圧は電流制御用トランジスタＱI のゲート・ソー
ス間に印加され、トランジスタＱI のゲート電圧・ドレ
イン電流特性に応じた電流が、電源電極５→発光素子Ｅ
Ｌ→トランジスタＱI →走査電極線３N という経路で流
れ、発光素子ＥＬが発光する。このとき、発光素子ＥＬ
の輝度と容量Ｃに印加する電圧との関係がわかっていれ
ば、所定の輝度で発光素子ＥＬを発光させることが可能
である。
スイッチングトランジスタＱS がオフになって、信号線
１M の電圧が電荷保持用容量Ｃに保持される。容量Ｃの
端子電圧は電流制御用トランジスタＱI のゲート・ソー
ス間に印加され、トランジスタＱI のゲート電圧・ドレ
イン電流特性に応じた電流が、電源電極５→発光素子Ｅ
Ｌ→トランジスタＱI →走査電極線３N という経路で流
れ、発光素子ＥＬが発光する。このとき、発光素子ＥＬ
の輝度と容量Ｃに印加する電圧との関係がわかっていれ
ば、所定の輝度で発光素子ＥＬを発光させることが可能
である。
【００３４】本実施例において、有機薄膜ＥＬの両端の
電圧を７Ｖで駆動したところ、約２００ｃｄ／ｍ2 の輝
度を示し、このとき、ＥＬ素子中の電流密度は約０．８
ｍＡ／ｃｍ2 であった。全画素の有機薄膜ＥＬ部分の消
費電力は１．８４Ｗ、効率は７．８１ｌｍ／Ｗで、本実
施例の性能が既存の発光型ディスプレイの性能を越える
ものであることを確認した。
電圧を７Ｖで駆動したところ、約２００ｃｄ／ｍ2 の輝
度を示し、このとき、ＥＬ素子中の電流密度は約０．８
ｍＡ／ｃｍ2 であった。全画素の有機薄膜ＥＬ部分の消
費電力は１．８４Ｗ、効率は７．８１ｌｍ／Ｗで、本実
施例の性能が既存の発光型ディスプレイの性能を越える
ものであることを確認した。
【００３５】本実施例は、上記のように、他の既存の発
光型ディスプレイの性能を越える低電力・高輝度性を示
しながらしかも、従来の発光素子アレイに必要であった
共通電極線７（図６参照）が不要で、必要な配線は、走
査電極線，電源電極および信号電極線の３本だけであ
る。その結果、本実施例における配線の全長は従来の約
２／３以下になり、又、単位画素１０中の配線の交差
も、図１に○印を付して示すとおり、従来最低４個必要
であったものが３個で済む。
光型ディスプレイの性能を越える低電力・高輝度性を示
しながらしかも、従来の発光素子アレイに必要であった
共通電極線７（図６参照）が不要で、必要な配線は、走
査電極線，電源電極および信号電極線の３本だけであ
る。その結果、本実施例における配線の全長は従来の約
２／３以下になり、又、単位画素１０中の配線の交差
も、図１に○印を付して示すとおり、従来最低４個必要
であったものが３個で済む。
【００３６】尚、本実施例では、電流制御用トランジス
タＱI のソース電極を、このトランジスタＱI を含む単
位画素１０が属している行（例えば、Ｎ＋１行）の一つ
前の行（Ｎ行）の走査電極線３N に接続したが、本発明
はこれに限られるものではない。アクティブマトリクス
型発光素子アレイでは、行の選択が走査電極線によって
線順次方式で択一的に行われるので、トランジスタＱI
の電極が接続される走査電極線は、そのトランジスタＱ
I が含まれる画素が属する行（例えば、Ｎ＋１行）の走
査電極線（同、３N+1 ）以外であれば、任意の走査電極
線に接続して本実施例と同様の効果を得ることができ
る。
タＱI のソース電極を、このトランジスタＱI を含む単
位画素１０が属している行（例えば、Ｎ＋１行）の一つ
前の行（Ｎ行）の走査電極線３N に接続したが、本発明
はこれに限られるものではない。アクティブマトリクス
型発光素子アレイでは、行の選択が走査電極線によって
線順次方式で択一的に行われるので、トランジスタＱI
の電極が接続される走査電極線は、そのトランジスタＱ
I が含まれる画素が属する行（例えば、Ｎ＋１行）の走
査電極線（同、３N+1 ）以外であれば、任意の走査電極
線に接続して本実施例と同様の効果を得ることができ
る。
【００３７】なお又、本実施例では、有機薄膜層が三層
構造の有機薄膜ＥＬを用いたが、有機薄膜としては有機
発光層単独であっても構わない。更には、有機薄膜層を
構成する膜は単一種類の材料からなる単独膜であっても
よいし、例えば樹脂や高分子などと混合された混合膜で
あってもよい。又、正孔注入電極としては、透明または
半透明のものであれば、通常用いられる材料はいずれも
用いることができる。これら（半）透明電極材料として
は本実施例で用いたＩＴＯの他に、ＳｎＯ2 、Ｓｎ
Ｏ2 ：Ｓｂ、ＺｎＯ：ＡｌやＡｕなどが挙げられる。電
子注入電極用金属材料としては、Ａｌ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ａ
ｇ、Ｍｇ：Ａｇ、Ｍｇ：ＩｎやＡｌ：Ｌｉなどが用いら
れる。
構造の有機薄膜ＥＬを用いたが、有機薄膜としては有機
発光層単独であっても構わない。更には、有機薄膜層を
構成する膜は単一種類の材料からなる単独膜であっても
よいし、例えば樹脂や高分子などと混合された混合膜で
あってもよい。又、正孔注入電極としては、透明または
半透明のものであれば、通常用いられる材料はいずれも
用いることができる。これら（半）透明電極材料として
は本実施例で用いたＩＴＯの他に、ＳｎＯ2 、Ｓｎ
Ｏ2 ：Ｓｂ、ＺｎＯ：ＡｌやＡｕなどが挙げられる。電
子注入電極用金属材料としては、Ａｌ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ａ
ｇ、Ｍｇ：Ａｇ、Ｍｇ：ＩｎやＡｌ：Ｌｉなどが用いら
れる。
【００３８】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。図４は、本発明の第２の実施例の回路図である。同
図と図１とを参照して、本実施例は、電源電極５と発光
素子ＥＬとの間に、直列に順方向ダイオードＤi が設け
られている点が第１の実施例と異なっている。
る。図４は、本発明の第２の実施例の回路図である。同
図と図１とを参照して、本実施例は、電源電極５と発光
素子ＥＬとの間に、直列に順方向ダイオードＤi が設け
られている点が第１の実施例と異なっている。
【００３９】図４において、いま、走査電極線３N+1 が
選択されスイッチングトランジスタＱS がオンになる
と、信号電極線１M の電圧がトランジスタＱS を介して
電荷保持用容量Ｃに供給される。走査電極線３N+1 が非
選択の状態になるとトランジスタＱS はオフになり、信
号電極線１M に印加された電圧が容量Ｃに保持される。
容量Ｃの電圧は電流制御用トランジスタＱI のゲート・
ソース間に印加され、トランジスタＱI のゲート電圧・
ドレイン電流特性に応じた電流が、電源電極５→ダイオ
ードＤi →発光素子ＥＬ→トランジスタＱI →走査電極
線３N という経路で流れ発光素子ＥＬが発光する。この
とき、発光素子ＥＬの輝度と容量Ｃに印加する電圧との
関係がわかっていれば、所定の輝度で発光素子ＥＬを発
光させることが可能である。
選択されスイッチングトランジスタＱS がオンになる
と、信号電極線１M の電圧がトランジスタＱS を介して
電荷保持用容量Ｃに供給される。走査電極線３N+1 が非
選択の状態になるとトランジスタＱS はオフになり、信
号電極線１M に印加された電圧が容量Ｃに保持される。
容量Ｃの電圧は電流制御用トランジスタＱI のゲート・
ソース間に印加され、トランジスタＱI のゲート電圧・
ドレイン電流特性に応じた電流が、電源電極５→ダイオ
ードＤi →発光素子ＥＬ→トランジスタＱI →走査電極
線３N という経路で流れ発光素子ＥＬが発光する。この
とき、発光素子ＥＬの輝度と容量Ｃに印加する電圧との
関係がわかっていれば、所定の輝度で発光素子ＥＬを発
光させることが可能である。
【００４０】ここで図４において、今、走査電極線３
N+1 が選択されていない場合は走査電極線の電圧よりも
電源電極５の電圧ＶDDのほうが高く、選択された場合は
走査電極線の電圧のほうが電圧ＶDDよりも高くなるよう
な回路条件であるものとする。又、発光素子ＥＬは、電
流がダイオードＤi から電流制御用トランジスタＱI の
方向に流れたときに発光するように接続してあるとす
る。このような構成で、Ｎ行目の走査電極線３N が選択
された場合を考える。もしダイオードＤi が回路中に挿
入されていないと、（Ｎ＋１）行目の走査電極線３N+1
に接続された発光素子ＥＬに逆方向の電圧が印加される
ので、発光素子ＥＬの性能劣化もしくは素子破壊を引き
起こす可能性がある。これに対して本実施例では、各画
素中の発光素子に対してダイオードが電源電極から走査
電極線に電流が流れる向きに接続されているので、例え
ばＮ行目の走査電極線３N が選択されたとき、（Ｎ＋１
行，Ｍ列）の単位画素２０中のダイオードＤi に逆方向
電圧が加わることになる。言い換えれば、このダイオー
ドＤi が電源電極電圧ＶDDと走査電極線３N との間の電
圧を吸収して発光素子ＥＬに逆方向電圧が加わらないよ
うに作用し、発光素子ＥＬに電流が流れるのを阻止して
これを保護する。
N+1 が選択されていない場合は走査電極線の電圧よりも
電源電極５の電圧ＶDDのほうが高く、選択された場合は
走査電極線の電圧のほうが電圧ＶDDよりも高くなるよう
な回路条件であるものとする。又、発光素子ＥＬは、電
流がダイオードＤi から電流制御用トランジスタＱI の
方向に流れたときに発光するように接続してあるとす
る。このような構成で、Ｎ行目の走査電極線３N が選択
された場合を考える。もしダイオードＤi が回路中に挿
入されていないと、（Ｎ＋１）行目の走査電極線３N+1
に接続された発光素子ＥＬに逆方向の電圧が印加される
ので、発光素子ＥＬの性能劣化もしくは素子破壊を引き
起こす可能性がある。これに対して本実施例では、各画
素中の発光素子に対してダイオードが電源電極から走査
電極線に電流が流れる向きに接続されているので、例え
ばＮ行目の走査電極線３N が選択されたとき、（Ｎ＋１
行，Ｍ列）の単位画素２０中のダイオードＤi に逆方向
電圧が加わることになる。言い換えれば、このダイオー
ドＤi が電源電極電圧ＶDDと走査電極線３N との間の電
圧を吸収して発光素子ＥＬに逆方向電圧が加わらないよ
うに作用し、発光素子ＥＬに電流が流れるのを阻止して
これを保護する。
【００４１】尚、本実施例では、電流制御用トランジス
タＱI のソース電極を、このトランジスタＱI を含む画
素が属する行（例えば、Ｎ＋１行）の一つ前の行（Ｎ
行）の走査電極線３N に接続したが、第１の実施例と同
様に、本発明はこれに限らず、電流制御用トランジスタ
ＱI の電極はそのトランジスタＱI が含まれる画素が属
する行（例えば、Ｎ＋１行）の走査電極線３N 以外であ
れば、任意の走査電極線に接続可能である。
タＱI のソース電極を、このトランジスタＱI を含む画
素が属する行（例えば、Ｎ＋１行）の一つ前の行（Ｎ
行）の走査電極線３N に接続したが、第１の実施例と同
様に、本発明はこれに限らず、電流制御用トランジスタ
ＱI の電極はそのトランジスタＱI が含まれる画素が属
する行（例えば、Ｎ＋１行）の走査電極線３N 以外であ
れば、任意の走査電極線に接続可能である。
【００４２】尚また、本実施例では電流制御型発光素子
として有機薄膜ＥＬを用いたが、本発明はこれに限ら
ず、無機ＥＬ、ＬＥＤなど素子を流れる電流により輝度
が決定される発光素子は全て適用可能である。
として有機薄膜ＥＬを用いたが、本発明はこれに限ら
ず、無機ＥＬ、ＬＥＤなど素子を流れる電流により輝度
が決定される発光素子は全て適用可能である。
【００４３】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、電流
制御型発光素子アレイの配線数を従来より少くできる。
従って配線の全長および交差数を減少させることがで
き、これに伴って断線及び短絡による欠陥を大幅に減少
させてディスプレイの画質を向上させることができる。
制御型発光素子アレイの配線数を従来より少くできる。
従って配線の全長および交差数を減少させることがで
き、これに伴って断線及び短絡による欠陥を大幅に減少
させてディスプレイの画質を向上させることができる。
【００４４】更に本発明によれば、発光素子の順方向に
電流が流れる向きにダイオードを設けることにより、ア
レイ中の他の行が選択され非選択の行の画素中の発光素
子に逆方向に電圧が印加される状態になっても、発光素
子には電流が流れず保護されるので、逆方向電圧の印加
による性能の劣化を無くすことができる。
電流が流れる向きにダイオードを設けることにより、ア
レイ中の他の行が選択され非選択の行の画素中の発光素
子に逆方向に電圧が印加される状態になっても、発光素
子には電流が流れず保護されるので、逆方向電圧の印加
による性能の劣化を無くすことができる。
【００４５】本発明を有機薄膜ＥＬに適用すれば、有機
薄膜ＥＬの画素数を多くして高精細にしても低電圧で高
輝度なマトリクスタイプの有機薄膜ＥＬディスプレイが
得られる。
薄膜ＥＬの画素数を多くして高精細にしても低電圧で高
輝度なマトリクスタイプの有機薄膜ＥＬディスプレイが
得られる。
【図１】本発明の第１の実施例の回路図である。
【図２】本発明の第１の実施例の素子配置を示す平面レ
イアウト図である。
イアウト図である。
【図３】本発明の第１の実施例の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例の回路図である。
【図５】有機薄膜ＥＬを用いた単純マトリクス型表示デ
ィスプレイパネルの断面斜視図である。
ィスプレイパネルの断面斜視図である。
【図６】従来の電流制御型発光素子アレイの一例の回路
図である。
図である。
１M ，１M+1 信号電極線 ３N-1 ，３H ，３N+1 走査電極線 ５ 電源電極 ７ 共通電極線 １０，２０，３０ 単位画素 ５０ ガラス基板 ５１ 信号線 ５２ 有機薄膜層 ５２Ａ 正孔注入層 ５２Ｂ 有機発光層 ５２Ｃ 電子注入電極 ５３ 信号線 ５４ 正孔注入電極 ５５ 電子注入電極 ５６Ａ，５６Ｂ コンタントホール
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−11878（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−133586（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−272521（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−104327（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】配列の単位となる単位画素が行および列を
なすようにマトリクス状に配列されてなり、 それぞれの前記単位画素が、少なくとも、発光輝度が素
子に流れる電流により決る電流制御型の発光素子と、前
記発光素子に流れる前記電流を制御するための前記発光
素子に直列に設けられた電流制御用トランジスタと、前
記マトリクス状の配列の行を択一的に選択するために各
行毎に設けられた走査電極線からの信号に応じて、前記
マトリクス状配列の列を択一的に選択するために各列毎
に設けられた信号電極線の電圧を前記電流制御用トラン
ジスタの制御電極に供給するスイッチングトランジスタ
とを含む構成の、アクティブマトリクス型の電流制御型
発光素子アレイにおいて、 前記電流制御用トランジスタの前記発光素子側の電極お
よび前記制御電極とは異なる電極を、その電流制御用ト
ランジスタを含む単位画素が属する行とは異なる行の前
記走査電極線に接続することを特徴とする電流制御型発
光素子アレイ。 - 【請求項２】前記発光素子の電流経路に、前記発光素子
の順方向の向きに順方向ダイオードを挿入したことを特
徴とする請求項１記載の電流制御型発光素子アレイ。 - 【請求項３】請求項１又は請求項２記載の電流制御型発
光素子アレイにおいて、前記発光素子が、少なくとも一
層以上の有機発光層を含んでなる電荷注入型有機薄膜Ｅ
Ｌであることを特徴とする電流制御型発光素子アレイ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25386693A JP2821347B2 (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 電流制御型発光素子アレイ |
| EP94115776A EP0653741B1 (en) | 1993-10-12 | 1994-10-06 | Current-controlled luminous element array and method for producing the same |
| DE69416253T DE69416253T2 (de) | 1993-10-12 | 1994-10-06 | Anordnung von stromgesteuerten Lichtelementen und Herstellungsverfahren |
| US08/321,608 US5670792A (en) | 1993-10-12 | 1994-10-12 | Current-controlled luminous element array and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25386693A JP2821347B2 (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 電流制御型発光素子アレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07111341A JPH07111341A (ja) | 1995-04-25 |
| JP2821347B2 true JP2821347B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=17257224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25386693A Expired - Lifetime JP2821347B2 (ja) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | 電流制御型発光素子アレイ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5670792A (ja) |
| EP (1) | EP0653741B1 (ja) |
| JP (1) | JP2821347B2 (ja) |
| DE (1) | DE69416253T2 (ja) |
Families Citing this family (147)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH10161563A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Tdk Corp | 有機ｅｌ表示装置 |
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