KR101069332B1

KR101069332B1 - 전자기기

Info

Publication number: KR101069332B1
Application number: KR1020040023514A
Authority: KR
Inventors: 아베히로코; 오사메미쓰아키; 안자이아야; 야마자키유; 타나다요시푸미; 야마자키순페이
Original assignee: 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2004-04-06
Publication date: 2011-10-05
Also published as: JP2010103128A; TWI363574B; TW201212698A; TW200505257A; JP5106553B2; US8242683B2; US20090179549A1; KR20040087897A; US20040263066A1; TWI363573B; CN100356249C; CN1536393A

Abstract

경량화, 소형화를 도모하면서 대화면화를 실현할 수 있는 전자기기, 특히 휴대용 전자기기의 제안을 과제로 한다. 발광장치를 사용한 전자기기에 있어서, 발광장치는, 발광소자와, 발광소자가 갖는 양극 또는 음극측 중 어느 한쪽에 설치된 컬러필터와, 발광소자 및 컬러필터를 사이에 끼우고 존재하는 2개의 편광판을 가지고 있으며, 양극 및 음극은 투광성을 가지고 있고, 2개의 편광판은 서로 편향의 각도가 다르게 되어 있으며, 발광소자로부터 얻어지는 광은 백색인 것을 특징으로 하는 전자기기.

발광장치, 전자기기, 액정, 광, 소형화, 경량화, 편광판, 발광소자

Description

전자기기{ELECTRONIC APPARATUS}

도 1a, 1b는 발광장치의 단면구조를 나타내는 도면이다.

도 2a, 2b는 편광판을 사용한 발광장치의 구조를 나타내는 도면이다.

도 3a, 3b는 액정패널을 사용한 발광장치의 구조를 나타내는 도면이다.

도 4a, 4b는 발광장치의 화소의 회로도이다.

도 5a~5c는 발광소자의 단면구조를 나타내는 도면.

도 6a, 6b는 발광장치의 화소의 회로도이다.

도 7은 발광장치의 화소의 단면구조를 나타내는 도면이다.

도 8a, 8b는 발광장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 9a~9c는 주사방향의 전환을 나타내는 도면이다.

도 10은 신호선 구동회로의 회로도이다.

도 11은 신호선 구동회로의 회로도이다.

도 12는 주사선 구동회로의 회로도이다.

도 13a, 13b는 휴대전화에 구비된 발광장치의 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.

도 14는 가요성을 갖는 기판을 사용한 발광패널의 도면이다.

도 15a~15c는 본 발명의 전자기기의 도면이다.

본 발명은, 발광장치를 사용한 전자기기, 특히 휴대용 전자기기에 관한 것이다.

휴대전화나 전자수첩 등으로 대표되는 휴대용 전자기기에는, 화상을 표시하기 위한 표시장치 외, 메일의 송수신, 음성인식, 소형카메라에 의한 영상의 인출 등 여러가지 기능이 요구되고 있는 한편, 소형화, 경량화에 대한 사용자 요구도 여전히 뿌리깊다. 그 때문에, 회로규모나 메모리 용량의 보다 큰 IC를, 휴대용 전자기기의 한정된 용적 중에 보다 많이 탑재하는 필요성으로 재촉받고 있다. IC를 수용하기 위한 공간을 확보하여 고기능화를 도모하고, 게다가 휴대용 전자기기를 소형화, 경량화하기 위해서는, 탑재하는 플랫패널 디스플레이를 어떻게 얇고, 가볍게 만드는지가 중요한 포인트가 된다.

예를 들면 휴대용 전자기기에 비교적 많이 사용되고 있는 액정표시장치의 경우, 투과형이면 광원이나 도광판 등이 필요해 지기 때문에, 박형화, 경량화가 저해된다. 또한 외광을 이용하는 타입의 반사형이면, 어두운 곳에서의 화상의 인식이 어렵고, 장소를 고르지 않고 사용할 수 있다는 휴대용 전자기기의 장점을 좀처럼 살릴 수 없다. 그래서 최근에는, 발광소자를 표시소자로서 사용한 발광장치의, 휴대용 전자기기에의 탑재가 검토되어, 실용화되고 있다. 발광소자는 스스로 발광하기 때문에, 액정표시장치를 사용하는 경우와 달리, 광원을 설치하지 않고도 어두운 곳에서의 선명한 화상의 표시가 가능하다. 따라서, 광원이나 도광판 등의 백라이트용의 부품의 사용을 생략할 수 있어, 표시장치를 박형화, 경량화할 수 있다.

발광장치를 사용함으로써, 휴대용 전자기기의 고기능화, 소형화, 경량화를 진행시킬 수 있지만, 한쪽에서, 어떻게 표시하는 화면을 대형화 할 수 있는가라는 과제도 생기고 있다. 휴대용 전자기기의 고기능화에 따라, 보다 많은 정보를 표시하는 필요가 생기고 있는 것이, 그 이유의 하나이다. 그 외에, 표시하는 문자의 사이즈를 크게 할 수 있는 연배자용의 휴대용 전자기기의 수요가, 고령자의 인구증가에 의해 신장하고 있는 것도, 대화면화에 박차를 가하는 이유로 되어 있다.

전술한 문제에 감안하여 본 발명은, 경량화, 소형화를 도모하면서 대화면화를 실현할 수 있는 전자기기, 특히 휴대용 전자기기의 제안을 과제로 한다.

본 발명에서는, 상기 과제를 해결하기 위해, 이하의 수단을 구성한다. 발광장치의 표면으로부터 발광소자의 광이 발하게 되는 구성을 사용하고, 화상의 표시가 가능한 영역을 앞과 뒤로 합쳐서 2배로 한다. 그리고 양면에서 서로 다른 화상의 표시를 행하는 경우에는 2화면에 대응하는 비디오신호를 교대로 입력한다. 이와 같이 양면에서 표시가 가능한 발광장치를 사용함으로써, 발광장치의 소형화, 경량화를 진행시키면서, 화상을 표시할 수 있는 영역을 확대할 수 있다.

이때, 발광장치란, 발광소자가 밀봉된 상태에 있는 발광패널과, 그 패널에 컨트롤러를 포함하는 IC 등을 실장한 상태로 있는 모듈을 포함한다.

상기 발광장치의 적어도 한쪽의 화면에, 풀컬러의 화상의 표시를 행한다. 구체적으로는, 각 화소에 백색발광의 발광소자를 사용하여, 발광소자로부터 발하게 되는 광을 컬러필터에 통과시킴으로써, 풀컬러의 화상을 얻는다. 컬러필터에 의한 풀컬러표시는 액정표시장치에서 확립되어 있는 기존의 기술이고, 발광장치에 전용하는 것이 용이하다는 이점을 갖는다. 그리고, 3원색 각각 대응하는 발광소자를 사용하여 풀색채화를 행하는 방식에 비해, 쉐도우 마스크에 의한 전계발광재료의 정밀한 도포가 불필요하고, 휘도의 경시변화가 모든 색으로 균일하다는 이점도 있다. 청색의 광을 형광재료로 이루어지는 색 변환재료(CCM)에 의해 녹색 혹은 적색으로 변환하는 CCM 방식과 같이, 색 변환효율의 낮음에 기인하여 적색의 순도가 낮거나, 색 변환재료 자체가 형광체이기 때문에, 태양광 등의 외광에 의해 화소가 발광해 버려, 콘트라스트가 저하한다는 문제점도 없다.

백색발광의 발광소자를 사용하는 경우, 한쪽의 화면에만 컬러필터를 설치함으로써, 한쪽의 화면에 풀컬러의 화상을, 또 한쪽의 화면에 단색화(흑백) 화상을 표시할 수 있다. 그리고 이 경우, 다른 풀컬러표시의 방식에 비해, 흑백사진을 표시하기 위한 화소수를 3배로 할 수 있다. 이때, 컬러필터의 투과율이 각 색마다 다르게 되어 있기 때문에, 컬러필터를 통해 얻어지는 발광소자의 휘도가 각 색마다 변동하는 경우가 있다. 이 경우, 색을 보정하기 위해 각 색마다 발광소자에 인가하는 전압을 바꾸면, 가장 인가하는 전압이 높은 발광소자에 있어서 열화가 촉진되기 쉽고, 가장 인가하는 전압이 낮은 발광소자에 있어서 열화가 억제되기 때문에, 발광시간의 경과와 동시에 휘도가 변동하기 쉬워진다. 그래서 본 발명에서는, 단색화 화상을 표시하는 경우는, 가장 인가하는 전압이 낮은 발광소자를 사용하여 화상을 표시한다. 상기 구성에 의해, 인가하는 전압의 차이에 기인하는 발광소자의 열화의 변동을 억제할 수 있다.

그런데, 폴리실리콘을 사용한 TFT는, 결정입계에 형성되는 결함에 기인하여, 그 특성에 변동이 생기기 쉽다는 문제가 있다. TFT의 임계치전압이 변동하면, 흐르는 전류가 그 TFT에 의해 제어되는 발광소자의 휘도도 변동해 버린다. 또한, 전계발광재료의 열화에 따라, 발광소자의 휘도가 저하한다는 문제가 있다. 가령 발광소자에 공급하는 전류가 일정해도, 전계발광재료가 열화하면 휘도는 낮아진다. 그리고 그 열화의 정도는, 발광시간이나 흐르는 전류의 양에 의존하기 때문에, 표시하는 화상에 의해 화소마다의 계조가 다르면, 각 화소의 발광소자의 열화에 차이가 생겨, 휘도에 변동이 생겨 버린다.

또한 발광소자에 공급하는 전류값을 제어하는 트랜지스터를 포화영역에서 동작시킴으로써, 전계발광층의 열화에 따른 휘도의 저하를 어느 정도 억제할 수 있다. 그러나, 포화영역에서의 드레인전류는 게이트·소스 사이의 전압 Vgs의 조그만 변화에 비해, 흐르는 전류에 크게 영향을 주기 때문에, 발광소자가 발광하고 있는 기간에 그 게이트·소스 사이의 전압 Vgs가 변화하지 않도록 주의해야 한다. 그 것을 위해서는 그 트랜지스터의 게이트·소스 사이에 설치된 용량소자의 용량을 크게 하거나, 화소에의 비디오신호의 입력을 제어하는 트랜지스터의 오프전류를 낮게 억 제할 필요가 있다. 또한, 다른 트랜지스터의 스위칭이나 신호선, 주사선의 전위의 변화 등에 따라, 발광소자에 공급하는 전류값을 제어하는 트랜지스터의 Vgs가 변화되어 버린다는 문제도 있다. 이것은, 그 트랜지스터의 게이트에 붙는 기생용량에 의한 것이다.

그래서 본 발명은, 상기 수단에 부가하여, 이하에 나타내는 화소구성을 발광장치에 사용해도 된다.

우선 발광소자에 전류를 공급하기 위한 트랜지스터(구동용 트랜지스터)에 부가하여, 스위칭소자로서 기능하는 트랜지스터(전류제어용 트랜지스터)를 구동용 트랜지스터에 직렬로 접속한다. 그리고 구동용 트랜지스터의 게이트의 전위는 고정하고, 구동용 트랜지스터는 포화영역에서 동작시켜, 항상 전류를 흐르게 할 수 있는 상태로 해 놓는다. 또한 전류제어용 트랜지스터는 선형영역에서 동작시켜, 비디오신호를 전류제어용 트랜지스터의 게이트에 입력한다.

전류제어용 트랜지스터는 선형영역에서 동작하기 때문에, 그 소스·드레인 사이 전압(드레인전압) Vds는 발광소자에 가해지는 전압 Vel에 대하여 매우 작고, 게이트·소스 사이 전압(게이트전압) Vgs의 조그만 변동은, 발광소자에 흐르는 전류에 영향을 끼치지 않는다. 그리고 구동용 트랜지스터는 포화영역에서 동작하므로, 드레인전류가 드레인전압 Vds에 의해 변화되지 않고, Vgs만에 의해 정해진다. 요컨대, 전류제어용 트랜지스터는 발광소자에의 전류의 공급의 유무를 선택함으로써, 발광소자에 흐르는 전류의 값은, 포화영역에서 동작하는 구동용 트랜지스터에 의해 결정된다. 따라서, 상기 전류제어용 트랜지스터의 게이트·소스 사이에 설치 된 용량소자의 용량을 크게 하거나, 화소에의 비디오신호의 입력을 제어하는 트랜지스터의 오프전류를 낮게 억제하지 않아도, 발광소자에 흐르는 전류에 영향을 끼치지 않는다. 또한 발광소자에 흐르는 전류는, 전류제어용 트랜지스터의 게이트에 붙는 기생용량에 의한 영향도 받지 않는다. 이 때문에, 변동요인이 감소하고, 화질을 매우 높일 수 있다. 또한 구동용 트랜지스터는 포화영역에서 동작시킴으로써, 발광소자의 열화에 따라 Vel이 커지는 대신에 Vds가 작아져도, 드레인전류의 값은 비교적 일정히 유지된다. 따라서 발광소자가 열화해도 휘도의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 화소에의 비디오신호의 입력을 제어하는 트랜지스터의 오프전류를 낮게 억제하기 위해 프로세스를 최적화하지 않아도 되므로, 트랜지스터 제작 프로세스를 간략화할 수 있어, 비용삭감, 수율 향상에 크게 공헌할 수 있다.

또한, 구동용 트랜지스터의 L을 W보다 길게, 전류제어용 트랜지스터의 L을 W와 같거나, 그것보다 짧게 해도 된다. 보다 바람직하게는, 구동용 트랜지스터의 W 에 대한 L의 비가 5 이상으로 하면 된다. 상기 구성에 의해, 구동용 트랜지스터의 특성의 차이에 기인하는, 화소 사이에서의 발광소자의 휘도의 변동을 억제할 수 있다.

이때 본 발명의 발광장치에 있어서 사용되는 트랜지스터는, 단결정실리콘을 사용하여 형성된 트랜지스터이어도 되고, SOI를 사용한 트랜지스터이어도 좋고, 다결정실리콘이나 비결정질 실리콘을 사용한 박막트랜지스터이어도 된다. 또한, 유기반도체를 사용한 트랜지스터이어도 되고, 카본나노튜브를 사용한 트랜지스터이어도 된다. 또한 본 발명의 발광장치의 화소에 설치된 트랜지스터는, 싱글게이트구조를 가지고 있어도 되고, 더블게이트구조나 그 이상의 게이트전극을 갖는 멀티게이트구조이어도 된다.

본 발명의 사용에 양면에서 표시가 가능한 발광장치를 사용함으로써, 발광장치의 소형화, 경량화를 진행시키면서, 화상을 표시할 수 있는 영역을 확대할 수 있다. 또한, 컬러필터에 의한 풀컬러표시는 액정표시장치에서 확립되어 있는 기존의 기술로, 발광장치에 전용하는 것이 용이하다는 이점을 갖는다. 그리고, 3원색 각각에 대응하는 발광소자를 사용하여 풀(full) 색채화를 행하는 방식에 비해 쉐도우 마스크에 의한 전계발광재료의 정밀한 도포가 불필요하고, 휘도의 경시변화가 모든 색으로 균일하다는 이점도 있다. 청색의 광을 형광재료로 이루어지는 색 변환재료(CCM)에 의해 녹색 혹은 적색으로 변환하는 CCM 방식과 같이, 색 변환효율이 낮음에 기인하여 적색의 순도가 낮거나, 색 변환재료 자체가 형광체이기 때문에, 태양광 등의 외광에 의해 화소가 발광해 버려, 콘트라스트가 저하한다는 문제점도 없다.

[발명의 실시형태]

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 단, 본 발명은 많이 다른 형태로 실시하는 것이 가능하고, 본 발명의 취지 및 그 범위로부터 일탈하지 않고 그 형태 및 상세를 여러가지로 변경할 수 있는 것은 당업자이면 용이하게 이해된다. 따라서, 본 실시형태의 기재내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다.

(실시형태 1)

도 1a, 1b를 사용하여, 본 발명의 구체적인 구성에 대하여 설명한다. 도 1a에, 본 발명의 발광장치의 단면구조의 일 형태를 나타낸다. 도 1a에 나타내는 본 발명의 발광장치는, 발광소자를 각 화소에 구비한 발광패널(101)과, 그 발광패널(101)을 사이에 끼워 존재하는 2개의 컬러필터(102, 103)와, 발광패널(101) 및 컬러필터(102, 103)를 사이에 끼워 존재하는 2개의 편광판(104, 105)을 갖는다.

발광패널(101)은, 무색 화살표로 나타내는 바와 같이, 발광소자의 광이 양쪽의 면으로부터 발하게 되는 구성을 가지고 있고, 구체적으로 각 발광소자는, 광을 투과시키는 성질(투광성)을 갖는 전극을, 양극 및 음극으로서 사용한다. 또한 발광소자는, 그 발광색이 백색인 것을 특징으로 한다. 발광패널(101)의 양면으로부터 각각 발하게 된 광 중, 컬러필터(102, 103)에서 특정한 파장영역의 광이 투과하고, 더욱이 편광판(104, 105)에서 특정한 편향성분의 광만이 투과한다.

편광판(104, 105)은, 서로 투과하는 편향의 각도가 다르도록, 보다 바람직하게는 편향의 각도가 90도 다르도록 배치하고, 외광이 발광패널을 투과하는 것을 막는다. 도 2a에, 편광판을 설치하고 있지 않은 경우에 있어서, 발광패널(101)을 투과하는 외광의 방향을 나타낸다. 또한, 도 2b에, 편향의 각도가 다른 2개의 편광판(202, 203)에서 발광패널(201)을 사이에 끼운 경우에 있어서, 발광패널(201)로부터 발하게 되는 광의 방향을 나타낸다.

도 2a에 나타내는 바와 같이 편광판을 설치하지 않은 경우, 발광패널(201)이 갖는 발광소자는, 양극, 음극 모두 투광성을 갖는다. 따라서, 외광은 발광패널(201)을 투과하므로, 사람의 눈에는 발광패널(201)의 맞은편 측이 투과해 보인다. 한편, 도 2b에 나타내는 바와 같이 편광판(202, 203)을 설치한 경우, 외광은 2개의 편광판 202, 203 중 어느 한쪽밖에 투과하지 않는다. 따라서, 발광패널(201)의 맞은편 측이 투과해 보이는 것을 막을 수 있어, 화상의 콘트라스트를 높일 수 있다. 그러나 발광패널(201)로부터 발하게 된 광은, 편광판(202, 203)에서 각각 특정한 편향성분이 투과하므로, 양쪽의 면으로부터 광을 얻을 수 있다.

도 1b에, 본 발명의 발광장치의 단면구조의, 도 1b와는 다른 일형태를 나타낸다. 도 1b에 나타내는 본 발명의 발광장치는, 발광소자를 각 화소에 구비한 발광패널(111)과, 그 발광패널(111)을 사이에 끼워 존재하는 2개의 컬러필터(112, 113)와, 발광패널(111) 및 컬러필터(112, 113)를 사이에 끼워 존재하는 2개의 액정패널(114, 115)을 갖는다.

발광패널(111)은, 도 1a와 같이, 발광소자의 광이 양쪽의 면으로부터 발하게 되는 구성을 가지고 있고, 구체적으로 각 발광소자는, 투광성을 갖는 전극을, 양극 및 음극으로서 사용한다. 또한 발광소자는, 그 발광색이 백색인 것을 특징으로 한다. 발광패널(111)의 양면에서 각각 발하게 되는 광 중, 컬러필터(112, 113)에서 특정한 파장영역의 광이 투과하고, 더욱이 액정패널(114, 115)에서 한쪽의 면측에만 광이 투과한다.

액정패널(114, 115)은, 화소전극과, 대향전극과, 화소전극과 대향전극의 사이에 설치된 액정을 가지고 있고, 또한 그 외에 편광판 등을 가지고 있다. 액정패 널(114, 115)은, 화소전극과 대향전극의 사이에 인가하는 전압에 의해, 광의 투과율이 제어된다. 그리고, 2개의 액정패널(114, 115)은, 한쪽이 광을 투과하는 동안, 다른쪽이 광을 투과하지 않도록, 그 구동을 제어한다. 상기 구성에 의해, 발광패널을 외광이 투과하는 것을 막을 수 있다.

이때 도 1a, 도 1b에서는, 발광패널(101, 111)과는 별개로 컬러필터를 설치하고 있지만, 발광패널의 내부에 컬러필터로서 기능하는 막을 설치하도록 해도 된다.

도 3a에, 발광패널(301)을 사이에 끼워 존재하는 2개의 액정패널(302, 303)중, 액정패널 302 쪽에서 광을 투과시킨 발광장치의 모양을 나타낸다. 또한 도 3b에, 발광패널 301을 사이에 끼워 존재하는 2개의 액정패널(302, 303) 중, 액정패널 303에서 광을 투과시킨 발광장치의 모양을 나타낸다.

도 3a, 3b에 나타내는 바와 같이, 액정패널(302, 303)은, 한쪽이 광을 투과하는 경우, 다른쪽이 광을 차폐하도록 구동한다. 따라서, 발광패널(301)의 발광소자(304)로부터 발하게 된 광은, 각각 무색 화살표로 나타내는 바와 같이, 한쪽의 면측에서만 투과한다. 상기 구성에 의해, 외광이 투과함으로써, 사람의 눈에 발광패널(301)의 맞은편 측이 투과해 보인다고 하는 사태를 막을 수 있어, 콘트라스트를 높일 수 있다. 또한, 액정패널(302, 303)의 투과율의 전환에 동기하여, 비디오신호의 전환을 행해도 된다. 구체적으로는, 광을 투과하는 것이 어느 쪽의 액정패널이어도, 반드시, 광이 투과하는 쪽의 화상정보를 갖는 비디오신호를, 발광패널(301)에 입력하도록 한다. 상기 구성에 의해, 발광패널(301)의 양면에, 다 른 화상을 병행해 표시할 수 있다.

이때, 도 1a, 도 1b 중 어느 쪽의 경우에 있어서도 컬러필터를 발광패널의 양면에 설치하고 있지만, 한쪽의 면측에만 설치하도록 해도 된다. 이 경우, 발광패널의 컬러필터를 설치하지 않은 면측에서는, 단색화 화상이 표시된다. 풀컬러의 표시인 경우, 예를 들면 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 삼원색에 대응한 3개의 화소로 중간색을 표현하지만, 단색화 표시인 경우는, 무채색이므로 기본적으로는 하나의 화소로 표시를 행할 수 있다. 그러나 삼원색 각각 대응하는 발광소자를 사용하여 풀색채화를 행하는 방식이나, CCM 방식에서는, 무채색을 하나의 화소로 표현할 수 없다. 따라서 이들 2개의 방식에서는, 풀컬러표시를 행하는 면과 마찬가지로, 단색화 표시를 행하는 면에서도 3개의 화소를 1단위로서 화상을 표시한다. 한편 본 발명에서는, 백색발광의 발광소자를 사용하고 있으므로, 한쪽의 면측에 컬러필터를 설치하지 않고 두는 것으로, 하나의 화소로 단색화 표시를 행할 수 있다.

이때 본 실시형태에서, 발광패널은 액티브매트릭스형이어도, 패시브 매트릭스형이어도, 어느 쪽이어도 된다.

본 실시형태에서 나타낸 바와 같이 본 발명의 발광장치는, 발광패널의 양면에 화상을 표시할 수 있으므로, 발광장치의 소형화, 경량화를 진행시키면서, 화상을 표시할 수 있는 영역을 확대할 수 있다. 본 발명의 구성은, 소형화, 경량화에 중점을 두고 있는 휴대용 전자기기에 특히 유효하다.

(실시형태 2)

도 4a에, 본 발명의 발광장치가 갖는 화소의 일형태를 나타낸다. 도 4a에 나 타내는 화소는, 발광소자(401)와, 화소에의 비디오신호의 입력을 제어하기 위한 스위칭소자로서 사용하는 트랜지스터(스위칭용 트랜지스터)(402)와, 발광소자(401)에 흐르는 전류값을 제어하는 구동용 트랜지스터(403), 발광소자(401)에의 전류의 공급의 유무를 선택하는 전류제어용 트랜지스터(404)를 가지고 있다. 더욱이 본 실시형태와 같이, 비디오신호의 전위를 유지하기 위한 용량소자(405)를 화소에 설치해도 된다.

구동용 트랜지스터(403) 및 전류제어용 트랜지스터(404)는 동일한 극성을 갖는다. 도 4a에서는 모두 p형으로 하였지만, 모두 n형이어도 된다. 또한 본 발명에서는, 구동용 트랜지스터(403)를 포화영역에서, 전류제어용 트랜지스터(404)를 선형영역에서 동작시킨다. 또한, 구동용 트랜지스터(403)의 채널길이 L은 채널폭 W보다 길고, 전류제어용 트랜지스터(404)의 L은 W와 동일하거나, 그것보다 짧아도 된다. 보다 바람직하게는, 구동용 트랜지스터(403)의 W에 대한 L의 비가 5 이상으로 하면 된다. 또한, 구동용 트랜지스터(403)에는 인헨스먼트(Enhancement)형 트랜지스터를 사용해도 되고, 디플리션(Depletion)형 트랜지스터를 사용해도 된다.

스위칭용 트랜지스터(402)의 게이트는, 주사선 Gj(j=1∼y)에 접속되어 있다. 스위칭용 트랜지스터(402)의 소스와 드레인은, 한쪽이 신호선 Si(i=1∼x)에, 또 한쪽이 전류제어용 트랜지스터(404)의 게이트에 접속되어 있다. 구동용 트랜지스터(403)의 게이트는 제2 전원선 Wi(i=1∼x)에 접속되어 있다. 그리고 구동용 트랜지스터(403) 및 전류제어용 트랜지스터(404)는, 제1 전원선 Vi(i=1∼x)로부터 공급되는 전류가, 구동용 트랜지스터(403) 및 전류제어용 트랜지스터(404)의 드 레인전류로서 발광소자(401)에 공급되도록, 제1 전원선 Vi(i=1∼x), 발광소자(401)와 접속되어 있다. 본 실시형태에서는, 전류제어용 트랜지스터(404)의 소스가 제1 전원선 Vi(i=1∼x)에 접속되고, 구동용 트랜지스터(403)의 드레인이 발광소자(401)의 화소전극에 접속된다.

이때 구동용 트랜지스터(403)의 소스를 제1 전원선 Vi(i=1∼x)에 접속하고, 전류제어용 트랜지스터(404)의 드레인을 발광소자(401)의 화소전극에 접속해도 된다. 이 경우 구동용 트랜지스터(403)는 디플리션형 트랜지스터로 한다.

발광소자(401)는 양극과 음극과, 양극과 음극과의 사이에 설정된 전계발광층으로 이루어진다. 도 4a와같이, 양극이 구동용 트랜지스터(403)와 접속하고 있는 경우, 양극이 화소전극, 음극이 대향전극이(로) 된다. 발광소자(401)의 대향전극과, 제1 전원선 Vi(i=1∼x)의 각각은, 발광소자(401)에 순바이어스방향의 전류가 공급되도록, 전위차이가 설정된다.

용량소자(405)가 갖는 2개의 전극은, 한쪽은 제1 전원선 Vi(i=1∼x)에 접속되어 있고, 또 한쪽은 전류제어용 트랜지스터(404)의 게이트에 접속되어 있다. 용량소자(405)는 스위칭용 트랜지스터(402)가 비선택상태(오프상태)에 있을 때, 용량소자(405)의 전극 사이의 전위차를 유지하기 위해 설치된다. 이때 도 4a에서는 용량소자(405)를 설치하는 구성을 나타내었지만, 본 발명은 이 구성에 한정되지 않고, 용량소자(405)를 설치하지 않은 구성으로 해도 된다.

도 4a에서는 구동용 트랜지스터(403) 및 전류제어용 트랜지스터(404)를 p채널형 트랜지스터로 하고, 구동용 트랜지스터(403)의 드레인과 발광소자(401)의 양 극을 접속하였다. 반대로 구동용 트랜지스터(403) 및 전류제어용 트랜지스터(404)를 n채널형 트랜지스터로 하면, 구동용 트랜지스터(403)의 소스와 발광소자(401)의 음극을 접속한다. 이 경우, 발광소자(401)의 음극이 화소전극, 양극이 대향전극이 된다.

다음에, 도 4a에 나타낸 화소의 구동방법에 대하여 설명한다. 도 4a에 나타내는 화소는, 그 동작을 기록기간, 유지기간으로 나누어 설명할 수 있다. 우선 기록기간에서 주사선 Gj(j=1∼y)이 선택되면, 주사선 Gj(j=1∼y)에 게이트가 접속되어 있는 스위칭용 트랜지스터(402)가 온이 된다. 그리고, 신호선(S1∼Sx)에 입력된 비디오신호가, 스위칭용 트랜지스터(402)를 통해 전류제어용 트랜지스터(404)의 게이트에 입력된다. 이때, 구동용 트랜지스터(403)는 게이트가 제1 전원선 Vi(i=1∼x)에 접속되어 있기 때문에, 항상 온상태이다.

비디오신호에 의해 전류제어용 트랜지스터(404)가 온이 되는 경우는, 제1 전원선 Vi(i=1∼x)를 통해 전류가 발광소자(401)에 공급된다. 이때 전류제어용 트랜지스터(404)는 선형영역에서 동작하고 있기 때문에, 발광소자(401)에 흐르는 전류는, 포화영역에서 동작하는 구동용 트랜지스터(403)와 발광소자(401)의 전압전류특성에 의해 결정된다. 그리고 발광소자(401)는, 공급되는 전류에 적당한 높이의 휘도로 발광한다. 또한 비디오신호에 의해 전류제어용 트랜지스터(404)가 오프가 되는 경우는, 발광소자(401)에 전류의 공급은 행해지지 않고, 발광소자(401)는 발광하지 않는다.

유지기간에서는, 주사선 Gj(j=1∼y)의 전위를 제어함으로써 스위칭용 트랜지 스터(402)를 오프로 하고, 기록기간에 있어서 기록된 비디오신호의 전위를 유지한다. 기록기간에 있어서 전류제어용 트랜지스터(404)를 온으로 한 경우, 비디오신호의 전위는 용량소자(405)에 의해 유지되어 있으므로, 발광소자(401)에의 전류의 공급은 유지되어 있다. 반대로, 기록기간에 있어서 전류제어용 트랜지스터(404)를 오프로 한 경우, 비디오신호의 전위는 용량소자(405)에 의해 유지되어 있으므로, 발광소자(401)에의 전류의 공급은 행해지고 있지 않다.

전류제어용 트랜지스터(404)는 선형영역에서 동작하기 때문에, 그 소스·드레인 사이 전압(드레인전압) Vds는 발광소자에 가해지는 전압 Vel에 대하여 매우 작고, 게이트·소스 사이 전압(게이트전압) Vgs의 조그만 변동은, 발광소자(401)에 흐르는 전류에 영향을 끼치지 않는다. 그리고 구동용 트랜지스터(403)는 포화영역에서 동작하므로, 드레인전류가 드레인전압 Vds에 의해 변화되지 않고, Vgs에만 따라 정해진다. 이 때문에, 전류제어용 트랜지스터(404)는 발광소자(401)에의 전류의 공급의 유무를 선택할 뿐으로서, 발광소자(401)에 흐르는 전류의 값은, 포화영역에서 동작하는 구동용 트랜지스터(403)에 의해 결정된다. 따라서, 전류제어용 트랜지스터(404)의 게이트·소스 사이에 설정된 용량소자(405)의 용량을 크게 하거나, 스위칭용 트랜지스터(402)의 오프전류를 낮게 억제하거나 하지 않아도, 발광소자(401)에 흐르는 전류의 변화를 억제할 수 있다. 또한 구동용 트랜지스터(403)는 포화영역에서 동작시킴으로써, 발광소자의 열화에 따라 Vel이 커지는 대신에 Vds가 작아져도, 드레인전류의 값은 비교적 일정히 유지된다. 따라서 발광소자(401)가 열화해도 휘도의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 구동용 트랜지스터의 L을 W보다 길고, 전류제어용 트랜지스터의 L을 W와 같거나, 그것보다 짧게 해도 된다. 보다 바람직하게는, 구동용 트랜지스터의 W 에 대한 L의 비가 5 이상으로 하면 된다. 상기 구성에 의해, 구동용 트랜지스터의 특성의 차이에 기인한다, 화소 사이에서의 발광소자의 휘도의 변동을 억제할 수 있다.

(실시형태 3)

본 실시형태에서는, 본 발명의 발광장치가 갖는 화소의, 도 4a와는 다른 형태에 대하여 설명한다.

도 4b에 나타내는 화소는, 발광소자(411)와, 스위칭용 트랜지스터(412)와, 구동용 트랜지스터(413)와, 전류제어용 트랜지스터(414)와, 기록된 비디오신호의 전위를 소거하기 위한 트랜지스터(소거용 트랜지스터)(416)를 가지고 있다. 상기 소자에 부가하여 용량소자(415)를 화소에 설치해도 된다. 구동용 트랜지스터(413) 및 전류제어용 트랜지스터(414)는 동일한 극성을 갖는다. 본 발명에서는, 구동용 트랜지스터(413)를 포화영역에서, 전류제어용 트랜지스터(414)를 선형영역에서 동작시킨다. 또한, 구동용 트랜지스터(413)의 L은 W보다 길고, 전류제어용 트랜지스터(414)의 L은 W와 같거나, 그것보다 짧아도 된다. 보다 바람직하게는, 구동용 트랜지스터(413)의 W에 대한 L의 비가 5 이상으로 하면 된다.

또한, 구동용 트랜지스터(413)에는 인헨스먼트형 트랜지스터를 사용해도 되고, 디플리션형 트랜지스터를 사용해도 된다.

스위칭용 트랜지스터(412)의 게이트는, 제1 주사선 Gaj(j=1∼y)에 접속되어 있다. 스위칭용 트랜지스터(412)의 소스와 드레인은, 한쪽이 신호선 Si(i=1∼x)에, 또 한쪽이 전류제어용 트랜지스터(414)의 게이트에 접속되어 있다. 또한 소거용 트랜지스터(416)의 게이트는, 제2 주사선 Gej(j=1∼y)에 접속되어 있고, 소스와 드레인은, 한쪽이 제1 전원선 Vi(i=1∼x)에, 다른쪽이 전류제어용 트랜지스터(414)의 게이트에 접속되어 있다. 구동용 트랜지스터(413)의 게이트는 제2 전원선 Wi(i=1∼x)에 접속되어 있다. 그리고 구동용 트랜지스터(413) 및 전류제어용 트랜지스터(414)는, 제1 전원선 Vi(i=1∼x)로부터 공급되는 전류가, 구동용 트랜지스터(413) 및 전류제어용 트랜지스터(414)의 드레인전류로서 발광소자(411)에 공급되도록, 제1 전원선 Vi(i=1∼x), 발광소자(411)와 접속되어 있다. 본 실시형태에서는, 전류제어용 트랜지스터(414)의 소스가 제1 전원선 Vi(i=1∼x)에 접속되고, 구동용 트랜지스터(413)의 드레인이 발광소자(411)의 화소전극에 접속된다. 이때 구동용 트랜지스터(413)의 소스를 제1 전원선 Vi(i=1∼x)에 접속하고, 전류제어용 트랜지스터(414)의 드레인을 발광소자(411)의 화소전극에 접속해도 된다.

발광소자(411)는 양극과 음극과, 양극과 음극과의 사이에 설치된 전계발광층으로 이루어진다. 도 4b와 같이 양극이 구동용 트랜지스터(413)와 접속하고 있는 경우, 양극이 화소전극, 음극이 대향전극이 된다. 발광소자(411)의 대향전극과, 제1 전원선 Vi(i=1∼x)의 각각에는, 발광소자(411)에 순바이어스방향의 전류가 공급되도록, 전위차이가 설정된다.

용량소자(415)가 갖는 2개의 전극은, 한쪽은 제1 전원선 Vi(i=1∼x)에 접속되어 있고, 또 한쪽은 전류제어용 트랜지스터(414)의 게이트에 접속되어 있다.

도 4b에서는 구동용 트랜지스터(413) 및 전류제어용 트랜지스터(414)를 p채널형 트랜지스터로 하고, 구동용 트랜지스터(413)의 드레인과 발광소자(411)의 양극을 접속한다. 반대로 구동용 트랜지스터(413) 및 전류제어용 트랜지스터(414)를 n채널형 트랜지스터로 하면, 구동용 트랜지스터(413)의 소스와 발광소자(411)의 음극을 접속한다. 이 경우, 발광소자(411)의 음극이 화소전극, 양극이 대향전극이 된다.

도 4b에 나타내는 화소는, 그 동작을 기록기간, 유지기간, 소거기간으로 나누어 설명할 수 있다. 기록기간과 유지기간에서의 스위칭용 트랜지스터(412), 구동용 트랜지스터(413) 및 전류제어용 트랜지스터(414)의 동작에 대해서는, 도 4a의 경우와 동일하다.

소거기간에서는, 제2 주사선 Gej(j=1∼y)이 선택되어 소거용 트랜지스터(416)가 온이 되어, 전원선 V1∼Vx의 전위가 소거용 트랜지스터(416)를 통해 전류제어용 트랜지스터(414)의 게이트에 공급된다. 따라서, 전류제어용 트랜지스터(414)가 오프가 되기 때문에, 발광소자(411)에 강제적으로 전류가 공급되지 않은 상태를 발생할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

(실시예 1)

본 실시예에서는, 본 발명의 표시장치에 사용하는 발광소자의 구성의 일례에 대하여 설명한다.

도 5a에, 본 발명의 발광장치가 갖는 발광소자의 단면구조를, 모식적으로 나타낸다. 소자의 구성으로서는, 투명도전막인 ITO로 형성된 양극(501) 상에, 홀주입층(502)으로서 구리프탈로시아닌(CuPc), 제1 발광층(503)으로서 4, 4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]-비페닐(약칭 α-NPD), 제2 발광층(504)으로서 게스트재료인 4, 4'-N, N'-다이카바졸릴-비페닐(약칭 CBP), 호스트재료인 Pt(ppy)acac, 전자수송층(505)으로서 BCP, 전자주입층으로서 CaF₂, Al로 이루어지는 음극(507)이 순서대로 적층되어 있다. 이때, Pt(ppy)acac는 이하의 구조식 1로 표시된다.

본 발명에서는, 음극(507)이 광을 투과하는 정도가 얇은 막두께, 구체적으로는 20nm 정도의 막두께로 함으로써, 양면발광을 실현할 수 있다.

도 5a에 나타내는 발광소자의 제2 발광층(504)은, 호스트재료인 Pt(ppy)acac에 인광재료인 CBP가 게스트재료로서 10wt% 이상의 농도로 분산되어 있고, 인광재료로부터의 인광발광과 인광재료의 엑시머상태로부터의 발광을 함께 발한다. 구체적으로 인광재료는, 500nm 이상 700nm 이하의 영역에 2개 이상의 피크를 갖는 발광을 나타내고, 또한, 상기 2개 이상의 피크 중 어느 하나가 엑시머발광인 것이 바람직하다. 그리고 제1 발광층(503)은, 발광스펙트럼의 최대 피크가 400nm 이상 500nm 이하의 영역에 위치하는 청색발광을 나타내고, 그 청색발광이 제2 발광층으로부터의 발광과 섞임으로써, 색의 순도가 보다 0에 가까운 백색광을 얻을 수 있다. 또한, 도프하는 재료를 한 종류밖에 사용하고 있지 않기 때문에, 전류밀도를 변화시켰을 때나, 혹은 연속구동한 경우에 있어서도, 발광스펙트럼의 형상이 변화되거나 하지 않고, 안정한 백색광을 공급할 수 있다. 이때 제1 발광층은, 발광스펙트럼의 최대 피크가 400nm 이상 500nm 이하의 영역에 위치하는, 청색발광을 나타내는 게스트재료를 호스트재료로 분산시킨 구성이어도 된다.

다음에 도 5b에, 본 발명의 발광장치가 갖는 발광소자의, 도 5a와는 다른 단면구조를, 모식적으로 나타낸다. 소자의 구성으로서는, 투명도전막인 ITO로 형성된 양극(511) 상에, 홀주입층(512)으로서 폴리티오펜, 홀수송층(513)으로서 N, N'-비스(3-메틸페닐)-N, N'-디페닐-1, 1-비페닐-4, 4'-디아민(약칭 TPD), 제1 발광층(514)으로서 게스트재료인 루브렌, 호스트재료인 TPD, 제2 발광층(515)으로서 게스트재료인 크마린 6, 호스트재료인 Alq₃, Al로 이루어지는 음극(516)이 순서대로 적층되어 있다.

도 5b에서도, 음극(516)이 광을 투과하는 정도가 얇은 막두께, 구체적으로는 20nm 정도의 막두께로 함으로써, 백색의 양면발광을 실현할 수 있다.

다음에 도 5c에, 본 발명의 발광장치가 갖는 발광소자의, 도 5a와는 다른 단면구조를, 모식적으로 나타낸다. 소자의 구성으로서는, 투명도전막인 ITO로 형성된 양극(521) 상에, 홀주입층(522)으로서 HIM34, 홀수송층(523)으로서 테트라알릴벤디 진 유도체, 제1 발광층(524)으로서 게스트재료인 나프타센 유도체, 호스트재료인 테트라알릴벤디진 유도체 및 페닐안트라센 유도체, 제2 발광층(525)으로서 게스트재료인 스티릴아민유도체, 호스트재료인 테트라알릴벤디진 유도체 및 페닐안트라센유도체, 전자수송층(526)으로서 페닐안트라센유도체, 전자주입층(527)으로서 Alq₃, 제1 음극(528)으로서 Csl, 제2 음극(529)으로서 MgAg가 순서대로 적층되어 있다.

도 5c에서도, 제1 음극(528), 제2 음극(529)의 토탈의 막두께가 광을 투과하는 정도의 얇고, 구체적으로는 20nm 정도의 막두께로 함으로써, 백색의 양면발광을 실현할 수 있다.

이때 본 실시예에서의 발광소자의 적층구조는, 도 5a~5c에 나타낸 구성에 한정되지 않는다. 이때 음극측으로부터 광을 얻기 위해서는, 막두께를 얇게 하는 방법 외에, Li를 첨가함으로써 일함수가 작아진 ITO를 사용하는 방법도 있다. 본 발명에서 사용하는 발광소자는, 양극측과 음극측의 양쪽으로부터 광이 발하게 되는 구성이면 된다.

(실시예 2)

본 실시예에서는, 실시예 1에 나타낸 본 발명의 발광장치의, 화소의 일실시예에 대하여 설명한다.

도 6a에, 본 실시예의 화소의 회로도를 나타낸다. 도 6a에서, 도면부호 601은 스위칭용 트랜지스터이다. 스위칭용 트랜지스터(601)의 게이트는, 주사선 Gj(j=1∼y)에 접속되어 있다. 스위칭용 트랜지스터(601)의 소스와 드레인은, 한쪽 이 신호선 Si(i=1∼x)에, 또 한쪽이 구동용 트랜지스터(602)의 게이트에 접속되어 있다. 구동용 트랜지스터(602)의 소스와 드레인은, 한쪽이 전원선 Vi(i=1∼x)에 접속되고, 또 한쪽은 발광소자(603)의 화소전극에 접속된다.

발광소자(603)는 양극과 음극과, 양극과 음극과의 사이에 설치된 전계발광층으로 이루어진다. 양극이 구동용 트랜지스터(602)의 소스 또는 드레인과 접속하고 있는 경우, 양극이 화소전극, 음극이 대향전극이 된다. 반대로 음극이 구동용 트랜지스터(602)의 소스 또는 드레인과 접속하고 있는 경우, 음극이 화소전극, 양극이 대향전극, 이(로) 된다. 또, 구동용 트랜지스터(602)의 소스 또는 드레인이 발광소자(603)의 양극에 접속되어 있는 경우, 구동용 트랜지스터(602)는 p채널형 트랜지스터인 것이 바람직하다. 또한, 구동용 트랜지스터(602)의 소스 또는 드레인이 발광소자(603)의 음극과 접속되어 있는 경우, 구동용 트랜지스터(602)는 n채널형 트랜지스터인 것이 바람직하다.

발광소자(603)의 대향전극과, 전원선 Vi에는, 각각 전원으로부터 전압이 공급되어 있다. 그리고 대향전극과 전원선의 전압차는, 구동용 트랜지스터가 온으로 되었을 때에 발광소자에 순방향 바이어스의 전압이 인가되는 값으로 유지되어 있다.

용량소자(604)가 갖는 2개의 전극은, 한쪽은 전원선 Vi에 접속되어 있고, 또 한쪽은 구동용 트랜지스터(602)의 게이트에 접속되어 있다. 용량소자(604)는 스위치 SIG용 트랜지스터(601)가 비선택상태(오프상태)에 있을 때, 구동용 트랜지스터(602)의 게이트전압을 유지하기 위해 설치된다. 이때 도 6a에서는 용량 소자(604)를 설치하는 구성을 나타내었지만, 본 발명은 이 구성에 한정되지 않고, 용량소자(604)를 설치하지 않은 구성으로 해도 된다.

주사선 Gj의 전위에 의해 스위칭용 트랜지스터(601)가 온이 되면, 신호선 Si에 입력된 비디오신호의 전위가 구동용 트랜지스터(602)의 게이트에 공급된다. 이 입력된 비디오신호의 전위에 따라, 구동용 트랜지스터(602)의 게이트전압(게이트와 소스 사이의 전압차)이 정해진다. 그리고, 그 게이트전압에 의해 흐르는 구동용 트랜지스터(602)의 드레인전류는, 발광소자(603)에 공급되고, 발광소자(603)는 공급된 전류에 의해 발광한다.

다음에, 도 6a와는 다른 화소의 구성을 도 6b에 나타낸다. 도 6b에서, 도면부호 611은 스위칭용 트랜지스터이다. 스위칭용 트랜지스터(611)의 게이트는, 제1 주사선 Gaj(j=1∼y)에 접속되어 있다. 스위칭용 트랜지스터(611)의 소스와 드레인은, 한쪽이 신호선 Si(i=, 1∼x)에 또 한쪽이 구동용 트랜지스터(612)의 게이트에 접속되어 있다. 소거용 트랜지스터(614)의 게이트는, 제2 주사선 Gej(j=1∼y)에 접속되어 있다. 소거용 트랜지스터(614)의 소스와 드레인은, 한쪽이 전원선 Vi(i=1∼x)에, 또 한쪽이 구동용 트랜지스터(612)의 게이트에 접속되어 있다. 구동용 트랜지스터(612)의 소스와 드레인은, 한쪽은 전원선 Vi에, 또 한쪽이 발광소자(613)가 갖는 화소전극에 접속되어 있다.

발광소자(613)는 양극과, 음극과, 양극과 음극과의 사이에 설치된 전계발광층으로 이루어진다. 양극이 구동용 트랜지스터(612)의 소스 또는 드레인과 접속하고 있는 경우, 양극이 화소전극, 음극이 대향전극이 된다. 반대로 음극이 구동용 트랜지스터(612)의 소스 또는 드레인과 접속하고 있는 경우, 음극이 화소전극, 양극이 대향전극이 된다. 양극이 화소전극인 경우, 구동용 트랜지스터(612)는 p채널형 트랜지스터인 것이 바람직하다. 또한, 음극이 화소전극인 경우, 구동용 트랜지스터(612)는 n채널형 트랜지스터인 것이 바람직하다. 발광소자(613)의 대향전극과 전원선 Vi에는, 각각 전원으로부터 전압이 공급되어 있다. 그리고 대향전극과 전원선의 전압차는, 구동용 트랜지스터가 온이 되었을 때에 발광소자에 순방향 바이어스의 전압이 인가되는 값으로 유지되어 있다.

용량소자(615)가 갖는 2개의 전극은, 한쪽은 전원선 Vi에 접속되어 있고, 또 한쪽은 구동용 트랜지스터(612)의 게이트에 접속되어 있다. 용량소자(615)는 스위칭용 트랜지스터(611)가 비선택상태(오프상태)에 있을 때, 구동용 트랜지스터(612)의 게이트전압을 유지하기 위해 설치된다. 이때 도 6b에서는 용량소자(615)를 설치하는 구성을 나타내었지만, 본 발명은 이 구성에 한정되지 않고, 용량소자(615)를 설치하지 않은 구성으로 해도 된다.

제1 주사선 Gaj의 전위에 의해 스위칭용 트랜지스터(611)가 온이 되면, 신호선 Si에 입력된 비디오신호의 전위가 구동용 트랜지스터(612)의 게이트에 공급된다. 이 입력된 비디오신호의 전위에 따라, 구동용 트랜지스터(612)의 게이트전압(게이트와 소스 사이의 전압차)이 정해진다. 그리고, 그 게이트전압에 의해 흐르는 구동용 트랜지스터(612)의 드레인전류는, 발광소자(613)에 공급되고, 발광소자(613)는 공급된 전류에 의해 발광한다.

더욱이, 제2 주사선 Gej의 전위에 의해 소거용 트랜지스터(614)가 온이 되 면, 전원선 Vi의 전위가 구동용 트랜지스터(612)의 게이트와 소스의 양쪽에 공급되고, 따라서 구동용 트랜지스터(612)가 오프하여, 발광소자(613)의 발광이 강제적으로 종료한다.

이때 도 6a, 6b에 나타낸 화소를 사용한 경우, 비디오신호는 아날로그이어도도 디지털이어도 된다. 디지털인 경우, 발광소자가 발광하는 기간(발광기간)을 제어함으로써, 계조를 표시하는 것이 가능하다. 단, 도 5a에 나타낸 발광소자는, 전류밀도를 변화시킨 경우에 있어서도, 발광스펙트럼의 형상이 변화되거나 하지 않고, 안정된 백색광을 공급할 수 있으므로, 아날로그 구동에 유리하다고 말할 수 있다.

이때 본 실시예에서 나타낸 구성은, 본 발명의 발광장치의 일례로, 본 발명은 이 구성에 한정되지 않는다. 또한, 도 6에서는, 비디오신호를 전압으로 입력하는 타입이지만, 비디오신호를 전류로 입력하는 타입의 발광장치에도 사용하는 것이 가능하다.

(실시예 3)

도 7을 사용하여, 본 발명의 발광장치의, 화소의 단면구조에 대하여 설명한다. 도 7에서는, 기판(6000) 상에 트랜지스터(6001)가 형성되어 있다. 트랜지스터(6001)는 제1 층간절연막(6002)으로 덮어져 있고, 제1 층간절연막(6002) 상에는 수지 등으로 형성된 컬러필터(6003)와, 콘택홀을 통해 트랜지스터(6001)와 전기적으로 접속되어 있는 배선(6004)이 형성되어 있다.

그리고 컬러필터(6003) 및 배선(6004)을 덮도록, 제1 층간절연막(6002) 상 에, 제2 층간절연막(6005)이 형성되어 있다. 이때, 제1 층간절연막(6002) 또는 제2 층간절연막(6005)은, 플라즈마 CVD법 또는 스퍼터링법을 사용하고, 산화규소, 질화규소 또는 산화질화규소막을 단층으로 또는 적층하여 사용할 수 있다. 또한 산소보다도 질소의 몰비율이 높은 산화질화규소막 상에, 질소보다도 산소의 몰비율이 높은 산화질화규소막을 적층한 막을 제1 층간절연막(6002) 또는 제2 층간절연막(6005)으로서 사용해도 된다. 혹은 제1 층간절연막(6002) 또는 제2 층간절연막(6005)으로서, 유기수지막을 사용해도 된다.

제2 층간절연막(6005) 상에는, 콘택홀을 통해 배선(6004)에 전기적으로 접속되어 있는 배선(6006)과 그 배선(6006)과 전기적으로 접속되어 있는 양극(6007)이 형성되어 있다. 양극(6007)은, 제2 층간절연막(6005)을 사이에 끼워, 컬러필터(6003)와 겹치는 위치에 형성한다.

또한 제2 층간절연막(6005) 상에는 격벽으로서 사용하는 유기수지막(6008)이 형성되어 있다. 유기수지막(6008)은 개구부를 가지고 있고, 그 개구부에서 양극(6007)과 전계발광층(6009)과 음극(6010)이 중첩함으로써 발광소자(6011)가 형성되어 있다. 전계발광층(6009)은, 발광층 단독이나 또는 발광층을 포함하는 복수의 층이 적층된 구성을 가지고 있다. 이때, 유기수지막(6008) 및 음극(6010) 상에, 보호막을 막형성해도 된다. 이 경우, 보호막은 수분이나 산소 등의 발광소자의 열화를 촉진시키는 원인이 되는 물질을, 다른 절연막과 비교하여 투과시키기 어려운 막을 사용한다. 대표적으로는, 예를 들면 DLC막, 질화탄소막, RF 스퍼터링법으로 형성된 질화규소막 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 전술한 수분이나 산소 등 의 물질을 투과시키기 어려운 막과, 그 막에 비해 수분이나 산소 등의 물질을 투과시키기 쉬운 막을 적층시켜, 보호막으로서 사용하는 것도 가능하다.

또한 유기수지막(6008)은, 전계발광층(6009)이 막형성되기 전에, 흡착한 수분이나 산소 등을 제거하기 위해 진공분위기 하에 가열해 놓는다. 구체적으로는, 100℃∼200℃, 0.5∼1시간 정도, 진공분위기 하에 가열처리를 행한다. 바람직하게는 3×10^-7Torr 이하로 하고, 가능하면 3×10^-8Torr 이하로 하는 것이 가장 바람직하다. 그리고, 유기수지막에 진공분위기 하에 가열처리를 시행한 후에 전계발광층을 막형성하는 경우, 막형성 직전까지 진공분위기 하에 유지함으로써, 신뢰성을 보다 높일 수 있다.

또한 유기수지막(6008)의 개구부에서의 단부는, 유기수지막(6008) 상에 일부 겹쳐 형성되어 있는 전계발광층(6009)에, 그 단부에 있어서 구멍이 뚫리지 않도록, 원형을 띠게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 개구부에서의 유기수지막의 단면이 그려져 있는 곡선의 곡률반경이, 0.2∼2㎛ 정도인 것이 바람직하다.

상기 구성에 의해, 후에 형성되는 전계발광층이나 음극의 커버리지를 양호하게 할 수 있어, 양극(6007)과 음극(6010)이 전계발광층(6009)에 형성된 구멍에서 쇼트하는 것을 막을 수 있다. 또한 전계발광층(6009)의 응력을 완화시킴으로써, 발광영역이 감소하는 쉬링크라 부르는 불량을 감소시킬 수 있어, 신뢰성을 높일 수 있다.

이때 도 7에서는, 유기수지막(6008)으로서, 포지티브형의 감광성의 아크릴수 지를 사용한 예를 나타내고 있다. 감광성의 유기수지에는, 광, 전자, 이온 등의 에너지선이 노광된 개소가 제거되는 포지티브형과, 노광된 개소가 남는 네거티브형이 있다. 본 발명에서는 네거티브형의 유기수지막을 사용해도 된다. 또한 감광성의 폴리이미드를 사용하여 유기수지막(6008)을 형성해도 된다. 네거티브형의 아크릴을 사용하여 유기수지막(6008)을 형성한 경우, 개구부에서의 단부가, S자형의 단면형상이 된다. 이때 개구부의 상단부 및 하단부에서의 곡률반경은, 0.2∼2㎛으로 하는 것이 바람직하다.

양극(6007)은 투명도전막을 사용할 수 있다. ITO 외, 산화인듐에 2∼20%의 산화아연(ZnO)을 혼합한 투명도전막을 사용해도 된다. 도 7에서는 양극(6007)으로 하여 ITO를 사용하고 있다. 양극(6007)은, 그 표면이 평탄화되도록, CMP법, 폴리비닐알코올계의 다공질체를 사용한 식정으로 연마해도 된다. 또한 CMP법을 사용한 연마 후에, 양극(6007)의 표면에 자외선조사, 산소플라즈마처리 등을 행해도 된다.

또한 음극(6010)은, 광이 투과하는 정도의 막두께로 하고, 일함수가 작은 도전막이면 공지의 다른 재료를 사용한다. 예를 들면, Ca, Al, CaF, MgAg, AlLi 등이 바람직하다. 이때 음극측으로부터 광을 얻기 위해서는, 막두께를 얇게 하는 방법 외에, Li를 첨가함으로써 일함수가 작아진 ITO를 사용하는 방법도 있다. 본 발명에서 사용하는 발광소자는, 양극측과 음극측의 양쪽으로부터 광이 발하게 되는 구성이면 된다.

이때, 실제로는 도 7까지 완성했다면, 더욱이 외기에 노출되지 않도록 기밀성이 높고, 탈가스가 적은 보호필름(라미네이트 필름, 자외선경화수지 필름 등)이 나 투광성의 커버재(6012)로 패키징(봉입)하는 것이 바람직하다. 그 때, 커버재의 내부를 불활성분위기로 하거나, 내부에 흡습성재료(예를 들면 산화바륨)를 배치하거나 하면 OLED의 신뢰성이 향상한다. 그리고 본 발명에서는, 커버재(6012)에 컬러필터(6013)를 설치한다.

이때, 본 발명은 전술한 제작방법에 한정되지 않고, 공지의 방법을 사용하여 제작하는 것이 가능하다.

(실시예 4)

본 실시예에서는, 본 발명의 발광장치의 구성에 대하여 설명한다. 도 8a에 본 실시예의 발광장치의 블록도를 나타낸다. 도 8a에 나타내는 발광장치는, 발광소자를 구비한 화소를 복수 갖는 화소부(801)와, 각 화소를 선택하는 주사선 구동회로(802)와, 선택된 화소에의 비디오신호의 입력을 제어하는 신호선 구동회로(803)를 갖는다.

도 8a에서 신호선 구동회로(803)는, 시프트 레지스터(804), 레벨시프터(805)와, 버퍼(806)를 가지고 있다. 시프트 레지스터(804)에는, 클록신호(CLK), 스타트펄스신호(SP), 전환신호(L/R)가 입력되어 있다. 클록신호(CLK)와 스타트펄스신호(SP)가 입력되면, 시프트 레지스터(804)에서 타이밍신호가 생성되고, 레벨시프터(805)에 입력된다. 또한 전환신호(L/R)에 의해, 타이밍신호의 펄스가 출현하는 순서가 전환된다.

타이밍신호는, 레벨시프터(805)에서 그 펄스의 높이가 조정되고, 버퍼(806)에 입력된다. 버퍼(806)에서는, 입력된 타이밍신호의 펄스에 동기하여, 비디오신호 를 샘플링하고, 신호선을 통해 화소부(801)에 입력한다.

다음에, 주사선 구동회로(802)의 구성에 대하여 설명한다. 주사선 구동회로(802)는, 시프트 레지스터(807), 버퍼(808)를 가지고 있다. 또한 경우에 따라서는 레벨시프터를 가지고 있어도 된다. 주사선 구동회로(802)에서, 시프트 레지스터(807)에 클록 CLK 및 스타트펄스신호 SP가 입력됨으로써, 선택신호가 생성된다. 생성된 선택신호는 버퍼(808)에서 완충증폭되고, 대응하는 주사선에 공급된다. 주사선에는, 1라인분의 화소의 트랜지스터의 게이트가 접속되어 있다. 그리고, 1라인분의 화소의 트랜지스터를 일제히 ON으로 하지 않아 서는 안되므로, 버퍼(808)는 큰 전류를 흐르게 하는 것이 가능한 것이 사용된다.

이때, 시프트 레지스터(804, 806) 대신에, 예를 들면 디코더회로와 같은 신호선의 선택을 할 수 있는 별도의 회로를 사용해도 된다.

본 발명의 발광장치를 구동하는 신호선 구동회로는, 본 실시예에서 나타내는 구성에 한정되지 않는다.

(실시예 5)

본 실시예에서는, 본 발명의 발광장치의 구성에 대하여 설명한다. 도 8b에 본 실시예의 발광장치의 블록도를 나타낸다. 도 8b에 나타내는 발광장치는, 발광소자를 구비한 화소를 복수 갖는 화소부(811)와, 각 화소를 선택하는 주사선 구동회로(812)와, 선택된 화소에의 비디오신호의 입력을 제어하는 신호선 구동회로(813)를 갖는다.

도 8b에서 신호선 구동회로(813)는, 시프트 레지스터(814), 래치 A(815), 래 치 B(816)를 가지고 있다. 시프트 레지스터(814)에는, 클록신호(CLK), 스타트펄스신호(SP), 전환신호(L/R)가 입력되어 있다. 클록신호(CLK)와 스타트펄스신호(SP)가 입력되면, 시프트 레지스터(814)에서 타이밍신호가 생성된다. 또한 전환신호(L/R)에 의해, 타이밍신호의 펄스의 출현하는 순서가 전환된다. 생성한 타이밍신호는, 1단째의 래치 A(815)에 순서대로 입력된다. 래치 A(815)에 타이밍신호가 입력되면, 그 타이밍신호의 펄스에 동기하여, 비디오신호가 순서대로 래치 A(815)에 기록되고, 유지된다. 이때, 본 실시예에서는 래치 A(815)에 순서대로 비디오신호를 기록하고 있지만, 본 발명은 이 구성에 한정되지 않는다. 복수의 스테이지의 래치 A(815)를 몇개의 그룹으로 나누어, 각 그룹마다 병행되어 비디오신호를 입력한다, 소위 분할구동을 행해도 된다. 또 이때의 그룹의 수를 분할수라 부른다. 예를 들면 4개의 스테이지마다 래치를 그룹으로 나눈 경우, 4분할로 분할구동한다고 한다.

래치 A(815)의 모든 스테이지의 래치에의 비디오신호의 기록이 대략 종료하기까지의 시간을, 라인기간이라 부른다. 실제로는, 상기 라인기간에 수평귀선기간이 가해진 기간을 라인기간에 포함하는 경우가 있다.

1라인기간이 종료하면, 2단번째의 래치 B(816)에 래치신호(Latch Signal)가 공급되고, 그 래치신호에 동기하여 래치 A(815)에 유지되어 있는 비디오신호가, 래치 B(816)에 일제히 기록되고, 유지된다. 비디오신호를 래치 B(816)에 송출하여 끝낸 래치 A(815)에는, 다시 시프트 레지스터(814)로부터의 타이밍신호에 동기하여, 다음 비디오신호의 기록이 순서대로 행해진다. 이 2순번째의, 1라인기간 동안에는, 래치 B(816)에 기록되고, 유지되어 있는 비디오신호가, 신호선을 통해 화소부(811) 에 입력된다.

이때, 시프트 레지스터(814) 대신에, 예를 들면 디코더회로와 같은 신호선의 선택을 할 수 있는 별도의 회로를 사용해도 된다.

본 발명의 발광장치를 구동하는 신호선 구동회로는, 본 실시예에 나타내는 구성에 한정되지 않는다.

(실시예 6)

다음에, 한쪽의 면으로부터 다른쪽의 면으로 표시를 전환할 때의, 주사방향과 비디오신호의 전환에 대하여 설명한다.

일반적으로, 복수의 화소가 매트릭스형으로 배치된 발광패널에서는, 화소가 1행씩 선택되어, 비디오신호가 입력된다. 선택된 1행의 화소에 순서대로 비디오신호를 입력하는 구동방법을, 점순차 구동이라 부른다. 또한, 1행의 화소의 모두에 비디오신호를 입력하는 구동방법을, 선순차 구동이라 부른다. 어느 쪽의 구동방법에 있어서도, 각 화소에 입력되는 비디오신호는, 반드시 그 화소에 대응한 화상정보를 가지고 있다.

도 9a에, 발광패널에 매트릭스형으로 설치된 복수의 화소와, 각 화소에 입력되는 화상정보(D1∼D35)를 나타낸다. 그리고, 도 9a에 나타내는 발광패널은 점순차 구동을 하고 있는 것으로 가정하고, 주사선의 주사방향을 행주사방향으로서 실선의 화살표로, 비디오신호가 입력되는 화소의 순서를 열주사방향으로서 점선의 화살표로 나타낸다.

그리고, 도 9a에 나타내는 발광패널을 반대측의 면에서 본 모양을, 도 9b에 나타낸다. 도 9a에서는 열주사방향이 우측에서 좌측으로 향하고 있는 데 비해, 반대측의 면에서는 도 9b에 나타내는 바와 같이, 열주사방향이 좌측에서 우측으로 반대의 방향으로 향하고 있다. 따라서, 1행의 화소에서 비디오신호가 입력되는 순서가 반대로 된다.

따라서, 표시하는 화면을 전환할 때는, 열주사방향을 반대로 전환하는지, 또는 열주사방향에 맞추어 비디오신호가 갖는 화상정보를 좌우반전하도록 변경하는지, 어느 하나의 수단을 도모할 필요가 있다.

이때, 화상정보를 좌우반전하도록 전환하는 경우, 구동회로의 구성을 단순하게 할 수 있다. 또한, 열주사방향을 반대로 바꾸는 경우는, 발광패널의 주사방향에 맞추어 비디오신호를 처리하는 컨트롤러의 구성을 보다 단순하게 할 수 있고, 또한 구동시의 컨트롤러의 부담을 보다 경감시킬 수 있다.

이때, 예를 들면 발광패널의 반대측의 면에 화상을 표시하기 위해, 발광패널을 행주사방향에서 반전시켰다고 한다. 이때, 반대측의 면에서는 도 9c에 나타내는 바와 같이, 행주사방향이 도 9a와 반대의 방향으로 향하고 있다. 따라서, 1행의 화소에 있어서 비디오신호가 입력되는 순서가 반대로 된다. 이 경우도 도 9b의 경우와 같이, 행주사방향을 반대로 전환하는지, 행주사방향에 맞추어 비디오신호가 갖는 화상정보를 상하로 반전하도록 변경하는지, 어느 하나의 수단을 도모할 필요가 있다.

이때 본 실시예에서는 점순차 구동인 경우에 대하여 설명하였지만, 선순차 구동인 경우도 같이, 화면의 전환시에, 주사방향을 전환하거나, 또는 비디오신호가 갖는 화상정보를 좌우 또는 상하로 반전시키거나 하면 된다.

(실시예 7)

본 실시예에서는, 주사방향을 전환하는 기능을 갖는 신호선 구동회로와 주사선 구동회로의 구체적인 구성에 관해서 설명한다.

도 10에 본 실시예의 신호선 구동회로의 회로도를 나타낸다. 도 10에 나타내는 신호선 구동회로는 아날로그의 비디오신호에 대응하고 있다. 도 10에서 도면부호 1201은 시프트 레지스터이고, 클록신호 CK와, 클록신호 CK를 반전시킨 반전클록신호 CKb와, 스타트펄스신호 SP에 의해, 비디오신호를 샘플링하는 타이밍을 결정하는 타이밍신호를 생성하고 있다.

또한 시프트 레지스터(1201)에는, 복수의 플립플롭(1210)과, 각 플립플롭(1210)에 2개씩 대응하고 있는 복수의 트랜스미션 게이트(1211, 1212)가 설치된다. 트랜스미션 게이트(1211, 1212)는, 전환신호 L/R에 의해 그 스위칭이 제어되고, 한쪽이 온일 때에 다른쪽은 오프가 된다.

트랜스미션 게이트 1211이 온일 때, 스타트펄스신호는 가장 좌측의 플립플롭(1210)에 공급되므로, 우시프트형의 시프트 레지스터로서 기능한다. 반대로 트랜스미션 게이트 1212가 온일 때, 스타트펄스신호는 가장 우측의 플립플롭(1210)에 공급되므로, 좌시프트형의 시프트 레지스터로서 기능한다.

시프트 레지스터(1201)에서 생성된 타이밍신호는 복수의 인버터(1202)에 의해 완충증폭되고, 트랜스미션 게이트 1203에 전송된다. 이때 도 10에서는, 시프트 레지스터의 출력의 하나에 대해서만, 후단의 회로(여기서는 인버터 1202, 트랜스미 션 게이트 1203)를 나타내고 있지만, 실제로는 다른 출력에 대응하는 후단의 회로가 복수설치된다.

트랜스미션 게이트 1203은 완충증폭된 타이밍신호에 의해 스위칭이 제어된다. 그리고, 트랜스미션 게이트 1203이 온일 때에 비디오신호가 샘플링되어, 화소부의 각 화소에 공급된다. 시프트 레지스터(1201)가 우시프트형으로서 기능하고 있는 경우는, 열주사방향은 좌측에서 우측으로 향하고 있고, 시프트 레지스터(1201)가 좌시프트형으로서 기능하고 있는 경우는, 열주사방향은 우측에서 좌측으로 향하고 있다.

다음에 도 11에, 본 실시예의 신호선 구동회로의 회로도를 나타낸다. 도 11에 나타내는 신호선 구동회로는 디지털의 비디오신호에 대응하고 있다. 도 11에서 도면부호 1301은 시프트 레지스터이고, 도 10에 나타낸 시프트 레지스터(1201)와 동일한 구성을 가지고 있으며, 주사방향의 전환이, 전환신호 L/R에 의해 제어되고 있다.

시프트 레지스터(1301)에서 생성된 타이밍신호는, 인버터(1302)에서 완충증폭된 후, 래치(1303)에 입력된다. 이때 도 11에서는, 시프트 레지스터(1301)의 출력의 하나에 대해서만, 후단의 회로(여기서는 인버터 1302, 래치 1303, 래치 1304)를 나타내고 있지만, 실제로는 다른 출력에 대응하는 후단의 회로가 복수설치된다.

래치(1303)는 타이밍신호에 따라 비디오신호를 래치한다. 도 11에서는 래치(1303)를 하나만 나타내고 있지만, 실제로는 래치(1303)는 복수설치되어 있고, 비디오신호의 래치는 타이밍신호에 따라 순서대로 행해진다. 그리고 이 래치의 순 서는 전환신호 L/R에 의해, 좌측으로부터 우측의 래치(1303)로, 또는 우측으로부터 좌측의 래치(1303)로 방향을 전환할 수 있다.

모든 래치(1303)에서 비디오신호가 래치되면, 래치신호 LAT와 그 반전신호 LATb에 따라, 래치(1303)에 유지된 비디오신호가 일제히 후단의 래치(1304)에 송출되고, 래치된다. 그리고 래치(1304)에 래치되어 있는 비디오신호가, 대응하는 화소에 공급된다.

다음에 도 12에, 본 실시예의 주사구동회로의 회로도를 나타낸다. 도 12에서 도면부호 1401은 시프트 레지스터이고, 도 10에 나타낸 시프트 레지스터(1201)와 동일한 구성을 가지고 있으며, 주사방향의 전환이, 전환신호 L/R에 의해 제어되고 있다. 단 시프트 레지스터(1401)에서 생성된 타이밍신호는, 각 행의 화소를 선택하기 위해 사용된다.

시프트 레지스터(1401)에서 생성된 타이밍신호는, 인버터(1402)에서 완충증폭된 후, 화소에 입력된다. 이때 도 12에서는, 시프트 레지스터(1401)의 출력의 하나에 대해서만, 후단의 회로(여기서는 인버터 1402)를 나타내고 있지만, 실제로는 다른 출력에 대응하는 후단의 회로가 복수설치되어 있다.

이때, 본 실시예에서 나타내는 구동회로는 본 발명의 발광장치에 사용할 수 있는 구동회로의 일실시예이고, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.

(실시예 8)

도 13a에, 본 발명의 전자기기의 하나인 휴대전화의 구성을 나타낸다. 도 13a에 나타내는 휴대전화의 모듈은, 프린트 배선기판(906)에, 컨트롤러(901), CPU(902), 메모리(911), 전원회로(903), 음성처리회로(929) 및 송수신회로(904)나, 기타, 저항, 버퍼, 용량소자 등의 소자가 실장되어 있다. 또한, 발광패널(900)이 FPC(908)에 의해 프린트 배선기판(906)에 실장되어 있다. 발광패널(900)에는, 발광소자가 각 화소에 설치된 화소부(905)와, 상기 화소부(905)가 갖는 화소를 선택하는 주사선 구동회로(906)와, 선택된 화소에 비디오신호를 공급하는 신호선 구동회로(907)가 설치된다.

프린트 배선기판(906)에의 전원전압 및 키보드 등으로부터 입력된 각종 신호는, 복수의 입력단자가 배치된 프린트 배선기판용의 인터페이스(I/F)부(909)를 통해 공급된다. 또한, 안테나와의 사이의 신호의 송수신을 행하기 위한 안테나용 포트(910)가, 프린트 배선기판(906)에 설치된다.

이때, 본 실시예에서는 발광패널(900)에 프린트 배선기판(906)이 FPC를 사용하여 실장되어 있지만, 반드시 이 구성에 한정되지 않는다. COG(Cnip on Glass) 방식을 사용하고, 컨트롤러(901), 음성처리회로(929), 메모리(911), CPU(902) 또는 전원회로(903)를 발광패널(900)에 직접실장시키도록 해도 된다.

또한, 프린트 배선기판(906)에서, 라우팅 배선 사이에 형성되는 용량이나 배선 자체가 갖는 저항 등에 의해, 전원전압이나 신호에 노이즈가 타거나, 신호의 상승이 둔해지거나 하는 경우가 있다. 그래서, 프린트 배선기판(906)에 용량소자, 버퍼 등의 각종소자를 설치함으로써, 전원전압이나 신호에 노이즈가 실리거나, 신호의 상승이 둔해지거나 하는 것을 막을 수 있다.

도 13b에, 도 13a에 나타낸 모듈의 블록도를 나타낸다.

본 실시예에서는, 메모리(911)로서 VRAM(932), DRAM(925), 플래시 메모리(926) 등이 포함되어 있다. VRAM(932)에는 발광패널에 표시하는 화상의 데이터가, DRAM(925)에는 화상 데이터 또는 음성데이터가, 플래시 메모리에는 각종 프로그램이 기억되어 있다.

전원회로(903)에서는, 발광패널(900), 컨트롤러(901), CPU(902), 음성처리회로(929), 메모리(911), 송수신회로(931)에 공급하는 전원전압이 생성된다. 또한 발광패널의 사양에 따라서는, 전원회로(903)에 전류원이 구비되어 있는 경우도 있다.

CPU(902)는, 제어신호 생성회로(920), 디코더(921), 레지스터(922), 연산회로(923), RAM(924), CPU용의 인터페이스(935) 등을 가지고 있다. 인터페이스(935)를 통해 CPU(902)에 입력된 각종 신호는, 일단 레지스터(922)에 유지된 후, 연산회로(923), 디코더(921) 등에 입력된다. 연산회로(923)에서는, 입력된 신호에 근거하여 연산을 행하고, 각종 명령을 전송하는 장소를 지정한다. 한편 디코더(921)에 입력된 신호는 디코드되고, 제어신호 생성회로(920)에 입력된다. 제어신호 생성회로(920)는 입력된 신호에 근거하여, 각종 명령을 포함하는 신호를 생성하고, 연산회로(923)에서 지정된 장소, 구체적으로는 메모리(911), 송수신회로(931), 음성처리회로(929), 컨트롤러(901) 등에 전송한다.

메모리(911), 송수신회로(931), 음성처리회로(929), 컨트롤러(901)는, 각각 수신한 명령에 따라 동작한다. 이하 그 동작에 대하여 간단히 설명한다.

키보드(931)로부터 입력된 신호는, 인터페이스(909)를 통해 프린트 배선기판(906)에 실장된 CPU(902)에 전송된다. 제어신호 생성회로(920)는, 키보드(931)로부터 전송되어 온 신호에 따라, VRAM(932)에 저장해 놓은 화상 데이터를 소정의 포맷으로 변환하고, 컨트롤러(901)에 송부한다.

컨트롤러(901)는, 발광패널의 사양에 맞추어 CPU(902)로부터 전송되어 온 화상데이터를 포함하는 신호에 데이터처리를 시행하여, 발광패널(900)에 공급한다. 또한 컨트롤러(901)는, 전원회로(903)로부터 입력된 전원전압이나 CPU로부터 입력된 각종 신호를 바탕으로, Hsync 신호, Vsync 신호, 클록신호 CLK, 교류전압(AC Cont), 전환신호 L/R을 생성하여, 발광패널(900)에 공급한다.

송수신회로(904)에서는, 안테나(933)에서 전파로서 송수신되는 신호가 처리되어 있고, 구체적으로는 아이솔레이터, 밴드패스필터, VCO(Voltage Controlled Oscillator), LPF(Low Pass Filter), 커플러, 바란 등의 고주파회로를 포함하고 있다. 송수신회로(904)에서 송수신되는 신호 중 음성정보를 포함하는 신호가, CPU(902)로부터의 명령에 따라, 음성처리회로(929)에 전송된다.

CPU(902)의 명령에 따라 전송되어 온 음성정보를 포함하는 신호는, 음성처리회로(929)에서 음성신호로 복조되고, 스피커(928)에 전송된다. 또한 마이크(927)로부터 전송되어 온 음성신호는, 음성처리회로(929)에서 변조되고, CPU(902)로부터의 명령에 따라, 송수신회로(904)에 전송된다.

컨트롤러(901), CPU(902), 전원회로(903), 음성처리회로(929), 메모리(911)를, 본 발명의 패키지로서 실장할 수 있다. 본 발명은, 아이솔레이터, 밴드패스필터, VCO(Voltage Controlled Oscillator), LPF(Low Pass Filter), 커플러, 바란 등의 고주파회로 이외이면, 어떠한 회로에도 응용할 수 있다.

(실시예 9)

본 실시예에서는, 시가경계성을 갖는 기판을 사용한 본 발명의 발광장치에 대하여 설명한다. 가요성을 갖는 기판을 사용한 발광장치는, 두께가 얇고 경량인 것에 부가하여, 곡면을 갖는 디스플레이나, 쇼윈도우 등등에도 사용할 수 있다. 따라서, 그 용도는 휴대기기에만 한정되지 않고, 응용범위는 다방면에 걸친다.

도 14에, 가요성을 갖는 기판을 사용하여 형성된 발광장치를, 만곡시킨 모양을 나타낸다. 기판(5001)에는, 화소부(5002), 주사선 구동회로(5003) 및 신호선 구동회로(5004)가 형성되어 있다. 기판(5001)에는, 후의 공정에서의 처리온도에 견딜 수 있는 소재를 사용한다.

이때 직접기판(5001) 상에, 화소부(5002), 주사선구동회로(5003) 및 신호선 구동회로(5004)에 사용되는 각종 반도체소자를 형성하지 않고, 일단, 내열성을 갖는 기판 상에 형성하고 나서, 별도 준비한 가요성을 갖는 기판 상에 전사해도 된다. 이 경우 전사는, 기판과 반도체소자의 사이에 금속산화막을 설치하고, 그 금속산화막을 결정화에 의해 취약화하여 반도체소자를 박리하고, 전사하는 방법, 기판과 반도체소자의 사이에 수소를 포함하는 비정질규소막을 설치하고, 레이저광의 조사 또는 에칭에 의해 그 비정질규소막을 제거함으로써 기판과 반도체소자를 박리하여, 전사하는 방법, 반도체소자가 형성된 기판을 기계적으로 삭제 또는 용액이나 가스에 의한 에칭으로 제거함으로써 반도체소자를 기판으로부터 분리하여, 전사하는 방법 등, 여러가지 방법을 사용할 수 있다.

(실시예 10)

본 발명의 발광장치는 여러가지 전자기기에 사용하는 것이 가능하지만, 특히 휴대용의 전자기기인 경우, 경량화, 소형화를 도모하면서 대화면화함으로써 사용의 편리가 비약적으로 좋아지기 때문에, 본 발명의 발광장치를 사용하는 것은 매우 유용하다. 도 15에, 본 발명의 전자기기의 일례를 나타낸다.

도 15a는 휴대정보단말(PDA)이고, 본체(2101), 외관체(2102), 표시부(2103), 조작키(2104), 안테나(2105) 등을 포함한다. 도 15a에 나타내는 바와 같이, 표시부(2103)에는 본 발명의 양면발광의 발광장치가 사용되고 있고, 힌지(2106)를 축으로 하여 외관체(2102)를 회전시킴으로써, 표시부(2103)의 이면측을 노출시킬 수 있다. 또한 본체(2101)의 외관체(2102)와 겹치는 부분에, 별도의 발광장치를 사용한 표시부(2107)를 설치해 놓아도 된다.

도 15b는 휴대전화이고, 본체(2201), 외관체(2202), 표시부(2203, 2204), 음성입력부(2205), 음성출력부(2206), 조작키(2207), 안테나(2108) 등을 포함한다. 도 15b에서는, 표시부(2103)에 본 발명의 양면발광의 발광장치를 사용할 수 있다.

도 15c는 전자북이고, 본체(2301), 외관체(2302), 표시부(2303), 조작키(2304) 등을 포함한다. 또한 모뎀이 본체(2301)에 내장되어 있어도 된다. 표시부(2302)에는 본 발명의 양면발광의 발광장치가 사용되고 있다.

이상과 같이, 본 발명의 적용범위는 매우 넓고, 모든 분야의 전자기기에 사용하는 것이 가능하다. 또한, 본 실시예의 전자기기는 실시예 1∼9에 나타낸 어느 하나의 구성의 발광장치를 사용해도 된다.

본 발명의 사용에 양면에서 표시가 가능한 발광장치를 사용함으로써, 발광장치의 소형화, 경량화를 진행시키면서, 화상을 표시할 수 있는 영역을 확대할 수 있다. 또한, 컬러필터에 의한 풀컬러표시는 액정표시장치에서 확립되어 있는 기존의 기술로, 발광장치에 전용하는 것이 용이하다는 이점을 갖는다. 그리고, 3원색 각각 대응하는 발광소자를 사용하여 풀색채화를 행하는 방식에 비해 쉐도우 마스크에 의한 전계발광재료의 정밀한 도포가 불필요하고, 휘도의 경시변화가 모든 색으로 균일하다는 이점도 있다. 청색의 광을 형광재료로 이루어지는 색 변환재료(CCM)에 의해 녹색 혹은 적색으로 변환하는 CCM 방식과 같이, 색 변환효율이 낮음에 기인하여 적색의 순도가 낮거나, 색 변환재료 자체가 형광체이기 때문에, 태양광 등의 외광에 의해 화소가 발광해 버려, 콘트라스트가 저하한다는 문제점도 없다.

Claims

트랜지스터와,

상기 트랜지스터 위의 절연층과,

상기 절연층 위의 컬러 필터와,

상기 컬러 필터 위의 발광소자와,

상기 발광소자 및 상기 컬러필터를 사이에 끼워 존재하는 2개의 편광판을 포함하고,

상기 발광소자는 양극, 전계발광층 및 음극을 구비하고,

상기 양극 및 상기 음극은 투광성을 가지고 있으며,

상기 2개의 편광판은 서로 편향의 각도가 다르게 되어 있고,

상기 발광소자로부터 얻어지는 광은 백색인 것을 특징으로 하는 전자기기.
삭제
삭제
삭제
삭제
트랜지스터와,

상기 트랜지스터 위의 절연층과,

상기 절연층 위의 제 1 컬러 필터와,

상기 제 1 컬러 필터 위의 발광소자와,

상기 발광소자 위의 제 2 컬러 필터와,

상기 발광소자, 상기 제 1 컬러 필터 및 상기 제 2 컬러 필터를 사이에 끼워 존재하는 2개의 편광판을 포함하고,

상기 발광소자는 양극, 전계발광층 및 음극을 구비하고,

상기 양극 및 상기 음극은 투광성을 가지고 있으며,

상기 2개의 편광판은 서로 편향의 각도가 다르게 되어 있고,

상기 발광소자로부터 얻어지는 광은 백색인 것을 특징으로 하는 전자기기.
삭제
삭제
삭제
삭제
발광소자와,

상기 발광소자에 흐르는 전류 값을 결정하는 제1 트랜지스터와,

상기 발광소자의 발광의 여부를 선택하는 제2 트랜지스터와,

상기 발광소자가 갖는 양극 또는 음극 측 중 어느 한쪽에 설치된 컬러필터와,

상기 발광소자 및 상기 컬러필터를 사이에 끼워 존재하는 2개의 편광판을 포함하고,

상기 양극 및 상기 음극은 투광성을 가지고 있으며,

상기 2개의 편광판은 서로 편향의 각도가 다르게 되어 있고,

상기 발광소자로부터 얻어지는 광은 백색이며,

상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터는, 제1 전원과 상기 발광소자 사이에 직렬로 접속되어 있고,

상기 제1 트랜지스터의 게이트는 제 2 전원에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전자기기.
삭제
삭제
삭제
삭제
발광소자와,

상기 발광소자에 흐르는 전류 값을 결정하는 제1 트랜지스터와,

상기 발광소자의 발광의 여부를 선택하는 제2 트랜지스터와,

상기 발광소자를 사이에 끼워 존재하는 2개의 컬러필터와,

상기 발광소자 및 상기 2개의 컬러필터를 사이에 끼워 존재하는 2개의 편광판을 포함하고,

상기 발광소자의 양극 및 음극은 투광성을 가지고 있으며,

상기 2개의 편광판은 서로 편향의 각도가 다르게 되어 있고,

상기 발광소자로부터 얻어지는 광은 백색이며,

상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터는, 제1 전원과 상기 발광소자 사이에 직렬로 접속되어 있고,

상기 제1 트랜지스터의 게이트는 제 2 전원에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전자기기.
삭제
삭제
삭제
삭제
트랜지스터와,

상기 트랜지스터 위의 절연층과,

상기 절연층 위의 컬러 필터와,

상기 컬러 필터 위의 발광소자와,

상기 발광소자 및 상기 컬러필터를 사이에 끼워 존재하는 2개의 액정패널을 포함하고,

상기 발광소자는 양극, 전계발광층 및 음극을 구비하고,

상기 양극 및 상기 음극은 투광성을 가지고 있으며,

상기 발광소자로부터 얻어지는 광은 백색인 것을 특징으로 하는 전자기기.
삭제
삭제
삭제
삭제
트랜지스터와,

상기 트랜지스터 위의 절연층과,

상기 절연층 위의 제 1 컬러 필터와,

상기 제 1 컬러 필터 위의 발광소자와,

상기 발광소자 위의 제 2 컬러 필터와,

상기 발광소자, 상기 제 1 컬러 필터 및 상기 제 2 컬러필터를 사이에 끼워 존재하는 2개의 액정패널을 포함하고,

상기 발광소자는 양극, 전계발광층 및 음극을 구비하고,

상기 양극 및 상기 음극은 투광성을 가지고 있으며,

상기 발광소자로부터 얻어지는 광은 백색인 것을 특징으로 하는 전자기기.
삭제
삭제
삭제
삭제
발광소자와,

상기 발광소자에 흐르는 전류 값을 결정하는 제1 트랜지스터와,

상기 발광소자의 발광의 여부를 선택하는 제2 트랜지스터와,

상기 발광소자가 갖는 양극 또는 음극 측 중 어느 한쪽에 설치된 컬러필터와,

상기 발광소자 및 상기 컬러필터를 사이에 끼워 존재하는 2개의 액정패널을 포함하고,

상기 양극 및 상기 음극은 투광성을 가지고 있으며,

상기 발광소자로부터 얻어지는 광은 백색이고,

상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터는, 제1 전원과 상기 발광소자 사이에 직렬로 접속되어 있으며,

상기 제1 트랜지스터의 게이트는 제 2 전원에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전자기기.
삭제
삭제
삭제
삭제
발광소자와,

상기 발광소자에 흐르는 전류 값을 결정하는 제1 트랜지스터와,

상기 발광소자의 발광의 여부를 선택하는 제2 트랜지스터와,

상기 발광소자를 사이에 끼워 존재하는 2개의 컬러필터와,

상기 발광소자 및 상기 2개의 컬러필터를 사이에 끼워 존재하는 2개의 액정패널을 포함하고,

상기 발광소자의 양극 및 음극은 투광성을 가지고 있으며,

상기 발광소자로부터 얻어지는 광은 백색이고,

상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터는, 제1 전원과 상기 발광소자 사이에 직렬로 접속되어 있으며,

상기 제1 트랜지스터의 게이트는 제 2 전원에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전자기기.
제 1 항, 제 6 항, 제 11 항, 제 16 항, 제 21 항, 제 26 항, 제 31 항, 또는 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 발광소자는, 청색발광을 나타내는 제1 발광층과, 호스트재료에 인광재료가 10wt% 이상의 농도로 분산되고, 상기 인광재료로부터의 인광발광과 상기 인광재료의 엑시머 상태로부터의 발광을 모두 발하는 제2 발광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
제 37 항에 있어서,

상기 제1 발광층으로부터의 발광스펙트럼의 최대 피크는, 400nm 이상 500nm 이하의 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
제 37 항에 있어서,

상기 인광재료는 500nm 이상 700nm 이하의 영역에 2개 이상의 피크를 갖는 발광을 나타내고, 상기 2개 이상의 피크 중 어느 하나가 엑시머 발광인 것을 특징으로 하는 전자기기.
제 1 항, 제 6 항, 제 11 항, 제 16 항, 제 21 항, 제 26 항, 제 31 항, 또는 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전자기기는, 휴대정보단말, 휴대전화, 또는 전자북에 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 전자기기.