显示装置本发明涉及显示装置,特别是涉及具备由薄膜晶体管(以下,记
为TFT)驱动的、用液相工艺形成的高分子系列的有机场致发光元件
(以下,记为OELD)的薄膜晶体管驱动的有机场致发光显示装置(以
下,记为TFT-OELD)。
TFT-OELD作为实现轻量、薄型、小型、高精细、广视角、低功
耗等的显示装置,被认为在将来是很有希望的。图1中示出现有的TFT
-OELD,图2中示出其剖面图。在此,只图示了一个像素11,但实际
上存在多行、多列的多个像素11。在此,OELD18是高分子系列,利
用旋转涂敷、刮板涂、喷墨等液相工艺来形成。
在图1中示出那样的结构情况下为了实现灰度显示,有必要通过
使驱动TFT17的栅电压变化从而使电导变化,来控制流过OELD18的
电流。但是,如果按照该方式,则特别是在中间灰度的情况下,存在
驱动TFT17的晶体管特性的离散性作为OELD18的亮度的离散性表现
出来从而画面变得不均匀的问题。
因此,如图3中所示,考虑了通过使OELD18的发光面积变化来
实现灰度的方式(特愿平9-233107号)。在图4中示出该方式的驱
动方法。对扫描线12施加扫描电位31,信号线13由信号线(低位比
特)131和信号线(高位比特)132构成,作为信号电位32分别施加
信号电位(低位比特)321和信号电位(高位比特)322。驱动TFT17
由驱动TFT(低位比特)171和驱动TFT(高位比特)172构成,OELD18
由OELD(低位比特)181和OELD(高位比特)182构成。在该例中,
由于考虑了2比特4灰度,故OELD(低位比特)181和OELD(高位
比特)182的面积比为1∶2。
在该方式中,驱动TFT17取近似地完全导通状态和近似地完全关
断状态这2种状态的任一种状态。在导通状态下,驱动TFT17的电阻
与OELD18的电阻相比,小到可忽略,流过驱动TFT17和OELD18的电
流基本上只由OELD17的电阻来确定。因此,驱动TFT17的晶体管特
性的离散性不作为OELD18的亮度的离散性表现出来。此外,在关断
状态下,由于施加到OELD18上的电压为阈值电压以下,故OELD18完
全不发光,驱动TFT17的晶体管特性的离散性还是不作为OELD18的
亮度的离散性表现出来。
图5是图3和图4中示出的通过使OELD18的发光面积变化来实
现灰度显示的TFT-OELD的剖面图。图5(a)是OELD(低位比特)
181的剖面图,图5(b)是OELD(高位比特)182的剖面图。希望
OELD(低位比特)181的发光部25与OELD(高位比特)182的发光
部25的比为1∶2。
发光层22是高分子系列的OELD,由液相工艺来形成。由于堤
(bank)24的表面为疏液性,发光层22不残留,故对OELD18进行
构图,决定其面积。关于堤24的侧面,其成为疏液性还是亲液性与
材料、工艺有关。
在图5中,假定堤24的侧面为亲液性的情况。作为液相工艺特
有的现象,发光层22的剖面形状成为被引到堤24的侧面上的剖面形
状。此时,电流流过发光层22的比较薄的部分,该部分成为发光部
25。在这里所述那样的发光层22的剖面形状对液体的量、液体的物
理性质、液体的初始位置、基板的状态、温度、气氛等敏感,难以进
行控制。即,难以得到所希望那样的发光面积的绝对值。因此,难以
准确地使OELD(低位比特)181的发光部25与OELD(高位比特)182
的发光部25的比为1∶2,结果,难以得到准确的灰度。
图6是与图5同样的OELD(低位比特)181的剖面图(图6(a))
和OELD(高位比特)182的剖面图(图6(b))。在图6中,假定堤
24的侧面为疏液性的情况。作为液相工艺特有的现象,发光层22的
剖面形状成为远离堤24的侧面的剖面形状。此时,电流也流过发光
层22的比较薄的部分,该部分成为发光部25。此时,与图5的情况
同样,也难以准确地使OELD(低位比特)181的发光部25与OELD(高
位比特)182的发光部25的比为1∶2,难以得到准确的灰度。
因此,本发明的目的是得到准确的发光部25的比,得到准确的
灰度。
(1)本发明的第1方面是一种显示装置,在该显示装置中,在
各像素中形成多个TFT和多个OELD,将TFT与OELD串联地连接,通
过切换TFT的导通、关断状态,控制使OELD发光的面积,来实现灰
度显示,其特征在于:多个OELD的形状分别相同,通过控制使OELD
发光的个数,来实现灰度显示。
按照本结构,作为液相工艺特有的现象,即使在成为被引到堤的
侧面上的剖面形状或成为远离堤的侧面的剖面形状的情况下,也可使
各OELD的发光部的面积相同,可得到准确的灰度。之所以如此,是
因为在本结构中,虽然难以得到所希望那样的发光面积的绝对值,但
由于多个OELD的发光面积互相相等,故通过控制其个数可得到准确
的发光面积的比。
(2)本发明的第2方面是本发明的第1方面中所述的显示装置,
其特征在于:多个OELD的形状是圆形。
按照本结构,可更准确地使各OELD的发光部的面积相同,可得
到准确的灰度。其原因如下所述。在OELD的形状为具有矩形等的顶
点的形状的情况下,存在发生OELD被引到该顶点部或不能填满顶点
部等的现象的可能性。该现象由于与上述的剖面形状的问题相同的原
因,成为得到准确的灰度的妨碍。该现象与上述的剖面形状的问题相
比,对液体的量、液体的物理性质、液体的初始位置、基板的状态、
温度、气氛等更为敏感,即使在相邻的OELD间也难以进行控制。通
过将OELD作成圆形,可回避该现象。
(3)本发明的第3方面是本发明的第1方面中所述的显示装置,
其特征在于:在横方向或纵方向上以等间隔配置了多个OELD。
按照本结构,可更准确地使各OELD的发光部的面积相同,可得
到准确的灰度。其原因如下所述。在使用旋转涂敷、刮板涂来形成OELD
时,一度被涂敷到整个像素上的发光层由于堤表面的疏液性自然地流
入堤的凹部。在使用喷墨法的情况下,有时也成为这种情况。此时,
在堤凹部的周围的凸部的面积较宽的情况下,由于被涂敷到该部分上
的发光层全部流入到堤凹部上,故发光层变厚。在堤凹部的周围的凸
部的面积较窄的情况下,发光层变薄。结果,发生发光层的膜厚的离
散性。通过在横方向或纵方向上以等间隔配置多个OELD,可回避该离
散性。
此外,按照本结构,在利用喷墨工艺形成OELD的情况下,由于
以等间隔喷出墨水即可,故具有制造变得简单的可能性。
图1是示出现有的通过使TFT的电导变化来实现灰度显示的TFT
-OELD的像素的图。
图2是TFT~OELD的剖面图。
图3是示出现有的通过使OELD的发光面积变化来实现灰度显示
的TFT-OELD的像素的图。
图4是示出现有的通过使OELD的发光面积变化来实现灰度显示
的TFT-OELD的驱动方法的图。
图5是现有的通过使OELD的发光面积变化来实现灰度显示的TFT
-OELD中的OELD的剖面图(堤侧面为亲液性的情况)。(a)OELD
(低位比特)的图,(b)OELD(高位比特)的图。
图6是现有的通过使OELD的发光面积变化来实现灰度显示的TFT
-OELD中的OELD的剖面图(堤侧面为疏液性的情况)。(a)OELD
(低位比特)的图,(b)OELD(高位比特)的图。
图7是示出与本发明的实施例1有关的TFT-OELD的像素的图。
图8是示出与本发明的实施例2有关的TFT-OELD的像素的图。
图9是示出与本发明的实施例3有关的TFT-OELD的像素的图。
以下,根据附图说明本发明的优选实施例。
(实施例1)
图7是示出与本发明的实施例1有关的TFT-OELD的像素的图。
在此,只图示了一个像素11,但实际上存在多行、多列的多个像素
11。
OELD(低位比特)181由OELD(低位比特、矩形)1811构成,
OELD(高位比特)182由OELD(高位比特、第1矩形)18211和OELD
(高位比特、第2矩形)18221构成。如本发明的第1方面中所示,
由于将OELD(低位比特、矩形)1811、OELD(高位比特、第1矩形)
18211和OELD(高位比特、第2矩形)18221作成相同的形状,故可
得到相同的发光面积,通过使发光的OELD18的个数变化,可得到准
确的灰度。
(实施例2)
图8是示出与本发明的实施例2有关的TFT-OELD的像素的图。
在此,只图示了一个像素11,但实际上存在多行、多列的多个像素
11。
OELD(低位比特)181由OELD(低位比特、圆形)1812构成,
OELD(高位比特)182由OELD(高位比特、第1圆形)18212和OELD
(高位比特、第2圆形)18222构成。如本发明的第2方面中所示,
由于将OELD(低位比特、圆形)1812、OELD(高位比特、第1圆形)
18212和OELD(高位比特、第2圆形)18222作成圆形,故可更准确
地得到相同的发光面积,可得到准确的灰度。
(实施例3)
图9是示出与本发明的实施例3有关的TFT-OELD的像素的图。
在此,只图示了一个像素11,但实际上存在多行、多列的多个像素
11。
OELD(低位比特)181由OELD(低位比特、圆形)1812构成,
OELD(高位比特)182由OELD(高位比特、第1圆形)18212和OELD
(高位比特、第2圆形)18222构成。如本发明的第3方面中所示,
不仅在该像素11的内部,而且相对于邻接的像素11,也在横方向和
纵方向上以等间隔配置了OELD(低位比特、圆形)1812、OELD(高
位比特、第1圆形)18212和OELD(高位比特、第2圆形)18222。
因此,可更准确地将各OELD的发光部的面积作成相同的面积,可得
到准确的灰度。
再有,作为在各像素中被形成的EL元件,在实施例1中,以矩
形的元件为例来示出,在实施例2、3中,示出了圆形的元件,但本
发明不限定于此,即使在多角形或椭圆形的元件的情况下也能得到准
确的灰度。特别是,椭圆形的元件与圆形的情况相同,由于没有在作
成矩形时的顶点部,故完全没有不能用发光层来填满顶点部这样的问
题。
如上所述,按照本发明,通过控制使场致发光元件发光的发光部
面积,可实现准确的灰度。