説明

半導体装置、表示装置及び電子機器

【課題】 発光装置において、発光素子に電流を供給するTFTのしきい値が画素ごとに
ばらつくことによって生ずる輝度ムラが、発光装置の画質向上の足かせとなっていた。
【解決手段】 容量手段に、TFTのしきい値に等しい電圧を保持しておき、映像信号をソース信号線から入力する際に、前記容量手段にて保持している電圧を上乗せしてTFTのゲート電極に印加する。画素ごとにしきい値がばらついている場合にも、それぞれのしきい値を画素ごとの容量手段が保持するため、しきい値ばらつきの影響をなくすことが可能となる。さらに、しきい値の保存は、容量手段のみによって行われ、映像信号の書き込み時において、両電極間の電圧が変化しないため、容量値のばらつきは影響しない。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トランジスタを有する発光装置の構成に関する。本発明は特に、ガラス、プ
ラスチック等の絶縁体上に作製される薄膜トランジスタ(以後、TFTと表記する)を有す
るアクティブマトリクス型発光装置の構成に関する。また、このような発光装置を表示部
に用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:EL)素子等を始めとした
発光素子を用いた表示装置の開発が活発化している。発光素子は、自らが発光するために
視認性が高く、液晶表示装置(LCD)等において必要なバックライトを必要としないため
に薄型化に適しているとともに、視野角にほとんど制限が無い。
【0003】
ここで、EL素子とは、電場を加えることで発生するルミネッセンスが得られる発光層
を有する素子を指す。この発光層においては、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発
光(蛍光)と、三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(燐光)とがあるが、本発明の発
光装置は、上述したいずれの発光形態であっても良い。
【0004】
EL素子は、一対の電極(陽極と陰極)間に発光層が挟まれる形で構成され、通常、積層
構造をとっている。代表的には、イーストマン・コダック・カンパニーのTangらが提
案した「陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極」という積層構造が挙げられる。
この構造は非常に発光効率が高く、現在研究が進められているEL素子の多くはこの構造
が採用されている。
【0005】
また、これ以外にも、陽極と陰極との間に、「正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子
輸送層」または「正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層」の順に積
層する構造がある。本発明の発光装置に用いるEL素子の構造としては、上述の構造のい
ずれを採用していても良い。また、発光層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い

【0006】
本発明においては、EL素子において、陽極と陰極との間に設けられる全ての層を総称
してEL層と呼ぶ。よって、上述の正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子
注入層は、全てEL素子に含まれ、陽極、EL層、および陰極で構成される発光素子をE
L素子と呼ぶ。
【0007】
図3に、一般的な発光装置における画素の構成を示す。なお、代表的な発光装置として
、EL表示装置を例とする。図3に示した画素は、ソース信号線301、ゲート信号線3
02、スイッチング用TFT303、駆動用TFT304、容量手段305、EL素子3
06、電流供給線307、電源308を有している。
【0008】
各部の接続関係について説明する。ここで、TFTはゲート、ソース、ドレインの3端
子を有するが、ソース、ドレインに関しては、TFTの構造上、明確に区別が出来ない。
よって、素子間の接続について説明する際は、ソース、ドレインのうち一方を第1の電極
、他方を第2の電極と表記する。TFTのON、OFFについて、各端子の電位等(ある
TFTのゲート・ソース間電圧等)について説明が必要な際には、ソース、ドレイン等と
表記する。
【0009】
また、本発明において、TFTがONしているとは、TFTのゲート・ソース間電圧が
そのしきい値を超え、ソース、ドレイン間に電流が流れる状態をいい、TFTがOFFし
ているとは、TFTのゲート・ソース間電圧がそのしきい値を下回り、ソース、ドレイン
間に電流が流れていない状態をいう。
【0010】
スイッチング用TFT303のゲート電極は、ゲート信号線302に接続され、第1の
電極はソース信号線301に接続され、第2の電極は駆動用TFT304のゲート電極に
接続されている。駆動用TFT304の第1の電極は、電流供給線307に接続され、第
2の電極はEL素子306の第1の電極に接続されている。EL素子306の第2の電極
は、電源308に接続されている。容量手段305は、駆動用TFT304のゲート電極
と第1の電極との間に接続され、駆動用TFT304のゲート・ソース間電圧を保持する

【0011】
ゲート信号線302の電位が変化してスイッチング用TFT303がONすると、ソー
ス信号線301に入力されている映像信号は、駆動用TFT304のゲート電極へと入力
される。入力された映像信号の電位に従って、駆動用TFT304のゲート・ソース間電
圧が決定し、駆動用TFT304のソース・ドレイン間を流れる電流(以下、ドレイン電
流と表記)が決定する。この電流はEL素子306に供給されて発光する。
【0012】
ところで、多結晶シリコン(ポリシリコン 以下P−Si)で形成されたTFTは、非晶
質シリコン(アモルファスシリコン 以下A−Si)で形成されたTFTよりも電界効果移
動度が高く、ON電流が大きいため、発光装置に用いるトランジスタとしてより適してい
る。
【0013】
反面、ポリシリコンで形成されたTFTは、結晶粒界における欠陥に起因して、その電
気的特性にばらつきが生じやすいといった問題点を有している。
【0014】
図3に示した画素において、画素を構成するTFTのしきい値やON電流等の特性が画
素ごとにばらつくと、同じ映像信号を入力した場合にも、それに応じてTFTのドレイン
電流の大きさが異なってくるため、EL素子306の輝度がばらつく。よってアナログ階
調の場合、問題となっていた。
【0015】
そこで、TFTのしきい値等がON電流に影響しにくい領域を用いて、EL素子を輝度
100%、0%の2つの状態のみで駆動するデジタル階調方式が提案されている。この方
式では、白、黒の2階調しか表現出来ないため、時間階調方式等と組み合わせて多階調化
を実現している。
【0016】
デジタル階調方式と時間階調方式とを組み合わせた方法を用いる場合の発光装置の画素
の構成は、図4(A)(B)に示したようなものがある。スイッチング用TFT404、駆動
用TFT405に加え、消去用TFT406を用いることによって、発光時間の長さを細
かく制御することが可能となっている。
【0017】
一方、アナログ階調方式を用いて、TFTのしきい値ばらつきを補正することの出来る
ものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0018】
【特許文献1】米国特許第6229506号明細書
【0019】
図5に示すように、ソース信号線501、第1〜第3のゲート信号線502〜504、T
FT505〜508、容量手段509(C2)、510(C1)、電流供給線512、EL素子
511を有する。
【0020】
TFT505のゲート電極は、第1のゲート信号線502に接続され、第1の電極は、
ソース信号線501に接続され、第2の電極は、容量手段509の第1の電極に接続され
ている。容量手段509の第2の電極は、容量手段510の第1の電極に接続され、容量
手段510の第2の電極は、電流供給線512に接続されている。TFT506のゲート
電極は、容量手段509の第2の電極および容量手段510の第1の電極に接続され、第
1の電極は、電流供給線512に接続され、第2の電極は、TFT507の第1の電極お
よびTFT508の第1の電極に接続されている。TFT507のゲート電極は、第2の
ゲート信号線503に接続され、第2の電極は、容量手段509の第2の電極および容量
手段510の第1の電極に接続されている。TFT508のゲート電極は、第3のゲート
信号線504に接続され、第2の電極は、EL素子511の第1の電極に接続されている
。EL素子511の第2の電極には、電源513によって一定電位が与えられ、電流供給
線512とは互いに電位差を有する。
【0021】
図5(B)および図6(A)〜(F)を用いて、動作について説明する。図5(B)は、ソース
信号線501、第1〜第3のゲート信号線502〜504に入力される映像信号およびパ
ルスのタイミングを示しており、図6に示す各動作にあわせて、I〜VIIIの区間に分割し
ている。また、図5に示した画素の一例では、4つのTFTを用いて構成され、その極性
は全てPチャネル型である。よって、ゲート電極にLレベルが入力されてONし、Hレベ
ルが入力されてOFFするものとする。
【0022】
まず、第1のゲート信号線502がLレベルとなり、TFT505がONする(区間I)
。続いて第2、第3のゲート信号線がLレベルとなり、TFT507、508がONする
。ここで、図6(A)に示すように、容量手段509、510が充電され、容量手段510
が保持する電圧が、TFT506のしきい値(Vth)を上回ったところで、TFT506が
ONする(区間II)。
【0023】
続いて、第3のゲート信号線がHレベルとなって、TFT508がOFFする。すると
、容量手段509、510に貯まっていた電荷が再び移動し、容量手段510に保持され
る電圧は、やがてVthに等しくなる。このとき、図6(B)にも示すように、電流供給線5
12、ソース信号線501の電位はいずれもVDDであるので、容量手段509においても
、保持されている電圧はVthに等しくなる。よって、やがてTFT506はOFFする。
【0024】
前述のように、容量手段509、510に保持されている電圧がVthに等しくなったと
ころで、第2のゲート信号線503がHレベルとなり、TFT507がOFFする(区間I
V)。この動作により、図6(C)に示すように、容量手段においてVthが保持される。
【0025】
このとき、容量手段510(C1)に保持されている電荷Q1については、式(1)のような関
係が成立する。同時に、容量手段509(C2)に保持されている電荷Q2においては、式(
2)のような関係が成立する。
【0026】
【数1】

【0027】
【数2】

【0028】
続いて、図6(D)に示すように、映像信号の入力が行われる(区間V)。ソース信号線5
01に映像信号が出力されて、その電位はVDDから映像信号の電位VData(ここでは、T
FT506がPチャネル型であるので、VDD>VDataとする。)となる。このときの、T
FT506のゲート電極の電位をVPとし、このノードにおける電荷をQとすると、容量
手段509、510とを含めた電荷保存則により、式(3)、(4)のような関係が成立する

【0029】
【数3】

【0030】
【数4】

【0031】
式(1)〜(4)より、TFT506のゲート電極の電位VPは、式(5)で表される。
【0032】
【数5】

【0033】
よって、TFT506のゲート・ソース間電圧VGSは、式(6)で表される。
【0034】
【数6】

【0035】
式(6)右辺には、Vthの項が含まれる。すなわち、ソース信号線より入力される映像信
号には、その画素におけるTFT506のしきい値が上乗せされて容量手段510に保持
される。
【0036】
映像信号の入力が完了すると、第1のゲート信号線502がHレベルとなって、TFT
505がOFFする(区間VI)。その後、ソース信号線は所定の電位に戻る(区間VII)。
以上の動作によって、映像信号の画素への書き込み動作が完了する(図6(E))。
【0037】
続いて、第3のゲート信号線がLレベルとなり、TFT508がONし、EL素子に図
6(F)に示すように電流が流れることによってEL素子が発光する。このときEL素子に
流れる電流の値は、TFT506のゲート・ソース間電圧に従ったものであり、TFT5
06を流れるドレイン電流IDSは、式(7)で表される。
【0038】
【数7】

【0039】
式(7)より、TFT506のドレイン電流IDSには、しきい値Vthの値に依存しないこ
とがわかる。よって、TFT506のしきい値がばらついた場合にも、画素ごとにその値
を補正して映像信号に上乗せすることにより、映像信号の電位VDataに従った電流がEL
素子に流れることがわかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0040】
しかし、前述の構成の場合、容量手段509、510の容量値がばらついた場合には、
TFT506のドレイン電流IDSがばらついてしまうことになる。そこで、本発明におい
ては、容量値のばらつきの影響を受けることのない構成によって、TFTのしきい値ばら
つきを補正することの出来る構成の画素を用いた発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0041】
前述の方法によると、TFT506のドレイン電流IDSは、2つの容量手段509、5
10の容量値に依存していた。つまり、しきい値を保持している状態(図6(C))から、映
像信号の書き込み(図6(D))に移るとき、容量手段C1、C2間においては電荷の移動があ
る。つまり、C1の両電極間の電圧と、C2の両電極間の電圧とは、図6(C)→図6(D)に
おいて変化する。そのとき、C1、C2の容量値にばらつきがあると、C1の両電極間の電
圧と、C2の両電極間の電圧もまたばらつくことになる。本発明においては、容量手段を
用いてしきい値を保存した後に、映像信号を入力する過程においては、容量手段において
電荷の移動がない。よって、容量手段の両電極間の電圧が変化しない。そのため、映像信
号にしきい値をそのまま上乗せすることによって補正を行うことが出来るため、ドレイン
電流が容量値のばらつきによる影響を受けないようにすることが出来る。
【0042】
また、本発明におけるトランジスタとしては、主としてTFTを用いて構成したものを例
として挙げているが、単結晶トランジスタ又は有機物を利用したトランジスタでもよい。
例えば、単結晶トランジスタとしては、SOI技術を用いて形成されたトランジスタとす
ることができる。また、薄膜トランジスタとしては、活性層として多結晶半導体を用いた
ものでも、非晶質半導体を用いたものでもよい。例えば、ポリシリコンを用いたTFTや
、アモルファスシリコンを用いたTFTとすることができる。その他、バイポーラトラン
ジスタや、カーボンナノチューブ等により形成されたトランジスタを用いても良い。
【0043】
本発明の構成を以下に記す。
【0044】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
電流供給線と、第1乃至第4のトランジスタと、容量手段とを少なくとも有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第2のトランジスタの第1の電極および
、前記容量手段の第1の電極と電気的に接続され、第1の電極は、前記電流供給線と電気
的に接続され、第2の電極は、前記第2のトランジスタの第2の電極および、前記第3の
トランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極には、第1の信号が入力され、
前記第3のトランジスタのゲート電極には、第2の信号が入力され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極と電気的に接続さ
れ、
前記第4のトランジスタのゲート電極には、第3の信号が入力され、第2の電極は、前
記電流供給線と電気的に接続された構成を有することを特徴としている。
【0045】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第4のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第5のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極および、前記第5
のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第4のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記発光素子の第1の電極と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続されているこ
とを特徴としている。
【0046】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第3のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第5のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極および、前記第5
のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記発光素子の第1の電極と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続されているこ
とを特徴としている。
【0047】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第4のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第5のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記第2のトラ
ンジスタの第1の電極および、前記容量手段の第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極および、前記第5
のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第2の電極および、前記発光素子の第1の電
極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第4のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続されていることを特徴としている。
【0048】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第3のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第5のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記第2のトラ
ンジスタの第1の電極および、前記容量手段の第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極および、前記第5
のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第2の電極および、前記発光素子の第1の電
極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続されていることを特徴としている。
【0049】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第5のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第6のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極および、前記第5
のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第4のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記発光素子の第1の電極と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタのゲート電極は、前記第5のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極もしくは、前記第3のトランジス
タの第2の電極と電気的に接続されていることを特徴としている。
【0050】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第4のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第6のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極および、前記第5
のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記発光素子の第1の電極と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタのゲート電極は、前記第4のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極もしくは、前記第3のトランジス
タの第2の電極と電気的に接続されていることを特徴としている。
【0051】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第4のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第6のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第1の電極および、前記第6のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極と、前記第5のト
ランジスタのゲート電極と、前記第6のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第2の電極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第4のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記発光素子の第1の電極と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続されているこ
とを特徴としている。
【0052】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第3のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第6のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第1の電極および、前記第6のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極と、前記第5のト
ランジスタのゲート電極と、前記第6のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第2の電極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記発光素子の第1の電極と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続されているこ
とを特徴としている。
【0053】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第4のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第6のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第1の電極および、前記第6のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極と、前記第5のト
ランジスタのゲート電極と、前記第6のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第2の電極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第4のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記発光素子の第1の電極と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続されているこ
とを特徴としている。
【0054】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第3のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第6のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第1の電極および、前記第6のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極と、前記第5のト
ランジスタのゲート電極と、前記第6のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第2の電極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記発光素子の第1の電極と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続されているこ
とを特徴としている。
【0055】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第4のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第6のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第1の電極および、前記第6のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極と、前記第5のト
ランジスタのゲート電極と、前記第6のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第2の電極および、前記発光素子の第1の電
極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第4のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記第6のトランジスタの第2の電極と電気的に接続され、第2の電極
は、前記電流供給線と電気的に接続されていることを特徴としている。
【0056】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第3のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第6のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第1の電極および、前記第6のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極と、前記第5のト
ランジスタのゲート電極と、前記第6のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第2の電極および、前記発光素子の第1の電
極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記第6のトランジスタの第2の電極と電気的に接続され、第2の電極
は、前記電流供給線と電気的に接続されていることを特徴としている。
【0057】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第4のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第6のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極と、前記第5のト
ランジスタのゲート電極と、前記第6のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第2の電極および、前記発光素子の第1の電
極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第4のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第6のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続されているこ
とを特徴としている。
【0058】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第3のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第6のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極と、前記第5のト
ランジスタのゲート電極と、前記第6のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第2の電極および、前記発光素子の第1の電
極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第6のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続されているこ
とを特徴としている。
【0059】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第5のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第7のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第1の電極および、前記第6のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極と、前記第5のト
ランジスタのゲート電極と、前記第6のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第2の電極および、前記発光素子の第1の電
極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第4のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記第6のトランジスタの第2の電極と電気的に接続され、第2の電極
は、前記電流供給線と電気的に接続され、
前記第7のトランジスタのゲート電極は、前記第5のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極もしくは、前記第3のトランジス
タの第2の電極と電気的に接続されていることを特徴としている。
【0060】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第4のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第7のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第1の電極および、前記第6のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極と、前記第5のト
ランジスタのゲート電極と、前記第6のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第2の電極および、前記発光素子の第1の電
極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記第6のトランジスタの第2の電極と電気的に接続され、第2の電極
は、前記電流供給線と電気的に接続され、
前記第7のトランジスタのゲート電極は、前記第4のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極もしくは、前記第3のトランジス
タの第2の電極と電気的に接続されていることを特徴としている。
【0061】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第5のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第7のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極と、前記第5のト
ランジスタのゲート電極と、前記第6のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第2の電極および、前記発光素子の第1の電
極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第4のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第6のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続され、
前記第7のトランジスタのゲート電極は、前記第5のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極もしくは、前記第3のトランジス
タの第2の電極と電気的に接続されていることを特徴としている。
【0062】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第4のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第7のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記容量手段の
第1の電極および、前記第2のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極と、前記第5のト
ランジスタのゲート電極と、前記第6のトランジスタのゲート電極と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第5のトランジスタの第2の電極および、前記発光素子の第1の電
極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第6のトランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続され、
前記第7のトランジスタのゲート電極は、前記第4のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極もしくは、前記第3のトランジス
タの第2の電極と電気的に接続されていることを特徴としている。
【0063】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第5のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第7のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記第2のトラ
ンジスタの第1の電極と、前記第6のトランジスタの第1の電極と、前記容量手段の第1
の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極と、前記第5のト
ランジスタのゲート電極と、前記第6のトランジスタのゲート電極および第2の電極と電
気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第4のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記発光素子の第1の電極と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続され、
前記第7のトランジスタは、前記第1のトランジスタの第2の電極と前記第6のトラン
ジスタの第1の電極との間、前記第3のトランジスタの第1の電極と第6のトランジスタ
の第2の電極との間、もしくは、前記第3のトランジスタの第1の電極と前記第6のトラ
ンジスタのゲート電極との間のいずれかに設けられ、そのゲート電極は、前記第5のゲー
ト信号線と電気的に接続されていることを特徴としている。
【0064】
本発明の発光装置は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置であって、
前記画素は、
ソース信号線と、第1乃至第4のゲート信号線と、電流供給線と、第1乃至第7のトラ
ンジスタと、容量手段と、発光素子とを有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第1のゲート信号線と電気的に接続され
、第1の電極は、前記ソース信号線と電気的に接続され、第2の電極は、前記第2のトラ
ンジスタの第1の電極と、前記第6のトランジスタの第1の電極と、前記容量手段の第1
の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第3のトランジスタの第1の電極と、前記第5のト
ランジスタのゲート電極と、前記第6のトランジスタのゲート電極および第2の電極と電
気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲート電極は、前記第2のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極および、前記第5のトランジスタ
の第1の電極と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲート電極は、前記第3のゲート信号線と電気的に接続され
、第2の電極は、前記発光素子の第1の電極と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と電気的に接続され、
前記第7のトランジスタは、前記第1のトランジスタの第2の電極と前記第6のトラン
ジスタの第1の電極との間、前記第3のトランジスタの第1の電極と第6のトランジスタ
の第2の電極との間、もしくは、前記第3のトランジスタの第1の電極と前記第6のトラ
ンジスタのゲート電極との間のいずれかに設けられ、そのゲート電極は、前記第4のゲー
ト信号線と電気的に接続されていることを特徴としている。
【0065】
本発明の発光装置においては、
前記第2のトランジスタと、前記第3のトランジスタとは同一極性であっても良い。
【0066】
本発明の発光装置においては、
前記第5のトランジスタのゲート長をL1、チャネル幅をW1とし、前記第6のトランジ
スタのゲート長をL2、チャネル幅をW2としたとき、
(W1/L1)>(W2/L2
が成立するものを含んでいる。
【0067】
本発明の発光装置においては、
前記第5のトランジスタのゲート長をL1、チャネル幅をW1とし、前記第6のトランジ
スタのゲート長をL2、チャネル幅をW2としたとき、
(W1/L1)<(W2/L2
が成立するものを含んでいる。
【0068】
本発明の発光装置は、
前記第6のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と互いに電位差を有する電源
線もしくは、当該画素を制御する前記ゲート信号線を除くいずれか1本のゲート信号線と
電気的に接続されていても良い。
【0069】
本発明の発光装置は、
前記第7のトランジスタの第2の電極は、前記電流供給線と互いに電位差を有する電源
線もしくは、当該画素を制御する前記ゲート信号線を除くいずれか1本のゲート信号線と
電気的に接続されていても良い。
【0070】
本発明の発光装置は、
前記発光素子の第2の電極は、前記電流供給線と互いに電位差を有する電源線と電気的
に接続されていても良い。
【0071】
本発明の発光装置においては、
前記画素は、保持容量手段を有し、
前記保持容量手段の第1の電極は、前記第1のトランジスタの第2の電極と電気的に接
続され、第2の電極には一定電位が与えられ、前期ソース信号線より入力される映像信号
を保持することを特徴としている。
【0072】
本発明の発光装置の駆動方法は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置の駆動方法であって、
前記画素は、ソース信号線と、電流供給線と、発光素子に所望の電流を供給するトラン
ジスタと、発光素子と、容量手段とを少なくとも有し、
前記容量手段に電荷を蓄積する第1のステップと、
前記容量手段の両電極間の電圧を、前記トランジスタのしきい値電圧に等しい電圧に収
束する第2のステップと、
前記ソース信号線より映像信号を入力する第3のステップと、
前記映像信号の電位に、前記しきい値電圧を加えて、前記トランジスタのゲート電極に
印加し、前記トランジスタを介して、電流を前記発光素子に供給し、発光する第4のステ
ップとを有し、
少なくとも前記第3のステップにおいて、前記容量手段の両電極間の電圧が一定であり

少なくとも前記第1および第2のステップにおいて、前記第1のトランジスタは非導通
状態となることを特徴としている。
【0073】
本発明の発光装置の駆動方法は、
発光素子が備えられた画素を有する発光装置の駆動方法であって、
前記画素は、
電流供給線と、第1乃至第3のトランジスタと、容量手段とを少なくとも有し、
前記第1のトランジスタのゲート電極は、前記第2のトランジスタの第1の電極および
、前記容量手段の第1の電極と電気的に接続され、第1の電極は、前記電流供給線と電気
的に接続され、第2の電極は、前記第2のトランジスタの第2の電極および、前記第3の
トランジスタの第1の電極と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲート電極より、第1の信号が入力され、
前記第3のトランジスタのゲート電極より、第2の信号が入力され、
前記容量手段の第2の電極は、前記第4のトランジスタの第1の電極と電気的に接続さ
れ、かつ前記容量手段の第2の電極より、映像信号が入力され、
前記第4のトランジスタのゲート電極より、第3の信号が入力され、第2の電極は、前
記電流供給線と電気的に接続され、
前記第1乃至第3の信号を入力して前記第2乃至第4のトランジスタを導通することに
よって、前記容量手段に電荷を蓄積する第1のステップと、
前記第3のトランジスタを非導通とし、かつ前記第1、第3の信号を入力して前記第2
、第4のトランジスタを導通することによって、前記容量手段に保持される電圧を、前記
第1のトランジスタのしきい値電圧と等しい値に収束する第2のステップと、
前記第2乃至第4のトランジスタを非導通とし、前記容量手段の第2の電極より、前記
映像信号が入力される第3のステップと、
前記第2、第4のトランジスタを非導通とし、かつ前記第2の信号を入力して前記第3
のトランジスタを導通することによって、前記第1、第3のトランジスタのソース・ドレ
イン間を電流が流れる第4のステップとを有し、
少なくとも第3のステップにおいて、前記容量手段の両電極間の電圧が一定であること
を特徴としている。
【発明の効果】
【0074】
本発明によると、容量手段の容量値等のばらつきの影響等を受けることなく、正常に画
素ごとのTFTのしきい値ばらつきを補正することが出来る。さらに、電荷の充電を行う
期間と、ゲート信号線を選択して映像信号を画素に書き込む期間とを独立して設けること
が出来るため、それぞれの動作に時間の余裕を持って行わせることが可能である。よって
、回路の高速動作が可能となり、特にデジタル階調方式と時間階調方式とを組み合わせた
方法によって表示を行う際に、よりビット数の高い映像信号を用いて高品質な映像の表示
が可能となる。
【0075】
従来例と比べても、より簡単な動作原理に基づいており、さらに素子数等が大きく増加
することがないため、開口率等が低くなる心配もなく、大変効果的といえる。
【図面の簡単な説明】
【0076】
【図1】本発明の発光装置における画素構成の一形態を示す回路図と画素の動作ついて示す図。
【図2】図1に示した画素の駆動について説明する図。
【図3】一般的に用いられる発光装置の画素の構成例を示す図。
【図4】デジタル映像信号を用いて時間階調方式によって駆動する場合の画素の構成を示す回路図。
【図5】しきい値ばらつきの補正が可能な画素の構成を示す回路図と画素の動作ついて示す図。
【図6】図5に示した画素の駆動について説明する図。
【図7】本発明の一実施例であるアナログ映像信号入力方式の発光装置の構成例を示す図。
【図8】図7に示した発光装置におけるソース信号線駆動回路およびゲート信号線駆動回路の構成例を示す図。
【図9】本発明の一実施例であるデジタル映像信号入力方式の発光装置の構成例を示す図。
【図10】図9に示した発光装置におけるソース信号線駆動回路の構成例を示す図。
【図11】図8と異なる構成のゲート信号線駆動回路の構成例を示す図。
【図12】図11に示したゲート信号線駆動回路のパルス出力タイミングを説明する図。
【図13】発光装置の製造工程例を示す図。
【図14】発光装置の製造工程例を示す図。
【図15】発光装置の製造工程例を示す図。
【図16】発光装置の外観図および断面図。
【図17】本発明が適用可能な電子機器の例を示す図。
【図18】本発明の発光装置における画素構成の一実施例を示す回路図と画素の動作について示す図。
【図19】図18に示した画素の駆動について説明する図。
【図20】本発明の発光装置における画素構成の一実施例を示す回路図および動作について示す図。
【図21】本発明の発光装置における画素構成の一実施例を示す回路図および動作について示す図。
【図22】本発明の発光装置における画素構成の一実施例を示す回路図および動作について示す図。
【図23】図22に示した画素構成のバリエーションについて示す回路図。
【図24】本発明の画素を有する発光装置を、デジタル時間階調方式によって駆動する場合の、ゲート信号線におけるタイミングチャートを示す図。
【図25】図24のタイミングチャートに従ってゲート信号線にパルスを出力するためのゲート信号線駆動回路の構成を示す図。
【図26】本発明の動作原理を説明する図。
【図27】本発明のしきい値補正原理を用いて電流源回路を構成する例を示す図。
【図28】本発明のしきい値補正原理を用いて電流源回路を構成する例を示す図。
【図29】本発明のしきい値補正原理を用いて電流源回路を構成する例を示す図。
【図30】本発明のしきい値補正原理を用いて電流源回路を構成する例を示す図。
【図31】本発明のしきい値補正原理を用いて電流源回路を構成する例を示す図。
【図32】本発明の発光装置における画素構成の一実施例を示す回路図および動作について示す図。
【発明を実施するための形態】
【0077】
図1(A)に、本発明の一実施形態を示す。ソース信号線101、第1〜第4のゲート信
号線102〜105、第1〜第5のTFT106〜110、第1および第2の容量手段1
11、115、EL素子112、電流供給線113、電源線114を有する。
【0078】
第1のTFT106のゲート電極は、第1のゲート信号線102に接続され、第1の電
極は、ソース信号線101に接続され、第2の電極は、第2のTFT107の第1の電極
に接続されている。第2のTFT107のゲート電極は、第2のゲート信号線103に接
続され、第2の電極は、電流供給線113に接続されている。第1の容量手段111の第
1の電極は、第2のTFT107の第1の電極に接続され、第2の電極は、第3のTFT
108の第1の電極に接続されている。第3のTFT108のゲート電極は、第3のゲー
ト信号線104に接続され、第2の電極は、第4のTFT109の第1の電極に接続され
ている。第4のTFT109のゲート電極は、第4のゲート信号線105に接続され、第
2の電極は、EL素子112の第1の電極に接続されている。第5のTFT110のゲー
ト電極は、第3のTFT108の第1の電極、および第1の容量手段111の第2の電極
に接続され、第1の電極は、第3のTFT108の第2の電極、および第4のTFT10
9の第1の電極に接続され、第2の電極は、電流供給線113に接続されている。第2の
容量手段115は、第1のTFT106の第2の電極と、電流供給線113との間に配置
され、ソース信号線101より入力される映像信号の電位を保持する。第2の容量手段1
15に関しては、特に設けなくとも動作は可能である。EL素子112の第2の電極には
、電源線114によって一定電位が与えられ、電流供給線113とは互いに電位差を有す
る。
【0079】
図1(B)および図2(A)〜(F)を用いて、動作について説明する。図1(B)は、ソース
信号線101、第1〜第4のゲート信号線102〜105に入力される映像信号およびパ
ルスのタイミングを示しており、図2に示す各動作にあわせて、I〜VIの区間に分割して
いる。また、図1(A)に示した構成においては、第1〜第3のTFT106〜108はN
チャネル型、第4のTFT109および第5のTFT110はPチャネル型としている。
図5(A)に示したように、全てPチャネル型のTFTを用いて構成することも可能である
が、第1のTFT106〜第3のTFT108は、ここではNチャネル型としている。N
チャネル型TFTにおいては、ゲート電極にHレベルが入力されてONし、Lレベルが入
力されてOFFするものとする。Pチャネル型TFTにおいては、ゲート電極にLレベル
が入力されてONし、Hレベルが入力されてOFFするものとする。
【0080】
なお、簡単のため、第2の容量手段115は、図2(A)〜(F)においては省略する。
【0081】
まず、第2、第3のゲート信号線103、104がHレベル、第4のゲート信号線10
5がLレベルとなり、TFT107〜109がONする(区間I)。これにより、図2(A)
で示すような電流が生じ、容量手段111が充電される。容量手段111が保持する電圧
が、TFT110のしきい値(Vth)を上回ったところで、TFT110がONする。
【0082】
その後、第4のゲート信号線105がHレベルとなり、TFT109がOFFする(区
間II)。これにより、電流供給線113−EL素子112間の電流パスが閉じるため、電
流が停止する。一方、図2に示すように、容量手段111に貯まっていた電荷が再び移動
を始める。容量手段111の両電極間の電圧はすなわち、TFT110のゲート・ソース
間電圧であるから、この電圧がVthに等しくなったところでTFT110はOFFし、電
荷の移動も終了する(図2(B))。
【0083】
その後、第2、第3のゲート信号線103、104がいずれもLレベルとなり、TFT
107、108がOFFする。よって、容量手段111には、図2(C)に示すように、T
FT110のしきい値電圧が保持される。
【0084】
続いて、第1のゲート信号線102がHレベルとなり、TFT106がONする(区間I
V)。ソース信号線101には、映像信号が出力されて、その電位はVDDから映像信号の
電位VData(ここでは、TFT110がPチャネル型であるので、VDD>VDataとする。)
となる。ここで、容量手段111においては、先程のVthがそのまま保持されているので
、TFT110のゲート電極の電位は、ソース信号線101から入力される映像信号電位
Dataに、さらにしきい値Vthを加えた電位となる。よってTFT110がONする(図
2(D))。
【0085】
やがて映像信号の書き込みが完了すると、第1のゲート信号線102がLレベルとなり
、TFT106がOFFする(区間V)。その後、ソース信号線への映像信号の出力も終了
し、その電位はVDDに戻る(図2(E))。
【0086】
続いて、第4のゲート信号線105がLレベルとなり、TFT109がONする(区間
VI)。TFT110は既にONしているので、電流供給線113からEL素子112に電
流が流れることによってEL素子112が発光する(図2(F))。このとき、EL素子11
2に流れる電流値は、TFT110のゲート・ソース間電圧に従ったものであり、このと
きのTFT110のゲート・ソース間電圧は、(VDD−(VData+Vth))である。ここで仮
に、TFT110のしきい値Vthが各画素間でばらついたとしても、そのばらつきに応じ
た電圧が、各画素の容量手段111に保持される。よって、EL素子112の輝度は、し
きい値のばらつきに影響されることがない。
【0087】
以上のような動作によって、映像信号の書き込みから発光を行う。本発明においては、
容量手段111の容量結合によって、映像信号の電位を、TFT110のしきい値分だけ
オフセットすることが出来る。よって、前述のように他の素子の特性ばらつき等に影響さ
れることなく、正確にしきい値補正を行うことが可能である。
【0088】
図26(A)(B)に、従来例と本発明におけるしきい値補正の動作を簡単に説明する図を
示す。図26(A)においては、映像信号入力の際、2つの容量手段C1、C2間において電
荷が保存され、かつ電荷の移動が生ずるため、EL素子に電流を供給するTFTのゲート
・ソース間電圧VGSは、図26(A)の(iii)に示すように、容量値C1、C2を項に含む式
で表される。よって、容量値C1、C2にばらつきが生じた場合、TFTのゲート・ソー
ス間電圧がばらつくことになる。
【0089】
これに対して本発明の場合、容量手段において電荷が保存されるが、映像信号入力の際
は、図26(B)の(iii)に示すように、電荷の移動が生じない。つまり、映像信号の電位
にしきい値電圧を上乗せした電位がそのままTFTのゲート電極に印加されるため、より
TFTのゲート・ソース間電圧をばらつきにくくすることが出来る。
【0090】
また、画素の選択タイミング、すなわちある画素に映像信号が書き込まれるタイミング
は、ソース信号線101への信号入力タイミングおよび第1のゲート信号線102の選択
タイミングによる。すなわち、ある画素における初期化や、容量手段への電荷の充電とい
った動作を、映像信号の書き込みタイミングとは独立して行うことが出来る。これらの動
作は複数行が並行して行われていても良いので、異なる行において、第2〜第4のゲート
信号線の選択タイミング等は重複しても良い。そのため、図1(B)において※で示した期
間、つまりしきい値電圧を保存する動作を行う期間を長くとることが出来る。
【0091】
また、図1(A)において、TFT109の配置を変更したものとして、図20(A)のよ
うな構成としても良い。図に付した番号は図1(A)と同様であり、TFT109を、TF
T110の第1の電極とEL素子112の間から、TFT110の第2の電極およびTF
T107の第2の電極と、電流供給線113の間に移動したものである。
【0092】
なお、本実施形態において示した構成におけるTFTの極性はあくまでも一例であり、
その極性を限定するものではないことを付記する。
【0093】
図1に示した本発明の実施形態においては、1画素あたり4本のゲート信号線を用いて
制御しているが、第2、第3のゲート信号線103、104によって制御されるTFT1
07、108の動作タイミングは、図1(B)に示すように同時であるので、TFT107
、108の極性が同じであるならば、これらを同一のゲート信号線によって制御するなど
して、ゲート信号線の本数を減らすことも出来る。この場合、開口率を高くすることが出
来る。
【0094】
以下に、本発明の実施例について記載する。
【実施例1】
【0095】
本実施例においては、映像信号にアナログ映像信号を用いて表示を行う発光装置の構成
について説明する。図7(A)に、発光装置の構成例を示す。基板701上に、複数の画素
がマトリクス状に配置された画素部702を有し、画素部周辺には、ソース信号線駆動回
路703および、第1〜第4のゲート信号線駆動回路704〜707を有している。図7
(A)においては、4組のゲート信号線駆動回路を用い、図1に示した画素における第1〜
第4のゲート信号線をそれぞれ制御するものである。
【0096】
ソース信号線駆動回路703、第1〜第3のゲート信号線駆動回路704〜706に入
力される信号は、フレキシブルプリント基板(Flexible Print Circuit:FPC)708を
介して外部より供給される。
【0097】
図7(B)に、ソース信号線駆動回路の構成例を示す。これは、映像信号にアナログ映像
信号を用いて表示を行うためのソース信号線駆動回路であり、シフトレジスタ711、バ
ッファ712、サンプリング回路713を有している。特に図示していないが、必要に応
じてレベルシフタ等を追加しても良い。
【0098】
ソース信号線駆動回路の動作について説明する。図8(A)に、より詳細な構成を示した
ので、そちらを参照する。
【0099】
シフトレジスタ801は、フリップフロップ回路(FF)802等を複数段用いてなり、
クロック信号(S−CLK)、クロック反転信号(S−CLKb)、スタートパルス(S−S
P)が入力される。これらの信号のタイミングに従って、順次サンプリングパルスが出力
される。
【0100】
シフトレジスタ801より出力されたサンプリングパルスは、バッファ803等を通っ
て増幅された後、サンプリング回路へと入力される。サンプリング回路804は、サンプ
リングスイッチ(SW)805を複数段用いてなり、サンプリングパルスが入力されるタイ
ミングに従って、ある列で映像信号のサンプリングを行う。具体的には、サンプリングス
イッチにサンプリングパルスが入力されると、サンプリングスイッチ805がONし、そ
のときに映像信号が有する電位が、サンプリングスイッチを介して各々のソース信号線へ
と出力される。
【0101】
続いて、ゲート信号線駆動回路の動作について説明する。図7(C)に示した、第1、第
2のゲート信号線駆動回路704、705、および第3、第4のゲート信号線駆動回路7
06、707についての詳細な構成を図8(B)に示した。第1のゲート信号線駆動回路は
、シフトレジスタ回路811、バッファ812を有し、クロック信号(G−CLK1)、ク
ロック反転信号(G−CLKb1)、スタートパルス(G−SP1)に従って駆動される。第
2のゲート信号線駆動回路は、シフトレジスタ回路813、バッファ814を有し、クロ
ック信号(G−CLK2)、クロック反転信号(G−CLKb2)、スタートパルス(G−S
P2)に従って駆動される。
【0102】
シフトレジスタ〜バッファの動作については、ソース信号線駆動回路の場合と同様であ
る。バッファによって増幅された選択パルスは、それぞれのゲート信号線を選択する。第
1のゲート信号線駆動回路によって、第1のゲート信号線G11、G21、・・・、Gm1が順
次選択され、第2のゲート信号線駆動回路によって、第2のゲート信号線G12、G22、・
・・、Gm2が順次選択される。図示していないが、第3のゲート信号線駆動回路について
も第1、第2のゲート信号線駆動回路と同様であり、第3のゲート信号線G13、G23、・
・・、Gm3が順次選択される。選択された行において、実施形態にて説明した手順により
、画素に映像信号が書き込まれて発光する。
【0103】
なお、ここではシフトレジスタの一例として、フリップフロップを複数段用いてなるも
のを図示したが、デコーダ等によって、信号線を選択出来るような構成としていても良い

【実施例2】
【0104】
本実施例においては、映像信号にデジタル映像信号を用いて表示を行う発光装置の構成
について説明する。図9(A)に、発光装置の構成例を示す。基板901上に、複数の画素
がマトリクス状に配置された画素部902を有し、画素部周辺には、ソース信号線駆動回
路903および、第1〜第4のゲート信号線駆動回路904〜907を有している。図9
(A)においては、4組のゲート信号線駆動回路を用い、図1に示した画素における第1〜
第4のゲート信号線をそれぞれ制御するものである。
【0105】
ソース信号線駆動回路903、第1〜第4のゲート信号線駆動回路904〜907に入
力される信号は、フレキシブルプリント基板(Flexible Print Circuit:FPC)908を
介して外部より供給される。
【0106】
図9(B)に、ソース信号線駆動回路の構成例を示す。これは、映像信号にデジタル映像
信号を用いて表示を行うためのソース信号線駆動回路であり、シフトレジスタ911、第
1のラッチ回路912、第2のラッチ回路913、D/A変換回路914を有している。
特に図示していないが、必要に応じてレベルシフタ等を追加しても良い。
【0107】
第1〜第4のゲート信号線駆動回路904〜907については、実施例1にて示したも
のと同様で良いので、ここでは図示および説明を省略する。
【0108】
ソース信号線駆動回路の動作について説明する。図10(A)に、より詳細な構成を示し
たので、そちらを参照する。
【0109】
シフトレジスタ1001は、フリップフロップ回路(FF)1010等を複数段用いてな
り、クロック信号(S−CLK)、クロック反転信号(S−CLKb)、スタートパルス(S
−SP)が入力される。これらの信号のタイミングに従って、順次サンプリングパルスが
出力される。
【0110】
シフトレジスタ1001より出力されたサンプリングパルスは、第1のラッチ回路10
02に入力される。第1のラッチ回路1002には、デジタル映像信号が入力されており
、サンプリングパルスが入力されるタイミングに従って、各段でデジタル映像信号を保持
していく。ここでは、デジタル映像信号は3ビット入力されており、各ビットの映像信号
を、それぞれの第1のラッチ回路において保持する。1つのサンプリングパルスによって
、ここでは3つの第1のラッチ回路が並行して動作する。
【0111】
第1のラッチ回路1002において、最終段までデジタル映像信号の保持が完了すると
、水平帰線期間中に、第2のラッチ回路1003にラッチパルス(Latch Puls
e)が入力され、第1のラッチ回路1002に保持されていたデジタル映像信号は、一斉
に第2のラッチ回路1003に転送される。その後、第2のラッチ回路1003に保持さ
れたデジタル映像信号は、1行分が同時に、D/A変換回路1004へと入力される。
【0112】
第2のラッチ回路1003に保持されたデジタル映像信号がD/A変換回路1004に
入力されている間、シフトレジスタ1001においては再びサンプリングパルスが出力さ
れる。以後、この動作を繰り返し、1フレーム分の映像信号の処理を行う。
【0113】
D/A変換回路1004においては、入力されるデジタル映像信号をデジタル−アナロ
グ変換し、アナログ電圧を有する映像信号としてソース信号線に出力する。
【0114】
前記の動作が、1水平期間内に、全段にわたって同時に行われる。よって、全てのソー
ス信号線に映像信号が出力される。
【0115】
なお、実施例1においても述べたとおり、シフトレジスタの代わりにデコーダ等を用い
て、信号線を選択出来るような構成としていても良い。
【実施例3】
【0116】
実施例2においては、デジタル映像信号はD/A変換回路によってデジタル−アナログ
変換を受け、画素に書き込まれるが、本発明の発光装置は、時間階調方式によって階調表
現を行うことも出来る。この場合には、図10(B)に示すように、D/A変換回路を必要
とせず、階調表現は、EL素子の発光時間の長短によって制御されるので、各ビットの映
像信号を並列処理する必要がないため、第1および第2のラッチ回路も1ビット分で良い
。このとき、デジタル映像信号は、各ビットが直列に入力され、順次ラッチ回路に保持さ
れ、画素に書き込まれる。
【0117】
また、時間階調方式によって階調表現を行う場合、図1において、第4のTFT109
を消去用TFTとして用いることが出来る。この場合、第4のTFT109は、消去期間
中を通じてOFFしている必要があり、そのためには、第4のゲート信号線105は、消
去用ゲート信号線駆動回路を用いて制御する。通常、ゲート信号線を選択するゲート信号
線駆動回路の場合、1水平期間内に1つもしくは複数のパルスを出力するが、消去用ゲー
ト信号線駆動回路の場合、消去期間中は継続して第4のTFT109をOFFさせつづけ
なければならないため、独立した駆動回路を用いる。
【0118】
図24に、時間階調方式による一例を示す。図24(A)は、4ビットの階調を得るため
のタイミングチャートであり、各ビットのアドレス(書き込み)期間Ta1〜Ta4と、サ
ステイン(発光)期間Ts1〜Ts4と、消去期間Te1〜Te4とを有する。
【0119】
アドレス(書き込み)期間は、1画面分の画素に映像信号を入力する動作に要する期間で
あるから、各ビットで等しい長さである。これに対し、サステイン(発光)期間は、その長
さを1:2:4:・・・:2(n-1)と、2のべき乗の比とし、発光する期間の合計によっ
て、階調を表現する。図24(A)の例では、4ビットであるので、サステイン(発光)期間
の長さは、1:2:4:8となっている。
【0120】
消去期間については、本来は、サステイン(発光)期間が短い場合に、アドレス(書き込
み)期間が重複し、異なるゲート信号線が同時に選択されることのないように設けるもの
としている。
【0121】
図24(B)は、図1における第1のゲート信号線に入力されるパルスのタイミングを示
したものである。このゲート信号線が1行目〜最終行まで選択される期間が、アドレス(
書き込み)期間にあたる。
【0122】
図24(C)は、図1における第2、第3のゲート信号線に入力されるパルスのタイミン
グを示したものである。ここでは、第2、第3のゲート信号線を共通として駆動している
。ここでHレベルとなっている期間が、しきい値保存を行う期間であり、各サブフレーム
期間において、アドレス期間の前に行う。
【0123】
図24(D)は、図1における第4のゲート信号線に入力されるパルスのタイミングを示
したものである。2401で示される期間が発光期間である。つまり、消去期間は、第4
のゲート信号線にHレベルを入力することによって設けている。2402で示される期間
は、しきい値保存動作を行う際、図2(A)に記載のように、この期間にTFT109がO
Nする必要があるためにLレベルが入力される。
【0124】
図24においては、しきい値保存は、消去期間中に行うように記載しているが、この期
間は発光していても構わない。つまり、上位ビットにおいては必ずしも消去期間を設けず
、サステイン(発光)期間中にしきい値保存を行っても良い。
【0125】
図24(B)、(C)のようなパルスは、従来のゲート信号線駆動回路の構成によって容易
に作ることが出来るが、図24(D)のようなパルスはやや工夫が必要となる。本実施例で
は、図25(A)に示すように、ゲート信号線駆動回路を2相構成とし、図25(B)に示す
ように、α、βのノードにそれぞれ現れるパルスをOR回路を用いて組み合わせ、所望の
パルスを得ている。
【実施例4】
【0126】
ここまで紹介した発光装置においては、第1〜第4のゲート信号線を制御するために、
第1〜第4のゲート信号線駆動回路をそれぞれ動作させることによって行っていた。この
ような構成とするメリットとしては、各ゲート信号線の選択タイミングを独立して変更さ
せることが出来るため、様々な駆動方法に対してある程度の対応が可能な点がある。反面
、基板内で駆動回路の占有面積が増大するため、表示領域の周辺が大きくなる、すなわち
狭額縁化が困難となるデメリットがある。
【0127】
図11(A)は、そのような問題を解決するための一構成例を示している。図11(A)に
おいて、シフトレジスタ1111、バッファ1112を有する点は他の実施例にて用いた
ゲート信号線駆動回路と同様であるが、本実施例においては、バッファの後にパルス分割
回路1113を追加した。詳細な構成を図11(B)に示す。
【0128】
パルス分割回路1113は、NAND1116、インバータ1117を複数用いてなる
。バッファ出力と、外部入力される分割信号(MPX)とのNANDをとることにより、1
つのゲート信号線駆動回路によって、異なるパルスで制御される2つのゲート信号線を制
御することが出来る。図11の場合、第1のゲート信号線と、第2のゲート信号線とを、
1つのゲート信号線駆動回路によって制御する。
【0129】
分割信号(MPX)と、それぞれのゲート信号線の選択タイミングを図12に示した。11
、G21、・・・、Gm1は、バッファ出力がそのまま選択パルスとして用いられる。一方、
バッファ出力がHレベル、さらに分割信号がHレベルのとき、NAND出力はLレベルと
なり、さらにインバータを介してHレベルが出力され、こちらのパルスによって、12、G
22、・・・、Gm2が選択される。
【実施例5】
【0130】
本発明において、発光時にEL素子に電流を供給するためのTFT(図1(A)における
TFT106)は、EL素子の劣化によって輝度がばらつくのを抑えるため、飽和領域で
動作させるのが望ましい。このとき、飽和領域における電流が、TFT106のソース・
ドレイン間電圧が変化してもほぼ一定となるようにするため、ゲート長Lを大きくしてい
る。
【0131】
このとき、容量手段においてしきい値を保持する際の動作は、一度容量手段にはTFT
のしきい値を上回る電圧を与え、その状態からしきい値電圧に収束させているが、TFT
のゲート長Lが大きい場合、ゲート容量等によってこの動作に時間を要する。そこで本実
施例においては、このような場合における高速動作を実現する構成について説明する。
【0132】
図18(A)に、画素の構成を示す。図1(A)にて示した画素に、TFT1817、18
18、およびTFT1818を制御するための第5のゲート信号線1816が追加されて
いる。また、図18(A)に点線で示すように、容量手段1815を、TFT1806の第
2の電極と、電流供給線1813との間に設け、映像信号を保持するための容量として用
いても良い。
【0133】
図18(B)および図19(A)〜(F)を用いて、動作について説明する。図18(B)は、
ソース信号線1801、第1〜第5のゲート信号線1802〜1805、1816に入力
される映像信号およびパルスのタイミングを示しており、図19に示す各動作にあわせて
、I〜VIの区間に分割している。本実施例は、容量手段にしきい値電圧を保持するまでの
動作を高速にするためのものであるので、映像信号のかきこみ、および発光動作について
は実施形態にて説明したものと同様である。従ってここでは、容量手段における電荷の充
電および保持動作についてのみ説明する。
【0134】
まず、第2、第3、および第5のゲート信号線1803、1804、1816がHレベ
ル、第4のゲート信号線1805がLレベルとなり、TFT1807、1808、180
9、1818がONする(区間I)。これにより、図19(A)で示すような電流が生じ、容
量手段1811が充電される。容量手段1811が保持する電圧が、TFT1810、1
817のしきい値(Vth)を上回ったところで、TFT1810、1817がONする(図
19(A))。
【0135】
続いて、第4のゲート信号線1805がHレベルとなり、TFT1809がOFFする
(区間II)。これにより、電流供給線1813−EL素子1812間の電流パスが閉じるた
め、電流が停止する。一方、図19(B)に示すように、容量手段1811に貯まっていた
電荷が再び移動を始める。容量手段1811の両電極間の電圧はすなわち、TFT181
0、1817のゲート・ソース間電圧であるから、この電圧がVthに等しくなったところ
でTFT1810、1817はOFFし、電荷の移動も終了する。
【0136】
容量手段1811において、しきい値の保存が完了すると、第2、第5のゲート信号線
がLレベル、第3のゲート信号線がHレベルとなり、TFT1807、1808、181
8がOFFする(区間III)。
【0137】
続いて、第1のゲート信号線1802がHレベルとなり、TFT1806がONする(
区間IV)。ソース信号線1801には、映像信号が出力されて、その電位はVDDから映像
信号の電位VData(ここでは、TFT110がPチャネル型であるので、VDD>VData
する。)となる。ここで、容量手段1811においては、先程のVthがそのまま保持され
ているので、TFT1810、1817のゲート電極の電位は、ソース信号線1801か
ら入力される映像信号電位VDataに、さらにしきい値Vthを加えた電位となる。よってT
FT1810、1817がONする(図19(D))。
【0138】
やがて映像信号の書き込みが完了すると、第1のゲート信号線1802がLレベルとな
り、TFT1806がOFFする(区間V)。その後、ソース信号線1801への映像信号
の出力も終了し、その電位はVDDに戻る(図19(E))。
【0139】
続いて、第4のゲート信号線1805がLレベルとなり、TFT1809がONする(
区間VI)。TFT1810は既にONしているので、電流供給線1813からEL素子1
812に電流が流れることによってEL素子1812が発光する(図19(F))。このとき
、EL素子1812に流れる電流値は、TFT1810のゲート・ソース間電圧に従った
ものであり、このときのTFT1810のゲート・ソース間電圧は、(VDD−(VData+V
th))である。ここで仮に、TFT1810のしきい値Vthが各画素間でばらついたとして
も、そのばらつきに応じた電圧が、各画素の容量手段1811に保持される。よって、E
L素子1812の輝度は、しきい値のばらつきに影響されることがない。
【0140】
ここで、新たに追加したTFT1817は、発光時にEL素子1812に電流を供給す
るためのTFT1810と、互いのゲート電極が接続されている。図19(A)、(B)に示
すように、電荷の移動するパスが実施形態よりも多く、またTFT1817は、EL素子
1812に電流を供給する役目を持たないため、ゲート長Lを小さく、チャネル幅Wを大
きくとって良い。従って、ゲート容量が小さいために電荷の移動がスムーズに行われ、容
量手段に保持されている電圧がVthに収束するまでの時間をより短くすることが出来る。
【実施例6】
【0141】
本実施例においては、実施例5とは異なる構成によって、高速なしきい値保存動作を実
現する例を示す。
【0142】
図22(A)に構成を示す。ここで、容量手段2211においてしきい値を保存するTF
Tは、TFT2210にあたる。EL素子2212が発光する際には、TFT2216、
TFT2210、TFT2209を経由して電流が供給される。ここで、TFT2209
は、単なるスイッチング素子として機能すればよい。EL素子2212の劣化に対応する
ため、TFT2216は、飽和領域で動作させ、かつ飽和領域において、ソース・ドレイ
ン間電圧が変化しても、ドレイン電流がほぼ一定となるように、ゲート長Lを大きくする

【0143】
電荷の充電は、図22(B)〜(C)に示すような電流経路で行われ、容量手段2211に
電荷が充電される。その後、TFT2209がOFFすると、図22(C)に示すように、
再び電荷の移動が生じ、容量手段2211に保持されている電圧が、TFT2210およ
びTFT2216のしきい値に等しくなったところで、TFT2210、2216がOF
Fする。この動作によって、容量手段2211には、しきい値が保存される。このとき、
TFT2210のゲート長Lは小さくしてあるため、図22(C)の動作はより迅速に進行
することが出来る。
【0144】
その後、実施形態や他の実施例と同様に、映像信号の書き込みを行った後、図22(D)
に示すように、TFT2209がONすると、電流供給線−TFT2216−TFT22
10−TFT2209を経由して、EL素子2212に電流が供給され、発光する。
【0145】
このとき、TFT2210、2216は互いのゲート電極が接続されているため、マル
チゲート型TFTとして動作することになる。このとき、TFT2210のゲート長をL
1,チャネル幅をW1とし、TFT2216のゲート長をL2、チャネル幅をW2とすると、(
1/L1)>(W2/L2)となる。つまり、しきい値の保存動作において、図22(C)に示
すようなしきい値電圧の保存は、Lが小さくWが大きいTFT2210を用いているため
、より大きな電流によって動作を完了出来る。すなわち迅速な動作が出来る。かつ、発光
時にはTFT2210、2216をマルチゲート型TFTとして用いており、TFT22
16はゲート長Lを大きくしてあるため、TFT2210、2216のソース・ドレイン
間電圧が少々変動しても、一定のドレイン電流を流すことが出来る。
【0146】
TFT2209の配置箇所に関しては、図22(A)に示したものの他、図23(A)、(
B)に示すような例が挙げられる。また、このTFT2209は、デジタル映像信号を用
いて時間階調方式による表示を行う際、消去用TFTとして用いることも出来る。
【実施例7】
【0147】
図1、図18、図20等に示した画素の場合、いずれも容量手段の充電中に、EL素子
に電流が流れる。これによって、本来発光すべき期間以外でEL素子が発光してしまう。
発光する期間はごく短いため、画質に大きく影響するものではないが、容量手段への電荷
の充電中、EL素子自体が負荷となってしまい、これによって充電に時間を要することに
なる。本実施例においては、容量手段への電荷の充電時にEL素子に電流が流れないよう
にする構成について説明する。
【0148】
図21(A)に、画素の構成例を示す。図1(A)にて示した画素に、TFT2118が追
加されている。TFT2118のゲート電極は、第5のゲート信号線2106に接続され
、第1の電極は、TFT2109の第1の電極もしくは、TFT2109の第2の電極に
接続され、第2の電極は、電源線に接続され、電流供給線2114と互いに電位差を有す
る。また、図21(A)に点線で示すように、容量手段2117を、第1のTFT2107
の第2の電極と、電流供給線2114との間に設け、映像信号を保持するための容量とし
て用いても良い。また、TFT2118の第2の電極は、当該画素を除くいずれかの画素
における第1のゲート信号線等に接続しても良い。つまりこの場合、選択されていないゲ
ート信号線がある一定電位にあることを利用し、電源線として代用するわけである。
【0149】
容量手段2112への電荷の充電においては、第2、第3、第5のゲート信号線210
3、2104、2106へのパルスの入力によってTFT2108、2109、2118
がONし、図21(B)に示すように振舞う。TFT2110がOFFであるため、EL素
子2113には電流が流れず、発光しない。この場合にも、新たに追加したTFT211
8による電流パスが存在するため、容量手段2112が充電される。その後、第5のゲー
ト信号線2106がLレベルとなってTFT2118がOFFすると、図21(C)に示す
ように、容量手段2112に貯まっていた電荷の移動が生じ、TFT2111のしきい値
を下回る瞬間にTFT2111がOFFし、電荷の移動も終了する。よって容量手段21
12には、TFT2111のしきい値が保持される。
【0150】
本実施例においては、第1〜第5のゲート信号線によって、各TFTを独立して制御し
ているが、構成はこの限りではない。画素の開口率等を考えた場合、信号線の本数は可能
な限り少ないことが望ましく、同期して動作するTFT、例えば図21(A)においてはT
FT2108、2109に関しては、その極性を同極性として、1本のゲート信号線を用
いて制御しても良い。
【0151】
なお、本実施例と、他の実施例に記載の他の実施例を組み合わせて用いても良い。
【実施例8】
【0152】
本実施例ではCMOS回路で構成される駆動回路と、スイッチング用TFT及び駆動用
TFTを有する画素部とが同一基板上に形成された基板を便宜上アクティブマトリクス基
板と呼ぶ。そして本実施例では前記アクティブマトリクス基板の作製工程について図13
、図14を用いて説明する。
【0153】
基板5000は、石英基板、シリコン基板、金属基板又はステンレス基板の表面に絶縁
膜を形成したものを用いる。また本作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラス
チック基板を用いても良い。本実施例ではバリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ
酸ガラス等のガラスからなる基板5000を用いた。
【0154】
次いで、基板5000上に酸化珪素膜、窒化珪素膜又は酸化窒化珪素膜などの絶縁膜か
ら成る下地膜5001を形成する。本実施例の下地膜5001は2層構造で形成したが、
前記絶縁膜の単層構造又は前記絶縁膜を2層以上積層させた構造であっても良い。
【0155】
本実施例では、下地膜5001の1層目として、プラズマCVD法を用いて、SiH4
、NH3、及びN2Oを反応ガスとして成膜される窒化酸化珪素膜5001aを10〜20
0nm(好ましくは50〜100nm)の厚さに形成する。本実施例では、窒化酸化珪素膜50
01aを50nmの厚さに形成した。次いで下地膜5001の2層目として、プラズマCV
D法を用いて、SiH4及びN2Oを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜5001b
を50〜200nm(好ましくは100〜150nm)の厚さに形成する。本実施例では、酸化
窒化珪素膜5001bを100nmの厚さに形成した。
【0156】
続いて、下地膜5001上に半導体層5002〜5005を形成する。半導体層500
2〜5005は公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、プラズマCVD法等)により25
〜80nm(好ましくは30〜60nm)の厚さで半導体膜を成膜する。次いで前記半導体膜を
公知の結晶化法(レーザ結晶化法、RTA又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法
、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法等)を用いて結晶化させる。そして、得
られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして半導体層5002〜5005を形
成する。なお前記半導体膜としては、非晶質半導体膜、微結晶半導体膜、結晶質半導体膜
、又は非晶質珪素ゲルマニウム膜などの非晶質構造を有する化合物半導体膜などを用いて
も良い。
【0157】
本実施例では、プラズマCVD法を用いて、膜厚55nmの非晶質珪素膜を成膜した。そ
して、ニッケルを含む溶液を非晶質珪素膜上に保持させ、この非晶質珪素膜に脱水素化(
500℃、1時間)を行った後、熱結晶化(550℃、4時間)を行って結晶質珪素膜を形
成した。その後、フォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理によって半導体層50
02〜5005を形成した。
【0158】
なおレーザ結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合のレーザは、連続発振またはパル
ス発振の気体レーザ又は固体レーザを用いれば良い。前者の気体レーザとしては、エキシ
マレーザ、YAGレーザ、YVO4レーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、ガラスレー
ザ、ルビーレーザ、Ti:サファイアレーザ等を用いることができる。また後者の固体レ
ーザとしては、Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti又はTmがドーピングされた
YAG、YVO4、YLF、YAlO3などの結晶を使ったレーザを用いることができる。
当該レーザの基本波はドーピングする材料によって異なり、1μm前後の基本波を有する
レーザ光が得られる。基本波に対する高調波は、非線形光学素子を用いることで得ること
ができる。なお非晶質半導体膜の結晶化に際し、大粒径に結晶を得るためには、連続発振
が可能な固体レーザを用い、基本波の第2高調波〜第4高調波を適用するのが好ましい。
代表的には、Nd:YVO4レーザー(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高
調波(355nm)を適用する。
【0159】
また出力10Wの連続発振のYVO4レーザから射出されたレーザ光は、非線形光学素
子により高調波に変換する。さらに、共振器の中にYVO4結晶と非線形光学素子を入れ
て、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状ま
たは楕円形状のレーザ光に成形して、被処理体に照射する。このときのエネルギー密度は
0.01〜100MW/cm2程度(好ましくは0.1〜10MW/cm2)が必要である。そして、
10〜2000cm/s程度の速度でレーザ光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射
する。
【0160】
また上記のレーザを用いる場合には、レーザ発振器から放射されたレーザビームを光学
系で線状に集光して、半導体膜に照射すると良い。結晶化の条件は適宜設定されるが、エ
キシマレーザを用いる場合はパルス発振周波数300Hzとし、レーザーエネルギー密度を
100〜700mJ/cm2(代表的には200〜300mJ/cm2)とすると良い。またYAGレー
ザを用いる場合には、その第2高調波を用いてパルス発振周波数1〜300Hzとし、レー
ザーエネルギー密度を300〜1000mJ/cm2(代表的には350〜500mJ/cm2)とする
と良い。そして幅100〜1000μm(好ましくは幅400μm)で線状に集光したレーザ
光を基板全面に渡って照射し、このときの線状ビームの重ね合わせ率(オーバーラップ率)
を50〜98%として行っても良い。
【0161】
しかしながら本実施例では、結晶化を助長する金属元素を用いて非晶質珪素膜の結晶化
を行ったため、前記金属元素が結晶質珪素膜中に残留している。そのため、前記結晶質珪
素膜上に50〜100nmの非晶質珪素膜を形成し、加熱処理(RTA法やファーネスアニ
ール炉を用いた熱アニール等)を行って、該非晶質珪素膜中に前記金属元素を拡散させ、
前記非晶質珪素膜は加熱処理後にエッチングを行って除去する。その結果、前記結晶質珪
素膜中の金属元素の含有量を低減または除去することができる。
【0162】
なお半導体層5002〜5005を形成した後、TFTのしきい値を制御するために微
量な不純物元素(ボロンまたはリン)のドーピングを行ってもよい。
【0163】
次いで、半導体層5002〜5005を覆うゲート絶縁膜5006を形成する。ゲート
絶縁膜5006はプラズマCVD法やスパッタ法を用いて、膜厚を40〜150nmとして
珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、ゲート絶縁膜5006としてプラズマCV
D法により酸化窒化珪素膜を115nmの厚さに形成した。勿論、ゲート絶縁膜5006は
酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素を含む絶縁膜を単層または積層構造と
して用いても良い。
【0164】
なおゲート絶縁膜5006として酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマCVD法でT
EOS(Tetraethyl Orthosilicate)とO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度300
〜400℃とし、高周波(13.56MHz)電力密度0.5〜0.8W/cm2で放電させて形成
しても良い。上記の工程により作製される酸化珪素膜は、その後400〜500℃の熱ア
ニールによって、ゲート絶縁膜5006として良好な特性を得ることができる。
【0165】
次いで、ゲート絶縁膜5006上に膜厚20〜100nmの第1の導電膜5007と、膜
厚100〜400nmの第2の導電膜5008とを積層形成する。本実施例では、膜厚30
nmのTaN膜からなる第1の導電膜5007と、膜厚370nmのW膜からなる第2の導電
膜5008を積層形成した。
【0166】
本実施例では、第1の導電膜5007であるTaN膜はスパッタ法で形成し、Taのタ
ーゲットを用いて、窒素を含む雰囲気内でスパッタ法で形成した。また第2の導電膜50
08であるW膜は、Wのターゲットを用いたスパッタ法で形成した。その他に6フッ化タ
ングステン(WF6)を用いる熱CVD法で形成することもできる。いずれにしてもゲート
電極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、W膜の抵抗率は20μΩcm以下
にすることが望ましい。W膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることができる
が、W膜中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。従っ
て、本実施例では、高純度のW(純度99.9999%)のターゲットを用いたスパッタ法
で、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してW膜を形成する
ことにより、抵抗率9〜20μΩcmを実現することができた。
【0167】
なお本実施例では、第1の導電膜5007をTaN膜、第2の導電膜5008をW膜と
したが、第1の導電膜5007及び第2の導電膜5008を構成する材料は特に限定され
ない。第1の導電膜5007及び第2の導電膜5008は、Ta、W、Ti、Mo、Al
、Cu、Cr、Ndから選択された元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しく
は化合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素
膜に代表される半導体膜やAgPdCu合金で形成してもよい。
【0168】
次いで、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスク5009を形成し、電
極及び配線を形成するための第1のエッチング処理を行う。第1のエッチング処理では第
1及び第2のエッチング条件で行う。(図13(B))
【0169】
本実施例では第1のエッチング条件として、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘
導結合型プラズマ)エッチング法を用い、エッチング用ガスにCF4とCl2とO2とを用い
、それぞれのガス流量比を25:25:10(sccm)とし、1.0Paの圧力でコイル型の
電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成してエッチングを
行った。基板側(試料ステージ)にも150WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質
的に負の自己バイアス電圧を印加した。そしてこの第1のエッチング条件によりW膜をエ
ッチングして第1の導電層5007の端部をテーパー形状とした。
【0170】
続いて、レジストからなるマスク5009を除去せずに第2のエッチング条件に変更し
、エッチング用ガスにCF4とCl2とを用い、それぞれのガス流量比を30:30(sccm
)とし、1.0Paの圧力でコイル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入
してプラズマを生成して15秒程度のエッチングを行った。基板側(試料ステージ)にも2
0WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加した。
第2のエッチング条件では第1の導電層5007及び第2の導電層5008とも同程度に
エッチングを行った。なお、ゲート絶縁膜5006上に残渣を残すことなくエッチングす
るためには、10〜20%程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。
【0171】
上記の第1のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとする
ことにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第1の導電層5007及び第2
の導電層5008の端部がテーパー形状となる。こうして、第1のエッチング処理により
第1の導電層5007と第2の導電層5008から成る第1の形状の導電層5010〜5
014を形成した。ゲート絶縁膜5006においては、第1の形状の導電層5010〜5
014で覆われない領域が20〜50nm程度エッチングされたため、膜厚が薄くなった領
域が形成された。
【0172】
次いで、レジストからなるマスク5009を除去せずに第2のエッチング処理を行う。
(図13(C))第2のエッチング処理では、エッチングガスにSF6とCl2とO2を用い、
それぞれのガス流量比を24:12:24(sccm)とし、1.3Paの圧力でコイル側
の電力に700WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成して25秒程度のエッ
チングを行った。基板側(試料ステージ)にも10WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質
的に負の自己バイアス電圧を印加した。こうして、W膜を選択的にエッチングして、第2
の形状の導電層5015〜5019を形成した。このとき、第1の導電層5015a〜5
018aは、ほとんどエッチングされない。
【0173】
そして、レジストからなるマスク5009を除去せずに第1のドーピング処理を行い、
半導体層5002〜5005にN型を付与する不純物元素を低濃度に添加する。第1のド
ーピング処理はイオンドープ法又はイオン注入法で行えば良い。イオンドープ法の条件は
ドーズ量を1×1013〜5×1014atoms/cm2とし、加速電圧を40〜80keVとして行う
。本実施例ではドーズ量を5.0×1013atoms/cm2とし、加速電圧を50keVとして行っ
た。N型を付与する不純物元素としては、15族に属する元素を用いれば良く、代表的に
はリン(P)又は砒素(As)を用いられるが、本実施例ではリン(P)を用いた。この場合、
第2の形状の導電層5015〜5019がN型を付与する不純物元素に対するマスクとな
って、自己整合的に第1の不純物領域(N--領域)5020〜5023を形成した。そして
第1の不純物領域5020〜5023には1×1018〜1×1020atoms/cm3の濃度範囲
でN型を付与する不純物元素が添加された。
【0174】
続いてレジストからなるマスク5009を除去した後、新たにレジストからなるマスク
5024を形成して、第1のドーピング処理よりも高い加速電圧で第2のドーピング処理
を行う。イオンドープ法の条件はドーズ量を1×1013〜3×1015atoms/cm2とし、加
速電圧を60〜120keVとして行う。本実施例では、ドーズ量を3.0×1015atoms/c
m2とし、加速電圧を65keVとして行った。第2のドーピング処理は第2の導電層501
5b〜5018bを不純物元素に対するマスクとして用い、第1の導電層5015a〜5
018aのテーパー部の下方の半導体層に不純物元素が添加されるようにドーピングを行
う。
【0175】
上記の第2のドーピング処理を行った結果、第1の導電層と重なる第3の不純物領域(
N−領域、Lov領域)5026には1×1018〜5×1019atoms/cm3の濃度範囲でN型を付
与する不純物元素を添加された。また第2の不純物領域(N+領域)5025、5028に
は1×1019〜5×1021atoms/cm3の濃度範囲でN型を付与する不純物元素を添加された
。また、第1、第2のドーピング処理を行った後、半導体層5002〜5005において
、不純物元素が全く添加されない領域又は微量の不純物元素が添加された領域が形成され
た。本実施例では、不純物元素が全く添加されない領域又は微量の不純物元素が添加され
た領域をチャネル領域5027、5030とよぶ。また前記第1のドーピング処理により
形成された第1の不純物領域(N--領域)5020〜5023のうち、第2のドーピング処
理においてレジスト5024で覆われていた領域が存在するが、本実施例では、引き続き
第1の不純物領域(N--領域、LDD領域)5029とよぶ。
【0176】
なお本実施例では、第2のドーピング処理のみにより、第3の不純物領域(N−領域)5
026及び第2の不純物領域(N+領域)5025、5028を形成したが、これに限定さ
れない。ドーピング処理を行う条件を適宜変えて、複数回のドーピング処理で形成しても
良い。
【0177】
次いで図14(A)に示すように、レジストからなるマスク5024を除去した後、新た
にレジストからなるマスク5031を形成する。その後、第3のドーピング処理を行う。
第3のドーピング処理により、Pチャネル型TFTの活性層となる半導体層に、前記第1
の導電型とは逆の導電型を付与する不純物元素が添加された第4の不純物領域(P+領域)
5032、5034及び第5の不純物領域(P−領域)5033、5035を形成する。
【0178】
第3のドーピング処理では、第2の導電層5016b、5018bを不純物元素に対す
るマスクとして用いる。こうして、P型を付与する不純物元素を添加し、自己整合的に第
4の不純物領域(P+領域)5032、5034及び第5の不純物領域(P−領域)5033
、5035を形成する。
【0179】
本実施例では、第4の不純物領域5032、5034及び第5の不純物領域5033、
5035はジボラン(B26)を用いたイオンドープ法で形成する。イオンドープ法の条件
としては、ドーズ量を1×1016atoms/cm2とし、加速電圧を80keVとした。
【0180】
なお、第3のドーピング処理の際には、Nチャネル型TFTを形成する半導体層はレジ
ストからなるマスク5031によって覆われている。
【0181】
ここで、第1及び2のドーピング処理によって、第4の不純物領域(P+領域)5032
、5034及び第5の不純物領域(P−領域)5033、5035にはそれぞれ異なる濃度
でリンが添加されている。しかし、第4の不純物領域(P+領域)5032、5034及び
第5の不純物領域(P−領域)5033、5035のいずれの領域においても、第3のドー
ピング処理によって、P型を付与する不純物元素の濃度が1×1019〜5×1021atoms/
cm3となるようにドーピング処理される。こうして、第4の不純物領域(P+領域)503
2、5034及び第5の不純物領域(P−領域)5033、5035は、Pチャネル型TF
Tのソース領域
よびドレイン領域として問題なく機能する。
【0182】
なお本実施例では、第3のドーピング処理のみにより、第4の不純物領域(P+領域)5
032、5034及び第5の不純物領域(P−領域)5033、5035を形成したが、こ
れに限定されない。ドーピング処理を行う条件を適宜変えて、複数回のドーピング処理で
形成しても良い。
【0183】
次いで図14(B)に示すように、レジストからなるマスク5031を除去して第1の層
間絶縁膜5036を形成する。この第1の層間絶縁膜5036としては、プラズマCVD
法またはスパッタ法を用い、厚さを100〜200nmとして珪素を含む絶縁膜で形成する
。本実施例では、プラズマCVD法により膜厚100nmの酸化窒化珪素膜を形成した。勿
論、第1の層間絶縁膜5036は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素を含
む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【0184】
次いで、図14(C)に示すように、加熱処理(熱処理)を行って、半導体層の結晶性の回
復、半導体層に添加された不純物元素の活性化を行う。この加熱処理はファーネスアニー
ル炉を用いる熱アニール法で行う。熱アニール法としては、酸素濃度が1ppm以下、好ま
しくは0.1ppm以下の窒素雰囲気中で400〜700℃で行えばよく、本実施例では4
10℃、1時間の熱処理で活性化処理を行った。なお、熱アニール法の他に、レーザアニ
ール法、またはラピッドサーマルアニール法(RTA法)を適用することができる。
【0185】
また、第1の層間絶縁膜5036を形成する前に加熱処理を行っても良い。ただし、第
1の導電層5015a〜5019a及び、第2の導電層5015b〜5019bを構成す
る材料が熱に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するため第1の層間絶縁膜5
036(珪素を主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪素膜)を形成した後で熱処理を行うこと
が好ましい。
【0186】
上記の様に、第1の層間絶縁膜5036(珪素を主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪素
膜)を形成した後に熱処理することにより、活性化処理と同時に、半導体層の水素化も行
うことができる。水素化の工程では、第1の層間絶縁膜5036に含まれる水素により半
導体層のダングリングボンドが終端される。
【0187】
なお、活性化処理のための加熱処理とは別に、水素化のための加熱処理を行っても良い

【0188】
ここで、第1の層間絶縁膜5036の存在に関係なく、半導体層を水素化することもで
きる。水素化の他の手段として、プラズマにより励起された水素を用いる手段(プラズマ
水素化)や、3〜100%の水素を含む雰囲気中において、300〜450℃で1〜12
時間の加熱処理を行う手段でも良い。
【0189】
次いで、第1の層間絶縁膜5036上に、第2の層間絶縁膜5037を形成する。第2
の層間絶縁膜5037としては、無機絶縁膜を用いることができる。例えば、CVD法に
よって形成された窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜や、SOG(Spin On Glass)法によ
って塗布された窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜等を用いることができる。また、第2
の層間絶縁膜5037として、有機絶縁膜を用いることができる。例えば、ポリイミド、
ポリアミド、BCB(ベンゾシクロブテン)、アクリル等の膜を用いることができる。また
、アクリル膜と窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜の積層構造を用いても良い。
【0190】
本実施例では、膜厚1.6μmのアクリル膜を形成した。第2の層間絶縁膜5037によ
って、基板上5000に形成されたTFTによる凹凸を緩和し、平坦化することができる
。特に、第2の層間絶縁膜5037は平坦化の意味合いが強いので、平坦性に優れた膜が
好ましい。
【0191】
次いで、ドライエッチングまたはウエットエッチングを用い、第2の層間絶縁膜503
7、第1の層間絶縁膜5036、およびゲート絶縁膜5006をエッチングし、第2の不
純物領域5025、5028、第4の不純物領域5032、5034に達するコンタクト
ホールを形成する。
【0192】
次いで、透明導電膜からなる画素電極5038を形成する。透明導電膜としては、酸化
インジウムと酸化スズの化合物(Indium Tin Oxide:ITO)、酸化インジウムと酸化亜鉛
の化合物、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム等を用いることができる。また、前記透
明導電膜にガリウムを添加したものを用いてもよい。画素電極がEL素子の陽極に相当す
る。
【0193】
本実施例では、ITOを110nm厚さで成膜、その後パターニングし、画素電極503
8形成した。
【0194】
次いで、各不純物領域とそれぞれ電気的に接続される配線5039〜5045を形成す
る。なお本実施例では、配線5039〜5045は、膜厚100nmのTi膜と、膜厚35
0nmのAl膜と、膜厚100nmのTi膜との積層膜をスパッタ法で連続形成し、所望の形
状にパターニングして形成する。
【0195】
もちろん、三層構造に限らず、単層構造でもよいし、二層構造でもよいし、四層以上の
積層構造にしてもよい。また配線の材料としては、AlとTiに限らず、他の導電膜を用
いても良い。例えば、TaN膜上にAlやCuを形成し、さらにTi膜を形成した積層膜
をパターニングして配線を形成してもよい。
【0196】
こうして、画素部のNチャネル型TFTのソース領域またはドレイン領域の一方は、配
線5042によってソース信号線(5019aと5019bの積層)と電気的に接続され、
もう一方は、配線5043によって画素部のPチャネル型TFTのゲート電極と電気的に
接続される。また、画素部のPチャネル型TFTのソース領域またはドレイン領域の一方
は、配線5044によって画素電極5038と電気的に接続されている。ここで、画素電
極5038上の一部と、配線5044の一部を重ねて形成することによって、配線504
4と画素電極5038の電気的接続をとっている。
【0197】
以上の工程により図14(D)に示すように、Nチャネル型TFTとPチャネル型TFT
からなるCMOS回路を有する駆動回路部と、スイッチング用TFT、駆動用TFTとを
有する画素部を同一基板上に形成することができる。
【0198】
駆動回路部のNチャネル型TFTは、ゲート電極の一部を構成する第1の導電層501
5aと重なる低濃度不純物領域5026(Lov領域)、ソース領域またはドレイン領域とし
て機能する高濃度不純物領域5025とを有している。このNチャネル型TFTと配線5
040で接続されCMOS回路を形成するPチャネル型TFTは、ゲート電極の一部を構
成する第1の導電層5016aと重なる低濃度不純物領域5033(Lov領域)、ソース領
域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域5032とを有している。
【0199】
画素部において、Nチャネル型のスイッチング用TFTは、ゲート電極の外側に形成さ
れる低濃度不純物領域5029(Loff領域)、ソース領域またはドレイン領域として機能
する高濃度不純物領域5028とを有している。また画素部において、Pチャネル型の駆
動用TFTは、ゲート電極の一部を構成する第1の導電層5018aと重なる低濃度不純
物領域5035(Lov領域)、ソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物
領域5034とを有している。
【0200】
次いで、第3の層間絶縁膜5046を形成する。第3の層間絶縁膜としては、無機絶縁
膜や有機絶縁膜を用いることができる。無機絶縁膜としては、CVD法によって形成され
た窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜や、SOG(Spin On Glass)法によって塗布された
窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜等を用いることができる。また、有機絶縁膜としては
、アクリル樹脂膜等を用いることができる。
【0201】
第2の層間絶縁膜5037と第3の層間絶縁膜5046の組み合わせの例を以下に挙げ
る。
【0202】
第2の層間絶縁膜5037として、プラズマCVD法によって形成した窒化珪素膜ある
いは窒化酸化珪素膜を用い、第3の層間絶縁膜5046としてもプラズマCVD法によっ
て形成した窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜を用いる組み合わせがある。また、第2の
層間絶縁膜5037として、SOG法によって形成した窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素
膜を用い、第3の層間絶縁膜5046としてもSOG法によって形成した窒化珪素膜ある
いは窒化酸化珪素膜を用いる組み合わせがある。また、第2の層間絶縁膜5037として
、SOG法によって形成した窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜とプラズマCVD法によ
って形成した窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜の積層膜を用い、第3の層間絶縁膜50
46としてプラズマCVD法によって形成した窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜を用い
る組み合わせがある。また、第2の層間絶縁膜5037として、アクリルを用い
、第3の層間絶縁膜5046としてもアクリルを用いる組み合わせがある。また、第2の
層間絶縁膜5037として、アクリルとプラズマCVD法によって形成した窒化珪素膜あ
るいは窒化酸化珪素膜の積層膜を用い、第3の層間絶縁膜5046としてプラズマCVD
法によって形成した窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜を用いる組み合わせがある。また
、第2の層間絶縁膜5037として、プラズマCVD法によって形成した窒化珪素膜ある
いは窒化酸化珪素膜を用い、第3の層間絶縁膜5046としてアクリルを用いる組み合わ
せがある。
【0203】
第3の層間絶縁膜5046の画素電極5038に対応する位置に開口部を形成する。第
3の層間絶縁膜は、バンクとして機能する。開口部を形成する際、ウエットエッチング法
を用いることで容易にテーパー形状の側壁とすることが出来る。開口部の側壁が十分にな
だらかでないと段差に起因するEL層の劣化が顕著な問題となってしまうため、注意が必
要である。
【0204】
第3の層間絶縁膜中に、カーボン粒子や金属粒子を添加し、抵抗率を下げ、静電気の発
生を抑制してもよい。この際、抵抗率は、1×106〜1×1012Ωm(好ましくは、1×
108〜1×1010Ωm)となるように、カーボン粒子や金属粒子の添加量を調節すればよ
い。
【0205】
次いで、第3の層間絶縁膜5046の開口部において露出している画素電極5038上
に、EL層5047を形成する。
【0206】
EL層5047としては、公知の有機発光材料や無機発光材料を用いることができる。
【0207】
有機発光材料としては、低分子系有機発光材料、高分子系有機発光材料、中分子系有機
材料を自由に用いることができる。なお、ここでは、中分子系有機発光材料とは、昇華性
を有さず、かつ、分子数が20以下または連鎖する分子の長さが10μm以下の有機発光
材料を示すものとする。
【0208】
EL層5047は通常、積層構造である。代表的には、コダック・イーストマン・カン
パニーのTangらが提案した「正孔輸送層/発光層/電子輸送層」という積層構造が挙げら
れる。また他にも、陽極上に正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層、または正孔
注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層の順に積層する構造でも良い。発
光層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。
【0209】
本実施例では蒸着法により低分子系有機発光材料を用いてEL層5047を形成してい
る。具体的には、正孔注入層として20nm厚の銅フタロシアニン(CuPc)膜を設け、そ
の上に発光層として70nm厚のトリス−8−キノリノラトアルミニウム錯体(Alq3)膜
を設けた積層構造としている。Alq3にキナクリドン、ペリレンもしくはDCM1とい
った蛍光色素を添加することで発光色を制御することができる。
【0210】
なお、図14(D)では一画素しか図示していないが、複数の色、例えば、R(赤)、G(
緑)、B(青)の各色に対応したEL層5047を作り分ける構成とすることができる。
【0211】
また、高分子系有機発光材料を用いる例として、正孔注入層として20nmのポリチオフ
ェン(PEDOT)膜をスピン塗布法により設け、その上に発光層として100nm程度のパ
ラフェニレンビニレン(PPV)膜を設けた積層構造によってEL層5047を構成しても
良い。なお、PPVのπ共役系高分子を用いると、赤色から青色まで発光波長を選択でき
る。また、電子輸送層や電子注入層として炭化珪素等の無機材料を用いることも可能であ
る。
【0212】
なお、EL層5047は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層
等が、明確に区別された積層構造を有するものに限定されない。つまり、EL層5047
は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を構成する材料が、混
合した層を有する構造であってもよい。
【0213】
例えば、電子輸送層を構成する材料(以下、電子輸送材料と表記する)と、発光層を構成
する材料(以下、発光材料と表記する)とによって構成される混合層を、電子輸送層と発光
層との間に有する構造のEL層5047であってもよい。
【0214】
次に、EL層5047の上には導電膜からなる対向電極5048が設けられる。本実施
例の場合、導電膜としてアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿論、公知のMg
Ag膜(マグネシウムと銀との合金膜)を用いても良い。対向電極5048がEL素子の陰
極に相当する。陰極材料としては、周期表の1族もしくは2族に属する元素からなる導電
膜もしくはそれらの元素を添加した導電膜を自由に用いることができる。
【0215】
対向電極5048まで形成された時点でEL素子が完成する。なお、EL素子とは、画
素電極(陽極)5038、EL層5047及び対向電極(陰極)5048で形成された素子を
指す。
【0216】
EL素子を完全に覆うようにしてパッシベーション膜5049を設けることは有効であ
る。パッシベーション膜5049としては、炭素膜、窒化珪素膜もしくは窒化酸化珪素膜
を含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層で用いることができる

【0217】
カバレッジの良い膜をパッシベーション膜5049として用いることが好ましく、炭素
膜、特にDLC(ダイヤモンドライクカーボン)膜を用いることは有効である。DLC膜は
室温から100℃以下の温度範囲で成膜可能であるため、耐熱性の低いEL層5047の
上方にも容易に成膜することができる。また、DLC膜は酸素に対するブロッキング効果
が高く、EL層5047の酸化を抑制することが可能である。そのため、EL層5047
が酸化するといった問題を防止できる。
【0218】
なお、第3の層間絶縁膜5046を形成した後、パッシベーション膜5049を形成す
るまでの工程をマルチチャンバー方式(またはインライン方式)の成膜装置を用いて、大気
解放せずに連続的に処理することは有効である。
【0219】
なお、実際には図14(D)の状態まで完成したら、さらに外気に曝されないように、気
密性が高く、脱ガスの少ない保護フィルム(ラミネートフィルム、紫外線硬化樹脂フィル
ム等)や透光性のシーリング材でパッケージング(封入)することが好ましい。その際、シ
ーリング材の内部を不活性雰囲気にしたり、内部に吸湿性材料(例えば酸化バリウム)を配
置したりするとEL素子の信頼性が向上する。
【0220】
また、パッケージング等の処理により気密性を高めたら、基板5000上に形成された
素子又は回路から引き回された端子と外部信号端子とを接続するためのコネクタ(フレキ
シブルプリントサーキット:FPC)を取り付けて製品として完成する。
【0221】
また、本実施例で示す工程に従えば、発光装置の作製に必要なフォトマスクの数を抑え
ることが出来る。その結果、工程を短縮し、製造コストの低減及び歩留まりの向上に寄与
することが出来る。
【実施例9】
【0222】
本実施例では、実施例8に示した構成とは異なる構成のアクティブマトリクス基板の作
製工程について図15を用いて説明する。
【0223】
なお、図15(A)までの工程は、実施例11において、図13(A)〜(D)、図14(A)
に示した工程と同様である。ただし、画素部を構成する駆動用TFTは、ゲート電極の外
側に形成される低濃度不純物領域(Loff領域)を有する、Nチャネル型のTFTである点
が異なる。この駆動用TFTにおいては、実施例9に示したように、レジストによるマス
クを用いて、ゲート電極の外側に低濃度不純物領域(Loff領域)を形成すれば良い。
【0224】
図13及び図14と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
【0225】
図15(A)に示すように、第1の層間絶縁膜5101を形成する。この第1の層間絶縁
膜5101としては、プラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを100〜200
nmとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマCVD法により膜厚10
0nmの酸化窒化珪素膜を形成した。勿論、第1の層間絶縁膜5101は酸化窒化珪素膜に
限定されるものでなく、他の珪素を含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い

【0226】
次いで、図15(B)に示すように、加熱処理(熱処理)を行って、半導体層の結晶性の回
復、半導体層に添加された不純物元素の活性化を行う。この加熱処理はファーネスアニー
ル炉を用いる熱アニール法で行う。熱アニール法としては、酸素濃度が1ppm以下、好ま
しくは0.1ppm以下の窒素雰囲気中で400〜700℃で行えばよく、本実施例では4
10℃、1時間の熱処理で活性化処理を行った。なお、熱アニール法の他に、レーザアニ
ール法、またはラピッドサーマルアニール法(RTA法)を適用することができる。
【0227】
また、第1の層間絶縁膜5101を形成する前に加熱処理を行っても良い。ただし、第
1の導電層5015a〜5019a及び、第2の導電層5015b〜5019bが熱に弱
い場合には、本実施例のように配線等を保護するため第1の層間絶縁膜5101(珪素を
主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪素膜)を形成した後で熱処理を行うことが好ましい。
【0228】
上記の様に、第1の層間絶縁膜5101(珪素を主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪素
膜)を形成した後に熱処理することにより、活性化処理と同時に、半導体層の水素化も行
うことができる。水素化の工程では、第1の層間絶縁膜5101に含まれる水素により半
導体層のダングリングボンドが終端される。
【0229】
なお、活性化処理のための加熱処理とは別に、水素化のための加熱処理を行っても良い

【0230】
ここで、第1の層間絶縁膜5101の存在に関係なく、半導体層を水素化することもで
きる。水素化の他の手段として、プラズマにより励起された水素を用いる手段(プラズマ
水素化)や、3〜100%の水素を含む雰囲気中において、300〜450℃で1〜12
時間の加熱処理を行う手段でも良い。
【0231】
以上の工程により、Nチャネル型TFTとPチャネル型TFTからなるCMOS回路を
有する駆動回路部と、スイッチング用TFT、駆動用TFTとを有する画素部を同一基板
上に形成することができる。
【0232】
次いで、第1の層間絶縁膜5101上に、第2の層間絶縁膜5102を形成する。第2
の層間絶縁膜5102としては、無機絶縁膜を用いることができる。例えば、CVD法に
よって形成された窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜や、SOG(Spin On Glass)法によ
って塗布された窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜等を用いることができる。また、第2
の層間絶縁膜5102として、有機絶縁膜を用いることができる。例えば、ポリイミド、
ポリアミド、BCB(ベンゾシクロブテン)、アクリル等の膜を用いることができる。また
、アクリル膜と窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜の積層構造を用いても良い。
【0233】
次いで、ドライエッチングまたはウエットエッチングを用い、第1の層間絶縁膜510
1、第2の層間絶縁膜5102及びゲート絶縁膜5006をエッチングし、駆動回路部及
び画素部を構成する各TFTの不純物領域(第3の不純物領域(N+領域)及び第4の不純
物領域(P+領域))に達するコンタクトホールを形成する。
【0234】
次いで、各不純物領域とそれぞれ電気的に接続される配線5103〜5109を形成す
る。なお本実施例では、配線5103〜5109は、膜厚100nmのTi膜と、膜厚35
0nmのAl膜と、膜厚100nmのTi膜との積層膜をスパッタ法で連続形成し、所望の形
状にパターニングして形成する。
【0235】
もちろん、三層構造に限らず、単層構造でもよいし、二層構造でもよいし、四層以上の
積層構造にしてもよい。また配線の材料としては、AlとTiに限らず、他の導電膜を用
いても良い。例えば、TaN膜上にAlやCuを形成し、さらにTi膜を形成した積層膜
をパターニングして配線を形成してもよい。
【0236】
画素部のスイッチング用TFTのソース領域またはドレイン領域の一方は、配線510
6によってソース配線(5019aと5019bの積層)と電気的に接続され、もう一方は
、配線5107によって画素部の駆動用TFTのゲート電極と電気的に接続される。
【0237】
次いで図15(C)に示すように、第3の層間絶縁膜5110を形成する。第3の層間絶
縁膜5110としては、無機絶縁膜や有機絶縁膜を用いることができる。無機絶縁膜とし
ては、CVD法によって形成された窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜や、SOG(Spin
On Glass)法によって塗布された窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜等を用いることがで
きる。また、有機絶縁膜としては、アクリル樹脂膜等を用いることができる。
【0238】
第3の層間絶縁膜5110によって、基板上5000に形成されたTFTによる凹凸を
緩和し、平坦化することができる。特に、第3の層間絶縁膜5110は平坦化の意味合い
が強いので、平坦性に優れた膜が好ましい。
【0239】
次いで、ドライエッチングまたはウエットエッチングを用い、第3の層間絶縁膜511
0に、配線5108に達するコンタクトホールを形成する。
【0240】
次いで、導電膜をパターニングして画素電極5111を形成する。本実施例の場合、導
電膜としてアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿論、公知のMgAg膜(マグ
ネシウムと銀との合金膜)を用いても良い。画素電極5111がEL素子の陰極に相当す
る。陰極材料としては、周期表の1族もしくは2族に属する元素からなる導電膜もしくは
それらの元素を添加した導電膜を自由に用いることができる。
【0241】
画素電極5111は、第3の層間絶縁膜5110に形成されたコンタクトホールによっ
て、配線5108と電気的な接続がとられる。こうして、画素電極5111は、駆動用T
FTのソース領域またはドレイン領域の一方と、電気的に接続される。
【0242】
次いで図15(D)に示すように、各画素間のEL層を塗り分けるために、土手5112
を形成する。土手5112としては、無機絶縁膜や有機絶縁膜を用いて形成する。無機絶
縁膜としては、CVD法によって形成された窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜や、SO
G法によって塗布された窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜等を用いることができる。ま
た、有機絶縁膜としては、アクリル樹脂膜等を用いることができる。
【0243】
ここで、土手5112を形成する際、ウエットエッチング法を用いることで容易にテー
パー形状の側壁とすることが出来る。土手5112の側壁が十分になだらかでないと段差
に起因するEL層の劣化が顕著な問題となってしまうため、注意が必要である。
【0244】
なお、画素電極5111と配線5108を電気的に接続する際に、第3の層間絶縁膜5
110に形成したコンタクトホールの部分にも、土手5112を形成する。こうして、コ
ンタクトホール部分の凹凸による、画素電極の凹凸を土手5112によって埋めることに
より、段差に起因するEL層の劣化を防いでいる。
【0245】
第3の層間絶縁膜5110と土手5112の組み合わせの例を以下に挙げる。
【0246】
第3の層間絶縁膜5110として、プラズマCVD法によって形成した窒化珪素膜ある
いは窒化酸化珪素膜を用い、土手5112としてもプラズマCVD法によって形成した窒
化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜を用いる組み合わせがある。また、第3の層間絶縁膜5
110として、SOG法によって形成した窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜を用い、土
手5112としてもSOG法によって形成した窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜を用い
る組み合わせがある。また第3の層間絶縁膜5110として、SOG法によって形成した
窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜とプラズマCVD法によって形成した窒化珪素膜ある
いは窒化酸化珪素膜の積層膜を用い、土手5112としてプラズマCVD法によって形成
した窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜を用いる組み合わせがある。また、第3の層間絶
縁膜5110として、アクリルを用い、土手5112としてもアクリルを用いる組み合わ
せがある。また、第3の層間絶縁膜5110として、アクリルとプラズマCVD法によっ
て形成した窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜の積層膜を用い、土手5112としてプラ
ズマCVD法によって形成した窒化珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜を用いる組み合わせが
ある。また、第3の層間絶縁膜5110として、プラズマCVD法によって形成した窒化
珪素膜あるいは窒化酸化珪素膜を用い、土手5112としてアクリルを用いる組み合わせ
がある。
【0247】
土手5112中に、カーボン粒子や金属粒子を添加し、抵抗率を下げ、静電気の発生を
抑制してもよい。この際、抵抗率は、1×106〜1×1012Ωm(好ましくは、1×108
〜1×1010Ωm)となるように、カーボン粒子や金属粒子の添加量を調節すればよい。
【0248】
次いで、土手5112に囲まれた、露出している画素電極5111上に、EL層511
3を形成する。
【0249】
EL層5113としては、公知の有機発光材料や無機発光材料を用いることができる。
【0250】
有機発光材料としては、低分子系有機発光材料、高分子系有機発光材料、中分子系有機
材料を自由に用いることができる。なお、ここでは、中分子系有機発光材料とは、昇華性
を有さず、かつ、分子数が20以下または連鎖する分子の長さが10μm以下の有機発光
材料を示すものとする。
【0251】
EL層5113は通常、積層構造である。代表的には、コダック・イーストマン・カン
パニーのTangらが提案した「正孔輸送層/発光層/電子輸送層」という積層構造が挙げら
れる。また他にも、陰極上に電子輸送層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層、または電子
注入層/電子輸送層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層の順に積層する構造でも良い。発
光層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。
【0252】
本実施例では蒸着法により低分子系有機発光材料を用いてEL層5113を形成してい
る。具体的には、発光層として70nm厚のトリス−8−キノリノラトアルミニウム錯体(
Alq3)膜を設け、その上に、正孔注入層として20nm厚の銅フタロシアニン(CuPc)
膜を設けた積層構造としている。Alq3にキナクリドン、ペリレンもしくはDCM1と
いった蛍光色素を添加することで発光色を制御することができる。
【0253】
なお、図15(D)では一画素しか図示していないが、複数の色、例えば、R(赤)、G(
緑)、B(青)の各色に対応したEL層5113を作り分ける構成とすることができる。
【0254】
また、高分子系有機発光材料を用いる例として、正孔注入層として20nmのポリチオフ
ェン(PEDOT)膜をスピン塗布法により設け、その上に、発光層として100nm程度の
パラフェニレンビニレン(PPV)膜を設けた積層構造によってEL層5113を構成して
も良い。なお、PPVのπ共役系高分子を用いると、赤色から青色まで発光波長を選択で
きる。また、電子輸送層や電子注入層として炭化珪素等の無機材料を用いることも可能で
ある。
【0255】
なお、EL層5113は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層
等が、明確に区別された積層構造を有するものに限定されない。つまり、EL層5113
は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を構成する材料が、混
合した層を有する構造であってもよい。
【0256】
例えば、電子輸送層を構成する材料(以下、電子輸送材料と表記する)と、発光層を構成
する材料(以下、発光材料と表記する)とによって構成される混合層を、電子輸送層と発光
層との間に有する構造のEL層5113であってもよい。
【0257】
次に、EL層5113の上には、透明導電膜からなる画素電極5114を形成する。透
明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズの化合物(ITO)、酸化インジウムと酸化
亜鉛の化合物、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム等を用いることができる。また、前
記透明導電膜にガリウムを添加したものを用いてもよい。画素電極5114がEL素子の
陽極に相当する。
【0258】
画素電極5114まで形成された時点でEL素子が完成する。なお、EL素子とは、画
素電極(陰極)5111、EL層5113及び画素電極(陽極)5114で形成されたダイオ
ードを指す。
【0259】
本実施例では、画素電極5114が透明導電膜によって形成されているため、EL素子
が発した光は、基板5000とは逆側に向かって放射される。また、第3の層間絶縁膜5
110によって、配線5106〜5109が形成された層とは別の層に、画素電極511
1を形成している。そのため、実施例9に示した構成と比較して、開口率を上げることが
できる。
【0260】
EL素子を完全に覆うようにして保護膜(パッシベーション膜)5115を設けることは
有効である。保護膜5115としては、炭素膜、窒化珪素膜もしくは窒化酸化珪素膜を含
む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層で用いることができる。
【0261】
なお本実施例のように、EL素子が発した光が画素電極5114側から放射される場合
、保護膜5115としては、光を透過する膜を用いる必要がある。
【0262】
なお、土手5112を形成した後、保護膜5115を形成するまでの工程をマルチチャ
ンバー方式(またはインライン方式)の成膜装置を用いて、大気解放せずに連続的に処理す
ることは有効である。
【0263】
なお、実際には図15(D)の状態まで完成したら、さらに外気に曝されないように、気
密性が高く、脱ガスの少ない保護フィルム(ラミネートフィルム、紫外線硬化樹脂フィル
ム等)等のシーリング材でパッケージング(封入)することが好ましい。その際、シーリン
グ材の内部を不活性雰囲気にしたり、内部に吸湿性材料(例えば酸化バリウム)を配置した
りするとEL素子の信頼性が向上する。
【0264】
また、パッケージング等の処理により気密性を高めたら、基板5000上に形成された
素子又は回路から引き回された端子と外部信号端子とを接続するためのコネクタ(フレキ
シブルプリントサーキット:FPC)を取り付けて製品として完成する。
【実施例10】
【0265】
本実施例では、本発明を用いて発光装置を作製した例について、図16を用いて説明す
る。
【0266】
図16は、TFTが形成された素子基板をシーリング材によって封止することによって
形成された発光装置の上面図であり、図16(B)は、図16(A)のA−A’における断面
図、図16(C)は図16(A)のB−B’における断面図である。
【0267】
基板4001上に設けられた画素部4002と、ソース信号線駆動回路4003と、第
1及び第2のゲート信号線駆動回路4004a、4004bとを囲むようにして、シール
材4009が設けられている。また画素部4002と、ソース信号線駆動回路4003と
、第1及び第2のゲート信号線駆動回路4004a、4004bとの上にシーリング材4
008が設けられている。よって画素部4002と、ソース信号線駆動回路4003と、
第1及び第2のゲート信号線駆動回路4004a、4004bとは、基板4001とシー
ル材4009とシーリング材4008とによって、充填材4210で密封されている。
【0268】
また基板4001上に設けられた画素部4002と、ソース信号線駆動回路4003と
、第1及び第2のゲート信号線駆動回路4004a、4004bとは、複数のTFTを有
している。図16(B)では代表的に、下地膜4010上に形成された、ソース信号線駆動
回路4003に含まれるTFT(但し、ここではNチャネル型TFTとPチャネル型TF
Tを図示する)4201及び画素部4002に含まれるTFT4202を図示した。
【0269】
TFT4201及び4202上には層間絶縁膜(平坦化膜)4301aが形成され、その
上にTFT4202のドレインと電気的に接続する画素電極(陽極)4203が形成される
。画素電極4203としては仕事関数の大きい透明導電膜が用いられる。透明導電膜とし
ては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸
化亜鉛、酸化スズまたは酸化インジウムを用いることができる。また、前記透明導電膜に
ガリウムを添加したものを用いても良い。
【0270】
そして、画素電極4203の上には絶縁膜4302が形成され、絶縁膜4302は画素
電極4203の上に開口部が形成されている。この開口部において、画素電極4203の
上には有機発光層4204が形成される。有機発光層4204は公知の有機発光材料また
は無機発光材料を用いることができる。また、有機発光材料には低分子系(モノマー系)材
料と高分子系(ポリマー系)材料があるがどちらを用いても良い。
【0271】
有機発光層4204の形成方法は公知の蒸着技術もしくは塗布法技術を用いれば良い。
また、有機発光層の構造は正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層または電子注入
層を自由に組み合わせて積層構造または単層構造とすれば良い。
【0272】
有機発光層4204の上には遮光性を有する導電膜(代表的にはアルミニウム、銅もし
くは銀を主成分とする導電膜またはそれらと他の導電膜との積層膜)からなる陰極420
5が形成される。また、陰極4205と有機発光層4204の界面に存在する水分や酸素
は極力排除しておくことが望ましい。従って、有機発光層4204を窒素または希ガス雰
囲気で形成し、酸素や水分に触れさせないまま陰極4205を形成するといった工夫が必
要である。本実施例ではマルチチャンバー方式(クラスターツール方式)の成膜装置を用い
ることで上述のような成膜を可能とする。そして陰極4205は所定の電圧が与えられて
いる。
【0273】
以上のようにして、画素電極(陽極)4203、有機発光層4204及び陰極4205か
らなる発光素子4303が形成される。そして発光素子4303を覆うように、絶縁膜4
302上に保護膜4209が形成されている。保護膜4209は、発光素子4303に酸
素や水分等が入り込むのを防ぐのに効果的である。
【0274】
4005aは電源線に接続された引き回し配線であり、TFT4202の第1の電極に
接続されている。引き回し配線4005aはシール材4009と基板4001との間を通
り、異方導電性フィルム4300を介してFPC4006が有するFPC用配線4301
bに電気的に接続される。
【0275】
シーリング材4008としては、ガラス材、金属材(代表的にはステンレス材)、セラミ
ックス材、プラスチック材(プラスチックフィルムも含む)を用いることができる。プラス
チック材としては、FRP(Fiberglass‐Reinforced‐Plastics)板、PVF(ポリビニル
フルオライド)フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂
フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをPVFフィルムやマイラー
フィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
【0276】
但し、発光素子からの光の放射方向がカバー材側に向かう場合にはカバー材は透明でな
ければならない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィルムまた
はアクリルフィルムのような透明物質を用いる。
【0277】
また、充填材4210としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化
樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、PVC(ポリビニルクロライド)、アクリル、
ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)またはEVA(
エチレンビニルアセテート)を用いることができる。本実施例では充填材として窒素を用
いた。
【0278】
また充填材4210を吸湿性物質(好ましくは酸化バリウム)もしくは酸素を吸着しうる
物質にさらしておくために、シーリング材4008の基板4001側の面に凹部4007
を設けて吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質4207を配置する。そして、吸湿性物
質または酸素を吸着しうる物質4207が飛び散らないように、凹部カバー材4208に
よって吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質4207は凹部4007に保持されている
。なお凹部カバー材4208は目の細かいメッシュ状になっており、空気や水分は通し、
吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質4207は通さない構成になっている。吸湿性物
質または酸素を吸着しうる物質4207を設けることで、発光素子4303の劣化を抑制
できる。
【0279】
図16(C)に示すように、画素電極4203が形成されると同時に、引き回し配線40
05a上に接するように導電性膜4203aが形成される。
【0280】
また、異方導電性フィルム4300は導電性フィラー4300aを有している。基板4
001とFPC4006とを熱圧着することで、基板4001上の導電性膜4203aと
FPC4006上のFPC用配線4301bとが、導電性フィラー4300aによって電
気的に接続される。
【実施例11】
【0281】
本発明において、三重項励起子からの燐光を発光に利用できる有機発光材料を用いるこ
とで、外部発光量子効率を飛躍的に向上させることができる。これにより、発光素子の低
消費電力化、長寿命化、および軽量化が可能になる。
【0282】
ここで、三重項励起子を利用し、外部発光量子効率を向上させた報告を示す。
(T.Tsutsui, C.Adachi, S.Saito, Photochemical Processes in Organized Molecular S
ystems, ed.K.Honda, (Elsevier Sci.Pub., Tokyo,1991) p.437.)
【0283】
上記の論文により報告された有機発光材料(クマリン色素)の分子式を以下に示す。
【0284】
【化1】

【0285】
(M.A.Baldo, D.F.O’Brien, Y.You, A.Shoustikov, S.Sibley, M.E.Thompson,
S.R.Forrest, Nature 395 (1998) p.151.)
【0286】
上記の論文により報告された有機発光材料(Pt錯体)の分子式を以下に示す。
【0287】
【化2】

【0288】
(M.A.Baldo, S.Lamansky, P.E.Burrrows, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Appl.
Phys.Lett.,75 (1999) p.4.) (T.Tsutsui, M.-J.Yang, M.Yahiro, K.Nakamura,
T.Watanabe, T.tsuji, Y.Fukuda, T.Wakimoto, S.Mayaguchi, Jpn.Appl.Phys.,
38 (12B) (1999) L1502.)
【0289】
上記の論文により報告された有機発光材料(Ir錯体)の分子式を以下に示す。
【0290】
【化3】

【0291】
以上のように三重項励起子からの燐光発光を利用できれば原理的には一重項励起子から
の蛍光発光を用いる場合より3〜4倍の高い外部発光量子効率の実現が可能となる。
【実施例12】
【0292】
本発明におけるトランジスタのしきい値補正の方法として、補正に用いるトランジスタ
のゲート・ドレイン間を短絡してダイオード化した状態でソース・ドレイン間に電流を流
し、ソース・ドレイン間の電圧がトランジスタのしきい値に等しくなる現象を利用してい
るが、これは本発明で紹介したような画素部への適用のみならず、駆動回路への応用も可
能である。
【0293】
例として、電流を画素などへ出力する駆動回路における、電流源回路を挙げる。電流源
回路は、入力された電圧信号から、所望の電流を出力する回路である。電流源回路内の電
流源トランジスタのゲート電極に電圧信号が入力され、そのゲート・ソース間電圧に応じ
た電流が、電流源トランジスタを介して出力される。つまり、電流源トランジスタのしき
い値補正に、本発明のしきい値補正方法を用いる。
【0294】
図27(A)に、電流源回路の利用例を示す。シフトレジスタより順次サンプリングパ
ルスが出力され、該サンプリングパルスはそれぞれの電流源回路9001へと入力され、
該サンプリングパルスが電流源回路9001に入力されたタイミングに従って、映像信号
のサンプリングを行う。この場合、サンプリング動作は点順次で行われる。
【0295】
簡単な動作タイミングを図27(B)に示す。i行目のゲート信号線が選択されている
期間は、シフトレジスタからサンプリングパルスが出力され、映像信号のサンプリングを
行う期間と、帰線期間とに分けられる。この帰線期間において、本発明のしきい値補正動
作、つまり、各部の電位を初期化したり、トランジスタのしきい値電圧を取得したりする
一連の動作を行う。つまり、しきい値取得動作は1水平期間ごとに行うことが出来る。
【0296】
図28(A)に、図27とは異なる構成の電流を画素などへ出力する駆動回路の構成を
示す。図27の場合と異なる点としては、1段のサンプリングパルスによって制御される
電流源回路9001は、9001A、9001Bの2つとなっており、電流源制御信号に
よって、双方の動作が選択される。
【0297】
図28(B)に示すように、電流源制御信号は、例えば1水平期間ごとに切り替わるよ
うにする。すると電流源回路9001A、9001Bの動作は、一方が画素などへの電流
出力を行い、他方が映像信号の入力などを行う。これが行ごとに入れ替わり行われる。こ
の場合、サンプリング動作は線順次で行われる。
【0298】
図29(A)に、さらに異なる構成の駆動回路の構成を示す。ここでは、1段のサンプ
リングパルスによって制御される電流源回路9001は、9001A、9001B、90
01Cの3つとなっており、ビデオ入力制御信号、出力制御信号によって、それぞれの動
作が選択される。
【0299】
図29(B)に示すように、ビデオ入力制御信号、出力制御信号によって、1水平期間
ごとに、電流源回路9001A〜9001Cの動作が、しきい値補正→映像信号入力→画
素への電流出力といった順に切り替わるようにする。サンプリング動作は、図28に示し
た構成と同様、線順次で行われる。
【0300】
図30(A)に、さらに異なる構成の駆動回路の構成を示す。図27の構成においては
、映像信号の形式はデジタル・アナログを問わないが、図30(A)の構成では、デジタ
ル映像信号を入力する。入力されたデジタル映像信号は、サンプリングパルスの出力に従
って第1のラッチ回路に取りこまれ、一行分の映像信号の取り込みが終了した後、第2の
ラッチ回路に転送され、その後、各電流源回路9001A〜9001Cへと入力される。
ここで、電流源回路9001A〜9001Cは、それぞれから出力される電流値が異なっ
ている。例えば、電流値の比が1:2:4となっている。つまり、並列にn個の電流源回
路を配置し、その電流値の比を1:2:4:・・・2(n-1)とし、各電流源回路から出力
される電流を足し合わせることにより、出力される電流値を線形的に変化させることが出
来る。
【0301】
動作タイミングは、図27に示したものとほぼ同様であり、サンプリング動作を行わな
い帰線期間内に、電流源回路9001において、しきい値補正動作が行われ、続いてラッ
チ回路に保持されているデータが転送され、電流源回路9001においてV−I変換を行
い、画素へ電流を出力する。サンプリング動作は、図28に示した構成と同様、線順次で
行われる。
【0302】
図31(A)に、さらに異なる構成の電流を画素などへ出力する駆動回路の構成を示す
。この構成では、ラッチ回路に取り込まれたデジタル映像信号は、ラッチ信号の入力によ
ってD/A変換回路へと転送され、アナログ映像信号へと変換され、該アナログ映像信号
が各電流源回路9001へと入力されて、電流が出力される。
【0303】
また、このようなD/A変換回路に、例えばガンマ補正用の機能を持たせても良い。
【0304】
図31(B)に示すように、帰線期間内にしきい値補正、ラッチデータ転送が行われ、
ある行のサンプリング動作が行われている期間に、前行の映像信号のV−I変換、画素な
どへの電流の出力が行われる。サンプリング動作は、図28に示した構成と同様、線順次
で行われる。
【0305】
以上に示した構成に限らず、電流源回路によってV−I変換を行うような場合には、本
発明のしきい値補正手段の適用が可能である。また、図28、図29に示したように、複
数の電流源回路を並列に配置し、切り替えて使用するといった構成を、図30、図31等
の構成と組み合わせて使用しても良い。
【実施例13】
【0306】
本明細書でこれまでに示してきた構成では、駆動用TFTにはPチャネル型TFTを用
いていたが、本発明は駆動用TFTにNチャネル型TFTを用いた場合の構成にも適用が
可能である。図32(A)に構成を示す。
【0307】
駆動用TFT3210はNチャネル型であり、この場合、ソース領域はEL素子321
5の陽極と接続されている側であり、ドレイン領域は、TFT3211を介して電流供給
線3214と接続されている側となる。そこで、容量手段3212、3213は、駆動用
TFT3210のゲート・ソース間の電圧を保持出来るようなノードに設ける。
【0308】
動作について説明する。図32(B)に示すように、まず、駆動用TFT3208がO
Nするように他のTFTを導通する。続いて、図32(C)に示すように、TFT320
9、3211をOFFすると、駆動用TFT3208のゲート・ソース間電圧がそのしき
い値電圧に等しくなるまで、図のように電荷が移動し、やがて駆動用TFT3208がO
FFする。このとき、容量手段3212には、駆動用TFT32080のしきい値電圧が
保持されている。
【0309】
続いて、図32(D)に示すように、映像信号が入力される。先に容量手段3212に
保持されているしきい値電圧が、この映像信号に上乗せされて、駆動用TFT3208の
ゲートに入力され、このときの駆動用TFT3208のゲート・ソース間電圧にしたがっ
て、電流供給線3214からEL素子3215に電流が供給されることになる。よって、
隣接画素において、駆動用TFT3208のしきい値電圧がばらついたとしても、そのば
らつきに関係なく、容量手段3212によってしきい値電圧が映像信号に上乗せされるた
め、駆動用TFTのゲート・ソース間電圧は隣接画素ごとにばらつくことがない。
【0310】
さらに、図32に示した構成でEL素子3215が発光によって劣化した場合、陽極−
陰極間の電圧が上昇する。これにより、通常であれば駆動用TFT3208のソース領域
の電位が上昇し、結果として発光時のゲート・ソース間電圧が小さくなってしまうという
問題が考えられるが、本実施例で示した構成によると、図32(B)〜(C)における、
しきい値電圧の取得において、TFT3209がONすることによって、駆動用TFT3
208のソース領域の電位は、電源線3216の電位に固定される。よって前述のように
、駆動用TFT3208のゲート・ソース間電圧が小さくなることがないため、経時的な
輝度低下を抑えることが出来る。
【0311】
なお、本実施例において、駆動用TFT3210はNチャネル型としている。他のTF
Tは、ON・OFFの制御のみを行うスイッチ素子として用いているので、その極性は問
わない。また、TFT3207、3208については、ON、OFFのタイミングが同一
であるので、ゲート信号線を共有しているが、スイッチ素子の制御についてはこの限りで
ない。
【0312】
また、TFT3211は、EL素子3215への電流供給を任意のタイミングで遮断す
るための消去用TFTとしても用いることが出来る。
【実施例14】
【0313】
発光素子を用いた発光装置は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ、明るい場
所での視認性に優れ、視野角が広い。従って、様々な電子機器の表示部に用いることがで
きる。
【0314】
本発明の発光装置を用いた電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル
型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装置
(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器
、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、
記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒
体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。特に
、斜め方向から画面を見る機会が多い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視されるため
、発光装置を用いることが望ましい。それら電子機器の具体例を図17に示す。
【0315】
図17(A)は発光素子表示装置であり、筐体3001、支持台3002、表示部300
3、スピーカー部3004、ビデオ入力端子3005等を含む。本発明の発光装置は表示
部3003に用いることができる。発光装置は自発光型であるためバックライトが必要な
く、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすることができる。なお、発光素子表示装置は
、パーソナルコンピュータ用、TV放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示
装置が含まれる。
【0316】
図17(B)はデジタルスチルカメラであり、本体3101、表示部3102、受像部3
103、操作キー3104、外部接続ポート3105、シャッター3106等を含む。本
発明の発光装置は表示部3102に用いることができる。
【0317】
図17(C)はノート型パーソナルコンピュータであり、本体3201、筐体3202、
表示部3203、キーボード3204、外部接続ポート3205、ポインティングマウス
3206等を含む。本発明の発光装置は表示部3203に用いることができる。
【0318】
図17(D)はモバイルコンピュータであり、本体3301、表示部3302、スイッチ
3303、操作キー3304、赤外線ポート3305等を含む。本発明の発光装置は表示
部3302に用いることができる。
【0319】
図17(E)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(具体的にはDVD再生装置)であ
り、本体3401、筐体3402、表示部A3403、表示部B3404、記録媒体(D
VD等)読込部3405、操作キー3406、スピーカー部3407等を含む。表示部A
3403は主として画像情報を表示し、表示部B3404は主として文字情報を表示する
が、本発明の発光装置はこれら表示部A、B3403、3404に用いることができる。
なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
【0320】
図17(F)はゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)であり、本体35
01、表示部3502、アーム部3503を含む。本発明の発光装置は表示部3502に
用いることができる。
【0321】
図17(G)はビデオカメラであり、本体3601、表示部3602、筐体3603、外
部接続ポート3604、リモコン受信部3605、受像部3606、バッテリー3607
、音声入力部3608、操作キー3609、接眼部3610等を含む。本発明の発光装置
は表示部3602に用いることができる。
【0322】
図17(H)は携帯電話であり、本体3701、筐体3702、表示部3703、音声入
力部3704、音声出力部3705、操作キー3706、外部接続ポート3707、アン
テナ3708等を含む。本発明の発光装置は表示部3703に用いることができる。なお
、表示部3703は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電流を抑え
ることができる。
【0323】
なお、将来的に有機発光材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレ
ンズ等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能と
なる。
【0324】
また、上記電子機器はインターネットやCATV(ケーブルテレビ)などの電子通信回線
を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増し
てきている。有機発光材料の応答速度は非常に高いため、発光装置は動画表示に好ましい

【0325】
また、発光装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なくなる
ように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響再生
装置のような文字情報を主とする表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景
として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが望ましい。
【0326】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが
可能である。また、本実施例の電子機器は実施例1〜13に示したいずれの構成の発光装
置を用いても良い。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1乃至第7の配線と、第1乃至第6のトランジスタと、第1及び第2の容量素子とを有し、
前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1の容量素子の一方の端子と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1の容量素子の他方の端子と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第4のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタのゲートは、前記第1の容量素子の他方の端子と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、負荷と電気的に接続され、
前記第2の容量素子の一方の端子は、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続され、
前記第2の容量素子の他方の端子は、前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記第5の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲートは、前記第5の配線と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲートは、前記第6の配線と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタのゲートは、前記第7の配線と電気的に接続されることを特徴とする半導体装置。
【請求項2】
第1乃至第7の配線と、第1乃至第6のトランジスタと、第1及び第2の容量素子とを有し、
前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1の容量素子の一方の端子と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1の容量素子の他方の端子と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第4のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタのゲートは、前記第1の容量素子の他方の端子と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、画素電極と電気的に接続され、
前記第2の容量素子の一方の端子は、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続され、
前記第2の容量素子の他方の端子は、前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記第5の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲートは、前記第5の配線と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲートは、前記第6の配線と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタのゲートは、前記第7の配線と電気的に接続されることを特徴とする半導体装置。
【請求項3】
第1乃至第7の配線と、第1乃至第6のトランジスタと、第1及び第2の容量素子とを有し、
前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1の配線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1の容量素子の一方の端子と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第1の容量素子の他方の端子と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第4のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2の配線と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第3の配線と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタのゲートは、前記第1の容量素子の他方の端子と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、表示素子と電気的に接続され、
前記第2の容量素子の一方の端子は、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方と電気的に接続され、
前記第2の容量素子の他方の端子は、前記第6のトランジスタのソースまたはドレインの一方と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第4の配線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記第5の配線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのゲートは、前記第5の配線と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲートは、前記第6の配線と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタのゲートは、前記第7の配線と電気的に接続されることを特徴とする表示装置。
【請求項4】
請求項3において、
前記表示素子は、発光素子を有することを特徴とする表示装置。
【請求項5】
請求項1または請求項2において、
前記第1乃至第6のトランジスタは、Nチャネル型トランジスタであることを特徴とする半導体装置。
【請求項6】
請求項3または請求項4において、
前記第1乃至第6のトランジスタは、Nチャネル型トランジスタであることを特徴とする表示装置。
【請求項7】
請求項10、請求項2、もしくは請求項5に記載の半導体表示装置、又は、請求項3、請求項8、もしくは請求項6に記載の表示装置を具備していることを特徴とする電子機器。
【請求項8】
請求項10、請求項2、もしくは請求項5に記載の半導体表示装置、又は、請求項3、請求項8、もしくは請求項6に記載の表示装置と、アンテナと、音声出力部とを具備していることを特徴とする電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【図30】
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【図31】
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【図32】
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【公開番号】特開2011−242789(P2011−242789A)
【公開日】平成23年12月1日(2011.12.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−153465(P2011−153465)
【出願日】平成23年7月12日(2011.7.12)
【分割の表示】特願2009−296727(P2009−296727)の分割
【原出願日】平成14年10月25日(2002.10.25)
【出願人】(000153878)株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Fターム(参考)】