表示装置及び電子機器
【課題】赤色発光層を構成するＥＬ材料の発光輝度が青色発光層を構成するＥＬ材料及び緑色発光層を構成するＥＬ材料の発光輝度よりも低いＥＬ表示装置において、色バランスの良いＥＬ表示装置を提供する。
【解決手段】ＴＦＴと、ＴＦＴに電気的に接続された画素電極と、画素電極を陰極または陽極とするＥＬ素子と、ＥＬ素子を封入する絶縁層と、ＥＬ素子にビデオ信号を印加する手段と、ビデオ信号をガンマ補正する手段と、を同一基板上に有し、ＥＬ素子は、青色発光層を有する第１の画素と、緑色発光層を有する第２の画素と、赤色発光層を有する第３の画素と、を有し、赤色発光層を構成するＥＬ材料の発光輝度は、青色発光層を構成するＥＬ材料及び緑色発光層を構成するＥＬ材料の発光輝度よりも低く、ガンマ補正によって、赤色の信号を増幅させ、青色または緑色の信号を減衰させるＥＬ表示装置である。
【解決手段】ＴＦＴと、ＴＦＴに電気的に接続された画素電極と、画素電極を陰極または陽極とするＥＬ素子と、ＥＬ素子を封入する絶縁層と、ＥＬ素子にビデオ信号を印加する手段と、ビデオ信号をガンマ補正する手段と、を同一基板上に有し、ＥＬ素子は、青色発光層を有する第１の画素と、緑色発光層を有する第２の画素と、赤色発光層を有する第３の画素と、を有し、赤色発光層を構成するＥＬ材料の発光輝度は、青色発光層を構成するＥＬ材料及び緑色発光層を構成するＥＬ材料の発光輝度よりも低く、ガンマ補正によって、赤色の信号を増幅させ、青色または緑色の信号を減衰させるＥＬ表示装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は半導体素子（半導体薄膜を用いた素子、代表的には薄膜トランジスタ）を基
板上に作り込んで形成されたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置及びそのＥＬ表
示装置を表示部として有する電子装置（電子デバイス）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基板上に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）を形成する技術が大幅に進歩
し、アクティブマトリクス型表示装置への応用開発が進められている。
特に、ポリシリコン膜を用いたＴＦＴは、従来のアモルファスシリコン膜を用いたＴＦＴ
よりも電界効果移動度が高いので、高速動作が可能である。そのため、従来、基板外の駆
動回路で行っていた画素の制御を、画素と同一の基板上に形成した駆動回路で行うことが
可能となっている。
【０００３】
このようなアクティブマトリクス型表示装置は、同一基板上に様々な回路や素子を作り
込むことで製造コストの低減、表示装置の小型化、歩留まりの上昇、スループットの低減
など、様々な利点が得られるとして注目されている。
【０００４】
近年、自発光型素子としてＥＬ素子を有したアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の研
究が活発化している。ＥＬ表示装置は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic EL Dis
play）又は有機ライトエミッティングダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting D
iode）とも呼ばれている。
【０００５】
ＥＬ表示装置は、液晶表示装置と異なり自発光型である。ＥＬ素子は一対の電極間にＥ
Ｌ層が挟まれた構造となっているが、ＥＬ層は通常、積層構造となっている。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。この構造は非常に発光効率が高く、現在、研究開
発が進められているＥＬ表示装置は殆どこの構造を採用している。
【０００６】
また他にも、画素電極上に正孔注入層／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。Ｅ
Ｌ層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。
【０００７】
そして、上記構造でなるＥＬ層に一対の電極から所定の電圧をかけ、それにより発光層
においてキャリアの再結合が起こって発光する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＥＬ表示装置には大きく分けて四つのカラー化表示方式があり、白色発光のＥＬ素子とカ
ラーフィルターを組み合わせた方式、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）に対応した三種類のＥＬ
素子を形成する方式、青色又は青緑発光のＥＬ素子と蛍光体（蛍光性の色変換層：ＣＣＭ
）とを組み合わせた方式、陰極（対向電極）に透明電極を使用してＲＧＢに対応したＥＬ
素子を重ねる方式がある。
【０００９】
カラーフィルターは、赤色、緑色、青色の光を抽出するカラーフィルターである。これら
のカラーフィルターは、画素に対応する位置に形成され、これにより画素ごとに取り出す
光の色を変えることができる。原理的にはカラーフィルターを用いた液晶表示装置のカラ
ー化方式と同様である。なお、画素に対応した位置とは、画素電極と一致する位置を指す
。
【００１０】
但し、カラーフィルターは特定の波長の光を抽出することで透過した光の色純度を向上
させるフィルターである。従って、取り出すべき波長の光成分が少ない場合には、その波
長の光の輝度が極端に小さかったり、色純度が悪かったりという不具合を生じうる。
【００１１】
公知の有機ＥＬ材料では、発光輝度の高い赤色が実現されておらず、図１０にその一例
を示したように赤色の発光輝度が、青色、緑色の発光輝度に比べて低い。そのような発光
特性を有する有機ＥＬ材料をＥＬ表示装置に用いた場合、表示する画像の赤色の発光輝度
が悪くなってしまう。
【００１２】
また、赤色の発光輝度が青色や緑色の発光輝度に比べて低いため、赤色よりもやや波長
の短い橙色の光を赤色の光として用いる方法が従来行われてきた。しかし、この場合もＥ
Ｌ表示装置が表示する画像の赤色の発光輝度は低く、赤色の画像を表示しようとしたとき
に、橙色として表示されてしまう。
【００１３】
上述したことに鑑み、赤色、青色、緑色の発光輝度が異なるＥＬ素子において、所望す
る赤色、青色、緑色のバランスの良い画像を表示するＥＬ表示装置を提供することを課題
とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本明細書で開示する発明の構成は、ＴＦＴ、前記ＴＦＴに電気的に接続された画素電極、
前記画素電極を陰極もしくは陽極とするＥＬ素子、及び前記ＥＬ素子を封入する絶縁層が
形成されたＥＬ表示装置と、前記ＥＬ素子にアナログ画像信号を印加する手段と、前記ア
ナログ画像信号をガンマ補正する手段とを有することを特徴とする電子装置である。
【００１５】
上記構成において、前記ガンマ補正するためのデータを記憶するメモリを有する構成と
してもよい。
【００１６】
また、他の発明の構成は、ＴＦＴと、前記ＴＦＴに電気的に接続された画素電極と、前
記画素電極を陰極もしくは陽極とするＥＬ素子と、前記ＥＬ素子を封入する絶縁層と、前
記ＥＬ素子にアナログ画像信号を印加する手段と、前記アナログ画像信号をガンマ補正す
る手段とを同一基板上に有することを特徴とするＥＬ表示装置である。
【００１７】
上記構成に加え、同一基板上に前記ガンマ補正するためのデータを記憶するメモリを有
する構成としてもよい。
【００１８】
また、上記ＥＬ表示装置は、カラー化するために前記画素電極に対応した位置にカラー
フィルターが形成されている。
【００１９】
また、他の方法を用いてカラー化するために前記ＥＬ素子を、青色発光層を有する第１
の画素と、緑色発光層を有する第２の画素と、赤色発光層を有する第３の画素で形成して
もよい。この場合においては、カラーフィルターを用いても用いなくともよい。
【００２０】
また、上記ＥＬ表示装置において、前記ガンマ補正は、赤色の信号を増幅させるものと
してもよいし、青色または緑色の信号を減衰させるものとしてもよい。
また、前記ガンマ補正は、青色、緑色、及び赤色の信号に対してそれぞれ独立に行われる
ものとしてもよい。
【００２１】
このような構成とすることで、カラーフィルターにより取り出すべき波長の赤色の光成
分が少ないＥＬ材料を用いた場合においても、例えばビデオ信号にガンマ補正を行なって
ＲＧＢ（赤色、青色、緑色）の発光輝度を調節して所望するＲＧＢ（赤色、青色、緑色）
のバランスの良い画像を表示するＥＬ表示装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明においては、ＥＬ表示装置の画素に印加される信号をガンマ補正する手段を備えた
ことにより、適宜制御された発光輝度で発光するＥＬ素子を有するＥＬ表示装置が作製さ
れる。
【００２３】
また、本願発明のＥＬ表示装置を表示部として用いることにより、安価で視認性の高い電
子装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のＥＬ表示装置の回路ブロック図である。
【図２】本発明のＥＬ表示装置のガンマ補正テーブルを作成する際の構成図である。
【図３】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。
【図４】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。
【図５】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。
【図６】ＥＬ表示装置の断面図を示す図。
【図７】ＥＬ表示装置の上面図を示す図。
【図８】電子機器の一例を示す図。
【図９】電子機器の一例を示す図。
【図１０】ＥＬ素子（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光輝度と電流密度の特性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本願発明の実施形態について、図１及び図２を用い、以下に説明する。
【００２６】
図１は、本発明のＥＬ表示装置を示すブロック図である。図１において、１００はアク
ティブマトリクス基板であり、ソースドライバ回路１１０および１２０、ゲートドライバ
回路１３０、および画素部１５０を有している。画素部１５０はマトリクス状に配置され
た画素を有しており、各画素はＴＦＴ１５１、ＥＬ素子１５２等を有している。なお、簡
略化のため図示しないが、本実施例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応したカラー
フィルターを用いてカラー化を実現している。
【００２７】
１６０は映像信号処理回路であり、外部から入力されるアナログ信号をデジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換回路１６３、およびデジタル信号を補正する補正回路１６１、補正さ
れたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路１６４を有している。補正回
路１６１は補正メモリ１６２を有している。本発明の表示装置においては、ビデオ信号２
００がガンマ補正される。例えば、補正メモリに記憶されたガンマ補正テーブルに基づい
てビデオ信号２００が補正される。
【００２８】
コントロール回路１７０は、アクティブマトリクス基板１００および映像信号処理回路
１６０に供給する種々の信号をコントロールする。コントロール回路１７０には同期信号
２１０が入力される。
【００２９】
また、コントロール回路１７０は、同期信号２１０に基づいてソースドライバ回路１１
０および１２０、ゲートドライバ回路１３０、ならびに映像信号処理回路１６０等の動作
タイミングを制御するのに必要なパルス（スタートパルス、クロックパルス、同期信号等
）を作成し供給する回路である。
【００３０】
なお、コントロール回路１７０は、入力された同期信号２１０を基準にして、位相同期
された発振器から出力される発振クロック信号（ＯＳＣ）を原発振として、予め設定され
たカウント数（分周比）のクロックをカウントする動作（分周）を繰り返す。この分周と
同時にクロックをカウントし、ソースドライバ回路に供給する画面水平方向のスタートパ
ルス（Ｓ＿ＳＰ）およびクロックパルス（Ｓ＿ＣＫ）、ゲートドライバ回路に供給する画
面垂直方向のスタートパルス（Ｇ＿ＳＰ）およびクロックパルス（Ｇ＿ＣＫ）、ならびに
クロックパルス（Ｄ＿ＣＫ）等を作成する。さらに、水平同期信号（ＨＳＹ）、垂直同期
信号（ＶＳＹ）を作成する場合もある。
【００３１】
映像信号処理回路１６０、コントロール回路１７０等は、アクティブマトリクス基板１
００とは異なる基板、例えば別のプリント基板に実装されており、当該基板上の回路とア
クティブマトリクス基板１００とは、ケーブルやフレキシブル配線板等によって接続され
ている。なお、映像信号処理回路１６０、コントロール回路１７０等の回路の一部または
全部をアクティブマトリクス基板と同一基板に設ける構成とすれば集積化および小型化が
図れるため、好ましいことはいうまでもない。
【００３２】
外部から映像信号処理回路１６０へ入力されるビデオ信号２００はアナログ信号である
。ビデオ信号２００は、テレビジョン信号やビデオ信号などのアナログ信号でもよいし、
コンピュータなどからのデータ信号をＤ／Ａ変換し、アナログ信号としたものでもよい。
【００３３】
映像信号処理回路１６０において、ビデオ信号２００はＡ／Ｄ変換回路１６３によりデ
ジタルビデオ信号に変換され補正回路１６１に出力される。補正回路１６１は、補正メモ
リに記憶されたガンマ補正テーブルに基づき、入力するデジタルビデオ信号に各ＥＬ素子
の発光輝度を考慮したガンマ補正を施す。
【００３４】
ガンマ補正とは、良好な階調表示を得るために、供給される画像信号を補正するもので
ある。ガンマ補正されたデジタルビデオ信号はＤ／Ａ変換回路１６４によりアナログビデ
オ信号に変換されソースドライバ回路１１０、１２０に供給される。
【００３５】
この補正回路１６１によって、各ＥＬ素子に供給するビデオ信号をガンマ補正し、補正
されたアナログビデオ信号の電圧および電流に応じて青色発光、緑色発光、赤色発光のそ
れぞれの発光輝度を適宜制御することができる。例えば、図１０に示したような三種類（
Ｒ、Ｇ、Ｂ）のカラーフィルターを用いたＥＬ素子を用いた場合、Ｒの発光輝度を増大さ
せて、各発光輝度が同一になるようにビデオ信号（Ｒに相当する）をガンマ補正すればよ
い。あるいは、ＢまたはＧの発光輝度を低減させて各発光輝度が同一になるようにＥＬ素
子（ＢまたはＧに相当する）に印加するビデオ信号をガンマ補正すればよい。加えて、Ｒ
の発光輝度を増大させ、ＢまたはＧの発光輝度を低減させて各発光輝度が同一になるよう
に各ＥＬ素子に印加するビデオ信号をガンマ補正してもよい。
【００３６】
ここで、本発明の映像信号処理回路１６０の補正回路における補正メモリのガンマ補正
テーブルの作成方法の一例について説明する。
【００３７】
図２を参照する。図２には、本発明の映像信号処理回路１６０の補正回路における補正
メモリのガンマ補正テーブルを作成する場合の回路ブロック図が示されている。２０１は
撮像装置であり、ＥＬ素子の発光により表示される映像を電気信号に変換する。
【００３８】
この撮像装置２０１には、ＣＣＤカメラ、デジタルビデオカメラ等、他の撮像装置を用い
ることができる。また、単に表示された映像の明るさや輝度を測定する輝度計あるいは照
度計が用いられてもよい。輝度計あるいは照度計が用いられる場合、これらの装置から供
給される信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路を用いるとよい。
【００３９】
２０２はデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）であり、２０３はリファレンス信号供
給源であり、２０４はシグナルジェネレータ（ＳＧ）である。
【００４０】
映像信号処理回路１６０の補正回路１６１は、シグナルジェネレータ２０４から供給さ
れるデジタル信号をガンマ補正し、補正後のデジタルビデオ信号を出力し、Ｄ／Ａ変換回
路によりアナログビデオ信号に変換して、各ＥＬ素子に送出する。各ＥＬ素子は、映像信
号処理回路１６０から供給されるアナログビデオ信号に基づいて発光し、映像を表示する
。
【００４１】
表示された映像は、撮像装置２０１を用いてデジタル信号化される。撮像装置２００か
ら送出されるデジタル信号は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
２０２に供給される。デジタルシグナルプロセッサ２０２は、撮像装置２０１から供給さ
れるデジタル信号とリファレンスデータ供給源２０３から供給されるデジタル信号とを比
較し、そのデータのずれを補正回路１６１にフィードバックする。なお、リファレンスデ
ータはシグナルジェネレータ２０４から直接供給されるようにしてもよい。
【００４２】
デジタルシグナルプロセッサ２０２から供給される信号に従って、補正回路１６１は、
シグナルジェネレータ２０４からのデジタル信号をさらに補正し、アナログビデオ信号に
変換して再びＥＬ素子に送出する。各ＥＬ素子は、映像信号処理回路１６０から供給され
るアナログビデオ信号に基づいて発光し、映像を表示する。
【００４３】
表示された映像は、撮像装置２０１を用いて再びデジタル信号化される。撮像装置２０
１から供給されるデジタル信号は、デジタルシグナルプロセッサ２０２に送出される。デ
ジタルシグナルプロセッサ２０２は、撮像装置２０１から供給されるデジタル信号とリフ
ァレンスデータ供給源２０３から供給されるデジタル信号とを比較し、そのずれを補正回
路１６１に再びフィードバックする。
【００４４】
こうして適切なガンマ補正のデータが得られたら、そのデータを補正メモリ１６２の指
定したアドレスに記憶する。
【００４５】
その後、次のビデオ信号の補正を開始するために、シグナルジェネレータ２０４は、前
回と異なるデジタル信号を補正回路１６１に送出する。そして、そのデジタル信号に対す
る適切なガンマ補正のデータが得られたら、そのデータを補正メモリ１６２の指定したア
ドレスに記憶する。
【００４６】
補正データが全て補正メモリ１６２に記憶されると、シグナルジェネレータ２０４、デ
ジタルシグナルプロセッサ２０２は、アクティブマトリクス基板１００から切り離される
。以上をもって、ガンマ補正テーブルの作成が終了する。なお、ここで示したガンマ補正
テーブルの作成方法は一例であって、特に限定されないことは言うまでもない。また、図
１に示したブロック回路図も一例であって、例えば、補正メモリのない補正回路を用いて
ガンマ補正することも可能である。
【００４７】
以後、デジタルビデオ信号が補正回路１６０に供給され、補正メモリ１６１に記憶され
ているガンマ補正テーブルのデータに基づいて、デジタルビデオ信号が補正され、さらに
アナログビデオ信号に変換された後、ＥＬ素子に供給される。
補正回路１６０により、ＥＬ素子に供給されるアナログビデオ信号には適切な補正がされ
ているので、バランスのとれた発光（赤色発光、緑色発光、及び青色発光）が得られ、良
好な映像が表示される。
【００４８】
以上の構成でなる本願発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行
うこととする。
【００４９】
本実施例では、補正回路を備えたＥＬ表示装置について、図１を用い説明する。
【実施例１】
【００５０】
図１は、本実施例のＥＬ表示装置を示すブロック図である。図１において、１００はア
クティブマトリクス基板であり、ソースドライバ回路１１０および１２０、ゲートドライ
バ回路１３０、および画素部１５０を有している。画素部１５０はマトリクス状に配置さ
れた画素を有しており、各画素はＴＦＴ１５１、ＥＬ素子１５２等を有している。なお、
簡略化のため図示しないが、本実施例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応したカラ
ーフィルターを用いてカラー化を実現している。
【００５１】
１６０は映像信号処理回路であり、外部から入力されるアナログ信号をデジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換回路１６３、およびデジタル信号をガンマ補正する補正回路１６１、
ガンマ補正されたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路１６４を有して
いる。補正回路１６１は補正メモリ１６２を有している。
【００５２】
１７０はコントロール回路であり、アクティブマトリクス基板１００および映像信号処
理回路１６０に供給する種々の信号をコントロールする。コントロール回路１７０には同
期信号２１０が入力される。
【００５３】
また、映像信号処理回路１６０、コントロール回路１７０等は、アクティブマトリクス
基板１００とは異なる基板、例えば別のプリント基板に実装されており、当該基板上の回
路とアクティブマトリクス基板１００とは、ケーブルやフレキシブル配線板等によって接
続されている。
【００５４】
外部から映像信号処理回路１６０へ入力されるビデオ信号２００はテレビジョン信号や
ビデオ信号などのアナログ信号である。
【００５５】
映像信号処理回路１６０において、ビデオ信号２００はＡ／Ｄ変換回路１６３によりデ
ジタルビデオ信号に変換され補正回路１６１に出力される。補正回路１６１は、補正メモ
リに記憶されたガンマ補正テーブルに基づき、入力するデジタルビデオ信号に各ＥＬ素子
の発光輝度を考慮したガンマ補正を施す。ガンマ補正されたデジタルビデオ信号はＤ／Ａ
変換回路１６４によりアナログビデオ信号に変換されソースドライバ回路１１０、１２０
に供給される。
【００５６】
デジタルビデオ信号が補正回路１６０に供給され、補正メモリ１６１に記憶されている
ガンマ補正テーブルのデータに基づいて、デジタルビデオ信号がガンマ補正され、さらに
アナログビデオ信号に変換された後、ＥＬ素子に供給される。
補正回路１６０により、ＥＬ素子に供給されるアナログビデオ信号には適切なガンマ補正
がされているので、バランスのとれた発光（赤色発光、緑色発光、及び青色発光）が得ら
れ、良好な映像が表示される。
【００５７】
次に、本実施例のＥＬ表示装置の作製方法について図３〜図５を用いて説明する。但し、
説明を簡単にするために、駆動回路に関しては基本回路であるＣＭＯＳ回路を図示するこ
ととする。
【００５８】
まず、図３（Ａ）に示すように、ガラス基板３００上に下地膜３０１を３００ｎｍの厚
さに形成する。本実施例では下地膜３０２として窒化酸化珪素膜を積層して用いる。この
時、ガラス基板３００に接する方の窒素濃度を１０〜２５ｗｔ％としておくと良い。
【００５９】
次に下地膜３０１の上に５０ｎｍの厚さの非晶質珪素膜（図示せず））を公知の成膜法
で形成する。なお、非晶質珪素膜に限定する必要はなく、非晶質構造を含む半導体膜（微
結晶半導体膜を含む）であれば良い。さらに非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質
構造を含む化合物半導体膜でも良い。また、膜厚は２０〜１００ｎｍの厚さであれば良い
。
【００６０】
そして、公知の技術により非晶質珪素膜を結晶化し、結晶質珪素膜（多結晶シリコン膜
若しくはポリシリコン膜ともいう）３０２を形成する。公知の結晶化方法としては、電熱
炉を使用した熱結晶化方法、レーザー光を用いたレーザーアニール結晶化法、赤外光を用
いたランプアニール結晶化法がある。本実施例では、ＸｅＣｌガスを用いたエキシマレー
ザー光を用いて結晶化する。
【００６１】
なお、本実施例では線状に加工したパルス発振型のエキシマレーザー光を用いるが、矩
形であっても良いし、連続発振型のアルゴンレーザー光や連続発振型のエキシマレーザー
光を用いることもできる。
【００６２】
本実施例では結晶質珪素膜をＴＦＴの活性層として用いるが、非晶質珪素膜を用いるこ
とも可能である。また、オフ電流を低減する必要のあるスイッチング用ＴＦＴの活性層を
非晶質珪素膜で形成し、電流制御用ＴＦＴの活性層を結晶質珪素膜で形成することも可能
である。非晶質珪素膜はキャリア移動度が低いため電流を流しにくくオフ電流が流れにく
い。即ち、電流を流しにくい非晶質珪素膜と電流を流しやすい結晶質珪素膜の両者の利点
を生かすことができる。
【００６３】
次に、図３（Ｂ）に示すように、結晶質珪素膜３０２上に酸化珪素膜でなる保護膜３０
３を１３０ｎｍの厚さに形成する。この厚さは１００〜２００ｎｍ（好ましくは１３０〜
１７０ｎｍ）の範囲で選べば良い。また、珪素を含む絶縁膜であれば他の膜でも良い。こ
の保護膜３０３は不純物を添加する際に結晶質珪素膜が直接プラズマに曝されないように
するためと、微妙な濃度制御を可能にするために設ける。
【００６４】
そして、その上にレジストマスク３０４a、３０４bを形成し、保護膜３０３を介してｎ
型を付与する不純物元素（以下、ｎ型不純物元素という）を添加する。
なお、ｎ型不純物元素としては、代表的には１５族に属する元素、典型的にはリン又は砒
素を用いることができる。なお、本実施例ではフォスフィン（ＰＨ3）
を質量分離しないでプラズマ励起したプラズマドーピング法を用い、リンを１×１０18at
oms/cm3の濃度で添加する。勿論、質量分離を行うイオンインプランテーション法を用い
ても良い。
【００６５】
この工程により形成されるｎ型不純物領域３０５、３０６には、ｎ型不純物元素が２×
１０16〜５×１０19atoms/cm3（代表的には５×１０17〜５×１０18atoms/cm3）の濃度で
含まれるようにドーズ量を調節する。
【００６６】
次に、図３（Ｃ）に示すように、保護膜３０３を除去し、添加した１５族に属する元素
の活性化を行う。活性化手段は公知の技術を用いれば良いが、本実施例ではエキシマレー
ザー光の照射により活性化する。勿論、パルス発振型でも連続発振型でも良いし、エキシ
マレーザー光に限定する必要はない。但し、添加された不純物元素の活性化が目的である
ので、結晶質珪素膜が溶融しない程度のエネルギーで照射することが好ましい。なお、保
護膜３０３をつけたままレーザー光を照射しても良い。
【００６７】
なお、このレーザー光による不純物元素の活性化に際して、熱処理による活性化を併用
しても構わない。熱処理による活性化を行う場合は、基板の耐熱性を考慮して４５０〜５
５０℃程度の熱処理を行えば良い。
【００６８】
この工程によりｎ型不純物領域３０５、３０６の端部、即ち、ｎ型不純物領域３０５、
３０６の周囲に存在するｎ型不純物元素を添加していない領域との境界部（接合部）が明
確になる。このことは、後にＴＦＴが完成した時点において、ＬＤＤ領域とチャネル形成
領域とが非常に良好な接合部を形成しうることを意味する。
【００６９】
次に、図３（Ｄ）に示すように、結晶質珪素膜の不要な部分を除去して、島状の半導体
膜（以下、活性層という）３０７〜３１０を形成する。
【００７０】
次に、図３（Ｅ）に示すように、活性層３０７〜３１０を覆ってゲート絶縁膜３１１を
形成する。ゲート絶縁膜３１１としては、１０〜２００ｎｍ、好ましくは５０〜１５０ｎ
ｍの厚さの珪素を含む絶縁膜を用いれば良い。これは単層構造でも積層構造でも良い。本
実施例では１１０ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜を用いる。
【００７１】
次に、２００〜４００ｎｍ厚の導電膜を形成し、パターニングしてゲート電極３１２〜
３１６を形成する。このゲート電極３１２〜３１６の端部をテーパー状にすることもでき
る。なお、本実施例ではゲート電極と、ゲート電極に電気的に接続された引き回しのため
の配線（以下、ゲート配線という）とを別の材料で形成する。具体的にはゲート電極より
も低抵抗な材料をゲート配線として用いる。
これは、ゲート電極としては微細加工が可能な材料を用い、ゲート配線には微細加工はで
きなくとも配線抵抗が小さい材料を用いるためである。勿論、ゲート電極とゲート配線と
を同一材料で形成してしまっても構わない。
【００７２】
また、ゲート電極は単層の導電膜で形成しても良いが、必要に応じて二層、三層といっ
た積層膜とすることが好ましい。ゲート電極の材料としては公知のあらゆる導電膜を用い
ることができる。ただし、上述のように微細加工が可能、具体的には２μm以下の線幅に
パターニング可能な材料が好ましい。
【００７３】
代表的には、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン
（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）から選ばれた元素でなる膜、または前記元素
の窒化物膜（代表的には窒化タンタル膜、窒化タングステン膜、窒化チタン膜）、または
前記元素を組み合わせた合金膜（代表的にはＭｏ−Ｗ合金、Ｍｏ−Ｔａ合金）、または前
記元素のシリサイド膜（代表的にはタングステンシリサイド膜、チタンシリサイド膜）を
用いることができる。勿論、単層で用いても積層して用いても良い。
【００７４】
本実施例では、５０ｎｍ厚の窒化タングステン（ＷＮ）膜と、３５０ｎｍ厚のタングス
テン（Ｗ）膜とでなる積層膜を用いる。これはスパッタ法で形成すれば良い。また、スパ
ッタガスとしてＸｅ、Ｎｅ等の不活性ガスを添加すると応力による膜はがれを防止するこ
とができる。
【００７５】
またこの時、ゲート電極３１３、３１６はそれぞれｎ型不純物領域３０５、３０６の一
部とゲート絶縁膜３１１を介して重なるように形成する。この重なった部分が後にゲート
電極と重なったＬＤＤ領域となる。
【００７６】
次に、図４（Ａ）に示すように、ゲート電極３１２〜３１６をマスクとして自己整合的
にｎ型不純物元素（本実施例ではリン）を添加する。こうして形成される不純物領域３１
７〜３２３にはｎ型不純物領域３０５、３０６の１／２〜１／１０（代表的には１／３〜
１／４）の濃度でリンが添加されるように調節する。
具体的には、１×１０16〜５×１０18atoms/cm3（典型的には３×１０17〜３×１０18ato
ms/cm3）の濃度が好ましい。
【００７７】
次に、図４（Ｂ）に示すように、ゲート電極等を覆う形でレジストマスク３２４a〜３
２４cを形成し、ｎ型不純物元素（本実施例ではリン）を添加して高濃度にリンを含む不
純物領域３２５〜３３１を形成する。ここでもフォスフィン（ＰＨ3）を用いたイオンド
ープ法で行い、この領域のリンの濃度は１×１０20〜１×１０21atoms/cm3（代表的には
２×１０20〜５×１０21atoms/cm3）となるように調節する。
【００７８】
この工程によってｎチャネル型ＴＦＴのソース領域若しくはドレイン領域が形成される
が、スイッチング用ＴＦＴでは、図４（Ａ）の工程で形成したｎ型不純物領域３２０〜３
２２の一部を残す。
【００７９】
次に、図４（Ｃ）に示すように、レジストマスク３２４a〜３２４cを除去し、新たにレ
ジストマスク３３２を形成する。そして、ｐ型不純物元素（本実施例ではボロン）を添加
し、高濃度にボロンを含む不純物領域３３３、３３４を形成する。ここではジボラン（Ｂ
2Ｈ6）を用いたイオンドープ法により３×１０20〜３×１０21atoms/cm3（代表的には５
×１０20〜１×１０21atoms/cm3ノ）濃度となるようにボロンを添加する。
【００８０】
なお、不純物領域３３３、３３４には既に１×１０20〜１×１０21atoms/cm3の濃度で
リンが添加されているが、ここで添加されるボロンはその少なくとも３倍以上の濃度で添
加される。そのため、予め形成されていたｎ型の不純物領域は完全にＰ型に反転し、Ｐ型
の不純物領域として機能する。
【００８１】
次に、レジストマスク３３２を除去した後、それぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ
型不純物元素を活性化する。活性化手段としては、ファーネスアニール法、レーザーアニ
ール法、またはランプアニール法で行うことができる。本実施例では電熱炉において窒素
雰囲気中、５５０℃、４時間の熱処理を行う。
【００８２】
このとき雰囲気中の酸素を極力排除することが重要である。なぜならば酸素が少しでも
存在していると露呈したゲート電極の表面が酸化され、抵抗の増加を招くと共に後にオー
ミックコンタクトを取りにくくなるからである。従って、上記活性化工程における処理雰
囲気中の酸素濃度は１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下とすることが望ましい。
【００８３】
次に、活性化工程が終了したら３００ｎｍ厚のゲート配線３３５を形成する。
ゲート配線３３５の材料としては、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）を主成分（組成
として５０〜１００％を占める。）とする金属膜を用いれば良い。配置としては図３のゲ
ート配線２１１のように、スイッチング用ＴＦＴのゲート電極３１４、３１５（図３のゲ
ート電極１９a、１９bに相当する）を電気的に接続するように形成する。（図４（Ｄ））
【００８４】
このような構造とすることでゲート配線の配線抵抗を非常に小さくすることができるた
め、面積の大きい画像表示領域（画素部）を形成することができる。即ち、画面の大きさ
が対角１０インチ以上（さらには３０インチ以上）のＥＬ表示装置を実現する上で、本実
施例の画素構造は極めて有効である。
【００８５】
次に、図５（Ａ）に示すように、第１層間絶縁膜３３６を形成する。第１層間絶縁膜３
３６としては、珪素を含む絶縁膜を単層で用いるか、その中で組み合わせた積層膜を用い
れば良い。また、膜厚は４００ｎｍ〜１．５μmとすれば良い。本実施例では、２００ｎ
ｍ厚の窒化酸化珪素膜の上に８００ｎｍ厚の酸化珪素膜を積層した構造とする。
【００８６】
さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱
処理を行い水素化処理を行う。この工程は熱的に励起された水素により半導体膜の不対結
合手を水素終端する工程である。水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマに
より励起された水素を用いる）を行っても良い。
【００８７】
なお、水素化処理は第１層間絶縁膜３３６を形成する間に入れても良い。即ち、２００
ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜を形成した後で上記のように水素化処理を行い、その後で残り８
００ｎｍ厚の酸化珪素膜を形成しても構わない。
【００８８】
次に、第１層間絶縁膜３３６に対してコンタクトホールを形成し、ソース配線３３７〜
３４０と、ドレイン配線３４１〜３４３を形成する。なお、本実施例ではこの電極を、Ｔ
ｉ膜を１００ｎｍ、Ｔｉを含むアルミニウム膜を３００ｎｍ、Ｔｉ膜１５０ｎｍをスパッ
タ法で連続形成した３層構造の積層膜とする。勿論、他の導電膜でも良い。
【００８９】
次に、５０〜５００ｎｍ（代表的には２００〜３００ｎｍ）の厚さで第１パッシベーシ
ョン膜３４４を形成する。本実施例では第１パッシベーション膜３４４として３００ｎｍ
厚の窒化酸化珪素膜を用いる。これは窒化珪素膜で代用しても良い。
【００９０】
なお、窒化酸化珪素膜の形成に先立ってＨ2、ＮＨ3等水素を含むガスを用いてプラズマ
処理を行うことは有効である。この前処理により励起された水素が第１層間絶縁膜３３６
に供給され、熱処理を行うことで、第１パッシベーション膜３４４の膜質が改善される。
それと同時に、第１層間絶縁膜３３６に添加された水素が下層側に拡散するため、効果的
に活性層を水素化することができる。
【００９１】
次に、図５（Ｂ）に示すように有機樹脂からなる第２層間絶縁膜３４５を形成する。有
機樹脂としてはポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等を
使用することができる。特に、第２層間絶縁膜３４５は平坦化の意味合いが強いので、平
坦性に優れたアクリルが好ましい。本実施例ではＴＦＴによって形成される段差を十分に
平坦化しうる膜厚でアクリル膜を形成する。
好ましくは１〜５μm（さらに好ましくは２〜４μm）とすれば良い。
【００９２】
次に、第２層間絶縁膜３４５及び第１パッシベーション膜３４４にドレイン配線３４３
に達するコンタクトホールを形成し、画素電極３４６を形成する。本実施例では画素電極
３４６として３００ｎｍ厚のアルミニウム合金膜（１wt%のチタンを含有したアルミニウ
ム膜）を形成する。なお、３４７は隣接する画素電極の端部である。
【００９３】
次に、図５（Ｃ）に示すように、アルカリ化合物３４８を形成する。本実施例ではフッ
化リチウム膜を５ｎｍの厚さを狙って蒸着法により形成する。そして、その上に１００ｎ
ｍ厚のＥＬ層３４９をスピンコート法により形成する。
【００９４】
ＥＬ層３４９を構成するＥＬ材料としては、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系や
ポリフルオレン系などのポリマー系有機材料や低分子系有機材料が挙げられる。具体的に
は、発光層となる白色発光を示すポリマー系有機材料として、特開平８−９６９５９号公
報または特開平９−６３７７０号公報に記載された材料を用いれば良い。例えば、１，２
−ジクロロメタンに、ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）、Ｂｕ−ＰＢＤ（２−（４'−t
ert−ブチルフェニル）−５−（４''−ビフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール）
、クマリン６、ＤＣＭ１（４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−ｐ−ジメチルアミノ
スチリル−４Ｈ−ピラン）、ＴＰＢ（テトラフェニルブタジエン）、ナイルレッドを溶解
したものを用いれば良い。このとき膜厚は３０〜１５０ｎｍ（好ましくは４０〜１００ｎ
ｍ）とすれば良い。以上の例は本願発明のＥＬ層として用いることのできる有機材料の一
例であって、本願発明を限定するものではない。
【００９５】
また、前述したようにカラー化方式には大きく分けて四つあり、本実施例ではカラー化
するためＲＧＢに対応したカラーフィルターを形成する方式を用いた。
ＥＬ層３４９は公知の材料や構造を用いることができるが本願発明では白色発光の可能な
低分子系有機材料を用いた。なお、ＲＧＢに対応したカラーフィルターは、アクティブマ
トリクス基板上の画素電極上方に位置させればよい。また、アクティブマトリクス基板に
ＥＬ素子を封入するようにして他の基板を貼り付け、その基板にカラーフィルターを設け
る構成としてもよい。なお、簡略化のためカラーフィルターは図示していない。
【００９６】
また、青色又は青緑発光のＥＬ層と蛍光体（蛍光性の色変換層：ＣＣＭ）とを組み合わ
せたカラー表示方式、ＲＧＢに対応したＥＬ層を重ねることでカラー表示を行う方式も採
用できる。
【００９７】
なお、本実施例ではＥＬ層３４９を上記発光層のみの単層構造とするが、必要に応じて
電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層もしくは正孔素子層を設
けても良い。
【００９８】
次に、ＥＬ層３４９を覆って２００ｎｍ厚の透明導電膜でなる陽極３５０を形成する。
本実施例では酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物からなる膜を蒸着法により形成し、パ
ターニングを行って陽極とする。
【００９９】
最後に、プラズマＣＶＤ法により窒化珪素膜でなる第２パッシベーション膜３５１を１
００ｎｍの厚さに形成する。この第２パッシベーション膜３５１はＥＬ層３４９を水分等
から保護する。また、ＥＬ層３４９で発生した熱を逃がす役割も果たす。放熱効果をさら
に高めるために、窒化珪素膜と炭素膜（好ましくはダイヤモンドライクカーボン膜）を積
層して第２パッシベーション膜とすることも有効である。
【０１００】
こうして図５（Ｃ）に示すような構造のアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置が完成す
る。ところで、本実施例のアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置は、画素部だけでなく駆
動回路部にも最適な構造のＴＦＴを配置することにより、非常に高い信頼性を示し、動作
特性も向上しうる。
【０１０１】
まず、極力動作速度を落とさないようにホットキャリア注入を低減させる構造を有する
ＴＦＴを、駆動回路を形成するＣＭＯＳ回路のｎチャネル型ＴＦＴとして用いる。なお、
ここでいう駆動回路としては、シフトレジスタ、バッファ、レベルシフタ、サンプリング
回路（サンプル及びホールド回路）などが含まれる。
デジタル駆動を行う場合には、Ｄ／Ａコンバータなどの信号変換回路も含まれうる。
【０１０２】
本実施例の場合、図６（Ｃ）に示すように、ｎチャネル型ＴＦＴの活性層は、ソース領
域３５５、ドレイン領域３５６、ＬＤＤ領域３５７及びチャネル形成領域３５８を含み、
ＬＤＤ領域３５７はゲート絶縁膜３１１を介してゲート電極３１３と重なっている。
【０１０３】
ドレイン領域側のみにＬＤＤ領域を形成しているのは、動作速度を落とさないための配
慮である。また、このｎチャネル型ＴＦＴはオフ電流値をあまり気にする必要はなく、そ
れよりも動作速度を重視した方が良い。従って、ＬＤＤ領域３５７は完全にゲート電極に
重ねてしまい、極力抵抗成分を少なくすることが望ましい。即ち、いわゆるオフセットは
なくした方がよい。
【０１０４】
また、ＣＭＯＳ回路のｐチャネル型ＴＦＴは、ホットキャリア注入による劣化が殆ど気
にならないので、特にＬＤＤ領域を設けなくても良い。勿論、ｎチャネル型ＴＦＴと同様
にＬＤＤ領域を設け、ホットキャリア対策を講じることも可能である。
【０１０５】
なお、駆動回路の中でもサンプリング回路は他の回路と比べて少し特殊であり、チャネ
ル形成領域を双方向に大電流が流れる。即ち、ソース領域とドレイン領域の役割が入れ替
わるのである。さらに、オフ電流値を極力低く抑える必要があり、そういった意味でスイ
ッチング用ＴＦＴと電流制御用ＴＦＴの中間程度の機能を有するＴＦＴを配置することが
望ましい。
【０１０６】
なお、上記構成は、図３〜５に示した作製工程に従ってＴＦＴを作製することによって
容易に実現することができる。また、本実施例では画素部と駆動回路の構成のみ示してい
るが、本実施例の作製工程に従えば、その他にも信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ回路、
オペアンプ回路など駆動回路以外の論理回路を同一基板上に形成することが可能であり、
さらにはメモリ部やマイクロプロセッサ等を形成しうると考えている。
【０１０７】
次いで、図５（Ｃ）まで完成したら、少なくとも画素部、好ましくは駆動回路及び画素
部を囲むようにしてシーリング材（ハウジング材ともいう）１８を設ける。（図６）なお
、シーリング材１８は素子部を囲めるような凹部を持つガラス板を用いても良いし、紫外
線硬化樹脂を用いても良い。このとき、ＥＬ素子は完全に前記密閉空間に封入された状態
となり、外気から完全に遮断される。
【０１０８】
さらに、シーリング材１８と基板１０との間の空隙２０には不活性ガス（アルゴン、ヘ
リウム、窒素等）を充填しておいたり、酸化バリウム等の乾燥剤を設けておくことが望ま
しい。これによりＥＬ素子の水分等による劣化を抑制することが可能である。
【０１０９】
また、ＥＬ層の封入処理が完了したら、基板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ー（フレキシブルプリントサーキッ
ト：ＦＰＣ１７）を取り付けて製品として完成する。なお、図６に示したように配線２６
はシーリング材１８と基板３００との間を隙間（但し接着剤１９で塞がれている。）を通
ってＦＰＣ１７に電気的に接続されている。
【０１１０】
ここで本実施例のアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を図７の上面図を用いて
説明する。図７において、３００は基板、１１は画素部、１２はソース側駆動回路、１３
はゲート側駆動回路であり、それぞれの駆動回路は配線１４〜１６を経てＦＰＣ１７に至
り、外部機器へと接続される。
【０１１１】
以上説明したような図７に示す状態は、ＦＰＣ１７を外部機器の端子に接続することで
画素部に画像を表示することができる。本明細書中では、ＦＰＣを取り付けることで画像
表示が可能な状態となる物品をＥＬ表示装置と定義している。
【０１１２】
なお、本実施例ではＥＬ素子の出力光がアクティブマトリクス基板の上面側に出力され
る例を示したが、ＥＬ素子を下から順にＩＴＯでなる画素電極（陽極）
／ＥＬ層／ＭｇＡｇ電極（陰極）で形成する構成としてもよい。この場合、ＥＬ素子の出
力光はＴＦＴが形成された基板側（アクティブマトリクス基板の下面側）に出力される。
【実施例２】
【０１１３】
実施例１では、ＥＬ層を構成するＥＬ材料として白色発光を示す低分子系有機材料を用
いた例を示したが、本実施例では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応した三種類のポ
リマー系有機材料層を重ねた例を示す。なお、本実施例は実施例１とＥＬ材料のみが異な
っているだけであるのでその点についてのみ示す。
【０１１４】
実施例１に示した低分子系有機材料に代えて、ポリマー系有機材料（ポリパラフェニレ
ンビニレン（ＰＰＶ）系、ポリフルオレン系等）を用いればよい。例えば、赤色発光材料
にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色発光材料にはポリフェニレンビニレン、青色発
光材料にはポリフェニレンビニレン及びポリアルキルフェニレンを用いた。
【０１１５】
このような構成とすることで発光輝度の高い発光（赤色発光、緑色発光、及び青色発光
）が得られる。
【実施例３】
【０１１６】
実施例１では、結晶質珪素膜３０２の形成手段としてレーザー結晶化を用いているが、
本実施例では異なる結晶化手段を用いる場合について説明する。
【０１１７】
本実施例では、非晶質珪素膜を形成した後、特開平７−１３０６５２号公報に記載され
た技術を用いて結晶化を行う。同公報に記載された技術は、結晶化を促進（助長）する触
媒として、ニッケル等の元素を用い、結晶性の高い結晶質珪素膜を得る技術である。
【０１１８】
また、結晶化工程が終了した後で、結晶化に用いた触媒を除去する工程を行っても良い
。その場合、特開平１０−２７０３６３号若しくは特開平８−３３０６０２号に記載され
た技術により触媒をゲッタリングすれば良い。
【０１１９】
また、本出願人による特願平１１−０７６９６７の出願明細書に記載された技術を用い
てＴＦＴを形成しても良い。
【０１２０】
以上のように、実施例１に示した作製工程は一実施例であって、実施例１の図５（Ｃ）
の構造が実現できるのであれば、他の作製工程を用いても問題はない。
なお、本実施例の構成は、実施例２の構成とも自由に組み合わせることが可能である。
【実施例４】
【０１２１】
実施例１ではトップゲート型ＴＦＴの場合について説明したが、本願発明はＴＦＴ構造
に限定されるものではないので、ボトムゲート型ＴＦＴ（代表的には逆スタガ型ＴＦＴ）
を用いて実施しても構わない。また、逆スタガ型ＴＦＴは如何なる手段で形成されたもの
でも良い。
【０１２２】
逆スタガ型ＴＦＴは工程数がトップゲート型ＴＦＴよりも少なくし易い構造であるため
、本願発明の課題である製造コストの低減には非常に有利である。なお、本実施例の構成
は、実施例２または実施例３の構成とも自由に組み合わせることが可能である。
【実施例５】
【０１２３】
本願発明を実施して形成されたＥＬ表示装置は、自発光型であるため液晶表示装置に比
べて明るい場所での視認性に優れ、しかも視野角が広い。従って、様々な電子装置の表示
部として用いることができる。例えば、ＴＶ放送等を大画面で鑑賞するには対角３０イン
チ以上（典型的には４０インチ以上）のＥＬディスプレイ（ＥＬ表示装置を筐体に組み込
んだディスプレイ）の表示部として本願発明のＥＬ表示装置を用いるとよい。
【０１２４】
なお、ＥＬディスプレイには、パソコン用ディスプレイ、ＴＶ放送受信用ディスプレイ
、広告表示用ディスプレイ等の全ての情報表示用ディスプレイが含まれる。また、その他
にも様々な電子装置の表示部として本願発明のＥＬ表示装置を用いることができる。
【０１２５】
その様な電子装置としては、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）、カーナビゲーションシステム、カーオーディオ、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
コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（ＬＤ）又はデジタルビデオディスク（
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、斜め方向から見ることの多い携帯情報端末は視野角の広さが重要視
されるため、ＥＬ表示装置を用いることが望ましい。それら電子装置の具体例を図８に示
す。
【０１２６】
図８（Ａ）はＥＬディスプレイであり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００
３等を含む。本願発明は表示部２００３に用いることができる。ＥＬディスプレイは自発
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。
【０１２７】
図８（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０
３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。本願発明の
ＥＬ表示装置は表示部２１０２に用いることができる。
【０１２８】
図８（Ｃ）は頭部取り付け型のＥＬディスプレイの一部（右片側）であり、本体２２０
１、信号ケーブル２２０２、頭部固定バンド２２０３、表示部２２０４、光学系２２０５
、ＥＬ表示装置２２０６等を含む。本願発明はＥＬ表示装置２２０６に用いることができ
る。
【０１２９】
図８（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本
体２３０１、記録媒体（ＣＤ、ＬＤまたはＤＶＤ等）２３０２、操作スイッチ２３０３、
表示部（ａ）２３０４、表示部（ｂ）２３０５等を含む。表示部（ａ）は主として画像情
報を表示し、表示部（ｂ）は主として文字情報を表示するが、本願発明のＥＬ表示装置は
これら表示部（ａ）、（ｂ）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、ＣＤ再生装置、ゲーム機器なども含まれうる。
【０１３０】
図８（Ｅ）は携帯型（モバイル）コンピュータであり、本体２４０１、カメラ部２４０
２、受像部２４０３、操作スイッチ２４０４、表示部２４０５等を含む。本願発明のＥＬ
表示装置は表示部２４０５に用いることができる。
【０１３１】
図８（Ｆ）はパーソナルコンピュータであり、本体２５０１、筐体２５０２、表示部２
５０３、キーボード２５０４等を含む。本願発明のＥＬ表示装置は表示部２５０３に用い
ることができる。
【０１３２】
なお、将来的にＥＬ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
。
【０１３３】
また、ＥＬ表示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、特に携帯電話やカー
オーディオのような文字情報を主とする表示部にＥＬ表示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。
【０１３４】
ここで図９（Ａ）は携帯電話であり、本体２６０１、音声出力部２６０２、音声入力部
２６０３、表示部２６０４、操作スイッチ２６０５、アンテナ２６０６を含む。本願発明
のＥＬ表示装置は表示部２６０４に用いることができる。なお、表示部２６０４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力を抑えることができる。
【０１３５】
また、図９（Ｂ）はカーオーディオであり、本体２７０１、表示部２７０２、操作スイ
ッチ２７０３、２７０４を含む。本願発明のＥＬ表示装置は表示部２７０２に用いること
ができる。また、本実施例では車載用カーオーディオを示すが、据え置き型のカーオーデ
ィオに用いても良い。なお、表示部２７０４は黒色の背景に白色の文字を表示することで
消費電力を抑えられる。これは据え置き型のカーオーディオにおいて特に有効である。
【０１３６】
以上の様に、本願発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子装置に用いること
が可能である。また、本実施例の電子装置は実施例１〜４の構成を自由に組み合わせたＥ
Ｌ表示装置を用いることで得ることができる。
【技術分野】
【０００１】
本願発明は半導体素子（半導体薄膜を用いた素子、代表的には薄膜トランジスタ）を基
板上に作り込んで形成されたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置及びそのＥＬ表
示装置を表示部として有する電子装置（電子デバイス）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基板上に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）を形成する技術が大幅に進歩
し、アクティブマトリクス型表示装置への応用開発が進められている。
特に、ポリシリコン膜を用いたＴＦＴは、従来のアモルファスシリコン膜を用いたＴＦＴ
よりも電界効果移動度が高いので、高速動作が可能である。そのため、従来、基板外の駆
動回路で行っていた画素の制御を、画素と同一の基板上に形成した駆動回路で行うことが
可能となっている。
【０００３】
このようなアクティブマトリクス型表示装置は、同一基板上に様々な回路や素子を作り
込むことで製造コストの低減、表示装置の小型化、歩留まりの上昇、スループットの低減
など、様々な利点が得られるとして注目されている。
【０００４】
近年、自発光型素子としてＥＬ素子を有したアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の研
究が活発化している。ＥＬ表示装置は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic EL Dis
play）又は有機ライトエミッティングダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting D
iode）とも呼ばれている。
【０００５】
ＥＬ表示装置は、液晶表示装置と異なり自発光型である。ＥＬ素子は一対の電極間にＥ
Ｌ層が挟まれた構造となっているが、ＥＬ層は通常、積層構造となっている。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。この構造は非常に発光効率が高く、現在、研究開
発が進められているＥＬ表示装置は殆どこの構造を採用している。
【０００６】
また他にも、画素電極上に正孔注入層／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。Ｅ
Ｌ層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。
【０００７】
そして、上記構造でなるＥＬ層に一対の電極から所定の電圧をかけ、それにより発光層
においてキャリアの再結合が起こって発光する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＥＬ表示装置には大きく分けて四つのカラー化表示方式があり、白色発光のＥＬ素子とカ
ラーフィルターを組み合わせた方式、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）に対応した三種類のＥＬ
素子を形成する方式、青色又は青緑発光のＥＬ素子と蛍光体（蛍光性の色変換層：ＣＣＭ
）とを組み合わせた方式、陰極（対向電極）に透明電極を使用してＲＧＢに対応したＥＬ
素子を重ねる方式がある。
【０００９】
カラーフィルターは、赤色、緑色、青色の光を抽出するカラーフィルターである。これら
のカラーフィルターは、画素に対応する位置に形成され、これにより画素ごとに取り出す
光の色を変えることができる。原理的にはカラーフィルターを用いた液晶表示装置のカラ
ー化方式と同様である。なお、画素に対応した位置とは、画素電極と一致する位置を指す
。
【００１０】
但し、カラーフィルターは特定の波長の光を抽出することで透過した光の色純度を向上
させるフィルターである。従って、取り出すべき波長の光成分が少ない場合には、その波
長の光の輝度が極端に小さかったり、色純度が悪かったりという不具合を生じうる。
【００１１】
公知の有機ＥＬ材料では、発光輝度の高い赤色が実現されておらず、図１０にその一例
を示したように赤色の発光輝度が、青色、緑色の発光輝度に比べて低い。そのような発光
特性を有する有機ＥＬ材料をＥＬ表示装置に用いた場合、表示する画像の赤色の発光輝度
が悪くなってしまう。
【００１２】
また、赤色の発光輝度が青色や緑色の発光輝度に比べて低いため、赤色よりもやや波長
の短い橙色の光を赤色の光として用いる方法が従来行われてきた。しかし、この場合もＥ
Ｌ表示装置が表示する画像の赤色の発光輝度は低く、赤色の画像を表示しようとしたとき
に、橙色として表示されてしまう。
【００１３】
上述したことに鑑み、赤色、青色、緑色の発光輝度が異なるＥＬ素子において、所望す
る赤色、青色、緑色のバランスの良い画像を表示するＥＬ表示装置を提供することを課題
とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本明細書で開示する発明の構成は、ＴＦＴ、前記ＴＦＴに電気的に接続された画素電極、
前記画素電極を陰極もしくは陽極とするＥＬ素子、及び前記ＥＬ素子を封入する絶縁層が
形成されたＥＬ表示装置と、前記ＥＬ素子にアナログ画像信号を印加する手段と、前記ア
ナログ画像信号をガンマ補正する手段とを有することを特徴とする電子装置である。
【００１５】
上記構成において、前記ガンマ補正するためのデータを記憶するメモリを有する構成と
してもよい。
【００１６】
また、他の発明の構成は、ＴＦＴと、前記ＴＦＴに電気的に接続された画素電極と、前
記画素電極を陰極もしくは陽極とするＥＬ素子と、前記ＥＬ素子を封入する絶縁層と、前
記ＥＬ素子にアナログ画像信号を印加する手段と、前記アナログ画像信号をガンマ補正す
る手段とを同一基板上に有することを特徴とするＥＬ表示装置である。
【００１７】
上記構成に加え、同一基板上に前記ガンマ補正するためのデータを記憶するメモリを有
する構成としてもよい。
【００１８】
また、上記ＥＬ表示装置は、カラー化するために前記画素電極に対応した位置にカラー
フィルターが形成されている。
【００１９】
また、他の方法を用いてカラー化するために前記ＥＬ素子を、青色発光層を有する第１
の画素と、緑色発光層を有する第２の画素と、赤色発光層を有する第３の画素で形成して
もよい。この場合においては、カラーフィルターを用いても用いなくともよい。
【００２０】
また、上記ＥＬ表示装置において、前記ガンマ補正は、赤色の信号を増幅させるものと
してもよいし、青色または緑色の信号を減衰させるものとしてもよい。
また、前記ガンマ補正は、青色、緑色、及び赤色の信号に対してそれぞれ独立に行われる
ものとしてもよい。
【００２１】
このような構成とすることで、カラーフィルターにより取り出すべき波長の赤色の光成
分が少ないＥＬ材料を用いた場合においても、例えばビデオ信号にガンマ補正を行なって
ＲＧＢ（赤色、青色、緑色）の発光輝度を調節して所望するＲＧＢ（赤色、青色、緑色）
のバランスの良い画像を表示するＥＬ表示装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明においては、ＥＬ表示装置の画素に印加される信号をガンマ補正する手段を備えた
ことにより、適宜制御された発光輝度で発光するＥＬ素子を有するＥＬ表示装置が作製さ
れる。
【００２３】
また、本願発明のＥＬ表示装置を表示部として用いることにより、安価で視認性の高い電
子装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のＥＬ表示装置の回路ブロック図である。
【図２】本発明のＥＬ表示装置のガンマ補正テーブルを作成する際の構成図である。
【図３】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。
【図４】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。
【図５】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。
【図６】ＥＬ表示装置の断面図を示す図。
【図７】ＥＬ表示装置の上面図を示す図。
【図８】電子機器の一例を示す図。
【図９】電子機器の一例を示す図。
【図１０】ＥＬ素子（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光輝度と電流密度の特性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本願発明の実施形態について、図１及び図２を用い、以下に説明する。
【００２６】
図１は、本発明のＥＬ表示装置を示すブロック図である。図１において、１００はアク
ティブマトリクス基板であり、ソースドライバ回路１１０および１２０、ゲートドライバ
回路１３０、および画素部１５０を有している。画素部１５０はマトリクス状に配置され
た画素を有しており、各画素はＴＦＴ１５１、ＥＬ素子１５２等を有している。なお、簡
略化のため図示しないが、本実施例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応したカラー
フィルターを用いてカラー化を実現している。
【００２７】
１６０は映像信号処理回路であり、外部から入力されるアナログ信号をデジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換回路１６３、およびデジタル信号を補正する補正回路１６１、補正さ
れたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路１６４を有している。補正回
路１６１は補正メモリ１６２を有している。本発明の表示装置においては、ビデオ信号２
００がガンマ補正される。例えば、補正メモリに記憶されたガンマ補正テーブルに基づい
てビデオ信号２００が補正される。
【００２８】
コントロール回路１７０は、アクティブマトリクス基板１００および映像信号処理回路
１６０に供給する種々の信号をコントロールする。コントロール回路１７０には同期信号
２１０が入力される。
【００２９】
また、コントロール回路１７０は、同期信号２１０に基づいてソースドライバ回路１１
０および１２０、ゲートドライバ回路１３０、ならびに映像信号処理回路１６０等の動作
タイミングを制御するのに必要なパルス（スタートパルス、クロックパルス、同期信号等
）を作成し供給する回路である。
【００３０】
なお、コントロール回路１７０は、入力された同期信号２１０を基準にして、位相同期
された発振器から出力される発振クロック信号（ＯＳＣ）を原発振として、予め設定され
たカウント数（分周比）のクロックをカウントする動作（分周）を繰り返す。この分周と
同時にクロックをカウントし、ソースドライバ回路に供給する画面水平方向のスタートパ
ルス（Ｓ＿ＳＰ）およびクロックパルス（Ｓ＿ＣＫ）、ゲートドライバ回路に供給する画
面垂直方向のスタートパルス（Ｇ＿ＳＰ）およびクロックパルス（Ｇ＿ＣＫ）、ならびに
クロックパルス（Ｄ＿ＣＫ）等を作成する。さらに、水平同期信号（ＨＳＹ）、垂直同期
信号（ＶＳＹ）を作成する場合もある。
【００３１】
映像信号処理回路１６０、コントロール回路１７０等は、アクティブマトリクス基板１
００とは異なる基板、例えば別のプリント基板に実装されており、当該基板上の回路とア
クティブマトリクス基板１００とは、ケーブルやフレキシブル配線板等によって接続され
ている。なお、映像信号処理回路１６０、コントロール回路１７０等の回路の一部または
全部をアクティブマトリクス基板と同一基板に設ける構成とすれば集積化および小型化が
図れるため、好ましいことはいうまでもない。
【００３２】
外部から映像信号処理回路１６０へ入力されるビデオ信号２００はアナログ信号である
。ビデオ信号２００は、テレビジョン信号やビデオ信号などのアナログ信号でもよいし、
コンピュータなどからのデータ信号をＤ／Ａ変換し、アナログ信号としたものでもよい。
【００３３】
映像信号処理回路１６０において、ビデオ信号２００はＡ／Ｄ変換回路１６３によりデ
ジタルビデオ信号に変換され補正回路１６１に出力される。補正回路１６１は、補正メモ
リに記憶されたガンマ補正テーブルに基づき、入力するデジタルビデオ信号に各ＥＬ素子
の発光輝度を考慮したガンマ補正を施す。
【００３４】
ガンマ補正とは、良好な階調表示を得るために、供給される画像信号を補正するもので
ある。ガンマ補正されたデジタルビデオ信号はＤ／Ａ変換回路１６４によりアナログビデ
オ信号に変換されソースドライバ回路１１０、１２０に供給される。
【００３５】
この補正回路１６１によって、各ＥＬ素子に供給するビデオ信号をガンマ補正し、補正
されたアナログビデオ信号の電圧および電流に応じて青色発光、緑色発光、赤色発光のそ
れぞれの発光輝度を適宜制御することができる。例えば、図１０に示したような三種類（
Ｒ、Ｇ、Ｂ）のカラーフィルターを用いたＥＬ素子を用いた場合、Ｒの発光輝度を増大さ
せて、各発光輝度が同一になるようにビデオ信号（Ｒに相当する）をガンマ補正すればよ
い。あるいは、ＢまたはＧの発光輝度を低減させて各発光輝度が同一になるようにＥＬ素
子（ＢまたはＧに相当する）に印加するビデオ信号をガンマ補正すればよい。加えて、Ｒ
の発光輝度を増大させ、ＢまたはＧの発光輝度を低減させて各発光輝度が同一になるよう
に各ＥＬ素子に印加するビデオ信号をガンマ補正してもよい。
【００３６】
ここで、本発明の映像信号処理回路１６０の補正回路における補正メモリのガンマ補正
テーブルの作成方法の一例について説明する。
【００３７】
図２を参照する。図２には、本発明の映像信号処理回路１６０の補正回路における補正
メモリのガンマ補正テーブルを作成する場合の回路ブロック図が示されている。２０１は
撮像装置であり、ＥＬ素子の発光により表示される映像を電気信号に変換する。
【００３８】
この撮像装置２０１には、ＣＣＤカメラ、デジタルビデオカメラ等、他の撮像装置を用い
ることができる。また、単に表示された映像の明るさや輝度を測定する輝度計あるいは照
度計が用いられてもよい。輝度計あるいは照度計が用いられる場合、これらの装置から供
給される信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路を用いるとよい。
【００３９】
２０２はデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）であり、２０３はリファレンス信号供
給源であり、２０４はシグナルジェネレータ（ＳＧ）である。
【００４０】
映像信号処理回路１６０の補正回路１６１は、シグナルジェネレータ２０４から供給さ
れるデジタル信号をガンマ補正し、補正後のデジタルビデオ信号を出力し、Ｄ／Ａ変換回
路によりアナログビデオ信号に変換して、各ＥＬ素子に送出する。各ＥＬ素子は、映像信
号処理回路１６０から供給されるアナログビデオ信号に基づいて発光し、映像を表示する
。
【００４１】
表示された映像は、撮像装置２０１を用いてデジタル信号化される。撮像装置２００か
ら送出されるデジタル信号は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
２０２に供給される。デジタルシグナルプロセッサ２０２は、撮像装置２０１から供給さ
れるデジタル信号とリファレンスデータ供給源２０３から供給されるデジタル信号とを比
較し、そのデータのずれを補正回路１６１にフィードバックする。なお、リファレンスデ
ータはシグナルジェネレータ２０４から直接供給されるようにしてもよい。
【００４２】
デジタルシグナルプロセッサ２０２から供給される信号に従って、補正回路１６１は、
シグナルジェネレータ２０４からのデジタル信号をさらに補正し、アナログビデオ信号に
変換して再びＥＬ素子に送出する。各ＥＬ素子は、映像信号処理回路１６０から供給され
るアナログビデオ信号に基づいて発光し、映像を表示する。
【００４３】
表示された映像は、撮像装置２０１を用いて再びデジタル信号化される。撮像装置２０
１から供給されるデジタル信号は、デジタルシグナルプロセッサ２０２に送出される。デ
ジタルシグナルプロセッサ２０２は、撮像装置２０１から供給されるデジタル信号とリフ
ァレンスデータ供給源２０３から供給されるデジタル信号とを比較し、そのずれを補正回
路１６１に再びフィードバックする。
【００４４】
こうして適切なガンマ補正のデータが得られたら、そのデータを補正メモリ１６２の指
定したアドレスに記憶する。
【００４５】
その後、次のビデオ信号の補正を開始するために、シグナルジェネレータ２０４は、前
回と異なるデジタル信号を補正回路１６１に送出する。そして、そのデジタル信号に対す
る適切なガンマ補正のデータが得られたら、そのデータを補正メモリ１６２の指定したア
ドレスに記憶する。
【００４６】
補正データが全て補正メモリ１６２に記憶されると、シグナルジェネレータ２０４、デ
ジタルシグナルプロセッサ２０２は、アクティブマトリクス基板１００から切り離される
。以上をもって、ガンマ補正テーブルの作成が終了する。なお、ここで示したガンマ補正
テーブルの作成方法は一例であって、特に限定されないことは言うまでもない。また、図
１に示したブロック回路図も一例であって、例えば、補正メモリのない補正回路を用いて
ガンマ補正することも可能である。
【００４７】
以後、デジタルビデオ信号が補正回路１６０に供給され、補正メモリ１６１に記憶され
ているガンマ補正テーブルのデータに基づいて、デジタルビデオ信号が補正され、さらに
アナログビデオ信号に変換された後、ＥＬ素子に供給される。
補正回路１６０により、ＥＬ素子に供給されるアナログビデオ信号には適切な補正がされ
ているので、バランスのとれた発光（赤色発光、緑色発光、及び青色発光）が得られ、良
好な映像が表示される。
【００４８】
以上の構成でなる本願発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行
うこととする。
【００４９】
本実施例では、補正回路を備えたＥＬ表示装置について、図１を用い説明する。
【実施例１】
【００５０】
図１は、本実施例のＥＬ表示装置を示すブロック図である。図１において、１００はア
クティブマトリクス基板であり、ソースドライバ回路１１０および１２０、ゲートドライ
バ回路１３０、および画素部１５０を有している。画素部１５０はマトリクス状に配置さ
れた画素を有しており、各画素はＴＦＴ１５１、ＥＬ素子１５２等を有している。なお、
簡略化のため図示しないが、本実施例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応したカラ
ーフィルターを用いてカラー化を実現している。
【００５１】
１６０は映像信号処理回路であり、外部から入力されるアナログ信号をデジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換回路１６３、およびデジタル信号をガンマ補正する補正回路１６１、
ガンマ補正されたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路１６４を有して
いる。補正回路１６１は補正メモリ１６２を有している。
【００５２】
１７０はコントロール回路であり、アクティブマトリクス基板１００および映像信号処
理回路１６０に供給する種々の信号をコントロールする。コントロール回路１７０には同
期信号２１０が入力される。
【００５３】
また、映像信号処理回路１６０、コントロール回路１７０等は、アクティブマトリクス
基板１００とは異なる基板、例えば別のプリント基板に実装されており、当該基板上の回
路とアクティブマトリクス基板１００とは、ケーブルやフレキシブル配線板等によって接
続されている。
【００５４】
外部から映像信号処理回路１６０へ入力されるビデオ信号２００はテレビジョン信号や
ビデオ信号などのアナログ信号である。
【００５５】
映像信号処理回路１６０において、ビデオ信号２００はＡ／Ｄ変換回路１６３によりデ
ジタルビデオ信号に変換され補正回路１６１に出力される。補正回路１６１は、補正メモ
リに記憶されたガンマ補正テーブルに基づき、入力するデジタルビデオ信号に各ＥＬ素子
の発光輝度を考慮したガンマ補正を施す。ガンマ補正されたデジタルビデオ信号はＤ／Ａ
変換回路１６４によりアナログビデオ信号に変換されソースドライバ回路１１０、１２０
に供給される。
【００５６】
デジタルビデオ信号が補正回路１６０に供給され、補正メモリ１６１に記憶されている
ガンマ補正テーブルのデータに基づいて、デジタルビデオ信号がガンマ補正され、さらに
アナログビデオ信号に変換された後、ＥＬ素子に供給される。
補正回路１６０により、ＥＬ素子に供給されるアナログビデオ信号には適切なガンマ補正
がされているので、バランスのとれた発光（赤色発光、緑色発光、及び青色発光）が得ら
れ、良好な映像が表示される。
【００５７】
次に、本実施例のＥＬ表示装置の作製方法について図３〜図５を用いて説明する。但し、
説明を簡単にするために、駆動回路に関しては基本回路であるＣＭＯＳ回路を図示するこ
ととする。
【００５８】
まず、図３（Ａ）に示すように、ガラス基板３００上に下地膜３０１を３００ｎｍの厚
さに形成する。本実施例では下地膜３０２として窒化酸化珪素膜を積層して用いる。この
時、ガラス基板３００に接する方の窒素濃度を１０〜２５ｗｔ％としておくと良い。
【００５９】
次に下地膜３０１の上に５０ｎｍの厚さの非晶質珪素膜（図示せず））を公知の成膜法
で形成する。なお、非晶質珪素膜に限定する必要はなく、非晶質構造を含む半導体膜（微
結晶半導体膜を含む）であれば良い。さらに非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質
構造を含む化合物半導体膜でも良い。また、膜厚は２０〜１００ｎｍの厚さであれば良い
。
【００６０】
そして、公知の技術により非晶質珪素膜を結晶化し、結晶質珪素膜（多結晶シリコン膜
若しくはポリシリコン膜ともいう）３０２を形成する。公知の結晶化方法としては、電熱
炉を使用した熱結晶化方法、レーザー光を用いたレーザーアニール結晶化法、赤外光を用
いたランプアニール結晶化法がある。本実施例では、ＸｅＣｌガスを用いたエキシマレー
ザー光を用いて結晶化する。
【００６１】
なお、本実施例では線状に加工したパルス発振型のエキシマレーザー光を用いるが、矩
形であっても良いし、連続発振型のアルゴンレーザー光や連続発振型のエキシマレーザー
光を用いることもできる。
【００６２】
本実施例では結晶質珪素膜をＴＦＴの活性層として用いるが、非晶質珪素膜を用いるこ
とも可能である。また、オフ電流を低減する必要のあるスイッチング用ＴＦＴの活性層を
非晶質珪素膜で形成し、電流制御用ＴＦＴの活性層を結晶質珪素膜で形成することも可能
である。非晶質珪素膜はキャリア移動度が低いため電流を流しにくくオフ電流が流れにく
い。即ち、電流を流しにくい非晶質珪素膜と電流を流しやすい結晶質珪素膜の両者の利点
を生かすことができる。
【００６３】
次に、図３（Ｂ）に示すように、結晶質珪素膜３０２上に酸化珪素膜でなる保護膜３０
３を１３０ｎｍの厚さに形成する。この厚さは１００〜２００ｎｍ（好ましくは１３０〜
１７０ｎｍ）の範囲で選べば良い。また、珪素を含む絶縁膜であれば他の膜でも良い。こ
の保護膜３０３は不純物を添加する際に結晶質珪素膜が直接プラズマに曝されないように
するためと、微妙な濃度制御を可能にするために設ける。
【００６４】
そして、その上にレジストマスク３０４a、３０４bを形成し、保護膜３０３を介してｎ
型を付与する不純物元素（以下、ｎ型不純物元素という）を添加する。
なお、ｎ型不純物元素としては、代表的には１５族に属する元素、典型的にはリン又は砒
素を用いることができる。なお、本実施例ではフォスフィン（ＰＨ3）
を質量分離しないでプラズマ励起したプラズマドーピング法を用い、リンを１×１０18at
oms/cm3の濃度で添加する。勿論、質量分離を行うイオンインプランテーション法を用い
ても良い。
【００６５】
この工程により形成されるｎ型不純物領域３０５、３０６には、ｎ型不純物元素が２×
１０16〜５×１０19atoms/cm3（代表的には５×１０17〜５×１０18atoms/cm3）の濃度で
含まれるようにドーズ量を調節する。
【００６６】
次に、図３（Ｃ）に示すように、保護膜３０３を除去し、添加した１５族に属する元素
の活性化を行う。活性化手段は公知の技術を用いれば良いが、本実施例ではエキシマレー
ザー光の照射により活性化する。勿論、パルス発振型でも連続発振型でも良いし、エキシ
マレーザー光に限定する必要はない。但し、添加された不純物元素の活性化が目的である
ので、結晶質珪素膜が溶融しない程度のエネルギーで照射することが好ましい。なお、保
護膜３０３をつけたままレーザー光を照射しても良い。
【００６７】
なお、このレーザー光による不純物元素の活性化に際して、熱処理による活性化を併用
しても構わない。熱処理による活性化を行う場合は、基板の耐熱性を考慮して４５０〜５
５０℃程度の熱処理を行えば良い。
【００６８】
この工程によりｎ型不純物領域３０５、３０６の端部、即ち、ｎ型不純物領域３０５、
３０６の周囲に存在するｎ型不純物元素を添加していない領域との境界部（接合部）が明
確になる。このことは、後にＴＦＴが完成した時点において、ＬＤＤ領域とチャネル形成
領域とが非常に良好な接合部を形成しうることを意味する。
【００６９】
次に、図３（Ｄ）に示すように、結晶質珪素膜の不要な部分を除去して、島状の半導体
膜（以下、活性層という）３０７〜３１０を形成する。
【００７０】
次に、図３（Ｅ）に示すように、活性層３０７〜３１０を覆ってゲート絶縁膜３１１を
形成する。ゲート絶縁膜３１１としては、１０〜２００ｎｍ、好ましくは５０〜１５０ｎ
ｍの厚さの珪素を含む絶縁膜を用いれば良い。これは単層構造でも積層構造でも良い。本
実施例では１１０ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜を用いる。
【００７１】
次に、２００〜４００ｎｍ厚の導電膜を形成し、パターニングしてゲート電極３１２〜
３１６を形成する。このゲート電極３１２〜３１６の端部をテーパー状にすることもでき
る。なお、本実施例ではゲート電極と、ゲート電極に電気的に接続された引き回しのため
の配線（以下、ゲート配線という）とを別の材料で形成する。具体的にはゲート電極より
も低抵抗な材料をゲート配線として用いる。
これは、ゲート電極としては微細加工が可能な材料を用い、ゲート配線には微細加工はで
きなくとも配線抵抗が小さい材料を用いるためである。勿論、ゲート電極とゲート配線と
を同一材料で形成してしまっても構わない。
【００７２】
また、ゲート電極は単層の導電膜で形成しても良いが、必要に応じて二層、三層といっ
た積層膜とすることが好ましい。ゲート電極の材料としては公知のあらゆる導電膜を用い
ることができる。ただし、上述のように微細加工が可能、具体的には２μm以下の線幅に
パターニング可能な材料が好ましい。
【００７３】
代表的には、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン
（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）から選ばれた元素でなる膜、または前記元素
の窒化物膜（代表的には窒化タンタル膜、窒化タングステン膜、窒化チタン膜）、または
前記元素を組み合わせた合金膜（代表的にはＭｏ−Ｗ合金、Ｍｏ−Ｔａ合金）、または前
記元素のシリサイド膜（代表的にはタングステンシリサイド膜、チタンシリサイド膜）を
用いることができる。勿論、単層で用いても積層して用いても良い。
【００７４】
本実施例では、５０ｎｍ厚の窒化タングステン（ＷＮ）膜と、３５０ｎｍ厚のタングス
テン（Ｗ）膜とでなる積層膜を用いる。これはスパッタ法で形成すれば良い。また、スパ
ッタガスとしてＸｅ、Ｎｅ等の不活性ガスを添加すると応力による膜はがれを防止するこ
とができる。
【００７５】
またこの時、ゲート電極３１３、３１６はそれぞれｎ型不純物領域３０５、３０６の一
部とゲート絶縁膜３１１を介して重なるように形成する。この重なった部分が後にゲート
電極と重なったＬＤＤ領域となる。
【００７６】
次に、図４（Ａ）に示すように、ゲート電極３１２〜３１６をマスクとして自己整合的
にｎ型不純物元素（本実施例ではリン）を添加する。こうして形成される不純物領域３１
７〜３２３にはｎ型不純物領域３０５、３０６の１／２〜１／１０（代表的には１／３〜
１／４）の濃度でリンが添加されるように調節する。
具体的には、１×１０16〜５×１０18atoms/cm3（典型的には３×１０17〜３×１０18ato
ms/cm3）の濃度が好ましい。
【００７７】
次に、図４（Ｂ）に示すように、ゲート電極等を覆う形でレジストマスク３２４a〜３
２４cを形成し、ｎ型不純物元素（本実施例ではリン）を添加して高濃度にリンを含む不
純物領域３２５〜３３１を形成する。ここでもフォスフィン（ＰＨ3）を用いたイオンド
ープ法で行い、この領域のリンの濃度は１×１０20〜１×１０21atoms/cm3（代表的には
２×１０20〜５×１０21atoms/cm3）となるように調節する。
【００７８】
この工程によってｎチャネル型ＴＦＴのソース領域若しくはドレイン領域が形成される
が、スイッチング用ＴＦＴでは、図４（Ａ）の工程で形成したｎ型不純物領域３２０〜３
２２の一部を残す。
【００７９】
次に、図４（Ｃ）に示すように、レジストマスク３２４a〜３２４cを除去し、新たにレ
ジストマスク３３２を形成する。そして、ｐ型不純物元素（本実施例ではボロン）を添加
し、高濃度にボロンを含む不純物領域３３３、３３４を形成する。ここではジボラン（Ｂ
2Ｈ6）を用いたイオンドープ法により３×１０20〜３×１０21atoms/cm3（代表的には５
×１０20〜１×１０21atoms/cm3ノ）濃度となるようにボロンを添加する。
【００８０】
なお、不純物領域３３３、３３４には既に１×１０20〜１×１０21atoms/cm3の濃度で
リンが添加されているが、ここで添加されるボロンはその少なくとも３倍以上の濃度で添
加される。そのため、予め形成されていたｎ型の不純物領域は完全にＰ型に反転し、Ｐ型
の不純物領域として機能する。
【００８１】
次に、レジストマスク３３２を除去した後、それぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ
型不純物元素を活性化する。活性化手段としては、ファーネスアニール法、レーザーアニ
ール法、またはランプアニール法で行うことができる。本実施例では電熱炉において窒素
雰囲気中、５５０℃、４時間の熱処理を行う。
【００８２】
このとき雰囲気中の酸素を極力排除することが重要である。なぜならば酸素が少しでも
存在していると露呈したゲート電極の表面が酸化され、抵抗の増加を招くと共に後にオー
ミックコンタクトを取りにくくなるからである。従って、上記活性化工程における処理雰
囲気中の酸素濃度は１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下とすることが望ましい。
【００８３】
次に、活性化工程が終了したら３００ｎｍ厚のゲート配線３３５を形成する。
ゲート配線３３５の材料としては、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）を主成分（組成
として５０〜１００％を占める。）とする金属膜を用いれば良い。配置としては図３のゲ
ート配線２１１のように、スイッチング用ＴＦＴのゲート電極３１４、３１５（図３のゲ
ート電極１９a、１９bに相当する）を電気的に接続するように形成する。（図４（Ｄ））
【００８４】
このような構造とすることでゲート配線の配線抵抗を非常に小さくすることができるた
め、面積の大きい画像表示領域（画素部）を形成することができる。即ち、画面の大きさ
が対角１０インチ以上（さらには３０インチ以上）のＥＬ表示装置を実現する上で、本実
施例の画素構造は極めて有効である。
【００８５】
次に、図５（Ａ）に示すように、第１層間絶縁膜３３６を形成する。第１層間絶縁膜３
３６としては、珪素を含む絶縁膜を単層で用いるか、その中で組み合わせた積層膜を用い
れば良い。また、膜厚は４００ｎｍ〜１．５μmとすれば良い。本実施例では、２００ｎ
ｍ厚の窒化酸化珪素膜の上に８００ｎｍ厚の酸化珪素膜を積層した構造とする。
【００８６】
さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱
処理を行い水素化処理を行う。この工程は熱的に励起された水素により半導体膜の不対結
合手を水素終端する工程である。水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマに
より励起された水素を用いる）を行っても良い。
【００８７】
なお、水素化処理は第１層間絶縁膜３３６を形成する間に入れても良い。即ち、２００
ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜を形成した後で上記のように水素化処理を行い、その後で残り８
００ｎｍ厚の酸化珪素膜を形成しても構わない。
【００８８】
次に、第１層間絶縁膜３３６に対してコンタクトホールを形成し、ソース配線３３７〜
３４０と、ドレイン配線３４１〜３４３を形成する。なお、本実施例ではこの電極を、Ｔ
ｉ膜を１００ｎｍ、Ｔｉを含むアルミニウム膜を３００ｎｍ、Ｔｉ膜１５０ｎｍをスパッ
タ法で連続形成した３層構造の積層膜とする。勿論、他の導電膜でも良い。
【００８９】
次に、５０〜５００ｎｍ（代表的には２００〜３００ｎｍ）の厚さで第１パッシベーシ
ョン膜３４４を形成する。本実施例では第１パッシベーション膜３４４として３００ｎｍ
厚の窒化酸化珪素膜を用いる。これは窒化珪素膜で代用しても良い。
【００９０】
なお、窒化酸化珪素膜の形成に先立ってＨ2、ＮＨ3等水素を含むガスを用いてプラズマ
処理を行うことは有効である。この前処理により励起された水素が第１層間絶縁膜３３６
に供給され、熱処理を行うことで、第１パッシベーション膜３４４の膜質が改善される。
それと同時に、第１層間絶縁膜３３６に添加された水素が下層側に拡散するため、効果的
に活性層を水素化することができる。
【００９１】
次に、図５（Ｂ）に示すように有機樹脂からなる第２層間絶縁膜３４５を形成する。有
機樹脂としてはポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等を
使用することができる。特に、第２層間絶縁膜３４５は平坦化の意味合いが強いので、平
坦性に優れたアクリルが好ましい。本実施例ではＴＦＴによって形成される段差を十分に
平坦化しうる膜厚でアクリル膜を形成する。
好ましくは１〜５μm（さらに好ましくは２〜４μm）とすれば良い。
【００９２】
次に、第２層間絶縁膜３４５及び第１パッシベーション膜３４４にドレイン配線３４３
に達するコンタクトホールを形成し、画素電極３４６を形成する。本実施例では画素電極
３４６として３００ｎｍ厚のアルミニウム合金膜（１wt%のチタンを含有したアルミニウ
ム膜）を形成する。なお、３４７は隣接する画素電極の端部である。
【００９３】
次に、図５（Ｃ）に示すように、アルカリ化合物３４８を形成する。本実施例ではフッ
化リチウム膜を５ｎｍの厚さを狙って蒸着法により形成する。そして、その上に１００ｎ
ｍ厚のＥＬ層３４９をスピンコート法により形成する。
【００９４】
ＥＬ層３４９を構成するＥＬ材料としては、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系や
ポリフルオレン系などのポリマー系有機材料や低分子系有機材料が挙げられる。具体的に
は、発光層となる白色発光を示すポリマー系有機材料として、特開平８−９６９５９号公
報または特開平９−６３７７０号公報に記載された材料を用いれば良い。例えば、１，２
−ジクロロメタンに、ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）、Ｂｕ−ＰＢＤ（２−（４'−t
ert−ブチルフェニル）−５−（４''−ビフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール）
、クマリン６、ＤＣＭ１（４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−ｐ−ジメチルアミノ
スチリル−４Ｈ−ピラン）、ＴＰＢ（テトラフェニルブタジエン）、ナイルレッドを溶解
したものを用いれば良い。このとき膜厚は３０〜１５０ｎｍ（好ましくは４０〜１００ｎ
ｍ）とすれば良い。以上の例は本願発明のＥＬ層として用いることのできる有機材料の一
例であって、本願発明を限定するものではない。
【００９５】
また、前述したようにカラー化方式には大きく分けて四つあり、本実施例ではカラー化
するためＲＧＢに対応したカラーフィルターを形成する方式を用いた。
ＥＬ層３４９は公知の材料や構造を用いることができるが本願発明では白色発光の可能な
低分子系有機材料を用いた。なお、ＲＧＢに対応したカラーフィルターは、アクティブマ
トリクス基板上の画素電極上方に位置させればよい。また、アクティブマトリクス基板に
ＥＬ素子を封入するようにして他の基板を貼り付け、その基板にカラーフィルターを設け
る構成としてもよい。なお、簡略化のためカラーフィルターは図示していない。
【００９６】
また、青色又は青緑発光のＥＬ層と蛍光体（蛍光性の色変換層：ＣＣＭ）とを組み合わ
せたカラー表示方式、ＲＧＢに対応したＥＬ層を重ねることでカラー表示を行う方式も採
用できる。
【００９７】
なお、本実施例ではＥＬ層３４９を上記発光層のみの単層構造とするが、必要に応じて
電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層もしくは正孔素子層を設
けても良い。
【００９８】
次に、ＥＬ層３４９を覆って２００ｎｍ厚の透明導電膜でなる陽極３５０を形成する。
本実施例では酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物からなる膜を蒸着法により形成し、パ
ターニングを行って陽極とする。
【００９９】
最後に、プラズマＣＶＤ法により窒化珪素膜でなる第２パッシベーション膜３５１を１
００ｎｍの厚さに形成する。この第２パッシベーション膜３５１はＥＬ層３４９を水分等
から保護する。また、ＥＬ層３４９で発生した熱を逃がす役割も果たす。放熱効果をさら
に高めるために、窒化珪素膜と炭素膜（好ましくはダイヤモンドライクカーボン膜）を積
層して第２パッシベーション膜とすることも有効である。
【０１００】
こうして図５（Ｃ）に示すような構造のアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置が完成す
る。ところで、本実施例のアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置は、画素部だけでなく駆
動回路部にも最適な構造のＴＦＴを配置することにより、非常に高い信頼性を示し、動作
特性も向上しうる。
【０１０１】
まず、極力動作速度を落とさないようにホットキャリア注入を低減させる構造を有する
ＴＦＴを、駆動回路を形成するＣＭＯＳ回路のｎチャネル型ＴＦＴとして用いる。なお、
ここでいう駆動回路としては、シフトレジスタ、バッファ、レベルシフタ、サンプリング
回路（サンプル及びホールド回路）などが含まれる。
デジタル駆動を行う場合には、Ｄ／Ａコンバータなどの信号変換回路も含まれうる。
【０１０２】
本実施例の場合、図６（Ｃ）に示すように、ｎチャネル型ＴＦＴの活性層は、ソース領
域３５５、ドレイン領域３５６、ＬＤＤ領域３５７及びチャネル形成領域３５８を含み、
ＬＤＤ領域３５７はゲート絶縁膜３１１を介してゲート電極３１３と重なっている。
【０１０３】
ドレイン領域側のみにＬＤＤ領域を形成しているのは、動作速度を落とさないための配
慮である。また、このｎチャネル型ＴＦＴはオフ電流値をあまり気にする必要はなく、そ
れよりも動作速度を重視した方が良い。従って、ＬＤＤ領域３５７は完全にゲート電極に
重ねてしまい、極力抵抗成分を少なくすることが望ましい。即ち、いわゆるオフセットは
なくした方がよい。
【０１０４】
また、ＣＭＯＳ回路のｐチャネル型ＴＦＴは、ホットキャリア注入による劣化が殆ど気
にならないので、特にＬＤＤ領域を設けなくても良い。勿論、ｎチャネル型ＴＦＴと同様
にＬＤＤ領域を設け、ホットキャリア対策を講じることも可能である。
【０１０５】
なお、駆動回路の中でもサンプリング回路は他の回路と比べて少し特殊であり、チャネ
ル形成領域を双方向に大電流が流れる。即ち、ソース領域とドレイン領域の役割が入れ替
わるのである。さらに、オフ電流値を極力低く抑える必要があり、そういった意味でスイ
ッチング用ＴＦＴと電流制御用ＴＦＴの中間程度の機能を有するＴＦＴを配置することが
望ましい。
【０１０６】
なお、上記構成は、図３〜５に示した作製工程に従ってＴＦＴを作製することによって
容易に実現することができる。また、本実施例では画素部と駆動回路の構成のみ示してい
るが、本実施例の作製工程に従えば、その他にも信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ回路、
オペアンプ回路など駆動回路以外の論理回路を同一基板上に形成することが可能であり、
さらにはメモリ部やマイクロプロセッサ等を形成しうると考えている。
【０１０７】
次いで、図５（Ｃ）まで完成したら、少なくとも画素部、好ましくは駆動回路及び画素
部を囲むようにしてシーリング材（ハウジング材ともいう）１８を設ける。（図６）なお
、シーリング材１８は素子部を囲めるような凹部を持つガラス板を用いても良いし、紫外
線硬化樹脂を用いても良い。このとき、ＥＬ素子は完全に前記密閉空間に封入された状態
となり、外気から完全に遮断される。
【０１０８】
さらに、シーリング材１８と基板１０との間の空隙２０には不活性ガス（アルゴン、ヘ
リウム、窒素等）を充填しておいたり、酸化バリウム等の乾燥剤を設けておくことが望ま
しい。これによりＥＬ素子の水分等による劣化を抑制することが可能である。
【０１０９】
また、ＥＬ層の封入処理が完了したら、基板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ー（フレキシブルプリントサーキッ
ト：ＦＰＣ１７）を取り付けて製品として完成する。なお、図６に示したように配線２６
はシーリング材１８と基板３００との間を隙間（但し接着剤１９で塞がれている。）を通
ってＦＰＣ１７に電気的に接続されている。
【０１１０】
ここで本実施例のアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を図７の上面図を用いて
説明する。図７において、３００は基板、１１は画素部、１２はソース側駆動回路、１３
はゲート側駆動回路であり、それぞれの駆動回路は配線１４〜１６を経てＦＰＣ１７に至
り、外部機器へと接続される。
【０１１１】
以上説明したような図７に示す状態は、ＦＰＣ１７を外部機器の端子に接続することで
画素部に画像を表示することができる。本明細書中では、ＦＰＣを取り付けることで画像
表示が可能な状態となる物品をＥＬ表示装置と定義している。
【０１１２】
なお、本実施例ではＥＬ素子の出力光がアクティブマトリクス基板の上面側に出力され
る例を示したが、ＥＬ素子を下から順にＩＴＯでなる画素電極（陽極）
／ＥＬ層／ＭｇＡｇ電極（陰極）で形成する構成としてもよい。この場合、ＥＬ素子の出
力光はＴＦＴが形成された基板側（アクティブマトリクス基板の下面側）に出力される。
【実施例２】
【０１１３】
実施例１では、ＥＬ層を構成するＥＬ材料として白色発光を示す低分子系有機材料を用
いた例を示したが、本実施例では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応した三種類のポ
リマー系有機材料層を重ねた例を示す。なお、本実施例は実施例１とＥＬ材料のみが異な
っているだけであるのでその点についてのみ示す。
【０１１４】
実施例１に示した低分子系有機材料に代えて、ポリマー系有機材料（ポリパラフェニレ
ンビニレン（ＰＰＶ）系、ポリフルオレン系等）を用いればよい。例えば、赤色発光材料
にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色発光材料にはポリフェニレンビニレン、青色発
光材料にはポリフェニレンビニレン及びポリアルキルフェニレンを用いた。
【０１１５】
このような構成とすることで発光輝度の高い発光（赤色発光、緑色発光、及び青色発光
）が得られる。
【実施例３】
【０１１６】
実施例１では、結晶質珪素膜３０２の形成手段としてレーザー結晶化を用いているが、
本実施例では異なる結晶化手段を用いる場合について説明する。
【０１１７】
本実施例では、非晶質珪素膜を形成した後、特開平７−１３０６５２号公報に記載され
た技術を用いて結晶化を行う。同公報に記載された技術は、結晶化を促進（助長）する触
媒として、ニッケル等の元素を用い、結晶性の高い結晶質珪素膜を得る技術である。
【０１１８】
また、結晶化工程が終了した後で、結晶化に用いた触媒を除去する工程を行っても良い
。その場合、特開平１０−２７０３６３号若しくは特開平８−３３０６０２号に記載され
た技術により触媒をゲッタリングすれば良い。
【０１１９】
また、本出願人による特願平１１−０７６９６７の出願明細書に記載された技術を用い
てＴＦＴを形成しても良い。
【０１２０】
以上のように、実施例１に示した作製工程は一実施例であって、実施例１の図５（Ｃ）
の構造が実現できるのであれば、他の作製工程を用いても問題はない。
なお、本実施例の構成は、実施例２の構成とも自由に組み合わせることが可能である。
【実施例４】
【０１２１】
実施例１ではトップゲート型ＴＦＴの場合について説明したが、本願発明はＴＦＴ構造
に限定されるものではないので、ボトムゲート型ＴＦＴ（代表的には逆スタガ型ＴＦＴ）
を用いて実施しても構わない。また、逆スタガ型ＴＦＴは如何なる手段で形成されたもの
でも良い。
【０１２２】
逆スタガ型ＴＦＴは工程数がトップゲート型ＴＦＴよりも少なくし易い構造であるため
、本願発明の課題である製造コストの低減には非常に有利である。なお、本実施例の構成
は、実施例２または実施例３の構成とも自由に組み合わせることが可能である。
【実施例５】
【０１２３】
本願発明を実施して形成されたＥＬ表示装置は、自発光型であるため液晶表示装置に比
べて明るい場所での視認性に優れ、しかも視野角が広い。従って、様々な電子装置の表示
部として用いることができる。例えば、ＴＶ放送等を大画面で鑑賞するには対角３０イン
チ以上（典型的には４０インチ以上）のＥＬディスプレイ（ＥＬ表示装置を筐体に組み込
んだディスプレイ）の表示部として本願発明のＥＬ表示装置を用いるとよい。
【０１２４】
なお、ＥＬディスプレイには、パソコン用ディスプレイ、ＴＶ放送受信用ディスプレイ
、広告表示用ディスプレイ等の全ての情報表示用ディスプレイが含まれる。また、その他
にも様々な電子装置の表示部として本願発明のＥＬ表示装置を用いることができる。
【０１２５】
その様な電子装置としては、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）、カーナビゲーションシステム、カーオーディオ、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
コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（ＬＤ）又はデジタルビデオディスク（
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、斜め方向から見ることの多い携帯情報端末は視野角の広さが重要視
されるため、ＥＬ表示装置を用いることが望ましい。それら電子装置の具体例を図８に示
す。
【０１２６】
図８（Ａ）はＥＬディスプレイであり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００
３等を含む。本願発明は表示部２００３に用いることができる。ＥＬディスプレイは自発
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。
【０１２７】
図８（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０
３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。本願発明の
ＥＬ表示装置は表示部２１０２に用いることができる。
【０１２８】
図８（Ｃ）は頭部取り付け型のＥＬディスプレイの一部（右片側）であり、本体２２０
１、信号ケーブル２２０２、頭部固定バンド２２０３、表示部２２０４、光学系２２０５
、ＥＬ表示装置２２０６等を含む。本願発明はＥＬ表示装置２２０６に用いることができ
る。
【０１２９】
図８（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本
体２３０１、記録媒体（ＣＤ、ＬＤまたはＤＶＤ等）２３０２、操作スイッチ２３０３、
表示部（ａ）２３０４、表示部（ｂ）２３０５等を含む。表示部（ａ）は主として画像情
報を表示し、表示部（ｂ）は主として文字情報を表示するが、本願発明のＥＬ表示装置は
これら表示部（ａ）、（ｂ）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、ＣＤ再生装置、ゲーム機器なども含まれうる。
【０１３０】
図８（Ｅ）は携帯型（モバイル）コンピュータであり、本体２４０１、カメラ部２４０
２、受像部２４０３、操作スイッチ２４０４、表示部２４０５等を含む。本願発明のＥＬ
表示装置は表示部２４０５に用いることができる。
【０１３１】
図８（Ｆ）はパーソナルコンピュータであり、本体２５０１、筐体２５０２、表示部２
５０３、キーボード２５０４等を含む。本願発明のＥＬ表示装置は表示部２５０３に用い
ることができる。
【０１３２】
なお、将来的にＥＬ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
。
【０１３３】
また、ＥＬ表示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、特に携帯電話やカー
オーディオのような文字情報を主とする表示部にＥＬ表示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。
【０１３４】
ここで図９（Ａ）は携帯電話であり、本体２６０１、音声出力部２６０２、音声入力部
２６０３、表示部２６０４、操作スイッチ２６０５、アンテナ２６０６を含む。本願発明
のＥＬ表示装置は表示部２６０４に用いることができる。なお、表示部２６０４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力を抑えることができる。
【０１３５】
また、図９（Ｂ）はカーオーディオであり、本体２７０１、表示部２７０２、操作スイ
ッチ２７０３、２７０４を含む。本願発明のＥＬ表示装置は表示部２７０２に用いること
ができる。また、本実施例では車載用カーオーディオを示すが、据え置き型のカーオーデ
ィオに用いても良い。なお、表示部２７０４は黒色の背景に白色の文字を表示することで
消費電力を抑えられる。これは据え置き型のカーオーディオにおいて特に有効である。
【０１３６】
以上の様に、本願発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子装置に用いること
が可能である。また、本実施例の電子装置は実施例１〜４の構成を自由に組み合わせたＥ
Ｌ表示装置を用いることで得ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のＴＦＴと、第２のＴＦＴと、導電層と、画素電極と、を有し、
前記第１のＴＦＴのソース又はドレインは、前記第２のＴＦＴのゲート電極と電気的に接続され、
前記第２のＴＦＴのソース又はドレインは、前記画素電極と電気的に接続され、
前記第１のＴＦＴのゲート電極は、前記導電層と電気的に接続され、
前記第１のＴＦＴのゲート電極は、第１の材料を有し、
前記導電層は、第２の材料を有し、
前記第１の材料は、前記第２の材料と異なる材料であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
第１の半導体層と、第２の半導体層と、第１の導電層と、第２の導電層と、第３の導電層と、画素電極と、を有し、
前記第１の半導体層は、第１のソース領域と、第１のチャネル形成領域と、第１のドレイン領域と、を有し、
前記第２の半導体層は、第２のソース領域と、第２のチャネル形成領域と、第２のドレイン領域と、を有し、
前記第１の導電層は、前記第１のチャネル形成領域と重なる領域を有し、
前記第２の導電層は、前記第２のチャネル形成領域と重なる領域を有し、
前記第１のソース領域又は前記第１のドレイン領域は、前記第２の導電層と電気的に接続され、
前記第２のソース領域又は前記第２のドレイン領域は、前記画素電極と電気的に接続され、
前記第１の導電層は、前記第３の導電層と電気的に接続され、
前記第１の導電層は、第１の材料を有し、
前記第３の導電層は、第２の材料を有し、
前記第１の材料は、前記第２の材料と異なる材料であることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記第２の材料は、前記第１の材料よりも低抵抗な材料であることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の表示装置と、
操作スイッチ、音声入力部、記憶媒体又は筐体と、を有する電子機器。
【請求項１】
第１のＴＦＴと、第２のＴＦＴと、導電層と、画素電極と、を有し、
前記第１のＴＦＴのソース又はドレインは、前記第２のＴＦＴのゲート電極と電気的に接続され、
前記第２のＴＦＴのソース又はドレインは、前記画素電極と電気的に接続され、
前記第１のＴＦＴのゲート電極は、前記導電層と電気的に接続され、
前記第１のＴＦＴのゲート電極は、第１の材料を有し、
前記導電層は、第２の材料を有し、
前記第１の材料は、前記第２の材料と異なる材料であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
第１の半導体層と、第２の半導体層と、第１の導電層と、第２の導電層と、第３の導電層と、画素電極と、を有し、
前記第１の半導体層は、第１のソース領域と、第１のチャネル形成領域と、第１のドレイン領域と、を有し、
前記第２の半導体層は、第２のソース領域と、第２のチャネル形成領域と、第２のドレイン領域と、を有し、
前記第１の導電層は、前記第１のチャネル形成領域と重なる領域を有し、
前記第２の導電層は、前記第２のチャネル形成領域と重なる領域を有し、
前記第１のソース領域又は前記第１のドレイン領域は、前記第２の導電層と電気的に接続され、
前記第２のソース領域又は前記第２のドレイン領域は、前記画素電極と電気的に接続され、
前記第１の導電層は、前記第３の導電層と電気的に接続され、
前記第１の導電層は、第１の材料を有し、
前記第３の導電層は、第２の材料を有し、
前記第１の材料は、前記第２の材料と異なる材料であることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記第２の材料は、前記第１の材料よりも低抵抗な材料であることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の表示装置と、
操作スイッチ、音声入力部、記憶媒体又は筐体と、を有する電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０１３６４（Ｐ２０１３−１０１３６４Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２７６６２８（Ｐ２０１２−２７６６２８）
【出願日】平成２４年１２月１９日（２０１２．１２．１９）
【分割の表示】特願２０１０−１５９５６０（Ｐ２０１０−１５９５６０）の分割
【原出願日】平成１１年９月２４日（１９９９．９．２４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．レーザーディスク
【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）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１２月１９日（２０１２．１２．１９）
【分割の表示】特願２０１０−１５９５６０（Ｐ２０１０−１５９５６０）の分割
【原出願日】平成１１年９月２４日（１９９９．９．２４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．レーザーディスク
【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）】
[ Back to top ]