JP4164048B2 - スイッチ素子、それを用いた表示装置及び半導体装置 - Google Patents
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Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
本発明は、半導体膜を用いて形成されたスイッチ素子に関する。また、基板上
に形成された該スイッチ素子と、有機発光素子（ＯＬＥＤ：Organic Light Emit
ting Diode）とを、該基板とカバー材の間に封入したＯＬＥＤパネルに関する。
また、該ＯＬＥＤパネルにコントローラを含むＩＣ等を実装した、ＯＬＥＤモジ
ュールに関する。なお本明細書において、ＯＬＥＤパネル及びＯＬＥＤモジュー
ルを共に発光装置と総称する。
に形成された該スイッチ素子と、有機発光素子（ＯＬＥＤ：Organic Light Emit
ting Diode）とを、該基板とカバー材の間に封入したＯＬＥＤパネルに関する。
また、該ＯＬＥＤパネルにコントローラを含むＩＣ等を実装した、ＯＬＥＤモジ
ュールに関する。なお本明細書において、ＯＬＥＤパネル及びＯＬＥＤモジュー
ルを共に発光装置と総称する。
近年、基板上に薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下ＴＦＴと記す
）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。アクティブマトリクス型表示装置は、画素毎にスイッチ素
子としてのＴＦＴを設け、ビデオ信号を各画素に順次書き込むことにより画像表
示を行う。ＴＦＴはアクティブマトリクス型表示装置を実現する上で、必須の素
子となっている。
）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。アクティブマトリクス型表示装置は、画素毎にスイッチ素
子としてのＴＦＴを設け、ビデオ信号を各画素に順次書き込むことにより画像表
示を行う。ＴＦＴはアクティブマトリクス型表示装置を実現する上で、必須の素
子となっている。
ＴＦＴは、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極の３つの端子を有するスイ
ッチ素子にもなる。ゲート電極に与える電圧によって、ソース電極、ドレイン電
極間の電気抵抗が制御される。
ッチ素子にもなる。ゲート電極に与える電圧によって、ソース電極、ドレイン電
極間の電気抵抗が制御される。
ところで、アクティブマトリクス型表示装置において、表示品質、表示情報量
の急激な増加と軽薄短小へのニーズの高まりとを背景に、画素の高精細化への要
求が高まっている。また、画素にメモリを組み込むなどの高機能化が求められる
ようになりつつある。
の急激な増加と軽薄短小へのニーズの高まりとを背景に、画素の高精細化への要
求が高まっている。また、画素にメモリを組み込むなどの高機能化が求められる
ようになりつつある。
しかし画素を、高精細化、高機能化しようとしても、各画素に設けられている
ＴＦＴは、オン電流量や耐圧などの確保を考慮すると、そのサイズの縮小に限界
がある。
ＴＦＴは、オン電流量や耐圧などの確保を考慮すると、そのサイズの縮小に限界
がある。
しかし、画素に占めるＴＦＴの面積の割合を下げられない場合、液晶表示装置
だと画素において光が透過する面積が小さくなり、見た目の輝度が低くなる。ま
た発光装置でも、ＯＬＥＤから発せられる光がＴＦＴ側に照射されるとき、ＯＬ
ＥＤからの光がＴＦＴに遮られ、見た目の輝度が低くなる。
だと画素において光が透過する面積が小さくなり、見た目の輝度が低くなる。ま
た発光装置でも、ＯＬＥＤから発せられる光がＴＦＴ側に照射されるとき、ＯＬ
ＥＤからの光がＴＦＴに遮られ、見た目の輝度が低くなる。
よって各画素に設けるＴＦＴの数、面積は、可能な限り少なく抑えるのが望ま
しい。
しい。
しかし、各画素の回路構成が決まっていればＴＦＴの数を単純に減らすことは
通常できない。例えば図１５（Ａ）に示すように、各画素において３個のノード
Ａ、Ｂ、Ｃを同時に短絡または開放する必要があるとき、３端子のスイッチ素子
であるＴＦＴの場合、少なくとも２個のＴＦＴ３００１、３００２を設ける必要
があり、これ以上ＴＦＴの数は減らせない。
通常できない。例えば図１５（Ａ）に示すように、各画素において３個のノード
Ａ、Ｂ、Ｃを同時に短絡または開放する必要があるとき、３端子のスイッチ素子
であるＴＦＴの場合、少なくとも２個のＴＦＴ３００１、３００２を設ける必要
があり、これ以上ＴＦＴの数は減らせない。
特にアクティブマトリクス型の発光装置の場合、単純に電圧信号書き込みスイ
ッチ以外必要としない液晶表示装置に比べて、一般的に各画素に設けられるＴＦ
Ｔの数が多く、その接続は複雑であり、ＴＦＴの数を抑えるのが困難である。
ッチ以外必要としない液晶表示装置に比べて、一般的に各画素に設けられるＴＦ
Ｔの数が多く、その接続は複雑であり、ＴＦＴの数を抑えるのが困難である。
本発明は上述した問題に鑑み、３つ以上のノードを同時に短絡または開放する
ことができ、なおかつ基板の占有面積を抑えることができるスイッチ素子の提供
を課題とする。また、該スイッチ素子を用いたアクティブマトリクス型表示装置
の提供を課題とする。
ことができ、なおかつ基板の占有面積を抑えることができるスイッチ素子の提供
を課題とする。また、該スイッチ素子を用いたアクティブマトリクス型表示装置
の提供を課題とする。
また、発光装置を実用化する上で問題となっているのが、有機発光材料の劣化
に伴う、ＯＬＥＤの輝度の低下であった。なお、ＯＬＥＤは、電場を加えること
で発生するルミネッセンス（Electroluminescence）が得られる有機化合物（有
機発光材料）を含む層（以下、有機発光層と記す）と、陽極層と、陰極層とを有
している。有機化合物におけるルミネッセンスには、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（リン
光）とがあるが、本発明の発光装置は、上述した発光のうちの、いずれか一方の
発光を用いていても良いし、または両方の発光を用いていても良い。
に伴う、ＯＬＥＤの輝度の低下であった。なお、ＯＬＥＤは、電場を加えること
で発生するルミネッセンス（Electroluminescence）が得られる有機化合物（有
機発光材料）を含む層（以下、有機発光層と記す）と、陽極層と、陰極層とを有
している。有機化合物におけるルミネッセンスには、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（リン
光）とがあるが、本発明の発光装置は、上述した発光のうちの、いずれか一方の
発光を用いていても良いし、または両方の発光を用いていても良い。
本明細書では、ＯＬＥＤの陽極と陰極の間に設けられた全ての層を有機発光層
と定義する。有機発光層には具体的に、発光層、正孔注入層、電子注入層、正孔
輸送層、電子輸送層等が含まれる。基本的にＯＬＥＤは、陽極／発光層／陰極が
順に積層された構造を有しており、この構造に加えて、陽極／正孔注入層／発光
層／陰極や、陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／陰極等の順に積層した構
造を有していることもある。
と定義する。有機発光層には具体的に、発光層、正孔注入層、電子注入層、正孔
輸送層、電子輸送層等が含まれる。基本的にＯＬＥＤは、陽極／発光層／陰極が
順に積層された構造を有しており、この構造に加えて、陽極／正孔注入層／発光
層／陰極や、陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／陰極等の順に積層した構
造を有していることもある。
有機発光材料は水分、酸素、光、熱に弱く、これらのものによって劣化が促進
される。具体的には、発光装置を駆動するデバイスの構造、有機発光材料の特性
、電極の材料、作製工程における条件、発光装置の駆動方法等により、その劣化
の速度が左右される。
される。具体的には、発光装置を駆動するデバイスの構造、有機発光材料の特性
、電極の材料、作製工程における条件、発光装置の駆動方法等により、その劣化
の速度が左右される。
有機発光層にかかる電圧が一定であっても、有機発光層が劣化するとＯＬＥＤ
の輝度は低下し、表示する画像が不鮮明になる。
の輝度は低下し、表示する画像が不鮮明になる。
また、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応した三種類のＯＬＥＤを用いてカ
ラーの画像を表示する場合において、有機発光層を構成する有機発光材料は、Ｏ
ＬＥＤの対応する色によって異なる。そのため、ＯＬＥＤの有機発光層が、対応
する色にごとに異なる速度で劣化することがある。この場合、時間が経つにつれ
、ＯＬＥＤの輝度が色ごとに異なってしまい、発光装置に所望の色を表示するこ
とができなくなる。
ラーの画像を表示する場合において、有機発光層を構成する有機発光材料は、Ｏ
ＬＥＤの対応する色によって異なる。そのため、ＯＬＥＤの有機発光層が、対応
する色にごとに異なる速度で劣化することがある。この場合、時間が経つにつれ
、ＯＬＥＤの輝度が色ごとに異なってしまい、発光装置に所望の色を表示するこ
とができなくなる。
また、有機発光層の温度は、外気温やＯＬＥＤパネル自身が発する熱等に左右
されるが、一般的にＯＬＥＤは温度によって流れる電流の値が変化する。電圧が
一定でも、有機発光層の温度が高くなると、ＯＬＥＤに流れる電流は大きくなる
。そしてＯＬＥＤに流れる電流とＯＬＥＤの輝度は比例関係にあるため、ＯＬＥ
Ｄに流れる電流が大きければ大きいほど、ＯＬＥＤの輝度は高くなる。このよう
に、有機発光層の温度によってＯＬＥＤの輝度が変化するため、所望の階調を表
示することが難しく、また温度の上昇に伴って発光装置の消費電流が大きくなる
。
されるが、一般的にＯＬＥＤは温度によって流れる電流の値が変化する。電圧が
一定でも、有機発光層の温度が高くなると、ＯＬＥＤに流れる電流は大きくなる
。そしてＯＬＥＤに流れる電流とＯＬＥＤの輝度は比例関係にあるため、ＯＬＥ
Ｄに流れる電流が大きければ大きいほど、ＯＬＥＤの輝度は高くなる。このよう
に、有機発光層の温度によってＯＬＥＤの輝度が変化するため、所望の階調を表
示することが難しく、また温度の上昇に伴って発光装置の消費電流が大きくなる
。
さらに、一般的に、有機発光材料の種類によって温度変化における流れる電流
の変化の度合いが異なるため、カラー表示において各色のＯＬＥＤの輝度が温度
によってバラバラに変化することが起こりうる。各色の輝度のバランスが崩れる
と、所望の色を表示することができない。
の変化の度合いが異なるため、カラー表示において各色のＯＬＥＤの輝度が温度
によってバラバラに変化することが起こりうる。各色の輝度のバランスが崩れる
と、所望の色を表示することができない。
本発明は上述したことに鑑み、有機発光層の劣化や温度変化に左右されずに一
定の輝度を得ることができ、さらに所望のカラー表示を行うことが可能な発光装
置を提供することを課題とする。
定の輝度を得ることができ、さらに所望のカラー表示を行うことが可能な発光装
置を提供することを課題とする。
本発明は、３つ以上のノードを同時に短絡または開放することができる、少な
くとも４つの端子を有した新規な構成のスイッチ素子及びそのスイッチ素子を用
いた発光装置である。
くとも４つの端子を有した新規な構成のスイッチ素子及びそのスイッチ素子を用
いた発光装置である。
具体的に該スイッチ素子は、活性層と、前記活性層に接する絶縁膜と、前記絶
縁膜に接するゲート電極と、３つ以上の電極（以下、本明細書では接続電極と呼
ぶ）とを有している。そして、前記活性層は、少なくとも１つのチャネル形成領
域と、３つ以上の不純物ドープ領域とを有しており、前記接続電極はそれぞれ異
なる不純物領域の１つに接している。
縁膜に接するゲート電極と、３つ以上の電極（以下、本明細書では接続電極と呼
ぶ）とを有している。そして、前記活性層は、少なくとも１つのチャネル形成領
域と、３つ以上の不純物ドープ領域とを有しており、前記接続電極はそれぞれ異
なる不純物領域の１つに接している。
そして、任意の接続端子に接する不純物領域は、チャネル形成領域のいずれか
１つとのみ接している。なお、任意の接続端子に接する不純物領域が、該１つの
チャネル形成領域との間に濃度の低い不純物領域を挟んでいても良い。言い換え
ると、接続端子に接している任意の２つの不純物領域は、間に他の接続端子に接
している不純物領域を挟んでいない。
１つとのみ接している。なお、任意の接続端子に接する不純物領域が、該１つの
チャネル形成領域との間に濃度の低い不純物領域を挟んでいても良い。言い換え
ると、接続端子に接している任意の２つの不純物領域は、間に他の接続端子に接
している不純物領域を挟んでいない。
ゲート電極は絶縁膜を間に挟んでチャネル形成領域と重なっている。そして、
ゲート電極に印加する電圧を制御することで、各接続電極間の抵抗を制御し、全
ての接続電極を同時に短絡または開放することができる。
ゲート電極に印加する電圧を制御することで、各接続電極間の抵抗を制御し、全
ての接続電極を同時に短絡または開放することができる。
なお、本発明のスイッチ素子は、基板と活性層の間にゲート電極が設けられて
いても良いし、ゲート電極と基板の間に活性層が設けられていても良い。
いても良いし、ゲート電極と基板の間に活性層が設けられていても良い。
上記、スイッチ素子を用いることにより、複数のＴＦＴによりスイッチ回路を
構成するよりも、画素に占める面積を抑えることができ、画素の開口率を維持し
たまま高精細化したり高機能化させることができる。
構成するよりも、画素に占める面積を抑えることができ、画素の開口率を維持し
たまま高精細化したり高機能化させることができる。
また一般的に、ＯＬＥＤに印加する電圧を一定に保って発光させるのと、ＯＬ
ＥＤに流れる電流を一定に保って発光させるのとでは、後者の方が、ＯＬＥＤの
劣化による輝度の低下を小さくすることができる。なお本明細書において、ＯＬ
ＥＤに流れる電流をＯＬＥＤ電流、ＯＬＥＤに印加される電圧をＯＬＥＤ電圧と
呼ぶ。つまり、ＯＬＥＤの輝度を電圧によって制御するのではなく、電流によっ
て制御することで、ＯＬＥＤの劣化によるＯＬＥＤの発光輝度の変化を抑制する
ことができる。
ＥＤに流れる電流を一定に保って発光させるのとでは、後者の方が、ＯＬＥＤの
劣化による輝度の低下を小さくすることができる。なお本明細書において、ＯＬ
ＥＤに流れる電流をＯＬＥＤ電流、ＯＬＥＤに印加される電圧をＯＬＥＤ電圧と
呼ぶ。つまり、ＯＬＥＤの輝度を電圧によって制御するのではなく、電流によっ
て制御することで、ＯＬＥＤの劣化によるＯＬＥＤの発光輝度の変化を抑制する
ことができる。
そこで、各画素に本発明のスイッチ素子を設け、該スイッチ素子がオンのとき
に、ＯＬＥＤに流れる電流を制御するトランジスタのドレイン電流Ｉｄを信号線
駆動回路において制御するのが好ましい。
に、ＯＬＥＤに流れる電流を制御するトランジスタのドレイン電流Ｉｄを信号線
駆動回路において制御するのが好ましい。
ドレイン電流Ｉｄが流れると、ＯＬＥＤに流れる電流を制御するトランジスタ
のゲート電極とソース領域間に電圧が生じる。そして該電圧を維持したまま、該
トランジスタのドレイン電流を、単数または複数の回路素子を間に介してＯＬＥ
Ｄに流すようにする。なお、ＯＬＥＤに流れる電流を制御するトランジスタは、
飽和領域において動作させる。
のゲート電極とソース領域間に電圧が生じる。そして該電圧を維持したまま、該
トランジスタのドレイン電流を、単数または複数の回路素子を間に介してＯＬＥ
Ｄに流すようにする。なお、ＯＬＥＤに流れる電流を制御するトランジスタは、
飽和領域において動作させる。
上記構成において、ＯＬＥＤに流れる電流の値は信号線駆動回路によって制御
される。よって、ＯＬＥＤに流れる電流を制御するトランジスタの特性の違いや
、ＯＬＥＤの劣化等に左右されずに、ＯＬＥＤに流れる電流を所望の値に制御す
ることが可能になる。
される。よって、ＯＬＥＤに流れる電流を制御するトランジスタの特性の違いや
、ＯＬＥＤの劣化等に左右されずに、ＯＬＥＤに流れる電流を所望の値に制御す
ることが可能になる。
本発明では、前記スイッチ素子を用いて上述の通り構成することにより、有機
発光層が劣化してもＯＬＥＤの輝度の低下を抑えることができ、その結果鮮明な
画像を表示することができる。また、各色に対応したＯＬＥＤを用いたカラー表
示の発光装置の場合、ＯＬＥＤの有機発光層が、対応する色にごとに異なる速度
で劣化しても、各色の輝度のバランスが崩れるのを防いで所望の色を表示するこ
とができる。
発光層が劣化してもＯＬＥＤの輝度の低下を抑えることができ、その結果鮮明な
画像を表示することができる。また、各色に対応したＯＬＥＤを用いたカラー表
示の発光装置の場合、ＯＬＥＤの有機発光層が、対応する色にごとに異なる速度
で劣化しても、各色の輝度のバランスが崩れるのを防いで所望の色を表示するこ
とができる。
また、有機発光層の温度が外気温やＯＬＥＤパネル自身が発する熱等に左右さ
れても、ＯＬＥＤ電流を所望の値に制御することができる。よって、ＯＬＥＤ電
流とＯＬＥＤの輝度は比例するので、ＯＬＥＤの輝度が変化するのを抑えること
ができ、また温度の上昇に伴って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
また、カラー表示の発光装置の場合、温度変化に左右されずに各色のＯＬＥＤの
輝度の変化を抑えることができるので、各色の輝度のバランスが崩れるのを防ぐ
ことができ、所望の色を表示することができる。
れても、ＯＬＥＤ電流を所望の値に制御することができる。よって、ＯＬＥＤ電
流とＯＬＥＤの輝度は比例するので、ＯＬＥＤの輝度が変化するのを抑えること
ができ、また温度の上昇に伴って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
また、カラー表示の発光装置の場合、温度変化に左右されずに各色のＯＬＥＤの
輝度の変化を抑えることができるので、各色の輝度のバランスが崩れるのを防ぐ
ことができ、所望の色を表示することができる。
さらに、一般的に、有機発光材料の種類によって温度変化におけるＯＬＥＤ電
流の変化の度合いが異なるため、カラー表示において各色のＯＬＥＤの輝度が温
度によってバラバラに変化することが起こりうる。しかし本発明の発光装置では
、温度変化に左右されずに所望の輝度を得ることができるので、各色の輝度のバ
ランスが崩れるのを防ぐことができ、所望の色を表示することができる。
流の変化の度合いが異なるため、カラー表示において各色のＯＬＥＤの輝度が温
度によってバラバラに変化することが起こりうる。しかし本発明の発光装置では
、温度変化に左右されずに所望の輝度を得ることができるので、各色の輝度のバ
ランスが崩れるのを防ぐことができ、所望の色を表示することができる。
また一般的な発光装置は、ＯＬＥＤに電流を供給する配線自体が抵抗を有する
ため、配線の長さによってその電位が多少降下する。そしてこの電位の降下は、
表示する画像によっても大きく異なる。特に、同じ配線から電流が供給される複
数の画素において、階調数の高い画素の割合が大きくなると、配線に流れる電流
が大きくなり、電位の降下が顕著に現れる。電位が降下すると、各画素のＯＬＥ
Ｄにそれぞれかかる電圧が小さくなるため、各画素に供給される電流は小さくな
る。よって、ある所定の画素において一定の階調を表示しようとしても、同じ配
線から電流が供給されている他の画素の階調数が変化すると、それに伴って該所
定の画素に供給される電流が変化し、結果的に階調数も変化する。しかし本発明
の発光装置では、各ＯＬＥＤに流れる電流を所望の値に保つことができるので、
配線抵抗による電位降下により階調が変化するのを防ぐことができる。
ため、配線の長さによってその電位が多少降下する。そしてこの電位の降下は、
表示する画像によっても大きく異なる。特に、同じ配線から電流が供給される複
数の画素において、階調数の高い画素の割合が大きくなると、配線に流れる電流
が大きくなり、電位の降下が顕著に現れる。電位が降下すると、各画素のＯＬＥ
Ｄにそれぞれかかる電圧が小さくなるため、各画素に供給される電流は小さくな
る。よって、ある所定の画素において一定の階調を表示しようとしても、同じ配
線から電流が供給されている他の画素の階調数が変化すると、それに伴って該所
定の画素に供給される電流が変化し、結果的に階調数も変化する。しかし本発明
の発光装置では、各ＯＬＥＤに流れる電流を所望の値に保つことができるので、
配線抵抗による電位降下により階調が変化するのを防ぐことができる。
また、本発明のスイッチ素子を用いることで、各画素に占めるトランジスタの
面積の割合を抑えることができる。
面積の割合を抑えることができる。
なお、本発明の発光装置において、画素に用いるトランジスタは多結晶シリコ
ンを用いて形成されたトランジスタであっても良いし、アモルファスシリコンを
用いた薄膜トランジスタであっても良い。また、有機半導体を用いたトランジス
タであっても良い。
ンを用いて形成されたトランジスタであっても良いし、アモルファスシリコンを
用いた薄膜トランジスタであっても良い。また、有機半導体を用いたトランジス
タであっても良い。
なお本発明の発光装置の画素に設けられたトランジスタは、シングルゲート構
造を有していても良いし、ダブルゲート構造やそれ以上のゲート電極を有するマ
ルチゲート構造であっても良い。
造を有していても良いし、ダブルゲート構造やそれ以上のゲート電極を有するマ
ルチゲート構造であっても良い。
なお、本発明のスイッチ素子は、表示装置のみならず集積回路を含む半導体装
置全般に用いることが可能である。
置全般に用いることが可能である。
本発明のスイッチ素子によって、スイッチ素子の面積を抑えることができ、画
素を高精細化あるいは高機能化させることができる。
素を高精細化あるいは高機能化させることができる。
また該スイッチ素子を用いた本発明の発光装置では、ＯＬＥＤに流れる電流を
制御しているトランジスタＴｒ１の特性が画素間で異なっても、画素間において
ＯＬＥＤに流れる電流の大きさに差が生じるのを防ぐことができ、輝度むらを抑
えることができる。また画素回路の小面積化が行え、その結果開口率が上昇し、
省電力化、発光装置の信頼性向上を図ることができる。
制御しているトランジスタＴｒ１の特性が画素間で異なっても、画素間において
ＯＬＥＤに流れる電流の大きさに差が生じるのを防ぐことができ、輝度むらを抑
えることができる。また画素回路の小面積化が行え、その結果開口率が上昇し、
省電力化、発光装置の信頼性向上を図ることができる。
さらに該スイッチ素子を用いた本発明の発光装置は、温度変化に左右されずに
一定の輝度を得ることができる。また、カラー表示において、各色毎に異なる有
機発光材料を有するＯＬＥＤを設けた場合でも、温度によって各色のＯＬＥＤの
輝度がバラバラに変化して所望の色が得られないということを防ぐことができる
。
一定の輝度を得ることができる。また、カラー表示において、各色毎に異なる有
機発光材料を有するＯＬＥＤを設けた場合でも、温度によって各色のＯＬＥＤの
輝度がバラバラに変化して所望の色が得られないということを防ぐことができる
。
（実施の形態１）
本発明のスイッチ素子の構成について、図１を用いて説明する。図１（Ａ）は
、本発明のトランジスタの上面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の破線Ａ−
Ａ’における断面図に相当し、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の破線Ｂ−Ｂ’におけ
る断面図に相当する。
本発明のスイッチ素子の構成について、図１を用いて説明する。図１（Ａ）は
、本発明のトランジスタの上面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の破線Ａ−
Ａ’における断面図に相当し、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の破線Ｂ−Ｂ’におけ
る断面図に相当する。
本発明のトランジスタは、活性層１０１と、該活性層に接するゲート絶縁膜１
０２と、ゲート絶縁膜１０２に接するゲート電極１０３とを有している。活性層
１０１は、チャネル形成領域１０４と、導電型を付与する不純物が添加された不
純物領域１０５、１０６、１０７を有している。ゲート電極１０３とチャネル形
成領域１０４は、ゲート絶縁膜を間に挟んで重なっている。
０２と、ゲート絶縁膜１０２に接するゲート電極１０３とを有している。活性層
１０１は、チャネル形成領域１０４と、導電型を付与する不純物が添加された不
純物領域１０５、１０６、１０７を有している。ゲート電極１０３とチャネル形
成領域１０４は、ゲート絶縁膜を間に挟んで重なっている。
不純物領域１０５、１０６、１０７はそれぞれチャネル形成領域１０４に接し
ている。なお本実施の形態では、全ての不純物領域がそれぞれチャネル形成領域
１０４に接しているが、本発明はこの構成に限定されない。不純物領域とチャネ
ル形成領域の間に、不純物領域よりも不純物濃度の低い低濃度不純物領域（ＬＤ
Ｄ領域）が設けられていても良いし、ゲート電極と重ならない不純物の添加され
ていない領域（オフセット領域）が設けられていても良い。
ている。なお本実施の形態では、全ての不純物領域がそれぞれチャネル形成領域
１０４に接しているが、本発明はこの構成に限定されない。不純物領域とチャネ
ル形成領域の間に、不純物領域よりも不純物濃度の低い低濃度不純物領域（ＬＤ
Ｄ領域）が設けられていても良いし、ゲート電極と重ならない不純物の添加され
ていない領域（オフセット領域）が設けられていても良い。
活性層１０１の不純物領域１０５、１０６、１０７を覆うように、ゲート絶縁
膜１０２上に絶縁膜１０８が形成されている。そして、絶縁膜１０８及びゲート
絶縁膜１０２に形成されたコンタクトホールを介して、不純物領域１０５、１０
６、１０７にそれぞれ接続された接続配線１０９、１１０、１１１が形成されて
いる。なお、図１ではゲート絶縁膜１０２が不純物領域１０５、１０６、１０７
を覆っているが、本発明はこの構成に限定されない。不純物領域１０５、１０６
、１０７は必ずしもゲート絶縁膜１０２に覆われている必要はなく、露出してい
ても良い。
膜１０２上に絶縁膜１０８が形成されている。そして、絶縁膜１０８及びゲート
絶縁膜１０２に形成されたコンタクトホールを介して、不純物領域１０５、１０
６、１０７にそれぞれ接続された接続配線１０９、１１０、１１１が形成されて
いる。なお、図１ではゲート絶縁膜１０２が不純物領域１０５、１０６、１０７
を覆っているが、本発明はこの構成に限定されない。不純物領域１０５、１０６
、１０７は必ずしもゲート絶縁膜１０２に覆われている必要はなく、露出してい
ても良い。
図１に示したスイッチ素子は、ゲート電極１０３に印加される電圧によって、
各接続配線１０９、１１０、１１１間の抵抗が制御される。
各接続配線１０９、１１０、１１１間の抵抗が制御される。
図１のトランジスタは、３つのノード、具体的には接続配線１０９、１１０、
１１１を同時に接続することができる。なお、本明細書において接続とは、特に
記載のない限り電気的な接続を意味する。
１１１を同時に接続することができる。なお、本明細書において接続とは、特に
記載のない限り電気的な接続を意味する。
上記構成により、スイッチ素子を加えたトランジスタ等が占有する面積を抑え
ることができ、画素の開口率を下げずに、画素を高精細化あるいは高機能化させ
ることができる。一方、ＴＦＴを用いて３つのノードの接続を制御する場合、２
つ以上のトランジスタを用いる必要がある。
ることができ、画素の開口率を下げずに、画素を高精細化あるいは高機能化させ
ることができる。一方、ＴＦＴを用いて３つのノードの接続を制御する場合、２
つ以上のトランジスタを用いる必要がある。
（実施の形態２）
図２に本発明のＯＬＥＤパネルの構成を、ブロック図で示す。２００は画素部
であり、複数の画素２０１がマトリクス状に形成されている。また２０２は信号
線駆動回路、２０３は第１走査線駆動回路、２０４は第２走査線駆動回路である
。
図２に本発明のＯＬＥＤパネルの構成を、ブロック図で示す。２００は画素部
であり、複数の画素２０１がマトリクス状に形成されている。また２０２は信号
線駆動回路、２０３は第１走査線駆動回路、２０４は第２走査線駆動回路である
。
なお図２では信号線駆動回路２０２、第１走査線駆動回路２０３及び第２走査
線駆動回路２０４が、画素部２００と同じ基板上に形成されているが、本発明は
この構成に限定されない。信号線駆動回路２０２、第１走査線駆動回路２０３及
び第２走査線駆動回路２０４が画素部２００と異なる基板上に形成され、ＦＰＣ
等のコネクターを介して、画素部２００と接続されていても良い。また、図２で
は信号線駆動回路２０２、第１走査線駆動回路２０３及び第２走査線駆動回路２
０４は１つずつ設けられているが、本発明はこの構成に限定されない。信号線駆
動回路２０２、第１走査線駆動回路２０３及び第２走査線駆動回路２０４の数は
設計者が任意に設定することができる。
線駆動回路２０４が、画素部２００と同じ基板上に形成されているが、本発明は
この構成に限定されない。信号線駆動回路２０２、第１走査線駆動回路２０３及
び第２走査線駆動回路２０４が画素部２００と異なる基板上に形成され、ＦＰＣ
等のコネクターを介して、画素部２００と接続されていても良い。また、図２で
は信号線駆動回路２０２、第１走査線駆動回路２０３及び第２走査線駆動回路２
０４は１つずつ設けられているが、本発明はこの構成に限定されない。信号線駆
動回路２０２、第１走査線駆動回路２０３及び第２走査線駆動回路２０４の数は
設計者が任意に設定することができる。
また図２では図示していないが、画素部２００に、信号線Ｓ１〜Ｓｘ、電源線
Ｖ１〜Ｖｘ、第１走査線Ｇ１〜Ｇｙ、第２走査線Ｐ１〜Ｐｙが設けられている。
なお信号線と電源線の数は必ずしも同じであるとは限らない。また、第１走査線
と、第２走査線の数は必ずしも同じであるとは限らない。またこれらの配線を必
ず全て有していなくとも良く、これらの配線の他に、別の異なる配線が設けられ
ていても良い。
Ｖ１〜Ｖｘ、第１走査線Ｇ１〜Ｇｙ、第２走査線Ｐ１〜Ｐｙが設けられている。
なお信号線と電源線の数は必ずしも同じであるとは限らない。また、第１走査線
と、第２走査線の数は必ずしも同じであるとは限らない。またこれらの配線を必
ず全て有していなくとも良く、これらの配線の他に、別の異なる配線が設けられ
ていても良い。
電源線Ｖ１〜Ｖｘは所定の電圧に保たれている。なお図２ではモノクロの画像
を表示する発光装置の構成を示しているが、本発明はカラーの画像を表示する発
光装置であっても良い。その場合、電源線Ｖ１〜Ｖｘの電圧の高さを全て同じに
保たなくても良く、対応する色毎に変えるようにしても良い。
を表示する発光装置の構成を示しているが、本発明はカラーの画像を表示する発
光装置であっても良い。その場合、電源線Ｖ１〜Ｖｘの電圧の高さを全て同じに
保たなくても良く、対応する色毎に変えるようにしても良い。
なお、本明細書において電圧とは、特に記載のない限りグラウンドとの電位差
を意味する。
を意味する。
図３に、図２で示した画素２０１の詳しい構成例を示す。図３に示す画素２０
１は、信号線Ｓｉ（Ｓ１〜Ｓｘのうちの１つ）、第１走査線Ｇｊ（Ｇ１〜Ｇｙの
うちの１つ）、第２走査線Ｐｊ（Ｐ１〜Ｐｙのうちの１つ）及び電源線Ｖｉ（Ｖ
１〜Ｖｘのうちの１つ）を有している。
１は、信号線Ｓｉ（Ｓ１〜Ｓｘのうちの１つ）、第１走査線Ｇｊ（Ｇ１〜Ｇｙの
うちの１つ）、第２走査線Ｐｊ（Ｐ１〜Ｐｙのうちの１つ）及び電源線Ｖｉ（Ｖ
１〜Ｖｘのうちの１つ）を有している。
また画素２０１は、本発明のスイッチ素子Ｓｗ１と、薄膜トランジスタＴｒ１
及びＴｒ２と、ＯＬＥＤ２０５及び保持容量２０６を有している。保持容量２０
６はスイッチ素子Ｓｗ１のゲート電極とソース領域の間の電圧（ゲート電圧）を
より確実に維持するために設けられているが、Ｔｒ１のゲート容量が十分大きけ
れば必ずしも設ける必要はない。
及びＴｒ２と、ＯＬＥＤ２０５及び保持容量２０６を有している。保持容量２０
６はスイッチ素子Ｓｗ１のゲート電極とソース領域の間の電圧（ゲート電圧）を
より確実に維持するために設けられているが、Ｔｒ１のゲート容量が十分大きけ
れば必ずしも設ける必要はない。
本発明のスイッチ素子Ｓｗ１は、３つのノードの接続をゲート電極に印加する
電圧で制御することができる、４端子の薄膜素子である。スイッチ素子Ｓｗ１の
ゲート電極は、第１走査線Ｇｊに接続されている。そしてスイッチ素子Ｓｗ１の
３つの不純物領域は、１つは信号線Ｓｉに、１つはトランジスタＴｒ１のゲート
電極に、１つはトランジスタＴｒ１のドレイン領域に接続されている。
電圧で制御することができる、４端子の薄膜素子である。スイッチ素子Ｓｗ１の
ゲート電極は、第１走査線Ｇｊに接続されている。そしてスイッチ素子Ｓｗ１の
３つの不純物領域は、１つは信号線Ｓｉに、１つはトランジスタＴｒ１のゲート
電極に、１つはトランジスタＴｒ１のドレイン領域に接続されている。
なお本明細書では、ｎチャネル型トランジスタの場合、不純物領域であるソー
ス領域に与えられる電圧は、同じく不純物領域であるドレイン領域に与えられる
電圧よりも低いものとする。また、ｐチャネル型トランジスタの場合、ソース領
域に与えられる電圧は、ドレイン領域に与えられる電圧よりも高いものとする。
ス領域に与えられる電圧は、同じく不純物領域であるドレイン領域に与えられる
電圧よりも低いものとする。また、ｐチャネル型トランジスタの場合、ソース領
域に与えられる電圧は、ドレイン領域に与えられる電圧よりも高いものとする。
トランジスタＴｒ２のゲート電極は、第２走査線Ｐｊに接続されている。そし
てトランジスタＴｒ２のソース領域とドレイン領域は、一方はトランジスタＴｒ
１のドレイン領域に、もう一方は電源線Ｖｉに接続されている。
てトランジスタＴｒ２のソース領域とドレイン領域は、一方はトランジスタＴｒ
１のドレイン領域に、もう一方は電源線Ｖｉに接続されている。
トランジスタＴｒ１のソース領域は、ＯＬＥＤ２０５の画素電極に接続されて
いる。ＯＬＥＤ２０５は陽極と陰極を有しており、本明細書では、陽極を画素電
極として用いる場合は陰極を対向電極と呼び、陰極を画素電極として用いる場合
は陽極を対向電極と呼ぶ。
いる。ＯＬＥＤ２０５は陽極と陰極を有しており、本明細書では、陽極を画素電
極として用いる場合は陰極を対向電極と呼び、陰極を画素電極として用いる場合
は陽極を対向電極と呼ぶ。
保持容量２０６が有する２つの電極は、一方はスイッチ素子Ｓｗ１のゲート電
極とソース領域にそれぞれ接続されている。
極とソース領域にそれぞれ接続されている。
電源線Ｖｉの電圧（電源電圧）は一定の高さに保たれている。また対向電極の
電圧も、一定の高さに保たれている。
電圧も、一定の高さに保たれている。
なお本発明は図３の回路に限定されないが、図３の回路を前提とするならば、
Ｔｒ１はｎチャネル型トランジスタとｐチャネル型トランジスタのどちらでも良
い。ただし、陽極を画素電極として用い、陰極を対向電極として用いる場合、Ｔ
ｒ１はｎチャネル型トランジスタであるのが望ましい。逆に、陽極を対向電極と
して用い、陰極を画素電極として用いる場合、Ｔｒ１はｐチャネル型トランジス
タであるのが望ましい。
Ｔｒ１はｎチャネル型トランジスタとｐチャネル型トランジスタのどちらでも良
い。ただし、陽極を画素電極として用い、陰極を対向電極として用いる場合、Ｔ
ｒ１はｎチャネル型トランジスタであるのが望ましい。逆に、陽極を対向電極と
して用い、陰極を画素電極として用いる場合、Ｔｒ１はｐチャネル型トランジス
タであるのが望ましい。
スイッチ素子Ｓｗ１、Ｔｒ２は、ｎチャネル型トランジスタとｐチャネル型ト
ランジスタのどちらでも良い。
ランジスタのどちらでも良い。
次に、上述した本実施の形態の発光装置の動作について、図４、図５を用いて
説明する。本発明の発光装置の動作は、各ラインの画素毎に書き込み期間Ｔａと
表示期間Ｔｄとに分けて説明することができる。図４に、第１及び第２走査線の
タイミングチャートを示す。走査線が選択されている期間、言いかえると該走査
線にゲート電極が接続されているトランジスタが全てオンの状態にある期間は、
ＯＮで示す。逆に、走査線が選択されていない期間、言いかえると該走査線にゲ
ート電極が接続されているトランジスタが全てオフの状態にある期間は、ＯＦＦ
で示す。また図５は、書き込み期間Ｔａと表示期間Ｔｄにおける画素の構成を簡
単に示した図である。
説明する。本発明の発光装置の動作は、各ラインの画素毎に書き込み期間Ｔａと
表示期間Ｔｄとに分けて説明することができる。図４に、第１及び第２走査線の
タイミングチャートを示す。走査線が選択されている期間、言いかえると該走査
線にゲート電極が接続されているトランジスタが全てオンの状態にある期間は、
ＯＮで示す。逆に、走査線が選択されていない期間、言いかえると該走査線にゲ
ート電極が接続されているトランジスタが全てオフの状態にある期間は、ＯＦＦ
で示す。また図５は、書き込み期間Ｔａと表示期間Ｔｄにおける画素の構成を簡
単に示した図である。
まず、１ライン目の画素において書き込み期間Ｔａが開始されると、第１走査
線Ｇ１が選択され、スイッチ素子Ｓｗ１がオンになる。なお、第２走査線Ｐ１は
選択されていないので、トランジスタＴｒ２はオフになっている。
線Ｇ１が選択され、スイッチ素子Ｓｗ１がオンになる。なお、第２走査線Ｐ１は
選択されていないので、トランジスタＴｒ２はオフになっている。
そして、信号線駆動回路２０２に入力されるビデオ信号に基づき、信号線Ｓ１
〜ＳｘとＯＬＥＤ２０５の対向電極との間に、それぞれ電流Ｉｃが流れる。なお
本明細書において電流Ｉｃを信号電流と呼ぶ。
〜ＳｘとＯＬＥＤ２０５の対向電極との間に、それぞれ電流Ｉｃが流れる。なお
本明細書において電流Ｉｃを信号電流と呼ぶ。
図５（Ａ）に、書き込み期間Ｔａにおいて、信号線Ｓｉに信号電流Ｉｃが流れ
た場合の、画素２０１の概略図を示す。２１０は対向電極に電圧を与える電源と
の接続用の端子を意味している。また、２１１は信号線駆動回路２０２が有する
定電流源を意味する。
た場合の、画素２０１の概略図を示す。２１０は対向電極に電圧を与える電源と
の接続用の端子を意味している。また、２１１は信号線駆動回路２０２が有する
定電流源を意味する。
書き込み期間においてスイッチ素子Ｓｗ１はオンなので、信号線Ｓｉに信号電
流Ｉｃが流れると、スイッチ素子Ｓｗ１のドレイン領域とソース領域の間に流れ
る電流Ｉｄ（ドレイン電流）は、信号電流Ｉｃとほぼ同じ値に保たれる。
流Ｉｃが流れると、スイッチ素子Ｓｗ１のドレイン領域とソース領域の間に流れ
る電流Ｉｄ（ドレイン電流）は、信号電流Ｉｃとほぼ同じ値に保たれる。
そして、書き込み期間においてトランジスタＴｒ１は、そのゲート電極とドレ
イン領域は接続されているので、飽和領域で動作している。よって、ゲート電圧
をＶGS、μを移動度、Ｃ0を単位面積あたりのゲート容量、Ｗ／Ｌをチャネル形
成領域のチャネル幅Ｗとチャネル長Ｌの比、ＶTHを閾値とすると、トランジスタ
Ｔｒ１のドレイン電流Ｉｄは、以下の式１で表される。
イン領域は接続されているので、飽和領域で動作している。よって、ゲート電圧
をＶGS、μを移動度、Ｃ0を単位面積あたりのゲート容量、Ｗ／Ｌをチャネル形
成領域のチャネル幅Ｗとチャネル長Ｌの比、ＶTHを閾値とすると、トランジスタ
Ｔｒ１のドレイン電流Ｉｄは、以下の式１で表される。
Ｉｄ＝μＣ0Ｗ／Ｌ（ＶGS−ＶTH）2／２ ・・・（式１）
式１においてμ、Ｃ0、Ｗ／Ｌ、ＶTHは全て個々のトランジスタによって決ま
る固定の値である。またトランジスタＴｒ１のドレイン電流Ｉｄは、定電流源２
１１によって信号電流Ｉｃと同じ大きさに保たれている。よって式１からわかる
ように、トランジスタＴｒ１のゲート電圧ＶGSは信号電流Ｉｃの値によって定ま
る。
る固定の値である。またトランジスタＴｒ１のドレイン電流Ｉｄは、定電流源２
１１によって信号電流Ｉｃと同じ大きさに保たれている。よって式１からわかる
ように、トランジスタＴｒ１のゲート電圧ＶGSは信号電流Ｉｃの値によって定ま
る。
そして、トランジスタＴｒ１のドレイン電流ＩｄはＯＬＥＤ２０５に流れ、Ｏ
ＬＥＤ２０５は該電流の大きさに見合った輝度で発光する。ドレイン電流Ｉｄが
限りなく０に近かったり、逆バイアスの電流だったりすると、ＯＬＥＤ２０５は
発光しない。
ＬＥＤ２０５は該電流の大きさに見合った輝度で発光する。ドレイン電流Ｉｄが
限りなく０に近かったり、逆バイアスの電流だったりすると、ＯＬＥＤ２０５は
発光しない。
１ライン目の画素において書き込み期間Ｔａが終了すると、第１走査線Ｇ１の
選択が終了する。そして、２ライン目の画素において書き込み期間Ｔａが開始さ
れ、第１走査線Ｇ２が選択される。よって、２ライン目の画素においてスイッチ
素子Ｓｗ１がオンになる。そして、第２走査線Ｐ２は選択されていないので、ト
ランジスタＴｒ２はオフになる。
選択が終了する。そして、２ライン目の画素において書き込み期間Ｔａが開始さ
れ、第１走査線Ｇ２が選択される。よって、２ライン目の画素においてスイッチ
素子Ｓｗ１がオンになる。そして、第２走査線Ｐ２は選択されていないので、ト
ランジスタＴｒ２はオフになる。
そして、信号線駆動回路２０２に入力されるビデオ信号に基づき、信号線Ｓ１
〜ＳｘとＯＬＥＤ２０５の対向電極との間に信号電流Ｉｃが流れる。よって、Ｏ
ＬＥＤ２０５に流れる電流が信号電流Ｉｃと同じ大きさに保たれ、信号電流Ｉｃ
の大きさに応じた輝度で、ＯＬＥＤ２０５が発光する。
〜ＳｘとＯＬＥＤ２０５の対向電極との間に信号電流Ｉｃが流れる。よって、Ｏ
ＬＥＤ２０５に流れる電流が信号電流Ｉｃと同じ大きさに保たれ、信号電流Ｉｃ
の大きさに応じた輝度で、ＯＬＥＤ２０５が発光する。
そして、２ライン目の画素において書き込み期間Ｔａが終了し、その後同様に
、３ライン目からｙライン目の画素まで順に書き込み期間Ｔａが開始され、上述
した動作が繰り返される。
、３ライン目からｙライン目の画素まで順に書き込み期間Ｔａが開始され、上述
した動作が繰り返される。
一方、１ライン目の画素において書き込み期間Ｔａが終了すると、次に表示期
間Ｔｄが開始される。表示期間Ｔｄが開始されると、第２走査線Ｐ１が選択され
る。よって、１ライン目の画素においてトランジスタＴｒ２がオンになる。なお
、表示期間Ｔｄにおいて第１走査線Ｇ１は選択されないので、スイッチ素子Ｓｗ
１はオフになっている。
間Ｔｄが開始される。表示期間Ｔｄが開始されると、第２走査線Ｐ１が選択され
る。よって、１ライン目の画素においてトランジスタＴｒ２がオンになる。なお
、表示期間Ｔｄにおいて第１走査線Ｇ１は選択されないので、スイッチ素子Ｓｗ
１はオフになっている。
図５（Ｂ）に、表示期間Ｔｄにおける画素の概略図を示す。スイッチ素子Ｓｗ
１はオフであり、トランジスタＴｒ２はオンになっているので、トランジスタＴ
ｒ１のドレイン領域は電源線Ｖｉに接続され、一定の電圧（電源電圧）が与えら
れる。
１はオフであり、トランジスタＴｒ２はオンになっているので、トランジスタＴ
ｒ１のドレイン領域は電源線Ｖｉに接続され、一定の電圧（電源電圧）が与えら
れる。
そして、トランジスタＴｒ１は、書き込み期間Ｔａにおいて定められたＶGSが
保持容量２０６によって保持されており、スイッチ素子Ｓｗ１のドレイン電流Ｉ
ｄは、信号電流Ｉｃに維持されたままである。よって表示期間Ｔｄにおいても書
き込み期間Ｔａと同様に、ＯＬＥＤ２０５に流れる電流は、信号電流Ｉｃと同じ
大きさに維持されている。よって、表示期間Ｔｄでは書き込み期間Ｔａと同じ輝
度でＯＬＥＤ２０５が発光する。
保持容量２０６によって保持されており、スイッチ素子Ｓｗ１のドレイン電流Ｉ
ｄは、信号電流Ｉｃに維持されたままである。よって表示期間Ｔｄにおいても書
き込み期間Ｔａと同様に、ＯＬＥＤ２０５に流れる電流は、信号電流Ｉｃと同じ
大きさに維持されている。よって、表示期間Ｔｄでは書き込み期間Ｔａと同じ輝
度でＯＬＥＤ２０５が発光する。
そして１ライン目の画素において表示期間Ｔｄが終了すると、次に２ライン目
の画素において表示期間Ｔｄが開始される。そして１ライン目の画素と同様に、
第２走査線Ｐ２が選択され、トランジスタＴｒ２がオンになる。なお、第１走査
線Ｇ２は選択されていないので、スイッチ素子Ｓｗ１はオフになっている。そし
て、書き込み期間と同じ輝度でＯＬＥＤ２０５は発光する。
の画素において表示期間Ｔｄが開始される。そして１ライン目の画素と同様に、
第２走査線Ｐ２が選択され、トランジスタＴｒ２がオンになる。なお、第１走査
線Ｇ２は選択されていないので、スイッチ素子Ｓｗ１はオフになっている。そし
て、書き込み期間と同じ輝度でＯＬＥＤ２０５は発光する。
そして、２ライン目の画素において表示期間Ｔｄが終了し、その後同様に、３
ライン目からｙライン目の画素まで順に表示期間Ｔｄが開始され、上述した動作
が繰り返される。
ライン目からｙライン目の画素まで順に表示期間Ｔｄが開始され、上述した動作
が繰り返される。
書き込み期間Ｔａと、表示期間Ｔｄが終了すると１フレーム期間が終了し、１
つの画像が表示される。そして、次のフレーム期間が開始され、再び上述した動
作が繰り返される。各画素の階調は、書き込み期間Ｔａ及び表示期間Ｔｄにおい
てＯＬＥＤ２０５に流れる電流の大きさで決まる。
つの画像が表示される。そして、次のフレーム期間が開始され、再び上述した動
作が繰り返される。各画素の階調は、書き込み期間Ｔａ及び表示期間Ｔｄにおい
てＯＬＥＤ２０５に流れる電流の大きさで決まる。
以上の動作により、ＯＬＥＤに流れる電流を制御しているトランジスタＴｒ１
の特性が画素間で異なっても、画素間においてＯＬＥＤに流れる電流の大きさに
著しいばらつきが生じるのを防ぐことができ、輝度むらを抑えることができる。
の特性が画素間で異なっても、画素間においてＯＬＥＤに流れる電流の大きさに
著しいばらつきが生じるのを防ぐことができ、輝度むらを抑えることができる。
また本発明では、上記構成により、有機発光層が劣化してもＯＬＥＤの輝度の
低下を抑えることができ、その結果鮮明な画像を表示することができる。また、
各色毎に対応したＯＬＥＤを用いたカラー表示の発光装置の場合、ＯＬＥＤの有
機発光層が、対応する色にごとに異なる速度で劣化しても、各色の輝度のバラン
スが崩れるのを防いで所望の色を表示することができる。
低下を抑えることができ、その結果鮮明な画像を表示することができる。また、
各色毎に対応したＯＬＥＤを用いたカラー表示の発光装置の場合、ＯＬＥＤの有
機発光層が、対応する色にごとに異なる速度で劣化しても、各色の輝度のバラン
スが崩れるのを防いで所望の色を表示することができる。
また、有機発光層の温度が外気温やＯＬＥＤパネル自身が発する熱等に左右さ
れても、ＯＬＥＤ電流を所望の値に制御することができる。よって、ＯＬＥＤ電
流とＯＬＥＤの輝度は比例するので、ＯＬＥＤの輝度が変化するのを抑えること
ができ、また温度の上昇に伴って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
また、カラー表示の発光装置の場合、温度変化に左右されずに各色のＯＬＥＤの
輝度の変化を抑えることができるので、各色の輝度のバランスが崩れるのを防ぐ
ことができ、所望の色を表示することができる。
れても、ＯＬＥＤ電流を所望の値に制御することができる。よって、ＯＬＥＤ電
流とＯＬＥＤの輝度は比例するので、ＯＬＥＤの輝度が変化するのを抑えること
ができ、また温度の上昇に伴って消費電流が大きくなるのを防ぐことができる。
また、カラー表示の発光装置の場合、温度変化に左右されずに各色のＯＬＥＤの
輝度の変化を抑えることができるので、各色の輝度のバランスが崩れるのを防ぐ
ことができ、所望の色を表示することができる。
さらに、一般的に、有機発光材料の種類によって温度変化におけるＯＬＥＤ電
流の変化の度合いが異なるため、カラー表示において各色のＯＬＥＤの輝度が温
度によってバラバラに変化することが起こりうる。しかし本発明の発光装置では
、温度変化に左右されずに所望の輝度を得ることができるので、各色の輝度のバ
ランスが崩れるのを防ぐことができ、所望の色を表示することができる。
流の変化の度合いが異なるため、カラー表示において各色のＯＬＥＤの輝度が温
度によってバラバラに変化することが起こりうる。しかし本発明の発光装置では
、温度変化に左右されずに所望の輝度を得ることができるので、各色の輝度のバ
ランスが崩れるのを防ぐことができ、所望の色を表示することができる。
また本発明の発光装置では、各ＯＬＥＤに流れる電流を所望の値に保つことが
できるので、配線抵抗による電位降下により階調が変化するのを防ぐことができ
る。
できるので、配線抵抗による電位降下により階調が変化するのを防ぐことができ
る。
また、本発明のスイッチ素子を用いることで、各画素に占めるトランジスタの
面積の割合を抑えることができる。
面積の割合を抑えることができる。
なお本実施の形態で用いられる有機発光素子は、正孔注入層、電子注入層、正
孔輸送層または電子輸送層等が、無機化合物単独で、または有機化合物に無機化
合物が混合されている材料で形成されている形態をも取り得る。また、これらの
層どうしが互いに一部混合していても良い。
孔輸送層または電子輸送層等が、無機化合物単独で、または有機化合物に無機化
合物が混合されている材料で形成されている形態をも取り得る。また、これらの
層どうしが互いに一部混合していても良い。
（実施の形態３）
実施の形態２では、ビデオ信号がアナログの場合について説明したが、デジタ
ルのビデオ信号を用いて駆動させることも可能である。
実施の形態２では、ビデオ信号がアナログの場合について説明したが、デジタ
ルのビデオ信号を用いて駆動させることも可能である。
デジタルのビデオ信号を用いた時間階調の駆動方法（デジタル駆動法）の場合
、１フレーム期間中に書き込み期間Ｔａと表示期間Ｔｄが繰り返し出現すること
で、１つの画像を表示することが可能である。
、１フレーム期間中に書き込み期間Ｔａと表示期間Ｔｄが繰り返し出現すること
で、１つの画像を表示することが可能である。
例えばｎビットのビデオ信号によって画像を表示する場合、少なくともｎ個の
書き込み期間と、ｎ個の表示期間とが１フレーム期間内に設けられる。ｎ個の書
き込み期間（Ｔａ１〜Ｔａｎ）と、ｎ個の表示期間（Ｔｄ１〜Ｔｄｎ）は、ビデ
オ信号の各ビットに対応している。
書き込み期間と、ｎ個の表示期間とが１フレーム期間内に設けられる。ｎ個の書
き込み期間（Ｔａ１〜Ｔａｎ）と、ｎ個の表示期間（Ｔｄ１〜Ｔｄｎ）は、ビデ
オ信号の各ビットに対応している。
書き込み期間Ｔａｍ（ｍは１〜ｎの任意の数）の次には、同じビット数に対応
する表示期間、この場合Ｔｄｍが出現する。書き込み期間Ｔａと表示期間Ｔｄと
を合わせてサブフレーム期間ＳＦと呼ぶ。ｍビット目に対応している書き込み期
間Ｔａｍと表示期間Ｔｄｍとを有するサブフレーム期間はＳＦｍとなる。
する表示期間、この場合Ｔｄｍが出現する。書き込み期間Ｔａと表示期間Ｔｄと
を合わせてサブフレーム期間ＳＦと呼ぶ。ｍビット目に対応している書き込み期
間Ｔａｍと表示期間Ｔｄｍとを有するサブフレーム期間はＳＦｍとなる。
サブフレーム期間ＳＦ１〜ＳＦｎの長さは、ＳＦ１：ＳＦ２：…：ＳＦｎ＝２
0：２1：…：２n-1を満たす。
0：２1：…：２n-1を満たす。
各サブフレーム期間において、ＯＬＥＤを発光させるかさせないかが、デジタ
ルのビデオ信号の各ビットによって選択される。そして、１フレーム期間中にお
ける発光する表示期間の長さの和を制御することで、階調数を制御することがで
きる。
ルのビデオ信号の各ビットによって選択される。そして、１フレーム期間中にお
ける発光する表示期間の長さの和を制御することで、階調数を制御することがで
きる。
なお、表示上での画質向上のため、表示期間の長いサブフレーム期間を、幾つ
かに分割しても良い。具体的な分割の仕方については、特願２０００−２６７１
６４号において開示されているので、参照することができる。
かに分割しても良い。具体的な分割の仕方については、特願２０００−２６７１
６４号において開示されているので、参照することができる。
なお、有機発光層に逆バイアスの電圧を印加させる期間を設け、有機発光層の
長寿命化を図るようにしても良い。
長寿命化を図るようにしても良い。
以下に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
本実施例では、接続配線に接続された各不純物領域間に、２つ以上のチャネル
形成領域が設けられた、所謂マルチゲート構造を有する本発明のトランジスタに
ついて説明する。なお本実施例では、各接続配線間にチャネル形成領域が２つ設
けられたダブルゲート構造のトランジスタについて説明するが、本発明はダブル
ゲート構造に限定されず、各接続配線間にチャンネル形成領域が３つ以上設けら
れたマルチゲート構造を有していても良い。
本実施例では、接続配線に接続された各不純物領域間に、２つ以上のチャネル
形成領域が設けられた、所謂マルチゲート構造を有する本発明のトランジスタに
ついて説明する。なお本実施例では、各接続配線間にチャネル形成領域が２つ設
けられたダブルゲート構造のトランジスタについて説明するが、本発明はダブル
ゲート構造に限定されず、各接続配線間にチャンネル形成領域が３つ以上設けら
れたマルチゲート構造を有していても良い。
本実施例のトランジスタの構成について、図６を用いて説明する。図６（Ａ）
は、本発明のトランジスタの上面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の破線Ａ
−Ａ’における断面図に相当し、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）の破線Ｂ−Ｂ’にお
ける断面図に相当する。
は、本発明のトランジスタの上面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の破線Ａ
−Ａ’における断面図に相当し、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）の破線Ｂ−Ｂ’にお
ける断面図に相当する。
本発明のトランジスタは、活性層３０１と、該活性層に接するゲート絶縁膜３
０２と、ゲート絶縁膜３０２に接するゲート電極３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ
とを有している。ゲート電極３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃは電気的に接続され
ており、本実施例では全てのゲート電極がゲート配線３１３の一部である。活性
層３０１は、チャネル形成領域３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃと、導電型を付与
する不純物が添加された不純物領域３０５、３０６、３０７、３１２を有してい
る。
０２と、ゲート絶縁膜３０２に接するゲート電極３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ
とを有している。ゲート電極３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃは電気的に接続され
ており、本実施例では全てのゲート電極がゲート配線３１３の一部である。活性
層３０１は、チャネル形成領域３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃと、導電型を付与
する不純物が添加された不純物領域３０５、３０６、３０７、３１２を有してい
る。
ゲート電極３０３ａとチャネル形成領域３０４ａは、ゲート絶縁膜３０２を間
に挟んで重なっている。ゲート電極３０３ｂとチャネル形成領域３０４ｂは、ゲ
ート絶縁膜３０２を間に挟んで重なっている。ゲート電極３０３ｃとチャネル形
成領域３０４ｃは、ゲート絶縁膜３０２を間に挟んで重なっている。
に挟んで重なっている。ゲート電極３０３ｂとチャネル形成領域３０４ｂは、ゲ
ート絶縁膜３０２を間に挟んで重なっている。ゲート電極３０３ｃとチャネル形
成領域３０４ｃは、ゲート絶縁膜３０２を間に挟んで重なっている。
不純物領域３０５、３０６、３０７はそれぞれチャネル形成領域３０４ａ、３
０４ｂ、３０４ｃに接している。そして、不純物領域３１２は、全てのチャネル
形成領域形成領域３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃに接している。よって、不純物
領域３０５と３０６の間には２つのチャネル形成領域３０４ａ、３０４ｂが設け
られており、不純物領域３０６と３０７の間には２つのチャネル形成領域３０４
ｂ、３０４ｃが設けられており、不純物領域３０７と３０５の間には２つのチャ
ネル形成領域３０４ｃ、３０４ａが設けられている。
０４ｂ、３０４ｃに接している。そして、不純物領域３１２は、全てのチャネル
形成領域形成領域３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃに接している。よって、不純物
領域３０５と３０６の間には２つのチャネル形成領域３０４ａ、３０４ｂが設け
られており、不純物領域３０６と３０７の間には２つのチャネル形成領域３０４
ｂ、３０４ｃが設けられており、不純物領域３０７と３０５の間には２つのチャ
ネル形成領域３０４ｃ、３０４ａが設けられている。
なお本実施例では、全ての不純物領域がそれぞれチャネル形成領域に接してい
るが、本発明はこの構成に限定されない。不純物領域とチャネル形成領域の間に
、不純物領域よりも不純物濃度の低い低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）が設けら
れていても良いし、ゲート電極と重ならない不純物の添加されていない領域（オ
フセット領域）が設けられていても良い。
るが、本発明はこの構成に限定されない。不純物領域とチャネル形成領域の間に
、不純物領域よりも不純物濃度の低い低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）が設けら
れていても良いし、ゲート電極と重ならない不純物の添加されていない領域（オ
フセット領域）が設けられていても良い。
活性層３０１の不純物領域３０５、３０６、３０７を覆うように、ゲート絶縁
膜３０２上に絶縁膜３０８が形成されている。そして、絶縁膜３０８及びゲート
絶縁膜３０２に形成されたコンタクトホールを介して、不純物領域３０５、３０
６、３０７にそれぞれ接続された接続配線３０９、３１０、３１１が形成されて
いる。なお、図６ではゲート絶縁膜３０２が不純物領域３０５、３０６、３０７
を覆っているが、本発明はこの構成に限定されない。不純物領域３０５、３０６
、３０７は必ずしもゲート絶縁膜３０２に覆われている必要はなく、露出してい
ても良い。
膜３０２上に絶縁膜３０８が形成されている。そして、絶縁膜３０８及びゲート
絶縁膜３０２に形成されたコンタクトホールを介して、不純物領域３０５、３０
６、３０７にそれぞれ接続された接続配線３０９、３１０、３１１が形成されて
いる。なお、図６ではゲート絶縁膜３０２が不純物領域３０５、３０６、３０７
を覆っているが、本発明はこの構成に限定されない。不純物領域３０５、３０６
、３０７は必ずしもゲート絶縁膜３０２に覆われている必要はなく、露出してい
ても良い。
図６に示したスイッチ素子は、ゲート電極３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃに印
加される電圧によって、各接続配線３０９、３１０、３１１間の抵抗が制御され
る。
加される電圧によって、各接続配線３０９、３１０、３１１間の抵抗が制御され
る。
図６のスイッチ素子は、３つのノード、具体的には接続配線３０９、３１０、
３１１を同時に接続することができる。なお、本明細書において接続とは、特に
記載のない限り電気的な接続を意味する。
３１１を同時に接続することができる。なお、本明細書において接続とは、特に
記載のない限り電気的な接続を意味する。
上記構成により、スイッチ素子の面積を抑えることができ、スイッチ素子の画
素に占める面積を抑えることができ、画素を高精細化させることができる。一方
、ダブルゲートの３端子のトランジスタを用いて３つのノードの接続を制御する
場合、例えば図１５（Ｂ）のように行うことになるが、これは明らかに図６（Ａ
）のスイッチ素子よりも大きな面積を占有してしまう。
素に占める面積を抑えることができ、画素を高精細化させることができる。一方
、ダブルゲートの３端子のトランジスタを用いて３つのノードの接続を制御する
場合、例えば図１５（Ｂ）のように行うことになるが、これは明らかに図６（Ａ
）のスイッチ素子よりも大きな面積を占有してしまう。
また、シングルゲート構造に比べて、マルチゲート構造ではオフ電流を低減さ
せることができるので、スイッチ素子として用いるのにより適している。
せることができるので、スイッチ素子として用いるのにより適している。
（実施例２）
本実施例では、４つのノードの接続をゲート電極に印加する電圧で制御するこ
とができる、５端子の本発明のスイッチ素子について説明する。
本実施例では、４つのノードの接続をゲート電極に印加する電圧で制御するこ
とができる、５端子の本発明のスイッチ素子について説明する。
本発明のスイッチ素子の構成について、図７を用いて説明する。図７（Ａ）は
、本発明のトランジスタの上面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の破線Ａ−
Ａ’における断面図に相当し、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）の破線Ｂ−Ｂ’におけ
る断面図に相当する。
、本発明のトランジスタの上面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の破線Ａ−
Ａ’における断面図に相当し、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）の破線Ｂ−Ｂ’におけ
る断面図に相当する。
本実施例のトランジスタは、活性層５０１と、該活性層に接するゲート絶縁膜
５０２と、ゲート絶縁膜５０２に接するゲート電極５０３とを有している。活性
層５０１は、チャネル形成領域５０４と、導電型を付与する不純物が添加された
不純物領域５０５、５０６、５０７、５０８を有している。ゲート電極５０３と
チャネル形成領域５０４は、ゲート絶縁膜を間に挟んで重なっている。
５０２と、ゲート絶縁膜５０２に接するゲート電極５０３とを有している。活性
層５０１は、チャネル形成領域５０４と、導電型を付与する不純物が添加された
不純物領域５０５、５０６、５０７、５０８を有している。ゲート電極５０３と
チャネル形成領域５０４は、ゲート絶縁膜を間に挟んで重なっている。
不純物領域５０５、５０６、５０７、５０８はそれぞれチャネル形成領域５０
４に接している。なお本実施例では、全ての不純物領域がそれぞれチャネル形成
領域５０４に接しているが、本発明はこの構成に限定されない。不純物領域とチ
ャネル形成領域の間に、不純物領域よりも不純物濃度の低い低濃度不純物領域（
ＬＤＤ領域）が設けられていても良いし、ゲート電極と重ならない不純物の添加
されていない領域（オフセット領域）が設けられていても良い。
４に接している。なお本実施例では、全ての不純物領域がそれぞれチャネル形成
領域５０４に接しているが、本発明はこの構成に限定されない。不純物領域とチ
ャネル形成領域の間に、不純物領域よりも不純物濃度の低い低濃度不純物領域（
ＬＤＤ領域）が設けられていても良いし、ゲート電極と重ならない不純物の添加
されていない領域（オフセット領域）が設けられていても良い。
活性層５０１の不純物領域５０５、５０６、５０７、５０８を覆うように、ゲ
ート絶縁膜５０２上に絶縁膜５０９が形成されている。そして、絶縁膜５０９及
びゲート絶縁膜５０２に形成されたコンタクトホールを介して、不純物領域５０
５、５０６、５０７、５０８にそれぞれ接続された接続配線５１０、５１１、５
１２、５１３が形成されている。なお、図７ではゲート絶縁膜５０２が不純物領
域５０５、５０６、５０７、５０８を覆っているが、本発明はこの構成に限定さ
れない。不純物領域５０５、５０６、５０７、５０８は必ずしもゲート絶縁膜５
０２に覆われている必要はなく、露出していても良い。
ート絶縁膜５０２上に絶縁膜５０９が形成されている。そして、絶縁膜５０９及
びゲート絶縁膜５０２に形成されたコンタクトホールを介して、不純物領域５０
５、５０６、５０７、５０８にそれぞれ接続された接続配線５１０、５１１、５
１２、５１３が形成されている。なお、図７ではゲート絶縁膜５０２が不純物領
域５０５、５０６、５０７、５０８を覆っているが、本発明はこの構成に限定さ
れない。不純物領域５０５、５０６、５０７、５０８は必ずしもゲート絶縁膜５
０２に覆われている必要はなく、露出していても良い。
図７に示したスイッチ素子は、ゲート電極５０３に印加される電圧によって、
各接続配線５１０、５１１、５１２、５１３間の抵抗が制御される。
各接続配線５１０、５１１、５１２、５１３間の抵抗が制御される。
図７のスイッチ素子は、４つのノード、具体的には接続配線５１０、５１１、
５１２、５１３を同時に接続することができる。なお、本明細書において接続と
は、特に記載のない限り電気的な接続を意味する。
５１２、５１３を同時に接続することができる。なお、本明細書において接続と
は、特に記載のない限り電気的な接続を意味する。
上記構成により、スイッチ素子の面積を抑えることができ、スイッチ素子の画
素に占める面積を抑えることができ、画素を高精細化させることができる。
素に占める面積を抑えることができ、画素を高精細化させることができる。
なお、本実施例では、４つのノードの接続を制御することができる５端子のト
ランジスタについて説明したが、本発明のトランジスタは４端子または５端子に
限定されない。ノードの数に合わせてトランジスタを設計することが可能である
。
ランジスタについて説明したが、本発明のトランジスタは４端子または５端子に
限定されない。ノードの数に合わせてトランジスタを設計することが可能である
。
（実施例３）
本実施例では、基板と活性層の間にゲート電極が形成されている、ボトムゲー
ト型の本発明のトランジスタについて説明する。
本実施例では、基板と活性層の間にゲート電極が形成されている、ボトムゲー
ト型の本発明のトランジスタについて説明する。
本発明のトランジスタの構成について、図８を用いて説明する。図８（Ａ）は
、本発明のトランジスタの上面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の破線Ａ−
Ａ’における断面図に相当し、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）の破線Ｂ−Ｂ’におけ
る断面図に相当する。
、本発明のトランジスタの上面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の破線Ａ−
Ａ’における断面図に相当し、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）の破線Ｂ−Ｂ’におけ
る断面図に相当する。
本実施例のスイッチ素子は、ゲート電極７０１と、該ゲート電極７０１に接す
るゲート絶縁膜７０２と、該ゲート絶縁膜７０２に接する活性層７０３とを有し
ている。活性層７０３は、チャネル形成領域７０４と、導電型を付与する不純物
が添加された不純物領域７０５、７０６、７０７を有している。ゲート電極７０
１とチャネル形成領域７０４は、ゲート絶縁膜７０２を間に挟んで重なっている
。なお、７０８はチャネル形成領域を形成する際に用いるマスクであり、絶縁膜
から形成されている。
るゲート絶縁膜７０２と、該ゲート絶縁膜７０２に接する活性層７０３とを有し
ている。活性層７０３は、チャネル形成領域７０４と、導電型を付与する不純物
が添加された不純物領域７０５、７０６、７０７を有している。ゲート電極７０
１とチャネル形成領域７０４は、ゲート絶縁膜７０２を間に挟んで重なっている
。なお、７０８はチャネル形成領域を形成する際に用いるマスクであり、絶縁膜
から形成されている。
不純物領域７０５、７０６、７０７はそれぞれチャネル形成領域７０４に接し
ている。なお本実施例では、全ての不純物領域がそれぞれチャネル形成領域７０
４に接しているが、本発明はこの構成に限定されない。不純物領域とチャネル形
成領域の間に、不純物領域よりも不純物濃度の低い低濃度不純物領域（ＬＤＤ領
域）が設けられていても良いし、ゲート電極と重ならない不純物の添加されてい
ない領域（オフセット領域）が設けられていても良い。
ている。なお本実施例では、全ての不純物領域がそれぞれチャネル形成領域７０
４に接しているが、本発明はこの構成に限定されない。不純物領域とチャネル形
成領域の間に、不純物領域よりも不純物濃度の低い低濃度不純物領域（ＬＤＤ領
域）が設けられていても良いし、ゲート電極と重ならない不純物の添加されてい
ない領域（オフセット領域）が設けられていても良い。
活性層７０３の不純物領域７０５、７０６、７０７を覆うように絶縁膜７０９
が形成されている。そして、絶縁膜７０９に形成されたコンタクトホールを介し
不純物領域７０５、７０６、７０７にそれぞれ接続された接続配線７１０、
７１１、７１２が形成されている。
が形成されている。そして、絶縁膜７０９に形成されたコンタクトホールを介し
不純物領域７０５、７０６、７０７にそれぞれ接続された接続配線７１０、
７１１、７１２が形成されている。
図８に示したスイッチ素子は、ゲート電極７０１に印加される電圧によって、
各接続配線７１０、７１１、７１２間の抵抗が制御される。
各接続配線７１０、７１１、７１２間の抵抗が制御される。
図８のスイッチ素子は、３つのノード、具体的には接続配線７１０、７１１、
７１２を同時に接続することができる。なお、本明細書において接続とは、特に
記載のない限り電気的な接続を意味する。
７１２を同時に接続することができる。なお、本明細書において接続とは、特に
記載のない限り電気的な接続を意味する。
上記構成により、スイッチ素子の面積を抑えることができ、スイッチ素子の画
素に占める面積を抑えることができ、画素を高精細化させることができる。
素に占める面積を抑えることができ、画素を高精細化させることができる。
なお、各接続配線間にチャネル形成領域を２つ以上設けてマルチゲート構造と
しても良い。
しても良い。
（実施例４）
本実施例では、アナログ駆動法で駆動する本発明の発光装置が有する駆動回路
（信号線駆動回路、第１走査線駆動回路及び第２走査線駆動回路）の構成につい
て説明する。
本実施例では、アナログ駆動法で駆動する本発明の発光装置が有する駆動回路
（信号線駆動回路、第１走査線駆動回路及び第２走査線駆動回路）の構成につい
て説明する。
図９（Ａ）に本実施例の信号線駆動回路４０１のブロック図を示す。４０２は
シフトレジスタ、４０３はバッファ、４０４はサンプリング回路、４０５は電流
変換回路を示している。
シフトレジスタ、４０３はバッファ、４０４はサンプリング回路、４０５は電流
変換回路を示している。
シフトレジスタ４０２には、クロック信号（ＣＬＫ）、スタートパルス信号（
ＳＰ）が入力されている。シフトレジスタ４０２にクロック信号（ＣＬＫ）とス
タートパルス信号（ＳＰ）が入力されると、タイミング信号が生成される。
ＳＰ）が入力されている。シフトレジスタ４０２にクロック信号（ＣＬＫ）とス
タートパルス信号（ＳＰ）が入力されると、タイミング信号が生成される。
生成されたタイミング信号は、バッファ４０３において増幅または緩衝増幅さ
れて、サンプリング回路４０４に入力される。なお、バッファの代わりにレベル
シフタを設けて、タイミング信号を増幅しても良い。また、バッファとレベルシ
フタを両方設けていても良い。
れて、サンプリング回路４０４に入力される。なお、バッファの代わりにレベル
シフタを設けて、タイミング信号を増幅しても良い。また、バッファとレベルシ
フタを両方設けていても良い。
図９（Ｂ）にサンプリング回路４０４、電流変換回路４０５の具体的な構成を
示す。なおサンプリング回路４０４は、端子４１０においてバッファ４０３と接
続されている。
示す。なおサンプリング回路４０４は、端子４１０においてバッファ４０３と接
続されている。
サンプリング回路４０４には、複数のスイッチ４１１が設けられている。そし
てサンプリング回路４０４には、ビデオ信号線４０６からアナログビデオ信号が
入力されており、スイッチ４１１はタイミング信号に同期して、該アナログビデ
オ信号をサンプリングし、後段の電流変換回路４０５に入力する。なお図９（Ｂ
）では、電流変換回路４０５はサンプリング回路４０４が有するスイッチ４１１
の１つに接続されている電流変換回路だけを示しているが、各スイッチ４１１の
後段に、図９（Ｂ）に示したような電流変換回路４０５が接続されているものと
する。
てサンプリング回路４０４には、ビデオ信号線４０６からアナログビデオ信号が
入力されており、スイッチ４１１はタイミング信号に同期して、該アナログビデ
オ信号をサンプリングし、後段の電流変換回路４０５に入力する。なお図９（Ｂ
）では、電流変換回路４０５はサンプリング回路４０４が有するスイッチ４１１
の１つに接続されている電流変換回路だけを示しているが、各スイッチ４１１の
後段に、図９（Ｂ）に示したような電流変換回路４０５が接続されているものと
する。
なお本実施例では、スイッチ４１１にトランジスタを１つだけ用いているが、
スイッチ４１１はタイミング信号に同期してアナログビデオ信号をサンプリング
できるスイッチであれば良く、本実施例の構成に限定されない。
スイッチ４１１はタイミング信号に同期してアナログビデオ信号をサンプリング
できるスイッチであれば良く、本実施例の構成に限定されない。
サンプリングされたアナログビデオ信号は、電流変換回路４０５が有する電流
出力回路４１２に入力される。電流出力回路４１２は、入力されたビデオ信号の
電圧に見合った値の電流（信号電流）を出力する。なお図９ではアンプ及びトラ
ンジスタを用いて電流出力回路を形成しているが、本発明はこの構成に限定され
ず、入力されたビデオ信号に見合った値の電流を出力することができる回路であ
れば良い。
出力回路４１２に入力される。電流出力回路４１２は、入力されたビデオ信号の
電圧に見合った値の電流（信号電流）を出力する。なお図９ではアンプ及びトラ
ンジスタを用いて電流出力回路を形成しているが、本発明はこの構成に限定され
ず、入力されたビデオ信号に見合った値の電流を出力することができる回路であ
れば良い。
該信号電流は、同じく電流変換回路４０５が有するリセット回路４１７に入力
される。リセット回路４１７は、２つのアナログスイッチ４１３、４１４と、イ
ンバーター４１６と、電源４１５を有している。
される。リセット回路４１７は、２つのアナログスイッチ４１３、４１４と、イ
ンバーター４１６と、電源４１５を有している。
アナログスイッチ４１４にはリセット信号（Ｒｅｓ）が入力されており、アナ
ログスイッチ４１３には、インバーター４１６によって反転されたリセット信号
（Ｒｅｓ）が入力されている。そしてアナログスイッチ４１３とアナログスイッ
チ４１４は、反転したリセット信号とリセット信号にそれぞれ同期して動作して
おり、一方がオンのとき片一方がオフになっている。
ログスイッチ４１３には、インバーター４１６によって反転されたリセット信号
（Ｒｅｓ）が入力されている。そしてアナログスイッチ４１３とアナログスイッ
チ４１４は、反転したリセット信号とリセット信号にそれぞれ同期して動作して
おり、一方がオンのとき片一方がオフになっている。
そして、アナログスイッチ４１３がオンのときに信号電流は対応する信号線に
入力される。逆に、アナログスイッチ４１４がオンのときに電源４１５の電圧が
信号線に与えられ、信号線がリセットされる。なお、電源４１５の電圧は、画素
に設けられた電源線の電圧とほぼ同じ高さであることが望ましく、信号線がリセ
ットされているときに信号線にながれる電流が０に近ければ近いほど良い。
入力される。逆に、アナログスイッチ４１４がオンのときに電源４１５の電圧が
信号線に与えられ、信号線がリセットされる。なお、電源４１５の電圧は、画素
に設けられた電源線の電圧とほぼ同じ高さであることが望ましく、信号線がリセ
ットされているときに信号線にながれる電流が０に近ければ近いほど良い。
なお信号線は、帰線期間中にリセットするのが望ましい。しかし、画像を表示
している期間以外であるならば、必要に応じて帰線期間以外の期間にリセットす
ることも可能である。
している期間以外であるならば、必要に応じて帰線期間以外の期間にリセットす
ることも可能である。
なお、シフトレジスタの代わりに、例えばデコーダ回路のような信号線の選択
ができる別の回路を用いても良い。
ができる別の回路を用いても良い。
次に、第１走査線駆動回路の構成について説明する。
図１０は第１走査線駆動回路６４１の構成を示すブロック図である。第１走査
線駆動回路６４１は、それぞれシフトレジスタ６４２、バッファ６４３を有して
いる。また場合によってはレベルシフタを有していても良い。
線駆動回路６４１は、それぞれシフトレジスタ６４２、バッファ６４３を有して
いる。また場合によってはレベルシフタを有していても良い。
第１走査線駆動回路６４１において、シフトレジスタ６４２にクロックＣＬＫ
及びスタートパルス信号ＳＰが入力されることによって、タイミング信号が生成
される。生成されたタイミング信号はバッファ６４３において緩衝増幅され、対
応する第１走査線に供給される。
及びスタートパルス信号ＳＰが入力されることによって、タイミング信号が生成
される。生成されたタイミング信号はバッファ６４３において緩衝増幅され、対
応する第１走査線に供給される。
第１走査線には、１ライン分の画素のスイッチ素子Ｓｗ１のゲート電極が接続
されている。そして、１ライン分の画素のスイッチ素子Ｓｗ１を一斉にＯＮにし
なくてはならないので、バッファ６４３は大きな電流を流すことが可能なものが
用いられる。
されている。そして、１ライン分の画素のスイッチ素子Ｓｗ１を一斉にＯＮにし
なくてはならないので、バッファ６４３は大きな電流を流すことが可能なものが
用いられる。
なお、シフトレジスタの代わりに、例えばデコーダ回路のような走査線の選択
ができる別の回路を用いても良い。
ができる別の回路を用いても良い。
また、第２走査線駆動回路も、第１走査線駆動回路と同じ構成を有していても
良い。
良い。
なお、第１、第２走査線の電圧を、各走査線にそれぞれ対応する複数の走査線
駆動回路で制御しても良いし、いくつかの走査線または全ての走査線の電圧を１
つの走査線駆動回路で制御しても良い。
駆動回路で制御しても良いし、いくつかの走査線または全ての走査線の電圧を１
つの走査線駆動回路で制御しても良い。
本発明の発光装置を駆動する信号線駆動回路及び走査線駆動回路は、本実施例
で示す構成に限定されない。本実施例の構成は、実施例１〜実施例３に示した構
成と自由に組み合わせて実施することが可能である。
で示す構成に限定されない。本実施例の構成は、実施例１〜実施例３に示した構
成と自由に組み合わせて実施することが可能である。
（実施例５）
本発明の発光装置の作成方法の一例について、図１１、図１２を用いて説明す
る。本実施例では、図２に示した画素を有する発光装置の作製方法について示す
。なお、ここでは代表的に、スイッチ素子Ｓｗ１、Ｔｒ１を示す。なおトランジ
スタＴｒ２については特に図示しないが、本実施例の作製方法に従って作製する
ことが可能である。
本発明の発光装置の作成方法の一例について、図１１、図１２を用いて説明す
る。本実施例では、図２に示した画素を有する発光装置の作製方法について示す
。なお、ここでは代表的に、スイッチ素子Ｓｗ１、Ｔｒ１を示す。なおトランジ
スタＴｒ２については特に図示しないが、本実施例の作製方法に従って作製する
ことが可能である。
まず、図１１（Ａ）に示すように、コーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７
３７ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケ
イ酸ガラスなどのガラスから成る基板５００１上に酸化シリコン膜、窒化シリコ
ン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る下地膜５００２を形成する
。例えば、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化
シリコン膜５００２ａを１０〜２００[nm]（好ましくは５０〜１００[nm]）形成
し、同様にＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化水素化シリコン膜５００２ｂ
を５０〜２００[nm]（好ましくは１００〜１５０[nm]）の厚さに積層形成する。
本実施例では下地膜５００２を２層構造として示したが、前記絶縁膜の単層膜ま
たは２層以上積層させた構造として形成しても良い。
３７ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケ
イ酸ガラスなどのガラスから成る基板５００１上に酸化シリコン膜、窒化シリコ
ン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜から成る下地膜５００２を形成する
。例えば、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化
シリコン膜５００２ａを１０〜２００[nm]（好ましくは５０〜１００[nm]）形成
し、同様にＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化水素化シリコン膜５００２ｂ
を５０〜２００[nm]（好ましくは１００〜１５０[nm]）の厚さに積層形成する。
本実施例では下地膜５００２を２層構造として示したが、前記絶縁膜の単層膜ま
たは２層以上積層させた構造として形成しても良い。
島状半導体層５００５、５００６は、非晶質構造を有する半導体膜をレーザー
結晶化法や公知の熱結晶化法を用いて作製した結晶質半導体膜で形成する。この
島状半導体層５００５、５００６の厚さは２５〜８０[nm]（好ましくは３０〜６
０[nm]）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくは
シリコンまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金などで形成すると良い。
結晶化法や公知の熱結晶化法を用いて作製した結晶質半導体膜で形成する。この
島状半導体層５００５、５００６の厚さは２５〜８０[nm]（好ましくは３０〜６
０[nm]）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくは
シリコンまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金などで形成すると良い。
レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合は、パルス発振型または連
続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザーを用いる。こ
れらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を
光学系で線状に集光し、半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件
は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス
発振周波数３００[Hz]とし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００[mJ/cm2]
(代表的には２００〜３００[mJ/cm2])とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場
合にはその第２高調波を用いパルス発振周波数３０〜３００[kHz]とし、レーザ
ーエネルギー密度を３００〜６００[mJ/cm2](代表的には３５０〜５００[mJ/cm2
])とすると良い。そして幅１００〜１０００[μm]、例えば４００[μm]で線状に
集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね
合わせ率（オーバーラップ率）を５０〜９０[％]として行う。
続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザーを用いる。こ
れらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を
光学系で線状に集光し、半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件
は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス
発振周波数３００[Hz]とし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００[mJ/cm2]
(代表的には２００〜３００[mJ/cm2])とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場
合にはその第２高調波を用いパルス発振周波数３０〜３００[kHz]とし、レーザ
ーエネルギー密度を３００〜６００[mJ/cm2](代表的には３５０〜５００[mJ/cm2
])とすると良い。そして幅１００〜１０００[μm]、例えば４００[μm]で線状に
集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね
合わせ率（オーバーラップ率）を５０〜９０[％]として行う。
なおレーザーは、連続発振またはパルス発振の気体レーザもしくは固体レーザ
を用いることができる。気体レーザーとして、エキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋ
ｒレーザなどがあり、固体レーザとして、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ4レーザ、ＹＬ
Ｆレーザ、ＹＡｌＯ3レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライ
ドレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザなどが挙げられる。固体レーザーとしては、
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ー等も使用可能である
。当該レーザー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ー光が得られる。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。
を用いることができる。気体レーザーとして、エキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋ
ｒレーザなどがあり、固体レーザとして、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ4レーザ、ＹＬ
Ｆレーザ、ＹＡｌＯ3レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライ
ドレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザなどが挙げられる。固体レーザーとしては、
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ー等も使用可能である
。当該レーザー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ー光が得られる。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。
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（５
３２nm）や第３高調波（３５５ｎｍ）を適用するのが望ましい。具体的には、出
力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ4レーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子
により高調波に変換する。また、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。
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（５
３２nm）や第３高調波（３５５ｎｍ）を適用するのが望ましい。具体的には、出
力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ4レーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子
により高調波に変換する。また、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。
次いで、島状半導体層５００５、５００６を覆うゲート絶縁膜５００７を形成
する。ゲート絶縁膜５００７はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さ
を４０〜１５０[nm]としてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、１
２０[nm]の厚さで酸化窒化シリコン膜で形成する。勿論、ゲート絶縁膜はこのよ
うな酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を
単層または積層構造として用いても良い。例えば、酸化シリコン膜を用いる場合
には、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Orthosilicate）とＯ2とを混
合し、反応圧力４０[Pa]、基板温度３００〜４００[℃]とし、高周波（１３．５
６[MHz]）、電力密度０．５〜０．８[W/cm2]で放電させて形成することが出来る
。このようにして作製される酸化シリコン膜は、その後４００〜５００[℃]の熱
アニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ることが出来る。
する。ゲート絶縁膜５００７はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さ
を４０〜１５０[nm]としてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、１
２０[nm]の厚さで酸化窒化シリコン膜で形成する。勿論、ゲート絶縁膜はこのよ
うな酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を
単層または積層構造として用いても良い。例えば、酸化シリコン膜を用いる場合
には、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Orthosilicate）とＯ2とを混
合し、反応圧力４０[Pa]、基板温度３００〜４００[℃]とし、高周波（１３．５
６[MHz]）、電力密度０．５〜０．８[W/cm2]で放電させて形成することが出来る
。このようにして作製される酸化シリコン膜は、その後４００〜５００[℃]の熱
アニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ることが出来る。
そして、ゲート絶縁膜５００７上にゲート電極を形成するための第１の導電膜
５００８と第２の導電膜５００９とを形成する。本実施例では、第１の導電膜５
００８をＴａで５０〜１００[nm]の厚さに形成し、第２の導電膜５００９をＷで
１００〜３００[nm]の厚さに形成する。
５００８と第２の導電膜５００９とを形成する。本実施例では、第１の導電膜５
００８をＴａで５０〜１００[nm]の厚さに形成し、第２の導電膜５００９をＷで
１００〜３００[nm]の厚さに形成する。
Ｔａ膜はスパッタ法で、ＴａのターゲットをＡｒでスパッタすることにより形
成する。この場合、Ａｒに適量のＸｅやＫｒを加えると、Ｔａ膜の内部応力を緩
和して膜の剥離を防止することが出来る。また、α相のＴａ膜の抵抗率は２０[
μΩcm]程度でありゲート電極に使用することが出来るが、β相のＴａ膜の抵抗
率は１８０[μΩcm]程度でありゲート電極とするには不向きである。α相のＴａ
膜を形成するために、Ｔａのα相に近い結晶構造をもつ窒化タンタルを１０〜５
０[nm]程度の厚さでＴａの下地に形成しておくとα相のＴａ膜を容易に得ること
が出来る。
成する。この場合、Ａｒに適量のＸｅやＫｒを加えると、Ｔａ膜の内部応力を緩
和して膜の剥離を防止することが出来る。また、α相のＴａ膜の抵抗率は２０[
μΩcm]程度でありゲート電極に使用することが出来るが、β相のＴａ膜の抵抗
率は１８０[μΩcm]程度でありゲート電極とするには不向きである。α相のＴａ
膜を形成するために、Ｔａのα相に近い結晶構造をもつ窒化タンタルを１０〜５
０[nm]程度の厚さでＴａの下地に形成しておくとα相のＴａ膜を容易に得ること
が出来る。
Ｗ膜を形成する場合には、Ｗをターゲットとしたスパッタ法で形成する。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出来
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２０[μΩcm]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出来るが、Ｗ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。このことより、スパッタ法によ
る場合、純度９９．９９９９または９９．９９[％]のＷターゲットを用い、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９〜２０[μΩcm]を実現することが出来る。
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出来
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２０[μΩcm]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出来るが、Ｗ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。このことより、スパッタ法によ
る場合、純度９９．９９９９または９９．９９[％]のＷターゲットを用い、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９〜２０[μΩcm]を実現することが出来る。
なお、本実施例では、第１の導電膜５００８をＴａ、第２の導電膜５００９を
Ｗとしたが、特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕなど
から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料
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シリコン
膜に代表される半導体膜を用いてもよい。本実施例以外の他の組み合わせの一例
で望ましいものとしては、第１の導電膜５００８を窒化タンタル（ＴａＮ）で形
成し、第２の導電膜５００９をＷとする組み合わせ、第１の導電膜５００８を窒
化タンタル（ＴａＮ）で形成し、第２の導電膜５００９をＡｌとする組み合わせ
、第１の導電膜５００８を窒化タンタル（ＴａＮ）で形成し、第２の導電膜５０
０９をＣｕとする組み合わせが挙げられる。
Ｗとしたが、特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕなど
から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料
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シリコン
膜に代表される半導体膜を用いてもよい。本実施例以外の他の組み合わせの一例
で望ましいものとしては、第１の導電膜５００８を窒化タンタル（ＴａＮ）で形
成し、第２の導電膜５００９をＷとする組み合わせ、第１の導電膜５００８を窒
化タンタル（ＴａＮ）で形成し、第２の導電膜５００９をＡｌとする組み合わせ
、第１の導電膜５００８を窒化タンタル（ＴａＮ）で形成し、第２の導電膜５０
０９をＣｕとする組み合わせが挙げられる。
次に、レジストによるマスク５０１０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。本実施例ではＩＣＰ（Inductively Coupled Pl
asma：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を混合し、１[Pa]の圧力でコイル型の電極に５００[W]のＲＦ（１３．５６
[MHz]）電力を投入してプラズマを生成して行う。基板側（試料ステージ）にも
１００[W]のＲＦ（１３．５６[MHz]）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス
電圧を印加する。ＣＦ4とＣｌ2を混合した場合にはＷ膜及びＴａ膜とも同程度に
エッチングされる。
の第１のエッチング処理を行う。本実施例ではＩＣＰ（Inductively Coupled Pl
asma：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を混合し、１[Pa]の圧力でコイル型の電極に５００[W]のＲＦ（１３．５６
[MHz]）電力を投入してプラズマを生成して行う。基板側（試料ステージ）にも
１００[W]のＲＦ（１３．５６[MHz]）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス
電圧を印加する。ＣＦ4とＣｌ2を混合した場合にはＷ膜及びＴａ膜とも同程度に
エッチングされる。
上記エッチング条件では、レジストによ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の導電層及び第２の
導電層の端部がテーパー形状となる。テーパー部の角度は１５〜４５°となる。
ゲート絶縁膜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。Ｗ膜に対する酸化窒化シリコ
ン膜の選択比は２〜４（代表的には３）であるので、オーバーエッチング処理に
より、酸化窒化シリコン膜が露出した面は２０〜５０[nm]程度エッチングされる
ことになる。こうして、第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電
層から成る第１の形状の導電層５０１３、５０１４（第１の導電層５０１３ａ、
５０１４ａと第２の導電層５０１３ｂ、５０１４ｂ）を形成する。このとき、ゲ
ート絶縁膜５００７においては、第１の形状の導電層５０１３、５０１４で覆わ
れない領域は２０〜５０[nm]程度エッチングされ薄くなった領域が形成される。
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の導電層及び第２の
導電層の端部がテーパー形状となる。テーパー部の角度は１５〜４５°となる。
ゲート絶縁膜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。Ｗ膜に対する酸化窒化シリコ
ン膜の選択比は２〜４（代表的には３）であるので、オーバーエッチング処理に
より、酸化窒化シリコン膜が露出した面は２０〜５０[nm]程度エッチングされる
ことになる。こうして、第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電
層から成る第１の形状の導電層５０１３、５０１４（第１の導電層５０１３ａ、
５０１４ａと第２の導電層５０１３ｂ、５０１４ｂ）を形成する。このとき、ゲ
ート絶縁膜５００７においては、第１の形状の導電層５０１３、５０１４で覆わ
れない領域は２０〜５０[nm]程度エッチングされ薄くなった領域が形成される。
そして、第１のドーピング処理を行いｎ型を付与する不純物元素を添加する。
ドーピングの方法はイオンドープ法もしく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１×１０13〜５×１０14[atoms/cm2]とし、加速電
圧を６０〜１００[keV]として行う。ｎ型を付与する不純物元素として１５族に
属する元素、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いるが、ここではリ
ン（Ｐ）を用いる。この場合、導電層５０１３、５０１４がｎ型を付与する不純
物元素に対するマスクとなり、自己整合的に第１の不純物領域５０１７、５０１
８が形成される。第１の不純物領域５０１７、５０１８には１×１０20〜１×１
０21[atoms/cm3]の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加する。（図１１
（Ｂ））
ドーピングの方法はイオンドープ法もしく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１×１０13〜５×１０14[atoms/cm2]とし、加速電
圧を６０〜１００[keV]として行う。ｎ型を付与する不純物元素として１５族に
属する元素、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いるが、ここではリ
ン（Ｐ）を用いる。この場合、導電層５０１３、５０１４がｎ型を付与する不純
物元素に対するマスクとなり、自己整合的に第１の不純物領域５０１７、５０１
８が形成される。第１の不純物領域５０１７、５０１８には１×１０20〜１×１
０21[atoms/cm3]の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加する。（図１１
（Ｂ））
次に、図１１（Ｃ）に示すように、レジストマスクは除去しないまま、第２の
エッチング処理を行う。エッチングガスにＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用い、Ｗ膜を
選択的にエッチングする。この時、第２のエッチング処理により第２の形状の導
電層５０２８、５０２９（第１の導電層５０２８ａ、５０２９ａと第２の導電層
５０２８ｂ、５０２９ｂ）を形成する。このとき、ゲート絶縁膜５００７におい
ては、第２の形状の導電層５０２８、５０２９で覆われない領域はさらに２０〜
５０[nm]程度エッチングされ薄くなった領域が形成される。
エッチング処理を行う。エッチングガスにＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用い、Ｗ膜を
選択的にエッチングする。この時、第２のエッチング処理により第２の形状の導
電層５０２８、５０２９（第１の導電層５０２８ａ、５０２９ａと第２の導電層
５０２８ｂ、５０２９ｂ）を形成する。このとき、ゲート絶縁膜５００７におい
ては、第２の形状の導電層５０２８、５０２９で覆われない領域はさらに２０〜
５０[nm]程度エッチングされ薄くなった領域が形成される。
Ｗ膜やＴａ膜のＣＦ4とＣｌ2の混合ガスによるエッチング反応は、生成される
ラジカルまたはイオン種と反応生成物の蒸気圧から推測することが出来る。Ｗと
Ｔａのフッ化物と塩化物の蒸気圧を比較すると、Ｗのフッ化物であるＷＦ6が極
端に高く、その他のＷＣｌ5、ＴａＦ5、ＴａＣｌ5は同程度である。従って、Ｃ
Ｆ4とＣｌ2の混合ガスではＷ膜及びＴａ膜共にエッチングされる。しかし、この
混合ガスに適量のＯ2を添加するとＣＦ4とＯ2が反応してＣＯとＦになり、Ｆラ
ジカルまたはＦイオンが多量に発生する。その結果、フッ化物の蒸気圧が高いＷ
膜のエッチング速度が増大する。一方、ＴａはＦが増大しても相対的にエッチン
グ速度の増加は少ない。また、ＴａはＷに比較して酸化されやすいので、Ｏ2を
添加することでＴａの表面が酸化される。Ｔａの酸化物はフッ素や塩素と反応し
ないためさらにＴａ膜のエッチング速度は低下する。従って、Ｗ膜とＴａ膜との
エッチング速度に差を作ることが可能となりＷ膜のエッチング速度をＴａ膜より
も大きくすることが可能となる。
ラジカルまたはイオン種と反応生成物の蒸気圧から推測することが出来る。Ｗと
Ｔａのフッ化物と塩化物の蒸気圧を比較すると、Ｗのフッ化物であるＷＦ6が極
端に高く、その他のＷＣｌ5、ＴａＦ5、ＴａＣｌ5は同程度である。従って、Ｃ
Ｆ4とＣｌ2の混合ガスではＷ膜及びＴａ膜共にエッチングされる。しかし、この
混合ガスに適量のＯ2を添加するとＣＦ4とＯ2が反応してＣＯとＦになり、Ｆラ
ジカルまたはＦイオンが多量に発生する。その結果、フッ化物の蒸気圧が高いＷ
膜のエッチング速度が増大する。一方、ＴａはＦが増大しても相対的にエッチン
グ速度の増加は少ない。また、ＴａはＷに比較して酸化されやすいので、Ｏ2を
添加することでＴａの表面が酸化される。Ｔａの酸化物はフッ素や塩素と反応し
ないためさらにＴａ膜のエッチング速度は低下する。従って、Ｗ膜とＴａ膜との
エッチング速度に差を作ることが可能となりＷ膜のエッチング速度をＴａ膜より
も大きくすることが可能となる。
そして、図１１（Ｄ）に示すように第２のドーピング処理を行う。この場合、
第１のドーピング処理よりもドーズ量を下げて高い加速電圧の条件としてｎ型を
付与する不純物元素をドーピングする。例えば、加速電圧を７０〜１２０[keV]
とし、１×１０13[atoms/cm2]のドーズ量で行い、図１１（Ｂ）で島状半導体層
に形成された第１の不純物領域の内側に新たな不純物領域を形成する。ドーピン
グは、第２の形状の導電層５０２８、５０２９を不純物元素に対するマスクとし
て用い、第１の導電層５０２８ａ、５０２９ａの下側の領域にも不純物元素が添
加されるようにドーピングする。こうして、第３の不純物領域５０３４、５０３
５が形成される。この第３の不純物領域５０３４、５０３５に添加されたリン（
Ｐ）の濃度は、第１の導電層５０２８ａ、５０２９ａのテーパー部の膜厚に従っ
て緩やかな濃度勾配を有している。なお、第１の導電層５０２８ａ、５０２９ａ
のテーパー部と重なる半導体層において、第１の導電層５０２８ａ、５０２９ａ
のテーパー部の端部から内側に向かって若干、不純物濃度が低くなっているもの
の、ほぼ同程度の濃度である。
第１のドーピング処理よりもドーズ量を下げて高い加速電圧の条件としてｎ型を
付与する不純物元素をドーピングする。例えば、加速電圧を７０〜１２０[keV]
とし、１×１０13[atoms/cm2]のドーズ量で行い、図１１（Ｂ）で島状半導体層
に形成された第１の不純物領域の内側に新たな不純物領域を形成する。ドーピン
グは、第２の形状の導電層５０２８、５０２９を不純物元素に対するマスクとし
て用い、第１の導電層５０２８ａ、５０２９ａの下側の領域にも不純物元素が添
加されるようにドーピングする。こうして、第３の不純物領域５０３４、５０３
５が形成される。この第３の不純物領域５０３４、５０３５に添加されたリン（
Ｐ）の濃度は、第１の導電層５０２８ａ、５０２９ａのテーパー部の膜厚に従っ
て緩やかな濃度勾配を有している。なお、第１の導電層５０２８ａ、５０２９ａ
のテーパー部と重なる半導体層において、第１の導電層５０２８ａ、５０２９ａ
のテーパー部の端部から内側に向かって若干、不純物濃度が低くなっているもの
の、ほぼ同程度の濃度である。
次に、図１２（Ａ）に示すように第３のエッチング処理を行う。エッチングガ
スにＣＨＦ6を用い、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）を用いて行う。第
３のエッチング処理により、第１の導電層５０２８ａ、５０２９ａのテーパー部
を部分的にエッチングして、第１の導電層が半導体層と重なる領域が縮小される
。第３のエッチング処理によって、第３の形状の導電層５０３９、５０４０（第
１の導電層５０３９ａ、５０４０ａと第２の導電層５０３９ｂ、５０４０ｂ）を
形成する。このとき、ゲート絶縁膜５００７においては、第３の形状の導電層５
０３９、５０４０で覆われない領域はさらに２０〜５０[nm]程度エッチングされ
薄くなった領域が形成される。
スにＣＨＦ6を用い、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）を用いて行う。第
３のエッチング処理により、第１の導電層５０２８ａ、５０２９ａのテーパー部
を部分的にエッチングして、第１の導電層が半導体層と重なる領域が縮小される
。第３のエッチング処理によって、第３の形状の導電層５０３９、５０４０（第
１の導電層５０３９ａ、５０４０ａと第２の導電層５０３９ｂ、５０４０ｂ）を
形成する。このとき、ゲート絶縁膜５００７においては、第３の形状の導電層５
０３９、５０４０で覆われない領域はさらに２０〜５０[nm]程度エッチングされ
薄くなった領域が形成される。
第３のエッチング処理によって、第３の不純物領域５０３４、５０３５におい
ては、第１の導電層５０３９ａ、５０４０ａと重なる第３の不純物領域５０３４
ａ、５０３５ａと、第１の不純物領域と第３の不純物領域との間の第２の不純物
領域５０３４ｂ、５０３５ｂとが形成される。
ては、第１の導電層５０３９ａ、５０４０ａと重なる第３の不純物領域５０３４
ａ、５０３５ａと、第１の不純物領域と第３の不純物領域との間の第２の不純物
領域５０３４ｂ、５０３５ｂとが形成される。
そして、図１２（Ｂ）に示すように、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する島状半導
体層５００５に第1の導電型とは逆の導電型の第４の不純物領域５０４９〜５０
５４を形成する。第３の形状の導電層５０４０ｂを不純物元素に対するマスクと
して用い、自己整合的に不純物領域を形成する。このとき、ｎチャネル型ＴＦＴ
を形成する島状半導体層５００６はレジストマスク５２００で全面を被覆してお
く。不純物領域５０４９〜５０５４にはそれぞれ異なる濃度でリンが添加されて
いるが、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイオンドープ法で形成し、そのいずれの領
域においても不純物濃度が２×１０20〜２×１０21[atoms/cm3]となるようにす
る。
体層５００５に第1の導電型とは逆の導電型の第４の不純物領域５０４９〜５０
５４を形成する。第３の形状の導電層５０４０ｂを不純物元素に対するマスクと
して用い、自己整合的に不純物領域を形成する。このとき、ｎチャネル型ＴＦＴ
を形成する島状半導体層５００６はレジストマスク５２００で全面を被覆してお
く。不純物領域５０４９〜５０５４にはそれぞれ異なる濃度でリンが添加されて
いるが、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイオンドープ法で形成し、そのいずれの領
域においても不純物濃度が２×１０20〜２×１０21[atoms/cm3]となるようにす
る。
以上までの工程でそれぞれの島状半導体層に不純物領域が形成される。島状半
導体層と重なる第３の形状の導電層５０３９、５０４０がゲート電極として機能
する。
導体層と重なる第３の形状の導電層５０３９、５０４０がゲート電極として機能
する。
レジストマスク５２００を除去した後、導電型の制御を目的として、それぞれ
の島状半導体層に添加された不純物元素を活性化する工程を行う。この工程はフ
ァーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行う。その他に、レーザーアニール
法、またはラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することが出来る。
熱アニール法では酸素濃度が１[ppm]以下、好ましくは０．１[ppm]以下の窒素雰
囲気中で４００〜７００[℃]、代表的には５００〜６００[℃]で行うものであり
、本実施例では５００[℃]で４時間の熱処理を行う。ただし、第３の形状の導電
層５０３９、５０４０に用いた配線材料が熱に弱い場合には、配線等を保護する
ため層間絶縁膜（シリコンを主成分とする）を形成した後で活性化を行うことが
好ましい。
の島状半導体層に添加された不純物元素を活性化する工程を行う。この工程はフ
ァーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行う。その他に、レーザーアニール
法、またはラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することが出来る。
熱アニール法では酸素濃度が１[ppm]以下、好ましくは０．１[ppm]以下の窒素雰
囲気中で４００〜７００[℃]、代表的には５００〜６００[℃]で行うものであり
、本実施例では５００[℃]で４時間の熱処理を行う。ただし、第３の形状の導電
層５０３９、５０４０に用いた配線材料が熱に弱い場合には、配線等を保護する
ため層間絶縁膜（シリコンを主成分とする）を形成した後で活性化を行うことが
好ましい。
なお、レーザーアニール法を用いて活性化を行う場合、結晶化の際に用いたレ
ーザーを使用することが可能である。活性化の場合は、移動速度は結晶化と同じ
にし、０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ2程度（好ましくは０．０１〜１０ＭＷ／ｃ
ｍ2）のエネルギー密度が必要となる。
ーザーを使用することが可能である。活性化の場合は、移動速度は結晶化と同じ
にし、０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ2程度（好ましくは０．０１〜１０ＭＷ／ｃ
ｍ2）のエネルギー密度が必要となる。
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、島状半導体層を水素化する工程を行う。この工程は熱
的に励起された水素により半導体層のダングリングボンドを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。
１２時間の熱処理を行い、島状半導体層を水素化する工程を行う。この工程は熱
的に励起された水素により半導体層のダングリングボンドを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。
次いで、図１２（Ｃ）に示すように、第１の層間絶縁膜５０５５を酸化窒化シ
リコン膜から１００〜２００[nm]の厚さで形成する。その上に有機絶縁物材料か
ら成る第２の層間絶縁膜５０５６を形成した後、第１の層間絶縁膜５０５５、第
２の層間絶縁膜５０５６、およびゲート絶縁膜５００７に対してコンタクトホー
ルを形成し、各配線５０５９〜５０６２をパターニング形成した後、接続配線５
０６２に接する画素電極５０６４をパターニング形成する。
リコン膜から１００〜２００[nm]の厚さで形成する。その上に有機絶縁物材料か
ら成る第２の層間絶縁膜５０５６を形成した後、第１の層間絶縁膜５０５５、第
２の層間絶縁膜５０５６、およびゲート絶縁膜５００７に対してコンタクトホー
ルを形成し、各配線５０５９〜５０６２をパターニング形成した後、接続配線５
０６２に接する画素電極５０６４をパターニング形成する。
第２の層間絶縁膜５０５６としては、有機樹脂を材料とする膜を用い、その有
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出来る。特に、第２の層間絶縁膜５０５６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１〜５[μm]（さらに好ましくは２〜４[μm]）とすれば良い。
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出来る。特に、第２の層間絶縁膜５０５６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１〜５[μm]（さらに好ましくは２〜４[μm]）とすれば良い。
コンタクトホールの形成は、ドライエッチングまたはウエットエッチングを用
い、ｎ型の不純物領域５０１７またはｐ型の不純物領域５０４９、５０５４に達
するコンタクトホールをそれぞれ形成する。
い、ｎ型の不純物領域５０１７またはｐ型の不純物領域５０４９、５０５４に達
するコンタクトホールをそれぞれ形成する。
また、配線（接続配線、信号線を含む）５０５９〜５０６２として、Ｔｉ膜を
１００[nm]、Ｔｉを含むアルミニウム膜を３００[nm]、Ｔｉ膜１５０[nm]をスパ
ッタ法で連続形成した３層構造の積層膜を所望の形状にパターニングしたものを
用いる。勿論、他の導電膜を用いても良い。
１００[nm]、Ｔｉを含むアルミニウム膜を３００[nm]、Ｔｉ膜１５０[nm]をスパ
ッタ法で連続形成した３層構造の積層膜を所望の形状にパターニングしたものを
用いる。勿論、他の導電膜を用いても良い。
また、本実施例では、画素電極５０６４としてＩＴＯ膜を１１０[nm]の厚さに
形成し、パターニングを行った。画素電極５０６４を接続配線５０６２と接して
重なるように配置することでコンタクトを取っている。また、酸化インジウムに
２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜を用いても良い。この
画素電極５０６４がＯＬＥＤの陽極となる。（図１２（Ｃ））
形成し、パターニングを行った。画素電極５０６４を接続配線５０６２と接して
重なるように配置することでコンタクトを取っている。また、酸化インジウムに
２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜を用いても良い。この
画素電極５０６４がＯＬＥＤの陽極となる。（図１２（Ｃ））
次に、図１２（Ｄ）に示すように、珪素を含む絶縁膜（本実施例では酸化珪素
膜）を５００[nm]の厚さに形成し、画素電極５０６４に対応する位置に開口部を
形成して、バンクとして機能する第３の層間絶縁膜５０６５を形成する。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有
機発光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。
膜）を５００[nm]の厚さに形成し、画素電極５０６４に対応する位置に開口部を
形成して、バンクとして機能する第３の層間絶縁膜５０６５を形成する。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有
機発光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。
次に、有機発光層５０６６および陰極（ＭｇＡｇ電極）５０６７を、真空蒸着
法を用いて大気解放しないで連続形成する。なお、有機発光層５０６６の膜厚は
８０〜２００[nm]（典型的には１００〜１２０[nm]）、陰極５０６７の厚さは１
８０〜３００[nm]（典型的には２００〜２５０[nm]）とすれば良い。
法を用いて大気解放しないで連続形成する。なお、有機発光層５０６６の膜厚は
８０〜２００[nm]（典型的には１００〜１２０[nm]）、陰極５０６７の厚さは１
８０〜３００[nm]（典型的には２００〜２５０[nm]）とすれば良い。
この工程では、赤色に対応する画素、緑色に対応する画素および青色に対応す
る画素に対して順次、有機発光層を形成する。但し、有機発光層は溶液に対する
耐性に乏しいためフォトリソグラフィ技術を用いずに各色個別に形成しなくては
ならない。そこでメタルマスクを用いて所望の画素以外を隠し、必要箇所だけ選
択的に有機発光層を形成するのが好ましい。
る画素に対して順次、有機発光層を形成する。但し、有機発光層は溶液に対する
耐性に乏しいためフォトリソグラフィ技術を用いずに各色個別に形成しなくては
ならない。そこでメタルマスクを用いて所望の画素以外を隠し、必要箇所だけ選
択的に有機発光層を形成するのが好ましい。
即ち、まず赤色に対応する画素以外を全て隠すマスクをセットし、そのマスク
を用いて赤色発光の有機発光層を選択的に形成する。次いで、緑色に対応する画
素以外を全て隠すマスクをセットし、そのマスクを用いて緑色発光の有機発光層
を選択的に形成する。次いで、同様に青色に対応する画素以外を全て隠すマスク
をセットし、そのマスクを用いて青色発光の有機発光層を選択的に形成する。な
お、ここでは全て異なるマスクを用いるように記載しているが、同じマスクを使
いまわしても構わない。
を用いて赤色発光の有機発光層を選択的に形成する。次いで、緑色に対応する画
素以外を全て隠すマスクをセットし、そのマスクを用いて緑色発光の有機発光層
を選択的に形成する。次いで、同様に青色に対応する画素以外を全て隠すマスク
をセットし、そのマスクを用いて青色発光の有機発光層を選択的に形成する。な
お、ここでは全て異なるマスクを用いるように記載しているが、同じマスクを使
いまわしても構わない。
ここではＲＧＢに対応した３種類のＯＬＥＤを形成する方式を用いたが、白色
発光のＯＬＥＤとカラーフィルタを組み合わせた方式、青色または青緑発光のＯ
ＬＥＤ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）に透明電極を利用してＲＧＢに対応したＯＬＥＤを重ねる方式などを用
いても良い。
発光のＯＬＥＤとカラーフィルタを組み合わせた方式、青色または青緑発光のＯ
ＬＥＤ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）に透明電極を利用してＲＧＢに対応したＯＬＥＤを重ねる方式などを用
いても良い。
なお、有機発光層５０６６としては公知の材料を用いることが出来る。公知の
材料としては、駆動電圧を考慮すると有機材料を用いるのが好ましい。例えば正
孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子注入層でなる４層構造を有機発光層と
すれば良い。
材料としては、駆動電圧を考慮すると有機材料を用いるのが好ましい。例えば正
孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子注入層でなる４層構造を有機発光層と
すれば良い。
次に、メタルマスクを用いて陰極５０６７を形成する。なお本実施例では陰極
５０６７としてＭｇＡｇを用いたが、本発明はこれに限定されない。陰極５０６
７として他の公知の材料を用いても良い。
５０６７としてＭｇＡｇを用いたが、本発明はこれに限定されない。陰極５０６
７として他の公知の材料を用いても良い。
最後に、窒化珪素膜でなるパッシベーション膜５０６８を３００[nm]の厚さに
形成する。パッシベーション膜５０６８を形成しておくことで、有機発光層５０
６６を水分等から保護することができ、ＯＬＥＤの信頼性をさらに高めることが
出来る。
形成する。パッシベーション膜５０６８を形成しておくことで、有機発光層５０
６６を水分等から保護することができ、ＯＬＥＤの信頼性をさらに高めることが
出来る。
こうして図１２（Ｄ）に示すような構造の発光装置が完成する。
ところで、本実施例の発光装置は、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。また結晶化工程においてＮｉ等の金属触媒を添加し、結晶性を高めること
も可能である。それによって、信号線駆動回路の駆動周波数を１０[MHz]以上に
することが可能である。
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。また結晶化工程においてＮｉ等の金属触媒を添加し、結晶性を高めること
も可能である。それによって、信号線駆動回路の駆動周波数を１０[MHz]以上に
することが可能である。
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、駆動回路部を形成する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、線順次駆動におけるラッチ、点順次駆動におけるトランスミッシ
ョンゲートなどが含まれる。
を有するＴＦＴを、駆動回路部を形成する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、線順次駆動におけるラッチ、点順次駆動におけるトランスミッシ
ョンゲートなどが含まれる。
本実施例の場合、ｎチャネル型ＴＦＴの活性層は、ソース領域、ドレイン領域
、ゲート絶縁膜を間に挟んでゲート電極と重なるオーバーラップＬＤＤ領域（Ｌ
OV領域）、ゲート絶縁膜を間に挟んでゲート電極と重ならないオフセットＬＤＤ
領域（ＬOFF領域）およびチャネル形成領域を含む。
、ゲート絶縁膜を間に挟んでゲート電極と重なるオーバーラップＬＤＤ領域（Ｌ
OV領域）、ゲート絶縁膜を間に挟んでゲート電極と重ならないオフセットＬＤＤ
領域（ＬOFF領域）およびチャネル形成領域を含む。
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。
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。
その他、駆動回路において、チャネル形成領域を双方向に電流が流れるような
ＣＭＯＳ回路、即ち、ソース領域とドレイン領域の役割が入れ替わるようなＣＭ
ＯＳ回路が用いられる場合、ＣＭＯＳ回路を形成するｎチャネル型ＴＦＴは、チ
ャネル形成領域の両サイドにチャネル形成領域を挟む形でＬＤＤ領域を形成する
ことが好ましい。このような例としては、点順次駆動に用いられるトランスミッ
ションゲートなどが挙げられる。また駆動回路において、オフ電流を極力低く抑
える必要のあるＣＭＯＳ回路が用いられる場合、ＣＭＯＳ回路を形成するｎチャ
ネル型ＴＦＴは、ＬOV領域を有していることが好ましい。このような例としては
、やはり、点順次駆動に用いられるトランスミッションゲートなどが挙げられる
。
ＣＭＯＳ回路、即ち、ソース領域とドレイン領域の役割が入れ替わるようなＣＭ
ＯＳ回路が用いられる場合、ＣＭＯＳ回路を形成するｎチャネル型ＴＦＴは、チ
ャネル形成領域の両サイドにチャネル形成領域を挟む形でＬＤＤ領域を形成する
ことが好ましい。このような例としては、点順次駆動に用いられるトランスミッ
ションゲートなどが挙げられる。また駆動回路において、オフ電流を極力低く抑
える必要のあるＣＭＯＳ回路が用いられる場合、ＣＭＯＳ回路を形成するｎチャ
ネル型ＴＦＴは、ＬOV領域を有していることが好ましい。このような例としては
、やはり、点順次駆動に用いられるトランスミッションゲートなどが挙げられる
。
なお、実際には図１２（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ＯＬＥＤの信頼性が向
上する。
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ＯＬＥＤの信頼性が向
上する。
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
。このような出荷出来る状態にまでした状態を本明細書中では発光装置という。
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
。このような出荷出来る状態にまでした状態を本明細書中では発光装置という。
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。
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。
本発明の発光装置の作製方法は、本実施例において説明した作製方法に限定さ
れない。本発明の発光装置は公知の方法を用いて作成することが可能である。
れない。本発明の発光装置は公知の方法を用いて作成することが可能である。
本実施例は、実施例１、２、４と自由に組み合わせて実施することが可能であ
る。
る。
（実施例６）
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、ＯＬＥＤの低消費電力化、長寿命化、および軽量化が可能になる。
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、ＯＬＥＤの低消費電力化、長寿命化、および軽量化が可能になる。
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 Mol
ecular Systems, ed.K.Honda, (Elsevier Sci.Pub., Tokyo,1991) p.437.)
(T.Tsutsui, C.Adachi, S.Saito, Photochemical Processes in Organized Mol
ecular Systems, ed.K.Honda, (Elsevier Sci.Pub., Tokyo,1991) p.437.)
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。
す。
(M.A.Baldo, D.F.O'Brien, Y.You, A.Shoustikov, S.Sibley, M.E.Thompson,
S.R.Forrest, Nature 395 (1998) p.151.)
S.R.Forrest, Nature 395 (1998) p.151.)
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
。
。
(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.)
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.)
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。
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。
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。
なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施例５のいずれの構成とも自由に組み
合わせて実施することが可能である。
合わせて実施することが可能である。
（実施例７）
本実施例では、本発明の発光装置外観について、図１３を用いて説明する。
本実施例では、本発明の発光装置外観について、図１３を用いて説明する。
図１３は、トランジスタ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１３（Ｂ）は、図１３（
Ａ）のＡ−Ａ’における断面図、図１３（Ｃ）は図１３（Ａ）のＢ−Ｂ’におけ
る断面図である。
ることによって形成された発光装置の上面図であり、図１３（Ｂ）は、図１３（
Ａ）のＡ−Ａ’における断面図、図１３（Ｃ）は図１３（Ａ）のＢ−Ｂ’におけ
る断面図である。
基板４００１上に設けられた画素部４００２と、信号線駆動回路４００３と、
第１及び第２の走査線駆動回路４００４ａ、ｂとを囲むようにして、シール材４
００９が設けられている。また画素部４００２と、信号線駆動回路４００３と、
第１及び第２の走査線駆動回路４００４ａ、ｂとの上にシーリング材４００８が
設けられている。よって画素部４００２と、信号線駆動回路４００３と、第１及
び第２の走査線駆動回路４００４ａ、ｂ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。
第１及び第２の走査線駆動回路４００４ａ、ｂとを囲むようにして、シール材４
００９が設けられている。また画素部４００２と、信号線駆動回路４００３と、
第１及び第２の走査線駆動回路４００４ａ、ｂとの上にシーリング材４００８が
設けられている。よって画素部４００２と、信号線駆動回路４００３と、第１及
び第２の走査線駆動回路４００４ａ、ｂ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。
また基板４００１上に設けられた画素部４００２と、信号線駆動回路４００３
と、第１及び第２の走査線駆動回路４００４ａ、ｂとは、複数のＴＦＴを有して
いる。図１３（Ｂ）では代表的に、下地膜４０１０上に形成された、信号線駆動
回路４００３に含まれる駆動ＴＦＴ（但し、ここではｎチャネル型ＴＦＴとｐチ
ャネル型ＴＦＴを図示する）４２０１及び画素部４００２に含まれるトランジス
タＴｒ１ ４２０２を図示した。
と、第１及び第２の走査線駆動回路４００４ａ、ｂとは、複数のＴＦＴを有して
いる。図１３（Ｂ）では代表的に、下地膜４０１０上に形成された、信号線駆動
回路４００３に含まれる駆動ＴＦＴ（但し、ここではｎチャネル型ＴＦＴとｐチ
ャネル型ＴＦＴを図示する）４２０１及び画素部４００２に含まれるトランジス
タＴｒ１ ４２０２を図示した。
本実施例では、駆動ＴＦＴ４２０１には公知の方法で作製されたｐチャネル型
ＴＦＴまたはｎチャネル型ＴＦＴが用いられ、トランジスタＴｒ１ ４２０２に
は公知の方法で作製されたｎチャネル型ＴＦＴが用いられる。
ＴＦＴまたはｎチャネル型ＴＦＴが用いられ、トランジスタＴｒ１ ４２０２に
は公知の方法で作製されたｎチャネル型ＴＦＴが用いられる。
駆動ＴＦＴ４２０１及びトランジスタＴｒ１ ４２０２上には層間絶縁膜（平
坦化膜）４３０１が形成され、その上にトランジスタＴｒ１ ４２０２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４２０
３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。
坦化膜）４３０１が形成され、その上にトランジスタＴｒ１ ４２０２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４２０
３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。
そして、画素電極４２０３の上には絶縁膜４３０２が形成され、絶縁膜４３０
２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。
２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。
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
。
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
。
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４２０５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。
、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４２０５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。
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ＯＬＥＤ４３０３が形成される。そしてＯＬＥＤ４３０３を覆
うように、絶縁膜４３０２上に保護膜４３０３が形成されている。保護膜４３０
３は、ＯＬＥＤ４３０３に酸素や水分等が入り込むのを防ぐのに効果的である。
４２０５からなるＯＬＥＤ４３０３が形成される。そしてＯＬＥＤ４３０３を覆
うように、絶縁膜４３０２上に保護膜４３０３が形成されている。保護膜４３０
３は、ＯＬＥＤ４３０３に酸素や水分等が入り込むのを防ぐのに効果的である。
４００５ａは電源線に接続された引き回し配線であり、トランジスタＴｒ１
４２０２のソース領域に電気的に接続されている。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に電気的に接続される。
４２０２のソース領域に電気的に接続されている。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に電気的に接続される。
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−Ｒｅ
ｉｎｆｏｒｃｅｄ 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。
）、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−Ｒｅ
ｉｎｆｏｒｃｅｄ 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。
但し、ＯＬＥＤ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。
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。
また、充填材４１０３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、シリコーン樹脂、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。
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、シリコーン樹脂、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。
また充填材４１０３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、ＯＬＥＤ４３０３の劣化を抑制できる
。
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、ＯＬＥＤ４３０３の劣化を抑制できる
。
図１３（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４００５ａ上に接するように導電性膜４２０３ａが形成される。
し配線４００５ａ上に接するように導電性膜４２０３ａが形成される。
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４００１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４３０１とが、導電性フィラ
ー４３００ａによって電気的に接続される。
。基板４００１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４３０１とが、導電性フィラ
ー４３００ａによって電気的に接続される。
本実施例の構成は、実施例１〜実施例６に示した構成と自由に組み合わせて実
施することが可能である。
施することが可能である。
（実施例８）
ＯＬＥＤに用いられる有機発光材料は低分子系と高分子系に大別される。本発
明の発光装置は、低分子系の有機発光材料でも高分子系の有機発光材料でも、ど
ちらでも用いることができる。また、低分子系、高分子系いずれにも分類し難い
材料、（例えば特願２００１−１６７５０８号等に記載されている材料）を用い
ても良い。
ＯＬＥＤに用いられる有機発光材料は低分子系と高分子系に大別される。本発
明の発光装置は、低分子系の有機発光材料でも高分子系の有機発光材料でも、ど
ちらでも用いることができる。また、低分子系、高分子系いずれにも分類し難い
材料、（例えば特願２００１−１６７５０８号等に記載されている材料）を用い
ても良い。
低分子系の有機発光材料は、蒸着法により成膜される。したがって積層構造を
とりやすく、ホール輸送層、電子輸送層などの機能が異なる膜を積層することで
高効率化しやすい。もっとホール輸送層、電子輸送層等が必ずしも明確に存在せ
ず、例えば特願２００１−０２０８１７号等に記載されているように、混合状態
になった層が単数乃至複数層存在し、ＯＬＥＤの高寿命化、高発光効率化が図ら
れていても良い。
とりやすく、ホール輸送層、電子輸送層などの機能が異なる膜を積層することで
高効率化しやすい。もっとホール輸送層、電子輸送層等が必ずしも明確に存在せ
ず、例えば特願２００１−０２０８１７号等に記載されているように、混合状態
になった層が単数乃至複数層存在し、ＯＬＥＤの高寿命化、高発光効率化が図ら
れていても良い。
低分子系の有機発光材料としては、キノリノールを配位子としたアルミニウム
錯体Ａｌｑ3、トリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）等が代表的に挙げられる。
錯体Ａｌｑ3、トリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）等が代表的に挙げられる。
一方、高分子系の有機発光材料は低分子系に比べて物理的強度が高く、素子の
耐久性が高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比
較的容易である。
耐久性が高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比
較的容易である。
高分子系の有機発光材料を用いた発光素子の構造は、低分子系の有機発光材料
を用いたときと基本的には同じであり、陰極／有機発光層／陽極となる。しかし
、高分子系の有機発光材料を用いた有機発光層を形成する際には、低分子系の有
機発光材料を用いたときのような積層構造を形成させることは難しく、知られて
いる中では２層の積層構造が有名である。具体的には、陰極／発光層／正孔輸送
層／陽極という構造である。なお、高分子系の有機発光材料を用いた発光素子の
場合には、陰極材料としてＣａを用いることも可能である。
を用いたときと基本的には同じであり、陰極／有機発光層／陽極となる。しかし
、高分子系の有機発光材料を用いた有機発光層を形成する際には、低分子系の有
機発光材料を用いたときのような積層構造を形成させることは難しく、知られて
いる中では２層の積層構造が有名である。具体的には、陰極／発光層／正孔輸送
層／陽極という構造である。なお、高分子系の有機発光材料を用いた発光素子の
場合には、陰極材料としてＣａを用いることも可能である。
なお、素子の発光色は、発光層を形成する材料で決まるため、これらを選択す
ることで所望の発光を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用
いることができる高分子系の有機発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、
ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系が代表的に挙げら
れる。
ることで所望の発光を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用
いることができる高分子系の有機発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、
ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系が代表的に挙げら
れる。
ポリパラフェニレンビニレン系には、ポリ（パラフェニレンビニレン） [ＰＰ
Ｖ] の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン） [
ＲＯ−ＰＰＶ]、ポリ（２−（２'−エチル−ヘキソキシ）−５−メトキシ−１，
４−フェニレンビニレン）[ＭＥＨ−ＰＰＶ]、ポリ（２−（ジアルコキシフェニ
ル）−１,４−フェニレンビニレン）[ＲＯＰｈ−ＰＰＶ]等が挙げられる。
Ｖ] の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン） [
ＲＯ−ＰＰＶ]、ポリ（２−（２'−エチル−ヘキソキシ）−５−メトキシ−１，
４−フェニレンビニレン）[ＭＥＨ−ＰＰＶ]、ポリ（２−（ジアルコキシフェニ
ル）−１,４−フェニレンビニレン）[ＲＯＰｈ−ＰＰＶ]等が挙げられる。
ポリパラフェニレン系には、ポリパラフェニレン［ＰＰＰ］の誘導体、ポリ（
２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）[ＲＯ−ＰＰＰ]、ポリ（２，５−
ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）等が挙げられる。
２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）[ＲＯ−ＰＰＰ]、ポリ（２，５−
ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）等が挙げられる。
ポリチオフェン系には、ポリチオフェン［ＰＴ］の誘導体、ポリ（３−アルキ
ルチオフェン）［ＰＡＴ］、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）［ＰＨＴ］、ポリ
（３−シクロヘキシルチオフェン）［ＰＣＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシル−
４−メチルチオフェン）［ＰＣＨＭＴ］、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオ
フェン）［ＰＤＣＨＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］
［ＰＯＰＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェン］［
ＰＴＯＰＴ］等が挙げられる。
ルチオフェン）［ＰＡＴ］、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）［ＰＨＴ］、ポリ
（３−シクロヘキシルチオフェン）［ＰＣＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシル−
４−メチルチオフェン）［ＰＣＨＭＴ］、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオ
フェン）［ＰＤＣＨＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］
［ＰＯＰＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェン］［
ＰＴＯＰＴ］等が挙げられる。
ポリフルオレン系には、ポリフルオレン［ＰＦ］の誘導体、ポリ（９，９−ジ
アルキルフルオレン）［ＰＤＡＦ］、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）［
ＰＤＯＦ］等が挙げられる。
アルキルフルオレン）［ＰＤＡＦ］、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）［
ＰＤＯＦ］等が挙げられる。
なお、正孔輸送性の高分子系の有機発光材料を、陽極と発光性の高分子系有機
発光材料の間に挟んで形成すると、陽極からの正孔注入性を向上させることがで
きる。一般にアクセプター材料と共に水に溶解させたものをスピンコート法など
で塗布する。また、有機溶媒には不溶であるため、上述した発光性の有機発光材
料との積層が可能である。
発光材料の間に挟んで形成すると、陽極からの正孔注入性を向上させることがで
きる。一般にアクセプター材料と共に水に溶解させたものをスピンコート法など
で塗布する。また、有機溶媒には不溶であるため、上述した発光性の有機発光材
料との積層が可能である。
正孔輸送性の高分子系の有機発光材料としては、ＰＥＤＯＴとアクセプター材
料としてのショウノウスルホン酸（ＣＳＡ）の混合物、ポリアニリン［ＰＡＮＩ
］とアクセプター材料としてのポリスチレンスルホン酸［ＰＳＳ］の混合物等が
挙げられる。
料としてのショウノウスルホン酸（ＣＳＡ）の混合物、ポリアニリン［ＰＡＮＩ
］とアクセプター材料としてのポリスチレンスルホン酸［ＰＳＳ］の混合物等が
挙げられる。
なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施例７のいずれの構成とも自由に組み
合わせて実施することが可能である。
合わせて実施することが可能である。
（実施例９）
ＯＬＥＤ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。
ＯＬＥＤ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。
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１４に示す。
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１４に示す。
図１４（Ａ）はＯＬＥＤ表示装置であり、筐体２００１、支持台２００２、表
示部２００３、スピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発
明の発光装置は表示部２００３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、ＯＬＥＤ表示装置は、パソコン用、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。
示部２００３、スピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発
明の発光装置は表示部２００３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、ＯＬＥＤ表示装置は、パソコン用、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。
図１４（Ｂ）はデジタルスチルカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２
、受像部２１０３、操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッター２
１０６等を含む。本発明の発光装置は表示部２１０２に用いることができる。
、受像部２１０３、操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッター２
１０６等を含む。本発明の発光装置は表示部２１０２に用いることができる。
図１４（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体
２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポ
インティングマウス２２０６等を含む。本発明の発光装置は表示部２２０３に用
いることができる。
２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポ
インティングマウス２２０６等を含む。本発明の発光装置は表示部２２０３に用
いることができる。
図１４（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２
、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発
明の発光装置は表示部２３０２に用いることができる。
、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発
明の発光装置は表示部２３０２に用いることができる。
図１４（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２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２
４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピー
カー部２４０７等を含む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示
部Ｂ２４０４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、Ｂ２４０３、２４０４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。
生装置）であり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２
４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピー
カー部２４０７等を含む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示
部Ｂ２４０４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、Ｂ２４０３、２４０４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。
図１４（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２５０１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明の発光装
置は表示部２５０２に用いることができる。
り、本体２５０１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明の発光装
置は表示部２５０２に用いることができる。
図１４（Ｇ）はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２
６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、
バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９等を含む。本発明
の発光装置は表示部２６０２に用いることができる。
６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、
バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９等を含む。本発明
の発光装置は表示部２６０２に用いることができる。
ここで図１４（Ｈ）は携帯電話であり、本体２７０１、筐体２７０２、表示部
２７０３、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部
接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。本発明の発光装置は表示部２
７０３に用いることができる。なお、表示部２７０３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。
２７０３、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部
接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。本発明の発光装置は表示部２
７０３に用いることができる。なお、表示部２７０３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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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１〜８に示したいずれ
の構成の発光装置を用いても良い。
ることが可能である。また、本実施例の電子機器は実施例１〜８に示したいずれ
の構成の発光装置を用いても良い。
Claims (7)
- 活性層と、前記活性層に接するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜に接するｎ個（ｎは２以上の自然数）のゲート電極とを有するスイッチ素子であって、
前記活性層には、ｎ個のチャネル形成領域と、ソース領域またはドレイン領域である３つ以上の同じ導電型の不純物領域とが形成され、
前記ｎ個の各チャネル形成領域と前記ｎ個の各ゲート電極は前記ゲート絶縁膜を間に挟んでそれぞれ重なり、
前記３つ以上の不純物領域はそれぞれ前記ｎ個のチャネル形成領域のうちの、互いに異なる１つのチャネル形成領域に接していることを特徴とするスイッチ素子。 - 活性層と、前記活性層に接するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜に接するｎ個（ｎは２以上の自然数）のゲート電極とを有するスイッチ素子であって、
前記活性層には、ｎ個のチャネル形成領域と、ソース領域またはドレイン領域である３つ以上の同じ導電型の不純物領域とが形成され、
前記ｎ個の各チャネル形成領域と前記ｎ個の各ゲート電極は前記ゲート絶縁膜を間に挟んでそれぞれ重なり、
前記３つ以上の不純物領域はそれぞれ互いに異なる低濃度不純物領域に接し、
前記低濃度不純物領域はそれぞれ前記ｎ個のチャネル形成領域のうちの、互いに異なる１つのチャネル形成領域に接していることを特徴とするスイッチ素子。 - 活性層と、前記活性層に接するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜に接するｎ個（ｎは２以上の自然数）のゲート電極とを有するスイッチ素子であって、
前記活性層には、ｎ個のチャネル形成領域と、ソース領域またはドレイン領域である３つ以上の同じ導電型の不純物領域とが形成され、
前記ｎ個の各チャネル形成領域と前記ｎ個の各ゲート電極は前記ゲート絶縁膜を間に挟んでそれぞれ重なり、
前記３つ以上の不純物領域は互いに異なるオフセット領域に接し、
前記オフセット領域はそれぞれ前記ｎ個のチャネル形成領域のうちの、互いに異なる１つのチャネル形成領域に接していることを特徴とするスイッチ素子。 - 請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、前記ゲート絶縁膜を挟んで、前記ゲート電極は前記チャネル形成領域の上方に設けられたことを特徴とするスイッチ素子。
- 請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、前記ゲート絶縁膜を挟んで、前記ゲート電極は前記チャネル形成領域の下方に設けられたことを特徴とするスイッチ素子。
- 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載されたスイッチ素子を用いた表示装置。
- 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載されたスイッチ素子を用いた半導体装置。
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