TW201313059A - 發光裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種能夠抑制像素之間的亮度的偏差的發光裝置。發光裝置至少包括電晶體、第一佈線、第二佈線、第一開關、第二開關、第三開關、第四開關、電容器、發光元件。藉由第一開關，第一佈線和電容器的第一電極彼此電連接。電容器的第二電極連接到電晶體的第一端子。藉由第二開關，第二佈線和電晶體的閘極彼此電連接。藉由第三開關，電容器的第一電極和電晶體的閘極彼此電連接。藉由第四開關，電晶體的第一端子和發光元件的陽極彼此電連接。

Description

發光裝置
本發明係關於一種在其各像素中設置有電晶體的發光裝置。
使用發光元件的顯示裝置因為具有高可見度，最適合於薄型化並且對其視角也沒有特別的限制，所以作為代替CRT(cathode ray tube：陰極射線管)或液晶顯示裝置的顯示裝置受到注目。使用發光元件的主動矩陣型的顯示裝置的被具體地提出的結構根據製造廠的不同而不同，但是，通常在其各像素中至少設置有發光元件、控制對像素的視頻信號的輸入的電晶體(開關電晶體)、控制供應到該發光元件的電流值的電晶體(驅動電晶體)。
藉由使設置在像素中的上述電晶體的極性都相同，在電晶體的製造製程中，可以省略一部分製程，例如對半導體膜添加賦予一個導電性的雜質元素等製程。下列的專利文獻1記載有其像素只由n通道型電晶體構成的發光元件型顯示器。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2003-195810號公報
另外，在發光裝置中，因為將驅動電晶體的汲極電流供應到發光元件，所以當在像素之間產生驅動電晶體的臨界電壓的偏差時，其偏差反映到發光元件的亮度。由此， 為了提高發光裝置的影像品質，建議能夠以不產生臨界電壓的偏差的方式校正驅動電晶體的電流值的像素結構是重要的。
此外，一般來說，與用作發光元件的陰極的導電膜相比，用作發光元件的陽極的導電膜在大氣中其表面不容易被氧化。並且，用作發光元件的陽極的導電膜因為通常利用濺射法形成，所以當在包含發光材料的EL層上形成陽極時，因濺射而EL層容易受到損傷。因此，具有依次層疊有陽極、EL層、陰極的結構的發光元件的製造製程容易，且該發光元件容易獲得高發光效率。但是，當組合上述結構的發光元件和n通道型驅動電晶體時，驅動電晶體的源極與發光元件的陽極連接。從而，當隨著發光材料的劣化而發光元件的陽極和陰極之間的電壓增加時，在驅動電晶體中源極的電位上升，而閘極和源極之間的電壓(閘極電壓)變小。因此，驅動電晶體的汲極電流，即供應到發光元件的電流變小，而使發光元件的亮度降低。
鑒於上述技術背景，本發明之一目的是提供一種能夠抑制由於驅動電晶體的臨界電壓的偏差所導致的像素之間的亮度的偏差的發光裝置。本發明之另一目的是提供一種能夠抑制由於EL層的劣化使發光元件的亮度降低的發光裝置。
本發明的發光裝置的一實施例至少包括電晶體、第一 佈線、第二佈線、第一開關、第二開關、第三開關、第四開關、電容器、以及發光元件。第一開關具有選擇第一佈線與電容器的一對電極的一個之間的導通或非導通的功能。電容器的一對電極的另一個與電晶體的源極和汲極中的一個連接。第二開關具有選擇第二佈線與電晶體的閘極之間的導通或非導通的功能。第三開關具有選擇電容器的一對電極的一個與電晶體的閘極之間的導通或非導通的功能。第四開關具有選擇電晶體的源極和汲極中的一個與發光元件的陽極之間的導通或非導通的功能。
本發明的發光裝置的另一實施例至少包括電晶體、第一佈線、第二佈線、第三佈線、第一開關、第二開關、第三開關、第四開關、電容器、以及發光元件。第一開關具有選擇第一佈線與電容器的一對電極的一個之間的導通或非導通的功能。電容器的一對電極的另一個與電晶體的源極和汲極中的一個以及發光元件的陽極連接。第二開關具有選擇第二佈線與電晶體的閘極之間的導通或非導通的功能。第三開關具有選擇電容器的一對電極的一個與電晶體的閘極之間的導通或非導通的功能。第四開關具有選擇電晶體的源極和汲極中的一個與第三佈線之間的導通或非導通的功能。
應注意的是，上述開關是具有控制電流或電位的供應的功能的元件，例如，作為上述開關可以使用電開關或機械開關等。明確地說，可以使用電晶體、二極體等構成開關。此外，開關可以是組合電晶體而成的邏輯電路。
在根據本發明的一實施例的發光裝置中，由上述結構，可以對驅動電晶體的閘極和源極之間施加如下的電壓，該電壓比驅動電晶體的臨界電壓高且比藉由對驅動電晶體的源極和汲極之間的電壓加上上述臨界電壓來獲得的電壓低。藉由在施加有上述電壓的狀態下，使驅動電晶體的源極處於浮動狀態，可以在驅動電晶體的閘極和源極之間取得臨界電壓。並且，當在源極保持處於浮動狀態下對閘極供應影像信號的電壓時，對驅動電晶體的閘極和源極之間供應對影像信號的電壓加上臨界電壓的電壓。發光元件被供應適合於驅動電晶體的閘極電壓的值的電流並進行灰階的表示。
在根據本發明的一實施例的發光裝置中，可以將藉由對影像信號的電壓加上電晶體的臨界電壓而獲得的電位供應到電晶體的閘極電極。因此，藉由進行臨界電壓的校正和陽極的電位的校正，可以增加發光裝置的影像品質。
下面，參照圖式對本發明的實施方式進行詳細說明。應注意的是，本發明不侷限於以下說明，而所屬技術領域中具通常知識者可以很容易地理解其方式及詳細內容在不脫離本發明的精神及其範疇的情況下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅侷限在以下所示的實施方式所記載的內容中。
應注意的是，在本說明書中發光裝置在其範疇內包括 ：在其各像素中形成有發光元件的面板；以及該面板安裝有包括控制器的IC等的模組。
實施例1
圖1A示出根據本發明的一實施例的發光裝置所具有的像素100的結構作為一個例子。
像素100包括電晶體11至電晶體15、電容器16以及發光元件17。另外，圖1A例示電晶體11至電晶體15為n通道型的情況。
電晶體12具有選擇佈線SL與電容器16的一對電極的一個之間的導通或非導通的功能。電容器16的一對電極的另一個與電晶體11的源極和汲極中的一個連接。電晶體13具有選擇佈線IL與電晶體11的閘極之間的導通或非導通的功能。電晶體14具有選擇電容器16的一對電極的一個與電晶體11的閘極之間的導通或非導通的功能。電晶體15具有選擇電晶體11的源極和汲極中的一個與發光元件17的陽極之間導通或非導通的功能。
在圖1A中，電晶體11的源極和汲極中的另一個連接到佈線VL。
電晶體12中的導通或非導通的選擇根據與電晶體12的閘極連接的佈線G1的電位而決定。電晶體13中的導通或非導通的選擇根據與電晶體13的閘極連接的佈線G1的電位而決定。電晶體14中的導通或非導通的選擇根據與電晶體14的閘極連接的佈線G2的電位而決定。電晶體 15中的導通或非導通的選擇根據與電晶體15的閘極連接的佈線G3的電位而決定。
應注意的是，在本說明書中，連接是指電連接，並相當於能夠供應或傳送電流、電壓或電位的狀態。因此，連接狀態不一定必須是指直接連接的狀態，而在連接狀態的範疇內還包括以能夠供應或傳送電流、電壓或電位的方式藉由佈線、導電膜、電阻器、二極體、電晶體等的元件間接連接的狀態。
即使當在電路圖上獨立的構成要素彼此連接時，也在實際上，有一個導電膜兼具有多個構成要素的功能的情況，例如佈線的一部分用作電極的情況等。本說明書中的連接的範疇內也包括這種一個導電膜兼具有多個構成要素的功能的情況。
發光元件17具有陽極、陰極以及設置在陽極和陰極之間的EL層。EL層由單層或多個層構成，並且在這些層中至少包括含有發光物質的發光層。EL層藉由當以陰極為標準時的陰極與陽極之間的差成為發光元件17的臨界電壓Vthe以上時供應的電流可以得到電致發光。電致發光包括從單重激發態回到基態時的發光(螢光)以及從三重激發態回到基態時的發光(磷光)。
應注意的是，電晶體所具有的源極和汲極的名稱根據電晶體的極性及施加到源極和汲極的電位的高低互相調換。一般而言，在n通道型電晶體中，在源極和汲極中，將被施加低電位的電極稱為源極，而將被施加高電位的電極 稱為汲極。此外，在p通道型電晶體中，在源極和汲極中，被施加低電位的電極稱為汲極，而被施加高電位的電極稱為源極。雖然在本說明書中，有時為了方便起見假設源極和汲極被固定而說明電晶體的連接關係，但是在實際上根據上述電位的關係替換源極和汲極的名稱。
圖1B示出根據本發明的一實施例的發光裝置所具有的像素100的另一個例子。
像素100包括電晶體11至電晶體15、電容器16以及發光元件17。另外，圖1B例示電晶體11至電晶體15為n通道型的情況。
電晶體12具有選擇佈線SL與電容器16的一對電極的一個之間的導通或非導通的功能。電容器16的一對電極的另一個與電晶體11的源極和汲極中的一個及發光元件17的陽極連接。電晶體13具有選擇佈線IL與電晶體11的閘極之間的導通或非導通的功能。電晶體14具有選擇電容器16的一對電極的一個與電晶體11的閘極之間的導通或非導通的功能。電晶體15具有選擇電晶體11的源極和汲極中的一個及發光元件17的陽極與佈線RL之間導通或非導通的功能。此外，電晶體11的源極和汲極中的另一個連接到佈線VL。
電晶體12中的導通或非導通的選擇根據與電晶體12的閘極連接的佈線G1的電位而決定。電晶體13中的導通或非導通的選擇根據與電晶體13的閘極連接的佈線G1的電位而決定。電晶體14中的導通或非導通的選擇根據與 電晶體14的閘極連接的佈線G2的電位而決定。電晶體15中的導通或非導通的選擇根據與電晶體15的閘極連接的佈線G3的電位而決定。
在圖1A和圖1B中，電晶體11至電晶體15可以在其半導體膜一側至少具有閘極，但是也可以具有在其間夾著半導體膜而存在的一對閘極。當將一對閘極的一個設定為前閘極且將另一個設定為背閘極時，背閘極可以處於浮動狀態，也可以處於從外部被供應電位的狀態。在採用後者時，既可以對前閘極及背閘極供應相同電平的電位，又可以只對背閘極供應接地電位等固定電位。藉由控制對背閘極供應的電位的電平，可以控制電晶體的臨界電壓。另外，藉由設置背閘極，通道形成區增多而可以實現汲極電流的增加。此外，藉由設置背閘極在氧化物半導體膜中容易形成耗盡層，由此可以降低次臨界擺盪。
圖1A和圖1B示出電晶體11至電晶體15都是n通道型的情況。當電晶體11至電晶體15都具有相同的極性時，在電晶體的製造製程中，可以省略一部分製程，例如對半導體膜添加賦予一個導電性的雜質元素等製程。但是在根據本發明的一個方式的發光裝置中，不一定需要電晶體11至電晶體15都是n通道型。在發光元件17的陽極與電晶體15的源極和汲極中的一個連接時，較佳地，至少電晶體11為n通道型，並且當發光元件17的陰極與電晶體15的源極和汲極中的一個連接時，較佳地，至少電晶體11為p通道型。
在飽和區域中電晶體11進行使電流流過的操作時，較佳地，將通道長度或通道寬度設定為比電晶體12至電晶體15長。藉由使通道長度或通道寬度長，飽和區域中的汲極電流變成恆定，而可以降低扭結效應(kink effect)。或者，藉由使通道長度或通道寬度長，電晶體11在飽和區域中也可以使多量電流流過。
圖1A和圖1B例示電晶體11至電晶體15採用藉由具有一個閘極來包括一個通道形成區的單閘結構的情況，但是本發明不侷限於該結構。電晶體11至電晶體15中的任一個或全部也可以採用藉由具有電連接的多個閘極來包括多個通道形成區的多閘結構。
接著，說明圖1A所示的像素100的操作。
在圖2中，使用時序圖例示與圖1A所示的像素100連接的佈線G1至佈線G3的電位以及供應到佈線SL的電位Vdata。注意，圖2所示的時序圖示出電晶體11至電晶體15是n通道型的情況。如圖2所示那樣，可以將圖1A所示的像素100的操作主要分成第一期間中的第一操作、第二期間中的第二操作以及第三期間中的第三操作。
首先，說明在第一期間中進行的第一操作。在第一期間中，對佈線G1施加低位準的電位，對佈線G2施加低位準的電位，並且對佈線G3施加高位準的電位。因此，電晶體15變為導通狀態，並且電晶體12至電晶體14變為非導通狀態。
對佈線VL施加電位Vano，對發光元件17的陰極施 加電位Vcat。電位Vano高於將發光元件17的臨界電壓Vthe加上電位Vcat的電位。此外，以下，將發光元件17的臨界電壓Vthe假定為0。
圖3A示出第一期間中的像素100的操作。此外，在圖3A中將電晶體12至電晶體15代表為開關。在第一期間中，由於上述操作，電晶體11的源極和汲極中的一個(圖示為節點A)成為對電位Vcat加上發光元件17的臨界電壓Vthe的電位。在圖3A中，因為假設臨界電壓Vthe為0，所以節點A的電位成為電位Vcat。
接著，說明在第二期間中進行的第二操作。在第二期間中，對佈線G1施加高位準的電位，對佈線G2施加低位準的電位，並且對佈線G3施加低位準的電位。因此，電晶體12及電晶體13變為導通狀態，並且電晶體14及電晶體15變為非導通狀態。
當從第一期間轉移到第二期間時，較佳地，在施加到佈線G1的電位從低位準轉換為高位準之後，將施加到佈線G3的電位從高位準轉換為低位準。藉由採用上述結構可以防止由於施加到佈線G1的電位的轉換而節點A中的電位產生變動。
對佈線VL施加電位Vano，對發光元件17的陰極施加電位Vcat。並且，對佈線IL施加電位V0，對佈線SL施加影像信號的電位Vdata。另外，電位V0較佳高於對電位Vcat加上電晶體11的臨界電壓Vth及發光元件17的臨界電壓Vthe的電位，並且低於對電位Vano加上電晶 體11的臨界電壓Vth的電位。
圖3B示出第二期間中的像素100的操作。另外，在圖3B中將電晶體12至電晶體15記為開關。在第二期間中，由於上述操作對電晶體11的閘極(圖示為節點B)施加電位V0，因此電晶體11變為導通狀態。由此，藉由電晶體11電容器16的電荷被釋放，而處於電位Vcat的節點A的電位開始上升。並且，最終，當節點A的電位成為電位V0-Vth，即電晶體11的閘極電壓減小到臨界電壓Vth時，電晶體11變為非導通狀態。此外，對電容器16的一個電極(圖示為節點C)施加電位Vdata。
接著，說明在第三期間中進行的第三操作。在第三期間中，對佈線G1施加低位準的電位，對佈線G2施加高位準的電位，並且對佈線G3施加高位準的電位。因此，電晶體14及電晶體15變為導通狀態，並且電晶體12及電晶體13變為非導通狀態。
當從第二期間轉移到第三期間時，較佳地，在施加到佈線G1的電位從高位準轉換為低位準之後將施加到佈線G2及佈線G3的電位從低位準轉換為高位準。藉由採用上述結構可以防止由於施加到佈線G1的電位的轉換而節點A中的電位產生變動。
對佈線VL施加電位Vano，並且對發光元件17的陰極施加電位Vcat。
圖3C示出第三期間中的像素100的操作。在圖3C中，將電晶體12至電晶體15代表為開關。在第三期間中， 藉由上述操作對節點B施加電位Vdata，因此電晶體11的閘極電壓成為Vdata-V0+Vth。因此可以將電晶體11的閘極電壓設定為包括臨界電壓Vth的值。藉由採用上述結構，可以防止電晶體11的臨界電壓Vth的偏差影響到供應到發光元件17的電流值。或者，即使電晶體11劣化而臨界電壓Vth產生變化，也可以防止上述變化影響到供應到發光元件17的電流值。因此，可以降低顯示不均勻，而以高影像品質進行顯示。
接著，說明圖1B所示的像素100的操作。
在圖4中，使用時序圖例示與圖1B所述的像素100連接的佈線G1至佈線G3的電位以及供應到佈線SL的電位Vdata。應注意的是，圖4所示的時序圖示出電晶體11至電晶體15是n通道型的情況。如圖4所示那樣，可以將圖1B所示的像素100的操作主要分成第一期間中的第一操作、第二期間中的第二操作以及第三期間中的第三操作。
首先，說明在第一期間中進行的第一操作。在第一期間中，對佈線G1施加低位準的電位，對佈線G2施加低位準的電位，並且對佈線G3施加高位準的電位。因此，電晶體15變為導通狀態，並且電晶體12至電晶體14變為非導通狀態。
對佈線VL施加電位Vano，對發光元件17的陰極施加電位Vcat。如上所述，電位Vano高於將發光元件17的臨界電壓Vthe加上電位Vcat的電位。並且，對佈線RL 施加電位V1。電位V1較佳低於對電位Vcat加上發光元件17的臨界電壓Vthe的電位。藉由將電位V1設定為上述值，可以防止在第一期間中電流在發光元件17中流過。
圖5A示出第一期間中的像素100的操作。此外，在圖5A中將電晶體12至電晶體15記為開關。在第一期間中，藉由上述操作對電晶體11的源極和汲極中的一個(圖示為節點A)施加電位V1。
接著，說明在第二期間中進行的第二操作。在第二期間中，對佈線G1施加高位準的電位，對佈線G2施加低位準的電位，並且對佈線G3施加低位準的電位。因此，電晶體12及電晶體13變為導通狀態，並且電晶體14及電晶體15變為非導通狀態。
當從第一期間轉移到第二期間時，較佳地，在施加到佈線G1的電位從低位準轉換為高位準之後，將施加到佈線G3的電位從高位準轉換為低位準。藉由採用上述結構，可以防止由於施加到佈線G1的電位的轉換而節點A中的電位產生變動。
對佈線VL施加電位Vano，對發光元件17的陰極施加電位Vcat。並且，對佈線IL施加電位V0，對佈線SL施加影像信號的電位Vdata。另外，如上所述，電位V0較佳高於對電位Vcat加上電晶體11的臨界電壓Vth及發光元件17的臨界電壓Vthe的電位，並且低於對電位Vano加上電晶體11的臨界電壓Vth的電位。應注意的是，與圖1A所示的像素100不同，在圖1B所示的像素100 中，發光元件17的陽極與電晶體11的源極和汲極中的一個連接。因此，為了不增加在第二期間中供應到發光元件17的電流值抑，較佳地，將圖1B所示的像素100中的電位V0設定為比圖1A所示的像素100中的電位V0低。
圖5B示出在第二期間中的像素100的操作。另外，在圖5B中將電晶體12至電晶體15記為開關。在第二期間中，由於藉由上述操作對電晶體11的閘極(圖示為節點B)施加電位V0，因此電晶體11變為導通狀態。由此，藉由電晶體11電容器16的電荷被釋放，而處於電位V1的節點A的電位開始上升。接著，當節點A的電位成為電位V0-Vth，即電晶體11的閘極電壓減小到臨界電壓Vth時，電晶體11變為非導通狀態。此外，對電容器16的一個電極(圖示為節點C)施加電位Vdata。
接著，說明在第三期間中進行的第三操作。在第三期間中，對佈線G1施加低位準的電位，對佈線G2施加高位準的電位，並且對佈線G3施加低位準的電位。因此，電晶體14變為導通狀態，並且電晶體12、電晶體13以及電晶體15變為非導通狀態。
當從第二期間轉移到第三期間時，較佳地，在施加到佈線G1的電位從高位準轉換為低位準之後，將施加到佈線G2的電位從低位準轉換為高位準。藉由採用上述結構可以防止由於施加到佈線G1的電位的轉換而節點A中的電位產生變動。
對佈線VL施加電位Vano，並且對發光元件17的陰 極施加電位Vcat。
圖5C示出第三期間中的像素100的操作。在圖5C中，將電晶體12至電晶體15記為開關。在第三期間中，藉由上述操作對節點B施加電位Vdata，因此電晶體11的閘極電壓成為Vdata-V0+Vth。因此可以將電晶體11的閘極電壓設定為包括臨界電壓Vth的值。藉由採用上述結構，可以防止電晶體11的臨界電壓Vth的偏差影響到供應到發光元件17的電流值。或者，即使電晶體11劣化而臨界電壓Vth產生變化，也可以防止上述變化影響到供應到發光元件17的電流值。因此，可以降低顯示不均勻，而以高影像品質進行顯示。
此外，在專利文獻1所記載的發光元件型顯示器中，使用來對有機EL元件供應電流的電晶體(Tr12)的閘極與汲極電連接來取得臨界電壓。因此，當電晶體(Tr12)為常導通時，電晶體(Tr12)的源極不會高於閘極。因此，當電晶體(Tr12)為常導通時，難以取得臨界電壓。
相反的，在具有圖1A和圖1B所示的像素的根據本發明的一實施例的發光裝置中，因為電晶體11的源極和汲極中的另一個與電晶體11的閘極電分離，所以能夠分別控制其電位。從而，在第二操作中，可以將電晶體11的源極和汲極中的另一個的電位設定為高於對電晶體11的閘極的電位加上臨界電壓Vth的電位的值。因此，在電晶體11為常導通時，即臨界電壓Vth具有負的值時，在電晶體11中，可以在電容器16中積蓄電荷直到源極的電位 變高於閘極的電位V0。因此，在根據本發明的一實施例的發光裝置中，即使電晶體11為常導通，也在上述第二操作中可以取得臨界電壓，並且在第三操作中，可以以成為包括臨界電壓Vth的值的方式設定電晶體11的閘極電壓。
因此，在根據本發明的一實施例的發光裝置中，例如當將氧化物半導體用於電晶體11的半導體膜時等，即使電晶體11變為常導通，也可以降低顯示不均勻，而以高影像品質進行顯示。
實施例2
圖6示出圖1A所示的像素的俯視圖作為一個例子。應注意的是，在圖6中，為了明確示出像素的佈局，省略各種絕緣膜而示出像素的俯視圖。此外，在圖6中，為了明確示出像素所具有的電晶體和電容器的佈局，省略陽極、EL層以及陰極而示出像素的俯視圖。
圖7示出沿著圖6所示的俯視圖的虛線A1-A2以及虛線A3-A4的剖面圖。
電晶體12在具有絕緣表面的基板800上包括：用作閘極的導電膜801；導電膜801上的閘極絕緣膜802；在與導電膜801重疊的位置上位於閘極絕緣膜802上的半導體膜803；以及用作源極或汲極並位於半導體膜803上的導電膜804及導電膜805。導電膜801也用作佈線G1。導電膜804也用作佈線SL。
電晶體13在具有絕緣表面的基板800上包括：用作閘極的導電膜801；導電膜801上的閘極絕緣膜802；在與導電膜801重疊的位置上位於閘極絕緣膜802上的半導體膜806；以及用作源極或汲極並位於半導體膜806上的導電膜807及導電膜808。導電膜807隔著接觸孔連接到用作佈線IL的導電膜809。
電晶體14在具有絕緣表面的基板800上包括：用作閘極的導電膜810；導電膜810上的閘極絕緣膜802；在與導電膜810重疊的位置上位於閘極絕緣膜802上的半導體膜811；以及用作源極或汲極並位於半導體膜811上的導電膜805及導電膜808。導電膜810也用作佈線G2。
電晶體11在具有絕緣表面的基板800上包括：用作閘極的導電膜812；導電膜812上的閘極絕緣膜802；在與導電膜812重疊的位置上位於閘極絕緣膜802上的半導體膜813；以及用作源極或汲極並位於半導體膜813上的導電膜814及導電膜815。導電膜812與導電膜808連接。導電膜814也用作佈線VL。
電晶體15在具有絕緣表面的基板800上包括：用作閘極的導電膜816；導電膜816上的閘極絕緣膜802；在與導電膜816重疊的位置上位於閘極絕緣膜802上的半導體膜817；以及用作源極或汲極並位於半導體膜817上的導電膜815及導電膜818。導電膜816也用作佈線G3。
電容器16在具有絕緣表面的基板800上包括：導電膜819；導電膜819上的閘極絕緣膜802；以及在與導電 膜819重疊的位置上位於閘極絕緣膜802上的導電膜815。導電膜819與導電膜805連接。
在導電膜804、導電膜805、導電膜807、導電膜808、導電膜814、導電膜815以及導電膜818上形成有絕緣膜820。並且，在絕緣膜821上設置有用作陽極的導電膜822。導電膜822藉由形成在絕緣膜820及絕緣膜821中的接觸孔823連接到導電膜818。
在絕緣膜821上設置有具有使導電膜822的一部分露出的開口部的絕緣膜824。在導電膜822的一部分及絕緣膜824上依次層疊有EL層825以及用作陰極的導電膜826。導電膜822、EL層825與導電膜826重疊的區域相當於發光元件17。
圖8示出圖1A所示的像素的俯視圖作為另一個例子。應注意的是，在圖8中，為了明確示出像素的佈局，省略各種絕緣膜而示出像素的俯視圖。此外，在圖8中，為了明確示出像素所具有的電晶體和電容器的佈局，省略陽極、EL層以及陰極而示出像素的俯視圖。
圖9示出沿著圖8所示的俯視圖的虛線A1-A2以及虛線A3-A4的剖面圖。
電晶體12在具有絕緣表面的基板900上包括：半導體膜901；半導體膜901上的閘極絕緣膜902；在與半導體膜901重疊的位置上位於閘極絕緣膜902上並用作閘極的導電膜903；以及與半導體膜901所具有的源極或汲極連接的導電膜904及導電膜905。導電膜903也用作佈線 G1。導電膜904也用作佈線SL。
電晶體13在具有絕緣表面的基板900上包括：半導體膜906；半導體膜906上的閘極絕緣膜902；在與半導體膜906重疊的位置上位於閘極絕緣膜902上並用作閘極的導電膜903；以及與半導體膜906所具有的源極或汲極連接的導電膜907及導電膜908。導電膜907藉由接觸孔連接到用作佈線IL的導電膜909。
電晶體14在具有絕緣表面的基板900上包括：半導體膜901；半導體膜901上的閘極絕緣膜902；在與半導體膜901重疊的位置上位於閘極絕緣膜902上並用作閘極的導電膜911；以及與半導體膜901所具有的源極或汲極連接的導電膜905及導電膜908。導電膜911也用作佈線G2。注意，在圖8中電晶體12和電晶體14共有一個半導體膜901，但是電晶體12和電晶體14也可以彼此具有獨立的半導體膜。
電晶體11在具有絕緣表面的基板900上包括：半導體膜912；半導體膜912上的閘極絕緣膜902；在與半導體膜912重疊的位置上位於閘極絕緣膜902上並用作閘極的導電膜913；以及與半導體膜912所具有的源極或汲極連接的導電膜914。導電膜913與導電膜908連接。導電膜914也用作佈線VL。
電晶體15在具有絕緣表面的基板900上包括：半導體膜912；半導體膜912上的閘極絕緣膜902；在與半導體膜912重疊的位置上位於閘極絕緣膜902上並用作閘極 的導電膜915；以及與半導體膜912所具有的源極或汲極連接的導電膜916。導電膜915也用作佈線G3。
電容器16在具有絕緣表面的基板900上包括：半導體膜912；半導體膜912上的閘極絕緣膜902；以及在與半導體膜912重疊的位置上位於閘極絕緣膜902上的導電膜917。導電膜917與導電膜905連接。
在導電膜904、導電膜905、導電膜907、導電膜908、導電膜914以及導電膜916上形成有絕緣膜920。在絕緣膜920上形成有用作陽極的導電膜921。導電膜921藉由形成在絕緣膜920中的接觸孔922連接到導電膜916。
在絕緣膜920上設置有具有使導電膜921的一部分露出的開口部的絕緣膜923。在導電膜921的一部分及絕緣膜923上依次層疊有EL層924以及用作陰極的導電膜925。導電膜921、EL層924以及導電膜925彼此重疊的區域相當於發光元件17。
在本發明的一實施例中，在電晶體11至電晶體15中，既可以將非晶、微晶、多晶或單晶的矽或鍺等半導體用於半導體膜，又可以將氧化物半導體等寬能隙半導體用於半導體膜。
當將非晶、微晶、多晶或單晶的矽或鍺等半導體用於電晶體11至電晶體15的半導體膜時，將賦予一個導電性的雜質元素添加到上述半導體膜來形成用作源極或汲極的雜質區。例如，藉由將磷或砷添加到上述半導體膜，可以形成具有n型導電性的雜質區。此外，藉由將硼添加到上 述半導體膜，可以形成具有p型導電性的雜質區。
當將氧化物半導體用於電晶體11至電晶體15的半導體膜時，也可以將摻雜劑添加到上述半導體膜來形成用作源極或汲極的雜質區。作為摻雜劑的添加可以使用離子植入法。作為摻雜劑，例如可以使用：氦、氬、氙等稀有氣體；或氮、磷、砷、銻等第15族元素等。例如，當使用氮作為摻雜劑時，雜質區中的氮原子的濃度較佳地為5×1019/cm3至且1×1022/cm3。
作為矽半導體可以使用：藉由電漿CVD法等氣相沉積法或濺射法製造的非晶矽；利用雷射退火法等處理使非晶矽結晶化的多晶矽；以及對單晶矽晶片注入氫離子等而使其表層部分剝離的單晶矽等。
例如，作為氧化物半導體，可以使用：氧化銦、氧化錫、氧化鋅；二元金屬氧化物的In-Zn類氧化物、Sn-Zn類氧化物、Al-Zn類氧化物、Zn-Mg類氧化物、Sn-Mg類氧化物、In-Mg類氧化物、In-Ga類氧化物；三元金屬氧化物的In-Ga-Zn類氧化物(也稱為IGZO)、In-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Zn類氧化物、Sn-Ga-Zn類氧化物、Al-Ga-Zn類氧化物、Sn-Al-Zn類氧化物、In-Hf-Zn類氧化物、In-La-Zn類氧化物、In-Ce-Zn類氧化物、In-Pr-Zn類氧化物、In-Nd-Zn類氧化物、In-Sm-Zn類氧化物、In-Eu-Zn類氧化物、In-Gd-Zn類氧化物、In-Tb-Zn類氧化物、In-Dy-Zn類氧化物、In-Ho-Zn類氧化物、In-Er-Zn類氧化物、In-Tm-Zn類氧化物、In-Yb-Zn類氧化物、In-Lu-Zn類 氧化物；四元金屬氧化物的In-Sn-Ga-Zn類氧化物、In-Hf-Ga-Zn類氧化物、In-Al-Ga-Zn類氧化物、In-Sn-Al-Zn類氧化物、In-Sn-Hf-Zn類氧化物、In-Hf-Al-Zn類氧化物。
例如，In-Ga-Zn類氧化物是指包含In、Ga和Zn的氧化物，而對In、Ga、Zn的比率沒有限制。此外，也可以包含In、Ga、Zn以外的金屬元素。
作為氧化物半導體，也可以使用表示為InMO3(ZnO)m(m>0且m不是整數)的材料。注意，M表示選自Ga、Fe、Mn和Co中的一種或多種金屬元素。另外，作為氧化物半導體，也可以使用表示為In2SnO5(ZnO)n(n>0且n是整數)的材料。
例如，可以使用In：Ga：Zn=1：1：1(=1/3：1/3：1/3)或In：Ga：Zn=2：2：1(=2/5：2/5：1/5)的原子比的In-Ga-Zn類氧化物或其組成的近旁的氧化物。或者，較佳的是使用In：Sn：Zn=1：1：1(=1/3：1/3：1/3)、In：Sn：Zn=2：1：3(=1/3：1/6：1/2)或In：Sn：Zn=2：1：5(=1/4：1/8：5/8)的原子比的In-Sn-Zn類氧化物或其組成的近旁的氧化物。
作為用於減小使用該氧化物半導體的電晶體的電特性偏差的穩定劑(stabilizer)，較佳的是具有錫(Sn)、鉿(Hf)、鋁(Al)、鋯(Zr)和鈦(Ti)。作為其他穩定劑，可以具有鑭系元素的鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、鑥(Lu)中的一種或多種。
應注意的是，藉由減少成為電子予體(供體)的水分或氫等雜質且減少氧缺陷來實現高純度化的氧化物半導體(purified OS)是i型(內稟半導體)或無限趨近於i型。因此，使用上述氧化物半導體的電晶體具有截止電流顯著低的特性。另外，氧化物半導體的能隙是2eV以上，較佳地是2.5eV以上，更佳地是3eV以上。藉由使用充分減少水分或氫等的雜質濃度且減少氧缺陷而被高純度化的氧化物半導體膜，可以降低電晶體的截止電流。
明確而言，根據各種實驗可以證明將被高純度化的氧化物半導體用於半導體膜的電晶體的截止電流低。例如，通道寬度為1×106μm，且通道長度為10μm的元件也可以在源極電極和汲極電極之間的電壓(汲極電壓)為1V至10V的範圍內獲得截止電流為半導體參數分析儀的測量極限以下，即1×10-13A以下的特性。在此情況下，可知：相當於截止電流除以電晶體的通道寬度的數值的截止電流為100zA/μm以下。此外，藉由使用如下電路來測量截止電流，在該電路中連接電容器與電晶體且由該電晶體控制流入到電容器或從電容器流出的電荷。在該測量時，將被高純度化的氧化物半導體膜用於上述電晶體的通道形成區，且根據電容器的每單位時間的電荷量推移測量該電晶體的截止電流。其結果是，可知：當電晶體的源極電極和汲極電極之間的電壓為3V時，可以獲得更低的截止電流，即幾十yA/μm。由此，將被高純度化的氧化物半導體膜用於通道形成區的電晶體的截止電流顯著的低於使用具有結晶 性的矽的電晶體的截止電流。
在沒有特別的說明的情況下，在n通道型電晶體中，本說明書所述的截止電流是指如下電流，即：在使汲極的電位高於源極及閘極的電位的狀態下，當以源極的電位為標準時的閘極的電位為0以下時，流過源極和汲極之間的電流。或者，在p通道型電晶體中，本說明書所述的截止電流是指如下電流，即：在使汲極的電位低於源極及閘極的電位的狀態下，當以源極的電位為標準時的閘極的電位為0以上時，流過源極和汲極之間的電流。
例如，氧化物半導體膜可以藉由使用包含In(銦)、Ga(鎵)和Zn(鋅)的靶材的濺射法形成。在藉由濺射法形成In-Ga-Zn類氧化物半導體膜的情況下，較佳的是使用原子數比為In：Ga：Zn=1：1：1、4：2：3、3：1：2、1：1：2、2：1：3或3：1：4的In-Ga-Zn類氧化物的靶材。藉由使用具有上述原子數比的In-Ga-Zn類氧化物的靶材形成氧化物半導體膜，容易形成多晶或CAAC。另外，包含In、Ga及Zn的靶材的填充率為90%以上且100%以下，較佳為95%以上且低於100%。藉由採用填充率高的靶材，可以形成緻密的氧化物半導體膜。
當作為氧化物半導體使用.In-Zn類氧化物材料時，將所使用的靶材中的金屬元素的原子數比設定為In：Zn=50：1至1：2(換算為莫耳數比則為In2O3：ZnO=25：1至1：4)，較佳為In：Zn=20：1至1：1(換算為莫耳數比則為In2O3：ZnO=10：1至1：2)，更佳為In：Zn=15：1至1.5：1(換算為莫耳 數比則為In2O3：ZnO=15：2至3：4)。例如，作為用來形成In-Zn類氧化物的氧化物半導體膜的靶材，當原子數比為In：Zn：O=X：Y：Z時，滿足Z>1.5X+Y。藉由將Zn的比率設定為上述範圍內的值，可以實現遷移率的提高。
明確地說，氧化物半導體膜藉由將基板放置在保持為減壓狀態的處理室內，去除處理室內的殘留水分並導入被去除了氫及水分的濺射氣體，使用上述靶材形成。在進行成膜時，也可以將基板溫度設定為100℃至600℃，較佳為200℃至400℃。藉由邊加熱基板邊進行成膜，可以降低形成的氧化物半導體膜中含有的雜質濃度。另外，可以減輕由於濺射帶來的損傷。為了去除殘留在處理室中的水分，較佳的是使用吸附型真空泵。例如，較佳的是使用低溫泵、離子泵、鈦昇華泵。另外，作為排氣單元，也可以使用配備有冷阱的渦輪泵。在使用低溫泵對處理室進行排氣時，例如排出氫原子、水(H2O)等的包含氫原子的化合物(更佳的是，還包含碳原子的化合物)等，由此可以降低該處理室中形成的氧化物半導體膜所包含的雜質濃度。
應注意的是，有時在藉由濺射等形成的氧化物半導體膜中包含多量的作為雜質的水分或氫(包括羥基)。由於水分或氫容易形成供體能階，因此對於氧化物半導體來說水分或氫是雜質。於是，在本發明的一實施例中，為了減少氧化物半導體膜中的水分或氫等雜質(脫水化或脫氫化)，較佳在減壓氛圍、氮或稀有氣體等惰性氣體氛圍、氧氣氛圍或超乾燥空氣(使用CRDS(cavity ring-down laser spectroscopy；腔體振盪吸收光譜法)方式的露點計進行測定時的水分量是20ppm(露點換算，-55℃)以下，較佳的是1ppm以下，更佳的是10ppb以下的空氣)氛圍下對氧化物半導體膜進行加熱處理。
藉由對氧化物半導體膜進行加熱處理，可以使氧化物半導體膜中的水分或氫脫離。明確而言，可以在250℃以上且750℃以下，較佳在400℃以上且低於基板的應變點的溫度下進行加熱處理。例如，以500℃進行3分鐘至6分鐘左右的加熱處理即可。藉由使用RTA法作為加熱處理，可以在短時間內進行脫水化或脫氫化，由此也可以以超過玻璃基板的應變點的溫度進行處理。
應注意的是，在某些情況下，有時由於上述加熱處理，從氧化物半導體膜氧脫離而在氧化物半導體膜內形成氧缺陷。由此，在本發明一實施例中，作為接觸於氧化物半導體膜的閘極絕緣膜等的絕緣膜，使用包含氧的絕緣膜。並且，藉由在形成包含氧的絕緣膜之後進行加熱處理，從上述絕緣膜將氧供應到氧化物半導體膜。藉由採用上述結構，可以降低成為供體的氧缺陷，而滿足包括在氧化物半導體膜中的氧化物半導體的化學計量成分比。氧化物半導體膜較佳包含超過化學計量成分比的氧。其結果是，可以使氧化物半導體膜趨近於i型，減輕因氧缺陷而導致的電晶體的電特性偏差，從而實現電特性的提高。
在氮、超乾燥空氣或稀有氣體(氬、氦等)的氛圍下較佳以200℃至400℃，例如以250℃至350℃進行用來將 氧供應到氧化物半導體膜的加熱處理。上述氣體的含水量為20ppm以下，較佳為1ppm以下，更佳為10ppb以下。
另外，氧化物半導體膜既可以為非晶(amorphous)，又可以具有結晶性。當採用後者時，氧化物半導體膜可以是單晶、多晶、其一部分具有結晶性的結構、在非晶中包含具有結晶性的部分的結構或非非晶。作為其一部分具有結晶性的結構的一個例子，也可以使用包含如下結晶的氧化物半導體(CAAC-OS：C-Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor)，該結晶進行c軸配向，並且在從ab面、表面或介面的方向看時具有三角形狀或六角形狀的原子排列，並且從垂直於c軸方向的方向看時金屬原子排列為層狀或者金屬原子和氧原子排列為層狀，而在ab面上a軸或b軸的方向不同(即，以c軸為中心回轉)。
從廣義來理解，CAAC-OS是指非單晶的包括如下相的氧化物，在該相中在從垂直於ab面的方向看時具有三角形狀、六角形狀、正三角形狀或正六角形狀的原子排列，並且在從垂直於c軸方向的方向看時金屬原子排列為層狀或者金屬原子和氧原子排列為層狀。
CAAC-OS不是單晶，但是也不只由非晶形成。另外，雖然CAAC-OS包括晶化部分(結晶部分)，但是有時不能明確辨別一個結晶部分與其他結晶部分的邊界。
也可以用氮取代構成CAAC-OS的氧的一部分。構成CAAC-OS的各結晶部分的c軸也可以在固定的方向上(例如，垂直於形成CAAC-OS的基板面或CAAC-OS的表面 等的方向)一致。或者，構成CAAC-OS的各結晶部分的ab面的法線也可以朝向固定的方向(例如，垂直於形成CAAC-OS的基板面或CAAC-OS的表面等的方向)。
CAAC-OS根據其組成等而成為導體、半導體或絕緣體。另外，CAAC-OS根據其組成等而具有對可見光的透明性或不具有對可見光的透明性。
作為上述CAAC-OS的例子，也可以舉出一種氧化物，該氧化物被形成為膜狀，並且在該氧化物中在從垂直於膜表面或所形成的基板面的方向觀察時確認到三角形或六角形的原子排列，並且在觀察其膜剖面時確認到金屬原子或金屬原子及氧原子(或氮原子)的層狀排列。
以下，參照圖14A至圖16C詳細說明包括在CAAC-OS膜中的結晶結構的一個例子。另外，在沒有特別的說明時，在14A至圖16C中，以垂直方向為c軸方向，並以與c軸方向正交的面為ab面。另外，在只說“上一半”或“下一半”時，其是指以ab面為邊界時的上一半或下一半。另外，在圖14A至圖14E中，使用圓圈圈上的O示出四配位O，而使用雙重圓圈圈上的O示出三配位O。
圖14A示出具有一個六配位In以及靠近In的六個四配位氧原子(以下稱為四配位O)的結構。這裏，將對於一個金屬原子只示出靠近其的氧原子的結構稱為小組。雖然圖14A所示的結構採用八面體結構，但是為了容易理解示出平面結構。另外，在圖14A的上一半及下一半中分別具有三個四配位O。圖14A所示的小組的電荷為0。
圖14B示出具有一個五配位Ga、靠近Ga的三個三配位氧原子(以下稱為三配位O)以及靠近Ga的兩個四配位O的結構。三配位O都存在於ab面上。在圖14B的上一半及下一半分別具有一個四配位O。另外，因為In也採用五配位，所以也有可能採用圖14B所示的結構。圖14B所示的小組的電荷為0。
圖14C示出具有一個四配位Zn以及靠近Zn的四個四配位O的結構。在圖14C的上一半具有一個四配位O，並且在下一半具有三個四配位O。或者，也可以在圖14C的上一半具有三個四配位O，並且在下一半具有一個四配位O。圖14C所示的小組的電荷為0。
圖14D示出具有一個六配位Sn以及靠近Sn的六個四配位O的結構。在圖14D的上一半具有三個四配位O，並且在下一半具有三個四配位O。圖14D所示的小組的電荷為+1。
圖14E示出包括兩個Zn的小組。在圖14E的上一半具有一個四配位O，並且在下一半具有一個四配位O。圖14E所示的小組的電荷為-1。
在此，將多個小組的集合體稱為中組，而將多個中組的集合體稱為大組(也稱為單元元件)。
這裏，說明這些小組彼此接合的規則。圖14A所示的六配位In的上一半的三個O在下方向上分別具有三個靠近的In，而In的下一半的三個O在上方向上分別具有三個靠近的In。圖14B所示的五配位Ga的上一半的一個O 在下方向上具有一個靠近的Ga，而Ga的下一半的一個O在上方向上具有一個靠近的Ga。圖14C所示的四配位Zn的上一半的一個O在下方向上具有一個靠近的Zn，而Zn的下一半的三個O在上方向上分別具有三個靠近的Zn。像這樣，金屬原子的上方向上的四配位O的個數與位於該O的下方向上的靠近的金屬原子的個數相等。與此同樣，金屬原子的下方向的四配位O的個數與位於該O的上方向上的靠近的金屬原子的個數相等。因為O為四配位，所以位於下方向上的靠近的金屬原子的個數和位於上方向上的靠近的金屬原子的個數的總和成為4。因此，在位於一金屬原子的上方向上的四配位O的個數和位於另一金屬原子的下方向上的四配位O的個數的總和為4時，具有金屬原子的兩種小組可以彼此接合。例如，在六配位金屬原子(In或Sn)藉由下一半的四配位O接合時，因為四配位O的個數為3，所以其與五配位金屬原子(Ga或In)和四配位金屬原子(Zn)中的任何一種接合。
具有這些配位數的金屬原子在c軸方向上藉由四配位O接合。另外，除此以外，以使層結構的總和電荷成為0的方式使多個小組接合構成中組。
圖15A示出構成In-Sn-Zn類氧化物的層結構的中組的模型圖。圖15B示出由三個中組構成的大組。另外，圖15C示出從c軸方向上觀察圖15B的層結構時的原子排列。
在圖15A中，為了容易理解，省略三配位O，關於四配位O只示出其個數，例如，以③表示Sn的上一半及下 一半分別具有三個四配位O。與此同樣，在圖15A中，以①表示In的上一半及下一半分別具有一個四配位O。與此同樣，在圖15A中示出：下一半具有一個四配位O而上一半具有三個四配位O的Zn；以及上一半具有一個四配位O而下一半具有三個四配位O的Zn。
在圖15A中，構成In-Sn-Zn類氧化物的層結構的中組具有如下結構：在從上面按順序說明時，上一半及下一半分別具有三個四配位O的Sn與上一半及下一半分別具有一個四配位O的In接合；該In與上一半具有三個四配位O的Zn接合；藉由該Zn的下一半的一個四配位O與上一半及下一半分別具有三個四配位O的In接合；該In與上一半具有一個四配位O的由兩個Zn構成的小組接合；藉由該小組的下一半的一個四配位O與上一半及下一半分別具有三個四配位O的Sn接合。多個上述中組彼此接合而構成大組。
這裏，三配位O及四配位O的一個接合的電荷分別可以被認為是-0.667及-0.5。例如，In(六配位或五配位)、Zn(四配位)以及Sn(五配位或六配位)的電荷分別為+3、+2以及+4。因此，包含Sn的小組的電荷為+1。因此，為了形成包含Sn的層結構，需要消除電荷+1的電荷-1。作為具有電荷-1的結構，可以舉出圖14E所示的包含兩個Zn的小組。例如，因為如果對於一個包含Sn的小組有一個包含兩個Zn的小組則電荷被消除，而可以使層結構的總電荷為0。
明確而言，藉由反復圖15B所示的大組來可以得到In-Sn-Zn類氧化物的結晶(In2SnZn3O8)。注意，可以得到的In-Sn-Zn類氧化物的層結構可以由組成式In2SnZn2O7(ZnO)m(m是0或自然數)表示。
此外，使用如下材料時也與上述相同：四元金屬氧化物的In-Sn-Ga-Zn類氧化物；三元金屬氧化物的In-Ga-Zn類氧化物(也表示為IGZO)、In-Al-Zn類氧化物、Sn-Ga-Zn類氧化物、Al-Ga-Zn類氧化物、Sn-Al-Zn類氧化物、In-Hf-Zn類氧化物、In-La-Zn類氧化物、In-Ce-Zn類氧化物、In-Pr-Zn類氧化物、In-Nd-Zn類氧化物、In-Sm-Zn類氧化物、In-Eu-Zn類氧化物、In-Gd-Zn類氧化物、In-Tb-Zn類氧化物、In-Dy-Zn類氧化物、In-Ho-Zn類氧化物、In-Er-Zn類氧化物、In-Tm-Zn類氧化物、In-Yb-Zn類氧化物、In-Lu-Zn類氧化物；二元金屬氧化物的In-Zn類氧化物、Sn-Zn類氧化物、Al-Zn類氧化物、Zn-Mg類氧化物、Sn-Mg類氧化物、In-Mg類氧化物、In-Ga類氧化物等。
例如，圖16A示出構成In-Ga-Zn類氧化物的層結構的中組的模型圖。
在圖16A中，構成In-Ga-Zn類氧化物的層結構的中組具有如下結構：在從上面按順序說明時，上一半和下一半分別有三個四配位O的In與上一半具有一個四配位的O的Zn接合；藉由該Zn的下一半的三個四配位O與上一半及下一半分別具有一個四配位O的Ga接合；藉由該Ga 的下一半的一個四配位O與上一半及下一半分別具有三個四配位O的In接合。多個上述中組彼此接合而構成大組。
圖16B示出由三個中組構成的大組。另外，圖16C示出從c軸方向上觀察圖16B的層結構時的原子排列。
在此，因為In(六配位或五配位)、Zn(四配位)、Ga(五配位)的電荷分別是+3、+2、+3，所以包含In、Zn及Ga中的任一個的小組的電荷為0。因此，組合這些小組而成的中組的總電荷一直為0。
此外，構成In-Ga-Zn類氧化物的層結構的中組不侷限於圖16A所示的中組，而有可能是組合In、Ga、Zn的排列不同的中組而成的大組。
明確而言，藉由反復圖16B所示的大組來可以得到In-Ga-Zn類氧化物的結晶。注意，可以得到的In-Ga-Zn類氧化物的層結構可以由組成式InGaO3(ZnO)n(n是自然數)表示。
本實施例可以與任何其他實施例組合而實施。
實施例3
在根據本發明的一實施例的發光裝置中，可以採用彩色濾光片方式，其中藉由組合發射白色等單色光的發光元件和彩色濾光片進行全彩色影像的顯示。或者可以採用使用彼此發射彼此不同的色調的光的多個發光元件進行全彩色影像的顯示的方式。該方式由於根據對應的顏色分別塗布設置在發光元件所具有的一對電極之間的EL層，因此 被稱為分別塗布方式。
當採用分別塗布方式時，通常，使用金屬遮罩等遮罩藉由蒸鍍法進行EL層的分別塗布。由此，像素的尺寸依賴於藉由蒸鍍法的EL層的分別塗布精度。另一個面，當採用彩色濾光片方式時，與分別塗布法不同，不需要進行EL層的分別塗布。因此，與採用分別塗布方式的情況相比，容易縮小像素的尺寸，從而可以實現高精細的像素部。
另外，作為發光裝置有：從形成有電晶體的基板，所謂的元件基板一側取出發光元件的光的底部發射結構；以及從元件基板的相反一側取出發光元件的光的頂部發射結構。當採用頂部發射結構時，因為發光元件所發射的光不被佈線、電晶體、儲存電容等各種元件遮擋，所以與採用底部發射結構時相比，可以提高從像素取出光的效率。因此，頂部發射結構因為即使將供應到發光元件的電流值抑制為低也可以得到高亮度，所以有利於發光元件的長使用壽命化。
在根據本發明的一實施例的發光裝置中，也可以採用使從EL層發射的光諧振在發光元件內的微腔(光學微諧振腔)結構。藉由採用微腔結構，可以提高從發光元件取出具有特定波長的光的效率，因此可以提高像素部的亮度和色純度。
圖10示出像素的剖面圖作為一個例子。此外，在圖10中示出對應紅色的像素的剖面的一部分、對應藍色的像素的剖面的一部分、對應綠色的剖面的一部分。
明確地說，圖10示出對應紅色的像素140r、對應綠色的像素140g、對應藍色的像素140b。像素140r、像素140g、像素140b分別具有陽極715r、陽極715g、陽極715b。上述陽極715r、陽極715g、陽極715b在像素140r、像素140g、像素140b的每一個中設置在形成於基板740上的絕緣膜750上。
並且，在陽極715r、陽極715g及陽極715b上設置有具有絕緣膜的隔壁730。隔壁730具有開口部，在上述開口部中陽極715r、陽極715g及陽極715b的一部分分別露出。另外，以覆蓋上述露出的區域的方式在隔壁730上依次層疊EL層731與對可見光具有透過性的陰極732。
陽極715r、EL層731和陰極732彼此重疊的部分相當於對應紅色的發光元件741r。陽極715g、EL層731和陰極732彼此重疊的部分相當於對應綠色的發光元件741g。陽極715b、EL層731和陰極732彼此重疊的部分相當於對應藍色的發光元件741b。
基板742以夾著發光元件741r、發光元件741g及發光元件741b的方式與基板740相對。在基板742上設置有對應像素140r的著色層743r、對應像素140g的著色層743g以及對應像素140b的著色層743b。著色層743r是對應紅色的波長區域的光穿透率高於其他波長區域的光穿透率的層，著色層743g是對應綠色的波長區域的光穿透率高於其他波長區域的光穿透率的層，並且著色層743b是對應藍色的波長區域的光穿透率高於其他波長區域的光 穿透率的層。
並且，在基板742上以覆蓋著色層743r、著色層743g、著色層743b的方式設置有保護層744。保護層744是用來保護著色層743r、著色層743g、著色層743b的對可見光具有穿透性的層，並且較佳的是使用平坦性高的樹脂材料。可以組合著色層743r、著色層743g及著色層743b以及保護層744而將其看作彩色濾光片，也可以組合著色層743r、著色層743g及著色層743b的每一個看作彩色濾光片。
並且，在圖10中，作為陽極715r，依次層疊可見光的反射率高的導電膜745r、可見光的穿透率高於上述導電膜745r的可見光的穿透率的導電膜746r而使用。此外，作為陽極715g，依次層疊可見光的反射率高的導電膜745g、可見光的穿透率高於上述導電膜745g的可見光的穿透率的導電膜746g而使用。此外，將導電膜746g的膜厚度設定為小於導電膜746r的膜厚度。此外，作為陽極715b使用可見光的反射率高的導電膜745b。
因此，在圖10所示的發光裝置中，在發光元件741r中從EL層731發射的光的光程長度可以由導電膜745r與陰極732之間的距離而調節。另外，在發光元件741g中從EL層731發射的光的光程長度可以由導電膜745g與陰極732之間的距離而調節。另外，在發光元件741b中從EL層731發射的光的光程長度可以由導電膜745b與陰極732之間的距離而調節。
在本發明的一實施例中也可以採用微腔結構，在該微腔結構中藉由根據分別對應發光元件741r、發光元件741g、發光元件741b的光波長調整上述光程長度，使從EL層731發射的光諧振在上述各發光元件內。
藉由作為根據本發明的一實施例的發光裝置採用上述微腔結構，從發光元件741r發射的光中，由於諧振而具有對應紅色的波長的光的強度提高。因此，藉由著色層743r得到的紅色光的色純度及亮度提高。另外，在從發光元件741g發射的光中，由於諧振而具有對應綠色的波長的光的強度提高。因此，藉由著色層743g得到的綠色光的色純度及亮度提高。另外，在從發光元件741b發射的光中，由於諧振而具有對應藍色的波長的光的強度提高。因此，藉由著色層743b得到的藍色光的色純度及亮度提高。
應注意的是，在圖10中示出使用對應紅色、綠色、藍色的三種顏色像素的結構，但是本發明的實施例不侷限於該結構。作為在本發明的一實施例中使用的顏色的組合，例如可以使用紅色、綠色、藍色和黃色(yellow)的四種顏色或者青色(cyan)、洋紅色(magenta)、黃色的三種顏色。或者，作為上述顏色的組合，可以使用淡色的紅色、綠色、藍色以及濃色的紅色、綠色、藍色的六種顏色。或者，作為上述顏色的組合，可以使用紅色、綠色、藍色、青色、洋紅色和黃色的六種顏色。
應注意的是，可使用紅色、綠色及藍色的像素能夠表 現的顏色侷限於顯示在色度圖上的對應於各發光顏色的三點所形成的三角形的內側的顏色。從而，如使用紅色、綠色、藍色和黃色的情況那樣，藉由另行追加其發光顏色存在於色度圖上的該三角形的外側的發光元件，可以擴大在該發光裝置中能夠表現的顏色範圍，而使顏色再現特性變為豐富。
在圖10中，在發光元件741r、發光元件741g以及發光元件741b中其光波長λ最短的發光元件741b中，藉由將可見光的反射率高的導電膜745b用作陽極調整光程長度，並且在其他發光元件741r、發光元件741g中，藉由使用其膜厚度彼此不同的導電膜746r及導電膜746g調整光程長度。在本發明的一實施例中，在其光波長λ最短的發光元件741b中也可以在可見光的反射率高的導電膜745b上設置如導電膜746r及導電膜746g那樣的可見光的穿透率高的導電膜，但是，如圖10所示那樣，與當所有的發光元件中將可見光的穿透率高的導電膜用作陽極時相比，當在其光波長λ最短的發光元件741b中使用可見光的反射率高的導電膜745b構成陽極時，陽極的製造製程被簡化，所以是較佳的。
應注意的是，與可見光的穿透率高的導電膜746r及導電膜746g的功函數相比，可見光的反射率高的導電膜745b的功函數小。因此，在其光波長λ最短的發光元件741b中，與發光元件741r及發光元件741g相比，難以進行從陽極715b到EL層731的電洞注入，因此有發光效率 低的趨勢。由此，在本發明的一個方式中，在其光波長λ最短的發光元件741b中，在EL層731中的接觸於可見光的反射率高的導電膜745b的層中，較佳的是使用含有電洞傳輸性高的物質及對該電洞傳輸性高的物質呈現受體性(電子接受性)的物質的複合材料。藉由接觸陽極715b形成上述複合材料，容易進行從陽極715b到EL層731的電洞注入，而可以提高發光元件741b的發光效率。
作為呈現受體性的物質，可以舉出7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟喹啉並二甲烷(簡稱：F4-TCNQ)、氯醌等。另外，還可以舉出過渡金屬氧化物。另外，可以舉出屬於元素週期表中第4族至第8族的金屬的氧化物。明確而言，較佳的是使用氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳和氧化錸，這是因為它們具有高受體性。尤其，較佳的是使用氧化鉬，因為氧化鉬在大氣中穩定且其吸濕性低，所以容易進行處理。
作為用於複合材料的電洞傳輸性高的物質，可以使用芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳香烴、高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)等各種化合物。另外，用於複合材料的有機化合物較佳是電洞傳輸性高的有機化合物。明確地說，較佳為具有10-6cm2/Vs以上的電洞遷移率的物質。但是，只要是電洞傳輸性高於電子傳輸性的物質，就還可以使用上述以外的物質。
作為可見光的反射率高的導電膜745r、導電膜745g、導電膜745b，例如可以以單層或疊層形成鋁、銀或包含 這些金屬材料的合金等。此外，也可以層疊可見光的反射率高的導電膜和薄的導電膜(較佳為20nm以下，更佳為10nm以下)而形成導電膜745r、導電膜745g、導電膜745b。例如，藉由在可見光的反射率高的導電膜上層疊薄的鈦膜或薄的鉬膜形成導電膜745b，可以防止在可見光的反射率高的導電膜(鋁、包含鋁的合金或銀等)的表面上形成氧化膜。
例如將氧化銦、氧化錫、氧化鋅、銦錫氧化物、銦鋅氧化物等用作可見光的穿透率高的導電膜746r及導電膜746g。
例如藉由層疊透過光的程度的薄的導電膜(較佳為20nm以下，更佳為10nm以下)和由導電金屬氧化物構成的導電膜可以形成陰極732。透過光的程度的薄的導電膜可以使用銀、鎂或包含這些金屬材料的合金等的單層或疊層形成。作為導電金屬氧化物，可以使用氧化銦、氧化錫、氧化鋅、銦錫氧化物、銦鋅氧化物或包含氧化矽的這些金屬氧化物材料。
本實施例可以與任何其他實施例適當地組合而實施。
實施例4
在本實施例中，說明底部發射結構、頂部發射結構、雙面發射結構。雙面結構是指將發光元件的光從元件基板一側和元件基板的相反一側取出的結構。
圖11A示出將發光元件6033所發射的光從陽極6034 一側取出時的像素的剖面圖。電晶體6031被絕緣膜6037覆蓋，在絕緣膜6037上形成有具有開口部的隔壁6038。在隔壁6038的開口部中陽極6034的一部分露出，並且在該開口部中依次層疊有陽極6034、EL層6035以及陰極6036。
利用容易使光透過的材料或以容易使光透過的膜厚度形成陽極6034，並且利用不容易使光透過的材料或以不容易使光透過的膜厚度形成陰極6036藉由採用上述結構，可以得到如輪廓箭頭所示那樣從陽極6034一側取出光的底部發射結構。
圖11B示出將發光元件6043所發射的光從陰極6046一側取出時的像素的剖面圖。電晶體6041被絕緣膜6047覆蓋，在絕緣膜6047上形成有具有開口部的隔壁6048。在隔壁6048的開口部中陽極6044的一部分露出，並且在該開口部中依次層疊有陽極6044、EL層6045以及陰極6046。
利用不容易使光透過的材料或以容易使光透過的膜厚度形成陽極6044，並且利用容易使光透過的材料或以容易使光透過的膜厚度形成陰極6046。藉由採用上述結構，可以得到如輪廓箭頭所示那樣從陰極6046一側取出光的頂部發射結構。
圖11C示出將發光元件6053所發射的光從陽極6054一側及陰極6056一側取出時的像素的剖面圖。電晶體6051被絕緣膜6057覆蓋，在絕緣膜6057上形成有具有開 口部的隔壁6058。在隔壁6058的開口部中陽極6054的一部分露出，並且在該開口部中依次層疊有陽極6054、EL層6055以及陰極6056。
利用容易使光透過的材料或以容易使光透過的膜厚度形成陽極6054及陰極6056。藉由採用上述結構，可以得到如輪廓箭頭所示那樣從陽極6054及陰極6056一側取出光的雙面發射結構。
作為成為陽極或陰極的電極，可以使用金屬、合金、電導性化合物以及它們的混合物等。明確而言，除了氧化銦-氧化錫(ITO：Indium Tin Oxide)、包含矽或氧化矽的氧化銦-氧化錫、氧化銦-氧化鋅(Indium Zinc Oxide)、包含氧化鎢及氧化鋅的氧化銦、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鈦(Ti)之外，還可以使用屬於元素週期表中第1族或第2族的元素，即鹼金屬諸如鋰(Li)和銫(Cs)等、鹼土金屬諸如鈣(Ca)和鍶(Sr)等、鎂(Mg)、包含它們的合金(MgAg、AlLi)、稀土金屬諸如銪(Eu)和鐿(Yb)等、包含它們的合金以及石墨烯等。並且，藉由適當地選擇上述材料且將其膜厚度設定為最適合的值，可以分別製造底部發射結構、頂部發射結構或雙面發射結構。
本實施例可以與任何其他實施例適當地組合而實施。
實施例5
圖12是根據本發明的一實施例的發光裝置的透視圖的一個例子。
圖12所示的發光裝置包括：面板1601；電路基板1602；以及連接部1603。面板1601包括：設置有多個像素的像素部1604；按行選擇多個像素的掃描線驅動電路1605；以及控制對被選擇的行中的像素輸入影像信號的信號線驅動電路1606。明確地說，在掃描線驅動電路1605中生成輸入到佈線G1至佈線G3的信號。
從電路基板1602藉由連接部1603將各種信號和電源的電位輸入到面板1601。可以將FPC(Flexible Printed Circuit：可撓性印刷電路)等用於連接部1603。當將COF(Chip On Film：薄膜上晶片)膠帶用於連接部1603時，也可以在另行準備的晶片上形成電路基板1602中的一部分電路或面板1601所具有的掃描線驅動電路1605和信號線驅動電路1606中的一部分等，然後藉由COF法使該晶片連接到COF膠帶。
本實施例可以與任何其他實施例適當地組合而實施。
實施例6
可以將根據本發明的一實施例的發光裝置用於顯示設備、個人電腦、具備儲存介質的影像再現裝置(典型的是，能夠再現儲存介質如數位通用光碟(典型為DVD：Digital Versatile Disc)等並具有能夠顯示其影像的顯示器的裝置)。除此之外，作為能夠使用根據本發明的一實 施例的發光裝置的電子裝置，可以舉出行動電話、包括可攜式遊戲機的遊戲機、可攜式資訊終端、電子書閱讀器、攝影機、數位相機、護目鏡型顯示器(頭戴式顯示器)、導航系統、音頻再現裝置(車載音響、數位音頻播放器等)、影印機、傳真機、印表機、複合式印表機、自動存取款機(ATM)、自動販賣機等。圖13A至圖13E示出這些電子裝置的具體例子。
圖13A是可攜式遊戲機，其包括外殼5001、外殼5002、顯示部5003、顯示部5004、麥克風5005、揚聲器5006、操作鍵5007、觸控筆5008等。可以將根據本發明的一個方式的發光裝置用於顯示部5003或顯示部5004。藉由將根據本發明的一個方式的發光裝置用於顯示部5003或顯示部5004，可以提供高影像品質的可攜式遊戲機。另外，圖13A所示的可攜式遊戲機具有顯示部5003及顯示部5004這兩個顯示部，但是可攜式遊戲機所具有的顯示部的數目不侷限於此。
圖13B是顯示設備，其包括外殼5201、顯示部5202、支撐台5203等。可以將根據本發明的一個方式的發光裝置用於顯示部5202。藉由將根據本發明的一個方式的發光裝置用於顯示部5202，可以提供高影像品質的顯示設備。另外，顯示設備包括用於個人電腦、TV播放接收、廣告顯示等的所有資訊顯示用顯示設備。
圖13C是筆記型個人電腦，其包括外殼5401、顯示部5402、鍵盤5403及指向裝置5404等。可以將根據本發 明的一實施例的發光裝置用於顯示部5402。藉由將根據本發明的一實施例的發光裝置用於顯示部5402，可以提供高影像品質的筆記型個人電腦。
圖13D是可攜式資訊終端，其包括外殼5601、顯示部5602、操作鍵5603等。在圖13D所示的可攜式資訊終端中，也可以將數據機安裝在外殼5601的內部。可以將根據本發明的一實施例的發光裝置用於顯示部5602。藉由將根據本發明的一實施例的發光裝置用於顯示部5602，可以提供高影像品質的可攜式資訊終端。
圖13E是一種行動電話，其包括外殼5801、顯示部5802、聲音輸入部5803、聲音輸出部5804、操作鍵5805、光接收部5806等。藉由將由光接收部5806接收的光轉換為電信號，可以提取外部的影像。可以將根據本發明的一實施例的發光裝置用於顯示部5802。藉由將根據本發明的一實施例的發光裝置用於顯示部5802，可以提供高影像品質的行動電話。
本實施例可以與任何其他實施例所記載的結構適當地組合而實施。
實施例7
在本實施例中，藉由計算求出實施例1所說明的圖1A所示的像素100的操作的在第三期間中的電晶體11的閘極電壓Vgs的值。
在計算中，使用佈線IL中的電位V0的值彼此不同的 條件A或條件B。明確地說，以下表1示出在條件A和條件B中的各佈線的電位的值。電位GVDD相當於分別供應到佈線G1、佈線G2和佈線G3的高位準的電位。此外，電位GVSS相當於分別供應到佈線G1、佈線G2和佈線G3的低位準的電位。另外，在表1中，將電位Vcat設定為0V，以與電位Vcat的差示出電位Vdata、電位Vano、電位V0、電位GVDD、電位GVSS的值。
另外，在電晶體11中，將計算時的電晶體的通道長度L與通道寬度W的比例設定為L/W=9μm/3μm，並且在電晶體12至電晶體15中，將計算時的電晶體的通道長度L與通道寬度W的比例設定為L/W=3μm/3μm。並且，在圖1A示出的像素100所具有的所有電晶體中，將用作源極或汲極的導電膜與半導體膜接觸的區域設定為區域A，將在上述區域A與形成有閘極電極的區域重疊的區域中的通道長度方向上的長度(Lov)設定為1.5μm。
在第三期間中，如圖3C所示那樣，電晶體11的閘極 電壓Vgs成為電壓Vdata-V0+Vth。因此，在圖1A所示的像素100中，因為Vgs-Vth=Vdata-V0，所以在理想上不論臨界電壓Vth的值Vgs-Vth都具有固定的值。
圖17示出藉由計算獲得的採用條件A時的Vgs-Vth的值。在圖17中橫軸示出臨界電壓Vth(V)，縱軸示出Vgs-Vth(V)的值。在圖17中，可知即使使臨界電壓Vth的值產生變化，Vgs-Vth的值也幾乎均等，並且該偏差被抑制為25%至30%左右。
圖18示出藉由計算獲得的採用條件B時的Vgs-Vth的值。在圖18中橫軸示出臨界電壓Vth(V)，縱軸示出Vgs-Vth(V)的值。在圖18中，當臨界電壓Vth具有正值時，Vgs-Vth的值均等。但是，當臨界電壓Vth具有負值時，臨界電壓Vth向負的方向越增大，Vgs-Vth的值也越大，而可知Vgs-Vth的值依賴於臨界電壓Vth的值。
由上述計算結果，證明了：在根據本發明的一實施例的發光裝置中，即使電晶體11處於常導通狀態，即臨界電壓Vth具有負值，也可以以成為包括電晶體11的臨界電壓Vth的值的方式設定電晶體11的閘極電壓Vgs。
本實施例可以與任何其他實施例組合而實施。
11‧‧‧電晶體
12‧‧‧電晶體
13‧‧‧電晶體
14‧‧‧電晶體
15‧‧‧電晶體
16‧‧‧電容器
17‧‧‧發光元件
100‧‧‧像素
140b‧‧‧像素
140g‧‧‧像素
140r‧‧‧像素
715b‧‧‧陽極
715g‧‧‧陽極
715r‧‧‧陽極
730‧‧‧隔壁
731‧‧‧EL層
732‧‧‧陰極
740‧‧‧基板
741b‧‧‧發光元件
741g‧‧‧發光元件
741r‧‧‧發光元件
742‧‧‧基板
743b‧‧‧著色層
743g‧‧‧著色層
743r‧‧‧著色層
744‧‧‧保護層
745b‧‧‧導電膜
745g‧‧‧導電膜
745r‧‧‧導電膜
746g‧‧‧導電膜
746r‧‧‧導電膜
750‧‧‧絕緣膜
800‧‧‧基板
801‧‧‧導電膜
802‧‧‧閘極絕緣膜
803‧‧‧半導體膜
804‧‧‧導電膜
805‧‧‧導電膜
806‧‧‧半導體膜
807‧‧‧導電膜
808‧‧‧導電膜
809‧‧‧導電膜
810‧‧‧導電膜
811‧‧‧半導體膜
812‧‧‧導電膜
813‧‧‧半導體膜
814‧‧‧導電膜
815‧‧‧導電膜
816‧‧‧導電膜
817‧‧‧半導體膜
818‧‧‧導電膜
819‧‧‧導電膜
820‧‧‧絕緣膜
821‧‧‧絕緣膜
822‧‧‧導電膜
823‧‧‧接觸孔
824‧‧‧絕緣膜
825‧‧‧EL層
826‧‧‧導電膜
900‧‧‧基板
901‧‧‧半導體膜
902‧‧‧閘極絕緣膜
903‧‧‧導電膜
904‧‧‧導電膜
905‧‧‧導電膜
906‧‧‧半導體膜
907‧‧‧導電膜
908‧‧‧導電膜
909‧‧‧導電膜
911‧‧‧導電膜
912‧‧‧半導體膜
913‧‧‧導電膜
914‧‧‧導電膜
915‧‧‧導電膜
916‧‧‧導電膜
917‧‧‧導電膜
920‧‧‧絕緣膜
921‧‧‧導電膜
922‧‧‧接觸孔
923‧‧‧絕緣膜
924‧‧‧EL層
925‧‧‧導電膜
1601‧‧‧面板
1602‧‧‧電路基板
1603‧‧‧連接部
1604‧‧‧像素部
1605‧‧‧掃描線驅動電路
1606‧‧‧信號線驅動電路
5001‧‧‧外殼
5002‧‧‧外殼
5003‧‧‧顯示部
5004‧‧‧顯示部
5005‧‧‧麥克風
5006‧‧‧揚聲器
5007‧‧‧操作鍵
5008‧‧‧觸控筆
5201‧‧‧外殼
5202‧‧‧顯示部
5203‧‧‧支撐台
5401‧‧‧外殼
5402‧‧‧顯示部
5403‧‧‧鍵盤
5404‧‧‧指向裝置
5601‧‧‧外殼
5602‧‧‧顯示部
5603‧‧‧操作鍵
5801‧‧‧外殼
5802‧‧‧顯示部
5803‧‧‧聲音輸入部
5804‧‧‧聲音輸出部
5805‧‧‧操作鍵
5806‧‧‧光接受部
6031‧‧‧電晶體
6033‧‧‧發光元件
6034‧‧‧陽極
6035‧‧‧EL層
6036‧‧‧陰極
6037‧‧‧絕緣膜
6038‧‧‧隔壁
6041‧‧‧電晶體
6043‧‧‧發光元件
6044‧‧‧陽極
6045‧‧‧EL層
6046‧‧‧陰極
6047‧‧‧絕緣膜
6048‧‧‧隔壁
6051‧‧‧電晶體
6053‧‧‧發光元件
6054‧‧‧陽極
6055‧‧‧EL層
6056‧‧‧陰極
6057‧‧‧絕緣膜
6058‧‧‧隔壁
在圖式中：圖1A和圖1B是像素的電路圖；圖2是示出像素的操作的時序圖； 圖3A至圖3C是示出像素的操作的圖；圖4是示出像素的操作的時序圖；圖5A至圖5C是示出像素的操作的圖；圖6是像素的俯視圖；圖7是像素的剖面圖；圖8是像素的俯視圖；圖9是像素的剖面圖；圖10是像素的剖面圖；圖11A至圖11C是像素的剖面圖；圖12是面板的透視圖；圖13A至圖13E是電子裝置的圖；圖14A至圖14E是說明氧化物半導體的結構的圖；圖15A至圖15C是說明氧化物半導體的結構的圖；圖16A至圖16C是說明氧化物半導體的結構的圖；圖17是示出計算的結果的圖；圖18是示出計算的結果的圖。
11‧‧‧電晶體
12‧‧‧電晶體
13‧‧‧電晶體
14‧‧‧電晶體
15‧‧‧電晶體
16‧‧‧電容器
17‧‧‧發光元件
100‧‧‧像素

Claims (15)

  1. 一種發光裝置，包括：第一佈線；第二佈線；以及像素，包括：電晶體；第一開關；第二開關；第三開關；第四開關；電容器；以及發光元件，其中，藉由該第一開關，該第一佈線和該電容器的第一電極彼此電連接，其中，該電容器的第二電極電連接到該電晶體的第一端子，其中，藉由該第二開關，該第二佈線和該電晶體的閘極彼此電連接，其中，藉由該第三開關，該電容器的該第一電極和該電晶體的該閘極彼此電連接，以及其中，藉由該第四開關，該電晶體的該第一端子和該發光元件的陽極彼此電連接。
  2. 根據申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該電晶體包括具有通道形成區的氧化物半導體膜。
  3. 根據申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該電晶體是n通道型電晶體。
  4. 根據申請專利範圍第3項之發光裝置，其中該第一至第四開關是n通道型電晶體。
  5. 根據申請專利範圍第3項之發光裝置，其中該發光元件包括該電晶體上的該陽極、該陽極上的EL層以及該EL層上的陰極。
  6. 一種發光裝置的驅動方法，包括：第一佈線；第二佈線；以及像素，包括：電晶體；第一開關；第二開關；第三開關；第四開關；電容器；以及發光元件，其中，藉由該第一開關該第一佈線和該電容器的第一電極彼此電連接，其中，該電容器的第二電極電連接到該電晶體的第一端子，其中，藉由該第二開關該第二佈線和該電晶體的閘極彼此電連接， 其中，藉由該第三開關該電容器的該第一電極和該電晶體的該閘極彼此電連接，以及其中，藉由該第四開關該電晶體的該第一端子和該發光元件的陽極彼此電連接，該方法包括如下步驟：對該電晶體的第二端子供應陽極電位；對該發光元件的陰極供應陰極電位；在第一期間中使該第一開關、該第二開關以及該第三開關變為非導通；以及在該第一期間中使該第四開關變為導通，其中，該陽極電位高於該發光元件的臨界電壓和該陰極電位的總和。
  7. 根據申請專利範圍第6項之發光裝置的驅動方法，還包括如下步驟：對該第一佈線供應相當於影像信號的第一電位；對該第二佈線供應第二電位；在第二期間中使該第一開關和該第二開關變為導通；以及在該第二期間中使該第三開關和該第四開關變為非導通，其中，該第二電位高於該陰極電位、該電晶體的臨界電壓以及該發光元件的臨界電壓的總和，以及其中，該第二電位低於該陽極電位和該電晶體的臨界電壓的總和。
  8. 根據申請專利範圍第7項之發光裝置的驅動方法，還包括如下步驟：在第三期間中使該第一開關和該第二開關變為非導通；以及在該第三期間中使該第三開關和該第四開關變為導通。
  9. 根據申請專利範圍第8項之發光裝置的驅動方法，其中在該第二期間中使該第一開關和該第二開關變為導通之後使該第四開關變為非導通。
  10. 根據申請專利範圍第9項之發光裝置的驅動方法，其中該發光元件包括該電晶體上的該陽極、該陽極上的EL層以及該EL層上的該陰極。
  11. 一種發光裝置的驅動方法，包括：第一佈線；第二佈線；第三佈線；以及像素，包括：電晶體；第一開關；第二開關；第三開關；第四開關；電容器；以及發光元件， 其中，藉由該第一開關該第一佈線和該電容器的第一電極彼此電連接，其中，該電容器的第二電極電連接到該電晶體的第一端子以及該發光元件的陽極，其中，藉由該第二開關該第二佈線和該電晶體的閘極彼此電連接，其中，藉由該第三開關該電容器的該第一電極和該電晶體的該閘極彼此電連接，以及其中，藉由該第四開關該電晶體的該第一端子和該第三佈線彼此電連接，該方法包括如下步驟：對該電晶體的第二端子供應陽極電位；對該發光元件的陰極供應陰極電位；對該第三佈線供應第三電位；在第一期間中使該第一開關、該第二開關以及該第三開關變為非導通；以及在該第一期間中使該第四開關變為導通，其中，該陽極電位高於該發光元件的臨界電壓和該陰極電位的總和，以及其中，該第三電位低於該陰極電位和該發光元件的該臨界電壓的總和。
  12. 根據申請專利範圍第11項之發光裝置的驅動方法，還包括如下步驟：對該第一佈線供應相當於影像信號的第一電位； 對該第二佈線供應第二電位；在第二期間中使該第一開關和該第二開關變為導通；以及在該第二期間中使該第三開關和該第四開關變為非導通，其中，該第二電位高於該陰極電位、該電晶體的臨界電壓以及該發光元件的該臨界電壓的總和，以及其中，該第二電位低於該陽極電位和該電晶體的該臨界電壓的總和。
  13. 根據申請專利範圍第12項之發光裝置的驅動方法，還包括如下步驟：在第三期間中使該第一開關、該第二開關以及該第四開關變為非導通；以及在該第三期間中使該第三開關變為導通。
  14. 根據申請專利範圍第13項之發光裝置的驅動方法，其中在該第二期間中使該第一開關和該第二開關變為導通之後使該第四開關變為非導通。
  15. 根據申請專利範圍第14項之發光裝置的驅動方法，其中該發光元件包括該電晶體上的該陽極、該陽極上的EL層以及該EL層上的該陰極。
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