发明名称 发光装置
摘要 提供一种具有较均匀亮度的场致发光装置。当多个电流控制的薄膜电晶体的漏电流为Id,漂移率为μ,每一单位面积之闸极电容为Co,最大的闸极电压为Vgs(max),通道宽度为W,通道长度为L,箝制电压的平均值为Vth,从箝制电压平均值的变化为△Vth,并且在多个场致发光元件所发出的光之差异是在±n%内时,一个半导体显示装置的特征为
申请公布号 TW508837 申请公布日期 2002.11.01
申请号 TW090104428 申请日期 2001.02.27
申请人 半导体能源研究所股份有限公司 发明人 山崎舜平;小山润;长田麻衣
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种发光装置,包含:多个像素,该多个像素包含多个开关薄膜电晶体、多个电流控制的薄膜电晶体、以及多个场致发光元件;场致发光元件所发出的光是由经由多个开关薄膜电晶体,输入到多个电流控制的薄膜电晶体的闸极电极的视频信号来控制的;该多个电流控制的薄膜电晶体的每一个,包含一活性层、在活性层上的闸极绝缘薄膜、以及在闸极绝缘薄膜上的闸极电极;该活性层分别包括源极区、汲极区、以及介于源极区及汲极区之间的通道形成区;以及其中当场致发光元件所发的光为最大时,多个电流控制的薄膜电晶体之每一个的漏电流为Id,漂移率为,每一单位面积之闸极电容为C0,最大的闸极电压为Vgs(max),通道宽度为W,通道长度为L,箝制电压的平均値为Vth,从箝制电压平均値的变化为Vth,以及在多个场致发光元件所发出的光之差异是在n%内,(公式16)。2.一种发光装置,包含:多个像素,该多个像素包含多个开关薄膜电晶体、多个电流控制的薄膜电晶体、以及多个场致发光元件;场致发光元件所发出的光是由经由多个开关薄膜电晶体,输入到多个电流控制的薄膜电晶体的闸极电极的视频信号来控制的;该多个电流控制的薄膜电晶体的每一个,包含一活性层、在活性层上的闸极绝缘薄膜、以及在闸极绝缘薄膜上的闸极电极;该活性层分别包括源极区、汲极区、以及介于源极区及汲极区之间的通道形成区;以及其中当场致发光元件所发的光为最大时,多个电流控制的薄膜电晶体之每一个的漏电流为Id,漂移率为,每一单位面积之闸极电容为C0,最大的闸极电压为Vgs(max),通道宽度为W,通道长度为L,箝制电压的平均値为Vth,从箝制电压平均値的变化为Vth,以及在多个场致发光元件所发出的光之差异是在n%内,(公式17)。3.一种发光装置,包含:一源极信号线驱动电路、闸极信号线驱动电路、像素部分、多个源极信号线、多个闸极信号线、及电源供应线;该像素部分包含多个像素,该多个像素分别包含多个开关薄膜电晶体、多个电流控制的薄膜电晶体、以及多个场致发光元件,每一个场致发光元件包含一阳极、阴极、以及提供在阳极及阴极之间之场致发光表层,该多个开关薄膜电晶体的每一个的闸极电极,被连接到多条闸极线的每一条上,该多个开关薄膜电晶体的每一个之源极区及汲极区的其中一个,是被连接到多个源极信号线的每一条上,而其他的则被连接到多个电流控制的薄膜电晶体的每一个的闸极电极上,该多个电流控制的薄膜电晶体之每一个的源极区,被连接到每一条电源供应线上,而且源极区被连接到场致发光元件的阳极或阴极上,视频信号是藉由源极信号线驱动电路,输入到多个源极信号线上,输入到多个源极信号线上的视频信号,经由多个开关薄膜电晶体,输入到多个电流控制的薄膜电晶体的闸极电极,以至于场致发光元件所发出的光被控制,多个电流控制的薄膜电晶体的每一个,包含一活性层、在活性层上的闸极绝缘薄膜、以及在闸极绝缘薄膜上的闸极电极,该活性层分别包括一源极区、汲极区、以及介于源极区及汲极区之间的薄膜电晶体,以及其中当场致发光元件所发的光为最大时,多个电流控制的薄膜电晶体之每一个的漏电流为Id,漂移率为,每一单位面积之闸极电容为C0,最大的闸极电压为Vgs(max),通道宽度为W,通道长度为L,箝制电压的平均値为Vth,从箝制电压平均値的变化为Vth,以及在多个场致发光元件所发出的光之差异是在n%内,(公式18)。4.一种发光装置,包含:一源极信号线驱动电路、闸极信号线驱动电路、像素部分、多个源极信号线、多个闸极信号线、及电源供应线;该像素部分包含多个像素,该多个像素分别包含多个开关薄膜电晶体、多个电流控制的薄膜电晶体、以及多个场致发光元件,每一个场致发光元件包含一阳极、阴极、以及提供在阳极及阴极之间之场致发光表层,该多个开关薄膜电晶体的每一个的闸极电极,被连接到多条闸极线的每一条上,该多个开关薄膜电晶体的每一个之源极区及汲极区的其中一个,是被连接到多个源极信号线的每一条上,而其他的则被连接到多个电流控制的薄膜电晶体的每一个的闸极电极上,该多个电流控制的薄膜电晶体之每一个的源极区,被连接到每一条电源供应线上,而且源极区被连接到场致发光元件的阳极或阴极上,视频信号藉由源极信号线驱动电路,输入到多个源极信号线上,输入到多个源极信号线上的视频信号,经由多个开关薄膜电晶体,输入到多个电流控制的薄膜电晶体的闸极电极,以至于场致发光元件所发出的光被控制,多个电流控制的薄膜电晶体的每一个,包含一活性层、在活性层上的闸极绝缘薄膜、以及在闸极绝缘薄膜上的闸极电极,该活性层分别包括一源极区、汲极区、以及介于源极区及汲极区之间的薄膜电晶体,以及其中当场致发光元件所发的光为最大时,多个电流控制的薄膜电晶体之每一个的漏电流为Id,漂移率为,每一单位面积之闸极电容为C0,最大的闸极电压为Vgs(max),通道宽度为W,通道长度为L,箝制电压的平均値为Vth,从箝制电压平均値的变化为Vth,以及在多个场致发光元件所发出的光之差异是在n%内,(公式19)。5.如申请专利范围第3项的发光装置,其中每一个电流控制的薄膜电晶体,是一种n通道的薄膜半导体,并且每一个电流控制的薄膜电晶体的汲极区,是连接到每一个场致发光元件的阴极上。6.如申请专利范围第3项的装置,其中每一个电流控制的薄膜电晶体,是一种p通道的薄膜半导体,并且每一个电流控制的薄膜电晶体的汲极区,是连接到每一个场致发光元件的阴极上。7.一种发光装置,包含:多个像素,该多个像素包含多个开关薄膜电晶体、多个电流控制的薄膜电晶体、以及多个场致发光元件,场致发光元件所发出的光是由经由多个开关薄膜电晶体,输入到多个电流控制的薄膜电晶体的闸极电极的视频信号来控制的,多个电流控制的薄膜电晶体的每一个包含一活性层、在活性层上的闸极绝缘薄膜、以及在闸极绝缘薄膜上的闸极电极,该活性层分别包括一源极区、汲极区、以及介于源极区及汲极区之间的通道形成区,其中当场致发光元件所发的光为最大,多个电流控制的薄膜电晶体之每一个的漏电流为Id,漂移率为,每一单位面积之闸极电容为C0,最大的闸极电压为Vgs(max),通道宽度为W,通道长度为L,箝制电压的平均値为Vth,从箝制电压平均値的变化为Vth,以及在多个场致发光元件所发出的光之差异是在n%内,(公式20)根据每一个像素显示的色彩,在每一个像素中之通道宽度W对通道长度L的比率都是不一样的。8.一种发光装置,包含:多个像素,该多个像素包含多个开关薄膜电晶体、多个电流控制的薄膜电晶体、以及多个场致发光元件,场致发光元件所发出的光是由经由多个开关薄膜电晶体,输入到多个电流控制的薄膜电晶体的闸极电极的视频信号来控制的,多个电流控制的薄膜电晶体的每一个包含一活性层、在活性层上的闸极绝缘薄膜、以及在闸极绝缘薄膜上的闸极电极,该活性层分别包括一源极区、汲极区、以及介于源极区及汲极区之间的通道形成区,其中当场致发光元件所发的光为最大,多个电流控制的薄膜电晶体之每一个的漏电流为Id,漂移率为,每一单位面积之闸极电容为C0,最大的闸极电压为Vgs(max),通道宽度为W,通道长度为L,箝制电压的平均値为Vth,从箝制电压平均値的变化为Vth,以及在多个场致发光元件所发出的光之差异是在n%内,(公式21)根据每一个像素显示的色彩,在每一个像素中之通道宽度W对通道长度L的比率都是不一样的。9.如申请专利范围第1项的发光装置,其中多个场致发光元件的每一个所发出光的差异是在5%的范围之内。10.如申请专利范围第1项的发光装置,其中多个场致发光元件的每一个所发出光的差异是在3%的范围之内。11.如申请专利范围第1项的发光装置,其中最大的闸极电压为25伏特。12.如申请专利范围第1项的发光装置,其中最大的闸极电压为25伏特,而且多个电流控制的薄膜电晶体之每一个的通道宽度W对通道长度L的比率为2.2610-3≦W/L≦0.214。13.如申请专利范围第1项的发光装置,其中闸极电容是形成在每一个电流控制的薄膜电晶体中,通道形成区、闸极绝缘薄膜、以及闸极电极相互重叠的部分。14.如申请专利范围第1项的发光装置,其中该发光装置被使用作为摄影机之显示器部分,该摄影机包含:主体、显示器部分、声音输入部分、操作开关、电池、影像接收部分。15.如申请专利范围第1项的发光装置,其中该发光装置被使用作为影像再生装置之显示器部分,该影像再生装置包含:主体、记录媒体、操作开关、显示器部分。16.如申请专利范围第1项的发光装置,其中该发光装置被使用作为头戴式显示器之显示器部分,该头戴式显示器包含:主体、显示器部分、手臂部分。17.如申请专利范围第1项的发光装置,其中该发光装置被使用作为个人电脑之显示器部分,该个人电脑包含:主体、外壳、显示器部分、键盘。18.如申请专利范围第2项的发光装置,其中多个场致发光元件的每一个所发出光的差异是在5%的范围之内。19.如申请专利范围第2项的发光装置,其中多个场致发光元件的每一个所发出光的差异是在3%的范围之内。20.如申请专利范围第2项的发光装置,其中最大的闸极电压为25伏特。21.如申请专利范围第2项的发光装置,其中最大的闸极电压为25伏特,而且多个电流控制的薄膜电晶体之每一个的通道宽度W对通道长度L的比率为2.2610-3≦W/L≦0.214。22.如申请专利范围第2项的发光装置,其中闸极电容是形成在每一个电流控制的薄膜电晶体中,通道形成区、闸极绝缘薄膜、以及闸极电极相互重叠的部分。23.如申请专利范围第2项的发光装置,其中该发光装置被使用作为摄影机之显示器部分,该摄影机包含:主体、显示器部分、声音输入部分、操作开关、电池、影像接收部分。24.如申请专利范围第2项的发光装置,其中该发光装置被使用作为影像再生装置之显示器部分,该影像再生装置包含:主体、记录媒体、操作开关、显示器部分。25.如申请专利范围第2项的发光装置,其中该发光装置被使用作为头戴式显示器之显示器部分,该头戴式显示器包含:主体、显示器部分、手臂部分。26.如申请专利范围第2项的发光装置,其中该发光装置被使用作为个人电脑之显示器部分,该个人电脑包含:主体、外壳、显示器部分、键盘。27.如申请专利范围第3项的发光装置,其中多个场致发光元件的每一个所发出光的差异是在5%的范围之内。28.如申请专利范围第3项的发光装置,其中多个场致发光元件的每一个所发出光的差异是在3%的范围之内。29.如申请专利范围第3项的发光装置,其中最大的闸极电压为25伏特。30.如申请专利范围第3项的发光装置,其中最大的闸极电压为25伏特,而且多个电流控制的薄膜电晶体之每一个的通道宽度W对通道长度L的比率为2.2610-3≦W/L≦0.214。31.如申请专利范围第3项的发光装置,其中闸极电容是形成在每一个电流控制的薄膜电晶体中,通道形成区、闸极绝缘薄膜、以及闸极电极相互重叠的部分。32.如申请专利范围第3项的发光装置,其中该发光装置被使用作为摄影机之显示器部分,该摄影机包含:主体、显示器部分、声音输入部分、操作开关、电池、影像接收部分。33.如申请专利范围第3项的发光装置,其中该发光装置被使用作为影像再生装置之显示器部分,该影像再生装置包含:主体、记录媒体、操作开关、显示器部分。34.如申请专利范围第3项的发光装置,其中该发光装置被使用作为头戴式显示器之显示器部分,该头戴式显示器包含:主体、显示器部分、手臂部分。35.如申请专利范围第3项的发光装置,其中该发光装置被使用作为个人电脑之显示器部分,该个人电脑包含:主体、外壳、显示器部分、键盘。36.如申请专利范围第4项的发光装置,其中每一个电流控制的薄膜电晶体,是一种n通道的薄膜半导体,并且每一个电流控制的薄膜电晶体的汲极区,是连接到每一个场致发光元件的阴极上。37.如申请专利范围第4项的发光装置,其中每一个电流控制的薄膜电晶体,是一种p通道的薄膜半导体,并且每一个电流控制的薄膜电晶体的汲极区,是连接到每一个场致发光元件的阴极上。38.如申请专利范围第4项的发光装置,其中多个场致发光元件的每一个所发出光的差异是在5%的范围之内。39.如申请专利范围第4项的发光装置,其中多个场致发光元件的每一个所发出光的差异是在3%的范围之内。40.如申请专利范围第4项的发光装置,其中最大的闸极电压为25伏特。41.如申请专利范围第4项的发光装置,其中最大的闸极电压为25伏特,而且多个电流控制的薄膜电晶体之每一个的通道宽度W对通道长度L的比率为2.2610-3≦W/L≦0.214。42.如申请专利范围第4项的发光装置,其中闸极电容是形成在每一个电流控制的薄膜电晶体中,通道形成区、闸极绝缘薄膜、以及闸极电极相互重叠的部分。43.如申请专利范围第4项的发光装置,其中该发光装置被使用作为摄影机之显示器部分,该摄影机包含:主体、显示器部分、声音输入部分、操作开关、电池、影像接收部分。44.如申请专利范围第4项的发光装置,其中该发光装置被使用作为影像再生装置之显示器部分,该影像再生装置包含:主体、记录媒体、操作开关、显示器部分。45.如申请专利范围第4项的发光装置,其中该发光装置被使用作为头戴式显示器之显示器部分,该头戴式显示器包含:主体、显示器部分、手臂部分。46.如申请专利范围第4项的发光装置,其中该发光装置被使用作为个人电脑之显示器部分,该个人电脑包含:主体、外壳、显示器部分、键盘。47.如申请专利范围第7项的发光装置,其中多个场致发光元件的每一个所发出光的差异是在5%的范围之内。48.如申请专利范围第7项的发光装置,其中多个场致发光元件的每一个所发出光的差异是在3%的范围之内。49.如申请专利范围第7项的发光装置,其中最大的闸极电压为25伏特。50.如申请专利范围第7项的发光装置,其中最大的闸极电压为25伏特,而且多个电流控制的薄膜电晶体之每一个的通道宽度W对通道长度L的比率为2.2610-3≦W/L≦0.214。51.如申请专利范围第7项的发光装置,其中闸极电容是形成在每一个电流控制的薄膜电晶体中,通道形成区、闸极绝缘薄膜、以及闸极电极相互重叠的部分。52.如申请专利范围第7项的发光装置,其中该发光装置被使用作为摄影机之显示器部分,该摄影机包含:主体、显示器部分、声音输入部分、操作开关、电池、影像接收部分。53.如申请专利范围第7项的发光装置,其中该发光装置被使用作为影像再生装置之显示器部分,该影像再生装置包合:主体、记录媒体、操作开关、显示器部分。54.如申请专利范围第7项的发光装置,其中该发光装置被使用作为头戴式显示器之显示器部分,该头戴式显示器包含:主体、显示器部分、手臂部分。55.如申请专利范围第7项的发光装置,其中该发光装置被使用作为个人电脑之显示器部分,该个人电脑包含:主体、外壳、显示器部分、键盘。56.如申请专利范围第8项的发光装置,其中多个场致发光元件的每一个所发出光的差异是在5%的范围之内。57.如申请专利范围第8项的发光装置,其中多个场致发光元件的每一个所发出光的差异是在3%的范围之内。58.如申请专利范围第8项的发光装置,其中最大的闸极电压为25伏特。59.如申请专利范围第8项的发光装置,其中最大的闸极电压为25伏特,而且多个电流控制的薄膜电晶体之每一个的通道宽度W对通道长度L的比率为2.2610-3≦W/L≦0.214。60.如申请专利范围第8项的发光装置,其中闸极电容是形成在每一个电流控制的薄膜电晶体中,通道形成区、闸极绝缘薄膜、以及闸极电极相互重叠的部分。61.如申请专利范围第8项的发光装置,其中该发光装置被使用作为摄影机之显示器部分,该摄影机包含:主体、显示器部分、声音输入部分、操作开关、电池、影像接收部分。62.如申请专利范围第8项的发光装置,其中该发光装置被使用作为影像再生装置之显示器部分,该影像再生装置包含:主体、记录媒体、操作开关、显示器部分。63.如申请专利范围第8项的发光装置,其中该发光装置被使用作为头戴式显示器之显示器部分,该头戴式显示器包含:主体、显示器部分、手臂部分。64.如申请专利范围第8项的发光装置,其中该发光装置被使用作为个人电脑之显示器部分,该个人电脑包含:主体、外壳、显示器部分、键盘。图式简单说明:图1是实施例1之发光装置的像素部分之电路图形;图2是实施例1之发光装置的上半平面之方块图;图3表示实施例1之发光装置的一种驱动方法的时程图;图4是本发明之发光装置的电路图形;图5是场致发光元件所发出的光、以及电流密度相互间的关系;图6是一个薄膜电晶体的上视图;图7A到7D表示实施例3之发光装置的制作步骤;图8A到8D表示实施例3之发光装置的制作步骤;图9A到9C表示实施例3之发光装置的制作步骤;图10A到10B表示实施例3之发光装置的制作步骤;图11A到11B是实施例4之发光装置的上视图及截面图;图12A到12C是实施例5之发光装置的像素部分之电路图形;图13是实施例6之源极信号线驱动电路之电路图形;图14A到14B是实施例6之位准移位及类比切换之等效电路图形;图15是实施例7之像素的上视图;图16A到16F是每一个利用实施例13之发光装置的电子装置的图形;图17A到17B是每一个利用实施例13之发光装置的电子装置的图形;图18是传统发光装置之像素部分的电路图形;图19是当实施例8的发光装置在被制造时所利用的旋转涂层器的外观;以及图20是实施例10之发光装置详细的截面图形。
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