发明名称 自发光装置及使用该装置之电子装置
摘要 一种自发光装置,可进行清晰,多层次的灰阶或彩色显示,以及包括该装置的电子设备。以时序控制像素(104)之EL元件(109)的发光与否,而利用分时驱动法达成灰阶显示,藉此不受电流控制TFT之特性变动影响。
申请公布号 TW493282 申请公布日期 2002.07.01
申请号 TW090107533 申请日期 2001.03.29
申请人 半导体能源研究所股份有限公司 发明人 小山润;犬饲和隆
分类号 H01L31/12 主分类号 H01L31/12
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 1.一种自发光装置,其中电流控制TFT的闸极电极形成于绝缘体上,且与分离的半导体薄膜重叠,两者间夹叠有闸极绝缘薄膜。2.如申请专利范围第1项之自发光装置,其中分离的半导体薄膜电子地连接至电源线。3.如申请专利范围第1项之自发光装置,其中电流控制TFT的源极区及分离的半导体薄膜形成于绝缘体上,且利用半导体薄膜形成电流控制TFT的源极区及分离的半导体薄膜,但两者相互独立。4.如申请专利范围第1项之自发光装置,其中电流控制TFT的源极区及分离的半导体薄膜分别电子地连接至个别的电源线。5.如申请专利范围第1项之自发光装置,其中分离的半导体薄膜具有透过闸极绝缘薄膜与闸极电极重叠的区域,且与闸极重叠的区域占分离半导体薄膜的60%以上。6.如申请专利范围第1项之自发光装置,其中分离的半导体薄膜透过绝缘薄膜与电源线重叠。7.如申请专利范围第1项之自发光装置,其中分离的半导体薄膜具有透过绝缘薄膜与电源线重叠的区域,且与电源线重叠的区域占分离半导体薄膜的60%以上。8.如申请专利范围第1项之自发光装置,其中闸极电极透过绝缘薄膜与电源线重叠。9.如申请专利范围第1项之自发光装置,其中节距为100至140之像素的孔径比为50至80%。10.如申请专利范围第1项之自发光装置,其中该电子装置选自以下的群组:个人电脑,视频摄影机,凸眼式显示器,可携式电脑,DVD及EL显示器。11.一种具有至少一自发光装置的电子装置,包括:形成于绝缘表面的第一半导体岛,该第一半导体薄膜具有至少第一及第二杂质区,及两者间的通道形成区;形成于该绝缘表面的第二半导体岛,该第二半导体岛与该第一半导体岛分离;形成于该第一半导体岛与该第二半导体岛上的绝缘薄膜;形成于该第一半导体岛上的闸极电极,且该绝缘薄膜内置于前述两者间;形成于该第一半导体岛上的电容形成电极,且前述两者间内置有该绝缘薄膜,其中该闸极电极与该电容形成电极形成于相同的导电层中,且彼此相互连接;包括阴极,阳极与内置于阴,阳极间之发光材料的发光元件,其中该第一与第二杂质区中的一区连接至该阴极与阳极中的一电极。12.如申请专利范围第11项之电子装置,其中该电子装置选自以下的群组:个人电脑,视频摄影机,凸眼式显示器,可携式电脑,DVD及EL显示器。13.如申请专利范围第11项之电子装置,进一步包括开关薄膜电晶体,其具有连接至该闸极电极的汲极区。14.一种具有至少自发光装置的电子装置,包括:形成于绝缘表面的第一半导体岛,该第一半导体薄膜具有至少第一及第二杂质区,及两者间的通道形成区;形成于该绝缘表面的第二半导体岛,该第二半导体岛与该第一半导体岛分离;形成于该第一半导体岛与该第二半导体岛上的绝缘薄膜;形成于该第一半导体岛上的闸极电极,且该绝缘薄膜内置于前述两者间;形成于该第一半导体岛上的电容形成电极,且前述两者间内置有该绝缘薄膜,其中该闸极电极与该电容形成电极形成于相同的导电层中,且彼此相互连接;具有该电容形成电极与该第二半导体岛的电容器,且该电容形成电极与该第二半导体岛间内置有该绝缘薄膜;形成于该电容形成电极上的内层绝缘薄膜;形成于该内层绝缘薄膜上的电流源线,其中该电源线连接至该第一半导体岛之该第一杂质区或第二杂质区;且包括阴极,阳极与内置于阴,阳极间之发光材料的发光元件,其中该第一与第二杂质区中的一区连接至该阴极与阳极中的一电极,其中该该第二半导体岛被该电流源线所覆盖。15.如申请专利范围第14项之电子装置,其中该电子装置选自以下的群组:个人电脑,视频摄影机,凸眼式显示器,可携式电脑,DVD及EL显示器。16.如申请专利范围第14项之电子装置,进一步包括开关薄膜电晶体,其具有连接至该闸极电极的汲极区。17.如申请专利范围第14项之电子装置,其中该第一及第二半导体岛包括结晶矽。18.如申请专利范围第14项之电子装置,进一步包括形成于该绝缘表面上的驱动电路,该驱动电路包括具有结晶通道形成区的薄膜电晶体。19.一种具有至少一自发光装置的电子装置,包括:形成于基底上的闸极导线;形成于该基底上并包括至少一第一薄膜电晶体的第一开关元件,其中该第一薄膜电晶体的闸极电极电子地连接至该闸极导线;延伸跨过该闸极导线的源极导线;形成于该基底并包括至少第二薄膜电晶体的第二开关元件,该第二薄膜电晶体包括具有至少第一及第二杂质区,及两者间之通道形成区的半导体岛,形成于该半导体岛上的闸极绝缘薄膜以及形成于该闸极绝缘薄膜上的闸极电极,其中该闸极电极透过至少该第一开关元件,电子地连接至该源极导线;延伸跨过该闸极导线并电子地连接至第二薄膜电晶体之该第一或第二杂质区的电流源线;连接于该第二薄膜电晶体之闸极电极及该电流源线的电容器,其中该电容器被该电流源线所覆盖;及包括阴极,阳极与内置于阴,阳极间之发光材料的发光元件,其中该第一与第二杂质区中的一区连接至该阴极与阳极中的一电极。20.如申请专利范围第19项之电子装置,其中该电子装置选自以下的群组:个人电脑,视频摄影机,凸眼式显示器,可携式电脑,DVD及EL显示器。21.如申请专利范围第19项之电子装置,其中该半导体岛包括结晶矽。22.如申请专利范围第19项之电子装置,进一步包括形成于该基底上的驱动电路,该驱动电路包括具有结晶通道形成区的薄膜电晶体。23.一种具有至少一自发光装置的电子装置,包括:形成于基底上的闸极导线;形成于该基底上并包括至少一第一薄膜电晶体的第一开关元件,其中该第一薄膜电晶体的闸极电极电子地连接至该闸极导线;延伸跨过该闸极导线的源极导线;形成于该基底并包括至少第二薄膜电晶体的第二开关元件,该第二薄膜电晶体包括具有至少第一及第二杂质区,及两者间之通道形成区的半导体岛,形成于该半导体岛上的闸极绝缘薄膜以及形成于该闸极绝缘薄膜上的闸极电极,其中该闸极电极透过至少该第一开关元件,电子地连接至该源极导线;延伸跨过该闸极导线并电子地连接至第二薄膜电晶体之该第一或第二杂质区的电流源线;具有第一电极,第二电极及第一与第二电极间的绝缘薄膜的电容器,该第一电极包括相同于半导体岛的材料,该第二电极包括相同于第二薄膜电晶体之该闸极电极的材料,且该半导体岛包括相同于该闸极绝缘薄膜的材料,其中该电容器位于该电流源线的下部;及包括阴极,阳极与内置于阴,阳极间之发光材料的发光元件,其中该第一与第二杂质区中的另一区连接至该阴极与阳极中的一电极,其中该第一电极与该半导体岛分离,并电子地连接至该电流源线。24.如申请专利范围第23项之电子装置,其中该电子装置选自以下的群组:个人电脑,视频摄影机,凸眼式显示器,可携式电脑,DVD及EL显示器。25.如申请专利范围第23项之电子装置,其中该半导体岛包括结晶矽。26.如申请专利范围第23项之电子装置,进一步包括形成于该基底上的驱动电路,该驱动电路包括具有结晶通道形成区的薄膜电晶体。图式简单说明:图1A及1B显示自发光装置的结构。图2显示自发光装置的剖面结构。图3显示习知自发光装置之像素部位的剖面结构。图4A至4B显示使用类比灰阶法的TFT特性。图5A至5F显示分时灰阶显示的的操作模式。图6显示自发光装置的源极驱动电路。图7显示自发光装置的像素结构。图8显示分时灰阶显示法的操作模式。图9显示自发光装置的上视图。图10显示FPC输入部位的保护电路。图11显示自发光装置的汲极驱动电路。图12显示自发光装置的源及驱动电路。图13A至13E显示自发光装置的制程。图14A至14E显示自发光装置的制程。图15A至15C显示自发光装置的制程。图16显示自发光装置的外观。图17A及17B显示自发光装置的外观。图18A至18C显示形成接触结构的制程。图19A至19B显示自发光装置之像素部位的上部结构。图20显示自发光装置的剖面结构。图21显示自发光装置之源极驱动电路的部位。图22A及22B分别显示自发光装置之像素部位的驱动电路,及自发光装置所显示的影像。图23显示本发明的自发光装置。图24A及24B显示EL元件的结构。图25显示EL元件的特性。图26A至26F显示电子装置的特定例。图27A及27B显示EL元件及电流控制TFT的连接结构以及EL元件与电流控制TFT之电压-电流特性图。图28显示EL元件与电流控制TFT之电压-电流特性图。图29显示闸极电压与汲极电流间的关系。
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