专利名称：电子器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及EL(电致发光)显示器，通过在衬底上装入EL元件形成该显示器。更具体地说，本发明涉及使用半导体元件(使用半导体薄膜的元件)的EL显示器(电子器件)。并且，本发明涉及其中EL显示器用作其显示部分的电子设备(EL显示装置)。
近年来，在衬底上形成薄膜晶体管(以下称为TFT)的技术已得到很大发展，TFT在有源矩阵显示器件的应用也得到发展。特别是，使用多晶硅膜的TFT比起使用常规非晶硅膜的TFT有较高的电场效应迁移率，因此，前一TFT可高速操作。这样，在衬底外部的驱动电路进行的像素控制可用与像素相同的衬底上形成的驱动电路来进行。
通过在相同衬底上装入各种电路和元件，这样的有源矩阵显示器件可获得各种优点，例如制造成本降低、显示器件尺寸减小、成品率提高和生产量减少。
并且，对具有作为自发光器件的EL元件(以下称为EL显示器)的有源矩阵EL显示器件的研究变得越来越活跃。EL显示器被称为有机EL显示器(OELD)或有机发光二极管(OLED)。
EL显示器是与液晶显示器件不同的自发光型。以EL层被夹置于电极对之间的这种方式构成EL元件。可是，EL层通常具有叠层结构。典型地，可列举Eastman Kodak Company的Tang等人提出的“空穴传输层/发光层/电子传输层”的叠层结构。该结构具有非常高的发光效率，该结构在当前正在进行研究并得到发展的几乎所有EL显示器中被采用。
此外，它可以具有这样的结构，按所述顺序在像素电极上叠置空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层，或空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层。磷光性的染料等可掺入发光层中。
在本说明书中，设置在像素电极与对置电极之间的所有层一般都称为EL层。结果，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等都包括在EL层中。
从电极对将预定电压施加给上述结构的EL层，结果，在发光层中产生载流子的复合，从而发光。应指出，在本说明书中，EL元件的发光被称为驱动EL元件。此外，在本说明书中，由阳极、EL层和阴极形成的发光元件被称为EL元件。再有，EL元件的阳极与阴极之间产生的电位差被称为EL驱动器电压。
图23是常规多灰度等级系统EL显示器的方框图。图23中所示的EL显示器使用在衬底上形成的TFT，并包括像素部分101、源信号侧驱动器电路102和设置于像素部分周边的栅信号侧驱动器电路103。控制EL驱动器电压的外部开关116连接到像素部分101。
源信号侧驱动器电路102基本上包括移位寄存器102a、锁存器(A)102b和锁存器(B)102c。并且，时钟信号CK和起动脉冲SP被输入到移位寄存器102a、数字数据信号被输入到锁存器(A)102b和锁存信号被输入到锁存器(B)102c。
由时分灰度等级数据信号发生电路114形成输入到像素部分101的数字数据信号。由模拟信号或数字信号构成的视频信号(包含图像信息的信号)被转换成数字数据信号，用于在时分灰度等级数据信号发生电路114中实施时分灰度等级。同时，在该电路中产生进行时分灰度等级显示所需的定时脉冲。
具体地说，时分灰度等级数据信号发生电路114包含下列装置将一帧周期划分成相应于n位(其中n是等于或大于2的整数)灰度等级的多个子帧周期的装置；在多个子帧周期中选择写入周期和显示周期的装置；和设置显示周期的长度的装置。
图18中所示的像素部分101的结构是常规的。图18中，在像素部分101中配置用于输入栅信号的栅信号线(G1-Gn)和用于输入数字数据信号的源信号线(也称为数据信号线)(S1-Sn)。应指出，数字数据信号指数字视频信号。
此外，电源供给线(V1-Vn)与源信号线(S1-Sn)平行地配置。电源供给线(V1-Vn)的电位被称为电源电位。此外，布线(Vb1-Vbn)与栅极线(G1-Gn)平行地配置。布线(Vb1-Vbn)连接到外部开关116。
多个像素104在像素部分101中以矩阵形式设置。图19是像素104的放大图。图19中，参考标号1701表示起开关元件作用的TFT(以下称为开关TFT)；1702表示起用于控制施加给EL元件1703的电流的元件(电流控制元件)作用的TFT(以下称为EL驱动TFT)；1704表示电容器(保持电容器)。
开关TFT 1701的栅极连接到用于输入栅信号的栅信号线(G1-Gn)之一的栅信号线1705。开关TFT 1701的源区和漏区之一连接到用于输入数字数据信号的源信号线(S1-Sn)之一的源信号线1706，另一个则分别连接到EL驱动TFT 1702的栅极和电容器1704。
驱动TFT 1702的源区和漏区之一连接到电源供给线(V1-Vn)之一的电源供给线1707，另一个则分别连接到EL元件1703。电容器1704连接到电源供给线(V1-Vn)之一的电源供给线1707。
EL元件1703由阳极、阴极和配置于阳极与阴极之间的EL层形成。在阳极连接到EL驱动TFT 1702的源区或源区的情况下，换言之，在阳极是像素电极的情况下，阴极变为对置电极。相反，在阴极连接到EL驱动TFT 1702的源区或漏区的情况下，即在阴极是像素电极的情况下，阳极变为对置电极。在本说明书中，对置电极的电位被称为对置电位。在对置电极电位与像素电极电位之间的差被称为EL驱动器电压，该EL驱动器电压施加给EL层。
EL元件的对置电极通过布线(Vb1-Vbn)之一连接到外部开关116(图18)。
下面，描述多灰度等级系统EL显示器的驱动。其中，将描述通过n位数字驱动系统的2n级显示。
图5表示多灰度等级系统EL显示器的数字系统时分灰度等级显示的定时图。首先，将一帧周期分成n个子帧周期(SF1-SFn)。应指出，像素部分的所有像素显示一幅图像的周期被称为一帧周期(F)。划分一帧周期所获得的周期被称为子帧周期。随着灰度等级数变大，一帧周期的划分数量也变大，驱动器电路必须用高频来驱动。
一个子帧周期被分成写入周期(Ta)和显示周期(Ts)。写入周期是在一个子帧周期中将数字数据信号输入到所有像素的周期。显示周期(也称为发光周期)是选择EL元件的发射或非发射状态并进行显示的周期。
此外，图5中所示的EL驱动器电压指被选择为发射状态的EL元件的EL驱动器电压。即，被选择为发射状态EL元件的EL驱动器电压(图5)在写入周期期间变为OV，在显示周期期间具有使EL元件发光的幅值。
用外部开关116来控制对置电位。在写入周期中，对置电位保持为电源电位，在显示周期中，在对置电位与电源电位之间产生可使EL元件发光的电位差(图18中的地)。
首先，利用图18和19的符号来描述各子帧的写入周期和显示周期，然后，说明时分灰度等级显示。
首先，栅信号输入到栅信号线G1，与栅信号线G1连接的所有开关TFT 1701接通。数字数据信号顺序输入到源信号线(S1-Sn)。对置电位保持电源供给线(V1-Vn)的电源电位。数字数据信号包括“0”或“1”的信息。“0”或“1”的数字数据信号分别表示具有高或低电压的信号。
输入到源信号线(S1-Sn)的数字数据信号通过处于导通状态的开关TFT 1701输入到EL驱动TFT 1702的栅极。数字数据信号还输入到电容器1704并被保持。
栅信号顺序地输入到栅信号线G2-Gn，以便重复上述操作，数字数据信号输入到所有像素，输入的数字数据信号保持在各像素中。数字数据信号输入到所有像素的周期被称为写入周期。
当数字数据信号输入到所有像素时，所有开关TFT 1701关断。利用连接到对置电极的外部开关，在对置电位与电源电位之间产生使EL元件发光的电位差。
在数字数据信号包括信息“0”的情况下，EL驱动TFT 1702关断，EL元件1703不发光。相反，在数字数据信号包括信息“1”的情况下，EL驱动TFT 1702接通。结果，EL元件1703的像素电极保持在电源电位，EL元件1703发光。象这样，按照数字数据信号包括的信息，选择EL元件的发射或非发射状态，各像素同时进行显示，从而形成图象。像素进行显示的周期被称为显示周期。
n个子帧周期(SF1-SFn)的写入周期(Ta1-Tan)的长度分别都是恒定的。包括各子帧周期(SF1-SFn)的显示周期(Ts)成为显示周期(Ts1-Tsn)。
设定显示周期的长度，以便Ts1∶Ts2∶Ts3∶…∶Ts(n-1)∶Tsn=20∶2-1∶2-2∶…∶2-(n-2)∶2-(n-1)。应指出，SF1-SFn可按任何顺序出现。通过组合显示周期，可进行2n灰度等级中的期望的灰度等级显示。
显示周期可以是从Ts1到Tsn的任何周期。其中对Tsn周期接通预定像素。
再开始写入周期，在数据信号输入到所有像素之后，显示周期开始。Ts1到Ts(n-1)的任何周期在此时刻变为显示周期。其中对Ts(n-1)周期接通预定像素。
在其余的(n-2)个子帧周期中重复类似的操作，设定Ts(n-2)，Ts(n-3)，…，和Ts1，以便为显示周期，其中在各子帧周期接通预定像素。
在经过n个子帧周期之后，便完成了一帧周期。通过合计像素接通的显示周期的长度，确定该像素的灰度等级。例如，当n=8，和以所有显示周期期间发光像素的亮度为100％时，当在Ts1和Ts2中像素发光时，可有75％的亮度，当选择Ts3、Ts5和Ts8时，可有16％的亮度。
对于上述多灰度等级系统EL显示器件，在EL显示器件的尺寸变大的情况下，使像素数量增加，并且大电流流过EL显示器件。由于该电流流过用于控制EL驱动器电压的外部开关，因而对于控制EL驱动器电压的外部开关来说要求高电流功率。
在EL显示器件中，在获得200 cd/m2的发光量的情况下，需要几mA/cm2的电流。例如，在使用5mA/cm2的EL材料和形成40英寸显示器件的情况下，显示所需的电流值变为相当大的约25A。
通常，确定用于外部开关的电流功率的预定标准，和该电流功率的上限防止多灰度等级系统EL显示器件扩大。
此外，在上述多灰度等级系统EL显示器件中，随着灰度等级数量变多，一帧周期的分割数量也增多，必须用高频来驱动驱动电路。另一方面，有随着电流功率变大，外部开关频率特性变劣的趋势。结果，存在这样的问题随着多灰度等级系统EL显示器件尺寸的扩大，频率特性劣化和可能的灰度等级数量减少。
本发明的目的在于提供一种装置，它可解决与EL显示器件扩大有关的问题。即，本发明的目的是消除因用于控制EL驱动器电压的外部开关所引起的电流值的限制，以防止因用于控制EL驱动器电压的外部开关所引起的EL驱动器电路的频率特性劣化，和防止灰度等级数量减少。
按照本发明，作为用于解决上述问题的装置，新近在不与电源供给线相连接的EL驱动TFT的源区和漏区之一与EL元件之间配置TFT。该TFT的源区和漏区之一连接到EL驱动TFT，而另一个则分别连接到EL元件。栅极通过布线连接到外部开关。该TFT起用于控制EL驱动器电压的开关元件的作用(以下称为电源控制TFT)。
按照上述结构，使用电源控制TFT的EL驱动器电压的控制方法是电压驱动系统，和电流几乎不流过与电源控制TFT的栅极连接的外部开关。这样，在连接到电源控制TFT的栅极的外部开关中，电流值的限制并不成为问题，并且几乎可忽视频率特性的劣化。
按照上述结构，可以通过连接到电源控制TFT的栅极的外部开关控制EL驱动器电压，并且可以去除与对置电极连接的用于控制常规EL驱动器电压的外部开关。从而可以取消因连接到对置电极的外部开关所引起的对EL驱动器电路的电流值的限制，并且可以防止因连接到对置电极的外部开关所引起的频率特性的劣化和防止灰度等级数量减少。
应指出，电源控制TFT可同时形成开关TFT和EL驱动TFT。
下面描述本发明的结构。
按照本发明，提供一种电子器件，该器件包括多条源信号线；多条栅信号线；多条电源供给线；多条电源控制线；和多个像素，其特征在于每一多个像素包括开关TFT；EL驱动TFT；电源控制TFT；和EL元件，和电源控制TFT控制EL元件的阴极和阳极之间的电位差。
按照本发明，提供一种电子器件，该器件包括多条源信号线；多条栅信号线；多条电源供给线；多条电源控制线；和多个像素，其特征在于每一多个像素包括开关TFT、EL驱动TFT、电源控制TFT、和EL元件，用数字数据信号来控制一帧周期中EL元件发光的的周期，和电源控制TFT控制EL元件的阴极和阳极之间的电位差。
按照本发明，提供一种电子器件，该器件包括多条源信号线；多条栅信号线；多条电源供给线；多条电源控制线；和多个像素，其特征在于
每一多个像素包括开关TFT、EL驱动TFT、电源控制TFT、和EL元件，一帧周期包括n个子帧周期SF1、SF2、…、SFn；n个子帧周期包括写入周期Ta1、Ta2、…、Tan和显示周期Ts1、Ts2、…、Tsn；在写入周期Ta1、Ta2、…、Tan中，多个数字数据信号输入到所有多个像素；用数字数据信号来选择显示周期Ts1、Ts2、…、Tsn中多个EL元件是发光还是不发光；写入周期Ta1、Ta2、…、Tan的长度都是一致的；显示周期Ts1、Ts2、…、Tsn的长度之比用20∶2-1∶2-2∶…∶2-(n-1)来表示，和电源控制TFT控制EL元件的阴极和阳极之间的电位差。
按照本发明的电子器件，具有这样的结构开关TFT的源区和漏区之一连接到多个源信号线之一，而另一个则连接到EL驱动TFT的栅极，EL驱动TFT的源区和漏区之一连接到多条电源供给线之一，而另一个则连接到电源控制TFT的源区或漏区之一，电源控制TFT的源区和漏区中的另一个连接到EL元件的阴极和阳极之一，和电源控制TFT的栅极连接到多条电源控制线之一。
按照本发明的电子器件，具有这样的结构开关TFT的源区和漏区之一连接到多个源信号线之一，而另一个则连接到EL驱动TFT的栅极，EL驱动TFT的源区和漏区之一连接到电源控制TFT的源区和漏区之一，而另一个则连接到EL元件的阴极和阳极之一，电源控制TFT的源区或漏区中的另一个连接到多条电源供给线之一，和电源控制TFT的栅极连接到多条电源控制线之一。
按照本发明的电子器件，可包括在EL驱动TFT的栅极与多条电源供给线中的一条之间的电容器。
按照本发明的电子器件，具有这样的结构多个EL元件中的每一个都包括在阳极与阴极之间的EL层，和EL层由低分子有机材料或聚合物有机材料之一构成。
按照本发明的电子器件，具有这样的结构低分子有机材料是从Alq3(三-8-喹啉糖醇-铝(tris-8-quinolilite-aluminum))和TPD(三苯基胺衍生物)构成的组中选择的一种材料。
按照本发明的电子器件，具有这样的结构聚合物有机材料是从PPV(聚亚苯基亚乙烯基)、PVK(聚乙烯咔唑)、或聚碳酸酯构成的组中选择的一种材料。
按照本发明的电子器件，具有这样的结构一帧周期是1/60秒或以下。
按照本发明的电子器件可以是其特征在于使用上述电子器件的计算机、视频摄像机或DVD播放机。
在本说明书中包括EL元件的电子器件包括基于三个一组的发光器件和/或基于单个一组的发光器件。
图1是表示本发明EL显示器的电路结构图；图2是本发明EL显示器的像素部分的电路图；图3是本发明EL显示器的像素的电路图；图4A和4B是实施例1的EL显示器的像素部分的电路图；图5是表示EL显示器的驱动方法的定时图；图6A和6B是EL显示器的像素部分的电路图；图7A和7B是实施例1的EL显示器的像素部分的电路图；图8A和8B是实施例1的EL显示器的像素部分的电路图；图9A和9B是实施例3的EL显示器的俯视图和剖面图；图10A和10B是实施例3的EL显示器的俯视图和剖面图；图11是实施例4的EL显示器的剖面结构的示意图；图12是实施例5的EL显示器的剖面结构的示意图；图13A到13E是表示实施例10的EL显示器的制造工序图；图14A到14D是表示实施例10的EL显示器的制造工序图；图15A到15D是表示实施例10的EL显示器的制造工序图；图16A到16C是表示实施例10的EL显示器的制造工序图；图17A到17E是分另表示使用实施例12的EL显示器的电子设备的图18是常规EL显示器的像素部分的电路图；图19是常规EL显示器的像素的电路图；图20A和20B是实施例2的EL显示器的像素部分的电路图；图21是用于实施例11中的源信号侧驱动器电路的电路图；图22是用于实施例11中的锁存电路的俯视图；图23是表示常规EL显示器的电路结构图；图24A和24B是实施例6的EL显示器的俯视图和剖面图；和图25是实施例7的EL显示器的剖面图。图1是本发明EL显示器的方框图。图1中所示的EL显示器采用在衬底上形成的TFT，并且包括像素部分101、源信号侧驱动器电路102和设置于像素部分周边的栅信号侧驱动器电路103。此外，用于控制EL驱动器电压的低电功率外部开关117连接到像素部分101。尽管图1中所示的EL显示器的方框图与常规EL显示器结构相同，但连接到像素部分101的低电功率外部开关117实质上与常规外部开关不同。自然地，像素部分的结构也与现有技术的不同。应该指出，在该模式中，尽管EL显示器包括一个源信号侧驱动器电路102和一个栅信号侧驱动器电路103，但在本发明中，可配置两个源信号侧驱动器电路。此外，还可配置两个栅信号侧驱动器电路。
源信号侧驱动器电路102基本上包括移位寄存器102a、锁存器(A)102b和锁存器(B)102c。并且，时钟信号CK和起动脉冲SP被输入到移位寄存器102a、数字数据信号被输入到锁存器(A)102b和锁存信号被输入到锁存器(B)102c。
由时分灰度等级数据信号发生电路114形成输入到像素部分101的数字数据信号。由模拟信号或数字信号构成的视频信号(包含图像信息的信号)被转换成数字数据信号，用于在时分灰度等级数据信号发生电路中实施时分灰度等级。同时，在该电路中产生进行时分灰度等级显示所需的定时脉冲。
具体地说，时分灰度等级数据信号发生电路114包含下列装置将一帧周期划分成相应于n位(其中n是等于或大于2的整数)灰度等级的多个子帧周期的装置；在多个子帧周期中选择写入周期和显示周期的装置；和设置显示周期长度的装置。
时分灰度等级数据信号发生电路114可以形成在本发明EL显示器的外部。在这种情况下，其结构变为使外部形成的数字数据信号被输入到本发明的EL显示器。这样，具有本发明EL显示器作为显示器的电子设备(EL显示装置)将包含本发明的EL显示器和作为分离元件的时分灰度等级数据信号发生电路。
并且，在本发明的EL显示器中还可按例如IC芯片的形式来实现时分灰度等级数据信号发生电路114。在这种情况下，其结构变成由IC芯片形成的数字数据信号被输入到本发明的EL显示器。具有作为显示器的本发明EL显示器的电子设备包含本发明的EL显示器，其中包含时分灰度等级数据信号发生电路的IC芯片作为部件。
再有，时分灰度等级数据信号发生电路114还可由相同衬底上的TFT来形成，该衬底与形成像素部分101、源信号侧驱动器电路102和栅信号侧驱动器电路103的衬底相同。在这种情况下，假定包含图像信息的视频信号输入到EL显示器，那么可在该衬底上实施所有处理。时分灰度等级数据信号发生电路可由具有多晶硅膜作为有源层的TFT形成。此外，时分灰度等级数据信号发生电路本身装入电子设备的EL显示器中，该电子设备具有作为显示器的本发明的EL显示器，并且它可以使电子设备最小化。
图2表示像素部分101的结构。在像素部分101中配置用于输入栅信号的栅信号线(G1-Gn)和用于输入数字数据信号的源信号线(也称为数据信号线)(S1-Sn)。应指出，数字数据信号指数字视频信号。
此外，电源供给线(V1-Vn)与源信号线(S1-Sn)平行地配置。电源供给线(V1-Vn)可以与栅信号线(G1-Gn)平行地配置。电源供给线(V1-Vn)的电位被称为电源电位。
此外，电源控制线(C1-Cn)与栅极线平行地配置。电源控制线(C1-Cn)连接到外部开关117。电源控制线(C1-Cn)可以与源线(source 1ines)平行地配置。
多个像素104在像素部分101中以矩阵形式设置。图3是像素104的放大图。图3中，参考标号105表示开关TFT。开关TFT 105的栅极连接到用于输入栅信号的栅信号线(G1-Gn)之一的栅信号线106。开关TFT 105的源区和漏区之一连接到用于输入数字数据信号的源信号线(S1-Sn)之一的源信号线107，另一个则分别连接到EL驱动TFT109的栅极和电容器108。应指出，在这种模式下，不配置电容器108。
EL驱动TFT 109的源区和漏区之一连接到电源供给线(V1-Vn)之一的电源供给线110，另一个则分别连接到电源控制TFT 112的源区或漏区。电源控制TFT 112的源区和漏区中的另一个连接到EL元件111，栅极连接到为电源控制线(C1-Cn)之一的电源控制线113。电源控制线(C1-Cn)连接到低电功率外部开关117。电容器108连接到为电源供给线(V1-Vn)之一的电源供给线110。
EL元件111包括阳极、阴极和配置于阳极与阴极之间的EL层。在阳极连接到电源控制TFT 112的源区或漏区的情况下，换言之，在阳极是像素电极的情况下，阴极变为对置电极。相反，在阴极连接到电源控制TFT 112的源区或漏区的情况下，即在阴极是像素电极的情况下，阳极变为对置电极。应指出，在本说明书中，对置电极的电位被称为对置电位。在对置电极电位与像素电极电位之间的电位差被称为EL驱动器电压，该EL驱动器电压施加给EL层。
应指出，还可在电源控制TFT 112的漏区或源区与EL元件111之间提供电阻器。通过提供电阻器，可以控制从电源控制TFT 112施加给EL元件的电流量，和防止电源控制TFT和EL驱动TFT的特性波动的影响。该电阻器只必须是其电阻值比电源控制TFT 112和EL驱动TFT 109的导通电阻大很多的元件，但没有对其结构等的限制。应指出，导通电阻意味着当TFT在导通状态时，TFT的漏电压除以此时流过的漏电流所获得的值。在1 KΩ-50 MΩ(10 KΩ-10 MΩ较好，50KΩ-1 MΩ更好)的范围内选择电阻器的电阻值。当具有高电阻值的半导体层用作电阻器时，其形成容易并且这样的半导体层是优选的。
下面，进一步说明本发明EL显示器的驱动。其中，将说明按照n位数字驱动方法形成2n级显示的情况。
图5表示本发明EL显示器的数字系统的时分灰度等级显示的定时图。首先，将一帧周期(F)分成n个子帧周期(SF1-SFn)。应指出，像素部分的所有像素显示一幅图像的周期被称为一帧周期(F)。普通EL显示器中，振荡频率等于或高于60Hz。亦即，在一秒期间形成60或以上帧周期，和在一秒期间显示60或以上幅图像。如果在一秒期间显示的图像数量少于60幅，那么诸如图像闪烁之类的问题开始变得明显可见。应指出，再划分一帧周期所获得的多个周期被称为子帧周期。随着灰度等级数量变多，一帧周期的划分数量也变多，驱动器电路必须用高频来驱动。
一个子帧周期被分成写入周期(Ta)和显示周期(Ts)。写入周期是在一个子帧周期中将数字数据信号输入到所有像素的周期。显示周期(也称为接通周期)是确定EL元件是发光还是不发光并进行显示的周期。
图5中所示的EL驱动器电压指被选择为发射状态的EL元件的EL驱动器电压。即，被选择为发射状态的EL元件的EL驱动器电压(图5)在写入周期期间变为OV，和具有在显示周期中使EL元件发光的幅值。
在本发明中，电源控制TFT控制EL驱动器电压。更准确地说，用通过电源控制线连接到电源控制TFT的外部开关控制EL驱动器电压。在写入周期中，电源控制TFT为关断状态，EL驱动器电压变为OV。在显示周期中，电源控制TFT为导通状态，被选择为发射状态的EL元件的EL驱动器电压具有使EL元件发光的幅值。
首先，利用图2和3的符号详细说明各子帧的写入周期和显示周期，然后，说明时分灰度等级显示。
首先，在写入周期中，电源控制TFT 112为关断状态，EL驱动器电压变为OV。应该指出，尽管因EL驱动TFT 109或电源控制TFT 112的关断电流(尽管作为开关的TFT为关断状态，但漏电流流过)引起的漏电流，EL驱动器电压可具有最小值，但如果该值是如此之小，以致EL元件并不发光，那么就不存在问题。然后，将栅信号输入到栅信号线G1，与栅信号线G1连接的所有开关TFT 105接通。该数字数据信号输入到源信号线(S1-Sn)。该数字数据信号包括“0”或“1”的信息。“0”或“1”的数字数据信号表示具有高或低电压的信号。
输入到源信号线(S1-Sn)的数字数据信号通过处于导通状态的开关TFT 105输入到EL驱动TFT 109的栅极。在有电容器108的情况下，以相同方式，数字数据信号还输入到该电容器并被保持。
接着，栅信号输入到栅信号线G2，连接到栅信号线G2的所有开关TFT 105接通。数字数据信号输入到源信号线(S1-Sn)。
输入到源信号线(S1-Sn)的数字数据信号通过处于导通状态的开关TFT 105输入到EL驱动TFT 109的栅极。在有电容器108的情况下，以相同方式，数字数据信号还输入到该电容器并被保持。
栅信号顺序输入到栅信号线G3-Gn，重复上述操作，以便将数字数据信号输入到所有像素，并把输入的数字数据信号保持在各像素中。数字数据信号输入到所有像素的周期被称为写入周期。
在写入周期结束的同时，显示周期开始。当显示周期开始时，所有开关TFT 105关断。然后，利用连接到电源控制线113的低电功率外部开关117，接通电源控制TFT 112，被选择为发射状态的EL元件111的EL驱动器电压变为可使EL元件发光的幅值。
在数字数据信号包括信息“0”的情况下，EL驱动TFT 109关断，EL元件111不发光。相反，在数字数据信号包括信息“1”的情况下，EL驱动TFT 109接通。此时，由于电源控制TFT 112仍处于导通状态，因而EL元件111的像素电极保持与电源电位相同的电平，EL元件111发光。象这样，按照数字数据信号包括的信息，选择EL元件的发射或非发射状态，各像素同时进行显示。各像素进行显示，以便形成图象。像素进行显示的周期被称为显示周期。
n个子帧周期(SF1-SFn)的写入周期(Ta1-Tan)的长度都是恒定的。分别包括各子帧周期SF1到SFn的显示周期分别变为显示周期Ts1到Tsn。
设定显示周期的长度，以便Ts1∶Ts2∶Ts3∶…∶Ts(n-1)∶Tsn=20∶2- 1∶2-2∶…∶2-(n-2)∶2-(n-1)。可是，SF1到SFn出现的顺序是任意的。通过组合显示周期，可进行2n灰度等级中的期望的灰度等级显示。
显示周期可以是从Ts1到Tsn的任何周期。其中对Tsn周期接通预定像素。
又开始写入周期，在数据信号输入到所有像素之后，显示周期开始。Ts1到Ts(n-1)的任何周期在此时刻变为显示周期。其中在Ts(n-1)周期期间接通预定像素。
在其余的n-2个子帧周期中重复类似的操作，设定Ts(n-2),Ts(n-3),…，和Ts1，以便为显示周期，其中在各子帧周期接通预定像素。
在经过n个子帧周期之后，便完成了一帧周期。通过合计像素接通的显示周期的长度，确定该像素的灰度等级。例如，当n=8，和以所有显示周期期间发光像素的亮度为100％时，当在Ts1和Ts2中像素发光时，可有75％的亮度，当选择Ts3、Ts5和Ts8时，可有16％的亮度。
应该指出，在本发明该实施例中，在写入周期中，因电源控制TFT在关断状态，EL驱动器电压保持为OV，因而EL元件不发光。可是，本发明并不限于这种结构。这种改变可以是电源控制TFT保持导通状态，具有使EL元件发光的这样的幅值的EL驱动器电压总是供给被选择为发射状态的EL元件，以便即使在写入周期中，也进行与显示周期类似的显示。可是，在这种情况下，由于整个子帧周期变成实际进行发光的周期，因而子帧周期的长度被设置变为SF1∶SF2∶SF3∶…∶SF(n-1)∶SFn=20∶2-1∶2-2∶…∶2-(n-2)∶2-(n-1)。由于以上结构，与在写入周期不发光的驱动方法相比，可获得高亮度的图像。
本发明中，由于以上结构，可以消除因用于控制EL驱动器电压的常规外部开关所引起的电流值的限制。此外，还可以防止因用于控制EL驱动器电压的常规外部开关所引起的EL驱动器电路的频率特性劣化，和防止灰度等级数量减少。
应该指出，电源控制TFT可与开关TFT和EL驱动TFT同时形成。
以下，描述本发明的实施例。在本实施例中，说明按照本发明的EL显示器的像素结构。
在本发明的EL显示器的像素部分上，按矩阵状结构排列多个像素。图7A表示像素电路图的实例。
图7A中，在像素1000中配置开关TFT 1001。应指出，本发明中，作为开关TFT 1001，可以使用n沟道型TFT或p沟道型TFT。图7A中，n沟道型TFT用作开关TFT 1001。
开关TFT 1001的栅极连接到用于输入栅信号的栅信号线1002。开关TFT 1001的源区和漏区中的一个连接到用于输入数字视频信号的源信号线(也称为数据信号线)1003，而另一个则连接到EL驱动器TFT 1004的栅极或电容器1008。在本实施例中，可省略电容器1008。
EL驱动TFT 1004的源区和漏区中的一个连接到电源供给线1005，而另一个则连接到电源TFT 1009的源区或漏区。电源控制TFT1009的源区或漏区中的一个连接到EL元件1006，而电源TFT 1009的栅极则连接到电源控制线1010。电容器1008连接到电源供给线1005。
EL元件1006包括阳极、阴极和配置于阳极与阴极之间的EL层。应指出，按照本发明，在阳极是像素电极和阴极是对置电极的情况下，电源控制TFT 1009的源区或漏区连接到EL元件1006的阳极。相反，在阳极是对置电极而阴极是像素电极的情况下，电源控制TFT1009的源区或漏区连接到EL元件1006的阴极。EL元件的对置电极总是保持预定的电位。
应指出，作为EL驱动TFT 1004和电源控制TFT 1009，可以使用n沟道型TFT或p沟道型TFT。可是，在EL元件1006的阳极是像素电极和阴极是对置电极的情况下，最好各EL驱动TFT 1004和电源控制TFT 1009是p沟道型TFT。并且，相反，在EL元件1006的阳极是对置电极而阴极是像素电极的情况下，最好各EL驱动TFT 1004和电源控制TFT 1009是n沟道型TFT。图7A中，p沟道型TFT用作EL驱动TFT 1004和电源控制TFT 1009。EL元件1006的阳极是像素电极而阴极是对置电极。
在图7A所示的电路图中，与电源信号线1003平行地设置电源供给线1005。与栅信号线1002平行地设置电源控制线1010。
并且，LDD区可配置在EL驱动TFT 1004的有源层中，和形成其中LDD区和栅极通过栅绝缘膜重叠的区域(称为Lov区)。当EL驱动TFT 1004是n沟道型TFT或p沟道型TFT时，在有源层的漏区一侧形成(Lov)区，结果在EL驱动TFT 1004的栅极与Lov区之间还形成电容，可保持EL驱动TFT 1004的栅极。
应指出，在图7A所示的电路图中，开关TFT 1001、EL驱动TFT 1004或电源控制TFT 1009可形成为多栅结构(包括具有串联连接的两个或以上的沟道形成区域的有源层的结构)。通过将开关TFT 1001形成为多栅结构，可降低关断电流。此外，在EL驱动TFT 1004或电源控制TFT 1009形成为多栅结构的情况下，可抑制因加热所引起的EL驱动TFT或电源控制TFT的劣化。
图7A中，在电源供给线1005和电源信号线1003彼此不重叠地配置时，如果它们在不同层中形成，它们可以通过绝缘膜重叠配置。在这种情况下，因电源供给线1005和电源信号线1003共有专用区域，因而像素部分更精确。
图7A中，尽管电源控制线1010和栅信号线1002彼此不重叠地配置，但如果它们在不同层中形成，它们可以通过绝缘膜重叠。在这种情况下，因电源控制线1010和栅信号线1002共有专用区域，因而像素部分更精确。
下面，图7B表示按照本发明的像素电路图的另一个实例。图7B中，在像素1100中配置开关TFT 1101。应指出，本发明中，可以使用n沟道型TFT或p沟道型TFT作为开关TFT 1101。图7B中，n沟道型TFT用作开关TFT 1101。开关TFT 1101的栅极连接到用于输入栅信号的栅信号线1102。开关TFT 1101的源区和漏区中的一个连接到用于输入数字视频信号的源信号线(也称为数据信号线)1103，而另一个则连接到EL驱动器TFT 1104的栅极和电容器1108。在本实施例中，可省略电容器1108。
然后，EL驱动器TFT 1104的源区和漏区中的一个连接到电源供给线1105，而另一个则连接到电源控制TFT 1109的源区或漏区。电源控制TFT 1109的源区或漏区中的一个连接到EL元件1106，而电源控制TFT 1109的栅极则连接到电源控制线1110。电容器1108连接到电源供给线1105。可省略电容器1108。
EL元件1106包括阳极、阴极和配置于阳极与阴极之间的EL层。应指出，本发明中，在阳极是像素电极和阴极是对置电极的情况下，电源控制TFT 1109的源区或漏区连接到EL元件1106的阳极。相反，在EL元件1106的阳极是对置电极而阴极是像素电极的情况下，电源控制TFT 1109的源区或漏区连接到EL元件1106的阴极。EL元件的对置电极总是保持预定的电位。
应指出，作为EL驱动TFT 1104和电源控制线1109，可以使用n沟道型TFT或p沟道型TFT。可是，在EL元件1106的阳极是像素电极和阴极是对置电极的情况下，最好各EL驱动TFT 1104和电源控制TFT 1109是p沟道型TFT。并且，相反，在EL元件1106的阳极是对置电极而阴极是像素电极的情况下，最好各EL驱动TFT 1104和电源控制TFT 1109是n沟道型TFT。图7B中，p沟道型TFT用作EL驱动TFT 1104和电源控制TFT 1109中的每一个。EL元件1106的阳极是像素电极而阴极是对置电极。
在图7B所示的电路图中，与栅信号线1102平行地设置电源供给线1105。与源信号线1103平行地设置电源控制线1110。
此外，LDD区可配置在EL驱动TFT 1104的有源层中，和形成其中LDD区和栅极通过栅绝缘膜重叠的区域(称为(Lov)区)。当EL驱动TFT 1104是n沟道型TFT或p沟道型TFT时，在有源层的漏区一侧形成Lov区，结果在EL驱动TFT 1104的栅极与Lov区之间还形成电容，可保持EL驱动TFT 1104的栅极。
应指出，在图7B所示的电路图中，开关TFT 1101、EL驱动TFT 1104和电源控制TFT 1109可形成为多栅结构。通过将开关TFT 1101形成为多栅结构，可降低开关TFT的关断电流。此外，在EL驱动TFT 1104和电源控制TFT 1109形成为多栅结构的情况下，可抑制因加热所引起的EL驱动TFT的劣化。
图7B中，在电源供给线1105和栅信号线1102彼此不重叠地配置时，如果它们在不同层中形成，它们可以通过绝缘膜重叠配置。在这种情况下，因电源供给线1105和栅信号线1102共有专用区域，因而像素部分更精确。
图7B中，在电源控制线1010和源信号线1103彼此不重叠地配置时，如果它们在不同层中形成，它们可以通过绝缘膜重叠配置。在这种情况下，因电源控制线1110和源信号线1103共有专用区域，因而像素部分更精确。
图8A表示按照本发明的像素电路图的又一个实例。图8A中，像素1200和像素1210彼此相邻地配置。图8A中，参考标号1201和1211表示开关TFT。应指出，本发明中，作为开关TFT 1201和1211，可以使用n沟道型TFT或p沟道型TFT。图8A中，n沟道型TFT用作开关TFT 1201和1211中的每一个。开关TFT 1201和1211的栅极连接到用于输入栅信号的栅信号线1202。开关TFT 1201的源区和漏区中的一个连接到用于输入数字视频信号的源信号线1203，而另一个则分别连接到EL驱动器TFT 1204的栅极和电容器1208。开关TFT 1211的源区和漏区中的一个连接到用于输入数字视频信号的源信号线1213，而另一个则分别连接到EL驱动器TFT 1214的栅极和电容器1218。在本实施例中，可省略电容器1208和1218。
然后，EL驱动TFT 1204的源区和漏区之一连接到电源供给线1220，而另一个则分别连接到电源控制TFT 1209和1219的源区或漏区。电源控制TFT 1209和1219的源区或漏区中的其余部分分别连接到EL元件1205和1215。电源控制TFT 1209和1219的栅极则连接到电源控制线1207。电容器1208和1218连接到电源供给线1220。以这种方式，在本实施例中，两个相邻的像素共用一个电源供给线1220。结果，与图7A所示的结构相比，可减少电源供给线的数量。当布线相对于整个像素部分所占的比例减小时，在布线配置于EL层的发光方向上的情况下，可抑制被布线遮蔽的光。
图8B表示按照本发明的像素电路图的又一个实例。图8B中，像素1300和像素1310彼此相邻地配置。图8B中，参考标号1301和1311表示开关TFT。应指出，本发明中，作为开关TFT 1301和1311，可以使用n沟道型TFT或p沟道型TFT。图8B中，n沟道型TFT用作开关TFT 1301和1311中的每一个。开关TFT 1301和1311的栅极连接到用于输入栅信号的栅信号线1302和1312。开关TFT 1301的源区和漏区中的一个连接到用于输入数字视频信号的源信号线1303，而另一个则连接到EL驱动器TFT 1304的栅极和电容器1208。开关TFT1311的源区和漏区中的一个连接到用于输入数字视频信号的源信号线1303，而另一个则分别连接到EL驱动器TFT 1314的栅极和电容器1318。在本实施例中，可省略电容器1308和1318。
然后，EL驱动TFT 1304和1314的源区和漏区之一连接到电源供给线1320，而另一个则分别连接到电源控制TFT 1309和1319的源区或漏区。电源控制TFT 1309和1319的源区或漏区之一分别连接到EL元件1305和1315。电源控制TFT 1309和1319的栅极则连接到电源控制线1307。电容器1308和1318连接到电源供给线1320。以这种方式，在本实施例中，两个相邻的像素共用一个电源供给线1320。结果，与图7B所示的结构相比，可减少电源供给线的数量。当布线相对于整个像素部分所占的比例减小时，在布线配置于EL层的发光方向上的情况下，可抑制被布线遮蔽的光。
接着，图4A表示按照本发明的像素电路图的又一个实例。图4A中，像素1400和像素1410彼此相邻地配置。图4A中，参考标号1401和1411表示开关TFT。应指出，本发明中，作为开关TFT 1401和1411，可以使用n沟道型TFT或p沟道型TFT。图4A中，n沟道型TFT用作开关TFT 1401和1411中的每一个。开关TFT 1401和1411的栅极连接到用于输入栅信号的栅信号线1402。开关TFT 1401和1411的源区和漏区之一分别连接到用于输入数字视频信号的源信号线1403和1413，而另一个则分别连接到EL驱动器TFT 1404和1414的栅极以及电容器1408和1418。在本实施例中，可省略电容器1408和1418。
EL驱动TFT 1404和1414的源区和漏区之一连接到电源输送线1407上，而另一个连接到电源控制TFT 1409和1419的源区或漏区上。电源控制TFT 1409和1419的源区和漏区的另一个连接到EL元件1405和1415上。电源控制TFT 1409和1419的栅极连接到电源控制线1420上。并且电容器1408和1418与电源输送线1407相连。在本例中通过这种方式，两相邻象素共用一个电源控制线1420。因而，与图7B所示的结构相比，电源控制线的数量减少了。在布线与整个象素部分的比很小时，在布线设置在EL层的光发射方向上的情况下可以抑制光被布线屏蔽。
在图4A所示的电路图中，电源控制线1420与源信号线1403和1413平行设置。并且电源输送线1407与栅信号线1402平行设置。
下面，图4B表示根据本发明的象素的电路图的另一实例。在图4B中，象素1500和1510彼此相邻设置。在图4B中，参考标号1501和1511表示开关TFT。应注意到，在本发明中，作为开关TFT 1501和1511，可以使用n沟道型TFT或p沟道型TFT。在图4B中，n沟道型TFT被用做各开关TFT 1501和1511。开关TFT 1501和1511的栅极分别与用于输入栅信号的栅信号线1502和1512相连。开关TFT1501和1511的源区和漏区之一与用于输入数字视频信号的源信号线1503相连，而另一个分别与EL驱动TFT 1504和1514的栅极、电容器1508和1518相连。在该实施例中，可省略电容器1508和1518。
接着，EL驱动TFT 1504和1514的源区和漏区之一与电源输送线1507相连，而另一个分别与电源控制TFT 1509和1519的源区或漏区相连。电源控制1509和1519的源区和漏区的另一个分别与EL元件1505和1515相连。电源控制TFT 1509和1519的栅极与电源控制线1520相连。并且电容器1508和1518与电源输送线1507连接。在本例中通过这种方式两相邻象素共用一个电源控制线1520。因而，与图7A所示的结构相比，可以减少电源输送线的数量。当布线与整个象素部分之比很小时，在布线设置在EL层的光发射方向上的情况下可以抑制光被布线屏蔽。
接下来，本发明的电路图的另一实例示于图6A中。在本例中，图4A所示的两象素和关于电源输送线倒置(turn)的前述象素被设置成共用电源输送线。图6B所示的结构是两象素和关于电源控制线的倒置(turning)象素被设置成共用图8B所示的电源控制线。TFT结构和每个元件的连接都是根据图4A和8B所示的。
如图6A所示，被指示到栅线的两相邻象素共用一个电源输送线1600，被指示到源线的两相邻象素共用一个电源输送线1610。因而，与图7A和7B所示的结构相比，可以减少电源控制线和电源输送线的数量。当布线与整个象素部分的比很小时，在布线设置在EL层的光发射方向上的情况下可以抑制光被布线屏蔽。
本发明的电路图的另一例子示于图6B中。在本例中，图8A所示的两象素和关于电源输送线倒置的前述象素共用电源输送线。图6B所示的结构是两象素和关于电源输送线的倒置象素被设置成共用图4B所示的电源输送线。TFT结构和每个元件的连接都是根据图8A或图4B所示的。
如图6B所示，指示到栅线的两相邻象素共用一条电源输送线1700，指示到源线的两相邻象素共用一个电源控制线1710。因此，与图7A和图7B所示的结构相比，可以减少电源控制线和电源输送线的数量。当布线与整个象素部分之比很小时，在布线设置在EL层的光发射方向上的情况下可以抑制光被布线屏蔽。
应当注意到，在图8A、8B、4A、4B、6A和6B所示的电路图中，EL元件包括阳极、阴极、和设置在阳极和阴极之间的EL层。注意，根据本发明，在阳极是象素电极和阴极是对置电极的情况下，电源控制TFT的源区或漏区与EL元件的阳极相连。相反，在阳极是对置电极和阴极是象素电极的情况下，电源控制TFT的源区或漏区与EL元件的阴极相连。此外，EL元件的对置电极总是被保持为预定的电位。
注意到，在图8A、8B、4A、4B、6A和6B所示的电路图中，作为EL驱动TFT和电源控制TFT，可以使用n沟道型TFT或p沟道型TFT。但是，在EL元件的阳极是象素电极和其阴极是对置电极的情况下，优选EL驱动TFT和电源控制TFT是p沟道型TFT。此外，相反，在EL元件的阳极是对置电极和其阴极是象素电极的情况下，优选EL驱动TFT和电源控制TFT是n沟道型TFT。在图8A、8B、4A、4B、6A和6B所示的电路图中，p沟道型TFT被用做EL驱动TFT和电源控制TFT，因而EL元件的阳极是象素电极，其阴极是对置电极。
注意到，在图8A、8B、4A、4B、6A和6B所示的电路图中，在EL驱动TFT的有源层中设置LDD区，因而可以形成其中LDD区和栅极经过栅绝缘膜叠加的区域(被称为Lov区)。当EL驱动TFT是n沟道型TFT或p沟道型TFT时，Lov区形成在有源层的漏区一侧上，结果是可以在EL驱动TFT的栅极和Lov区之间进一步形成电容，并且可以保留EL驱动TFT的栅极。
应指出，在图8A、8B、4A、4B、6A和6B所示的电路图中，开关TFT、EL驱动TFT和电源控制TFT中的一个或多个可以形成为多栅结构。通过将开关TFT形成为多栅结构，可以减小截止电流。此外，在EL驱动TFT和电源控制TFT形成为多栅结构的情况下，可以抑制由于热量引起的EL驱动TFT或电源控制TFT的退化。
注意到，在本例中，在电流控制TFT的漏区或源区和EL元件之间设置电阻器。通过提供电阻器，从电源控制TFT输送到EL元件的电流量被控制，从而可以防止电源控制TFT和EL驱动TFT的不一致性的特性的影响。该电阻器可以是表示足以大于电源控制TFT和EL驱动TFT的导通电阻的电阻值的元件。因此，该结构等并不受限制。注意，该导通电阻是通过在该TFT被导通时TFT的漏电压除以当时流过的漏电流得到的值。作为该电阻器的电阻值，可以选择1kΩ到50MΩ(优选10 kΩ到10MΩ，更优选50 kΩ到1MΩ)范围内的任何值。在用具有高电阻值的半导体层作为电阻器时，其形成是很容易的和优选的。在本例中将介绍本发明的EL显示器的象素结构。
在本例中，电源控制TFT设置在EL驱动TFT和电源输送线之间。象素的电路图的例子示于图20A中。
在图20A中，在象素1800中提供开关TFT 1801。在本发明中，n沟道TFT和p沟道TFT可用于开关TFT1801。在本例中，在图20A中，n沟道TFT用于开关TFT1801。
开关TFT1801的栅极与输入栅信号的栅信号线1802相连。开关TFT1801的源区和漏区之一与输入数字视频信号的源信号线(还称为数据信号线)1803相连，另一个与EL驱动TFT1804的栅极和电容器1808相连。
EL驱动TFT1804的源区和漏区之一与电源控制TFT1809的源区或漏区相连，而另一个与EL元件1806相连。电源控制TFT1809的源区或漏区的另一个与电源输送线1805连接，电源控制TFT1809的栅极与电源控制线1810连接。电容器1808与电源输送线1805连接。在本例中，可以不提供电容器1808。
EL元件1806包括阳极、阴极和设置在阳极和阴极之间的EL层。注意在本发明中，在阳极是象素电极和阴极是对置电极的情况下，EL驱动TFT1804的源区或漏区与EL元件1806的阳极相连。相反，在阳极是对置电极和阴极是象素电极的情况下，EL驱动TFT1804的源区或漏区与EL元件1806的阴极相连。EL元件的对置电极总是被保持在预定电势的电平。
虽然n沟道TFT和p沟道TFT都可以用于EL驱动TFT1804和电源控制TFT1809，但是在EL元件1806的阳极是象素电极和阴极是对置电极的情况下，优选EL驱动TFT1804和电源控制TFT1809是p沟道TFT。相反，在EL元件1806的阳极是对置电极和阴极是象素电极的情况下，优选EL驱动TFT1804和电源控制TFT1809是n沟道TFT。在图20A中，p沟道TFT被用于EL驱动TFT1804和电源控制TFT1809，EL元件1806的阳极是象素电极，阴极是对置电极。
图20A中所示的电路图还可以表示为下列方式在图7A所示的电路图中(实施例1)，去掉了设置在EL驱动TFT1004和EL元件1006之间的电源控制TFT1009，电源控制TFT重新设置在EL驱动TFT1004和电源输送线1005之间。在这种情况下，电源控制TFT的源区和漏区之一与电源输送线1005相连，另一个与EL驱动TFT1004相连。此外，栅极与电源控制线1010相连。
本发明的象素电路图的另一例子示于图20B中。图20B所示的电路图可以表述为如下方式在图7B所示的电路图(实施例1)中，去掉了设置在EL驱动TFT1104和EL元件1106之间的电源控制TFT1109，电源控制TFT1111重新设置在EL驱动TFT1104和电源输送线1105之间。注意到，电源控制TFT的源区和漏区之一与电源输送线1105相连，另一个与EL驱动TFT1104相连。除此之外，栅极与电源控制线1110相连。
同样，在本例中，电源控制TFT设置在EL驱动TFT和电源输送线之间。在实施例1中的图7A、7B、8A、8B、4A、4B、6A和6B的电路图的任何情况下，当去掉设置在EL驱动TFT和EL元件之间的电源控制TFT时，电源控制TFT重新设置在EL驱动TFT和电源输送线之间，与此类似的结构变得可行了。注意到，电源控制TFT的源区和漏区之一与电源输送线相连，另一个与EL驱动TFT相连。栅极连接到电源控制线。
在本例中，LDD区可以设置在EL驱动TFT的有源层中，并且可以形成其中LDD区通过栅绝缘膜与栅极叠加的区域(称为Lov区)。即使EL驱动TFT为n沟道TFT或p沟道TFT，通过在有源层的漏区一侧形成Lov区，在EL驱动TFT和Lov区之间可以形成电容，并且可以保持EL驱动TFT的栅压。
开关TFT、EL驱动TFT或电源控制TFT可以被制成为具有多栅结构(包括有两个或多个互相串联连接的沟道形成区的有源层的结构)。将开关TFT制成为具有多栅结构，可以降低开关TFT的截止电流。此外，将EL驱动TFT或电源控制TFT制成为具有多栅结构，可以抑制EL驱动TFT或电源控制TFT的退化。
在注意到电源输送线、源信号线、电源控制线和栅信号线当中的互相平行的两条线时，采用互相都不叠加的结构。但是，如果都是形成在不同层中的布线，则可以提供它们以便通过绝缘膜互相叠加。在这种情况下，由于提供互相叠加的两条线而可以使占据面积共用，因此象素部分可以做得更小。
注意在本例中，可以在EL驱动TFT的漏区或源区和EL元件之间设置电阻器。通过提供电阻器，可以控制从EL驱动TFT向EL元件输送的电流量，并防止电源控制TFT和EL驱动TFT的特性波动的影响。该电阻器可以是表示足以大于电源控制TFT和EL驱动TFT的导通电阻的电阻值的元件，并且没有结构等的限制。注意导通电阻表示通过在TFT处于导通状态时TFT的漏电压除以那时流过的漏电流得到的值。该电阻器的电阻值可以在1kΩ到50MΩ(优选10kΩ到10MΩ，更优选50kΩ到1MΩ)范围内选择。在用具有高电阻值的半导体层作为电阻器时，其形成是很容易的和优选的。在实施例3中介绍制造使用本发明的EL显示器的例子。
图9A是使用本发明的EL显示器的顶视图。在图9A中，参考标号4010是衬底，参考标号4011是象素部分，参考标号4012是源信号侧驱动电路，参考标号4013是栅信号侧驱动电路。这些驱动电路经过布线4014-4016通过FPC4017与外部设备相连。
形成覆盖材料6000、密封材料(还被称为外壳材料)7000和气密密封材料(第二密封材料)7001，以便至少封闭象素部分，此时优选都封闭驱动电路和象素部分。
此外，图9B是本发明的EL显示器件的剖面结构。在衬底4010上的基底膜4021上形成驱动电路TFT4022(注意在这里该图中示出的是其中结合了n沟道TFT和p沟道TFT的CMOS电路)、象素部分TFT4023(注意在这里示出的只是用于控制流到EL元件的电流的EL驱动TFT)。TFT可以利用公知结构(顶栅结构或底栅结构)形成。
在完成驱动电路TFT4022和象素部分TFT4023之后，在由树脂材料制成的层间绝缘膜(校平膜)4026上形成象素电极4027。该象素电极4027是用透明导电膜形成的，用于电连接到象素TFT4023的漏极上。氧化铟和氧化锡化合物(称为ITO)或氧化铟和氧化锌化合物用做透明导电膜。在形成象素电极4027之后形成绝缘膜4028，并且在象素电极4027上形成开口部分。
下面形成EL层4029。通过自由结合公知EL材料(如空穴注入层、空穴传输层、光发射层、电子传输层、和电子注入层)，该EL层4029可以形成为具有叠层结构、或单层结构。公知技术可以被用于确定使用哪种结构。此外，EL材料作为低分子量材料和高分子量(聚合物)材料存在。当使用低分子量材料时使用蒸发，但是当采用高分子量材料时，也可以用容易的方法，如旋涂、印刷和喷墨印刷。
在本例中，EL层是通过使用荫罩的蒸发形成的。通过使用荫罩为每个象素形成能够发射有不同波长的光的发射层(红色发射层、绿色发射层和蓝色发射层)，使彩色显示器变为可能。另外，也可以使用如结合电荷耦合层(CCM)和滤色器的方法、和结合白色光发射层和滤色器的方法等方法。当然，EL显示器件也可以被制成为发射单色光。
形成EL层4029之后，在该EL层上形成阴极4030。优选尽可能去掉存在于阴极4030和EL层4029之间的界面中的任何潮气或氧气。因此需要使用如下方法在真空下淀积EL层4029和阴极4030，或在惰性气体气氛中形成EL层4029和在没暴露于空气的条件下形成阴极4030。在本例中可以用多室方法(成组工具法)膜淀积装置实现上述膜淀积。
注意在本例中LiF(氟化锂)膜和Al(铝)膜的叠层结构被用做阴极4030。具体地说，在EL层4029上利用蒸发形成1nm厚的LiF(氟化锂)膜，在该LiF膜上形成300nm厚的铝膜。当然也可以使用公知阴极材料MgAg电极。然后阴极4030连接到由参考标号4031表示的区域中的布线4016上。布线4016是用于给阴极4030施加预定电压的电源输送线，并通过导电膏材料4032与FPC4017相连。
为了电连接阴极4030和由参考标号4031表示的区域中的布线4016，需要在层间绝缘膜4026和绝缘膜4028中形成接触孔。接触孔可以在腐蚀层间绝缘膜4026时(在形成用于象素电极的接触孔时)和在腐蚀绝缘膜4028时(在形成EL层之前形成开口部分时)形成。此外，在腐蚀绝缘膜4028时，腐蚀可以一次进行到层间绝缘膜4026。如果层间绝缘膜4026和绝缘膜4028是相同树脂材料，在这种情况下可以形成好的接触孔。
形成钝化膜6003、填充材料6004、和覆盖材料6000，以便覆盖如此制成的EL元件的表面。
另外，在覆盖材料6000和衬底4010之间形成密封材料7000，以便包围EL元件部分，并且在密封材料7000的外面形成气密密封材料(第二密封材料)7001。
此时填充材料6004起到用于键合覆盖材料6000的粘合剂的作用。PVC(聚氯乙烯)、环氧树脂、硅氧烷树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)和EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)可用做填充材料6004。如果在填充材料6004的内部形成干燥剂，则可以继续保持潮气吸收效应，这是优选的。
此外，在填充材料6004中含有间隔物。该间隔物可以是粉末物质，如BaO，使间隔物本身具有吸收潮气的能力。
当使用间隔物时，钝化膜6003可以解除间隔物的压力。此外，可以与钝化膜6003分开形成如树脂膜等膜以解除间隔物的压力。
而且，玻璃板、铝板、不锈钢板、FRP(玻璃纤维增强塑料)板、PVF(聚氟乙烯)膜、Mylar膜、聚酯膜、和丙烯酸膜可用做覆盖材料6000。注意如果PVB或EVA用做填充材料6004，优选使用具有其中几十μm的铝箔被PVF膜或Mylar膜夹持的结构的片。
但是，根据从EL器件发出的光发射方向(光辐射方向)，对于覆盖材料6000来说需要具有透光特性。
此外，布线4016通过气密密封材料7001和衬底4010之间的间隙电连接到FPC4017上。注意虽然这里表示性地说明了布线4016，但是布线4014和4015也可以同样穿过密封材料7000和气密密封材料7001下面电连接到FPC4017。
在图9A和9B中，在形成填充材料6004之后键合覆盖材料6000，并且粘接密封材料7000以便覆盖填充材料6004的侧表面(暴露表面)，但是也可以在粘接覆盖材料6000和密封材料7000之后形成填充材料6004。在这种情况下，形成穿过由衬底4010、覆盖材料6000和密封材料7000形成的间隙的填充材料注入开口。该间隙设置为真空状态(压力等于或小于10-2Torr)，并在盛有填充材料的容器中浸渍该注入开口之后，使间隙外部的空气压力比间隙内部的空气压力高，并且填充材料填充该间隙。
下面利用图10A和10B介绍制造具有不同于图9A和9B的结构的EL显示器件的例子。具有与图9A和9B中相同的参考标号的部件表示相同部分，因此省略了这些部件的说明。
图10A是本例的EL显示器件的顶视图，图10B表示沿着图10A的A-A’线截取的剖视图。
根据图9A和9B，通过形成覆盖EL元件的钝化膜6003的步骤进行制造。
另外，形成填充材料6004以便覆盖EL元件。填充材料6004也用做用于键合覆盖材料6000的粘合剂。PVC(聚氯乙烯)、环氧树脂、硅氧烷树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)、和EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)可用做填充材料6004。如果在填充材料6004的内部提供干燥剂，则可继续保持潮气吸收效应，这是优选的。
另外，在填充材料6004中可以含有间隔物。该间隔可以是粉末物质如BaO，使间隔物本身具有吸收潮气的能力。
当使用间隔物时，钝化膜6003可解除间隔物压力。此外，可与钝化膜6003分开形成如树脂膜等膜，以解除间隔物压力。
而且，玻璃板、铝板、不锈钢板、FRP(玻璃纤维增强塑料)板、PVF(聚氟乙烯)膜、Mylar膜、聚酯膜、和丙烯酸膜可用做覆盖材料6000。注意如果PVB或EVA用做填充材料6004，优选使用具有其中几十μm的铝箔被PVF膜或Mylar膜夹持的结构的片。
但是，根据来自EL器件的光发射方向(光辐射方向)，对于覆盖材料6000来说需要具有透光特性。
在用填充材料6004键合覆盖材料6000之后，粘接框架材料6001以便覆盖填充材料6004的侧表面(暴露表面)。框架材料6001是用密封材料(用做粘合剂)6002键合的。此时优选使用光固化树脂作为密封材料6002，但是如果EL层的耐热特性容许，也可以使用热固化树脂。注意优选密封材料6002是尽可能不传输潮气和氧的材料。此外，可在密封材料6002的内部添加干燥剂。
布线4016通过密封材料6002和衬底4010之间的间隙电连接到FPC4017。注意虽然这里表示性地说明了布线4016，但是布线4014和4015也可以同样穿过密封材料6002下面电连接到FPC4017。
注意覆盖材料6000被键合，并且在图10A和10B中形成填充材料6004之后粘接框架材料6001以便覆盖填充材料6004的侧表面(暴露表面)，但是也可以在粘接覆盖材料6000和框架材料6001之后形成填充材料6004。在这种情况下，通过由衬底4010、覆盖材料6000和框架材料6001形成的间隙形成填充材料注入开口。该间隙被设置成真空状态(压力等于或小于10-2Torr)，并且在盛有填充材料的容器中浸渍注入开口之后，使间隙外部的空气压力比间隙内部的空气压力高，并且填充材料填充该间隙。象素部分的更详细的剖面结构示于图11中。形成在衬底3501上的开关TFT3502通过使用公知方法来制造。在本例中使用双栅结构。注意虽然本例中使用双栅结构，但也可以使用单栅结构、三栅结构、和具有大量栅极的多栅结构。
EL驱动TFT3503和电源控制TFT3504各是n沟道TFT，并用公知方法制造。开关TFT3502的漏布线35利用布线36电连接到EL驱动TFT3503的栅极37b上。EL驱动TFT3503的源布线40b连接到电源控制TFT的漏布线40a。此外，由参考标号38表示的布线是用于电连接开关TFT3502的栅极39a和39b的栅信号线。而且，EL驱动TFT3503的漏布线34连接到电源输送线(图中未示出)，并且总是被施加恒定电压。电源控制TFT3504的栅极37a连接到电源控制线(图中未示出)。
在本例中，该结构是电源控制TFT的源布线连接到EL元件的阴极上，漏布线连接到EL驱动TFT的源布线，并且EL驱动TFT的漏布线连接到电源输送线。该结构还可以是EL驱动TFT的源布线连接到EL元件的阴极，漏布线连接到电源控制TFT的源布线，并且电源控制TFT的漏布线连接到电源输送线。因此，可以通过结合实施例2来实施。
EL驱动TFT3503的单栅结构和电流控制TFT3504示于本例的图中，但是也可以使用其中串联多个TFT的多栅结构。另外，也可使用如下结构其中多个TFT并联连接，并有效地被分成多个沟道形成区，而且可以以高效率进行热辐射。这种结构对于抑制由热量引起的退化是很有效的。
在开关TFT 3502、EL驱动TFT3503和电源控制TFT3504上形成第一钝化膜41，并在其顶部上形成由绝缘树脂膜制成的校平膜42。最重要的是用校平膜42校平由于TFT形成的台阶。后来形成的EL层极薄，因此有由于台阶引起的缺陷光发射的情况。因此，为形成具有尽可能平的表面的EL层，优选在形成象素电极之前进行校平。
另外，参考标号43表示由具有高反射率的导电膜形成的象素电极(EL元件阴极)，并电连接到电源控制TFT3504的漏区。优选使用低电阻导电膜，如铝合金膜、铜合金膜、和银合金膜或这些膜的叠层。当然，也可以使用具有其它导电膜的叠层结构。
此外，在由堤部44a和44b形成的沟槽(对应象素)中形成光发射层45，其中堤部44a和44b是用绝缘膜(优选是树脂)形成的。注意这里图中只示出了一个象素，但是该光发射层可以被形成并对应每种颜色R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)被分割。π共轭聚合物材料用做有机EL材料。聚亚苯基亚乙烯基(PPVs)、聚乙烯咔唑(PVKs)和聚荧烷可作为典型聚合物材料。
注意有几种类型的PPV有机EL材料，例如可以使用在Shenk,H.,Becker,H.,Gelsen,O.,K1uge,E.,Kreuder,W.,和Spreitzer,H.,“Polymers for Light Emitting Diodes”,Euro DisplayProceedings,1999,pp.33-37，和在日本专利申请特许公开No.平10-92576中报导的材料。
作为特殊的光发射层，氰基-聚亚苯基1,2亚乙烯基(cyano-polyphenylene vinylene)可用做红光发射层，聚亚苯基1,2亚乙烯基可作为绿光发射层，聚亚苯基1,2亚乙烯基或聚烷基苯基烯(polyalkylphenylene)可作为蓝光发射层。膜的厚度可以在30和150nm之间(优选在40和100nm之间)。
然而，上述例子只是可作为光发射层的有机EL材料的一个例子，并不限于这些材料。可以通过自由组合光发射层、电荷传输层、和电荷注入层来形成EL层。
例如，本例表示使用聚合物材料作为光发射层的例子，但是也可使用低分子量有机EL材料。此外，可以使用无机材料如碳化硅作为电荷传输层或电荷注入层。公知材料可用于这些有机EL材料和无机EL材料。
在本例中使用了片状结构EL层，其中在光发射层45上形成由PEDOT(聚噻吩)或Pani(聚苯胺)构成的空穴注入层46。然后在空穴注入层46上形成由导电膜构成的阳极47。在本例中由光发射层45产生的光向上表面(向TFT的顶部)辐射，因此阳极必须是透光的。氧化铟和氧化锡化合物或氧化铟和氧化锌化合物可用于透明导电膜。但是，由于它是在形成低耐热性光发射和空穴注入层之后形成的，因此优选使用可以在尽可能低的温度淀积的材料。
在形成阳极47之时就完成了EL元件3505。注意在这里所称的EL元件3505是通过象素电极(阴极)43、光发射层45、空穴注入层46和阳极47形成的。象素电极43的面积近似等于象素的面积，并且整个象素起EL器件的作用。因此，光发射效率极高，并可以得到明亮的图像显示。
此外，在本例中，接着在阳极47上形成第二钝化膜48。优选使用氮化硅膜或氧化氮化硅作为第二钝化膜48。这样做的目的是将EL元件与外部隔离，并且这对于防止由于有机EL材料的氧化引起的退化和控制从有机EL材料发射的气体是很有意义的。由此提高了EL显示器的可靠性。
本发明的EL显示器具有由如图11所构成的象素形成的象素部分，并具有带有足够低截止电流值的开关TFT，和关于热载流子注入是很强的EL驱动TFT。因此可得到具有高可靠性和良好图像显示的EL显示器。
注意可以通过自由组合本例与实施例1-3的任何一个来实现本例的结构。在本例中，将介绍如下结构在实施例4中所示的象素部分中，EL元件3505的结构被倒置。图12用于解释。注意由于与图11(实施例4)的结构不同的地方只是EL元件部分、EL驱动TFT和电源控制TFT，因此省略了其它部分的说明。
在图12中，EL驱动TFT3503和电源控制TFT3504是p沟道TFT，并能用公知方法形成。注意在本例中，虽然采用了电源控制TFT的源布线连接到EL元件的阳极上、漏布线连接到EL驱动TFT的源布线上、EL驱动TFT的漏布线连接到电源输送线上的结构，但是也可以采用如下结构其中EL驱动TFT的源布线连接到EL元件的阳极，漏布线连接到电源控制TFT的源布线上，和电源控制TFT的漏布线连接到电源输送线上。就是说，本例可以与实施例2的结构结合以实施本发明。
在本例中，透明导电膜用做象素电极(阳极)50。具体地说，使用由氧化铟和氧化锌的化合物构成的导电膜。当然，也可以使用由氧化铟和氧化锡构成的导电膜。
在形成由绝缘膜构成的堤部51a和51b之后，利用溶液涂敷形成由聚乙烯咔唑构成的光发射层52。在光发射层上形成由乙酰丙酮化钾(表示为acacK)构成的电子注入层53，并形成由铝合金构成的阴极54。在这种情况下阴极54也起钝化膜的作用。由此形成EL元件3701。
在实施例5中由光发射层52产生的光向其上形成TFT的衬底辐射，如箭头所示。
注意可以通过自由组合实施例5与实施例1-3的任何一个来实施实施例5的结构。在本例中，参考图24A和图24B介绍利用本发明制造EL显示器的例子。图24A是表示在其上形成EL元件的有源矩阵衬底中已经进行EL元件的密封的状态的顶视图。参考标号801、由虚线表示的部分表示源侧驱动电路；802表示栅侧驱动电路；和803表示象素部分。此外，参考标号804表示覆盖部件；805表示第一密封部件；和806表示第二密封部件。在被第一密封部件805包围的内部的覆盖部件和有源矩阵衬底之间提供填料807(见图24B)。
参考标号808表示用于输送输入给源侧驱动电路801、栅侧驱动电路802和象素部分803的信号的连接布线，并接收来自作为到外部设备的连接端子的FPC(柔性印刷电路)809的视频信号和时钟信号。
这里，图24B是对应沿着图24A的线A-A’截取的剖面的剖视图。图24A和24B中相同部分用相同标号表示。
如图24B所示，在衬底800上形成象素部分803和源侧驱动电路801。象素部分803是由多个象素形成的，每个象素包括用于控制流向EL元件的电流的TFT(未示出)(以下称为EL驱动TFT)、用于控制EL驱动电压的TFT(以下称为电源控制TFT)851、电连接到其漏区的象素电极852等。在本例中，电源控制TFT851是p沟道TFT。源侧驱动电路801是用其中n沟道TFT853和p沟道TFT854互补地结合的CMOS电路形成的。
在本例中，虽然采用了电源控制TFT的漏布线与EL元件的象素电极相连、其源布线与EL驱动TFT的漏布线相连的结构，但是也可以采用EL驱动TFT的漏布线与EL元件的象素电极相连、其源布线与电源控制TFT的漏布线相连的结构。这与结合实施例1的结构是等效的。
每个象素包括在象素电极下面的滤色器(R)855、滤色器(G)856和滤色器(B)(未示出)。这里，滤色器(R)是用于提取红光的过滤器，滤色器(G)是用于提取绿光的滤色器，滤色器(B)是用于提取蓝光的滤色器。注意滤色器(R)855是为红光发射的象素提供的，滤色器(G)856是为绿光发射的象素提供的，滤色器(B)是为蓝光发射的象素提供的。
作为提供这些滤色器的效果，首先，可以指出光发射颜色的色纯度的重要性。例如，在红光发射的象素中，红光从EL元件辐射(在本例中可以辐射到象素电极一侧)，当该红光穿过用于提取红光的滤色器时，可以提高红光的纯度。这与绿光和蓝光的情况相同。
在没有使用滤色器的常规结构中，可能发生这样的问题从EL显示器件外部进入的可见光激发EL元件的光发射层，因此不能得到所希望的颜色。但是，通过在本例中提供滤色器，只有特殊波长的光可以进入EL元件。就是说，可以防止EL元件被来自外部的光激发的缺陷。
虽然提供滤色器的结构是常规建议的，但是已经使用了白光发射的EL元件。在这种情况下，其它波长的光被截止以提取红光，从而降低了亮度。但是，在本例中，例如，从EL元件辐射的红光穿过用于提取红光的滤色器，因而不会降低亮度。
接下来，象素电极852是由透明导电膜形成的，其用做EL元件的阳极。在象素电极852的两端形成绝缘膜857，此外，形成用于发射红光的光发射层858和用于发射绿光的光发射层859。虽然未示出，但是在相邻象素中形成用于发射蓝光的光发射层，并通过对应红、绿和蓝的象素得到彩色显示。当然，也为其中提供蓝光的光发射层的象素提供提取蓝光的滤色器。
作为EL材料，不仅可以用有机材料，也可以用无机材料。此外，除了光发射层以外，还可以采用包括电子注入层、电子传输层、空穴传输层或空穴注入层的叠层结构。
在各光发射层上形成由具有光屏蔽性能的导电膜构成的EL元件的阴极860。该阴极860对于所有象素是共用的，并通过连接布线808电连接到FPC809。
第一密封部件805是通过分配器等形成的，间隔物(未示出)被分散以键合覆盖部件804。然后利用真空注入法在被有源矩阵衬底、覆盖部件804和第一密封部件805包围的区域中填充填料807。
在本例中，作为吸湿材料861的氧化钡预先加到填料807中。尽管吸湿材料被加到填料中并在本例中被使用，但也可以通过将其分散成组而密封填料中的吸湿材料。尽管未示出，但也可用吸湿材料作为间隔物的材料。
在通过紫外线辐射或加热硬化填料807之后，封闭形成在第一密封部件805中的开口部分(未示出)。当封闭第一密封部件805的开口部分时，连接布线808和FPC809利用导电材料862互相电连接。另外，提供第二密封部件806以覆盖第一密封部件805的露出部分和一部分FPC809。第二密封部件806可以由与第一密封部件805相同的材料构成。
通过使用上述方法在填料807中密封EL元件，EL元件可以与外部完全隔绝，并且可防止促进有机材料氧化的材料如外部的潮气或氧气进入。这样就可以制造具有高可靠性的EL显示器件。
注意本例的结构可以自由地与实施例1-3的任何结构相结合。在本例中，将介绍下述例子其中在实施例6所示的EL显示器件中，改变了从EL元件发射的光的辐射方向和滤色器的排列。虽然图25用于解释，由于基本结构与图24B的相同，因此给修改的部分标以新的标号并做说明。
本例中，n沟道TFT被用做象素部分901中的电源控制TFT902和EL驱动TFT(未示出)。此外，象素电极903与电源控制TFT902的漏极连接，并且该象素电极903是用具有光屏蔽性能的导电膜形成的。在本例中，象素电极903作为EL元件的阴极。
被每个象素共用的透明导电膜904形成在用于发射红光的光发射层858和用于发射绿光的光发射层859上。该透明导电膜904作为EL元件的阳极。
本例的特征在于滤色器(R)905、滤色器(G)906和滤色器(B)(未示出)形成在覆盖部件804上。在采用本例的EL元件的结构的情况下，由于从光发射层发射的光的辐射方向指向覆盖部件一侧，如果采用图25的结构，滤色器可以设置在光路中。
在滤色器(R)905、滤色器(G)906和滤色器(B)(未示出)形成在覆盖部件804上时，可以减少有源矩阵衬底的台阶，并具有提高成品率和生产量的优点。
注意本例的结构可以与实施例1-3的任何结构相结合。在本发明的EL显示器中的EL元件的EL层中使用的材料不限于有机EL材料，本发明可以用无机EL材料实施。然而，现有的无机EL材料具有极高的驱动电压，因此必须使用具有耐电压特性的TFT，从而它们可以承受如此高的电压。
另外，如果将来发展具有低驱动电压的无机EL材料，可以在本发明中使用这种材料。
而且，可以自由结合本例的结构与实施例1-7的任何结构。在本发明中，EL层的有机材料可以是低分子有机材料或聚合物(高分子)有机材料。作为低分子有机材料，公知的材料主要以Alq3(三-8-喹啉基糖醇-铝(tris-8-quinoylite-aluminum))、TPD(三苯胺衍生物)等为中心。作为聚合物有机材料，可以给出π-协作聚合物材料。典型地，可以给出PPV(聚亚苯基亚乙烯基)、PVK(聚乙烯咔唑)、聚碳酸酯等。
可以用简单的薄膜形成方法如旋涂法(还被称为溶液涂敷法)、浸渍法、分散法、印刷法、喷墨法等形成聚合物(高分子)有机材料。聚合物有机材料具有比低分子有机材料高的耐热性。
而且，在包含在根据本发明的EL显示器中的EL元件中的EL层具有电子传输层和空穴传输层的情况下，电子传输层和空穴传输层可以由无机材料形成，例如由非晶Si或非晶Si1-xCx等形成的非晶半导体。
在非晶半导体中，存在大量的阻挡级，同时，非晶半导体在非晶半导体接触其它层的界面形成大量的界面级。因而，EL元件能以低电压发射光，同时试图提供高亮度。
除此之外，掺杂剂(杂质)加到有机EL层中，可以改变有机EL层的发射光的颜色。这些掺杂剂包括DCM1、nile red、lubren、coumarin 6、TPB和quinaquelidon。在本例中，将参照图13A-16C介绍同时制造象素部分的开关TFT、EL驱动TFT和形成在电源控制TFT和象素部分的周边部分中的驱动电路部分TFT的方法。关于驱动电路，CMOS电路示于图中，用于简要说明。
首先，如图13A所示制备衬底501，其中基底膜(未示出)设置在其表面上。在本例中，厚度为100nm的氧化氮化硅膜和厚度为200nm的另一氧化氮化硅膜层叠并用做结晶玻璃上的基底膜。此时，优选地，接触结晶玻璃衬底的膜的氮浓度保持为10-25wt％。可以直接在石英衬底上形成元件而无须任何基底膜。
随后，利用公知膜形成方法在衬底501上形成厚度为45nm的非晶硅膜502。不必限制到非晶硅膜。代替地，在本例中可使用具有非晶结构的半导体膜(包括微晶半导体膜)。这里也可以使用具有非晶结构的化合物半导体膜，如非晶硅锗膜。
从这到图13C的步骤可以从引证的由本申请人中请的日本特许公开专利No.10-247735中明白。该公报公开了涉及使用如Ni作为催化剂的元素的半导体膜的结晶方法的技术。
首先，形成具有开口503a和503b的保护膜504。本例中使用150nm厚的氧化硅膜。通过旋涂法在保护膜504上形成含有镍(Ni)的层505(含镍层)。关于含Ni层的形成，可参考上述公报。
之后，如图13B所示，在惰性气氛中在570℃进行热处理14小时，使非晶硅膜502结晶。此时，从与Ni接触的区域506a和506b(以下表示为Ni添加区)开始，结晶基本上与衬底平行地进行。结果是，形成具有晶体结构的多晶硅膜507，在晶体结构中棒状晶体聚集并形成直线。
然后，如图13C所示，向Ni添加区506a和506b中添加属于15族的元素(优选磷)，同时留下保护膜504作为掩模。由此形成其中以高浓度添加了磷的区域508a和508b(以下表示为磷添加区)。
接着，如图13C所示在惰性气氛中在600℃进行热处理12小时。存在于多晶硅膜507中的Ni被该热处理移动，并且几乎所有的Ni最终被磷添加区508a和508b捕获，如箭头所示。这被认为是由磷对金属元素(本例中为Ni)的吸气效应引起的现象。
通过此处理，根据由SIMS(质量二次离子分析仪)测量的值，留在多晶硅膜509中的Ni的浓度被减少到至少2×1017原子/cm3。尽管Ni是缩短半导体寿命的原因，当它被降低到这个程度时，它对TFT特性没有副面影响。此外，由于该浓度是在该技术的现有状态中的SIMS分析仪的测量极限，因此表示实际上可以为更低的浓度(小于2×1017原子/cm3)。
由此获得由催化剂结晶的并被减少到催化剂不会影响TFT的操作的水平的多晶硅膜509。然后，利用构图工艺形成只使用多晶硅膜509的有源层510-513。此时，应该利用上述多晶硅膜形成在下面构图中进行掩模对准的标记。(图13sD)随后，用等离子体CVD法形成厚度为50nm的氧化氮化硅膜，如图13E所示，然后在氧化气氛中在950℃进行热处理1小时，并进行热氧化处理。氧化气氛可以是氧气氛或其中添加氢的其它氧气氛。
在该热氧化处理中，氧化在有源层和氧化氮化硅膜之间的界面中进行，并氧化厚度约为15nm的多晶硅膜，由此形成厚度约为30nm的氧化硅膜。即，形成厚度为80nm的栅绝缘膜514，其中层叠了厚度为30nm的氧化硅膜和厚度为50nm的氧化氮化硅膜。被热氧化处理制成的有源层510-513的膜厚为30nm。
随后，如图14A所示，形成抗蚀剂掩模515a和515b，并通过栅绝缘膜514添加给予p型的杂质元素(以下表示为p型杂质元素)。作为p型杂质元素，可使用代表性地属于13族的元素，典型地如硼或镓。这个步骤(称为沟道掺杂步骤)是用于控制TFT的阈值电压的工艺。
在本例中，利用在没有乙硼烷(B2H6)的质量分离情况下进行等离子体激发的离子掺杂法添加硼。当然，也可以用进行质量分离的离子注入法。根据本工艺，形成包括浓度为1×1016-1×1018原子/cm3(典型地为5×1016-5×1017原子/cm3)的硼的杂质区516和517。
随后，如图14B所示形成抗蚀剂掩模519a和519b，并添加通过栅绝缘膜514赋予n型的杂质元素(以下表示为n型杂质元素)。作为n型杂质元素，代表性地可使用属于15族的元素，典型地为磷或砷。在本例中，使用在没有磷化氢(PH3)的质量分离情况下进行等离子体激发的等离子体掺杂法。被添加的磷的浓度为1×1018原子/cm3。当然也可用进行质量分离的离子注入法。
调整剂量，从而n型杂质元素以2×1016-5×1019原子/cm3(代表性地为5×1017-5×1018原子/cm3)的浓度被包含在通过该工艺形成的n型杂质区520中。
随后，进行激活添加的n型杂质元素和p型杂质元素的工艺，如图14C所示。不必限制激活装置，但是由于设置栅绝缘膜514，因此要求使用电热炉的炉子退火工艺。另外，优选在尽可能高的温度进行热处理，这是因为在图14A所示的工艺中在有源层和作为沟道形成区的部件的栅绝缘膜之间存在具有缺陷的界面的可能性。
由于在本例中使用了具有高耐热性的结晶玻璃，因此激活工艺在800℃用炉子退火处理进行1小时。可以在氧化气氛中进行热氧化以保持处理气氛，或者在惰性气氛中进行热处理。
该工艺使n型杂质区520的边缘即n型杂质区520和围绕n型杂质区520的、未掺杂n型杂质元素的区域(由图14A的工艺形成的p型杂质区)之间的边界(结)明确。这意味着当后来完成TFT时LDD区和沟道形成区能形成良好的结。
然后，形成厚度为200-400nm的导电膜，并进行构图，形成栅极522-525。每个TFT沟道的长度是由这些栅极522-525的线宽决定的。
栅极可以由单层导电膜构成，然而，优选地，需要时可以由叠层构成，如两层或三层膜。公知的导电膜可用做栅极材料。具体地说，可使用的膜是由选自钽(Ta)、钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)、铬(Cr)、和具有导电性的硅(Si)的元素构成的膜；上述元素的氮化物膜(代表性地为氮化钽膜、氮化钨膜、或氮化钛膜)；上述元素的结合的合金膜(典型地为Mo-W合金或Mo-Ta合金)；或者，上述元素的硅化物膜(代表性地有硅化钨膜或硅化钛膜)。当然它们可以具有单层结构或叠层结构。
在本例中，使用由50nm厚的氮化钨膜(WN)和350nm厚的钨(W)膜构成的叠层膜。这是通过溅射法形成的。通过添加惰性气体如Xe或Ne作为溅射气体，可以防止膜由于应力而剥落。
此时，分别形成叠加一部分n型杂质区520的栅极523，其间有栅绝缘膜514。以后该叠加部分被制成与栅极叠加的LDD区。根据该图的剖视图，分开地看栅极524a和524b，事实上，它们互相电连接。此外，分开看栅极522和523，实际上它们互相电连接的。
然后，如图15A所示，用栅极522-525做掩模，用自对准方式添加n型杂质元素(本例中为磷)。此时，进行调整，以便将磷以n型杂质区520的浓度的1/2-1/10典型地为1/3-1/4的浓度添加到如此形成的杂质区526-533中。事实上，浓度为1×1016-5×1018原子/cm3(典型地为3×1017-3×1018原子/cm3)。
接下来，如图15B所示，形成覆盖栅极的抗蚀剂掩模534a-534d，然后添加n型杂质元素(本例中为磷)，并形成包括高浓度磷的杂质区535-539。在这里还施加使用磷化氢(PH3)的离子掺杂法，并进行调整，以便使这些区域中的磷浓度为1×1020-1×1021原子/cm3(典型地为2×1020-5×1020原子/cm3)。
通过该工艺形成n沟道型TFT的源区或漏区，并且开关TFT留下在图15A的工艺中形成的一部分n型杂质区528-531。该留下的部分变为开关TFT的LDD区。
之后，如图15C所示，去掉抗蚀剂掩模534a-534d，并重新形成抗蚀剂掩模542。然后添加p型杂质元素(本例中为硼)，并形成包含高浓度硼的杂质区540、541、543a、543b、544a和544b。这里，根据使用乙硼烷(B2H6)的离子掺杂法，添加的硼的浓度为3×1020-3×1021原子/cm3(典型地为5×1020-1×1021原子/cm3)。
磷已经以1×1020-×1021原子/cm3的浓度被添加到杂质区540、541、543a、543b、544a和544b中了。这里添加的硼的浓度至少是添加的磷的浓度的三倍。因此，预先形成的n型杂质区完全被变为p型杂质区，和起P型杂质区的作用。
下面，如图15D所示，去掉抗蚀剂掩模542，然后形成第一层间绝缘膜546。作为第一层间绝缘膜546，使用以单层结构或作为其组合的叠层结构形式的包含硅的绝缘膜。优选地，其膜厚为400nm-1.5μm。在本例中，形成800nm厚的氧化硅膜堆叠在200nm厚的氧化氮化硅膜上的结构。
之后，激活以各自的浓度添加的n型或p型杂质元素。希望用炉子退火法作为激活装置。在本例中，在氮气氛中在电热炉中在550℃下进行热处理4小时。
此外在包含3-100％的氢的气氛中在300-450℃下进行热处理1-12小时用于氢化作用。这是通过热活化氢进行半导体膜的氢终止不配对键(hydrogen-terminate unpaired bonds)的处理。作为氢化作用的其它方法，可进行等离子体氢化作用(使用被等离子体激活的氢)。
在形成第一层间绝缘膜546的过程中进行氢化作用。更详细地说，形成200nm厚的氧化氮化硅膜，并进行如上所述的氢化作用，然后可以形成保留的800nm厚的氧化硅膜。
随后，如图16A所示，在第一层间绝缘膜546中形成接触孔，并形成源线547-550和漏布线551-553。在本例中，该电极形成有三层结构的叠层膜，在该叠层膜中根据溅射法连续形成100nm厚的Ti膜、包含Ti的300nm厚的铝膜和150nm厚的Ti膜。当然也可使用其它导电膜。
然后，形成厚度为50-500nm厚(典型地为200-300nm厚)的第一钝化膜554。在本例中，300nm厚的氧化氮化硅膜被用做第一钝化膜554。也可用氮化硅膜代替。
此时，在形成氧化氮化硅膜之前，使用包含氢的气体如H2或NH3进行等离子体处理是很有效的。通过该处理激活的氢被输送给第一层间绝缘膜546，并通过热处理提高第一钝化膜554的膜质量。同时，由于添加到第一层间绝缘膜546中的氢扩散到下侧，因此有源层能够有效地被氢化。
接着，如图16B所示，形成由有机树脂构成的第二层间绝缘膜555。聚酰亚胺、丙烯酸纤维、或BCB(苯并环丁烯)可用做有机树脂。特别是，由于需要第二层间绝缘膜555以平面化由TFT形成的高度差，因此希望使用平滑度优异的丙烯酸膜。在本例中丙烯酸膜被形成为2.5μm厚。
然后，在第二层间绝缘膜555和第一钝化膜554中形成到达漏布线553的接触孔，之后形成象素电极(阳极)556。在本例中，通过形成110nm厚并构图而形成氧化铟锡膜(ITO)作为象素电极。可使用透明导电膜，其中也可以使用2-20％的氧化锌(ZnO)和氧化铟锡混合物。该象素电极是EL元件203的阳极。
随后，形成500nm厚的包含硅的绝缘膜(在本例中为氧化硅膜)，然后在对应象素电极556的位置形成开口，并形成第三层间绝缘膜557。在形成开口时，通过使用湿腐蚀法可以很容易地形成锥形侧壁。如果开口的侧壁没有足够的平缓坡度，由高度差引起的EL层的退化将导致很严重的问题。
接着，在没有空气释放的情况下用真空淀积法形成EL层558和阴极(MgAg电极)559。该EL层的厚度为80-200nm(典型为100-120nm)，其阴极559的厚度为180-300nm(典型为200-250nm)。
在此工艺中，为对应红色的象素、对应绿色的象素和对应蓝色的象素依次形成EL层和阴极。但是，由于EL层对溶液的容差不好，因此它们必须单独地为每种颜色形成而不能使用平板印刷技术。这样，优选使用金属掩模屏蔽除了所希望的一个以外的象素，并选择地为所希望的象素形成EL层。
详细地说，首先设置掩模用于遮蔽除了对应红色的象素以外的所有象素，利用掩模选择形成红光发射的EL层和阴极。然后，设置另一个掩模用于遮蔽除了对应绿色的象素以外的所有象素，利用该掩模选择形成绿光发射的EL层和阴极。之后，如上所述，设置另一掩模用于遮蔽除了对应蓝色的象素以外的所有象素，利用该掩模选择形成蓝光发射的EL层和阴极。在这种情况下，不同的掩模用于各个颜色。代替地，对于它们来说可以使用相同的掩模。优选地，在不破坏真空的情况下进行处理，直到形成用于所有象素的EL层和阴极为止。
公知材料可用于EL层558。优选地，考虑到驱动电压，可以是有机材料。例如，EL层可以形成有由空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子注入层构成的四层结构。在本例中，以使用MgAg电极作为EL元件203的阴极为例，当然也可以使用其它公知材料。
作为保护电极560，可用含有铝作为主要成分的导电层。该保护电极560是在形成EL层和阴极时使用另外的掩模并利用真空淀积法形成的。此外，保护电极是在形成EL层和阴极之后连续形成的而没有空气释放。
最后，形成厚度为300nm并由氮化硅膜构成的第二钝化膜561。具体地，保护电极560起到保护EL层不接触水的作用。而且，通过形成第二钝化膜561可提高EL元件203的可靠性。
完成具有如图16C所示结构的有源矩阵型EL显示器件。该器件由开关TFT201、EL驱动TFT202、电源控制TFT203、驱动电路n沟道型204和驱动电路p沟道型TFT205构成。
实际上，优选地，该器件利用高度气密保护膜(叠层膜，紫外线固化树脂膜等)或如陶瓷密封料等外壳材料封装(密封)，以便在完成如图16C所示的结构后不暴露于空气。在本例中将介绍图1所示的源信号侧驱动电路102的详细结构。在本例中使用的源信号侧驱动电路的例子的电路图示于图21中。
移位寄存器801、锁存器(A)802和锁存器(B)803的设置如图所示。注意在实施例1中一组锁存器(A)802和锁存器(B)803对应四个源信号线SLine_1到SLine_4。此外，在本例中没有形成用于改变信号电压的幅度的宽度的电平移位器，但是这可以由设计者适当地形成。
通过图中所示的布线，时钟信号CK、其中CK的极性被倒置的时钟信号CKb、启动脉冲SP、和驱动方向改变信号SL/R分别被输入到移位寄存器801中。另外，利用图中所示的布线，从外部输入的数字数据信号VD被输入到锁存器(A)802中。锁存信号S_LAT和S_LAT的极性被倒置的S_LATb利用图中所示布线被输入到锁存器(B)803中。
关于锁存器(A)802的详细结构，介绍储存对应源信号线SLine_a的数字数据信号的锁存器(A)802的部分804的例子。锁存器(A)802的部分804具有两个时钟反相器和两个反相器。
锁存器(A)802的部分804的顶视图示于图22中。参考标号831a和831b各表示形成锁存器(A)802的部分804的一个反相器的TFT的有源层，参考标号836表示形成一个反相器的TFT的公用栅极。此外，参考标号832a和832b各表示形成锁存器(A)802的部分804的一个反相器的另一个TFT的有源层，参考标号837a和837b分别表示形成在有源层832a和832b上的栅极。注意栅极837a和837b是电连接的。
参考标号833a和833b各表示形成锁存器(A)802的部分804的一个时钟反相器的TFT的有源层。栅极838a和838b形成在有源层833a上，变为双栅结构。此外，栅极838b和839形成在有源层833b上，变为双栅结构。
参考标号834a和834b各表示形成锁存器(A)802的部分804的另一个时钟反相器的TFT的有源层。栅极839和840形成在有源层834a上，变为双栅结构。另外，栅极804和841形成在有源层834b上，成为双栅结构。通过实施本发明形成的EL显示器件(EL组件)由于其自光发射性能而在明亮位置的清晰度优于液晶显示器件。因此，本发明可用做直视型EL显示器(表示配备有EL组件的显示器)的显示部分。作为EL显示器，有个人计算机监视器、TV接收监视器、和广告显示监视器等等。
本发明可被操作到包括作为组成部件的显示器的所有电子设备，包括前述EL显示器。
作为电子设备，有EL显示器、视频摄像机、数字摄像机、头部安装型显示器、汽车导航设备、个人计算机、便携式信息终端(可移动计算机、可移动电话、电子笔记本等)、和提供有记录介质的图像重现设备(具体地说，是能再现记录介质和配备能显示如光盘(CD)、激光视盘(LD)、或数字视频盘(DVD)的图像的显示器的器件)。电子设备的例子示于图17A-17E中。
图17A表示个人计算机，包括主体2001、外壳2002、显示部分2003、和键盘2004。本发明的EL显示器可用做显示部分。
图17B表示视频摄像机，包括主体2101、显示器件2102、声音输入部分2103、操作开关2104、电池2105、和图像接收部分2106。本发明的EL显示器可用做显示部分。
图17C表示头部安装型EL显示器的一部分(右侧)，包括主体2301、信号电缆2302、头部固定带2303、显示监视器2304、光学系统2305、和显示器件2306、本发明的EL显示器可用做显示部分。
图17D表示具有记录介质的图像重现设备(具体地说，DVD再现机)，包括主体2401、记录介质2402(CD、LD、DVD等)、操作开关2403、显示部分(a)2404、显示部分(b)2405。显示部分(a)主要显示图像信息，显示部分(b)主要显示字符信息。本发明的EL显示器可用做具有记录介质的图像重现设备的显示部分(a)和(b)。本发明适用于作为提供有记录介质的图像重现设备的CD播放机或游戏机。
图17E表示便携式(可移动)计算机，包括主体2501、摄像机2502、图像接收部分2503、操作开关2504、和显示部分2505。本发明的EL显示器可用做便携式(可移动)计算机的显示部分。
如果在将来提高了EL材料的发光亮度，本发明将适用于前式或后式投影仪。
本发明具有很宽的应用范围，如上所述，并适用于所有领域中的电子设备。本例的电子设备可通过实施例1-11的自由组合得到的任何结构来实现。
根据上述结构，通过连接到电源控制TFT的栅极上的外部开关可以控制EL驱动电压，并且可以去掉连接到对置电极上的常规大功率外部开关，用于控制EL驱动电压。这样，可以除去由连接到对置电极上的大功率外部开关引起的EL驱动电路的电流值的限制，并能够防止由于连接到对置电极上的大功率外部开关引起的频率特性的退化和防止灰度等级数量的减少。
注意电源控制TFT可以与开关TFT和EL驱动TFT同时形成。
权利要求
1．一种电子器件，包括多条源信号线；多条栅信号线；多条电源供给线；多条电源控制线；和多个像素，每一多个像素包括开关薄膜晶体管，EL驱动薄膜晶体管，电源控制薄膜晶体管，和EL元件，和其中，电源控制薄膜晶体管控制EL元件的阴极和阳极之间的电位差。
2．一种电子器件，包括多条源信号线；多条栅信号线；多条电源供给线；多条电源控制线；和多个像素，每一多个像素包括开关薄膜晶体管，EL驱动薄膜晶体管，电源控制薄膜晶体管，和EL元件，其中，用数字数据信号来控制一帧周期中的发光周期，所述发光周期定义为EL元件发光的周期，和电源控制薄膜晶体管控制EL元件的阴极和阳极之间的电位差。
3．一种电子器件，包括多条源信号线；多条栅信号线；多条电源供给线；多条电源控制线；和多个像素，每一多个像素包括开关薄膜晶体管，EL驱动薄膜晶体管，电源控制薄膜晶体管，和EL元件，其中，一帧周期包括n个子帧周期SF1、SF2、…、SFn，n个子帧周期包括写入周期Ta1、Ta2、…、Tan和显示周期Ts1、Ts2、…、Tsn，在写入周期Ta1、Ta2、…、Tan中，多个数字数据信号输入到所有多个像素，用数字数据信号来选择显示周期Ts1、Ts2、…、Tsn中多个EL元件是发光还是不发光，写入周期Ta1、Ta2、…、Tan的长度都是一致的，显示周期Ts1、Ts2、…、Tsn的长度之比用20∶2-1∶2-2∶…∶2-(n-1)来表示，和电源控制薄膜晶体管控制EL元件的阴极和阳极之间的电位差。
4．如权利要求1的电子器件，其中，开关薄膜晶体管的源区和漏区之一连接到多个源信号线之一，而另一个则连接到EL驱动薄膜晶体管的栅极，EL驱动薄膜晶体管的源区和漏区之一连接到多条电源供给线之一，而另一个则连接到电源控制薄膜晶体管的源区和漏区之一，电源控制薄膜晶体管的源区和漏区中的另一个连接到EL元件的阴极和阳极之一，和电源控制薄膜晶体管的栅极连接到多条电源控制线之一。
5．如权利要求1的电子器件，其中，开关薄膜晶体管的源区和漏区之一连接到多个源信号线之一，而另一个则连接到EL驱动薄膜晶体管的栅极，EL驱动薄膜晶体管的源区和漏区之一连接到电源控制薄膜晶体管的源区和漏区之一，而另一个则连接到EL元件的阴极和阳极之一，电源控制薄膜晶体管的源区和漏区中的另一个连接到多条电源供给线之一，和电源控制薄膜晶体管的栅极连接到多条电源控制线之一。
6．如权利要求1的电子器件，还包括在EL驱动薄膜晶体管的栅极与多条电源供给线中的一条之间的电容器。
7．如权利要求1的电子器件，其中，多个EL元件中的每一个都包括在阳极与阴极之间的EL层，和EL层包括从低分子有机材料和聚合物有机材料构成的组中选择的一个。
8．如权利要求7的电子器件，其中，低分子有机材料是从Alq3(三-8-喹啉糖醇-铝)和TPD(三苯基胺衍生物)构成的组中选择的一种材料。
9．如权利要求7的电子器件，其中，聚合物有机材料是从PPV(聚亚苯基亚乙烯基)、PVK(聚乙烯基咔唑)和聚碳酸酯构成的组中选择的一种材料。
10．如权利要求1的电子器件，其中，一帧周期是1/60秒或以下。
11．使用权利要求1的电子器件的计算机。
12．使用权利要求1的电子器件的视频摄像机。
13．使用权利要求1的电子器件的DVD播放机。
14．如权利要求2的电子器件，其中，开关薄膜晶体管的源区和漏区之一连接到多个源信号线之一，而另一个则连接到EL驱动薄膜晶体管的栅极，EL驱动薄膜晶体管的源区和漏区之一连接到多条电源供给线之一，而另一个则连接到电源控制薄膜晶体管的源区和漏区之一，电源控制薄膜晶体管的源区和漏区中的另一个连接到EL元件的阴极和阳极之一，和电源控制薄膜晶体管的栅极连接到多条电源控制线之一。
15．如权利要求2的电子器件，其中，开关薄膜晶体管的源区和漏区之一连接到多个源信号线之一，而另一个则连接到EL驱动薄膜晶体管的栅极，EL驱动薄膜晶体管的源区和漏区之一连接到电源控制薄膜晶体管的源区和漏区之一，而另一个则连接到EL元件的阴极和阳极之一，电源控制薄膜晶体管的源区和漏区中的另一个连接到多条电源供给线之一，和电源控制薄膜晶体管的栅极连接到多条电源控制线之一。
16．如权利要求2的电子器件，还包括在EL驱动薄膜晶体管的栅极与多条电源供给线中的一条之间的电容器。
17．如权利要求2的电子器件，其中，多个EL元件中的每一个都包括在阳极与阴极之间的EL层，和EL层包括从低分子有机材料和聚合物有机材料构成的组中选择的一种。
18．如权利要求17的电子器件，其中，低分子有机材料是从Alq3(三-8-喹啉糖醇-铝)和TPD(三苯基胺衍生物)构成的组中选择的一种。
19．如权利要求17的电子器件，其中，聚合物有机材料是从PPV(聚亚苯基亚乙烯基)、PVK(聚乙烯基咔唑)和聚碳酸酯构成的组中选择的一种。
20．如权利要求2的电子器件，其中，一帧周期是1/60秒或以下。
21．使用权利要求2的电子器件的计算机。
22．使用权利要求2的电子器件的视频摄像机。
23．使用权利要求2的电子器件的DVD播放机。
24．如权利要求3的电子器件，其中，开关薄膜晶体管的源区和漏区之一连接到多个源信号线之一，而另一个则连接到EL驱动薄膜晶体管的栅极，EL驱动薄膜晶体管的源区和漏区之一连接到多条电源供给线之一，而另一个则连接到电源控制薄膜晶体管的源区和漏区之一，电源控制薄膜晶体管的源区和漏区中的另一个连接到EL元件的阴极和阳极之一，和电源控制薄膜晶体管的栅极连接到多条电源控制线之一。
25．如权利要求3的电子器件，其中，开关薄膜晶体管的源区和漏区之一连接到多个源信号线之一，而另一个则连接到EL驱动薄膜晶体管的栅极，EL驱动薄膜晶体管的源区和漏区之一连接到电源控制薄膜晶体管的源区和漏区之一，而另一个则连接到EL元件的阴极和阳极之一，电源控制薄膜晶体管的源区和漏区中的另一个连接到多条电源供给线之一，和电源控制薄膜晶体管的栅极连接到多条电源控制线之一。
26．如权利要求3的电子器件，还包括在EL驱动薄膜晶体管的栅极与多条电源供给线中的一条之间的电容器。
27．如权利要求3的电子器件，其中，多个EL元件中的每一个都包括在阳极与阴极之间的EL层，和EL层包括从低分子有机材料和聚合物有机材料构成的组中选择的一种。
28．如权利要求27的电子器件，其中，低分子有机材料是从Alq3(三-8-喹啉糖醇一铝)和TPD(三苯基胺衍生物)构成的组中选择的一种。
29．如权利要求27的电子器件，其中，聚合物有机材料是从PPV(聚亚苯基亚乙烯基)、PVK(聚乙烯基咔唑)和聚碳酸酯构成的组中选择的一种。
30．如权利要求3的电子器件，其中，一帧周期是1/60秒或以下。
31．使用权利要求3的电子器件的计算机。
32．使用权利要求3的电子器件的视频摄像机。
33．使用权利要求3的电子器件的DVD播放机。
全文摘要
提供一种电子器件,它可防止因连接到对置电极的大电功率外部开关所引起的频率特性的劣化和防止灰度等级数量的减少。该电子器件包括多条源信号线;多条栅信号线;多条电源供给线;多条电源控制线;和多个像素。每一多个像素包括开关薄膜晶体管;EL驱动薄膜晶体管;电源控制薄膜晶体管;和EL元件。其中,电源控制薄膜晶体管控制EL元件的阴极和阳极之间的电位差。
文档编号H01L27/32GK1304182SQ0013443
公开日2001年7月18日 申请日期2000年11月30日 优先权日1999年11月30日
发明者小山润 申请人:株式会社半导体能源研究所