DE60029890T2 - Elektrolumineszierende Anzeigevorrichtung und Steuerungsverfahren dafür - Google Patents

Elektrolumineszierende Anzeigevorrichtung und Steuerungsverfahren dafür Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine EL- (elektrolumineszente) Anzeigevorrichtung, die mit einem Halbleiterelement (ein Element, bei dem ein Halbleiterdünnfilm verwendet wird) ausgebildet ist, das auf ein Substrat gebaut ist, und auf eine elektronische Vorrichtung, die eine EL-Anzeigevorrichtung als Anzeige enthält.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Techniken zum Ausbilden eines TFT auf einem Substrat haben sich in den vergangenen Jahren in großem Maße weiterentwickelt, wobei die Entwicklung des Einsatzes von Aktivmatrix-Anzeigevorrichtungen fortschreitet. Insbesondere weist ein TFT, bei dem ein Polysiliziumfilm Verwendung findet, eine höhere Mobilität des elektrischen Feldeffektes (auch Mobilität genannt) als ein TFT auf, bei dem ein herkömmlicher amorpher Siliziumfilm verwendet wird, und eignet sich für einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb. Es wird somit möglich, die Steuerung der Pixel durch eine Ansteuerschaltung auszuführen, die auf demselben Substrat ausgebildet ist, wie die Pixel, wenngleich dies mit einer Ansteuerschaltung möglich ist, die sich außerhalb des Substrates befindet.
  • Dieser Typ einer Aktivmatrix-Anzeigevorrichtung erzielt zahlreiche Vorteile, wie etwa geringere Herstellungskosten, eine kleinere Anzeigevorrichtung, einen erhöhten Gewinn und einen verringerten Durchsatz, durch Ausbilden unterschiedlicher Schaltungen auf demselben Substrat.
  • Darüber hinaus hat sich die Forschung an Aktivmatrix-EL-Anzeigevorrichtungen, die über EL-Elemente als selbstlumineszente Elemente verfügen, verstärkt. Die EL-Anzeigevorrichtung wird ebenfalls als organische EL-Anzeige (OELD) oder als organische Leuchtdiode (OLED) bezeichnet.
  • Die EL-Anzeigevorrichtung ist ein selbstlumineszierender Typ, der sich von einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung unterscheidet. Das EL-Element hat einen Aufbau, bei dem eine EL-Schicht sandwichartig zwischen zwei Elektroden angeordnet ist, wobei die EL-Schicht einen herkömmlichen Laminataufbau hat. Ein Laminataufbau einer "Lochtransportschicht, einer Lichtemittierschicht und einer Elektronentransportschicht", der von Tang et al., von Eastman Kodak Co. vorgeschlagen ist, kann als typischer Aufbau angegeben werden. Dieser Aufbau hat eine extrem hohe Lichtemissionseffizienz, und derzeit verwenden beinahe alle EL-Anzeigevorrichtungen, bei denen Forschung und Entwicklung betrieben wird, diesen Aufbau.
  • Weiterhin können zusätzliche Aufbauten, wie etwa eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Lichtemissionsschicht und eine Elektronentransportschicht, die der Reihe nach auf einer Pixelelektrode ausgebildet sind, oder eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Lichtemissionsschicht, eine Elektronentransportschicht und eine Elektroneneinspritzschicht, die der Reihe nach auf einer Pixelelektrode ausgebildet sind, ebenfalls verwendet werden. Ein Element, wie etwa ein fluoreszierendes Pigment kann ebenfalls in die EL-Schicht dotiert werden.
  • Eine vorbestimmte Spannung wird anschließend an die EL-Schicht, die den oben beschriebenen Aufbau hat, durch zwei Elektroden angeschlossen, wodurch eine Wiederzusammensetzung von Trägern in der Lichtemissionsschicht stattfindet und Licht abgestrahlt wird. Es wird darauf hingewiesen, dass das Licht, das vom EL-Element emittiert wird, im Verlauf dieser Anmeldung als das das EL-Element ansteuernde bezeichnet wird.
  • Es wird darüber hinaus darauf hingewiesen, dass das lichtemittierende Element, das durch die Anode, eine EL-Schicht und eine Kathode ausgebildet ist, im Verlauf dieser Anmeldung als EL-Element bezeichnet wird.
  • Grob unterteilt gibt es vier Farbanzeigeverfahren für eine EL-Anzeigevorrichtung: ein Verfahren zum Ausbilden dreier Typen von EL-Elementen entsprechend R (Rot), G (Grün) und B (Blau); ein Verfahren zum Kombinieren weißes Licht abstrahlender Elemente und Farbfilter; ein Verfahren zum Kombinieren blauer oder blau-grüner EL-Elemente und fluoreszierender Körper (fluoreszierende Farbänderungsschichten, CCMs) und ein Verfahren zur Verwendung einer transparenten Elektrode für die Kathode (gegenüberliegende Elektrode) und überlappender EL-Elemente entsprechend RGB.
  • Im allgemeinen gibt es jedoch zahlreiche organische EL-Materialien, bei denen die Helligkeit roten emittierten Lichtes im Vergleich mit der Helligkeit blauen emittierten Lichtes und grünen emittierten Lichtes gering ist. Die Helligkeit von roten angezeigten Farbbildern wird somit schwächer, wenn ein organisches EL-Material, das über diese Typen von lichtemittierenden Eigenschaften verfügt, in einer El-Anzeigevorrichtung verwendet wird.
  • Weiterhin wurde ein Verfahren zur Verwendung orangefarbenen Lichtes, das eine geringfügig niedrigere Wellenlänge hat, als jene von rotem Licht, auf herkömmliche Weise ausgeführt, da die Helligkeit von roter Farbe im Vergleich zur Helligkeit von blauem und grünem Licht gering ist. Jedoch ist die Helligkeit roter Bilder an sich, die von der EL-Anzeigevorrichtung angezeigt werden, gering, und wenn die Anzeige des roten Farbbildes versucht wird, wird es als Orange angezeigt.
  • US 5.812.105 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ansteuern einer Leuchtdiodenanzeige mit einer Matrix von LEDs unterschiedlicher Farben, wobei unterschiedliche Farb-LEDs der Matrix derart gemeinsam angeschlossen sind, dass eine Spannung, die an einer LED der gemeinsam angeschlossenen LEDs angelegt wird, an allen der gemeinsam angeschlossenen LEDs anliegt. Unterschiedliche Spannungen werden an die gemeinsam angeschlossenen unter schiedlichen Farb-LEDs in der Matrix der LEDs angeschlossen. Eine Steuerschaltung kann gemeinsam angeschlossene Ansteuereinrichtungen beinhalten, die Spannungen zu einer Anordnung gemeinsam verbundener LEDs multiplexieren, so dass unterschiedliche Spannungen an die LEDs angelegt werden können, die unterschiedliche Betriebsspannungen haben.
  • US 5.652.600 beschreibt ein Verfahren zum Beleuchten einer Aktivmatrix-EL-Vorrichtung, um eine Graustufenanzeigevorrichtung zu erzeugen. Die Vorrichtung enthält eine erste Elektrodenschicht, die eine Aktivmatrix individuell einstellbarer Pixelelektroden enthält, eine zweite Elektrodenschicht sowie einen Dünnfilm-EL-Laminatstapel, der wenigstens eine EL-Phosphorschicht und eine dielektrische Schicht enthält, wobei der Stapel zwischen der ersten und der zweiten Elektrodenschicht angeordnet ist. Die Graustufenanzeigevorrichtung wird durch folgende Schritte beleuchtet: Aktivieren eines ersten Satzes gewählter Pixelelektroden mit Datensignalen während der ersten Teil-Frame-Zeitperiode. Gewählte Pixel werden durch Ansteuern der zweiten Elektrodenschicht während der ersten Teil-Frame-Zeitperiode beleuchtet, wobei ein erstes Beleuchtungssignal vorbestimmte Charakteristika einschließlich einer Frequenz, Amplitude, Wellenform und Zeitdauer hat. Anschließend wird ein zweiter Satz gewählter Pixelelektroden mit Datensignalen während einer nächsten Teil-Frame-Zeitperiode aktiviert. Gewählte Pixel werden wiederum während der nächsten Zeitperiode mit einer veränderten Beleuchtung beleuchtet, die am zweiten Elektrodensignal anliegt, wobei sich eine Charakteristik oder mehrere der Charakteristika vom ersten Beleuchtungssignal unterscheiden.
  • ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Unter Berücksichtigung des oben Genannten besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine EL-Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Bildes anzugeben, das über eine gute Balance zwischen der gewünschten Helligkeit von rotem, blauem und grünen Licht unter Verwendung von organischen EL-Materialien mit unterschiedlichen Helligkeiten von rotem, blauem und grünem Licht verfügt.
  • Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, wurden eine Anzeigenvorrichtung gemäß Anspruch 1 und 2 und eine elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 6 angegeben. Bevorzugte Ausführungsformen sind durch die abhängigen Ansprüche definiert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A und 1B sind Diagramme, die den Aufbau einer EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellen;
  • 2 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Zeitpartitionsgradienten-Verfahrensanzeigegebetriebsart der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Zeitpartitionsgradienten-Verfahrensanzeigegebetriebsart der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist ein Diagramm, das den Querschnittsaufbau einer EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 5A bis 5E sind Diagramme, die ein Verfahren zur Herstellung einer EL-Anzeigevorrichtung darstellen;
  • 6A bis 6D sind Diagramme, die ein Verfahren zur Herstellung der EL-Anzeigevorrichtung darstellen,
  • 7A bis 7D sind Diagramme, die das Verfahren zur Herstellung der EL-Anzeigevorrichtung darstellen,
  • 8A bis 8C sind Diagramme, die das Verfahren zur Herstellung der EL-Anzeigevorrichtung darstellen;
  • 9 ist ein Diagramm, das eine externe Ansicht eines EL-Moduls darstellt;
  • 10A und 10B sind Diagramme, die externe Ansichten eines EL-Moduls zeigen; und
  • 11A bis 11E sind Diagramme, die spezielle Beispiele eines elektronischen Gerätes zeigen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen
  • 1A und 1b zeigen den Schaltungsaufbau einer EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung. Die El-Anzeigevorrichtung von 1A hat einen Pixelabschnitt 101 und eine datensignalseitige Ansteuerschaltung 102 sowie eine gatesignalseitige Ansteuerschaltung 103, die am Rand des Pixelabschnittes angeordnet sind, die allesamt aus TFTs bestehen, die auf einem Substrat ausgebildet sind. Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl die EL-Anzeigevorrichtung eine datensignalseitige Ansteuerschaltung und eine gate-signalseitige Ansteuerschaltung bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet, auch zwei datensignalseitige Ansteuerschaltungen ebenfalls bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Weiterhin können auch zwei gate-signalseitige Ansteuerschaltungen verwendet werden.
  • Die datensignalseitige Ansteuerschaltung 102 enthält im wesentlichen ein Verschieberegister 102a, eine Verriegelungseinrichtung (A) 102b und eine Verriegelungseinrichtung (B) 102c. Weiterhin werden Taktimpulse (CK) und Startimpulse (SP) in das Verschieberegister 102a, Digitaldatensignale in die Verriegelungseinrichtung (A) 102b und Verriegelungssignale in die Verriegelungseinrichtung (B) 102c eingegeben.
  • Die Digitaldatensignale, die in den Pixelabschnitt eingegeben werden, werden von einer Zeitpartitions-Gradationsdatensignal-Erzeugungsschaltung 114 ausgebildet. Diese Schaltung ist zusammen mit der Umwandlung eines Videosignals, das ein analoges Signal oder ein digitales Signal ist (ein Signal das Bildinformationen enthält), in ein Digitaldatensignal zur Ausführung der Zeitpartitionsgradation eine Schaltung, die Zeitimpulse oder dergleichen erzeugt, die für die Ausführung einer Zeitpartitions-Gradationsanzeige erforderlich sind.
  • Normalerweise sind eine Einrichtung zum Partitionieren einer Frame-Periode in eine Vielzahl von Teil-Frame-Perioden entsprechend von n-Bit-Gradationen (wobei n eine reelle Zahl gleich oder größer 2 ist), eine Einrichtung zum Wählen einer Adressperiode und einer Aufrechterhaltungsperiode in der Vielzahl von Teil-Frame-Perioden sowie eine Einrichtung zum Einstellen der Aufrechterhaltungsperioden derart, dass Ts1 : Ts2 : Ts3 : ... : Ts(n – 1) : Ts(n) = 20 : 2–1 : 2–2 : ... : 2–(n–2) : 2–(n–1) ist, in der Zeitpartitions-Gradationsdatensignal-Erzeugungsschaltung enthalten.
  • Die Zeitpartitions-Gradationsdatensignal-Erzeugungsschaltung 114 kann ebenfalls außerhalb der EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein. In diesem Fall wird sie zu einem Aufbau, bei dem die Digitalsignale, die dort ausgebildet werden, in die El-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung eingegeben werden. Eine elektronische Vorrichtung mit der EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung als Anzeige enthält somit die El-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung und die Zeitpartitions-Gradationsdatensignal-Erzeugungsschaltung als getrennte Komponenten.
  • Weiterhin kann die EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet sein, dass ein IC-Chip für die Zeitpartitions-Gradationsdatensignal-Erzeugungsschaltung 114 verwendet wird. In diesem Fall wird sie zu einem Aufbau, bei dem die Digitaldatensignale, die vorn IC-Chip ausgebildet werden, in die EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung eingegeben werden. Eine elektronische Vorrichtung mit der El-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung als Anzeige enthält somit die EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung, bei der der IC-Chip, der die Zeitpartitions-Gradationsdatensignal-Erzeugungsschaltung enthält, verwendet wird.
  • Weiterhin kann die Zeitpartitions-Gradationsdatensignal-Erzeugungsschaltung 114 auch aus TFTs auf demselben Substrat wie der Pixelabschnitt 101, der datensignalseitigen Ansteuerschaltung 102 und der gate-signalseitigen Ansteuerschaltung 103 ausgebildet sein. In diesem Fall kann die gesamte Verarbeitung auf dem Substrat ausgeführt werden, vorausgesetzt, dass das Videosignal, das die Bildinformationen enthält, in die EL-Anzeigevorrichtung eingegeben wird. Es ist natürlich vorzuziehen, die Zeitpartitions-Gradationsdatensignal-Erzeugungsschaltung mit TFTs auszubilden, die Polysiliziumfilme haben, die bei der vorliegenden Erfindung als aktive Schichten verwendet werden. Weiterhin ist in diesem Fall bei einer elektronischen Vorrichtung, die über die EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung als Anzeige verfügt, die Zeitpartitions-Gradationsdatensignal-Erzeugungsschaltung in der EL-Anzeigevorrichtung an sich enthalten, wobei es möglich ist, die elektronische Vorrichtung klein auszubilden.
  • Eine Vielzahl von Pixeln 104 sind matrixartig im Pixelabschnitt 101 angeordnet. Ein vergrößertes Diagramm der Pixel 104 ist in 1B dargestellt. Bezugszeichen 105 kennzeichnet ein Umschalt-TFT in 1B. Eine Gate-Elektrode des Umschalt-TFT 105 ist mit einer Gate-Leitung 106 verbunden, die ein Gate-Signal eingibt. Entweder ein Drain-Bereich oder ein Source-Bereich des Umschalt-TFT 105 ist mit einer Datenleitung (auch als Source-Leitung bezeichnet) 107 verbunden, um ein Digitalsignal einzugeben, und der andere ist mit einer Gate-Elektrode einer EL-Ansteuer-TFT 108 verbunden.
  • Das Digitaldatensignal enthält Informationen "0" und "1", wobei eines der Digitaldatensignale "0" und "1" ein elektrische Potential Hi und das andere das elektrische Potential Lo hat.
  • Weiterhin ist ein Source-Bereich der EL-Ansteuer-TFT 108 mit einer elektrischen Stromversorgungsleitung 111 und ein Drain-Bereich mit einem EL-Element 110 verbunden.
  • Das EL-Element 110 besteht aus einer Pixelelektrode, die mit dem Drain-Bereich der EL-Ansteuer-TFT 108 verbunden ist, und einer gegenüberliegenden Elektrode, die gegenüberliegend zur Pixelelektrode ausgebildet ist und eine EL-Schicht sandwichartig einschließt, wobei die gegenüberliegende Elektrode mit einer gemeinsamen Stromversorgung 112 verbunden ist, die ein unveränderliches elektrisches Potential (gemeinsames elektrisches Potential) aufrechterhält.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass wenn eine Anode des El-Elementes 110 als Pixelelektrode und eine Kathode als gegenüberliegende Elektrode verwendet wird, es vorzuziehen ist, dass der EL-Ansteuer-TFT 108 eine p-Kanal-TFT ist.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn die Kathode des EL-Elementes 110 als Pixelelektrode und die Anode als gegenüberliegende Elektrode verwendet wird, es vorzuziehen ist, dass der Ansteuer-TFT 108 ein n-Kanal-TFT sein kann.
  • Das elektrische Potential, das an die elektrische Stromversorgungsleitung 111 angelegt wird, wird als elektrisches EL-Ansteuerpotential bezeichnet. Das elektrische EL-Ansteuerpotential wird als elektrisches Ein-EL-Ansteuerpotential bezeichnet, wenn das El-Element Licht emittiert. Weiterhin wird das elektrische EL-Ansteuerpotential als elektrisches Aus-EL-Ansteuerpotential bezeichnet, wenn das EL-Element kein Licht emittiert.
  • Darüber hinaus wird die Differenz zwischen dem elektrischen EL-Ansteuerpotential und dem gemeinsamen elektrischen Potential als EL-Ansteuerspannung bezeichnet. Die EL-Ansteuerspannung wird als Ein-EL-Ansteuerspannung bezeichnet, wenn das EL-Element Licht emittiert. Weiterhin wird die EL-Ansteuerspannung als Aus-EL-Ansteuerspannung bezeichnet, wenn das EL-Element kein Licht abstrahlt.
  • Der Wert der Ein-EL-Ansteuerspannung, die an der elektrischen Stromversorgungsleitung 111 anliegt, ändert sich in Übereinstimmung mit der Farbe (Rot, Grün, Blau), die im entsprechenden Pixel angezeigt wird. Wenn beispielsweise die Helligkeit des roten Lichtes, das von einem verwendeten organischen EL-Material emittiert wird, geringer ist als die Helligkeit des emittierten blauen und grünen Lichtes, wird die Ein-EL-Ansteuerspannung, die an den elektrischen Stromversorgungsleitungen angelegt wird, die mit den Pixeln verbunden ist, die die rote Farbe anzeigen, höher eingestellt als die Ein-EL-Ansteuerspannung, die an den elektrischen Stromversorgungsleitungen anliegt, die mit den Pixeln verbunden sind, die die Farben Blau und Grün anzeigen.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass auch ein Widerstandskörper zwischen dem Drain-Bereich des EL-Ansteuer-TFT 108 und dem EL-Element 110 ausgebildet sein kann, dass über die Pixelelektrode verfügt. Es wird möglich, die Größe des Stroms zu steuern, der dem EL-Element vom EL-Ansteuer-TFT zugeführt wird, und einen Einfluss zu unterbinden, der zu einer Streuung der Eigenschaften des EL- Ansteuer-TFT führt, indem der Widerstandkörper ausgebildet ist. Der Widerstandkörper kann ein Element sein, das einen Widerstand aufweist, der ausreichend größer ist als der Ein-Widerstand des EL-Ansteuer-TFT 108, und daher gibt es keine Einschränkungen bei dessen Aufbau. Es wird darauf hingewiesen, dass der Ein-Widerstand der Wert der Drain-Spannung des TFT geteilt durch den Drain-Strom ist, der zu diesem Zeitpunkt fließt. Der Widerstandswert des Widerstandskörpers kann in einem Bereich von 1 kΩ bis 50 MΩ (vorzugsweise zwischen 10 kΩ und 10 MΩ, besser jedoch zwischen 50 kΩ und 1 MΩ) gewählt sein. Die Verwendung der Halbleiterschicht mit einem hohen Widerstandswert als Widerstandskörper ist zu bevorzugen, da sie einfach auszubilden ist.
  • Um die Gate-Spannung des EL-Ansteuer-TFT 108 aufrechtzuerhalten, wenn sich der Umschalt-TFT 105 in einem nicht ausgewählten Zustand (Aus-Zustand) befindet, ist ein Kondensator 113 vorgesehen. Der Kondensator 113 ist mit dem Drain-Bereich des Umschalt-TFT 105 und mit der elektrischen Stromversorgungsleitung 111 verbunden.
  • Die Zeitpartitions-Gradationsanzeige wird als nächstes mit Hilfe von 1A bis 2 beschrieben. Ein Beispiel der Durchführung einer 2n-Gradationsanzeige durch ein n-Bit-Digitalansteuerverfahren wird hier erläutert.
  • Zunächst wird eine Frame-Periode in n Teil-Frame-Perioden (SF1 bis SFn) partitioniert. Es wird darauf hingewiesen, dass eine Periode, in der sämtliche Pixel des Pixelabschnittes ein Bild anzeigen, als eine Frame-Periode bezeichnet wird. Die Emissionsfrequenz ist größer oder gleich 60 Hz bei einer herkömmlichen EL-Anzeige, d.h. 60 oder mehr Frame-Perioden werden während einer Sekunde ausgebildet und 60 oder mehr Bilder während einer Sekunde angezeigt. Wenn die Zahl der Bilder, die während einer Sekunde angezeigt werden, weniger als 60 wird, dann beginnt ein Flackern des Bildes visuell sichtbar zu werden. Es wird darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Perioden, in die eine Frame-Periode zusätzlich Partitioniert wird, als Teil-Frames bezeichnet wird. Da die Zahl von Gradationen groß wird, nimmt die Zahl der Partitionen in einem Frame zu, weshalb die Ansteuerschaltung mit einer hohen Frequenz angesteuert werden muss (siehe 2).
  • Ein Teil-Frame ist in eine Adressperiode (Ta) und eine Aufrechterhaltungsperiode (Ts) unterteilt. Die Adressperiode ist die Zeit, die erforderlich ist, um Daten in sämtliche Pixel während einer Teil-Frame-Periode einzugeben, und die Aufrechterhaltungsperiode (auch als Einschaltperiode bezeichnet) kennzeichnet eine Periode, in der das EL-Element veranlasst wird, Licht zu emittieren.
  • Die Längen der Adressperioden (Ta1 bis Tan), die jeweils n Teil-Frame-Perioden (SF1 bis SFn) aufweisen, sind allesamt festgelegt. Die Aufrechterhaltungsperioden (Ts), die jeweils über SF1 bis SFn verfügen, werden zu Ts1 bis Tsn.
  • Die Längen der Aufrechterhaltungsperioden werden so eingestellt, dass sie zu Ts1 : Ts2 : Ts3 : ... : Ts(n – 1) : Tsn = 20 : 2–1 : 2–2 : ... : 2–(n–2) : 2–(n–1) werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Reihenfolge des Auftretens von SF1 bis SFn willkürlich eingestellt werden kann. Die Gradationsanzeige der gewünschten Werte aus den 2n Gradationen kann durch Kombinieren der Aufrechterhaltungsperioden ausgeführt werden.
  • Zunächst wird die elektrische Stromversorgungsleitung 111 in einen Zustand versetzt, in dem das elektrische Aus-EL-Ansteuerpotential beibehalten wird, das Gate-Signal den Gate-Leitungen 106 zugeführt und die Umschalt-TFTs 105, die mit den Gate-Leitungen 106 verbunden sind, werden in den Ein-Zustand versetzt. Es wird darauf hingewiesen, dass das elektrische Aus-EL-Ansteuerpotential ein elektrisches Potential einer Größenordnung ist, in der die EL-Elemente kein Licht emittieren, beinahe wie das gemeinsame elektrische Potential.
  • Anschließend wird nach dem Versetzen der Umschalt-TFTs 105 in den Ein-Zustand oder gleichzeitig mit dem Versetzen der Umschalt-TFTs 105 in den Ein-Zustand das Digitaldatensignal, das die Informationen "0" oder "1" hat, in den Source-Bereich der Umschalt-TFTs 105 eingegeben.
  • Das Digitaldatensignal wird durch die Umschalt-TFTs 105 in die Kondensatoren 113 eingegeben, die mit den Gate-Elektroden der EL-Ansteuer-TFTs 108 verbun den sind, und gespeichert. Die Periode, in der das Digitaldatensignal in sämtliche Pixel eingegeben wird, ist die Adressperiode.
  • Nach Vervollständigung der Adressperiode werden die elektrischen Stromversorgungsleitungen 111 auf dem elektrischen Ein-EL-Ansteuerpotential gehalten, die Umschalt-TFTs in den Aus-Zustand versetzt und das Digitaldatensignal, das in den Kondensatoren 113 gespeichert ist, in die Gate-Elektroden der EL-Ansteuer-TFTs 108 eingegeben.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die Größe des elektrischen Ein-EL-Ansteuerpotentials in einer Größenordnung liegt, so dass die EL-Elemente Licht zwischen dem elektrischen Ein-Ansteuerpotential und dem gemeinsamen elektrischen Potential emittieren. Es ist vorzuziehen, dass das elektrische Potential, das an den Anoden anliegt größer ist als das elektrische Potential, das an den Kathoden anliegt. Wenn die Anoden als Pixelelektroden verwendet werden, ist es mit anderen Worten vorzuziehen, das elektrische Ein-EL-Ansteuerpotential derart einzustellen, dass es größer ist als das gemeinsame elektrische Potential. Wenn andererseits die Kathoden als Pixelelektroden verwendet werden, ist es vorzuziehen, das elektrische Ein-EL-Ansteuerpotential so einzustellen, dass es geringer ist als das gemeinsame elektrische Potential.
  • Wenn das Digitaldatensignal bei dieser Ausführungsform die Information "0" hat, werden die EL-Ansteuer-TFTs 108 in den Aus-Zustand versetzt, wobei die Ein-EL-Ansteuerspannung, die an den elektrischen Stromversorgungsleitungen 111 anliegt, nicht an die Anoden (Pixelelektroden) der EL-Elemente 110 angelegt wird.
  • Im Fall der Information "1" werden die EL-Ansteuer-TFTs 108 in den Ein-Zustand versetzt, wobei die Ein-EL-Ansteuerspannung, die an den elektrischen Stromversorgungsleitungen 111 anliegt, an die Anoden (Pixelelektroden) der EL-Elemente 110 angelegt wird.
  • Infolgedessen emittieren die EL-Elemente 110 der Pixel, an denen das Digitaldatensignal anliegt, das die Information "0" enthält, kein Licht. Die EL-Elemente 110 der Pixel, an denen das Digitaldatensignal anliegt, das die Information "1" enthält, emittieren Licht. Die Periode bis zur Komplettierung der Lichtemission ist die Aufrechterhaltungsperiode.
  • Die Periode, in der die EL-Elemente 110 dazu veranlasst werden, Licht zu emittieren (die Pixel sind eingeschaltet), ist eine Periode von Ts1 bis Tsn. Die vorbestimmten Pixel sind hier für die Periode Tsn eingeschaltet.
  • In die Adressperiode wird wiederum als nächstes eingetreten, und wenn das Digitaldatensignal in sämtliche der Pixel eingegeben wird, wird in die Aufrechterhaltungsperiode eingetreten. Zu diesem Zeitpunkt können beliebige der Perioden von Ts1 bis Ts(n – 1) die Aufrechterhaltungsperiode werden. Die vorbestimmten Pixel werden hier für die Periode Ts(n – 1) eingeschaltet.
  • Ein ähnlicher Vorgang wird anschließend für die verbleibenden n-2-Teil-Frames ausgeführt, die Aufrechterhaltungsperioden Ts(n – 2), Ts(n – 3), ..., und Ts1 werden nacheinander eingestellt, und die vorbestimmten Pixel werden während den entsprechenden Teil-Frames eingeschaltet.
  • Nachdem die n-Teil-Frames aufgetreten sind, ist eine Frame-Periode abgeschlossen. Die Gradation der Pixel kann durch Berechnung der Länge der Aufrechterhaltungsperiode erfolgen, während der die Pixel eingeschaltet sind, d.h. der Aufrechterhaltungsperiode direkt nach der Adressperiode, in der das Digitaldatensignal, das die Information "1" enthält, den Pixeln zugeführt wird. Beispielsweise wird für den Fall, dass ein Pixel Licht für die gesamte Aufrechterhaltungsperiode emittiert, die Helligkeit mit 100% angenommen, wenn n = 8 ist, kann eine Helligkeit von 75% durch Pixel ausgedrückt werden, die Licht in Ts1 und Ts2 emittieren, und wenn Ts3, Ts5 und Ts8 gewählt sind, kann eine Helligkeit von 16% ausgedrückt werden.
  • Darüber hinaus ändert sich der Wert der Ein-EL-Ansteuerspannung, die an den elektrischen Stromversorgungsleitungen 11 anliegt, in Übereinstimmung mit der Farbe (Rot, Grün, Blau), die durch entsprechende Pixel mit der vorliegenden Erfindung angezeigt werden. Wenn beispielsweise die Helligkeit der Emission roten Lichtes vom verwendeten organischen EL-Material geringer ist als die Helligkeit der Emission blauen und grünen Lichtes, wird die Ein-EL-Ansteuerspannung, die an den elektrischen Stromversorgungsleitungen anliegt, die mit den Pixeln verbunden sind, die die rote Farbe anzeigen, so eingestellt, dass sie größer wird als die Ein-EL-Ansteuerspannung, die an den elektrischen Stromversorgungsleitungen anliegt, die mit den Pixeln verbunden sind, die die blaue und grüne Farbe anzeigen.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass es zudem notwendig ist, den Wert des elektrischen Potentials der Digitaldatensignale und der Gate-Signale zur selben Zeit zu ändern, zu der der Wert des elektrischen EL-Ansteuerpotentials geändert wird.
  • Der Aufbau des EL-Ansteuer-TFT wird als nächstes erläutert: Der EL-Ansteuer-TFT besteht aus einem p-Kanal-TFT oder einem n-Kanal-TFT bei der vorliegenden Erfindung. Ein EL-Ansteuer-TFT, der aus einem p-Kanal-TFT aufgebaut ist, verfügt über keinen LDD-Bereich, und ein EL-Treiber-TFT, der durch einen n-Kanal-TFT aufgebaut ist, beinhaltet einen LDD-Bereich.
  • Der Umfang des gesteuerten Stroms ist für den EL-Treiber-TFT höher als für den Umschalt-TFT. Insbesondere weisen die EL-Ansteuer-TFTs der Pixel, die Farben anzeigen, die eine geringe Lichtemissions-Helligkeit haben, einen größeren Umfang des gesteuerten Stroms auf als die EL-Ansteuer-TFTs der Pixel, die andere Farben anzeigen.
  • Wenn die EL-Ansteuer-TFTs p-Kanal-TFTs sind, wird die Kanalbreite (W) der EL-Ansteuer-TFTs der Pixel, die Farben anzeigen, die eine geringe Lichtemissions-Helligkeit haben, größer gemacht als die Kanalbreite (W) der EL-Ansteuer-TFTs von Pixeln, die Farben anzeigen, die eine relativ hohe Lichtemissionshelligkeit haben. Selbst wenn beim oben beschriebenen Aufbau der Umfang des gesteuerten Stroms der EL-Ansteuer-TFTs der Pixel, die Farben anzeigen, die eine geringe Lichtemissionshelligkeit haben, größer ist als jener der EL-Ansteuer-TFTs von Pixeln, die andere Farben haben, kann verhindert werden, dass die EL-Ansteuer-TFTs von Pixeln, die Farben anzeigen, die eine geringe Lichtemissionshelligkeit haben, infolge der Heißträger-Injektion schnell beeinträchtigt werden.
  • Indem zudem für Fälle, bei denen die EL-Ansteuer-TFTs n-Kanal-TFTs sind, die Kanalbreite (W) der EL-Ansteuer-TFTs von Pixeln, die Farben anzeigen, die eine geringe Lichtemissionshelligkeit haben, größer gemacht wird, als die Kanalbreite (W) der EL-Ansteuer-TFTs von Pixeln, die Farben anzeigen, die eine relativ hohe Lichtemissionshelligkeit haben, besteht die Möglichkeit, eine schnelle Beeinträchtigung der EL-Ansteuer-TFTs von Pixeln, die Farben anzeigen, die eine geringe Lichtemissionshelligkeit haben, infolge der Heißträger-Injektion zu verhindern.
  • Wenn die EL-Ansteuer-TFTs n-Kanal-TFTs sind und dennoch nicht den oben beschriebenen Aufbau haben, kann dadurch, dass die Länge des LDD-Bereiches der EL-Ansteuer-TFTs der Pixel, die Farben anzeigen, die eine geringe Lichtemissionshelligkeit haben, länger gemacht wird als die Länge des LDD-Bereiches der EL-Ansteuer-TFTs von Pixeln, die Farben anzeigen, die eine relativ hohe Lichtemissionshelligkeit haben, verhindert werden, dass die EL-Ansteuer-TFTs von Pixeln, die Farben anzeigen, die eine geringe Lichtemissionshelligkeit haben, infolge der Heißträger-Injektion beeinträchtigt werden. Für Fälle der EL-Ansteuer-TFTs, die n-Kanal-TFTs sind, können sie beide Aufbauten haben, einen, bei dem sich die Kanalbreite (W) der EL-Ansteuer-TFTs um Pixel unterscheidet, wie es oben erwähnt wurde, und einen, bei dem sich die Länge des LDD-Bereiches der EL-Ansteuer-TFTs um Pixel unterscheidet.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird es möglich, die Lichtemissionshelligkeit der EL-Elemente der betreffenden Pixel durch den Wert des elektrischen Ein-EL-Ansteuerpotentials, das an den EL-Elementen im oben beschriebenen Aufbau anliegt, zu regulieren, wobei lebhafte Bilder mit einer guten Balance der Lichtemissionshelligkeit von rotem, blauem und grünem Licht angezeigt werden können. Darüber hinaus kann durch das Ansteigen der Ein-EL-Ansteuerspannung, selbst wenn der Umfang des gesteuerten Stroms in den EL-Ansteuer-TFTs zunimmt, eine Beeinträchtigung der EL-Ansteuer-TFTs unterdrückt werden.
  • Es wird möglich, eine klare Multigradationsanzeige mit der vorliegenden Erfindung durch eine Zeitpartitions-Gradationsanzeige anzuzeigen. Und selbst wenn der Umfang des gesteuerten Stroms für die EL-Ansteuer-TFTs infolge der Zunahme der angelegten Spannung größer wird, kann eine Beeinträchtigung der EL-Ansteuer-TFTs unterdrückt werden.
  • [Ausführungsform 1]
  • Eine Partitions-Gradationsanzeige für den Fall der Ausführung einer Vollfarbanzeige von 256 Gradationen (16.770.000 Farben) durch ein digitales 8-Bit-Ansteuerverfahren wird in Ausführungsform 1 erläutert. Das Ansteuern einer EL-Anzeigevorrichtung unter Verwendung eines organischen EL-Materials, bei dem die Lichtemissionshelligkeit der Farbe Rot geringer ist als die Lichtemissionshelligkeit der Farben Blau und Grün, wird in Ausführungsform 1 erläutert.
  • Zunächst wird eine Frame-Periode in 8 Teil-Frame-Perioden (SF1 bis SF8) partitioniert. Die Emissionsfrequenz wird auf 60 Hz bei der EL-Anzeigevorrichtung von Ausführungsform 1 eingestellt, 60 Frame-Perioden werden in einer Sekunde ausgebildet und 60 Bilder werden in einer Sekunde angezeigt (siehe 3).
  • Eine Teil-Frame-Periode wird in eine Adressperiode (Ta) und eine Aufrechterhaltungsperiode Ts) unterteilt. Die Längen der Adressperioden (Ta1 bis Ta8) von SF1 bis SF8 sind jeweils allesamt unveränderlich. Die Aufrechterhaltungsperioden (Ts) von SF1 bis SF8 werden mit Ts1 bis Ts8 bezeichnet.
  • Die Länge der Aufrechterhaltungsperioden wird derart eingestellt, dass sie zu Ts1 Ts2 : Ts3 : Ts4 : Ts5 : Ts6 : Ts7 : Ts8 = 1 : 1/2 : 1/4 : 1/8 : 1/16 : 1/32 : 1/64 : 1/128 wird. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erscheinungsreihenfolge von SF1 bis SF8 willkürlich sein kann. Durch Kombinieren der Aufrechterhaltungsperioden kann eine gewünschte Gradationsanzeige aus den 256 Gradationen ausgeführt werden.
  • Zunächst werden elektrische Stromversorgungsleitungen in einen Zustand versetzt, in dem das elektrische Aus-EL-Ansteuerpotential beibehalten wird, wird ein Gate-Signal an die Gate-Leitungen angelegt und werden Umschalt-TFTs, die mit den Gate-Leitungen verbunden sind, allesamt in einen Ein-Zustand versetzt. Das elektrische Aus-EL-Ansteuerpotential wird bei der Ausführungsform 1 auf 0V eingestellt. Es wird darauf hingewiesen, dass bei Ausführungsform 1 Anoden der El-Elemente mit den elektrischen Stromversorgungsleitungen als Pixelelektroden verbunden sind und Kathoden mit einer gemeinsamen Stromquelle als gegenüberliegende Elektroden verbunden sind.
  • Nachdem die Umschalt-TFTs in den Ein-Zustand versetzt wurden, oder zum selben Zeitpunkt, zu dem die Umschalt-TFTs in den Ein-Zustand versetzt werden, wird ein Digitaldatensignal mit der Information "0" oder "1" in Source-Bereiche der Umschalt-TFTs eingegeben.
  • Das Digitaldatensignal wird in Kondensatoren eingegeben, die mit Gate-Elektroden der EL-Ansteuer-TFTs durch die Umschalt-TFTs verbunden sind, und gespeichert. Die Periode bis das Digitaldatensignal in sämtliche Pixel eingegeben wird, ist die Adressperiode.
  • Nach Vervollständigung der Adressperiode werden die elektrischen Stromversorgungsleitungen auf dem elektrischen EL-Ansteuerpotential gehalten, die Umschalt-TFTs in einen Aus-Zustand versetzt und das Digitaldatensignal, das in den Kondensatoren gespeichert ist, wird in die Gate-Elektroden der EL-Ansteuer-TFTs eingegeben. Die elektrische Stromversorgungsleitungen, die mit den Pixeln zum Anzeigen der Farbe Rot verbunden sind, werden auf 10 V des elektrischen EL-Ansteuerpotentials während der Aufrechterhaltungsperiode in Ausführungsform 1 gehalten. Weiterhin werden die elektrischen Stromversorgungsleitungen, die mit den Pixeln zum Anzeigen der Farben Grün und Blau verbunden sind, auf 6 V des elektrischen EL-Ansteuerpotentials gehalten.
  • Wenn das Digitaldatensignal die Information "0" in Ausführungsform 1 hat, werden die EL-Ansteuer-TFTs in den Aus-Zustand versetzt und die EL-Ansteuerspannung, die den elektrischen Stromversorgungsleitungen zugeführt wird, nicht an die Anoden (Pixelelektroden) der EL-Elemente angelegt.
  • Für den Fall der Information "1" werden die EL-Ansteuer-TFTs anderseits in den Ein-Zustand versetzt, und die Ein-EL-Ansteuerspannung, die an den elektrischen Stromversorgungsleitungen anliegt, wird an die Anoden (Pixelelektroden) der EL-Elemente angelegt.
  • Infolgedessen emittieren die EL-Elemente der Pixel, an denen das Digitaldatensignal anliegt, das die Information "0" enthält, kein Licht. Die EL-Elemente der Pixel, an denen das Digitaldatensignal anliegt, das die Information "1" enthält, emittiert Licht. Die Periode bis die Lichtemission abgeschlossen ist, ist die Aufrechterhaltungsperiode.
  • Die Periode, in der die EL-Elemente veranlasst werden, Licht zu emittieren (die Pixel sind eingeschaltet) ist eine beliebige Periode von Ts1 bis Ts8. Die vorbestimmten Pixel werden hier für die Periode Ts8 eingeschaltet.
  • Als nächstes wird wiederum in die Adressperiode eingetreten, und wenn das Datensignal in sämtliche der Pixel eingegeben wird, wird in die Aufrechterhaltungsperiode eingetreten. Zu diesem Zeitpunkt kann eine beliebige der Perioden Ts1 bis Ts7 die Aufrechterhaltungsperiode werden. Hier werden die vorbestimmten Pixel für die Periode Ts7 eingeschaltet.
  • Ein ähnlicher Vorgang wird anschließend für die verbleibenden 6 Teil-Frames wiederholt, die Aufrechterhaltungsperioden Ts6, Ts5, ..., Ts1 werden nacheinander eingestellt, und die vorbestimmten Pixel werden während den entsprechenden Teil-Frames eingeschaltet.
  • Nachdem die 8 Teil-Frames erschienen sind, ist eine Frame-Periode abgeschlossen. Die Gradation der Pixel kann ausgeführt werden, indem die Länge der Aufrechterhaltungsperiode berechnet wird, während der die Pixel eingeschaltet sind, d.h. der Aufrechterhaltungsperiode direkt nach der Adressperiode, in der das Digitaldatensignal, das die Information "1" enthält, an den Pixeln anliegt. Für den Fall eines Pixels, das beispielsweise Licht für sämtliche der Aufrechterhaltungsperioden emittiert, wird die Helligkeit mit 100% angenommen, kann eine Helligkeit von 75% durch Pixel ausgedrückt werden, die Licht in Ts1 und Ts2 emittieren, und wenn Ts3, Ts5 und Ts8 gewählt sind, kann eine Helligkeit von 16% ausgedrückt werden.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass es zudem erforderlich ist, in geeigneter Weise den Wert des elektrischen Potentials der Digitaldatensignale und der Gate-Signale zu selben Zeit zu ändern, wie der Wert des elektrischen EL-Ansteuerpotentials geändert wird.
  • In Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen Aufbau wird es möglich, die Lichtemissionshelligkeit der EL-Elemente der betreffenden Pixel durch den Wert des elektrischen Ein-EL-Potentials zu regulieren, das beim oben beschriebenen Aufbau an den EL-Elementen anliegt, und es wird zudem möglich, mit der vorliegenden Erfindung eine klare Multigradationsanzeige durch die Zeitpartitions-Gradationsanzeige auszuführen. Insbesondere wird die Balance der Lichtemissionshelligkeit des roten, blauen und grünen Lichtes von den EL-Elementen, bei denen ein organisches EL-Material verwendet wird, das eine Lichtemissionshelligkeit der roten Farbe aufweist, die geringer ist als die Lichtemissionshelligkeit der blauen und der grünen Farbe verbessert, und es wird möglich, lebhafte Bilder anzuzeigen. Weiterhin wird die Zeitpartitions-Gradationsanzeige in Übereinstimmung mit einem Digitaldatensignal ausgeführt, wobei man ein Feinanzeigebild mit guter Farbwiedergabe und ohne Gradationsdefekte infolge von Streuungen der Eigenschaften der EL-Ansteuer-TFTs erhalten kann.
  • [Ausführungsform 2]
  • Als nächstes wird auf 4 Bezug genommen, die schematisch einen Schnittaufbau der EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Ausführungsform erläutert das Beispiel einer Kathode eines EL-Elementes, das mit dem Drain-Bereich des EL-Ansteuer-TFT verbunden ist.
  • In 4 ist Bezugszeichen 11 ein Substrat und 12 ein Isolierfilm, der eine Basis ist (im folgenden wird dieser Film als Basisfilm bezeichnet). Für das Substrat 11 kann ein lichtdurchlässiges Substrat, wie etwa ein Glassubstrat, ein Quartzsubstrat, ein Glaskeramiksubstrat oder ein Kristallglassubstrat, verwendet wer den. Es muss jedoch den höchsten Verarbeitungstemperaturen bei einem Herstellungsvorgang widerstehen können.
  • Das Basisfilm 12 ist insbesondere bei der Verwendung eines Substrates wirkungsvoll, das ein bewegliches Ion enthält, oder einem Substrat, das über eine Leitfähigkeit verfügt, wobei er jedoch nicht notwendigerweise auf dem Quartzsubstrat angeordnet ist. Ein Isolierfilm, der Silizium enthält, kann als Basisfilm 12 verwendet werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass bei dieser Beschreibung "Isolierfilm, der Silizium enthält" einen Isolierfilm kennzeichnet, bei dem Sauerstoff oder Stickstoff dem Silizium in einem vorbestimmten Verhältnis (SiOxNy: x und y sind willkürliche ganze Zahlen) hinzugefügt ist, wie etwa ein Siliziumoxidfilm, ein Siliziumnitridfilm oder ein Siliziumnitridoxidfilm.
  • Bezugszeichen 201 ist ein Umschalt-TFT und 202 ist ein EL-Ansteuer-TFT. Beide sind durch einen n-Kanal-TFT ausgebildet. Es ist zudem möglich, sowohl den n-Kanal-TFT als auch den p-Kanal-TFT für den Umschalt-TFT und den EL-Ansteuer-TFT zu verwenden.
  • Da die Elektronen-Feldeffektbeweglichkeit des n-Kanal-TFT größer ist als jene des p-Kanal-TFT, kann der n-Kanal-TFT mit einer höheren Betriebsgeschwindigkeit arbeiten und auf einfach Art einen Starkstromfluss zulassen. Was die Größe des TFT angeht, wenn dieselbe Stromgröße durchgeleitet wird, so ist der n-Kanal-TFT kleiner. Daher ist es wünschenswert, den n-Kanal-TFT als EL-Ansteuer-TFT zu verwenden, da die effektive Lumineszenzfläche eines Bildanzeigepaneels erweitert wird.
  • Der Umschalt-TFT 201 besteht aus einer aktiven Schicht, die einen Source-Bereich 13, einen Drain-Bereich 14, LDD-Bereiche 15a bis 15d, einen Isolierbereich 16 und Kanalbildungsbereiche 17a, 17b, einen Gate-Isolierfilm 18, Gate-Elektroden 19a, 19b, einen ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 20, eine Source-Anschlussleitung 21 und eine Drain-Anschlussleitung 22 enthält. Der Gate-Isolierfilm 18 der ersten Zwischenschicht des Zwischenschicht-Isolierfilms 20 kann allen TFTs auf dem Substrat gemein sein, oder gemäß Schaltungen oder Elementen variiert werden.
  • Beim Umschalt-TFT 210, der in 4 gezeigt ist, sind die Gate-Elektroden 19a, 19b elektrisch verbunden. Mit anderen Worten ist ein sogenannter Doppel-Gate-Aufbau eingerichtet. Natürlich kann nicht nur der Doppel-Gate-Aufbau, sondern auch ein sogenannter Multi-Gate-Aufbau, wie etwa ein Dreifach-Gate-Aufbau eingerichtet sein. Der Multi-Gate-Aufbau weist einen Aufbau auf, der eine aktive Schicht enthält, die über zwei oder mehr Kanalbildungsbereiche verfügt, die in Reihe geschaltet sind.
  • Der Multi-Gate-Aufbau ist äußerst wirkungsvoll, um einen AUS-Zustandsstrom zu verringern, und wenn der AUS-Zustandsstrom des TFT ausreichend verringert ist, kann die Kapazität, die für den Kondensator erforderlich ist, der mit der Gate-Elektrode des EL-Ansteuer-TFT verbunden ist, verringert werden. Das heißt, da der Einzugsbereich des Kondensators verringert werden kann, ist der Multi-Gate-Aufbau ebenfalls wirksam, um die die effektive Lumineszenzfläche des EL-Elementes zu erweitern.
  • Beim Umschalt-TFT 201 sind die LDD-Bereiche 15a–15d derart angeordnet, dass sie nicht mit den Gate-Elektroden 17a und 17b überlappen, wobei der Gate-Isolierfilm 18 dazwischen angeordnet ist. Der auf diese Weise erzeugte Aufbau ist äußerst wirkungsvoll, um den AUS-Zustandsstrom zu verringern. Die Länge (Breite) der LDD-Bereiche 15a–15d beträgt 0,5–3,5 μm, repräsentativ 2,0–2,5 μm.
  • Es ist wünschenswerter, einen Versatzbereich (d.h. einen Bereich, der mit einer Halbleiterschicht ausgebildet ist, deren Zusammensetzung dieselbe ist, wie jene des Kanalbildungsbereiches, und in der keine Gate-Spannung anliegt) zwischen dem Kanalbildungsbereich und dem LDD-Bereich auszubilden, um den AUS-Zustandsstrom zu verringern. Beim Multi-Gate-Aufbau, der über zwei oder mehr Gate-Elektroden verfügt, ist der Isolierbereich (d.h. der Bereich, dessen Konzentration dieselbe ist und dem dasselbe Verunreinigungselement wie das des Source-Bereiches oder des Drain-Bereiches hinzugefügt ist), der zwischen den Kanalbildungsbereichen ausgebildet ist, wirkungsvoll, um den AUS-Zustandsstrom zu verringern.
  • Der EL-Treiber-TFT 202 besteht aus einer aktiven Schicht, die einen Source-Bereich 26, einen Drain-Bereich 27, einen LDD-Bereich 28 und einen Kanalbildungsbereich 29, einen Gate-Isolierfilm 18, eine Gate-Elektrode 30, den ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 20, eine Source-Anschlussleitung 31 sowie eine Drain-Anschlussleitung 32 enthält. Bei dieser Ausführungsform ist der EL-Ansteuer-TFT 202 ein n-Kanal-TFT.
  • Der Drain-Bereich 14 des Umschalt-TFT 201 ist mit der Gate-Elektrode 30 des EL-Ansteuer-TFT 202 verbunden. Um eine präzisere Erläuterung ohne Darstellung durch die Zeichnung vorzunehmen, ist die Gate-Elektrode 30 des EL-Ansteuer-TFT 202 elektrisch mit dem Drain-Bereich 14 des Umschalt-TFT 201 durch die Drain-Anschlussleitung 22 (eine sogenannte Verbindungsanschlussleitung) verbunden. Weiterhin kann die Gate-Elektrode 30 ein Multi-Gate-Aufbau anstelle eines Einzel-Gate-Aufbaus sein. Die Source-Anschlussleitung 31 des EL-Ansteuer-TFT 202 ist mit der Stromzuführleitung (nicht gezeigt) verbunden.
  • Der EL-Treiber-TFT 202 ist ein Element zur Steuerung des Umfangs eines Stroms, der dem EL-Element zugeführt wird, wobei ein vergleichsweise großer Umfang des Stroms dieses durchfließen kann. Daher ist die Kanalbreite (W) derart beschaffen, dass sie größer ist als die Kanalbreite des Umschalt-TFT. Zusätzlich ist die Kanallänge (L) derart lang ausgebildet, das ein übermäßiger Strom den EL-Ansteuer-TFT 202 nicht durchfließt. Ein gewünschter Wert ist 0,5 bis 2 mA (vorzugsweise 1 bis 1,5 mA) je Pixel.
  • Insbesondere steuern bei Ausführungsform 1 die EL-Ansteuer-TFTs von Pixeln, die eine Farbe geringer Lichtemissionshelligkeit anzeigen, einen größeren Umfang des Stroms als die EL-Ansteuer-TFTs von Pixeln, die andere Farbsteuerströme anzeigen. Demzufolge erfolgt die Beeinträchtigung infolge der Heißträger-Injektion der EL-Ansteuer-TFTs von Pixeln, die eine Farbe geringer Lichtemissionshelligkeit anzeigen, früher als jene der EL-Ansteuer-TFTs für Pixel, die eine andere Farbe anzeigen.
  • Die Länge eines LDD-Bereiches der EL-Ansteuer-TFTs von Pixeln, die die Farbe geringer Lichtemissionshelligkeit anzeigen, wird heller gemacht als die Länge eines LDD-Bereiches der EL-Ansteuer-TFTs von Pixeln, die eine vergleichbare Farbe höherer Lichtemissionshelligkeit anzeigen. Es besteht die Möglichkeit, die Beeinträchtigung der EL-Ansteuer-TFTs infolge der Heißträger-Injektion zu unterdrücken, indem der Umfang des Stroms, der durch die EL-Ansteuer-TFTs gesteuert wird, erhöht wird.
  • Um die Beeinträchtigung des TFT zu unterdrücken, ist es zudem wirkungsvoll, die Filmdicke der aktiven Schicht (insbesondere des Kanalbildungsbereiches) des EL-Ansteuer-TFT 202 zu erhöhen (vorzugsweise 50 bis 100 nm und besser 60 bis 80 nm). Andererseits ist es vom Blickpunkt der Verringerung des AUS-Zustandsstromes im Umschalt-TFT 201 ebenfalls wirkungsvoll, die Filmdicke der aktiven Schicht zu verringern (insbesondere des Kanalbildungsbereiches) (vorzugsweise 20 bis 50 nm und besser 25 bis 40 nm).
  • Der Aufbau des TFT, der im Pixel ausgebildet wird, wurde oben erläutert. Bei dieser Ausbildung wird zudem gleichzeitig eine Ansteuerschaltung ausgebildet. Eine CMOS-Schaltung, die die Basiseinheit ist, um die Ansteuerschaltung auszubilden, ist in 4 gezeigt.
  • In 4 wird ein TFT, der einen Aufbau hat, um die Heißträger-Injektion zu verringern, ohne die Betriebsgeschwindigkeit auf das Äußerste zu reduzieren, als n-Kanal-TFT 204 der CMOS-Schaltung verwendet. Die Ansteuerschaltung, die hier beschrieben ist, ist die datensignalseitige Ansteuerschaltung und die gatesignalseitige Ansteuerschaltung. Es besteht zudem natürlich die Möglichkeit, andere logische Schaltungen (einen Pegelverschieber, einen A/D-Wandler, eine Signalteilungsschaltung und dergleichen) auszubilden.
  • Die aktive Schicht des n-Kanal-TFT 204 der CMOS-Schaltung enthält einen Source-Bereich 35, einen Drain-Bereich 36, einen LDD-Bereich 37 und einen Kanalbildungsbereich 38. Der LDD-Bereich 37 überlappt die Gate-Elektrode 39, wobei der Gate-Isolierfilm 18 dazwischen angeordnet ist.
  • Der Grund zur Ausbildung des LDD-Bereiches 37 nur auf der Seite des Drain-Bereiches 36 besteht darin, die Betriebsgeschwindigkeit nicht zu verringern. Es gibt keinen Grund, sich über den AUS-Zustandsstromwert im n-Kanal-TFT 204 Gedanken zu machen. Anstelle dessen sollte die Betriebsgeschwindigkeit über diesem eingestuft werden. Daher breitet sich der LDD-Bereich 37 vollständig auf der Gate-Elektrode aus, wodurch eine Widerstandskomponente soweit wir möglich verringert wird. Das heißt, auf eine sogenannte Verschiebung sollte verzichtet werden.
  • Beim p-Kanal-TFT 205 der CMOS-Schaltung besteht kein Bedarf den LDD-Bereich vorzusehen, weil insbesondere die Beeinträchtigung, die von der Heißträger-Injektion verursacht wird, vernachlässigbar ist. Daher enthält die aktive Schicht einen Source-Bereich 40, einen Drain-Bereich 41 und einen Kanalbildungsbereich 42. Der Gate-Isolierfilm 18 und die Gate-Elektrode 43 sind darauf angeordnet. Es besteht zudem natürlich die Möglichkeit, den LDD-Bereich wie auch den n-Kanal-TFT 204 anzuordnen, um Maßnahmen gegen den Heißträger zu ergreifen.
  • Der n-Kanal-TFT 204 und der p-Kanal-TFT 205 sind mit dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 20 bedeckt und die Source-Anschlussleitungen 44, 45 sind ausgebildet. Der Drain-Bereich des n-Kanal-TFT 204 und des p-Kanal-TFT 205 sind miteinander über die Drain-Anschlussleitung 46 verbunden.
  • Bezugszeichen 47 ist ein erster Passivierungsfilm. Die Filmdicke desselben beträgt 10 nm bis 1 μm (vorzugsweise 200 bis 500 nm). Ein Isolierfilm, der Silizium enthält (insbesondere ein Siliziumnitridoxidfilm oder ein Siliziumnitridfilm sind wünschenswert) kann als dessen Material verwendet werden. Der Passivierungsfilm 47 dient als Schutz, um einen ausgebildeten TFT vor Alkalimetall und Wasser zu schützen. Die EL-Schicht, die zuletzt über dem TFT (insbesondere dem Ansteuer-TFT) angeordnet ist, besteht aus Natrium. Mit anderen Worten dient der erste Passivierungsfilm 47 ebenfalls als Schutzschicht, durch die Alkalimetall (bewegliche Ionen) nicht in den TFT eintreten können.
  • Bezugszeichen 48 ist eine zweiter Zwischenschicht-Isolierfilm und dient als Ausgleichsfilm, um Niveauunterschiede auszugleichen, die durch den TFT ausgebildet werden. Vorzugsweise wird ein organischer Harzfilm, wie etwa Polyimid, Polyamid, Acrylharz oder BCB (Benzozyklobuten) als zweiter Zwischenschicht- Isolierfilm 48 verwendet. Diese organischen Harzfilme haben den Vorteil, dass eine gute glatte Ebene auf einfache Art und Weise ausgebildet werden kann und die dielektrische Konstante niedrig ist. Es ist vorzuziehen, den gesamten Niveauunterschied, der durch den TFT verursacht wird, mit Hilfe des zweiten Zwischenschicht-Isolierfilms zu absorbieren, da die EL-Schicht sehr empfindlich auf Rauheit ist. Darüber hinaus ist es vorzuziehen, ein Material mit geringer dielektrischer Konstante dick auszubilden, um die parasitäre Kapazitanz, die zwischen der Gate-Anschlussleitung oder der Daten-Anschlussleitung und der Kathode des EL-Elementes ausgebildet wird, zu verringern. Daher ist die Filmdicke desselben vorzugsweise 0,5 bis 5 μm (vorzugsweise 1,5 bis 2,5 μm).
  • Bezugszeichen 49 ist eine Schutzelektrode, um die Pixelelektrode 51 jedes Pixel anzuschließen. Was die Schutzelektrode 49 angeht, so ist es vorzuziehen, ein Material mit geringem Widerstand, wie etwa Aluminium (Al), Kupfer (Cu) oder Silber (Ag), zu verwenden. Ein Kühleffekt, um die Wärme der EL-Schicht abzusenken, kann von der Schutzelektrode 49 erwartet werden. Die Schutzelektrode 49 ist ausgebildet, um die Drain-Anschlussleitung 32 des EL-Ansteuer-TFT 202 anzuschließen.
  • Ein dritter Zwischenschicht-Isolierfilm 50, dessen Dicke 0,3 bis 1 μm beträgt, ist auf der Schutzelektrode 49 angeordnet. Der Film 50 besteht aus einem Siliziumoxidfilm, einem Siliziumnitridoxidfilm oder einem organischen Harzfilm. Der dritte Zwischenschicht-Isolierfilm SO ist mit einer Öffnung auf der Schutzelektrode 49 durch Ätzen ausgebildet, wobei der Rand der Öffnung derart geätzt ist, dass er eine abgeschrägte Form hat. Vorzugsweise beträgt der Winkel der Abschrägung 10 bis 60° (vorzugsweise 30 bis 50°).
  • Eine Pixelelektrode (eine Kathode des EL-Elementes) 51 ist auf dem dritten Zwischenschichtfilm 50 angeordnet. Ein Material, das Magnesium (Mg), Lithium (Li) oder Kalzium (Ca) enthält und eine geringe Austrittsarbeit aufweist, wird als Kathode 51 verwendet. Vorzugsweise wird eine Elektrode aus MgAg (ein Material, bei dem Mg und Ag im Verhältnis von Mg:Ag = 10:1 gemischt sind) verwendet. Anstelle dessen können eine MgAgAl-Elektrode, eine LiAl-Elektrode oder eine LiFAl-Elektrode verwendet werden.
  • Eine El-Schicht 52 ist auf der Pixelelektrode 51 ausgebildet. Die EL-Schicht 52 wird in Gestalt eines einschichtigen Aufbaus oder eines Schichtaufbaus verwendet. Der Schichtaufbau ist hinsichtlich der Leuchteffizienz überlegen. Im allgemeinen sind eine positive Lochinjektionsschicht/eine positive Lochtransportschicht/ eine Lumineszenzschicht/eine elektronische Transportschicht auf der Pixelelektrode in dieser Reihenfolge ausgebildet. Anstelle dessen kann ein Aufbau verwendet werden, der die Reihenfolge positive Lochtransportschicht/Lumineszenzschicht/elektronische Transportschicht oder die Reihenfolge Lochinjektionsschicht/positive Lochtransportschicht/Lumineszenzschicht/elektronische Transportschicht/elektronische Injektionsschicht aufweist. Bei der vorliegenden Erfindung kann einer der bekannten Aufbauten verwendet werden, wobei ein fluoreszierendes Färbungsmittel etc. in die EL-Schicht dotiert werden kann.
  • Die EL-Anzeigevorrichtung weist im wesentlichen vier Farbanzeigeverfahren auf: ein Verfahren zum Ausbilden dreier Arten von EL-Elementen, die R (Rot), G (Grün) bzw. B (Blau) entsprechen; ein Verfahren zum Kombinieren eines EL-Elementes weißer Lumineszenz und einer Farbfilters (Färbungsschicht); ein Verfahren zum Kombinieren eines EL-Elementes blauer oder blau-grüner Lumineszenz und eines fluoreszierenden Körpers (fluoreszierende Farbumwandlungsschicht: CCM); und ein Verfahren zum Stapeln der EL-Elemente, die RGB entsprechen, während eine transparente Elektrode für eine Kathode (gegenüberliegende Elektrode) verwendet wird.
  • Der Aufbau von 4 ist ein Beispiel, bei dem das Verfahren angewendet wird, bei dem drei Arten von EL-Elementen verwendet werden, die RGB entsprechen. Lediglich ein Pixel ist in 4 dargestellt. Tatsächlich sind Pixel, die jeweils denselben Aufbau haben, derart ausgebildet, dass sie jeder der Farbe Rot, Grün, Blau entsprechen, wodurch eine Farbanzeige ausgebildet werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung kann unabhängig vom Lumineszenzverfahren umgesetzt werden und kann alle vier Verfahren verwenden. Da jedoch die Ansprechgeschwindigkeit des fluoreszierenden Körpers geringer ist als jene des EL und das Problem des Nachglühens auftritt, ist das Verfahren, bei dem der fluoreszierende Körper nicht verwendet wird, vorzuziehen.
  • Als nächstes wird eine gegenüberliegende Elektrode (eine Anode eines EL-Elementes) 53 auf der EL-Schicht ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform wird ITO (Indiumzinnoxid) als transparenter leitfähiger Film verwendet.
  • Es ist notwendig, einen Schichtkörper, der aus der EL-Schicht 52 und der gegenüberliegenden Elektrode 53 besteht, durch jedes Pixel individuell auszubilden. Die EL-Schicht 52 ist jedoch nicht wasserfest, weshalb eine herkömmliche Lithografietechnik nicht angewendet werden kann. Daher ist es vorzuziehen, ein physikalisches Maskenmaterial, wie etwa eine Metallmaske, zu verwenden und es selektiv gemäß einem Dampfphasenverfahren, wie etwa einem Vakuumbedampfungsverfahren, einem Sputterverfahren oder einem Plasma-CVD-Verfahren, auszubilden.
  • Es besteht zudem die Möglichkeit, ein Tintenstrahlverfahren, ein Aufschleuderverfahren und dergleichen als Verfahren zum selektiven Ausbilden der EL-Schicht anzuwenden.
  • Bezugszeichen 54 ist ein zweiter Passivierungsfilm, wobei dessen Filmdicke vorzugsweise 10 nm bis 1 μm (vorzugsweise 200 bis 500 nm) beträgt. Ein Hauptzweck, um den zweiten Passivierungsfilm 54 anzuordnen, besteht darin, die EL-Schicht 52 vor Wasser zu schützen. Es ist zudem wirkungsvoll, ihm eine Kühlwirkung zu verleihen. Jedoch ist die EL-Schicht nicht wärmefest, wie es oben beschrieben wurde, weshalb die Filmausbildung bei einer geringen Temperatur (vorzugsweise im Bereich von Raumtemperatur bis 120°C) ausgeführt werden sollte. Daher kann gesagt werden, dass ein wünschenswertes Filmausbildungsverfahren das CVD-Verfahren, das Sputterverfahren, das Vakuumbedampfungsverfahren, das Ionenplattierungsverfahren oder das Lösungsaufbringungsverfahren (Aufschleuderverfahren) ist.
  • Somit ist die vorliegende Erfindung nicht auf den Aufbau der EL-Anzeigevorrichtung von 4 beschränkt, die lediglich eine der bevorzugten Ausführungsformen darstellt.
  • Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau, ist es möglich, die Luminanz eines EL-Elementes betreffender Pixel gemäß dem Wert der Ein-EL-Ansteuerspannung zu steuern, die am EL-Element bei dieser Ausführungsform anliegt. Es besteht zudem die Möglichkeit, sichtbar die Multigradationsanzeige gemäß der Zeitdivisions-Gradationsanzeige auszuführen. Detaillierter ist es möglich, ein feines Farbbild anzuzeigen, das eine ausbalancierte Luminanz von rotem, blauem und grünem Licht hat, realisiert durch eine Steuerung der EL-Luminanz gemäß dem Wert der Ein-EL-Ansteuerspannung, die am EL-Element anliegt. Weiterhin wird die Zeitdivisions-Garadationsanzeige durch ein Digitalsignal ausgeführt, um ein hochfeines Bild zu erzeugen, das eine sehr gute Farbwiedergabe ohne Fehlgradation durch eine Streuung der Charakteristika des EL-Ansteuer-TFT hat.
  • Es besteht die Möglichkeit, den Aufbau dieser Ausführungsform frei mit jenem der Ausführungsform 1 zu kombinieren.
  • [Ausführungsform 3]
  • Bei dieser Ausführungsform erfolgt hier eine Beschreibung eines Verfahrens zur gleichzeitigen Herstellung von TFTs eines Pixelabschnittes und eines Ansteuerschaltungsabschnittes um den Pixelabschnitt. Was die Ansteuerschaltung angeht, so ist eine CMOS-Schaltung, die eine Basiseinheit ist, in der Zeichnung für eine kurze Beschreibung dargestellt.
  • Zunächst wird ein Substrat 501, auf dessen Oberfläche ein Basisfilm (nicht gezeigt) angeordnet ist, vorbereitet, wie es in 5(A) gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform sind ein Siliziumnitridoxidfilm, dessen Dicke 200 nm beträgt, und ein weiterer Siliziumnitridoxidfilm, dessen Dicke 100 nm beträgt, laminiert und als Basisfilm auf einem Kristallglas verwendet. Zu diesem Zeitpunkt wird vorzugsweise die Konzentration des Stickstoffes im Film, der das Kristallglassubstrat berührt auf 10 bis 20 Gew.-% gehalten. Es ist natürlich möglich, ein Element direkt auf dem Quartzsubstrat ohne Basisfilm auszubilden.
  • Anschließend wird ein amorpher Siliziumfilm 502, dessen Dicke 45 nm beträgt, auf dem Substrat 501 durch ein hinlänglich bekanntes Ausbildungsverfahren ausgebildet. Eine Einschränkung auf den amorphen Siliziumfilm ist nicht erforderlich. Anstelle dessen kann ein Halbleiterfilm (einschließlich eines Mikrokristall-Halbleiterfilms), der einen amorphen Aufbau hat, bei dieser Ausführungsform verwendet werden. Ein Verbund-Halbleiterfilm, der einen amorphen Aufbau hat, wie etwa ein amorpher Silizium-Germaniumfilm, kann hier ebenfalls verwendet werden.
  • Was die Schritte von hier bis 5(C) angeht, so ist es möglich, die japanische Patentoffenlegungsschrift No. 3032801 vollständig zu zitieren, die von der vorliegenden Anmelderin eingereicht ist. Diese Veröffentlichung beschreibt eine Technik, die ein Verfahren zur Kristallisation eines Halbleiterfilms betrifft, bei dem ein Element, wie etwa Ni, als Katalysator verwendet wird.
  • Zunächst wird ein Schutzfilm 504 ausgebildet, der über Öffnungen 503a und 503b verfügt. Ein Siliziumoxidfilm mit 150 nm Dicke wird bei dieser Ausführungsform verwendet. Eine Schicht 505 (eine Schicht, die Ni enthält), die Nickel (Ni) enthält wird auf dem Schutzfilm 504 durch ein Aufschleuderverfahren ausgebildet. Was die Ausbildung der Schicht angeht, die Ni enthält, kann auf die oben beschriebene Veröffentlichung Bezug genommen werden.
  • Anschließend wird, wie in 5(B) gezeigt, eine Wärmeverarbeitung bei 570°C für 14 Stunden in einer inerten Atmosphäre ausgeführt und der amorphe Siliziumfilm 503 kristallisiert. Zu diesem Zeitpunkt schreitet die Kristallisation im wesentlichen parallel mit dem Substrat fort, beginnend bei den Bereichen 506a und 506b (im folgenden als Ni-Hinzufügungsbereich bezeichnet), mit denen Ni in Kontakt ist. Infolgedessen wird ein Polysiliziumfilm 507 ausgebildet, der einen Kristallaufbau aufweist, bei dem sich Stabkristalle bilden und Linien ausbilden.
  • Anschließend wird, wie in 5(C) gezeigt, ein Element (vorzugsweise Phosphor), das zur Gruppe 15 gehört, den Ni-Hinzufügungsbereichen 506a und 506b hinzugefügt, wobei der Schutzfilm 504 als Maske zurückbleibt. Die Bereiche 508a und 508b (im folgenden als Phosphor-Hinzufügungsbereich bezeichnet), denen Phosphor in einer hohen Konzentration hinzugefügt wurde, werden auf diese Weise ausgebildet.
  • Anschließend wird eine Wärmebearbeitung bei 600°C für 12 Stunden in einer inerten Atmosphäre, wie in 5(C) gezeigt, ausgeführt. Ni, das im Polysiliziumfilm 507 enthalten ist, wird durch die Wärmeverarbeitung bewegt, wobei beinahe alles davon schließlich in den Phosphor-Hinzufügungsbereichen 508a und 508b aufgefangen wird, wie es mit dem Pfeil dargestellt ist. Es wird davon ausgegangen, dass dies ein Phänomen ist, das durch den Gettereffekt eines metallischen Elementes (Ni bei dieser Ausführungsform) durch Phosphor verursacht wird.
  • Durch diesen Vorgang wird die Konzentration von Ni, das im Polysiliziumfilm 509 zurückbleibt, auf wenigstens 2'1017 Atome/cm3 gemäß dem Messwert durch SIMS (Mass Secondary Ion Analysis) reduziert. Wenngleich Ni die Lebensdauer eines Halbleiters verringert, gibt es keinen nachteiligen Einfluss auf die TFT-Eigenschaft, wenn es in diesem Maße verringert wird. Da darüber hinaus diese Konzentration die Messgrenze der SIMS-Analyse beim derzeitigen Stand der Technik ist, wird sich in der Praxis eine noch größere Konzentration (weniger als 2'1017 Atome/cm3) zeigen.
  • Man kann auf diese Weise einen Polysiliziumfilm 509 erzeugen, der durch einen Katalysator kristallisiert wird und auf das Niveau verringert ist, bei dem der Katalysator den Betrieb eines TFT nicht behindert. Anschließend werden aktive Schichten 510–513, bei denen der Polysiliziumfilm 509 verwendet wird, durch einen Mustererzeugungsvorgang ausgebildet. Zu diesem Zeitpunkt sollte eine Markierung zur Maskenausrichtung beim nachfolgenden Mustererzeugungsvorgang unter Verwendung des oben erwähnten Polysiliziumsfilms ausgebildet werden (5(D)).
  • Anschließend wird ein Siliziumnitridoxidfilm von 50 nm Dicke durch das Plasma-CVD-Verfahren, wie in 5(E) gezeigt, ausgebildet, anschließend eine Wärmebearbeitung bei 950°C für eine Stunde in einer Oxidationsatmosphäre ausgeführt und ein thermischer Oxidationsvorgang ausgeführt. Die Oxidationsatmosphäre kann eine Sauerstoffatmosphäre oder eine andere Sauerstoffatmosphäre sein, der ein Halogen hinzugefügt ist.
  • Bei diesem thermischen Oxidationsvorgang schreitet die Oxidation an der Schnittstelle zwischen der aktiven Schicht und dem Siliziumnitridoxidfilm fort, wobei Polysiliziumfilm, dessen Dicke etwa 15 nm beträgt oxidiert wird, so dass ein Siliziumoxidfilm, dessen Dicke etwa 30 nm beträgt, ausgebildet wird. Das heißt, ein Gate-Isolierfilm 514 einer Dicke von 80 nm wird ausgebildet, bei dem der Siliziumoxidfilm mit 30 nm Dicke und der Siliziumnitridoxidfilm mit 50 nm Dicke laminiert werden. Die Filmdicke der aktiven Schichten 510 bis 513 wird durch den thermischen Oxidationsvorgang in 30 nm Dicke ausgebildet.
  • Anschließend wird, wie in 6(A) gezeigt, eine Abdecklackmaske 515 ausgebildet und ein Verunreinigungselement (im folgenden als p-Typ-Verunreinigungselement bezeichnet) hinzugefügt, das den p-Typ durch das Medium des Gate-Isolierfilmes 514 erzeugt. Als p-Typ-Verunreinigungselement kann ein Element, das jeweils zur Gruppe 13 gehört, normalerweise Bor oder Gallium, verwendet werden. Dies (Kanaldotiervorgang genannt) ist ein Vorgang zum Steuern der Schwellenwertspannung des TFT.
  • Bei dieser Ausführungsform wird Bor durch das Ionendotierverfahren hinzugefügt, bei dem eine Plasmaanregung ohne die Massentrennung von Diboran (B2H6) ausgeführt wird. Natürlich kann das Ionenimplantationsverfahren, das die Massentrennung ausführt, verwendet werden. Gemäß diesem Vorgang werden Verunreinigungsbereiche 516 bis 518 ausgebildet, die Bor in einer Konzentration von 1'1015 bis 1'1018 Atomen/cm3 (repräsentativ 5'1016 bis 5'1017) enthalten.
  • Anschließend werden Abdecklackmasken 519a und 519b ausgebildet, wie es in 6(B) gezeigt ist, und ein Verunreinigungselement (im folgenden als n-Typ-Verunreinigungselement bezeichnet), das den n-Typ durch das Medium des Gate- Isolierfilms 514 weitergibt, hinzugefügt. Als n-Typ-Verunreinigungselement kann ein Element, das jeweils zur Gruppe 15 gehört, normalerweise Phosphor und Arsen, verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform wird ein Plasmadotierverfahren, bei dem die Plasmaanregung ohne die Massentrennung von Phosphin (PH3) erfolgt, angewendet. Phosphor wird in der Konzentration von 1'1018 Atomen/cm3 hinzugefügt. Es kann natürlich das Ionenimplantationsverfahren, das die Massentrennung ausführt, verwendet werden.
  • Eine Dosismenge wird derart eingestellt, dass das n-Typ-Verunreinigungselement in den n-Typ-Bereichen 520, 521 enthalten ist, die durch diesen Vorgang mit der Konzentration von 2'1016 bis 5'1019 Atome/cm3 (repräsentativ 5'1017 bis 5'1018 Atome/cm3) ausgebildet werden.
  • Anschließend wird ein Vorgang zur Aktivierung des hinzugefügten n-Typ-Verunreinigungselementes und des hinzugefügten p-Typ-Verunreinigungselementes ausgeführt, wie es in 6(C) gezeigt ist. Es besteht keine Notwendigkeit der Einschränkung der Aktivierungseinrichtung, aber da der Gate-Isolierfilm 514 vorhanden ist, ist die Brennofen-Anlassbearbeitung wünschenswert, bei dem ein elektro-thermischer Ofen verwendet wird. Darüber hinaus ist es vorzuziehen, eine Wärmebearbeitung bei einer möglichst hohen Temperatur auszuführen, da die Möglichkeit besteht, dass der Übergang zwischen der aktiven Schicht und dem Gate-Isolierfilm eines Teils beschädigt wird, der ein Kanalbildungsbereich beim Verfahren von 6(A) ist.
  • Da das Kristallglas mit dem hohen Wärmewiderstand bei dieser Ausführungsform verwendet wird, wird der Aktivierungsvorgang durch die Brennofen-Anlassbearbeitung bei 800°C für eine Stunde ausgeführt: Die thermische Oxidation kann ausgeführt werden, wobei eine Verarbeitungsatmosphäre in einer Oxidationsatmosphäre beibehalten wird, oder die Wärmebearbeitung kann in einer inerten Atmosphäre ausgeführt werden.
  • Dieser Vorgang bereinigt den Rand der n-Typ-Verunreinigungsbereiche 520, 521, das heißt die Grenze (Verbindung) zwischen den n-Typ-Verunreinigungsbereichen 520, 521 und dem Bereich (p-Typ-Verunreinigungsbereich, der durch den Vorgang von 6(A) ausgebildet wird) um die N-Typ-Verunreinigungsbereiche 520, 521, in denen das n-Typ-Verunreinigungselement nicht hinzugefügt ist. Dies bedeutet, dass der LDD-Bereich und der Kanalbildungsbereich eine exzellente Verbindung ausbilden können, wenn ein TFT später vervollständigt wird.
  • Anschließend wird ein leitfähiger Film in einer Dicke von 200 bis 400 nm ausgebildet und der Mustererzeugungsvorgang ausgeführt, so dass die Gate-Elektroden 522 bis 525 ausgebildet werden. Die Länge jedes TFT-Kanals wird durch die Linienbreite dieser Gate-Elektroden 522 bis 525 festgelegt.
  • Die Gate-Elektrode kann aus einem leitfähigen Film einer Einzelschicht bestehen, wobei jedoch vorzugsweise ein Laminierfilm, wie etwa ein zweischichtiger oder ein dreischichtiger Film, verwendet wird, sofern dies erforderlich ist. Es kann ein bekannter leitfähiger Film als das Material der Gate-Elektrode verwendet werden. Insbesondere können ein Film eines Elementes, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Tantal (Ta), Titan (Ti), Molybdän (Mo), Wolfram (W), Chrom (Cr) und Silizium (Si) besteht, und leitfähig ist; ein Film aus Nitrid der zuvor erwähnten Elemente (im allgemeinen ein Tantal-Nitridfilm, Wolfram-Nitridfilm oder Titan-Nitridfilm); ein Legierungsfilm aus einer Kombination der zuvor erwähnten Elemente (wie etwa eine Mo-W-Legierung oder eine Mo-Ta-Legierung); oder ein Silizidfilm der zuvor erwähnten Elemente (wie etwa ein Wolfram-Silizidfilm oder ein Titan-Silizidfilm) verwendet werden. Sie können natürlich einen einschichtigen Aufbau oder einen Laminierschichtaufbau haben.
  • Bei dieser Ausführungsform wird ein Laminierfilm verwendet, der aus einem Wolfram-Nitrid- (WN-) Film von 50 nm Dicke und einem Wolfram- (W-) Film von 350 nm Dicke besteht. Dieser kann durch das Sputterverfahren ausgebildet werden. Durch Hinzufügen eines Inertgases, wie etwa Xe oder Ne, als Sputtergas kann verhindert werden, dass sich der Film infolge von Spannungen abschält.
  • Zu diesem Zeitpunkt werden die Gate-Elektroden 523, 525 derart ausgebildet, dass sie jeweils mit einem Teil der n-Typ-Verunreinigungsbereiche überlappen, wobei der Gate-Isolierfilm 514 dazwischen angeordnet ist. Der überlappende Teil wird später zu einem LDD-Bereich, der mit der Gate-Elektrode überlappt. Gemäß der Schnittansicht der Zeichnung sind die Gate-Elektroden 524a und 524b separat zu erkennen, wobei sie jedoch tatsächlich elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Anschließend wird mit den Gate-Elektroden 522 bis 525 als Maske ein n-Typ-Verunreinigungselement (bei dieser Ausführungsform Phosphor) selbsteinstellbar hinzugefügt, wie es in 7(A) dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Einstellung derart ausgeführt, dass Phosphor den in dieser Weise ausgebildeten Verunreinigungsbereichen 527 bis 533 in der Konzentration von 1/2–1/10 (wie etwa 1/3–1/4) jener der n-Typ-Verunreinigungsbereiche 520, 521 hinzugefügt wird. Vorzugsweise ist die Konzentration 1'1016 bis 5'1018 Atome/cm3 (repräsentativ 3'1017 bis 3'1018 Atome/cm3).
  • Anschließend werden, wie in 7(B) gezeigt, Abdecklackmasken 534a bis 534d ausgebildet, um die Gate-Elektrode zu bedecken, anschließend wird ein n-Typ-Verunreinigungselement (bei dieser Ausführungsform Phosphor) hinzugefügt und Verunreinigungsbereiche 534 bis 541 ausgebildet, die eine hohe Konzentration Phosphor enthalten. Das Ionendotierverfahren, bei dem Phosphin (PH3) verwendet wird, wird hier ebenfalls eingesetzt, wobei eine Einstellung derart ausgeführt wird, dass die Konzentration des Phosphors in diesen Bereichen 1'1020 bis 1'1021 Atome/cm3 (repräsentativ 2'1020 bis 5'1020 Atome/cm3) beträgt.
  • Ein Source-Bereich oder ein Drain-Bereich des n-Kanal-TFT wird durch diesen Vorgang ausgebildet, wobei der Umschalt-TFT einen Teil der n-Typ-Verunreinigungen 530 bis 532 zurücklässt, die beim Vorgang von 7(A) ausgebildet werden. Der linke Bereich entspricht den LDD-Bereichen 15a bis 15d des Umschalt-TFT von 4.
  • Anschließend werden, wie in 7(C) gezeigt, die Schutzlackmasken 534a bis 534d entfernt und wird eine Schutzlackmaske 543 erneut ausgebildet. Ein p-Typ-Verunreinigungselement (bei dieser Ausführungsform Bor) wird anschließend hinzugefügt, und es werden Verunreinigungsbereiche 544, 545, die eine hohe Konzentration von Bor enthalten, ausgebildet. Hier wird gemäß dem Ionendotierverfahren, bei dem Diboran (B2H6) verwendet wird, Bor hinzugefügt, um eine Kon zentration von 3'1020 bis 3'1021 Atomen/cm3 (repräsentativ 5'1020 bis 1'1021 Atome/cm3) zu erhalten.
  • Phosphor wurde den Verunreinigungsbereichen 544, 545 bereits in einer Konzentration von 1'1020 bis 1'1021 Atomen/cm3 hinzugefügt. Bor, das hier hinzugefügt ist, hat wenigstens die dreifache Konzentration wie das hinzugefügte Phosphor. Daher wird der Verunreinigungsbereich des n-Typs, der zuvor ausgebildet wurde, vollständig in jenen des p-Typs geändert und fungiert als Verunreinigungsbereich des p-Typs.
  • Anschließend wird, wie in 7(D) gezeigt, die Schutzlackmaske 543 entfernt und anschließend ein erster Zwischenschicht-Isolierfilm 546 ausgebildet. Als erster Zwischenschicht-Isolierfilm 546 wird ein Isolierfilm, der Silizium enthält, in Gestalt eines Einzelschicht-Aufbaus oder eines Stapelschichtaufbaus als eine Kombination desselben verwendet. Vorzugsweise beträgt dessen Filmdicke 400 nm bis 1,5 μm. Bei dieser Ausführungsform wird ein Aufbau erzeugt, bei dem ein 800 nm dicker Siliziumoxidfilm auf einen 200 nm dicken Siliziumnitridfilm gestapelt wird.
  • Anschließend wird das n-Typ-Verunreinigungselement, das jeder Konzentration hinzugefügt ist, aktiviert. Das Brennofen-Anlassverfahren ist als Aktivierungsmaßnahme wünschenswert. Bei dieser Ausführungsform wird eine Wärmebehandlung bei 550°C für 4 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre in einem elektrothermischen Brennofen ausgeführt.
  • Die Wärmebehandlung wird weiter bei 300 bis 450°C für 1 bis 12 Stunden in einer Atmosphäre ausgeführt, die Wasserstoff von 3 bis 100% für die Hydrierung enthält. Dies ist ein Vorgang, um einen nicht paarigen Verbinder eines Halbleiterfilms durch thermisch angeregten Wasserstoff zu terminieren. Als weitere Maßnahme zur Hydrierung kann die Plasmahydrierung (durch Wasserstoff angeregtes Plasma wird verwendet) ausgeführt werden.
  • Die Hydrierung kann während der Ausbildung des ersten Zwischenschicht-Isolierfilms 546 ausgeführt werden. Detaillierter wird ein 200 nm dicker Silizium nitridoxidfilm ausgebildet und die Hydrierung wie oben beschrieben ausgeführt, worauf der restliche 800 nm dicke Siliziumoxidfilm ausgebildet werden kann.
  • Anschließend werden, wie in 8(A) gezeigt, Kontaktlöcher im ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 546 hergestellt und Source-Anschlussleitungen 547 bis 550 sowie Drain-Anschlussleitungen 551 bis 553 ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform wird diese Elektrode mit einem Laminierfilm eines dreischichtigen Aufbaus ausgebildet, bei dem ein 100 nm dicker Ti-Film, ein 300 nm dicker Aluminiumfilm, der Ti enthält, und ein 150 nm dicker Ti-Film kontinuierlich gemäß dem Sputterverfahren ausgebildet werden. Es können natürlich andere leitfähige Filme verwendet werden.
  • Anschließend wird ein erster Passivierungsfilm 554 in 50 bis 500 nm Dicke (repräsentativ 200 bis 300 nm Dicke) ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform wird ein 300 nm dicker Siliziumnitridoxidfilm als der erste Passivierungsfilm 554 verwendet. Ein Siliziumnitridfilm kann als Ersatz dafür dienen.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist es wirkungsvoll, eine Plasmabehandlung durch die Verwendung von Gas, das Wasserstoff, wie etwa H2 oder NH3, enthält, vor der Ausbildung des Siliziumnitridoxidfilms auszuführen. Wasserstoff, der durch diesen Vorbereitungsvorgang angeregt wird, wird dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 546 zugeführt, und durch Wärmebehandlung wird die Filmqualität des Passivierungsfilms 554 verbessert. Da gleichzeitig Wasserstoff, der dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 546 hinzugefügt wird, auf die Unterseite diffundiert, kann die aktive Schicht wirkungsvoll hydriert werden.
  • Anschließend wird, wie in 8(B) gezeigt, ein zweiter Zwischenschicht-Isolierfilm 555, der aus organischem Harz besteht, ausgebildet. Polyimid, Acrylfasern oder BCB (Benzozyklobuten) können als organisches Harz verwendet werden. Da insbesondere der zweite Zwischenschicht-Isolierfilm 555 erforderlich ist, um die Niveauunebenheiten auszugleichen, die durch die TFTs gebildet werden, ist ein Acrylfilm mit ausgezeichneter Glattheit wünschenswert. Ein Acrylfilm wird bei dieser Ausführungsform mit 2,5 μm Dicke ausgebildet.
  • Anschließend werden Kontaktlöcher, die die Drain-Anschlussleitung 553 erreichen, im zweiten Zwischenschicht-Isolierfilm 555 und im ersten Passivierungsfilm 554 hergestellt und anschließend eine Schutzelektrode 556 ausgebildet. Als Schutzelektrode 556 kann ein leitfähiger Film verwendet werden, der aus Aluminium besteht. Die Schutzelektrode 556 kann gemäß dem Vakuumabscheidungsverfahren ausgebildet werden.
  • Anschließend wird ein Isolierfilm (ein Siliziumoxidfilm bei dieser Ausführungsform), der Silizium enthält, in 500 nm Dicke ausgebildet, eine Öffnung anschließend an der Position entsprechend der Pixelelektrode ausgebildet und ein dritter Zwischenschicht-Isolierfilm 557 ausgebildet. Es besteht die Möglichkeit, auf einfache Weise eine abgeschrägte Seitenwand unter Anwendung des Nassätzverfahrens auszubilden, wenn die Öffnung ausgebildet wird. Wenn die Seitenwand der Öffnung keine ausreichende sanfte Neigung hat, dann führt die Beeinträchtigung der EL-Schicht, die durch die Niveauunterschiede verursacht wird, zu einem bedeutenden Problem.
  • Anschließend wird eine Pixelelektrode (MgAg-Elektrode) 558, die eine Kathode eines EL-Elementes ist, ausgebildet. Die MgAg-Elektrode 558 wird unter Anwendung des Vakuumabscheidungsverfahrens ausgebildet, um die Filmdicke mit 180 bis 300 nm (normalerweise 200 bis 250 nm) auszubilden.
  • Als nächstes wird eine EL-Schicht 559 ohne Luftaussetzung durch das Vakuumabscheidungsverfahren ausgebildet. Die Filmdicke der EL-Schicht beträgt 80 bis 200 nm (normalerweise 100 bis 120 nm).
  • Bei diesem Vorgang werden nacheinander eine EL-Schicht für ein Pixel entsprechend Rot, ein Pixel entsprechend Grün und ein Pixel entsprechend Blau ausgebildet. Da jedoch die EL-Schicht eine geringe Auflösungstoleranz hat, müssen sie unabhängig für jede Farbe ausgebildet werden, ohne dass die Fotolithografietechnik zur Anwendung kommt. Daher ist es vorzuziehen, die Pixel mit Ausnahme eines gewünschten Pixels mit Hilfe einer Metallmaske zu verbergen und eine EL-Schicht für das gewünschte Pixel selektiv auszubilden.
  • Im Detail wird zunächst eine Maske zum Verbergen sämtlicher Pixel mit Ausnahme eines Pixels entsprechend Rot aufgebracht und eine EL-Schicht der roten Lumineszenz selektiv durch die Maske ausgebildet. Anschließend wird eine Maske zum Verbergen sämtlicher Pixel mit Ausnahme eines Pixels entsprechend Grün aufgebracht und eine EL-Schicht sowie eine Kathode grüner Lumineszenz selektiv durch die Maske ausgebildet. Anschließend wird, in gleicher Weise wie oben, eine Maske zum Verbergen sämtlicher Pixel mit Ausnahme eines Pixels entsprechend Blau aufgebracht und eine EL-Schicht blauer Lumineszenz selektiv durch die Maske ausgebildet. In diesem Fall werden die unterschiedlichen Masken für die jeweiligen Farben verwendet. Anstelle dessen kann dieselbe Maske für diese verwendet werden. Vorzugsweise wird die Verarbeitung ohne Unterbrechung des Vakuums ausgeführt, bis die EL-Schichten für sämtliche Pixel ausgebildet sind.
  • Es kann ein bekanntes Material für die EL-Schicht 559 verwendet werden. Vorzugsweise ist dies unter Berücksichtigung einer Ansteuerspannung ein organisches Material. Beispielsweise kann die EL-Schicht mit einem vierschichtigen Aufbau, der aus einer positiven Lochinjektionsschicht, einer positiven Lochtransportschicht, einer Lumineszenzschicht und einer elektronischen Injektionsschicht besteht, ausgebildet sein.
  • Als nächstes wird eine gegenüberliegende Elektrode 560 (Anode) ausgebildet. Die Filmdicke der gegenüberliegenden Elektrode 560 (Anode) beträgt 110 nm. bei dieser Ausführungsform wird ein Indium-Oxid/-Zinn- (ITO-) Film als gegenüberliegende Elektrode (Anode) 560 des EL-Elementes ausgebildet. Es kann ein transparenter leitfähiger Film verwendet werden, bei dem Zinkoxid (ZnO) von 2 bis 20% mit Indiumoxid oder anderen hinlänglich bekannten Materialien gemischt wird, ebenfalls verwendet werden.
  • Beim abschließenden Schritt wird ein zweiter Passivierungsfilm 561, der aus einem Siliziumnitridfilm besteht, in 300 nm Dicke ausgebildet.
  • Eine EL-Anzeigevorrichtung, die aufgebaut ist, wie es in 8(C) gezeigt ist, wird vervollständigt. In der Praxis wird die Vorrichtung vorzugsweise in einen hoch luft dichten Schutzfilm (einem Laminatfilm, einem ultraviolett ausgehärteten Harzfilm und dergleichen) oder ein Gehäusematerial, wie etwa einen keramischen Verschlussbehälter verpackt (eingeschlossen), um nicht der Luft ausgesetzt zu sein, wenn sie fertig ist. In dieser Situation wird die Zuverlässigkeit (Lebensdauer) der EL-Schicht verbessert, indem im Inneren des Gehäusematerials eine inerte Atmosphäre eingerichtet wird, oder indem ein hygroskopisches Material (beispielsweise Bariumoxid) in diesem angeordnet wird.
  • Nachdem die Luftdichtigkeit beispielsweise durch Verpacken verbessert wurde, wird ein Verbinder (flexible gedruckte Schaltung: FPC) zum Anschließend eines Anschlusses, der vom Element oder der Schaltung, die auf dem Substrat ausgebildet sind, zu einem externen Signalanschluss geleitet ist, angebracht und das Erzeugnis fertiggestellt. Bei dieser Beschreibung wird die EL-Anzeigevorrichtung, die somit als Ganzes für den Markt vorbereitet ist, EL-Modul genannt.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass es möglich ist, den Aufbau dieser Ausführungsform frei mit dem Aufbau der Ausführungsform 1 zu kombinieren.
  • [Ausführungsform 4]
  • Nun wird der Aufbau der EL-Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Perspektivansicht von 9 beschrieben.
  • Die EL-Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform besteht aus einem Pixelabschnitt 602, einer gate-signalseitigen Ansteuerschaltung 603 und einer sourceseitigen Ansteuerschaltung 604, die jeweils auf einem Glassubstrat 601 ausgebildet sind. Ein Umschalt-TFT 605 des Pixelabschnittes 602 ist ein n-Kanal-TFT und befindet sich am Schnittpunkt einer Gate-Anschlussleitung 606, die mit der gate-seitigen Ansteuerschaltung 603 verbunden ist, und einer Source-Anschlussleitung 607, die mit der source-seitigen Ansteuerschaltung 604 verbunden ist. Der Drain-Bereich und der Source-Bereich des Umschalt-TFT 605 sind mit der Source-Anschlussleitung 607 verbunden und andere sind mit der Gate-Elektrode des EL-Ansteuer-TFT 608 verbunden.
  • Der Source-Bereich des EL-Ansteuer-TFT 608 ist mit einer Stromzuführleitung 609 verbunden. Ein Kondensator 616 ist mit der Gate-Elektrode und der Stromzuführleitung 609 des EL-Ansteuer-TFT 608 verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird das EL-Ansteuerpotential der Stromzuführleitung 609 zugeführt. Weiterhin wird ein gemeinsames Potential (0V bei dieser Ausführungsform) einer gemeinsamen Elektrode der gegenüberliegenden Elektrode (Kathode in dieser Ausführungsform) des EL-Elementes 611 hinzugefügt.
  • Eine FPC 612, die ein externer Eingangs-Ausgangsanschluss ist, ist mit Eingangsanschlussleitungen (Verbindungsanschlussleitungen) 613, 614, um ein Signal zur Ansteuerschaltung zu senden, und einer Eingangs-Ausgangsanschlussleitung 614 versehen, die mit der Stromzuführleitung 609 verbunden ist.
  • Das EL-Modul dieser Ausführungsform, das die Gehäusematerialien enthält, wird nun unter Bezugnahme auf 10(A) und 10(B) beschrieben. Die Bezugszeichen, die in 9 verwendet werden, werden wiederum verwendet, wenn dies erforderlich ist.
  • Ein Pixelabschnitt 1201, eine datensignalseitige Ansteuerschaltung 1202 und eine gate-signalseitige Ansteuerschaltung 1203 sind auf einem Substrat 1200 ausgebildet. Unterschiedliche Anschlussleitungen von jeder Ansteuerschaltung sind mit externen Geräten über die Eingangsanschlussleitungen 613 bis 615 und die FPC 612 verbunden.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist das Gehäusematerial 1204 so angeordnet, dass es wenigstens den Pixelabschnitt, vorzugsweise den Pixelabschnitt und die Ansteuerschaltung einschließt. Das Gehäusematerial 1204 ist derart ausgebildet, dass es einen konkaven Abschnitt aufweist, dessen Innenabmessung größer ist als die Außenabmessung des EL-Elementes, oder ist n Gestalt eines Bleches ausgebildet. Das Gehäusematerial 1204 ist am Substrat 1200 durch einen Klebstoff 1205 angebracht, so dass ein geschlossener Raum in Zusammenwirken mit dem Substrat 1200 ausgebildet ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das EL-Element in einem Zustand, in dem es vollständig im geschlossenen Raum eingeschlossen und von der Außenluft vollständig abgeschlossen ist. Es kann eine Vielzahl von Gehäusematerialien 1204 verwendet werden.
  • Vorzugsweise ist die Qualität des Gehäusematerials 1204 von einer isolierenden Substanz, wie etwa Glas oder Polymer. Beispielsweise gibt es ein amorphes Glas (Borsilikatglas, Quartz, etc.), Kristallglas, Keramikglas, organisches Harz (Acrylharz, Styrenharz, Polycarbonatharz, Epoxyharz, etc.) oder Silikonharz. Darüber hinaus kann Keramik verwendet werden. Zudem besteht die Möglichkeit, Metallmaterialien, wie etwa eine Edelstahllegierung, zu verwenden, wenn der Klebstoff 1205 ein isolierendes Material ist.
  • Als Qualität des Klebstoffes 1205 können Epoxyharz, Acrylatharz und dergleichen verwendet werden. Darüber hinaus können ein thermisch aushärtendes Harz oder ein unter Lichteinwirkung aushärtendes Harz als Klebstoff verwendet werden. Dennoch ist es erforderlich, dass dies ein Material ist, das im Extremfall weder Sauerstoff noch Wasser transportiert.
  • Vorzugsweise ist ein Spalt 1206 zwischen dem Gehäusematerial und dem Substrat 1200 mit Inertgas (Argon, Helium oder Stickstoff) gefüllt. Dies ist jedoch nicht auf Gas beschränkt. Es kann eine inerte Flüssigkeit (wie etwa flüssiger Fluorkohlenwasserstoff in Gestalt von Perfluoralkan) verwendet werden. Eine Flüssigkeit, die beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Hei 8-78519 beschrieben ist, kann als inerte Flüssigkeit verwendet werden.
  • Zudem ist es wirkungsvoll, ein Trocknungsmittel im Spalt 1206 anzuordnen. Ein Trockner, der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Hei 9-148066 beschrieben ist, kann als Trocknungsmittel verwendet werden. Im allgemeinen kann Bariumoxid verwendet werden.
  • Wie es in 10(B) gezeigt ist, ist der Pixelabschnitt mit einer Vielzahl von Pixeln versehen, die jeweils über individuell isolierte EL-Elemente verfügen. Sie verfügen allesamt über eine Schutzelektrode 1207 als gemeinsame Elektrode. Bei dieser Ausführungsform war die Beschreibung wie folgt: es ist vorzuziehen, kontinuierlich die EL-Schicht, die Kathode (MgAg-Elektrode) und die Schutzelektrode ohne Luftaussetzung auszubilden. Wenn die EL-Schicht und die Kathode unter Verwendung desselben Maskenmaterials ausgebildet werden und lediglich die Schutzelektrode durch eine weitere Maske ausgebildet wird, wird anstelle dessen ein Aufbau von 10(B) realisiert.
  • Zu diesem Zeitpunkt können die EL-Schicht und die Kathode lediglich auf dem Pixelabschnitt 1201 angeordnet sein, wobei es nicht erforderlich ist, dass sie auf der Ansteuerschaltung 1202 und 1203 angeordnet sind. Natürlich tritt selbst dann kein Problem auf, wenn sie auf der Ansteuerschaltung angeordnet sind. Sie sollte jedoch nicht für den Fall darauf angeordnet sein, dass ein Alkalimetall in der EL-Schicht enthalten ist.
  • Die Schutzelektrode 1207 ist mit einer Eingangs-Ausgangsanschlussleitung 1210 im Bereich, der mit Bezugszeichen 1208 gekennzeichnet ist, durch das Medium einer Anschlussleitung 1209 verbunden, die aus demselben Material besteht, wie die Pixelelektrode. Die Eingangs-Ausgangsanschlussleitung 1210 ist eine Stromzuführleitung, um der Schutzelektrode ein EL-Ansteuerpotential zuzuführen, und ist mit der FPC 611 durch das Medium eines leitfähigen Pastenmaterials 1211 verbunden.
  • Es wird darauf hingewiesen, das die Möglichkeit besteht, den Aufbau dieser Ausführungsform mit dem Aufbau von Ausführungsform 1 zu kombinieren.
  • [Ausführungsform 5]
  • Zudem ist es möglich, die vorliegende Erfindung bei einem organischen EL-Material anzuwenden, bei dem sich die Lichtemissionshelligkeiten der roten, grünen und blauen Farbe allesamt unterscheiden. Für den Fall eines organischen EL-Materials, bei dem beispielsweise die Lichtemissionshelligkeit der Farbe Rot die geringste und die Lichtemissionshelligkeit der Farbe Blau die höchste ist, führt, um die Helligkeit der Pixel, die die Farbe Rot anzeigen, und die Helligkeit der Pixel, die die Farbe Grün anzeigen, auf der Helligkeit der Pixel einzustellen, die die Farbe Blau anzeigen, eine EL-Anzeigevorrichtung die Zeitpartitions-Gradationsanzeige aus, wobei eine EL-Ansteuerspannung, die an den EL-Elementen, die die Anzeige der Farbe Rot ausführen, und an den El-Elementen anliegt, die die Anzeige der Farbe Grün ausführen, so eingestellt werden kann, dass sie größer wird als die EL-Ansteuerspannung, die an den EL-Elementen anliegt, die die Anzeige der Farbe Blau ausführen. Zusätzlich zum oben beschriebenen Aufbau werden als Gegenmaßnahme gegen die Beeinträchtigung der ELAnsteuer-TFTs infolge der Heißträger-Injektion, die Kanalbreite (W) der EL-Ansteuer-TFTs der Pixel, die die Farbe Rot anzeigen, und die Kanalbreite (W) der EL-Ansteuer-TFTs der Pixel, die die Farbe Grün anzeigen, größer gemacht als die Kanalbreite (W) der EL-Ansteuer-TFTs der Pixel, die die Farbe Blau anzeigen. Wenn weiterhin die EL-Ansteuer-TFTs n-Kanal-TFTs sind, kann die Länge eines LDD-Bereiches der EL-Ansteuer-TFTs der Pixel, die die Farbe Rot anzeigen, und die Länge eines LDD-Bereiches der EL-Ansteuer-TFTs der Pixel, die die Farbe Grün anzeigen, größer gemacht werden als die Länge eines LDD-Bereiches der EL-Ansteuer-TFTs der Pixel, die die Farbe Blau anzeigen. Es besteht die Möglichkeit für die Bedienperson, die Kanalbreite (W) der EL-Ansteuer-TFTs und die Länge des LDD-Bereiches der EL-Ansteuer-TFTs in geeigneter Weise einzustellen.
  • In Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen Aufbau der vorliegenden Erfindung wird. es möglich, die Lichtemissionshelligkeit der EL-Elemente durch den Wert der EL-Ansteuerspannung, die an den EL-Elementen anliegt, zu regulieren, und wird es möglich, klare Bilder mit einer guten Balance der Lichtemissionshelligkeit der Farben Rot, Grün und Blau anzuzeigen. Selbst wenn der Umfang des Stroms, der durch die EL-Ansteuer-TFTs gesteuert wird, durch die Zunahme der angelegten Spannung größer wird, kann darüber hinaus eine Beeinträchtigung der EL-Ansteuer-TFTs unterdrückt werden.
  • Weiterhin ist es möglich, den Aufbau der Ausführungsform 5 frei mit dem Aufbau einer der Ausführungsformen 1 bis 5 zu kombinieren.
  • [Ausführungsform 6]
  • Bei Ausführungsform 1 wurde gesagt, dass vorzugsweise ein organisches EL-Material als EL-Schicht verwendet wird. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch unter Verwendung eines anorganischen EL-Materials umgesetzt werden. Da in diesem Fall das anorganische EL-Material der vorliegenden Erfindung eine sehr hohe Ansteuerspannung hat, müssen TFTs, die verwendet werden sollen, Druckwiderstandseigenschaften haben, die einer derartigen Ansteuerspannung widerstehen.
  • Wenn ein anorganisches EL-Material einer niedrigeren Ansteuerspannung in der Zukunft entwickelt wird, wird es beider vorliegenden Erfindung einsetzbar sein.
  • Der Aufbau dieser Ausführungsform kann frei mit einem der Aufbauten der Ausführungsformen 1 bis 5 kombiniert werden.
  • [Ausführungsform 7]
  • Eine organische Substanz, die als EL-Schicht bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann eine Substanz mit einem geringen Molekulargewicht oder eine organische Polymersubstanz (mit hohem Molekulargewicht) sein. Organische Polymersubstanzen (mit hohem Molekulargewicht) können durch einfache Dünnfilmausbildungsverfahren, wie etwa durch Aufschleudern (auch als Aufbringen einer Lösung bezeichnet), Tauchen, Drucken und Tintenstrahldrucken ausgebildet werden, und haben im Vergleich zu organischen Substanzen mit. einem geringen Molekulargewicht eine hohe Wärmewiderstandsfähigkeit.
  • PPV (Polyphenylvinylen), PVK (Polyvinylcarbazol) und Polycarbonat oder dergleichen können als typische organische Polymersubstanzen angegeben werden.
  • Weiterhin besteht die Möglichkeit, den Aufbau von Ausführungsform 7 frei mit dem Aufbau der Ausführungsformen 1 bis 5 zu kombinieren.
  • [Ausführungsform 8]
  • Die EL-Anzeigevorrichtung (EL-Modul), die mit der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet wird, ist einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung hinsichtlich der Sichtbarkeit heller Stellen wegen ihrer Selbstleuchteigenschaften überlegen. Daher kann die vorliegende Erfindung als Anzeigeabschnitt einer Direktbetrachtungs-EL-Anzeige verwendet werden (wodurch eine Anzeige mit einem EL-Modul angegeben ist). Als EL-Anzeige gibt es einen PC-Monitor, einen TV-Empfangsmonitor, einen Werbeanzeigemonitor und dergleichen.
  • Die vorliegende Erfindung kann bei allen elektronischen Geräten Verwendung finden, bei denen Anzeigen als Bauteile verwendet werden, einschließlich der zuvor erwähnten EL-Anzeige.
  • Als elektronische Geräte gibt es eine EL-Anzeige, eine Videokamera, eine Digitalkamera, eine am Kopf anbringbare Anzeige, ein Fahrzeugnavigationssystem, einen PC, ein tragbares Informationsendgerät (mobiler Computer, Mobiltelefon, elektronisches Buch, etc.) und ein Bildwiedergabegerät, das mit einem Aufzeichnungsmedium (insbesondere eine Vorrichtung, die ein Aufzeichnungsmedium wiedergeben und eine Anzeige ausstatten kann, die in der Lage ist, das Bild wiederzugeben, wie etwa eine Compactdisc (CD), eine Laserdisc (LD) oder eine digitale Videoplatte (DVD)). Beispiele für elektronische Geräte sind in 11 gezeigt.
  • 11(A) zeigt einen PC, der einen Hauptkörper 2001, ein Gehäuse 2002, einen Anzeigeabschnitt 2003 und eine Tastatur 2004 enthält. Die vorliegende Erfindung kann als Anzeigevorrichtung 2003 verwendet werden.
  • 11(B) zeigt eine Videokamera, die einen Hauptkörper 2101, eine Anzeigevorrichtung 2102, einen Spracheingabeabschnitt 2103, einen Betätigungsschalter 2104, eine Batterie 2105 und einen Bildempfangsabschnitt 2106 aufweist. Die vorliegende Erfindung kann als Anzeigevorrichtung 2102 verwendet werden.
  • 11(C) zeigt einen Teil einer am Kopf anbringbaren EL-Anzeige (rechte Seite), die einen Hauptkörper 2301, ein Signalkabel 2302, eine Kopffixierband 2303, einen Anzeigemonitor 2304, ein optisches System 2305 und eine Anzeigevorrichtung 2306 beinhaltet. Die vorliegende Erfindung kann als Anzeigevorrichtung 2306 verwendet werden.
  • 11(D) zeigt eine Bildwiedergabevorrichtung (insbesondere ein DVD-Abspielgerät), das mit einem Aufzeichnungsmedium versehen ist und einen Hauptkörper 2401, ein Aufzeichnungsmedium 2402 (CD, LD, DVD und dergleichen), einen Betätigungsschalter 2403, eine Anzeigevorrichtung (a) 2404 und ein Anzeigepaneel (b) 2405 enthält. Die Anzeigevorrichtung (a) zeigt hauptsächlich Bildinformationen an, und die Anzeigevorrichtung (b) zeigt hauptsächlich Zeicheninformationen an. Die vorliegende Erfindung kann als Anzeigevorrichtungen (a) und (b) verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ist bei einem CD-Player oder einer Spielmaschine als Bildwiedergabevorrichtung mit einem Aufzeichnungsmedium einsetzbar.
  • 11(E) zeigt einen tragbaren (mobilen) Computer, der einen Hauptkörper 2501, eine Kamera 2502, einen Bildempfangsteil 2503, einen Betätigungsschalter 2504 und einen Anzeigeabschnitt 2505 enthält. Die vorliegende Erfindung kann als Anzeigevorrichtung 2505 verwendet werden.
  • Wenn die Lumineszenzhelligkeit des El-Materials in der Zukunft verbessert wird, wird die vorliegende Erfindung einem Front- oder Rückprojektor einsetzbar.
  • Die vorliegende Erfindung hat einen großen Einsatzbereich, wie es oben erwähnt wurde, und ist bei elektronischen Geräten auf allen Gebieten einsetzbar. Das elektronische Gerät dieser Ausführungsform kann realisiert werden, indem ein beliebiger Aufbau verwendet wird, der aus der freien Kombination der Ausführungsformen 1 bis 7 resultiert.
  • Mit dem oben beschriebenen Aufbau der vorliegenden Erfindung wird es möglich, die Lichtemissionshelligkeit eines EL-Elementes in Übereinstimmung mit dem Wert einer EL-Ansteuerspannung zu regulieren, die am EL-Element anliegt, und wird es möglich, ein klares bild mit guter Balance zwischen den Lichtemissionen der Farben Rot, Grün und Blau anzuzeigen. Selbst wenn der Umfang des Stroms, der von einem EL-Ansteuer-TFT gesteuert wird, infolge des Anstiegs der angelegten Spannungen zunimmt, kann darüber hinaus eine Beeinträchtigung des EL-Ansteuer-TFT unterdrückt werden.

Claims (6)

  1. EL-Anzeigevorrichtung, die umfasst: eine Vielzahl von Stromzuführleitungen (111) zum Zuführen einer EL-Ansteuerspannung; und eine Vielzahl von Pixeln (104), die jeweils enthalten: ein EL-Element (110) einer Primärfarbe, wobei die Helligkeit des EL-Elementes entsprechend der Farbe des EL-Elementes verschieden ist; einen EL-Ansteuer-TFT (108) zum Steuern von Lichtemission von dem EL-Element (110) durch Steuern des Anlegens der EL-Ansteuerspannung an das EL-Element; und einen Schalt-TFT (105) zum Steuern des Ansteuerns des EL-Ansteuer-TFT (108); dadurch gekennzeichnet, dass: die Länge eines LDD-Bereiches der Vielzahl von EL-Ansteuer-TFT (108) in der Längsrichtung eines Kanals jeweils so ausgewählt wird, dass sie sich invers zu der an entsprechende Ziel-EL-Elemente (110) angelegten Spannung so ändert, dass die an die Vielzahl von EL-Elementen (110) angelegte Ansteuerspannung entsprechend der Lichtemissions-Helligkeit des Ziel-EL-Elementes (110) verschieden ist.
  2. EL-Anzeigevorrichtung, die umfasst: eine Vielzahl von Stromzuführleitungen (111) zum Zuführen einer EL-Ansteuerspannung; und eine Vielzahl von Pixeln (104), die jeweils enthalten: ein EL-Element (110) einer Primärfarbe, wobei die Helligkeit des EL-Elementes entsprechend der Farbe des EL-Elementes verschieden ist; einen EL-Ansteuer-TFT (108) zum Steuern von Lichtemission von dem EL-Element (110) durch Steuern des Anlegens der EL-Ansteuerspannung an das EL-Element; und einen Schalt-TFT (105) zum Steuern des Ansteuerns des EL-Ansteuer-TFT (108); dadurch gekennzeichnet, dass: die Breite eines Kanalbereiches der Vielzahl von EL-Treiber-TFT (108) jeweils so ausgewählt wird, dass sie sich invers zu der an entsprechende Ziel-EL-Elemente (110) angelegten Spannung so ändert, dass die an die Vielzahl von EL-Elementen (110) angelegte Ansteuerspannung entsprechend der Lichtemissions-Helligkeit des Ziel-EL-Elementes (110) verschieden ist.
  3. EL-Anzeige-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vielzahl von EL-Ansteuer-TFT (108) aus n-Kanal-TFT besteht.
  4. EL-Anzeige-Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die EL-Anzeige Gradations-Anzeige durchführt, indem die Zeit gesteuert wird, während der Licht durch die Vielzahl von EL-Elementen (110) emittiert wird.
  5. EL-Anzeige-Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei die Zeit, über die Licht durch die Vielzahl von EL-Elementen (110) emittiert wird, durch einen Digitalsignaleingang in die Schalt-TFT (105) gesteuert wird.
  6. Elektronische Vorrichtung, die die EL-Anzeige-Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5 umfasst, wobei die elektronische Vorrichtung aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Video-Kamera, einer digitalen Kamera, einem Fahrzeug-Navigationssystem, einem Personal Computer und einem Mobiltelefon besteht.
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