(57)【要約】【課題】無機ＥＬ素子の利点を生かし、高精細かつ信頼性の高い無機ＥＬ発光装置を作製することを課題とする。【解決手段】スイッチングトランジスタと、ｐチャネル型トランジスタである第１の駆動トランジスタと、ｎチャネル型トランジスタである第２の駆動トランジスタと、無機ＥＬ素子と、抵抗とを有し、スイッチングトランジスタのソース領域またはドレイン領域の一方の領域が、第１の駆動トランジスタのゲート電極及び第２の駆動トランジスタのゲート電極に電気的に接続されており、第１の駆動トランジスタのソース領域またはドレイン領域及び第２の駆動トランジスタのソース領域またはドレイン領域が、抵抗と電気的に接続されており、抵抗を、第１の駆動トランジスタ及び第２の駆動トランジスタと、無機ＥＬ素子との間に設けることにより、駆動電圧を、抵抗に分圧させる発光装置に関するものである。【選択図】図２
2008139846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチングトランジスタと、
ｐチャネル型トランジスタである第１の駆動トランジスタと、
ｎチャネル型トランジスタである第２の駆動トランジスタと、
無機ＥＬ素子と、
抵抗と、
を有し、
前記スイッチングトランジスタのソース領域またはドレイン領域の一方の領域が、前記第１の駆動トランジスタのゲート電極及び前記第２の駆動トランジスタのゲート電極に電気的に接続されており、
前記第１の駆動トランジスタのソース領域またはドレイン領域の一方の領域及び前記第２の駆動トランジスタのソース領域またはドレイン領域の一方の領域が、前記抵抗と電気的に接続されており、
前記抵抗と前記無機ＥＬ素子が電気的にされており、
前記抵抗を、前記第１の駆動トランジスタ及び前記第２の駆動トランジスタと、前記無機ＥＬ素子との間に設けることにより、駆動電圧を、前記抵抗に分圧させることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記抵抗は、島状半導体膜の、一導電性を付与する不純物元素が導入された領域を用いることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記無機ＥＬ素子は、容量性を有することを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、
前記第１の駆動トランジスタ及び第２の駆動トランジスタは、それぞれ線形領域で動作することを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記抵抗の抵抗値Ｒは、
前記第１の駆動トランジスタのソース領域またはドレイン領域の他方と接続される電源から印加される電源電圧をＶ、
前記第１の駆動トランジスタと、前記第２の駆動トランジスタの中間の電位をＶｄ、
前記第１の駆動トランジスタのゲート電極及び前記第２の駆動トランジスタのゲート電極に印加されるゲート電位をＶｇ、
前記第２の駆動トランジスタのしきい値電圧をＶｔｈ、
前記第２の駆動トランジスタのチャネル幅をＷ、前記第２の駆動トランジスタのチャネル長さをＬとし、
前記第２の駆動トランジスタのゲート絶縁膜の単位面積当たりの容量Ｃｏｘ、
前記第２の駆動トランジスタの移動度μとすると、
Ｒ＞｛（Ｖ−（Ｖｇ−Ｖｔｈ）｝／｛β・（Ｖｇ−Ｖｔｈｎ）２｝、β＝（Ｗ／Ｌ）・（Ｃｏｘ・μ）、
を満たすことを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子に関する。また、発光素子を有する発光装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ））を利用した発光素子（以下、「ＥＬ素子」ともいう）の研究開発が活発に行われている。発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を挟んでなるものであり、両電極間に電圧を印加することによって発光性の物質からの発光を得ている。
【０００３】
このような発光素子は、自発光型であることから液晶ディスプレイに比べて視野角が広く、視認性に優れているという点に加えて、応答速度が速く、薄型軽量化が可能であると言われている。
【０００４】
また、発光素子は、エレクトロルミネセンスを発現する発光性の物質として、有機化合物を用いた有機ＥＬ素子と、無機化合物を用いた無機ＥＬ素子が知られている。
【０００５】
有機ＥＬ素子と無機ＥＬ素子は、発光材料のみでなく、その発光メカニズムも異なっている。
【０００６】
無機ＥＬ素子は、電界励起型の発光素子であり、その素子構成により分散型と薄膜型とに分類されている。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた発光層を有し、後者は、誘電体層の間に発光材料の薄膜からなる発光層を有している点に違いはあるが、高電界で加速された電子を必要とする点では共通である（特許文献１参照）。なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。
【特許文献１】特開２００１−２５０６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
無機ＥＬ素子は発光層に無機材料を用いているため輝度の経時劣化は小さく、有機ＥＬ素子に比べて信頼性に優れている。
【０００８】
しかしながら、現状では無機ＥＬ素子の駆動電圧は、有機ＥＬ素子の駆動電圧に比べてまだ高く、ＥＬ素子を駆動するトランジスタ、例えば薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＴＦＴ））の信頼性を確保するのが困難である。そのため、無機ＥＬ素子を用いても、高精細化が難しいパッシブマトリクス型発光装置が作製することはできるが、アクティブマトリクス型発光装置の作製はまだまだ困難である。すなわち、無機発光材料を用いた電界励起型発光素子は、信頼性が良い反面、駆動電圧が高いという問題点が残されていた。
【０００９】
そのため、本発明では、電界励起型発光素子の利点を生かし、高精細かつ信頼性の高い発光装置を得るために、発光装置を作製することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、トランジスタに接続された電界励起型発光素子で画素が形成され、各画素には、電界励起型発光素子の非発光時に、該トランジスタにかかる電圧を分圧する抵抗が備えられている発光装置である。
【００１１】
本発明に係る発光装置は、電界励起型発光素子に接続する駆動トランジスタ、該駆動トランジスタの動作を制御するスイッチングトランジスタ、電界励起型発光素子が非発光状態を維持するときに該駆動トランジスタにかかる電圧を緩和する抵抗要素を含んでいる。
【００１２】
なお、電界励起型発光素子は、粒子状の発光材料をバインダ中に分散させた発光層を有する発光素子、誘電体層の間に発光材料の薄膜からなる発光層を有する発光素子を含んでいる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、駆動トランジスタにかかる駆動電圧を減少させ、駆動トランジスタの負荷を低減させることができる。これにより信頼性の高く、かつ高精細な発光装置あるいは半導体装置を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の態様について、図面を参照して説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に示す図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１５】
［実施の形態１］
本実施の形態では、電界励起型発光素子の構造及び駆動方法について、図１、図２、図３を用いて説明する。なお、以下の説明では電界励起型発光素子の典型例として、無機ＥＬ素子を用いる場合について説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態の無機ＥＬ素子の構造例を示している。図１の無機ＥＬ素子１０５は、第１の電極１０３、第１の絶縁膜１０２ａ、無機材料を含む発光層１０１、第２の絶縁膜１０２ｂ、第２の電極１０４を有しており、第１の電極１０３は、交流電圧を印加する電源１０６に電気的に接続されており、第２の電極１０４は、接地電位に電気的に接続されている。
【００１７】
発光層１０１は、発光層１０１の母体材料である硫化物などの無機材料と発光中心となる不純物元素を有している。母体材料となる無機材料として、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等が用いられ、発光中心となる不純物元素として、マンガン（Ｍｎ）等が用いられる。
【００１８】
また絶縁膜１０２ａ及び絶縁膜１０２ｂとしては、酸化珪素（ＳｉＯ２）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等が用いられる。
【００１９】
また電極１０３及び１０４として、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ））、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）等の単層膜、あるいはそれらの組み合わせによる多層膜を用いることが可能である。
【００２０】
図１に示す無機ＥＬ素子１０５は、発光層１０１を絶縁膜１０２ａ及び絶縁膜１０２ｂで挟み、さらにその外側をそれぞれ電極１０３及び電極１０４で挟んだ構成となっている。
【００２１】
無機ＥＬ素子１０５を駆動する場合には、電極１０３及び１０４に、交流電圧、例えば１００〜２５０Ｖの交流電圧、を印加することにより電子を加速し、発光層１０１中の不純物原子に衝突させ、電子励起させる。そして励起された電子が、基底状態に緩和するときに、光としてエネルギーが放出される。すなわち発光する。
【００２２】
母体材料に添加される不純物元素により発光波長が変わるため、画素ごとに不純物元素を変えて発光層１０１を形成することが可能である。また画素ごとに異なる色を出すために、不純物元素は変えずにカラーフィルタを設けることも可能である。このようにしてカラーの発光装置を得ることも可能である。
【００２３】
不純物元素を変えて、画素の発光色を変えるには、例えば、硫化亜鉛にマンガン（Ｍｎ）を添加することによって黄橙の発光、硫化亜鉛に塩化銀（ＡｇＣｌ）を添加することにより青の発光、硫化亜鉛に銅（Ｃｕ）及びアルミニウム（Ａｌ）を添加することにより緑の発光を得ることができる。
【００２４】
無機ＥＬ素子１０５の駆動電圧が高くなる理由の一つとして、不純物元素の原子を励起するキャリアの数が少ないことが挙げられる。キャリアは、絶縁膜１０２ａ及び絶縁膜１０２ｂそれぞれの中の電子、あるいは、絶縁膜１０２ａと発光層１０１の界面準位及び絶縁膜１０２ｂと発光層１０１の界面準位にトラップされた電子である。
【００２５】
無機ＥＬ素子１０５の駆動電圧が高くても駆動トランジスタに負荷をかけないための構成として、図２の回路構成を示す。図２の回路は、スイッチングトランジスタ１１１、第１の駆動トランジスタである駆動トランジスタ１１２、第２の駆動トランジスタである駆動トランジスタ１１４、無機ＥＬ素子１０５、電源１０６、蓄積容量１１３、抵抗１１５、ソース線１２１、ゲート線１２２を有している。なお図１と同じものは同じ符号で示している。
【００２６】
スイッチングトランジスタ１１１は、ソース線１２１の電位を駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４のゲート電極に損失なくすみやかに伝える必要がある。そのためスイッチングトランジスタ１１１は、チャネル抵抗の小さい線形領域で動作させることが好ましい。
【００２７】
更に、スイッチングトランジスタ１１１はｎチャネル型トランジスタあるいはｐチャネル型トランジスタを用いることができるが、チャネル抵抗の小さいｎチャネル型トランジスタが好ましい。
【００２８】
ここで、スイッチングトランジスタ１１１のゲート電位としきい値電圧をそれぞれＶｇａｔｅ、Ｖｔｈｓｗとし、ソース線１２１の電位をＶｓｉｇとすれば、スイッチングトランジスタが線形動作するための条件はＶｇａｔｅ−Ｖｔｈｓｗ＞Ｖｓｉｇとなる。この条件を満たすようにＶｇａｔｅとＶｓｉｇを設定すればよい。
【００２９】
スイッチングトランジスタ１１１は、駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４と共に、オフ時の電流（オフ電流）はできるだけ低いことが望ましいため、トランジスタ構造としてはドレイン領域とソース領域に低濃度不純物領域を持つＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）構造にするか、もしくはトランジスタを複数直列に繋げたダブルゲート構造、あるいはトリプルゲート構造といった、マルチゲート構造にすることが好ましい。
【００３０】
駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４は、いずれか一方がｐチャネル型トランジスタであり、他方がｎチャネル型トランジスタである。
【００３１】
図２の構成では、スイッチングトランジスタ１１１と、ｐチャネル型トランジスタであり第１の駆動トランジスタである駆動トランジスタ１１２と、ｎチャネル型トランジスタであり第２の駆動トランジスタである駆動トランジスタ１１４と、無機ＥＬ素子１０５と、抵抗１１５が形成されており、スイッチングトランジスタ１１１のソース領域またはドレイン領域の一方の領域が、駆動トランジスタ１１２のゲート電極及び前記駆動トランジスタ１１４のゲート電極に電気的に接続されており、駆動トランジスタ１１２のソース領域またはドレイン領域の一方の領域及び駆動トランジスタ１１４のソース領域またはドレイン領域の一方の領域が、前記抵抗と電気的に接続されており、抵抗１１５と無機ＥＬ素子１０５が電気的に接続されており、抵抗１１５を、駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４と、無機ＥＬ素子１０５との間に設けることにより、駆動電圧を、抵抗１１５に分圧させることが可能となる。
【００３２】
具体的には、スイッチングトランジスタ１１１は、駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４のゲートを制御しており、駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４は、無機ＥＬ素子１０５に印加される電圧を制御している。ゲート線１２２には、スイッチングトランジスタ１１１をオン及びオフするための直流電圧Ｖｇａｔｅを印加し、ソース線１２１には、駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４をオン及びオフするための直流電圧Ｖｓｉｇを印加する。なお、階調表示は電圧Ｖｓｉｇの振幅の大きさを変えることにより行うことができる。
【００３３】
蓄積容量１１３は駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４両方のゲート電位を保持する。また電源１０６は、無機ＥＬ素子１０５に電圧Ｖ＿ＥＬを印加する。本実施の形態では、無機ＥＬ素子１０５は容量性を持つので、電圧Ｖ＿ＥＬは交流電圧とする。
【００３４】
図２に示すように、抵抗１１５を、駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４と、無機ＥＬ素子１０５との間に設けることにより、駆動電圧Ｖ＿ＥＬが高い場合でも、抵抗１１５に分圧させることができる。これにより駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４の負荷が低減でき、駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４、さらには駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４を有する発光装置全体の信頼性を向上させることが可能になる。
【００３５】
トランジスタの劣化とは、ドレイン電界に加速された高いエネルギーを持つホットキャリアが、ゲート絶縁膜と活性層との界面に衝突することで、界面の原子結合を分断し、ダングリングボンド（未結合手）等を生成することによって起こる。またはホットキャリアが、ゲート絶縁膜中に侵入することで、自らが固定電荷となったり、欠陥を生成することによっても、トランジスタの劣化は起こる。
【００３６】
さらに抵抗１１５は、駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４が線形領域で動作するように設定することが好ましい。その理由を以下に説明する。
【００３７】
ホットキャリアによるトランジスタの劣化を抑制するには、ドレイン電界を下げることが最も有効である。
【００３８】
トランジスタが飽和領域で動作する場合には、ドレイン端に生じる数百ｎｍ程度の幅の空乏層に、ドレイン電圧がほとんど印加されるため、空乏層中のドレイン電圧は高い。
【００３９】
それに対して線形領域では空乏層は生じず、チャネル全体にドレイン電圧が印加されるため、ドレイン電界は飽和領域に比べて小さい。従って、線形領域におけるキャリアの加速は大きくなく、ホットキャリアは発生しづらい。
【００４０】
さらに、線形領域のドレイン電界は、チャネル長に反比例するため、チャネル長を大きくすることで、ドレイン電界を小さくすることができる。
【００４１】
次に駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４が線形領域で動作するように、抵抗１１５の値をどのように設定するかを以下に説明する。
【００４２】
図３は、図２の回路のうち、駆動トランジスタ１１２の周辺回路を抜き出したものである。図３においては、駆動トランジスタ１１２はｐチャネル型トランジスタ、駆動トランジスタ１１４は、ｎチャネル型トランジスタとする。駆動トランジスタ１１２のチャネル抵抗をｒｐｃ、駆動トランジスタ１１４のチャネル抵抗をｒｎｃとする。ｐチャネル型トランジスタである駆動トランジスタ１１２と、ｎチャネル型トランジスタである駆動トランジスタ１１４の中間の電位をＶｄ、ゲート電位をＶｇ（これはデータ線電位にＶｓｉｇと等しい）とする。また抵抗１１５の抵抗値をＲとする。そして電源１０６から印加される電源電圧をＶとする。また無機ＥＬ素子１０５の容量をＣ、無機ＥＬ素子に蓄えられる電荷をＱとする。
【００４３】
ゲート電位Ｖｇがｎチャネル型トランジスタである駆動トランジスタ１１４のしきい値電圧Ｖｔｈｎより大きいとき、すなわちゲート電位Ｖｇ＝Ｈｉｇｈのとき、ｎチャネル型トランジスタである駆動トランジスタ１１４はオンとなり、ｐチャネル型トランジスタである駆動トランジスタ１１２はオフとなる。そのため、電源電圧Ｖは、駆動トランジスタ１１２に印加されるが駆動トランジスタ１１２には電流は流れない、一方駆動トランジスタ１１４はオンになるので、電流が流れ、中間電位Ｖｄ＝低電源電位Ｖｓｓ（本実施の形態では低電源電位Ｖｓｓは接地電位）となる。このとき無機ＥＬ素子１０５にかかる電圧は０Ｖとなるため、無機ＥＬ素子１０５は発光しない。
【００４４】
また、ゲート電位Ｖｇがｐチャネル型トランジスタである駆動トランジスタ１１２のしきい値電圧Ｖｔｈｐより小さいとき、すなわちＶｇ＝Ｌｏｗのとき、ｐチャネル型トランジスタである駆動トランジスタ１１２はオンとなり、ｎチャネル型トランジスタである駆動トランジスタ１１４はオフとなる。その結果、中間電位Ｖｄ＝電源電圧Ｖとなる。このとき無機ＥＬ素子１０５の両端の電極間に電位差が生じるため図３中のｆｌｏｗ  Ａに示すように、電荷が抵抗１１５を通って無機ＥＬ素子１０５に蓄積される。電源電位Ｖは、駆動トランジスタ１１２と抵抗１１５に分圧されるので、駆動トランジスタ１１２の負荷を低減させることができる。無機ＥＬ素子１０５への電荷の蓄積が終了すると、無機ＥＬ素子１０５の両端の電極間には、電源電圧Ｖと同じ大きさの電位差が生じ、発光が起こる。
【００４５】
発光が起こった状態で、ゲート電位Ｖｇ＝Ｈｉｇｈとすると、ｎチャネル型トランジスタである駆動トランジスタ１１４はオンとなり、ｐチャネル型トランジスタである駆動トランジスタ１１２はオフとなる。すると中間電位Ｖｄ＝低電源電位Ｖｓｓとなる。すると図３中ｆｌｏｗ  Ｂに示すように、無機ＥＬ素子１０５の両端の電極間の電位差が０になるまで、無機ＥＬ素子１０５から電荷が抵抗１１５を通って放出される。このとき発光は起こらない。また無機ＥＬ素子１０５に蓄えられた電荷は、抵抗１１５と駆動トランジスタ１１４を通って放出されるので、発光時に無機ＥＬ素子１０５の両端の電極間にかかっていた電圧は、駆動トランジスタ１１４と抵抗１１５に分圧され、駆動トランジスタ１１４の負荷を低減することができる。
【００４６】
以上のように、ゲート電位ＶｇをＨｉｇｈとＬｏｗに切り替えることにより、無機ＥＬ素子１０５の発光を制御することが可能となる。さらに、無機ＥＬ素子１０５への電荷の蓄積あるいは無機ＥＬ素子１０５からの電荷の放出が完了すれば、図３に示す回路中に電流は流れないので、低消費電力の発光装置を得ることができる。
【００４７】
次に、駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４が、劣化の小さい線形領域で駆動するための、抵抗１１５の抵抗値Ｒを求める。
【００４８】
図３中ｆｌｏｗ  Ａに示すように電荷が流れているときは、ｐチャネル型トランジスタである駆動トランジスタ１１２は、抵抗１１５の抵抗値Ｒによらず線形領域で動作するので、ｆｌｏｗ  Ｂに示すように電荷が流れている場合から抵抗１１５の抵抗値Ｒを求める。
【００４９】
ｆｌｏｗ  Ｂに示すように電荷が流れている場合では、以下の式が成り立つ。
Ｉ・ｒｎｃ＋Ｉ・Ｒ＋Ｑ／Ｃ＝０      （式１）
【００５０】
式１を変形すると式２のような微分方程式になる。
（ｒｎｃ＋Ｒ）・ｄＱ／ｄｔ＝−Ｑ・Ｃ      （式２）
【００５１】
式２を解くと式３が得られる。
Ｑ＝Ｃ・Ｖ・ｅｘｐ（−ｔ／τ）、τ＝Ｃ・（ｒｎｃ＋Ｒ）      （式３）
【００５２】
式３を時間ｔで微分すれば過渡電流Ｉの大きさが求められる。
Ｉ＝｛Ｖ／（ｒｎｃ＋Ｒ）｝・ｅｘｐ（−ｔ／τ）      （式４）
【００５３】
ここで、ｎチャネル型トランジスタである駆動トランジスタ１１４のドレインとソース間の電位差をＶｄｓ、ゲートとソース間の電位差をＶｇｓとおくとき、以下の関係が成り立つ。
Ｖｇｓ＝Ｖｇ−Ｖｓｓ＝Ｖｇ      （式５）
Ｖｄｓ＝Ｖｄ−Ｖｓｓ＝Ｉ・ｒｎｃ      （式６）
【００５４】
ｎチャネル型トランジスタである駆動トランジスタ１１４が線形領域で動作するための条件は、しきい値電圧をＶｔｈｎとすれば以下の式７で与えられる。
Ｖｇｓ−Ｖｔｈｎ＞Ｖｄｓ      （式７）
【００５５】
式４、式５、式６の関係を式７に代入すれば式８が得られる。
Ｖｇｓ−Ｖｔｈｎ＞｛（Ｖ・ｒｎｃ）／（ｒｎｃ＋Ｒ）｝・ｅｘｐ（−ｔ／τ）      （式８）
【００５６】
式８の右辺はｔ＝０のとき最大となるためｔ＝０とおいて抵抗１１５の抵抗値Ｒの条件を求めればよい。そこで式８中のｔをｔ＝０と置いて整理すると式９のようになる。
Ｒ＞［｛Ｖ−（Ｖｇ−Ｖｔｈｎ）｝／（Ｖｇ−Ｖｔｈｎ）］・ｒｎｃ      （式９）
【００５７】
よく知られているように、グラデュアルチャネル近似を用いると線形領域における駆動トランジスタ１１４であるＴＦＴのチャネル抵抗は以下の式で与えられる。
ｒｎｃ＝１／｛β・Ｖｇ−Ｖｔｈｎ）｝、β＝（Ｗ／Ｌ）・（Ｃｏｘ・μ）      （式１０）
【００５８】
ただし、Ｗ、Ｌは駆動トランジスタ１１４であるＴＦＴのチャネル幅と長さを表し、Ｃｏｘ、μはそれぞれゲート絶縁膜の単位面積当たりの容量と駆動トランジスタ１１４であるＴＦＴの移動度を表す。式１０を式９に代入すれば、駆動トランジスタ１１４であるＴＦＴが線形動作するための抵抗１１５の抵抗値Ｒの条件が次式のように求められる。
Ｒ＞｛（Ｖ−（Ｖｇ−Ｖｔｈｎ）｝／｛β・（Ｖｇ−Ｖｔｈｎ）２｝      （式１１）
【００５９】
以上のようにして抵抗１１５の抵抗値Ｒを求められれば、駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４の負荷を低減させることができる。これにより信頼性の高く、かつ高精細な発光装置を得ることが可能となる。
【００６０】
［実施の形態２］
本実施の形態では、本発明の発光装置及びその作製方法について、図４、図５、図６、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）、図８（Ａ）〜図（Ｄ）、図９を用いて説明する。
【００６１】
図４は本実施の形態の発光装置に設けられた一画素の一部を表す。本実施の形態では、スイッチングトランジスタ１１１、並びに、駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４として、トップゲート型薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＴＦＴ））を用いる。また本実施の形態の発光装置として、ボトムエミッション型発光装置の例を示す。また図６は、図４のＡ−Ａ’の断面図である。なお、実施の形態１と同じものは同じ符号で示している。
【００６２】
図４に示す画素には、スイッチングトランジスタ１１１、駆動トランジスタ１１２、駆動トランジスタ１１４、抵抗１１５、ソース線１２１、ゲート線１２２、島状半導体膜２０１、島状半導体膜２０２、島状半導体膜２０３を有している。また、ゲート線１２２と同じ材料同じ工程で形成された、ゲート電極２１２、ゲート電極２１３、電極２１４、電極２１５、電極２１６を有している。さらにソース線１２１と同じ材料、同じ工程で形成された、電極２２２、電極２２４、電源供給線２２３を有している。
【００６３】
本実施の形態の発光装置は、図４に示す画素が複数形成されている。その様子を図５に示す。なお、図５において図４と同じものは同じ符号で示している。
【００６４】
スイッチングトランジスタ１１１は、島状半導体膜２０１とゲート線１２２の一部をゲート電極として有している。また駆動トランジスタ１１２は、島状半導体膜２０３とゲート電極２１３を有しており、駆動トランジスタ１１４は、島状半導体膜２０３とゲート電極２１２を有している。蓄積容量１１３は、島状半導体膜２０２と電極２１４を有している。
【００６５】
抵抗１１５は、島状半導体膜２０３中の、電極２１５の下の領域により構成される。
【００６６】
上述のように図４のＡ−Ａ’の断面図が図６である。以下にその作製方法を示す。
【００６７】
基板２４１上に下地膜２４２を形成し、さらに半導体膜を形成する。基板２４１としては、ガラス、プラスチック、紙等を用いることができる。また下地膜２４２としては、酸化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜を用いることができる。
【００６８】
半導体膜としては、シリコン（Ｓｉ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの結晶性半導体膜、あるいは非晶質半導体膜を用いることができる。あるいは、ペンタセン、オリゴチオフェン等の有機半導体膜を使うことができる。
【００６９】
本実施の形態では、スイッチングトランジスタ１１１、駆動トランジスタ１１２、駆動トランジスタ１１４とも、ＬＤＤ構造（低濃度不純物領域を有する）とする。さらにスイッチングトランジスタ１１１はｎチャネル型トランジスタとする。
【００７０】
まず、基板２４１としてガラス基板、下地膜２４２として窒素を含む酸化珪素膜を用いる。下地膜２４２上に、ＣＶＤ装置を用いて非晶質珪素膜（アモルファスシリコン膜）を５０ｎｍ成膜する。さらに珪素の結晶化を促進する材料、例えばニッケル（Ｎｉ）を含む水溶液を非晶質珪素膜表面に添加し、加熱処理、例えば電気炉等で６００℃４時間の加熱処理を行い、結晶化させる。
【００７１】
なお下地膜２４２上に形成する半導体膜としては上記に限定されるものではなく、非晶質半導体膜を成膜し、レーザ照射で結晶化させた結晶性半導体膜でもよい。さらに非晶質半導体膜を結晶化させるのではなく、微結晶半導体膜を成膜し、それを結晶化させた膜を用いてもよい。
【００７２】
次いで半導体膜に一導電性を付与する不純物元素、例えばｐ型を付与する不純物元素、具体的にはホウ素（Ｂ）を導入する。例えば、ドープ装置を用いて半導体膜に、ホウ素（Ｂ）を１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度となるように導入する。
【００７３】
次いで半導体膜を、例えばドライエッチング装置等を用いてエッチングし、島状半導体膜２０１及び島状半導体膜２０３を形成する（図７（Ａ）参照）
【００７４】
次いで無機ＥＬ素子２０５の第１の電極２３１を形成する（図７（Ｂ）参照）。本実施の形態では、第１の電極２３１は、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ））をスパッタ装置等を用いて１５０ｎｍ成膜し、ウエットエッチングまたはドライエッチング装置等を用いてエッチングを行うことにより形成される。
【００７５】
なお第１の電極２３１として、透光性を有する導電膜を用いればよく、ＩＴＯ以外に、珪素を含むインジウム錫酸化物（本明細書では「ＩＴＳＯ」ともいう）、酸化インジウム酸化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ（本明細書では「ＩＺＯ」ともいう））、酸化タングステン及び酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（本明細書では「ＩＷＺＯ」ともいう）を用いることが可能である。
【００７６】
次に島状半導体膜２０１及び島状半導体膜２０３を覆うゲート絶縁膜２４３を形成する（図７（Ｃ）参照）。本実施の形態では、窒素を含む酸化珪素膜をＣＶＤ装置、スパッタ装置等を用いて、例えば１００ｎｍ成膜する。その後、ウエットエッチングまたはドライエッチング装置等を用いてエッチングし、第１の電極２３１を露出させる。
【００７７】
ゲート絶縁膜２４３としては、窒素を含む酸化珪素膜以外にも、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜、窒化酸化アルミニウム膜、チタン酸バリウム膜などの単層膜およびそれらの組み合わせによる多層膜を使うことができる。
【００７８】
次いでゲート絶縁膜２４３上に、導電膜、例えばモリブデン（Ｍｏ）膜を、スパッタ装置を用いて１５０ｎｍ成膜する。その後ウエットエッチングまたはドライエッチング装置等を用いてエッチングを行い、ゲート電極２１１、ゲート電極２１２、電極２１５、電極２１６を形成する（図７（Ｄ）参照）。電極２１６の一部は第１の電極２３１とオーバーラップしており、電気的に接続されている。
【００７９】
なお本実施の形態では、ゲート電極２１１は、ゲート線１２２の一部分である。あるいは、ゲート電極２１１とゲート線１２２を別々に形成して、電気的に接続させてもよい。
【００８０】
なお、導電膜としてモリブデン膜以外に、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）等の単層膜およびそれらの組み合わせによる多層膜を使うことができる。または銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）等のメタルナノペーストをインクジェット等の装置を用いて成膜することもできる。
【００８１】
この後ｎチャネル型ＴＦＴである駆動トランジスタ１１４とｐチャネル型ＴＦＴである駆動トランジスタ１１２を形成するために、ｎ型を付与する不純物元素とｐ型を付与する不純物元素の導入を行う。ただし図面が煩雑になるのを防ぐため、低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域ともいう）は図示しないものとする。
【００８２】
まずｎチャネル型ＴＦＴである駆動トランジスタ１１４の低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域ともいう）を形成するために、第１の電極２３１とｐチャネル型ＴＦＴである駆動トランジスタ１１２となる領域にレジスト等を用いてマスクを形成し、例えばリン（Ｐ）をドープ装置を用いて１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度となるように導入する。
【００８３】
そして更にｎチャネル型ＴＦＴである駆動トランジスタ１１４のソース領域及びドレイン領域を形成するために、低濃度不純物領域となる領域にレジスト等を用いてマスクを形成し、リン（Ｐ）を１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度となるように導入する。
【００８４】
同様にｐチャネル型ＴＦＴである駆動トランジスタ１１２の低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域ともいう）を形成するために、第１の電極２３１とｎチャネル型ＴＦＴである駆動トランジスタ１１４となる領域にレジスト等を用いてマスクを形成し、ホウ素（Ｂ）を１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度になるように導入する。
【００８５】
そして更にｐチャネル型ＴＦＴである駆動トランジスタ１１２のソース領域及びドレイン領域を形成するために、低濃度不純物領域となる領域にレジスト等を用いてマスクを形成し、ホウ素（Ｂ）を１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３の濃度になるように導入する。
【００８６】
ただし、ｎ型を付与する不純物元素とｐ型を付与する不純物元素、並びにドーズ量は必要に応じて変えればよく、必ずしも上記の通りでなくてもよい。
【００８７】
このとき島状半導体膜２０３の電極２１５下部の領域にはｎ型を付与する不純物元素とｐ型を付与する不純物元素不純物は添加されない。ただし、島状半導体膜２０３に成形される前の半導体膜には、一導電性を付与する不純物が導入されている。そのため、島状半導体膜２０３の電極２１５下部の領域を、抵抗１１５として用いることができる。
【００８８】
スイッチングトランジスタ１１１はｎチャネル型トランジスタとする。ｎチャネル型トランジスタである駆動トランジスタ１１４と同様に、スイッチングトランジスタ１１１のチャネル形成領域２５１、ソース領域またはドレイン領域となる領域２５２ａ、ソース領域またはドレイン領域の他方となる領域２５２ｂを形成する。チャネル形成領域２５１と領域２５２ａ、並びにチャネル形成領域２５１と領域２５２ｂとの間に、低濃度不純物領域を形成してもよい。
【００８９】
同様に、抵抗１１５に隣接して、不純物領域２５４ａ及び２５４ｂが形成される（図８（Ａ）参照）。なお、抵抗１１５と不純物領域２５４ａ、並びに抵抗１１５と不純物領域２５４ｂの間に、低濃度不純物領域を形成してもよい。
【００９０】
次にゲート絶縁膜２４３、ゲート電極２１１、ゲート電極２１２、電極２１５、電極２１６、電極２３１を覆って、絶縁膜２３２を形成する。絶縁膜２３２として、本実施の形態では、窒化珪素膜をＣＶＤ装置、スパッタ装置等を用いて２００ｎｍ成膜する。絶縁膜２３２は発光層２３３を挟む絶縁膜としてだけでなく、スイッチングトランジスタ１１１、駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４のパシベーション膜としても機能する。
【００９１】
電極２３１上に、絶縁膜２３２を介して、発光層２３３を形成する（図８（Ｃ）参照）。本実施の形態では、不純物元素としてマンガン（Ｍｎ）、母体材料として硫化亜鉛（ＺｎＳ）を用いる。例えば、発光層２３３として、マンガン（Ｍｎ）を０．５ｗｔ％含む硫化亜鉛（ＺｎＳ）をスパッタや蒸着法等を用いて５００ｎｍ成膜する。
【００９２】
このとき、硫化亜鉛（ＺｎＳ）に含まれる不純物元素を変えれば、別の色に発光するので、カラー表示も可能である。
【００９３】
また、前述以外にも、発光層２３３として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の混晶（「ＭｇｘＺｎ１−ｘＯ」ともいう）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）などの半導体を用いることもできる。
【００９４】
次いで発光層２３３及び絶縁膜２３２上に、絶縁膜２３４を形成する（図８（Ｄ）参照）。本実施の形態では、絶縁膜２３４として、窒化珪素膜をＣＶＤ装置、スパッタ装置等を用いて２００ｎｍ成膜する。
【００９５】
以上のようにして、発光層２３３は絶縁膜２３２及び２３４で挟まれた構造に形成される。
【００９６】
次いで、ゲート絶縁膜２４３、絶縁膜２３２、絶縁膜２３４の一部をエッチングしてコンタクトホールを形成し、絶縁膜２３４上に導電膜を形成する。本実施の形態では、この導電膜として、アルミニウム（Ａｌ）とチタン（Ｔｉ）の合金であるＡｌ−Ｔｉ合金膜をスパッタ装置を用いて３００ｎｍの厚さで成膜する。Ａｌ−Ｔｉ合金膜をウエットエッチング、ドライエッチング装置等を用いてエッチングを行い、ソース電極またはドレイン電極の一方である電極２２１、ソース電極またはドレイン電極の他方である電極２２２、電極２２４、無機ＥＬ素子２０５の第２の電極２３５を形成する（図９参照）。
【００９７】
なお本実施の形態では、電極２２１は、ソース線１２１の一部である。あるいは電極２２１とソース線１２１を別々に形成して、電気的に接続させてもよい。
【００９８】
またＡｌ−Ｔｉ合金膜に代えて、導電膜として、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ））等用いることができる。またはそれらの単層膜およびそれらの組み合わせによる多層膜を使うことができる。
【００９９】
電極２２１は、スイッチングトランジスタ１１１の領域２５２ａに電気的に接続されており、電極２２２は、スイッチングトランジスタ１１１の領域２５２ｂ及びゲート電極２１２に電気的に接続されている。
【０１００】
電極２２４は、不純物領域２５４ｂと電極２１６に電気的に接続されている。
【０１０１】
無機ＥＬ素子２０５は、第１の電極２３１、絶縁膜２３２、発光層２３３、絶縁膜２３４、第２の電極２３５を有し、容量性を有する発光素子となっている。
【０１０２】
なお、図９には図示されないが、電源供給線２２３も、電極２２１、電極２２２、電極２２４、電極２３５と同様の工程、同様の材料で形成される（図４参照）。
【０１０３】
次いで、電極２２１、電極２２２、電極２２４、電極２３５、絶縁膜２３４を覆って、層間絶縁膜２４４を形成する（図６参照）。本実施の形態では、層間絶縁膜２４４として、ＣＶＤ装置等を用いて窒素を含む酸化珪素膜を１０００ｎｍ成膜する。
【０１０４】
以上から無機ＥＬ素子２０５を有する発光装置を得ることができる。
【０１０５】
本実施の形態では、スイッチングトランジスタ１１１並びに駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４として、トップゲート型ＴＦＴを用い、第１の電極２３１を透光性導電膜を用い、第２の電極２３５を金属を含む導電膜を用いて形成し、ボトムエミッション型発光装置の例を示した。しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、スイッチングトランジスタ及び駆動トランジスタにボトムゲート型ＴＦＴを用いることも可能であるし、第１の電極及び第２の電極について、透光性導電膜と金属を含む導電膜を逆の構成にして、トップエミッション型発光装置にも適用が可能である。あるいは、第１の電極及び第２の電極として両方とも透光性導電膜を用いれば、デュアルエミッション型発光装置の作製も可能である。
【０１０６】
［実施の形態３］
本実施の形態では、実施の形態１または実施の形態２示す発光装置をその一部に含む本発明の電子機器について説明する。本発明の電子機器は、実施の形態１及び実施の形態２で示した発光素子を有する。よって駆動トランジスタにかかる駆動電圧を減少させ、駆動トランジスタの負荷を低減させることが可能である。これにより信頼性の高く、かつ高精細な発光装置を得ることが可能となる。
【０１０７】
本発明の発光装置を用いて作製された電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる発光装置を備えた装置）などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）、図１１に示す。
【０１０８】
図１０（Ａ）は本発明に係るテレビ装置であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピーカ部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。このテレビ装置において、表示部９１０３は、実施の形態１〜実施の形態２で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。
【０１０９】
本発明により形成された発光素子は、駆動トランジスタにかかる駆動電圧を減少させ、駆動トランジスタの負荷を低減させることが可能である。これにより信頼性の高く、かつ高精細な発光装置を得ることが可能となる。
【０１１０】
図１０（Ｂ）は本発明に係るコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングデバイス９２０６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部９２０３は、実施の形態１〜実施の形態２で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。
【０１１１】
本発明により形成された発光素子は、駆動トランジスタにかかる駆動電圧を減少させ、駆動トランジスタの負荷を低減させることが可能である。これにより信頼性の高く、かつ高精細な発光装置を得ることが可能となる。
【０１１２】
図１０（Ｃ）は本発明に係る携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７、アンテナ９４０８等を含む。この携帯電話において、表示部９４０３は、実施の形態１〜実施の形態２で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。
【０１１３】
本発明により形成された発光素子は、駆動トランジスタにかかる駆動電圧を減少させ、駆動トランジスタの負荷を低減させることが可能である。これにより信頼性の高く、かつ高精細な発光装置を得ることが可能となる。
【０１１４】
図１０（Ｄ）は本発明の係るカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。このカメラにおいて、表示部９５０２は、実施の形態１〜実施の形態２で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。
【０１１５】
以上の様に、本発明の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明の発光装置を用いることにより、作製コストが小さく、信頼性の高く、かつ高精細な発光装置を有する電子機器を提供することが可能となる。
【０１１６】
また、本発明の発光装置は、発光効率の高い発光素子を有しており、照明装置として用いることもできる。本発明の発光素子を照明装置として用いる一態様を、図１１を用いて説明する。
【０１１７】
図１１は、本発明の発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図１１に示した液晶表示装置は、筐体５０１、液晶層５０２、バックライト５０３、筐体５０４を有し、液晶層５０２は、ドライバＩＣ５０５と接続されている。また、バックライト５０３は、本発明の発光装置が用いられおり、端子５０６により、電流が供給されている。
【０１１８】
本発明の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、作製コストが小さく、信頼性の高く、かつ高精細なバックライトが得られる。また、本発明の発光装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、発光装置は薄型で低消費電力であるため、表示装置の薄型化、低消費電力化も可能となる。
【実施例１】
【０１１９】
本実施例では、実施の形態１で述べられた式１〜式１１を用いて、以下の条件における抵抗１１５の抵抗値Ｒの範囲を計算する。
【０１２０】
以下にそれぞれのパラメータの値を示す。
【０１２１】
Ｖｇ＝６Ｖ
Ｖｔｈｎ＝１Ｖ
Ｖ＝２００Ｖ
Ｌ／Ｗ＝１０／１０μｍ
Ｃｏｘ＝３．６３×１０−８Ｆ／ｃｍ２（窒素を含む酸化珪素膜、比誘電率４．１、膜厚１００ｎｍに相当）
μ＝１００ｃｍ２／Ｖｓ（多結晶珪素膜に相当）
【０１２２】
以上から、抵抗１１５の抵抗値Ｒ＞２．２×１０６Ωと計算される。
【０１２３】
一般に多結晶珪素膜を活性層とする薄膜トランジスタでは、しきい値制御のために、１０１５〜１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３のアクセプタ不純物を、チャネル形成領域となる領域（ゲート電極の下部の領域）に導入する。
【０１２４】
これを抵抗率に換算すれば、１〜１０Ωｃｍである。膜抵抗はρ（ｌ／（ｗ・ｘ）で与えられる。ただし、ρを膜の抵抗率、抵抗１１５の領域の膜の長さをｌと膜の幅をｗ、そして膜厚をｘとする。
【０１２５】
アクセプタ不純物を導入した多結晶珪素膜を使って抵抗１１５を作る場合は、簡略なために、ｌ＝ｗとして（すなわち抵抗１１５は正方形の領域となる）、ｘ＝５０×１０−７ｃｍ、ρ＝５Ωｃｍとすれば。Ｒ＝１０６Ωと計算される。
【０１２６】
従って、ｌとｗの比を調整することで駆動トランジスタが線形動作するための抵抗１１５を作ることができる。
【０１２７】
次に上記条件のときのＥＬに電荷が蓄えられる緩和時間を見積もる。Ｒ＝１０７Ωとする。
【０１２８】
駆動トランジスタ１１２及び駆動トランジスタ１１４のチャネル抵抗はｒｎｃ＝１／（３．６３×１０−８・１００・５）＝５．５×１０４Ωと計算される。第１の電極２３１を１００μｍ×１００μｍとし、発光層２３３を挟む絶縁膜２３２及び２３４を上下ともに膜厚２００ｎｍの窒化珪素膜（比誘電率６）とする。
【０１２９】
画素容量ＣｐｉｘはＣｐｉｘ＝２．７×１０−１２Ｆと計算される。以上から緩和時間τ＝（Ｒ＋ｒｎｃ）・Ｃｐｉｘ＝（１０７＋５．５×１０４）×２．７×１０−１２＝２．７×１０−５ｓｅｃと求められる。
【０１３０】
周波数に換算すれば、周波数ｆ＝１／τ＝１／２．７×１０−５Ｈｚ＝３．７×１０４Ｈｚとなる。従って交流駆動電圧の周波数が３０ｋＨｚ以下であれば十分本発明の発光装置は機能することが分かる。
【０１３１】
以上説明したように、本発明に係る発光装置には以下の構成が含まれる。
【０１３２】
スイッチングトランジスタと、ｐチャネル型トランジスタである第１の駆動トランジスタと、ｎチャネル型トランジスタである第２の駆動トランジスタと、無機ＥＬ素子と、抵抗とを有する発光装置。この発光装置は、スイッチングトランジスタのソース領域またはドレイン領域の一方の領域が、第１の駆動トランジスタのゲート電極及び第２の駆動トランジスタのゲート電極に電気的に接続されており、第１の駆動トランジスタのソース領域またはドレイン領域の一方の領域及び第２の駆動トランジスタのソース領域またはドレイン領域の一方の領域が、抵抗と電気的に接続されており、抵抗と無機ＥＬ素子が電気的に接続されている。抵抗を第１の駆動トランジスタ及び第２の駆動トランジスタと、無機ＥＬ素子との間に設けることにより、駆動電圧を抵抗に分圧させることを可能としている。
【０１３３】
上記抵抗は、島状半導体膜の一導電性を付与する不純物元素が導入された領域を用いて形成したものが適用可能である。
【０１３４】
第１の駆動トランジスタ及び第２の駆動トランジスタは、それぞれ線形領域で動作する。
【０１３５】
抵抗の抵抗値Ｒは、第１の駆動トランジスタのソース領域またはドレイン領域の他方と接続される電源から印加される電源電圧をＶ、第１の駆動トランジスタと、第２の駆動トランジスタの中間の電位をＶｄ、第１の駆動トランジスタのゲート電極及び第２の駆動トランジスタのゲート電極に印加されるゲート電位をＶｇ、第２の駆動トランジスタのしきい値電圧をＶｔｈｎ、第２の駆動トランジスタのチャネル幅をＷ、第２の駆動トランジスタのチャネル長さをＬとし、第２の駆動トランジスタのゲート絶縁膜の単位面積当たりの容量Ｃｏｘ、第２の駆動トランジスタの移動度μとすると、Ｒ＞｛（Ｖ−（Ｖｇ−Ｖｔｈｎ）｝／｛β・（Ｖｇ−Ｖｔｈｎ）２｝、β＝（Ｗ／Ｌ）・（Ｃｏｘ・μ）を満たす発光装置である。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】実施の形態１に係る無機ＥＬ素子の断面図。
【図２】実施の形態１に係る画素の構成を説明する回路図。
【図３】図２で示す回路の要部を説明する回路図。
【図４】実施の形態２に係る画素の構成を示す平面図。
【図５】図４で示す画素を複数備えた画素部の構成を示す平面図。
【図６】図４のＡ−Ａ’切断面の構造を示す断面図。
【図７】実施の形態２に係る発光装置の作製方法を示す断面図。
【図８】実施の形態２に係る発光装置の作製方法を示す断面図。
【図９】実施の形態２に係る発光装置の作製方法を示す断面図。
【図１０】表示装置を組み込んだ電子機器の例を示す図。
【図１１】表示装置を組み込んだ電子機器の例を示す図。
【符号の説明】
【０１３７】
１０１    発光層
１０２ａ    絶縁膜
１０２ｂ    絶縁膜
１０３    電極
１０４    電極
１０５    無機ＥＬ素子
１０６    電源
１１１    スイッチングトランジスタ
１１２    駆動トランジスタ
１１３    蓄積容量
１１４    駆動トランジスタ
１１５    抵抗
１２１    ソース線
１２２    ゲート線
２０１    島状半導体膜
２０２    島状半導体膜
２０３    島状半導体膜
２０５    無機ＥＬ素子
２１１    ゲート電極
２１２    ゲート電極
２１３    ゲート電極
２１４    電極
２１５    電極
２１６    電極
２２１    電極
２２２    電極
２２３    電源供給線
２２４    電極
２３１    電極
２３２    絶縁膜
２３３    発光層
２３４    絶縁膜
２３５    電極
２４１    基板
２４２    下地膜
２４３    ゲート絶縁膜
２４４    層間絶縁膜
２５１    チャネル形成領域
２５２ａ    領域
２５２ｂ    領域
２５４ａ    不純物領域
２５４ｂ    不純物領域
５０１    筐体
５０２    液晶層
５０３    バックライト
５０４    筐体
５０５    ドライバＩＣ
５０６    端子
９１０１    筐体
９１０２    支持台
９１０３    表示部
９１０４    スピーカ部
９１０５    ビデオ入力端子
９２０１    本体
９２０２    筐体
９２０３    表示部
９２０４    キーボード
９２０５    外部接続ポート
９２０６    ポインティングデバイス
９４０１    本体
９４０２    筐体
９４０３    表示部
９４０４    音声入力部
９４０５    音声出力部
９４０６    操作キー
９４０７    外部接続ポート
９４０８    アンテナ
９５０１    本体
９５０２    表示部
９５０３    筐体
９５０４    外部接続ポート
９５０５    リモコン受信部
９５０６    受像部
９５０７    バッテリー
９５０８    音声入力部
９５０９    操作キー
９５１０    接眼部
【図１】
2008139846.tif 000003
【図２】
2008139846.tif 000004
【図３】
2008139846.tif 000005
【図４】
2008139846.tif 000006
【図５】
2008139846.tif 000007
【図６】
2008139846.tif 000008
【図７】
2008139846.tif 000009
【図８】
2008139846.tif 000010
【図９】
2008139846.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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