(57)【要約】【課題】有機ＥＬ素子が僅かに発光し、微輝度として表示に現れてしまうという問題を解消する。【解決手段】ガラス基板等の透明な絶縁性基板１００上に形成されたポリシリコン層から成る能動層１０１上にゲート絶縁層１０２が形成されている。ゲート絶縁層１０２上にゲート１３ｇが延在している。能動層１０１にはＬＤＤ構造のソース・ドレインが形成されている。ソース１３ｓは互いに隣接して接触されたＰ−層とＰ＋層から構成されている。Ｐ＋層はボロンの不純物濃度が１×１０２０／ｃｃ程度の高濃度層である。Ｐ−層はＰ＋層からゲート１３ｇの方向に延びており、そのボロンの不純物濃度は１×１０１８／ｃｃ程度の低濃度層である。また、ドレイン１３ｄも互いに隣接して接触されたＰ−層とＰ＋層から構成されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を備え、各画素は、ゲート信号に応じて各画素を選択するための画素選択用トランジスタと、エレクトロルミネッセンス素子と、前記画素選択用トランジスタを通して供給される表示信号に応じて前記エレクトロルミネッセンス素子を駆動する駆動用トランジスタとを有し、前記駆動用トランジスタがＰチャネル型であると共に、ＬＤＤ構造で形成したことを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項２】
前記駆動用トランジスタの能動層にオフセット領域を設けたことを特徴とする請求項１記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項３】
前記駆動用トランジスタは、１×１０２０／ｃｃ以上のＰ型不純物を含み、電極が形成される高濃度領域と、１×１０１８／ｃｃ以下のＰ型不純物を含み、前記高濃度領域及びチャネル領域の間に配置される低濃度領域と、を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレクトロルミネッセンス表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエレクトロルミネッセンス表示装置に関し、各画素毎に、画素選択用トランジスタと、エレクトロルミネッセンス素子を電流駆動するための駆動用トランジスタと、を有するエレクトロルミネッセンス表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有機エレクトロルミネッセンス（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：以下「有機ＥＬ」と略称する）素子を用いた有機ＥＬ表示装置は、ＣＲＴやＬＣＤに代わる表示装置として注目されている。特に、有機ＥＬ素子を駆動させるスイッチング素子として薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、「ＴＦＴ」と略称する）を備えた有機ＥＬ表示装置が開発されている。
【０００３】
図４に、有機ＥＬ表示パネル内の一画素の等価回路図を示す。実際の有機ＥＬ表示パネルでは、この画素がｎ行ｍ列のマトリクスに多数配置されている。ゲート信号Ｇｎを供給するゲート信号線１０と、表示信号Ｄｍを供給するドレイン信号線１１とが互いに交差している。
【０００４】
それらの両信号線の交差点付近には、有機ＥＬ素子１２及びこの有機ＥＬ素子１２を駆動する駆動用ＴＦＴ１３、画素を選択するための画素選択用ＴＦＴ１４が配置されている。
【０００５】
駆動用ＴＦＴ１３のソース１３ｓには、電源ライン１５から正電源電圧ＰＶｄｄが供給されている。また、そのドレイン１３ｄは有機ＥＬ素子１２のアノード（陽極）に接続されている。有機ＥＬ素子１２のカソード（陰極）には負電原電圧ＣＶが供給されている。
【０００６】
画素選択用ＴＦＴ１４のゲートにはゲート信号線１０が接続されることによりゲート信号Ｇｎが供給され、そのドレイン１４ｄにはドレイン信号線１１が接続され、表示信号Ｄｍが供給される。画素選択用ＴＦＴ１４のソース１４ｓは駆動用ＴＦＴ１３のゲート１３ｇに接続されている。ここで、ゲート信号Ｇｎは不図示の垂直ドライバ回路から出力される。表示信号Ｄｍは不図示の水平ドライバ回路から出力される。
【０００７】
また、駆動用ＴＦＴ１３のゲート１３ｇには保持容量Ｃｓが接続されている。保持容量Ｃｓは表示信号Ｄｍに応じた電荷を保持することにより、１フィールド期間、表示画素の表示信号を保持するために設けられている。
【０００８】
上述した構成のＥＬ表示装置の動作を説明する。ゲート信号Ｇｎが一水平期間ハイレベルになると、画素選択用ＴＦＴ１４がオンする。すると、ドレイン信号線１１から表示信号Ｄｍが画素選択用ＴＦＴ１４を通して、駆動用ＴＦＴ１３のゲート１３ｇに印加される。
【０００９】
そして、そのゲート１３ｇに供給された表示信号Ｄｍに応じて、駆動用ＴＦＴ１３のコンダクタンスが変化し、それに応じた駆動電流が駆動用ＴＦＴ１３を通して有機ＥＬ素子１２に供給され、有機ＥＬ素子１２が点灯する。そのゲート１３ｇに供給された表示信号Ｄｍに応じて、駆動用ＴＦＴ１３がオフ状態の場合には、駆動用ＴＦＴ１３には電流が流れないため、有機ＥＬ素子１２も消灯する。
【００１０】
従来、画素選択用ＴＦＴ１４はＮチャネル型で構成され、駆動用ＴＦＴ１３はＰチャネル型で構成されていた。
【００１１】
なお、関連する先行技術文献には、例えば以下の特許文献１がある。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−１７５０２９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、画素選択用ＴＦＴ１４については、オフ時に流れるリーク電流によりゲート１３ｇのレベルが変動するのを防止するため、係るリーク電流を低減するためにＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）構造が採用されていた。しかしながら、駆動用ＴＦＴ１３については通常の高濃度のソース・ドレイン構造が採用されていた。
【００１４】
このため、駆動用ＴＦＴ１３がそのゲート電圧によりオフ状態に設定されていても、電源ライン１５から僅かなに駆動電流（リーク電流）が流れ、有機ＥＬ素子１２が僅かに発光し、微輝度として表示に現れてしまうという問題があった。このリーク電流は本発明者の検討によれば、ゲート１３ｇとドレイン１３ｄの間、あるいはゲート１３ｇとソース１３ｓとの間で生じるものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、複数の画素を備え、各画素は、ゲート信号に応じて各画素を選択するための画素選択用トランジスタと、エレクトロルミネッセンス素子と、前記画素選択用トランジスタを通して供給される表示信号に応じて前記エレクトロルミネッセンス素子を駆動する駆動用トランジスタとを有し、前記駆動用トランジスタをＬＤＤ構造で形成したことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、この有機ＥＬ表示装置の一画素のパターンレイアウト例を示す図（平面図）である。また、図２及び図３は図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。この有機ＥＬ装置の等価回路は図４と同様である。
【００１７】
ゲート信号Ｇｎを供給するゲート信号線１０が行方向に延在し、表示信号Ｄｍを供給するドレイン信号線１１が行方向に延在し、これらの信号線が互いに立体的に交差している。ゲート信号線１０は、クロム層若しくはモリブデン層等から成り、ドレイン信号線１１はその上層のアルミニウム層等から成る。
【００１８】
画素選択用ＴＦＴ１４はＮチャネル型のポリシリコンＴＦＴである。この画素選択用ＴＦＴ１４は、ガラス基板等の透明な絶縁性基板１００上に形成されたポリシリコン層から成る能動層２０上に、ゲート絶縁層が形成され、そのゲート絶縁層上に、ゲート信号線１０から延びた２つのゲート２１，２２が形成され、ダブルゲート構造を成している。
【００１９】
また、この画素選択用ＴＦＴ１４のソース１４ｄは、ドレイン信号線１１とコタクト２２を介して接続されている。画素選択用ＴＦＴ１４のドレイン１４ｓを構成しているポリシリコン層は、保持容量領域に延在され、その上層の保持容量線２３は容量絶縁膜を介してオーバーラップしており、このオーバーラップ部分で保持容量Ｃｓが形成されている。
【００２０】
そして、画素選択用ＴＦＴ１４のソース１４ｓから延びたポリシリコン層は、駆動用ＴＦＴ１３のゲート１３ｇにアルミニウム配線２４を介して接続されている。
【００２１】
駆動用ＴＦＴ１３はＰチャネル型のポリシリコンＴＦＴであり、ＬＤＤ構造を有している。この駆動用ＴＦＴ１３の構造について図２及び図３を参照しながら詳しく説明する。まず、図２に示す駆動用ＴＦＴ１３の構造について説明する。
【００２２】
ガラス基板等の透明な絶縁性基板１００上に形成されたポリシリコン層から成る能動層１０１上に、ゲート絶縁層１０２が形成されている。ゲート絶縁層１０２は、能動層１０１上にシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）とシリコン窒化膜（ＳｉＮＸ）がこの順番で積層して形成されている。例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）の膜厚は８０ｎｍ、シリコン窒化膜（ＳｉＮＸ）の膜厚は４０ｎｍである。
【００２３】
そのゲート絶縁層１０２上に、クロム層若しくはモリブデン層等から成るゲート１３ｇが延在している。このゲート１３ｇ上には、層間絶縁膜１０３が形成されている。更にこの層間絶縁膜１０３上には平坦化絶縁膜１０４が形成されている。
【００２４】
ここで、能動層１０１にはＬＤＤ構造のソース及びドレインが形成されている。すなわち、ソース１３ｓは互いに隣接して接触されたＰ−層とＰ＋層から構成されている。Ｐ＋層は例えばボロンの不純物濃度が１×１０２０／ｃｃ程度の高濃度層であり、このＰ＋層はその上に形成されたコンタクト孔２５を通して正電源電圧ＰＶｄｄが供給された電源ライン１５に接続されている。このようにＰ＋層はコンタクト領域に形成されている。
【００２５】
一方、Ｐ−層はＰ＋層からゲート１３ｇの方向に延びており、そのボロンの不純物濃度は１×１０１８／ｃｃ程度の低濃度層である。Ｐ−層はゲート１３ｇのエッジに対して、ゲート１３ｇのエッジから離れた位置（図中のオフセット長ＯＦだけ離す）に形成されている。このオフセット領域は不純物のノンドープ領域である。これにより、ゲート１３ｇとソース１３ｓの間のリーク電流を更に低減することができる。
【００２６】
また、ドレイン１３ｄも互いに隣接して接触されたＰ−層とＰ＋層から構成されている。Ｐ＋層は例えばボロンの不純物濃度が１×１０２０／ｃｃ程度の高濃度層であり、このＰ＋層はその上に形成されたコンタクト孔２６を通して、有機ＥＬ素子１２のアノード３０（陽極）に接続されている。このようにＰ＋層はコンタクト領域に形成されている。
【００２７】
一方、Ｐ−層はＰ＋層からゲート１３ｇの方向に延びており、そのボロンの不純物濃度は１×１０１８／ｃｃ程度の低濃度層である。Ｐ−層はソース１３ｓと同様にゲート１３ｇのエッジから離れた位置（図中のオフセット長ＯＦだけ離す）に形成されている。このオフセット領域は同様に不純物のノンドープ領域である。これにより、ゲート１３ｇとドレインｄの間のリーク電流を更に低減することができる。
【００２８】
また、有機ＥＬ素子１３のアノード３０の上に、ホール輸送層３１、発光層３２、電子輸送層３３が積層され、さらにこの上にカソード３４が形成されている。
【００２９】
上記のように、図２の駆動用ＴＦＴ構造１３は、オフセット領域を有したＬＤＤ構造である。これに対して、図３に示す駆動用ＴＦＴ構造１３は、オフセット領域を有していない。係る駆動用ＴＦＴ１３の構造では、Ｐ−層はイオン注入によりゲート１３ｇのエッジに対して自己整合的に形成される。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の有機ＥＬ装置によれば、各画素内に設けられた有機ＥＬ素子を駆動するための駆動用トランジスタをＬＤＤ構造で形成したので、当該駆動用トランジスタがオフ状態のときのリーク電流が低減され、有機ＥＬ素子が僅かに発光し、微輝度として表示に現れてしまうという問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るエレクトロルミネッセンス表示装置のパターンレイアウト図である。
【図２】駆動用ＴＦＴの構造を示す断面図である。
【図３】駆動用ＴＦＴの構造を示す断面図である。
【図４】従来例に係るエレクトロルミネッセンス表示装置の等価回路図である。
【符号の説明】
１０  ゲート信号線    １１  ドレイン信号線      １２  有機ＥＬ素子
１３  駆動用ＴＦＴ    １３ｇ  ゲート            １３ｓ  ソース        １３ｄ  ドレイン        １４  画素選択用ＴＦＴ    １５  電源ライン
２０  能動層          ２１，２２  ゲート        ２２  コンタクト
２３  保持容量線      ２４  アルミニウム配線    ２５，２６  コンタクト孔３０  アノード        ３１  ホール輸送層        ３２  発光層
３３  電子輸送層      ３４  カソード
１００  絶縁性基板    １０１  能動層            １０２  ゲート絶縁層    １０３  層間絶縁層    １０４  平坦化絶縁膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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