(57)【要約】【課題】自己発光素子を駆動する駆動素子の特性を均一化し、表示品位を向上することが可能な表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  表示装置はマトリクス状に配置された複数の画素によって構成された表示エリアを備えている。画素の各々は、自己発光素子と、自己発光素子に供給する駆動電流量を制御する駆動素子と、を備えている。駆動素子は、ポリシリコン膜からなる半導体層２１を備えた薄膜トランジスタにより構成されている。半導体層２１におけるソース領域２１Ｓとドレイン領域２１Ｄとの間のチャネル領域２１Ｃは、ソース領域２１Ｓとドレイン領域２１Ｄとを繋ぐ平均粒径の異なる少なくとも２つの伝導領域Ｃ１、Ｃ２を備えたことを特徴とする。【選択図】      図３
2005159162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己発光素子に供給する駆動電流量を制御する駆動素子の半導体層を形成する表示装置の製造方法であって、
基板上に成膜されたアモルファスシリコン膜に対して、レーザビームを所定スキャン方向に沿ってずらしながらパルス照射してポリシリコン膜を形成し、
レーザビームによる異なるショットで最終形成された少なくとも２つの多結晶領域を含むように前記ポリシリコン膜をパターニングし、
前記ポリシリコン膜にチャネル領域を挟んだ両側にソース領域及びドレイン領域をそれぞれ形成することによって前記半導体層を形成するものであって、
前記チャネル領域は、複数の前記多結晶領域によって形成され前記ソース領域と前記ドレイン領域とを繋ぐ複数の伝導領域を備えたことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記レーザビームの前記所定スキャン方向は、前記チャネル領域の幅方向と平行な方向であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記レーザビームの前記所定スキャン方向は、前記チャネル領域の幅方向に対して斜めの方向であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
第１色用画素の前記半導体層における前記チャネル領域の幅と各伝導領域の幅との商は、第２色用画素と異なることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
自己発光素子に供給する駆動電流量を制御する駆動素子の半導体層を形成する表示装置の製造方法であって、
基板上に成膜されたアモルファスシリコン膜に対して、レーザビームを所定スキャン方向に沿って所定ピッチでずらしながらパルス照射してポリシリコン膜を形成し、
前記所定ピッチよりも大きな所定幅を有するように前記ポリシリコン膜をパターニングし、
前記ポリシリコン膜にチャネル領域を挟んで前記所定スキャン方向とほぼ直交する両側にソース領域及びドレイン領域をそれぞれ形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記チャネル領域は、前記ソース領域と前記ドレイン領域とを繋ぐ少なくとも２つの伝導領域を備え、
しかも、第１伝導領域はレーザビームによる第１ショットで最終形成された第１多結晶領域によって形成され、第２伝導領域は前記第１ショットに続く第２ショットで最終形成された第２多結晶領域によって形成されたことを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記所定ピッチは、前記チャネル領域の幅の１／２以下であることを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記レーザビームの前記所定スキャン方向は、前記チャネル領域の幅方向と平行な方向であることを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記レーザビームの前記所定スキャン方向は、前記チャネル領域の幅方向に対して斜めの方向であることを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
第１色用画素の前記半導体層における前記チャネル領域の幅と各伝導領域の幅との商は、第２色用画素と異なることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項１１】
マトリクス状に配置された複数の画素によって構成された表示エリアを備えた表示装置であって、
前記画素の各々は、自己発光素子と、前記自己発光素子に供給する駆動電流量を制御する駆動素子と、を備え、
前記駆動素子は、ポリシリコン膜からなる半導体層を備えた薄膜トランジスタにより構成され、
前記半導体層におけるソース領域とドレイン領域との間のチャネル領域は、前記ソース領域と前記ドレイン領域とを繋ぐ平均粒径の異なる少なくとも２つの伝導領域を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
隣接する２つの前記伝導領域間の境界は、前記チャネル領域の長さ方向に対してほぼ平行であることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
隣接する２つの前記伝導領域間の境界は、前記チャネル領域の長さ方向に対して斜めであることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１４】
第１色用画素の前記半導体層における前記チャネル領域の幅と各伝導領域の幅との商は、第２色用画素と異なることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記半導体層は、アモルファスシリコン膜にレーザビームをパルス照射してアニールすることによって形成され、
前記伝導領域のそれぞれは、レーザビームによる異なるショットで最終形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置及びその製造方法に係り、特に、画素毎に自己発光素子を備えた自己発光型表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置などの自己発光型表示装置が注目されている。例えば、有機ＥＬ表示装置は、自己発光素子である有機ＥＬ素子を画素毎に備えて構成されている。このような自己発光型表示装置は、次のような利点を有している。
【０００３】
すなわち、（１）自己発光型であるため、視野角が広く、明るく鮮明な表示が可能である。（２）バックライトを必要としないため、薄型化及び軽量化が可能であるとともに、低消費電力化が可能である。（３）直流定電圧駆動のため、ノイズに強い。（４）応答速度がμｓｅｃオーダと速いため、滑らかな動画再生が可能である。（５）固層による発光のため、使用温度範囲が広がる可能性がある。これらの利点のため、その開発が盛んに行われている。
【０００４】
一方で、ポリシリコン（多結晶シリコン）膜からなる半導体層を備えた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を搭載したアクティブマトリクス方式の表示装置が実用化されている。このような薄膜トランジスタの半導体層は、基板上に成膜されたアモルファスシリコン膜を多結晶化して、得られたポリシリコン膜を所定形状にパターニングすることによって形成される。
【０００５】
ポリシリコン膜を形成する技術として、アモルファスシリコン膜に対してレーザビームをパルス照射することで溶融した後に、結晶化するレーザアニール技術がある。このようなレーザアニール技術の中で、液晶表示装置に適用される画素スイッチの半導体層の段切れ（チャネル領域とソース・ドレイン領域との導通不良）を防止するために、レーザビームのスキャン方向を半導体層のチャネル領域における幅方向と一致させる技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、レーザアニール技術の中には、液晶表示装置に適用される画素スイッチの特性バラツキを均一化するために、薄膜トランジスタのゲート長方向と結晶粒の長手方向とをほぼ垂直とする技術（例えば、特許文献２参照。）、あるいは、薄膜トランジスタのゲート長方向と結晶粒の長手方向とをほぼ４５°とする技術がある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
アクティブマトリクス方式の液晶表示装置では、これらの技術を採用することにより、画素スイッチの半導体層を構成するシリコン結晶の粒径（結晶性）に多少のバラツキがあったとしても、スイッチ特性の改善が期待できる。しかしながら、アクティブマトリクス方式の自己発光型表示装置では、シリコンの結晶性にバラツキがあると、自己発光素子の輝度ムラを生ずることになる。
【０００８】
すなわち、自己発光型表示装置は、各画素にスイッチング用の画素スイッチと、画素スイッチを介して供給される映像信号に基づいて自己発光素子に供給する駆動電流を制御する駆動素子とを備えている。これら画素スイッチ及び駆動素子をともにポリシリコン膜からなる半導体層を備えた薄膜トランジスタによって構成した場合、特に駆動素子においては、シリコンの結晶性のバラツキに起因してチャネル領域での移動度が異なる。このため、同一レベルの映像信号で自己発光素子を発光させようとしても、駆動素子による駆動電流の供給能力にバラツキが生ずることになる。これにより、均一な画面を表示させた場合、高輝度の画素や低輝度の画素が混在する場合があり、表示品位の劣化を招く結果となる。
【０００９】
このようなシリコンの結晶性のバラツキは、以下のような理由によって生ずるものと考えられている。すなわち、アモルファスシリコン膜にレーザビームを照射して一旦溶融した後に結晶化することでポリシリコン膜を形成しているが、シリコンの結晶性は、最終的に照射されたレーザビームによるショットで決まる。つまり、レーザビームは、常に均一なパワーでパルス照射するよう出力設定されているが、あるショットでは所定パワーとは異なる（所定パワーよりも高いあるいはより低い）パワーで照射されることがある。このようなショット間のパワーの不均一性に起因してシリコンの結晶性が異なってしまうことがある。
【００１０】
レーザビームのスキャン方向に対して垂直な方向にある画素列においては、それぞれ自己発光素子に直列に接続された駆動素子の画素内における位置が同一であり、各駆動素子は、同一ショットで最終形成されたポリシリコン膜を有している。このため、レーザのスキャン方向に対して垂直な方向の駆動素子群では、移動度が揃い、スキャン方向の駆動素子群では、移動度がバラつく。
【００１１】
駆動素子において、移動度が高ければ電流供給能力が高いため、自己発光素子の輝度は高く、逆に、移動度が低ければ自己発光素子の輝度は低くなる。駆動素子の移動度は、レーザビームのショット毎に揃うことから、レーザビームのショット毎に輝度がバラつき、レーザビームのスキャン方向に垂直な方向に伸びるスジ状の輝度ムラが発生するといった課題がある。
【特許文献１】特開平１１−１２１７５１号公報
【特許文献２】特開２０００−２４３９６９号公報
【特許文献３】特開２０００−２４３９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、自己発光素子を駆動するためのポリシリコン膜からなる半導体層を備えた薄膜トランジスタにおいては、ポリシリコン膜を形成する際、レーザアニール工程でのレーザビームのショット間のパワー不均一性に起因してシリコンの結晶性に差が生ずる場合がある。このような結晶性の差は、同一レベルの電圧で供給可能な駆動電流量に差を生ずることになる。したがって、各画素の自己発光素子に供給される駆動電流量の差により、画素間で輝度の差を生ずることになり、輝度ムラを発生することに繋がる。
【００１３】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、自己発光素子を駆動する駆動素子の電流供給能力のばらつきをより均一化した表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の第１の様態による表示装置の製造方法は、
自己発光素子に供給する駆動電流量を制御する駆動素子の半導体層を形成する表示装置の製造方法であって、
基板上に成膜されたアモルファスシリコン膜に対して、レーザビームを所定スキャン方向に沿ってずらしながらパルス照射してポリシリコン膜を形成し、
レーザビームによる異なるショットで最終形成された少なくとも２つの多結晶領域を含むように前記ポリシリコン膜をパターニングし、
前記ポリシリコン膜にチャネル領域を挟んだ両側にソース領域及びドレイン領域をそれぞれ形成することによって前記半導体層を形成するものであって、
前記チャネル領域は、複数の前記多結晶領域によって形成され前記ソース領域と前記ドレイン領域とを繋ぐ複数の伝導領域を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明の第２の様態による表示装置の製造方法は、
自己発光素子に供給する駆動電流量を制御する駆動素子の半導体層を形成する表示装置の製造方法であって、
基板上に成膜されたアモルファスシリコン膜に対して、レーザビームを所定スキャン方向に沿って所定ピッチでずらしながらパルス照射してポリシリコン膜を形成し、
前記所定ピッチよりも大きな所定幅を有するように前記ポリシリコン膜をパターニングし、
前記ポリシリコン膜にチャネル領域を挟んで前記所定スキャン方向とほぼ直交する両側にソース領域及びドレイン領域をそれぞれ形成することを特徴とする。
【００１６】
この発明の第３の様態による表示装置は、
マトリクス状に配置された複数の画素によって構成された表示エリアを備えた表示装置であって、
前記画素の各々は、自己発光素子と、前記自己発光素子に供給する駆動電流量を制御する駆動素子と、を備え、
前記駆動素子は、ポリシリコン膜からなる半導体層を備えた薄膜トランジスタにより構成され、
前記半導体層におけるソース領域とドレイン領域との間のチャネル領域は、前記ソース領域と前記ドレイン領域とを繋ぐ平均粒径の異なる少なくとも２つの伝導領域を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、自己発光素子を駆動する駆動素子の電流供給能力をより均一化した表示装置及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置及びその製造方法について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態では、表示装置として、自己発光型表示装置、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を例にして説明する。
【００１９】
図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１は、画像を表示する表示エリア１０２を有するアレイ基板１００を備えて構成されている。表示エリア１０２は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成されている。アレイ基板１００の少なくとも表示エリア１０２は、封止体２００によって密封されている。
【００２０】
各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、オン画素とオフ画素とを電気的に分離しかつオン画素への映像信号を保持する機能を有する画素スイッチ１０と、画素スイッチ１０を介して供給される映像信号に基づき自己発光素子（表示素子）に供給する駆動電流量を制御する駆動素子２０と、一方の端子が駆動素子２０のゲートと接続し、且つ駆動素子２０のゲートとソースとの電位差を一定に保持する蓄積容量素子３０とを備えている。これら画素スイッチ１０及び駆動素子２０は、例えばポリシリコン膜からなる半導体層を備えたＰチャネル型薄膜トランジスタにより構成されている。
【００２１】
また、各画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、自己発光素子としての有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をそれぞれ備えている。すなわち、赤色画素ＰＸＲは、赤色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｒを備え、緑色画素ＰＸＧは、緑色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｇを備え、さらに、青色画素ＰＸＢは、青色に発光する有機ＥＬ素子４０Ｂを備えている。
【００２２】
各種有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、基本的に同一構造である。すなわち、有機ＥＬ素子４０は、マトリクス状に配置され画素毎ＰＸに独立島状に形成された第１電極６０と、第１電極６０に対向して配置され全画素ＰＸに共通に形成された第２電極６６と、これら第１電極６０と第２電極６６との間に保持された有機活性層６４と、によって構成される。
【００２３】
第１電極６０は、ここではＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム・ティン・オキサイド）やＩＺＯ（インジウム・ジンク・オキサイド）などの光透過性導電部材によって形成され、陽極として機能する。
【００２４】
有機活性層６４は、少なくとも発光機能を有する有機化合物を含み、各色共通に形成されるホールバッファ層、エレクトロンバッファ層、及び各色毎に形成される有機発光層の３層積層で構成されても良く、機能的に複合された２層または単層で構成されても良い。例えば、ホールバッファ層は、陽極および有機発光層間に配置され、芳香族アミン誘導体やポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体などの薄膜によって形成される。有機発光層は、赤、緑、または青に発光する発光機能を有する有機化合物によって形成される。この有機発光層は、例えば高分子系の発光材料を採用する場合には、ＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）やポリフルオレン誘導体またはその前駆体などの薄膜により構成される。
【００２５】
第２電極６６は、例えばＣａ（カルシウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｂａ（バリウム）、Ａｇ（銀）、Ｙｂ（イッテルビウム）などの電子注入機能を有する金属膜によって形成され、陰極として機能している。この第２電極６６は、陰極として機能する金属膜の表面をカバーメタルで被覆した２層構造であっても良い。さらに、この第２電極６６の表面は、乾燥剤として吸湿性を有する材料で被覆されてもよい。
【００２６】
アレイ基板１００は、画素ＰＸの行方向（すなわち図１のＹ方向）に沿って配置された複数の走査線Ｙｍ（ｍ＝１、２、…）と、走査線Ｙｍと略直交する方向（すなわち図１のＸ方向）に沿って配置された複数の信号線Ｘｎ（ｎ＝１、２、…）と、有機ＥＬ素子４０の第１電極６０側に電源を供給するための電源供給線Ｐｍ（ｍ＝１、２、…）と、を備えている。電源供給線Ｐｍは、表示エリア１０２の周囲に配置された図示しない第１電極電源線に接続されている。有機ＥＬ素子４０の第２電極６６側端は、表示エリア１０２の周囲に配置されコモン電位ここでは接地電位を供給する図示しない第２電極電源線に接続されている。
【００２７】
また、アレイ基板１００は、表示エリア１０２の外周に沿った周辺エリア１０４に、走査線Ｙｍに走査信号を供給する走査線駆動回路１０７と、信号線Ｘｎに映像信号を供給する信号線駆動回路１０８と、を備えている。すべての走査線Ｙｍは、走査線駆動回路１０７に接続されている。また、すべての信号線Ｘｎは、信号線駆動回路１０８に接続されている。
【００２８】
画素スイッチ１０は、ここでは走査線Ｙｍと信号線Ｘｎとの交差部近傍に配置されている。画素スイッチ１０のゲート電極は走査線Ｙｍに接続され、ソース電極は信号線Ｘｎに接続され、ドレイン電極は蓄積容量素子３０を構成する一方の電極及び駆動素子２０のゲート電極に接続されている。駆動素子２０のソース電極は電源供給線Ｐｍに接続され、またここでは駆動素子２０のソース電極は蓄積容量素子３０を構成する他方の電極に接続され、ドレイン電極は有機ＥＬ素子４０の第１電極６０に接続されている。
【００２９】
このように構成された有機ＥＬ表示装置１では、各画素ＰＸの有機ＥＬ素子４０において、第１電極６０と第２電極６６との間に挟持された有機活性層６４に電子及びホールを注入し、これらを再結合させることにより励起子を生成し、この励起子の失活時に生じる所定波長の光放出により発光する。このときに発生したＥＬ発光は、アレイ基板１００の下面側すなわち第１電極６０側から出射される（下面発光方式）、あるいは、アレイ基板１００の上面側すなわち第２電極６６側から出射される（上面発光方式）。
【００３０】
ところで、各画素ＰＸに配置された駆動素子２０は、図２に示すように、ポリシリコン膜によって形成された半導体層２１を有している。この半導体層２１は、アレイ基板を構成するガラスなどの絶縁性基板１１０上あるいは窒化膜や酸化膜などのアンダーコーティング層上に配置されている。また、この半導体層２１は、チャネル領域２１Ｃの両側にそれぞれ不純物をドープすることによって形成されたドレイン領域２１Ｄ及びソース領域２１Ｓを有している。このような半導体層２１は、ゲート絶縁膜１１１によって覆われている。
【００３１】
駆動素子２０のゲート電極２２は、ゲート絶縁膜１１１を介して半導体層２１のチャネル領域２１Ｃの真上に位置して配置されている。このようなゲート電極２２は、層間絶縁膜１１２によって覆われている。
【００３２】
駆動素子２０のドレイン電極２３Ｄは、ゲート絶縁膜１１１及び層間絶縁膜１１２を貫通するコンタクトホール１１３を介して半導体層２１のドレイン領域２１Ｄに電気的に接続されている。駆動素子２０のソース電極２３Ｓは、ゲート絶縁膜１１１及び層間絶縁膜１１２を貫通するコンタクトホール１１４を介して半導体層２１のソース領域２１Ｓに電気的に接続されている。
【００３３】
チャネル領域２１Ｃは、図３及び図４に示すように、ソース領域２１Ｓとドレイン領域２１Ｄとを繋ぐ少なくとも２つの伝導領域Ｃ１、Ｃ２…を備えている。すなわち、これら伝導領域Ｃ（１、２…）のそれぞれは、アモルファスシリコン膜に対してレーザビームをパルス照射してアニールすることによって多結晶化し、レーザビームによる異なるショットで最終形成された少なくとも２つの多結晶領域によって形成されている。
【００３４】
チャネル領域２１Ｃを構成するシリコン結晶の粒径（結晶性）は、最終的に照射されたレーザビームによるショットで決まる。このため、各多結晶領域を形成する際に最終的に照射されたレーザビームのパワーにバラツキが生じた場合、各伝導領域Ｃ（１、２…）を構成するシリコンの結晶性が互いに異なる。つまり、チャネル領域２１Ｃは、ソース領域２１Ｓとドレイン領域２１Ｄとを繋ぐ平均粒径の異なる少なくとも２つの伝導領域Ｃ（１、２…）を備えることになる。
【００３５】
このようなチャネル領域２１Ｃに含まれる各伝導領域Ｃ（１、２…）は、ソース領域２１Ｓとドレイン領域２１Ｄとを繋ぐような形状であれば良い。
【００３６】
例えば、図３に示すように、各伝導領域Ｃ（１、２…）は、チャネル領域２１Ｃの長さ方向（あるいは半導体層２１が延在する方向）Ａに沿って延びた形状であって、それぞれの伝導領域Ｃ（１、２…）は、互いにソース・ドレイン方向に沿って並列に形成しても良い。この場合、隣接する２つの伝導領域Ｃ１とＣ２との間の境界２１Ｂは、チャネル領域２１Ｃの長さ方向Ａに対してほぼ平行である。
【００３７】
また、図４に示すように、各伝導領域Ｃ（１、２…）は、チャネル領域２１Ｃの長さ方向（あるいは半導体層２１が延在する方向）Ａに対して非平行な方向に沿って延びた形状であっても良い。この場合、隣接する２つの伝導領域Ｃ１とＣ２との間の境界２１Ｂは、チャネル領域２１Ｃの長さ方向Ａに対して斜めである。
【００３８】
このような構成とすることにより、各伝導領域を形成するための多結晶領域毎にシリコンの結晶性が異なったとしても、チャネル領域２１Ｃ内に複数の移動度を有する伝導領域Ｃ（１、２…）を備えることになり、チャネル領域２１Ｃ全体での移動度を平均化することができる。このため、駆動素子２０による有機ＥＬ素子４０への駆動電流の供給能力を平均化することができる。これにより、同一レベルの映像信号で各有機ＥＬ素子４０を発光させようとした場合、駆動素子２０間での電流供給能力のバラツキを改善することができる。したがって、均一な画面を表示させた場合、画素間の輝度差を低減することができ、表示品位を向上することが可能となる。
【００３９】
なお、図５に示すように、チャネル領域２１Ｃに含まれる各伝導領域Ｃ（１、２…）がソース領域２１Ｓとドレイン領域２１Ｄとを繋ぐような形状とならない、つまり、各伝導領域Ｃ（１、２…）がチャネル領域２１Ｃの長さ方向Ａに対してほぼ直交する形状となることは望ましくない。すなわち、図５に示すような形状の伝導領域Ｃ（１、２…）のうち、シリコンの結晶性の差異により１領域でも移動度の小さい領域が形成されてしまうと、ソース−ドレイン間で抵抗律速されることになる。
【００４０】
つまり、シリコンの結晶性が異なった場合、駆動素子２０による電流供給能力を平均化するどころか、むしろ駆動素子間での電流供給能力のバラツキを増大させてしまうことになる。このため、チャネル領域２１Ｃは、ソース領域２１Ｓとドレイン領域２１Ｄとを繋ぐ少なくとも２つの伝導領域Ｃ（１、２…）を備えることが必要となる。
【００４１】
次に、上述した表示装置の製造方法について説明する。ここでは、駆動素子２０の半導体層２１を形成する第１の製造方法について説明する。
【００４２】
まず、アモルファスシリコン膜ａ−Ｓｉを成膜した基板を用意する。そして、図６に示すように、成膜されたアモルファスシリコン膜ａ−Ｓｉに対して、レーザビームを所定スキャン方向（ショットの移動方向）Ｂに沿ってずらしながらパルス照射する。このとき、レーザビームの熱エネルギによりアモルファスシリコンを加熱して一旦溶融した後に、再結晶化することで多結晶化する。これにより、ポリシリコン膜ｐ−Ｓｉを形成する。
【００４３】
なお、このようなレーザアニール工程では、アモルファスシリコン膜ａ−Ｓｉのすべてのエリアは、ほぼ同一の熱エネルギで加熱される。すなわち、レーザビームは、スキャン方向Ｂを短手とし、スキャン方向Ｂと直交する方向を長手とするほぼ矩形状のビーム断面を有している。このようなビーム断面を有するレーザビームは、スキャン方向Ｂに沿って所定ピッチＬＰでずらしながら照射される。
【００４４】
これにより、図７に示すように、ポリシリコン膜ｐ−Ｓｉは、最終的に照射されたレーザビームによるｎショットで最終形成された多結晶領域Ｎ、同様に、最終的に照射されたレーザビームによる（ｎ＋１）ショットで最終形成された多結晶領域（Ｎ＋１）、最終的に照射されたレーザビームによる（ｎ＋２）ショットで最終形成された多結晶領域（Ｎ＋２）…を有することになる。各多結晶領域の幅ＮＷは、レーザビームの所定ピッチＬＰに対応する。また、各多結晶領域の幅方向は、レーザビームの所定スキャン方向Ｂに一致しする。
【００４５】
例えば、レーザビームのスキャン方向Ｂに沿った幅ＬＷを例えば１００μｍとし、所定ピッチＬＰを５μｍとすると、すべてのエリアは２０ショットのレーザビームが照射されることになる。つまり、多結晶領域Ｎは、（ｎ−１９）ショットからｎショットまで連続する２０ショットのレーザビームが照射される。
【００４６】
レーザビームによるスキャンは、固定された基板に対してレーザビームの照射位置を所定ピッチで移動することによって行っても良いし、一定速度で連続的に移動する基板に対して所定間隔でレーザビームを照射することによって行っても良い。特に、後者の方法によれば、レーザビームの照射タイミングが所定間隔で維持できれば、特に位置合わせなど手間がなく、レーザアニール工程の効率を改善することができる。
【００４７】
続いて、図８に示すように、ポリシリコン膜ｐ−Ｓｉをパターニングする。このとき、特に、レーザビームによる異なるショットで最終形成された少なくとも２つの多結晶領域Ｎ、（Ｎ＋１）…を含むようにポリシリコン膜ｐ−Ｓｉをパターニングする。すなわち、このパターニング工程では、隣接する２つの多結晶領域Ｎ及び（Ｎ＋１）の少なくとも一部を含むような形状にポリシリコン膜をパターン化すればよい。
【００４８】
また、レーザビームの所定ピッチＬＰすなわち多結晶領域の幅ＮＷよりも大きな所定幅ＣＷを有するようにポリシリコン膜ｐ−Ｓｉをパターニングしても良い。このような所定幅ＣＷを選んでパターニングすることにより、パターン化されたポリシリコン膜ｐ−Ｓｉは、確実に少なくとも２つの多結晶領域Ｎ、（Ｎ＋１）…を含むことになる。
【００４９】
望ましくは、多結晶領域の幅ＮＷ（レーザビームの所定ピッチＬＰ）が所定幅ＣＷ（チャネル領域２１の幅に相当）の１／２以下のできるだけ小さい値となるように設定する。これにより、パターン化されたポリシリコン膜ｐ−Ｓｉは、確実に２つ以上の多結晶領域Ｎ、（Ｎ＋１）…を含むことになる。
【００５０】
例えば、各多結晶領域Ｎ、（Ｎ＋１）…の幅ＮＷを５μｍとし、１５μｍの所定幅ＣＷでポリシリコン膜ｐ−Ｓｉをパターニングすることにより、図８に示すように、パターン化されたポリシリコン膜ｐ−Ｓｉは、３つ以上の多結晶領域Ｎ、（Ｎ＋１）、（ｎ＋２）を含むことになる。
【００５１】
続いて、図９に示すように、ポリシリコン膜ｐ−Ｓｉにチャネル領域２１Ｃを挟んだ両側にソース領域２１Ｓ及びドレイン領域２１Ｄをそれぞれ形成することによって半導体層２１を形成する。すなわち、パターン化されたポリシリコン膜ｐ−Ｓｉをゲート絶縁膜で覆った後、ポリシリコン膜ｐ−Ｓｉのほぼ中央に重なるようにゲート電極２２を形成し、さらに、このゲート電極２２をマスクとしてポリシリコン膜ｐ−Ｓｉに不純物をドープする。
【００５２】
これにより、ゲート電極２２と重ならないポリシリコン膜ｐ−Ｓｉの両側、すなわちチャネル領域２１Ｃを挟んでレーザビームの所定スキャン方向Ｂとほぼ直交する両側に、それぞれソース領域２１Ｓ及びドレイン領域２１Ｄが形成される。
【００５３】
また、チャネル領域２１Ｃは、複数の多結晶領域Ｎ、（Ｎ＋１）…によって形成された複数の伝導領域Ｃ１、Ｃ２…を備える。これら伝導領域Ｃ１、Ｃ２…のそれぞれは、ソース領域２１Ｓとドレイン領域２１Ｄとを繋ぐように形成される。この伝導領域Ｃ１は、レーザビームによるｎショットで最終形成された多結晶領域Ｎによって形成される。同様に、伝導領域Ｃ２は、レーザビームによるｎショットに続く（ｎ＋１）ショットで最終形成された多結晶領域（Ｎ＋１）によって形成される。
【００５４】
チャネル領域２１Ｃ内にこれらの複数の伝導領域Ｃ１、Ｃ２…を形成するためには、レーザビームのスキャン方向Ｂがチャネル領域２１Ｃの幅ＣＷを規定する幅方向と非直交であることが必要であり、この第１の製造方法では、スキャン方向Ｂを幅方向と平行としている。
【００５５】
このような第１の製造方法によれば、レーザアニール工程でのレーザビームのショット間にパワーのバラツキが生じても、各伝導領域を形成する多結晶領域毎にシリコンの結晶性が異なってしまうが、チャネル領域２１Ｃ内に複数の移動度を有する伝導領域Ｃ（１、２…）を備えることにより、チャネル領域２１Ｃ全体での移動度を平均化することができる。このため、駆動素子２０による有機ＥＬ素子４０への駆動電流の供給能力を平均化することができる。これにより、同一レベルの映像信号で各有機ＥＬ素子４０を発光させようとした場合、均一な画面を表示させることができ、表示品位を向上することが可能となる。
【００５６】
また、レーザビームによる異なるショットで最終形成された少なくとも２つの多結晶領域Ｎ、（Ｎ＋１）…を含むようにポリシリコン膜ｐ−Ｓｉをパターニングすればよいが、レーザビームの所定ピッチＬＰよりも大きな所定幅ＣＷを有するようにポリシリコン膜をパターニングすることで、チャネル領域２１Ｃは、少なくとも２つの伝導領域Ｃ１、Ｃ２…を含むことになる。また、レーザビームの所定ピッチＬＰをチャネル領域２１の幅ＣＷの１／２以下とすることで、チャネル領域２１Ｃは、確実に２つ以上の伝導領域Ｃ１、Ｃ２…を含むことになる。このため、各伝導領域での移動度が異なったとしても、チャネル領域２１Ｃ全体での移動度をより平均化することができる。
【００５７】
次に、駆動素子２０の半導体層２１を形成する第２の製造方法について説明する。なお、第１の製造方法と同一工程については詳細な説明を省略する。
【００５８】
まず、アモルファスシリコン膜ａ−Ｓｉを成膜した基板を用意する。そして、図１０に示すように、成膜されたアモルファスシリコン膜ａ−Ｓｉに対して、レーザビームを所定スキャン方向（ショットの移動方向）Ｂに沿って所定ピッチＬＰでずらしながらパルス照射する。
【００５９】
これにより形成されたポリシリコン膜ｐ−Ｓｉは、図１１に示すように、最終的に照射されたレーザビームによるｎショットで最終形成された多結晶領域Ｎ、同様に、最終的に照射されたレーザビームによる（ｎ＋１）ショットで最終形成された多結晶領域（Ｎ＋１）、最終的に照射されたレーザビームによる（ｎ＋２）ショットで最終形成された多結晶領域（Ｎ＋２）…を有することになる。各多結晶領域の幅ＮＷは、レーザビームの所定ピッチＬＰに対応する。また、各多結晶領域の幅方向は、レーザビームの所定スキャン方向Ｂに一致しする。
【００６０】
続いて、図１２に示すように、ポリシリコン膜ｐ−Ｓｉをパターニングする。このとき、特に、レーザビームによる異なるショットで最終形成された少なくとも２つの多結晶領域Ｎ、（Ｎ＋１）…を含むようにポリシリコン膜ｐ−Ｓｉをパターニングする。
【００６１】
また、レーザビームの所定ピッチＬＰすなわち多結晶領域の幅ＮＷよりも大きな所定幅ＣＷを有するようにポリシリコン膜ｐ−Ｓｉをパターニングしても良い。このような所定幅ＣＷを選んでパターニングすることにより、パターン化されたポリシリコン膜ｐ−Ｓｉは、確実に少なくとも２つの多結晶領域Ｎ、（Ｎ＋１）…を含むことになる。
【００６２】
望ましくは、多結晶領域の幅ＮＷ（レーザビームの所定ピッチＬＰ）が所定幅ＣＷ（チャネル領域２１の幅に相当）の１／２以下のできるだけ小さい値となるように設定する。これにより、パターン化されたポリシリコン膜ｐ−Ｓｉは、確実に２つ以上の多結晶領域Ｎ、（Ｎ＋１）…を含むことになる。
【００６３】
続いて、図１３に示すように、ポリシリコン膜ｐ−Ｓｉにチャネル領域２１Ｃを挟んだ両側にソース領域２１Ｓ及びドレイン領域２１Ｄをそれぞれ形成することによって半導体層２１を形成する。すなわち、パターン化されたポリシリコン膜ｐ−Ｓｉをゲート絶縁膜で覆った後、ポリシリコン膜ｐ−Ｓｉのほぼ中央に重なるようにゲート電極２２を形成し、さらに、このゲート電極２２をマスクとしてポリシリコン膜ｐ−Ｓｉに不純物をドープする。
【００６４】
これにより、ゲート電極２２と重ならないポリシリコン膜ｐ−Ｓｉの両側、すなわちチャネル領域２１Ｃを挟んでレーザビームの所定スキャン方向Ｂとほぼ直交する両側に、それぞれソース領域２１Ｓ及びドレイン領域２１Ｄが形成される。
【００６５】
また、チャネル領域２１Ｃは、複数の多結晶領域Ｎ、（Ｎ＋１）…によって形成された複数の伝導領域Ｃ１、Ｃ２…を備える。これら伝導領域Ｃ１、Ｃ２…のそれぞれは、ソース領域２１Ｓとドレイン領域２１Ｄとを繋ぐように形成される。この伝導領域Ｃ１は、レーザビームによるｎショットで最終形成された多結晶領域Ｎによって形成される。同様に、伝導領域Ｃ２は、レーザビームによるｎショットに続く（ｎ＋１）ショットで最終形成された多結晶領域（Ｎ＋１）によって形成される。
【００６６】
チャネル領域２１Ｃ内にこれらの複数の伝導領域Ｃ１、Ｃ２…を形成するためには、レーザビームのスキャン方向Ｂがチャネル領域２１Ｃの幅ＣＷを規定する幅方向と非直交であることが必要であり、この第２の製造方法では、スキャン方向Ｂを幅方向に対して斜めの方向としている。
【００６７】
このような第２の製造方法によれば、上述した第１の製造方法による効果に加えて、駆動素子の各画素内における位置を同一とした場合、表示エリアの行方向及び列方向に並んだ各画素の駆動素子が同一ショットで最終形成されたポリシリコン膜を有することがない。つまり、表示エリアの斜め方向に並んだ各画素の駆動素子が同一ショットで最終形成されたポリシリコン膜を有することになる。このため、第１の製造方法による駆動素子よりも表示エリアの行方向及び列方向に延びるスジ状の輝度ムラを視認しにくくすることができる。
【００６８】
ところで、カラー有機ＥＬ表示装置の場合、表示色によって人間の目の視認度が異なる。例えば、上述した実施の形態のように、赤色画素ＰＸＲ、緑色画素ＰＸＢ、及び、青色画素ＰＸＢによってカラー表示を実現する場合、緑色の視認度が他の表示色に比べて高い。このため、緑色画素について（緑色画面を表示した場合）、特に輝度ムラが視認されやすい。
【００６９】
そこで、緑色画素（第１色用画素）については、半導体層２１におけるチャネル領域２１Ｃの幅ＣＷと各伝導領域Ｃ１、Ｃ２…の幅ＮＷとの商が、他の色すなわち赤色画素及び青色画素（第２色用画素）と異なるように設定することが望ましい。
【００７０】
例えば、緑色画素の半導体層２１におけるチャネル領域２１Ｃの幅ＣＷに対して各伝導領域の幅ＮＷを（ＣＷ／３）以下とし、このときの赤色画素及び青色画素の半導体層２１におけるチャネル領域２１Ｃの幅ＣＷに対して各伝導領域の幅ＮＷを（ＣＷ／２）以下とする。このような構成は、青色画素の半導体層を形成するためのレーザビームの所定ピッチを他の色の場合よりも小さくする、あるいは、青色画素の半導体層の幅（チャネル領域の幅）を他の色の場合よりも大きくするなどの方法で実現可能である。
【００７１】
これにより、緑色画素についてはチャネル領域に３つ以上の伝導領域が形成され、他の色の画素についてはチャネル領域に２つ以上の伝導領域が形成されることになる。つまり、緑色画素について、チャネル領域全体での移動度のバラツキを他の色よりもさらに平均化することができる。このため、視認度の高い色（例えば緑色）について、輝度ムラを改善することができる。
【００７２】
なお、この発明は、図１に示したような回路構成の駆動素子にのみ適用されるものではない。例えば、図１４に示すように、駆動素子２０の特性を揃えるために、しきい値ばらつきをキャンセルするために組み込まれた回路を備えていても良い。すなわち、この回路構成では、画素スイッチ１０と蓄積容量素子３０との間にしきい値ばらつきキャンセル容量素子３１を備え、さらに、制御配線３２に接続された２つのしきい値ばらつきキャンセル動作制御用の制御素子３３及び３４を備えている。
【００７３】
このような回路構成においても、画素スイッチ１０、駆動素子２０、制御素子３３及び３４がポリシリコン膜からなる半導体層を備えた薄膜トランジスタによって構成された場合、移動度のばらつきについては完全にキャンセルできないという問題がある。そこで、駆動素子２０の半導体層を上述したような構成とすることにより、移動度のバラツキを平均化することができる。
【００７４】
以上説明したように、有機ＥＬ素子４０に駆動電流を供給する駆動素子２０のチャネル領域の向き（長さ方向）Ａをレーザビームのスキャン方向（ショット移動方向）Ｂに対して垂直な方向とし、しかも、チャネル領域をソース領域とドレイン領域とを繋ぐ複数の伝導領域Ｃ（１、２…）によって構成する。
【００７５】
このとき、各伝導領域Ｃ（１、２…）にてシリコン結晶の平均粒径が異なる場合、各伝導領域Ｃ（１、２…）が互いにソース・ドレイン方向に沿って並列に形成されているため、移動度が律速されることはない。このため、駆動素子２０による有機ＥＬ素子４０への駆動電流の供給能力を平均化することができる。これにより、均一な画面を表示させた場合、画素間の輝度差を低減することができ、表示品位を向上することが可能となる。
【００７６】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の各画素に備えられる駆動素子の断面構造を概略的に示す図である。
【図３】図３は、図２に示した駆動素子に適用可能な半導体層の構造例を概略的に示す平面図である。
【図４】図４は、図２に示した駆動素子に適用可能な半導体層の他の構造例を概略的に示す平面図である。
【図５】図５は、移動度の律速を説明するための図である。
【図６】図６は、図３に示したような半導体層を形成するための第１の製造方法を説明するための図であり、レーザアニールの様子を示す図である。
【図７】図７は、第１の製造方法を説明するための図であり、レーザアニールによって形成されたポリシリコン膜の多結晶領域を示す図である。
【図８】図８は、第１の製造方法を説明するための図であり、パターン化されたポリシリコン膜を示す図である。
【図９】図９は、第１の製造方法を説明するための図であり、ソース領域及びドレイン領域を形成した半導体層を示す図である。
【図１０】図１０は、図３に示したような半導体層を形成するための第２の製造方法を説明するための図であり、レーザアニールの様子を示す図である。
【図１１】図１１は、第２の製造方法を説明するための図であり、レーザアニールによって形成されたポリシリコン膜の多結晶領域を示す図である。
【図１２】図１２は、第２の製造方法を説明するための図であり、パターン化されたポリシリコン膜を示す図である。
【図１３】図１３は、第２の製造方法を説明するための図であり、ソース領域及びドレイン領域を形成した半導体層を示す図である。
【図１４】図１４は、しきい値ばらつきをキャンセルするための回路構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１…有機ＥＬ表示装置、１０…画素スイッチ、２０…駆動素子、２１…半導体層、２１Ｃ…チャネル領域、２１Ｓ…ソース領域、２１Ｄ…ドレイン領域、２２…ゲート電極、２３Ｓ…ソース電極、２３Ｄ…ドレイン電極、３０…蓄積容量素子、４０…有機ＥＬ素子、１００…アレイ基板、ＰＸ…画素、Ｃ…伝導領域、Ｎ…多結晶領域、ｎ…ショット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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