發光裝置及電子設備的制作方法

專利名稱：發光裝置及電子設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用了有機EL(ElectroLuminescent)材料等的發光材料的發光裝置的構造。
背景技術：
以往，提出了一種將根據柵極電位控制向發光元件供給的電流量的晶體管(下面稱作“驅動晶體管”)按每個發光元件而配置的有源矩陣方式的發光裝置(例如，專利文獻1)。驅動晶體管的柵電極連接有用于設定、保持其電位的電容元件。驅動晶體管經由圖案形成為規定形狀的源極金屬而與發光元件電連接。
為了對應于發光元件的高精細化和發光裝置的小型化，需要通過靠近配置與發光元件相關的各要素來縮小各發光元件的面積。但是，會在相互接近的要素之間產生寄生電容。例如，由于以上構成中的源極金屬和電容元件的各電極經由絕緣層而靠近配置在相互重疊的位置，所以，容易在兩者之間產生寄生電容。而且，因寄生于各要素的電容，會導致阻礙發光元件的舉動(發光的時間長與光量)的高精度控制的問題。以上述情況為背景，本發明的目的在于抑制對發光元件的發光造成影響的寄生電容。
專利文獻1特開2004-119219號公報發明內容本發明一個方式的發光裝置，在基板上配置有控制供給到發光元件的電流量的驅動晶體管、與驅動晶體管的柵電極電連接的電容元件(例如圖2的電容元件C1和圖25及圖26的電容元件C2)、和將驅動晶體管與發光元件電連接的元件導通部(例如各實施方式中的元件導通部71、72及73)，元件導通部，隔著驅動晶體管配置在與電容元件相反的一側的區域。本方式的具體例作為第一實施方式～第三實施方式將在后面敘述。
根據該構成，由于元件導通部隔著驅動晶體管配置在與電容元件相反的一側，所以，與從垂直于基板的方向觀察，在元件導通部配置在驅動晶體管和電容元件的間隙的構成相比，寄生于電容元件和元件導通部的電容被降低。因此，可以降低電容元件及元件導通部的一方的電位變動對另一方電位的影響。
另外，電容元件典型用于設定或保持驅動晶體管的柵電極的電位。例如，一個方式中的電容元件(例如圖2的電容元件C1)介于驅動晶體管的柵電極與數據線之間。在該構成中，通過電容元件的電容耦合，驅動晶體管的柵電極被設定在數據線的電位變動量所對應的電位。而且，其他方式中的電容元件(例如圖25和圖26的電容元件C2)介于驅動晶體管的柵電極與被供給恒定電位的布線(例如電源線)之間。在該構成中，從數據線供給到驅動晶體管的柵電極的電位保持于電容元件。
在本發明的優選方式中，驅動晶體管包括形成有溝道區域的半導體層、和隔著柵極絕緣層而與溝道區域對置的柵電極；電容元件包括與柵電極電連接的第一電極(例如圖2的電極E1)、和隔著柵極絕緣層而與第一電極對置的第二電極(例如圖2的電極E2)，元件導通部形成在覆蓋柵電極和第一電極的絕緣層(例如圖4的第一絕緣層L1)的面上。根據該方式，由于元件導通部與驅動晶體管和電容元件由不同層形成，所以，可進一步降低在元件導通部和電容元件之間寄生的電容。
在更優選的方式中，電容元件的第一電極與驅動晶體管的柵電極連接(例如各實施方式中的中間導電體51、52及53)。根據該方式，與第一電極和柵電極分開形成的構成相比，可以削減驅動晶體管與電容元件的間隙空間。
而且，在其他的方式中，驅動晶體管的半導體層和電容元件的第二電極從同一層形成。根據該構成，與半導體層和電容元件由不同層形成的情況相比，可實現制造工序的簡單化和制造成本的降低。另外，在本發明中，多個要素“從同一層形成”是指，通過選擇性除去公共的膜體(不論是單層還是多層)，由同一工序形成多個要素，不論各要素是相互分離還是連接在一起。
在本發明具體的方式中，設置有根據選擇信號而變為導通狀態或者截止狀態的選擇晶體管，驅動晶體管的柵電極經由變為導通狀態的選擇晶體管而被設定在從數據線供給的數據信號所對應的電位，選擇晶體管隔著電容元件配置在與驅動晶體管相反的一側。并且，在更加優選的方式中，選擇晶體管的半導體層與第二電極連接(例如半導體層41、42及43)，驅動晶體管的柵電極的電位根據基于數據信號的供給而引起的第二電極的電位變動量而設定(基于電容元件的電容耦合)。在該方式中，由于選擇晶體管的半導體層與第二電極連接而形成，所以，與分別由不同層形成的構造相比，可實現制造工序的簡單化和制造成本的降低。
在本發明的優選方式中，設置有根據初始化信號而變為導通狀態或截止狀態的初始化晶體管，驅動晶體管經由變為導通狀態的初始化晶體管而成二級管連接，初始化晶體管隔著驅動晶體管配置在與電容元件相反的一側。根據該方式，經由初始化晶體管而成二級管連接的驅動晶體管的柵電極，被設定在該驅動晶體管的閾值電壓所對應的電位。因此，能夠補償驅動晶體管的閾值電壓的誤差。
在另外其他的方式中，具備選擇晶體管，其隔著電容元件配置在與驅動晶體管相反的一側，并根據選擇信號而變為導通狀態或截止狀態；和初始化晶體管，其隔著選擇晶體管配置在與電容元件相反的一側，并根據初始化信號而變為導通狀態或截止狀態，驅動晶體管的柵電極，經由變為導通狀態的選擇晶體管而被設定在從數據線供給的數據信號所對應的電位，驅動晶體管，經由變為導通狀態的初始化晶體管而成二級管連接，初始化晶體管經由連接部(例如圖15的連接部62)與驅動晶體管的柵電極電連接，選擇晶體管的柵電極與連接部不重疊。
根據該方式，由于按照不與選擇晶體管的柵電極重疊的方式形成連接部，所以，與和柵電極和連接部重疊的構成相比，可以降低與選擇晶體管(或者傳輸選擇信號的選擇線)和連接部的容性耦合。因此，由連接部的電位變動引起的選擇信號的波形變弱(噪聲)被抑制，結果，能夠以期望的定時使選擇晶體管高速動作。
在該方式中，選擇晶體管包括相互隔開間隔配置的第一柵電極(例如圖14的第一柵電極111)和第二柵電極(例如圖14的第二柵電極)，連接部位于第一柵電極和第二柵電極的間隙。根據該方式，通過將選擇晶體管形成雙柵極構造，可降低選擇晶體管的電流泄漏。并且，由于按照和第一柵電極及第二柵電極的任意一方都不重疊的方式配置連接部，所以，能夠可靠地抑制與選擇晶體管和連接部的容性耦合。
本發明所涉及的發光裝置被利用于各種電子設備。該電子設備的典型例是將發光裝置用作顯示裝置的設備。作為這種電子設備，有個人電腦和移動電話機等。當然，本發明所涉及的發光裝置的用途不限定于圖像顯示。例如，可以將本發明的發光裝置應用于下述各種裝置，即，用于通過光線的照射在感光體筒等像的承載體形成潛像的曝光裝置(曝光頭)、配置在液晶裝置的背面側對其進行照明的裝置(背光燈)、或者搭載于掃描儀等圖像讀取裝置對原稿進行照明的裝置等各種的照明裝置等。


圖1是表示在發光裝置中排列多個單位元件的情況的框圖；圖2是表示各單位元件的電氣構成的電路圖；圖3是表示本發明第一實施方式中的單位元件的構成的俯視圖；圖4是從圖3中的IV-IV線觀察的剖視圖；圖5是表示形成了柵極絕緣層的階段的俯視圖；圖6是表示形成了第一絕緣層的階段的俯視圖；圖7是表示形成了第二絕緣層的階段的俯視圖；圖8是表示處于形成了第一絕緣層的階段的多個單位元件的俯視圖；圖9是表示處于形成了第二絕緣層的階段的多個單位元件的俯視圖；圖10是用于說明實施方式的效果的剖視圖；圖11是用于說明實施方式的效果的電路圖；圖12是表示本發明第二實施方式中的單位元件的構成的俯視圖；圖13是表示形成了柵極絕緣層的階段的俯視圖；圖14是表示形成了第一絕緣層的階段的俯視圖；圖15是表示形成了第二絕緣層的階段的俯視圖；圖16是表示處于形成了第二絕緣層的階段的多個單位元件的俯視圖；圖17是表示在第二實施方式的變形例中形成了第一絕緣層的階段的俯視圖；圖18是表示在第二實施方式的變形例中形成了第二絕緣層的階段的俯視圖；圖19是表示本發明第三實施方式中的單位元件的構成的俯視圖；圖20是表示形成了柵極絕緣層的階段的俯視圖；圖21是表示形成了第一絕緣層的階段的俯視圖；圖22是表示形成了第二絕緣層的階段的俯視圖；圖23是表示處于形成了第二絕緣層的階段的多個單位元件的俯視圖；圖24是表示變形例所涉及的單位元件的構成的電路圖；圖25是表示變形例所涉及的單位元件的構成的電路圖；圖26是表示變形例所涉及的單位元件的構成的電路圖；圖27是作為本發明所涉及的電子設備的具體例的個人計算機的立體圖；圖28是作為本發明所涉及的電子設備的具體例的移動電話機的立體圖；圖29是作為本發明所涉及的電子設備的具體例的便攜式信息終端的立體圖。
圖中D-發光裝置，P-單位元件，E-發光元件，10-基板，11-選擇線，12-初始化線，13-數據線，15-電源線，21-第一電極，22-第二電極，23-發光層，31、32、33、41、42、43、45-半導體層，51、52、53-中間導電體，61、62、63-連接部，71、72、73-元件導通部，511、521-柵電極，Tdr-驅動晶體管，Tsl-選擇晶體管，Tint-初始化晶體管，C1-電容元件，E1、E2-電極，L0-柵極絕緣層，L1-第一絕緣層，L2-第二絕緣層。
具體實施例方式
<A發光裝置的電氣構成>
圖1是表示本發明的第一實施方式～第三實施方式所涉及的發光裝置D的電氣構成的框圖。如該圖所示，發光裝置D具有多根選擇線11、多根初始化線12和多根數據線13。各選擇線11和各初始化線12沿X方向延伸。各數據線13沿與X方向正交的Y方向延伸。在選擇線11與初始化線12的各對和數據線13的各交叉中配置單位元件(像素)P。因此，這些單位元件P在X方向及Y方向排列成矩陣狀。一個單位元件P是成為發光的最小單位的要素。經由電源線15對各單位元件P供給高位側的電源電位Vdd。
圖2是表示各單位元件P的構成的電路圖。如該圖所示，在從電源線15到接地線(接地電位Gnd)的路徑上配置有發光元件E和驅動晶體管Tdr。發光元件E是在第一電極21(陽極)與第二電極22(陰極)之間夾設由有機EL材料構成的發光層23的元件。第一電極21按每個單位元件P而相互分離形成。第二電極22在多個單位元件P內連續形成，并被接地(Gnd)。發光層23以與從第一電極21流向第二電極22的電流量相對應的光量進行發光。
驅動晶體管Tdr是用于根據柵電極的電位(下面稱作“柵極電位”)Vg，來控制供給到發電元件E的電流量的p溝道型薄膜晶體管。驅動晶體管Tdr的源電極(S)與電源線15連接，其漏電極(D)與發光元件E的第一電極21連接。
在驅動晶體管Tdr的柵電極和漏電極(發光元件E的第一電極21)之間，夾設有用于控制兩者的電連接的n溝道型晶體管(下面稱作“初始化晶體管”)Tint。初始化晶體管Tint的柵電極與初始化線12連接。從驅動電路(省略圖示)向初始化線12供給初始化信號Sb。若初始化信號Sb成為有效電平(active level)使得初始化晶體管Tint變化為導通狀態，則驅動晶體管Tdr的柵電極和漏電極被電連接(成二級管連接)。
如圖2所示，單位元件P包括由電極E1和電極E2構成的電容元件C1。電極E1與驅動晶體管Tdr的柵電極連接。在電極E2與數據線13之間夾設有對兩者的電連接進行控制的n溝道型晶體管(下面稱作“選擇晶體管”)Tsl。選擇晶體管Tsl的柵電極與選擇線11連接。從驅動電路(省略圖示)向選擇線11供給選擇信號Sa。另外，驅動晶體管Tdr、選擇晶體管Tsl和初始化晶體管Tint的導電型可以從圖2所示的例子進行適當變更。
接著，將一個單位元件P的動作劃分為初始化期間、寫入期間和驅動期間進行說明。首先，在初始化期間，從驅動電路(省略圖示)向數據線13供給規定的電位Vref，并且，選擇線11的選擇信號Sa和初始化線12的初始化信號Sb維持有效電平(高電平)。因此，電位Vref從數據線13經由選擇晶體管Tsl被供給到電容元件C1的電極E2。并且，初始化晶體管Tint變化為導通狀態，從而使得驅動晶體管Tdr成二級管連接。因此，驅動晶體管Tdr的柵極電位Vg收斂為供給到電源線15的電源電位Vdd與驅動晶體管Tdr的閾值電壓Vth的差分值(Vg＝Vdd-Vth)。
然后，在經過初始化期間之后的寫入期間中，初始化信號Sb過渡為非有效電平(低電平)。因此，初始化晶體管Tint變化為截止狀態，驅動晶體管Tdr的二級管連接被解除。而且，選擇晶體管Tsl依舊維持導通狀態，從數據線13供給到電極E2的電位Vref變更為數據電位Vdata。數據電位Vdata是與單位元件P所指定的亮度對應的電位。
由于驅動晶體管Tdr的柵電極的阻抗足夠高，所以，若電極E2僅以變化量ΔV(＝Vref-Vdata)從電位Vref變動到數據電位Vdata，則電極E1的電位基于電容元件C1中的電容耦合，會從初始化期間所設定的電位Vg(＝Vdd-Vth)發生變動。此時的電極E1的電位變化量，根據電容元件C1與其他寄生電容(例如驅動晶體管Tdr的柵極電容或寄生于其他布線的電容)的電容比而確定。更具體而言，若將電容元件C1的電容值設為“C”，將寄生電容的電容值設為“Cs”，則電極E1的電位變化量表現為“ΔV·C/(C+Cs)”。因此，驅動晶體管Tdr的柵極電位Vg在寫入期間的終點，被設定為下述式(1)的電平。
Vg＝Vdd-Vth-k·ΔV……(1)其中，k＝C/(C+Cs)接著，在經過寫入期間之后的驅動期間中，選擇信號Sa過渡為非有效電平，選擇晶體管Tsl變化為截止狀態。而且，與驅動晶體管Tdr的柵極電位Vg對應的電流，從電源線15經由驅動晶體管Tdr的源電極和漏電極，被供給到發光元件E。通過該電流的供給，發光元件E以對應于數據電位Vdata的光量發光。
現在，若假設驅動晶體管Tdr在飽和區域進行動作的情況，則在驅動期間供給到發光元件E的電流量I通過下述式(2)表示。其中，式(2)中的“β”是驅動晶體管Tdr的增益系數，“Vgs”是驅動晶體管Tdr的柵極-源極間的電壓。
I＝(β/2)(Vgs-Vth)2……(2)＝(β/2)(Vdd-Vg-Vth)2通過式(1)的代入，式(2)變形為如下。
I＝(β/2)(k·ΔV)2即，供給到發光元件E的電流量I不依賴于驅動晶體管Tdr的閾值電壓Vth。因此，根據本實施方式，能夠抑制因各驅動晶體管Tdr的閾值電壓Vth的偏差(來自設計值的差異或與其他單位元件P的驅動晶體管Tdr的差異)而引起的發光元件E的光量誤差(亮度不均)。
<B單位元件P的具體構造>
下面，參照附圖，對以上所說明的單位元件P的具體構造進行說明。另外，在下面參照的各附圖中，為了方便說明，適當地使各要素的尺寸和比率與實際的裝置不同。
<B-1第一實施方式>
首先，對本發明第一實施方式所涉及的發光裝置D的單位元件P的具體構成進行說明。圖3是表示一個單位元件P的構成的俯視圖，圖4是從圖3中的IV-IV線觀察的剖視圖。另外，雖然圖3是俯視圖，但是為了容易把握各要素，對于和圖4公共的要素適當地實施了與圖4相同方式的影線(hatching)。以下所參照的其他俯視圖也同樣。
如圖4所示，驅動晶體管Tdr和發光元件E這種圖2的各要素形成在基板10的面上。基板10是由玻璃或塑料等各種絕緣材料構成的板狀部件。另外，也可以將覆蓋基板10的絕緣性膜體(例如氧化硅或氮化硅的膜體)作為基底，在基板10的面上形成單位元件P的各要素。而且，本實施方式的發光裝置D是頂部發射(top emission)型。因此，不對基板10要求透光性。
圖5～圖7是表示形成了單位元件P的各階段的基板10的面上的情況的俯視圖。另外，在圖5～圖7中，應該形成圖3所示的第一電極21的區域A由雙點劃線一并記述。
如圖4和圖5所示，在基板10的面上，由硅等半導體材料形成有半導體層31和半導體層41。半導體層31和半導體層41，通過在基板10的整個區域連續形成的膜體的圖案形成，由同一工序一并形成。另外，如半導體層31和半導體層41的關系那樣，下面，將通過選擇性地除去公共膜體(不論是單層和多層的哪一層)而由同一工序形成多個要素的情況簡單表述為“從同一層形成”。從同一層形成的各要素當然由同一材料構成，各自的膜厚近似一致。根據多個要素從同一層形成的構成，與分別由不同層形成的構成相比，具有能夠實現制造工序的簡單化和制造成本的降低的優點。
如圖4和圖5所示，半導體層31包括第一元件部311和第二元件部312。第一元件部311是作為驅動晶體管Tdr的半導體層而發揮功能的近似矩形狀的部分。第二元件部312是作為初始化晶體管Tint的半導體層而發揮功能的部分，從第一元件部311觀察，形成在X方向的正側和Y方向的負側區域(即，第一元件部311的右上部)。若進一步詳細而言，則第二元件部312如圖5所示，包括從第一元件部311向Y方向的負側連接的部分312a、從該部分312a向X方向的正側延伸的部分312b、和從部分312b向Y方向的正側延伸的部分312c。
從半導體層31觀察，半導體層41是配置在Y方向正側的部分，包括構成圖2的電容元件C1的近似矩形狀的電極E2、和從電極E2向Y方向延伸的元件部411。元件部411是作為選擇晶體管Tsl而發揮功能的部分，從電極E2觀察，形成在X方向的負側和Y方向的正側的區域(即，電極E2的左下部)。
如圖4所示，形成有半導體層31和半導體層41的基板10的表面，在其整個區域內由柵極絕緣層L0覆蓋。如圖4和圖6所示，在柵極絕緣層L0的面上，通過導電性材料而從同一層形成有選擇線11、初始化線12、中間導電體51和第一數據線部131。
選擇線11在多個單位元件P沿X方向延伸，與半導體層41的元件部411重疊。元件部411中隔著柵極絕緣層L0與選擇線11對置的區域，是選擇晶體管Tsl的溝道區域。初始化線12在多個單位元件P沿X方向延伸，與半導體層31的第二元件部312重疊。第二元件部312的部分312a和部分312c各自當中隔著柵極絕緣層L0與初始化線12對置的區域，是初始化晶體管Tint的溝道區域。即，本實施方式中的初始化晶體管Tint是雙柵極(dual gate)構造的晶體管。
中間導電體51是在選擇線11和初始化線12的間隙區域形成的部分，包括電極E1、柵電極511和連接部513。從垂直于基板10的方向觀察，電極E1是與半導體層41的電極E2重疊的近似矩形狀的部分。如圖4和圖6所示，通過隔著柵極絕緣層L0(電介體)電極E1和電極E2對置，構成了圖2的電容元件C1。
連接部513從電極E1的右上部向Y方向的負側延伸。柵電極511是與電極E1隔開間隔、從連接部513向X方向的負側延伸的部分，在第一元件部311的大致整個寬度(X方向的尺寸)，與第一元件部311重疊。如圖4所示，第一元件部311中隔著柵極絕緣層L0與柵電極511對置的區域是驅動晶體管Tdr的溝道區域311c。而且，第一元件部311中比溝道區域311c靠近電極E2側的區域(即，如圖6所示，從垂直于基板10的方向觀察，是位于柵電極511和電極E1的間隙的區域)是源極區域311s，其相反的一側的區域是漏極區域311d。
第一數據線部131是構成圖2的數據線13的部分。從中間導電體51觀察，該第一數據線部131配置在X方向的負側區域，在選擇線11和初始化線12的間隙中沿Y方向延伸。
圖8是表示處于圖6的階段的四個單位元件P在X方向和Y方向排列的狀況的俯視圖。如圖6和圖8所示，在各單位元件P中，形成在Y方向負側的周緣的第二元件部312(初始化晶體管Tint)位于X方向的正側，形成在Y方向正側的周緣的元件部411(選擇晶體管Tsl)位于X方向的負側。
現在，假想第二元件部312和元件部411配置在各單位元件P中的X方向的相同側的構成。在該構成中，為了使第二元件部312和元件部411可靠地分離，需要充分確保在Y方向鄰接的各單位元件P的間隙區域(相當于圖8的區域B的區域)，因此，存在著阻礙單位元件P的高精細化的問題。與之相對，在本實施方式中，由于第二元件部312和元件部411在X方向的位置不同，所以，如圖8所示，第二元件部312和元件部411在區域B內沿X方向交替排列。根據該構成，由于即使在使區域B狹小化的情況下，也能夠可靠地分離第二元件部312和元件部411，所以，具有單位元件P的高精細化容易實現的優點。
如圖4所示，形成有中間導電體51和第一數據線部131的柵極絕緣層L0的表面，在其整個區域內由第一絕緣層L1覆蓋。如圖4和圖7所示，在第一絕緣層L1的面上，通過導電性材料從同一層形成有連接部61、元件導通部71、電源線15和第二數據線部132。
如圖7所示，若從垂直于基板10的方向觀察，則連接部61與第二元件部312的部分312c中的Y方向正側的端部、中間導電體51(柵電極511)重疊。而且，連接部61經由貫通第一絕緣層L1和柵極絕緣層L0的接觸孔Ha1而與部分312c導通，并且，經由導通第一絕緣層L1接觸孔Ha2而與中間導電體51導通。即，驅動晶體管Tdr的柵電極511(電容元件C1的電極E1)和初始化晶體管Tint經由連接部61而電連接。另外，本說明書中的接觸孔是指，用于電連接位于絕緣層一方側的要素和位于絕緣層另一方側的要素的部分，更具體而言，是沿厚度方向貫通絕緣層的部分(孔或洞)。接觸孔的平面形狀是任意的。
元件導通部71是介于驅動晶體管Tdr和發光元件E之間將兩者電連接的部分，若從垂直于基板10的方向觀察，則配置在隔著驅動晶體管Tdr與電容元件C1相反的一側的區域(即，相對驅動晶體管Tdr為Y方向的負側區域)。從垂直于基板10的方向觀察，本實施方式的元件導通部71構成為，與第一元件部311的漏極區域311d重疊的部分711、和位于隔著初始化線12與部分711相反的一側的部分712連續的形狀。
從垂直于基板10的方向觀察，在第一絕緣層L1中與漏極區域311d重疊的區域，形成有貫通第一絕緣層L1和柵極絕緣層L0的多個接觸孔Ha3。這些接觸孔Ha3排列在柵電極511延伸的X方向(即，驅動晶體管Tdr的溝道寬度方向)。元件導通部71的部分711經由各接觸孔Ha3與漏極區域311d導通。
下面，圖9是表示處于圖8的階段的四個單位元件P在X方向及Y方向排列的狀況的俯視圖。如圖7和圖9所示，電源線15是沿著多個單位元件P的排列而沿X方向延伸的帶狀布線。從垂直于基板10的方向觀察，該電源線15與各單位元件P的電容元件C1和驅動晶體管Tdr的源極區域311s的雙方重疊。如圖7所示，在第一絕緣層L1中與源極區域311s重疊的區域，形成有貫通第一絕緣層L1和柵極絕緣層L0的多個接觸孔Ha4。這些接觸孔Ha4在柵電極511延伸的X方向排列。電源線15經由各接觸孔Ha4與驅動晶體管Tdr的源極區域311s導通。
從垂直于基板10的方向觀察，本實施方式的電源線15按照選擇晶體管Tsl(元件部411)和選擇線11、初始化晶體管Tint(第二元件部312)與初始化線12不重疊的方式，選擇其形狀與尺寸。換而言之，電源線15如圖9所示，在沿著選擇線11的各選擇晶體管Tsl的排列和沿著初始化線12的各初始化晶體管Tint的排列的間隙區域，沿X方向延伸。
第二數據線部132是與第一數據線部131共同作用構成數據線13的部分，如圖7和圖9所示，在各電源線15的間隙中沿Y方向延伸。如圖7所示，第二數據線部132中的Y方向的正側(下側)的端部132a，與第一數據線部131中的Y方向負側(上側)的端部131a(參照圖6)重疊。端部132a和端部131a經由貫通第一絕緣層L1的接觸孔Ha5而相互導通。同樣，第二數據線部132中的Y方向負側的端部132b和第一數據線部131中的Y方向正側的端部131b(參照圖6)經由接觸孔Ha6而相互導通。如上所述，通過使沿Y方向交替排列的第一數據線部131和第二數據線部132電連接，構成在Y方向以直線狀延伸的數據線13。
如圖7所示，在第二數據線部132上連接設置有分支部134。分支部134是隔著選擇線11位于與電容元件C1相反的一側的部分，沿X方向延伸，與半導體層41的元件部411重疊。該分支部134經由貫通第一絕緣層L1和柵極絕緣層L0的接觸孔Ha7而與元件部411導通。即，選擇晶體管Tsl和數據線13經由分支部134電連接。
如圖7和圖9所示，各單位元件P的電容元件C1，與鄰接于其X方向正側的其他單位元件P對應的數據線13鄰接。圖10是將任意一個單位元件P1和鄰接于其X方向正側的其他單位元件P2的附近放大表示的剖視圖。在該圖中，表示了單位元件P1的中間導電體51(這里特別是電容元件C1的電極E1)、和與單位元件P2對應的數據線13的第一數據線部131。
由于中間導電體51和第一數據線部131從同一層形成且相互接近，所以如圖10所示，中間導電體51的電極E1和第一數據線部131容性耦合，在兩者之間附隨有電容(寄生電容)Ca。因此，單位元件P1的電極E1(進而驅動晶體管Tdr的柵電極511)的電位Vg，盡管原本拘束于應該僅通過單位元件P1所對應的數據線13的電位變動量(單位元件P1的亮度所對應的電壓)設定，實際上還受到與單位元件P2對應的第一數據線部131的電位變動量(單位元件P2的亮度所對應的電壓)的影響。即，無法正確設定各單位元件P的驅動晶體管Tdr中的柵極電位Vg，結果，有可能在發光元件E的光量中產生誤差。
如圖7所示，第一數據線部131和電源線15隔著第一絕緣層L1對置。因此，在第一數據線部131和電源線15之間形成有電容。在本實施方式中，如圖10所示，在單位元件P2的第一數據線部131和電源線15之間形成的電容Cb的電容值c2，比在該第一數據線部131和單位元件P1的中間導電體51(電極E1)之間附隨的電容Ca的電容值c1大。根據該構成，因單位元件P2的第一數據線部131的電位變動而對單位元件P1的中間導電體51(電極E1)造成的影響通過電容Cb而降低。因此，能夠以高精度將各單位元件P中的驅動晶體管Tdr的柵極電位Vg和與該柵極電位Vg對應的發光元件E的光量設定為期望值。
在本實施方式中，以滿足以上條件(c2＞c1)的方式，選定第一數據線部131和電源線15的距離(第一絕緣層L1的膜厚)、單位元件P1的中間導電體51和單位元件P2的第一數據線部131的間隔。更詳細而言，單位元件P2的第一數據線部131和電源線15的距離(第一絕緣層L1的膜厚)，比單位元件P1的中間導電體51與單位元件P2的第一數據線部131的間隔小。另外，單位元件P2的第一數據線部131和電源線15隔著第一絕緣層L1而對置的面積(即，從垂直于基板10的方向觀察，第一數據線部131和電源線15重疊部分的面積)，比該第一數據線部131和單位元件P1的中間導電體51對置的面積(即，中間導電體51的側端面(垂直于基板10的側面)中與第一數據線部131的側端面對置的區域的面積)大。通過如上述那樣選定各部的尺寸和間隔，可以使電容值c2大于電容值c1。
但是，為了根據數據線13的數據電位Vdata正確地設定驅動晶體管Tdr的柵極電位Vg，希望任意單位元件P2中的電容Cb的電容值c2小于該單位元件P2的電容元件C1的電容值C(當在柵電極511寄生了電容Cs的情況下，是電容元件C1和寄生電容Cs的合成電容)。為了滿足該條件，例如，第一數據線部131與電源線15的間隙，選定為比電容元件C1中的電極E1與電極E2的間隙大的尺寸。若進一步詳細敘述，則介于第一數據線部131與電源線15之間的第一絕緣層L1(即，電容Cb的電介體)的膜厚，被選定為比介于電極E1與電極E2之間的柵極絕緣層L0(電容元件C1的電介體)的膜厚大的尺寸。而且，通過電極E1和電極E2的對置的面積(即，電容元件C1的面積)比第一數據線部131和電源線15的對置的面積大的構成，也會使得電容Cb的電容值c2比電容元件C1的電容值C小。
另外，如圖4所示，形成有第二數據線部132和電源線15的第一絕緣層L1的表面，其整個區域由第二絕緣層L2覆蓋。如圖3和圖4所示，在第二絕緣層L2的表面上形成有第一電極21。從垂直于基板10的方向觀察，第一電極21是與元件導通部71、驅動晶體管Tdr及電容元件C1重疊的近似矩形狀的電極。本實施方式的第一電極21，由鋁或銀等金屬或者以這些金屬為主要成分的合金等反光性導電材料形成。該第一電極21經由貫通第二絕緣層L2的接觸孔Ha8與元件導通部71的部分712導通。即，驅動晶體管Tdr的漏極區域311d和發光元件E的第一電極21經由元件導通部71而電連接。
在形成有第一電極21的第二絕緣層L2的面上，形成有對各單位元件P的邊界進行間隔的形狀(格子狀)的隔壁25。該隔壁25起著使相鄰的第一電極21電絕緣的作用(即，能夠單獨控制第一電極21的電位的作用)。各發光元件E的發光層23被包圍在隔壁25的內周面，形成在以第一電極21為底面的凹部。另外，也可以采用在發光層23中層疊各種功能層(空穴注入層、空穴輸送層、電子注入層、電子輸送層、空穴阻隔層、電子阻隔層)的構成，用于促進或者使發光層23的發光高效化。
如圖4所示，第二電極22在多個單位元件P內連續形成，是覆蓋發光層23及隔壁25的電極。因此，隔壁25在各發光元件E的間隙區域中，使各第一電極21和第二電極22電絕緣。換而言之，隔壁25劃定電流在第一電極21和第二電極22之間流動的區域(即，實際發光的區域)。第二電極22由ITO(Indium Tint Oxide)或IZO(Indium Zinc Oxide)這樣的透光性導電材料形成。因此，從發光層23向基板10相反的一側射出的光和從發光層23向基板10射出并由第一電極21的表面反射的光，透過第二電極22而射出。即，本實施方式的發光裝置D是頂部發射型。
第二電極22，在其整個區域由密封材料(省略圖示)覆蓋。該密封材料從第二電極22側開始依次層疊有保護第二電極22的第一層、使第二電極22表面的階梯差平坦化的第二層、防止雜質(例如水分)向第二電極22和發光層23侵入的第三層(勢壘層)的構造。
如以上所說明那樣，在本實施方式中，元件導通部71隔著驅動晶體管Tdr配置在與電容元件C1相反的一側的區域。根據該構成，起到了可以降低對電容元件C1所要求的電容值的效果。對于該效果如下進行詳細敘述。
現在，假設從垂直于基板10的方向觀察，元件導通部71被配置在驅動晶體管Tdr和電容元件C1的間隙的構成(下面稱作“構成1”)。在該構成1中，電容元件C1的電極E1和元件導通部71隔著第一絕緣層L1而靠近。因此，如圖11中以虛線所示那樣，在電極E1與元件導通部71(第一電極21)之間附隨有電容Cx。
在寫入期間，電極E1的電位僅變化“ΔV·C/(C+Cs)”。由于構成1中的電容值Cs，與電極E1和元件導通部71不容性耦合的情況相比，僅增大了電容Cx，所以，驅動晶體管Tdr的柵極電位Vg的變動量相對于數據線13的電位的變動量ΔV受限制。因此，為了根據變動量ΔV而使柵極電位Vg在大范圍變動(即，為了充分確保發光元件E的光量范圍)，需要通過柵極絕緣層L0的膜厚減少和電極E1及電極E2的面積增大的對策，在電容元件C1中確保足夠的電容值C。由于降低柵極絕緣膜L0的膜厚存在界限，所以，需要最終在構成1中增大電極E1與電極E2的面積。但是，在增大了電容元件C1的面積的情況下，存在著單位元件P的高精細化被限制的問題。
另外，若通過將第一絕緣層L1形成為足夠的膜厚來使電極E1和元件導通部71分離，則在構成1中電容Cx也會降低。但是，若第一絕緣層L1形成得厚，則存在著容易產生裂縫等成膜的不良情況，和因接觸孔的不良情況(例如，第一絕緣層L1中的接觸孔的部分未被完全除去的不良情況)而導致各要素不能完全被導通的問題，因此，基于該方法的電容Cx的降低存在限制。
與之相對，在本實施方式中，由于元件導通部71隔著驅動晶體管Tdr配置在與電容元件C1相反的一側的區域，所以，附隨于電極E1和元件導通部71的電容Cx與構成1相比被充分降低。因此，即使將電容元件C1的面積增大到構成1的程度，也可以使驅動晶體管Tdr的柵電極511的柵極電位Vg(進而發光元件E的光量)在大范圍發生變化。
而且，在本實施方式中，和電源線15從同一層形成的元件導通部71及連接部61的雙方，從垂直于基板10的方向觀察，位于驅動晶體管Tdr的Y方向負側(即，電源線15的寬度方向的一方側)。根據該構成，相對于第一絕緣層L1表面中的驅動晶體管Tdr，在Y方向的正側(電源線15的寬度方向的另一方側)可充分確保形成電源線15的空間。因此，能夠將電源線15以寬幅度形成，起到可降低其電阻的效果。尤其是在本實施方式中，由于以與電容元件C1重疊的方式形成電源線15，所以，例如與電源線15僅和驅動晶體管Tdr的源極區域31s重疊的構成相比，電源線15的電阻被大幅降低。而且，由于基于該低電阻化，電源線15面內的電壓下降被抑制，所以，能夠降低供給到各單位元件P的電源電位Vdd的偏差，和由此而引起的各發光元件E的光量偏差。
并且，例如在元件導通部71和連接部61配置于驅動晶體管Tdr與電容元件C1的間隙的構成中，需要以避開元件導通部71和連接部61的形狀形成電源線15。但是，這樣，使電源線15的形狀復雜化，則由于制造技術上的原因，存在著容易產生電源線15的斷線或損傷的問題。對此，根據本實施方式，由于隔著驅動晶體管Tdr在與元件導通部71和連接部61相反的一側確保了電源線15的空間，所以，如圖7所示，能夠將電源線15形成為單純的帶狀。結果，由于抑制了電源線15的斷線和破損，所以，根據本實施方式，也能夠提高發光裝置D的成品率。
可是，若僅從電源線15的低電阻化的觀點考慮，可以采用除了驅動晶體管Tdr和電容元件C1之外，電源線15還與選擇晶體管Tsl和初始化晶體管Tint重疊的構成(下面稱作“構成2”)。但是，在該構成2中，選擇晶體管Tsl和選擇線11與電源線15容性耦合(即，在兩者之間寄生有電容)，存在著因該電容而在選擇信號Sa中容易產生波形變弱的問題。同樣，在初始化晶體管Tint和初始化線12與電源線15之間附隨的電容，也成為初始化信號Sb波形變弱的原因。因此，在構成2中，存在著選擇晶體管Tsl與初始化晶體管Tint的開關延遲的問題。
對此，在本實施方式中，由于從垂直于基板10的方向觀察，電源線15，與選擇晶體管Tsl和選擇線11、及初始化晶體管Tint和初始化線12不重疊，所以在這些要素和電源線15之間寄生的電容與構成2相比被降低。因此，根據本實施方式，能夠抑制選擇信號Sa與初始化信號Sb的波形變弱，使選擇晶體管Tsl與初始化晶體管Tint高速動作。
<B-2第二實施方式>
下面對本發明第二實施方式中的單位元件P的具體構成進行說明。圖12是表示本實施方式中的單位元件P的構成的俯視圖，圖13～圖15是表示形成單位元件P的各階段的基板10的面上的狀況的俯視圖。另外，在以下所示的各方式中，對于與第一實施方式公共的要素賦與同一符號，并適當地省略其說明。
如圖13所示，在基板10的面上，半導體層32、半導體層42和半導體層45由半導體材料從同一層形成。半導體層32是構成驅動晶體管Tdr的近似矩形狀的部分。從半導體層32觀察，半導體層42是形成在Y方向正側的部分，包括近似矩形狀的電極E2、從電極E2的左下部沿X方向延伸的元件部421。元件部421是作為選擇晶體管Tsl的半導體層而發揮功能的部分。半導體層45是構成初始化晶體管Tint的部分，在隔著半導體層42與半導體層32相反的一側的區域沿X方向延伸。
形成有以上各部的基板10的表面由柵極絕緣層L0覆蓋。如圖14所示，在柵極絕緣層L0的面上，從同一層形成有第一數據線部131、選擇線11、初始化線12、中間導電體52和第一中繼布線部171。第一數據線部131與第一實施方式同樣是構成數據線13的部分，從中間導電體52觀察，在X方向的正側區域沿Y方向延伸。
初始化線12具有從沿X方向延伸的部分向Y方向的負側分支并與半導體層45重疊的第一柵電極121和第二柵電極122。半導體層45中的與第一柵電極121及第二柵電極122的每一個重疊的部分是初始化晶體管Tint的溝道區域。同樣，選擇線11具有從沿X方向延伸的部分向Y方向的負側分支并與半導體層42的元件部421重疊的第一柵電極111和第二柵電極112。第一柵電極111和第二柵電極112隔開間隔在X方向鄰接。元件部421中隔著柵極絕緣層L0與第一柵電極111及第二柵電極112的每一個重疊的部分是選擇晶體管Tsl的溝道區域。如上所述，本實施方式的選擇晶體管Tsl及初始化晶體管Tint是雙柵極構造的薄膜晶體管。
中間導電體52包括與電極E2對置而構成電容元件C1的電極E1、從電極E1向Y方向負側連接的柵電極521、和從電極E1中X方向的近似中央向Y方向正側突出的連接部523。柵電極521以在沿半導體層32的Y方向的整個尺寸內與半導體層32重疊的方式，沿Y方向延伸。如圖14所示，半導體層32中隔著柵極絕緣層L0與柵電極521對置的區域是驅動晶體管Tdr的溝道區域32c。而且，隔著溝道區域32c在X方向負側的區域是漏極區域32d，其相反的一側的區域是源極區域32s。
第一中繼布線部171，是構成用于電連接初始化晶體管Tint和驅動晶體管Tdr的漏極區域32d的布線(以下稱作“中繼布線”)的部分，從中間導電體52觀察，在X方向的負側區域沿Y方向延伸。即，本實施方式中的中間導電體52配置在第一數據線部131和第一中繼布線部171的間隙。
形成有以上各部的柵極絕緣層L0的表面，在其整個區域內由第一絕緣層L1覆蓋。如圖12和圖15所示，在第一絕緣層L1的面上，形成有第二數據線部132、連接部62、第二中繼布線部172、元件導通部72和電源線15。
第二數據線部132與第一實施方式同樣，和第一數據線部131共同作用構成數據線13。即，第二數據線部132經由接觸孔Hb1，從與第一數據線部131的上端部131a(參照圖14)導通的端部132a沿Y方向延伸，直至端部132b。端部132b經由接觸孔Hb2與第一數據線部131的下端部131b(參照圖14)導通。而且，本實施方式的第二數據線部132經由貫通第一絕緣層L1和柵極絕緣層L0的接觸孔Hb3，與元件部421的端部導通。即，數據線13和選擇晶體管Tsl經由接觸孔Hb3電連接。
如圖14和圖15所示，連接部62按照與中間導電體52的連接部523和半導體層45的X方向正側的端部451重疊的方式，沿Y方向延伸。連接部62經由貫通第一絕緣層L1的接觸孔Hb4與連接部523(電極E1與柵電極521)導通，并且，經由貫通第一絕緣層L1和柵極絕緣層L0的接觸孔Hb5與半導體層45的端部451導通。即，電容元件C1的電極E1(進而驅動晶體管Tdr的柵電極521)和初始化晶體管Tint經由連接部62而電連接。
如圖15所示，若從垂直于基板10的方向觀察，則連接部62位于選擇晶體管Tsl的第一柵電極111和第二柵電極112的間隙區域內。因此，連接部62與第一柵電極111和第二柵電極112不重疊。這里，在例如第一柵電極111(或者第二柵電極112)與連接部62重疊的構成中，兩者容性耦合。因此，伴隨著連接部62的電位(即，電極E1與驅動晶體管Tdr的柵電極511的電位)的變動，第一柵電極111的電位也變化，結果，有時初始化信號Sb的波形會變弱。初始化信號Sb的波形變弱成為初始化晶體管Tint的動作的動作延遲的原因。
對此，在本實施方式中，由于按照不與第一柵電極111和第二柵電極112重疊的方式形成連接部62，所以連接部62與第一柵電極111和第二柵電極112之間的容性耦合被抑制。因此連接部62的電位變動對初始化晶體管Tint施加的影響被降低，結果，能夠使初始化晶體管Tint高速動作。
而且，若如上所述，根據初始化晶體管Tint和電容元件C1的電極E1經由連接部62而導通的構成，則由于可充分確保選擇晶體管Tsl與初始化晶體管Tint的溝道長度，所以，與溝道長度被限制的構成相比，能夠抑制選擇晶體管Tsl與初始化晶體管Tint中的電流泄漏。由于選擇晶體管Tsl與初始化晶體管Tint與驅動晶體管Tdr的柵電極521連接，所以，通過各自中的電流泄漏的削減，能夠抑制驅動期間的柵電極521的電位變動。因此，根據本實施方式，能夠以高精度將發光元件E的光量維持在期望值。
圖15的元件導通部72與第一實施方式的元件導通部71同樣，是介于驅動晶體管Tdr的漏電極和發光元件E的第一電極21之間，對兩者進行電連接的部分。該元件導通部72是沿Y方向延伸的部分721、和位于隔著驅動晶體管Tdr與電容元件C1相反的一側的部分722連接的形狀(近似L字狀)。部分721與第一中繼布線部171的端部171a(參照圖14)和半導體層32的漏極區域32d重疊。部分721經由貫通第一絕緣層L1的接觸孔Hb6與上端部171a導通。
在第一絕緣層L1中與漏極區域32d重疊的區域，形成有貫通第一絕緣層L1和柵極絕緣層L0的多個(這里為兩個)接觸孔Hb7。這些接觸孔Hb7排列在柵電極521延伸的Y方向(即，驅動晶體管Tdr的溝道寬度方向)。元件導通部72的部分721經由各接觸孔Hb7與漏極區域32d導通。
第二中繼布線部172如圖14和圖15所示，是按照與半導體層45中的X方向負側的端部452和第一中繼布線部171重疊的方式，沿Y方向延伸的布線。該第二中繼布線部172經由貫通第一絕緣層L1和柵極絕緣層L0的接觸孔Hb8與端部452導通，并且，經由貫通第一絕緣層L1的接觸孔Hb9與第一中繼布線部171的下端部171b導通。如上所述，初始化晶體管Tint和驅動晶體管Tdr的漏極區域32d(進而元件導通部72)，通過由第一中繼布線部171和第二中繼布線部172構成的中繼布線17而電連接。
圖16是表示處于圖15的階段的四個單位元件P在X方向及Y方向排列的情況的俯視圖。如圖15及圖16所示，本實施方式中的電源線15是在多個單位元件P內沿X方向延伸的第一部分151、和在多個單位元件P內沿Y方向延伸的第二部分152交叉的形狀(格子狀)的布線。
如圖15所示，在第一絕緣層L1中與半導體層32的源極區域32s重疊的區域，形成有貫通第一絕緣層L1和柵極絕緣層L0的多個(這里為兩個)接觸孔Hb10。這些接觸孔Hb10排列在柵電極521延伸的Y方向。電源線15(第二部分152)經由各接觸孔Hb10與源極區域32s導通。
第一部分151以通過各第二數據線部132的間隙的區域、第二中繼布線部172及元件導通部72(部分721)的間隙區域的方式，沿X方向延伸。因此，如圖15與圖16所示，若從垂直于基板10的方向觀察，則第一部分151與第一數據線部131、第一中繼布線部171、及電容元件C1重疊。而且，第二部分152按照通過元件導通部72(部分722)及第二數據線部132的間隙區域、連接部62及第二數據線部132的間隙區域的方式，沿Y方向延伸。如圖15和圖16所示，電源線15與選擇晶體管Tsl和初始化晶體管Tint不重疊。
形成有以上各要素的第一絕緣層L1的表面，在其整個區域內由第二絕緣層L2覆蓋。如圖12所示，發光元件E與隔開其間隙的隔壁25形成在第二絕緣層L2的面上。元件導通部72的部分722與第一實施方式同樣，經由貫通第二絕緣層L2的接觸孔Hb11與第一電極21導通。如圖12所示，發光元件E與隔壁25的具體構成和第一實施方式相同。
如以上所說明那樣，在本實施方式中，元件導通部72隔著驅動晶體管Tdr配置在與電容元件C1相反的一側。因此，第一實施方式同樣，寄生于電極E1和元件導通部72的電容(圖11的電容Cx)被削減，結果，可以削減電容元件C1的電容值。而且，由于按照不與選擇晶體管Tsl和初始化晶體管Tint重疊的方式形成了電源線15，所以，與第一實施方式同樣，能夠以所期望的定時(timing)使選擇晶體管Tsl與初始化晶體管Tint高速動作。
并且，在本實施方式中，元件導通部72、連接部62及第二中繼布線部172與電源線15從同一層形成，且元件導通部72隔著驅動晶體管Tdr配置在X方向的負側(即，電源線15的寬度方向的一方側)，并且，連接部62和第二中繼布線部172被配置在其相反的一側(電源線15的寬度方向的另一方側)。因此，在元件導通部72和連接部62(第二中繼布線部172)的間隙中，能夠充分確保應該形成電源線15中沿X方向延伸的第一部分151的空間。進而，從垂直于基板10的方向觀察，與電容元件C1重疊的空間也可以用于電源線15的形成。因此，與第一實施方式同樣，可將電源線15(第一部分151)形成為寬幅度，起到能夠降低其電阻的效果。
而且，在本實施方式中，通過沿Y方向延伸的第二部分152而連接各第一部分151，所以，與僅由第一部分151構成電源線15的情況相比，可進一步降低電源線15的電阻。并且，由于電源線15的第一部分151的形狀呈單純的帶狀，所以，與按照避開和電源線15從同一層形成的要素(元件導通部72和連接部62)的方式使電源線15形成為復雜形狀的構成相比，可抑制電源線15的斷線和破損。
另外，在本實施方式中，數據線13沿各單位元件P中的X方向正側的周緣延伸，并且，中繼布線17沿X方向負側的周緣延伸。在該構成中，例如如圖16所示，若著眼于任意一個單位元件P1和與其X方向負側鄰接的其他單位元件P2，則在單位元件P1的電容元件C1和與單位元件P2所對應的數據線13之間夾設有單位元件P1的中繼布線17。因此，與一個單位元件P的電容元件C1和與其鄰接的單位元件P的數據線13靠近的第一實施方式的構成相比，形成在單位元件P1的電容元件C1和單位元件P2的數據線13之間的電容被降低。根據該構成，由于單位元件P2的數據線13的電位變動對單位元件P1的電容元件C1造成的影響被降低，所以，能夠以高的精度將單位元件P中的驅動晶體管Tdr的柵極電位Vg和與該柵極電位Vg對應的發光元件E的光量設定為期望值。
<第二實施方式的變形例>
下面，對于以上所說明的第二實施方式的變形例進行說明。圖17是表示本變形例中形成了第一絕緣層L1的階段(圖14的階段)的俯視圖。在第二實施方式中，舉例說明了驅動晶體管Tdr的柵電極521沿Y方向延伸的構成。與之相對，在本變形例中如圖17所示，柵電極521沿X方向延伸。另外，對于本變形例中與第二實施方式同樣的要素賦與共同的符號，并適當省略其說明。
如圖17所示，本實施方式的中間導電體52包括從電極E1的左上部向Y方向的負側延伸的連接部525、從該連接部525向X方向延伸并與半導體層32重疊的柵電極521。柵電極521在半導體層32的X方向整個尺寸內沿X方向延伸。半導體層32中隔著柵極絕緣層L0而與柵電極521對置的區域是驅動晶體管Tdr的溝道區域32c。另外，隔著溝道區域32c靠近電極E1側的區域是源極區域32s，其相反的一側的區域是漏極區域32d。
圖18是表示從圖17的階段進一步形成了電源線15和元件導通部72的階段(圖15的階段)的俯視圖。如圖18所示，元件導通部72在隔著驅動晶體管Tdr而與電容元件C1相反的一側的區域形成為近似矩形狀。如圖17和圖18所示，元件導通部72經由沿柵電極511所延伸的X方向(即，驅動晶體管Tdr的溝道長度方向)排列的多個接觸孔Hb7而與漏極區域32d導通。而且，電源線15經由沿著柵電極511在X方向排列的多個接觸孔Hb10與源極區域32s導通。
如以上所說明那樣，由于驅動晶體管Tdr的柵電極521沿X方向延伸，所以，漏極區域32d沿著X方向以長條狀形成在隔著柵電極521與電容元件C1相反的一側的區域。在該構成中，不需要在元件導通部72上形成沿著驅動晶體管Tdr在Y方向延伸的部分(第一實施方式的部分721)。因此，根據本變形例，從圖18和圖15的對比可知，具有能夠將電源線15中沿柵電極521的方向延伸的第一部分151形成得比第二實施方式寬的優點。
而且，在本變形例中，各接觸孔Hb7、接觸孔Hb6(中繼布線17和元件導通部72導通的部分)和接觸孔Hb1(第一數據線部131和第二數據線部132導通的部分)，沿X方向排列成直線狀。因此，與各接觸孔(Hb7、Hb6、Hb1)在Y方向的位置不同的構成相比，能夠充分確保沿X方向以直線狀(帶狀)延伸的第一部分151。
可是，在第二實施方式中，柵電極521在與電源線15的第一部分151正交的方向延伸。因此，柵電極521的長度(更嚴密而言是元件導通部72的部分721的長度)越增加，第一部分151的線寬越減小。對此，在本變形例中，由于柵電極521沿與第一部分151平行的方向延伸，所以，可以不縮小第一部分151的線寬而使柵電極521的長度增加。由于柵電極521的長度相當于驅動晶體管Tdr的溝道寬度，所以，根據本變形例，能夠維持第一部分151的線寬且使驅動晶體管Tdr的溝道寬度增大。這樣，根據溝道寬度大的驅動晶體管Tdr，具有可以充分確保從電源線15經由驅動晶體管Tdr供給到發光元件E的電流量。
<B-3第三實施方式>
下面，對本發明第三實施方式中的單位元件P的具體構成進行說明。圖19是表示本實施方式中的單位元件P的構成的俯視圖，圖20～圖22是表示形成了單位元件P的各階段的基板10的面上狀況的俯視圖。
如圖20所示，在基板10的面上，半導體層33和半導體層43由半導體材料從同一層形成。半導體層33的形狀與第一實施方式的半導體層31同樣。半導體層43包括構成電容元件C1的近似矩形狀的電極E2、和與電極E2連接的元件部431。元件部431是作為選擇晶體管Tsl的半導體層而發揮功能的部分，包括從電極E2的右下部向Y方向的正側延伸的部分431a、從該部分431a向X方向的正側延伸的部分431b、和從部分431b的端部向Y方向的負側延伸的部分431c。
在覆蓋半導體層33和半導體層43的柵極絕緣層L0的面上，如圖21所示，中間導電體53、選擇線11和初始化線12從同一層形成。中間導電體53及初始化線12的形狀和與其他要素的關系，與第一實施方式的中間導電體51及初始化線12同樣。從垂直于基板10的方向觀察，選擇線11按照與半導體層43的元件部431重疊的方式沿X方向延伸。元件部431中的部分431a及部分431c各自當中與選擇線11重疊的部分成為選擇晶體管Tsl的溝道區域。即，本實施方式的選擇晶體管Tsl是雙柵極構造。
在覆蓋中間導電體53、選擇線11和初始化線12的第一絕緣層L1的面上，如圖22所示，連接部63、元件導通部73、數據線13和電源線15從同一層形成。連接部63的形狀和與其他要素的關系與第一實施方式的連接部61同樣。從驅動晶體管Tdr和電容元件C1觀察，數據線13是在X方向正側的區域沿Y方向延伸的布線，經由接觸孔Hc1與半導體層43的元件部431(部分431c)導通。
元件導通部73是隔著驅動晶體管Tdr形成在與電容元件C1相反的一側的區域的近似矩形狀的部分，經由接觸孔Hc2與半導體層33(驅動晶體管Tdr的漏極區域)導通。如圖19和圖22所示，發光元件E的第一電極21經由貫通第二絕緣層L2的接觸孔Hc3與元件導通部73導通。
圖23是表示處于圖22的階段的四個單位元件P在X方向和Y方向排列的情況的俯視圖。如圖22及圖23所示，從垂直于基板10的方向觀察，本實施方式的電源線15按照與各單位元件P的驅動晶體管Tdr及電容元件C1重疊的方式，沿Y方向延伸。該電源線15與第一實施方式同樣，經由接觸孔Ha4與半導體層33(驅動晶體管Tdr的源極區域)導通。如圖22所示，在電源線15中的X方向負側的周緣以避開元件導通部73的形狀形成有缺口部分155，在X方向正側的周緣以避開連接部63的形狀形成有缺口部分157。
現在，如圖23所示，著眼于任意一個單位元件P1和在其X方向的負側鄰接的其他單位元件P2。在本實施方式中，如參照圖11對第一實施方式進行的說明那樣，按照附隨在單位元件P1的電極E1(中間導電體53)和單位元件P2的數據線13之間的電容Ca的電容值c1，比附隨在單位元件P2的數據線13和電源線15之間的電容Cb的電容值c2小(c1＜c2)的方式，選定數據線13與電源線15的距離(第一絕緣層L1的膜厚)、和單位元件P1的中間導電體53與單位元件P2的數據線13的間隔。根據該構成，與第一實施方式同樣，能夠降低單位元件P2的數據線13的電位變動對單位元件P1的電容元件C1的電位造成的影響。
而且，在本實施方式中，由于元件導通部73配置在隔著驅動晶體管Tdr與電容元件C1相反的一側，所以，與第一實施方式同樣，電極E1和元件導通部73的容性耦合(圖11所示的電容Cx的寄生)被抑制。因此，能夠使電容元件C1低電容化(進而小面積化)。并且，相對于在第一實施方式和第二實施方式中，由第一數據線部131和第二數據線部132的連接來構成數據線13，在本實施方式中，數據線13由單一的導電膜形成。因此，與第一實施方式和第二實施方式相比，具有可降低數據線13的電阻值，且能夠防止其斷線的優點。
<C變形例>
對以上的方式施加各種變形。具體的變形方式如下所述。另外，也可對以下各方式進行適當組合。
<C-1變形例1>
對以上各方式中的單位元件P的電氣構成進行了適當的變更。下面，舉例說明本發明所采用的單位元件P的具體方式。
(1)如圖24所示，可以在驅動晶體管Tdr和發光元件E之間夾設晶體管(下面稱作“發光控制晶體管”)Tcnt。該發光控制晶體管Tcnt，是根據供給到發光控制線14的發光控制信號Sc，來控制驅動晶體管Tdr的漏電極和發光元件E的第一電極21的電連接的開關元件。若發光控制晶體管Tcnt變化為導通狀態，則形成電流從電源線15向發光元件E的路徑，發光元件E被允許發光；若發光控制晶體管Tcnt變化為截止狀態，則該路徑被截斷，發光元件E被禁止發光。因此，根據該構成，僅在除了初始化期間和寫入期間之外的驅動期間中使發光控制晶體管Tcnt處于導通狀態，并使發光元件E發光，該情況下能夠正確規定發光元件E實際發光的期間。
在第一實施方式～第三實施方式的每一個中，發光控制晶體管Tcnt例如被配置在隔著驅動晶體管Tdr與電容元件C1相反的一側(即，Y方向的負側)。根據該方式，與例如發光控制晶體管Tcnt配置在驅動晶體管Tdr和電容元件C1的間隙區域的構成相比，具有可以將電源線15按照與驅動晶體管Tdr及電容元件C1雙方重疊的方式形成為寬幅度的優點。
(2)如圖25所示，也可采用在驅動晶體管Tdr的柵電極與源電極(電源線15)之間夾設電容元件C2的構成。根據該構成，具有可以將在寫入期間所設定的驅動晶體管Tdr的柵極電位Vg，在驅動期間保持于電容元件C2的優點。當然，在驅動晶體管Tdr的柵電極的面積(溝道區域的面積)被充分確保的構成中，可通過該驅動晶體管Tdr的柵極電容保持柵極電位Vg。因此，即使在如第一實施方式～第三實施方式那樣，未配置電容元件C2的構成中，也能夠在驅動期間保持柵極電位Vg。
(3)還采用了圖26所示的構成的單位元件P。在該單位元件P中，未形成以上各方式中的電容元件C1和初始化晶體管Tint(初始化線12)，驅動晶體管Tdr的柵電極與數據線13的電連接通過選擇晶體管Tsl控制。而且，在驅動晶體管Tdr的柵電極與源電極(電源線15)之間夾設有電容元件C2。
在該構成中，若選擇晶體管Tsl變化為導通狀態，則與發光元件E所指定的亮度對應的數據電位Vdata，從數據線13經由選擇晶體管Tsl被供給到驅動晶體管Tdr的柵電極。此時，由于電容元件C2中蓄積有與數據電位Vdata對應的電荷，所以，即使選擇晶體管Tsl變化為截止狀態，驅動晶體管Tdr的柵極電位Vg也可以維持在數據電位Vdata。因此，發光元件E被持續供給與驅動晶體管Tdr的柵極電位Vg對應的電流(與數據電位Vdata對應的電流)。通過該電流的供給，發光元件E以與數據電位Vdata對應的亮度發光。
圖26的電容元件C2，例如以與以上的各方式中的電容元件C1同樣的方式設置在基板10的面上。通過該方式，也會起到與第一實施方式～第三實施方式同樣的作用和效果。如上所述，與驅動晶體管Tdr的柵電極連接的電容元件，可以是用于通過電容耦合來設定驅動晶體管Tdr的柵極電位Vg的電容元件C1，也可以是用于保持從數據線13向驅動晶體管Tdr的柵電極供給的數據電位Vdata的電容元件C2。
<C-2變形例2>
在以上的方式中，舉例說明了第一電極21由光反射性材料形成的構成，但也可以采用從發光層23向基板10側射出的光，通過與第一電極21獨立的反射層而向與基板10相反的一側反射的構成。在該構成中，由光反射性材料而在第一絕緣層L1的面上形成反射層，按照覆蓋該反射層的方式形成第一電極21。第一電極21由ITO或IZO等透光性導電材料形成。而且，在以上的方式中，舉例說明了第二電極22由透光性材料形成的構成，但是，通過采用將具有遮光性或光反射性的導電材料形成為充分薄的電極作為第二電極22的構成，也可以使來自發光層23的放射光透過。
當然，本發明也適用于來自發光層23的出射光透過基板10而射出的底部發射型的發光裝置。在該構成中，例如，由光反射性的導電性材料形成第二電極22，并且，由透光性的導電性材料形成第一電極21。而且，從發光層23向基板10側的出射光，和從發光層23向與基板10相反的一側射出并由第二電極22的表面反射后的光，透過第一電極21及基板10而射出。
<C-3變形例3>
在第一實施方式和第二實施方式中，舉例說明了電源線15不與選擇晶體管Tsl及初始化晶體管Tint的任何一個重疊的構成，但是，也可以采用電源線15與選擇晶體管Tsl重疊的構成或電源線15與初始化晶體管Tint重疊的構成。
<C-4變形例4>
在第二實施方式中，舉例說明了連接部62形成在選擇晶體管Tsl的第一柵電極111和第二柵電極112的間隙區域的構成。與此相同，電源線15的第二部分152也可以形成在初始化晶體管Tint的第一柵電極121和第二柵電極122的間隙區域。
<C-5變形例5>
在第一實施方式中，舉例說明了電源線15僅包括沿X方向延伸的部分(本發明中的“第一部分”)的構成，但是，也可以如第二實施方式那樣，電源線15包括按照相互連接這些部分的每一個的方式沿Y方向延伸的部分(以下稱作“第二部分”)。該第二部分，例如在圖7所示的連接部61與元件導通部71的間隙區域和各單位元件P的間隙區域，沿Y方向延伸，將在Y方向鄰接的各電源線15(第一部分)相互連接。根據該構成，與第一實施方式相比，可以降低電源線15的電阻。
<C-6變形例6>
在以上的各實施方式中，舉例說明了僅在隔壁25的內周緣的內側區域形成發光層23的構成，但是，也可以采用在基板10的整個面(更具體而言是第二絕緣層L2的整個面)內連續形成發光層23的構成。根據該構成，例如具有可以將旋涂法等成本低廉的成膜技術應用于發光層23的形成的優點。另外，由于第一電極21按每個發光元件E單獨形成，所以，即使說發光層23在多個發光元件E內連續，發光層23的光量也按每個發光元件E而被單獨控制。在如上所述那樣，發光層23在多個發光元件E內連續的構成中，也可以省略隔壁25。
另外，在利用將發光材料的液滴噴出到由隔壁25隔開的各空間的噴墨法(液滴噴出法)形成發光層23的情況下，優選如上述各實施方式那樣，采用將隔壁25配置到第二絕緣層L2的面上的構造。其中，用于按每個發光元件E形成發光層23的方法可適當變更。更具體而言，通過選擇性除去在基板10的整個區域形成的發光材料的膜體的方法、或激光轉印(LITILaser-Induced Thermal Imaging)法等各種圖案形成技術，也可以按每個發光元件E形成發光層23。該情況下，可以不需要形成隔壁25而按每個發光元件E獨立形成發光層23。如上所述，在本發明的發光裝置中，隔壁25是未必需要的要素。
<C-7變形例7>
在以上的各方式中，舉例說明了包含由有機EL材料構成的發光層23的發光元件E，但是本發明中的發光元件不限定于此。例如，可以采用包含由無機EL材料構成的發光層的發光元件或LED(Light EmitTintg Diode)元件等的各種發光元件。本發明的發光元件只要是通過電能的供給(典型的是電流供給)而發光的元件即可，不論其具體的構成與材料如何。
<D應用例>
接著，對利用了本發明所涉及的發光裝置的電子設備的具體形態進行說明。圖27是表示采用了以上所說明的任意方式所涉及的發光裝置D作為顯示裝置的便攜式個人計算機的構成的立體圖。個人計算機2000具備作為顯示裝置的發光裝置D和主體部2010。電源開關2001及鍵盤2002設置于主體部2010。由于該發光裝置D將有機EL材料的發光層23作為發光元件E，所以，可以顯示視野角度寬且易于觀看的畫面。
圖28表示采用了各方式所涉及的發光裝置D的移動電話機的構成。移動電話機3000具備多個操作按鈕3001、滾動(scroll)按鈕3002及作為顯示裝置的發光裝置D。通過操作滾動按鈕3002，顯示于發光裝置D的畫面發生滾動。
圖29表示應用了各方式所涉及的發光裝置D的便攜信息終端(PDAPersonal Digital Assistants)的構成。信息便攜終端4000具備多個操作按鈕4001、電源開關4002及作為顯示裝置的發光裝置D。若操作電源開關4002，則地址錄或時間表等各種信息會顯示于發光裝置D。
另外，作為應用了本發明所涉及的發光裝置的電子設備，除了圖27～圖29所示的設備之外，還可舉出數碼相機、電視機、攝像機、車輛導航裝置、尋呼機、電子記事本、電子紙、電子計算機、文字處理器、工作站、可視電話、POS終端、打印機、掃描儀、復印機、錄像機、具備觸摸面板的設備等。另外，本發明所涉及的發光裝置的用途不限定于圖像顯示。例如，在光寫入式的打印機或電子復印機等圖像形成裝置中，使用了根據應該形成在紙等記錄材料上的圖像，對感光體曝光的寫入頭，也可以利用本發明的發光裝置作為這種寫入頭。
權利要求
1.一種發光裝置，在基板上配置有控制供給到發光元件的電流量的驅動晶體管、與所述驅動晶體管的柵電極電連接的電容元件、和將所述驅動晶體管與所述發光元件電連接的元件導通部，所述元件導通部，隔著所述驅動晶體管配置在與所述電容元件相反的一側的區域。
2.根據權利要求1所述的發光裝置，其中，所述驅動晶體管包括形成有溝道區域的半導體層、和隔著柵極絕緣層而與所述溝道區域對置的所述柵電極，所述電容元件包括與所述柵電極電連接的第一電極、和隔著所述柵極絕緣層而與所述第一電極對置的第二電極，所述元件導通部，形成在覆蓋所述柵電極和所述第一電極的絕緣層的面上。
3.根據權利要求2所述的發光裝置，其中，所述第一電極與所述柵電極連接。
4.根據權利要求2或3所述的發光裝置，其中，所述半導體層和所述第二電極從同一層形成。
5.根據權利要求1～4的任一項所述的發光裝置，其中，具備選擇晶體管，其根據選擇信號而變為導通狀態或截止狀態，所述驅動晶體管的柵電極，經由變為導通狀態的所述選擇晶體管而被設定在從數據線供給的數據信號所對應的電位，所述選擇晶體管，隔著所述電容元件配置在與所述驅動晶體管相反的一側。
6.根據權利要求1～5的任一項所述的發光裝置，其中，具備初始化晶體管，其根據初始化信號而變為導通狀態或截止狀態，所述驅動晶體管，經由變為導通狀態的所述初始化晶體管而成二級管連接，所述初始化晶體管，隔著所述驅動晶體管配置在與所述電容元件相反的一側。
7.根據權利要求1～4的任一項所述的發光裝置，其中，具備選擇晶體管，其隔著所述電容元件配置在與所述驅動晶體管相反的一側，并根據選擇信號而變為導通狀態或截止狀態；和初始化晶體管，其隔著所述選擇晶體管配置在與所述電容元件相反的一側，并根據初始化信號而變為導通狀態或截止狀態，所述驅動晶體管的柵電極，經由變為導通狀態的所述選擇晶體管而被設定在從數據線供給的數據信號所對應的電位，所述驅動晶體管，經由變為導通狀態的所述初始化晶體管而成二級管連接，所述初始化晶體管經由連接部與所述驅動晶體管的柵電極電連接，所述選擇晶體管的柵電極與所述連接部不重疊。
8.根據權利要求7所述的發光裝置，其中，所述選擇晶體管，包括相互隔開間隔配置的第一柵電極和第二柵電極，所述連接部，位于所述第一柵電極與所述第二柵電極的間隙。
9.一種電子設備，具備權利要求1～8的任一項所述的發光裝置。
全文摘要
一種發光裝置，在基板(10)的面上形成有驅動晶體管(Tdr)和電容元件(C1)。驅動晶體管(Tdr)控制向發光元件(E)供給的電流量。電容元件(C1)與驅動晶體管(Tdr)的柵電極電連接，設定、保持柵極電位(Vg)。在覆蓋驅動晶體管(Tdr)和電容元件(C1)的第一絕緣層(L1)的面上，形成有經由接觸孔(Ha3)與驅動晶體管(Tdr)導通的元件導通部(71)。元件導通部(71)與發光元件E的第一電極(21)連接。從垂直于基板(10)的方向觀察，元件導通部(71)隔著驅動晶體管(Tdr)配置在與電容元件(C1)相反的一側的區域。由此，可抑制對發光元件的發光造成影響的寄生電容的產生。
文檔編號G09F9/30GK1976052SQ20061016048
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月28日 優先權日2005年11月30日
發明者洼田岳彥, 神田榮二, 野澤陵一 申請人:精工愛普生株式會社