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KR102006175B1 - Ｅｌ 표시 장치, ｅｌ 표시 장치의 구동 방법 및 전자 기기 - Google Patents

Ｅｌ 표시 장치, ｅｌ 표시 장치의 구동 방법 및 전자 기기 Download PDF

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KR102006175B1
KR102006175B1 KR1020110091010A KR20110091010A KR102006175B1 KR 102006175 B1 KR102006175 B1 KR 102006175B1 KR 1020110091010 A KR1020110091010 A KR 1020110091010A KR 20110091010 A KR20110091010 A KR 20110091010A KR 102006175 B1 KR102006175 B1 KR 102006175B1
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South Korea
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transistor
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capacitor
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display device
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준 코야마
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 프레임 시퀀셜 방식에 의한 입체 표시를 하는 EL 표시 장치에 있어서, 소비 전력을 저감하는 것을 과제 중 하나로 한다.
왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상을 전환시켜 표시하는 EL 표시 장치와, 상기 왼쪽 눈용 화상 또는 상기 오른쪽 눈용 화상이 선택적으로 시인되도록 하기 위한 전환 수단이 구비된 안경에 의해, 입체 화상을 시인하는 EL 표시 장치에 관한 것이다. EL 표시 장치의 표시부에서 표시하는 왼쪽 눈용 화상 또는 오른쪽 눈용 화상은 제 1 기간에 있어서 신호선의 화상 신호를 제 1 용량 소자에서 유지시키고, 제 2 기간에 있어서 상기 제 1 용량 소자에 유지된 상기 화상 신호를 제 2 용량 소자에 유지시켜 점등 제어 트랜지스터를 흐르는 전류를 제어하고, 제 3 기간에 있어서 구동 트랜지스터를 도통 상태로 하여 발광 소자의 점등을 제어하고, 또 신호선의 화상 신호를 제 1 용량 소자에서 유지시키는 것이다.

Description

ＥＬ 표시 장치, ＥＬ 표시 장치의 구동 방법 및 전자 기기{ＥＬ DISPLAY DEVICE, DRIVING METHOD OF ＥＬ DISPLAY DEVICE, AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 EL 표시 장치, EL 표시 장치의 구동 방법 및 전자 기기에 관한 것이다.
표시 장치는 액정 표시 장치로 대표되는 바와 같이, 텔레비전 수상기 등의 대형 표시 장치로부터 휴대 전화 등의 소형 표시 장치까지 보급되고 있다. 앞으로는, 더욱 부가 가치가 높은 제품이 요구되어 개발이 진행되고 있다. 최근에는 현장감을 더 느낄 수 있는 화상을 재현하기 위해서, 입체 표시를 체험할 수 있는 표시 장치의 개발이 진행되고 있다.
입체 표시를 하는 표시 방식으로서는 왼쪽 눈으로 보는 화상과 오른쪽 눈으로 보는 화상을 안경을 쓰고 분리시켜 시인시키는 방식(화상 분리 방식이라고도 함)이 시야각을 넓힐 수 있기 때문에 대화면 영상을 보는 데 적절하다고 한다. 화상 분리 방식은 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상을 준비하고, 시인자(視認者)가 왼쪽 눈으로 보는 화상과 오른쪽 눈으로 보는 화상을 액정에 의한 셔터, 편광 필터, 또는 분광 필터를 구비하는 안경을 사용하여 분리하는 방식이다.
또한, 액정에 의한 셔터를 구비하는 안경을 사용한 좌우의 화상의 시간적 분리는 프레임 시퀀셜 방식이라고도 불린다. 프레임 시퀀셜 방식을 이용한 입체 표시를 하는 표시 장치로서는 예를 들어 특허 문헌 1을 들 수 있다.
일본국 특개2009-31523호 공보
입체 표시를 하는 표시 장치로서 특허 문헌 1에 개시하는 바와 같이 액정 표시 장치를 사용하는 경우, 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상을 전환시켜 표시한다. 이 때, 액정 소자의 응답 속도가 충분하지 않으면 정상적으로 표시할 수 없다는 문제가 있다. 그래서 표시 장치의 각 화소가 구비하는 표시 소자로서 EL 소자에 의한 발광 소자를 이용하는 것이 고안된다.
EL 소자를 이용한 EL 표시 장치에 의해 프레임 시퀀셜 방식으로 입체 표시를 하는 경우, 도 11a에 도시한 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상을 전환시켜 표시하는 EL 표시 장치(801)와, 왼쪽 눈용 화상 또는 오른쪽 눈용 화상이 선택적으로 시인되도록 하기 위한 전환 수단이 구비된 안경(802)을 사용한다. 전환 수단이 구비된 안경(802)은 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상의 표시에 동기하여, 액정에 의한 셔터의 투과 또는 비투과를 왼쪽 눈용 안경(803A)과 오른쪽 눈용 안경(803B)으로 전환시켜 선택적으로 시인되도록 동작한다. 그리고, 시인자는 왼쪽 눈으로 시인되는 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈으로 시인되는 오른쪽 눈용 화상을 결상(結像)함으로써 입체 화상을 시인할 수 있다.
EL 소자를 이용한 EL 표시 장치의 화소 회로도에 대해서 도 11b에 도시한다. 화소(810)는 선택 트랜지스터(811), 구동 트랜지스터(812), EL 소자(813), 용량 소자(814)를 갖는다. 도 11b에 도시한 화소(810)에서는 선택 트랜지스터(811)의 게이트에 접속된 게이트선(821)의 선택 신호 Sel에 의해 선택 트랜지스터가 도통 상태가 되어, 신호선(822)의 화상 신호 Sig를 용량 소자(814)에서 유지한다. 용량 소자(814)에서 유지되는 화상 신호 Sig에 의해 구동 트랜지스터(812)의 도통 상태가 제어된다. 제 1 전원선(823)의 전위를 VL1, 제 2 전원선(824)의 전위를 VL2로 하고, VL1＞VL2인 경우, 구동 트랜지스터(812)의 소스와 드레인 사이 및 EL 소자(813)의 양쪽 끝의 전극 사이를 제 1 전원선(823)으로부터 제 2 전원선(824)으로 향하여 전류가 흐름으로써 발광 소자가 발광한다.
도 11c에서는 EL 표시 장치에서의 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상의 기록 동작 및 전환 수단이 구비된 안경의 왼쪽 눈용 안경과 오른쪽 눈용 안경에 의한 전환에 관한 타이밍 차트에 대해서 도시한다. 도 11c에서는 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상의 기록 동작에 대해서, 화소의 1행째 내지 m행째(m은 2 이상의 자연수) 화소에 화상 신호를 기록하는 동작을 화살표(831)로 나타낸다. 화살표(831)는 화소의 1행째로부터 m행째까지 순차적으로 화상 신호를 기록하는 데 일정 기간이 필요한 것을 나타낸다.
또한, 도 11c에 있어서,‘B’는 흑색 표시를 하기 위한 화상 신호가 기록되는 기간, ‘L’은 왼쪽 눈용 화상의 화상 신호가 기록되는 기간, ‘R’은 오른쪽 눈용 화상의 화상 신호가 기록되는 기간을 나타낸다. 또한, 전환 수단이 구비된 안경에 대해서 왼쪽 눈용 안경과 오른쪽 눈용 안경이 EL 표시 장치에서 표시하는 화상을 투과로 하는지, 비투과로 하는지, 또는 투과와 비투과의 전환 기간인지를 도 11c에 도시한다.
또한, 도 11c에서는 왼쪽 눈용 화상을 표시하는 기간(왼쪽 눈용 화상 표시 기간)과 오른쪽 눈용 화상을 표시하는 기간(오른쪽 눈용 화상 표시 기간)으로 1프레임 기간을 나타낸다. 입체 표시를 하는 표시 장치에서는 1프레임 기간을 1초 동안에 60회 이상으로 함으로써, 동영상 표시의 플리커 등에 의한 화질 열화를 저감할 수 있다.
도 11c에 있어서, 왼쪽 눈용 화상 표시 기간과 오른쪽 눈용 화상 표시 기간은 각각 제 1 기간 T1 내지 제 4 기간 T4로 구성된다. 제 1 기간 T1은 흑색 표시로부터‘L’또는‘R’의 화상 신호를 기록하는 기간이다. 제 2 기간 T2는‘L’또는‘R’의 화상 신호에 의한 표시를 유지하는 기간이다. 제 3 기간 T3은‘L’또는‘R’의 화상 신호에 의한 표시로부터 흑색 표시의 화상 신호를 기록하는 기간이다. 제 4 기간 T4는 흑색 표시의 화상 신호에 의한 표시를 유지하는 기간이다. 제 3 기간 T3 및 제 4 기간 T4에서의 흑색 표시의 화상 신호 기록 및 흑색 표시는 왼쪽 눈용 안경과 오른쪽 눈용 안경에서의 투과와 비투과를 전환시키는 동안의 전환 기간에 있어서 왼쪽 눈용 화상 또는 오른쪽 눈용 화상이 시인되지 않도록 하기 위해서 실시된다. 전환 수단이 구비된 안경의 전환 기간에서 왼쪽 눈용 화상 또는 오른쪽 눈용 화상이 시인되면, 크로스토크(crosstalk) 등 표시 불량이 발생된다.
도 11a 내지 도 11c에 도시한 발광 소자를 화소에 갖는 EL 표시 장치에 있어서, 프레임 시퀀셜 방식에 의한 입체 표시를 실시하기에는 크로스토크를 억제하기 위한 흑색 표시를 하는 기간 및 흑색 표시의 화상 신호를 기록하는 기간을 설정하는 것이 필수적이다. 결과적으로, 화소에 화상 신호를 기록하여 발광 소자를 점등시키는 기간이 짧아진다. 발광 소자의 점등 기간이 짧아짐으로써 휘도가 저하되는 것을 억제하기 위해서, 발광 소자의 휘도가 크게 되도록 미리 화상 신호를 보정하는 것이 고안된다. 그러나 그렇게 하면, EL 표시 장치의 소비 전력이 증대되어 버린다. 특히, EL 표시 장치의 대화면화를 실현할 때는 상술한 소비 전력의 증대가 현저하게 된다.
또한, EL 표시 장치의 대화면화를 실현할 때는 특히 화소수를 증가시키는 경우에는 1행째로부터 m행째까지 순차적으로 흑색 표시의 화상 신호를 기록하는 기간이 길어지기 때문에, EL 표시 장치의 휘도가 더 저하되는 것이 우려된다. 또한, EL 표시 장치의 대화면화를 실현할 때는 화소에 형성되는 트랜지스터의 반도체층으로서 비정질 실리콘을 사용할 때 전기적 특성이 부족하기 때문에 다결정 실리콘을 사용하는 것이 고안된다. 그러나, 다결정 실리콘을 사용한 트랜지스터는 레이저광을 조사하여 결정화시키는 공정이 필요하기 때문에, 트랜지스터 특성의 편차가 발생하여 그것이 EL 표시 장치의 표시에 악영향을 미치는 것이 문제다. 그래서, 레이저 결정화의 공정이 필요없고 또 이동도 등의 전기적 특성이 우수한 반도체층을 갖는 트랜지스터인 것이 요구된다.
그래서, 본 발명의 일 형태는 프레임 시퀀셜 방식에 의한 입체 표시를 하는 EL 표시 장치에 있어서, 화소에 화상 신호를 기록하여 발광 소자를 점등시키는 기간이 짧아짐으로써 증가되는 소비 전력을 저감하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또한, 본 발명의 일 형태는 프레임 시퀀셜 방식에 의한 입체 표시를 하는 EL 표시 장치에 있어서, 상기 EL 표시 장치를 대형화할 때 화소에 형성하는 트랜지스터 사이의 트랜지스터 특성의 편차를 저감하여 화질 특성이 우수한 EL 표시 장치로 하는 것을 과제 중 하나로 한다.
본 발명의 일 형태는 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상을 전환시켜 표시하는 EL 표시 장치와, 왼쪽 눈용 화상 또는 오른쪽 눈용 화상이 선택적으로 시인되도록 하기 위한 전환 수단이 구비된 안경에 의해 입체 화상을 시인시키는 EL 표시 장치에 관한 것이다. EL 표시 장치의 표시부에서 표시하는 왼쪽 눈용 화상 또는 오른쪽 눈용 화상은 제 1 기간에 있어서 신호선의 화상 신호를 제 1 용량 소자에서 유지시키고, 제 2 기간에 있어서 제 1 용량 소자에 유지된 화상 신호를 제 2 용량 소자에 유지시켜 제 3 트랜지스터를 흐르는 전류를 제어하고, 제 3 기간에 있어서 제 4 트랜지스터를 도통 상태로 하여 발광 소자의 점등을 제어하고, 또 신호선의 화상 신호를 제 1 용량 소자에서 유지시키는 것이다.
본 발명의 일 형태는 게이트가 주사선에 전기적으로 접속되고, 제 1 단자가 신호선에 전기적으로 접속되고, 제 2 단자가 제 1 용량 소자에 전기적으로 접속되고, 주사선의 신호에 따라 신호선에 공급되는 화상 신호를 제 1 용량 소자에 유지시키는 제 1 트랜지스터와, 게이트가 제 1 제어선에 전기적으로 접속되고, 제 1 단자가 제 1 용량 소자에 전기적으로 접속되고, 제 2 단자가 제 2 용량 소자에 전기적으로 접속되고, 제 1 용량 소자에 유지된 화상 신호를 제 2 용량 소자에 유지시키는 제 2 트랜지스터와, 게이트가 제 2 용량 소자의 한쪽 전극에 전기적으로 접속되고, 제 1 단자가 제 1 전원선에 전기적으로 접속되고, 제 2 용량 소자 내에 유지된 화상 신호에 따라 제 2 단자에 전류를 흘리는 제 3 트랜지스터와, 게이트가 제 2 제어선에 전기적으로 접속되고, 제 1 단자가 제 3 트랜지스터의 제 2 단자에 전기적으로 접속되고, 제 3 트랜지스터를 흐르는 전류를 제 2 단자에 흘리는 제 4 트랜지스터와, 제 1 전극이 제 4 트랜지스터의 제 2 단자에 전기적으로 접속되고, 제 2 전극이 제 2 전원선에 전기적으로 접속되고, 제 3 트랜지스터 및 제 4 트랜지스터를 흐르는 전류에 따라 발광하는 발광 소자를 갖는 EL 표시 장치이다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 제 1 용량 소자의 정전 용량은 제 2 용량 소자의 정전 용량보다 큰 EL 표시 장치라도 좋다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 제 1 트랜지스터 내지 제 4 트랜지스터의 반도체층이 산화물 반도체인 EL 표시 장치라도 좋다.
본 발명의 일 형태는 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상을 전환시켜 표시하는 EL 표시 장치와, 왼쪽 눈용 화상 또는 오른쪽 눈용 화상의 표시에 동기하여 시인자의 왼쪽 눈 또는 오른쪽 눈에 있어서 왼쪽 눈용 화상 또는 오른쪽 눈용 화상이 선택적으로 시인되도록 하기 위한 전환 수단이 구비된 안경에 의해 입체 화상을 시인할 수 있는 EL 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 제 1 기간에 있어서 주사선의 선택 신호에 의해 제 1 트랜지스터를 도통 상태로 하여 신호선의 화상 신호를 제 1 용량 소자에서 유지시키고, 제 2 기간에 있어서 제 1 용량 소자에 유지된 화상 신호를 제 1 제어 신호에 의해 제 2 트랜지스터를 도통 상태로 하여 제 2 용량 소자에 유지시키고, 제 2 용량 소자에 유지된 화상 신호에 따라 제 3 트랜지스터의 제 1 단자와 제 2 단자 사이를 흐르는 전류를 제어하고, 제 3 기간에 있어서 제 2 제어 신호에 의해 제 4 트랜지스터를 도통 상태로 하여 발광 소자에 전류를 흘려서 발광 소자의 점등을 제어함으로써, 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상을 표시하는 EL 표시 장치의 구동 방법이다.
본 발명의 일 형태는 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상을 전환시켜 표시하는 EL 표시 장치와, 왼쪽 눈용 화상 또는 오른쪽 눈용 화상의 표시에 동기하여 시인자의 왼쪽 눈 또는 오른쪽 눈에 있어서 왼쪽 눈용 화상 또는 오른쪽 눈용 화상이 선택적으로 시인되도록 하기 위한 전환 수단이 구비된 안경에 의해 입체 화상을 시인할 수 있는 EL 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 제 1 기간에 있어서 주사선의 선택 신호에 의해 제 1 트랜지스터를 도통 상태로 하여 신호선의 화상 신호를 제 1 용량 소자에서 유지시키고, 제 2 기간에 있어서 제 1 용량 소자에 유지된 화상 신호를 제 1 제어 신호에 의해 제 2 트랜지스터를 도통 상태로 하여 제 2 용량 소자에 유지시키고, 제 2 용량 소자에 유지된 화상 신호에 따라 제 3 트랜지스터의 제 1 단자와 제 2 단자 사이를 흐르는 전류를 제어하고, 제 3 기간에 있어서 제 2 제어 신호에 의해 제 4 트랜지스터를 도통 상태로 하여 발광 소자에 전류를 흘려서 발광 소자의 점등을 제어하고, 또 점등하면서 제 1 기간에 있어서의 주사선의 선택 신호에 의해 제 1 트랜지스터를 도통 상태로 하여 신호선의 화상 신호를 제 1 용량 소자에서 유지시킴으로써, 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상을 표시하는 EL 표시 장치의 구동 방법이다.
프레임 시퀀셜 방식에 의한 입체 표시를 하는 EL 표시 장치에 있어서, 화소에 화상 신호를 기록하여 발광 소자를 점등시키는 기간이 짧아짐으로써 증가되는 소비 전력을 저감할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 형태를 설명하기 위한 블록도 및 회로도.
도 2는 본 발명의 일 형태를 설명하기 위한 회로도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 형태를 설명하기 위한 외관도 및 블록도.
도 4는 본 발명의 일 형태를 설명하기 위한 타이밍 차트.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 형태를 설명하기 위한 회로도.
도 6은 본 발명의 일 형태를 설명하기 위한 단면도.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 형태를 설명하기 위한 단면도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 형태를 설명하기 위한 단면도.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 형태를 설명하기 위한 단면도.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 일 형태를 설명하기 위한 도면.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 과제를 설명하기 위한 도면.
이하에서는, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 사용하면서 설명한다. 다만, 본 발명은 많은 상이한 형태에서 실시할 수 있으며, 본 발명의 취지 및 그 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 당업자라면 용이하게 이해된다. 따라서, 본 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것이 아니다. 또한, 이하에 설명하는 본 발명의 구성에 있어서, 같은 것을 지시하는 부호는 다른 도면들에서 공통적으로 사용한다.
또한, 각 실시형태의 도면 등에 있어서 나타내는 각 구성의 크기, 층의 두께, 또는 신호 파형은 명료화하기 위해서 과장되어 표기되는 경우가 있다. 따라서, 반드시 그 스케일에 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 이용하는 제 1, 제 2, 제 3, 내지 제 N(N은 자연수)이라는 용어는 구성 요소의 혼동을 피하기 위해서 붙인 것이며 수적으로 한정하는 것이 아니라는 것을 부기한다. 또한, 자연수는 특별한 설명이 없는 한, 1 이상으로서 설명한다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태인 EL 표시 장치의 구성 및 동작에 대해서 도 1a 내지 도 5d를 참조하여 설명한다.
도 1a는 EL 표시 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도 1a에 도시한 EL 표시 장치는 화소부(10)와 주사선 구동 회로(11)와 신호선 구동 회로(12)와 표시 제어 회로(18)와 전원 회로(21)를 갖는다. 화소부(10)에는 주사선 구동 회로(11)로부터 연장되어 형성되고 상기 주사선 구동 회로(11)에 의해 전위가 제어되는 복수의 주사선(13)이 형성된다. 또한, 화소부(10)에는 신호선 구동 회로(12)로부터 연장되어 형성되고, 상기 신호선 구동 회로(12)에 의해 전위가 제어되는 복수의 신호선(14)이 형성된다. 또한, 화소부(10)에는 전원 회로(21)로부터 연장되어 형성되고, 상기 전원 회로(21)에 의해 일정한 전위가 공급되는 제 1 전원선(19) 및 제 2 전원선(20)이 형성된다. 또한, 화소부(10)에는 표시 제어 회로(18)로부터 연장되어 형성되고 상기 표시 제어 회로(18)에 의해 전위가 제어되는 제 1 제어선(16) 및 제 2 제어선(17)이 형성된다. 또한, 화소부(10)에는 매트릭스 형태로 형성된 복수의 화소(15)를 갖는다.
도 1a에 있어서는, 화소부(10)에 복수의 화소(15)가 매트릭스 형태로 배치(스트라이프 배치)되는 예에 대해서 도시한다. 또한, 화소(15)는 반드시 매트릭스 형태로 배치될 필요는 없고, 예를 들어 화소(15)를 델타(delta) 배치 또는 베이어(Bayer) 배치하여도 좋다. 또한, 컬러 표시할 때, 화소로 제어하는 색 요소로서는 RGB(R은 적색, G는 녹색, B는 청색)의 3색에 한정되지 않고, 그 이상이라도 좋고, 예를 들어 RGBW(W는 백색), 또는 RGB에 옐로우(yellow), 시안(cyan), 마젠타(magenta) 등을 1색 이상 추가한 것 등이 있다. 또한, 색 요소의 도트마다 표시 영역의 크기가 달라도 좋다.
도 1b는 도 1a에 도시한 EL 표시 장치가 갖는 화소(15)의 회로도의 일례를 도시한 도면이다. 도 1b에 도시한 화소(15)는 제 1 트랜지스터(101), 제 2 트랜지스터(102), 제 3 트랜지스터(103), 제 4 트랜지스터(104), 발광 소자(105), 제 1 용량 소자(106), 및 제 2 용량 소자(107)를 갖는다.
도 1b에 도시한 화소(15)에서 제 1 트랜지스터(101)는 게이트가 주사선(13)에 접속되고, 소스 및 드레인 중 한쪽(제 1 단자라고 함)이 신호선(14)에 접속되고, 소스 및 드레인 중 다른 쪽(제 2 단자라고 함)이 제 2 트랜지스터(102)의 제 1 단자 및 제 1 용량 소자(106)의 한쪽 전극에 접속된다. 제 1 트랜지스터(101)는 주사선(13)에 공급되는 선택 신호 Sel에 의해 제 1 단자와 제 2 단자 사이의 도통 상태가 제어된다. 즉, 제 1 트랜지스터(101)는 선택 신호 Sel에 의해 온(ON)/오프(OFF)가 전환되는 스위치로서 기능한다. 선택 신호 Sel에 의해 제 1 트랜지스터(101)가 도통 상태가 됨으로써, 신호선(14)에 공급되는 화상 신호의 전위 Sig가 제 1 용량 소자(106)에 유지된다.
도 1b에 도시한 화소(15)에서 제 2 트랜지스터(102)는 게이트가 제 1 제어선(16)에 접속되고, 제 1 단자가 제 1 트랜지스터(101)의 제 2 단자 및 제 1 용량 소자(106)의 한쪽 전극에 접속되고, 제 2 단자가 제 3 트랜지스터(103)의 게이트 및 제 2 용량 소자(107)의 한쪽 전극에 접속된다. 제 2 트랜지스터(102)는 제 1 제어선(16)에 공급되는 제 1 제어 신호 Tra(전송 제어 신호라고도 함)에 의해 제 1 단자와 제 2 단자 사이의 도통 상태가 제어된다. 즉, 제 2 트랜지스터(102)는 제 1 제어 신호 Tra에 의해 온/오프가 전환되는 스위치로서 기능한다. 제 1 제어 신호 Tra에 의해 제 2 트랜지스터(102)가 도통 상태가 됨으로써, 제 1 용량 소자(106)에 유지된 화상 신호의 전위 Sig가 제 2 용량 소자(107)에 전송되어 유지된다.
도 1b에 도시한 화소(15)에 있어서, 제 3 트랜지스터(103)는 게이트가 제 2 트랜지스터의 제 2 단자 및 제 2 용량 소자(107)의 한쪽 전극에 접속되고, 제 1 단자가 제 1 전원선(19)에 접속되고, 제 2 단자가 제 4 트랜지스터(104)의 제 1 단자에 접속된다. 제 3 트랜지스터(103)는 제 2 용량 소자(107)에 유지되는 전위에 따라 제 1 단자와 제 2 단자 사이에 흘리는 전류량을 제어한다. 즉, 제 3 트랜지스터(103)는 제 2 용량 소자(107)에 유지되는 전위에 의해 제 1 단자와 제 2 단자 사이의 전류량을 조절하는 전류원으로서 기능한다.
도 1b에 도시한 화소(15)에 있어서, 제 4 트랜지스터(104)는 게이트가 제 2 제어선(17)에 접속되고, 제 1 단자가 제 3 트랜지스터(103)의 제 2 단자에 접속되고, 제 2 단자가 발광 소자(105)의 한쪽 전극에 접속된다. 제 4 트랜지스터(104)는 제 2 제어선(17)에 공급되는 제 2 제어 신호 EN(발광 제어 신호라고도 함)에 의해 제 1 단자와 제 2 단자 사이의 도통 상태가 제어된다. 즉, 제 4 트랜지스터(104)는 제 2 제어 신호 EN에 의해 온/오프가 전환되는 스위치로서 기능한다.
도 1b에 도시한 화소(15)에 있어서 발광 소자(105)는 한쪽 전극이 제 4 트랜지스터(104)의 제 2 단자에 접속되고, 다른 쪽 전극이 제 2 전원선(20)에 접속된다. 제 3 트랜지스터(103)의 제 1 단자와 제 2 단자 사이에 발광 소자(105)를 발광시키기 위한 전류가 흐르고, 또 제 4 트랜지스터(104)가 도통 상태일 때, 발광 소자(105)가 발광한다. 제 3 트랜지스터(103)가 전류원으로서 기능하고, 또 제 4 트랜지스터(104)가 스위치로서 기능함으로써, 발광 소자(105)를 원하는 휘도로 발광시키거나 발광하지 않도록 제어할 수 있다. 또한, 도 1b에서 도시한 제 3 트랜지스터(103), 제 4 트랜지스터(104) 및 발광 소자(105)의 접속 순서는 제 1 전원선(19)과 제 2 전원선(20) 사이에서 바꿔서 형성하는 구성으로 할 수도 있다.
제 1 용량 소자(106)는 한쪽 전극이 제 1 트랜지스터(101)의 제 2 단자 및 제 2 트랜지스터(102)의 제 1 단자에 접속되고, 다른 쪽 전극이 제 1 전원선(19)에 접속된다. 또한, 제 2 용량 소자(107)는 한쪽 전극이 제 2 트랜지스터(102)의 제 2 단자 및 제 3 트랜지스터(103)의 게이트에 접속되고, 다른 쪽 전극이 제 1 전원선(19)에 접속된다.
표시 제어 회로(18)는 EL 표시 장치의 외부로부터 공급되는 화상 신호를 기초로 하여 화소부(10)에서 표시를 하기 위한 각종 신호를 생성하기 위한 회로이다. 표시 제어 회로(18)는 상술한 제 1 제어 신호 Tra, 제 2 제어 신호 EN을 생성할 뿐만 아니라, 주사선 구동 회로(11) 및 신호선 구동 회로(12)를 구동하기 위한 클록 신호, 스타트 펄스 등의 타이밍 신호를 생성하는 회로가 된다.
전원 회로(21)는 제 1 전원선(19) 및 제 2 전원선(20)에 공급하는 전위에 한정되지 않고, EL 표시 장치에서 필요한 복수의 전위를 생성하기 위한 회로이다. 전원 회로(21)에서는 고정 전원의 전위를 기초로 하여 복수의 전위를 생성하는 구성으로 하면 좋다. 또한, 각 화소에 전원을 공급하는 제 1 전원선(19)은 발광 소자의 구동 전압이 색 요소마다 다른 경우, 색마다 다른 전원 전압이 공급되는 구성으로 하여도 좋다.
또한,‘A와 B가 접속된다’라고 명시적으로 기재하는 경우에는 A와 B가 전기적으로 접속되는 경우와, A와 B가 기능적으로 접속되는 경우와, A와 B가 직접 접속되는 경우를 포함하는 것으로 한다.
또한, 화상 신호의 전위 Sig가 유지되는 제 1 용량 소자(106)의 정전 용량은 제 1 용량 소자(106)의 전위가 전송되어 유지되는 제 2 용량 소자(107)의 정전 용량보다 크게 하는 것이 바람직하다. 제 2 용량 소자(107)에 유지되는 전위는 제 2 트랜지스터(102)가 도통 상태가 될 때의 제 1 용량 소자(106)의 정전 용량과 제 2 용량 소자(107)의 정전 용량을 합한 정전 용량으로 추산된다. 따라서, 미리 제 1 용량 소자(106)의 정전 용량의 크기를 제 2 용량 소자(107)의 정전 용량의 크기의 10배 이상으로 하는 것이 바람직하다. 제 1 용량 소자(106)의 정전 용량의 크기를 제 2 용량 소자(107)의 정전 용량의 크기의 10배 이상으로 함으로써, 제 2 용량 소자(107)에 유지되는 전위와 제 1 용량 소자(106)에 유지되는 전위의 변화를 저감할 수 있다.
또한, 제 1 용량 소자(106) 및 제 2 용량 소자(107)는 다른 쪽 전극이 제 1 전원선(19)에 접속되는 구성을 도시하지만 다른 구성이라도 좋다. 예를 들어 제 1 전원선(19) 이외의 다른 배선에 접속되도록 용량 소자를 배치하여도 좋다. 또한, 다른 배선이란 용량 소자를 형성하기 위해서 형성된 배선, 또는 앞 단(段)의 화소에 접속되는 게이트선을 가리킨다.
또한, 본 실시형태의 구성에서는 도 1b의 회로 구성에 있어서, 제 1 전원선(19)의 전위를 VL1, 및 제 2 전원선(20)의 전위를 VL2로 하면, VL1＞VL2로서 설명한다. 따라서, 제 3 트랜지스터(103) 및 제 4 트랜지스터(104)의 소스와 드레인 사이가 도통 상태일 때, 발광 소자(105)에서는 제 1 전원선(19)으로부터 제 2 전원선(20)을 향하여 전류가 흐른다. 발광 소자(105)는 상기 발광 소자(105)를 흐르는 전류의 크기에 따라 발광한다. 또한, 제 1 전원선(19)의 전위 및 제 2 전원선(20)의 전위를 VL2＞VL1로 하여도 좋고, 이 경우에는 발광 소자(105)의 적층 순서를 반대로 하면 좋다.
또한, 본 명세서에 따른 제 1 트랜지스터(101) 내지 제 4 트랜지스터(104)는 반도체층에 산화물 반도체를 갖는 트랜지스터이다. 구체적으로는, Zn-O를 함유한 산화물 반도체를 이용하여 반도체층을 형성하면 좋고, 이 경우에는 트랜지스터의 도전형은 n채널형이 된다. 본 명세서에 있어서는 도 1b에 도시한 회로도가 반도체층에 산화물 반도체를 갖는 트랜지스터라고 명확하게 판별할 수 있도록 도 2에 도시한 바와 같이 반도체층에 산화물 반도체를 갖는 트랜지스터의 기호에는‘OS’라고 기재하는 경우도 있다.
반도체층에 산화물 반도체를 갖는 제 1 트랜지스터(101) 내지 제 4 트랜지스터(104)는 제작 공정에 있어서 산화물 반도체 내의 수소를 충분히 저감할 수 있는 공정을 거침으로써, 비도통 상태(오프 상태라고도 함)의 트랜지스터에서 흐르는 전류인 오프 전류를 극히 작게 할 수 있다. 따라서, 제 1 트랜지스터(101)와 제 2 트랜지스터(102) 사이에 형성되는 제 1 용량 소자(106), 제 2 트랜지스터(102)와 제 3 트랜지스터(103)의 게이트 사이에 형성되는 제 2 용량 소자(107)에서는 공급된 화상 신호를 일정 기간 유지할 수 있다.
또한, 산화물 반도체막 내의 수소의 농도가 5×1019cm3 이하, 특히 5×1018cm3 이하인 것이 바람직하다. 산화물 반도체 내의 수소를 충분히 저감함으로써, 트랜지스터의 임계값 전압이 음의 방향으로 시프트하는 것에 기인하여 노멀리 온(normally on) 상태가 되거나 이동도가 저하되는 일 등이 없고, 또 레이저 결정화의 공정이 필요 없으며 전기적 특성이 우수한 반도체층을 갖는 트랜지스터 특성으로 할 수 있다.
다음에, 도 3a에서는 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상을 전환시켜 표시하는 EL 표시 장치(201)와, 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상이 선택적으로 시인되도록 하기 위한 전환 수단이 구비된 안경(202)에 의해 입체 화상을 시인하는 경우의 외관도를 도시한다. 전환 수단이 구비된 안경(202)은 왼쪽 눈용 안경(203A)과 오른쪽 눈용 안경(203B)에 형성되는 셔터가 교대로 개폐한다. 셔터의 개폐와 동기하여 왼쪽 눈용 화상과 오른쪽 눈용 화상이 교대로 EL 표시 장치(201)에 표시됨으로써, 시인자가 EL 표시 장치(201)의 화상을 입체 영상으로서 인식할 수 있다.
전환 수단이 구비된 안경(202)의 왼쪽 눈용 안경(203A)과 오른쪽 눈용 안경(203B)에 형성되는 셔터는 일례로서 액정 재료를 전극으로 끼운 액정 소자를 사용하여 구성하면 좋다. 또한, 왼쪽 눈용 안경(203A) 또는 오른쪽 눈용 안경(203B)의 셔터를 엶으로써, EL 표시 장치(201)에서 표시되는 화상이 시인자의 왼쪽 눈 또는 오른쪽 눈에 유도된다. 또한, 셔터를 닫음으로써 EL 표시 장치(201)에서 표시되는 화상이 시인자의 왼쪽 눈 또는 오른쪽 눈에 유도되지 않게 된다.
또한, 도 3a에서는 EL 표시 장치(201)와 전환 수단이 구비된 안경(202)의 전기적인 접속 수단을 특별히 도시하지 않지만, 예를 들어 케이블 또는 무선 신호에 의해 EL 표시 장치(201)와 전환 수단이 구비된 안경(202) 사이의 신호를 동기시키는 구성으로 하여도 좋다.
EL 표시 장치(201)와 전환 수단이 구비된 안경(202)의 주요 구성을 나타낸 블록도를 도 3b에 도시한다.
도 3b에는 도 3a에 대응시켜 EL 표시 장치(201) 및 전환 수단이 구비된 안경(202)의 블록도를 도시한다. 도 3b에 있어서 EL 표시 장치(201)는 표시 제어 회로(18), 화소부(10), 주사선 구동 회로(11), 신호선 구동 회로(12), 전환 수단이 구비된 안경 제어 회로(204)를 갖는 블록도를 도시한다. 또한, 도 3b에 있어서, 전환 수단이 구비된 안경(202)이 왼쪽 눈용 안경(203A), 오른쪽 눈용 안경(203B)을 갖는 블록도를 도시한다.
표시 제어 회로(18)는 EL 표시 장치의 외부로부터 공급되는 화상 신호 data를 기초로 하여 제 1 제어 신호 Tra, 제 2 제어 신호 EN뿐만 아니라, 주사선 구동 회로(11) 및 신호선 구동 회로(12)를 구동하기 위한 클록 신호, 스타트 펄스 등의 타이밍 신호를 생성하는 회로가 된다.
전환 수단이 구비된 안경 제어 회로(204)는 EL 표시 장치의 외부로부터 공급되는 화상 신호 data를 기초로 하여 전환 수단이 구비된 안경(202)의 왼쪽 눈용 안경(203A) 및 오른쪽 눈용 안경(203B)의 셔터 개폐 동작을 화소부(10)에서 표시되는 왼쪽 눈용 화상 및 오른쪽 눈용 화상과 동기하도록 구동하기 위한 제어를 하는 회로이다. 또한, EL 표시 장치(201)와 전환 수단이 구비된 안경(202)의 전기적인 접속 수단을 특별히 도시하지 않지만, 예를 들어 EL 표시 장치(201)와 전환 수단이 구비된 안경 제어 회로(204) 사이의 신호는 케이블 또는 무선 신호에 의해 쌍방향으로 통신한다.
또한, 도 3b에서는 주사선 구동 회로(11) 및 신호선 구동 회로(12)가 화소부(10)와 같은 기판 위에 형성되는 구성에 대해서 도시하였지만, 주사선 구동 회로(11) 및 신호선 구동 회로(12) 중 어느 하나가 화소부(10)와 같은 기판 위에 형성되는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 화소부(10)만을 기판 위에 형성하는 구성으로 하여도 좋다.
다음에, 도 4 내지 도 5d를 사용하여 EL 표시 장치에서의 왼쪽 눈용 화상 및 오른쪽 눈용 화상의 기록 동작, 전환 수단이 구비된 안경의 왼쪽 눈용 안경 및 오른쪽 눈용 안경에 의한 전환 동작, 화소 내의 제 1 트랜지스터(101) 내지 제 4 트랜지스터(104)의 도통 상태에 대해서 설명한다. 도 4에서는 EL 표시 장치에서의 왼쪽 눈용 화상 및 오른쪽 눈용 화상의 기록 동작, 전환 수단이 구비된 안경의 왼쪽 눈용 안경 및 오른쪽 눈용 안경에 의한 전환 동작, 제 1 제어 신호 Tra, 및 제 2 제어 신호 EN의 타이밍 차트에 대해서 도시한다. 도 5a 내지 도 5d에서는 도 4의 타이밍 차트 내에 도시한 각 기간에 있어서 화소에서의 각 트랜지스터의 도통 상태 및 전류의 흐름에 대해서 가시화하여 도시한 것이다.
또한, 도 4에서는 왼쪽 눈용 화상 및 오른쪽 눈용 화상의 기록 동작에 대해서 화소의 1행째로부터 m행째(m은 2 이상의 자연수)의 화소에 화상 신호를 기록하는 동작을 화살표(221)로 나타낸다. 화살표(221)는 화소의 1행째로부터 m행째까지 순차적으로 화상 신호를 기록하는 데 일정 기간이 필요한 것을 나타낸다.
또한, 도 4에 있어서‘B’는 흑색 표시를 하기 위한 화상 신호가 기록되는 기간,‘L’은 왼쪽 눈용 화상의 화상 신호가 기록되는 기간,‘R’은 오른쪽 눈용 화상의 화상 신호가 기록되는 기간을 나타낸다. 또한, 도 4에서는 전환 수단이 구비된 안경에 대해서 왼쪽 눈용 안경 및 오른쪽 눈용 안경이 EL 표시 장치에서 표시하는 화상을 투과시키는 기간인지, 비투과시키는 기간인지, 또는 투과와 비투과의 전환 기간인지를 나타낸다.
또한, 도 4에서는 왼쪽 눈용 화상을 표시하는 기간(왼쪽 눈용 화상 표시 기간) 및 오른쪽 눈용 화상을 표시하는 기간(오른쪽 눈용 화상 표시 기간)을 1프레임 기간으로서 나타낸다. 입체 표시를 하는 표시 장치에서는 1프레임 기간을 1초 동안에 60회 이상으로 함으로써, 동영상 표시의 플리커 등에 의한 화질 열화를 저감할 수 있다.
도 4에 있어서, 왼쪽 눈용 화상 표시 기간 및 오른쪽 눈용 화상 표시 기간은 각각 제 1 기간 T1 내지 제 3 기간 T3으로 구성된다.
제 1 기간 T1은 신호선에 공급되는‘L’또는‘R’의 화상 신호의 전위를 제 1 용량 소자에 유지하는 기간임과 함께 이전의 기간에 제 2 용량 소자에 유지된‘L’또는‘R’의 화상 신호의 전위에 따라 발광 소자에 전류 Idata를 흘리는 기간이다. 또한, 제 1 기간 T1에서는 이전의 기간에 제 2 용량 소자에 유지된‘L’또는‘R’의 화상 신호의 전위에 따라 전환 수단이 구비된 안경의 왼쪽 눈용 안경 및 오른쪽 눈용 안경이 투과 상태 또는 비투과 상태로 되는 기간이다. 또한, 제 1 기간 T1에서는 제 1 제어 신호 Tra를 L레벨의 전위로 하여 제 2 트랜지스터를 비도통 상태로 하고, 제 2 제어 신호 EN을 H레벨의 전위로 하여 제 4 트랜지스터를 도통 상태로 하는 기간이다. 따라서, 발광 소자가 발광 상태가 되는 기간이 된다.
또한, 도 5a에서는 제 1 기간 T1에서의 각 트랜지스터의 도통 상태 및 전류의 흐름에 대해서 가시화하여 도시한다. 도 5a에 도시한 제 1 기간 T1에서는 주사선의 선택 신호 Sel에 의해 제 1 트랜지스터가 온 상태가 되어 제 1 용량 소자에 화상 신호 VL이 유지된다. 또한, 이전의 기간에 화상 신호 VR이 제 2 용량 소자에 유지된다. 그리고, 제 2 트랜지스터가 오프 상태이며 제 4 트랜지스터가 온 상태가 됨으로써, 화상 신호 VR에 따른 전류 Idata가 제 3 트랜지스터, 제 4 트랜지스터 및 발광 소자에 흐른다.
제 2 기간 T2는 제 1 기간 T1에서 제 1 용량 소자에 유지된 ‘L’ 또는 ‘R’의 화상 신호의 전위를 제 2 용량 소자에 유지시킴과 함께 발광 소자를 비발광 상태로 하는 기간이다. 또한, 제 2 기간 T2에서는 전환 수단이 구비된 안경의 왼쪽 눈용 안경 및 오른쪽 눈용 안경의 투과 또는 비투과를 제 1 기간의 상태로부터 전환시키기 위한 전환 기간이 된다. 또한, 제 2 기간 T2에서는 제 1 제어 신호 Tra를 H레벨의 전위로 하여 제 2 트랜지스터를 도통 상태로 하고, 제 2 제어 신호 EN을 L레벨의 전위로 하여 제 4 트랜지스터를 비도통 상태로 하는 기간이다. 따라서, 발광 소자가 비발광 상태가 되는 기간이 된다.
또한, 도 5b에서는 제 2 기간 T2에서의 각 트랜지스터의 도통 상태 및 전류의 흐름의 대해서 가시화하여 도시한다. 도 5b에 도시하는 제 2 기간 T2에서는 제 1 제어 신호 Tra에 의해 제 2 트랜지스터가 온 상태가 되고, 제 1 용량 소자에 유지된 화상 신호 VL이 제 2 용량 소자에 전송되어 유지된다. 이 때, 제 4 트랜지스터가 오프 상태이기 때문에 화상 신호 VL에 따른 전류 Idata는 제 4 트랜지스터 및 발광 소자에는 흐르지 않는다.
제 3 기간 T3은 제 2 기간 T2에서 제 2 용량 소자에 유지된 ‘L’ 또는 ‘R’의 화상 신호의 전위에 따라 발광 소자에 전류 Idata를 흘리는 기간이다. 또한, 제 3 기간 T3에서는 제 2 기간 T2에서 제 2 용량 소자에 유지된 ‘L’ 또는 ‘R’의 화상 신호의 전위에 따라 전환 수단이 구비된 안경의 왼쪽 눈용 안경 및 오른쪽 눈용 안경이 투과 또는 비투과가 되는 기간이다. 또한, 제 3 기간 T3에서는 제 1 제어 신호 Tra를 L레벨의 전위로 하여 제 2 트랜지스터를 비도통 상태로 하고, 제 2 제어 신호 EN을 H레벨의 전위로 하여 제 4 트랜지스터를 도통 상태로 하는 기간이다. 따라서, 발광 소자가 발광 상태가 되는 기간이 된다.
또한, 도 5c에서는 제 3 기간 T3에서의 각 트랜지스터의 도통 상태 및 전류의 흐름에 대해서 가시화하여 도시한다. 도 5c에 도시한 제 3 기간 T3에서는 제 1 용량 소자 및 제 2 용량 소자에 화상 신호 VL이 유지된다. 그리고, 제 2 트랜지스터가 오프 상태이며 제 4 트랜지스터가 온 상태임으로써, 화상 신호 VL에 따른 전류 Idata가 제 3 트랜지스터, 제 4 트랜지스터 및 발광 소자에 흐른다.
또한, 제 1 기간 T1은 도 4에 도시하는 바와 같이 제 3 기간 T3과 중첩하여 실시할 수 있다. 구체적으로는 제 3 기간 T3에서 실시되는 제 2 용량 소자에 유지된 ‘L’ 또는 ‘R’의 화상 신호의 전위에 따라 발광 소자에 전류 Idata를 흘리는 동작과 함께, 신호선에 공급되는 ‘L’ 또는 ‘R’의 화상 신호의 전위를 제 1 용량 소자에 유지한다. 따라서, 제 1 기간 T1과 제 3 기간 T3에서의 전환 수단이 구비된 안경의 왼쪽 눈용 안경 및 오른쪽 눈용 안경은 같은 동작이 된다. 마찬가지로, 제 1 기간 T1과 제 3 기간 T3에서는 제 1 제어 신호 Tra 및 제 2 제어 신호 EN은 같은 동작이 된다. 따라서, 발광 소자가 발광 상태가 되는 기간이 된다.
또한, 도 5d에서는 도 5c에서 도시한 제 3 기간 T3과 중첩하여 실시할 수 있는 제 1 기간 T1에서의 각 트랜지스터의 도통 상태 및 전류의 흐름에 대해서 가시화하여 도시한다. 도 5d에 도시하는 제 1 기간 T1에서는 주사선의 선택 신호 Sel에 의해 제 1 트랜지스터가 온 상태가 되어, 제 1 용량 소자에 화상 신호 VR이 유지된다. 또한, 이전의 기간인 도 5c에서 도시한 제 3 기간 T3에서 화상 신호 VL이 제 2 용량 소자에 유지된다. 그리고, 제 2 트랜지스터가 오프 상태이며 제 4 트랜지스터가 온 상태임으로써, 화상 신호 VL에 따른 전류 Idata가 제 3 트랜지스터, 제 4 트랜지스터 및 발광 소자에 흐른다.
또한, 화상 신호의 전위가 유지되는 제 1 용량 소자 및 제 2 용량 소자에서는 각 트랜지스터의 온 상태 또는 오프 상태가 전환됨으로써, 전송될 화상 신호의 전위가 변동될 수 있다. 이 경우에는 미리 제 1 용량 소자의 정전 용량의 크기를 제 2 용량 소자의 정전 용량의 크기의 10배 이상으로 하여 전위의 변화를 저감하는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 용량 소자 및 제 2 용량 소자에 전위를 일정 기간 유지하는 경우, 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터의 제 1 단자와 제 2 단자 사이에서 누설되는 전류에 의한 전위의 경시적인 변화는 산화물 반도체를 반도체층에 갖는 트랜지스터로 함으로써, 저감할 수 있다. 즉, 제 1 용량 소자 및 제 2 용량 소자에 전위를 유지할 수 있다. 상술한 바와 같이, 산화물 반도체를 반도체층에 갖는 트랜지스터는 제작 공정에서 산화물 반도체 내의 수소를 충분히 저감할 수 있는 공정을 거침으로써, 비도통 상태(오프 상태라고도 함)의 트랜지스터에서 흐르는 전류인 오프 전류를 극히 작게 할 수 있다.
도 1a 내지 도 5d를 사용하여 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 구성을 이용하면 크로스토크를 억제하기 위한 흑색 표시의 화상 신호의 기록을 하지 않아도 좋게 된다. 그리고, 전환 수단이 구비된 안경의 왼쪽 눈용 안경 및 오른쪽 눈용 안경의 전환 기간은 제 1 용량 소자에 유지된 화상 신호의 전위를 제 2 용량 소자에 전송하는 기간에 실시할 수 있다. 상기 화상 신호를 전송하는 기간에서는 흑색 표시로 하는 화상 신호를 순차적으로 기록하는, 전환 수단이 구비된 안경의 전환 기간을 설정하는 구성과 달리, 흑색 표시의 화상 신호를 기록하지 않고 모두 한꺼번에 화소를 흑색 표시로 할 수 있다. 그래서, EL 표시 장치의 휘도 저하를 억제할 수 있다. 특히 EL 표시 장치를 대화면화할 때는 1행째로부터 m행째까지 흑색 표시를 하기 위한 화상 신호를 순차적으로 기록하는 데 시간이 걸리는 한편, 본 발명의 구성에서는 일단 기록한 화상 신호를 한꺼번에 전송하는 기간만 발광 소자를 비발광 상태로 할 수 있기 때문에, EL 표시 장치의 휘도 저하를 억제할 수 있다. 결과적으로, EL 표시 장치의 휘도를 높이는 만큼 소비 전력의 증가를 억제하고, EL 표시 장치의 소비 전력의 소비 전력을 저감할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 구성에서는 화소 내에서 화상 신호를 전송하기 위해서 각 화소 내에 미리 화상 신호를 기록할 필요가 있다. 상술한 바와 같이, 본 실시형태의 구성에서는 발광 소자를 발광시키는 기간에 있어서 다음 기간의 화상 신호를 화소에 기록할 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 형태에서는 산화물 반도체를 반도체층에 사용한 트랜지스터를 화소의 트랜지스터에 사용함으로써, 제 1 용량 소자 및 제 2 용량 소자에 유지된 화상 신호의 전위가 누설하는 것을 저감할 수 있다. 따라서, 메모리 회로 등을 형성하는 등 복잡한 회로 구성으로 하지 않고 상기 회로 동작을 실현할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 형태에 따르면, 프레임 시퀀셜 방식에 의한 입체 표시를 하는 EL 표시 장치에 있어서, 크로스토크를 억제하기 위한 흑색 표시의 화상 신호를 기록하지 않고, 발광 소자의 점등 기간이 짧아지는 만큼 소비 전력의 증가를 억제할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 기재하는 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 상기 실시형태에서 설명한 EL 표시 장치의 각 화소가 구비하는 발광 소자의 구성에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 박막 트랜지스터에 접속된 발광 소자의 단면 구조의 일 형태에 대해서 도시한 것이다. 발광 소자는 제 1 전극(511), 발광층을 갖는 EL층(513), 제 2 전극(514)이 순차적으로 적층되어 형성된다. 제 1 전극(511) 및 제 2 전극(514) 중 하나는 양극으로서 기능하고, 다른 하나는 음극으로서 기능한다. 발광 소자는 양극으로부터 주입되는 정공 및 음극으로부터 주입되는 전자가 EL층에 포함되는 발광층에서 재결합하여 발광한다. 발광 소자의 제 1 전극(511)은 기판(503) 위에 형성된 박막 트랜지스터(501)에 접속된다. 또한, 박막 트랜지스터(501)의 소스 또는 드레인이 되는 전극 및 제 1 전극(511)을 덮도록 격벽(502)이 형성된다. 또한, 제 1 전극(511) 위의 격벽(502)의 개구부에 EL층(513)이 형성되고, EL층(513)이나 격벽(502)을 덮도록 제 2 전극(514)이 형성된다.
제 1 전극(511) 또는 제 2 전극(514)은 금속, 합금, 또는 전기 전도성 화합물을 사용하여 형성한다.
예를 들어, 제 1 전극(511) 또는 제 2 전극(514)은 일함수가 큰(일함수가 4.0eV 이상) 금속, 합금, 전기 전도성 화합물 등을 사용할 수 있다. 대표적으로는 산화인듐-산화주석(ITO: Indium Tin Oxide), 실리콘 또는 산화실리콘을 함유한 산화인듐-산화주석, 산화인듐-산화아연(IZO: Indium Zinc Oxide), 산화텅스텐 및 산화아연을 함유한 산화인듐(IWZO) 등의 투광성을 갖는 도전성 금속 산화물층이 있다.
또한, 제 1 전극(511) 또는 제 2 전극(514)은 일함수가 작은(대표적으로는 일함수가 3.8eV 이하) 금속, 합금, 전기 전도성 화합물 등을 사용할 수 있다. 대표적으로는 원소 주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 원소, 즉 리튬이나 세슘 등의 알칼리 금속, 및 마그네슘, 칼슘, 스트론튬 등의 알칼리 토류 금속, 및 이들을 함유한 합금(알루미늄, 마그네슘과 은의 합금, 알루미늄과 리튬의 합금), 유로퓸, 이테르븀 등의 희토류 금속 및 이들을 함유한 합금 등이 있다.
알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 및 이들을 함유한 합금은 진공 증착법, 스퍼터링법 등을 이용하여 형성한다. 또한, 은 페이스트(paste) 등을 잉크젯법에 의해 토출하여 소성(燒成)함으로써 형성할 수도 있다. 또한, 제 1 전극(511) 및 제 2 전극(514)은 단층에 한정되지 않고 적층하여 형성할 수도 있다.
또한, EL층(513)에서 발광한 광을 외부에 추출하기 위해서 제 1 전극(511) 및 제 2 전극(514) 중 한쪽 또는 양쪽 모두를 EL층(513)으로부터의 발광을 투과하도록 형성한다. 제 1 전극(511)만 투광성을 갖는 전극인 경우, 광은 화살표 방향(500)에 도시하는 바와 같이 제 1 전극(511)을 통하여, 신호선으로부터 입력되는 비디오 신호에 따른 휘도로 기판(503) 측으로부터 추출된다. 또한, 제 2 전극(514)만 투광성을 갖는 전극인 경우, 광은 제 2 전극(514)을 통하여, 신호선으로부터 입력되는 비디오 신호에 따른 휘도로 밀봉 기판(516) 측으로부터 추출된다. 제 1 전극(511) 및 제 2 전극(514) 양쪽 모두가 투광성을 갖는 전극인 경우에는 광은 제 1 전극(511) 및 제 2 전극(514)을 통하여 신호선으로부터 입력되는 비디오 신호에 따른 휘도로 기판(503) 및 밀봉 기판(516) 양쪽 모두로부터 추출된다.
투광성을 갖는 전극은 예를 들어 투광성을 갖는 도전성 금속 산화물을 사용하여 형성하거나 또는 은, 알루미늄 등을 수nm 내지 수십nm의 두께가 되도록 형성한다. 또한, 막 두께를 얇게 한 은, 알루미늄 등의 금속층과 투광성을 갖는 도전성 금속 산화물층의 적층 구조로 할 수도 있다.
양극으로서 기능하는 제 1 전극(511) 및 제 2 전극(514) 중 하나는 일함수가 큰(일함수가 4.0eV 이상) 금속, 합금, 전기 전도성 화합물 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 음극으로서 기능하는 제 1 전극(511) 및 제 2 전극(514) 중 다른 하나는 일함수가 작은(일함수가 3.8eV 이하) 금속, 합금, 전기 전도성 화합물 등을 사용하는 것이 바람직하다. 대표적으로는 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 및 이들을 함유한 합금이나 화합물, 및 희토류 금속을 함유한 전이금속 등을 사용하여 형성할 수 있다.
EL층(513)은 발광층을 갖는다. 또한, EL층(513)은 발광층 외에 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 및 전자 주입층을 가져도 좋다. 정공 수송층은 양극과 발광층 사이에 형성된다. 또한, 정공 주입층은 양극과 발광층 사이, 또는 양극과 정공 수송층 사이에 형성된다. 한편, 전자 수송층은 음극과 발광층 사이에 형성된다. 전자 주입층은 음극과 발광층 사이, 또는 음극과 전자 수송층 사이에 형성된다. 또한, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 및 전자 주입층은 모든 층을 형성할 필요는 없고, 요구되는 기능 등에 따라 적절히 선택하여 형성하면 좋다.
발광층은 발광성 물질을 함유한다. 발광성의 물질로서는, 예를 들어 형광을 발광하는 형광성 화합물이나 인광을 발광하는 인광성 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 발광층은 발광성 물질을 호스트 재료에 분산시켜 형성할 수 있다. 발광성 물질을 호스트 재료에 분산시켜 발광층을 형성하면, 발광 물질들이 소광 반응을 일으키는 농도 소광 현상이나 결정화 현상을 억제할 수 있다.
발광성 물질이 형광성 화합물인 경우에는 형광성 화합물보다 일중항 여기 에너지(기저 상태와 일중항 여기 상태의 에너지 차이)가 큰 물질을 호스트 재료에 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 인광성 화합물인 경우에는 인광성 화합물보다 삼중항 여기 에너지(기저 상태와 삼중항 여기 상태의 에너지 차이)가 큰 물질을 호스트 재료에 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 호스트 재료에 분산하는 발광성 물질로서는 상술한 인광성 화합물이나 형광성 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 발광층으로서 2종류 이상의 호스트 재료와 발광성 물질을 사용하여도 좋고, 2종류 이상의 발광성 물질과 호스트 재료를 사용하여도 좋다. 또한, 2종류 이상의 호스트 재료 및 2종류 이상의 발광성 물질을 사용하여도 좋다.
또한, 정공 주입층으로서 정공 수송성이 높은 물질과 전자 수용성을 나타내는 물질을 함유한 층을 사용할 수 있다. 정공 수송성이 높은 물질과 전자 수용성을 나타내는 물질을 함유한 층은 캐리어 밀도가 높고 정공 주입성이 우수하다. 또한, 정공 수송성이 높은 물질과 전자 수용성을 나타내는 물질을 함유한 층을 양극으로서 기능하는 전극에 접하는 정공 주입층으로서 사용함으로써, 양극으로서 기능하는 전극 재료의 일함수의 크기에 상관없이 다양한 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.
발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 및 전자 주입층은 증착법, 도포법 등으로 형성할 수 있다.
또한, 제 2 전극(514) 및 격벽(502) 위에 패시베이션층(515)을 스퍼터링법이나 CVD법으로 형성하여도 좋다. 패시베이션층(515)을 형성함으로써, 외부로부터 발광 소자에 수분이나 산소가 침입되어 발광 소자가 열화되는 것을 저감할 수 있다. 또한, 패시베이션층(515) 및 밀봉 기판(516) 사이의 공간에 질소를 밀봉하고, 또 건조제를 배치하여도 좋다. 또는, 패시베이션층(515) 및 밀봉 기판(516) 사이를 투광성을 갖고, 또 흡수성이 높은 유기 수지로 충전하여도 좋다.
발광 소자가 백색 발광을 나타내는 경우, 컬러 필터 또는 색 변환층 등을 기판(503) 또는 밀봉 기판(516)에 형성함으로써, 풀 컬러 표시를 실시할 수 있다.
또한, 명암비를 높이기 위해서 기판(503) 및 밀봉 기판(516)에 편광판 또는 원편광판을 형성하여도 좋다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 상기 실시형태에서 설명한 EL 표시 장치에서의 트랜지스터의 구성에 대해서 설명하기로 한다.
트랜지스터의 구조의 일례로서, 산화물 반도체로 이루어진 반도체층(산화물 반도체층)을 갖는 트랜지스터의 구조에 대해서 도 7a 내지 도 8b를 참조하여 설명한다. 도 7a 내지 도 8b는 트랜지스터의 단면 모식도이다.
도 7a에 도시한 트랜지스터는 하부(bottom) 게이트 구조를 갖는 트랜지스터의 하나이며, 역스태거형 트랜지스터라고도 한다.
도 7a에 도시한 트랜지스터는 기판(710) 위에 형성된 도전층(711)과, 도전층(711) 위에 형성된 절연층(712)과, 절연층(712)을 사이에 두고 도전층(711) 위에 형성된 산화물 반도체층(713)과, 산화물 반도체층(713)의 일부 위에 각각 형성된 도전층(715) 및 도전층(716)을 갖는다.
또한, 도 7a에 트랜지스터의 산화물 반도체층(713)의 다른 일부(도전층(715) 및 도전층(716)이 형성되지 않는 부분)에 접하는 산화물 절연층(717)과, 산화물 절연층(717) 위에 형성된 보호 절연층(719)을 도시한다.
도 7b에 도시한 트랜지스터는 하부 게이트 구조를 갖는 트랜지스터의 하나인 채널 보호형(채널 스톱형이라고도 함) 트랜지스터이며, 역스태거형 트랜지스터라고도 한다.
도 7b에 도시한 트랜지스터는 기판(720) 위에 형성된 도전층(721)과, 도전층(721) 위에 형성된 절연층(722)과, 절연층(722)을 사이에 두고 도전층(721) 위에 형성된 산화물 반도체층(723)과, 절연층(722) 및 산화물 반도체층(723)을 사이에 두고 도전층(721) 위에 형성된 절연층(727)과, 산화물 반도체층(723)의 일부 위 및 절연층(727)의 일부 위에 각각 형성된 도전층(725) 및 도전층(726)을 갖는다.
여기서, 산화물 반도체층(723)의 일부 또는 모두와 도전층(721)이 겹치는 구조로 하면, 산화물 반도체층(723)에 광이 입사하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 도 7b에 트랜지스터 위에 형성된 보호 절연층(729)을 도시한다.
도 7c에 도시한 트랜지스터는 하부 게이트 구조를 갖는 트랜지스터의 하나이다.
도 7c에 도시한 트랜지스터는 기판(730) 위에 형성된 도전층(731)과, 도전층(731) 위에 형성된 절연층(732)과, 절연층(732)의 일부 위에 각각 형성된 도전층(735) 및 도전층(736)과, 절연층(732), 도전층(735) 및 도전층(736)을 끼워서 도전층(731) 위에 형성된 산화물 반도체층(733)을 갖는다.
여기서, 산화물 반도체층(733)의 일부 또는 모두와 도전층(731)이 겹치는 구조로 하면, 산화물 반도체층(733)에 광이 입사하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 도 7c에 산화물 반도체층(733)의 상면 및 측면과 접하는 산화물 절연층(737)과, 산화물 절연층(737) 위에 형성된 보호 절연층(739)을 도시한다.
도 7d에 도시한 트랜지스터는 상부(top) 게이트 구조를 갖는 트랜지스터의 하나이다.
도 7d에 도시한 트랜지스터는 절연층(747)을 끼워서 기판(740) 위에 형성된 산화물 반도체층(743)과, 산화물 반도체층(743)의 일부 위에 각각 형성된 도전층(745) 및 도전층(746)과, 산화물 반도체층(743), 도전층(745), 및 도전층(746) 위에 형성된 절연층(742)과, 절연층(742)을 끼워서 산화물 반도체층(743) 위에 형성된 도전층(741)을 갖는다.
기판(710), 기판(720), 기판(730), 기판(740)의 각각에는 일례로서 유리 기판(바륨보로실리케이트 유리 기판이나 알루미노보로실리케이트 유리 기판 등), 절연체로 이루어진 기판(세라믹 기판, 석영 기판, 사파이어 기판 등), 결정화 유리 기판, 플라스틱 기판, 또는 반도체 기판(실리콘 기판 등)을 사용한다.
도 7d에 도시한 트랜지스터에 있어서, 절연층(747)은 기판(740)으로부터 불순물 원소가 확산되는 것을 방지하는 하지층으로서의 기능을 갖는다. 절연층(747)에는 일례로서 질화실리콘층, 산화실리콘층, 질화산화실리콘층, 산화질화실리콘층, 산화알루미늄층, 및 산화질화알루미늄층을 단층 구조 또는 적층 구조로 사용한다. 또는, 절연층(747)에는 상술한 층과 차광성을 갖는 재료의 층을 적층시켜 사용한다. 또는, 절연층(747)에는 차광성을 갖는 재료의 층을 사용한다. 또한, 절연층(747)으로서 차광성을 갖는 재료의 층을 사용하면, 산화물 반도체층(743)에 광이 입사하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 도 7d에 도시한 트랜지스터와 마찬가지로 도 7a 내지 도 7c에 도시한 트랜지스터에 있어서, 기판(710)과 도전층(711) 사이, 기판(720)과 도전층(721) 사이, 기판(730)과 도전층(731) 사이에 각각 절연층(747)을 형성하여도 좋다.
도전층(도전층(711), 도전층(721), 도전층(731), 도전층(741))은 트랜지스터의 게이트로서의 기능을 갖는다. 이들 도전층에는 일례로서 몰리브덴, 티타늄, 크롬, 탄탈, 텅스텐, 알루미늄, 구리, 네오디뮴, 및 스칸듐 등의 금속 재료의 층, 또는 상기 금속 재료를 주성분으로 하는 합금 재료의 층을 사용한다.
절연층(절연층(712), 절연층(722), 절연층(732), 절연층(742))은 트랜지스터의 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는다.
절연층(절연층(712), 절연층(722), 절연층(732), 절연층(742))에는 일례로서, 산화실리콘층, 질화실리콘층, 산화질화실리콘층, 질화산화실리콘층, 산화알루미늄층, 질화알루미늄층, 산화질화알루미늄층, 질화산화알루미늄층, 산화하프늄층, 또는 산화알루미늄갈륨층을 사용한다.
산화물 반도체층(산화물 반도체층(713), 산화물 반도체층(723), 산화물 반도체층(733), 산화물 반도체층(743))과 접하는 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 절연층(절연층(712), 절연층(722), 절연층(732), 절연층(742))에는 산소를 포함한 절연층을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 산소를 포함한 절연층이 화학양론적 조성비보다 산소가 많은 영역(산소 과잉 영역이라고도 표기함)을 포함하는 것이 더 바람직하다.
상기 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 절연층이 산소 과잉 영역을 가짐으로써 산화물 반도체층으로부터 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 절연층에 산소가 이동하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 절연층으로부터 산화물 반도체층에 산소를 공급할 수도 있다. 따라서, 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 절연층과 접하는 산화물 반도체층을 층분한 양의 산소를 함유한 층으로 할 수 있다.
또한, 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 절연층(절연층(712), 절연층(722), 절연층(732), 절연층(742))은 수소나 물 등의 불순물을 혼입시키지 않는 방법을 이용하여 성막하는 것이 바람직하다. 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 절연층에 수소나 물 등의 불순물이 포함되면, 산화물 반도체층(산화물 반도체층(713), 산화물 반도체층(723), 산화물 반도체층(733), 산화물 반도체층(743))에 수소나 물 등의 불순물이 침입하거나 수소나 물 등의 불순물로 인하여 산화물 반도체층 내의 산소가 추출되는 것 등에 의해 산화물 반도체층이 저저항화(n형화)되어, 기생 채널이 형성될 우려가 있기 때문이다. 예를 들어, 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 절연층은 스퍼터링법으로 성막하고, 스퍼터링 가스로서는 수소나 물 등의 불순물이 제거된 고순도 가스를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 절연층에는 산소를 공급하는 처리를 하는 것이 바람직하다. 산소를 공급하는 처리로서는 산소 분위기하에서의 열처리나 산소 도핑 처리 등이 있다. 또는, 전계로 가속된 산소 이온을 조사하여 산소를 첨가하여도 좋다. 또한, 본 명세서 등에 있어서, 산소 도핑 처리란 산소를 벌크에 첨가하는 것을 가리키며, 상기 벌크라는 용어는 산소를 막 표면뿐만 아니라 막 내부에 첨가하는 것을 명확하게 하는 취지로 사용한다. 또한, 산소 도핑에는 플라즈마화된 산소를 벌크에 첨가하는 산소 플라즈마 도핑이 포함된다.
게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 절연층에 대해서, 산소 도핑 처리 등의 산소를 공급하는 처리를 함으로써, 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 절연층에는 화학양론적 조성비보다 산소가 많은 영역이 형성된다. 이러한 영역을 구비함으로써, 산화물 반도체층에 산소를 공급하여, 산화물 반도체층 내 또는 절연층과의 계면의 산소 결함을 저감할 수 있다.
예를 들어 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 절연층으로서 산화알루미늄갈륨층을 사용한 경우, 산소 도핑 처리 등의 산소를 공급하는 처리를 행함으로써, GaxAl2-xO3+α(0＜x＜2, 0＜α＜1)로 할 수 있다.
또는, 스퍼터링법을 이용하여 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 절연층을 성막하는 경우에는 산소 가스, 또는 불활성 기체(예를 들어 아르곤 등의 희(稀) 가스, 또는 질소)와 산소의 혼합 가스를 도입함으로써, 게이트 절연층으로서의 기능을 갖는 절연층에 산소 과잉 영역을 형성하여도 좋다. 또한, 스퍼터링법에 의한 성막 후, 열처리를 하여도 좋다.
산화물 반도체층(산화물 반도체층(713), 산화물 반도체층(723), 산화물 반도체층(733), 산화물 반도체층(743))은 트랜지스터의 채널 형성층으로서의 기능을 갖는다. 이들 산화물 반도체층에 사용할 수 있는 산화물 반도체로서는 4원계 금속 산화물(In-Sn-Ga-Zn-O계 금속 산화물 등), 3원계 금속 산화물(In-Ga-Zn-O계 금속 산화물, In-Sn-Zn-O계 금속 산화물, In-Al-Zn-O계 금속 산화물, Sn-Ga-Zn-O계 금속 산화물, Al-Ga-Zn-O계 금속 산화물, Sn-Al-Zn-O계 금속 산화물 등), 및 2원계 금속 산화물(In-Zn-O계 금속 산화물, Sn-Zn-O계 금속 산화물, Al-Zn-O계 금속 산화물, Zn-Mg-O계 금속 산화물, Sn-Mg-O계 금속 산화물, In-Mg-O계 금속 산화물, In-Ga-O계 금속 산화물, In-Sn-O계 금속 산화물 등)을 들 수 있다. 또한, 산화물 반도체층에 사용할 수 있는 산화물 반도체로서, In-O계 금속 산화물, Sn-O계 금속 산화물, Zn-O계 금속 산화물 등을 사용할 수도 있다. 또한, 산화물 반도체층에 사용할 수 있는 산화물 반도체로서 상기 금속 산화물에 SiO2를 함유시킨 산화물 반도체를 사용할 수도 있다.
또한, 산화물 반도체층에 사용할 수 있는 산화물 반도체로서, InMO3(ZnO)m(m>0)으로 표기되는 재료를 사용할 수 있다. 여기서, M은 Ga, Al, Mn, 및 Co 중에서 선택된 하나 또는 복수의 금속 원소를 나타낸다. 예를 들어 M으로서는 Ga, Ga 및 Al, Ga 및 Mn, 또는 Ga 및 Co 등을 들 수 있다.
도전층(도전층(715) 및 도전층(716), 도전층(725) 및 도전층(726), 도전층(735) 및 도전층(736), 도전층(745) 및 도전층(746))은 트랜지스터의 소스 또는 드레인으로서의 기능을 갖는다. 이들 도전층에는 일례로서 알루미늄, 크롬, 구리, 탄탈, 티타늄, 몰리브덴, 또는 텅스텐 등의 금속 재료, 또는 이들 금속 재료를 주성분으로 하는 합금 재료의 층을 사용한다.
예를 들어, 트랜지스터의 소스 또는 드레인으로서의 기능을 갖는 도전층으로서, 알루미늄 및 구리 등의 금속 재료의 층과, 티타늄, 몰리브덴, 및 텅스텐 등의 고융점 금속 재료층을 적층시켜 사용한다. 또는, 복수의 고융점 금속 재료의 층 사이에 알루미늄 및 구리 등의 금속 재료의 층을 형성하여 사용한다. 또한, 상기 도전층으로서 힐록(hillock)이나 위스커(whisker)의 발생을 방지하는 원소(실리콘, 네오디뮴, 스칸듐 등)가 첨가된 알루미늄층을 사용하면, 트랜지스터의 내열성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 도전층의 재료로서 산화인듐(In2O3), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 산화인듐산화주석합금(In2O3-SnO2, ITO라고 약기함), 또는 산화인듐산화아연합금(In2O3-ZnO), 또는 이들 금속 산화물에 산화실리콘을 함유시킨 금속 산화물을 사용한다.
절연층(727)은 트랜지스터의 채널 형성층을 보호하는 층(채널 보호층이라고도 함)으로서의 기능을 갖는다.
산화물 절연층(717) 및 산화물 절연층(737)에는 일례로서 산화실리콘층 등의 산화물 절연층을 사용한다.
보호 절연층(719), 보호 절연층(729), 및 보호 절연층(739)에는 일례로서 질화실리콘층, 질화알루미늄층, 질화산화실리콘층, 및 질화산화알루미늄층 등의 무기 절연층을 사용한다.
또한, 산화물 반도체층(743)과 도전층(745) 사이, 및 산화물 반도체층(743)과 도전층(746) 사이에 소스 영역 및 드레인 영역으로서 기능하는 산화물 도전층을 버퍼층으로서 형성하여도 좋다. 도 7d의 트랜지스터에 산화물 도전층을 형성한 트랜지스터를 도 8a에 도시한다.
도 8a의 트랜지스터는 산화물 반도체층(743)과 소스 및 드레인으로서 기능하는 도전층(745) 및 도전층(746) 사이에 소스 영역 및 드레인 영역으로서 기능하는 산화물 도전층(792) 및 산화물 도전층(794)이 형성된다. 도 8b의 트랜지스터는 제작 공정에 따라 산화물 도전층(792) 및 산화물 도전층(794)의 형상이 다른 예이다.
도 8a의 트랜지스터에서는 산화물 반도체막과 산화물 도전막의 적층을 형성하고, 산화물 반도체막과 산화물 도전막의 적층을 같은 포토 리소그래피 공정에 의해 형상을 가공하여 섬 형상의 산화물 반도체층(743)과 섬 형상의 산화물 도전막을 형성한다. 산화물 반도체층(743) 및 산화물 도전막 위에 소스 및 드레인으로서 기능하는 도전층(745) 및 도전층(746)을 형성한 후, 도전층(745) 및 도전층(746)을 마스크로 하여 섬 형상의 산화물 도전막을 에칭하여 소스 영역 및 드레인 영역으로서 기능하는 산화물 도전층(792) 및 산화물 도전층(794)을 형성한다.
도 8b의 트랜지스터에서는 산화물 반도체층(743) 위에 산화물 도전막을 형성하고, 그 위에 금속 도전막을 형성하고, 산화물 도전막 및 금속 도전막을 같은 포토리소그래피 공정으로 가공하여 소스 영역 및 드레인 영역으로서 기능하는 산화물 도전층(792) 및 산화물 도전층(794), 소스 및 드레인으로서 기능하는 도전층(745) 및 도전층(746)을 형성한다.
또한, 산화물 도전층의 형상을 가공하기 위한 에칭 처리를 할 때, 산화물 반도체층이 과잉 에칭되지 않도록 에칭 조건(에칭 재료의 종류, 농도, 에칭 시간 등)을 적절히 조정한다.
산화물 도전층(792) 및 산화물 도전층(794)의 성막 방법은 스퍼터링법이나 진공 증착법(전자빔 증착법 등)이나 아크 방전 이온 플레이팅법이나 스프레이법을 이용한다. 산화물 도전층의 재료로서는 산화아연, 산화아연알루미늄, 산질화아연알루미늄, 산화아연갈륨, 산화실리콘을 함유한 인듐주석산화물(ITSO) 등을 적용할 수 있다. 또한, 상기 재료에 산화실리콘을 함유시켜도 좋다.
소스 영역 및 드레인 영역으로서 산화물 도전층을 산화물 반도체층(743)과 소스 및 드레인으로서 기능하는 도전층(745)과 도전층(746) 사이에 형성함으로써, 소스 영역 및 드레인 영역의 저저항화를 도모할 수 있어 트랜지스터가 고속으로 동작할 수 있다.
또한, 산화물 반도체층(743), 드레인 영역으로서 기능하는 산화물 도전층(산화물 도전층(792) 또는 산화물 도전층(794)), 드레인으로서 기능하는 도전층(도전층(745) 또는 도전층(746))의 구성으로 함으로써 트랜지스터의 내압을 향상시킬 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는, 상기 실시형태에서 설명한 트랜지스터의 반도체층에 사용할 수 있는 산화물 반도체층의 일례를 도 9a 내지 도 9c를 사용하여 설명하기로 한다.
본 실시형태의 산화물 반도체층은 제 1 결정성 산화물 반도체층 위에 제 1 결정성 산화물 반도체층보다 두꺼운 제 2 결정성 산화물 반도체층을 갖는 적층 구조이다.
절연층(1600) 위에 절연층(1602)을 형성한다. 본 실시형태에서는 절연층(1602)으로서 PCVD법 또는 스퍼터링법을 이용하여 50nm 이상 600nm 이하의 막 두께를 갖는 절연층을 형성한다. 예를 들어 산화실리콘막, 산화갈륨막, 산화알루미늄막, 질화실리콘막, 산화질화실리콘막, 산화질화알루미늄막, 또는 질화산화실리콘막 중에서 선택된 한 층 또는 이들을 적층한 것을 사용할 수 있다.
다음에, 절연층(1602) 위에 막 두께 1nm 이상 10nm 이하의 제 1 산화물 반도체막을 형성한다. 스퍼터링법을 이용하고 스퍼터링법으로 성막할 때의 기판 온도를 200℃ 이상 400℃ 이하로 하여, 제 1 산화물 반도체막을 형성한다.
본 실시형태에서는 산화물 반도체용 타깃(In-Ga-Zn-O계 산화물 반도체용 타깃(In2O3: Ga2O3: ZnO=1: 1: 2[mol수 비율])을 사용하여 기판과 타깃 사이의 거리를 160mm, 기판 온도 250℃, 압력 0.4Pa, 직류(DC) 전원 0.5kW, 산소만, 또는 아르곤만, 또는 아르곤 및 산소 분위기하에서 막 두께 5nm의 제 1 산화물 반도체막을 형성한다.
다음에, 기판을 배치하는 챔버 분위기를 질소, 또는 건조 공기로 하여 제 1 가열 처리를 한다. 제 1 가열 처리의 온도는 400℃ 이상 750℃ 이하로 한다. 제 1 가열 처리에 의해 제 1 결정성 산화물 반도체층(1604)을 형성한다(도 9a 참조).
제 1 가열 처리의 온도에 따라 다르지만, 제 1 가열 처리에 의해 막 표면으로부터 결정화되고 막 표면으로부터 내부로 향하여 결정 성장되고, C축 배향한 결정이 얻어진다. 제 1 가열 처리에 의해 아연과 산소가 막 표면에 다수 모여서 상평면이 육각형인 아연과 산소로 이루어진 그라핀(graphene)형 2차원 결정이 최표면에 1층 또는 복수층 형성되고, 이것이 막 두께 방향으로 성장하여 겹쳐 적층된다. 가열 처리의 온도를 상승시키면, 표면으로부터 내부, 그리고 내부로부터 하부로 결정 성장이 진행된다.
제 1 가열 처리에 의해, 산화물 절연층인 절연층(1602) 내의 산소를 제 1 결정성 산화물 반도체층(1604)과의 계면 또는 그 근방(계면±5nm)으로 확산시켜서 제 1 결정성 산화물 반도체층(1604)의 산소 결손을 저감시킨다. 따라서, 하지 절연층으로서 사용되는 절연층(1602)은 막 내(벌크 내), 제 1 결정성 산화물 반도체층(1604)과 절연층(1602)의 계면 중 어느 하나에는 적어도 화학양론비를 초과하는 양의 산소가 존재하는 것이 바람직하다.
다음에, 제 1 결정성 산화물 반도체층(1604) 위에 10nm보다 두꺼운 제 2 산화물 반도체막을 형성한다. 제 2 산화물 반도체막을 형성하기에는 스퍼터링법을 이용하고 그 성막시의 기판 온도는 200℃ 이상 400℃ 이하로 한다. 성막시의 기판 온도를 200℃ 이상 400℃ 이하로 함으로써, 제 1 결정성 산화물 반도체층(1604)의 표면 위에 접하여 성막하는 산화물 반도체층에 전구체(precursor)가 정렬되어 소위 질서성을 가질 수 있다.
본 실시형태에서는 산화물 반도체용 타깃(In-Ga-Zn-O계 산화물 반도체용 타깃(In2O3: Ga2O3: ZnO=1: 1: 2[mol수 비율]))을 사용하고, 기판과 타깃 사이의 거리를 170mm, 기판 온도 400℃, 압력 0.4Pa, 직류(DC) 전원 0.5kW, 산소만, 아르곤만, 또는 아르곤 및 산소 분위기하에서 막 두께 25nm의 제 2 산화물 반도체막을 형성한다.
다음에, 기판을 배치하는 챔버 분위기를 질소, 또는 건조 공기로 하여 제 2 가열 처리를 실시한다. 제 2 가열 처리의 온도는 400℃ 이상 750℃ 이하로 한다. 제 2 가열 처리에 의해 제 2 결정성 산화물 반도체층(1606)을 형성한다(도 9b 참조). 질소 분위기하, 산소 분위기하, 또는 질소와 산소의 혼합 분위기하에서 제 2 가열 처리를 실시함으로써, 제 2 결정성 산화물 반도체층의 고밀도화 및 결함 수의 감소를 도모한다. 제 2 가열 처리에 의해, 제 1 결정성 산화물 반도체층(1604)을 핵으로 사용하여 막 두께 방향, 즉 하부로부터 내부로 결정 성장이 진행되어 제 2 결정성 산화물 반도체층(1606)이 형성된다.
또한, 절연층(1602)의 형성 공정으로부터 제 2 가열 처리 공정까지를 대기에 노출시키지 않고 연속적으로 실시하는 것이 바람직하다. 절연층(1602)의 형성 공정으로부터 제 2 가열 처리 공정까지는 수소 및 수분을 거의 포함하지 않는 분위기(불활성 분위기, 감압 분위기, 건조 공기 분위기 등)하에서 실시되도록 제어하는 것이 바람직하고, 예를 들어 수분에 대해서는 노점 -40℃ 이하, 바람직하게는 노점 -50℃ 이하의 건조 질소 분위기로 한다.
다음에, 제 1 결정성 산화물 반도체층(1604) 및 제 2 결정성 산화물 반도체층(1606)으로 이루어진 산화물 반도체 적층을 가공하여 섬 형상의 산화물 반도체 적층으로 이루어진 산화물 반도체층(1608)을 형성한다(도 9c 참조). 도면에서는, 제 1 결정성 산화물 반도체층(1604)과 제 2 결정성 산화물 반도체층(1606)의 계면을 점선으로 나타내서 산화물 반도체 적층으로 설명하지만, 명확한 계면이 존재하는 것이 아니라 설명하기 쉽게 하기 위해서 도시하는 것에 불과하다.
산화물 반도체 적층은 원하는 형상의 마스크를 산화물 반도체 적층 위에 형성한 후, 상기 산화물 반도체 적층을 에칭함으로써 가공할 수 있다. 상술한 마스크는 포토리소그래피 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 또는, 잉크젯법 등의 방법을 이용하여 마스크를 형성하여도 좋다.
또한, 산화물 반도체 적층을 에칭하기에는, 드라이 에칭이든 웨트 에칭이든 어느 쪽을 이용하여도 좋다. 물론, 이들을 조합하여 이용하여도 좋다.
또한, 상기 제작 방법에 의해, 얻어지는 제 1 결정성 산화물 반도체층 및 제 2 결정성 산화물 반도체층은 C축 배향을 갖는 것이 특징의 하나이다. 다만, 제 1 결정성 산화물 반도체층 및 제 2 결정성 산화물 반도체층은 단결정 구조도 비정질 구조도 아닌 구조이며, C축 배향을 갖는 결정(C Axis Aligned Crystal; CAAC라고도 불림)을 포함하는 산화물을 갖는다. 또한, 제 1 결정성 산화물 반도체층 및 제 2 결정성 산화물 반도체층은 일부에 결정 입계를 갖는다.
어쨌든, CAAC를 얻으려고 하면 산화물 반도체막의 퇴적 초기 단계에서 육방형 결정이 형성되도록 하는 것과, 상기 결정을 종으로 하여 결정이 성장되도록 하는 것이 중요하다. 그렇게 하기 위해서는 기판 가열 온도를 100℃ 내지 500℃, 바람직하게는 200℃ 내지 400℃, 더 바람직하게는 250℃ 내지 300℃로 하면 좋다. 또한, 이들에 더하여, 퇴적된 산화물 반도체막을 형성 시의 기판 가열 온도보다 높은 온도로 열처리함으로써, 막 내에 포함되는 미소 결함이나 적층 계면의 결함을 수복할 수 있다.
또한, 제 1 결정성 산화물 반도체층 및 제 2 결정성 산화물 반도체층은 적어도 Zn을 갖는 산화물 재료이며, 4원계 금속 산화물인 In-Al-Ga-Zn-O계 재료나 In-Sn-Ga-Zn-O계 재료나, 3원계 금속 산화물인 In-Ga-Zn-O계 재료, In-Al-Zn-O계 재료, In-Sn-Zn-O계 재료, Sn-Ga-Zn-O계 재료, Al-Ga-Zn-O계 재료, Sn-Al-Zn-O계 재료나, 2원계 금속 산화물인 In-Zn-O계 재료, Sn-Zn-O계 재료, Al-Zn-O계 재료, Zn-Mg-O계 재료나, Zn-O계 재료 등이 있다. 또한, In-Si-Ga-Zn-O계 재료나, In-Ga-B-Zn-O계 재료나 In-B-Zn-O계 재료를 사용하여도 좋다. 또한, 상술한 재료에 SiO2를 함유시켜도 좋다. 여기서, 예를 들어 In-Ga-Zn-O계 재료란 인듐(In), 갈륨(Ga), 아연(Zn)을 포함하는 산화물막이라는 뜻이고, 그 조성 비율은 특별히 한정되지 않는다. 또한, In, Ga, Zn 이외의 원소를 함유하여도 좋다.
또한, 산화물 반도체는 불순물에 대해서 둔감하여 막 내에는 금속 불순물이 많이 포함되어도 문제가 없고, 나트륨과 같은 알칼리 금속이 다량으로 포함되는 저렴한 소다라임(soda-lime) 유리도 사용할 수 있다고 지적된다((Kamiya, Nomura, and Hosono, "Carrier Transport Properties and Electronic Structures of Amorphous Oxide Semiconductors: The present status", KOTAI BUTSURI (SOLID STATE PHYSICS), 2009, Vol. 44, pp. 621-633). 그러나, 이런 지적은 적절하지 않다. 알칼리 금속은 산화물 반도체를 구성하는 원소가 아니기 때문에, 불순물이다. 알칼리 토류 금속도 산화물 반도체를 구성하는 원소가 아닌 경우에 불순물이 된다. 특히, 알칼리 금속 중 Na는 산화물 반도체막에 접하는 절연막이 산화물인 경우에는, 상기 절연막 내로 확산되어 Na+가 된다. 또한, Na는 산화물 반도체막 내에서 산화물 반도체를 구성하는 금속과 산소의 결합을 분단하거나, 또는 그 결합 내에 들어간다. 결과적으로, 예를 들어 임계값 전압이 음의 방향으로 시프트하는 것에 기인한 노멀리 온화, 이동도의 저하 등의 트랜지스터의 특성 열화가 일어나고 또 특성의 편차도 발생한다. 이 불순물에 기인한 트랜지스터의 특성 열화와 특성의 편차는 산화물 반도체막 내의 수소 농도가 충분히 낮은 경우에 현저히 발생한다. 따라서, 산화물 반도체막 내의 수소 농도가 5×1019cm3 이하, 특히 5×1018cm3 이하인 경우에는 상기 불순물의 농도를 저감하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 이차 이온 질량 분석법에 의한 Na 농도의 측정값은 5×1016cm3 이하, 바람직하게는 1×1016cm3 이하, 더 바람직하게는 1×1015cm3 이하로 한다. 마찬가지로, Li 농도의 측정값은 5×1015cm3 이하, 바람직하게는 1×1015cm3 이하로 한다. 마찬가지로, K 농도의 측정값은 5×1015cm3 이하, 바람직하게는 1×1015cm3 이하로 한다.
또한, 제 1 결정성 산화물 반도체층 위에 제 2 결정성 산화물 반도체층을 형성하는 2층 구조에 한정되지 않고, 제 2 결정성 산화물 반도체층을 형성한 후에 제 3 결정성 산화물 반도체층을 형성하기 위한 성막 처리와 가열 처리 공정을 반복함으로써, 3층 이상의 적층 구조로 하여도 좋다.
상기 제작 방법으로 형성된 산화물 반도체 적층으로 이루어진 산화물 반도체층(1608)을 본 명세서에 개시하는 EL 표시 장치에 적용할 수 있는 트랜지스터(예를 들어 실시형태 2 및 실시형태 3에서 설명한 트랜지스터)에 적절히 사용할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 제 1 결정성 산화물 반도체층과 제 2 결정성 산화물 반도체층의 적층을 산화물 반도체층으로서 사용한 실시형태 3에 제시한 도 7d의 트랜지스터에 있어서는, 산화물 반도체층의 한쪽 면으로부터 다른 쪽 면에 전계가 인가되지 않는다. 또한, 전류가 산화물 반도체 적층의 두께 방향(한쪽 면으로부터 다른 쪽으로 흐르는 방향, 구체적으로는 도 7d의 상하 방향)으로 흐르는 구조가 아니다. 전류는 주로 산화물 반도체 적층의 계면을 흐르는 트랜지스터 구조이기 때문에, 트랜지스터에 광이 조사되거나 BT 스트레스가 가해진 경우라도 트랜지스터 특성의 열화가 억제되거나 저감된다.
산화물 반도체층(1608)과 같은 제 1 결정성 산화물 반도체층과 제 2 결정성 산화물 반도체층의 적층을 트랜지스터에 사용함으로써, 안정된 전기적 특성을 갖고 또 신뢰성이 높은 트랜지스터를 실현할 수 있다.
다결정 실리콘을 사용한 트랜지스터는 레이저 광을 조사하여 결정화시키는 공정이 필요하기 때문에 트랜지스터 특성의 편차가 발생하여 그것이 EL 표시 장치의 표시에 악영향을 미치는 것이 문제였다. 그러나, 본 실시형태에서 도시한 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터는 레이저 결정화의 공정이 필요없기 때문에, 트랜지스터 특성의 편차를 발생시키는 문제 중 하나를 배제할 수 있어, EL 표시 장치의 화질 향상을 도모할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 5)
본 명세서에 개시하는 EL 표시 장치는 다양한 전자 기기(게임기도 포함함)에 적용할 수 있다. 전자 기기로서는, 예를 들어, 텔레비전 장치(텔레비전, 또는 텔레비전 수신기라고도 함), 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등의 카메라, 디지털 포토 프레임, 휴대 전화기(휴대 전화, 휴대 전화 장치라고도 함), 휴대형 게임기, 휴대 정보 단말, 음향 재생 장치, 파칭코기 등의 대형 게임기 등을 들 수 있다. 상기 실시형태에서 설명한 모니터 회로를 갖는 EL 표시 장치를 구비한 전자 기기의 예에 대해서 설명한다.
도 10a는 전자 서적의 일례를 도시한 것이다. 도 10a에 도시한 전자 서적은 하우징(1700) 및 하우징(1701)의 2개의 하우징으로 구성된다. 하우징(1700) 및 하우징(1701)은 경첩(1704)에 의해 일체로 되어 있어 개폐 동작을 할 수 있다. 이러한 구성에 의해 서적과 같은 동작을 할 수 있다.
하우징(1700)에는 표시부(1702)가 내장되고, 하우징(1701)에는 표시부(1703)가 내장된다. 표시부(1702) 및 표시부(1703)는 연속한 하나의 화면을 표시하는 구성으로 하여도 좋고, 다른 화면을 표시하는 구성으로 하여도 좋다. 다른 화면을 표시하는 구성으로 함으로써, 예를 들어 오른쪽 표시부(도 10a에서는 표시부(1702))에 글을 표시하고, 왼쪽 표시부(도 10a에서는 표시부(1703))에 화상을 표시할 수 있다.
또한, 도 10a에서는 하우징(1700)에 조작부 등을 구비한 예를 도시한다. 예를 들어, 하우징(1700)은 전원 입력 단자(1705), 조작 키(1706), 스피커(1707) 등을 구비한다. 조작 키(1706)에 의해 페이지를 넘길 수 있다. 또한, 하우징의 표시부와 동일면에 키보드나 포인팅 디바이스 등을 구비한 구성으로 하여도 좋다. 또한, 하우징의 이면이나 측면에 외부 접속용 단자(이어폰 단자, USB 단자, 및 USB 케이블 등의 각종 케이블과 접속할 수 있는 단자 등), 기록 매체 삽입부 등을 구비한 구성으로 하여도 좋다. 또한, 도 10a에 도시한 전자 서적은 전자 사전으로서의 기능을 갖는 구성으로 하여도 좋다.
도 10b는 본 명세서에 개시하는 EL 표시 장치를 사용한 디지털 포토 프레임의 일례를 도시한다. 예를 들어, 도 10b에 도시한 디지털 포토 프레임은 하우징(1711)에 표시부(1712)가 내장된다. 표시부(1712)는 각종 화상을 표시할 수 있으며, 예를 들어 디지털 카메라 등으로 촬영한 화상을 표시시킴으로써, 일반적인 사진틀과 같이 기능시킬 수 있다.
또한, 도 10b에 도시한 디지털 포토 프레임은 조작부, 외부 접속용 단자(USB 단자, USB 케이블 등의 각종 케이블과 접속할 수 있는 단자 등), 기록 매체 삽입부 등을 구비한 구성이다. 이들의 구성은 표시부와 동일면에 내장되어도 좋지만, 측면이나 이면에 구비하면 디자인성이 향상되기 때문에 바람직하다. 예를 들어, 디지털 포토 프레임의 기록 매체 삽입부에, 디지털 카메라로 촬영한 화상 데이터를 기억한 메모리를 삽입하여 화상 데이터를 취득하고, 취득한 화상 데이터를 표시부(1712)에 표시시킬 수 있다.
도 10c는 EL 표시 장치를 사용한 텔레비전 장치의 일례를 도시한다. 도 10c에 도시한 텔레비전 장치는 하우징(1721)에 표시부(1722)가 내장된다. 표시부(1722)에 의해 영상을 표시할 수 있다. 또한, 여기에서는 스탠드(1723)에 의해 하우징(1721)을 지지한 구성을 도시한다. 표시부(1722)는 상기 실시형태에 제시한 EL 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 10c에 도시한 텔레비전 장치는 하우징(1721)이 구비한 조작 스위치나 별체의 리모트 컨트롤러로 조작할 수 있다. 리모트 컨트롤러가 구비한 조작 키에 의해 채널이나 음량을 조작할 수 있고, 표시부(1722)에 표시되는 영상을 조작할 수 있다. 또한, 리모트 컨트롤러에 상기 리모트 컨트롤러로부터 출력되는 정보를 표시하는 표시부를 설치하는 구성으로 하여도 좋다.
도 10d는 본 명세서에 개시한 EL 표시 장치를 사용한 휴대 전화기의 일례를 도시한다. 도 10d에 도시한 휴대 전화기는 하우징(1731)에 내장된 표시부(1732) 이외에, 조작 버튼(1733), 조작 버튼(1737), 외부 접속 포트(1734), 스피커(1735), 및 마이크로폰(1736) 등을 구비한다.
도 10d에 도시한 휴대 전화기는 표시부(1732)가 터치 패널이고, 손가락 등이 터치함으로써 표시부(1732)의 표시 내용을 조작할 수 있다. 또한, 표시부(1732)를 손가락 등으로 터치함으로써 전화를 걸거나 문자 메시지의 작성 등이 가능하다.
본 실시형태는 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
10: 화소부 11: 주사선 구동 회로
12: 신호선 구동 회로 13: 주사선
14: 신호선 15: 화소
16: 제 1 제어선 17: 제 2 제어선
18: 표시 제어 회로 19: 제 1 전원선
20: 제 2 전원선 21: 전원 회로
101: 제 1 트랜지스터 102: 제 2 트랜지스터
103: 제 3 트랜지스터 104: 제 4 트랜지스터
105: 발광 소자 106: 제 1 용량 소자
107: 제 2 용량 소자 201: EL 표시 장치
202: 전환 수단이 구비된 안경 203A: 왼쪽 눈용 안경
203B: 오른쪽 눈용 안경
204: 전환 수단이 구비된 안경 제어 회로
221: 화살표 500: 화살표 방향
501: 박막 트랜지스터 502: 격벽
503: 기판 511: 전극
513: EL층 514: 전극
515: 패시페이션층 516: 밀봉 기판
710: 기판 711: 도전층
712: 절연층 713: 산화물 반도체층
715: 도전층 716: 도전층
717: 산화물 절연층 719: 보호 절연층
720: 기판 721: 도전층
722: 절연층 723: 산화물 반도체층
725: 도전층 726: 도전층
727: 절연층 729: 보호 절연층
730: 기판 731: 도전층
732: 절연층 733: 산화물 반도체층
735: 도전층 736: 도전층
737: 산화물 절연층 739: 보호 절연층
740: 기판 741: 도전층
742: 절연층 743: 산화물 반도체층
745: 도전층 746: 도전층
747: 절연층 792: 산화물 도전층
794: 산화물 도전층 801: EL 표시 장치
802: 전환 수단이 구비된 안경 803A: 왼쪽 눈용 안경
803B: 오른쪽 눈용 안경 810: 화소
811: 선택 트랜지스터 812: 구동 트랜지스터
813: EL 소자 814: 용량 소자
821: 게이트선 822: 신호선
823: 제 1 전원선 824: 제 2 전원선
831: 화살표 1600: 절연층
1602: 절연층 1604: 결정성 산화물 반도체층
1606: 결정성 산화물 반도체층 1608: 산화물 반도체층
1700: 하우징 1701: 하우징
1702: 표시부 1703: 표시부
1704: 경첩 1705: 전원 입력 단자
1706: 조작 키 1707: 스피커
1711: 하우징 1712: 표시부
1721: 하우징 1722: 표시부
1723: 스텐드 1731: 하우징
1732: 표시부 1733: 조작 버튼
1734: 외부 접속 포트 1735: 스피커
1736: 마이크로폰 1737: 조작 버튼

Claims (13)

  1. 표시 장치에 있어서,
    신호선;
    제 1 전원선;
    제 2 전원선;
    화소로서:
    상기 제 1 전원선 및 상기 제 2 전원선 사이에 전기적으로 접속된 발광 소자;
    상기 제 1 전원선 및 상기 발광 소자 사이에 전기적으로 직렬 접속된 제 3 트랜지스터 및 제 4 트랜지스터;
    상기 신호선 및 상기 제 3 트랜지스터의 게이트 사이에 전기적으로 직렬 접속된 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터;
    상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터 사이에 상기 신호선으로부터 공급되는 화상 신호를 유지시키는 제 1 용량 소자; 및
    상기 제 2 트랜지스터 및 상기 제 3 트랜지스터의 상기 게이트 사이에 상기 화상 신호를 유지시키는 제 2 용량 소자를 포함하는, 상기 화소; 및
    상기 제 2 트랜지스터의 구동을 제어하도록 상기 제 2 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속된 표시 제어 회로를 포함하고,
    상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터 각각은 산화물 반도체층을 포함하는, 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속된 주사선 구동 회로; 및
    상기 신호선에 전기적으로 접속된 신호선 구동 회로를 추가로 포함하는, 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 제어 회로는 상기 제 4 트랜지스터의 구동을 제어하도록 상기 제 4 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속되는, 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 트랜지스터 및 상기 제 4 트랜지스터 각각은 산화물 반도체층을 포함하는, 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 용량 소자는:
    상기 제 1 전원선에 전기적으로 접속된 제 1 단자; 및
    상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터에 전기적으로 접속된 제 2 단자를 포함하고,
    상기 제 2 용량 소자는:
    상기 제 1 전원선에 전기적으로 접속된 제 1 단자; 및
    상기 제 2 트랜지스터 및 상기 제 3 트랜지스터의 상기 게이트에 전기적으로 접속된 제 2 단자를 포함하는, 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 EL층을 포함하는, 표시 장치.
  7. 표시 시스템에 있어서,
    제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 표시 장치; 및
    각각 셔터가 제공된 왼쪽 눈용 안경 및 오른쪽 눈용 안경을 포함하는 안경을 포함하고,
    상기 표시 장치는 상기 안경을 상기 표시 장치와 동기화시키도록 상기 안경을 위한 제어 회로를 포함하는, 표시 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 케이블 또는 무선 신호들에 의해 상기 안경과 통신하는, 표시 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 셔터는 액정 소자를 포함하는, 표시 시스템.
  10. 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    제 1 기간에서 주사선으로부터의 선택 신호에 의해 제 1 트랜지스터를 온 상태로 함으로써, 신호선으로부터의 화상 신호가 제 1 용량 소자에 유지되는 단계;
    제 2 기간에서 상기 제 1 트랜지스터를 오프 상태로 하면서 제 1 제어 신호에 의해 제 2 트랜지스터를 온 상태로 함으로써, 상기 제 1 용량 소자에 유지된 상기 화상 신호가 제 2 용량 소자에 전송되고 제 3 트랜지스터의 제 1 단자와 제 2 단자 사이에 흐르는 전류가 상기 제 2 용량 소자에 유지된 상기 화상 신호에 따라 제어되는 단계; 및
    제 3 기간에서 제 2 제어 신호에 의해 제 4 트랜지스터를 온 상태로 함으로써, 상기 전류가 발광 소자에 공급되고 상기 발광 소자의 발광이 제어되는 단계를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  11. 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    제 1 기간에서 주사선으로부터의 선택 신호에 의해 제 1 트랜지스터를 온 상태로 함으로써, 신호선으로부터의 화상 신호가 제 1 용량 소자에 유지되는 단계;
    제 2 기간에서 상기 제 1 트랜지스터를 오프 상태로 하면서 제 1 제어 신호에 의해 제 2 트랜지스터를 온 상태로 함으로써, 상기 제 1 용량 소자에 유지된 상기 화상 신호가 제 2 용량 소자에 전송되고 제 3 트랜지스터의 제 1 단자와 제 2 단자 사이에 흐르는 전류가 상기 제 2 용량 소자에 유지된 상기 화상 신호에 따라 제어되는 단계;
    제 3 기간에서 제 2 제어 신호에 의해 제 4 트랜지스터를 온 상태로 함으로써, 상기 전류가 발광 소자에 공급되고 상기 발광 소자의 발광이 제어되는 단계; 및
    상기 발광 중 상기 주사선으로부터의 상기 선택 신호에 의해 상기 제 1 트랜지스터를 온 상태로 함으로써, 상기 제 1 기간으로서 상기 신호선으로부터의 상기 화상 신호가 상기 제 1 용량 소자에 유지되는 단계를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 용량 소자의 용량은 상기 제 2 용량 소자의 용량보다 큰, 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 4 트랜지스터들 각각은 산화물 반도체층을 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
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