发光元件制造技术

本发明专利技术期望提供一种具有较不易受基板效应影响的构造及结构的发光元件、包括所述发光元件的显示器件以及包括所述显示器件的电子装置，所述发光元件包括发光部及用于驱动所述发光部的驱动电路。所述驱动电路至少包括：(A)驱动晶体管，其为p沟道型场效应晶体管，(B)图像信号写入晶体管，(C)发光控制晶体管，以及(D)电容器。所述驱动晶体管、所述图像信号写入晶体管及所述发光控制晶体管中的每一者均设置于n型阱中，所述n型阱形成于p型硅半导体基板中。所述驱动晶体管的第一源极/漏极区域电连接至其中形成有所述驱动晶体管的所述n型阱。

Light emitting element

The present invention is intended to provide a luminous element having a structure and a structure less susceptible to the substrate effect, a display device including the luminous element and an electronic device including the display device, the luminous element comprising a luminous part and a driving circuit for driving the luminous part. The driving circuit includes at least: (A) driving transistor, which is a p-channel field effect transistor, (B) image signal writing transistor, (C) light emitting control transistor and (D) capacitor. Each of the driving transistor, the image signal writing transistor and the light-emitting control transistor is arranged in an n-type well formed in a p-type silicon semiconductor substrate. The first source/drain region of the driving transistor is electrically connected to the N-well in which the driving transistor is formed.

【技术实现步骤摘要】
发光元件本申请是申请日为2013年10月21日、专利技术名称为“发光元件、显示器件及电子装置”的申请号为201310495174.5专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种发光元件、一种包括所述发光元件的显示器件以及一种包括所述显示器件的电子装置。
技术介绍
近来，包括有机电致发光元件(在下文中有时被简称为缩写形式“有机EL元件”)的有机电致发光显示器件(在下文中有时被简称为缩写形式“有机EL显示器件”)作为液晶显示器件的替代品而受到关注。有机EL显示器件为自发光类型且具有低功耗的特性。此外，期望有机EL显示器件能充分响应高分辨率及高速视频信号，因此能锐意进行对有机EL显示器件的实用性及商品化的开发。有机EL显示器件包括多个发光元件，所述发光元件分别具有发光部EL及用于所述驱动发光部EL的驱动电路。例如，图14中所示的等效电路图图示了包括具有三个晶体管及两个电容器的驱动电路的发光元件(例如未经审查的日本专利申请公开案第2008-287141号)。图14中的驱动电路包括采样晶体管Tr1、驱动晶体管Tr2、开关晶体管Tr3、存储电容器CS及子电容器Csub。这些晶体管是p沟道型晶体管。所述驱动电路连接至第一扫描线WS、第二扫描线DS及信号线SL。所述有机EL显示器件因此被构造成可具有固定的电源电压，从而使所述有机EL显示器件的帧(frame)变窄且使用寿命延长。此外，与驱动电路包括n沟道型晶体管的情形相比，p沟道型晶体管所表现出的晶体管之间的性质变化更小。在未经审查的日本专利申请公开案第2008-287141号中所公开的技术中，驱动电路由薄膜晶体管(TFT晶体管)构成。如果驱动电路由设置于硅半导体基板上的场效应晶体管而非薄膜晶体管构成，则应考虑基板效应(substrateeffect)(晶体管的阈值电压由于源极区域S与硅半导体基板之间的电位差而发生变化的现象)的影响。可通过下列表达式(1)来获得由于p沟道型MOS晶体管中的基板效应而发生阈值电压变化之后的阈值电压V'th的近似值。V'th≈Vth(0)-γ(Vsb)1/2(1)在此表达式中，Vsb：源极区域与硅半导体基板之间的电压，Vth(0)：当源极区域与硅半导体基板之间的电压为0伏特时的阈值电压，以及γ：取决于硅半导体基板的掺杂的常数。在p沟道型MOS晶体管中，通常将形成于硅半导体基板中的n型阱的电位视为公共基板电位。基板电位被固定在驱动电路中所用的最高电位处。当驱动晶体管Tr2的源极区域S的电位恒定时，则源极区域S与硅半导体基板(即n型阱)之间的电压Vsb恒定，因此不产生基板效应。然而，未经审查的日本专利申请公开案第2008-287141号中所公开的对驱动晶体管Tr2执行的阈值电压校正处理在阈值电压校正时段与发光时段之间改变驱动晶体管Tr2的源极区域S中的电位，从而改变Vsb。Vsb的变化会产生能够影响发光部EL的发光条件的基板效应。在下文中将参照图5中用于图示像素电路操作的时序图来阐述基板效应的影响。在图5中，“DTL”表示“SL”，“SCL”表示“WS”，且“CLEL_C”表示“DS”。驱动晶体管Tr2中的源极区域S的电位由“源极电位(S)”表示，而门电极的电位由“门极电位(G)”表示。由于晶体管Tr1、Tr3是p沟道型晶体管，因此这些晶体管在第一扫描线WS、第二扫描线DS及信号线SL上的信号处于低电平(L)时进入接通状态，而所述晶体管在所述信号处于高电平(H)时进入断开状态。在图5中，在从时刻T4～时刻T5的阈值电压校正时段期间，驱动晶体管Tr2的门极电位(G)保持为参考电压Vofs，同时驱动晶体管Tr2的源极区域S放电。此时，驱动晶体管Tr2的源极电位(S)持续下降，一直到达使驱动晶体管Tr2断开的电位为止。在理想情形(不产生基板效应的情形)中，驱动晶体管Tr2被断开时的源极电位(S)为Vofs+Vth(0)。然而，实际上，随着源极电位(S)的降低，会产生基板效应并发生阈值电压的提高，如下列表达式(1)所示。驱动晶体管Tr2断开时的源极电位(S)为Vofs+Vth(0)+ΔVth(1)其中，ΔVth是由基板效应引起的阈值电压的变化。随后，当在时刻T8处开始发光时，开关晶体管Tr3进入接通状态以将驱动晶体管Tr2的源极电位(S)提高至电源电压VCC；然而，此时驱动晶体管Tr2的阈值电压为Vsb＝0伏特，因此，在表达式(1)中ΔVth的值为0。上述操作可通过晶体管的以下饱和电流表达式来表示。假定存在两个驱动晶体管Tr2，则分别由Vth-1(0)及Vth-2(0)来表达所述两个驱动晶体管Tr2的阈值电压Vth(0)[其中Vth-1(0)<Vth-2]。此外，欲被施加至驱动晶体管Tr2的门电极以用于校正阈值电压的电压被称为门极电位(G)，并由Vofs来表示。如果开关晶体管Tr3在时刻T4处进入断开状态，则驱动晶体管Tr2的源极区域S放电且因此源极电位(S)降低，从而断开驱动晶体管Tr2。在其中不存在基板效应的情形中，分别由表达式(2-1)及表达式(2-2)来表达所述两个驱动晶体管Tr2在阈值电压校正处理完成时的源极电位(S)。可基于表达式(2-1)及表达式(2-2)由表达式(3-1)及表达式(3-2)来表达此时门电极与源极区域S之间的电位差Vgs-1、Vgs-2。Vs-1＝Voff+Vth-1(0)(2-1)Vs-2＝Voff+Vth-2(0)(2-2)Vgs-1＝Vth-1(0)(3-1)Vgs-2＝Vth-2(0)(3-2)如果在此种状态下开始发光操作，则由表达式(4-1)及表达式(4-2)来表达驱动晶体管Tr2至发光部EL的漏极电流Ids；然而，根据表达式(3-1)及表达式(3-2)，漏极电流Ids的值为0，换言之，阈值电压的变化(即Vth-1(0)及Vth-2(0)的变化)被校正(抵消)。应注意，“μ”表示驱动晶体管Tr2的有效迁移率。Ids-1＝k·μ·[Vgs-1-Vth-1(0)]2(4-1)Ids-2＝k·μ·[Vgs-2-Vth-2(0)]2(4-2)当L：沟道长度，W：沟道宽度，以及Cox：(门极绝缘层的相对介电常数)×(真空介电常数)/(门极绝缘层的厚度)时，k≡(1/2)·(W/L)·Cox。在其中产生基板效应的情形中，源极电位(S)在阈值电压校正处理期间受基板效应影响。由下列表达式(2-1')及表达式(2-2')来表达在阈值电压校正处理完成时的源极电位(S)。Vs-1'＝Voff+Vth-1(0)+ΔVth-1(2-1')Vs-2'＝Voff+Vth-2(0)+ΔVth-2(2-2')在上述表达式中，ΔVth-1及ΔVth-2表示由基板效应引起的阈值电压的变化。可分别基于表达式(2-1')及表达式(2-2')由表达式(3-1')及表达式(3-2')来表达此时的Vgs-1、Vgs-2。Vgs-1＝Vth-1(0)+ΔVth-1(3-1')Vgs-2＝Vth-2(0)+ΔVth-2(3-2')如果在此种状态下开始发光操作，则由下列表达式(4-1')及表达式(4-2')来表达驱动晶体管Tr2至发光部EL的漏极电流Ids；然而，与表达式(4-1)及表达式(4-2)不同，漏极电流Ids的值不为0，换言之，阈值电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光元件，其包括发光部及用于驱动所述发光部的驱动电路，其中，所述驱动电路至少包括：(A)驱动晶体管，其为p沟道型场效应晶体管，(B)图像信号写入晶体管，(C)发光控制晶体管，以及(D)电容器，其中，所述驱动晶体管、所述图像信号写入晶体管及所述发光控制晶体管中的每一者均设置于n型阱中，所述n型阱形成于p型硅半导体基板中，以及所述驱动晶体管包括：(A‑1)第一源极/漏极区域，其电连接至其中形成有所述驱动晶体管的所述n型阱。

【技术特征摘要】
2012.11.14 JP 2012-2499421.一种发光元件，其包括发光部及用于驱动所述发光部的驱动电路，其中，所述驱动电路至少包括：(A)驱动晶体管，其为p沟道型场效应晶体管，(B)图像信号写入晶体管，(C...

【专利技术属性】
技术研发人员：外园伸秋，山下淳一，小野山有亮，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP