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公開番号2024153894
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-29
出願番号2024128962,2023127078
出願日2024-08-05,2012-09-10
発明の名称発光装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H10K 59/12 20230101AFI20241022BHJP()
要約【課題】トランジスタがノーマリオンであっても、閾値電圧のばらつきによる画素間の輝
度のばらつきが抑えられる発光装置。
【解決手段】通常のゲート電極(第1ゲート電極)の他に、閾値電圧を制御するための第
2ゲート電極が備えられたトランジスタを用いて、発光素子への電流の供給を制御する構
成を有する。さらに、上記発光装置は、上記トランジスタの第1ゲート電極とドレイン端
子の間の導通または非導通を選択する単数または複数のスイッチを有する。そして、トラ
ンジスタの閾値電圧を取得する際に、上記スイッチによりトランジスタの第1ゲート電極
とドレイン端子の間を導通させ、なおかつ、第2ゲート電極の電位を制御することでトラ
ンジスタの閾値電圧をシフトさせる構成とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の画素を有し、
前記複数の画素のそれぞれは、第１のトランジスタ乃至第３のトランジスタと、発光素子と、を有し、
前記複数の画素のうち少なくとも一の画素において、前記第１のトランジスタは、画像信号に従って前記発光素子への電流の供給を制御する機能を有し、
前記一の画素において、前記第２のトランジスタは、前記画像信号の前記一の画素への供給を制御する機能を有し、
前記一の画素において、前記第３のトランジスタは、前記第１のトランジスタのゲート電極への第１の電位の供給を制御する機能を有する発光装置であって、
前記第１のトランジスタのゲート電極としての機能を有する第１の導電膜と、
前記第１のトランジスタのチャネル形成領域を介して前記第１の導電膜と重なりを有し、かつ、前記第１のトランジスタの第２のゲート電極としての機能を有する第２の導電膜と、
前記第２のトランジスタのチャネル形成領域と重なりを有し、かつ、前記発光素子が有する第１の画素電極としての機能を有する第３の導電膜と、
前記第３のトランジスタのチャネル形成領域と重なりを有し、かつ、前記一の画素に隣接する別の一の画素が有する前記発光素子の、第２の画素電極としての機能を有する第４の導電膜と、
を有し、
前記第３の導電膜及び前記第４の導電膜のそれぞれは、一の絶縁膜の上面に接する領域を有し、
前記第１のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第３の導電膜及び前記第４の導電膜と重ならない領域を有する、
発光装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
複数の画素を有し、
前記複数の画素のそれぞれは、第１のトランジスタ乃至第３のトランジスタと、発光素子と、を有し、
前記複数の画素のうち少なくとも一の画素において、前記第１のトランジスタは、画像信号に従って前記発光素子への電流の供給を制御する機能を有し、
前記一の画素において、前記第２のトランジスタは、前記画像信号の前記一の画素への供給を制御する機能を有し、
前記一の画素において、前記第３のトランジスタは、前記第１のトランジスタのゲート電極への第１の電位の供給を制御する機能を有する発光装置であって、
前記第１のトランジスタのゲート電極としての機能を有する第１の導電膜と、
前記第１のトランジスタのチャネル形成領域を介して前記第１の導電膜と重なりを有し、かつ、前記第１のトランジスタの第２のゲート電極としての機能を有する第２の導電膜と、
前記第２のトランジスタのチャネル形成領域と重なりを有し、かつ、前記発光素子が有する第１の画素電極としての機能を有する第３の導電膜と、
前記第３のトランジスタのチャネル形成領域と重なりを有し、かつ、前記一の画素に隣接する別の一の画素が有する前記発光素子の、第２の画素電極としての機能を有する第４の導電膜と、
を有し、
前記第３の導電膜及び前記第４の導電膜のそれぞれは、アノードとしての機能を有し、
前記第１のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第３の導電膜及び前記第４の導電膜と重ならない領域を有する、
発光装置。
【請求項３】
複数の画素を有し、
前記複数の画素のそれぞれは、第１のトランジスタ乃至第３のトランジスタと、発光素子と、を有し、
前記複数の画素のうち少なくとも一の画素において、前記第１のトランジスタは、画像信号に従って前記発光素子への電流の供給を制御する機能を有し、
前記一の画素において、前記第２のトランジスタは、前記画像信号の前記一の画素への供給を制御する機能を有し、
前記一の画素において、前記第３のトランジスタは、前記第１のトランジスタのゲート電極への第１の電位の供給を制御する機能を有する発光装置であって、
前記第１のトランジスタのゲート電極としての機能を有する第１の導電膜と、
前記第１のトランジスタのチャネル形成領域を介して前記第１の導電膜と重なりを有し、かつ、前記第１のトランジスタの第２のゲート電極としての機能を有する第２の導電膜と、
前記第２のトランジスタのチャネル形成領域と重なりを有し、かつ、前記発光素子が有する第１の画素電極としての機能を有する第３の導電膜と、
前記第３のトランジスタのチャネル形成領域と重なりを有し、かつ、前記一の画素に隣接する別の一の画素が有する前記発光素子の、第２の画素電極としての機能を有する第４の導電膜と、
を有し、
前記第１の導電膜は、前記第２の導電膜の上方に配置される領域を有し、
前記第３の導電膜及び前記第４の導電膜のそれぞれは、一の絶縁膜の上面に接する領域を有し、
前記第１のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第３の導電膜及び前記第４の導電膜と重ならない領域を有する、
発光装置。
【請求項４】
複数の画素を有し、
前記複数の画素のそれぞれは、第１のトランジスタ乃至第３のトランジスタと、発光素子と、を有し、
前記複数の画素のうち少なくとも一の画素において、前記第１のトランジスタは、画像信号に従って前記発光素子への電流の供給を制御する機能を有し、
前記一の画素において、前記第２のトランジスタは、前記画像信号の前記一の画素への供給を制御する機能を有し、
前記一の画素において、前記第３のトランジスタは、前記第１のトランジスタのゲート電極への第１の電位の供給を制御する機能を有する発光装置であって、
前記第１のトランジスタのゲート電極としての機能を有する第１の導電膜と、
前記第１のトランジスタのチャネル形成領域を介して前記第１の導電膜と重なりを有し、かつ、前記第１のトランジスタの第２のゲート電極としての機能を有する第２の導電膜と、
前記第２のトランジスタのチャネル形成領域と重なりを有し、かつ、前記発光素子が有する第１の画素電極としての機能を有する第３の導電膜と、
前記第３のトランジスタのチャネル形成領域と重なりを有し、かつ、前記一の画素に隣接する別の一の画素が有する前記発光素子の、第２の画素電極としての機能を有する第４の導電膜と、
を有し、
前記第１の導電膜は、前記第２の導電膜の上方に配置される領域を有し、
前記第３の導電膜及び前記第４の導電膜のそれぞれは、アノードとしての機能を有し、
前記第１のトランジスタのチャネル形成領域は、前記第３の導電膜及び前記第４の導電膜と重ならない領域を有する、
発光装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランジスタが各画素に設けられた発光装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
発光素子を用いたアクティブマトリクス型の発光装置は、通常、少なくとも発光素子と、
画素への画像信号の入力を制御するトランジスタ（スイッチング用トランジスタ）と、画
像信号に従って該発光素子に供給する電流値を制御するトランジスタ（駆動用トランジス
タ）とが、各画素に設けられている。上記構成の発光装置では、駆動用トランジスタのド
レイン電流が発光素子に供給されるため、画素間において駆動用トランジスタの閾値電圧
にばらつきが生じると、発光素子の輝度にもそのばらつきが反映されてしまう。
【０００３】
閾値電圧のばらつきが発光素子の輝度に影響を及ぼすのを防ぐために、下記の特許文献１
では、ドライバー素子であるＴＦＴ６の閾値電圧の補正を行う表示装置について記載され
ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－２８００５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の表示装置では、閾値電圧を検出する際に、ドライバー素子であるＴＦ
Ｔ６のゲート電極とドレイン電極を短絡させているので、ＴＦＴ６は飽和領域で動作する
。よって、ＴＦＴ６において、ドレイン電極からソース電極に向かって流れる電流が０に
収束すると、ゲート電極とソース電極の電位差が閾値電圧と等しくなり、閾値電圧を取得
することができる。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の表示装置では、閾値電圧を検出する際に、ゲート電極とドレ
イン電極を短絡させているため、ＴＦＴ６のソース電極の電位が、ゲート電極の電位より
も高くなることがない。すなわち、ゲート電極とソース電極の電位差が負の値を有するこ
とはない。よって、ＴＦＴ６がノーマリオフで、その閾値電圧が０Ｖ以上である場合は、
ゲート電極とソース電極の電位差を閾値電圧と等しくすることができるが、ＴＦＴ６がノ
ーマリオンであり、その閾値電圧が負の値を有する場合は、ゲート電極とソース電極の電
位差を閾値電圧と等しくすることができない。したがって、ＴＦＴ６がノーマリオンだと
、閾値電圧を取得することができず、閾値電圧のばらつきに起因する発光素子の輝度ムラ
の発生を防ぐことができない。
【０００７】
上述したような技術的背景のもと、本発明は、トランジスタがノーマリオンであっても、
閾値電圧のばらつきによる画素間の輝度のばらつきが抑えられる、発光装置の提供を課題
の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る発光装置は、通常のゲート電極（第１ゲート電極）の他に、閾値電
圧を制御するための第２ゲート電極が備えられたトランジスタを用いて、発光素子への電
流の供給を制御する構成を有する。さらに、上記発光装置は、上記トランジスタの第１ゲ
ート電極とドレイン端子の間の導通または非導通を選択するスイッチを有する。そして、
トランジスタの閾値電圧を取得する際に、上記スイッチによりトランジスタの第１ゲート
電極とドレイン端子の間を導通させ、なおかつ、第２ゲート電極の電位を制御することで
トランジスタの閾値電圧をシフトさせる構成とする。
【０００９】
発光素子への電流の供給を制御するトランジスタは、絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
であれば良く、具体的には、第１ゲート電極と、第２ゲート電極と、第１ゲート電極と第
２ゲート電極の間に位置する半導体膜と、第１ゲート電極と半導体膜の間に位置する第１
絶縁膜と、第２ゲート電極と半導体膜の間に位置する第２絶縁膜とを、少なくとも有する
。さらに、半導体膜に接するソース端子及びドレイン端子をその構成要素に加えても良い
。
【００１０】
上記構成により、発光素子への電流の供給を制御するトランジスタがノーマリオンであっ
ても、閾値電圧を取得する際に当該トランジスタをノーマリオフとすることができる。よ
って、上記トランジスタの第１ゲート電極とドレイン端子とがスイッチにより導通、すな
わち接続されている状態において、第１ゲート電極とソース端子の電位差を閾値電圧と等
しくすることができる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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