專利名稱：：電致發(fā)光顯示器件及電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及到一種電致發(fā)光(EL)顯示器件和一種電子裝置，該電致發(fā)光顯示器件是由一個做在一個襯底上的半導(dǎo)體元件(一種使用了一個半導(dǎo)體薄膜的元件)構(gòu)成的，而該電子裝置用該電致發(fā)光顯示器件作顯示(顯示部分)。在襯底上形成薄膜晶體管(TFT)的技術(shù)近年來已有很大進展，用于有源矩陣型顯示器件也在不斷發(fā)展。特別是，使用了多晶硅膜的TFT具有比使用傳統(tǒng)的非晶硅膜的TFT高的電場效應(yīng)遷移率(也稱為遷移率)，因而能夠高速工作。圖3所示是有源矩陣型電致發(fā)光顯示器件的一般像素結(jié)構(gòu)。圖3中的參考數(shù)字301代表一個TFT，它起一個開關(guān)元件的作用(此后稱作開關(guān)TFT)，參考數(shù)字302代表一個TFT，是一個用于控制供給EL元件303的電流的元件(此后稱作電流控制元件)，而304代表一個電容器(儲能電容器)。開關(guān)TFT301與柵極線305和源極線306(數(shù)據(jù)線)相連。電流控制TFT302的漏極與EL元件303相連，而電流控制TFT302的源極與電流源線307相連。在柵極線305被選時，開關(guān)TFT301的柵極開啟，源極線306的數(shù)據(jù)信號被儲存在電容器304中，電流控制TFT302的柵極則開啟。在開關(guān)TFT301的柵極關(guān)閉后，電流控制TFT302的柵極依照電容304中儲存的電荷而仍保持開啟，在此期間EL元件303發(fā)光。EL元件303的發(fā)光量隨電流的大小而改變。換言之，在電流控制TFT302中流動的電流大小受控于自模擬驅(qū)動灰度顯示中的源極線306輸入的數(shù)據(jù)信號，因而改變了EL元件的發(fā)光量。圖4A是電流控制TFT302的晶體管特性的示意圖，參考數(shù)字401代表Id-Vg特性(也稱作Id-Vg曲線)。Id是漏電流，Vg是柵壓。由此圖可以得到在任一柵壓下流過的電流大小。虛線402所示的Id-Vg特性區(qū)域通常用來驅(qū)動EL元件。圖4B是區(qū)域402所含區(qū)域的放大圖。圖4B中的陰影區(qū)表示亞閾值區(qū)。實際上，這表示一個柵壓鄰近或低于閾值電壓(Vth)的區(qū)域，在此區(qū)域中，漏電流的改變與柵壓改變成指數(shù)關(guān)系。使用這一區(qū)域可根據(jù)柵壓來實現(xiàn)電流控制。在圖3中的開關(guān)TFT301導(dǎo)通時，輸入到像素內(nèi)的數(shù)據(jù)信號首先儲存在電容器304中，然后該信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏骺刂芓FT302的柵壓。這時按照圖4A所示的Id-Vg特性，漏電流由它與柵壓的一一對應(yīng)關(guān)系確定。即，按照數(shù)據(jù)信號，一個預(yù)定的電流流過EL元件，而EL元件303發(fā)光，發(fā)光量對應(yīng)于流過電流的大小。這樣EL元件的發(fā)光量受控于輸入信號，顯示灰度則由控制發(fā)光量來實現(xiàn)。這個方法稱為模擬灰度法。顯示灰度由改變信號幅度來實現(xiàn)。然而，上述的模擬灰度法有個缺點，即易受TFT特性離散的影響。例如，設(shè)想一個開關(guān)TFT的Id-Vg特性與顯示相同灰度的相鄰像素的開關(guān)TFT不同(全部為正或負偏移的情形)。在這種情況下，每個開關(guān)TFT的漏電流離散程度是不一樣的，因此施加于每個像素的電流控制TFT上的柵壓也是不同的。換言之，流過每個EL元件的電流是不同的，因此發(fā)光量也不同，從而不能實現(xiàn)相同的灰度顯示。而且，即使假定對每個像素的電流控制TFT施加了相同的柵壓，如果電流控制TFT的Id-Vg特性有變化，也不能輸出相同的漏電流。此外，即使施加同樣的柵壓，從圖4A可以清楚地看出，當(dāng)工作在漏電流隨柵壓改變指數(shù)變化的區(qū)域時，既使Id-Vg特性小有偏離，輸出的電流也會有很大的不同。相鄰像素的發(fā)光量因此將大不相同。實際上，開關(guān)TFT和電流控制TFT二者的離散之間存在倍增效應(yīng)，這就使得實現(xiàn)這些條件更為困難。因此模擬灰度法對于TFT特性的變化是極度敏感的，這就成為傳統(tǒng)有源矩陣EL顯示器件多色化的一個障礙?？紤]到上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種具有鮮明的多灰度彩色顯示的有源矩陣型EL顯示器件。此外，本發(fā)明的一個目的是提供一種裝配有這種有源矩陣EL顯示器件作為其顯示部分的高性能電子裝置。本發(fā)明的申請者考慮到，為了制作一種不易受TFT特性離散影響的像素結(jié)構(gòu)，一種數(shù)字驅(qū)動灰度法要優(yōu)于傳統(tǒng)的模擬驅(qū)動灰度法，因為前者的電流控制TFT只用作簡單的電流供給開關(guān)元件，而后者則根據(jù)電流控制來控制EL元件的發(fā)光量。應(yīng)該考慮，在有源矩陣型EL顯示器件中，用一個數(shù)字驅(qū)動器實現(xiàn)一種灰度顯示的時間分割法(此后稱為時分灰度)。此外，在向源極驅(qū)動電路輸入視頻信號時，將視頻線分割并一次輸入多個數(shù)據(jù)，可做到高速顯示板顯示。注意，這里所說的視頻信號就是本說明中所說的輸入到源極驅(qū)動電路的數(shù)據(jù)信號。圖5A到5F顯示了當(dāng)實行時分灰度顯示時，寫入周期和顯示周期的全部驅(qū)動器時序。這里說明按照一個6位數(shù)字驅(qū)動法實行64級灰度顯示的情形。注意，寫入周期是將一個信號寫入構(gòu)成一幀的所有像素中所需的時間，而顯示周期則是像素完成寫入信號的顯示所用時間。在寫入期間，EL驅(qū)動電源被切斷(所有像素都關(guān)閉)，像素中的EL元件處于不加電壓的狀態(tài)。而在顯示期間，輸入EL驅(qū)動電源，像素中的EL元件處于施加電壓的狀態(tài)。這時，當(dāng)輸入用于啟動像素的數(shù)據(jù)信號時，像素啟動。一幅圖像完全顯示在一個圖像區(qū)中的周期稱為一幀周期。正常的EL顯示的振蕩頻率為60赫，一秒鐘有60幀，如圖5A所示。例如，在第四幀中實現(xiàn)6位數(shù)字灰度顯示(64級灰度)時，如果一幀分成16份，寫入周期與顯示周期之比定為6∶10，則在一個寫入周期內(nèi)可完成6次寫入(6.24毫秒)，如圖5B所示。注意，6次寫入1-6是按1至6的順序完成的。而與寫入周期(由寫入1至寫入6)對應(yīng)的顯示周期也分別設(shè)置為顯示1至6。而且，顯示周期的設(shè)置使得顯示1∶顯示2∶顯示3∶顯示4∶顯示5∶顯示6=1∶1/2∶1/4∶1/8∶1/16∶1/32。圖5C顯示了這樣一個狀態(tài)其中在一幀期間完成6次寫入(寫入1至寫入6)時，每個顯示周期與寫入都具有上述的比值。圖5C下部所示的值給出了寫入周期與顯示周期二者長度間的關(guān)系。具體地講，當(dāng)寫入周期為63時，寫入1的顯示周期(顯示1)的值為320。另外，而對于每個值為63的寫入周期，顯示2的顯示周期為160，顯示3的顯示周期為80，顯示4的顯示周期為40，顯示5的顯示周期為20，而顯示6的顯示周期為10。一個寫入周期(寫入)和一個顯示周期(顯示)一起稱作一場。即，在圖5C中有6場，都具有固定的寫入周期和不同的顯示周期。為了完成這里的一幀，開始時顯示的第一場稱作場1(F1)，下面接著顯示的各場依次稱作場2至場6(F2至F6)。注意，場1至6的出現(xiàn)順序可以是任意的。把顯示周期組合起來，可在64級灰度實現(xiàn)所希望的灰度顯示。此外，時序?qū)嶋H上是具有不同顯示周期的6個分散的場的一個組合，如圖5D所示。如果在圖5D中顯示1的周期內(nèi)啟動預(yù)定的像素，則進入寫入5，在數(shù)據(jù)信號輸入至所有像素后，進入顯示5。下一步，在寫入4中數(shù)據(jù)信號輸入至所有像素后，進入顯示4。預(yù)定的像素也可由寫入2、寫入3和寫入6的各個場類似地啟動。圖5E顯示了數(shù)據(jù)寫入的周期(寫入5)，在圖5D所示6個場的場5中，由柵極電路輸入的數(shù)據(jù)信號與該數(shù)據(jù)一道選取某一柵極線。圖5E也顯示了顯示周期(顯示5)，此間信號由源極線輸入至選取的柵極線，而且各像素實現(xiàn)顯示。圖5A至5E是基于一個VGA(640×480)顯示板顯示的，因此有480個柵極線，而且用于選取所有柵極線、包含一定數(shù)目的空元的周期，就是圖5E中的寫入周期。在寫入周期中自源極線輸入的信號稱作點數(shù)據(jù)。在一次柵極選取周期內(nèi)由源極驅(qū)動電路輸入的點數(shù)據(jù)在圖5F所示的周期內(nèi)被采樣。這表示在正在寫入的寫入周期內(nèi)選取的柵極數(shù)據(jù)，同時也表示正在寫入自源極線輸入的信號。注意，用于一次采樣數(shù)據(jù)的周期為40納秒。也要注意，同時以每40納秒16位輸入自源極電路輸入的點數(shù)據(jù)，如圖5F所示。此外，在一次柵極選取周期內(nèi)選取的點數(shù)據(jù)被儲存在圖6所示源極驅(qū)動電路的鎖存器1(6001)中，直到完成全部的數(shù)據(jù)采樣。在全部采樣完成后，從鎖存線6003輸入鎖存數(shù)據(jù)，而且全部數(shù)據(jù)立即移至鎖存器2(6002)中。注意，移位寄存器6004按照來自時鐘線6005的時鐘脈沖選取由視頻線6006輸入的視頻信號。除了采樣周期外，在圖5F中形成的行數(shù)據(jù)(linedata)鎖存周期是在數(shù)據(jù)由鎖存器1(6001)移至鎖存器2(6002)時，輸入一個鎖存信號的時間，也是移動數(shù)據(jù)的時間。本發(fā)明的有源矩陣型EL顯示器件的像素結(jié)構(gòu)示于圖7。圖7中的參考數(shù)字701代表一個TFT，它起一個開關(guān)元件的作用(此后稱作開關(guān)TFT或像素開關(guān)TFT)，參考數(shù)字702代表一個TFT(此后稱作電流控制TFT或EL驅(qū)動TFT)，起一個控制供給EL元件703的電流的元件(電流控制元件)的作用，參考數(shù)字704代表一個電容器(也稱為儲能電容器或補充電容器)。開關(guān)TFT701與柵極線705和源極線(數(shù)據(jù)線)706相連。而且，電流控制TFT702的漏極與EL元件703相連，電流控制TFT702的源極與電流源線(也稱作EL驅(qū)動電源線)707相連。當(dāng)柵極線705被選時，開關(guān)TFT701的柵極斷開，來自源極線706的數(shù)據(jù)信號儲存在電容器704中，電流控制TFT702的柵極開啟。然后，在開關(guān)TFT701的柵極關(guān)閉后，電流控制TFT702的柵極依照儲存在電容器704中的電荷仍保持開啟，在此期間EL元件703發(fā)光。EL元件的發(fā)光量隨流過的電流量而變化。換言之，在數(shù)字驅(qū)動灰度顯示中，電流控制TFT702的柵極依照由源極線706輸入的數(shù)據(jù)信號而斷開或閉合，而且如果EL驅(qū)動電源是接通的，就有電流流過，EL元件發(fā)光。像素的電流控制TFT的功能是在顯示周期內(nèi)控制對應(yīng)的像素開啟(顯示)或關(guān)閉(不顯示)。顯示周期和寫入周期之間的切換是由右側(cè)顯示板外的電源通過FPC端來實現(xiàn)的。而且，外接到顯示板(圖7中的參考數(shù)字709)的電源實現(xiàn)了在寫入周期與顯示周期之間切換的開關(guān)功能。在寫入周期內(nèi)，電源是關(guān)閉狀態(tài)(沒有施加電壓的狀態(tài))，數(shù)據(jù)信號則輸入到每個像素。在數(shù)據(jù)輸入到所有像素，且寫入周期結(jié)束后，電源(圖7中的參考數(shù)字709)接通，立即實現(xiàn)全部的顯示。這段時間就成為顯示周期。EL元件發(fā)光和像素啟動的周期就是由6場內(nèi)從顯示1至顯示6的周期中的任何一個。在6場都已出現(xiàn)后，就完成了一幀。像素的灰度由此時顯示周期的累計來控制。例如，當(dāng)選取顯示1和顯示2時，可表現(xiàn)出的亮度為全部100％亮度的76％，而當(dāng)選取顯示3和顯示5時，則可表現(xiàn)出16％的亮度。注意，雖然上面說明了64級灰度的情形，但也可以實現(xiàn)其他灰度顯示。假定實現(xiàn)了N位(其中N是一個大于或等于2的整數(shù))灰度顯示(2n級灰度)，則第一幀被分成對應(yīng)于N位灰度的N場(F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，…，F(xiàn)(n-1)，F(xiàn)(n))。一幀分割的數(shù)目隨灰度的增加而增加，而驅(qū)動電路則必須是高頻驅(qū)動。此外，N場中的每一場都被分成寫入周期(Ta)和顯示周期(Ts)。N場的顯示周期(注意，對應(yīng)于F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，…，F(xiàn)(n-1)，F(xiàn)(n)的顯示周期分別表示為Ts1，Ts2，Ts3，…，Ts(n-1)，Ts(n))被處理為Ts1∶Ts2∶Ts3∶…∶Ts(n-1)∶Ts(n)=20∶2-1∶2-2∶…∶2-(n-2)∶2-(n-1)。在這種情況下，在任一場中依次選取像素(嚴格地講，選取每個像素的開關(guān)TFT)，將預(yù)定的柵壓(對應(yīng)于數(shù)據(jù)信號)施加于電流控制TFT的柵極。在寫入周期結(jié)束后接通電源時，向EL元件輸入一個數(shù)據(jù)信號，該數(shù)據(jù)信號可使電流控制TFT處于連續(xù)狀態(tài)，以便在分配給那些場的顯示周期內(nèi)啟動像素。在所有N場中重復(fù)這個操作，在一幀中由累計的顯示周期控制每個像素的灰度。因此，來看任意一個像素，則一個像素的灰度是根據(jù)每一場中該像素點亮的時間長短(經(jīng)過多少個顯示周期)來控制的。因此本發(fā)明最重要的一個方面是在有源矩陣型EL顯示器件中使用了數(shù)字驅(qū)動時間分割灰度法。使用這種時分灰度驅(qū)動，就能夠?qū)崿F(xiàn)灰度顯示，而且不受TFT特性的影響，而在模擬驅(qū)動灰度顯示中這是一個問題。附圖為圖1A和1B是一個EL顯示器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是一個EL顯示器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是一個傳統(tǒng)的EL顯示器件的像素部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A和4B是模擬灰度法所用的TFT特性圖；圖5A至5F是時分灰度法的一個工作模式的示意圖；圖6是一個EL顯示器件源極驅(qū)動電路圖；圖7是一個EL顯示器件的像素部分的像素結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是時分灰度法的一個工作模式的示意圖；圖9是一個完整的EL顯示板的頂視圖；圖10是一個FPC輸入部分的保護電路；圖11是一個EL顯示器件的柵極驅(qū)動電路圖12是一個EL顯示器件的源極驅(qū)動電路圖；圖13是一個來自EL顯示器件的源極驅(qū)動電路側(cè)的輸入信號的時序圖；圖14是一個來自EL顯示器件的源極驅(qū)動電路側(cè)的輸入信號的時序圖；圖15是一個來自EL顯示器件的柵極驅(qū)動電路側(cè)的輸入信號的時序圖；圖16是一個來自EL顯示器件的柵極驅(qū)動電路側(cè)的輸入信號的時序圖；圖17A至17E是一個EL顯示器件的制作過程示意圖；圖18A至18D是一個EL顯示器件的制作過程示意圖；圖19A至19D是一個EL顯示器件的制作過程示意圖；圖20A至20C是一個EL顯示器件的制作過程示意圖；圖21是一個EL組件的外觀圖；圖22A和22B是一個EL組件的外觀圖；圖23A至23C是一個接觸結(jié)構(gòu)的制作過程示意圖；圖24A和24B是一個EL顯示器件的像素部分的頂部結(jié)構(gòu)示意圖；圖25是一個EL顯示器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖26是一個EL顯示器件的源極驅(qū)動電路的部分示意圖；圖27A和27B一個使用了本發(fā)明的EL顯示器件的一幅圖像的照片；圖28A和28B是一個EL元件的元件結(jié)構(gòu)示意圖；圖29是一個EL元件的特性圖；圖30A至30F是電子設(shè)備的具體例子的示意圖；圖31A至31C是電子設(shè)備的具體例子的示意圖；圖32是一個EL元件的特性圖；圖33是一個EL元件的特性圖；圖34是一個EL元件的特性圖；和圖35是一個EL元件的特性圖。實施例模式圖1A是本發(fā)明的一個有源矩陣型EL顯示器件的示意框圖。圖1A和1B的有源矩陣型EL顯示器件是由像素部分101，和布置在由襯底上形成的TFT組成的像素部分周圍的源極驅(qū)動電路102和柵極驅(qū)動電路103構(gòu)成的。而且，參考數(shù)字113代表時分灰度數(shù)據(jù)信號發(fā)生電路(SPC，串-并轉(zhuǎn)換電路)。源極驅(qū)動電路102有一移位寄存器102a，和鎖存器(1)102b，鎖存器(2)102c。此外還有一緩沖器(圖中未示出)。注意，在本實施例的有源矩陣型EL顯示器件中，只形成了一個源極驅(qū)動電路，但也可形成兩個源極驅(qū)動電路，以便從上、下將像素部分夾在中間。而且，柵極驅(qū)動電路103含有一些電路，如一個移位寄存器和一個緩沖器(圖中均未示出)。像素部分101有640×480(橫向×縱向)個像素。每個像素中都安排有一個開關(guān)TFT和一個電流控制TFT。開關(guān)TFT105與柵極線106和源極線(數(shù)據(jù)線)107相連。而電流控制TFT108的漏極與EL元件109相連，電流控制TFT108的源極與電流源線110相連。當(dāng)柵極線106被選時，開關(guān)TFT105的柵極開啟，源極線107的數(shù)據(jù)信號被儲存在電容器112中，而電流控制TFT108的柵極開啟。換言之，因從源極線107輸入的數(shù)據(jù)信號，在電流控制TFT中有電流流過，EL元件發(fā)光。下面將說明此實施例模式的有源矩陣型EL顯示器件的工作和信號流。首先說明源極驅(qū)動電路102的工作。源極驅(qū)動電路102基本上包含移位寄存器102a，鎖存器(1)102b和鎖存器(2)102c。一個時鐘信號(CK)和一個起始脈沖(SP)輸入至移位寄存器102a。移位寄存器102a基于該時鐘信號(CK)和該起始脈沖(SP)依次產(chǎn)生時序信號，在通過緩沖器(圖中未示出)后，這些時序信號被依次提供給后續(xù)電路。來自移位寄存器102a的時序信號由一些電路，如緩沖器，緩沖和放大。因為源極線連有許多電路和元件，因此源極線中負載電容(寄生電容)比較大，而時序信號提供給源極線的。由于大的負載電容，為防止產(chǎn)生的時序信號的升降變緩，因而形成了緩沖電路。此后已經(jīng)緩沖器緩沖和放大的時序信號(數(shù)字數(shù)據(jù)信號)被提供給鎖存器(1)102b。鎖存器(1)102b中有一個用于處理6位數(shù)字信號的鎖存器。當(dāng)輸入上述時序信號時，鎖存器(1)102b接收由時分灰度數(shù)據(jù)信號發(fā)生電路113提供的6位數(shù)字數(shù)據(jù)信號，并儲存之。完成將數(shù)字數(shù)據(jù)信號寫入鎖存器(1)102b的所有各級的總時間稱作寫入周期。換言之，從寫入位于鎖存器(1)102b最左端的一級的寄存器中的數(shù)字數(shù)據(jù)信號之時起到寫入位于最右端的一級的寄存器中的數(shù)字數(shù)據(jù)信號之時其間的時間就是寫入周期。而且，上述寫入周期也稱作行周期(lineperiod)。寫入周期結(jié)束后，依照移位寄存器102a的工作時序?qū)⒓拇嫘盘柼峁┙o鎖存器(2)102c。此時，寫入和儲存在鎖存器(1)102b中的數(shù)字數(shù)據(jù)信號立即全部輸出至鎖存器(2)102c，并儲存在鎖存器(2)102c中。然后，在數(shù)字數(shù)據(jù)信號已送至鎖存器(2)102c后，依照來自移位寄存器102a的時序信號，再次依次進行由時分灰度數(shù)據(jù)信號發(fā)生電路113提供的另一個數(shù)字數(shù)據(jù)信號的寫入。而且，一個鎖存信號輸入到鎖存器(2)102c。在柵極驅(qū)動電路103中，由一個移位寄存器(圖中未示出)提供一個時序信號，和并將之提供給對應(yīng)的柵極線(掃描線)。參考數(shù)字113表示的是時分灰度數(shù)據(jù)信號發(fā)生電路(SPC，串一并轉(zhuǎn)換電路)。時分灰度數(shù)據(jù)信號發(fā)生電路113是一個用于將外部輸入的一個數(shù)字信號的頻率降至1/m的電路。通過分割外部輸入的數(shù)字信號，可使驅(qū)動電路工作所需的信號頻率也降至1/m。輸入像素部分的數(shù)據(jù)信號是一個數(shù)字信號，而且不同于液晶顯示器件，本發(fā)明不是電壓灰度顯示，因此輸入像素部分的是具有“0”或“1”信息的數(shù)字數(shù)據(jù)信號。在像素部分101中，多個像素104排列成矩陣狀。圖1B是像素104的放大圖。在圖1B中參考數(shù)字105代表開關(guān)TFT，開關(guān)TFT105與用于輸入柵極信號的柵極線106和用于輸入視頻信號的源極線107相連。而且，參考數(shù)字108為電流控制TFT，其柵極連接到開關(guān)TFT105的漏極。電流控制TFT108的漏極與EL元件109相連，其源極連接到電流源線110。EL元件109由一個與電流控制TFT108相連的陽極(像素電極)和一個與陽極對立形成的陰極(反向電極，opposingelectrode)構(gòu)成，中間夾有一個EL層，且陰極與預(yù)定的電源111相連。注意，開關(guān)TFT105可以是一個n-溝道TFT，也可以是一個p-溝道TFT。電流控制TFT具有這樣的結(jié)構(gòu)當(dāng)電流控制TFT108為一個n-溝道TFT時，電流控制TFT108的漏極與EL元件109的陰極相連，而當(dāng)使用一個p-溝道TFT作電流控制TFT108時，電流控制TFT108的漏極與EL元件109的陽極相連。而且，電容器112的形成是為了在開關(guān)TFT105處于非選取狀態(tài)時(斷開狀態(tài))，保存電流控制TFT108的柵壓。電容器112與開關(guān)TFT105的漏極和電流源線110相連。上述輸入到像素部分的數(shù)字數(shù)據(jù)信號是由時分灰度數(shù)據(jù)信號發(fā)生電路113形成的。該電路是這樣一個電路在其中由數(shù)字信號(該信號包含有圖像信息)構(gòu)成的視頻信號轉(zhuǎn)變成一個數(shù)字數(shù)據(jù)信號，以實現(xiàn)時分灰度，而且在其中也產(chǎn)生實現(xiàn)時分灰度顯示等所需的時序脈沖。典型地，用于將一幀分成對應(yīng)于N位(其中N為一個大于或等于2的整數(shù))灰度的多個場的設(shè)施，用于在多個場中選擇寫入周期和顯示周期的設(shè)施，以及用于將顯示周期設(shè)置成Ts1∶Ts2∶Ts3∶…∶Ts(n-1)∶Ts(n)=20∶2-1∶2-2∶…∶2-(n-2)∶2-(n-1)的設(shè)施都包含在時分灰度數(shù)據(jù)信號發(fā)生電路113中。時分灰度數(shù)據(jù)信號發(fā)生電路113可形成在本發(fā)明的EL顯示器件之外，也可集成地形成。當(dāng)在EL顯示器件之外形成該電路時，則要有一種結(jié)構(gòu)，在其中將在外面形成的數(shù)字數(shù)據(jù)信號輸入至本發(fā)明的EL顯示器件。下一步，本發(fā)明的有源矩陣EL顯示器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖示于圖2。在圖2中，參考數(shù)字11代表襯底，參考數(shù)字12代表一個成為基底的絕緣膜(以下稱作基膜)?？捎靡粋€透光的襯底，典型地為玻璃襯底、石英襯底、玻璃陶瓷襯底或晶化玻璃襯底均可用作襯底11。注意，所用的襯底必須能耐受制作過程中最高的處理溫度。而且，基膜12在使用含有可遷移的離子的襯底，或是導(dǎo)電的襯底時特別有效，但對于石英襯底則無需基膜。一個含硅的絕緣膜可用來形成基膜12。注意，在本說明中，術(shù)語“含硅的絕緣膜”特指含有預(yù)定比例的硅、氧和氮的絕緣膜，如氧化硅膜、氮化硅膜、或氧化的氮硅膜(由SiOxNy表示，其中的x和y為任意的整數(shù))。參考數(shù)字201代表一個開關(guān)TFT，是由一個n-溝道TFT構(gòu)成的，但該開關(guān)TFT也可由一個p-溝道TFT構(gòu)成。參考數(shù)字202代表一個電流控制TFT，圖2所示為電流控制TFT202由一個p-溝道TFT構(gòu)成的情形。換言之，在此情況下，該電流控制TFT的漏電極與EL元件的陽極相連。不過，當(dāng)該電流控制TFT由一個n-溝道TFT構(gòu)成時，該電流控制TFT與EL元件的陰極相連。n-溝道TFT的場效應(yīng)遷移率大于p-溝道TFT的場效應(yīng)遷移率，因此可高速流過大電流。而且，即使流過同樣大小的電流，n-溝道TFT的TFT尺寸可做得小一些。注意，在本發(fā)明中，沒有必要將開關(guān)TFT和電流控制TFT限于n-溝道TFT，也可使用p-溝道TFT作為開關(guān)TFT，或電流控制TFT，或者二者都用p-溝道TFT。形成的開關(guān)TFT201包括一個含源區(qū)13、漏區(qū)14、LDD區(qū)15a至15d、分隔區(qū)16和溝道形成區(qū)17a和17b的有源層；柵極絕緣膜18；柵電極19a和19b；第一夾層絕緣膜20；源極線21和漏極線22。注意，柵極絕緣膜18或第一夾層絕緣膜20可為做在襯底上的所有TFT共用，也可依電路或元件做成不同的。圖2A所示的開關(guān)TFT201具有電連接的柵電極19a和19b，形成所謂的雙柵結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，不僅可使用雙柵結(jié)構(gòu)，而且也可使用多柵結(jié)構(gòu)(一種含有一個具有兩個或多個串聯(lián)的溝道形成區(qū)的有源層的結(jié)構(gòu))，如三柵結(jié)構(gòu)。多柵結(jié)構(gòu)在降低關(guān)斷電流方面是極有效的，充分地降低開關(guān)TFT的關(guān)斷電流，就能減小圖1B所示的電容器112所需的電容。即，電容器112獨占的表面積可做得小一些，因此在增加EL元件109的有效發(fā)光表面積方面，多柵結(jié)構(gòu)也是有效的。此外，形成的開關(guān)TFT201的LDD區(qū)15a至15d夾持柵極絕緣膜18，從而不與柵電極17a和17b重疊。這種結(jié)構(gòu)對降低關(guān)斷電流值是極有效的。而且，LDD區(qū)15a至15d的長度(寬度)可設(shè)置為0.5至3.5微米，典型地為2.0至2.5微米之間。注意，最好在溝道形成區(qū)與LDD區(qū)之間形成一個補償區(qū)(一個與溝道形成區(qū)有同樣的組分，而又不施加?xùn)艍旱膮^(qū)域)來降低關(guān)斷電流值。而且，在使用具有兩個或多個柵電極的多柵結(jié)構(gòu)時，在溝道形成區(qū)之間形成分隔區(qū)16(與源區(qū)或漏區(qū)以相同的雜質(zhì)濃度摻有相同的雜質(zhì)元素區(qū)域)對降低關(guān)斷電流值也是有效的。接下來，形成的電流控制TFT202包括源區(qū)26、漏區(qū)27和溝道形成區(qū)29；柵極絕緣膜18；柵電極30；第一夾層絕緣膜20；源極線31；和漏極線32。注意，柵電極30具有單柵結(jié)構(gòu)，但也可使用多柵結(jié)構(gòu)。如圖1B所示，開關(guān)TFT201的漏極與電流控制TFT202的柵極是電連接的。具體地講，電流控制TFT202的柵電極30與開關(guān)TFT201的漏區(qū)14通過漏極線(也稱作連線)22電連接。而且在圖1B中，源極線31與電流源線110相連。再者，從增加可能流過的電流的角度來看，將電流控制TFT202的有源層(特別是溝道形成區(qū))的膜厚加厚(最好從50至100納米，在60與80納米之間更佳)也是有效的。反過來，從減小開關(guān)TFT201的關(guān)斷電流值的角度來看，將有源層(特別是溝道形成區(qū))的膜厚減薄(最好從20至50納米，在25與40納米之間更佳)也是有效的。上面說明了在像素內(nèi)形成的TFT的結(jié)構(gòu)，但同時也形成了一個驅(qū)動電路。圖2表示一個CMOS電路，這是形成驅(qū)動電路的基本單元。在圖2中，用作CMOS電路的n-溝道TFT204的TFT具有的結(jié)構(gòu)能夠盡可能降低熱載流子注入，而且沒有降低工作速度。注意，這里所說的驅(qū)動電路是指圖1A所示的源極驅(qū)動電路102和柵極信號驅(qū)動電路103。當(dāng)然也可形成其他的信號處理電路(如電平移相器、A/D變換器、或信號分配電路)。n-溝道TFT204的有源層包含源區(qū)35、漏區(qū)36、LDD區(qū)37和溝道形成區(qū)38，且LDD區(qū)37與柵電極39重疊，把柵極絕緣膜18夾在中間。在本說明中LDD區(qū)37稱作Lov區(qū)。只在漏區(qū)側(cè)形成LDD區(qū)是從不降低工作速度的角度考慮的。而且，不必十分關(guān)注n-溝道TFT204的關(guān)斷電流值，而應(yīng)更強調(diào)工作速度。因此最好使LDD區(qū)37與柵電極完全重疊來盡量減小電阻分量。換言之，最好消除所有的阻斷。幾乎不考慮熱載流子注入引起的CMOS電路的p-溝道TFT205的退化，具體地，無需形成一個LDD區(qū)。因此有源層包含源區(qū)40、漏區(qū)41、和溝道形成區(qū)42，在其上面形成柵極絕緣膜18和柵電極43。當(dāng)然，也可形成一個類似于n-溝道TFT204的LDD區(qū)的LDD區(qū)來抑制熱載流子。而且，n-溝道TFT204和p-溝道TFT205都被第一夾層絕緣膜20所覆蓋，并形成源極線44和45。此外，二者由漏極線46電連接。接下來，參考數(shù)字47代表一個第一鈍化膜，其膜厚可設(shè)置為10納米至1微米(最好在200和500納米之間)。含硅的絕緣膜(具體地，最好使用氧化的氮化硅膜或氮化硅膜)可用作鈍化膜的材料。鈍化膜47具有保護形成的TFT不受堿金屬和潮濕影響的作用。最后在TFT的上部形成的EL層含堿金屬，例如鈉。換言之，第一鈍化膜47也起一個保護層的作用，使得這些堿金屬(可遷移離子)不會透入TFT。不過，并非總是必須形成這個鈍化膜，而是需要時才形成之。而且，參考數(shù)字48代表一個第二夾層絕緣膜，它起一個校平膜的作用，用于校平因TFT而形成的臺階。最好用一個有機樹脂膜作第二夾層絕緣膜48，如可使用聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸、或BCB(苯并環(huán)丁烯)膜。這些有機樹脂膜具有易于形成一個良好的平整表面和具有低的比介電常數(shù)的優(yōu)點。EL層對于不平整性是極敏感的，因此最好由第二夾層絕緣膜來幾乎消除所有的TFT臺階。此外，最好形成厚的低比介電常數(shù)材料，以減小柵極線或數(shù)據(jù)線與EL元件陰極之間形成的寄生電容。因此，其厚度最好由0.5至5微米(在1.5和2.5微米之間更佳)。接下來，參考數(shù)字49代表一個用透明導(dǎo)電膜制作的像素電極。在第二夾層絕緣膜48和第一鈍化膜47中開了一個接觸孔后，形成像素電極49，以使之與電流控制TFT202的漏極線32相連。注意，如果像素電極49如圖2所示那樣與漏區(qū)27直接相連，則可防止EL層的堿金屬通過像素電極進入有源層。在像素電極49上由厚度為0.3至1微米的一個氧化硅膜、一個氧化的氮化硅膜，或一個有機樹脂膜形成第三夾層絕緣膜50。在第三夾層絕緣膜50中、像素電極49的上面通過腐蝕形成一個開孔部分，開孔部分的邊緣被腐蝕成錐形。其錐角可為10至60°(最好在30與50°之間)。在第三夾層絕緣膜50上形成EL層51。EL層51可用單層或疊層結(jié)構(gòu)，只是疊層結(jié)構(gòu)有良好的發(fā)光效率。一般說來，在像素電極上要依次形成一個空穴注入層、一個空穴輸運層、一個發(fā)光層和一個電子輸運層，但也可使用一個具有一個空穴輸運層、一個發(fā)光層和一個電子輸運層的結(jié)構(gòu)，或者一個具有一個空穴注入層、一個空穴輸運層、一個發(fā)光層、一個電子輸運層和一個電子注入層的結(jié)構(gòu)。任何已知的結(jié)構(gòu)都可用于本發(fā)明中，也可在EL層中摻入熒光顏料之類的東西。一些已知的材料可用作有機EL材料，作為例子，可使用下面的美國專利和日本專利中公開的材料美國專利No.4，356，429；美國專利No.4，539，507；美國專利No.4，720，432；美國專利No.4，769，292；美國專利No.4，885，211；美國專利No.4，950，950；美國專利No.5，059，861；美國專利No.5，047，687；美國專利No.5，073，446；美國專利No.5，059，862；美國專利No.5，061，617；美國專利No.5，151，629；美國專利No.5，294，869；美國專利No.5，294，870；日本專利申請公開No.Hei10-189525；日本專利申請公開No.Hei8-241048；和日本專利申請公開No.Hei8-78159。注意，EL顯示器件可粗略地分為四種彩色顯示方法一種方法是形成對應(yīng)于紅、綠和藍色的三種EL元件；一種方法是將白色發(fā)光EL元件與彩色濾光片組合使用；一種方法是將藍色或藍-綠色發(fā)光EL元件與熒光物質(zhì)(熒光變色層，CCM)組合使用；和一種方法是用一個透明電極作陰極(反向電極)，而把對應(yīng)于紅、綠和藍色的EL元件重疊起來。圖2的結(jié)構(gòu)是一個形成對應(yīng)于紅、綠和藍色的三種EL元件的情形的例子。注意，雖然在圖2中只給出了一個像素，但可以形成分別對應(yīng)于紅、綠和藍色的、具有同樣結(jié)構(gòu)的多個像素，從而實現(xiàn)彩色顯示?？梢圆豢紤]發(fā)光方法而實現(xiàn)本發(fā)明，所有上述四種方法都可用于本發(fā)明。不過，與EL相比，熒光體有響應(yīng)速度慢和余輝問題，因此最好不使用熒光體。而且最好也不使用任何彩色濾光片，因為會引起所發(fā)光的亮度的下降。在EL層51上形成一個EL元件的陰極52。含有一種低功系數(shù)材料，如鎂(Mg)、鋰(Li)或鈣(Ca)，的材料可用作陰極52。最好用由MgAg(一種由Mg和Ag按Mg∶Ag=10∶1混合而成的材料)做成的電極。此外，作為另外的例子，也可用MgAgAl電極、LiAl電極和LiFAl電極。在形成EL層51后，最好不暴露在大氣中而接著形成陰極52。這是因為陰極52與EL層51之間的界面態(tài)會大大影響EL元件的發(fā)光效率。注意，在本說明中，由一個像素電極(陽極)、一個EL層和一個陰極形成的發(fā)光元件稱作一個EL元件。需對每個像素分別形成由EL層51和陰極52組成的疊層體，但EL層51特別不耐潮濕，因此不能使用普通的光刻技術(shù)。所以最好使用一種物理掩模材料，如一種金屬掩模，并用一種氣相法，如真空蒸發(fā)、濺射或等離子CVD，來選擇性地形成這些層。注意，也可使用一種諸如噴墨印刷或絲網(wǎng)印刷的方法作為選擇性地形成EL層的方法。然而，目前用這些方法不能接著形成陰極，因此看來最好使用上述的其他方法。再者，參考數(shù)字53代表一個保護電極，它保護陰極52不受潮濕等的影響，同時也是一個用于連接到每個像素的陰極52的電極。最好用一種含鋁(Al)，銅(Cu)，或銀(Ag)的低電阻材料做保護電極53。也可預(yù)期保護電極53有熱輻射效應(yīng)，它可釋放EL層產(chǎn)生的熱量。此外，在形成上述EL層51和陰極52后，不暴露在大氣中而接著形成保護電極也是有效的。而且，參考數(shù)字54代表一個第二鈍化膜，膜厚可為10納米至1微米(最好在200和500納米之間)。形成第二鈍化膜的目的主要是為了保護EL層51不受潮濕的影響，但如有熱輻射效應(yīng)，它也是有效的。注意，上述EL層不耐熱，因此淀積此膜時最好盡量降低溫度(最好在室溫至120℃的溫度范圍內(nèi))。因此，等離子CVD、濺射、真空蒸發(fā)、離子鍍(ionplating)和溶液應(yīng)用(旋涂)是淀積此膜的優(yōu)選方法。然而，并非總要形成第二鈍化膜54，而是在需要時才形成之。本發(fā)明的要點是通過在有源矩陣型EL顯示器件中，由模擬驅(qū)動灰度顯示改為數(shù)字驅(qū)動時分灰度顯示，以改善TFT特性離散的問題，這在模擬驅(qū)動灰度中至今仍是一個問題。因此，本發(fā)明不限于圖2所示的EL顯示器件結(jié)構(gòu)，而且圖2的結(jié)構(gòu)只是實現(xiàn)本發(fā)明的一種優(yōu)選形式。上述使用了一個多晶硅膜的TFT能夠高速工作，但因例如熱載流子注入等緣由而易于退化。因此，如圖2所示，在像素內(nèi)形成其結(jié)構(gòu)依其功能(開關(guān)TFT要有足夠低的關(guān)斷電流，而電流控制TFT能承受熱載流子注入)而不同的TFT可提供高可靠性。而且，它在制作具有良好圖像顯示功能(良好的運動功能)的EL顯示器件中也是極其有效的。實施例1使用圖9到16和表1到4說明本發(fā)明的一個實施例。這里說明了實現(xiàn)本發(fā)明所用的像素部分、在該像素部分周圍形成的驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)和規(guī)格(如尺寸和電壓值)、以及輸入信號。圖9是從上面看下來的(從陰極膜淀積側(cè))整個顯示板的平面圖。對著底部實現(xiàn)顯示。圖9中的參考數(shù)字901代表一個像素部分，參考數(shù)字902代表一個源極驅(qū)動電路，903代表一個柵極驅(qū)動電路，904代表一個軟性印刷電路(此后稱作FPC)的輸入部分。注意，實施例1所用的FPC輸入部分904有50個端子，其間距為300微米。實施例1中圖9的FPC輸入部分904有一個用于保護FPC輸入部分904的電路，如圖10所示。注意，視頻信號輸入端(在圖9中FPC輸入部分904上部的端子1至50中的端子5至20和27至42)沒有電阻器(R1)。也要注意，F(xiàn)PC輸入端子部分中具有保護電路的部分是在圖9中FPC輸入部分上部所附的數(shù)字1至50中除了數(shù)字1、2、21、22、43、44、49和50以外的所有數(shù)字。此外，表1給出了實施例1中所用的FPC輸入端子的規(guī)格。注意，表1中的術(shù)語“端子號”相當(dāng)于圖9中FPC輸入部分904上部所附的數(shù)字1至50。表1<tablesid="table1"num="001"><table>端子號端子符號信號類型電壓范圍(v)備注(信號名稱等)不連接只有基板1EL_CATH不平衡約4(0.0～9.0)/9EL驅(qū)動器直流電源(陰極)2EL_ANOD電源9EL驅(qū)動器直流電源(陽極)3S_LATb不平衡0.0/9.0源極驅(qū)動電路鎖存反相信號</table></tables><tablesid="table3"num="003"><table>34VD_08不平衡0.0/9.0數(shù)字視頻信號835VD_09不平衡0.0/9.0數(shù)字視頻信號936VD_10不平衡0.0/9.0數(shù)字視頻信號1037VD_11不平衡0.0/9.0數(shù)字視頻信號1138VD_12不平衡0.0/9.0數(shù)字視頻信號1239VD_13不平衡0.0/9.0數(shù)字視頻信號1340VD_14不平衡0.0/9.0數(shù)字視頻信號1441VD_15不平衡0.0/9.0數(shù)字視頻信號1542VD_16不平衡0.0/9.0數(shù)字視頻信號1643G_GND電源0柵極驅(qū)動電路負電源44G_VDD電源10柵極驅(qū)動電路正電源45G_UP電源0.0或10.0柵極驅(qū)動電路掃描方向選擇器(0.0向下掃描、9.0向上掃描)46G_CKb平衡0.0/10.0柵極驅(qū)動電路時鐘反相信號47G_CK平衡0.0/10.0柵極驅(qū)動電路時鐘信號48G_SP不平衡0.0/10.0柵極驅(qū)動電路起始脈沖信號49EL_ANOD電源9EL驅(qū)動器直流電源(陽極)50EL_CATH不平衡約4(0.0～9.0)/9EL驅(qū)動器直流電源(陰極)不連接只有基板</table></tables>接下來，圖11是圖9中的柵極驅(qū)動電路903的詳細電路圖。在該柵極驅(qū)動電路中，正電源電壓為10V，負電源電壓為0V。輸入到該柵極驅(qū)動電路中的工作時鐘頻率為232千赫。該柵極驅(qū)動電路還有一個功能是切換掃描方向。圖11中的符號g_chsw_a為一個掃描方向開關(guān)，符號g_sftr_b，g_sftr_c和g_sftr_d為一個移位寄存器的部分，符號g_nad_e為一個NAND電路，符號g_buff_f代表一個緩沖器。在圖11中被折線包圍的部分，即由g_chsw_a、g_sftr_b、g_sftr_c和g_sftr_d組成的部分，在實施例1中稱作移位寄存器11001。表2給出了構(gòu)成實施例1的柵極驅(qū)動電路的移位寄存器、NAND電路和緩沖器中所含的TFT的尺寸。p-型TFT和n-型TFT都可用于這些移位寄存器、NAND電路和緩沖器中，因此給出了每個TFT的數(shù)值。表2中的尺寸對應(yīng)于圖10中所示的符號。而且，該表中的符號L(微米)代表TFT的溝道長度，符號W(微米)代表TFT溝道寬度。注意，Lov區(qū)包含在n-型TFT的溝道長度中。表2接下來，圖12是圖9的源極驅(qū)動電路902的詳細電路圖。在該源極驅(qū)動電路中，正電源電壓為9V，負電源電壓為0V。輸入至該源極驅(qū)動電路的工作時鐘頻率為12.5兆赫，該源極驅(qū)動電路還具有切換掃描方向的功能。在圖12中，符號s_chsw_a為一個掃描方向開關(guān)，符號s_sftr_b、s_sftr_c和s_sftr_d為一個移位寄存器的部分，符號s_nand_e為一個NAND電路，符號s_buff_f、s_buff_g、s_buff_h和s_buff_i都代表緩沖器。而符號s_lat1_j、s_lat1_k、s_lat1_m、s_lat1n是第一行中的寄存器(此后稱作寄存器1)，而s_lat2_p、s_lat2_r、s_lat2_s是第二行中的寄存器(此后稱作寄存器2)。圖12中被折線所包圍的部分，即由s_chsw_a、s_sftr_b、s_sftr_c和s_sftr_d組成的部分，在實施例1中稱作移位寄存器12001。構(gòu)成實施例1源極驅(qū)動電路的移位寄存器、NAND電路和緩沖器所含的TFT的尺寸示于下面的表3中。p-型TFT和n-型TFT都可用于這些移位寄存器、NAND電路和緩沖器中，因此給出了每個TFT的數(shù)值。表3中的尺寸對應(yīng)于圖12中的每個符號。而且，該表中的符號L(微米)代表TFT的溝道長度，符號W(微米)代表TFT的溝道寬度。注意，Lov區(qū)包含在n-型TFT的溝道長度中。表3<tablesid="table5"num="005"><table>p-溝道TFTL(微米)W(微米)n-溝道TFTL(微米)Lov(微米)W(微米)s_chsw_a4.560s_chsw_a50.540s_sftr_b4.550s_sftr_b50.525s_sftr_c4.5100s_sftr_c50.550s_sftr_d4.530s_sftr_d50.515s_nand_e4.550s_nand_e50.550s_buf1_f4.5100s_buf1_f50.550s_buf1_g4.5100s_buf1_g50.550s_buf1_h4.5300s_buf1_h50.5150s_buf1_i4.5400s_buf1_i50.5200s_lat1_j4.516s_lat1j50.58s_lat1_k4.516s_lat1_k50.58s_lat1_m4.54s_lat1_m50.52s_buf2_n4.530s_buf2_n50.515s_lat2_p4.516s_lat2_p50.58s_lat2_r4.516s_lat2_r50.58s_lat2_s4.54s_lat2_s50.52s_buf3_t4.530s_buf3_t50.515</table></tables>圖13和14是由柵極驅(qū)動電路輸入的信號的時序圖。圖13是向下掃描時選取柵極線的情形，而圖14是向上掃描的情形。注意，這是以場為單位給出的。圖13和圖14給出了一個由FPC輸入的信號和一個由柵極驅(qū)動電路輸入的信號。在由FPC輸入的信號中，符號EL_CATH為一個用于驅(qū)動EL的直流電源，符號G_UP為一個用于切換柵極驅(qū)動電路掃描方向的信號，符號G_CK為一個輸入至柵極驅(qū)動電路的時鐘信號，符號G_CKb為一個輸入至柵極驅(qū)動電路的反相時鐘信號，符號G_SP代表一個輸入至柵極驅(qū)動電路的起始脈沖信號。而且，在由柵極驅(qū)動電路輸入的信號中，諸如G_OSR_001的符號代表一個自移位寄存器輸出的信號，而諸如G_LINE_001的符號代表一個輸入至柵極線的信號。在圖13和14中所示的符號與圖11中所示的符號對應(yīng)。接下來，圖15和16是由源極驅(qū)動電路輸入的信號的時序圖。二者都是橫向掃描，圖15是通過向右掃描寫入m列像素的情形，而圖16通過向左掃描寫入m列像素的情形。圖15和16是一個由FPC輸入的信號和一個由柵極驅(qū)動電路和源極驅(qū)動電路輸入的信號。在由FPC輸入的信號中，符號S_LAT為一個輸入至源極驅(qū)動電路的鎖存信號，符號S_LATb為一個輸入至源極驅(qū)動電路的反相鎖存信號，符號S_LEFT為一個用于切換源極驅(qū)動電路掃描方向的信號，符號S_CK為一個輸入至源極信號電路的時鐘信號，符號S_CKb為一個輸入至源極驅(qū)動電路的反相時鐘信號，符號S_SP為一個輸入至源極驅(qū)動電路的起始脈沖信號，而諸如VD_01的符號代表一個由16條視頻線中的第一條(01號)輸入至源極驅(qū)動電路的視頻信號。而且，在由源極驅(qū)動電路輸入的信號中，諸如S_ORS_001的符號代表一個由移位寄存器輸出至源極線的信號，而諸如S_OL1_01的符號代表一個由連接至第一條(001號)源極線的鎖存器1輸出的信號。諸如S_SMP_01的符號代表一個由連接至第一條(01號)源極線的采樣電路輸出的信號。諸如G_LINE_m的符號代表一個輸入至第m號柵極線的信號。圖15和16中所示的符號與圖12中所示的符號對應(yīng)。在實施例1的顯示板中的每個像素的結(jié)構(gòu)都類似于圖7的參考數(shù)字71所代表的結(jié)構(gòu)。EL驅(qū)動TFT702為p-型(L=5微米，W=2微米)，像素開關(guān)TFT701為n-型(L=2.5T(不包括Loff=0.5×2×3)，W=1微米)。而且，補充電容器704的表面積S為0.05至0.11mm2。實施例1顯示板的規(guī)格示于表4。表4<tablesid="table6"num="006"><table>屏幕尺寸0.7英寸(對角線)像素數(shù)目640×480像素間隔22.5微米灰度級64(6位)孔徑比38％源極驅(qū)動電路的工作時鐘頻率12.5兆赫柵極驅(qū)動電路的工作時鐘頻率232千赫驅(qū)動電路電壓9V顯示部分電壓7V占空比62.5％顏色單色</table></tables>在實施例1中顯示板的尺寸為50毫米×50毫米，屏幕尺寸為14.4毫米×10.8毫米(對角線0.7英寸)。像素尺寸為12.5微米×12.5微米，像素矩陣為條形，孔徑比約為38％。而且，每屏的像素數(shù)可這樣計算(d2+640+d2)×(d2+480+d2)，它等于307，200+(d)4496個像素(其中d為空元)。在實施例1中，顯示板的規(guī)格為640×480VGA，單色彩顯。而且有64級灰度(6位)，占空比為62.5％。圖26為實施例1中源極驅(qū)動電路的一部分。圖中參考數(shù)字2601代表一個移位寄存器，參考數(shù)字2602代表一個鎖存器(1)。此外，圖27表示實現(xiàn)本發(fā)明得到的EL顯示器件的一幅靜態(tài)圖像顯示的照片。實施例2在實施例1中，形成于顯示板之外的、向EL元件提供電壓的電源的開關(guān)(圖7中的參考數(shù)字709)，在顯示期間是斷開的，而在寫入期間該電源開關(guān)是閉合的。如果使用這個方法，它就成為這樣一個系統(tǒng)在寫入周期結(jié)束后，在進入顯示周期的同時，電源開關(guān)閉合。在這種情況下，在進入顯示周期的同時，電流會的一個大的突然增長，因此整個顯示板負載可能會超過可變電源的電荷充電容量。這樣就不能供給整個顯示板以所需的電壓，從而不能進行充分平板顯示。在實施例2中，使電源開關(guān)(圖7中的參考數(shù)字709)總保持閉合，就可以避免在寫入周期與顯示周期之間電流的突然增長。然而，在使用這個方法時，在寫入期間也可進行顯示，且當(dāng)顯示周期短于寫入周期時，如圖4C中的寫入4、寫入5和寫入6，就不可能有效地實現(xiàn)顯示4、顯示5和顯示6。換言之，在實現(xiàn)實施例2時，需要考慮以下幾點1)減少像素數(shù)和縮短寫入周期；2)提高驅(qū)動電路中的TFT的性能和工作速度；和3)使用這樣一種結(jié)構(gòu)將驅(qū)動電路做在顯示板外面來提高工作速度。實施例3結(jié)合圖17至20描述本發(fā)明的一個實施例。這里將描述一種同時制作一個像素部分及布置在該像素部分周圍的驅(qū)動電路的TFT的方法。關(guān)于驅(qū)動電路，為了簡化描述，圖中所示為作為基本單元的CMOS電路。首先，如圖17(A)所示，制備襯底501，其表面上淀積有一層基膜(未示出)。在此實施例中，在一個晶化玻璃上相繼層積一個100納米厚的氮氧化硅膜和另一個200納米厚的氧氮化硅膜作為基膜。此時，與晶化玻璃襯底接觸的膜中，氮的濃度最好保持在10-25wt％。當(dāng)然，也可不用基膜而直接在石英襯底上形成元件。然后，用一種熟知的膜形成方法在襯底501上形成45納米厚的非晶硅膜502。這一層不必限于非晶硅膜。在此實施例中可使用具有無定形結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜(包括微晶半導(dǎo)體膜)。這里也可使用具有無定形結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體膜，如非晶硅鍺膜。關(guān)于由此至圖17(C)的步驟，可以完全引用由本申請人提交的日本公開專利申請No.10-247735號。這個專利公開了有關(guān)一種使用一種元素，如鎳，作為催化劑來晶化半導(dǎo)體膜的方法的技術(shù)。首先，形成具有開孔503a和503b的保護膜504。在此實施例中使用了一個150納米厚的氧化硅膜。用旋涂法在保護膜504上形成含有鎳的層(含Ni層)505。關(guān)于含Ni層的形成，可參閱上述出版物。然后，如圖17(B)所示，在惰性氣氛中570℃下熱處理14小時，非晶硅膜502遂被晶化。此時，晶化從與Ni接觸的區(qū)域506a和506b處(以下稱為加Ni區(qū))開始，大致沿與襯底平行的方向進行。所以，多晶硅膜507具有這種結(jié)構(gòu)在其中桿狀晶體聚集起來成為線狀。根據(jù)電子束衍射照片，本發(fā)明的申請人發(fā)現(xiàn)可觀察到出現(xiàn)了對應(yīng)于{110}面的衍射點，如圖12(A)所示。然后，如圖17(C)所示，向加Ni區(qū)506a和506b摻入一種屬于15一族的元素(最好是磷)，同時留下保護膜504作為掩模。這樣就形成了摻有高濃度磷的區(qū)域508a和508b(以下稱為加磷區(qū))。然后，在惰性氣氛中600℃下熱處理12小時，如圖17(C)所示。這個熱處理移動了多晶硅膜507中的Ni，最終幾乎所有的Ni都被加磷區(qū)508a和508b俘獲，如箭頭所示。想來這是一種由磷對金屬元素(在此實施例中為Ni)的收集效應(yīng)引起的現(xiàn)象。經(jīng)過這一處理，依照SIMS(二次離子質(zhì)譜)的測量值，多晶硅膜509中殘留的Ni濃度降至至少2×1017原子/cm3。雖然Ni是半導(dǎo)體中一個壽命抑制因素，但在降低到這種程度時對TFT特性沒有產(chǎn)生負面影響。此外，由于這個濃度是現(xiàn)有SIMS分析技術(shù)的測量極限，因此實際濃度可能更低(2×1017原子/cm3或更低)。因此，可以這樣得到多晶硅膜509用一種催化劑晶化之，并使催化劑降至不會妨礙TFT工作的程度。然后，只用多晶硅膜509，經(jīng)過圖形化處理來形成有源層510-513。這時，應(yīng)使用上述多晶硅膜為后面圖形化過程中掩膜的對準形成一個標記(圖17(D))。然后，如圖17(E)所示，用等離子CVD法形成一個50納米厚的氮氧化硅膜，接著在氧化氣氛中在950℃下熱處理1小時，完成熱氧化過程。注意，氧化氣氛可為氧氣氛或另一種加有鹵素的氧氣氛。在這個熱氧化過程中，氧化是在有源層和氮氧化硅膜的界面進行的，多晶硅膜有約15納米的厚度被氧化，這就形成了約30納米厚的氧化硅膜。這意味著形成了其中層積了一個30納米厚的氧化硅膜和一個50納米厚的氮氧化硅膜的80納米厚的柵極絕緣膜514。有源層510-513的膜厚由熱氧化過程做成30納米。其后，如圖18(A)所示，形成阻擋掩模515a和515b，通過柵極絕緣膜514摻入可提供p-型的一種雜質(zhì)元素(以下稱為p-型雜質(zhì)元素)。代表性地屬于13-族的元素，典型地為硼或鎵，可用作p-型雜質(zhì)元素。這是一個用于控制TFT閾值電壓的過程(稱為溝道摻雜過程)。在此實施例中，用離子摻雜法摻入硼，其中乙硼烷(B2H6)沒有質(zhì)量分離就進行等離子激發(fā)。當(dāng)然，也可使用進行了質(zhì)量分離的離子注入法。按照這個過程，形成的雜質(zhì)區(qū)516至518所含的硼雜質(zhì)濃度為1×1015至1×1018原子/cm3(代表性地為5×1016至5×1017原子/cm3)。然后，如圖18(B)所示，形成阻擋掩模519a和519b，通過柵極絕緣膜514摻入一種可提供n-型的雜質(zhì)元素(以下稱為n-型雜質(zhì)元素)。代表性地屬于15-族的元素，典型地為磷或砷，可用作n-型雜質(zhì)元素。在此實施例中，使用離子摻雜法，其中磷烷(PH3)沒有質(zhì)量分離就進行了等離子激發(fā)。磷的摻雜濃度為1×1018原子/cm3。當(dāng)然，也可使用經(jīng)過質(zhì)量分離的離子注入法。調(diào)節(jié)劑量，使由這個過程形成的n-型雜質(zhì)區(qū)520包含的n-型雜質(zhì)元素濃度為2×1016至5×1019原子/cm3(代表性地為5×1017至5×1018原子/cm3)。然后，進行一個用于激活摻入的n-型雜質(zhì)元素和p-型雜質(zhì)元素的過程，如圖18(C)所示。不必限制激活的方法，但是，由于處理柵極絕緣膜514，希望用一個電熱爐來完成爐內(nèi)退火過程。此外，最好在盡量高的溫度下進行熱處理，因為在圖18(A)的過程中，有可能在有源層與柵極絕緣層的界面處溝道形成區(qū)的那部分引入損傷。由于在此實施例中使用了具有高熱阻的晶化玻璃，激活過程是通過800℃爐內(nèi)退火1小時進行的?？蓪⑦^程氣氛保持為氧化氣氛來進行熱氧化，也可在惰性氣氛中進行熱處理。這個過程使n-型雜質(zhì)區(qū)520的邊緣，即，n-型雜質(zhì)區(qū)520與n-型雜質(zhì)區(qū)520周圍未摻入n-型雜質(zhì)元素的區(qū)域(由圖18(A)中的過程形成的p-型雜質(zhì)區(qū))之間的邊界(結(jié))，變得清晰了。這意味著在以后完成TFT時，LDD區(qū)與溝道形成區(qū)可形成一個良好的結(jié)。然后，形成一個200-400納米厚的導(dǎo)電膜，并進行圖形化來形成柵電極521-524。注意，柵電極最好由一個單層的導(dǎo)電膜制成，必要時也可使用一個疊層膜，如兩層或三層膜。已知的導(dǎo)電膜都可用作柵電極材料。具體地講，包含由下面一組元素中選擇的一種元素的膜鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)、鉻(Cr)、鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)和具有導(dǎo)電性的硅(Si)；由上述元素的氮化物構(gòu)成的膜(分別為氮化鉭膜、氮化鎢膜和氮化鈦膜)；由上述元素的組合構(gòu)成的合金膜(分別為Mo-W合金或Mo-Ta合金)；或上述元素的硅化物膜(分別為硅化鎢膜或硅化鈦膜)。當(dāng)然，可使用單層結(jié)構(gòu)，也可使用疊層結(jié)構(gòu)。在此實施例中，使用了由一個50納米厚的氮化鎢(WN)膜和一個350納米厚的鎢(W)膜構(gòu)成的疊層膜。這可用濺射法來形成。加入一種惰性氣體，如氙(Xe)或氖(Ne)作濺射氣體，可防止因應(yīng)力引起的膜的剝落。此時，形成柵電極522，以與n-型雜質(zhì)區(qū)520部分重疊，而柵極絕緣膜514插入其間。重疊的部分以后構(gòu)成與柵電極重疊的LDD區(qū)。按照剖面圖，柵電極523a和523b看上去是分開的，實際上是彼此電連接的。然后，用柵電極521-524作掩模，以自對準的方式摻入一種n-型雜質(zhì)元素(在此實施例中為磷)，如圖19(A)所示。這時，進行調(diào)節(jié)，使得如此形成的雜質(zhì)區(qū)525-532的雜質(zhì)濃度與n-型雜質(zhì)區(qū)520的雜質(zhì)濃度相同。具體地講，其濃度最好為1×1016至5×1018原子/cm3(典型地為3×1017至3×1018原子/cm3)。其后，如圖19(B)所示，形成阻擋掩模533a-533d，以覆蓋柵電極，再摻入一種n-型雜質(zhì)元素(在此實施例中為磷)，形成具有高濃度磷的雜質(zhì)區(qū)534-538。這里也可應(yīng)用使用磷烷(PH3)的離子摻雜法，進行調(diào)節(jié)，使這些區(qū)域的磷濃度為1×1020至1×1021原子/cm3(代表性地為2×1020至5×1020原子/cm3)。通過這一過程形成了n-溝道型TFT的源區(qū)或漏區(qū)，開關(guān)TFT剩下n-型雜質(zhì)區(qū)528-530的一部分，它是在圖19(A)的過程中形成的。左邊的區(qū)域?qū)?yīng)于圖2中開關(guān)TFT的LDD區(qū)15a-15d。然后，如圖19(C)所示，除去阻擋掩模533a-533d，重新形成阻擋掩模539。再摻入一種p-型雜質(zhì)元素(在此實施例中為硼)，形成高濃度硼的雜質(zhì)區(qū)540-543。這里依照使用了乙硼烷(B2H6)的離子摻雜法摻入硼，得到的硼濃度為3×1020至3×1021原子/cm3(代表性地為5×1020至1×1021原子/cm3)。在雜質(zhì)區(qū)540到543已摻有濃度為1×1020至1×1021原子/cm3的磷。這里摻入的硼濃度至少三倍于磷。因此，先前形成的n-型雜質(zhì)區(qū)完全轉(zhuǎn)變?yōu)閜-型雜質(zhì)區(qū)，并起p-型雜質(zhì)區(qū)的作用。然后，如圖19(D)所示，除去阻擋掩模539，再形成第一夾層絕緣膜544。一個含硅的絕緣膜，可以是單層結(jié)構(gòu)的形式或作為其組合的一個疊層結(jié)構(gòu)的形式，用作第一夾層絕緣膜544。其膜厚可為400納米至1.5微米。在此實施例中，產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)是一層800納米厚的氧化硅膜層積在一個200納米厚的氮氧化硅膜上。此后，激活以各個濃度摻入的n-型或p-型摻雜元素。希望用爐內(nèi)退火法作為激活手段。在此實施例中，在電熱爐中，氮氣氛下，550℃熱處理4小時。還要在300-450℃下，在含3-100％氫的氣氛中熱處理1-12小時進行氫化。這是一個通過熱激發(fā)氫來氫終結(jié)(hydrogen-terminate)半導(dǎo)體膜中的懸鍵的過程。等離子氫化(使用等離子激發(fā)的氫)可用作另一種氫化手段。氫化也可在形成第一夾層絕緣膜544期間來完成。更詳細地講，在形成200納米厚的氮氧化硅膜后，如上述那樣完成氫化，再形成余下的800納米厚的氧化硅膜。然后，如圖20(A)所示，在第一夾層絕緣膜544和一個柵極中做接觸孔，并形成源極線545-548和漏極線549-551。在此實施例中，這個電極是用一個有三層結(jié)構(gòu)的疊層膜構(gòu)成的，該疊層膜包括一個100納米厚的Ti膜、一個含Ti的300納米厚的Al膜和一個150納米厚的Ti膜，是用濺射法接連形成的。當(dāng)然，也可使用其他的導(dǎo)電膜。其后，形成50-500納米厚(代表性地為200-300納米厚)的第一鈍化膜552。在此實施例中，用一個300納米厚的氮氧化硅膜作為第一鈍化膜552。也可用一個氮化硅膜來代替之。這時，在形成氮氧化硅膜前，使用含氫的氣體，如H2或NH3，可有效地進行等離子處理。將由此預(yù)處理激發(fā)的氫供給第一夾層絕緣膜544，經(jīng)熱處理，使第一鈍化膜552的膜質(zhì)量得到改善。同時，由于加入第一夾層絕緣膜544的氫擴散到下邊，有源層也被有效地氫化。然后，如圖20(B)所示，形成由有機樹脂制成的第二夾層絕緣膜553。聚酰亞胺、丙烯酸纖維或BCB(苯并環(huán)丁烯)可用作有機樹脂。特別是由于需用第二夾層絕緣膜553來填平TFT造成的高度差，所以平滑性良好的丙烯酸膜是所希望的。在此實施例中形成的丙烯酸膜為2.5微米厚。此后，在第二夾層絕緣膜553和第一鈍化膜552中做出延伸到漏極線551的接觸孔，并形成像素電極(陽極)554。在此實施例中，形成一個110納米厚的氧化銦錫膜(ITO)，然后進行圖形化來形成一個像素電極。作為它的替代，可用一個氧化銦與2-20％的氧化鋅混合而成的透明導(dǎo)電膜。該像素電極成為EL元件的陽極。接著，形成一個500納米厚的含硅絕緣膜(在此實施例中為一個氧化硅膜)，在對應(yīng)于像素電極554的位置上形成一個開孔，再形成第三夾層絕緣膜555。在形成此開孔時用濕法腐蝕可容易地形成一個有錐度的側(cè)壁。如果此開孔的側(cè)壁沒有足夠平緩的斜度，由高度差引起的EL層性能退化將會成為一個重大問題。然后，用真空蒸發(fā)法連續(xù)形成EL層556和陰極557(MgAg電極)，而且不暴露在大氣中。最好是，EL層556的厚度為800-200納米(典型地為100-120納米)，陰極557的厚度為180-300納米(典型地為200-250納米)。在此過程中，依次為一個對應(yīng)于紅色的像素，一個對應(yīng)于綠色的像素，和一個對應(yīng)于藍色的像素形成EL層和陰極。然而，由于EL層耐受溶液的能力很差，必須為每種顏色分別形成這些層，而且不能使用光刻技術(shù)。因此，最好用金屬掩模掩蔽這些像素，只留下一個希望的像素，從而選擇性地為希望的像素形成EL層和陰極。詳細地講，先用掩模掩蔽除了對應(yīng)于紅色的像素外的其他像素，并用掩模選擇性地形成發(fā)紅光的EL層和陰極。接著，用掩模掩蔽除了對應(yīng)于綠色的像素外的其他像素，并用掩模選擇性地形成發(fā)綠光的EL層和陰極。然后，如上所述，用掩模掩蔽除了對應(yīng)于藍色的像素外的其他像素，并用掩模選擇性地形成發(fā)藍光的EL層和陰極。在這種情況下，對于各個顏色使用不同的掩模。作為替代，也可用同樣的掩模。最好是，在進行處理時不破壞真空，直到為所有像素形成了EL層和陰極。已知的材料都可用于EL層556。考慮到驅(qū)動電壓，最好用一種已知的有機材料。例如，EL層可形成為四層結(jié)構(gòu)，即一個空穴注入層、一個正空穴輸運層、一個發(fā)光層和一個電子注入層。而且，使用MgAg電極作為EL元件的陰極。也可使用其他已知材料，如Yb。再者，可使用一個以鋁為主要成分的導(dǎo)電膜作為保護電極558。保護電極558可使用掩模由真空蒸發(fā)法來形成，這個掩模不同于形成EL層和陰極時所用的掩模。而且，最好在形成EL層和陰極后，不破壞真空而接著形成保護電極。最后，形成由制成氮化硅膜的厚為300納米的第二鈍化膜559。實際上，保護電極558的作用是保護EL層使之不受潮濕等的影響。此外，第二鈍化膜559的形成改善了EL元件的可靠性。用這種方法完成了具有如圖20(C)所示結(jié)構(gòu)的有源矩陣型EL顯示器件。實際上，最好將器件用一個高度氣密的保護膜(疊層膜、紫外線固化的樹脂膜等)或一種外殼材料，如陶瓷密封殼，封裝起來，以便在完成圖20(C)所示的結(jié)構(gòu)時不暴露在大氣中。在這種情況下，在外殼材料里面充以惰性氣體或加有吸濕材料(如氧化鋇)可改善EL層的可靠性。通過封裝等改善了氣密性后，裝上一個連接器(軟性印刷電路FPC)，用來連接從形成于襯底上的元件和電路延伸下來的端子與外部信號端子，這樣就完成了一件產(chǎn)品。在本說明中，如此完全為市場準備的EL顯示器件稱作EL組件。這里用圖21的透視圖來說明本實施例的有源矩陣型EL顯示器件的構(gòu)造。本實施例的有源矩陣型EL顯示器件是在玻璃襯底601上形成的，并由像素部分602、柵極側(cè)驅(qū)動電路603和源極側(cè)驅(qū)動電路604組成。像素部分的開關(guān)TFT605為一個n-溝道TFT，置于與柵極側(cè)驅(qū)動電路603相連的柵極線606和與源極側(cè)驅(qū)動電路604相連的源極線607的交叉處。而且，開關(guān)TFT605的漏極與電流控制TFT608的柵極電連接。此外，電流控制TFT608的源極側(cè)與電流源線609相連。按照本實施例的結(jié)構(gòu)，為電流控制TFT609提供一個地電位。而且，EL元件610與電流控制TFT608的漏極相連，并將一個預(yù)定的電壓(在本實施例中為10至12V)加在EL元件610的陰極上。然后，在FPC611中形成輸入和輸出線(連線)612和613以及與電流源線609相連的輸入和輸出線614，使之成為一個外部輸入和輸出端子，以向驅(qū)動電路傳遞信號。用圖22(A)和22(B)說明本實施例中包括外殼材料的EL組件。注意，必要時引用圖21所用的標記。在襯底1200上形成像素部分1201、源極驅(qū)動電路1202和柵極驅(qū)動電路1203。來自各驅(qū)動電路的各個引線通過輸入和輸出線612至614，經(jīng)FPC611與外部設(shè)備相連。此時形成外殼材料1204，將至少像素部分，最好驅(qū)動電路和像素部分，封裝。注意，外殼材料1204或是具有不規(guī)則的形狀，其內(nèi)部尺寸大于EL元件的外形尺寸；或者為薄片狀，用粘接劑1205固定在襯底1200上，以便與襯底共同形成一個氣密空間。這時，EL元件處于完全密封在上述的氣密空間中的狀態(tài)，與外部界空氣完全隔絕。注意，可形成多種外殼材料1204。最好使用一種絕緣物質(zhì)，如玻璃或聚合物，做外殼材料1204。下面是一些例子非晶玻璃(如光學(xué)玻璃或石英)；晶化玻璃；陶瓷玻璃；有機樹脂(例如丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂和環(huán)氧樹脂)及硅有機樹脂。此外，也可使用陶瓷。而且，倘若粘接劑1705是一種絕緣材料，也可使用一種金屬材料，如一種不銹合金?？墒褂靡环N粘接劑，如一種環(huán)氧樹脂或一種丙烯酸酯樹脂，作為粘接劑1205的材料。此外，也可用一種熱固化樹脂或一種光固化樹脂作粘接劑。注意，必須使用幾乎不透氧或潮濕的材料。此外，最好在外殼材料與襯底1200之間的開孔1206中充以一種惰性氣體(如氬、氦或氮)。沒有必要限制于氣體，也可使用一種。惰性液體(如液態(tài)氟化的碳，典型地為全氟烷烴)。一些材料，如日本專利申請公開No.Hei8-78519中所用的材料，可以認為是惰性液體。在開孔1206中使用干燥劑是有效的。一些材料，如日本專利申請公開No.Hei9-148066中所用的材料，可以用作干燥劑。典型地，可以使用氧化鋇。在像素部分形成多個具有隔離的EL元件的像素，如圖22(B)所示，所有這些像素都有保護電極1207作為公共電極。在此實施例中，最好不暴露在大氣中而接連形成EL層、陰極(MgAg電極)及保護電極。EL層和陰極是用同樣的掩模材料形成的，倘若只有保護電極是用單獨的掩模形成的，則可實現(xiàn)圖22(B)的結(jié)構(gòu)。這時，EL層和陰極可只形成在像素部分上，而不必在驅(qū)動電路上形成之。當(dāng)然，將其形成在驅(qū)動電路上也沒有問題，但考慮到EL層是含堿金屬的事實，最好不要在驅(qū)動電路上形成之。注意，保護電極1207通過連線1209與輸入和輸出線1210相連，而連線1209是用與參考數(shù)字1208所示的區(qū)域中的像素電極同樣的材料制成的。輸入和輸出線1210是一個用于向保護電極1207提供一個預(yù)定電壓(在本實施例中為地電位，具體為0V)的連線，通過一種導(dǎo)電膠材料1211與FPC611相連。這里用圖23說明在區(qū)域1208中實現(xiàn)一個接觸結(jié)構(gòu)的制作工藝。首先，根據(jù)本實施例的處理得到如圖20(A)所示的狀態(tài)。這時，從襯底邊緣(圖22(B)中由參考數(shù)字1208所標記的區(qū)域)除去第一夾層絕緣膜544和柵極絕緣膜514，并在此區(qū)域中形成輸入和輸出線1210。當(dāng)然也同時形成圖20(A)的源極線和漏極線(見圖23(A))。接下來，在圖20(B)中，在腐蝕第二夾層絕緣膜553和第一鈍化膜552時，除去參考數(shù)字1301所示的區(qū)域，并形成開孔部分1302。然后形成連線1209，以覆蓋開孔部分1302。當(dāng)然，在圖20(B)中同時形成連線1209和像素電極554(見圖23(B))。在此狀態(tài)下，進行在像素部分中形成EL元件的過程(第三夾層絕緣膜、EL層和陰極的形成過程)。此時，在圖13所示的區(qū)域使用一個掩模或類似物，以便不在這一區(qū)域形成第三夾層絕緣膜和EL元件。在形成陰極557后，用一種單獨的掩模材料形成保護電極558。由此將保護電極558與輸入和輸出線1210通過連線1209電連接。再形成第二鈍化膜559，就得到圖23(C)的狀態(tài)。由此通過上述步驟實現(xiàn)圖22(B)中參考數(shù)字1208所示區(qū)域的接觸結(jié)構(gòu)。然后輸入和輸出線1210通過外殼材料1204與襯底1200之間的開孔(注意，這填充有粘接劑1205；換言之，粘接劑1205的厚度必須足以填平輸入和輸出線的臺階)與FPC611相連。注意，這里對輸入和輸出線1210做了說明，但其他輸出線612-614也類似地自外殼材料1204下面穿過而與FPC611相連。實施例4在實施例4中說明了一個按照實施例3制作的有源矩陣型EL顯示器件像素結(jié)構(gòu)的例子。在說明中使用圖24A和24B。注意，為了方便起見，在圖24A和24B中對應(yīng)于圖1A和1B以及圖2的部分都用圖1A、1B和2中所用的符號來代表。而且，圖24A是在淀積第二接線(源極線和電流源線)前的一個像素結(jié)構(gòu)，而圖24B是形成EL層前的結(jié)構(gòu)。在圖24中，參考數(shù)字201代表開關(guān)TFT，包含源區(qū)13、漏區(qū)14和柵電極106。而參考數(shù)字202代表電流控制TFT，包含源區(qū)26、漏區(qū)27和柵電極30。此外，電流控制TFT202和像素電極49通過漏極線32電連接。這時接觸部分1601將開關(guān)TFT201的漏極線22與電流控制TFT202的柵電極30電連接。而且，在柵電極30在其與電流源線110重疊的部分形成儲能電容器(A)112a。安排電流源線的形狀使之與柵電極30重疊可增加儲能電容器(A)112a的容量，且無需減小像素的孔徑比。而且，由接觸部分80將之與電流源線110電連接的半導(dǎo)體膜81和柵電極30重疊，形成儲能電容器(B)112b。此時的介電材料是與一個柵極絕緣膜為同一層的一個絕緣膜。在圖24A和24B的像素結(jié)構(gòu)中，儲能電容器(A)112a和(B)112b是并聯(lián)的，共同起儲能電容器112的作用。注意，電流控制TFT202的源區(qū)26和半導(dǎo)體膜81由單獨的接觸部分將之與電流源線110電連接。下面將對此加以說明。在半導(dǎo)體膜81中摻有磷，使之成為儲能電容器(B)112b的底側(cè)電極，電流控制TFT202的有源層摻硼，因為它是一個p-溝道TFT。換言之，摻磷的半導(dǎo)體區(qū)與摻硼的半導(dǎo)體區(qū)相鄰，由于形成一個p-n結(jié)，因此可以想象會產(chǎn)生整流作用?？紤]到這一點，電流控制TFT202的源區(qū)26和半導(dǎo)體膜81都分別與電流源線110電連接。注意，在實施例4中，圖24A和24B所示的像素結(jié)構(gòu)對本發(fā)明沒有任何限制，它只是一個優(yōu)選的例子。工作人員可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)計在任何位置形成開關(guān)TFT、電流控制TFT和儲能電容器?？梢匀我獾亟Y(jié)合實施例1-3中任一個的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)實施例4的結(jié)構(gòu)。實施例4的結(jié)構(gòu)對于圖像顯示部分的表面積變大的情形是特別有效的。其原因在下面做解釋。本發(fā)明的EL顯示器件將一幀分成多個場，然后進行驅(qū)動，因此加在用于驅(qū)動像素部分的驅(qū)動電路上的負載很大。為減輕這一負擔(dān)，最好盡量減小該像素部分的負載(如引線電阻、寄生電容或TFT寫入電容)。在TFT寫入中，添加于數(shù)據(jù)線和柵極線的寄生電容主要是在形成于接線上的EL元件的陰極(或保護電極)之間產(chǎn)生的。這一點幾乎可以忽略，因為使用了一個厚1.5至2.5微米的、具有低的介電常數(shù)的有機樹脂膜作第二夾層絕緣膜。因此在一個其像素部分具有大的表面積的有源EL顯示器件中，實現(xiàn)本發(fā)明的最大障礙是數(shù)據(jù)線和柵極線的引線電阻。當(dāng)然可把源極驅(qū)動電路分成多個電路實行并行處理，把像素部分夾在源極驅(qū)動電路和柵極驅(qū)動電路中間，從兩個方向發(fā)送信號，并有效地降低驅(qū)動電路的工作頻率。然而，在這種情況下又帶來各自的問題，如增大了驅(qū)動電路的總表面積。因此，在實現(xiàn)本發(fā)明時，按照一種結(jié)構(gòu)，如實施例4的結(jié)構(gòu)，來盡量降低柵極線的引線電阻是極有效的。注意，在實施例4中，圖24A和24B所示的像素結(jié)構(gòu)對本發(fā)明沒有任何限制，它只是一個優(yōu)選的例子。而且，可以任意地結(jié)合實施例1-3中任一個的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)實施例4的結(jié)構(gòu)。實施例5在實施例5中用圖25說明形成一個結(jié)構(gòu)與圖2所示的結(jié)構(gòu)不同的像素部分的情形。注意，如圖25所示的、覆蓋有第二夾層絕緣膜48的電流控制TFT206具有的。而且，構(gòu)成如圖25所示的EL顯示器件，它具有一個LDD區(qū)28，形成在漏區(qū)27與溝道形成區(qū)29之間，并具有一個區(qū)域，在其中LDD區(qū)28夾持柵極絕緣膜18，并與柵電極30重疊，和一個其中沒有重疊的區(qū)域。注意，在實施例5中，開關(guān)TFT可由一個p-溝道TFT或一個n-溝道TFT構(gòu)成，但電流控制TFT最好用一個n-溝道TFT構(gòu)成。為使EL元件203發(fā)光，電流控制TFT206要流過一個相對大的電流，因此最好采取措施防范因熱載流子注入引起的退化。而且，在顯示黑色時，電流控制TFT206處于關(guān)閉狀態(tài)，但如果那時關(guān)斷電流大，則不能顯示純凈的黑色，從而引起對比度等的降低。因此，也必須抑制關(guān)斷電流。關(guān)于由熱載流子注入引起的退化，已經(jīng)知道，使LDD區(qū)相對于柵電極重疊是極有效的。然而，如果整個LDD區(qū)都是重疊的，則關(guān)斷電流增大，因此本發(fā)明的申請人使用一種新的結(jié)構(gòu)同時解決了熱載流子注入問題和關(guān)斷電流問題，在該新結(jié)構(gòu)中，除了上述結(jié)構(gòu)外，形成一個不與柵電極重疊的串聯(lián)LDD區(qū)。此時LDD區(qū)與柵電極重疊的長度可由0.1至3微米(最好在0.3和1.5微米之間)。而不與柵電極重疊的LDD區(qū)的長度可由1.0至3.5微米(最好在1.5和2.0微米之間)。如過長，將沒有足夠的電流流過；如太短，則關(guān)斷電流減小效應(yīng)將減弱。注意，可以省略不與柵電極重疊的LDD區(qū)，只形成與柵電極重疊的LDD區(qū)。而且在上述結(jié)構(gòu)中，柵電極與LDD區(qū)重疊的區(qū)域形成一個寄生電容，因此最好不要在源區(qū)26與溝道形成區(qū)29之間形成之。對于電流控制TFT，載流子(這里為電子)的流向總是一樣的，因此，只在漏極側(cè)形成LDD區(qū)就足夠了。另一方面，可以特別利用由在漏極側(cè)形成的LDD區(qū)和柵電極的重疊區(qū)域所產(chǎn)生的寄生電容，它可起到與圖1A和1B的儲能電容器112同樣的作用。在這種情況下，它可與儲能電容器112聯(lián)用，也可作為儲能電容器112的替代而省略儲能電容器112。如省略儲能電容器112，則可大大提高孔徑比。在實施例5的情形中，在第二夾層絕緣膜48和第一鈍化膜47中形成接觸孔之后，形成像素電極61，它成為陰極。在實施例5中形成了200納米厚的鋁合金膜(一個含1wt％鈦的鋁膜)作為像素電極61。注意，可以使用任何金屬材料作像素電極材料，只要它是一種金屬材料，但最好是一種具有高反射率的材料。然后在像素電極61上，用一個300納米厚的氧化硅膜形成第三夾層絕緣膜62，接下來形成EL層63，它的構(gòu)成，從底部開始，有一個20納米厚的電子輸運層、一個40納米厚的發(fā)光層和一個30納米厚的空穴輸運層。注意，必須使形成的EL層的圖形稍大于像素電極61的圖形。這樣做可避免在以后形成的像素電極61和陽極65之間的類似情況(sort)。注意，在電子輸運層中，可使用一種諸如BCP或Alq3的材料作為這里用于形成EL層的EL材料。而且，在發(fā)光層中，可使用CBP和Ir(ppy)3、喹啉醇化鋁絡(luò)合物(Alq3)和苯并喹啉醇化鈹(BeBq)。此外，諸如香豆素6或喹吖啶酮(quinacridon)摻雜的喹啉醇化鋁絡(luò)合物(Alq3)也可用作發(fā)光材料。另外，除了Eu的絡(luò)合物(Eu(DCM)3(Phen))外，一些材料，如DCM-1摻雜的喹啉醇化鋁絡(luò)合物(Alq3)，也可用作發(fā)光材料。除了DPVBi，一種末稍介質(zhì)(distaldielectric)、一種配體上有偶氮次甲基的鋅的化合物，或紫蘇(perillin)摻雜的DPVBi也可用作發(fā)光層。接下來，芳香胺MTDATA，也稱為刺苞菊屬胺(starburstamine)、á-NPD、諸如TPAC，PDA，和TPD的化合物、在主鏈或側(cè)鏈中結(jié)合有聚乙烯咔唑(PKV)或TPD的聚合物化合物可用作空穴輸運層。注意，像素電極61和EL層63是用一種多室法真空蒸發(fā)裝置(也稱為組合設(shè)備)接連形成的，而且沒有暴露在大氣中。在實施例5中進入形成第三夾層絕緣膜62的過程，最好在通過圖形化形成像素電極61和第三夾層絕緣膜62后，完全除去像素電極61上的氧化膜，再用金屬掩模形成發(fā)紅光的EL層。此后精確控制掩模，將它移動過去，依次形成發(fā)綠光的EL層和發(fā)藍光的EL層。注意，在上述方法中，對應(yīng)RGB的像素排成一個條形圖案，因此可簡單地移動第二掩模。然而，為了實現(xiàn)一個具有δ分布的像素結(jié)構(gòu)，可分別使用一個用于形成發(fā)綠光的EL層的金屬掩模和一個用于形成發(fā)藍光的EL層的金屬掩模。這樣形成EL層63后，在EL層63上用一個透明導(dǎo)電膜(在實施例5中為一個在ITO膜中含10wt％氧化鋅的薄膜)形成110納米厚的陽極65。這樣就形成了EL元件206，如果用一個氮化硅膜形成第二鈍化膜66，就完成了一個結(jié)構(gòu)類似于如圖25所示結(jié)構(gòu)的像素。注意，在此情況下，陽極和陰極的位置與圖2所示的位置相反。在使用實施例5的結(jié)構(gòu)時，其上形成有TFT、相對于襯底的一側(cè)(即，在看剖面圖時上表面一側(cè))受到像素形成的紅光、綠光和藍光的照射。因此，幾乎像素內(nèi)的整個區(qū)域，即形成有TFT的區(qū)域，都可用作有效發(fā)光區(qū)。所以像素的有效發(fā)光表面積大大增加，圖像的亮度和對比度也增大。注意，可以任意地結(jié)合實施例1到4中任一個的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)實施例5。實施例6在實施例1圖2的結(jié)構(gòu)中，用一種具有高熱輻射效應(yīng)的材料作為位于有源層與襯底11之間的基膜12是有效的。特別是，由于在電流控制TFT中有大電流流過，易產(chǎn)生熱量，因此自身發(fā)熱導(dǎo)致性能退化就成了一個問題。對于這種情形，使用實施例6的具有高熱輻射效應(yīng)的基膜就可防止TFT的熱退化?？捎靡粋€合有至少一種從B(硼)、C(碳)和(N氮)中選擇的元素和至少一種從Al(鋁)、Si(硅)和P(磷)選擇中的元素的絕緣膜作為一種具有熱輻射效應(yīng)的透光材料。例如，可使用一種氮化鋁化合物，典型地為氮化鋁(AlxNy)；一種碳化硅化合物，典型地為碳化硅(SixCy)；一種氮化硅化合物，典型地為氮化硅(SixNy)；一種氮化硼化合物，典型地為氮化硼(BxNy)；或一種磷酸硼化合物，典型地為磷酸硼(BxPy)。還有，一種鋁的氧化物化合物，典型地如氧化鋁(AlxOy)，具有優(yōu)越的透光特性，且熱導(dǎo)率為20Wm-1K-1，可說是一種最適宜的材料。注意，對于上述透明材料，x和y為任意整數(shù)。上述化學(xué)化合物也可與另一種元素相結(jié)合。例如，可使用硝化的氧化鋁，表示為AlNxOy，它是將氮加入氧化鋁而形成的。這種材料不僅具有熱輻射效應(yīng)，而且也可有效地防止一些物質(zhì)，如潮濕和堿金屬，的穿透。注意，對于上述硝化的氧化鋁，x和y為任意整數(shù)。而且，也可使用日本專利申請公開No.Sho62-90260所記錄的材料。即，可使用一個含Si、Al、N、O和M(注意，M是一種稀土元素，最好從下面一組元素中選擇一種Ce(銫)、Yb(鐿)、Sm(釤)、Er(鉺)、Y(釔)、La(鑭)、Gd(釓)、Dy(鏑)和Nd(釹))的絕緣膜。這些材料材料不僅具有熱輻射效應(yīng)，而且也可有效地防止一些物質(zhì)，如潮濕和堿金屬，的穿透。而且，也可使用碳膜，如一個金剛石薄膜或無定形碳膜(特別是那些特性接近于金剛石的，稱作類金剛石碳)。這些材料具有非常高的熱導(dǎo)率，作為輻射層是極其有效的。注意，如果膜厚增大，會出現(xiàn)褐色輝紋而降低透射率，因此最好使用一個盡量薄的薄膜(最好在5至100納米之間)。再者，不僅可以使用一個由上述具有熱輻射效應(yīng)的材料構(gòu)成的薄膜本身，把該薄膜與一個含硅的絕緣膜層積起來也是有效的。注意，可以任意地結(jié)合實施例1到5中任一個的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)實施例6的結(jié)構(gòu)。實施例7在實施例3中，最好使用一種有機EL材料作為EL層，但本發(fā)明也可通過使用一種無機EL材料來實現(xiàn)。然而，由于現(xiàn)在的無機EL材料具有極高的驅(qū)動電壓，所以必須使用具有能夠耐受驅(qū)動電壓的耐壓特性的TFT。作為一種替代方案，如果將來開發(fā)出具有較低驅(qū)動電壓的無機EL材料，就可將之用于本發(fā)明。注意，可以任意地結(jié)合實施例1到6中任一個的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)實施例7的結(jié)構(gòu)。實施例8圖28A和28B是實現(xiàn)本發(fā)明所用的EL元件的元件結(jié)構(gòu)的一個例子。圖28A是使用了低分子量EL材料的情形，在襯底上形成一個ITO電極(在圖28A中由ITO表示)后，在陽極緩沖層使用了酞菁銅(CuPc)，在空穴輸運層使用了a-NPD，而在發(fā)光層使用了Alq。膜的淀積方法是蒸發(fā)法，這些膜被依次層積在位于襯底之上的ITO電極上。注意，蒸發(fā)期間的壓強等于或小于2×10-6乇。圖28B是使用了一種高分子量(聚合物)EL材料情形的元件結(jié)構(gòu)。在襯底上形成一個ITO電極，旋涂一個聚合物層，再用蒸發(fā)法形成陰極(金屬)。蒸發(fā)期間的壓強等于或小于4×10-6乇。在實施例8中發(fā)光層是所有像素共用的，并制成了一個單色顯示板。另外，在用蒸發(fā)法形成陰極時使用了一個金屬掩模，只在需要的部分淀積金屬。而且制成的元件隨后用一種樹脂密封起來。而且，可以任意地結(jié)合實施例1到7中任一個的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)實施例8。實施例9圖29是實施例8中說明的EL元件的特性。這是對EL元件施加一個固定電壓時電流密度和亮度的測量結(jié)果。結(jié)果表明，在10mA/cm2時，低分子量和高分子量的EL元件都有幾百個坎德拉的亮度，因此它們足以用作EL顯示。實施例10本發(fā)明的EL顯示采用了一種自發(fā)光器件及其驅(qū)動方法，與液晶顯示相比，由于它是自發(fā)光的，因此在一個明亮的地方具有更好的可視性，而且視角也寬。因此它可用作各種電子設(shè)備的顯示部分。例如，本發(fā)明的自發(fā)光器件及其驅(qū)動方法可用作大屏幕電視轉(zhuǎn)播等應(yīng)用中對角線30英寸或更大(典型地為40英寸或更大)的EL顯示的顯示部分。注意，所有用于顯示信息的顯示設(shè)備，如個人電腦的顯示設(shè)備、用于接收電視轉(zhuǎn)播的顯示設(shè)備以及用于顯示廣告的顯示設(shè)備都包括在EL顯示中。而且，本發(fā)明的自發(fā)光器件及其驅(qū)動方法也可用于各種其他電子設(shè)備的顯示部分。下面是本發(fā)明的這種類型的電子設(shè)備攝像機、數(shù)碼相機、墨鏡式顯示設(shè)備(頭戴顯示)、導(dǎo)航系統(tǒng)、放音設(shè)備(如汽車音響系統(tǒng)或音響爵士系統(tǒng))、筆記本型個人電腦、游戲裝置、便攜式信息終端(如可移動計算機、便攜式電話、便攜式游戲機或電子書籍)；和裝配有一個可播放記錄介質(zhì)并放像的(具體地講，配備有可播放記錄介質(zhì)，如數(shù)字視盤(DVD)顯示的設(shè)備)。特別是，對于常從一個斜角觀看的便攜式信息終端，寬視角是重要的，因此最好使用一種EL顯示。這種電子設(shè)備的一些具體例子示于圖30A到30F和31A到31C。圖30A為一種EL顯示設(shè)備，包括框架3301、支架3302和顯示部分3303等。本發(fā)明的自發(fā)光器件及其驅(qū)動方法可用于顯示部分3303。此EL顯示是一種自發(fā)光型，因此不需要背景光，而且該顯示部分可作得比液晶顯示裝置的顯示部分薄。圖30B是一個攝像機，包含主體3311、顯示部分3312、聲音輸入部分3313、工作開關(guān)3314、電池3315和接收部分3316。本發(fā)明的自發(fā)光器件及其驅(qū)動方法可用于顯示部分3312。圖30C是一個頭戴EL顯示的一部分(右側(cè))，包含主體3321、信號電纜3322、頭部固定夾3323、放映部分3324、光學(xué)系統(tǒng)3325和顯示部分3326等。本發(fā)明的自發(fā)光器件及其驅(qū)動方法可用于顯示部分3326。圖30D是一個裝配有記錄介質(zhì)的放像設(shè)備(具體地講是一個DVD播放設(shè)備)，包含主體3331、錄象介質(zhì)(如DVD)3332、工作開關(guān)3333、顯示部分(a)3334和顯示部分(b)3335等。顯示部分(a)3334主要用于顯示圖像信息，顯示部分(b)主要用于顯示字符信息，而本發(fā)明的自發(fā)光器件及其驅(qū)動方法可用于顯示部分(a)3334和顯示部分(b)3335。注意，裝有記錄介質(zhì)的放像設(shè)備包括諸如家用游戲機的設(shè)備。圖30E為一個墨鏡式顯示設(shè)備(頭戴顯示)，包括主體3341、顯示部分3342、鏡腿部分3343。本發(fā)明的自發(fā)光器件及其驅(qū)動方法可用于顯示部分3342。圖30F為一臺個人電腦，包括主體3351、框架3352、顯示部分3353和鍵盤3354。本發(fā)明的自發(fā)光器件及其驅(qū)動方法可用于顯示部分3353。注意，如果將來EL材料的發(fā)光亮度增強，則有可能將其用于前投式或背投式投影儀，借助于透鏡等把含有圖像信息的光放大和投射。而且，上述電子設(shè)備越來越經(jīng)常地顯示通過一條電子通訊線路，如互聯(lián)網(wǎng)(Internet)或CATV(有線電視)發(fā)送的信息，尤其是顯示動態(tài)信息的機會在增多。EL材料的響應(yīng)速度極高，因此最好使用EL顯示作動態(tài)顯示。另外，由于EL顯示在發(fā)光部分是節(jié)能的，為了使一個顯示器件節(jié)約更多的能量，最好用EL顯示來顯示信息，從而使發(fā)光部分盡量少。因此，當(dāng)在一個主要顯示字符信息的顯示部分中，如在一個便攜式信息終端中，特別是便攜式電話或放音設(shè)備中，使用EL顯示時，最好這樣驅(qū)動使發(fā)光部分形成字符信息，而不發(fā)光部分設(shè)置為背景。圖31A為一便攜式電話，包括主體3401、聲音輸出部分3402、聲音輸入部分3403、顯示部分3404、工作開關(guān)3405和天線3406。本發(fā)明的自發(fā)光器件及其驅(qū)動方法可用于顯示部分3404。注意，通過在一個黑色背景中顯示白色字符，顯示部分3404可抑制便攜式電話的功耗。圖31B為一放音設(shè)備，具體地為一個汽車音響系統(tǒng)，包括主體3411、顯示部分3412及工作開關(guān)3413和3414。本發(fā)明的自發(fā)光器件及其驅(qū)動方法可用于顯示部分3412。而且，實施例10所示的是一個汽車音響系統(tǒng)，但也可使用一個便攜式或家用型放音系統(tǒng)。注意，通過在一個黑色背景中顯示白色字符，顯示部分3414可抑制功耗。這在便攜式放音設(shè)備中是特別有效的。圖31C為一架數(shù)碼相機，包含主體3501、顯示部分(A)3502、取景框3503、工作開關(guān)3504、顯示部分(B)3505和電池3506。本發(fā)明的自發(fā)光器件及其驅(qū)動方法可用于顯示部分(A)3502和顯示部分(B)3505。而且，當(dāng)顯示部分(B)3505主要用作一個工作面板時，可通過在一個黑色背景中顯示白色字符來抑制功耗。而且，一種添加功能的方法，比如形成一個用于傳感外界亮度的傳感器部分，使在暗處使用時降低顯示部分的亮度，可作為一種在實施例10所示的便攜式電子設(shè)備中降低功耗的方法。另外，如果將來EL材料的發(fā)光亮度增強，則有可能也將其用于前投式或背投式投影儀。因此，本發(fā)明的應(yīng)用范圍是極寬的，并有可能將本發(fā)明用于所有領(lǐng)域的電子設(shè)備。而且，實施例10的電子設(shè)備也可用實施例1到8的任意組合實現(xiàn)。實施例11實施例11是使用一個本發(fā)明的自發(fā)光器件，按照數(shù)字驅(qū)動時分灰度法進行顯示板顯示時對功耗的測量結(jié)果。注意，在本實施例中使用的顯示板規(guī)格與表4所示實施例1的規(guī)格相同，表5是在一幀周期內(nèi)，寫入周期和顯示周期的具體時間分布。表5<tablesid="table7"num="007"><table>周期時間(毫秒)1幀16.67寫入1.04顯示15.21顯示22.60顯示31.30顯示40.65顯示50.33顯示60.16</table></tables>而且，在實施例11中所用的自發(fā)光器件中所含的EL元件是一個通過在ITO(陽極)上層積20納米的CuPc(空穴注入層)、20納米的MTDATA(空穴輸運層)、10納米的α-NPD(空穴輸運層)、50納米的Alq3(發(fā)光層)和400納米的Yb(陰極)，和通過在ITO(陽極)上層積20納米的CuPc(空穴注入層)、40納米的α-NPD(空穴輸運層)、20納米的Ir(ppy)3+CBP(發(fā)光層)、10納米的BCP(電子輸運層)、40納米的Alq3(電子輸運層)和400納米的Yb(陰極)形成的EL元件。注意，在一個使用激發(fā)能、根據(jù)空穴和電子復(fù)合發(fā)光開發(fā)的EL(電致發(fā)光)中，使用了單重激發(fā)能的發(fā)光材料Alq3這里稱作單重化合物，而化合物Ir(ppy)3使用了三重激發(fā)能，稱作三重化合物。一個具有單重化合物和三重化合物的EL元件的亮度和功耗與驅(qū)動電壓的關(guān)系示于表6中。表6注意，在同樣亮度下比較(具體為60cd/m2)，三重化合物的功耗等于或小于單重化合物功耗的一半。接下來測量了實施例11所示的具有三重化合物EL元件的響應(yīng)時間與電壓的關(guān)系。測量是在由任一直流電源供給DC(直流)電流下進行的，并用此直流電流實現(xiàn)ON和OFF之間的切換。注意，ON代表一個選取的周期，即一個施加了電壓的周期。而OFF代表一個非選取的周期，其電壓為0。而且這些周期全部為250微秒。注意，具體地講，在顯微鏡中設(shè)有一個光電倍增器，該評估是利用由光電倍增器輸出、并從示波器讀取的值進行的。更進一步，從OFF到ON的切換定義作起始，而ON到OFF的切換定義作關(guān)閉。從電源電壓由OFF切換到ON的瞬間開始，亮度增強到探測光學(xué)響應(yīng)的100％亮度的90％所需的時間為起始響應(yīng)時間。而從電源電壓由ON切換到OFF的瞬間開始，直到亮度減弱到100％亮度的10％所需的時間則為關(guān)閉響應(yīng)時間。由這些測量得到的結(jié)果示于圖32。注意，由于在圖32所示的電壓范圍內(nèi)響應(yīng)時間極高，因此EL元件既使用于普通數(shù)字驅(qū)動器，也不會有問題。另外，在用這種EL元件進行64級灰度顯示時，對每級灰度都測量了亮度，得到如圖33所示的結(jié)果?？梢岳斫?，由得到的不同發(fā)光強度亮度可以進行充分的灰度顯示。實施例12在使用低分子量化合物作為一個形成EL元件EL層的疊層結(jié)構(gòu)的空穴注入層的情形，以及使用高分子量化合物的情形，發(fā)光特性測量結(jié)果示于圖34和35。注意，作為這里所用的EL層，EL層A是通過在ITO上層積40納米的α-NPD(空穴輸運層)、20納米的Ir(ppy)3+CBP(發(fā)光層)、10納米的BCP(電子輸運層)、40納米的Alq3(電子輸運層)和400納米的Yb(陰極)形成的。也要注意，在EL層A的ITO與40納米的α-NPD(空穴輸運層)之間形成的20納米的CuPc(空穴注入層)用作EL層B，此外，在EL層A的ITO與40納米的α-NPD(空穴輸運層)之間形成的20納米的PEDOT(空穴輸運層)用作EL層C。圖34給出了在對每個EL層所加的每個電壓下測得的電流密度的比較結(jié)果。此外，在對每個EL層所加的每個電壓下得到的亮度的比較結(jié)果示于圖35中。由此可以理解，在其空穴注入層使用了高分子量化合物PEDOT的EL層C中得到了最高的電流密度，此外也可理解，也可得到優(yōu)越的亮度起始特性。通過實現(xiàn)本發(fā)明，可以得到能夠?qū)崿F(xiàn)清晰、多灰度級的彩色顯示且不受TFT特性離散的影響的有源矩陣型EL顯示器件。具體地講，在該有源矩陣型EL顯示器件中，按照數(shù)字信號進行時分灰度顯示，取代了傳統(tǒng)的模擬灰度顯示，從而可消除因電流控制TFT特性的離散而產(chǎn)生的灰度缺陷，并能得到具有良好彩色重現(xiàn)性的高清晰度圖像。而且，通過布置具有與形成于襯底上的TFT自身的元件和電路所需功能相一致的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的TFT，就可實現(xiàn)高可靠性的有源矩陣型EL顯示器件。然后通過制備這種類型的有源矩陣型EL顯示器件作顯示，就使得制作具有良好圖像質(zhì)量和高可靠性的高性能電子設(shè)備成為可能。權(quán)利要求1．一種EL顯示器件，具有一個位于一個襯底上的像素部分，上述像素部分包括一個開關(guān)TFT，具有一個不與一個柵電極重疊的LDD區(qū)，而且一個柵極絕緣膜插于其間；和一個電流控制TFT，具有與上述柵電極重疊的LDD區(qū)，而上述柵極絕緣膜插于其間。2．一種EL顯示器件，具有位于一個襯底上的一個像素部分，一個源極驅(qū)動電路和一個柵極驅(qū)動電路，上述像素部分包括一個開關(guān)TFT，具有一個不與一個柵電極重疊的LDD區(qū)，而且一個柵極絕緣膜插于其間；和一個電流控制TFT，具有與上述柵電極重疊的LDD區(qū)，而上述柵極絕緣膜插于其間。3．一種EL顯示器件，具有一個位于一個襯底上的像素部分，上述像素部分包括一個開關(guān)TFT，具有一個不與一個柵電極重疊的LDD區(qū)，而且一個柵極絕緣膜插于其間；和一個電流控制TFT，具有與上述柵電極重疊的LDD區(qū)，而上述柵極絕緣膜插于其間，其中上述開關(guān)TFT包括一個p-溝道TFT和一個n-溝道TFT中的任一個，其中上述電流控制TFT包括一個p-溝道TFT，和其中上述電流控制TFT的漏區(qū)與一個EL元件的陽極電連接。4．一種EL顯示器件，具有位于一個襯底上的一個像素部分，一個源極驅(qū)動電路和一個柵極驅(qū)動電路，上述像素部分包括一個開關(guān)TFT，具有一個不與一個柵電極重疊的LDD區(qū)，而且一個柵極絕緣膜插于其間；和一個電流控制TFT，具有與上述柵電極重疊的LDD區(qū)，而上述柵極絕緣膜插于其間，其中上述開關(guān)TFT包括一個p-溝道TFT和一個n-溝道TFT中的任一個，其中上述電流控制TFT包括一個p-溝道TFT，和其中上述電流控制TFT的漏區(qū)與一個EL元件的陽極電連接。5．一種EL顯示器件，具有一個位于一個襯底上的像素部分，上述像素部分包括一個開關(guān)TFT，具有一個不與一個柵電板重疊的LDD區(qū)，而且一個柵極絕緣膜插于其間；和一個電流控制TFT，具有與上述柵電極重疊的LDD區(qū)，而上述柵極絕緣膜插于其間，其中上述開關(guān)TFT包括一個p-溝道TFT和一個n-溝道TFT中的任一個，其中上述電流控制TFT包括一個p-溝道TFT，和其中上述電流控制TFT的漏區(qū)與一個EL元件的陰極電連接。6．一種EL顯示器件，具有位于一個襯底上的一個像素部分，一個源極驅(qū)動電路和一個柵極驅(qū)動電路，上述像素部分包括一個開關(guān)TFT，具有一個不與一個柵電極重疊的LDD區(qū)，而且一個柵極絕緣膜插于其間；和一個電流控制TFT，具有與上述柵電極重疊的LDD區(qū)，而上述柵極絕緣膜插于其間，其中上述開關(guān)TFT包括一個p-溝道TFT和一個n-溝道TFT中的任一個，其中上述電流控制TFT包括一個p-溝道TFT，其中上述電流控制TFT的漏區(qū)與一個EL元件的陰極電連接。7．權(quán)利要求1-6中任一項所述的EL顯示器件，其特征在于上述EL顯示器件包含在從由攝像機、數(shù)碼相機、墨鏡式顯示設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、放音設(shè)備、筆記本式個人電腦、游戲裝置、便攜式信息終端和放像設(shè)備構(gòu)成的組中選擇出的一種電子裝置中。8．權(quán)利要求1-6中任一項所述的EL顯示器件，其特征在于上述EL顯示器件是按照一種時分灰度法工作的。全文摘要提供了一種具有清晰的多灰度級彩色顯示能力的EL顯示器件以及一種具有該EL顯示器件的電子設(shè)備。灰度顯示是按照一種時分驅(qū)動法來實現(xiàn)的,該方法控制形成于一個像素中的一個EL元件的發(fā)光時間和它不發(fā)光的時間。避免了電流控制TFT特性離散的影響。文檔編號H01L27/32GK1298168SQ0013429公開日2001年6月6日申請日期2000年11月29日優(yōu)先權(quán)日1999年11月29日發(fā)明者犬飼和隆,小山潤申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所