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JP7326795B2 - 電界効果型トランジスタ、表示素子、画像表示装置、及びシステム - Google Patents

電界効果型トランジスタ、表示素子、画像表示装置、及びシステム Download PDF

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JP7326795B2 JP2019053473A JP2019053473A JP7326795B2 JP 7326795 B2 JP7326795 B2 JP 7326795B2 JP 2019053473 A JP2019053473 A JP 2019053473A JP 2019053473 A JP2019053473 A JP 2019053473A JP 7326795 B2 JP7326795 B2 JP 7326795B2
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Description

本発明は、電界効果型トランジスタ、表示素子、画像表示装置、及びシステムに関する。
液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ（ＯＬＥＤ）、電子ペーパー等の平面薄型ディスプレイ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＰＤ）は、非晶質シリコンや多結晶シリコンを活性層に用いた薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）を含む駆動回路により駆動されている。そして、ＦＰＤは、さらなる大型化、高精細化、高速駆動性が求められており、それに伴って、キャリア移動度が高く、特性が安定なＴＦＴが求められている。
しかしながら、非晶質シリコン（ａ－Ｓｉ）や多結晶シリコン（特に低温ポリシリコン：Ｌｏｗ－Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙ Ｓｉｌｉｃｏｎ：ＬＴＰＳ）を活性層に用いたＴＦＴは、それぞれに一長一短があり、同時に全ての要求を満たすことは困難であった。
室温成膜が可能でアモルファス状態でａ－Ｓｉ以上の移動度を示すＩｎＧａＺｎＯ４（ａ－ＩＧＺＯ）が提案され（非特許文献１参照）、これをきっかけとして、移動度の高いアモルファス酸化物半導体が精力的に研究されるに至った。
しかしながら、ａ－ＩＧＺＯはアモルファスであるがゆえに高移動度化には限界がある。また、ａ－ＩＧＺＯのキャリア密度は膜中の酸素欠損量に依存しており、この酸素欠損量が変動し易いことに起因して、ａ－ＩＧＺＯを活性層とするＴＦＴは安定性が低いことが課題となっていた。
特許文献１には、ｎ型ドーピングされた結晶組成化合物である金属酸化物半導体を活性層に用いたＴＦＴが開示されている。しかし、効果的にｎ型ドーピングが行われる条件や高い移動度が得られる条件については示されていない。
本発明は、高い移動度と高い安定性を有する電界効果型トランジスタを提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
本発明の電界効果型トランジスタは、
ｎ型金属酸化物半導体からなる半導体層を備える電界効果型トランジスタであって、
前記ｎ型金属酸化物半導体が、酸化インジウムを含み、
前記酸化インジウムは、１種または複数種のカチオンをドーパントとして導入することによりｎ型ドーピングされており、
前記ｎ型金属酸化物半導体は、二次元検出器を用いたＸ線回折法においてビックスバイト構造の酸化インジウムの（２２２）面に対応する角度にピークが検出されることを特徴とする。
本発明によると、高い移動度と高い安定性を有する電界効果型トランジスタを提供することができる。
図１は、トップコンタクト・ボトムゲート型の電界効果型トランジスタの一例の概略図である。 図２は、ボトムコンタクト・ボトムゲート型の電界効果型トランジスタの一例の概略図である。 図３は、トップコンタクト・トップゲート型の電界効果型トランジスタの他の一例の概略図である。 図４は、ボトムコンタクト・トップゲート型の電界効果型トランジスタの他の一例の概略図である。 図５は、本発明のシステムとしてのテレビジョン装置の一例を示す概略構成図である。 図６は、図５における画像表示装置を説明するための図（その１）である。 図７は、図５における画像表示装置を説明するための図（その２）である。 図８は、図５における画像表示装置を説明するための図（その３）である。 図９は、本発明の表示素子の一例を説明するための図である。 図１０は、表示素子における有機ＥＬ素子と電界効果型トランジスタの位置関係の一例を示す概略構成図である。 図１１は、表示素子における有機ＥＬ素子と電界効果型トランジスタの位置関係の他の一例を示す概略構成図である。 図１２は、有機ＥＬ素子の一例を示す概略構成図である。 図１３は、表示制御装置を説明するための図である。 図１４は、液晶ディスプレイを説明するための図である。 図１５は、図１４における表示素子を説明するための図である。 図１６は、二次元検出器を用いたＸ線回折法による測定結果を示す図である。 図１７は、ＸＡＦＳ測定の結果を示す図である。
本発明の実施形態を説明する前に、本発明に関連する技術について説明する。
ａ－ＩＧＺＯを活性層とするＴＦＴでは、活性層がアモルファスであるがゆえに高移動度化に限界がある。また、ａ－ＩＧＺＯではキャリア電子を酸素空孔によって作り出しているため、大気中の酸素や活性層に隣接した層に含まれる酸素の影響を受けて特性が変動しやすいという不安定性がある。例えば、大気や隣接した層に含まれる酸素が活性層に取り込まれると、キャリア電子の密度は減少する。逆に、活性層中の酸素が奪われると、キャリア電子の密度は増加する。キャリア密度の増減によってＴＦＴ特性は変化するため、このような酸化物半導体を活性層に用いたＴＦＴは動作が不安定となる。
活性層の特性変動を防いでＴＦＴの安定性を高めることを目的とした従来技術として、活性層の酸化物半導体をＩ型（真性）化する技術が開示されている（特開２０１１－１２９８９５号公報）。この技術では、キャリアの発生源となる酸化物半導体中の不純物を除去すると共に酸素を供給して酸素欠損を極力なくし、活性層中のキャリア濃度を１×１０１４／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１２／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０１１／ｃｍ３以下とすることで、信頼性を高めるとしている。しかし、このように極端にキャリア濃度が低い酸化物を活性層とするＴＦＴでは高い移動度が得られない。
特開２０１１－１９２９７１号公報には、ｎ型ドーピングされた結晶組成化合物である金属酸化物半導体を活性層に用いたＴＦＴが開示されている。活性層の状態に関しては、ｎ型の置換ドーピングが成立するために局所構造が維持されることが必要であり、Ｘ線回折でアモルファスに見えるような場合であっても短距離及び中距離構造は保持されていることが好ましいとの記述がある。しかしながら、それが具体的にどのような状態を指すのかが明らかではなく、効果的にｎ型ドーピングが作用する条件や高い移動度が得られる条件については示されていなかった。
従って、移動度が高く、ｎ型ドーピングが効果的に機能していることによって安定性が高められているＴＦＴが求められている。
本発明は係る要求に応える発明である。
（電界効果型トランジスタ）
本発明の電界効果型トランジスタは、ｎ型金属酸化物半導体からなる半導体層を少なくとも有し、更に必要に応じてゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート絶縁膜と、その他の部材を有する。
＜半導体層（活性層）＞
前記半導体層（活性層）は、例えば、前記ソース電極及びドレイン電極に隣接して設けられた層である。
本発明の電界効果型トランジスタにおいては、半導体層を形成するｎ型金属酸化物半導体が酸化インジウムを含み、酸化インジウムは１種または複数種のカチオンをドーパントとして導入することによりｎ型ドーピングされている。且つ、このｎ型金属酸化物半導体は二次元検出器を用いたＸ線回折法においてビックスバイト構造の酸化インジウムの（２２２）面に対応する角度にピークが検出される。
この置換ドーピングされたｎ型金属酸化物半導体においては、母相である酸化インジウムのインジウムサイトの一部が、価数がより大きいドーパントのイオンによって置換され、価数に差があることで過剰となり放出された電子がｎ型電導のキャリアとして寄与する。このような置換ドーピングによって生成されたキャリア電子が半導体特性を担っている場合、その特性はより安定なものとなる。なぜなら、酸素欠損由来のキャリア電子数が、半導体と外部（雰囲気や隣接する層）との間で酸素がやり取りされることによる酸化・還元反応や膜表面への酸素吸着等の影響を受けて容易に変動するのに対し、置換ドーピング由来のキャリア電子数はそのような状態変化の影響を比較的受けないからである。
置換ドーピングに関して、母相となる酸化物半導体のアモルファス性が高いと、置換ドープを行ったとしても局所的に安定した状態に構造が変化してしまうのでキャリアが発生しないことが知られている。そこで本発明者らは、ｎ型金属酸化物半導体に対しＸ線回折測定を行ったが、その結晶性あるいはアモルファス性に関して情報は得られなかった。これは、ＴＦＴの活性層としてのｎ型金属酸化物半導体は適した膜厚が多くの場合３０ｎｍ以下と薄いために、たとえ結晶状態であってもＸ線回折においてピークが観測できないからである。本発明者らの検討の結果、二次元検出器を用いたＸ線回折法によれば結晶性の評価ができ、ビックスバイト構造の酸化インジウムの（２２２）面に対応する角度にピークが検出される場合に、置換ドーピングが効果的に働きキャリアが生成される好ましい状態となることがわかった。
ここで、二次元検出器は、Ｘ線回折法において通常使用される０次元検出器と異なり、逆格子空間の広い範囲のデータを一度に取得できるため、回折信号が微弱な薄膜サンプルであってもピークを検出することができる。
ドーパント元素がｎ型金属酸化物半導体に含まれていても、インジウムサイトを置換せず、格子間金属として存在している場合にはキャリアの生成に寄与しない。またこのような格子間金属の存在は、キャリアの輸送を妨げるため、移動度の劣化につながる。本発明者らの検討の結果、ｎ型金属酸化物半導体に対するＸＡＦＳ測定におけるドーパント元素の吸収端のピーク形状が０価のものとは一致せず、ドーパント元素の種類に応じて４価、５価、６価、７価、及び８価のいずれかのピーク形状と一致する場合に、置換ドーピングが働く好ましい状態となることがわかった。
ドーパント元素の種類は、イオン半径、配位数、軌道エネルギー等を考慮して選択することが好ましい。
ドーパントとしては、例えば、Ｇｅ４＋、Ｓｎ４＋、Ｔｉ４＋、Ｚｒ４＋、Ｈｆ４＋、Ｖ５＋、Ｎｂ５＋、Ｔａ５＋、Ｓｂ５＋、Ｍｏ６＋、Ｗ６＋、Ｒｅ７＋、Ｒｕ８＋、Ｏｓ８＋などが挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
ドーパント濃度は、ドーパントの種類や置換するサイト、成膜プロセス、所望のＴＦＴ特性等に応じて、適切に選択することができるが、移動度及び立ち上がり特性の点から、０．０１％～１０％が好ましく、０．０１％～５％がより好ましく、０．０５％～２％が特に好ましい。ここでの％とは、ｎ型金属酸化物半導体に含まれるインジウムのモル数と前記ドーパントのモル数との和を１００％とし、前記ドーパントのモル数の割合を表したものである。
理論的には、一つの原子が置換された場合に生成される電子の数は、ドーパントであるカチオンの価数からインジウムの価数である３を引いた値となる。すなわち、より少ないドープ量で同じ数の電子を発生させるためには、ドーパントイオンの価数が大きいことが好ましい。ドーパントは多量に存在すると結晶構造や原子の配列を乱しキャリア電子の移動を妨げる要因となってしまうため、なるべく少ないドープ量で必要充分なキャリア電子を発生させることは好ましい形態である。
また、イオン半径がインジウムイオンのものと近いドーパントを選択することも好ましい形態である。これにより置換効率が上がり、キャリア生成に寄与しない不要なドーパントがトランジスタ特性を悪化させることを抑制できる。
ドーピングによるキャリア生成効率はＴＦＴ作製時の各種プロセス条件にも依存するため、生成効率が上がるプロセス条件を選択することも重要である。例えば、スパッタ法でｎ型金属酸化物半導体からなる半導体層を形成する場合の基板温度や、組成物の塗布・焼成によってｎ型金属酸化物半導体からなる半導体層を形成する場合の焼成温度、ｎ型酸化物半導体からなる半導体層を形成した後に施すアニールの温度等を適切に選択することで、より少ないドープ量で所望のキャリア濃度を達成することができる。
置換ドープされたｎ型金属酸化物半導体においては、酸素欠損由来のキャリア電子と置換ドーピング由来のキャリア電子が共存しているのが一般的であるが、半導体層としては酸素欠損を極力減らし、置換ドーピング由来のキャリア電子が電気的な特性を担っている状態がより好ましい。これは、半導体層中のキャリア電子数の変動は直接そのトランジスタの特性変動につながるため、変動しやすい酸素欠損由来のキャリア電子数の寄与を減らすことでトランジスタ特性をより安定なものにすることができるからである。すなわち、半導体層の半導体特性を支配するキャリア電子が主に置換ドーピングによって生成されている場合に、より安定性の高いトランジスタが得られる。
半導体層中の酸素欠損を減らすには、ｎ型金属酸化物半導体からなる半導体層の成膜工程においてより多くの酸素を膜中に導入することが有効である。例えば、スパッタ法でｎ型金属酸化物半導体からなる半導体層を形成する場合、スパッタ雰囲気中の酸素濃度を高めることで酸素欠損の少ない膜を形成できる。或いは、組成物の塗布・焼成によってｎ型金属酸化物半導体からなる半導体層を形成する場合、焼成時の雰囲気中の酸素濃度を高めることで酸素欠損の少ない膜を形成できる。
酸素欠損が少ないと、欠損から生じる格子のひずみが少なくなり、その結果、ビックスバイト構造の酸化インジウムの結晶性が向上し、二次元検出器を用いたＸ線回折法においてビックスバイト構造の酸化インジウムの（２２２）面に対応する角度にピークが検出される。
なお、スパッタ法でｎ型金属酸化物半導体からなる半導体層を形成する場合、酸素欠損を制御する主要素は、スパッタ雰囲気中の酸素濃度であるが、スパッタパワー、ターゲットと基板の間の距離や配置、ターゲットが取り付けられているカソードのマグネットの形や配置（磁場の形状）なども、酸素欠損に少なからず影響することが考えられる。
また、塗布プロセスでｎ型金属酸化物半導体からなる半導体層を形成する場合、酸素欠損を制御する主要素は、焼成時の雰囲気中の酸素濃度であるが、焼成温度、温度勾配のプロファイル、アニール条件（焼成の後の加熱）、焼成や加熱時のＵＶ照射なども、酸素欠損に少なからず影響することが考えられる。
また、ｎ型金属酸化物半導体の組成によって、酸素欠損量を減少させることもできる。例えば、酸素との親和性の高い金属元素（Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、及びアルカリ土類金属等）を一定量導入することで、酸素欠損の発生を抑制できる。
上記のような方法で酸素欠損を極力減らした場合、ｎ型金属酸化物半導体中のキャリア電子数をドーパントの種類とドープ量によって制御することができ、これらを適切に選択することで欲しい半導体特性を実現することができる。
前記半導体層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
置換ドーピングは、半導体層を形成する際の母層の原料にドーパントの原料を添加することで容易に達成される。例えば、スパッタ法により半導体層を形成する場合は、所望の濃度でドーパント元素を添加した母相のターゲットを用いれば良い。ただし、所望のドープ量が小さい場合（例えば０．２％以下）においては、そのような僅かな量の原子を正確な値でかつターゲット全体に均一に含有させることが難しいという問題点がある。
ドープ量の制御性の面から、半導体層を塗布プロセスで形成することはより好ましい形態である。塗布プロセスにおいては、半導体原料化合物と、前記ドーパントとなる元素を含有する化合物（ドーパント元素含有化合物）と、溶媒とを含有するｎ型金属酸化物半導体製造用組成物を被塗布物上に塗布し、焼成を行うことで半導体層を形成する。この組成物において、半導体原料化合物に対する前記ドーパント元素含有化合物の配合比率を所望のドープ量に対応させることで、所望のドーピングが実現される。組成物においては、ドーパント量として０．２％以下といったごく微量の割合で前記ドーパント元素含有化合物を添加し均一に攪拌することも容易にできるため、置換ドーピングされたｎ型金属酸化物半導体の形成方法としては塗布プロセスがより適していると言える。
前記半導体層の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５ｎｍ～１μｍが好ましく、１０ｎｍ～０．５μｍがより好ましい。
＜ゲート電極＞
前記ゲート電極としては、ゲート電圧を印加するための電極であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ゲート電極の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ等の金属乃至合金、ＩＴＯ、ＡＴＯ等の透明導電性酸化物、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）等の有機導電体などが挙げられる。
前記ゲート電極の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（ｉ）スパッタ法、ディップコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィーによってパターニングする方法、（ｉｉ）インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する方法などが挙げられる。
前記ゲート電極の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２０ｎｍ～１μｍが好ましく、５０ｎｍ～３００ｎｍがより好ましい。
＜ゲート絶縁膜＞
前記ゲート絶縁膜は、例えば、前記ゲート電極と前記半導体層との間に設けられた絶縁膜である。
前記ゲート絶縁膜の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ＳｉＮｘ等の既に広く量産に利用されている材料や、Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２等の高誘電率材料、ポリイミド（ＰＩ）やフッ素系樹脂等の有機材料などが挙げられる。
前記ゲート絶縁膜の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スパッタ、化学気相蒸着（ＣＶＤ）、原子層蒸着（ＡＬＤ）等の真空成膜法、スピンコート、ダイコート、インクジェット等の印刷法などが挙げられる。
前記ゲート絶縁膜の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０ｎｍ～３μｍが好ましく、１００ｎｍ～１μｍがより好ましい。
＜ソース電極、及びドレイン電極＞
前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、電流を取り出すための電極である。
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ等の金属乃至合金、ＩＴＯ、ＡＴＯ等の透明導電性酸化物、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）等の有機導電体などが挙げられる。
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（ｉ）スパッタ法、ディップコーティング法等による成膜後、フォトリソグラフィーによってパターニングする方法、（ｉｉ）インクジェット、ナノインプリント、グラビア等の印刷プロセスによって、所望の形状を直接成膜する方法などが挙げられる。
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２０ｎｍ～１μｍが好ましく、５０ｎｍ～３００ｎｍがより好ましい。
＜絶縁層＞
前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記半導体層の少なくともいずれかの上に絶縁層が積層されている構成も、特性の安定な電界効果型トランジスタとして好ましい形態である。この絶縁層は多くの場合、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記半導体層が直接大気中の酸素や水分に触れて特性が変化することを防ぐ所謂保護層の役割を果たす。また、電界効果型トランジスタを用いた表示装置においては、トランジスタの上部に発光層等を含む表示素子が積層されることがあるが、その際はこの絶縁層がトランジスタの形状に応じた段差を吸収して面を平滑にする所謂平坦化膜の役割を兼ねる場合もある。
前記絶縁層の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ＳｉＮｘ等の既に広く量産に利用されている材料や、ポリイミド（ＰＩ）やフッ素系樹脂等の有機材料などが挙げられる。
前記電界効果型トランジスタの構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トップコンタクト・ボトムゲート型（図１）、ボトムコンタクト・ボトムゲート型（図２）、トップコンタクト・トップゲート型（図３）、ボトムコンタクト・トップゲート型（図４）などが挙げられる。
なお、図１～図４中、符号２１は基材、符号２２は半導体層、符号２３はソース電極、符号２４はドレイン電極、符号２５はゲート絶縁膜、符号２６はゲート電極を表す。
前記電界効果型トランジスタは、表示素子に好適に使用できるが、これに限られるものではなく、例えば、ＩＣカード、ＩＤタグなどにも使用することができる。
＜電界効果型トランジスタの製造方法＞
前記電界効果型トランジスタの製造方法の一例を説明する。
まず、基材上にゲート電極を形成する。
前記基材の形状、構造、及び大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記基材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス基材、プラスチック基材などが挙げられる。
前記ガラス基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無アルカリガラス、シリカガラスなどが挙げられる。
前記プラスチック基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが挙げられる。
なお、前記基材は、表面の清浄化及び密着性向上の点で、酸素プラズマ、ＵＶオゾン、ＵＶ照射洗浄等の前処理が行われることが好ましい。
続いて、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成する。
続いて、チャネル領域であって前記ゲート絶縁膜上に、ｎ型酸化物半導体からなる半導体層を形成する。
続いて、前記ゲート絶縁膜上に、前記半導体層を跨ぐようにソース電極及びドレイン電極を離間して形成する。
以上により、電界効果型トランジスタが製造される。この製造方法では、例えば、図１に示すようなトップコンタクト・ボトムゲート型の電界効果型トランジスタが製造される。
（表示素子）
本発明の表示素子は、少なくとも、光制御素子と、前記光制御素子を駆動する駆動回路とを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
＜光制御素子＞
前記光制御素子としては、駆動信号に応じて光出力を制御する素子である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、エレクトロクロミック（ＥＣ）素子、液晶素子、電気泳動素子、エレクトロウェッティング素子などが挙げられる。
＜駆動回路＞
前記駆動回路としては、本発明の前記電界効果型トランジスタを有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
＜その他の部材＞
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記表示素子は、本発明の前記電界効果型トランジスタを有しているため、高速駆動が可能、長寿命、かつ素子間のばらつきを小さくすることが可能となる。また、前記表示素子に経時変化が起きても駆動トランジスタを一定のゲート電圧で動作させることができる。
（画像表示装置）
本発明の画像表示装置は、少なくとも、複数の表示素子と、複数の配線と、表示制御装置とを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
＜複数の表示素子＞
前記複数の表示素子としては、マトリックス状に配置された複数の本発明の前記表示素子である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
＜複数の配線＞
前記複数の配線は、前記複数の表示素子における各電界効果型トランジスタにゲート電圧と信号電圧とを個別に印加可能である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
＜表示制御装置＞
前記表示制御装置としては、画像データに応じて、各電界効果型トランジスタのゲート電圧と信号電圧とを前記複数の配線を介して個別に制御可能である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
＜その他の部材＞
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記画像表示装置は、本発明の前記表示素子を有しているため、素子間のばらつきも小さくすることが可能になり、大画面で高品質の画像を表示することが可能となる。
（システム）
本発明のシステムは、少なくとも、本発明の前記画像表示装置と、画像データ作成装置とを有する。
前記画像データ作成装置は、表示する画像情報に基づいて画像データを作成し、該画像データを前記画像表示装置に出力する。
前記システムは、本発明の前記画像表示装置を備えているため、画像情報を高精細に表示することが可能となる。
以下、本発明の表示素子、画像表示装置、及びシステムを、図を用いて説明する。
まず、本発明のシステムとしてのテレビジョン装置を、図５を用いて説明する。なお、図５の構成は一例であって、本発明のシステムとしてのテレビジョン装置は、これに限定されない。
図５において、テレビジョン装置１００は、主制御装置１０１、チューナ１０３、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）１０４、復調回路１０５、ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）デコーダ１０６、音声デコーダ１１１、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）１１２、音声出力回路１１３、スピーカ１１４、映像デコーダ１２１、映像・ＯＳＤ合成回路１２２、映像出力回路１２３、画像表示装置１２４、ＯＳＤ描画回路１２５、メモリ１３１、操作装置１３２、ドライブインターフェース（ドライブＩＦ）１４１、ハードディスク装置１４２、光ディスク装置１４３、ＩＲ受光器１５１、及び通信制御装置１５２を備える。
映像デコーダ１２１と、映像・ＯＳＤ合成回路１２２と、映像出力回路１２３と、ＯＳＤ描画回路１２５とが、画像データ作成装置を構成する。
主制御装置１０１は、ＣＰＵ、フラッシュＲＯＭ、及びＲＡＭなどから構成され、テレビジョン装置１００の全体を制御する。
前記フラッシュＲＯＭには、前記ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム、及び前記ＣＰＵでの処理に用いられる各種データなどが格納されている。
また、ＲＡＭは、作業用のメモリである。
チューナ１０３は、アンテナ２１０で受信された放送波の中から、予め設定されているチャンネルの放送を選局する。
ＡＤＣ１０４は、チューナ１０３の出力信号（アナログ情報）をデジタル情報に変換する。
復調回路１０５は、ＡＤＣ１０４からのデジタル情報を復調する。
ＴＳデコーダ１０６は、復調回路１０５の出力信号をＴＳデコードし、音声情報及び映像情報を分離する。
音声デコーダ１１１は、ＴＳデコーダ１０６からの音声情報をデコードする。
ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）１１２は、音声デコーダ１１１の出力信号をアナログ信号に変換する。
音声出力回路１１３は、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）１１２の出力信号をスピーカ１１４に出力する。
映像デコーダ１２１は、ＴＳデコーダ１０６からの映像情報をデコードする。
映像・ＯＳＤ合成回路１２２は、映像デコーダ１２１の出力信号とＯＳＤ描画回路１２５の出力信号を合成する。
映像出力回路１２３は、映像・ＯＳＤ合成回路１２２の出力信号を画像表示装置１２４に出力する。
ＯＳＤ描画回路１２５は、画像表示装置１２４の画面に文字や図形を表示するためのキャラクタ・ジェネレータを備えており、操作装置１３２、ＩＲ受光器１５１からの指示に応じて表示情報が含まれる信号を生成する。
メモリ１３１には、ＡＶ（Ａｕｄｉｏ－Ｖｉｓｕａｌ）データ等が一時的に蓄積される。
操作装置１３２は、例えば、コントロールパネルなどの入力媒体（図示省略）を備え、ユーザから入力された各種情報を主制御装置１０１に通知する。
ドライブＩＦ１４１は、双方向の通信インターフェースであり、一例としてＡＴＡＰＩ（ＡＴ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に準拠している。
ハードディスク装置１４２は、ハードディスクと、該ハードディスクを駆動するための駆動装置などから構成されている。駆動装置は、ハードディスクにデータを記録するとともに、ハードディスクに記録されているデータを再生する。
光ディスク装置１４３は、光ディスク（例えば、ＤＶＤなど）にデータを記録するとともに、光ディスクに記録されているデータを再生する。
ＩＲ受光器１５１は、リモコン送信機２２０からの光信号を受信し、主制御装置１０１に通知する。
通信制御装置１５２は、インターネットとの通信を制御する。インターネットを介して各種情報を取得することができる。
図６は、本発明の画像表示装置の一例を示す概略構成図である。
図６において、画像表示装置１２４は、表示器３００と、表示制御装置４００とを有する。
表示器３００は、図７に示されるように、複数（ここでは、ｎ×ｍ個）の表示素子３０２がマトリックス状に配置されたディスプレイ３１０を有する。
また、ディスプレイ３１０は、図８に示されるように、Ｘ軸方向に沿って等間隔に配置されているｎ本の走査線（Ｘ０、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、・・・、Ｘｎ－２、Ｘｎ－１）と、Ｙ軸方向に沿って等間隔に配置されているｍ本のデータ線（Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、・・・、Ｙｍ－１）、Ｙ軸方向に沿って等間隔に配置されているｍ本の電流供給線（Ｙ０ｉ、Ｙ１ｉ、Ｙ２ｉ、Ｙ３ｉ、・・・・・、Ｙｍ－１ｉ）とを有する。
よって、走査線とデータ線とによって、表示素子を特定することができる。
以下、本発明の表示素子を図９を用いて説明する。
図９は、本発明の表示素子の一例を示す概略構成図である。
前記表示素子は、一例として図９に示されるように、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子３５０と、該有機ＥＬ素子３５０を発光させるためのドライブ回路３２０とを有している。ドライブ回路３２０は電流駆動型の２Ｔｒ－１Ｃの基本回路であるが、これに限定されるものではない。即ち、ディスプレイ３１０は、いわゆるアクティブマトリックス方式の有機ＥＬディスプレイである。
図１０には、表示素子３０２における有機ＥＬ素子３５０とドライブ回路としての電界効果型トランジスタ２０との位置関係の一例が示されている。ここでは、電界効果型トランジスタ２０の横に有機ＥＬ素子３５０が配置されている。なお、電界効果型トランジスタ１０及びキャパシタ（図示せず）も同一基材上に形成されている。
図１０には図示されていないが、半導体層２２の上部に保護膜を設けることも好適である。前記保護膜の材料としては、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ＳｉＮｘ、Ａｌ２Ｏ３、フッ素系ポリマー等、適宜利用できる。なお、符号２１は基板を示し、符号２３はソース電極を示し、符号２４はドレイン電極を示し、符号２５はゲート絶縁膜を示し、符号２６はゲート電極を示す。
また、例えば、図１１に示されるように、電界効果型トランジスタ２０の上に有機ＥＬ素子３５０が配置されてもよい。この場合には、ゲート電極２６に透明性が要求されるので、ゲート電極２６には、ＩＴＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、Ｇａが添加されたＺｎＯ、Ａｌが添加されたＺｎＯ、Ｓｂが添加されたＳｎＯ２などの導電性を有する透明な酸化物が用いられる。なお、符号３６０は層間絶縁膜（平坦化膜）である。この層間絶縁膜にはポリイミドやアクリル系の樹脂等を利用できる。
図１２は、有機ＥＬ素子の一例を示す概略構成図である。
図１２において、有機ＥＬ素子３５０は、陰極３１２と、陽極３１４と、有機ＥＬ薄膜層３４０とを有する。
陰極３１２の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）－銀（Ａｇ）合金、アルミニウム（Ａｌ）－リチウム（Ｌｉ）合金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などが挙げられる。なお、マグネシウム（Ｍｇ）－銀（Ａｇ）合金は、充分厚ければ高反射率電極となり、極薄膜（２０ｎｍ程度未満）では半透明電極となる。図１２では陽極側から光を取り出しているが、陰極を透明、又は半透明電極とすることによって陰極側から光を取り出すことができる。
陽極３１４の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、銀（Ａｇ）－ネオジウム（Ｎｄ）合金などが挙げられる。なお、銀合金を用いた場合は、高反射率電極となり、陰極側から光を取り出す場合に好適である。
有機ＥＬ薄膜層３４０は、電子輸送層３４２と、発光層３４４と、正孔輸送層３４６とを有する。電子輸送層３４２は、陰極３１２に接続され、正孔輸送層３４６は、陽極３１４に接続されている。陽極３１４と陰極３１２との間に所定の電圧を印加すると、発光層３４４が発光する。
ここで、電子輸送層３４２と発光層３４４が１つの層を形成してもよく、また、電子輸送層３４２と陰極３１２との間に電子注入層が設けられてもよく、更に、正孔輸送層３４６と陽極３１４との間に正孔注入層が設けられてもよい。
また、基材側から光を取り出すいわゆる「ボトムエミッション」の場合について説明したが、基材と反対側から光を取り出す「トップエミッション」であってもよい。
図９におけるドライブ回路３２０について説明する。
ドライブ回路３２０は、２つの電界効果型トランジスタ１０及び２０と、キャパシタ３０を有する。
電界効果型トランジスタ１０は、スイッチ素子として動作する。電界効果型トランジスタ１０のゲート電極Ｇは、所定の走査線に接続され、電界効果型トランジスタ１０のソース電極Ｓは、所定のデータ線に接続されている。また、電界効果型トランジスタ１０のドレイン電極Ｄは、キャパシタ３０の一方の端子に接続されている。
電界効果型トランジスタ２０は、有機ＥＬ素子３５０に電流を供給する。電界効果型トランジスタ２０のゲート電極Ｇは、電界効果型トランジスタ１０のドレイン電極Ｄと接続されている。そして、電界効果型トランジスタ２０のドレイン電極Ｄは、有機ＥＬ素子３５０の陽極３１４に接続され、電界効果型トランジスタ２０のソース電極Ｓは、所定の電流供給線に接続されている。
キャパシタ３０は、電界効果型トランジスタ１０の状態、即ちデータを記憶する。キャパシタ３０の他方の端子は、所定の電流供給線に接続されている。
そこで、電界効果型トランジスタ１０が「オン」状態になると、信号線Ｙ２を介して画像データがキャパシタ３０に記憶され、電界効果型トランジスタ１０が「オフ」状態になった後も、電界効果型トランジスタ２０を画像データに対応した「オン」状態に保持することによって、有機ＥＬ素子３５０は駆動される。
図１３は、本発明の画像表示装置の他の一例を示す概略構成図である。
図１３において、画像表示装置は、表示素子３０２と、配線（走査線、データ線、電流供給線）と、表示制御装置４００とを有する。
表示制御装置４００は、画像データ処理回路４０２と、走査線駆動回路４０４と、データ線駆動回路４０６とを有する。
画像データ処理回路４０２は、映像出力回路１２３の出力信号に基づいて、ディスプレイにおける複数の表示素子３０２の輝度を判断する。
走査線駆動回路４０４は、画像データ処理回路４０２の指示に応じてｎ本の走査線に個別に電圧を印加する。
データ線駆動回路４０６は、画像データ処理回路４０２の指示に応じてｍ本のデータ線に個別に電圧を印加する。
また、上記実施形態では、光制御素子が有機ＥＬ素子の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、光制御素子がエレクトロクロミック素子であってもよい。この場合は、上記ディスプレイは、エレクトロクロミックディスプレイとなる。
また、前記光制御素子が液晶素子であってもよく、この場合ディスプレイは、液晶ディスプレイとなり、図１４に示されるように、表示素子３０２’に対する電流供給線は不要となる。また、図１５に示されるように、ドライブ回路３２０’は、電界効果型トランジスタ１０及び２０と同様の１つの電界効果型トランジスタ４０により構成することができる。電界効果型トランジスタ４０において、ゲート電極Ｇが所定の走査線に接続され、ソース電極Ｓが所定のデータ線に接続されている。また、ドレイン電極Ｄが、キャパシタ３６１及び液晶素子３７０の画素電極に接続されている。
また、前記光制御素子は、電気泳動素子、無機ＥＬ素子、エレクトロウェッティング素子であってもよい。
以上、本発明のシステムがテレビジョン装置である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、画像及び情報を表示する装置として画像表示装置１２４を備えていればよい。例えば、コンピュータ（パソコンを含む）と画像表示装置１２４とが接続されたコンピュータシステムであってもよい。
また、携帯電話、携帯型音楽再生装置、携帯型動画再生装置、電子ＢＯＯＫ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯情報機器、スチルカメラやビデオカメラなどの撮像機器における表示手段に画像表示装置１２４を用いることができる。また、車、航空機、電車、船舶等の移動体システムにおける各種情報の表示手段に画像表示装置１２４を用いることができる。さらに、計測装置、分析装置、医療機器、広告媒体における各種情報の表示手段に画像表示装置１２４を用いることができる。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
＜電界効果型トランジスタの作製＞
－ゲート電極の形成－
ガラス基板上に、１００ｎｍの厚みになるようにＡｌを蒸着し、フォトリソグラフィとエッチングを行ってライン状にパターニングすることによって、ゲート電極を形成した。
－ゲート絶縁膜の形成－
次に、プラズマＣＶＤにより、原料にＳｉＨ４ガスとＮ２Ｏガスを用い、２００℃の温度で２００ｎｍの厚みのＳｉＯＮを成膜した。これをゲート絶縁膜とする。
－半導体層の形成－
前記ゲート絶縁膜上に、ＲＦマグネトロンスパッタリング法で、ＳｎをドーピングしたＩｎ２Ｏ３を２０ｎｍの膜厚で成膜した。ターゲットにはＩｎ１．９６Ｓｎ０．０４Ｏ３の組成を有する多結晶焼結体を用いた。スパッタガスとしてアルゴンガス及び酸素ガスを導入した。全圧を１．１Ｐａに固定し、酸素濃度を５０体積％とした。パターニングはメタルマスクを介して成膜することで行った。これによって得られる半導体層では、Ｉｎ２Ｏ３中のＩｎに対しＳｎが２ｍｏｌ％の濃度で置換ドープされている。続けて、オーブンを用い、大気中で１時間３００℃のアニール処理を行った。このようなアニール処理は、半導体層とゲート絶縁膜との間の界面欠陥準位密度を減らすことによりトランジスタ特性を向上させることを目的として一般的に行われるものである。
－ソース電極及びドレイン電極の形成－
前記ゲート絶縁膜上及び前記半導体層上に、真空蒸着法を用いて厚み１００ｎｍのソース電極及びドレイン電極を形成した。蒸着源にはＡｌを用いた。パターニングはメタルマスクを介して成膜することで行い、チャネル幅を４００μｍ、チャネル長を５０μｍとした。
以上のプロセスにより、図１に類似のトップコンタクト・ボトムゲート型の電界効果型トランジスタを得た。
＜酸化物半導体の分析＞
前述の半導体層の形成と同様のスパッタ条件でガラス基板上に成膜したｎ型金属酸化物半導体に対し、二次元検出器を有するＢｒｕｋｅｒ製Ｄｉｓｃｏｖｅｒ８を用いＸ線回折測定を行った。入射角度は３度、検出器角度は２５度とした。測定結果を図１６に示す。図１６は得られた二次元データを２θ方向に積分した値をグラフ化したものである。２θ＝３１度付近に最も強度の強いピークが見られた。このピークはＩｎ２Ｏ３のビックスバイト型結晶構造の（２２２）ピークに対応する。
半導体層と同様のスパッタ条件でガラス基板上に成膜したｎ型金属酸化物半導体に対しＸＡＦＳ測定を行った。ドーパントであるＳｎのＫ吸収端の測定結果を図１７に示す。同図には比較のため金属のＳｎ（０価）と酸化物（ＳｎＯ２）中のＳｎ（４価）の測定結果も示した。４価のＳｎではＫ吸収端の立ち上がりが０価と比べて３ｅＶ高エネルギー側にシフトしていることがわかる。ｎ型金属酸化物半導体中のＳｎの測定結果は４価のＳｎの結果と一致している。
＜トランジスタ性能評価＞
得られた電界効果型トランジスタについて、半導体パラメータ・アナライザ装置（アジレントテクノロジー社製、半導体パラメータ・アナライザ４１５６Ｃ）を用いて、トランジスタ性能評価を実施した。ソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓを２０Ｖとし、ゲート電圧Ｖｇを－２０Ｖから＋２０Ｖに変化させてソース・ドレイン間電流Ｉｄｓを計測し、トランスファー特性（Ｖｇ－Ｉｄｓ特性）を評価した。飽和領域において電界効果移動度を算出したところ、２０．２ｃｍ２／Ｖｓと高い値であった。
半導体層をスパッタする際は酸素を５０体積％と多めに流しているので、半導体層における酸素欠損量は十分少ないと考えられる。置換ドーピングが効率よく機能し十分なキャリアが生成されたことで、良好なトランジスタ特性が実現した。半導体層は結晶性を有し、またドーパントであるＳｎは４価の状態でインジウムサイトを置換して、キャリアの生成に寄与している。
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ ｎ型金属酸化物半導体からなる半導体層を備える電界効果型トランジスタであって、
前記ｎ型金属酸化物半導体が、酸化インジウムを含み、
前記酸化インジウムは、１種または複数種のカチオンをドーパントとして導入することによりｎ型ドーピングされており、
前記ｎ型金属酸化物半導体は、二次元検出器を用いたＸ線回折法においてビックスバイト構造の酸化インジウムの（２２２）面に対応する角度にピークが検出されることを特徴とする電界効果型トランジスタである。
＜２＞ 前記ｎ型金属酸化物半導体に対するＸＡＦＳ測定において、前記ドーパントの元素の吸収端のピーク形状が４価、５価、６価、７価、及び８価のいずれかのピーク形状と一致する前記＜１＞に記載の電界効果型トランジスタである。
＜３＞ 前記ｎ型金属酸化物半導体において、前記ｎ型金属酸化物半導体に含まれるインジウムのモル数と前記ドーパントのモル数との和を１００％とした時、前記ドーパントのモル数の割合が０．０１％～１０％である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の電界効果型トランジスタである。
＜４＞ 前記ｎ型金属酸化物半導体が、更にＳｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、及びアルカリ土類金属の少なくともいずれかを含有する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の電界効果型トランジスタである。
＜５＞ 駆動信号に応じて光出力が制御される光制御素子と、
前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の電界効果型トランジスタを含み、前記光制御素子を駆動する駆動回路と、
を備えることを特徴とする表示素子である。
＜６＞ 前記光制御素子が、エレクトロルミネッセンス素子、エレクトロクロミック素子、液晶素子、電気泳動素子、及びエレクトロウェッティング素子のいずれかを有する前記＜５＞に記載の表示素子である。
＜７＞ 画像データに応じた画像を表示する画像表示装置であって、
マトリックス状に配置された複数の前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載の表示素子と、
前記複数の表示素子における各電界効果型トランジスタにゲート電圧と信号電圧とを個別に印加するための複数の配線と、
前記画像データに応じて、前記各電界効果型トランジスタの前記ゲート電圧と前記信号電圧とを前記複数の配線を介して個別に制御する表示制御装置と、
を備えることを特徴とする画像表示装置である。
＜８＞ 前記＜７＞に記載の画像表示装置と、
表示する画像情報に基づいて画像データを作成し、該画像データを前記画像表示装置に出力する画像データ作成装置と、
を備えることを特徴とするシステムである。
１０ 電界効果型トランジスタ
２１ 基材
２２ 半導体層
２３ ソース電極
２４ ドレイン電極
２５ ゲート絶縁膜
２６ ゲート電極
３０２、３０２’ 表示素子
３１０ ディスプレイ
３２０、３２０’ ドライブ回路
３７０ 液晶素子
４００ 表示制御装置
特開２０１１－１９２９７１号公報
Ｋ．Ｎｏｍｕｒａ，他５名、「Ｒｏｏｍ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｔｈｉｎ－ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ ｕｓｉｎｇ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ」、ＮＡＴＵＲＥ、ＶＯＬ４３２、Ｎｏ．２５、ＮＯＶＥＭＢＥＲ、２００４、ｐ．４８８－４９２

Claims (8)

  1. ｎ型金属酸化物半導体からなる半導体層を備える電界効果型トランジスタであって、
    前記半導体層の平均膜厚が、３０ｎｍ以下であり、
    前記ｎ型金属酸化物半導体が、酸化インジウムを含み、
    前記酸化インジウムは、１種または複数種のカチオンをドーパントとして導入することによりｎ型ドーピングされており、
    前記ｎ型金属酸化物半導体は、二次元検出器を用いたＸ線回折法においてビックスバイト構造の酸化インジウムの（２２２）面に対応する角度にピークが検出されることを特徴とする電界効果型トランジスタ。
  2. 前記ｎ型金属酸化物半導体に対するＸＡＦＳ測定において、前記ドーパントの元素の吸収端のピーク形状が４価、５価、６価、７価、及び８価のいずれかのピーク形状と一致する請求項１に記載の電界効果型トランジスタ。
  3. 前記ｎ型金属酸化物半導体において、前記ｎ型金属酸化物半導体に含まれるインジウムのモル数と前記ドーパントのモル数との和を１００％とした時、前記ドーパントのモル数の割合が０．０１％～１０％である請求項１から２のいずれかに記載の電界効果型トランジスタ。
  4. 前記ｎ型金属酸化物半導体が、更にＳｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌｎ（ランタノイド）、及びアルカリ土類金属の少なくともいずれかを含有する請求項１から３のいずれかに記載の電界効果型トランジスタ。
  5. 駆動信号に応じて光出力が制御される光制御素子と、
    請求項１から４のいずれかに記載の電界効果型トランジスタを含み、前記光制御素子を駆動する駆動回路と、
    を備えることを特徴とする表示素子。
  6. 前記光制御素子が、エレクトロルミネッセンス素子、エレクトロクロミック素子、液晶素子、電気泳動素子、及びエレクトロウェッティング素子のいずれかを有する請求項５に記載の表示素子。
  7. 画像データに応じた画像を表示する画像表示装置であって、
    マトリックス状に配置された複数の請求項５から６のいずれかに記載の表示素子と、
    複数の前記表示素子における各電界効果型トランジスタにゲート電圧と信号電圧とを個別に印加するための複数の配線と、
    前記画像データに応じて、前記各電界効果型トランジスタの前記ゲート電圧と前記信号電圧とを前記複数の配線を介して個別に制御する表示制御装置と、
    を備えることを特徴とする画像表示装置。
  8. 請求項７に記載の画像表示装置と、
    表示する画像情報に基づいて画像データを作成し、該画像データを前記画像表示装置に出力する画像データ作成装置と、
    を備えることを特徴とするシステム。
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