專利名稱：發(fā)光器件和使用這種器件的電子設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種通過在一個基底上形成一個OLED(有機發(fā)光器件)并將該OLED封裝在該基底和蓋件之間來獲得的OLED屏。本發(fā)明還涉及一個OLED模塊，其中一個包括控制器的IC，或類似裝置，被安裝在OLED屏上。在本說明書中，′發(fā)光器件′是對于OLED屏和對于OLED模塊的通用術(shù)語。使用這種發(fā)光器件的電子設備還被包括在本發(fā)明中。
2.背景技術(shù)OLED通過自身發(fā)光，從而具有高可視性。該OLED不需要對于液晶顯示器(LCD)而言必需的背光，該適合于降低發(fā)光器件的厚度。還有，OLED在視角上沒有限制。因此，使用OLED的發(fā)光器件最近在作為構(gòu)成CRT或LCD的顯示設備方面已經(jīng)引起了注意。
OLED包括一個包含有機化合物(有機發(fā)光材料)的層(在此被稱為有機發(fā)光層)，其中獲得通過電場的應用而產(chǎn)生的光(電致發(fā)光)，一個陽極層和一個陰極層。在有機化合物中存在由單重態(tài)返回基態(tài)的發(fā)光(熒光)和由三重態(tài)返回基態(tài)的發(fā)光(磷光)。本發(fā)明的發(fā)光器件可以使用一個或上述兩個光發(fā)射。
應注意到，配置在OLED的一個陽極和一個陰極之間的所有層被限定為有機發(fā)光層。這些有機發(fā)光層具體地包括一個發(fā)光層，一個空穴注入層，一個電子注入層，一個空穴傳輸層，一個電子傳輸層和類似的層。OLED基本上具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中一個陽極/發(fā)光層/陰極被順序地疊放。除了這種結(jié)構(gòu)之外，OLED還可以其中陽極/空穴注入層/發(fā)光層/陰極順序疊放的結(jié)構(gòu)和其中陽極/空穴注入層/發(fā)光層/電子傳輸層/陰極順序疊放的結(jié)構(gòu)。
在將發(fā)光器件應用于實際中的問題是OLED亮度的降低并伴隨有有機發(fā)光材料的惡化。
有機發(fā)光材料對于潮氣、氧氣、光和熱的抵抗力很弱，這加速了有機發(fā)光材料的惡化。有機發(fā)光材料的惡化速度具體依賴于由于驅(qū)動發(fā)光器件的設備的結(jié)構(gòu)、有機發(fā)光材料、電極材料的特性、在制造過程中的條件，該發(fā)光器件如何被驅(qū)動等。
甚至當施加于有機發(fā)光層的電壓是恒定時，OLED的亮度會隨著有機發(fā)光層的惡化而降低，而所顯示的圖象因此變得模糊。在本說明書中，由一對電極施加于有機發(fā)光層的電壓被稱為OLED驅(qū)動電壓(Vel)。
當使用分別發(fā)紅(R)光，綠(G)光和藍(B)光的三種類型的OLEDs來顯示彩色圖象時，不同的有機材料被用于形成多種顏色的OLED的有機發(fā)光層。因此，有機發(fā)光層的惡化速率會在多種顏色的OLED之間變化。則在多種顏色的OLED之間的亮度差隨著時間的推移會變得很明顯，使得發(fā)光器件不可能顯示所需要顏色的圖象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用于解決上述的問題，因此本發(fā)明的一個目的是提供一個當有機發(fā)光層惡化時可通過控制OLED的亮度降低來顯示所希望顏色的清晰圖象。
本發(fā)明人已注意到當流往OLED的電流保持恒定而發(fā)光時由于惡化使得OLED亮度的降低比當OLED驅(qū)動電壓保持恒定而發(fā)光時的OLED亮度的降低更低。在本說明書中，流入OLED的電流被稱為OLED驅(qū)動電流(Iel)。
圖2顯示了當OLED驅(qū)動電壓保持恒定時和當OLED驅(qū)動電流保持恒定時OLED亮度的變化。如圖2所示，當OLED驅(qū)動電流保持恒定時，由于惡化引起的亮度降低更少。
因此，本發(fā)明人提出了一種發(fā)光器件，其中當OLED驅(qū)動電流由于惡化而降低時，通過校正OLED驅(qū)動電壓來將OLED驅(qū)動電流保持恒定。
具體地，本發(fā)明的發(fā)光器件具有測量OLED驅(qū)動電流的第一裝置，由一個視頻信號來計算一個理想OLED驅(qū)動電流值(參考值)的第二裝置，將所測量的值與參考值進行比較的第三裝置，和校正OLED驅(qū)動電壓以降低在測量值和參考值之間的差的第四裝置。
利用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可以在有機發(fā)光層惡化時保持OLED驅(qū)動電流恒定以防止亮度減低。結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)光器件可以顯示一幅清晰圖象。
如果發(fā)光器件將使用分別發(fā)紅(R)光，綠(G)光和藍(B)光的三種類型的OLEDs來顯示彩色圖象時，可以分別對于多個顏色的OLEDs來測量其OLED驅(qū)動電流以校正它們各自的OLED驅(qū)動電壓。該結(jié)構(gòu)使得當有機發(fā)光層的惡化速率會在多種顏色的OLED之間變化時，可以將多個顏色的光亮度保持平衡并以所希望的顏色進行顯示。
有機化合物層的溫度受到外界溫度和由OLED屏自身產(chǎn)生的熱的影響。通常，在OLED中流過的電流量隨著溫度而變化。圖3顯示了當OLED的有機發(fā)光層的溫度變化時在OLED的電壓-電流特性中的變化。如果電壓保持恒定，OLED驅(qū)動電流將隨著有機發(fā)光層溫度的變高而增大。因為OLED驅(qū)動電流與OLED亮度成正比，OLED的亮度將隨著OLED驅(qū)動電流的變大而增高。在圖2中，當電壓為恒定時，亮度以大約24小時的周期上升和下降，反映出在白天和夜晚之間的溫差。然而，本發(fā)明的發(fā)光器件在有機發(fā)光層的溫度變化時可以通過校正OLED驅(qū)動電壓來將OLED驅(qū)動電流保持恒定。因此，亮度可以與溫度變化無關(guān)地保持恒定并可以防止伴隨溫度上升而引起的功耗增加。
通常，溫度變化為不同類型的有機發(fā)光材料帶來在OLED驅(qū)動電流中變化的改變度并且，因此，在彩色顯示中，亮度可能被對于多個顏色的OLEDs不同的溫度變化而改變。然而，本發(fā)明的發(fā)光器件可以與溫度變化無關(guān)地保持亮度恒定，從而將多個顏色的光亮度保持平衡。因而可以所希望的顏色來顯示一幅圖象。
本發(fā)明的發(fā)光器件是非常方便的，因為OLED電流可以無需干擾在觀眾所觀看的屏幕上的顯示而進行測量。
在一個通用發(fā)光器件中，由于為象素提供電流的布線的電位會由于布線自身的阻抗而隨著布線的變長而降低。該電位根據(jù)所要顯示的圖象而降低到變化較寬的度范圍。當更高灰度級象素與由相同布線接受電流的所有象素的比率為大時，具體地，流過布線的電流量增加以使得電位的降低是可注意到的。當電位變低時，一個更小的電壓被施加于每個象素的OLED以降低提供給每一象素的電流量。因此，提供給一個象素的電流量被改變，而該象素的灰度級在其他接受來自與一個象素的相同布線的電流的象素的灰度級改變時也改變，使得對于一個象素不可能保持穩(wěn)定的灰度級。另一方面，在本發(fā)明的發(fā)光器件中，在每次顯示一幅新圖象時，要獲得所測量的值和參考值以校正OLED電流。因此對于每一幅新圖象通過校正來獲得一個希望的灰度級。


在附圖中圖1為本發(fā)明的發(fā)光器件的框圖；圖2顯示了由于在恒定電流驅(qū)動或在恒定電壓驅(qū)動而引起的亮度的變化；圖3顯示了由于在有機發(fā)光層中的溫度變化而引起的電流變化；圖4為本發(fā)明的發(fā)光器件的象素電路示意圖；圖5為一個校正電路的框圖；圖6為一個校正電路的框圖；圖7為在偏移電流和校正電壓之間的關(guān)系的示意圖；圖8為一個校正電路的框圖；圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動一個發(fā)光器件的方法的示意圖；圖10為本發(fā)明的發(fā)光器件的象素電路示意圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動一個發(fā)光器件的方法的示意圖；圖12為一個象素數(shù)目計數(shù)器電路的框圖；圖13A到13C為顯示脈沖計數(shù)器存儲器的操作過程的示意圖；圖14為一個校正電路的框圖；圖15為一個電壓值計算電路的框圖；圖16A和16B為驅(qū)動電路的框圖；圖17A到17C為本發(fā)明的發(fā)光器件的外部視圖；圖18為本發(fā)明的發(fā)光器件的外部視圖；圖19為顯示通過校正引起電壓變化的示意圖；圖20A到20D為根據(jù)本發(fā)明的制造一個發(fā)光器件的方法的示意圖；圖21A到21C為根據(jù)本發(fā)明的制造一個發(fā)光器件的方法的示意圖；圖22A和22B為根據(jù)本發(fā)明的制造一個發(fā)光器件的方法的示意圖；圖23A和23B為根據(jù)本發(fā)明的制造一個發(fā)光器件的方法的示意圖；圖24A到24H為使用本發(fā)明的發(fā)光器件的電子設備的示意圖。
具體實施例方式
下面將描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
圖1為顯示本發(fā)明的OLED屏的結(jié)構(gòu)的框圖。參考標記101標示一個象素部分。該象素部分具有形成一個矩陣的多個象素102。由103和104所標記的分別為一個源極線驅(qū)動電路和一個柵極線驅(qū)動電路。
在圖1中，源極線驅(qū)動電路103和柵極線驅(qū)動電路104被形成在其上形成有象素部分101的相同基底上。然而，本發(fā)明不限于此。該源極線驅(qū)動電路103和柵極線驅(qū)動電路104可以形成在一個通過一個FPC或其他連接器連接到其上形成有象素部分101的基底上的基底上。然而，在圖1中的屏板具有一個源極線驅(qū)動電路103和一個柵極線驅(qū)動電路104，本發(fā)明并不僅限于此。提供多少源極線驅(qū)動電路和柵極線驅(qū)動電路時在設計者的判斷力以內(nèi)。
在圖1中，象素部分101被配置有源極線S1到Sx，電源線V1到Vx，和柵極線G1到Gy。源極線的數(shù)目不總是與電源線的數(shù)目相一致的。象素部分具有這些布線之外的其他布線。
每個象素102具有一個OLED105。OLED105具有一個陽極和一個陰極。在本說明書中，當陽極被用作一個象素電極(第一電極)時，陰極被稱為反向電極(第二電極)，而當陰極用作象素電極時，陽極被稱為反向電極。
在每個象素102中的OLED105的象素電極通過單個或多個TFTs而被連接到電源線V1到Vx中的一根上。電源線V1到Vx通過一個安培表全部被連接到一個可變電源106上。每個OLED105的反向電極被連接到可變電源106上。一個或多個元件可被用于將OLED105的反向電極連接到可變電源106上。
在本說明書中的可變電極指用于為一個電路或元件提供數(shù)量可變的電流或電壓的電源。在圖1中，可變電源106被這樣連接，使得電源線側(cè)被保持在高電位(Vdd)而反向電極側(cè)被保持在低電位(Vss)。然而，本發(fā)明并不限于此，如果該可變電源106以一種設置流入OLED104的電流以前向偏置的方式被連接就足夠。
圖1中，電源線V1到Vx全都被并聯(lián)連接到安培表107。可選地，電源線V1到Vx的一些可以通過安培表107連接到可變電源106，同時剩余的電源線被連接到可變電源106而無需介入安培表107。
安培表107并非總是被放置在可變電源106和電源線之間，也可放置在可變電源106和反向電極之間。本發(fā)明中所用的安培表可以具有任何結(jié)構(gòu)，只要它可以感受到流過一根布線的電流量的變化即可。
108所標記的是一個校正電路，它控制由可變電源106根據(jù)安培表107所測量的電流值(測量值)而提供給反向電極和提供給電源線V1到Vx的電壓。一個視頻信號被輸入到校正電路108并由該視頻信號來計算一個表示理想電流值的參考值。
安培表107，可變電源106和校正電路可形成在與其上形成有象素部分101的基底不同的一個基底上，以通過一個連接器或類似元件連接到象素部分101上。如果可能，它們可以形成在其上形成有象素部分101的同一基底上。
如果屏板以彩色顯示，則OLED驅(qū)動電壓的校正可以通過提供一個可變電源和為每一顏色提供一個安培表來對多個顏色的OLEDs分別得到。在此，屏板可以為每一顏色具有一個校正電路或多個顏色的OLEDs可以共享單個校正電路。
圖4顯示了每一個象素的詳細結(jié)構(gòu)。圖4所示的象素具有一個源極線Si(i＝1-x)，一個柵極線Gj(j＝1-y)，一個電源線Vi，一個開關(guān)TFT110，一個驅(qū)動TFT111，一個電容112，和OLED105。圖4所示的象素的結(jié)構(gòu)只是一個例子，布線的數(shù)目和象素的數(shù)目，它們的類型，和它們的連接方式并不限于圖4所示的。本發(fā)明的發(fā)光器件可以具有任何象素，只要該結(jié)構(gòu)被構(gòu)造得使得允許可變電源106可以控制在每一象素中的OLED驅(qū)動電壓。
在圖4中，TFT110的柵極線110被連接到Gj。開關(guān)TFT110具有一個源極區(qū)和一個漏極區(qū)，所述源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個被連接到源極線Si而另一個被連接到驅(qū)動TFT111的柵極。驅(qū)動TFT111具有一個源極區(qū)和一個漏極區(qū)，所述源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個被連接到電源線Vi而另一個被連接到OLED105的象素電極。電容112被形成在驅(qū)動TFT111的柵極和電源線Vi之間。
在圖4所示的象素中，柵極線Gj的電位由柵極線驅(qū)動電路104來控制而一個視頻信號由源極線驅(qū)動電路103輸入源極線Si。當開關(guān)TFT110被導通時，輸入源極線Si的視頻信號通過開關(guān)TFT110輸入驅(qū)動TFT111的柵極。當驅(qū)動TFT111被視頻信號導通，接受由可變電源106提供在象素電極和反向電極之間的OLED電壓，發(fā)光。
安培表107具有用于測量流在所有象素中的OLED電流。當OLED105發(fā)光時，安培表107測量它的電流。測量電流變化所需的一個周期是依賴于安培表107的性能，為測量分配的周期必須比所需周期長。安培表107在測量周期中讀取流過的電路的平均或最大值。由安培表107獲得的測量值被作為數(shù)據(jù)發(fā)送到校正電路108。校正電路108還接收一個視頻信號。該校正電路108的結(jié)構(gòu)如圖5中的框圖所示。
參考標記120表示一個電流值計算電路121，電流值比較電路，和122，電源控制電路。電流值計算電路120具有用于由所輸入的視頻信號為在安培表107中流過的電流計算一個理想值(參考值)。
電流值比較電路121具有用于比較測量值與參考值的第三裝置。
電源控制電路122具有用于當測量值與參考值相差一定度時，控制可變電源016以校正OLED驅(qū)動電壓和降低在測量值和參考值之間差值的第四裝置。具體地，電源控制電路校正在電源線V1到Vx和反向電極之間的電壓，從而校正在每一個象素102的OLED105中的OLED驅(qū)動電壓并使得所希望數(shù)量的OLED驅(qū)動電流流過。
OLED驅(qū)動電壓可以通過控制電源線側(cè)的電位或通過控制在反向電極側(cè)的電位來校正。另外，可以通過同時控制電源線側(cè)的電位和控制在反向電極側(cè)的電位來實現(xiàn)校正。
為了確保驅(qū)動TFT111的柵極電壓在電壓校正之后具有其份額，希望預先調(diào)整視頻信號的電位。
圖19顯示在彩色發(fā)光器件中，當電源線側(cè)的電位被控制時，在具有不同顏色的三種類型OLED的OLED驅(qū)動電壓中的變化。在圖19中，Vr表示在校正之前R-OLED的OLED驅(qū)動電壓，從而Vr0表示在校正之后它的OLED驅(qū)動電壓。類似地，Vg表示在校正之前G-OLED的OLED驅(qū)動電壓，從而Vg0表示在校正之后它的OLED驅(qū)動電壓。Vb表示在校正之前B-OLED的OLED驅(qū)動電壓，從而Vb0表示在校正之后它的OLED驅(qū)動電壓。
反向電極的電位(反向電位)被固定在圖19中所有OLEDs的相同電平上。OLED驅(qū)動電壓被通過測量OLED驅(qū)動電流和分別對于多個顏色的OLEDs利用可變電源控制電源線的電位(電源電位)來校正。
通過上述結(jié)構(gòu)，本申請可以控制當有機發(fā)光層惡化時OLED亮度的降低并且，結(jié)果，可以顯示一幅清晰圖象。如果發(fā)光器件使用多個顏色OLEDs來進行彩色顯示，則多個顏色的光亮度可以保持平衡，甚至當有機發(fā)光層的惡化速率在多個顏色OLEDs之間變化時也可以所希望的顏色來顯示。
本發(fā)明還可以在有機發(fā)光層的溫度受到外部溫度或由OLED屏板自身產(chǎn)生的熱的影響時防止OLED亮度的變化，以及防止隨著溫度上升帶來的功耗的增加。如果發(fā)光器件為彩色顯示器件，多個顏色的光亮度可以保持平衡而圖象可以所希望的顏色來顯示而不受到溫度變化的影響。
本發(fā)明的發(fā)光器件是方便的，因為OLED電流可以無需干擾觀眾正在觀看的屏幕上的顯示就可進行測量。
在通用發(fā)光器件中，用于為象素提供電流的布線(圖1中的電源線)的電位會由于布線自身的阻抗而隨著布線的變長而降低。該電位根據(jù)所要顯示的圖象而降低到變化較寬的度范圍。當更高灰度級象素與由相同布線接受電流的所有象素的比率為大時，具體地，流過布線的電流量增加以使得電位的降低是可注意到的。當電位變低時，一個更小的電壓被施加于每個象素的OLED以降低提供給每一象素的電流量。因此，提供給一個象素的電流量被改變，而該象素的灰度級在其他接受來自與一個象素的相同布線的電流的象素的灰度級改變時也改變，使得對于一個象素不可能保持穩(wěn)定的灰度級。另一方面，在本發(fā)明的發(fā)光器件中，在每次顯示一幅新圖象時，要獲得所測量的值和參考值以校正OLED電流。因此對于每一幅新圖象通過校正來獲得一個希望的灰度級。
根據(jù)本發(fā)明，電流的校正可以用戶所期望的任何時間來執(zhí)行或可在一個預設時間內(nèi)自動執(zhí)行。
本發(fā)明的實施例如下所述。
實施例1該實施例描述了圖5所示的在使用數(shù)字視頻信號顯示一幅圖象的發(fā)光器件中的校正電路108的細節(jié)。
圖6顯示了該實施例中的校正電路108的結(jié)構(gòu)的框圖。該校正電路108具有一個電流值計算電路120，電流值比較電路121和電源控制電路122。
電流值計算電路120具有一個計數(shù)器電路123，一個除法電路124，一個A/D轉(zhuǎn)換器電路129，和一個參考電流值寄存器125。由安培表107獲得的測量值的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換器電路129轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)而該數(shù)字數(shù)據(jù)被輸入到除法電路124。如果安培表107獲得的測量為數(shù)字數(shù)據(jù)而非模擬數(shù)據(jù)，則A/D轉(zhuǎn)換器電路129不需要。
輸入電流值計算電路120的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)被輸入計數(shù)器電路123。計數(shù)器電路123計算在來自其中輸入的數(shù)字視頻信號脈沖被產(chǎn)生的周期的測量電流值時，發(fā)光的象素數(shù)目。所計算的象素數(shù)目被作為數(shù)據(jù)發(fā)送到除法電路124。
在除法電路124中，由輸入的測量值和由發(fā)光象素的數(shù)目來計算每個發(fā)光象素的OLED中流過的電流值(象素測量值)。所獲得的象素測量值被作為數(shù)據(jù)輸入到電流值比較電路121。
電流值比較電路121具有一個減法電路126，一個可容許的誤差寄存器127，和一個比較電路128。
輸入到電流比較電路121的象素測量值被輸入到減法電路126。參考電流值寄存器126具有保存于此的每個象素的理想OLED電流值(參考值)。參考值可以是一個由掩模設計或類似的所確定的固定數(shù)據(jù)，或可以由CPU、dip開關(guān)或類似設備重寫。
保存在參考電流值寄存器125中的參考值被輸入到減法電路126中。減法電路126計算在由除法電路124輸入的象素測量值和參考值之間的差值(該差值在此被稱為偏移電流)。
偏移電流被作為數(shù)據(jù)輸入到比較電路128。在電源線V1到Vx和反向電極之間的電壓被稱為校正電壓，它由于校正而變化?？扇菰S的誤差值寄存器127保持一個由于確定偏移電流范圍的值，其中電壓的校正不需要。電壓被校正若干次直到使得偏移電流到達這一范圍。如果偏移電流作為電壓校正的結(jié)果被固定為0，則可容許誤差寄存器127不需要。然而，實際中，偏移電流由于安培表107的測量中的波動、由于減法電路126計算中的誤差、噪聲和類似的問題而會存在細小的變化。為了避免在偏移電流連續(xù)細微變化時無休止地重復冗余的電壓校正，有效地是使用可容許誤差寄存器127去驅(qū)動其中電壓未被校正的偏移電流范圍?？扇菰S誤差寄存器127除了保存其中電壓未被校正的偏移電流范圍之外，可保存與偏移電路值有關(guān)的校正電壓值。在偏移電流和校正電壓之間的關(guān)系，例如，如圖7所示。在圖7中，校正電壓在每次偏移電流經(jīng)歷一個給定變化量時低于一定的變化度。
在偏移電流和校正電壓之間的關(guān)系不是始終如圖7的曲線所示。對于偏移電流和校正電壓而言，具有可以使得實際流過安培表的電流接近參考值的關(guān)系就足夠了。例如，偏移電流和校正電壓可以具有一個線性關(guān)系或偏移電流可以與校正電壓的平方成正比。
在偏移電流和校正電壓之間的關(guān)系可以是由掩模設計或類似的所確定的固定值，或可由CPU、dip開關(guān)或類似設備來重寫，該關(guān)系被保存在可容許誤差寄存器127中。
當由減法電路126輸入的偏移電流數(shù)據(jù)在其中電壓未被校正的偏移電流范圍之外時，比較電路128將一個給定值的校正電壓作為數(shù)據(jù)輸入到電壓控制電路122，該偏移電流范圍被保存在可容許誤差寄存器127中。該校正電壓被比較電路128預先設置。無論何時當偏移電流在無-電壓-校正范圍之外時，預設的校正電壓被輸入電壓控制電路122。
電源控制電路122根據(jù)輸入的校正電壓值來控制可變電源106，從而由校正電壓值來校正在電源線V1到Vx和反向電極之間的電壓。利用上述結(jié)構(gòu)，在每一象素102的OLED105中OLED驅(qū)動電壓被校正而OLED驅(qū)動電流接近所希望的數(shù)量。
OLED驅(qū)動電壓可以或者通過控制電源線側(cè)的電位或者通過控制反向電極側(cè)的電位來被校正。另外，可以通過同時控制電源線側(cè)的電位和控制在反向電極側(cè)的電位來實現(xiàn)校正。
校正電路108校正電壓若干次直到使得偏移電流達到保存在內(nèi)可容許誤差寄存器127中的無-電壓-校正范圍。
當與偏移電路值有關(guān)的校正電壓值被保存在如圖7所示的可容許誤差校正值寄存器127中時，比較電路128通過比較由減法電路126輸入的偏移電流數(shù)據(jù)與在保存于可容許誤差值寄存器127中的偏移電流和校正電壓之間關(guān)系來確定校正電壓。在此，即使偏移電流具有很大的值，偏移電流也可以通過小量的電壓校正來減少。
計數(shù)器電路123可以用一個具有存儲器的全加器來代替。
本實施例中所使用的減法電路126可以用任何可以識別所測量值與參考值偏離多少的電路來代替。例如，一個除法電路可以用于代替減法電路126。當采用一個除法電路時，除法電路計算所測量值與參考值的比例。由測量值與參考值的比例，比較電路128可以確定校正電壓值。
利用上面的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的發(fā)光器件可以在有機發(fā)光層惡化時將OLED保持恒定以防止亮度的降低，從而可以顯示一幅清晰圖象。本發(fā)明的發(fā)光器件還可以在有機發(fā)光層的溫度變化時通過校正OLED驅(qū)動電壓來將OLED驅(qū)動電流保持恒定。因此，亮度可以保持恒定而與溫度變化無關(guān)并且可以防止隨著溫度上升引起的功耗的增加。此外，在每次顯示一幅新圖象時，要獲得所測量的值和參考值以校正OLED電流。因此對于每一幅新圖象通過校正來獲得一個希望的灰度級。
在本實施例中所示的校正電路的結(jié)構(gòu)僅僅是實例性的，本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明中使用的校正電路的唯一要求是具有下列裝置用于由視頻信號為流過所有或每個象素的OLED驅(qū)動電流計算一個理想值(參考值)的裝置，用于比較測量值與參考值的裝置，和用于校正OLED驅(qū)動電壓從而當在測量值與參考值之間存在一定差值時減少二者之間的差值。
實施例2本實施例描述與對于圖5所示的校正電路108的實施例的結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)。
圖8顯示了本實施例的校正電路108的結(jié)構(gòu)的框圖。類似實施例1，本實施例的校正電路108具有電流值計算電路120、電流值比較電路121和電源控制電路12電流值計算電路120具有一個計數(shù)器電路130，一個參考電流值寄存器131，一個乘法電路132，一個A/D轉(zhuǎn)換器電路133。由安培表107獲得的測量值的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換器電路133轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)而該數(shù)字數(shù)據(jù)被輸入到電流值比較電路121。如果安培表107獲得的測量為數(shù)字數(shù)據(jù)而非模擬數(shù)據(jù)，則A/D轉(zhuǎn)換器電路133不需要。
輸入電流值計算電路120的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)被輸入計數(shù)器電路130。計數(shù)器電路130計算在來自其中輸入的數(shù)字視頻信號脈沖被產(chǎn)生的周期的測量電流值時的發(fā)光象素數(shù)目。所計算的象素數(shù)目被作為數(shù)據(jù)發(fā)送到乘法電路132。
參考電流值寄存器131具有保存于此的每個象素的理想OLED電流值(參考值)。參考值可以是一個由掩模設計或類似的所確定的固定數(shù)據(jù)，或可以由CPU、dip開關(guān)或類似設備重寫。
保存在參考電流值寄存器131中的參考值被輸入到乘法電路132中。乘法電路132由輸入的參考值和由發(fā)光象素的數(shù)目來計算流入所有象素中的OLED驅(qū)動電流的總的參考值。
乘法電路132計算的總參考值被作為數(shù)據(jù)輸入到電流值比較電路121。
被輸入電流值比較電路211的測量值和總參考值的數(shù)據(jù)接著被輸入到一個減法電路134。該減法電路134計算在輸入的測量值數(shù)據(jù)和總參考值之間的差值(該差值在此被稱為偏離電流)。所計算的偏離電流被作為數(shù)據(jù)輸入到一個比較電路137。
在電源線V1到Vx和反向電極之間的電壓被稱為校正電壓，它由于校正而變化?？扇菰S的誤差值寄存器135保存一個由于確定偏移電流范圍的值，其中電壓的校正不必為到總參考值的一個比例形式。電壓被校正若干次直到使得偏移電流到達這一范圍。如果偏移電流作為電壓校正的結(jié)果被固定為0，則可容許誤差寄存器135不需要。然而，實際中，偏移電流由于安培表107的測量中的波動、由于減法電路134計算中的誤差、噪聲和類似的問題而會存在細小的變化。為了避免在偏移電流連續(xù)細微變化時無休止地重復冗余的電壓校正，有效地是使用可容許誤差寄存器135去驅(qū)動其中電壓未被校正的偏移電流范圍?？扇菰S誤差寄存器135除了保存其中電壓未被校正的偏移電流范圍之外，可保存與偏移電路值有關(guān)的校正電壓值。對于偏移電流和校正電壓而言，具有可以使得實際流過安培表的電流接近參考值的關(guān)系就足夠了。例如，偏移電流和校正電壓可以具有一個線性關(guān)系或偏移電流可以與校正電壓的平方成正比。
在偏移電流和校正電壓之間的關(guān)系可以是由掩模設計或類似的所確定的固定值，或可由CPU、dip開關(guān)或類似設備來重寫，該關(guān)系被保存在可容許誤差寄存器135中。
比較電路137由保存在可容許誤差值寄存器135中的對總參考值的比例來計算其中電壓未被校正的偏離電流范圍。而后，當由減法電路134輸入的偏移電流數(shù)據(jù)在其中電壓未被校正的偏移電流范圍之外時，比較電路將一個給定值的校正電壓作為數(shù)據(jù)輸入到電源控制電路122。該校正電壓被比較電路137預先設置。無論何時當偏移電流在無-電壓-校正范圍之外時，預設的校正電壓被輸入電壓控制電路122。
電源控制電路122根據(jù)輸入的校正電壓值來控制可變電源106，從而由校正電壓值來校正在電源線V1到Vx和反向電極之間的電壓。利用上述結(jié)構(gòu)，在每一象素102的OLED105中OLED驅(qū)動電壓被校正而OLED驅(qū)動電流接近所希望的數(shù)量。
OLED驅(qū)動電壓可以或者通過控制電源線側(cè)的電位或者通過控制反向電極側(cè)的電位來被校正。另外，可以通過同時控制電源線側(cè)的電位和控制在反向電極側(cè)的電位來實現(xiàn)校正。
校正電路108校正電壓若干次直到使得偏移電流達到保存在內(nèi)可容許誤差寄存器135中的無-電壓-校正范圍。
當與偏移電路值有關(guān)的校正電壓值被保存在可容許誤差校正值寄存器135中時，比較電路137通過比較由減法電路134輸入的偏移電流數(shù)據(jù)與在保存于可容許誤差值寄存器135中的偏移電流和校正電壓之間關(guān)系來確定校正電壓。在此，即使偏移電流具有很大的值，偏移電流也可以通過小量的電壓校正來減少。
計數(shù)器電路130可以用一個具有存儲器的全加器來代替。
本實施例中所使用的減法電路134可以用任何可以識別所測量值與參考值偏離多少的電路來代替。例如，一個除法電路可以用于代替減法電路134。當采用一個除法電路時，除法電路計算所測量值與參考值的比例。由測量值與參考值的比例，比較電路137可以確定校正電壓值。
利用上面的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的發(fā)光器件可以在有機發(fā)光層惡化時將OLED保持恒定以防止亮度的降低，從而可以顯示一幅清晰圖象。本發(fā)明的發(fā)光器件還可以在有機發(fā)光層的溫度變化時通過校正OLED驅(qū)動電壓來將OLED驅(qū)動電流保持恒定。因此，亮度可以保持恒定而與溫度變化無關(guān)并且可以防止隨著溫度上升引起的功耗的增加。此外，在每次顯示一幅新圖象時，要獲得所測量的值和參考值以校正OLED電流。因此對于每一幅新圖象通過校正來獲得一個希望的灰度級。
在本實施例中所示的校正電路的結(jié)構(gòu)僅僅是實例性的，本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明中使用的校正電路的唯一要求是具有下列裝置用于由視頻信號為流過所有或每個象素的OLED驅(qū)動電流計算一個理想值(參考值)的裝置，用于比較測量值與參考值的裝置，和用于校正OLED驅(qū)動電壓從而當在測量值與參考值之間存在一定差值時減少二者之間的差值。
實施例3本實施例描述了使用一個數(shù)字視頻信號來驅(qū)動具有如圖4中所示象素的發(fā)光器件的方法。同時在此描述的還有校正電壓的定時。
本實施例的驅(qū)動方法將參照圖9來描述。在圖9中，橫坐標表示時間而縱坐標表示連接到每一柵極線的象素位置。
首先，一個寫入周期Ta開始并且OLED105的反向電極的電位和電源線V1到Vx的電位保持在同一電平。一個選擇信號由柵極線驅(qū)動電路104輸出以將連接到柵極線G1的每個象素(在行1上的每個象素)的開關(guān)TFT110接通。
第一組1比特數(shù)字視頻信號被輸入到源極線(S1到Sx)。這些信號被源極線驅(qū)動電路103通過開關(guān)TFT110輸入到驅(qū)動TFT111的柵極。
接著，行1上的每個象素的開關(guān)TFT110關(guān)閉，同時，與行1上的象素相似的，連接到柵極線G2的行2上每個象素中的開關(guān)TFT110被一個選擇信號接通。然后，第一組1比特數(shù)字視頻信號由源極線(S1到Sx)通過在行2上每個象素的開關(guān)TFT110輸入到驅(qū)動TFT111的柵極。
以此方式，第一組1比特數(shù)字視頻信號一次一行地被輸入到所有行的象素中。為第一組1比特數(shù)字視頻信號被輸入所有行的象素所耗費的時間被稱為寫入周期Ta1。在本實施例中，將一個數(shù)字視頻信號輸入到一個象素意味著將該數(shù)字視頻信號通過開關(guān)TFT110輸入驅(qū)動TFT111的柵極。
當寫入周期Ta1結(jié)束時，接著開始一個顯示周期Tr1。在顯示周期Tr1中，反向電極的電位被設置為產(chǎn)生一個足以使得OLED發(fā)光的與電源線的電源電位之間的電位差。
在本實施例中，當數(shù)字視頻信號包括信息′0′時，驅(qū)動TFT111關(guān)閉。因此，電源電位未給OLED105的象素電極。因此，其中具有信息′0′的數(shù)字視頻信號輸入的象素的OLED105不會發(fā)出光。
另一方面，當數(shù)字視頻信號具有信息′1′時，驅(qū)動TFT111接通。然后，電源電位提供給OLED105的象素電極。因此，其中具有信息′1′的數(shù)字視頻信號輸入的象素的OLED105發(fā)出光。
從而，在顯示周期Tr1，OLED105發(fā)光或不發(fā)光，從而顯示了一幅圖象。其中象素被用于顯示一幅圖象的周期被稱為顯示周期Tr。顯示周期Tr1是指在第一組1比特數(shù)字視頻信號輸入象素后開始的一個特定的顯示周期。
當顯示周期Tr1結(jié)束時，寫入周期Tr2開始，并且OLED105的反向電極的電位和電源線V1到Vx的電位又被設置在同一電平。與寫入周期Ta1相似地，所有柵極線一次被選擇一根而第二組1比特數(shù)字視頻信號被順序地輸入所有的象素。寫入周期Ta2為為第一組1比特數(shù)字視頻信號被輸入所有行的象素所耗費的時間間隔。
當寫入周期Ta2結(jié)束時，顯示周期Tr2開始并且反向電極的電位被設置為產(chǎn)生一個足以使得OLED發(fā)光的與電源線的電源電位之間的電位差。接著，一幅圖象的一部分由象素顯示。
上述的操作過程以交替進行一個寫入周期Ta和一個顯示周期Tr的方式被重復直到輸入第n組1比特數(shù)字視頻信號到象素的過程完成。當所有顯示周期(Tr1到Trn)完成，一幅圖象被顯示。在本說明書中，顯示一幅圖象所需的周期被稱為一個幀周期(F)。當一個幀周期結(jié)束，下一個幀周期就開始。接著，再次開始一個寫入周期Ta1，重復上述操作過程。
在一般的發(fā)光器件中，優(yōu)選為一秒鐘60或更多的幀周期。如果在一秒鐘中所顯示的圖象數(shù)目小于60，則圖象的閃爍對于人眼會變得明顯。
在本實施例中，所有寫入周期的長度總體上必須小于一個幀周期的長度，必需將顯示周期長度的比例設置為滿足Tr1∶Tr2∶Tr3∶...∶Tr(n-1)∶Trn＝20∶21∶22∶...∶2(n-2)∶2(n-1)。通過組合顯示周期可以由2n個灰度級中獲得所需的灰度級。
在一個幀周期中，一個象素的灰度級由在一幀中該象素的OLED發(fā)光的顯示周期長度之和來確定。例如，如果n＝8，則當該象素在所有顯示周期中都發(fā)光時，象素獲得100％的亮度。當該象素在Tr1和Tr2中發(fā)光時，亮度為1％。當象素在Tr3、Tr5和Tr8中發(fā)光時，其亮度為60％。
顯示周期Tr1到Trn順序運行。例如，在由Tr1，Tr3，Tr5，Tr2，...起始的一幀中以此順序可以跟隨Tr1。接著描述的測量電流的定時和由一個數(shù)字視頻信號計算一個參考值以校正OLED驅(qū)動電壓的定時。
在本實施例中，在數(shù)字視頻信號在寫入周期Ta1到Tan中被輸入象素的同時，數(shù)字視頻信號被輸入電流值計算電路。如實施例1或2所描述的，一個計數(shù)器電路或類似電路由數(shù)字視頻信號來計算發(fā)光象素的數(shù)目。
接著，使用所獲得的發(fā)光象素的數(shù)目，在實施例1中計算行速測量值，同時在實施例2中計算一個參考值。
在本實施例中，在顯示周期Tr1到Trn測量電流。然而，當開始每一顯示周期時，在一行上的象素和另一行上的象素之間的每一個顯示周期變化。因此，在一個顯示周期在所有象素中開始之后和在顯示周期在所有象素中結(jié)束之前對每個象素中的OLED測量一次以獲得總的OLED電流是重要的。
本實施例的驅(qū)動方法只是一個例子，根據(jù)本發(fā)明的，如圖1和4所示的發(fā)光器件可以由與本實施例的驅(qū)動方法不同的其他方法來驅(qū)動。
在本實施例中所示的校正電路的結(jié)構(gòu)只是一個例子而本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明中所用的校正電路的唯一要求是具有下列裝置用于由視頻信號為流過所有或每個象素的OLED驅(qū)動電流計算一個理想值(參考值)的裝置，用于比較測量值與參考值的裝置，和用于校正OLED驅(qū)動電壓從而當在測量值與參考值之間存在一定差值時減少二者之間的差值。
本實施例可以自由地與實施例1或2相組合。
實施例4本實施例描述在本發(fā)明的發(fā)光器件中與對于圖4所示的不同象素的不同結(jié)構(gòu)。
圖10示出了本實施例的象素的結(jié)構(gòu)。本實施例中的發(fā)光器件具有一個象素部分，其中象素300形成一個矩陣。象素300中的每一個具有一個源極線301，第一柵極線302，第二柵極線303，一個電源線304，一個開關(guān)TFT305，一個驅(qū)動TFT306，一個擦除TFT309和一個OLED307。
開關(guān)TFT305的柵極被連接到第一柵極線302。開關(guān)TFT305具有一個源極區(qū)和一個漏極區(qū)，所述源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個被連接到源極線301而另一個被連接到驅(qū)動TFT306的柵極。
擦除TFT309的柵極被連接到第二柵極線303。擦除TFT309具有一個源極區(qū)和一個漏極區(qū)，所述源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個被連接到電源線304而另一個被連接到驅(qū)動TFT306的柵極。
驅(qū)動TFT306的源極區(qū)被連接到電源線304，同時TFT的漏極區(qū)被連接到OLED307的象素電極。一個電容308被形成在驅(qū)動TFT306的柵極和源極線304之間。
電源線304通過一個安培表310被連接到可變電源311。每個OLED307的反向電極被連接到可變電源311。在圖10中，可變電源311被這樣連接使得電源線側(cè)被保持在高電位(Vdd)而反向電極側(cè)被保持在低電位(Vss)。然而，本發(fā)明并不限于此，如果該可變電源106以一種設置流入OLED104的電流以前向偏置的方式被連接就足夠。
安培表310的位置不需要在可變電源311和電源線304之間。安培表可以放置在可變電源311和反向電極之間。
312所標示的為一個校正電路，它控制由可變電源311根據(jù)安培表310所測量的電流值(測量值)而提供給反向電極和提供給電源線304的電壓。
安培表307，可變電源311和校正電路312可形成在與其上形成有象素部分的基底不同的一個基底上，以通過一個連接器或類似元件連接到象素部分上。如果可能，它們可以形成在其上形成有象素部分的同一基底上。
如果該器件以彩色顯示，則OLED驅(qū)動電壓的校正可以通過提供一個可變電源和為每一顏色提供一個安培表來對多個顏色的OLEDs分別得到。在此，該器件可以為每一顏色具有一個校正電路或多個顏色的OLEDs可以共享單個校正電路。
接著，將給出驅(qū)動根據(jù)本實施例的發(fā)光器件的方法的描述。在本實施例中的驅(qū)動方法將參照圖11來描述。在圖11中，橫坐標表示時間而縱坐標表示連接到每一柵極線的象素位置。
首先，一個寫入周期Ta開始并且在行1上的第一柵極線被選擇以將連接到行1的第一柵極線的每個象素(行1上的每個象素)的開關(guān)TFT304接通。
第一組1比特數(shù)字視頻信號被輸入到源極線301。然后，這些信號通過開關(guān)TFT305輸入到驅(qū)動TFT306的柵極。驅(qū)動TFT306的開關(guān)被數(shù)字視頻信號′0′或′1′控制。當驅(qū)動TFT306被關(guān)閉時，OLED307不發(fā)光。另一方面，當驅(qū)動TFT306接通時，OLED307發(fā)光。
在數(shù)字視頻信號輸入行1之后，OLED307發(fā)光或不發(fā)光并且行1上的象素進到顯示周期Tr1。在一行上的象素中顯示周期開始的點不同于在另一行上的象素中顯示周期開始的點。
在行1上的第一柵極線302停止被選擇之后，接著選擇行2上的第一柵極線302。然后，在后續(xù)行上的第一柵極線一次被選擇一條，直到最后一行上的第一柵極線302被選擇。如在行1上的象素，第一組1比特數(shù)字視頻信號被輸入到所有行的象素中。顯示周期Tr1在每一行的象素中開始。在一行上的象素中顯示周期開始的點不同于在另一行上的象素中顯示周期開始的點。寫入周期Ta1為將第一組1比特數(shù)字視頻信號輸入所有行的象素中所需的時間間隔。
當?shù)谝唤M1比特視頻信號被輸入到象素中時，行1上的第二柵極線303被選擇將連接到行1上的第二柵極線303的每個象素(行1上的每個象素)的擦除TFT309接通。然后，電源線304的電源電位被通過開關(guān)TFT309提供給驅(qū)動TFT306的柵極。
當電源電位被提供給驅(qū)動TFT306的柵極時，驅(qū)動TFT306的柵極和源極區(qū)接受相同的電位。這將柵極電壓設置為0V并將驅(qū)動TFT306關(guān)閉。因此，電源電位為提供給OLED307的象素電極而行1上的OLED307也不發(fā)光。
其中象素不用于顯示的周期被稱為非顯示周期Td。在第二柵極線303被選擇的時刻，顯示周期Tr1被終止以開始在行1上的象素中的非顯示周期Td。
在行1上的第二柵極線303被選擇之后，接著選擇在行2上的第二柵極線303。接著，在后續(xù)行上的第二柵極線被一次選擇一條直到最后一行上的第二柵極線303被選擇。非顯示周期在每行中開始。與顯示周期類似地，在一行上的象素中非顯示周期開始的點不同于在另一行上的象素中非顯示周期開始的點。擦除周期Te1為選擇所有第二柵極喜愛年和在每一象素中開始Td1所需的時間間隔。
在擦除周期Te1結(jié)束之前或之后，寫入周期再次開始。該寫入周期為其中第二組1比特數(shù)字視頻信號被輸入所有象素的寫入周期Ta2。當?shù)诙M1比特數(shù)字視頻信號輸入每一行的象素完成之后，顯示周期Tr2開始。
上述的操作過程以交替進行一個寫入周期Ta和一個顯示周期Tr的方式被重復直到輸入第n組1比特數(shù)字視頻信號到象素的過程完成。如果顯示周期比寫入周期更長，一個顯示周期和另一個顯示周期可以順序開始。
一個顯示周期可被限定為當一個寫入周期開始而開始并當下一個寫入周期或一個非顯示周期開始而結(jié)束的時間間隔。一個非顯示周期被限定為當一個擦除周期開始而開始并當下一個寫入周期開始而結(jié)束的時間間隔。
當所有顯示周期完成時，顯示了一幅圖象。在本發(fā)明中，顯示一幅圖象所需的周期被稱為一個幀周期(F)。
當一個幀周期結(jié)束，下一個幀周期就開始。接著，再次開始一個寫入周期以重復上述操作過程。
重要的是，在本實施例中要確保所有寫入周期的長度總體上必須小于一個幀周期的長度。此外，必須將顯示周期長度的比例設置為滿足Tr1∶Tr2∶Tr3∶...∶Tr(n-1)∶Trn＝20∶21∶22∶...∶2(n-2)∶2(n-1)。通過組合顯示周期可以由2n個灰度級中獲得所需的灰度級。
在一個幀周期中，一個象素的灰度級由在一幀中該象素的OLED發(fā)光的顯示周期長度之和來確定。例如，如果n＝8，則當該象素在所有顯示周期中都發(fā)光時，象素獲得100％的亮度。當該象素在Tr1和Tr2中發(fā)光時，亮度為1％。當象素在Tr3、Tr5和Tr8中發(fā)光時，其亮度為60％。
顯示周期Tr1到Trn順序運行。例如，在由Tr1，Tr3，Tr5，Tr2，...起始的一幀中以此順序可以跟隨Tr1。
接著描述的是在本實施例中發(fā)光器件中校正電路的結(jié)構(gòu)，測量電流的定時和由一個數(shù)字視頻信號計算一個參考值以校正OLED驅(qū)動電壓的定時。
本實施例中的校正電路具有一個結(jié)構(gòu)，它與實施例1或2中的校正電路結(jié)構(gòu)不同之處只在于用于由數(shù)字視頻信號計算發(fā)光象素數(shù)目的電路的機制。具體地說，在實施例1或2中用計數(shù)器電路單獨對發(fā)光象素進行計數(shù)時，本實施例除了用于對發(fā)光象素進行計數(shù)的計數(shù)器電路之外還使用一個存儲器復位電路，一個脈沖計數(shù)器存儲器和一個加法電路。在本實施例中，包括計數(shù)器電路，存儲器復位電路，脈沖存儲器和加法電路的用于對發(fā)光象素進行計數(shù)的電路為簡便起見，被稱為象素數(shù)目計數(shù)器電路。
圖12示出了本實施例中象素數(shù)目計數(shù)器電路300的結(jié)構(gòu)的框圖。象素數(shù)目計數(shù)器電路300具有一個計數(shù)器電路301，一個脈沖計數(shù)器存儲器303和一個加法器電路304。本實施例的校正電路通過使用象素數(shù)目計數(shù)器電路300代替圖6或8中所示的校正電路108中的電流值計算電路120的計數(shù)器電路213或130而獲得。
脈沖計數(shù)器存儲器303被分為幾段而每一段用于保存在每行上的連接到相同柵極線上的象素的數(shù)據(jù)。在存儲器中的保存段再次被稱為塊。如果有y條柵極線，則所提供的塊數(shù)目必須為y或更多。這些塊被標號以與它們相關(guān)的線的線號相一致并被記為303_1到303_y。
在本實施例中，數(shù)字視頻信號被輸入象素數(shù)目計數(shù)器電路300，同時數(shù)字視頻信號在寫入周期Ta1到Tan中被輸入象素。數(shù)字視頻信號在每一寫入周期中被一次一行地輸入象素數(shù)目計數(shù)器電路300。
例如，在行1上的象素接收到數(shù)字視頻信號的同時，具有與輸入行1上象素的數(shù)字視頻信號相同的圖象信息的數(shù)字視頻信號被輸入象素數(shù)目計數(shù)器電路300的計數(shù)器電路301。其區(qū)別在于一個并行處理方法被用于信號輸入行1上的象素的過程中而一個串行方法被用于信號輸入到計數(shù)器電路301的過程中。
計數(shù)器電路301由輸入的數(shù)字視頻信號來計算在行1上的發(fā)光象素數(shù)目。所獲得的象素數(shù)目被保存在脈沖計數(shù)器存儲器303的第一塊3031中。
接著，用于行2到行y上象素的數(shù)字視頻信號被順序地輸入到計數(shù)器電路301中。類似地，對每一行計算發(fā)光象素的數(shù)目并且將所獲得象素數(shù)目保存在塊303_2到303_y中的相關(guān)塊中。
一旦象素數(shù)目被保存在一個塊中，它就被輸入到加法器電路304。加法器電路304將由塊輸入的象素數(shù)目相加。所獲得發(fā)光象素的總數(shù)被作為數(shù)據(jù)發(fā)送給下游電路。具體地，該數(shù)據(jù)在圖6的例子中被輸入到除法電路124而在圖8的情形中被輸入到乘法電路132。
如果寫入周期短于顯示周期，則一個擦除周期在寫入周期結(jié)束之前開始。在此，發(fā)光象素的數(shù)目總是0而存儲器復位電路302將標示象素數(shù)目為0的數(shù)據(jù)首先保存在對于一條首先開始擦除周期的行上象素的塊中，然后保存在其中擦除周期接著開始的行上象素的塊中。從而，該數(shù)據(jù)被保存在每一塊中。
當一個擦除周期開始時的脈沖計數(shù)器存儲器303的操作過程將參照圖13A到13C來描述。在圖13A到13C中，j為3到y(tǒng)之間的任意數(shù)目。
圖13A顯示了在一個寫入周期開始之后和抑遏個擦除周期開始之前的脈沖計數(shù)器存儲器303的操作過程。計數(shù)器電路301將顯示發(fā)光象素數(shù)目的數(shù)據(jù)輸入到由其中首先開始該寫入周期的行開始的塊中。所輸入的數(shù)據(jù)被保持在這些塊中。
圖13B顯示當擦除周期在寫入周期中開始時的脈沖計數(shù)器存儲器303。該計數(shù)器電路301將顯示發(fā)光象素數(shù)目的數(shù)據(jù)輸入到塊中以保持在這些塊中的數(shù)據(jù)，這些塊是起始于首先開始寫入周期的行。在這一輸入操作之后，顯示發(fā)光象素并被保持在這些塊中的數(shù)據(jù)被重寫并被來自存儲器復位電路302的標示象素數(shù)目為0的數(shù)目代替。這一重寫過程由首先開始該擦除周期的那行開始。
圖13C顯示了在寫入周期結(jié)束之后和在擦除周期結(jié)束之前脈沖計數(shù)器存儲器303的操作過程。顯示發(fā)光象素并被保持在這些塊中的數(shù)據(jù)被重寫并被來自存儲器復位電路302的標示象素數(shù)目為0的數(shù)目代替。這一重寫過程由首先開始該擦除周期的那行開始。
當在任何一行上的象素處于顯示周期時，在每一象素中的OLED電流被測量。
利用上述結(jié)構(gòu)，本實施例的校正電路可以計算和比較參考值和測量值以甚至在顯示周期短于寫入周期時也可調(diào)整校正電壓。
本實施例中所示的象素結(jié)構(gòu)僅僅是一個例子，本發(fā)明并不限于此。
在本實施例中所示的校正電路的結(jié)構(gòu)只是一個例子而本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明中所用的校正電路的唯一要求是具有下列裝置用于由視頻信號為流過所有或每個象素的OLED驅(qū)動電流計算一個理想值(參考值)的裝置，用于比較測量值與參考值的裝置，和用于校正OLED驅(qū)動電壓從而當在測量值與參考值之間存在一定差值時減少二者之間的差值。
具有如本實施例中所示的象素的發(fā)光起見可以采用如實施例1或2中的校正電路。在此情形中，當所有象素處于顯示周期時測量電流，然后由視頻信號來計算發(fā)光象素的數(shù)目以進行校正。
實施例5本實施例描述了當使用模擬視頻信號來驅(qū)動具有如圖4所示構(gòu)造的象素發(fā)光器件時一個校正電路的結(jié)構(gòu)。
圖14示出了本實施例的校正電路的結(jié)構(gòu)的框圖。本實施例的校正電路403具有一個電流值計算電路404，一個電流值比較電路408和一個電源控制電路412。
電流值計算電路404具有一個電壓值計算電路405，一個參考電流電源比例寄存器406，一個乘法電路407和一個A/D轉(zhuǎn)換器電路413。安培表401獲得的測量值的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換器電路413轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)而該數(shù)字數(shù)據(jù)被輸入到電流值比較電路408。如果安培表401獲得的測量為數(shù)字數(shù)據(jù)而非模擬數(shù)據(jù)，則A/D轉(zhuǎn)換器電路413不需要。
輸入電流值計算電路404的模擬視頻數(shù)據(jù)被輸入電壓值計算電路405。電壓值計算電路405將輸入象素的模擬視頻信號的電壓累加。所獲得的總電壓值被作為數(shù)據(jù)發(fā)送給乘法電路407。
參考電流電源比例寄存器406在此已經(jīng)保存了每個象素的相對于OLED驅(qū)動電壓的理想OLED電流值(電壓-電流比例)。電壓-電流比例可以是一個由掩模設計或類似的所確定的固定數(shù)據(jù)，或可以由CPU、dip開關(guān)或類似設備重寫。
保存在參考電流電壓比例計數(shù)器410中的電壓-電流比例被作為數(shù)據(jù)輸入到乘法電路407中。乘法電路407由所輸入的電壓-電流比例和由輸入象素的模擬視頻信號的總電壓值計算流入所有象素的OLED驅(qū)動電流的總參考值。
由乘法電路407計算的參考值被作為數(shù)據(jù)輸入到電流值比較電路408。
輸入到電流值比較電路408的測量值和參考值的數(shù)據(jù)然后被輸入到減法電路409中。減法電路409計算在輸入的測量值和參考值數(shù)據(jù)之間的差值(該差值在此被稱為偏離電流)。所計算的偏離電流被作為數(shù)據(jù)輸入到一個比較電路411。
在電源線V1到Vx和反向電極之間的電壓被稱為校正電壓，它由于校正而變化?？扇菰S誤差寄存器135保存與偏移電路值有關(guān)的校正電壓值。對于偏移電流和校正電壓而言，具有可以使得實際流過安培表401的電流接近參考值的關(guān)系就足夠了。例如，偏移電流和校正電壓可以具有一個線性關(guān)系或偏移電流可以與校正電壓的平方成正比。
在偏移電流和校正電壓之間的關(guān)系可以是由掩模設計或類似的所確定的固定值，或可由CPU、dip開關(guān)或類似設備來重寫，該關(guān)系被保存在可容許誤差寄存器401中。
比較電路411由乘法電路407輸入的偏離電流數(shù)據(jù)和由在保存與可容許誤差寄存器410中的偏離電流和校正電壓之間的關(guān)系來計算校正電壓值。而后，比較電路將該校正電壓作為數(shù)據(jù)輸入到電源控制電路412。
電源控制電路412根據(jù)輸入的校正電壓值來控制可變電源402，從而由校正電壓值來校正在電源線V1到Vx和反向電極之間的電壓。利用上述結(jié)構(gòu)，在每一象素102的OLED105中OLED驅(qū)動電壓被校正以產(chǎn)生所需數(shù)量的OLED驅(qū)動電流流過。
OLED驅(qū)動電壓可以或者通過控制電源線側(cè)的電位或者通過控制反向電極側(cè)的電位來被校正。另外，可以通過同時控制電源線側(cè)的電位和控制在反向電極側(cè)的電位來實現(xiàn)校正。
下面將描述本實施例的電壓值計算電路405的詳細結(jié)構(gòu)。圖15的框圖中示出了電壓值計算電路405的結(jié)構(gòu)。
電壓值計算電路405具有一個A/D轉(zhuǎn)換器電路414，一個計數(shù)器電路415，一個電壓值保持存儲器416和一個加法器電路417。
電壓值保持存儲器416被分為幾段而每一段(塊)用于保存在每行上的連接到相同柵極線上的象素的數(shù)據(jù)。在存儲器中的保存段再次被稱為塊。如果有y條柵極線，則所提供的塊數(shù)目必須為y或更多。這些塊被標號以與它們相關(guān)的線的線號相一致并被記為416_1到416_y。
在本實施例中，當模擬視頻信號被輸入象素時，模擬視頻信號被輸入到A/D轉(zhuǎn)換器電路414。模擬視頻信號在每一寫入周期一次一行地輸入到A/D轉(zhuǎn)換器電路414。
例如，在行1上的象素順序地接收到模擬視頻信號的同時，具有與輸入行1上象素的模擬視頻信號相同圖象信息的模擬視頻信號被輸入到A/D轉(zhuǎn)換器電路414。其區(qū)別在于一個并行處理方法被用于信號輸入行1上的象素的過程中而一個串行方法被用于信號輸入到A/D轉(zhuǎn)換器電路414的過程中。
輸入到A/D轉(zhuǎn)換器電路414的模擬視頻信號被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號而該數(shù)字信號被輸入到轉(zhuǎn)換電路415。模擬視頻信號被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，這是存儲器416更易于保存數(shù)字量的數(shù)據(jù)。如果存儲器保存模擬量的數(shù)據(jù)沒有困難，如在CCD或SH電容中一樣，則無需數(shù)字轉(zhuǎn)換。
計數(shù)器電路415由輸入的數(shù)字視頻信號來計算在行1上的象素的總OLED驅(qū)動電壓。所獲得的總OLED驅(qū)動電壓被保存在電壓值保持存儲器416的第一塊4161中。
接著，用于行2到行y上象素的模擬視頻信號被A/D轉(zhuǎn)換器電路414順序地轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號而該數(shù)字信號被連續(xù)地輸入到計數(shù)器電路415中。類似地，對每一行計算總OLED電壓并且將所獲得總OLED電壓保存在塊416_2到416_y中的相關(guān)塊中。
一旦總OLED電壓被保存在一個塊中，它就被輸入到加法器電路417。加法器電路417將由塊輸入的總OLED電壓相加以獲得它們的總值。所獲得所有象素的總OLED電壓被作為數(shù)據(jù)發(fā)送給乘法電路407。
當一個幀周期結(jié)束以開始下一個幀周期的模擬視頻信號的輸入時，前一幀周期的總OLED驅(qū)動電壓的數(shù)據(jù)由一個塊中擦除以在該塊中保存新一個幀周期的總OLED驅(qū)動電壓的數(shù)據(jù)。這一過程由第一塊開始。
當在任何一行上的象素處于顯示周期中時，在每一象素中的OLED電流被測量。
利用上面的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的發(fā)光器件可以在有機發(fā)光層惡化時將OLED保持恒定以防止亮度的降低，從而可以顯示一幅清晰圖象。本發(fā)明的發(fā)光器件還可以在有機發(fā)光層的溫度變化時通過校正OLED驅(qū)動電壓來將OLED驅(qū)動電流保持恒定。因此，亮度可以保持恒定而與溫度變化無關(guān)并且可以防止隨著溫度上升引起的功耗的增加。此外，在每次顯示一幅新圖象時，要獲得所測量的值和參考值以校正OLED電流。因此對于每一幅新圖象通過校正來獲得一個希望的灰度級。
在本實施例中所示的校正電路的結(jié)構(gòu)僅僅是實例性的，本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明中使用的校正電路的唯一要求時具有下列裝置用于由視頻信號為流過所有或每個象素的OLED驅(qū)動電流計算一個理想值(參考值)的裝置，用于比較測量值與參考值的裝置，和用于校正OLED驅(qū)動電壓從而當在測量值與參考值之間存在一定差值時減少二者之間的差值。
在本實施例中，輸入電流值計算電路404的模擬食品信號為仍未接受伽馬校正(gamma correction)的信號。如果已經(jīng)接受伽馬校正的模擬視頻信號被輸入電流值校正電路404，則模擬視頻信號的電位在該信號被輸入電壓計算電路405之前返回到伽馬校正之前的電位。
在本實施例中，模擬視頻信號的電位被這樣調(diào)整使得驅(qū)動TFT可以在柵極電壓基本上與漏極電壓成正比的范圍內(nèi)工作。
實施例6在本實施例中，解釋用于驅(qū)動本發(fā)明的發(fā)光器件的象素部分的源極線驅(qū)動電路、柵極線驅(qū)動電路的詳細結(jié)構(gòu)。
本實施例的發(fā)光器件的框圖在圖16A和圖16B中示出。圖16A顯示了源極線驅(qū)動601，它具有一個移位寄存器602，一個鎖存器(A)603和一個鎖存器(B)604。
時鐘信號CLK和一個起始脈沖SP被輸入到在源極線驅(qū)動電路601中的移位寄存器602。移位寄存器602根據(jù)時鐘信號CLK和起始脈沖SP來順序地生成定時信號，并通過緩存器(未示出)和類似設備將定時信號一個接一個地提供給后續(xù)級電路。
應注意到，由移位寄存器602輸出的定時信號可以被緩存器和類似設備來緩存放大。定時信號所供給的布線的負載電容(寄生電容)很大，因為許多電路或元件都連接到布線上。形成緩存器以便于防止在定時信號的上升和下降時的減弱(bluntness)。另外，緩存器并非總要提供。
緩存器所放大的定時信號被輸入到鎖存器(A)603。而鎖存器(A)603具有多個用于處理數(shù)字視頻信號的鎖存器級。當輸入定時信號時，該鎖存器(A)603寫入并維持由源信號線驅(qū)動電路601的外部輸入的數(shù)字視頻信號。
應注意到，在將數(shù)字視頻信號寫入鎖存器(A)603的過程中，數(shù)字視頻信號也可被順序地輸入鎖存器(A)603的多個鎖存器級。然而，本發(fā)明并不限于此結(jié)構(gòu)。鎖存器(A)603的多個鎖存器級可被分為一定數(shù)目的組，并且數(shù)字視頻信號可同時并行地被輸入各自的組中，執(zhí)行分區(qū)的驅(qū)動。例如，當鎖存器被分為每四級一組，它是指四分的分區(qū)驅(qū)動。
在數(shù)字視頻信號被完全寫入鎖存器(A)603的所有鎖存級期間的周期被稱為一個行周期。實際上，其中行周期包括除了上述行周期之外的水平回掃周期。
一個行周期結(jié)束，鎖存信號被輸入到鎖存器(B)604。在此時，寫入并保存在鎖存器(A)603中的數(shù)字視頻信號被全部一起發(fā)送以寫入并保存在鎖存器(B)604的所有級中。
在鎖存器(A)603中完成將數(shù)字視頻信號發(fā)送給鎖存器(B)604之后，執(zhí)行根據(jù)來自移位寄存器603的定時信號來寫入數(shù)字視頻信號。
在第二順序的一個行周期中，被寫入并保存在鎖存器(B)604中的數(shù)字視頻信號被輸入到源信號線。
圖16B為柵極線驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)。
柵極線驅(qū)動電路604具有移位寄存器606和緩存器607。根據(jù)環(huán)境條件，提供電平移位。
在地址柵極線驅(qū)動電路605中，來自移位寄存器606的定時信號被輸入給緩存器607，并接著被輸入到相應的柵極線。對于一行象素的TFTs的柵極被連接到柵極線，而一行象素的所有TFTs必須被同時置為接通狀態(tài)。因此，可以處理大電流的電路被用于緩存器。
本實施例所示的驅(qū)動電路僅僅是例子。應注意到，可以將實施例6與實施例1到4結(jié)合來實施。
實施例7在本實施例中，參照圖17A到17C描述了本發(fā)明的發(fā)光期間的外觀。
圖17A為發(fā)光器件的頂視圖，圖17B為沿圖17A的線A-A′所取的剖視圖，而圖17C為沿圖17A的線B-B′所取的剖視圖。
提供一個密封件4009以圍繞顯示象素部分4002，源極線驅(qū)動電路4003和第一與第二柵極線驅(qū)動電路4004a和4004b，它們被配置在基底4001上。此外，一個密封材料4008被提供在顯示象素部分4002，源極線驅(qū)動電路4003和第一與第二柵極線驅(qū)動電路4004a和4004b。從而，顯示象素部分4002，源極線驅(qū)動電路4003和第一與第二柵極線驅(qū)動電路4004a和4004b被基底4001，密封件4009和密封材料4008與填充物4210一起密封。
此外，被配置在基底4001上的顯示象素部分4002，監(jiān)測象素部分4070，源極線驅(qū)動電路4003和第一與第二柵極線驅(qū)動電路4004a和4004b具有多個TFTs。在圖17B中，一個包括在源極線驅(qū)動電路4003中的驅(qū)動電路TFT(在圖中顯示了一個n溝道TFT和一個p溝道TFT)4201和一個包括在顯示象素部分4002中的驅(qū)動TFT(用于控制到OLED的電流的TFT)4202，它們被形成在基膜4010上，被作為典型地顯示。
在本實施例中，用已知方法制造的p溝道TFT或n溝道TFT被用作驅(qū)動電路TFT4201，而用已知方法制造制造的p溝道TFT被用作驅(qū)動TFT4202。此外，顯示象素部分4002被提供有一個連接到驅(qū)動TFT4202的柵極的存儲電容(未示出)。
一個夾層絕緣膜(水準膜leveling film)4301被形成在驅(qū)動電路TFT4201和驅(qū)動TFT4202上，而一個被電連接到驅(qū)動TFT4202的漏極上的象素電極(陽極)4203被形成于其上。一個具有大的功函數(shù)的透明導電膜被用于象素電極4203。氧化銦和氧化錫的混合物，氧化銦和氧化鋅的混合物，氧化鋅，氧化錫或氧化銦可以用于透明導電膜。添加上鎵的上述透明導電膜也可被使用。
然后，一個絕緣膜4302被形成在象素電極4203上，而絕緣膜4302與象素電極4203的一個開口部分一起形成。在該開口部分，一個有機發(fā)光層4204被形成在象素電極4203上。一種已知的有機發(fā)光材料或無機發(fā)光材料可以用于有機發(fā)光層4204。此外，存在作為有機發(fā)光材料的小分子質(zhì)量(單體)材料和高分子質(zhì)量(聚合體)材料，兩者都可被使用。
一種已知的蒸發(fā)技術(shù)或應用技術(shù)可以被用于形成有機發(fā)光層4204的方法。此外，有機發(fā)光層的結(jié)構(gòu)可以通過將空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層進行自由組合來取一個疊層結(jié)構(gòu)或單層結(jié)構(gòu)。
由具有遮光特性的導電膜(通常包括鋁、銅或銀作為其主要成分的導電膜或上述導電膜與其他導電膜的疊層膜)制成的陰極4205被形成有機發(fā)光層4204上。此外，希望存在于陰極4205與有機發(fā)光材料4204的界面上的潮氣和氧氣被盡可能地去除。因此，對于這種器件而言，有機發(fā)光層4204在氮氣或稀有氣體氛圍中形成，并且陰極4205在不暴露于氧氣和潮氣下形成是必需的。在本實施例中，上述薄膜的沉積可以通過使用多腔型(cluster tool type)薄膜形成設備來實現(xiàn)。此外，一個預定電壓被提供給陰極4205。
如上所述，一個由象素電極(陽極)4203、有機發(fā)光層4204和陰極4205構(gòu)成的OLED4303被形成。此外，保護膜4209被形成在絕緣膜4302上從而覆蓋OLED4303。保護膜4209在防止氧氣、潮氣和類似物滲透入OLED4303上是有效的。
參考標記4005標記被畫為連接到電源線的布線，而布線4005電連接到驅(qū)動TFT4202的源極區(qū)。所畫的布線4005在密封件4009和基底4001之間通過，并通過一個各向異性導電膜4300被電連接到FPC4006的FPC布線4301。
一種玻璃材料，一種金屬材料(通常為不銹鋼)，一種陶瓷材料或塑料材料(包括一個塑料膜)可以用于密封材料4008。作為塑料材料，一個FRP(玻璃纖維加強塑料)板、一個PVF(聚氟乙烯)膜、一個Mylar薄膜、一個聚酯薄膜或一個丙乙酸樹脂薄膜可以被使用。此外，還可使用具有一個其中鋁箔被PVF薄膜或Mylar薄膜夾在中間的結(jié)構(gòu)的薄片。
然而，在其中來自OLED的光向蓋件側(cè)發(fā)射的情形中，蓋件需要是透明的。在此情形中，可以使用一個諸如玻璃板、塑料板、聚酯薄膜或丙烯酸樹脂薄膜的透明物質(zhì)。
此外，除了諸如氮氣或氬氣的惰性氣體之外，一個紫外線可固化樹脂或一個熱固性樹脂可以被用作填充物4210，使得PVC(聚氯乙烯)，丙烯酸，聚酰亞胺，環(huán)氧樹脂，硅樹脂，PVB(聚乙烯醇縮丁醛)或EVA(乙二醇二乙酸酯ethylene vinyl acetate)可被使用。在本實施例中，氮氣被用作填充物。
而且，一個凹陷部分4007被配置在基底4001一側(cè)的密封材料4008的表面，而吸濕物質(zhì)或可以吸收氧氣的物質(zhì)4207被放置在此以便于填充物4210被制為暴露與吸濕物質(zhì)(優(yōu)選地為氧化鋇)或可以吸收氧氣的物質(zhì)。接著，吸濕物質(zhì)或可以吸收氧氣的物質(zhì)4207由凹陷部分蓋件4208保持在凹陷部分4007使得吸濕物質(zhì)或可以吸收氧氣的物質(zhì)4207不撒出。應注意到，凹陷部分蓋件4208具有一種細網(wǎng)眼形式，并具有其中空氣和潮氣可以透過而吸濕物質(zhì)或可以吸收氧氣的物質(zhì)4207不能透過的結(jié)構(gòu)。顯示OLED4303的惡化可以可以通過提供吸濕物質(zhì)或可以吸收氧氣的物質(zhì)4207來抑制。
如圖17C所示，象素電極4203被形成，而同時，一個導電膜4203被形成使得接觸到所畫的布線4005a。
此外，一個各向異性導電膜4300具有導電填充物4300a。在基底4001上的導電膜4203a和在FPC上的FPC布線4301通過熱壓基底4001和FPC4006來由導電填充物4300a彼此電連接。
安培表，可變電源和本發(fā)明的發(fā)光器件的校正電路被形成在一個與基底4001不同的基底上(未示出)，并通過FPC4006被電連接到電源線和陰極4205，它們形成在基底4001上。
應注意到，本實施例可以與實施例1到6自由組合。
實施例8在本實施例中，描述了一個例子，其中安培表、可變電源和本發(fā)明的發(fā)光器件的校正電路被形成在與其上形成有顯示象素部分的基底不同的基底上，并通過一種諸如布線焊接方法或COG(芯片-在-玻璃上)方法的手段來與其上形成。有顯示象素部分的基底上的布線相連接。
圖18為本實施例的發(fā)光器件的外觀。提供一個密封件5009以圍繞顯示象素部分5002，源極線驅(qū)動電路5003和第一與第二柵極線驅(qū)動電路5004a和5004b，它們被配置在基底5001上。此外，一個密封材料5008被提供在顯示象素部分5002，源極線驅(qū)動電路5003和第一與第二柵極線驅(qū)動電路5004a和5004b。從而，顯示象素部分5002，源極線驅(qū)動電路5003和第一與第二柵極線驅(qū)動電路5004a和5004b被基底5001，密封件5009和密封材料5008與填充物(未示出)一起密封。
一個凹陷部分5007被配置在基底5001一側(cè)的密封材料5008的表面，而吸濕物質(zhì)或可以吸收氧氣的物質(zhì)被放置在此。
畫在基底5001上的布線在密封件5009和基底5001之間通過，并通過一個FPC5006電連接到一個外部電路或發(fā)光器件的元件。
安培表、可變電源和本發(fā)明的發(fā)光器件的校正電路被形成在與其上形成有顯示象素部分的基底5001不同的基底(此后被稱為芯片)5020上。該芯片5020通過一種諸如布線焊接方法或COG(芯片-在-玻璃上)方法的手段來粘附在基底5001上并電連接到形成于基底5001上的電源線和陰極(未示出)。
在本實施例中，其中形成有安培表、可變電源和校正電路的芯片5020通過一種諸如布線焊接方法或COG方法的手段而被粘附在基底5001。從而，發(fā)光器件可以基于一個基底來構(gòu)造，并因此，器件自身可緊湊地制成并可以改進機械強度。
應注意到，對于將芯片連接到基底上的方法，可以采用一種已知的方法。此外，不同于安培表、可變電源和校正電路的電路和元件可粘附在基底5001上。
本實施例可以與實施例1到7自由組合。
實施例9在本發(fā)明中，通過使用一種可將來自三態(tài)激發(fā)的磷光應用于發(fā)射光的有機發(fā)光材料可以明顯地改善外部發(fā)光量子效率。結(jié)果，OLED的功耗可被降低，OLED的壽命可以延長而OLED的重量可以減輕。
下面是通過使用三態(tài)激發(fā)來改進外部發(fā)光量子效率的報告(T.Tsutsui，C.Adachi，S.Saito，Photochemical Process in OrganizedMolecular Systems，ed.K.Honda.(Elsevier Sci.Pub，Tokyo，1991)p.437)。
上述論文所報告的有機發(fā)光材料(香豆素色素)的分子式為。
(化學式1)
(M.A.Baldo，D.F.O’Brien，Y.You，A.Shoustikov，S.Sibley，M.E.Thompson，S.R.Forrest，Nature 395(1998)p.151)上述論文所報告的有機發(fā)光材料(Pt絡合物)的分子式為。
(化學式2) (M.A.Baldo，S.Lamansky，P.E.Burrows，M.E.Thompson，S.R.Forrest，Appl.Phys.Lett.，75(1999)p.4.)(T.Tsutsui，M.-J.Yang，M.Yahiro，K.Nakamura，T.Watanabe，T.Tsuji，Y.Fukuda.T.Wakimoto，S.Mayaguchi，Jpn，Appl.Phys.，38(12B)(1999)L1502)上述論文所報告的有機發(fā)光材料(銥絡合物)的分子式為。
(化學式3)
如上所述，如果來自三態(tài)激發(fā)的磷光可以用于實際應用，理論上可以將外部發(fā)光量子效率提高到在使用來自單態(tài)激發(fā)的熒光的情形中的外部發(fā)光量子效率的三倍到四倍。
根據(jù)本實施例的結(jié)構(gòu)可以與實施例1到8的任何結(jié)構(gòu)自由地組合。
實施例10接著，參考圖20到23進行描述的是已知星蟲本發(fā)明的發(fā)光器件的方法。在此，根據(jù)步驟詳細描述了在相同基底上同時形成象素部分的開關(guān)TFT和驅(qū)動TFT，和被配置環(huán)繞象素部分的驅(qū)動部分的TFTs的方法。
本實施例使用一個諸如由康寧公司(Corning Co.)的玻璃#7059或玻璃#1737所表示的硼硅酸鹽鋇玻璃或鋁硅酸鹽玻璃的玻璃基底900。這對于玻璃的透光性沒有限制，可以使用石英玻璃。還可以使用具有可耐本實施例的處理溫度的具有熱阻的塑料基底。
接著參照圖20A，一個包括諸如二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜或氧氮化硅薄膜的絕緣薄膜的在下面的薄膜901被形成在基底900上。在此實施例中，在下面的薄膜901具有一個兩層結(jié)構(gòu)。然而，可以材料其中單層或兩層或更多層被層疊在絕緣膜上的結(jié)構(gòu)。在下面的薄膜901的第一層為氧氮化硅薄膜901a，它依賴于等離子體CVD方法，通過使用SiH4，NH3和N2O作為反應氣體來形成在10到200nm(優(yōu)選為50到100nm)厚度范圍。在本實施例中，氧氮化硅薄膜901a(具有Si＝32％，O＝27％，N＝24％，H＝17％的合成比例)被形成維持50nm厚度。在下薄膜901的第二層為氧氮化硅薄膜901b，它依賴于等離子體CVD方法，通過使用SiH4和N2O作為反應氣體來形成在50到200nm(優(yōu)選為100到150nm)厚度范圍。在本實施例中，氧氮化硅薄膜901b(具有Si＝32％，O＝59％，N＝7％，H＝2％的合成比例)被形成維持100nm厚度。
然后，半導體層902到905被形成在在下薄膜901上。通過由一個已知方法(濺射、LPCVD方法或等離子體CVD方法)形成具有非晶結(jié)構(gòu)的半導體薄膜，并緊跟著一個已知的結(jié)晶化過程(激光結(jié)晶化方法，加熱結(jié)晶化方法或使用鎳作為催化劑的熱結(jié)晶化方法)，和將晶體半導體薄膜圖案化以獲得所需形狀來形成半導體層902到905。半導體層902到905被形成在25到80nm(優(yōu)選為30到60nm)的厚度。雖然對于晶體半導體薄膜的材料沒有限制，但優(yōu)選使用硅或硅鍺合金(SixGe1-x(X＝0.0001-0.02))。在本實施例中，非晶硅薄膜通過一個等離子體CVD方法來形成維持在55nm厚度，接著，一個包括鎳的溶液被保持在非晶硅薄膜上。非晶硅薄膜被脫氫處理(500℃，1小時)，熱結(jié)晶化(550℃，4小時)，并進一步經(jīng)受激光退火以改善結(jié)晶過程，從而形成一個晶態(tài)硅薄膜。該晶態(tài)硅薄膜通過光刻方法來圖案化以形成半導體層902到905。
已經(jīng)形成的半導體層902到905可以進一步摻雜微量的雜質(zhì)(硼或磷)以控制TFT的閾值。
為了通過激光結(jié)晶化方法形成晶態(tài)的半導體薄膜，可以采用脈沖振蕩類型的或連續(xù)光發(fā)射類型的準分子激光器，一個YAG激光器或一個YVO4激光器。當這些激光器被使用時，希望由激光振蕩器發(fā)出的激光束通過光學系統(tǒng)被聚焦為一行以落射在半導體薄膜上。結(jié)晶化的條件適于由實施操作的人員來選擇。當使用準分子激光器時，脈沖振蕩頻率被設置為300Hz并且激光器的能量密度為100到400mJ/cm2(典型地，由200到300mJ/cm2)。當使用YAG激光器時，脈沖振蕩頻率通過使用第二諧波被設置為由30到300Hz并且激光器的能量密度為300到600mJ/cm2(典型地，由350到500mJ/cm2)?；椎恼麄€表面被帶寬為100到1000um(例如為400um)的被聚焦為一行的激光束輻射，此時線性光束的重疊率被設置為50到90％。
接著，一個柵極絕緣薄膜906被形成以覆蓋半導體層902到905。柵極絕緣薄膜906由通過等離子體CVD方法或濺射方法形成的厚度維持在40到150nm的包括硅的絕緣薄膜來形成。在本實施例中，柵極絕緣薄膜由通過等離子體CVD方法形成的厚度維持在110nm氧氮化硅薄膜(合成比例為Si＝32％，O＝59％，N＝7％，H＝2％)來形成。柵極絕緣薄膜不限于氧氮化硅薄膜，也可以是具有其上層疊有單層或多層包括硅的絕緣薄膜的結(jié)構(gòu)。
當將要形成氧氮化硅薄膜時，TEOS(四乙基原硅酸鹽tetraethylorthosilicate)和O2通過等離子體CVD方法被混合在一起，并在40Pa的反應壓力，在300到400℃的基底溫度下，在13.56MHZ和0.5到0.8W/cm2的放電電能量密度下一起反應。從而形成的氧化硅薄膜接著在400到500％下熱退火，從而獲得具有良好特性的柵極絕緣薄膜。
接著，耐熱的導電層907被形成在厚度維持在200到400nm(優(yōu)選地，為250到350nm)的柵極絕緣薄膜上以形成柵極。耐熱導電層907可以形成為單層或，可以按要求形成為諸如二層或三層的多層疊層結(jié)構(gòu)。耐熱導電層包括由Ta，Ti和W中所選的元素，或包含上述元素的合金，或上述元素的組合的合金。耐熱導電層通過濺射方法或CVD方法來形成，并且其雜質(zhì)濃度應降低以降低阻抗，具體地，應包括濃度不高于30ppm的氧。在本實施例中，W薄膜被形成為厚度維持在300nm。W薄膜可以通過將W作為靶的濺射方法來形成，或可以通過使用六氟化鎢(WF6)的熱CVD方法來形成。在任何一個例子中，需要降低阻抗從而使得它可以用作柵極電極。因此，希望W薄膜的阻抗可以通過使得晶粒變得粗糙來降低。當W包括諸如氧的許多雜質(zhì)元素時，結(jié)晶化被減弱從而阻抗增加。當采用濺射方法，因此，使用純度為99.9999％的鎢靶，并且當給予足夠的注意度時形成W薄膜使得雜質(zhì)不會在薄膜形成過程中由汽相滲入，以實現(xiàn)9到20μΩcm的阻抗系數(shù)。
另一方面，被用作耐熱導電層907的Ta薄膜可以類似地采用濺射方法來形成。Ta薄膜通過將Ar用作濺射氣體來形成。此外，在濺射過程中在氣體中添加適量的Xe和Kr使得可以釋放所形成的薄膜的內(nèi)部壓力并防止薄膜剝落。α相的Ta薄膜具有大約20μΩcm的阻抗系數(shù)并且可被用作柵極電極而β相的Ta薄膜具有大約180μΩcm的阻抗系數(shù)并且不適于用作柵極電極。TaN薄膜具有接近于α相Ta薄膜的結(jié)構(gòu)。因此，如果TaN被形成在Ta薄膜之下，容易形成α相Ta薄膜。此外，雖然沒有顯示，在耐熱導電層907之下的，摻雜有磷(P)的厚度維持在2到20nm的硅薄膜對于制造該器件是有效的。這幫助改善了形成于其上的導電薄膜的緊密粘附(intimate adhesion)，防止氧化，并防止包含于耐熱導電層907中的微量堿金屬元素擴散進入第一形狀的柵極絕緣薄膜906中。以任何方式，希望耐熱導電層907具有在10到50μΩcm整個范圍內(nèi)的阻抗系數(shù)。
接著，通過由光刻膠采用光刻技術(shù)來形成一個掩模908。接著，執(zhí)行第一刻蝕。本實施例中使用一個ICP刻蝕設備，使用Cl2和CF4作為刻蝕氣體，并在1Pa氣壓下用3.2W/cm2的RF(13.56mhz)電功率形成等離子體。224mW/cm2的RF(13.56mhz)電功率也被提供在基底一側(cè)(樣本級)，從而提供一個基本為負的自偏置電壓，W薄膜以大約100nm/min的速率被刻蝕。通過估計W薄膜以此刻蝕速率恰好被刻蝕的時間來實施第一刻蝕處理。并經(jīng)歷一個比估計刻蝕時間長20％的時間周期。
通過第一刻蝕處理過程形成具有第一錐度的導電層909到912。導電層909到912的錐度呈15到30°。為了不留殘余地執(zhí)行刻蝕，通過將刻蝕時間延長10到20％來執(zhí)行過刻蝕。氧氮化硅(柵極絕緣薄膜906)與W薄膜的選擇比例為2到4(典型地，為3)。由于過刻蝕，因此，氧氮化硅薄膜暴露的表面被刻蝕了大約20到大約50nm(圖20B)。
接著，執(zhí)行第一摻雜處理以將第一導電類型的雜質(zhì)元素添加入半導體層。在此，執(zhí)行一個添加一個雜質(zhì)元素以給出n類型的步驟。形成第一形狀的導電層的掩模908被丟棄，通過離子注入方法添加一個雜質(zhì)元素以自校準的方式實現(xiàn)n型的具有如掩模的錐形的導電層909到912。摻雜劑量被設置為由1×1013到5×1014atoms/cm2從而n型雜質(zhì)元素穿過錐形部分和在柵極電極端部的柵極絕緣薄膜906達到底部的半導體層，而加速電壓被選擇為80到160keV。當摻雜n型雜質(zhì)元素時，使用一種屬于15族的元素并且，典型地，為磷(P)或砷(As)。在此使用磷(P)。由于離子注入方法，n型雜質(zhì)元素以由1×1020到1×1021atoms/cm3的濃度范圍被添加到第一雜質(zhì)區(qū)914到917(圖20C)。
在此步驟中，雜質(zhì)依據(jù)注入條件而向下轉(zhuǎn)入到第一形狀的導電層909到912的底部，并且經(jīng)常發(fā)生的是第一雜質(zhì)區(qū)914到917被重疊在第一形狀的導電層904到912上。
接著，如圖20D所示，執(zhí)行第二刻蝕處理。該刻蝕處理也使用一個ICP刻蝕設備，使用Cl2和CF4作為刻蝕氣體，并在1Pa氣壓下用3.2W/cm2的RF(13.56mhz)電功率，一個45W/cm2(13.56mhz)的偏置功率來形成等離子體。在此條件下，形成第二形狀的導電層918到921。其端部被錐形化，其厚度通常由端部到內(nèi)部逐漸增大。與第一刻蝕處理過程相對地，各向同性的刻蝕速率與提供到基底一側(cè)的偏置電壓的減小成正比地增大，而錐形部分的角度變?yōu)?0到60°。掩模908在邊緣通過刻蝕被磨碎以形成掩模922。在圖20D的步驟中，柵極絕緣薄膜906的表面被刻蝕大約40nm。
接著，用n型雜質(zhì)在一個增大的加速電壓下通過將劑量降低大小于第一注入處理過程中劑量的條件下來實施注入過程。例如，加速電壓被設置為由70到120keV，劑量被設置為1×1013/cm2從而形成具有增加的雜質(zhì)濃度的第一雜質(zhì)區(qū)924到927，和與第一雜質(zhì)區(qū)924到927相接觸的第二雜質(zhì)區(qū)928到931。在此步驟中，雜質(zhì)向下轉(zhuǎn)入第二形狀的導電層918到921的底側(cè)，而第二雜質(zhì)區(qū)域928到931可以重疊在第二形狀的導電層918到921上。在第二雜質(zhì)區(qū)中的雜質(zhì)濃度為1×1016到1×1018atoms/cm3(圖21A)。
參照圖21B，與一個導電類型相反的導電類型的雜質(zhì)區(qū)933(933a，933b)和934(934a，934b)在形成p溝道TFT的半導體層902，905中形成。使用導電層918來添加p型雜質(zhì)元素。如掩模的第二類型的921以自校準防止形成雜質(zhì)區(qū)。此時，形成n溝道TFT的半導體層903和904的表面通過形成光刻膠的掩模032而被完全覆蓋。在此，雜質(zhì)區(qū)933和934使用乙硼烷(B2H6)由離子注入方法形成。P型雜質(zhì)以2×1020到2×1021atoms/cm3的濃度被添加到雜質(zhì)區(qū)933和934。
然而，如果進一步考慮，雜質(zhì)區(qū)933，934可以被分為兩個包含n型雜質(zhì)的區(qū)域。第三雜質(zhì)區(qū)933a和934a包括濃度為1×1020到1×1021atoms/cm3的n型雜質(zhì)而第四雜質(zhì)區(qū)933b和934b包括濃度為1×1017到1×1020atoms/cm3的n型雜質(zhì)。然而，在雜質(zhì)區(qū)933b和934b，p型雜質(zhì)以1×1019atoms/cm3的濃度被包含其中，在在第三雜質(zhì)區(qū)933a和934a，p型雜質(zhì)以n型雜質(zhì)濃度的1.5到3倍高的濃度被包含其中。因此，第三雜質(zhì)區(qū)可以作為p溝道TFT的源極區(qū)和漏極區(qū)而不會產(chǎn)生任何問題。
接著參照圖21C，一個第一夾層絕緣薄膜937被形成在第二形狀的導電層918到921上和形成在柵極絕緣薄膜906上。第一夾層絕緣薄膜937可以由一個二氧化硅薄膜、一個氧氮化硅薄膜、一個氮化硅薄膜，或這些薄膜的組合的疊層薄膜來形成。在任何情形中，第一夾層絕緣薄膜937由有機絕緣薄膜來形成。第一夾層絕緣薄膜937具有100到200nm的厚度。當二氧化硅薄膜被用作第一夾層絕緣薄膜937時，TEOS和O2通過等離子體CVD方法混合在一起，并在40Pa的反應壓力，在300到400℃的基底溫度下一起反應，同時將電功率在高頻率(13.56MHZ)和以0.5到0.8W/cm2能量密度放電。當氧氮化硅薄膜被用作第一夾層絕緣薄膜937時，該氧氮化硅薄膜可以由SiH4，N2O和NH3形成，或由SiH4和N2O通過等離子體CVD方法來形成。這些形成條件為反應壓力為由20到200Pa，基底溫度為由300到400℃和由0.1到1.0W/cm2的高頻(60MHz)功率密度。此外，由于第一夾層絕緣薄膜937，可以使用通過使用SiH4，N2O和H2來形成的氫化的氧化硅薄膜。類似地，氮化硅薄膜也可以由SiH4和NH3通過使用等離子體CVD方法來形成。
接著，執(zhí)行一個激活以各自濃度添加的n型和p型雜質(zhì)元素。該步驟是使用一個退火爐通過熱退火過程來實施的?？梢赃M一步采用一種激光退火方法或快速熱退火方法(RTA方法)。熱退火方法在包括比高于1ppm濃度，優(yōu)選地，不高于0.1ppm的氧氣中，在由400到700℃，通常在500到600℃溫度范圍內(nèi)實施。在此實施例中，熱處理過程在550℃溫度下進行4小時。當將具有低耐熱溫度的速率基底用作基底501時，希望采用激光退火方法。
隨著激活步驟，環(huán)境氣體改變，熱處理過程在包括3到100％的氫氣氛圍中，在300到450℃的溫度下進行1到12小時對半導體層進行加氫化。這一步驟是用被熱激發(fā)的氫氣來終結(jié)半導體層中的1016到1018/cm3的虛懸鍵。作為另一種氫化手段，等離子體氫化可被實施(使用由等離子體激發(fā)的氫氣)。以任何方式，希望在半導體層902到905中的缺陷密度被壓縮到不大與1016/cm3。為此，氫氣可以由0.01到0.1atomsic％的量來添加。
接著，有機絕緣材料的第二夾層絕緣薄膜939被形成為由1.0到2.0um的平均密度。作為有機樹脂材料，可以使用聚酰亞胺，丙烯酸樹脂，聚酰胺，聚酰亞胺酰胺(polyimideamide)，BCB(苯并環(huán)丁烯benzocyclobutene)。當使用，例如，在施加在基底上之后被熱聚合的聚酰亞胺時，第二夾層絕緣薄膜可以通過在清潔烤箱中在300℃下加熱來形成。當使用丙烯酸樹脂壞死，使用雙罐類型的材料。即，主要材料和固化劑被混合在一起，通過使用一個旋涂器施加在基底的整個表面，并通過使用在80℃下的熱板預熱60分鐘，并在清潔烤箱中在250℃點火加熱60分鐘以形成第二夾層絕緣薄膜。
從而，第二夾層絕緣薄膜939通過使用有機絕緣材料形成為具有良好特性和平展表面的薄膜。此外，有機樹脂材料一般具有小介電常數(shù)并會降低寄生電容。然而，有機樹脂材料是吸濕的并且不適于作為保護薄膜。因此，希望第二夾層絕緣薄膜與形成為第一夾層絕緣薄膜937的氧化硅薄膜、氧氮化硅薄膜或氮化硅薄膜一起結(jié)合使用。
此后，預定圖案的光刻膠掩模被形成，而接觸孔在半導體層中被形成達到作為源極區(qū)或漏極區(qū)的雜質(zhì)區(qū)。通過使用干式刻蝕形成接觸孔。在此例中，CF4，O2和He的混合氣體被用作刻蝕氣體以，首先刻蝕有機樹脂材料的第二夾層絕緣薄膜939。此后，CF4和O2被用作刻蝕氣體以刻蝕第一夾層絕緣薄膜937。為了進一步增強與半導體層有關(guān)的選擇比例，CHF3被用作刻蝕第三形狀的柵極絕緣薄膜570，從而形成接觸孔。
在此，導電金屬薄膜通過濺射和真空蒸發(fā)方法而形成并通過使用掩模被圖案化并且，接著被刻蝕形成源極布線940到943，漏極布線944到946。此外，雖然在此實施例中未示出，布線是用50nm厚度的Ti薄膜和500nm厚度的合金薄膜(Al和Ti的合金薄膜)的層疊來形成的。
然后，一個厚度為80到120nm的透明導電薄膜形成于其上，并被圖案化以形成一個象素電極947(圖22A)。因此，象素電極947通過使用作為透明電極的氧化銦錫(ITO)薄膜或通過將2到20％的氧化鋅(ZnO)混合進氧化銦中獲得的透明導電薄膜來形成。
此外，象素電極947被形成為與漏極布線946相接觸，和重疊于與驅(qū)動TFT的漏極區(qū)電連接的漏極布線946上。
接著，如圖22B所示，具有在與象素電極947相一致的位置上的開口的第三夾層絕緣薄膜949被形成。第三夾層絕緣薄膜949可以絕緣，并作為將相鄰象素的有機發(fā)光層相互分離的排簇(bank)。在此實施例中，一個光刻膠被由于形成第三夾層絕緣薄膜949。
在本實施例中，第三夾層絕緣薄膜949為大約1um厚度而其孔徑被形成為具有所謂的反錐形，其中寬度是向象素電極947方向增大的。這是通過用掩模覆蓋光刻膠膜，除了要形成孔徑的部分以外，將薄膜暴露在UV光輻射下，然后通過使用顯影器去除所曝光的部分。
在本實施例中，第三夾層絕緣薄膜949呈反錐形，在后一步驟中形成有機覆蓋層時將相鄰象素的有機發(fā)光層相互分離。因此即使在有機發(fā)光層和第三夾層絕緣薄膜949具有不同的熱膨脹系數(shù)時也可以防止有機發(fā)光層破裂或剝落。
雖然一個樹脂薄膜在此實施例中被用于第三夾層絕緣薄膜，聚酰亞胺，丙烯酸樹脂，聚酰胺，BCB，或氧化硅薄膜也可用于這些例子中。第三夾層絕緣薄膜949可以是有機或無機的，只要該材料能夠絕緣。
通過蒸發(fā)形成一個有機發(fā)光層950。陰極(MgAg電極)951和一個保護電極952也通過蒸發(fā)形成。期望的是，在象素電極947上執(zhí)行熱處理以在形成有機發(fā)光層950和陰極951之前完全去除潮氣。雖然，OLED的陰極在此實施例中為MgAg電極，但是也可以使用其他材料來代替。
有機發(fā)光層950可以由一種已知材料來形成。在此實施例中，有機發(fā)光層具有保護空穴傳輸層和發(fā)光層的兩層結(jié)構(gòu)。有機發(fā)光層另外還可以包括一個空穴注入層，一個電子注入層，或一個電子傳輸層。這些層的各種組合已經(jīng)被公開，可以使用它們中的任何一種。
在本實施例中，空穴傳輸層為采用蒸發(fā)方法沉積的聚亞苯基乙烯撐(polyphenylene vinylene)。通過具有30到40％的1，3，4-惡二唑(oxadiazole)衍生物的PBD分子擴散的聚乙烯咔唑(polyvinylcarbazole)通過蒸發(fā)方法和通過將結(jié)果薄膜摻雜大約1％的香豆素6作為綠色熒光中心來獲得發(fā)光層。
保護電極952單獨可以保護有機發(fā)光層950不接觸潮氣和氧氣，但是增加一個保護薄膜953更適合。在本實施例中的保護薄膜953為厚度300nm的氮化硅薄膜。保護電極952和保護電極可以連續(xù)形成，而無需將基底暴露在空氣中。
保護電極952還可以防止陰極951的惡化。典型地，一個包含作為主要成分的鋁的金屬薄膜可以用于保護電極。當然，也可以使用其他材料。有機發(fā)光層950和陰極951對潮氣的防護性都很弱。因此，希望連續(xù)形成它們和保護電極952，而無需將基底暴露到空氣中從而防止它們接觸到外部空氣。
有機發(fā)光層950為10到400nm厚度(典型地為60到150nm)。陰極951為80到200nm厚度(典型地，為100到150nm厚度)。
從而完成結(jié)構(gòu)如圖22B所示的發(fā)光器件。其中象素947、有機發(fā)光層950和陰極951重疊的部分954對應于OLED。
一個p溝道TFT960和一個n溝道TFT961為驅(qū)動電路的TFTs并構(gòu)成一個CMOS。一個開關(guān)TFT962和一個驅(qū)動TFT963為象素部分的TFTs。驅(qū)動電路的TFTs和象素部分的TFTs可以形成在相同基底上。
在使用OLED的發(fā)光器件中，它的驅(qū)動電路可以由具有5到6V，最多10V的電源來操作。因此，由于熱電子引起的TFTs的惡化不是一個嚴重問題。還有，更小的電容對于TFTs是優(yōu)選的，因為驅(qū)動電路需要在高速下工作。因此，在本實施例的使用OLED的發(fā)光器件的驅(qū)動電路中，TFTs的半導體層的第二雜質(zhì)區(qū)929和第四雜質(zhì)區(qū)933b優(yōu)選地不予柵極電極918和柵極電極919分別重疊。
本發(fā)明的制造發(fā)光器件的方法不限于本實施例中所描述的。本方面的發(fā)光器件可以用一種已知的方法來制造。
本實施例可以與實施例1到9自由組合。
實施例11在本實施例中，描述了一種與實施例10中制造發(fā)光器件方法不同的方法。形成第二夾層絕緣薄膜938的過程與實施例5中的相同。如圖23A所示，在形成了第二夾層絕緣薄膜939之后，形成一個鈍化膜以接觸第二夾層絕緣薄膜939。
鈍化膜939對于防止包含在第二夾層絕緣薄膜939中的潮氣通過象素電極949或第三夾層絕緣薄膜982滲透有機發(fā)光層950是有效的。在其中第二夾層絕緣薄膜939包括有機樹脂材料的情形中，提供一個鈍化膜939是特別有效的，這是因為有機樹脂材料包含大量的潮氣。
在此實施例中，氮化硅薄膜被用作鈍化膜939。
此后，具有預定圖案的光刻膠掩模被形成，而達到為源極區(qū)或漏極區(qū)的雜質(zhì)區(qū)的接觸孔被形成在各自的半導體層中。接觸孔通過干式刻蝕法形成。在此例子中，CF4，O2和He的混合氣體被用作刻蝕氣體以，首先刻蝕有機樹脂材料的第二夾層絕緣薄膜939。此后，CF4和O2被用作刻蝕氣體以刻蝕第一夾層絕緣薄膜937。為了進一步增強與半導體層有關(guān)的選擇比例，CHF3被用作刻蝕第三形狀的柵極絕緣薄膜570，從而形成接觸孔。
接著，導電金屬薄膜通過濺射和真空蒸發(fā)方法而形成并通過使用掩模被圖案化并且，接著被刻蝕形成源極布線940到943，漏極布線944到946。此外，雖然在此實施例中未示出，布線是用50nm厚度的Ti薄膜和500nm厚度的合金薄膜(Al和Ti的合金薄膜)的層疊來形成的。
隨后，一個厚度為80到120nm的透明導電薄膜形成于其上，并被圖案化以形成一個象素電極947(圖23A)。應注意到，氧化銦錫(ITO)薄膜或通過將2到20％的氧化鋅(ZnO)與氧化銦相混合獲得的透明導電薄膜在本實施例中被用作透明電極。
此外，象素電極947被形成為與漏極布線946相接觸，和重疊于與驅(qū)動TFT的漏極區(qū)電連接的漏極布線946上。
接著，如圖23B所示，具有在與象素電極947相一致的位置上的開口的第三夾層絕緣薄膜949被形成。在本實施例中，在開口部分的形成過程中，通過使用濕式刻蝕法形成具有錐形的側(cè)壁。與實施例5中所示的不同地，在第三夾層絕緣薄膜982上形成的有機發(fā)光層未被分離。從而，如果開口部分的側(cè)壁不是足夠的柔軟，則由一個步驟獲得的有機發(fā)光層的惡化變?yōu)橐粋€顯著問題，這需要引起注意。
應注意到，雖然氧化硅制成的薄膜在本實施例中被用作第三夾層絕緣薄膜982，一個諸如聚酰亞胺，丙烯酸樹脂，聚酰胺，BCB的有機樹脂薄膜也可根據(jù)環(huán)境條件用于這些例子中。
接著，優(yōu)選地，在有機發(fā)光層950被形成在第三絕緣薄膜982上之前，使用氬氣的等離子體被用于第三夾層絕緣薄膜982的表面上以接近第三夾層絕緣薄膜982的表面。利用上面的結(jié)構(gòu)，可以防止潮氣由第三夾層絕緣薄膜982滲入有機發(fā)光層950。
接著，通過一個蒸發(fā)方法形成有機發(fā)光層950。陰極(MgAg電極)951和一個保護電極952也通過蒸發(fā)形成。期望的是，在象素電極947上執(zhí)行熱處理以在形成有機發(fā)光層950和陰極951之前完全去除潮氣。雖然，OLED的陰極在此實施例中為MgAg電極，但是也可以使用其他材料來代替。
有機發(fā)光層950可以由一種已知材料來形成。在此實施例中，有機發(fā)光層具有保護空穴傳輸層和發(fā)光層的兩層結(jié)構(gòu)。有機發(fā)光層另外還可以包括一個空穴注入層，一個電子注入層，或一個電子傳輸層。這些層的各種組合已經(jīng)被公開，可以使用它們中的任何一種。
在本實施例中，空穴傳輸層為采用蒸發(fā)方法沉積的聚亞苯基乙烯撐。通過具有30到40％的1，3，4-惡二唑衍生物的PBD分子擴散的聚乙烯咔唑通過用于形成發(fā)光層的蒸發(fā)方法來獲得并將大約1％的香豆素6摻雜于此作為綠色的發(fā)光中心。
此外，保護電極952單獨可以保護有機發(fā)光層950不接觸潮氣和氧氣，但是增加一個保護薄膜953更適合。在本實施例中的保護薄膜953為厚度300nm的氮化硅薄膜。保護電極952和保護電極可以連續(xù)形成，而無需將基底暴露在空氣中。
而且，保護電極952還被提供用于防止陰極951的惡化。典型地，一個包含作為主要成分的鋁的金屬薄膜可以用于保護電極。當然，也可以使用其他材料。有機發(fā)光層950和陰極951對潮氣的防護性都很弱。因此，希望連續(xù)形成它們和保護電極952，而無需將基底暴露到空氣中從而防止它們接觸到外部空氣。
有機發(fā)光層950為10到400nm厚度(典型地為60到150nm)。陰極951為80到200nm厚度(典型地，為100到150nm厚度)。
從而完成結(jié)構(gòu)如圖22B所示的發(fā)光器件。其中象素947、有機發(fā)光層950和陰極951相互重疊的部分954對應于OLED。
一個p溝道TFT960和一個n溝道TFT961為驅(qū)動電路的TFTs并形成一個CMOS。一個開關(guān)TFT962和一個驅(qū)動TFT963為象素部分的TFTs。驅(qū)動電路的TFTs和象素部分的TFTs可以形成在相同基底上。
本發(fā)明的制造發(fā)光器件的方法不限于本實施例中所描述的。本方面的發(fā)光器件可以用一種已知的方法來制造。
本實施例可以與實施例1到9自由組合。
實施例12發(fā)光器件為自發(fā)光類型，從而與液晶顯示器件相比，在將亮處中顯示圖象方面表現(xiàn)出更優(yōu)異的可識別性。此外，發(fā)光器件具有更寬的視角，因此，發(fā)光器件可以用于各種電子設備的顯示部分中。
這種使用本發(fā)明的發(fā)光器件的電子設備包括攝像機，數(shù)字相機，一個護目鏡型顯示器(頭戴式顯示器)，導航系統(tǒng)，聲音再現(xiàn)設備(汽車音頻設備和錄音機)，筆記本個人計算機，游戲機，便攜式信息終端(一個移動計算機，便攜式電話，便攜式游戲機，電子書，或類似設備)，包括記錄介質(zhì)的圖象再現(xiàn)裝置(更具體地，一個可以再現(xiàn)諸如數(shù)字視盤DVD等的，并包括一個用于顯示再現(xiàn)圖象的裝置)，或類似設備。具體地，在便攜式信息終端情形中，發(fā)光器件的使用是優(yōu)選的，這是因為可能經(jīng)常由一個傾斜角度觀看的便攜式信息終端要求具有更寬的觀看角度。圖24分別顯示了這種電子設備的各種具體例子。
圖24A顯示了一個包括外殼2001、支座2002、顯示部分2003、揚聲器部分2004、視頻輸入端子2005或類似部分的有機發(fā)光顯示設備。本發(fā)明適于作為顯示部分2003。該發(fā)光設備為自發(fā)光類型并且因此不需要背光。從而，其顯示部分具有比液晶顯示設備更薄的厚度。該有機發(fā)光顯示設備包括用于顯示信息的整個顯示設備，諸如個人計算機，TV廣播接收機和一個廣告顯示器。
圖24B示出了一個數(shù)字靜止相機，它包括一個主體2101，一個顯示部分2102，一個圖象接收部分2103，一個操作鍵2104，一個外部連接端口2105，一個快門2106，或類似部件。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件可以用作顯示部分2102。
圖24C顯示了一個膝上型計算機，它包括一個主體2201，一個外殼2202，一個顯示部分2203，一個鍵盤2204，一個外部連接端口2205，一個鼠標2206或類似部件。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件可以用作顯示部分2203。
圖24D顯示了一個移動計算機，它包括一個主體2301，一個顯示部分2302，一個開關(guān)2303，一個操作鍵2304，一個紅外端口2305，或類似部件。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件可以用作顯示部分2302。
圖24E顯示了一個圖象再現(xiàn)裝置，它包括一個記錄介質(zhì)(更具體地，為一個DVD再現(xiàn)裝置)，它包括一個主體2401，一個外殼2402，一個顯示部分A2403，另一個顯示部分B2404，一個記錄介質(zhì)(DVD或類似部分)讀取部分2405，一個操作鍵2406，一個揚聲器部分2407或類似部件。顯示部分A2403主要用于顯示圖象信息，而顯示部分B2404主要用于顯示字符信息。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件可以用于這些顯示部分A和B。包括記錄介質(zhì)的圖象再現(xiàn)裝置還包括一個游戲機或類似設備。
圖24F為一個護目鏡型顯示器(頭戴式顯示器)，它包括一個主體2501，一個顯示部分2502，一個臂狀部分2503。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件可以用作顯示部分2502。
圖24G顯示了一個攝像機，它包括一個主體2601，一個顯示部分2602，一個外殼2603，一個外部連接端口2604，一個遙控接收部分2605，一個圖象接收部分2606，一個電池2607，一個聲音輸入部分2608，一個操作鍵2609，或類似部件。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件可以用作顯示部分2602。
圖24H顯示了一個移動電話，它包括一個主體2701，一個外殼2702，一個顯示部分2703，一個聲音輸入部分2704，一個聲音輸出部分2705，一個操作鍵2706，一個外部連接端口2707，一個天線2708，或類似部件。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件可以用作顯示部分2703。應注意到，顯示部分2703可以通過在黑色背景上顯示白色字符來降低便攜式電話的功耗。
當將來由有機發(fā)光材料所發(fā)出的光的亮度變得更亮時，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件將適用于前投式或背投式投影儀，其中包括輸出圖象信息的光被透鏡或類似部件放大以進行投射。
前述的電子設備更可能被用于顯示通過諸如互聯(lián)網(wǎng)，CATV(有線電視系統(tǒng))所分發(fā)的信息，更具體地，可能用于顯示運動圖象信息。該發(fā)光器件適于顯示運動圖象，這是因為有機發(fā)光材料可以表現(xiàn)出高響應速度。
發(fā)光器件的發(fā)光的一部分耗能，因此希望以這樣一種方式來顯示信息，使得其中的發(fā)光部分變得盡可能的小。因此，當發(fā)光器件被應用于其中主要顯示字符信息的顯示設備，例如，一個便攜式信息終端(更具體地，為便攜式電話或聲音再現(xiàn)設備)的顯示設備時，希望驅(qū)動發(fā)光器件使得字符信息由發(fā)光器件形成而非發(fā)光部分對應于背景。
如上所述，本發(fā)明可以應用于在所有領域中的很寬范圍的電子設備。在本實施例中的電子設備可以通過使用具有由實施例1到11自由組合的結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件來獲得。
利用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可以控制當有機發(fā)光層惡化時OLED亮度的降低并且，結(jié)果，可以顯示一幅清晰圖象。如果發(fā)光器件使用多個顏色OLEDs來進行彩色顯示，則多個顏色的光亮度可以保持平衡，甚至當有機發(fā)光層的惡化速率在多個顏色OLEDs之間變化時也可以所希望的顏色來顯示。
本發(fā)明還可以在有機發(fā)光層的溫度受到外部溫度或由OLED屏板自身產(chǎn)生的熱的影響時防止OLED亮度的變化，以及防止隨著溫度上升帶來的功耗的增加。如果發(fā)光器件為彩色顯示器件，多個顏色的光亮度可以保持平衡而圖象可以所希望的顏色來顯示而不受到溫度變化的影響并且因此多個顏色的光亮度可以保持平衡，而圖象可以所希望的顏色來顯示。數(shù)據(jù)在本說明書中所示的每個校正電路中的電路中可以數(shù)字量或模擬量來處理。哪一個電路將被防止在A/D轉(zhuǎn)換器或D/A轉(zhuǎn)換器電路的上游是由設計者來決定的。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，包括一個OLED；用于測量所述OLED的電流值的裝置；用于通過使用一個視頻信號來計算參考電流值的裝置；以及用于校正所述OLED的電壓值以使得所述測量的電流值接近所述計算的參考電流值的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光器件，還包括與所述OLED電連接的晶體管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其中所述用于計算參考電流值的裝置至少包括一個乘法電路。
4.一種發(fā)光器件，包括一個OLED；用于測量所述OLED的電流值的裝置；用于通過使用一個視頻信號來計算一個參考值的裝置；用于利用所述測量的電流值和所述計算的參考電流值來計算偏差的裝置；用于利用所述偏差來計算參考電壓值以使得所述測量的電流值接近所述計算的參考電流值的裝置；以及用于校正所述OLED的電壓值以接近所述計算的參考電壓值的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)光器件，還包括與所述OLED電連接的晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)光器件，其中所述用于計算參考電流值的裝置至少包括一個乘法電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)光器件，其中所述偏差改變一定程度，所述計算的參考電壓值改變一定程度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)光器件，其中所述用于計算偏差的裝置至少包括一個減法電路。
9.一種發(fā)光器件，包括多個各自具有一個OLED的像素；用于測量所有所述OLED的總電流值的裝置；用于利用視頻信號計算參考總電流值的裝置；以及用于校正所有所述OLED的電壓值以使得所述測量的總電流值接近所述計算的參考總電流值的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)光器件，還包括與所述OLED電連接的晶體管。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)光器件，其中所述用于計算參考總電流值的裝置至少包括一個乘法電路。
12.一種發(fā)光器件，包括多個各自具有一個OLED的像素；用于測量所有所述OLED的總電流值的裝置；用于利用視頻信號計算參考總電流值的裝置；用于利用所述測量的總電流值和所述計算的總參考電流值來計算偏差的裝置；用于利用所述偏差來計算參考電壓值以使得所述測量的總電流值接近所述計算的參考總電流值的裝置；以及用于校正所有所述OLED的電壓值以接近所述計算的參考電壓值的裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光器件，還包括與所述OLED電連接的晶體管。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光器件，其中所述用于計算參考電流值的裝置至少包括一個乘法電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光器件，其中所述偏差改變一定程度，所述計算的參考電壓值改變一定程度。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光器件，其中所述用于計算偏差的裝置至少包括一個減法電路。
17.一種發(fā)光器件，包括多個各自具有一個OLED的像素；用于測量所有所述OLED的總電流值的裝置；用于利用視頻信號計算發(fā)光OLED的數(shù)量的裝置；用于利用所述測量的總電流值和所述計算的發(fā)光OLED的數(shù)量來計算每個發(fā)光OLED的電流值的裝置；用于利用所述視頻信號來計算參考電流值的裝置；以及用于校正所有所述OLED的電壓值以使得所述計算的電流值接近所述計算的參考電流值的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的發(fā)光器件，還包括與所述OLED電連接的晶體管。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的發(fā)光器件，其中所述用于計算參考電流值的裝置至少包括一個乘法電路。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的發(fā)光器件，其中所述用于計算發(fā)光OLED的數(shù)量的裝置至少包括一個計數(shù)器電路。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的發(fā)光器件，其中所述用于計算每個發(fā)光OLED的電流值的裝置至少包括一個除法電路。
22.一種發(fā)光器件，包括多個各自具有一個OLED的像素；用于測量所有所述OLED的總電流值的裝置；用于利用視頻信號計算發(fā)光OLED的數(shù)量的裝置；用于利用所述測量的總電流值和所述計算的發(fā)光OLED的數(shù)量來計算每個發(fā)光OLED的電流值的裝置；用于利用所述視頻信號來計算參考電流值的裝置；用于利用所述計算的電流值和所述計算的參考電流值來計算偏差的裝置；用于利用所述偏差計算參考電壓值以使得所述計算的電流值接近所述計算的參考電流值的裝置；以及用于校正所有所述OLED的電壓值以接近所述計算的參考電壓值的裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)光器件，還包括與所述OLED電連接的晶體管。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)光器件，其中所述用于計算參考電流值的裝置至少包括一個乘法電路。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)光器件，其中所述用于計算發(fā)光OLED的數(shù)量的裝置至少包括一個計數(shù)器電路。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)光器件，其中所述用于計算每個發(fā)光OLED的電流值的裝置至少包括一個除法電路。
27.根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)光器件，其中所述偏差改變一定程度，所述計算的參考電壓值改變一定程度。
28.根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)光器件，其中所述用于計算偏差的裝置至少包括一個減法電路。
29.包括根據(jù)權(quán)利要求1、4、9、12、17和22中任一權(quán)利要求的發(fā)光器件的電子設備，其中，所述電子設備是攝像機、數(shù)字相機、護目鏡型顯示器、頭戴式顯示器、導航系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)設備、個人計算機、游戲機、便攜式信息終端、移動計算機、便攜式電話、便攜式游戲機、電子書、圖象再現(xiàn)裝置或DVD播放器。
全文摘要
本發(fā)明提供一個當有機發(fā)光層惡化或環(huán)境溫度變化時可以通過控制OLED的亮度變化來穩(wěn)定地以所希望的顏色來顯示的發(fā)光器件。由一個視頻信號數(shù)據(jù)來計算流入象素部分的電流量參考值。接著，象素部分象素一個根據(jù)視頻信號數(shù)據(jù)的圖象而此時對在象素部分的所有OLEDs測量驅(qū)動電流。由可變電源提供給象素部分的兩個電壓值被這樣校正使得測量的驅(qū)動電流接近于參考值。利用上述結(jié)構(gòu)，防止了隨著有機發(fā)光層惡化帶來的亮度降低，結(jié)果，可以顯示一幅清晰圖象。
文檔編號G09G3/20GK1932942SQ20061013219
公開日2007年3月21日 申請日期2002年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月8日
發(fā)明者木村肇 申請人:株式會社半導體能源研究所