專利名稱：發(fā)光器件、發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)方法、元件襯底、以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到發(fā)光平板，其中制作在襯底上的發(fā)光元件被包封在襯底與覆蓋元件之間。本發(fā)明還涉及到發(fā)光模塊，其中IC之類被安裝在發(fā)光平版上。注意，在本說明書中，發(fā)光平版和發(fā)光模塊通常都稱為發(fā)光器件。本發(fā)明還涉及到驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的方法以及采用發(fā)光器件的電器。而且，本發(fā)明涉及到對應(yīng)于在制造發(fā)光器件的步驟中完成發(fā)光元件之前的一種模式的元件襯底，其中所述的元件襯底包括用來分別向多個(gè)象素中的發(fā)光元件提供電流的裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)光元件本身發(fā)光，因而具有高的能見度。此發(fā)光元件不需要液晶顯示器件(LCD)必須的后照光，適合于減小發(fā)光器件的厚度。此發(fā)光元件還對視角沒有限制。因此，采用此發(fā)光元件作為取代CRT或LCD的顯示器件，新近一直吸引各方的注意。
順便說一下，在本說明書中，發(fā)光元件意味著其亮度受電流或電壓控制的一種元件。此發(fā)光元件包括OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)、用于FED(場發(fā)射顯示器)的MIM型電子源元件(電子發(fā)射元件)等。
OLED包括含有其中借助于施加電場而得到產(chǎn)生的發(fā)光(電致發(fā)光)的有機(jī)化合物(有機(jī)發(fā)光材料)的層(以下稱為有機(jī)發(fā)光層)、陽極層、以及陰極層。作為有機(jī)化合物中的發(fā)光，存在著從單重激發(fā)態(tài)返回基態(tài)過程中的光發(fā)射(熒光)以及從三重激發(fā)態(tài)返回基態(tài)過程中的光發(fā)射(磷光)。本發(fā)明的發(fā)光器件可以采用上述光發(fā)射中的一種或二者。
注意，在本說明書中，提供在OLED的陽極與陰極之間的所有的層都被定義為有機(jī)發(fā)光層。有機(jī)發(fā)光層具體包括發(fā)光層、空穴注入層、電子注入層、空穴輸運(yùn)層、電子輸運(yùn)層等。OLED基本上具有陽極、發(fā)光層、陰極被依次層疊的結(jié)構(gòu)。除了這種結(jié)構(gòu)，OLED還可以具有陽極、空穴注入層、發(fā)光層、陰極依次層疊的結(jié)構(gòu)或陽極、空穴注入層、發(fā)光層、電子輸運(yùn)層、陰極依次層疊的結(jié)構(gòu)。這些層中可以具有無機(jī)化合物。
圖25示出了一般發(fā)光器件中的象素結(jié)構(gòu)。圖25所示的象素具有TFT 50和51、存儲電容器52、以及發(fā)光元件53。
TFT 50的柵被連接到掃描線55。TFT 50具有源和漏，其中之一被連接到信號線54，而另一被連接到TFT 51的柵。TFT 51具有連接到電源56的源和連接到發(fā)光元件53的陽極的漏。發(fā)光元件53的陰極被連接到電源57。存儲電容器52被提供來保持TFT 51的柵與源之間的電壓。
當(dāng)TFT 50被掃描線55的電壓開通時(shí)，輸入到信號線54的視頻信號，被輸入到TFT 51的柵。當(dāng)視頻信號輸入時(shí)，TFT 51的柵電壓(柵與源之間的電壓差)相應(yīng)于輸入的視頻信號的電壓而被確定。柵電壓引起漏電流在TFT 51中流動(dòng)，且此漏電流被饋送到發(fā)光元件53，發(fā)光元件53在接收到此電流時(shí)就發(fā)光。
由多晶硅制作的TFT的場效應(yīng)遷移率和開通電流比由非晶硅制作的TFT的更大。因此，由多晶硅制作的TFT更適合于用作發(fā)光元件平板的晶體管。
然而，多晶硅TFT的電學(xué)特性遠(yuǎn)劣于制作在單晶硅襯底上的MOS晶體管的電學(xué)特性。例如，多晶硅TFT的場效應(yīng)遷移率為單晶硅TFT的場效應(yīng)遷移率的1/10或更小。而且，多晶硅TFT的特性由于晶粒邊界中的缺陷而容易起伏。
在如圖25所示構(gòu)成象素的情況下，若TFT 51的閾值、開通電流、以及其它特性在不同象素之間起伏，則盡管視頻信號的電壓是相同的，TFT 51的漏電流量也在不同象素之間變化。這就導(dǎo)致發(fā)光元件53的亮度起伏。
為了避免上述問題，已經(jīng)設(shè)計(jì)了各種電流輸入型象素結(jié)構(gòu)，其中能夠控制流入發(fā)光元件的電流量而不受TFT特性的影響。下面提供典型電流輸入型象素的二個(gè)例子來描述其結(jié)構(gòu)。
首先參照圖26A來描述JP 2001-147659 A中公開的電流輸入型象素的結(jié)構(gòu)。
圖26A所示的象素具有TFT 11、12、13和14、存儲電容器15、以及發(fā)光元件16。
TFT 11的柵被連接到端子18。TFT 11具有源和漏，其中之一被連接到電流源17，而另一被連接到TFT 13的漏。TFT 12的柵被連接到端子19。TFT 12具有源和漏，其中之一被連接到TFT 13的漏，而另一被連接到TFT 13的柵。TFT 13和TFT 14的柵被彼此連接。TFT 13和TFT 14的源都被連接到端子20。TFT 14的漏被連接到發(fā)光元件16的陽極。發(fā)光元件16的陰極被連接到端子21。存儲電容器15被提供來保持TFT 13和14的柵與源之間的電壓。給定的電壓從電源被施加到端子20和21，且端子20的電壓不同于端子21的電壓。
在TFT 11和12被施加到端子18和19的電壓開通之后，TFT 13的漏電流被電流源17控制。由于TFT 13的柵和漏被彼此連接，故TFT13工作在飽和區(qū)中，且TFT 13的漏電流由下面的式1表示。VGS表示柵電壓；μ表示遷移率；Co表示單位面積的柵電容；W/L表示溝道形成區(qū)的溝道寬度W對溝道長度L的比率；VTH表示閾值；I表示漏電流。
I＝μCoW/L(VGS-VTH)2/2在式1中，μ、Co、W/L、VTH對各個(gè)晶體管是固定的唯一數(shù)值。從式1可見，TFT 13的漏電流被柵電壓VGS改變。根據(jù)式1，TFT 13中產(chǎn)生的柵電壓VGS的電平由漏電流決定。
此時(shí)，由于TFT 13和14的柵與源被彼此連接，故TFT 14的柵電壓被保持在與TFT 13的柵電壓相同的電平下。
因此，TFT 13的漏電流和TFT 14的漏電流彼此成比例。若TFT 13的μ、Co、W/L、VTH與TFT 14的相同，則TFT 13和14具有相同的漏電流量。TFT 14中流動(dòng)的漏電流被饋送到發(fā)光元件16，發(fā)光元件16就以相應(yīng)于被饋送的漏電流量的亮度而發(fā)光。
即使在TFT 11和12被施加到端子18和19的電壓關(guān)斷，只要TFT14的柵電壓被存儲電容器15保持，發(fā)光元件16就繼續(xù)發(fā)光。
如上所述，圖26A所示的象素具有用來將饋送到象素的電流轉(zhuǎn)換成電壓以便保持此電壓的裝置以及用來使電流以相應(yīng)于保持的電壓的數(shù)量流到發(fā)光元件的裝置。圖27A是方框圖，示出了圖26A的象素裝置與象素的發(fā)光元件之間的關(guān)系。象素80具有用來將饋送到象素的電流轉(zhuǎn)換成電壓以便保持此電壓的轉(zhuǎn)換單元81、用來使電流以相應(yīng)于保持的電壓的數(shù)量流到發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)單元82、以及發(fā)光元件83。饋送到象素80的電流在轉(zhuǎn)換單元81中被轉(zhuǎn)換成電壓，且此電壓被提供給驅(qū)動(dòng)單元82。驅(qū)動(dòng)單元82以相應(yīng)于提供的電壓的數(shù)量將電流饋送到發(fā)光元件83。
具體地說，圖26A中的TFT 12、TFT 13、以及存儲電容器15，對應(yīng)于用來將饋送的電流轉(zhuǎn)換成電壓以便保持此電壓的裝置。TFT 14對應(yīng)于用來使電流以相應(yīng)于保持的電壓的數(shù)量流到發(fā)光元件的裝置。
下面參照圖26B描述的是R.M.A.Dawson等人在Tech.DigestIEDM 98，875中公開的電流輸入型象素的結(jié)構(gòu)。圖26B所示的象素具有TFT 31、32、33和34、存儲電容器35、以及發(fā)光元件36。
TFT 31的柵被連接到端子38。TFT 31具有源和漏，其中之一被連接到電流源37，而另一被連接到TFT 33的源。TFT 34的柵被連接到端子38。TFT 34具有源和漏，其中之一被連接到TFT 33的柵，而另一被連接到TFT 33的漏。TFT 32的柵被連接到端子39。TFT 32具有源和漏，其中之一被連接到端子40，而另一被連接到TFT 33的源。TFT 34的漏被連接到發(fā)光元件36的陽極。發(fā)光元件36的陰極被連接到端子41。存儲電容器35被提供來保持TFT 33的柵與源之間的電壓。給定的電壓從電源被施加到端子40和41，且端子40的電壓不同于端子41的電壓。
在TFT 31和34被施加到端子38的電壓開通，且TFT 32被施加到端子39的電壓關(guān)斷之后，TFT 33的漏電流被電流源37控制。由于TFT 33的柵和漏被彼此連接，故TFT 33工作在飽和區(qū)中，且TFT 33的漏電流由上述式1表示。從式1可見，TFT 33的漏電流被柵電壓VGS改變。根據(jù)式1，TFT 33中產(chǎn)生的柵電壓VGS的電平由漏電流決定。
TFT 33中流動(dòng)的漏電流，被饋送到發(fā)光元件36，發(fā)光元件36就以相應(yīng)于饋送的漏電流量的亮度而發(fā)光。
在TFT 31和34被施加到端子38的電壓關(guān)斷之后，TFT 32被施加到端子39的電壓開通。只要TFT 33的柵電壓被存儲電容器35保持，發(fā)光元件36就以相同于TFT 31和34被開通時(shí)的發(fā)光亮度繼續(xù)發(fā)光。
如上所述，圖26B所示的象素具有用來將饋送到象素的電流轉(zhuǎn)換成電壓以保持此電壓并用來使電流以相應(yīng)于保持的電壓的數(shù)量流到發(fā)光元件的裝置。簡而言之，圖26A中象素的二種裝置的功能由圖26B的象素的一種裝置承擔(dān)。圖27B是方框圖，示出了圖26B的象素的裝置與象素的發(fā)光元件之間的關(guān)系。在圖27B中，一種裝置執(zhí)行轉(zhuǎn)換單元的功能和驅(qū)動(dòng)單元的功能；饋送到象素85的電流在作為轉(zhuǎn)換單元同時(shí)又是驅(qū)動(dòng)單元的裝置86中被轉(zhuǎn)換為電壓，然后此裝置將相應(yīng)于此電壓的量的電流饋送到發(fā)光元件87。
具體地說，圖26B中的TFT 33、TFT 34、以及存儲電容器35對應(yīng)于用來將饋送到象素的電流轉(zhuǎn)換成電壓以保持此電壓并用來使相應(yīng)于保持的電壓的量的電流流到發(fā)光元件的裝置。
當(dāng)象素如圖26A或26B被構(gòu)成時(shí)，即使各個(gè)象素的諸如閾值和開通電流之類的TFT特性起伏，流入到發(fā)光元件中的電流量也能夠被控制。因此，有可能防止各個(gè)象素的發(fā)光元件之間的亮度起伏。
通常，在以電極之間的電流保持恒定而發(fā)光的發(fā)光元件中，有機(jī)發(fā)光材料退化所造成的亮度下降，比以電極之間的電壓保持恒定而發(fā)光的發(fā)光元件中的更小。在圖26A和26B所示的二種電流輸入型象素的情況下，流入到發(fā)光元件中的電流量能夠總是被保持在所需的數(shù)值而不受有機(jī)發(fā)光材料退化的影響。因此，圖26A和26B的象素中的有機(jī)發(fā)光元件退化造成的亮度下降，小于TFT 51工作于線性范圍內(nèi)的圖25的電壓輸入型象素的亮度下降。
發(fā)光元件的亮度與有機(jī)發(fā)光層中流動(dòng)的電流量彼此成比例。在電流輸入型發(fā)光器件中，流入發(fā)光元件的電流量能夠保持恒定而不管外界溫度和發(fā)光平板本身產(chǎn)生的熱引起的有機(jī)發(fā)光元件溫度的變化。這種類型的發(fā)光器件因而能夠減小發(fā)光元件亮度的變化，并能夠防止溫度上升造成的電流消耗增大。
但圖26A和26B的二種象素也有些問題。
在如圖26A典型化的具有一種用來將饋送到象素的電流轉(zhuǎn)換成電壓以保持此電壓而另一種用來使電流以相應(yīng)于保持的電壓的數(shù)量流到發(fā)光元件的二種裝置的象素中，若二種裝置中的一種的特性由于某種原因而被改變時(shí)，則可能失去二種裝置之間的特性平衡。從驅(qū)動(dòng)單元饋送到發(fā)光元件的電流量就可能不再保持在所希望的數(shù)值，從而引起各個(gè)象素之間的發(fā)光元件的亮度起伏。
具體地說，當(dāng)圖26A的TFT 13或14中作為對各個(gè)TFT唯一的特性的μ、Co、VTH、W/L偏離時(shí)，TFT 13的漏電流對TFT 14的漏電流的比率就在各個(gè)象素中變化，發(fā)光元件的亮度就在各個(gè)象素之間起伏。
另一方面，在如圖26B典型化的具有用來將饋送到象素的電流轉(zhuǎn)換成電壓以保持此電壓并用來使電流以相應(yīng)于保持的電壓的數(shù)量流到發(fā)光元件的裝置的象素中，當(dāng)饋送到象素的電流被轉(zhuǎn)換成電壓時(shí)，電流流到發(fā)光元件。發(fā)光元件具有比較大的電容器。因此，當(dāng)例如顯示要從低灰度改變到高灰度時(shí)，從電流轉(zhuǎn)換的電壓的數(shù)值不穩(wěn)定，直至電荷被積累在發(fā)光元件的電容器中。因此，從低灰度到高灰度的改變需要長的時(shí)間。另一方面，當(dāng)顯示要從高灰度改變到低灰度時(shí)，從電流轉(zhuǎn)換的電壓的數(shù)值不穩(wěn)定，直至電荷從發(fā)光元件的電容器放電。因此，從高灰度到低灰度的改變需要長的時(shí)間。
具體地說，當(dāng)饋?zhàn)噪娏髟?7的電流量在圖26B中被改變時(shí)，TFT 33的柵電壓需要時(shí)間來達(dá)到穩(wěn)定。寫入電流所需的時(shí)間因而就長，引起諸如動(dòng)畫顯示中看到的余像之類的不希望有的結(jié)果。這就抵消了發(fā)光元件由于其快速響應(yīng)而適合于動(dòng)畫顯示的特性。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況，提出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的因此是提供一種電流驅(qū)動(dòng)型發(fā)光器件，其中減小了TFT特性差別造成的各個(gè)象素之間發(fā)光元件亮度的起伏，從而難以看到余像。
本發(fā)明第一結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件在象素中具有用來將饋送到象素的電流轉(zhuǎn)換成電壓以保持此電壓并用來使電流以相應(yīng)于此電壓的數(shù)量流到發(fā)光元件的第一裝置以及用來使電流以相應(yīng)于第一裝置保持的電壓的數(shù)量流到發(fā)光元件的第二裝置。
圖1是方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)的象素的裝置與象素的發(fā)光元件之間的關(guān)系。本發(fā)明的象素90具有將饋送到象素90的電流轉(zhuǎn)換成電壓以保持此電壓并使電流以相應(yīng)于保持的電壓的數(shù)量流到象素90的發(fā)光元件93的第一裝置91。簡而言之，第一裝置91是轉(zhuǎn)換單元，同時(shí)又是驅(qū)動(dòng)單元。以下，第一裝置91的驅(qū)動(dòng)單元被稱為驅(qū)動(dòng)單元A。象素90還具有使電流以相應(yīng)于被第一裝置轉(zhuǎn)換并保持的電壓的電平的數(shù)量流到發(fā)光元件93的第二裝置92。在下面的描述中，第二裝置92的驅(qū)動(dòng)單元將被稱為驅(qū)動(dòng)單元B。
在本發(fā)明第一結(jié)構(gòu)的象素中，來自是為轉(zhuǎn)換單元和驅(qū)動(dòng)單元A的第一裝置91的電流I1以及來自是為驅(qū)動(dòng)單元B的第二裝置92的電流I2，都被饋送到發(fā)光元件93。發(fā)光元件93的亮度決定于電流I1與電流I2的總和。
如在圖27A所示的象素中那樣，當(dāng)二個(gè)裝置中的一個(gè)的特性被改變時(shí)，本發(fā)明第一結(jié)構(gòu)的象素的第一裝置與第二裝置之間的特性平衡可能失去，致使不可能將從驅(qū)動(dòng)單元B饋送到發(fā)光元件的電流量I2保持在所希望的數(shù)值。但從是為轉(zhuǎn)換單元以及驅(qū)動(dòng)單元A饋送到發(fā)光元件93的電流量I1被保持在所希望的數(shù)值而不受特性改變的影響。由于發(fā)光元件被饋以電流I1與電流I2的總和，故特性改變造成的饋送到發(fā)光元件的電流量的起伏能夠被減小到圖27A所示象素的起伏的大約一半。因此，本發(fā)明能夠減小象素之間亮度的起伏。
本發(fā)明第二結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件在象素中具有用來將饋送到象素的電流轉(zhuǎn)換成電壓以保持此電壓的第一裝置以及用來使電流以相應(yīng)于保持的電壓的數(shù)量流到發(fā)光元件的第二裝置。
圖36是方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二結(jié)構(gòu)的象素的裝置與象素的發(fā)光元件之間的關(guān)系。本發(fā)明的象素60具有將饋送到象素60的電流轉(zhuǎn)換成電壓以保持此電壓的第一裝置61。以下，是為第一裝置61的轉(zhuǎn)換單元被稱為轉(zhuǎn)換單元A。象素60還具有將饋送到象素60的電流轉(zhuǎn)換成電壓以保持此電壓并使電流以相應(yīng)于被保持的電壓的數(shù)量流到發(fā)光元件63的第二裝置62。簡而言之，第二裝置62是轉(zhuǎn)換單元，同時(shí)又是驅(qū)動(dòng)單元。在下面的描述中，第二裝置62的轉(zhuǎn)換單元將被稱為轉(zhuǎn)換單元B。
在本發(fā)明第二結(jié)構(gòu)的象素中，饋送到象素的電流在第一裝置和第二裝置二者中被轉(zhuǎn)換成電壓，且來自第二裝置的驅(qū)動(dòng)單元的電流I2以相應(yīng)于此電壓的數(shù)量被饋送到發(fā)光元件63。發(fā)光元件63的亮度決定于電流I2。
如在圖27A所示的象素中那樣，當(dāng)二個(gè)裝置中的一個(gè)的特性被改變時(shí)，本發(fā)明第二結(jié)構(gòu)的象素的第一裝置與第二裝置之間的特性平衡可能失去，致使不可能將從驅(qū)動(dòng)單元饋送到發(fā)光元件的電流量I2保持在所希望的數(shù)值。但被轉(zhuǎn)換的電壓被二個(gè)轉(zhuǎn)換單元A和B平均。由于從驅(qū)動(dòng)單元饋送到發(fā)光元件的電流I2的數(shù)量相應(yīng)于平均電壓，故特性改變造成的饋送到發(fā)光元件的電流量的起伏能夠被減小到圖27A所示象素的起伏的大約一半。因此，本發(fā)明能夠減小象素之間亮度的起伏。而且，饋送到象素的電流大于電流I2，因此能夠縮短寫入電流所需的時(shí)間。
對于作為一種完成發(fā)光元件之前的發(fā)光元件模式的元件襯底，在各個(gè)象素中具有上述第一裝置和第二裝置就足夠了。具體地說，元件襯底可以是任何一種完成發(fā)光元件之前的模式，并可以處于僅僅制作了發(fā)光元件各個(gè)組成部分中的象素電極的階段，或處于制作了用作象素電極的導(dǎo)電膜但還沒有被圖形化形成象素電極的階段。
在具有上述本發(fā)明第一或第二結(jié)構(gòu)的象素中，當(dāng)饋送到象素的電流被第一裝置轉(zhuǎn)換成電壓時(shí)，饋送到象素的電流不流入發(fā)光元件。因此，從被饋送的電流轉(zhuǎn)換的電壓達(dá)到穩(wěn)定所需的時(shí)間不受發(fā)光元件電容器的影響。比之圖27B所示的象素，本發(fā)明的象素在穩(wěn)定從被饋送的電流轉(zhuǎn)換的電壓方面更迅速，從而能夠在更短的時(shí)間周期內(nèi)寫入電流，并防止了在動(dòng)畫顯示中看到余像。
本發(fā)明的發(fā)光器件還具有常規(guī)電流輸入型發(fā)光器件的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)各個(gè)象素之間的TFT特性變化時(shí)，本發(fā)明中象素之間發(fā)光元件的亮度起伏比在電壓輸入型發(fā)光器件中的更小。此外，本發(fā)明中發(fā)光元件退化造成的亮度下降小于TFT 51工作于線性范圍的圖25的電壓輸入型象素。而且，本發(fā)明能夠減小發(fā)光元件亮度的變化而不管外界溫度或發(fā)光平板本身產(chǎn)生的熱引起的有機(jī)發(fā)光層溫度的變化，并能夠防止伴隨溫度上升的電流消耗的增大。


在附圖中圖1是本發(fā)明的電流輸入型象素的方框圖；圖2是方框圖，示出了本發(fā)明的發(fā)光器件的俯視圖；圖3是本發(fā)明的發(fā)光器件中的象素的電路圖；圖4是輸入到掃描線的信號的時(shí)間圖；圖5A和5B是被驅(qū)動(dòng)的象素的示意圖；圖6是本發(fā)明的發(fā)光器件中的象素的電路圖；圖7A和7B是被驅(qū)動(dòng)的象素的示意圖；圖8是本發(fā)明的發(fā)光器件中的象素的電路圖；圖9A和9B是被驅(qū)動(dòng)的象素的示意圖；圖10是本發(fā)明的發(fā)光器件中的象素的電路圖；圖11是本發(fā)明的發(fā)光器件中的象素的電路圖；圖12是本發(fā)明的發(fā)光器件中的象素的電路圖；圖13A-13C示出了制造根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的方法；
圖14A-14C示出了制造根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的方法；圖15A和15B示出了制造根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的方法；圖16示出了制造根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的方法；圖17是本發(fā)明的發(fā)光器件中的象素的俯視圖；圖18A和18B是模擬驅(qū)動(dòng)方法中信號線驅(qū)動(dòng)電路的詳圖；圖19是掃描線驅(qū)動(dòng)電路的方框圖；圖20是數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法中信號線驅(qū)動(dòng)電路的方框圖；圖21是數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法中信號線驅(qū)動(dòng)電路的詳圖；圖22是數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法中電流設(shè)定電路的電路圖；圖23A-23C是本發(fā)明的發(fā)光器件的外觀圖和剖面圖；圖24A-24H示出了采用本發(fā)明的發(fā)光器件的電子設(shè)備；圖25是電壓輸入型象素的電路圖；圖26A和26B是常規(guī)電流輸入型象素的電路圖；圖27A和27B是常規(guī)電流輸入型象素的方框圖；圖28是本發(fā)明的發(fā)光器件中的象素的電路圖；圖29A和29B是被驅(qū)動(dòng)的象素的示意圖；圖30是本發(fā)明的發(fā)光器件中的象素的電路圖；圖31A和31B是被驅(qū)動(dòng)的象素的示意圖；圖32是本發(fā)明的發(fā)光器件中的象素的電路圖；圖33A和33B是被驅(qū)動(dòng)的象素的示意圖；圖34是本發(fā)明的發(fā)光器件中的象素的電路圖；圖35A和35B是被驅(qū)動(dòng)的象素的示意圖；圖36是本發(fā)明的電流輸入型象素的方框圖；圖37A-37D是被驅(qū)動(dòng)的象素的示意圖；而圖38A-38D是被驅(qū)動(dòng)的象素的示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方案模式1圖2是方框圖，示出了本發(fā)明的發(fā)光平板的結(jié)構(gòu)。100表示的是其中多個(gè)象素組成矩陣圖形的象素部分。各個(gè)象素由101表示。102表示信號線驅(qū)動(dòng)電路，而103表示掃描線驅(qū)動(dòng)電路。
在圖2中，信號線驅(qū)動(dòng)電路102和掃描線驅(qū)動(dòng)電路103被制作在形成象素部分100的同一個(gè)襯底上。但本發(fā)明不局限于此。信號線驅(qū)動(dòng)電路102和掃描線驅(qū)動(dòng)電路103可以被制作在不同于形成象素部分100的襯底上，并可以通過諸如FPC之類的連接件被連接到象素部分100。圖2中的器件具有一個(gè)信號線驅(qū)動(dòng)電路102和一個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路103。但本發(fā)明不局限于此，信號線驅(qū)動(dòng)電路102和掃描線驅(qū)動(dòng)電路103的數(shù)目可以由設(shè)計(jì)者任意設(shè)定。
在本說明書中，連接意味著電連接，除非另有說明。
雖然在圖2中未示出，但象素部分100具有信號線S1-Sx、電源線V1-Vx、第一掃描線G1-Gy、第二掃描線P1-Py、以及第三掃描線R1-Ry。信號線的數(shù)目和電源線的數(shù)目可以不總是相一致。第一掃描線的數(shù)目、第二掃描線的數(shù)目、以及第三掃描線的數(shù)目，可以不總是相一致。象素部分不必具有所有的這些布線，除了這些布線之外，也可以具有不同的布線。
電源線V1-Vx被保持在給定的電壓。圖2所示的結(jié)構(gòu)是顯示單色圖象的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)。但本發(fā)明的發(fā)光器件也可以是顯示彩色圖象的。在這種情況下，不是所有的電源線V1-Vx都保持在相同的電壓電平下，而是一種顏色的電源線的電壓不同于另一種顏色的電源線的電壓。
在本說明書中，術(shù)語電壓意味著到地的電位差，除非另有說明。
圖3示出了圖2中的象素101的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖3所示的象素101具有信號線Si(S1-Sx之一)、第一掃描線Gj(G1-Gy之一)、第二掃描線Pj(P1-Py之一)、第三掃描線Rj(R1-Ry之一)、以及電源線Vi(V1-Vx之一)。
象素101還具有晶體管Tr1、晶體管Tr2、晶體管Tr3、晶體管Tr4、晶體管Tr5、發(fā)光元件104、以及存儲電容器105。存儲電容器105被提供來更可靠地保持晶體管Tr1和Tr2的柵與源之間的電壓(柵電壓)，但不總是必須的。
晶體管Tr3的柵被連接到第一掃描線Gj。晶體管Tr3具有源和漏，其中之一被連接到信號線Si，而另一被連接到晶體管Tr1的漏。
在本說明書中，提供給n溝道晶體管的源的電壓低于提供給其漏的電壓。提供給p溝道晶體管的源的電壓高于提供給其漏的電壓。
晶體管Tr4的柵被連接到第二掃描線Pj。晶體管Tr4具有源和漏，其中之一被連接到信號線Si，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。
晶體管Tr5的柵被連接到第三掃描線Rj。晶體管Tr5具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr2的漏。
晶體管Tr1和Tr2的柵被彼此連接。晶體管Tr1和Tr2的源都被連接到電源線Vi。晶體管Tr2的漏被連接到發(fā)光元件104的象素電極。
存儲電容器105具有二個(gè)電極，其中之一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵，而另一被連接到電源線Vi。
發(fā)光元件104具有陽極和陰極。在本說明書中，若陽極用作象素電極，則陰極被稱為反電極，而若陰極用作象素電極，則陽極被稱為反電極。
電源線Vi的電壓(電源電壓)被保持在恒定電平。反電極的電壓也被保持在恒定電平。
晶體管Tr1和Tr2各可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管。但晶體管Tr1和Tr2必須具有相同的極性。當(dāng)陽極用作象素電極而陰極被用作反電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是p溝道晶體管。另一方面，當(dāng)陽極用作反電極而陰極被用作象素電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是n溝道晶體管。
晶體管Tr3可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管，這同樣適用于晶體管Tr4和Tr5。
接著，參照圖4以及圖5A和5B來描述本實(shí)施方案模式的發(fā)光器件的工作。有關(guān)具有本發(fā)明第一結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件的工作的描述被分成對各個(gè)線上的象素的寫入周期Ta的描述以及顯示周期Td的描述。圖4是第一至第三掃描線的時(shí)間圖。在此時(shí)間圖中，掃描線被選擇的周期，換言之，其柵被連接到被選擇的掃描線的各個(gè)晶體管被開通的周期，用ON表示。另一方面，掃描線未被選擇的周期，換言之，其柵被連接到掃描線的各個(gè)晶體管被關(guān)斷的周期，用OFF表示。圖5A和5B是簡化圖，示出了在寫入周期Ta和顯示周期Td中晶體管Tr1和Tr2如何被連接。
首先，在行1上的象素中開始寫入周期Ta。當(dāng)寫入周期Ta開始時(shí)，第一掃描線G1和第二掃描線P1被選擇。這就使晶體管Tr3和Tr4開通。由于第三掃描線R1未被選擇，故晶體管Tr5關(guān)斷。
當(dāng)視頻信號被輸入到信號線驅(qū)動(dòng)電路102時(shí)，電流以相應(yīng)于被輸入的視頻信號的數(shù)量在信號線S1-Sx與電源線V1-Vx之間流動(dòng)(以下稱為信號電流Ic)。在本說明書中，信號電流Ic被稱為信號電流。
圖5A是在寫入周期Ta中，當(dāng)信號電流Ic相應(yīng)于視頻信號在信號線Si中流動(dòng)時(shí)，象素101的示意圖。106表示用來與向反電極提供電壓的電源連接的端子。107表示信號線驅(qū)動(dòng)電路102的恒流源。
晶體管Tr3現(xiàn)在被開通，因此，當(dāng)信號電流Ic相應(yīng)于視頻信號在信號線Si中流動(dòng)時(shí)，信號電流Ic就在晶體管Tr1的漏與源之間流動(dòng)。此時(shí)，晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，晶體管Tr1因此工作于飽和區(qū)以滿足式1。因此，晶體管Tr1的柵電壓VGS決定于電流數(shù)值Ic。
晶體管Tr2的柵被連接到晶體管Tr1的柵。晶體管Tr2的源被連接到晶體管Tr1的源。因此，晶體管Tr1的柵電壓等于晶體管Tr2的柵電壓。這意味著晶體管Tr2的漏電流與晶體管Tr1的漏電流成比例。若Tr1的μ、Co、W/L、VTH等于晶體管Tr2的μ、Co、W/L、VTH，則晶體管Tr1的漏電流和晶體管Tr2的漏電流彼此完全相同，且滿足I2＝Ic。
晶體管Tr2的漏電流I2于是流入發(fā)光元件104，流入發(fā)光元件的電流量根據(jù)恒流源107確定的信號電流Ic而被設(shè)定。發(fā)光元件104以相應(yīng)于其接收的電流量的亮度發(fā)光。當(dāng)流入發(fā)光元件的電流非常接近0時(shí)，或若發(fā)光元件接收沿反偏置方向流動(dòng)的電流，發(fā)光元件104就不發(fā)光。
在行1上的象素中結(jié)束寫入周期Ta之后，第一掃描線G1和第二掃描線P1不再被選擇。此時(shí)，若第二掃描線P1的選擇周期早于第一掃描線G1的選擇周期結(jié)束，是可取的。這是因?yàn)槿艟w管Tr3首先被關(guān)斷，則存儲電容器105的電荷就通過Tr4泄漏。隨后，在行2上的象素中開始寫入周期Ta，且第一掃描線G2和第二掃描線P2被選擇。這使行2上的各個(gè)象素中的晶體管Tr3和晶體管Tr4開通。由于第三掃描線R2未被選擇，故晶體管Tr5處于關(guān)斷狀態(tài)。
然后，視頻信號被輸入到信號線驅(qū)動(dòng)電路102，且信號電流Ic以相應(yīng)于此視頻信號的數(shù)量在信號線S1-Sx與電源線V1-Vx之間流動(dòng)。數(shù)量相應(yīng)于信號電流Ic的電流流入到發(fā)光元件104中，發(fā)光元件104就以相應(yīng)于接收到的電流量的亮度發(fā)光。
在行2上的象素中結(jié)束寫入周期Ta之后，在行3上的象素中，然后依次在后續(xù)各個(gè)行上的象素中開始寫入周期Ta，直至達(dá)到行Y上的象素。在各個(gè)寫入周期Ta中，重復(fù)上述操作。
行1上的象素中的寫入周期Ta的終止，隨之以顯示周期Td的開始。當(dāng)顯示周期Td開始時(shí)，第三掃描線R1被選擇，行1上各個(gè)象素中的晶體管Tr5被開通。第一掃描線G1和第二掃描線P1未被選擇，晶體管Tr3和Tr4因而處于關(guān)斷狀態(tài)。
圖5B是象素在顯示周期Td中的示意圖。晶體管Tr3和Tr4處于關(guān)斷。晶體管Tr1和Tr2的源被連接到電源線Vi且接收恒定電壓(電源電壓)。
此外，在晶體管Tr1和Tr2中，在寫入周期Ta中設(shè)定的VGS被保持原樣。因此，晶體管Tr1的漏電流I1和晶體管Tr2的漏電流I2二者仍然保持在相應(yīng)于信號電流Ic的數(shù)量設(shè)定下。由于晶體管Tr5處于開通狀態(tài)，故晶體管Tr1的漏電流I1和晶體管Tr2的漏電流I2二者都流入到發(fā)光元件104中。發(fā)光元件104于是以相應(yīng)于漏電流I1和漏電流I2之相加量的亮度發(fā)光。
然后，行2上象素中寫入周期Ta的終止隨之以行2上各象素中的顯示周期Td的開始。然后，相似于行1上各象素的情況，第三掃描線R2被選擇，晶體管Tr5被開通。第一掃描線G2和第二掃描線P2未被選擇，晶體管Tr3和Tr4因而處于關(guān)斷狀態(tài)。漏電流I1和漏電流I2流入到發(fā)光元件104中，發(fā)光元件104就以相應(yīng)于其接收到的電流總量的亮度發(fā)光。
在行2上各象素中開始顯示周期Td之后，在行3上的象素中，然后依次在后續(xù)各個(gè)行上的象素中開始顯示周期Td，直至達(dá)到行Y上的象素。在各個(gè)顯示周期Td中，重復(fù)上述操作。
當(dāng)每個(gè)寫入周期Ta和每個(gè)顯示周期Td結(jié)束時(shí)，就完成了一幀周期。在一幀周期中，一個(gè)圖象被顯示。然后開始下一個(gè)一幀周期，以開始寫入周期Ta，并重復(fù)上述操作。
發(fā)光元件104以相應(yīng)于流入到發(fā)光元件中的電流量的亮度發(fā)光。因此，各個(gè)象素的灰度決定于在顯示周期Td中流入到發(fā)光元件中的電流量。雖然發(fā)光元件在寫入周期Ta中也以相應(yīng)于漏電流I1量的亮度發(fā)光，但此光對灰度的影響被認(rèn)為小得足以在實(shí)際顯示平板中被忽略。這是因?yàn)槔缭赩GA級顯示平板的情況下，其象素部分具有480行象素，一行象素的寫入周期Ta短到一幀周期的1/480。當(dāng)然，借助于考慮寫入周期Ta中流入到發(fā)光元件中的電流對灰度的影響，可以修正信號電流Ic的數(shù)量。
在本發(fā)明第一結(jié)構(gòu)的象素中，顯示周期中流入到發(fā)光元件中的電流是漏電流I1和漏電流I2之和，意味著流入到發(fā)光元件中的電流不僅僅依賴于漏電流I2。因此，流入到發(fā)光元件中的電流量在各個(gè)象素之間的變化較小，從而即使當(dāng)晶體管Tr1和Tr2的特性被改變，晶體管Tr1的漏電流I1對晶體管Tr2的漏電流I2的比率在各個(gè)象素之間變化時(shí)，也能夠避免看到亮度起伏。
在本發(fā)明的象素中，晶體管Tr1的漏電流在寫入周期Ta中不流入到發(fā)光元件中。因此，發(fā)光元件的電容器不影響開始從信號線驅(qū)動(dòng)電路向象素饋送電流以使晶體管Tr1的漏電流流動(dòng)并改變柵電壓以及到柵電壓數(shù)值穩(wěn)定為止的周期長度。因此，比之現(xiàn)有技術(shù)的象素，本發(fā)明的象素在穩(wěn)定從饋送的電流轉(zhuǎn)換的電壓方面更為迅速，且電流寫入時(shí)間更短，并能夠防止在動(dòng)畫顯示中看到余像。
本發(fā)明的發(fā)光器件還具有常規(guī)電流輸入型發(fā)光器件的優(yōu)點(diǎn)；即使當(dāng)TFT的特性在各個(gè)象素中改變時(shí)，本發(fā)明中各個(gè)象素之間發(fā)光元件亮度的起伏仍然小于電壓輸入型發(fā)光器件的。此外，本發(fā)明中發(fā)光元件退化造成的亮度下降小于TFT 51工作于線性范圍的圖25的電壓輸入型象素的。而且，本發(fā)明能夠減小發(fā)光元件亮度的變化而不管外界溫度或發(fā)光平板本身產(chǎn)生的熱引起的有機(jī)發(fā)光層溫度的變化，并能夠防止伴隨溫度上升的電流消耗的增大。
在本實(shí)施方案模式中，晶體管Tr4的源和漏之一被連接到信號線Si，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。但本實(shí)施方案模式不局限于此。在本發(fā)明第一結(jié)構(gòu)的象素中，若在寫入周期Ta中，Tr4被連接到其它元件或布線，使晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，而在顯示周期Td中，晶體管Tr1的柵從Tr1的漏被斷開，這就足夠了。
簡而言之，若Tr3、Tr4、Tr5在Ta中如圖5A所示被連接，而在Td中如圖5B所示被連接，就足夠了。Gj、Pj、Rj是3種分立的布線，但也可以被集成為一種或二種布線。實(shí)施方案模式2圖3所示是圖2的發(fā)光器件的象素101的一種結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方案模式描述了此象素101的另一種結(jié)構(gòu)。
圖6示出了圖2中的象素101的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖6所示的象素101具有信號線Si(S1-Sx之一)、第一掃描線Gj(G1-Gy之一)、第二掃描線Pj(P1-Py之一)、第三掃描線Rj(R1-Ry之一)、以及電源線Vi(V1-Vx之一)。
象素101還具有晶體管Tr1、晶體管Tr2、晶體管Tr3、晶體管Tr4、晶體管Tr5、晶體管Tr6、發(fā)光元件214、以及存儲電容器215。存儲電容器215被提供來更可靠地保持晶體管Tr1和Tr2的柵電壓，但不總是必須的。
晶體管Tr3的柵被連接到第一掃描線Gj。晶體管Tr3具有源和漏，其中之一被連接到信號線Si，而另一被連接到晶體管Tr1和Tr2的源。
晶體管Tr4的柵被連接到第二掃描線Pj。晶體管Tr4具有源和漏，其中之一被連接到電源線Vi，而另一被連接到晶體管Tr1和晶體管Tr2的柵。
晶體管Tr5的柵被連接到第三掃描線Rj。晶體管Tr5具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1和Tr2的源，而另一被連接到發(fā)光元件214的象素電極。
晶體管Tr6的柵被連接到第三掃描線Rj。晶體管Tr6具有源和漏，其中之一被連接到電源線，而另一被連接到晶體管Tr2的漏。
晶體管Tr1和Tr2的柵被彼此連接。晶體管Tr1的漏被連接到電源線Vi。
存儲電容器215具有二個(gè)電極，其中之一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵，而另一被連接到晶體管Tr1和Tr2的源。
電源線Vi的電壓(電源電壓)被保持在恒定電平。反電極的電壓也被保持在恒定電平。
晶體管Tr1和Tr2各可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管。但晶體管Tr1和Tr2必須具有相同的極性。當(dāng)陽極用作象素電極而陰極被用作反電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是n溝道晶體管。另一方面，當(dāng)陽極用作反電極而陰極被用作象素電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是p溝道晶體管。
晶體管Tr3可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管，這同樣適用于晶體管Tr4、Tr5和Tr6。但晶體管Tr5和Tr6由于其柵都被連接到第三掃描線Rj，故必須具有相同的極性。若晶體管Tr5和Tr6不被連接到相同的布線，則Tr5和Tr6可以具有不同的極性。
接著，描述本實(shí)施方案模式的發(fā)光器件的工作。與圖3所示象素相似，有關(guān)具有圖6象素的發(fā)光器件的工作的描述被分成寫入周期Ta的描述以及顯示周期Td的描述。
對于施加到第一至第三掃描線的電壓，參見圖4的時(shí)間圖。圖7A和7B是簡化圖，示出了在寫入周期Ta和顯示周期Td中，圖6的象素的晶體管Tr1和Tr2如何被連接。
首先，在行1上的象素中開始寫入周期Ta。當(dāng)寫入周期Ta開始時(shí)，第一掃描線G1和第二掃描線P1被選擇。這就使晶體管Tr3和Tr4開通。由于第三掃描線R1未被選擇，故晶體管Tr5和Tr6處于關(guān)斷狀態(tài)。
當(dāng)視頻信號被輸入到信號線驅(qū)動(dòng)電路102時(shí)，信號電流Ic以相應(yīng)于被輸入的視頻信號的數(shù)量在信號線S1-Sx與電源線V1-Vx之間流動(dòng)。
圖7A是在寫入周期Ta中，當(dāng)信號電流Ic在信號線Si中流動(dòng)時(shí)，象素101的示意圖。216表示用來與向反電極提供電壓的電源連接的端子。217表示信號線驅(qū)動(dòng)電路102的恒流源。
晶體管Tr3現(xiàn)在被開通，因此，當(dāng)信號電流Ic在信號線Si中流動(dòng)時(shí)，信號電流Ic就在晶體管Tr1的漏與源之間流動(dòng)。此時(shí)，晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，晶體管Tr1因此工作于飽和區(qū)以滿足式1。因此，晶體管Tr1的柵電壓VGS決定于電流數(shù)值Ic。
晶體管Tr2的柵被連接到晶體管Tr1的柵。晶體管Tr2的源被連接到晶體管Tr1的源。因此，晶體管Tr1的柵電壓等于晶體管Tr2的柵電壓。
在寫入周期Ta中，晶體管Tr2的漏處于所謂浮置狀態(tài)，其中漏不從其它布線或電源等接收電壓。因此，在晶體管Tr2中沒有漏電流流動(dòng)。
在行1上的象素中結(jié)束寫入周期Ta之后，第一掃描線G1和第二掃描線P1不再被選擇。此時(shí)，若第二掃描線P1的選擇周期早于第一掃描線G1的選擇周期結(jié)束，是可取的。這是因?yàn)槿艟w管Tr3首先被關(guān)斷，則存儲電容器215的電荷就通過Tr4泄漏。隨后，在行2上的象素中開始寫入周期Ta，第一掃描線G2和第二掃描線P2被選擇。這使行2上的各個(gè)象素中的晶體管Tr3和晶體管Tr4開通。由于第三掃描線R2未被選擇，故晶體管Tr5和Tr6處于關(guān)斷狀態(tài)。
然后，視頻信號被輸入到信號線驅(qū)動(dòng)電路102，且信號電流Ic以相應(yīng)于被輸入的視頻信號的數(shù)量在信號線S1-Sx與電源線V1-Vx之間流動(dòng)。晶體管Tr1的柵電壓根據(jù)信號電流Ic而被確定。
在行2上的象素中結(jié)束寫入周期Ta之后，在行3上的象素中，然后依次在后續(xù)各個(gè)行上的象素中開始寫入周期Ta，直至達(dá)到行Y上的象素。在各個(gè)寫入周期Ta中，重復(fù)上述操作。
行1上的象素中的寫入周期Ta的終止，隨之以顯示周期Td的開始。當(dāng)顯示周期Td開始時(shí)，第三掃描線R1被選擇，行1上各個(gè)象素中的晶體管Tr5和Tr6被開通。第一掃描線G1和第二掃描線P1未被選擇，晶體管Tr3和Tr4因而處于關(guān)斷狀態(tài)。
圖7B是象素在顯示周期Td中的示意圖。晶體管Tr3和Tr4處于關(guān)斷狀態(tài)。晶體管Tr1和Tr2的漏被連接到電源線Vi且接收恒定電壓(電源電壓)。
在晶體管Tr1和Tr2中，在寫入周期Ta中設(shè)定的VGS被保持原樣。因此，與晶體管Tr1相同電平的柵電壓被提供給晶體管Tr2。由于晶體管Tr6被開通，且晶體管Tr2的漏被連接到電源線Vi，故晶體管Tr2的漏電流與晶體管Tr1的漏電流成比例。若Tr1的μ、Co、W/L、VTH等于Tr2的μ、Co、W/L、VTH，則晶體管Tr1的漏電流和晶體管Tr2的漏電流彼此完全相同，且滿足I2＝I1＝Ic。
由于晶體管Tr5處于開通狀態(tài)，故晶體管Tr1的漏電流I1和晶體管Tr2的漏電流I2二者都流入到發(fā)光元件214中作為流入到發(fā)光元件中的電流。因此，在顯示周期Td中，是為漏電流I1和漏電流I2之和的電流流入到發(fā)光元件214中，發(fā)光元件214就以相應(yīng)于其接收的電流的亮度發(fā)光。
在行1上的象素中開始顯示周期Td之后，在行2的象素中開始顯示周期Td。相似于行1上象素的情況，第三掃描線R2被選擇，從而將晶體管Tr5和Tr6開通。第一掃描線G2和第二掃描線P2未被選擇，晶體管Tr3和Tr4因而處于關(guān)斷狀態(tài)。發(fā)光元件214于是以相應(yīng)于漏電流I1和漏電流I2之相加量的亮度發(fā)光。
在行2上各象素中開始顯示周期Td之后，在行3上的象素中，然后依次在后續(xù)各個(gè)行上的象素中開始顯示周期Td，直至達(dá)到行Y上的象素。在各個(gè)顯示周期Td中，重復(fù)上述操作。
當(dāng)每個(gè)寫入周期Ta和每個(gè)顯示周期Td結(jié)束時(shí)，就完成了一幀周期。在一幀周期中，一個(gè)圖象被顯示。然后開始下一個(gè)一幀周期，以開始寫入周期Ta，并重復(fù)上述操作。
發(fā)光元件214以相應(yīng)于流入到發(fā)光元件中的電流量的亮度發(fā)光。因此，各個(gè)象素的灰度決定于在顯示周期Td中流入到發(fā)光元件中的電流量。
在本發(fā)明第一結(jié)構(gòu)的象素中，顯示周期中流入到發(fā)光元件中的電流是漏電流I1和漏電流I2之和，意味著流入到發(fā)光元件中的電流不僅僅依賴于漏電流I2。因此，流入到發(fā)光元件中的電流量在各個(gè)象素之間的變化較小，從而即使當(dāng)晶體管Tr1和Tr2的特性被改變，晶體管Tr1的漏電流I1對晶體管Tr2的漏電流I2的比率在各個(gè)象素之間變化時(shí)，也能夠避免看到亮度起伏。
在本發(fā)明的象素中，晶體管Tr1的漏電流在寫入周期Ta中不流入到發(fā)光元件中。因此，發(fā)光元件的電容器不影響開始從信號線驅(qū)動(dòng)電路向象素饋送電流以使晶體管Tr1的漏電流流動(dòng)并改變柵電壓以及到柵電壓數(shù)值穩(wěn)定為止的周期長度。因此，比之現(xiàn)有技術(shù)的象素，本發(fā)明的象素在穩(wěn)定從饋送的電流轉(zhuǎn)換的電壓方面更為迅速，且電流寫入時(shí)間更短，并能夠防止在動(dòng)畫顯示中看到余像。
本發(fā)明的發(fā)光器件還具有常規(guī)電流輸入型發(fā)光器件的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)TFT的特性在各個(gè)象素中改變時(shí)，本發(fā)明中各個(gè)象素之間發(fā)光元件亮度的起伏小于電壓輸入型發(fā)光器件的。此外，本發(fā)明中發(fā)光元件退化造成的亮度下降小于TFT 51工作于線性范圍的圖25的電壓輸入型象素的。而且，本發(fā)明能夠減小發(fā)光元件亮度的變化而不管外界溫度或發(fā)光平板本身產(chǎn)生的熱引起的有機(jī)發(fā)光層溫度的變化，并能夠防止伴隨溫度上升的電流消耗的增大。
在本實(shí)施方案模式中，晶體管Tr4的源和漏之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。但本實(shí)施方案模式不局限于此。在本發(fā)明第一結(jié)構(gòu)的象素中，若在寫入周期Ta中，晶體管Tr4被連接到其它元件或布線，使晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，而在顯示周期Td中，晶體管Tr1的柵可以從Tr1的漏被斷開，這就足夠了。
簡而言之，若Tr3、Tr4、Tr5、Tr6在Ta中如圖7A所示被連接，而在Td中如圖7B所示被連接，就足夠了。Gj、Pj、Rj是3種分立的布線，但也可以被集成為一種或二種布線。
晶體管Tr5被提供來在寫入周期Ta中使信號電流Ic的數(shù)值和晶體管Tr1的漏電流I1的數(shù)值彼此接近。不總是必須晶體管Tr5的源和漏之一被連接到晶體管Tr1和Tr2的源而另一被連接到發(fā)光元件214的象素電極。若在寫入周期Ta中，晶體管Tr5被連接到其它布線或元件，使晶體管Tr2的源被連接到發(fā)光元件214的象素電極或信號線Si，這就足夠了。
簡而言之，若在Ta中，Tr1中流動(dòng)的所有電流都被電流源控制，而在Td中，Tr1和Tr2中流動(dòng)的各個(gè)電流流入到發(fā)光元件中，就足夠了。實(shí)施方案模式3圖3和6所示是圖2的發(fā)光器件的象素101的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方案模式描述了此象素101的另一種結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方案模式是借助于改變圖6中的Tr5和Tr6的位置而得到的。作為變通，可以僅僅改變Tr5和Tr6之一的位置。
圖8示出了圖2所示象素101的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖8所示的象素101具有信號線Si(S1-Sx之一)、第一掃描線Gj(G1-Gy之一)、第二掃描線Pj(P1-Py之一)、第三掃描線Rj(R1-Ry之一)、以及電源線Vi(V1-Vx之一)。
象素101還具有晶體管Tr1、晶體管Tr2、晶體管Tr3、晶體管Tr4、晶體管Tr5、晶體管Tr6、發(fā)光元件224、以及存儲電容器225。存儲電容器225被提供來更可靠地保持晶體管Tr1和Tr2的柵電壓，但不總是必須的。
晶體管Tr3的柵被連接到第一掃描線Gj。晶體管Tr3具有源和漏，其中之一被連接到信號線Si，而另一被連接到晶體管Tr1的漏。
晶體管Tr4的柵被連接到第二掃描線Pj。晶體管Tr4具有源和漏，其中之一被連接到電源線Vi，而另一被連接到晶體管Tr1和晶體管Tr2的柵。
晶體管Tr6的柵被連接到第三掃描線Rj。晶體管Tr6具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr2的源，而另一被連接到發(fā)光元件224的象素電極。
晶體管Tr5的柵被連接到第三掃描線Rj。晶體管Tr5具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的源，而另一被連接到發(fā)光元件224的象素電極。
晶體管Tr1和Tr2的柵被彼此連接。晶體管Tr1和Tr2的漏被連接到電源線Vi。
存儲電容器225具有二個(gè)電極，其中之一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵，而另一被連接到晶體管Tr1的源。
電源線Vi的電壓(電源電壓)被保持在恒定電平。反電極的電壓也被保持在恒定電平。
晶體管Tr1和Tr2各可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管。但晶體管Tr1和Tr2必須具有相同的極性。當(dāng)陽極用作象素電極而陰極被用作反電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是n溝道晶體管。另一方面，當(dāng)陽極用作反電極而陰極被用作象素電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是p溝道晶體管。
晶體管Tr3可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管，這同樣適用于晶體管Tr4、Tr5和Tr6。但晶體管Tr5和Tr6由于其柵都被連接到第三掃描線Rj，故必須具有相同的極性。若晶體管Tr5和Tr6的柵不被連接到相同的布線，則Tr5和Tr6可以具有不同的極性。
接著，描述本實(shí)施方案模式的發(fā)光器件的工作。與圖3和6所示象素相似，有關(guān)具有圖8象素的發(fā)光器件的工作的描述被分成寫入周期Ta的描述以及顯示周期Td的描述。
對于施加到第一至第三掃描線的電壓，參見圖4的時(shí)間圖。圖9A和9B是簡化圖，示出了在寫入周期Ta和顯示周期Td中，圖8的象素的晶體管Tr1和Tr2如何被連接。
首先，在行1上的象素中開始寫入周期Ta。當(dāng)寫入周期Ta開始時(shí)，第一掃描線G1和第二掃描線P1被選擇。這就使晶體管Tr3和Tr4開通。由于第三掃描線R1未被選擇，故晶體管Tr5和Tr6處于關(guān)斷狀態(tài)。
當(dāng)視頻信號被輸入到信號線驅(qū)動(dòng)電路102時(shí)，信號電流Ic以相應(yīng)于被輸入的視頻信號的數(shù)量在信號線S1-Sx與電源線V1-Vx之間流動(dòng)。
圖9A是在寫入周期Ta中，當(dāng)信號電流Ic在信號線Si中流動(dòng)時(shí)，象素101的示意圖。226表示用來與向反電極提供電壓的電源連接的端子。227表示信號線驅(qū)動(dòng)電路102的恒流源。
晶體管Tr3現(xiàn)在被開通，因此，當(dāng)信號電流Ic在信號線Si中流動(dòng)時(shí)，信號電流Ic就在晶體管Tr1的漏與源之間流動(dòng)。此時(shí)，晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，晶體管Tr1因此工作于飽和區(qū)以滿足式1。因此，晶體管Tr1的柵電壓VGS決定于電流數(shù)值Ic。
在寫入周期Ta中，晶體管Tr2的源處于所謂浮置狀態(tài)，其中，由于晶體管Tr6處于關(guān)斷狀態(tài)，故源不從其它布線或電源等接收電壓。因此，在晶體管Tr2中沒有漏電流流動(dòng)。
在行1上的象素中結(jié)束寫入周期Ta之后，第一掃描線G1和第二掃描線P1不再被選擇。此時(shí)，若第二掃描線P1的選擇周期早于第一掃描線G1的選擇周期結(jié)束，是可取的。這是因?yàn)槿艟w管Tr3首先被關(guān)斷，則存儲電容器225的電荷就通過Tr4泄漏。隨后，在行2上的象素中開始寫入周期Ta，第一掃描線G2和第二掃描線P2被選擇。這使行2上的各個(gè)象素中的晶體管Tr3和晶體管Tr4開通。由于第三掃描線R2未被選擇，故晶體管Tr5和Tr6處于關(guān)斷狀態(tài)。
然后，視頻信號被輸入到信號線驅(qū)動(dòng)電路102，且信號電流Ic以相應(yīng)于被輸入的視頻信號的數(shù)量在信號線S1-Sx與電源線V1-Vx之間流動(dòng)。晶體管Tr1的柵電壓根據(jù)信號電流Ic而被確定。
在行2上的象素中結(jié)束寫入周期Ta之后，在行3上的象素中，然后依次在后續(xù)各個(gè)行上的象素中開始寫入周期Ta，直至達(dá)到行Y上的象素。在各個(gè)寫入周期Ta中，重復(fù)上述操作。
行1上的象素中的寫入周期Ta的終止，隨之以顯示周期Td的開始。當(dāng)顯示周期Td開始時(shí)，第三掃描線R1被選擇。因此，行1上各個(gè)象素中的晶體管Tr5和Tr6被開通。第一掃描線G1和第二掃描線P1未被選擇，晶體管Tr3和Tr4因而處于關(guān)斷狀態(tài)。
圖9B是象素在顯示周期Td中的示意圖。晶體管Tr3和Tr4處于關(guān)斷狀態(tài)。晶體管Tr1和Tr2的源被連接到電源線Vi且接收恒定電壓(電源電壓)。
在晶體管Tr1中，在寫入周期Ta中設(shè)定的VGS被保持原樣。晶體管Tr2的柵被連接到晶體管Tr1的柵。晶體管Tr2的源被連接到晶體管Tr1的源。因此，晶體管Tr1的柵電壓等于晶體管Tr2的柵電壓。由于晶體管Tr2的漏被連接到電源線Vi，故晶體管Tr2的漏電流I2與晶體管Tr1的漏電流成比例。若Tr1的μ、Co、W/L、VTH等于Tr2的μ、Co、W/L、VTH，則晶體管Tr1的漏電流和晶體管Tr2的漏電流彼此完全相同，且滿足I2＝I1＝Ic。
由于晶體管Tr5處于開通狀態(tài)，故晶體管Tr1的漏電流I1和晶體管Tr2的漏電流I2二者都流入到發(fā)光元件224中。因此，在顯示周期Td中，是為漏電流I1和漏電流I2之和的電流流入到發(fā)光元件224中，發(fā)光元件224就以相應(yīng)于其接收的電流的亮度發(fā)光。
在行1上的象素中開始顯示周期Td之后，在行2的象素中開始顯示周期Td。相似于行1上象素的情況，第三掃描線R2被選擇，從而將晶體管Tr5和Tr6開通。第一掃描線G2和第二掃描線P2未被選擇，晶體管Tr3和Tr4因而處于關(guān)斷狀態(tài)。發(fā)光元件224于是以相應(yīng)于漏電流I1和漏電流I2之和的亮度發(fā)光。
在行2上各象素中開始顯示周期Td之后，在行3上的象素中，然后依次在后續(xù)各個(gè)行上的象素中開始顯示周期Td，直至達(dá)到行Y上的象素。在各個(gè)顯示周期Td中，重復(fù)上述操作。
當(dāng)每個(gè)寫入周期Ta和每個(gè)顯示周期Td結(jié)束時(shí)，就完成了一幀周期。在一幀周期中，一個(gè)圖象被顯示。然后開始下一個(gè)一幀周期，以開始寫入周期Ta，并重復(fù)上述操作。
發(fā)光元件224以相應(yīng)于流入到發(fā)光元件中的電流量的亮度發(fā)光。因此，各個(gè)象素的灰度決定于在顯示周期Td中流入到發(fā)光元件中的電流量。
在本發(fā)明第一結(jié)構(gòu)的象素中，顯示周期中流入到發(fā)光元件中的電流是漏電流I1和漏電流I2之和，意味著流入到發(fā)光元件中的電流不僅僅依賴于漏電流I2。因此，流入到發(fā)光元件中的電流量在各個(gè)象素之間的變化較小，從而即使當(dāng)晶體管Tr1和Tr2的特性被改變，晶體管Tr1的漏電流I1對晶體管Tr2的漏電流I2的比率在各個(gè)象素之間變化時(shí)，也能夠避免看到亮度起伏。
在本發(fā)明的象素中，晶體管Tr1的漏電流在寫入周期Ta中不流入到發(fā)光元件中。因此，發(fā)光元件的電容器不影響開始從信號線驅(qū)動(dòng)電路向象素饋送電流以使晶體管Tr1的漏電流流動(dòng)并改變柵電壓以及到柵電壓數(shù)值穩(wěn)定為止的周期長度。因此，比之現(xiàn)有技術(shù)的象素，本發(fā)明的象素在穩(wěn)定從饋送的電流轉(zhuǎn)換的電壓方面更為迅速，且電流寫入時(shí)間更短，并能夠防止在動(dòng)畫顯示中看到余像。
本發(fā)明的發(fā)光器件還具有常規(guī)電流輸入型發(fā)光器件的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)TFT的特性在各個(gè)象素之間改變時(shí)，本發(fā)明中各個(gè)象素之間發(fā)光元件亮度的起伏小于電壓輸入型發(fā)光器件的。此外，本發(fā)明中發(fā)光元件退化造成的亮度下降小于TFT 51工作于線性范圍的圖25的電壓輸入型象素的。而且，本發(fā)明能夠減小發(fā)光元件亮度的變化而不管外界溫度和發(fā)光平板本身產(chǎn)生的熱引起的有機(jī)發(fā)光層溫度的變化，并能夠防止伴隨溫度上升的電流消耗的增大。
在本實(shí)施方案模式中，晶體管Tr4的源和漏之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。但本實(shí)施方案模式不局限于此。在本發(fā)明第一結(jié)構(gòu)的象素中，若在寫入周期Ta中，晶體管Tr4被連接到其它元件或布線，使晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，而在顯示周期Td中，晶體管Tr1的柵可以從Tr1的漏被斷開，這就足夠了。
簡而言之，若Tr3、Tr4、Tr5、Tr6在Ta中如圖9A所示被連接，而在Td中如圖9B所示被連接，就足夠了。Gj、Pj、Rj是3種分立的布線，但也可以被集成為一種或二種布線。
簡而言之，若在Ta中，Tr1中流動(dòng)的所有電流都被電流源控制，而在Td中，Tr1和Tr2中流動(dòng)的各個(gè)電流流入到發(fā)光元件中，就足夠了。實(shí)施方案模式4本實(shí)施方案模式描述具有本發(fā)明第二結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件的象素結(jié)構(gòu)。
圖37A是本實(shí)施方案模式的象素的電路圖。圖37A-37D所示的象素具有晶體管Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5和Tr6、發(fā)光元件6008、以及存儲電容器6000。存儲電容器6000被提供來更可靠地保持晶體管Tr1和Tr2的柵電壓，但不總是必須的。
晶體管Tr3的柵被連接到端子6002。晶體管Tr3具有源和漏，其中之一被連接到端子6001，而另一被連接到晶體管Tr1的漏。
晶體管Tr4的柵被連接到端子6003。晶體管Tr4具有源和漏，其中之一被連接到端子6001，而另一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵。
晶體管Tr5的柵被連接到端子6004。晶體管Tr5具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr2的漏。
晶體管Tr6的柵被連接到端子6007。晶體管Tr6具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr2的漏，而另一被連接到發(fā)光元件6008的象素電極。
晶體管Tr1和Tr2的柵被彼此連接。晶體管Tr1和Tr2的源都被連接到端子6005。
存儲電容器6000具有二個(gè)電極，其中之一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵，而另一被連接到晶體管Tr1和Tr2的源。
發(fā)光元件6008的反電極被連接到端子6006。給定的電壓從電源分別被施加到端子6005和6006，且端子之間的電位差被保持恒定。
在圖37A中，Tr1和Tr2都是p溝道TFT。晶體管Tr1和Tr2必須具有相同的極性。當(dāng)陽極用作象素電極而陰極被用作反電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是p溝道晶體管。另一方面，當(dāng)陽極用作反電極而陰極被用作象素電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是n溝道晶體管。
晶體管Tr3可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管，這同樣適用于晶體管Tr4-Tr6?？梢越柚诳紤]施加到各個(gè)端子的電壓來決定晶體管Tr3-Tr6的極性。
接著描述本實(shí)施方案模式的發(fā)光器件的工作。有關(guān)具有圖37A所示象素的發(fā)光器件的工作的描述被分成寫入周期Ta的描述以及顯示周期Td的描述。
圖37B是簡化圖，示出了在寫入周期Ta開始時(shí)，圖37A的象素的晶體管Tr1和Tr2如何被連接。在寫入周期Ta開始時(shí)，Tr3-Tr5被開通，而Tr6被關(guān)斷。信號電流Ic則以相應(yīng)于輸入到端子6001的視頻信號的量分別在端子6001與端子6005之間流動(dòng)。
信號電流Ic使漏電流I1在Tr1的源和漏之間流動(dòng)而漏電流I2在Tr2的源和漏之間流動(dòng)。換言之，信號電流Ic對應(yīng)于漏電流I1與漏電流I2之和。此時(shí)，晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，Tr1因而工作于飽和區(qū)以滿足式1。因此，晶體管Tr1的柵電壓VGS決定于電流I1。
晶體管Tr2的柵被連接到晶體管Tr1的柵。晶體管Tr2的源被連接到晶體管Tr1的源。因此，晶體管Tr1的柵電壓等于晶體管Tr2的柵電壓。
雖然Tr1和Tr2具有相同的柵電壓，但若Tr1的μ、Co、W/L、VTH不同于Tr2的μ、Co、W/L、VTH，則I1和I2不總是彼此相等。
最好在寫入周期Ta結(jié)束之前關(guān)斷Tr4。圖37C是簡化圖，示出了當(dāng)Tr4被關(guān)斷時(shí)，晶體管Tr1和Tr2如何被連接。這是因?yàn)槿艟w管Tr3被首先關(guān)斷，則存儲電容器6000的電荷就通過Tr4泄漏。
寫入周期Ta的終止，隨之以顯示周期Td的開始。當(dāng)顯示周期Td開始時(shí)，晶體管Tr3-Tr5被關(guān)斷，而晶體管Tr6被開通。
圖37D是象素在顯示周期Td中的示意圖。在晶體管Tr2中，在寫入周期Ta中設(shè)定的VGS被存儲電容器6000保持原樣。由于晶體管Tr6處于開通狀態(tài)，故晶體管Tr2的漏電流I2被饋送到發(fā)光元件6008。發(fā)光元件6008就以相應(yīng)于其接收的電流量I2的亮度發(fā)光。換言之，發(fā)光元件6008以相應(yīng)于流入到發(fā)光元件中的電流量的亮度發(fā)光，各個(gè)象素的灰度因而決定于在顯示周期Td中流入到發(fā)光元件中的電流量。
當(dāng)每個(gè)寫入周期Ta和每個(gè)顯示周期Td結(jié)束時(shí)，就完成了一幀周期。在一幀周期中，一個(gè)圖象被顯示。然后開始下一個(gè)一幀周期，以開始寫入周期Ta，并重復(fù)上述操作。
在本發(fā)明第二結(jié)構(gòu)的象素中，若晶體管Tr1和Tr2的特性被改變，則從驅(qū)動(dòng)單元饋送到發(fā)光元件的電流量I2可能不保持在所希望的數(shù)值。但二個(gè)晶體管，亦即Tr1和Tr2，被一起用來將電流轉(zhuǎn)換成電壓，因此，被轉(zhuǎn)換的電壓能夠被平均。由于從驅(qū)動(dòng)單元饋送到發(fā)光元件的電流量I2相應(yīng)于平均電壓，故能夠?qū)⑻匦愿淖冊斐傻酿佀偷桨l(fā)光元件的電流量的起伏減小到圖27A所示象素的起伏的一半。因此，在本發(fā)明中能夠減小各個(gè)象素之間亮度的起伏。而且，饋送到象素的電流大于電流I2，因此能夠縮短寫入電流所需的時(shí)間。
在本發(fā)明的象素中，信號電流在寫入周期Ta中不流入到發(fā)光元件中。因此，發(fā)光元件的電容器不影響開始從信號線驅(qū)動(dòng)電路向象素饋送電流以使晶體管Tr1的漏電流流動(dòng)并改變柵電壓以及到柵電壓數(shù)值穩(wěn)定為止的周期長度。因此，比之現(xiàn)有技術(shù)的象素，本發(fā)明的象素在穩(wěn)定從饋送的電流轉(zhuǎn)換的電壓方面更為迅速，且電流寫入時(shí)間更短，并能夠防止在動(dòng)畫顯示中看到余像。
本發(fā)明的發(fā)光器件還具有常規(guī)電流輸入型發(fā)光器件的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)TFT的特性在各個(gè)象素之間改變時(shí)，本發(fā)明中各個(gè)象素之間發(fā)光元件亮度的起伏小于電壓輸入型發(fā)光器件的。此外，本發(fā)明中發(fā)光元件退化造成的亮度下降小于TFT 51工作于線性范圍的圖25的電壓輸入型象素的。而且，本發(fā)明能夠減小發(fā)光元件亮度的變化而不管外界溫度和發(fā)光平板本身產(chǎn)生的熱引起的有機(jī)發(fā)光層溫度的變化，并能夠防止伴隨溫度上升的電流消耗的增大。
注意，晶體管Tr3、Tr4、Tr5和Tr6的連接不局限于圖37A所示。若Tr3、Tr4、Tr5和Tr6被連接以確保Tr1和Tr2在各個(gè)周期中如圖37B-37D所示那樣被連接，就足夠了。
具體地說，在寫入周期開始時(shí)，如圖37B所示，Tr1和Tr2的源都被連接到端子6005，而Tr1和Tr2的柵和漏被連接到端子6001。存儲電容器的二個(gè)電極之一被連接到端子6005，而另一被連接到Tr1和Tr2的柵。如圖37C所示，在寫入周期結(jié)束之前，Tr1和Tr2的柵被彼此連接，Tr1和Tr2的源都被連接到端子6005，而Tr1和Tr2的漏被連接到端子6001。存儲電容器的二個(gè)電極之一被連接到端子6005，而另一被連接到Tr2的柵。這使得存儲電容器6000能夠保持電荷。注意，Tr1和Tr2的柵不一定要彼此連接，只要保持存儲電容器的電荷即可。若Tr1和Tr2的柵彼此不連接，則Tr1的柵可以被連接到Tr1的漏。
在顯示周期中，如圖37D所示，Tr1和Tr2的柵被彼此連接，Tr1和Tr2的源都被連接到端子6005，Tr1的漏或源被設(shè)定為浮置狀態(tài)，而Tr2的漏被連接到發(fā)光元件的象素電極。存儲電容器的二個(gè)電極之一被連接到端子6005，而另一被連接到Tr2的柵。Tr1和Tr2的柵可以不被彼此連接，在此情況下，Tr1的柵可以被連接到Tr1的漏。
例如，Tr3的源和漏之一必須被連接到端子6001，但另一不一定要被連接到Tr1的漏，而可以被連接到Tr2的漏。Tr4的源和漏之一必須被連接到Tr1和Tr2的柵，但另一不一定要被連接到端子6001，而可以被連接到Tr1的漏或Tr2的漏。Tr5的源和漏之一必須被連接到Tr2的漏，但另一不一定要被連接到Tr1的漏，而可以被連接到端子6001。實(shí)施方案模式5本實(shí)施方案模式描述具有本發(fā)明第二結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件的象素結(jié)構(gòu)。
圖38A是本實(shí)施方案模式的象素的電路圖。圖38A-38D所示的象素具有晶體管Tr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5和Tr6、發(fā)光元件6108、以及存儲電容器6100。存儲電容器6100被提供來更可靠地保持晶體管Tr1和Tr2的柵電壓，但不總是必須的。
晶體管Tr3的柵被連接到端子6102。晶體管Tr3具有源和漏，其中之一被連接到端子6101，而另一被連接到晶體管Tr1的源。
晶體管Tr4的柵被連接到端子6103。晶體管Tr4具有源和漏，其中之一被連接到端子6105，而另一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵。
晶體管Tr5的柵被連接到端子6104。晶體管Tr5具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的源，而另一被連接到晶體管Tr2的源。
晶體管Tr6的柵被連接到端子6107。晶體管Tr6具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr2的源，而另一被連接到發(fā)光元件6108的象素電極。
晶體管Tr1和Tr2的柵被彼此連接。晶體管Tr1和Tr2的漏都被連接到端子6105。
存儲電容器6100具有二個(gè)電極，其中之一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵，而另一被連接到晶體管Tr1和Tr2的源。
發(fā)光元件6108的反電極被連接到端子6106。給定的電壓從電源被施加到端子6105和6106，且端子之間的電位差被保持恒定。
在圖38A中，Tr1和Tr2都是n溝道TFT。晶體管Tr1和Tr2必須具有相同的極性。當(dāng)陽極用作象素電極而陰極被用作反電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是p溝道晶體管。另一方面，當(dāng)陽極用作反電極而陰極被用作象素電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是n溝道晶體管。
晶體管Tr3可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管，這同樣適用于晶體管Tr4-Tr6。可以借助于考慮施加到各個(gè)端子的電壓來決定晶體管Tr3-Tr6的極性。
接著描述本實(shí)施方案模式的發(fā)光器件的工作。有關(guān)具有圖38A所示象素的發(fā)光器件的工作的描述被分成寫入周期Ta的描述以及顯示周期Td的描述。
圖38B是簡化圖，示出了在寫入周期Ta開始時(shí)，圖38A的象素的晶體管Tr1和Tr2如何被連接。在寫入周期Ta開始時(shí)，Tr3-Tr5被開通，而Tr6被關(guān)斷。信號電流Ic則以相應(yīng)于輸入到端子6101的視頻信號的量在端子6101與端子6105之間流動(dòng)。
信號電流Ic使漏電流I1在Tr1的源和漏之間流動(dòng)而漏電流I2在Tr2的源和漏之間流動(dòng)。換言之，信號電流Ic對應(yīng)于漏電流I1與漏電流I2之和。此時(shí)，晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，Tr1因而工作于飽和區(qū)以滿足式1。因此，晶體管Tr1的柵電壓VGS決定于電流I1。
晶體管Tr2的柵被連接到晶體管Tr1的柵。晶體管Tr2的源被連接到晶體管Tr1的源。因此，晶體管Tr1的柵電壓等于晶體管Tr2的柵電壓。
雖然Tr1和Tr2具有相同的柵電壓，但若Tr1的μ、Co、W/L、VTH不同于Tr2的μ、Co、W/L、VTH，則I1和I2不總是彼此相等。
最好在寫入周期Ta結(jié)束之前關(guān)斷Tr4。圖38C是簡化圖，示出了當(dāng)Tr4被關(guān)斷時(shí)，晶體管Tr1和Tr2如何被連接。這是因?yàn)槿艟w管Tr3被首先關(guān)斷，則存儲電容器6100的電荷就通過Tr4泄漏。
寫入周期Ta的終止，隨之以顯示周期Td的開始。當(dāng)顯示周期Td開始時(shí)，晶體管Tr3-Tr5被關(guān)斷，而晶體管Tr6被開通。
圖38D是象素在顯示周期Td中的示意圖。在晶體管Tr2中，在寫入周期Ta中設(shè)定的VGS被存儲電容器6100保持原樣。由于晶體管Tr6處于開通狀態(tài)，故晶體管Tr2的漏電流I2被饋送到發(fā)光元件6108。發(fā)光元件6108就以相應(yīng)于其接收的電流量I2的亮度發(fā)光。發(fā)光元件6108以相應(yīng)于流入到發(fā)光元件中的電流量的亮度發(fā)光，各個(gè)象素的灰度因而決定于在顯示周期Td中流入到發(fā)光元件中的電流量。
當(dāng)每個(gè)寫入周期Ta和每個(gè)顯示周期Td結(jié)束時(shí)，就完成了一幀周期。在一幀周期中，一個(gè)圖象被顯示。然后開始下一個(gè)一幀周期，以開始寫入周期Ta，并重復(fù)上述操作。
在本發(fā)明第二結(jié)構(gòu)的象素中，若晶體管Tr1和Tr2的特性被改變，則從驅(qū)動(dòng)單元饋送到發(fā)光元件的電流量I2可能不保持在所希望的數(shù)值。但二個(gè)晶體管，亦即Tr1和Tr2，被用來將電流轉(zhuǎn)換成電壓，因此，被轉(zhuǎn)換的電壓能夠被平均。由于從驅(qū)動(dòng)單元饋送到發(fā)光元件的電流量I2相應(yīng)于平均電壓，故能夠?qū)⑻匦愿淖冊斐傻酿佀偷桨l(fā)光元件的電流量的起伏減小到圖27A所示象素的起伏的一半。因此，在本發(fā)明中能夠減小各個(gè)象素之間亮度的起伏。而且，饋送到象素的電流大于電流I2，因此能夠縮短寫入電流所需的時(shí)間。
在本發(fā)明的象素中，信號電流Ic在寫入周期Ta中不流入到發(fā)光元件中。因此，發(fā)光元件的電容器不影響開始從信號線驅(qū)動(dòng)電路向象素饋送電流以使晶體管Tr1的漏電流流動(dòng)并改變柵電壓以及到柵電壓數(shù)值穩(wěn)定為止的周期長度。因此，比之現(xiàn)有技術(shù)的象素，本發(fā)明的象素在穩(wěn)定從饋送的電流轉(zhuǎn)換的電壓方面更為迅速，且電流寫入時(shí)間更短，并能夠防止在動(dòng)畫顯示中看到余像。
本發(fā)明的發(fā)光器件還具有常規(guī)電流輸入型發(fā)光器件的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)TFT的特性在各個(gè)象素之間改變時(shí)，本發(fā)明中各個(gè)象素之間發(fā)光元件亮度的起伏小于電壓輸入型發(fā)光器件的。此外，本發(fā)明中發(fā)光元件退化造成的亮度下降小于TFT 51工作于線性范圍的圖25的電壓輸入型象素的。而且，本發(fā)明能夠減小發(fā)光元件亮度的變化而不管外界溫度和發(fā)光平板本身產(chǎn)生的熱引起的有機(jī)發(fā)光層溫度的變化，并能夠防止伴隨溫度上升的電流消耗的增大。
晶體管Tr3、Tr4、Tr5和Tr6的連接不局限于圖38A所示。若Tr3、Tr4、Tr5和Tr6被連接以確保Tr1和Tr2在各個(gè)周期中如圖38B-38D所示那樣被連接，就足夠了。
具體地說，在寫入周期開始時(shí)，如圖38B所示，Tr1和Tr2的源都被連接到端子6101，而Tr1和Tr2的柵和漏被連接到端子6105。存儲電容器的二個(gè)電極之一被連接到端子6101，而另一被連接到Tr1和Tr2的柵。如圖38C所示，在寫入周期結(jié)束之前，Tr1和Tr2的柵被彼此連接，而Tr1和Tr2的漏被連接到端子6105。存儲電容器的二個(gè)電極之一被連接到Tr2的源，而另一被連接到Tr2的柵。這使得存儲電容器6100能夠保持電荷。Tr1和Tr2的柵不一定要彼此連接，只要保持存儲電容器的電荷即可。若Tr1和Tr2的柵彼此不連接，則Tr1的柵可以被連接到Tr1的漏。
在顯示周期中，如圖38D所示，Tr1和Tr2的柵被彼此連接，Tr1和Tr2的漏被連接到端子6105，Tr1的源或漏被設(shè)定為浮置狀態(tài)，且Tr2的源被連接到發(fā)光元件的象素電極。存儲電容器的二個(gè)電極之一被連接到Tr2的源，而另一被連接到Tr2的柵。Tr1和Tr2的柵可以不被彼此連接，在此情況下，Tr1的柵可以被連接到Tr1的漏。
例如，Tr3的源和漏之一必須被連接到端子6101，但另一不一定要被連接到Tr1的源，而可以被連接到Tr2的源。Tr5的源和漏之一必須被連接到Tr2的漏，但另一不一定要被連接到Tr1的漏，而可以被連接到端子6101。實(shí)施方案模式6在實(shí)施方案模式1-5中已經(jīng)描述了視頻信號是模擬信號的情況。本發(fā)明的發(fā)光器件也可以用數(shù)字視頻信號來驅(qū)動(dòng)。
在使用數(shù)字視頻信號的時(shí)間灰度驅(qū)動(dòng)方法(數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法)中，寫入周期Ta和顯示周期Td在一幀周期中被重復(fù)，以顯示一個(gè)圖象。
例如，若要用n位視頻信號來顯示一個(gè)圖象，則一幀周期至少具有n個(gè)寫入周期和n個(gè)顯示周期。n個(gè)寫入周期(Ta1-Tan)和n個(gè)顯示周期(Td1-Tdn)分別用于n位視頻信號。
寫入周期Tam(m是1-n范圍內(nèi)的任意數(shù))隨之以相同位數(shù)的顯示周期，在此情況下是顯示周期Tdm。一個(gè)寫入周期Ta和一個(gè)顯示周期Td一起構(gòu)成一個(gè)子幀周期SF。第m位的寫入周期Tam和顯示周期Tdm構(gòu)成一個(gè)子幀周期SFm。
子幀周期SF1-SFn的長度被設(shè)定為滿足SF1SF2…SFn＝2021…2n-1。
發(fā)光元件在各個(gè)子幀周期中是否發(fā)光決定于被輸入的數(shù)字視頻信號的位。借助于控制發(fā)光元件在一幀周期中發(fā)光的各個(gè)顯示周期的長度之和，能夠控制象素的灰度。
顯示周期長的子幀周期可以被分割成幾個(gè)周期，以便改善圖象顯示的質(zhì)量。日本專利申請No.2000-267164公開了如何分割子幀周期的細(xì)節(jié)。
時(shí)間灰度可以與面積比灰度進(jìn)行組合。
在本發(fā)明的發(fā)光器件中，用于象素的晶體管可以是由單晶硅制成的晶體管，也可以是由多晶硅或非晶硅制成的薄膜晶體管。
下面將描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案。實(shí)施方案1圖3、6、8所示是圖2的發(fā)光器件的象素101的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方案描述了此象素101的另一種結(jié)構(gòu)。
圖10示出了圖2中的象素101的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖10所示的象素101具有信號線Si(S1-Sx之一)、第一掃描線Gj(G1-Gy之一)、第二掃描線Pj(P1-Py之一)、第三掃描線Rj(R1-Ry之一)、以及電源線Vi(V1-Vx之一)。
象素101還具有晶體管Tr1、晶體管Tr2、晶體管Tr3、晶體管Tr4、晶體管Tr5、發(fā)光元件234、以及存儲電容器235。存儲電容器235被提供來更可靠地保持晶體管Tr1和Tr2的柵與源之間的電壓(柵電壓)，但不總是必須的。
晶體管Tr3的柵被連接到第一掃描線Gj。晶體管Tr3具有源和漏，其中之一被連接到信號線Si，而另一被連接到晶體管Tr1的漏。
晶體管Tr4的柵被連接到第二掃描線Pj。晶體管Tr4具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。
晶體管Tr5的柵被連接到第三掃描線Rj。晶體管Tr5具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr2的漏。
晶體管Tr1和Tr2的柵被彼此連接。晶體管Tr1和Tr2的源都被連接到電源線Vi。晶體管Tr2的漏被連接到發(fā)光元件234的象素電極。
存儲電容器235具有二個(gè)電極，其中之一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵，而另一被連接到電源線Vi。
發(fā)光元件234具有陽極和陰極。在本說明書中，若陽極用作象素電極，則陰極被稱為反電極，而若陰極用作象素電極，則陽極被稱為反電極。
電源線Vi的電壓(電源電壓)被保持在恒定電平。反電極的電壓也被保持在恒定電平。
晶體管Tr1和Tr2各可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管。但晶體管Tr1和Tr2必須具有相同的極性。當(dāng)陽極用作象素電極而陰極被用作反電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是p溝道晶體管。另一方面，當(dāng)陽極用作反電極而陰極被用作象素電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是n溝道晶體管。
晶體管Tr3-Tr5可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管。Gj、Pj、Rj是3種分立的布線，但也可以集成為一種或二種布線。
相似于圖3所示的象素，有關(guān)具有圖10象素的發(fā)光器件工作的描述被分成對寫入周期Ta的描述和對顯示周期Td的描述。圖10的象素在寫入周期Ta和顯示周期Td中以相同于參照圖4以及圖5A和5B在實(shí)施方案模式1中所述的圖3象素的方式工作。因此，其描述在此處從略。實(shí)施方案2本實(shí)施方案描述了實(shí)施方案模式1的發(fā)光器件中的象素當(dāng)晶體管Tr5的柵被連接到第一掃描線時(shí)的結(jié)構(gòu)。
圖11示出了圖2中的象素101的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖11所示的象素101具有信號線Si(S1-Sx之一)、第一掃描線Gj(G1-Gy之一)、第二掃描線Pj(P1-Py之一)、第三掃描線Rj(R1-Ry之一)、以及電源線Vi(V1-Vx之一)。
象素101還具有晶體管Tr1、晶體管Tr2、晶體管Tr3、晶體管Tr4、晶體管Tr5、發(fā)光元件244、以及存儲電容器245。存儲電容器245被提供來更可靠地保持晶體管Tr1和Tr2的柵與源之間的電壓(柵電壓)，但不總是必須的。
晶體管Tr3的柵被連接到第一掃描線Gj。晶體管Tr3具有源和漏，其中之一被連接到信號線Si，而另一被連接到晶體管Tr1的漏。
晶體管Tr4的柵被連接到第二掃描線Pj。晶體管Tr4具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。
晶體管Tr5的柵被連接到第一掃描線Gj。晶體管Tr5具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr2的漏。
晶體管Tr1和Tr2的柵被彼此連接。晶體管Tr1和Tr2的源都被連接到電源線Vi。晶體管Tr2的漏被連接到發(fā)光元件244的象素電極。
存儲電容器245具有二個(gè)電極，其中之一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵，而另一被連接到電源線Vi。
電源線Vi的電壓(電源電壓)被保持在恒定電平。反電極的電壓也被保持在恒定電平。
在本實(shí)施方案中，晶體管Tr1和Tr2是p溝道晶體管。晶體管Tr1和Tr2也可以是n溝道晶體管。但晶體管Tr1和Tr2必須具有相同的極性。
當(dāng)陽極用作象素電極而陰極被用作反電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是p溝道晶體管。另一方面，當(dāng)陽極用作反電極而陰極被用作象素電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是n溝道晶體管。
在本實(shí)施方案中，晶體管Tr3的柵被連接到晶體管Tr5的柵。因此晶體管Tr3和Tr5具有不同的極性。
在本實(shí)施方案中，晶體管Tr3和Tr4都是n溝道晶體管。晶體管Tr3和Tr4也可以是p溝道晶體管。但晶體管Tr3和Tr4必須具有相同的極性。在本實(shí)施方案中，晶體管Tr3和Tr4的柵被連接到不同的布線，使寫入周期結(jié)束時(shí)先關(guān)斷Tr4，然后關(guān)斷Tr3。借助于早于Tr3而關(guān)斷晶體管Tr4，能夠防止電荷通過晶體管Tr4從存儲電容器245泄漏。
相似于圖3所示的象素，有關(guān)具有圖11象素的發(fā)光器件工作的描述被分成對寫入周期Ta的描述和對顯示周期Td的描述。圖11的象素在寫入周期Ta和顯示周期Td中以相同于參照圖5A和5B在實(shí)施方案模式1中所述的圖3象素的方式工作。因此，其描述在此處從略。
在本實(shí)施方案的發(fā)光器件中，各個(gè)象素比實(shí)施方案模式1的發(fā)光器件中的象素少一個(gè)布線。因此，本實(shí)施方案能夠提高制造工藝的成品率?？讖奖纫驳玫搅烁纳?，因而，若發(fā)光元件向著其上制作布線之類的襯底發(fā)光，則在消耗同等數(shù)量電流的情況下，屏幕更明亮。實(shí)施方案3本實(shí)施方案描述了實(shí)施方案模式1的發(fā)光器件中的象素當(dāng)晶體管Tr3、Tr4、Tr5的柵被連接到同一個(gè)掃描線時(shí)的結(jié)構(gòu)。
圖12示出了圖2中的象素101的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖12所示的象素101具有信號線Si(S1-Sx之一)、掃描線Gj(G1-Gy之一)、以及電源線Vi(V1-Vx之一)。
象素101還具有晶體管Tr1、晶體管Tr2、晶體管Tr3、晶體管Tr4、晶體管Tr5、發(fā)光元件254、以及存儲電容器255。存儲電容器255被提供來更可靠地保持晶體管Tr1和Tr2的柵與源之間的電壓(柵電壓)，但不總是必須的。
晶體管Tr3的柵被連接到掃描線Gj。晶體管Tr3具有源和漏，其中之一被連接到信號線Si，而另一被連接到晶體管Tr1的漏。
晶體管Tr4的柵被連接到掃描線Gj。晶體管Tr4具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。
晶體管Tr5的柵被連接到掃描線Gj。晶體管Tr5具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr2的漏。
晶體管Tr1和Tr2的柵被彼此連接。晶體管Tr1和Tr2的源都被連接到電源線Vi。晶體管Tr2的漏被連接到發(fā)光元件254的象素電極。
存儲電容器255具有二個(gè)電極，其中之一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵，而另一被連接到電源線Vi。
電源線Vi的電壓(電源電壓)被保持在恒定電平。反電極的電壓也被保持在恒定電平。
在本實(shí)施方案中，晶體管Tr1和Tr2是p溝道晶體管。晶體管Tr1和Tr2也可以是n溝道晶體管。但晶體管Tr1和Tr2必須具有相同的極性。
當(dāng)陽極用作象素電極而陰極被用作反電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是p溝道晶體管。另一方面，當(dāng)陽極用作反電極而陰極被用作象素電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是n溝道晶體管。
在本實(shí)施方案中，晶體管Tr3和Tr4都是n溝道晶體管，而晶體管Tr5是p溝道晶體管。晶體管Tr3-Tr5各可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管。但晶體管Tr3和Tr4必須具有相同的極性，而晶體管Tr5的極性必須與晶體管Tr3和Tr4的極性相反。
相似于圖3所示的象素，有關(guān)具有圖12象素的發(fā)光器件工作的描述被分成對寫入周期Ta的描述和對顯示周期Td的描述。圖12的象素在寫入周期Ta和顯示周期Td中以相同于參照圖5A和5B在實(shí)施方案模式1中所述的圖3象素的方式工作。因此，其描述在此處從略。
在本實(shí)施方案的發(fā)光器件中，晶體管Tr4的源與漏之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵。但本發(fā)明不局限于此。在本本發(fā)明的象素中，若晶體管Tr4被連接到其它的元件或布線，使晶體管Tr1的柵在寫入周期Ta中被連接到Tr1的漏，且晶體管Tr1的柵在顯示周期Td中從Tr1的漏斷開，則就足夠了。簡而言之，若Tr3、Tr4、Tr5在Ta中如圖5A所示被連接而在Td中如圖5B所示被連接，則就足夠了。
在本實(shí)施方案的發(fā)光器件中，各個(gè)象素比實(shí)施方案模式1的發(fā)光器件中的象素少2個(gè)布線。而且，各個(gè)象素比實(shí)施方案2的發(fā)光器件中的象素少1個(gè)布線。因此，本實(shí)施方案能夠提高制造工藝的成品率?？讖奖纫驳玫搅烁纳疲蚨?，若發(fā)光元件向著其上制作布線之類的襯底發(fā)光，則在消耗同等數(shù)量電流的情況下，屏幕更明亮。實(shí)施方案4下面參照圖13-17來描述根據(jù)本發(fā)明的制造發(fā)光器件的方法。在本實(shí)施方案中，描述了制造具有圖3所示象素的發(fā)光器件的方法。注意，晶體管Tr3、Tr5、以及排列在象素部分外圍的一個(gè)晶體管，將作為代表被詳細(xì)地解釋。雖然未特別示出晶體管Tr1、Tr2、Tr4，但有可能根據(jù)本實(shí)施方案的制造方法來制造它們。而且，除了圖3所示的發(fā)光器件，利用本實(shí)施方案中所示的制造方法，還能夠制造本發(fā)明的發(fā)光器件。關(guān)于驅(qū)動(dòng)電路、CMOS電路的TFT，被示為簡要描述的基本單元。
首先，如圖13A所示，在由諸如以Coning公司#7059玻璃和#1737玻璃為代表的鋇硼硅酸鹽玻璃或鋁硼硅酸鹽玻璃之類的玻璃制成的襯底5001上，制作由諸如氧化硅膜、氮化硅膜、或氮氧化硅膜之類的絕緣膜組成的基底膜5002。例如，用等離子體CVD方法，從SiH4、NH3、N2O制作厚度為10-200nm(最好是50-100nm)的氮氧化硅膜5002a。同樣，從SiH4和N2O制作的厚度為50-200nm(最好是100-150nm)的氫化氮氧化硅膜被層疊其上。在本實(shí)施方案中，基底膜5002具有雙層結(jié)構(gòu)，但也可以被制作成上述一種絕緣膜的單層膜或具有2層以上的上述絕緣膜的疊層膜。
從借助于在具有非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜上執(zhí)行激光晶化方法或熟知的熱晶化方法得到的結(jié)晶半導(dǎo)體膜，制作小島狀半導(dǎo)體層5003-5006。這些小島狀半導(dǎo)體層5003-5006的厚度各為25-80nm(最好是30-60nm)。對結(jié)晶半導(dǎo)體膜的材料沒有限制，但結(jié)晶半導(dǎo)體膜最好由硅、硅鍺(SiGe)合金等組成。
當(dāng)要用激光晶化方法來制作結(jié)晶半導(dǎo)體膜時(shí)，采用脈沖振蕩型或連續(xù)發(fā)光型的準(zhǔn)分子激光器、YAG激光器和YVO4激光器。當(dāng)采用這些激光器時(shí)，最好使用從激光振蕩器輻射的激光束被光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚成線狀然后輻照到半導(dǎo)體膜的方法。晶化條件由操作人員適當(dāng)?shù)剡x擇。當(dāng)采用準(zhǔn)分子激光器時(shí)，脈沖振蕩頻率被設(shè)定為300Hz，而激光能量密度被設(shè)定為每平方厘米100-400mJ(典型為每平方厘米200-300mJ)。當(dāng)采用YAG激光器時(shí)，脈沖振蕩頻率最好利用其二次諧波設(shè)定為30-300kHz，而激光能量密度最好被設(shè)定為每平方厘米300-600mJ(典型為每平方厘米350-500mJ)。會(huì)聚成線狀且寬度為100-1000微米例如400微米的激光束，被輻照到整個(gè)襯底表面。此時(shí)，線狀激光束的重疊比被設(shè)定為50-90％。
注意，可以采用連續(xù)振蕩型或脈沖振蕩型的氣體激光器或固體激光器。諸如準(zhǔn)分子激光器、Ar激光器、Kr激光器之類的氣體激光器以及諸如YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YALO3激光器、玻璃激光器、紅寶石激光器、紫翠玉激光器、摻Ti的藍(lán)寶石激光器之類的固體激光器，能夠被用作激光束。諸如其中摻有Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti或Tm的YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YALO3激光器之類的晶體，也能夠被用作固體激光器。激光器的基波根據(jù)摻雜的材料而不同，從而得到基波約為1微米的激光束。利用非線性光學(xué)元件，能夠得到對應(yīng)于基波的諧波。
當(dāng)進(jìn)行非晶半導(dǎo)體膜的晶化時(shí)，為了得到大晶粒晶體，最好用能夠連續(xù)振蕩的固體激光器來施加基波的二次諧波到四次諧波。典型地說，最好施加摻Nd的YVO4激光器(基波為1064nm)的二次諧波(厚度為532nm)或三次諧波(厚度為355nm)。具體地說，利用非線性光學(xué)元件，輸出為10W的連續(xù)振蕩型YVO4激光器發(fā)射的激光束被轉(zhuǎn)換成諧波。并且發(fā)射諧波的方法借助于施加進(jìn)入共振腔內(nèi)的YVO4晶體和非線性光學(xué)元件。然后，更優(yōu)選的是，用光學(xué)系統(tǒng)將激光束成形為具有矩形或橢圓形形狀，從而輻照待要處理的襯底。此時(shí)，需要大約每平方厘米0.01-100MW(最好是每平方厘米01.-10MW)的能量密度。半導(dǎo)體膜以大約10-2000cm/s的速率相對于相應(yīng)激光束移動(dòng)，以便輻照半導(dǎo)體膜。
接著，制作覆蓋小島狀半導(dǎo)體層5003-5006的柵絕緣膜5007。用等離子體CVD方法或?yàn)R射方法，由包含硅的絕緣膜形成柵絕緣膜5007，厚度為40-150nm。在本實(shí)施方案中，柵絕緣膜5007由氮氧化硅膜形成，厚度為120nm。但柵絕緣膜不局限于這種氮氧化硅膜，而可以是包含硅的具有單層或疊層結(jié)構(gòu)的其它絕緣膜。例如，當(dāng)采用氧化硅膜時(shí)，用等離子體CVD方法混合TEOS(原硅酸四乙酯)和O2，反應(yīng)壓力被設(shè)定為40Pa，襯底溫度被設(shè)定為300-400℃，而高頻(13.56MHz)功率密度被設(shè)定為每平方厘米0.5-0.8W來放電。于是能夠利用放電來形成氧化硅膜。以這種方式制造的氧化硅膜在400-500℃下熱退火則能夠得到很好的柵絕緣膜特性。
在柵絕緣膜5007上制作用來形成柵電極的第一導(dǎo)電膜5008和第二導(dǎo)電膜5009。在本實(shí)施方案中，厚度為50-100nm的第一導(dǎo)電膜5008由Ta組成，而厚度為100-300nm的第二導(dǎo)電膜5009由W組成。
利用濺射方法制作Ta膜，而Ta靶用Ar濺射。在此情況下，當(dāng)適量的Xe和Kr被加入到Ar中時(shí)，Ta膜的內(nèi)應(yīng)力被釋放，從而能夠防止膜的剝離。α相Ta膜的電阻率約為20μΩcm，因而此Ta膜能夠被用于柵電極。但β相Ta膜的電阻率約為180μΩcm，因而不適合于用作柵電極。當(dāng)晶體結(jié)構(gòu)接近α相Ta的厚度為10-50nm的氮化鉭被預(yù)先制作成Ta膜的基底以便形成α相Ta膜時(shí)，能夠容易地得到α相Ta膜。
用濺射方法，以W為靶來制作W膜。而且，用熱CVD方法，用六氟化鎢(WF6)也能夠制作W膜。無論在何種情況下，為了用這種膜作為柵電極，都必須降低電阻。將W膜的電阻率設(shè)定為等于或小于20μΩcm，是可取的。當(dāng)W膜晶粒的尺寸被增大時(shí)，能夠降低W膜的電阻率。但當(dāng)W膜中有許多諸如氧之類的雜質(zhì)元素時(shí)，晶化受到阻礙，電阻率從而增大。因此，在濺射方法的情況下，采用純度為99.9999％或99.99％的W靶，并借助于充分注意不使雜質(zhì)從氣相混入到被制作的W膜，來制作W膜。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)9-20μΩcm的電阻率。
在本實(shí)施方案中，第一導(dǎo)電膜5008由Ta組成，而第二導(dǎo)電膜5009由W組成。但本發(fā)明不局限于此。各個(gè)導(dǎo)電膜也可以由選自Ta、W、Ti、Mo、Al、Cu的元素、或以這些元素作為主要成分的合金材料或化合物材料組成。而且，也可以采用以摻有諸如磷的雜質(zhì)元素的多晶硅為代表的半導(dǎo)體膜。本實(shí)施方案所示之外的組合包括第一導(dǎo)電膜5008由氮化鉭(TaN)組成而第二導(dǎo)電膜5009由W組成的組合；第一導(dǎo)電膜5008由氮化鉭(TaN)組成而第二導(dǎo)電膜5009由Al組成的組合；以及第一導(dǎo)電膜5008由氮化鉭(TaN)組成而第二導(dǎo)電膜5009由Cu組成的組合。
接著，由抗蝕劑形成掩模5010，并執(zhí)行用來形成電極和布線的第一腐蝕處理。在本實(shí)施方案中，采用ICP(感應(yīng)耦合等離子體)腐蝕方法，CF4和Cl2被混合成腐蝕氣體。在1Pa的壓力下，將500W的RF(13.56MHz)功率施加到線圈型電極以便產(chǎn)生等離子體。100W的RF(13.56MHz)功率還被施加到襯底側(cè)(樣品臺)，并施加明顯負(fù)的自偏壓。當(dāng)CF4和Cl2被混合時(shí)，W膜和Ta膜被腐蝕同樣程度。
在上述腐蝕條件下，第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的末端被施加到襯底側(cè)的偏置電壓借助于使由抗蝕劑組成的掩模形成為適當(dāng)?shù)男螤畹淖饔枚纬蔀殄F形。錐形部分的角度被設(shè)定為15-45度。最好增加大約10-20％的腐蝕時(shí)間，以便執(zhí)行腐蝕而不在柵絕緣膜上留下殘留物。由于氮氧化硅膜對W膜的選擇比為2-4(典型為3)，故氮氧化硅膜的暴露表面被過腐蝕過程腐蝕大約20-50nm。這樣，利用第一腐蝕處理，就形成了由第一和第二導(dǎo)電層組成的第一形狀的導(dǎo)電層5011-5016(第一導(dǎo)電層5011a-5016a和第二導(dǎo)電層5011b-5016b)。柵絕緣膜5007中未被第一形狀的導(dǎo)電層5011-5016覆蓋的區(qū)域被腐蝕大約20-50nm，致使形成減薄的區(qū)域(圖13B)。
然后，借助于執(zhí)行第一摻雜處理，加入提供n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素。摻雜方法可以是離子摻雜方法或離子注入方法。離子摻雜方法的執(zhí)行條件是劑量被設(shè)定為每平方厘米1×1013-5×1014，而加速電壓被設(shè)定為60-100keV。屬于VA族的元素，典型為磷(P)或砷(As)，被用作提供n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素。但此處采用磷(P)。在此情況下，導(dǎo)電層5011-5014用作對提供n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素的掩模，從而以自對準(zhǔn)方式形成第一雜質(zhì)區(qū)5017-5024。提供n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素以每立方厘米1×1020-1×1021原子的濃度被加入到第一雜質(zhì)區(qū)5017-5024(圖13B)。
接著執(zhí)行第二腐蝕處理而不清除圖13C所示的抗蝕劑掩模。用CF4、Cl2和O2作為腐蝕氣體來選擇性地腐蝕W膜。用第二腐蝕處理來形成第二形狀的導(dǎo)電層5026-5031(第一導(dǎo)電層5026a-5031a和第二導(dǎo)電層5026b-5031b)。柵絕緣膜5007的未被第二形狀的導(dǎo)電層5026-5031覆蓋的區(qū)域，被進(jìn)一步腐蝕大約20-50nm，致使形成減薄的區(qū)域。
可以從產(chǎn)生的原子團(tuán)或離子質(zhì)點(diǎn)以及反應(yīng)產(chǎn)物的蒸汽壓來設(shè)想利用CF4和Cl2的混合氣體的W膜或Ta膜腐蝕過程中的腐蝕反應(yīng)。當(dāng)比較W和Ta的氟化物和氯化物的蒸汽壓時(shí)，作為W的氟化物的WF6的蒸汽壓極端高，而其它的WCl5、TaF5、TaCl5的蒸汽壓彼此大致相等。因此，W膜和Ta膜都被CF4和Cl2的混合氣體腐蝕。但當(dāng)適量的O2被加入到這一混合氣體時(shí)，CF4與O2反應(yīng)形成CO和F，致使產(chǎn)生大量F原子團(tuán)或F離子。結(jié)果，其氟化物具有高蒸汽壓的W膜的腐蝕速度被提高。與此相反，當(dāng)F增加時(shí)，Ta膜的腐蝕速度增加比較小。由于Ta比W容易氧化，故Ta膜的表面由于O2的加入而被氧化。由于沒有Ta的氧化物與氟或氯反應(yīng)，故Ta膜的腐蝕速度被進(jìn)一步降低。因此，有可能在W膜與Ta膜之間造成腐蝕速度的差別，致使W膜的腐蝕速度能夠被設(shè)定成高于Ta膜的腐蝕速度。
如圖14A所示，然后執(zhí)行第二摻雜處理。在此情況下，借助于將劑量降低到低于第一摻雜處理，以低于第一摻雜處理的劑量在高的加速電壓下，提供n型導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素被摻雜。例如，加速電壓被設(shè)定為70-120keV，而劑量被設(shè)定為每平方厘米1×1013。于是，在圖13B中小島狀半導(dǎo)體層中形成的第一雜質(zhì)區(qū)內(nèi)就形成新的雜質(zhì)區(qū)。在摻雜過程中，第二形狀的導(dǎo)電層5026-5029被用作對雜質(zhì)元素的掩模，并執(zhí)行摻雜，致使雜質(zhì)元素也被加入到第一導(dǎo)電層5026a-5029a下側(cè)區(qū)域。于是形成第三雜質(zhì)區(qū)5032-5035。第三雜質(zhì)區(qū)5032-5035包含具有與第一導(dǎo)電層5026a-5029a錐形部分厚度梯度一致的緩慢濃度梯度的磷(P)。在第一導(dǎo)電層5026a-5029a錐形部分重疊的半導(dǎo)體層中，第一導(dǎo)電層5026a-5029a錐形部分的中心附近的雜質(zhì)濃度比邊沿處稍許更低。但差別非常輕微，從而在整個(gè)半導(dǎo)體層中保持了幾乎完全相同的雜質(zhì)濃度。
然后如圖14B所示執(zhí)行第三腐蝕處理。CHF6被用作腐蝕氣體，并采用反應(yīng)離子刻蝕(RIE)。通過第三腐蝕處理，第一導(dǎo)電層5026a-5029a的錐形部分被部分腐蝕，減小了第一導(dǎo)電層重疊于半導(dǎo)體層的區(qū)域。這樣形成的是第三形狀導(dǎo)電層5037-5042(第一導(dǎo)電層5037a-5042a和第二導(dǎo)電層5037b-5042b)。此時(shí)，未被第三形狀導(dǎo)電層5037-5042覆蓋的柵絕緣膜5007區(qū)域，被進(jìn)一步腐蝕并減薄大約20-50nm。
通過第三腐蝕處理，形成了第三雜質(zhì)區(qū)5032-5035。分別重疊于第一導(dǎo)電層5037a-5040a的第三雜質(zhì)區(qū)5032a-5035a以及第二雜質(zhì)區(qū)5032b-5036b，各自形成在第一雜質(zhì)區(qū)與第三雜質(zhì)區(qū)之間。
如圖14C所示，在用來形成p溝道TFT的小島狀半導(dǎo)體層5004-5006中，制作導(dǎo)電類型與第一導(dǎo)電類型相反的第四雜質(zhì)區(qū)5043-5054。第三形狀導(dǎo)電層5038b-5040b被用作對雜質(zhì)元素的掩模，并以自對準(zhǔn)方式形成雜質(zhì)區(qū)。此時(shí)，用來制作n溝道TFT和布線部分5041和5042的小島狀半導(dǎo)體層5003和5005，被抗蝕劑掩模5200整個(gè)覆蓋。雜質(zhì)區(qū)5043-5054已經(jīng)被摻有不同濃度的磷。通過離子摻雜方法，雜質(zhì)區(qū)5043-5054被雙硼烷(B2H6)摻雜，其各個(gè)雜質(zhì)區(qū)中的雜質(zhì)濃度被設(shè)定為每立方厘米2×1020-2×1021原子。
通過上述各個(gè)步驟，在各個(gè)小島狀半導(dǎo)體層中就形成了各個(gè)雜質(zhì)區(qū)。重疊于小島狀半導(dǎo)體層的第三形狀導(dǎo)電層5037-5040用作柵電極。參考號5042用作小島狀第一掃描線。參考號5041用作連接小島狀第三掃描線與第三形狀導(dǎo)電層5040的布線。
在清除抗蝕劑掩模5200之后，執(zhí)行對加入到小島狀半導(dǎo)體層的雜質(zhì)元素的激活步驟，以便控制導(dǎo)電類型。利用熱退火方法，用退火爐子來執(zhí)行這一工藝。也可以使用激光退火方法或快速熱退火方法(RTA方法)。在熱退火方法中，在400-700℃，典型為500-600℃的溫度下，于氧濃度等于或小于1ppm最好是等于或小于0.1ppm的氮?dú)鈿夥罩校瑘?zhí)行此工藝。在本實(shí)施方案中，在500℃的溫度下執(zhí)行4小時(shí)熱處理。當(dāng)用于第三形狀導(dǎo)電層5037-5042的布線材料的抗熱性差時(shí)，最好在形成層間絕緣膜(以硅作為主要成分)之后執(zhí)行激活，以便保護(hù)布線等。當(dāng)采用激光退火方法時(shí)，可以采用晶化過程中所用的激光器。當(dāng)執(zhí)行激活時(shí)，移動(dòng)速度如晶化處理那樣設(shè)定，并需要大約每平方厘米0.01-100MW的能量密度(最好是每平方厘米0.01-10MW)。
而且，在300-450℃的溫度下，于含有3-100％的氫的氣氛中，執(zhí)行1-12小時(shí)熱處理，致使小島狀半導(dǎo)體層被氫化。此步驟是為了用熱激發(fā)的氫來終止半導(dǎo)體層的懸掛鍵。作為另一種氫化手段，也可以執(zhí)行等離子體氫化(利用等離子體激發(fā)的氫)。
接著，如圖15A所示，以氮氧化硅膜制作厚度為100-200nm的第一層間絕緣膜5055。在第一層間絕緣膜上制作由有機(jī)絕緣材料組成的第二層間絕緣膜5056。然后，制作通過第一層間絕緣膜5055、第二層間絕緣膜5056、柵絕緣膜5007的接觸孔。圖形化并制作各個(gè)布線5057-5062。然后，圖形化并制作與連接布線相接觸的象素電極5064。
以有機(jī)樹脂為材料的膜被用作第二層間絕緣膜5056。聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸、BCB(苯并環(huán)丁烯)等可以被用作這種有機(jī)樹脂。特別是由于第二層間絕緣膜5056主要是為了整平而提供的，故在整平薄膜方面優(yōu)異的丙烯酸是優(yōu)選的。在本實(shí)施方案中，形成了厚度能夠充分勻平TFT引起的高程差的丙烯酸膜。其膜厚最后被設(shè)定為1-5微米(設(shè)定為2-4微米更好)。
在接觸孔的制作中，制作了達(dá)及n型雜質(zhì)區(qū)5017、5018、5021、5022或p型雜質(zhì)區(qū)5043、5048、5049、5054的接觸孔、達(dá)及布線5042(未示出)的接觸孔、達(dá)及電流源線(未示出)的接觸孔以及達(dá)到柵電極(未示出)的接觸孔。
而且，三層結(jié)構(gòu)的疊層膜被圖形化成所需的形狀，并被用作布線(包括連接布線和信號線)5057-5062。在這種三層結(jié)構(gòu)中，用濺射方法連續(xù)地制作厚度為100nm的Ti膜、厚度為300nm的含Ti的鋁膜、以及厚度為150nm的Ti膜。當(dāng)然，也可以采用其它的導(dǎo)電膜。
在本實(shí)施方案中，厚度為110nm的ITO膜被制作成象素電極5064，并被圖形化。借助于安排象素電極，使此象素電極5064與連接電極5062相接觸并與此連接布線相重疊而制作接觸。而且，也可以采用借助于將2-20％的氧化鋅與氧化銦進(jìn)行混合而提供的透明導(dǎo)電膜。象素電極5064成為發(fā)光元件的陽極(圖15A)。
圖17示出了到如圖15A所示步驟為止此時(shí)象素的俯視圖。順便說一下，為了各個(gè)布線和半導(dǎo)體層位置清晰起見，省略了有關(guān)絕緣膜和層間絕緣膜的解釋。沿圖17中A-A’線的剖面圖對應(yīng)于圖15A中沿A-A’線的部分。沿圖17中B-B’線的剖面圖對應(yīng)于圖15A中沿B-B’線的部分。而且沿圖17中C-C’線的剖面圖被示于圖16。
晶體管Tr3包含半導(dǎo)體層5005和連接到第一掃描線Gj(5042)的柵電極5039。制作在半導(dǎo)體層5005上的雜質(zhì)區(qū)5021(圖17中未特別示出)被連接到信號線Si(5060)，而雜質(zhì)區(qū)5022(圖17中未特別示出)被連接到布線5061。
晶體管Tr4具有半導(dǎo)體層5100和柵電極5101。制作在半導(dǎo)體層5100上的二個(gè)雜質(zhì)區(qū)(圖17中未特別示出)分別被連接到布線5107和信號線Si 5060。而且，柵電極5101被連接到布線5107，而布線5107被連接到第二掃描線Pj。
晶體管Tr1具有半導(dǎo)體層5103和柵電極5104。制作在半導(dǎo)體層5103上的二個(gè)雜質(zhì)區(qū)(圖17中未特別示出)分別被連接到電源線Vi(5110)和布線5061。而且，柵電極5104被連接到電容器電極5109。
晶體管Tr2具有半導(dǎo)體層5105和柵電極5106。制作在半導(dǎo)體層5105上的二個(gè)雜質(zhì)區(qū)(圖17中未特別示出)分別被連接到電源線Vi(5110)和布線5062。而且，柵電極5106被連接到電容器電極5109。
晶體管Tr5具有半導(dǎo)體層5006和柵電極5040。制作在半導(dǎo)體層5006上的二個(gè)雜質(zhì)區(qū)(圖17中未特別示出)分別被連接到布線5061和布線5062。而且，柵電極5040通過布線5041被連接到第三掃描線Rj。
布線5062被連接到象素電極5064。
參考號5108是為在半導(dǎo)體層上制作電容器而加入雜質(zhì)的半導(dǎo)體層。電容器的半導(dǎo)體層通過柵絕緣膜5007(圖17中未特別示出)與電容器電極5109重疊。電容器電極5109通過第一層間絕緣膜5055和第二層間絕緣膜5056與電源線Vi(5110)重疊。而且，電源線Vi(5110)經(jīng)由制作在第一層間絕緣膜5055和第二層間絕緣膜5056上的接觸孔，與包含在電容器的半導(dǎo)體層5108上的雜質(zhì)區(qū)5111連接。
如圖15B所示，接著制作含硅的厚度為500nm的絕緣膜(本實(shí)施方案中為氧化硅膜)。制作第二層間絕緣膜5056用作堤壩，其中在對應(yīng)象素電極5064的位置制作了窗口。當(dāng)制作窗口時(shí)，窗口的側(cè)壁由于使用濕法腐蝕方法容易被傾斜。當(dāng)窗口的側(cè)壁不夠平緩時(shí)，高程差引起的有機(jī)發(fā)光層的退化就成為值得注意的問題。
接著，在不暴露于大氣的情況下，用真空蒸發(fā)方法連續(xù)地制作有機(jī)發(fā)光層5066和陰極(MgAg電極)5067。有機(jī)發(fā)光層5066的厚度為80-200nm(典型為100-120nm)，而陰極5067的厚度為180-300nm(典型為200-250nm)。
在這一工藝中，對對應(yīng)于紅色的象素、對應(yīng)于綠色的象素、以及對應(yīng)于藍(lán)色的象素，相繼制作有機(jī)發(fā)光層。在此情況下，由于有機(jī)發(fā)光層的抗分解性不足，故必須分別制作各個(gè)顏色的有機(jī)發(fā)光層，而不用光刻技術(shù)。因此，最后用金屬掩模覆蓋所需象素以外的部分，使有機(jī)發(fā)光層僅僅被選擇性地制作在要求的部位中。
亦即，首先建立覆蓋除了對應(yīng)于紅色象素之外的所有部分的掩模，并用此掩模選擇性地制作發(fā)射紅光的有機(jī)發(fā)光層。接著，建立覆蓋除了對應(yīng)于綠色象素之外的所有部分的掩模，并用此掩模選擇性地制作發(fā)射綠光的有機(jī)發(fā)光層。接著，相似地建立覆蓋除了對應(yīng)于藍(lán)色象素之外的所有部分的掩模，并用此掩模選擇性地制作發(fā)射藍(lán)光的有機(jī)發(fā)光層。此處使用了不同的掩模，但也可以重復(fù)地使用同一個(gè)掩模。
此處，使用了用來制作對應(yīng)于R、G、B的3種發(fā)光元件的系統(tǒng)。但也可以使用用來發(fā)射白光的發(fā)光元件與彩色濾光片相組合的系統(tǒng)、用來發(fā)射藍(lán)光或藍(lán)綠光的發(fā)光元件與熒光物質(zhì)(熒光彩色轉(zhuǎn)化媒質(zhì)CCM)相組合的系統(tǒng)、利用透明電極用來以陰極(反電極)與分別對應(yīng)于R、G、B的發(fā)光元件重疊的系統(tǒng)等。
已知的材料能夠被用作有機(jī)發(fā)光層5066?？紤]到驅(qū)動(dòng)電壓，最好采用有機(jī)材料作為已知材料。例如，有空穴注入層、空穴輸運(yùn)層、發(fā)光層、以及電子注入層組成的4層結(jié)構(gòu)最好被用于有機(jī)發(fā)光層。
接著，利用金屬掩模制作陰極5067。本實(shí)施方案采用MgAg作為陰極5067，但不局限于此。其它的已知材料也可以被用作陰極5067。
最后，制作厚度為300nm的由氮化硅膜組成的鈍化膜5068。鈍化膜5068起保護(hù)有機(jī)發(fā)光層5066免受潮氣的作用。這樣就能夠進(jìn)一步改善發(fā)光元件的可靠性。
這就完成了具有圖15B所示結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件。
借助于除了將結(jié)構(gòu)最佳的TFT安排在象素部分之外還安排在驅(qū)動(dòng)電路部分，本實(shí)施方案中的發(fā)光器件具有非常高的可靠性和改進(jìn)了的工作特性。而且，在晶化過程中，借助于加入Ni之類的金屬催化劑，還能夠改善結(jié)晶性。這樣，信號線驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)頻率就能夠被設(shè)定為10MHz或以上。
首先，具有用來降低熱載流子注入以便盡可能不降低工作速度的結(jié)構(gòu)的TFT被用作組成驅(qū)動(dòng)電路部分的CMOS電路的n溝道TFT。此處，驅(qū)動(dòng)電路包括移位寄存器、緩沖器、電平移位器、行順序驅(qū)動(dòng)鎖存器、點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)傳輸門等。
在本實(shí)施方案的情況下，n溝道TFT的有源層包括源區(qū)(源)、漏區(qū)(漏)、通過柵絕緣膜與柵電極重疊的重疊LDD區(qū)(LOV區(qū))、通過柵絕緣膜與柵電極不重疊的偏離LDD區(qū)(LOFF區(qū))、以及溝道形成區(qū)。
CMOS電路的p溝道TFT中的熱載流子注入引起的退化幾乎可忽略。因此，不必在p溝道TFT中特別形成LDD區(qū)。但相似于n溝道TFT，可以在p溝道TFT中形成LDD區(qū)作為熱載流子對抗措施。
而且，當(dāng)在驅(qū)動(dòng)電路中采用電流通過溝道形成區(qū)雙向流動(dòng)的CMOS電路，亦即其中源和漏的作用被交換的CMOS電路時(shí)，構(gòu)成CMOS電路的n溝道TFT最好形成LDD區(qū)，使溝道形成區(qū)被夾在LDD區(qū)之間。作為這樣一種例子，提供了點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)中所用的傳輸門。當(dāng)要求盡可能降低關(guān)態(tài)電流數(shù)值的CMOS電路被用于驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，組成CMOS電路的n溝道TFT最好具有LOV區(qū)。還能夠提供用于點(diǎn)順序驅(qū)動(dòng)的傳輸門作為這種例子。
實(shí)際上，用高度氣密的幾乎不透氣的保護(hù)膜(例如疊層膜和紫外固化樹脂膜)或透光密封材料對達(dá)到圖15B狀態(tài)的器件進(jìn)行封裝，以便進(jìn)一步避免暴露于外界空氣。密封內(nèi)部空間可以安排惰性氣氛，或可以放置吸濕性物質(zhì)(例如氧化鋇)，以便改進(jìn)發(fā)光元件的可靠性。
在通過封裝或其它處理確保氣密性之后，連接件(柔性印刷電路FPC)被固定，以便連接外部信號端子與從制作在襯底上的元件或電路引出的端子。在本說明書中，處于能夠被發(fā)貨狀態(tài)下的器件被稱為顯示器件。
而且，根據(jù)本實(shí)施方案所示的工藝，能夠減少制造發(fā)光器件所需的光掩模的數(shù)目。結(jié)果，能夠減少工藝，這有助于降低制造成本并提高產(chǎn)率。
制造本發(fā)明的發(fā)光器件的方法不局限于制造本實(shí)施方案所述的發(fā)光器件的方法。因此，可以用已知的方法制造本發(fā)明的發(fā)光器件。
借助于與實(shí)施方案1-3進(jìn)行自由組合，能夠執(zhí)行本實(shí)施方案。實(shí)施方案5在本實(shí)施方案中，將解釋利用模擬驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)的根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)電路(信號線驅(qū)動(dòng)電路和掃描線驅(qū)動(dòng)電路)的構(gòu)造。
圖18A是本實(shí)施方案的信號線驅(qū)動(dòng)電路401的方框圖。參考號402是移位寄存器，參考號403是緩沖器，參考號404是取樣電路，而參考號405是電流轉(zhuǎn)換電路。
時(shí)鐘信號(CLK)和起始脈沖信號(SP)被輸入到移位寄存器402。在時(shí)鐘信號(CLK)和起始脈沖信號(SP)被輸入到移位寄存器402的情況下，產(chǎn)生時(shí)間信號。
產(chǎn)生的時(shí)間信號被緩沖器403放大或緩沖放大，以便輸入到取樣電路404。而且，借助于提供電平移位器代替緩沖器，也能夠放大時(shí)間信號。而且，緩沖器和電平移位器二者都可以提供。
圖18B示出了取樣電路404和電流轉(zhuǎn)換電路405的具體構(gòu)造。取樣電路404在端子410處與緩沖器403連接。取樣電路404配備有多個(gè)開關(guān)411。而且，模擬信號從視頻信號線406被輸入到取樣電路404。開關(guān)411與時(shí)間信號同步地對模擬視頻信號進(jìn)行取樣，以便將其輸入到下一級的電流轉(zhuǎn)換電路405。雖然圖18B僅僅示出了與取樣電路404的一個(gè)開關(guān)連接的電流轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)造，但圖18B所示的電流轉(zhuǎn)換電路405被連接在各個(gè)開關(guān)411的下一級中。
雖然在本實(shí)施方案中僅僅一個(gè)晶體管被用于開關(guān)411，但任何能夠與時(shí)間信號同步地對模擬視頻信號進(jìn)行取樣的開關(guān)都能夠被用作開關(guān)411，因而不局限于本實(shí)施方案的構(gòu)造。
被取樣的模擬視頻信號，被輸入到電流轉(zhuǎn)換電路405的電流輸出電路412。電流輸出電路412輸出數(shù)值對應(yīng)于被輸入的視頻信號的電壓的電流(信號電流)。雖然在圖18中電流輸出電路用放大器和晶體管提供，但本發(fā)明不局限于這種構(gòu)造，而是能夠采用任何能夠輸出數(shù)值對應(yīng)于輸入信號的電流的電路。
信號電流被輸入到電流轉(zhuǎn)換電路405的復(fù)位電路417。復(fù)位電路417具有二個(gè)模擬開關(guān)413和414、倒相器416、以及電源415。
復(fù)位信號(Res)被輸入到模擬開關(guān)414，而被倒相器416倒相的復(fù)位信號(Res)被輸入倒模擬開關(guān)413。然后，模擬開關(guān)413和模擬開關(guān)414各與被倒相的復(fù)位信號和復(fù)位信號同步地工作，致使一個(gè)開通，另一個(gè)關(guān)斷。
在模擬開關(guān)413開通的情況下，信號電流被輸入到相應(yīng)的信號線。相反，在模擬開關(guān)414開通的情況下，電源415的電位被提供給信號線，致使信號線被復(fù)位。電源415的電壓最好與提供給象素的電源線的電壓基本上相同。且當(dāng)信號線被復(fù)位時(shí)，饋送到信號線的電流最好盡可能接近0。
信號線最好在回掃行周期內(nèi)被復(fù)位。但也可能根據(jù)需要在不是回掃行周期內(nèi)被復(fù)位，只要不是顯示圖象的周期即可。
順便說一下，諸如譯碼器電路之類的能夠選擇信號線的其它電路也可以被用來代替移位寄存器。
接著描述掃描線驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)造。
圖19是方框圖，示出了掃描線驅(qū)動(dòng)電路641的構(gòu)造。掃描線驅(qū)動(dòng)電路641具有移位寄存器642和緩沖器643。而且，掃描線驅(qū)動(dòng)電路641還可以根據(jù)情況而具有電平移位器。
在掃描線驅(qū)動(dòng)電路641中，當(dāng)時(shí)鐘信號(CLK)和起始脈沖(SP)被輸入到移位寄存器642時(shí)，產(chǎn)生時(shí)間信號。此時(shí)間信號在緩沖器643處被緩沖放大，時(shí)間信號從而被提供給掃描線。
一行象素的晶體管的柵被連接到掃描線。一行象素部分晶體管必須同時(shí)都處于開通狀態(tài)。其中能夠流動(dòng)大電流的電路因而被用于緩沖器643。
注意，諸如譯碼器電路之類的能夠選擇掃描線的其它電路也可以被用來代替移位寄存器。
注意，第一到第三掃描線的電壓可以被對應(yīng)于各個(gè)掃描線的多個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路控制。某些掃描線或所有掃描線的電壓也可以被一個(gè)掃描線驅(qū)動(dòng)電路控制。
用來驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的發(fā)光器件的信號線驅(qū)動(dòng)電路和掃描線驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)造不局限于本實(shí)施方案所示的那些。本實(shí)施方案的構(gòu)造能夠被自由地執(zhí)行為與實(shí)施方案1-4的組合。實(shí)施方案6在本實(shí)施方案中，將解釋利用本發(fā)明的數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)的發(fā)光器件的信號線驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)造。掃描線驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)造可以與實(shí)施方案5中的相同，其具體解釋因而在本實(shí)施方案中從略。
圖20是方框圖，示出了信號線驅(qū)動(dòng)電路601的構(gòu)造。參考號602是移位寄存器，參考號603是存儲電路A，參考號604是存儲電路B，而參考號605是恒流電路。
時(shí)鐘信號CLK和起始脈沖信號SP被輸入到移位寄存器602。而且，數(shù)字視頻信號被輸入到存儲電路A603。而鎖存信號被輸入到存儲電路B604。從恒流電路605輸出的信號電流Ic被輸入到信號線。
圖21示出了信號線驅(qū)動(dòng)電路601的更詳細(xì)的構(gòu)造。
根據(jù)從預(yù)定布線輸入到移位寄存器602的時(shí)鐘信號CLK和起始脈沖信號SP，產(chǎn)生時(shí)間信號。時(shí)間信號被輸入到存儲電路A 603的各個(gè)多個(gè)鎖存器A(LATA-1-LATA-x)。此時(shí)，移位寄存器602產(chǎn)生的時(shí)間信號也有可能在被緩沖器等緩沖放大之后，被輸入到存儲電路A 603的各個(gè)多個(gè)鎖存器A(LATA-1-LATA-x)。
在時(shí)間信號被輸入到存儲電路A 603的情況下，待要輸入到視頻信號線610的一位數(shù)字視頻信號，與時(shí)間信號同步地相繼被寫入各個(gè)多個(gè)鎖存器A(LATA-1-LATA-x)，以便存儲。
雖然在本實(shí)施方案中，在數(shù)字視頻信號引到存儲電路A 603時(shí)，數(shù)字視頻信號被連續(xù)地輸入到存儲電路A 603的多個(gè)鎖存器A(LATA-1-LATA-x)，但本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)。也有可能執(zhí)行所謂的分割驅(qū)動(dòng)，將存儲電路A 603的多個(gè)級的鎖存器驅(qū)動(dòng)到幾個(gè)級，并同時(shí)為各個(gè)組輸入數(shù)字視頻信號。此時(shí)組的數(shù)目被稱為分割數(shù)。例如，在鎖存器被分割成4級組的情況下，稱為4分分割驅(qū)動(dòng)。
完成數(shù)字視頻信號到存儲電路A 603的所有各級的鎖存器的各個(gè)寫入操作所需的時(shí)間，被稱為行周期。在實(shí)際情況下，行周期中加入了水平回掃行周期的周期，可以被稱為行周期。
在完成了一行周期的情況下，鎖存信號經(jīng)由鎖存信號線609被饋送到存儲電路B 604的多個(gè)鎖存器B(LATB-1-LATB-x)。此時(shí)，存儲在存儲電路A 603的多個(gè)鎖存器A(LATA-1-LATA-x)中的數(shù)字視頻信號被全部寫入并存儲在存儲電路B 604的多個(gè)鎖存器B(LATB-1-LATB-x)中。
根據(jù)連續(xù)來自移位寄存器602的時(shí)間信號，在將各數(shù)字視頻信號送出到存儲電路B 604之后，下一位的數(shù)字視頻信號被寫入在存儲電路A 603中。
在第二個(gè)一行周期中，寫入并存儲在存儲電路B 604中的各數(shù)字視頻信號，被輸入到恒流電路605。
恒流電路605具有多個(gè)電流設(shè)定電路(C1-Cx)。在數(shù)字視頻信號被輸入到各個(gè)電流設(shè)定電路(C1-Cx)的情況下，根據(jù)數(shù)字視頻信號的1或0信息，選擇或者是恒定電流Ic饋送到信號線中，或者是電源線V1-Vx的電位施加到信號線。
圖22示出了電流設(shè)定電路C1的具體構(gòu)造。電流設(shè)定電路C2-Cx具有相同的構(gòu)造。
電流設(shè)定電路C1具有恒流源631、4個(gè)傳輸門SW1-SW4、以及二個(gè)倒相器Inb1和Inb2。恒流源631的晶體管650的極性與象素的Tr1和Tr2的極性相同。
根據(jù)從存儲電路B 604的LATB-1輸出的數(shù)字視頻信號，SW1-SW4的開關(guān)操作被控制。輸入到SW1和SW3的數(shù)字視頻信號以及輸入到SW2和SW4的數(shù)字視頻信號，被Inb1和Inb2倒相。因此，在SW1和SW3處于開通的情況下，SW2和SW4就處于關(guān)斷，而在SW1和SW3處于關(guān)斷的情況下，SW2和SW4就處于開通。
在SW1和SW3處于開通的情況下，除了0之外的預(yù)定數(shù)值的電流Ic從恒流源631經(jīng)由SW1和SW3被輸入到信號線S1。
相反，在SW2和SW4處于開通的情況下，電流Id從恒流源631經(jīng)由SW2被提供到地。而且，電源電位從電源線V1-Vx經(jīng)由SW4被提供到信號線S1，致使Ic≈0。
參照圖21，上述操作在一行周期中對恒流電路605的所有電流設(shè)定電路(C1-Cx)同時(shí)執(zhí)行。因此，輸入到所有信號線的信號電流Ic的數(shù)值被數(shù)字視頻信號選擇。
用于本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路不局限于本實(shí)施方案所示的構(gòu)造。本實(shí)施方案所示的恒流電路不局限于圖22所示的構(gòu)造。用于本發(fā)明的恒流電路可以具有任何構(gòu)造，只要二進(jìn)制信號電流Ic的某一個(gè)能夠被數(shù)字視頻信號選擇且被選值的信號電流能夠被提供給信號線即可。
注意，例如諸如譯碼器電路之類的能夠選擇信號線的其它電路，也可以被用來代替移位寄存器。
借助于與實(shí)施方案1-4自由地進(jìn)行組合，能夠執(zhí)行本實(shí)施方案的構(gòu)造。實(shí)施方案7在此實(shí)施方案中，利用有機(jī)發(fā)光材料能夠明顯地改進(jìn)發(fā)光外量子效率，有機(jī)發(fā)光材料的來自三重態(tài)激發(fā)的磷光能夠被用來發(fā)光。結(jié)果，發(fā)光元件的功耗能夠降低，壽命能夠延長，且重量能夠減輕。
以下是利用三重態(tài)激發(fā)改善發(fā)光外量子效率的報(bào)道(T.Tsutsui，C.Adachi，S.Saito，Photochemical Proces ses in OrganizedMolecular Systems，ed.K.Honda，(Elsevier Sci.Pub.，Tokyo，1991)p.437)。
上述論文報(bào)道的有機(jī)發(fā)光材料(香豆素顏料)的分子式表示如下(化學(xué)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)上述論文報(bào)道的有機(jī)發(fā)光材料(Pt絡(luò)合物)的分子式表示如下(化學(xué)式2) (M.A.Baldo，S.Lamansky，P.E.Burrows，M.E.Thompson，S.R.Forrest，Appl.Phys.Lett.，75(1999)p4)(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)。
上述論文報(bào)道的有機(jī)發(fā)光材料(Ir絡(luò)合物)的分子式表示如下(化學(xué)式3) 如上所述，若能夠?qū)嶋H利用來自三重態(tài)激發(fā)的磷光，則原則上能夠?qū)崿F(xiàn)比利用來自單重態(tài)激發(fā)的熒光高3-4倍的發(fā)光外量子效率。
借助于與實(shí)施方案1-6自由地進(jìn)行組合，能夠執(zhí)行本實(shí)施方案的構(gòu)造。實(shí)施方案8
參照圖23A-23C，本實(shí)施方案涉及到根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的制造。
圖23A是借助于用密封材料對其上制作薄膜晶體管的元件襯底進(jìn)行密封而制造的發(fā)光器件的俯視圖。圖23B是沿圖23A中A-A’線的剖面圖。圖23C是沿圖23A中B-B’線的剖面圖。
密封元件4009被提供成環(huán)繞制作在襯底4001上的象素單元4002、信號線驅(qū)動(dòng)電路4003、以及第一和第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004a和4004b。而且，密封元件4008被提供在象素單元4002上、信號線驅(qū)動(dòng)電路4003上、以及第一和第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004a和4004b上。因此，象素單元4002、信號線驅(qū)動(dòng)電路4003、以及第一和第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004a和4004b被填充材料4210密封，由襯底4001、密封材料4009、以及密封元件4008環(huán)繞。
制作在襯底4001上的象素單元4002、信號線驅(qū)動(dòng)電路4003、以及第一和第二掃描線驅(qū)動(dòng)電路4004a和4004b具有多個(gè)TFT。圖23(B)代表性地示出了制作在基底膜4010上并包括在信號線驅(qū)動(dòng)電路4003中的TFT(此處是n溝道TFT和p溝道TFT)4201以及包括在象素單元4002中的Tr5 4202。
在本實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)TFT 4201是用已知方法制造的p溝道TFT或n溝道TFT，而晶體管Tr5 4202是用已知方法制造的p溝道TFT。
層間絕緣膜(整平膜)4301被制作在驅(qū)動(dòng)TFT 4201上和晶體管Tr5 4202上，并在其上制作電連接到晶體管Tr5 4202的象素電極(陽極)4203。功函數(shù)大的透明導(dǎo)電膜被用作象素電極4203。氧化銦和氧化錫的化合物、氧化銦和氧化鋅的化合物、氧化鋅、氧化錫、或氧化銦，能夠被用作透明導(dǎo)電膜。也可以將鎵摻入到透明導(dǎo)電膜中。
絕緣膜4302被制作在象素電極4203上。在象素電極4203上的絕緣膜4302中形成窗口。在象素電極4203上的窗口中制作有機(jī)發(fā)光層4204。此有機(jī)發(fā)光層4204可以由已知的有機(jī)發(fā)光材料或無機(jī)發(fā)光材料制成。而且，此有機(jī)發(fā)光材料可以是低分子(單體)材料或高分子(聚合)材料。
可以用已知的淀積技術(shù)或涂敷技術(shù)來制作有機(jī)發(fā)光層4204。而且，有機(jī)發(fā)光層可以具有由空穴注入層、空穴輸運(yùn)層、發(fā)光層、以及電子輸運(yùn)層或電子注入層組成的疊層結(jié)構(gòu)，或可以具有單層結(jié)構(gòu)。
在有機(jī)發(fā)光層4204上制作包含具有遮光性質(zhì)的導(dǎo)電膜(通常是主要包含鋁、銅、或銀的導(dǎo)電膜，或其與其它導(dǎo)電膜的疊層膜)的陰極4205。希望從陰極4205與有機(jī)發(fā)光層4204之間的界面盡可能多地清除水和氧。因此，必須設(shè)法在氮?dú)饣蛳∮袣怏w氣氛中制作有機(jī)發(fā)光層4204，并在保持遠(yuǎn)離氧和水的情況下制作陰極4205。在本實(shí)施方案中，如上所述利用多工作室類型(組合工具型)的制膜裝置來制作薄膜。預(yù)定的電壓被提供給陰極4205。
存在著這樣制作的發(fā)光元件4303，它包含象素電極(陽極)4203、發(fā)光層4204、以及陰極4205。在絕緣膜4302上制作保護(hù)膜4209，以便覆蓋發(fā)光元件4303。保護(hù)膜4209能夠防止氧和水進(jìn)入到發(fā)光元件4303中。
參考號4005a是連接到電源線的迂回布線，并被電連接到晶體管Tr5 4202的源區(qū)。迂回的布線4005a穿過密封元件4009與襯底4001之間并經(jīng)由各向異性導(dǎo)電膜4300被電連接到FPC 4006具有的FPC布線4301。
玻璃元件、金屬元件(以不銹鋼元件為代表)、陶瓷元件、或塑料元件(包括塑料膜)，能夠被用作密封元件4008。FRP(玻璃纖維加固的塑料)板、PVF(聚氟乙烯)膜、Mylar膜、聚酯膜、或丙烯酸樹脂膜，能夠被用作塑料元件。也可以采用鋁箔被夾在PVF膜或Mylar膜之間的結(jié)構(gòu)片。
然而，當(dāng)從發(fā)光元件發(fā)射的光向著覆蓋元件時(shí)，覆蓋元件必須透明。在此情況下，采用諸如玻璃片、塑料片、聚酯膜、或丙烯酸膜之類的透明材料。
除了氮?dú)饣驓鍤庵惖亩栊詺怏w之外，可紫外線固化的樹脂或熱塑樹脂也能夠被用作填充材料4210。亦即，能夠采用PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂、PVB(聚丁縮醛乙烯)、或EVA(聚乙烯醋酸乙烯)。在本實(shí)施方案中，氮?dú)獗挥米魈畛洳牧稀?br> 為了使填充劑材料4210暴露于吸濕性材料(最好是氧化鋇)或能夠吸收氧的材料，進(jìn)一步在襯底4001側(cè)上的密封元件4008中形成凹陷部分4007，并將吸濕性材料或能夠吸收氧的材料4207置于其中。吸濕性材料或能夠吸收氧的材料4207被凹陷部分覆蓋元件4208夾持在凹陷部分4007中，致使吸濕性材料或能夠吸收氧的材料4207不散開。凹陷部分覆蓋元件4208的形狀為細(xì)網(wǎng)狀，允許空氣或水穿過，但不允許吸濕性材料或能夠吸收氧的材料4207穿過。吸濕性材料或能夠吸收氧的材料4207的提供抑制了發(fā)光元件4303的退化。
參照圖23C，與象素電極4203的制作同時(shí)，導(dǎo)電膜4203a被制作成接觸到迂回的布線4005a。
各向異性膜4300具有導(dǎo)電的填充劑4300a。當(dāng)襯底4001與FPC4006熱粘合到一起時(shí)，襯底4001上的導(dǎo)電膜4203a與FPC 4006上的FPC布線4301通過導(dǎo)電的填充劑4300a被電連接到一起。
借助于與實(shí)施方案1-7自由地進(jìn)行組合，能夠執(zhí)行本實(shí)施方案的構(gòu)造。實(shí)施方案9用作發(fā)光元件的有機(jī)發(fā)光材料粗略地分為低分子量材料和高分子量材料。本發(fā)明的發(fā)光器件能夠采用低分子量有機(jī)發(fā)光材料或高分子量有機(jī)發(fā)光材料。
用蒸發(fā)方法將低分子量有機(jī)發(fā)光材料制作成薄膜。因此，低分子量有機(jī)發(fā)光材料容易被形成疊層結(jié)構(gòu)，并容易借助于層疊諸如空穴輸運(yùn)層和電子輸運(yùn)層之類的不同功能的薄膜而提高效率。
低分子量有機(jī)發(fā)光材料的典型例子包括以喹啉作為配合基的鋁絡(luò)合物(Alq3)以及三苯胺衍生物(TPD)。
另一方面，高分子量有機(jī)發(fā)光材料具有比低分子量有機(jī)發(fā)光材料更高的物理強(qiáng)度，且高分子量有機(jī)發(fā)光材料制造的元件非常耐用。用涂敷方法能夠制作高分子量有機(jī)發(fā)光材料，因而由高分子量有機(jī)發(fā)光材料制造元件比較容易。
由高分子量有機(jī)發(fā)光材料制作的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)與由低分子量有機(jī)發(fā)光材料制作的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)基本上相同，并由陰極、有機(jī)發(fā)光層、以及陽極組成。但難以由高分子量有機(jī)發(fā)光材料制作具有由低分子量有機(jī)發(fā)光材料所制作的那樣的疊層結(jié)構(gòu)。由高分子量有機(jī)發(fā)光材料制作的有機(jī)發(fā)光層的最通行的已知疊層結(jié)構(gòu)是二層結(jié)構(gòu)。具體地說，此二層結(jié)構(gòu)是夾在陰極與陽極之間的發(fā)光層以及空穴輸運(yùn)層。Ca可以被用作由高分子量有機(jī)發(fā)光材料組成的發(fā)光元件中的陰極材料。
從元件發(fā)射的光的顏色決定于其發(fā)光層的材料。因此，借助于選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)光層材料，能夠得到發(fā)射所需顏色的發(fā)光元件。能夠用來制作發(fā)光層的高分子量有機(jī)發(fā)光材料的典型例子包括聚(對苯基-亞乙烯基礎(chǔ))基材料、基于聚對苯基材料、基于聚噻吩基材料、以及基于聚芴基材料。
聚(對苯基-亞乙烯基)類的例子包括聚(對苯基-亞乙烯基)[PPV]的衍生物諸如聚(2，5-二烷氧基-1，4-亞苯基亞乙烯)[RO-PPV]、聚(2-(2’-乙基-己氧基)-5-甲氧基-1，4-亞苯基亞乙烯基)[MEH-PPV]、以及聚(2-二烷氧苯基-1，4-亞苯基亞乙烯基)[ROPh-PPV]。
聚對亞苯基類的例子包括聚對亞苯[PPP]衍生物諸如聚(2，5-二烷氧基-1，4-亞苯基)[RO-PPP]、聚(2，5-二己氧基-1，4-亞苯基)。
聚噻吩類的例子包括諸如聚(3-烷基噻吩)[PAT]、聚(3-己基噻吩)[PHT]、聚(3-環(huán)己基噻吩)[PCHT]、聚(3-環(huán)己基-4-甲基噻吩)[PCHMT]、聚(3，4-二環(huán)己基噻吩)[PDCHT]、聚[3-(4-辛基苯基)噻吩][POPT]、以及聚[3-(4-辛基苯基)-2，2-二噻吩][PTOPT]之類的聚噻吩[PT]衍生物。
聚芴類的例子包括聚芴[PF]衍生物諸如聚(9，9-二烷基芴)[PDAF]和聚(9，9-二辛基芴)[PDOF]。
若能夠輸運(yùn)空穴的高分子量有機(jī)發(fā)光材料膜被夾在陽極與由高分子量有機(jī)發(fā)光材料組成的發(fā)光層之間，則能夠改善從陽極的空穴注入。通常，空穴輸運(yùn)材料與受主材料一起被溶解到水中，并用甩涂方法涂敷得到的溶液。由于空穴輸運(yùn)材料不溶于有機(jī)溶劑，故空穴輸運(yùn)材料膜能夠與由高分子量有機(jī)發(fā)光材料組成的發(fā)光層形成疊層。
空穴輸運(yùn)高分子量有機(jī)發(fā)光材料的例子包括PEDOT與是為受主材料的樟腦磺酸(CSA)的混合物以及聚苯胺(PANI)與是為受主的聚苯乙烯磺酸(PSS)的混合物。
本實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)可與實(shí)施方案1-8的任何一種結(jié)構(gòu)組合。實(shí)施方案10采用發(fā)光元件的發(fā)光器件是自發(fā)光的，因而在明亮環(huán)境中的清晰度優(yōu)于液晶顯示器件，并具有更寬廣的視角。因此能夠被用于各種電器的顯示部分。
作為采用本發(fā)明制作的發(fā)光器件的電器的實(shí)施方案的是攝像機(jī)；數(shù)碼相機(jī)；風(fēng)鏡式顯示器(頭戴式顯示器)；導(dǎo)航系統(tǒng)；放聲裝置(汽車音響、音響元件等)；膝上計(jì)算機(jī)；游戲機(jī)；便攜式信息終端(移動(dòng)計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、便攜式游戲機(jī)、電子記事本等)；配備有記錄媒質(zhì)的放像裝置(具體地說是配備有能夠重現(xiàn)諸如數(shù)字萬能碟盤(DVD)之類的記錄媒質(zhì)并能夠顯示圖象的顯示裝置的裝置)。具有發(fā)光元件的發(fā)光器件對于便攜式信息終端是特別可取的，由于其屏幕常常被傾斜地觀察因而要具有廣闊的視角。圖24A-24H示出了電器的具體例子。
圖24A示出了一種顯示器件，它包含機(jī)箱2001、支座2002、顯示部分2003、揚(yáng)聲器部分2004、視頻輸入端子2005等。本發(fā)明制作的發(fā)光器件能夠被用于顯示部分2003。此發(fā)光器件是自發(fā)光的，因而不需要后照光，致使能夠制作比液晶顯示器件更薄的顯示部分。屬于顯示器件包括用來顯示信息的各種顯示器件，例如個(gè)人計(jì)算機(jī)的顯示器件、用來接收電視廣播的顯示器件、以及用于廣告的顯示器件。
圖24B示出了一種數(shù)字靜像照相機(jī)，它包含主體2101、顯示部分2102、圖象接收部分2103、操作鍵2104、外部連接端口2105、快門2106等。本發(fā)明制作的發(fā)光器件能夠被用于顯示部分2102。
圖24C示出了一種膝上計(jì)算機(jī)，它包含主體2201、機(jī)箱2202、顯示部分2203、鍵盤2204、外部連接端口2205、鼠標(biāo)2206等。本發(fā)明制作的發(fā)光器件能夠被用于顯示部分2203。
圖24D示出了一種移動(dòng)計(jì)算機(jī)，它包含主體2301、顯示部分2302、開關(guān)2303、操作鍵2304、紅外線端口2305等。本發(fā)明制作的發(fā)光器件能夠被用于顯示部分2302。
圖24E示出了一種配備有記錄媒質(zhì)(具體地說是DVD游戲機(jī))的便攜式放像裝置。此裝置包含主體2401、機(jī)箱2402、顯示部分A 2403、顯示部分B 2404、記錄媒質(zhì)(DVD等)讀出端口2405、操作鍵2406、揚(yáng)聲器部分2407等。顯示部分A 2403主要顯示圖象信息，而顯示部分B 2404主要顯示文本信息。本發(fā)明制作的發(fā)光器件能夠被用于顯示部分A 2403和B 2404。屬于配備有記錄媒質(zhì)的放像裝置包括家用游戲機(jī)。
圖24F示出了一種風(fēng)鏡式顯示器(頭戴式顯示器)，它包含主體2501、顯示部分2502、以及鏡臂部分2503。本發(fā)明制作的發(fā)光器件能夠被用于顯示部分2502。
圖24G示出了一種攝像機(jī)，它包含主體2601、顯示部分2602、機(jī)箱2603、外部連接端口2604、遙控接收部分2605、圖象接收部分2606、電池2607、聲音輸入部分2608、操作鍵2609、目鏡部分2610等。本發(fā)明制作的發(fā)光器件能夠被用于顯示部分2602。
圖24H示出了一種蜂窩電話，它包含主體2701、機(jī)箱2702、顯示部分2703、聲音輸入部分2704、聲音輸出部分2705、操作鍵2706、外部連接端口2707、天線2708等。本發(fā)明制作的發(fā)光器件能夠被用于顯示部分2703。若顯示部分2703在黑色背景上顯示白色字符，則能夠降低蜂窩電話的功耗。
如果從有機(jī)發(fā)光材料發(fā)射的光的強(qiáng)度在將來得到提高，則此發(fā)光器件還能夠被用于正投式或背投式投影儀，其中攜帶著輸出圖象信息的光被透鏡等放大投影到屏幕上。
上述電器常常以越來越高的頻率顯示通過諸如互連網(wǎng)和CATV(有線電視)之類的電子通信線路傳播的信息，特別是動(dòng)畫信息。具有發(fā)光元件的發(fā)光器件由于有機(jī)材料具有快速的響應(yīng)速度而適合于顯示動(dòng)畫信息。
在發(fā)光器件中，發(fā)光的部分消耗功率。因此希望顯示信息時(shí)發(fā)光的部分盡可能小。因此，若發(fā)光器件被用于諸如便攜式信息終端、特別是蜂窩電話、以及放聲裝置之類的主要顯示文本信息的顯示部分，則希望分配發(fā)光部分來顯示文本信息而不發(fā)光的部分用作背景。
如上所述，其中采用了本發(fā)明的發(fā)光器件的應(yīng)用范圍是非常廣闊的，各種領(lǐng)域的電器都能夠采用這種器件。本實(shí)施方案的電器可以采用實(shí)施方案1-9中制作的發(fā)光器件作為其顯示部分。實(shí)施方案11本實(shí)施方案描述了圖2所示發(fā)光器件的象素101的結(jié)構(gòu)。
圖28示出了圖2中象素101的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖28所示的象素101具有信號線Si(S1-Sx之一)、第一掃描線Gj(G1-Gy之一)、第二掃描線Pj(P1-Py之一)、第三掃描線Rj(R1-Ry之一)、以及電源線Vi(V1-Vx之一)。
象素101還具有晶體管Tr1、晶體管Tr2、晶體管Tr3、晶體管Tr4、晶體管Tr5、晶體管Tr6、發(fā)光元件701、以及存儲電容器702。存儲電容器702被提供來更可靠地保持晶體管Tr1和Tr2的柵和源之間的電壓(柵電壓)，但不總是必須的。
晶體管Tr3的柵被連接到第一掃描線Gj。晶體管Tr3具有源和漏，其中之一被連接到信號線Si，而另一被連接到晶體管Tr1的漏。
晶體管Tr4的柵被連接到第二掃描線Pj。晶體管Tr4具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。
晶體管Tr6的柵被連接到晶體管Tr1和晶體管Tr2的柵。晶體管Tr6具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr5的源或漏。
晶體管Tr5的柵被連接到第三掃描線Rj。晶體管Tr5具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr2的漏，而另一被連接到晶體管Tr6的源或漏。
晶體管Tr1、Tr2、Tr6的柵被彼此連接。晶體管Tr1和Tr2的源都被連接到電源線Vi。晶體管Tr2的漏被連接到發(fā)光元件701的象素電極。
存儲電容器702具有二個(gè)電極，其中之一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵，而另一被連接到電源線Vi。
電源線Vi的電壓(電源電壓)被保持在恒定電平。反電極的電壓也被保持在恒定電平。
晶體管Tr1、Tr2、Tr6各可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管。但晶體管Tr1、Tr2、Tr6必須具有相同的極性。當(dāng)陽極用作象素電極而陰極被用作反電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是p溝道晶體管。另一方面，當(dāng)陽極用作反電極而陰極被用作象素電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是n溝道晶體管。
晶體管Tr3、Tr4、Tr5各可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管。
接著，描述本實(shí)施方案的發(fā)光器件的工作。與圖3所示象素相似，有關(guān)具有圖28象素的發(fā)光器件的工作的描述被分成對寫入周期Ta的描述以及對顯示周期Td的描述。
對于施加到第一至第三掃描線的電壓，參見圖4的時(shí)間圖。圖29A和29B是簡化圖，示出了在寫入周期Ta和顯示周期Td中，圖28的象素的晶體管Tr1和Tr2如何被連接。
當(dāng)寫入周期Ta開始時(shí)，第一掃描線G和第二掃描線P被選擇。這就使晶體管Tr3和Tr4開通。由于第三掃描線R未被選擇，故晶體管Tr5處于關(guān)斷狀態(tài)。
當(dāng)視頻信號被輸入到信號線驅(qū)動(dòng)電路102時(shí)，信號電流Ic以相應(yīng)于被輸入的視頻信號的數(shù)量在信號線S1-Sx與電源線V1-Vx之間流動(dòng)。
圖29A是在寫入周期Ta中，當(dāng)信號電流Ic對應(yīng)于視頻信號在信號線Si中流動(dòng)時(shí)，象素101的示意圖。706表示用來與向反電極提供電壓的電源連接的端子。707表示信號線驅(qū)動(dòng)電路102的恒流源。
晶體管Tr3現(xiàn)在被開通，因此，當(dāng)信號電流Ic對應(yīng)于視頻信號在信號線Si中流動(dòng)時(shí)，信號電流Ic就在晶體管Tr1的漏與源之間流動(dòng)。此時(shí)，晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，晶體管Tr1因此工作于飽和區(qū)以滿足式1。因此，晶體管Tr1的柵電壓VGS決定于電流數(shù)值Ic。
晶體管Tr2的柵被連接到晶體管Tr1的柵。晶體管Tr2的源被連接到晶體管Tr1的源。因此，晶體管Tr1的柵電壓等于晶體管Tr2的柵電壓。這意味著晶體管Tr2的漏電流與晶體管Tr1的漏電流成比例。若Tr1的μ、Co、W/L、VTH等于Tr2的μ、Co、W/L、VTH，則晶體管Tr1的漏電流和晶體管Tr2的漏電流彼此完全相同，且滿足I2＝Ic。
然后，晶體管Tr2的漏電流I2流入到發(fā)光元件704中。流入到發(fā)光元件中的電流量對應(yīng)于由恒流源707決定的信號電流Ic。發(fā)光元件704以相應(yīng)于其接收的電流量的亮度而發(fā)光。當(dāng)流入到發(fā)光元件的電流非常接近0或若發(fā)光元件接收沿反偏壓方向流動(dòng)的電流時(shí)，發(fā)光元件704不發(fā)光。
在結(jié)束寫入周期Ta之后，第一掃描線G和第二掃描線P不再被選擇。此時(shí)，若第二掃描線P的選擇周期早于第一掃描線G的選擇周期結(jié)束，是可取的。這是因?yàn)槿艟w管Tr3首先被關(guān)斷，則存儲電容器705的電荷就通過Tr4泄漏。
寫入周期Ta的終止，隨之以顯示周期Td的開始。當(dāng)顯示周期Td開始時(shí)，第三掃描線R被選擇，晶體管Tr5因而被開通。第一掃描線G和第二掃描線P未被選擇，晶體管Tr3和Tr4因而處于關(guān)斷狀態(tài)。
圖29B是象素在顯示周期Td中的示意圖。晶體管Tr3和Tr4處于關(guān)斷狀態(tài)。晶體管Tr1和Tr2的源被連接到電源線Vi且接收恒定電壓(電源電壓)。
在晶體管Tr1和Tr2中，在寫入周期Ta中設(shè)定的VGS被保持原樣。而且，晶體管Tr6的柵被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵。因此，晶體管Tr1的漏電流和晶體管Tr6的漏電流被保持在相同的數(shù)量。從式1可見，Tr1的漏電流受晶體管Tr6的溝道長度和溝道寬度的影響。
若假設(shè)晶體管Tr1的柵電壓、遷移率、單位面積柵電容、閾值、以及溝道寬度與晶體管Tr6的完全相同，則從式1得到式2。在式2中，晶體管Tr1的溝道長度被給定為L1，晶體管Tr6的溝道長度被給定為L6，而Tr1和Tr6的漏電流被給定為I3。
I3＝I1×L1/(L1+L6)另一方面，Tr2的漏電流I2仍然被保持在對應(yīng)于信號電流Ic設(shè)定的數(shù)值。
由于晶體管Tr5處于開通狀態(tài)，故晶體管Tr1和Tr6的漏電流I3和晶體管Tr2的漏電流I2二者都流入到發(fā)光元件704中。發(fā)光元件704就以相應(yīng)于漏電流I3和漏電流I2之和的亮度發(fā)光。
發(fā)光元件704以相應(yīng)于流入到發(fā)光元件中的電流量的亮度發(fā)光。因此，各個(gè)象素的灰度決定于在顯示周期Td中流入到發(fā)光元件中的電流量。雖然發(fā)光元件在寫入周期Ta中也以相應(yīng)于漏電流量I1而發(fā)光，但在實(shí)際的顯示平板中，此光對灰度的影響被認(rèn)為小得足以被忽略。這是因?yàn)槔缭赩GA級顯示平板中，其象素部分具有480行象素，而一行象素的寫入周期Ta短達(dá)一幀周期的1/480。當(dāng)然，考慮到寫入周期Ta中流入到發(fā)光元件中的電流對灰度的影響，可以修正信號電流量Ic。
在本發(fā)明的象素中，顯示周期中流入到發(fā)光元件中的電流是漏電流I2和漏電流I3之和，意味著發(fā)光元件不僅僅依賴于漏電流I2。因此，流入到發(fā)光元件中的電流量在各個(gè)象素之間的變化較小，從而即使當(dāng)晶體管Tr1和Tr2的特性被改變，晶體管Tr2的漏電流I2對信號電流Ic的比率在各個(gè)象素之間變化時(shí)，也能夠避免看到亮度起伏。
在本發(fā)明的象素中，晶體管Tr1的漏電流在寫入周期Ta中不流入到發(fā)光元件中。因此，發(fā)光元件的電容器不影響開始從信號線驅(qū)動(dòng)電路向象素饋送電流以使晶體管Tr1的漏電流流動(dòng)并改變柵電壓以及到柵電壓數(shù)值穩(wěn)定為止的周期長度。因此，比之現(xiàn)有技術(shù)的象素，本發(fā)明的象素在穩(wěn)定從饋送的電流轉(zhuǎn)換的電壓方面更為迅速，且電流寫入時(shí)間更短，并能夠防止在動(dòng)畫顯示中看到余像。
本發(fā)明的發(fā)光器件還具有常規(guī)電流輸入型發(fā)光器件的優(yōu)點(diǎn)；即使當(dāng)TFT的特性在各個(gè)象素之間改變時(shí)，本發(fā)明中各個(gè)象素之間發(fā)光元件亮度的起伏也小于電壓輸入型發(fā)光器件的。此外，本發(fā)明中發(fā)光元件退化造成的亮度下降小于TFT 51工作于線性范圍的圖25的電壓輸入型象素的。而且，本發(fā)明能夠減小發(fā)光元件亮度的變化而不管外界溫度和發(fā)光平板本身產(chǎn)生的熱引起的有機(jī)發(fā)光層溫度的變化，并能夠防止伴隨溫度上升的電流消耗的增大。
而且，由于本實(shí)施方案的晶體管Tr1在寫入周期中的漏電流大于顯示周期中Tr1的漏電流，故在本實(shí)施方案的象素中，流入到發(fā)光元件中的電流對信號電流Ic的比率小于圖3、5A、5B、7A、7B、9A、9B、10、11所示象素中的。結(jié)果，信號電流Ic能夠被設(shè)定得更大，從而減小了噪聲的影響。
在本實(shí)施方案中，晶體管Tr4的源和漏之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。但本實(shí)施方案不局限于此。在本發(fā)明的象素中，若在寫入周期Ta中，晶體管Tr4被連接到其它元件或布線，使晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，而在顯示周期Td中，晶體管Tr1的柵從Tr1的漏被斷開，這就足夠了。
在本實(shí)施方案中，晶體管Tr5的源和漏之一被連接到晶體管Tr2的漏，而另一被連接到晶體管Tr6的源或漏。但本實(shí)施方案不局限于此。在本發(fā)明的象素中，若在寫入周期Ta中，晶體管Tr5被連接到其它元件或布線，使晶體管Tr1的漏從象素電極被斷開，而在顯示周期Td中，晶體管Tr1的漏被連接到象素電極，這就足夠了。例如，晶體管Tr5的源或漏之一可以被連接到Tr1的漏，而另一被連接到Tr6的源或漏。
簡而言之，若Tr3、Tr4、Tr5在Ta中如圖29A所示被連接，而在Td中如圖29B所示被連接，就足夠了。Gj、Pj、Rj是3種分立的布線，但也可以被集成為一種或二種布線。
而且，若在Ta中，Tr1中流動(dòng)的所有電流都被電流源控制，而在Td中，Tr1和Tr2中流動(dòng)的各個(gè)電流流入到發(fā)光元件中，就足夠了。
本實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)可以與實(shí)施方案4-10的任何一種結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合。實(shí)施方案12本實(shí)施方案描述了圖2所示的發(fā)光器件的象素101結(jié)構(gòu)。
圖30示出了圖2中的象素101的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖30所示的象素101具有信號線Si(S1-Sx之一)、第一掃描線Gj(G1-Gy之一)、第二掃描線Pj(P1-Py之一)、第三掃描線Rj(R1-Ry之一)、以及電源線Vi(V1-Vx之一)。
象素101還具有晶體管Tr1、晶體管Tr2、晶體管Tr3、晶體管Tr4、晶體管Tr5、發(fā)光元件730、以及存儲電容器731。存儲電容器731被提供來更可靠地保持晶體管Tr1和Tr2的柵與源之間的電壓(柵電壓)，但不總是必須的。
晶體管Tr3的柵被連接到第一掃描線Gj。晶體管Tr3具有源和漏，其中之一被連接到信號線Si，而另一被連接到晶體管Tr1的漏。
晶體管Tr4的柵被連接到第二掃描線Pj。晶體管Tr4具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。
晶體管Tr5的柵被連接到第三掃描線Rj。晶體管Tr5具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr2的漏和電源線Vi，而另一被連接到晶體管Tr1的漏。
晶體管Tr1和Tr2的柵被彼此連接。晶體管Tr1和Tr2的源都被連接到發(fā)光元件730的象素電極。
存儲電容器731具有二個(gè)電極，其中之一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵，而另一被連接到發(fā)光元件730的象素電極。
電源線Vi的電壓(電源電壓)被保持在恒定電平。反電極的電壓也被保持在恒定電平。
晶體管Tr1和Tr2各可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管。但晶體管Tr1和Tr2必須具有相同的極性。當(dāng)陽極用作象素電極而陰極被用作反電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是n溝道晶體管。另一方面，當(dāng)陽極用作反電極而陰極被用作象素電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是p溝道晶體管。
晶體管Tr3、Tr4、Tr5各可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管。
與圖3所示象素相似，有關(guān)具有圖30象素的發(fā)光器件的工作的描述被分成對寫入周期Ta的描述以及對顯示周期Td的描述。對于施加到第一至第三掃描線的電壓，參見圖4的時(shí)間圖。圖31A和31B是簡化圖，示出了在寫入周期Ta和顯示周期Td中，圖30的象素的晶體管Tr1和Tr2如何被連接。
當(dāng)寫入周期Ta開始時(shí)，第一掃描線G和第二掃描線P被選擇。這就使晶體管Tr3和Tr4開通。由于第三掃描線R未被選擇，故晶體管Tr5處于關(guān)斷狀態(tài)。
當(dāng)視頻信號被輸入到信號線驅(qū)動(dòng)電路102時(shí)，信號電流Ic以相應(yīng)于被輸入的視頻信號的數(shù)量在信號線S1-Sx與電源線V1-Vx之間流動(dòng)。
圖31A是在寫入周期Ta中，當(dāng)對應(yīng)于視頻信號的信號電流Ic在信號線Si中流動(dòng)時(shí)，象素101的示意圖。736表示用來與向反電極提供電壓的電源連接的端子。737表示信號線驅(qū)動(dòng)電路102的恒流源。
晶體管Tr3現(xiàn)在被開通，因此，當(dāng)對應(yīng)于視頻信號的信號電流Ic在信號線Si中流動(dòng)時(shí)，信號電流Ic就在晶體管Tr1的漏與源之間流動(dòng)。此時(shí)，晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，晶體管Tr1因此工作于飽和區(qū)以滿足式1。因此，晶體管Tr1的柵電壓VGS決定于電流數(shù)值Ic。
晶體管Tr2的柵被連接到晶體管Tr1的柵。晶體管Tr2的源被連接到晶體管Tr1的源。因此，晶體管Tr1的柵電壓等于晶體管Tr2的柵電壓。這意味著晶體管Tr2的漏電流與晶體管Tr1的漏電流成比例。若Tr1的μ、Co、W/L、VTH等于Tr2的μ、Co、W/L、VTH，則晶體管Tr1的漏電流和晶體管Tr2的漏電流彼此完全相同，且滿足I2＝Ic。
然后，晶體管Tr2的漏電流I2流入到發(fā)光元件730中。流入到發(fā)光元件中的電流量對應(yīng)于由恒流源737決定的信號電流Ic。發(fā)光元件730以相應(yīng)于其接收的電流量的亮度而發(fā)光。當(dāng)流入到發(fā)光元件的電流非常接近0或若發(fā)光元件接收沿反偏壓方向流動(dòng)的電流時(shí)，發(fā)光元件730不發(fā)光。
在結(jié)束寫入周期Ta之后，第一掃描線G和第二掃描線P不再被選擇。此時(shí)，若第二掃描線P的選擇周期早于第一掃描線G的選擇周期結(jié)束，是可取的。這是因?yàn)槿艟w管Tr3首先被關(guān)斷，則存儲電容器731的電荷就通過Tr4泄漏。
寫入周期Ta的終止，隨之以顯示周期Td的開始。當(dāng)顯示周期Td開始時(shí)，第三掃描線R被選擇，晶體管Tr5因而被開通。第一掃描線G和第二掃描線P未被選擇，晶體管Tr3和Tr4因而處于關(guān)斷狀態(tài)。
圖31B是象素在顯示周期Td中的示意圖。晶體管Tr3和Tr4處于關(guān)斷狀態(tài)。晶體管Tr1和Tr2的源被連接到發(fā)光元件730的象素電極。
在晶體管Tr1和Tr2中，在寫入周期Ta中設(shè)定的VGS被保持原樣。晶體管Tr2的柵被連接到晶體管Tr1的柵。晶體管Tr2的源被連接到晶體管Tr1的源。因此，晶體管Tr1的柵電壓等于晶體管Tr2的柵電壓。由于晶體管Tr1的漏和晶體管Tr2的漏被連接到電源線Vi，故晶體管Tr2的漏電流I2與晶體管Tr1的漏電流I1成比例。若Tr1的μ、Co、W/L、VTH等于Tr2的μ、Co、W/L、VTH，則晶體管Tr1的漏電流和晶體管Tr2的漏電流彼此完全相同，且滿足I2＝I1＝Ic。
由于晶體管Tr5處于開通狀態(tài)，故晶體管Tr1的漏電流I1和晶體管Tr2的漏電流I2二者都流入到發(fā)光元件730中作為發(fā)光元件的電流。在顯示周期Td中，發(fā)光元件730于是接收漏電流I1和漏電流I2之和，并以相應(yīng)于流入到發(fā)光元件中的電流總和的亮度發(fā)光。
在行1上的象素中開始顯示周期Td之后，就在行2的象素中開始顯示周期Td。然后，相似于行1上象素的情況，第三掃描線R2被選擇，從而將晶體管Tr5和Tr6開通。第一掃描線G2和第二掃描線P2未被選擇，晶體管Tr3和Tr4因而處于關(guān)斷狀態(tài)。發(fā)光元件730以相應(yīng)于漏電流I1和漏電流I2之和的亮度發(fā)光。
在行2上各象素中開始顯示周期Td之后，在行3上的象素中，然后依次在后續(xù)各個(gè)行上的象素中開始顯示周期Td，直至達(dá)到行Y上的象素。在各個(gè)顯示周期Td中，重復(fù)上述操作。
當(dāng)每個(gè)寫入周期Ta和每個(gè)顯示周期Td結(jié)束時(shí)，就完成了一幀周期。在一幀周期中，一個(gè)圖象被顯示。然后開始下一個(gè)一幀周期，以開始寫入周期Ta，并重復(fù)上述操作。
發(fā)光元件730以相應(yīng)于流入到發(fā)光元件中的電流量的亮度發(fā)光。因此，各個(gè)象素的灰度決定于在顯示周期Td中流入到發(fā)光元件中的電流量。
在本發(fā)明的象素中，顯示周期中流入到發(fā)光元件中的電流是漏電流I2和漏電流I3之和，意味著發(fā)光元件不僅僅依賴于漏電流I2。因此，流入到發(fā)光元件中的電流量在各個(gè)象素之間的變化較小，從而即使當(dāng)晶體管Tr1和Tr2的特性被改變，晶體管Tr2的漏電流I2對信號電流Ic的比率在各個(gè)象素之間變化時(shí)，也能夠避免看到亮度起伏。
在本發(fā)明的象素中，晶體管Tr1的漏電流在寫入周期Ta中不流入到發(fā)光元件中。因此，發(fā)光元件的電容器不影響開始從信號線驅(qū)動(dòng)電路向象素饋送電流以使晶體管Tr1的漏電流流動(dòng)并改變柵電壓以及到柵電壓數(shù)值穩(wěn)定為止的周期長度。因此，比之現(xiàn)有技術(shù)的象素，本發(fā)明的象素在穩(wěn)定從饋送的電流轉(zhuǎn)換的電壓方面更為迅速，且電流寫入時(shí)間更短，并能夠防止在動(dòng)畫顯示中看到余像。
本發(fā)明的發(fā)光器件還具有常規(guī)電流輸入型發(fā)光器件的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)TFT的特性在各個(gè)象素中改變時(shí)，本發(fā)明中各個(gè)象素之間發(fā)光元件亮度的起伏小于電壓輸入型發(fā)光器件的。此外，本發(fā)明中發(fā)光元件退化造成的亮度下降小于TFT 51工作于線性范圍的圖25的電壓輸入型象素的。而且，本發(fā)明能夠減小發(fā)光元件亮度的變化而不管外界溫度或發(fā)光平板本身產(chǎn)生的熱引起的有機(jī)發(fā)光層溫度的變化，并能夠防止伴隨溫度上升的電流消耗的增大。
在本實(shí)施方案中，晶體管Tr4的源和漏之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。但本實(shí)施方案不局限于此。在本發(fā)明的象素中，若在寫入周期Ta中，晶體管Tr4被連接到其它元件或布線，使晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，而在顯示周期Td中，晶體管Tr1的柵從Trl的漏被斷開，這就足夠了。
在本實(shí)施方案中，晶體管Tr5的源和漏之一被連接到晶體管Tr2的漏，而另一被連接到晶體管Tr3的源或漏。但本實(shí)施方案不局限于此。
簡而言之，若Tr3、Tr4、Tr5在Ta中如圖31A所示被連接，而在Td中如圖31B所示被連接，就足夠了。Gj、Pj、Rj是3種分立的布線，但也可以被集成為一種或二種布線。
而且，若在Ta中，Tr1中流動(dòng)的所有電流都被電流源控制，而在Td中，Tr1和Tr2中流動(dòng)的各個(gè)電流流入到發(fā)光元件中，就足夠了。
本實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)可以與實(shí)施方案4-10的任何一種結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合。實(shí)施方案13本實(shí)施方案描述了圖2所示的發(fā)光器件的象素101結(jié)構(gòu)。
圖32示出了圖2中的象素101的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖32所示的象素101具有信號線Si(S1-Sx之一)、第一掃描線Gj(G1-Gy之一)、第二掃描線Pj(P1-Py之一)、第三掃描線Rj(R1-Ry之一)、以及電源線Vi(V1-Vx之一)。
象素101還具有晶體管Tr1、晶體管Tr2、晶體管Tr3、晶體管Tr4、晶體管Tr5、Tr6、發(fā)光元件760、以及存儲電容器761。存儲電容器761被提供來更可靠地保持晶體管Tr1和Tr2的柵與源之間的電壓(柵電壓)，但不總是必須的。
晶體管Tr3的柵被連接到第一掃描線Gj。晶體管Tr3具有源和漏，其中之一被連接到信號線Si，而另一被連接到晶體管Tr1的漏。
晶體管Tr4的柵被連接到第二掃描線Pj。晶體管Tr4具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。
晶體管Tr5的柵被連接到第三掃描線Rj。晶體管Tr5具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr2的漏和電源線Vi，而另一被連接到晶體管Tr6的源或漏。
晶體管Tr6的柵被連接到晶體管Tr1和晶體管Tr2的柵。晶體管Tr6具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr5的源或漏。
晶體管Tr1和Tr2的柵被彼此連接。晶體管Tr1和Tr2的源都被連接到發(fā)光元件760的象素電極。
存儲電容器761具有二個(gè)電極，其中之一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵，而另一被連接到發(fā)光元件760的象素電極。
電源線Vi的電壓(電源電壓)被保持在恒定電平。反電極的電壓也被保持在恒定電平。
晶體管Tr1和Tr2各可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管。但晶體管Tr1和Tr2必須具有相同的極性。當(dāng)陽極用作象素電極而陰極被用作反電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是n溝道晶體管。另一方面，當(dāng)陽極用作反電極而陰極被用作象素電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是p溝道晶體管。
晶體管Tr3-Tr6各可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管。
相似于圖3所示的象素，有關(guān)具有圖32象素的發(fā)光器件的工作的描述被分成對寫入周期Ta的描述以及對顯示周期Td的描述。對于施加到第一至第三掃描線的電壓，參見圖4的時(shí)間圖。圖33A和33B是簡化圖，示出了在寫入周期Ta和顯示周期Td中，圖32的象素的晶體管Tr1和Tr2如何被連接。
當(dāng)寫入周期Ta開始時(shí)，第一掃描線G和第二掃描線P被選擇。這就使晶體管Tr3和Tr4開通。由于第三掃描線R未被選擇，故晶體管Tr5處于關(guān)斷狀態(tài)。
當(dāng)視頻信號被輸入到信號線驅(qū)動(dòng)電路102時(shí)，信號電流Ic以相應(yīng)于被輸入的視頻信號的數(shù)量在信號線S1-Sx與電源線V1-Vx之間流動(dòng)。
圖33A是在寫入周期Ta中，當(dāng)相應(yīng)于視頻信號的信號電流Ic在信號線Si中流動(dòng)時(shí)，象素101的示意圖。766表示用來與向反電極提供電壓的電源連接的端子。765表示信號線驅(qū)動(dòng)電路102的恒流源。
晶體管Tr3現(xiàn)在被開通，因此，當(dāng)相應(yīng)于視頻信號的信號電流Ic在信號線Si中流動(dòng)時(shí)，信號電流Ic就在晶體管Tr1的漏與源之間流動(dòng)。此時(shí)，晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，晶體管Tr1因此工作于飽和區(qū)以滿足式1。因此，晶體管Tr1的柵電壓VGS決定于電流數(shù)值Ic。
晶體管Tr2的柵被連接到晶體管Tr1的柵。晶體管Tr2的源被連接到晶體管Tr1的源。因此，晶體管Tr1的柵電壓等于晶體管Tr2的柵電壓。這意味著晶體管Tr2的漏電流與晶體管Tr1的漏電流成比例。若Tr1的μ、Co、W/L、VTH等于晶體管Tr2的μ、Co、W/L、VTH，則晶體管Tr1的漏電流和晶體管Tr2的漏電流彼此完全相同，且滿足I2＝Ic。
晶體管Tr2的漏電流I2于是流入發(fā)光元件760，流入發(fā)光元件的電流量根據(jù)由恒流源765確定的信號電流Ic而被設(shè)定。發(fā)光元件760以相應(yīng)于其接收的電流量的亮度發(fā)光。當(dāng)流入發(fā)光元件的電流非常接近0時(shí)，或若發(fā)光元件接收沿反偏置方向流動(dòng)的電流，發(fā)光元件760就不發(fā)光。
在結(jié)束寫入周期Ta之后，第一掃描線G和第二掃描線P不再被選擇。此時(shí)，若第二掃描線P的選擇周期早于第一掃描線G的選擇周期結(jié)束，則是可取的。這是因?yàn)槿艟w管Tr3首先被關(guān)斷，則存儲電容器761的電荷就通過Tr4泄漏。
寫入周期Ta的結(jié)束，隨之以顯示周期Td的開始。在顯示周期Td開始之后，第三掃描線R被選擇，晶體管Tr5被開通。第一掃描線G和第二掃描線P未被選擇，故晶體管Tr3和Tr4處于關(guān)斷狀態(tài)。
圖33B是象素在顯示周期Td中的示意圖。晶體管Tr3和Tr4處于關(guān)斷狀態(tài)。晶體管Tr1和Tr2的源被連接到發(fā)光元件760的象素電極。
在晶體管Tr1和Tr2中，在寫入周期Ta中設(shè)定的VGS被保持原樣。而且，晶體管Tr6的柵被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵。因此，晶體管Tr1的漏電流和晶體管Tr6的漏電流被保持相同。從式1可見，晶體管Tr1的漏電流受晶體管Tr6的溝道長度和溝道寬度影響。
如上所述，若假設(shè)晶體管Tr1的柵電壓、遷移率、單位面積的柵電容、閾值、以及溝道寬度完全相同于晶體管Tr6的，則從式1得到式2。
另一方面，晶體管Tr2的漏電流I2仍然保持在相應(yīng)于信號電流Ic而設(shè)定的數(shù)值。
由于晶體管Tr5處于開通狀態(tài)，故晶體管Tr1和Tr6的漏電流I3和晶體管Tr2的漏電流I2二者都流入到發(fā)光元件760中。發(fā)光元件760于是以相應(yīng)于漏電流I3和漏電流I2之和的亮度發(fā)光。
行1上象素中顯示周期Td的開始，隨之以行2上各象素中的顯示周期Td的開始。然后，相似于行1上各象素的情況，第三掃描線R2被選擇，晶體管Tr5和Tr6被開通。第一掃描線G2和第二掃描線P2未被選擇，晶體管Tr3和Tr4因而處于關(guān)斷狀態(tài)。發(fā)光元件760以相應(yīng)于漏電流I2和漏電流I3之和的亮度發(fā)光。
在行2上各象素中開始顯示周期Td之后，在行3上的象素中，然后依次在后續(xù)各個(gè)行上的象素中開始顯示周期Td，直至達(dá)到行Y上的象素。在各個(gè)顯示周期Td中，重復(fù)上述操作。
當(dāng)每個(gè)寫入周期Ta和每個(gè)顯示周期Td結(jié)束時(shí)，就完成了一幀周期。在一幀周期中，一個(gè)圖象被顯示。然后開始下一個(gè)一幀周期，以開始寫入周期Ta，并重復(fù)上述操作。
發(fā)光元件760以相應(yīng)于流入到發(fā)光元件中的電流量的亮度發(fā)光。因此，各個(gè)象素的灰度決定于在顯示周期Td中流入到發(fā)光元件中的電流量。
在本發(fā)明的象素中，顯示周期中流入到發(fā)光元件中的電流是漏電流I1和漏電流I2之和，意味著發(fā)光元件不僅僅依賴于漏電流I2。因此，流入到發(fā)光元件中的電流量在各個(gè)象素之間的變化較小，從而即使當(dāng)晶體管Tr1和Tr2的特性被改變，晶體管Tr2的漏電流I2對信號電流Ic的比率在各個(gè)象素之間變化時(shí)，也能夠避免看到亮度起伏。
在本發(fā)明的象素中，晶體管Tr1的漏電流在寫入周期Ta中不流入到發(fā)光元件中。因此，發(fā)光元件的電容器不影響開始從信號線驅(qū)動(dòng)電路向象素饋送電流以使晶體管Tr1的漏電流流動(dòng)并改變柵電壓以及到柵電壓數(shù)值穩(wěn)定為止的周期長度。因此，比之現(xiàn)有技術(shù)的象素，本發(fā)明的象素在穩(wěn)定從饋送的電流轉(zhuǎn)換的電壓方面更為迅速，且電流寫入時(shí)間更短，并能夠防止在動(dòng)畫顯示中看到余像。
本發(fā)明的發(fā)光器件還具有常規(guī)電流輸入型發(fā)光器件的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)TFT的特性在各個(gè)象素中改變時(shí)，本發(fā)明中各個(gè)象素之間發(fā)光元件亮度的起伏小于電壓輸入型發(fā)光器件的。此外，本發(fā)明中發(fā)光元件退化造成的亮度下降小于TFT 51工作于線性范圍的圖25的電壓輸入型象素的。而且，本發(fā)明能夠減小發(fā)光元件亮度的變化，而不管外界溫度或發(fā)光平板本身產(chǎn)生的熱引起的有機(jī)發(fā)光層溫度的變化，并能夠防止伴隨溫度上升的電流消耗的增大。
而且，由于本實(shí)施方案的晶體管Tr1在寫入周期中的漏電流大于顯示周期中Tr1的漏電流，故在本實(shí)施方案的象素中，流入到發(fā)光元件中的電流對信號電流Ic的比率小于圖3、5A、5B、7A、7B、9A、9B、10、11所示象素中的。結(jié)果，信號電流Ic能夠被設(shè)定得更大，從而減小了噪聲的影響。
在本實(shí)施方案中，晶體管Tr4的源和漏之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。但本實(shí)施方案不局限于此。在本發(fā)明的象素中，若在寫入周期Ta中，晶體管Tr4被連接到其它元件或布線，使晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，而在顯示周期Td中，晶體管Tr1的柵從Tr1的漏被斷開，這就足夠了。
在本實(shí)施方案中，晶體管Tr5的源和漏之一被連接到晶體管Tr2的漏，而另一被連接到晶體管Tr6的源或漏。但本實(shí)施方案不局限于此。在本發(fā)明的象素中，若晶體管Tr5被連接到其它元件或布線，使在寫入周期Ta中，晶體管Tr2的漏從電源線Vi被斷開，而在顯示周期Td中，晶體管Tr2的漏被連接到電源線Vi，這就足夠了。
簡而言之，若Tr3、Tr4、Tr5、Tr6在Ta中如圖31A所示被連接，而在Td中如圖31B所示被連接，就足夠了。Gj、Pj、Rj是3種分立的布線，但也可以被集成為一種或二種布線。
而且，若在Ta中，Tr1中流動(dòng)的所有電流都被電流源控制，而在Td中，Tr1和Tr2中流動(dòng)的各個(gè)電流流入到發(fā)光元件中，就足夠了。
本實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)可以與實(shí)施方案4-12的任何一種結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合。實(shí)施方案14本實(shí)施方案描述了圖2所示的發(fā)光器件的象素101結(jié)構(gòu)。
圖34示出了圖2中的象素101的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖34所示的象素101具有信號線Si(S1-Sx之一)、第一掃描線Gj(G1-Gy之一)、第二掃描線Pj(P1-Py之一)、第三掃描線Rj(R1-Ry之一)、以及電源線Vi(V1-Vx之一)。
象素101還具有晶體管Tr1、晶體管Tr2、晶體管Tr3、晶體管Tr4、晶體管Tr5、發(fā)光元件780、以及存儲電容器781。存儲電容器781被提供來更可靠地保持晶體管Tr1和Tr2的柵與源之間的電壓(柵電壓)，但不總是必須的。
晶體管Tr3的柵被連接到第一掃描線Gj。晶體管Tr3具有源和漏，其中之一被連接到信號線Si，而另一被連接到晶體管Tr1的源。
晶體管Tr4的柵被連接到第二掃描線Pj。晶體管Tr4具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。
晶體管Tr5的柵被連接到第三掃描線Rj。晶體管Tr5具有源和漏，其中之一被連接到晶體管Tr2的源和發(fā)光元件780的象素電極，而另一被連接到晶體管Tr1的源。
晶體管Tr1和Tr2的柵被彼此連接。晶體管Tr2的源被連接到發(fā)光元件780的象素電極。晶體管Tr1和Tr2的漏都被連接到電源線Vi。
存儲電容器781具有二個(gè)電極，其中之一被連接到晶體管Tr1和Tr2的柵，而另一被連接到晶體管Tr1的源。
電源線Vi的電壓(電源電壓)被保持在恒定電平。反電極的電壓也被保持在恒定電平。
晶體管Tr1和Tr2各可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管。但晶體管Tr1和Tr2必須具有相同的極性。當(dāng)陽極用作象素電極而陰極被用作反電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是n溝道晶體管。另一方面，當(dāng)陽極用作反電極而陰極被用作象素電極時(shí)，晶體管Tr1和Tr2最好是p溝道晶體管。
晶體管Tr3可以是n溝道晶體管或p溝道晶體管，這同樣適用于晶體管Tr4和Tr5。
相似于圖3所示的象素，有關(guān)具有圖34象素的發(fā)光器件的工作的描述，被分成對寫入周期Ta的描述以及對顯示周期Td的描述。對于施加到第一至第三掃描線的電壓，參見圖4的時(shí)間圖。圖35A和35B是簡化圖，示出了在寫入周期Ta和顯示周期Td中，圖34的象素的晶體管Tr1和Tr2如何被連接。
當(dāng)寫入周期Ta開始時(shí)，第一掃描線G和第二掃描線P被選擇。這就使晶體管Tr3和Tr4開通。由于第三掃描線R未被選擇，故晶體管Tr5處于關(guān)斷狀態(tài)。
當(dāng)視頻信號被輸入到信號線驅(qū)動(dòng)電路102時(shí)，信號電流Ic以相應(yīng)于被輸入的視頻信號的數(shù)量在信號線S1-Sx與電源線V1-Vx之間流動(dòng)。
圖35A是在寫入周期Ta中，當(dāng)相應(yīng)于視頻信號的信號電流Ic在信號線Si中流動(dòng)時(shí)，象素101的示意圖。786表示用來與向反電極提供電壓的電源連接的端子。787表示信號線驅(qū)動(dòng)電路102的恒流源。
晶體管Tr3現(xiàn)在被開通，因此，當(dāng)相應(yīng)于視頻信號的信號電流Ic在信號線Si中流動(dòng)時(shí)，信號電流Ic就在晶體管Tr1的漏與源之間流動(dòng)。此時(shí)，晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，晶體管Tr1因此工作于飽和區(qū)以滿足式1。因此，晶體管Tr1的柵電壓VGS決定于電流數(shù)值Ic。
晶體管Tr2的柵被連接到晶體管Tr1的柵。
在結(jié)束寫入周期Ta之后，第一掃描線G和第二掃描線P不再被選擇。此時(shí)，若第二掃描線P的選擇周期早于第一掃描線G的選擇周期結(jié)束，則是可取的。這是因?yàn)槿艟w管Tr3首先被關(guān)斷，則存儲電容器781的電荷就通過Tr4泄漏。
寫入周期Ta的結(jié)束，隨之以顯示周期Td的開始。在顯示周期Td開始時(shí)，第三掃描線R被選擇，晶體管Tr5被開通。第一掃描線G和第二掃描線P未被選擇，故晶體管Tr3和Tr4處于關(guān)斷狀態(tài)。
圖35B是象素在顯示周期Td中的示意圖。晶體管Tr3和Tr4處于關(guān)斷狀態(tài)。晶體管Tr1和Tr2的源被連接到發(fā)光元件780的象素電極。
在晶體管Tr1和Tr2中，在寫入周期Ta中設(shè)定的VGS被保持原樣。晶體管Tr2的柵被連接到晶體管Tr1的柵。晶體管Tr2的源被連接到晶體管Tr1的源。因此，晶體管Tr1的柵電壓等于晶體管Tr2的柵電壓。由于晶體管Tr1的漏和晶體管Tr2的漏被連接到電源線Vi，故晶體管Tr2的漏電流I2與晶體管Tr1的漏電流I1成比例。若Tr1的μ、Co、W/L、VTH等于晶體管Tr2的μ、Co、W/L、VTH，則晶體管Tr1的漏電流和晶體管Tr2的漏電流彼此完全相同，且滿足I2＝I1＝Ic。
由于晶體管Tr5處于開通狀態(tài)，故晶體管Tr1的漏電流I1和Tr2的漏電流I2二者都流入到發(fā)光元件780中。在顯示周期Td中，發(fā)光元件780于是接收漏電流I1和漏電流I2之和，并以相應(yīng)于流入到發(fā)光元件中的總電流的亮度發(fā)光。
行1上象素中顯示周期Td的開始，隨之以行2上各象素中的顯示周期Td的開始。然后，相似于行1上各象素的情況，第三掃描線R2被選擇，晶體管Tr5被開通。第一掃描線G2和第二掃描線P2未被選擇，晶體管Tr3和Tr4因而處于關(guān)斷狀態(tài)。發(fā)光元件780以相應(yīng)于漏電流I1和漏電流I2之和的亮度發(fā)光。
在行2上各象素中開始顯示周期Td之后，在行3上的象素中，然后依次在后續(xù)各個(gè)行上的象素中開始顯示周期Td，直至達(dá)到行Y上的象素。在各個(gè)顯示周期Td中，重復(fù)上述操作。
當(dāng)每個(gè)寫入周期Ta和每個(gè)顯示周期Td結(jié)束時(shí)，就完成了一幀周期。在一幀周期中，一個(gè)圖象被顯示。然后開始下一個(gè)一幀周期，以開始寫入周期Ta，并重復(fù)上述操作。
發(fā)光元件780以相應(yīng)于流入到發(fā)光元件中的電流量的亮度發(fā)光。因此，各個(gè)象素的灰度決定于在顯示周期Td中流入到發(fā)光元件中的電流量。雖然發(fā)光元件在寫入周期Ta中也以相應(yīng)于Tr2的漏電流量而發(fā)光，但在實(shí)際的顯示平板中，此光對灰度的影響被認(rèn)為小得足以被忽略。這是因?yàn)槔缭赩GA級顯示平板的情況下，其象素部分具有480行象素，而一行象素的寫入周期Ta短達(dá)一幀周期的1/480。
在本發(fā)明的象素中，顯示周期中流入到發(fā)光元件中的電流是漏電流I1和漏電流I2之和，意味著發(fā)光元件不僅僅依賴于漏電流I2。因此，流入到發(fā)光元件中的電流量在各個(gè)象素之間的變化較小，從而即使當(dāng)晶體管Tr1和Tr2的特性被改變，晶體管Tr2的漏電流I2對信號電流Ic的比率在各個(gè)象素之間變化時(shí)，也能夠避免看到亮度起伏。
在本發(fā)明的象素中，晶體管Tr1的漏電流在寫入周期Ta中不流入到發(fā)光元件中。因此，發(fā)光元件的電容不影響開始從信號線驅(qū)動(dòng)電路向象素饋送電流以使晶體管Tr1的漏電流流動(dòng)并改變柵電壓以及到柵電壓數(shù)值穩(wěn)定為止的周期長度。因此，比之現(xiàn)有技術(shù)的象素，本發(fā)明的象素在穩(wěn)定從饋送的電流轉(zhuǎn)換的電壓方面更為迅速，且電流寫入時(shí)間更短，并能夠防止在動(dòng)畫顯示中看到余像。
本發(fā)明的發(fā)光器件還具有常規(guī)電流輸入型發(fā)光器件的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)TFT的特性在各個(gè)象素中改變時(shí)，本發(fā)明中各個(gè)象素之間發(fā)光元件亮度的起伏小于電壓輸入型發(fā)光器件的。此外，本發(fā)明中發(fā)光元件退化造成的亮度下降小于TFT 51工作于線性范圍的圖25的電壓輸入型象素。而且，本發(fā)明能夠減小發(fā)光元件亮度的變化，而不管外界溫度或發(fā)光平板本身產(chǎn)生的熱引起的有機(jī)發(fā)光層溫度的變化，并能夠防止伴隨溫度上升的電流消耗的增大。
在本實(shí)施方案中，晶體管Tr4的源和漏之一被連接到晶體管Tr1的漏，而另一被連接到晶體管Tr1的柵和晶體管Tr2的柵。但本實(shí)施方案不局限于此。在本發(fā)明的象素中，若晶體管Tr4被連接到其它元件或布線，使在寫入周期Ta中，晶體管Tr1的柵被連接到Tr1的漏，而在顯示周期Td中，晶體管Tr1的柵從Tr1的漏被斷開，這就足夠了。
而且，在本實(shí)施方案中，晶體管Tr5的源和漏之一被連接到晶體管Tr2的源，而另一被連接到晶體管Tr1的源。但本實(shí)施方案不局限于此。在本發(fā)明的象素中，若晶體管Tr5被連接到其它元件或布線，使在寫入周期Ta中，晶體管Tr1的源從象素電極被斷開，而在顯示周期Td中，晶體管Tr1的源被連接到象素電極，這就足夠了。
簡而言之，若Tr3、Tr4、Tr5在Ta中如圖35A所示被連接，而在Td中如圖35B所示被連接，就足夠了。Gj、Pj、Rj是3種分立的布線，但也可以被集成為一種或二種布線。
而且，若在Ta中，Tr1中流動(dòng)的所有電流都被電流源控制，而在Td中，Tr1和Tr2中流動(dòng)的各個(gè)電流流入到發(fā)光元件中，就足夠了。
發(fā)光元件的象素電極可以被連接到Tr1的源，而不連接到Tr2的源。但在此情況下，為了控制Tr1與象素電極的連接，使Tr1的源在寫入周期中從象素電極斷開而在顯示周期中被連接到象素電極，需要額外的晶體管。用來控制Tr1和源與象素電極的連接的晶體管可以具有與Tr5不同的極性，致使此晶體管的柵被連接到Tr5的柵。
本實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)可以與實(shí)施方案4-13的任何一種結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合。
在本發(fā)明第一結(jié)構(gòu)的象素中，顯示周期中流入到發(fā)光元件中的電流是漏電流I1和漏電流I2之和，意味著發(fā)光元件不僅僅依賴于漏電流I2。因此，流入到發(fā)光元件中的電流量在各個(gè)象素之間的變化較小，從而即使當(dāng)晶體管Tr1和Tr2的特性被改變，晶體管Tr1的漏電流I1對晶體管Tr2的漏電流I2的比率在各個(gè)象素之間變化時(shí)，也能夠避免看到亮度起伏。
在本發(fā)明第二結(jié)構(gòu)的象素中，相似于圖27A所示的象素，若第一和第二裝置之一的特性被改變因而失去二個(gè)裝置的平衡，則從驅(qū)動(dòng)單元饋送到發(fā)光元件的電流I2可能不保持在所希望的數(shù)值。但利用二個(gè)轉(zhuǎn)換單元A和B，對被轉(zhuǎn)換的電壓進(jìn)行了平均。由于從驅(qū)動(dòng)單元饋送到發(fā)光元件的電流I2的數(shù)值相應(yīng)于被平均的電壓，故能夠?qū)⑻匦愿淖冊斐傻酿佀偷桨l(fā)光元件的電流量的起伏減小到圖27A所示象素的起伏的大約一半。因此，在本發(fā)明中能夠減小象素之間的亮度起伏。而且，饋送到象素的電流大于電流I2，因而能夠縮短寫入電流所需的時(shí)間。
在本發(fā)明的象素中，晶體管Tr1的漏電流在寫入周期Ta中不流入到發(fā)光元件中。因此，發(fā)光元件的電容不影響開始從信號線驅(qū)動(dòng)電路向象素饋送電流以使晶體管Tr1的漏電流流動(dòng)并改變柵電壓以及到柵電壓數(shù)值穩(wěn)定為止的周期長度。因此，比之現(xiàn)有技術(shù)的象素，本發(fā)明的象素在穩(wěn)定從饋送的電流轉(zhuǎn)換的電壓方面更為迅速，且電流寫入時(shí)間更短，并能夠防止在動(dòng)畫顯示中看到余像。
本發(fā)明的發(fā)光器件還具有常規(guī)電流輸入型發(fā)光器件的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)TFT的特性在各個(gè)象素中改變時(shí)，本發(fā)明中各個(gè)象素之間發(fā)光元件亮度的起伏小于電壓輸入型發(fā)光器件的。此外，本發(fā)明中發(fā)光元件退化造成的亮度下降小于TFT 51工作于線性范圍的圖25的電壓輸入型象素的。而且，本發(fā)明能夠減小發(fā)光元件亮度的變化，而不管外界溫度或發(fā)光平板本身產(chǎn)生的熱引起的有機(jī)發(fā)光層溫度的變化，并能夠防止伴隨溫度上升的電流消耗的增大。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，它具有多個(gè)象素，各個(gè)象素包括發(fā)光元件，其中各個(gè)象素具有用來將饋送的電流轉(zhuǎn)換成電壓，以及用來以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將第一電流饋送到發(fā)光元件的裝置，并具有用來以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將第二電流饋送到發(fā)光元件的裝置。
2.一種發(fā)光器件，它具有多個(gè)象素，各個(gè)象素包括發(fā)光元件以及用來以視頻信號確定的量將電流饋送到象素的裝置，其中各個(gè)象素具有用來將饋送的電流轉(zhuǎn)換成電壓，以及用來以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將第一電流饋送到發(fā)光元件的裝置，并具有用來以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將第二電流饋送到發(fā)光元件的裝置。
3.一種發(fā)光器件，它具有第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、發(fā)光元件、電源線、以及信號線，其中第一晶體管的源和第二晶體管的源都被連接到電源線，其中第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，其中第三晶體管具有源和漏，其中之一被連接到信號線，另一被連接到第一晶體管的漏，其中第四晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第一晶體管的漏或信號線，另一被連接到第一和第二晶體管的柵，其中第五晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第一晶體管的漏，另一被連接到第二晶體管的漏，且其中第二晶體管的漏被連接到發(fā)光元件的象素電極。
4.權(quán)利要求3所述的發(fā)光器件，其中第三晶體管被連接到第五晶體管的柵。
5.權(quán)利要求3所述的發(fā)光器件，其中第三晶體管和第五晶體管具有不同的極性。
6.權(quán)利要求3所述的發(fā)光器件，其中第三晶體管、第四晶體管、以及第五晶體管在其柵處被彼此連接。
7.權(quán)利要求3所述的發(fā)光器件，其中第三晶體管和第四晶體管具有相同的極性，而第三晶體管和第四晶體管具有與第五晶體管不同的極性。
8.一種發(fā)光器件，它具有第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、發(fā)光元件、電源線、以及信號線，其中第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，其中第三晶體管具有源和漏，其中之一被連接到信號線，另一被連接到第一和第二晶體管的源，其中第四晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第一和第二晶體管的柵，另一被連接到電源線，其中第六晶體管具有源和漏，其中之一被連接到電源線，另一被連接到第二晶體管的漏，且其中第五晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第一和第二晶體管的源，另一被連接到發(fā)光元件的象素電極。
9.一種發(fā)光器件，它具有第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、發(fā)光元件、電源線、以及信號線，其中第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，其中第三晶體管具有源和漏，其中之一被連接到信號線，另一被連接到第一晶體管的源，其中第四晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第一和第二晶體管的柵，另一被連接到電源線，其中第五晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第一晶體管的源，另一被連接到發(fā)光元件的象素電極，其中第六晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第二晶體管的源，另一被連接到發(fā)光元件的象素電極，且其中第五晶體管的柵和第六晶體管的柵被彼此連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)光器件，其中第五晶體管和第六晶體管具有相同的極性。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)光器件，其中第五晶體管和第六晶體管具有相同的極性。
12.一種發(fā)光器件，它具有第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、發(fā)光元件、電源線、以及信號線，其中第一晶體管的源和第二晶體管的源都被連接到電源線，其中第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，其中第三晶體管具有源和漏，其中之一被連接到信號線，另一被連接到第一晶體管的漏，其中第四晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第一晶體管的漏或信號線，另一被連接到第一和第二晶體管的柵，其中第五晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第六晶體管的漏，另一被連接到第二晶體管的漏，其中第六晶體管的柵被連接到第一和第二晶體管的柵，其中第六晶體管的源被連接到第一晶體管的漏，且其中第二晶體管的漏被連接到發(fā)光元件的象素電極。
13.一種發(fā)光器件，它具有第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、發(fā)光元件、電源線、以及信號線，其中第一晶體管的源和第二晶體管的源都被連接到電源線，其中第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，其中第三晶體管具有源和漏，其中之一被連接到信號線，另一被連接到第一晶體管的漏，其中第四晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第一晶體管的漏或信號線，另一被連接到第一和第二晶體管的柵，其中第五晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第一晶體管的漏，另一被連接到第六晶體管的源，其中第六晶體管的柵被連接到第一和第二晶體管的柵，其中第六晶體管的漏被連接到第二晶體管的漏，且其中第二晶體管的漏被連接到發(fā)光元件的象素電極。
14.一種發(fā)光器件，它具有第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、發(fā)光元件、電源線、以及信號線，其中第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，其中第三晶體管具有源和漏，其中之一被連接到信號線，另一被連接到第一晶體管的漏，其中第四晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第一晶體管的漏或信號線，另一被連接到第一和第二晶體管的柵，其中第五晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第二晶體管的漏，另一被連接到第一晶體管的漏，且其中第一和第二晶體管的源被連接到發(fā)光元件的象素電極。
15.一種發(fā)光器件，它具有第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、發(fā)光元件、電源線、以及信號線，其中第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，其中第三晶體管具有源和漏，其中之一被連接到信號線，另一被連接到第一晶體管的漏，其中第四晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第一晶體管的漏或信號線，另一被連接到第一和第二晶體管的柵，其中第五晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第二晶體管的漏，另一被連接到第六晶體管的漏，其中第六晶體管的源被連接到第一晶體管的漏，且其中第一和第二晶體管的源被連接到發(fā)光元件的象素電極。
16.一種發(fā)光器件，它具有第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、發(fā)光元件、電源線、以及信號線，其中第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，其中第三晶體管具有源和漏，其中之一被連接到信號線，另一被連接到第一晶體管的源，其中第四晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第一晶體管的漏，另一被連接到第一和第二晶體管的柵，其中第五晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第一晶體管的源，另一被連接到第二晶體管的源，其中第一和第二晶體管的漏被連接到電源線，且其中第二晶體管的源被連接到發(fā)光元件的象素電極。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的發(fā)光器件，還包含第六晶體管，其中第六晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第二晶體管的源，另一被連接到第一晶體管的源，
18.根據(jù)權(quán)利要求16的發(fā)光器件，還包含第六晶體管，其中第六晶體管具有源和漏，其中之一被連接到第二晶體管的源，另一被連接到第一晶體管的源，且其中第五晶體管的柵和第六晶體管的柵被彼此連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)光器件，其中第一晶體管和第二晶體管具有相同的極性。
20.根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)光器件，其中第一晶體管和第二晶體管具有相同的極性。
21.根據(jù)權(quán)利要求6的發(fā)光器件，其中第一晶體管和第二晶體管具有相同的極性。
22.根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)光器件，其中第一晶體管和第二晶體管具有相同的極性。
23.根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)光器件，其中第一晶體管和第二晶體管具有相同的極性。
24.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)光器件，其中第一晶體管和第二晶體管具有相同的極性。
25.根據(jù)權(quán)利要求13的發(fā)光器件，其中第一晶體管和第二晶體管具有相同的極性。
26.根據(jù)權(quán)利要求14的發(fā)光器件，其中第一晶體管和第二晶體管具有相同的極性。
27.根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)光器件，其中第一晶體管和第二晶體管具有相同的極性。
28.根據(jù)權(quán)利要求16的發(fā)光器件，其中第一晶體管和第二晶體管具有相同的極性。
29.一種發(fā)光器件，它具有多個(gè)象素，各個(gè)象素包括發(fā)光元件，其中各個(gè)象素具有用來將饋送的電流轉(zhuǎn)換成電壓的第一和第二裝置，且其中第二裝置以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將電流饋送到發(fā)光元件。
30.一種發(fā)光器件，它具有多個(gè)象素和電流饋送裝置，各個(gè)象素包括發(fā)光元件，裝置以視頻信號確定的量將電流饋送到象素，其中各個(gè)象素具有用來將饋送的電流轉(zhuǎn)換成電壓的第一和第二裝置，且其中第二裝置以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將電流饋送到發(fā)光元件。
31.包含權(quán)利要求1的發(fā)光器件的電器。
32.包含權(quán)利要求2的發(fā)光器件的電器。
33.包含權(quán)利要求3的發(fā)光器件的電器。
34.包含權(quán)利要求4的發(fā)光器件的電器。
35.包含權(quán)利要求6的發(fā)光器件的電器。
36.包含權(quán)利要求8的發(fā)光器件的電器。
37.包含權(quán)利要求9的發(fā)光器件的電器。
38.包含權(quán)利要求12的發(fā)光器件的電器。
39.包含權(quán)利要求13的發(fā)光器件的電器。
40.包含權(quán)利要求14的發(fā)光器件的電器。
41.包含權(quán)利要求15的發(fā)光器件的電器。
42.包含權(quán)利要求16的發(fā)光器件的電器。
43.一種驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的方法，此發(fā)光器件具有多個(gè)象素，各個(gè)象素包括發(fā)光元件，其中，在第一周期中，由視頻信號確定的電流被饋送到象素，且各個(gè)象素的第一裝置將饋送的電流轉(zhuǎn)換成電壓，且其中，在第二周期中，各個(gè)象素的第一裝置以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將第一電流饋送到發(fā)光元件，而各個(gè)象素的第二裝置以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將第二電流饋送到發(fā)光元件。
44.一種驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的方法，此發(fā)光器件具有多個(gè)象素，各個(gè)象素包括發(fā)光元件，其中，在第一周期中，由視頻信號確定的電流被饋送到象素，且各個(gè)象素的第一裝置將饋送的電流轉(zhuǎn)換成電壓，以便以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將第一電流饋送到發(fā)光元件，且其中，在第二周期中，各個(gè)象素的第一裝置以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將第三電流饋送到發(fā)光元件，而各個(gè)象素的第二裝置以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將第二電流饋送到發(fā)光元件。
45.一種用具有第一周期和第二周期的一幀周期來驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的方法，其中，在第一和第二周期中，發(fā)光器件的第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，且恒定電壓被施加到第一和第二晶體管的源，其中，在第一周期中，第一晶體管的柵被連接到第一晶體管的漏，而第二晶體管的漏被連接到發(fā)光元件的象素電極，且其中，在第二周期中，第一和第二晶體管的漏被連接到發(fā)光元件的象素電極，而第一晶體管的柵從第一晶體管的漏被斷開。
46.一種用具有第一周期和第二周期的一幀周期來驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的方法，其中，在第一和第二周期中，發(fā)光器件的第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，第一晶體管的源和第二晶體管的源被彼此連接，且恒定電壓被施加到第一晶體管的漏，其中，在第一周期中，第二晶體管的漏被設(shè)定為浮置狀態(tài)，而第一晶體管的柵被連接到第一晶體管的漏，且其中，在第二周期中，恒定電壓被施加到第二晶體管的漏，第一晶體管的柵從第一晶體管的漏被斷開，而第一和第二晶體管的源被連接到發(fā)光元件的象素電極。
47.一種用具有第一周期和第二周期的一幀周期來驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的方法，其中，在第一和第二周期中，發(fā)光器件的第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，第一晶體管的漏和第二晶體管的漏被彼此連接，且恒定電壓被施加到第一和第二晶體管的漏，其中，在第一周期中，第一和第二晶體管的柵被連接到第一和第二晶體管的漏，且其中，在第二周期中，第一和第二晶體管的源被連接到發(fā)光元件的象素電極。
48.根據(jù)權(quán)利要求45的驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的方法，其中第一晶體管的漏電流量在第一周期中被控制，從而控制第二周期中發(fā)光元件的亮度。
49.根據(jù)權(quán)利要求46的驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的方法，其中第一晶體管的漏電流量在第一周期中被控制，從而控制第二周期中發(fā)光元件的亮度。
50.根據(jù)權(quán)利要求47的驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的方法，其中第一晶體管的漏電流量在第一周期中被控制，從而控制第二周期中發(fā)光元件的亮度。
51.根據(jù)權(quán)利要求45的發(fā)光器件，其中第一晶體管和第二晶體管具有相同的極性。
52.根據(jù)權(quán)利要求46的發(fā)光器件，其中第一晶體管和第二晶體管具有相同的極性。
53.根據(jù)權(quán)利要求47的發(fā)光器件，其中第一晶體管和第二晶體管具有相同的極性。
54.一種用具有第一周期和第二周期的一幀周期來驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的方法，其中，在第一和第二周期中，發(fā)光器件的第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，而第一晶體管的源和第二晶體管的源被彼此連接，其中，在第一周期中，恒定電壓被施加到第一晶體管的柵和漏，第二晶體管的漏被設(shè)定為浮置狀態(tài)，且第一晶體管的漏電流被恒流源控制，且其中，在第二周期中，第一晶體管的柵從第一晶體管的漏被斷開，恒定電壓被施加到第一和第二晶體管的漏，且第一晶體管的漏電流和第二晶體管的漏電流都流入到發(fā)光元件中。
55.一種用具有第一周期和第二周期的一幀周期來驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的方法，其中，在第一和第二周期中，發(fā)光器件的第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，而第一晶體管的漏和第二晶體管的漏被彼此連接，其中，在第一周期中，恒定電壓被施加到第一和第二晶體管的柵并被施加到第一和第二晶體管的漏，且第一晶體管的漏電流被恒流源控制，且其中，在第二周期中，第一晶體管的柵從第一晶體管的漏被斷開，第二晶體管的柵從第二晶體管的漏被斷開，恒定電壓被施加到第一和第二晶體管的漏，且第一晶體管的漏電流和第二晶體管的漏電流都流入到發(fā)光元件中。
56.一種用具有第一周期和第二周期的一幀周期來驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的方法，其中，在第一和第二周期中，發(fā)光器件的第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，且恒定電壓被施加到第一和第二晶體管的源，其中，在第一周期中，第一晶體管的柵被連接到第一晶體管的漏，第二晶體管的漏被連接到發(fā)光元件的象素電極，且第一晶體管的漏電流被恒流源控制，且其中，在第二周期中，第一和第二晶體管的柵被連接到發(fā)光器件的第三晶體管的柵，第一晶體管和第三晶體管具有相同的漏電流量，且第二晶體管的漏電流和第三晶體管的漏電流都流入到發(fā)光元件中。
57.一種用具有第一周期和第二周期的一幀周期來驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的方法，其中，在第一和第二周期中，發(fā)光器件的第一晶體管和第二晶體管在其柵處被彼此連接，而第一晶體管的源和第二晶體管的源都被連接到發(fā)光元件的象素電極，其中，在第一周期中，第一晶體管的柵被連接到第一晶體管的漏，恒定電壓被施加到第二晶體管的漏，且第一晶體管的漏電流被恒流源控制，且其中，在第二周期中，第一和第二晶體管的柵被連接到發(fā)光器件的第三晶體管的柵，第一晶體管的漏被連接到第三晶體管的源，恒定電壓被施加到第三晶體管的漏和第二晶體管的漏，且第二晶體管的漏電流和第三晶體管的漏電流都流入到發(fā)光元件中。
58.一種驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的方法，此發(fā)光器件具有多個(gè)象素，各個(gè)象素包括發(fā)光元件，其中，在第一周期中，由視頻信號確定的電流被饋送到象素，且各個(gè)象素的第一裝置和第二裝置將饋送的電流轉(zhuǎn)換成電壓，且其中，在第二周期中，各個(gè)象素的第二裝置以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將電流饋送到發(fā)光元件。
59.一種元件襯底，它具有多個(gè)象素，其中各個(gè)象素具有用來將饋送的電流轉(zhuǎn)換成電壓，以及用來以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將第一電流饋送到發(fā)光元件的裝置，并具有用來以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將第二電流饋送到發(fā)光元件的裝置。
60.一種元件襯底，它具有多個(gè)象素以及用來以視頻信號確定的量將電流饋送到象素的裝置，其中各個(gè)象素具有用來將饋送的電流轉(zhuǎn)換成電壓，以及用來以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將第一電流饋送到發(fā)光元件的裝置，并具有用來以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將第二電流饋送到發(fā)光元件的裝置。
61.一種元件襯底，它具有多個(gè)象素，其中各個(gè)象素具有用來將饋送的電流轉(zhuǎn)換成電壓的第一和第二裝置，且其中第二裝置以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將電流饋送到發(fā)光元件。
62.一種元件襯底，它具有多個(gè)象素以及用來以視頻信號確定的量將電流饋送到象素的裝置，其中各個(gè)象素具有用來將饋送的電流轉(zhuǎn)換成電壓的第一和第二裝置，且其中第二裝置以相應(yīng)于被轉(zhuǎn)換電壓的量將電流饋送到發(fā)光元件。
全文摘要
提供了一種能夠獲得恒定亮度而不受溫度變化影響的顯示器件以及驅(qū)動(dòng)此顯示器件的方法。在各個(gè)象素中提供了有第一和第二晶體管組成的電流反射鏡電路。電流反射鏡電路的第一和第二晶體管被連接成使其漏電流保持幾乎相等而不管負(fù)載電阻的水平。借助于用電流反射鏡電路控制OLED的驅(qū)動(dòng)電流，避免了由于晶體管之間特性起伏造成的OLED驅(qū)動(dòng)電流的變化，從而獲得了不受溫度變化影響的恒定亮度。
文檔編號H01L29/786GK1407629SQ0214212
公開日2003年4月2日 申請日期2002年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月29日
發(fā)明者木村肇 申請人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所