發(fā)光器件及其驅(qū)動方法

文檔序號：6902773閱讀：125來源：國知局

導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>電氣元件制品的制造及其應(yīng)用技術(shù)

專利名稱：發(fā)光器件及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到發(fā)光器件，其中的發(fā)光元件和用來控制此發(fā)光元件的晶體管被提供在半導(dǎo)體村底或絕緣表面上，本發(fā)明還涉及到驅(qū)動發(fā) 光器件的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及到發(fā)光器件及其驅(qū)動方法，其中消除了控制發(fā)光元件的晶體管的特性起伏的影響。本發(fā)明屬于有關(guān)采用諸如晶體管之類的半導(dǎo)體元件的發(fā)光器件的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，采用發(fā)光元件的發(fā)光器件(圖象顯示器件)的發(fā)展正在取得進(jìn)展。發(fā)光器件大致分成無源型和有源型。有源型發(fā)光器件各在絕緣表面上具有發(fā)光元件和用來控制此發(fā)光元件的晶體管。
采用多晶硅膜的晶體管的場效應(yīng)遷移率(也稱為遷移率)高于由非晶硅膜制作的常規(guī)晶體管的遷移率，因而能夠比由非晶硅膜制作的晶體管在更高的速度下工作。因此，能夠利用與象素制作在同一個絕緣表面上的驅(qū)動電路來進(jìn)行對象素的控制，而在常規(guī)情況下則是利用村底外部的驅(qū)動電路來進(jìn)行的。這種有源發(fā)光器件具有各種優(yōu)點，包括生產(chǎn)成本降低、尺寸減小、成品率上升、以及借助于在同一個絕緣表面上建立各種各樣的電路和元件而得到的產(chǎn)率改善。
有源發(fā)光器件的大多數(shù)驅(qū)動方法是模擬方法和數(shù)字方法。模擬方法對流入發(fā)光元件的電流進(jìn)行控制，以控制亮度并獲得灰度。另一方面，數(shù)字方法借助于僅僅在發(fā)光元件處于開通狀態(tài)(其亮度幾乎是
100%)的開通態(tài)和發(fā)光元件處于關(guān)斷狀態(tài)(其亮度幾乎為o)的關(guān)斷態(tài)
之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換而驅(qū)動器件。這只能得到二個灰度，因此，對于數(shù)字方法，已經(jīng)提出了借助于將其與時間灰度方法和面積比灰度等進(jìn)行組合而獲得多灰度的技術(shù)。
現(xiàn)在參照圖14以及圖15A和15B來詳細(xì)描述發(fā)光器件的驅(qū)動方法。首先參照圖14來描述發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)。圖14示出了發(fā)光器件中象素部分1800的電路圖例子。將饋自柵信號線驅(qū)動電路的柵信號傳送到象素的柵信號線(G1-Gy)，被連接到開關(guān)晶體管的柵電極。開關(guān)晶體管被提供在各個象素中，并用1801表示。各個象素的開關(guān)晶體管1801 具有源區(qū)和漏區(qū)，其中之一被連接到用來輸入視頻信號的源信號線 (SI-Sx)之一，而另一被連接到各個象素的驅(qū)動晶體管1804的柵電極和各個象素的電容器1808。
各個象素的驅(qū)動晶體管1804具有連接到電源線(Vl-Vx)之一的源區(qū)，并具有連接到發(fā)光元件1806的漏區(qū)。電源線(Vl-Vx)的電位被稱為電源電位。各個電源線(Vl-Vx)被連接到各個象素的電容器 1808。
發(fā)光元件1806具有陽極、陰極、以及插入在陽極與陰極之間的有機(jī)化合物層。若發(fā)光元件1806的陽極被連接到驅(qū)動晶體管1804的漏區(qū)，則陽極用作象素電極，而發(fā)光元件1806的陰極用作反電極。另一方面，若發(fā)光元件1806的陰極被連接到驅(qū)動晶體管1804的漏區(qū)，則發(fā)光元件1806的陽極用作反電極，而陰極用作象素電極。
反電極的電位被稱為反電位，而為反電極提供反電位的電源被稱為反電源。象素電極的電位與反電極的電位之差，就是驅(qū)動電壓，且此驅(qū)動電壓被施加到有機(jī)化合物層。
圖15A和15B是當(dāng)圖14的發(fā)光器件被模擬方法驅(qū)動時的時間圖。在圖15A和15B中，從選擇一個柵信號線開始到選擇下一個柵信號線結(jié)束的周期，被稱為一行周期(L)。從一個圖象被顯示開始到下一個圖象被顯示結(jié)束的周期被稱為一幀周期(F)。圖l4的發(fā)光器件具有y 個柵信號線，因此，在一個幀周期中提供了 y個行周期(Ll-Ly)。
電源線(VI-Vx)被保持在恒定的電源電位下。反電位即反電極的電位也被保持恒定。反電位被設(shè)置成其與電源電位之差大得足以使發(fā) 光元件發(fā)光。
在笫一行周期(L1)中，柵信號線(Gl)被饋自柵信號線驅(qū)動電路的柵信號選擇。柵信號線被選擇意味著其柵電極被連接到此柵信號線的晶體管被開通。
模擬視頻信號被依次輸入到源信號線(S1-Sx)。由于被連接到柵信號線(Gl )的各個開關(guān)晶體管1801被開通，故輸入到源信號線(Sl-Sx ) 的視頻信號，通過開關(guān)晶體管1801被輸入到驅(qū)動晶體管1804的柵電極。驅(qū)動晶體管1804的溝道形成區(qū)中流動的電流量，被輸入到驅(qū)動晶體管1804的柵電極的信號的電位(電壓)電平控制。因此，施加到發(fā) 光元件1806的象素電極的電位電平?jīng)Q定于輸入到驅(qū)動晶體管1804的柵電極的視頻信號的電位電平。簡言之，電流以相應(yīng)于視頻信號電位電平的量而在發(fā)光元件1806中流動，發(fā)光元件1806從而根據(jù)此電流量而發(fā)光。
上述的操作被重復(fù)，直至完成對源信號線(S1-Sx)的視頻信號輸入。這是第一行周期(Ll)的終點。然后開始第二行周期(L2)，柵信號線(G2)被柵信號選擇。相似于第一行周期(Ll)，視頻信號被依次輸入到源信號線(S1-Sx)。
上述的操作被重復(fù)，直至完成對所有柵信號線(Gl-Gy)的柵信號輸入，從而結(jié)束一幀周期。在一幀周期中，所有的象素被用來形成顯示圖象。
如上所述，采用視頻信號來控制流入到發(fā)光元件中的電流量，且其中的灰度相應(yīng)于此電流量而被確定的方法，是一種被稱為模擬類型的驅(qū)動方法。簡言之，在模擬驅(qū)動方法中，根據(jù)輸入到象素的視頻信號的電位而確定灰度。
另一方面，如上所述，在數(shù)字驅(qū)動方法中，利用與時間灰度方法等的組合，得到了多灰度。在與時間灰度方法組合的數(shù)字驅(qū)動方法中，根據(jù)電流在發(fā)光元件的二個電極之間流動的周期的長度來確定灰度 (其詳細(xì)的時間圖未提供)。
下面參照圖11A-13所述的是驅(qū)動晶體管1804和發(fā)光元件1806的電壓-電流特性。圖IIA僅僅示出了圖14所示象素中的驅(qū)動晶體管1804 和發(fā)光元件1806。圖IIB示出了圖IIA的驅(qū)動晶體管1804和發(fā)光元件 1806的電壓-電流特性。圖11B中的驅(qū)動晶體管1804的電壓-電流特性曲線示出了與源區(qū)與漏區(qū)之間的電壓VDS相關(guān)的流動在驅(qū)動晶體管 1804的漏區(qū)中的電流量。圖12示出了驅(qū)動晶體管18(M的源區(qū)與柵電極之間的電壓V。s彼此不同的多個電壓-電流特性曲線。
如圖IIA所示，施加在發(fā)光元件1806的象素電極與反電極之間的電壓被給定為VBL，而施加在連接到電源線的端子3601與發(fā)光元件1806 的反電極之間電壓被給定為VT。 VT的數(shù)值被電源線(Vl-Vx)的電位固定。V。s表示驅(qū)動晶體管1804的源區(qū)與漏區(qū)之間的電壓，而Ves表示連接到驅(qū)動晶體管1804的柵電極的布線3602與源區(qū)之間的電壓，亦即驅(qū)動晶體管1804的柵電極與源區(qū)之間的電壓。
驅(qū)動晶體管1804和發(fā)光元件1806被彼此串聯(lián)連接。這意味著相同的電流量在元件(驅(qū)動晶體管1804和發(fā)光元件1806 )中流動。因此，圖IIA所示的驅(qū)動晶體管1804和發(fā)光元件1806在表示元件電壓-電流特性的曲線的交叉點(工作點)處被驅(qū)動。在圖11B中，l對應(yīng)于反電極1809的電位與工作點處的電位之間的電壓。V。s對應(yīng)于驅(qū)動晶體管 1804在端子3601處的電位與1804在工作點處的電位之間的電壓。因
此，Vt等于V壯與Vds之和。
此處考慮V^被改變的情況。如從圖IIB可見，隨著驅(qū)動晶體管18(M 的l V6S - VTB l的增大，換言之，隨著l V。s l的增大，流入到驅(qū)動晶體管1804中的電流量也增大。VTH表示驅(qū)動晶體管18(M的閾值電壓。因此，如圖11B所示，I Ves l的增大自然隨之以在工作點處流入到發(fā)光元件1806中的電流量的增大。發(fā)光元件1806的亮度正比于流入到發(fā) 光元件1806中的電流量而增大。
當(dāng)流入到發(fā)光元件1806中的電流量伴隨l VfiS l的上升而增大時， V肚因而增大。當(dāng)V^增大時，因為VT被是一個被電源線(Vl-Vx)的電位確定的固定數(shù)值，故Vds咸小同等幅度。
如圖IIB所示，驅(qū)動晶體管1804的電壓-電流特性曲線能夠被Vcs 和V。s的數(shù)值分成二個范圍。I Vcs-Vtb |<| VDS l的一個范圍是飽和區(qū)，而l Vcs - VTH |>| VDS l的一個范圍是線性區(qū)。
在飽和區(qū)內(nèi)，下列數(shù)學(xué)表達(dá)式(1)被滿足。Ins;故給定為流入到驅(qū) 動晶體管1804的溝道形成區(qū)中的電流量。P = nC。W/L，其中M表示驅(qū) 動晶體管1804的遷移率，C。表示單位面積的柵電容，而W/L表示溝道形成區(qū)的溝道寬度W對其溝道長度L的比率。
IDS =P (Vcs - VTB)2 ……(1) 在線性區(qū)中，下列數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)被滿足。 [數(shù)學(xué)表達(dá)式2]
IDS =P "Vcs - VTB) VDS- VDS2} ...... (2)
從數(shù)學(xué)表達(dá)式(1)可見，飽和區(qū)內(nèi)的電流量很難被Vns改變，而
僅僅決定于Vcs。從數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)可見，線性區(qū)內(nèi)的電流量決定于V。s和Ves。隨著l Vesl的增大，驅(qū)動晶體管1804開始工作于線性區(qū)。、也逐漸增大。因此，Vds咸小，其減小量與Vel的増大量相同。當(dāng)Vns減小時，線性區(qū) 內(nèi)的電流量也減小。因此，盡管l Vcs |增大，電流量卻不容易增大。但l Vos 1 = >時，電流量達(dá)到IMAX。換言之，無論| Vcs l多么大，也不
流動大于I臨的電流。I阻表示VBL-VT時在發(fā)光元件1806中流動的電流量。
借助于以這種方式對l ves l的電平進(jìn)行控制，工作點能夠被移動
到飽和區(qū)或移動到線性區(qū)。
理想地說，每個驅(qū)動晶體管1804具有相同的特性。但實際上，各個驅(qū)動晶體管1804之間的閾值電壓V^和遷移率n常常變化。當(dāng)各個驅(qū)動晶體管1804之間的閾值電壓VTB和遷移率M變化時，如數(shù)學(xué)表達(dá) 式(1)和(2)所示，即使V。s相同，驅(qū)動晶體管18(H溝道區(qū)這流動的電流量也要起伏。
圖12示出了其閾值電壓vtb和遷移率y偏離于理想情況的驅(qū)動晶體管1804的電壓-電流特性。實線3701表示理想電壓-電流特性曲線。 3702和3703各表示其閾值電壓V^和遷移率)li偏離于理想情況的驅(qū)動晶體管1804的電壓-電流特性。
飽和區(qū)內(nèi)的電壓-電流特性曲線3702和3703偏離于理想電流-電壓曲線3701相同的電流量AI"電壓-電流特性曲線3702的工作點 3705處于飽和區(qū)內(nèi)，而電壓-電流特性曲線3703的工作點3706處于線性區(qū)內(nèi)。在此情況下，工作點3705處的電流量和工作點31706處的電流量偏離于理想電壓-電流特性曲線3701在工作點3704處的電流量分別為AlB和AIc。線性區(qū)內(nèi)工作點3706處的AIc小于飽和區(qū)內(nèi)工作點 3705處的AlB。
總結(jié)上述的工作分析，圖13示出了驅(qū)動晶體管1804的電流量相對于柵電壓IVJ的曲線。當(dāng)IVesl增大，直至超過驅(qū)動晶體管1804的閾值電壓的絕對值IVJ時，驅(qū)動晶體管1804被開通，電流開始流動。若 lVcsl進(jìn)一步增大，則lVj達(dá)到滿足lVcs-VtJHVmI的數(shù)但(此處，用A 表示此數(shù)值)，且曲線離開飽和區(qū)而進(jìn)入線性區(qū)。若l VM l繼續(xù)進(jìn)一
步增大，則電流量增大且最終達(dá)到飽和。此時IV。s卜w。
如從圖13可見，在lVcsl《IVtbI的范圃內(nèi)，幾乎沒有電流流動。滿足IVJ《HI < A的范圍被稱為飽和區(qū)，在此范圍內(nèi)，電流量被IVcsl
改變。這意味著，若在飽和區(qū)中施加到發(fā)光元件1806的電壓即使被稍許改變，發(fā)光元件1806中流動的電流量也指數(shù)地改變。發(fā)光元件1806 的亮度幾乎正比于發(fā)光元件1806中流動的電流量而上升。總之，在根據(jù)I Ves I而控制流入發(fā)光元件中的電流量的模擬驅(qū)動方法中，器件主要工作于飽和區(qū)，以便控制亮度并獲得灰度。
另一方面，圖13中A《IVssl的范圍是線性區(qū)，在此范圍內(nèi)，流入到發(fā)光元件的電流量被IVesl和lV。sl改變。在線性區(qū)中，當(dāng)施加到發(fā)光元件1806的電壓電平被改變時，流入到發(fā)光元件1806中的電流量不太改變。數(shù)字驅(qū)動方法借助于僅僅在發(fā)光元件處于開通(其亮度幾乎為100%)的開通態(tài)與發(fā)光元件處于關(guān)斷(其亮度幾乎為0%)的關(guān)斷態(tài) 二種狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化而驅(qū)動器件。當(dāng)器件工作于A《I Ves I的范圍以便開通發(fā)光元件時，電流數(shù)值必定接近I隠，且發(fā)光元件的亮度達(dá)到幾乎 100%。另一方面，當(dāng)器件工作于IVJ > IVcsl的范圍以便關(guān)斷發(fā)光元件時，電流數(shù)值幾乎為0,且發(fā)光元件的亮度達(dá)到幾乎0%。簡言之，由
數(shù)字方法驅(qū)動的發(fā)光器件主要工作于IVTHl > IVJ和A《IVesl的范圍內(nèi)。
在由模擬方法驅(qū)動的發(fā)光器件中，當(dāng)開關(guān)晶體管被開通時，輸入到象素模擬視頻信號轉(zhuǎn)變成驅(qū)動晶體管的柵電壓。此時，驅(qū)動晶體管漏區(qū)的電位根據(jù)輸入到驅(qū)動晶體管柵電極的模擬視頻信號的電壓而被確定，且給定的漏電流流入到發(fā)光元件。發(fā)光元件以相應(yīng)于漏電流的量(亮度)發(fā)光。如上所述，發(fā)光元件的光發(fā)射量被控制，從而獲得灰度顯示。
然而，上述的模擬方法的缺點是其抗驅(qū)動晶體管特性起伏的能力非常差。利用各個象素的特性起伏的驅(qū)動晶體管，即使當(dāng)相同電平的柵電壓被施加到各個驅(qū)動晶體管時，也不可能饋送相同量的漏電流。換言之，即使發(fā)光元件接受相同電壓電平的視頻信號，各個驅(qū)動晶體管中的特性的稍許起伏也引起發(fā)光元件發(fā)射光量大幅度變化的光。
模擬驅(qū)動方法于是對驅(qū)動晶體管之間的特性起伏很敏感，并且是用常規(guī)有源發(fā)光器件進(jìn)行灰度顯示的一個不利條件。
若發(fā)光器件被數(shù)字方法驅(qū)動以便處置驅(qū)動晶體管之間的特性起伏，則伴隨著有機(jī)化合物層的退化，流入到發(fā)光元件的有機(jī)化合物層中的電流量^t改變。這是因為發(fā)光元件隨著老化而自然退化。圖18A的曲線示出了發(fā) 光元件在退化之前和之后的電壓-電流特性曲線。在數(shù)字驅(qū)動方法中，如上所述，發(fā)光器件工作于線性區(qū)。當(dāng)發(fā)光元件退化時，其電壓-電流特性曲線如圖18A所示被改變，使其工作點被偏移。這就引起發(fā)光元件二個電極之間流動的電流量的改變。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題而提出了本發(fā)明，因此，本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)光器件及其驅(qū)動方法，其中的發(fā)光器件用模擬方法來驅(qū)動，并消除了晶體管之間特性起伏的影響以獲得清晰的多灰度顯示。本發(fā)明的另一目的是提供以此發(fā)光器件作為其顯示器件的電子設(shè)備。
本發(fā)明的再一目的是提供一種發(fā)光器件及其驅(qū)動方法，其中在發(fā) 光元件二個電極之間流動的電流量隨老化的變化被減小，以便獲得清晰的多灰度顯示。本發(fā)明的還一目的是提供以此發(fā)光器件作為其顯示器件的電子設(shè)備。
根據(jù)上述情況，本發(fā)明提供了一種發(fā)光器件及其驅(qū)動方法，其中借助于對提供在象素中的驅(qū)動晶體管的特性進(jìn)行規(guī)定，以及借助于根據(jù)特性規(guī)定而修正待要輸入到象素的視頻信號，來消除驅(qū)動晶體管之間特性起伏的影響。
本發(fā)明利用了下列事實，即發(fā)光元件的發(fā)光量(亮度)受流入到發(fā)光元件中的電流量的控制。換言之，若發(fā)光元件接收所希望的電流量，就有可能使發(fā)光元件以所希望的量發(fā)光。因此，適合于各個象素的驅(qū)動晶體管特性的視頻信號被輸入到各個象素，致使所希望的電流
量流入到各個發(fā)光元件中。以這種方式，發(fā)光元件能夠以所希望的量發(fā)光，而不受驅(qū)動晶體管之間特性起伏的影響。
下面描述的是本發(fā)明的關(guān)鍵，即驅(qū)動晶體管特性的規(guī)定方法。首先，安培表被連接到向發(fā)光元件饋送電流的引線，以便測量流入到發(fā) 光元件中的電流。例如，安培表被連接到向發(fā)光元件饋送電流的引線，例如電源線或反電源線，并測量流入到發(fā)光元件中的電流。在測量電流的過程中，要確保視頻信號從源信號線驅(qū)動電路僅僅被輸入到特定的象素(最好是一個象素，但也可以是多個特定的象素)而沒有電流在其它象素的發(fā)光元件中流動。以這種方式，安培表能夠測量僅僅在特定象素中流動的電流。若不同電壓值的視頻信號被輸入，則能夠?qū)Ω鱾€象素測量與不同電壓值相關(guān)的多個電流值。
在本發(fā)明中，用P(P" P2，…，Pn, n是至少等于或大于2的自然數(shù))表示視頻信號。借助于計算顯示平板中的每個象素不發(fā)光時的電流值1。與顯示平板中只有一個象素發(fā)光時的電流值It， 12，…，In 之間的差別，而得到對應(yīng)于視頻信號P (P,， P2， ... ， Pn)的電流值Q (Q,， Q2， ... ， Qn)。對各個象素得到P和Q，以便用插入法獲得象素的特性。插入法是一種用來獲得在函數(shù)的二個或更多個點處函數(shù)值之間一個點的近似的計算方法，或一種借助于在二個點之間的一個點處提供(插入)函數(shù)值而展開函數(shù)的方法。用來提供近似的表達(dá)式被稱為插入表達(dá)式，示于表達(dá)式(3).
<formula>formula see original document page 13</formula> ……(3)
借助于用對各個象素測得的視頻信號P (P" P2，…，Pn)的值和對應(yīng)于視頻信號的電流值Q (Qi， Q2，…，Qn)替換數(shù)學(xué)表達(dá)式(3) 中的P和Q，來獲得插入函數(shù)F。得到的插入函數(shù)F被存儲在提供于發(fā) 光器件中的諸如半導(dǎo)體存儲器或磁性存儲器之類的存儲媒質(zhì)中。
為了使發(fā)光器件顯示一個圖象，用存儲在存儲媒質(zhì)中的插入函數(shù)F 來計算適合于各個象素的驅(qū)動晶體管特性的視頻信號(P)。當(dāng)?shù)玫降?視頻信號(P)被輸入到象素時，所希望的電流量就在各個發(fā)光元件中流動，從而得到所希望的亮度。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的定義包括具有發(fā)光元件和驅(qū)動電路的象素部分被密封在襯底與覆蓋元件之間的顯示平板(發(fā)光屏)、借助于將IC等安裝到顯示平板而得到的發(fā)光模塊、以及用作顯示器件的發(fā) 光顯示器。換言之，"發(fā)光器件"是發(fā)光平板、發(fā)光模塊、發(fā)光顯示器的通用術(shù)語。發(fā)光元件不是本發(fā)明不可缺少的組成部分，在本說明書中，不包括發(fā)光元件的器件也被稱為發(fā)光器件。
根據(jù)本發(fā)明，提供了包括具有象素的顯示平板的發(fā)光器件，各個象素包括發(fā)光元件，此器件的特征是包含
用來測量象素的電流值的電流測量裝置；
利用由電流測量裝置輸出的電流值來計算對應(yīng)于象素的插入函數(shù) 的計算裝置；
用來存儲各個象素的插入函數(shù)的存儲裝置；以及利用存儲在存儲裝置中的插入函數(shù)來修正視頻信號的信號修正裝置。
電流測量裝置具有用來測量發(fā)光元件二個電極之間流動的電流的裝置，相當(dāng)于例如安培表或由電阻元件和電容器元件組成的利用電阻分配來測量電流的電路。計算裝置和信號修正裝置具有進(jìn)行計算的裝
置，相當(dāng)于例如微計算機(jī)或CPU。存儲裝置相當(dāng)于諸如半導(dǎo)體存儲器或
磁性存儲器之類的熟知的存儲媒質(zhì)。象素的不發(fā)光狀態(tài)指的是象素的發(fā)光元件不發(fā)光的狀態(tài)，亦即其中被輸入"黑色"圖象信號的象素的狀態(tài)。象素的發(fā)光狀態(tài)指的是象素的發(fā)光元件發(fā)光的狀態(tài)，亦即其中被輸入"白色"圖象信號的象素的狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種驅(qū)動具有顯示平板的發(fā)光器件的方法，
此方法的特征是包含
測量顯示平板中每個象素不發(fā)光時的電流值1。；
測量視頻信號P" P2，…，Pn (n是自然數(shù))被輸入到顯示平板的象素時的電流值I" 12，…，In;
利用是為電流值I。與電流值H…，In之間的差別的Q"Q2，…， Qn、視頻信號P,， P2，…，Pn、以及插入表達(dá)式Q-F(P)，計算插入函數(shù)F;以及
利用插入函數(shù)F，修正輸入到顯示平板的象素的視頻信號。
本發(fā)明中的象素的典型結(jié)構(gòu)包括用來控制發(fā)光元件二個電極之間流動的電流的第一半導(dǎo)體元件、用來控制視頻信號到象素的輸入的第二半導(dǎo)體元件、以及用來保持視頻信號的電容器元件。半導(dǎo)體元件相當(dāng)于晶體管或具有開關(guān)功能的其它元件。電容器元件具有保持電荷的功能，其材料沒有特別的限制。
如上所述構(gòu)成的本發(fā)明能夠提供發(fā)光器件及其驅(qū)動方法，其中用模擬方法來驅(qū)動發(fā)光器件，并消除了晶體管之間特性起伏的影響，從而獲得清晰的多灰度顯示。而且，本發(fā)明能夠提供發(fā)光器件及其驅(qū)動方法，其中減小了發(fā)光元件二個電極之間流動的電流量隨老化的變化，從而獲得清晰的多灰度顯示。

在附圖中
圖l是本發(fā)明的發(fā)光器件的電路圖；圖2是本發(fā)明的發(fā)光器件的電路圖3A和3B示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的驅(qū)動方法；
圖4A-4D是輸入到本發(fā)明的發(fā)光器件的信號的時間圖5示出了視頻信號與電流值之間的關(guān)系；
圖6是本發(fā)明的發(fā)光器件中的象素的電路圖7示出了本發(fā)明的發(fā)光器件的剖面結(jié)構(gòu)(向下發(fā)射)；
圖8A-8C示出了本發(fā)明的發(fā)光器件，其中圖8A示出了器件外部；
圖9示出了本發(fā)明的發(fā)光器件的外部；
圖10A-10H示出了具有本發(fā)明的發(fā)光器件的電子設(shè)備的例子；圖11A和11B分別為示出了發(fā)光元件與驅(qū)動晶體管的連接結(jié)構(gòu)的視圖，和示出了發(fā)光元件與驅(qū)動晶體管的電壓-電流特性的視圖；圖12示出了發(fā)光元件與驅(qū)動晶體管的電壓-電流特性；圖13示出了驅(qū)動晶體管的柵電壓與漏電流之間的關(guān)系；圖14是發(fā)光器件的象素部分的電路圖；圖15A和15B是輸入到發(fā)光器件的信號的時間圖；圖16示出了視頻信號與電流值之間的關(guān)系；圖17A和17B示出了本發(fā)明的發(fā)光器件的剖面結(jié)構(gòu)(向上發(fā)射)；
而
圖18A-18C示出了發(fā)光元件和驅(qū)動晶體管的電壓-電流特性以及象素的電路圖。
具體實施方式
實施方案模式
下面參照圖1-5來描述本發(fā)明的實施方案模式。
圖1是發(fā)光器件的電路圖例子。在圖1中，發(fā)光器件具有象素部分103、以及被安排在象素部分103外圍的源信號線驅(qū)動電路101和柵信號線驅(qū)動電路102。圖1的發(fā)光器件具有一個源信號線驅(qū)動電路101 和一個柵信號線驅(qū)動電路102，但本發(fā)明不局限于此。取決于象素IOO 的結(jié)構(gòu)，可以隨意設(shè)定源信號線驅(qū)動電路101和柵信號線驅(qū)動電路102 的數(shù)目。
源信號線驅(qū)動電路101具有移位寄存器101a、緩沖器101b、以及取樣電路101c。但本發(fā)明不局限于此，101可以具有保持電路等。
時鐘信號(CLK)和起始脈沖(SP)被輸入到移位寄存器101a。響應(yīng)于時鐘信號(CLK)和起始脈沖(SP)，移位寄存器101a順序產(chǎn)生時間信號，這些時間信號通過緩沖器101b被順序輸入到取樣電路 lOlc。
饋自移位寄存器101a的時間信號被緩沖器101b緩沖并放大。時間信號被輸入其中的布線，被連接到許多電路或元件，因而具有大的負(fù)載電容。緩沖器101b被提供來避免大負(fù)載電容引起的時間信號的遲鈍升降。
取樣電路101c響應(yīng)于從緩沖器101b輸入的時間信號而將視頻信號順序輸出到象素100。取樣電路101c具有視頻信號線125和取樣線 (SAl-SAx)。注意，本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)，101c可以具有模擬開關(guān)或其它的半導(dǎo)體元件。
象素部分103具有源信號線(S1-Sx)、柵信號線(Gl-Gy)、電源線(Vl-Vx)、以及反電源線(El-Ey)。多個象素IOO;故排列在象素部分103中，使之形成矩陣圖形。
電源線(Vl-Vx)通過安培表130被連接到電源131。安培表l30 和電源131可以被形成在不同于其上形成象素部分103的襯底上，通過連接件等被連接到象素部分103。作為變通，如果有可能的話，和131可以被形成在與形成象素部分103的襯底相同的村底上。安培表130的數(shù)目和電源131的數(shù)目沒有特別的限制，可以隨意設(shè)定。若安培表130被連接到向發(fā)光元件111供應(yīng)電流的布線，就足夠了。例如，安培表130可以被連接到反電源線(El-Ey)。簡言之，安培表l30 的位置沒有特別的限制。安培表130相當(dāng)于測量裝置。
安培表130測得的電流值作為數(shù)據(jù)被送到修正電路210。修正電路 210具有存儲媒質(zhì)(存儲裝置)211、計算電路(計算裝置)202、以及信號修正電路(信號修正裝置)204。信號修正電路210的結(jié)構(gòu)不局限于圖l所示的，210可以具有放大電路、轉(zhuǎn)換電路等。如有需要，修正電路210可以僅僅具有存儲媒質(zhì)211?？梢噪S意設(shè)定修正電路210的結(jié) 構(gòu)。
存儲媒質(zhì)211具有第一存儲器200、第二存儲器201、以及第三存儲器203。但本發(fā)明不局限于此，存儲器的數(shù)目可以由設(shè)計者隨意設(shè)定。諸如ROM、 RAM、快速存儲器、或磁帶之類的熟知存儲媒質(zhì)能夠被用作存儲媒質(zhì)211。當(dāng)存儲媒質(zhì)211與其上放置象素部分的襯底集成時，最好用半導(dǎo)體存儲器特別是ROM作為存儲媒質(zhì)211。若本發(fā)明的發(fā)光器件被用作計算機(jī)的顯示器件，則存儲媒質(zhì)211可以被提供在計算機(jī)中。
計算電路202具有計算措施。更具體地說，計算電路202具有從電流值L， 12，…，In減去象素部分103不發(fā)光時的電流值1。而計算電流值Q,， Q2，…，Q-的計算措施。計算電路202具有從在視頻信號 Pi， P2， ... ， Pn被輸入到象素100時的電流值Qi, Q2，…，0 計算上述表達(dá)式(3)的插入函數(shù)的措施。熟知的計算電路或微計算機(jī)能夠被用作計算電路202。若本發(fā)明的發(fā)光器件被用作計算機(jī)的顯示器件，則計算電路202可以被提供在計算機(jī)中。
信號修正電路204具有修正視頻信號的措施。更具體地說，204具有利用存儲在各個象素100的存儲媒質(zhì)211中的插入函數(shù)F和上述表達(dá)式(3)而修正輸入到象素100的視頻信號的措施。熟知的信號修正電路、微計算機(jī)等能夠被用作信號修正電路204。若本發(fā)明的發(fā)光器件被用作計算機(jī)的顯示器件，則信號修正電路2(M可以被提供在計算機(jī) 中。
源信號線(Sl-Sx )通過取樣晶體管126被連接到視頻信號線125。取樣晶體管126具有源區(qū)和漏區(qū)，其中之一被連接到源信號線S(Sl-Sx 之一)，另一被連接到視頻信號線125。取樣晶體管126的柵電極被連接到取樣線SA ( SA1-Sax之一 )。
圖2示出了一個象素100，即行j和列i上的一個象素的放大圖。在此象素(i，j)中，111表示發(fā)光元件，112表示開關(guān)晶體管，ll3 表示驅(qū)動晶體管，而114表示電容器。
開關(guān)晶體管112的柵電極被連接到柵信號線(Gj)。開關(guān)晶體管 112具有源區(qū)和漏區(qū)，其中之一被連接到源信號線(Si)，另一被連接到驅(qū)動晶體管113的柵電極。開關(guān)晶體管112是在信號被輸入到象素 (i， j)時用作開關(guān)元件的晶體管。如圖1所示而不是如圖2所示，其上連接開關(guān)晶體管112的源信號線(Si)，通過取樣晶體管U6被連接到視頻信號線125。
電容器114被提供來保持開關(guān)晶體管112不被選擇(關(guān)斷狀態(tài)) 時的驅(qū)動晶體管113的柵電壓。雖然本實施方案模式采用了電容器 114，但本發(fā)明不局限于此。電容器114可以,皮略去。
驅(qū)動晶體管113的源區(qū)被連接到電源線(Vi)，而113的漏區(qū)被連接到發(fā)光元件111。電源線(Vi)通過安培表130被連接到電源131，并接收恒定的電源電位。電源線Vi還被連接到電容器114。驅(qū)動晶體管113是用作控制饋送到發(fā)光元件111的電流的元件(電流控制元件) 的晶體管。
發(fā)光元件111由陽極、陰極、以及插入在陽極與陰極之間的有機(jī) 化合物層組成。若陽極被連接到驅(qū)動晶體管113的漏區(qū)，則陽極用作象素電極，而陰極用作反電極。另一方面，若陰極被連接到驅(qū)動晶體管113的漏區(qū)，則陰極用作象素電極，而陽極用作反電極。
發(fā)光元件被構(gòu)造成有機(jī)化合物層被夾在一對電極(陽極和陰極) 之間。有機(jī)化合物層可以由熟知的發(fā)光材料組成。存在著二種有機(jī)化合物層結(jié)構(gòu)單層結(jié)構(gòu)和多層結(jié)構(gòu)。二種結(jié)構(gòu)都可以采用。有機(jī)化合物層的發(fā)光被分成從單重激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)時的發(fā)光(熒光)和從三重激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)時的發(fā)光(磷光)。二種發(fā)光都可以作用。
發(fā)光元件的反電極被連接到反電源121。反電源121的電位被稱為反電位。象素電極的電位與反電極電位之差，是施加到有機(jī)化合物層的驅(qū)動電壓。
接著，參照圖3A來描述根據(jù)本發(fā)明的有關(guān)對提供在各個象素100 中的驅(qū)動晶體管113的特性進(jìn)行規(guī)定以及基于圖1和2所示發(fā)光器件中的規(guī)定而修正待要輸入到各個象素100的視頻信號的方法。為了使解釋易于理解，此方法的各個階段被稱為步驟l-步驟5,圖3B示出了修正電路210，在圖3A和3B之間可進(jìn)行交叉參考。
圖4A-4D是從提供在發(fā)光器件中的驅(qū)動電路(源信號線驅(qū)動電路 101和柵信號線驅(qū)動電路102)輸出的信號的時間圖。由于象素部分103 具有y個柵信號線，故在一幀周期中提供了 y個行周期(Ll-Ly)。
圖4A示出了借助于在一行周期(L)中反復(fù)選擇一個柵信號線G (Gl-Gy之一)而完成y個柵信號線(Gl-Gy)的選擇之后，如何度過一幀周期。圖4B示出了借助于同時反復(fù)選擇一個取樣線SA (SAl-SAx 之一)而完成所有x個取樣線(SAl-SAx)的選擇之后，如何度過一行周期。圖4C示出了在步驟1中視頻信號P。如何被輸入到源信號線 (Sl-Sx)。圖4D示出了在步驟2中視頻信號P" P2， P3和P。如何被輸入到源信號線(Sl-Sx)。
首先，在步驟1中，使象素部分103處于全黑狀態(tài)。全黑狀態(tài)指的是每個發(fā)光元件111都停止發(fā)光的狀態(tài)，亦即沒有象素發(fā)光的狀態(tài)。
圖4C示出了在步驟1中視頻信號P。如何被輸入到源信號線(S1-Sx)。在圖4C中，視頻信號P。僅僅在一行周期中被輸入到源信號線(Sl-Sx)。實際上，視頻信號P。在一幀周期(F)中提供的所有行周期(Ll-Ly) 中被輸入到源信號線。當(dāng)在一幀周期中完成將相同的視頻信號P。輸入到所有象素100時，提供在象素部分103中的每個發(fā)光元件111就停止發(fā)光(全黑狀態(tài))。
在達(dá)到這一狀態(tài)之后，用安培表130測量電源線(VI-Vx)中流動的電流值I。。此時測得的電流值1。相當(dāng)于若在發(fā)光元件111的陽極與陰極之間存在著短路，或在某些象素100中存在著短路，或若FPC未被牢固地連接到象素部分103時，意外流動的電流值。測得的電流值 Io被存儲在提供于連接電路210中的第一存儲器200中，從而結(jié)束步驟1。
接著，在步驟2中，不同的視頻信號P" P2， P3和P。被輸入到提供在象素部分103中的象素100。
在本實施方案模式中，如圖4D所示，4個彼此臺階狀變換的視頻信號P" P2, P3和P。被輸入到源信號線(S1-Sx)。簡言之，在一行周期(L)中，4個視頻信號P" P2， P3和P。被輸入到象素IOO之一，并借助于重復(fù)此操作，在一幀周期(F)中，4個視頻信號Pn P2， P3和 P。被輸入到象素部分103中的所有象素100。
然后，響應(yīng)于3個視頻信號P" P2， P3，流入驅(qū)動晶體管113中亦即電源線(Vl-Vx)中的電流值凈皮安培表130測量。
雖然在本實施方案模式中，在一行周期(L)中，4個彼此臺階狀變換的視頻信號P15 P2， P3和P。被輸入到一個象素，但本發(fā)明不局限于此。例如，可以在一行周期(L)中僅僅輸入視頻信號Pi，以便在下一個行周期(L)中輸入視頻信號P"再在下一個行周期中輸入視頻信號P"在本實施方案模式中輸入的4個視頻信號P15 P2， P3和P。被彼此臺階狀變換。但在本發(fā)明中，若電壓值不同的視頻信號被輸入以測量與電壓值不同的視頻信號相關(guān)的電流值，就足夠了。例如，彼此以斜坡狀方式(如鋸齒)變換的視頻信號可以被輸入，以便用安培表130 以規(guī)則的間多巨測量多個電流值。
現(xiàn)在，作為例子來描述第j行上的柵信號線(Gj)被饋自柵信號線驅(qū)動電路102的柵信號選擇的情況。在一行周期(Lj)中，4個視頻信號P" P2， P3和P。被輸入到象素(1， j)，象素(1， j)之外的象素因而都被關(guān)斷。因此，安培表130測得的電流值是在特定象素(1， j) 的驅(qū)動晶體管113中流動的電流值與步驟1中測得的電流值1。之和。然后，在象素(l，j)中測量分別與P15 P2， P3相關(guān)的電流值L， 12, 13，且測得的電流值L， 12， 13被存儲在第二存儲器201中。
接著，視頻信號P。被輸入到象素(1， j)，以使象素(1， j)的發(fā) 光元件lll停止發(fā)光，致使象素(l，j)不再發(fā)光。這是為了防止電流在測量下一個象素(2， j)的過程中流動。
然后，4個視頻信號P" P2， P3和P。被輸入到象素(2，j)。分別與視頻信號Pi， P2， P3相關(guān)的電流值L， 12， 13，被獲得并存儲在第二存儲器201中。
以這種方式重復(fù)上述操作，直至完成將視頻信號輸入到行j和列 l-x上的象素。換言之，當(dāng)視頻信號到所有源信號線(Sl-Sx)的輸入結(jié)束時，就結(jié)束了一行周期Lj。
然后開始下一個行周期Lj+1,柵信號線Gj+,被饋自柵信號線驅(qū)動電路102的柵信號選擇。然后，4個視頻信號P" P2， P3和P。被輸入到每一個源信號線(Sl-Sx)。
重復(fù)上述操作，直至完成將柵信號輸入到所有柵信號線(G1-Gy)。這就完成了所有的行周期(Ll-Ly)。當(dāng)所有行周期(L1-Ly)被完成時，一幀周期就結(jié)束。
以這種方式，分別與輸入到象素部分103中的象素100的3個視頻信號P" P2， P3相關(guān)的電流值L， 12， 13就被測量。獲得的數(shù)據(jù)被存儲在笫二存儲器201中。
從對象素部分103中各個象素IOO測得的電流值I" I" I"計算電路202計算其與步驟1中存儲在第一存儲器200中的電流值Io之差。
于是得到電流值Q" Q2和Q"于是得到下列表達(dá)式。 Q產(chǎn)I「 I。 Q2= 12- I。 Q3= 13- I。
電流值(h, Q2和Q3被存儲在第二存儲器201中，從而結(jié)束步驟2。若象素部分103沒有短路的象素，且若FPC被牢固地連接到象素部分103，則測得的電流值I。為O或幾乎為0。在此情況下，可以略去對象素部分103中各個象素100的從電流值L， 12， 13減去電流值I。的操作以及測量電流值1。的操作。這些操作可以是可選的。
在步驟3中，計算電路202利用上述表達(dá)式(1)計算各個象素的驅(qū)動晶體管的電流-電壓特性(Ids-Vm特性)。若表達(dá)式(1)中的IDS、 Vcs、 Vth分別是I、 P、 B，且Q產(chǎn)I。，則得到下列表達(dá)式(4)。
Q=A*(P-B)2 ......(4)
在表達(dá)式(4)中，A和B各為常數(shù)。當(dāng)已知至少二組數(shù)據(jù)(P，Q) 時，能夠得到常數(shù)A和常數(shù)B。詳細(xì)地說，借助于用已經(jīng)在步驟2中得到的至少二個電壓值不同的視頻信號(P)以及與此視頻信號(P)相關(guān)的至少二個電流值(Q)替換表達(dá)式(3)中的變量，能夠獲得常數(shù)A 和常數(shù)B。常數(shù)A和常數(shù)B被存儲在第三存儲器203中。
使具有一定電流值(Q)的電流流動所需的視頻信號(P)的電壓值，能夠從存儲在第三存儲器203中的常數(shù)A和常數(shù)B得到。此計算
使用了下列表達(dá)式(5)。
P= (Q/A)1/2+B =U I- I。)/A}m+B……(5)
此處給出了一個例子，并用表達(dá)式(4)和(5)計算了象素D、 E、 F的常數(shù)A和常數(shù)B。結(jié)果被示于圖5。如圖5所示，當(dāng)同一視頻信號 (作為例子，此處是視頻信號P2)被輸入到象素D、 E、 F時，Iq所示的電流在象素D中流動，Ir所示的電流在象素E中流動，而Ip所示的電流在象素F中流動。即使輸入相同的視頻信號(PJ ，由于提供在象素D、 E、 F中的晶體管的特性彼此不同，各個象素D、 E、 F中的電流值仍然變化。本發(fā)明借助于利用上述表達(dá)式(4)來輸入適合于各個象素100特性的視頻信號，消除了特性起伏的這種影響。
雖然在圖5中，利用表達(dá)式(4)和(5)，象素D、 E、 F中的特性被表示為二次曲線，但本發(fā)明不局限于次。圖16示出了一些曲線，其中利用下列表達(dá)式(6)，輸入到象素D、 E、 F的視頻信號(P)和與此視頻信號(P)相關(guān)的電流值(Q)之間的關(guān)系被表示為直線。Q=a*P+B ......(6)
借助于用步驟2中對各個象素得到的電壓值(P)和電流值(Q) 替換表達(dá)式(6)中的變量，計算了常數(shù)a和常數(shù)b。得到的常數(shù)a和常數(shù)b被存儲在各個象素100的第三存儲器203中，從而結(jié)束步驟3。
在圖16的曲線中，相似于圖5所示的曲線，當(dāng)同一個視頻信號(作為例子，此處是視頻信號P2) ^皮輸入到象素D、 E、 F時，Iq所示的電流在象素D中流動，Ir所示的電流在象素E中流動，而Ip所示的電流在象素F中流動。即使輸入同一個視頻信號(P2),由于提供在象素D、 E、 F中的晶體管的特性彼此不同，各個象素D、 E、 F中的電流值仍然變化。本發(fā)明借助于利用上述表達(dá)式(6)來輸入適合于各個象素100 特性的視頻信號，消除了特性起伏的這種影響。
對于規(guī)定視頻信號電壓值(P)與電流值(Q)之間關(guān)系的規(guī)定方法，可以使用圖5所示的二次曲線或圖16所示的直線。樣條曲線或 Bezier曲線也可以被用于規(guī)定方法。若電流值在曲線中不好表示，則可以利用最小二乘方方法來優(yōu)化曲線。規(guī)定方法沒有特別的限制。
接著，在步驟4中，利用上述表達(dá)式(5)和(6)等，信號修正電路204計算適合于各個象素100特性的視頻信號電壓值。然后結(jié)束步驟4而進(jìn)入步驟5，其中計算得到的視頻信號被輸入到象素100。這使得有可能消除驅(qū)動晶體管之間特性起伏的影響并使所希望的電流量在發(fā)光元件中流動。結(jié)果，能夠得到所希望的發(fā)光量(亮度)。對各個象素100計算得到的常數(shù)一旦被存儲在第三存儲器203中，就只需要交替地重復(fù)步驟4和步驟5。
再參照圖5。若象素D、 E、 F要以相同的亮度發(fā)光，則各個象素必須接收相同的電流值Ir。如圖5所示，為了使相同的電流量在各個象素中流動，適合于其驅(qū)動晶體管特性的視頻信號必須被輸入到各個象素，且視頻信號P,必須被輸入到象素D，視頻信號P2必須被輸入到象素E，視頻信號P3必須被輸入到象素F。因此，必須在步驟4中得到適合于各個象素特性的視頻信號，并將得到的信號輸入到各個象素。
可以在圖象被實際顯示之前或之后，立即用安培表進(jìn)行測量與多個不同視頻信號相關(guān)的多個電流值的操作(步驟1-步驟3的操作)，或可以按規(guī)則的間隔進(jìn)行。作為變通，可以在給定信息被存儲在存儲裝置中之前進(jìn)行操作。也可能在發(fā)貨之前只進(jìn)行一次操作。在此情況下，計算電路202中計算的插入函數(shù)F被存儲在存儲媒質(zhì)211中，然后，存儲媒質(zhì)211與象素部分103集成。以這種方式，借助于查詢存儲在存儲媒質(zhì)211中的插入函數(shù)F，能夠計算適合于各個象素特性的視頻信號，發(fā)光器件因而不需要具有安培表130。
在本實施方案模式中，一旦插入函數(shù)F被存儲在存儲媒質(zhì)211中，隨著需要的出現(xiàn)待要輸入到象素100的視頻信號被計算電路202基于插入函數(shù)F計算，計算得到的視頻信號然后被輸入到象素100。但本發(fā) 明不局限于此。
例如，可以利用計算電路202，基于存儲在存儲媒質(zhì)211中的插入函數(shù)F，對各個象素IOO預(yù)先計算對應(yīng)于待要顯示的圖象的灰度數(shù)目的視頻信號的數(shù)目，以便將計算得到視頻信號存儲在存儲媒質(zhì)211中。若要以例如16個灰度來顯示圖象，則預(yù)先對各個象素IOO計算對應(yīng)于 16個灰度的16個視頻信號進(jìn)行計算，并將計算得到的視頻信號存儲在存儲媒質(zhì)211中。以這種方式，當(dāng)要得到給定灰度時待要輸入的視頻信號的信息，被存儲在各個象素100的存儲媒質(zhì)211中，使得有可能基于此信息來顯示圖象。簡言之，利用存儲在存儲媒質(zhì)211中的信息，能夠顯示圖象而無需在發(fā)光器件中提供計算電路202。
在利用計算電路202預(yù)先對各個象素100計算對應(yīng)于待要顯示的圖象的灰度數(shù)目的視頻信號的數(shù)目情況下，存儲媒質(zhì)211可以存儲借助于用Y值對計算得到的視頻信號進(jìn)行Y修正而得到的視頻信號。所用的Y值可以是對整個象素公共的，或可以在象素之間變化。這使得有可能顯示清晰的圖象。
實施方案1
本發(fā)明還可應(yīng)用于象素結(jié)構(gòu)不同于圖2的發(fā)光器件。本實施方案參照圖6以及圖18B和18C來描述其例子。
圖6所示的象素(i， j )具有發(fā)光元件311、開關(guān)晶體管312、驅(qū) 動晶體管313、擦除晶體管315、以及電容器存儲器314。象素(i，j) 被置于由源信號線(Si)、電源線(Vi)、柵信號線(Gj)、以及擦除柵信號線(Rj)環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)。
開關(guān)晶體管312的柵電極被連接到柵信號線(Gj)。開關(guān)晶體管 312具有源區(qū)和漏區(qū)，其中之一被連接到源信號線(Si)，另一被連接到驅(qū)動晶體管313的柵電極。開關(guān)晶體管312是當(dāng)信號被輸入到象素(i， j )時用作開關(guān)元件的晶體管。
電容器314被提供來保持開關(guān)晶體管312不被選擇(關(guān)斷狀態(tài)) 時的驅(qū)動晶體管313的柵電壓。雖然本實施方案采用電容器314,但本發(fā)明不局限于此。電容器314可以被略去。
驅(qū)動晶體管313的源區(qū)被連接到電源線(Vi)，而313的漏區(qū)被連接到發(fā)光元件311。電源線(Vi)通過安培表130被連接到電源131，并接收恒定的電源電位。電源線(Vi)還被連接到電容器314。驅(qū)動晶體管313是用作控制饋送到發(fā)光元件311的電流的元件(電流控制元件)的晶體管。
發(fā)光元件311由陽極、陰極、以及夾在陰極與陰極之間的有機(jī)化合物層組成。若陽極被連接到驅(qū)動晶體管313的漏區(qū)，則陽極用作象素電極，而陰極用作反電極。另一方面，若陰極被連接到驅(qū)動晶體管 313的漏區(qū)，則陰極用作象素電極，而陽極用作反電極。
擦除晶體管315的柵電極被連接到擦除柵信號線(Rj)。擦除晶體管315具有源區(qū)和漏區(qū)，其中之一被連接到電源線(Vi)，另一被連接到驅(qū)動晶體管313的柵電極，擦除晶體管315是用作擦除(復(fù)位)
寫入在象素(i，j)中的信號的元件的晶體管。
當(dāng)擦除晶體管315被開通時，保持在電容器n4中的電容被放電。
這就擦除(復(fù)位)了已經(jīng)寫入在象素(i， j)中的信號，從而使發(fā)光元件停止發(fā)光。簡言之，借助于開通擦除晶體管315,象素(i，j)被強迫停止發(fā)光。提供擦除晶體管315來強迫象素(i， j )停止發(fā)光，獲得了各種效果。例如，在數(shù)字驅(qū)動方法中，能夠隨意設(shè)定發(fā)光元件發(fā)光的周期長度，從而能夠顯示高灰度圖象。在模擬驅(qū)動方法的情況下，有可能每當(dāng)一個新幀周期開始時，使象素停止發(fā)光，從而能夠清晰地顯示動畫而無余像。
電源線(Vi)通過安培表130被連接到電源131。安培表130和電源131可以被制作在不同于其上形成象素部分103的村底的襯底上，通過連接件等連接到象素部分103。作為變通，若有可能，lM和l31 可以被制作在形成象素部分103的同一個襯底上。安培表l30的數(shù)目和電源131的數(shù)目沒有特別的限制，可以隨意設(shè)定。
安培表130測得的電流值作為數(shù)據(jù)被送到修正電路no。修正電路
210具有存儲媒質(zhì)211、計算電路202、以及信號修正電路2(H。修正電路210的結(jié)構(gòu)不局限于圖6所示的，210可以具有放大電路等，修正電路210的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)設(shè)計者的意愿來設(shè)定。
在象素部分(圖中未示出)中，與圖6所示象素(i， j)完全相同的象素被安排成形成矩陣圖形。象素部分具有源信號線(Sl-Sx)、柵信號線(G1-Gy)、電源線(Vl-Vx)、以及擦除柵信號線(Rl-Ry)。
圖18B示出了借助于增加復(fù)位線Rj到圖2所示象素中而得到的象素的結(jié)構(gòu)，在圖18B中，電容器114被連接到復(fù)位線Rj，而不是電源線Vi。在此情況下，電容器114使象素(i， j)復(fù)位。圖18C示出了借助于增加復(fù)位線Rj和二極管150到圖2所示象素中而得到的象素的結(jié) 構(gòu)。二極管使象素(i， j)復(fù)位。
本發(fā)明被應(yīng)用于其中的發(fā)光器件的象素的結(jié)構(gòu)是一種具有發(fā)光元件和晶體管的結(jié)構(gòu)。發(fā)光元件和晶體管在象素中如何彼此連接沒有特
別的限制，本實施方案所示的象素結(jié)構(gòu)是其一個例子。
作為圖6所示象素的一個例子，下面簡要地描述一下象素的工作。數(shù)字驅(qū)動方法和模擬驅(qū)動方法都可應(yīng)用于此象素。此處描述當(dāng)應(yīng)用與時間灰度方法組合的數(shù)字方法時象素的工作。如JP 2001-343933 A詳細(xì)報道的那樣，時間灰度是一種借助于控制發(fā)光元件發(fā)光的周期長度而獲得灰度顯示的方法。具體地說，一幀周期被分成多個長度彼此不同的子幀周期，并對各個子幀周期確定發(fā)光元件是否發(fā)光，致使灰度被表示為一幀周期中發(fā)光周期長度的差別。簡言之，借助于用視頻信號控制發(fā)光周期的長度而得到灰度。
本發(fā)明借助于對待要輸入到各個象素的視頻信號進(jìn)行修正而消除了象素之間特性起伏的影響。在采用模擬方法的發(fā)光器件中，視頻信號的修正相當(dāng)于視頻信號幅度的修正。在采用與時間灰度方法組合的數(shù)字方法的發(fā)光器件中，視頻信號的修正相當(dāng)于視頻信號輸入其中的象素的發(fā)光周期長度的修正。
在采用與時間灰度方法組合的數(shù)字方法的發(fā)光器件中，最好使用直線表示的表達(dá)式(6)。但當(dāng)不發(fā)光時，數(shù)字方法不需要進(jìn)行測量，表達(dá)式(6)中的常數(shù)b因而被設(shè)定位0。借助于僅僅測量一次各個象素的特性而得到常數(shù)a。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明能夠提供發(fā)光器件及其驅(qū)動方法，其中的發(fā)光器件被模擬方法驅(qū)動，且晶體管之間特性起伏的影響被消除，從而獲得清晰的多灰度顯示。而且，本發(fā)明能夠提供發(fā)光器件及其驅(qū)動方法，其中在發(fā)光元件二個電極之間流動的電流量隨老化的變化被減小，從而獲得清晰的多灰度顯示。
本實施方案可以與實施方案模式自由地組合。
實施方案2
參照圖7，本實施方案描述象素剖面結(jié)構(gòu)的例子。
在圖7中，是為用熟知方法制作的n溝道晶體管的開關(guān)晶體管 4502,被提供在襯底4501上。本說明書中的晶體管具有雙柵結(jié)構(gòu)。但也可以采用單柵結(jié)構(gòu)、三柵結(jié)構(gòu)、或具有3個以上柵的多柵結(jié)構(gòu)。開關(guān)晶體管4502可以是用熟知方法制作的p溝道晶體管。
驅(qū)動晶體管4503是用熟知方法制作的n溝道晶體管。開關(guān)晶體管 4502的漏布線4504通過布線(圖中未示出)被電連接到驅(qū)動晶體管 4503的柵電極4506。
驅(qū)動晶體管4503是一種用來控制發(fā)光元件4510中流動的電流量的元件，而大量電流流過驅(qū)動晶體管，從而增大了熱或熱載流子引起其退化的危險。因此，在驅(qū)動晶體管4503的漏區(qū)中，或在漏區(qū)和其源區(qū)的每個中提供LDD區(qū)，以便與柵電極重疊以柵絕緣膜夾于其間，是非常有效的。圖7作為例子示出了 LDD區(qū)被形成在各個驅(qū)動晶體管4503
的源區(qū)和漏區(qū)中的情況。
本實施方案中的驅(qū)動晶體管4503具有單柵結(jié)構(gòu)，但也可以采用多柵結(jié)構(gòu)，其中多個晶體管被串聯(lián)連接?？梢圆捎昧硪环N結(jié)構(gòu)，其中多個晶體管被并聯(lián)連接，且基本上將一個溝道形成區(qū)分割成多個區(qū)域以便高效率地散熱。作為對抗熱引起的退化的措施，此結(jié)構(gòu)是有效的。
包括驅(qū)動晶體管4503的柵電極4506的布線(圖中未示出)，與驅(qū)動晶體管4503的漏布線4512部分地重疊之間夾以絕緣膜。電容存儲器被制作在這一重疊區(qū)域中。電容存儲器具有保持施加到驅(qū)動晶體管4503的柵電極4506的電壓的功能。
第一層間絕緣膜4514被制作在開關(guān)晶體管4502和驅(qū)動晶體管 4503上。在第一層間絕緣膜上。由樹脂絕緣膜形成笫二層間絕緣膜 4515。
4517表示的是由高度透明的導(dǎo)電膜形成的象素電極(發(fā)光元件的陽極)。象素電極被制作成部分覆蓋驅(qū)動晶體管4503的漏區(qū)，并被電連接到其上。象素電極4517可以由氧化銦與氧化錫的化合物(稱為 ITO)或氧化銦與氧化鋅的化合物組成。其它透明導(dǎo)電膜當(dāng)然也可以用來形成象素電極4517。
接著，在象素電極4517上形成有機(jī)樹脂膜4516，并對面向象素電極4517的膜部分進(jìn)行圖形化以形成有機(jī)化合物層4519。雖然在圖7 中未示出，但可以分別形成發(fā)紅光的R有機(jī)化合物層4519、發(fā)綠光的 G有;bL化合物層4519、以及發(fā)藍(lán)光的B有機(jī)化合物層4519。有機(jī)化合物層4519的發(fā)光材料是一種7T共軛聚合物基材料。聚合物基材料的典型例子包括聚對位亞苯基乙烯(PPV)基材料、聚乙烯^t唑(PVK)基材料、以及聚芴基材料。在本發(fā)明中，有機(jī)化合物層"19可以是單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)?？梢宰杂傻亟M合熟知的材料和結(jié)構(gòu)以形成有機(jī)化合物層4519 (用來發(fā)光、移動載流子、以及注入載流子的層)。
例如，雖然本實施方案示出了聚合物基材料被用于有機(jī)化合物層 4519的離子，但也可以采用低分子量有機(jī)發(fā)光材料.也可以用碳化硅或其它無機(jī)材料作為電荷輸運層和電荷注入層。這些有機(jī)發(fā)光材料和無機(jī)材料可以是熟知的材料。
當(dāng)制作陰極4523時，就完成了發(fā)光元件4510。此處，發(fā)光元件 4510指的是由象素電極4517、有機(jī)化合物層4519、空穴注入層"22、以及陰極4523組成的疊層。
在本實施方案中，鈍化膜被制作在陰極4523上。最好用氮化硅膜或氮氧化硅膜作為鈍化膜4524。這是為了使發(fā)光元件4510隔絕
漏。從而提高了發(fā)光器件的可靠性。
在本實施方案中，如上所述的發(fā)光器件具有象素結(jié)構(gòu)如圖7所示的象素部分，并具有關(guān)斷電流值足夠低的選擇晶體管和能夠承受熱載流子注入的驅(qū)動晶體管。因此，能夠獲得高度可靠并能顯示優(yōu)異圖象的發(fā)光器件。
在具有本實施方案所述結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件中，有機(jī)化合物層"19中產(chǎn)生的光，如箭頭所示向著其上制作晶體管的襯底4501的方向發(fā)射。光從發(fā)光元件4510向著襯底4501的方向發(fā)射，被稱為向下發(fā)射。
接著，參照圖17A和17B來描述發(fā)光器件的剖面結(jié)構(gòu)，其中光從發(fā)光元件向著背向襯底的方向發(fā)射(向上發(fā)射)。被制作在襯底1600上。驅(qū)動晶體管1601具有源區(qū)1604a、漏區(qū)1604c、以及溝道形成區(qū)1604b。驅(qū)動晶體管還在溝道形成區(qū)1604b上方具有柵電極1603a，以柵絕緣膜1605 插入其間。熟知的結(jié)構(gòu)能夠被自由地用于驅(qū)動晶體管1601而不局限于圖17A所示的結(jié)構(gòu)。
層間膜1606被制作在驅(qū)動晶體管1601上。接著，形成ITO膜或其它透明導(dǎo)電膜，并圖形化成所需形狀以獲得象素電極1608。此處的象素電極1608用作發(fā)光元件1614的陽極。
在層間膜1606中制作達(dá)及驅(qū)動晶體管1601的源區(qū)1604a和漏區(qū) 1604c的接觸孔。然后制作由Ti層、含Ti的Al層、以及另一 Ti層組成的疊層，并圖形化成所需的形狀。這樣得到的是布線1607和1609。
隨后，制作由丙烯酸或其它有機(jī)樹脂材料組成的絕緣膜。在絕緣膜中與發(fā)光元件1614象素電極1608的位置重合的位置處制作窗口，以獲得絕緣膜1610。窗口的側(cè)壁必須足夠平緩，以避免有機(jī)化合物層由于窗口側(cè)壁的高程差而退化和連接斷開等。
制作有機(jī)化合物層1611，然后由疊層形成發(fā)光元件1614的反電極 (陰極)1612。此疊層具有厚度為2nm或更小的銫(Cs)膜和其上厚度為10nm或更小的銀(Ag)膜。借助于形成發(fā)光元件1614的非常薄的反電極1612，從有機(jī)化合物層1611發(fā)射的光通過反電極1612透射，并沿與襯底1600相反的方向射出。為了保護(hù)發(fā)光元件1614，制作保護(hù) 膜1613。
圖17B是不同于圖17A的結(jié)構(gòu)的剖面圖。在圖17B中，與圖17A 完全相同的元件用相同的參考號表示。直至形成圖17B結(jié)構(gòu)的驅(qū)動晶體管1601和層間膜1606的各個步驟，與結(jié)構(gòu)17A的步驟相同。其解釋因而從略。
在層間膜1606中制作達(dá)及驅(qū)動晶體管1601的源區(qū)16(Ma和漏區(qū) 1604c的接觸孔。然后制作由Ti層、含Ti的Al層、以及另一 Ti層組成的疊層。隨后，制作透明導(dǎo)電膜，典型為ITO膜。由Ti層、含Ti 的Al層、以及另一Ti層組成的疊層以及典型為ITO膜的透明導(dǎo)電膜，被圖形化成所需的形狀，以便得到布線1607、 1608和1609以及象素電極1620。象素電極1620用作發(fā)光元件1624的陽極。
隨后，由丙烯酸或其它有機(jī)樹脂材料形成絕緣膜。在絕緣膜中與發(fā)光元件1624象素電極1620的位置重合的位置處制作窗口，以獲得絕緣膜1610。窗口的側(cè)壁必須足夠平緩，以避免有機(jī)化合物層由于窗口側(cè)壁的高程差而退化和連接斷開等。
制作有機(jī)化合物層1611，然后由疊層形成發(fā)光元件1624的反電極 (陰極)1612。此疊層具有厚度為2nm或更小的銫(Cs)膜和其上厚度為10nm或更小的銀(Ag)膜。借助于形成發(fā)光元件1624的非常薄的反電極1612，從有機(jī)化合物層1611發(fā)射的光通過反電極1612透射，并沿與村底1600相反的方向射出。為了保護(hù)發(fā)光元件1624,隨后制作保護(hù)膜1613。
如上所述，由于從發(fā)光元件1614發(fā)射的光不必通過制作在襯底 1600上的驅(qū)動晶體管1601和其它元件來觀察，故沿與襯底1600相反的方向發(fā)光的發(fā)光器件能夠具有更大的窗口比。
如圖17B所示構(gòu)成的象素能夠使用同一個光掩模來圖形化連接到驅(qū)動晶體管源區(qū)或漏區(qū)的布線1619和圖形化象素電極1620。因此，比之如圖17A所示構(gòu)成的象素，減少了制造工藝中所需的光掩模的數(shù)量并簡化了工藝。
本實施方案可以與實施方案模式和實施方案1自由地組合。實施方案3
在本實施方案中，參照圖U和8B來描述發(fā)光器件的外貌。
圖8A是發(fā)光器件的俯視圖，圖8B是沿圖8A中A-A，線的剖面圖，而圖8C是沿圖8A中B-B，線的剖面圖。
密封元件4009被提供成環(huán)繞制作在村底4001上的象素部分4002、源信號線驅(qū)動電路4003、以及第一和第二柵信號線驅(qū)動電路40(Ma和 4004b。而且，密封材料4008被提供在象素部分4002、源信號線驅(qū)動電路4003、以及第一和第二柵信號線驅(qū)動電路40(Ma和40(Mb上。象素部分4002、源信號線驅(qū)動電路4003、以及第一和笫二柵信號線驅(qū)動電路4004a和4004b， ^t村底4001、密封元件4009、以及密封材料4008 與填充劑4210—起密封。
順便說一下，在本實施方案中，一對(二個)柵信號線驅(qū)動電路被制作在襯底上。但本發(fā)明不局限于此，柵信號線驅(qū)動電路和源信號線驅(qū)動電路的數(shù)目由設(shè)計者隨意提供。
而且，提供在村底4001上的象素部分4002、源信號線驅(qū)動電路4003、以及笫一和第二柵信號線驅(qū)動電路4004a和4004b，具有多個晶體管。在圖8B中，典型地示出了制作在基底膜4010上的包括在源信號線驅(qū)動電路4003中的驅(qū)動電路晶體管(但此處示出了 n溝道晶體管和P溝道晶體管)4201以及包括在象素部分4002中的驅(qū)動晶體管(控制流到發(fā)光元件的電流的晶體管)4202。
在本實施方案中，用熟知方法制作的p溝道晶體管或n溝道晶體管，被用作驅(qū)動電路晶體管4201，而用熟知方法制作的p溝道晶體管，被用作驅(qū)動晶體管4202。而且，象素部分4002配備有連接到驅(qū)動晶體管4202柵電極的存儲電容器(未示出)。
層間絕緣膜(整平膜)4301被制作在驅(qū)動電路晶體管4201和驅(qū)動晶體管4202上，并在其上制作電連接到驅(qū)動晶體管4202的漏的象素電極(陽極)4203。功函數(shù)大的透明導(dǎo)電膜被用于象素電極4203。氧化銦與氧化錫的化合物、氧化銦與氧化鋅的化合物、氧化鋅、氧化錫、或氧化銦，可以被用于透明導(dǎo)電膜。也可以使用摻鎵的上述透明導(dǎo)電膜。
然后，絕緣膜4302被制作在象素電極4203上，且絕緣膜"02在象素電極4203上被制作成具有窗口部分。在此窗口部分中，在象素電極4203上形成有機(jī)化合物層4204。熟知的有機(jī)發(fā)光材料或無機(jī)發(fā)光材料可以被用于有機(jī)化合物層4204。而且作為有機(jī)發(fā)光材料，存在著低分子量(單體)材料和高分子量(聚合物)材料，二種材料都可以使用。
熟知的蒸發(fā)技術(shù)或涂敷技術(shù)可以被用作形成有機(jī)化合物層4 2 04的方法。而且，有機(jī)化合物層的結(jié)構(gòu)可以借助于自由組合空穴注入層、空穴輸運層、發(fā)光層、電子輸運層、以及電子注入層而取疊層結(jié)構(gòu)或單層結(jié)構(gòu)。
由具有遮光性質(zhì)的導(dǎo)電膜(典型為含鋁、銅、或銀作為其主要成分的導(dǎo)電膜，或上述導(dǎo)電膜與其它導(dǎo)電膜的疊層膜)組成的陰極4205, 被制作在有機(jī)化合物層4204上。而且，希望盡可能多地清除存在于陰極4205與有機(jī)化合物層4204之間界面上的潮氣和氧。因此，這種器件必須在氮氣或稀有氣體氣氛中制作有機(jī)化合物層4204，然后制作陰極4205而不暴露于氧和潮氣。在本實施方案中，利用多工作室型(組合工具型)制膜裝置實現(xiàn)了上述的膜淀積。此外，預(yù)定的電壓被施加到陰極4205。
如上所述，制作了由象素電極(陽極)4203、有;I/L化合物層4204、以及陰極4205組成的發(fā)光元件4303。而且，保護(hù)膜4209被制作在絕緣膜4302上，以便覆蓋發(fā)光元件4303。在防止氧和潮氣等滲透發(fā)光元件4303方面，保護(hù)膜4209是有效的。
參考號4005a表示延伸連接到電源線的布線，且布線4005a被電連接到驅(qū)動晶體管4202的源區(qū)。延伸布線4005a通過密封元件4009 與襯底4001之間，并通過各向異性導(dǎo)電膜4300凈皮電連接到FPC 4006 的FPC布線4301。
玻璃材料、金屬材料(典型為不銹鋼材料)、陶瓷材料、或塑料材料(包括塑料膜)，能夠被用于密封材料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，可以被用作塑料材料。而且，也可以使用具有鋁箔被PVF膜或Mylar
膜夾在中間的結(jié)構(gòu)的片。
但在發(fā)光元件的光向著覆蓋元件側(cè)發(fā)射的情況下，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襯底。
而且，除了氮氣或氬氣之類的惰性氣體外，可紫外線固化的樹脂或熱塑樹脂可以被用作填充劑4103，致使能夠使用PVC (聚氯乙烯)、丙烯酸、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)。在本實施方案中，氮氣被用作填充劑。
而且，在襯底4001側(cè)上的密封材料4008的表面上提供凹陷部分 4007，吸濕性物質(zhì)或能夠吸收氧的物質(zhì)4207被安置在其中，以便填充劑4103被暴露于吸濕性物質(zhì)(最好是氧化鋇)或能夠吸收氧的物質(zhì)。然后用凹陷部分覆蓋元件4208將吸濕性物質(zhì)或能夠吸收氧的物質(zhì) 4207夾持在凹陷部分4007中，使吸濕性物質(zhì)或能夠吸收氧的物質(zhì)4207 不致分散。注意，凹陷部分覆蓋元件4208具有細(xì)小網(wǎng)格形狀，并具有空氣和潮氣可穿透而吸濕性物質(zhì)或能夠吸收氧的物質(zhì)4207不穿透的結(jié) 構(gòu)。借助于提供吸濕性物質(zhì)或能夠吸收氧的物質(zhì)4207，能夠抑制發(fā)光元件4303的退化。
如圖8C所示，制作象素電極4203，且同時制作導(dǎo)電膜4203a，以便接觸延伸布線4005a。而且，各向異性導(dǎo)電膜4300具有導(dǎo)電填充劑4300a。借助于對襯底4001和FPC 4006進(jìn)行熱壓，襯底4001上的導(dǎo)電膜4203a與FPC 4006 上的FPC布線4301被導(dǎo)電填充劑4300a彼此電連接。
本發(fā)明的發(fā)光器件的安培表和修正電路被制作在不同于襯底4001 的襯底(未示出)上，并通過FPC 4006被電連接到制作在襯底4001 上的電源線和陰極4205。
注意，借助于與實施方案模式以及實施方案1和2進(jìn)行自由組合，能夠?qū)崿F(xiàn)本實施方案。
實施方案4
在本實施方案中，參照圖9，利用本發(fā)明來描述不同于實施方案3 的發(fā)光器件的外貌。更具體地說，參照圖9描述了一種發(fā)光器件的外貌，其中安培表和修正電路被制作在不同于其上制作象素部分的襯底的襯底上，并被諸如引線鍵合方法或COG(玻璃上芯片)方法之類的裝
置連接到其上制作象素部分的襯底上的布線。
圖9是本實施方案發(fā)光器件的外貌圖，密封元件5009被提供成環(huán) 繞提供在襯底5001上的象素部分5002、源信號線驅(qū)動電路5003、以及第一和笫二柵信號線驅(qū)動電路5004a和5004b。而且，密封材料5008 被提供在象素部分5002、源信號線驅(qū)動電路5003、以及第一和第二柵信號線驅(qū)動電路5004a和5004b上。于是，象素部分5002、源信號線驅(qū)動電路5003、以及第一和第二柵信號線驅(qū)動電路500"和S0(Mb，被襯底5001、密封元件5009、以及密封材料5008與填充劑(未示出) 一起密封。
注意，在本實施方案中，雖然二個柵信號線驅(qū)動電路被制作在襯底5001上，但本發(fā)明不局限于此。柵信號線驅(qū)動電路和源信號線驅(qū)動電路的數(shù)目由設(shè)計者隨意提供。
在村底5001側(cè)上的密封材料5008的表面上提供凹陷部分5007，吸濕性物質(zhì)或能夠吸收氧的物質(zhì)被安置在其中。
延伸到襯底5001的布線(延伸布線)通過密封元件5009與襯底 5001之間，并通過FPC 5006被連接到發(fā)光器件的外部電路或元件。
安培表和修正電路被制作在不同于村底5001的襯底(以下稱為芯片)5020上。用諸如COG (玻璃上芯片)方法之類的裝置，芯片5020 ^L固定到村底5001，并^皮電連接到制作在襯底5001上的電源線和陰極在本實施方案中，利用引線鍵合方法和COG方法等，其上制作安培表、可變電源、以及修正電路的芯片5020被固定到襯底5001。能夠基于一個襯底來構(gòu)成發(fā)光器件，因此，器件本身被做得緊湊并改善了機(jī)械強度。
注意，關(guān)于將芯片連接到村底上的方法，可以采用熟知的方法。而且，安培表和修正電路之外的電路和元件可以被固定到襯底5001上。
借助于與實施方案模式以及實施方案1-3進(jìn)行自由組合，能夠?qū)?現(xiàn)本實施方案。
實施方案5
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)越于液晶顯示器件，并具有更廣闊的視角。因此，本發(fā)明的發(fā)光器件能夠被應(yīng)用于各種電子設(shè)備的顯示單元。
采用本發(fā)明的發(fā)光器件的電器的例子是攝象機(jī)；數(shù)碼相機(jī)；風(fēng) 鏡式顯示器(頭戴顯示器)；導(dǎo)航系統(tǒng)；聲音重放裝置(車輛音響、音響元件等)；膝上計算機(jī)；游戲機(jī)；便攜式信息終端(移動計算機(jī)、蜂窩電話、便攜式游戲機(jī)、電子記事本等)；包括記錄媒質(zhì)的圖象重放裝置(具體地說是能夠處理諸如數(shù)字萬能視盤(DVD)之類的記錄媒質(zhì)中的數(shù)據(jù)，并具有能夠顯示數(shù)據(jù)圖象的顯示器件的電器)。特別是對于便攜式信息終端，由于常常被傾斜地觀察而要求寬廣的視角，具有發(fā)光元件的發(fā)光器件是可取的。圖10A-10H示出了這種電子裝置的具體例子。
圖10A示出了發(fā)光器件，它包含機(jī)箱3001、支座3002、顯示單元 3003、揚聲器單元3004、 -f見頻輸入端子3005等。采用了本發(fā)明的發(fā)光器件，能夠被用于顯示單元3003。本發(fā)明的發(fā)光器件是自發(fā)光的，不需要后照光，致使能夠制作比液晶顯示器件更薄的顯示單元。術(shù)語顯示器件包括用來顯示信息的各種顯示器件，例如個人計算機(jī)的顯示器件、接收電視廣播的顯示器件、以及廣告顯示器件。
圖IOB示出了數(shù)碼靜物相機(jī)，它包含主體3101、顯示單元3102、圖象接收單元3103、操作鍵3104、外部連接端口 n05、快門3106等。將本發(fā)明的發(fā)光器件用于顯示單元3102，制作了數(shù)碼靜物相機(jī)。
圖IOC示出了膝上計算機(jī)，它包含主體3201、機(jī)箱3202、顯示單元3203、鍵盤3204、外部連接端口 3205、定位鼠標(biāo)3206等。將本發(fā) 明的發(fā)光器件用于顯示單元3203，制作了膝上計算機(jī)。
圖IOD示出了移動計算機(jī)，它包括主體3301、顯示單元3302、開關(guān)3303、操作鍵3304、紅外端口 3305等。將本發(fā)明的發(fā)光器件用于顯示單元3302，制作了移動計算機(jī)。
圖10E示出了配備有記錄媒質(zhì)的便攜式圖象重放裝置(具體地說是DVD碟機(jī))，此裝置包含主體3401、機(jī)箱3402、顯示單元A 3403、顯示單元B 3404、記錄媒質(zhì)(例如DVD)讀出單元3405、操作鍵3406、揚聲器單元3407等。顯示單元A 3403主要顯示圖象信息，而顯示單元B 3404主要顯示文本信息。將本發(fā)明的發(fā)光器件用于顯示單元A 3403和B 3404，制作了便攜式圖象重放裝置。術(shù)語配備有記錄媒質(zhì)的圖象重放裝置包括家用游戲機(jī)。
圖IOF示出了風(fēng)鏡式顯示器(頭戴顯示器)，它包含主體3501、顯示單元3502、以及鏡臂單元3503。將本發(fā)明的發(fā)光器件用于顯示單元3502,制作了風(fēng)鏡式顯示器。
圖10G示出了攝象機(jī)，它包含主體3601、顯示單元3602、機(jī)箱3603、外部連接端口 3604、遙控接收單元3605、圖象接收單元"06、電池 3607、聲音輸入單元3608、操作鍵3609等。將本發(fā)明的發(fā)光器件用于顯示單元3602，制作了攝象機(jī)。
圖IOH示出了蜂窩電話，它包含主體3701、機(jī)箱"02、顯示單元 3703、聲音輸入單元3704、聲音輸出單元3705、操作鍵3706、外部連接端口 3707、天線3708等，將本發(fā)明的發(fā)光器件用于顯示單元3703，制作了蜂窩電話。若顯示單元3703在黑色背景上顯示白色字符，則能夠降低蜂窩電話的功耗。
如果有機(jī)材料發(fā)射的光的亮度將來得到了提高，則本發(fā)明的發(fā)光器件還能夠被用于正投型或背投型投影儀，其中攜帶被輸出的圖象信息的光被透鏡等放大投射到屏幕上。
上述電子裝置經(jīng)常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，特別是頻率越來越高的動畫信息。本發(fā) 明的發(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畫。
在發(fā)光器件中，發(fā)光的部分消耗功率。因此，希望以盡可能小部分的發(fā)光來顯示信息。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聲音重放裝置之類的主要顯示文本信息的顯示單元，則希望指定發(fā)光部分來顯示文本信息，而不發(fā)光部分用作背景。
如上所述，采用本發(fā)明的發(fā)光器件的應(yīng)用范圍非常廣闊，各種領(lǐng) 域的電器都能夠采用此器件。
本發(fā)明計算適合于各個象素的驅(qū)動晶體管特性的視頻信號而不改變象素的結(jié)構(gòu)。得到的視頻信號被輸入到象素，以便使電流以所希望的量在發(fā)光元件中流動，從而能夠得到所需的發(fā)光。結(jié)果，提供了一種發(fā)光器件及其驅(qū)動方法，其中消除了用來控制發(fā)光元件的晶體管之間特性起伏的影響。
如上所述構(gòu)成的本發(fā)明能夠提供發(fā)光器件及其驅(qū)動方法，其中用模擬方法來驅(qū)動發(fā)光器件，并消除了晶體管之間特性起伏的影響，從而得到了清晰的多灰度顯示。而且，本發(fā)明能夠提供發(fā)光器件及其驅(qū) 動方法，其中減小了發(fā)光元件二個電極之間流動的電流量隨老化的變化，從而得到了清晰的多灰度顯示。
權(quán)利要求
1. 一種驅(qū)動發(fā)光器件的方法，包括將具有第一電位的第一信號輸入多個像素的每一個；在將所述第一信號輸入所述多個像素的每一個之后獲得所有所述多個像素的第一電流值；將具有第二電位的第二信號輸入所述多個像素的第一像素；在將所述第二信號輸入所述第一像素之后獲得所有所述多個像素的第二電流值；將具有第三電位的第三信號輸入所述第一像素；在將所述第三信號輸入所述第一像素之后獲得所有所述多個像素的第三電流值；以及至少使用第一值和第二值校正將被輸入所述第一像素的第四信號，其中所述第一值是所述第二電流值和所述第一電流值之間的差，并且所述第二值是所述第三電流值和所述第一電流值之間的差。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，還包括至少使用所述第一值和所述第二值計算對應(yīng)于所述第一像素特性的數(shù)據(jù)的步驟。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，還包括將所述數(shù)據(jù)存儲到存儲媒質(zhì)的步驟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，其中所述存儲媒介是快速存儲器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，其中使用存^f^在所述存儲媒介中的所述數(shù)據(jù)計算所述第四信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，其中當(dāng)所述第一像素正存儲所述笫一信號時，所述第一像素不發(fā)光。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，其中所述第一電流值、所述第二電流值和所述第三電流值是通過測量流過電連接到所述多個像素的發(fā)光元件的陰極的反電源線的電流而獲得的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，其中所述第一電位不同于所述第二電位、所述第二電位不同于所述第三電位并且所述第三電位不同于所述第一電位。
9. 一種驅(qū)動發(fā)光器件的方法，包括將具有第一電位的第一信號輸入多個像素的每一個；在將所述第一信號輸入所述多個像素的每一個之后獲得所有所述多個像素的第一電流值；將具有第二電位的第二信號輸入所述多個像素的第一像素；在將所述第二信號輸入所述笫一像素之后獲得所有所述多個像素的第二電流值；將具有第三電位的第三信號輸入所述第一像素；在將所述第三信號輸入所述第一像素之后獲得所有所述多個像素的第三電流值；以及計算第一值和第二值，其中所述笫一值是所述第二電流值和所述第一電流值之間的差，并且所述第二值是所述第三電流值和所述第一電流值之間的差。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，還包括至少使用所述第一值和所述第二值計算對應(yīng)于所述第一像素特性的數(shù)據(jù)的步驟。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，還包括將所述數(shù)據(jù)存儲到存儲媒質(zhì)的步驟。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，其中所述存儲媒介是快速存儲器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，還包括使用存儲在所述存儲媒介中的所述數(shù)據(jù)校正將被輸入所述第一像素的第四信號的步驟。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，還包括步驟將所述第二信號輸入所述多個像素的第二像素；在將所述第二信號輸入所述第二像素之后獲得所有所述多個像素的第四電流值；將所述笫三信號輸入所述第二像素；在將所述第三信號輸入所述第二像素之后獲得所有所述多個像素的第五電流值；計算第三值和笫四值，其中所述第三值是所述第四電流值和所述第一電流值之間的差，并且所述第四值是所述第五電流值和所述第一電流值之間的差。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，其中當(dāng)所述第一像素正存儲所述第一信號時，所述第一像素不發(fā)光。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，其中所述第一電流值、所述第二電流值和所述第三電流值是通過測量流過電連接到所述多個像素的發(fā)光元件的陰極的反電源線的電流而獲得的。
17. 根據(jù)權(quán)利要求9的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，其中所述第一電位不同于所述第二電位、所述第二電位不同于所述第三電位并且所述第三電位不同于所述第一電位。
18. —種驅(qū)動發(fā)光器件的方法，包括將具有第一電位的第一信號輸入多個像素的每一個;在將所述第一信號輸入所述多個像素的每一個之后獲得所有所述多個像素的第一電流值；將具有第二電位的第二信號輸入所述多個像素的第一像素；在將所述第二信號輸入所述第一像素之后獲得所有所述多個像素的第二電流值；以及計算第一值，其中所述第一值是所述第二電流值和所述第一電流值之間的差。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，還包括至少使用所述第一值計算對應(yīng)于所述第一像素特性的數(shù)據(jù)的步驟。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，還包括將所述數(shù)據(jù)存儲到存儲媒質(zhì)的步驟。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，其中所述存儲媒介是快速存儲器。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，還包括使用存儲在所述存儲媒介中的所述數(shù)據(jù)校正將被輸入所述第一像素的第三信號的步驟。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，還包括步驟將所述第二信號輸入所述多個像素的第二像素；在將所述第二信號輸入所述第二像素之后獲得所有所述多個像素的第三電流值；以及計算第二值，其中所述第二值是所述第三電流值和所述笫一電流值之間的差。
24. 根據(jù)權(quán)利要求18的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，其中當(dāng)所述第一像素正存儲所述第一信號時，所述笫一像素不發(fā)光。
25. 根據(jù)權(quán)利要求18的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，其中所迷第一電流值和所述第二電流值是通過測量流過電連接到所述多個像素的發(fā)光元件的陰極的反電源線的電流而獲得的。
26. 根據(jù)權(quán)利要求18的驅(qū)動發(fā)光器件的方法，其中所迷笫一電位不同于所述笫二電位。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種發(fā)光器件及其驅(qū)動方法。本發(fā)明對提供在象素中的驅(qū)動晶體管的特性進(jìn)行規(guī)定，并基于此規(guī)定來修正待要輸入到象素的視頻信號。結(jié)果，提供了一種發(fā)光器件及其驅(qū)動方法，其中減少了晶體管之間特性起伏的影響，從而獲得清晰的多灰度。本發(fā)明還提供一種發(fā)光器件及其驅(qū)動方法，其中減少了發(fā)光元件二個電極之間流動的電流量隨老化的變化，從而獲得清晰的多灰度顯示。
文檔編號H01L51/50GK101425260SQ20081018430
公開日2009年5月6日申請日期2002年9月6日優(yōu)先權(quán)日2001年9月7日
發(fā)明者木村肇申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所

完整全部詳細(xì)技術(shù)資料下載