專利名稱:顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及到一種顯示板,其發(fā)光元件制作在襯底上并密封在襯底與蓋板之間。此外,本發(fā)明還涉及到一種顯示模塊,其中的IC芯片是裝在上述的顯示板上的。應(yīng)注意,在本說(shuō)明書中顯示板和顯示模塊一起稱為發(fā)光器件。本發(fā)明還涉及到使用上述發(fā)光器件的電子學(xué)設(shè)備。
背景技術(shù):
近來(lái),在襯底上制作TFT的技術(shù)有了很大的進(jìn)展,并做了大量的開發(fā)使這些技術(shù)用于有源矩陣型顯示器件。尤其是使用多晶硅膜的TFT能夠以較高的速度工作,因?yàn)槠鋱?chǎng)效應(yīng)遷移率(簡(jiǎn)稱為遷移率)較使用常規(guī)的無(wú)定形硅膜的TFT的大。這樣,就可用與象素做在同一襯底上的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制象素。這樣的象素通常是用制作在襯底外面的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制的。
上述的有源矩陣型顯示器件可在同一襯底上提供各種電路和元件,因而表現(xiàn)出種種優(yōu)點(diǎn),如降低制作成本、顯示器件的小型化、增加制作產(chǎn)量、節(jié)約原料等。
而且,已在積極開發(fā)具有自發(fā)光型發(fā)光元件的有源矩陣型發(fā)光器件。這種發(fā)光器件也稱為有機(jī)EL顯示器件(OELD)或有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。
與液晶顯示器件不同,發(fā)光器件是自發(fā)光型的。在發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)中含有一層有機(jī)化合物(此后稱為有機(jī)化合物層),在一對(duì)電極(陽(yáng)極和陰極)間對(duì)其施加電場(chǎng)可使之發(fā)光。有機(jī)化合物層通常具有層狀結(jié)構(gòu)。典型的實(shí)例包括Eastman Kodak公司Tang等提出的一種“空穴輸運(yùn)層/發(fā)光層/電子輸運(yùn)層”的層狀結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)具有高發(fā)光效率,現(xiàn)在進(jìn)行研究開發(fā)的大多數(shù)發(fā)光器件都使用這種結(jié)構(gòu)。
雖然有機(jī)化合物的發(fā)光包含單一激發(fā)(熒光)和三重激發(fā)(磷光),但本發(fā)明的發(fā)光器件可使用上述的一種發(fā)光或二者都用。
作為變通,可使用在陽(yáng)極上依次制作空穴注入層/空穴輸運(yùn)層/發(fā)光層/電子輸運(yùn)層,或空穴注入層/空穴輸運(yùn)層/發(fā)光層/電子輸運(yùn)層/電子注入層的結(jié)構(gòu)。而且,可將熒光染料等摻入發(fā)光層。
在本說(shuō)明書中,安排在陽(yáng)極和陰極之間的所有各層統(tǒng)稱為有機(jī)化合物層。因此,上述所有各層如空穴注入層、空穴輸運(yùn)層、發(fā)光層、電子輸運(yùn)層、電子注入層等都包括在有機(jī)化合物層中。
預(yù)定的電壓經(jīng)一對(duì)電極施加于上述結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物層,于是發(fā)光層中的載流子發(fā)生復(fù)合,因而發(fā)光。在本說(shuō)明書中,當(dāng)發(fā)光元件發(fā)光時(shí),發(fā)光元件表示為被驅(qū)動(dòng)。此外,在本說(shuō)明書中,包含陽(yáng)極、有機(jī)化合物層和陰極的發(fā)光單元稱為發(fā)光元件。
由于發(fā)光器件不需要底光,顯示器本身的厚度和重量可比液晶顯示器減少。為此,發(fā)光器件替代液晶顯示器件,已用作袖珍信息終端(移動(dòng)式計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、移動(dòng)式游戲機(jī)、電子書籍等)的顯示部分。
為了抑制袖珍信息終端的功耗,希望抑制用作顯示部分的發(fā)光器件的功耗。
而且,現(xiàn)在家用接收機(jī)或磁帶錄像機(jī)以及各種電視或無(wú)線電廣播設(shè)備已在進(jìn)行數(shù)字化。作為廣播系統(tǒng)數(shù)字化的下一步是廣播電波的數(shù)字化,亦即,實(shí)現(xiàn)數(shù)字廣播。已為此開展了有力的研究和開發(fā)活動(dòng)。
用來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)光器件數(shù)字驅(qū)動(dòng)的一個(gè)方案是時(shí)序灰度顯示。更具體地講,時(shí)序灰度顯示是一種驅(qū)動(dòng)方法,它是控制在一幀時(shí)間內(nèi)發(fā)光元件的發(fā)光時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)灰度顯示的。
對(duì)于用數(shù)字驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件來(lái)進(jìn)行時(shí)序灰度顯示的情形,隨著所顯示的圖像灰度數(shù)目的增加,所需重寫入象素的含圖像信息的數(shù)字視頻信號(hào)重寫入含有要輸入到象素的信息的數(shù)字視頻信號(hào)的數(shù)目也增多。因此,用于將數(shù)字視頻信號(hào)輸入象素的一組驅(qū)動(dòng)電路的功耗增大,導(dǎo)致增大了發(fā)光器件的功耗。
此外,由于發(fā)光元件是自發(fā)光型的,在一幀時(shí)間內(nèi)發(fā)光元件的發(fā)光時(shí)間隨顯示的圖像而改變。因而發(fā)光器件的功耗也隨顯示的圖像而改變。
而且,流過(guò)發(fā)光元件的電流幅度也隨溫度而變。即使同樣幅度的電壓施加于發(fā)光元件的電極上,流過(guò)發(fā)光元件的電流幅度也因發(fā)光元件的溫度特性而不同。例如,隨有機(jī)化合物層溫度的升高,流過(guò)的電流增大。因此,隨發(fā)光元件工作環(huán)境溫度的升高,其功耗增大,從而增強(qiáng)發(fā)光元件的亮度。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述狀況,本發(fā)明擬抑制發(fā)光器件以及用之為顯示部分的電子學(xué)設(shè)備的功耗。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種便攜式電話機(jī),包括一個(gè)天線;一個(gè)音頻輸入部件和一個(gè)音頻輸出部件;和一個(gè)顯示面板,該顯示面板包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,其中多個(gè)視頻信號(hào)被反相,并且隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到所述多個(gè)像素,因而導(dǎo)致多個(gè)像素亮度的改變。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種便攜式電話機(jī),包括一個(gè)天線;一個(gè)音頻輸入部件和一個(gè)音頻輸出部件;和一個(gè)顯示面板,該顯示面板包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)開關(guān)電路,用于反相多個(gè)輸出信號(hào);和其中輸入到所述開關(guān)電路的多個(gè)視頻信號(hào)通過(guò)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,從而向所述像素輸入一個(gè)合成信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種便攜式電話機(jī),包括一個(gè)天線;一個(gè)音頻輸入部件和一個(gè)音頻輸出部件;和一個(gè)顯示面板,該顯示面板包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種便攜式電話機(jī),包括一個(gè)天線;一個(gè)音頻輸入部件和一個(gè)音頻輸出部件;和一個(gè)顯示面板,該顯示面板包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。和其中所有發(fā)光元件在一幀期間發(fā)出的光的平均亮度值等于或者小于所有發(fā)光元件在一幀期間發(fā)出的光的最大亮度值的一半。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種便攜式電話機(jī),包括一個(gè)天線;一個(gè)音頻輸入部件和一個(gè)音頻輸出部件;和一個(gè)顯示面板,該顯示面板包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,發(fā)光元件包括一個(gè)正電極,一個(gè)負(fù)電極和一層置于正電極與負(fù)電極之間的有機(jī)化合物;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,和一個(gè)開關(guān)電路;和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種便攜式電話機(jī),包括一個(gè)天線;一個(gè)音頻輸入部件和一個(gè)音頻輸出部件;和一個(gè)顯示面板,該顯示面板包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,發(fā)光元件包括一個(gè)正電極,一個(gè)負(fù)電極和一層置于正電極與負(fù)電極之間的有機(jī)化合物;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路;和其中,從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種便攜式信息終端,包括一個(gè)接入到便攜式信息終端主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,其中多個(gè)視頻信號(hào)被反相,并且隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到所述多個(gè)像素,因而導(dǎo)致多個(gè)像素亮度的改變。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種便攜式信息終端,包括一個(gè)接入到便攜式信息終端主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)開關(guān)電路,用于反相多個(gè)輸出信號(hào);和其中輸入到所述開關(guān)電路的多個(gè)視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后把一個(gè)合成信號(hào)輸入到所述多個(gè)像素。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種便攜式信息終端,包括一個(gè)接入到便攜式信息終端主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路;和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種便攜式信息終端,包括一個(gè)接入到便攜式信息終端主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路;其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素;和其中所有發(fā)光元件在一幀期間發(fā)出的光的平均亮度值等于或者小于所有發(fā)光元件在一幀期間發(fā)出的光的最大亮度值的一半。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種便攜式信息終端,包括一個(gè)接入到便攜式信息終端主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,發(fā)光元件包括一個(gè)正電極,一個(gè)負(fù)電極和一層置于正電極與負(fù)電極之間的有機(jī)化合物;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,和一個(gè)開關(guān)電路;和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種便攜式信息終端,包括一個(gè)接入到便攜式信息終端主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,發(fā)光元件包括一個(gè)正電極,一個(gè)負(fù)電極和一層置于正電極與負(fù)電極之間的有機(jī)化合物;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路;和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種照相機(jī),包括
一個(gè)接入到照相機(jī)主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,其中多個(gè)視頻信號(hào)被反相,并且隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到所述多個(gè)像素,因而導(dǎo)致多個(gè)像素亮度的改變。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種照相機(jī),包括一個(gè)接入到照相機(jī)主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括和多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)開關(guān)電路,用于反相多個(gè)輸出信號(hào);和其中輸入到所述開關(guān)電路的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種照相機(jī),包括一個(gè)接入到照相機(jī)主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路,和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入到所述開關(guān)電路的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種照相機(jī),包括一個(gè)接入到照相機(jī)主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路,和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入到所述開關(guān)電路的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素;和其中所有發(fā)光元件在一幀期間發(fā)出的光的平均亮度值等于或者小于所有發(fā)光元件在一幀期間發(fā)出的光的最大亮度值的一半。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種照相機(jī),包括一個(gè)接入到照相機(jī)主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,發(fā)光元件包括一個(gè)正電極,一個(gè)負(fù)電極和一層置于正電極與負(fù)電極之間的有機(jī)化合物;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,和一個(gè)開關(guān)電路,和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入到所述開關(guān)電路的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種照相機(jī),包括一個(gè)接入到照相機(jī)主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,發(fā)光元件包括一個(gè)正電極,一個(gè)負(fù)電極和一層置于正電極與負(fù)電極之間的有機(jī)化合物;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路,和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入到所述開關(guān)電路的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
本發(fā)明第一種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是用發(fā)光器件進(jìn)行單色顯示的情形,圖像的對(duì)比度按照象素部分的象素所顯示的圖象種類來(lái)確定是否要反相。
按照上述結(jié)構(gòu),流過(guò)發(fā)光元件的電流幅度可得到某種程度的抑制,因而降低了發(fā)光器件的功耗。
而本發(fā)明第二種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是發(fā)光器件實(shí)現(xiàn)了數(shù)字驅(qū)動(dòng)時(shí)分灰度顯示,輸入到發(fā)光器件所含源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)字視頻信號(hào),在位數(shù)減少后被輸入到象素部分。更具體地講,是依次由最無(wú)效位削去一位數(shù)字視頻信號(hào)以減少輸入到象素部分的數(shù)字視頻信號(hào)位數(shù)。
按照上述結(jié)構(gòu),由于輸入象素的數(shù)字視頻信號(hào)位數(shù)減少,需由源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路寫入的數(shù)字視頻信號(hào)數(shù)目可減少。這樣,源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的功耗可減小,因而降低了發(fā)光器件的功耗。
而本發(fā)明第三種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是發(fā)光器件配備有用以監(jiān)視溫度的發(fā)光元件。溫度監(jiān)視發(fā)光元件的一個(gè)電極與恒流源相連。這樣,利用溫度監(jiān)視發(fā)光元件的溫度特性,使流過(guò)象素發(fā)光元件的電流幅度保持不變。
按照上述結(jié)構(gòu),即使有機(jī)化合物層的溫度改變,流過(guò)象素發(fā)光元件的電流幅度也保持不變。這樣,即使發(fā)光器件的環(huán)境溫度升高,也可防止發(fā)光器件功耗增大,從而使亮度保持不變。
按照本發(fā)明的上述第一、第二和第三種結(jié)構(gòu),可抑制發(fā)光器件以及使用此發(fā)光器件的電子學(xué)設(shè)備的功耗。應(yīng)注意,雖然可包含第一至第三種結(jié)構(gòu)中的兩種或全部,但本發(fā)明只要求包含其中的一種結(jié)構(gòu)。
下面將進(jìn)一步描述本發(fā)明的各種結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提供了一種具有多個(gè)象素的顯示器件,其中將輸入到多個(gè)象素的數(shù)字視頻信號(hào)的極性反相,使得多個(gè)象素的亮度改變。
本發(fā)明提供了一種具有象素部分的顯示器件,其象素部分包含多個(gè)象素和源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包含開關(guān)電路來(lái)轉(zhuǎn)換輸出的極性,向開關(guān)電路輸入移相信號(hào),使輸入開關(guān)電路的數(shù)字視頻信號(hào)極性反相,所得的信號(hào)則輸入多個(gè)象素。
本發(fā)明提供了一種具有象素部分的顯示器件,其象素部分包含多個(gè)象素和源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中多個(gè)象素的每一個(gè)都具有發(fā)光元件,而源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包含移位寄存器、一個(gè)或多個(gè)鎖存器和開關(guān)電路,向開關(guān)電路輸入移相信號(hào),使由一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入開關(guān)電路的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)反相,所得的信號(hào)則輸入多個(gè)象素。
本發(fā)明提供了一種具有象素部分的顯示器件,其象素部分包含多個(gè)象素和源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中多個(gè)象素的每一個(gè)都具有發(fā)光元件,而源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包含移位寄存器、一個(gè)或多個(gè)鎖存器和開關(guān)電路,向開關(guān)電路輸入移相信號(hào),使由一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入開關(guān)電路的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)反相,所得的信號(hào)則輸入多個(gè)象素,在一幀時(shí)間內(nèi)全部發(fā)光元件發(fā)光的平均時(shí)間等于或小于在一幀時(shí)間內(nèi)全部發(fā)光元件發(fā)光時(shí)間最大值的一半。
上述結(jié)構(gòu)可具有的特點(diǎn)是,開關(guān)電路包含反相器、第一模擬開關(guān)和第二模擬開關(guān),其中輸入開關(guān)電路的數(shù)字視頻信號(hào)經(jīng)反相器輸入第一模擬開關(guān)的輸入端,由一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸出的數(shù)字視頻信號(hào)被輸入到第二模擬開關(guān)的輸入端,從第一模擬開關(guān)的第一控制輸入端和第二模擬開關(guān)的第二控制輸入端輸入移相信號(hào),將移相信號(hào)極性反相得到的信號(hào)從第一模擬開關(guān)的第二控制輸入端和第二模擬開關(guān)的第一控制輸入端輸入,而由第一模擬開關(guān)和第二模擬開關(guān)輸出端輸出的信號(hào)則從開關(guān)電路輸出。
上述結(jié)構(gòu)可具有的特點(diǎn)是,開關(guān)電路包含反相器、第一與非門(NAND)、第二與非門、和或非門(NOR),其中數(shù)字視頻信號(hào)經(jīng)反相器和移相信號(hào)供給第一與非門,將數(shù)字視頻信號(hào)及移相信號(hào)極性反相所得的信號(hào)供給第二與非門,由第一與非門和第二與非門輸出的信號(hào)被輸入到或非門,而由或非門輸出的信號(hào)則從開關(guān)電路輸出。
本發(fā)明提供了一種具有多個(gè)象素和源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的顯示器件,其中輸入源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)字視頻信號(hào)中,只有較有效位被輸入到多個(gè)象素。
本發(fā)明提供了一種具有象素部分的顯示器件,其象素部分包含多個(gè)象素和源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包含移位寄存器、第一鎖存器、第二鎖存器和時(shí)鐘信號(hào)控制電路,時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)時(shí)鐘信號(hào)控制電路輸入移位寄存器,從而由移位寄存器輸出計(jì)時(shí)信號(hào),數(shù)字視頻信號(hào)用計(jì)時(shí)信號(hào)輸入并保持于第一鎖存器,保持在第一鎖存器中的數(shù)字視頻信號(hào)用鎖存信號(hào)輸入并保持在第二鎖存器中,輸入并保持在第二鎖存器中的數(shù)字視頻信號(hào)被輸入到多個(gè)象素,在一恒定時(shí)間內(nèi)向移位寄存器施加固定電壓替代時(shí)鐘信號(hào),時(shí)鐘信號(hào)控制電路就使輸入并保持在第一鎖存器中的數(shù)字視頻信號(hào)的位數(shù)減少。
上述結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是,時(shí)鐘信號(hào)控制電路包含與非門和反相器,其中時(shí)鐘信號(hào)和選通信號(hào)被輸入到與非門,由與非門輸出的信號(hào)經(jīng)反相器從時(shí)鐘信號(hào)控制電路輸出。
上述結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是,時(shí)鐘信號(hào)控制電路包含第一模擬開關(guān)、第二模擬開關(guān)和反相器,其中選通信號(hào)經(jīng)反相器輸入到第一模擬開關(guān)的第二控制輸入端和第二模擬開關(guān)的第一控制輸入端,選通信號(hào)也被輸入到第一模擬開關(guān)的第一控制輸入端和第二模擬開關(guān)的第二控制輸入端,時(shí)鐘信號(hào)被輸入到第一模擬開關(guān)的輸入端,固定電壓供給第二模擬開關(guān)的輸入端,而由第一模擬開關(guān)和第二模擬開關(guān)輸出端輸出的信號(hào)則從時(shí)鐘信號(hào)控制電路輸出。
本發(fā)明提供了一種具有象素部分的顯示器件,其象素部分包含多個(gè)象素和源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包含移位寄存器、第一鎖存器、第二鎖存器和計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路,由移位寄存器輸出的計(jì)時(shí)信號(hào)經(jīng)計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路輸入第一鎖存器,數(shù)字視頻信號(hào)用輸入第一鎖存器的計(jì)時(shí)信號(hào)輸入并保持在第一鎖存器中,保持在第一鎖存器中的數(shù)字視頻信號(hào)用鎖存信號(hào)輸入并保持在第二鎖存器中,輸入并保持在第二鎖存器中的數(shù)字視頻信號(hào)被輸入到多個(gè)象素,借助于在一恒定時(shí)間內(nèi)供給第一鎖存器固定電壓替代由移位寄存器輸出的計(jì)時(shí)信號(hào),計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路就使輸入并保持在第一鎖存器中的數(shù)字視頻信號(hào)位數(shù)減少。
上述結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是,計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路包含與非門和反相器,其中計(jì)時(shí)信號(hào)和選通信號(hào)輸入與非門,由與非門輸出的信號(hào)經(jīng)反相器從計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路輸出。
上述結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是,計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路包含第一模擬開關(guān)、第二模擬開關(guān)和反相器,其中選通信號(hào)經(jīng)反相器輸入第一模擬開關(guān)的第二控制輸入端和第二模擬開關(guān)的第一控制輸入端,選通信號(hào)則輸入第一模擬開關(guān)的第一控制輸入端和第二模擬開關(guān)的第二控制輸入端,計(jì)時(shí)信號(hào)輸入第一模擬開關(guān)的輸入端,固定電壓供給第二模擬開關(guān)的輸入端,而由第一模擬開關(guān)和第二模擬開關(guān)輸出端輸出的信號(hào)則從計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路輸出。
本發(fā)明提供了一種具有象素部分的顯示器件,其象素部分包含多個(gè)象素和源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包含移位寄存器、第一鎖存器、第二鎖存器和起始脈沖信號(hào)控制電路,起始脈沖信號(hào)經(jīng)起始脈沖信號(hào)控制電路輸入移位寄存器,從而由移位寄存器輸出計(jì)時(shí)信號(hào),數(shù)字視頻信號(hào)用計(jì)時(shí)信號(hào)輸入并保持于第一鎖存器,保持在第一鎖存器中的數(shù)字視頻信號(hào)用鎖存信號(hào)輸入并保持在第二鎖存器中,輸入并保持在第二鎖存器中的數(shù)字視頻信號(hào)被輸入到多個(gè)象素,借助于在一恒定時(shí)間內(nèi)向移位寄存器供給固定電壓替代起始脈沖,起始脈沖信號(hào)控制電路就使輸入并保持在第一鎖存器的數(shù)字視頻信號(hào)的位數(shù)減少。
上述結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是,起始脈沖信號(hào)控制電路包含與非門和反相器,其中起始脈沖信號(hào)和選通信號(hào)輸入與非門,由與非門輸出的信號(hào)經(jīng)反相器從起始脈沖信號(hào)控制電路輸出。
上述結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是,起始脈沖信號(hào)控制電路包含第一模擬開關(guān)、第二模擬開關(guān)和反相器,其中選通信號(hào)經(jīng)反相器輸入第一模擬開關(guān)的第二控制輸入端和第二模擬開關(guān)的第一控制輸入端,選通信號(hào)則輸入第一模擬開關(guān)的第一控制輸入端和第二模擬開關(guān)的第二控制輸入端,起始脈沖信號(hào)輸入第一模擬開關(guān)的輸入端,固定電壓供給第二模擬開關(guān)的輸入端,而由第一模擬開關(guān)和第二模擬開關(guān)輸出端輸出的信號(hào)則從起始脈沖信號(hào)控制電路輸出。
本發(fā)明提供了一種包括多個(gè)象素的顯示器件,其象素具有多個(gè)發(fā)光元件和發(fā)光監(jiān)視元件,其中流過(guò)多個(gè)發(fā)光元件的電流幅度借助于發(fā)光監(jiān)視元件的溫度特性而保持不變。
本發(fā)明提供了一種包括象素部分的顯示器件,其象素部分包含多個(gè)象素、電源線、緩沖放大器、發(fā)光監(jiān)視元件和恒流源,其中多個(gè)象素的每一個(gè)包含薄膜晶體管和發(fā)光元件,每個(gè)發(fā)光監(jiān)視元件和發(fā)光元件包含第一電極、第二電極以及置于第一電極和第二電極之間的有機(jī)化合物層,發(fā)光監(jiān)視元件的第一電極與恒流源相連,發(fā)光監(jiān)視元件的第一電極也與緩沖放大器的非反相輸入端相連,緩沖放大器的輸出端與電源線相連,且電源線的電位經(jīng)由薄膜晶體管被饋至發(fā)光元件的第一電極。
本發(fā)明提供了一種含有象素部分的顯示器件,其象素部分具有多個(gè)象素、電源線、緩沖放大器、發(fā)光監(jiān)視元件、恒流源和加法電路,其中多個(gè)象素中的每一個(gè)包括薄膜晶體管和發(fā)光元件,每個(gè)發(fā)光監(jiān)視元件和發(fā)光元件包含第一電極、第二電極以及在它們之間的有機(jī)化合物層,發(fā)光監(jiān)視元件的第一電極與恒流源相連,此第一電極也與緩沖放大器的非反相輸入端相連,緩沖放大器的輸出端與加法電路的輸入端相連,加法電路的輸出端與電源線相連,在加法電路的輸入端與輸出端之間總保持恒定的電位差,且電源線的電位經(jīng)由薄膜晶體管被饋至發(fā)光元件的第一電極。。
本發(fā)明可以體現(xiàn)在使用上述顯示器件的攝像機(jī)、圖象重放設(shè)備、頭戴顯示器、移動(dòng)電話、以及袖珍信息終端等形式中。
附圖簡(jiǎn)述
圖1是本發(fā)明發(fā)光器件的框圖。
圖2是本發(fā)明發(fā)光器件的框圖。
圖3是本發(fā)明發(fā)光器件的框圖。
圖4是本發(fā)明發(fā)光器件的框圖。
圖5是本發(fā)明發(fā)光器件的發(fā)光監(jiān)視元件連接說(shuō)明圖。
圖6是本發(fā)明發(fā)光器件象素部分的說(shuō)明圖。
圖7是本發(fā)明發(fā)光器件象素的放大圖。
圖8是本發(fā)明發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)方法的說(shuō)明圖。
圖9是本發(fā)明發(fā)光器件的框圖。
圖10是本發(fā)明發(fā)光器件象素部分的說(shuō)明圖。
圖11是本發(fā)明發(fā)光器件象素的放大圖。
圖12是本發(fā)明發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)方法的說(shuō)明圖。
圖13是本發(fā)明發(fā)光器件源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
圖14是鎖存器(A)的部分平面圖。
圖15A和15B是開關(guān)電路的電路圖。
圖16是模擬開關(guān)的等效電路圖。
圖17是本發(fā)明發(fā)光器件源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
圖18A和18B是時(shí)鐘信號(hào)控制電路、計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路和起始脈沖信號(hào)控制電路的電路圖。
圖19是本發(fā)明發(fā)光器件源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
圖20是本發(fā)明發(fā)光器件源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
圖21是本發(fā)明發(fā)光器件的發(fā)光監(jiān)視元件連接說(shuō)明圖。
圖22是加法電路的電路圖。
圖23A~23D是說(shuō)明發(fā)光器件制作方法各個(gè)工藝步驟的剖面圖。
圖24A~24C是說(shuō)明發(fā)光器件制作方法各個(gè)工藝步驟的剖面圖。
圖25A~25C是說(shuō)明發(fā)光器件制作方法各個(gè)工藝步驟的剖面圖。
圖26A和26B是說(shuō)明發(fā)光器件制作方法各個(gè)工藝步驟的剖面圖。
圖27A和27B是電子學(xué)設(shè)備的說(shuō)明圖,每個(gè)電子學(xué)設(shè)備都使用了本發(fā)明的發(fā)光器件。
圖28A~28F是電子學(xué)設(shè)備的說(shuō)明圖,每個(gè)電子學(xué)設(shè)備都使用了本發(fā)明的發(fā)光器件。
圖29A和29B分別表示用作本發(fā)明發(fā)光器件監(jiān)視器的發(fā)光元件連接,以及發(fā)光元件不同溫度的亮度測(cè)量值特性。
現(xiàn)在來(lái)描述本發(fā)明的第一種結(jié)構(gòu)。圖1表示本發(fā)明具有第一種結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件框圖。
參考數(shù)字101代表象素部分,其多個(gè)象素呈矩陣式排列。參考數(shù)字102和103分別代表源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路。
源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路102包含移位寄存器102-1、鎖存器(A)102-2、鎖存器(B)102-3、以及開關(guān)電路102-4。應(yīng)注意,本發(fā)明的源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路除了上述元件外還可包含電平移位器、緩沖器等。
雖然沒有說(shuō)明,柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路103也包含移位寄存器和緩沖器。在某些情形下,柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路103除了移位寄存器和緩沖器外還可包含電平移位器。一行的象素TFT柵極與一個(gè)柵極信號(hào)線相連,因此,一行的所有象素TFT都同時(shí)開啟。因此,使用了能夠允許大電流流過(guò)的緩沖器。
在源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路102中,時(shí)鐘信號(hào)(CLK)和起始脈沖(SP)輸入移位寄存器102-1。移位寄存器102-1按照時(shí)鐘信號(hào)(CLK)和起始脈沖(SP)依次產(chǎn)生計(jì)時(shí)信號(hào),并將產(chǎn)生的計(jì)時(shí)信號(hào)依次供給后級(jí)電路。
由移位寄存器102-1輸出的計(jì)時(shí)信號(hào)可經(jīng)緩沖器等(未示出)依次供給后級(jí)電路。來(lái)自移位寄存器102-1的計(jì)時(shí)信號(hào)由緩沖器等緩沖和放大。由于許多電路和元件與向其提供計(jì)時(shí)信號(hào)的引線相連,所以存在著大的負(fù)載電容(寄生電容)。為了防止計(jì)時(shí)信號(hào)的上升沿或下降沿因這樣的大負(fù)載電容而變緩,設(shè)置了上述的緩沖器。
由移位寄存器102-1輸出的計(jì)時(shí)信號(hào)供給鎖存器(A)102-2。鎖存器(A)102-2包含多級(jí)鎖存器以處理n位數(shù)字視頻信號(hào)。當(dāng)計(jì)時(shí)信號(hào)輸入鎖存器(A)102-2時(shí),它依次獲取從外面供給源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路102并使之保持在內(nèi)的n位數(shù)字視頻信號(hào)。
當(dāng)數(shù)字視頻信號(hào)送入鎖存器(A)102-2時(shí),可依次輸入鎖存器(A)102-2所含的多級(jí)鎖存器。然而本發(fā)明不限于這樣一種結(jié)構(gòu)??蓪?shí)行所謂的分割驅(qū)動(dòng),即將鎖存器(A)102-2所含的多級(jí)鎖存器分成幾組而將數(shù)字視頻信號(hào)并行和同時(shí)輸入各組。在這種情形下,組數(shù)稱為分割數(shù)。例如,對(duì)于鎖存器分成四組的情形,可稱為器件由四分法驅(qū)動(dòng)。
完成數(shù)字視頻信號(hào)全部寫入鎖存器(A)102-2所有各級(jí)鎖存器需要的時(shí)間稱為行時(shí)間。更具體地講,行時(shí)間為一時(shí)段,是從數(shù)字視頻信號(hào)寫入鎖存器(A)102-2最左邊一級(jí)鎖存器開始至數(shù)字視頻信號(hào)寫入最右邊一級(jí)鎖存器為止的時(shí)間。實(shí)際上,除了上述行時(shí)間外,行時(shí)間還可包括水平消隱時(shí)間。
在一行時(shí)間結(jié)束后,鎖存信號(hào)供給鎖存器(B)102-3。此時(shí),已寫入并保持在鎖存器(A)102-2中的數(shù)字視頻信號(hào)被同時(shí)送至鎖存器(B)102-3,寫入鎖存器(B)102-3的所有各級(jí)鎖存器并保持之。
此外,從外面供給源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路102的數(shù)字視頻信號(hào)再按照來(lái)自移位寄存器102-1的計(jì)時(shí)信號(hào)依次寫入鎖存器(A)102-2,再由之送出至鎖存器(B)102-3。
在一行時(shí)間的第二輪次內(nèi),已寫入并保持在鎖存器(B)102-3中的數(shù)字視頻信號(hào)同時(shí)送至開關(guān)電路102-4。開關(guān)電路102-4按照移相信號(hào)使由鎖存器(B)102-3輸入的數(shù)字視頻信號(hào)反相或不反相,而輸出所得的信號(hào)。
數(shù)字視頻信號(hào)包含“0”或“1”的信息。相應(yīng)于“0”的數(shù)字視頻信號(hào)是高電位(Hi)信號(hào),而相應(yīng)于“1”的數(shù)字視頻信號(hào)是低電位(Lo)信號(hào),或與之相反。數(shù)字視頻信號(hào)極性的反轉(zhuǎn)意為具有信息“0”的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有信息“1”的信號(hào),而具有信息“1”的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有信息“0”的信號(hào)。
移相信號(hào)是用來(lái)選擇由鎖存器(B)102-3輸入的數(shù)字視頻信號(hào)極性是否要反相的信號(hào)。在象素部分101顯示全白的情形,當(dāng)一幀時(shí)間內(nèi)所有發(fā)光元件發(fā)光的平均時(shí)間長(zhǎng)于一幀時(shí)間內(nèi)發(fā)光元件發(fā)光時(shí)間的一半時(shí),移相信號(hào)使數(shù)字視頻信號(hào)的極性反相,從而降低功耗。另一方面,在象素部分101顯示全白的情形,當(dāng)一幀時(shí)間內(nèi)所有發(fā)光元件發(fā)光的平均時(shí)間短于一幀時(shí)間內(nèi)發(fā)光元件發(fā)光時(shí)間的一半時(shí),出于抑制功耗的目的,則不允許數(shù)字視頻信號(hào)的極性依照移相信號(hào)而反相。
數(shù)字視頻信號(hào)的極性是否應(yīng)依照移相信號(hào)反相可由用戶選擇,或者,也可根據(jù)顯示的圖象而自動(dòng)選擇。
由開關(guān)電路102-4輸出的數(shù)字視頻信號(hào)輸入源極信號(hào)線。
另一方面,在柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路103中,柵極信號(hào)由移位寄存器(未示出)輸入緩沖器(未示出),再輸入相應(yīng)的柵極信號(hào)線(也稱為掃描線)。
依照輸入柵極信號(hào)線的柵極信號(hào),輸入源極信號(hào)線的數(shù)字視頻信號(hào)輸入象素。
在上面的描述中,源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路102和柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路103可與象素部分101做在同一襯底上?;蛘?,這些驅(qū)動(dòng)電路102和103也可做在IC芯片上而用某些技術(shù)如FPC或TAB與象素部分101相連。
按照本發(fā)明這一實(shí)施方案的上述結(jié)構(gòu),對(duì)于實(shí)行數(shù)字驅(qū)動(dòng)時(shí)分灰度顯示的發(fā)光器件顯示單色圖像的情形,圖像的對(duì)比度可依照象素部分顯示的圖像性質(zhì)而反轉(zhuǎn)。更具體地講,在象素部分101要顯示全白的情形,當(dāng)一幀時(shí)間內(nèi)所有發(fā)光元件發(fā)光的平均時(shí)間長(zhǎng)于一幀時(shí)間內(nèi)發(fā)光元件發(fā)光時(shí)間的一半時(shí),象素部分顯示的圖像對(duì)比度要反轉(zhuǎn)。另一方面,在象素部分101要顯示全白的情形,當(dāng)一幀時(shí)間內(nèi)所有發(fā)光元件發(fā)光的平均時(shí)間短于一幀時(shí)間內(nèi)發(fā)光元件發(fā)光時(shí)間的一半時(shí),希望不允許象素部分顯示的圖像對(duì)比度反轉(zhuǎn)。
在此實(shí)施方案的前面描述中,開關(guān)電路包括在源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路中。而開關(guān)電路不包括在源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路中也是可以接受的。
在此模型實(shí)施方案中,只描述了使用數(shù)字視頻信號(hào)的情形。本發(fā)明也可用于使用模擬視頻信號(hào)而非數(shù)字視頻信號(hào)的情形。
因此,按照本發(fā)明的第一種結(jié)構(gòu)可使流過(guò)發(fā)光元件的電流幅度得到某種程度的抑制,因而抑制了發(fā)光器件的功耗。
現(xiàn)在描述本發(fā)明的第二種結(jié)構(gòu)。圖2表示本發(fā)明第二種結(jié)構(gòu)發(fā)光器件的框圖。在圖2中,與圖1所示相同的元件用同樣的參考數(shù)字來(lái)代表。
在這個(gè)模型實(shí)施方案中,發(fā)光器件使用了時(shí)鐘信號(hào)控制電路106,它允許向移位寄存器102-1施加恒定電壓而非時(shí)鐘信號(hào)(CLK)。
更具體地講,發(fā)光器件被配置成用時(shí)鐘信號(hào)控制電路106在恒定時(shí)間內(nèi)向移位寄存器102-1輸入恒定電壓(固定電壓)而非時(shí)鐘信號(hào)。上述結(jié)構(gòu)使得用來(lái)向鎖存器(A)102-2輸入較無(wú)效位數(shù)字視頻信號(hào),即第一位至第m位范圍(m為1~n的任何整數(shù))的數(shù)字視頻信號(hào)的計(jì)時(shí)信號(hào)不能輸入鎖存器(A)102-2。因此,只有在第m+1位至第n位范圍的較有效位數(shù)字視頻信號(hào)可寫入鎖存器(A)102-2。
此模型實(shí)施方案的發(fā)光器件與圖1所示者不同,其源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路102不含開關(guān)電路102-4。因此,寫入并保持在鎖存器(B)102-3中的數(shù)字視頻信號(hào)用輸入鎖存器(B)102-3的鎖存信號(hào)輸入源極信號(hào)線。
按照這個(gè)模型實(shí)施方案,在實(shí)行數(shù)字驅(qū)動(dòng)時(shí)分灰度顯示的發(fā)光器件中,輸入發(fā)光器件所含源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)字視頻信號(hào),在其位數(shù)減少后輸入象素部分。更具體地講,可由最無(wú)效位起依次削去一位數(shù)字視頻信號(hào)來(lái)使輸入象素部分的數(shù)字視頻信號(hào)位數(shù)減少。
按照上述結(jié)構(gòu),減少了輸入象素部分的數(shù)字視頻信號(hào)位數(shù),因此,需由源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路寫入象素的數(shù)字視頻信號(hào)數(shù)目可減少。這樣,可抑制源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的功耗,因而抑制了發(fā)光器件的功耗。
應(yīng)注意,在此模型實(shí)施方案中時(shí)鐘信號(hào)控制電路106可與象素部分101做在同一襯底上,或者,也可做在IC芯片上。
現(xiàn)在來(lái)描述本發(fā)明第二種結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)例,它不同于模型實(shí)施方案2所示者。圖3表示具有本發(fā)明第二種結(jié)構(gòu)發(fā)光器件的框圖。在圖3中,與圖1所示相同的元件用同樣的參考數(shù)字來(lái)代表。
此模型實(shí)施方案的發(fā)光器件使用計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路107,它允許向鎖存器(A)102-2施加恒定電壓而非移位寄存器102-1輸出的計(jì)時(shí)信號(hào)。
更具體地講,發(fā)光器件被配置成用計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路107在恒定時(shí)間內(nèi)向鎖存器(A)102-2輸入恒定電壓(固定電壓)而非由移位寄存器102-1輸出的計(jì)時(shí)信號(hào)。上述結(jié)構(gòu)使得用來(lái)向鎖存器(A)102-2輸入較無(wú)效位數(shù)字視頻信號(hào),即第一位至第m位范圍(m為1~n的任何整數(shù))的數(shù)字視頻信號(hào)的計(jì)時(shí)信號(hào)不能輸入鎖存器(A)102-2。因此,只有在第m+1位至第n位范圍的較有效位數(shù)字視頻信號(hào)可寫入鎖存器(A)102-2。
應(yīng)注意,在此模型實(shí)施方案中,固定電位需為這樣的電平,使能防止數(shù)字視頻信號(hào)寫入鎖存器(A)102-2。
按照這個(gè)模型實(shí)施方案,在實(shí)行數(shù)字驅(qū)動(dòng)時(shí)分灰度顯示的發(fā)光器件中,輸入發(fā)光器件所含源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)字視頻信號(hào),在其位數(shù)減少后輸入象素部分。更具體地講,可由最無(wú)效位起依次削去一位數(shù)字視頻信號(hào)來(lái)使輸入象素部分的數(shù)字視頻信號(hào)位數(shù)減少。
按照上述結(jié)構(gòu),減少了輸入象素部分的數(shù)字視頻信號(hào)位數(shù),因此,需由源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路寫入象素的數(shù)字視頻信號(hào)數(shù)目可減少。這樣,可抑制源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的功耗,因而抑制了發(fā)光器件的功耗。
應(yīng)注意,在此模型實(shí)施方案中計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路107可與象素部分101做在同一襯底上,或者,也可做在IC芯片上。
現(xiàn)在來(lái)描述本發(fā)明第二種結(jié)構(gòu)的又一個(gè)實(shí)例,它不同于模型實(shí)施方案2和3所示者。圖4表示具有本發(fā)明第二種結(jié)構(gòu)發(fā)光器件的框圖。在圖4中,與圖1所示相同的元件用同樣的參考數(shù)字來(lái)代表。
此模型實(shí)施方案的發(fā)光器件使用起始脈沖信號(hào)控制電路108,它允許向移位寄存器102-1施加恒定電壓而非起始脈沖信號(hào)(SP)。
更具體地講,發(fā)光器件被配置成用起始脈沖信號(hào)控制電路108在恒定時(shí)間內(nèi)向移位寄存器102-1輸入恒定電壓(固定電壓)而非起始脈沖信號(hào),使得用來(lái)向鎖存器(A)102-2輸入較無(wú)效位數(shù)字視頻信號(hào),即第一位至第m位范圍(m為1~n的任何整數(shù))的數(shù)字視頻信號(hào)的計(jì)時(shí)信號(hào)不能輸入鎖存器(A)102-2。因此,只有在第m+1位至第n位范圍的較有效位數(shù)字視頻信號(hào)可寫入鎖存器(A)102-2。
應(yīng)注意,在此模型實(shí)施方案中,固定電位需為這樣的電平,使能防止移位寄存器102-1輸出計(jì)時(shí)信號(hào)。
按照這個(gè)模型實(shí)施方案,在實(shí)行數(shù)字驅(qū)動(dòng)時(shí)分灰度顯示的發(fā)光器件中,輸入發(fā)光器件所含源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)字視頻信號(hào),在其位數(shù)減少后輸入象素部分。更具體地講,可由最無(wú)效位起依次削去一位數(shù)字視頻信號(hào)來(lái)使輸入象素部分的數(shù)字視頻信號(hào)位數(shù)減少。
按照上述結(jié)構(gòu),減少了輸入象素部分的數(shù)字視頻信號(hào)位數(shù),因此,需由源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路寫入象素的數(shù)字視頻信號(hào)數(shù)目可減少。這樣,可抑制源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的功耗,因而抑制了發(fā)光器件的功耗。
應(yīng)注意,在此模型實(shí)施方案中起始脈沖信號(hào)控制電路108可與象素部分101做在同一襯底上,或者,也可做在IC芯片上。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5來(lái)描述本發(fā)明的第三種結(jié)構(gòu)。
在圖5中,參考號(hào)501表示電源線。在本說(shuō)明書中,電源線指的是用輸入到源信號(hào)線的數(shù)字視頻信號(hào)將預(yù)定電位施加到包含在象素區(qū)中的發(fā)光元件內(nèi)的象素電極的引線。在本說(shuō)明書中,電源線的電位被稱為電源電位。
參考數(shù)字502代表緩沖放大器,參考數(shù)字503代表發(fā)光監(jiān)視元件,參考數(shù)字504代表恒流源。發(fā)光監(jiān)視元件503的一個(gè)電極與恒流源504相連,使得總是有恒定電流流過(guò)發(fā)光監(jiān)視元件503。當(dāng)發(fā)光元件所含的有機(jī)化合物層溫度改變時(shí),流過(guò)發(fā)光監(jiān)視元件503的電流幅度不變,而與恒流源504相連的發(fā)光監(jiān)視元件503電極的電壓是改變的。
另一方面,緩沖放大器502包含兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。兩個(gè)輸入端之一為非反相輸入端(+),而另一個(gè)為反相輸入端(-)。發(fā)光監(jiān)視元件503一個(gè)電極的電壓供給緩沖放大器502。
緩沖放大器502是防止與恒流源504相連的發(fā)光監(jiān)視元件503的象素電極的電壓隨負(fù)載,如電源線501的引線電容等而改變的電路。因此,供給緩沖放大器502非反相輸入端的電壓由輸出端輸出,以供給電源線作為電源電壓,而不隨負(fù)載如電源線501的引線電容等改變。
因此,即使發(fā)光監(jiān)視元件503或象素部分發(fā)光元件有機(jī)化合物層的溫度因環(huán)境溫度而改變,電源電壓也改變,使得流過(guò)發(fā)光元件的電流保持不變。這樣,即使發(fā)光器件的環(huán)境溫度升高,也可防止發(fā)光器件功耗增大。
在此模型實(shí)施方案中,緩沖放大器502、發(fā)光監(jiān)視元件503和恒流源504可與象素部分做在同一襯底上,或者,也可做在IC芯片上。而且,發(fā)光監(jiān)視元件503可包含在象素部分中,或者,可與象素部分分開制作。
按照上述第一至第三種結(jié)構(gòu),本發(fā)明可抑制發(fā)光器件及使用發(fā)光器件的電子學(xué)設(shè)備的功耗。應(yīng)注意,雖然可包含第一至第三種結(jié)構(gòu)中的兩種或全部,本發(fā)明只需包含第一至第三種結(jié)構(gòu)中的任一種。
用上述三種結(jié)構(gòu)本發(fā)明可抑制發(fā)光器件的功耗。
實(shí)施方案下面將描述幾個(gè)實(shí)施方案。
在此實(shí)施方案中,將描述本發(fā)明的發(fā)光器件象素部分的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方法。
圖6表示本發(fā)明此項(xiàng)實(shí)施方案的發(fā)光器件象素部分301的放大圖。在象素部分301提供了源極信號(hào)線(S1~Sx)、電源線(V1~Vx)、以及柵極信號(hào)線(G1~Gy)。
在此實(shí)施方案中,象素304表示一個(gè)區(qū)域,在此區(qū)域中提供了源極信號(hào)線(S1~Sx)、電源線(V1~Vx)和柵極信號(hào)線(G1~Gy)中各一個(gè)。在象素部分301中,多個(gè)象素304排列成矩陣。
圖7表示象素304的放大圖。在圖7中,參考數(shù)字305代表開關(guān)TFT。開關(guān)TFT 305的柵電極與柵極信號(hào)線G(G1~Gy)相連。開關(guān)TFT 305的源區(qū)和漏區(qū)之一與源極信號(hào)線S(S1~Sx)相連,而其另一個(gè)與電流控制TFT 306的柵電極306及每個(gè)象素的電容308相連。
配備電容308是為了在開關(guān)TFT 305處于非選態(tài)(關(guān)態(tài))時(shí)保持電流控制TFT 306的柵極電壓(柵極與源區(qū)之間的電位差)。雖然此實(shí)施方案配備了電容308,但本發(fā)明不限于這樣的結(jié)構(gòu)。電容308可以省略。
電流控制TFT 306的源區(qū)和漏區(qū)之一與電源線V(V1~Vx)相連,而其另一個(gè)與發(fā)光元件307相連。電源線V與電容308相連。
發(fā)光元件307包含陽(yáng)極、陰極以及置于其間的有機(jī)化合物層。對(duì)于電流控制TFT 306的源區(qū)或漏區(qū)與陽(yáng)極相連的情形,陽(yáng)極起象素電極的作用而陰極起反電極的作用。另一方面,對(duì)于電流控制TFT306的源區(qū)或漏區(qū)與陰極相連的情形,陰極起象素電極的作用而陽(yáng)極起反電極的作用。
在發(fā)光元件307的反電極上施加反電壓。此外,電源電壓供給電源線V。由外接的IC芯片等提供的電源向本發(fā)明的發(fā)光器件供給電源電壓和反電壓。
開關(guān)TFT 305和電流控制TFT 306可為n溝道型TFT,也可為p溝道型TFT。然而應(yīng)注意,在電流控制TFT 306的源區(qū)或漏區(qū)與發(fā)光元件307的陽(yáng)極相連時(shí),電流控制TFT 306最好為p溝道型TFT。另一方面,在電流控制TFT 306的源區(qū)或漏區(qū)與發(fā)光元件307的陰極相連時(shí),電流控制TFT 306最好為n溝道型TFT。
開關(guān)TFT 305和電流控制TFT 306可具有多柵結(jié)構(gòu),如雙柵、三柵結(jié)構(gòu)等,而非單柵結(jié)構(gòu)。
然后,參照?qǐng)D8來(lái)描述包含上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)方法。
首先,電源線的電壓變?yōu)榈扔诎l(fā)光元件反電極的電壓。然后柵極信號(hào)由柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路輸入柵極信號(hào)線G1。結(jié)果,所有與柵極信號(hào)線G1相連的象素開關(guān)TFT 305(亦即第一行的象素)都處于開態(tài)。
同時(shí),第一位數(shù)字視頻信號(hào)由源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路輸入源極信號(hào)線(S1~Sx)。數(shù)字視頻信號(hào)經(jīng)開關(guān)TFT 305輸入電流控制TFT 306的柵極。
然后,在完成了柵極信號(hào)輸入G1的同時(shí),同樣的柵極信號(hào)輸入下一個(gè)柵極信號(hào)線G2。這樣,所有與柵極信號(hào)線G2相連的象素開關(guān)TFT 305(亦即第二行的象素)都處于開態(tài),因此第一位數(shù)字視頻信號(hào)由源極信號(hào)線(S1~Sx)輸入第二行象素。
此后,柵極信號(hào)依次輸入所有柵極信號(hào)線(G1~Gy)。選取全部柵極信號(hào)線(Gl~Gy)并將第一位數(shù)字視頻信號(hào)輸入所有各行需要的時(shí)間為寫入時(shí)間Ta1。
當(dāng)寫入時(shí)間Ta1結(jié)束時(shí),發(fā)光時(shí)間Tr1開始。在發(fā)光時(shí)間Tr1中,電源線的電源電壓達(dá)到為反電極提供電位差的電平,使當(dāng)電源電壓供給發(fā)光元件的象素電極時(shí),發(fā)光元件可發(fā)光。
在此實(shí)施方案中,對(duì)于數(shù)字視頻信號(hào)具有“0”信息的情形,電流控制TFT處于關(guān)態(tài)。因此,電源電壓不供給發(fā)光元件307的象素電極。結(jié)果,具有“0”信息的數(shù)字視頻信號(hào)供給象素所含的發(fā)光元件307,使之不發(fā)光。
另一方面,對(duì)于數(shù)字視頻信號(hào)具有“1”信息的情形,電流控制TFT處于開態(tài)。因此,電源電壓供給發(fā)光元件307的象素電極。結(jié)果,具有“1”信息的數(shù)字視頻信號(hào)供給象素所含的發(fā)光元件307,使之發(fā)光。
這樣,在顯示時(shí)間Tr1中,發(fā)光元件307或是處于發(fā)光態(tài),或是處于不發(fā)光態(tài),使得所有象素實(shí)現(xiàn)了顯示操作。象素完成顯示操作的時(shí)間稱為顯示時(shí)間Tr。更具體地講,從第一位數(shù)字視頻信號(hào)輸入象素開始的顯示時(shí)間稱為Tr1。在圖8中,為了簡(jiǎn)化描述,只說(shuō)明了第一行象素的顯示時(shí)間。所有各行顯示時(shí)間的開始計(jì)時(shí)都是一樣的。
當(dāng)顯示時(shí)間Tr1結(jié)束時(shí),下一寫入時(shí)間Ta2開始,電源線的電源電壓變?yōu)榈扔诎l(fā)光元件反電極的電壓。與寫入時(shí)間Ta1的情形相同,在所有柵極信號(hào)線被依次選取時(shí),第二位數(shù)字視頻信號(hào)輸入所有象素。完成第二位數(shù)字視頻信號(hào)輸入所有各行象素需要的時(shí)間稱為寫入時(shí)間Ta2。
當(dāng)寫入時(shí)間Ta2結(jié)束時(shí),顯示時(shí)間Tr2開始,電源線的電源電壓達(dá)到為反電極提供電位差的電平,使當(dāng)電源電壓供給發(fā)光元件的象素電極時(shí),發(fā)光元件可發(fā)光。這樣,所有的象素實(shí)現(xiàn)了顯示操作。
上述操作重復(fù)進(jìn)行直至第n位數(shù)字視頻信號(hào)輸入象素,使得寫入時(shí)間Ta和顯示時(shí)間Tr交替出現(xiàn)。在所有顯示時(shí)間(Tr1~Trn)結(jié)束后,可顯示一幅圖像。按照本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法,顯示一幅圖像所需的時(shí)間稱為一幀時(shí)間(F)。在某一幀時(shí)間結(jié)束后,下一幀時(shí)間開始。又出現(xiàn)寫入時(shí)間Ta1,上述操作被重復(fù)。
在正常的發(fā)光器件中,最好每秒提供60或更多幀時(shí)間。如果在一秒鐘內(nèi)要顯示的圖像數(shù)小于60,就會(huì)明顯看到圖像的閃爍。
在此實(shí)施方案中,全部寫入時(shí)間之和必須短于一幀時(shí)間,而各個(gè)顯示時(shí)間之比要滿足以下關(guān)系Tr1∶Tr2∶Tr3∶…∶Tr(n-1)∶Trn=20∶21∶22∶…∶2(n-2)∶2(n-1)。通過(guò)顯示時(shí)間的聯(lián)合,可在全部2n灰度級(jí)中實(shí)現(xiàn)所希望的灰度顯示。
在某一幀時(shí)間內(nèi)由一特定象素顯示的灰度級(jí)是由該幀時(shí)間內(nèi)發(fā)光元件發(fā)光的顯示時(shí)間之和來(lái)決定的。例如,假定n=8,并將全部顯示時(shí)間內(nèi)象素的發(fā)光亮度表示為100%,則在Tr1和Tr2內(nèi)象素發(fā)光可實(shí)現(xiàn)1%的亮度,而當(dāng)Tr3,Tr5,和Tr8被選取時(shí)可實(shí)現(xiàn)60%的亮度。
顯示時(shí)間Tr1~Trn可以任何次序出現(xiàn)。例如,在一幀時(shí)間內(nèi),可控制顯示時(shí)間為這樣的次序Tr1,Tr3,Tr5,Tr2,…。
雖然在此實(shí)施方案的前面的描述中,由寫入時(shí)間和顯示時(shí)間來(lái)改變電源線電源電壓的電平,但本發(fā)明不限于此。當(dāng)電源電壓供給發(fā)光元件的象素電極時(shí),可以控制使發(fā)光元件發(fā)光的電位差,使其總是處于電源電壓與反電極電壓之間。在這樣的情形下,甚至在寫入時(shí)間中發(fā)光元件也可發(fā)光。因此,在某一幀時(shí)間內(nèi)由一特定象素顯示的灰度級(jí)是由該幀時(shí)間內(nèi)發(fā)光元件發(fā)光的寫入時(shí)間與顯示時(shí)間之和來(lái)決定的。在此情況下,必須使相應(yīng)于各位數(shù)字視頻信號(hào)的寫入時(shí)間與顯示時(shí)間之和滿足以下關(guān)系(Ta1+Tr1)∶(Ta2+Tr2)∶(Ta3+Tr3)∶…∶(Ta(n-1)+Tr(n-1))∶(Tan+Trn)=20∶21∶22∶…∶2(n-2)∶2(n-1)。
在此實(shí)施方案中將描述與實(shí)施方案1的不同的本發(fā)明發(fā)光器件象素部分結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)例及其驅(qū)動(dòng)方法。
圖9表示本發(fā)明發(fā)光器件的典型框圖。圖9中的發(fā)光器件包括在襯底上制作的TFT構(gòu)成的象素部分,還包括源極信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路902、寫入柵極信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路(第一柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路)903a、及擦除柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路(第二柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路)903b,每個(gè)都布置在象素部分周圍。雖然在此實(shí)施方案中描述的是具有一個(gè)源極信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)光器件,也可配置兩個(gè)源極信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路。
源極信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路902至少具有前面所述本發(fā)明的第一至第三種結(jié)構(gòu)中的一種。
在此實(shí)施方案中,源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路902、寫入柵極信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路903a、及擦除柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路903b可與象素部分901做在同一襯底上,或者,也可制作在IC芯片上而由某種接頭,如FPC、TAB等與象素部分相連。
象素部分901的放大圖示于圖10。在圖10中,在象素部分901中提供了源極信號(hào)線(S1~Sx)、電源線(V1~Vx)、寫入柵極信號(hào)線(第一柵極信號(hào)線)(Ga1~Gay)、以及擦除柵極信號(hào)線(第二柵極信號(hào)線)(Ge1~Gey)。
象素904表示一個(gè)區(qū)域,在此區(qū)域中提供了源極信號(hào)線(S1~Sx)、電源線(V1~Vx)、寫入柵極信號(hào)線(第一柵極信號(hào)線)(Ga1~Gay)、以及擦除柵極信號(hào)線(第二柵極信號(hào)線)(Ge1~Gey)中各一個(gè)。在象素部分901中,多個(gè)象素904排列成矩陣。
象素904的放大圖示于圖11。在圖11中,參考數(shù)字907代表開關(guān)TFT。開關(guān)TFT 907的柵極與柵極信號(hào)線Ga(Ga1~Gay)相連。開關(guān)TFT 907的源區(qū)和漏區(qū)之一與源極信號(hào)線S(S1~Sx)相連,而其另一個(gè)與電流控制TFT 908的柵極、電容912、以及每個(gè)象素包含的擦除TFT 909的源區(qū)和漏區(qū)相連。
當(dāng)開關(guān)TFT 907處于未選態(tài)(關(guān)態(tài))時(shí),設(shè)置電容912以維持電流控制TFT 908的柵極電位。雖然在此實(shí)施方案中設(shè)置了電容912,本發(fā)明不限于這樣的結(jié)構(gòu)。電容912可省略。
電流控制TFT 908的源區(qū)和漏區(qū)之一與電源線V(V1-Vx)相連,而其另一個(gè)與發(fā)光元件910相連。電源線V與電容912相連。
未與開關(guān)TFT 907的源區(qū)或漏區(qū)相連的擦除TFT 909的源區(qū)和漏區(qū)之一與電源線V相連。擦除TFT 909的柵極與擦除柵極信號(hào)線Ge相連。
發(fā)光元件910包括陽(yáng)極、陰極、和置于其間的有機(jī)化合物層。當(dāng)陽(yáng)極與電流控制TFT 908的源區(qū)或漏區(qū)相連時(shí),陽(yáng)極起象素電極的作用,而陰極起反電極的作用。另一方面,當(dāng)陰極與電流控制TFT908的源區(qū)或漏區(qū)相連時(shí),陰極起象素電極的作用,陽(yáng)極起反電極的作用。
反電壓供給發(fā)光元件的反電極911。另外,電源電壓供給電源線V。反電壓與電源電壓之間的電位差總保持在當(dāng)電源電壓加到象素電極上時(shí)發(fā)光元件就發(fā)光的水平。由外接的IC芯片等提供的電源為本發(fā)明的發(fā)光器件供給電源電壓和反電壓。
在當(dāng)前典型的發(fā)光器件中,當(dāng)象素單位發(fā)光面積的發(fā)光量為200cd/m2時(shí),象素部分單位面積需流過(guò)幾個(gè)mA/cm2的電流。這樣,特別是顯示面積較大時(shí),用開關(guān)來(lái)控制由IC芯片提供的電源所供給的電壓幅度就變得非常困難。在此實(shí)施方案中電源電壓和反電壓總保持不變,因此,由IC芯片提供的電源所供給的電壓幅度不需由開關(guān)控制。因此,這個(gè)實(shí)施方案對(duì)實(shí)現(xiàn)較大顯示面積的顯示板是有用的。
開關(guān)TFT 907,電流控制TFT 908,和擦除TFT 909可為n溝道型TFT,也可為p溝道型TFT。然而應(yīng)注意,當(dāng)電流控制TFT 908的源區(qū)或漏區(qū)與發(fā)光元件910的陽(yáng)極相連時(shí),電流控制TFT 908最好為p溝道型TFT。另一方面,當(dāng)電流控制TFT 908的源區(qū)或漏區(qū)與發(fā)光元件910的陰極相連時(shí),電流控制TFT 908最好為n溝道型TFT。
開關(guān)TFT 907,電流控制TFT 908,和擦除TFT 909可具有多柵結(jié)構(gòu),如雙柵結(jié)構(gòu)、三柵結(jié)構(gòu)等,而非單柵結(jié)構(gòu)。
然后,參照?qǐng)D12來(lái)描述具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)方法。
首先,由寫入柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路903a將寫入柵極信號(hào)輸入寫入柵極信號(hào)線Ga1,這樣,與寫入柵極信號(hào)線Ga1相連的所有象素(亦即,第一行象素)的開關(guān)TFT 907都處于開態(tài)。在本說(shuō)明書中,當(dāng)所有TFT的柵極與某一信號(hào)線相連時(shí),稱此信號(hào)線為被選取。這樣,在上述情形中,寫入柵極信號(hào)線Ga1被選取。
同時(shí),第一位數(shù)字視頻信號(hào)由源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路902輸入源極信號(hào)線(S1~Sx)。更具體地講,數(shù)字視頻信號(hào)經(jīng)開關(guān)TFT 907輸入電流控制TFT 908的柵極。
在此實(shí)施方案中,對(duì)于數(shù)字視頻信號(hào)具有“0”信息的情形,電流控制TFT 908處于關(guān)態(tài)。因此,電源電壓不供給發(fā)光元件910的象素電極。結(jié)果,具有“0”信息的數(shù)字視頻信號(hào)供給象素所含的發(fā)光元件910,使之不發(fā)光。
另一方面,對(duì)于數(shù)字視頻信號(hào)具有“1”信息的情形,電流控制TFT 908處于開態(tài)。因此,電源電壓供給發(fā)光元件910的象素電極。結(jié)果,具有“1”信息的數(shù)字視頻信號(hào)供給象素所含的發(fā)光元件910,使之發(fā)光。
這樣,在數(shù)字視頻信號(hào)輸入第一行象素的同時(shí),發(fā)光元件處于發(fā)光態(tài)或是不發(fā)光態(tài),使得第一行的所有象素實(shí)現(xiàn)了顯示操作。象素完成顯示操作的時(shí)間稱為顯示時(shí)間Tr。更具體地講,從第一位數(shù)字視頻信號(hào)輸入象素開始的顯示時(shí)間稱為Tr1。在圖12中,為了簡(jiǎn)化描述,只說(shuō)明了第一行象素的顯示時(shí)間。所有各行顯示時(shí)間的開始計(jì)時(shí)彼此偏移一定的時(shí)間差。
然后,在完成Ga1選取的同時(shí),下一寫入柵極信號(hào)線Ga2被寫入柵極信號(hào)選取。這樣,所有與寫入柵極信號(hào)線Ga2相連的象素開關(guān)TFT 907都處于開態(tài),因此,第一位數(shù)字視頻信號(hào)由源極信號(hào)線(S1~Sx)輸入第二行象素。
此后,所有寫入柵極信號(hào)線(Ga1~Gay)被依次選取。選取全部寫入柵極信號(hào)線(Ga1~Gay)并將第一位數(shù)字視頻信號(hào)輸入所有各行象素所需的時(shí)間為寫入時(shí)間Ta1。
另一方面,在第一位數(shù)字視頻信號(hào)輸入所有各行象素之前,換言之,在寫入時(shí)間Ta1結(jié)束前,擦除柵極信號(hào)線Ge1由擦除柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路903b輸入的擦除柵極信號(hào)來(lái)選取,而與第一位數(shù)字視頻信號(hào)并行輸入象素。
當(dāng)擦除柵極信號(hào)線Ge1被選取時(shí),與擦除柵極信號(hào)線Ge1相連的所有象素(第一行象素)擦除TFT 909都處于開態(tài)。這樣,電源線(V1~Vx)的電源電壓供給第一行象素電流控制TFT 908的柵極。
當(dāng)電源電壓供給電流控制TFT 908的柵極時(shí),電流控制TFT 908處于關(guān)態(tài)。這樣,電源電壓不供給發(fā)光元件910的象素電極,使得第一行象素所含的全部發(fā)光元件都不發(fā)光。于是,第一行象素都不進(jìn)行顯示操作。換言之,當(dāng)電源電壓供給電流控制TFT的柵極時(shí),保持在電流控制TFT柵極的數(shù)字視頻信號(hào),因?qū)懭霒艠O信號(hào)線Ga1的被選取而被擦除。于是,第一行象素不執(zhí)行顯示操作。
象素不執(zhí)行顯示操作的時(shí)間稱為非顯示時(shí)間Td。當(dāng)擦除柵極信號(hào)輸入擦除柵極信號(hào)線Ge1時(shí),第一行象素的顯示時(shí)間Tr1同時(shí)結(jié)束,而非顯示時(shí)間Td1開始。
在圖12中,為了簡(jiǎn)化描述,只特別說(shuō)明了第一行象素的非顯示時(shí)間。各行非顯示時(shí)間的時(shí)序彼此偏移一定的時(shí)間差。
然后,在結(jié)束Ge1選取的同時(shí),下一個(gè)擦除柵極信號(hào)線Ge2被擦除柵極信號(hào)選取。這樣,所有與擦除柵極信號(hào)線Ge2相連的象素(第二行的象素)擦除TFT 909都處于開態(tài)。電源線(V1-Vx)的電源電壓經(jīng)擦除TFT 909供給電流控制TFT 908的柵極。當(dāng)電源電壓供給電流控制TFT 908的柵極時(shí),電流控制TFT 908處于關(guān)態(tài)。這樣,電源電壓不供給發(fā)光元件910的象素電極,使得第二行象素所含的發(fā)光元件處于不發(fā)光態(tài)。這樣,第二行象素不執(zhí)行顯示操作,處于非顯示態(tài)。
然后,全部擦除柵極信號(hào)線依次被擦除柵極信號(hào)選取。選取全部擦除柵極信號(hào)線(Ge1~Gey)并擦除保持在全部各行象素中的第一位數(shù)字視頻信號(hào)所需的時(shí)間稱為擦除時(shí)間Te1。
另一方面,在擦除全部各行象素保持的第一位數(shù)字視頻信號(hào)之前,換言之,在擦除時(shí)間Te1結(jié)束前,寫入柵極信號(hào)線Ga1又被選取,同時(shí)擦除象素保持的第一位數(shù)字視頻信號(hào)。這樣,第一行象素再執(zhí)行顯示操作。于是非顯示時(shí)間Td1結(jié)束,顯示時(shí)間Tr2開始。
此后,所有寫入柵極信號(hào)線由前述的相同方法被依次選取,第二位數(shù)字視頻信號(hào)輸入所有象素。第二位數(shù)字視頻信號(hào)輸入所有各行象素的時(shí)間稱為寫入時(shí)間Ta2。
另一方面,在第二位數(shù)字視頻信號(hào)輸入所有各行象素之前,換言之,在寫入時(shí)間Ta2結(jié)束前,擦除柵極信號(hào)線Ge2被選取,第二位數(shù)字視頻信號(hào)同時(shí)輸入象素。這樣,第一行象素所含的所有發(fā)光元件處于不發(fā)光狀態(tài)。因此,第一行象素不執(zhí)行顯示操作。然后第一行象素顯示時(shí)間Tr2結(jié)束,非顯示時(shí)間Td2開始。
此后,所有擦除柵極信號(hào)線被依次選取。選取所有擦除柵極信號(hào)線(Ge1-Gex)并擦除保持在所有各行象素中的第二位數(shù)字視頻信號(hào)所需的時(shí)間稱為擦除時(shí)間Te2。
重復(fù)上述操作直至第m位數(shù)字視頻信號(hào)輸入象素,使得顯示時(shí)間Tr和非顯示時(shí)間Td交替出現(xiàn)。顯示時(shí)間Tr1是從寫入時(shí)間Ta1開始直至擦除時(shí)間Te1開始的時(shí)間。非顯示時(shí)間Td1是從擦除時(shí)間Te1開始直至顯示時(shí)間Tr2開始的時(shí)間。與顯示時(shí)間Tr1和非顯示時(shí)間Td1相同,顯示時(shí)間Tr2、Tr3、…、Tr(m-1)和非顯示時(shí)間Td2、Td3、…、Td(m-1)的時(shí)長(zhǎng)也由寫入時(shí)間Ta1、Ta2、…、Tam和擦除時(shí)間Te1、Te2、…、Te(m-1)來(lái)決定。
在第m位數(shù)字視頻信號(hào)輸入第一行象素后,擦除柵極信號(hào)線Ge1不被選取。為簡(jiǎn)化描述起見,在此實(shí)施方案中描述m=n-2的情形作為一個(gè)實(shí)例。然而,本發(fā)明不限于這種情形。在本發(fā)明中由2~n范圍內(nèi)的任何m值都可任意選取。
當(dāng)?shù)?n-2)位數(shù)字視頻信號(hào)輸入第一行象素時(shí),第一行象素處于顯示時(shí)間Tr(n-2)以執(zhí)行顯示操作。第(n-2)位數(shù)字視頻信號(hào)保持在象素中直至下一位數(shù)字視頻信號(hào)輸入。
當(dāng)?shù)?n-1)位數(shù)字視頻信號(hào)輸入第一行象素時(shí),保持于象素的第(n-2)位數(shù)字視頻信號(hào)再寫入第(n-1)位數(shù)字視頻信號(hào)。第一位中的象素然后處于顯示時(shí)間Tr(n-1)以執(zhí)行顯示操作。直至下一位數(shù)字視頻信號(hào)輸入,第(n-2)位數(shù)字視頻信號(hào)被保持在象素中。
重復(fù)上述操作直至第n位數(shù)字視頻信號(hào)輸入象素。顯示時(shí)間Tr(n-2)是從寫入時(shí)間Ta(n-2)開始直至寫入時(shí)間Ta(n-1)開始的時(shí)間。與顯示時(shí)間Tr(n-2)相同,顯示時(shí)間Tr(n-1)和Trn的時(shí)長(zhǎng)也由寫入時(shí)間Ta決定。
在此實(shí)施方案中,所有寫入時(shí)間之和必須短于一幀時(shí)間,各個(gè)顯示時(shí)間之比要滿足以下關(guān)系Tr1∶Tr2∶Tr3∶…∶Tr(n-1)∶Trn=20∶21∶22∶…∶2(n-2)∶2(n-1)。通過(guò)顯示時(shí)間的聯(lián)合,可在全部2n灰度級(jí)中實(shí)現(xiàn)所希望的灰度顯示。
在全部顯示時(shí)間(Tr1~Trn)結(jié)束后,就可顯示一幅圖像。按照本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法,顯示一幅圖像所需的時(shí)間稱為一幀時(shí)間(F)。
在某一幀時(shí)間(F)結(jié)束后,第一位數(shù)字視頻信號(hào)再輸入象素,使得第一行象素又處于顯示時(shí)間Tr1。上述操作被再次重復(fù)。
在正常的發(fā)光器件中,最好每秒提供60或更多幀時(shí)間。如果在一秒內(nèi)要顯示的圖像數(shù)小于60,可明顯看到圖像的閃爍。
在某一幀時(shí)間內(nèi)由一特定象素顯示的灰度級(jí)是由該幀時(shí)間內(nèi)發(fā)光元件發(fā)光的顯示時(shí)間之和來(lái)決定的。例如,假定n=8,并將全部顯示時(shí)間內(nèi)象素的發(fā)光亮度表示為100%,則在Tr1和Tr2內(nèi)象素發(fā)光可實(shí)現(xiàn)1%的亮度,而當(dāng)Tr3,Tr5,和Tr8被選取時(shí)可實(shí)現(xiàn)60%的亮度。
第m位數(shù)字視頻信號(hào)輸入象素的寫入時(shí)間Tam需短于顯示時(shí)間Trm。因此,位數(shù)m需為從1至n的一個(gè)數(shù),可使寫入時(shí)間Tam短于顯示時(shí)間Trm。
顯示時(shí)間(Tr1~Trn)可以任何次序出現(xiàn)。例如,在一幀時(shí)間內(nèi),可控制顯示時(shí)間為這樣的次序Tr1,Tr4,Tr3,Tr2。然而應(yīng)注意,顯示時(shí)間出現(xiàn)的次序最好設(shè)置得不使擦除時(shí)間(Te1~Ten)彼此重疊。
在此實(shí)施方案中,顯示時(shí)間Tr與寫入時(shí)間Ta是彼此部分重疊的。換言之,即使在寫入時(shí)間內(nèi)象素也可執(zhí)行顯示操作。因此,在一幀時(shí)間內(nèi)顯示時(shí)間之和所占的比率(占空比)不是只由寫入時(shí)間的時(shí)長(zhǎng)來(lái)決定的。
在此實(shí)施方案中將詳細(xì)描述實(shí)施方案1所述的發(fā)光器件包含的源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。圖13表示此實(shí)施方案源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。在圖13中,與圖1所示相同的元件由同樣的參考數(shù)字來(lái)代表。
參考數(shù)字102-1代表移位寄存器,時(shí)鐘信號(hào)(CLK)、由時(shí)鐘信號(hào)極性反相得到的信號(hào)(CLKB)、起始脈沖信號(hào)(SP)、雙向移相信號(hào)(SL/R)分別經(jīng)說(shuō)明的引線輸入移位寄存器。
參考數(shù)字102-2和102-3分別代表鎖存器(A)和鎖存器(B)。在此實(shí)施方案中,鎖存器(A)102-2的組合與鎖存器(B)102-3的組合相應(yīng)于四個(gè)源極信號(hào)線。然而,在此實(shí)施方案中鎖存器(A)102-2的組合與鎖存器(B)102-3的組合相應(yīng)的源極信號(hào)線數(shù)不限于上述的數(shù)目。此外,雖然在此實(shí)施方案中沒有提供電平移動(dòng)來(lái)改變信號(hào)電壓幅度,但這樣的電平移動(dòng)可由設(shè)計(jì)者適當(dāng)?shù)靥峁?br>
由外部供給源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)字視頻信號(hào)(DV)經(jīng)說(shuō)明的引線輸入鎖存器(A)102-2。鎖存信號(hào)S_LAT及由S_LAT極性反相而得的信號(hào)S_LATb經(jīng)說(shuō)明的引線分別輸入鎖存器(B)102-3。
將參照鎖存器(A)102-2的801部分對(duì)鎖存器(A)102-2的結(jié)構(gòu)予以詳細(xì)描述。鎖存器(A)102-2的801部分包含兩個(gè)時(shí)鐘反相器和兩個(gè)反相器。
圖14為鎖存器(A)102-2的801部分的平面圖。參考數(shù)字831a和831b分別代表構(gòu)成鎖存器(A)102-2的801部分所含一個(gè)反相器的TFT有源層。參考數(shù)字836代表構(gòu)成一個(gè)特殊反相器的TFT共用柵電極。參考數(shù)字832a和832b分別代表構(gòu)成鎖存器(A)102-2的801部分所含另一個(gè)反相器的TFT有源層。參考數(shù)字837a和837b分別代表制作在有源層832a和832b上的柵電極。柵電極837a和837b是電互連的。
參考數(shù)字833a和833b分別代表構(gòu)成鎖存器(A)102-2的801部分所含一個(gè)時(shí)鐘反相器的TFT有源層。在有源層833a上備有柵電極838a和838b以形成雙柵結(jié)構(gòu)。同樣,在有源層833b上也備有柵電極838b和839來(lái)形成雙柵結(jié)構(gòu)。
參考數(shù)字834a和834b分別代表構(gòu)成鎖存器(A)102-2的801部分所含另一個(gè)時(shí)鐘反相器的TFT有源層。在有源層834a上備有柵電極839和840以形成雙柵結(jié)構(gòu)。同樣,在有源層834b上也備有柵電極840和841來(lái)形成雙柵結(jié)構(gòu)。
參考數(shù)字102-4代表開關(guān)電路。圖15A和15B表示此實(shí)施方案開關(guān)電路的電路圖。
圖15A所示的此實(shí)施方案開關(guān)電路102-4包含反相器851、第一模擬開關(guān)852和第二模擬開關(guān)853。移相信號(hào)SS及由移相信號(hào)SS極性反相而得的信號(hào)SSB經(jīng)說(shuō)明的引線輸入。
第一模擬開關(guān)852和第二模擬開關(guān)853的等效電路圖示于圖16。第一模擬開關(guān)852和第二模擬開關(guān)853的每一個(gè)都包含n溝道型TFT和p溝道型TFT。從輸入端(IN)輸入的信號(hào)用第一控制輸入端(Vin)或第二控制輸入端(Vinb)輸入的信號(hào)來(lái)取樣,所得的信號(hào)由輸出端(OUT)輸出。
數(shù)字視頻信號(hào)由鎖存器(B)102-3經(jīng)反相器851至第一模擬開關(guān)852的輸入端(IN)并輸入。同時(shí),數(shù)字視頻信號(hào)也由鎖存器(B)102-3經(jīng)輸入端(IN)輸入第二模擬開關(guān)853。
移相信號(hào)SS和由移相信號(hào)SS極性反相而得的信號(hào)SSB由第一控制輸入端(Vin)或第二控制輸入端(Vinb)分別輸入第一模擬開關(guān)852 第二模擬開關(guān)853。數(shù)字視頻信號(hào)由此移相信號(hào)SS取樣,取樣的數(shù)字視頻信號(hào)由第一模擬開關(guān)852和第二模擬開關(guān)853的輸出端(OUT)輸出。
輸入開關(guān)電路102-4的數(shù)字視頻信號(hào),在其極性反相或者沒有反相后,由之輸出。移相信號(hào)SS確定了數(shù)字視頻信號(hào)在開關(guān)電路102-4中是否要反相。
圖15B所示的開關(guān)電路102-4包括反相器861、第一與非門862、第二與非門863、及或非門864。移相信號(hào)SS及由移相信號(hào)SS極性反相而得的信號(hào)SSB經(jīng)說(shuō)明的引線輸入。
由鎖存器(B)102-3經(jīng)反相器861提供數(shù)字視頻信號(hào)。同時(shí),由移相信號(hào)SS極性反相而得的信號(hào)SSB輸入第一與非門862。
與數(shù)字視頻信號(hào)經(jīng)反相器861輸入第一與非門862同時(shí),數(shù)字視頻信號(hào)也輸入第二與非門863。同時(shí),移相信號(hào)SS也輸入第二與非門863。
由第一與非門862和第二與非門863輸出的信號(hào)同時(shí)輸入或非門864。由或非門864輸出的信號(hào)被輸入到源極信號(hào)線。
輸入開關(guān)電路102-4的數(shù)字視頻信號(hào),在其極性反相或者沒有反相后,由之輸出。移相信號(hào)SS確定了數(shù)字視頻信號(hào)在開關(guān)電路102-4中是否要反相。
開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)不限于圖15A和15B所示者。開關(guān)電路可具有任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu),只要它能使輸入的數(shù)字視頻信號(hào)由之輸出時(shí)極性或是反相或是不反相。
此實(shí)施方案可任意與實(shí)施方案1或2組合。
在此實(shí)施方案中將詳細(xì)描述實(shí)施方案2所述的發(fā)光器件含有的源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。圖17表示此實(shí)施方案的源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。在圖17中,與圖1所示相同的元件由同樣的參考數(shù)字來(lái)代表。
參考數(shù)字102-1代表移位寄存器,時(shí)鐘信號(hào)(CLK)、由時(shí)鐘信號(hào)極性反相而得的信號(hào)(CLKB)、起始脈沖信號(hào)(SP)、雙向移相信號(hào)(SL/R)分別經(jīng)說(shuō)明的引線輸入移位寄存器。
參考數(shù)字102-2和102-3分別代表鎖存器(A)和鎖存器(B)。在此實(shí)施方案中,鎖存器(A)的組合和鎖存器(B)的組合相應(yīng)于四個(gè)源極信號(hào)線。然而,在此實(shí)施方案中,鎖存器(A)的組合和鎖存器(B)的組合相應(yīng)的源極信號(hào)線數(shù)不限于上述數(shù)目。此外,雖然在此實(shí)施方案中沒有提供電平移動(dòng)來(lái)改變信號(hào)電壓幅度,但這樣的電平移動(dòng)可由設(shè)計(jì)者適當(dāng)?shù)靥峁?br>
由外部供給源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)字視頻信號(hào)(DV)經(jīng)說(shuō)明的引線輸入鎖存器(A)102-2。鎖存信號(hào)S_LAT及由S_LAT極性反相而得的信號(hào)S_LATb分別經(jīng)說(shuō)明的引線輸入鎖存器(B)102-3。
鎖存器(A)102-2的詳細(xì)結(jié)構(gòu)與圖14所示者相同。因此,對(duì)其描述從略。
參考數(shù)字106代表時(shí)鐘信號(hào)控制電路,它可在恒定的時(shí)間內(nèi)供給移位寄存器102-1恒定的電壓(固定電壓)而非時(shí)鐘信號(hào)(CLK)。
更具體地講,在恒定時(shí)間內(nèi)由時(shí)鐘信號(hào)控制電路106向移位寄存器102-1輸入恒定電壓(固定電壓)而非時(shí)鐘信號(hào),使得用來(lái)向鎖存器(A)102-2輸入較無(wú)效位數(shù)字視頻信號(hào),即第一位至第m位范圍的數(shù)字視頻信號(hào)的計(jì)時(shí)信號(hào)不能輸入鎖存器(A)102-2。因此,在由外面的源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路輸入的數(shù)字視頻信號(hào)中,只有在第(m+1)位至第n位范圍的較有效位數(shù)字視頻信號(hào)能寫入鎖存器(A)102-2。
圖18A和18B表示此實(shí)施方案時(shí)鐘信號(hào)控制電路106的詳細(xì)電路圖。
圖18A所示的此實(shí)施方案時(shí)鐘信號(hào)控制電路106包含與非門1801和反相器1802。選通信號(hào)由說(shuō)明的引線輸入。
向外部輸入到源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)輸入端(IN)被輸入到與非門1801。同時(shí),選通信號(hào)也輸入與非門1801。由與非門1801輸出的信號(hào),在其極性經(jīng)反相器1802反相后,由輸出端輸出而輸入移位寄存器102-1。
選通信號(hào)決定了是時(shí)鐘信號(hào)輸入移位寄存器102-1,還是代之以供給恒定電壓(固定電壓)。
圖18B所示的此實(shí)施方案時(shí)鐘信號(hào)控制電路106包含第一模擬開關(guān)1811、第二模擬開關(guān)1812、及反相器1813。選通信號(hào)經(jīng)說(shuō)明的引線輸入。
第一模擬開關(guān)1811和第二模擬開關(guān)1812的等效電路圖與圖16所示者相同。第一模擬開關(guān)1811、第二模擬開關(guān)1812的每一個(gè)都包含n溝道型TFT和p溝道型TFT。由輸入端(IN)輸入的信號(hào)用第一控制輸入端(Vin)或第二控制輸入端(Vinb)輸入的信號(hào)來(lái)取樣,然后由輸出端(OUT)輸出。
選通信號(hào)由第一控制輸入端(Vin)輸入第一模擬開關(guān)1811和第二模擬開關(guān)1812。同時(shí),選通信號(hào)在其極性反相后也由第二控制輸入端(Vinb)輸入第一模擬開關(guān)1811和第二模擬開關(guān)1812。從外面供給源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)鐘信號(hào)也同時(shí)經(jīng)輸入端(IN)輸入第一模擬開關(guān)1811。經(jīng)輸入端(IN)向第二模擬開關(guān)1812供以恒定電壓(固定電壓)。
分別由第一模擬開關(guān)1811和第二模擬開關(guān)1812的輸出端(OUT)輸出的信號(hào)都由時(shí)鐘信號(hào)控制電路106的輸出端輸出。
選通信號(hào)決定了是時(shí)鐘信號(hào)輸入移位寄存器102-1,還是代之以供給恒定電壓(固定電壓)。
時(shí)鐘信號(hào)控制電路的結(jié)構(gòu)不限于圖18A和18B所示者。
此實(shí)施方案可任意與實(shí)施方案1~3組合。
在此實(shí)施方案中,將詳細(xì)描述實(shí)施方案3所述發(fā)光器件包含的源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。圖19表示此實(shí)施方案源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。在圖19中,與圖1所示相同的元件由同樣的參考數(shù)字來(lái)代表。
參考數(shù)字102-1代表移位寄存器,時(shí)鐘信號(hào)(CLK)、由時(shí)鐘信號(hào)極性反相而得的信號(hào)(CLKB)、起始脈沖信號(hào)(SP)、雙向移相信號(hào)(SL/R)分別經(jīng)說(shuō)明的引線輸入移位寄存器。
參考數(shù)字102-2和102-3分別代表鎖存器(A)和鎖存器(B)。在此實(shí)施方案中,鎖存器(A)的組合和鎖存器(B)的組合相應(yīng)于四個(gè)源極信號(hào)線。然而,在此實(shí)施方案中,鎖存器(A)的組合和鎖存器(B)的組合相應(yīng)的源極信號(hào)線數(shù)不限于上述數(shù)目。此外,雖然在此實(shí)施方案中沒有提供電平移動(dòng)來(lái)改變信號(hào)電壓幅度,但這樣的電平移動(dòng)可由設(shè)計(jì)者適當(dāng)?shù)靥峁?br>
由外部供給源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)字視頻信號(hào)(DV)經(jīng)說(shuō)明的引線輸入鎖存器(A)102-2。鎖存信號(hào)S_LAT及由S_LAT極性反相而得的信號(hào)S_LATb分別經(jīng)說(shuō)明的引線輸入鎖存器(B)102-3。
鎖存器(A)102-2的詳細(xì)結(jié)構(gòu)與圖14所示者相同。因此,對(duì)其描述從略。
參考數(shù)字107代表計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路,它可在恒定的時(shí)間內(nèi)供給鎖存器(A)102-2恒定的電壓(固定電壓)而非計(jì)時(shí)信號(hào)。
更具體地講,在恒定時(shí)間內(nèi)由計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路107向移位寄存器102-1輸入恒定電壓(固定電壓)而非時(shí)鐘信號(hào),使得用來(lái)向鎖存器(A)102-2輸入較無(wú)效位數(shù)字視頻信號(hào),即第一位至第m位范圍的數(shù)字視頻信號(hào)的計(jì)時(shí)信號(hào)不能輸入鎖存器(A)102-2。因此,只有在第(m+1)位至第n位范圍的較有效位數(shù)字視頻信號(hào)能寫入鎖存器(A)102-2。
此實(shí)施方案計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路107的結(jié)構(gòu)與圖18A和18B所示者相同。因此,對(duì)計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路107結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述應(yīng)在實(shí)施方案4中找到。然而應(yīng)注意,在此實(shí)施方案中,計(jì)時(shí)信號(hào)由移位寄存器102-1輸入圖18A和18B所示電路的輸入端(IN)。由圖18A和18B所示電路輸出端(OUT)輸出的信號(hào)輸入鎖存器(A)102-2。選通信號(hào)決定了是計(jì)時(shí)信號(hào)輸入鎖存器(A)102-2,還是代之以供給恒定電壓(固定電壓)。
計(jì)時(shí)信號(hào)控制電路的結(jié)構(gòu)不限于圖18A和18B所示者。
此實(shí)施方案可任意地與實(shí)施方案1~3組合。
在此實(shí)施方案中,將詳細(xì)描述實(shí)施方案4所述發(fā)光器件包含的源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。圖20表示此實(shí)施方案源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。在圖20中,與圖1所示相同的元件由同樣的參考數(shù)字來(lái)代表。
參考數(shù)字102-1代表移位寄存器,時(shí)鐘信號(hào)(CLK)、由時(shí)鐘信號(hào)極性反相而得的信號(hào)(CLKB)、起始脈沖信號(hào)(SP)、雙向移相信號(hào)(SL/R)分別經(jīng)說(shuō)明的引線輸入移位寄存器。
參考數(shù)字102-2和102-3分別代表鎖存器(A)和鎖存器(B)。在此實(shí)施方案中,鎖存器(A)的組合和鎖存器(B)的組合相應(yīng)于四個(gè)源極信號(hào)線。然而,在此實(shí)施方案中,鎖存器(A)的組合和鎖存器(B)的組合相應(yīng)的源極信號(hào)線數(shù)不限于上述數(shù)目。此外,雖然在此實(shí)施方案中沒有提供電平移動(dòng)來(lái)改變信號(hào)電壓幅度,但這樣的電平移動(dòng)可由設(shè)計(jì)者適當(dāng)?shù)靥峁?br>
由外部供給源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)字視頻信號(hào)(DV)經(jīng)說(shuō)明的引線輸入鎖存器(A)102-2。鎖存信號(hào)S_LAT及由S_LAT極性反相而得的信號(hào)S_LATb 說(shuō)明的引線分別輸入鎖存器(B)102-3。
鎖存器(A)102-2的詳細(xì)結(jié)構(gòu)與圖14所示者相同。因此,對(duì)其描述從略。
參考數(shù)字108代表起始脈沖信號(hào)控制電路,它可在恒定的時(shí)間內(nèi)供給移位寄存器102-1恒定的電壓(固定電壓)而非起始脈沖信號(hào)(SP)。
更具體地講,在恒定時(shí)間內(nèi)由起始脈沖信號(hào)控制電路108向移位寄存器102-1輸入恒定電壓(固定電壓)而非起始脈沖信號(hào),使得用來(lái)向鎖存器(A)102-2輸入較無(wú)效位數(shù)字視頻信號(hào),即第一位至第m位范圍的數(shù)字視頻信號(hào)的計(jì)時(shí)信號(hào)不能輸入鎖存器(A)102-2。因此,只有在第(m+1)位至第n位范圍的較有效位數(shù)字視頻信號(hào)能寫入鎖存器(A)102-2。
此實(shí)施方案起始脈沖信號(hào)控制電路108的結(jié)構(gòu)與圖18A和18B所示者相同。因此,對(duì)起始脈沖信號(hào)控制電路108結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述應(yīng)在實(shí)施方案4中找到。然而應(yīng)注意,在此實(shí)施方案中,起始脈沖信號(hào)輸入圖18A和18B所示電路的輸入端(IN)。由圖18A和18B所示電路輸出端(OUT)輸出的信號(hào)輸入移位寄存器102-1。選通信號(hào)決定了是起始脈沖信號(hào)輸入移位寄存器102-1,還是代之以供給恒定電壓(固定電壓)。
起始脈沖信號(hào)控制電路的結(jié)構(gòu)不限于圖18A和18B所示者。
此實(shí)施方案可任意地與實(shí)施方案1~3組合。
在此實(shí)施方案中,將參照?qǐng)D21描述本發(fā)明第三種結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)例,它不同于實(shí)施方案5所述者。在圖21中,與圖5所示相同的元件由同樣的參考數(shù)字來(lái)代表。
在圖21中,參考數(shù)字501代表電源線,參考數(shù)字502代表緩沖放大器,參考數(shù)字503代表發(fā)光監(jiān)視元件,參考數(shù)字504代表恒流源,而參考數(shù)字505代表加法電路。發(fā)光監(jiān)視元件503的一個(gè)電極與恒流源504相連,使得總有恒定電流流過(guò)發(fā)光監(jiān)視元件503。當(dāng)發(fā)光元件所含有機(jī)化合物層溫度改變時(shí),流過(guò)發(fā)光監(jiān)視元件503的電流幅度不變,但與恒流源504相連的發(fā)光監(jiān)視元件503電極的電壓改變。
另一方面,緩沖放大器502包含兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。兩個(gè)輸入端之一為非反相輸入端(+),而另一個(gè)為反相輸入端(-)。發(fā)光監(jiān)視元件503一個(gè)電極的電壓供給緩沖放大器502的非反相輸入端。
緩沖放大器502是防止發(fā)光監(jiān)視元件503與恒流源504相連的象素電極電壓隨負(fù)載,如引線電容等,而變的電路。因此,提供給緩沖放大器502非反相輸入端的電壓由輸出端輸出至加法電路505而供給電源線作為電源電壓,它不隨電源線501的引線電容、加法電路505等負(fù)載而變。
由緩沖放大器502輸出端供給加法電路505的電位,在加減一定的電位差后,進(jìn)而供給電源線501作為電源電壓。
圖22表示此實(shí)施方案加法電路的詳細(xì)電路圖。加法電路505包含第一電阻器521、第二電阻器522、加法電路的電源525、及非反相放大電路520。非反相放大電路520包含第三電阻器523、第四電阻器524、非反相放大電路的電源、及放大器527。
第一電阻器521的一端作為加法電路的輸入端(IN)。第一電阻器521的另一端與第二電阻器522的一端相連。第二電阻器522的另一端與加法電路的電源525相連。在第一電阻器521和第二電阻器522之間得到的輸出,輸入非反相放大電路520的放大器527的非反相輸入端(+)。
第三電阻器523的一端與放大器527的輸出端相連,而第三電阻器523的另一端與放大器527的反相輸入端相連。在第三電阻器523與放大器527反相輸入端之間得到的輸出,輸入第四電阻器524的一端。第四電阻器524的另一端與非反相放大電路的電源526相連。在第三電阻器523與放大器527的輸出端之間得到的輸出由加法電路505的輸出端(OUT)輸出。
按照上述結(jié)構(gòu),即使象素部分發(fā)光監(jiān)視元件503或發(fā)光元件的有機(jī)化合物層的溫度因環(huán)境溫度改變而變化,電源電壓是改變的,使得流過(guò)發(fā)光元件的電流不變。這樣,即使發(fā)光器件的環(huán)境溫度升高,也可防止發(fā)光器件的功耗增大,而發(fā)光元件的亮度可保持不變。而且,由于還配備了加法電路505,電源線501的電壓不需與發(fā)光監(jiān)視元件503連接恒流源的電極的電壓保持同一電平。這樣,流過(guò)緩沖放大器502、發(fā)光監(jiān)視元件503、及恒流源504的電流幅度可被抑制,因而抑制了功耗。
加法電路505的結(jié)構(gòu)不限于圖22所示者。
此實(shí)施方案可任意與實(shí)施方案1~6組合。
在實(shí)施方案8中,將詳細(xì)說(shuō)明在同一襯底上同時(shí)制作象素部分以及在其周圍制作驅(qū)動(dòng)電路TFT(n溝道TFT和p溝道TFT)的方法。
首先,如圖23A所示,在由玻璃如硼硅酸鋇玻璃或硼硅酸鋁玻璃,典型地為Corning公司的#7059或#1737玻璃,或石英制成的襯底上,制作由絕緣膜如氧化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜制成的基膜401。例如,用等離子體CVD法由SiH4、NH3和N2O制作的厚10~200nm(最好為50~100nm)的氮氧化硅膜,與用同樣的方法由SiH4和N2O制作的厚50~200nm(最好為100~150nm)的氫化氮氧化硅膜疊層。注意,在圖23A中基膜被表示為一層。在實(shí)施方案8中,基膜401被表示為兩層結(jié)構(gòu),但也可在絕緣膜上形成單層結(jié)構(gòu),還可形成兩層或多層的疊層結(jié)構(gòu)。
半導(dǎo)體層402~405是由晶體硅膜制成的,晶體硅膜是由無(wú)定形結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜用激光晶化法或已知的熱晶化法制作的。制作的半導(dǎo)體層402~405的厚度為25~80nm(最好在30~60nm間)。對(duì)晶體半導(dǎo)體膜的材料沒有限制,但由硅或鍺硅合金制成的膜是優(yōu)選的。
至于已知的晶化法,有用電爐的熱晶化法、用激光的激光退火晶化法、用紅外光的燈照退火晶化法、以及用催化金屬的晶化法。
激光器如脈沖發(fā)射型或連續(xù)發(fā)射型受激準(zhǔn)分子激光器、YAG激光器和YVO4激光器可用于激光晶化法來(lái)制作晶體半導(dǎo)體膜。當(dāng)使用這種類型的激光器時(shí),可使用這樣的方法,即將激光器發(fā)射的激光用光學(xué)系統(tǒng)聚成線狀再照射到半導(dǎo)體膜上。晶化條件可由操作者適當(dāng)?shù)剡x擇,但當(dāng)使用受激準(zhǔn)分子激光器時(shí),脈沖發(fā)射頻率為300Hz,激光器能量密度為100~400mJ/cm2(典型地在200~300mJ/cm2之間)。而當(dāng)使用YAG激光器時(shí)是利用其二次諧波,脈沖發(fā)射頻率為30~300kHz,激光器能量密度可為300~600mJ/cm2(典型地在350~500mJ/cm2之間)。聚成線狀的激光線寬100~1000μm,例如400μm,照射到整個(gè)襯底表面上。對(duì)于線狀的激光,這是以50~98%的交疊比來(lái)進(jìn)行的。
然后,制作覆蓋半導(dǎo)體膜402~405的柵極絕緣膜406。柵極絕緣膜406是用等離子體CVD或?yàn)R射法制作的厚40~150nm的含硅絕緣膜。在實(shí)施方案8中制作了120nm厚的氮氧化硅膜。當(dāng)然,柵極絕緣膜406不限于這種氮氧化硅膜,也可使用單層或疊層結(jié)構(gòu)的其他含硅絕緣膜。例如,當(dāng)使用氧化硅膜時(shí),可用等離子體CVD法由TEOS(原硅酸四乙酯)與O2的混合物,在40Pa的反應(yīng)壓力和300~400℃的襯底溫度下,用0.5~0.8W/cm2的高頻(13.56MHz)功率放電來(lái)制作。這樣制作的氧化硅膜接著在400~500℃間進(jìn)行熱退火,可得到良好特性的柵極絕緣膜。
然后在柵極絕緣膜406上制作第一導(dǎo)電膜407和第二導(dǎo)電膜408以形成柵電極。在實(shí)施方案8中,第一導(dǎo)電膜407由Ta(鉭)制成,厚50~100nm,而第二導(dǎo)電膜408由W(鎢)制成,厚100~300nm。
Ta膜是用濺射法制作的,在Ar氣氛中濺射Ta靶。如果在濺射時(shí)在Ar中添加適量的Xe和Kr,可釋放Ta膜的內(nèi)應(yīng)力,防止膜的剝落。α相Ta膜的電阻率為20μΩcm的量級(jí),可用作柵電極,但β相Ta膜的電阻率為180μΩcm的量級(jí),不適于作柵電極。如果用晶體結(jié)構(gòu)接近α相Ta厚為10~50nm的氮化鉭膜作為Ta的基底來(lái)制作α相Ta,則可容易地得到α相Ta膜。
W膜是用濺射W靶來(lái)制作的,也可用熱CVD法由六氟化鎢(WF6)來(lái)制作。無(wú)論使用哪種方法,必須能將膜制成低阻的,以用之作為柵電極,W膜的電阻率最好等于或小于20μΩcm。增大W膜的晶??山档碗娮杪?,但對(duì)于W膜中含有許多雜質(zhì)元素如氧的情形,則不能晶化,W膜變?yōu)楦咦璧?。因此濺射用的W靶純度為99.9999%或99.99%。此外,在制作W膜時(shí)注意不由氣相引入雜質(zhì),則可得到9~20Ωcm的電阻率。
注意,在實(shí)施方案8中雖然第一導(dǎo)電膜407為Ta,第二導(dǎo)電膜408為W,但導(dǎo)電膜不限于這些,二者都可由Ta、W、Ti、Mo、Al和Cu這組元素中選擇,也可使用以其中一種元素為主要成分的合金材料或這些元素的化合物。另外,也可使用半導(dǎo)體膜,典型地為多晶硅膜摻以雜質(zhì)元素如磷。除了實(shí)施方案8所用者外,一些優(yōu)選的組合實(shí)例包括氮化鉭(TaN)制成的第一導(dǎo)電膜與W制成的第二導(dǎo)電膜組合;氮化鉭(TaN)制成的第一導(dǎo)電膜與Al制成的第二導(dǎo)電膜組合;以及氮化鉭(TaN)制成的第一導(dǎo)電膜與Cu制成的第二導(dǎo)電膜組合(見圖23B)。
接著用抗蝕劑制作掩模409~412,進(jìn)行第一腐蝕過(guò)程以制作電極和引線。在實(shí)施方案8中使用ICP(感應(yīng)耦合等離子體法)腐蝕法。CF4和Cl2的混合氣體用作腐蝕氣體,在1Pa的壓力下向線圈狀電極施加500W RF(13.56MHz)電功率來(lái)產(chǎn)生等離子體。在襯底側(cè)(樣品臺(tái))施加100W RF(13.56MHz)電功率,有效地施加了負(fù)的自偏壓。當(dāng)聯(lián)合使用CF4和Cl2時(shí),W膜和Ta膜都以同樣的量級(jí)被腐蝕。
在圖23C中未示出,在上述腐蝕條件下,用適當(dāng)形狀的抗蝕劑掩模,在襯底側(cè)施加偏壓的影響下,第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的邊緣部分做成了錐形。錐形部分的角度為15~45°。腐蝕時(shí)間可增加約10~20%以使腐蝕后柵絕緣膜上沒有殘留物。氮氧化硅膜對(duì)W膜的選擇比為2~4(典型地為3),因此,在過(guò)腐蝕過(guò)程中氮氧化硅膜暴露的表面約被腐蝕掉20~50nm。此外,在圖23C中未示出,柵絕緣膜406未被第一形狀導(dǎo)電層414~417覆蓋的區(qū)域在腐蝕后減薄了20~50nm。
于是按照第一腐蝕過(guò)程由第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層制成第一形狀導(dǎo)電層414~417(第一導(dǎo)電層414a~417a和第二導(dǎo)電層414b~417b)。
接著進(jìn)行第二腐蝕過(guò)程,如圖23D所示。同樣使用ICP腐蝕法,CF4、Cl2和O2的混合物用作腐蝕氣體,在1Pa的壓力下向線圈狀電極施加500W RF(13.56MHz)電功率來(lái)產(chǎn)生等離子體。在襯底側(cè)(樣品臺(tái))施加50W RF(13.56MHz)電功率,并施加比第一腐蝕過(guò)程低的自偏壓。在這些條件下W膜被各向異性腐蝕,而Ta膜(第一導(dǎo)電層)以較低的腐蝕速率被各向異性腐蝕,形成第二形狀導(dǎo)電層419~422(第一導(dǎo)電層419a~422a和第二導(dǎo)電層419b~422b)。此外,雖然圖23D未示出,柵絕緣膜406未被第二形狀導(dǎo)電層419~422覆蓋的區(qū)域再被腐蝕掉20~50nm而減薄了。W膜和Ta膜與CF4和Cl2混合氣體的腐蝕反應(yīng)可由產(chǎn)生的基團(tuán)、反應(yīng)產(chǎn)物的離子類型和蒸汽壓來(lái)估計(jì)。比較W和Ta氟化物和氯化物的蒸汽壓,W的氟化物WF6是最高的,WCl5、TaF5和TaCl5的蒸汽壓為同一量級(jí)。因此,W膜和Ta膜都被CF4和Cl2的混合氣體腐蝕。然而,如果適量的O2加入這種混合氣體,CF4與O2起反應(yīng),形成CO和F,產(chǎn)生大量的F基團(tuán)或F離子。結(jié)果,氟化物具有高蒸汽壓的W膜腐蝕速率變快。另一方面,即使F增多,Ta的腐蝕速率沒有相對(duì)增大。另外,Ta比W易于氧化,因此Ta表面被添加的O2氧化。由于氧化Ta不與氟化物和氯化物起反應(yīng),Ta膜的腐蝕速率進(jìn)一步降低。因此,就能使W膜和Ta膜的腐蝕速率有差別,而使W膜的腐蝕速率大于Ta膜的。
然后,除去掩模409a~412a,進(jìn)行第一摻雜過(guò)程,如圖24A所示,摻入一種呈n型導(dǎo)電的雜質(zhì)。例如,可在70~120keV加速電壓下以1×1013原子/cm2的劑量進(jìn)行摻雜。用第二形狀導(dǎo)電層419~422作掩模進(jìn)行摻雜以阻擋雜質(zhì)元素,使得第二導(dǎo)電層419a~422a下面的區(qū)域也摻入雜質(zhì)元素。于是就形成了與第二導(dǎo)電層419a~422a重疊的第一雜質(zhì)區(qū)425~428以及比第一雜質(zhì)區(qū)具有較高雜質(zhì)濃度的第二雜質(zhì)區(qū)429~432。注意,在實(shí)施方案8中是在除去掩模409a~412a后摻入呈n型導(dǎo)電雜質(zhì)元素的,但本發(fā)明不限于此。也可在圖24A的步驟中摻入呈n型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素,然后除去掩模409a~412a。
接著在半導(dǎo)體層404上制作掩模433來(lái)覆蓋第二導(dǎo)電層421a和421b。掩模433與部分第二雜質(zhì)區(qū)431重疊,柵絕緣膜406夾于其間。然后進(jìn)行第二摻雜過(guò)程,摻入一種呈n型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素。呈n型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素的摻雜是在劑量比第一摻雜過(guò)程升高和低加速電壓的條件下進(jìn)行的(見圖24B)??捎秒x子摻雜或離子注入來(lái)進(jìn)行摻雜。離子摻雜是在劑量為1×1013~5×1014原子/cm2和60~100keV加速電壓的條件下進(jìn)行的。周期表的V族元素,典型地磷(P)或砷(As)用作n型雜質(zhì)元素,此處使用磷(P)。在此情形下第二形狀導(dǎo)電層419~422成為n型雜質(zhì)的掩模而自對(duì)準(zhǔn)形成源區(qū)434~437、漏區(qū)438~441、以及Lov區(qū)442~445。此外,還用掩模433形成Loff區(qū)446。摻入源區(qū)434~437和漏區(qū)438~441的n型雜質(zhì)濃度在1×1020~1×1021原子/cm3的范圍。
按照實(shí)施方案8,控制掩模433的尺寸可任意設(shè)定Loff區(qū)446的長(zhǎng)度。
注意,在本說(shuō)明書中,經(jīng)柵極絕緣膜與柵電極重疊的LDD區(qū)稱為L(zhǎng)ov區(qū),而經(jīng)柵極絕緣膜不與柵電極重疊的LDD區(qū)稱為L(zhǎng)off區(qū)。
摻入的呈n型導(dǎo)電的雜質(zhì)元素濃度,在Loff區(qū)為1×1017~1×1019原子/cm3,在Lov區(qū)為1×1016~1×1018原子/cm3。
注意,在圖24B中,在上述條件下進(jìn)行呈n型導(dǎo)電雜質(zhì)元素的摻雜之前或之后,也可用70~120keV的加速電壓在半導(dǎo)體層404上形成掩模433的狀態(tài)下進(jìn)行呈n型導(dǎo)電雜質(zhì)元素的摻雜。按照上述工藝過(guò)程,可壓低成為開關(guān)TFT的Loff區(qū)446部分的n型雜質(zhì)濃度,而成為驅(qū)動(dòng)電路用的TFT的Lov區(qū)442和443部分的n型雜質(zhì)濃度可提高。壓低成為開關(guān)TFT的Loff區(qū)446部分的n型雜質(zhì)濃度,可降低開關(guān)TFT的關(guān)態(tài)電流。而提高成為驅(qū)動(dòng)電路所用n溝道TFT的Lov區(qū)443部分的n型雜質(zhì)濃度,可防止漏區(qū)附近的高電場(chǎng)產(chǎn)生熱載流子及熱載流子效應(yīng)引起的退化現(xiàn)象。
除去掩模453后,在半導(dǎo)體層402和405中形成與上述導(dǎo)電類型相反的源區(qū)447和448、漏區(qū)449和450、以及Lov區(qū)451和452,以制作p溝道TFT,如圖24C所示。第二形狀導(dǎo)電層419和422用作雜質(zhì)掩模,自對(duì)準(zhǔn)形成雜質(zhì)區(qū)。此時(shí),在制作n溝道TFT的半導(dǎo)體層402和403的整個(gè)表面上覆蓋有抗蝕劑掩模453。磷以不同的濃度摻入源區(qū)447和448、漏區(qū)449和450、以及Lov區(qū)451和452,這里用乙硼烷(B2H6)進(jìn)行了離子摻雜,使摻入各個(gè)區(qū)域的雜質(zhì)濃度為2×1020~2×1021原子/cm3。
由上述工藝過(guò)程在各個(gè)半導(dǎo)體層402~405中制成了雜質(zhì)區(qū)(源區(qū)、漏區(qū)、Lov區(qū)和Loff區(qū))。與半導(dǎo)體層重疊的第二導(dǎo)電層419~422用作柵電極。
然后激活摻入各個(gè)半導(dǎo)體層的雜質(zhì)元素,以控制導(dǎo)電類型。這個(gè)工藝過(guò)程是用退火爐進(jìn)行熱退火。此外,也可使用激光退火和快速熱退火(RTA)。熱退火是在氧濃度等于或小于1ppm,最好等于或小于0.1ppm的氮?dú)夥罩性?00~700℃,典型地在500~600℃之間進(jìn)行的。在實(shí)施方案8中,熱處理是在500℃下進(jìn)行4小時(shí)。然而,對(duì)于用作引線的導(dǎo)電層419~422的材料不耐熱時(shí),最好在制作層間絕緣膜(主要成分為硅)后進(jìn)行激活,以保護(hù)引線等。
此外,在含氫3~100%的氣氛中在300~450℃下進(jìn)行1~12小時(shí)熱處理,以對(duì)半導(dǎo)體層進(jìn)行氫化。這個(gè)過(guò)程是用熱激活的氫使半導(dǎo)體層中的懸鍵飽和。等離子體氫化(用等離子體激活的氫)也可作為另一種氫化手段。
接著制作厚100~200nm的氮氧化硅膜作為第一層間絕緣膜455(圖25A)。然后在第一層間絕緣膜455上用有機(jī)絕緣材料制作第二層間絕緣膜458。
然后在柵極絕緣膜406、第一層間絕緣膜455及第二層間絕緣膜458中開接觸孔,制作源極引線459~462,使之經(jīng)接觸孔與源區(qū)447、435、436和448接觸。用同樣的方法,再制作與漏區(qū)449、439、440和450接觸的漏極引線463~465(圖25B)。
注意,當(dāng)柵極絕緣膜406、第一層間絕緣膜455及第二層間絕緣膜458為SiO2膜或SiON膜時(shí),最好用CF4和O2進(jìn)行干法腐蝕來(lái)開接觸孔。另外,對(duì)于柵極絕緣膜406、第一層間絕緣膜455及第二層間絕緣膜458為有機(jī)樹脂膜的情形,最好用CHF3或BHF(緩沖氟化氫,HF+NH4F)進(jìn)行干法腐蝕來(lái)開接觸孔。此外,如果柵極絕緣膜406、第一層間絕緣膜455及第二層間絕緣膜458是由不同的材料制成的,最好對(duì)每種膜改變腐蝕方法及腐蝕劑或腐蝕氣體的類型。也可用同樣的方法和腐蝕劑或腐蝕氣體來(lái)開接觸孔。
接著用有機(jī)樹脂制作第三層間絕緣膜467。有機(jī)樹脂如聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸樹脂及BCB(環(huán)苯丁烯)都可以使用。尤其是,最好使用丙烯酸樹脂,它具有優(yōu)越的平滑性,因?yàn)樾纬傻谌龑娱g絕緣膜467主要是為了填平。在實(shí)施方案8中制作的丙烯酸樹脂膜,其膜厚足以填平TFT形成的臺(tái)階。其膜厚最好為1~5μm(2~4μm更好)。
下一步,在第三層間絕緣膜467中開漏極引線465的接觸孔,并制作象素電極468。在實(shí)施方案8中制作厚為110nm的氧化銦錫(ITO)膜,然后刻圖形,制成象素電極468。此外,也可使用2~20%氧化鋅ZnO)與氧化銦混合的透明導(dǎo)電膜。象素電極468就成為發(fā)光層的陽(yáng)極(見圖25C)。
接著由樹脂材料制作第一壘層469和第二壘層470。制作第一壘層469和第二壘層470是為了將有機(jī)化合物層與以后制成的相鄰象素的陰極隔開。因此,第二壘層470在水平方向最好要比第一壘層469伸出很多。注意,第一壘層469和第二壘層470的厚度合起來(lái)最好約為1~2μm,但對(duì)此厚度沒有限制,只要有機(jī)化合物層與以后制作的相鄰象素的陰極能夠隔開即可。再者,必須用絕緣膜制作第一壘層469和第二壘層470,因此可以使用如氧化物或樹脂等材料。第一壘層469和第二壘層470可由同樣的材料制成,也可由不同的材料來(lái)制作。第一壘層469和第二壘層470被制成象素之間的條形。第一壘層469和第二壘層470可沿著源極引線(源極信號(hào)線)在其上制作,也可沿著柵極引線(柵極信號(hào)線)在其上制作。注意,第一壘層469和第二壘層470也可用混有顏料的樹脂來(lái)制作(見圖26A)。
接著在真空系統(tǒng)中相繼制作有機(jī)化合物層471和陰極(MgAg電極)472而不暴露大氣。注意,有機(jī)化合物層471的膜厚可為80~200nm(典型地為100~120nm),而陰極472的膜厚可為180~300nm(典型地為200~250nm)。也要注意,在實(shí)施方案8中只示出一個(gè)象素,但在此處同時(shí)形成了發(fā)紅光的有機(jī)化合物層、發(fā)綠光的有機(jī)化合物層以及發(fā)藍(lán)光的有機(jī)化合物層。注意,制作有機(jī)化合物層和陰極的材料在壘層470上是部分重疊的,然而,在本說(shuō)明書中,這部分材料不包含在有機(jī)化合物層471和陰極472中。
依次制作相應(yīng)于紅色、綠色和藍(lán)色象素的有機(jī)化合物層471和陰極472。然而,有機(jī)化合物層471不能抗御溶液,因此對(duì)每種顏色必須分別制作而不能使用光刻技術(shù)。最好使用金屬掩模蓋住不需要的象素,只在所需部分選擇制作有機(jī)化合物層471和陰極472。
即,先用一個(gè)掩模蓋住除相應(yīng)于紅色以外的所有象素,選擇制作發(fā)紅光的有機(jī)化合物層。再用一個(gè)掩模蓋住除相應(yīng)于綠色以外的所有象素,選擇制作發(fā)綠光的有機(jī)化合物層。最后,用一個(gè)掩模蓋住除相應(yīng)于藍(lán)色以外的所有象素,選擇制作發(fā)藍(lán)光的有機(jī)化合物層。注意,這里所述的都是使用不同的掩模,但也可重復(fù)使用同一掩模。此外,最好在制成所有象素的有機(jī)化合物層和陰極后才破壞真空。
注意,實(shí)施方案8所示的有機(jī)化合物層471是只包含發(fā)光層的單層結(jié)構(gòu),但有機(jī)化合物層也可使用除發(fā)光層外還有例如空穴輸運(yùn)層、空穴注入層、電子輸運(yùn)層和電子注入層的結(jié)構(gòu)。這種組合結(jié)構(gòu)的不同實(shí)例已有報(bào)導(dǎo),所有這樣的結(jié)構(gòu)都可使用。已知的材料可用作有機(jī)化合物層471??紤]到發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓,最好使用有機(jī)材料作為已知材料。
接著制作陰極472。實(shí)施方案8所示者是用MgAg電極作為發(fā)光元件陰極的實(shí)例,但也可用其他已知材料。
于是具有圖26B所示結(jié)構(gòu)的有源矩陣襯底就制作完成了。注意,在制成第一壘層469和第二壘層470后,用多室法(或聯(lián)機(jī)法)薄膜制作設(shè)備連續(xù)制作陰極472而不暴露大氣是很有效的。
在實(shí)施方案8中,源區(qū)504、漏區(qū)505、Loff區(qū)506、Lov區(qū)507以及溝道形成區(qū)508都包含在開關(guān)TFT 501的半導(dǎo)體層中。制成Loff區(qū)506使之經(jīng)柵極絕緣膜406不與柵電極421重疊。而制成Lov區(qū)507使之經(jīng)柵極絕緣膜406與柵電極421重疊。這種結(jié)構(gòu)對(duì)降低關(guān)態(tài)電流是極其有效的。
此外,在實(shí)施方案8中,開關(guān)TFT 501使用單柵結(jié)構(gòu),但本發(fā)明的開關(guān)TFT也可具有雙柵結(jié)構(gòu)或另一種類型的多柵結(jié)構(gòu)。用雙柵結(jié)構(gòu),兩個(gè)TFT實(shí)際上是串聯(lián)的,它具有進(jìn)一步降低關(guān)態(tài)電流的優(yōu)點(diǎn)。
另外,在實(shí)施方案8中開關(guān)TFT 501為n溝道TFT,但也可使用p溝道TFT。
電流控制TFT 502的半導(dǎo)體層包含源區(qū)510、漏區(qū)511、Lov區(qū)512以及溝道形成區(qū)513。制作Lov區(qū)使之經(jīng)柵極絕緣膜406與柵電極422重疊。注意,在實(shí)施方案8中電流控制TFT 502沒有Loff區(qū),但也可使用有Loff區(qū)的結(jié)構(gòu)。
另外,在實(shí)施方案8中電流控制TFT 502為p溝道TFT,但也可使用n溝道TFT。
注意,實(shí)施方案8的有源矩陣襯底,不僅在象素部分而且也在驅(qū)動(dòng)電路部分安排了優(yōu)化結(jié)構(gòu)的TFT,因而表現(xiàn)了極高的可靠性,其工作特性也提高了。
首先,在構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路部分CMOS電路的n溝道TFT 503使用了減少熱載流子而又使工作速度沒有降低很多的結(jié)構(gòu)。注意,在這里驅(qū)動(dòng)電路包含諸如移位寄存器、緩沖器、電平移位器和取樣電路(取樣和保持電路)等電路。在進(jìn)行數(shù)字驅(qū)動(dòng)的情形也可包含信號(hào)轉(zhuǎn)換電路如D/A轉(zhuǎn)換電路。
在實(shí)施方案8中,CMOS電路n溝道TFT 503的半導(dǎo)體層包含源區(qū)521、漏區(qū)522、Lov區(qū)523及溝道形成區(qū)524。
另外,CMOS電路p溝道TFT 504的半導(dǎo)體層包含源區(qū)531、漏區(qū)532、Lov區(qū)533及溝道形成區(qū)534。
注意,實(shí)際上,在不暴露大氣完成了圖26B的整個(gè)工藝過(guò)程后,最好用高氣密特性和出氣少的保護(hù)膜(如疊層膜或紫外固化樹脂膜)或用透明密封材料進(jìn)行封裝(密封)。另外,如果在密封材料里面充以惰性氣體,并置有干燥劑(如氧化鋇),則可提高發(fā)光元件的可靠性。
此外,還裝有連接件(柔性印刷電路,F(xiàn)PC),以便經(jīng)封裝工藝提高氣密性后,使襯底上制作的元件由電路的引線端與外部信號(hào)端相連。這樣,就完成了產(chǎn)品的制作。這種可交付使用的狀態(tài)在本說(shuō)明書中稱為發(fā)光器件。
如前面本發(fā)明制作過(guò)程所述,溝道長(zhǎng)度方向柵電極的寬度(此后稱為柵電極寬度)是不同的。因此,在用柵電極作掩模進(jìn)行離子注入時(shí),利用離子透入深度因柵電極厚度不同而有不同,可使第一柵電極下面半導(dǎo)體層中的離子濃度低于未在第一柵電極下面半導(dǎo)體層中的離子濃度。
另外,為了用掩模形成Loff區(qū),只需用腐蝕控制Lov區(qū)的寬度??刂芁ov區(qū)和Loff區(qū)的位置就變得容易了。
注意,雖然在實(shí)施方案8中說(shuō)明的有機(jī)化合物層是向著襯底側(cè)發(fā)光的實(shí)例,但本發(fā)明不限于此,也可使用一種結(jié)構(gòu),其有機(jī)化合物層朝著襯底上方發(fā)光。對(duì)于這種情形,發(fā)光元件的陰極成為象素電極,電流控制TFT最好為n溝道TFT。
注意,雖然在實(shí)施方案8中說(shuō)明的是在一個(gè)象素中含有一個(gè)開關(guān)TFT和一個(gè)電流控制TFT的情形,但本發(fā)明不限于此。甚至一個(gè)象素含有三個(gè)或更多TFT也可用于此實(shí)施方案。
本發(fā)明制作發(fā)光器件的方法不限于實(shí)施方案8所述者,也可利用其他制作方法。
注意,可將實(shí)施方案8與實(shí)施方案1~7的任一個(gè)任意組合。
由本發(fā)明制作的發(fā)光器件與液晶顯示器件相比,在亮處有優(yōu)越的可視性,因?yàn)樗亲园l(fā)光型器件,且視角寬。因此,可用作各種電子學(xué)設(shè)備的顯示部分。例如,將本發(fā)明的發(fā)光顯示器件用于機(jī)箱中所裝顯示器件的對(duì)角線等于或大于30英寸(典型地等于或大于40英寸)的大屏幕電視廣播系統(tǒng)作顯示部分是合適的。本發(fā)明的發(fā)光器件可用作各種電子學(xué)設(shè)備的顯示部分。
下面可給出這樣的電子學(xué)設(shè)備的一些實(shí)例攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、風(fēng)鏡式顯示器(頭戴顯示器)、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)、音頻重放設(shè)備(如汽車音響系統(tǒng)、音頻合成系統(tǒng))、筆記本電腦、游戲機(jī)、袖珍信息終端(如移動(dòng)式計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、移動(dòng)式游戲機(jī)或電子書籍)、帶有記錄媒體的圖像重放設(shè)備(具體地講,一種重放記錄媒體并配有顯示器可重放圖像,例如數(shù)字視盤(DVD)的設(shè)備)。尤其是,由于袖珍信息終端常由側(cè)向觀看,視場(chǎng)寬闊是至關(guān)重要的。因此,最好使用發(fā)光器件。這些電子學(xué)設(shè)備的實(shí)例示于圖27和28。
圖27A為袖珍信息終端,包括顯示板2701和操作板2702。顯示板2701與操作板2702由連接件2703連接起來(lái)。在連接件2703處,顯示板2701的顯示部分2704表面與提供操作板2702的操作鍵2706的表面之間的夾角θ可任意改變。
顯示板2701包含顯示部分2704。而且,圖27A所示的袖珍信息終端具有電話機(jī)的功能,顯示板2701包含音頻輸出部分2705,使聲音由之輸出。本發(fā)明的發(fā)光器件可用作顯示部分2704。
操作板2702包括操作鍵2706、電源開關(guān)2707、音頻輸入部分2708以及CCD接收部分2709。注意,雖然在圖27A中操作鍵2706和電源開關(guān)2707是分開的,電源開關(guān)2707也可包含在操作鍵2706中。
聲音由音頻輸入部分2707輸入。袖珍信息終端接收由CCD接收部分2709輸入的圖像作為電子數(shù)據(jù)。
注意,雖然在圖27A中顯示板2701包含音頻輸出部分2705而操作板2702包含音頻輸入部分2708,但此實(shí)施方案不限于此。即,顯示板2701包含音頻輸入部分2708和操作板2702包含音頻輸出部分2705。此外,音頻輸出部分2705和音頻輸入部分2708可置于顯示板2701上,而且音頻輸出部分2705和音頻輸入部分2708也可置于操作板2702上。
注意,雖然在圖27A中袖珍信息終端沒有包括天線,如需要也可配備。
圖27B為移動(dòng)電話,包括主體2601、音頻輸出部分2602、音頻輸入部分2603、顯示部分2604、操作開關(guān)2605、以及天線2606。本發(fā)明的發(fā)光器件可用作顯示部分2604。顯示部分2604在黑色背景上顯示白色字符可降低移動(dòng)電話的功耗。
由于可減小功耗,本發(fā)明的發(fā)光器件對(duì)于移動(dòng)式電子學(xué)設(shè)備是很有效的。
圖28A是帶有發(fā)光器件的顯示設(shè)備,包括框架2001、支座2002、以及顯示部分2003等。本發(fā)明的發(fā)光器件可用作顯示部分2003。發(fā)光器件是自發(fā)光型的,因此不需要底光。這樣,其顯示部分的厚度可比液晶顯示器件薄。
圖28B為攝像機(jī),包括主體2101、顯示部分2102、音頻輸入部分2103、操作開關(guān)2104、電池2105、以及圖像接收部分2106等。本發(fā)明的發(fā)光器件可用作顯示部分2102。
圖28C為頭戴式電子學(xué)設(shè)備的一部分(右半部),包括主體2201、信號(hào)電纜2202、頭帶2203、屏幕部分2204、光學(xué)系統(tǒng)2205、以及顯示部分2206等。本發(fā)明的發(fā)光器件可用作顯示部分2206。
圖28D為帶有記錄媒體的圖像重放設(shè)備(更具體地,一種DVD重放設(shè)備),包括主體2301、記錄媒體(DVD等)2302、操作開關(guān)2303、顯示部分(a)2304、以及另一顯示部分(b)2305等。顯示部分(a)2304主要用于顯示圖像信息,而顯示部分(b)2305主要用于顯示字符信息。本發(fā)明的發(fā)光器件可用作這些顯示部分2304(a)和2305(b)。帶有記錄媒體的圖像重放設(shè)備還包括家用游戲機(jī)等。
圖28E為風(fēng)鏡式顯示器(頭戴式顯示器),包括主體2401、顯示部分2402、以及頭帶部分2403。本發(fā)明的發(fā)光器件可用作顯示部分2402。
圖28F為個(gè)人電腦,包括主體2501、框架2502、顯示部分2503、以及鍵盤2504等。本發(fā)明的發(fā)光器件可用作顯示部分2503。
注意,如果將來(lái)有機(jī)材料的發(fā)光亮度提高,含輸出圖像信息的光由透鏡等放大而投射出去,可用于正投式或背投式投影儀。
上述的電子學(xué)設(shè)備很可能用于顯示由遠(yuǎn)距離通訊途徑如因特網(wǎng)、CATV(有線電視系統(tǒng))等發(fā)布的信息,尤其可用于顯示運(yùn)動(dòng)畫面信息。發(fā)光器件適于顯示運(yùn)動(dòng)畫面,因?yàn)橛袡C(jī)材料可具有高響應(yīng)速度。
由于發(fā)光器件的發(fā)光部分消耗能量,因此希望這樣來(lái)顯示信息,使其中的發(fā)光部分盡量變小。因此,當(dāng)發(fā)光器件用于主要顯示字符信息的顯示部分時(shí),如袖珍信息終端,尤其是移動(dòng)電話或車輛音頻重放設(shè)備的顯示部分,希望驅(qū)動(dòng)發(fā)光顯示器件使得發(fā)光部分構(gòu)成字符信息,而不發(fā)光部分相當(dāng)于背景。
如上所述,本發(fā)明可廣泛用于所有領(lǐng)域的各種電子學(xué)設(shè)備。注意,可將實(shí)施方案9與實(shí)施方案1~8的任一個(gè)任意組合。
在此實(shí)施方案中,將對(duì)本發(fā)明第三種結(jié)構(gòu)的一種更具體的結(jié)構(gòu)以及亮度隨溫度的變化用測(cè)量值加以說(shuō)明。
圖29A表示用作監(jiān)視器的發(fā)光元件的連接狀況,它包含有本實(shí)施方案的發(fā)光器件。參考數(shù)字702、703、704和705分別代表緩沖放大器、發(fā)光監(jiān)視元件、恒流源、以及象素部分的一個(gè)發(fā)光元件。
圖29A示出了電流控制TFT(未示出)處于“開通”狀態(tài),且電流控制TFT直接連接象素部分發(fā)光元件705的象素電極與電源線701的情況。
又,在圖29A中,雖然象素部分發(fā)光元件705的陽(yáng)極用作象素電極,但此實(shí)施方案不限于這種結(jié)構(gòu)。陰極也可用作象素電極。
此實(shí)施方案的恒流源704含有一個(gè)放大器、一只可變電阻器和一只雙極晶體管。符號(hào)V1和V2代表施加的預(yù)定電壓,并滿足一定的關(guān)系(施加于陽(yáng)極的電壓<V2<V1)。施加于陽(yáng)極的電壓V2及V1之間的關(guān)系是可變的,取決于是用陽(yáng)極作為象素電極還是用陰極作為象素電極。為使正向偏置電流流入發(fā)光元件,可適當(dāng)?shù)卦O(shè)置施加于陽(yáng)極的電壓V2及V1之間的關(guān)系。再者,恒流源704不限于圖29A所示的結(jié)構(gòu),也可使用熟知的恒流源。
恒流源704的輸出端與發(fā)光監(jiān)視元件703的象素電極相連。當(dāng)象素部分的發(fā)光元件705的陽(yáng)極用作象素電極時(shí),發(fā)光監(jiān)視元件703的陽(yáng)極也用作象素電極,反之,當(dāng)象素部分的發(fā)光元件705的陰極用作象素電極時(shí),發(fā)光監(jiān)視元件703的陰極也用作象素電極。在圖29A中,發(fā)光監(jiān)視元件703的陽(yáng)極用作象素電極。
當(dāng)恒流源704的輸出端與發(fā)光監(jiān)視元件703的象素電極相連時(shí),就有電流流入發(fā)光監(jiān)視元件703,其值總保持不變。于是,當(dāng)發(fā)光元件的有機(jī)化合物層溫度改變時(shí),雖然流過(guò)發(fā)光監(jiān)視元件703的電流不變,但與恒流源704相連的發(fā)光監(jiān)視元件703象素電極的電壓改變。
另一方面,緩沖放大器702有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端,兩個(gè)輸入端中一個(gè)是非反相輸入端(+),另一個(gè)是反相輸入端(-)。發(fā)光監(jiān)視元件703的象素電極電壓供給緩沖放大器702的非反相輸入端。
緩沖放大器702是抑制與恒流源704相連的發(fā)光監(jiān)視元件703象素電極電壓隨負(fù)載如電源線701的引線電容等而變化的電路。于是,供給緩沖放大器702非反相輸入端的電壓是由輸出端輸出的不隨負(fù)載如電源線701的引線電容等而變的,它也供給象素部分發(fā)光元件705的象素電極。結(jié)果,流過(guò)發(fā)光監(jiān)視元件703的電流等于流過(guò)象素部分發(fā)光元件705的電流。
于是,即使發(fā)光監(jiān)視元件703或象素部分發(fā)光元件705的有機(jī)化合物層溫度因環(huán)境溫度變化而改變,流過(guò)每個(gè)發(fā)光元件的電流是不變的。這樣,即使發(fā)光器件的環(huán)境溫度升高,也可抑制發(fā)光器件功耗的增長(zhǎng)。
圖29B表示具有圖29A所示結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件象素部分發(fā)光元件705的亮度測(cè)量值隨溫度的變化。其中(修正的)曲線是本發(fā)明發(fā)光器件的測(cè)量值,而(未修正的)曲線是不具有本發(fā)明第三種結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件的測(cè)量值。
從圖29A可以明了,對(duì)于(未修正的)曲線,亮度隨溫度的升高而增大。然而,對(duì)于(修正的)曲線,即使溫度升高,亮度幾乎保持不變。由于電流和亮度成正比關(guān)系,本發(fā)明的發(fā)光器件即使溫度升高,電流也可保持不變,因而可抑制功耗的增大。
再者,發(fā)光元件有機(jī)發(fā)光層的退化會(huì)引起亮度減弱。這里,如果引起的退化程度相同,在陰極和陽(yáng)極間流過(guò)的電流保持不變時(shí)亮度的減弱要比在陰極和陽(yáng)極間施加的電壓保持不變時(shí)為小。這樣,由于在本發(fā)明的發(fā)光器件中流過(guò)發(fā)光元件的電流保持不變,可抑制因退化而致的亮度減弱。
就其工作效果而言,此實(shí)施方案可與實(shí)施方案1~9的結(jié)構(gòu)任意組合。
如上所述,按照本發(fā)明的第一種結(jié)構(gòu),流過(guò)發(fā)光元件的電流幅度可得到某種程度的抑制,因而減小了發(fā)光器件的功耗。按照本發(fā)明的第二種結(jié)構(gòu),減少了輸入象素的數(shù)字視頻信號(hào)位數(shù),因此,減少了需由源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路寫入數(shù)字視頻信號(hào)的數(shù)目。這樣,可減小源極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路和柵極信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路的功耗,所以降低了發(fā)光器件的功耗。按照本發(fā)明的第三種結(jié)構(gòu),即使有機(jī)化合物層的溫度改變,流過(guò)象素發(fā)光元件的電流幅度也保持不變。這樣,即使發(fā)光器件的環(huán)境溫度升高,也可防止發(fā)光器件的功耗增大,因而可保持亮度不變。
按照本發(fā)明上述的第一、第二和第三種結(jié)構(gòu),可以抑制發(fā)光器件以及使用發(fā)光器件的電子學(xué)設(shè)備的功耗。應(yīng)注意,雖然可包含第一至第三種結(jié)構(gòu)中的兩種或全部,但本發(fā)明只需包含第一至第三種結(jié)構(gòu)中的一種。
權(quán)利要求
1.一種便攜式電話機(jī),包括一個(gè)天線;一個(gè)音頻輸入部件和一個(gè)音頻輸出部件;和一個(gè)顯示面板,該顯示面板包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,其中多個(gè)視頻信號(hào)被反相,并且隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到所述多個(gè)像素,因而導(dǎo)致多個(gè)像素亮度的改變。
2.一種便攜式電話機(jī),包括一個(gè)天線;一個(gè)音頻輸入部件和一個(gè)音頻輸出部件;和一個(gè)顯示面板,該顯示面板包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)開關(guān)電路,用于反相多個(gè)輸出信號(hào);和其中輸入到所述開關(guān)電路的多個(gè)視頻信號(hào)通過(guò)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,從而向所述像素輸入一個(gè)合成信號(hào)。
3.一種便攜式電話機(jī),包括一個(gè)天線;一個(gè)音頻輸入部件和一個(gè)音頻輸出部件;和一個(gè)顯示面板,該顯示面板包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
4.一種便攜式電話機(jī),包括一個(gè)天線;一個(gè)音頻輸入部件和一個(gè)音頻輸出部件;和一個(gè)顯示面板,該顯示面板包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。和其中所有發(fā)光元件在一幀期間發(fā)出的光的平均亮度值等于或者小于所有發(fā)光元件在一幀期間發(fā)出的光的最大亮度值的一半。
5.一種便攜式電話機(jī),包括一個(gè)天線;一個(gè)音頻輸入部件和一個(gè)音頻輸出部件;和一個(gè)顯示面板,該顯示面板包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,發(fā)光元件包括一個(gè)正電極,一個(gè)負(fù)電極和一層置于正電極與負(fù)電極之間的有機(jī)化合物;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,和一個(gè)開關(guān)電路;和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
6.一種便攜式電話機(jī),包括一個(gè)天線;一個(gè)音頻輸入部件和一個(gè)音頻輸出部件;和一個(gè)顯示面板,該顯示面板包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,發(fā)光元件包括一個(gè)正電極,一個(gè)負(fù)電極和一層置于正電極與負(fù)電極之間的有機(jī)化合物;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路;和其中,從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
7.一種便攜式信息終端,包括一個(gè)接入到便攜式信息終端主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,其中多個(gè)視頻信號(hào)被反相,并且隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到所述多個(gè)像素,因而導(dǎo)致多個(gè)像素亮度的改變。
8.一種便攜式信息終端,包括一個(gè)接入到便攜式信息終端主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)開關(guān)電路,用于反相多個(gè)輸出信號(hào);和其中輸入到所述開關(guān)電路的多個(gè)視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后把一個(gè)合成信號(hào)輸入到所述多個(gè)像素。
9.一種便攜式信息終端,包括一個(gè)接入到便攜式信息終端主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路;和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
10.一種便攜式信息終端,包括一個(gè)接入到便攜式信息終端主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路;其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素;和其中所有發(fā)光元件在一幀期間發(fā)出的光的平均亮度值等于或者小于所有發(fā)光元件在一幀期間發(fā)出的光的最大亮度值的一半。
11.一種便攜式信息終端,包括一個(gè)接入到便攜式信息終端主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,發(fā)光元件包括一個(gè)正電極,一個(gè)負(fù)電極和一層置于正電極與負(fù)電極之間的有機(jī)化合物;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,和一個(gè)開關(guān)電路;和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
12.一種便攜式信息終端,包括一個(gè)接入到便攜式信息終端主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,發(fā)光元件包括一個(gè)正電極,一個(gè)負(fù)電極和一層置于正電極與負(fù)電極之間的有機(jī)化合物;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路;和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
13.一種照相機(jī),包括一個(gè)接入到照相機(jī)主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,其中多個(gè)視頻信號(hào)被反相,并且隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到所述多個(gè)像素,因而導(dǎo)致多個(gè)像素亮度的改變。
14.一種照相機(jī),包括一個(gè)接入到照相機(jī)主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括和多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)開關(guān)電路,用于反相多個(gè)輸出信號(hào);和其中輸入到所述開關(guān)電路的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
15.一種照相機(jī),包括一個(gè)接入到照相機(jī)主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路,和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入到所述開關(guān)電路的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
16.一種照相機(jī),包括一個(gè)接入到照相機(jī)主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路,和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入到所述開關(guān)電路的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素;和其中所有發(fā)光元件在一幀期間發(fā)出的光的平均亮度值等于或者小于所有發(fā)光元件在一幀期間發(fā)出的光的最大亮度值的一半。
17.一種照相機(jī),包括一個(gè)接入到照相機(jī)主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,發(fā)光元件包括一個(gè)正電極,一個(gè)負(fù)電極和一層置于正電極與負(fù)電極之間的有機(jī)化合物;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)移位寄存器,和一個(gè)開關(guān)電路,和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入到所述開關(guān)電路的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
18.一種照相機(jī),包括一個(gè)接入到照相機(jī)主體的發(fā)光設(shè)備,該發(fā)光設(shè)備包括多個(gè)像素,每個(gè)像素包括一個(gè)發(fā)光元件,發(fā)光元件包括一個(gè)正電極,一個(gè)負(fù)電極和一層置于正電極與負(fù)電極之間的有機(jī)化合物;和一個(gè)源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路,其中所述源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)或多個(gè)鎖存器,和一個(gè)開關(guān)電路,和其中從所述一個(gè)或多個(gè)鎖存器輸入到所述開關(guān)電路的多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)一個(gè)待輸入到所述開關(guān)電路的移位信號(hào)被反相,隨后將一個(gè)合成信號(hào)輸入到多個(gè)像素。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-6的任何一個(gè)的便攜式電話機(jī),其中所述開關(guān)電路包括一個(gè)反相器,一個(gè)第一模擬開關(guān),和一個(gè)第二模擬開關(guān);其中所述輸入到所述開關(guān)電路的視頻信號(hào)通過(guò)所述倒換器輸入到所述第一模擬開關(guān)的輸入端;其中所述輸入到所述開關(guān)電路的視頻信號(hào)輸入到所述第二模擬開關(guān)的輸入端;其中所述移位信號(hào)輸入到所述第一模擬開關(guān)的第一控制輸入端以及所述第二模擬開關(guān)的第二控制輸入端;其中通過(guò)反相多個(gè)所述移位信號(hào)獲取的信號(hào)被輸入到所述第一模擬開關(guān)的第二控制輸入端以及所述第一模擬開關(guān)的第二控制輸入端。其中從所述第一模擬開關(guān)和第二模擬開關(guān)的輸出端輸出的信號(hào),從所述開關(guān)電路輸出。
20.根據(jù)權(quán)利要求1-6的任何一個(gè)的便攜式電話機(jī),其中所述開關(guān)電路包括一個(gè)反相器,一個(gè)第一NAND,和一個(gè)第二NAND,和一個(gè)NOR;其中通過(guò)所述反相器向所述第一NAND提供所述視頻信號(hào)和提供所述移位信號(hào);其中向所述第二NAND提供所述視頻信號(hào),并且通過(guò)反相多過(guò)所述移位信號(hào)獲得一個(gè)信號(hào);其中從所述第一NAND輸出的信號(hào)和從第二NAND輸出的信號(hào),輸入到所述NOR;和其中從所述NOR輸出的信號(hào)從所述開關(guān)電路輸出。
21.根據(jù)權(quán)利要求7-12的任何一個(gè)的便攜式信息終端,其中所述開關(guān)電路包括一個(gè)反相器,一個(gè)第一模擬開關(guān),和一個(gè)第二模擬開關(guān);其中所述輸入到所述開關(guān)電路的視頻信號(hào)通過(guò)所述倒換器輸入到所述第一模擬開關(guān)的輸入端;其中所述輸入到所述開關(guān)電路的視頻信號(hào)輸入到所述第二模擬開關(guān)的輸入端;其中所述移位信號(hào)輸入到所述第一模擬開關(guān)的第一控制輸入端以及所述第二模擬開關(guān)的第二控制輸入端;其中通過(guò)反相多個(gè)所述移位信號(hào)獲取的信號(hào),輸入到所述第一模擬開關(guān)的第二控制輸入端以及所述第一模擬開關(guān)的第二控制輸入端。其中從所述第一模擬開關(guān)和第二模擬開關(guān)的輸出端輸出的信號(hào),從所述開關(guān)電路輸出。
22.根據(jù)權(quán)利要求7-12的任何一個(gè)的便攜式信息終端,其中所述開關(guān)電路包括一個(gè)反相器,一個(gè)第一NAND,和一個(gè)第二NAND,和一個(gè)NOR;其中通過(guò)所述反相器向所述第一NAND提供所述視頻信號(hào)和提供所述移位信號(hào);其中向所述第二NAND提供所述視頻信號(hào),并且通過(guò)反相多過(guò)所述移位信號(hào)獲得一個(gè)信號(hào);其中從所述第一NAND輸出的信號(hào)和從第二NAND輸出的信號(hào),輸入到所述NOR;和其中從所述NOR輸出的信號(hào)從所述開關(guān)電路輸出。
23.根據(jù)權(quán)利要求13-18的任何一個(gè)的照相機(jī),包括其中所述開關(guān)電路包括一個(gè)反相器,一個(gè)第一模擬開關(guān),和一個(gè)第二模擬開關(guān);其中所述輸入到所述開關(guān)電路的視頻信號(hào)通過(guò)所述倒換器輸入到所述第一模擬開關(guān)的輸入端;其中所述輸入到所述開關(guān)電路的視頻信號(hào)輸入到所述第二模擬開關(guān)的輸入端;其中所述移位信號(hào)輸入到所述第一模擬開關(guān)的第一控制輸入端以及所述第二模擬開關(guān)的第二控制輸入端;其中通過(guò)反相多個(gè)所述移位信號(hào)獲取的信號(hào),輸入到所述第一模擬開關(guān)的第二控制輸入端以及所述第一模擬開關(guān)的第二控制輸入端;和其中從所述第一模擬開關(guān)和第二模擬開關(guān)的輸出端輸出的信號(hào),從所述開關(guān)電路輸出。
24.根據(jù)權(quán)利要求13-18的任何一個(gè)的照相機(jī),包括其中所述開關(guān)電路包括一個(gè)反相器,一個(gè)第一NAND,和一個(gè)第二NAND,和一個(gè)NOR;其中通過(guò)所述反相器向所述第一NAND提供所述視頻信號(hào)和提供所述移位信號(hào);其中向所述第二NAND提供所述視頻信號(hào),并且通過(guò)反相多過(guò)所述移位信號(hào)獲得一個(gè)信號(hào);其中從所述第一NAND輸出的信號(hào)和從第二NAND輸出的信號(hào),輸入到所述NOR;和其中從所述NOR輸出的信號(hào)從所述開關(guān)電路輸出。
全文摘要
本發(fā)明的目的是抑制EL顯示器的功耗。按照象素部分顯示的圖像亮度,確定圖像的對(duì)比度是否要反相,并減少輸入到象素部分的數(shù)字視頻信號(hào)的位數(shù),借助于提供具有另一個(gè)用來(lái)監(jiān)視溫度的EL元件的EL顯示器,即使EL層的溫度改變,也可使流過(guò)EL元件的電流的幅度保持不變。
文檔編號(hào)G09G3/30GK1630306SQ200510003809
公開日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2001年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月18日
發(fā)明者山崎舜平, 小山潤(rùn), 納光明, 長(zhǎng)田麻衣 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所