專(zhuān)利名稱(chēng)：電光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)在底板上制備EL元件而制成的EL(場(chǎng)致發(fā)光)顯示裝置(一種電光裝置)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及利用半導(dǎo)體元件(一種使用半導(dǎo)體薄膜的元件)的EL顯示裝置。此外，本發(fā)明涉及一種在其顯示部分中利用EL顯示裝置的電子裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，用于在底板上形成TFT的技術(shù)有了大的改進(jìn)，并且其在有源陣列型顯示裝置中的應(yīng)用不斷發(fā)展。特別是，利用多硅膜的TFT具有比在利用常規(guī)的無(wú)定形硅膜的TFT中可獲得的場(chǎng)效應(yīng)遷移率較高的場(chǎng)效應(yīng)遷移率，借以使TFT可以在較高的操作速度下運(yùn)行。因此，在底板外部的驅(qū)動(dòng)電路上進(jìn)行的象素控制可以在作為象素被在同一底板上形成的驅(qū)動(dòng)電路上進(jìn)行。
通過(guò)在同一底板上制備各種電路和元件，這種有源陣列型顯示裝置可以獲得許多優(yōu)點(diǎn)，例如降低制造成本，減少顯示裝置的尺寸，提高產(chǎn)量，減少數(shù)據(jù)處理量等。
此外，對(duì)于具有EL顯示裝置作為自發(fā)光元件的有源陣列型EL顯示裝置的研究正在蓬勃發(fā)展。EL顯示裝置被稱(chēng)為有機(jī)EL顯示裝置(OELD)或者有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。
EL顯示裝置是自發(fā)光型的，其和液晶顯示裝置不同。EL元件被以這樣的方式構(gòu)成，其中EL層被夾在一對(duì)電極之間。不過(guò)，EL層一般具有多層結(jié)構(gòu)。一般地說(shuō)，由Eastman Kodak公司的Tang等人提出“正空穴輸送層/發(fā)光層/電子輸送層”的多層結(jié)構(gòu)可以作為一種典型的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)具有極高的發(fā)光效率，因而，正在進(jìn)行研究和研制的幾乎所有的EL顯示裝置都使用這種結(jié)構(gòu)。
此外，也可以使用這樣的結(jié)構(gòu)，例如可以按照順序在象素電極上形成正空穴注入層/正空穴輸送層/發(fā)光層/電子輸送層，或者按照順序在象素電極上形成正空穴注入層/正空穴輸送層/發(fā)光層/電子輸送層/電子注入層。熒光色素或其類(lèi)似物可以被摻雜在發(fā)光層中。
在本說(shuō)明中，所有被提供在一對(duì)電極之間的層被統(tǒng)稱(chēng)為EL層。因而，正空穴注入層，正空穴輸送層，發(fā)光層，電子輸送層，電子注入層或其類(lèi)似物都被包括在EL層中。
然后，一個(gè)預(yù)定的電壓從一對(duì)電極被加于具有上述結(jié)構(gòu)的EL層上，使得在光發(fā)射層中發(fā)生載流子的重新組合，因而發(fā)光。附帶說(shuō)明，在本說(shuō)明中，使EL元件發(fā)光這個(gè)事實(shí)被表述為EL元件被驅(qū)動(dòng)。此外，在本說(shuō)明中，由陽(yáng)極，EL層和陰極制成的發(fā)光元件被稱(chēng)為EL元件。
作為驅(qū)動(dòng)EL顯示裝置的一種方法，可以給出一種模擬驅(qū)動(dòng)方法(模擬驅(qū)動(dòng))。使用圖18和19說(shuō)明一種模擬驅(qū)動(dòng)的EL顯示裝置。
模擬驅(qū)動(dòng)的EL顯示裝置的象素部分的結(jié)構(gòu)如圖18所示。用于輸入門(mén)信號(hào)的Y個(gè)門(mén)信號(hào)線(G1-Gy)和象素的開(kāi)關(guān)TFT1801的控制極相連。每個(gè)象素的開(kāi)關(guān)TFT的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和X條源信號(hào)線(也叫數(shù)據(jù)信號(hào)線)(S1-Sx)相連，而另一個(gè)和每個(gè)象素的EL驅(qū)動(dòng)TFT1804的控制極以及電容器1808相連。
被包括在每個(gè)象素中的EL驅(qū)動(dòng)TFT1804的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和電源線(V1-Vx)相連，而另一個(gè)和EL元件1806相連。電源線(V1-Vx)的電位被叫做電源電位。注意，電源線(V1-Vx)和被包括在每個(gè)象素中的電容器1808相連。
EL元件1806包括陽(yáng)極，陰極和被提供在陽(yáng)極和陰極之間的EL層。在陽(yáng)極和EL驅(qū)動(dòng)TFT1804的源極區(qū)域或漏極區(qū)域相連的情況下，即在陽(yáng)極是象素電極的情況下，作為相反電極的陰極被保持在恒定的電位。與此相反，在陰極和EL驅(qū)動(dòng)TFT1804的源極區(qū)域或漏極區(qū)域相連的情況下，即在陰極是象素電極的情況下，作為相反電極的陽(yáng)極被保持在恒定的電位。
相反電極一般被保持在恒定電位，并且在本發(fā)明中，相反電極的電位叫做穩(wěn)態(tài)電位。注意對(duì)相反電極給予穩(wěn)態(tài)電位的電源叫做穩(wěn)態(tài)電源。相反電極的穩(wěn)態(tài)電位和象素電極的電源電位之間的電位差是EL驅(qū)動(dòng)電壓，并且EL驅(qū)動(dòng)電壓被施加于EL層上。
利用模擬方法驅(qū)動(dòng)EL顯示裝置的定時(shí)圖如圖19所示。一個(gè)門(mén)信號(hào)線被選擇的時(shí)間間隔叫做一個(gè)行周期(L)。此外，直到完成所有門(mén)信號(hào)線(G1-Gy)的選擇的時(shí)間間隔叫做一個(gè)幀周期(F)。對(duì)于圖18所示得到情況共有y個(gè)門(mén)信號(hào)線，因此在一個(gè)幀周期期間有y個(gè)(L1-Ly)行周期。
注意在EL顯示裝置中在一秒期間有60個(gè)或更多的幀周期。換句話說(shuō)，在一秒期間有60個(gè)或更多的圖象被顯示，如果在一秒期間顯示的圖象數(shù)低于60，則圖象閃爍的問(wèn)題開(kāi)始變得嚴(yán)重。
在一個(gè)幀周期期間行周期的數(shù)量隨著灰度的增加而增加，因而驅(qū)動(dòng)電路必須以高頻操作。
首先，電源線(V1-Vx)被維持在截止電源電位。注意在模擬驅(qū)動(dòng)方法中的截止電源電位是處于使EL元件不發(fā)光的范圍，并和穩(wěn)態(tài)電位具有相同的強(qiáng)度。注意截止電源電位和穩(wěn)態(tài)電位之間的電位差叫做截止EL驅(qū)動(dòng)電壓。在理想情況下，最好截止EL驅(qū)動(dòng)電壓是0V，不過(guò)，只要使得EL元件1806不發(fā)光便是可以接受的。
在第一個(gè)行周期L1門(mén)信號(hào)被輸入到門(mén)信號(hào)線G1。然后模擬視頻信號(hào)被依次輸入到源信號(hào)線(S1-Sx)。因此開(kāi)關(guān)TFT(1，1)導(dǎo)通(on)，因而被輸入到源信號(hào)線S1的模擬視頻信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)TFT(1，1)被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT(1，1)的控制極。
然后，電源線V1的電位從截止電源電位變?yōu)轱柡碗娫措娢?。注意，在本說(shuō)明中，飽和電源電位指的是這樣一個(gè)電位，其和穩(wěn)態(tài)電位之間具有一個(gè)能夠使EL元件發(fā)光的電位差。注意，這個(gè)電位差也叫做飽和電源電壓。
當(dāng)模擬視頻信號(hào)被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT的控制極并且源極和漏極中的一個(gè)被保持在飽和電源電位時(shí)，則另一個(gè)處于導(dǎo)通電源電位。注意在導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電位和穩(wěn)態(tài)電位之間的差被叫做導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓。此外，在本說(shuō)明中，導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓和截止EL驅(qū)動(dòng)電壓被統(tǒng)稱(chēng)為EL驅(qū)動(dòng)電壓。
當(dāng)導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓被加于EL元件上時(shí)，象素進(jìn)行顯示。流過(guò)EL驅(qū)動(dòng)TFT的溝道形成區(qū)域的電流的數(shù)量由輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT的控制極的模擬視頻信號(hào)的電壓的數(shù)量控制。因此導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電位的大小由施加于EL驅(qū)動(dòng)TFT(1，1)的控制極上的模擬視頻信號(hào)控制。因而，施加于EL元件上的導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓值也由施加于EL驅(qū)動(dòng)TFT(1，1)的控制極上的模擬視頻信號(hào)控制。
接著，模擬視頻信號(hào)被同樣地施加于源信號(hào)線S2，因而開(kāi)關(guān)TFT(2，1)導(dǎo)通。因此，被輸入到源信號(hào)線S2的模擬視頻信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)TFT(2，1)被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT(2，1)的控制極。
因此EL驅(qū)動(dòng)TFT(2，1)處于導(dǎo)通狀態(tài)。然后，電源線V2的電位從截止電源電位改變?yōu)轱柡碗娫措娢?。因此，?dǎo)通驅(qū)動(dòng)電壓被施加到EL元件上，因而進(jìn)行象素顯示，所述導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)電壓的大小被提供給EL驅(qū)動(dòng)TFT(2，1)的控制極的模擬視頻信號(hào)控制。
當(dāng)重復(fù)上述操作并完成對(duì)源信號(hào)線(S1-Sx)的模擬視頻信號(hào)的輸入時(shí)，則完成第一行周期(L1)。然后，開(kāi)始第二個(gè)行周期(L2)，因而門(mén)信號(hào)被輸入給門(mén)信號(hào)線G2。然后，以和第一行周期(L1)相同的方式，按照順序把模擬視頻信號(hào)輸入到源信號(hào)線(S1-Sx)。
模擬視頻信號(hào)被輸入到源信號(hào)線S1。開(kāi)關(guān)TFT(1，2)是導(dǎo)通的，因此被輸入到源信號(hào)線S1的模擬視頻信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)TFT(1，2)被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT(1，2)的控制極。
因此，EL驅(qū)動(dòng)TFT(1，2)導(dǎo)通。然后，電源線V1的電位從截止電源電位改變?yōu)轱柡碗娫措娢弧Ｒ虼?，?dǎo)通驅(qū)動(dòng)電壓被施加到EL元件上，因而進(jìn)行象素顯示，所述導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)電壓的大小被提供給EL驅(qū)動(dòng)TFT(2，1)的控制極的模擬視頻信號(hào)控制。
當(dāng)重復(fù)上述操作并完成對(duì)源信號(hào)線(S1-Sx)的模擬視頻信號(hào)的輸入時(shí)，則完成第二行周期(L2)。然后，開(kāi)始第三個(gè)行周期(L3)，門(mén)信號(hào)被輸入給門(mén)信號(hào)線G3。
然后，按照順序重復(fù)上述操作，把門(mén)信號(hào)完全輸入到門(mén)信號(hào)線(G1-Gy)，這樣，便完成了所有的行周期(L1-Ly)。當(dāng)所有的行周期(L1-Ly)被完成時(shí)，便完成了一個(gè)幀周期。在一個(gè)幀周期期間，所有的象素進(jìn)行顯示，因而形成一個(gè)圖象。
因而，由EL元件發(fā)出的光的數(shù)量按照模擬視頻信號(hào)被控制，并且通過(guò)控制發(fā)出的光的數(shù)量進(jìn)行灰度顯示，這種方法是一種被稱(chēng)為模擬驅(qū)動(dòng)的方法，其中通過(guò)改變信號(hào)的幅值進(jìn)行灰度顯示。
下面使用圖3A和圖3B詳細(xì)說(shuō)明通過(guò)EL驅(qū)動(dòng)TFT的控制極電壓控制施加于EL元件的電流數(shù)量的狀態(tài)。
圖3A是EL驅(qū)動(dòng)TFT的晶體管特性曲線，標(biāo)號(hào)401叫做Id-Vg特性(也叫Id-Vg曲線)。其中Id是漏極電流，Vg是控制極電壓。由所示的曲線可以求出對(duì)于任意控制極電壓的電流。
由虛線402表示的Id-Vg特性通常在驅(qū)動(dòng)EL元件時(shí)使用。圖3B示出了由虛線402包圍的區(qū)域的放大圖。
圖3B中的陰影區(qū)域叫做子門(mén)限區(qū)域。實(shí)際上，這表示在門(mén)限電壓(Vth)附近或在其以下的控制極電壓，在這一區(qū)域內(nèi)，漏極電流相對(duì)于控制極電壓按照指數(shù)規(guī)律變化。通過(guò)利用這個(gè)區(qū)域進(jìn)行電流控制。
開(kāi)關(guān)TFT導(dǎo)通時(shí)，輸入到象素內(nèi)的模擬視頻信號(hào)成為EL驅(qū)動(dòng)TFT的控制極電壓。此時(shí)，控制極電壓和漏極電流按照?qǐng)D3A所示的Id-Vg特性線性地改變。換句話說(shuō)，漏極區(qū)域電位(導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電位)按照輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT的控制極的模擬視頻信號(hào)的電壓被確定，在EL元件中流過(guò)預(yù)定的漏極電流，因EL元件發(fā)光，其數(shù)量相應(yīng)于所述電流的數(shù)量。
因而EL元件發(fā)出的光的數(shù)量按照視頻信號(hào)被控制，并通過(guò)控制發(fā)出的光的數(shù)量進(jìn)行灰度顯示。
不過(guò)，上述模擬驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn)在于，其相對(duì)于TFT特性的改變極弱。例如，假定一個(gè)開(kāi)關(guān)TFT的Id-Vg特性和顯示相同灰度的相鄰象素的開(kāi)關(guān)TFT的特性不同(在全部正偏移或負(fù)偏移的情況下)。
在這種情況下，每個(gè)開(kāi)關(guān)TFT的漏極電流根據(jù)改變的程度而不同，因而不同的控制極電壓被施加于每個(gè)象素的EL驅(qū)動(dòng)TFT上。換句話說(shuō)，在每個(gè)EL元件中流過(guò)不同的電流，結(jié)果，發(fā)出的光的數(shù)量不同，因而不能進(jìn)行相同的灰度顯示。
此外，即使假定相等的控制極電壓施加于每個(gè)象素的EL驅(qū)動(dòng)TFT上，如果在EL驅(qū)動(dòng)TFT的Id-Vg特性中具有離差，則不能輸出相同的漏極電流。此外，由圖3A可以清楚地看出，被使用的區(qū)域是一個(gè)漏極電流相對(duì)于控制極電壓呈指數(shù)變化的區(qū)域，因而即使Id-Vg特性有一個(gè)微小的偏差，即使在相等的控制極電壓下，也能產(chǎn)生大的輸出電流的偏差。如果這種情況發(fā)生，即使輸入相同的電壓信號(hào)，由附近象素中的EL元件發(fā)出的光的數(shù)量也會(huì)由于Id-Vg特性的微小偏差而具有大的偏差。
實(shí)際上，在開(kāi)關(guān)TFT和EL驅(qū)動(dòng)TFT的改變之間具有倍增的效果，因此在調(diào)節(jié)方面就更加困難。因而模擬驅(qū)動(dòng)相對(duì)于TFT特性的離差非常敏感，因而干擾常規(guī)的有源陣列型EL顯示裝置的多彩色顯示。
本發(fā)明便是根據(jù)上述問(wèn)題作出的，其目的在于提供一種能夠進(jìn)行清楚的多灰度顯示的有源陣列型EL顯示裝置。此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種高性能的電子裝置，其中裝有有源陣列型EL顯示裝置作為顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的申請(qǐng)人考慮到上述的模擬驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題是由于這樣的事實(shí)而產(chǎn)生的，即，EL元件中的電流的數(shù)量通過(guò)使用子門(mén)限區(qū)域被控制，其中因?yàn)槁O電流隨控制極電壓的變化而發(fā)生指數(shù)地變化，使得Id-Vg特性的不一致性的影響容易起作用。
即，當(dāng)Id-Vg特性不一致時(shí)，在子門(mén)限區(qū)域內(nèi)，漏極電流隨控制極電壓的改變發(fā)生指數(shù)地改變，因此，即使施加相等的控制極電壓，也會(huì)輸出不同的漏極電流。結(jié)果，便產(chǎn)生了不能獲得所需的灰度顯示的缺點(diǎn)。
因此，本發(fā)明的申請(qǐng)人考慮不利用子門(mén)限區(qū)域進(jìn)行電流的控制，而主要進(jìn)行EL元件發(fā)光的時(shí)間的數(shù)量的控制來(lái)進(jìn)行EL元件的發(fā)出的光的數(shù)量的控制。簡(jiǎn)明地說(shuō)，利用本發(fā)明，通過(guò)利用時(shí)間控制EL元件發(fā)出的光的數(shù)量來(lái)進(jìn)行灰度顯示。通過(guò)控制EL元件發(fā)光的時(shí)間的數(shù)量來(lái)進(jìn)行灰度顯示的方法叫做時(shí)間分割驅(qū)動(dòng)方法(以后叫做數(shù)字驅(qū)動(dòng))。注意，由時(shí)間分割驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行的灰度顯示被稱(chēng)為時(shí)分灰度顯示。
通過(guò)使用上述的結(jié)構(gòu)，即使在TFT的Id-Vg特性具有小的改變，也可以抑制當(dāng)施加相等的控制極電壓時(shí)而發(fā)生的輸出電流數(shù)量的改變。因此，可以消除由于Id-Vg特性的不同，使得即使在輸入相同的電壓信號(hào)時(shí)，相鄰象素的EL元件發(fā)出的光的數(shù)量具有很大不同的情況。
下面說(shuō)明本發(fā)明的構(gòu)成。
按照本發(fā)明，提供一種包括多個(gè)EL元件和具有多個(gè)EL元件的象素的電光裝置，其中通過(guò)控制在一個(gè)幀周期期間EL元件發(fā)光的時(shí)間間隔和EL元件發(fā)出的光的亮度來(lái)進(jìn)行灰度顯示。
按照本發(fā)明，提供一種包括多個(gè)EL元件和具有多個(gè)EL元件的多個(gè)象素的電光裝置，其中一個(gè)幀周期包括n個(gè)子幀周期SF1，SF2，...SFn，所述n個(gè)子幀周期SF1，SF2，...SFn分別具有尋址周期Ta1，Ta2，...，Tan，和維持周期Ts1，Ts2，...，Tsn，在尋址周期Ta1，Ta2，...，Tan對(duì)所有的多個(gè)象素輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，在維持周期Ts1，Ts2，...，Tsn期間，按照數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)選擇多個(gè)EL元件發(fā)光或不發(fā)光，在維持周期Ts1，Ts2，...，Tsn當(dāng)中，在至少一個(gè)維持周期Tsp(其中p是大于或等于1并且小于或等于n的自然數(shù))期間由EL元件發(fā)出的光的亮度是由EL元件在除去維持周期Tsp的任意的維持周期Tsq(其中q是大于或等于1并且小于或等于n的自然數(shù)，除去p之外)期間發(fā)出的光的亮度的1/m(其中m是正數(shù))，維持周期Tsp的長(zhǎng)度被表示為2-(p-1)T×m(其中T是正的常數(shù))，并且維持周期Tsq的長(zhǎng)度被表示為2-(q-1)T。
按照本發(fā)明，其特征在于，多個(gè)EL元件每個(gè)具有第一電極，第二電極和在第一電極與第二電極之間形成的EL層，并且EL層含有低分子量有機(jī)材料或有機(jī)聚合物材料。
按照本發(fā)明，提供一種包括多個(gè)EL元件和具有多個(gè)EL元件的多個(gè)象素的電光裝置，其中一個(gè)幀周期包括n個(gè)子幀周期SF1，SF2，...SFn，所述n個(gè)子幀周期SF1，SF2，...SFn分別具有尋址周期Ta1，Ta2，...，Tan，和維持周期Ts1，Ts2，...，Tsn，在尋址周期Ta1，Ta2，...，Tan對(duì)所有的多個(gè)象素輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，在維持周期Ts1，Ts2，...，Tsn期間，按照數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)選擇多個(gè)EL元件發(fā)光或不發(fā)光，在維持周期Ts1，Ts2，...，Tsn當(dāng)中，在至少一個(gè)維持周期Tsp(其中p是大于或等于1并且小于或等于n的自然數(shù))期間由EL元件發(fā)出的光的亮度是由EL元件在除去維持周期Tsp的任意的維持周期Tsq(其中q是大于或等于1并且小于或等于n的自然數(shù)，除去p之外)期間發(fā)出的光的亮度的1/m(其中m是正數(shù))，維持周期Tsp的長(zhǎng)度被表示為2-(p-1)T×m(其中T是正的常數(shù))，維持周期Tsq的長(zhǎng)度被表示為2-(q-1)Tm，多個(gè)EL元件每個(gè)具有第一電極，第二電極和在第一電極與第二電極之間形成的EL層，并且由EL元件發(fā)出的光的亮度由施加在第一電極和第二電極之間的導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓控制。
按照本發(fā)明，其特征在于，EL層含有低分子量有機(jī)材料或有機(jī)聚合物材料。
按照本發(fā)明，其特征在于，低分子量有機(jī)材料由Alq3(3-(8-羥基喹啉脂)鋁)(tris-8-quinolinolate-aluminum complex)或TPD(三苯胺的電介質(zhì))(triphenylamine dielectric)制成。
按照本發(fā)明，其特征在于，有機(jī)聚合物材料由PPV(poly-paraphenylene vynylene)，PVK(polyvinyl-carbazole)或聚碳酸酯制成。
按照本發(fā)明，一個(gè)幀周期可以等于或小于1/60秒。
按照本發(fā)明，其特征在于，所述電光裝置具有用于存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器電路，以便對(duì)顯示進(jìn)行校正，并且由存儲(chǔ)器電路校正的數(shù)字視頻信號(hào)被輸入給源信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路。
本發(fā)明可以是使用所述電光裝置的計(jì)算機(jī)、視頻攝像機(jī)或DVD播放器。


在附圖中圖1是按照本發(fā)明的EL顯示裝置的象素部分的電路圖；圖2是按照本發(fā)明的數(shù)字時(shí)分灰度顯示的定時(shí)圖；圖3A和3B是表示EL驅(qū)動(dòng)TFT的晶體管特性的曲線；圖4A和4B表示按照本發(fā)明的EL顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)；圖5表示本發(fā)明的EL顯示裝置的截面結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6是本發(fā)明的數(shù)字時(shí)分灰度顯示的定時(shí)圖；圖7A-7E表示制造本發(fā)明的EL顯示裝置的過(guò)程；圖8A-8D表示制造本發(fā)明的EL顯示裝置的過(guò)程；圖9A-9D表示制造本發(fā)明的EL顯示裝置的過(guò)程；圖10A-10D表示制造本發(fā)明的EL顯示裝置的過(guò)程；圖11是本發(fā)明的EL顯示裝置的透視圖；圖12A和12B分別是本發(fā)明的EL顯示裝置的頂視圖和截面圖；圖13A，13B是按照本發(fā)明的EL顯示裝置的象素部分的電路圖；圖14A，14B是按照本發(fā)明的EL顯示裝置的象素部分的電路圖；圖15A，15B是按照本發(fā)明的EL顯示裝置的象素部分的電路圖；圖16A，16B是按照本發(fā)明的EL顯示裝置的象素部分的電路圖；圖17A-17E是使用本發(fā)明的EL顯示裝置的電子設(shè)備；圖18是模擬型的EL顯示裝置的象素部分的電路圖；圖19是模擬型EL顯示裝置的定時(shí)圖；圖20是表示補(bǔ)償前視頻信號(hào)和補(bǔ)償后視頻信號(hào)之間的關(guān)系的曲線；圖21A和21B是在本發(fā)明的EL顯示裝置中使用的補(bǔ)償系統(tǒng)；以及圖22是表示補(bǔ)償前視頻信號(hào)和補(bǔ)償后視頻信號(hào)之間的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
下面使用圖1和圖2說(shuō)明本發(fā)明的數(shù)字時(shí)分灰度顯示。其中將解釋按照n位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行2n個(gè)灰度顯示的情況。
圖1表示本發(fā)明的EL顯示裝置的象素部分1500的結(jié)構(gòu)。用于輸入門(mén)信號(hào)的門(mén)信號(hào)線(G1-Gy)和每個(gè)象素的開(kāi)關(guān)TFT1501的控制極相連。此外，每個(gè)象素的開(kāi)關(guān)TFT1501的源極區(qū)域或漏極區(qū)域中的一個(gè)和源信號(hào)線(S1-Sy)(也叫做數(shù)據(jù)信號(hào)線)相連，用于輸入數(shù)字信號(hào)，而另一個(gè)和每個(gè)象素的EL驅(qū)動(dòng)TFT1504的控制極以及電容器1508相連。注意在本實(shí)施方式中的這種結(jié)構(gòu)具有電容器1508，但是也可以使用不包括電容器1508的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不受有無(wú)電容器的限制。
EL驅(qū)動(dòng)TFT1504的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和電源線相連(V1-Vx)，而另一個(gè)和EL元件1506相連。電源線(V1-Vx)的電位被稱(chēng)為電源電位。此外，電源線(V1-Vx)還和每個(gè)象素的電容器1508相連。注意，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)是這樣一種信號(hào)，其中模擬視頻信號(hào)或數(shù)字視頻信號(hào)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，用于進(jìn)行時(shí)分灰度顯示，并且其含有圖象信息。
每個(gè)EL元件1506包括陽(yáng)極，陰極，和被形成在陽(yáng)極和陰極之間的EL層。在陽(yáng)極和EL驅(qū)動(dòng)TFT1504的源極區(qū)域或漏極區(qū)域相連時(shí)，即當(dāng)在陽(yáng)極是象素電極的情況下，陰極是相反電極。與此相反，在陰極和EL驅(qū)動(dòng)TFT1504的源極區(qū)域或漏極區(qū)域相連時(shí)，即當(dāng)在陰極是象素電極的情況下，陽(yáng)極是相反電極。此外，在本說(shuō)明中相反電極的電位被稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)電位。注意對(duì)相反電極給予穩(wěn)態(tài)電位的電源被稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)電源。
相反電極的穩(wěn)態(tài)電位和象素電極的電源電位之間的電位差是EL驅(qū)動(dòng)電壓，并且EL驅(qū)動(dòng)電壓被施加于EL層。電源電位通常是恒定的。
圖2表示本發(fā)明的EL顯示裝置的數(shù)字驅(qū)動(dòng)期間的定時(shí)圖。首先，一個(gè)幀周期(F)被分為n個(gè)子幀周期(SF1-SFn)。注意其中象素部分中的所有象素顯示一個(gè)圖象的時(shí)間間隔被稱(chēng)為一個(gè)幀周期(F)。
在普通的EL顯示裝置中，在一秒期間形成60或60以上的幀周期，并且在一秒期間顯示60或60以上的圖象。如果在一秒期間顯示的圖象數(shù)低于60，則例如圖象抖動(dòng)的問(wèn)題成為顯著的。
注意，一個(gè)幀周期被進(jìn)一步劃分成的多個(gè)周期被稱(chēng)為子幀周期。隨著灰度值數(shù)量的增加，一個(gè)幀周期被劃分的數(shù)量也增加，因而驅(qū)動(dòng)電路必須以高頻驅(qū)動(dòng)。
一個(gè)子幀周期被分為尋址周期(Ta)和維持周期(Ts)。尋址周期是在一個(gè)子幀周期期間對(duì)所有象素輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)所需的時(shí)間，而維持周期(也被叫做導(dǎo)通周期)是指使EL元件發(fā)光的時(shí)間間隔。
SF1-SFn的尋址周期(Ta)分別是Ta1-Tan。SF1-SFn的維持周期Ts分別是Ts1到Tsn。
首先，在尋址周期，EL元件1506的相反電極被保持在和電源電位高度相同的穩(wěn)態(tài)電位。在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，在數(shù)字驅(qū)動(dòng)的尋址周期中的穩(wěn)態(tài)電位被叫做截止穩(wěn)態(tài)電位。注意，截止穩(wěn)態(tài)電位的高度可以和EL元件不發(fā)光的范圍內(nèi)的電源電位的高度相同。注意，在此時(shí)的EL驅(qū)動(dòng)電壓叫做截止EL驅(qū)動(dòng)電壓。在理想情況下，所需的截止EL驅(qū)動(dòng)電壓為0V，但是該電壓可以是不致使EL元件1506發(fā)光的數(shù)量級(jí)的數(shù)值。
然后，門(mén)信號(hào)被被輸入到門(mén)信號(hào)線G1，使得具有和門(mén)信號(hào)線G1相連的控制極的開(kāi)關(guān)TFT1501都導(dǎo)通。
在具有和門(mén)信號(hào)線G1相連的開(kāi)關(guān)TFT1501都導(dǎo)通的狀態(tài)下，同時(shí)對(duì)所有的源信號(hào)線(S1-Sx)輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)具有“0”或“1”的信息。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)“0”或“1”中的一個(gè)具有電壓Hi，而另一個(gè)具有電壓Lo。
然后，被輸入到源信號(hào)線(S1到Sx)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)TFT1501被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT1504的控制極。此外，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)還被輸入到所有象素的和門(mén)信號(hào)線G1相連的電容器1508因而其電量被保存。
接著，門(mén)信號(hào)被輸入到門(mén)信號(hào)線G2，因而使具有和門(mén)信號(hào)線G2相連的所有開(kāi)關(guān)TFT1501都處于導(dǎo)通狀態(tài)。然后，在具有和門(mén)信號(hào)線G2相連的開(kāi)關(guān)TFT1501都導(dǎo)通的狀態(tài)下，同時(shí)對(duì)所有源信號(hào)線(S1-Sx)輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。被輸入到源信號(hào)線(S1到Sx)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)TFT1501被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT1504的控制極。此外，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)還被輸入到所有象素的和門(mén)信號(hào)線G2相連的電容器1508，并被保存。
通過(guò)重復(fù)上述的操作直到門(mén)信號(hào)線Gy，對(duì)所有的象素都輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。直到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入到所有象素的周期叫做尋址周期。
當(dāng)完成尋址周期的同時(shí)，開(kāi)始維持周期。當(dāng)維持周期開(kāi)始時(shí)，相反電極的電位從截止穩(wěn)態(tài)電位轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通穩(wěn)態(tài)電位。在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，在數(shù)字驅(qū)動(dòng)的維持周期中的穩(wěn)態(tài)電位被叫做導(dǎo)通穩(wěn)態(tài)電位。導(dǎo)通穩(wěn)態(tài)電位具有一個(gè)在使EL元件發(fā)光的值和電源電位之間的電位差。注意，這個(gè)電位差叫做導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓。此外，注意截止穩(wěn)態(tài)電位和導(dǎo)通穩(wěn)態(tài)電位被統(tǒng)稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)電位。此外，導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓和截止EL驅(qū)動(dòng)電壓被統(tǒng)稱(chēng)為EL驅(qū)動(dòng)電壓。
在維持周期內(nèi)，所有開(kāi)關(guān)TFT1501都被設(shè)置為截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)被保存在電容器1508中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT1504的控制極。
在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)具有信息“0”時(shí)，EL驅(qū)動(dòng)TFT1504被設(shè)置為截止?fàn)顟B(tài)。因EL元件1506的象素電極被保持在截止穩(wěn)態(tài)電位。結(jié)果，被包括在該象素中的被施加有具有信息“0”的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的EL元件1506不發(fā)光。
在另一方面，在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)具有信息“1”的情況下，EL驅(qū)動(dòng)TFT1504導(dǎo)通。因而電源電位加于EL元件1506的象素電極。結(jié)果，被包括在該象素中的被施加有具有信息“1”的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的EL元件1506發(fā)光。
在完成維持周期時(shí)，再次開(kāi)始尋址周期，并且在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入給所有的象素時(shí)，開(kāi)始維持周期。此時(shí)，周期Ts1到Ts(n-1)中任何一個(gè)成為維持周期。此處，周期Ts(n-1)使預(yù)定象素導(dǎo)通。
對(duì)其余的n-2個(gè)子幀周期重復(fù)類(lèi)似的操作，Ts(n-2)，Ts(n-3)......Ts1依次被設(shè)置為維持周期，使得預(yù)定的象素在各個(gè)子幀內(nèi)導(dǎo)通。
當(dāng)n子幀周期完成之后，便完成了一個(gè)幀周期。
注意，在本發(fā)明中，在n個(gè)維持周期Ts1，...Tsn當(dāng)中，在至少一個(gè)維持周期期間，由EL元件發(fā)出的光的亮度總是被設(shè)置為低于在其它的維持周期中由EL元件發(fā)出的光的亮度。
如果把這樣一個(gè)維持周期取作Tsp(其中p是大于或等于1并且小于或等于n的任意數(shù))在所述維持周期期間發(fā)出的光的亮度是在其它維持周期中發(fā)出的光的亮度的1/m，則在n個(gè)維持周期Ts1，...Tsn當(dāng)中，除去維持周期Tsp的維持周期的長(zhǎng)度被表示為2-(n-1)T，其中T是正的常數(shù)。此外，維持周期Tsp的長(zhǎng)度被表示為2-(p-1)T×m。注意m是大于1的正數(shù)。因此，即使在維持周期Tsp期間由EL元件發(fā)出的光的亮度是在其它維持周期中發(fā)出的光的亮度的1/m，維持周期Tsp的長(zhǎng)度被表示為2-(p-1)T×m，因此可以獲得預(yù)定的灰度顯示。
因而，不管把n個(gè)維持周期Ts1，...Tsn中的哪一個(gè)取作維持周期Tsp，并且不管取多少個(gè)維持周期Tsp，如果在維持周期Ts1，...，Tsn的每個(gè)期間發(fā)出的光的數(shù)量被取為L(zhǎng)m1，...，Lmn，則Lm1∶Lm2∶1m3∶...∶Lm(n-1)∶Lmn＝20∶2-1∶2-2∶......2-(n-2)∶2-(n-1)。注意，SF1到SFn出現(xiàn)的次序可以是任意的。因此，維持周期Ts1，...，Tsn出現(xiàn)的次序也是任意的。通過(guò)組合這些維持周期，可以在2n個(gè)灰度值當(dāng)中提供所需的灰度顯示。
每個(gè)象素的灰度通過(guò)在一個(gè)幀周期期間選擇在哪一個(gè)子幀周期期間發(fā)光來(lái)確定。例如，在n＝8的情況下，假定具有在所有維持周期期間發(fā)出的光的象素的亮度被設(shè)為100％，則對(duì)于在Ts1和Ts2內(nèi)發(fā)光的象素的情況，亮度被表示為75％。在選擇Ts3，Ts5和Ts8的情況下，亮度可以被表示為16％。
利用本發(fā)明，即使TFT的Id-Vg特性發(fā)生輕微改變，當(dāng)施加相等的控制極電壓時(shí)，輸出電流數(shù)量的不一致性可以通過(guò)上述結(jié)構(gòu)被抑制。因此，可以避免即使施加相同的輸入電壓信號(hào)，相鄰象素的EL元件發(fā)出的光的數(shù)量由于Id-Vg特性的偏離而相差太大。
此外，在維持周期Tsp中，由EL元件發(fā)光的時(shí)間的數(shù)量可以被設(shè)置為2-(p-1)T×m(其中T是正的常數(shù))，其中由EL元件發(fā)出的光的亮度是在其它維持周期期間發(fā)出的光的亮度的1/m。通過(guò)使用上述結(jié)構(gòu)，并通過(guò)增加圖象的灰度數(shù)，位數(shù)n便成為較大的，因而，即使被表示為2-(n-1)T的維持周期的長(zhǎng)度變得較短，由EL元件發(fā)出的光的亮度被調(diào)節(jié)為在其它維持周期中發(fā)出的光的亮度的1/m，維持周期的長(zhǎng)度被設(shè)置為2-(p-1)T×m，并且還可以使其擴(kuò)展。
注意，利用本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，電源電位總是被保持恒定，通過(guò)尋址周期和維持周期使相反電極的電位改變，截止EL驅(qū)動(dòng)電壓或?qū)‥L驅(qū)動(dòng)電壓被施加于EL層上。不過(guò)，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)。此外，相反電極的電位可以一直保持恒定，并通過(guò)尋址周期和維持周期來(lái)改變電源電位，截止EL驅(qū)動(dòng)電壓或?qū)‥L驅(qū)動(dòng)電壓可以被施加于EL層上。在這種情況下，EL元件的亮度的調(diào)節(jié)通過(guò)控制電源電位進(jìn)行。
此外，利用本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，截止EL驅(qū)動(dòng)電壓被取為0，使EL元件不發(fā)光，但是，截止EL驅(qū)動(dòng)電壓也可以被設(shè)置為和導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓相同的電壓，并且在尋址周期期間也可以發(fā)光。在這種情況下，電源電位和穩(wěn)態(tài)電位總是被維持在一個(gè)固定的值。不過(guò)，在這種情況下，在子幀周期成為發(fā)光周期，并且子幀周期的長(zhǎng)度被設(shè)置為SF1，SF2，...，SFn＝20T，2-1T，...，2-(n-1)T，并且具有1/m的亮度的子幀周期的長(zhǎng)度被設(shè)置為2-(n-1)T×m。利用上述結(jié)構(gòu)，和在尋址周期內(nèi)不發(fā)光的驅(qū)動(dòng)方法相比，可以獲得具有高亮度的圖象。
此外，在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，說(shuō)明了利用非隔行掃描進(jìn)行裝置驅(qū)動(dòng)的情況，但是，本發(fā)明的裝置也可以利用隔行掃描來(lái)驅(qū)動(dòng)。
實(shí)施例下面說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
下面說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例1。
使用進(jìn)行利用數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行時(shí)分灰度顯示的EL顯示裝置的例子說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。圖4示出了本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)的例子。
圖4A的EL顯示裝置具有象素部分101，被設(shè)置在象素部分101周邊的源信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路102，和門(mén)信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路103，它們都由在底板上形成的TFT構(gòu)成。注意，雖然在本發(fā)明的實(shí)施例1中，EL顯示裝置分別具有一個(gè)源信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路和一個(gè)門(mén)信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路，不過(guò)，在本發(fā)明中，也可以使用兩個(gè)源信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路。此外也可以使用兩個(gè)門(mén)信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路。
源信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路102基本上包括移位寄存器102a，鎖存器(A)102b和鎖存器(B)102c。此外，時(shí)鐘脈沖(CK)和啟動(dòng)脈沖(SP)被輸入移位寄存器102a，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入到鎖存器(A)102b，鎖存信號(hào)被輸入到鎖存器(B)102c。
此外，雖然未示出，門(mén)信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路103具有移位寄存器和緩沖器。在緩沖器的輸出側(cè)可以提供一個(gè)乘法器。
被輸入到象素部分101的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)由時(shí)分灰度數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生電路114形成。這種電路，在把作為模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)的視頻信號(hào)(一種含有圖象信息的信號(hào))轉(zhuǎn)換成用于進(jìn)行時(shí)分灰度顯示的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還用于產(chǎn)生用于提供時(shí)分灰度顯示所需的定時(shí)脈沖等。
一般地說(shuō)，還包括用于把一個(gè)幀周期分為相應(yīng)于n位灰度的多個(gè)子幀周期的裝置(其中n是等于或大于2的實(shí)數(shù))，用于在多個(gè)子幀周期中選擇尋址周期和維持周期的裝置，和用于設(shè)置維持周期的裝置。
時(shí)分灰度數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生電路114也可以被提供在按照本發(fā)明的EL顯示裝置的外部。在這種情況下，其成為這樣一種結(jié)構(gòu)，使得在此形成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入到本發(fā)明的EL顯示裝置。這樣，利用按照本發(fā)明的EL顯示裝置作為顯示裝置的一種電子裝置(EL顯示裝置)包括本發(fā)明的EL顯示裝置和時(shí)分灰度數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生電路作為單獨(dú)元件。
此外，本發(fā)明的EL顯示裝置中的時(shí)分灰度數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生電路114可以以IC芯片或其類(lèi)似物的形式來(lái)實(shí)施。在這種情況下，則成為這樣一種結(jié)構(gòu)，使得在IC芯片上形成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入到按照本發(fā)明的EL顯示裝置。這樣，利用本發(fā)明的EL顯示裝置作為顯示裝置的一種電子裝置包括本發(fā)明的EL顯示裝置，其中時(shí)分灰度數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生電路利用IC芯片來(lái)實(shí)施。
此外，時(shí)分灰度數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生電路114可以由和象素部分101、源信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路102和門(mén)信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路103在同一底板上形成的TFT構(gòu)成。在這種情況下，只要包括圖象信息的視頻信號(hào)被輸入到EL顯示裝置時(shí)，所有處理可以完全在底板上進(jìn)行。當(dāng)然，時(shí)分灰度數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生電路可以由具有在本發(fā)明中用作有源層的多晶硅膜的TFT構(gòu)成。在這種情況下，具有EL顯示裝置的電子裝置中時(shí)分灰度數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生電路被包括在EL顯示裝置本身，借以試圖實(shí)現(xiàn)電子裝置的小型化。
在象素部分101上，以陣列狀態(tài)設(shè)置有多個(gè)象素104。圖4B表示象素104的放大圖。在圖4B中，標(biāo)號(hào)105代表開(kāi)關(guān)TFT。開(kāi)關(guān)TFT105的控制極和用于輸入門(mén)信號(hào)的門(mén)信號(hào)線106相連。開(kāi)關(guān)TFT105的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和用于輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的源信號(hào)線107相連，而另一個(gè)和EL驅(qū)動(dòng)TFT108的控制極相連以及每個(gè)象素中的電容器113相連。
此外，EL驅(qū)動(dòng)TFT108的源極區(qū)域和電源線111相連，漏極區(qū)域和EL元件110相連。電源線111和電容器113相連。當(dāng)開(kāi)關(guān)TFT105處于未選擇方式時(shí)(截止?fàn)顟B(tài))，提供電容器113用于保持EL驅(qū)動(dòng)TFT108的控制極電壓。
EL元件110包括陽(yáng)極和陰極，以及被提供在陽(yáng)極和陰極之間的EL層。在陰極和EL驅(qū)動(dòng)TFT110的源極區(qū)域或漏極區(qū)域相連的情況下，即在陰極是象素電極的情況下，陽(yáng)極是相反電極，被保持在一個(gè)固定的電位。在另一方面，在陰極和EL驅(qū)動(dòng)TFT110的源極區(qū)域或漏極區(qū)域相連，換句話說(shuō)，當(dāng)陰極作為象素電極時(shí)，作為相反電極的陽(yáng)極被保持在固定電位。
電源線111被保持在電源電位。
注意，在EL驅(qū)動(dòng)TFT108和EL元件110的源極區(qū)域或漏極區(qū)域之間也可以形成一個(gè)電阻本體。通過(guò)提供所述電阻本體，從EL驅(qū)動(dòng)TFT提供給EL元件的電流的數(shù)量可以被控制，借以避免EL驅(qū)動(dòng)TFT的特性差異的影響。電阻本體可以是一個(gè)具有比EL驅(qū)動(dòng)TFT的導(dǎo)通電阻的阻值足夠大的阻值的元件，因此對(duì)其結(jié)構(gòu)沒(méi)有限制。注意，導(dǎo)通電阻的阻值是指當(dāng)TFT導(dǎo)通時(shí)流過(guò)的漏極電流除TFT的漏極電壓而獲得的值。所述的電阻本體的阻值可以在1kΩ到50MΩ的范圍內(nèi)選擇(最好10kΩ到10MΩ，50kΩ到1MΩ的范圍更好)。最好使用具有高阻值的半導(dǎo)體層作為電阻本體，因?yàn)槠淙菀字圃臁?br> 下面參看示意地表示本發(fā)明的EL顯示裝置的截面結(jié)構(gòu)的圖5。
在圖5中，標(biāo)號(hào)11表示底板，標(biāo)號(hào)12表示作為底層的絕緣膜(以后被稱(chēng)為底膜)?？梢允褂每梢酝腹獾牡装謇绮ＡУ装?、石英底板、玻璃陶瓷底板、或晶體玻璃底板作為底板11。但是，必須耐受在制造過(guò)程中的最高的處理溫度。
底膜12特別是在使用具有可移動(dòng)的離子的底板或者具有導(dǎo)電性的底板時(shí)是特別有效的，不過(guò)在石英底板上不需要設(shè)置。含硅的絕緣膜可以用作底膜12。注意在本說(shuō)明中，“含硅的絕緣膜”指的是按照預(yù)定比例在硅中添加氧或氮的絕緣膜(SiOxNyx和y是任意整數(shù))，例如氧化硅膜、氮化硅膜或者是氮化氧化硅膜。
標(biāo)號(hào)201表示開(kāi)關(guān)TFT，標(biāo)號(hào)202表示EL驅(qū)動(dòng)TFT，開(kāi)關(guān)TFT由N型溝道TFT構(gòu)成，EL驅(qū)動(dòng)TFT由P型溝道TFT構(gòu)成。當(dāng)EL發(fā)光的方向朝向底板的下表面時(shí)(在沒(méi)有被提供TFT或EL層的表面下方)，上述結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。不過(guò)，在本發(fā)明中，不限于這種結(jié)構(gòu)。開(kāi)關(guān)TFT和EL驅(qū)動(dòng)TFT兩者或者其中任何一個(gè)也可以使用P型溝道TFT或N型溝道TFT。
開(kāi)關(guān)TFT201包括有源層，所述有源層包括源區(qū)域13、漏區(qū)域14、LDD區(qū)域15a-15d、絕緣區(qū)域16和溝道形成區(qū)域17a和17b；控制極絕緣膜18；控制極19a和19b；第一中間層絕緣膜20；源信號(hào)線(源信號(hào)線的一部分)21以及漏極引線22?？刂茦O絕緣膜18或第一中間層絕緣膜20對(duì)于底板上的所有的TFT可以是共用的或者根據(jù)電路或元件而可以不同。
在圖5所示的開(kāi)關(guān)TFT201中，控制極19a，19b電氣相連，換句話說(shuō)，形成所謂的雙控制極結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，不僅能夠形成雙控制極結(jié)構(gòu)，而且可以形成多控制極結(jié)構(gòu)，例如三控制極結(jié)構(gòu)。多控制極結(jié)構(gòu)指的是這樣一種結(jié)構(gòu)，其包括具有兩個(gè)或多個(gè)相互串聯(lián)的溝道形成區(qū)域的有源層。
多控制極結(jié)構(gòu)對(duì)于減少截止電流是非常有效的，并且如果開(kāi)關(guān)TFT的截止電流被充分地減少，則可以減少和EL驅(qū)動(dòng)TFT202的控制極相連的電容器所需的電容。即，因?yàn)榭梢詼p少電容器占據(jù)的面積，所以多控制極結(jié)構(gòu)對(duì)于增加EL元件的有效發(fā)光面積是有效的。
在開(kāi)關(guān)TFT 201中，LDD區(qū)域15a-15d被不和控制極19a和19b重疊地設(shè)置，其間具有控制極絕緣膜18。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于減少截止電流值是非常有效的。LDD區(qū)域15a-15d的長(zhǎng)度(寬度)是0.5-3.5mm，一般為2.0-2.5mm。
更希望在溝道形成區(qū)域和LDD區(qū)域之間形成一個(gè)偏置區(qū)域(即由具有和溝道形成區(qū)域相同成分的半導(dǎo)體層構(gòu)成的區(qū)域，對(duì)其不施加控制極電壓)，以便減少截止電流。在具有兩個(gè)或多個(gè)控制極的多控制極結(jié)構(gòu)中，在溝道形成區(qū)域之間形成的絕緣區(qū)域16(即添加的雜質(zhì)元素以及濃度和源極區(qū)域或漏極區(qū)域相同的區(qū)域)，對(duì)于減少截止電流值是有效的。
EL驅(qū)動(dòng)TFT 202包括具有源極區(qū)域26、漏極區(qū)域27和溝道形成區(qū)域29的有源層，控制極絕緣膜18，控制極30，第一中間層絕緣膜20，源極引線31，和漏極引線32。EL驅(qū)動(dòng)TFT 202是P型溝道TFT。
開(kāi)關(guān)TFT201的漏極區(qū)域14和EL驅(qū)動(dòng)TFT202的控制極30相連。更具體地說(shuō)，EL驅(qū)動(dòng)TFT 202的控制極30通過(guò)漏極引線22(可以叫作連接引線)和開(kāi)關(guān)TFT 201的漏極區(qū)域14電氣相連，但是圖中未示出。雖然在本實(shí)施例中控制極30是單控制極結(jié)構(gòu)，但是也可以使用多控制極結(jié)構(gòu)。EL驅(qū)動(dòng)TFT的源信號(hào)線31和電流輸入線(未示出)相連。
EL驅(qū)動(dòng)TFT202是用于控制被施加于EL元件的電流值的元件，并且可以流過(guò)相對(duì)大的電流。因此，最好是，溝道寬度(W)被設(shè)計(jì)得大于開(kāi)關(guān)TFT的溝道寬度。此外，最好是把溝道長(zhǎng)度(L)設(shè)計(jì)得如此之長(zhǎng)，使得不會(huì)通過(guò)EL驅(qū)動(dòng)TFT202流過(guò)過(guò)大的電流。一個(gè)希望的值是每個(gè)象素的電流為0.5-2mA(最好是1-1.5mA)。
從阻止EL驅(qū)動(dòng)TFT的劣化的觀點(diǎn)看來(lái)，加厚EL驅(qū)動(dòng)TFT202的有源層(特別是溝道形成區(qū)域)的膜的厚度也是有效的(最好50-100nm，更好為60-80nm)。在另一方面，從減少開(kāi)關(guān)TFT201的截止電流的觀點(diǎn)看來(lái)，使有源層(特別是溝道形成區(qū)域)的膜厚變薄也是有效的(最好20-50nm，25-40nm更好)。
上面說(shuō)明了在象素中形成的TFT的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，同時(shí)也形成驅(qū)動(dòng)器電路。CMOS電路是形成圖5所示的驅(qū)動(dòng)器電路的基本單元。
在圖5中，TFT具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其能夠減少熱載流子的注入而不過(guò)多地減少操作速度，這種TFT被用作CMOS電路的N型溝道TFT204。此處所述的驅(qū)動(dòng)器電路是源信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路和門(mén)信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路。當(dāng)然也可以形成其它的邏輯電路(電平變換器，A/D轉(zhuǎn)換器，信號(hào)分配電路等)。
CMOS電路的N型溝道TFT204的有源層包括源極區(qū)域35，漏極區(qū)域36，LDD區(qū)域37和溝道形成區(qū)域38。LDD區(qū)域37和控制極39重疊，使得控制極絕緣膜18置于其間。
只在漏極區(qū)域側(cè)形成LDD區(qū)域的原因是為了不降低操作速度。在這種n溝道TFT 204中，不需要擔(dān)心截止電流值太大，應(yīng)當(dāng)關(guān)注的是操作速度。因而，需要使LDD區(qū)域37和控制極完全重疊，以便把電阻分量減到最小。即，應(yīng)當(dāng)忽略所謂的偏移。
在CMOS電路的p型TFT 20中，不需要專(zhuān)門(mén)提供LDD區(qū)域，由于熱載體的注入而引起的劣化完全可以忽略。因此，有源層包括源極區(qū)域40，漏極區(qū)域41，和勾道形成區(qū)域42?？刂茦O絕緣膜18和控制極43被設(shè)置在其上。當(dāng)然。也可以設(shè)置和n溝道TFT 204一樣的LDD區(qū)域來(lái)阻止熱載體的注入。
N型溝道TFT204和P型溝道TFT205被第一中間層絕緣膜20覆蓋，并形成源極引線44，45(源極信號(hào)引線的一部分)N型溝道TFT 204和P型溝道TFT 205的漏極區(qū)域。通過(guò)漏極引線46電氣相連。
標(biāo)號(hào)47表示第一鈍化膜。其膜厚可以是10nm-1mm(200-500nm最好)?？梢允褂煤泄璧慕^緣膜(尤其是氮化氧化硅膜或氮化硅膜最好)作為其材料。其具有保護(hù)被形成的TFT免受堿金屬和水的影響的作用。在最后被設(shè)置在TFT上方(特別是EL驅(qū)動(dòng)TFT)的EL層中含有堿金屬例如鈉。換句話說(shuō)，第一鈍化膜47也作為保護(hù)膜，使得堿金屬(易動(dòng)的離子)不會(huì)進(jìn)入TFT側(cè)。
標(biāo)號(hào)48是第二中間層絕緣膜，并作為拉平膜用于矯平由TFT形成的高度差。最好是利用有機(jī)樹(shù)脂膜例如聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸樹(shù)脂或BCB(苯環(huán)丁烯)作為第二中間層絕緣膜48。這些有機(jī)樹(shù)脂膜的優(yōu)點(diǎn)在于，其能夠容易形成具有良好平整度的平面，而且介電常數(shù)低。最好借助于第二中間層絕緣膜48完全吸收由TFT形成的高度差，因?yàn)镋L層對(duì)于粗糙度非常敏感。此外，最好形成厚的低介電常數(shù)的材料膜，以便減少在門(mén)信號(hào)線或數(shù)據(jù)信號(hào)線和EL元件的陰極之間的寄生電容。因此，合適的厚度為0.5-5mm(更好為1.5-2.5mm)。
標(biāo)號(hào)49是象素電極(EL元件的陽(yáng)極)，其由透明的導(dǎo)電膜制成。在第二中間層絕緣膜48和第一鈍化膜47中制成接觸孔(開(kāi)孔)之后，通過(guò)所述的孔使該電極和EL驅(qū)動(dòng)TFT202的漏極引線32相連。當(dāng)象素電極49和漏極27被設(shè)置不直接連接時(shí)，如圖5所示，可以阻止EL層的堿金屬通過(guò)象素電極進(jìn)入有源層。
厚度為0.3-1mm的第三中間層絕緣膜50被設(shè)置在象素電極49上。膜50由氧化硅膜、氮化氧化硅膜、或有機(jī)樹(shù)脂膜制成。利用刻蝕使第三中間層絕緣膜50在象素電極90上形成開(kāi)孔，并且把開(kāi)孔的邊緣通過(guò)刻蝕而成為錐形。最好是，錐形的角度為10-60度(最好30-50度)。
在第三中間層絕緣膜50上形成EL層51。EL層51可以呈單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。多層結(jié)構(gòu)在發(fā)光效率上是有利的。一般地說(shuō)，正空穴注入層/正空穴輸入層/發(fā)光層/電子輸送層按照這個(gè)順序被形成在象素電極上。此外，也可以使用其順序?yàn)檎昭ㄝ斎雽?發(fā)光層/電子輸送層或者順序?yàn)檎昭ㄗ⑷雽?正空穴輸送層/發(fā)光層/電子輸送層/電子注入層的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，可以使用任何已知的結(jié)構(gòu)，并且在EL層內(nèi)可以摻雜熒光彩色物質(zhì)等。
例如，可以使用下面的美國(guó)專(zhuān)利或?qū)＠_(kāi)中所述的材料美國(guó)專(zhuān)利4356429，4539507，4720432，4769292，4885211，4950950，5059861，5047687，5073446，5061617，5151629，5294869，5294870，以及日本專(zhuān)利公開(kāi)1998，189525，1996，241048，1996，78159。
EL顯示裝置大致具有4種彩色顯示方法形成相應(yīng)于紅綠藍(lán)的3種EL元件的方法，發(fā)白光的EL元件和彩色濾光器組合的方法，發(fā)藍(lán)或藍(lán)綠光的EL元件和熒光物質(zhì)(熒光彩色轉(zhuǎn)換層CCM)組合的方法，以及使相應(yīng)于RGB的EL元件疊置并同時(shí)用透明電極作為陰極(相反電極)的方法。
圖5的結(jié)構(gòu)是使用形成相應(yīng)于紅綠藍(lán)的3種EL元件的方法的例子。圖5中只示出了一個(gè)象素。實(shí)際上，具有相同結(jié)構(gòu)形成相應(yīng)于紅綠藍(lán)每種顏色的象素，從而可以進(jìn)行彩色顯示。
本發(fā)明不論使用哪一種發(fā)光方法都能實(shí)施，因而可以使用4種方法。不過(guò)，因?yàn)闊晒馕镔|(zhì)的響應(yīng)速度比EL的響應(yīng)速度慢，并且有后發(fā)光問(wèn)題發(fā)生，所以最好不使用利用熒光物質(zhì)的方法。此外，可以說(shuō)，如果可能，也不要使用引起亮度降低的彩色濾光器。
EL元件的陰極52被設(shè)置在EL層51上。一種含有Mg，Li，或Ca的低逸出功的材料作為陰極52的材料。最好是，使用由MgAg(Mg∶Ag＝10∶1)制成的電極。此外，可以使用MgAgAl電極，LiAl電極，和LiFAl電極也可以使用。
在本說(shuō)明中，由象素電極(陽(yáng)極)、EL層和陰極構(gòu)成的發(fā)光元件被稱(chēng)為EL元件206。
需要由每個(gè)象素單獨(dú)地形成由EL層51和陰極52構(gòu)成的層疊本體。然而，EL層51對(duì)水十分弱，因而不能使用常規(guī)的光刻技術(shù)。因此，最好使用物理掩模材料，例如金屬掩模，并按照汽相方法例如真空淀積法、濺射法或等離子體CVD法使其選擇地被形成。
也可以使用噴墨方法，絲網(wǎng)印刷方法，旋轉(zhuǎn)涂覆方法等等，作為選擇地形成EL層的方法。不過(guò)，這些方法在目前不能連續(xù)地形成陰極，因此可以說(shuō)，最好使用除去噴墨方法的上述方法。
標(biāo)號(hào)35是保護(hù)電極。其保護(hù)陰極52免受外部水等的影響，同時(shí)，用于連接每個(gè)象素的陰極52。對(duì)于保護(hù)電極53最好使用低電阻的材料，包括鋁(Al)，銅(Cu)或銀(Ag)。由保護(hù)電極53可以期望獲得降低EL層的發(fā)熱的冷卻效果。在形成上述的陰極52之后，不暴露于空氣而繼續(xù)形成保護(hù)電極53也是有效的。
標(biāo)號(hào)54是第二鈍化膜，最好其厚度為10nm-1mm(200-500nm最好)。設(shè)置第二鈍化膜的主要目的是保護(hù)EL層51免受水的影響。還可以有效地冷卻EL層。不過(guò)，如上所述，EL層對(duì)熱很弱，因而應(yīng)當(dāng)在低溫下形成膜(最好由室溫到120℃)。因此，可以說(shuō)，優(yōu)選的膜形成方法是等離子體CVD方法，濺射法，真空淀積法，離子涂鍍法或溶液涂覆法(旋轉(zhuǎn)涂覆法)。
顯然，圖5所示的所有TFT都具有在本發(fā)明中用作有源層的多晶硅膜。
因此，本發(fā)明不限于圖5所示的EL顯示裝置的結(jié)構(gòu)。圖5的結(jié)構(gòu)只是用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的形式之一。
下面使用圖6說(shuō)明本發(fā)明的數(shù)字時(shí)分灰度顯示方法。此處說(shuō)明按照4位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行24個(gè)灰度顯示的情況。
本發(fā)明的EL顯示裝置的象素部分的結(jié)構(gòu)和圖1所示的相同。用于輸入門(mén)信號(hào)的門(mén)信號(hào)線(G1-Gy)和每個(gè)象素的開(kāi)關(guān)TFT的控制極相連。此外，每個(gè)象素的開(kāi)關(guān)TFT的源極區(qū)域或漏極區(qū)域中的一個(gè)和源信號(hào)線(S1-Sx)(也叫做數(shù)據(jù)信號(hào)線)相連，用于輸入數(shù)字信號(hào)，而另一個(gè)和每個(gè)象素的EL驅(qū)動(dòng)TFT的控制極以及電容器相連。注意在實(shí)施例2中的這種結(jié)構(gòu)具有電容器，但是也可以使用不包括電容器的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不受有無(wú)電容器的限制。
EL驅(qū)動(dòng)TFT的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和電源線相連(V1-Vx)，而另一個(gè)和EL元件相連。電源線(V1-Vx)的電位被稱(chēng)為電源電位。此外，電源線(V1-Vx)還和每個(gè)象素的電容器相連。
每個(gè)EL元件包括陽(yáng)極，陰極，和被形成在陽(yáng)極和陰極之間的EL層。在陽(yáng)極和EL驅(qū)動(dòng)TFT的源極區(qū)域或漏極區(qū)域相連時(shí)，即當(dāng)在陽(yáng)極是象素電極的情況下，陰極是相反電極。與此相反，在陰極和EL驅(qū)動(dòng)TFT的源極區(qū)域或漏極區(qū)域相連時(shí)，即當(dāng)在陰極是象素電極的情況下，陽(yáng)極是相反電極。此外，在本說(shuō)明中相反電極的電位被稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)電位。
相反電極的穩(wěn)態(tài)電位和象素電極的電源電位之間的電位差是EL驅(qū)動(dòng)電壓，并且EL驅(qū)動(dòng)電壓被施加于EL層。
圖6表示本發(fā)明的EL顯示裝置的數(shù)字驅(qū)動(dòng)的定時(shí)圖。首先，一個(gè)幀周期(F)被分為4個(gè)子幀周期(SF1-SF4)。注意其中象素部分中的所有象素顯示一個(gè)圖象的時(shí)間間隔被稱(chēng)為一個(gè)幀周期(F)。
一個(gè)子幀周期被分為尋址周期(Ta)和維持周期(Ts)。尋址周期是在一個(gè)子幀周期期間對(duì)所有象素輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)所需的時(shí)間，而維持周期(也被叫做導(dǎo)通周期)是指使EL元件發(fā)光的時(shí)間間隔。
SF1-SF4的尋址周期(Ta)分別是Ta1-Ta4。SF1-SF4的維持周期分別是Ts1到Ts4。
首先，在尋址周期，相反電極被保持在和電源電位高度相同的穩(wěn)態(tài)電位。在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，在數(shù)字驅(qū)動(dòng)的尋址周期中的穩(wěn)態(tài)電位被叫做截止穩(wěn)態(tài)電位。注意，截止穩(wěn)態(tài)電位的高度可以和EL元件不發(fā)光的范圍內(nèi)的電源電位的高度相同。注意，在此時(shí)的EL驅(qū)動(dòng)電壓叫做截止EL驅(qū)動(dòng)電壓。在理想情況下，所需的截止EL驅(qū)動(dòng)電壓為0V，但是該電壓可以是不致使EL元件發(fā)光的數(shù)量級(jí)的數(shù)值。
然后，門(mén)信號(hào)被被輸入到門(mén)信號(hào)線G1，使得具有和門(mén)信號(hào)線G1相連的控制極的開(kāi)關(guān)TFT都導(dǎo)通。
在具有和門(mén)信號(hào)線G1相連的控制極的開(kāi)關(guān)TFT都導(dǎo)通的狀態(tài)下，同時(shí)對(duì)所有的源信號(hào)線(S1-Sx)輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)具有“0”或“1”的信息。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)“0”或“1”中的一個(gè)具有電壓Hi，而另一個(gè)具有電壓Lo。
然后，被輸入到源信號(hào)線(S1到Sx)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)TFT被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT的控制極。此外，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)還被輸入到所有象素的和門(mén)信號(hào)線G1相連的電容器因而其電量被保存。
接著，門(mén)信號(hào)被輸入到門(mén)信號(hào)線G2，因而使具有和門(mén)信號(hào)線G2相連的控制極的開(kāi)關(guān)TFT都處于導(dǎo)通狀態(tài)。然后，在具有和門(mén)信號(hào)線G2相連的控制極的開(kāi)關(guān)TFT都導(dǎo)通的狀態(tài)下，同時(shí)對(duì)源信號(hào)線(S1-Sx)輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。被輸入到源信號(hào)線(S1到Sx)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)TFT被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT的控制極。此外，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)還被輸入到所有象素的和門(mén)信號(hào)線G2相連的電容器，并被保存。
通過(guò)重復(fù)上述的操作直到門(mén)信號(hào)線Gy，對(duì)所有的象素都輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。直到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入到所有象素的周期叫做尋址周期。
當(dāng)完成尋址周期的同時(shí)，開(kāi)始維持周期。當(dāng)維持周期開(kāi)始時(shí)，相反電極的電位從截止穩(wěn)態(tài)電位轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通穩(wěn)態(tài)電位。在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，在數(shù)字驅(qū)動(dòng)的維持周期中的穩(wěn)態(tài)電位被叫做導(dǎo)通穩(wěn)態(tài)電位。導(dǎo)通穩(wěn)態(tài)電位具有一個(gè)在使EL元件發(fā)光的值和電源電位之間的電位差。注意，這個(gè)電位差叫做導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓。此外，注意截止穩(wěn)態(tài)電位和導(dǎo)通穩(wěn)態(tài)電位被統(tǒng)稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)電位。此外，導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓和截止EL驅(qū)動(dòng)電壓被統(tǒng)稱(chēng)為EL驅(qū)動(dòng)電壓。
在維持周期內(nèi)，所有開(kāi)關(guān)TFT都被設(shè)置為截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)被保存在電容器中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT的控制極。
在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)具有信息“0”時(shí)，EL驅(qū)動(dòng)TFT被設(shè)置為截止?fàn)顟B(tài)。因EL元件的象素電極被保持在截止穩(wěn)態(tài)電位。結(jié)果，被包括在該象素中的被施加有具有信息“0”的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的EL元件不發(fā)光。
在另一方面，在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)具有信息“1”的情況下，EL驅(qū)動(dòng)TFT導(dǎo)通。因而電源電位加于EL元件的象素電極。結(jié)果，被包括在該象素中的被施加有具有信息“1”的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的EL元件發(fā)光。
在完成維持周期時(shí)，再次開(kāi)始尋址周期，并且在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入給所有的象素時(shí)，開(kāi)始維持周期。此時(shí)，周期Ts1到Ts3中任何一個(gè)成為維持周期。此處，周期Ts3使預(yù)定象素導(dǎo)通。
對(duì)其余的2個(gè)子幀周期重復(fù)類(lèi)似的操作，Ts2和Ts1依次被設(shè)置為維持周期，使得預(yù)定的象素在各個(gè)子幀內(nèi)導(dǎo)通。
當(dāng)4子幀周期完成之后，便完成了一個(gè)幀周期。
注意，在本發(fā)明中，在4個(gè)維持周期Ts1，...Ts4當(dāng)中，在至少一個(gè)維持周期期間，由EL元件發(fā)出的光的亮度被設(shè)置為總是低于在其它的維持周期中由EL元件發(fā)出的光的亮度。在實(shí)施例2中，在維持周期Ts3與Ts4期間由EL元件發(fā)出的光的亮度是在維持周期Ts1和Ts2期間由EL元件發(fā)出的光的亮度的一半。換句話說(shuō)，在維持周期Ts3和Ts4期間導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓是在其它維持周期Ts1和Ts2的期間的導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓的一半。
維持周期Ts1和Ts2的長(zhǎng)度，即除去具有發(fā)出的光的亮度是Ts1和Ts2發(fā)出的光的亮度的一半的維持周期Ts3和Ts4之外的維持周期的長(zhǎng)度，分別被表示為T(mén)和2-1T，其中T是正的常數(shù)。此外，維持周期Ts3和Ts4的長(zhǎng)度分別被表示為2-2T×2和2-3T×2。即維持周期Ts1到Ts4的長(zhǎng)度的比是1∶2-1∶2-1∶2-2。因此，即使在維持周期Ts3和Ts4期間由EL元件發(fā)出的光的亮度是在其它維持周期Ts1和Ts2中發(fā)出的光的亮度的1/2，維持周期Ts3和Ts4對(duì)所有維持周期的長(zhǎng)度的比是發(fā)出的光的亮度不被設(shè)置為一半的情況下的兩倍。因此，即使在維持周期Ts3和Ts4中EL元件發(fā)出的光的亮度是其它維持周期的一半，維持周期Ts3和Ts4的長(zhǎng)度比被設(shè)置為兩倍，可以獲得所需的灰度顯示。
因而，即使在維持周期Ts3和Ts4由EL元件發(fā)出的光的亮度是其它維持周期的亮度的一半，不論使維持周期Ts1到Ts4中的哪一個(gè)的亮度減少，并且也不管使亮度減少多少，并不管形成多少個(gè)低亮度的維持周期，如果在維持周期Ts1到Ts4的每個(gè)維持周期期間，由EL元件發(fā)出的光的數(shù)量被取為L(zhǎng)m1，...，Lm4，則Lm1∶Lm2∶lm3∶Lm4＝20∶2-1∶2-2∶2-3。注意，SF1到SF4出現(xiàn)的次序可以是任意的。因此，維持周期Ts1，...，Ts4出現(xiàn)的次序也是任意的。通過(guò)組合這些維持周期，可以在24個(gè)灰度值當(dāng)中提供所需的灰度顯示。
每個(gè)象素的灰度通過(guò)在一個(gè)幀周期期間選擇在哪一個(gè)子幀周期期間發(fā)光來(lái)確定。例如，在n＝4的情況下，假定具有在所有維持周期期間發(fā)出的光的象素的亮度被設(shè)為100％，則對(duì)于在Ts1和Ts2內(nèi)發(fā)光的象素的情況，亮度被表示為80％。在選擇Ts2，Ts3和Ts4的情況下，亮度可以被表示為47％。
利用本發(fā)明，即使TFT的Id-Vg特性發(fā)生輕微改變，當(dāng)施加相等的控制極電壓時(shí)，輸出電流數(shù)量的不一致性可以通過(guò)上述結(jié)構(gòu)被抑制。因此，可以避免即使施加相同的輸入電壓信號(hào)，相鄰象素的EL元件發(fā)出的光的數(shù)量由于Id-Vg特性的偏離而相差太大。
此外，在維持周期Tsp中，其中發(fā)出的光的亮度是在其它維持周期Ts1-Tsn期間發(fā)出的光的亮度的1/m，如果其它維持周期Ts1-Tsn的長(zhǎng)度被取為2-(n-1)T，其中T是正的常數(shù)，則EL元件發(fā)光的時(shí)間的數(shù)量可以取為2-(p-1)T×m。按照上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)在維持周期Tsp由EL元件發(fā)出的光的亮度使其成為在其它維持周期中發(fā)出的光的亮度的1/m，和在維持周期Tsp期間發(fā)出的光的亮度不被調(diào)節(jié)為1/m時(shí)的情況相比，維持周期Tsp對(duì)所有的維持周期的長(zhǎng)度比，可以擴(kuò)展m倍。因此，按照增加的灰度數(shù)，即使位數(shù)n變得較大和維持周期的長(zhǎng)度變得較短，通過(guò)降低由EL元件發(fā)出的光的亮度，維持周期的長(zhǎng)度可以被擴(kuò)展。
此外，在實(shí)施例2中說(shuō)明的是利用非隔行掃描進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的例子，但是，也可以使用隔行掃描進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
注意實(shí)施例2可以和實(shí)施例1自由組合。
在本實(shí)施例中，說(shuō)明用于同時(shí)制造象素部分的TFT和象素部分周?chē)尿?qū)動(dòng)電路部分的方法。關(guān)于驅(qū)動(dòng)電路，為了便于說(shuō)明，圖中示出了作為基本單元的CMOS電路。
首先，制備底板501，在其表面上設(shè)置底膜(未示出)，如圖7A所示。在本實(shí)施例中，厚度為200nm的氮化氧化硅膜和厚度為100nm的另一個(gè)氮化氧化硅膜被層疊在晶體玻璃上并用作底膜。此時(shí)，最好在接觸晶體玻璃底板的膜中氮的濃度被保持為10-25重量％。當(dāng)然，可以在石英底板上直接形成元件而不用任何底膜。
此后，通過(guò)已知的膜形成方法在底板501上形成厚度為45nm的無(wú)定形硅膜502。不必限制于無(wú)定形硅膜。而是，在本實(shí)施例中，可以使用具有無(wú)定形結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜(包括微晶半導(dǎo)體膜)。其中也可以使用具有無(wú)定形結(jié)構(gòu)的復(fù)合半導(dǎo)體膜，例如無(wú)定形硅鍺膜。
關(guān)于從此處到圖7C的步驟，可以完全引用由本申請(qǐng)人申請(qǐng)的日本待審專(zhuān)利公開(kāi)1998，2477735。該專(zhuān)利公開(kāi)中披露了一種關(guān)于使半導(dǎo)體膜晶體化的技術(shù)，其中使用例如Ni元素作為催化劑。
首先，形成具有開(kāi)孔503a和503b的保護(hù)膜504。在本實(shí)施例中，使用厚度為150nm的氧化硅膜。通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂覆方法在保護(hù)膜504上形成含有Ni的層505。關(guān)于含有鎳的層的形成，可以參考上述的專(zhuān)利公開(kāi)。
此后，如圖7B所示，在惰性氣體內(nèi)在570℃下進(jìn)行14小時(shí)的熱處理，無(wú)定形硅膜502結(jié)晶。此時(shí)，晶體化從和Ni接觸的區(qū)域506a，506b(以后叫做Ni添加區(qū)域)開(kāi)始和底板平行地進(jìn)行。結(jié)果，形成具有晶體結(jié)構(gòu)的多晶硅膜507，其中聚集著桿狀的晶體并形成線。
此后，如圖7C所示，屬于第15族的一種元素(最好是磷)被添加到Ni添加區(qū)域506a，506b，同時(shí)剩下保護(hù)膜504作為掩模。因而形成以高的濃度添加有磷的區(qū)域508a，508b(以后叫做磷添加區(qū)域)。
此后，在惰性氣體中在600℃下進(jìn)行12小時(shí)的熱處理，如圖7C所示。通過(guò)所述熱處理除去在多晶硅膜507中的Ni。并且?guī)缀跛械腘i最后被磷添加區(qū)域508a，508b捕獲，如箭頭所示。據(jù)認(rèn)為這是由磷引起的金屬元素(在本實(shí)施例中是Ni)的聚集效應(yīng)而產(chǎn)生的現(xiàn)象。
利用這種處理，在多晶硅膜509中殘留的鎳的濃度被減少到至少2×1017原子/cm3，這是由SIMS(二級(jí)離子質(zhì)譜儀)測(cè)量的。雖然鎳是半導(dǎo)體的致命物質(zhì)，但是當(dāng)其被減少到這一數(shù)量時(shí)對(duì)TFT的特性沒(méi)有負(fù)面影響。此外，因?yàn)檫@個(gè)濃度是當(dāng)前SIMS分析的測(cè)量極限，實(shí)際上，其具有更低的濃度(小于2×1017原子/cm3)。
這樣可以獲得被催化劑晶體化并使催化劑減少到不影響TFT的操作的多晶硅膜509。此后，通過(guò)成形處理只形成使用多晶硅膜509的有源層510-513。此時(shí)，應(yīng)當(dāng)通過(guò)使用上述的多晶硅膜形成在隨后的成形中進(jìn)行掩模對(duì)準(zhǔn)所用的標(biāo)記(圖7D)。
此后，通過(guò)等離子體CVD方法形成厚度為50nm的氮化氧化硅膜，如圖7E所示，然后，在氧化環(huán)境中在950℃下進(jìn)行1小時(shí)的熱處理和熱氧化處理。氧化氣體可以是氧氣或者是其中加有鹵素的氧氣。
在這種熱氧化處理中，在有源層和氮化氧化硅膜之間的界面內(nèi)進(jìn)行氧化，并且其厚度大約為15nm的多晶硅膜被氧化，使得形成厚度大約為30nm的氧化硅膜。即，形成厚度為80nm的控制極絕緣膜514，其中30nm的氧化硅膜和50nm的氮化氧化硅膜被層疊在一起。通過(guò)熱氧化處理使有源層510-513的膜厚成為30nm。
此后，如圖8A所示，形成光刻膠掩模515，通過(guò)控制極絕緣膜514的介質(zhì)加入p型雜質(zhì)元素(以后成為p型雜質(zhì)元素)。作為p型雜質(zhì)元素，一般使用第13族中的元素，例如硼或鍺。這被稱(chēng)為溝道摻雜處理，是用于控制TFT的門(mén)限電壓的一種處理。
在本實(shí)施例中，利用離子摻雜方法加入硼，其中進(jìn)行等離子激發(fā)而不發(fā)生乙硼烷(B2H6)的質(zhì)量分離。當(dāng)然，也可以使用進(jìn)行質(zhì)量分離的離子植入方法。按照這個(gè)方法，形成包含濃度為1×1015-1×1018原子/cm3(最好5×1016-5×1017原子/cm3)的硼的雜質(zhì)區(qū)域516-518。
此后，形成光刻膠掩模519a，519b，如圖8B所示，通過(guò)控制極絕緣膜514的介質(zhì)加入n型雜質(zhì)元素(以后成為n型雜質(zhì)元素)。作為n型雜質(zhì)元素，一般使用第15族中的元素，例如磷或砷。在本實(shí)施例中，利用等離子摻雜方法，其中進(jìn)行等離子激發(fā)而不發(fā)生磷化氫(PH3)的質(zhì)量分離。被加入的磷的濃度為1×1018原子/cm3。當(dāng)然，也可以使用進(jìn)行質(zhì)量分離的離子植入方法。
如此調(diào)整劑量，使得被包括在用這種方法形成的n型雜質(zhì)區(qū)域520，521中的n型雜質(zhì)元素的濃度為2×1016-5×1019原子/cm3(最好5×1017-5×1018原子/cm3)。
此后，進(jìn)行激活添加的n型雜質(zhì)元素和p型雜質(zhì)元素的處理，如圖8C所示。這不需要限制激活方法，不過(guò)，因?yàn)樵O(shè)置有控制極絕緣膜514，所以最好使用利用電熱的爐子進(jìn)行的的退火處理。此外，最好在盡可能高的溫度下進(jìn)行熱處理，因?yàn)榇嬖谝呀?jīng)破壞有源層和在圖8A的處理中作為溝道形成區(qū)域的控制極絕緣膜之間的界面的可能性。
因?yàn)樵诒緦?shí)施例中使用加有高的熱阻的晶體玻璃，所以利用800℃的熱處理爐進(jìn)行1小時(shí)的激活處理。可以保持一定處理溫度在氧化環(huán)境中進(jìn)行熱氧化，或者在惰性氣體中進(jìn)行熱處理。
這個(gè)處理凈化n型雜質(zhì)區(qū)域520，521的邊緣，即，n型雜質(zhì)區(qū)域520，521和沒(méi)有添加n型雜質(zhì)元素的n型雜質(zhì)區(qū)域520，521周?chē)膮^(qū)域(由圖8A的處理形成的p型雜質(zhì)區(qū)域)之間的邊界(結(jié))。這意味著，當(dāng)稍后制成TFT時(shí)，LDD區(qū)域和溝道形成區(qū)域可以形成良好的結(jié)。
此后，形成厚度為200-400nm的導(dǎo)電膜，并進(jìn)行成形，使得形成控制極522-525。按照控制極522-525的寬度，決定每個(gè)TFT的長(zhǎng)度。
控制極可以由單層導(dǎo)電膜制成，不過(guò)，在需要時(shí)最好使用多層膜例如兩層膜或三層膜。已知的導(dǎo)電膜可以用作控制極的材料。特別是，可以使用從由具有導(dǎo)電性的Al，Ta，Ti，Mo，W，Cr，和Si構(gòu)成的組中選擇的元素制成的膜；由上述元素的氮化物制成的膜(一般為氮化鉭膜，氮化鎢膜，或氮化鈦膜)；或上述元素組合的合金膜(一般為Mo-W合金，Mo-To合金)或者上述元素的硅化物膜(一般為硅化鎢膜，硅化鈦膜)。當(dāng)然，這些膜可以具有單層或多層的結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施例中，使用厚度為50nm的氮化鎢(WN)的多層膜和厚度為350nm的鎢(W)膜。這些膜可以通過(guò)濺射方法形成。當(dāng)惰性氣體Xe，Ne或其類(lèi)似物作為濺射氣體被加入時(shí)，可以阻止由于應(yīng)力而引起的膜的剝離。
此時(shí)，如此形成控制極523和525，使得其分別和n型雜質(zhì)區(qū)域520和521的一部分重疊，從而把控制極絕緣膜514夾在中間。這個(gè)重疊的部分以后成為和控制極重疊的LDD區(qū)域。按照所示的截面圖，控制極524a和524b是分開(kāi)的，實(shí)際上它們彼此電氣相連。
此后，利用控制極522-525作為掩模以自調(diào)整的方式加入n型雜質(zhì)元素(在本實(shí)施例中使用磷)，如圖9A所示。此時(shí)，進(jìn)行調(diào)整，使得被加入磷而形成的雜質(zhì)區(qū)域527-533中磷的濃度是n型雜質(zhì)區(qū)域520和521中的磷的濃度的1/2到1/10(一般為1/3到1/4之間)。特別是，最好在1×1016到5×1018原子/cm3(一般為3×1017到3×1018原子/cm3)。
此后，如圖9B所示，形成光刻膠掩模534a-534d，使得蓋住控制極，然后添加n型雜質(zhì)元素(在本實(shí)施例中是磷)，從而形成含有高濃度的磷的雜質(zhì)區(qū)域535-541。此處也使用氫化磷(PH3)進(jìn)行離子摻雜，并被調(diào)節(jié)，以便在這些區(qū)域的磷的濃度為1×1020到1×1021原子/cm3(最好是2×2020到5×1021原子/cm3)通過(guò)這種處理形成n勾道TFT的源極區(qū)域或漏極區(qū)域，并且開(kāi)關(guān)TFT剩下由圖9A的處理形成的n型雜質(zhì)區(qū)域530-532的部分。
此后，如圖9C所示，除去光刻膠掩模534a-534d，并形成新的光刻膠掩模543。然后加入p型雜質(zhì)元素(本實(shí)施例中使用硼)，從而形成含有高濃度的硼的雜質(zhì)區(qū)域544和545。此處按照使用乙硼烷(B2H6)離子摻雜方法，加入硼而獲得的濃度為3×1020到3×1021原子/cm3(一般為5×1020到1×1021原子/cm3)。
已經(jīng)被添加到雜質(zhì)區(qū)域544和545的磷的濃度為1×1020到1×1021原子/cm3。此處加入的硼的濃度至少是所加入的磷的3倍。因此，已經(jīng)形成的n型雜質(zhì)區(qū)域完全轉(zhuǎn)換為p型的，因而作為p型雜質(zhì)區(qū)域。
此后，如圖9D所示，在除去光刻膠掩模543之后，形成第一中間層絕緣膜546。作為第一中間層絕緣膜546，使用包括硅的絕緣膜，其呈單層結(jié)構(gòu)或作為單層結(jié)構(gòu)的組合的多層結(jié)構(gòu)的形式。最好是，膜的厚度為400nm-1.5μm。在本實(shí)施例中，使用的結(jié)構(gòu)是在200nm厚的氮化硅膜上疊置800nm厚的氧化硅膜。
此后，激活被添加的各種濃度的n型或p型雜質(zhì)元素。最好使用爐子退火方法作為激活方法。在本實(shí)施例中，在電爐中在550℃的氮?dú)庵羞M(jìn)行4小時(shí)的熱處理。
此外，在含有3-100％的氫的300-450℃的環(huán)境中進(jìn)行1-12小時(shí)的熱處理，從而進(jìn)行氫化。這是一種通過(guò)利用熱激活的氫使半導(dǎo)體膜中的懸掛鍵進(jìn)行氫終止的處理。作為另外一種氫化方法，也可以進(jìn)行等離子體氫化(使用由等離子體激活的氫)。
氫化處理可以在形成第一中間層絕緣膜546期間進(jìn)行。更具體地說(shuō)，可以在形成200nm厚的氧化的氮化硅膜之后進(jìn)行上述的氫化處理，然后，可以形成其余的800nm厚的氧化硅膜。
此后，如圖10A所示，在第一中間層絕緣膜546和控制極絕緣膜514中形成連接孔，并形成源極引線547-550和漏極引線551-553。在本實(shí)施例中，該電極由3層結(jié)構(gòu)的多層膜構(gòu)成，其中利用濺射方法連續(xù)形成100nm厚的鈦膜、300nm厚的含有鈦的鋁膜、和150nm厚的鈦膜。當(dāng)然，也可以使用其它的導(dǎo)電膜。
此后，形成厚度為50-500nm(一般200-300nm)的第一鈍化膜554。在本實(shí)施例中使用300nm厚的氧化氮化硅膜作為第一鈍化膜554。這也可以利用氮化硅膜代替。
此時(shí)，在形成氧化氮化硅膜之前使用含有氫的例如H2或NH3等氣體進(jìn)行等離子體處理是有效的。用這種處理激活的氫被供給第一中間層絕緣膜546，并通過(guò)進(jìn)行熱處理可以改善第一鈍化膜554的膜的質(zhì)量。與此同時(shí)，因?yàn)閷?duì)第一中間層絕緣膜546加入的氫擴(kuò)散到下側(cè)，因而有源層可以被有效地氫化。
此后，如10B所示，形成由有機(jī)樹(shù)脂制成的第二中間層絕緣膜555。作為有機(jī)樹(shù)脂，可以使用聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸和BCB(苯環(huán)丁烯)。特別是，因?yàn)榈诙虚g層絕緣膜555主要用于矯平由TFT形成的高度差，所以最好使用矯平性能良好的丙烯酸。在本例中，形成厚度為2.5μm的丙烯酸膜。
此后，對(duì)第二中間層絕緣膜555和第一鈍化膜553中形成到達(dá)漏極引線553的連接孔，并形成保護(hù)電極556。可以使用幾乎全部用鋁制成的導(dǎo)電膜作為保護(hù)電極556。保護(hù)電極556可以利用真空淀積方法制成。
此后，形成厚度為500nm的包括硅的絕緣膜(在本實(shí)施例中為氧化硅膜)，然后在相應(yīng)于象素電極的位置形成開(kāi)孔，并形成第三中間層絕緣膜557。當(dāng)形成開(kāi)孔時(shí)，通過(guò)使用濕刻法可以容易地形成錐形的側(cè)壁。如果開(kāi)孔的側(cè)壁沒(méi)有足夠緩和的斜坡，則由于高度差引起的EL層的劣化可能導(dǎo)致嚴(yán)重的問(wèn)題。
此后，形成相反電極(MgAg電極)558(EL元件的陰極)利用真空淀積法形成MgAg電極558。使它的厚度是180-300nm(一般200-250nm)。
接著，利用真空淀積法在不暴露于空氣的條件下形成EL層559。EL層559的膜厚為800-200nm(一般100-120nm)，并且象素電極(陽(yáng)極)560的膜厚可以是110nm。
在這種處理中，EL層和象素電極(陽(yáng)極)對(duì)于相應(yīng)于紅綠藍(lán)的各個(gè)象素按照順序被形成。不過(guò)，由于EL層對(duì)溶液的耐受程度差，所以它們必須相互獨(dú)立地被形成而不能使用光刻技術(shù)。因而，最好使用金屬掩模蓋住其余的象素而只留下所需的一個(gè)，并對(duì)于所需的象素選擇地形成EL層和象素電極(陽(yáng)極)。
具體地說(shuō)，首先設(shè)置掩模蓋住除去相應(yīng)于紅色象素之外的所有的象素，利用掩模選擇地形成發(fā)紅光的EL層和象素電極(陽(yáng)極)。然后，設(shè)置掩模蓋住除去相應(yīng)于綠色象素之外的所有的象素，利用掩模選擇地形成發(fā)綠光的EL層和象素電極(陽(yáng)極)。此后，如上所述，設(shè)置掩模蓋住除去相應(yīng)于藍(lán)色象素之外的所有的象素，利用掩模選擇地形成發(fā)藍(lán)光的EL層和象素電極(陽(yáng)極)。在這種情況下，對(duì)于各個(gè)顏色使用不同的掩模而不用同一個(gè)掩模。最好是，在不間斷真空的條件下進(jìn)行這些處理，直到對(duì)于所有象素都形成EL層。
可以使用已知的材料形成EL層559。作為已知的材料，最好是考慮到驅(qū)動(dòng)電壓的有機(jī)材料。例如，EL層可以由4層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中包括正空穴注入層，正空穴輸送層，發(fā)光層，和電子注入層。在本實(shí)施例中，形成氧化錫銦膜作為EL層的象素電極(陽(yáng)極)。可以使用對(duì)氧化銦混合2-20％的氧化鋅的(ZnO)的透明的導(dǎo)電膜。也可以使用其它已知的材料。
在最后階段，形成厚度為300nm的由氮化硅膜制成的第二鈍化膜561。
這樣，便制成了如圖10C所示的結(jié)構(gòu)的EL顯示裝置。實(shí)際上，所示的裝置被利用氣密性的保護(hù)膜(多層膜，紫外線固化的樹(shù)脂膜等)或殼體例如陶瓷密封殼封裝(密封)，使得當(dāng)制成如圖10C所示的產(chǎn)品時(shí)不暴露于空氣中。在這種情況下，通過(guò)在殼體內(nèi)部充以惰性氣體或者放置吸濕材料(例如氧化鋇)可以改善EL層的可靠性(壽命)。
本實(shí)施例可以和實(shí)施例2自由組合。
下面參照?qǐng)D11的透視圖說(shuō)明本實(shí)施例的EL顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例的的EL顯示裝置包括象素部分2202、控制極信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路2203、和源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路2204，它們都被形成在玻璃底板2201上。象素部分2202的開(kāi)關(guān)TFT2205是n勾道TFT，并被設(shè)置在和控制極側(cè)驅(qū)動(dòng)電2203相連的控制極引線2206和與源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路2204相連的源極引線2207的交點(diǎn)。此外，開(kāi)關(guān)TFT 2205的漏極和EL驅(qū)動(dòng)TFT2208的控制極相連。
EL驅(qū)動(dòng)TFT2208的源極側(cè)和電流輸入線2209相連。提供有電容器2216，其和EL驅(qū)動(dòng)TFT2208的控制極以及電流輸入線2209相連。在本實(shí)施例中，電源電位被附加于電流輸入線2209。此外，公共電位被附加于EL元件2211的相反電極(本實(shí)施例中為陰極)上。
然后，在作為外部輸入和輸出端子的FPC2212上，提供用于向驅(qū)動(dòng)電路傳送信號(hào)的輸入引線(連接引線)2213，2214，以及和電流輸入線2209相連的輸入-輸出引線2214。
下面按照?qǐng)D12A和圖12B說(shuō)明包括殼體材料的本實(shí)施例的EL組件。注意，在需要時(shí)，將引用圖11中的標(biāo)號(hào)。
在玻璃底板2201上，形成有象素部分2202，控制極信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路2203和源極信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路2204。來(lái)自各個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的每種引線通過(guò)輸入和輸出引線2213到2215以及FPC2212和外部裝置相連。
此時(shí)，底板2304被這樣設(shè)置，使得至少覆蓋象素部分2202，最好覆蓋象素部分2202和驅(qū)動(dòng)電路2203和2204。注意保護(hù)底板2304通過(guò)密封材料2305以這樣的方式被固定到玻璃底板2201上，使得和玻璃底板2201一道形成封閉的空間。此時(shí)，EL元件處于被完全封閉在所述的封閉的空間中的狀態(tài)下，因而完全和外部的空氣隔離。由玻璃底板2201，保護(hù)底板2304和密封材料2305構(gòu)成的密閉空間被稱(chēng)為小室2306。通過(guò)設(shè)置多個(gè)保護(hù)底板2304，可以形成多個(gè)小室2306。
保護(hù)底板2304的材料性質(zhì)最好是絕緣材料例如玻璃或聚合物。例如，非晶體玻璃(硼硅酸鹽玻璃，石英等)，晶體玻璃，陶瓷玻璃，有機(jī)樹(shù)脂(丙烯酸樹(shù)脂、苯乙烯樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂等)或硅酮樹(shù)脂。此外，可以使用陶瓷。此外，當(dāng)密封材料2305是絕緣材料時(shí)，也可以使用金屬材料例如不銹鋼合金。
關(guān)于密封材料2305的性質(zhì)，可以使用環(huán)氧樹(shù)脂，丙烯酸樹(shù)脂等。此外，也可以使用熱塑樹(shù)脂或光塑樹(shù)脂作為黏合劑。不過(guò)，需要使用能夠最大限度地阻止氧和濕氣透過(guò)的材料。
最好對(duì)小室2306注入封裝材料。作為封裝材料，可以使用PVC(聚氯乙烯)，環(huán)氧樹(shù)脂，硅樹(shù)脂，PVB(聚乙烯醇縮丁醛)，EVA(乙烯乙酸乙烯酯)，丙烯酸和聚酰亞胺等。
在小室2306中填充干燥劑也是有效的?？梢允褂迷谌毡緦?zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)9-148066中披露的干燥劑作為干燥劑。一般可以使用鋇的氧化物。
注意，如圖12B所示，象素部分具有多個(gè)象素，每個(gè)象素分別具有絕緣的EL元件。并且所有這些EL元件具有保護(hù)電極2307作為公共電極。在本實(shí)施例中所示的情況是，最好連續(xù)地形成不暴露于空氣的EL層，陰極(MgAg電極)和保護(hù)電極。而如果EL層和陰極通過(guò)使用相同的掩模材料制成，并且只有保護(hù)電極可以由不同的掩模材料制成，則將利用圖12B所示的結(jié)構(gòu)。
此時(shí)，需要只在象素部分上提供EL層和陰極。不需要在驅(qū)動(dòng)電路上設(shè)置EL層和陰極。當(dāng)然，即使當(dāng)在驅(qū)動(dòng)電路上提供EL層和陰極時(shí)也不會(huì)發(fā)生問(wèn)題。不過(guò)，考慮到EL層中包括堿金屬這個(gè)事實(shí)時(shí)，最好EL層和陰極不被提供在驅(qū)動(dòng)電路上。
保護(hù)電極2307通過(guò)由和象素電極相同的材料制成的連接引線2309的介質(zhì)和由標(biāo)號(hào)2308表示的區(qū)域中的輸入輸出引線2310相連。輸入輸出引線2310是電流輸入線，其用于向保護(hù)電極2307提供EL驅(qū)動(dòng)電位，并通過(guò)導(dǎo)電膏材料2311的介質(zhì)和FPC2212相連。
注意本實(shí)施例所示的結(jié)構(gòu)可以和和實(shí)施例1以及實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)自由組合。
在實(shí)施例5中，將說(shuō)明按照本發(fā)明的EL顯示裝置的象素的結(jié)構(gòu)。
在按照本發(fā)明的EL顯示裝置的象素部分上，多個(gè)象素被設(shè)置成陣列型的結(jié)構(gòu)。圖13A表示象素的電路圖的一個(gè)例子。在象素1000中，提供有開(kāi)關(guān)TFT1001，如圖13A所示。注意，在本發(fā)明中，作為開(kāi)關(guān)TFT1001，可以使用N型溝道TFT或P型溝道TFT。在圖13A中，使用N型溝道TFT作為開(kāi)關(guān)TFT1001。
開(kāi)關(guān)TFT1001的控制極和門(mén)信號(hào)線1002相連，用于輸入門(mén)信號(hào)。開(kāi)關(guān)TFT1001的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和數(shù)據(jù)信號(hào)線(也稱(chēng)為源信號(hào)線)1003相連，用于輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，而另一個(gè)和EL驅(qū)動(dòng)TFT1004的控制極相連。
EL驅(qū)動(dòng)TFT1004的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和電源線1005相連，而另一個(gè)和EL元件1006相連。
EL元件1006包括陽(yáng)極，陰極，和被提供在陽(yáng)極和陰極之間的EL層。注意，按照本發(fā)明，在陽(yáng)極是象素電極陰極是相反電極的情況下，EL驅(qū)動(dòng)TFT1004的源極區(qū)域或者漏極區(qū)域和EL元件1006的陽(yáng)極相連。與此相反，在陽(yáng)極是相反電極而陰極是象素電極的情況下，EL驅(qū)動(dòng)TFT的源極區(qū)域或漏極區(qū)域和EL元件1006的陰極相連。
注意，作為EL驅(qū)動(dòng)TFT1004，可以使用N型溝道TFT或P型溝道TFT。不過(guò)，在EL元件1006的陽(yáng)極是象素電極而陰極是相反電極的情況下，最好EL驅(qū)動(dòng)TFT1004是P型溝道TFT。此外，與此相反，在EL元件1006的陰極是象素電極而陽(yáng)極是相反電極的情況下，最好EL驅(qū)動(dòng)TFT1004是N型溝道TFT。在圖13A中，使用P型溝道TFT作為EL驅(qū)動(dòng)TFT1004。EL元件1006的陰極和穩(wěn)態(tài)電源1007相連。
此外，在開(kāi)關(guān)TFT1001處于非選擇的狀態(tài)下(截止?fàn)顟B(tài))，可以提供電容器用于保持EL驅(qū)動(dòng)TFT1004的控制極電壓。在提供有電容器的情況下，電容器被連接在開(kāi)關(guān)TFT1001的不和源信號(hào)線相連的源極區(qū)域或漏極區(qū)域以及電源線1005之間。在圖13A所示的電路圖中，電源線1005和源信號(hào)線1003并行地設(shè)置。
此外，在EL驅(qū)動(dòng)TFT1004的有源層中可以提供LDD區(qū)域，并且可以形成這樣一個(gè)區(qū)域(Lov區(qū)域)，其中LDD區(qū)域和控制極通過(guò)控制極絕緣膜重疊。通過(guò)在有源層的漏極區(qū)域側(cè)中形成Lov區(qū)域，不論EL驅(qū)動(dòng)TFT1004是N型溝道TFT或者是P型溝道TFT，在EL驅(qū)動(dòng)TFT1004的控制極和Lov區(qū)域之間可以形成電容，并且可以存儲(chǔ)EL驅(qū)動(dòng)TFT1004的控制極電壓。具體地說(shuō)，在EL驅(qū)動(dòng)TFT1004是N型溝道TFT的情況下，通過(guò)在有源層的漏極區(qū)域的一側(cè)形成Lov區(qū)域，可以使導(dǎo)通電流增加。
為了使用EL驅(qū)動(dòng)TFT的Lov區(qū)域作為用于保存EL驅(qū)動(dòng)TFT1004的控制極電壓的電容器，在象素尺寸是22μm×22μm，控制極絕緣膜的厚度是800埃，以及控制極絕緣膜的相對(duì)介電常數(shù)是4.1的情況下，所需的電容值大約為19.8fF。因而，作為L(zhǎng)ov區(qū)域的面積(通過(guò)控制極絕緣膜LDD區(qū)域和控制極重疊的面積)，大約需要66μm2。
注意，在圖13A所示電路圖中，或者開(kāi)關(guān)TFT1001或者EL驅(qū)動(dòng)TFT1004可以被制成多控制極結(jié)構(gòu)(一種具有兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)連接的溝道形成區(qū)域的有源層的結(jié)構(gòu))。圖14A表示一個(gè)象素的電路圖，其中在圖13A中所示的象素的開(kāi)關(guān)TFT1001被制成多控制極結(jié)構(gòu)。
提供的開(kāi)關(guān)TFT1001a和開(kāi)關(guān)TFT1001b串聯(lián)連接。除去開(kāi)關(guān)TFT1001a和開(kāi)關(guān)TFT1001b之外，所示的結(jié)構(gòu)和圖13A所示的相同。通過(guò)把開(kāi)關(guān)TFT制成多控制極結(jié)構(gòu)，可以減少截止電流，并且尤其是可以不用形成電容器便可存儲(chǔ)EL驅(qū)動(dòng)TFT1004的控制極電壓。因此，可以不必形成用于存儲(chǔ)EL驅(qū)動(dòng)TFT1004的控制極電壓的電容器。注意，在圖14A中，采用雙控制極結(jié)構(gòu)。不過(guò)，本發(fā)明不限于雙控制極結(jié)構(gòu)?？梢允褂萌魏味嗫刂茦O結(jié)構(gòu)。
此外，雖然沒(méi)有示出，在EL驅(qū)動(dòng)TFT被制成多控制極結(jié)構(gòu)的情況下，可以抑制由于發(fā)熱而引起的EL驅(qū)動(dòng)TFT的劣化。
接著，圖13B表示按照本發(fā)明的象素的電路圖的另一個(gè)例子。在圖13B中，在象素1100中，提供有開(kāi)關(guān)TFT1101。注意，在本發(fā)明中，作為開(kāi)關(guān)TFT1101，可以使用N型溝道TFT或P型溝道TFT。在圖13B中，使用N型溝道TFT作為開(kāi)關(guān)TFT1101。開(kāi)關(guān)TFT1101的控制極和門(mén)信號(hào)線1102相連，用于輸入門(mén)信號(hào)。開(kāi)關(guān)TFT1101的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和數(shù)據(jù)信號(hào)線(也稱(chēng)為源信號(hào)線)1103相連，用于輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，而另一個(gè)和EL驅(qū)動(dòng)TFT1104的控制極相連。
此時(shí)，EL驅(qū)動(dòng)TFT1104的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和電源線1105相連，而另一個(gè)和EL元件1106相連。
EL元件1106包括陽(yáng)極，陰極，和被提供在陽(yáng)極和陰極之間的EL層。注意，在本發(fā)明中，在陽(yáng)極是象素電極陰極是相反電極的情況下，EL驅(qū)動(dòng)TFT1104的源極區(qū)域或者漏極區(qū)域和EL元件1106的陽(yáng)極相連。與此相反，在陽(yáng)極是相反電極而陰極是象素電極的情況下，EL驅(qū)動(dòng)TFT1104的源極區(qū)域或漏極區(qū)域和EL元件1106的陰極相連。注意，作為EL驅(qū)動(dòng)TFT1104，可以使用N型溝道TFT或P型溝道TFT。不過(guò)，在EL元件1006的陽(yáng)極是象素電極而陰極是相反電極的情況下，最好EL驅(qū)動(dòng)TFT1104是P型溝道TFT。此外，與此相反，在EL元件1106的陰極是象素電極而陽(yáng)極是相反電極的情況下，最好EL驅(qū)動(dòng)TFT1104是N型溝道TFT。在圖13B中，P型溝道TFT用于EL驅(qū)動(dòng)TFT1104。EL元件1106的陰極和穩(wěn)態(tài)電源1107相連。
此外，在開(kāi)關(guān)TFT1101處于非選擇的狀態(tài)下(截止?fàn)顟B(tài))，可以提供電容器用于保持EL驅(qū)動(dòng)TFT1104的控制極電壓。在提供有電容器的情況下，電容器被連接在開(kāi)關(guān)TFT1101的不和源信號(hào)線相連的源極區(qū)域或漏極區(qū)域以及電源線1105之間。在圖13B所示的電路圖中，電源線1105和門(mén)信號(hào)線1102并行地設(shè)置。
此外，在EL驅(qū)動(dòng)TFT1104的有源層中可以提供LDD區(qū)域，使得可以形成這樣一個(gè)區(qū)域(Lov區(qū)域)，其中LDD區(qū)域和控制極通過(guò)控制極絕緣膜重疊。通過(guò)在有源層的漏極區(qū)域側(cè)中形成Lov區(qū)域，不論EL驅(qū)動(dòng)TFT1004是N型溝道TFT或者是P型溝道TFT，在EL驅(qū)動(dòng)TFT1004的控制極和Lov區(qū)域之間可以形成電容，并且可以存儲(chǔ)EL驅(qū)動(dòng)TFT1004的控制極電壓。具體地說(shuō)，在EL驅(qū)動(dòng)TFT1004是N型溝道TFT的情況下，通過(guò)在有源層的漏極區(qū)域的一側(cè)形成Lov區(qū)域，可以使導(dǎo)通電流增加。
注意，在圖13B所示電路圖中，或者開(kāi)關(guān)TFT1101或者EL驅(qū)動(dòng)TFT1104可以被制成多控制極結(jié)構(gòu)。圖14B表示一個(gè)象素的電路圖，其中在圖13B中所示的象素的開(kāi)關(guān)TFT1101被制成多控制極結(jié)構(gòu)。
提供開(kāi)關(guān)TFT1101a和開(kāi)關(guān)TFT1101b串聯(lián)連接。除去開(kāi)關(guān)TFT1101a和開(kāi)關(guān)TFT1101b之外，所示的結(jié)構(gòu)和圖13B所示的相同。通過(guò)把開(kāi)關(guān)TFT制成多控制極結(jié)構(gòu)，可以減少截止電流。并且尤其是可以不用形成電容器便可存儲(chǔ)EL驅(qū)動(dòng)TFT1004的控制極電壓。因此，可以不必形成用于存儲(chǔ)EL驅(qū)動(dòng)TFT1004的控制極電壓的電容器。注意，在圖14B中，采用雙控制極結(jié)構(gòu)。不過(guò)，本發(fā)明不限于雙控制極結(jié)構(gòu)?？梢允褂萌魏味嗫刂茦O結(jié)構(gòu)。
此外，雖然沒(méi)有示出，在EL驅(qū)動(dòng)TFT被制成多控制極結(jié)構(gòu)的情況下，可以抑制由于發(fā)熱而引起的EL驅(qū)動(dòng)TFT的劣化。
圖15A表示按照本發(fā)明的象素的電路圖的另一個(gè)例子。在圖15A中，象素1200和象素1210彼此相鄰，在圖15A中，標(biāo)號(hào)1201和1211表示開(kāi)關(guān)TFT。注意，在本發(fā)明中，作為開(kāi)關(guān)TFT1201和1211，可以使用N型溝道TFT或P型溝道TFT。在圖15A中，使用N型溝道TFT作為開(kāi)關(guān)TFT1201和1211。開(kāi)關(guān)TFT1201、1211的控制極和門(mén)信號(hào)線1202相連，用于輸入門(mén)信號(hào)。開(kāi)關(guān)TFT的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和數(shù)據(jù)信號(hào)線(以后稱(chēng)為源信號(hào)線)1203以及1204相連，用于輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，而另一個(gè)分別和EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214的控制極相連。
然后，EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和電源線1220相連，而另一個(gè)分別和EL元件1205、1215相連。用這種方式，在實(shí)施例5中，兩個(gè)相鄰的象素共用一個(gè)電源線1220。結(jié)果，和圖13以及14所示的結(jié)構(gòu)相比，可以減少電源線的數(shù)量。當(dāng)相對(duì)于整個(gè)象素部分的布線率小時(shí)，在沿著EL層發(fā)光的方向提供導(dǎo)線的情況下，可以抑制由導(dǎo)線引起的光屏蔽。
EL元件1205和1215包括陽(yáng)極，陰極，和被分別提供在陽(yáng)極和陰極之間的EL層。注意，按照本發(fā)明，在陽(yáng)極是象素電極陰極是相反電極的情況下，EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214的源極區(qū)域或者漏極區(qū)域和EL元件1205、1215的陽(yáng)極相連。與此相反，在陽(yáng)極是相反電極而陰極是象素電極的情況下，EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214的源極區(qū)域或漏極區(qū)域和EL元件1205、1215的陰極相連。注意，作為EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214，可以使用N型溝道TFT或P型溝道TFT。不過(guò)，在EL元件1205、1215的陽(yáng)極是象素電極而陰極是相反電極的情況下，最好EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214是P型溝道TFT。此外，與此相反，在EL元件1205、1215的陰極是象素電極而陽(yáng)極是相反電極的情況下，最好EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214是N型溝道TFT。在圖15A中，使用P型溝道TFT作為EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214。EL元件1205、1215的陰極和穩(wěn)態(tài)電源1206、1216相連。
此外，在開(kāi)關(guān)TFT1201、1211處于非選擇的狀態(tài)下(截止?fàn)顟B(tài))，可以提供電容器用于存儲(chǔ)EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214的控制極電壓。在提供有電容器的情況下，電容器可以被連接在不和源信號(hào)線相連的開(kāi)關(guān)TFT1201的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)以及電源線1220之間。
此外，在EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214的有源層中可以提供LDD區(qū)域，因而，可以形成這樣一個(gè)區(qū)域(Lov區(qū)域)，其中LDD區(qū)域和控制極通過(guò)控制極絕緣膜重疊。通過(guò)在有源層的漏極區(qū)域側(cè)中形成Lov區(qū)域，不論EL驅(qū)動(dòng)TFT1204是N型溝道TFT或者是P型溝道TFT，在EL驅(qū)動(dòng)TFT1204以及1214的控制極和Lov區(qū)域之間可以形成電容，并且可以存儲(chǔ)EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214的控制極電壓。具體地說(shuō)，在EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214是N型溝道TFT的情況下，通過(guò)在有源層的漏極區(qū)域的一側(cè)形成Lov區(qū)域，可以使導(dǎo)通電流增加。
注意，在圖15A所示電路圖中，或者開(kāi)關(guān)TFT1201、1211或者EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214可以被制成多控制極結(jié)構(gòu)。圖16A表示一個(gè)象素的電路圖，其中在圖15A中所示的象素的開(kāi)關(guān)TFT1201、1211被制成多控制極結(jié)構(gòu)。
提供開(kāi)關(guān)TFT1201a和開(kāi)關(guān)TFT1201b串聯(lián)連接。提供開(kāi)關(guān)TFT1211a和開(kāi)關(guān)TFT1211b也串聯(lián)連接。除去開(kāi)關(guān)TFT1201a和開(kāi)關(guān)TFT1201b以及開(kāi)關(guān)TFT1211a和開(kāi)關(guān)TFT1211b之外，所示的結(jié)構(gòu)和圖15A所示的相同。通過(guò)把開(kāi)關(guān)TFT制成多控制極結(jié)構(gòu)，可以減少截止電流。并且尤其是可以不用形成電容器便可存儲(chǔ)EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214的控制極電壓。因此，可以不必形成用于存儲(chǔ)EL驅(qū)動(dòng)TFT1204、1214的控制極電壓的電容器。注意，在圖16A中，采用雙控制極結(jié)構(gòu)。不過(guò)，本發(fā)明不限于雙控制極結(jié)構(gòu)?？梢允褂萌魏味嗫刂茦O結(jié)構(gòu)。
此外，雖然沒(méi)有示出，在EL驅(qū)動(dòng)TFT被制成多控制極結(jié)構(gòu)的情況下，可以抑制由于發(fā)熱而引起的EL驅(qū)動(dòng)TFT的劣化。
圖15B表示按照本發(fā)明的象素的電路圖的另一個(gè)例子。在圖15B中，象素1300和象素1310彼此相鄰。在圖15B中，標(biāo)號(hào)1301和1311代表開(kāi)關(guān)TFT。注意，在本發(fā)明中，作為開(kāi)關(guān)TFT1301、1311，可以使用N型溝道TFT或P型溝道TFT。在圖15B中，使用N型溝道TFT作為開(kāi)關(guān)TFT1301、1311。開(kāi)關(guān)TFT1301、1311的控制極和門(mén)信號(hào)線1302、1312相連，用于輸入門(mén)信號(hào)。開(kāi)關(guān)TFT1301、1311的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和數(shù)據(jù)信號(hào)線(也稱(chēng)為源信號(hào)線)1303相連，用于輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，而另一個(gè)分別和EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314的控制極相連。
此時(shí)，EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和電源線1320相連，而另一個(gè)和EL元件1305、1315分別相連。用這種方式，在實(shí)施例5中，兩個(gè)相鄰的象素共用一個(gè)電源線1320。結(jié)果，和圖13以及14所示的結(jié)構(gòu)相比，可以減少電源線的數(shù)量。當(dāng)相對(duì)于整個(gè)象素部分的布線率小時(shí)，在沿著EL層發(fā)光的方向提供導(dǎo)線的情況下，可以抑制由導(dǎo)線引起的光屏蔽。此時(shí)，在圖16B所示的電路圖中，電源線1320和門(mén)信號(hào)線1302、1312平行地設(shè)置。
EL元件1305、1315包括陽(yáng)極，陰極，和分別被提供在陽(yáng)極和陰極之間的EL層。注意，按照本發(fā)明，在陽(yáng)極是象素電極陰極是相反電極的情況下，EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314的源極區(qū)域或者漏極區(qū)域和EL元件1305、1315的陽(yáng)極相連。與此相反，在陽(yáng)極是相反電極而陰極是象素電極的情況下，EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314的源極區(qū)域或漏極區(qū)域和EL元件1305、1315的陰極相連。注意，作為EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314，可以使用N型溝道TFT或P型溝道TFT。不過(guò)，在EL元件1305、1315的陽(yáng)極是象素電極而陰極是相反電極的情況下，最好EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314是P型溝道TFT。此外，與此相反，在EL元件1305、1315的陰極是象素電極而陽(yáng)極是相反電極的情況下，最好EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314是N型溝道TFT。在圖15B中，使用P型溝道TFT作為EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314，使得EL元件1305、1315的陰極和穩(wěn)態(tài)電源1306、1316相連。
此外，在開(kāi)關(guān)TFT1301、1311處于非選擇的狀態(tài)下(截止?fàn)顟B(tài))，可以提供電容器用于存儲(chǔ)EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314的控制極電壓。在提供有電容器的情況下，電容器被連接在不和源信號(hào)線相連的開(kāi)關(guān)TFT1301和1311的源極區(qū)域或漏極區(qū)域以及電源線1320之間。
此外，在EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314的有源層中可以提供LDD區(qū)域，使得可以形成這樣一個(gè)區(qū)域(Lov區(qū)域)，其中LDD區(qū)域和控制極通過(guò)控制極絕緣膜重疊。通過(guò)在有源層的漏極區(qū)域側(cè)中形成Lov區(qū)域，不論EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314是N型溝道TFT或者是P型溝道TFT，在EL驅(qū)動(dòng)TFT1304以及1314的控制極和Lov區(qū)域之間可以形成電容，因而可以存儲(chǔ)EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314的控制極電壓。具體地說(shuō)，在EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314是n型溝道TFT的情況下，通過(guò)在有源層的漏極區(qū)域的一側(cè)形成Lov區(qū)域，可以使導(dǎo)通電流增加。
注意，在圖15B所示電路圖中，或者開(kāi)關(guān)TFT1301、1311或者EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314可以被制成多控制極結(jié)構(gòu)。圖16B表示一個(gè)象素的電路圖，其中在圖15B中所示的象素的開(kāi)關(guān)TFT1301、1311被制成多控制極結(jié)構(gòu)。
提供開(kāi)關(guān)TFT1301a和開(kāi)關(guān)TFT1301b串聯(lián)連接。此外，提供開(kāi)關(guān)TFT1311a和開(kāi)關(guān)TFT1311b也串聯(lián)連接。除去開(kāi)關(guān)TFT1301a和開(kāi)關(guān)TFT1301b以及開(kāi)關(guān)TFT1311a和開(kāi)關(guān)TFT1311之外，所示的結(jié)構(gòu)和圖15B所示的相同。通過(guò)把開(kāi)關(guān)TFT制成多控制極結(jié)構(gòu)，可以減少截止電流，并且尤其是可以不用形成電容器便可存儲(chǔ)EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314的控制極電壓。因此，可以不必形成用于存儲(chǔ)EL驅(qū)動(dòng)TFT1304、1314的控制極電壓的電容器。注意，在圖16B中，采用雙控制極結(jié)構(gòu)。不過(guò)，實(shí)施例5不限于雙控制極結(jié)構(gòu)?？梢允褂萌魏味嗫刂茦O結(jié)構(gòu)。
此外，雖然沒(méi)有示出，在EL驅(qū)動(dòng)TFT被制成多控制極結(jié)構(gòu)的情況下，可以抑制由于發(fā)熱而引起的EL驅(qū)動(dòng)TFT的劣化。
注意，在實(shí)施例5中，在EL驅(qū)動(dòng)TFT的漏極區(qū)域和EL元件的象素電極之間可以提供一個(gè)電阻。通過(guò)提供所述電阻，從EL驅(qū)動(dòng)TFT提供給EL元件的電流的數(shù)量可以被控制，借以避免EL驅(qū)動(dòng)TFT的特性對(duì)變化的影響。所述電阻可以是一個(gè)呈現(xiàn)比EL驅(qū)動(dòng)TFT的導(dǎo)通電阻的阻值足夠大的阻值的元件。因此，所述的或類(lèi)似的結(jié)構(gòu)沒(méi)有以任何方式限制。注意，導(dǎo)通電阻的阻值是指當(dāng)TFT導(dǎo)通時(shí)流過(guò)的漏極電流除TFT的漏極電壓而獲得的值。所述的電阻的阻值可以在1kΩ到50MΩ的范圍內(nèi)選擇(最好10kΩ到10MΩ，50kΩ到1MΩ的范圍更好)。當(dāng)使用具有高阻值的半導(dǎo)體層作為電阻時(shí)，有助于電阻的制造，因而最好使用這種半導(dǎo)體層。
實(shí)施例5所示的結(jié)構(gòu)可以和實(shí)施例1-3自由組合。
在由電光裝置顯示圖象時(shí)具有許多需要補(bǔ)償?shù)那闆r。例如，具有通過(guò)加強(qiáng)由自發(fā)光元件發(fā)出的光而進(jìn)行的γ補(bǔ)償。此外，當(dāng)處理為在CRT中進(jìn)行γ補(bǔ)償而施加的信號(hào)時(shí)，有時(shí)需要進(jìn)行反γ補(bǔ)償。在實(shí)施例6中，將說(shuō)明一種能夠補(bǔ)償在本發(fā)明中使用的數(shù)字視頻信號(hào)的補(bǔ)償系統(tǒng)。
下面說(shuō)明一種對(duì)4位數(shù)字視頻信號(hào)提供補(bǔ)償?shù)睦印Ｗ⒁鈱?shí)施例6不限于所述的位數(shù)。在實(shí)施例6中使用的補(bǔ)償系統(tǒng)在視頻信號(hào)被輸入到圖4A所示的時(shí)分灰度數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)生電路114之前對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償。注意，要求被補(bǔ)償?shù)囊曨l信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，因此當(dāng)視頻信號(hào)是模擬信號(hào)時(shí)，首先被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后再進(jìn)行補(bǔ)償。
圖20的曲線的橫軸表示在被輸入到補(bǔ)償系統(tǒng)之前的視頻信號(hào)(補(bǔ)償前視頻信號(hào))，縱軸表示從補(bǔ)償系統(tǒng)輸出之后的視頻信號(hào)(補(bǔ)償后視頻信號(hào))。當(dāng)把這種類(lèi)型的補(bǔ)償施加于視頻信號(hào)時(shí)，在時(shí)分灰度數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生電路之前，形成圖21A和21B所示的補(bǔ)償系統(tǒng)。
圖21A是由本發(fā)明使用的補(bǔ)償系統(tǒng)的一個(gè)例子。在圖21A所示的補(bǔ)償系統(tǒng)中，形成有和視頻信號(hào)的位數(shù)相同的非易失存儲(chǔ)器901-904。
補(bǔ)償前視頻信號(hào)的每一位的信息按照順序被輸入到in1-in4。注意，補(bǔ)償前視頻信號(hào)的第一位(最低有效位，LSB)被輸入到in1，補(bǔ)償前視頻信號(hào)的第4位(最高有效位，MSB)被輸入到in4。
具有4位信息的補(bǔ)償前視頻信號(hào)被輸入到所有的非易失存儲(chǔ)器901-904。
作為相應(yīng)于輸入的補(bǔ)償前視頻信號(hào)的輸出的補(bǔ)償后視頻信號(hào)信息的第一位被存儲(chǔ)在非易失存儲(chǔ)器901中。因此，被輸入到非易失存儲(chǔ)器901的補(bǔ)償前視頻信號(hào)被轉(zhuǎn)換成補(bǔ)償后視頻信號(hào)的第一位，然后在out1輸出。注意作為相應(yīng)于輸入的補(bǔ)償前視頻信號(hào)的輸出的補(bǔ)償后視頻信號(hào)信息在本發(fā)明中被稱(chēng)為補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
作為相應(yīng)于輸入的補(bǔ)償前視頻信號(hào)的輸出的補(bǔ)償后視頻信號(hào)信息的第2-4位被以同樣方式存儲(chǔ)在非易失存儲(chǔ)器902-904中。因此，被輸入到非易失存儲(chǔ)器902-904的補(bǔ)償前視頻信號(hào)被轉(zhuǎn)換成補(bǔ)償后視頻信號(hào)的第2-4位，然后在out2-out4輸出。
被轉(zhuǎn)換成補(bǔ)償后視頻信號(hào)的補(bǔ)償前視頻信號(hào)的具體狀態(tài)如圖22所示。對(duì)于被輸入到in1-in4的補(bǔ)償前視頻信號(hào)具有(0000)信息的情況，從非易失存儲(chǔ)器901-904中輸出所有位都為0的信息。因此，從out1-out4輸出的補(bǔ)償后視頻信號(hào)含有(0000)的信息。
對(duì)于被輸入到in1-in4的補(bǔ)償前視頻信號(hào)具有(1000)信息的情況，從非易失存儲(chǔ)器901，903，和904中輸出0信息。此外，從非易失存儲(chǔ)器902輸出1信息。從out1-out4輸出的補(bǔ)償后視頻信號(hào)含有(0100)的信息。
此外，對(duì)于被輸入到in1-in4的補(bǔ)償前視頻信號(hào)具有(1111)信息的情況，從非易失存儲(chǔ)器901到904中輸出全部為1信息。因此，從out1-out4輸出的補(bǔ)償后視頻信號(hào)含有(1111)的信息。
因而，例如圖20所示的補(bǔ)償可以通過(guò)使用非易失存儲(chǔ)器901-904的補(bǔ)償系統(tǒng)施加于視頻信號(hào)。
圖21B示出了和圖21A不同的一種本發(fā)明使用的補(bǔ)償系統(tǒng)的另一個(gè)例子。在圖21B所示的補(bǔ)償系統(tǒng)中，形成數(shù)量和視頻信號(hào)的位數(shù)相同的非易失存儲(chǔ)器911-914和存儲(chǔ)使用非易失存儲(chǔ)器921-924。
補(bǔ)償前視頻信號(hào)的每一位的信息按照順序被輸入到in1-in4。注意，補(bǔ)償前視頻信號(hào)的第一位(最低有效位，LSB)被輸入到in1，補(bǔ)償前視頻信號(hào)的第4位(最高有效位，MSB)被輸入到in4。
具有4位信息的補(bǔ)償前視頻信號(hào)被輸入到所有的存儲(chǔ)使用非易失存儲(chǔ)器921-924。
作為相應(yīng)于輸入的補(bǔ)償前視頻信號(hào)的輸出的補(bǔ)償后視頻信號(hào)信息的第一位被存儲(chǔ)在非易失存儲(chǔ)器921中。作為相應(yīng)于輸入的補(bǔ)償前視頻信號(hào)的輸出的補(bǔ)償后視頻信號(hào)信息的第2-4位被以同樣方式存儲(chǔ)在非易失存儲(chǔ)器922-924中。然后，在存儲(chǔ)使用非易失存儲(chǔ)器921-924中存儲(chǔ)的信息分別被讀入非易失存儲(chǔ)器911-914，并以固定的周期被存儲(chǔ)。
然后，被輸入到非易失存儲(chǔ)器911的補(bǔ)償前視頻信號(hào)被轉(zhuǎn)換成補(bǔ)償后視頻信號(hào)的位1并從out1輸出。此外，被輸入到非易失存儲(chǔ)器912-914的補(bǔ)償前視頻信號(hào)以以類(lèi)似方式被轉(zhuǎn)換成補(bǔ)償后視頻信號(hào)的位2-4并從out2-out4輸出。
這樣，補(bǔ)償前視頻信號(hào)可以按照?qǐng)D21B所示的補(bǔ)償系統(tǒng)被轉(zhuǎn)換成補(bǔ)償后視頻信號(hào)。注意，和非易失存儲(chǔ)器相比，可以用高速操作易失存儲(chǔ)器，因此，和圖21A所示的補(bǔ)償系統(tǒng)相比，可以用較快的速度操作圖21B所示的補(bǔ)償系統(tǒng)。
圖21A和21B所示的補(bǔ)償系統(tǒng)具有存儲(chǔ)電路，例如非易失存儲(chǔ)器，易失存儲(chǔ)器，或存儲(chǔ)使用非易失存儲(chǔ)器，它們的數(shù)量和視頻信號(hào)的位數(shù)相同，因而，這些存儲(chǔ)器電路也可以被形成在同一個(gè)IC芯片中。此外，它們也可以使用和EL顯示裝置在同一底板上的半導(dǎo)體構(gòu)成。
注意在實(shí)施例6的補(bǔ)償系統(tǒng)中的存儲(chǔ)電路中存儲(chǔ)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)不限于實(shí)施例6中使用的那一種。
本發(fā)明的EL顯示裝置中的EL元件的EL層中使用的材料不限于有機(jī)的EL材料，而可以使用無(wú)機(jī)的EL材料。不過(guò)，目前的無(wú)機(jī)EL材料具有非常高的驅(qū)動(dòng)電壓，因此，要使用的TFT必須具有能夠承受這種驅(qū)動(dòng)電壓的耐壓特性。
此外，如果在將來(lái)研制出具有較低的驅(qū)動(dòng)電壓的無(wú)機(jī)EL材料，則可以應(yīng)用于本發(fā)明。
本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可以和實(shí)施例1到6的任何一種結(jié)構(gòu)自由組合。

在本發(fā)明中用作EL層的有機(jī)材料可以是低分子量有機(jī)材料或者是聚合物(高分子量)有機(jī)材料。已知的低分子量有機(jī)材料有Alq3(3-(8-羥基喹啉脂)鋁)(tris-8-quinolinolate-aluminum)，TPD(三苯胺的衍生物)(triphenylamine dielectric)或其類(lèi)似物。δ-共聚物材料可以作為聚合物有機(jī)材料的例子。一般地說(shuō)，可以使用例如PPV(polyphenylene vanylene)，PVK(polyvinyl-carbazole)或聚碳酸酯。
聚合物(高分子)有機(jī)材料可以利用簡(jiǎn)單的薄膜成形方法形成，例如旋轉(zhuǎn)涂覆方法(也叫做溶液涂覆方法)，浸漬法，分配方法，印刷方法和噴墨方法等。聚合物有機(jī)材料和低分子有機(jī)材料相比，具有高的耐熱性。
此外，在被包括在本發(fā)明的EL顯示裝置的EL元件中的EL層具有電子輸送層和空穴輸送層的情況下，電子輸送層和空穴輸送層可以由無(wú)機(jī)材料制成，例如由非晶硅或非晶Si1-xCx等非晶半導(dǎo)體。
在非晶半導(dǎo)體中，具有大的俘獲電平，同時(shí)，非晶半導(dǎo)體在其和其它層接觸的界面上形成大量的接口電平。因此，EL元件可以在低的電壓下發(fā)光，同時(shí)，可以試圖提供高的亮度。
此外，摻雜劑(雜質(zhì))被加入有機(jī)EL層中，可以改變有機(jī)EL層發(fā)出的光的顏色。這些摻雜劑包括DCM1，尼羅紅，ruberen，香豆素6，TPB和quinacridon。
此外，實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)可以和實(shí)施例1到7中任何一種結(jié)構(gòu)自由組合。
下面說(shuō)明用于驅(qū)動(dòng)圖1所示的本發(fā)明的EL顯示裝置的另一種方法。其中將說(shuō)明按照n位數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法提供2n個(gè)灰度級(jí)的情況，注意對(duì)于本發(fā)明的本實(shí)施例所述的情況，其定時(shí)圖和圖2相同，因此可以參照?qǐng)D2。
圖1表示本發(fā)明的EL顯示裝置的象素部分1500的結(jié)構(gòu)。用于輸入門(mén)信號(hào)的門(mén)信號(hào)線(G1-Gy)和每個(gè)象素的開(kāi)關(guān)TFT1501的控制極相連。此外，每個(gè)象素的開(kāi)關(guān)TFT1501的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和源信號(hào)線(S1-Sx)(也叫做數(shù)據(jù)信號(hào)線)相連，用于輸入數(shù)字信號(hào)，而另一個(gè)和每個(gè)象素的EL驅(qū)動(dòng)TFT1504的控制極以及電容器1508相連。注意在本實(shí)施方式中的這種結(jié)構(gòu)具有電容器1508，但是也可以使用不包括電容器1508的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不受有無(wú)電容器的限制。
EL驅(qū)動(dòng)TFT1504的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和電源線相連(V1-Vx)，而另一個(gè)和EL元件1506相連。電源線(V1-Vx)的電位被稱(chēng)為電源電位。此外，電源線(V1-Vx)還和每個(gè)象素的電容器1508相連。注意，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)是這樣一種信號(hào)，其中模擬視頻信號(hào)或數(shù)字視頻信號(hào)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，用于進(jìn)行時(shí)分灰度顯示，并且其含有圖象信息。
每個(gè)EL元件1506包括陽(yáng)極，陰極，和被形成在陽(yáng)極和陰極之間的EL層。在陽(yáng)極和EL驅(qū)動(dòng)TFT1504的源極區(qū)域或漏極區(qū)域相連時(shí)，即當(dāng)在陽(yáng)極是象素電極時(shí)，作為相反電極的陰極被保持在恒定電位。與此相反，在陰極和EL驅(qū)動(dòng)TFT1504的源極區(qū)域或漏極區(qū)域相連時(shí)，即當(dāng)在陰極是象素電極時(shí)，作為相反電極的陽(yáng)極被保持在恒定電位。
相反電極的穩(wěn)態(tài)電位和象素電極的電源電位之間的電位差是EL驅(qū)動(dòng)電壓，EL驅(qū)動(dòng)電壓被施加于EL層上。
首先，一個(gè)幀周期(F)被分為n個(gè)子幀周期(SF1-SFn)。注意其中象素部分中的所有象素顯示一個(gè)圖象的時(shí)間間隔被稱(chēng)為一個(gè)幀周期(F)。
子幀周期被分為尋址周期(Ta)和維持周期(Ts)。尋址周期是在一個(gè)子幀周期期間對(duì)所有象素輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)所需的時(shí)間，而維持周期(也被叫做導(dǎo)通周期)是指使EL元件發(fā)光的時(shí)間間隔。
SF1-SFn的尋址周期(Ta)分別是Ta1-Tan。SF1-SFn的維持周期分別是Ts1到Tsn。
首先，在尋址周期，電源線(V1-Vn)被保持在具有和穩(wěn)態(tài)電位相同高度的電源電位。在本說(shuō)明中，在數(shù)字驅(qū)動(dòng)尋址周期中的電源電位被叫做截止電源電位。注意，截止電源電位的高度可以被設(shè)置為和EL元件1506不發(fā)光的時(shí)間間隔內(nèi)的穩(wěn)態(tài)電位的數(shù)值相同。注意，在此時(shí)的EL驅(qū)動(dòng)電壓叫做截止EL驅(qū)動(dòng)電壓。在理想情況下，所需在截止時(shí)的EL驅(qū)動(dòng)電壓為0V，但是該電壓可以是不致使EL元件1506發(fā)光的數(shù)量級(jí)的數(shù)值。
然后，門(mén)信號(hào)被被輸入到門(mén)信號(hào)線G1，使得和門(mén)信號(hào)線G1相連的開(kāi)關(guān)TFT1501都導(dǎo)通。
在具有和門(mén)信號(hào)線G1相連的開(kāi)關(guān)TFT1501都導(dǎo)通的狀態(tài)下，依次對(duì)源信號(hào)線(S1-Sx)輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。
然后，被輸入到源信號(hào)線(S1到Sx)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)TFT1501被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT1504的控制極。此外，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)還被輸入到所有象素的和門(mén)信號(hào)線G1相連的電容器1508，因而其電量被保存。
接著，門(mén)信號(hào)被輸入到門(mén)信號(hào)線G2，具有和門(mén)信號(hào)線G2相連的所有開(kāi)關(guān)TFT1501都導(dǎo)通。然后，在具有和門(mén)信號(hào)線G2相連的開(kāi)關(guān)TFT1501都導(dǎo)通的狀態(tài)下，依次對(duì)源信號(hào)線(S1-Sx)輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。被輸入到源信號(hào)線(S1到Sn)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)TFT1501被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT1504的控制極。此外，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)也被輸入到和門(mén)信號(hào)線G2相連的所有象素的電容器1508，并被保存。
通過(guò)重復(fù)上述的操作直到門(mén)信號(hào)線Gy，對(duì)所有的象素都輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。直到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入到所有象素的周期叫做尋址周期。
當(dāng)完成尋址周期的同時(shí)，開(kāi)始維持周期。當(dāng)維持周期開(kāi)始時(shí)，電源線(V1-Vx)的電位從截止電源電位轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通電源電位。在實(shí)施例9中，在數(shù)字驅(qū)動(dòng)的維持周期期間的電源電位被叫做導(dǎo)通電源電位。導(dǎo)通電源電位具有一個(gè)在使EL元件發(fā)光的值和穩(wěn)態(tài)電位之間的電位差。注意，這個(gè)電位差叫做導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓。還注意截止電源電位和導(dǎo)通電源電位被統(tǒng)稱(chēng)為電源電位。此外，導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓和截止EL驅(qū)動(dòng)電壓被統(tǒng)稱(chēng)為EL驅(qū)動(dòng)電壓。
在維持周期中，所有開(kāi)關(guān)TFT1501都處于截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)，被保存在電容器1508中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT1504的控制極。
在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)具有信息“0”時(shí)，EL驅(qū)動(dòng)TFT1504被設(shè)置為截止?fàn)顟B(tài)。因而EL元件1506的象素電極被保持在截止電源電位。結(jié)果，被包括在該象素中的被施加有具有信息“0”的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的EL元件1506不發(fā)光。
在另一方面，在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)具有信息“1”的情況下，EL驅(qū)動(dòng)TFT1504導(dǎo)通。因而導(dǎo)通電源電位加于EL元件1506的象素電極。結(jié)果，被包括在該象素中的被施加有具有信息“1”的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的EL元件1506發(fā)光。
在完成維持周期時(shí)，再次開(kāi)始尋址周期，并且在數(shù)據(jù)信號(hào)被輸入給所有的象素時(shí)，開(kāi)始維持周期。此時(shí)，周期Ts1到Ts(n-1)中任何一個(gè)成為維持周期。此處周期Ts(n-1)使預(yù)定象素導(dǎo)通。
此后假定對(duì)其余的n-2個(gè)子幀周期重復(fù)類(lèi)似的操作，使得Ts(n-2)，Ts(n-3)......Ts1依次被設(shè)置為維持周期，從而預(yù)定的象素在各個(gè)子幀內(nèi)導(dǎo)通。
當(dāng)n子幀周期完成之后，便完成了一個(gè)幀周期。
注意，從n個(gè)維持周期Ts1，...Tsn當(dāng)中，在至少一個(gè)維持周期期間，由EL元件發(fā)出的光的亮度被設(shè)置為總是低于在其它的維持周期中由EL元件發(fā)出的光的亮度。
如果把這樣一個(gè)維持周期取作Tsp(其中p是大于或等于1并且小于或等于n的任意數(shù))在所述維持周期期間發(fā)出的光的亮度是在其它維持周期中發(fā)出的光的亮度的1/m，則從n個(gè)維持周期Ts1，...Tsn當(dāng)中，除去維持周期Tsp的維持周期的長(zhǎng)度被表示為2-(n-1)T。此外，維持周期Tsp的長(zhǎng)度被表示為2-(p-1)T×m。注意m是大于1的正數(shù)。因此，即使在維持周期Tsp期間由EL元件發(fā)出的光的亮度是在其它維持周期中發(fā)出的光的亮度的1/m，維持周期Tsp的長(zhǎng)度被表示為2-(p-1)T×m，因此可以獲得預(yù)定的灰度顯示。
因而，不管把n個(gè)維持周期Ts1，...Tsn中的哪一個(gè)取作維持周期Tsp，并且不管取多少個(gè)維持周期Tsp，如果在維持周期Ts1，...，Tsp的每個(gè)期間EL元件發(fā)出的光的數(shù)量被取為L(zhǎng)m1，...，Lmn，則Lm1∶Lm2∶lm3∶...∶Lm(n-1)∶Lmn＝20∶2-1∶2-2∶......2-(n-2)∶2-(n-1)。注意，SF1到SFn出現(xiàn)的次序可以是任意的。因此維持周期Ts1，...，Tsn出現(xiàn)的次序也是任意的。通過(guò)組合這些維持周期，可以在2n個(gè)灰度值當(dāng)中提供所需的灰度顯示。
每個(gè)象素的灰度通過(guò)在一個(gè)幀周期期間選擇在哪一個(gè)子幀周期期間發(fā)光來(lái)確定。例如，在n＝8的情況下，假定具有在所有維持周期期間發(fā)出的光的象素的亮度被設(shè)為100％，則對(duì)于在Ts1和Ts2內(nèi)發(fā)光的象素的情況，亮度被表示為75％。在選擇Ts3，Ts5和Ts8的情況下，亮度可以被表示為16％。
利用本發(fā)明，即使TFT的Id-Vg特性發(fā)生輕微改變，當(dāng)施加相等的控制極電壓時(shí)，輸出電流數(shù)量的不一致性可以通過(guò)上述結(jié)構(gòu)被抑制。因此，可以避免即使施加相同的輸入電壓信號(hào)，相鄰象素的EL元件發(fā)出的光的數(shù)量由于Id-Vg特性的偏離而相差太大。
此外，在維持周期Tsp中，由EL元件發(fā)光的時(shí)間的數(shù)量可以被設(shè)置為2-(p-1)T×m(其中T是正的常數(shù))，其中由EL元件發(fā)出的光的亮度是在其它維持周期期間發(fā)出的光的亮度的1/m。通過(guò)使用上述結(jié)構(gòu)，并通過(guò)增加圖象的灰度數(shù)，位數(shù)n便成為較大的，因而，即使被表示為2-(n-1)T的維持周期的長(zhǎng)度變得較短，由EL元件發(fā)出的光的亮度被調(diào)節(jié)為在其它維持周期中發(fā)出的光的亮度的1/m，維持周期的長(zhǎng)度被設(shè)置為2-(p-1)T×m，并且還可以使其擴(kuò)展。
注意，利用本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，相反電極的電位總是被保持恒定，通過(guò)尋址周期和維持周期使象素電極的電位改變，截止EL驅(qū)動(dòng)電壓或?qū)‥L驅(qū)動(dòng)電壓被施加于EL層上。不過(guò)，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)。此外，象素電極的電位可以一直保持恒定，并通過(guò)尋址周期和維持周期來(lái)改變相反電極的電位，截止EL驅(qū)動(dòng)電壓或?qū)‥L驅(qū)動(dòng)電壓可以被施加于EL層上。在這種情況下，EL元件的亮度的調(diào)節(jié)通過(guò)控制相反電極電位進(jìn)行。
此外，利用本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，截止EL驅(qū)動(dòng)電壓被取為0，使EL元件不發(fā)光，但是，截止EL驅(qū)動(dòng)電壓也可以被設(shè)置為和導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓相同的電壓，并且在尋址周期期間也可以發(fā)光。在這種情況下，電源電位和穩(wěn)態(tài)電位總是被維持在一個(gè)固定的值。不過(guò)，在這種情況下，子幀周期成為發(fā)光周期，并且子幀周期的長(zhǎng)度被設(shè)置為SF1，SF2，...，SFn＝20T，2-1T，...，2-(n-1)T，具有1/m的亮度的子幀周期的長(zhǎng)度被設(shè)置為2-(n-1)T×m。利用上述結(jié)構(gòu)，和在尋址周期內(nèi)不發(fā)光的驅(qū)動(dòng)方法相比，可以獲得具有高亮度的圖象。
此外，在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，說(shuō)明了利用非隔行掃描進(jìn)行裝置驅(qū)動(dòng)的情況，但是，本發(fā)明的裝置也可以利用隔行掃描來(lái)驅(qū)動(dòng)。
此外，實(shí)施例9可以和實(shí)施例1以及實(shí)施例3-8的任何一個(gè)的結(jié)構(gòu)組合。
下面說(shuō)明用于驅(qū)動(dòng)圖1所示的本發(fā)明的EL顯示裝置的另一種不同的方法。其中將說(shuō)明按照4位數(shù)字驅(qū)動(dòng)方法提供24個(gè)灰度級(jí)的情況，注意對(duì)于本發(fā)明的本實(shí)施例所述的情況，其定時(shí)圖和本發(fā)明的實(shí)施例2所示的情況相同，因此可以參照?qǐng)D6。
實(shí)施例10的EL顯示裝置的象素部分的結(jié)構(gòu)和圖1所示的相同。用于輸入門(mén)信號(hào)的門(mén)信號(hào)線(G1-Gy)和每個(gè)象素的開(kāi)關(guān)TFT的控制極相連。此外，每個(gè)象素的開(kāi)關(guān)TFT的源極區(qū)域或漏極區(qū)域中的一個(gè)和源信號(hào)線(S1-Sx)相連，用于輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，而另一個(gè)和每個(gè)象素的EL驅(qū)動(dòng)TFT的控制極以及電容器相連。注意在本實(shí)施10方式中的這種結(jié)構(gòu)具有電容器，但是也可以使用不包括電容器的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不受有無(wú)電容器的限制。
EL驅(qū)動(dòng)TFT的源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的一個(gè)和電源線相連(V1-Vx)，而另一個(gè)和每個(gè)象素的EL元件相連。電源線(V1-Vx)的電位被稱(chēng)為電源電位。此外，電源線(V1-Vx)還和每個(gè)象素的電容器相連。
每個(gè)EL元件包括陽(yáng)極，陰極，和被形成在陽(yáng)極和陰極之間的EL層。在陽(yáng)極和EL驅(qū)動(dòng)TFT的源極區(qū)域或漏極區(qū)域相連時(shí)，即當(dāng)在陽(yáng)極是象素電極時(shí)，作為相反電極的陰極被保持在恒定電位。與此相反，在陰極和EL驅(qū)動(dòng)TFT的源極區(qū)域或漏極區(qū)域相連時(shí)，即當(dāng)在陰極是象素電極并被保持在恒定電位時(shí)，陽(yáng)極是相反電極。此外，在本說(shuō)明中，相反電極的電位被叫做穩(wěn)態(tài)電位。
相反電極的穩(wěn)態(tài)電位和象素電極的電源電位之間的電位差是EL驅(qū)動(dòng)電壓，EL驅(qū)動(dòng)電壓被施加于EL層上。
圖6表示本實(shí)施例的EL顯示裝置的數(shù)字驅(qū)動(dòng)的定時(shí)圖。首先，一個(gè)幀周期(F)被分為4個(gè)子幀周期(SF1-SF4)。
子幀周期被分為尋址周期(Ta)和維持周期(Ts)。尋址周期是在一個(gè)子幀周期期間對(duì)所有象素輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)所需的時(shí)間，而維持周期(也被叫做導(dǎo)通周期)是指使EL元件發(fā)光的時(shí)間間隔。
SF1-SF4的尋址周期(Ta)分別是Ta1-Ta4。SF1-SF4的維持周期分別是Ts1到Ts4。
首先，在尋址周期，電源線(V1-Vx)被保持在和穩(wěn)態(tài)電位高度相同的電源電位。在本說(shuō)明中，在數(shù)字驅(qū)動(dòng)的尋址周期中的電源電位被叫做截止電源電位。注意，截止電源電位的高度可以和EL元件不發(fā)光的范圍內(nèi)的穩(wěn)態(tài)電位的高度相同。注意，在此時(shí)的EL驅(qū)動(dòng)電壓叫做截止EL驅(qū)動(dòng)電壓。在理想情況下，所需的截止EL驅(qū)動(dòng)電壓為0V，但是該電壓可以是不致使EL元件1506發(fā)光的數(shù)量極的數(shù)值。
然后，門(mén)信號(hào)被被輸入到門(mén)信號(hào)線G1，使得具有和門(mén)信號(hào)線G1相連的所有開(kāi)關(guān)TFT都導(dǎo)通。
在具有和門(mén)信號(hào)線G1相連的開(kāi)關(guān)TFT都導(dǎo)通的狀態(tài)下，按順序?qū)υ葱盘?hào)線(S1-Sx)輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)具有“0”或“1”的信息。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)“0”或“1”中的一個(gè)具有電壓Hi，而另一個(gè)具有電壓Lo。
然后，被輸入到源信號(hào)線(S1到Sx)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)TFT被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT的控制極。此外，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)還被輸入到所有象素的和門(mén)信號(hào)線G1相連的電容器因而其電量被保存。
接著，門(mén)信號(hào)被輸入到門(mén)信號(hào)線G2，因而使具有和門(mén)信號(hào)線G2相連的開(kāi)關(guān)TFT都處于導(dǎo)通狀態(tài)。然后，在具有和門(mén)信號(hào)線G2相連的開(kāi)關(guān)TFT都導(dǎo)通的狀態(tài)下，按順序?qū)υ葱盘?hào)線(S1-S4)輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。被輸入到源信號(hào)線(S1到S4)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)TFT被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT的控制極。此外，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)還被輸入到所有象素的和門(mén)信號(hào)線G2相連的電容器，并被保存。
通過(guò)重復(fù)上述的操作直到門(mén)信號(hào)線Gy，對(duì)所有的象素都輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。直到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入到所有象素的周期叫做尋址周期。
當(dāng)完成尋址周期的同時(shí)，開(kāi)始維持周期。當(dāng)維持周期開(kāi)始時(shí)，電源線(V1-Vx)電位從截止電源電位轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通電源電位。在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，在數(shù)字驅(qū)動(dòng)的維持周期中的電源電位被叫做導(dǎo)通電源電位。導(dǎo)通電源電位具有一個(gè)在使EL元件發(fā)光的值和穩(wěn)態(tài)電位之間的電位差。注意，這個(gè)電位差叫做導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓。此外，還注意截止電源電位和導(dǎo)通電源電位被統(tǒng)稱(chēng)為電源電位。此外，導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓和截止EL驅(qū)動(dòng)電壓被統(tǒng)稱(chēng)為EL驅(qū)動(dòng)電壓。
在維持周期內(nèi)，所有開(kāi)關(guān)TFT都被設(shè)置為截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)被保存在電容器中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入到EL驅(qū)動(dòng)TFT的控制極。
在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)具有信息“0”時(shí)，EL驅(qū)動(dòng)TFT被設(shè)置為截止?fàn)顟B(tài)。因而EL元件的象素電極被保持在截止電源電位。結(jié)果，被包括在該象素中的被施加有具有信息“0”的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的EL元件1506不發(fā)光。
在另一方面，在本發(fā)明的本實(shí)施方式中，在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)具有信息“1”的情況下，EL驅(qū)動(dòng)TFT導(dǎo)通。因而EL元件的象素電極具有導(dǎo)通電源電位。結(jié)果，被包括在該象素中的被施加有具有信息“1”的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的EL元件發(fā)光。
在完成維持周期時(shí)，再次出現(xiàn)尋址周期，并且在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被輸入給所有的象素時(shí)，開(kāi)始維持周期。此時(shí)，周期Ts1到Ts3全部成為維持周期。此處，周期Ts3使預(yù)定象素導(dǎo)通。
對(duì)其余的2個(gè)子幀周期重復(fù)類(lèi)似的操作，Ts2和Ts1依次被設(shè)置為維持周期，使得預(yù)定的象素在各個(gè)子幀內(nèi)導(dǎo)通。
當(dāng)4子幀周期完成之后，便完成了一個(gè)幀周期。
注意，在本發(fā)明中，在4個(gè)維持周期Ts1，...Ts4當(dāng)中，在至少一個(gè)維持周期期間，由EL元件發(fā)出的光的亮度被設(shè)置為總是低于在其它的維持周期中由EL元件發(fā)出的光的亮度。在本實(shí)施例中，在維持周期Ts3與Ts4期間由EL元件發(fā)出的光的亮度是在維持周期Ts1和Ts2期間由EL元件發(fā)出的光的亮度的一半。換句話說(shuō)，在維持周期Ts3和Ts4期間導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓是在其它維持周期Ts1和Ts2的期間的導(dǎo)通EL驅(qū)動(dòng)電壓的一半。
維持周期Ts1和Ts2的長(zhǎng)度，即除去具有發(fā)出的光的亮度是Ts1和Ts2發(fā)出的光的亮度的一半的維持周期Ts3和Ts4之外的維持周期的長(zhǎng)度，分別被表示為T(mén)和2-1T。此外，維持周期Ts3和Ts4的長(zhǎng)度分別被表示為2-2T×2和2-3T×2。即維持周期Ts1到Ts4的長(zhǎng)度的比是1∶2-1∶2-1∶2-2。因此，即使在維持周期Ts3和Ts4期間由EL元件發(fā)出的光的亮度是在其它維持周期Ts1和Ts2中發(fā)出的光的亮度的1/2，維持周期Ts3和Ts4對(duì)所有維持周期的長(zhǎng)度的比是發(fā)出的光的亮度不被設(shè)置為一半的情況下的兩倍。因此，即使在維持周期Ts3和Ts4中EL件發(fā)出的光的亮度是其它維持周期的一半，維持周期Ts3和Ts4的長(zhǎng)度比被設(shè)置為兩倍，可以獲得所需的灰度顯示。
因而，在本實(shí)施例中，即使在維持周期Ts3和Ts4由EL元件發(fā)出的光的亮度是其它維持周期的亮度的一半，不論使維持周期Ts1到Ts4中的哪一個(gè)的亮度減少，并且也不管使亮度減少多少，并不管形成多少個(gè)低亮度的維持周期，如果在維持周期Ts1到Ts4的每個(gè)維持周期期間，由EL元件發(fā)出的光的數(shù)量被取為L(zhǎng)m1，...，Lm4，則Lm1∶Lm2∶lm3∶Lm4＝20∶2-1∶2-2∶2-3。注意，SF1到SF4出現(xiàn)的次序可以是任意的。因此維持周期Ts1，...Ts4出現(xiàn)的次序也是任意的。通過(guò)組合這些維持周期，可以在24個(gè)灰度值當(dāng)中提供所需的灰度顯示。
每個(gè)象素的灰度通過(guò)在一個(gè)幀周期期間選擇在哪一個(gè)子幀周期期間發(fā)光來(lái)確定。例如，在n＝4的情況下，假定具有在所有維持周期期間發(fā)出的光的象素的亮度被設(shè)為100％，則對(duì)于在Ts1和Ts2內(nèi)發(fā)光的象素的情況，亮度被表示為80％。在選擇Ts2，Ts3和Ts4的情況下，亮度可以被表示為47％。
利用本發(fā)明，即使TFT的Id-Vg特性發(fā)生輕微改變，當(dāng)施加相等的控制極電壓時(shí)，輸出電流數(shù)量的不一致性可以通過(guò)上述結(jié)構(gòu)被抑制。因此，可以避免即使施加相同的輸入電壓信號(hào)，相鄰象素的EL元件發(fā)出的光的數(shù)量由于Id-Vg特性的偏離而相差太大。
此外，在維持周期Tsp中，其中發(fā)出的光的亮度是在其它維持周期Ts1-Tsn期間發(fā)出的光的亮度的1/m，如果其它維持周期Ts1-Tsn的長(zhǎng)度被取為2-(n-1)T，其中T是正的常數(shù)，則EL元件發(fā)光的時(shí)間的數(shù)量可以取為2-(p-1)T×m。按照上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)在維持周期Tsp由EL元件發(fā)出的光的亮度使其成為在其它維持周期中發(fā)出的光的亮度的1/m，和在維持周期Tsp期間發(fā)出的光的亮度不被調(diào)節(jié)為1/m時(shí)的情況相比，維持周期Tsp對(duì)所有的維持周期的長(zhǎng)度比，可以擴(kuò)展m倍。因此，按照?qǐng)D象增加的灰度數(shù)，即使位數(shù)n變得較大和維持周期的長(zhǎng)度變得較短，通過(guò)降低由EL元件發(fā)出的光的亮度，維持周期的長(zhǎng)度可以被擴(kuò)展。
此外，在本實(shí)施例中說(shuō)明的是利用非隔行掃描進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的例子，但是，也可以使用隔行掃描進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
此外，實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)可以和實(shí)施例1，以及3-8的結(jié)構(gòu)組合。
通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而制成的EL顯示裝置(EL組件)和液晶顯示裝置相比的優(yōu)點(diǎn)在于，在亮的位置具有良好的視覺(jué)性能，這是由其自發(fā)光性能確定的。因此，本發(fā)明可用于直視型的EL顯示裝置(指具有EL組件的顯示裝置)的顯示部分。作為EL顯示裝置，有個(gè)人計(jì)算機(jī)監(jiān)視器，TV接收監(jiān)視器，廣告顯示監(jiān)視器等等。
本發(fā)明可用于包括顯示裝置作為構(gòu)成部件的的所有電子設(shè)備，在這些設(shè)備中包括上述的EL顯示裝置。
作為所述的電子設(shè)備，有EL顯示裝置，視頻攝像機(jī)；數(shù)字照相機(jī)；護(hù)目鏡型顯示器；汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)；個(gè)人計(jì)算機(jī)；便攜信息終端(例如易動(dòng)計(jì)算機(jī)，便攜電話或電子書(shū))；以及裝有記錄介質(zhì)的圖象播放裝置(尤其是裝有顯示器的裝置，其可以回放并顯示記錄介質(zhì)，例如壓縮盤(pán)(CD)，激光盤(pán)(LD)或者數(shù)字視頻盤(pán)(DVD))。這些電子裝置的例子示于圖17中。
圖17A是一種個(gè)人計(jì)算機(jī)，其具有主體2001，殼體2002，EL顯示裝置2003和鍵盤(pán)2004。本發(fā)明可以用于顯示裝置2003。
圖17B是一種視頻攝像機(jī)，其具有主體2101，顯示裝置2102，聲音輸入部分2103，操作開(kāi)關(guān)2104，電池2105，和圖象接收部分2106。本發(fā)明可以用于顯示裝置2102中。
圖17C是連接在人的頭部的EL顯示裝置的一部分(右側(cè))，其具有主體2301，信號(hào)電纜2302，頭固定帶2303，顯示監(jiān)視器2304，光學(xué)系統(tǒng)2305，和顯示裝置2306。本發(fā)明可以用作顯示裝置2306。
圖17D是裝有記錄介質(zhì)的圖象播放裝置(特別是DVD播放裝置)，其具有主體2401，記錄介質(zhì)(例如CD，LD，DVD)2402，操作開(kāi)關(guān)2403，顯示裝置(a)2404和顯示裝置(b)2405。顯示裝置(a)2404主要顯示圖象信息，顯示裝置(b)2405主要顯示字符信息，本發(fā)明可以用作顯示裝置(a)2404和顯示裝置(b)2405。本發(fā)明可以用于裝有記錄介質(zhì)的圖象播放裝置例如CD播放裝置和游戲機(jī)。
圖17E是一種便攜式計(jì)算機(jī)，其具有主體2501，照相機(jī)部分2502，圖象接收部分2503，操作開(kāi)關(guān)2504和顯示裝置2505。本發(fā)明可以用作EL顯示裝置2505。
如果在將來(lái)EL材料的亮度增加，本發(fā)明將可以應(yīng)用于前型或后型投影器中。
因而，本發(fā)明的應(yīng)用范圍極為廣泛，如上所述，可以用于所有領(lǐng)域的電子裝置。本實(shí)施例的電子設(shè)備可以使用實(shí)施例1到10的自由組合而得到的任何結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)施。
利用本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，可以按照施加于EL元件上的EL驅(qū)動(dòng)電壓調(diào)節(jié)EL元件的發(fā)光亮度，并且可以利用在紅綠藍(lán)顏色的亮度之間的好的平衡顯示生動(dòng)的圖象。此外，即使由EL驅(qū)動(dòng)TFT控制的電流的數(shù)量由于施加的電壓的增大而增加，也可以抑制EL驅(qū)動(dòng)TFT的劣化。
利用本發(fā)明，利用上述結(jié)構(gòu)，即使在TFT的Id-Vg特性具有小的改變，也可以抑制當(dāng)施加相等的控制極電壓時(shí)而發(fā)生的輸出電流的改變。因此，可以避免由于Id-Vg特性的不同，使得即使在輸入相同的電壓信號(hào)時(shí)，相鄰象素的EL元件發(fā)出的光的數(shù)量具有很大不同的情況。
此外，在維持周期Tsp中，其中發(fā)出的光的亮度是在其它維持周期Ts1-Tsn期間發(fā)出的光的亮度的1/m，如果其它維持周期Ts1-Tsn的長(zhǎng)度被取為2-(n-1)T(其中T是正的常數(shù)，)，則EL元件發(fā)光的時(shí)間的數(shù)量可以取為2-(p-1)T×m。按照上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)在維持周期Tsp由EL元件發(fā)出的光的亮度使其成為在其它維持周期中發(fā)出的光的亮度的1/m，和在維持周期Tsp期間發(fā)出的光的亮度不被調(diào)節(jié)為1/m時(shí)的情況相比，維持周期Tsp對(duì)所有的維持周期的長(zhǎng)度比可以擴(kuò)展m倍。因此，按照增加的灰度數(shù)，即使位數(shù)n變得較大和維持周期的長(zhǎng)度變得較短，通過(guò)降低由EL元件發(fā)出的光的亮度，維持周期的長(zhǎng)度可以被擴(kuò)展。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，包括在一個(gè)絕緣表面上的至少一個(gè)薄膜晶體管；在所述薄膜晶體管上的一個(gè)第一絕緣膜；一個(gè)第一電極，通過(guò)形成在所述第一絕緣膜中的一個(gè)接觸孔與所述薄膜晶體管電相連；一個(gè)第二絕緣膜，包括在所述第一絕緣膜上的有機(jī)樹(shù)脂并覆蓋所述第一電極的一個(gè)邊緣部分；一個(gè)發(fā)光元件，包括在所述第一電極上的一種有機(jī)材料；以及所述發(fā)光元件上的一個(gè)第二電極，其中所述第二絕緣膜的一個(gè)邊緣部分具有錐形。
2.一種發(fā)光裝置，包括在一個(gè)絕緣表面上的一個(gè)第一薄膜晶體管；所述第一薄膜晶體管包括一個(gè)第一柵極和一個(gè)第一有源層，二者之間有一個(gè)柵極絕緣膜；和一個(gè)第二柵極和一個(gè)第二有源層，二者之間有所述柵極絕緣膜；在所述絕緣表面上的一個(gè)第二薄膜晶體管；在所述第一薄膜晶體管和所述第二薄膜晶體管上的一個(gè)第一絕緣膜；一個(gè)第一電極，通過(guò)形成在所述第一絕緣膜中的一個(gè)接觸孔與所述第二薄膜晶體管電相連；一個(gè)第二絕緣膜，包括在所述第一絕緣膜上的有機(jī)樹(shù)脂并覆蓋所述第一電極的一個(gè)邊緣部分；一個(gè)發(fā)光元件，包括在所述第一電極上的一種有機(jī)材料；以及所述發(fā)光元件上的一個(gè)第二電極，其中所述第二絕緣膜的一個(gè)邊緣部分具有錐形。
3.一種發(fā)光裝置，包括在一個(gè)絕緣表面上的一個(gè)第一薄膜晶體管；所述第一薄膜晶體管包括一個(gè)第一有源層和一個(gè)第二有源層；在所述第一有源層上的一個(gè)第一柵極，二者之間有一個(gè)柵極絕緣膜；和在所述第二有源層上的一個(gè)第二柵極，二者之間有所述柵極絕緣膜；在所述絕緣表面上的一個(gè)第二薄膜晶體管；在所述第一薄膜晶體管和所述第二薄膜晶體管上的一個(gè)第一絕緣膜；一個(gè)第一電極，通過(guò)形成在所述第一絕緣膜中的一個(gè)接觸孔與所述第二薄膜晶體管電相連；一個(gè)第二絕緣膜，包括在所述第一絕緣膜上的有機(jī)樹(shù)脂并覆蓋所述第一電極的一個(gè)邊緣部分；一個(gè)發(fā)光元件，包括在所述第一電極上的一種有機(jī)材料；以及所述發(fā)光元件上的一個(gè)第二電極，其中所述第二絕緣膜的一個(gè)邊緣部分具有錐形。
4.一種發(fā)光裝置，包括包括一個(gè)第一薄膜晶體管的一個(gè)第一像素；包括一個(gè)第二薄膜晶體管的一個(gè)第二像素；一個(gè)電源線，與所述第一薄膜晶體管的一個(gè)源區(qū)和一個(gè)漏區(qū)中的一個(gè)以及所述第二薄膜晶體管的一個(gè)源區(qū)和一個(gè)漏區(qū)中的一個(gè)電連接；在所述第一薄膜晶體管上的一個(gè)第一絕緣膜；一個(gè)第一電極，通過(guò)形成在所述第一絕緣膜中的一個(gè)接觸孔與所述第一薄膜晶體管的所述源區(qū)和所述漏區(qū)中的另一個(gè)電相連；一個(gè)第二絕緣膜，包括在所述第一絕緣膜上的有機(jī)樹(shù)脂并覆蓋所述第一電極的一個(gè)邊緣部分；一個(gè)發(fā)光元件，包括在所述第一電極上的一種有機(jī)材料；以及所述發(fā)光元件上的一個(gè)第二電極，其中所述第二絕緣膜的一個(gè)邊緣部分具有錐形。
5.一種發(fā)光裝置，包括在一個(gè)絕緣表面上的至少一個(gè)薄膜晶體管；在所述薄膜晶體管上的包括硅的一個(gè)第一絕緣膜；一個(gè)第一電極，通過(guò)形成在所述第一絕緣膜中的一個(gè)接觸孔與所述薄膜晶體管電相連；一個(gè)第二絕緣膜，包括在所述第一絕緣膜上的有機(jī)樹(shù)脂并覆蓋所述第一電極的一個(gè)邊緣部分；一個(gè)發(fā)光元件，包括在所述第一電極上的一種有機(jī)材料；以及所述發(fā)光元件上的一個(gè)第二電極，其中所述第二絕緣膜的一個(gè)邊緣部分具有錐形。
6.一種發(fā)光裝置，包括在一個(gè)絕緣表面上的至少一個(gè)薄膜晶體管；在所述薄膜晶體管上的包括有機(jī)樹(shù)脂的一個(gè)第一絕緣膜；一個(gè)第一電極，通過(guò)形成在所述第一絕緣膜中的一個(gè)接觸孔與所述薄膜晶體管電相連；一個(gè)第二絕緣膜，包括在所述第一絕緣膜上的有機(jī)樹(shù)脂并覆蓋所述第一電極的一個(gè)邊緣部分；一個(gè)發(fā)光元件，包括在所述第一電極上的一種有機(jī)材料；以及所述發(fā)光元件上的一個(gè)第二電極，其中所述第二絕緣膜的一個(gè)邊緣部分具有錐形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)的發(fā)光裝置，其中所述第一絕緣膜包括從氧化硅、氮化氧化硅和氮化硅中選擇的一種材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的發(fā)光裝置，其中包括硅的所述第一絕緣膜是一種膜，包括從氧化硅、氮化氧化硅和氮化硅中選擇的一種材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)的發(fā)光裝置，其中所述第一絕緣膜包括從聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸樹(shù)脂和BCB(苯環(huán)丁烯)中選擇的有機(jī)樹(shù)脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的發(fā)光裝置，其中包括在所述第一絕緣膜中的有機(jī)樹(shù)脂是從聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸樹(shù)脂和BCB(苯環(huán)丁烯)中選擇的一種有機(jī)樹(shù)脂。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光裝置用于以下電子設(shè)備個(gè)人計(jì)算機(jī)、視頻攝像機(jī)、頭戴式EL顯示器、DVD和便攜式計(jì)算機(jī)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)的發(fā)光裝置，其中所述錐形的角度是10至60度。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種用于進(jìn)行時(shí)分灰度顯示并能夠任意地設(shè)置EL元件發(fā)光的時(shí)間間隔的電光裝置。從n個(gè)維持周期Ts1，Ts2，...，Tsn當(dāng)中，在至少一個(gè)維持周期期間由EL元件發(fā)出的光的亮度被設(shè)置為總是低于在其它維持周期期間發(fā)出的光的亮度，并且所述維持周期通過(guò)使亮度被降低的數(shù)量被擴(kuò)展。按照上述結(jié)構(gòu)，所述維持周期可以通過(guò)降低由EL元件發(fā)出的光的亮度的設(shè)置來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展。
文檔編號(hào)H01L21/84GK1855527SQ20061008473
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2000年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月26日
發(fā)明者小山潤(rùn) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所