发光器件和使用该器件的电子设备的制作方法

专利名称：发光器件和使用该器件的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光屏，其中被形成在基片上的发光单元被封闭在基片与外壳部件之间。另外，本发明涉及发光模块，其中IC(集成电路)等被安装在发光屏上。应当指出，在本技术说明中，发光屏和发光模块通常被称为发光器件。本发明还涉及利用发光器件的电子设备。
背景技术：
发光单元本身发射光，因此，具有高的可见度。发光单元不需要对于液晶显示器件(LCD)所需要的背光，液晶显示器件适合于减小发光器件的厚度。另外，发光单元对于观看角度没有限制。所以，作为代替CRT或LCD的显示器件，使用发光单元的发光器件最近吸引人们的注意。
顺便说明，发光单元在本说明书中是指其亮度由电子电流或电压控制的单元。发光单元包括OLED(有机发光二极管)、可被使用于FED(场致发射显示)的MIM类型的电子源单元(电子发射单元)等等。
OLED包括一层有机化合物(有机发光材料)(此后，称为有机发光层)，在其中可得到通过加上电场而产生的发光(电致发光)；阳极层；和阴极层。在有机化合物中，发光的形式包括从单谱线激发状态返回到基本状态的光发射(荧光)和从三谱线激发状态返回到基本状态的光发射(磷光)。本发明的发光器件使用一种或两种上述的光发射。
应当指出，在本说明书中，在OLED的阴极与阴极之间提供的所有的各层被定义为有机发光层。有机发光层具体地包括发光层、空穴注入层、电子注入层、空穴输送层、电子输送层等等。这些层中可以具有无机化合物。OLBD基本上具有一种其中阳极、发光层和阴极按次序被分层的结构。此外，OLED可以具有一种其中阳极、空穴注入层、发光层、阴极按次序被分层的结构，或其中阳极、空穴注入层、发光层、电子输送层、阴极按次序分层的结构。
另一方面，由有机发光材料的性能恶化引起的OLED的减小的发光度会带来发光器件在实际使用时的严重问题。
图21A以图形方式显示当在其两个电极之间加上恒定电流时发光单元的时变的发光度。如图21A所示，尽管加上恒定电流，发光单元的发光度也会降低，因为有机发光材料随时间而性能恶化。
图21B以图形方式显示当在其两个电极之间加上恒定电压时发光单元的时变的发光度。如图21B所示，尽管加上恒定电流，发光单元的发光度也会随时间而降低。这部分地是因为如图21A所示的有机发光材料的性能恶化造成恒定电流下发光度的降低，以及部分地是因为由恒定电压引起的、流过发光单元的电流随时间降低，如图21C所示。
发光单元的随时间减小的发光度可通过增加加到发光单元的电流供给或增加加在其上的电压而被补偿。然而，在大多数情形下，要被显示的图象包括随象素而变化的灰度等级，这样，各个不同的象素的发光单元被不同地性能恶化，从而导致发光度的变化。由于给每个象素配备一个电源以便用于向它们提供电压或电流是不实际的，因而使用一个公共电源来提供电压或电流给所有的象素或一组象素。所以，如果通过简单地增加来自公共电源的电压或电流来补偿由于性能恶化造成某些发光单元的发光度的降低，则被提供以增加的电压或电流的所有的象素在发光度上都会均匀地增加。所以，在各个不同的象素的发光单元之间的发光度变化没有消除。

发明内容
根据以上内容，本发明的目的是提供一种能够抑制与有机发光材料的性能恶化有关的OLED的发光度变化和达到一致的发光度的发光器件。
按照本发明的发光器件可用来恒定地或周期地采样所提供的图象信号，以便检测象素的每个发光单元的发光时间间隔或所显示的灰度等级，从而根据积累的检测值或检测值的和值来预测象素的最大性能恶化和发光度的最大降低。然后，把目标象素的检测值的积累与先前存储的关于发光单元的时变的发光度特性的数据进行比较，以便校正加到目标象素的电流供给，这样，可以得到想要的发光度。这时，过量的电流被加到与最性能恶化的象素共享公共电流源的其他象素上。因此假设其他象素比起最性能恶化的象素具有更大的发光度，从而显示太高的灰度等级。通过校正用于驱动具有最性能恶化的发光单元的象素的图象信号，其他象素的灰度等级被单独地降低，通过把每个象素的检测值的积累与先前存储的关于发光单元的时变的发光度特性的数据进行比较，可以完成图象信号的校正。
应当指出，这里的图象信号被规定为包含图象信息的数字信号。
尽管象素的发光单元的性能恶化程度在变化，以上的安排消除了发光度的变化，确保屏幕发光度的一致性，而且也抑制了由于性能恶化引起的发光度的降低。
应当指出，来自电流源的电流供给的数值不一定需要根据最大性能恶化的象素进行校正，而是可以根据最少性能恶化的象素进行校正。在这种情形下，从各个象素的检测值的积累中可以预测由于最少性能恶化因而具有最大发光度的象素。然后，把目标象素的检测值的积累与先前存储的关于发光单元的时变的发光度特性的数据进行比较，以便校正加到目标象素的电流供给，这样，可以得到想要的发光度。这时，不足够的电流被加到与最少性能恶化的象素共享公共电流源的其他象素上。因此假设其他象素比起最少性能恶化的象素具有更低的发光度，从而显示过低的灰度等级。通过校正用于驱动具有最少性能恶化的发光单元的象素的图象信号，其他象素的灰度等级被单独地增加，通过把每个象素的检测值的积累与先前存储的关于发光单元的时变的发光度特性的数据进行比较，可以完成图象信号的校正。
应当指出，设计者可任意规定参考象素。至于那些比参考象素更性能恶化的象素，图象信号被校正成使得可以增加象素的灰度等级。至于那些比参考象素更少性能恶化的象素，图象信号被校正成使得可以降低象素的灰度等级。


图1是显示按照本发明的发光器件的方框图；图2是显示按照本发明的发光器件的象素电路的图；图3A和3B是显示按照本发明的、在流过发光单元的电流与它的时变发光度之间的关系的图；图4是表示流过按照本发明的发光器件的发光单元的时变的电流量的图；图5A-5C是显示基于相加操作的校正方法的图；图6是显示按照本发明的发光器件的信号线驱动电路的方框图；
图7是显示电流设置电路与开关电路的电路图；图8是显示按照本发明的发光器件的扫描线驱动电路的方框图；图9是显示按照本发明的发光器件的方框图；图10A-10C是每个显示按照本发明的发光器件的象素电路的图；图11A-11C是每个显示按照本发明的发光器件的象素电路的图；图12A和12B是每个显示按照本发明的发光器件的象素电路的图；图13A-13C是显示用于制作按照本发明的发光器件的方法的图；图14A-14C是显示用于制作按照本发明的发光器件的方法的图；图15A和15B是显示用于制作按照本发明的发光器件的方法的图；图16是显示按照本发明的发光器件的截面图；图17是显示按照本发明的发光器件的截面图；图18是显示按照本发明的发光器件的截面图；图19A-19H是每个显示利用按照本发明的发光器件的电子设备的图；图20是给出在灰度等级与发光时间间隔之间的关系的图；图21A-21C是给出由于性能恶化造成的发光单元的发光度的变化的图；图22是显示性能恶化校正单元的方框图；以及图23是显示操作电路的方框图。
具体实施例方式
下面将描述按照本发明的发光器件的安排。图1是显示按照本发明的发光器件的方框图，它包括性能恶化校正电路100，信号线驱动电路101，扫描线驱动电路102，象素部分103，和电流源104。在本实施例中，性能恶化校正电路100被形成在一个与在其中形成电流源104，信号线驱动电路101，扫描线驱动电路102和象素部分103的基片的不同的基片上。然而，有可能所有这些单元都被形成在同一个基片上。虽然按照本实施例，电流源104被包括在信号线驱动电路101中，但本发明并不限于这种安排。电流源104的位置根据象素结构而改变，但关键是确保电流源被连接成可以去控制加到发光单元的电流的幅度。
象素部分103包括多个象素，每个象素具有一个发光单元。性能恶化校正单元100处理加到发光器件的图象信号，该信号用以校正从电流源104提供到象素的各个发光单元的电流以及校正加到信号线驱动电路的图象信号，以便象素的各个发光单元可以呈现一致的发光度。扫描线驱动电路102随后选择象素部分103所提供的象素，而信号线驱动电路101响应于输入到其上的校正的图象信号，以便提供一个电流或电压给由扫描线驱动电路102所选择的象素。
性能恶化校正单元100包括计数器部分105，存储器电路部分106和校正部分107。计数器部分105包括计数器102。存储器电路部分106包括易失性存储器108和非易失性存储器109，而校正部分107包括图象信号校正部分110，电流校正部分111和校正数据贮存电路112。
接着，描述性能恶化校正单元100的运行。首先，被利用在发光器件中的关于发光单元的时变发光度特性的数据先前被存储在校正数据贮存电路112。该数据(将在后面描述)主要被使用于校正从电流源104提供到每个象素的电流以及用于校正图象信号，校正是按照象素的各个发光单元的性能恶化程度来执行的。
随后，被提供到发光器件的图象信号恒定地或周期地(例如，以1秒的时间间隔)被采样，而同时计数器102根据图象信号的信息来计数各个发光单元的各个发光时间间隔或灰度等级。如此计算出的各个发光单元的发光时间间隔或灰度等级被用作为数据，它们随后被存储在存储器电路部分中。这里应当指出，由于发光时间间隔或灰度等级需要以积累的方式被存储，存储器电路优选地可包括非易失性存储器。然而，通常非易失性存储器的写入次数被限制，所以，可以作出一种安排，从而使易失性存储器108可在发光器件运行期间进行数据存储，而数据以正常的时间间隔(以1小时的时间间隔，或在电源关断时)被写入到非易失性存储器109的。
可使用的易失性存储器的实施例包括(但并不限于)静态存储器(SRAM)，动态存储器(DRAM)，铁电存储器(FRAM)等等。也就是，易失性存储器可包括任意类型的存储器。同样地，非易失性存储器也可包括通常在技术上使用的、任意类型的存储器，诸如，闪烁存储器。然而，应当指出，在利用DRSM作为易失性存储器的情形下，需要附加上周期性刷新功能。
被存储在易失性存储器108或非易失性存储器109中的发光时间间隔或灰度等级的积累的数据被输入到图象信号校正电路110和电流校正电路111。
电流校正电路111通过把先前被存储在校正数据贮存电路112中的关于时变的发光度特性的数据与被存储在存储器电路部分106中的每个象素的发光时间间隔或灰度等级的积累的数据进行比较，从而查看每个象素的性能恶化程度。电流校正电路因此检测受到最大性能恶化的特定的象素，然后，根据特定的象素的性能恶化程度来校正从电流源04加到象素部分的电流供给的数值。具体地，电流值被增加，以便允许特定的象素显示想要的灰度等级。
由于加到象素部分103的电流供给的数值根据特定的象素被校正，没有受到像特定的象素那麽大性能恶化的其他象素的发光单元被提供以过量的电流，因此无法完成想要的灰度等级。所以，图象信号校正电路110校正图象信号，以便确定其他象素的灰度等级。除了发光时间间隔或灰度等级的积累的数据以外，图象信号被输入到图象信号校正电路110。图象信号校正电路110通过把先前被存储在校正数据贮存电路112中的关于时变的发光度特性的数据与每个象素的发光时间间隔或灰度等级的积累的数据进行比较，从而查看每个象素的性能恶化程度。因此，校正电路检测受到最大性能恶化的特定的象素和根据特定的象素的性能恶化程度来校正图象信号。具体地，图象信号被校正，以便得到想要的灰度等级。校正的图象信号被输入到信号线驱动电路101。
应当指出，特定的象素不一定是受到最大性能恶化的象素，而可以是具有最小性能恶化的象素或由设计者任意确定的象素。无论选择哪个象素，图象信号按以下的方式被校正。也就是，根据选择的象素决定从电流源104加到象素部分103的电流值。对于比起选择的象素更性能恶化的象素，图象信号被校正成可以增加灰度等级。另一方面，对于比起选择的象素较少性能恶化的象素，图象信号被校正成可以降低灰度等级。
图2显示被包括在按照本发明的发光器件中的象素的例子。图2的象素包括信号线121，第一和第二扫描线122和123，电源线124，晶体管Tr1，Tr2，Tr3和Tr4，电容129和发光单元130。
晶体管Tr1的栅极被连接到第一扫描线122。Tr1把它的源极连接到信号线121，以及把它的漏极连接到晶体管Tr3的源极和晶体管Tr4的漏极。晶体管Tr2的栅极被连接到第二扫描线123。Tr2把它的源极连接到晶体管Tr3的栅极和晶体管Tr4的栅极，以及把它的漏极连接到信号线121。晶体管Tr3把它的漏极连接到发光单元130的象素电极。晶体管Tr4把它的源极连接到电源线124。电容129被连接在晶体管Tr4的栅极与源极之间，用于保持在晶体管Tr4的栅极与源极之间的电压。预定的电位被加到电源线124和发光单元的阴极，这样，使电源线与阴极之间具有电位差。
当晶体管Tr1和Tr2被加到第一和第二扫描线122和123的电压接通时，晶体管Tr4的漏极由被包括在信号线驱动电路101中的电流源104控制。这里应当指出，晶体管Tr4运行在饱和状态，因为晶体管把它的栅极和漏极互相连接。晶体管Tr4的漏极电流由以下的公式1表示I＝μC0W/L(VGS-VTH)2/2公式1其中VGs表示栅极电压；μ表示迁移率；C0表示每单位面积的栅极电容；W/L表示沟道形成区域的沟道宽度W与它的沟道长度之间的比值；VTH表示门限值；以及I表示漏极电流。
在公式1中，所有的参量μ，C0，W/L，和VTH代表由各个晶体管确定的固定的数值。从公式1看到，晶体管Tr4的漏极电流随栅极电压VGS而变化。因此，按照公式1，在晶体管Tr4中出现相应于漏极电流的栅极电压VGS。栅极电压VGS由电容129保持。
当晶体管Tr1和Tr2被加到第一和第二扫描线122和123的电压关断时，被积累在电容129上的一部分电荷移动到晶体管Tr3的栅极，由此，自动接通晶体管Tr4。因此，一个具有与由电容保持的电荷成比例的幅度的电流流到发光单元130，这样，发光单元发射光。因此，流过发光单元130的电流的幅度可以由电流源104所提供的电流确定。
按照本发明的发光器件，从电流源104提供到象素的电流的幅度通过电流校正电路111被校正。在图象信号是数字的情形下，作为图象信号被输入到象素的电流只有两个数值，因此，图象信号校正电路110以改变发光单元130的发光时间间隔的长度来校正图象信号，以便控制象素灰度等级。在图象信号是模拟信号的情形下，象素的灰度等级是通过图象信号校正电路110被控制的，它通过改变提供到发光单元的电流的幅度来校正图象信号。
图3A显示被包括在本发明的发光器件中的发光单元的时变的发光度。借助于以上的校正，发光单元的发光度被保持在恒定的水平。图3B显示流过被包括在本发明的发光器件中的发光单元的时变的电流。流过发光单元的电流被增加，以便补偿与性能恶化有关的发光度的减小。
在图3上，在所有时间都执行校正，以便把发光单元的发光度保持在恒定水平。然而，在以给定的时间间隔执行校正的情形下，发光度不总是被保持在恒定的水平，因为校正是在发光单元的发光度降低到某个程度时被执行的。
随着发光单元的性能恶化的增加，流过发光单元的电流被无限地增加。流过发光单元的过量的电流加速它的性能恶化，引起非发射的斑点(暗点)的出现。所以，如图4所示，本发明可被安排成使得当流过发光单元的电流从初始值增加一个给定的值(α％)时，由校正造成的电流的增加被中止，然后，从电流源决定301的电流供给被保持在恒定的电平上。
应当指出，本发明的发光器件的象素并不限于图2所示的结构。本发明的象素可以具有允许流过发光单元的电流由电流源控制的任意的结构。
按照本发明的发光器件，当电源被关断时，被存储在易失性存储器108中的、代表各个象素的发光时间间隔或灰度等级的积累数据可被附加到被存储在非易失性存储器109中的关于发光时间间隔或灰度等级的积累数据上，以及最终得到的数据可被存储在非易失性存储器中。这允许发光单元的发光时间间隔或灰度等级的积累数据的收集在以后电源接通后继续进行。
在上述的情形下，发光单元的发光时间间隔或灰度等级被恒定地或周期地检测，而同时关于发光时间间隔和灰度等级的积累数据被加以存储，以便与先前被存储的关于发光单元的时变发光度特性的数据进行比较，这样，图象信号可以按需要地被校正。这允许图象信号被校正成使得性能恶化的发光单元可达到与未性能恶化的发光单元等量的发光度。结果，发光度的变化被阻止，以及确保一致的屏幕显示。
虽然按照本发明的实施例，各个发光单元的发光时间间隔或灰度等级被检测，但可以作出一种安排在某个时间点只确定是否存在来自各个发光单元的光发射。来自各个发光单元的光发射的存在的检测被循环地重复进行，以使得每个发光单元的性能恶化程度可以从来自它的光发射数量相对于总的检测的计数的比值而被估值。
按照图1，校正的图象信号被直接输入到信号线驱动电路。在信号线驱动电路适用于模拟图象信号的情形下，可以提供D/A变换器电路，以使得数字图象信号在输入前被变换成模拟信号。
虽然以上的说明是在利用OLEB作为发光单元的情形下作为例子给出的，但本发明的发光器件并不限于利用OLED，而是可以利用任何其他发光单元，诸如POP，FED等等。
实施例下面将描述本发明的实施例。
实施例1在这个实施例中，描述被按照本发明的发光器件的校正部分采用的、用于校正图象信号的方法。
在根据一个信号补充性能恶化的发光单元的减小的发光度的一个方法中，给定的校正值被附加到输入的图象信号上，以便把输入的信号变换成实际上代表通过几个步骤增加的灰度等级的信号，由此，达到等同于性能恶化前发光度的发光度。在电路设计中实施这个方法的最简单的方式是，事先提供一个能够处理额外的灰度等级的数据的电路。
具体地，在适用于6比特数字灰度(64灰度等级)和包括本发明的性能恶化校正功能的发光器件的事例中，该器件被设计和被制作成具有处理用于执行校正的额外的1比特数据的附加能力、以及实际上处理7比特数字灰度(128灰度等级)。于是，器件按正常的操作对较低阶的6比特数据起作用。当发生发光单元的性能恶化时，校正值被附加到正常的图象信号上，前述的额外的1比特被使用来处理附加值的信号。在这种情形下，MSB(最高位)只被使用于信号校正，这样，实际显示的灰度包括6比特。
实施例2
在这个实施例中，以与实施例1不同的方式描述用于校正图象信号的方法。
图5A是显示图1的象素部分10的放大图。这里，讨论三个象素201至203。假设象素201受到最小的性能恶化，象素202受到比起象素201更大的性能恶化，象素203受到最大的性能恶化。
象素的性能恶化越大，象素发光度的减小越大。在没有发光度校正时，显示某个半色调的象素将遭受发光度变化，如图5B所示。也就是，象素202比起象素201给出较低的发光度，而象素203比起象素201给出低得多的发光度。
接着，描述实际的校正操作。先前进行的测量给出了在发光单元的发光时间间隔或灰度等级的积累数据与由于性能恶化引起的它的发光度的减小之间的关系。应当指出，发光时间间隔或灰度等级的积累数据与由于性能恶化引起的发光单元的发光度的减小并不总是存在简单的关系。发光单元的性能恶化程度相对发光时间间隔或灰度等级的积累数据事先被存储在校正数据贮存电路112中。
电流校正电路111根据被存储在校正数据贮存电路112中的数据确定来自电流源104的电流供给的校正值。对于电流的校正值是根据参考象素的发光时间间隔或灰度等级的积累数据被确定的。例如，如果使用具有最大性能恶化的象素203作为参考，则允许象素203达到想要的灰度等级，但象素201和202被加上过量的电流，从而它们的图象信号需要校正。因此，图象信号校正电路110根据具有最大性能恶化的特定的象素的性能恶化程度来校正输入图象信号，以使得达到想要的灰度等级。具体地，首先在参考象素与另一个象素之间比较发光时间间隔或灰度等级的积累数据；这些象素的灰度等级之间的差值被加以计算；以及图象信号被校正成可以补偿灰度等级差值。
参照图1，图象信号被输入到图象信号校正电路110，它读出每个象素的发光时间间隔或灰度等级的积累数据，该积累数据被存储在存储器电路部分106中。图象信号校正电路通过把每个象素的发光时间间隔或灰度等级的读出的积累数据和与发光单元的发光时间间隔或灰度等级的积累数据有关的发光单元的性能恶化程度和被存储在校正数据贮存电路112中的性能恶化程度进行比较，从而决定对于每个图象信号的校正值。
在通过使用象素203作为参考来执行校正的情形下，象素201和202在性能恶化程度上不同于象素203，因此需要通过图象信号校正灰度等级。从这些象素的发光时间间隔或灰度等级的积累数据可以预期，象素201在性能恶化程度上比起象素202具有与象素203更大的差值。所以，与象素202的校正相比较，象素201的灰度等级被校正更大数目的级别。
图5C以图形方式显示在发光时间间隔或灰度等级的积累数据方面与参考象素的差值和通过图象信号校正的灰度等级的数目之间的关系。应当指出，因为发光时间间隔或灰度等级的积累数据与由于性能恶化引起的发光单元的发光度的减小并不总是具有简单的关系，通过图象信号的校正要被附加上的灰度等级的数目与发光时间间隔或灰度等级的积累数据并不总是呈现简单的关系。如上所述，基于该附加操作的校正确保屏幕的一致的发光度。
现在参照图20，描述在相应于图象信号的各个比特的发光单元的发光时间间隔(Ts)的各个长度与本发明的发光单元的灰度等级之间的关系。图20采取其中图象信号包含3比特的一个例子，以及显示在用于显示0到7的8个灰度等级中的每个灰度等级的一个帧周期中出现的发光单元的持续时间。
3比特的图象信号的各个比特分别相应于三个发光时间间隔Ts1到Ts3。发光时间间隔的安排被表示为Ts1∶Ts2∶Ts3＝22∶2∶1。虽然实施例是通过3比特图象信号的实施例来说明的，但比特数并不限于此。在使用n比特图象信号的情形下，发光时间间隔的长度的比值被表示为Ts1∶Ts2∶...∶Tsn-1∶Tsn＝2n-1∶2n-2∶…∶2∶1。
灰度等级由一个帧周期中出现的发光单元的持续时间的长度的和值确定。例如，在发光单元在所有的发光时间间隔内都是发光的情形下，灰度等级是处在7。在发光单元在所有的发光时间间隔内都不发光的情形下，灰度等级是处在0。
假设电流被加以校正以使得象素201，202和203显示灰度等级为3，但象素203达到灰度等级3，而象素201显示灰度等级5以及象素202显示灰度等级4。在这种情形下，象素201的灰度等级高2级，而象素202的灰度等级高1级。
因此，图象信号校正电路用灰度等级1(它比想要的灰度等级3低2级)的校正的图象信号来校正加到象素201的图象信号，这样，它的发光单元只在Ts3的时间间隔内才可以发光。另一方面，图象信号校正电路用灰度等级2(它比想要的灰度等级3低1级)的校正的图象信号来校正加到象素202的图象信号，这样，它的发光单元只在Ts2的时间间隔内才发光。
虽然本实施例显示其中校正是通过使用具有最大性能恶化的象素作为参考而被执行的情形，但本发明并不限于此。设计者可以任意规定参考象素和可以安排成把图象信号按需要进行校正，从而实现灰度等级与参考象素的灰度等级的一致性。
在使用具有最低性能恶化的象素作为参考的情形下，图象信号基于加法被校正，这样，对白色显示的校正是无效的。具体地，当“111111”作为6比特图象信号被输入时，不能进行任何进一步的相加。另一方面，在使用具有最大性能恶化的象素作为参考的情形下，图象信号基于减法被校正。与基于加法的校正相反，校正的无效范围是对于黑色显示，因此，对它没有影响。具体地，当“000000”作为6比特图象信号被输入时，不需要进行任何进一步的相减，黑色的精确的显示可以由正常的发光单元和性能恶化的发光单元实现(只要通过把发光单元设置在无发射状态下)。该方法具有这样一个特性如果显示单元适合于显示具有稍大一些的数目的比特的数据，则与黑色点相邻的、比0大几级的灰度等级的那些点基本上可被适当地显示。这两种方法对于增加灰度等级的数目是有用的。
在另一个有效的方法中，基于加法的校正方法和基于减法的校正方法组合地被使用，以给定的灰度等级作为边界进行切换，由此互相补偿各自的缺点。
实施例3在实施例3中，以下的说明涉及到被提供用于本发明的发光器件的信号线驱动电路和扫描线驱动电路的组成。
图6示例地显示用于实施本发明的信号线驱动电路220的示意性方框图。参考数字220a表示移位寄存器，220b表示存储器电路A，220c表示存储器电路B，220d表示电流变换电路，以及参考数字2200表示选择电路。
时钟信号CLK和启动脉冲信号SP被输入到移位寄存器220a。数字图象信号被输入到存储器电路A220b，而锁存信号被输入到另一个存储器电路B220c。而且，选择信号被输入到选择电路220e。各个电路的运行按信号的流程被描述为如下。
根据时钟信号CLK和启动脉冲信号SP经过预定的写路由到移位寄存器220a的输入，产生定时信号。然后，定时信号被传递到被包括在存储器电路A220b中的每个多个锁存器A LATA_1-LATA_x。替换地，在移位寄存器220a中产生的定时信号可以在经过缓存装置等放大定时信号后被输入到被包括在存储器电路A220b中的多个锁存器A LATA_1-LATA_x。
当存储器电路A220b与输入的定时信号同步地接收定时信号时，来自数字视频补偿电路的、相应于1比特的多个数字图象信号在最终被传递到图象信号线230之前，被串行地输入到上述的多个锁存器ALATA_1-LATA_x，以便存储在其中。
在本实施例中，多个数字图象信号被串行地写入到包括LATA_1-LATA_x的存储器电路A220b。然而，本发明的范围并不只限于这种安排。例如，把存在于存储器电路A220b中的多级锁存器分割成多个组，以使得数字信号能够互相并行地同时输入到每个各个组也是可实现的。这个方法被称为“分组驱动”。被包括在一组中的级数被称为除数。例如，当锁存器被分割成多个4级的组时，这被称为四分组驱动。
完成串行地写入多个数字图象信号到存储器电路A220b中存在的所有的锁存器级的处理过程的时间间隔被称为行周期。有一种情形是其中行周期是指把水平回扫周期附加到行周期一起时的一个周期。
在终结一个行周期后，锁存信号经过锁存信号线231被传递到在另一个存储器电路B220c中保持的多个锁存器B LATB_1-LAT_x。同时，被存在于存储器电路A220b中的多个锁存器LATA_1-LATA_x保持的多个数字图象信号全部同时被写入到存在于上述的存储器电路B220c中的多个锁存器LATB_1-LATB_x，以便存储在其中。
电流变换电路220d包括多个电流设置电路C1-Cx。根据被输入到每个电流设置电路C1-Cx的数字图象信号的1或0的二进制数据，确定要被传递到以下的选择电路220e的信号的信号电流Ic的幅度。具体地，信号电流Ic具有这样的、刚好够引起发光单元发光的幅度，或具有这样的、使得发光单元不发光的幅度。
按照从选择信号线232接收的选择信号，选择电路220e确定以上的信号电流Ic是否应当被馈送到相应的信号线，或使得晶体管Tr2接通的电压是否应当被馈送到相应的信号线。
图7示例地显示上述的电流设置电路C1和选择电路D1的具体组成。应当看到，每个电流设置电路C2-Cx具有与上述的电流设置电路C1相同的组成。同样地，每个选择电路D2-Dx具有与上述的选择电路D1相同的组成。
电流设置电路C1包括电流源631，四个传输门SW1-SW4，和一对倒相器Inb1和Inb2。应当指出，被提供用于电流供给源631的多个晶体管650是与上述的、被提供用于各个象素的晶体管Tr1和Tr2相同的。
在基于本发明的发光器件中，可变电源661由电流补偿电路控制，由此改变加到被存储在电流供给源631中的、运算放大器的非倒相输入端的电压，结果，从电流供给源631被馈送到SW1和SW2的电流的幅度可被控制。另外，对于电流供给源631，它并不只限于如上所述的组成，控制输出电流的幅度的运行可以是随电流供给源的组成而不同的。
传输门SW1-SW4的切换运行由从存在于存储器电路B220c中的锁存器LATB_1输出的数字图象信号控制。被传递到传输门SW1和SW3的那些数字图象信号和被传递到传输门SW2和SW4的那些数字图象信号分别被倒相器Inb1和Inb2倒相。因为这种安排，在传输门SW1和SW3保持接通的同时，传输门SW2和SW4保持关断，以及反之亦然。
在传输门SW1和SW3保持接通的同时，不同于0的预定的数值的电流Id从电流供给源631经过传输门SW1和SW3被馈送到选择电路D1，作为信号电流Ic。
相反，在传输门SW2和SW4保持接通的同时，从电流供给源631输出的电流Id经过传输门SW2被接地。而且，流过电源线V1-Vx的电源电压经过传输门SW4被加到选择电路D1，由此进入其中IC0的条件。
选择电路D1包括一对传输门SW5和SW6以及倒相器Inb3。传输门SW5和SW6的切换运行由切换信号控制。被分别输入到传输门SW5和SW6的切换信号的极性通过倒相器Inb3而成为互相倒相的，因此，在传输门SW5保持接通的同时，另一个门SW6保持关断，以及反之亦然。在传输门SW5保持接通的同时，以上的信号电流Ic被传递到信号线S1。在传输门SW6保持接通的同时，一个足以接通以上晶体管Tr2的电压被馈送到信号线S1。
再次参照图6，以上的串行处理过程在存在于电流变换电路220d的电流设置电路C1-Cx中在一个行周期内同时被执行。结果，要被传递到所有信号线的信号电流Ic的实际数值由相应的数字图象信号选择。
被使用于实施本发明的驱动电路的组成不仅仅限于在以上的描述中阐述的那些结构。而且，在以上的描述中说明的电流变换电路不仅仅限于图7所示的结构。在被利用于本发明的电流变换电路能够使得数字图象信号被使用来选择信号电流Ic可以采取的任一个二进制数值、和然后把一个承载所选择的数值的信号电流馈送到信号线的情况下，对于它，可以采用任何的组成方式。而且，在选择电路能够选择馈送信号电流Ic到信号线或把足以接通晶体管Tr2的一定的电压传递到信号线的情况下，除了图7所示的结构以外，也可以采用任何的组成用于选择电路。
代替移位寄存器，利用像译码器电路那样的、能够选择任何信号线的不同的电路也是可实现的。
接着，下面描述扫描线驱动电路的组成。
图8示例地显示扫描线驱动电路641的方框图，该电路包括移位寄存器642和缓存器电路643。如果认为必要的话，也可以提供电平移位器。
在扫描线驱动电路641中，在时钟信号CLK和启动脉冲信号SP被输入时，产生定时信号。产生的定时信号被缓存器电路643放大和缓存，然后被传递到相应的扫描线。
包括相应于一行的象素的那些晶体管的多个门被连接到各个扫描线。因为需要同时接通被包括在相应于一行的象素中的多个晶体管，缓存器电路643能够容纳大的电流的流动。
应当指出，被提供用于本发明的发光器件的扫描线驱动电路641的组成不仅仅限于图8所示的结构。例如，代替上述的移位寄存器，利用像译码器电路那样的、能够选择任何扫描线的不同的电路也是可实现的。
基于本发明的组成也可以通过与实施例1或2自由地组合而被实现。
实施例4在按照本发明的实施例的发光器件中，性能恶化校正电路被形成在与提供象素部分的基片不同的基片上。被加到发光器件的图象信号在图象信号校正电路中得到校正，然后经过FPC被输入到信号线驱动电路，信号线驱动电路被形成在包括象素部分的同一个基片上。这样的方法的优点在于，性能恶化校正单元可通过对该单元的设计而提供可兼容性，因此允许直接使用通用发光屏。本实施例显示这样一个方法，其中性能恶化校正单元被形成在包括象素部分、信号线驱动电路、和扫描线驱动电路的同一个基片上，由此达到花费减小，因为明显减小了元件数目，节省了空间和高速度运行。
图9显示按照本发明的发光器件的一种安排，其中性能恶化校正单元以及象素部分，信号线驱动电路和扫描线驱动电路都被集成地形成在同一个基片上。信号线驱动电路402，扫描线驱动电路403，象素部分404，电源线405，FPC406和性能恶化校正单元407被集成地形成在基片401上。不用说，在基片上的布局并不限于图上所示的实施例。然而，有益的是在考虑信号线等的布局或它们的线路长度的情况下，将各个方块被安排成互相紧密地靠近。
来自外部图象源的图象信号经过FPC406被输入到性能恶化校正单元407的图象信号校正电路。随后，校正的图象信号被输入到信号线驱动电路402。
另一方面，在性能恶化校正单元的电流校正电路中，从信号线驱动电路的电流源输出的电流量被校正。按照实施例，从信号线驱动电路的电流源输出的电流量通过电流校正电路被校正，但实施例并不限于这种安排。用于控制流过发光单元的电流量的电流源不一定必须在信号线驱动电路中设置。
在图9所示的实施例中，性能恶化校正单元407被放置在FPC406与信号线驱动电路402之间，这样，控制信号的路由变得更方便。
本实施例可以与实施例1到3的任一项组合地实施。
实施例5
在这个实施例中，参照图10到12所示的电路图描述被包括在本发明的发光器件中的象素的结构。
按照图10A所示的实施例的象素801包括信号线Si(Sl到Sx之一)，第一扫描线Gj(Gl到Gy之一)，和电源线Vi(Vl到Vx之一)。象素801还包括晶体管Tr1，Tr2，Tr3，Tr4，和Tr5，发光单元802和电容803。虽然不一定需要电容，但电容803被提供来更有效地保持在晶体管Tr1和Tr2的栅极与源极间的电压(栅极电压)。应当指出，这里的电压被规定为指与地的电位差，除非特别说明以外。
晶体管Tr4和Tr5把它们的栅极连接到扫描线Gj。晶体管Tr4的源极和漏极被分别连接到信号线Si和晶体管Tr1的漏极。晶体管Tr5的源极和漏极被分别连接到信号线Si和晶体管Tr3的栅极。
晶体管Tr1和Tr2把它们的栅极互相连接。晶体管Tr1和Tr2的源极都被连接到电源线Vi。晶体管Tr1把它的栅极与源极互相连接，以及把它的漏极连接到晶体管Tr3的源极。
晶体管Tr3把它的漏极连接到发光单元802的象素电极。发光单元802具有阳极和阴极。在本技术说明中，如果阳极用作为象素电极，则阴极是指计数器电极，而如果阴极用作为象素电极，则阳极是指计数器电极。
晶体管Tr4和Tr5可以是n沟道型或p沟道型，只要晶体管Tr4和Tr5具有相同的极性。
另一方面，晶体管Tr1，Tr2和Tr3可以是n沟道型或p沟道型，只要晶体管Tr1，Tr2和Tr3具有相同的极性。如果阳极用作为象素电极和阴极用作为计数器电极，则最好晶体管Tr1，Tr2和Tr3是p沟道型。相反，如果阳极用作为计数器电极和阴极用作为象素电极，则最好晶体管Tr1，Tr2和Tr3是n沟道型。
电容803把它的两个电极分别连接到晶体管Tr3的栅极和电源线Vi。虽然不一定需要电容，但电容803被提供来更有效地保持在晶体管Tr3的栅极与源极间的电压(栅极电压)。另外，电容也被提供来更有效地保持在晶体管Tr1和Tr2的栅极电压。
在图10A所示的象素中，加到信号线上的电流通过被包括在信号线驱动电路中的电流源而被控制，而性能恶化校正单元用来校正从电流源输出的电流量。象素的灰度等级是通过由性能恶化校正单元校正的图象信号控制发光单元802的发光时间间隔而被校正的。
图10B所示的象素805包括信号线Si(Sl到Sx之一)，第一扫描线Gj(Gl到Gy之一)，和电源线Vi(Vl到Vx之一)。象素805还包括晶体管Tr1，Tr2，Tr3和Tr4，发光单元806，和电容807。虽然不一定需要电容，但电容807被提供来更有效地保持在晶体管Tr1和Tr2的各个栅极与源极对上的电压(栅极电压)。
晶体管Tr3把它的栅极连接到第一扫描线Gj。晶体管Tr3的源极和漏极被分别连接到信号线Si和晶体管Tr1的漏极。
晶体管TT4把它的栅极连接到第一扫描线Gj。晶体管Tr4的源极和漏极被分别连接到信号线Si和晶体管Tr1与Tr2的栅极。
晶体管Tr1和Tr2把它们的栅极互相连接，以及把它们的源极连接到电源线Vi。晶体管Tr2的漏极被连接到发光单元806的象素电极。电容807具有两个电极，一个电极被连接到晶体管Tr1和Tr2的栅极，以及另一个电极被连接到电源线Vi。
发光单元806具有阳极和阴极。计数器电极被保持在给定的电压电平。
晶体管Tr1和Tr2可以是n沟道型或p沟道型，只要晶体管Tr1和Tr2具有相同的极性。如果阳极用作为象素电极和阴极用作为计数器电极，则最好晶体管Tr1和Tr2是p沟道型。相反，如果阳极用作为计数器电极和阴极用作为象素电极，则最好晶体管Tr1和Tr2是n沟道型。
晶体管Tr3和Tr4可以是n沟道型或p沟道型，只要晶体管Tr3和Tr4具有相同的极性。
在图10B所示的象素中，加到信号线上的电流通过被包括在信号线驱动电路中的电流源而被控制，而性能恶化校正单元用来校正从电流源输出的电流量。象素的灰度等级是通过由性能恶化校正单元校正的图象信号控制发光单元806的发光时间间隔而被校正的。
图10C所示的象素810包括信号线Si(Sl到Sx之一)，第一扫描线Gj(Gl到Gy之一)，第二扫描线Pj(Pl到Py之一)，和电源线Vi(Vl到Vx之一)。象素810还包括晶体管Tr1，Tr2，Tr3和Tr4，发光单元811和电容812。
晶体管Tr3和Tr4把它们的栅极连接到第一扫描线Gj。晶体管Tr3的源极和漏极被分别连接到信号线Si和Tr2的源极。Tr4的源极和漏极被分别连接到Tr2的源极和Tr1的栅极。也就是，Tr3的源极和漏极的任一个被连接到Tr4的源极和漏极的任一个。
Tr1把它的源极连接到电源线Vi和把它的漏极连接到Tr2的源极。Tr2把它的栅极连接到第二扫描线Pj和把它的漏极连接到被包括在发光单元811中的象素电极。发光单元811包括象素电极，计数器电极，和被放置在象素电极和计数器电极之间的有机发光层。发光单元811的计数器电极被加上一个来自被设置在发光屏外部的电压源的给定的电压。
Tr3和Tr4可以是n沟道型或p沟道型，只要晶体管Tr3和Tr4具有相同的极性。Tr1可以是n沟道型TFT或p沟道型TFT，而Tr2可以是n沟道型TFT或p沟道型TFT。对于发光单元的象素电极和计数器电极而言，其中的任一个包括阳极而另一个包括阴极。在Tr2是p沟道型TFT的情形下，最好阳极被用作为象素电极和阴极用作为计数器电极。相反，在Tr2是n沟道型TFT的情形下，最好阴极被用作为象素电极和阳极用作为计数器电极。
电容812被提供在Tr1的栅极和源极之间。虽然不一定需要电容，但电容812被提供来更有效地保持在Tr1的栅极与源极间的电压(VGs)。
在图10C所示的象素中，加到信号线上的电流通过被包括在信号线驱动电路中的电流源而被控制，而性能恶化校正单元用来校正从电流源输出的电流量。象素的灰度等级是通过由性能恶化校正单元校正的图象信号控制发光单元811的发光时间间隔而被校正的。
图11A所示的象素815包括信号线Si(S1到Sx之一)，第一扫描线Gj(G1到Gy之一)，第二扫描线Pj(P1到Py之一)，和电源线Vi(V1到Vx之一)。象素815还包括晶体管Tr1，Tr2，Tr3和Tr4，发光单元816和电容817。
晶体管Tr3和Tr4把它们的栅极连接到第一扫描线Gj。晶体管Tr3的源极和漏极被分别连接到信号线Si和晶体管Tr1的栅极。Tr4的源极和漏极被分别连接到信号线Si和晶体管Tr1的漏极。
晶体管Tr1把它的源极连接到电源线Vi和把它的漏极连接到晶体管Tr2的源极。晶体管Tr2把它的栅极连接到第二扫描线Pj和把它的漏板连接到被包括在发光单元816中的象素电极。发光单元的计数器电极被保持在给定的电压电平。
晶体管Tr3和Tr4可以是n沟道型或p沟道型，只要晶体管Tr3和Tr4具有相同的极性。
晶体管Tr1和Tr2可以是n沟道型或p沟道型，只要晶体管Tr1和Tr2具有相同的极性。如果阳极被用作为象素电极和阴极用作为计数器电极，则晶体管Tr1和Tr2最好是p沟道型晶体管。相反，如果阳极被用作为计数器电极和阴极用作为象素电极，则晶体管Tr1和Tr2最好是n沟道型晶体管。
电容817被提供在Tr1的栅极和源极之间。虽然不一定需要电容，但电容817被提供来(更有效地)保持在晶体管Tr1的栅极与源极间的电压(栅极电压)。
在图11A所示的象素中，加到信号线上的电流通过被包括在信号线驱动电路中的电流源而被控制，而性能恶化校正单元用来校正从电流源输出的电流量。象素的灰度等级是通过由性能恶化校正单元校正的图象信号控制发光单元815的发光时间间隔而被校正的。
图11B所示的象素820包括信号线Si(S1到Sx之一)，第一扫描线Gj(G1到Gy之一)，第二扫描线Pj(P1到Py之一)，第三扫描线Rj(R1到Ry之一)，和电源线Vi(V1到Vx之一)。
象素820还包括晶体管Tr1，Tr2，Tr3，Tr4和Tr5，发光单元821和电容822。虽然不一定需要电容，但电容822被提供来更有效地保持在晶体管Tr1和Tr2的各个栅极与源极对上的电压(栅极电压)。
晶体管Tr3把它的栅极连接到第一扫描线Gj。晶体管Tr3的源极和漏极被分别连接到信号线Si和晶体管Tr1的漏极。
晶体管Tr4把它的栅极连接到第二扫描线Pj。晶体管Tr4的源极和漏极被分别连接到信号线Si和晶体管Tr1和Tr2的栅极。
晶体管Tr5把它的栅极连接到第三扫描线Rj。晶体管Tr5的源极和漏极被分别连接到晶体管Tr1的漏极和晶体管Tr2的漏极。
晶体管Tr1和Tr2把它的栅极互相连接，以及把它们的源极连接到电源线Vi。晶体管Tr2的漏极连接到发光单元821的象素电极。计数器电极被保持在给定的电压电平。
电容822具有两个电极，一个电极被连接到晶体管Tr1和Tr2的栅极，以及另一个电极被连接到电源线Vi。
晶体管Tr1和Tr2可以是n沟道型或p沟道型，只要晶体管Tr1和Tr2具有相同的极性。如果阳极被用作为象素电极和阴极用作为计数器电极，则晶体管Tr1和Tr2最好是p沟道型。相反，如果阳极被用作为计数器电极和阴极用作为象素电极，则晶体管Tr1和Tr2最好是n沟道型。
晶体管Tr3，Tr4和Tr5可以是n沟道型或p沟道型。
在图11B所示的象素中，加到信号线上的电流通过被包括在信号线驱动电路中的电流源被控制，而性能恶化校正单元用来校正从电流源输出的电流量。象素的灰度等级是通过由性能恶化校正单元校正的图象信号控制发光单元821的发光时间间隔而被校正的。
图11C所示的象素825包括信号线Si(S1到Sx之一)，第一扫描线Gj(G1到Gy之一)，第二扫描线Pj(P1到Py之一)，第三扫描线GNj(GN1到GNy之一)，第二扫描线GHj(GH1到GHy之一)，第一电源线Vi(V1到Vx之一)，第二电源线VLi(VL1到VLx之一)和电流线CLi(CL1到CLx之一)。象素825还包括晶体管Tr1，Tr2，Tr3，Tr4，Tr5，Tr6和Tr7，发光单元826和电容827和828。
晶体管Tr1把它的栅极连接到第一扫描线Gj。Tr1的源极和漏极被分别连接到信号线Si和Tr2的栅极。Tr3把它的栅极连接到第二扫描线Pj。Tr3的源极和漏极被分别连接到第二电源线VLi和Tr2的栅极。电容828被提供在Tr2的栅极与第二电源线VLi之间。
Tr4，Tr5，Tr6和Tr7组成电流源829。Tr4和Tr5把它们的栅极互相连接，以及把它们的源极连接到第一电源线Vi。Tr7把它的栅极连接到第三扫描线GNj。Tr7的源极和漏极被分别连接到电流线Cli和Tr5的漏极。Tr6把它的栅极连接到第二扫描线GHj。Tr6的源极和漏极被分别连接到Tr4与Tr5的栅极和Tr5的漏极。电容827被提供在Tr4与Tr5的栅极和第一电源线Vi之间。Tr2的源极和漏极被分别连接到Tr4的漏极和发光单元826的象素电极。
在图11C所示的象素中，由性能恶化校正单元校正的图象信号被加到信号线Si，而从电流源850提供到电流线Cli的电流由性能恶化校正单元校正。
图12A所示的象素830包括晶体管Tr1，Tr2，Tr3和Tr4，电容831和发光单元832。
Tr1把它的栅极连接到终端833。Tr1的源极和漏极被分别连接到被包括在信号线驱动电路的电流源834和Tr3的漏极。Tr2把它的栅极连接到终端835。Tr3的源极和漏极被分别连接到Tr3的漏极和Tr3的栅极。也就是，Tr3和Tr4把它们的栅极互相连接，以及把它们的源极连接到终端836。Tr4的漏极被连接到发光单元832的阳极，发光单元的阴极被连接到终端837。电容831被提供来保持在Tr3与Tr4的各个栅极和源极对上的电压。终端836和837每个被加上一个来自每个电源的预定的电压，因此在它们之间具有电压差。
在图12A所示的象素中，从电流源834输出的电流由用来校正从电流源834输出的电流量的性能恶化校正单元进行控制。象素的灰度等级是通过由性能恶化校正单元校正的图象信号控制发光单元832的发光时间间隔而被校正的。
图12B所示的象素840包括晶体管Tr1，Tr2，Tr3和Tr4，电容841和发光单元842。
Tr1把它的栅极连接到终端843。Tr1的源极和漏极被分别连接到被包括在信号线驱动电路的电流源844和Tr3的源极。Tr4把它的栅极连接到终端843。Tr4的源极和漏极被分别连接到Tr3的栅极和Tr3的漏极。Tr2把它的栅极连接到终端845。Tr2的源极和漏极被分别连接到终端846和Tr3的源极。Tr4把它的漏极连接到发光单元842的阳极，发光单元的阴极被连接到终端847。电容841被提供来保持在Tr3的栅极和源极间的电压。终端846和847每个被加上来自每个电源的预定的电压，因此在它们之间具有电压差。
在图12B所示的象素中，从电流源844输出的电流由用来校正从电流源844输出的电流量的性能恶化校正单元进行控制。象素的灰度等级是通过由性能恶化校正单元校正的图象信号控制发光单元842的发光时间间隔而被校正的。
本发明的实施例可以与实施例1到4的任一项相组合地被实施。
实施例6在实施侧6中，描述本发明的发光器件的制造方法。应当指出，在实施例6中，描述图10B所示的象素单元的制造方法以作为实施例。还应当指出，本发明的制造方法可被应用于本发明的、具有其他组成的象素部分。而且，虽然在实施例6中，显示了具有晶体管Tr2和Tr3的象素单元的截面图，但晶体管Tr1和Tr4也可以参照实施例6的制造方法被制造。另外，在实施例6中，显示了一个例子，其中被提供在具有TFT的象素部分的周界上的驱动电路(信号线驱动电路和扫描线驱动电路)是同时用在同一个基片上的象素部分的TFT来形成的。
首先，如图13A所示，由绝缘薄膜，诸如氧化硅薄膜，氮化硅薄膜或氮氧化硅薄膜组成的基本薄膜302被形成在由玻璃组成的基片301上，诸如由Coning公司的#7059玻璃和#1737玻璃代表的硅硼酸钡玻璃或硅硼酸铝玻璃。例如，形成了由SiH4，NH3，和N2O通过等离子体CVD方法形成的氮氧化硅薄膜302a，它具有从10到200nm(优选地50到100nm)的厚度。同样地，由SiH4和N2O形成的、具有从50到200nm(优选地100到150nm)的厚度的、氢化处理的氮氧化硅薄膜在其上形成层状结构。在本实施例中，基本薄膜302具有2层的结构，但也可以被形成为上述的绝缘薄膜之一的单层薄膜，或具有上述绝缘薄膜的两层以上的多层薄膜。
像岛那样的半导体层303到306是从通过在具有非晶体结构的半导体薄膜上进行激光结晶方法或已知的热结晶方法得到的结晶半导体薄膜而形成的。每个这些像岛那样的半导体层303到306具有从25到80nm(优选地30到60nm)的厚度。对于结晶半导体薄膜的材料没有加以限制，但结晶半导体薄膜最好由硅、硅锗(SiGe)合金等形成。
当结晶半导体薄膜是用激光结晶方法进行制造时，使用脉冲振荡型或连续发光单元型的激态激光器、YAG激光器和YVO4激光器。当使用这些激光器时，最好使用这样一个方法，其中从激光振荡器辐射的激光束被光学系统聚焦成线性形状，然后被照射到半导体薄膜。结晶条件由操作者适当地选择。当使用激态激光器时，脉冲振荡频率被设置为300Hz，以及激光能量密度被设置为从100到400mj/cm2(典型地200到300mj/cm2)。当使用YAG激光器时，脉冲振荡频率优选地被设置为从30到300kHz(通过使用它的二次谐波)，以及激光能量密度优选地被设置为从300到600mj/cm2(典型地350到500mj/cm2)。被聚焦成直线形状和具有从100到1000μm(例如400μm)的宽度的激光束照射到整个基片表面。这时，直线激光束的重叠比被设置为从50到90％。
应当指出，可以使用连续发光单元型或脉冲振荡型的气体激光器或固态激光器。气体激光器，诸如激态激光器，Ar激光器，Kr激光器；和固态激光器，诸如YAG激光器，YVO4激光器，YLF激光器，YAlO3激光器，玻璃激光器，红宝石激光器，紫翠玉激光器，Ti蓝宝石激光器可被用作为激光束。另外，其中掺杂Cr，Nd，Er，Ho，Ce，Co，Ti或Tm等的晶体，诸如YAG激光器，YVO4激光器，YLF激光器，YAlO3激光器，可被用作为固态激光器。激光器的基波是不同的，它取决于掺杂的材料，所以得到具有约1μm的基波的激光束。通过使用非线性光学元件，可以得到一个对应于基波的谐波。
而且，在从固态激光器发射的红外线激光通过非线性光学元件改变成绿色激光后，可以使用通过另一个非线性光学元件得到的紫外线激光。
当进行非结晶半导体薄膜的结晶时，最好通过使用固态激光器(它能够连续振荡)加上基波的二次谐波到四次谐波，以便得到大的晶粒尺寸的结晶。典型地，最好加上NdYVO4激光器(1064nm的基波)的二次谐波(具有532nm的厚度)或三次谐波(具有355nm的厚度)。具体地，从具有10瓦输出的连续振荡型YVO4激光器发射的激光束通过使用非线性光学元件被变换成谐波。另外，有一种通过把YVO4的晶体和非线性光学元件加到谐振器中而形成发射谐波的方法。然后，更优选地，激光束被光学系统形成为具有矩形形状或椭圆形状，从而去照射要被处理的基片。这时，需要约0.01到1O0MW/cm2(优选地0.1到10MW/cm2)的能量密度。半导体薄膜以大约10到2000cm/s的速率相对于激光束移动，以便能够照射半导体薄膜。
接着，形成覆盖像岛那样的半导体层303到306的栅格绝缘薄膜307。栅格绝缘薄膜307是通过使用等离子体CVD方法或溅射方法从包含硅和具有从40到150nm的厚度的绝缘薄膜来形成的。在本实施例中，栅格绝缘薄膜5007是从具有120nm的厚度的氮氧化硅薄膜形成的。然而，栅格绝缘薄膜并不限于这样的氮氧化硅薄膜，而它可以是包含其他硅和具有单层或分层结构的绝缘薄膜。例如，当使用氧化硅薄膜时，TEOS(四乙基原硅酸盐)和O2可通过等离子CVD方法来形成，反应压力被设置为40Pa(帕)，基片温度被设置为从300到400℃，以及高频(13.56MHz)功率密度被设置为从0.5到0.8W/cm2以用于放电。因此，氧化硅薄膜可以通过放电被形成。这样制造的氧化硅薄膜在通过从400到500℃的热退火形成栅格绝缘薄膜时可以得到优选的特性。
用于形成栅极的第一导电薄膜308和第二导电薄膜309被形成在栅格绝缘薄膜307上。在本实施例中，具有50到100nm的厚度的第一导电薄膜308是由Ta(钽)制成的，以及具有100到300nm的厚度的第二导电薄膜309是由W(钨)制成的。
Ta薄膜是通过溅射方法被形成的，以及Ta靶由Ar(氩)进行溅射。在这种情形下，当适当的量的Xe和Kr被添加到Ar时，Ta薄膜的内部应力被释放，可以防止这个薄膜脱落。α相态的Ta薄膜的电阻率约为20μΩcm，这个Ta薄膜可被用于栅极。然而，β相态的Ta薄膜的电阻率约为180μΩcm，它不适合于用于栅极。当具有接近于α相态的Ta的晶体结构和厚度约为10到50nm的氮化钽被事先形成为用于Ta薄膜的基底以便形成α相态的Ta薄膜时，α相态的Ta薄膜可以容易地得到。
W薄膜是通过溅射方法用W作为靶而被形成的。而且，W薄膜也可以通过热CVD方法使用六氟化钨(WF6)被形成。无论如何，必须减小使用这种薄膜作为栅极的阻力。希望设置W薄膜的电阻率等于或小于20μΩcm。当W薄膜的结晶晶粒尺寸增加时，W薄膜的电阻率可被减小。然而，当在W薄膜内有许多杂质元素(诸如氧等)时，会阻止进行结晶，以及电阻率会增加。因此，在溅射方法的情形下，使用纯度为99.9999％或99.99％的W靶，以及W薄膜是通过在形成薄膜时非常小心地不把来自气相的杂质混合到W薄膜而被形成的。因此，可以实现9到20μΩcm的电阻率。
在本实施例中，第一导电薄膜308是由Ta制成的，以及第二导电薄膜309是由W制成的。然而，本发明并不限于这种情形。每个这些导电薄膜也可以由从Ta，W，Ti，Mo，Al和Cu中选择的元素或具有这些元素作为主要成分的合金材料或混合物材料被制成。而且，也可以使用由掺杂以杂质元素(诸如磷)的多硅薄膜代表的半导体薄膜。除了在本实施例中显示的那些以外的组合的例子包括其中第一导电薄膜308由氮化钽(TaN)制成和第二导电薄膜309由W制成的组合；其中第一导电薄膜308由氮化钽(TaN)制成和第二导电薄膜309由Al(铝)制成的组合；以及其中第一导电薄膜308由氮化钽(TaN)制成和第二导电薄膜309由Cu(铜)制成的组合(图13A)。
接着，掩膜310由抗蚀剂制成，以及执行用于形成电极和引线的第一蚀刻处理。在本实施例中，使用ICP(感应耦合等离子体)蚀刻方法，并将CF4和Cl2与用于蚀刻的气体混合。500瓦的RF(13.56MHz)功率在1Pa的压力下加到线圈型电极上，以使得产生等离子体。100瓦的RF(13.56MHz)功率也被加到基片端(样本级)，以及加上基本上负的自偏压。当CF4和Cl2被混合时，W薄膜和Ta薄膜被蚀刻到相同的程度。
在以上的蚀刻条件下，第一导电层和第二导电层的末端部分通过加到基片边缘的偏压的影响被做成楔形的形状，为此，需要把由抗蚀剂形成的掩膜的形状做成适当的形状。楔形部分的角度被设置为从15°到45°。最好把蚀刻时间增加约10到20％的比值，以便执行蚀刻而在栅格绝缘薄膜上不留下残留物。因为氮氧化硅薄膜对W薄膜的选择比的范围是从2到4(典型地是3)，氮氧化硅薄膜的暴露面由于过蚀刻处理被蚀刻约20到50nm。因此，由第一和第二导电层形成的第一形状的导电层311到314(第一导电层311a到314a和第二导电层311b到314b)，可以通过第一蚀刻处理被形成。一个没有被第一形状的导电层311到314覆盖的区域将在栅格绝缘薄膜307中被蚀刻约20到50nm，从而形成变薄的区域。而且，掩膜310的表面也通过以上的蚀刻过程而被蚀刻。
然后，用于给出n型导电性的杂质元素通过执行第一掺杂处理过程被添加上。掺杂方法可以是离子掺杂方法或离子注入方法。离子掺杂方法是在剂量被设置为从1x1013到5x1014原子/cm2以及加速电压被设置为从60到100keV的条件下实行的。属于第15组的元素(典型地，磷(P)或砷(As))被用作为用于给出n型导电性的杂质元素。然而，这里使用磷(P)。在这种情形下，导电层311到314用作为对于用于给出n型导电性的杂质元素的掩膜，以及第一杂质区域317到320以自对准方式被形成。用于给出n型导电性的杂质元素以从1x1020到1x1021原子/cm3的范围的浓度被添加到第一杂质区域317到320(图13B)。
接着执行第二蚀刻处理过程，而不用去除如图13C所示的保护掩膜。W薄膜通过使用CF4，Cl2和O2作为蚀刻气体被选择地蚀刻。第二形状的导电层325到328(第一导电层325a到328a和第二导电层325b到328b)通过第二蚀刻处理被形成。没有被第二形状的导电层325到328覆盖的区域被进一步蚀刻约20到50nm，从而形成变薄的区域。
在使用CF4和Cl2的混合气体蚀刻W薄膜或Ta薄膜时的蚀刻反应可被假设为根据所产生的原子团或离子形式和反应产物的汽相压力。当W和Ta的氟化物和氯化物的气相压力被比较时，作为W的氟化物的WF6的气相压力极高，以及其他的WCl5，TaF5和TaCl5的汽相压力互相近似相等。因此，W薄膜和Ta薄膜通过使用CF4和Cl2的混合气体被蚀刻。然而，当适当量的O2被加到这个混合气体时，CF4和O2起反应，成为CO和F，这样，产生大量F原子团或F离子。结果，其氟化物具有高的气相压力的W薄膜的蚀刻速度增加。与此相反，当F增加时，对于Ta薄膜，蚀刻速度的增加是相对较小的。因为Ta比起W是更容易氧化的，Ta薄膜的表面通过附加上O2而被氧化。因为Ta的氧化物不与氟或氯化物起反应，Ta的蚀刻速度进一步减小。因此，有可能得出在W薄膜与Ta薄膜之间的蚀刻速度的差值，从而使W薄膜的蚀刻速度可被设置为高于Ta薄膜的蚀刻速度。
如图14A所示，然后执行第二掺杂处理过程。在本例中，通过把剂量减小到低于第一掺杂处理时的剂量，用于给出n型导电性的杂质元素可以以比起第一掺杂处理更小的剂量和以高的加速电压被掺杂。例如，加速电压被设置为从70到120keV，以及剂量被设置为1x1013原子/cm2。因此，新的杂质区域是在被形成在图13B上的像岛那样的半导体层中的第一杂质区域内被形成的。在掺杂时，第二形状的导电层325到328被用作为对于杂质元素的掩膜，以及掺杂被执行成使得杂质元素也被添加到第一导电层325a到328a下面的区域。因此，形成第三杂质区域332到335，该区包含磷(P)，它具有与在第一导电层325a到328a的楔形部分中的厚度梯度一致的和缓的梯度浓度。在覆盖第一导电层325a到328a的楔形部分的半导体层中，杂质浓度在中心附近比起第一导电层325a到328a的楔形部分的边缘处稍微低一些。然而，该差别非常小，以及在整个半导体层中保持几乎相同的杂质浓度。
然后实行第三蚀刻处理，如图14B所示。以CHF6用作为蚀刻气体，以及采用反应离子蚀刻(RIE)。通过第三蚀刻处理，第一导电层325a到328a的楔形部分被局部地蚀刻，以便减小其中第一导电层与半导体层重叠的区域。因此，第三形状导电层336到339(第一导电层336a到339a和第二导电层336b到339b)就这样地被蚀刻。这时，没有与第三形状导电层336到339重叠的栅格绝缘薄膜307的区域被进一步蚀刻，以及减薄约20到50nm。
第三杂质区域332到335通过第三蚀刻处理被形成。分别与第一导电层336a到339a重叠的第三杂质区域332a到335a以及第二杂质区域332b到335b中的每个被形成在第一杂质区域与第三杂质区域之间。
如图14C所示，具有与第一种导电类型相反的导电类型的第四杂质区域343到348被形成在像岛那样的半导体层303和306上，以用于形成p沟道型TFT。第三形状的导电层336b和339b被用作为针对杂质元素的掩膜，以及杂质区域以自对准的方式被形成。这时，用于形成n沟道TFT的像岛那样的半导体层304和305利用保护掩膜350来整体地覆盖。杂质区域343到348已用磷以不同的浓度来掺杂。杂质区域343到348通过离子掺杂用乙硼烷(B2H6)来掺杂，以及它的杂质浓度在各个杂质区域中被设置为从2x1020到2x1021原子/cm3。
通过以上步骤，杂质区域被形成在各个像岛那样的半导体层上。与像岛那样的半导体层重叠的第三形状导电层336到339用作为栅极。
在保护掩膜350被去除后，执行激活添加到像岛那样的半导体层中的杂质元素的步骤，以便控制导电类型。这个处理过程是通过使用用于炉内退火的退火炉的热退火方法来执行的。而且，可以应用激光退火方法或快速热退火方法(RTA方法)。在热退火方法中，这个处理过程是在从400到700℃的温度下(典型地从500到600℃)在氮气氛围内进行的，其中氧浓度等于或小于1ppm，优选地，等于或小于0.1ppm。在本实施例中，热处理是在500℃温度下执行4小时。当在第三形状导电层336到339中使用的连线材料抗热性很弱时，最好在形成层间绝缘薄膜(以硅作为主要成分)后进行激活，以便保护连线等等。
当采用激光退火方法时，可以使用在晶体化时使用的激光器。当执行激活时，移动速度被设置为与晶体化处理过程一样，以及需要约0.01到100MW/cm2的能量密度(优选地，0.01到10MW/cm2)。
而且，热处理是在从300到450℃的温度下并在包括3到100％的氢气氛围内进行1到12小时，这样，像岛那样的半导体层被氢化处理。这个步骤是通过使用热激励的氢来终结半导体层的悬挂键。也可以执行等离子体氢化(使用由等离子体激发的氢)以作为用于氢化处理的另一个措施。
接着，如图15A所示，第一层间绝缘薄膜355由具有100到200nm厚度的氮氧化硅薄膜来形成。由有机绝缘材料做成的第二层间绝缘薄膜356被形成在第一层间绝缘薄膜上。此后，接触通孔被形成为通过第一层间绝缘薄膜355、第二层间绝缘薄膜356和栅格绝缘薄膜307，以及连接引线357到362被做成图案和被形成。注意，参考数字362是电源引线，以及参考数字360是信号引线。
以有机树脂作为材料的薄膜被用作为第二层间绝缘薄膜356。聚酰亚胺，聚酰胺，聚丙烯，BCB(苯并环丁烷)等可被用作为这种有机树脂。具体地，因为第二层间绝缘薄膜356主要被提供用来实现平面化，为了使薄膜平坦，性能优良的聚丙烯是优选的。在本实施例中，形成具有可足以填平由TFT造成的平坦度差别的厚度的聚丙烯薄膜。它的薄膜厚度优选地被设置为从1到5μm(更优选地，被设置为从2到4μm)。
在形成接触通孔时，分别形成可达到n型杂质区域318和319或p型杂质区域345和348的接触通孔，以及可达到容性引线(未示出)的接触通孔(未示出)。
而且，三层结构的叠层薄膜被做成想要的形状的图案，以及被用作为连接引线357到362和380。在这个三层结构中，通过溅射方法连续地形成具有100nm厚度的Ti薄膜，具有300nm厚度的含Ti的铝薄膜，和具有150nm厚度的Ti薄膜。
被连接到连接引线362的象素电极365通过做成图案而被形成。
在本实施例中，110nm厚度的ITO薄膜被形成为象素电极365，以及被做成图案。通过排列象素电极365而实现接触，这样，这个象素电极365与连接电极362相接触，以及与这个连接引线362相重叠。而且，也可以使用通过把2到20％的氧化锌(ZnO)与氧化铟相混合而得到的透明导电薄膜。这个象素电极365成为OLED单元的阳极(图15A)。
如图15B所示，接着形成具有500nm厚度和包含硅的绝缘薄膜(在本实施例中是氧化硅薄膜)。再形成用作为堤(bank)的第三层间绝缘薄膜366，在其中在相应于象素电极365的位置上形成一个开孔。当开孔被形成时，通过使用湿式蚀刻法，开孔的侧壁可以容易做成楔形的。当开孔的侧壁不够缓和时，由平整度差别造成的有机发光层的性能恶化成为显著的问题。
接着，通过使用不暴露在大气中的真空蒸发方法，连续地形成有机发光层367和阴极(MgAg电极)368。有机发光层367具有从80到200nm的厚度(典型地，从100到120nm)和阴极(MgAg电极)368具有从180到300nm的厚度(典型地，从200到250nm)。
在这个处理过程中，有机发光层是对于相应于红色的象素、相应于绿色的象素、和相应于蓝色的象素顺序地形成的。在这种情形下，由于有机发光层对于溶剂没有足够的抵抗力，有机发光层对于每个颜色必须分开地形成，而不是使用光刻技术。所以，最好使用金属掩膜覆盖除了想要的象素以外的部分，这样，有机发光层只在需要的部分被选择地形成。
也就是说，首先设置用于覆盖除了相应于红色的象素以外的部分的掩膜，通过使用这种掩模，可以有选择地形成用于发射红光的有机发光层。接着，设置用于覆盖除了相应于绿色的象素以外的部分的掩膜，以及用于发射绿色光的有机发光层通过使用这个掩膜被选择地形成。接着，类似地设置用于覆盖除了相应于蓝色的象素以外的部分的掩膜，以及用于发射蓝色光的有机发光层通过使用这个掩膜被选择地形成。这里，使用不同的掩膜，但代之以可以重复地使用相同的单个掩膜。
这里，使用了用于形成相应于RGB的三种OLED单元的系统。然而，可以使用一个其中用于发射白光的OLED单元和彩色滤色片相组合的系统，一个其中用于发射蓝色或蓝绿色光的OLED单元和荧光物质(荧光彩色变换媒体CCM)相组合的系统，以及一个其中通过利用透明电极等从而可以用阴极(相反的电极)来重叠分别相应于R，G和B的各个OLED单元的系统。
已知的材料可被用作为有机发光层367。有机材料在考虑驱动电压时优选地被用作为已知的材料。例如，包含空穴注入层、空穴输送层、发光层、和电子注入层的四层结构，优选地被使用于有机发光层。
接着，形成阴极368。本实施例将MgAg用于阴极，但并不限于此。对于阴极也可以使用其他已知的材料。
由象素电极365、有机发光层367和阴极368组成的重叠部分相应于OLED375。
接着通过蒸发方法形成保护电极369。保护电极369可以在形成阴极368后接连地被形成，使得器件不暴露在大气中。保护电极369具有保护有机发光层367不受水汽和氧影响的作用。
保护电极369也防止阴极368退化。保护电极的典型的材料是主要包含铝的金属薄膜。当然也可以使用其他材料。因为有机发光层367和阴极368对抗水汽的能力极差，所以希望使有机发光层367，阴极368、和保护电极369接连地被形成，而不把它们暴露在大气中。最好保护有机发光层不接触到外面的大气。
最后，从具有300nm厚度的氮化硅薄膜形成钝化薄膜370。钝化薄膜370保护有机化合物层367不受水汽等等的影响，从而进一步增强OLED的可靠度。然而，钝化薄膜370不一定必需被形成。
这样完成了如图15B所示结构的发光器件。参考符号371表示驱动电路的p沟道TFT，372表示驱动电路的n沟道TFT，373表示晶体管Tr4，以及374表示晶体管Tr2。
本实施例的发光器件由于不单在象素部分中而且在驱动电路中设置了最佳构建的TFT，所以呈现非常高的可靠性和改进的运行特性。在晶体化步骤中，薄膜用金属催化剂(诸如Ni)被掺杂，以便增强结晶度。通过增强结晶度，信号线驱动电路的驱动频率可被设置为10MHz或更高。
实际上，达到图15B的状态的器件通过使用高度气密的和几乎不允许气体透过的保护薄膜(诸如，叠层薄膜和UV-可固化的树脂薄膜)或透光的密封胶而被封装(密闭)，以使得进一步避免暴露到外部大气。在封口内的空间可被设置为惰性气体氛围或把吸湿物质(例如，氧化钡)放置在其中，以便改进OLED的可靠度。
在确保通过封装和其他处理的气密性后，附加上连接端子，以便使外部信号端与从被形成在基片上的单元或电路引出的端子相连接。
通过进行本实施例中显示的处理过程，在制造发光器件时所需要的光掩膜的数目可被减小。结果，处理过程被缩短，以及减小制造成本和提高生产量。
本实施例可以通过与实施例1到5自由组合而被完成。
实施例7在本实施例中，通过使用一种有机发光材料(其中可以采用来自三态激励的荧光)，可以显著地提高外部光发射量效率。结果，发光单元的功率消耗可被减小，发光单元的寿命可以延长，有机发光单元的重量可以减轻。
以下是通过使用三态激励提高外部光发射量效率的报告(T.Tsutsui，C.Adachi，S.Saito，“Photochemical processes inOrganized Molecular Systems(在组织的模块系统中的光化学处理过程)”，ed.K.Honda(ElseVier Sci.Pub.，Tokyo，1991)p.437)。
由以上论文所报导的有机发光材料(香豆素颜料)的分子式被表示如下 化学分子式1(M.A.Baldo，D.F.O’Brien，Y.You，A.Shoustikov，S.Sibley，M.E.Thompson，S.R.Forrest，Nature395(1998)p.151)由以上论文所报导的有机发光材料(Pt络合物)的分子式被表示如下 化学分子式2
(M.A.Baldo，S.Lamansky，P.E.Burrows，M.E.Thompson，S.R.Forrest，Appl.Phys.Lett.，75(1999)p.4)(T.Tsutsui，M.J.Yang，M.Yahiro，K.Nakamura，T.Watababe，T.Tsuji，Y.Fukuda，T.Wakimoto，S.Mayaguchi，Jpn Appl.Phys.，38(12B)(1999)L1502)由以上论文所报导的有机发光材料(Ir络合物)的分子式被表示如下 化学分子式3如上所述，如果来自三态激励的荧光可被付诸实用，则它在原理上比起在使用来自单态激励的荧光的情形下，可以实现三到四倍高的外部光发射量效率。
按照本实施例的结构可以与实施例1到6的任何结构相组合而自由地被实施。
实施例8在本实施例中，下面描述作为本发明的半导体器件之一的、发光器件的象素的组成。图16显示被构建在按照本实施例的发光器件中的象素的截面图。为了简化相关的说明，只显示具有象素的n沟道型TFT和控制被馈送到象素电极的电流的p沟道型TFT，其他TFT可以通过参照图16所示的组成而被制造。
参照图16，参考数字751表示n沟道型TFT，而参考数字752表示p沟道型TFT。n沟道型TFT751包括半导体薄膜753，第一绝缘薄膜770，一对第一电极754和755，第二绝缘薄膜771，以及一对第二电极756和757。半导体薄膜753包括具有第一杂质浓度的“一种导电类型”杂质区域758，具有第二杂质浓度的“一种导电类型”杂质区域759，和一对“沟道形成”区域760和761。
在本实施例中，第一绝缘薄膜770包含一对分层的绝缘薄膜770a和770b。替换地，提供由单层绝缘薄膜或包括三个或更多的叠层的绝缘薄膜组成的第一绝缘薄膜770也是可实现的。
一对沟道形成区域760和761通过被安排在其间的第一绝缘薄膜770而与一对第一电极754和755相对。另一个沟道形成区域760和761通过把第二绝缘薄膜771夹心在其中间，也被叠加在一对第二电极756和757上。
p沟道型TFT752包括半导体薄膜780，第一绝缘薄膜770，第一电极782，第二绝缘薄膜771，以及第二电极781。半导体薄膜780包括具有第三杂质浓度的“一种导电类型”杂质区域783，和“沟道形成”区域784。
沟道形成区域784与第一电极782通过第一绝缘薄膜770而互相相对。而且，沟道形成区域784和第二电极781也通过被安排在其间的第二绝缘薄膜771而互相相对。
在本实施例中，虽然图16上未示出，一对第一电极754和755与一对第二电极756和757互相电连接。应当指出，本发明的范围不仅仅限于以上的连接关系，实现其中第一电极754和755与第二电极756和757没有电连接而是加上预定的电压的这样的组成也是可实施的。替换地，也有可能实现其中第一电极782与第二电极781没有电连接而是加上预定的电压的这样的组成。
与只利用一个电极的情形相比较，通过加上预定的电压到第一电极782，可以防止发生门限值的潜在变化，而且，可以抑制关断电流。再者，通过加上相同的电压到第一和第二电极，与显著地减小半导体薄膜的厚度的情形相同地，耗散层快速地扩散，因此使得有可能减小副门限系数和进一步提高场效应迁移率。因此，与利用一个电极的情形相比较，有可能提高接通电流的数值。而且，通过采用上述的、基于上述组成的TFT，有可能降低驱动电压。而且，因为有可能增加接通电流的数值，所以有可能缩小TFT的实际的尺寸(特别是沟道宽度)，有可能提高集成密度。
实施例8可以通过与实施例1到7的任一项自由地组合而被实施。
实施例9在本实施例中，下面描述作为本发明的半导体器件之一的、发光器件的象素的组成。图17显示被构建在按照本实施例的发光器件中的象素的截面图。为了简化相关的说明，只显示具有象素的n沟道型TFT和控制被馈送到象素电极的电流的p沟道型TFT，其他TFT可以通过参照图17所示的组成而被制造。
参考数字911表示图17上的基片，以及参考数字912表示成为基底的绝缘薄膜(此后称为基底薄膜)。光传输基片，典型地是玻璃基片，石英基片，玻璃陶瓷基片，或结晶玻璃基片，可被用作为基片911。然而，所使用的基片必须是在制造过程期间能够承受最高处理温度的基片。
参考数字8201表示n沟道型TFT，而参考数字8202表示p沟道型TFT。n沟道型TFT8201包括源极区域913，漏极区域914，一对LDD区域915a-915d，分割区域916和其中具有一对沟道形成区域917a917b的工作层，栅格绝缘薄膜918，一对栅极电极919a和919b，第一层间绝缘薄膜920和信号引线921，连接引线922。应当指出，栅格绝缘薄膜918和第一层间绝缘薄膜920对于在基片上的所有的TFT可以是共同的，或可以是取决于电路或单元而不同的。
而且，图17所示的n沟道型TFT8201被电连接到栅极电极919a和919b，成为所谓的双栅极结构。当然不仅仅可以使用双栅极结构，也可以使用多栅极结构(包含具有形成串联地连接的区域的两个或多个沟道的工作层的结构)，诸如三栅极结构。
多栅极结构在减小关断电流方面是极其有效的，以及如果Tr5的关断电流被充分地降低，被连接到p沟道型TFT8202的栅极的贮存电容可以使得它的电容量减小到必须的最小值。也就是，贮存电容器的表面积可被做得更小，所以，使用多栅极结构在扩展有机发光单元的有效的发光单元表面积方面也是有效的。
另外，LDD区域915a到915d被形成为在n沟道型TFT8201的栅格绝缘薄膜上而不重叠栅极电极919a和919b。这种类型的结构在减小关断电流方面是极其有效的。而且，LDD区域915a到915d的长度(宽度)可被设置为从0.5到3.5μm，典型地在2.0与2.5μm之间。而且，当使用具有两个或多个栅极电极的多栅极结构时，分割区域916(它是这样一区域，在其中，添加了具有与添加到源区或漏区的相同的浓度的相同的杂质)在减小关断电流方面是有效的。
接着，形成p沟道型8202，它具有一个工作层(其中包含源极区域926，漏极区域927，和沟道区域929)；栅格绝缘薄膜918；栅极电极930；第一层间绝缘薄膜920；连接引线931；和连接引线932。p沟道型8202在实施例9中是p沟道TFT。
顺便说明，栅极电极930是单结构；栅极电极930可以是多结构。
形成在象素内的TFT的结构已在上面说明，但在这里也同时形成驱动电路。图17上显示成为用于形成驱动电路的基本单元的CMOS电路。
具有这样的结构(其中热载流子注入被减小，而在运行速度上没有过大的降低)的TFT被用作为图17上的CMOS电路的n沟道TFT8204。应当指出，术语驱动电路在这里表示源极信号线驱动电路和栅极信号线驱动电路。也有可能形成其他逻辑电路(诸如，电平移位器，A/D变换器，和信号分频电路)。
CMOS电路的n沟道TFT8204的工作层包含源极区域935，漏极区域936，LDD区域937，和沟道区域938。LDD区域937通过栅格绝缘薄膜918与栅极电极939重叠。
只在漏极区域936侧形成LDD区域937，是为了不降低运行速度。而且，不必非常关心n沟道TFT8204的关断电流，以及对运行速度更多地重视是有利的。因此，希望LLD区域937被做成完全重叠栅极电极，以便把电阻分量降低到最小。所以，最好是消除所谓的偏移。
而且，由于热载流子注入，几乎不需要关心CMOS电路的p沟道TFT8205的退化，所以，实际上不需要形成LLD区域。所以，它的工作层包含源极区域940，漏极区域941，和沟道区域942，以及栅格绝缘薄膜918和栅极电极943被形成在工作层。当然，也有可能通过形成类似于n沟道TFT8204中那样的LDD区域而进行热载流子注入测量。
参考数字961到965是形成沟道区域942，938，917a，917b，和929的掩膜。
而且，n沟道TFT8204和p沟道TFT8205分别在它们的源极区域具有通过第一层间绝缘薄膜920的源极引线944和945。另外，n沟道TFT8204和p沟道TFT8205的漏极区域通过漏极引线946互相电连接。
应当指出，本实施例的结构可以通过与实施例1到7自由组合被实施。
实施例10
对于本实施例的以下的说明关系到利用阴极作为象素电极的象素的组成。
图18示例地显示按照本发明的象素的截面图。在图18上，被制做在基片3501上的n沟道TFT3502是通过应用传统的方法制造的。在本实施例中，使用基于双栅极结构的n沟道TFT3502。然而，采用单栅极结构，或三栅极结构，或包含三个以上的栅极电极的多栅极结构也是可实施的。为了简化说明，只显示具有象素的n沟道型TFT和控制被馈送到象素电极的电流的p沟道型TFT，其他TFT也可以通过参照图18所示的结构而被制造。
p沟道TFT3503可以通过应用已知的方法被制造。参考数字38表示的引线相应于用于电链接上面的p沟道TFT3503的栅极电极39a与它的另一个栅极电极39b的扫描线。
在图18所示的本实施例中，以上的p沟道TFT被示例性地显示为具有单栅极结构。然而，P沟道TFT可以具有多栅结构，其中多个TFT互相被串联连接。而且，也可以引入这样的结构，它把沟道形成区域基本上分割成互相并行连接多个TFT的多个部分，由此使得它们能够以更高的效率辐射热量。这种结构对于克服TFT的热老化相当有效。
第一层间绝缘薄膜41被形成在n沟道TFT3502和p沟道TFT3503上。而且，由树脂绝缘薄膜制成的第二层间绝缘薄膜42被形成在第一层间绝缘薄膜41上。通过利用第二层间绝缘薄膜42充分地整平由TFT供应而产生的台阶是极其重要的。这是因为，由于以后要形成的有机发光层是极薄的，这样的步骤会引起错误的光发射。考虑到这一点，在形成象素电极以前，希望尽可能地整平上述的台阶，这样，有机发光层可被形成在完全平整的表面上。
图18的参考数字43表示象素电极，即，一个由高反射的导电薄膜组成的、被提供来用于发光单元的阴极。象素电极43被电连接到p沟道型TFT3503的漏极区域。对于象素电极43，希望使用具有低电阻值的导电薄膜，诸如铝合金薄膜，铜合金薄膜，或银合金薄膜，或这些合金薄膜的叠层。当然，也可以利用这样的结构它采用包括上述的合金薄膜与具有导电性的其他种类的金属薄膜相组合的叠层。
图18示例地显示被形成在凹槽(这相应于象素)内侧的发光层45，该凹槽是在由树脂的绝缘薄膜制成的一对斜坡44a和44b之间产生的。虽然图18上未示出，分开地形成分别相应于红、绿、和蓝的三种颜色的多个发光层，也是可实现的。有机发光材料，诸如π-共轭聚合物材料，被利用来组成发光层。典型地，可供使用的聚合物材料包括以下材料聚对苯乙烯(PPV)，聚乙烯咔唑(PVK)，和多氟化物。
有各种各样的、包括上述的PPV的有机发光材料。例如，可以使用在以下的出版物中阐述的这样的材料H.Shenk，H.Becker，O.Gelsen，E.Kluge，W.Spreitzer”Polymers for Light EmittingDiodes(用于发光二极管的聚合物)”，Euro Display，Proceedings，1999.pp.33-37，以及在JP-10-92576A中阐述的这样的材料。
作为上述发光层的具体的例子，可以使用氰基-聚苯乙烯撑，以用于组成发射红色光的层；聚苯乙烯撑，用于组成发射绿色光的层；和聚苯或多烷基苯，用于组成发射蓝色光的层。假设各个发光层的厚度被规定为从30nm到150nm的范围，优选地，在从40nm到100nm的范围。
然而，以上的说明仅仅关系到可供使用于组成发光层的有机发光材料的典型的例子，然而，可应用的有机发光材料并不一定限于上述的那些材料。因此，有机发光层(用于使能发光以及它的载流子运动的层)可以与发光层，电荷输送层，电荷注入层互相自由组合。
例如，本实施例示例地显示其中利用聚合物材料来组成发光层的这样的情形。然而，也有可能利用包括低分子重量化合物的有机发光材料。为了组合电荷输送层和电荷注入层，也有可能利用诸如碳化硅那样的无机材料。各种传统上已知的材料可被用作为有机材料和无机材料。
在本实施例中，具有叠层结构的有机发光层被形成，其中由聚硫茂(聚噻吩)(PEDOT)或聚苯胺(PAni)制成的空穴注入层46被形成在发光层45上。由透明导电薄膜组成的阳极电极47被形成在空穴注入层46上。在图20所示的象素中，由发光层45产生的光沿TFT的上表面的方向照射。正因为此，阳极电极47必须是光渗透性的。为了形成透明的导电薄膜，可以利用包括氧化铟和氧化锡的化合物或包括氧化铟和氧化锌的化合物。然而，由于透明的导电薄膜是在完成具有很差的抗热性的发光层45和空穴注入层46的成形后被形成的，所以希望阳极电极47在尽可能低的温度下被形成。
在完成阳极电极47的成形后，发光单元3505被完成。这里，发光单元3505配备有象素电极(阴极电极)43，发光层45，空穴注入层465，和阳极电极47。由于象素电极43的面积基本上与象素的总的面积相一致，整个象素本身用作为发光单元。因此，在实际使用上，得到极其高的发光单元效率，由此，使得有可能以高的发光度显示图象。
本实施例还在阳极电极47上提供第二钝化薄膜48。希望把氮化硅或氮氧化硅用于组成第二钝化薄膜48。第二钝化薄膜48遮蔽发光单元3505以便使其与外部隔开，从而防止由有机发光材料的氧化造成的发光单元的不希望的老化，也防止气体成分离开有机发光材料。通过以上的安排，发光器件的可靠性进一步增强。
如上所述，图18所示的、本发明的发光器件包括象素部分，其中每个具有如那里示例地显示的组成。具体地，发光器件利用具有足够低的关断电流值的TFT3502和能够充分承受加热的载流子的注入的TFT3503。因为这些有利的特性，图18所示的发光器件具有增强的可靠性，以及可显示清晰的图象。
顺便提及，实施例10的结构可以通过与实施例1到7的结构自由地组合而被实施。
实施例11使用发光单元的发光器件是自发射型的，因此在有光的地方比起液晶显示器件对于显示的图象具有更优越的可辨认性。而且，发光器件具有更宽的视角。因此，发光器件可被应用于各种电子设备中的显示部分。
使用本发明的发光器件的这样的电子设备包括视频摄像机，数字照相机，护目镜型显示器(头戴显示器)，导航系统，声音重现设备(汽车音频设备和音频装置)，笔记本电脑，游戏机，便携式信息终端(移动计算机，移动电话，便携式游戏机，电子记事本等)，包括记录媒体的图象重现设备(更具体地，可重现记录媒体(诸如数字通用盘(DVD)等)的设备，以及包括用于显示重现的图象的显示器)等等。具体地，在便携式信息终端的情形下，发光器件的使用是优选的，因为很可能会从斜方向被观看的便携式信息终端常常要求具有宽的视角。图19分别显示这样的电子设备的各种具体实施例。
图19A显示一个显示设备，包括外罩2001，支撑台2002，显示部分2003，扬声器部分2004，视频输入部分2005，等等。本发明可应用于显示部分2003。发光器件是自发射型，所以不需要背光，因此，它的显示部分比起液晶显示设备具有更薄的厚度。有机发光显示设备包括用于显示信息的整个显示设备，诸如个人计算机，电视广播接收机和广告显示牌。
图19B显示数字静止照相机，它包括主体2101，显示部分2102，图象接收部分2103，操作按键2104，外部连接端口2105，快门2106等等。按照本发明的发光器件被使用作为显示部分2102，由此实现按照本发明的数字静止照相机。
图19C显示笔记本电脑，它包括主体2201，外罩2201，显示部分2203，键盘2204，外部连接端口2205，指示鼠标2206等等。按照本发明的发光器件被使用作为显示部分2203，由此完成按照本发明的笔记本电脑。
图19D显示移动计算机，它包括主体2301，显示部分2302，开关2303，操作按键2304，红外端口2305等等。按照本发明的发光器件被使用作为显示部分2302，由此实现按照本发明的移动计算机。
图19E显示包括记录媒体的便携式图象重现设备(更具体地，DVD重现设备)，它包括主体2401，外套2402，显示部分A2403，另一个显示部分B2404，记录媒体(DVD等)读出部分2405，操作按键2406，扬声器部分2407等等。显示部分A2403主要被使用于显示图象信息，而显示部分B2404主要被使用于显示字符信息。包含记录媒体的图象重现设备可包括游戏机等。按照本发明的发光器件被使用作为显示部分A2403和B2404，由此实现按照本发明的图象重现设备。
图19F显示护目镜型显示器(头戴显示器)，它包括主体2501，显示部分2502，镜臂部分2503等等。按照本发明的发光器件被使用作为显示部分2502，由此实现按照本发明的护目镜型显示器。
图19G显示包括视频摄像机，它包括主体2601，显示部分2602，外套2603，外部连接端口2604，遥控接收部分2605，图象接收部分2606，电池2607，声音输入部分2608，操作按键2609，耳机2610等等。按照本发明的发光器件被使用作为显示部分2602，由此实现按照本发明的视频摄像机。
图19H显示移动电话，它包括主体2701，外罩2702，显示部分2703，声音输入部分2704，声音输出部分2705，操作按键2706，外部连接端口2707，天线2708等等。应当指出，显示部分2703通过在黑色背景上显示白色字符可减小移动电话的功率消耗。按照本发明的发光器件被使用作为显示部分2703，由此实现按照本发明的移动电话。
当从有机发光材料发射的光的更亮的发光度在将来成为可提供时，按照本发明的发光器件将可应用于前向型或后向型投影仪，其中包括输出图象信息的光通过要被投影的透镜被放大。
上述的电子设备很可能使用于显示通过电信通路(诸如，互联网，CATV(有线电视系统))进行发布的信息，并且特别是很可能显示活动图象信息。发光器件适合于显示活动图象，因为有机发光材料可呈现高的响应速度。
发光器件的发光部分消耗功率，所以希望在显示信息时使得其中的发光部分变成为尽可能小。因此，当发光器件被应用到主要显示字符信息的显示部分时，例如便携式信息终端(更具体地，移动电话或声音重现设备)的显示部分时，希望这样地驱动发光器件以使得字符信息由发光部分形成，而非发射部分相应于背景。
如上所述，本发明可被各种各样地应用于在所有领域中很宽范围的电子设备。在本实施例中的电子设备可以通过利用具有由实施例1到10的结构自由地组合的结构的发光器件而得到。
实施例12实施例显示一个被具有176xRGBx220象素的发光器件所利用的性能恶化校正单元，它被用来对于每种颜色校正代表6比特灰度等级的图象信号。描述了性能恶化校正单元的具体的安排。
图22是显示本实施例的性能恶化校正单元的方框图。在图上，已描述的那些元件分别用相同的参考数字表示。如图22所示，计数器102包括采样电路501，寄存器502，加法器503，和行存储器504(176×32比特)。图象信号校正电路507包括积分电路505，寄存器506，运算电路507，和RGB寄存器508(RGB×7比特)。易失性存储器108包括两个SRAM509和510(256×16比特)，这两个SRAM具有象素数目×32比特的总的容量(约4M比特)。本实施例采用快闪存储器作为分易失性存储器109。除了易失性存储器108和非易失性存储器109以外，在存储器电路部分106中提供两个寄存器511和512。
非易失性存储器109存储发光时间间隔或灰度等级的积累数据以及每个象素的性能恶化程度的数据。在发光器件启动时，没有发光时间间隔或灰度等级被积累，这样，非易失性存储器109保持“0”。在发光器件启动时，被存储在非易失性存储器109中的数据被转移到易失性存储器108。
当光发射开始时，积分电路505把6比特图象信号乘以被存储在寄存器506中的校正系数，由此而校正图象信号。初始的校正系数是1。为了提高积分电路505的校正精度，6比特图象信号被变换成7比特图象信号。通过乘以校正系数而被加以校正的图象信号被发送到信号线驱动电路101或后级的电路，诸如子帧周期产生电路(未示出)，以用于处理图象信号，从而建立在图象信号与子帧周期之间的相应关系。
另一方面，通过乘以校正系数而被加以校正的7比特信号被计数器102中的采样电路501采样，然后被发送到寄存器502。应当指出，如果所有的图象信号都被发送到寄存器502，则采样电路501是不必要的。然而，易失性存储器108的容量会通过提供用于采样的设施而被减小。如果图象信号的每次采样是基于每秒被执行的，则基片上易失性存储器108的面积可被减小到1/60。
虽然按照以上的描述，每次采样是基于每秒被执行的，但本发明并不限于此。
采样的图象信号从寄存器502被发送到加法器503，被存储在易失性存储器108中的发光时间间隔或灰度等级的积累数据经过寄存器511和512被输入到该加法器503。寄存器511和512被提供用于调节从易失性存储器108输入到加法器503的数据的时序。然而，如果数据可以从易失性存储器108足够快速地被取出，则寄存器511和512可被省去。
加法器503把作为被采样的图象信号保持的信息的发光时间间隔或灰度等级附加到被存储在易失性存储器108中的发光时间间隔或灰度等级的积累数据上。然后，最后得到的数据被存储在级176的行存储器504。在本实施例中，由行存储器504和易失性存储器108处理的数据被规定为每个象素包含32比特。这个容量的存储器能够存储约18000小时的数据。
被存储在行存储器504中的发光时间间隔或灰度等级的积累数据再次被取出以便贮存在易失性存储器108中，以及在1秒延迟后再次读出，这样，采样的图象信号被附加上。这样，使相加运算顺序地执行。
可以作出一个安排，以使得当电源被关断时，易失性存储器108中的数据被存储在非易失性存储器109，由此避免与易失性存储器108中的存储器丢失有关的问题。
图23是显示运算电路507的方框图。被存储在易失性存储器108中的发光时间间隔或灰度等级积累数据被输入到功能单元513。功能单元513使用被存储在易失性存储器108中的发光时间间隔或灰度等级积累数据和被存储在校正数据贮存电路112中的时变发光度特性的数据来计算校正系数。最终得到的校正系数被临时存储在8比特行存储器514，然后被存储在SRAM516。SRAM516适合于存储用于代表每个象素的256灰度等级的校正系数的8比特数据。校正系数在被输入到积分电路505之前被临时存储在寄存器506，在积分电路中，通过把图象信号乘以输入的校正系数而执行校正。
类似于本发明的实施例所显示的情形，电流校正电路111把先前被存储在校正数据贮存电路112中的时变发光度特性与被存储在易失性存储器108中的、代表每个象素的发光时间间隔或灰度等级的积累数据进行比较，由此获取每个象素的性能恶化程度。然后，该电路检测受到最大性能恶化的特定的象素，以及按照特定的象素的性能恶化程度去校正从电流源104提供到象素部分103的电流值。具体地，电流值被增加，以使得特定的象素可显示想要的灰度等级。
由于提供到象素部分103的电流值是根据特定的象素被校正的，过量的电流被提供到比该特定的象素较少性能恶化的其他象素的发光单元，所以，其他象素不能达到想要的灰度等级。因此，图象信号校正电路110校正用于确定每个其他象素的灰度等级的图象信号。除了发光时间间隔或灰度等级的积累数据以外，图象信号被输入到图象信号校正电路110。图象信号校正电路110把把先前被存储在校正数据贮存电路112中的时变发光度特性与每个象素的发光时间间隔或灰度等级的积累数据进行比较，由此获取每个象素的性能恶化程度。这样，该电路检测受到最大性能恶化的特定的象素，以及根据特定的象素的性能恶化程度去校正输入的图象信号。具体地，图象信号被加以校正，以便得到想要的灰度等级。校正的图象信号被输入到信号线驱动电路101。
本发明的实施例可以与本发明的实施例3到11的任一项相组合地被实施。
本发明提供这样的发光器件，它适合于通过电路来校正与不同的发光时间间隔有关的发光单元的性能恶化以及能够作出免受发光度变化的一致的屏幕显示。
权利要求
1.发光器件，包括多个发光单元；电流源，用于提供电流给多个发光单元；计算装置，根据用于控制多个发光单元的发光时间间隔的图象信号，计算每个多个发光单元的发光时间间隔或灰度等级的积累；存储装置，用于存储发光单元的时变发光度特性的数据；一种装置，用于根据多个发光单元的发光时间间隔或灰度等级的计算的积累来确定发光单元的发光度变化量，和用于校正从电流源提供到多个发光单元的电流以使得在多个发光单元中的一个特定的发光单元的发光度回到初始值；以及校正装置，用于校正图象信号，以使得在所述那一个特定的发光单元的发光度变化量与其他的发光单元的发光度变化量之间的差值被补偿，以及用于校正其他发光单元的灰度等级。
2.按照权利要求1的发光器件，其中当所述那一个特定的发光单元的发光度变化量相对于初始值的比值达到给定的数值时，中止对从电流源提供到多个发光单元的电流的校正。
3.包括按照权利要求1的发光器件的电子设备，其中该电子设备是从包含以下的设备的组中选择的显示设备、数字静止照相机、笔记本电脑、移动计算机、便携式图象重现设备、护目镜型显示器、视频摄像机、和移动电话。
4.发光器件，包括多个发光单元；电流源，用于提供电流给多个发光单元；计算装置，根据用于控制多个发光单元的发光时间间隔的图象信号，计算每个多个发光单元的发光时间间隔或灰度等级的积累；存储装置，用于存储发光单元的时变发光度特性的数据；一种装置，用于根据多个发光单元的发光时间间隔或灰度等级的计算的积累来确定发光单元的发光度变化量，和用于校正从电流源提供到多个发光单元的电流以使得在多个发光单元中间的一个特定的发光单元的发光度回到初始值；以及校正装置，用于校正图象信号，以使得在所述那一个特定的发光单元的发光度变化量与其他的发光单元的发光度变化量之间的差值被补偿，以及用于校正其他发光单元的灰度等级，其中用于控制其他发光单元的灰度等级的图象信号比起受到图象信号校正的所述那一个特定的发光单元来说，增加了m比特，m表示整数。
5.按照权利要求4的发光器件，其中当所述那一个特定的发光单元的发光度变化量相对于初始值的比值达到给定的数值时，中止对从电流源提供到多个发光单元的电流的校正。
6.包括按照权利要求4的发光器件的电子设备，其中该电子设备是从包含以下的设备的组中选择的显示设备、数字静止照相机、笔记本电脑、移动计算机、便携式图象重现设备、护目镜型显示器、视频摄像机、和移动电话。
7.发光器件，包括多个发光单元；电流源，用于提供电流到多个发光单元；一种装置，用于对用于控制多个发光单元的发光时间间隔的图象信号采样若干次，用于检测从每个多个发光单元的光发射的存在或不存在，以及用于计数每个多个发光单元的光发射的数目；存储装置，用于存储发光单元的时变发光度特性的数据；一种装置，用于根据从每个多个发光单元的光发射的数目对检测的总的计数的比值和发光单元的时变的发光度特性数据来确定每个多个发光单元的发光度变化量，和用于校正从电流源提供到多个发光单元的电流以使得在多个发光单元中间的一个特定的发光单元的发光度回到初始值的；以及校正装置，用于校正图象信号，以使得在所述那一个特定的发光单元的发光度变化量与其他的发光单元的发光度变化量之间的差值被补偿，以及用于校正每个其他发光单元的灰度等级。
8.按照权利要求7的发光器件，其中当所述那一个特定的发光单元的发光度变化量对初始值的比值达到给定的数值时，中止对从电流源提供到多个发光单元的电流的校正。
9.包括按照权利要求7的发光器件的电子设备，其中该电子设备是从包含以下的设备的组中选择的显示设备、数字静止照相机、笔记本电脑、移动计算机、便携式图象重现设备、护目镜型显示器、视频摄像机、和移动电话。
10.发光器件，包括多个发光单元；电流源，用于提供电流到多个发光单元；一种装置，用于对用于控制多个发光单元的发光时间间隔的图象信号采样若干次，用于检测从每个多个发光单元的光发射的存在或不存在，以及用于计数每个多个发光单元的光发射的数目；存储装置，用于存储发光单元的时变发光度特性的数据；一种装置，用于根据从每个多个发光单元的光发射的数目相对于总的检测的计数的比值和发光单元的时变的发光度特性来确定每个多个发光单元的发光度变化量，和用于校正从电流源提供到多个发光单元的电流以使得在多个发光单元中的一个特定的发光单元的发光度回到初始值；以及校正装置，用于校正图象信号，以使得在所述那一个特定的发光单元的发光度变化量与其他的发光单元的发光度变化量之间的差值被补偿，以及用于校正每个其他发光单元的灰度等级。其中用于控制另一个发光单元的灰度等级的图象信号比起受到图象信号校正的所述那一个特定的发光单元来说，增加了m比特，m表示整数。
11.按照权利要求10的发光器件，其中当所述那一个特定的发光单元的发光度变化量对初始值的比值达到给定的数值时，中止对从电流源提供到多个发光单元的电流的校正。
12.包括按照权利要求10的发光器件的电子设备，其中该电子设备是从包含以下的设备的组中选择的显示设备、数字静止照相机、笔记本电脑、移动计算机、便携式图象重现设备、护目镜型显示器、视频摄像机、和移动电话。
13.发光器件，包括多个第一发光单元；电流源，用于提供电流到多个第一发光单元；计算装置，根据图象信号，计算每个多个第一发光单元的发光时间间隔的和值；存储装置，用于根据发光单元的发光时间间隔的和值，存储第二发光单元的发光度变化量；一种装置，用于根据发光单元的发光时间间隔的和值，从每个多个第一发光单元的发光时间间隔的的和值与被存储的第二发光单元的发光度变化量确定每个多个第一发光单元的发光度变化量，用于从多个第一发光单元中检测具有发光时间间隔的最大和值的一个特定的第一发光单元，和用于根据所述那一个特定的第一发光单元的发光度变化量来校正从电流源提供到多个第一发光单元的电流，以使得所述那一个特定的第一发光单元的发光度回到初始值；以及校正装置，用于校正图象信号，以使得在所述那一个特定的第一发光单元的发光度变化量与其他的发光单元的发光度变化量之间的差值被补偿，以及用于校正其他第一发光单元的灰度等级。
14.按照权利要求13的发光器件，其中贮存装置包括静态存储器电路。
15.按照权利要求13的发光器件，其中贮存装置包括动态存储器电路。
16.按照权利要求13的发光器件，其中贮存装置包括铁电存储器电路。
17.按照权利要求13的发光器件，其中当所述那一个特定的发光单元的发光度变化量对初始值的比值达到给定的数值时，中止对从电流源提供到多个发光单元的电流的校正。
18.包括按照权利要求13的发光器件的电子设备，其中该电子设备是从包含以下的设备的组中选择的显示设备、数字静止照相机、笔记本电脑、移动计算机、便携式图象重现设备、护目镜型显示器、视频摄像机、和移动电话。
19.发光器件，包括多个第一发光单元；电流源，用于提供电流到多个第一发光单元；计算装置，根据图象信号，计算每个多个第一发光单元的发光时间间隔的和值；存储装置，用于根据发光单元的发光时间间隔的和值，存储第二发光单元的发光度变化量；一种装置，用于根据发光单元的发光时间间隔的和值，从每个多个第一发光单元的发光时间间隔的的和值与被存储的第二发光单元的发光度变化量确定每个多个第一发光单元的发光度变化量，用于从多个第一发光单元中检测具有发光时间间隔的最大和值的一个特定的第一发光单元，和用于根据所述那一个特定的第一发光单元的发光度变化量来校正从电流源提供到多个第一发光单元的电流，以使得所述那一个特定的第一发光单元的发光度回到初始值；以及校正装置，用于校正图象信号，以使得在所述那一个特定的第一发光单元的发光度变化量与其他的发光单元的发光度变化量之间的差值被补偿，以及用于校正其他第一发光单元的灰度等级。其中用于控制另一个发光单元的灰度等级的图象信号比起受到图象信号校正的所述那一个特定的发光单元来说，增加了m比特，m表示整数。
20.按照权利要求19的发光器件，其中贮存装置包括静态存储器电路。
21.按照权利要求19的发光器件，其中贮存装置包括动态存储器电路。
22.按照权利要求19的发光器件，其中贮存装置包括铁电存储器电路。
23.按照权利要求19的发光器件，其中当所述那一个特定的发光单元的发光度变化量对初始值的比值达到给定的数值时，中止对从电流源提供到多个发光单元的电流的校正。
24.包括按照权利要求19的发光器件的电子设备，其中电子设备是从包含以下的设备的组中选择的显示设备、数字静止照相机、笔记本电脑、移动计算机、便携式图象重现设备、护目镜型显示器、视频摄像机、和移动电话。
25.发光器件，包括多个发光单元；电流源，用于提供电流到多个发光单元；第一电路，用于根据图象信号，计算每个多个发光单元的发光时间间隔或灰度等级的积累；第二电路，用于存储发光单元的时变发光度特性的数据；第三电路，用于根据多个发光单元的发光度变化量或多个发光单元的灰度等级，以及根据发光单元的时变发光度特性的数据来校正从电流源提供到多个发光单元的电流；以及第四电路，用于校正图象信号，以便校正多个发光单元中至少一部分图象单元的灰度等级。
26.包括按照权利要求25的发光器件的电子设备，其中该电子设备是从包含以下的设备的组中选择的显示设备、数字静止照相机、笔记本电脑、移动计算机、便携式图象重现设备、护目镜型显示器、视频摄像机、和移动电话。
27.发光器件，包括多个发光单元；电流源，用于提供电流到多个发光单元；第一电路，用于通过对图象信号采样若干次，从而检测来自每个多个发光单元的光发射的存在或不存在，第二电路，用于计数每个多个发光单元的光发射的数目的装置；第三电路，用于存储发光单元的时变发光度特性的数据；第四电路，用于根据光发射的数目相对于总的检测的比值和发光单元的时变的发光度特性来校正从电流源提供到多个发光单元的电流；以及第五电路，用于校正图象信号，以便校正多个发光单元中的至少一部分发光单元的灰度等级。
28.包括按照权利要求27的发光器件的电子设备，其中该电子设备是从包含以下的设备的组中选择的显示设备、数字静止照相机、笔记本电脑、移动计算机、便携式图象重现设备、护目镜型显示器、视频摄像机、和移动电话。
29.发光器件，包括多个第一发光单元；电流源，用于提供电流到多个第一发光单元；第一电路，用于根据图象信号，计算每个多个第一发光单元的发光时间间隔的和值；第二电路，用于根据发光单元的发光时间间隔的和值，存储第二发光单元的发光度变化量；第三电路，用于根据发光单元的发光时间间隔的和值，从每个多个第一发光单元的发光时间间隔的和值与第二发光单元的发光度变化量来校正从电流源提供到多个第一发光单元的电流；以及第四电路，用于校正图象信号，以便校正多个第一发光单元中的至少一部分发光单元的灰度等级。
30.按照权利要求29的发光器件，其中贮存装置包括静态存储器电路。
31.按照权利要求29的发光器件，其中贮存装置包括动态存储器电路。
32.按照权利要求29的发光器件，其中贮存装置包括铁电存储器电路。
33.包括按照权利要求29的发光器件的电子设备，其中该电子设备是从包含以下的设备的组中选择的显示设备、数字静止照相机、笔记本电脑、移动计算机、便携式图象重现设备、护目镜型显示器、视频摄像机、和移动电话。
34.发光器件，包括多个发光单元；电流源，用于提供电流到多个发光单元；计数器；用于存储发光单元的时变发光度特性的数据的电路；第一校正电路，用于校正从电流源提供到多个发光单元的电流，该第一校正电路被连接到电流源；以及第二校正电路，用于校正图象信号，该第二校正电路被连接到计数器，其中用于存储数据的电路被分别连接到第一校正电路和第二校正电路。
35.包括按照权利要求34的发光器件的电子设备，其中该电子设备是从包含以下的设备的组中选择的显示设备、数字静止照相机、笔记本电脑、移动计算机、便携式图象重现设备、护目镜型显示器、视频摄像机、和移动电话。
全文摘要
提供了一种发光器件，它能够抑制与有机发光材料的性能恶化有关的OLED的发光度变化和达到一致的发光度。输入的图象信号被恒定地或周期地采样，以便检测象素的每个发光单元的发光时间间隔或显示的灰度等级，然后，从积累的检测值预测受到最大性能恶化和减小的发光度的象素。提供到目标象素的电流被加以校正，以便达到想要的发光度。不同于目标象素的其他象素被提供以过量的电流，所以，可以通过按照需要的原则校正用于驱动具有性能恶化的发光单元的象素的图象信号而使象素的各个灰度等级降低，图象信号的校正是通过把每个其他象素的检测值的积累与先前存储的、发光单元的时变的发光度特性的数据进行比较而完成的。
文档编号G09G3/32GK1409403SQ02143768
公开日2003年4月9日 申请日期2002年9月28日 优先权日2001年9月28日
发明者山崎舜平, 小山润 申请人:株式会社半导体能源研究所