專利名稱：發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種電子顯示器件，它通過在基底上制作EL(電致發(fā)光)構(gòu)成，特別是涉及到使用半導(dǎo)體元件(一種使用半導(dǎo)體薄膜的元件)的EL顯示器件。此外，本發(fā)明還涉及到在顯示部分使用EL顯示器的發(fā)光器件。
近來，在基底上形成TFT的技術(shù)已經(jīng)有顯著的發(fā)展，并且它在有源矩陣電子顯示器中的應(yīng)用也在繼續(xù)。特別是，使用多晶硅膜的TFT能高速工作，因為這種TFT比使用常規(guī)無定形硅膜的TFT具有更高的場效應(yīng)遷移率。因此，在常規(guī)條件下用基底外部驅(qū)動電路進行的象素控制，能用象素所在基底上的驅(qū)動電路實現(xiàn)。
這樣一種有源矩陣電子顯示器包括形成于同一基底上的各種電路和元件。利用這種結(jié)構(gòu)，有源矩陣電子顯示器能提供多種優(yōu)點，例如降低制作成本、減小電子顯示器的尺寸、提高成品率和增加產(chǎn)量。
此外，包括EL元件作為自發(fā)光元件的有源矩陣EL顯示器已經(jīng)得到積極的研究。該種EL顯示器件也稱為有機EL顯示器(OELD)或者有機發(fā)光二極管(OLED)。
與液晶顯示器件不同，EL顯示器件具有一種自發(fā)光。EL元件具有這樣一種結(jié)構(gòu)，把包含有機化合物的一層(以下稱為EL層)夾入一對電極(陽極和陰極)之間。EL層能通過在一對電極上加電場而發(fā)光，并且通常具有層狀結(jié)構(gòu)。作為層狀結(jié)構(gòu)的典型例子，一種層狀結(jié)構(gòu)為“空穴輸運層/發(fā)光層/電子輸運層”，由Eastman Kodak Company的Tang等人提出，在這里引用參考。這種結(jié)構(gòu)具有極高的發(fā)光效率。由于這個優(yōu)點，當(dāng)前研究和開發(fā)的大多數(shù)發(fā)光器件，都采用這種結(jié)構(gòu)。
此外，發(fā)光器件可以有這樣的層狀結(jié)構(gòu)空穴注入層/空穴輸運層/發(fā)光層/電子輸運層，或者空穴注入層/空穴輸運層/發(fā)光層/電子輸運層/電子注入層，按上面的次序沉積在陽極上。而且，發(fā)光層可以被熒光色素等摻雜。
本說明書中，在陰極和陽極之間形成的所有層一般地被稱作EL層。從而上述的空穴注入層，空穴輸運層，發(fā)光層，電子輸運層，電子注入層之類都包含在EL層內(nèi)。在有機化合物的發(fā)光中，從三重線受激態(tài)返回到基態(tài)會發(fā)光(磷光)，從單重線受激態(tài)返回到基態(tài)也會發(fā)光(熒光)，而且本發(fā)明的發(fā)光器件可以使用以上發(fā)光類型的任意一種，或者也可以使用兩種發(fā)光類型。
預(yù)定的電壓通過一對電極施加到具有上述結(jié)構(gòu)的EL層，在發(fā)光層中發(fā)生載流子復(fù)合，發(fā)出光來。注意，由EL元件的光發(fā)射，在本說明書中被稱作驅(qū)動EL元件。而且，由陽極，EL層和陰極形成的發(fā)光元件，在本說明書中被稱作EL元件。
模擬驅(qū)動方法(模擬驅(qū)動)能被舉出作為驅(qū)動EL顯示器件的一種方法。參考圖25和26來描述EL顯示器件的模擬驅(qū)動。
圖25表示EL顯示器件的象素部分1800的結(jié)構(gòu)，采用模擬方式驅(qū)動。柵極信號從柵極信號線驅(qū)動電路輸入到柵極信號線(G1到Gy)，柵極信號線連接到各個象素的開關(guān)TFT1801的柵電極上。各個象素中的開關(guān)TFT1801的源區(qū)或漏區(qū)連接到源極信號線(也叫做數(shù)據(jù)信號線)S1到Sx，模擬視頻信號輸入到S1到Sx，而另外一個區(qū)則連接到各個象素中的EL驅(qū)動TFT1804的柵電極和電容器1808。
象素中EL驅(qū)動TFT1804的源區(qū)連接到電源線V1到Vx，而EL驅(qū)動TFT1804的漏區(qū)連接到EL元件1806。電源線V1到Vx的電位稱作電源電位。電源線V1到Vx連接到各個象素的電容器1808。
EL元件1806包括陽極、陰極和夾在陽極與陰極之間的EL層。如果EL元件1806的陽極連接到EL驅(qū)動TFT1804的漏區(qū)，則EL元件1806的陽極和陰極分別成為象素電極和反向電極。另一方面，如果EL元件1806的陰極連接到EL驅(qū)動TFT1804的漏區(qū)，則EL元件1806的陽極和陰極分別成為反向電極和象素電極。
注意，反向電極的電位在本說明書中稱作反向電位。也注意提供給反向電極反向電位的電源稱作反向電源。象素電極電位和反向電極電位之間的電位差是EL驅(qū)動器電壓，并且，EL驅(qū)動器電壓被施加到EL層。
圖26表示圖25中EL顯示器件在模擬方式驅(qū)動下的時序圖。從選定一個柵極信號線到選定下一個柵極信號線的一段時間，叫做一個行周期(L)。從一個圖像的開始顯示到下一個圖像的開始顯示，對應(yīng)于一個幀周期(F)。在圖25所示的EL顯示器件情況下，因為有y根柵極信號線，所以在一個幀周期內(nèi)有y個行周期(L1到Ly)。
隨著分辨率的增加，一個幀周期內(nèi)的行周期數(shù)增加。結(jié)果，驅(qū)動電路必須采用高頻驅(qū)動。
電源線V1到Vx上的電源電位保持不變，反向電極的反向電位也保持不變。在反向電位和電源電位之間有一個電位差，這個電位差要達到能夠使EL元件發(fā)光。
柵極信號線G1在第一個行周期L1中被柵極信號選定，該柵極信號從柵極信號線驅(qū)動電路輸入到柵極信號線G1。
注意，在本說明書中，術(shù)語“柵極信號線被選定”是指一種狀態(tài)，這時所有柵極連接到柵極信號線的薄膜晶體管都處在打開狀態(tài)。
然后，模擬視頻信號依次輸入到源極信號線S1到Sx。所有連接到柵極信號線G1的開關(guān)TFT1801處于打開狀態(tài)，因此輸入到源極信號線S1到Sx的模擬視頻信號，經(jīng)過開關(guān)TFT1801被輸入到EL驅(qū)動TFT1804的柵極。
通過EL驅(qū)動TFT1804的溝道形成區(qū)的電流量，由輸入到EL驅(qū)動TFT1804的柵極的信號電平(電壓)控制。于是，加在EL元件1806的象素電極上的電位，由輸入到EL驅(qū)動TFT1804的柵極的模擬視頻信號決定。因而，EL元件1806由模擬視頻信號的電位控制發(fā)光。
當(dāng)重復(fù)上述操作，完成把模擬視頻信號輸入到源極信號線(S1到Sx)時，第一行周期(L1)結(jié)束。作為變通，一個行周期也可以包括完成模擬視頻信號輸入到源極信號線(S1到Sx)的周期和水平消隱周期。
然后，當(dāng)柵極信號線G2被柵極信號選定時，第二行周期(L2)開始。與第一個行周期(L1)一樣，在第二行周期期間，模擬視頻信號順序輸入到源極信號線(S1到Sx)。
當(dāng)全部柵極信號線(G1到Gy)用這種方式被選定時，全部的行周期(L1到Ly)完成。全部的行周期(L1到Ly)的完成對應(yīng)于幀周期的完成。在一個幀周期內(nèi)，所有象素顯示成像。作為變通，一個幀周期也可以包括全部行周期(L1到Ly)和垂直消隱周期。
這樣，EL元件的發(fā)光量按照模擬視頻信號來控制，而且，通過控制發(fā)光量實現(xiàn)灰度顯示。這種驅(qū)動方法即被稱作模擬驅(qū)動方法，通過改變輸入到源極信號線的模擬視頻信號電位，實現(xiàn)灰度顯示。
在上述模擬驅(qū)動方法中，由EL驅(qū)動TFT的柵極電壓對供給EL元件的電流量的控制，將參考圖27A和27B進行詳細說明。
圖27A表示EL驅(qū)動TFT的晶體管特性。在這個圖中，曲線2801稱作IDS-VGS特性(或IDS-VGS曲線)。在這里，IDS表示漏極電流，VGS表示柵電極和源區(qū)之間的電壓(柵極電壓)。從本圖可以看出在任意柵極電壓下流過的電流量。
當(dāng)用模擬驅(qū)動方法實現(xiàn)灰度顯示時，EL元件使用上述IDS-VGS特性的虛線2802區(qū)域驅(qū)動。圖27B表示參考號2802所包圍區(qū)域的放大圖。
圖27B中斜線所示區(qū)域稱作飽和區(qū)。確切地說，如果閾值電壓設(shè)為VTH，飽和區(qū)就是柵極電壓滿足|VGS-VTH|＜|VDS|的區(qū)域，而且在這個區(qū)域中，漏極電流隨著柵極電壓按指數(shù)變化。電流控制通過使用這個區(qū)域的柵極電壓實現(xiàn)。
一個模擬視頻信號輸入到打開了開關(guān)TFT的象素，這個信號決定EL驅(qū)動TFT的柵極電壓。同時，根據(jù)圖27A中的IDS-VGS特性，漏極電流與柵極電壓被一一對應(yīng)決定。更確切地，輸入到EL驅(qū)動TFT的柵極的模擬視頻信號電壓，決定漏區(qū)的電位。結(jié)果，預(yù)定的漏電流量流入EL元件，使得EL元件的發(fā)光量與電流量相對應(yīng)。
如上所述，EL元件的發(fā)光量由視頻信號控制，以實現(xiàn)灰度顯示。
然而，上面的模擬驅(qū)動有一個缺點，就是受到TFT特性起伏的極大影響。即使在各個象素的EL驅(qū)動TFT上加相同的電壓，如果EL驅(qū)動TFT的IDS-VGS特性存在起伏，EL驅(qū)動TFT就不能輸出同樣的漏極電流。而且，從圖27A中明顯看出，由于使用漏極電流隨柵極電壓指數(shù)變化的區(qū)域，即使把相同的柵極電壓加到這些TFT，電流量也會隨IDS-VGS特性中的輕微移動而輸出有很大不同。在這樣的條件下，由于IDS-VGS特性中的輕微起伏，即使輸入相同的電壓信號，相鄰象素的EL元件的發(fā)光量也彼此不同。
如上所述，模擬驅(qū)動對EL驅(qū)動TFT的特性起伏非常敏感，這是常規(guī)有源矩陣EL器件的灰度顯示中的一個問題。
本發(fā)明已經(jīng)考慮到上述問題，目的在于提供一種有源矩陣EL顯示器件，它能夠?qū)崿F(xiàn)清晰的多灰度彩色顯示。而且，本發(fā)明另一個目的是提供高性能的發(fā)光裝置(電子設(shè)備)，包括顯示器件之類的有源矩陣EL顯示器件。
本發(fā)明的發(fā)明人認為模擬驅(qū)動問題起因是因為使用飽和區(qū)進行灰度顯示，此飽和區(qū)由于漏極電流相對于柵極電壓指數(shù)變化而易受IDS-VGS特性起伏效應(yīng)的影響。
更確切地，在IDS-VGS特性有變化的情況下，在飽和區(qū)中漏極電流隨著柵極電壓成指數(shù)變化。因此，即使施加相同的電壓，輸出的電流(漏極電流)也不相同，導(dǎo)致不能得到所希望的灰度的困難。
因此，本發(fā)明人考慮通過控制EL元件發(fā)光時間，而不是控制使用飽和區(qū)的電流，來控制EL元件的發(fā)光量。換句話說，在本發(fā)明中EL元件的發(fā)光量是利用時間進行控制，以實現(xiàn)灰度顯示。通過控制EL元件的發(fā)光時間來實現(xiàn)灰度顯示的驅(qū)動方法，被稱作時分驅(qū)動方法(下文中，稱為數(shù)字驅(qū)動)。用時分驅(qū)動方法實現(xiàn)的灰度顯示稱作時分灰度顯示。
依照上述結(jié)構(gòu)，按照本發(fā)明，即使EL驅(qū)動TFT的IDS-VGS特性有一些起伏，輸入相同的電壓信號時，也有可能避免EL元件的發(fā)光量在鄰近象素之間有很大不同的情況。
在附圖中

圖1是一框圖，表示依照本發(fā)明的一種EL顯示器件的電路結(jié)構(gòu)；圖2是依照本發(fā)明的EL顯示器件的象素部分的電路圖；圖3是依照本發(fā)明的EL顯示器件的象素的電路圖；圖4表示一種依照本發(fā)明的EL顯示器件的驅(qū)動方法；圖5表示一種依照本發(fā)明的EL顯示器件的驅(qū)動方法；圖6表示一種依照本發(fā)明的EL顯示器件的驅(qū)動方法；圖7表示一種依照本發(fā)明的EL顯示器件的驅(qū)動方法；圖8是依照本發(fā)明的EL顯示器件的一個象素的頂視圖；圖9是一框圖，表示依照本發(fā)明的EL顯示器件的一種驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)；圖10A到10E表示依照本發(fā)明的EL顯示器件的制造工藝；圖11A到11D表示依照本發(fā)明的EL顯示器件的制造工藝；圖12A到12C表示依照本發(fā)明的EL顯示器件的制造工藝；圖13詳細表示了依照本發(fā)明的EL顯示器件的剖面圖；圖14A和14B表示依照本發(fā)明的EL顯示器件的頂視圖和剖面圖；圖15A和15B是依照本發(fā)明的EL顯示器件的象素的電路圖；圖16是依照本發(fā)明的EL顯示器件的源極信號線驅(qū)動電路的電路圖；圖17是依照本發(fā)明的EL顯示器件的源極信號線驅(qū)動電路的鎖存器頂視圖；圖18A和18B表示EL元件和EL驅(qū)動TFT之間的連接結(jié)構(gòu)，并分別表示EL元件和EL驅(qū)動TFT的電壓-電流特性；圖19表示EL元件和EL驅(qū)動TFT的電壓-電流特性；圖20表示EL驅(qū)動TFT的柵極電壓和漏極電流之間的關(guān)系；圖21是依照本發(fā)明的EL顯示器件的頂視圖；圖22是一框圖，表示依照本發(fā)明的EL顯示器件的電路結(jié)構(gòu)；圖23A到23F是使用依照本發(fā)明的EL顯示器件的電子設(shè)備；圖24A和24B是使用依照本發(fā)明的EL顯示器件的電子設(shè)備；圖25是表示常規(guī)EL顯示器件的象素部分的電路圖；圖26是表示常規(guī)EL顯示器件的驅(qū)動方法的時序圖；圖27A和27B表示TFT的IDS-VGS特性。
下文中，將說明依照本發(fā)明的一種EL顯示器件的結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動方法。在這里說明的案例為2n灰度顯示，通過n位數(shù)字視頻信號實現(xiàn)。一個依照本發(fā)明的EL顯示器件的框圖實例如圖1所示。圖1的EL顯示器件具有象素部分101，和布置在象素部分101周邊的電路源極信號線驅(qū)動電路102；寫入柵極信號線驅(qū)動電路(第一柵極信號線驅(qū)動電路)103；和擦除柵極信號線驅(qū)動電路(第二柵極信號線驅(qū)動電路)104，全都用TFT形成在一個基底上。注意，盡管本實施方案模式中的EL顯示器件具有一個源極信號線驅(qū)動電路，本發(fā)明并不限定于此，并且本發(fā)明也可能有兩個或更多源極信號線驅(qū)動電路。
而且，在本發(fā)明中，源極信號線驅(qū)動電路102，寫入柵極信號線驅(qū)動電路103，和擦除柵極信號線驅(qū)動電路104，也可能在形成象素部分101的基底上實現(xiàn)，或者可能形成在IC芯片上，并通過FPC或者TAB連接到象素部分101。
圖2表示象素部分101的放大圖。源極信號線S1到Sx、電源線V1到Vx、寫入柵極信號線(第一柵極信號線)Gal到Gay、和擦除柵極信號線(第二柵極信號線)Gel到Gey，都形成在象素部分101內(nèi)。
單個象素105是一個區(qū)域，它包括源極信號線S1到Sx中的一個，電源線V1到Vx中的一個，寫入柵極信號線Ga1到Gay中的一個，和擦除柵極信號線Ge1到Gey中的一個。多個象素105以矩陣的形式布置在象素部分101內(nèi)。
單個象素105的放大圖如圖3所示。參考號107代表一個開關(guān)TFT，參考號108代表一個EL驅(qū)動TFT，參考號109代表一個擦除TFT，參考號110是一個EL元件，參考號111是一個反向電源，參考號112是一個電容器。EL驅(qū)動TFT108由兩個EL驅(qū)動TFT(一個第一EL驅(qū)動TFT和一個第二EL驅(qū)動TFT)并聯(lián)組成。第一EL驅(qū)動TFT和第二EL驅(qū)動TFT在本說明書中稱為EL驅(qū)動TFT。
開關(guān)TFT107的柵電極被連接到寫入柵極信號線Ga(寫入柵極信號線Gal到Gay中的一個)。開關(guān)TFT107的源區(qū)和漏區(qū)中的一個被連接到源極信號線S(源極信號線S1到Sx中的一個)，并且另外一個被連接到EL驅(qū)動TFT108的柵電極、每一個象素的存儲電容器112、和擦除TFT109的源區(qū)或者漏區(qū)。
在開關(guān)TFT107處于非選定狀態(tài)(關(guān)斷狀態(tài))時，電容器112被用來保持EL驅(qū)動TFT108的柵極電壓。盡管使用電容器112的結(jié)構(gòu)表示在本實施方案模式中，本發(fā)明并不限定于此；也可能采用不使用電容器112的結(jié)構(gòu)。
EL驅(qū)動TFT108的源區(qū)被連接到電源線V(V1到Vx中的任意一個)，并且漏區(qū)被連接到EL元件110。電源線V被連接到電容器112。
在擦除TFT109的源區(qū)和漏區(qū)中，沒有連接到EL驅(qū)動TFT108的柵電極的那個，被連接到電源線V。擦除TFT109的柵電極被連接到擦除柵極信號線Ge(Gel到Gey中的任意一個)。
EL元件110包括陽極、陰極和陽極與陰極之間的EL層。如果陽極被連接到EL驅(qū)動TFT108的漏區(qū)，則陽極作為象素電極，同時陰極作為反向電極。與之相反，如果陰極被連接到EL驅(qū)動TFT108的漏區(qū)，則陰極作為象素電極，同時陽極作為反向電極。
EL元件110的反向電極被連接到反向電源111，該電源在包括象素部分101的基底之外，并且反向電位一直加在反向電極上。而且，電源線V被連接到電源(圖中未示出)，該電源在包括象素部分101的基底之外，并且電源電位一直加在電源線V上。為了當(dāng)電源電位施加到象素電極上時EL元件發(fā)光，反向電位和電源電位一直保持一定的電位差。
對于近來典型的EL顯示器件，如果象素部分每單位面積的發(fā)光量是200cd/m2，象素部分每單位面積的電流大約需要幾個mA/cm2。因此，當(dāng)象素部分的尺寸增大時，通過開關(guān)控制從提供在比如IC上的電源施加到電源線的電位就變得困難。然而，在本發(fā)明中，電源電位和反向電位一直保持不變。由于不必通過開關(guān)來控制由IC上的電源施加的電平，故本發(fā)明能有效實現(xiàn)更大屏幕尺寸的面板。
開關(guān)TFT107、EL驅(qū)動TFT108和擦除TFT109可以是n溝道TFT或p溝道TFT?？墒?，第一EL驅(qū)動TFT和第二EL驅(qū)動TFT必須具有相同的極性。在EL元件110的陽極是象素電極，陰極是反向電極的情況下，EL驅(qū)動TFT108最好是p溝道TFT。相反地，當(dāng)EL元件110的陽極是反向電極，陰極是象素電極的時候，EL驅(qū)動TFT108最好是n溝道TFT。
而且，開關(guān)TFT107、EL驅(qū)動TFT108和擦除TFT109除了有單柵極結(jié)構(gòu)，也可以有多柵極結(jié)構(gòu)，比如雙柵極結(jié)構(gòu)或三柵極結(jié)構(gòu)。
下面用圖4來解釋圖1到3所示本發(fā)明的EL顯示器件的驅(qū)動方法。
首先，依照寫入柵極信號(第一柵極信號)選定寫入柵極信號線Gal，該寫入柵極信號從寫入柵極信號線驅(qū)動電路103被輸入到寫入柵極信號線Gal。開關(guān)TFT107，和所有連接到寫入柵極信號線Gal的象素(第一行象素)，被置于打開狀態(tài)。
同時，從源極信號線驅(qū)動電路102輸入到源極信號線S1到Sx的數(shù)字視頻信號的第一位，經(jīng)過開關(guān)TFT107，被輸入到EL驅(qū)動TFT108的柵電極。注意，經(jīng)過開關(guān)TFT107到EL驅(qū)動TFT108的柵電極的數(shù)字視頻信號輸入，指的是該數(shù)字視頻信號被輸入到本發(fā)明的象素中。
數(shù)字視頻信號具有信息“0”或“1”。數(shù)字視頻信號“0”和“1”是一個具有高電平，而另一個具有低電平的信號。
在本實施方案模式中，如果數(shù)字視頻信號具有信息“0”,EL驅(qū)動TFT108被關(guān)閉。于是，電源電位不施加到EL元件110的象素電極。結(jié)果，信息為“0”的數(shù)字視頻信號輸入到象素時，該象素中包括的EL元件110不發(fā)光。
相反，如果數(shù)字視頻信號具有信息“1”,EL驅(qū)動TFT108被打開。于是，電源電位被施加到EL元件110的象素電極。結(jié)果，信息為“1”的數(shù)字視頻信號輸入到象素時，該象素中包括的EL元件110發(fā)光。
在本實施方案模式中，如果數(shù)字視頻信號具有信息“0”,EL驅(qū)動TFT108被關(guān)閉，而如果數(shù)字視頻信號具有信息“1”,EL驅(qū)動TFT108被打開。然而，本發(fā)明并不限定于這種結(jié)構(gòu)。作為變通，EL驅(qū)動TFT108可以在數(shù)字視頻信號具有信息“0”時被打開，并且EL驅(qū)動TFT108可以在數(shù)字視頻信號具有信息“1”時被關(guān)閉。
這樣，EL元件110隨著第一位數(shù)字視頻信號輸入到第一行象素，同時進入發(fā)光狀態(tài)或不發(fā)光狀態(tài)，并且第一行象素實現(xiàn)顯示。象素實現(xiàn)顯示的時間段稱作顯示周期Tr。特別是，從第一位數(shù)字視頻信號輸入到一個象素開始的顯示周期，表示為Tr1。每一行的顯示周期開始的時間分別有一個時間差。
接下來，當(dāng)寫入柵極信號線Ga1的選定結(jié)束時，寫入柵極信號線Ga2被寫入柵極信號選定。開關(guān)TFT107和所有連接到寫入柵極信號線Ga2的象素，被置于打開狀態(tài)，而且數(shù)字視頻信號的第一位從源極信號線S1到Sx輸入到第二行象素。
所有寫入柵極信號線Gal到Gay被依次選定，而且數(shù)字視頻信號的第一位被輸入到所有象素。數(shù)字視頻信號的第一位被輸入到所有象素的時間段表示寫入周期Tal。
另一方面，在數(shù)字視頻信號的第一位被輸入到所有象素之前，也就是寫入周期Tal結(jié)束之前，擦除柵極信號線Gel依照擦除柵極信號(第二柵極信號)選定，該擦除柵極信號從擦除柵極信號線驅(qū)動電路104輸入，并與數(shù)字視頻信號的第一位到所有象素的輸入并行。擦除TFT109和所有連接到擦除柵極信號線Gel的象素(第一行象素)，被置于打開狀態(tài)。電源線V1到Vx的電源電位然后經(jīng)過擦除TFT109，加給EL驅(qū)動TFT108的柵電極。
當(dāng)電源電位加給EL驅(qū)動TFT108的柵電極時，EL驅(qū)動TFT108的柵電極和源區(qū)保持相同的電位，柵極電壓是0V。因此，EL驅(qū)動TFT被置于關(guān)閉狀態(tài)。也就是，由于寫入柵極信號線Gal被寫入柵極信號選定，已經(jīng)由EL驅(qū)動TFT的柵電極存儲的數(shù)字視頻信號，被加到EL驅(qū)動TFT的柵電極的電源電位擦除。從而，電源電位不被加到EL元件110的象素電極上，第一行象素的全部EL元件110成為不發(fā)光狀態(tài)。第一行象素因此不執(zhí)行顯示。
象素不執(zhí)行顯示的時間段稱作非顯示周期Td。對于第一行象素，當(dāng)擦除柵極信號輸入到擦除柵極信號線Ge1時，顯示周期Tr1同時完成，而非顯示周期Td1開始。于是，和顯示周期Tr類似，每一行非顯示周期Td開始的時間分別有一個時間差。
當(dāng)Ge1的選定結(jié)束時，擦除柵極信號線Ge2被選定，擦除TFT109和連接到擦除柵極信號線Ge2的所有象素(第二行象素)于是被置于打開狀態(tài)。電源線V1到Vx的電源電位然后經(jīng)過擦除TFT109，被加到EL驅(qū)動TFT108的柵電極。當(dāng)電源電位被加到EL驅(qū)動TFT108的柵電極時，EL驅(qū)動TFT108被置于關(guān)閉狀態(tài)。電源電位于是不被加到EL元件110的象素電極。結(jié)果，第二行象素的EL元件都處在不發(fā)光狀態(tài)，第二行象素變成非顯示狀態(tài)，不執(zhí)行顯示。
擦除柵極信號依次輸入到全部擦除柵極信號線。全部擦除柵極信號線(Ge1到Gey)被選定且存儲在全部象素中的第一位數(shù)字視頻信號被擦除的時間段，被稱作擦除周期Te1。
另一方面，存儲在全部象素中的第一位數(shù)字視頻信號被擦除之前，也就是擦除周期Tel結(jié)束之前，按照與象素中第一位數(shù)字視頻信號的擦除并行的寫入柵極信號，寫入柵極信號線Gal再次被選定。第二位數(shù)字視頻信號然后被輸入到第一行象素。結(jié)果第一行象素又執(zhí)行顯示，非顯示周期Td1結(jié)束，顯示周期Tr2開始。
所有寫入柵極信號線依次類似地選定，第二位數(shù)字視頻信號被輸入到全部象素。第二位數(shù)字視頻信號被輸入到所有象素的時間段稱作寫入周期Ta2。
另一方面，在第二位輸入到全部象素之前，也就是寫入周期Ta2結(jié)束之前，按照與第二位數(shù)字視頻信號到象素的輸入并行的擦除柵極信號，擦除柵極信號線Ge1被選定。第一行象素的EL元件全部成為不發(fā)光狀態(tài)，第一行象素因此不執(zhí)行顯示。因此，在第一行象素中，顯示周期Tr2結(jié)束，非顯示周期Td2開始。
全部擦除柵極信號線Ge1到Gey被依次選定，存儲在全部象素中的第二位數(shù)字視頻信號被擦除。全部擦除柵極信號線Ge1到Gey被選定且存儲在全部象素中的第二位數(shù)字視頻信號被擦除的時間段，就是擦除周期Te2。
重復(fù)執(zhí)行以上操作，直到第m位數(shù)字視頻信號被輸入到象素，顯示周期Tr和非顯示周期Td重復(fù)出現(xiàn)。當(dāng)寫入周期Ta1開始時，顯示周期Tr1開始，當(dāng)擦除周期Te1開始時，顯示周期Tr1結(jié)束。進而，當(dāng)擦除周期Te1開始時，非顯示周期Td1開始，當(dāng)下一個寫入周期(在這樣的實施方案中是寫入周期Ta2)出現(xiàn)時，非顯示周期Td1結(jié)束。與顯示周期Tr1和非顯示周期Td1類似，對于顯示周期Tr2,Tr3,...,Tr(m-1)和非顯示周期Td2,Td3,...,Td(m-1)，其中每一個分別由寫入周期Ta1,Ta2,...,Tam和擦除周期Te1,Te2,...,Te(m-1)決定。
為了能容易解釋和理解，用圖4表示一個m=n-2的實例，但是本發(fā)明當(dāng)然不限定于此。本發(fā)明可能從1到n任意選擇m。
在第m[n-2](此后方括號里面表示m=n-2)位數(shù)字視頻信號被輸入到第一行象素之后，第一行象素進入顯示周期Trm[n-2]并執(zhí)行顯示。第m[n-2]位數(shù)字視頻信號然后被保存，直到下一位數(shù)字視頻信號被輸入。
當(dāng)?shù)?m+1)[n-1]位數(shù)字視頻信號接下來輸入到第一行象素時，存儲在象素中的第m[n-2]位數(shù)字視頻信號，被第(m+1)[n-1]位數(shù)字視頻信號代替。然后第一行象素進入顯示周期Tr(m+1)[n-1]，并且執(zhí)行顯示。第(m+1)[n-1]位數(shù)字視頻信號被保存在象素中，直到下一位數(shù)字視頻信號被輸入。
反復(fù)進行以上操作，直到第n位數(shù)字視頻信號被輸入到象素。顯示周期Trm[n-2],...,Trn在寫入周期Tam[n-2],...,Tan開始的時候開始，并在下一個寫入周期開始時結(jié)束。
當(dāng)全部顯示周期Tr1到Trn完成時，就能顯示一幅圖像。顯示一幅圖像的時間段在本發(fā)明中被稱作一個幀周期(F)。
當(dāng)一個幀周期完成時，寫入柵極信號線Ga1再次依照寫入柵極信號被選定。第1位數(shù)字視頻信號然后被輸入到象素，第一行象素的顯示周期Tr1再次開始。以上提到的操作然后被重復(fù)。
對一般的EL顯示器件，最好每秒形成60或更多幀周期。如果每秒鐘顯示的圖像數(shù)少于60，圖像閃爍開始在視覺上變得突出。
而且，本發(fā)明中全部寫入周期的總長必須比一個幀周期短。此外，顯示周期的長度必須設(shè)定為使得Tr1∶Tr2∶Tr3∶...∶Tr(n-1)∶Trn=20∶21∶22∶...∶2(n-2)∶2(n-1)。所要求的在2n灰度級內(nèi)的灰度顯示就能通過組合顯示周期來實現(xiàn)。
在一個幀周期內(nèi)，一個象素顯示的灰度由顯示周期的總長度決定，在顯示周期內(nèi)象素的EL元件發(fā)光。例如，當(dāng)n=8時，如果把在全部顯示周期內(nèi)象素發(fā)光的亮度看作100％，那么1％的亮度能被象素在Tr1和Tr2期間的發(fā)光表示。當(dāng)象素在Tr3、Tr5和Tr8內(nèi)發(fā)光時，60％的亮度能被表示。
第m位數(shù)字視頻信號在寫入周期Tam內(nèi)被寫入到象素，寫入周期Tam比顯示周期Trm的長度短是關(guān)鍵的。因此，位數(shù)m從1到n中取值是必須的，以使得寫入周期Tam比顯示周期Trm的長度短。
而且，顯示周期Tr1到Trn可以按任意順序出現(xiàn)。例如，在一個幀周期內(nèi)，顯示周期以Tr1之后為Tr3,Tr5,Tr2,...，的方式出現(xiàn)是可能的。然而，顯示周期Tr1到Trn最好按一定的順序，以使得不會互相重疊。此外，擦除周期Te1到Ten最好也按一定順序，以使得不會互相重疊。
依照本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)相等的柵電壓施加到EL驅(qū)動TFT時，即使EL驅(qū)動TFT的IDS-VGS特性有一些起伏，其電流量輸出的起伏也能被抑制。因此，有可能避免由于IDS-VGS特性的起伏，即使輸入相同的電壓信號，相鄰象素的EL元件的發(fā)光量也有很大不同的情況。
而且，第一EL驅(qū)動TFT和第二EL驅(qū)動TFT根據(jù)本發(fā)明并聯(lián)為EL驅(qū)動TFT。依照這種結(jié)構(gòu)，流過EL驅(qū)動TFT的電流產(chǎn)生的熱能有效進行輻射，從而能抑制EL驅(qū)動TFT的損壞。此外，由于如EL驅(qū)動TFT的閾值電壓和遷移率等特性的起伏而產(chǎn)生的漏極電流起伏能被抑制。
注意，盡管兩個驅(qū)動TFT，第一EL驅(qū)動TFT和第二EL驅(qū)動TFT，在本實施方案模式中被用作EL驅(qū)動TFT，但本發(fā)明并不限定于此。在每個象素中用作EL驅(qū)動TFT的TFT的數(shù)量可以等于或大于兩個。
本發(fā)明能形成不進行顯示的非發(fā)光周期。用常規(guī)模擬驅(qū)動方法，如果在EL顯示器件上顯示全白圖像，那么由于EL元件一直在發(fā)光，會使EL層的老化加快。本發(fā)明能形成非發(fā)光周期，因此EL層的老化能得到一定程度的抑制。
注意，在本發(fā)明中的部分顯示周期和寫入周期重疊。換句話說，即使在寫入周期內(nèi)，使象素進行顯示也是可能的。顯示周期的總長度在一個幀周期內(nèi)的比率(占空比)不僅僅由寫入周期的長度決定。
注意本實施方案模式所示結(jié)構(gòu)，其中為了保持加到EL驅(qū)動TFT的柵電極上的電壓而制作一個電容器，但是也可能省略該電容器。如果EL驅(qū)動TFT具有形成的LDD區(qū)，使得與柵電極通過柵極絕緣膜重疊，則一般稱作柵極電容的寄生電容，在重疊區(qū)域形成。為了能保持加到EL驅(qū)動TFT的柵電極上的電壓，這個柵極電容能被積極地用作一個電容器。
柵極電容的電容值隨著柵區(qū)和LDD區(qū)重疊的表面面積變化，并且它由在重疊區(qū)域內(nèi)包含的LDD區(qū)的長度決定。
注意本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)不僅能用于EL顯示器件，而且能用于使用其它電光元件的器件。而且，如果開發(fā)出響應(yīng)時間等于或小于10μsec的高速響應(yīng)液晶，則將本發(fā)明應(yīng)用到液晶顯示也是可能的。
下面說明本發(fā)明的實施方案。按照本發(fā)明用6位數(shù)字視頻信號，在一個EL顯示器件中實現(xiàn)26灰度顯示的案例，用圖5在實施方案1中說明。注意實施方案1的EL顯示器件具有圖1到3的結(jié)構(gòu)。
首先，寫入柵極信號線Ga1依照寫入柵極信號選定，該寫入柵極信號從寫入柵極信號線驅(qū)動電路103輸入到寫入柵極信號線Ga1。開關(guān)TFT107和所有連接到寫入柵極信號線Ga1的象素(第一行象素)，于是被置于打開狀態(tài)。
同時，第一位數(shù)字視頻信號從源極信號線驅(qū)動電路102輸入到源極信號線S1到Sx，并經(jīng)過開關(guān)TFT107輸入到EL驅(qū)動TFT108的柵電極。
當(dāng)數(shù)字視頻信號具有信息“0”時，EL驅(qū)動TFT108在實施方案1中被置于關(guān)閉狀態(tài)。于是，電源電位不施加到EL元件110的象素電極。結(jié)果，信息為“0”的數(shù)字視頻信號輸入到象素時，該象素的EL元件110不發(fā)光。
相反，當(dāng)數(shù)字視頻信號具有信息“1”時，EL驅(qū)動TFT108被置于打開狀態(tài)。于是，電源電位被施加到EL元件110的象素電極。結(jié)果，信息為“1”的數(shù)字視頻信號輸入到象素時，該象素的EL元件110發(fā)光。
這樣，數(shù)字視頻信號輸入到第一行象素的同時，EL元件110實現(xiàn)發(fā)光或不發(fā)光，成為顯示周期Tr1。每一行的顯示周期開始的時間分別有一個時間差。
接下來，當(dāng)寫入柵極信號線Ga1的選定結(jié)束時，寫入柵極信號線Ga2依照寫入柵極信號選定。開關(guān)TFT107和所有連接到寫入柵極信號線Ga2的象素，被置于打開狀態(tài)，而且第一位數(shù)字視頻信號從源極信號線S1到Sx輸入到第二行象素。
然后所有寫入柵極信號線Ga1到Gay被選定，而且第一位數(shù)字視頻信號被輸入到所有象素。第一位數(shù)字視頻信號被輸入到所有象素的時間段代表寫入周期Ta1。
另一方面，在第一位數(shù)字視頻信號被輸入到所有象素之前，也就是寫入周期Ta1結(jié)束之前，擦除柵極信號線Ge1依照擦除柵極信號被選定，該擦除柵極信號從擦除柵極信號線驅(qū)動電路104輸入，并與第一位數(shù)字視頻信號到所有象素的輸入并行。
擦除TFT109和所有連接到擦除柵極信號線Ge1的象素(第一行象素)，被置于打開狀態(tài)。電源線V1到Vx的電源電位然后經(jīng)過擦除TFT109，加給EL驅(qū)動TFT108的柵電極。
當(dāng)電源電位被加到EL驅(qū)動TFT108的柵電極時，EL驅(qū)動TFT108被置于關(guān)閉狀態(tài)。電源電位因此不被加到EL元件110的象素電極，于是所有第一行象素的EL元件都處在不發(fā)光狀態(tài)。第一行象素不執(zhí)行顯示。換句話說，由于寫入柵極信號線Ga1被寫入柵極信號選定，已經(jīng)由EL驅(qū)動TFT108的柵電極存儲的數(shù)字視頻信號，被加到EL驅(qū)動TFT108的柵電極的電源電位擦除。因此第一行象素不執(zhí)行顯示。
擦除柵極信號被選定的同時，第一行象素的顯示周期Tr1結(jié)束，而且非顯示周期Td1開始。于是，類似于顯示周期，每一行的非顯示周期開始的時間分別有一個時間差。
當(dāng)擦除柵極信號線Ge1的選定結(jié)束時，擦除柵極信號線Ge2被擦除柵極信號選定，擦除TFT109和連接到擦除柵極信號線Ge2的所有象素(第二行象素)被置于打開狀態(tài)。電源線V1到Vx的電源電位然后經(jīng)過擦除TFT109，被加到EL驅(qū)動TFT108的柵電極。當(dāng)電源電位被加到EL驅(qū)動TFT108的柵電極時，EL驅(qū)動TFT108被置于關(guān)閉狀態(tài)。電源電位因此不被加到EL元件110的象素電極。結(jié)果，第二行象素的EL元件都處在不發(fā)光狀態(tài)，第二行象素變成非顯示狀態(tài)，不執(zhí)行顯示。
然后所有擦除柵極信號線Ge1到Gey被選定，存儲在全部象素中的第一位數(shù)字視頻信號被擦除。存儲在全部象素中的第一位數(shù)字視頻信號被擦除的時間段，就是擦除周期Te1。
另一方面，存儲在全部象素中的第一位數(shù)字視頻信號被擦除之前，也就是擦除周期Te1結(jié)束之前，按照與象素中第一位數(shù)字視頻信號的擦除并行的寫入柵極信號，寫入柵極信號線Ga1再次被選定。結(jié)果，第一行象素又執(zhí)行顯示，非顯示周期Td1結(jié)束，顯示周期Tr2開始。
所有寫入柵極信號線依次類似地選定，并且第二位數(shù)字視頻信號被輸入到全部象素。第二位數(shù)字視頻信號被輸入到所有象素的時間段稱作寫入周期Ta2。
另一方面，在第二位數(shù)字視頻信號輸入到全部象素之前，也就是寫入周期Ta2結(jié)束之前，按照與第二位數(shù)字視頻信號到象素的輸入并行的擦除柵極信號，擦除柵極信號線Ge1被選定。第一行象素的EL元件全部成為不發(fā)光狀態(tài)，第一行象素因此不執(zhí)行顯示。在第一行象素中，顯示周期Tr2結(jié)束，非顯示周期Td2開始。
然后全部擦除柵極信號線Ge1到Gey被依次選定，存儲在全部象素中的第二位數(shù)字視頻信號被擦除。存儲在全部象素中的第二位數(shù)字視頻信號被擦除的時間段，就是擦除周期Te2。
重復(fù)執(zhí)行以上操作，直到第5位數(shù)字視頻信號被輸入到象素中，顯示周期Tr和非顯示周期Td重復(fù)出現(xiàn)。當(dāng)寫入周期Ta1開始時，顯示周期Tr1開始，當(dāng)擦除周期Te1開始時，顯示周期Tr1結(jié)束。進而，當(dāng)擦除周期Te1開始時，非顯示周期Td1開始，當(dāng)下一個寫入周期(實施方案1中是寫入周期Ta2)出現(xiàn)時，非顯示周期Td1結(jié)束。與顯示周期Tr1和非顯示周期Td1類似，顯示周期Tr2,Tr3,Tr4，和非顯示周期Td2,Td3,Td4，分別由寫入周期Ta1,Ta2,...,Ta5和擦除周期Te1,Te2,...,Te4決定。
當(dāng)?shù)?位數(shù)字視頻信號輸入到第一行象素時，顯示周期Tr5開始，并且第一行象素執(zhí)行顯示。第5位數(shù)字視頻信號被保存在象素中，直到下一位數(shù)字視頻信號被輸入。
當(dāng)?shù)?位數(shù)字視頻信號輸入到第一行象素時，存儲在象素中的第5位數(shù)字視頻信號，被第6位數(shù)字視頻信號代替。顯示周期Tr6開始，并且第一行象素執(zhí)行顯示。第6位數(shù)字視頻信號被保存在象素中，直到下一個幀周期的第1位數(shù)字視頻信號被輸入。
當(dāng)下一個幀周期的第1位數(shù)字視頻信號被輸入到象素時，顯示周期Tr6結(jié)束，并且這個幀周期也同時結(jié)束。當(dāng)全部顯示周期Tr1到Tr6完成時，就能顯示一幅圖像。以上操作反復(fù)進行。
當(dāng)寫入周期Ta5開始時，顯示周期Tr5開始，當(dāng)寫入周期Ta6開始時，顯示周期Tr5結(jié)束。當(dāng)寫入周期Ta6開始時，顯示周期Tr6開始，當(dāng)下一幀的寫入周期Ta1開始時，顯示周期Tr6結(jié)束。
顯示周期Tr的長度必須設(shè)定為使得Tr1∶Tr2∶...Tr5∶Tr6=20∶21∶22∶...24∶25。所要求的在26灰度級內(nèi)的灰度顯示能通過組合顯示周期來實現(xiàn)。
在一個幀周期內(nèi)，一個象素顯示的灰度能通過查找顯示周期的總長度來決定，在顯示周期內(nèi)象素的EL元件發(fā)光。例如，如果對于在全部顯示周期內(nèi)象素發(fā)光的亮度看作100％，那么5％的亮度能被象素在Tr1和Tr2期間的發(fā)光表示。當(dāng)象素在Tr3和Tr5內(nèi)發(fā)光時，32％的亮度能被表示。
第5位數(shù)字視頻信號在寫入周期Ta5內(nèi)被寫入到象素，寫入周期Ta5比顯示周期Tr5的長度短是關(guān)鍵的。
而且，顯示周期Tr1到Tr6可以按任意順序出現(xiàn)。例如，在一個幀周期內(nèi)，顯示周期以Tr1之后為Tr3,Tr5,Tr2,...，的方式出現(xiàn)是可能的。然而，顯示周期Tr1到Tr6最好按一定順序，以使得不會互相重疊。此外，擦除周期Te1到Te6最好也按一定順序也是首選的，以使得不會互相重疊。
依照本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)相等的柵電壓被施加到EL驅(qū)動TFT時，即使EL驅(qū)動TFT的IDS-VGS特性有一些起伏，其電流量輸出的起伏也能被抑制。因此可能避免由于IDS-VGS特性的起伏，即使輸入相同的電壓信號，EL元件的相鄰象素發(fā)光量也有很大不同的情況。
依照本發(fā)明能形成不進行顯示的非發(fā)光周期。用常規(guī)模擬驅(qū)動方法，如果在EL顯示器件上顯示全白圖像，那么由于EL元件一直在發(fā)光，會使EL層的老化加快。本發(fā)明能形成非發(fā)光周期，因此EL層的老化能得到一定程度的抑制。對應(yīng)于6位數(shù)字視頻信號，本發(fā)明的驅(qū)動方法中顯示周期Tr1到Tr6的出現(xiàn)次序在實施方案2中說明。
圖6表示實施方案2的驅(qū)動方法的時序圖。對于象素的詳細驅(qū)動可以參考實施方案1，因此這里省略其說明。在實施方案2的驅(qū)動方法中，一個幀周期內(nèi)最長的非顯示周期(實施方案2中是Td1)規(guī)定在這個幀周期的末端。按照上述結(jié)構(gòu)，在非顯示周期Td1和下一個幀周期的第一顯示周期(實施方案2中是Tr4)之間，對人眼來說出現(xiàn)一個間隔。這樣，在相鄰幀周期之間，由于相鄰顯示周期的發(fā)光產(chǎn)生的顯示不均衡，更難于被人眼識別。
注意，盡管實施方案2中說明的是6位數(shù)字視頻信號的案例，但本發(fā)明不限定于此。有可能實現(xiàn)實施方案2而不限定數(shù)字視頻信號位數(shù)。按照本發(fā)明用4位數(shù)字視頻信號，在一個EL顯示器件中實現(xiàn)24灰度顯示的案例，用圖7在實施方案3中解釋。注意實施方案3的EL顯示器件具有圖1到3的結(jié)構(gòu)。
首先，寫入柵極信號線Ga1依照寫入柵極信號選定，該寫入柵極信號從寫入柵極信號線驅(qū)動電路103輸入到寫入柵極信號線Ga1。開關(guān)TFT107和所有連接到寫入柵極信號線Ga1的象素(第一行象素)，被置于打開狀態(tài)。
同時，第一位數(shù)字視頻信號從源極信號線驅(qū)動電路102輸入到源極信號線S1到Sx，并經(jīng)過開關(guān)TFT107輸入到EL驅(qū)動TFT108的柵電極。
當(dāng)數(shù)字視頻信號具有信息“0”時，EL驅(qū)動TFT108在實施方案3中被置于關(guān)閉狀態(tài)。于是，電源電位不施加到EL元件110的象素電極。結(jié)果，信息為“0”的數(shù)字視頻信號輸入到象素時，該象素的EL元件110不發(fā)光。
相反，當(dāng)數(shù)字視頻信號具有信息“1”時，EL驅(qū)動TFT108被置于打開狀態(tài)。于是，電源電位被施加到EL元件110的象素電極。結(jié)果，信息為“1”的數(shù)字視頻信號輸入到象素時，該象素的EL元件110發(fā)光。
這樣，數(shù)字視頻信號輸入到第一行象素的同時，EL元件110實現(xiàn)發(fā)光或不發(fā)光，成為顯示周期Tr1。每一行的顯示周期開始的時間分別有一個時間差。
接下來，當(dāng)寫入柵極信號線Ga1的選定結(jié)束時，寫入柵極信號線Ga2依照寫入柵極信號選定。開關(guān)TFT107和所有連接到寫入柵極信號線Ga2的象素，被置于打開狀態(tài)，而且第一位數(shù)字視頻信號從源極信號線S1到Sx輸入到第二行象素。
然后所有寫入柵極信號線Ga1到Gay被選定，而且第一位數(shù)字視頻信號被輸入到所有象素。第一位數(shù)字視頻信號被輸入到所有象素的時間段代表寫入周期Ta1。
另一方面，在第一位數(shù)字視頻信號被輸入到所有象素之前，也就是寫入周期Ta1結(jié)束之前，擦除柵極信號線Ge1依照擦除柵極信號選定，該擦除柵極信號從擦除柵極信號線驅(qū)動電路104輸入，并與第一位數(shù)字視頻信號到所有象素的輸入并行。
擦除TFT109和所有連接到擦除柵極信號線Ge1的象素(第一行象素)，被置于打開狀態(tài)。電源線V1到Vx的電源電位然后經(jīng)過擦除TFT109，加給EL驅(qū)動TFT108的柵電極。
當(dāng)電源電位被加到EL驅(qū)動TFT108的柵電極時，EL驅(qū)動TFT108被置于關(guān)閉狀態(tài)。電源電位因此不被加到EL元件110的象素電極，而且所有第一行象素的EL元件都處在不發(fā)光狀態(tài)。第一行象素不執(zhí)行顯示。換句話說，由于寫入柵極信號線Ga1被寫入柵極信號選定，已經(jīng)由EL驅(qū)動TFT108的柵電極存儲的數(shù)字視頻信號被加到EL驅(qū)動TFT108的柵電極的電源電位擦除。因此第一行象素不執(zhí)行顯示。
當(dāng)擦除柵極信號線Ge1被選定的同時，第一行象素的顯示周期Tr1結(jié)束，而且非顯示周期Td1開始。類似于顯示周期，每一行的非顯示周期Td開始的時間分別有一個時間差。
當(dāng)擦除柵極信號線Ge1的選定結(jié)束時，擦除柵極信號線Ge2被擦除柵極信號選定，擦除TFT109和連接到擦除柵極信號線Ge2的所有象素(第二行象素)被置于打開狀態(tài)。電源線V1到Vx的電源電位然后經(jīng)過擦除TFT109，被加到EL驅(qū)動TFT108的柵電極。當(dāng)電源電位被加到EL驅(qū)動TFT108的柵電極時，EL驅(qū)動TFT108被置于關(guān)閉狀態(tài)。電源電位因此不被加到EL元件110的象素電極。結(jié)果，第二行象素的EL元件都處在不發(fā)光狀態(tài)，第二行象素變成非顯示狀態(tài)，不執(zhí)行顯示。
然后所有擦除柵極信號線Ge1到Gey被選定，存儲在全部象素中的第一位數(shù)字視頻信號被擦除。存儲在全部象素中的第一位數(shù)字視頻信號被擦除的時間段，就是擦除周期Te1。
另一方面，存儲在全部象素中的第一位數(shù)字視頻信號被擦除之前，也就是擦除周期Te1結(jié)束之前，按照與象素中第一位數(shù)字視頻信號的擦除并行的寫入柵極信號，寫入柵極信號線Ga1再次被選定。結(jié)果第一行象素又執(zhí)行顯示，非顯示周期Td1結(jié)束，顯示周期Tr2開始。
所有寫入柵極信號線依次類似地選定，并且第二位數(shù)字視頻信號被輸入到全部象素。第二位數(shù)字視頻信號被輸入到所有象素的時間段稱作寫入周期Ta2。
另一方面，在第二位數(shù)字視頻信號輸入到全部象素之前，也就是寫入周期Ta2結(jié)束之前，按照與第二位數(shù)字視頻信號到象素的輸入并行的擦除柵極信號，擦除柵極信號線Ge1被選定。第一行象素的EL元件全部成為不發(fā)光狀態(tài)，第一行象素因此不執(zhí)行顯示。在第一行象素中，顯示周期Tr2結(jié)束，非顯示周期Td2開始。
然后全部擦除柵極信號線Ge1到Gey被依次選定，存儲在全部象素中的第二位數(shù)字視頻信號被擦除。存儲在全部象素中的第二位數(shù)字視頻信號被擦除的時間段，就是擦除周期Te2。
當(dāng)寫入周期Ta1開始時，顯示周期Tr1開始，當(dāng)擦除周期Te1開始時，顯示周期Tr1結(jié)束。而且，當(dāng)擦除周期Te1開始時，非顯示周期Td1開始，當(dāng)下一個寫入周期(實施方案3中是寫入周期Ta2)出現(xiàn)時，非顯示周期Td1結(jié)束。當(dāng)寫入周期Ta2開始時，顯示周期Tr2開始，當(dāng)擦除周期Te2開始時，顯示周期Tr2結(jié)束。而且，當(dāng)擦除周期Te2開始時，非顯示周期Td2開始，當(dāng)下一個寫入周期(實施方案3中是寫入周期Ta3)出現(xiàn)時，非顯示周期Td2結(jié)束。
當(dāng)?shù)?位數(shù)字視頻信號輸入到第一行象素時，顯示周期Tr3開始，并且第一行象素執(zhí)行顯示。第3位數(shù)字視頻信號被保存在象素中，直到下一位數(shù)字視頻信號被輸入。
當(dāng)?shù)?位數(shù)字視頻信號輸入到第一行象素時，存儲在象素中的第3位數(shù)字視頻信號，被第4位數(shù)字視頻信號代替。顯示周期Tr4開始，并且第一行象素執(zhí)行顯示。第4位數(shù)字視頻信號被保存在象素中，直到下一個幀周期的第1位數(shù)字視頻信號被輸入。
當(dāng)下一個幀周期的第1位數(shù)字視頻信號被輸入到象素時，顯示周期Tr4結(jié)束，并且這個幀周期也同時結(jié)束。當(dāng)全部顯示周期Tr1到Tr4完成時，就能顯示一幅圖像。以上操作反復(fù)進行。
當(dāng)寫入周期Ta3開始時，顯示周期Tr3開始，當(dāng)寫入周期Ta4開始時，顯示周期Tr3結(jié)束。當(dāng)寫入周期Ta4開始時，顯示周期Tr4開始，當(dāng)下一幀的寫入周期Ta1開始時，顯示周期Tr4結(jié)束。
顯示周期Tr的長度必須設(shè)定為使得Tr1∶Tr2∶Tr3∶Tr4=20∶21∶22∶23。所要求的在24灰度級內(nèi)的灰度顯示能通過組合顯示周期來實現(xiàn)。
在一個幀周期內(nèi)，一個象素顯示的灰度能通過查找顯示周期的總長度決定，在顯示周期內(nèi)象素的EL元件發(fā)光。例如，如果把在全部顯示周期內(nèi)象素發(fā)光的亮度看作100％，那么20％的亮度能被象素在Tr1和Tr2期間發(fā)光表示。當(dāng)象素只是在Tr3內(nèi)發(fā)光時，27％的亮度能被表示。
第3位數(shù)字視頻信號在寫入周期Ta3內(nèi)被寫入到象素，寫入周期Ta3比顯示周期Tr3的長度短是關(guān)鍵的。
而且，顯示周期Tr1到Tr4可以按任意順序出現(xiàn)。例如，在一個幀周期內(nèi)，顯示周期以Tr1之后為Tr3，Tr4和Tr2的方式出現(xiàn)是可能的。然而，顯示周期Tr1到Tr4最好按一定順序，以使得不會互相重疊。此外，擦除周期Te1到Te4最好也按一定順序，以使得不會互相重疊。
依照本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)相等的柵電壓被施加到EL驅(qū)動TFT時，即使EL驅(qū)動TFT的IDS-VGS特性有一些起伏，其電流量輸出的起伏也能被抑制。因此可能避免由于IDS-VGS特性的起伏，即使輸入相同的電壓信號，EL元件的相鄰象素發(fā)光量也有很大不同的情況。
依照本發(fā)明能形成不進行顯示的非發(fā)光周期。用常規(guī)模擬驅(qū)動方法，如果在EL顯示器件上顯示全白圖像，那么由于EL元件一直在發(fā)光，會使EL層的老化加快。本發(fā)明能形成非發(fā)光周期，因此EL層的老化能得到一定程度的抑制。
注意實現(xiàn)實施方案3和實施方案2的結(jié)合是可能的。圖3所示本發(fā)明EL顯示器件的象素上表面示意圖(圖8)，在實施方案4中說明。圖3和圖8使用共同的參照數(shù)字，因此兩個圖可以互相參照。
圖8中，包括源極信號線S，電源線V，寫入柵極信號線Ga，和擦除柵極信號線Ge的區(qū)域105是一個象素。象素105包括開關(guān)TFT107，EL驅(qū)動TFT108和擦除TFT109。EL驅(qū)動TFT108包括第一和第二EL驅(qū)動TFT，而且第一和第二EL驅(qū)動TFT是并聯(lián)的。
開關(guān)TFT107包括有源層107a和柵電極107b，柵電極107b是寫入柵極信號線Ga的一部分。EL驅(qū)動TFT108包括有源層108a和柵電極108b，柵電極108b是柵極引線121的一部分。擦除TFT109包括有源層109a和柵電極109b，柵電極109b是擦除柵極信號線Ge的一部分。
開關(guān)TFT107的有源層107a中，源極和漏極中的一個連接到源極信號線，另一個經(jīng)過連接線113連接到柵極引線121。注意，連接線113被稱作源極引線或者漏極引線，取決于輸入源極信號線(S)的信號的電位。
擦除TFT109的有源層109a中，源極和漏極中的一個連接到電源線，另一個經(jīng)過連接線115連接到柵極引線121。注意，連接線113被稱作源極引線或者漏極引線，取決于電源線(V)的電源電位。
EL驅(qū)動TFT108的有源層108a中，源極和漏極分別連接到電源線(V)和漏極引線114。漏極引線114連接到象素電極117。
電容器引線116由半導(dǎo)體膜構(gòu)成。電容器112由電容器引線116、與柵極絕緣膜為同一層的絕緣膜(圖中未示出)和柵極引線121組成。進而，電容也可能由柵極引線121、與第一層間絕緣膜相同的層(圖中未示出)和電源線V組成。
注意，在象素電極117上，通過刻蝕有機樹脂膜得到開孔131，形成邊沿。EL層和反向電極依次層疊在象素電極117上，盡管圖中沒有表示。象素電極105和EL層在邊沿的開孔部分接觸，而且只有夾在接觸的反向電極和象素電極之間的EL層發(fā)光。
注意，按照本發(fā)明的EL顯示器件象素部分的上表面，不限定在圖8所示結(jié)構(gòu)。
實現(xiàn)實施方案4和實施方案1到3的結(jié)合是可能的。圖1所示本發(fā)明EL顯示器件的驅(qū)動電路的詳細結(jié)構(gòu)，在實施方案5中用圖9來說明。
源極信號線驅(qū)動電路102主要包括移位寄存器102a，鎖存器(A)(第一鎖存器)102b和鎖存器(B)(第二鎖存器)102c。
時鐘信號CLK和起始脈沖SP輸入到源極信號線驅(qū)動電路102中的移位寄存器102a。移位寄存器102a基于時鐘信號CLK和起始脈沖SP，按次序產(chǎn)生定時信號，接連提供定時信號給鎖存器(A)102b。
注意，盡管圖9中未示出，從移位寄存器電路102a輸出的定時信號，可能用一個電路比如緩沖器(圖中未示出)來緩沖或放大，然后輸入到鎖存器(A)102b,102b為下游電路。定時信號提供到引線，因為許多電路和元件連接到引線，所以引線的負載電容(寄生電容)大。為了防止由于大的負載電容產(chǎn)生的定時信號上升和下降的遲鈍，而制作緩沖器。
鎖存器(A)102b包括多個鎖存級，以處理n位數(shù)字視頻信號。當(dāng)定時信號輸入時，鎖存器(A)102b從源極信號線驅(qū)動電路102外部獲得和保持n位數(shù)字視頻信號。
注意，當(dāng)數(shù)字視頻信號送到鎖存器(A)102b時，數(shù)字視頻信號可能按次序輸入到鎖存器(A)102b的多個級。可是，本發(fā)明不限定于這種結(jié)構(gòu)。鎖存器(A)102b的多個鎖存級可以被分成一些組，數(shù)字視頻信號可以同時并行輸入各自的組，實現(xiàn)分割驅(qū)動。例如，當(dāng)鎖存器每4個級分一組時，就稱作4劃分分割驅(qū)動，4為劃分的數(shù)目。
數(shù)字視頻信號全部寫入到鎖存器(A)102b的所有級的時間段，稱作行周期。也就是，在鎖存器(A)102b內(nèi)部，行周期在數(shù)字視頻信號開始寫入最左邊的鎖存器級時開始，當(dāng)數(shù)字視頻信號完成寫入最右邊的鎖存器級時結(jié)束。實際上，除上述行周期之外，行周期還可能包括水平消隱周期。
當(dāng)一個行周期結(jié)束時，鎖存器信號被送給鎖存器(B)102c。寫入和存儲在鎖存器(A)102b的數(shù)字視頻信號，此時被立即全部發(fā)送到鎖存器(B)102c，寫入到所有鎖存器(B)102c的鎖存級，并存儲。
在發(fā)送數(shù)字視頻信號到鎖存器(B)102c之后，按照移位寄存器102a的定時信號，再次從源極信號線驅(qū)動電路102的外部輸入數(shù)字視頻信號，把該信號依次寫入到鎖存器(A)102b。
寫入和存儲在鎖存器(B)102c的數(shù)字視頻信號，在第二個行周期被輸入到源極信號線。
另一方面，在寫入柵極信號線驅(qū)動電路103和擦除柵極信號線驅(qū)動電路104中，每一個都有移位寄存器和緩沖器(圖中未示出)。而且，除了移位寄存器和緩沖器，取決于環(huán)境，寫入柵極信號線驅(qū)動電路103和擦除柵極信號線驅(qū)動電路104也可能有電平移動器。
在寫入柵極信號線驅(qū)動電路103和擦除柵極信號線驅(qū)動電路104中，從移位寄存器(圖中未示出)來的定時信號被送給緩沖器(圖中未示出)，并被送給相應(yīng)的柵極信號線(也稱作掃描線)。對于一個行周期，象素TFT的柵區(qū)被連接到柵極信號線，并且象素TFT必須同時置于打開狀態(tài)。因此用能夠流過大電流的電路作為緩沖器。
注意可能結(jié)合實施方案1到4實現(xiàn)實施方案5。在實施方案6中，說明形成EL顯示器件象素部分的TFT的方法，和同時制作在象素部分周圍的驅(qū)動電路部分(如源極信號線驅(qū)動電路，寫入柵極信號線驅(qū)動電路和擦除柵極信號線驅(qū)動電路)的TFT的方法。注意，為了簡化說明，作為基本單元的CMOS電路被描述為驅(qū)動電路。而且，擦除TFT能參照制作開關(guān)TFT或EL驅(qū)動TFT的方法來制作，因此省略其說明。關(guān)于EL驅(qū)動TFT，只說明第一EL驅(qū)動TFT，而第二EL驅(qū)動TFT能用與制作第一EL驅(qū)動TFT相同的方法制作。
首先，如圖10A所示，在玻璃基底500上制作厚度300nm的基膜501。在實施方案6中，像基膜501一樣，層疊一層氮氧化硅膜。這里，在接觸玻璃基底500的膜內(nèi)，設(shè)定氮濃度在10到25％重量比是適當(dāng)?shù)?。此外，基?01具有熱輻射作用是有效的，并且還可以提供DLC(類金剛石碳)膜。
接下來，用已知的淀積方法在基膜501上形成厚度為50nm的無定型硅膜(圖中未示出)。注意不必須限定在無定型硅膜，含有無定型結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜(包括微晶半導(dǎo)體膜)也可以被使用。此外，具有無定型結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體膜，比如無定型硅鍺膜，也可以被使用。而且，膜的厚度可以從20到100nm。
然后無定型硅膜用已知的技術(shù)結(jié)晶，形成晶體硅膜(也稱作多晶硅膜)502。使用電爐的熱結(jié)晶，使用激光的激光退火結(jié)晶和使用紅外光的燈退火結(jié)晶是已知的結(jié)晶方法。實施方案6中的結(jié)晶是使用XeCl氣體準分子激光實現(xiàn)的。
注意，實施方案6中使用了形成為直線型的脈沖發(fā)射準分子激光，但矩形形狀也可以被使用。連續(xù)發(fā)射的氬激光和連續(xù)發(fā)射的準分子激光也能被使用。
在本實施方案中，盡管晶體硅膜用作TFT的有源層，也可以使用無定型硅膜作為有源層。
注意，用無定型硅膜形成需要降低關(guān)態(tài)電流的開關(guān)TFT的有源層，而用晶體硅膜形成EL驅(qū)動TFT的有源層，是有效的。因為載流子遷移率低，無定型硅膜中電流流動困難，關(guān)斷電流不容易流動。換句話說，盡量利用電流不容易流動的無定型硅膜和電流容易流動的晶體硅膜二者的優(yōu)點。
接下來，如圖10B所示，在晶體硅膜502上形成厚度為130nm的氧化硅保護膜503。這個厚度可以在100到200nm范圍內(nèi)選擇(最好是130到170nm之間)。而且，其他比如含硅的絕緣膜也可以使用。保護膜503使得在摻雜期間晶體硅膜不直接暴露在等離子體中，并且使得可能進行精確的雜質(zhì)濃度控制。
然后在保護膜503上形成抗蝕掩模504a和504b，并且透過保護膜503添加提供n型導(dǎo)電率的雜質(zhì)元素(此后稱作n型雜質(zhì)元素)。注意，位于周期表V族的元素一般用作n型雜質(zhì)元素，典型地使用磷或砷。注意使用等離子摻雜方法，其中磷烷(PH3)是等離子體激活的，無需質(zhì)量分離，在實施方案6中，磷在濃度1×1018原子/cm3下添加。執(zhí)行質(zhì)量分離的離子注入方法當(dāng)然也可以被使用。
對劑量進行調(diào)節(jié)，使由這一工藝形成的n型雜質(zhì)區(qū)(b)505含有n型雜質(zhì)元素，其濃度為2×1016到5×1019原子/cm3(典型地為5×1017到5×1018原子/cm3)。
接下來，如圖10C所示，去除保護膜503和抗蝕掩模504a和504b，并且使添加的n型雜質(zhì)元素活化?？梢允褂靡环N已知的活化技術(shù)作為活化方法，但在實施方案6中，活化是通過準分子激光照射(激光退火)完成的。當(dāng)然，脈沖發(fā)射準分子激光和連續(xù)發(fā)射準分子激光都可以使用，不必在準分子激光的使用上加以限制。既然目的是使添加的雜質(zhì)元素活化，故照射的能量水平不會使晶體硅膜熔化更可取。注意，激光照射也可以在保護膜503存在的情況下進行。
雜質(zhì)元素的活化也能通過熱處理(爐內(nèi)退火)，與激光的活化一起來實現(xiàn)。當(dāng)用熱處理進行活化時，考慮到基底的熱阻，在大約450到550℃進行熱處理是比較好的。
n型雜質(zhì)區(qū)(b)505的端面的邊界部分(連接部分)，也就是沒有添加n型雜質(zhì)元素的區(qū)域，通過這種處理在n型雜質(zhì)區(qū)(b)505周邊刻畫出來。這意味著，當(dāng)TFT稍后完成時，在LDD區(qū)和溝道形成區(qū)之間能形成非常好的連接部分。
接著去除不需要的晶體硅膜部分，如圖10D所示，并形成島型半導(dǎo)體膜(此后稱作有源層)506到509。
然后，如圖10E所示，形成柵極絕緣膜510，覆蓋在有源層506到509上。厚度在10到200nm，最好在50到150nm之間的含硅絕緣膜可以用作柵極絕緣膜510。可以使用單層結(jié)構(gòu)或?qū)盈B結(jié)構(gòu)。在實施方案6中使用110nm厚的氮氧化硅膜。
之后，形成厚度為200到400nm的導(dǎo)電膜，并圖形化以形成柵電極511到515。注意，在實施方案6中，柵電極和提供導(dǎo)電路徑的電連接到柵電極的引線(此后稱作柵極引線)，由不同的材料形成。更確切地，柵極引線由電阻率比柵電極更低的材料制作。這是因為用一種能精密加工的材料作柵電極，同時由能提供更小引線電阻但不適合精密加工的材料形成柵極引線。當(dāng)然，柵電極和柵極引線可以用同樣的材料形成。
盡管柵電極能用單層的導(dǎo)電膜制作，如果需要，用兩層或三層的迭層膜制作更好。任何已知導(dǎo)電膜都能用作柵電極。注意，如上面提到，能精密加工的材料，確切地是圖形化線寬為2μm或更小的材料，用作柵電極更可取。
典型地，所用的膜可以選自鉭(Ta)，鈦(Ti)，鉬(Mo)，鎢(W)，鉻(Cr)和硅(Si)，上述元素的氮化物膜(典型地為氮化鉭膜，氮化鎢膜或氮化鈦膜)，上述元素組合的合金膜(典型地為Mo-W合金或Mo-Ta合金)，或上述元素的硅化物膜(典型地為硅化鎢膜或硅化鈦膜)。當(dāng)然，這些膜可以單層或?qū)拥褂谩?br> 在實施方案6中，使用厚度為30nm的氮化鎢(WN)膜和厚度為370nm的鎢(W)膜的層迭膜。這可以用濺射形成。當(dāng)添加惰性氣體如Xe或Ne作為濺射氣體時，由于應(yīng)力引起的膜剝落能被防止。
此時形成柵電極512，使其經(jīng)過柵極絕緣膜510，與n型雜質(zhì)區(qū)(b)505的一部分重疊。這個重疊部分稍后成為與柵區(qū)重疊的LDD區(qū)。(圖10E)
接著，用自對準方式，以柵電極511到515作為掩模，添加n型雜質(zhì)元素(實施方案6中使用磷)，如圖11A所示。調(diào)整添加使得磷被加到n型雜質(zhì)區(qū)(c)516到523，這樣形成濃度為n型雜質(zhì)區(qū)(b)505的1/10到1/2(典型地為1/4到1/3之間)。確切地，濃度最好為1×1016到5×1018原子/cm3(典型地為3×1017到3×1018原子/cm3)。
接著形成抗蝕掩模524a到524d，其形狀覆蓋柵電極511，513到515，如圖11B所示，n型雜質(zhì)元素(實施方案6中使用磷)被添加，形成含高濃度磷的雜質(zhì)區(qū)(a)525到529。這里也使用磷烷(PH3)離子摻雜，調(diào)整這些區(qū)域的磷濃度，使得定為從1×1020到1×1021原子/cm3(典型地為2×1020到5×1021原子/cm3)。
通過這種工藝來形成n溝道TFT的源區(qū)和漏區(qū)，并且在開關(guān)TFT中，由圖11A的工藝形成的n型雜質(zhì)區(qū)(c)519到521的一部分被保留。這些被保留的區(qū)域相當(dāng)于開關(guān)TFT的LDD區(qū)。
接著，如圖11C所示，去除抗蝕掩模524a到524d，形成新的抗蝕掩模530。然后添加p型雜質(zhì)元素(實施方案6中使用硼)，形成含高濃度硼的p型雜質(zhì)區(qū)531和534。這里通過用乙硼烷(B2H6)離子摻雜，硼添加的濃度為3×1020到3×1021原子/cm3(典型地為5×1020到1×1021原子/cm3)。
注意磷已經(jīng)添加到p型雜質(zhì)區(qū)531到534，濃度為從1×1020到1×1021原子/cm3，但是這里添加硼的濃度是磷的3倍或更多。因此，已經(jīng)形成的n型雜質(zhì)區(qū)完全轉(zhuǎn)變成p型，并作為p型雜質(zhì)區(qū)工作。
接著，在去除抗蝕掩模530之后，活化按各自濃度添加到有源層的n型和p型雜質(zhì)元素。爐內(nèi)退火，激光退火或燈退火都能用作活化方法。在實施方案6中，在電爐內(nèi)550℃的氮氣中，進行4個小時熱處理。
這時候，盡可能從周圍氣體中除去氧氣是重要的。這是因為只要有少量氧氣存在，柵電極暴露表面被氧化，就會導(dǎo)致電阻升高。同時，稍后進行歐姆接觸更困難。因此，對于活化處理，周圍大氣中氧氣的濃度設(shè)定為1ppm或更少，最好是0.1ppm或更少。
在活化處理結(jié)束之后，形成厚度為300nm的柵極引線(柵極信號線)535。作為柵極引線535的材料，能用含有鋁(Al)或銅(Cu)作為主要成分(占50到100％組成)的金屬膜。柵極引線535安排成使得能電連接開關(guān)TFT的柵電極513和514(見圖11D)。
上述結(jié)構(gòu)能允許柵極引線的引線電阻大大減少，因此能形成大面積的圖像顯示區(qū)(顯示部分)。更確切地，按照實施方案6中的象素結(jié)構(gòu)，有利于實現(xiàn)用EL顯示器件制作對角線尺寸達10英寸或更大(或30英寸或更大)的顯示屏幕。
接下來形成第一層間絕緣膜537，如圖12A所示。含硅的單層絕緣膜用作第一層間絕緣膜537，或使用層迭膜。而且，膜厚度可以在400nm到1.5μm之間。在實施方案6中，使用在厚度為200nm的氮氧化硅膜上，具有厚度為800nm的氧化硅膜的層迭結(jié)構(gòu)。
此外，在300到450℃，含有3到100％氫氣的氣體中，進行1到12小時熱處理，實現(xiàn)氫化。這個處理是用氫中止半導(dǎo)體膜中懸掛鍵的方法之一，它是熱激勵。作為另一種氫化方法，也可以使用等離子體氫化(用被等離子體激勵的氫)。
注意氫化處理也可以插入在第一層間絕緣膜537的形成過程中。也就是，氫化處理可以如上面所述，在形成200nm厚氮氧化硅膜之后進行，然后形成其余的800nm厚的氧化硅膜。
接下來，在第一層間絕緣膜537中形成接觸孔，從而形成源極引線538到541和漏極引線542到544。在本實施方案中，這個電極是三層結(jié)構(gòu)的層迭膜，其中厚度100nm的鈦膜，厚度300nm的含鈦的鋁膜，和厚度為150nm的鈦膜，被連續(xù)濺射而制作。當(dāng)然，可以使用其他導(dǎo)電膜。
然后，如圖12A所示，形成第一鈍化膜547，厚度從50到500nm(典型地在200到300nm之間)。在實施方案6中，用300nm厚的氮氧化硅膜作為第一鈍化膜547。這也可以用氮化硅膜代替。注意在氮氧化硅膜形成之前，使用含氫的氣體比如H2或NH3進行等離子體處理是有效的。這個預(yù)處理活化的氫被供給第一層間絕緣膜537，第一鈍化膜547的膜質(zhì)量通過預(yù)先熱處理得到提高。同時，加到第一層間絕緣膜537中的氫，向低濃度一邊擴散，使有源層能被有效氫化。
下一步，形成有機樹脂構(gòu)成的第二層間絕緣膜548。作為有機樹脂，可以使用聚酰亞胺，聚酰胺，丙烯酸，BCB(苯并環(huán)丁烯)等。特別是，既然第二層間絕緣膜548主要用于整平，則平整性質(zhì)很好的丙烯酸更可取。在本實施方案中，形成丙烯酸膜的厚度足以使TFT形成的臺階部分變平。厚度在1到5μm(更可取為2到4μm)是適當(dāng)?shù)摹?圖12B)接下來，在第二層間絕緣膜548和第一鈍化膜547中形成接觸孔，使得到達漏極引線544，并且形成象素電極555。在實施方案6中，銦錫氧化物(ITO)膜形成厚度110nm，并且圖形化以形成象素電極555。而且，也可使用透明導(dǎo)電膜，其中2到20％的氧化鋅(ZnO)與氧化銦混合。象素電極555成為EL元件的陽極。
然后，在象素電極555和第二層間絕緣膜548上形成有機樹脂膜，圖形化該有機樹脂膜以形成邊沿556。邊沿556以矩陣形狀在象素之間形成，使得鄰近象素的發(fā)光層或EL層彼此分開。特別地，邊沿部分556形成在象素電極555和EL驅(qū)動TFT583的漏極引線544的連接部分上，由此防止由于象素電極555的接觸孔部分的臺階造成EL層557的不良發(fā)光。注意，通過在形成邊沿556的有機樹脂中混入染料等，邊沿556可以作為屏蔽膜。
接下來，通過隔絕空氣的真空蒸發(fā)方法，連續(xù)形成EL層557和陰極(MgAg電極)558。EL層557的厚度從80到200nm(典型地從100到120nm)，陰極558的厚度從180到300nm(典型地從200到250nm)。注意，盡管在實施方案6中只有一個象素被描述，但這時同時形成發(fā)紅光的EL層，發(fā)綠光的EL層和發(fā)藍光的EL層。
在這個過程中，對于相應(yīng)于紅色的象素、相應(yīng)于綠色的象素和相應(yīng)于藍色的象素，順序形成EL層557和陰極558。在本例中，既然EL層557對溶液的抗蝕能力不足，EL層必須對每一種顏色單獨形成，而不能使用光刻技術(shù)。因此，最好用金屬掩模覆蓋除了所需象素的部分，以使只是在要求的部分選擇性地形成EL層557和陰極558。
也就是，首先設(shè)定覆蓋除了對應(yīng)紅色象素之外的所有部分的掩模，使用這個掩模選擇性地形成用于發(fā)紅光的EL層和陰極。接著，設(shè)定覆蓋除了對應(yīng)綠色象素之外的所有部分的掩模，使用這個掩模選擇性地形成用于發(fā)綠光的EL層和陰極。再接著，設(shè)定覆蓋除了對應(yīng)藍色象素之外的所有部分的掩模，使用這個掩模選擇性地形成用于發(fā)藍光的EL層和陰極。這里使用不同的掩模，但也可以使用相同的掩模。直到對于所有的象素都形成EL層和陰極，不破壞真空而進行加工是優(yōu)選的。
注意在實施方案6中，EL層557是只有一個發(fā)光層組成的單層結(jié)構(gòu)，但是，除了發(fā)光層，還包括空穴輸運層，空穴注入層，電子輸運層，和電子注入層的多層結(jié)構(gòu)也可用于EL層。各種這類組合的例子已經(jīng)被報告，可以使用所有這樣的結(jié)構(gòu)。已知材料能用作EL層557?？紤]到EL的驅(qū)動電壓，最好使用有機材料作為已知材料。而且，實施方案6示出了MgAg電極用作EL元件的陰極的例子，也可以使用已知的其他材料。
這樣就完成了具有圖12C所示結(jié)構(gòu)的有源矩陣基底。注意，形成邊沿556之后，接著使用多工作腔方式(或在線方式)薄膜形成儀器，不暴露到空氣中，連續(xù)加工直到形成陰極558是有效的。
在實施方案6中，源區(qū)560，漏區(qū)561,LDD區(qū)562到565，溝道形成區(qū)566和567和間隔區(qū)568都包含在開關(guān)TFT582的有源層內(nèi)。形成LDD區(qū)562到565，使得不要經(jīng)過柵極絕緣膜510，與柵電極513和514重疊。這類結(jié)構(gòu)對減小關(guān)斷電流非常有效。
而且，開關(guān)TFT582制作成雙柵極結(jié)構(gòu)，通過使用雙柵極結(jié)構(gòu)以使兩個TFT基本上串聯(lián)連接，有利于減少關(guān)斷電流。在實施方案6中使用雙柵極結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明也可以使用單柵極結(jié)構(gòu)，或三柵極結(jié)構(gòu)或更多柵極的多柵極結(jié)構(gòu)。
注意，通過不僅在象素部分，而且在驅(qū)動電路部分安排優(yōu)化結(jié)構(gòu)的TFT，實施方案6的有源矩陣基底表現(xiàn)出極高的可靠性，而且它的工作特性也得到提高。
首先，TFT具有減少熱載流子注入的結(jié)構(gòu)，使得工作速度沒有很大下降，該TFT用作形成驅(qū)動電路部分的CMOS電路的n溝道TFT203。注意，電路如移位寄存器，緩沖器，電平移動器和采樣電路(采樣和保持電路)，在這里包括為驅(qū)動電路。當(dāng)實現(xiàn)數(shù)字驅(qū)動時，也能包括信號轉(zhuǎn)換電路比如D/A轉(zhuǎn)換器。
在本實施方案的情況下，n溝道TFT581的有源層包括源區(qū)591，漏區(qū)592,LDD區(qū)593和溝道形成區(qū)594，并且LDD區(qū)593置于柵區(qū)512之上，柵極絕緣膜510夾在它們之間。
LDD區(qū)593只在漏區(qū)592上成形的原因，是因為要防止工作速度降低。而且，較好的是n溝道TFT581不太要求關(guān)斷電流值，但認為工作速度是重要的。因此，LDD區(qū)593完全置于柵區(qū)512之上是合乎需要的，并且盡可能多的減少電阻成分。也就是，消除所謂的偏移更好。
而且，CMOS電路的p溝道TFT580幾乎不被熱載流子注入損壞，可以不特別處理LDD區(qū)。像n溝道TFT581中一樣處理LDD區(qū)，來對抗熱載流子是可能的。
實際上，在圖12C所示器件完成之后，最好使用保護膜(層迭膜，紫外固化樹脂膜等)高氣密地包裝(密封)器件，或者用外殼材料比如陶瓷封裝使器件不暴露在外界。在這種情況下，如果使外殼材料內(nèi)部處于惰性氣體中，或在外殼材料中安排吸濕材料(如氧化鋇)，則EL層的可靠性(壽命)會提高。
而且，如果通過諸如包裝，連接從元件引出的終端或形成在基底上的電路和外部信號端的連接器(軟性印刷電路FPC)，被固定在器件上，增強氣密性，這樣完成的器件成為一個產(chǎn)品。能被發(fā)貨的EL顯示器件在本說明書中稱作EL模塊。
注意可能結(jié)合實施方案1到5來實現(xiàn)實施方案6。本發(fā)明EL顯示器件的橫截面結(jié)構(gòu)的要點，用圖13在實施方案7中說明，這是與圖12A到12C所示不同的例子。圖12A到12C所示例子中，開關(guān)TFT，擦除TFT，和第一、第二EL驅(qū)動TFT是頂部柵極TFT，但是在實施方案7中說明的例子是用底部柵極薄膜晶體管作為TFT。
在圖13中，參照號811代表一個基底，參照號812代表絕緣膜，它成為基礎(chǔ)(此后稱作基礎(chǔ)膜)。透光的基底，典型地為玻璃基底、石英基底、玻璃陶瓷基底或晶體玻璃基底，能被用作基底811。然而，所用基底必須能夠在加工過程中承受最高的處理溫度。
而且，當(dāng)使用含移動離子的基底，或有導(dǎo)電性的基底時，基礎(chǔ)膜812特別有效，但是基礎(chǔ)膜812不一定要形成在石英基底上。可以用含硅的絕緣膜作為基礎(chǔ)膜812。注意術(shù)語含硅的絕緣膜確切地代表一種絕緣膜，比如對于硅含有預(yù)定比率的氧或氮的氧化硅膜、氮化硅膜和氮氧化硅膜(表示為SiOxNy，其中x和y是任意整數(shù))。
參照號8201代表開關(guān)TFT，參照號8202代表第一EL驅(qū)動TFT，兩者都用p溝道TFT形成。當(dāng)發(fā)光方向朝基底較低一側(cè)(不形成TFT和EL層的表面)時，這個開關(guān)TFT和EL驅(qū)動TFT采用上述結(jié)構(gòu)是更可取的?？墒牵景l(fā)明不限定于這種結(jié)構(gòu)。開關(guān)TFT和第一EL驅(qū)動TFT可以是n溝道TFT或者p溝道TFT。注意，盡管實施方案7中沒有表示出擦除TFT，類似開關(guān)TFT形成擦除TFT是可能的，因此擦除TFT的詳細結(jié)構(gòu)在這里省略。而且，第二EL驅(qū)動TFT與第一EL驅(qū)動TFT有同樣的結(jié)構(gòu)，因此它的詳細結(jié)構(gòu)的說明在這里略去。
開關(guān)TFT8201有一個有源層，該有源層包括源區(qū)813、漏區(qū)814、LDD區(qū)815a到815d，和溝道形成區(qū)817a和817b；柵極絕緣膜818；柵電極819a和819b；第一層間絕緣膜820；源極引線821；漏極引線822；和溝道形成區(qū)保護膜863和864。注意柵極絕緣膜818和第一層間絕緣膜820可以被基底上全部TFT共用，或者取決于電路或元件而有所不同。
而且，圖13所示開關(guān)TFT8201電連接到柵電極819a和819b，也就是成為雙柵極結(jié)構(gòu)。不僅雙柵極結(jié)構(gòu)，而且多柵極結(jié)構(gòu)(含有的有源層有兩個或更多溝道形成區(qū)串聯(lián)連通的結(jié)構(gòu))，比如三柵極結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也可以被使用。
多柵極結(jié)構(gòu)在減小關(guān)斷電流上非常有效，并且倘若充分降低開關(guān)TFT的關(guān)斷電流，連接到第一EL驅(qū)動TFT8202的柵電極的電容能減小到所需最小。也就是，電容的表面積能做得更小，因此在擴展EL元件的有效發(fā)光表面積方面，使用多柵極結(jié)構(gòu)也是有效的。
此外，在開關(guān)TFT8201上，形成LDD區(qū)815a到815d，使其經(jīng)過柵極絕緣膜818，不在柵電極819a和819b上重疊。這類結(jié)構(gòu)在減小關(guān)斷電流上非常有效。而且，LDD區(qū)815a到815d的長度(寬度)可以設(shè)定為從0.5到3.5μm，典型地為2.0到2.5μm。
注意降低關(guān)斷電流方面，在溝道形成區(qū)和LDD區(qū)之間形成偏移區(qū)(與溝道形成區(qū)有相同成分，在上面不加?xùn)艠O電壓的半導(dǎo)體層部分)也是可取的。而且，當(dāng)使用具有兩個或更多柵區(qū)的多柵極結(jié)構(gòu)時，間隔區(qū)816(添加的雜質(zhì)元素和濃度與源區(qū)或漏區(qū)中的相同的區(qū)域)在減小關(guān)斷電流上是有效的。
接著，形成具有有源層的第一EL驅(qū)動TFT8202，該有源層包含源區(qū)826、漏區(qū)827和溝道形成區(qū)829；柵極絕緣膜818；柵電極830；第一層間絕緣膜820；源極引線831；漏極引線832。實施方案7中，第一EL驅(qū)動TFT8202是p溝道TFT。
而且，開關(guān)TFT8201的漏區(qū)814連接到第一EL驅(qū)動TFT8202的柵電極830。盡管圖中未示出，確切地，EL驅(qū)動TFT8202的柵區(qū)830通過漏極引線(也稱作連接引線)822，電連接到開關(guān)TFT8201的漏區(qū)814。注意，盡管圖中未示出，柵電極830、源區(qū)826和漏區(qū)827，分別電連接到第二EL驅(qū)動TFT的柵電極、源區(qū)和漏區(qū)。電流在EL驅(qū)動TFT有源層中流動產(chǎn)生熱，按照這種結(jié)構(gòu)能有效地實現(xiàn)輻射，而且能抑制EL驅(qū)動TFT的退化。此外，能抑制由于特性如EL驅(qū)動TFT的閾值電壓和遷移率的漂移，產(chǎn)生的漏極電流的泄漏。第一EL驅(qū)動TFT8202的源極信號線831連接到電源線(圖中未示出)。
第一EL驅(qū)動TFT8202和第二EL驅(qū)動TFT(圖中未示出)，是控制注入到EL元件8206的電流量的元件，并控制相當(dāng)大量的電流流動。因此設(shè)計溝道寬度W比開關(guān)TFT8201的溝道寬度大是更可取的。而且，設(shè)計溝道長度應(yīng)使過量的電流不能流入EL驅(qū)動TFT731更可取。優(yōu)選每個象素流過的電流從0.5到2μA(更可取的在1到1.5μA之間)。
此外，通過使第一和第二EL驅(qū)動TFT的有源層(特別是溝道形成區(qū))膜厚度更厚(優(yōu)選從50到100nm，在60到80nm之間更好)，該TFT的老化可以被抑制。相反，使有源層(特別是溝道形成區(qū))的膜厚度更薄(優(yōu)選從20到50nm，在25到40nm之間更好)，對于開關(guān)TFT8201的情況，從使關(guān)斷電流更小的角度看是有效的。
上面解釋了象素中形成的TFT的結(jié)構(gòu)，但驅(qū)動電路也在這里同時形成。CMOS電路成為形成驅(qū)動電路的基本單元，如圖13所示。
一個TFT具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中減少熱載流子注入，而沒有過多降低操作速度，這個TFT被用作圖13中CMOS電路的n溝道TFT8204。注意術(shù)語驅(qū)動電路在這里表示源極信號線驅(qū)動電路和柵極信號線驅(qū)動電路。形成其他邏輯電路(比如電平移動器，A/D轉(zhuǎn)換器和信號劃分電路)也是可能的。
CMOS電路的n溝道TFT8204的有源層包含源區(qū)835，漏區(qū)836，LDD區(qū)837和溝道形成區(qū)838.LDD區(qū)837經(jīng)過柵極絕緣膜818，與柵電極839重疊。
只在漏區(qū)836一邊形成LDD區(qū)837，使得不會降低工作速度。而且，不必非常關(guān)注n溝道TFT8204的關(guān)斷電流，正好可以更注意工作速度的重要性。因此優(yōu)選擦除補償。
而且，幾乎沒必要關(guān)心熱載流子注入造成的CMOS電路的p溝道TFT8205的老化，因此沒有必要特別形成LDD區(qū)。它的有源層因此包含源區(qū)840，漏區(qū)841，溝道形成區(qū)842，柵極絕緣膜818，和柵電極843。當(dāng)然也可能通過類似n溝道TFT8204那樣形成LDD區(qū)，來設(shè)法防止熱載流子注入。
注意參照號861到865表示用來形成溝道形成區(qū)842,838,817a,817b和829的掩模。
而且，n溝道TFT8204和p溝道TFT8205在源區(qū)上，透過第一層間絕緣膜820，分別具有源極信號線844和845。此外，n溝道TFT8204和p溝道TFT8205的漏區(qū)通過漏極引線846互相電連接。
下面，參照號847表示第一鈍化膜，而且膜的厚度可以設(shè)定為10nm到1μm(200到500nm之間更可取)。含硅絕緣膜(特別是，優(yōu)選使用氧化的氮化硅膜或氮化硅膜)能被用作鈍化膜材料。鈍化膜847具有保護TFT的作用，防止堿金屬和潮濕。堿金屬比如鈉包含在最終TFT(特別是，EL驅(qū)動TFT)上形成的EL層中。換句話說，第一鈍化膜847作為保護層，使得這些堿金屬(流動離子)不進入TFT。
而且，參照號848表示第二層間絕緣膜，用作整平膜，來使TFT形成的臺階變平。最好用有機樹脂膜作為第二層間絕緣膜848，可以使用如聚酰亞胺，聚酰胺，丙烯酸，BCB(苯并環(huán)丁烯)之一。這些有機樹脂膜的優(yōu)點是容易形成良好的平面，具有低的比介電常數(shù)。EL層對不平整性非常敏感，因此用第二層間絕緣膜848消除大部分TFT臺階是更可取的。此外，為了減少柵極信號引線和EL元件的陰極之間的寄生電容，形成厚的低比介電常數(shù)材料更可取。因此這個厚度從0.5到5μm是可取的(在1.5到2.5μm之間更可取)。
而且，參照號849表示一個由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的象素電極(EL元件陽極)。在第二層間絕緣膜848和第一鈍化膜847內(nèi)形成接觸孔之后，形成象素電極849，使其連接到第一EL驅(qū)動TFT8202的漏極引線832。注意，如果形成象素電極849和漏區(qū)827，使它們不直接連接，如圖13所示，那么能防止EL層的堿金屬由象素電極進入有源層。
在象素電極849上形成第三層間絕緣膜850，它由氧化硅膜，氮氧化硅膜或有機樹脂膜構(gòu)成，厚度從0.3到1μm。第三層間絕緣膜850的作用是作為邊沿。通過刻蝕，在象素電極849上面，在第三層間絕緣膜850中形成開孔部分，而且開孔部分的邊緣被刻蝕成為楔形的形狀。楔形角可以設(shè)定為10到60°，(最好在30到50°之間)。特別是，由于象素電極849中在接觸孔部分發(fā)展的臺階，EL層851發(fā)光不規(guī)則，該不規(guī)則能通過形成第三層間絕緣膜850加以防止，而第三層間絕緣膜850在象素電極849、第一EL驅(qū)動TFT8202、第二EL驅(qū)動TFT和漏極引線被連接的部分上形成。
在第三層間絕緣膜850上形成EL層851。單層結(jié)構(gòu)或?qū)拥Y(jié)構(gòu)能用于EL層851，但是層迭結(jié)構(gòu)具有更好的發(fā)光效率。一般來說，空穴注入層，空穴輸運層，發(fā)光層，和電子輸運層被依次形成在象素電極上，但是也可以使用一種具有空穴輸運層，發(fā)光層，和電子輸運層的結(jié)構(gòu)，或一種具有空穴注入層，空穴輸運層，發(fā)光層，電子輸運層和電子注入層的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可以使用任何已知結(jié)構(gòu)，比如也可以摻雜熒光染料到EL層。
圖13的結(jié)構(gòu)是形成3類對應(yīng)于R,G和B的EL元件的例子。注意，盡管在圖13中只表示一個象素，但具有相同結(jié)構(gòu)、對應(yīng)于綠和藍色的象素被分別形成，這樣就能進行彩色顯示。不考慮彩色顯示方法，實現(xiàn)本發(fā)明是可能的。
在EL層851上形成EL元件的陰極852。含有低加工系數(shù)材料比如鎂(Mg)，鋰(Li)或鈣(Ca)的材料被用作陰極852。更可取地，使用由MgAg(一種Mg和Ag按Mg∶Ag=10∶1混合的材料)構(gòu)成的電極。此外，給出MgAgAl電極，LiAl電極和LiFAl電極作為其他的例子。
在形成EL層851之后，不暴露到空氣中而連續(xù)形成陰極852更可取。這是因為陰極852和EL層851之間的界面大大影響EL元件的發(fā)光效率。注意，整個說明書中，由象素電極(陽極)，EL層和陰極構(gòu)成的EL元件被稱作EL元件8206。
由EL層851和陰極852組成的層迭部分必須為每一個象素分別形成，但是EL層851抗?jié)衲芰Ψ浅Ｈ?，因此不能使用標準的光刻技術(shù)。于是使用物理掩模材料如金屬掩模，通過氣相方法比如真空蒸發(fā)，濺射或等離子CVD，選擇性地形成各種層是更可取的。
注意也可能使用比如噴墨印刷，絲網(wǎng)印刷或旋涂方法，作為選擇性地形成EL層的方法?？墒?，目前陰極不能用這些方法接連形成，因此使用上面提到的其他方法更可取。
而且，參照號853表示保護電極，它保護陰極852，防止外部潮濕，同時又是連接每一個象素陰極852的電極。使用含鋁(Al)，銅(Cu)或銀(Ag)的低電阻材料作為保護電極853更可取。也期望保護電極853有熱輻射作用，以釋放EL層產(chǎn)生的熱量。而且，在形成EL層851和陰極852之后，不暴露到空氣中而接連形成保護電極更可取。
參照號854表示第二鈍化膜，可以形成膜厚度從10nm到1μm(200到500nm之間更可取)。形成第二鈍化膜854的目的主要是保護EL層851，防止潮濕，但第二鈍化膜854具有散熱功能也是有效的。注意，如上所述EL層耐熱很差，因此膜的形成應(yīng)在盡可能低的溫度(溫度范圍從室溫到120℃更可取)下進行是更好的。因此可以考慮等離子體CVD，濺射，真空蒸發(fā)，離子涂敷和溶液涂漬(旋涂)作為優(yōu)選的膜形成方法。
注意在本發(fā)明中，不用說，圖13所示的所有TFT可以具有多晶硅膜作為它們的有源層。
本發(fā)明不限定在圖13所示的EL顯示器件的結(jié)構(gòu)，圖13所示的結(jié)構(gòu)僅僅是實現(xiàn)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案。
注意與實施方案1到5結(jié)合實現(xiàn)實施方案7是可能的。一種制作本發(fā)明的EL顯示器件的方法，其中形成EL元件的基底被密封，使得EL元件不暴露到空氣中，這種方法在實施方案8中說明。注意圖14A是本發(fā)明的EL顯示器件的上表面圖，圖14B是橫截面圖。
在圖14A和14B中，參照號4001代表基底，參照號4002代表象素部分，參照號4003代表源極信號線驅(qū)動電路，4004a代表寫入柵極信號線驅(qū)動電路，4004b代表擦除柵極信號線驅(qū)動電路。這些驅(qū)動電路的每一個通過引到FPC(軟性印刷電路)4006的引線4005連接到外部設(shè)備。
此時形成第一封裝材料4101、覆蓋材料4102、填充材料4103和第二封裝材料4104，使得它們包圍象素部分4002、源極信號線驅(qū)動電路4003、寫入柵極信號線驅(qū)動電路4004a和擦除柵極信號線驅(qū)動電路4004b。
圖14B是對應(yīng)于圖14A沿著A-A’剖開的橫截面圖。形成包含在基底4001上的源極信號線驅(qū)動電路4003中的驅(qū)動TFT4201(注意n溝道TFT和p溝道TFT在這里表示出來)，和形成包含在象素部分4002中的EL驅(qū)動TFT4202(控制流入EL元件的電流的TFT)。
在實施方案8的驅(qū)動TFT4201中，使用通過已知方法制作的n溝道TFT或p溝道TFT，在EL驅(qū)動TFT4202中，使用通過已知方法制作的p溝道TFT。而且，在象素部分4002中形成連接到EL驅(qū)動TFT4202柵極的電容器。
在驅(qū)動TFT4201和象素TFT4202上，用樹脂材料形成層間絕緣膜(整平膜)4301，而在層間絕緣膜上，形成電連接到象素TFT4202的漏極的象素電極(陽極)4302。用具有大功函數(shù)的透明導(dǎo)電膜作為象素電極4302。氧化銦和氧化錫的化合物，氧化銦和氧化鋅的化合物，氧化鋅，氧化錫和氧化銦都能被用作透明導(dǎo)電膜。而且，鎵也可以摻雜到上述透明導(dǎo)電膜中。
然后在象素電極4302上形成絕緣膜4303，并在象素電極4302上的絕緣膜4303中形成開孔部分。在開口部分的象素電極4302上形成EL層4304。已知的有機EL材料和無機材料能用于EL層4304。而且，低分子量(單體)和高分子量(聚合物)材料能作為有機EL材料，也可以兩者都使用。
已知的蒸發(fā)技術(shù)或適用技術(shù)可以用作形成EL層4304的方法。而且，該EL層的結(jié)構(gòu)可以是層迭結(jié)構(gòu)，或單層結(jié)構(gòu)，其中空穴注入層，空穴輸運層，發(fā)光層，電子輸運層和電子注入層被自由組合。
由具有遮光屬性的導(dǎo)電膜(典型地為包括鋁，銅或銀作為主要成分的導(dǎo)電膜，或這些和其他導(dǎo)電模的層迭膜)組成的陰極4305，被制作在EL層4304上。而且，盡可能的去除陰極4305和EL層4304之間界面中的水分和氧氣是更可取的。因此有必要采用一種方案，如在真空中接連形成這兩層膜，或在氮氣或惰性氣體環(huán)境中形成EL層4304，然后不暴露到氧氣或潮濕中就形成陰極4305。在實施方案8中，通過使用多腔方式(串聯(lián)加工方法)膜成形裝置，來進行上述膜的形成是可能的。
然后在參照號4306所示區(qū)域，陰極4305被電連接到引線4005。用引線4005來把預(yù)定電壓送給陰極4305，并且引線4005經(jīng)過各向異性導(dǎo)電膜4307連接到FPC4006。
這樣就形成了由象素電極(陽極)4302、EL層4304和陰極4305組成的EL元件。EL元件被第一密封材料4101和用第一封裝材料4101結(jié)合到基底4001上的覆蓋材料4102包圍，并且被填充材料4103包裹。
而且，玻璃材料，金屬材料(典型地為不銹鋼材料)，陶瓷材料和塑料材料(包括塑料薄膜)都能被用作覆蓋層材料4102。FRP(玻璃纖維增強塑料)片，PVF(聚氟乙烯)膜，聚脂薄膜，聚酯膜和丙烯樹脂膜能被用作塑料材料。而且，能使用具有鋁箔夾在PVF膜或聚脂薄膜之間的結(jié)構(gòu)的薄片。
注意，對于EL元件發(fā)光方向朝向覆蓋層材料一邊的情況，覆蓋層材料必須是透明的。在此情況下使用諸如玻璃片，塑料片，聚酯膜或丙烯酸膜的透明材料。
而且，紫外硬化樹脂或熱硬化樹脂能用作填充材料4103。能使用PVC(聚氯乙烯)，丙烯酸，聚酰亞胺，環(huán)氧樹脂，硅樹脂，PVB(聚乙烯醇縮丁醛)和EVA(乙烯醋酸乙烯酯)。如果在填充材料4103內(nèi)形成干燥劑(優(yōu)選氧化鋇)或具有除氧作用的防氧化劑，EL元件的退化能被抑制。
而且，也可以在填充材料4103內(nèi)包括隔板。通過用氧化鋇形成隔板可使其自身具有吸濕性。而且，當(dāng)形成隔板時，在陰極4305上形成樹脂膜作為緩沖層，用于減緩隔板壓力是有效的。
引線4005經(jīng)過各向異性導(dǎo)電膜4307連接到FPC4006。從象素部分4002、源極信號線驅(qū)動電路4003、寫入柵極信號線驅(qū)動電路4004a和擦除柵極信號線驅(qū)動電路4004b來的信號，通過引線4005傳送給FPC4006，并且該引線由FPC4006電連接到外部設(shè)備。
形成第二密封材料4104，使其覆蓋第一封裝材料4101的暴露部分和FPC4006的一部分，結(jié)果形成一個其中EL元件與空氣完全隔絕的結(jié)構(gòu)。這就成為具有圖14B所示橫截面結(jié)構(gòu)的EL顯示器件。
注意，與實施方案1到7結(jié)合實現(xiàn)實施方案8是可能的。一個與圖3所示結(jié)構(gòu)不同的象素的電路圖，用圖15A和15B，在實施方案9中說明。注意，在實施方案9中，參照號4801代表源極信號線，參照號4802代表開關(guān)TFT，參照號4803代表寫入柵極信號線，4804代表EL驅(qū)動TFT，4805代表電容，4806代表電源線，4807代表擦除TFT，4808代表擦除柵極信號線，參照號4809代表EL元件。
圖15A是一個例子，其中電源線4806在兩個象素之間共享。也就是，形成兩個象素，使得它們以電源線4806為中心線對稱。在這種情況下，能減少電源線的數(shù)量，因此象素部分能得到更高的清晰度。
而且，圖15B是一個例子，其中提供電源線4806，使其與寫入柵極信號線4803平行，形成的擦除柵極信號線4808被提供成使其與源極信號線4801平行。
倘若電源線4806和寫入柵極信號線4803形成在不同的層中，能使它們經(jīng)過絕緣膜重疊。在這種情況下，電源線4806和寫入柵極信號線4803占用的表面積能共享，因此象素部分能得到更高的清晰度。
此外，倘若電源線4806和擦除柵極信號線4808形成在不同的層中，能使它們經(jīng)過絕緣膜重疊。在這種情況下，電源線4806和擦除柵極信號線4808占用的表面積能共享，因此象素部分能得到更高的清晰度。
寫入柵極信號線和擦除柵極信號線可以經(jīng)過絕緣膜重疊，源極信號線和電源線可以經(jīng)過絕緣膜重疊。
注意，與實施方案1到8結(jié)合實現(xiàn)實施方案9是可能的。在實施方案10中，將描述圖9所示源極信號線驅(qū)動電路102a的詳細結(jié)構(gòu)。
移位寄存器801，鎖存器(A)(802)和鎖存器(B)(803)如圖16所示布置。在實施方案10中，一系列鎖存器(A)(802)和一系列鎖存器(B)(803)相應(yīng)于4個源極信號線St到S(t+3)。盡管本實施方案未提供，但設(shè)計者可以適當(dāng)?shù)靥峁╇娖揭苿樱瑏砀淖冃盘栯妷旱姆糯髮挾取?br> 時鐘信號CLK、與時鐘信號CLK極性相反的時鐘信號CLKB、啟動脈沖信號SP、和驅(qū)動方向開關(guān)信號SL/R，經(jīng)過圖中所示引線分別被輸入到移位寄存器801。數(shù)字視頻信號VD經(jīng)過圖中所示引線從外部輸入到鎖存器(A)(802)。鎖存器信號S_LAT和與鎖存器信號S_LAT極性相反的信號S_LATb，經(jīng)過圖中所示引線分別被輸入到鎖存器(B)(803)。
對于鎖存器(A)(802)的詳細結(jié)構(gòu)，作為例子描述了相應(yīng)于源極信號線St的鎖存器(A)(802)的一部分804。鎖存器(A)(802)的一部分804包括兩個定時反相器和兩個反相器。
圖17表示鎖存器(A)(802)的一部分804的頂視圖。形成一個在鎖存器(A)(802)的一部分804中的反相器的TFT，該TFT具有有源層，并且柵電極836為形成反相器的TFT共有。形成另一個在鎖存器(A)(802)的一部分804中的反相器的TFT，包括有源層823a和823b。柵電極837a和837b分別位于有源層823a和823b中。而且，柵電極837a和837b彼此電連接。
形成在鎖存器(A)(802)的一部分804中的一個定時反相器的TFT，具有有源層833a和833b。柵電極838a和838b位于有源層833a上，提供雙柵極結(jié)構(gòu)。以同樣的方式，柵電極838b和839位于有源層833b上，提供雙柵極結(jié)構(gòu)。
形成在鎖存器(A)(802)的一部分804中的另一個定時反相器的TFT，具有有源層834a和834b。柵電極839和840位于有源層834a上，提供雙柵極結(jié)構(gòu)。以同樣的方式，柵電極840和841位于有源層834b上，提供雙柵極結(jié)構(gòu)。按照本發(fā)明，用作EL顯示器件的EL元件的EL層的材料不限定于有機EL材料。本發(fā)明也能使用無機EL材料實現(xiàn)?？墒?，無機EL材料的驅(qū)動電壓目前非常高，因此必須使用能夠承受高驅(qū)動電壓的TFT。
而且，倘若將來開發(fā)出更低驅(qū)動電壓的有機材料，在本發(fā)明中應(yīng)用這些材料會是可能的。
而且，與實施方案1到10組合實現(xiàn)實施方案11的成分是可能的。在本發(fā)明中用作EL層的有機材料可以是低分子量有機材料，或聚合物(高分子量)有機材料。低分子量有機材料比如Alq3(三-8-喹啉鋁絡(luò)合物)和TPD(三苯胺衍生物)是已知的例子，而且π共軛聚合物材料能作為聚合物有機材料。典型地，比如PPV(聚苯乙烯)，PVK(聚乙烯咔唑)，和聚碳酸酯材料可以是這樣的例子。
借助于容易的薄膜制作方法，比如甩涂(也稱作溶液涂敷)、浸漬、分散、印刷或噴墨印刷之類，聚合物(高分子量)有機材料能夠被制作成薄膜，并且該有機材料與低分子量有機材料相比具有高的熱阻。
而且，當(dāng)按照本發(fā)明的EL顯示器件的EL元件的EL層包括電子輸運層和空穴輸運層時，電子輸運層和空穴輸運層也可以由無機材料構(gòu)成，例如，無定形Si或無定形Si1-xCx之類的無定形半導(dǎo)體。
在無定形半導(dǎo)體中存在大量陷阱能級，在無定形半導(dǎo)體和其他層之間的界面中形成大量界面能級。因此，EL元件能在低電壓下發(fā)光，并使亮度更高。
而且，摻雜劑(雜質(zhì))可以添加到有機EL層，還可以改變有機EL層的發(fā)光顏色。下面能給出一些作為摻雜劑DCM1、尼羅紅、librene，香豆素6,TPB，和二羥基喹啉并吖啶。
注意，與實施方案1到11組合實現(xiàn)實施方案12是可能的。在實施方案13中，在使用按照本發(fā)明的驅(qū)動EL顯示器件的方法的情況下，對于驅(qū)動EL驅(qū)動TFT(第一EL驅(qū)動TFT和第二EL驅(qū)動TFT)的區(qū)域，要求什么類型電壓-電流特性更可取，將用圖18A和18B、圖19和圖20來描述。
即使施加到EL元件的電壓的輕微變化，流經(jīng)EL元件的電流也會大幅度地指數(shù)變化。從另外角度看，即使流經(jīng)EL元件的電流量改變，施加到EL元件的電壓值變化也不大。EL元件的亮度隨流經(jīng)EL元件的電流量成比例增加。因此，容易通過控制流經(jīng)EL元件的電流量來控制EL元件的亮度，勝過通過控制施加到EL元件的電壓(電壓值)，因為該控制幾乎不受TFT特性的影響。
參考圖18A和18B。圖18A只是表示圖3所示本發(fā)明EL顯示器件的象素中，EL驅(qū)動TFT108和EL元件110的結(jié)構(gòu)部分。注意，盡管為了簡化說明，未在圖18A和18B中表示出來，在EL驅(qū)動TFT108中第一EL驅(qū)動TFT和第二EL驅(qū)動TFT是并聯(lián)的。
圖18B表示圖18A所示EL驅(qū)動TFT108和EL元件110的電壓-電流特性。圖18B所示EL驅(qū)動TFT108的電壓-電流特性圖，表示流經(jīng)EL驅(qū)動TFT108的漏區(qū)的電流量，對于源區(qū)和漏區(qū)之間的電壓VDS的關(guān)系。圖18B表示在EL驅(qū)動TFT108的源區(qū)和柵電極之間，不同電壓VGS下的多個曲線。
如圖18A所示，施加到EL元件110的象素電極和反向電極111之間的電壓用VEL表示，施加在連接電源線的終端3601和EL元件110的反向電極111之間的電壓用VT表示。VT的值被電源線的電位固定。EL驅(qū)動TFT108的源區(qū)和漏區(qū)之間的電壓用VDS表示，連接到EL驅(qū)動TFT108的柵電極的引線3602和EL驅(qū)動TFT108的源區(qū)之間的電壓，就是EL驅(qū)動TFT108的柵電極和源區(qū)之間的電壓，用VGS表示。
EL驅(qū)動TFT108可以由n溝道TFT或p溝道TFT構(gòu)成。可是，第一EL驅(qū)動TFT和第二EL驅(qū)動TFT必須具有相同極性。
EL驅(qū)動TFT108和EL元件110彼此串聯(lián)。這樣，流經(jīng)兩個元件(EL驅(qū)動TFT108和EL元件110)的電流值相同。因此，圖18A中所示EL驅(qū)動TFT108和EL元件110，在表示兩個元件的電壓-電流特性圖的交點上被驅(qū)動。圖18B中，電壓VEL是反向電極111的電位和工作點的電位之間的電壓。電壓VDS是EL驅(qū)動TFT108的終端3601的電位和工作點的電位之間的電壓。因此，電壓VT等于VEL和VDS的和。
然后，考慮電壓VGS變化的情況。如圖18B所示，EL驅(qū)動TFT108的| VGS-VTH|值增加，換句話說，|VGS|值增加，流經(jīng)EL驅(qū)動TFT108的電流值增加。電壓VTH是EL驅(qū)動TFT108的閾值電壓。因此，就像圖18B中能看出，在工作點流經(jīng)EL元件110的電流值自然增加。EL元件110的的亮度隨流經(jīng)EL元件110的電流值成比例增加。
當(dāng)|VGS|值增加，流經(jīng)EL元件110的電流值增加時，VEL值也按這個電流值提高。既然VT值由電源線的電位決定，VDS值隨VEL的增加而相應(yīng)減少。
此外，如圖18B所示，基于VGS和VDS的值，EL驅(qū)動TFT的電壓-電流特性被分成兩個區(qū)域。一個滿足關(guān)系|VGS-VTH|＜|VDS|的區(qū)域是飽和區(qū)，而滿足關(guān)系|VGS-VTH|＞|VDS|的區(qū)域是線性區(qū)。
在飽和區(qū)，下面的表達式1成立。在表達式1中，IDS是流經(jīng)EL驅(qū)動TFT108的溝道形成區(qū)的電流值。而且，=μC0W/L成立，其中μ是EL驅(qū)動TFT108的遷移率，C0是每單位區(qū)域的柵極電容，W/L是溝道形成區(qū)的溝道寬度W與溝道長度L的比值。
(表達式1)IDS=(VGS-VTH)2/2在線性區(qū)，下面的表達式2成立。
(表達式2)IDS={(VGS-VTH)VDS-VDS2/2}如從表達式1中可知，在飽和區(qū)，電流值幾乎不由VDS改變，而由VGS唯一確定。
在另一方面，從表達式2中可知，在線性區(qū)，電流值由VDS和VGS決定。隨著|VGS|的增加，EL驅(qū)動TFT108在線性區(qū)內(nèi)工作。相應(yīng)地，VEL值逐漸增加。因此，VDS減少VEL值的增加量。如果VDS在線性區(qū)減少，電流量也被減少。當(dāng)|VGS|=∞成立時，電流值=IMAX。因此，即使用最大的|VGS|值，也不會流過比IMAX大的電流。在這里，IMAx是當(dāng)VEL=VT時，流經(jīng)EL元件110的電流值。
通過控制|VGS|，在飽和區(qū)或線性區(qū)包含工作點是可能的。
盡管所有電流控制TFT的特性理想地相同是可取的，但閾值電壓VTH和遷移率μ在許多情況下，對每一個EL驅(qū)動TFT實際上不同。如果閾值電壓VTH和遷移率μ對每一個EL驅(qū)動TFT不同，則如從表達式1和2可知，即使VGS值相同，流經(jīng)EL驅(qū)動TFT108的溝道形成區(qū)的電流值，對每一個TFT也不同。
圖19表示一個EL驅(qū)動TFT的電流-電壓特性，該TFT的閾值電壓VTH和遷移率μ被平移。實線3701表示理想電流-電壓特性曲線。實線3702和3703分別表示EL驅(qū)動TFT的閾值電壓VTH和遷移率μ相對理想值被平移情況下的電流-電壓特性。假設(shè)電流-電壓特性曲線3702和3703，從飽和區(qū)中表示理想電流-電壓特性的曲線3701平移相同的電流值ΔI1，以使表示電流-電壓特性的曲線3702的工作點3705位于飽和區(qū)，且電流-電壓特性曲線3703的工作點3706位于線性區(qū)。在這種情況下，如果具有理想特性的電流-電壓特性曲線3701的工作點3704的電流值，和工作點3705和3706的電流值的移動量分別由ΔI2和ΔI3表示，則線性區(qū)工作點3706的電流值的移動量比飽和區(qū)工作點3705的小。
這樣，在采用本發(fā)明描述的數(shù)字驅(qū)動方法的情況下，EL驅(qū)動TFT和EL元件被驅(qū)動，以使工作點位于線性區(qū)內(nèi)。結(jié)果，由于EL驅(qū)動TFT的特性移動被抑制，而能在EL元件的亮度不均勻的情況下實現(xiàn)灰度顯示。
在常規(guī)模擬驅(qū)動情況下，最好對EL驅(qū)動TFT和EL元件進行驅(qū)動，以使工作點位于飽和區(qū)，其中電流值能僅僅由|VGS|控制。
為了總結(jié)上述工作分析，圖20表示EL驅(qū)動TFT電流相對于電壓|VGS|的曲線。當(dāng)|VGS|增加到比EL驅(qū)動TFT的閾值電壓的絕對值|VTH|大的時候，該EL驅(qū)動TFT進入導(dǎo)電狀態(tài)，允許電流流過。在本說明書中，此時的|VGS|稱作發(fā)光起始點。然后，當(dāng)|VGS|進一步增加，|VGS|達到滿足|VGS-VTH|=|VDS|的這樣一個值(這個值假設(shè)為A)。結(jié)果，|VGS|從飽和區(qū)3801向線性區(qū)3802移動。進一步增加|VGS|，電流值增加到最終飽和。此時，|VGS|=∞成立。
從圖20中能看出，經(jīng)過由|VGS|≤|VTH|表示的區(qū)域，電流幾乎不流動。由|VTH|≤|VGS|≤A表示的區(qū)域是飽和區(qū)，其中電流值隨|VGS|變化。由A≤|VGS|表示的區(qū)域是線性區(qū)，其中流經(jīng)EL元件的電流值隨|VGS|和|VDS|而變化。
用按照本發(fā)明的數(shù)字驅(qū)動，最好使用由|VGS|≤|VTH|表示的區(qū)域和由A≤|VGS|表示的線性區(qū)。
實施方案13能與所有其它實施方案自由組合。在實施方案14中說明本發(fā)明的EL顯示器件和電源之間的連接結(jié)構(gòu)不同于圖14A中的例子。
圖21表示一種本發(fā)明的EL顯示器件的上表面圖。在圖21中，參照號5002代表象素部分，參照號5003代表源極信號線驅(qū)動電路，參照號5004a代表寫入柵極信號線驅(qū)動電路，參照號5004b代表擦除柵極信號線驅(qū)動電路。這些驅(qū)動電路的每一個通過引到FPC(柔性印刷電路)5006的引線5005，連接到外部設(shè)備。
制作第一密封材料5101、覆蓋材料5102、填充材料(圖中未示出)、和第二密封材料5104，使其包圍象素部分5002、源極信號線驅(qū)動電路5003、寫入柵極信號線驅(qū)動電路5004a和擦除柵極信號線驅(qū)動電路5004b。
然后，象素部分5002的電源線(圖中未示出)被連接到象素電極引線5201，再連接到外部設(shè)備。而且，象素部分5002的所有EL元件的反向電極(圖中未示出)，被連接到反向電極引線5202，再連接到外部設(shè)備。
對于象素電極引線5201和反向電極引線5202，使用已知材料是可能的，只要它們是導(dǎo)電材料。在實施方案14中使用銅。
在一定程度上，與FPC5006的插腳寬度相比，自由設(shè)定象素電極引線5201和反向電極引線5202的線寬是可能的。因此，與FPC5006相比，抑制象素電極引線5201和反向電極引線5202的引線電阻是可能的，而且，能依照上述結(jié)構(gòu)抑制EL元件的反向電極和外部設(shè)備之間的引線電阻，或者電源線和外部設(shè)備之間的引線電阻。
能減少FPC5006的插腳數(shù)目，并提高EL顯示器件自身的機械強度。
注意，與實施方案1到13組合實現(xiàn)實施方案14是可能的。用圖22A和22B在實施方案15中說明實現(xiàn)本發(fā)明的驅(qū)動象素的有效方法。
圖22A所示實施方案15的EL顯示器件具有被分成象素部分A6501和象素部分B6502兩部分的象素部分。一幅圖像的一半在象素部分A6501中顯示，通過驅(qū)動源極信號線驅(qū)動電路A6503、寫入柵極信號線驅(qū)動電路A6504和擦除柵極信號線驅(qū)動電路A6505實現(xiàn)。而且，圖像的另外一半在象素部分B6502中顯示，通過驅(qū)動源極信號線驅(qū)動電路B6506、寫入柵極信號線驅(qū)動電路B6507和擦除柵極信號線驅(qū)動電路B6508實現(xiàn)。
通過組合象素部分A6501中顯示的一半圖像和象素部分B6502中顯示的一半圖像，形成一幅圖像。
在圖22B所示EL顯示器件中，數(shù)字視頻信號從源極信號線驅(qū)動電路A6513，被輸入到奇數(shù)編號的源極信號線，并且數(shù)字視頻信號從源極信號線驅(qū)動電路B6514，被輸入到偶數(shù)編號的源極信號線。
而且，輸入到奇數(shù)編號和偶數(shù)編號的源極信號線的數(shù)字視頻信號，按照同時選擇兩條寫入柵極信號線的寫入柵極信號線驅(qū)動電路6515，被同時輸入到象素。具體地說，數(shù)字視頻信號經(jīng)過象素的開關(guān)TFT，被輸入到EL驅(qū)動TFT的柵電極。
電源線的電源電位被同時選擇兩條擦除柵極信號線的擦除柵極信號線驅(qū)動電路6516輸入到象素，電源電位經(jīng)過象素的擦除TFT，被送給EL驅(qū)動TFT的柵電極。
用上述結(jié)構(gòu)在象素部分6511中就能形成一幅圖像。
注意，與實施方案1到14組合實現(xiàn)實施方案15是可能的。在本發(fā)明中，通過采用能夠用由三重激發(fā)來發(fā)磷光的EL材料，能夠明顯地改善發(fā)光外量子效率。結(jié)果，能減少EL元件的功耗，延長壽命，并減輕重量。
下面是通過使用三重激發(fā)改善發(fā)光外量子效率的報告(T.Tsutsui,C.Adachi,S.Saito,Photochemical Processes inOrganized Molecular Systems,ed.K.Honda,(Elsevier Sci.Pub.,Tokyo,1991)p.437)。
上述文章報告的EL材料(香豆素顏料)的分子式如下。
(化學(xué)式1) (M.A.Baldo,D.F.O’Brien,Y.You,A.Shoustikov,S.Sibley,M.E.Thompson,S.R.Forrest,Nature 395(1998)p.151)上述文章報告的EL材料(Pt絡(luò)合物)的分子式如下。
(化學(xué)式2) (M.A.Baldo,S.Lamansky,P.E.Burrows,M.E.Thompson,S.R.Forrest,Appl.Phys.Lett.,75(1999)p.4.)(T.Tsutsui,M.J.Yang,M.Yahiro,K.Nakamura,T.Watanabe,T.Tsuji,Y.Fukuda,T.Wakimoto,S.Mayaguchi,Jpn,Appl.Phys.,38(12B)(1999)L1502.)上述文章報告的EL材料(Ir絡(luò)合物)的分子式如下。(化學(xué)式3) 如上所述，如果三重激發(fā)的磷光能實際使用，則在原則上能夠?qū)崿F(xiàn)比使用單重激發(fā)的磷光情況高三到四倍的發(fā)光外量子效率。
實施方案16能自由地與實施方案1到15的任何結(jié)構(gòu)結(jié)合實現(xiàn)。通過實現(xiàn)本發(fā)明形成的EL顯示器件，因為它是自發(fā)光類型器件，故與液晶顯示器件相比，在明亮的場所有更高的可見性，而且它的視場寬。因此，它能被用作各種電子器件的顯示部分。例如，使用本發(fā)明的EL顯示器件作為對角線長等于30英寸或更大(典型地等于40英寸或更大)的用于大屏幕TV廣播的EL顯示部分，是適合的。
注意所有展示(顯示)信息的顯示器，比如個人計算機顯示器，TV廣播接收顯示器，或廣告顯示器，都包括在EL顯示范圍內(nèi)。而且，本發(fā)明的EL顯示器件能用作其他各種電子器件的顯示部分。
下列可作為本發(fā)明這樣的電子器件的例子錄像機；數(shù)碼相機；目鏡型顯示器(頭盔顯示器)；汽車導(dǎo)航系統(tǒng)；聲音重放系統(tǒng)(比如汽車音響系統(tǒng)，聲音組合系統(tǒng))；筆記本電腦；游戲設(shè)備；便攜信息終端(比如移動式計算機，移動電話，移動游戲設(shè)備或電子圖書)；以及帶有記錄媒體(具體地說，一種執(zhí)行記錄媒體的重放，和帶有顯示器件能顯示那些圖像的設(shè)備，比如數(shù)字視盤(DVD))的圖像回放設(shè)備。特別是，因為便攜信息終端經(jīng)常從對角線方向被觀察，視場的寬度被認為是非常重要的。這樣，采用EL顯示器件是優(yōu)先考慮的。這些電子器件的例子如圖23和24所示。
圖23A是一顯示器，包含機殼2001，支座2002和顯示部分2003。本發(fā)明的EL器件能用在顯示部分2003中。因為EL顯示器件是自發(fā)光類型器件，不需要背景光，故它的顯示部分能制作得比液晶顯示器件更薄。
圖23B是錄像機，包含主體2101，顯示部分2102，聲音輸入部分2103，操作開關(guān)2104，電池2105，和圖像接收部分2106。本發(fā)明的EL顯示器件能用在顯示部分2102中。
圖23C是頭盔型發(fā)光器件的一部分(右側(cè))，包含主體2201，信號線纜2202，頭部固定帶2203，屏幕部分2204，光學(xué)系統(tǒng)2205和顯示部分2206。本發(fā)明的EL顯示器件能用在顯示部分2206中。
圖23D是圖像重放設(shè)備(具體地說是DVD重放設(shè)備)，配備有記錄媒體，包含主體2301，記錄媒體(比如DVD)2302，操作開關(guān)2303，顯示部分(a)2304，和顯示部分(b)2305。顯示部分(a)2304主要用于顯示圖像信息，而顯示部分(b)2305主要用于顯示字符信息，而本發(fā)明的EL顯示器件能用在顯示部分(a)2304和顯示部分(b)2305中。注意，家用游戲設(shè)備被包括在配備有記錄媒體的圖像重放設(shè)備中。
圖23E是目鏡式顯示器件(頭盔型顯示器)，包含主體2401，顯示部分2402，鏡腿部分2403。本發(fā)明的EL顯示器件能用在顯示部分2402中。
圖23F是個人計算機，包含主體2501，機殼2502，顯示部分2503，和鍵盤2504。本發(fā)明的EL顯示器件能用在顯示部分2503。
注意，如果將來EL材料的發(fā)光亮度變得更高，將有可能在前向或后向投影儀中使用本發(fā)明的EL顯示器件，投射包括輸出圖像的光線，并能由透鏡放大等等。
以上電子器件正在更經(jīng)常地被用來顯示通過電子通信線比如因特網(wǎng)或CATV(有線電視)提供的信息，特別是，顯示動畫信息的機會正在增加。EL材料的響應(yīng)速度非常高，因此EL顯示器件有利于動畫顯示。
由于EL顯示器件的發(fā)光部分消耗能量，故最好將信息顯示得發(fā)光部分盡可能小。因此，當(dāng)在主要顯示字符信息的顯示部分使用EL顯示器件時，比如便攜信息終端，特別是便攜式電話和聲音重放設(shè)備中，最好借助于設(shè)定非發(fā)光部分作為背景，而在發(fā)光部分形成字符信息來對其進行驅(qū)動。
圖24A是一個便攜電話，包含主體2601，聲音輸出部分2602，聲音輸入部分2603，顯示部分2604，操作開關(guān)2605，和天線2606。本發(fā)明的EL顯示器件能用在顯示部分2604中。注意，通過在顯示部分2604的黑背景上顯示白色字符，能減少便攜電話的功耗。
圖24B是聲音重放設(shè)備，具體地說是汽車音響系統(tǒng)，含有主體2701，顯示部分2702，操作開關(guān)2703和2704。本發(fā)明的EL顯示器件能用在顯示部分2702中。而且，汽車聲音重放設(shè)備在實施方案17中示出，但是它也可以用于便攜式和家用聲音重放設(shè)備。注意，通過在顯示部分2702的黑背景上顯示白色字符，能減少功耗。這在便攜式聲音重放設(shè)備中是特別有效的。
因此，本發(fā)明的應(yīng)用范圍非常廣泛，本發(fā)明可能應(yīng)用到所有領(lǐng)域的電子器件。而且，實施方案17能結(jié)合實施方案1到16的任何結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)。
依照本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)，即使EL驅(qū)動TFT的IDS-VGS特性有一些起伏，當(dāng)相等的柵極電壓加到EL驅(qū)動TFT上時，也能抑制電流輸出量的起伏。因此，當(dāng)相同電壓的信號被輸入時，可能避免由IDS-VGS特性的起伏造成的EL元件的發(fā)光量對于相鄰象素有很大不同的情況。
依照本發(fā)明能形成非發(fā)光周期，其間顯示不被執(zhí)行。如果在EL顯示器件中，用常規(guī)模擬驅(qū)動方法顯示全白圖像，EL元件總是發(fā)光，而使EL層的退化加快。非發(fā)光周期能依照本發(fā)明形成，因此EL層的退化能在一定程度上被抑制。
權(quán)利要求
1．一種發(fā)光器件，包括源極信號線驅(qū)動電路、第一柵極信號線驅(qū)動電路、第二柵極信號線驅(qū)動電路和象素部分；其中所述象素部分包括多個象素；其中所述多個象素的每一個包括EL元件、控制所述EL元件發(fā)光的第一EL驅(qū)動TFT和第二EL驅(qū)動TFT、控制所述第一EL驅(qū)動TFT和第二EL驅(qū)動TFT的開關(guān)TFT、和擦除TFT；其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT并聯(lián)連接；其中所述開關(guān)TFT由所述第一柵極信號線驅(qū)動電路控制；其中所述擦除TFT由所述第二柵極信號線驅(qū)動電路控制；其中所述EL元件由所述開關(guān)TFT或擦除TFT控制。
2．權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其特征是，其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT有相同的極性。
3．權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其特征是，其中所述開關(guān)TFT、所述擦除TFT、所述第一EL驅(qū)動TFT或所述第二EL驅(qū)動TFT是頂部柵極TFT。
4．權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其特征是，其中所述開關(guān)TFT、所述擦除TFT、所述第一EL驅(qū)動TFT或所述第二EL驅(qū)動TFT是底部柵極TFT。
5．權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其特征是，其中所述源極信號線驅(qū)動電路包括移位寄存器、第一鎖存器和第二鎖存器。
6．權(quán)利要求5的發(fā)光器件，其特征是，其中所述第一鎖存器或所述第二鎖存器包括兩個定時反相器和兩個反相器。
7．權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其特征是，其中所述第一EL驅(qū)動TFT或所述第二EL驅(qū)動TFT在線性區(qū)被驅(qū)動。
8．權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其特征是，其中所述發(fā)光器件是計算機、錄像機和DVD機之一。
9．一種發(fā)光器件，包括源極信號線驅(qū)動電路、第一柵極信號線驅(qū)動電路、第二柵極信號線驅(qū)動電路和象素部分；其中所述象素部分包括多個象素；其中所述多個象素的每一個包括EL元件、控制所述EL元件發(fā)光的第一EL驅(qū)動TFT和第二EL驅(qū)動TFT、控制所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT的開關(guān)TFT、和擦除TFT；其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT并聯(lián)連接；其中所述開關(guān)TFT由所述第一柵極信號線驅(qū)動電路控制；其中所述擦除TFT由所述第二柵極信號線驅(qū)動電路控制；其中所述EL元件的發(fā)光時間由所述開關(guān)TFT或所述擦除TFT控制，以實現(xiàn)灰度顯示。
10．一種發(fā)光器件，包括源極信號線驅(qū)動電路、第一柵極信號線驅(qū)動電路、第二柵極信號線驅(qū)動電路和象素部分；其中所述象素部分包括多個象素；所述多個象素的每一個包括EL元件、開關(guān)TFT、擦除TFT、第一EL驅(qū)動TFT和第二EL驅(qū)動TFT；其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT并聯(lián)連接；其中所述開關(guān)TFT由從所述第一柵極信號線驅(qū)動電路輸出的第一柵極信號控制；其中所述擦除TFT由從所述第二柵極信號線驅(qū)動電路輸出的第二柵極信號控制；其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT由所述開關(guān)TFT或所述擦除TFT控制；其中所述EL元件由所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT控制。
11．權(quán)利要求10的發(fā)光器件，其特征是，其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT有相同的極性。
12．權(quán)利要求10的發(fā)光器件，其特征是，其中所述開關(guān)TFT、所述擦除TFT、所述第一EL驅(qū)動TFT或所述第二EL驅(qū)動TFT是頂部柵極TFT。
13．權(quán)利要求10的發(fā)光器件，其特征是，其中所述開關(guān)TFT、所述擦除TFT、所述第一EL驅(qū)動TFT或所述第二EL驅(qū)動TFT是底部柵極TFT。
14．權(quán)利要求10的發(fā)光器件，其特征是，其中所述源極信號線驅(qū)動電路包括移位寄存器、第一鎖存器和第二鎖存器。
15．權(quán)利要求14的發(fā)光器件，其特征是，其中所述第一鎖存器或所述第二鎖存器包括兩個定時反相器和兩個反相器。
16．權(quán)利要求10的發(fā)光器件，其特征是，其中所述第一EL驅(qū)動TFT或所述第二EL驅(qū)動TFT在線性區(qū)被驅(qū)動。
17．權(quán)利要求10的發(fā)光器件，其特征是，其中所述發(fā)光器件是計算機、錄像機和DVD機之一。
18．一種發(fā)光器件，包括源極信號線驅(qū)動電路、第一柵極信號線驅(qū)動電路、第二柵極信號線驅(qū)動電路和象素部分；其中所述象素部分包括多個象素；所述多個象素的每一個包括EL元件、開關(guān)TFT、擦除TFT、第一EL驅(qū)動TFT和第二EL驅(qū)動TFT；其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT并聯(lián)連接；其中所述開關(guān)TFT由從所述第一柵極信號線驅(qū)動電路輸出的第一柵極信號控制；其中所述擦除TFT由從所述第二柵極信號線驅(qū)動電路輸出的第二柵極信號控制；其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT由所述開關(guān)TFT或所述擦除TFT控制；其中所述EL元件的發(fā)光時間由所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT控制，以實現(xiàn)灰度顯示。
19．一種發(fā)光器件，包括源極信號線驅(qū)動電路、第一柵極信號線驅(qū)動電路、第二柵極信號線驅(qū)動電路、象素部分、連接到所述源極信號線驅(qū)動電路的多條源極信號線、連接到所述第一柵極信號線驅(qū)動電路的多條第一柵極信號線、連接到所述第二柵極信號線驅(qū)動電路的多條第二柵極信號線、和多條電源線；其中所述象素部分包括多個象素；所述多個象素的每一個包括開關(guān)TFT、第一EL驅(qū)動TFT、第二EL驅(qū)動TFT、擦除TFT、和EL元件；其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT并聯(lián)連接；其中所述開關(guān)TFT的柵區(qū)被連接到所述多條第一柵極信號線中的一條；其中開關(guān)TFT的源區(qū)和漏區(qū)中的一個被連接到所述多條源極信號線中的一條，而所述源區(qū)和所述漏區(qū)中的另一個被連接到所述第一EL驅(qū)動TFT的所述柵電極和所述第二EL驅(qū)動TFT的所述柵電極；其中所述擦除TFT的柵區(qū)被連接到所述多條第二柵極信號線中的一條；其中所述擦除TFT的源區(qū)和漏區(qū)中的一個被連接到所述多條電源線中的一條，而所述源區(qū)和所述漏區(qū)中的另一個被連接到所述第一EL驅(qū)動TFT的所述柵電極和所述第二EL驅(qū)動TFT的所述柵電極；其中所述第一EL驅(qū)動TFT的源區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的源區(qū)被連接到所述電源線；以及其中所述第一EL驅(qū)動TFT的漏區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的漏區(qū)被連接到所述EL元件。
20．權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征是，其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT有相同的極性。
21．權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征是，其中所述開關(guān)TFT、所述擦除TFT、所述第一EL驅(qū)動TFT或所述第二EL驅(qū)動TFT是頂部柵極TFT。
22．權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征是，其中所述開關(guān)TFT、所述擦除TFT、所述第一EL驅(qū)動TFT或所述第二EL驅(qū)動TFT是底部柵極TFT。
23．權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征是，其中所述源極信號線驅(qū)動電路包括移位寄存器、第一鎖存器和第二鎖存器。
24．權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征是，其中所述第一鎖存器或所述第二鎖存器包括兩個定時反相器和兩個反相器。
25．權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征是，其中所述第一EL驅(qū)動TFT或所述第二EL驅(qū)動TFT在線性區(qū)被驅(qū)動。
26．權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征是，其中所述發(fā)光器件是計算機、錄像機和DVD機之一。
27．權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征是，其中所述發(fā)光器件包括柵極引線，該引線連接到所述第一EL驅(qū)動TFT的所述柵電極和所述第二EL驅(qū)動TFT的所述柵電極；并且包括連接到所述電源線的電容器引線；其中所述開關(guān)TFT、所述擦除TFT、所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT的柵極絕緣膜，提供在所述柵極引線和所述電容器引線之間。
28．權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征是，其中在所述多個象素中，沿形成所述多條第一柵極信號線的方向的兩個象素，與它們之間的所述多條電源線中的一條相鄰；其中所述兩個象素中每一個的所述第一EL驅(qū)動TFT的源區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的源區(qū)，被連接到所述電源線。
29．權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征是，其中沿形成所述多條第一柵極信號線的方向的兩個象素，與它們之間的所述多條第二柵極信號線中的一條相鄰；其中所述兩個象素中每一個的所述第一EL驅(qū)動TFT的柵區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的柵區(qū)，被連接到所述多條第二柵極信號線；以及其中所述兩個象素中每一個的所述第一EL驅(qū)動TFT的源區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的源區(qū)，被連接到所述多條電源線中的一條。
30．權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征是，其中所述多條第一柵極信號線和所述多條第二柵極信號線平行形成。
31．權(quán)利要求30的發(fā)光器件，其特征是，其中所述多條第一柵極信號線和所述多條第二柵極信號線與它們之間的絕緣膜重疊。
32．權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征是，其中所述多條源極信號線和所述多條電源線平行形成。
33．權(quán)利要求32的發(fā)光器件，其特征是，其中所述多條源極信號線和多條電源線與它們之間的絕緣膜重疊。
34．權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征是，其中所述多條第一柵極信號線和所述多條電源線平行形成。
35．權(quán)利要求34的發(fā)光器件，其特征是，其中所述多條第一柵極信號線和所述多條電源線與它們之間的絕緣膜重疊。
36．權(quán)利要求19的發(fā)光器件，其特征是，其中所述多條第二柵極信號線和所述多條電源線平行形成。
37．權(quán)利要求36的發(fā)光器件，其特征是，其中所述多條第二柵極信號線和所述多條電源線與它們之間的絕緣膜重疊。
38．一種驅(qū)動發(fā)光器件的方法，包括源極信號線驅(qū)動電路、第一柵極信號線驅(qū)動電路、第二柵極信號線驅(qū)動電路、象素部分、連接到源極信號線驅(qū)動電路的多條源極信號線、連接到第一柵極信號線驅(qū)動電路的多條第一柵極信號線、連接到第二柵極信號線驅(qū)動電路的多條第二柵極信號線、和多條電源線；其中所述象素部分包括多個象素；所述多個象素的每一個包括開關(guān)TFT、第一EL驅(qū)動TFT、第二EL驅(qū)動TFT、擦除TFT、和EL元件；其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT并聯(lián)連接；其中所述開關(guān)TFT的柵區(qū)被連接到所述多條第一柵極信號線中的一條；其中開關(guān)TFT的源區(qū)和漏區(qū)中的一個被連接到所述多條源極信號線中的一條，并且所述源區(qū)和所述漏區(qū)中的另一個，被連接到所述第一EL驅(qū)動TFT的柵區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的柵電極；其中所述擦除TFT的柵電極被連接到所述多條第二柵極信號線中的一條；其中所述擦除TFT的源區(qū)和漏區(qū)中的一個被連接到所述多條電源線中的一條，并且所述源區(qū)和所述漏區(qū)中的另一個，被連接到所述第一EL驅(qū)動TFT的所述柵電極和所述第二EL驅(qū)動TFT的所述柵電極；其中所述第一EL驅(qū)動TFT的源區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的源區(qū)被連接到所述電源線；其中所述第一EL驅(qū)動TFT的漏區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的漏區(qū)被連接到所述EL元件。其中在一個幀周期內(nèi)，形成n個寫入周期Ta1,Ta2,...,Tan和(m-1)個擦除周期Te1,Te2,...,Te(m-1)(m是從2到n的任意數(shù)字)。其中從所述源極信號線驅(qū)動電路輸出的數(shù)字視頻信號，在所述寫入周期Ta1,Ta2,...,Tan，被輸入到所述第一EL驅(qū)動TFT的柵區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的柵電極；其中輸入到所述第一EL驅(qū)動TFT的所述柵電極和所述第二EL驅(qū)動TFT的所述柵電極的數(shù)字視頻信號，在所述擦除周期Te1,Te2,...,Te(m-1)被擦除；其中所述寫入周期Ta1,Ta2,...,Tan中的寫入周期Ta1,Ta2,...,Tam，和所述擦除周期Te1,Te2,...,Te(m-1)部分相互重疊；其中當(dāng)所述寫入周期Ta1,Ta2,...,Tan開始的時候開始，當(dāng)下一個寫入周期Ta1,Ta2,...,Tan開始的時候結(jié)束的周期，或者當(dāng)所述寫入周期Ta1,Ta2,...,Tan開始的時候開始，當(dāng)所述擦除周期Te1,Te2,...,Te(m-1)開始的時候結(jié)束的周期，分別為顯示周期Tr1,Tr2,...,Trn；其中當(dāng)所述擦除周期Te1,Te2,...,Te(m-1)開始的時候開始，當(dāng)所述擦除周期Te1,Te2,...,Te(m-1)之后的寫入周期開始的時候結(jié)束的周期，分別為非顯示周期Td1,Td2,...,Td(m-1)；其中按照所述數(shù)字視頻信號選定在所述顯示周期Tr1,Tr2,...,Trn內(nèi)所述多個EL元件發(fā)光或不發(fā)光；以及其中所述顯示周期Tr1,Tr2,...,Trn長度的比值表達為20∶21∶...∶2(n-1)。
39．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT有相同的極性。
40．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述開關(guān)TFT、所述擦除TFT、所述第一EL驅(qū)動TFT或所述第二EL驅(qū)動TFT是頂部柵極TFT。
41．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述開關(guān)TFT、所述擦除TFT、所述第一EL驅(qū)動TFT或所述第二EL驅(qū)動TFT是底部柵極TFT。
42．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述源極信號線驅(qū)動電路包括移位寄存器、第一鎖存器和第二鎖存器。
43．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述第一鎖存器或所述第二鎖存器包括兩個定時反相器和兩個反相器。
44．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述第一EL驅(qū)動TFT或所述第二EL驅(qū)動TFT在線性區(qū)被驅(qū)動。
45．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述發(fā)光器件是計算機、錄像機和DVD機之一。
46．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中發(fā)光器件包括柵極引線，該引線連接到所述第一EL驅(qū)動TFT的所述柵電極和所述第二EL驅(qū)動TFT的所述柵電極；并且包括連接到所述電源線的電容器引線；其中所述開關(guān)TFT、所述擦除TFT、所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT的柵極絕緣膜，提供在所述柵極引線和所述電容器引線之間。
47．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中在所述多個象素中，沿形成所述多條第一柵極信號線的方向的兩個象素，與它們之間的所述多條電源線中的一條相鄰；其中所述兩個象素中每一個的所述第一EL驅(qū)動TFT的源區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的源區(qū)，被連接到所述電源線。
48．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中沿形成所述多條第一柵極信號線的方向的兩個象素，與它們之間的所述多條第二柵極信號線中的一條相鄰；其中所述兩個象素中每一個的所述第一EL驅(qū)動TFT的柵電極和所述第二EL驅(qū)動TFT的柵電極，被連接到所述多條第二柵極信號線；以及其中所述兩個象素中每一個的所述第一EL驅(qū)動TFT的源區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的源區(qū)，被連接到所述多條電源線中的一條。
49．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述多條第一柵極信號線和所述多條第二柵極信號線平行形成。
50．權(quán)利要求49的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述多條第一柵極信號線和所述多條第二柵極信號線與它們之間的絕緣膜重疊。
51．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述多條源極信號線和所述多條電源線平行形成。
52．權(quán)利要求51的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述多條源極信號線和多條電源線與它們之間的絕緣膜重疊。
53．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述多條第一柵極信號線和所述多條電源線平行形成。
54．權(quán)利要求53的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述多條第一柵極信號線和所述多條電源線與它們之間的絕緣膜重疊。
55．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述多條第二柵極信號線和所述多條電源線平行形成。
56．權(quán)利要求55的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述多條第二柵極信號線和所述多條電源線與它們之間的絕緣膜重疊。
57．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述顯示周期Tr1,Tr2,...,Trn出現(xiàn)的次序是隨機的。
58．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中在所述一個幀周期內(nèi)，非顯示周期Td1,Td2,...,Td(m-1)中最長的非顯示周期最后出現(xiàn)。
59．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述寫入周期Ta1,Ta2,...,Tan不互相重疊。
60．權(quán)利要求38的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述擦除周期Te1,Te2,...,Te(m-1)不互相重疊。
61．一種發(fā)光器件，包括源極信號線驅(qū)動電路、第一柵極信號線驅(qū)動電路、第二柵極信號線驅(qū)動電路、象素部分、連接到源極信號線驅(qū)動電路的多條源極信號線、連接到第一柵極信號線驅(qū)動電路的多條第一柵極信號線、連接到所述第二柵極信號線驅(qū)動電路的多條第二柵極信號線、和多條電源線；其中所述象素部分包括多個象素；所述多個象素的每一個包括開關(guān)TFT、第一EL驅(qū)動TFT、第二EL驅(qū)動TFT、擦除TFT、和EL元件；其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT并聯(lián)連接；其中所述EL元件包括象素電極、保持在恒定電位的反向電極、和提供在所述象素電極與所述反向電極之間的EL層；其中所述開關(guān)TFT的柵電極被連接到所述多條第一柵極信號線中的一條；其中開關(guān)TFT的源區(qū)和漏區(qū)中的一個被連接到所述多條源極信號線中的一條，并且所述源區(qū)和所述漏區(qū)中的另一個，被連接到所述第一EL驅(qū)動TFT的柵區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的柵電極；其中所述擦除TFT的柵電極被連接到所述多條第二柵極信號線中的一條；其中所述擦除TFT的源區(qū)和漏區(qū)中的一個被連接到所述多條電源線中的一條，并且所述源區(qū)和漏區(qū)中的另一個，被連接到所述第一EL驅(qū)動TFT的所述柵電極和所述第二EL驅(qū)動TFT的所述柵電極；其中所述第一EL驅(qū)動TFT的源區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的源區(qū)被連接到所述電源線；以及其中所述第一EL驅(qū)動TFT的漏區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的漏區(qū)被連接到所述EL元件。
62．權(quán)利要求61的發(fā)光器件，其特征是，其中所述EL層由低分子量有機材料或聚合物有機材料構(gòu)成。
63．權(quán)利要求61的發(fā)光器件，其特征是，其中所述低分子量有機材料由Alq3(三-8-喹啉鋁)或TPD(三苯胺衍生物)構(gòu)成。
64．權(quán)利要求61的發(fā)光器件，其特征是，其中所述聚合物有機材料由PPV(聚苯乙烯)，PVK(聚乙烯咔唑)，或聚碳酸酯構(gòu)成。
65．權(quán)利要求61的發(fā)光器件，其特征是，其中當(dāng)所述象素電極是陽極時，所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT是p溝道TFT。
66．權(quán)利要求61的發(fā)光器件，其特征是，其中當(dāng)所述象素電極是陰極時，所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT是n溝道TFT。
67．權(quán)利要求61的發(fā)光器件，其特征是，其中所述第一EL驅(qū)動TFT的所述象素電極和所述漏區(qū)，和所述第二EL驅(qū)動TFT的所述象素電極和所述漏區(qū)，通過至少一條引線被連接；且其中在所述象素電極被連接到至少所述一條引線的區(qū)域上形成一個邊沿。
68．權(quán)利要求61的發(fā)光器件，其特征是，其中所述邊沿有遮光的屬性。
69．一種驅(qū)動發(fā)光器件的方法，包括源極信號線驅(qū)動電路、第一柵極信號線驅(qū)動電路、第二柵極信號線驅(qū)動電路、象素部分、連接到源極信號線驅(qū)動電路的多條源極信號線、連接到第一柵極信號線驅(qū)動電路的多條第一柵極信號線、連接到第二柵極信號線驅(qū)動電路的多條第二柵極信號線、和多條電源線；其中所述象素部分包括多個象素；其中所述多個象素的每一個包括開關(guān)TFT、第一EL驅(qū)動TFT、第二EL驅(qū)動TFT、擦除TFT、和EL元件；其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT并聯(lián)連接；其中所述EL元件包括象素電極、保持在恒定電位的反向電極、和提供在所述象素電極與所述反向電極之間的EL層；其中所述開關(guān)TFT的柵電極被連接到所述多條第一柵極信號線中的一條；其中開關(guān)TFT的源區(qū)和漏區(qū)中的一個被連接到所述多條源極信號線中的一條，并且所述源區(qū)和所述漏區(qū)中的另一個，被連接到所述第一EL驅(qū)動TFT的柵電極和所述第二EL驅(qū)動TFT的柵電極；其中所述擦除TFT的柵電極被連接到所述多條第二柵極信號線中的一條；其中所述擦除TFT的源區(qū)和漏區(qū)中的一個被連接到所述多條電源線中的一條，并且所述源區(qū)和漏區(qū)中的另一個，被連接到所述第一EL驅(qū)動TFT的所述柵電極和所述第二EL驅(qū)動TFT的所述柵電極；其中所述第一EL驅(qū)動TFT的源區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的源區(qū)被連接到所述電源線；其中所述第一EL驅(qū)動TFT的漏區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的漏區(qū)被連接到所述EL元件。其中在一個幀周期內(nèi)，形成n個寫入周期Ta1,Ta2,...,Tan和(m-1)個擦除周期Te1,Te2,...,Te(m-1)(m是從2到n的任意數(shù)字)。其中從所述源極信號線驅(qū)動電路輸出的數(shù)字視頻信號，在所述寫入周期Ta1,Ta2,...,Tan內(nèi)，被輸入到所述第一EL驅(qū)動TFT的柵電極和所述第二EL驅(qū)動TFT的柵電極；其中輸入到所述第一EL驅(qū)動TFT的所述柵電極和所述第二EL驅(qū)動TFT的所述柵電極的所述數(shù)字視頻信號，在所述擦除周期Te1,Te2,...,Te(m-1)內(nèi)被擦除；其中所述寫入周期Ta1,Ta2,...,Tan中的寫入周期Ta1,Ta2,...,Tam，和所述擦除周期Te1,Te2,...,Te(m-1)部分相互重疊；其中當(dāng)所述寫入周期Ta1,Ta2,...,Tan開始的時候開始，當(dāng)下一個寫入周期Ta1,Ta2,...,Tan開始的時候結(jié)束的周期，或者當(dāng)所述寫入周期Ta1,Ta2,...,Tan開始的時候開始，當(dāng)所述擦除周期Te1,Te2,...,Te(m-1)開始的時候結(jié)束的周期，分別為顯示周期Tr1,Tr2,...,Trn；其中當(dāng)所述擦除周期Te1,Te2,...,Te(m-1)開始的時候開始，當(dāng)所述擦除周期Te1,Te2,...,Te(m-1)之后的寫入周期開始的時候結(jié)束的周期，分別為非顯示周期Td1,Td2,...,Td(m-1)；其中按照所述數(shù)字視頻信號選定在所述顯示周期Tr1,Tr2,...,Trn內(nèi)所述多個EL元件發(fā)光或不發(fā)光；以及其中所述顯示周期Tr1,Tr2,...,Trn長度的比值表達為20∶21∶...∶2(n-1)。
70．權(quán)利要求69的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述EL層由低分子量有機材料或聚合物有機材料構(gòu)成。
71．權(quán)利要求69的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述低分子量有機材料由Alq3(三-8-喹啉鋁)或TPD(三苯胺衍生物)構(gòu)成。
72．權(quán)利要求69的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述聚合物有機材料由PPV(聚苯乙烯)，PVK(聚乙烯咔唑)，和聚碳酸酯構(gòu)成。
73．權(quán)利要求69的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中當(dāng)所述象素電極是陽極時，所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT是p溝道TFT。
74．權(quán)利要求69的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中當(dāng)所述象素電極是陰極時，所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT是n溝道TFT。
75．權(quán)利要求69的所述發(fā)光器件的方法，其特征是，其中所述第一EL驅(qū)動TFT的所述象素電極和所述漏區(qū)，和所述第二EL驅(qū)動TFT的所述象素電極和所述漏區(qū)，通過至少一條引線被連接；且其中在所述象素電極被連接到至少所述一條引線的區(qū)域上形成一個邊沿。
76．一種發(fā)光器件，包括多個象素，所述多個象素中的每一個包括源極信號線、第一柵極信號線、第二柵極信號線、電源線、開關(guān)TFT、第一EL驅(qū)動TFT、第二EL驅(qū)動TFT、擦除TFT、和EL元件；其中所述開關(guān)TFT的柵區(qū)被連接到第一柵極信號線；其中所述開關(guān)TFT的源區(qū)和漏區(qū)中的一個被連接到所述源極信號線，并且所述源區(qū)和所述漏區(qū)中的另一個，被連接到所述第一EL驅(qū)動TFT的柵電極和所述第二EL驅(qū)動TFT的柵電極；其中所述第一EL驅(qū)動TFT和所述第二EL驅(qū)動TFT并聯(lián)連接；其中所述擦除TFT的柵電極被連接到所述第二柵極信號線；其中所述擦除TFT的源區(qū)和漏區(qū)中的一個被連接到所述電源線，并且所述源區(qū)和所述漏區(qū)中的另一個，被連接到所述第一EL驅(qū)動TFT的所述柵電極和所述第二EL驅(qū)動TFT的所述柵電極；其中所述第一EL驅(qū)動TFT的源區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的源區(qū)被連接到所述電源線；以及其中所述第一EL驅(qū)動TFT的漏區(qū)和所述第二EL驅(qū)動TFT的漏區(qū)被連接到所述EL元件。
77．權(quán)利要求76的發(fā)光器件，其特征是，其中所述發(fā)光器件是計算機，錄像機和DVD機之一。
全文摘要
提供了一種能夠進行多灰度清晰彩色顯示的有源矩陣發(fā)光器件。該發(fā)光器件具有象素部分,而象素部分具有多個象素。多個象素中的每一個具有EL元件、第一EL驅(qū)動TFT、第二EL驅(qū)動TFT、開關(guān)TFT、和擦除TFT。第一EL驅(qū)動TFT和第二EL驅(qū)動TFT并聯(lián)連接。
文檔編號G09G3/20GK1322015SQ01117948
公開日2001年11月14日 申請日期2001年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月27日
發(fā)明者犬飼和隆 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所