專(zhuān)利名稱(chēng)：元件襯底和發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到具有發(fā)光元件光發(fā)射控制系統(tǒng)的發(fā)光器件以及包括此控制系統(tǒng)的元件襯底。
背景技術(shù)：
在采用有機(jī)電致發(fā)光媒質(zhì)的顯示屏中，已經(jīng)公開(kāi)了一種由采用薄膜晶體管的象素組成的平板(例如見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。以下參照附圖來(lái)簡(jiǎn)要描述一下包括在這種常規(guī)熟知平板中的象素的構(gòu)造和工作。
圖7所示的象素包含開(kāi)關(guān)晶體管700，此開(kāi)關(guān)晶體管的柵被連接到掃描線(xiàn)705，其源或漏之一被連接到信號(hào)線(xiàn)704，且源或漏中的另一個(gè)被連接到驅(qū)動(dòng)晶體管701的柵。驅(qū)動(dòng)晶體管701的源被連接到電源線(xiàn)706，而其漏被連接到發(fā)光元件703的陽(yáng)極。發(fā)光元件703的另一端子被連接到反電極707。電容器702被安排來(lái)保持驅(qū)動(dòng)晶體管701的柵與源之間的電位差。預(yù)定的電壓從電源被饋送到電源線(xiàn)706和反電極707，以便在其間具有電位差。
當(dāng)開(kāi)關(guān)晶體管700被掃描線(xiàn)705的信號(hào)開(kāi)通時(shí)，信號(hào)線(xiàn)704的視頻信號(hào)被輸入到驅(qū)動(dòng)晶體管701的柵。輸入的視頻信號(hào)與電源線(xiàn)706之間的電位差是驅(qū)動(dòng)晶體管701的柵與源之間的電壓Vgs。電流于是被饋送到發(fā)光元件703，發(fā)光元件703從而發(fā)光。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.Hei 8-234683，pp.5，圖1發(fā)明內(nèi)容采用由激光退化之類(lèi)方法形成在玻璃襯底上的多晶硅膜的晶體管，呈現(xiàn)高的場(chǎng)效應(yīng)遷移率，從而能夠?qū)崿F(xiàn)大的開(kāi)態(tài)電流量。因此，采用多晶硅膜的晶體管通常被認(rèn)為適用于圖7所示的象素。
但采用多晶硅的晶體管的特性由于晶粒邊界中的缺陷而容易變化。
在圖7所示的象素中，當(dāng)各個(gè)象素中的驅(qū)動(dòng)晶體管701的漏電流不同時(shí)，即使輸入具有相同電位的視頻信號(hào)，在各個(gè)象素中也出現(xiàn)發(fā)光元件703的亮度變化。
開(kāi)關(guān)晶體管700的關(guān)態(tài)電流需要降低，而其開(kāi)態(tài)電流需要提高以便對(duì)電容器702進(jìn)行充電。但在晶體管制造步驟中同時(shí)實(shí)現(xiàn)二者是困難的。而且，由于開(kāi)關(guān)晶體管700的轉(zhuǎn)換以及信號(hào)線(xiàn)704和掃描線(xiàn)705的電位改變等，驅(qū)動(dòng)晶體管701的Vgs發(fā)生變化。這是由驅(qū)動(dòng)晶體管701柵上的寄生電容引起的。
此外，隨著分辨率的提高和象素高程的縮小，需要縮小布線(xiàn)之間的間距。但由于平板制造步驟中的塵埃之類(lèi)而引起諸如布線(xiàn)之間短路之類(lèi)的圖形缺陷，從而增加線(xiàn)形缺陷。
本發(fā)明提供了一種發(fā)光器件和一種元件襯底，其中，不需要降低開(kāi)關(guān)晶體管的關(guān)態(tài)電流，不需要提高電容器的電容，寄生電容的影響更小，能夠抑制由驅(qū)動(dòng)晶體管特性變化所造成的各個(gè)象素之間的發(fā)光元件亮度的變化，盡可能抑制了孔徑比的降低，并盡可能減小了由于布線(xiàn)數(shù)目增加而造成的制造步驟風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明提供了一種發(fā)光器件和一種元件襯底，其中，驅(qū)動(dòng)晶體管的柵電位被固定，且驅(qū)動(dòng)晶體管工作于飽和區(qū)以便始終供應(yīng)電流，并具有下列特點(diǎn)。
工作于線(xiàn)性區(qū)的電流控制晶體管與驅(qū)動(dòng)晶體管被串聯(lián)連接，使象素發(fā)光或不發(fā)光的視頻信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管被輸入到電流控制晶體管的柵。由于電流控制晶體管工作于線(xiàn)性區(qū)，故其源與漏之間的電壓Vds小，且電流控制晶體管柵與源之間的電壓Vgs的小的變化不影響負(fù)載(例如發(fā)光元件)中流動(dòng)的電流。發(fā)光元件中流動(dòng)的電流由工作于飽和區(qū)的驅(qū)動(dòng)晶體管決定。固定的電位至少在發(fā)光元件發(fā)光時(shí)被輸入到驅(qū)動(dòng)晶體管的柵，在本說(shuō)明書(shū)中，這被成為光發(fā)射過(guò)程中的柵電位固定方法。
于是，能夠防止負(fù)載(例如發(fā)光元件)中流動(dòng)的電流發(fā)生變化，而無(wú)須增大提供在電流控制晶體管柵與源之間的電容器的電容或減小開(kāi)關(guān)晶體管的關(guān)態(tài)電流。而且，電流控制晶體管柵上的寄生電容不影響負(fù)載中流動(dòng)的電流。結(jié)果，減少了變化的原因，從而明顯地提高了圖象質(zhì)量。由于不需要降低開(kāi)關(guān)晶體管的關(guān)態(tài)電流，故能夠簡(jiǎn)化晶體管的制造步驟，導(dǎo)致成本的降低和成品率的改善。
但額外提供了用來(lái)將固定電位輸入到驅(qū)動(dòng)晶體管柵的電源線(xiàn)，伴隨著增大了相鄰布線(xiàn)之間短路或由該步驟引起的塵埃所造成的短路的危險(xiǎn)。于是在本發(fā)明中應(yīng)用了下列構(gòu)造，且為了減少布線(xiàn)的數(shù)目，各個(gè)晶體管按新的安排被連接。
本發(fā)明提供了一種發(fā)光器件，它具有多個(gè)象素，各個(gè)象素包含用來(lái)控制發(fā)光元件中流動(dòng)的電流量的第一晶體管以及用視頻信號(hào)來(lái)控制發(fā)光元件中流動(dòng)的電流的開(kāi)通/關(guān)斷的第二晶體管。在此象素中，用來(lái)將電流饋送到發(fā)光元件的第一電源、第一晶體管、第二晶體管、以及發(fā)光元件，被串聯(lián)連接。相鄰二個(gè)象素之間，第一晶體管的各個(gè)柵電極由布線(xiàn)彼此連接，且柵電極被連接到第二電源。亦即，相鄰象素中的第一晶體管的柵電極由布線(xiàn)彼此連接，且柵電極被連接到第二電源，因此，至少相鄰的二個(gè)象素具有相同的柵電位?？傊?，柵電極被用作布線(xiàn)。用來(lái)連接第一晶體管的各個(gè)柵電極的布線(xiàn)，被提供在象素部分內(nèi)。
本發(fā)明提供了一種具有象素部分的發(fā)光器件，此象素部分包含多個(gè)象素，各個(gè)象素包含彼此串聯(lián)連接的第一晶體管、第二晶體管、以及發(fā)光元件。象素部分包含沿一個(gè)方向延伸的掃描線(xiàn)、沿與掃描線(xiàn)相交的方向延伸的信號(hào)線(xiàn)、以及電源線(xiàn)。在相鄰象素之間，第一晶體管的各個(gè)柵電極由布線(xiàn)彼此連接在象素部分內(nèi)。亦即，布線(xiàn)用作相鄰的第一晶體管的柵電極之間的連接器。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件，第一晶體管與第二晶體管最好具有相同的導(dǎo)電性。第一晶體管的溝道長(zhǎng)度最好大于其溝道寬度，且第二晶體管的溝道長(zhǎng)度最好等于或小于其溝道寬度。此外，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度對(duì)溝道寬度的比率最好為5或以上。
本發(fā)明提供了一種具有多個(gè)象素的元件襯底，各個(gè)象素包含用來(lái)控制象素電極中流動(dòng)的電流量的第一晶體管以及用視頻信號(hào)來(lái)控制象素電極中流動(dòng)的電流的開(kāi)通/關(guān)斷的第二晶體管。在此象素中，用來(lái)饋送電流的第一電源、第一晶體管、第二晶體管、以及象素電極，被串聯(lián)連接。相鄰二個(gè)象素之間，第一晶體管的各個(gè)柵電極由布線(xiàn)彼此連接，且柵電極被連接到第二電源。亦即，相鄰象素中的第一晶體管的柵電極由布線(xiàn)彼此連接，且柵電極被連接到第二電源，因此，至少相鄰的二個(gè)象素具有相同的柵電位。用來(lái)連接第一晶體管的各個(gè)柵電極的布線(xiàn)，被提供在象素部分內(nèi)。
本發(fā)明提供了一種具有象素部分的元件襯底，此象素部分包含多個(gè)象素，各個(gè)象素包含彼此串聯(lián)連接的第一晶體管和第二晶體管。象素部分包含沿一個(gè)方向延伸的第一布線(xiàn)、沿與第一布線(xiàn)相交的方向延伸的第二布線(xiàn)、以及第三布線(xiàn)。在相鄰象素之間，第一晶體管的各個(gè)柵電極由第四布線(xiàn)彼此連接在象素部分內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的元件襯底，第一晶體管與第二晶體管最好具有相同的導(dǎo)電性。第一晶體管的溝道長(zhǎng)度最好大于其溝道寬度，且第二晶體管的溝道長(zhǎng)度最好等于或小于其溝道寬度。此外，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度對(duì)溝道寬度的比率最好為5或以上。
本發(fā)明中的發(fā)光器件是一種利用其光發(fā)射可由電流或電壓控制的發(fā)光元件來(lái)顯示數(shù)據(jù)的器件，更優(yōu)選的是借助于組合諸如晶體管之類(lèi)的有源元件和發(fā)光元件而構(gòu)成的器件。而且，本發(fā)明的發(fā)光器件包括平板以及其中包括控制器的IC等被安裝在平板上的模塊。此外，本發(fā)明涉及到一種元件襯底，它是發(fā)光器件制造步驟中完成平板之前的一種模式，且此元件襯底包含多個(gè)象素，各個(gè)象素具有用來(lái)將電流饋送到發(fā)光元件的供應(yīng)系統(tǒng)。
本發(fā)明的發(fā)光元件典型為由有機(jī)材料或元機(jī)材料組成的產(chǎn)生電致發(fā)光的元件，即產(chǎn)生熒光或磷光的元件。此發(fā)光元件還包括產(chǎn)生冷光的元件，并可以包括由產(chǎn)生電致變色的材料組成的發(fā)光二極管或發(fā)光元件。此發(fā)光元件還包括用于FED(場(chǎng)發(fā)射顯示器)的電子源元件。
OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)是一種發(fā)光元件，且包括陽(yáng)極、陰極、以及包含當(dāng)施加電場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生電致發(fā)光的電致發(fā)光材料的層(以下成為電致發(fā)光層)。此電致發(fā)光層被插入在陽(yáng)極與陰極之間，并由單層或多層組成，可以包含無(wú)機(jī)化合物。電致發(fā)光層中的發(fā)光包括當(dāng)激發(fā)的單重態(tài)返回到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的發(fā)光(熒光)以及當(dāng)激發(fā)的三重態(tài)返回到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的發(fā)光(磷光)。


圖1是電路圖，示出了是為本發(fā)明實(shí)施方案模式的象素構(gòu)造。
圖2是電路圖，示出了是為本發(fā)明實(shí)施方案模式的象素構(gòu)造。
圖3是是為本發(fā)明實(shí)施方案模式的外部電路和平板的示意圖。
圖4示出了信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)造例子。
圖5示出了是為本發(fā)明實(shí)施方案模式的象素構(gòu)造的細(xì)節(jié)。
圖6A-6D示出了其中應(yīng)用了本發(fā)明的電子裝置的例子。
圖7示出了常規(guī)技術(shù)。
圖8示出了是為本發(fā)明實(shí)施方案模式的象素部分的構(gòu)造。
圖9A和9B是剖面圖，示出了本發(fā)明的象素的例子。
圖10A和10B示出了本發(fā)明發(fā)光器件的工作時(shí)刻的例子。
圖11是剖面圖，示出了對(duì)應(yīng)于圖5的象素構(gòu)造。
圖12A和12B示出了本發(fā)明模塊的一種模式。
具體實(shí)施例方式圖1示出了本發(fā)明發(fā)光器件的象素的實(shí)施方案模式。圖1所示的象素包含發(fā)光元件104、用作用來(lái)控制視頻信號(hào)到象素的輸入的開(kāi)關(guān)元件的晶體管(開(kāi)關(guān)晶體管)101、用來(lái)控制發(fā)光元件104中流動(dòng)的電流量的驅(qū)動(dòng)晶體管102、以及用來(lái)控制對(duì)發(fā)光元件104的電流供應(yīng)的電流控制晶體管103。此外，可以在象素中提供用來(lái)儲(chǔ)存視頻信號(hào)電位的電容器105。
此處來(lái)解釋圖1中驅(qū)動(dòng)晶體管102的符號(hào)。此符號(hào)表示二個(gè)接觸點(diǎn)被形成在柵電極處的不同于典型連接的晶體管。因此，用此符號(hào)來(lái)特別表示驅(qū)動(dòng)晶體管102。亦即，柵電極的一端及其另一端被連接到布線(xiàn)。在此構(gòu)造中，柵電極用作部分布線(xiàn)。
驅(qū)動(dòng)晶體管102和電流控制晶體管103具有相同的導(dǎo)電性。在此實(shí)施方案模式中，驅(qū)動(dòng)晶體管102工作于飽和區(qū)，而電流控制晶體管103工作于線(xiàn)性區(qū)。
驅(qū)動(dòng)晶體管102的溝道長(zhǎng)度L可以大于其溝道寬度W，而電流控制晶體管103的溝道長(zhǎng)度L可以等于或小于其溝道寬度W。驅(qū)動(dòng)晶體管102的L對(duì)W比率為5或以上則更優(yōu)選。
要指出的是，增強(qiáng)型晶體管或耗盡型晶體管都可以被用作驅(qū)動(dòng)晶體管102。
此外，N型晶體管或P型晶體管都可以被用作開(kāi)關(guān)晶體管101。
開(kāi)關(guān)晶體管101的柵被連接到掃描線(xiàn)Gj(j＝1到y(tǒng))。開(kāi)關(guān)晶體管101的源或漏被連接到信號(hào)線(xiàn)Si(i＝1到x)，而源或漏中的另一個(gè)被連接到電流控制晶體管103的柵。驅(qū)動(dòng)晶體管102的柵被連接到第二電源線(xiàn)Wi(i＝1到x)。
根據(jù)此實(shí)施方案模式，驅(qū)動(dòng)晶體管被連接成在柵電極與布線(xiàn)之間具有二個(gè)接觸點(diǎn)，并用柵電極作為部分布線(xiàn)。因此，減小了同一個(gè)層上第二電源線(xiàn)Wi(i＝1到x)與信號(hào)線(xiàn)Si(i＝1到x)或第一電源線(xiàn)平行排列處的面積。具有上述連接的晶體管減少了布線(xiàn)之間由制造步驟中的塵埃等造成的短路的發(fā)生。
驅(qū)動(dòng)晶體管102和電流控制晶體管103各被連接到第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)和發(fā)光元件104，致使饋?zhàn)缘谝浑娫淳€(xiàn)Vi(i＝1到x)的電流以驅(qū)動(dòng)晶體管102和電流控制晶體管103的漏電流的形式被饋送到發(fā)光元件104。在此實(shí)施方案模式中，電流控制晶體管103的源被連接到第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)，且驅(qū)動(dòng)晶體管102的漏被連接到發(fā)光元件104的象素電極。
要指出的是，驅(qū)動(dòng)晶體管102的源可以被連接到第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)，且電流控制晶體管103的漏可以被連接到發(fā)光元件104的象素電極。
發(fā)光元件104包含陽(yáng)極、陰極、以及插入在陽(yáng)極與陰極之間的電致發(fā)光層。如圖1所示，當(dāng)發(fā)光元件104的陽(yáng)極被連接到驅(qū)動(dòng)晶體管102時(shí)，陽(yáng)極是象素電極，而陰極是反電極。發(fā)光元件104的反電極和第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)具有電位差，致使正向偏置電流被饋送到發(fā)光元件104。
電容器105二個(gè)電極之一被連接到第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)，而另一電極被連接到電流控制晶體管103的柵。電容器105被提供來(lái)儲(chǔ)存開(kāi)關(guān)晶體管101不被選擇(關(guān)斷狀態(tài))時(shí)電容器105二個(gè)電極之間的電位差。
要指出的是，雖然圖1示出了電容器105被提供在第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)與電流控制晶體管103的柵之間的構(gòu)造，但本發(fā)明不局限于此。電容器105可以被提供在第二電源線(xiàn)Wi(i＝1到x)與電流控制晶體管103的柵之間，或可以省略電容器105。
在圖1中，各個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管102和電流控制晶體管103是P型晶體管，且驅(qū)動(dòng)晶體管102的漏被連接到發(fā)光元件104的陽(yáng)極。同時(shí)，在各驅(qū)動(dòng)晶體管102和電流控制晶體管103是N型晶體管的情況下，驅(qū)動(dòng)晶體管102的源被連接到發(fā)光元件104的陰極。在此情況下，發(fā)光元件104的陰極是象素電極，而其陽(yáng)極是反電極。
接著來(lái)描述圖1所示象素的驅(qū)動(dòng)方法。圖1所示象素的工作可以被分成寫(xiě)入周期和數(shù)據(jù)保持周期。首先，當(dāng)在寫(xiě)入周期中掃描線(xiàn)Gj(j＝1到y(tǒng))被選擇時(shí)，其柵連接到第一掃描線(xiàn)Gj(j＝1到y(tǒng))的開(kāi)關(guān)晶體管101被開(kāi)通。然后，輸入到信號(hào)線(xiàn)Si(i＝1到x)的視頻信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管101被輸入到電流控制晶體管103的柵。注意，由于驅(qū)動(dòng)晶體管102的柵被連接到第二電源線(xiàn)Wi(i＝1到x)，故驅(qū)動(dòng)晶體管102始終處于開(kāi)通狀態(tài)。
當(dāng)電流控制晶體管103被視頻信號(hào)開(kāi)通時(shí)，電流通過(guò)第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)被饋送到發(fā)光元件104。此時(shí)電流控制晶體管103工作于線(xiàn)性區(qū)，因此，發(fā)光元件104中流動(dòng)的電流由工作于飽和區(qū)的驅(qū)動(dòng)晶體管102和發(fā)光元件104的V-I特性確定。發(fā)光元件104以對(duì)應(yīng)于饋送的電流量的亮度而發(fā)光。
當(dāng)電流控制晶體管103被視頻信號(hào)關(guān)斷時(shí)，沒(méi)有電流被饋送到發(fā)光元件104，發(fā)光元件104因而不發(fā)光。
在數(shù)據(jù)保持周期中，借助于控制掃描線(xiàn)Gj(j＝1到y(tǒng))的電位，開(kāi)關(guān)晶體管101被關(guān)斷，在寫(xiě)入周期中已經(jīng)寫(xiě)入的視頻信號(hào)的電位從而被儲(chǔ)存。在寫(xiě)入周期中，當(dāng)電流控制晶體管103被開(kāi)通時(shí)，視頻信號(hào)的電位被儲(chǔ)存在電容器105中，因此，電流被繼續(xù)饋送到發(fā)光元件104。同時(shí)，當(dāng)電流控制晶體管103在寫(xiě)入周期中被關(guān)斷時(shí)，視頻信號(hào)的電位被儲(chǔ)存在電容器105中，因此，沒(méi)有電流被饋送到發(fā)光元件104。
本發(fā)明的元件襯底相當(dāng)于在本發(fā)明的發(fā)光器件的制造步驟中完成發(fā)光元件之前的模式。
用于本發(fā)明的發(fā)光器件的晶體管可以是采用單晶硅或SOI襯底的晶體管、采用多晶硅或非晶硅的薄膜晶體管、或采用有機(jī)半導(dǎo)體或碳納米管的晶體管。此外，提供在本發(fā)明發(fā)光器件的象素中的晶體管可以是單柵晶體管、雙柵晶體管、或具有二個(gè)以上柵電極的多柵晶體管。
根據(jù)上述構(gòu)造，由于電流控制晶體管103工作于線(xiàn)性區(qū)，故其源與漏之間的電壓Vds小，且電流控制晶體管103的柵與漏之間的電壓Vgs的小的變化不影響發(fā)光元件104中流動(dòng)的電流。發(fā)光元件104中流動(dòng)的電流由工作于飽和區(qū)的驅(qū)動(dòng)晶體管102確定。因此，能夠防止發(fā)光元件104中流動(dòng)的電流發(fā)生變化，而無(wú)須增大提供在電流控制晶體管103的柵與源之間的電容器105的電容，或無(wú)須減小開(kāi)關(guān)晶體管101的關(guān)態(tài)電流。而且，電流控制晶體管103的柵上的寄生電容不影響發(fā)光元件104中流動(dòng)的電流。結(jié)果，減少了變化的原因，并能夠提高圖象質(zhì)量。
此實(shí)施方案模式所述的是本發(fā)明發(fā)光器件的一種不同于圖1所示的象素構(gòu)造。
圖2所示的象素包含發(fā)光元件204、開(kāi)關(guān)晶體管201、驅(qū)動(dòng)晶體管202、電流控制晶體管203、以及用來(lái)強(qiáng)迫關(guān)斷電流控制晶體管203的晶體管(擦除晶體管)206。此外，可以在象素中提供電容器205。
驅(qū)動(dòng)晶體管202和電流控制晶體管203具有相同的導(dǎo)電性。在本發(fā)明中，驅(qū)動(dòng)晶體管202工作于飽和區(qū)，而電流控制晶體管203工作于線(xiàn)性區(qū)。
驅(qū)動(dòng)晶體管202的溝道長(zhǎng)度L可以大于其溝道寬度W，而電流控制晶體管203的溝道長(zhǎng)度L可以等于或小于其溝道寬度W。驅(qū)動(dòng)晶體管202的L對(duì)W比率最好為5或以上。
要指出的是，增強(qiáng)型晶體管或耗盡型晶體管都可以被用作驅(qū)動(dòng)晶體管202。此外，N型晶體管或P型晶體管都可以被用作開(kāi)關(guān)晶體管201和擦除晶體管206。
開(kāi)關(guān)晶體管201的柵被連接到第一掃描線(xiàn)Gaj(j＝1到y(tǒng))。開(kāi)關(guān)晶體管201的源或漏被連接到信號(hào)線(xiàn)Si(i＝1到x)，而源或漏中的另一個(gè)被連接到電流控制晶體管203的柵。擦除晶體管206的柵被連接到第二掃描線(xiàn)Gej(j＝1到y(tǒng))。擦除晶體管206的源或漏之一被連接到第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)，而另一被連接到電流控制晶體管203的柵。驅(qū)動(dòng)晶體管202的柵被連接到第二電源線(xiàn)Wi(i＝1到x)。
根據(jù)此實(shí)施方案模式，驅(qū)動(dòng)晶體管202被連接成在柵電極與布線(xiàn)之間具有二個(gè)接觸點(diǎn)，并用柵電極作為部分布線(xiàn)。因此，減小了同一個(gè)層上第二電源線(xiàn)Wi(i＝1到x)與信號(hào)線(xiàn)Si(i＝1到x)或第一電源線(xiàn)平行排列處的面積。具有上述連接的晶體管減少了布線(xiàn)之間由制造步驟中的塵埃等造成的短路危險(xiǎn)。
驅(qū)動(dòng)晶體管202和電流控制晶體管203各被連接到第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)和發(fā)光元件104，致使來(lái)自第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)的電流以驅(qū)動(dòng)晶體管202和電流控制晶體管203的漏電流的形式被饋送到發(fā)光元件204。在此實(shí)施方案模式中，電流控制晶體管203的源被連接到第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)，且驅(qū)動(dòng)晶體管202的漏被連接到發(fā)光元件204的象素電極。
要指出的是，驅(qū)動(dòng)晶體管202的源可以被連接到第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)，且電流控制晶體管203的漏可以被連接到發(fā)光元件204的象素電極。
發(fā)光元件204包含陽(yáng)極、陰極、以及插入在陽(yáng)極與陰極之間的電致發(fā)光層。如圖2所示，當(dāng)發(fā)光元件204的陽(yáng)極被連接到驅(qū)動(dòng)晶體管202時(shí)，陽(yáng)極是象素電極，而陰極是反電極。發(fā)光元件204的反電極和第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)具有電位差，致使正向偏置電流被饋送到發(fā)光元件204。
電容器205二個(gè)電極之一被連接到第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)，而另一電極被連接到電流控制晶體管203的柵。
電容器205被提供來(lái)儲(chǔ)存開(kāi)關(guān)晶體管201不被選擇(關(guān)斷狀態(tài))時(shí)電容器205二個(gè)電極之間的電位差。要指出的是，雖然圖2示出了電容器205被提供在第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)與電流控制晶體管203的柵之間的構(gòu)造，但本發(fā)明不局限于此。電容器205可以被提供在第二電源線(xiàn)Wi(i＝1到x)與電流控制晶體管203的柵之間，或可以省略電容器205。
在圖2中，各個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管202和電流控制晶體管203是P型晶體管，且驅(qū)動(dòng)晶體管202的漏被連接到發(fā)光元件204的陽(yáng)極。同時(shí)，在各驅(qū)動(dòng)晶體管202和電流控制晶體管203是N型晶體管的情況下，驅(qū)動(dòng)晶體管202的源被連接到發(fā)光元件204的陰極。在此情況下，發(fā)光元件204的陰極是象素電極，而其陽(yáng)極是反電極。
圖2所示象素的工作可以被分成寫(xiě)入周期、數(shù)據(jù)保持周期、以及擦除周期。在寫(xiě)入周期和數(shù)據(jù)保持周期中，開(kāi)關(guān)晶體管201、驅(qū)動(dòng)晶體管202、以及電流控制晶體管203的工作與圖1所示的相同。
在擦除周期中，第二掃描線(xiàn)Gej(j＝1到y(tǒng))被選擇來(lái)開(kāi)通擦除晶體管206，第一電源線(xiàn)Vi(i＝1到x)的電位于是通過(guò)擦除晶體管206被饋送到電流控制晶體管203的柵。因此，電流控制晶體管203被關(guān)斷，從而能夠強(qiáng)迫發(fā)光元件204進(jìn)入不被供應(yīng)電流的狀態(tài)。

本實(shí)施方案模式所述的是具有薄膜晶體管(TFT)驅(qū)動(dòng)的有源矩陣象素的發(fā)光器件的構(gòu)造和驅(qū)動(dòng)。
圖3是外部電路的方框圖和平板的示意圖。圖3所示的有源矩陣顯示器件包含外部電路3004和平板3010。外部電路3004包含A/D轉(zhuǎn)換單元3001、電源單元3002、以及信號(hào)發(fā)生單元3003。A/D轉(zhuǎn)換單元3001將以模擬信號(hào)形式輸入的圖象數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)(視頻信號(hào))，并將其饋送到信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3006。電源單元3002從電池或電源插座供應(yīng)的功率產(chǎn)生具有預(yù)定電壓的功率，并將產(chǎn)生的功率饋送到信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3006、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3007、發(fā)光元件3011、信號(hào)發(fā)生單元3003等。功率、圖象信號(hào)、同步信號(hào)等被輸入到信號(hào)發(fā)生單元3003。信號(hào)發(fā)生單元3003轉(zhuǎn)換各種信號(hào)，并產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)等，用來(lái)驅(qū)動(dòng)信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3006和掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3007。
來(lái)自外部電路3004的信號(hào)和功率，通過(guò)FPC從平板3010中的FPC連接部分3005被輸入到內(nèi)部電路等。
平板3010包含安裝FPC連接部分3005、內(nèi)部電路、以及發(fā)光元件3011的襯底3008。內(nèi)部電路包含信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3006、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3007、以及象素部分3009。雖然在圖3中采用了實(shí)施方案模式1所述的象素，但本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案模式所述的任何一種象素構(gòu)造都可以被用于象素部分3009。
象素部分3009被排列在襯底3008的中心，而信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3006和掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3007被排列在象素部分3009外圍。發(fā)光元件3011和發(fā)光元件3011的反電極被形成在象素部分3009的整個(gè)表面上。
圖4是方框圖，更詳細(xì)地示出了信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3006。信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3006包含包括多級(jí)D觸發(fā)器4001的移位寄存器4002、數(shù)據(jù)鎖存電路4003、鎖存電路4004、電平移位器4005、緩沖器4006等。此處假設(shè)時(shí)鐘信號(hào)(S-CK)、倒相時(shí)鐘信號(hào)(S-CKB)、起始脈沖(S-SP)、視頻信號(hào)(DATA)、以及鎖存脈沖(LatchPulse)被輸入到信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3006。
首先，根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)、倒相時(shí)鐘信號(hào)、以及起始脈沖的時(shí)刻，取樣脈沖被相繼從移位寄存器4002輸出。此取樣脈沖被輸入到數(shù)據(jù)鎖存電路4003，并根據(jù)此時(shí)刻，視頻信號(hào)被接受從而被儲(chǔ)存。此操作從第一列被相繼執(zhí)行。
當(dāng)在末級(jí)數(shù)據(jù)鎖存電路4003中完成視頻信號(hào)的儲(chǔ)存時(shí)，鎖存脈沖在水平返回周期中被輸入，且儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)鎖存電路4003中的視頻信號(hào)被立即傳輸?shù)芥i存電路4004。然后，在移位寄存器4005中被電平移位，并在被立即全部輸出到信號(hào)線(xiàn)S1-Sn之前，在緩沖器4006中被調(diào)節(jié)。此時(shí)，H電平(高電平)或L電平(低電平)信號(hào)被輸入到由掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3007選擇的行中的各個(gè)象素，從而控制發(fā)光元件3011的發(fā)光或不發(fā)光。
雖然本實(shí)施方案模式所示的有源矩陣顯示器件包含各自獨(dú)立制作的平板3010和外部電路3004，但也可以被集成制作在同一個(gè)襯底上。雖然發(fā)光元件被用于本實(shí)施方案模式的顯示器件中，但也可以采用本實(shí)施方案模式之外的顯示元件。此外，不一定要在信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3006中提供電平移位器4005和緩沖器4006。
本實(shí)施方案模式所述的是參照附圖的本發(fā)明發(fā)光器件的一種模式。
圖8示出了本發(fā)明的元件襯底的構(gòu)造，其中，象素部分3009、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3007、信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3006、以及FPC連接部分(外部輸入端子)3005，被排列在襯底3008上。如實(shí)施方案模式1和2所述，在象素部分3009中，多個(gè)各包括以TFT為典型的晶體管的象素3000和連接到此晶體管的象素電極3013，被提供和排列成矩陣。
根據(jù)象素電極3013的排列來(lái)形成發(fā)光元件，從而完成發(fā)光元件。
在象素部分3009中，第一掃描線(xiàn)5004和第二掃描線(xiàn)5003被平行排列，而用來(lái)傳送視頻信號(hào)的信號(hào)線(xiàn)5001和用來(lái)將電功率饋送到發(fā)光元件的第一電源線(xiàn)5002，沿與第一和第二掃描線(xiàn)5004和5003相交的方向被排列。至于第二電源線(xiàn)5011，驅(qū)動(dòng)晶體管被連接成在柵電極與布線(xiàn)之間具有二個(gè)接觸點(diǎn)，并用柵電極作為部分布線(xiàn)。因此，減小了同一個(gè)層上第二電源線(xiàn)5011與信號(hào)線(xiàn)5001和第一電源線(xiàn)5002平行排列處的面積。
通常，根據(jù)象素?cái)?shù)目的增加，另一層上的柵電極與布線(xiàn)之間的接觸點(diǎn)的數(shù)目被增加，導(dǎo)致另一層上的柵電極與布線(xiàn)之間的接觸缺陷增加以及線(xiàn)形缺陷增加。但在本實(shí)施方案模式中，為向第二電源線(xiàn)5011饋送功率而提供了布線(xiàn)3012，且第二電源線(xiàn)5011借此被彼此連接在相對(duì)側(cè)上，并通過(guò)此相對(duì)側(cè)將來(lái)自象素部分3009外部的功率饋送到象素部分3009中的第二電源線(xiàn)5011，導(dǎo)致缺陷減少。借助于如上所述從二側(cè)饋送功率，在僅僅在每列的一個(gè)點(diǎn)處具有接觸缺陷的情況下，不出現(xiàn)線(xiàn)形缺陷，從而能夠大幅度減少線(xiàn)形缺陷的出現(xiàn)。
圖5示出了象素構(gòu)造的細(xì)節(jié)，其中提供了視頻信號(hào)線(xiàn)5001、第一電源線(xiàn)5002、第二電源線(xiàn)5011、以及排列在被第一掃描線(xiàn)5004和第二掃描線(xiàn)5003環(huán)繞的區(qū)域中的TFT。
在本實(shí)施方案模式中，視頻信號(hào)線(xiàn)5001、第一電源線(xiàn)5002、以及第二電源線(xiàn)5011被形成在同一個(gè)導(dǎo)電膜上，而第一掃描線(xiàn)5004和第二掃描線(xiàn)5003被形成在同一個(gè)導(dǎo)電膜上。參考號(hào)5005表示開(kāi)關(guān)晶體管，且部分第一掃描線(xiàn)5004用作其柵電極。根據(jù)此構(gòu)造，能夠減小同一層上平行排列布線(xiàn)處的面積。
參考號(hào)5006表示擦除晶體管，部分第二掃描線(xiàn)5003用作其柵電極。參考號(hào)5007對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)晶體管，而5008對(duì)應(yīng)于電流控制晶體管。驅(qū)動(dòng)晶體管5007具有彎曲的有源層，致使其溝道長(zhǎng)度L/溝道寬度W大于電流控制晶體管5008的溝道長(zhǎng)度L/溝道寬度W。參考號(hào)5009對(duì)應(yīng)于在與電致發(fā)光層或陰極(二者都未示出)重疊的區(qū)域(發(fā)光區(qū))中發(fā)光的象素電極。
圖11是沿其中半導(dǎo)體層10-13被形成在襯底3008上的圖5的A-A’線(xiàn)所截取的垂直剖面圖。各個(gè)半導(dǎo)體層最好被夾在諸如氮化硅膜和氮氧化硅膜之類(lèi)的具有高氣體勢(shì)壘特性的無(wú)機(jī)絕緣膜之間。頂柵晶體管被用于本實(shí)施方案模式中，但也可以采用底柵晶體管。驅(qū)動(dòng)晶體管的柵電極5010被連接到布線(xiàn)3012，以第一層間絕緣膜15插入其間。象素電極5009被連接到布線(xiàn)16，以第二層間絕緣膜17插入其間。
如本實(shí)施方案模式所述，驅(qū)動(dòng)晶體管被連接成在柵電極與布線(xiàn)之間具有二個(gè)接觸點(diǎn)，并用柵電極作為部分布線(xiàn)，從而減小了同一層上第二電源線(xiàn)與信號(hào)線(xiàn)和第一電源線(xiàn)平行排列處的面積。這導(dǎo)致減少了由相鄰象素中布線(xiàn)之間的短路所造成的故障的出現(xiàn)。例如在其上形成信號(hào)線(xiàn)或電源線(xiàn)的層的步驟之前和之后由塵埃所引起的布線(xiàn)之間的短路的出現(xiàn)。
本發(fā)明的俯視平面圖僅僅是實(shí)施方案例子，本發(fā)明不局限于此。

本實(shí)施方案所述的是象素的剖面結(jié)構(gòu)。圖9A是象素的剖面圖，其中，驅(qū)動(dòng)晶體管9021是P型晶體管，且從發(fā)光元件9022發(fā)射的光被傳輸?shù)疥?yáng)極9023側(cè)。
在圖9A中，發(fā)光元件9022的陽(yáng)極9023被電連接到驅(qū)動(dòng)晶體管9021，且電致發(fā)光層9024和陰極9025按此順序被層疊在陽(yáng)極9023上。熟知的材料可以被用于陰極9025，只要此材料是功函數(shù)低的光反射導(dǎo)電膜即可。例如，最好用Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等。電致發(fā)光層9024可以由單層或多層組成。在由多層構(gòu)成的情況下，空穴注入層、空穴輸運(yùn)層、發(fā)光層、電子輸運(yùn)層、以及電子注入層按此順序被層疊在陽(yáng)極9023上。要指出的是，不一定要提供所有的這些層。陽(yáng)極9023可以由諸如ITO和摻有2-20％的氧化鋅(ZnO)的氧化銦導(dǎo)電膜之類(lèi)的透光的透明導(dǎo)電膜組成。
陽(yáng)極9023、電致發(fā)光層9024、以及陰極9025的重疊區(qū)域相當(dāng)于發(fā)光元件9022。在圖9A所示象素的情況下，如空心箭頭所示，從發(fā)光元件9022發(fā)射的光被傳輸?shù)疥?yáng)極9023側(cè)。
圖9B是象素的剖面圖，其中，驅(qū)動(dòng)晶體管9001是N型晶體管，且從發(fā)光元件9002發(fā)射的光被傳輸?shù)疥?yáng)極9005側(cè)。在圖9B中，發(fā)光元件9002的陰極9003被電連接到驅(qū)動(dòng)晶體管9001，且電致發(fā)光層9004和陽(yáng)極9005按此順序被層疊在陰極9003上。熟知的材料可以被用于陰極9003，只要此材料是功函數(shù)低的光反射導(dǎo)電膜即可。例如，最好用Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等。電致發(fā)光層9004可以由單層或多層組成。在由多層構(gòu)成時(shí)，電子注入層、電子輸運(yùn)層、發(fā)光層、空穴輸運(yùn)層、以及空穴注入層按此順序被層疊在陰極9003上，要指出的是，不一定要提供所有的這些層。陽(yáng)極9005可以由諸如ITO和摻有2-20％的氧化鋅(ZnO)的氧化銦透明導(dǎo)電膜之類(lèi)的透光的透明導(dǎo)電膜組成。
陰極9003、電致發(fā)光層9004、以及陽(yáng)極9005的重疊區(qū)域相當(dāng)于發(fā)光元件9002。在圖9B所示象素的情況下，如空心箭頭所示，從發(fā)光元件9002發(fā)射的光被傳輸?shù)疥?yáng)極9005側(cè)。
要指出的是，雖然在本實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)晶體管被電連接到發(fā)光元件，但電流控制晶體管可以被插入在驅(qū)動(dòng)晶體管與發(fā)光元件之間。

參照?qǐng)D10A和10B所述的是采用本發(fā)明象素構(gòu)造的驅(qū)動(dòng)時(shí)刻的例子。
圖10A示出了采用數(shù)字時(shí)間灰度方法來(lái)顯示4位灰度的例子。保持周期Ts1-Ts4的時(shí)間長(zhǎng)度的比率被設(shè)定為T(mén)s1∶Ts2∶Ts3∶Ts4＝23∶22∶21∶20＝8∶4∶2∶1。
接著描述操作。首先，在寫(xiě)入周期Tb1中，從第一行相繼選擇第一掃描線(xiàn)，從而開(kāi)通開(kāi)關(guān)晶體管。接著，視頻信號(hào)從信號(hào)線(xiàn)被輸入到各個(gè)象素，根據(jù)視頻信號(hào)的電位而控制各個(gè)象素的發(fā)光或不發(fā)光。一旦在行中完成了視頻信號(hào)的寫(xiě)入，此行就立即進(jìn)行到數(shù)據(jù)保持周期Ts1。相同的操作一直進(jìn)行到最后行，于是完成了周期Ta1。隨后，從其中已經(jīng)完成了數(shù)據(jù)保持周期Ts1的行相繼開(kāi)始寫(xiě)入周期Tb2。
在具有短于寫(xiě)入周期的數(shù)據(jù)保持周期的子幀周期(此處對(duì)應(yīng)于第四子幀周期)中，擦除晶體管2102被提供成下一個(gè)寫(xiě)入周期在數(shù)據(jù)保持周期之后不立即開(kāi)始。在擦除周期中，使發(fā)光元件處于不發(fā)射的狀態(tài)。
此處作為例子的是顯示具有4位灰度的圖象，但位和灰度的數(shù)目不局限于此。此外，不一定要按順序從Ts1到Ts4執(zhí)行光發(fā)射。也可以隨機(jī)執(zhí)行，或被分成多個(gè)周期。
圖10B示出了寫(xiě)入脈沖和擦除脈沖的例子。擦除脈沖可以每行被輸入，并如擦除脈沖1所示在擦除周期中由電容器之類(lèi)儲(chǔ)存，或如擦除脈沖2所示，H電平可以在擦除周期中被保持輸入。圖10B所示的脈沖是N型晶體管被用作開(kāi)關(guān)晶體管和擦除晶體管情況下的例子。在P型晶體管被用作開(kāi)關(guān)晶體管和擦除晶體管情況下，圖10B所示脈沖的H電平/L電平被反轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的發(fā)光器件能夠被用于各種電子裝置的顯示部分。特別是本發(fā)明的發(fā)光器件可以合乎需要地被用于要求低功耗的移動(dòng)裝置。
圖12A和12B示出了在裝配連接到外部電路的連接布線(xiàn)之后的根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件。圖12A是俯視平面圖，其中，象素部分1202、信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1201、以及掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1203被形成在第二襯底1204上。用實(shí)施方案模式1-6來(lái)形成這些電路。第二襯底1204被密封材料1205面對(duì)第一襯底1210固定。玻璃襯底(通稱(chēng)為非堿襯底，包含鋁硅酸鹽玻璃或鋇硼硅酸鹽玻璃)被典型地用作這些襯底，也可以采用其他塑料襯底。在采用塑料襯底的情況下，硬涂層最好被淀積在塑料襯底的表面上，或氣體勢(shì)壘層最好被形成在其上，以便防止吸收水汽。
圖12B是沿圖12中A-A’線(xiàn)截取的示意垂直剖面圖，其中，象素部分1202和信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1201被形成在第一襯底1210上。在本實(shí)施方案模式中，用N型晶體管1223和P型晶體管1224來(lái)構(gòu)成信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1201，但也可以?xún)H僅用N型晶體管或P型晶體管來(lái)構(gòu)成。此外，雖然所有的電路元件和象素部分1202可以被集成制作，但僅僅諸如移位寄存器之類(lèi)的信號(hào)選擇電路可以被集成制作，而其它可以用外部IC芯片來(lái)安裝。
象素部分1202包含開(kāi)關(guān)晶體管1211和驅(qū)動(dòng)晶體管1212，而其它的晶體管在圖12A和12B中被省略。但實(shí)施方案模式1-6所示的晶體管被排列在象素部分1202中。
連接到驅(qū)動(dòng)晶體管1212的發(fā)光元件1218，由第一電極1213、第二電極1216、以及包含有機(jī)化合物且插入其間的發(fā)光層1215構(gòu)成。發(fā)光元件1218被形成在晶體管上，以層間絕緣膜插入其間。當(dāng)透光電極被用于發(fā)光元件1218的第一電極1213或第二電極1216時(shí)，發(fā)光器件能夠?qū)⒐獍l(fā)射到第一襯底1210側(cè)或第二襯底1204側(cè)。而且，當(dāng)透光電極被用于二個(gè)電極時(shí)，發(fā)光器件能夠?qū)l(fā)光元件的光發(fā)射到二側(cè)，亦即能夠?qū)崿F(xiàn)雙側(cè)發(fā)射的顯示器件。
鈍化層1208被形成在發(fā)光元件1218上，且第二襯底1204被密封樹(shù)脂1230固定其上。為了更牢固的密封，可以在襯底外圍用密封材料1205形成密封圖形。在對(duì)外部電路的連接部分中，連接布線(xiàn)1228被從驅(qū)動(dòng)電路側(cè)引出，并在第一襯底1210端部處用各向異性導(dǎo)電材料固定到柔性印刷電路(FPC 1209)。以這種方式來(lái)提供模塊。
其中安裝了這種模塊的電子裝置包括便攜式信息終端(移動(dòng)電話(huà)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、便攜式游戲機(jī)、電子記事本等)、攝象機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、風(fēng)鏡式顯示器、顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)等。圖6A-6D示出了這些電子裝置的具體例子。
圖6A示出了一種監(jiān)視器件，它包括機(jī)箱6001、聲音輸出部分6002、顯示部分6003等。本發(fā)明的模塊能夠被安裝作為顯示部分6003以完成此監(jiān)視器件。此監(jiān)視器件包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、電視廣播接收、廣告顯示器之類(lèi)的所有信息顯示器件。
圖6B示出了一種移動(dòng)計(jì)算機(jī)，它包括主體6101、光筆6102、顯示部分6103、操作按鈕6104、外部接口6105等。本發(fā)明的模塊能夠被安裝作為顯示部分6103以完成此移動(dòng)計(jì)算機(jī)。
圖6C示出了一種游戲機(jī)，它包括主體6201、顯示部分6202、操作按鈕6203等。本發(fā)明的模塊能夠被安裝作為顯示部分6202以完成此游戲機(jī)。
圖6D示出了一種移動(dòng)電話(huà)，它包括主體6301、聲音輸出部分6302、聲音輸入部分6303、顯示部分6304、操作開(kāi)關(guān)6305、天線(xiàn)6306等。本發(fā)明的模塊能夠被安裝作為顯示部分6304以完成此移動(dòng)電話(huà)。
如上所述，本發(fā)明顯示器件的應(yīng)用范圍是如此的廣闊，以至于能夠被應(yīng)用于各種領(lǐng)域的電子裝置。
能夠防止發(fā)光元件中流動(dòng)的電流被改變，而無(wú)須增大提供在電流控制晶體管的柵與源之間的電容器的電容，或無(wú)須降低開(kāi)關(guān)晶體管的關(guān)態(tài)電流。而且，電流控制晶體管柵上的寄生電容不影響發(fā)光元件中流動(dòng)的電流。結(jié)果，減少了變化的原因，從而明顯地提高了圖象質(zhì)量。由于無(wú)須降低開(kāi)關(guān)晶體管的關(guān)態(tài)電流，故能夠簡(jiǎn)化晶體管的制造步驟，導(dǎo)致成本降低和成品率改善。
根據(jù)本發(fā)明，多個(gè)接觸點(diǎn)被形成在柵電極上，以便用柵作為部分布線(xiàn)，并利用另一布線(xiàn)層將柵電極連接成能夠減小同一層上布線(xiàn)被平行排列處的面積。具有這種布線(xiàn)結(jié)構(gòu)的晶體管導(dǎo)致制造步驟中由塵埃等造成的布線(xiàn)缺陷的出現(xiàn)減少。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件，它包含掃描線(xiàn)；與掃描線(xiàn)相交的信號(hào)線(xiàn)；第一至第n電源線(xiàn)；第一電源；第二電源；以及多個(gè)象素，其中該多個(gè)象素中的每個(gè)包含發(fā)光元件；電連接到第二電源的第一晶體管；以及電連接到信號(hào)線(xiàn)的第二晶體管；其中，第一電源、第一晶體管、第二晶體管、以及發(fā)光元件被串聯(lián)電連接，其中，第一晶體管的柵電極的第一區(qū)被電連接到第k電源線(xiàn)，其中，第一晶體管的柵電極的第二區(qū)被電連接到第(k+1)電源線(xiàn)，其中，n是自然數(shù)，且其中，k是小于n的自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其中，第一晶體管的溝道形成區(qū)和第二晶體管的溝道形成區(qū)具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光器件，其中，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度大于第一晶體管的溝道寬度，且第二晶體管的溝道長(zhǎng)度等于或小于第二晶體管的溝道寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)光器件，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度對(duì)溝道寬度的比率為5或以上。
5.一種發(fā)光器件，它包含掃描線(xiàn)；與掃描線(xiàn)相交的信號(hào)線(xiàn)；第一至第n電源線(xiàn)；第一電源；第二電源；以及多個(gè)象素，其中該多個(gè)象素中的每個(gè)包含發(fā)光元件；電連接到第二電源的第一晶體管；電連接到信號(hào)線(xiàn)的第二晶體管；以及電連接到第一電源并電連接到第二晶體管的柵電極的第三晶體管；其中，第一電源、第一晶體管、第二晶體管、以及發(fā)光元件被串聯(lián)電連接，其中，第一晶體管的柵電極的第一區(qū)被電連接到第k電源線(xiàn)，其中，第一晶體管的柵電極的第二區(qū)被電連接到第(k+1)電源線(xiàn)，其中，n是自然數(shù)，且其中，k是小于n的自然數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的發(fā)光器件，其中，第一晶體管的溝道形成區(qū)和第二晶體管的溝道形成區(qū)具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的發(fā)光器件，其中，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度大于第一晶體管的溝道寬度，且第二晶體管的溝道長(zhǎng)度等于或小于第二晶體管的溝道寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)光器件，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度對(duì)溝道寬度的比率為5或以上。
9.一種發(fā)光器件，它包含掃描線(xiàn)；與掃描線(xiàn)相交的信號(hào)線(xiàn)；第一至第n電源線(xiàn)；第一電源；以及多個(gè)象素，其中該多個(gè)象素中的每個(gè)包含發(fā)光元件；第一晶體管；以及電連接到信號(hào)線(xiàn)的第二晶體管；其中，第一電源、第一晶體管、第二晶體管、以及發(fā)光元件被串聯(lián)電連接，其中，第一晶體管的每個(gè)柵電極具有相同的電位，其中，第一晶體管的柵電極的第一區(qū)被電連接到第k電源線(xiàn)，其中，第一晶體管的柵電極的第二區(qū)被電連接到第(k+1)電源線(xiàn)，其中，n是自然數(shù)，且其中，k是小于n的自然數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)光器件，其中，第一晶體管的溝道形成區(qū)和第二晶體管的溝道形成區(qū)具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)光器件，其中，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度大于第一晶體管的溝道寬度，且第二晶體管的溝道長(zhǎng)度等于或小于第二晶體管的溝道寬度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的發(fā)光器件，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度對(duì)溝道寬度的比率為5或以上。
13.一種發(fā)光器件，它包含掃描線(xiàn)；與掃描線(xiàn)相交的信號(hào)線(xiàn)；第一至第n電源線(xiàn)；第一電源；第二電源；以及多個(gè)象素，其中該多個(gè)象素中的每個(gè)包含發(fā)光元件；用來(lái)控制發(fā)光元件中流動(dòng)的電流的電連接到第二電源的第一晶體管；以及用視頻信號(hào)來(lái)控制發(fā)光元件中流動(dòng)的電流的開(kāi)通/關(guān)斷的、電連接到信號(hào)線(xiàn)的第二晶體管；其中，第一電源、第一晶體管、第二晶體管、以及發(fā)光元件被串聯(lián)電連接，其中，第一晶體管的柵電極的第一區(qū)被電連接到第k電源線(xiàn)，其中，第一晶體管的柵電極的第二區(qū)被電連接到第(k+1)電源線(xiàn)，其中，n是自然數(shù)，且其中，k是小于n的自然數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的發(fā)光器件，其中，第一晶體管的溝道形成區(qū)和第二晶體管的溝道形成區(qū)具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的發(fā)光器件，其中，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度大于第一晶體管的溝道寬度，且第二晶體管的溝道長(zhǎng)度等于或小于第二晶體管的溝道寬度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)光器件，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度對(duì)溝道寬度的比率為5或以上。
17.一種發(fā)光器件，它包含掃描線(xiàn)；與掃描線(xiàn)相交的信號(hào)線(xiàn)；第一至第n電源線(xiàn)；第一電源；以及多個(gè)象素，其中該多個(gè)象素中的每個(gè)包含發(fā)光元件；用來(lái)控制發(fā)光元件中流動(dòng)的電流的第一晶體管；以及用視頻信號(hào)來(lái)控制發(fā)光元件中流動(dòng)的電流的開(kāi)通/關(guān)斷的、電連接到信號(hào)線(xiàn)的第二晶體管；其中，第一電源、第一晶體管、第二晶體管、以及發(fā)光元件被串聯(lián)電連接，其中，第一晶體管的每個(gè)柵電極具有相同的電位，其中，第一晶體管的柵電極的第一區(qū)被電連接到第k電源線(xiàn)，其中，第一晶體管的柵電極的第二區(qū)被電連接到第(k+1)電源線(xiàn)，其中，n是自然數(shù)，且其中，k是小于n的自然數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的發(fā)光器件，其中，第一晶體管的溝道形成區(qū)和第二晶體管的溝道形成區(qū)具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的發(fā)光器件，其中，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度大于第一晶體管的溝道寬度，且第二晶體管的溝道長(zhǎng)度等于或小于第二晶體管的溝道寬度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的發(fā)光器件，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度對(duì)溝道寬度的比率為5或以上。
21.一種半導(dǎo)體器件，它包含掃描線(xiàn)；與掃描線(xiàn)相交的信號(hào)線(xiàn)；第一至第n電源線(xiàn)；第一電源；第二電源；以及多個(gè)象素，其中該多個(gè)象素中的每個(gè)包含發(fā)光元件；電連接到第二電源的第一晶體管；以及電連接到信號(hào)線(xiàn)的第二晶體管；其中，第一電源、第一晶體管、第二晶體管、以及發(fā)光元件被串聯(lián)電連接，其中，第一晶體管的柵電極的第一區(qū)被電連接到第k電源線(xiàn)，其中，第一晶體管的柵電極的第二區(qū)被電連接到第(k+1)電源線(xiàn)，其中，n是自然數(shù)，且其中，k是小于n的自然數(shù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件，其中，第一晶體管的溝道形成區(qū)和第二晶體管的溝道形成區(qū)具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件，其中，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度大于第一晶體管的溝道寬度，且第二晶體管的溝道長(zhǎng)度等于或小于第二晶體管的溝道寬度。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的半導(dǎo)體器件，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度對(duì)溝道寬度的比率為5或以上。
25.一種半導(dǎo)體器件，它包含掃描線(xiàn)；與掃描線(xiàn)相交的信號(hào)線(xiàn)；第一至第n電源線(xiàn)；第一電源；第二電源；以及多個(gè)象素，其中該多個(gè)象素中的每個(gè)包含發(fā)光元件；電連接到第二電源的第一晶體管；電連接到信號(hào)線(xiàn)的第二晶體管；以及電連接到第一電源并電連接到第二晶體管的柵電極的第三晶體管；其中，第一電源、第一晶體管、第二晶體管、以及發(fā)光元件被串聯(lián)電連接，其中，第一晶體管的柵電極的第一區(qū)被電連接到第k電源線(xiàn)，其中，第一晶體管的柵電極的第二區(qū)被電連接到第(k+1)電源線(xiàn)，其中，n是自然數(shù)，且其中，k是小于n的自然數(shù)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的半導(dǎo)體器件，其中，第一晶體管的溝道形成區(qū)和第二晶體管的溝道形成區(qū)具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的半導(dǎo)體器件，其中，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度大于第一晶體管的溝道寬度，且第二晶體管的溝道長(zhǎng)度等于或小于第二晶體管的溝道寬度。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的半導(dǎo)體器件，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度對(duì)溝道寬度的比率為5或以上。
29.一種半導(dǎo)體器件，它包含掃描線(xiàn)；與掃描線(xiàn)相交的信號(hào)線(xiàn)；第一至第n電源線(xiàn)；第一電源；以及多個(gè)象素，其中該多個(gè)象素中的每個(gè)包含發(fā)光元件；第一晶體管；以及電連接到信號(hào)線(xiàn)的第二晶體管；其中，第一電源、第一晶體管、第二晶體管、以及發(fā)光元件被串聯(lián)電連接，其中，第一晶體管的每個(gè)柵電極具有相同的電位，其中，第一晶體管的柵電極的第一區(qū)被電連接到第k電源線(xiàn)，其中，第一晶體管的柵電極的第二區(qū)被電連接到第(k+1)電源線(xiàn)，其中，n是自然數(shù)，且其中，k是小于n的自然數(shù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的半導(dǎo)體器件，其中，第一晶體管的溝道形成區(qū)和第二晶體管的溝道形成區(qū)具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的半導(dǎo)體器件，其中，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度大于第一晶體管的溝道寬度，且第二晶體管的溝道長(zhǎng)度等于或小于第二晶體管的溝道寬度。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的半導(dǎo)體器件，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度對(duì)溝道寬度的比率為5或以上。
33.一種半導(dǎo)體器件，它包含掃描線(xiàn)；與掃描線(xiàn)相交的信號(hào)線(xiàn)；第一至第n電源線(xiàn)；第一電源；第二電源；以及多個(gè)象素，其中該多個(gè)象素中的每個(gè)包含發(fā)光元件；用來(lái)控制發(fā)光元件中流動(dòng)的電流的電連接到第二電源的第一晶體管；以及用視頻信號(hào)來(lái)控制發(fā)光元件中流動(dòng)的電流的開(kāi)通/關(guān)斷的電連接到信號(hào)線(xiàn)的第二晶體管；其中，第一電源、第一晶體管、第二晶體管、以及發(fā)光元件被串聯(lián)電連接，其中，第一晶體管的柵電極的第一區(qū)被電連接到第k電源線(xiàn)，其中，第一晶體管的柵電極的第二區(qū)被電連接到第(k+1)電源線(xiàn)，其中，n是自然數(shù)，且其中，k是小于n的自然數(shù)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的半導(dǎo)體器件，其中，第一晶體管的溝道形成區(qū)和第二晶體管的溝道形成區(qū)具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型。
35.根據(jù)權(quán)利要求33的半導(dǎo)體器件，其中，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度大于第一晶體管的溝道寬度，且第二晶體管的溝道長(zhǎng)度等于或小于第二晶體管的溝道寬度。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的半導(dǎo)體器件，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度對(duì)溝道寬度的比率為5或以上。
37.一種半導(dǎo)體器件，它包含掃描線(xiàn)；與掃描線(xiàn)相交的信號(hào)線(xiàn)；第一至第n電源線(xiàn)；第一電源；以及多個(gè)象素，其中該多個(gè)象素中的每個(gè)包含發(fā)光元件；用來(lái)控制發(fā)光元件中流動(dòng)的電流的第一晶體管；以及用視頻信號(hào)來(lái)控制發(fā)光元件中流動(dòng)的電流的開(kāi)通/關(guān)斷的、電連接到信號(hào)線(xiàn)的第二晶體管；其中，第一電源、第一晶體管、第二晶體管、以及發(fā)光元件被串聯(lián)電連接，其中，第一晶體管的每個(gè)柵電極具有相同的電位，其中，第一晶體管的柵電極的第一區(qū)被電連接到第k電源線(xiàn)，其中，第一晶體管的柵電極的第二區(qū)被電連接到第(k+1)電源線(xiàn)，其中，n是自然數(shù)，且其中，k是小于n的自然數(shù)。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的半導(dǎo)體器件，其中，第一晶體管的溝道形成區(qū)和第二晶體管的溝道形成區(qū)具有相同的導(dǎo)電類(lèi)型。
39.根據(jù)權(quán)利要求37的半導(dǎo)體器件，其中，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度大于第一晶體管的溝道寬度，且第二晶體管的溝道長(zhǎng)度等于或小于第二晶體管的溝道寬度。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的半導(dǎo)體器件，第一晶體管的溝道長(zhǎng)度對(duì)溝道寬度的比率為5或以上。
全文摘要
無(wú)須降低開(kāi)關(guān)晶體管的關(guān)態(tài)電流，就能夠使由驅(qū)動(dòng)晶體管特性變化所造成的象素之間發(fā)光元件的亮度變化更小和由布線(xiàn)數(shù)增加所造成的制造步驟風(fēng)險(xiǎn)更少。用于象素發(fā)光或不發(fā)光的視頻信號(hào)，通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管輸入到與驅(qū)動(dòng)晶體管串聯(lián)連接的工作于線(xiàn)性區(qū)的電流控制晶體管的柵。由于電流控制晶體管源與漏之間的電壓Vds小，故其柵與源之間的電壓Vgs小的變化不影響負(fù)載中流動(dòng)的電流。發(fā)光元件中流動(dòng)的電流由工作于飽和區(qū)的驅(qū)動(dòng)晶體管確定，因而在光發(fā)射過(guò)程中，固定的電位被輸入到其柵。
文檔編號(hào)G09G5/00GK1574385SQ20041006000
公開(kāi)日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月18日
發(fā)明者福本良太, 安西彩, 山崎優(yōu), 納光明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所