專利名稱：發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置，并涉及具有自發(fā)光元件的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，開發(fā)了包含以EL(電致發(fā)光)元件為代表的發(fā)光元件的發(fā)光裝置。因為是自發(fā)光類型，利用其例如高圖像質(zhì)量、寬視角、薄形狀、重量輕的優(yōu)勢，期望其具有廣泛的應(yīng)用。通常，發(fā)光元件是電流驅(qū)動類型的元件，流經(jīng)發(fā)光元件的電流值和發(fā)光元件的亮度相互基本成正比。因此，存在一種采用恒定電流驅(qū)動的顯示設(shè)備，其中恒定電流流經(jīng)發(fā)光元件 (例如見專利文件1)。而且，發(fā)光元件具有溫度相關(guān)性；當周圍溫度(此后稱為環(huán)境溫度)高時阻值降低而在低溫時阻值升高。而且，發(fā)光元件具有隨著時間退化的特點，所以隨著時間的退化(此后稱為時間退化)阻值增加。因此，存在一種發(fā)光裝置，其控制了由環(huán)境溫度改變和發(fā)光元件的時間退化而產(chǎn)生的影響(例如，見專利文件2)。專利文件2中描述的發(fā)光裝置具有發(fā)光元件、電源線、緩沖放大器、用于監(jiān)控的發(fā)光元件、以及恒流源。恒定電流從恒流源供給到用于監(jiān)控的發(fā)光元件。當發(fā)生環(huán)境溫度變化和時間退化時，用于監(jiān)控的發(fā)光元件的電流值不變，而用于監(jiān)控的發(fā)光元件的一個電極的電勢改變。用于監(jiān)控的發(fā)光元件的一個電極通過緩沖放大器與電源線相連，所以當用于監(jiān)控的發(fā)光元件的一個電極的電勢根據(jù)環(huán)境溫度變化和時間退化而改變時，電源線的電勢也改變。而且，通過根據(jù)環(huán)境溫度變化和時間退化改變電源線的電勢，專利文件1中描述的發(fā)光裝置控制了因為環(huán)境溫度改變和時間退化導致發(fā)光元件的電阻值改變而產(chǎn)生的影響。[專利文件1]日本專利公開號No. 2003-323159[專利文件2]日本專利公開號No. 2002-33386
發(fā)明內(nèi)容
安裝例如信息終端和移動電話這樣的顯示功能的電子設(shè)備已經(jīng)廣為應(yīng)用。然而， 很多上述電子設(shè)備使用電池，所以可供給的電源受到限制，并且減少功耗也是一個問題。然而，當采用類似于專利文件1中描述的發(fā)光裝置的恒定電流驅(qū)動時，與發(fā)光元件串聯(lián)的驅(qū)動晶體管需要工作在飽和區(qū)。因此，需要高驅(qū)動電壓以增加功耗。認識到上述問題，本發(fā)明提供一種可以減少功耗的發(fā)光裝置。而且，發(fā)光元件包括陽極、陰極、和一個位于陽極和陰極之間包含發(fā)光材料的層 (此后也稱為有機發(fā)光層)。因為有機發(fā)光層具有薄的薄膜厚度，在制造發(fā)光元件的初始狀態(tài)或在其使用中因為制造工藝中的灰塵或其他缺陷，陽極和陰極可能被短路(此后也稱為兩電極間短路)。專利文件2中，當用于監(jiān)控的發(fā)光元件的兩個電極短路時，從恒流源供給的電流聚集在用于監(jiān)控的發(fā)光元件的短路部分。然后，用于監(jiān)控的發(fā)光元件的一個電極的電勢降低，與用于監(jiān)控的發(fā)光元件的一個電極相連的緩沖放大器的一個輸入部分的電勢降低，供給電流到像素部分的發(fā)光元件的電源線的電勢也降低。也就是，當用于監(jiān)控的發(fā)光元件的兩個電極短路時，結(jié)果是導致電源線的電勢改變。當電源線的電勢發(fā)生改變時，發(fā)光元件的兩個電極之間不能供給所需的電壓值。然后，發(fā)光元件不發(fā)射所需亮度的光從而減小了灰度級顯示的準確性。認識到上述問題，本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置，其具有多個(η個，η是自然數(shù))用于監(jiān)控的發(fā)光元件，當(η-1)個或更少的用于監(jiān)控的發(fā)光元件的兩個獨立電極短路時，它不會導致像素部分的電源線的電勢變化。而且，本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置，該發(fā)光裝置甚至在用于監(jiān)控的發(fā)光元件的兩個電極短路時仍能準確地顯示圖像。本發(fā)明的發(fā)光裝置具有監(jiān)控部分，其檢測環(huán)境溫度的變化和隨時間的退化。監(jiān)控部分具有多個監(jiān)控像素和一條監(jiān)控線。多個監(jiān)控像素中的每個監(jiān)控像素具有用于監(jiān)控的發(fā)光元件、恒流源、開關(guān)，和檢測電路。用于監(jiān)控的發(fā)光元件的一個電極通過開關(guān)與監(jiān)控線相連。恒流源供給恒定電流到用于監(jiān)控的發(fā)光元件。檢測電路是控制開關(guān)開和關(guān)的電路，尤其是，在用于監(jiān)控的發(fā)光元件的兩個電極短路時開關(guān)斷開(不導通)。參考圖1描述了具有上述配置的本發(fā)明的發(fā)光裝置。監(jiān)控部分107具有多個監(jiān)控像素100和監(jiān)控線105。監(jiān)控像素100具有用于監(jiān)控的發(fā)光元件104、恒流源101、開關(guān)102 和檢測電路103。用于監(jiān)控的發(fā)光元件104的陽極和陰極中的一個通過開關(guān)102和監(jiān)控線105相連。用于監(jiān)控的發(fā)光元件104的陽極和陰極中的另一個與公共電源115相連。恒流源101為用于監(jiān)控的發(fā)光元件104供給恒定電流。檢測電路103的輸入端與用于監(jiān)控的發(fā)光元件104的一個電極相連，檢測電路103 的輸出端與開關(guān)102相連。檢測電路103是一個控制開關(guān)102開和關(guān)的電路，尤其是，根據(jù)用于監(jiān)控的發(fā)光元件104的陽極和陰極的一個電勢，控制開關(guān)102的開和關(guān)。在用于監(jiān)控的發(fā)光元件104的兩個電極短路的情況下，斷開開關(guān)102的電勢輸出到開關(guān)102。在用于監(jiān)控的發(fā)光元件104的兩個電極沒有短路的情況下，導通開關(guān)102的電勢輸出到開關(guān)102。當用于監(jiān)控的發(fā)光元件104的兩個電極短路時，具有上述配置的本發(fā)明檢測到這一情況，并控制開關(guān)102不連接在監(jiān)控線105和用于監(jiān)控的發(fā)光元件104 (兩個電極短路) 之間。因此，當用于監(jiān)控的發(fā)光元件104的兩個電極短路時，該影響得到控制。除了上述配置，本發(fā)明的發(fā)光裝置具有緩沖放大器106。緩沖放大器106的輸入部分與監(jiān)控線105相連。除了上述配置，本發(fā)明的發(fā)光裝置具有像素部分，該像素部分包括多個像素和一個電源線。多個像素中的每個像素具有發(fā)光元件和驅(qū)動晶體管。發(fā)光元件的一個電極通過驅(qū)動晶體管與電源線相連。電源線與緩沖放大器106的輸出部分相連。監(jiān)控部分107包括的監(jiān)控線105和像素部分包括的電源線通過緩沖放大器106相連。如前所述，在具有監(jiān)控部分107和像素部分的本發(fā)明中，當用于監(jiān)控的發(fā)光元件 104的兩個電極短路時，監(jiān)控線105的電勢不因電極之間的短路而改變，由此像素部分的電源線的電勢也不改變。因此，圖像可以在像素部分準確顯示。而且，多個像素中的每個像素包括的驅(qū)動晶體管工作在線性區(qū)。而且，本發(fā)明采用供給恒定電壓到發(fā)光元件的恒定電壓驅(qū)動。該恒定電壓驅(qū)動不需要驅(qū)動晶體管工作在飽和區(qū)且不需要增加驅(qū)動電壓。因此，和恒定電流驅(qū)動相比，功耗可以減少。此外，用于監(jiān)控的發(fā)光元件104和在像素部分提供的發(fā)光元件在相同的絕緣表面 (在相同的基板)上形成。也就是說，用于監(jiān)控的發(fā)光元件104和在像素部分提供的發(fā)光元件以相同的工藝制備。因此，與環(huán)境溫度改變和時間退化相關(guān)的特征相同或幾乎相同。而且，本發(fā)明提供使用上述配置的發(fā)光裝置的面板。面板處于多個像素被密封的狀態(tài)，并且很多情況下等效于多個像素被一對基板密封的狀態(tài)。本發(fā)明提供使用上述配置的發(fā)光裝置的模塊。該模塊處于印刷電路板與前述面板相連，并且對應(yīng)于控制器電路或電源電路的多個IC芯片布置在該印刷電路板上的狀態(tài)。本發(fā)明提供使用上述配置的發(fā)光裝置的便攜式終端。該便攜式終端對應(yīng)于移動電話接收機(也稱為移動電話裝置或移動電話)、PDA(個人數(shù)字助理)、電子記事簿 (electronic organizer)、便攜式游戲機等。本發(fā)明提供使用上述配置的發(fā)光裝置的數(shù)碼相機。本發(fā)明的發(fā)光裝置的配置用作數(shù)碼相機的顯示部分。本發(fā)明提供使用上述配置的發(fā)光裝置的數(shù)碼攝像機。本發(fā)明的發(fā)光裝置的配置用作數(shù)碼攝像機的顯示部分。本發(fā)明提供使用上述配置的發(fā)光裝置的顯示器。該顯示器對應(yīng)于用于個人電腦或顯示廣告的監(jiān)控器。本發(fā)明提供使用上述配置的發(fā)光裝置的電視設(shè)備。具有監(jiān)控部分的本發(fā)明可以抑止因為環(huán)境溫度變化和時間退化導致發(fā)光元件阻值變化而產(chǎn)生的影響。根據(jù)本發(fā)明，具有用于監(jiān)控的發(fā)光元件、恒流源、開關(guān)和檢測電路，當用于監(jiān)控的發(fā)光元件的兩個電極短路時，監(jiān)控線的電勢不因兩個電極間的短路而改變。因此，供給電源到像素部分的發(fā)光元件的電源線的電勢保持正常。因此，有可能提供一種改善了可靠性的發(fā)光裝置。而且，本發(fā)明可以提高使用發(fā)光裝置的物品的可靠性。因此，物品易于裝載。而且，本發(fā)明(驅(qū)動晶體管工作在線性區(qū))使用恒定電壓驅(qū)動。和使用恒定電流驅(qū)動的情況相比，發(fā)光元件的驅(qū)動電壓可以減小以降低功耗。


圖1示出了本發(fā)明的一種發(fā)光裝置。圖2示出了本發(fā)明的一種發(fā)光裝置。圖3示出了本發(fā)明的一種發(fā)光裝置的上表面結(jié)構(gòu)。圖4示出了本發(fā)明的一種發(fā)光裝置的剖面結(jié)構(gòu)。圖5A和5B每個都示出了本發(fā)明的一種發(fā)光裝置。圖6A和6B每個都示出了本發(fā)明的一種發(fā)光裝置。圖7示出了本發(fā)明的一種電子設(shè)備。圖8A到8F每個都示出了本發(fā)明的一種電子設(shè)備。
具體實施方式
盡管參考附圖本發(fā)明將以實施例模式的方式加以詳細描述，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講應(yīng)當理解的是各種變化和修改是顯而易見的。因此，除非這種變化和修改偏離了本發(fā)明的范圍，否則它們應(yīng)當解釋成包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。注意在所有描述實施例模式的圖中，相同部分或具有相似功能的部分由相同的附圖標記指示，并省略了重復(fù)描述。[實施例模式1]參考附圖描述了本發(fā)明的發(fā)光裝置的一種配置(見圖幻。本發(fā)明的發(fā)光裝置具有像素部分210、監(jiān)控部分217、緩沖放大器206、源驅(qū)動器208和柵驅(qū)動器209。像素部分210具有多個像素211。多個像素中的每個像素211具有發(fā)光元件214、 寫晶體管212和驅(qū)動晶體管213。注意除了上述配置，多個像素中的每個像素211可以提供保持驅(qū)動晶體管213的柵-源電壓的電容器。發(fā)光元件214具有陽極、陰極以及夾在陽極和陰極之間的電致發(fā)光層。發(fā)光元件 214的陽極和陰極中的一個與驅(qū)動晶體管213的源電極或漏電極相連，而發(fā)光元件214的陽極和陰極中的另一個與公共電源215相連。這里，描述一種模式，其中流經(jīng)發(fā)光元件214的電流從與驅(qū)動晶體管213相連的發(fā)光元件214的電極一側(cè)流向不和驅(qū)動晶體管213相連的電極一側(cè)；或描述另一種模式，其中與驅(qū)動晶體管213相連的發(fā)光元件214的電極一側(cè)是陽極，電流流向公共電源215的電極一側(cè)是陰極。注意在流經(jīng)發(fā)光元件214的電流方向相反的情況下，驅(qū)動晶體管213的導電性或驅(qū)動晶體管213和發(fā)光元件214之間的連接相應(yīng)地改變。寫晶體管212通過柵驅(qū)動器209的信號從源驅(qū)動器208加載視頻信號到每個像素 211。g卩，寫晶體管212是控制向像素211加載視頻信號的晶體管。驅(qū)動晶體管213是根據(jù)加載的視頻信號的電勢控制供給到發(fā)光元件214的電流的晶體管。注意，驅(qū)動晶體管213工作在線性區(qū)。因此，施加到與驅(qū)動晶體管213相連的發(fā)光元件214的電極一側(cè)的電勢與電源線216的電勢幾乎相等，流向發(fā)光元件214的電流量由電源線216和公共電源215之間的電勢差決定。使得驅(qū)動晶體管213工作在線性區(qū)的本發(fā)明采用恒定電壓驅(qū)動，該恒定電壓驅(qū)動給發(fā)光元件214施加恒定電壓。恒定電壓驅(qū)動不需要驅(qū)動晶體管213工作在飽和區(qū)，且不需要增加驅(qū)動電壓。因此，和恒定電流驅(qū)動相比，功耗降低。監(jiān)控部分217具有多個監(jiān)控像素200、一個監(jiān)控線205和一個電流值控制電路 207。多個監(jiān)控像素中的每個監(jiān)控像素200具有用于監(jiān)控的發(fā)光元件204、恒流源201、檢測反相器203以及開關(guān)202。多個用于監(jiān)控的發(fā)光元件204與監(jiān)控線205相連。因此，監(jiān)控線205的電勢是多個用于監(jiān)控的發(fā)光元件204的陽極和陰極的一個電勢的平均電勢。用于監(jiān)控的發(fā)光元件204具有陽極、陰極以及夾在陽極和陰極之間的電致發(fā)光層。用于監(jiān)控的發(fā)光元件204的陽極和陰極中的一個通過開關(guān)202與監(jiān)控線205相連。用于監(jiān)控的發(fā)光元件204的陽極和陰極中的另一個與公共電源215相連。該實施例模式中， 描述了這種情況，其中與恒流源201相連的用于監(jiān)控的發(fā)光元件204的電極一側(cè)是陽極，與公共電源215相連的用于監(jiān)控的發(fā)光元件204的電極一側(cè)是陰極。在這種情況下，電流從用于監(jiān)控的發(fā)光元件204的陽極流向其陰極。恒流源201是P溝道晶體管。該P溝道晶體管的源電極與高電勢電源(VDD)相連，而該P溝道晶體管的柵電極與電流值控制電路207相連。注意，恒流源201的配置不限于上述配置，可以使用包括電流鏡電路或晶體管變化修正電路的配置。開關(guān)202是P溝道晶體管。注意只要包括開關(guān)功能的元件都可以用作開關(guān)202，因此開關(guān)202不限于P溝道晶體管，可以使用N溝道晶體管、模擬開關(guān)等。檢測反相器203具有相互串聯(lián)的P溝道晶體管203a和N溝道晶體管20北。P溝道晶體管203a的源電極與監(jiān)控線205相連，而N溝道晶體管20 的源電極與低電勢電源 (GND)相連。注意P溝道晶體管203a的源電極可以與電源線216相連。而且，N溝道晶體管20 的源電極不需要與接地電源(GND)相連。只要檢測反相器203的輸出電勢是開關(guān) 202的開關(guān)電勢，布置在監(jiān)控像素200外圍的多個電源中的適當電源可以用作與N溝道晶體管20 的源電極相連的電源。而且，作為檢測電路，不限于使用檢測反相器203的配置，當用于監(jiān)控的發(fā)光元件204的兩個電極間的短路被檢測以開啟(導通)或斷開(不導通)該配置中的開關(guān)202時，可以使用其他配置替代檢測反相器203。電流值控制電路207與恒流源201相連。恒流源201供給的電流值由電流值控制電路207的電勢決定，使得電流流向用于監(jiān)控的發(fā)光元件204。緩沖放大器206具有輸入部分和輸出部分。緩沖放大器206的輸入部分與監(jiān)控線 205相連而其輸出部分與電源線216相連。緩沖放大器206是具有高輸入阻抗、輸入和輸出等電勢的電路，其輸出電流能力(也稱為電流能力)高。而且，緩沖放大器206是具有低輸出阻抗的電路。因此，可以使用具有上述特點的其他電路代替緩沖放大器206。例如，放大器，諸如運算放大器、讀出放大器、差分放大器可以用作該電路。上述配置中，當存在這種狀態(tài)，即用于監(jiān)控的發(fā)光元件204的兩個電極沒有短路時，用于監(jiān)控的發(fā)光元件204的陽極和陰極的一個電勢施加到檢測反相器203的輸入部分。 然后，檢測反相器203的輸出是GND電勢以開啟(導通狀態(tài))開關(guān)202。另一方面，當用于監(jiān)控的發(fā)光元件204的兩個電極短路時，檢測反相器203的輸入部分的電勢接近0V。然后，檢測反相器203的輸出是關(guān)斷開關(guān)202的電勢，使得開關(guān)202斷開。具有上述配置的本發(fā)明，當用于監(jiān)控的發(fā)光元件204的兩個電極短路時，關(guān)斷監(jiān)控線205和用于監(jiān)控的發(fā)光元件204之間提供的開關(guān)202，因此用于監(jiān)控的發(fā)光元件 204(其兩個電極短路)的電勢沒有傳輸?shù)奖O(jiān)控線205。相應(yīng)地，監(jiān)控線205的電勢沒有因為用于監(jiān)控的發(fā)光元件204的兩個電極之間短路而改變。即，甚至當用于監(jiān)控的發(fā)光元件 204的兩個電極短路時，監(jiān)控線205的電勢，即供給像素部分210的發(fā)光元件214電源的電源線216可以連續(xù)地保持在正常電勢。具有上述配置的本發(fā)明對改善發(fā)光裝置的可靠性具有貢獻。注意在上述配置中，盡管在像素部分210和柵驅(qū)動器209之間提供監(jiān)控像素200， 但提供監(jiān)控像素200的位置不受特別限制。例如，可以在源驅(qū)動器208和像素部分210之間提供監(jiān)控像素200。而且，可以在具有相同絕緣表面的基板上提供電流值控制電路207、緩沖放大器 206、源驅(qū)動器208和柵驅(qū)動器209，或可以在另一基板上提供電路的一部分。而且，盡管該實施例模式中描述了這種情況，其中發(fā)光元件214是單色元件，但在多個發(fā)光元件(例如紅光、綠光和藍光)的情況下，需要提供多個監(jiān)控像素200、緩沖放大器206、電源線216等。而且，盡管該實施例模式中描述了電流連續(xù)流向用于監(jiān)控的發(fā)光元件204的情況，但可以控制本發(fā)明使得電流間歇地流向用于監(jiān)控的發(fā)光元件204。然而勿庸置疑的是， 可以進行這樣的設(shè)計，其中緩沖放大器206的輸入部分的電勢在電流沒有流向用于監(jiān)控的發(fā)光元件204的周期中被保存。而且，盡管上述模式中描述了本發(fā)明是有源矩陣發(fā)光裝置的一種配置，但本發(fā)明可以應(yīng)用到無源矩陣發(fā)光裝置。無源矩陣發(fā)光裝置具有在基板上提供的像素部分、列信號線驅(qū)動器電路和行信號線驅(qū)動器電路。像素部分具有布置在列方向上的每個列信號線、布置在行方向上的行信號線以及多個布置成矩陣的發(fā)光元件。在其上形成像素部分的同一基板上提供監(jiān)控部分和緩沖放大器以獲得本發(fā)明的效果。[實施例模式2]參考附圖描述了本發(fā)明發(fā)光裝置的剖面結(jié)構(gòu)和上表面結(jié)構(gòu)。尤其是，參考圖3和 4，描述了發(fā)光裝置的剖面結(jié)構(gòu)和上表面結(jié)構(gòu)，該發(fā)光裝置包括寫晶體管212、驅(qū)動晶體管 213、發(fā)光元件214、電容器219。玻璃基板、石英基板、不銹鋼基板等可以用作具有絕緣表面的基板20。而且，當可以承受制造工藝中的處理溫度時，可以使用由具有柔韌性的合成樹脂例如丙烯酸和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的塑料、聚乙烯萘(polyethylene naphthalate, PEN)等組成的基板。首先，在基板20上形成基膜(base film)。氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等的絕緣薄膜可以用作基膜。接著，在該基膜上形成非晶半導體薄膜。非晶半導體薄膜的厚度為 25-lOOnm。而且，非晶半導體薄膜可以使用硅鍺和硅形成。接著，根據(jù)需要將非晶半導體薄膜結(jié)晶化，以形成晶態(tài)半導體薄膜。結(jié)晶化的方法可以使用加熱爐、激光輻射、從燈發(fā)射的光輻射或它們的組合。例如，金屬元素添加到非晶半導體薄膜，使用加熱爐進行熱處理以形成晶態(tài)半導體薄膜。這樣，在低溫下優(yōu)選添加金屬元素以使得非晶半導體薄膜結(jié)晶化。接著，選擇性刻蝕晶態(tài)半導體薄膜以形成預(yù)定的形狀。然后，形成用作柵絕緣膜的絕緣薄膜。該絕緣薄膜形成的厚度為10-150nm以覆蓋半導體薄膜。例如，氧氮化硅薄膜、 氧化硅薄膜等可以用作單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。接著，用作柵電極的導電薄膜形成在柵絕緣膜上。柵電極可以是單層或疊層，這里導電薄膜2 和22b堆疊以形成柵電極。導電薄膜2 和22b使用選自鉭(Ta)、鎢(W)、 鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)和銅(Cu)的元素、或合金材料或主要包含上述元素的化合物材料形成。該實施例模式中，形成厚度10-50nm的氮化鉭薄膜作為導電薄膜22a，形成厚度 200-400nm的鎢薄膜用作導電薄膜22b。接著，柵電極用作掩模，通過添加雜質(zhì)元素形成雜質(zhì)區(qū)域。這時，除了高濃度的雜質(zhì)區(qū)域，可以形成低濃度的雜質(zhì)區(qū)域。低濃度的雜質(zhì)區(qū)域稱為LDD(輕摻雜漏極)區(qū)。接著，形成用作中間層絕緣薄膜30的絕緣薄膜觀和四。絕緣薄膜觀優(yōu)選地是包含氮的絕緣薄膜，這里由使用等離子體CVD的厚度為IOOnm的氮化硅薄膜形成。絕緣薄膜四優(yōu)選地使用有機材料或無機材料形成。聚酰亞胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰胺基化合物 (polyimide amide)、苯并環(huán)丁烯、硅氧烷或聚硅氨烷可以用作有機材料。硅氧烷由硅(Si) 氧(0)鍵形成的框架組成，其中至少包含氫(例如烷基組或芳香烴)的框架可以用作替代物。備選地，氟代組可以用作替代物。而且備選地，至少包含氫的氟代組和有機組可以用作替代物。而且，聚硅氮烷由聚合物材料形成，該聚合物材料具有硅(Si)氮(N)鍵，S卩，包含聚硅氮烷作為起始材料的液體材料。包含氮或氧的絕緣薄膜例如氧化硅(SiOx)、氮化硅 (SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy) (X > y)和氮氧化硅(SiNxOy) (X > y) (X和y是自然數(shù))可以用作無機材料。注意包括有機材料的薄膜具有好的平面性，另一方面，濕氣和氧被有機材料吸收。為防止吸收，具有無機材料的絕緣薄膜可以在包括有機材料的絕緣薄膜上形成。接著，在中間絕緣薄膜30中形成接觸孔之后，形成導電薄膜M，其用作寫晶體管 212的源極和漏極導線、驅(qū)動晶體管213的源極和漏極導線、信號線和電源線Vx。導電薄膜M可以通過使用由鋁(Al)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)或硅的元素或使用上述元素的合金薄膜組成的薄膜形成。在該實施例模式中，形成鈦薄膜、氮化鈦薄膜、鈦-鋁合金薄膜、鈦薄膜的疊層薄膜。接著，形成絕緣薄膜31以覆蓋導電薄膜M。示出的用于中間層絕緣薄膜30的材料可以用于絕緣薄膜31。接著，在結(jié)構(gòu)薄膜31提供的開孔部分形成像素電極19 (也稱為第一電極)。在開孔部分，為增加像素電極19的階梯覆蓋率(st印coverage)，開孔部分的末端可以是圓形的以具有多個曲率半徑。作為具有透光性的材料，氧化銦錫(ITO)、2到20原子百分數(shù)的氧化鋅和氧化銦混合的IZO(氧化銦鋅)，2到20原子百分數(shù)的氧化硅(SiO2)和氧化銦錫混合的化合物、有機銦、有機鋅等可以用來形成像素電極19。而且，選自鉭、鎢、鈦、 鉬、鋁和銅以及銀(Ag)的元素或合金材料或主要包含上述元素的化合物材料可以用作非透光性材料。這時，當使用有機材料形成絕緣薄膜31以增加平面性時，其上形成像素電極的表面的平面性增加，所以恒定電壓可以施加到發(fā)光元件214，并且可以防止發(fā)光元件214 的短路。接著通過氣相淀積方法或噴墨方法形成電致發(fā)光層33。電致發(fā)光層33具有有機材料或無機材料，并且通過任意組合電子注入層(EIL)、電子傳輸層(ETL)、發(fā)光層(EML)、 空穴傳輸層(HTL)、空穴注入層(HIL)等形成。注意，層之間的邊界不需要清晰地定義，并且還存在這樣的情況，其中形成各個層的材料互相部分混合，這樣使得邊界模糊。然后，通過濺射方法或氣相淀積方法形成相對電極(也稱為第二電極)35。像素電極19和相對電極35中的一個是陽極而另一個是陰極。作為陽極材料，優(yōu)選地使用金屬、合金、導電化合物或其混合物，它們具有高的功函數(shù)OeV或更高的功函數(shù))。作為陽極材料的特定實例，所使用的是金(Au)、鉬(Pt)、 鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵0 )、鈷(Co)、銅(Cu)和鈀(Pd)或金屬材料的氮化物(TiN等)，以及ITO (氧化銦錫)和2到20原子百分數(shù)的氧化鋅(SiO)和氧化銦混合的 IZO (氧化銦鋅)。另一方面，作為陰極材料，優(yōu)選地使用金屬、合金、導電化合物或其混合物，它們具有低的功函數(shù)(3.8eV或更低的功函數(shù))。作為陰極材料的特殊實例，其通過使用元素周期表第1族或第2族的元素形成，即堿金屬例如鋰(Li)和銫(Cs)，堿土金屬例如鎂(Mg)、鈣 (Ca)、鍶(Sr)，合金(Mg:Ag，Al:Li)或包括上述金屬的化合物(氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF) 和氟化鈣(CaF2)),或包括稀土金屬的過渡金屬。然而，因為陰極需要具有透光性，這些金屬或包含這些金屬的合金以極薄的厚度形成，且和金屬(包括合金)例如ITO(氧化銦錫)以疊層形成。
然后，可以形成包括氮化物薄膜或DLC(類金剛石碳)薄膜的保護薄膜以覆蓋相對電極35。經(jīng)過上述步驟，完成了本發(fā)明的發(fā)光裝置。[實施例模式3]所描述的是一種面板，其是本發(fā)明發(fā)光裝置的一種模式?；?0上提供具有多個像素的像素部分210，該多個像素包括發(fā)光元件214、柵驅(qū)動器209和218、源驅(qū)動器208、以及一個連接薄膜407(見圖5A)。連接薄膜407與外部電路(IC芯片)相連。圖5B示出了面板沿A-B的剖面圖，示出了在像素部分210提供的驅(qū)動晶體管213、 發(fā)光元件214和電容器219，以及在源驅(qū)動器208中提供的CMOS電路410。在像素部分210、 柵驅(qū)動器209和218、源驅(qū)動器208的外圍提供密封材料408。發(fā)光元件214由密封材料 408和相對基板406密封。密封處理是為了防止發(fā)光元件214受潮。這里，使用由覆蓋部件 (玻璃、陶瓷、塑料、金屬等)密封的方法，可以使用熱固樹膠和紫外可塑樹脂的密封方法， 或使用薄膜(具有金屬氧化物、金屬氮化物等的高阻擋特性)的密封方法。在基板20上形成的元件優(yōu)選地由晶態(tài)半導體(多晶硅)形成，和非晶半導體相比，其具有較好的遷移率特性。然后，在同一表面上實現(xiàn)了單片電路。具有上述配置的面板減小了與外部IC的連接數(shù)目以實現(xiàn)小尺寸、輕重量和薄形狀。注意，在發(fā)光元件214的像素電極具有透光性而其相對電極具有光屏蔽性的情況下，光從發(fā)光元件214發(fā)射到底面(見圖5B)。而且，在發(fā)光元件214的像素電極具有光屏蔽性而其相對電極具有透光性的情況，光從發(fā)光元件214發(fā)射到頂面(見圖6A)。而且，在發(fā)光元件214的像素電極和其相對電極都具有透光性的情況下，光從發(fā)光元件214發(fā)射到兩端(見圖6B)。注意在圖5B的配置中，在驅(qū)動晶體管213的源極和漏極導線上提供絕緣層以在該絕緣薄膜上提供發(fā)光元件214的像素電極。然而，本發(fā)明不限于這種配置，發(fā)光元件214 的像素電極可以在與驅(qū)動晶體管213的源極和漏極導線相同的層上提供(見圖6A和6B)。 另外，在驅(qū)動晶體管213的源極和漏極導線和發(fā)光元件214的像素電極堆疊的部分中，驅(qū)動晶體管213的源極和漏極導線可以是下層，而發(fā)光元件214的像素電極可以是上層(見圖 6A)，或者發(fā)光元件214的像素電極可以是下層，而驅(qū)動晶體管213的源極和漏極導線可以是上層(見圖6B)。注意像素部分210可以由TFT構(gòu)成，其中在絕緣表面上形成的非晶半導體(非晶硅)用作溝道部分，柵驅(qū)動器209和218以及源驅(qū)動器208可以由IC芯片構(gòu)成。IC芯片可以附著到基板20，或通過COG(玻璃上芯片)方法粘附到和基板20相連的連接薄膜407。 使用CVD方法很容易在大面積基板上形成非晶半導體，且不需要結(jié)晶化的步驟，由此可以提供廉價的面板。另外，此時，當導電層通過小滴排放(droplet discharging)方法(其一般是噴墨方法)形成時，有可能提供更為廉價的面板。本發(fā)明的發(fā)光裝置具有的發(fā)光元件，在種類上包括通過電流或電壓控制亮度的元件，尤其包括OLED (有機發(fā)光二極管)，用于FED (場發(fā)射顯示器)等的MIM類型的電子源元件(電子發(fā)射元件)。作為一個發(fā)光元件的OLED具有陽極、陰極和包括電致發(fā)光材料的層 (此后簡稱為電致發(fā)光層)，其中通過施加電場可以產(chǎn)生發(fā)光(電致發(fā)光)。在陽極和陰極之間提供電致發(fā)光層，并且該電致發(fā)光層由單層或多層組成。還存在上述層中包含無機化合物的情況。電致發(fā)光層中的發(fā)光包括當受激單重態(tài)返回到基態(tài)產(chǎn)生的發(fā)光(熒光)和當受激三重態(tài)返回基態(tài)時產(chǎn)生的發(fā)光(磷光)。此外，盡管使用多晶半導體、微晶半導體(包括半非晶半導體)和非晶半導體的薄膜晶體管可以用作本發(fā)明的發(fā)光裝置中的晶體管，用在本發(fā)明發(fā)光裝置中的晶體管不限于薄膜晶體管?？梢允褂脝尉Ч栊纬傻木w管、使用SOI (絕緣體上硅)的晶體管、使用有機半導體的晶體管或使用碳納米管的晶體管。而且，在本發(fā)明的發(fā)光裝置的像素中提供的晶體管可以是單柵結(jié)構(gòu)或多柵結(jié)構(gòu)，多柵結(jié)構(gòu)具有雙柵配置或更多柵配置的柵電極。[實施例模式4]參考圖7和8A到8F描述使用本發(fā)明發(fā)光元件的電子設(shè)備的一個模式。這里示出的電子設(shè)備的一個實例是移動電話接收機，其包括機架2700和2706、面板2701、機架2702、 印刷電路板2703、操作按鈕2704和電池2705(見圖7)。面板2701具有像素部分，其中多個像素布置成矩陣，并且處于像素部分被一對基板密封的狀態(tài)。面板2701通過自由裝卸 (free desorption)結(jié)合到機架2702中，并且機架2702固定到印刷電路板2703。機架2702 的形狀和大小根據(jù)安裝有面板2701的電子設(shè)備而適當改變。印刷電路板2703安裝多個IC 芯片，該多個IC芯片對應(yīng)于選自下面的一個或者多個元件中央處理單元(CPU)、控制器電路、電源電路、緩沖放大器、源驅(qū)動器和柵驅(qū)動器。模塊對應(yīng)于印刷電路板2703安裝在面板 2701上的狀態(tài)。面板2701和印刷電路板2703通過連接薄膜2708相連。面板2701、機架2702和印刷電路板2703，以及操作按鈕2704和電池2705放置在機架2700和2706的內(nèi)部。面板 2701的像素部分被布置成使其從機架2700中提供的開孔窗口可見。注意，機架2700和2706示出了移動電話接收機的外部形狀的一個實例，該實施例模式中的電子設(shè)備可以根據(jù)電子設(shè)備的功能和用途而以各種模式變化。因此，此后參考圖 8A到8F描述電子設(shè)備的實例模式。作為便攜式終端的移動電話接收機包括像素部分9102等(見圖8A)。作為便攜式終端的便攜式游戲機包括像素部分9801等(見圖8B)。數(shù)碼攝像機包括像素部分9701、 9702等(見圖8C)。作為便攜式信息終端的PDA(個人數(shù)字助理)包括像素部分9201等 (見圖8D)。電視設(shè)備包括像素部分9301等(見圖8E)。監(jiān)控裝置包括像素部分9401等 (見圖8F)。本發(fā)明可以應(yīng)用到各種電子設(shè)備中，例如移動電話接收機(也稱為移動電話裝置或電話)、PDA、電子記事簿、作為便攜式終端的便攜式游戲機、電視設(shè)備(也稱為TV或電視接收機)、顯示器(也稱為監(jiān)控裝置)、照相機例如數(shù)碼相機或數(shù)碼攝像機、語音再生裝置例如汽車音響、以及家用游戲機。該實施例模式可以和前述實施例模式自由組合。本發(fā)明是基于2004年12月6日在日本專利局提交的日本專利申請序列號 No. 2004-353356的申請，其內(nèi)容全部包含在此作為參考。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，包括監(jiān)控線，多個第一像素，所述多個第一像素中的每個像素連接到所述監(jiān)控線，多個第二像素，和放大器；所述多個第一像素中的每個像素包括 第一發(fā)光元件；連接到所述第一發(fā)光元件的恒流源；和用于控制所述第一發(fā)光元件的開和關(guān)的電路； 其中所述多個第一像素和第二像素連接到所述放大器。
2.一種發(fā)光裝置，包括 監(jiān)控部分、像素部分和放大器， 所述監(jiān)控部分包括多個第一像素，和監(jiān)控線；所述多個第一像素中的每個像素包括 第一發(fā)光元件， 恒流源， 開關(guān)，和電路；所述像素部分包括 電源線，和第二像素， 所述第二像素包括 第二發(fā)光元件，和晶體管；其中所述第一發(fā)光元件的一個電極通過開關(guān)與所述監(jiān)控線相連； 其中所述電路根據(jù)所述第一發(fā)光元件的一個電極的電勢來通過開關(guān)控制所述監(jiān)控線和所述第一發(fā)光元件之間的電連接的開和關(guān)；其中所述第二發(fā)光元件的一個電極通過所述晶體管與所述電源線相連； 其中所述監(jiān)控線通過所述放大器與所述電源線相連；和其中所述恒流源為所述第一發(fā)光元件提供電流。
3.一種發(fā)光裝置，包括 監(jiān)控部分、像素部分和放大器， 所述監(jiān)控部分包括多個第一像素，和監(jiān)控線；所述多個第一像素中的每個像素包括 第一發(fā)光元件， 恒流源， 第一晶體管，和反相器；所述像素部分包括 電源線，和第二像素， 所述第二像素包括 第二發(fā)光元件，和第二晶體管；其中所述第一發(fā)光元件的一個電極通過所述第一晶體管與所述監(jiān)控線相連； 其中所述恒流源為所述第一發(fā)光元件提供電流； 其中所述反相器的輸入端與所述第一發(fā)光元件的一個電極相連； 其中所述反相器的輸出端與所述第一晶體管的柵電極相連；其中所述反相器根據(jù)所述第一發(fā)光元件的一個電極的電勢輸出電勢到所述第一晶體管的柵電極，所述電勢通過所述第一晶體管來控制所述監(jiān)控線和所述第一發(fā)光元件之間的電連接的開和關(guān)；其中所述第二發(fā)光元件的一個電極通過所述第二晶體管與所述電源線相連；以及其中所述監(jiān)控線通過所述放大器與所述電源線相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中所述晶體管工作在線性區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中第二晶體管工作在線性區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述多個第一像素和所述多個第二像素在相同的絕緣表面上形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中所述第一發(fā)光元件和所述第二發(fā)光元件在相同的絕緣表面上形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中所述第一發(fā)光元件和所述第二發(fā)光元件在相同的絕緣表面上形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述放大器包括運算放大器、讀出放大器或差分放大器。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中所述放大器包括運算放大器、讀出放大器或差分放大器。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中所述放大器包括運算放大器、讀出放大器或差分放大器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光裝置應(yīng)用到面板或模塊。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光裝置應(yīng)用到面板或模塊。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光裝置應(yīng)用到面板或模塊。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光裝置包含在從由便攜式終端、照相機、顯示器和電視設(shè)備構(gòu)成的組中選出的一種中。
16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光裝置包含在從由便攜式終端、照相機、顯示器和電視設(shè)備構(gòu)成的組中選出的一種中。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中所述發(fā)光裝置包含在從由便攜式終端、照相機、顯示器和電視設(shè)備構(gòu)成的組中選出的一種中。
全文摘要
本發(fā)明的名稱是“發(fā)光裝置”。本發(fā)明具有監(jiān)控部分，其檢測環(huán)境溫度的變化和隨時間的退化，配備有多個監(jiān)控像素和一條監(jiān)控線。多個監(jiān)控像素中的每個監(jiān)控像素具有用于監(jiān)控的發(fā)光元件、恒流源、開關(guān)和檢測電路，用于監(jiān)控的發(fā)光元件的一個電極通過開關(guān)與監(jiān)控線相連。檢測電路控制開關(guān)的開和關(guān)，尤其是在用于監(jiān)控的發(fā)光元件的兩個電極短路的情況下，開關(guān)斷開。當用于監(jiān)控的發(fā)光元件的兩個電極短路時，具有上述配置的本發(fā)明不改變像素部分的電源線的電勢。
文檔編號G09G3/32GK102394047SQ20111035513
公開日2012年3月28日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月6日
發(fā)明者安西彩, 納光明 申請人:株式會社半導體能源研究所