发光装置的制作方法

专利名称：发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光装置，并涉及具有自发光元件的电子设备。
背景技术：
近年来，开发了包含以EL(电致发光)元件为代表的发光元件的发光装置。因为是自发光类型，利用其例如高图像质量、宽视角、薄形状、重量轻的优势，期望其具有广泛的应用。通常，发光元件是电流驱动类型的元件，流经发光元件的电流值和发光元件的亮度相互基本成正比。因此，存在一种采用恒定电流驱动的显示设备，其中恒定电流流经发光元件(例如见专利文件1)。
而且，发光元件具有温度相关性；当周围温度(此后称为环境温度)高时阻值降低而在低温时阻值升高。而且，发光元件具有随着时间退化的特点，所以随着时间的退化(此后称为时间退化)阻值增加。因此，存在一种发光装置，其控制了由环境温度改变和发光元件的时间退化而产生的影响(例如，见专利文件2)。
专利文件2中描述的发光装置具有发光元件、电源线、缓冲放大器、用于监控的发光元件、以及恒流源。恒定电流从恒流源供给到用于监控的发光元件。当发生环境温度变化和时间退化时，用于监控的发光元件的电流值不变，而用于监控的发光元件的一个电极的电势改变。用于监控的发光元件的一个电极通过缓冲放大器与电源线相连，所以当用于监控的发光元件的一个电极的电势根据环境温度变化和时间退化而改变时，电源线的电势也改变。而且，通过根据环境温度变化和时间退化改变电源线的电势，专利文件1中描述的发光装置控制了因为环境温度改变和时间退化导致发光元件的电阻值改变而产生的影响。
日本专利公开号No.2003-323159[专利文件2]日本专利公开号No.2002-333861发明内容安装例如信息终端和移动电话这样的显示功能的电子设备已经广为应用。然而，很多上述电子设备使用电池，所以可供给的电源受到限制，并且减少功耗也是一个问题。然而，当采用类似于专利文件1中描述的发光装置的恒定电流驱动时，与发光元件串联的驱动晶体管需要工作在饱和区。因此，需要高驱动电压以增加功耗。认识到上述问题，本发明提供一种可以减少功耗的发光装置。
而且，发光元件包括阳极、阴极、和一个位于阳极和阴极之间包含发光材料的层(此后也称为有机发光层)。因为有机发光层具有薄的薄膜厚度，在制造发光元件的初始状态或在其使用中因为制造工艺中的灰尘或其他缺陷，阳极和阴极可能被短路(此后也称为两电极间短路)。专利文件2中，当用于监控的发光元件的两个电极短路时，从恒流源供给的电流聚集在用于监控的发光元件的短路部分。然后，用于监控的发光元件的一个电极的电势降低，与用于监控的发光元件的一个电极相连的缓冲放大器的一个输入部分的电势降低，供给电流到像素部分的发光元件的电源线的电势也降低。也就是，当用于监控的发光元件的两个电极短路时，结果是导致电源线的电势改变。当电源线的电势发生改变时，发光元件的两个电极之间不能供给所需的电压值。然后，发光元件不发射所需亮度的光从而减小了灰度级显示的准确性。
认识到上述问题，本发明提供一种发光装置，其具有多个(n个，n是自然数)用于监控的发光元件，当(n-1)个或更少的用于监控的发光元件的两个独立电极短路时，它不会导致像素部分的电源线的电势变化。而且，本发明提供一种发光装置，该发光装置甚至在用于监控的发光元件的两个电极短路时仍能准确地显示图像。
本发明的发光装置具有监控部分，其检测环境温度的变化和随时间的退化。监控部分具有多个监控像素和一条监控线。多个监控像素中的每个监控像素具有用于监控的发光元件、恒流源、开关，和检测电路。用于监控的发光元件的一个电极通过开关与监控线相连。恒流源供给恒定电流到用于监控的发光元件。检测电路是控制开关开和关的电路，尤其是，在用于监控的发光元件的两个电极短路时开关断开(不导通)。
参考图1描述了具有上述配置的本发明的发光装置。监控部分107具有多个监控像素100和监控线105。监控像素100具有用于监控的发光元件104、恒流源101、开关102和检测电路103。
用于监控的发光元件104的阳极和阴极中的一个通过开关102和监控线105相连。用于监控的发光元件104的阳极和阴极中的另一个与公共电源115相连。
恒流源101为用于监控的发光元件104供给恒定电流。
检测电路103的输入端与用于监控的发光元件104的一个电极相连，检测电路103的输出端与开关102相连。检测电路103是一个控制开关102开和关的电路，尤其是，根据用于监控的发光元件104的阳极和阴极的一个电势，控制开关102的开和关。在用于监控的发光元件104的两个电极短路的情况下，断开开关102的电势输出到开关102。在用于监控的发光元件104的两个电极没有短路的情况下，导通开关102的电势输出到开关102。
当用于监控的发光元件104的两个电极短路时，具有上述配置的本发明检测到这一情况，并控制开关102不连接在监控线105和用于监控的发光元件104(两个电极短路)之间。因此，当用于监控的发光元件104的两个电极短路时，该影响得到控制。
除了上述配置，本发明的发光装置具有缓冲放大器106。缓冲放大器106的输入部分与监控线105相连。
除了上述配置，本发明的发光装置具有像素部分，该像素部分包括多个像素和一个电源线。多个像素中的每个像素具有发光元件和驱动晶体管。发光元件的一个电极通过驱动晶体管与电源线相连。电源线与缓冲放大器106的输出部分相连。监控部分107包括的监控线105和像素部分包括的电源线通过缓冲放大器106相连。
如前所述，在具有监控部分107和像素部分的本发明中，当用于监控的发光元件104的两个电极短路时，监控线105的电势不因电极之间的短路而改变，由此像素部分的电源线的电势也不改变。因此，图像可以在像素部分准确显示。
而且，多个像素中的每个像素包括的驱动晶体管工作在线性区。而且，本发明采用供给恒定电压到发光元件的恒定电压驱动。该恒定电压驱动不需要驱动晶体管工作在饱和区且不需要增加驱动电压。因此，和恒定电流驱动相比，功耗可以减少。
此外，用于监控的发光元件104和在像素部分提供的发光元件在相同的绝缘表面(在相同的基板)上形成。也就是说，用于监控的发光元件104和在像素部分提供的发光元件以相同的工艺制备。因此，与环境温度改变和时间退化相关的特征相同或几乎相同。
而且，本发明提供使用上述配置的发光装置的面板。面板处于多个像素被密封的状态，并且很多情况下等效于多个像素被一对基板密封的状态。
本发明提供使用上述配置的发光装置的模块。该模块处于印刷电路板与前述面板相连，并且对应于控制器电路或电源电路的多个IC芯片布置在该印刷电路板上的状态。
本发明提供使用上述配置的发光装置的便携式终端。该便携式终端对应于移动电话接收机(也称为移动电话装置或移动电话)、PDA(个人数字助理)、电子记事簿(electronic organizer)、便携式游戏机等。
本发明提供使用上述配置的发光装置的数码相机。本发明的发光装置的配置用作数码相机的显示部分。
本发明提供使用上述配置的发光装置的数码摄像机。本发明的发光装置的配置用作数码摄像机的显示部分。
本发明提供使用上述配置的发光装置的显示器。该显示器对应于用于个人电脑或显示广告的监控器。
本发明提供使用上述配置的发光装置的电视设备。
具有监控部分的本发明可以抑止因为环境温度变化和时间退化导致发光元件阻值变化而产生的影响。
根据本发明，具有用于监控的发光元件、恒流源、开关和检测电路，当用于监控的发光元件的两个电极短路时，监控线的电势不因两个电极间的短路而改变。因此，供给电源到像素部分的发光元件的电源线的电势保持正常。因此，有可能提供一种改善了可靠性的发光装置。而且，本发明可以提高使用发光装置的物品的可靠性。因此，物品易于装载。
而且，本发明(驱动晶体管工作在线性区)使用恒定电压驱动。和使用恒定电流驱动的情况相比，发光元件的驱动电压可以减小以降低功耗。


图1示出了本发明的一种发光装置。
图2示出了本发明的一种发光装置。
图3示出了本发明的一种发光装置的上表面结构。
图4示出了本发明的一种发光装置的剖面结构。
图5A和5B每个都示出了本发明的一种发光装置。
图6A和6B每个都示出了本发明的一种发光装置。
图7示出了本发明的一种电子设备。
图8A到8F每个都示出了本发明的一种电子设备。
具体实施例方式
尽管参考附图本发明将以实施例模式的方式加以详细描述，但对于本领域技术人员来讲应当理解的是各种变化和修改是显而易见的。因此，除非这种变化和修改偏离了本发明的范围，否则它们应当解释成包括在本发明的范围之内。注意在所有描述实施例模式的图中，相同部分或具有相似功能的部分由相同的附图标记指示，并省略了重复描述。
参考附图描述了本发明的发光装置的一种配置(见图2)。本发明的发光装置具有像素部分210、监控部分217、缓冲放大器206、源驱动器208和栅驱动器209。
像素部分210具有多个像素211。多个像素中的每个像素211具有发光元件214、写晶体管212和驱动晶体管213。注意除了上述配置，多个像素中的每个像素211可以提供保持驱动晶体管213的栅-源电压的电容器。
发光元件214具有阳极、阴极以及夹在阳极和阴极之间的电致发光层。发光元件214的阳极和阴极中的一个与驱动晶体管213的源电极或漏电极相连，而发光元件214的阳极和阴极中的另一个与公共电源215相连。这里，描述一种模式，其中流经发光元件214的电流从与驱动晶体管213相连的发光元件214的电极一侧流向不和驱动晶体管213相连的电极一侧；或描述另一种模式，其中与驱动晶体管213相连的发光元件214的电极一侧是阳极，电流流向公共电源215的电极一侧是阴极。注意在流经发光元件214的电流方向相反的情况下，驱动晶体管213的导电性或驱动晶体管213和发光元件214之间的连接相应地改变。
写晶体管212通过栅驱动器209的信号从源驱动器208加载视频信号到每个像素211。即，写晶体管212是控制向像素211加载视频信号的晶体管。
驱动晶体管213是根据加载的视频信号的电势控制供给到发光元件214的电流的晶体管。注意，驱动晶体管213工作在线性区。因此，施加到与驱动晶体管213相连的发光元件214的电极一侧的电势与电源线216的电势几乎相等，流向发光元件214的电流量由电源线216和公共电源215之间的电势差决定。使得驱动晶体管213工作在线性区的本发明采用恒定电压驱动，该恒定电压驱动给发光元件214施加恒定电压。恒定电压驱动不需要驱动晶体管213工作在饱和区，且不需要增加驱动电压。因此，和恒定电流驱动相比，功耗降低。
监控部分217具有多个监控像素200、一个监控线205和一个电流值控制电路207。多个监控像素中的每个监控像素200具有用于监控的发光元件204、恒流源201、检测反相器203以及开关202。
多个用于监控的发光元件204与监控线205相连。因此，监控线205的电势是多个用于监控的发光元件204的阳极和阴极的一个电势的平均电势。
用于监控的发光元件204具有阳极、阴极以及夹在阳极和阴极之间的电致发光层。用于监控的发光元件204的阳极和阴极中的一个通过开关202与监控线205相连。用于监控的发光元件204的阳极和阴极中的另一个与公共电源215相连。该实施例模式中，描述了这种情况，其中与恒流源201相连的用于监控的发光元件204的电极一侧是阳极，与公共电源215相连的用于监控的发光元件204的电极一侧是阴极。在这种情况下，电流从用于监控的发光元件204的阳极流向其阴极。
恒流源201是P沟道晶体管。该P沟道晶体管的源电极与高电势电源(VDD)相连，而该P沟道晶体管的栅电极与电流值控制电路207相连。注意，恒流源201的配置不限于上述配置，可以使用包括电流镜电路或晶体管变化修正电路的配置。
开关202是P沟道晶体管。注意只要包括开关功能的元件都可以用作开关202，因此开关202不限于P沟道晶体管，可以使用N沟道晶体管、模拟开关等。
检测反相器203具有相互串联的P沟道晶体管203a和N沟道晶体管203b。P沟道晶体管203a的源电极与监控线205相连，而N沟道晶体管203b的源电极与低电势电源(GND)相连。注意P沟道晶体管203a的源电极可以与电源线216相连。而且，N沟道晶体管203b的源电极不需要与接地电源(GND)相连。只要检测反相器203的输出电势是开关202的开关电势，布置在监控像素200外围的多个电源中的适当电源可以用作与N沟道晶体管203b的源电极相连的电源。而且，作为检测电路，不限于使用检测反相器203的配置，当用于监控的发光元件204的两个电极间的短路被检测以开启(导通)或断开(不导通)该配置中的开关202时，可以使用其他配置替代检测反相器203。
电流值控制电路207与恒流源201相连。恒流源201供给的电流值由电流值控制电路207的电势决定，使得电流流向用于监控的发光元件204。
缓冲放大器206具有输入部分和输出部分。缓冲放大器206的输入部分与监控线205相连而其输出部分与电源线216相连。缓冲放大器206是具有高输入阻抗、输入和输出等电势的电路，其输出电流能力(也称为电流能力)高。而且，缓冲放大器206是具有低输出阻抗的电路。因此，可以使用具有上述特点的其他电路代替缓冲放大器206。例如，放大器，诸如运算放大器、读出放大器、差分放大器可以用作该电路。
上述配置中，当存在这种状态，即用于监控的发光元件204的两个电极没有短路时，用于监控的发光元件204的阳极和阴极的一个电势施加到检测反相器203的输入部分。然后，检测反相器203的输出是GND电势以开启(导通状态)开关202。
另一方面，当用于监控的发光元件204的两个电极短路时，检测反相器203的输入部分的电势接近0V。然后，检测反相器203的输出是关断开关202的电势，使得开关202断开。
具有上述配置的本发明，当用于监控的发光元件204的两个电极短路时，关断监控线205和用于监控的发光元件204之间提供的开关202，因此用于监控的发光元件204(其两个电极短路)的电势没有传输到监控线205。相应地，监控线205的电势没有因为用于监控的发光元件204的两个电极之间短路而改变。即，甚至当用于监控的发光元件204的两个电极短路时，监控线205的电势，即供给像素部分210的发光元件214电源的电源线216可以连续地保持在正常电势。具有上述配置的本发明对改善发光装置的可靠性具有贡献。
注意在上述配置中，尽管在像素部分210和栅驱动器209之间提供监控像素200，但提供监控像素200的位置不受特别限制。例如，可以在源驱动器208和像素部分210之间提供监控像素200。
而且，可以在具有相同绝缘表面的基板上提供电流值控制电路207、缓冲放大器206、源驱动器208和栅驱动器209，或可以在另一基板上提供电路的一部分。
而且，尽管该实施例模式中描述了这种情况，其中发光元件214是单色元件，但在多个发光元件(例如红光、绿光和蓝光)的情况下，需要提供多个监控像素200、缓冲放大器206、电源线216等。
而且，尽管该实施例模式中描述了电流连续流向用于监控的发光元件204的情况，但可以控制本发明使得电流间歇地流向用于监控的发光元件204。然而勿庸置疑的是，可以进行这样的设计，其中缓冲放大器206的输入部分的电势在电流没有流向用于监控的发光元件204的周期中被保存。
而且，尽管上述模式中描述了本发明是有源矩阵发光装置的一种配置，但本发明可以应用到无源矩阵发光装置。无源矩阵发光装置具有在基板上提供的像素部分、列信号线驱动器电路和行信号线驱动器电路。像素部分具有布置在列方向上的每个列信号线、布置在行方向上的行信号线以及多个布置成矩阵的发光元件。在其上形成像素部分的同一基板上提供监控部分和缓冲放大器以获得本发明的效果。

参考附图描述了本发明发光装置的剖面结构和上表面结构。尤其是，参考图3和4，描述了发光装置的剖面结构和上表面结构，该发光装置包括写晶体管212、驱动晶体管213、发光元件214、电容器219。
玻璃基板、石英基板、不锈钢基板等可以用作具有绝缘表面的基板20。而且，当可以承受制造工艺中的处理温度时，可以使用由具有柔韧性的合成树脂例如丙烯酸和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的塑料、聚乙烯萘(polyethylene naphthalate，PEN)等组成的基板。
首先，在基板20上形成基膜(base film)。氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等的绝缘薄膜可以用作基膜。接着，在该基膜上形成非晶半导体薄膜。非晶半导体薄膜的厚度为25-100nm。而且，非晶半导体薄膜可以使用硅锗和硅形成。接着，根据需要将非晶半导体薄膜结晶化，以形成晶态半导体薄膜。结晶化的方法可以使用加热炉、激光辐射、从灯发射的光辐射或它们的组合。例如，金属元素添加到非晶半导体薄膜，使用加热炉进行热处理以形成晶态半导体薄膜。这样，在低温下优选添加金属元素以使得非晶半导体薄膜结晶化。
接着，选择性刻蚀晶态半导体薄膜以形成预定的形状。然后，形成用作栅绝缘膜的绝缘薄膜。该绝缘薄膜形成的厚度为10-150nm以覆盖半导体薄膜。例如，氧氮化硅薄膜、氧化硅薄膜等可以用作单层结构或叠层结构。
接着，用作栅电极的导电薄膜形成在栅绝缘膜上。栅电极可以是单层或叠层，这里导电薄膜22a和22b堆叠以形成栅电极。导电薄膜22a和22b使用选自钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)和铜(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。该实施例模式中，形成厚度10-50nm的氮化钽薄膜作为导电薄膜22a，形成厚度200-400nm的钨薄膜用作导电薄膜22b。
接着，栅电极用作掩模，通过添加杂质元素形成杂质区域。这时，除了高浓度的杂质区域，可以形成低浓度的杂质区域。低浓度的杂质区域称为LDD(轻掺杂漏极)区。
接着，形成用作中间层绝缘薄膜30的绝缘薄膜28和29。绝缘薄膜28优选地是包含氮的绝缘薄膜，这里由使用等离子体CVD的厚度为100nm的氮化硅薄膜形成。绝缘薄膜29优选地使用有机材料或无机材料形成。聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰胺基化合物(polyimideamide)、苯并环丁烯、硅氧烷或聚硅氨烷可以用作有机材料。硅氧烷由硅(Si)氧(O)键形成的框架组成，其中至少包含氢(例如烷基组或芳香烃)的框架可以用作替代物。备选地，氟代组可以用作替代物。而且备选地，至少包含氢的氟代组和有机组可以用作替代物。而且，聚硅氮烷由聚合物材料形成，该聚合物材料具有硅(Si)氮(N)键，即，包含聚硅氮烷作为起始材料的液体材料。包含氮或氧的绝缘薄膜例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y)和氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y)(x和y是自然数)可以用作无机材料。注意包括有机材料的薄膜具有好的平面性，另一方面，湿气和氧被有机材料吸收。为防止吸收，具有无机材料的绝缘薄膜可以在包括有机材料的绝缘薄膜上形成。
接着，在中间绝缘薄膜30中形成接触孔之后，形成导电薄膜24，其用作写晶体管212的源极和漏极导线、驱动晶体管213的源极和漏极导线、信号线Sx和电源线Vx。导电薄膜24可以通过使用由铝(Al)、钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)或硅的元素或使用上述元素的合金薄膜组成的薄膜形成。在该实施例模式中，形成钛薄膜、氮化钛薄膜、钛-铝合金薄膜、钛薄膜的叠层薄膜。
接着，形成绝缘薄膜31以覆盖导电薄膜24。示出的用于中间层绝缘薄膜30的材料可以用于绝缘薄膜31。接着，在结构薄膜31提供的开孔部分形成像素电极19(也称为第一电极)。在开孔部分，为增加像素电极19的阶梯覆盖率(step coverage)，开孔部分的末端可以是圆形的以具有多个曲率半径。作为具有透光性的材料，氧化铟锡(ITO)、2到20原子百分数的氧化锌和氧化铟混合的IZO(氧化铟锌)，2到20原子百分数的氧化硅(SiO2)和氧化铟锡混合的化合物、有机铟、有机锌等可以用来形成像素电极19。而且，选自钽、钨、钛、钼、铝和铜以及银(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。这时，当使用有机材料形成绝缘薄膜31以增加平面性时，其上形成像素电极的表面的平面性增加，所以恒定电压可以施加到发光元件214，并且可以防止发光元件214的短路。
接着通过气相淀积方法或喷墨方法形成电致发光层33。电致发光层33具有有机材料或无机材料，并且通过任意组合电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、发光层(EML)、空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)等形成。注意，层之间的边界不需要清晰地定义，并且还存在这样的情况，其中形成各个层的材料互相部分混合，这样使得边界模糊。
然后，通过溅射方法或气相淀积方法形成相对电极(也称为第二电极)35。像素电极19和相对电极35中的一个是阳极而另一个是阴极。
作为阳极材料，优选地使用金属、合金、导电化合物或其混合物，它们具有高的功函数(4.0eV或更高的功函数)。作为阳极材料的特定实例，所使用的是金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)和钯(Pd)或金属材料的氮化物(TiN等)，以及ITO(氧化铟锡)和2到20原子百分数的氧化锌(ZnO)和氧化铟混合的IZO(氧化铟锌)。
另一方面，作为阴极材料，优选地使用金属、合金、导电化合物或其混合物，它们具有低的功函数(3.8eV或更低的功函数)。作为阴极材料的特殊实例，其通过使用元素周期表第1族或第2族的元素形成，即碱金属例如锂(Li)和铯(Cs)，碱土金属例如镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)，合金(Mg∶Ag，Al∶Li)或包括上述金属的化合物(氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)和氟化钙(CaF2))，或包括稀土金属的过渡金属。然而，因为阴极需要具有透光性，这些金属或包含这些金属的合金以极薄的厚度形成，且和金属(包括合金)例如ITO(氧化铟锡)以叠层形成。
然后，可以形成包括氮化物薄膜或DLC(类金刚石碳)薄膜的保护薄膜以覆盖相对电极35。经过上述步骤，完成了本发明的发光装置。
所描述的是一种面板，其是本发明发光装置的一种模式。基板20上提供具有多个像素的像素部分210，该多个像素包括发光元件214、栅驱动器209和218、源驱动器208、以及一个连接薄膜407(见图5A)。连接薄膜407与外部电路(IC芯片)相连。
图5B示出了面板沿A-B的剖面图，示出了在像素部分210提供的驱动晶体管213、发光元件214和电容器219，以及在源驱动器208中提供的CMOS电路410。在像素部分210、栅驱动器209和218、源驱动器208的外围提供密封材料408。发光元件214由密封材料408和相对基板406密封。密封处理是为了防止发光元件214受潮。这里，使用由覆盖部件(玻璃、陶瓷、塑料、金属等)密封的方法，可以使用热固树胶和紫外可塑树脂的密封方法，或使用薄膜(具有金属氧化物、金属氮化物等的高阻挡特性)的密封方法。在基板20上形成的元件优选地由晶态半导体(多晶硅)形成，和非晶半导体相比，其具有较好的迁移率特性。然后，在同一表面上实现了单片电路。具有上述配置的面板减小了与外部IC的连接数目以实现小尺寸、轻重量和薄形状。
注意，在发光元件214的像素电极具有透光性而其相对电极具有光屏蔽性的情况下，光从发光元件214发射到底面(见图5B)。而且，在发光元件214的像素电极具有光屏蔽性而其相对电极具有透光性的情况，光从发光元件214发射到顶面(见图6A)。而且，在发光元件214的像素电极和其相对电极都具有透光性的情况下，光从发光元件214发射到两端(见图6B)。
注意在图5B的配置中，在驱动晶体管213的源极和漏极导线上提供绝缘层以在该绝缘薄膜上提供发光元件214的像素电极。然而，本发明不限于这种配置，发光元件214的像素电极可以在与驱动晶体管213的源极和漏极导线相同的层上提供(见图6A和6B)。另外，在驱动晶体管213的源极和漏极导线和发光元件214的像素电极堆叠的部分中，驱动晶体管213的源极和漏极导线可以是下层，而发光元件214的像素电极可以是上层(见图6A)，或者发光元件214的像素电极可以是下层，而驱动晶体管213的源极和漏极导线可以是上层(见图6B)。
注意像素部分210可以由TFT构成，其中在绝缘表面上形成的非晶半导体(非晶硅)用作沟道部分，栅驱动器209和218以及源驱动器208可以由IC芯片构成。IC芯片可以附着到基板20，或通过COG(玻璃上芯片)方法粘附到和基板20相连的连接薄膜407。使用CVD方法很容易在大面积基板上形成非晶半导体，且不需要结晶化的步骤，由此可以提供廉价的面板。另外，此时，当导电层通过小滴排放(droplet discharging)方法(其一般是喷墨方法)形成时，有可能提供更为廉价的面板。
本发明的发光装置具有的发光元件，在种类上包括通过电流或电压控制亮度的元件，尤其包括OLED(有机发光二极管)，用于FED(场发射显示器)等的MIM类型的电子源元件(电子发射元件)。作为一个发光元件的OLED具有阳极、阴极和包括电致发光材料的层(此后简称为电致发光层)，其中通过施加电场可以产生发光(电致发光)。在阳极和阴极之间提供电致发光层，并且该电致发光层由单层或多层组成。还存在上述层中包含无机化合物的情况。电致发光层中的发光包括当受激单重态返回到基态产生的发光(荧光)和当受激三重态返回基态时产生的发光(磷光)。
此外，尽管使用多晶半导体、微晶半导体(包括半非晶半导体)和非晶半导体的薄膜晶体管可以用作本发明的发光装置中的晶体管，用在本发明发光装置中的晶体管不限于薄膜晶体管。可以使用单晶硅形成的晶体管、使用SOI(绝缘体上硅)的晶体管、使用有机半导体的晶体管或使用碳纳米管的晶体管。而且，在本发明的发光装置的像素中提供的晶体管可以是单栅结构或多栅结构，多栅结构具有双栅配置或更多栅配置的栅电极。
参考图7和8A到8F描述使用本发明发光元件的电子设备的一个模式。这里示出的电子设备的一个实例是移动电话接收机，其包括机架2700和2706、面板2701、机架2702、印刷电路板2703、操作按钮2704和电池2705(见图7)。面板2701具有像素部分，其中多个像素布置成矩阵，并且处于像素部分被一对基板密封的状态。面板2701通过自由装卸(free desorption)结合到机架2702中，并且机架2702固定到印刷电路板2703。机架2702的形状和大小根据安装有面板2701的电子设备而适当改变。印刷电路板2703安装多个IC芯片，该多个IC芯片对应于选自下面的一个或者多个元件中央处理单元(CPU)、控制器电路、电源电路、缓冲放大器、源驱动器和栅驱动器。模块对应于印刷电路板2703安装在面板2701上的状态。
面板2701和印刷电路板2703通过连接薄膜2708相连。面板2701、机架2702和印刷电路板2703，以及操作按钮2704和电池2705放置在机架2700和2706的内部。面板2701的像素部分被布置成使其从机架2700中提供的开孔窗口可见。
注意，机架2700和2706示出了移动电话接收机的外部形状的一个实例，该实施例模式中的电子设备可以根据电子设备的功能和用途而以各种模式变化。因此，此后参考图8A到8F描述电子设备的实例模式。
作为便携式终端的移动电话接收机包括像素部分9102等(见图8A)。作为便携式终端的便携式游戏机包括像素部分9801等(见图8B)。数码摄像机包括像素部分9701、9702等(见图8C)。作为便携式信息终端的PDA(个人数字助理)包括像素部分9201等(见图8D)。电视设备包括像素部分9301等(见图8E)。监控装置包括像素部分9401等(见图8F)。
本发明可以应用到各种电子设备中，例如移动电话接收机(也称为移动电话装置或电话)、PDA、电子记事簿、作为便携式终端的便携式游戏机、电视设备(也称为TV或电视接收机)、显示器(也称为监控装置)、照相机例如数码相机或数码摄像机、语音再生装置例如汽车音响、以及家用游戏机。该实施例模式可以和前述实施例模式自由组合。
本发明是基于2004年12月6日在日本专利局提交的日本专利申请序列号No.2004-353356的申请，其内容全部包含在此作为参考。
权利要求
1.一种发光装置，包括第一像素、监控线和第二像素，所述第一像素包括第一发光元件，恒流源，开关，和电路，所述第二像素包括第二发光元件，其中第一发光元件的一个电极通过开关与监控线相连；以及其中电路根据第一发光元件的一个电极的电势控制开关的开和关，其中恒流源为第一发光元件提供电流。
2.一种发光装置，包括第一像素部分、第二像素部分和放大器，所述第一像素部分包括第一像素，和监控线；所述第一像素包括第一发光元件，恒流源，开关，和电路；所述第二像素部分包括电源线，和第二像素，所述第二像素包括第二发光元件，和晶体管；其中第一发光元件的一个电极通过开关与监控线相连；其中该电路根据第一发光元件的一个电极的电势控制开关的开和关；其中第二发光元件的一个电极通过晶体管与电源线相连；其中监控线通过放大器与电源线相连；其中恒流源为第一发光元件提供电流。
3.一种发光装置，包括第一像素部分、第二像素部分和放大器，所述第一像素部分包括第一像素，和监控线；所述第一像素包括第一发光元件，恒流源，第一晶体管，和反相器；所述第二像素部分包括电源线，和第二像素，所述第二像素包括第二发光元件，和第二晶体管；其中第一发光元件的一个电极通过第一晶体管与监控线相连；其中恒流源为第一发光元件提供电流；其中反相器的输入端与第一发光元件的一个电极相连；其中反相器的输出端与第一晶体管的栅电极相连；其中反相器根据第一发光元件的一个电极的电势输出一个电势到第一晶体管的栅电极，该电势控制第一晶体管的开和关；其中第二发光元件的一个电极通过第二晶体管与电源线相连；以及其中监控线通过放大器与电源线相连；
4.根据权利要求2所述的发光装置，其中晶体管工作在线性区。
5.根据权利要求3所述的发光装置，其中第二晶体管工作在线性区。
6.根据权利要求1所述的发光装置，其中第一发光元件和第二发光元件在相同的绝缘表面上形成。
7.根据权利要求2所述的发光装置，其中第一发光元件和第二发光元件在相同的绝缘表面上形成。
8.根据权利要求3所述的发光装置，其中第一发光元件和第二发光元件在相同的绝缘表面上形成。
9.根据权利要求1所述的发光装置，其中发光装置应用到面板。
10.根据权利要求2所述的发光装置，其中发光装置应用到面板。
11.根据权利要求3所述的发光装置，其中发光装置应用到面板。
12.根据权利要求1所述的发光装置，其中发光装置应用到模块。
13.根据权利要求2所述的发光装置，其中发光装置应用到模块。
14.根据权利要求3所述的发光装置，其中发光装置应用到模块。
15.根据权利要求1所述的发光装置，其中发光装置应用到便携式终端。
16.根据权利要求2所述的发光装置，其中发光装置应用到便携式终端。
17.根据权利要求3所述的发光装置，其中发光装置应用到便携式终端。
18.根据权利要求1所述的发光装置，其中发光装置应用到照相机。
19.根据权利要求2所述的发光装置，其中发光装置应用到照相机。
20.根据权利要求3所述的发光装置，其中发光装置应用到照相机。
21.根据权利要求1所述的发光装置，其中发光装置应用到显示器。
22.根据权利要求2所述的发光装置，其中发光装置应用到显示器。
23.根据权利要求3所述的发光装置，其中发光装置应用到显示器。
24.根据权利要求1所述的发光装置，其中发光装置应用到电视设备。
25.根据权利要求2所述的发光装置，其中发光装置应用到电视设备。
26.根据权利要求3所述的发光装置，其中发光装置应用到电视设备。
27.根据权利要求2所述的发光装置，其中放大器包括运算放大器、读出放大器或差分放大器。
28.根据权利要求3所述的发光装置，其中放大器包括运算放大器、读出放大器或差分放大器。
全文摘要
本发明具有监控部分，其检测环境温度的变化和随时间的退化，配备有多个监控像素和一条监控线。多个监控像素中的每个监控像素具有用于监控的发光元件、恒流源、开关和检测电路，用于监控的发光元件的一个电极通过开关与监控线相连。检测电路控制开关的开和关，尤其是在用于监控的发光元件的两个电极短路的情况下，开关断开。当用于监控的发光元件的两个电极短路时，具有上述配置的本发明不改变像素部分的电源线的电势。
文档编号G09G3/20GK1790467SQ2005101295
公开日2006年6月21日 申请日期2005年12月6日 优先权日2004年12月6日
发明者纳光明, 安西彩 申请人:株式会社半导体能源研究所