CN1409288A - 发光器件、驱动发光器件的方法和电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种发光器件，能防止各个发光元件的亮度随所施加的TFT的电特性而波动，以适当控制供应给各个发光元件的电流，也能通过防止发光元件的亮度在有机发光层降级时降低的方式，产生恒定亮度而不受到有机发光层的可能降级和温度变化的负面影响。用适当控制经信号线驱动电路流入TFT的电流的方式而不用控制加到TFT的电压来控制发光元件亮度的方式，可以保持电流以预期值流入发光元件而不受TFT电特性的负面影响。而且，在每个预定时期将反向偏压电压供应给发光元件。上述两种方式增加实际效果，能更可靠地防止亮度随有机发光层的可能降级而减低，可以保持电流以预期值流入发光元件而不受TFT电特性的影响。

Description

发光器件、驱动发光器件的方法和电子设备
技术领域
本发明涉及一种OLED面板，其中，形成在衬底上的有机发光元件被封装在衬底和覆盖件之间。而且，本发明涉及一种OLED模块，其中IC等被装配在OLED面板上。注意，本说明书中，OLED面板和OLED模块通常称为发光器件。本发明还涉及一种驱动发光器件的方法和使用该发光器件的电子设备。
背景技术
发光元件自己发光，因此，有高度的可见度。发光元件不需液晶显示器(LCD)所需的背光，这适于减小发光器件的厚度。而且，发光元件没有视角限制。因而，近来，使用发光元件的发光器件已作为代替CRT或LCD的显示器件而吸引了人们的注意。
另外，本说明书中，发光元件的意思是电流或电压控制亮度的元件。发光元件包括OLED(有机发光二极管)、用于FED(场发射显示器)的MIM型电子源元件(电子发射元件)等。
OLED包括：包含有机化合物的层，其中，通过施加电场产生的发光(电致发光)(有机发光材料)(下文中，称为有机发光层)；阳极层；和阴极层。在有机化合物中存在从单重激发状态回到基态的光发射(荧光)以及从三重激发状态回到基态的光发射(磷光)的发光。本发明的发光器件可以用上述光发射中的一种或两种。
注意，本说明书中，设在OLED的阳极和阴极之间所有的层都限定为有机发光层。有机发光层具体包括：发光层，空穴注入层，电子注入层，空穴输运层，电子输运层等。这些层里可具有无机化合物。OLED的结构基本上是顺序叠层阳极、发光层、阴极。该结构之外，OLED可以采用顺序叠层阳极、空穴注入层、发光层、阴极的结构或顺序叠层阳极、空穴注入层、发光层、电子输运层、阴极的结构。
图23举例说明了传统发光器件单个像素的构成。图23所示的传统像素包括TFT(薄膜晶体管)50和51、存储电容器52和发光元件53。
TFT50的栅极连接到扫描线55。TFT50的源极或漏极连接到信号线54，另一极连接到TFT51的栅极。TFT51的源极连接到电源56，TFT51的漏极连接到发光元件53的阳极。发光元件53的阴极连接到电源57。设置存储电容器52以便在TFT51的栅极和源极之间保持预定电压。
当TFT50被扫描线55的预定电压导通时，供应给到信号线54的视频信号就被送到TFT51的栅极。随视频信号的输入，根据输入视频信号的电压，确定TFT51的栅电压(即，栅极和源极之间的电位差)。然后，由TFT51的栅电压驱动的TFT51的漏电流被供应给到发光元件53，从而使发光元件53能用输入电流发光。
由多晶硅构成的TFT有比由非晶硅构成的TFT更高的场效应迁移率，有大量的导通电流。因为上述原因，由多晶硅构成的TFT更适于形成发光元件面板的晶体管元件。
然而，即使当用多晶硅形成TFT时，它的电特性也不可能与形成在单晶硅衬底上的MOS晶体管的电特性相比。例如，由单晶硅构成的的TFT的场效应迁移率等于或小于单晶硅场效应迁移率的十分之一。而且，因为晶粒边界中产生的一些缺陷，由多晶硅构成的TFT的特性易于变化，这就成了问题。
参考图23，当TFT51的诸如阈值和导通电流的电特性在每个像素可变时，即使视频信号的电压相同，TFT51中漏电流的大小也在各像素之间变化，这导致了发光元件53亮度不均。
当在工业上和商业上提供这种应用OLED(有机发光显示器)的发光器件时，关键问题是有机发光层的降级而使OLED的服务寿命短。通常，有机发光材料易受水、氧、光、热的影响，加速了有机发光层可能的降级。尤其是，降级速度取决于驱动发光器件的装置的构成、有机发光材料的电特性、电极材料、制造过程中的条件和驱动发光器件的方法。
即使加到有机发光层上的电压恒定，一旦有机发光层中出现降级，也会减低OLED的亮度导致显示面板图像模糊。
而且，有机发光层的温度可随外界温度和其OLED面板产热而变化。然而，通常，流经OLED的实际电流值随温度变化。尤其是，当有机发光层的温度升高同时电压恒定时，更大量的电流流入OLED。而且，由于流入OLED的电流和OLED的亮度成正比关系，更大量电流流入OLED，OLED就更亮。以这种方式，OLED的亮度随有机发光层的温度变化，这样，很难显示预期灰度等级。结果，随温度升高，发光器件消耗更大量电流。
发明内容
本发明的一个目的是通过提供一种发光器件完全解决上述问题，它能防止发光器件的亮度随薄膜晶体管(TFT)的电特性变化，能防止发光器件的亮度随有机发光层降级而降低，且能保证恒定亮度而不受有机发光层的可能降级和变化的温度的负面影响。
本发明的发明者观察到，与保持加到OLED上的一定电压恒定的方式来发光的方法相比，保持一定量电流流入OLED来发光的方法可以使有机发光层降级导致的OLED亮度的可能减低最小化。应当注意，此后，下面的描述中，流入发光器件的电流称为“驱动电流”，而加到发光器件的电压称为“驱动电压”。
发明者考虑到，有可能保持流入发光器件的电流量为预期定值而不受TFT特性影响，而且以适当控制经信号线驱动电路流入TFT的电流的方式防止了OLED的亮度随OLED本身的降级而变化，以此代替用加到TFT上的电压来控制发光器件亮度的方法。
如前面已介绍的技术论文“TSUTSUI T，JPN J Appl.Phys.Part 2，Vo1.37，No.11B，L1406-L1408页，1998”中显示的那样，检测到：可以通过在每个特定时间周期向发光器件加承受反相极性的驱动电压来减小发光器件电流/电压特性的降级。应用检测到的特性，除了上述构成，本发明为发光器件在每个特定时间周期提供反向偏压的电压。因此，发光元件相应于二极管，发光元件在以常规方向加偏压时发光，而收到反向偏压的电压时不发光。
如上所述，通过给发光器件加AC驱动的方法(在每个预定周期施加以反方向偏压的驱动电压)，有可能使各发光元件的电流/电压特性降级最小化，因此，与使用传统驱动方法的情况相比有可能延长各发光元件的实际服务寿命。
上述两种方式的构成提供了多重效果，从而有可能防止OLED的亮度随有机发光层可能的降级而减低，也有可能将流入发光元件的电流量保持为预期定值，而不受TFT特性的负面影响。
而且，如上所述，当经AC电流驱动在每个帧周期显示图像时，所显示的像素可产生可见闪烁。因此，当加AC电流驱动时，希望以比经DC电流驱动(只加常规方向偏压)不导致产生可见闪烁的频率高的频率驱动发光元件的方式防止出现闪烁。
用上述配置，不象图23所示的传统发光器件，本发明中，即使当用于控制供应给发光元件的电流的TFT的特性在每个像素改变时，也有可能防止发光元件的亮度在像素之间变化。而且，不象在线性区域中驱动图23所示的包括电压输入型像素的传统TFT51的情况，有可能防止亮度随发光元件降级而减低。而且，即使当有机发光层的温度受外界温度或发光面板自己产生的热影响时，仍有可能防止发光元件的亮度变化，也可能防止电流随温度升高而消耗增大。
根据本发明的发光器件中，用于构成像素的晶体管可以是单硅(mono-silicon)晶体管、应用多晶硅或非晶硅的薄膜晶体管或应用有机半导体的晶体管。
而且，设置用于本发明发光器件的像素的晶体管可以包括单栅极结构、双栅极结构或包括比双栅电极多的多栅极结构。
附图说明
附图中：
图1是根据本发明发光器件的框图；
图2是根据本发明发光器件像素电路的框图；
图3A到3C分别是被驱动时的像素的示意图；
图4是举例说明加到扫描线和供电线的电压的时间图；
图5是举例说明加到扫描线和供电线的电压的另一时间图；
图6是举例说明加到扫描线和供电线的电压的另一时间图；
图7是举例说明加到扫描线和供电线的电压的另一时间图；
图8是举例说明加到扫描线和供电线的电压的另一时间图；
图9是举例说明根据本发明的信号线驱动电路的框图；
图10是举例说明电流设定电路和开关电路的图；
图11是举例说明扫描线驱动电路的框图；
图12是举例说明根据本发明的信号线驱动电路的框图；
图13是举例说明另一电流设定电路和另一开关电路的图；
图14A到14C分别举例说明制造根据本发明的发光器件的方法；
图15A到15C分别举例说明制造根据本发明的发光器件的另一方法；
图16A和16B分别举例说明制造根据本发明的发光器件的另一方法；
图17举例说明了装在根据本发明的发光器件中的像素的平面图；
图18举例说明了装在根据本发明的发光器件中的像素的截面图；
图19举例说明了装在根据本发明的发光器件中的像素的另一截面图；
图20举例说明了装在根据本发明的发光器件中的像素的另一截面图；
图21A到21C举例说明了根据本发明的发光器件的外视图和截面图；
图22A到22H单独举例说明了应用根据本发明的发光器件的电子设备；和
图23举例说明了传统像素驱动单元的电路图。
具体实施方式
图1是用于显示根据本发明的发光器件结构的框图。参考数字100指像素部分，其中以矩阵形设置多个像素101。参考数字102指信号线驱动电路。参考数字103指扫描线驱动电路。
图1中，在载有像素部分100的同一衬底上形成信号线驱动电路102和扫描线驱动电路103。然而，本发明的范围不限于上述配置。或者，也可以下面的方式实现该配置：在与载有像素部分100的衬底不同的衬底上形成信号线驱动电路102和扫描线驱动电路103，且信号线驱动电路102和扫描线驱动电路103经诸如FPC的连接器连接到像素部分100。图1中，设有每个单独单元的信号线驱动电路102和扫描线驱动电路103。然而，本发明的范围不限于该配置，但是，可以由设计工程师任选地限定信号线驱动电路102和扫描线驱动电路103的数量。
除非另外专门限定，本说明书中描述的名词“连接”都是电连接，而名词“断开”是不连接的状态。
虽然图1中没画，但是像素部分100设有多个信号线S1-Sx，电源线V1-Vx和扫描线G1-Gy。信号线和电源线的数量不总相同。而且，不总是要求共同提供两种布线，但是，除此以外，也可以提供其它不同的布线。
对于信号线驱动电路102，有可能将与有输入视频信号的电压适合的电流量供应给各信号线S1-Sx。在将反相偏压电压供应给图2所示发光元件104的情况下，信号线驱动电路102自己起给相应TFT的栅极加足以导通TFT的作用，以控制应供应给发光元件104的电流或电压的大小。尤其是，本发明中，信号线驱动电路102包括：移位寄存器102a；存储器电路A102b，用于存储数字音频信号；存储器电路B102c；电流转换电路102d，通过加恒定电流电源，产生与数字视频信号负载的电压相适应的电流；和开关电路102e，它将产生的电流供应给信号线，并加上足以导通TFT的电压，以只在给发光元件104加反向偏压电压期间控制供应给发光元件104的电流或电压大小。应当注意，装在本发明的发光器件中的信号线驱动电路102的构成不限于上述情况。虽然图1举例说明了与数字视频信号相适应的信号线驱动电路102，本发明的信号线驱动电路的范围不限于上面引用的情况，而是本发明的信号线驱动电路也可以与模拟视频信号兼容。。
应当注意，除非专门限定，本说明书中描述的名词“电压”指对地电位的电位差。
图2显示了图1所示像素101的详细结构。图2所示的像素101包括：信号线Si，它是信号线部件S1-Sx中的一个；扫描线Gj，它是扫描线部件G1-Gy中的一个；和电源线Vi，它是电源线部件V1-Vx中的一个。另外，像素101还包括晶体管Tr1，Tr2，Tr3和Tr4、发光元件104以及存储电容器105。设置存储电容器105以便更可靠地在晶体管Tr1和Tr2的栅极和源极之间保持预定栅电压。然而，不总是要求设置存储电容器105。
晶体管Tr3的栅极连接到扫描线Gj。晶体管Tr3的源极或漏极连接到信号线Si，而另一极连接到晶体管Tr1的第二端子，晶体管Tr3的源极和漏极中的一个被限定为第一端子，另一极被限定为第二端子。
晶体管Tr4的栅极连接到扫描线Gj。晶体管Tr4的第一端子和第二端子中的一个连接到信号线Si，另一极连接到晶体管Tr1和Tr2的栅极。
晶体管Tr1和Tr2的栅极相互连接。晶体管Tr1和Tr2的第一端子分别连接到电源线Vi。晶体管Tr2的第二端子连接到发光元件104的像素电极。设在存储电容器105中的一对电极中的一个连接到晶体管Tr1和Tr2的栅极上，另一极连接到电源线Vi。
发光元件104包括阳极和阴极。要知道，本说明书中，当用阳极作为像素电极时，阴极指相反的电极，而在用阴极作为像素电极的情况下，阳极指相反的电极。相反的电极的电压分别保持恒定的大小。
注意，晶体管Tr1和Tr2可以是n-沟道型晶体管或p-沟道型晶体管。然而，晶体管Tr1和Tr2分别设有相同极性。在应用阳极作为像素电极、用阴极作为相反的电极的情况下，希望晶体管Tr1和Tr2是p-沟道型晶体管。相反，在应用阴极作为像素电极、用阳极作为相反的电极的情况下，希望晶体管Tr1和Tr2是n-沟道型晶体管。
上述晶体管Tr3和Tr4可以分别是n-沟道或p-沟道型。晶体管Tr3和Tr4分别设有相同极性。
下面，参考图3A到3C，描述根据实现本发明的实践形式的发光器件的系列操作。将各线中的每个像素分成写入期Ta、显示期Td和反向偏置期Ti，描述根据本发明的发光器件的多个操作。图3A到3C简要举例说明了进行操作期时晶体管Tr1和Tr2以及发光元件104之间的连接关系。具体地说，图3A到3C举例说明了晶体管Tr1和Tr2分别起p-沟道型TFT的作用和应用发光元件104的阳极作为像素电极的情况。
首先，当进入各线像素的写入期Ta时，电源线V1-Vx的实际电压保持的大小足以允许常规方向的偏流在晶体管Tr2导通时流入发光元件104。图1显示了用于显示单色图像的发光器件的构成。然而，本发明也可提供用于显示彩色图像的发光器件。这种情况下，不必将所有电源线V1到Vx的电压保持在相同电平，但是，它们可为每种相应色彩而改变。
下面，扫描线驱动电路103在各线中逐次选择扫描线，以使晶体管Tr3和Tr4导通。它配置成用于选择各扫描线的各个期彼此不重合。下面，根据供应给信号线驱动电路102的视频信号，相应于输入视频信号的电流(下文中称为信号电流Ic)在信号线S1-Sx和电源线V1-Vx之间流动。
图3A是当相应于输入视频信号的信号电流Ic流入信号线Si同时进行写入期Ta时像素101的示意图。参考数字106指连接到用于将预定电压供应给相反的电极的电源的端子。参考数字107指设置用于信号线驱动电路102的恒定电流电源。
晶体管Tr3导通时，相应于输入视频信号的信号电流Ic流入信号线Si，然后也在晶体管Tr1的漏极和源极之间流动。当进入该条件时，由于晶体管Tr1的栅极和漏极相互连接，所以按照下面所示的方程1晶体管Tr1工作在饱和区域中，VGS指栅电压，μ指迁移率，Co指每个单位面积的栅电容，W/L指沟道形成区域中沟道的宽W和长L之比，VTH指阈值，漏电流限定为I。
方程1：
I＝μCoW/L(VGS-VTH)2/2
上述方程1中，符号μ、Co、W/L和VTH是各晶体管确定的固定值。从方程1要知道，晶体管Tr1的栅电压VGS由信号电流Ic来确定。
晶体管Tr2的栅极连接到晶体管Tr1的栅极。类似地，晶体管Tr2的源极连接到晶体管Tr1的源极。因此，晶体管Tr1的栅电压直接成为晶体管Tr2的栅电压，从而晶体管Tr2的漏电流与晶体管Tr1的漏电流成正比。尤其是，当μCoW/L的值等于VTH的值时，晶体管Tr1的漏电流也等于晶体管Tr2的漏电流，其关系限定为I2＝Ic。
然后，晶体管Tr2的漏电流I2流入发光元件104。流入发光元件104的漏电流的大小相应于恒定电流电源107确定的信号电流Ic的大小。因此，发光元件104发出亮度相应于流过的电流大小的光。如果流入发光元件104的电流几乎接近0或以相反偏压方向流动，发光元件104就一点也不发光。
写入期Ta一结束，也结束了选择每线的扫描线的过程。随着在各线中对准的像素中写入期Ta的结束，进入各线对准像素中的显示期Td。图3B示意性举例说明了进行显示期Td时像素的操作条件，其中晶体管Tr3和Tr4分别关闭。该条件下，晶体管Tr3和Tr4的源极区域分别连接到电源线Vi并保持恒定电源电压。
进行显示期Td时，晶体管Tr1的漏极区域为浮置状态，其中没有从其它布线和电源给出的电位。另一方面，在晶体管Tr2中写入期Ta设置的VGS值仍旧保持。因此，晶体管Tr2中漏电流I2的值仍保持在Ic。因此，当进行显示期Td时，基于相应于写入期Ta期间预定的电流大小的亮度，有机发光显示期OLED104连续发光。
写入期Ta结束后，马上强制性出现显示期Td。另一方面，显示期Td结束后，马上接着写入期Ta或反向偏置期Ti。
当进入反向偏置期Ti时，电源线V1到Vx的实际电压保持在相应于晶体管Tr2导通时将反向偏压电压供应给发光元件104的情况下的电平。下面，通过让扫描线驱动电路103逐次在各线中选择扫描线，导通晶体管Tr3和Tr4，从而使信号线驱动电路102能给信号线S1-Sx加足够的电压以便导通晶体管Tr2。
图3C示意性举例说明了进行反向偏置期Ti时像素101的操作条件。进行反向偏置期Ti时，晶体管Tr2导通，以便使电源线Vi的电压供应给发光元件104的像素电极。这反过来将反向偏压电压加到发光元件104上。如前所述，当输入反向偏压电压时，防止发光元件104发光。
假设电源线中电压的大小可相应于供应到发光元件的反向偏压电压的大小。考虑到负荷比，换句话说考虑到每个帧周期中显示持续时间的和的比例，有可能让设计工程师适当设定反向偏置期的持续时间。
在应用数字驱动方法的情况下，在用数字视频信号驱动时间等级(timegradation)的方法的情况下，通过使相应于每个单独位的数字视频信号的写入期Ta和显示期Td依次重复出现，有可能显示单独的图像。例如，当应用n-位视频信号显示图像时，至少n个单元的写入期和n个单元的显示期容纳在每个帧周期中，n个单元的写入期(Ta1-Tan)和n个单元的显示期(Td1-Tdn)分别相应于数字视频信号的各个位。
例如，写入期Tam后(m指1到n中的任选数字)，出现相应于同一位数的显示期，即，该情况下的显示期Tdm。通过结合写入期Ta和显示期Td，形成子帧周期SF。这种包括相应于第m位的写入期Tam和显示期Tdm的子帧定义为SFm。
在应用数字视频信号的情况下，可以在结束显示期Td1-Tdn后或结束显示期Td1-Tdn中的帧周期里最后出现的显示期之后立即设置反向偏置期Ti。不总是要求在每个帧周期中强制性提供反向偏置期Ti，但是，也可用每几个帧中产生的反向偏置期Ti来代替。设计工程师有可能适当设置产生反向偏置期Ti的数量和时间。
图4举例说明了当反向偏置期Ti出现在一帧周期的最后时刻时加到像素(i，j)中扫描线上的电压、加到电源线上的电压和加到发光元件上的电压的时间图。图2所示的时间图中，晶体管Tr1和2都由p-沟道型TFT构成，晶体管Tr3和Tr4都由n-沟道型TFT构成。进行各写入期Ta1-Tan和反向偏置期Ti时选择扫描线Gj，其中晶体管Tr3和Tr4导通。另一方面，当进行显示期Td1到Tdn时，不选择扫描线Gj，因此，晶体管Tr3和Tr4关闭。进行写入期Ta1-Tan和显示期Td1到Tdn时，电源线Vi的实际电压保持的大小仅足以允许常规方向的偏流在晶体管Tr2导通时流入发光元件104。另一方面，进行反向偏置期Ti时，电源线Vi的实际电压保持的大小仅足以允许反向偏流流入发光元件104。进行写入期Ta1-Tan和显示期Td1到Tdn时，加到发光元件104上的电压保持正常偏置方向，反向偏置期Ti期间电压保持反向偏压方向。
子帧周期SF1-SFn的持续时间满足表达如下的公式：
SF1：SF2：……SFn＝20：21：……2n-1
进行任何子帧周期时，数字视频信号的各个位选择相应发光元件是否应发光。等级数也可以用控制发光的一帧周期期间显示期的和的方式来控制。
为了提高显示器上图像的质量，也可将长显示期的子帧周期分为多个部分。日本专利申请No.2002-149113中公开了分割子帧周期的具体方法，因此，可以参考它来了解该方法。。
也可以允许显示等级与区域等级相结合。
在显示应用模拟视频信号的等级的情况下，在写入期Ta和显示期Td结束的同时，结束一帧周期。图像在一帧周期期间显示。然后，进入下面的帧周期，其中写入期Ta开始重复执行上述系列过程。
在应用模拟视频信号的情况下，显示期Td后马上设置反向偏置期Ti。然而，应当注意，不总是要求每个帧周期提供反向偏置期Ti，也允许每几个帧周期出现周期Ti。可以由设计工程师适当地设置出现反向偏置期Ti的时间。
根据本发明，不象图23所示的传统发光器件，即使在晶体管Tr2的特性在每个像素变化时，本发明的发光器件也能安全地防止在各个发光元件之间产生亮度变化。而且，与图23所示的传统电压输入型像素的TFT51在线性区域中工作的情况相比，本发明可防止亮度因发光元件可能的降级而降低。而且即使当有机发光层受外界温度或发光面板自身产热的影响时，也可防止发光元件亮度变化，进一步防止电流随温度升高而消耗增大。
在实现本发明的实践形式中，晶体管Tr4的第一端子或第二端子连接到信号线Si，另一端连接到晶体管Tr1或Tr2的栅极。然而，本实施例的范围不限于该构成。在本发明的像素中，假设晶体管Tr4应连接到其它元件或布线以便上述晶体管Tr1的栅极可以在进行写入期Ta时连接到晶体管Tr4的第二端子，然后，晶体管Tr1的栅极可以在进行显示期Td时从晶体管Tr4的第二端子断开。换句话说，假设：进行写入期Ta时，晶体管Tr3和Tr4应如图3A所示相互连接；进行显示期Td时，晶体管Tr3和Tr4应如图3B所示相互连接；进行反向偏置期Ti时，晶体管Tr3和Tr4应如图3C所示相互连接。实施例
下面，描述本发明的实施例。[实施例1]
以图2所示的像素为例，对本实施例的描述指反向偏置期Ti出现在基于与图4所示不同的时间的情况。现在参考图5，下面描述根据本实施例的驱动方法。
图5举例说明了本实施例中加到各扫描线上的电压、加到电源线上的电压和供应给像素(i，j)中发光元件的电压的时间图。图5举例说明了晶体管Tr1和Tr2都由p-沟道型TFT构成，而晶体管Tr3和Tr4都由n-沟道型TFT构成的情况。
限定包括写入期Ta1-Tan和显示期Td1到Tdn的总长度对应T_1，且写入和显示期中电源线Vi和发光元件的相反的电极之间电位差表达为V_1。而且，反向偏置期Ti的持续时间表达为T_2而反向偏置期Ti期间电源线Vi和发光元件的相反的电极之间的电位差表达为V_2。本实施例中，电源线Vi的电压保持为相应于下面所示的方程的大小。
T_1×V_1＝T_2×V_2而且，电源线Vi的电压保持的大小仅足以使发光元件104能接收反向偏压电压。
考虑到，通过把有机发光层中的某种离子杂质淀积在多个电极部件中的一个的侧面上，在部分有机发光层中形成确定阻值低于其它部分阻值的部分，使电流强烈流入低阻值部分，从而加速有机发光层降级。根据本发明，可以通过用反向驱动方法来防止这种离子杂质淀积在电极部件之一上，因此，进一步防止有机发光层引起我们所不希望的降级。尤其是，本发明的本实施例中，根据上述构成，不只应用反向驱动方法，可以防止离子杂质自己淀积在电极部件之一上，从而更可靠地防止有机发光层引起我们所不希望的降级。[实施例2]
以图2所示的像素为例，对本实施例的描述指反向偏置期Ti出现在基于与图4和5所示不同的时间的情况。现在参考图6，下面，描述根据本实施例的驱动方法。
图6举例说明了本实施例中加到扫描线的电压、加到电源线的电压和供应给像素(i，j)中发光元件的电压的时间图。图6举例说明了晶体管Tr1和Tr2都由p-沟道型TFT构成，而晶体管Tr3和Tr4都由n-沟道型TFT构成的情况。
本实施例中，结束各显示期Td1-Tdn(换句话说，结束各子帧周期)后马上出现分别的反向偏置期Ti1-Tin。例如，第m个子帧周期SFm保持的同时(m相应于数字1-n中的任选数)，结束写入期Tam之后马上出现显示期Tdm。也配置成显示期Tdm结束后马上出现反向偏置期Tim。
本实施例中，配置成反向偏置期Ti1-Tin的各持续时间完全相同，而且，在所有操作期间供应电源线Vi的相同的电压大小。然而，本发明的范围不限于上述配置。各反向偏置期Ti1-Tin的持续时间和可加电压可由设计工程师任选设置。[实施例3]
以图2所示的像素为例，对本实施例的描述指反向偏置期Ti出现在基于与图4到6所示不同的时间的情况。现在参考图7，下面，描述根据本实施例的驱动方法。
图7举例说明了本实施例中加到各扫描线的电压、加到电源线的电压和供应给像素(i，j)中发光元件的电压的时间图。图7举例说明了晶体管Tr1和Tr2都由p-沟道型TFT构成，而晶体管Tr3和Tr4都由n-沟道型TFT构成的情况。
本实施例中，结束各显示期Td1到Tdn之后(换句话说，结束各子帧周期之后)马上分别出现反向偏置期Ti1-Tin。例如，第m个子帧周期SFm保持的同时(m是数字1-n中的任选数)，结束写入期Tam之后马上出现显示期Tdm。因此，结束显示期Tdm之后马上出现反向偏置期Tim。
而且，本实施例中，配置成恰出现在反向偏置期之前的显示期的持续时间越长，各反向偏置期中电源线Vi的电压和发光元件的相反的电极的电压之间的电位差绝对值越大。各反向偏置期Ti1-Tin的持续时间相同。用上述配置，可以比图4到6所示的像素中更有效地防止有机发光层降级。[实施例4]
以图2所示的像素为例，对本实施例的描述指反向偏置期Ti出现在基于与图4到7所示不同的时间的情况。现在参考图8，下面，描述根据本实施例的驱动方法。
图8举例说明了本实施例中加到各扫描线的电压、加到电源线的电压和供应给像素(i，j)中发光元件的电压的时间图。图8举例说明了晶体管Tr1和Tr2都由p-沟道型TFT构成，而晶体管Tr3和Tr4都由n-沟道型TFT构成的情况。
本实施例中，结束各显示期Td1到Tdn之后(换句话说，结束各子帧周期之后)马上分别出现反向偏置期Ti1-Tin。例如，第m个子帧周期SFm保持的同时(m是数字1-n中的任选数)，结束写入期Tam之后马上出现显示期Tdm。因此，结束显示期Tdm之后马上出现反向偏置期Tim。
而且，本实施例中，配置成恰出现在反向偏置期之前的显示期的持续时间越长，各反向偏置期中电源线Vi的电压和发光元件的相反的电极的电压之间的电位差绝对值越大。各反向偏置期Ti1-Tin的持续时间相同。用上述配置，可以比图4到6所示的像素中更有效地防止有机发光层降级。[实施例5]
下面描述设置用于本发明的发光器件的信号线驱动电路和扫描线驱动电路的构成，其由数字视频信号驱动。
图9举例说明了用于实现本发明的信号线驱动电路102的示意性框图。参考数字102a指移位寄存器，102b指存储器电路A，102c指存储器电路B，102d指电流转换电路，参考数字102e指开关电路。
时钟信号CLK和启动脉冲信号SP被输入到移位寄存器102a中。数字视频信号被输入到存储器电路A102b中，而锁存信号被输入到另一个存储器电路B102c中。而且，开关信号被输入到开关电路102e中。下面，按照信号流描述各电路的操作。
根据经预定布线路径对移位寄存器102a输入的时钟信号CLK和启动脉冲信号SP，产生定时信号。然后将定时信号送到包括在存储器电路A102b中的多个锁存器A_LATA_1-LATA_x中的每一个。或者，经缓冲装置等放大了定时信号之后，移位寄存器102a产生的定时信号可以被输入到包括在存储器电路A102b中的多个锁存器A_LATA_1-LATA_x。
当存储器电路A102b接收定时信号的时候，与输入定时信号同步，在被最后送到视频信号线130之前，相应于一位的多个数字视频信号被逐次写入上述多个锁存器A_LATA_1-LATA_x以存储在里面。
本实施例中，多个数字视频信号被逐次写入到包括LATA_1-LATA_x的存储器电路A中。然而，本发明的范围不限于该配置。例如，也可在实践中将存储器电路A102b中的多级锁存器分成多个组，以便使数字视频信号能被同时输入到彼此平行的各个组中。该方法例如称为“划分驱动(diviSion drive)”。所分的组数为划分数。例如，当锁存器被分成4级的多个组时，称为4划分驱动。
直到完成将多个数字视频信号写入到存储器电路A102b中的多级锁存器中的这段时间周期称为行周期。也有行周期指将水平回扫周期加到行周期的周期的情况。
结束一个行扫描周期后，锁存信号被经锁存信号线131送到保持在另一存储器电路B102c中的多个锁存器B LATB_1-LATB_x。同时，多个存储器电路A102b中的多个锁存器LATA_1-LATA_x保留的多个数字视频信号立即被写入上述存储器电路B102c中的多个锁存器B LATB_1-LATB_x中，存储在里面。
将保留的数字视频信号完全送到存储器电路B102c后，与从上述移位寄存器102a供应的定时信号同步，相应于下面一位的数字视频信号被逐次写入到存储器电路A102b中。在进行第二巡回的一行周期期间，存储在存储器电路B102c中的数字视频信号被送到电流转换电路102d。
电流转换电路102d包括多个电流设定电路C1-Cx。根据输入到每个电流设定电路C1-Cx中的数字视频信号的1或0的二进制数据，确定要送到下面的开关电路102e的信号的信号电流Ic的大小。具体地说，信号电流Ic是大小仅足以使发光元件发光或大小为不让发光元件发光的电流。
按照从开关信号线132收到的开关信号，开关电路102e确定上述信号电流Ic是否应供应给相应信号线，或者会使晶体管Tr2导通的电压是否应被供应给相应信号线。
图10举例说明了上述电流设定电路C1和开关电路D1的具体构成。要知道，电流设定电路C2-Cx中的每一个都有与上述电流设定电路C1相同的构成。类似地，开关电路D2-Dx中的每一个都有与开关电路D1相同的构成。
电流设定电路C1包括：恒定电流电源631，4个传输门SW1-SW4，和一对倒相器Inb1和Inb2。应当注意，设置用于恒定电流电源631的晶体管650的极性与设置用于各像素的上述晶体管Tr1和Tr2的极性相同。
传输门SW1-SW4的开关操作由从存储器电路B102c中的锁存器LAB_1输出的数字视频信号控制。被送到传输门SW1和SW3的数字视频信号以及被送到传输门SW2和SW4的数字视频信号分别由倒相器Inb1和Inb2来倒相。因为该配置，当传输门SW1和SW3保持导通时，传输门SW2和SW4关闭，反之亦然。
传输门SW1和SW3保持导通时，0除外的预定值电流Id从恒定电流电源631经传输门SW1和SW3供应到开关电路D1作为信号电流Ic。
反之，当传输门SW2和SW4保持导通时，恒定电流电源631输出的电流Id经传输门SW2接地。而且，流经电源线V1-Vx的电源电压被经传输门SW4供应给开关电路D1，从而进入IC0的条件。
开关电路D1包括一对传输门SW5和SW6以及倒相器Inb3。传输门SW5和SW6的开关操作由开关信号来控制。分别供应给传输门SW5和SW6的开关信号的极性用倒相器Inb3相对于对方倒相，同时，传输门SW5保持导通，另一个传输门SW6保持关闭，反之亦然。当传输门SW5保持导通时，上述信号电流Ic被送到信号线S1。当传输门SW6保持导通时，给信号线S1供应足以导通上述晶体管Tr2的电压。
再参考图9，在电流转换电路102d中的所有电流设定电路C1-Cx中的一个行周期内同时执行上述系列过程。结果，用相应数字视频信号选择要送到所有信号线的信号电流Ic的实际值。
用于体现本发明的驱动电路构成不限于上文描述所引用的内容。而且，上述举例说明的电流转换电路不仅限于图10所示的结构。在用于本发明的电流转换电路范围内，能使数字视频信号被用作选择两个值中信号电流Ic可以采取的一个，然后将负有所选择的值的信号电流供应给信号线，还可对它应用任何构成。而且，在开关电路的范围内，可以选择将信号电流Ic供应给信号线或将足以导通晶体管Tr2的确定电压送到信号线中的一个，除图10所示的之外，还可以对开关电路应用任何构成。
实践中也可以应用不同的电路代替移位寄存器，象能选择任何信号线的解码器电路。
下面，描述扫描线驱动电路的构成。
图11举例说明了包括移位寄存器642和缓冲电路643的扫描线驱动电路641。如果需要的话，也可提供电平移位器。
扫描线驱动电路641中，随着输入时钟信号CLK和启动脉冲信号SP，产生定时信号。用缓冲电路643缓冲和放大产生的定时信号，然后送到相应的扫描线。
包括组成相应一行(one-line)的像素的那些晶体管的多个栅极连接到各扫描线。由于要求同时导通多个包括在相应一行的像素中的晶体管，缓冲电路643能适应大电流流过。
应当注意，设置用于本发明的发光器件的扫描线驱动电路641的构成不仅限于图11所示的构成。例如，代替上述移位寄存器，也可在实践中应用不同的电路，象能选择任何扫描线的解码器电路。
根据本实施例的构成也可通过自由组合实施例1到4来实现。[实施例6]
下面的描述是设置用于本发明的发光器件的信号线驱动电路的构成，它用模拟驱动方法来驱动。由于本实施例中的扫描线驱动电路应用了先前实施例所示的构成，所以不再赘述。
图12举例说明了用于实现本发明的信号线驱动电路401的示意性框图。参考数字402指移位寄存器，403指缓冲电路，404指采样电路，405指电流转换电路，参考数字406指开关电路。
时钟信号CLK和启动脉冲信号SP被输入到移位寄存器402。随着时钟信号CLK和启动脉冲信号SP被输入移位寄存器402，产生定时信号。
所产生的定时信号由缓冲电路403放大或缓冲和放大，然后被输入到采样电路404。实践中也可用电平移位器代替采样电路404来放大定时信号。或者，可以同时提供缓冲电路和电平移位器。
下面，与定时信号同步，采样电路404将从视频信号线430供应的模拟视频信号送到位于下一级的电流转换电路405。
电流转换电路405产生大小相应于所输入的模拟视频信号的电压大小的信号电流Ic，然后将产生的信号电流Ic送到下面的开关电路406。开关电路406选择将信号电流Ic送到信号线还是将会导通晶体管Tr2的电压送到信号线。
图13显示了采样电路404和设置用于电流转换电路405的多个电流设定电路C1-Cx的构成。采样电路404经端子410连接到缓冲电路403。
采样电路404设有多个开关411。采样电路404接收从视频信号线430供应的模拟视频信号。与定时信号同步，开关411单独采样所输入的模拟视频信号，然后将所采样的模拟视频信号送到位于下一级的电流设定电路C1。应当注意，图13只举例说明了上述电流设定电路C1-Cx中连接到装在采样电路404中的多个开关411中的一个的电流设定电路C1。然而，假设图13所示的电流设定电路C1连接到在它下一级为采样电路404设置的各个开关411中的每一个。
本实施例中，只有一个晶体管用于单个开关411。然而，要知道，可以适当地与定时信号同步在模拟视频信号的范围内采样，对上述开关411的构成没有限制。
然后，将所采样的模拟视频信号输入到为电流设定电路C1设置的电流输出电路412。电流输出电路412输出相应于所输入的模拟视频信号的电压的值的信号电流。图12中，用放大器和晶体管形成电流输出电路412。然而，本发明的范围不仅限于该构成，也可以应用能输出相应于所输入的模拟视频信号的电压的电流的任何电路。
上述信号电流被送到电流设定电路C1中的复位电路417，复位电路417包括一对传输门413和414以及倒相器416。
复位信号(Res)被输入到传输门414，而另一传输门413接收由倒相器416反向的复位信号(Res)。传输门413和另一传输门414分别独立地与反向的复位信号和复位信号同步操作，这样，传输门413和414中的任何一个导通时，另一都关闭。
传输门413保持导通时，信号电流被送到下面的开关电路D1。另一方面，当传输门414保持导通时，电源415的电压送到位于下一级的开关电路D1。希望在回扫期复位信号线。然而，除了显示像素的周期之外，实践中也按要求在除回扫期之外的周期中复位信号线。
开关电路D1包括一对传输门SW1和SW2以及倒相器Inb。传输门SW1和SW2的开关操作由开关信号来控制。倒相器Inb使被分别送到传输门SW1和SW2的开关信号的极性相对于对方倒相，这样，传输门SW1导通时，另一传输门SW2关闭，反之亦然。传输门SW1导通时，上述信号电流Ic被送到信号线S1。传输门SW2导通时，将足以导通上述晶体管Tr2的电压供应给信号线S1。
实践中也可以用不同的电路代替移位寄存器，如能选择任何一种信号线的解码器电路。
用于驱动本发明的发光器件的信号线驱动电路的实际构成不仅限于本实施例举例说明的构成。也可以通过自由组合上述实施例1到4中举例说明的构成来实现根据本实施例的构成。[实施例7]
本实施例中，可以通过使用有机发光材料(可以用三重激发磷光来发光)来显著改善外部发光量子效率。结果，可以减少发光元件的功耗，可以延长发光元件的寿命，并可减轻发光元件的重量。
下面是用三重激发(T.Tsutsui，C.Adachi，S.Saito，，有机化分子系统中的光化学过程，ed.K.Honda，(Elsevier Sci.Pub.，Tokyo，1991)p.437)来提高外部发光量子效率的报告。
上述文章报告的有机发光材料(香豆素色素)的分子式表达如下。(化学式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)
上述文章报告的有机发光材料(Pt络合物)的分子式表达如下。(化学式2)
Figure A0215141100272
(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)
上述文章报告的有机发光材料(Ir络合物)的分子式表达如下。(化学式3)
Figure A0215141100281
如上所述，如果从三重激发发出的磷光可以被实际应用的话，在原则上可以实现为用单重激发发出荧光3到4倍的外部发光量子效率。
可以自由组合实施例1到6的任何结构来实现根据本实施例的结构。[实施例8]
OLED中使用的有机发光材料大致分为低分子量材料和高分子量材料。本发明的发光器件可以同时应用低分子量有机发光材料和高分子量有机发光材料。
通过蒸发而使低分子量有机发光材料形成膜。这就容易形成叠层结构，通过叠层不同功能的膜(如空穴输运层和电子输运层)来提高效率。
低分子量有机发光材料的实例包括有喹啉醇的铝化合物如作为配合基(Alq3)和三苯胺衍生物(TPD)。
另一方面，高分子量有机发光材料在物理上比低分子量材料更强，增强了元件的耐用性。而且，高分子量材料可以形成为膜，因而元件的制造相对容易。
使用高分子量有机发光材料的发光元件的结构基本与用低分子量有机发光材料的发光元件的结构相同，有阴极，有机发光层，和阳极。当有机发光层由高分子量有机发光材料形成时，在已知结构中两层结构很普遍。这是因为，不象用低分子量有机发光材料的情况那样，难以用高分子量材料形成叠层结构。具体地说，使用高分子量有机发光材料的元件有阴极(Al合金)、发光层、空穴输运层和阳极(ITO)。Ca可被用作使用高分子量有机发光材料的发光元件中的阴极材料。
从元件发出的光的颜色由其发光层的材料确定。因而，发出预期颜色的光的发光层可以通过选择适当的材料来形成。可以用于形成发光层的高分子量有机发光材料是聚对亚苯亚乙烯基材料、聚对亚苯基材料、聚噻吩基材料或聚芴基材料。
聚对亚苯亚乙烯基材料是聚(对亚苯亚乙烯基)(用PPV表示)的衍生物，例如：聚(2，5-二烷氧基-1，4-亚苯乙烯)(用RO-PPV表示)、聚(2-(2’六氧乙基)-5-偏氧-1，4-亚苯亚乙烯(2(2’-ethyl-hexoxy)-5-metoxy-1，4-phenylenevinylene))(用MEH-PPV表示)和聚(2-(二烷氧基苯)-1，4-亚苯亚乙烯)(2-(dialkoxyphenyl)-1，4-phenylene vinylene)(用ROPh-PPV表示)。
聚对亚苯基材料是聚对亚苯的衍生物(用PPP表示)，例如，聚(2，5-二烷氧基-1，4-苯二胺)(用RO-PPP表示)和聚(2，5-二氧乙基-1，4-苯二安)。
聚噻吩基材料是聚噻吩(用PT表示)的衍生物，例如：聚(3-烷基噻吩)(用PAT表示)、聚(3-乙基噻吩)(用PHT表示)、聚(3-环己基噻吩)(用PCHT表示)、聚(3-环乙基-4-甲基噻吩)(用PCHMT表示)、聚(3，4-二环乙基噻吩)(用PDCHT表示)、聚([3-(4-辛苯基)-噻吩](用POPT表示)、聚[3-(4-辛苯基)-2，2并噻吩][3-(4-octylphenyl)-2，2bithiophene](用PTOPT表示)。
聚芴基材料是聚芴(用PF表示)的衍生物，例如，聚(9，9-二烷基芴)(9，9-dialkylfluorene)(用PDAF表示)和聚(9，9-二辛芴)(9，9-dioctylfluorene)(用PDOF表示)。
如果在阳极和高分子量有机发光材料层之间夹有能传输空穴的高分子量有机发光材料形成的层，就改善了从阳极的空穴注入。该空穴输运材料通常和受主材料一起溶解在水中，用旋涂等来涂敷该溶液。由于空穴输运材料不能溶解在有机溶剂中，所以它的膜可以用上述发光有机发光材料形成叠层。
通过将PEDOT和用作受主材料的樟脑磺酸(用CSA表示)混合来获得能传输空穴的高分子量有机发光材料。也可以使用聚苯胺(用PANI表示)与聚苯乙烯磺酸(用PSS表示)的混合物作为受主材料。
本实施例的结构可以自由组合实施例1到7的任何结构。[实施例9]
实施例9中，描述了本发明发光器件的制造方法。注意，实施例9中，以图2所示像素元件的制造方法作为实例。而且，虽然在实施例9中说明了有晶体管Tr2和Tr3的像素元件的截面图，也可参照实施例9的制造方法来制造晶体管Tr1和Tr4。而且，实施例9中，显示了在有TFT的像素部分的周界上设置的驱动电路(信号线驱动电路和扫描线驱动电路)在相同衬底上同时形成有像素部分的TFT的实例。
首先，如图14A所示，在衬底301(由诸如Coning Corporation的分别用#7059玻璃和#1737玻璃表示的硼硅酸钡玻璃或硼硅酸铝玻璃构成)上由诸如氧化硅膜、氮化硅膜或氧氮化硅膜的绝缘膜形成的基膜302。例如，用等离子CVD方法用SiH4、NH3和N2O形成的氧氮化硅膜302a，厚度为10-200nm(最好是50-100nm)。类似地，在上面叠置厚度50-200nm(最好为100-150nm)的SiH4和N2O形成的水生氧氮化硅膜。本实施例中，基膜302有两层结构，但是，也可形成为上述绝缘膜中一个的单层膜，或比上述绝缘膜的两层膜还多的层叠薄膜。
用结晶半导体膜形成岛状半导体层303到306，通过在非晶结构的半导体膜上进行激光晶化方法或已知的热晶化方法获得结晶半导体膜。每个岛状半导体层303到306厚度从25到80nm(最好是30到60nm)。对结晶半导体膜的材料没有限制，但是最好用硅、硅锗(SiGe)合金等形成结晶半导体膜。
当用激光晶化方法制造结晶半导体膜时，使用脉冲振荡型或连续发光型的准分子激光器、YAG激光器和YVO4激光器。当使用这些激光器时，最好用将从激光振荡器放射的激光束用光学系统会聚成线形再辐射到半导体膜上的方法。操作员适当地选择结晶条件。当使用准分子激光器时，脉冲振荡频率设为300Hz，激光能量密度设为100到400mJ/cm2(通常为200到300mJ/cm2)。当使用YAG激光器时，最好用其二次谐波将脉冲振荡频率设为30到300kHz，激光能量密度优选设为300到600mJ/cm2(通常为350到500mJ/cm2)。会聚成线形且宽为100到1000μm(例如400μm)的激光束辐照到整个衬底表面。这时，线性激光束的重叠率设为50-90％。
注意，可以使用连续振荡型或脉冲振荡型气体激光器或固态激光器。可以使用气体激光器(如准分子激光器、Ar激光器、Kr激光器)和固态激光器(如YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、翠绿宝石激光器、Ti：蓝宝石激光器)作为激光束。而且，诸如YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器的晶体(其中掺有Cr，Nd，Er，Ho，Ce，Co，Ti或Tm)可用作固态激光器。激光的基波依掺杂材料而不同，因而获得基波约1μm的激光束。可以用非线性光学元件获得相应于基波的谐波。
而且，从固态激光器发出的红外激光用非线性光学元件变为绿色激光后，可以使用另一非线性光学元件获得紫外激光。
当晶化非晶半导体膜时，最好用固态激光器(能连续振荡以便获得大颗粒尺寸的晶体)来加基波的二次到四次谐波。通常，最好加Nd：YVO4激光(1064nm的基波)的二次谐波(厚度532nm)或三次谐波(厚度355nm)。具体地说，用非线性光学元件将输出为10W的连续振荡型YVO4激光器发出的激光束转换为谐波。而且，通过将YVO4的晶体和非线性光学元件应用到谐振器中以发出谐波的方法。然后，光学系统将激光束形成为矩形或椭圆形更好，从而辐照要处理的物质。这时，要求约0.01到100MW/cm2(最好为01.到10MW/cm2)的能量密度。半导体膜以约10-2000cm/s的相对速度相应于激光束移动以便辐照半导体膜。
下面，形成覆盖岛状半导体层303到306的栅绝缘膜307。通过使用等离子CVD方法或溅射法用包含硅的绝缘膜形成栅绝缘膜307，厚度为40到150nm。本实施例中，栅绝缘膜5007由厚度为120nm的氧氮化硅膜形成。然而，栅绝缘膜不限于这种氧氮化硅膜，但是，可以是包含其它硅的绝缘膜，为单层或叠层结构。例如，当使用氧化硅膜时，用等离子CVD法混合TEOS(四乙基原硅酸盐)和O2，反应压力设为40Pa，衬底温度设为300到400℃，高频(13.56MHz)的功率密度设为从0.5到0.8W/cm2用于放电。因此，可以通过放电来形成氧化硅膜。然后，以这种方式制造的硅氧化物膜通过以400到500℃热退火可以获得最佳性能作为栅绝缘膜。
在栅绝缘膜307上形成用于形成栅电极的第一导电膜308和第二导电膜309。本实施例中，厚度为50到100nm的第一导电膜308由Ta形成，厚度为100到300nm的第二导电膜309由W形成。
用溅射法形成Ta膜，用Ar溅射Ta靶。在这种情况下，当向Ar添加适量Xe和Kr时，释放了Ta的内应力，可以防止震脱该膜。α相的Ta膜的电阻系数为20μΩcm，该Ta膜可以用于栅电极。然而，β相的Ta膜的电阻系数为180μΩcm，不适于栅电极。当预先形成晶体结构接近α相的Ta且厚度约10到50nm的氮化钽作为Ta膜的基底以便形成α相的Ta膜时，可以容易地获得α相的Ta膜。
用以W作靶溅射的方法形成W膜。而且，也可以用六氟化钨(WF6)以热CVD法形成W膜。这种情况下，需减小电阻以使用该膜作为栅电极。希望将W膜的电阻系数设为等于或小于20μΩcm。当W膜的晶粒尺寸增大时，可以减小W膜的电阻系数。然而，当W膜中有许多杂质元素(如氧)时，防止了结晶并增大了电阻系数。因此，在用溅射法的情况下，使用纯度99.9999％或99.99％的W靶，形成W膜时，通过充分小心不让来自气相的杂质混入W膜来形成该膜。因此可以实现9到20μΩcm的电阻系数。
本实施例中，第一导电膜308由Ta形成，第二导电膜309由W形成。然而本发明不限于这种情况。也可用Ta，W，Ti，Mo，Al和Cu或者合金材料或这些元素作为主组分的化合物材料来形成每个导电膜。而且，也可以使用掺杂有诸如磷的杂质元素的多晶硅膜为代表的半导体膜。除本实施例所示以外的组合的实例包括：第一导电膜308由氮化钽(TaN)形成且第二导电膜309由W形成的组合；第一导电膜308由氮化钽(TaN)形成且第二导电膜309由Al形成的组合；和第一导电膜308由氮化钽(TaN)形成且第二导电膜309由Cu形成的组合(图14A)。
下面，由光刻胶形成掩模310，执行形成电极和布线的第一腐蚀处理。本实施例中，使用ICP(感应耦合等离子体)腐蚀方法，CF4和Cl2与气体混合用于腐蚀。以1Pa压力将500W的RF(13.56MHz)功率加到线圈类型的电极，以便产生等离子体。也将100W的RF(13.56MHz)功率加到衬底侧(样品台)，加基本为负的自偏电压。当混合CF4和Cl2时，W膜和Ta膜被腐蚀到相同程度。
在上述腐蚀条件下，将光刻胶形成的掩模做成适当形状，用加到衬底侧的偏压电压效应，第一导电层和第二导电层的端部形成为锥形。锥形部分的角度设为15度到45度。最好使腐蚀时间增加10％到20％，以便形成腐蚀而不在栅绝缘膜上留下残余。由于氧氮化硅膜和W膜的选择比为2到4(通常为3)，在整个腐蚀处理来腐蚀约20到50nm氧氮化硅膜的暴露面。因此，第一腐蚀处理形成由第一和第二导电层构成的第一形状导电层311到316(第一导电层311a到316a和第二导电层311b到316b)。在栅绝缘膜307中以20到50nm腐蚀第一形状的导电层311到316不覆盖的区域，以便形成减薄的区域。而且，也通过上述腐蚀来腐蚀掩模310的表面。
然后，通过执行第一掺杂处理加入用于给出n-型导电性的杂质元素。掺杂方法可以是离子掺杂法或离子注入法。在剂量设为1×1013到5×1013原子/cm2且加速电压设为60到100keV的条件下执行离子掺杂法。属于15族的元素(通常为磷(P)或砷(As))用作给出n-型导电性的杂质元素。然而，这里使用磷(P)。这种情况下，导电层311到314相对于给出n-性导电性的杂质元素起掩模的作用，以自对准方式形成第一杂质区域317到320。用于给出n-型导电性的杂质元素被加入到第一杂质区域317到320中，浓度范围1×1020到1×1021原子/cm3(图14B)。
下面，执行第二腐蚀处理而不移去光刻胶掩模310，如图14C所示。用CF4、Cl2和O2作为腐蚀气体选择性腐蚀W膜。通过第二腐蚀处理形成第二形状的导电层325到328(第一导电层325a到328a和第二导电层325b到328b)。进一步以20到50nm来腐蚀栅绝缘膜307的没被第二形状的导电层325到328覆盖的区域，以便形成薄区域。
可以从产生的基本或离子物质的气压或反应产物来设想使用CF4和Cl2混合气体的W膜或Ta膜腐蚀中的腐蚀反应。当比较W和Ta的氟化物和氯化物的气压时，W的氟化物WF6的气压很高，其它WCl5、TaF5和TaCl5的气压约相等。因此，用混合气体CF4、Cl2腐蚀W膜和Ta膜。然而，当向混合气体加入适当量的O2时，CF4和O2反应产生CO和F，所以产生了大量F原子团和离子。结果，加快了氟为高气压的W膜的腐蚀速度。反之，当F增多时，Ta膜腐蚀速度的加快相对较小。由于与W相比Ta容易氧化，所以加入O2氧化Ta膜的表面。由于Ta的氧化物不与氟和氯反应，所以进一步减慢了Ta膜的腐蚀速度。因此，可能使W膜和Ta膜的腐蚀速度不同，以便可以将W膜的腐蚀速度设为比Ta膜的腐蚀速度快。
如图15A所示，然后执行第二掺杂处理。这种情况下，以比第一掺杂处理中更小剂量掺杂给出n-型导电性的杂质元素，通过将剂量减小到低于第一掺杂处理中的剂量以高的加速电压来掺杂。例如，加速电压设为70到120keV，剂量设为1×1013原子/cm2。这样，在形成在图14B中的岛状半导体层中的第一杂质区域内形成新的杂质区域。掺杂中，第二形状的导电层325到328用作相对于杂质元素的掩模，执行掺杂以便也将杂质元素加入到第一导电层325a到328a下的区域。这样，形成了第三杂质区域332到335。第三杂质区域332到335包含与第一导电层325a到328a的锥形部分中的厚度梯度相应的平缓浓度梯度的磷(P)。在与第一导电层325a到328a的锥形部分重叠的半导体层中，中心周围的杂质浓度稍低于第一导电层325a到328a锥形部分边缘的杂质浓度。然而差别很小，且几乎在整个半导体层中保持相同的杂质浓度。
然后执行第三腐蚀处理，如图15B所示。CHF6用作腐蚀气体，应用反应离子腐蚀(RIE)。在第三腐蚀处理中，第一导电层325a到328a的锥形部分被部分腐蚀以减小第一导电层与半导体层重叠的区域。这样形成第三形状的导电层336到339(第一导电层336a到339a和第二导电层336b到339b)。这时，栅绝缘膜307不被第三形状的导电层336到339覆盖的区域被进一步腐蚀，薄到20到50nm。
通过第三腐蚀处理形成第三杂质区域332到335。第三杂质区域332a到335a与第一导电层336a到339a分别重叠，第二杂质区域332b到335b形成在第一杂质区域和第三杂质区域之间。
如图15C所示，在岛状半导体层303和306中形成导电性类型与第一导电性类型相反的第四杂质区域343到348，以形成p-沟道型TFT。第三形状导电层336b到339b用作抵挡杂质元素的掩模，以自对准方式形成杂质区域。这时，光刻胶掩模350完全覆盖了用于形成n-沟道型TFT的岛状半导体层304和305。杂质区域343到348已经掺杂有不同浓度的磷。杂质区域343到348通过离子掺杂而掺有乙硼烷(B6H6)，其浓度设为在各杂质区域中形成2×1020到2×1021原子/cm3的浓度。
通过上述步骤，在各岛状半导体层中形成多个杂质区域。与岛状半导体层重叠的第三形状的导电层336到339起栅电极的作用。
移去光刻胶掩模350后，形成激活加入到岛状半导体层中的杂质元素的步骤以控制导电性类型。通过加温退火方法用炉内退火的电炉执行该过程。而且，可以应用准分子激光退火法或快速加温退火法(RTA法)。在加温退火法中，以400到700℃的温度执行该过程，通常为500到600℃在氮气气氛(氧浓度等于或小于1ppm且最好等于或小于0.1ppm)中来执行。本实施例中，在500℃执行4小时热处理。当第三形状的导电层336到339的布线材料易受温度影响时，最好在形成层间绝缘膜(有硅作为主成分)后执行激活以便保护布线等。
当应用准分子激光退火法时，可以使用结晶中所用的激光。当执行激活时，设定移动速度和结晶处理，要求约0.01到100MW/cm2(最好为0.01到10MW/cm2)的能量密度。
而且，在300到450℃的温度下在包括3到100％氢的气氛中执行1到12小时的热处理，以便氢化岛状半导体层。该步骤是为了通过热激发氢来端接半导体层的不饱和键。也可以执行等离子氢化(用等离子体激发的氢)作为另一氢化措施。
下面，如图16A所示，用氧氮化硅膜形成第一层间绝缘膜355，厚度100到200nm。在第一层间绝缘膜上形成由有机绝缘材料构成的第二层间绝缘膜356。而后，通过第一层间绝缘膜355、第二层间绝缘膜356和栅绝缘膜307形成接触孔，构图和形成连接布线357到362和380。注意，参考数字380是电源布线，参考数字360是信号布线。
有机树脂材料的膜用作第二层间绝缘膜356。聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸、BCB(苯并环丁烯)等可用作该有机树脂。尤其是，由于第二层间绝缘膜356主要设置用来平面化，所以优选使膜相平的丙烯酸。本实施例中，形成丙烯酸膜，厚度足以使TFT导致的水平差相平。其膜的厚度最好设为1到5μm(2到4μm更好)。
形成接触孔时，分别形成到达n-型杂质区域318和319或p-型杂质区域345和348的多个接触孔和到达电容布线(未画)的一个接触孔(未图解说明)。
而且，预期形状构图三层结构的叠层膜并用作连接布线357到362和380。该三层结构中，用溅射法连续形成厚100nm的Ti膜、包含Ti的厚300nm的铝膜和厚150nm的Ti膜。当然，也可以使用另一导电膜。
通过构图形成连接到连接布线(连接布线)362的像素电极365。
本实施例中，形成厚110nm的ITO膜作为像素电极365，并构图。布置像素电极365构成接头，以便该像素电极365与连接电极362接触并与该连接布线362重叠。而且，也可以使用通过混合2到20％的氧化锌(ZnO)和氧化铟而提供的透明导电膜。像素电极365成为OLED元件的阳极(图16A)。
图17显示了在直到图16A中所示的步骤结束的点的像素顶视图。另外，不再说明绝缘膜和层间绝缘膜以便阐明布线和半导体膜的位置。沿图17的线A-A’截取的截面图相应于沿图16A的线A-A’截取的部分。沿图17的线B-B’截取的截面图相应于沿图16A的线B-B’截取的部分。
晶体管Tr3包括栅电极338，栅电极338是扫描线574的一部分，栅电极338连接到晶体管Tr4的栅电极520。而且，晶体管Tr3的半导体层的一个杂质区域317连接到连接布线360，连接布线360起信号线Si的作用，同时其它区域连接到连接布线361。
晶体管Tr2包括栅电极339，栅电极339是电容布线573的一部分，栅电极339连接到晶体管Tr1的栅电极576。而且，晶体管Tr2的半导体层的一个杂质区域348连接到连接布线362，同时其它区域连接到起电源线Vi作为的连接布线361。
连接布线361连接到晶体管Tr1的杂质区域(未图解说明)。参考数字570是有半导体层572、栅绝缘膜307和电容线573的存储电容器。半导体层572的杂质区域连接到连接布线361。
如图16B所示，接下来形成包含硅绝缘膜(本实施例中为硅氧化物膜)，厚度为500nm。第三层间绝缘膜366起堤坝(bank)的作用，其中在相应于像素电极365的位置形成开口。当形成开口时，可以通过使用施腐蚀法容易地使开口的侧壁成为锥形。当开口的侧壁不够平缓时，水平差所导致的有机发光层变坏会成为大问题。
下面，通过使用真空蒸发法而不暴露到空气中而连续形成有机发光层367和阴极(MgAg电极)368。有机发光层367厚度为80到200nm(通常为100到120nm)，阴极368的厚度为180到300nm(通常为200到250nm)。
该过程中，相对于相应于红色的像素、相应于绿色的像素和相应于蓝色的像素逐次形成有机发光层。这种情况下，由于有机发光层不足以阻挡溶液，所以有机发光层必须为每种颜色分别形成而不用光刻法。因而，除了用金属掩模的预期像素外最好覆盖一部分像素，以便有机发光层置在要求的部分中选择性形成。
即，除了相应于红色的像素外，先设定用于覆盖所有部分的掩模，用该掩模选择性形成发红光的有机发光层。下面，除相应于绿色的像素外，设定用于覆盖所有部分的掩模，用该掩模选择性形成发绿光的有机发光层。下面，除相应于蓝色的像素外，类似设定用于覆盖所有部分的掩模，用该掩模选择性形成发蓝光的有机发光层。这里，用不同的掩模，而不是可以重复使用相同的一个掩模。
这里，使用形成相应于RGB的3种OLED元件的系统。然而，可以使用：结合发白光的OLED元件和滤色器的系统；将发蓝光或蓝绿光的OLED元件与荧光物质(荧光颜色转换媒体：CCM)结合的系统；应用透明电极，使分别相应于R、G、B的OLED元件与阴极(相反的电极)重叠的系统等。
可以使用已知的材料作为有机发光层367。考虑到驱动电压最好用有机材料作为已知材料。例如，包括空穴注入层、空穴输运层、发光层和电子注入层的四层结构最好用于有机发光层。
下面，形成阴极368。本实施例使用MgAg作为阴极368，但不限于此。可以对阴极368使用其它已知材料。
包括像素电极365、有机发光层367和阴极368的重叠部分相应于OLED375。
下面，用蒸发法形成保护电极369。可以连续形成保护电极369，形成阴极368而不将该装置暴露到空气中。保护电极369有保护有机发光层367不受湿气和氧气影响的效果。
保护电极369也防止阴极368降级。保护电极的常规材料是主要包含铝的金属膜。当然可以使用其它材料。由于有机发光层367和阴极368易受湿气影响，所以希望连续形成有机发光层367、阴极368和保护电极369而不让它们暴露到空气中。最好保护有机发光层不受外界空气影响。
最后，用厚300nm的硅氮化物膜形成钝化膜370。钝化膜370保护有机化合物层367不受湿气等影响，从而进一步增强了OLED的可靠性。然而不是必须形成钝化膜370。
这样完成了构成如图16B所示的发光器件。参考数字371指驱动电路的p-沟道TFT，372指驱动电路的n-沟道TFT，373指晶体管Tr4，374指晶体管Tr2。
由于不仅在像素部分而且在驱动电路中放置了最佳结构的TFT，本实施例的发光器件展现出高度可靠性和改善了操作特性。在结晶步骤中，膜可以掺杂有诸如Ni的金属催化剂以增大结晶度。通过增大结晶度，信号线驱动电路的驱动频率可以设定为10MHz或更高。
实践中，用保护膜(高度密封且几乎不允许气体透过(诸如叠层膜和UV-可处理的树脂膜))或透光密封来包装(封装)达到图16B的状态的装置，以便进一步避免暴露到外界空气中。密封内的空间可以设定为惰性气体，或将吸湿物质(例如氧化钡)放在那里以提高OLED的可靠性。
通过包装或其它处理保证密封后，连接一个连接器，将外部信号端子连接到从元件引出的端子或形成在衬底上的电路。
按本实施例所示的过程，可以减少制造发光器件所需的光掩模数。结果，缩短了过程，减少了制造成本，提高了产量。
本实施例的结构可以与实施例1到8的任何一个自由组合。[实施例10]
本实施例中，上述实施例9所示的构成外，描述作为本发明的一个半导体器件的发光器件的像素的又一构成。图18显示了装在根据本发明的发光器件中的像素的截面图。为了简化相关说明，不再说明晶体管Tr1和Tr4。然而，可以应用与晶体管Tr2和Tr3相同的构成。
参考图18，参考数字751指相应于图2所示晶体管Tr3的n-沟道型TFT。参考数字752指相应于图2所示晶体管Tr2的p-沟道型TFT。P-沟道型TFT包括半导体膜753、第一绝缘膜770、一对第一电极754和755、第二绝缘膜771和一对第二电极756和757。半导体膜753包括有第一杂质浓度的一个导电性类型杂质区域758、有第二杂质浓度的一个导电性类型杂质区域759和一对沟道形成区域760和761。
本实施例中，第一绝缘膜770由一对叠层绝缘膜770a和770b构成。或者实践中也可以提供由单层绝缘膜或包括三层或三层以上叠层的绝缘膜组成的第一绝缘膜770。
一对沟道形成区域760和761经布置在一对第一电极754和755之间的第一绝缘膜770与第一电极754和755相对。也以将第二绝缘膜771夹在当中的方式，将其它沟道形成区域760和761加在一对第二电极756和757上。
p-沟道型TFT752包括半导体膜780、第一绝缘膜770、第一电极782、第二绝缘膜771和第二电极781。半导体膜780包括有第三杂质浓度的一种导电性类型杂质区域783和沟道形成区域784。
沟道形成区域784和第一电极782经第一绝缘膜770彼此相对。而且，沟道形成区域784和第二电极781也经布置在它们之间的第二绝缘膜771彼此相对。
本实施例中，虽然图18没画，但是，一对第一电极754和755以及一对第二电极756和757相互电连接。应当注意，本发明的范围不限于上述连接关系，实践中也可用第一电极754和755从第二电极756和757电断开而加有预定电压的构成来实现本发明。或者，也可用第一电极782从第二电极781电断开而加有预定电压的构成来实现本发明。
与只利用一个电极的情况相比，通过给第一电极782加预定电压，可以防止出现阈值电位变化，还可已知截止电流。而且，通过给第一和第一电极加相同的电压，以与基本抑制半导体膜厚度相同的方式，快速扩展耗尽层，这样，就可使阈下系数最小并进一步提高场效应迁移率。因此，与应用一个电极的情况相比，可以增大导通电流的值。而且，根据上述构成应用上述TFT，可以降低驱动电压。而且，由于可以增大导通电流的值，就可缩小实际尺寸，尤其是TFT的沟道宽度，可以增大集成密度。
本实施例的结构可以与实施例1-8中的任何一个自由组合。[实施例11]
实施例11中，描述作为根据本发明的半导体器件的一个实例的发光器件像素的结构，与实施例9和10中所描述的结构不同。图19是实施例11中发光器件的像素的截面图。虽然为了说明的方便实施例11中没画Tr1和Tr4，但是可以使用与Tr3和Tr2相同的结构。
参考数字911指图19中的衬底，参考数字912指成为基底(下文中称为基底膜)的绝缘膜。光发射衬底(通常为玻璃衬底、石英衬底、玻璃陶瓷衬底或结晶玻璃衬底)可以被用作衬底911。然而，所用的衬底必须是能在制造过程中承受极高加工温度的衬底。
参考数字8201指Tr3，参考数字8202指Tr2，它们分别由n-沟道TFT和p-沟道TFT形成。当有机发光层的方向对着衬底的下侧(没形成TFT和有机发光层的表面)时，最好用上述结构。然而，Tr2和Tr3可以是n-沟道TFT或p-沟道TFT。
Tr3 8201有：包含源极区域913、漏极区域914、LDD区域915a到915d、分离区域916的有源层，和包括沟道区域917a和917b、栅绝缘膜918、栅电极919a和919b、第一层间绝缘膜920、源极信号线921和漏极布线922。注意，栅绝缘膜918和第一层间绝缘膜920可以在衬底上的所有TFT中公用，或可因电路或元件而不同。
另外，图19所示的Tr3 8201电连接到栅电极917a和917b，即成为双栅极结构。当然也不仅可以使用双栅极结构，而且可以使用诸如三栅极结构的多栅极结构(包含有串联的两个或两个以上沟道区域的有源层的结构)。
多栅极结构在减小截止电流方面极其有效，提供了足够减小的开关TFT的截止电流，连接到Tr2 8202的栅电极的电容器可以有减小到所需要的最小的电容量。即，电容器的表面区域可以做得更小，因而，用多栅极结构对扩展有机发光元件的有效发光表面面积也有效。
另外，形成LDD区域915a到915d，以便经Tr3 8201中的栅绝缘膜918与栅电极919a和919b重叠。该类型的结构在减小截止电流上极其有效。而且，LDD区域915a到915d的长度(宽度)可以设为0.5到3.5μm，通常在2.0到2.5μm之间。而且，当用有两个或两个以上栅电极的多栅极结构时，分离区域916(加有与源极区域或漏极区域相同杂质元素、相同浓度的区域)在对减小截止电流有效。
下面，Tr2 8202形成为有：包含源极区域926、漏极区域927和沟道区域929的有源层；栅绝缘膜918；栅电极930；第一层间绝缘膜920；和连接布线931；和连接布线932。Tr2 8202在实施例11中是p-沟道TFT。
另外，栅电极930是单结构；栅电极930可以是多结构。而，Tr2 8202的连接布线931相应于电源线(未图解说明)。
上面说明的像素中形成的TFT的结构，但是也同时形成了驱动电路。图19显示了CMOS电路(成为形成驱动电路的基本单位)。
用其结构减少了热载流子注入而不显著减慢操作速度的TFT作为图19中CMOS电路的n-沟道TFT8204。注意名词驱动电路在这里指源信号线驱动电路和栅信号线驱动电路。也可以形成其它逻辑电路(诸如电平移动电路、A/D转换器和信号划分电路)。
CMOS电路的n-沟道TFT8204的有源层包含源极区域935、漏极区域936、LDD区域937和沟道区域938。LDD区域937经栅绝缘膜918与栅电极939重叠。
只在漏极区域936侧上形成LDD区域937，以便不减慢操作速度。而且，不必太在意对于n-沟道TFT8204的截止电流，这对操作速度更重要。这样，希望将LDD区域937做成与栅电极完全重叠以便将电阻分量减到最小。因而最好消除所谓的偏移。
而且，几乎不需在意CMOS电路的p-沟道TFT8205因热载流子注入而降级，因而，不需特别形成LDD区域。因而其有源层包含源极区域940、漏极区域941和沟道区域942，在有源层上形成栅绝缘膜918和栅电极943。当然也可采取形成类似于n-沟道TFT8204的LDD区域的措施对抗热载流子注入。
参考数字961到965是掩模，以形成沟道区域942、938、917a、917b和929。
而且，n-沟道TFT8204和p-沟道TFT8205在它们的源极区域分别有源极布线944和945，经过第一层间绝缘膜920。另外，n-沟道TFT8204和p-沟道TFT8205的漏极区域用漏极布线946相互电连接。
本实施例的结构可以于实施例1到8中的任何结构自由组合。[实施例12]
下面描述本实施例利用阴极作为像素电极的像素的构成。
图20举例说明了根据本实施例的像素的截面图。图20中，形成在衬底3501上的晶体管Tr 33502用传统方法来制造。本实施例中，使用基于双栅极结构的晶体管Tr 33502。然而，也可在实践中应用单栅极结构或三栅极结构，或多于三个栅电极的多栅极结构。为了简化说明，不再说明晶体管Tr1和Tr4。然而，可以应用与用于晶体管Tr2和Tr3的结构相同的结构。
图20所示的晶体管Tr2 3503是n-沟道型TFT，它可以用已知方法来制造。参考数字38所指的布线相应于扫描线，它用于将上述晶体管Tr3-3502的栅电极39a电链接到它的另一栅电极39b。
图20所示的实施例中，上述晶体管Tr2 3503被举例作为单栅极结构。然而，晶体管Tr2 3503可以是串联多个TFT的多栅极结构。而且，也可以引入这种结构，它将形成区域的沟道分成并联多个TFT的多个部分，从而使它们能高效放热。该结构对克服TFT的热降级十分有效。
而且，连接布线40连接到电源线(未画)以保证总向布线40供应恒定电压。
在晶体管Tr3 3502和Tr2 3503上形成第一层间绝缘膜41。而且，在第一层间绝缘膜41上形成由树脂绝缘膜构成第二层间绝缘膜42。通过提供应用第二层间绝缘膜42的TFT而产生的完全变平步骤很重要。这是因为，由于要形成的有机发光层很薄，由于存在这些步骤可以导致出现不合格发光。考虑到这些，在形成像素电极之前，希望尽可能整平上述步骤，以便可以在整个变平的表面上形成有机发光层。
图20中的参考数字43指像素电极，即，设置用于发光元件的阴电极，它由高反射导电层组成。像素电极43电连接到晶体管Tr2 3503的漏极区域。对于像素电极43，希望使用低电阻值的导电膜，如铝合金膜、铜合金膜或银合金膜或者这些合金膜的叠层。当然，可以在实践中利用这种结构，以应用包括与多种其它导电金属膜结合的上述合金膜的结构。
图20举例说明了形成在一对堤坝44a和44b(由树脂绝缘膜制成)之间的凹槽(相应于像素)内的发光层45。虽然图20中没画，但是也可以在实践中分别形成分别相应于红色、绿色和蓝色的多个发光层。诸如π-共轭聚合体材料的有机发光材料被用于构成发光层。通常，可用的聚合体材料包括例如：聚(对亚苯亚乙烯基)(poly(paraphenylene vinylene))(PPV)、聚乙烯咔唑(PVK)和聚芴。
有包括上述PPV的多种有机发光材料。例如，可以使用下面的刊物引用的材料：H.Shenk，H.Becker，O.Gelsen，E.Kluge，W.Spreitzer“用于发光二极管的聚合体”，Euro display，Proceedings，1999，pp.33-37，和JP-10-92576A中说明的材料。
作为上述发光层的具体实例，可以用氰基聚苯乙烯(cyano-polyphenylene-vinylene)来构成发红光的层；用聚苯乙烯来构成发绿光的层；用聚苯或聚烷基苯二胺(polyalkyphenylene)来构成发蓝光的层。假设各发光层的厚度限定为30nm到150nm，最好在40nm到100nm。
然而上述描述不仅指可用于构成发光层的有机发光材料的通常实例，这样，可使用的有机发光材料不必限于这些引用的材料。这样，有机发光层(用于发光和移动载流子的层)自由地与发光层、电荷转移层和电荷注入层组合。
例如，本实施例已经举例说明了聚合体材料被用于构成发光层的情况。然而也可以利用包括例如低分子量化合物的有机发光材料。为了构成电荷转移层和电荷注入层，也可以利用例如金刚砂的无机材料。传统上已知的材料可以被用作有机材料和无机材料。
本实施例中，形成有叠层结构的有机发光层，其中，在发光层45上形成由聚噻吩(PEDOT)或聚苯胺(PAni)制成的空穴注入层46。在空穴注入层46上形成由透明导电膜制成的阳电极47。图20所示像素中，发光层45产生的光沿TFT的上表面的方向辐射。因此，阳电极47必须是可透光的。为了形成透明导电膜，可以利用包括氧化铟和氧化锡的化合物或包括氧化铟或氧化锌的化合物。然而，由于透明导电膜是在完成形成发光层45和空穴注入层46(抗热性能都弱)后形成的，希望尽可能以低温形成阳电极47。
形成阳电极47一完成，就完成了发光元件3505。这里，发光元件3505设有像素电极(阴电极)43、发光层45、空穴注入层46和阳电极47。由于像素电极43的区域基本与像素的总面积重合，所以整个像素起发光元件的作用。因此，在实践应用中获得了极高的发光效率，从而有可能以高亮度显示图像。
本实施例还在阳电极47上提供第二钝化膜48。希望用硅氮化物或硅氮化物和硅氧化物来构成第二钝化膜48。第二钝化膜48从外界防护起发光元件3505，以便防止有机发光材料导致其所不希望的降级，并防止气体组分离开有机发光材料。通过上述配置，进一步加强了发光器件的可靠性。
如上所述，图20所示的本发明的发光器件包括像素部分，每个像素部分都有本文中举例说明的构成。尤其是，发光器件以足够低的截止电流值来利用晶体管Tr3和能充分承受热载流子注入的晶体管Tr2。因为这些特点，图20所示的发光器件增强了可靠性并可显示清晰的图像。
注意，本实施例的结构可以通过与实施例1到8所示的结构自由组合来实现。[实施例13]
实施例13中，用图21来描述本发明的发光器件的构成。
图21A是发光器件的顶视图，它是按用密封材料密封的晶体管的元件衬底形成的，图21B是沿图21A的线A-A’截取的截面图，图21C是沿图21A的线B-B’截取的截面图。
设置密封件4009来围绕像素部分4002、信号线驱动电路4003和第一、第二扫描线驱动电路4004a和4004b(它们都设在衬底4001上)。而且，密封材料4008设在像素部分4002、信号线驱动电路4003和第一、第二扫描线驱动电路4004a和4004b上。这样，像素部分4002、信号线驱动电路4003和第一、第二扫描线驱动电路4004a和4004b就用衬底4001、密封件4009和密封材料4008以及填料4210一起密封。
而且，设在衬底4001上的像素部分4002、信号线驱动电路4003和第一、第二扫描线驱动电路4004a和4004b有多个TFT。图21B中，通常显示包括在信号线驱动电路4003中的驱动电路TFT(这里，图中显示的是n-沟道TFT和p-沟道TFT)4201，和包括在像素部分4002中的晶体管Tr2 4202，它们都形成在基底膜4010上。
本实施例中，用已知方法制成的p-沟道TFT或n-沟道TFT被用作驱动TFT4201，用已知方法制成的p-沟道TFT被用作晶体管Tr2 4202。在驱动TFT4201和晶体管Tr2 4202上形成层间绝缘膜(整平膜(leveling film))4301，在上面形成电连接到晶体管Tr2 4202的漏极的像素电极(阳极)4203。有大功函数的透明导电膜被用于像素电极4203。氧化铟和氧化锡的化合物、氧化铟和氧化锌的化合物、氧化锌、氧化锡或氧化铟可被用于透明导电膜。也可以使用加有镓的上述透明导电膜。
然后，在像素电极4203上形成绝缘膜4302，绝缘膜4302形成有像素电极4203上的开口部分。该开口部分中，在像素电极4203上形成有机发光层4204。已知的有机发光材料或无机发光材料可以被用于有机发光层4204。而且，低分子量(单体)材料和高分子量(聚合体)材料作为有机发光材料，可以使用这些材料。
已知的蒸发技术或涂覆技术可以被用作形成有机发光层4204的方法。而且，通过自由组合空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层和电子注入层，有机发光层的结构可以采取叠层结构或单层结构。
在有机发光层4204上形成由具有光屏蔽性能的导电膜(通常，包含铝、铜或银作为它的主要成分的导电膜、或上述导电膜和另一导电膜的叠层膜)制成的阴极4205。而且，希望尽可能除去阴极4205和有机发光层4204界面上的湿气和氧。因而，这种器件有必要在氮气或稀有气体的气氛中形成有机发光层4204，然后，形成阴极4205而不暴露到氧气和湿气中。本实施例中，用多室型(集群工具型)膜形成装置来进行上述膜淀积。另外，给阴极4205以预定的电压。
如上所述，形成由像素电极(阳极)4203、有机发光层4204和阴极4205构成的发光元件4303。而且，在绝缘膜4302上形成保护膜4209以便覆盖发光元件4303。保护膜4209对防止氧、湿气等渗入发光元件4303有效。
参考数字4005a指要连接到电源线的引出布线，布线4005a电连接到晶体管Tr2 4202的源极区域。引出布线4005a通过密封件4009和衬底4001之间，并通过各向异性的导电膜4300电连接到FPC4006的FPC布线4206。
可以将玻璃材料、金属材料(通常是不锈材料)、陶瓷材料或塑料材料(包括塑料膜)用于密封材料4008。作为塑料材料，可以使用FRP(强化玻璃丝塑料)板、PVF(聚氟乙烯)膜、聚酯薄膜、聚酯膜或丙烯酸树脂膜。而且，也可以使用将铝箔夹在PVF膜或聚酯薄膜之间的结构片。
然而，在发光元件向覆盖件侧发光的情况下，覆盖件需是透明的。这种情况下，使用诸如玻璃板、塑料板、聚酯膜或丙烯酸膜的透明物质。
而且，除诸如氮气或氩气的惰性气体之外，紫外可固化的树脂或热固树脂可被用作填料4210，以便可以使用PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸类、聚酰亚胺、环氧树脂、硅树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)或EVA(乙烯基醋酸乙烯酯)。本实施例中，氮被用作填料。
另外，凹陷部分4007设在衬底4001侧的密封材料4008的表面上，在其中布置吸湿物质或可以吸收氧的物质4207，以便使填料4210暴露于吸湿物质(最好是氧化钡)或可吸收氧的物质。然后，用凹陷部分覆盖件4208将吸湿物质或可以吸收氧的物质4207保持在凹陷部分4007中，以便不耗散吸湿物质或可以吸收氧的物质4207。注意，凹陷部分覆盖件4208有细网格的形式，且有透过空气和水份而不透过吸湿物质或可以吸收氧的物质4207的结构。可以通过提供吸湿物质或可以吸收氧的物质4207来抑制发光元件4303变坏。
如图21C所示，形成像素电极4203，同时，形成导电膜4203a以与引出布线4005a接触。
而且，各向异性的导电膜4300有导电填料4300a。衬底4001上的导电膜4203a和FPC4006上的FPC布线4301通过热压衬底4001和FPC4006来用导电填料4300a彼此电连接。
注意，本实施例的结构可以通过与实施例1到12所示的结构自由组合来实现。[实施例14]
用发光元件的发光器件是自发射型，因此，与液晶显示装置相比，在亮处展现出更优异的显示图像可识别性。而且，发光器件有更宽的视角。因此，发光器件可应用于各种电子器件的显示部分。
这种使用本发明发光器件的电子器件包括摄像机、数码相机、护目镜型显示器(装在头上的显示器)、导航系统、声音再现装置(汽车音频设备和音响)、膝上计算机、游戏机、便携式信息终端(移动电脑、移动电话、便携式游戏机、电子书等)、包括记录媒体的图像再现设备(具体地说，是可以再现诸如数字多用途光盘(DVD)等记录媒体的设备，包括用于显示所再现的图像的显示器))等。尤其是，在便携式信息终端的情况下，由于经常要求可以从斜的方向看的便携式信息终端有更宽的视角，所以最好用发光器件。图22A到22H分别显示了这些电子器件的多种具体实例。
图22A说明了包括外壳2001、支撑台2002、显示部分2003、扬声器部分2004、视频输入部分2005等的发光元件显示装置。本发明可应用于显示部分2003。发光器件是自发射型，因而不要求背光。因此，它的显示部分可以比液晶显示装置的厚度薄。有机发光显示装置包括用于显示信息的整显示装置(诸如个人计算机)、电视广播接收器和广告显示器。
图22B说明了数字静态照相机，包括主体2101、显示部分2102、图像接收部分2103、操作键2104、外部连接端口2105、快门2106等。按照本发明的发光器件可以用作显示部分2102。
图22C说明了膝上计算机，包括主体2201、外壳2202、显示部分2203、键盘2204、外部连接端口2205、定点鼠标2206等。按照本发明的发光器件可以用作显示部分2203。
图22D说明了移动计算机，包括主体2301、显示部分2302、开关2303、操作键2304、红外端口2305等。按照本发明的发光器件可以用作显示部分2302。
图22E说明了包括记录媒体(更具体地说，DVD再现设备)的便携式图像再现设备，它包括主体2401、外壳2402、显示部分A2403、另一显示部分B2404、记录媒体(DVD等)读取部分2405、操作键2406、扬声器部分2407等。显示部分A2403主要用于显示图像信息，而显示部分B2404主要用于显示符号信息。按照本发明的发光器件可以用作这些显示部分A2403和B2404。包括记录媒体的图像再现设备还包括游戏机等。
图22F说明了护目镜型显示器(装在头上的显示器)，它包括主体2501、显示部分2502、臂部分2503等。按照本发明的发光器件可以用作显示部分2502。
图22G说明了摄像机，它包括主体2601、显示部分2602、外壳2603、外部连接端口2604、遥控接收部分2605、图像接收部分2606、电池2607、声音输入部分2608、操作键2609、目镜2610等。按照本发明的发光器件可以用作显示部分2602。
图22H说明了移动电话，它包括主体2701、外壳2702、显示部分2703、声音输入部分2704、声音输出部分2705、操作键2706、外部连接端口2707、天线2708等。按照本发明的发光器件可以用作显示部分2703。注意，显示部分2703可以通过在黑色背景上显示白色符号来减少移动电话的功耗。
当将来可从有机发光材料发出更亮的光时，按照本发明的发光器件将可用于前投型或后投型放映机，其中包括输出图像信息的光用透镜等放大再投射。
上述电子器件更可能被用于经诸如因特网、CATV(有线电视系统)的电信路径来显示所散布的信息，尤其可能显示运动图画信息。由于有机发光材料可以展现出高响应速度，所以发光器件适于显示运动图画。
发光器件发光的部分耗能，所以希望以其中的发光部分尽可能小的方式显示信息。因此，当发光器件应用到主要显示符号信息的显示部分(例如便携式信息终端的显示部分，尤其是便携式电话或声音再现装置的显示部分)时，希望驱动发光器件使发光部分形成符号信息而非发光部分相应于背景。
如上所述，本发明可应用到所有领域的大范围电子器件。本实施例中的电子器件可以通过用其自由组合实施例1到9中的结构的发光器件来获得。
根据本发明的发光器件，即使当各薄膜晶体管的电特性在每个像素变化时，不象在传统电压输入型发光器件中那样，发光器件也可以防止发光元件的亮度在各像素之间变化。而且，与图23所示传统电压输入型像素的薄膜晶体管51分别在线性区域中操作的情况相比，可以用该发光器件防止亮度因发光元件降级而减低。而且，即使在有机发光层的温度因气温或发光面板自身产热而波动时，可防止发光元件亮度变化，也可防止电流消耗随温度升高而增大。
而且，通过用在每个预定周期内给发光器件加反向偏压的驱动电压的AC-驱动方法，可最小化各发光元件电流/电压特性的降级，这样，与用传统驱动方法的情况相比，可延长各发光元件的实际服务寿命。

Claims (31)

1.一种发光器件，包括：多个像素，单独设有发光元件；和信号线驱动电路，其中：
信号线驱动电路包括：第一装置，用于产生大小相应于输入视频信号的电压大小的电流；和第二装置，用于交替选择将产生的电流供应给像素的操作和给像素加预定电压的操作中的一个；
像素包括：第三装置，用于将从第一装置供应的电流转换为电压；和第四装置，用于将大小相应于转换后电压大小的电流供应给发光元件；和
当向像素供应预定电压时，第四装置给发光元件提供反向偏置的电压。
2.根据权利要求1的装置，其中发光器件用在电子设备中。
3.根据权利要求2的装置，其中，电子设备是从由以下设备组成的组中选择的：摄像机、数码相机、护目镜型显示器、装在头上的显示器、导航系统、声音再现装置、汽车音频设备、音响、膝上计算机、游戏机、便携式信息终端、移动电脑、移动电话、便携式游戏机、电子书和包括记录媒体的图像再现设备。
4.一种发光器件，包括：多个像素；和信号线驱动电路，其中：
每个像素包括：第一晶体管；第二晶体管；第三晶体管；第四晶体管；发光元件；电源线；信号线；和用于控制存在于电源线和发光元件的反电极之间的电压的电源；
第一和第二晶体管的第一端子公共连接到电源线；
第一和第二晶体管的栅极相互连接；
第三晶体管的第一端子和第二端子中的一个连接到信号线，同时另一端子连接到第一晶体管的第二端子；
第四晶体管的第一端子和第二端子中的一个连接到信号线和第一晶体管的第二端子中的一个，同时另一端子连接到第一和第二晶体管的栅极；和
第二晶体管的第二端子连接到发光元件的像素电极。
5.根据权利要求4的器件，其中，发光器件用在电子设备中。
6.根据权利要求5的器件，其中，电子设备是从由以下设备组成的组中选择的：摄像机、数码相机、护目镜型显示器、装在头上的显示器、导航系统、声音再现装置、汽车音频设备、音响、膝上计算机、游戏机、便携式信息终端、移动电脑、移动电话、便携式游戏机、电子书和包括记录媒体的图像再现设备。
7.一种发光器件，包括：多个像素；和信号线驱动电路，其中：
多个像素分别包括：第一晶体管；第二晶体管；发光元件；电源线；信号线；和用于控制存在于电源线和发光元件的反电极之间的电压的电源；
信号线驱动电路包括：第一装置，用于产生大小相应于输入视频信号的电压大小的电流；和第二装置，用于交替选择将产生的电流供应给像素的操作和给像素加预定电压的操作中的一个；
第一和第二晶体管的第一端子公共连接到电源线；
第一和第二晶体管的栅极彼此相互连接；
第二晶体管的第二端子连接到发光元件的像素电极；
在从多个像素选择的像素中，信号线连接到第一晶体管的第二端子以及第一和第二晶体管的栅极；
预定电压的大小足以导通第二晶体管，和
当预定电压导通第二晶体管时，电源将反向偏压电压供应给发光元件。
8.根据权利要求7的器件，其中，第一晶体管和第二晶体管的极性彼此相同。
9.根据权利要求7的器件，其中：
第一和第二晶体管分别包括：第一电极，与第一电极邻接的第一绝缘膜，与第一绝缘层邻接的有源层，与有源层邻接的第二绝缘膜，和与第二绝缘膜邻接的第二电极；
有源层包括：沟道形成区域和一对夹着沟道形成区域的掺杂有杂质的区域；
第二电极以相互将第一绝缘膜、沟道形成区域和第二绝缘膜夹在中间的方式设在第一电极上；
第一电极电连接到第二电极；和
第一电极和第二电极相应于栅极，那对杂质分别相应于第一端子和栅极。
10.根据权利要求7的器件，其中：
第一和第二晶体管分别包括：第一电极，与第一电极邻接的第一绝缘膜，与第一绝缘层邻接的有源层，与有源层邻接的第二绝缘膜，和与第二绝缘膜邻接的第二电极；
有源层包括：沟道形成区域和一对夹着沟道形成区域的掺杂有杂质的区域；
第二电极以相互将第一绝缘膜、沟道形成区域和第二绝缘膜夹在中间的方式设在第一电极上；
第一电极从第二电极电断开；和
第二电极相应于栅极，那对杂质分别相应于第一端子和栅极。
11.根据权利要求7的器件，其中，发光器件用在电子设备中。
12.根据权利要求11的器件，其中，电子设备是从由以下设备组成的组中选择的：摄像机、数码相机、护目镜型显示器、装在头上的显示器、导航系统、声音再现装置、汽车音频设备、音响、膝上计算机、游戏机、便携式信息终端、移动电脑、移动电话、便携式游戏机、电子书和包括记录媒体的图像再现设备。
13.一种发光器件，包括：多个像素；和信号线驱动电路，其中：
多个像素分别包括：第一晶体管；第二晶体管；第三晶体管；第四晶体管；发光元件；电源线；信号线；和用于控制存在于电源线和发光元件的反电极之间的电压的电源；
信号线驱动电路包括：第一装置，用于产生大小相应于输入视频信号的电压大小的电流；和第二装置，用于交替选择将产生的电流供应给像素的操作和给像素加预定电压的操作中的一个；
第一和第二晶体管的第一端子公共连接到电源线；
第一和第二晶体管的栅极彼此相互连接；
第三晶体管的第一端子和第二端子中的一个连接到信号线，同时另一端子连接到第一晶体管的第二端子；
第四晶体管的第一端子和第二端子中的一个连接到信号线和第一晶体管的第二端子中的一个，同时另一端子连接到第一和第二晶体管的栅极；
第二晶体管的第二端子连接到发光元件的像素电极；
预定电压的大小足以导通第二晶体管，和
当预定电压导通第二晶体管时，电源将反向偏压电压供应给发光元件。
14.根据权利要求13的器件，其中，第三晶体管和第四晶体管的极性彼此相同。
15.根据权利要求13的器件，其中：
第三和第四晶体管分别包括：第一电极，与第一电极邻接的第一绝缘膜，与第一绝缘层邻接的有源层，与有源层邻接的第二绝缘膜，和与第二绝缘膜邻接的第二电极；
有源层包括：沟道形成区域和一对夹着沟道形成区域的掺杂有杂质的区域；
第二电极以相互将第一绝缘膜、沟道形成区域和第二绝缘膜夹在中间的方式设在第一电极上；
第一电极从第二电极电连接；和
第一电极和第二电极相应于栅极，其中，那对杂质分别相应于第一端子和栅极。
16.根据权利要求13的器件，其中：
第三和第四晶体管分别包括：第一电极，与第一电极邻接的第一绝缘膜，与第一绝缘层邻接的有源层，与有源层邻接的第二绝缘膜，和与第二绝缘膜邻接的第二电极；
有源层包括：沟道形成区域和一对夹着沟道形成区域的掺杂有杂质的区域；
第二电极以相互将第一绝缘膜、沟道形成区域和第二绝缘膜夹在中间的方式设在第一电极上；
第一电极从第二电极电断开；和
第二电极相应于栅极，那对杂质分别相应于第一端子和栅极。
17.根据权利要求13的器件，其中，第一晶体管和第二晶体管的极性彼此相同。
18.根据权利要求13的器件，其中：
第一和第二晶体管分别包括：第一电极，与第一电极邻接的第一绝缘膜，与第一绝缘层邻接的有源层，与有源层邻接的第二绝缘膜，和与第二绝缘膜邻接的第二电极；
有源层包括：沟道形成区域和一对夹着沟道形成区域的掺杂有杂质的区域；
第二电极以相互将第一绝缘膜、沟道形成区域和第二绝缘膜夹在中间的方式设在第一电极上；
第一电极与第二电极电连接；和
第一电极和第二电极相应于栅极，那对杂质分别相应于第一端子和栅极。
19.根据权利要求13的器件，其中：
第一和第二晶体管分别包括：第一电极，与第一电极邻接的第一绝缘膜，与第一绝缘层邻接的有源层，与有源层邻接的第二绝缘膜，和与第二绝缘膜邻接的第二电极；
有源层包括：沟道形成区域和一对夹着沟道形成区域的掺杂有杂质的区域；
第二电极以相互将第一绝缘膜、沟道形成区域和第二绝缘膜夹在中间的方式设在第一电极上；
第一电极从第二电极电断开；和
第二电极相应于栅极，那对杂质分别相应于第一端子和栅极。
20.根据权利要求13的器件，其中发光器件用在电子设备中。
21.根据权利要求20的器件，其中，电子设备是从由以下设备组成的组中选择的：摄像机、数码相机、护目镜型显示器、装在头上的显示器、导航系统、声音再现装置、汽车音频设备、音响、膝上计算机、游戏机、便携式信息终端、移动电脑、移动电话、便携式游戏机、电子书和包括记录媒体的图像再现设备。
22.一种驱动包括多个单独具有发光元件的像素的发光器件的方法，该方法包括：
进行第一周期时，将视频信号确定的电流供应给像素，将从像素自有的第一装置供应的电流转换为预定电压；
进行第二周期时，将大小相应于像素自有的第二装置转换的电压大小的电流供应给发光元件；和
进行第三周期时，将预定电压供应给像素，让第二装置将反向偏压电压供应给发光元件。
23.一种驱动包括多个单独具有发光元件的像素的发光器件的方法，该方法包括：
在单帧周期中顺序出现第一周期、第二周期和第三周期；
进行第一周期时，将模拟视频信号确定的电流供应给像素，将从像素自有的第一装置供应的电流转换为预定电压；
进行第二周期时，将大小相应于像素自有的第二装置转换的电压大小的电流供应给发光元件；和
进行第三周期时，将预定电压供应给像素，让第二装置将反向偏压电压供应给发光元件。
24.一种驱动包括多个单独具有发光元件的像素的发光器件的方法，该方法包括：
在单帧周期中出现n个单元的第一周期、n个单元的第二周期和单个单元的或多个单元的第三周期(第一、第二和第三周期分别相应于n位数字视频信号的各个位)；
在不同的n个单元的第二周期中任何一个结束时分别出现单个单元或多个单元的第三周期；
分别进行n个单元的第一周期时，将由n位数字视频信号的各个位确定的电流供应给每个像素，将由各像素自有的第一装置供应的电流转换为预定电压；
分别进行n个单元的第二周期时，提供大小相应于由像素自有的第二装置转换的电压的电流给发光元件；和
进行一个单元或多个单元的各第三周期时，将预定量的电压供应给像素，让第二装置将反向偏压电压供应给发光元件。
25.一种驱动包括多个单独具有发光元件的像素的发光器件的方法，该方法包括：
让n个单元的第一周期、n个单元的第二周期(在此n个单元的第一和第二周期分别相应于n位数字视频信号的各个位)和一个单元的第三周期分别在单帧周期中出现；
分别进行n个单元的第一周期时，将由n位数字视频信号的各个位确定的电流供应给每个像素，将由像素自有的第一装置供应的电流转换为预定电压；
分别进行n个单元的第二周期时，提供大小相应于由像素自有的第二装置转换的电压的电流给发光元件；和
进行一个单元的第三周期时，将预定电压供应给像素，让第二装置将反向偏压电压供应给发光元件。
26.一种驱动包括多个单独具有发光元件的像素的发光器件的方法，该方法包括：
让n个单元的第一周期、n个单元的第二周期(在此n个单元的第一和第二周期分别相应于n位数字视频信号的各个位)和一个单元的第三周期分别在单帧周期中出现；
分别进行n个单元的第一周期时，将由n位数字视频信号的各个位确定的电流供应给每个像素，将由像素自有的第一装置供应的电流转换为预定电压；
分别进行n个单元的第二周期时，提供大小相应于由像素自有的第二装置转换的电压的电流给发光元件；和
进行一个单元的第三周期时，将预定电压供应给像素，让第二装置将反向偏压电压供应给发光元件，
其中，具有n个单元的第一周期和n个单元的第二周期的持续时间的总长度同在n个单元的第一周期和n个单元的第二周期中供应给发光元件的电压的乘积的绝对值等于第三周期长度和进行第三周期时供应给发光元件的电压乘积的绝对值。
27.一种驱动发光器件的方法，其中，进行单帧周期时顺序出现第一周期、第二周期和第三周期，其中：
顺序进行第一周期、第二周期和第三周期时，发光器件自有的第一晶体管和第二晶体管的各个栅极相互连接，其中第二晶体管的第二端子连接到发光元件的像素电极；
进行第一周期时，由视频信号的各个位确定的电流在第一晶体管的第一端子和第二端子之间流动，从而使第一晶体管的栅极连接到第一晶体管的第二端子，给第一晶体管的第一端子和第二晶体管的第一端子加第一电压；
进行第二周期时，第一晶体管的栅极从第一晶体管的第二端子电断开，给第一和第二晶体管的第一端子加第一电压；
进行第三周期时，第一晶体管的栅极连接到第一晶体管的第二端子，在将第二电压送到第一和第二晶体管的栅极时，导通第二晶体管，给第一和第二晶体管的第一端子加第三电压；和
通过将参考发光元件的反电极的电压作为标准，第一电压和第三电压的极性彼此相反。
28.根据权利要求27的方法，其中，第一晶体管和第二晶体管的极性彼此相同。
29.一种驱动发光器件的方法，包括：
在第一周期中将由n位数字视频信号的各个位确定的电流供应给像素，将该电流转换为预定电压；
在第二周期中，提供大小相应于像素中转换的电压的电流给发光元件；和
在第三周期中，给像素供应预定电压，将反向偏压电压供应给发光元件。
30.根据权利要求29的方法，其中，具有n个单元的第一周期和n个单元第二周期的持续时间的总长度同在n个单元的第一周期和n个单元的第二周期中供应给发光元件的电压的乘积的绝对值等于第三周期长度和第三周期中供应给发光元件的电压乘积的绝对值。
31.根据权利要求29的方法，其中，一个帧周期由n个单元的第一周期、n个单元的第二周期和一个第三周期构成。
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