[發明專利]電光器件及其驅動方法

有效

• 申請號: 01138503.0
• 申請日: 2001-08-08
• 公開（公告）號: CN1349260A
• 公開（公告）日: 2002-05-15
• 發明（設計）人: 小山潤
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L27/15
• 分類號: H01L27/15;H01L31/12;H05B33/00;G09F9/30;G09G3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 羅朋,梁永

發明領域

發明背景

本發明涉及電光器件的驅動電路和使用該驅動電路的電光器件，并特別涉及包含了絕緣體上形成的薄膜晶體管的有源矩陣型電光器件的驅動電路和使用該驅動電路的有源矩陣型電光器件。具體來說，本發明涉及把數字圖象信號用作圖象源并把諸如有機場致發光(EL)元件的自發光元件用作像素部分的有源矩陣型電光器件的驅動電路和使用該驅動電路的有源矩陣型電光器件。

相關技術的描述

EL元件包括：包含了在其中獲得場致發光(場致發光：施以電場時引起的發光)的有機化合物的層(以下稱作EL層)、陽極和陰極。有機化合物中的發光包括單一激發態返回至接地狀態時的光發射(熒光)和三重激發態返回至接地狀態時的光發射(磷光)，而且本發明可應用于使用任意一種光發射的電光器件。

順便說明，在本說明書中，在陽極和陰極之間提供的任何層都被定義為EL層。具體來說，EL層包括光發射層、空穴注入層、電子注入層、空穴遷移層、電子遷移層等。EL元件基本上具有陽極/光發射層/陰極連續層疊的結構，除此結構以外，EL元件也可具有陽極/空穴注入層/光發射層/陰極或陽極/空穴注入層/光發射層/電子遷移層/陰極連續層疊的結構。

另外，在本說明書中，由陽極、EL層和陰極形成的元件被稱作EL元件。

近年來，在絕緣體上尤其是在玻璃襯底上形成半導體薄膜的電光器件，特別是使用薄膜晶體管(以下稱作TFT)的有源矩陣型電光器件已經相當普及。使用TFT的有源矩陣型電光器件包括以矩陣形式排列的幾十萬至幾百萬個TFT，并通過控制每個像素的電荷顯示圖象。

另外，除了構成像素的像素TFT之外，一種涉及在其中利用TFT而在像素部分的周圍部分同時形成驅動電路的多晶硅TFT的技術作為一種新技術已經得到了發展，并且大大促進了器件小型化和電功耗的降低，因此，該電光器件已成為其應用領域在近年來顯著增加的移動設備的顯示部分的必不可少的器件。

除此之外，作為取代LCD(液晶顯示)的平板顯示器，使用諸如有機EL的自發光材料的電光器件已經引起了注意，并且積極的研究也已展開。

圖13是數字系統的電光器件實例的示意圖。像素部分1307被置于中心。在該像素部分中，除了源信號線和柵信號線之外，還配置了用于向EL元件提供電流的電源線1306。用于控制源信號線的源信號線驅動電路1301置于像素部分的上邊。源信號線驅動電路1301包括移位寄存器電路1303、第一鎖存電路1304、第二鎖存電路1305等。用于控制柵信號線的柵信號線驅動電路1302置于像素部分的兩側。需要指出，在圖13中，盡管柵信號線驅動電路1302置于像素部分的兩側，但它們也可置于一側。但是，從驅動效率和驅動可靠性的角度來看，最好還是置于兩側。

源信號線驅動電路1301具有如圖14所示的結構，它包括移位寄存器電路(SR)1401、第一鎖存電路(LAT1)1402、第二鎖存電路(LAT2)1403等。需要指出，盡管在圖14中未示出，但根據需要也可配置緩沖電路、電平漂移電路等。

參考圖13和14將簡要描述其操作。首先，時鐘信號(S-CLK，S-CLKb)和起始脈沖(S-SP)被輸入移位寄存器電路1303(在圖14中被表示為SR)，并且取樣脈沖按順序輸出。之后，取樣脈沖被輸入到第一鎖存電路1304(在圖14中被表示為LAT1)，并且輸入到同一個第一鎖存電路1304的數字圖象信號(數字數據)被分別保存。這個周期被稱作點數據取樣周期。在此，D1是最高有效位(MSB)且D3是最低有效位(LSB)。在第一鎖存電路1304中，當完成一個水平周期中的一比特數字圖象信號的保存時，保存在第一鎖存電路1304中的數字圖象信號在回掃周期中根據鎖存信號(鎖存脈沖)的輸入而同時一齊傳送到第二鎖存電路1305(在圖14中被表示為LAT2)。數字圖象信號從第一鎖存電路傳送到第二鎖存電路的周期被稱作行數據鎖存周期。

另一方面，在柵信號線側的驅動電路1302中，柵側時鐘信號(G-CLK)和柵側起始脈沖(G-SP)被輸入移位寄存器中(未示出)。根據輸入信號，移位寄存器經緩沖器等(未示出)按順序輸出作為柵信號線選擇脈沖輸出的脈沖，并且柵信號線被按順序選擇。

傳送到源信號線側驅動電路1301的第二鎖存電路1305的數據被寫入通過柵信號線選擇脈沖所選的行的像素中。