CN101699553B - 显示器件及其驱动方法和电子装置 - Google Patents

Abstract

当出现环境温度改变或随时间改变时，发光元件的亮度变化。考虑到这一点，本发明提供了一种显示器件，其中，能够抑制环境温度改变和随时间改变所造成的发光元件电流值变化的影响。本发明的显示器件包括用恒定电流驱动的监测元件，且施加到监测元件的电压被探测，并被输入到发光元件。换言之，用小电流来驱动监测元件，且施加到监测元件的电压被输入到发光元件，致使发光元件被恒定电流驱动。

Description

显示器件及其驱动方法和电子装置

技术领域

本发明涉及到无源矩阵显示器件。确切地说，本发明涉及到采用诸如象素部分的有机电致发光元件之类的发光元件的无源矩阵显示器件。

背景技术

近年来，具有包括诸如发光二极管(LED)之类的发光元件的象素的所谓自发光型显示器件已经受到了注意。作为用于这种自发光型显示器件的发光元件，已知有用于EL显示器等的有机发光二极管(OLED)、有机EL元件、以及电致发光(EL)元件。

由于诸如OLED之类的发光元件是自发光型的，故在象素的可视性、快速响应而无需后照光等方面，比液晶显示器更优越。发光元件的亮度由流过其中的电流量来控制。

用无源矩阵方法或有源矩阵方法来驱动采用这种自发光型元件的显示器件。根据有源矩阵方法，各个象素包括具有几个开关薄膜晶体管(也称为TFT)的控制电路，且各个象素的发光或不发光由各个象素的控制电路来控制。另一方面，在无源矩阵显示器件中，多列信号线和多行信号线彼此交叉，且有机EL元件被安置在其各个交叉处。因此，在夹在选定的行信号线与输出信号的列信号线之间的区域内产生电位差，从而当电流流动时，有机EL元件(称为象素)就发光。

发明内容

发光元件具有其电阻(内阻)随周围温度(以下称为环境温度)而变化的特性。具体地说，倘若室温是正常温度，则当温度高于正常温度时，电阻减小，而当温度低于正常温度时，电阻增大。因此，在恒定电压驱动中，当温度上升时，电流值增大，从而得到比要求的亮度更高的亮度。同时，当温度下降时，电流值减小，从而得到比要求的亮度更低的亮度。发光元件还具有其电流值随时间减小的特性。

当出现环境温度改变或随时间改变时，发光元件的上述特性引起亮度的变化。考虑到上述情况，本发明提供了一种恒定电压驱动的显示器件，其中能够抑制环境温度改变和随时间改变所造成的发光元件电流值变化的影响。

根据本发明的一种结构，显示器件包括列信号线、行信号线、其包含有机化合物的层被形成于夹在列信号线与行信号线之间的区域中的发光元件、形成于夹在第一电极与第二电极之间的区域内的监测元件、电流源、以及放大器。监测元件的第一电极被连接到电流源，监测元件的第一电极被连接到放大器的输入端子，而放大器的输出被输入到列信号线。

根据本发明的另一种结构，显示器件包括列信号线、行信号线、其包含有机化合物的层被形成于夹在列信号线与行信号线之间的区域中的发光元件、各形成于夹在第一电极与第二电极之间的区域内的多个监测元件、电流源、以及放大器。各个监测元件的第一电极被连接到电流源，各个监测元件的第一电极被连接到放大器的输入端子，而放大器的输出被输入到列信号线。

根据本发明的另一种结构，显示器件包括列信号线、行信号线、其包含有机化合物的层被形成于夹在列信号线与行信号线之间的区域中的发光元件、形成于夹在第一电极与行信号线之间的区域内的监测元件、电流源、以及放大器。监测元件的第一电极被连接到电流源，监测元件的第一电极被连接到放大器的输入端子，而放大器的输出被输入到列信号线。

根据本发明的另一种结构，显示器件包括列信号线、行信号线、其包含有机化合物的层被形成于夹在列信号线与行信号线之间的区域中的发光元件、各形成于夹在第一电极与行信号线之间的区域内的多个监测元件、电流源、以及放大器。各个监测元件的第一电极被连接到电流源，各个监测元件的第一电极被连接到放大器的输入端子，而放大器的输出被输入到列信号线。

根据本发明的另一种结构，显示器件包括列信号线、行信号线、夹在列信号线与行信号线之间的发光元件、监测元件、以及用来将恒定电流馈送到监测元件的电流源。此监测元件由来自电流源的恒定电流来驱动，且施加在监测元件二个电极之间的电压被探测并被输入到发光元件。

根据本发明的另一种结构，显示器件包括列信号线、行信号线、夹在列信号线与行信号线之间的发光元件、监测元件、以及用来将恒定电流馈送到监测元件的电流源。此监测元件由来自电流源的恒定电流来驱动，且监测元件的阳极电位被探测并被输入到列信号线。

根据本发明的另一种结构，显示器件包括列信号线、行信号线、夹在列信号线与行信号线之间的发光元件、监测元件、用来将恒定电流馈送到监测元件的电流源、以及放大器。此监测元件由来自电流源的恒定电流来驱动，且监测元件的阳极电位被放大器探测，且探测到的电位被输入到列信号线。

根据本发明的另一种结构，显示器件包括列信号线、行信号线、夹在列信号线与行信号线之间的发光元件、监测元件、用来将恒定电流馈送到监测元件的电流源、用来保持监测元件二个电极之间的电压的电容器、用来开通/关断电容器与电流源之间的连接的第一开关、用来开通/关断电流源与监测元件之间的连接的第二开关、以及放大器。此监测元件由来自电流源的恒定电流来驱动，监测元件的阳极电位被放大器探测，且探测到的电位被输入到列信号线。

在具有任何一种上述结构的显示器件中，监测元件和发光元件被形成在同一个衬底上。

本发明提供了一种电子装置，它包括采用具有任何一种上述结构的显示器件的显示部分。

本发明提供了一种显示器件的驱动方法，此显示器件包括列信号线、行信号线、夹在列信号线与行信号线之间的发光元件、以及监测元件。此驱动方法包括下列步骤：用恒定电流驱动监测元件；对施加在监测元件二个电极之间电压进行探测；以及将探测到的电压输入到发光元件。

本发明提供了另一种显示器件的驱动方法，此显示器件包括列信号线、行信号线、夹在列信号线与行信号线之间的发光元件、监测元件、以及用来将恒定电流馈送到监测元件的电流源。此驱动方法包括下列步骤：用来自电流源的恒定电流驱动监测元件；对监测元件的阳极电位进行探测；以及将探测到的电位输入到发光元件。

本发明提供了另一种显示器件的驱动方法，此显示器件包括列信号线、行信号线、夹在列信号线与行信号线之间的发光元件、监测元件、用来将恒定电流馈送到监测元件的电流源、以及放大器。此驱动方法包括下列步骤：用来自电流源的恒定电流驱动监测元件；用放大器对监测元件的阳极电位进行探测；以及将探测到的电位输入到列信号线。

本发明提供了另一种显示器件的驱动方法，此显示器件包括列信号线、行信号线、夹在列信号线与行信号线之间的发光元件、监测元件、用来将恒定电流馈送到监测元件的电流源、用来保持监测元件二个电极之间的电压的电容器、用来开通/关断电容器与电流源之间的连接的第一开关、用来开通/关断电流源与监测元件之间的连接的第二开关、以及放大器。此驱动方法包括下列步骤：当第一开关和第二开关被开通时，用来自电流源的恒定电流驱动监测元件；用放大器对监测元件的阳极电位进行探测；将探测到的电位输入到列信号线；当第一开关和第二开关被关断时，将监测元件的阳极电位保持在电容器中；用放大器探测保持在电容器中的电位；以及将探测到的电位输入到列信号线。

根据显示器件的上述驱动方法，将电流馈送到监测元件的周期是显示器件显示图象的周期的30％。

根据显示器件的上述驱动方法，将电流馈送到监测元件的周期被确定为满足g(Q_p)/g(Q_m)＝exp[(k·t)β]，(g(Q_p)是采用发光元件的总电荷量Q_p作为参数的单调下降函数，g(Q_m)是采用监测元件的总电荷量Q_m作为参数的单调下降函数，k是速率常数，β是表示初始退化的参数)。

根据显示器件的上述驱动方法，用具有不同导电性的晶体管来组成第一开关和第二开关。

根据显示器件的上述驱动方法，用具有相同导电性的晶体管来组成第一开关和第二开关。

本发明提供了另一种显示器件的驱动方法，此显示器件包括列信号线、行信号线、其包含有机化合物的层形成于夹在列信号线与行信号线之间的区域内的发光元件、形成于夹在第一电极与第二电极之间的区域内的监测元件、第一电流源、第二电流源、以及放大器。此驱动方法包括下列步骤：在预充电周期内，将来自第一电流源的电流馈送到监测元件，使监测元件的第一电极电位被输入到放大器的输入端子，且基本上等于监测元件第一电极电位的电位从放大器的输出端子被输出到列信号线；以及在发光周期内，将来自第二电流源的电流馈送到监测元件，使发光元件发光。

本发明提供了另一种显示器件的驱动方法，此显示器件包括列信号线、行信号线、其包含有机化合物的层形成于夹在列信号线与行信号线之间的区域内的发光元件、形成于夹在第一电极与第二电极之间的区域内的监测元件、电流源、以及放大器。此驱动方法包括下列步骤：在预充电周期内，将来自电流源的电流馈送到监测元件，使监测元件的第一电极电位被输入到放大器的输入端子，且基本上等于监测元件第一电极电位的电位从放大器的输出端子被输出到列信号线；以及在发光周期内，将来自电流源的电流馈送到监测元件，使发光元件发光。

根据本发明，有可能抑制由环境温度变化和随时间的变化所引起的发光元件电流值变化所造成的亮度不均匀性。

附图说明

图1是示意图，示出了本发明的显示器件。

图2示出了列信号线驱动电路和补偿电路。

图3示出了列信号线驱动电路和补偿电路。

图4示出了列信号线驱动电路和补偿电路。

图5示出了列信号线驱动电路和补偿电路。

图6示出了能够被应用于本发明的开关的结构

图7示出了列信号线驱动电路和补偿电路。

图8示出了列信号线驱动电路和补偿电路。

图9示出了列信号线驱动电路和补偿电路。

图10曲线示出了EL元件的与温度有关的I-V特性。

图11是I-V特性曲线，示出了EL元件随时间的退化。

图12曲线示出了依赖于占空比而随时间退化的发光元件和监测元件的I-V特性。

图13是3位时间灰度的时标图。

图14示出了具有多个监测元件的显示器件。

图15示出了具有多个各对于红色(R)、绿色(G)、以及蓝色(B)的监测元件的显示器件。

图16曲线示出了初始状态、保持1000小时之后、以及驱动1000小时之后的I-V特性。

图17曲线示出了初始状态、保持1000小时之后、以及驱动1000小时之后的n和s的变化。

图18A-18F示出了各具有本发明显示器件的电子装置。

图19示出了具有多个监测元件的显示器件。

图20示出了具有多个监测元件的显示器件。

图21A是显示屏的俯视平面图，而图21B和21C是显示屏的剖面图。

图22是显示屏的透视图。

图23是俯视平面图，示出了发光模块的外貌。

图24A和24B是发光模块的俯视平面图。

图25是发光模块的剖面图。

图26A-26C示出了发光方向。

图27是剖面图，示出了显示屏的结构。

图28示出了列信号线驱动电路。

图29A和29B各示出了列信号线驱动电路的工作。

图30示出了列信号线驱动电路。

图31A和31B各示出了列信号线驱动电路的工作。

图32A和32B各示出了列信号线驱动电路的连接。

图33A和33B各示出了列信号线驱动电路的连接。

图34示出了列信号线驱动电路。

图35示出了列信号线驱动电路。

图36A-36C各示出了列信号线驱动电路的连接。

图37A-37C各示出了列信号线驱动电路的连接。

具体实施方式

[实施方案模式]

虽然将参照附图用各种实施方案模式来描述本发明，但要理解的是，各种改变和修正对于本技术领域的熟练人员来说是显而易见的。因此，除非这种改变和修正偏离了本发明的范围，否则就应该认为是包括在其中的。

参照图1来描述根据本发明的温度和退化补偿的基本原理。图1是示意图，示出了具有用来补偿温度和退化的电路的显示器件。

本发明的显示器件包括列信号线驱动电路101、行信号线驱动电路102、象素部分103、放大器104、恒定电流源105、以及监测元件107。象素部分103包括多个发光元件108。注意，监测元件107由I-V特性相同于发光元件108的发光元件组成。例如，当EL元件被用于发光元件时，监测元件107和发光元件108由相同条件下用相同的EL材料所形成的EL元件来形成。而且，监测元件107和发光元件108优选被形成在同一个衬底上。本发明的显示器件具有温度和退化补偿功能(以下简单地称为补偿功能)。

恒定电流源105将恒定电流馈送到监测元件107。亦即，监测元件107被恒定电流驱动，监测元件107的电流值因而总是保持恒定。当此时环境温度改变时，监测元件107本身的电阻也改变。当监测元件107的电阻改变时，监测元件107二个电极之间的电位差由于监测元件107恒定的电流值而改变。借助于探测监测元件107的电位差变化，来探测环境温度的改变。更具体地说，连接到恒定电流源105的电极的电位，亦即图1中的阳极106的电位被探测，因为监测元件107另一电极的电位，亦即图1中的阴极的电位不改变。

参照图10来描述监测元件107的与温度有关的I-V特性。参考号1001、1002、1003表示监测元件107分别在室温、低温、高温下的I-V特性。当电流I₀从恒定电流源105被馈送到监测元件107时，电压V₀在室温下被施加到监测元件107，电压V₁在低温下被施加，且电压V₂在高温下被施加。换言之，当电流I₀被馈送到监测元件107时，在室温下出现V₀的电压降，在低温下出现V₁的电压降，并在高温下出现V₂的电压降。

监测元件107电压的这种变化的数据，被传输到放大器104，且放大器104根据阳极106的电位而确定馈送到发光元件108的电位。亦即，如图10所示，电位被确定成在低环境温度的情况下将电压V₁施加到发光元件108，而电位被确定成在高环境温度的情况下将电压V₂施加到发光元件108。因此，能够根据环境温度的变化来修正输入到发光元件108的电源电位。于是有可能抑制环境温度变化所造成的电流值变化。

图11是I-V特性曲线，示出了监测元件107随时间的退化。参考号1101表示监测元件107的初始特性，而1102表示其退化之后的特性。注意，初始特性和退化之后的特性是在相同的温度条件下测量的。当电流I₀被馈送到监测元件107时，电压V₃被施加到初始特性中的监测元件107，而电压V₄被施加到退化之后的监测元件107。因此，当将电压V₄施加到同样退化的发光元件108时，能够降低发光元件108的表观退化。以这种方式，若监测元件107如发光元件108那样退化，则能够补偿发光元件108的退化。

采用运算放大器的电压输出器电路能够被应用于根据监测元件107的阳极106的电位变化来确定发光元件108的阳极电位的上述放大器104。这是因为电压输出器电路的非倒相输入端子具有高的输入阻抗，而其输出端子具有低的输出阻抗，输入端子和输出端子于是能够具有相同的电位，电流因而能够从输出端子被馈送，同时防止恒定电流源105的电流流到电压输出器电路。于是不言自明，电压输出器电路之外的其他电路也可以使用，只要具有这种功能即可。

以这种方式，发光元件108的阳极电位被确定，并被输出到列信号线S1-Sn。然后，偏置电压被施加到选自行信号线V1-Vn的行信号线(图1中连接到GND的行信号线)与各个列信号线S1-Sn的交点处的象素，电流从而通过其中，发光元件108于是发光。注意，未被选择的行信号线意味着连接到VDD的行信号线，使发光元件108不被馈以电流(即不发光)。

以下来描述发光元件的灰度显示方法。图13是用时间灰度方法来显示3位灰度图象的时标图。借助于将一帧周期除以沿垂直方向的象素的数目而得到的周期，基本上等于一个水平线周期。如图13所示，若执行3位，亦即8级的灰度显示，则电位可以在各个周期中正比于灰度级被输出到列信号线S1-Sn。

在有源矩阵显示器件中，各个象素的发光元件在几乎所有的一帧周期中能够发光。但在采用逐线驱动的时间灰度方法的无源矩阵显示器件中，各个象素的发光元件至多能够在如上所述的一帧周期的一个水平线周期中发光，因而必须瞬时提高各个象素的亮度。例如，有源矩阵显示器件中各个象素要求的亮度乘以沿垂直方向的象素数目得到的数值，等于具有与有源矩阵显示器件相同的象素数目的无源矩阵显示器件中各个象素瞬时要求的亮度。为了瞬时得到高的亮度等级，显示器件消耗更多的功率。此外，当为了得到各个象素的高亮度等级而瞬时流动大电流时，发光元件的退化进展得更为迅速。

因此，若无源矩阵显示器件采用恒定电流驱动，则当工作于饱和区的晶体管被用于电流源时，要求将源电位设定得非常高。这是因为为了瞬时提高发光元件的亮度而需要大电流，且高于所需的电压被施加到发光元件，使用作电流源的晶体管工作于饱和区。此外，由于为了得到高亮度等级而瞬时流动大电流，故发光元件的退化进展得到更为迅速，从而需要更高的电压以便将同样的电流馈送到退化的发光元件。因此，要求将用作电流源的晶体管的源电位预先设定得更高。

但根据本发明，当发光元件的阳极电位被确定时，可以用恒定亮度来驱动显示器件，而无须如恒定电流驱动那样预先设定高电位。

虽然图1中提供了一个监测元件107，但也可以并联连接多个监测元件。例如，若并联连接x个监测元件，则电流源105的电流值可以被增大x倍。

[实施方案模式1]

在本实施方案模式中，来详细地描述本发明显示器件的结构。

下面来描述能够被应用于本发明显示器件的列信号线驱动电路。图2示出了一种列信号线驱动电路，借助于控制由温度和退化补偿电路(以下简单地称为补偿电路)所确定的电位被输出到列信号线S1-Sn的周期，此列信号线驱动电路能够执行时间灰度显示。

恒定电流源201将恒定电流馈送到监测元件202。亦即，监测元件202被恒定电流驱动。监测元件202的阳极电位由放大器204探测，并被输出到列信号线。注意，在本实施方案模式中，电压输出器电路被用于放大器204，但也可以采用其他电路，只要具有相同的功能即可。

从脉冲输出电路205输出一个脉冲，且根据此脉冲，视频信号(DATA)被相继输入到第一锁存电路206。保持在第一锁存电路206中的数据在锁存脉冲(SLAT)的时标下被输入到第二锁存电路207。保持在第二锁存电路207中的数据控制着开关208a1-208an被开通的周期，并确定将电位馈送到各个列信号线S1-Sn，亦即发光元件的周期。于是能够执行时间灰度显示。

实际上，若例如执行3位灰度显示，则第一锁存电路206和第二锁存电路207各具有每个列信号线的3个锁存电路来保持每个列信号线的3位数据。然后，从第二锁存电路207输出的3位数据被转换乘对应于8级灰度显示的脉冲宽度，并在此脉冲宽度周期中，开关208a1-208an被开通。以这种方式，能够执行8级灰度显示。

图14示出了采用图2所示列信号线驱动电路的显示器件的例子。在图14的结构中，与行信号线同样多的监测元件1407a1-1407am被平行排列。此显示器件包括行信号线驱动电路1402、列信号线驱动电路1401、以及象素部分1403。列信号线驱动电路1401包括脉冲输出电路1408、第一锁存电路1409、第二锁存电路1410、以及开关1411。根据这种结构，信号可以从第二锁存电路1410被输出，同时信号被输入到第一锁存电路1409。信号从行信号线驱动电路1402被输出，以便选定行信号线V1-Vm之一。然后，选定的行信号线与列信号线之间的电位差被施加到夹在行信号线与列信号线之间的发光元件1412。电流于是流动，发光元件1412就发光。相同的电位此时被馈送到各个列信号线，但馈送此电位的周期对于各个列是不同的。因此，能够执行时间灰度显示。

根据本发明，恒定电流从恒定电流源1405被馈送到并联连接的监测元件1407a1-1407am。亦即执行恒定电流驱动。然后，电压输出器电路1404探测监测元件1407a1-1407am的阳极1406的电位，以便确定馈送到列信号线的电位。以这种方式，能够提供具有温度和退化补偿功能的显示器件。

具有温度和退化补偿功能的以恒定亮度驱动的这种驱动方法，也称为恒定亮度驱动。

监测元件的数目可以任意地选取。可以提供一个监测元件，或可以如图14所示提供多个监测元件。若采用一个监测元件，则恒定电流源1405能够流动各个象素的发光元件所要求的电流，导致功耗降低。

显示器件的结构不局限于图14所示的，监测元件可以被安置在列信号线驱动电路侧，与插入其间的象素部分相反的行信号线驱动电路侧，或与插入其间的象素部分相反的列信号线驱动电路侧。为了有效利用温度和退化补偿功能，可以任意地选择监测元件的安排。

监测元件和发光元件优选用相同的材料被同时形成在同一个衬底上。根据这一点，能够减小监测元件和发光元件的I-V特性变化。

如图14所示，若所有的列信号线具有相同的电位，则可以得到单色显示器件，或借助于组合白色发光元件和滤色器而可以得到全色显示器件。

可以为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各个象素确定电源线的电位。图9示出了这种结构的一个例子，其中，用相同的参考号来表示与图2相同的部分。

在图9中，信号线Sr1-Srn表示各连接到发射红色(R)光的象素的列信号线。信号线Sg1-Sgn表示各连接到发射绿色(G)光的象素的列信号线。信号线Sb1-Sbn表示各连接到发射蓝色(B)光的象素的列信号线。

下面简要地描述图9中列信号线的工作。从脉冲输出电路905输出一个脉冲，且根据此脉冲，视频信号(DATA)被相继输入到第一锁存电路906。保持在第一锁存电路906中的数据在锁存脉冲(SLAT)的时标下被输入到第二锁存电路907。保持在第二锁存电路907中的数据控制着开关908r1-908rn、908g1-908gn、以及908b1-908gn被开通的周期，并确定数据被输出到列信号线Sr1-Srn、Sg1-Sgn、和Sb1-Sbn的周期，亦即电位被馈送到各个发光元件的周期。因此，能够得到时间灰度显示。

电流源901r将电流馈送到监测元件902r，且电压输出器电路904r探测监测元件902r的阳极903r的电位，使列信号线Sr1-Srn各具有此电位。电流源901g将电流馈送到监测元件902g，且电压输出器电路904g探测监测元件902g的阳极903g的电位，使列信号线Sg1-Sgn各具有此电位。电流源901b将电流馈送到监测元件902b，且电压输出器电路904b探测监测元件902b的阳极903b的电位，使信号线Sb1-Sbn各具有此电位。以这种方式，能够为各个R、G、B象素确定电位。因此，能够确定各个发光元件在例如各个R、G、B的EL材料的温度特性或退化特性不同时所需要的电位。换言之，能够确定和修正各个R、G、B象素的列信号线电位。

[实施方案模式2]

本实施方案模式所述的是一种退化补偿的精度被进一步改善的结构。

当显示器件被长期使用时，监测元件和发光元件中的退化以不同的速率进行。退化速率的这一差异随使用的时间长度而增大，导致更低的退化补偿功能。

参照图12来描述存在退化速率差异的情况下的I-V特性。参考号1201表示图1所示的监测元件107和发光元件108的初始I-V特性，1202表示显示器件被使用一定时间之后退化的监测元件107的I-V特性，1203表示显示器件被使用一定时间之后退化的发光元件108的I-V特性。如图12所示，监测元件107和发光元件108的退化以不同的速率进行。退化速率的这一差异是因为电流总是在显示器件显示图象时被馈送到监测元件107而各个象素中的发光元件108在各个周期中发光或不发光(发光周期和不发光周期)所引起的。亦即，发光元件108以低于监测元件107的速率退化。

当电流I₀在初始特性中被馈送到监测元件107和发光元件108时，电压V₅在初始特性中被施加到监测元件107和发光元件108，电压V₆在发光元件108退化之后被施加到发光元件108，且电压V₇在监测元件107退化之后被施加到监测元件107。换言之，为了将电流I₀馈送到退化之后的发光元件108，要求电压V₆，而为了将电流I₀馈送到退化之后的监测元件107，要求电压V₇。

当监测元件107的阳极电位V₇被探测，并由放大器104馈送到发光元件108时，将一个较为了馈送电流I₀到发光元件108所要求的电压V₆更高的电压施加到发光元件108，导致更高的功耗。此外，由于各象素中的发光元件以不同的速率退化，故当施加高于所需的电压时，常常出现图象的残留影象。

考虑到上述情况，根据本实施方案模式，为了改善退化补偿的精度，各个发光元件和监测元件以基本上相同的速率退化。

本实施方案模式因而提供了一种显示器件，其中，在对应于各个象素中发光元件的平均发光周期的周期中，电流被馈送到监测元件。优选在显示器件显示图象的周期的10-70％内，电流被馈送到监测元件。

显示器件各个象素中发光元件的发光周期与不发光周期之间的平均比率基本上为3∶7。因此，更优选的是，在显示器件显示图象的周期的30％内，电流被馈送到监测元件。

图3示出了能够确定监测元件的发光周期的补偿电路的结构。在图3中，用相同的参考号表示与图2相同的部分。图3中的结构与图2的不同之处在于提供了电容器301、第一开关302、以及第二开关303。

当恒定电流被馈送到监测元件202时，第一开关302和第二开关303被开通。然后，电流被馈送到监测元件202，监测元件202的阳极203的电位被积累在电容器301中，且此电位被输入到电压输出器电路204的非倒相输入端子，相同的电位从其输出端子被输出。以这种方式，能够为其I-V特性由于环境温度改变而变化的发光元件确定所希望的电位。

当监测元件202不发光时，第一开关302和第二开关303被关断，且监测元件202的阳极203的电位被保持在电容器301中。若第一开关302此时在第二开关303之前被关断，则保持监测元件202的阳极203的电位的电容器的电位变化，因此，第二开关303同时或在第一开关302之前被关断。

结果，监测元件202在第二开关303被关断时的阳极203的电位在不发光的周期中被输入到电压输出器电路204的非倒相输入端子。因此，第二开关303被关断时流过监测元件202的电流能够被馈送到发光元件。

根据这种结构，在电流被馈送到监测元件的周期中，能够执行温度补偿功能，从而能够达到退化补偿和温度补偿二者。特别是本实施方案模式提供了优异的退化补偿功能。

如上所述，在显示器件的时间灰度显示中，一帧周期中各个象素的发光周期和不发光周期之间的平均比率大致是3∶7。因此，能够发现当显示器件显示图象时在监测元件中流动的电流量与各个发光元件中流动的电流量之间的平均比率为10∶3。因此，当电流在一帧周期的30％内被馈送到监测元件时，各个象素的监测元件和发光元件的退化速率能够彼此靠近。换言之，能够改善退化补偿的精度。

此外，当在上述结构中为各个R、G、B提供退化补偿的监测元件时，能够进一步改善退化补偿和温度补偿的精度。在各个R、G、B的EL元件之间的退化速率和寿命不同的情况下，或在各个R、G、B的EL元件的与温度有关的I-V特性不同的情况下，可以提供对应于各个R、G、B的发光元件的监测元件来执行温度和退化补偿。而且，可以根据各个R、G、B的发光元件的发光周期与不发光周期之间的平均比率(占空比)来确定各个R、G、B的监测元件的发光周期，这导致改进了的退化补偿的精度。亦即，监测元件与各个发光元件以基本上相同的速率退化，从而改善退化补偿的精度。此外，由于可以用同一种颜色的EL材料来形成监测元件，故还能够改善发光元件的温度补偿精度。

[实施方案模式3]

本实施方案模式所述的是一种结构，其中，退化补偿的精度被改善，同时保持温度补偿的精度。参照图4来进行描述。

显示器件包括电流源201、监测元件401a和401b、电压输出器电路204、以及开关402a和402b。

下面简要地描述具有这种结构的补偿电路的工作。开关402a和402b被交替地开通。于是，电流必须被馈送到监测元件401a或监测元件401b。然后，监测元件401a或监测元件401b的阳极(阳极403a或阳极403b)的电位被电压输出器电路204探测，且此电位能够被输入到各个列信号线S1-Sn。当开关402a和402b被开通的周期被确定为相同时，有可能减缓监测元件401a和401b随时间的退化。

而且，电流总是被馈送到监测元件401a或401b，且监测元件的阳极电位被探测，以便确定发光元件的阳极电位；因此，也能够一直执行温度补偿。

图5示出了能够以上述方式工作的开关的例子。开关501用作图4所示的开关402a和402b。开关501的端子a被连接到电流源201，端子b被连接到监测元件401a的阳极403a，而端子c被连接到监测元件401b的阳极403b。当电流从电流源201被馈送到监测元件401a时，开关501的端子a被电连接到端子b。同时，当电流被馈送到监测元件401b时，端子a被电连接到端子c。

图6示出了开关501的具体结构的例子。开关501包括模拟开关601和602以及倒相器603。控制信号被输入到模拟开关601和模拟开关602的各个控制输入端子，模拟开关601或模拟开关602从而被开通。于是，能够选择监测元件401a或监测元件401b中的哪一个被馈以电流。

或者，晶体管可以被用作图7所示的开关402a和402b。在图7中，P沟道开关晶体管701和N沟道开关晶体管702被采用。开关晶体管701的源端子和开关晶体管702的漏端子被连接到电流源201。开关晶体管701的漏端子被连接到监测元件401a的阳极403a，而开关晶体管702的源端子被连接到监测元件401b的阳极403b。控制信号被输入到这些晶体管701和702的栅端子。然后，由于这些晶体管具有不同的极性，开关晶体管701或702被开通。因此，监测元件401a或401b能够被选择。不言自明，这一结构能够被应用于其中提供了多个监测元件的图14所示的显示器件。

利用相同于图8所示极性的晶体管，能够得到同样的功能。控制信号被输入到一个开关晶体管801的控制输入端子，同时控制信号通过倒相器803被输入到另一个开关晶体管802。于是倒相了的控制信号被输入到开关晶体管802，使开关晶体管801或802能够被开通。注意，在图8中采用了N沟道晶体管801和802，但仅仅利用P沟道晶体管也能够得到同样的功能。不言自明，可以如图14所示为各个行信号线提供成对的开关晶体管801和802。

要被选择的监测元件的数目不局限于二个，可以并联安排3个或多个监测元件，以便进一步减缓退化进程。当3个监测元件被并联安排并被相继选择待要馈以电流时，发光元件和监测元件的退化速率能够彼此靠近。借助于任意地选择监测元件的数目并对它们进行开关，能够使发光元件和监测元件的退化速率彼此靠近。

在监测元件1901a1-1901am的阴极被分别连接到行信号线V1-Vm的图19所示的结构中，各行信号线的监测元件能够被开关。亦即，电流仅仅被馈送到连接于选定的行信号线(此行信号线与列信号线的信号电位有电位差，致使电流被馈送到发光元件)的监测元件。因此，发光元件的占空比能够靠近监测元件的占空比。而且，当多个监测元件被提供时，各个监测元件的特性变化能够被均化。图20示出了这种结构的一个例子，其中，各个行信号线V1-Vm的3个监测元件被并联连接。在图20的结构中，行信号线V1-Vm被分别连接到监测元件2001a1-2001am、2001b1-2001bm、以及2001c1-2001cm的阴极。结果，发光元件和监测元件的占空比能够彼此靠近，且并联连接的3个监测元件的特性能够被均化。注意，并联连接的监测元件的数目不局限于3，而是可以任意地选择。

为各个R、G、B象素确定电位的图9所示的结构，能够被应用于图19所示的结构。图15示出了这种结构。由于在图15中为各个R、G、B象素确定电位，故显示器件包括用相同于红色发光元件的材料形成的监测元件组1507r、用相同于绿色发光元件的材料形成的监测元件组1507g、以及用相同于蓝色发光元件的材料形成的监测元件组1507b。注意，各个监测元件组具有与行信号线一样多的监测元件。此显示器件包括行信号线驱动电路1502、列信号线驱动电路1501、以及象素部分1503。列信号线驱动电路1501包括脉冲输出电路1508、第一锁存电路1509、第二锁存电路1510、以及开关1511。象素部分1503包括红色发光元件1512r、绿色发光元件1512g、以及蓝色发光元件1512b。根据这种结构，信号能够被输入到第一锁存电路1509，同时信号从第二锁存电路1510被输出。信号从行信号线驱动电路1502被输出，以便选择行信号线V1-Vm之一，选定的行信号线与列信号线之间的电位差从而被施加到夹在此行信号线与列信号线之间的发光元件。然后，电流流动，且发光元件发光。此时，输入到列信号线的电位对于各个R、G、B可以不同。注意，颜色相同的发光元件的列信号线具有相同的电位，但电位被馈送的周期是不同的。于是能够得到时间灰度显示。

根据本发明，恒定电流从电流源1505r被馈送到具有多个并联连接的监测元件的监测元件组1507r，恒定电流从电流源1505g被馈送到具有多个并联连接的监测元件的监测元件组1507g，且恒定电流从电流源1505b被馈送到具有多个并联连接的监测元件的监测元件组1507b。换言之，恒定电流驱动被执行。但由于电流仅仅在连接到监测元件的行信号线被选定时(当行信号线与列信号线的信号电位具有电位差，使电流被馈送到发光元件时)才被馈送到监测元件，故电流每次仅仅被馈送到各个监测元件组1507r、1507g、1507b中的一个监测元件。亦即，各个电流源1505r、1505g、1505b可以具有用恒定电流驱动一个监测元件的电流值。然后，监测元件组1507r的阳极1506r的电位被电压输出器电路1504r探测，待要被馈送到列信号线Sr1-Srn，监测元件组1507g的阳极1506g的电位被电压输出器电路1504g探测，待要被馈送到列信号线Sg1-Sgn，且监测元件组1507b的阳极1506b的电位被电压输出器电路1504b探测，待要被馈送到列信号线Sb1-Sbn。因此，当行信号线被转换时，就能够转换监测元件，各个监测元件的占空比从而能够靠近发光元件的占空比，并能够为各个R、G、B确定发光元件的电位。因此，借助于考虑各个R、G、B的元件特性，能够确定发光元件的电位。以这种方式，能够提供具有温度和退化补偿功能的显示器件。

[实施方案模式4]

本实施方案模式所述的是一种用来修正由各个象素中监测元件和发光元件的占空比所引起的随时间退化的错误的方法。

有机薄膜中流动的电流被称为陷阱电荷限制的电流(TCLC)，由下列公式(1)表示。

J＝S·Vⁿ......(1)

(J是电流密度，V是电压，S是决定于EL元件的材料和结构的数值，n是2或以上的数值)

借助于对公式(1)进行修正，能够得到下列公式(2)。

log J＝n·logV+log S......(2)

公式(2)由斜率为n的直线表示。log S的数值越小，直线就偏移到越高的电压侧。图16曲线示出了具有某种元件结构的EL元件的I-V特性。此曲线示出了初始状态的I-V特性(图16中表示为初始特性)、在室温下保持1000小时之后的I-V特性(图16中表示为保持1000小时之后)、以及在室温下用恒定电流驱动1000小时之后的I-V特性(初始亮度为1000cd/m²，降低了30％)(图16中表示为驱动1000小时之后)。图16的曲线表明，在不驱动的情况下保持1000小时之后以及驱动1000小时之后，I-V特性被偏移到比初始特性更高的电压侧。

图17示出了在室温下保持1000小时之后以及在室温下用恒定电流驱动1000小时之后，EL元件初始状态中的n和S的变化(初始亮度为1000cd/m²，降低了30％)。方块表示n数值，而菱形表示S数值。如图17所示，即使发光元件被保持不馈以电流，n的数值也减小，且减小的速率与发光元件馈以电流被驱动1000小时时的减小速率基本上相同。亦即，n是几乎排他性地随时间减小而不管是否馈送电流的一个参数，因而能够用下列公式(3)来表示n。

n＝f(t)......(3)

另一方面，当发光元件被保持1000小时时，S是一个很少改变的参数，仅仅当对其馈以电流时才减小。与时间无关而随电流变化的S数值，可以被表示为电荷总量Q(电流×时间＝[C])的函数，从而能够得到下列公式(4)。

S＝g(Q)......(4)

由于当电流被馈送到发光元件时S的数值减小，故g(Q)是单调下降函数。根据公式(1)、(3)、(4)，能够用下列公式(5)和(6)来表示监测元件的I-V特性和象素的I-V特性。

J₀＝g(Q_m)·V^f(t)......(5)

J_p＝g(Q_p)·V^f(t)......(6)

J₀是监测元件的电流密度(常数)，J_p是象素的电流密度，Q_m是监测元件中流动的总电荷量，Q_p是象素中流动的总电荷量，V是电压，而t是时间。根据公式(5)和(6)，可以用下列公式(7)来表示象素中流动的电流密度J_p。

J_p＝J₀·g(Q_p)/g(Q_m)......(7)

由于g(Q)是单调下降函数，故当与占空比不同于监测元件的象素相比，更多的电荷被加入到监测元件时，J_p总是大于J₀。公式(7)示出了根据本发明的补偿功能的象素的电流密度J_p的上升速率。亦即，根据某些公式，为了理想地执行恒定亮度驱动，需要增大J_p的数值。

首先，当象素的亮度为L，且电流效率为η时，能够得到下列公式(8)。

L＝η·J_p......(8)

假设初始亮度为L₀，且初始电流密度为J₀，则用下列退化曲线来表示电流效率η。

η＝(L₀/J₀)·exp[-(k·t)β]......(9)

(k是速率常数，β是表示初始退化的参数。此处的速率意味着发光元件变成不发光的元件，且发光元件以更高的速率常数而退化的速率)。结果，能够从公式(8)和(9)得到下列公式(10)

L＝J_p·(L₀/J₀)·exp[-(k·t)β]......(10)

为了保持亮度恒定，应该满足L＝L₀(常数)。于是，当在公式(10)中代入L＝L₀时，能够得到下列公式(11)。

J_p＝J₀·exp[(k·t)β]......(11)

换言之，借助于根据公式(11)增大J_p的数值，能够得到恒定亮度驱动。最后，从公式(7)和(11)能够得到下列公式(12)。

g(Q_p)/g(Q_m)＝exp[(k·t)β]......(12)

而且，借助于将Q_p和Q_m的数值选择成使g(Q_p)/g(Q_m)靠近exp[(k·t)β]，能够得到恒定亮度驱动。因此，借助于将发光元件和监测元件的占空比确定为满足公式(12)，能够改善退化补偿的精度。

[实施方案模式5]

本实施方案模式所述的是一种用来修正象素中发光元件在显示器件不显示图象的周期中的随时间退化的方法。用实施方案模式1-3所示的显示器件来进行描述。

发光元件随时间的改变在初始阶段中进展迅速，随时间而逐渐放慢。因此，在采用发光元件的显示器件中，优选在调节发光元件的亮度之前(例如在启运显示器件之前)执行一个初始老化工艺，其中在所有发光元件中出现随时间的初始变化。当用这种初始老化工艺预先出现发光元件随时间的初始剧烈变化时，随时间的变化以后就不会迅速进展，这缓解了诸如图象残留影象之类的由随时间变化所造成的现象。

借助于仅仅在某些周期中激活发光元件，优选借助于施加比通常更高的电压，来执行此初始老化工艺。根据这种情况，随时间的初始变化发生在短时间内。

若本发明的显示器件利用可充电的电池来工作，则在显示器件不被使用的充电过程中，优选执行使所有象素点亮或闪光的工艺、显示其反差相对于正常图象(例如等待图象等)被反转的图象的工艺、对视频信号进行取样以便探测在低频下发光的象素以及使象素点亮或闪光的工艺等。为了降低显示器件在不被使用的周期内的图象残留影象，而执行上述工艺，称为闪蒸工艺。此闪蒸工艺能够降低图象残留影象。即使当闪蒸工艺之后出现图象残留影象，残留影象的最亮点与最暗点之间的差异也能够被设定为5级灰度或以下，更优选是1级灰度或以下。为了降低图象残留影象，除了上述工艺之外，可以尽可能减少固定的图象。

[实施方案模式6]

本实施方案模式所述的是一种电流驱动的无源矩阵显示器件，其中，电流从电流源被馈送到监测元件，且利用监测元件中产生的电压来使列信号线预充电。

图28是能够被应用于用不同的发光周期来执行灰度显示的无源矩阵显示器件的列信号线驱动电路的示意图。亦即，相同的电流量被馈送到各个列信号线，且用来馈送电流的周期被控制来达到灰度显示。注意，本实施方案模式所示的列信号线驱动电路能够被应用于图1所示的显示器件，从而对于象素部分103和行信号线驱动电路102的工作可参照实施方案模式1。

图28所示的显示器件包括脉冲输出电路2801、第一锁存电路2802、第二锁存电路2803、脉冲宽度控制电路2804、电流源电路2805、开关电路2806、以及预充电电路2807。

预充电电路2807包括电流源2808、电流馈送开关2811、监测元件2809、以及放大器2810。电流源2808通过电流馈送开关2811被连接到监测元件2809的阳极。

开关电路2806包括用来选择各级电流源电路2805中的电流源2812是否被电连接到各个列信号线的点亮开关2814。开关电路2806还包括用来选择放大器2810的输出端子是否被电连接到各个列信号线以便对连接到开通的点亮开关2814的列信号线进行预充电的预充电开关2813。

时钟信号(CLK)、起始脉冲信号(SP)等被输入到脉冲输出电路2801。然后，取样信号在这些信号的时标下从脉冲输出电路2801被输出。

从脉冲输出电路2801输出的取样脉冲，被输入到第一锁存电路2802。在取样脉冲的时标下，已经被输入到第一锁存电路2802的视频信号(DATA)，被保持在第一锁存电路2802各级中。

当锁存脉冲(SLAT)被输入到第二锁存电路2803时，保持在第一锁存电路2802各级中的视频信号(DATA)被同时转移到第二锁存电路2803。

保持在第二锁存电路2803中的信号被脉冲宽度控制电路2804转换成具有预定脉冲宽度的脉冲。开关电路2806各级中的点亮开关2814处于开通状态的周期依赖于从脉冲宽度控制电路2804输出的脉冲的脉冲宽度而被确定。然后，电流从点亮开关2814处于开通状态的电流源电路2805的级的电流源2812通过各个列信号线S1-Sn，被馈送到选定的行信号线。

注意，每次选定一个行信号线，电流馈送开关2811和预充电开关2813在行信号线刚要选定之前或选定的同时开通。然后，电流从电流源2808被馈送到监测元件2809，并在监测元件2809的二个电极之间产生电压。监测元件2809的阳极电位此时被输入到放大器2810的输入端子，且基本上等于输入端子电位的电位从放大器被输出。输出的电位通过点亮开关2814处于开通的级的开关2813被输入到列信号线。此时，电流如图29A所示流动。

然后，电流馈送开关2811和预充电开关2813被立即关断。由于放大器2810具有低的输出阻抗，故能够使列信号线的电位迅速地等于监测元件2809的阳极电位。换言之，监测元件2809由相同于象素中发光元件的材料组成，故将电流源2802的电流馈送到发光元件所要求的电位被预先输入到列信号线。因此，当电流源2808和电流源2812具有相同的电流量时，夹在选定的行信号线与点亮开关2814处于开通状态的级的列信号线之间的发光元件能够立即发光。此时，电流如图29B所示流动。

换言之，在预充电周期中，如图32A所示，电流源2808被电连接到监测元件2809，且放大器2810的输入端子被电连接到监测元件2809的阳极，而其输出端子被电连接到发光元件3201的阳极。此时，电流源2812从发光元件3201的阳极被断开。同时，在发光周期中，如图32B所示，电流源2808从监测元件2809的阳极被断开，而电流源2812被电连接到发光元件3201的阳极。此时，放大器2810的输出端子从发光元件3201的阳极被断开。本实施方案模式不局限于图28所示的结构，也可以采用这种连接。

或者，可以输入电位，使象素中的发光元件在点亮开关2814被关断之后立即不发光。亦即，如图34所示，当点亮开关2814被关断时，列信号线可以通过开通的开关3401被连接到布线3402。注意，布线3402具有用来关断选定象素中的发光元件的电位。

根据这种结构，在预充电周期中，如图36A所示，电流源2808被电连接到监测元件2809的阳极，且放大器2810的输入端子被电连接到监测元件2809的阳极，而其输出端子被电连接到发光元件3201的阳极。电流源2812可以被电连接到发光元件3201的阳极，或从发光元件3201的阳极被断开。此时，布线3402从发光元件3201的阳极(列信号线)被断开。

同时，在发光周期中，如图36B所示，电流源2808从监测元件2809的阳极被断开，而电流源2812被电连接到发光元件3201的阳极。此时，放大器2810的输出端子从发光元件3201的阳极被断开，且布线3402从发光元件3201的阳极(列信号线)被断开。

当选定的列的象素的发光周期完成时，如图36C所示，电流源2812从发光元件3201的阳极被断开，且发光元件3201的阳极被连接到布线3402。

本实施方案模式不局限于图34所示的结构，也可以采用这种连接。

图30是利用发射强度的差别来执行灰度显示的无源矩阵显示器件的列信号线驱动电路的示意图。

图30所示的显示器机包括脉冲输出电路3001、第一锁存电路3002、第二锁存电路3003、以及电源电路3004。电源电路3004包括电流源3005、监测元件3006、放大器3007、第一预充电开关3008、第二预充电开关3009、以及点亮开关3010。

时钟信号(CLK)、起始脉冲(SP)等被输入到脉冲输出电路3001。然后，取样脉冲从脉冲输出电路3001被输出。

从脉冲输出电路3001输出的取样脉冲，被输入到第一锁存电路3002。在取样脉冲的时标下，已经被输入到第一锁存电路3002的视频信号(DATA)被保持在第一输出电路3002各级中。

当锁存脉冲(SLAT)被输入到第二锁存电路3003时，保持在第一锁存电路3002各级中的视频信号被立即转移到第二锁存电路3003。

电流供应电路3004中的电流源3005的电流值，由转移到第二锁存电路3003的视频信号确定。

在预充电周期中，第一预充电开关3008和第二预充电开关3009被开通，而点亮开关3010被关断。然后，如图31A所示，电流从电流源3005被馈送到监测元件3006，并在监测元件3006的二个电极之间产生电压。此时，监测元件3006的阳极电位被输入到放大器3007，且基本上等于输入电位的电位从放大器3007输出。因此，列信号线被电位充电，致使电流通过列信号线从电流源3005被输入到发光元件。然后，如图31B所示，第一预充电开关3008和第二预充电开关3009被关断，而点亮开关3010被开通。于是，电流能够立即通过列信号线从电流源3005被馈送到发光元件。

亦即，若来自电流源3005的电流值小，则需要长时间来从电流源3005对诸如产生在列信号线中的布线交叉电容之类的负载电容进行充电，从而无法得到根据视频信号的亮度。但在这种结构中，列信号线在预充电周期中由从放大器3007输出的电流来充电，这使得列信号线的负载电容能够被立即充电。因此，能够立即得到所希望的亮度。

或者，可以输入电位，使象素中的发光元件在点亮开关3010被关断之后立即不发光。亦即，如图35所示，当点亮开关3010被关断时，列信号线可以通过开通的开关3501被连接到布线3502。注意，布线3502具有用来关断选定象素中的发光元件的电位。

根据这种结构，在预充电周期中，如图37A所示，电流源3005被电连接到监测元件3006，且放大器3007的输入端子被电连接到监测元件3006的阳极，而其输出端子被电连接到发光元件3301的阳极。此时，电流源3005从发光元件3301被断开，且布线3502从发光元件3301的阳极(列信号线)被断开。

同时，在发光周期中，如图37B所示，电流源3005从监测元件3006的阳极被断开，而电流源3005被电连接到发光元件3301的阳极。此时，放大器3007的输出端子从发光元件3301的阳极被断开，且布线3502从发光元件3301的阳极(列信号线)被断开。

当选定的列的象素的发光周期完成时，如图37C所示，电流源3005从发光元件3301的阳极被断开，且发光元件3301的阳极被连接到布线3502。

本实施方案模式不局限于图35所示的结构，也可以采用这种连接。

[实施方案模式7]

本实施方案模式所述的是一种能够被应用于本发明的无源矩阵显示平板的结构。

图21A是象素部分在密封之前的俯视平面图。图21B是沿图21A的A-A’虚线的剖面图，而图21C是沿图21A的B-B’虚线的剖面图。

多个条形第一电极2113以规则间距被提供在第一衬底2110上。具有对应于各个象素的窗口的堤坝2114被提供在各个第一电极2113上。具有窗口的堤坝2114由遮光材料(诸如分散有黑色颜料或碳黑的聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂、或苯并环丁烯的光敏或非光敏有机材料)或S OG膜(例如包含烷基的SiO_x膜)组成。例如，利用COLOR MOSAIC CK(Fuji Film Olin公司的产品)之类来形成具有窗口的堤坝2114。具有窗口的堤坝2114用作黑色基质(BM)。注意，对应于各个象素的窗口用作发光区域2121。此时，监测元件被集成在同一个衬底上，这减小了元件特性的变化，并改善了补偿功能的精度。

多个反锥形的堤坝2122被平行提供在具有窗口的堤坝2114上，以便与第一电极2113相交。利用未被曝光的区域保留作为图形的正性光敏树脂，并借助于控制曝光剂量或显影时间，使图形下方的区域更迅速地被腐蚀，来形成反锥形的堤坝2122。反锥形的堤坝2122也可以由上述的遮光材料组成，以便进一步提高反差。此时，当监测元件被堤坝2122的材料覆盖时，能够遮挡来自监测元件的光。

图22是多个反锥形的堤坝2122各个被平行形成之后的透视图。注意，相同于图21的部分用相同的参考号来表示。

各个反锥形堤坝2122的高度比包含有机化合物的膜和导电膜的厚度更大。当包含有机化合物的膜和导电膜被层叠在具有图22所示结构的第一衬底2110上时，如图21A-21C所示得到了彼此电隔离的多个区域，从而形成各包含有机化合物的层2115R、2115G、2115B以及第二电极2116。条形的第二电极2116被平行提供，并与第一电极2113交叉。注意，包含有机化合物的膜和导电膜还被形成在反锥形的堤坝2122上，但它们被分隔于各包含有机化合物的层2115R、2115G、2115B以及第二电极2116。

在本实施方案模式中，各包含有机化合物的层2115R、2115G 、2115B被选择性地形成，以便得到能够发射3种光(R、G、B)的全色发光显示器件。各包含有机化合物的层2115R、2115G、2115B被形成为平行的条形。这种结构被优选应用于图15所示的显示器件，其中，可以为各个R、G、B确定列信号线的电位。

或者，也有可能将包含有机化合物的层形成在整个表面上，并提供单色发光元件，从而得到单色发光显示器件或局域彩色发光显示器件。或者，白色发光器件可以与滤色器进行组合，以便得到全色发光显示器件。在此情况下，由于堤坝2114用作本发明中的黑色基质，故可以采用仅仅包括一个彩色层的滤色器。这种结构能够被应用于实施方案模式和实施方案模式1-5所述的显示器件，其中的列信号线具有相同的电位。

借助于用密封部件固定一个第二衬底，来密封发光元件。若有需要，可以形成保护膜来覆盖第二电极2116。第二衬底优选具有高度阻挡潮气的能力。而且，若有需要，密封部件环绕的区域可以包含干燥剂。

若第一电极2113由反射光的导电材料组成而第二电极2116由透光导电材料组成，则能够得到来自发光元件的光透过第二电极发射的顶部发射的发光器件。包含碳和镍的铝合金膜(Al(C+Ni))作为单层或透明导电膜下方的层，由于与氧化铟锡(ITO)或诸如包含硅的氧化铟锡(ITSO)的接触电阻即使在激发或热处理之后也改变不多，故优选被用于第一电极2113。在此情况下，当监测元件被堤坝2122的材料覆盖时，能够遮挡来自监测元件的光。

若第一电极2113由透光的导电材料组成而第二电极2116由反射光的导电材料组成，则能够得到来自发光元件的光透过第一电极发射的底部发射的发光器件。在此情况下，遮光膜优选被预先形成在监测元件下方。

若第一电极2113和第二电极2116都由透光的导电材料组成，则能够得到来自发光元件的光透过第二衬底和第一衬底二者发射的发光器件。在此情况下，监测元件被堤坝2122的材料覆盖，且遮光膜被预先形成在监测元件下方，从而能够遮挡来自监测元件的光。

图23是一种发光模块的俯视平面图，其中，在密封发光元件之后，FPC等被组合。

注意，本说明书中的发光器件意味着图象显示器件、发光器件、或光源(包括照明器件)。发光器件还包括发光器件配备有连接器，例如FPC(柔性印刷电路)、TAB(带自动键合)带、以及TCP(带载体封装件)的模块；印刷布线板被固定到TAB带或TCP带端部的模块；以及IC(集成电路)被COG(玻璃上芯片)直接组合的模块。

用密封部件2311将第一衬底2301和第二衬底2310固定成彼此面对。可以用可光固化的树脂，更优选是用脱气作用小和吸水性低的材料，来形成密封部件2311。而且，可以将填充剂(棒状或纤维间隔物)或球形间隔物加入到密封部件2311，以便保持衬底之间的距离恒定。第二衬底2310优选由热膨胀系数与第一衬底2301相同的材料组成，可以采用玻璃(包括石英玻璃)或塑料。

如图23所示，用来显示图象的象素部分具有彼此垂直交叉的行信号线和列信号线。

图21中的第一电极2113相当于图23中的列信号线2302，第二电极2116相当于行信号线2303，而反锥形的堤坝2122相当于堤坝2304。包含有机化合物的层被夹在列信号线2302与行信号线2303之间，且2305表示的交叉处对应于一个象素。

行信号线2303的端部被电连接到连接布线2308，且连接布线2308通过输入端子2307被连接到FPC 2309b。列信号线2302通过输入端子2306被连接到FPC 2309a。

若有需要，可以在发射表面上提供诸如偏振片、圆偏振片(包括椭圆偏振片)、波长片(四分之一波长片，二分之一波长片)、以及滤色器之类的光学膜。而且，可以在偏振片或圆偏振片上提供抗反射膜。例如，可以执行抗眩光处理，以便降低由于表面不均匀性所造成的漫反射光而导致反射的眩光。或者，也可以执行加热偏振片或圆偏振片的抗反射处理。然后，优选执行硬涂层处理，以便保护偏振片或圆偏振片免受外部冲击影响。但偏振片或圆偏振片降低了出光效率，且偏振片或圆偏振片本身昂贵并容易退化。

根据本发明，用作黑色基质(BM)的黑色堤坝(也成为分隔墙)被提供在其上提供发光元件的衬底侧上的各个象素之间，来自发光元件的杂散光被吸收或遮挡，导致改进了的显示反差。

参照图24A和24B以及图25来描述组合I C芯片的发光模块的制造方法例子。

首先，具有反射性金属膜和透明导电氧化物膜依此顺序被层叠的叠层结构的列信号线(阳极)2402，被形成在第一衬底2401上。同时，连接布线2408、2409a和2409b、以及输入端子被形成。此时，监测元件组2415同时被形成。

随后，具有对应于各个象素的窗口的堤坝被形成。用COLOR MOSAICCK(Fuji Film Olin公司的产品)来形成具有窗口的堤坝。然后，反锥形的堤坝2404被形成在具有窗口的堤坝上，以便与列信号线2402交叉。

图24A是完成上述步骤的状态下的俯视平面图。

如图24B所示，当包含有机化合物的膜和透明导电膜被层叠时，就得到彼此电隔离的多个区域，从而形成包括透明导电膜的行信号线2403和包含有机化合物的层。包括透明导电膜的行信号线2403是形成为平行条形以便与列信号线2402交叉的电极。

用密封部件2413来固定具有透光性的第二衬底2414。

在象素部分外围，用COG组合各包括用来将各个信号传输到象素部分的驱动电路的列信号线IC 2406和行信号线IC 2407。可以用TCP或金属丝键合方法以及COG来组合各个IC。TCP是一种配备有IC的TAB带，其中借助于将TAB带连接到元件衬底上的布线来组合IC。可以用硅衬底或包括制作在玻璃衬底、石英衬底、或塑料衬底上的TFT的驱动电路，来形成列信号线IC 2406和行信号线IC 2407。虽然图24B示出了一个IC被提供在一侧上的例子，但也可以被分成多个IC提供在一侧上。

行信号线2403的端部被电连接到连接布线2408，且连接布线2408被连接到行信号线IC 2407。这是因为难以在反锥形的堤坝2404上形成行信号线IC 2407。

以这种方式形成的列信号线IC 2406通过连接布线2409a和输入端子2410被连接到FPC 2411。行信号线IC 2407通过连接布线2409a和输入端子被连接到FPC。

此外，IC芯片2412(存储器芯片、CPU芯片、电源电路芯片等)被集成组合。

图24A和24B以及图25所示的发光模块能够被应用于图19所示的显示器件。亦即，行信号线IC 2407相当于图19中的行信号线驱动电路1402，而列信号线IC 2406相当于图19中的列信号线驱动电路。监测元件组2415相当于图19中的监测元件1901a-1901m。IC芯片2412包括电流源1405和放大器1404。

图25示出了沿图4B的虚线C-D切割得到的剖面结构的例子。

基底绝缘膜11被形成在第一衬底10上，且其上形成具有叠层结构的列信号线。底部层12是反射性金属膜，而顶部层13是透明导电氧化物膜。优选用功函数高的导电膜来形成顶部层13。例如，有可能采用氧化铟锡(ITO)、诸如包含硅的氧化铟锡(ITSO)和借助于将2-20％的氧化锌(ZnO)混合到氧化铟中而得到的氧化铟锌(IZO)之类的透明导电材料、或包含借助于组合这些材料而得到的化合物的膜。ITSO由于即使在烘焙之后也不被晶化并保持在非晶状态，因而ITSO具有比ITO更高的均匀性，即使当包含有机化合物的层很薄时也不容易与阴极短路，故特别适合用于发光元件的阳极。

底部层12由Ag、Al或Al(C+Ni)合金组成。由于Al(C+Ni)膜与ITO或ITSO的接触电阻即使在激发或热处理之后也改变不多，故Al(C+Ni)膜(包含碳和镍(1-20％重量比)的铝合金膜)被优选使用。

用来隔离相邻列信号线的堤坝14由黑色树脂组成，用作(提供在密封衬底侧的)不同颜色层之间的边界或重叠间隙的黑色基质(BM)。黑色堤坝环绕的各个区域对应于面积相同的发光区。

包含有机化合物的层15具有层叠结构，其中，HIL(空穴注入层)、HTL(空穴输运层)、EML(发光层)、ETL(电子输运层)、以及EIL(电子注入层)依此顺序从列信号线(阳极)侧开始被层叠。包含有机化合物的层可以具有单层结构或混合层结构以及叠层结构。

行信号线16(阴极)被形成为与列信号线(阳极)交叉。行信号线16(阴极)由诸如ITO、包含硅的氧化铟锡(ITSO)、以及借助于将2-20％的氧化锌(ZnO)混合到氧化铟中而得到的氧化铟锌(IZO)之类的透明导电材料组成。由于本发明示出了光透过密封衬底20发射的顶部发射的发光器件，故重要的是行信号线16要透明。

不是所有来自包含有机化合物的层15的光都通过行信号线16和密封衬底(第二衬底)20被发射，某些光沿水平方向(平行于衬底表面的方向)被发射。但沿水平方向发射的光无法被取出，这导致废弃的光。同时，根据本发明，来自发光元件的杂散光能够被包含黑色树脂的堤坝14吸收或遮挡。

为了保护发光元件免受潮气和脱气作用造成的损伤，可以提供覆盖行信号线16的透明保护膜。优选用PCVD形成的致密无机绝缘膜(SiN(氮化硅)膜、SiNO(氧氮化硅)膜等)、溅射形成的致密无机绝缘膜(SiN膜、SiNO膜等)、主要包含碳的薄膜(DLC膜、CN膜、非晶碳膜)、金属氧化物膜(WO₂、CaF₂、Al₂O₃等)等，来形成此透明保护膜。透明膜意味着可见光的透射率为80-100％。

包括发光元件和监测元件的象素部分被密封部件19和第二衬底20密封，以便严密密封周围空间。而且，可以在监测元件部分上提供遮挡膜，以便防止光向外透射。

可以用可紫外线固化的树脂、可热固化的树脂、硅酮树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、酚树脂、PVC(聚氯乙烯)、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)、或EVA(乙烯醋酸乙二醇)，来形成密封部件19。可以将填充剂(棒状或纤维间隔物)或球形间隔物加入到密封部件19。

玻璃衬底或塑料衬底被用于第二衬底20。可以用片状或膜状的聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸树脂、环氧树脂、PES(聚醚砜)、PC(聚碳酸酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、或PEN(聚萘二甲酸乙二酯)，来形成塑料衬底。

用干燥的惰性气体填充密封的空间。借助于用干燥剂17清除少量的潮气，由密封部件19环绕的密封空间18被完全干燥。可以用由化学吸附作用吸收潮气的材料来形成干燥剂17，例如可以采用诸如氧化钙和氧化钡之类的碱土金属氧化物。注意，诸如沸石和硅胶之类的由物理吸附作用吸收潮气的材料，也可以被用作干燥剂17。

端子电极被形成在其上固定连接到外部电路的FPC(柔性印刷电路)32的衬底10的端部处。端子电极具有由反射性金属膜30、透明导电氧化物膜29、以及从第二电极延伸的导电氧化物膜组成的叠层结构，但本发明不局限于此。

可以用各向异性导电材料或金属凸块，或借助于金属丝键合，来连接FPC 32。在图25中，用各向异性的导电粘合剂31来连接FPC 32。

包括用来将各个信号传输到象素部分的驱动电路的IC芯片，被各向异性导电材料24和25电连接到象素部分外围。为了得到对应于彩色显示的象素部分，在XGA的情况下要求3072个列信号线和768个行信号线。这种列信号线和行信号线在象素部分的端部处被分成几个区，并根据IC输出端子的间距用引线布线被分组。注意，参考号33、26、27分别表示遮光膜、透明导电膜、以及反射性金属膜。

上面所述的是一种顶部发射的发光器件，其中，来自发光元件的光沿图25中箭头所示的方向被发射。黑色堤坝14提高了发光器件的显示反差。

参照图26A来描述配备有光学膜的显示屏的例子。

光学膜26121被形成在与第一衬底26110面对的第二衬底26120上。在本实施方案模式中，来自发光元件的光沿图26A中箭头所示的方向被发射，亦即，光通过第二衬底26120然后通过光学膜26121被发射。但本发明不局限于此，光学膜26121也可以被形成在靠第一衬底一侧的第二衬底26110上，致使来自发光元件的光通过光学膜26121然后通过第二衬底26120被发射。

光学膜26121意味着诸如偏振片、圆偏振片(包括椭圆偏振片)、波长片(四分之一波长片，二分之一波长片)、以及滤色器之类的光学膜。

无源矩阵发光器件象素中的发光元件由具有反射性金属膜组成的底部层26112和透明导电氧化物膜组成的顶部层26113的叠层结构的列信号线(阳极)、包含有机化合物的层26115、以及由透明导电膜组成行信号线26116构成。堤坝26114由遮光材料组成。

若圆偏振片被用作光学膜26121，则能够防止外部光在底部层26112上被反射及图象可视性被降低。具体地说，圆偏振片表示一种具有λ/4或λ/4+λ/2相位差特性的波长片(膜)与偏振片(膜-)或线偏振膜的组合的圆偏振片(包括椭圆偏振片)。此处的宽带四分之一波长片提供了可见光范围内的一定相位差(90度)。具体地说，圆偏振片是这样一种偏振片，其中偏振片的透射轴与波长片的慢轴之间的角度为45度。注意，在本说明书中，圆偏振片包括圆偏振膜。

若发光元件发射白色光，并采用滤色器作为光学膜26121，则能够得到全色显示器件。

几种光学膜可以被任意地组合。

参照图26B来描述底部发射的发光器件。

图26B中的发光元件由透明导电氧化物膜组成的列信号线(阳极)26213、包含有机化合物的层26215、以及反射性导电膜组成的行信号线26216构成。堤坝26214由遮光材料组成。

来自发光元件的光沿图26B中箭头所示的方向被发射，亦即通过第一衬底26210被发射。因此，第二衬底26221不必透光，可以是金属片。可以形成厚的保护膜26217来改善发光元件的可靠性而不降低出光效率。

图26B所示的结构可以与实施方案模式和实施方案模式1-5自由地组合。若在此情况下提供光学膜，则此光学膜可以被提供在第一衬底26210上。

参照图26C来描述与图26A和26B所示不同的发光器件的例子。

图26C中的发光元件由透明导电氧化物膜组成的列信号线(阳极)26313、包含有机化合物的层26315、以及透明导电氧化物膜组成的行信号线26316构成。堤坝26314由遮光材料组成。

来自发光元件的光沿图26C中箭头所示的方向被发射，亦即通过第一衬底26310和第二衬底26320二者被发射。因此，用透光衬底来形成第一衬底26310和第二衬底26320二者。

图26C所示的结构可以与实施方案模式和实施方案模式1-5自由地组合。若在此情况下提供光学膜，则此光学膜可以被提供在第一衬底26310和第二衬底26320上。

图27示出了不具有反锥形但具有正锥形的堤坝的例子。除了堤坝和发光元件(白色发射)的形式之外，图27所示的结构与图21A-21C中的结构相同。

相似于图21A-21C，条形的第一电极2713被形成在第一衬底2710上。在图27中，具有窗口的堤坝2714被形成在电极2713上，且包括间隔物2721和其上形成的宽外伸部分2722的堤坝被提供在堤坝2714上。

用诸如聚酰亚胺之类的有机树脂来形成间隔物2721，并用诸如抗蚀剂之类的光敏树脂来形成外伸部分2722。诸如聚酰亚胺的有机树脂膜被形成，且其上形成诸如抗蚀剂的光敏树脂膜，以便形成用来分离电极的图形。然后，在使钻蚀被形成在光敏树脂图形下方的条件下，对暴露的有机树脂膜进行腐蚀。这些步骤产生了具有外伸结构的元件分离部分亦即堤坝。

在图27中，具有窗口的堤坝2714、间隔物2721、或外伸部分2722，由透光材料组成，以便提高反差。

当包含有机化合物的层和透明导电膜在形成图27所示的堤坝之后被形成时，能够得到彼此分离的包含有机化合物的层2715和第二电极2716。

在图27中，包含有机化合物的层2715具有叠层结构，其中，包括掺有香豆素6的Alq₃的绿色发光层和包括掺有红荧烯的TPD的黄色发光层被层叠，从而得到白色发光元件。根据本实施方案模式，由于能够省略将不同颜色用于各个光的步骤，故能够缩短无源矩阵发光器件的制造时间。

为了执行全色显示，包括彩色层2719R、2719G、2719B的滤色器被提供在第二衬底2720上，以便面对包括白色发光元件的象素。

在各个列信号线具有相同的电位的情况下，图27所示的结构能够被应用于实施方案模式1-5所示的显示器件。象素部分仅仅包括白色发光元件，因此，当监测元件由相同于发光元件的材料组成时，能够抑制元件特性的变化，导致补偿功能的精度进一步提高。

[实施方案模式8]

具有包括发光元件的象素区的显示器件能够被应用于各种电子装置，例如电视机(电视，电视接收机)、数码相机、数码摄像机、移动电话、诸如PDA的便携式信息终端、便携式游戏机、监视器、计算机、诸如车辆音响系统的声音再现装置、以及诸如家用游戏机的配备有记录媒质的图像再现装置。本发明的显示器件能够被应用于这些电子装置的显示部分。参照图18A-18F来描述电子装置的具体例子。

图18A示出了一种采用本发明的显示器件的便携式信息终端，它包括主体9201、显示部分9202等。本发明降低了便携式信息终端的功耗。图18B示出了一种采用本发明的显示器件的数码摄像机，它包括显示部分9701和9702等。本发明降低了数码摄像机的功耗。图18C示出了一种采用本发明的显示器件的移动电话，它包括主体9101、显示部分9102等。本发明降低了移动电话的功耗。图18D示出了一种采用本发明的显示器件的便携式电视机，它包括主体9301、显示部分9302等。本发明降低了便携式电视机的功耗。图18E示出了一种采用本发明的显示器件的便携式计算机，它包括主体9401、显示部分9402等。本发明降低了便携式计算机的功耗。图18F示出了一种采用本发明的显示器件的电视机，它包括主体9501、显示部分9502等。本发明降低了电视机的功耗。若上述电子装置采用可充电的电池，则其寿命随功耗的降低而延长，从而能够节省可充电电池的费用。

如上所述，本发明的显示器件能够被应用于各种电子装置。

具有补偿功能的本发明的显示器件因为能够保持亮度恒定而能够被称为一种恒定亮度的显示器件。而且，具有补偿功能的本发明的显示器件的驱动方法能够被称为一种恒定亮度的驱动方法(恒定亮度方法，恒定照明方法，亮度控制方法，控制亮度方法，或光亮控制方法)。根据这种驱动方法，如上所述，预先得到了补偿功能造成的电流增大和随时间改变所造成的电流减小，发光元件在增大等于减小的电压下被驱动。

本申请基于2004年6月29日在日本专利局提交的日本专利申请No.2004-192256，其整个内容在此处被列为参考。

Claims (4)

1.一种显示器件的驱动方法，包含：

在预充电周期内，将电流从第一电流源馈送到监测元件；

将所述监测元件的第一电极电位输入到放大器的输入端子；

将基本上等于所述监测元件的第一电极电位的电位从所述放大器的输出端子输出到列信号线；以及

在发光周期内，将电流从第二电流源馈送到发光元件；以及

从所述发光元件发光，

其中，所述发光元件包含插入在所述列信号线与行信号线之间的含有有机化合物的第一层，且

其中，所述监测元件包含插入在所述第一电极与第二电极之间的含有所述有机化合物的第二层。

2.一种显示器件的驱动方法，包含：

在预充电周期内，将电流从电流源馈送到监测元件；

将所述监测元件的第一电极电位输入到放大器的输入端子；

将基本上等于所述监测元件的第一电极电位的电位从所述放大器的输出端子输出到列信号线；以及

在发光周期内，将电流从所述电流源馈送到发光元件；以及

从所述发光元件发光，

其中，所述发光元件包含插入在所述列信号线与行信号线之间的含有有机化合物的第一层，且

其中，所述监测元件包含插入在所述第一电极与第二电极之间的含有所述有机化合物的第二层。

3.一种显示器件的驱动方法，包含：

将电流从第一电流源馈送到监测元件；

将所述监测元件的第一电极的第一电位输入到放大器的输入端子；

将基本上等于所述监测元件的第一电极电位的第二电位从所述放大器的输出端子输出到列信号线；以及

在所述将所述第二电位输出到所述列信号线之后，将电流从第二电流源馈送到发光元件；以及

从所述发光元件发光，

其中，所述发光元件包含插入在所述列信号线与行信号线之间的含有有机化合物的第一层，且

其中，所述监测元件包含插入在所述第一电极与第二电极之间的含有所述有机化合物的第二层。

4.一种显示器件的驱动方法，包含：

将电流从电流源馈送到监测元件；

将所述监测元件的第一电极的第一电位输入到放大器的输入端子；

将基本上等于所述监测元件的第一电极电位的第二电位从放大器的输出端子输出到列信号线；以及

在所述将所述第二电位输出到所述列信号线之后，将电流从所述电流源馈送到发光元件；以及

从所述发光元件发光，

其中，所述发光元件包含插入在所述列信号线与行信号线之间的含有有机化合物的第一层，且

其中，所述监测元件包含插入在所述第一电极与第二电极之间的含有所述有机化合物的第二层。

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