CN102523645A

CN102523645A - 发光装置、电子设备、以及发光装置的驱动方法

Info

Publication number: CN102523645A
Application number: CN2011103729611A
Authority: CN
Inventors: 野村亮二; 大泽信晴; 濑尾哲史; 加藤薰
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2012-06-27
Also published as: JP2009037221A; TW200919433A; US20090009107A1; CN101340750B; TWI500017B; CN101340750A

Abstract

本发明涉及发光装置、电子设备、以及发光装置的驱动方法，其目的在于提供一种发光元件、特别是有机EL元件的新的驱动方法。并且，本发明的目的还在于提供包括采用了该驱动方法的发光元件的发光装置、以及将该发光装置用于显示部的电子设备。本发明提供一种发光装置，包括：具有发光元件的像素部；连接到所述像素部的控制开关；以及连接到所述控制开关的传感器部，其中所述控制开关包括根据所述传感器部检测出的环境温度选择发光元件的发光状态和非发光状态中的任一种的单元。

Description

发光装置、电子设备、以及发光装置的驱动方法

本申请是2008年7月3日提交的发明名称为“发光装置、电子设备、以及发光装置的驱动方法”的第200810137912.8号中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有利用电致发光的发光元件的发光装置及电子设备。此外，还涉及发光装置的驱动方法。

背景技术

近年来，对将由呈现EL(Electroluminescence；电致发光)的化合物构成的膜用作发光层的EL元件的开发不断进展，并且提出了使用各种化合物的EL元件。而且，正在对将这种El元件用作发光元件的平板显示器和照明装置进行开发。

作为利用EL元件的发光装置，一般知道无源矩阵型和有源矩阵型。无源矩阵型发光装置是利用具有如下结构的EL元件的发光装置：以互相垂直的方式设置条纹状的阳极及阴极，并且在该阳极和该阴极之间夹着EL膜。另一方面，有源矩阵型是如下一种方式：在每个像素中设置薄膜晶体管(以下称作TFT)，并且通过连接到EL元件的阳极或阴极的TFT控制流入到EL元件中的电流。

在上述任何发光装置中，通过将电流流入到EL元件中来可以得到发光。但是，在EL元件，特别是使用有机化合物的EL元件(以下称作有机EL元件)中，因为进行驱动而使发光亮度逐渐降低(即，退化)是很大的问题。虽然随着用于有机EL元件的有机材料的开发的发展，有机EL元件的使用寿命得到了飞跃性的改善，但是到现在为止还不能完全防止伴随驱动的退化。

另外，特别是，如在高温下驱动有机EL元件，则会使其退化加快。具体来说，例如当在60℃至80℃的高温下驱动时比当在室温下驱动时，有机EL元件的退化大幅度地加快。

具有有机EL元件的发光装置主要应用于小型显示器。例如，应用于手机、电子笔记本、便携式音响设备、以及导航系统的显示部等。手机、电子笔记本、以及便携式音响设备等由于通常由使用者携带使用，所以在对于使用者严酷的高温下的驱动的情况极少。但是，例如在将这样的电子设备放置在遭遇高温的地方且非本意地使其驱动的情况下，构成发光装置的有机EL元件飞快地退化。例如，在用作导航系统的显示部的情况下，当被密封的车内暴露于直射阳光等时，其显示部的温度变得非常高。特别是，当在汽车的车内处于高温状态(例如60℃至80℃)且在使用者感觉舒适之前驱动导航系统时，构成其发光装置的有机EL元件的使用寿命大幅度地缩减。

对于这种问题，已经开发出在高温的环境下在需要范围内降低有机EL元件的亮度的方法。例如，专利文献1公开了电流控制部根据发光装置的外围温度的上升控制供应到有机EL元件的电流值的方法。专利文献2至专利文献7也公开了同样的技术构思，即，根据外部温度控制亮度、电压或电流值的方法。

[专利文献1]专利申请公开2001-326073号公报

[专利文献2]专利申请公开2004-205704号公报

[专利文献3]专利申请公开2005-31430号公报

[专利文献4]专利申请公开2005-347141号公报

[专利文献5]专利申请公开2003-272835号公报

[专利文献6]专利申请公开2005-208510号公报

[专利文献7]专利申请公开2005-321789号公报

另一方面，作为另一方法，例如，如专利文献8至专利文献14所公开，还提出了如下方法，即，不是通过控制被置于高温的发光装置的亮度，而是通过具备温度调节单元来积极地降低发光装置的温度。

[专利文献8]专利申请公开2003-295776号公报

[专利文献9]专利申请公开2005-10577号公报

[专利文献10]专利申请公开2004-37862号公报

[专利文献11]专利申请公开2004-95458号公报

[专利文献12]专利申请公开2004-195963号公报

[专利文献13]专利申请公开2004-317682号公报

[专利文献14]专利申请公开2005-55909号公报

然而，在上述任何方法中，有机EL元件都被驱动，即，在高温下也发光，并且虽然通过控制亮度可以降低退化速度，但是具有不能使退化本身停止的重大问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题。就是说，提供一种发光元件、特别是有机EL元件的新驱动方法。并且，本发明的目的还在于提供包括采用了该驱动方法的发光元件的发光装置、以及包括所述发光装置作为显示部的电子设备。

利用有机EL元件的发光装置原本主要安装到小型电子设备。鉴于这一点，利用有机EL元件的发光装置在使用者的人类能够舒适地进行活动的环境下被使用，例如一般不在气温为60℃以上那样恶劣的环境下被使用。就是说，在人类不能舒适地活动的环境下，使利用有机EL元件的发光装置驱动的可能性极小。

换言之，可以认为，在对使用者严酷的高温环境下不是通过降低有机EL元件的发光亮度，而是通过使有机EL元件本身不发光，来可以解决上述问题。

就是说，本发明之一是一种发光装置，包括：具有发光元件的像素部；连接到所述像素部的控制开关；以及连接到所述控制开关的传感器部，其中所述控制开关包括根据所述传感器部检测出的环境温度选择发光元件的发光状态和非发光状态中的任一种的单元。

用来选择发光元件的发光状态和非发光状态中的任一种的温度根据构成发光装置的发光元件的结构、用于发光元件的材料、以及安装有所述发光装置作为像素部的电子设备的主要使用环境来规定即可。作为具体温度，可以举出40℃至100℃左右。考虑到便携式电子设备的使用环境，60℃、80℃、或者85℃等环境温度是优选的。注意，这里，发光装置不仅包括有机EL元件，还可以包括使用无机化合物作为发光材料的无机EL元件。

此外，本发明之另一是一种发光装置，包括：在同一绝缘体上的具有发光元件的像素部；连接到所述像素部的控制开关；以及连接到所述控制开关的传感器部，其中所述控制开关包括根据所述传感器部检测出的环境温度选择发光元件的发光状态和非发光状态中的任一种的单元。换言之，本发明的特征在于：通过以与形成设置在像素部的晶体管(包括薄膜晶体管及利用块状硅的MOS晶体管)的工序相同的工序在同一绝缘体上形成包括传感器和控制开关的电路。

本发明之另一结构是一种发光装置，包括：具有发光元件的像素部；连接到所述像素部的驱动电路；连接到所述驱动电路的控制开关；以及连接到所述控制开关的传感器部，其中所述控制开关包括根据所述传感器部检测出的环境温度选择发光元件的发光状态和非发光状态中的任一种的单元。此外，像素部、驱动电路、控制开关、传感器部也可以形成在同一绝缘体上。

本发明之另一结构是一种发光装置的驱动方法，该发光装置包括：具有发光元件的像素部；连接到所述像素部的控制开关；以及连接到所述控制开关的传感器部，其中通过所述控制开关根据所述传感器部检测出的环境温度选择发光元件的发光状态和非发光状态中的任一种。另外，除了上述结构以外，还包括连接到像素部的驱动电路的发光装置的驱动方法也是本发明之一。另外，上述像素部、控制开关、驱动电路、以及传感器部也可以形成在同一绝缘体上。

此外，将本发明的发光装置用作显示部的电子设备也包括在本发明的范畴内。因此，本发明之一是一种在像素部中具有上述发光装置的电子设备。

注意，在本说明书中的发光装置包括图像显示装置、发光装置、以及光源(包括照明装置)。另外，发光装置还包括：面板上安装有连接器如FPC(柔性印刷电路)、TAB(带式自动接合)带、或者TCP(带载封封装)的模块；在TAB带或TCP的端部上设置有印刷线路板的模块；以及在形成有发光元件的衬底上通过COG(玻璃上芯片)方式直接安装有IC(集成电路)的模块。

本发明公开一种发光装置以及在显示部中具有该发光装置的电子设备，其中所述发光装置包括通过设置在发光装置中的传感器部检测出环境温度且根据预先任意规定的温度控制控制开关，并且通过控制开关选择发光元件的发光状态和非发光状态中的任一种的单元。上述规定的温度通过考虑使用者的人类能够舒适地使用上述电子设备的环境温度的最大值来确定即可。就是说，本发明提供一种控制方法，其在使用者的人类通常不使用的恶劣环境下使发光装置不驱动。由此，可以避免发光装置的不必要的或不希望的驱动，而大幅度地改善发光装置及包括该发光装置的电子设备的使用寿命。

附图说明

图1是发光装置的框图；

图2是发光装置的结构图；

图3是表示温度检测部、温度检测部电路、以及控制开关的图；

图4是像素的电路结构图；

图5A至5E是表示电子设备的图；

图6A和6B是表示发光元件的图；

图7是表示发光元件的图；

图8A和8B是表示发光装置的图；

图9A和9B是表示发光装置的图；

图10A至10C是表示电子设备的图。

具体实施方式

下面，参照附图详细地说明本发明的实施方式。但是，本发明不局限于以下说明，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式和详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅限定在实施方式所记载的内容中。

实施方式1

对本发明的发光装置的电路结构进行说明。图1是本发明的发光装置的电路方框图。在图1中，附图标记101是温度检测部，其检测出发光装置的环境温度。在发光装置内的任意位置上设置温度检测部来进行环境温度的检测。温度检测部既可形成在与形成有温度检测部电路102、控制开关103、驱动电路104、以及显示部105的衬底相同的衬底上，又可形成在不同的衬底上。温度检测部电路102检测出在温度检测部101中产生的电流或电压的变化，对此进行模拟/数字转换(A/D转换)，并且向控制开关103输出信号。温度检测部电路102在检测出的环境温度不超过预定温度的情况下，向控制开关103发送使驱动电路处于ON状态的信号。并且，控制开关103使驱动电路104处于ON状态，驱动电路104向显示部105供应电流或信号，由此显示部105的预定发光元件就发光。

另一方面，在温度检测部检测出的环境温度为预定温度以上的情况下，停止向驱动电路104供应信号来停止电力供应或信号供应，以使显示部105不发光。上述预定温度可以任意选择，并且根据组装有发光装置的电子设备被使用的主要环境来选择即可。具体来说，设定为40℃至80℃左右即可。温度检测部由根据温度改变电阻值的热敏电阻器或根据温度变化改变PIN连接部的电压的二极管等的半导体元件等形成。温度检测部不局限于这些结构，通过利用各种传感器技术来形成即可。温度检测部电路102检测出在温度检测部中产生的电流的变化，对此进行模拟/数字转换(A/D转换)，向控制开关103输出信号，并且由模拟缓冲器等形成。作为控制开关，可以使用各种方式的开关，例如可以举出电开关和机械开关等。就是说，控制开关只要是能够控制电流的流动的器件即可，没有特别的限制。例如，控制开关可以为晶体管、二极管(PN二极管、PIN二极管、肖特基二极管、二极管连接的晶体管等)、或者组合这些的逻辑电路。

通过这种控制方法，在显示部105被置于高温的情况下，可以由控制开关103切断向显示部105的电流供应，来可以抑制显示部105的发光元件在高温状态下驱动。因此，可以延长发光元件的使用寿命。

图2是发光装置的结构。图2所示的发光装置200包括像素部201、数据信号侧驱动电路202、栅极信号侧驱动电路203、控制开关204、温度检测部电路205、以及温度检测部206。控制开关204根据从温度检测部206经过温度检测部电路205传送来的信号控制从数据信号线(未图示)供给给数据信号侧驱动电路202的信号的ON/OFF。由此转换供应到像素部201的电流的ON/OFF。在温度检测部206中，通过热敏电阻器等检测出发光装置的环境温度。注意，虽然在图2中是控制数据信号侧驱动电路的ON/OFF，但是也可以是控制栅极信号侧驱动电路的ON/OFF。

图3表示温度检测部206、温度检测部电路205、以及控制开关204的结构。虽然在图3所示的温度检测部206中使用热敏电阻器检测出环境温度，但是也可以任意采用各种温度检测方法如利用二极管等其他半导体元件的传感器等。根据由温度检测部206的电阻222确定的B的电压高于还是低于由热敏电阻器221确定的A的电压而确定构成温度检测部电路205的模拟缓冲器的输出。由该模拟缓冲器的输出电压控制控制开关204的ON/OFF。数据信号侧驱动电路由来自外部的数据信号控制，但是在本实施方式中，通过控制开关204控制数据信号线207的信号供应的ON/OFF。注意，如上所述那样，控制开关204既可控制栅极信号的供应的ON/OFF，又可控制向发光元件的电流供应的ON/OFF。

本实施方式所示的结构可以用于无源矩阵型的发光装置和有源矩阵型的发光装置的双方。作为其一个例子，图4示出在每一个像素中设置有TFT的有源矩阵型的发光装置。

图4示出像素211的电路结构的一例。这里，像素211包括发光元件212、开关用TFT213、电流控制用TFT214、以及电容器215。

开关用TFT213是用来控制电流控制用TFT214的栅极的TFT，其栅极与栅极线216电连接，并且将传送于数据线217的信号传送到电流控制用TFT214的栅极。此外，电流控制用TFT214是用来控制流入到发光元件212的电流的TFT，并且将传送于电流供应线218的电流供应到发光元件212。

开关用TFT213的栅电极和栅极线216电连接，其第一电极和数据线217电连接。另一方的第二电极和电流控制用TFT214的栅电极电连接。电流控制用TFT214的第一电极和电流供应线218连接，其第二电极和发光元件212的电极电连接。此外，在开关用TFT213的第二电极和电流供应线218之间设置有电容器215，储存电流控制用TFT214的栅电极的电位。

虽然本实施方式表示一个像素设置有两个晶体管、一个电容器、以及一个发光元件的电路结构，但是本发明不局限于这种结构。也可以在一个像素中布置有两个以上的晶体管，此外，还可以使发光元件多个存在。另外，多个发光元件也可以串联连接，并且也可以为层叠有多个发光元件的所谓的叠层型发光元件。

当栅极线216被选择时，开关用TFT213处于ON状态。ON状态是TFT的栅源间电压的绝对值超过其阈值的绝对值而使得电流流入到源漏间的状态。另一方面，OFF状态是TFT的栅源间电压的绝对值不超过其阈值的绝对值而使得电流不流入到源漏间(不包括微少的泄漏电流)的状态。当开关用TFT213处于ON状态时，图像信号从数据线217经过开关用TFT213输入到电流控制用TFT214的栅电极。由此，电流控制用TFT214变为ON状态，电流从电流供应线218经过电流控制用TFT214流入到发光元件212，使得发光元件212发光。

在本发明中，当环境温度变为预定温度以上时，通过控制开关停止在发光部中存在的每个像素的发光。具体来说，栅极线216的电力供应停止，结果，向开关用TFT213的栅极的电力供应停止。因此，所有的开关用TFT处于OFF状态，结果所有的像素的发光被停止。或者，也可以通过控制开关控制向数据线的电力供应。与此同样，也可以通过控制开关停止向电流供应线218的电流供应。不管选择任何方法，也可以停止每个像素的发光，由此可以避免像素部在实际上不使用的恶劣环境温度下发光。结果，可以延长发光元件的使用寿命。

如上所述那样，图4所示的电路结构只是一例，只要是能够控制发光元件的发光的电路结构就可以使用各种结构。

实施方式2

在本实施方式中，参照图8及图9说明本发明的发光装置的结构。

图8A和8B是有源矩阵型发光装置，其中在每个像素中设置薄膜晶体管(TFT)来控制发光元件的驱动。注意，图8A是表示发光装置的俯视图，图8B是沿图8A的线A-A’及线B-B’切断的截面图。该发光装置包括由虚线表示的驱动电路部(源极侧驱动电路)601、像素部602、以及驱动电路部(栅极侧驱动电路)603作为控制发光元件的发光的结构。此外，附图标记604及605分别表示密封衬底及密封剂，并且由密封剂605围绕的内侧是空间607。另外，该有源矩阵型发光装置还包括温度检测部631、温度检测部电路632、以及控制开关633。

注意，引绕布线608是用来传送输入到源极侧驱动电路601及栅极侧驱动电路603的信号的布线，并且从作为外部输入端子的FPC(柔性印刷电路)609接收视频信号、时钟信号、起始信号、复位信号等。注意，虽然这里仅示出FPC，但是该FPC也可以安装有印刷线路板(PWB)。本说明书中的发光装置除了包括发光装置主体以外，还包括安装有FPC或PWB的状态。

接下来，参照图8B说明其截面结构。在元件衬底610上形成有驱动电路部及像素部，这里示出作为驱动电路部的源极侧驱动电路601和像素部602中的一个像素。

注意，在源极侧驱动电路601中形成有组合n沟道型TFT623和p沟道型TFT624而构成的CMOS电路。此外，驱动电路部也可以由各种CMOS电路、PMOS电路、或者NMOS电路形成。此外，虽然在本实施方式中示出在衬底上形成有驱动电路的驱动器一体型，但是这不一定是必须的，也可以不是在衬底上而是在外部形成驱动电路。

此外，像素部602由多个包括开关用TFT611、电流控制用TFT612、以及电连接到其漏极的第一电极613的像素形成。注意，以覆盖第一电极613的端部的方式形成有绝缘物614。这里，使用正型感光性丙烯树脂膜来形成绝缘物614。

此外，在绝缘物614的上端部或下端部形成具有曲率的曲面，以便提高覆盖率。例如，在作为绝缘物614的材料使用正型感光性丙烯的情况下，优选仅使绝缘物614的上端部具有曲率半径(0.2μm至3μm)的曲面。此外，作为绝缘物614，可以使用因为光照射而变成不溶于蚀刻剂的负型及因为光照射而变成可溶于蚀刻剂的正型中的任何一种。

在第一电极613上分别形成有EL层616、以及第二电极617。在此，作为用于第一电极613的材料可以使用各种金属、合金、导电化合物、以及这些的混合物。在将第一电极用作阳极的情况下，尤其是，优选使用功函数高(功函数为4.0eV以上)的金属、合金、导电化合物、以及这些的混合物等。例如，可以使用包含硅的氧化铟-氧化锡膜、氧化铟-氧化锌膜、氮化钛膜、铬膜、钨膜、Zn膜、Pt膜等的单层膜；氮化钛膜和以铝为主要成分的膜的叠层膜；以及氮化钛膜、以铝为主要成分的膜、以及氮化钛膜的三层结构等的叠层膜。注意，通过采用叠层结构，可以使布线的电阻低，而得到良好的欧姆接触，并且可以用作阳极。

此外，EL层616通过使用蒸镀掩模的蒸镀法、喷墨法、旋涂法等的各种方法来形成。作为构成EL层616的材料，可以使用低分子化合物、高分子化合物、低聚物、以及树状聚合物中的任一种。此外，作为用于EL层的材料，除了有机化合物以外，还可以使用无机化合物。

再者，作为用于第二电极617的材料，可以使用各种金属、合金、导电化合物、以及这些的混合物。在将第二电极用作阴极的情况下，尤其是，优选使用功函数低(功函数为3.8eV以下)的金属、合金、导电化合物、以及这些的混合物等。例如，可以举出属于元素周期表的第一族或第二族的元素(即，锂(Li)或铯(Cs)等碱金属、以及镁(Mg)、钙(Ca)或锶(Sr)等碱土金属)以及包含这些的合金(MgAg、AlLi)等。注意，在EL层616产生的光透过第二电极617的情况下，作为第二电极617优选使用膜厚度薄的金属薄膜和透明导电膜(氧化铟-氧化锡(ITO)、包含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡、氧化铟-氧化锌(IZO)、包含氧化钨及氧化锌的氧化铟(IWZO)等)的叠层。

再者，通过使用密封剂605贴合密封衬底604和元件衬底610，形成在由元件衬底610、密封衬底604、以及密封剂605围绕的空间607中具备有发光元件618的结构。注意，在空间607中填充有填充剂，除了空间607填充有惰性气体(氮或氩等)的情况以外，还包括由密封剂605填充空间607的结构。

注意，作为密封剂605优选使用环氧树脂。此外，这些材料优选为尽可能地不透过水分和氧的材料。此外，作为密封衬底604的材料，除了玻璃衬底、石英衬底以外，还可以使用由FRP(Fibergl ass-Reinforced Plastics；玻璃纤维增强塑料)、PVF(polyvinyl fluoride；聚氟乙烯)、聚酯或丙烯酸树脂等构成的塑料衬底。

如上那样，可以得到本发明的发光装置。注意，TFT的结构不局限于图8所示的结构。既可为正交错型TFT，又可为反交错型TFT。此外，形成在TFT衬底上的驱动用电路既可由n型TFT及p型TFT构成，又可由n型TFT和p型TFT中的任一方构成。此外，用于TFT的半导体膜的结晶性没有特别的限制。也可以使用非晶半导体膜或结晶半导体。另外，也可以使用单晶半导体膜。单晶半导体膜可以通过使用智能切割法等制造。

如上那样，虽然在本实施方式中说明通过晶体管控制发光元件的驱动的有源矩阵型的发光装置，但是，除此之外，还可以采用无源矩阵型的发光装置。无源矩阵型发光装置是使用如下发光元件的发光装置，该发光元件以互相正交的方式设置条形的阳极和阴极，并在其中夹有EL层。图9A和9B表示使用本发明制造的无源矩阵型的发光装置的透视图。注意，图9A是表示发光装置的透视图，而图9B是沿图9A的线X-Y切断的截面图。在图9A和9B中的衬底951上，电极952和电极956之间设置有EL层955。电极952的端部由绝缘层953覆盖。并且，在绝缘层953上设置有隔壁层954。隔壁层954的侧壁具有倾斜，即，越近于衬底表面，一方侧壁和另一方侧壁之间的间隔越窄。换言之，隔壁层954在短边方向上的截面是梯形，底边(朝向与绝缘层953的面方向相同的方向，并且与绝缘层953接触的边)短于上边(朝向与绝缘层953的面方向相同的方向，并且不与绝缘层953接触的边)。像这样，通过设置隔壁层954，可以防止起因于串扰的发光元件的不良。

在本发明的发光装置中，由温度检测部631检测出环境温度，并且由控制开关633根据温度检测部631的输出信号转换供应到驱动电路的电流的ON/OFF。由此，转换连接到驱动电路的具有发光元件的像素部的显示状态和非显示状态。因此，可以控制为在使用者不使用发光装置的恶劣环境下，具体来说，在使用者不能舒适地使用显示装置的高温下，不进行显示部的显示。由此，可以提高发光元件的可靠性，并且延长发光装置的发光部的使用寿命。

注意，本实施方式可以与其他实施方式适当组合实施。

实施方式3

在本实施方式中，表示用来实施本发明的发光元件的结构。在本实施方式中，作为发光元件说明图6A和6B所示的有机EL元件。

在图6A和6B中，衬底300用作发光元件的支撑体。作为衬底300，例如可以使用玻璃、石英、或者具有可塑性的塑料。

发光元件具有第一电极301、第二电极302、以及设置在第一电极和第二电极之间的EL层303。注意，在本实施方式中，以第一电极301用作阳极且第二电极302用作阴极为前提说明以下。

作为第一电极301，优选使用功函数高(功函数为4.0eV以上)的金属、合金、导电化合物、以及这些的混合物等。具体来说，例如，可以使用氧化铟-氧化锡(ITO：氧化铟锡)、包含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡、氧化铟-氧化锌(IZO：氧化铟锌)、包含氧化钨及氧化锌的氧化铟(TWZO)等。虽然通常通过溅射形成这些导电金属氧化物膜，但也可以应用溶胶-凝胶法等来制造。例如，可以通过使用在氧化铟中添加有1wt％至20wt％的氧化锌的靶且利用溅射法来形成氧化铟-氧化锌(IZO)。此外，可以通过使用在氧化铟中添加有0.5wt％至5wt％的氧化钨和0.1wt％至1wt％的氧化锌的靶且利用溅射法形成含有氧化钨和氧化锌的氧化铟(IWZO)。另外，可以举出金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)、或金属材料的氮化物(例如，氮化钛)等。

对于EL层303的层的叠层结构没有特别限制，而通过适当组合具有高电子传输性的材料、具有高空穴传输性的材料、具有高电子传输性和高空穴传输性的双极性的材料、具有高电子注入性的材料、具有高空穴注入性的材料等来构成即可。例如，可以通过适当组合空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、以及电子注入层等而构成EL层303。

空穴注入层311是由具有高空穴注入性的材料构成的层。例如，可以使用包含具有高空穴传输性的有机化合物和具有电子接受性的无机化合物的复合材料的层。注意，在本说明书中，复合不但是指简单地混合两个材料，而且是指通过混合多个材料而变为在材料之间会授受电荷的状态。

作为用于复合材料的具有电子接受性的无机化合物，可以举出迁移金属氧化物。另外，还可以举出属于元素周期表的第四族至第八族的金属的氧化物。具体来说，氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钼、氧化钨、氧化锰、以及氧化铼的电子接受性高，所以是优选的。尤其是，氧化钼在大气中很稳定，吸湿性低，并且容易处理，所以是优选的。

作为用于复合材料的具有高空穴传输性的有机化合物，可以使用各种化合物如芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳烃、以及高分子化合物、低聚物、树状聚合物等。注意，作为用于复合材料的有机化合物，优选使用具有10^-6cm²/Vs以上的空穴迁移率的物质。但是，只要其空穴传输性高于其电子传输性，就还可以使用除这些之外的物质。作为可以用于复合材料的有机化合物，可以举出芳香胺化合物、咔唑衍生物、稠环芳烃、二苯乙烯衍生物、含有氨基或咔唑基的聚合物/低聚物/树状聚合物。

空穴传输层312由呈现空穴传输性的材料形成。作为空穴传输性材料可以使用芳香胺化合物、含有氨基或咔唑基的聚合物/低聚物/树状聚合物等。这些空穴传输性材料既可以单层结构形成层，又可以层叠多个材料的方式形成层。

发光层313是包含发光性高的物质的层。作为发光性高的物质，可以使用发射荧光的荧光性化合物或发射磷光的磷光性化合物。

作为可以用于发光层的磷光性化合物，例如可以使用铱、钌、铂、或者以稀土金属作为中心金属的迁移金属化合物。作为可以用于发光层的荧光性化合物，可以举出二苯乙烯衍生物、蒽衍生物、喹吖啶酮衍生物、香豆素衍生物、并四苯衍生物、荧蒽衍生物、芘(pyrene)衍生物等。这些发光性材料可以单独使用，但是也可以掺杂到其他载流子传输性材料而使用。

电子传输层314由电子传输性材料构成，例如可以使用以Al、Li、Be等为中心金属的具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属配合物。另外，除此之外，还可以使用具有以铅等的典型金属为中心金属的恶唑、噻唑配位体的金属配合物等。另外，除了金属配合物以外，还可以使用菲绕啉衍生物、恶二唑衍生物、低聚吡啶(oligopyridine)衍生物等。电子传输层不但为单层，而且可以为由上述物质构成的层的两层以上的叠层。

在电子传输层314上也可以设置电子注入层315。作为电子注入层315可以使用碱金属化合物或碱土金属化合物。另外，还可以使用在具有电子传输性的物质中掺杂有碱金属或碱土金属的层。

作为形成第二电极302的物质，可以使用功函数低(具体地，优选为3.8eV以下)的金属、合金、导电化合物、以及这些的混合物等。作为这样的阴极材料的具体例子，可以举出碱金属、碱土金属、包含这些的合金、稀土金属、以及包含稀土金属的合金等。此外，通过在第二电极302和电子传输层314之间设置电子注入层315，可以使用各种导电材料如Al、Ag、ITO、含有硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡等作为第二电极302，而不管其功函数高还是低。注意，虽然在本实施方式中未图示，在第二电极302上也可以设置可以抑制水或氧气透过的密封层。作为该层可以使用无机氧化物或无机氮化物等。

具有如上所述的结构的本实施方式所示的发光元件通过对第一电极301和第二电极302之间施加电压来使电流流过。并且，在发光层313中空穴和电子重新结合，来实现发光。注意，取出发光的电极可以任意选择。发光经过第一电极301和第二电极302中的任一方或双方被提取到外部即可，将具有透光性的电极用于取光一侧。

注意，虽然在图6A中示出在衬底300一侧设置用作阳极的第一电极301的结构，但是也可以在衬底300一侧设置用作阴极的第二电极302。例如，如图6B所示，也可以在衬底300上顺序层叠用作阴极的第二电极302、EL层303、以及用作阳极的第一电极301，并且EL层303具有以与图6A所示的结构相反的顺序层叠的结构。

作为EL层及电极的形成方法，不管干法或湿法可以使用各种方法。另外，每一电极或每一层也可以通过不同成膜方法而形成。作为干法，可以举出真空蒸镀法、溅射法等。此外，作为湿法，可以举出喷墨法、旋涂法、溶胶-凝胶法等。例如，也可以通过湿法使用上述材料中的高分子化合物形成EL层。或者，还可以通过湿法使用低分子的有机化合物形成EL层。此外，也可以通过真空蒸镀法等的干法使用低分子的有机化合物形成EL层。

注意，也可以采用具有层叠多个发光单元的结构的发光元件(以下称为叠层型元件)。在该叠层型元件中，如图7所示，在第一电极401和第二电极402之间层叠有第一发光单元411和第二发光单元412。第一电极401和第二电极402、以及第一发光单元411和第二发光单元412可以使用上述材料和成膜方法。此外，第一发光单元411和第二发光单元412可以具有相同结构或不同结构，并且也可以具有不同的发光颜色。

电荷产生层413包含有有机化合物和金属氧化物的复合材料。该有机化合物和金属氧化物的复合材料是上述复合材料，并且包含有机化合物与氧化钒、氧化钼、以及氧化钨等的金属氧化物。此外，也可以使用透明导电膜或金属氧化物的膜形成电荷产生层413。

注意，电荷产生层413可以组合包含有机化合物和金属氧化物的复合材料与其他材料来形成。例如，也可以组合包含有机化合物和金属氧化物的复合材料的层与包含电子给予性材料和电子传输性材料的层来形成。另外，也可以组合包含有机化合物和金属氧化物的复合材料的层与透明导电膜来形成。

注意，虽然以上说明了具有两个发光单元的发光元件，但是，与此同样可以应用于层叠有三个以上的发光单元的发光元件。

注意，本实施方式可以与其他实施方式适当组合实施。

实施方式4

在本实施方式中，说明包括实施方式1至实施方式3所示的发光装置作为其一部分的电子设备。

作为使用本发明的发光装置制造的电子设备，可以举出摄像机、数码相机、护目镜型显示器、导航系统、声音再现装置(汽车音响、音响组件等)、计算机、游戏机、便携式信息终端(移动计算机、便携式电话、便携式游戏机、电子书籍等)、以及配备有记录介质的图像再现设备(具体地说是包括能够再现数字通用盘(DVD)等记录介质且能显示其图像的显示器的装置)等。图5A至5E以及图10A至10C示出这种电子设备的具体例子。

图5A是根据本实施方式的计算机，包括主体5101、框体5102、显示部5103、键盘5104、外部连接端口5105、以及定位设备5106等。在该计算机中，显示部5103由与实施方式1至实施方式3所述的发光装置相同的发光装置构成。使用该图所示的电子设备的环境是使用者在一定程度上感觉舒适的环境，并且在对于使用者严酷的环境例如气温为40℃以上的环境下通常不使用。因此，在这种环境温度下发光装置不需要工作，而可以有效地使用本发明的发光装置。此外，可以预料如下情况：使用者忘记关电源，在发光装置维持开启状态的状况下，外部环境改变而导致本电子设备被置于高温。但是，通过使用本发明的发光装置，在高温的外部环境下可以使发光装置停止工作，来可以防止在使用者不希望的状态下的发光。结果，可以延长发光装置的使用寿命。

图5B是根据本实施方式的便携式电话，包括主体5201、框体5202、显示部5203、声音输入部5204、声音输出部5205、操作键5206、外部连接端口5207、以及天线5208等。在该便携式电话中，显示部5203由与实施方式1至实施方式3所述的发光装置相同的发光装置构成。与图5A所示的便携式计算机同样，使用电子设备如便携式电话的环境是使用者在一定程度上感觉舒适的环境，并且在对于使用者严酷的环境例如气温为40℃以上的环境下通常不使用或极少使用。因此，在这种环境温度下发光装置不需要工作，而可以有效地使用本发明的发光装置。此外，可以预料如下情况：使用者将本电子设备放置在有遭遇高温的可能性的环境下例如汽车内等。并且，当本电子设备在被置于高温的恶劣外部环境下接收通话信号时，有发光装置在高温下开启的可能性。当在这种恶劣环境下发光元件被驱动时，发光元件的使用寿命大幅度地缩短，结果导致具有本发明的发光装置的显示部的使用寿命的大幅度的缩短。但是，通过使用本发明的发光装置，在高温的外部环境下可以使发光装置停止工作，来可以防止在使用者不希望的状态下的发光。结果，可以延长发光装置的使用寿命。

图5C示出根据本实施方式的便携式摄像机。图5C所示的便携式摄像机在其主体5301中包括显示部5302、框体5303、外部连接端口5304、遥控接收部5305、图像接收部5306、电池5307、声音输入部5308、操作键5309、以及取景器部5310等。显示部5302可以由实施方式1至实施方式3所述的发光装置构成。通过使用根据本发明的发光装置，在使用者不使用便携式摄像机的恶劣外部环境下，具体地在使用者不能感觉舒适的高温下，可以停止发光装置的发光。因此，例如，当因为忘记关电源等而在发光装置维持开启状态的状况下外部环境变得恶劣时，可以自动地停止显示部的发光。结果，可以延长该电子设备的使用寿命。

图5D示出根据本实施方式的数码播放器。图5D所示的数码播放器包括主体5400、显示部5401、存储部5402、操作部5403、以及耳机5404等。注意，可以使用头戴式耳机或无线耳机等而代替耳机5404。显示部5401可以由实施方式1至实施方式3所述的发光装置构成。通过使用根据本发明的发光装置，在使用者不使用数码播放器的恶劣外部环境下，具体地在使用者不能感觉舒适的高温下，可以停止发光装置的发光。因此，例如，当因为忘记关电源等而在发光装置维持开启状态的状况下外部环境变得恶劣时，可以自动地停止显示部的发光。结果，可以延长该电子设备的使用寿命。

图5E示出声音再现装置例如汽车音响，包括主体5501、显示部5502、操作开关5503、5504。显示部5502安装有实施方式1至实施方式3所示的发光元件、发光装置。根据本发明的发光装置适合应用到这样的车载式显示器。例如，当汽车放置在夏天的直射阳光下时，车内温度变得极高。当在这种状态下在启动发动机的同时驱动汽车音响而使发光装置开启时，构成发光装置的发光元件的使用寿命大幅度地缩短。然而，在这种情况下，通常驱动配备在车内的空调来制造出使用者能够在一定程度上感觉舒适的环境，然后使用汽车。因此，直到车内温度成为对于使用者来说在一定程度上感觉舒适的环境，需要使发光装置开启的可能性低。从而，通过使用安装有本发明的发光装置的车载用电子设备，在高温的外部环境下可以使发光装置停止工作，来可以防止在使用者不希望的状态下的发光。结果，可以延长电子设备的使用寿命。

图10A是便携式电视装置，包括主体1001、显示部1002等。显示部1002安装有实施方式1至实施方式3所示的发光元件、发光装置。通过使用根据本发明的发光装置，在使用者不使用便携式电视装置的恶劣外部环境下，具体地，在使用者不能感觉舒适的高温下，可以停止发光装置的发光。因此，例如，当因为忘记关电源等而在发光装置维持开启状态的状况下外部环境变得恶劣时，可以停止显示部1002的发光。或者，虽然当在外部环境恶劣的状况下因为错误操作而非本意地使显示部开启时，构成显示部的发光装置的使用寿命大幅度地缩短，但是通过使用本发明可以延长该电子设备的使用寿命。

图10B是具备记录介质的图像再现装置(具体地是DVD再现装置)，包括主体1011、框体1012、显示部A1013、显示部B1014、记录介质(DVD等)读取部1015、操作键1016、以及扬声器部1017等。显示部A1013主要显示图像信息，而显示部B1014主要显示文字信息。本发明使用于构成这些显示部A1013、显示部B1014的发光装置。通过使用根据本发明的发光装置，在使用者不使用具备记录介质的图像再现装置的恶劣外部环境下，具体地，在使用者不能感觉舒适的高温下，可以停止发光装置的发光。因此，例如，当因为忘记关电源等而在发光装置维持开启状态的状况下外部环境变得恶劣时，可以自动地停止显示部A1013、显示部B1014的发光。或者，虽然当在外部环境恶劣的状况下因为错误操作而非本意地使显示部开启时，构成显示部的发光装置的使用寿命大幅度地缩短，但是通过使用本发明可以延长该电子设备的使用寿命。

图10C示出将使用本发明的发光装置制造的电子设备安装到汽车中的例子。这里利用汽车作为交通工具的典型例子，但是本发明不局限于此，还可以使用于飞机、列车、电车等。图10C是表示汽车的驾驶座周边的图。在仪表板1027上设置有音响再现装置，具体来说，音响组件、导航系统。音响组件的主体1025包括显示部1024、操作按钮1028。另一方面，还包括导航系统的显示部1023。在该例子中，还示出用来显示驾驶时需要的信息如车内的空调状态的显示部1026。注意，虽然本实施方式表示车载用音响组件和导航系统，但是也可以使用于其他交通工具的显示器或搁置型的音响组件或导航系统。根据本发明的发光装置适合应用为构成这些车载用电子设备的显示部1023、1024、1026等的发光装置。例如，当汽车放置在夏天的直射阳光下时，车内温度变得极高。当在这种状态下在启动发动机的同时驱动这些的显示部而使发光装置开启时，构成发光装置的发光元件的使用寿命大幅度地缩短。然而，在这种情况下，通常驱动车内配备的空调来制造出使用者能够在一定程度上感觉舒适的环境，然后使用汽车。因此，直到车内温度成为对于使用者来说在一定程度上感觉舒适的环境，需要使发光装置开启的必要性低。从而，通过使用安装有本发明的发光装置的车载用电子设备，在高温的外部环境下可以使发光装置停止工作，来可以防止在使用者不希望的状态下的发光。结果，可以延长电子设备的使用寿命。

如上那样，使用本发明制造的发光装置的应用范围非常广，可以将该发光装置使用于各种领域的电子设备。注意，本实施方式可以与其他实施方式适当组合实施。

本申请基于2007年7月6日向日本专利局递交的序列号为NO.2007-178727的日本专利申请，该申请的全部内容通过引用被结合在本申请中。

Claims

1.一种发光装置，包括：

包括具有发光元件的像素的像素部：

电连接到所述像素部的驱动电路，该驱动电路能够发送信号到所述发光元件；

经过所述驱动电路电连接到所述像素部的控制开关；以及

电连接到所述控制开关的传感器部，

其中所述控制开关包括根据所述传感器部检测出的环境温度确定所述发光元件是否发光的单元。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述像素部、所述控制开关、以及所述传感器部设置在同一绝缘体上。

3.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述发光元件为有机电致发光元件。

4.根据权利要求3所述的发光装置，其中所述有机电致发光元件包括第一电极、第二电极以及夹在所述第一电极和所述第二电极之间的电致发光层。

5.根据权利要求4所述的发光装置，其中所述电致发光层包括两个发光单元以及夹在所述发光单元之间的电荷产生层。

6.一种包括根据权利要求1所述的发光装置的电子设备。

7.一种包括根据权利要求1所述的发光装置的照明装置。

8.一种发光装置，包括：

包括发光元件的像素部，该发光元件包括：

条形的多个第一电极；

在所述多个第一电极上并与所述多个第一电极正交的条形的多个第二电极；以及

夹在所述多个第一电极和所述多个第二电极之间的电致发光层，电连接到所述像素部的驱动电路；

经过所述驱动电路电连接到所述像素部的控制开关；以及

电连接到所述控制开关的传感器部，

9.根据权利要求8所述的发光装置，其中所述像素部、所述控制开关、以及所述传感器部设置在同一绝缘体上。

10.根据权利要求8所述的发光装置，其中所述电致发光层包括两个发光单元以及夹在所述发光单元之间的电荷产生层。

11.一种包括根据权利要求8所述的发光装置的电子设备。

12.一种包括根据权利要求8所述的发光装置的照明装置。

13.一种发光装置，包括：

具有像素的像素部，该像素包括：

开关用晶体管以及电连接到所述开关用晶体管的电流控制用晶体管；以及

电连接到所述电流控制用晶体管的发光元件；

电连接到所述像素部的驱动电路，该驱动电路能够发送信号到所述开关用晶体管；

经过所述驱动电路电连接到所述像素部的控制开关；以及

电连接到所述控制开关的传感器部，

14.根据权利要求13所述的发光装置，其中所述像素部、所述控制开关、以及所述传感器部设置在同一绝缘体上。

15.根据权利要求13所述的发光装置，其中所述发光元件为有机电致发光元件。

16.根据权利要求13所述的发光装置，

其中所述开关用晶体管包括栅极，所述信号从所述驱动电路发送到所述栅极。

17.根据权利要求13所述的发光装置，

其中所述开关用晶体管包括第一端子以及电连接到所述电流控制用晶体管的第二端子，以及

其中所述信号从所述驱动电路发送到所述第一端子。

18.一种包括根据权利要求13所述的发光装置的电子设备。

19.一种发光装置，包括：

具有像素的像素部，该像素包括：

电连接到所述电流控制用晶体管的发光元件；

电连接到所述像素部的驱动电路，该驱动电路能够供应电流给所述电流控制用晶体管；

经过所述驱动电路电连接到所述像素部的控制开关；以及

电连接到所述控制开关的传感器部，

20.根据权利要求19所述的发光装置，其中所述像素部、所述控制开关、以及所述传感器部设置在同一绝缘体上。

21.根据权利要求19所述的发光装置，其中所述发光元件为有机电致发光元件。

22.根据权利要求19所述的发光装置，

其中所述电流控制用晶体管包括第一端子以及电连接到所述发光元件的第二端子，以及

其中所述电流从所述驱动电路供应给所述第一端子。

23.一种包括根据权利要求19所述的发光装置的电子设备。

24.一种发光装置的驱动方法，该发光装置包括：具有发光元件的像素部；电连接到所述像素部的驱动电路；经过所述驱动电路电连接到所述像素部的控制开关；以及电连接到所述控制开关的传感器部，该驱动方法包括以下步骤：

使发光元件发光；

检测出所述发光装置周围的环境温度；以及

当所述环境温度等于或超过预定温度时，通过所述控制开关关断所述发光元件。

25.根据权利要求24所述的驱动方法，其中所述发光元件包括：

条形的多个第一电极；

夹在所述多个第一电极和所述多个第二电极之间的电致发光层。

26.根据权利要求24所述的驱动方法，

其中所述像素部还包括：

开关用晶体管；以及

电连接到所述开关用晶体管以及所述发光元件的电流控制用晶体

管，以及

其中所述驱动电路能够发送信号到所述开关用的晶体管。

27.根据权利要求24所述的驱动方法，

其中所述像素部还包括：

开关用晶体管；以及

电连接到所述开关用晶体管以及所述发光元件的电流控制用晶体管，以及

其中所述驱动电路能够供应电流给所述电流控制用晶体管。

28.根据权利要求24所述的驱动方法，其中所述发光元件为有机电致发光元件。

29.根据权利要求28所述的驱动方法，其中所述有机电致发光元件包括第一电极、第二电极以及夹在所述第一电极和所述第二电极之间的电致发光层。

30.根据权利要求29所述的驱动方法，其中所述电致发光层包括两个发光单元以及夹在所述两个发光单元之间的电荷产生层。

31.根据权利要求24所述的驱动方法，其中所述发光装置包含在电子设备中。

32.根据权利要求24所述的驱动方法，其中所述发光装置包含在照明装置中。