TWI416131B - 顯示裝置及其檢驗方法 - Google Patents

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Semiconductor Energy Lab
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Description

顯示裝置及其檢驗方法
本發明關係於一顯示裝置，其包含發光元件與用以檢驗該顯示裝置的方法。
發光元件具有一自發光特性；因此，具有可視性與視角上的優點。因此，包含發光元件與液晶顯示裝置(LCD)的發光裝置具有吸引力。
以具有多數有機層內置於陽極與陰極間之有機EL元件為例作為發光元件。有機層明確地包含一發光層、一電洞注入層、一電子注入層、一電洞傳輸層、一電子傳輸層等等。此有機EL元件可以藉由在一對電極間作出電位差而發光。
在實際使用發光裝置時，有機EL元件的壽命被認為是一重要事項。有機層隨著時間劣化造成了有機EL元件的亮度上之降低。隨著時間的劣化速率取決於材料特性、密封方法、發光裝置的驅動方法等等。有機層特別容易受到濕氣、氧氣、光及熱損壞，因此，這些因素也加速隨著時間之劣化。
另外，在實際使用時，我們想要流經有機EL元件的電流不管溫度保持不變。即使在有機EL元件的電極間之電壓為不變，流經發光元件的電流也隨著有機層的溫度變高而增加。換句話說，當顯示裝置以定電壓驅動時，仍會隨著溫度變化而發生亮度改變及色度偏移。對於包含有機EL元件之發光裝置，提議出維持發光元件恆定亮度，而不管環境溫度變化的技術(例如，引證案1：日本公開案第2002－333861號案)。
本發明之一目標為提供一種顯示裝置，其一部份係設有監視發光元件，及其中藉由使用一電路，該監視發光元件的陽極與陰極係被防止在早期及長期後短路，該電路考量監視發光元件的電氣特性變動，而校正予以供給至發光元件的電壓或電流，以及，一種方法，用以檢驗該顯示裝置。
針對上述目標，本案的一態樣為一顯示裝置，其包含上述監視發光元件，及一電路，用以在該監視發光元件在早期與長期後的陽極與陰極短路時，電氣斷路該監視發光元件。本發明之另一態樣為在設置該監視發光元件的步驟前後，設有一檢驗電路操作的電路，及本案之另一態樣為一種用以檢驗該顯示裝置的一方法。
本發明之顯示裝置的一特性為包含一監視發光元件、一監視線，用以供給電流至該監視發光元件、一短路中斷電路，用以當該監視發光元件被短路時，中斷被經由該監視線供給至該監視發光元件的電流、及一檢驗該短路中斷電路的單元。另外，上述結構可以進一步包含一單元，用以供給定電流至該監視線。
本發明之顯示裝置的另一特性為包含一監視發光元件、一監視線，用以供給一電流給該監視發光元件、一供給定電流給該監視線的單元、一短路中斷電路，用以當該監視發光元件被短路時，中斷經由監視線供給電流至該監視發光元件的電流、及一監視檢驗電源線，其係經由一監視檢驗電晶體連接至監視發光元件之一電極，其中，該監視檢驗電晶體的源極電極與汲極電極之一係被連接至該監視檢驗電源線，而另一個係連接至該監視發光元件之一電極。注意，於此所述之”連接”可以表示”電氣連接”。因此，其也可以包含當為半導體元件時，一例如電晶體的開關元件等可以設在具有連接關係之元件間。在此時，具有連接關係之元件可以是它們彼此電氣連接之狀態或者它們係彼此電氣斷路之狀態。例如，當元件經由一電晶體而彼此連接時，當電晶體導通時，這些元件係彼此電氣連接，及當電晶體關斷時，這些元件彼此電氣斷開。
本發明顯示裝置的另一特性為包含一監視發光元件、一監視線，用以供給電流至該監視發光元件、一單元，用以供給定電流至該監視線、一監視控制電晶體、一單元，用以當監視發光元件短路時，關斷該監視控制電晶體、及一監視檢驗電源線，其經由一監視檢驗電晶體連接至該監視發光元件的一電極，其中該監視控制電晶體的源極電極與汲極電極之一係連接至該監視線，而另一係連接至該監視發光元件的一電極，及該監視檢驗電晶體的源極電極與汲極電極之一係連接至該監視發光元件之一電極，而另一個係連接至該監視檢視電源線。
本發明之顯示裝置的另一特性為包含：一監視發光元件；一監視線，用以供給一電流至該監視發光元件；一單元，用以供給一定電流給該監視線；一監視控制電晶體；一電路包含一輸入端與一輸出端，其輸入端係連接至該監視發光元件的一電極及其輸出端係連接至該監視控制電晶體的閘極電極；及一監視檢驗電源線，係經由一監視檢驗電晶體連接至該監視發光元件的一電極，其中該監視控制電晶體的源極電極與汲極電極之一係連接至該監視線，及源極電極與汲極電極之另一係連接至該監視發光元件的一電極，及該監視檢驗電晶體的源極電極與汲極電極之一係連接至該監視檢驗電源線，及源極電極與汲極電極之另一係連接至監視發光元件的一電極。
本發明之顯示裝置的另一特性係包含：一監視發光元件；一監視控制電晶體；一反相器；及一監視檢驗電晶體，其中該監視控制電晶體的源極電極與汲極電極之一係連接至一用以供給電流至該監視發光元件的監視線，而源極電極與汲極電極之另一係連接至該監視發光元件之一電極；及監視控制電路之閘極電極係連接至該反相器的輸出端；該反相器的輸入端係連接至該監視控制電晶體的源極電極與汲極電極之另一；及該監視檢驗電晶體的源極電極與汲極電極之一係連接至一監視檢驗電源線，而源極電極與汲極電極之另一係連接至該監視發光元件的一電極。
一種檢驗本發明之顯示裝置的方法之特性，該顯示裝置包含一監視發光元件，一監視線，用以供給電流至該監視發光元件，及一監視檢驗電源線，其經由一開關連接至該監視發光元件的一電極，該方法包含步驟：當該監視檢驗電源線及該監視發光元件之一電極係藉由該開關之導通而彼此連接時，檢視該監視線的電位之步驟。
該檢驗本發明顯示裝置方法的另一特性，該顯示裝置包含一監視控制電晶體，一監視線，其係連接至該監視控制電晶體的源極電極與汲極電極之一；一反相器，其輸出端係連接至該監視控制電晶體的閘極電極及其輸入端係連接至該監視控制電晶體的源極電極與汲極電極之另一；及一監視檢驗電源線，其係經由一開關連接至該監視控制電晶體的源極電極與汲極電極之另一，該方法包含當該監視檢驗電源線與該監視控制電晶體的源極電極與汲極電極之另一係藉由導通該開關而彼此連接時，檢視該監視線的電位之步驟。
設在一顯示裝置之一部份中之監視發光元件與考量該監視發光元件的電特性變動而校正予以供給至發光元件之電壓或電流的電路可以解決在早期及長期後於該監視發光元件的陽極與陰極間之短路所造成之缺陷。明確地說，監視發光元件與當監視發光元件之陽極與陰極短路時的電氣斷路該監視發光元件可以解決在早期及長期後所發生於陽極與陰極間之短路所造成之缺陷。另外，可以提供一顯示裝置，其可以確定藉由一檢驗電路及藉由一檢驗該檢驗電路的方法，而解決由短路所造成之缺陷，該檢驗電路用以在連接該監視發光元件的步驟前後，檢查用以電氣斷開該監視發光元件之電路的操作。
本發明之實施例以下參考附圖加以解釋。然而，本發明可以以很多不同模式加以實施，並容易為熟習於本技藝者所了解，本發明之模式與細節可以隨意更改，而不脫離本發明之精神與範圍。因此，本發明並不被解釋為將說明限定於以下實施例模式中。注意，所有顯示實施例模式的圖中，相同元件符號係用以表示相同元件或具有類似功能的部份，其解釋將被省略。
注意在本說明書中，有關於每一元件間之連接也可以表示電氣連接。因此，會有連接關係之元件經由一半導體元件、開關元件等等加以彼此連接。此時可以包含一狀態，這些元件係彼此電氣連接及這些元件係彼此電氣斷開。
在本說明書中，電晶體的”源極電極”及”汲極電極”係方便用來區分電晶體結構中之閘極以外之電極。本發明之結構並不限於電晶體的極性、源極電極與汲極電極之名稱係可以在考量極性下交換。因此，源極電極與汲極電極均可以被稱為一電極或另一電極。
(實施例模式1)
此實施例模式解釋具有一監視發光元件的面板結構。
在第1圖中，像素部份40、信號線驅動電路43、第一掃描線驅動電路41、第二掃描線驅動電路42、及監視電路64係設在一絕緣基材20上。
像素部份40係設有多數像素10。每一像素設有一發光元件13及電晶體，其係連接至該發光元件13並作用以控制該電流的供給(以下稱為”驅動電晶體12”)。發光元件13係連接至電源線18。注意一特定結構的像素10係在以下之實施例模式中作說明。
監視電路64包含一監視發光元件66、一電晶體，連接至監視發光元件66(以下稱為”監視控制電晶體111)、一電晶體連接至該監視發光元件66(以下稱為”監視檢驗電晶體120”)、及一反相器112，其輸出端連接至監視控制電晶體111的閘極電極，及其輸入端連接至該監視控制電晶體111與監視發光元件66的一電極。
另外，一定電流源105係經由一監視電流線(以下稱”監視線113”)連接至監視控制電晶體111。
監視發光元件66係連接至監視檢驗電晶體120的汲極電極；一配線係連接一監視檢驗電源(以下稱”監視檢驗電源線121”)至其源極電極；而一監視檢驗電晶體控制線122係連接至其閘極。
監視控制電晶體111作用以經由112控制供給至監視發光元件66的電流。
監視檢驗電晶體120作用以當電晶體導通時，施加與連接至監視檢驗電源之監視檢驗電源線121相同的電位至監視發光元件66；及當電晶體關斷時，作用以將監視發光元件與監視檢驗電源線121彼此斷路。在供給一電流至監視發光元件66時，監視發光元件66與監視檢驗電源線121係藉由控制(關斷)監視檢驗電晶體120而彼此電氣斷路。
監視線113係連接至監視發光元件66的電極；因此，其可以作用以監視電極的充電電位。
只要定電流源105作用以供給定電流至監視線113即可。
監視發光元件66與發光元件13係在相同製造條件下經由彼此相同的製程製造，因此，它們具有相同結構。因此，監視發光元件66與發光元件13可以相對於周圍溫度的變化及隨時間的變化下具有相同或幾乎相同的特徵。監視發光元件66係連接至電源線18。於此，連接至發光元件13的電源線與連接至監視發光元件66的電源線藉由連接至相同電源而具有彼此相同的電位；因此，每一個係以相同元件符號表示並被稱為電源線18。
雖然在此實施例中，提及監視控制電晶體111具有n通道型導電率，但本發明並不限於此。監視控制電晶體可以具有n通道類型導電率。於此時，週邊電路的架構係被適當地改變。
來自監視發光元件66的光需要防止洩漏。因此，監視發光元件66係被設有一擋光膜，以具有使光不會漏出之結構。
注意的是，在監視電路64的位置並未設限，及監視電路64可以設在信號線驅動電路43與像素部份40之間或在像素部份40與第一掃描線驅動電路41或第二掃描線驅動電路42之間。
緩衝放大器電路110係設在監視電路64與像素部份40之間。緩衝放大器電路110係為例如具有輸入及輸出電位相等、高輸入阻抗、及高輸出電流容量特徵的電路。因此，具有此等特徵的電路的架構可以適當地決定。
緩衝放大器電路110作用以依據監視發光元件66的一電極之電位變化改變施加至像素部份40中之發光元件13的電壓。
在本發明中，定電流源105與緩衝放大器電路110可以設在相同絕緣基材20或不同基材上。
在上述結構中，定電流係由定電流源定電流源105供給至監視發光元件66，其中，監視發光元件66與監視檢驗電源線121係彼此電氣斷路。當周圍溫度變化或隨時間發生劣化時，監視發光元件66的電阻改變。例如，當隨時間變化而劣化發生時，監視發光元件66的電阻增加。然後，因為供給至監視發光元件66的電流值為恆定之故，所以在的兩端間之電位差改變。明確地說，在監視發光元件66之電極間之電位差改變。在此時，因為連接至電源線18的電極之電位為固定，所以，連接至定電流源105的電極之電位改變。此在電極電位上之變化係經由監視線113被供給至緩衝放大器電路110。
換句話說，在上述電極中之電位變化被輸入至緩衝放大器電路110的輸入端。另外，自緩衝放大器電路110的輸出端輸出的電位係經由驅動電晶體12被供給至發光元件13。明確地說，輸出電位係被供給為發光元件13之一電極之電位。
以此方式，依據周圍溫度變化及隨時間劣化的監視發光元件66的變化係被加至發光元件13。結果，發光元件13可以依據室光源變化及隨時間劣化，而發射具有一亮度之光。因此，可以提供一顯示裝置，其可以執行顯示，而不管周圍溫度改變及隨時間上之變化的情形。
再者，當設有多數監視發光元件66時，這些監視發光元件66的電位變化平均值可以供給至發光元件13。換句話說，當多數監視發光元件66係設在本發明中時，電位變化可以被平均。
再者，當設有多數監視發光元件66時，當發生短路等狀況時，可以準備監視發光元件之替代品。
再者，本發明之一特性為提供監視控制電晶體111及反相器112，這些係連接至監視發光元件66。這是考量到監視電路64的誤動作，該誤動作作由監視發光元件66的缺陷(包含啟始缺陷及隨時間發生之缺陷)。例如，當考量到定電流源105與緩衝放大器電路110彼此連接，而其間沒有其他電晶體等時，及多數監視發光元件66之一的陽極與陰極係由於製程中之缺陷等而被短路。然後，大量電流被由定電流源105經由監視線113被供給至短路之監視發光元件。多數監視發光元件66係被並聯連接。因此，當大量電流被供給至短路之監視發光元件66時，預定的恆定電流並未被供給至其他之監視發光元件66。結果，監視發光元件66的適當電位改變並不能被供給至發光元件13。
該監視發光元件66的短路係由監視發光元件66的陽極與及極電位變成相等或彼此接近所造成。例如，陽極及陰極可能由於製程中之灰塵等而短路。另外，監視發光元件66可能由於陽極與陰極以外之掃描線與陽極間之短路而短路。
因此，在本發明中設有短路中斷電路170。此短路中斷電路170包含監視控制電晶體111及反相器112。監視控制電晶體111的一特性為停止供給至短路監視發光元件的電流，換句話說，電氣斷路該短路之監視發光元件66與監視線113，以防止大量電流由於監視發光元件66的短路而供給。
反相器112作用以輸出一電位，以當多數監視發光元件66短路時，關斷監視控制電晶體111。另外，反相器112作用以輸出一電位，以當監視發光元件66均未短路時，導通該監視控制電晶體。
雖然此實施例模式係以包含多數監視發光元件66、監視控制電晶體111、及反相器112之監視電路64為前提，但本發明並不限於此。例如，可以電路均可以用作為反相器112，只要當監視發光元件短路時，其可以檢測該短路並中斷經由監視線113供給至短路之監視發光元件即可。明確地說，只要電路可以作動以關斷監視控制電晶體111，以中斷被供給至短路監視發光元件之電流即可。
在運送顯示裝置之前，有必要確認包含在顯示裝置中之電路正常操作。其檢驗方法將以一結構為例，其中，監視電路64包含多數監視發光元件66與短路中斷電路170。
首先，當短路中斷電路170不能供給電流至正常監視發光元件66時的缺陷被認為是監視電路64的誤動作。當在設有多數監視發光元件66的結構中，因為，此缺陷並未造成問題，因為即使監視操作在短路中斷電路170之一有缺陷時，監視操作仍會導通。這是因為設有多數監視發光元件66，即使當產生上述缺陷時，用以替換監視發光元件的替換品。另外，當缺陷產生時，多數短路中斷電路170並不能供給電流至正常監視發光元件66，所以，缺陷可以容易地藉由在運道前檢驗顯示裝置的亮度或檢驗監視線113的電位，然後，可以省去具有缺陷的顯示裝置。
再者，在陽極與陰極短路時的監視發光元件66之大量電流供給的缺陷並不能被解釋為監視電路64的誤動作。例如，假設當多數反相器112之一輸出反相器112的負電源端電位Vc，而不管由於製程中之缺陷所造成之輸入端的電位。此一缺陷產生之理由例如由於在製程中之灰塵所造成之短路等、缺陷接觸、閘極洩漏等等。
當監視發光元件66如上所述連接至該缺陷部時，大量之電流流至監視發光元件66。因此，陽極66a的電位接近陰極66c電位，及監視線113的電位也降低，使得發光元件13的亮度降低。
當有此一缺陷時，缺陷可以容易藉由在運送檢驗前或檢驗監視線113的電位而加以檢測出。具有此缺陷的顯示裝置可以在運送前被消除。
再者，假設監視發光元件66在運送前檢驗為正常及短路中斷電路170可以中斷大量電流之供給至短路的監視發光元件，但有一缺陷。在此時，一想要電流流至監視發光元件66。因此，缺陷並不能在運送前檢驗時檢視顯示裝置的亮度或檢驗電源線18的電位加以檢測出。然而，監視發光元件66的短路缺陷也可以在運送後被產生。因此，此一電位缺陷需要在運送前被消除。
因此，在本發明中，設有連接至監視發光元件66的監視檢驗電晶體120，以檢驗短路中斷電路170。藉由控制連接至監視檢驗電晶體120的閘極電極之122的電位，監視發光元件66與監視檢驗電源線121可以彼此電氣斷路或電氣連接。
當電流被供給至監視發光元件66而正常驅動時，監視發光元件66與監視檢驗電源線121係藉由斷開監視檢驗電晶體120而彼此電氣斷路。另一方面，在檢視用以檢測缺陷的短路中斷電路170時，監視發光元件66與監視檢驗電源線121係藉由導通監視檢驗電晶體120而彼此電氣連接，以具有相同電位。
當監視檢驗電晶體120被導通時，監視發光元件66的陽極66a的電位變成等於監視檢驗電源線121的電位。如果監視檢驗電源線121的電位被設定成等於陰極66c的電位，則陽極66a的電位變成等於陰極66c的電位。換句話說，可以產生當監視電路64被短路中所有監視發光元件66的狀態相同之狀態。
當所有的短路中斷電路170在檢視短路中斷電路時為正常時，每一反相器112的輸出係在正電源端的電位Va_High。因此，監視線113的電位較Va_High為高。
相反地，當反相器112的至少之一並不在正電源端的電位Va_High時，所有來自定電流源105的電流流至連接至反相器112的監視控制電晶體111。
使用此電路操作的檢驗方法將說明如下。
當使用上述檢驗方法時，反相器112之正電源端的電位Va_High及來自定電流源105的電流值需要被想出。明確地說，一較當所有流經監視線113的電流流入監視發光元件66之一時為高之電位可以被供給至反相器112的正電源端。因此，當短路中斷電路170之一具有一缺陷時，監視線113的電位係低於反相器112的正電源端之電位Va_High。另一方面，當所有短路中斷電路170為正常時，監視線113的電位高於反相器112的正電源端的電位Va_High。
藉由使用上述檢驗方法，當供給至短路監視發光元件的大量電流不能被中斷的缺陷可以在運送檢驗時被檢測出。因此，隨著時間短路的監視發光元件可以為正常操作被確認為電路所電氣斷路。這使得我們可以消除可能缺陷並提供較高可靠度之顯示裝置。
同時，在量測反相器112的電位時，在部份取決於檢驗設備的結構下，探棒的輸入阻抗很低。於此時，來自定電流源105的電流可以流至檢驗設備的探棒，使得可以執行準確之量測。因此，類比緩衝器可以安置及其輸出可以被觀察為監視線113的電位。
即使並未設有監視發光元件66並如第10圖所示，由短路中斷電路170的上述缺陷所造成之監視電路64的誤動作可以藉由一類似方法加以檢驗。因此，該包含短路中斷電路170的監視電路64可以在形成監視發光元件66前被挑出。
免除了包含短路中斷電路170的監視電路64。因此，即使當監視發光元件66及發光元件的材料昂貴或形成監視發光元件66及發光元件費時間，昂貴材料的浪費與步驟的時間可以降低，並降低成本。
再者，也要考量當監視檢驗電晶體120有缺陷時。首先，當缺陷為監視檢驗電晶體120之一不能使監視發光元件66與監視檢驗電源線121彼此電氣斷路，則反相器112的輸出在高位準電位及監視控制電晶體111係藉由設定監視檢驗電源線121的電位為等於監視發光元件66的陰極66c的電位而被關斷。因為這是類似於監視發光元件66短路的情形，所以，只要短路中斷電路170正常操作，並不會造成問題。
另外，當缺陷為監視檢驗電晶體120之一不能使監視發光元件66與監視檢驗電源線121彼此電氣斷開，及另外，當該缺陷為短路中斷電路170不能中斷大電流被供給至監視發光元件時，則因為其並未為上述檢驗方法所檢測出該缺陷，其中大量電流供給至監視元件不能被中斷，所以該缺陷並未造成問題。
再者，假設監視檢驗電晶體120之一在其檢測監視發光元件66與監視檢驗電源線121彼此連接的能力上有缺陷，及另外，短路中斷電路170在中斷供給至監視發光元件之大量電流上之能力有缺陷。至於上述缺陷，當監視發光元件66未連接時，短路中斷電路170不能被檢視。這是因為即使短路中斷電路170有缺陷，電流沒有其他的目的地，使得上述缺陷不能被檢測出。相反地，當監視發光元件66被連接時，則有可能進行如上所述之檢驗。
因此，即使上述缺陷很罕見，但較佳地藉由所有可能方法，來在未設有監視發光元件66的狀態下進行檢驗，隨後，才再次在在監視發光元件66被連接之狀態下，再次受檢驗。
另外，在本實施例模式之監視檢驗電晶體120中，較佳儘可能使用具有低關閉電流之電晶體。這是因為在電流被供給至監視發光元件66的正常驅動時，由定電流源105供給的電流不只流至監視發光元件66，同時也流至監視檢驗電晶體120。當關閉電流高時，則發光元件13的校正之準確性變差。因此，監視檢驗電晶體120的關閉電流愈低，則愈好。例如，較佳使用LDD(低摻雜汲極)結構之TFT、多閘電晶體等等。
如上所述，本實施例模式之面板包含多數監視發光元件66並可以校正由於發光元件隨著時間劣化或周圍溫度變化所造成之亮度變化，藉由使用一電路，其考量監視發光元件66的變化，而校正予以施加至發光元件13的電壓或電流。當多數監視發光元件66之任一之陽極與陰極短路時，由於發光元件隨著時間劣化或周圍溫度變化造成之亮度變化可以在本實施例膜式中為短路中斷電路170加以校正，該短路中斷電路170電氣斷路該短路之監視發光元件。在此實施例模式中，由於發光元件之隨時間變化或在周圍溫度中之變化造成之亮度變化可以藉由一電路加以校正，該電路考量監視發光元件66之變化而校正予以供給至監視發光元件66的電壓或電流，即使在短路不只在早期產生，同時，也在隨後時間發生。
再者，因為電氣斷開短路監視發光元件66的短路中斷電路170也可以在運送前被檢驗，所以，可以提供一面板，其監視發光元件66被確認沒有可能之缺陷。
(實施例模式2)
此實施例模式參考第5A及5B圖解釋在實施例模式1中之監視電路64的操作。
如第5A圖所示，當具有監視發光元件66之高位準電位之電極為陽極66a及具有低位準電位者為陰極66c時，陽極66a被連接至反相器112的輸入端，及陰極66c係被連接至電源線18，其係至固定電位。因此，當監視發光元件66的陽極與陰極被短路時，陽極66a的電位變成接近陰極66c的電位。結果，反相器112被供給一接近陰極66c電位之低電位；因此，包含在反相器112中之p通道電晶體112p被導通。然後，正電源端之電位(Va_High)被由反相器112輸出，其可以是監視控制電晶體111的閘極電位。換句話說，輸入至監視控制電晶體111的閘極之電位為Va_High，使得監視控制電晶體111被關閉。
注意反相器112的正電源端之高階電位(Va_High)較佳係被設定等於陽極66a的電位。另外，反相器112之負電源端的電位Vc、電源線18的電位、監視線113的低位準電位、及施加至Va的低位準電位可以彼此相等。通常，低位準電位被設定為接地電位。然而，本發明並不限於此，低位準電位可以被決定為與高位準電位有預定電位差即可。該預定電位差可以取決於電流、電壓、及發光材料的亮度特徵、或一裝置的規格加以決定。
於此，應注意流經監視發光元件66之定電流的順序。當監視控制電晶體111導通時，該定電流需要開始流至監視線監視線113。因此，在此實施例模式中，當反相器112的正電源端的電位設定為如第5B圖所示之低位準電位(Va_Low)時，電流開始流至監視線113。在此時，電流可以被供給至所有監視控制電晶體111。然後，在監視線113的電位到達飽和狀態後，反相器112的正電源端的電位被設定為等於陽極66a電位之Va_High。於此時，高電位被輸入至連接至沒有短路之正常監視發光元件66的反相器112的輸入端。因此，監視控制電晶體111被導通。另一方面，低電位被輸入至連接至短路監視發光元件66的反相器112之輸入端。因此，來自定電流源105的電流可以防止被供給短路監視發光元件。
因此，當有多數監視發光元件及其一短路時，在監視線113中之電位改變可以藉由使給至短路監視發光元件的電流中斷而最小化。結果，監視發光元件66的電位之適當變化量可以被供給至發光元件13。
注意在此實施例模式中，只要定電流源105為可以供給定電流及例如定電流源105可以使用一電晶體加以製造，即可以接受。
雖然在本實施例模式中的說明係以監視電路64包含多數監視發光元件66、監視控制電晶體111、及反相器112為前提，但本發明並不限於此。例如，任何電路均可以使用作為反相器112，只要當監視發光元件短路時，其能檢測短路並中斷經由監視線113供給至短路監視發光元件之電流即可。明確地說，只要電路作用以關斷監視控制電晶體，以中斷被供給至短路監視發光元件的電流即可。
此實施例模式之一特性為使用多數監視發光元件66。即使其任一變成缺陷，可以進行監視操作者為較佳的。再者，多數監視發光元件的監視操作可以加以平均，也是較佳的。
在此實施例模式中，設有一緩衝放大器電路110，以防止電位變化。因此，在緩衝放大器電路110以外之任一電路也可以使用，只要其可以如同緩衝放大器電路110般防止電位變化即可。換句話說，當用以在傳送監視發光元件66之一電極之電位至發光元件13時之電位變化的電路被設在監視發光元件66與發光元件13之間時，該電路並不限於緩衝放大器電路110，也可以使用具有任意架構之電路。
如上所述，當多數監視發光元件66之任一之陽極與陰極短路時，由於發光元件隨時間劣化與周圍溫度變化造成之亮度改變可以在本實施例模式中，藉由短路中斷電路170加以校正，該短路中斷電路170電氣斷路該短路之監視發光元件。在此實施例模式中，由於發光元件隨時間劣化與周圍溫度變化造成之亮度改變可以藉由一電路校正，即使短路不只發生在早期同時隨著時間發生下，該電路也考量發光元件的變化，而校正予以供給至發光元件之電壓或電流。
注意此實施例模式可以沒有上述實施例模式之組合下加以實施。
(實施例模式3)
此實施例模式參考第6至7B圖詳細解釋一檢驗方法，藉由該方法可以在運送前檢驗出大量電流供給至短路監視發光元件不能被中斷的缺陷。
首先，在監視發光元件66的陽極66a的電位等於陰極66c的電位，反相器112的正電源端的電位被設定等於第7A圖所示之Va_Low，及一電流係被作成流經監視線113。在此時，流經監視線113的定電流需要被如實施例模式1所述地想出。明確地說，可以供給一電流，其中當所有流經監視線113的電流流入監視發光元件66之一的電位變成低於當供給至反相器112的正電源端的電位被設定至高時的電位Va_High。這使得監視線113的電位變成低於當短路中斷電路170之一具有一缺陷時，由反相器112之輸出供給至正電源端之電位Va_High。
在監視線113的電位到達飽和狀態時，供給至反相器112的正電源端之電位被設定為Va_High。供給至反相器112之正電源端之電位(Va_High)在此時係被一檢驗電源130所供給，其供給一定電位，而不管監視線113的電位。
第6圖顯示一模式，其中供給至反相器112之正電源端之高電位位準Va_High係與發光元件13的陽極13a的電位相同。如上所述，在檢驗該短路中斷電路時，供給至反相器112之正電源端的電位(Va_High)係被檢驗電源130所供給，其供給定電位，而不管監視線113的電位。為了實現，檢驗監視電路64時，反相器112之正電源端及發光元件13的陽極13a可以彼此電氣斷路，相反地，檢驗電源130及陽極13a可以彼此電氣連接。
在此實施例模式中，當所有包含在監視電路64中之短路中斷電路170在檢驗短路中斷電路時為正常，並且，反相器112之所有輸出係在正電源端的電位(Va_High)。另外，監視線113之電位係高於如第7A圖所示之反相器112之正電源端的電位(Va_High)。
另一方面，在短路中斷電路170之至少之一不能中斷供給至監視發光元件的大電流時，監視線113之電位係低於反相器112之正電源端的電位(Va_High)。
藉由以此方式量測監視線113之電位，包含一可能缺陷之監視電路64可以在檢驗時被排出，該缺陷為在檢驗時監視發光元件66為正常，但大量電流供給至短路的監視發光元件卻不能被中斷。
因為如此實施例模式所述，電氣斷路該短路之監視發光元件66的短路中斷電路170可以在運送前被檢驗，所以，只可以提供一小組之監視發光元件66被確認為沒有可能缺陷。
應注意的是，此實施例模式可以自由組合上述其他實施例模式。
(實施例模式4)
此實施例模式解釋上述檢驗方法之結果驗證，其係使用一實際原型，參考第8至9C圖加以進行。
用於驗證之監視電路64的反相器112之正電源端係被連接至一位準移位電路133的輸出。位準移位電路133為一電路，其將自輸入信號線134輸入之低電壓信號轉換為高壓信號並輸出轉換信號。此位準移位電路133供給兩類型的電位，Va_High及Va_Low給反相器112之正電源端。
第9A圖顯示沒有缺陷之監視電路的檢驗結果。在此時，定電流係被經常地供給至監視線113，及位準移位電路133之高位準電位係被設定至Va_High，及監視檢驗電源線121之電位係被設定等於陰極66c的電位。因為所檢驗之監視電路64為正常，所以，可以確信當輸入信號線134為高時，監視線113的電位係高於反相器112之正電源端的電位(Va_High)。
再者，包含在被認為是正常之監視電路64中之多數反相器112之一之正電源端係使用雷射而被電氣斷路。在此實施例模式中，反相器112係在第8圖之雷射切割位置A131而被電氣斷路。因此，上述反相器的正電源端係被電氣斷路，並一直輸出負電源端的電位Vc。第9B圖顯示在此時之輸入信號線134的電位與監視線113的電位。可以確認當輸入信號線134係在高時，因為監視電路64為異常，所以監視線113的電位係低於反相器112之正電源端的電位Va_High。
上述驗證的結果，可以發現監視電路64之電流流至監視發光元件不能被中斷的缺陷可以為上述檢驗方法所檢測。另外，藉由上述檢驗方法，用以中斷一電流至多數監視發光元件的電路可以同一時間檢驗，即使當其至少之一具有缺陷，該缺陷也可以被檢出。因此，並不需要採用一檢驗步驟。
如同於上述實施例模式所述，電氣斷開短路監視發光元件的短路中斷電路170可以在運送前被檢驗。因此，只有一小組的監視發光元件66被確認沒有可能缺陷。
注意此實施例模式可以與上述實施例模式自由組合。
(實施例模式5)
此實施例模式解解用以電氣斷路或連接監視發光元件66及監視檢驗電源線121的電路架構與其操作，這係與上述實施例模式所述者不同。
在第11圖所示之監視電路64中，連接至監視檢驗電晶體120的監視檢驗電源線121係連接至監視檢驗反相器140，及監視檢驗反相器140的輸入係連接至監視檢驗電晶體120的監視檢驗電晶體控制線122。作為監視檢驗反相器140的正電源端之電位Va_High，較佳供給一等於發光元件13之陽極13a的電位。作為監視檢驗反相器140之負電源端之電位Vc，較佳供給一等於發光元件13之陰極13c的電位。監視檢驗反相器140的正電源端的電位Va_High並不必然需要等於發光元件13之陽極13a的電位，只要其高於監視檢驗電晶體120的閘極電位並接近發光元件13的陽極13a的電位即可。其他參數係與第1圖所示之監視電路64中者相同。
在此結構中，(當正常驅動時)當監視發光元件66與監視檢驗電源線121彼此電氣斷開時，於監視檢驗電源線121與監視線113間之電位差被降低。因此，由監視檢驗電晶體120流至監視發光元件66的洩漏電流量可以減少。結果，在正常驅動時，監視線113的電位可以被更準確監視，而完成更準確校正。
在檢驗監視電路時，可以進行類似於實施例模式1中之檢驗。同時在此實施例模式中，檢驗較佳進行於監視發光元件66並未連接與監視發光元件66被連接之狀態中。
如此實施例模式中所述，電氣連接短路監視發光元件的短路中斷電路170可以在運送前被檢驗。因此，只有一組監視發光元件66被確認沒有可能之缺陷。再者，因為在正常驅動時，由監視檢驗電晶體120流動至監視發光元件66的洩漏電流量被減少，所以，短路中斷電路170可以被檢驗，而不會降低在正常驅動時，校正操作的準確性。
注意此實施例模式可以與上述其他實施例模式自由組合。
(實施例模式6)
此實施例模式解釋一電路架構，其依據周圍溫度變化與隨時間之劣化，而供給變化之監視發光元件66給發光元件13及其操作，這係與以上所述之實施例模式不同。
在上述實施例模式中，定電流係被恆定地供給至監視發光元件66。另一方面，發光元件13係被如所需地重覆導通與斷路。因此，當在其間進行隨時間劣化之比較時，監視發光元件66更快改變。為了確定隨時間劣化之更準確校正，監視發光元件66之特徵改變的速率需要被調整至發光元件13的特徵改變速率範圍內。
上述電路架構係參考第12圖加以解釋。一監視控制開關150係連接於監視線113與定電流源105之間。另外，一取樣保持電路151係連接於監視線113與緩衝放大器電路110之間。其他元件係與示於第1圖中之監視電路64中者相同。
監視控制開關150可以控制至監視發光元件66的電流之供給與中斷。這係被提供以調整監視發光元件66的劣化率對發光元件13之劣化率至某一範圍。
該取樣保持電路151在關閉該監視發光元件66之前，甚至在監視發光元件66關閉的期間，保有該監視發光元件66的陽極66a的電位。這係設置以使得發光元件13即使在監視發光元件66的關閉期間仍發射光。
此實施例模式之電路操作將參考第發光元件13圖之時序圖加以解釋。首先，在啟始狀態中，一電流係流經監視線113開始，以反相器112的正電源端的電位被設定至如第13圖所示之Va_Low。在此時，一電流可以被供給至所有監視控制電晶體111。然後，在監視線113的電位到達飽和狀態後，反相器112之正電源端係被設定至等於發光元件13之陽極13a的電位之電位(Va_High)。在此時，高(Hi)被輸入至連接至未短路之正常監視發光元件66的反相器112之輸入端。因此，監視控制電晶體111被導通。相反地，低(Low)被輸入至連接至短路監視發光元件66的反相器112之輸入端。因此，來自定電流源105的電流可以被防止被供給至短路的監視發光元件。
隨後，該取樣保持電路151取樣該監視線113的電位並然後保持該電位。結果，只有在來自定電流源105的電流被供給至唯一之正常監視發光元件66的電位才可以被供給至陽極66a。因此，在監視發光元件66的電位之適當量之改變可以被供給至發光元件13。
在取樣保持電路151保持上述電位的期間，該電位被經常地供給至陽極66a。因此，因為監視發光元件66可以在此期間被關閉，所以，其發光速率可以自由設定。
在於關閉狀態下之監視發光元件66再次以相同方式被導通時，該取樣保持電路151取樣並保持監視線113的電位，這被重覆進行。
取樣保持電路151的輸出電位的典型特性為隨著時間劣化。因此，當如同此實施例模式中，供給監視線113的電位至顯示裝置的發光元件13時，需要注意，因為隨著時間劣化造成在發光元件13的亮度降低。
為了抑制取樣保持電路151的輸出電位隨著時間劣化，在取樣週期間之交叉期需要短路。肉眼可以看出在亮度上之些微變化。因此，於取樣週期間之交叉週期的長度較佳為16.6毫秒或更少。因此，即使當亮度產生略微的降低，也很難以肉眼加以看出。另一方面，當於取樣週期間之交叉週邊的長度較此為長，則肉眼也只會將該改變看成閃光。
再者，當監視發光元件66與發光元件13連接至共同電源線18時，可以藉由想出該取樣週邊的時序，而進行更準確之校正。
予以被導通之發光元件13的數目取決於一顯示裝置的顯示影像加以改變。因此，經由該電源線18供給之電流取決於一顯示影像加以變化。因此，在電源線18的電位上之增加依據顯示器而採用不同值。因此，當監視發光元件66也連接至電源線18時，在監視線上之電位也可以依據顯示影像加以改變，即使一定電流被由定電流源105供給時，顯示器也不會被負面影響。
為了解決此問題，取樣週邊較佳在所有發光元件13都關閉時的期間加以提供。在所有發光元件13都關閉期間，藉由從定電流源105供給定電流，經由電源線18供給的電流只是為流經監視發光元件66的電流。因此，監視線113的電位並不會取決於顯示影像而加以改變。
其中所有發光元件13都關閉的上述狀態可以在16.6ms或更少之框期中，提供一次。
監視發光元件66的發光率較佳係依據顯示裝置的使用加以設定。例如，當主要在黑色背景上顯示字元的顯示裝置中，在某一週期中之多數發光元件13的發光率之平均值很小，使得監視發光元件66的發光率較佳被設定為低至以接近該值。相反地，當一在白色背景顯示黑色字元時，在某一週期中，多數發光元件13的發光率之平均值很大，使得監視發光元件66的發光率也被設定高，以接近該值。
監視發光元件66的發光率可以依據該顯示裝置在某一週期中之多數發光元件13的發光率的平均值加以設定。在某一週期中之多數發光元件13的發光率之平均值可以由流經發光元件13的電流值或輸入信號加以計算。監視發光元件66可以依據上述平均值的發光率加以驅動。
如上所述，一組此實施例模式包含多數監視發光元件66並可以校正由於發光元件隨時間變化之劣化或周圍溫度變化造成之亮度變化，藉由使用一電路，其考量監視發光元件66的變化，而校正予以供給至發光元件13的電壓或電流。當多數監視發光元件66之一的陽極與陰極短路時，由於發光元件隨時間劣化或周圍溫度改變造成之亮度變化可以藉由短路中斷電路170加以校正在本實施例模式中，該電路電氣斷路上述之短路監視發光元件。
在此實施例模式中，由於發光元件隨時間劣化或周圍溫度變化造成之亮度變化可以為該電路所校正，該電路在即使當短路係發生在早期或隨時間發生時，也會考量發光元件的變化，而校正予以供給至發光元件的電壓或電流。
再者，因為監視發光元件66的發光率可以自由設定，所以可以進行更準確校正。
注意此實施例模式可以自由組合上述實施例模式加以實施。
(實施例模式7)
此實施例模式解釋一顯示裝置的電路架構及其操作方法，其與上述其他實施例模式不同。
很多顯示裝置具有能力，以允許使用者設定顯示區域的亮度。另外，部份顯示裝置具有能力以依據顯示裝置旁的亮度來調整亮度，或者，能力以進行某一時間之高亮度顯示，然後，切換該顯示器至低亮度顯示器，以降低電力消耗。
雖然定電流量被經常地施加至上述每一實施例模式之監視發光元件66，但發光元件13的亮度可以藉由改變該電流值而加以調整。然而，在實施例模式6的結構中，當快速轉換高亮度顯示成為低亮度顯示器時，可能造成一誤動作。
此實例模式解釋一顯示裝置，其中發光元件13的陽極13a的電位快速地由一高電位High1改變為低電位High2。
首先，上述之誤動作係參考第15圖加以說明。在第15圖之一週期中，其中發光元件13之陽極13a的電位係由High1切換至High2，高亮度顯示被快速地改變為低亮度顯示器。在實施例模式6中，反相器的正電源端之電位Va_High及發光元件13的陽極13a的電位相同。因此，在監視線為High2的期間到取樣保持電路151於取樣期間之一週期內，監視線113的電位係低於反相器之正電源端的電位Va_High。
因此，一中間電位被輸入至反相器112的輸入端。在此時，反相器反相器112的輸出電位可以取決於包含在反相器112內之TFT的特徵而為高。當上述輸出電位被應用至監視控制電晶體111的閘極端時，監視線113的電位係高於反相器之正電源端的電位Va_High。隨後，取樣保持電路151在取樣週期中，取樣監視線113的上述電位並供給該電位至陽極66a。結果，發光元件13的陽極13a的電位變成高於Va_High。一旦造成上述之誤動作，則陽極66a的電位係每當取樣保持電路151重覆該取樣週期時增加。結果，由於誤動作，發光元件13的亮度變得很高。
此實施例模式解釋一顯示裝置的電路架構，其中發光元件13的亮度可以快速地改變，而不會造成上述之誤動作，其中即使當供給至監視發光元件66的電流值快速改變時，發光元件13的亮度也會快速增加，及其操作。
上述電路架構係參考第14圖加以解釋。反相器反相器112的正電源端係連接至一監視檢驗電晶體161。該監視檢驗電晶體161係為一開關，其係當監視檢驗電晶體120導通時被斷開，並當監視檢驗電晶體120斷開時，被導通。因此，當電流被施加至監視發光元件的正常驅動時，監視檢驗電晶體120被斷開及監視檢驗電晶體161被導通。相反地，當檢驗該監視電路時，監視檢驗電晶體120被導通及監視檢驗電晶體161被斷開。
一限制TFT162的汲極端係較佳被供給與發光元件13的陰極13c相同的電位。另外，限制TFT162的源極端係連接至監視檢驗電晶體161。再者，限制TFT162的閘極端係連接至監視線113。其他元件係與第8圖所示之監視電路64相同。
限制TFT162係被設置，以使得當監視線113的電位快速下降時，在監視線113的電位與反相器112的正電源端之電位Va間不會產生大的差。因此，造成一誤動作之中間電位並未被輸入至反相器112。因此，可以實質防止上述誤動作之發光元件13亮度大量增加的問題。
限制TFT162的臨限電壓的絕對值較佳很小。這就是在監視線113的電位與反相器112之正電源端之電位Va_High間之差可以被降低。
在每一實施例模式1至5的結構中，較佳連接此實施例模式所述之電路。這是因為其不必當電流值快速改變時，在發光元件13的電位與反相器112的正電源端的電位Va_High間產生大的差。例如，當雜訊係在監視線113及雜訊在陽極66a時，可能造成簡單誤動作。同時，誤動作可以依據此實施例模式加以防止。
在檢驗短路中斷電路170時，限制TFT162被自反相器112的正電源端電氣斷開。這是因為監視電路64被檢驗並取決於監視線113的電位是否高於反相器112的正電源端的電位Va_High，而排入為缺陷或非缺陷。這就是提供監視檢驗電晶體161的理由。
如上所述，一組實施例模式包含多數監視發光元件66並可以藉由使用一電路，來校正由於發光元件隨時間劣化或周圍溫度變化而造成之亮度變化，該電路可以考量監視發光元件66的改變，而校正被施加至發光元件13的電壓或電流。當多數監視發光元件66的任一之陽極與陰極被短路，則由於發光元件的隨時間劣化或周圍溫度變化造成之亮度變化可以在此實施例模式中藉由短路中斷電路170校正，該電路電氣斷路該短路監視發光元件。在此實施例模式中，由於發光元件隨時間變化的劣化或周圍溫度改變造成之亮度改變可以藉由一電路校正，該電路即使當短路產生在早期或在後期，都可考量監視發光元件的變化，而校正供給至該發光元件的電壓或電流。
再者，因為監視發光元件66的發光率可以自由設定，所以可以進行更準確校正。
再者，此實施例模式之顯示裝置具有能力以允許一使用者設定顯示區域的亮度並且即使當由高亮度快速改變顯示區域的亮度至低亮度，也不會造成誤動作。
注意此實施例可以自由組合上述其他實施例模式實行。
(實施例模式8)
在本發明中，逆電壓可以被施加至發光元件與監視發光元件。因此，此實施例模式解釋施加逆電壓的例子。
如果使發光元件13及監視發光元件66發光的電壓被稱為順向電壓，則一逆電壓表示為反相順向電壓的高位準電位與低位準電位之電壓。明確地說，參考監視發光元件66，一低於電源線18的電位被施加至監視線113，以反轉陽極66a及陰極66c的電位。
明確地說，如第16圖所示，陽極66a的電位與陰極66c的電位被反轉。同時，監視線113的電位(V113)也被反轉。陽極電位與陰極電位被反轉的期間被稱為逆電壓施加期間。在預定逆電壓施加期間後，陰極電位被回復及一定電流被施加至監視線113。在完成監視線113的充電，即監視線113的電壓飽和後，監視線113的電位被回復。在此時，監視線113的電位被以曲線狀態回復，因為多數監視發光元件係被以一定電流充電，其他寄生電容也被充電。
較佳地，陽極66a的電位被反轉，然後，陰極66c的電位被反轉。然後，在預定逆電壓施加期間後，陽極電位被回復，及陰極電位被回復。當陽極電位反轉的同時，監視線113被充電以具有高電位。
在此逆電壓施加期間，驅動電晶體12與監視控制電晶體111需要被導通。
由於施加逆電壓至發光元件13，發光元件13與監視發光元件66的缺陷可以被改良，以增加其可靠度。每一發光元件13及監視發光元件66均可以具有一啟始缺陷，其係由於外來物質的附著、由微小陽極或陰極投射所產生的針孔、或其電場發光層的不均勻造成之陽極與陰極短路。當產生此一啟始缺陷時，並未依據信號執行光發射/非光發射，並且，幾乎所有電流流經短路部份。因此，並不能執行想要的影像顯示。另外，此一缺陷可以在任一像素中產生。
因此，藉由如在此實施例模式中，施加一逆電壓至發光元件13及監視發光元件66，電流可以局部地流至短路部份，然後，短路部份產生熱並可以氧化或碳化。結果，短路部份可以被絕緣及電流流至絕緣部份以外之區域，使得發光元件13及監視發光元件66可以正常地操作。藉由以此方式施加逆電壓，即使產生有啟始缺陷也可以被排除。注意，上述之短路部份的絕緣較佳在運送前被執行。
再者，除了啟始缺陷外，陽極與陰極短路的另一缺陷可能隨時間產生。此一缺陷也被稱為漸進缺陷。在本發明中，藉由規則地施加逆電壓至發光元件13及監視發光元件66，即使產生漸進缺陷也可以被排除，及發光元件13與監視發光元件66可以正常地操作。
再者，逆電壓的施加也可以防止影像殘影。影像殘影係由於發光元件13的劣化造成。該劣化可以藉由施加一逆電壓減緩。結果，防止影像殘影。
通常，發光元件13與監視發光元件66的劣化在啟始階段快速地進行但隨著時間而逐漸減緩。換句話說，在一像素中，已經劣化之發光元件13與監視發光元件66並不容易再進一步劣化。結果，在發光元件13之間產生變化。因此，例如在運送前或當影像不再顯示時，所有之發光元件13與監視發光元件66較佳被導通，以使得未劣化之元件劣化。因此，所有元件的劣化可以被平均。此導通所有元件的結構可以設在顯示裝置中。
注意此實施例模式可以自由組合上述其他實施例模式加以進行。
(實施例模式9)
此實施例模式解釋一像素電路及其結構例。
第2圖顯示可以用於本發明之像素部份的像素電路。在一像素部份中，信號線、掃描線、及電源線係被排列為一矩陣，及像素10係為這些所包圍。每一像素10包含一開關電晶體11、一驅動電晶體12、一電容16、及一發光元件13。
以下解釋有關像素。開關電晶體11係為一信號線Sx與一掃描線Gy所包圍。開關電晶體11的一電極係連接至信號線Sx，及開關電晶體11的閘極電極係連接至掃描線Gy。驅動電晶體12的一電極係連接至一電源線Vx及驅動電晶體12的閘極電極係連接至開關電晶體11的另一電極。電容16係被提供以保持驅動電晶體12的閘極－源極電壓。在此實施例模式中，電容16之一電極係連接至Vx，及其另一電極係連接至驅動電晶體12的閘極電極。注意當驅動電晶體12具有大閘極電容及低洩漏流等等之時，並不需要設置電容16。發光元件13係連接至驅動電晶體12的另一電極。
將說明此一像素的驅動方法。
首先，當開關電晶體11被導通時，一視訊信號被由信號線Sx輸入。根據視訊信號，一電荷被累積在電容電容16上。當累積在電容16上之電荷超出驅動電晶體12的閘極－源極電壓(Vgs)時，驅動電晶體12被導通。然後，發光元件13被供給以電流並被導通。同時，驅動電晶體12可以在線性區或飽和區中操作。當驅動電晶體12在飽和區操作時，一定電流可以供給至發光元件13。當驅動電晶體12被操作於線性區時，其可以操作於低壓，並造成在功率消耗上之減少。
以下，將參考時序圖，來說明像素的驅動方法。
第17A圖顯示某一圖框的時序圖，其中在一秒內重寫60個圖框(影像)。在時序圖中，垂直軸表示掃描線G(由第一至最後一列)及水平軸為時間。
一圖框週期包含m(m為大於等於2的自然數)個次圖框週期SF1、SF2、...及SFm及一逆電壓施加週期。m個次圖框週期SF1、SF2、...、及SFm分別包含寫入操作週期Ta1、Ta2、...，及Tam，顯示週期(發光週期)Ts1、Ts2、...、Tsm。在此如第17A圖所示之實施例模式中，一圖框週期包含次圖框週期SF1、SF2及SF3，及一逆電壓施加週期(FRB)。在該次圖框週期中，寫入操作週期Ta1至Ta3係被依序提供，隨後分別有顯示週期Ts1至Ts3。
示於第17B圖1之時序圖顯示寫入操作週、顯示週期、及某一列(第i列)之逆電壓施加週期。在交替寫入操作週期與顯示週期後，操作進行至逆電壓施加週期。此包含寫入操作週期與顯示週期之週期對應於順向電壓施加週期。
一寫入操作週期Ta可以被分成多數操作週期。在此實施例模式中，寫入操作週期Ta被分成兩操作週期，其一執行抹除操作及另一執行寫入操作。以此方式，WE(寫入抹除)信號被輸入，以執行抹除操作與寫入操作。其他抹除操作與寫入操作與信號係在以下實施例模式中作更詳細解釋。
另外，所有像素之開關電晶體均同時被導通的週期中，即，所有掃描線為導通(ON週期)的週期係在逆電壓施加週期前加以提供。
所有像素的開關電晶體同時斷開的週期中，即所有掃描線為斷開(OFF週期)的週期較佳係在逆電壓施加週期前加以提供。
另外，一抹除週期(SE)被設置在逆電壓施加週期前。在抹除週期中，可以執行類似於上述抹除週期的操作。在抹除週期中，寫入於最後次圖框週期SF3的資料在此實施例模式中被依序抹除。這是因為在ON週期中，開關電晶體在最後一列像素的顯示週期完成後被同時導通，因此，第一列等之每一像素具有不必要之顯示週期。
提供此ON週期、OFF週期及抹除週期的控制係為驅動電路所執行，例如掃描線驅動電路及信號線驅動電路。
注意，施加逆至發光元件13的時序，即逆電壓施加週期並不限於第17A及17B圖所示者。換句話說，逆電壓施加週期並不必然設在每一圖框週期中，或在一圖框週期的後面部份中。只要ON週期係在施加週期(RB)之前及OFF週期設在施加週期(RB)之後即可。另外，反轉發光元件之陽極與陰極電位的順序並不限於如第17A及17B圖所示者。換句話說，在陰極電位增加後，陽極的電位可以在陰極的電位增加後降低。
第3圖顯示示於第2圖之像素電路的佈局例。第4圖顯示沿著第3圖所示之線A－B及B－C所取之剖面圖。一為開關電晶體11與驅動電晶體12的一部份之半導體膜係被形成。然後，一第一導電膜被以絕緣膜加以形成，其作為在其間之閘極絕緣膜。導電膜係用於開關電晶體11與驅動電晶體12的閘極電極，並可以用作為掃描線Gy。於此時，開關電晶體11較佳具有一雙閘極結構。
其後，一第二導電膜被形成有一絕緣膜，其作用為內插於其間之內層絕緣膜。該導電膜作為開關電晶體11與驅動電晶體12的汲極與源汲配線，並可以用作為信號線Sx與電源線Vx。於此時，電容16可以藉由堆疊第一導電膜、作為內層絕緣膜的絕緣膜、及第二導電膜加以形成。驅動電晶體12的閘極電極係經由一接觸孔連接至開關電晶體的另一電極。
一像素電極19被形成在設在像素中之開口中。該像素電極19係連接至驅動電晶體12的另一電極。如果絕緣膜等係形成在該第二導電膜與像素電極之間，則像素電極需要經由一接觸孔連接至驅動電晶體12的另一電極。如果未形成絕緣膜等，則像素電極可以直接連接至驅動電晶體12的另一電極。
第一導電膜可以在區域430中重疊像素電極，以如第3及4圖所示保持高開口率。耦合電容可以產生在區域430中。此耦合電容係為不必要的電容。此不必要的電容之影響可以為上述驅動方法所降低。
以下參考第4圖說明其剖面圖。
一半導體膜係被形成在絕緣基材20上，其間安置有基礎膜，然後，被選擇地蝕刻。絕緣基材20可以例如為矽酸鋇硼玻璃、矽酸鋁玻璃等之玻璃基材、石英基材、不鏽鋼基材等等。雖然由撓性合成樹脂例如以PET(聚乙烯對苯二甲酸酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)及PES(聚醚碸)之丙烯酸或塑膠作成之基材傾向於具有較其他物質為低的抗熱性，但只要是可以忍受製程中之處理溫度即可以使用。這基礎膜可以使用例如氧化矽膜、氮化矽膜或氮氧化矽膜之絕緣膜作成。
非晶半導體膜被形成在基礎膜上，以具有25至100nm(較佳30至60nm)的厚度。矽鍺與矽也可以使用作為非晶半導體膜。
再者，非晶半導體膜被如所需地結晶化，以形成一結晶半導體膜。結晶化可以使用一加熱爐、雷射照射、以來自燈(以下稱燈退火)的光照射、或其組合加以進行。例如，結晶半導體膜藉由將一金屬元件加入一非晶半導體膜並使用加熱爐施加熱處理加以形成。半導體膜可以藉由如上所述加入金屬元素在低溫下結晶，這係較佳的。
如此形成之結晶半導體膜被蝕刻成預定形狀。較佳形狀為如第3圖所示之開關電晶體11與驅動電晶體12之形狀。
再者，形成作動為閘絕緣膜的絕緣膜。絕緣膜係被形成有10nm至150nm的厚度，較佳為20nm至40nm，以覆蓋半導體膜。絕緣膜可以具有單層結構或使用氮氧化矽膜、氧化矽膜等等之堆疊層結構。
然後，作為閘極電極之第一導電膜係被形成該閘極絕緣膜上。雖然閘極電極可以具有單層結構或堆疊層結構，但在此實施例模式中，其具有堆疊層結構的導電膜22a及22b。每一導電膜22a及22b可以由Ta、W、Ti、Mo、Al及Cu所選出之元件、或包含這些元素之合金或化合物材料所作成。在此實施例模式中，導電膜22a係由具有厚度10nm至50nm(例如30nm)的氮化鉭膜作成，導電膜22b係使用具有厚度200nm至400nm(例如370nm)的鎢膜堆疊於其上。
雜質元素係使用閘極電極為遮罩被加入。於此時，除了高濃度雜質區外，也可以形成低濃度雜質區。此結構被稱為LDD(低摻雜汲極)結構。更明確地說，具有低濃度雜質區與閘極電極重疊的結構被稱為GOLD(閘極重疊LDD)結構。更明確地說，n通道電晶體較佳具有低濃度雜質區。
此低濃度雜質區可能形成不想要的電容。因此，本發明之驅動方法較佳使用於形成具有LDD結構或GOLD結構的TFT，來形成一像素。
隨後，形成作用為內層絕緣膜30的絕緣膜28及29。只要絕緣膜28為含氮之絕緣膜，及在此實施例模式中，100nm厚之氮化矽膜係以電漿CVD法加以形成。絕緣膜29可以使用有機材料或無機材料形成。有機材料包含聚醯亞胺、聚丙烯、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、苯並環丁烯、矽氧烷、及聚矽氧烷。矽氧烷具有由矽(Si)及氧(O)鍵所形成之架構，並使用一聚合物材料作為開始材料加以形成，該聚合物材料包含至少氫或氟、烷基、及芳香族烴之至少之一。聚矽氧烷係使用包含聚合物之液體材料作為開始材料加以形成，該聚合物材料包含矽(Si)及氮(N)鍵。無機材料包含含氮或氧之絕緣材料，例如氧化矽(SiOx )、氮化矽(SiNx )、氧氮化矽(SiOx Ny )(x>y)、或氮化氧化矽(SiNx Ox )(x>y)。或者，絕緣材料29可以具有這些絕緣膜的堆疊層結構。更明確地說，當絕緣膜29係使用有機材料加以形成時，在濕氣及氧為有機材料所吸收時，平坦度被改良。為了防止此情形，含無機材料的絕緣膜可以形成在有機材料上。含氮的絕緣膜較佳係被使用作為無機材料，因為例如鈉的鹼離子可以被防止進入。有機材料較佳係被使用作為絕緣膜29，因為平坦度可以被改良。
一接觸孔被形成在內層絕緣膜30與閘絕緣膜中。然後，形成一第二導電膜，其作為開關電晶體11與驅動電晶體12的源極及汲極配線24、信號線Sx、及電源線Vx。第二導電膜可以使用例如鋁(Al)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)、或矽(Si)之元素，或使用這些元素的合金加以形成。在此實施例模式中，第二導電膜係藉由堆疊一鈦(Ti)膜、一氮化鈦(TiN)膜、鈦鋁合金(Ti－Al)膜、及鈦(Ti)膜加以形成，這些膜可以分別具有60nm、40nm、300nm、及100nm的厚度。
隨後，絕緣膜31係被形成，以覆蓋第二導電膜。該絕緣膜31可以使用上述內層絕緣膜30的任一材料加以形成。開口率可以藉由提供此絕緣膜31加以增加。
像素電極(也稱為第一電極)19係被形成在設在絕緣膜31的開口中。為了增加在開口中之像素電極的步階覆蓋，絕緣膜31的端部較佳被圓化，以具有多數曲率半徑。像素電極19也可以使用透光材料，例如氧化銦錫(ITO)、以2wt%至20wt%的氧化鋅混合入氧化銦所取得之氧化銦鋅(IZO)、以2wt%至20wt%的氧化矽(SiO2 )混合入氧化銦所得之ITO－SIOx、有機銦、或有機錫加以形成。像素電極19也可以使用非透光材料，例如由銀(Ag)、鉭、鎢、鈦、鉬、鋁及銅，或包含這些元素之任一的合金或化合材料加以形成。當絕緣膜31係使用有機材料加以形成以改良此時之平坦度時，在像素電極上之表面平坦度可以被改良，這允許施加更均勻電壓並防止短路。
在區域430中可以產生一耦合電容，其中該第一導電膜重疊該像素電極。該耦合電容係為不必要之電容。此一不必要之電容可以藉由本發明之驅動方法加以消除。
然後，電場發光層33係藉由一蒸鍍法或噴墨法加以形成。電場發光層33係藉由使用有機材料或無機材料，任意組合電子注入層(EIL)、電子傳輸層(ETL)、發光層(EML)、電洞傳輸層(HTL)、電洞注入層(HIL)等等加以形成。注意於每一層間之邊界並不必清楚界定，也可能個別層的材料係彼此部份混合、這將混淆該邊界。電場發光層33的結構並不限於上述堆疊層結構
第二電極35係藉由濺鍍法或蒸鍍法加以形成。發光元件的第一電極(像素電極)19與第二電極35取決於像素結構而作為一陽極或陰極。
陽極材料較佳為金屬，合金、導電化合物、或其混合，其具有高功函數(4.0eV或更高的功函數)。更明確地說，陽極材料可以為ITO、由混合2wt%至20wt%的氧化鋅(ZnO)至氧化銦取得之IZO、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、金屬材料的氮化物(例如TiN)等等。
另一方面，陰極材料較佳為一金屬、合金、導電化合物、或具有低功函數(功函數為3.8eV或更低)之混合物。更明確地說，陰極材料可以為屬於週期表第1族或第2族之元素，即鹼金屬，例如Li或Cs，鹼土族金屬例如Mg、Ca或Sr、一合金(Mg：Ag，Al：Li)或含它們之化合物(LiF、CsF、CaF2 )、或包含稀土金屬之過渡金屬。因為陰極需要發光，所以這些包含它們之金屬或合金係被形成極端薄並以例如ITO之金屬(包含合金)堆疊。
然後，一保護膜可以被形成，以覆蓋第二電極35。氮化矽膜或DLC膜可以被使用作為保護膜。
以此方式，可以形成顯示裝置的像素。
注意此實施例模式可以自由組合上述其他實施例模式加以實施。
(實施例模式10)
此實施例模式解釋包含上述實施例模式所述之像素電路的面板的整體結構。
如第18圖所示，本實施例模式之顯示裝置包含一像素部份像素部份40，其中多數上述像素10係被排列為矩陣，第一掃描線驅動電路41、第二掃描線驅動電路42、及信號線驅動電路43。第一掃描線驅動電路41及第二掃描線驅動電路42可以被排列使得彼此相對，其間並內插有像素部份40，或者可以位於像素部份40的四側邊之一側上。
信號線驅動電路43包含脈衝輸出電路44、閂鎖45及選擇電路46。閂鎖45包含一第一閂鎖47與第二閂鎖48。選擇電路46包含一電晶體(以下稱TFT49)及一類比開關50作為開關機構。TFT49及類比開關50係設在對應於一信號線的每一行中。另外，在此實施例模式中，反相器51係設在每一行中，用以產生WE信號的反相信號。注意當WE信號的反相信號為外部供給時，並不必要設置反相器51。
TFT49的閘極電極被連接至選擇信號線52、其一電極係連接至一信號線、其另一電極係連接至電源線53。類比開關50係設在第二閂鎖48與每一信號線之間。換句話說，類比開關50的輸入端係連接至48，及其輸出端係連接至信號線。類比開關50的兩控制端之一係連接至選擇信號線52，而另一則經由反相器51連接至選擇信號線52。電源線53具有一電位，其斷開每一像素中之驅動電晶體12，如果驅動電晶體12具有n通道類型導電率，則電源線53的電位係被設定為低，如果驅動電晶體12具有p通道類型導電率，則被設定為高。
第一掃描線驅動電路41包含一脈衝輸出電路54及選擇電路55。第二掃描線驅動電路42包含一脈衝輸出電路56及一選擇電路57。開始脈衝(G1SP、G2SP)分別被輸入至脈衝輸出電路54及56。時脈(G1CK、G2CK)與其反相時脈(G1CKB、G2CKB)係被分別輸入至脈衝輸出電路54及56。
選擇電路55及57係被連接至選擇信號線52。注意包含在第二掃描驅動電路42中之57係經由反相器58連接至選擇信號線52。換句話說，經由選擇信號線52被輸入至選擇電路55及57的WE信號係被彼此反相。
選擇電路55及57均包含一三態緩衝器。三態緩衝器被輸入至一操作狀態，其中經由選擇信號線52傳送之信號係在H位準，及在高阻抗狀態中，該信號為L位準。
包含在信號線驅動電路43中之每一脈衝輸出電路44。包含在41中之脈衝輸出電路54、包含在42中之脈衝輸出電路56包含具有多數正反器電路或解碼器電路的移位暫存器。如果解碼電路被使用作為脈衝輸出電路44、54及56，則信號線或掃描線可以隨機選擇。藉由隨機選擇信號線或掃描線，當使用時間灰階法時，可以抑制所產生之虛擬輪廓。
信號線驅動電路43的架構並不限定於上述說明者，可以另外設以位準移位器或緩衝器。第一掃描線驅動電路41與第二掃描線驅動電路42的架構並不限定於上述說明，也可以另外設有位準移位器或緩衝器。另外，信號線驅動電路43、第一掃描線驅動電路41與第二掃描線驅動電路42均可以包含一保護電路。
再者，可以設有一保護電路。保護電路可以包含多數電阻。例如，p通道電晶體可以使用作為多數電阻。保護電路可以設在每一信號線驅動電路43、第一掃描線驅動電路41、及第二掃描線驅動電路42中。較佳地，保護電路係設在像素部份40與每一信號線驅動電路43、第一掃描線驅動電路41、與第第二掃描線驅動電路42之間。此一保護電路可以抑制由於靜電造成之元件的劣化或損壞。
在此實施例模式中，顯示裝置包含一電源控制電路63。電源控制電路63包含一電源電路61，用以供給電力至發光元件13及一控制器62。電源電路61包含一第一電源線17，該電源線17經由驅動電晶體12與電源線Vx連接至發光元件13的像素電極。電源電路61也包含一第二電源線18，該第二電源線18經由連接至相反電極之電源線，連接至發光元件13。
當一順向電壓被施加至發光元件13，使得發光元件13被供給電流並發光時，電源線17的電位被設定為高於電源電路61中之第二電源線18的電位。另一方面，當逆電壓被施加至發光元件13時，第一電源線17的電位被設定為低於第二電源線18的電位。上述之電源線的設定可以藉由供給來自控制器62的預定信號至電源電路61加以進行。
在此實施例模式中，顯示裝置更包含一監視電路64與一控制電路65。控制電路65包含一定電流源105及緩衝放大器電路110。監視電路64包含監視發光元件66、監視控制電晶體111及反相器112。
控制電路65依據監視電路64的輸出，供給用以校正電源電位之信號給電源控制電路63。電源控制電路63依據來自控制電路65的信號，校正被供給至像素部份40的電源電位。
在此實施例模式中所述之具有上述結構的顯示裝置中，由於周圍溫度或隨時間劣化造成之電流值變化可以被抑制，以改良穩定度。再者，監視控制電晶體111與反相器112防止來自定電流源105的電流流入短路的監視發光元件，及在電流值中之準確改變可以被供給至發光元件13。
注意此實施例模式可以自由組合上述其他實施例模式。
(實施例模式11)
此實施例模式解釋具有上述結構之顯示裝置的操作。
首先，信號線驅動電路43的操作將參考第19A圖加以說明。依據信號時序，一時脈信號(以下稱SCK)、一反相時脈信號(以下稱SCKB)、及一開始脈衝(以下稱SSP)被輸入至脈衝輸出電路44及一取樣脈衝被輸出至第一閂鎖47。資料所輸入之第一閂鎖47依據取樣脈衝輸入之時序，保有第一至最後一行的視訊信號。當閂鎖脈衝被輸入至第二閂鎖48時，保持在第一閂鎖47的視訊信號同時被傳送至第二閂鎖48。
於此，傳送經選擇信號線52的WE信號保持為L位準之週期被稱為週期T1，及WE信號中保持為H位準的週期稱為週期T2。在每一週期中之選擇電路46的操作係加以解釋。每一週期T1及T2相當於水平掃描週期的一半，及週期T1被稱為第一次閘選擇週期及週期T2被稱為第二次閘選擇週期。
在週期T1(第一次閘選擇週期)中，經由選擇信號線52傳送之WE信號為L位準，TFT49為導通狀態、及類比開關50為非導通狀態。然後，多數信號線S1至Sn係經由設在個別行中之TFT49，而被連接至電源線53。換句話說，多數信號S1至Sn的電位係等於電源線53的電位。於此時，包含在選擇像素10中之開關電晶體11被導通，及電源線53的電位經由開關電晶體11被傳送至驅動電晶體12的閘極電極。然後，驅動電晶體12被斷開，沒有電流會動於發光元件13的兩電極間，及發光元件不會發光。以此方式，電源線53的電位被傳送至驅動電晶體12的閘極電極，而不管輸入至信號線Sx的視訊信號的狀態，因此，開關電晶體11被導通及發光元件13的發光被強迫停止。此一操作被稱為是抹除操作。
在週期T2(第二次閘選擇週期)中，經由選擇信號線52傳送之WE信號在H位準，TFT49係於斷開狀態，及類比開關50為導通狀態。然後，保持在第二閂鎖48中之一列的視訊信號同時被傳送至個別信號線S1至Sn。此時，包含於像素10中之開關電晶體11被導通，及視訊信號經由開關電晶體11被傳送至驅動電晶體12的閘極電極。然後，驅動電晶體12取決於所輸入之視訊信號，而被導通或斷開，使得發光元件13的第一與第二電極具有不同電位或相同電位。更明確地說，當驅動電晶體12被導通時，發光元件13的第一與第二電極具有不同電位，及一電流流至發光元件13。然後，發光元件13發光。注意流經發光元件13的電流係等於流動於驅動電晶體12的源極與汲極間之電流。
另一方面，當驅動電晶體12被導通時，發光元件13的第一與第二電極具有相同電位及沒有電流流經發光元件13。然後，發光元件13不再發光。以此方式，驅動電晶體12取決於一視訊信號加以導通或斷開，及發光元件13的第一與第二電極具有不同電位或相同電位。此操作被稱為寫入操作。
再者，將說明第一掃描線驅動電路41與第二掃描線驅動電路42的操作。時脈信號G1CK、反相時脈信號G1CKB、及開始脈衝G1SP係被輸入至脈衝輸出電路54、及脈衝依據這些信號的時序被輸出至選擇電路55。時脈信號G2CK、反相時脈信號G2CKB、及開始脈衝G2SP被輸入至脈衝輸出電路56、及依據這些信號的時序，脈衝被依據輸出至選擇電路57。第19B圖顯示被供給至每一行之選擇電路57與57的第i、第j、第k、及第P列之脈衝電位(i、j、k及p為自然數1≦i，j、k、p≦n)。
於此，類似於信號線驅動電路43的操作解釋，經由選擇信號線52傳送的WE信號為L位準之週期稱為週期T1、及WE信號為H位準的週期被稱為週期T2。在每一週期中，將解釋包含在第一掃描線驅動電路41中之選擇電路55及包含在第二掃描線驅動電路42中之選擇電路57將被解釋。注意在第19B圖的時序圖中，信號由第一掃描線驅動電路41傳送的閘極線Gy(y為自然數，1≦y≦n)的電位以VGy(41)表示，及信號所自第二掃描線驅動電路42傳送的閘極線的電位以VGy(42)表示。電位VGy(41)與VGy(42)可以經由相同閘極線Gy加以供給。
於週期T1(第一次閘極選擇週期)中，經由選擇信號線52傳送之WE信號為L位準。然後，L位準WE信號被輸入至包含在第一掃描線驅動電路41內中之選擇電路55，使得選擇電路55被輸入呈浮動狀態。另一方面，反相WE信號，即H位準信號被輸入至包含在第二掃描線驅動電路42中之選擇電路57，使得選擇電路57被置入操作狀態。即，選擇電路57傳送H位準信號(列選擇信號)給第i列之閘極線Gi，使得閘極線Gi具有與H位準信號相同的電位。換句話說，第i列的閘極線Gi係為第二掃描線驅動電路42所選擇。結果，包含在像素10中之開關電晶體11被導通。然後，包含在信號線驅動電路43中之電源線53的電位被傳送至驅動電晶體12的閘極電極，及驅動電晶體12被斷開，及發光元件13的兩電極具有相同電位。換句話說，抹除操作使得發光元件13不發光在此週期中執行。
在週期T2(第二次閘選擇週期)，傳送經選擇信號線52的WE信號為H位準。然後，H位準WE信號被輸入至包含在第一掃描線驅動電路41的選擇電路55，使得選擇電路55被置於操作狀態。也就是說，選擇電路55傳送H位準信號至第i列的閘極線Gi，使得閘極線Gi具有與H位準信號相同的位準。換句話說，第i列之閘極線Gi係為第一掃描線驅動電路41所選擇。結果，包含在像素10中之開關電晶體11被導通。然後，一視訊信號被由包含在信號線驅動電路43中之第二閂鎖48傳送至驅動電晶體12的閘極電極，驅動電晶體12被導通或斷開，發光元件13的兩電極具有不同電位或相同電位。也就是說，在此週期內，寫入操作使得發光元件13發光或不發光。同時，一L位準信號被輸入至包含在第二掃描線驅動電路42中之選擇電路57中，使得選擇電路57被置於浮動狀態。
如上所述，閘極線Gy在週期T1(第一次閘選擇週期)，中為第二掃描線驅動電路42所選擇，及在週期T2(第二次閘選擇週期)為第一掃描線驅動電路41所選擇。也就是說，閘極線係以互補方式為第一掃描線驅動電路41與第二掃描線驅動電路42所控制。抹除操作係在第一與第二次閘選擇週期中之一週期所執行，及寫入操作係在另一週期中執行。
在第一掃描線驅動電路41選擇第i列之閘極線Gi的週期中，第二掃描線驅動電路42並未操作(選擇電路57係在浮動狀態)，或者，傳送一列選擇信號給在第i列以外之列的閘極線。同樣地，在第二掃描線驅動電路42傳送低選擇信號至第i列之閘極線Gi的列選擇信號時，第一掃描線驅動電路41係於浮動狀態，或傳送列選擇信號至第i列以外之列的閘極線。
執行上述操作的顯示裝置中，發光元件13可以強迫地被導通，因此，可以改良作用比。再者，發光元件13可以在沒有提供TFT以放電電容16的電荷下被強迫斷開；因此，可以取得高開口率。當取得高開口率時，發光元件的亮度可以隨著發光區域的增加而降低。換句話說，驅動電壓可以被降低並減少功率消耗。
注意於此實施例模式中所述之顯示裝置並不限定於以上模式，其中閘選擇週期被區分為兩週期。閘極選擇週期可以分成三或更多週期。
注意此實施例模式可以自由組合以上所述之其他實施例模式。
(實施例模式12)
此實施例模式描述本發明之驅動方法可以應用之像素結構例。注意，相同於第2圖所示之元件的解釋係被省略。
第20圖顯示一像素結構，其中除了第2圖所示之像素結構外，另設有連接至電容16的兩端之第三電晶體25。該第三電晶體25作用以在預定週期內排放累積在電容16中之電荷。第三電晶體25也被稱為一抹除電晶體。該預定週期係為連接至第三電晶體25的閘極電極之抹除掃描線Ry所控制。
例如，如果提供有多數次圖框週期，則第三電晶體25在短次圖框週期中排放電容16的電荷。結果，可以增加作用比。
第21A圖顯示一像素結構，其中除了第2圖所示之像素結構外，一第四電晶體36係設在驅動電晶體12與發光元件13之間。第四電晶體36的閘極電極係被連接至具有固定電位的第二電源線Vax。因此，定電流被供給至發光元件13，而不管驅動電晶體12之閘極－源極電壓及第四電晶體36。第四電晶體36也稱為電流控制電晶體。
第21B圖顯示一像素結構，其中具有固定電位之第二電源線Vax係並聯於掃描線Gy，其係與第21A圖所示者不同。
第21C圖顯示一像素結構，其中具有固定電位之第四電晶體36的閘極電極係被連接至驅動電晶體12的閘極電極，這係於第21A及21B圖所示者不同。以第21C圖所示之不需要新電源線的像素結構，可以維持開口率。
第22圖顯示一像素結構，其中除了第21A圖所示之像素結構外，另設有第20圖所示之抹除電晶體。不必說抹除電晶體可以設在第21B及第21C圖所示之像素結構中。
換句話說，本發明可以不管像素結構加以應用。
注意本實施例模式可以自由組合上述之其他實施例模式加以實施。
(實施例模式發光元件13)
本發明也可以應用至一被以定電流驅動之顯示裝置。此實施例模式解釋使用監視發光元件66及檢測隨時間變化的程度及發光元件隨時間變化係藉由根據上述檢驗結構而校正視訊信號或電源電位加以補償。
在此實施例模式中，設有第一與第二監視發光元件。第一發光元件係被供給以來自第一定電流源之定電流，及第二監視發光元件被供給以來自第二定電流源之定電流。當供給自第一定電流源的電流值與供給自第二定電流源之電流值不同時，流經第一監視發光元件的總電流量係與流經第二監視發光元件的總電流量不同。結果，在第一與第二監視發光元件間隨著時間產生變化差異。
第一與第二監視發光元件係被連接至一算術電路。該算術電路計算第一監視發光元件與第二監視發光元件間之電位差。為算術電路所計算的電壓值被供給至一視訊信號產生電路。該視訊信號產生電路依據由算術電路供給之電壓值，校正被供給至每一像素之視訊信號。以此一結構，可以抑制發光元件隨時間改變。
注意，用以防止電位改變之電路，例如緩衝放大器電路可以設在每一監視發光元件與每一算術電路之間。
在此實施例模式中，可以使用例如具有定電流驅動結構之像素，使用一電流鏡電路的像素等等。
注意此實施例模式可以自由組合上述其他實施例模式加以進行。
(實施例模式14)
本發明可以應用至一被動矩陣顯示裝置。被動矩陣顯示裝置包含形成在一基材上之像素部份、位在像素部份週邊的行信號線驅動電路及列信號線驅動電路、及用以控制這些驅動電路的控制器。像素部份包含安排於行方向的行信號線、安排於列方向之列信號線、及多數安排於矩陣的發光元件。監視電路64可以設在形成有像素部份的基材上。
在此實施例模式之顯示裝置中，輸入至行信號線驅動電路之視訊資料或產生於定電壓源中之電壓可以為監視電路64依據周圍溫度變化及隨時間變化加以校正。因此，可以提供一顯示裝置，其可以降低周圍溫度變化的影響及隨時間變化的情形。
注意此實施例模式可以自由組合上述其他實施例模式加以實施。
(實施例模式15)
具有含發光元件之像素部份的電子裝置例係如下：電視裝置(簡稱電視機)、數位相機、數位攝影機、行動電話(簡稱行動)、攜帶式資訊終端，例如PDA、攜帶式遊戲機、電腦監視器、電腦、聲音播放器，例如汽車音響、影像播放器，包含記錄媒體，例如家用遊戲機等等。其特定例係參考第23A至23F圖加以解釋。
如第23A圖所示之攜帶式資訊終端包含一主體9201、一顯示部份9202等等。本發明之顯示裝置可以應用至顯示部份9202。依據本發明使用監視發光元件，來校正供給發光元件的電源電位，有可能提供一攜帶式資訊終端，其可以抑制由於周圍溫度變化及隨時間變化所造成之電流值電流的影響。
如第23B圖所示之數位攝影機包含一顯示部份9701、一顯示部份9702等等。本發明之顯示裝置可以應用至顯示部份9701及顯示部份9702。依據本發明之使用監視發光元件，來校正供給至發光裝置的電源電位，有可能提供一數位攝影機，其中由於周圍溫度變化與隨時間變化造成之發光元件的電流值的改變之影響可以被抑制。
如第23C圖所示之行動電話包含一主體9101、一顯示部份9102等等。本發明之顯示裝置可以應用至顯示部份9102。依據本發明使用監視發光元件，來校正供給發光元件的電源電位，有可能提供一行動電話，其可以抑制由於周圍溫度變化及隨時間變化所造成之電流值電流的影響。
如第23D圖所示之攜帶式電視裝置包含一主體9301、一顯示部份9302等等。本發明之顯示裝置可以應用至顯示部份9302。依據本發明使用監視發光元件，來校正供給發光元件的電源電位，有可能提供一攜帶式電視裝置，其可以抑制由於周圍溫度變化及隨時間變化所造成之電流值電流的影響。本發明之顯示裝置可以應用至大範圍的電視裝置，由安裝在例如行動電話之攜帶終端之小電視裝置、可以承載之媒體電視裝置、至大電視裝置(例如40吋或更大)。
如第23E圖所示之攜帶式電腦包含一主體9401、一顯示部份9402等等。本發明之顯示裝置可以應用至顯示部份9402。依據本發明使用監視發光元件，來校正供給發光元件的電源電位，有可能提供一攜帶式電腦，其可以抑制由於周圍溫度變化及隨時間變化所造成之電流值電流的影響。
如第23F圖所示之電視裝置包含一主體9501、一顯示部份9502等等。本發明之顯示裝置可以應用至顯示部份9502。依據本發明使用監視發光元件，來校正供給發光元件的電源電位，有可能提供一電視裝置，其可以抑制由於周圍溫度變化及隨時間變化所造成之電流值電流的影響。
本案係根據申請於2005年12月28日之日本專利局的日本專利公開第2005－378290號案，其整個內容係併入作為參考。
10‧‧‧像素
11‧‧‧開關電晶體
12‧‧‧驅動電晶體
13‧‧‧發光元件
13a‧‧‧陽極
13c‧‧‧陰極
22a‧‧‧導電膜
22b‧‧‧導電膜
16‧‧‧電容
18‧‧‧電源線
19‧‧‧像素電極
20‧‧‧絕緣基材
105‧‧‧定電流源
110‧‧‧緩衝放大器電路
111‧‧‧監視控制電晶體
24．．．源極與汲極配線
28．．．絕緣膜
29．．．絕緣膜
30．．．內層絕緣膜
31．．．絕緣膜
112．．．反相器
33．．．電場發光層
35．．．第二電極
40．．．像素部份
41．．．第一掃描線驅動電路
42．．．第二掃描線驅動電路
43．．．信號線驅動電路
44．．．脈衝輸出電路
45．．．閂鎖
46．．．選擇電路
47．．．第一閂鎖
48．．．第二閂鎖
49．．．TFT
50．．．類比開關
51．．．反相器
52．．．選擇信號線
53．．．電源線
54．．．脈衝輸出電路
55．．．選擇電路
56．．．脈衝輸出電路
57．．．選擇電路
58．．．反相器
61．．．電源電路
62．．．控制器
63．．．電源控制電路
64．．．監視電路
65．．．控制電路
66．．．監視發光元件
66a．．．陽極
66c．．．陰極
120．．．監視檢驗電晶體
121．．．監視檢驗電源線
122．．．監視檢驗電晶體控制線
113．．．監視線
130．．．檢驗電源
112p．．．P通道電晶體
430．．．區域
170．．．短路中斷電路
131．．．雷射切割位置
133．．．位準移位電路
134．．．輸入信號線
140．．．監視檢驗反相器
150．．．監視控制開關
151．．．取樣保持電路
161．．．監視檢驗電晶體
162．．．限制TFT
25．．．第三電晶體
36．．．第四電晶體
9201．．．主體
9202．．．顯示部份
9301．．．主體
9302．．．顯示部份
9401．．．主體
9402．．．顯示部份
9501．．．主體
9502．．．顯示部份
9701．．．顯示部份
9702．．．顯示部份
9101．．．主體
9102．．．顯示部份
第1圖為本發明之顯示裝置的示意圖；第2圖為本發明之像素的等效電路圖；第3圖為本發明之像素佈局圖；第4圖為本發明之像素之剖面圖；第5A及5B圖為本發明監視電路與其時序圖；第6圖為本發明之監視電路圖；第7A及7B圖為本發明之時序圖；第8圖為本發明之監視電路圖；第9A至9C圖為本發明之時序圖；第10圖為本發明之監視電路圖；第11圖為本發明之監視電路圖；第12圖為本發明之監視電路圖；第13圖為本發明之時序圖；第14圖為本發明之監視電路圖；第15圖為本發明之時序圖；第16圖為本發明之時序圖；第17A及17B圖為本發明之時序圖；第18圖為本發明面板圖；第19A及19B圖本發明之時序圖；第20圖為本發明像素之等效電路圖；第21A至21C圖為本發明像素之等效電路圖；第22圖為本發明像素等效電路圖；及第23A至23F圖為本發明之電子裝置圖。
10．．．像素
12．．．驅動電晶體
13．．．發光元件
18．．．電源線
20．．．絕緣基材
40．．．像素部份
41．．．第一掃描線驅動電路
42．．．第二掃描線驅動電路
43．．．信號線驅動電路
64．．．監視電路
66．．．監視發光元件
66a．．．陽極
66c．．．陰極
105．．．定電流源
110．．．緩衝器放大電路
111．．．監視控制電晶體
112．．．反相器
113．．．監視線
120．．．監視檢驗電晶體
121．．．監視檢驗電源線
122．．．監視檢驗電晶體控制線
130．．．檢驗電源
170．．．短路中斷電路

Claims (13)

  1. 一種顯示裝置，包含：一監視發光元件；一監視線，用以供給電流至該監視發光元件；一短路中斷電路，用以當該監視發光元件被短路時，中斷經由該監視線供給至該監視發光元件的電流；一單元，用以藉由在相同於施加至該短路的監視發光元件的電壓被施加至該監視發光元件的情況下，檢驗該監視線的電位，來檢驗該短路中斷電路；及一緩衝放大器電路，其輸入被連接至該監視線及輸出被連接至包含在像素部份的驅動電晶體的一個電極，其中予以施加至包含在該像素部份中發光元件的電壓係依據在該監視發光元件的一個電極的電位變化而加以改變。
  2. 一種顯示裝置，包含：一監視發光元件；一監視線，用以供給電流至該監視發光元件；一供給單元，用以供給定電流至該監視線；一短路中斷電路，用以當該監視發光元件被短路時，中斷經由該監視線供給至該監視發光元件的電流；一檢驗單元，用以藉由在相同於施加至該短路的監視發光元件的電壓被施加至該監視發光元件的情況下，檢驗該監視線的電位，來檢驗該短路中斷電路；及一緩衝放大器電路，其輸入係連接至該監視線及其輸 出係連接至包含在像素部份中的驅動電晶體的一個電極，其中予以施加至包含在該像素部份中的發光元件的電壓係依據該監視發光元件的一個電極中的電位變化而加以改變。
  3. 一種顯示裝置，包含：一監視發光元件；一監視線，用以供給電流至該監視發光元件；一單元，用以供給定電流給該監視線；一短路中斷電路，用以當該監視發光元件短路時，中斷經由該監視線供給至該監視發光元件的電流；一電源，其係經由第一電晶體電氣連接至該監視發光元件的一個電極；及一緩衝放大器電路，其輸入係連接至該監視線及其輸出係連接至包含在像素部份中的第二電晶體的一個電極，其中予以施加至包含在該像素部份中的發光元件的電壓係依據該監視發光元件的一個電極的電位變化而加以改變，其中該第一電晶體的源極電極與汲極電極之一係電氣連接至該電源，而另一則電氣連接至該監視發光元件。
  4. 一種顯示裝置，包含：一監視發光元件；一監視線，用以供給電流至該監視發光元件；一供給單元，用以供給定電流至該監視線；一第一電晶體； 一斷開單元，用以當該監視發光元件短路時，斷開該第一電晶體；一電源，其經由一第二電晶體電氣連接至該監視發光元件的一個電極；及一緩衝放大器電路，其輸入係連接至該監視線及其輸出係連接至包含在像素部份中的第三電晶體的一個電極，其中予以施加至包含在該像素部份中的發光元件的電壓係依據該監視發光元件的一個電極的電位變化而加以改變，其中該第一電晶體的源極電極與汲極電極之一係電氣連接至該監視線，而另一則電氣連接至該監視發光元件的該一個電極，及其中該第二電晶體的源極電極與汲極電極之一係電氣連接至該監視發光元件的該一個電極，而另一則電氣連接至該電源。
  5. 一種顯示裝置，包含：一監視發光元件；一監視線，用以供給電流至該監視發光元件；一單元，用以供給定電流至該監視線；一第一電晶體；一電路，包含一輸入端與一輸出端，該輸入端係電氣連接至該監視發光元件的一個電極，該輸出端係電氣連接至該第一電晶體的閘極電極；及一電源，其經由第二電晶體電氣連接至該監視發光元 件的該一個電極；及一緩衝放大器電路，其輸入被連接至該監視線及其輸出被連接至包含在像素部份中的第三電晶體的一個電極，其中予以施加至包含在該像素部份中的發光元件的電壓係依據該監視發光元件的一個電極的電位變化而加以改變，其中該第一電晶體的源極電極與汲極電極之一係電氣連接至該監視線，而另一則電氣連接至該監視發光元件的該一個電極，及其中該第二電晶體的源極電極與汲極電極之一係電氣連接至該電源，而另一則電氣連接至該監視發光元件的該一個電極。
  6. 一種顯示裝置，包含：一監視發光元件；一第一電晶體；一反相器；及一第二電晶體；及一緩衝放大器電路，其輸入係連接至監視線及其輸出係連接至包含在像素部份中的第三電晶體的一個電極，其中予以施加至包含在該像素部份中的發光元件的電壓係依據該監視發光元件的一個電極的電位變化而加以改變，其中該第一電晶體的源極電極與汲極電極之一係電氣連接至用以供給電流至該監視發光元件的該監視線，而另 一則電氣連接至該監視發光元件的一個電極，及一閘極電極係電氣連接至該反相器的一輸出端，其中該反相器之輸入端係電氣連接至該第一電晶體的源極電極與汲極電極之另一，及其中該第二電晶體的源極電極與汲極電極之一係電氣連接至電源，而另一則電氣連接至該監視發光元件的該一個電極。
  7. 一種檢驗顯示裝置的方法，該顯示裝置包含：一監視發光元件；一監視線，用以供給電流至該監視發光元件；及一電源，其經由一開關電氣連接至該監視發光元件的一個電極；及一緩衝放大器電路，其輸入係連接至該監視線及其輸出係連接至包含在像素部份中的電晶體的一個電極，其中予以施加至包含在該像素部份中的發光元件的電壓係依據該監視發光元件的一個電極的電位變化而加以改變，該方法包含步驟：當該電源與該監視發光元件的該電極藉由導通該開關而彼此電氣連接時，檢驗該監視線的電位。
  8. 如申請專利範圍7項所述之檢驗顯示裝置的方法，其中當該開關導通時，該電源的電位與該監視發光元件的該一個電極的電位係彼此相等。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之檢驗顯示裝置的方法 ，其中該監視發光元件的該一個電極與該另一電極的電位係在該開關導通時彼此相等。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之檢驗顯示裝置的方法，其中一電晶體係被使用作為該開關。
  11. 一種檢驗顯示裝置的方法，該顯示裝置包含：一第一電晶體；一監視線，電氣連接至該第一電晶體的源極電極與汲極電極之一；一反相器，其輸出端係電氣連接至該第一電晶體的閘極電極及其輸入端係電氣連接至該第一電晶體的該源極電極與汲極電極之另一；及一電源，其係經由一開關電氣連接至該第一電晶體的該源極電極與該汲極電極之另一；一緩衝放大器電路，其輸入係連接至該監視線及其輸出係連接至包含在像素部份中的第二電晶體的一個電極，其中予以施加至包含在該像素部份中的發光元件的電壓係依據監視發光元件的一個電極的電位變化而加以改變，該方法包含步驟：當該電源與該第一電晶體的該源極電極與該汲極電極之另一藉由導通該開關而彼此電氣連接時，檢驗該監視線的電位。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之檢驗顯示裝置的方法，其中當該開關導通時，該電源之電位與該第一電晶體的該源極電極與該汲極電極之另一的電位係彼此相等。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之檢驗顯示裝置的方法，其中一電晶體係被使用作為該開關。
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