CN1652186A - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光装置，其中电容器占据的区域减少，由驱动TFT的特性变化或栅电压Vgs的波动所引起的发光元件的亮度变化可以抑制。若干像素中的每一个包括发光元件、决定向其提供的电流值的第一晶体管、根据视频信号选择其发光/不发光的第二晶体管、第一电源线和由该若干像素共享的第二电源线。另外，提供补偿电路，其中每个包括栅极和漏极连接到第二电源线的第三晶体管、和用于控制第三电源线和第三晶体管栅极和漏极之间连接的第四晶体管。第一和第二晶体管串联连接在发光元件和第一电源线之间，且第一晶体管的栅极连接第二电源线。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及一种包括若干象素的发光装置和一种用于向发光元件提供电流的装置，该若干象素中的每一个都包括发光元件。
背景技术
由于其是自发光类型的元件，发光元件可以呈现出很亮的可见光。同时，它适合于显示装置的轻小化并且可以提供不同于液晶显示器(LCD)的宽视角，后者需要背光。因此，使用发光元件构成的发光装置作为CRT和LCD的替代品正在引起人们的注意，并且现在其正被应用于不同的电子设备，例如移动式电话和数字式静画摄影机。在它们当中，近年来积极开发的有源矩阵发光装置一般都包括若干像素，尽管像素的配置依制造商的不同而不同，但是每个像素包括至少发光元件、用于控制像素的视频信号输入的TFT(开关TFT)以及用于控制提供给发光元件的电流值的TFT(驱动TFT)。
使用多晶体半导体薄膜制备的TFT(薄膜晶体管)的迁移率是使用非晶态半导体薄膜制备的TFT的100倍或者更多倍，并且它有下述优点，即当制作发光装置时，像素部分以及它的外围驱动器电路可以整体形成在相同的衬底上。多晶半导体薄膜可以通过使用激光退火在廉价的玻璃衬底上形成。然而由于各种因素，振荡器输出的激光能量至少有大约百分之几的闪烁(flickers)，这阻碍了半导体薄膜的均匀结晶。当均匀结晶受到干扰时，其会反过来导致多晶半导体薄膜结晶度的变化，使用多晶半导体薄膜作为有源区的TFT特性(例如，导通电流、迁移率、阈值电压等等)也会变化。因此，通过激光退火所形成的多晶半导体薄膜被用作驱动晶体管时，驱动晶体管的特性变化将会导致发光元件的亮度变化。
当在每个像素中提供用于补偿驱动晶体管的特性变化的电路时，可抑制由这种特性变化所引起的发光元件亮度的变化。但是，当采用这种方法时，由于像素中的TFT数目不利地增加，所以不能获得高分辨率。
另外，还存在另一个问题，即发光元件的亮度是随着用于发光元件的电致发光材料的退化而衰减。在这种情况下，发光元件的亮度衰减可以通过向发光元件提供恒定电流来抑制，这比通过向发光元件提供恒定电压更加有效。然而，即使当提供给发光元件的电流是恒定的，但是其亮度也会随着电致发光材料的退化而衰减。衰减程度取决于发光元件发光的时间或流入发光元件的电流量。因此，当每个像素的灰度级根据显示图象而不同时，每个像素中发光元件的退化也相应地不同，这导致亮度的变化。
在这种情况下，通过使驱动TFT工作在饱和区，可以将由于电致发光材料的退化而导致的亮度的衰减抑制到一定程度。然而，由于工作在饱和区的TFT的漏电流的值容易受栅极-源极电压(以下简称栅电压)Vgs轻微波动的影响，因此发光元件的亮度也容易波动。因此，当驱动TFT在饱和区工作时，需要在发光元件发射光的时其栅电压Vgs不波动。然而，当开关TFT的截止电流大时，驱动TFT的栅电压Vgs容易随着输入到其它像素中的视频信号的电位改变而波动。为了防止栅电压Vgs的这种波动，需要使用于保持TFT栅电压的电容器具有大电容或者使开关TFT的截止电流降低。然而，为了优化TFT的制造步骤以便降低开关TFT的截止电流，而同时提高导通电流以便在一个预定周期内对大电容进行充电，将需要高成本和长时间这是不利的。另外，由电容器所占据区域的增加是不希望的，因为这样经常会由于灰尘等原因在电容器的相对电极之间产生泄电流，这导致产率降低。此外，还存在另一个问题，即由于栅电极的寄生电容，驱动TFT的栅电压Vgs易随着其它TFT的开关操作、信号线或扫描线等等的电位波动而波动。
发明内容
考虑到上述问题，本发明提供一种发光装置，其中电容器占据的区域减小，即使使用由传统工艺制造的TFT，也可以抑制由于驱动器TFT的特性变化或栅电压Vgs波动所引起发光元件的亮度变化，并且可以抑制由于电致发光材料的退化而引起的发光元件的亮度衰减或亮度不均匀。
根据本发明，具有开关功能的晶体管(电流控制晶体管)串联连接到用于决定提供给发光元件的电流值的晶体管(驱动晶体管)。通过向驱动晶体管的栅极提供使该驱动晶体管导通的电位，可设置该驱动晶体管不断地通过其流动电流。电流控制晶体管工作在线性区域，而其栅极电位由输入到像素的视频信号控制。理想的是使驱动晶体管工作在饱和区，并且利用漏电流来控制该发光元件的亮度。
当电流控制晶体管工作在线性区域时，其源极-漏极电压(漏电压)Vds减小到相对于施加到该发光元件的电压Vel非常低的电平，因此，栅压Vgs的一个很小的波动不太可能对流向发光元件的电流造成影响。因此，即使没有增加设置在电流控制晶体管的栅极和源极之间的电容器的电容或抑制用于控制视频信号向像素的输入的开关晶体管的截止电流，也有可能使流入发光元件的电流不轻易地波动。流到发光元件的电流甚至不会受电流控制晶体管栅极的寄生电容的影响。电流控制晶体管仅仅选择是否向发光元件提供电流，而流到发光元件的电流值由工作在饱和区的驱动晶体管确定。
根据本发明，工作在饱和区的驱动晶体管的栅极电位不受视频信号的控制，而是保持在使驱动晶体管导通的电平上。工作在饱和区驱动晶体管的漏电流容易由于其栅电压Vgs微小波动而波动，然而，根据本发明，驱动晶体管的栅电压可以固定，因此栅电压Vgs不会波动。因此，驱动晶体管的漏极电流可以容易地保持恒定而不依赖于开关晶体管的开关操作，因此大大提高了图像质量。此外，由于不需要优化工艺来抑制控制视频信号向像素的输入的晶体管的截止电流，因此可以简化晶体管的制造工艺，这极大地有助于降低成本和提高产率。
当驱动晶体管工作在饱和区，其漏极电流不受漏极-源极电压(以下简称漏电压)Vds的影响而波动，而是仅仅由Vgs决定，因此，即使当Vds随着发光元件的退化而降低，也可以使漏极的电流值保持相对恒定，而不是提高Vel。因此，可以抑制随着电致发光材料的退化而产生的发光元件的亮度衰减或亮度的不均匀性。
另外，根据本发明，提供给驱动晶体管栅极的电位根据补偿晶体管的特性补偿。具体地说，栅极和漏极互相连接的晶体管用于补偿(以下简称补偿晶体管)，并且将通过向电源电位增加补偿晶体管的阈值电压而获得的电位提供给驱动晶体管的栅极。通过根据该阈值电压对提供给驱动晶体管栅极的电位进行补偿，可以抑制由于阈值电压变化导致的亮度变化。尤其是，当驱动晶体管工作在饱和区时，|Vgs|与|Vth|的比小，因此流到发光元件的电流容易由于阈值电压Vth的变化而波动。然而，根据本发明，由于可以根据该阈值电压补偿提供给驱动晶体管栅极的电位，因此即使使用饱和区时，也可以抑制这种亮度变化。
作为选择，可以不通过提供通过向电源电位增加补偿晶体管的阈值电压获得的电位，而是通过固定补偿晶体管的栅电压Vgs以使补偿晶体管的漏极电流可以具有预定值从而向驱动晶体管的栅极提供电位，来补偿提供给驱动晶体管栅极的电位。在这种情况下，可以补偿提供给驱动晶体管栅极的电位、驱动晶体管阈值电压的变化以及其它特性变化(诸如使漏极电流值产生波动的迁移率)。
注意，当补偿晶体管和驱动晶体管具有尽可能相似的特性时，这种电位补偿可以执行得更加准确。因此，根据本发明，在用激光照射用于晶体管的半导体薄膜时，理想的是使要成为驱动晶体管的有源层的区域和要成为补偿晶体管的有源层的区域位于相同的束斑内。注意在照射多个脉冲的激光到一个点的情况下，上述两个区域位于至少一个脉冲的相同束斑内。根据这种结构，即使当激光的输出在脉冲之间变化时，驱动晶体管及相应地提供给驱动晶体管的补偿晶体管的有源层之间结晶度的变化也可以减少。因此，两个晶体管可以获得相同的特性，这使得能够得到更加准确的电位补偿。
根据本发明，给驱动晶体管的栅极提供电位的布线由若干像素共享。因此，不需要为每一像素形成补偿晶体管，而是仅仅需要相应地为给每个驱动晶体管栅极提供电位的布线形成补偿晶体管。
另外，可以将两个晶体管形成为具有基本上相同的L/W比(沟道长度和宽度比)，如此驱动晶体管和相应于驱动晶体管而提供的补偿晶体管可以具有相同的特性。
注意，驱动晶体管的L可以形成为大于其W，而电流控制晶体管的L可以形成为等于或小于其W。优选的是，驱动晶体管的L/W比值是5或者更大。通过使驱动晶体管的L大于其W，饱和区漏极电流的线性度可以增加，这反过来可以抑制每一个像素中由于驱动晶体管的特性变化而引起的发光元件的亮度变化。假定驱动晶体管的沟道长度和沟道宽度分别是L1和W1，电流控制晶体管的沟道长度和沟道宽度分别是L2和W2，并且满足L1/W1∶L2/W2＝X∶1，X理想地为5～6000。例如，可以考虑L1/W1＝500μm/3μm且L2/W2＝3μm/100uμm。
在本说明书中，发光元件指的是其亮度可以通过电流或电压控制的元件。具体地说，它包括OLED(有机发光二极管)、用于FED(场发射显示)的MIM类型的电子源元件(电子发射的元件)等等。
作为一种发光元件的OLED(有机发光二极管)包括阳极、阴极和包含电致发光材料的层(以下简称为电致发光层)，在向其施加电场时，该电致发光材料可以发荧光(电致发光)。电致发光层置于在阳极和阴极之间，包括单个或多个层。这些层可以包括无机化合物。电致发光层产生的发光包括当受激单重态返回到基态产生的发光(荧光)和当受激三重态返回到基态产生的发光(磷光)。
在本说明书中，阳极和阴极中电位可以通过驱动晶体管控制的那个称为第一电极而另一个称为第二电极。
在发光元件被密封的情况下，该发光装置包括面板，在IC等包括安装在该面板上的控制器的情形下，该发光装置包括模块。此外，本发明涉及一种元件衬底，其对应于在发光元件的制造步骤中没有完成发光元件的模式。该元件衬底包括用于向若干像素中的每个像素的发光元件提供电流的装置。
该元件衬底对应于在本发明的发光装置的制造步骤中没有完成发光元件的模式。具体地说，它也可能是仅仅完成了发光元件的第一电极的情形，或沉积了要成为第一电极的导电薄膜但还没有完成图形化的情形，或各种其它情形。
注意，用于本发明发光装置的晶体管可以是由多晶半导体、微晶半导体(包括半非晶态半导体)或非晶态半导体形成的薄膜晶体管，然而，本发明不局限于这些。作为选择，它也可能是使用单晶硅或SOI形成的晶体管。另外，设置在本发明发光装置的每一个像素中的晶体管可以具有单栅极结构、双栅极结构或具有超过两个栅极的多栅极结构。
半非晶态半导体具有介于非晶态和晶态(包括单一的水晶和多晶)结构之间的中间结构并且具有自由能稳定的第三状态。半非晶态半导体包括有短程有序和晶格畸变的晶区，并且可以通过分散0.5-20nm的晶粒到非晶半导体中获得。同时，它具有拉曼光谱移动到低于520cm-1的频率的特性，并且通过X射线衍射观察到(111)和(220)处的衍射峰，其被认为由Si晶体的晶格引起。另外为了中止悬挂键，它包括百分之一或以上原子百分比的氢或卤素。这里为了方便，这种半导体被称作半非晶态半导体(SAS)。此外，当晶格畸变通过添加惰性气体元素更进一步增加时，可以获得稳定优质的半非晶态半导体，所述惰性气体元素是例如氦、氩、氪和氖。
根据本发明，即使没有增加电流控制晶体管栅极和源极间的电容器的电容，或抑制用于控制视频信号向象素的输入的晶体管的截止电流，流到发光元件的电流也不容易波动。流到发光元件的电流甚至不会受到电流控制晶体管栅极的寄生电容的影响。电流控制晶体管仅仅选择是否向发光元件提供电流，并且流到发光元件的电流值由驱动晶体管确定。因此，可以减少变化的因素，，使得图象质量大大提高。另外，不需要优化工艺来抑制用于控制视频信号向象素的输入的晶体管的截止电流，因此可以简化晶体管的制造工艺，，这大大有助于降低成本和提高产率。
另外，根据本发明，即使其工作在饱和区，也可以固定驱动晶体管的栅极电位，因此，其栅电压Vgs不容易波动。当驱动晶体管工作在饱和区时，其漏极电流不会由于漏电压Vds波动，而是仅仅由Vgs决定，因此，即使Vds减少，漏极电流也可以保持恒定的值，而不是随着发光元件的退化增大Vel。因此，可以抑制由于电致发光材料的退化而引起的发光元件的亮度衰减或亮度不均匀。
另外，根据本发明，提供给驱动晶体管的栅极的电位根据阈值电压补偿，因此，由于阈值电压变化导致的亮度变化可以抑制。尤其是，当驱动晶体管工作在饱和区时，|Vgs|与|Vth|的比值小，因此流到发光元件的电流容易由于阈值电压Vth的变化而波动。然而，根据本发明，由于可以根据阈值电压补偿提供给驱动晶体管栅极的电位，因此即使使用饱和区也可以抑制的这种亮度的变化。
此外，根据本发明，只需要相应于向每个驱动晶体管的栅极提供电位的布线形成补偿晶体管，因此，不需要为每个像素形成补偿晶体管。因此，可以减少像素中的晶体管的数目，从而提高分辨率。
附图说明
附图1A到1D分别示出包括在本发明发光装置中的像素的结构。
附图2示出包括在本发明发光装置中的像素部分和补偿电路的结构。
附图3A到3D分别示出包括在本发明发光装置中的像素的工作。
附图4A和4B分别示出包括在本发明发光装置中的补偿电路的工作。
附图5示出包括在本发明发光装置中的像素部分和补偿电路的结构。
附图6A和6B分别示出包括在本发明发光装置中的补偿电路的工作。
附图7A示出像素的俯视平面图而附图7B示出补偿电路的俯视平面图。
附图8示出光束斑点和构成有源区的一个区域布局。
附图9示出本发明发光装置的结构。
附图10是本发明发光装置的结构的一个方框图。
附图11A到11C分别示出包括在本发明发光装置中的像素的截面图。
附图12A到12C分别示出包括在本发明发光装置中的像素的截面图。
附图13示出包括在本发明发光装置中的像素的截面图。
附图14A和14B分别是本发明发光装置的俯视平面图和截面图。
附图15A到15C分别示出包括在本发明发光装置中的像素部分和补偿电路的结构。
附图16A到16C分别示出使用本发明发光装置制成的电子设备。
附图17A和17B分别示出包括在本发明发光装置中的补偿电路的结构。
附图18A到18C分别示出包括在本发明发光装置中的补偿电路的结构。
具体实施方式
[实施模式1]
尽管将结合附图的通过实施模式对本发明充分地加以描述，然而可以理解的是各种变化和修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，除非这种变化和修改脱离了本发明的范围，否则它们都应该被看作包括在其中。
附图1A示出包括在本发明发光装置中的像素的一种模式。如附图1A所示的像素包括发光元件101、用作控制向像素输入视频信号的开关元件的晶体管(开关晶体管)102、控制提供给发光元件101的电流值的驱动晶体管103和决定是否向发光元件101提供电流的电流控制晶体管104。此外，尽管附图1A未示出，在该像素中可以配置用于保持视频信号电位的电容器。
驱动晶体管103和电流控制晶体管104既可以具有相同的导电性也可以具有不同的导电性。驱动晶体管103在饱和区工作而电流控制晶体管104在线性区域工作。尽管希望驱动晶体管103在饱和区工作，但是本发明不局限于此，驱动晶体管103也可以在线性区域工作。开关晶体管102在线性区域工作。驱动晶体管103可以是增强型晶体管也可以是耗尽型晶体管。开关晶体管102可以是N沟道晶体管，或者是P沟道晶体管。
发光元件101包括阳极、阴极和置于它们之间的电致发光层。阳极和阴极中的一个被用作第一电极而另一个被用作第二电极。
当驱动晶体管103是如图1A所示的P沟道晶体管时，优选发光元件101的阳极和阴极分别用作第一电极和第二电极。另一方面，当驱动晶体管103是N沟道晶体管时，优选发光元件101的阴极和阳极分别用作第一电极和第二电极。
开关晶体管102的栅极连接到扫描线Gj(j＝1到y)。开关晶体管102的源极和漏极中的一个连接到信号线Si(i＝1到x)，而另一个连接电流控制晶体管104的栅极。驱动晶体管103的栅极连接到第二电源线Vbi(i＝1到x)。驱动晶体管103和电流控制晶体管104连接到第一电源线Vai(i＝1到x)和发光元件101以便将来自于第一电源线Vai(i＝1到x)的电流能够作为驱动晶体管103和电流控制晶体管104的漏电流提供给发光元件101。在这种实施模式中，驱动晶体管103的源极连接第一电源线Vai(i＝1到x)，并且电流控制晶体管104设置在驱动晶体管103和发光元件101的第一电极之间。
当设置电容器时，该电容器两个电极中的一个连接第一电源线Vai(i＝1到x)而另一个连接电流控制晶体管104的栅极。该电容器的提供是为了保持电流控制晶体管104的栅极电位。
附图1A所示的像素结构仅仅示出本发明的一种方式，而本发明的发光装置不仅仅局限于此。例如，如附图1B所示，可以使用另一个像素结构，其中驱动晶体管103的漏极连接发光元件101的第一电极，并且电流控制晶体管104设置在驱动晶体管103和第一电源线Vai(i＝1到x)之间。值得注意的是，附图1A和附图1B中的公共元件由统一的附图标记表示。
另外，可以在每一个像素中设置用于擦除写入视频信号电位的晶体管(擦除晶体管)。附图1C示出一个实例，其中在附图1A所示的像素中设置擦除晶体管。注意附图1A和附图1C中的公共元件给出同样的附图标记。在附图1C所示的像素中，除了连接到开关晶体管102的栅极的扫描线还设置了另一扫描线以便连接到擦除晶体管105的栅极。为了区别这些扫描线，附图1C中前者称为第一扫描线Gaj(j＝1到y)而后者称为第二扫描线Gbj(j＝1到y)。擦除TFT105的源极和漏极中的一个连接第一电源线Vai(i＝1到x)而另一个连接电流控制晶体管104的栅极。
注意，如附图1D所示，还可以使用另一个像素结构，其中驱动晶体管103的漏极连接发光元件101的第一电极，而电流控制晶体管104设置在附图1C中的驱动晶体管103和第一电源线Vai(i＝1到x)之间。注意附图1C和附图1D中那些公共元件由同样的附图标记表示。
现在，描述一种电路，其用于补偿连接到驱动晶体管103的栅极的第二电源线Vbi(i＝1到x)的电位(以下简称补偿电路)。附图2示出本发明发光装置中的像素部分和补偿电路的示例性结构。注意附图1A和附图2中的公共元件由统一的附图标记表示。
如附图2所示，像素部分201包括若干像素202。注意，附图2示出具有附图1所示结构的像素202，然而本发明不局限于这种结构。
第二电源线Vb1到Vb3每个都连接到补偿电路203。附图2示出这样的结构，其中第一电源线Va1到Va3、第二电源线Vb1到Vb3和扫描线G1到G3设置在像素部分201中，然而，布线数目不局限于这些。如附图1C和1D所示的像素，第一扫描线和第二扫描线可以设置在像素部分201中。
补偿电路203包括：补偿晶体管204，其栅极和漏极彼此互连；以及晶体管206，用于控制第三电源线205和补偿晶体管204的漏极和栅极之间的连接。补偿晶体管204的源极连接第四电源线207。每个补偿晶体管204的漏极和栅极分别连接第二电源线Vb1到Vb3。
补偿晶体管204的导电性与包括在像素202中的驱动晶体管103的导电性相同。这种补偿晶体管204和驱动晶体管103理想的是具有相同的特性，例如阈值电压。特别是，优选这两个晶体管的L/W比基本上相等。
当驱动晶体管103和补偿晶体管204都是P沟道晶体管时，第四电源线207被设置为比第一电源线Va1到Va3低的电位。另外，第三电源线205的电位被设置为低于通过从第四电源线207的电位减去补偿晶体管204的阈值电压Vth所获得的电位。第一电源线Va1到Va3中的每一个的电位被设置为高于发光元件101的第二电极的电位。具体地说，设置每一第一电源线Va1到Va3和发光元件101的第二电极之间的电位差，以便当驱动晶体管103和电流控制晶体管104都导通时，允许向发光元件101提供正向偏置电流。
另一方面，当驱动晶体管103和补偿晶体管204都是N沟道晶体管时，第四电源线207的电位被设置为高于第一电源线Va1到Va3的电位。另外，第三电源线205的电位被设置为高于通过将第四电源线207的电位和补偿晶体管204的阈值电压Vth相加所获得的电位。每一第一电源线Va1到Va3设置为比发光元件101的第二电极更高的电位。具体地说，设置每一第一电源线Va1到Va3和发光元件101的第二电极之间的电位差，以便允许当驱动晶体管103和电流控制晶体管104都导通时，允许向发光元件101提供正向偏置电流。
注意，晶体管206可以是N沟道晶体管也可以是P沟道晶体管。
现在，结合附图1A所示的像素作为一个示例来描述附图2所示的本发明发光装置的驱动方法。附图1A所示的像素的操作可以被分成写入周期和保持(holding)周期。附图3A示出其中电流控制晶体管104导通的写入周期中的操作，且附图3B示出其中电流控制晶体管104截止的写入周期中的操作。附图3C示出其中电流控制晶体管104导通的保持周期中的操作，且附图3D示出其中电流控制晶体管104截止的保持周期中的操作。注意，为了容易描述，附图3A到3D分别示出的开关晶体管102和电流控制晶体管104仅作为开关。
首先，在写入周期，扫描线Gj(j＝1到y)顺序地被选择。当扫描线Gj被选中时，栅极连接到扫描线Gj的开关晶体管102导通。然后，输入到信号线Si(i＝1到x)的视频信号通过导通的开关晶体管102被输入到电流控制晶体管104的栅极。
当如附图3A所示电流控制晶体管104被视频信号的电位变为导通时，电流通过第一电源线Vai(i＝1到x)提供给发光元件101。流入发光元件101的电流由驱动晶体管103的漏电流以及发光元件101的VI特性决定。发光元件101以与提供的电流相对应的亮度来发光。同时，如附图3B所示，当电流控制晶体管104与视频信号的电位一致变为截止时，提供给发光元件101的电流停止，从而发光元件101不发光。
在保持周期，扫描线Gj(j＝1到y)的选择终止，并且开关晶体管102截止。在保持周期，在写入周期输入到像素的视频信号的电位由电容器等所保持。因此，当在如附图3A所示的写入周期中电流控制晶体管104导通时，电流控制晶体管104在如附图3C所示的保持周期中仍然为导通。因此，发光元件继续发射光。另一方面，当电流控制晶体管104在如附图3B所示写入周期中截止时，电流控制晶体管104在如附图3D所示的保持周期中仍然为截止。因此，发光元件101继续不发光。
根据上述操作，可以显示图象显示。注意，通过在一个帧周期内重复上述操作可以显示出灰度级。灰度级的数量可以通过控制在一个帧周期内的写入周期和保持周期(其中发光元件发光)的总周期来确定。
注意，在上述操作中，在写入周期中发光元件101的发光是根据视频信号控制的，但是本发明不局限于这种配置。例如，这种配置是可能的，即在写入周期停止提供给所有发光元件101的电流，从而所有发光元件101不发射光。具体地说，在这种情况下，要求发光元件101的第二电极和第一电源线Vai(i＝1到x)之间的电势差仅仅在写入周期内基本上为零。作为选择，当假定发光元件为二极管时，要求将第二电极和第一电源线Vai(i＝1到x)之间的电位差设置成使得可以在发光元件101相对的电极之间施加反向偏压。此外，可以利用开关等阻断到发光元件的电流路径。
在像素具有如附图1C和1D所示的擦除晶体管的情况下，当选择第二扫描线Gbj(j＝1到y)以导通擦除晶体管TFT105时，第一电源线Va1到Vax中的每一个的电位可以提供给电流控制TFT104的栅极。因此，电流控制TFT104截止，并且发光元件101被强制地带进没有电流向其提供的状态。
现在，结合附图4A和4B描述附图2所示补偿电路203的操作。附图4A示出在补偿第二电源线Vbi的电位时补偿电路203的操作。同时，附图4B示出被补偿的电位维持的周期中的补偿电路203的操作。注意，为了容易描述，附图4A和4B都把晶体管206只表示为开关。
首先，如附图4A所示，晶体管206导通从而将第三电源线205的电位提供给补偿晶体管204栅极和漏极。补偿晶体管204的源极由第四电源线207提供电位。如上所述，当补偿晶体管204是P沟道晶体管时，第三电源线205的电位被设置为低于从第四电源线207的电位减去补偿晶体管204的阈值电压Vth所获得的电位。因此，补偿晶体管204导通，并且对应于第三电源线205和第四电源线207之间的电势差的电流在补偿晶体管204的源极和漏极之间流动。
接下来，晶体管206变为如附图4B所示截止。然后，补偿晶体管204源极和漏极之间的电流通路被封锁。因此，电流在在补偿晶体管204源极和漏极之间不停流动，直到一定程度，直到补偿晶体管204的栅电压Vgs变得等于阈值电压Vth。这样，当栅电压Vgs最后变得等于阈值电压Vth时，补偿晶体管204截止。因此，当补偿晶体管204截止时，连接到补偿晶体管204棚极和漏极的第二电源线Vbi被提供通过从第四电源线207的电位减去阈值电压Vth所获得的电位。
注意，如同以上所述，当补偿晶体管204是P沟道晶体管，第四电源线207被设置成比第一电源线Vai的电位低的电位。因此，当电流控制晶体管104导通并且假定驱动晶体管103和补偿晶体管204具有相同的阈值电压时，驱动晶体管103的栅电压比其阈值电压低，因此，它导通，从而向发光元件101提供电流。根据这种结构，即使驱动晶体管103的阈值电压变化，也可以根据该变化来补偿其栅电压Vgs，因此，可以抑制提供给发光元件101的电流的变化。
注意，附图2所示的补偿电路203可以与像素202并行操作。
注意，附图2和附图4A以及4B都示出一种配置，其中补偿晶体管204的漏极和栅极直接连接到第二电源线Vb1到Vb3中的每一个，然而，本发明不局限于这种结构。例如，可以提供开关用于控制第二电源线Vb1到Vb3与补偿晶体管204漏极和栅极之间的连接。在这种情况下，如附图4A所示，晶体管206导通，并且当第三电源线205的电位提供给补偿晶体管204的栅极和漏极时，该开关接通。然后，如附图4B所示，通过使晶体管206导通，补偿晶体管204截止之后这种开关关断，补偿晶体管204截止的时间是当通过从第四电源线207的电位减去阈值电压Vth所获得的电位提供给连接到补偿晶体管204的栅极和漏极的第二电源线Vbi时。通过提供这种开关，可以防止补偿之后第二电源线Vbi的电位波动。
另外，补偿电路203可以在它的输出端配备阻抗变换器。附图17A示出了一种结构，其中电压输出器220设置在第二电源线Vbi与补偿晶体管204的漏极和栅极之间。提供电压输出器220，使其非反相输入端连接补偿晶体管204的漏极和栅极，而其输出端连接第二电源线Vbi。根据这种结构，由于第二电源线Vbi的导线电阻而导致的电压降可以得到抑制。
现在，描述具有不同于附图2的结构的补偿电路。附图5示出本发明发光装置的像素部分和补偿电路的一个示例性配置。注意，附图1A和附图5中的公共元件给出同样的附图标记。
如附图5所示，像素部分501包括若干像素502。注意，附图5示出具有附图1A所示结构的像素502，然而本发明不局限于此。
第二电源线Vb1到Vb3每个都连接到补偿电路503。附图5示出这种结构：其中第一电源线Va1到Va3、第二电源线Vb1到Vb3和扫描线G1到G3设置在像素部分501中，然而，布线的数目不局限于这些。如附图1C和1D所示的像素示出的，可以在像素部分501中设置第一扫描线和第二扫描线。
相应于第二电源线Vb1到Vb3中的每一个，补偿电路503包括：栅极和漏极彼此互连的补偿晶体管504；晶体管506，用于控制第三电源线505和补偿晶体管504的漏极和栅极之间的连接；以及晶体管508，用于控制第二电源线Vb1-Vb3和补偿晶体管504的漏极和栅极之间的连接。补偿晶体管504的源极连接到第四电源线507。
注意，因为只需要晶体管508控制流经第四电源线507和第二电源线Vbi之间的电流，因此不需要将其设置在第二电源线Vb1到Vb3和补偿晶体管504漏极和栅极之间。例如，晶体管508可以设置在第四电源线507和补偿晶体管504的源极之间。或者，晶体管508可以设置在补偿晶体管504的漏极和栅极的连接节点与补偿晶体管504漏极之间。
补偿晶体管504具有和包括在像素202中的驱动晶体管103相同的导电性。理想的是，补偿晶体管504和驱动晶体管103具有相同的特性，例如阈值电压。具体地说，理想的是，这两个晶体管的L/W之比基本上相等。
最理想的是，将第四电源线507的电位设置为几乎等于第一电源线Va1到Va3的电位。这是因为，当第四电源线507处在和第一电源线Va1到Va3相同的电位时，驱动晶体管103的阈值电压的变化可以被准确地反映在第二电源线Vbi的电位补偿上。然而，并不必要使第四电源线507处于和第一电源线Va1到Va3相同的电位。电位电平可以由设计者在补偿准确度的容许范围内选择性地确定。
然而，当驱动晶体管103和补偿晶体管504都是P沟道晶体管时，第四电源线507的电位被设置为等于或高于第一电源线Va1到Va3的电位。另外，第一电源线Va1到Va3的电位被设置为高于发光元件101的第二电极的电位。具体地说设置第一电源线Va1-Va3和发光元件101的第二电极之间的电位差，使得当驱动晶体管103和电流控制晶体管104都导通时，允许向发光元件101提供正向偏置电流。
另一方面，当驱动晶体管103和补偿晶体管504都是N沟道晶体管时，第四电源线507的电位被设置为等于或高于第一电源线Va1到Va3。另外，第一电源线Va1到Va3的电位被设置为高于发光元件101的第二电极的电位。具体地说，设置第一电源线Va1-Va3和发光元件101的第二电极之间的电位差，使得当驱动晶体管103和电流控制晶体管104都导通时，允许向发光元件101提供正向偏置电流。
注意，晶体管506和晶体管508中的每一个可以是N沟道晶体管，也可以是P沟道晶体管。
现在，结合附图6A和6B描述附图5所示的补偿电路503的操作。附图6A示出在补偿第二电源线Vbi的电位时补偿电路503的操作。同时，附图6B示出在保持补偿电位的周期内的补偿电路503的操作。注意，为了容易描述，附图6A和6B中的每一个仅将晶体管506和晶体管508示为开关。
首先，如附图6A所示，晶体管506和晶体管508导通。然后，恒定电流I在第三电源线505和第四电源线507之间流动。此恒定电流I对应于补偿晶体管504的漏极电流。注意，补偿晶体管504工作在饱和区，因此，补偿晶体管504的漏极电流满足以下公式1。注意，在公式1中，β＝μCoW/L，μ＝迁移率，Co＝单位面积的栅电容，以及W/L＝沟道形成区的沟道宽度W和沟道长度L的比。[公式1]I＝β(Vgs-Vth)2/2。
从公式1得知补偿晶体管504的栅电压Vgs由在第三电源线505和第四电源线507之间流动的电流I确定。在这时候，晶体管508导通，因此，当第四电源线507处于和第一电源线Vai相同的电位时，补偿晶体管504和驱动晶体管103可以具有相同的栅电压Vgs。因此，当补偿晶体管504和驱动晶体管103具有相似的特性时(具体地说，例如μCoW/L和阈值电压Vth)，当电流控制晶体管104导通时，驱动晶体管103的漏极电流和补偿晶体管504的漏极电流I可以具有相同的值。因此，即使像素部分中的驱动晶体管103的特性变化，也可以抑制发光元件101的亮度变化。
然后，晶体管506和508导通，如附图6B所示。优选的是晶体管508在晶体管506之前截止，因为它可以抑制第二电源线Vbi的电位波动。通过使晶体管506和508截止，驱动晶体管103的栅电压Vgs可以被维持。
注意，附图5所示的补偿电路503的操作可以和像素502的操作并行进行。
另外，补偿电路503可以在其输出端设有阻抗变换器。附图17B示出了一种结构，其中在第二电源线Vbi和补偿晶体管508的源极或漏极之间提供电压输出器520和电容器521。提供电压输出器520，使其非反相输入端连接到晶体管508的源极或漏极，而其输出端连接第二电源线Vbi。电容器521的两个电极中的一个连接电压输出器520的非反相输入端，而其中另一个接地。根据这种结构，可以抑制由于第二电源线Vbi的导线电阻所导致的电压降。
根据本发明，在第二电源线Vbi由若干像素共享的情况下，理想的是每一个像素中的驱动晶体管具有和其相应的补偿晶体管相同的特性。通过统一地形成沟道长度、沟道宽度、有源层的材料或厚度、绝缘薄膜、栅电极等等，TFT可以具有相似的特性。另外，当采用利用半非晶态半导体或多晶半导体作为它的有源层的TFT时，非常重要的是用作有源层的半导体薄膜要获得均匀的结晶度，以及如上所述的TFT的相同外形和材料。例如，当用激光退火使半导体薄膜结晶时，要成为共享第二电源线Vbi的若干驱动晶体管的有源层的区域和要成为相应于各个驱动晶体管提供的补偿晶体管的有源层的区域位于相同的束斑内。注意，当若干脉冲激光照射到一个点时，上述两个区域都位于至少一个脉冲的相同束斑内。
注意，半导体薄膜的结晶不局限于激光结晶，并且可以结合使用催化剂的结晶。
至于激光器，可以使用公知的脉冲气体激光器或固态激光器。例如，可以使用掺杂Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti或Tm的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，变石激光器，Ti：蓝宝石激光器、镁橄榄石激光器(Mg2SiO4)等等。这种激光器的基波根据掺杂材料而不同，然而，可以获得基波大约为1μm的激光。基波的二次、三次和四次谐波可以通过使用非线性的光学元件获得。
现在，参考附图7A、7B和8描述激光退火形成的本发明发光装置的结构。注意附图2和附图7A以及7B中的公共元件由统一的附图标记表示。
附图7A示出附图2所示像素202的示例性俯视平面图。注意附图7A仅仅示出第一电极701和区域702，其中第一电极701实际上覆盖了电致发光层和发光元件101的第二电极。在附图7A中，开关晶体管102具有有源层703，并且驱动晶体管103和电流控制晶体管104共享有源层704。
附图7B示出附图2所示补偿电路203的一个示例性俯视平面图。在附图7B中，补偿晶体管204和晶体管206共享有源层705。
附图8的视图示出了通过激光退火进行的用作有源层的半导体薄膜的结晶。在附图8中，如中空箭头所示，激光被扫描。由703a到703c表示的每一区域对应于后来用作附图7A所示开关晶体管102的有源层703的区域。由704a到704c表示的每一区域对应于后来用作附图7A所示的驱动晶体管103和电流控制晶体管104的有源层704。由705a到705c表示的每一区域对应于后来用作附图7B所示的补偿晶体管204和晶体管206的有源层705。
另外，由704a表示的区域对应于该若干像素202，它们共享第二电源线Vb1，而由705a表示的区域对应于用于补偿第二电源线Vb1电位的补偿晶体管204。根据本发明，应用激光退火以便由704a和705a表示的区域可以在激光光束斑710之内。注意在大量脉冲的激光照射到一个点的情况下，由704a和705a表示的区域至少位于一个脉冲的相同束斑710内。
类似，由704b表示的区域对应于共享第二电源线Vb2的若干像素202，而由705b表示的区域对应于用于补偿第二电源线Vb2的电位的补偿晶体管204。根据本发明，应用激光退火以便由704b和705b表示的区域可以在激光的束斑710内。注意，在大量脉冲的激光照射到一个点的情况下，由704b和705b表示的区域至少位于一个脉冲的相同束斑710内。
类似，由704c表示的区域对应于共享第二电源线Vb3的多个像素202，而由705c表示的区域对应于用于补偿第二电源线Vb3的电位的补偿晶体管204。根据本发明，应用激光退火以便由704c和705c表示的区域可以在激光束斑710内。注意，在大量脉冲的激光照射到一个点的情况下，由704c和705c表示的区域至少位于一个脉冲的相同束斑710内。
理想的是，设计将作为驱动晶体管有源层的区域704a、704b和704c以及要作为补偿晶体管的有源层的区域705a、705b和705c的布局，以便当实际用作有源层时，载流子的移动方向和它的路径基本上相同。
注意附图8示出这种情况，其中信号线和第二电源线并行设置，并且束斑710的轴线方向和信号线的延长方向相应地平行设置，然而，本发明不局限于这种结构。当扫描线和第二电源线并行设置时，束斑710的轴线方向和扫描线的延长方向相应地平行设置。
根据这种结构，即使激光的输出在脉冲之间变化，驱动晶体管的有源层和相应地提供给驱动晶体管的补偿晶体管的有源层之间的结晶度变化也可以减少。因此，共享第二电源线Vbi的若干像素中的每一个中的驱动晶体管可以具有与对应于驱动晶体管提供的补偿晶体管的特性相似的特性。
[实施例1]
在这个实施例中，描述附图1的像素结构，其中TFT(交流晶体管)用来向发光元件101施加反向偏压。附图9示出设置在附图1A的像素中的交流晶体管106的像素结构。注意附图1A和附图9的公共元件由统一的附图标记表示。
交流晶体管106的源极和漏极中的一个连接发光元件101的第一电极而其中另一个连接第一电源线Vai。注意，尽管附图9示出了其中交流晶体管106的源极和漏极中的一个连接到第一电源线Vai，但是本发明不局限于此。它们中的一个可以连接到第二电源线Vbi或另一单独制备的布线。
交流晶体管106的栅电极连接第一电源线Vai。注意，尽管附图9示出的配置中交流晶体管106的栅电极连接到第一电源线Vai，但是本发明不局限于此。交流晶体管106的栅电极可以连接到第二电源线Vbi或另一单独提供的布线。然而，当施加正向偏压时，需要交流晶体管106栅电极的电位等于或低于其的源极电位。注意，交流晶体管106可以是N沟道晶体管也可以是P沟道晶体管。
通过形成交流晶体管106，可以确保反向偏压施加于发光元件101，而不管驱动TFT103和电流控制TFT104的操作。通过向发光元件101施加反向偏压，发光元件101的可靠性可以得以加强。另外，由于导致第一电极和第二电极之间短路的灰尘等等可以烧除，因此可以获得更高产率。
注意，在这个实施模式中以交流晶体管形成在附图1A所示的像素中为例进行描述，然而，本发明不局限于这个配置。例如，交流晶体管可以形成在附图1B到1D所示的像素中。
[实施例2]
在这个实施模式中，描述一种用于本发明发光装置的驱动器电路。附图10示出该实施例的发光装置的方框图。附图10所示的发光装置包括具有若干像素的像素部分1111，每个象素均包括发光元件。该发光装置同时包括用于选择每一个像素的扫描线驱动电路1112、用于控制视频信号向所选像素的输入的信号线驱动电路1113以及用于补偿第二电源线Vbi电位的补偿电路1117。
在附图10中，信号线驱动电路1113包括移位寄存器1114、锁存器A1115和锁存器B1116。移位寄存器1114中输入时钟信号(CLK)、触发脉冲信号(SP)和开关信号(L/R)。当输入时钟信号CLK和触发脉冲信号(SP)时，移位寄存器1114中产生定时信号。根据开关信号(L/R)，出现定时信号的脉冲的顺序改变。产生的定时信号顺序地输入到第一级的锁存器A1115。当定时信号输入到锁存器A1115时，与定时信号的脉冲一致，视频信号顺序地写入和保存在锁存器A1115中。注意，尽管在这个实施模式中视频信号写入锁存器A1115，但是本发明不局限于这个配置。例如，可以使用另一个配置，其中具有若干级的锁存器A1115被分成若干组以便使视频信号能够并行输入每一组，即执行分组驱动(divisiondrive)。注意此时的组数目被称作分组数目。例如，当锁存器被分成四组时，就对这四个分开的组执行分组驱动。
视频信号写入到锁存器A1115的所有级所需要的时间称为行扫描周期。行扫描周期有时实际包括行回扫时间(horizontal retrace period)。
当一个行扫描周期结束时，锁存器信号提供给第二级的锁存器B1116。根据所述锁存器信号，保持在锁存器A1115中的视频信号全部立刻写入到锁存器B1116，并且因此保持在其中。和来自移位寄存器1114的定时信号同步，已经将视频信号传输到锁存器B1116的锁存器A1115顺序地被写入随后的视频信号。在第二行扫描周期期间，写入和保持在锁存器B1116中的视频信号输入到像素部分1111。
现在，描述扫描线驱动电路1112的配置。扫描线驱动电路1112包括移位寄存器1119和缓冲器1118。另外，如果需要，它可以包括电平移位器。当时钟信号CLK和触发脉冲SP输入到扫描线驱动电路1112中的移位寄存器1119时，选择信号产生。所产生的选择信号在缓冲器1118中缓冲放大，然后提供给相应的扫描线。扫描线连接到一行象素的晶体管的栅极。因为一行象素的晶体管需要同时立刻导通，所以要求缓冲器1118能够流过大电流。
注意，也可以使用别的能够选择信号线的电路，例如译码器电路，来代替移位寄存器1114和1119。
尽管附图10示出的实例中补偿电路1117隔着像素部分1111设置在信号线驱动电路1113的相对侧，但是本发明不局限于这种配置。补偿电路1117可以设置在信号线驱动电路1113和像素部分1111之间。作为选择，可以设置两个补偿电路1117：一个在信号线驱动电路1113和像素部分1111之间，另一个隔着象素部分1111与信号线驱动电路1113相对。通过在两侧均设置补偿电路1117，补偿第二电源线电位需要的时间可以缩短，并且由于导线电阻引起的第二电源线的电压降可以得到抑制。
注意，当像素部分1111的半导体元件由非晶态半导体形成时，扫描线驱动电路1112和信号线驱动电路1113可以形成在不同于其上形成像素部分1111的衬底上，并且一者衬底可以安装在后一衬底上。
或者，当像素部分1111的半导体元件由微晶半导体形成时，扫描线驱动电路1112可以形成在其上形成在像素部分1111的同一衬底上，而信号线驱动电路1113可以形成在与其上形成像素部分1111的衬底不同的衬底上。然后，信号线驱动器电路1113可以装配在其上形成像素部分1111和扫描线驱动电路1112的衬底上。
[实施例3]
在这个实施模式中，参考附图11A到11C，描述驱动晶体管是P沟道晶体管情况下的像素的截面结构。尽管附图11A到11C中每一个示出第一电极是阳极且第二电极是阴极的情况但是可以使用相反的结构，即第一电极是阴极而第二电极是阳极。
附图11A示出的像素截面示意图中驱动晶体管6001和电流控制晶体管6002都是P沟道晶体管，而发光元件6003发出的光从第一电极6004侧提取。尽管附图11A示出的结构中发光元件6003的第一电极6004电连接到电流控制晶体管6002，但是发光元件6003的第一电极6004也可以电连接到驱动晶体管6001。
驱动晶体管6001和电流控制晶体管6002被层间绝缘薄膜6007覆盖，并且具有开口的提(bank)6008形成在层间绝缘薄膜6007上。在堤6008的开口中，第一电极6004的一部分被暴露，且第一电极6004、电致发光层6005和第二电极6006以这种顺序堆叠。
层间绝缘薄膜6007可以由有机树脂薄膜、无机树脂薄膜或由具有Si-O-Si键的硅氧烷材料作为原材料形成的绝缘薄膜(以下简称硅氧烷绝缘薄膜)形成。硅氧烷绝缘薄膜可以包括氢、氟、烷基和芳烃之一作为取代基。或者，层间绝缘薄膜6007可以由所谓的低介电常数材料(低-k材料)形成。
堤6008可以由有机树脂薄膜、无机绝缘薄膜或硅氧烷绝缘薄膜形成。在有机树脂薄膜的情况下，可以使用例如丙烯酸树脂、聚酰亚胺、聚酰胺等等，而在无机绝缘薄膜情况下，可以使用氧化硅或硅的氮氧化物(silicon nitride oxide)等等。尤其是，当堤6008是由光敏有机树脂薄膜形成并且在第一电极6004上具有开口时，通过将该开口的侧面形成为具有连续的曲率的斜坡，可以防止第一电极6004和第二电极6006短路。
第一电极6004由一种材料制成，或具有透射光的厚度，其同时适合于用作阳极。例如，第一电极6004可以由氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、掺镓的氧化锌(GZO)或其它透光导电氧化物形成。或者，第一电极6004可以由ITO、包含氧化硅的氧化铟锡(以下简称ITSO)或包含具有2到20％氧化锌(ZnO)的氧化硅的氧化铟的混合物形成。此外，除了上述的光透射导电氧化物，第一电极6004还可以由如下形成，例如由TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag、Al等中的一个或多个形成的单层薄膜；氮化钛薄膜和包含铝作为主要成分的薄膜的叠层；或由氮化钛薄膜、含有铝作为主要成分的薄膜及氮化钛薄膜构成的三层结构。然而，当采用非光透射导电氧化物的材料时，第一电极6004的厚度要形成得足以透射光(优选为大约5到30nm)。
第二电极6006由一种材料构成或具有反射或遮蔽光的厚度。例如，可以使用分别具有低功函数的金属、合金、导电化合物或它们的混合物。具体地说，可以使用例如Li和Cs的碱金属、例如Mg、Ca和Sr的碱土金属、包含这些金属的合金(Mg:Ag、Al:Li、Mg:In等等)、这些金属的化合物(CaF2或CaN)、或例如Yb和Er的稀土金属。当提供电子注入层时，也可以使用其它的导电层，例如铝层。
电致发光层6005形成为具有单个或多个层。在多层的情况下，按照载流子输运属性这些层可以分为空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层、电子注入层等等。当电致发光层6005除了光发光层外，还具有空穴注入层、空穴输运层、电子输运层和电子注入层中的任何层时，空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层和电子注入层以这种顺序堆叠在第一电极6004上。注意每层的界不必要是清楚的，并且有时由于形成各层的材料部分混合到相邻的层，这种界面不能清楚地分辨。每一层可以由有机材料或无机材料形成对于有机材料，可以使用高、中或低分子量材料中的任何一种。注意，中分子量材料意指低聚合物，其中重复结构单元的数目(聚合度)大约为2到20。空穴注入层和空穴输运层间没有明确的区别，并且两者都必然具有空穴输运特性(空穴迁移率)。空穴注入层跟阳极接触，为方便起见，和空穴注入层接触的层区别为空穴输运层。同样的规则也用于电子输运层和电子注入层。和阴极接触的层被称作电子注入层，而和电子注入层接触的层被称作电子输运层。发光层有时可以结合电子输运层的功能并且它因此称作光发射电子输运层。
在附图11A所示像素的情况下，发光元件6003的发射的光可以从第一电极6004侧提取，如空的箭头所示。
附图11B示出的像素截面示意图中驱动晶体管6011和电流控制晶体管6012都是P沟道晶体管，并且发光元件6013发出的光从第二电极6016侧提取。尽管附图11B显示的结构中发光元件6013的第一电极6014电连接到电流控制晶体管6012的结构，但是它也可能电连接到驱动晶体管6011，如附图1B和1D中的像素所示。在第一电极6014上，电致发光层6015和第二电极6016以这种顺序堆叠。
第一电极6014由一种材料形成或具有反射或遮蔽光的厚度，其同时适合于用作阳极。例如，第一电极6014可以由如下形成：由TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag、Al等中的一个或多个构成的单层薄膜，氮化钛薄膜和包含铝作为主要成分的薄膜的叠层，或由氮化钛薄膜，含有铝作为主要成分的薄膜及氮化钛薄膜构成的三层结构。
第二电极6016由一种材料形成或具有透射光的厚度。例如，可以使用分别具有低功函数的金属、合金、导电化合物或它们的混合物。具体地说，可以使用例如Li和Cs的碱金属、例如Mg、Ca和Sr的碱土金属、包含这些金属的合金(Mg:Ag、Al:Li、Mg:In等等)、这些金属的化合物(CaF2或CaN)、或例如Yb和Er的稀土金属。当提供电子注入层时，也可以使用其它导电层，例如铝层。第二电极6016的厚度足以透射光(优选为大约5到30nm)。注意第二电极6016可以由氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、掺镓氧化锌(GZO)、或其他的光透射导电氧化物形成。作为选择，第二电极6016可以由ITO、ITSO或包含具有2到20％氧化锌(ZnO)的二氧化硅的氧化铟的混合物形成。当采用这些光透射导电氧化物时，电致发光层6015优选设有电子注入层。
电致发光层6015可以和附图11A所示的电致发光层6005相似形成。
在附图11B所示像素的情况下，发光元件6013发出的光可以从第二电极6016侧提取，如空心箭头所示。
附图11C示出的像素截面示意图中驱动晶体管6021和电流控制晶体管6022都是P沟道晶体管，并且发光元件6023发出的光从第一电极6024和第二电极6026侧提取。尽管附图11C示出的结构中，发光元件6023的第一电极6024电连接到电流控制晶体管6022，但是它也可电连接到驱动晶体管6021，如附图1B和1D中的像素所示。在第一电极6024上，电致发光层6025和第二电极6026以这种顺序堆叠。
第一电极6024可以与附图11A所示的第一电极6004相似地形成。第二电极6026可以与附图11B所示的第二电极6016相似地形成。另外，电致发光层6025可以与附图11A所示的电致发光层6005相似地形成。
在附图11C所示像素的情况下，发光元件6023发出的光可从第一电极6024和第二电极6024侧提取，如空心箭头所示。
[实施例4]
在这个实施例中，参考附图12A到12C，描述驱动晶体管是N沟道晶体管的情况下像素的截面结构。尽管附图12A到12C分别示出了第一电极是阴极而第二电极是阳极的情况，但是可以使用第一电极是阳极而第二电极是阴极的相反结构。
附图12A示出的像素截面示意图中驱动晶体管6031和电流控制晶体管6032都是N沟道晶体管，并且发光元件6033发出的光从第一电极6034侧收集。尽管附图12A示出的结构中发光元件6033的第一电极6034电连接到电流控制晶体管6032，但是它也可电连接到驱动晶体管6031，如附图1B和1D中的像素所示。在第一电极6034上，电致发光层6035和第二电极6036以这种顺序堆叠。
第一电极6034由一种材料制成，或具有透射光的厚度。例如，可以使用分别具有低功函数的金属、合金、导电化合物或它们的混合物。具体地说，可以使用例如Li和Cs的碱金属、例如Mg、Ca和Sr的碱土金属、包含这些金属的合金(Mg:Ag、Al:Li、Mg:In等等)、这些金属的化合物(CaF2或CaN)、或例如Yb和Er的稀土金属。当提供电子注入层，也可以使用其它的导电层，例如AI层。在这种情况下，第二电极6034形成的厚度足以透射光(优选为大约5到30nm)，并且光透射导电层可以使用光透射导电氧化物形成，以便与上述的具有透光厚度的导电层的顶表面或底表面接触，从而抑制第一电极6034的薄层电阻。注意第一电极6034也可以由氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、掺镓的氧化锌(GZO)、或其它光透射导电氧化物形成。或者，第一电极6034可以由ITO、ITSO或包含括具有2到20％氧化锌(ZnO)的氧化硅的氧化铟的混合物形成。当采用这种光透射导电氧化物时，电致发光层6035优选设有电子注入层。
第二电极6036由一种材料构成或具有反射或遮蔽光的厚度，其也适于用作阳极。例如，第二电极6036可以由如下形成：由TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag、Al等中的一个或多个构成的单层薄膜，氮化钛薄膜和包含铝作为主要成分的薄膜的叠层，或由氮化钛薄膜，含有铝作为主要成分的薄膜及氮化钛薄膜构成的三层结构。
电致发光层6035可以与附图11A所示的电致发光层6005相似地形成。然而，当电致发光层6035除了具有光发光层，还具有空穴注入层、空穴输运层、电子输运层和电子注入层中的任何层时，电子注入层、电子输运层、发光层、空穴输运层和空穴注入层以这种顺序堆叠在第一电极6034上。
附图12A所示的像素中，发光元件6033发出的光可以从第一电极6034侧提取，如空心箭头所示。
附图12B示出的像素截面示意图中驱动晶体管6041和电流控制晶体管6042都是N沟道晶体管，并且发光元件6043发出的光从第二电极6046侧提取。尽管附图12B示出的结构中发光元件6043的第一电极6044电连接到电流控制晶体管6042，但是它也可电连接到驱动晶体管6041，如附图1B和1D中像素所示。在第一电极6044上电致发光层6045和第二电极6046以这种顺序堆叠。
第一电极6044由一种材料形成或具有反射或遮蔽光的厚度。例如，可以使用分别具有低功函数的金属、合金、导电化合物或它们的混合物。具体地说，可以使用例如Li和Cs的碱金属、例如Mg、Ca和Sr的碱土金属、包含这些金属的合金(Mg:Ag、Al:Li、Mg:In等等)、这些金属的化合物(CaF2或CaN)、或例如Yb和Er的稀土金属。当提供电子注入层，也可以使用其它的导电层，例如AI层。
第二电极6046由一种材料构成或具有透射光的厚度，其同时适合于用作阳极。例如，第二电极6046可以由氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、掺镓的氧化锌(GZO)、或其它光透射导电氧化物形成。或者，第一电极6034可以由ITO、ITSO或包含括具有2到20％氧化锌(ZnO)的氧化硅的氧化铟的混合物形成。。此外，除了上述的光透射导电氧化物之外，第二电极6046可以由以下构成，如TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag、Al等中的一个或多个形成的单层薄膜，氮化钛薄膜和包含铝作为主要成分的薄膜的叠层，或由氮化钛薄膜、铝作为主要成分的薄膜及氮化钛薄膜构成的三层结构。然而，当采用非光透射导电氧化物的材料时，第二电极6046形成的厚度足以透射光(优选为大约5到30nm)。
电致发光层6045可以与附图12A所示的电致发光层6035相似地构成。
在附图12B所示像素的情况下，发光元件6043发出的光可以从第二电极6046侧提取，如空心箭头所示。
附图12C示出的像素截面示意图中驱动晶体管6051和电流控制晶体管6052都是N沟道晶体管，并且发光元件6053发出的光从第一电极6054和第二电极6056的侧提取。尽管附图12C示出的结构中发光元件6053的第一电极6054电连接到电流控制晶体管6052，它也可电连接到驱动晶体管6051，如附图1B和1D的像素中所示。在第一电极6054上，电致发光层6055和第二电极6056以这种顺序堆叠。
第一电极6054可与附图12A所示的第一电极6034相似地形成。第二电极6056可与附图12B所示的第二电极6046相似地形成。另外，电致发光层6055可与附图12A所示的电致发光层6035相似地形成。
在附图12C所示像素的情况下，发光元件6053发出的光可以从第一电极6054和第二电极6056侧搜集，如空心箭头所示。
[实施例5]
本发明的发光装置可以使用以丝网印刷(screen printing)和胶板印刷(offsetprinting)为代表的印刷方法或微滴释放(droplet discharging)方法制作。微滴释放方法是通过从喷嘴释放微滴形成预定图案的方法，所述微滴包括预定成份，它包括喷墨印刷方法。当使用这种印刷方法或微滴释放方法时，可以形成以信号线、扫描线、第一电源线和第二电源线为代表的各种电线、TFT的栅电极或发光元件的电极等等。然而，印刷方法或微滴释放方法不必在形成图形的全过程使用。因此，布线和栅电极通过印刷方法或微滴释放方法形成，而半导体薄膜通过光刻图形化的处理过程是可能的，而在这样情况下印刷方法或微滴释放方法分别用在一部分步骤中，并且结合光刻。此外用来图形化的掩模可以通过印刷方法或微滴释放方法制作。
附图13示出使用微滴释放方法形成的本发明发光装置的示例性截面示意图。在附图13中，参考标记1301表示电流控制晶体管，1302表示驱动晶体管，1303表示开关晶体管而1304表示发光元件。注意附图13示出的结构中电流控制晶体管1301电连接到发光元件1304的第一电极1330，然而本发明不局限于这种结构。驱动晶体管1302可以电连接到发光元件1304的第一电极1330。驱动晶体管1302理想地是N沟道晶体管，在这样情况下优选第一电极1330是阴极而第二电极1331是阳极。
开关晶体管1303包括栅电极1310、包括沟道形成区域的第一半导体薄膜1311、形成在栅电极1310和第一半导体薄膜1311之间的栅极绝缘薄膜1317、充当源区或漏极区的第二半导体薄膜1312和1313、连接到第二半导体薄膜1312的布线1314，以及连接到第二半导体薄膜1313的布线1315。
电流控制晶体管1301包括栅电极1320、包括沟道形成区域的第一半导体薄膜1321、形成在栅电极1320和第一半导体薄膜1321之间的栅极绝缘薄膜1317、充当源区或漏极区的第二半导体薄膜1322和1323、连接到第二半导体薄膜1322的布线1324，以及连接到第二半导体薄膜1323的布线1325。
驱动晶体管1302包括栅电极1330、包括沟道形成区域的第一半导体薄膜1321、形成在栅电极1330和第一半导体薄膜1321之间的栅极绝缘薄膜1317、充当源极区或漏极区的第二半导体薄膜1323和1333、连接到第二半导体薄膜1323的布线1325，以及连接到第二半导体薄膜1333的布线1335。
布线1314对应于信号线，而布线1315电连接到电流控制晶体管1301的栅电极1320。布线1335对应于第一电源线，而栅电极1330电连接到第二电源线，尽管未示出。
通过使用微滴释放方法或印刷方法形成图形，可以简化例如包括光致抗蚀涂敷、曝光和显影的光刻步骤、蚀刻步骤和剥离步骤的一系列步骤。另外，不同于采用光刻的情况，当采用微滴释放方法或印刷方法时，可以避免由于蚀刻导致的材料浪费。此外，由于不需要用于曝光的昂贵的掩模，可以降低发光装置的生产成本。
此外，不同于光刻，不需要用于形成布线的蚀刻步骤。因此，同采用光刻的情况比较起来，布线形成步骤需要的时间可以显著减少。尤其是，当布线的厚度形成为0.5μm或者更厚，优选为2μm或者更厚时，布线电阻可以减小，因此，可以在减少布线制造步骤需要的时间的同时抑制随着发光装置的扩大布线电阻的增加。
注意半导体薄膜1311和1321中的每一个可以是非晶态半导体或半非晶态半导体(SAS)。
非晶态半导体可以通过辉光放电分解硅气体(silicon gas)获得。作为典型的硅气体，可以使用SiH4或Si2H6。硅气体可以用氢或者氢和氦稀释。
SAS也可以通过由辉光放电分解硅气体获得。作为典型的硅气体，能被使用的有SiH4以及其它硅气体，例如Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCL4和SiF4。另外，当用混合气体稀释硅气体时，SAS的制造可以变得容易，所述混合气体为氢和从氦、氩、氪和氖中的一个或多个选择出来的惰性气体元素的混合气体。优选硅气体稀释到2到1000倍的比例。此外，硅气体可以混合碳气体(如CH4和C2H6)锗气体(例如GeH4和GeF4)或者F2，此时能带宽度可以控制为1.5-2.4eV或0.9-1.1eV。使用SAS作为第一半导体层的TFT可以获得1-10cm2/Vsec或以上的迁移率。
另外，第一半导体薄膜1311和1321可以由通过用激光照射半非晶态半导体(SAS)获得的半导体形成。
[实施例6]
现在描述具有与附图2和5不同结构的补偿电路。
附图15A示出这个实施例补偿电路的结构。相应于第二电源线Vbi(i＝1到x)，该实施例的补偿电路包括：栅极和漏极互相连接的第一补偿晶体管401、具有与第一补偿晶体管401相反导电性的第二补偿晶体管402、用于控制第二补偿晶体管402漏极和第一补偿晶体管401漏极和栅极间连接的晶体管403、用于控制第二补偿晶体管402漏极和第三电源线404间连接的晶体管405、用于控制第二电源线Vbi和第一补偿晶体管401漏极和栅极之间连接的晶体管406、用于控制第二补偿晶体管402栅极和第三电源线404之间连接的晶体管407以及用于保持第二补偿晶体管402栅电压的电容器408。第一补偿晶体管401的源极连接到第四电源线409而第二补偿晶体管402的源极连接到第五电源线410。
注意，晶体管406仅仅需要控制第四电源线409和第二电源线Vbi间流过的电流，因此，它不必设置在第二补偿晶体管402漏极和第二电源线Vbi之间，如附图15A所示。例如，晶体管406可以设置在第四电源线409和第一补偿晶体管401的源极之间。
第一补偿晶体管401具有和包括在象素中的驱动晶体管相同的导电性。另外，理想的是第一补偿晶体管401和驱动晶体管具有相同的特性，例如阈值电压。具体地说，理想的是这两个晶体管的L/W比基本上相等。
最理想的是，第四电源线409的电位设置为几乎等于用于控制驱动晶体管的源极电位的第一电源线的电位。这是因为，当第四电源线409处于与第一电源线相等的电位时，驱动晶体管特性的变化可以准确地反映在第二电源线Vbi的电位补偿上。然而，不必要求第四电源线409具有和第一电源线相同的电位。电位电平可以由设计者在补偿准确度容许的范围内选择性决定。
然而，当驱动晶体管和第一补偿晶体管401都是P沟道晶体管时，第四电源线409的电位设置为等于或者高于第一电源线的电位。另外，第一电源线设置为比发光元件的第二电极高的电位。具体地说，设置第一电源线和发光元件的第二电极间电势差，使得当驱动晶体管和电流控制晶体管都导通时允许向发光元件提供正向偏置电流。
另一方面，当驱动晶体管和第一补偿晶体管401都是N沟道晶体管时，第四电源线409的电位设置为等于或低于第一电源线的电位。另外，第一电源线设置为比发光元件的第二电极高的电位。具体地说，设置第一电源线和发光元件的第二电极间电势差，使得当驱动晶体管和电流控制晶体管都导通时允许向发光元件提供正向偏置电流。
当第二补偿晶体管402是N沟道晶体管时，第五电源线410设置为比第四电源线409低的电位。另一方面，当第二补偿晶体管402是P沟道晶体管时，第五电源线410设置为比第四电源线409高的电位。
流经第三电源线404的电流由恒流电流源411控制。
注意，晶体管403、晶体管405、晶体管406和晶体管407中的每一个可以是N沟道晶体管也可以是P沟道晶体管。
现在，描述附图15A所示补偿电路的操作。注意，为了描述容易，附图15B和15C分别将晶体管403、晶体管406，晶体管406和晶体管407仅表示为开关。
首先，如附图15B所示，晶体管405和晶体管407导通而晶体管403和晶体管406截止。然后，通过使用恒流源411，恒定电流I流经第五电源线410和第三电源线404之间。恒定电流I对应于第二补偿晶体管402的漏极电流。注意，由于晶体管405和晶体管407导通，第二补偿晶体管402的栅极和漏极连接，因此其工作在饱和区域。因此，操作第二补偿晶体管402以满足上述的公式1。从公式1中可以得出第二补偿晶体管402的栅电压Vgs由电流I确定。第二补偿晶体管402的栅电压Vgs由电容器408保持。
接下来，如附图15C所示，晶体管405和晶体管407截止而晶体管403和晶体管406导通。由于其可以抑制保持在电容器408中的电压的波动，优选晶体管407在晶体管405之前截止。
通过使晶体管405和晶体管407截止而使晶体管403和晶体管406导通，电流通过第一补偿晶体管401、晶体管403和第二补偿晶体管402在第四电源线409和第五电源线410之间流动。流经第四电源线409和第五电源线410之间的电流由保持在电容器408中的第一补偿晶体管401的栅极电压确定。即，和由恒流电源411控制的第二补偿晶体管402的漏极电流I一样大的电流流经第四电源线409和第五电源线410之间，如附图15C所示。
由于第一补偿晶体管401的栅极和漏极相连，所以其工作在饱和区域。因此，第一补偿晶体管401的栅电压设置为与电流I相对应的值，所述电流I流经第四电源线409和第五电源线410之间。另外，由于晶体管406导通，在第四电源线409和第一电源线处于相同的电位的情况下，第一补偿晶体管401和驱动晶体管具有相同的栅电压Vgs。因此由电流I决定的第一补偿晶体管401的栅电压Vgs具有和驱动晶体管栅电压Vgs相同的电平。
因此，当补偿晶体管401和驱动晶体管具有相似的特性时(具体地说，例如μC0W/L和阀值电压Vth)，如果电流控制晶体管导通，则驱动晶体管的漏极电流几乎可以具有和补偿晶体管401的漏极电流I相同的值。因此，即使像素部分中的驱动晶体管的特性变化时，发光元件的亮度变化也可以抑制。
注意附图15A所示的补偿电路的操作可以和像素的操作并行。
在采用这个实施例所示的补偿电路的情况下，第二电源线的电位可以不断地得到补偿，这不同于附图2和5所示的补偿电路。因此，即使例如由于电流控制晶体管的开关操作导致驱动晶体管的源电位和漏极电位波动，第二电源线Vbi的电位波动也可以抑制。
[实施例7]
现在，描述不同于附图2、5和附图15A到15C中配置的补偿电路。
附图18A示出本实施例补偿电路的配置。相应于第二电源线Vbi(i＝1到x)，这个实施例中的补偿电路包括：栅极和漏极互相连接的第一补偿晶体管421、导电性与第一补偿晶体管421相反的第二补偿晶体管422、第三补偿晶体管423、用于控制第二补偿晶体管422栅极和第三补偿晶体管423栅极和漏极间连接的晶体管424、用于控制第三电源线425和第三补偿晶体管423栅极和漏极间连接的晶体管426、用于保持第三补偿晶体管423栅电压的电容器427。第一补偿晶体管421的源极连接到第四电源线428而第二补偿晶体管422的源极连接到第五电源线429。第三补偿晶体管423的栅极和漏极互相连接。
流经第三电源线425的电流由恒流源430控制。
第一补偿晶体管421具有和包括在象素中的驱动晶体管相同的导电性。理想的是，第一补偿晶体管421和驱动晶体管具有相同的特性，例如阈值电压。具体地说，理想的是，这两个晶体管的L/W比基本上相等。另外，理想的是第二补偿晶体管422和第三补偿晶体管423具有相同的特性，例如阈值电压。具体地说，理想的是这两个晶体管的L/W比基本上相等。
最理想的是第四电源线428设置为几乎等于第一电源线的电位，用于控制驱动晶体管的源极电位。这是因为，当第四电源线428处于与第一电源线相等的电位时，驱动晶体管的特性变化可以准确地反映在第二电源线Vbi的电位补偿上。然而，不必要求第四电源线428处于和第一电源线相同的电位。电位电平可以由设计者在补偿准确度的容许范围内选择性决定。
然而，当驱动晶体管和第一补偿晶体管421都是P沟道晶体管时，第四电源线428设置为等于或高于第一电源线的电位。另外，第一电源线设置为比发光元件的第二电极高的电位。具体地说，设置第一电源线和发光元件的第二电极间电势差，使得当驱动晶体管和电流控制晶体管导通时，允许向发光元件提供正向偏置电流。
另一方面，当驱动晶体管和第一补偿晶体管421都是N沟道晶体管时，第四电源线428设置为等于或低于第一电源线的电位。另外，第一电源线设置为比发光元件的第二电极低的电位。具体地说，设置第一电源线和发光元件的第二电极间电势差，使得当驱动晶体管和电流控制晶体管都导通时，允许向发光元件提供正向偏置电流。
当第二补偿晶体管422和第三补偿晶体管423都是N沟道晶体管时，第五电源线429设置为比第四电源线428低的电位。另一方面，当第二补偿晶体管422和第三补偿晶体管423都是P沟道晶体管时，第五电源线429设置为比第四电源线428高的电位。但不论是哪种情况，设置第四电源线428和第五电源线429之间的电势差，以使第二补偿晶体管422工作在饱和区。
注意，晶体管424和晶体管426中每一个都可以是N沟道晶体管也可以是P沟道晶体管。
现在描述附图18A所示的补偿电路的操作。注意，为了容易描述，附图18B和18C分别将晶体管424和晶体管426仅表示为开关。
首先，如附图18B所示，晶体管424和晶体管426导通。然后，通过使用恒流源430，恒定电流I流经第五电源线429和第三电源线425之间。恒定电流I对应于第三补偿晶体管423的漏极电流。注意，由于第三补偿晶体管423的栅极和漏极相连，因此它工作在饱和区域。因此，第三补偿晶体管423操作以便满足上述公式1。从公式1可知第三补偿晶体管423的栅电压Vgs由电流I确定。第三补偿晶体管423的栅电压Vgs由电容器427保持。
同时，由于第二补偿晶体管422和第三补偿晶体管423的栅极和源极分别连接，第二补偿晶体管422的栅电压具有和第三补偿晶体管423的栅电压相同的电平。因此，当第二补偿晶体管422和第三补偿晶体管423具有相似的特性时，第二补偿晶体管422的漏极电流可以几乎具有和第三补偿晶体管423的漏极电流I相同的值。
第二补偿晶体管422的漏极电流流经第四电源线428和第五电源线429之间。因此，第一补偿晶体管421的漏极电流具有和第二补偿晶体管422的漏极电流相同的值。即，由恒流源430控制的第三补偿晶体管423的漏极电流I具有和第一补偿晶体管421的漏极电流相同的值。
由于第一补偿晶体管421栅极和源极连接，因此它工作在饱和区域。因此，第一补偿晶体管421的栅电压设置为与漏极电流I对应的值。另外，当第四电源线428处于和第一电源线相同的电位时，第一补偿晶体管421和驱动晶体管具有相同的栅电压Vgs。因此，由电流I决定的第一补偿晶体管421的栅电压Vgs具有和驱动晶体管的栅电压Vgs相同的电平。
接下来，如附图18C所示晶体管424和晶体管426截止。由于其可以抑制保持在电容器427中的电压的波动，优选晶体管424在晶体管426之前截止。即使晶体管424和晶体管426截止，第二补偿晶体管的栅电压也会保持，因此，第二电源线Vbi的电位可以保持。
注意附图18A所示的补偿电路可以和像素的操作并行操作。
在这个实施例所示的补偿电路中，当第一补偿晶体管421和驱动晶体管具有相似的特性(具体地说，例如μC0W/L和阈值电压Vth)时，如果电流控制晶体管导通，则驱动晶体管的漏极电流可以具有几乎和第一补偿晶体管421的漏极电流I相同的值。因此，即使像素部分驱动晶体管特性变化，发光元件的亮度变化也可以得到抑制。
在采用这个实施例所示补偿电路的情况下，与附图2和5所示的补偿电路不同，第二电源线的电位可以不断地得到补偿。因此，即使例如由于电流控制晶体管开关操作导致驱动晶体管的源极电位和漏极电位波动，第二电源线Vbi的电位波动也可以抑制。
[实施例8]
在这个实施例中，参考附图14A以及14B描述对应于本发明发光装置的一种模式的面板(panel)的外视图。附图14A示出一种面板的俯视平面图，所述面板通过使用密封剂密封其上形成晶体管和发光元件的第一衬底以及第二衬底得到。附图14B示出沿着附图14A的A-A’线的截面示意图。
提供密封剂4005以便包裹形成在第一衬底4001上的像素部分4002、信号线驱动电路4003、扫描线驱动电路4004以及补偿电路4020。另外，在像素部分4002、信号线驱动电路4003、扫描线驱动电路4004以及补偿电路4020上设置第二衬底4006。因此，像素部分4002、信号线驱动电路4003、扫描线驱动电路4004以及补偿电路4020通过第一衬底4001、密封剂4005以及第二衬底4006用填料4007紧紧地密封在一起。
在第一衬底4001上形成的像素部分4002、信号线驱动电路4003、扫描线驱动电路4004以及补偿电路4020中的每一个都具有多个晶体管。附图14B示出包括在信号线驱动电路4003中的晶体管4008、包括在像素部分中的电流控制晶体管4010以及驱动晶体管4009、以及包括在补偿电路4020中的补偿晶体管4030。
参考标记4011对应发光元件，其第一电极通过布线4017电连接到驱动晶体管4009的漏极。在这个实施例中，发光元件4011的第二电极电连接到光透射导电薄膜4012。注意发光元件4011的结构不局限于这个实施例所示的结构。根据发光元件4011发出的光的方向和驱动晶体管4009的导电性，发光元件4011的结构可以适当地改变。
尽管在这个实施例中电流控制晶体管4010连接到发光元件4011的第一电极，但是驱动晶体管4009可以连接到发光元件4011的第一电极。
提供给信号线驱动电路4003、扫描线驱动电路4004或像素部分4002的各种信号和电位在附图14B的截面示意图中并未示出，然而，它们从连接端4016通过引线4014和4015提供。
在这个实施例，连接端4016由和发光元件4011的第一电极相同的导电薄膜形成。引线4014由和布线4017相同的导电薄膜形成。引线4015由和驱动晶体管4009和晶体管4008各自的栅电极相同的导电薄膜形成。
连接端4016通过一个各向异性的导电薄膜4019电连接到FPC 4018的接线端。
注意，第一衬底4001和第二衬底4006都可以由玻璃、金属(典型的是不锈钢)、陶瓷、塑料等等形成。至于塑料，可以使用的有FRP(玻璃纤维增强塑料)衬底、RVF(聚氟乙烯(Polyvinylfluoride))薄膜、聚酯薄膜、聚酯薄膜或丙烯酸树脂薄膜。另外，可以使用铝被夹在PVF薄膜和聚酯薄膜之间的薄板(sheet)。
注意，第二衬底4006需要透射光，这是由于它设置在提取发光元件4011发出的光那侧。在这种情况下，使用透光材料，例如玻璃衬底、塑料衬底、聚酯薄膜或丙烯酸薄膜。
至于填料4007，能被使用的有惰性气体，例如氮气和氩气、紫外线固化树脂或热固化树脂，也能使用PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸、聚酰亚胺、环氧树脂、硅树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)或EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物)。在这个实施例中，使用氮气作为填料。
这个实施例可以适当地结合实施例1到7中任何一个进行实施。
[实施例9]
由于本发明发光装置可以抑制像素间的亮度变化，它适用于具有用于图像显示的显示部分的电子设备，例如显示装置和护目镜显示器。
此外，本发明的发光装置可以适用于例如摄像机、数字式摄影机、护目镜显示器(头戴式显示器)、导航系统、声音再现装置(汽车音频、组合式立体声设备等等)、笔记本个人计算机、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、电子书等等)、配备记录媒体的图象再现装置(典型的如：再现记录媒体(例如DVD：数字通用磁盘)并具有用于显示再现图像的显示器的装置)。这些电子设备的具体实例如附图16A到16C所示。
附图16A示出便携式信息终端(PDA)，其包括主体2101、显示部分2102、操作键2103、扬声器部分2104等等。本发明的发光装置可以用于显示器部分2102。
附图16B示出护目镜显示装置，其包括主体2201、显示部分2202、耳机2203、支架部分2204等等。本发明的可以用于显示部分2202。支架部分2204可以是将护目镜显示装置固定在用户的头部的类型或者是将护目镜显示装置固定在用户身体的非头部的其它部分的类型。
附图16C示出一种显示设备，其包括外壳2402、显示部分2402、扬声器部分2403等等。本发明的发光装置可以用于显示部分2402。由于该发光装置是自发光的类型，因此不需要背光，并且可以获得比液晶显示器更薄的显示部分。注意，该显示设备包括用于个人计算机、用于电视广播接收、用于广告显示等等的所有信息显示装置。在采用将该发光装置用于显示设备的情况下，为了防止由于外界光反射到第一电极或第二电极上使图象显示如同镜象，可以提供偏振器。
如上所述，本发明的应用范围是如此广泛以至于它可以用于不同领域的电子设备。另外，这个实施例的电子设备可以采用实施例1到8中所示的任何结构。

Claims (29)

1.一种发光装置包括：
若干像素和补偿电路，其中该若干像素和该补偿电路包含晶体管；并且
其中该补偿电路补偿该若干像素中每一个中的晶体管的电位，并且相对于晶体管位于激光器扫描方向的垂直方向上。
2.一种发光装置包括：
若干像素，该若干像素中的每一个包括：
发光元件；
第一晶体管，用于决定提供给发光元件的电流值；
第二晶体管，用于根据视频信号选择发光元件的发光或不发光；以及
第一电源线，
其中该若干像素共享第二电源线；
补偿电路，包括：
第三晶体管，其栅极和漏极电连接到第二电源线；以及
第四晶体管，用于控制第三电源线和第三晶体管栅极和漏极之间的连接，
其中第一晶体管和第二晶体管串联电连接在发光元件和第一电源线之间；并且
其中第一晶体管的栅极电连接到第二电源线。
3.一种发光装置包括：
若干像素，该若干像素中的每一个包括：
发光元件；
第一晶体管，用于决定提供给发光元件的电流值；
第二晶体管，用于根据视频信号选择发光元件的发光或不发光；以及
第一电源线，
其中该若干像素共享第二电源线；
补偿电路，包括：
第三晶体管，其栅极和漏极电连接到第二电源线；以及
第四晶体管，用于控制第三电源线和第三晶体管栅极和漏极之间的电连接；
其中第一晶体管和第二晶体管串联连接在发光元件和第一电源线之间；
其中第一晶体管的栅极连接第二电源线；
其中第一晶体管的有源层和第三晶体管的有源层通过激光结晶；并且
其中第一晶体管的有源层和第三晶体管的有源层位于激光的相同束斑内。
4.根据权利要求2的发光装置，其中第一晶体管和第三晶体管具有相同的导电性。
5.根据权利要求3的发光装置，其中第一晶体管和第三晶体管具有相同的导电性。
6.一种发光装置包括：
若干像素，该若干像素中的每一个包括：
发光元件；
第一晶体管，用于决定提供给发光元件的电流值；
第二晶体管，用于根据视频信号选择发光元件发光或不发光；
第三晶体管，用于控制该视频信号向该若干像素中每一个的输入；和
第一电源线，
其中该若干像素共享第二电源线；
补偿电路，包括：
第四晶体管，其栅极和漏极电连接到第二电源线；和
第五晶体管，用于控制第三电源线和第三晶体管栅极和漏极之间的连接，
其中第一晶体管和第二晶体管串联连接在发光元件和第一电源线之间；并且
其中第一晶体管的栅极连接到第二电源线。
7.一种发光装置包括：
若干像素，该若干像素中的每一个包括：
发光元件；
第一晶体管，用于决定提供给发光元件的电流值；
第二晶体管，用于根据视频信号选择发光元件的发光或不发光；
第三晶体管，用于控制该视频信号向该若干像素中每一个的输入；
以及
第一电源线，
其中该若干像素共享第二电源线；
补偿电路，包括：
第四晶体管，其栅极和漏极电连接第二电源线；以及
第五晶体管，用于控制第三电源线和第三晶体管栅极和漏极间的电连接；
其中第一晶体管和第二晶体管串联连接在发光元件和第一电源线之间；
其中第一晶体管的栅极连接第二电源线；
其中第一晶体管的有源层和第四晶体管的有源层通过激光结晶；并且
其中第一晶体管的有源层和第四晶体管的有源层位于激光的相同束斑内。
8.根据权利要求6的发光装置，其中第一晶体管和第四晶体管具有相同的导电性。
9.根据权利要求7的发光装置，其中第一晶体管和第四晶体管具有相同的导电性。
10.根据权利要求6的发光装置，进一步包括第五晶体管，用于不考虑该视频信号的电位控制第二晶体管栅极和第一电源线间的连接。
11.根据权利要求7的发光装置，进一步包括第五晶体管，用于不考虑该视频信号的电位控制第二晶体管栅极和第一电源线间的连接。
12.一种发光装置包括：
若干像素，该若干像素中的每一个包括：
发光元件；
第一晶体管，用于确定提供给发光元件的电流值；
第二晶体管，用于根据视频信号选择发光元件发光或不发光；和
第一电源线，
其中该若干像素共享第二电源线；
补偿电路，包括：
第三晶体管，其栅极和漏极相互电连接；
第四晶体管，用于控制第三电源线和第三晶体管栅极和漏极之间的连接；以及
第五晶体管，用于控制第三晶体管漏极电流向第二电源线的提供，
其中第一晶体管和第二晶体管串联连接在发光元件和第一电源线之间；并且
其中第一晶体管的栅极连接到第二电源线。
13.一种发光装置，包括：
若干像素，该若干像素中的每一个包括：
发光元件；
第一晶体管，用于确定提供给发光元件的电流值；
第二晶体管，用于根据视频信号选择发光元件发光或不发光；和
第一电源线；
其中该若干像素共享第二电源线；
补偿电路，包括：
第三晶体管，其栅极和漏极相互电连接，
第四晶体管，用于控制第三电源线和第三晶体管栅极和漏极之间的电连接；以及
第五晶体管，用于控制第三晶体管漏极电流向第二电源线的提供，
其中第一晶体管和第二晶体管串联连接在发光元件和第一电源线之间；
其中第一晶体管的栅极连接第二电源线；
其中第一晶体管的有源层和第三晶体管的有源层通过激光结晶；并且
其中第一晶体管的有源层和第三晶体管的有源层位于激光的相同束斑内。
14.根据权利要求12的发光装置，其中第一晶体管和第三晶体管具有相同的导电性。
15.根据权利要求13的发光装置，其中第一晶体管和第三晶体管具有相同的导电性。
16.一种发光装置，包括：
若干像素，该若干像素中的每一个包括：
发光元件；
第一晶体管，用于确定提供给发光元件的电流值；
第二晶体管，用于根据视频信号选择发光元件发光或不发光；
第三晶体管，用于控制视频信号向该若干像素中的每一个的输入；
以及
第一电源线，
其中该若干像素共享第二电源线；
补偿电路，包括：
第四晶体管，其栅极和漏极相互电连接；
第五晶体管，用于控制第三电源线和第四晶体管栅极和漏极间的连接；以及
第六晶体管，用于控制第四晶体管的漏极电流向第二电源线的提供；
其中第一晶体管和第二晶体管串联连接在发光元件和第一电源线之间；并且
其中第一晶体管的栅极连接到第二电源线。
17.一种发光装置，包括：
若干像素，该若干象素中的每一个包括：
发光元件；
第一晶体管，用于确定提供给发光元件的电流值；
第二晶体管，用于根据视频信号选择发光元件发光或不发光；
第三晶体管，用于控制视频信号向该若干像素中每一个的输入；以及
第一电源线，
其中该若干像素共享第二电源线；
补偿电路，包括：
第四晶体管，其栅极和漏极相互电连接；
第五晶体管，用于控制第三电源线和第四晶体管栅极和漏极之间的连接；以及
第六晶体管，用于控制第四晶体管的漏极电流向第二电源线的提供；
其中第一晶体管和第二晶体管串联连接在发光元件和第一电源线之间；
其中第一晶体管的栅极连接到第二电源线；
其中第一晶体管的有源层和第四晶体管的有源层通过激光结晶；并且
其中第一晶体管的有源层和第四晶体管的有源层位于激光的相同束斑内。
18.根据权利要求16的发光装置，其中第一晶体管和第四晶体管具有相同的导电性。
19.根据权利要求17的发光装置，其中第一晶体管和第四晶体管具有相同的导电性。
20.根据权利要求16的发光装置，进一步包括第七晶体管，用于不考虑该视频信号的电位控制第二晶体管的栅极和第一电源线间的连接。
21.根据权利要求17的发光装置，进一步包括第七晶体管，用于不考虑该视频信号的电位控制第二晶体管栅极和第一电源线间的连接。
22.根据权利要求2的发光装置，其中第一晶体管的沟道长度和沟道宽度比大于第二晶体管的沟道长度和沟道宽度比。
23.根据权利要求3的发光装置，其中第一晶体管的沟道长度和沟道宽度比大于第二晶体管的沟道长度和沟道宽度比。
24.根据权利要求6的发光装置，其中第一晶体管的沟道长度和沟道宽度比大于第二晶体管的沟道长度和沟道宽度比。
25.根据权利要求7的发光装置，其中第一晶体管的沟道长度和沟道宽度比大于第二晶体管的沟道长度和沟道宽度比。
26.根据权利要求12的发光装置，其中第一晶体管的沟道长度和沟道宽度比大于第二晶体管的沟道长度和沟道宽度比。
27.根据权利要求13的发光装置，其中第一晶体管的沟道长度和沟道宽度比大于第二晶体管的沟道长度和沟道宽度比。
28.根据权利要求16的发光装置，其中第一晶体管的沟道长度和沟道宽度比大于第二晶体管的沟道长度和沟道宽度比。
29.根据权利要求17的发光装置，其中第一晶体管的沟道长度和沟道宽度比大于第二晶体管的沟道长度和沟道宽度比。
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