[发明专利]光电器件

说明书

本申请是申请日为2001年3月27日、申请号为01112074.6的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种光电器件的结构。特别是涉及有源矩阵型光电器件，它具有在绝缘衬底上制作的薄膜晶体管(TFT)。

背景技术

近年来，EL显示器作为平板显示器来代替液晶显示器(LCD)已引起了人们的注意，并在积极地开展研究。在本说明书中，EL显示器含有的EL元件也称作发光器件或发光二极管。而这里的EL(电致发光)包括三重跃迁发光或单一跃迁发光。

LCD显示器一般有两种类型的驱动系统。一种是用于STN-LCD等的无源矩阵型。另一种是用于TFT-LCD等的有源矩阵型。同样，在EL显示器中一般也有两种驱动系统。一种是无源矩阵型，而另一种是有源矩阵型。

对于无源矩阵型的情形，EL元件的上部和下部分别设有作为电极的引线。电压被连续地施加至引线上，使得电流流过EL元件而发光。

与此对照，对于有源矩阵的情形，每个像素含有一个TFT，使得信号保持在每个像素内。

图15A和15B表示用于EL显示器的有源矩阵型光电器件结构的例子。图15A表示整个电路的结构，其像素部分置于此电路的中间。控制栅极信号线工作的栅极信号线侧驱动电路布置在像素部分左侧。控制源极信号线工作的源极信号线侧驱动电路布置在像素部分上方。在图15A中虚线框包围的部分表示一个像素的电路。图15B表示这个电路的放大图。在图15B中，参考数字1501代表TFT(此后称作开关TFT)，在信号写入像素时它用作开关元件。在图15B中，开关TFT具有双栅结构，但也可具有单栅结构、三栅结构、或具有三个以上栅极的多栅结构。TFT的极性可依据电路的组成形式来选择。参考数字1502代表的TFT(此后称作EL驱动TFT)用作控制供给EL元件1503电流的元件(电流控制元件)。在图15B中，TFT 1502被置于EL元件1503的阳极1509与电源线1507之间。在另一种组成方法中，也可将TFT1502置于EL元件1503的阴极1510与阴极电极1508之间。TFT的极性可依据电路的组成形式来选择。在这种情况下，通常所用的系统是用p沟道TFT作为EL驱动TFT，并将其置于EL元件1503的阳极1509与电源线1507之间，因为晶体管工作时最好是源极接地，而且对制作EL元件1503有所限制。参考数字1504代表保持电容，它使来自源极信号线1505的输入信号(电压)得以保持。图15B中保持电容1504的一端与电源线1507相连，但也有一种情形使用专用引线。开关TFT1501的栅极与栅极信号线1506相连，而其源极与源极信号线1505相连。EL驱动TFT 1502的漏极与EL元件1503的阳极1509相连，而其源极与电源线1507相连。

下面将参照图15A和图15B来说明有源矩阵型光电器件电路的工作。首先，当选取栅极信号线1506时，电压信号施加于开关TFT 1501的栅极，使开关TFT 1501成为开态。于是，源极信号线1505的信号(电压)积聚在保持电容1504上。保持电容1504上的电压就成为EL驱动TFT 1502栅极和源极间的电压V_GS，从而按照保持电容1504的电压使电流流过EL驱动TFT 1502和EL元件1503。结果，EL元件1503发光。

EL元件1503的亮度，即流过EL元件1503电流的大小可由V_GS来控制。V_GS是保持电容1504的电压，而且也是输入源极信号线1505的信号(电压)。也就是，EL元件1503的亮度由控制输入源极信号线1505的信号(电压)来控制。最后，栅极信号线1506被置于非选态，开关TFT 1501的栅极被关闭，开关TFT 1501则处于关态。此时，积聚在保持电容1504中的电荷得到保持。因此，V_GS得到保持，电流依照V_GS不断地流过EL驱动TFT 1502和EL元件1503。