[发明专利]半导体元件、电路、显示器件和发光器件

说明书

本申请是申请日为2002年11月8日、申请号为02139971.9和发明名称为 “半导体元件、电路、显示器件和发光器件”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及半导体元件的配置，该半导体元件包括场效应晶体管类型和使 用半导体元件的电路。本发明还涉及发光器件，其中在该发光器件上提供了发 光元件和控制该发光元件的半导体元件。或者，本发明涉及显示器件。此外， 本发明涉及其上安装了发光器件和显示器件的电子设备。

背景技术

近年来，显示图像的发光器件的重要性增加了。作为显示器件，通过使用 液晶元件显示图像的液晶显示器件广泛作为各种用途的显示器件，包括蜂窝电 话、个人计算机等等，利用液晶显示器件图像质量高、厚度薄和重量轻等有利 因素。

另一方面，发光器件和使用用作自发光元件的发光元件的发光显示器件也 得到发展。该自发光元件包括各种类型的元件广泛分布在有机材料、无机材料、 薄膜材料、体材料和弥散材料。

特别是，有代表性的自发光元件是有机发光二极管(OLED)元件。使用 OLED元件作为发光元件的OLED显示器件，除了有比常规液晶显示器件厚度 薄和重量轻特性外，还具有如第一响应速度、宽视角和低电压驱动等适合动画 显示的新特性。因此，由于OLED显示器件的广泛应用于如蜂窝电话、便携信 息终端(PDA：个人数字助理)、电视和监视器，OLED显示器件作为下一代显 示器件被引起关注。

特别是有源矩阵(AM)型OLED显示器件可以在大尺寸屏幕上提供高清 晰度的显示，而无源矩阵(PM)型OLED显示器件则很难实现。更进一步， AM型OLED显示器件比PM型OLED显示器件工作能耗低和可靠性高。因此， AM型OLED显示器件期望得到实现。

为了能将发光器件如OLED显示器件在实际中应用，所需具备的各种条件 之一是保持发光强度几乎不变。特别是OLED器件存在发光强度十分依赖环境 温度这一问题。在许多OLED器件中，在电压不变的情况下电流量在温度高时 增加。流入OLED器件的电流量越大，OLED器件的亮度越强。

于是，整个屏幕的显示亮度随温度的变化而改变，OLED发光器件不稳定 和不利于使用。

现有OLED器件的问题是随时间延续，其发光强度由于光发射而有降低的 倾向。尽管发光强度降低的程度主要依赖于OLED器件的结构，这也是相当严 重的问题。

当随时间延续由于光发射量使发光强度降低，从而发光强度不能保持几乎 恒定时，发光器件的显示不但作为整体显示亮度不稳定而且在每一像素中还有 显示灰度的问题。例如，在静止图像屏幕上的各个像素上的显示长时间后具有 显著不同的发光强度，其导致图像“燃烧(burning)”，变得非常难看。

特别是在OLED显示器件用于通过三种与R(红)、G(绿)和B(蓝)对 应的发光元件的方法显示彩色图像的情况时，通常使用的“三元色绘画方法” 中使用了OLED器件，从发射光线中高效率和低消耗电流考虑其颜色不同。于 是，由于发光强度对温度的依赖程度在颜色之间的不同发生颜色偏移。除此之 外，因为各OLED器件的发光强度随着时间延续以相应于每种颜色不同的速度 降低，造成在发光器件中显示颜色间的颜色偏移。

随时间延续OLED器件的发光强度下降，在施加到OLED器件的电压恒定 的情况(恒压驱动)与流入OLED器件的电流恒定的情况(恒流驱动)相比， 前者下降程度较大。其原因如下。

据说OLED器件的发光强度L通常与流入OLED器件的电流量I(V)成 比例。当比例常数是c(V)，其关系通过L＝c(V)I(V)表示，其中V是当发光强度 为L所需的施加到OLED器件的电压。

然而，通过OLED器件连续发射光线，c(V)和I(V)都逐渐地下降。这里， 在OLED器件的恒压驱动的情况中，c(V)和I(V)的同时下降反映到L的下降。 另一方面，在OLED器件的恒流驱动的情况下，c(V)的下降仅反映到L的下降。 因此，在恒压驱动中L的下降程度大于恒流驱动的下降程度。

作为c(V)下降的背景，OLED器件最初只有很小的抵御潮湿、氧、光 和热的能力，从而特性的改变和器件自身的恶化倾向容易开始或被引发。然而， 器件恶化过程的速度极大依赖于发光材料、电极材料、驱动发光器件的器件结 构、生产环境和生产条件。因此，改进以上各项可在一定程度上克服在时间延 续时c(V)的下降。