發(fā)光模塊和驅(qū)動(dòng)所述發(fā)光模塊的方法以及光檢測器技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的目的在于提供一種具有極好的能見度又能減少功率消耗的發(fā)光模塊。所述發(fā)光模塊包括發(fā)光器件，其包括至少像素部分１０１和檢測器部分１０４，它們被形成在同一個(gè)絕緣基體上，此外還包括用于利用檢測器部分１０４檢測所使用的環(huán)境的亮度并按照所述亮度調(diào)節(jié)發(fā)光器件的亮度，使得保持對于環(huán)境亮度的亮度比為恒值的裝置。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種模塊(下文稱為發(fā)光模塊)，其包括一種器件(下文稱為發(fā)光器件)，所述器件包括在電極之間夾著發(fā)光材料的元件(下文稱為發(fā)光元件)。具體地說，本專利技術(shù)涉及一種包括發(fā)光元件(下文稱為EL元件)的發(fā)光模塊，其中使用產(chǎn)生EL(場致發(fā)光)作為發(fā)光材料。其中，在按照本專利技術(shù)的發(fā)光器件中，包括有機(jī)EL顯示器和有機(jī)發(fā)光二極管(下文稱為OLED)。此外，在本專利技術(shù)中使用的發(fā)光材料包括通過單態(tài)激勵(lì)(singletexcitation)、三態(tài)激勵(lì)(triplet excitation)或者通過單態(tài)和三態(tài)兩種激勵(lì)發(fā)光的所有的發(fā)光材料(磷光與/或熒光)。近些年來，使用產(chǎn)生EL(場致發(fā)光)的有機(jī)化合物作為發(fā)光層的EL元件有了很大的發(fā)展，提出了使用多種有機(jī)EL膜的EL元件。已經(jīng)研制了使用這種EL元件作為發(fā)光元件的平屏顯示器。作為使用EL元件的發(fā)光器件，已知有無源陣列型發(fā)光器件和有源陣列型發(fā)光器件。無源陣列型發(fā)光器件是一種這樣的發(fā)光器件，其中使用一種具有這樣的結(jié)構(gòu)的EL元件，在所述結(jié)構(gòu)中EL膜被夾在以直角相交被設(shè)置的帶狀陽極和陰極之間。此外有源陣列型發(fā)光器件是這樣一種發(fā)光器件，其中每個(gè)像素具有薄膜晶體管(下文稱為TFT)，所述TFT和EL元件的陽極和陰極中的一個(gè)相連，用于控制通過EL元件的電流。無源型發(fā)光器件的優(yōu)點(diǎn)在于，其具有能夠降低成本的簡單的結(jié)構(gòu)，但是其缺點(diǎn)是，當(dāng)像素具有較高的分辨率時(shí)(像素?cái)?shù)量增加)，EL元件的發(fā)光強(qiáng)度需要增加，即需要較大的電流，因而使得增加功率消耗和較少壽命。在另一方面，在有源陣列型發(fā)光器件中，因?yàn)橄袼乇籘FT控制，所以像素能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)，并且可以使EL元件的亮度保持恒定，而和像素的數(shù)量無關(guān)，即，EL元件的亮度可以被減到最小，只要用戶可以看到即可，從而防止增加功率消耗和減少壽命。由上述可見，可以認(rèn)為，有源陣列型發(fā)光器件具有較小的功率消耗。不過，因?yàn)橛性搓嚵行桶l(fā)光器件由電流驅(qū)動(dòng)，所以需要減少功率消耗。本專利技術(shù)的一個(gè)目的在于提供一種具有小的功率消耗和極好的能見度的發(fā)光器件。此外，本專利技術(shù)的另一個(gè)目的在于，提供一種電氣設(shè)備，其具有使用這種發(fā)光器件的顯示部分，并且具有小的功率消耗和極好的能見度。按照本專利技術(shù)的發(fā)光模塊的特征在于，其包括檢測器部分，用于檢測使用所述發(fā)光模塊的環(huán)境的亮度(下文稱為環(huán)境亮度)，以及這樣的裝置，所述裝置用于按照環(huán)境亮度調(diào)節(jié)發(fā)光元件的亮度，并用于保持發(fā)光元件的亮度和環(huán)境亮度的比(發(fā)光元件的亮度和環(huán)境亮度之間的對比度)為一個(gè)恒定值。換句話說，按照本專利技術(shù)的發(fā)光模塊的特征在于，EL元件的亮度在亮的環(huán)境中可以被增加，以便改善能見度，并且在暗的使用環(huán)境中，EL元件的亮度可以被減少，以便減少功率消耗而不降低能見度。最好環(huán)境亮度由光檢測器檢測。本專利技術(shù)的特征還在于，在同一個(gè)絕緣基體上形成有包括一個(gè)或幾個(gè)光檢測器(一般為光二極管)的檢測器部分和用于顯示圖像的像素部分。即，本專利技術(shù)的特征還在于，包括光二極管的檢測器部分利用和晶體管(包括薄膜晶體管和使用塊硅制成的MOS晶體管)以及像素部分上的EL元件相同的處理被形成。在按照本專利技術(shù)的發(fā)光模塊中，環(huán)境亮度利用被形成在發(fā)光器件中的檢測器部分檢測，并通過校正電路根據(jù)檢測器部分的輸出信號計(jì)算用于獲得EL元件的正確的亮度所需的校正信號。然后，根據(jù)校正信號校正流過EL元件的電流的數(shù)量，從而保持EL元件的亮度對環(huán)境亮度的比(對比度)為恒值。按照本專利技術(shù)的發(fā)光模塊在亮的環(huán)境中的能見度是極好的，這是因?yàn)榇藭r(shí)其能夠進(jìn)行足夠亮的顯示，并且在暗的環(huán)境中，能夠減少功率消耗，這是因?yàn)榇藭r(shí)其能夠把亮度減到最小，同時(shí)保持好的能見度。因此，在顯示部分中使用按照本專利技術(shù)的發(fā)光模塊的電氣設(shè)備具有極好的能見度，并且能夠減少功率消耗。下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例，其中附圖說明圖1A-1C表示發(fā)光模塊的結(jié)構(gòu)；圖2表示校正電路的結(jié)構(gòu)；圖3表示校正電路的結(jié)構(gòu)；圖4表示發(fā)光模塊的截面圖；圖5A-5E表示發(fā)光模塊的制造過程；圖6表示發(fā)光模塊的截面結(jié)構(gòu)；圖7表示發(fā)光模塊的截面結(jié)構(gòu)；圖8表示發(fā)光模塊的結(jié)構(gòu)；圖9A、9B表示光檢測器的結(jié)構(gòu)；圖10表示光檢測器的結(jié)構(gòu)；圖11A、11B表示發(fā)光模塊的像素部分的結(jié)構(gòu)；圖12A、12B表示發(fā)光模塊的頂部結(jié)構(gòu)和截面結(jié)構(gòu)；圖13A、13B表示其中含有驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)光模塊的結(jié)構(gòu)；圖14A、14B表示具有外部控制器的發(fā)光模塊的結(jié)構(gòu)；圖15A-15F表示電氣設(shè)備的具體例子；圖16A-16B表示電氣設(shè)備的具體例子；以及圖17表示發(fā)光模塊的截面結(jié)構(gòu)。下面說明本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例。圖1A是按照本專利技術(shù)的發(fā)光模塊的電路方塊圖。發(fā)光器件100包括像素部分101，數(shù)據(jù)信號(視頻信號)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路102，控制(gate)信號側(cè)驅(qū)動(dòng)電路103，和檢測器部分104，校正電路105和發(fā)光器件100相連。校正電路105具有運(yùn)算電路，用于根據(jù)來自檢測器部分104的信號計(jì)算像素部分101的發(fā)光元件的亮度。單片IC，混合IC，或MCM(多片模塊)可以用作校正電路105。當(dāng)使用單片IC時(shí)，其可以直接被封裝于發(fā)光器件100中，并且可以被封裝在TAB(自動(dòng)連接帶(Tape Automated Bonding))帶上，并作為TCP(Tape Carrier Package)和發(fā)光器件100相連。此外當(dāng)使用混合IC或MCM時(shí)，最好利用TAB帶的發(fā)光器件100相連。圖1B表示檢測器部分104的電路結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。其中，檢測器部分104包括光二極管106，復(fù)位TFT 107，緩沖TFT 108，和恒流TFT 109。復(fù)位TFT 107是用于向光二極管106提供反向偏壓從而使其回到(復(fù)位)初始狀態(tài)的TFT，返回初始狀態(tài)的定時(shí)由向作為柵極的復(fù)位信號線110傳遞的信號控制。此外，緩沖TFT 108是用于放大由光二極管106檢測的信號的TFT，恒流TFT 109是作為恒流源的TFT。其中，緩沖TFT 108和恒流TFT 109起源極跟隨器的作用，并且輸出信號被傳送到輸出線111。其中，恒定電壓V1-V3是被施加到光二極管106、復(fù)位TFT 107、緩沖TFT 108和恒流TFT 109的固定的電壓。一般地說，使用電源電壓或地電壓作為固定電壓。其中，圖1B所示的電路結(jié)構(gòu)是一個(gè)例子，可以使用任何公知的電路結(jié)構(gòu)，只要其能夠作為光檢測器即可。此外，雖然在這個(gè)例子中使用IFT作為有源器件，在像素部分由MOS晶體管(具有被形成在半導(dǎo)體襯底上的具有MOS結(jié)構(gòu)的晶體管)構(gòu)成的情況下，則使用MOS晶體管。圖1C表示像素部分101的電路結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。其中，像素部分101包括EL元件112，開關(guān)TFT113，電流控制TFT114和電容器115。開關(guān)TFT113是用于控制電流控制TFT114的柵極并使用控制線116作為門把傳遞給數(shù)據(jù)線(視頻線)117的信號發(fā)送給電流控制TFT114的柵極的TFT。此外，電流控制TFT114是用于控制流經(jīng)EL元件12的電流并把傳送給電源線118的信號傳遞給EL元件12的TFT。其中圖1C所示的電路結(jié)構(gòu)是一個(gè)例子，可以使用任何公知的電路結(jié)構(gòu)，只要所述電路結(jié)構(gòu)可以控制EL元件的發(fā)光即可。此外，雖然在這個(gè)例子中使用TFT作為有源器件，但是也有像素部分由MOS晶體管形成的情況。圖2和圖3所示是校正電路105的結(jié)構(gòu)的例子。其中，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種發(fā)光模塊，包括用于按照由檢測器部分檢測的環(huán)境亮度調(diào)節(jié)發(fā)光元件的亮度，從而保持發(fā)光元件的亮度對環(huán)境亮度的亮度比是恒值的裝置。

【技術(shù)特征摘要】
JP 2000-6-12 176168/001.一種發(fā)光模塊，包括用于按照由檢測器部分檢測的環(huán)境亮度調(diào)節(jié)發(fā)光元件的亮度，從而保持發(fā)光元件的亮度對環(huán)境亮度的亮度比是恒值的裝置。2.一種發(fā)光模塊包括發(fā)光器件，其包括像素部分和檢測器部分，它們被形成在同一個(gè)絕緣基體上；和發(fā)光器件相連的校正電路；以及用于通過校正電路按照由檢測器部分檢測的環(huán)境亮度調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)發(fā)光元件的亮度，從而保持該亮度對環(huán)境亮度的比為恒值的裝置。3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其中檢測器部分包括薄膜光二極管。4.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光模塊，其中檢測器部分包括薄膜光二極管。5.一種發(fā)光模塊包括發(fā)光器件，其包括像素部分和檢測器部分，它們被形成在同一個(gè)絕緣基體上；以及和發(fā)光器件相連的校正電路，其中像素部分包括薄膜發(fā)光元件，以及其中檢測器部分包括薄膜光二極管。6.一種發(fā)光模塊包括發(fā)光器件，其包括像素部分，驅(qū)動(dòng)電路和檢測器部分，它們被形成在同一個(gè)絕緣基體上；以及和發(fā)光器件相連的校正電路，其中像素部分包括薄膜發(fā)光元件，以及其中檢測器部分包括薄膜光二極管。7.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光模塊，其中校正電路包括運(yùn)算電路，用于根據(jù)來自檢測器部分的信號計(jì)算發(fā)光元件的亮度。8.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光模塊，其中校正電路包括運(yùn)算電路，用于根據(jù)來自檢測器部分的信號計(jì)算發(fā)光元件的亮度。9.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光模塊，其中校正電路包括運(yùn)算電路，用于根據(jù)來自檢測器部分的信號計(jì)算發(fā)光元件的亮度。10.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光模塊，其中發(fā)光元件和薄膜二極管與一個(gè)晶體管電氣相連。11.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光模塊，其中發(fā)光元件和薄膜二極管和一個(gè)晶體管電氣相連。12.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光模塊，其中發(fā)光元件和薄膜光二極管和一個(gè)晶體管電氣相連。13.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光模塊，其中發(fā)光元件和薄膜光二極管和一個(gè)晶體管電氣相連。14.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光模塊，其中晶體管是底柵極型薄膜晶體管。15.如權(quán)利要求11所述的發(fā)光模塊，其中晶體管是底柵極型薄膜晶體管。16.如權(quán)利要求12所述的發(fā)光模塊，其中晶體管是底柵極型薄膜晶體管。17.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光模塊，其中晶體管是底柵極型薄膜晶體管。18.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其中發(fā)光元件是EL元件。19.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光模塊，其中發(fā)光元件是EL元件。20.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光模塊，其中發(fā)光元件是EL元件。21.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光模塊，其中發(fā)光元件是EL元件。22.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其中所述發(fā)光模塊被包括在便攜電話、視頻攝像機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、計(jì)算機(jī)之一內(nèi)。23.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光模塊，其中所述發(fā)光模塊被包括在便攜電話、視頻攝像機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、計(jì)算機(jī)之一內(nèi)。24.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光模塊，其中所述發(fā)光模塊被包括在便攜電話、視頻攝像機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、計(jì)算機(jī)之一內(nèi)。25.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光模塊，其中所述發(fā)光模塊被包括在便攜電話、視頻攝像機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、計(jì)算機(jī)之一內(nèi)。26.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其中所述檢測器部分包括至少一個(gè)光檢測器，其包括光二極管，復(fù)位TFT，緩沖TFT，和恒流TFT。27.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光模塊，其中所述檢測器部分包括至少一個(gè)光檢測器，其包括光二極管，復(fù)位TFT，緩沖TFT，和恒流TFT。28.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光模塊，其中所述檢測器部分包括至少一個(gè)光檢測器，其包括光二極管，復(fù)位TFT，緩沖TFT，和恒流TFT。29.如...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：山崎舜平，小山潤，
申請(專利權(quán))人：株式會社半導(dǎo)體能源研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]