CN115565486A - 发光及显示设备、光电转换及照明设备、电子器械、移动体、可穿戴装置和图像形成设备 - Google Patents

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Abstract

提供了发光及显示设备、光电转换及照明设备、电子器械、移动体、可穿戴装置和图像形成设备。该发光设备布置有像素，像素包括电流路径，电流路径包括发光元件、被配置为向发光元件供给与亮度信号相对应的电流的驱动晶体管以及被配置为控制发光元件的发光或不发光的发光控制晶体管。在电流路径中，发光控制晶体管布置在发光元件与驱动晶体管之间，以及驱动晶体管的耐压低于发光控制晶体管的耐压。

Description

发光及显示设备、光电转换及照明设备、电子器械、移动体、可 穿戴装置和图像形成设备
技术领域
本发明涉及发光设备、显示设备、光电转换设备、电子器械、照明设备、移动体、可穿戴装置和图像形成装置。
背景技术
供给用于使发光元件以预定亮度发光的电流的晶体管需要由具有约10V的高耐压的晶体管形成。高耐压晶体管的元件尺寸大于低耐压晶体管的元件尺寸。因此，供给与发光亮度相对应的电流的驱动电路的芯片面积变大，并且这可能导致芯片成本的增加。日本特开2008-310076描述了在显示面板和驱动电路之间布置高耐压晶体管并且驱动电路由低耐压晶体管形成。
在诸如由多个发光元件形成的显示面板等的发光设备中，发光元件之间的亮度变化导致图像质量的劣化。为了抑制图像质量的劣化，需要减小驱动晶体管(该驱动晶体管在各个像素中控制发光元件中流动的电流)的变化，使得在各个发光元件中流动的电流的变化减小。在日本特开2008-310076中描述的布置中，布置在显示面板中的晶体管是高耐压晶体管。因此，为了减小驱动晶体管的变化，需要增大高耐压晶体管的面积。
发明内容
本发明的一些实施例各自的目的是提供一种在抑制电路规模增大的同时抑制发光元件的发光变化的技术。
根据一些实施例，提供了一种发光设备，其中布置有像素，所述像素包括电流路径，所述电流路径包括发光元件、被配置为向所述发光元件供给与亮度信号相对应的电流的驱动晶体管以及被配置为控制所述发光元件的发光或不发光的发光控制晶体管，其中，在所述电流路径中，所述发光控制晶体管布置在所述发光元件与所述驱动晶体管之间，以及所述驱动晶体管的耐压低于所述发光控制晶体管的耐压。
通过下面(参考附图)对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得明显。
附图说明
图1是示出实施例的发光设备的布置示例的图；
图2是示出图1所示的发光设备的像素的布置示例的图；
图3是示出图1所示的发光设备的像素的操作示例的时序图；
图4是示出布置在图1所示的发光设备的像素中的发光控制晶体管的布置示例的图；
图5是示出该实施例的发光设备的另一布置示例的图；
图6是示出图5所示的发光设备的像素的布置示例的图；
图7A至7C是示出使用该实施例的发光设备的图像形成设备的示例的图；
图8是示出使用该实施例的发光设备的显示设备的示例的图；
图9是示出使用该实施例的发光设备的光电转换设备的示例的图；
图10是示出使用该实施例的发光设备的电子器械的示例的图；
图11A和11B是各自示出使用该实施例的发光设备的显示设备的示例的图；
图12是示出使用该实施例的发光设备的照明设备的示例的图；
图13是示出使用该实施例的发光设备的移动体的示例的图；以及
图14A和14B是各自示出使用该实施例的发光设备的可穿戴装置的示例的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述实施例。注意，以下实施例不旨在限制所要求保护的发明的范围。在实施例中描述了多个特征，但是不将发明限制为需要所有这些特征，并且可以适当地组合多个这些特征。此外，在附图中，相同的附图标记赋予相同或相似的配置，并且省略了其冗余的描述。
参考图1至14B，将描述根据本发明实施例的发光设备。图1是示出该实施例的发光设备10的概要的框图。图1所示的发光设备10是这样的发光设备，其中布置在各个像素101中的发光元件由形成在半导体基板上并与各个发光元件相对应的驱动电路驱动。发光元件可以具有任意材料构成/结构，并且可以使用液晶、有机发光二极管(OLED、有机EL)、无机LED或量子点LED。在该实施例中，将描述发光设备10在这些发光元件中包括使用有机EL的发光元件。如稍后将描述的，在该实施例中，将描述这样的情况，其中用于向发光元件供给与亮度信号相对应的电流的驱动晶体管连接到有机EL元件的阳极，并且所有晶体管都是p型晶体管。然而，本发明不限于此。例如，各晶体管的极性和导通类型以及形成有晶体管的诸如基板等的半导体层的极性和导通类型也可以全部反转。可替代地，例如，驱动晶体管可以是p型晶体管，并且其余晶体管可以是n型晶体管。因此，在以下描述中，例如，各个晶体管的“漏极区”和“源极区”可以适当地反转。可以根据发光设备10的组件的极性和导通类型来适当地改变要供给的电位和组件之间的连接。
如图1所示，发光设备10包括像素阵列100和布置在像素阵列100周围的驱动单元。以矩阵二维布置的多个像素101布置在像素阵列100中，并且发光元件110(图2中所示)布置在各个像素101中。各个像素101的发光元件110以对应于输入信号电压的发光量发光。
驱动单元是用于驱动各个像素101的电路。驱动单元包括例如发光控制电路200和信号输出电路300。在像素阵列100中，发光控制线210和信号线310针对各个像素列沿着列方向布置。
发光控制电路200经由发光控制线210输出用于控制各个像素101的发光或不发光的发光控制信号。信号输出电路300经由信号线310输出用于控制各个像素101的亮度的亮度信号(信号电压)。发光控制线210可以针对各个像素列由多个控制线形成。
例如，对于各个列，发光控制线210可以由数量与像素行的数量相对应的控制线形成，并且各个控制线可以以一对一的关系连接到各个像素101。在这种情况下，像素阵列100可以被配置为能够针对各个像素列控制发光像素的数量。
图2是示出布置在像素阵列100中的像素101的布置示例的电路图。如图2所示，多个像素101各自包括电流路径，该电流路径包括发光元件110、用于向发光元件110供给与亮度信号相对应的电流的驱动晶体管112、以及用于控制发光元件110的发光或不发光的发光控制晶体管111。这里，布置在像素101中的晶体管的总数量及晶体管的导通类型的组合仅是示例，并且不局限于该布置。
在图2所示的布置中，发光控制晶体管111的主端子中的一个主端子(该实施例中为漏极)连接到发光元件110的一个主端子，并且连接点被称为节点220。发光控制晶体管111的主端子中的另一主端子(该实施例中为源极)连接到驱动晶体管112的一个主端子(该实施例中为漏极)，并且连接点被称为节点221。驱动晶体管112的另一主端子(该实施例中为源极)连接到电源电压Vdd。发光元件110的另一主端子连接到电源电压Vss。发光控制晶体管111的控制端子(栅极)连接到发光控制线210。驱动晶体管112的控制端子(栅极)连接到信号线310。
驱动晶体管112从电源电压Vdd向发光控制晶体管111供给驱动电流，该驱动电流与经由信号线310从信号输出电路300供给的亮度信号的信号电压相对应。通过经由发光控制线210从发光控制电路200输出的发光控制信号，在导通状态和非导通状态之间对发光控制晶体管111进行控制。当根据发光控制信号将发光控制晶体管111设置为导通状态时，从驱动晶体管112向发光元件110供给驱动电流。因此，发光元件110发光。
此时，发光元件110的发光亮度根据从驱动晶体管112供给并在包括发光元件110、驱动晶体管112和发光控制晶体管111的电流路径中流动的驱动电流而改变。在像素阵列100中，当使布置在各个像素101中的发光元件110以恒定亮度发光时，信号输出电路300经由各个信号线310向各个驱动晶体管112的控制端子输出恒定电压作为亮度信号。然而，由于在驱动晶体管112之间可能存在特性的变化(诸如阈值电压Vth的变化等)，因此即使向控制端子供给相同的电压，供给至发光元件110的驱动电流也可能在像素101之间变化。已知的是，一般地，晶体管之间的特性变化的大小与晶体管的栅极面积的平方根成反比，并且与栅极膜厚度成比例。因此，为了抑制晶体管之间的特性的变化，增大栅极面积并减小栅极膜厚度是有效的。
另一方面，当以预定亮度引起发光元件110的发光操作时，需要若干伏(V)的正向电压Vf。因此，在像素101的电源电压Vdd和电源电压Vss之间可能需要约10V的电压。一般地，耐压约10V的高耐压晶体管具有比耐压更低的低耐压晶体管更大的栅极膜厚度，或者由于其具有特定的结构而具有更大的元件面积。因此，高耐压晶体管具有比低耐压晶体管更大的特性变化和更大的元件面积。
在该实施例中，驱动晶体管112是低耐压晶体管，并且具有比使用高耐压晶体管的发光控制晶体管111更低的耐压。发光控制晶体管111仅需要进行切换操作以控制发光元件110的发光或不发光，因而并非极大有助于驱动电流的变化。因此，尽管发光控制晶体管111使用高耐压晶体管，但是不需要比具有低耐压的驱动晶体管112更大的面积。
图3是示出图2所示的像素101的操作的时序图。从时刻t0到时刻t1的时段和从时刻t2到时刻t3的时段各自表示发光元件110的不发光时段。从时刻t1到时刻t2的时段表示发光元件110的发光时段。在从时刻t0到时刻t3的时段中，驱动晶体管112恒定地启用，并且供给用于使发光元件110以按预定亮度发光的亮度信号的信号电压。
在从时刻t0到时刻t1的不发光时段中，供给至发光控制线210的发光控制信号变为接近电源电压Vdd的电压，使得发光控制晶体管111关断并设置为非导通状态。在这种情况下，通过发光元件110中产生的正向电流，将与发光控制晶体管111的漏极相对应的节点220的电位降低到接近电源电压Vss的电位。此外，通过驱动晶体管112将与驱动晶体管112的漏极相对应的节点221的电位增加到接近电源电压Vdd的电位。
然后，在从时刻t1到时刻t2的发光时段中，发光控制信号的电位降低到超过发光控制晶体管111的阈值电压的电位，使得发光控制晶体管111被设置为导通状态。因此，节点220和节点221各自的电位变得接近通过将发光元件110的正向电压Vf加到电源电压Vss而获得的电位(在下文中称为电压Von)，从而引起发光元件110的发光操作。
在上述操作中，对于发光控制晶体管111，在不发光时段中，在栅极和漏极之间以及漏极和源极之间产生与电源电压Vdd和电源电压Vss之间的差相对应的电位差。因此，需要高耐压。另一方面，对于驱动晶体管112，在不发光时段和发光时段中，在栅极和漏极之间以及漏极和源极之间不产生与电源电压Vdd和电源电压Vss之间的差相对应的电位差。因此，可以发现不需要高耐压。也就是说，在包括发光元件110、驱动晶体管112和发光控制晶体管111的像素101的电流路径中，发光控制晶体管111布置在发光元件110和驱动晶体管112之间。通过这样的布置，驱动晶体管112可以具有比发光控制晶体管111的耐压低的耐压。因此，具有比高耐压晶体管小的特性变化和小的元件面积的低耐压晶体管可以用作用于控制流过布置在像素101中的发光元件110的电流的驱动晶体管112。也就是说，可以在抑制电路规模的增大的同时抑制发光元件110的发光变化。
另外，当引起发光元件110的发光操作时，由于发光控制晶体管111的接通电阻而产生电位差。因此，发光控制线210的电位变得略低于节点221的电位。这里，发光控制线210的电位仅需要超过发光控制晶体管111的阈值电压，并且不必降低到电源电压Vss的电位。因此，向发光控制晶体管111的控制端子供给用于控制发光元件110的发光或不发光的发光控制信号的发光控制电路200不需要高耐压。因此，布置在发光控制电路200中的晶体管的耐压可以低于发光控制晶体管111的耐压。
例如，驱动晶体管112的耐压与布置在发光控制电路200中的晶体管的耐压之间的差可以小于驱动晶体管112的耐压与发光控制晶体管111的耐压之间的差。此外，例如，驱动晶体管112的耐压可以等于布置在发光控制电路200中的晶体管的耐压。在这种情况下，驱动晶体管112的栅极面积和栅极膜厚度可以等于布置在发光控制电路200中的晶体管的栅极面积和栅极膜厚度。当发光控制电路200包括如上所述的布置时，可以减小发光控制电路200的电路规模。
图4是示出作为具有高耐压的晶体管的发光控制晶体管111的布置的示例的示意图。这里，在n型半导体基板(例如，硅基板)上形成具有p型LOCOS偏移结构的高耐压晶体管。p型阱区502和n型阱区503形成在n-型半导体基板501的上表面中。p+型漏极区504形成在阱区502的表面的一部分中，并且p+型源极区505形成在阱区503的表面的一部分中。栅极绝缘膜506(例如，氧化硅)形成在半导体基板501的整个表面上，并且LOCOS形成在阱区502上的区域507的一部分中。栅电极509形成在阱区502和阱区503上的栅极绝缘膜506上。
利用如上所述的LOCOS偏移结构，发光控制晶体管111可以在栅极和漏极之间以及漏极和源极之间具有高耐压。此外，无需极大增加制造过程的步骤数量就可以实现栅电极和漏极不偏移(栅电极布置在漏极的一部分上)的普通驱动晶体管112(低耐压晶体管)以及作为高耐压晶体管的发光控制晶体管111这两者。
此外，如上所述，由于不需要大的栅极电压引起发光控制晶体管111的切换操作，因此供给发光控制信号的发光控制电路200可以仅由低耐压晶体管形成。类似地，用于将亮度信号供给至具有低耐压的驱动晶体管112的控制端子的信号输出电路300不需要高耐压。因此，布置在信号输出电路300中的晶体管的耐压可以低于发光控制晶体管111的耐压。
例如，驱动晶体管112的耐压与布置在信号输出电路300中的晶体管的耐压之间的差可以小于驱动晶体管112的耐压与发光控制晶体管111的耐压之间的差。此外，例如，驱动晶体管112的耐压可以等于布置在信号输出电路300中的晶体管的耐压。在这种情况下，驱动晶体管112的栅极面积和栅极膜厚度可以等于布置在信号输出电路300中的晶体管的栅极面积和栅极膜厚度。当信号输出电路300具有如上所述的布置时，可以减小信号输出电路300的电路规模。
发光控制晶体管111仅需要是具有高耐压的晶体管，并且不限于LOCOS偏移晶体管。例如，发光控制晶体管111可以是具有栅电极和漏极通过STI结构等偏移以不彼此重叠的漏极偏移结构的晶体管。
利用该实施例中描述的布置，可以实现这样的发光设备10，其中，在抑制布置有像素101的像素阵列100的电路面积的增大的同时抑制发光元件110的发光变化。还可以抑制发光控制电路200和信号输出电路300各自的电路面积。
参考图5和6，将描述上述发光设备10的变形例。在该实施例中，为了进一步抑制像素101中的驱动电流的变化，像素101由共源共栅电路形成。图5是示出图1所示的发光设备10的变形例的框图。如图5所示，在像素阵列100中，对于各个像素列，沿着列方向布置偏置线311。偏置线311连接到信号输出电路300中的相应列的输出端，并且将偏置信号供给至像素101。信号输出电路300可以包括产生偏置信号的偏置电路320。在图5所示的布置中，偏置电路320布置在信号输出电路300中，但是本发明不限于此。信号输出电路300和偏置电路320可以被布置为独立电路。
图6是示出布置在图5所示的发光设备10中的像素101的布置示例的电路图。如图6所示，在发光元件110的驱动电流流动的电流路径中，用于控制驱动晶体管112的漏极电位的共源共栅晶体管113布置在驱动晶体管112和发光控制晶体管111之间。
更具体地，共源共栅晶体管113的主端子中的一个主端子(该实施例中为漏极)连接到发光控制晶体管111的主端子中的一个主端子(该实施例中为源极)，并且连接点被称为节点222。共源共栅晶体管113的另一主端子(该实施例中为源极)连接到驱动晶体管112的主端子中的一个主端子(该实施例中为漏极)，并且连接点被称为节点223。共源共栅晶体管113的控制端子(栅极)连接到偏置线311，并且接收从信号输出电路300的偏置电路供给的偏置信号的信号电压。
在像素阵列100中，当使各个发光元件110以恒定亮度发光时，需要若干伏(V)的正向电压Vf。然而，可以想到正向电压Vf由于发光元件110的特性变化而变化。如果正向电压Vf变化，则与发光控制晶体管111的漏极电位相对应的节点220的电位变化。因此，当发光控制晶体管111接通并设置为导通状态时，节点222的电位类似地变化。此外，当驱动电流大时，不能忽略由电源电压Vss的电源布线阻抗引起的压降，并且更大的变化可能叠加在上述变化上。
另一方面，在图6所示的像素101中，驱动晶体管112和共源共栅晶体管113形成共源共栅电路。因此，即使节点220和节点222各自的电位变化，从偏置线311接收偏置信号的共源共栅晶体管113也将与驱动晶体管112的漏极电位相对应的节点223的电位控制为接近预定电位。因此，即使节点220的电位针对各个发光元件110而变化，从驱动晶体管112输出的驱动电流也可以保持恒定。
类似于驱动晶体管112，在共源共栅晶体管113中，在栅极和漏极之间以及漏极和源极之间不产生与电源电压Vdd和电源电压Vss之间的差相对应的电位差。因此，不需要高耐压。因此，共源共栅晶体管113的耐压可以低于发光控制晶体管111的耐压。例如，驱动晶体管112的耐压与共源共栅晶体管113的耐压之间的差可以小于驱动晶体管112的耐压与发光控制晶体管111的耐压之间的差。此外，例如，驱动晶体管112的耐压可以等于共源共栅晶体管113的耐压。在这种情况下，驱动晶体管112的栅极面积和栅极膜厚度可以等于共源共栅晶体管113的栅极面积和栅极膜厚度。
另外，向具有低耐压的共源共栅晶体管113的控制端子供给偏置信号的信号输出电路300的偏置电路320不需要高耐压。因此，布置在偏置电路320中的晶体管的耐压可以低于发光控制晶体管111的耐压。例如，驱动晶体管112的耐压与布置在偏置电路320中的晶体管的耐压之间的差可以小于驱动晶体管112的耐压与发光控制晶体管111的耐压之间的差。此外，例如，驱动晶体管112的耐压可以等于布置在偏置电路320中的晶体管的耐压。在这种情况下，驱动晶体管112的栅极面积和栅极膜厚度可以等于布置在偏置电路320中的晶体管的栅极面积和栅极膜厚度。当偏置电路320具有如上所述的布置时，可以减小偏置电路320的电路规模。
利用图5和图6所示的布置，可以实现这样的发光设备10，其中在抑制布置有像素101的像素阵列100的电路面积的增大的同时抑制发光元件110的发光变化。还可以抑制发光控制电路200、信号输出电路300和偏置电路320各自的电路面积。例如，布置在各个像素101中的发光控制晶体管111的耐压可以是发光设备10中包括的晶体管中最高的。通过将具有高耐压的大晶体管的使用限制到发光控制晶体管111，可以实现在抑制电路规模的同时抑制发光元件110的发光变化的发光设备10。
这里，将参考图7A至14B描述该实施例的发光设备10应用于图像形成设备、显示设备、光电转换设备、电子器械、照明设备、移动体和可穿戴装置的应用示例。另外，发光设备10可应用于电子照相图像形成设备的曝光光源、液晶显示设备的背光以及包括白光源中的滤色器的发光装置等。显示设备可以是图像信息处理设备，该图像信息处理设备包括用于从面阵CCD、线阵CCD或存储卡等输入图像信息的图像输入单元以及用于处理输入信息的信息处理单元，并且在显示单元上显示输入图像。另外，照相机或喷墨打印机中所包括的显示单元可以具有触摸面板功能。触摸面板功能的驱动类型可以是红外型、电容型、电阻膜型或电磁感应型，并且没有特别限制。显示设备可用于多功能打印机的显示单元。
图7A至7C是示出使用该实施例的发光设备10的图像形成设备的示例的示意图。图7A所示的图像形成设备926包括感光构件927、曝光光源928、显影单元931、充电单元930、转印装置932、输送单元933(图7A所示的布置中的输送辊)和定影装置935。
从曝光光源928发射光929，并且在感光构件927的表面上形成静电潜像。包括上述发光元件110的发光设备10可以应用于曝光光源928。显影单元931可以用作包含调色剂等作为显影剂并将显影剂施加到曝光的感光构件927的显影装置。充电单元930对感光构件927充电。转印装置932将显影图像转印到打印介质934。输送单元933输送打印介质934。打印介质934可以是例如纸或胶片。定影装置935将形成在打印介质上的图像定影。
图7B和7C各自是示出曝光光源928中的在长基板上沿长边方向布置的多个发光单元936的示意图。包括上述发光元件110的发光设备10可以应用于各个发光单元936。方向937是平行于感光构件927的轴的方向，并且表示在发光设备10的像素阵列100中排列有像素101的列方向。该列方向与使感光构件927旋转时的轴的方向一致。该方向937可以被称为感光构件927的长轴方向。
图7B示出发光单元936沿着感光构件927的长轴方向布置的形式。
图7C示出作为图7B所示的发光单元936的布置的变形例的形式，其中发光单元936在列方向上在第一列和第二列之间交替地布置。发光单元936在第一列和第二列之间布置在行方向上的不同位置处。在第一列中，多个发光单元936被布置成彼此间隔开。在第二列中，发光单元936布置在与第一列中的发光单元936之间的空间相对应的位置处。同样在行方向上，多个发光单元936被布置成彼此间隔开。图7C所示的发光单元936的布置可以被称为例如网格图案的布置、交错图案的布置或棋盘格图案的布置。
图8是示出使用该实施例的发光设备10的显示设备的示例的示意图。显示设备1000可以在上盖1001和下盖1009之间包括触摸面板1003、显示面板1005、框架1006、电路板1007和电池1008。触摸面板1003和显示面板1005分别与柔性印刷电路FPC 1002和1004连接。诸如晶体管等的有源元件布置在电路板1007上。如果显示设备1000不是便携式装置，则不需要设置电池1008，并且即使显示设备是便携式装置，也不必将电池1008设置在该位置。上述发光设备10可以应用于显示面板1005。用作显示面板1005的发光设备10连接到布置在电路板1007上的诸如晶体管等的有源元件以进行操作。
图8所示的显示设备1000可用于光电转换设备(摄像设备)的显示单元，该光电转换设备包括具有多个透镜的光学单元以及用于接收已通过光学单元的光并将光光电转换为电信号的图像传感器。光电转换设备可以包括显示单元，该显示单元显示由图像传感器获取的信息。显示单元可以是暴露于光电转换设备外部的显示单元，或者是布置在取景器中的显示单元。光电转换设备可以是数字照相机或数字摄像机。
图9是示出使用该实施例的发光设备10的光电转换设备的示例的示意图。
光电转换设备1100可以包括取景器1101、后显示器1102、操作单元1103和壳体1104。光电转换设备1100可以被称为摄像设备。上述发光设备10可以应用于用作显示单元的取景器1101。在这种情况下，发光设备10不仅可以显示要拍摄的图像，还可以显示环境信息和摄像指示等。环境信息可以包括环境光的强度、环境光的方向、被摄体的移动速度或者被摄体被遮蔽物遮挡的可能性等。
由于适合于拍摄图像的定时通常是短时间，因而最好尽可能快地显示信息。因此，可以在取景器1101中使用包括诸如有机EL元件等的有机发光材料作为发光元件110的发光设备10。这是因为有机发光材料具有高响应速度。在需要高显示速度的设备中，使用有机发光材料的发光设备10比液晶显示设备更合适。
光电转换设备1100包括光学单元(未示出)。光学单元包括多个透镜并且在容纳在壳体1104中的光电转换元件(未示出)上形成图像，该光电转换元件接收已经通过光学单元的光。可以通过调节多个透镜的相对位置来调整焦点。该操作可以自动进行。
发光设备10可以应用于电子器械的显示单元。在这种情况下，显示单元可以具有显示功能和操作功能这两者。移动终端的示例包括诸如智能电话、平板电脑和头戴式显示器等的移动电话。
图10是示出使用该实施例的发光设备10的电子器械的示例的示意图。电子器械1200包括显示单元1201、操作单元1202和壳体1203。壳体1203可以包括电路、包括该电路的印刷板、电池和通信单元。操作单元1202可以是按钮或触摸面板型感测单元。操作单元1202可以是识别指纹并解除锁定等的生物特征识别单元。包括通信单元的便携式装置也可以称为通信器械。上述发光设备10可以应用于显示单元1201。
图11A和11B是示出使用该实施例的发光设备10的显示设备的示例的示意图。图11A示出诸如电视监视器或PC监视器等的显示设备。显示设备1300包括框架1301和显示单元1302。上述发光设备10可以应用于显示单元1302。显示设备1300可以包括支撑框架1301和显示单元1302的基座1303。基座1303不限于图11A所示的形式。例如，框架1301的下侧可以用作基座1303。框架1301和显示单元1302可以是弯曲的。曲率半径可以在5000mm(包括端值)和6000mm(包括端值)之间。
图11B是示出使用该实施例的发光设备10的显示设备的另一示例的示意图。图11B所示的显示设备1310被配置为可弯曲，并且是所谓的可折叠显示设备。显示设备1310包括第一显示单元1311、第二显示单元1312、壳体1313和弯曲点1314。上述发光设备10可以应用于第一显示单元1311和第二显示单元1312中的每个显示单元。第一显示单元1311和第二显示单元1312可以是一个无缝显示设备。可以在弯曲点处划分第一显示单元1311和第二显示单元1312。第一显示单元1311和第二显示单元1312可以显示不同的图像，或者可以利用第一显示单元和第二显示单元显示一个图像。
图12是示出使用该实施例的发光设备10的照明设备的示例的示意图。照明设备1400可以包括壳体1401、光源1402、电路板1403、光学膜1404和光扩散单元1405。上述发光设备10可以应用于光源1402。光学膜1404可以是改善光源的显色属性的滤光器。光扩散单元1405可以有效地使来自光源的光扩散，以照明宽范围用于点亮等。根据需要，可以在最外部分中设置盖。照明设备1400可以包括光学膜1404和光扩散单元1405这两者，或者可以仅包括其中一个。
照明设备1400例如是照明房间的设备。照明设备1400可以发射白色、日间白色或从蓝色到红色的任意其他颜色的光。照明设备1400可以包括用于控制光颜色的光控制电路。照明设备1400可以包括连接到用作光源1402的发光设备10的电源电路。电源电路是将AC电压转换为DC电压的电路。注意，白色光的色温为4200K，并且日间白色光的色温为5000K。照明设备1400还可以包括滤色器。此外，照明设备1400可以包括散热部。散热部将设备中的热量释放到设备的外部，并且其示例包括具有高比热的金属和液态硅等。
图13是示出包括尾灯的汽车的示意图，其中尾灯是使用该实施例的发光设备10的汽车的点亮单元的示例。汽车1500包括尾灯1501，并且可以在进行制动操作等时点亮尾灯1501。该实施例的发光设备10可以用在作为汽车的点亮单元的头灯中。汽车是移动体的示例，并且移动体可以是船、无人机、飞机、有轨电车或工业机器人等。移动体可以包括主体和设置在主体中的点亮单元。点亮单元可以通知主体的当前位置。
上述发光设备10可以应用于尾灯1501。尾灯1501可以包括保护用作尾灯1501的发光设备10的保护构件。
保护构件具有一定程度的强度，并且可以由任何材料制成，只要是透明的即可。保护构件可以由聚碳酸酯等制成。此外，保护构件可以由与呋喃二甲酸衍生物或丙烯腈衍生物等混合的聚碳酸酯制成。
汽车1500可以包括主体1503和其上所安装的窗1502。窗可以是用于检查汽车的前部或后部的窗，或者可以是透明显示器。上述发光设备10(其中发光元件110可以包括诸如有机EL等的有机发光材料)可以用于透明显示器中。在这种情况下，发光设备10中包括的诸如电极等的组件由透明构件形成。
将参考图14A和14B描述根据上述实施例的发光设备10的应用示例。发光设备10可应用于例如可以作为可穿戴装置(诸如智能眼镜、HMD(头戴式显示器)或智能隐形眼镜等)而穿戴的***。在这样的应用示例中使用的摄像显示设备包括能够对可见光进行光电转换的摄像设备和能够发射可见光的发光设备。
图14A示出根据应用示例的一副眼镜1600(智能眼镜)。诸如CMOS传感器或SPAD等的摄像设备1602布置在眼镜1600的透镜1601的前表面侧。此外，上述发光设备10布置在透镜1601的后表面侧上。
该副眼镜1600还包括控制设备1603。控制设备1603用作向根据实施例的摄像设备1602和发光设备10供电的电源。控制设备1603控制摄像设备1602的操作和发光设备10的操作。用于将光聚焦到摄像设备1602的光学***形成在透镜1601上。
图14B示出根据另一应用示例的一副眼镜1610(智能眼镜)。该副眼镜1610包括控制设备1612，并且与摄像设备1602相对应的摄像设备和发光设备10内置于控制设备1612中。控制设备1612中的摄像设备和用于投射从发光设备10发射的光的光学***形成在透镜1611中，并且图像被投射到透镜1611上。除了用作向摄像设备和发光设备10供电的电源之外，控制设备1612还控制摄像设备的操作和发光设备10的操作。控制设备1612还可以包括检测佩戴者的视线的视线检测单元。
红外光可以用于视线检测。红外发光单元向正在注视显示图像的用户的眼球发射红外光。当发射的红外光被眼球反射并被包括光接收元件的摄像单元检测到时，可以获得眼球的拍摄图像。通过提供在平面图中减少从红外发光单元到显示单元的光的减少部件来减少图像质量劣化。
从通过使用红外光的摄像操作获得的眼球的拍摄图像中检测用户针对显示图像的视线。已知的方法可以任意地应用于使用所拍摄的眼球图像的视线检测。作为示例，可以使用基于由角膜上的发射光的反射引起的浦肯野(Purkinje)图像的视线检测方法。
更具体地，基于瞳孔-角膜反射方法进行视线检测处理。通过使用瞳孔-角膜反射方法以基于眼球的拍摄图像中包括的瞳孔的图像和浦肯野图像来计算表示眼球的方向(旋转角度)的视线矢量，来检测用户的视线。
根据本发明的一个实施例的发光设备10可以包括具有光接收元件的摄像设备，并且基于从摄像设备获得的用户的视线信息来控制显示图像。
更具体地，在发光设备10中，基于视线信息来确定由用户注视的第一视场区域和除第一视场区域之外的第二视场区域。第一视场区域和第二视场区域可以由发光设备10的控制设备确定。可替代地，第一视场区域和第二视场区域可以由外部控制设备确定，并且发光设备10可以接收与该确定相对应的信息。可以在发光设备10的显示区域中进行控制，使得第一视场区域的显示分辨率将高于第二视场区域的显示分辨率。也就是说，第二视场区域的分辨率可以比第一视场区域的分辨率降低得更多。
另外，显示区域包括第一显示区域和不同于第一显示区域的第二显示区域，并且基于视线信息从显示区域的第一显示区域和第二显示区域确定具有高优先级的区域。第一显示区域和第二显示区域可以由发光设备10的控制设备确定。可替代地，第一显示区域和第二显示区域可以由外部控制设备确定，并且发光设备10可以接收与该确定相对应的信息。可以进行控制，使得具有高优先级的区域的分辨率将被设置为高于除了具有高优先级的区域之外的区域的分辨率。也就是说，可以将具有相对低的优先级的区域的分辨率设置为低。
注意，AI可以用于确定第一视场区域和具有高优先级的区域。AI可以是这样的模型，其被配置为通过使用眼球的图像和图像的眼球实际注视的方向作为教师数据，根据眼球的图像来估计视线的角度和到作为注视目标的物体的距离。发光设备10、摄像设备或外部设备可以包括AI程序。如果AI程序包括在外部设备中，则由AI程序确定的信息将通过通信发送到发光设备10。
在基于视觉识别检测进行显示控制的情况下，根据实施例的发光设备10可以应用于还包括被配置为对外部进行拍摄的摄像设备的一副智能眼镜。智能眼镜可以实时显示所拍摄的外部信息。
本发明不限于上述实施例，并且可以在本发明的精神和范围内进行各种改变和修改。因此，为了告知公众本发明的范围，提出了所附权利要求书。
根据本发明，可以提供一种在抑制电路规模的增大的同时抑制发光元件的发光变化的技术。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求书的范围应符合最广泛的解释，以便涵盖所有此类修改以及等效结构和功能。

Claims (24)

1.一种发光设备，其中布置有像素，所述像素包括电流路径，所述电流路径包括发光元件、被配置为向所述发光元件供给与亮度信号相对应的电流的驱动晶体管以及被配置为控制所述发光元件的发光或不发光的发光控制晶体管，其中，
在所述电流路径中，所述发光控制晶体管布置在所述发光元件与所述驱动晶体管之间，以及
所述驱动晶体管的耐压低于所述发光控制晶体管的耐压。
2.根据权利要求1所述的发光设备，还包括：
发光控制电路，其被配置为向所述发光控制晶体管的控制端子供给用于控制所述发光元件的发光或不发光的发光控制信号，
其中，布置在所述发光控制电路中的晶体管的耐压低于所述发光控制晶体管的耐压。
3.根据权利要求2所述的发光设备，其中，
所述驱动晶体管的耐压与布置在所述发光控制电路中的晶体管的耐压之间的差小于所述驱动晶体管的耐压与所述发光控制晶体管的耐压之间的差。
4.根据权利要求3所述的发光设备，其中，
所述驱动晶体管的耐压等于布置在所述发光控制电路中的晶体管的耐压。
5.根据权利要求1所述的发光设备，其中，
所述发光控制晶体管包括漏极偏移结构。
6.根据权利要求1所述的发光设备，其中，
所述发光控制晶体管包括LOCOS偏移结构。
7.根据权利要求1所述的发光设备，其中，
被配置为控制所述驱动晶体管的漏极的电位的共源共栅晶体管也在所述电流路径中布置在所述驱动晶体管与所述发光控制晶体管之间，以及
所述共源共栅晶体管的耐压低于所述发光控制晶体管的耐压。
8.根据权利要求7所述的发光设备，其中，
所述驱动晶体管的耐压与所述共源共栅晶体管的耐压之间的差小于所述驱动晶体管的耐压与所述发光控制晶体管的耐压之间的差。
9.根据权利要求8所述的发光设备，其中，
所述驱动晶体管的耐压等于所述共源共栅晶体管的耐压。
10.根据权利要求7所述的发光设备，还包括：
偏置电路，其被配置为向所述共源共栅晶体管的控制端子供给偏置信号，
其中，布置在所述偏置电路中的晶体管的耐压低于所述发光控制晶体管的耐压。
11.根据权利要求10所述的发光设备，其中，
所述驱动晶体管的耐压与布置在所述偏置电路中的晶体管的耐压之间的差小于所述驱动晶体管的耐压与所述发光控制晶体管的耐压之间的差。
12.根据权利要求11所述的发光设备，其中，
所述驱动晶体管的耐压等于布置在所述偏置电路中的晶体管的耐压。
13.根据权利要求1所述的发光设备，还包括：
信号输出电路，其被配置为将所述亮度信号供给至所述驱动晶体管的控制端子，
其中，布置在所述信号输出电路中的晶体管的耐压低于所述发光控制晶体管的耐压。
14.根据权利要求13所述的发光设备，其中，
所述驱动晶体管的耐压与布置在所述信号输出电路中的晶体管的耐压之间的差小于所述驱动晶体管的耐压与所述发光控制晶体管的耐压之间的差。
15.根据权利要求14所述的发光设备，其中，
所述驱动晶体管的耐压等于布置在所述信号输出电路中的晶体管的耐压。
16.根据权利要求1所述的发光设备，其中，
所述发光控制晶体管的耐压在所述发光设备中所包括的晶体管中最高。
17.根据权利要求1所述的发光设备，其中，
所述发光设备包括基板和包含基板上的像素的多个像素，以及所述多个像素沿所述基板的长边方向布置。
18.一种显示设备，包括：
根据权利要求1至17中任一项所述的发光设备；以及
有源元件，其连接到所述发光设备。
19.一种光电转换设备，包括：
光学单元，其包括多个透镜；
图像传感器，其被配置为接收已经通过所述光学单元的光；以及
显示单元，其被配置为显示图像，
其中，所述显示单元显示由所述图像传感器拍摄的图像并且包括根据权利要求1至17中任一项所述的发光设备。
20.一种电子器械，包括：
壳体，其设置有显示单元；以及
通信单元，其设置在所述壳体中并且被配置为与外部通信，
其中，所述显示单元包括根据权利要求1至17中任一项所述的发光设备。
21.一种照明设备，包括光扩散单元和光学膜至少之一以及光源，
其中，所述光源包括根据权利要求1至17中任一项所述的发光设备。
22.一种移动体，包括主体和设置在所述主体中的点亮单元，
其中，所述点亮单元包括根据权利要求1至17中任一项所述的发光设备。
23.一种可穿戴装置，包括被配置为显示图像的显示设备，
其中，所述显示设备包括根据权利要求1至17中任一项所述的发光设备。
24.一种图像形成设备，包括：
感光构件；
曝光光源，其被配置为使所述感光构件曝光；
显影装置，其被配置为将显影剂施加到所曝光的感光构件；以及
转印装置，其被配置为将所述显影装置所显影的图像转印到打印介质，其中，所述曝光光源包括根据权利要求1至17中任一项所述的发光设备。
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