專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體器件、顯示設(shè)備和電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有通過(guò)晶體管控制提供給負(fù)載的電流的功能的半導(dǎo)體器件，尤其涉及一種包括由亮度隨電流變化的電流驅(qū)動(dòng)型發(fā)光元件形成的像素的顯示設(shè)備，及其信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路。此外，本發(fā)明涉及一種該顯示設(shè)備的驅(qū)動(dòng)方法和一種在顯示部分具有該顯示設(shè)備的電子裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，其中像素由發(fā)光元件例如發(fā)光二極管(LED)形成的所謂自發(fā)光顯示設(shè)備已經(jīng)引起關(guān)注。作為用于這種自發(fā)光顯示設(shè)備的發(fā)光元件，有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、有機(jī)EL元件、電致發(fā)光(EL)元件等等已經(jīng)引起關(guān)注，而且已經(jīng)被用于EL顯示等等。發(fā)光元件例如OLED是自發(fā)光的發(fā)光元件，因此，該發(fā)光元件與液晶顯示設(shè)備相比具有像素清晰度高、不需要背光以及響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。注意發(fā)光元件的亮度是通過(guò)流過(guò)其中的電流值控制的。
作為表示這種顯示設(shè)備灰度的驅(qū)動(dòng)方法，存在數(shù)字法和模擬法。數(shù)字法通過(guò)數(shù)字控制來(lái)導(dǎo)通/關(guān)斷發(fā)光元件從而表示灰度。在數(shù)字法的情況下，僅僅存在發(fā)光和不發(fā)光這兩種狀態(tài)，因此，僅僅可以表示兩個(gè)灰度。因此，結(jié)合另一個(gè)方法，完成許多灰度。作為多個(gè)灰度的方法，經(jīng)常使用時(shí)間灰度級(jí)法。數(shù)字的時(shí)間灰度法在每一個(gè)像素中的亮度均勻性?xún)?yōu)良，但是需要提高頻率并且使功耗增加。另一方面，在模擬法的情況下，以模擬的方式來(lái)控制發(fā)光元件的光強(qiáng)度，或者以模擬的方式來(lái)控制發(fā)光元件的發(fā)光時(shí)間?？刂乒鈴?qiáng)度的模擬法容易受每個(gè)像素中薄膜晶體管的特性變化的影響，并且在每個(gè)像素中的發(fā)光也發(fā)生變化。另一方面，在非專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所述的是模擬時(shí)間灰度法的顯示設(shè)備，其中以模擬方式控制發(fā)光時(shí)間，而且在每個(gè)像素中發(fā)光的均勻性?xún)?yōu)良(參見(jiàn)非專(zhuān)利文獻(xiàn)1SID 04 DIGEST第1394頁(yè)到第1397頁(yè))。
非專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所述顯示設(shè)備的像素包括由發(fā)光元件和用于驅(qū)動(dòng)該發(fā)光元件的晶體管形成的反相器。驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極端是該反相器的輸入端，驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極端是該反相器的輸出端。然后，該反相器的輸出輸入到發(fā)光元件的陽(yáng)極。當(dāng)視頻信號(hào)電壓寫(xiě)入到像素中時(shí)，該反相器設(shè)置在導(dǎo)通和關(guān)斷的中間。然后，在發(fā)光周期中，將三角波電壓輸入到該像素中，以控制該反相器的輸出。也就是說(shuō)，控制該反相器的輸出，由此控制發(fā)光元件的發(fā)光/不發(fā)光，其中該反相器的輸出是輸入到發(fā)光元件陽(yáng)極的電位。
這里，圖10B示出電阻負(fù)載反相器，圖10A示出電阻負(fù)載反相器的反相器傳輸特性。在圖10A中的橫坐標(biāo)表示到電阻負(fù)載反相器輸入端的輸入電位Vin，縱座標(biāo)表示電阻負(fù)載反相器輸出端的輸出電位Vout。該電阻負(fù)載反相器包括晶體管和電阻器，并且大功率電源電位Vdd輸入到晶體管的源極端，其漏極端連接該電阻器的一個(gè)端。此外，低功率電源電位Vss輸入到該電阻器的另一端。注意，這里Vss＝0V。晶體管的柵極端是該電阻負(fù)載反相器的輸入端，而晶體管的漏極端是該電阻負(fù)載反相器的輸出端。
圖10A所示的曲線(xiàn)1002顯示電阻負(fù)載反相器的反相器傳輸特性，曲線(xiàn)1001顯示在反相器中晶體管的供電容量高時(shí)電阻負(fù)載反相器的反相器傳輸特性，曲線(xiàn)1003顯示在晶體管的供電容量低時(shí)電阻負(fù)載反相器的反相器傳輸特性。
也就是說(shuō)，當(dāng)輸入電位足夠高并且晶體管處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，電阻負(fù)載反相器輸出端的電位變?yōu)?V的電位，而當(dāng)晶體管完全處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，電阻負(fù)載反相器輸出端的電位變?yōu)閂dd。
這里，通過(guò)使用電源電位Vdd、電阻器的電阻R和晶體管的源極-漏極電流Id將電阻負(fù)載反相器的輸出Vout表示如下。
Vout＝R×Id此外，當(dāng)操作處于飽和區(qū)時(shí)晶體管的源極-漏極電流Id表示如下。注意μ是晶體管的載流子遷移率，Cox是柵極絕緣膜的電容，W/L是晶體管的溝道寬度W和溝道長(zhǎng)度L的比，并且Vth是晶體管的閾值電壓。
Id=12×μ×Cox×WL×(Vdd-Vin-|Vth|)2]]>因此，晶體管的供電容量隨著μ、Cox、W/L、Vth等等的值而變化。因此，電阻負(fù)載反相器的反相器傳輸特性隨著晶體管這些值的變化而變化。
電阻負(fù)載反相器的反相器傳輸特性的這種變化在使用發(fā)光元件作為電阻器的情況下也會(huì)發(fā)生。然后，即使在具有非專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述的像素的顯示設(shè)備中，也存在如曲線(xiàn)1001、曲線(xiàn)1002或者曲線(xiàn)1003的電阻負(fù)載反相器的傳輸特性的像素。因此，從晶體管在飽和區(qū)導(dǎo)通到晶體管關(guān)斷并且電阻負(fù)載反相器的輸出電位變?yōu)閂x的時(shí)間，以及從輸入端和輸出端之間的部分變?yōu)閭鲗?dǎo)到偏移消除(offset-cancelled)的電阻負(fù)載反相器的輸入電位Vinv1、Vinv2和Vinv3在電阻負(fù)載反相器的輸出電位變?yōu)閂x時(shí)分別變?yōu)檩斎腚娢籚a1、Va2和Va3的時(shí)間，每個(gè)像素的電阻負(fù)載反相器傳輸特性變化不同。
因此，在用于在模擬時(shí)間內(nèi)表示灰度的驅(qū)動(dòng)方法的顯示設(shè)備中，即使同樣的灰度顯示在像素之間也不同，并且無(wú)法實(shí)現(xiàn)清晰顯示。
此外，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，存在像素中的晶體管或者導(dǎo)線(xiàn)數(shù)目大、孔徑比減小等等的問(wèn)題。在高孔徑比的像素中和低孔徑比的像素中獲得同樣亮度的情況下，低孔徑比的像素與高孔徑比的像素相比更需要提高其發(fā)光元件的亮度。因此，在低孔徑比的像素中，發(fā)光元件的退化發(fā)生得更快。此外，由于亮度提高，所以功耗也同樣提高。
此外，當(dāng)像素中晶體管或者導(dǎo)線(xiàn)的數(shù)目增加時(shí)，產(chǎn)量也會(huì)降低，而且顯示面板的成本上升。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述原因，本發(fā)明的目的是提供模擬時(shí)間灰度法的顯示設(shè)備，其中即使當(dāng)電阻負(fù)載反相器的傳輸特性由于晶體管的特性變化而變化時(shí)，也可以抑制這些效果，并且可以顯示清楚的灰度。此外，本發(fā)明的目的是提供具有高孔徑比的像素的顯示設(shè)備，并且提供發(fā)光元件的可靠性得以提高并且可以抑制顯示面板成本增加的顯示設(shè)備。
此外，本發(fā)明的目的是提供一種在顯示部分具有上述顯示設(shè)備的電子裝置。
根據(jù)本發(fā)明，具有互補(bǔ)地導(dǎo)通/關(guān)斷的N溝道晶體管和P溝道晶體管的CMOS反相器應(yīng)用在像素中，用于控制選擇另一行像素的信號(hào)電位用作CMOS反相器的一個(gè)電源電位。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件具有其柵極端連接到掃描線(xiàn)的第一晶體管；其中其源極端或漏極端之一連接到電源線(xiàn)的第二晶體管；其中其源極端或漏極端之一連接到不同于上述掃描線(xiàn)的另一掃描線(xiàn)的第三晶體管；和其中其一個(gè)電極連接到第二晶體管的柵極端和第三晶體管的柵極端而其另一個(gè)電極連接到信號(hào)線(xiàn)、并且第二晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)以及第三晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)連接到像素電極的電容器；第一晶體管的源極端或漏極端之一連接到第二晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)以及第三晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)；并且第一晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)連接到第二晶體管的柵極端和第三晶體管的柵極端。
此外，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，在上述結(jié)構(gòu)中，第一晶體管和第三晶體管是N溝道晶體管，第二晶體管是P溝道晶體管。
本發(fā)明的顯示設(shè)備具有布置成矩陣的多個(gè)像素，至少一個(gè)像素提供具有P溝道晶體管和N溝道晶體管的CMOS反相器；連接在CMOS反相器輸入端和輸出端之間的開(kāi)關(guān)；輸入模擬電位的信號(hào)線(xiàn)；用于保持CMOS反相器輸入端和信號(hào)線(xiàn)之間的電位差的電容器；以及發(fā)光元件，其中由CMOS反相器的輸出來(lái)控制發(fā)光/不發(fā)光，并且用于控制至少另一個(gè)像素的開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通/關(guān)斷的信號(hào)電位被用作CMOS反相器的一個(gè)電源電位。
根據(jù)本發(fā)明顯示設(shè)備的另一種結(jié)構(gòu)，N溝道晶體管用于上述結(jié)構(gòu)中的開(kāi)關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明顯示設(shè)備的另一種結(jié)構(gòu)，P溝道晶體管用于上述結(jié)構(gòu)中的開(kāi)關(guān)。
本發(fā)明的顯示設(shè)備具有其柵極端連接到掃描線(xiàn)的第一晶體管；其中其源極端或漏極端之一連接到電源線(xiàn)的第二晶體管；其中其源極端或漏極端之一連接到不同于上述掃描線(xiàn)的另一掃描線(xiàn)的第三晶體管；和其中其一個(gè)電極連接到第二晶體管的柵極端和第三晶體管的柵極端而其另一個(gè)電極連接到信號(hào)線(xiàn)的電容器；和其中像素電極連接到第二晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)以及第三晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)、并且第一晶體管的源極端或漏極端之一連接到第二晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)以及第三晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)的發(fā)光元件；并且第一晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)連接到第二晶體管的柵極端和第三晶體管的柵極端。
此外，根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備，在上述結(jié)構(gòu)中，第一晶體管和第三晶體管是N溝道晶體管，第二晶體管是P溝道晶體管。
注意，本說(shuō)明書(shū)中所述的開(kāi)關(guān)可以用電子開(kāi)關(guān)或機(jī)械開(kāi)關(guān)。可以使用任何開(kāi)關(guān)，只要可以控制電流。晶體管、二極管或者邏輯電路可以和它們一起使用。因此，在使用晶體管作為開(kāi)關(guān)的情況下，晶體管僅僅作為開(kāi)關(guān)來(lái)操作，因此對(duì)晶體管的極性(傳導(dǎo)的類(lèi)型)沒(méi)有特別限制。然而，在希望截止電流小的情況下，希望使用具有小的截止電流的極性的晶體管。作為小截止電流的晶體管，具有帶LDD區(qū)域的晶體管、具有多柵極結(jié)構(gòu)的晶體管等等。此外，在作為開(kāi)關(guān)的晶體管源極端的電位接近低電位側(cè)電源電位(Vss、GND、0V等等)的情況下，希望使用N溝道晶體管。另一方面，在源極端操作時(shí)的電位接近高電位側(cè)的電源電位(Vdd等等)的情況下，希望使用P溝道晶體管。這是因?yàn)榭梢蕴岣邧艠O-源極電壓的絕對(duì)值，因此容易地用作開(kāi)關(guān)。注意，N溝道晶體管和P溝道晶體管都可以用于CMOS開(kāi)關(guān)。
注意，在本發(fā)明中，連接的意思和電連接相同。因此，可以在其間設(shè)置另一個(gè)元件、開(kāi)關(guān)等等。
注意，可以使用任何發(fā)光元件。可以使用任何顯示元件例如EL元件(有機(jī)EL元件、無(wú)機(jī)EL元件或者包含有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的EL元件)、用于場(chǎng)致發(fā)射顯示(FED)的元件、是一種FED的SED(表面?zhèn)鲗?dǎo)子發(fā)射體顯示)、液晶顯示設(shè)備(LCD)、等離子體顯示設(shè)備(PDP)、電子文件顯示設(shè)備、數(shù)字微鏡裝置(DMD)、或者壓電陶瓷顯示設(shè)備。
在本發(fā)明中，對(duì)可應(yīng)用的晶體管的種類(lèi)沒(méi)有限制，并且可以應(yīng)用使用以非晶硅和多晶硅為代表的非單晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管(TFT)、用半導(dǎo)體基板或者SOI基板形成的MOS晶體管、結(jié)型晶體管、雙極晶體管、使用有機(jī)半導(dǎo)體或者碳納米管的晶體管及其它晶體管。此外，對(duì)在其上布置有晶體管的基板的種類(lèi)沒(méi)有限制，并且晶體管可以布置在單晶基板、SOI基板、玻璃基板、塑料基板等等之上。
在本說(shuō)明書(shū)中，一個(gè)像素意味著色素(color element)的一個(gè)像素元件。因此，在由R(紅色)、G(綠色)和B(藍(lán)色)形成的全色顯示設(shè)備的情況下，一個(gè)像素意味著是R色素像素、G色素像素和B色素像素中的任何一個(gè)。
注意，在本說(shuō)明書(shū)中，布置成矩陣的像素包括像素布置成條紋的情況，其中縱條紋和橫條紋一起組合布置成所謂的點(diǎn)陣形式，還包括在通過(guò)三種色素(例如RGB)完成全色顯示的情況下、表示一個(gè)圖像的最小元的三種色素的像素布置成所謂的三角形的情況。
注意，在本說(shuō)明書(shū)中，半導(dǎo)體器件是指具有包括半導(dǎo)體元件(晶體管、二極管等等)的電路的器件。
注意，在本說(shuō)明書(shū)中，發(fā)光元件的陽(yáng)極和陰極是指當(dāng)正向電壓施加于發(fā)光元件時(shí)的電極。
本發(fā)明可以提供一種顯示設(shè)備，其中即使當(dāng)每個(gè)像素中像素反相器中的晶體管特性不同時(shí)，也可以減小該效果，并且可以顯示清楚的灰度。
此外，像素中的孔徑比提高，而且抑制發(fā)光元件退化的進(jìn)展，因而可以提高可靠性。此外，產(chǎn)量提高，從而可以降低成本。


圖1是顯示本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖2是說(shuō)明具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的示圖；圖3是顯示具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的時(shí)序圖的示圖；圖4是顯示本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖5是顯示具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的時(shí)序圖的示圖；圖6是顯示本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖7是顯示具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的時(shí)序圖的示圖；圖8是顯示本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖9是顯示具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的時(shí)序圖的示圖；圖10A和10B都是顯示本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖11A和11B都是顯示本發(fā)明顯示設(shè)備的像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖12是說(shuō)明周期性變化的波形的示圖。
圖13是說(shuō)明具有發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的示圖；圖14是說(shuō)明信號(hào)的上升和下降沿的延遲的示圖。
圖15A到15D都是顯示適用于具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的緩沖器的示圖。
圖16A和16B都是顯示適用于具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的緩沖器的示圖。
圖17示出適用于具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的D/A轉(zhuǎn)換器電路的一個(gè)示例。
圖18是顯示適用于具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的D/A轉(zhuǎn)換器電路的一個(gè)例子的示圖；圖19A和19B是說(shuō)明具有發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示面板的示圖；圖20A和20B都是顯示適用于具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的發(fā)光元件的例子的示圖；圖21A到21C都是說(shuō)明發(fā)光元件的發(fā)光結(jié)構(gòu)的示圖。
圖22是利用濾色器執(zhí)行全色顯示的顯示面板的橫截面圖。
圖23A和23B是各個(gè)顯示面板的局部橫截面圖。
圖24A和24B是各個(gè)顯示面板的局部橫截面圖。
圖25A和25B是本發(fā)明各個(gè)顯示設(shè)備的圖案示圖；圖26A和26B都是說(shuō)明具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示面板的示圖；圖27A和27B是各個(gè)顯示面板的局部橫截面圖。
圖28A和28B是各個(gè)顯示面板的局部橫截面圖。
圖29A和29B是各個(gè)顯示面板的局部橫截面圖。
圖30A和30B是各個(gè)顯示面板的局部橫截面圖。
圖31A和31B是適用于本發(fā)明顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的例子。
圖32A和32B是適用于本發(fā)明顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的例子。
圖33是適用于本發(fā)明顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的例子。
圖34是適用于本發(fā)明顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的例子。
圖35A和35B是適用于本發(fā)明顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的例子。
圖36A和36B是適用于本發(fā)明顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的例子。
圖37是適用于本發(fā)明顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的例子。
圖38是適用于本發(fā)明顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的例子。
圖39是適用于本發(fā)明顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的例子。
圖40是適用于本發(fā)明顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的例子。
圖41A和41B是適用于本發(fā)明顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的例子。
圖42A和42B都是說(shuō)明具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示面板的示圖；圖43是說(shuō)明具有發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的示圖；圖44A到44H都是顯示適用于具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)顯示設(shè)備像素部分的電子裝置的例子的視圖；圖45是EL模塊的例子；
圖46是顯示EL電視接收機(jī)主要結(jié)構(gòu)的方框圖；圖47是本發(fā)明適用的移動(dòng)電話(huà)設(shè)備的例子。
圖48是顯示本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖49是顯示具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的時(shí)序圖的示圖；圖50是顯示本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖51是說(shuō)明具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的示圖；圖52是說(shuō)明具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的示圖；圖53是顯示具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的時(shí)序圖的示圖；圖54是顯示具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的時(shí)序圖的示圖；圖55是顯示本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖56是說(shuō)明具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的示圖；圖57是顯示本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖58是顯示本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖59是顯示本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖60是顯示本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖61是顯示本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的示圖；圖62A是顯示本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的示圖；和圖62B是顯示三角波形電位的示圖。
圖63是說(shuō)明在寫(xiě)入周期內(nèi)提供給信號(hào)線(xiàn)的信號(hào)和在發(fā)光周期內(nèi)提供給信號(hào)線(xiàn)的電位之間關(guān)系的示圖。
圖64是說(shuō)明在寫(xiě)入周期內(nèi)提供給信號(hào)線(xiàn)的信號(hào)和在發(fā)光周期內(nèi)提供給信號(hào)線(xiàn)的電位之間關(guān)系的示圖。
具體實(shí)施例方式
雖然將參考附圖通過(guò)實(shí)施例模型和實(shí)施例充分地說(shuō)明本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解各種變化和改良對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員都將是顯而易見(jiàn)的。因此，除非這種變化和改良脫離本發(fā)明的范圍，否則它們都應(yīng)該看作是包括在該范圍內(nèi)。
在這個(gè)實(shí)施例模型中，說(shuō)明本發(fā)明顯示設(shè)備的像素結(jié)構(gòu)及其操作原理。
首先，參考圖1詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明顯示設(shè)備的像素結(jié)構(gòu)。這里，雖然僅僅示出布置在列方向上的兩個(gè)像素，但是實(shí)際上多個(gè)像素在顯示設(shè)備像素部分中的行方向和列方向上布置成矩陣。
像素具有驅(qū)動(dòng)晶體管(第二晶體管)101、互補(bǔ)晶體管(第三晶體管)102、電容器103、開(kāi)關(guān)晶體管(第一晶體管)104、發(fā)光元件105、掃描線(xiàn)(選擇線(xiàn))106、信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn))107和電源線(xiàn)108。注意，P溝道晶體管用于該驅(qū)動(dòng)晶體管101，而N溝道晶體管用于互補(bǔ)晶體管102和開(kāi)關(guān)晶體管104。
驅(qū)動(dòng)晶體管101的第一端(源極端或漏極端之一)連接到電源線(xiàn)108，其第二端(源極端或漏極端中的另一個(gè))連接到互補(bǔ)晶體管102的第二端(源極端或漏極端之一)，并且驅(qū)動(dòng)晶體管101的柵極端連接到互補(bǔ)晶體管102的柵極端。而且，驅(qū)動(dòng)晶體管101和互補(bǔ)晶體管102的柵極端通過(guò)電容器103連接到信號(hào)線(xiàn)107，并且通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管104連接到驅(qū)動(dòng)晶體管101和互補(bǔ)晶體管102的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))。也就是說(shuō)，開(kāi)關(guān)晶體管104的第一端(源極端或漏極端之一)連接到驅(qū)動(dòng)晶體管101和互補(bǔ)晶體管102的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))，并且開(kāi)關(guān)晶體管104的第二端(源極端或漏極端中的另一個(gè))連接到驅(qū)動(dòng)晶體管101和互補(bǔ)晶體管102的柵極端。因此，導(dǎo)通/關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管104可以使得在每個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管101和互補(bǔ)晶體管102的柵極端和第二端(源極端或漏極端之一)之間的部分傳導(dǎo)/不傳導(dǎo)。然后，信號(hào)輸入到開(kāi)關(guān)晶體管104柵極端連接的掃描線(xiàn)106，從而控制開(kāi)關(guān)晶體管104的導(dǎo)通/關(guān)斷。而且，驅(qū)動(dòng)晶體管101和互補(bǔ)晶體管102的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))連接到發(fā)光元件105的陽(yáng)極。而且，發(fā)光元件105的陰極連接到供應(yīng)低電源電位Vss的導(dǎo)線(xiàn)(陰極)109。注意，以提供給電源線(xiàn)108的電源電位Vdd為基礎(chǔ)，Vss是滿(mǎn)足Vss＜Vdd的電位。例如，可以使用Vss＝GND(地電位)。
而且，互補(bǔ)晶體管102的第一端(源極端或漏極端中的另一個(gè))連接到另一行像素中的掃描線(xiàn)106A。這里，驅(qū)動(dòng)晶體管101是用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件105的晶體管，而互補(bǔ)晶體管102是極性相對(duì)于驅(qū)動(dòng)晶體管101反相的晶體管。也就是說(shuō)，當(dāng)掃描線(xiàn)106A的信號(hào)是L電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管101和互補(bǔ)晶體管102形成反相器從而互補(bǔ)地導(dǎo)通/關(guān)斷。
然后，詳細(xì)說(shuō)明圖1中的像素結(jié)構(gòu)的操作原理。
在信號(hào)寫(xiě)入到像素的周期中，模擬信號(hào)電位提供給信號(hào)線(xiàn)107。模擬信號(hào)電位對(duì)應(yīng)于視頻信號(hào)。然后，當(dāng)視頻信號(hào)寫(xiě)入到像素時(shí)，H電平信號(hào)輸入到掃描線(xiàn)106，以導(dǎo)通開(kāi)關(guān)晶體管104。注意，這時(shí)，L電平信號(hào)提供給掃描線(xiàn)106A，用于選擇另一行像素。因此，當(dāng)信號(hào)寫(xiě)入到像素時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管101和互補(bǔ)晶體管102作為反相器操作。注意，當(dāng)作為反相器操作時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管101和互補(bǔ)晶體管102的柵極端之間的連接點(diǎn)變?yōu)榉聪嗥鞯妮斎攵?10，而驅(qū)動(dòng)晶體管101和互補(bǔ)晶體管102的第二端之間的連接點(diǎn)變?yōu)榉聪嗥鞯妮敵龆?11。而且，當(dāng)作為反相器操作時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管101和互補(bǔ)晶體管102的第一端是源極端，而其第二端是漏極端。
這樣，當(dāng)開(kāi)關(guān)晶體管104導(dǎo)通時(shí)，反相器的輸入端110和輸出端111之間的部分變?yōu)閭鲗?dǎo)的，而且電流流向驅(qū)動(dòng)晶體管101、互補(bǔ)晶體管102和發(fā)光元件105，而電容器103釋放或者積聚電荷。
因此，反相器是偏移消除的。注意，偏移消除是指使輸入端110和輸出端111之間的部分傳導(dǎo)，從而使輸入電位和輸出電位一致，而且輸入端110的電位變?yōu)榉聪嗥鞯倪壿嬮撝惦娢籚inv。因此，邏輯閾值電位Vinv理論上是反相器的L電平和N電平輸出的中間電位。
注意，反相器輸出的H電平電位是電源線(xiàn)108的電源電位Vdd，而反相器的L電平電位是提供給掃描線(xiàn)106A的L電平電位。而且，基于導(dǎo)線(xiàn)109的電位，設(shè)置將作為反相器的H電平輸出的電源電位Vdd以及將作為反相器的L電平輸出的提供給掃描線(xiàn)106和掃描線(xiàn)106A的信號(hào)的L電平電位。然后，當(dāng)反相器的輸出是H電平時(shí)，發(fā)光元件105發(fā)光，并且當(dāng)反相器的輸出是L電平時(shí)，發(fā)光元件105不發(fā)光。
也就是說(shuō)，在發(fā)光元件105開(kāi)始發(fā)光時(shí)電壓是VEL的情況下，反相器的L電平電位(提供給掃描線(xiàn)106或者掃描線(xiàn)106A的信號(hào)的L電平電位)要求低于Vss+VEL。而且，反相器的H電平要求高于Vss+VEL。
注意，當(dāng)反相器的L電平電位低于導(dǎo)線(xiàn)109的電位時(shí)，反向偏壓施加于發(fā)光元件105。因此，可以按期望地抑制發(fā)光元件105的退化。
注意，電容器103中的電荷釋放或者積聚決于電容器103中最初積聚的電荷和提供給信號(hào)線(xiàn)107的電位之間的關(guān)系。在電容器103完全放電或者電荷積聚后，在電容器103中積聚相應(yīng)于信號(hào)線(xiàn)107和邏輯閾值電位Vinv之間的電位差(電壓Vp)的電荷。然后，掃描線(xiàn)106的信號(hào)為L(zhǎng)電平，以關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管104，并且在電容器103中保持電壓Vp。
注意，在寫(xiě)入周期中，導(dǎo)線(xiàn)(陰極)109的電位可以設(shè)置為Vss2。Vss2是滿(mǎn)足Vss＜Vss2的電位，當(dāng)反相器是偏移消除型時(shí)，施加給發(fā)光元件105的電壓設(shè)置為小于發(fā)光元件105的正向閾值電壓VEL，也就是說(shuō)，設(shè)定為Vinv-Vss2＜VEL。這樣，在寫(xiě)入周期中，可以防止產(chǎn)生由于發(fā)光元件105發(fā)光引起的顯示缺陷。而且，在寫(xiě)入周期中幾乎沒(méi)有電流可以流向發(fā)光元件，因此，可以減小功耗。
此外，Vss2可以提高到給發(fā)光元件105施加反相偏壓。通過(guò)施加反相偏壓，可以提高發(fā)光元件105的可靠性，而且可以烘焙和切割在發(fā)光元件105中的故障部分。
注意，如果電流不流向?qū)Ь€(xiàn)109，也可以使用其它的方法。例如，導(dǎo)線(xiàn)109可以是浮置狀態(tài)。結(jié)果，電流不流向發(fā)光元件105。可選擇地，可以在反相器的輸出端111和導(dǎo)線(xiàn)109之間設(shè)置開(kāi)關(guān)。通過(guò)控制開(kāi)關(guān)，電流不能流向發(fā)光元件105。
例如，如圖55所示，驅(qū)動(dòng)晶體管101的第一端(源極端或漏極端之一)可以通過(guò)開(kāi)關(guān)5501連接到電源線(xiàn)108。然后，在對(duì)像素寫(xiě)入信號(hào)的周期中，僅僅在將信號(hào)寫(xiě)入該行像素的周期中，開(kāi)關(guān)5501導(dǎo)通。因此，不進(jìn)行寫(xiě)入的像素行在信號(hào)寫(xiě)入另一行像素的周期中不會(huì)發(fā)光，從而防止有缺陷的圖像，而且還減小功耗。注意在這種結(jié)構(gòu)中，在發(fā)光周期中，開(kāi)關(guān)5501處于導(dǎo)通狀態(tài)。
這樣，完成將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素中。
注意，在將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素之后，以在將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)提供給信號(hào)線(xiàn)107的模擬信號(hào)電位為基礎(chǔ)，根據(jù)信號(hào)線(xiàn)107的電位變化來(lái)控制反相器的輸出電平。也就是說(shuō)，如果在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中，信號(hào)線(xiàn)107的電位比d將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)的模擬信號(hào)電位更高，則反相器的輸出為L(zhǎng)電平，而如果信號(hào)線(xiàn)107的電位比將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)的模擬信號(hào)電位更低，則反相器的輸出為H電平。
這是因?yàn)楫?dāng)將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)，電容器103保持電位差(Vp)，因此，信號(hào)線(xiàn)107的電位比將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)的模擬信號(hào)電位更高，反相器輸入端110的電位也比將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)的輸入端110的電位更高，因此，驅(qū)動(dòng)晶體管101關(guān)斷，互補(bǔ)晶體管102導(dǎo)通，反相器的輸出為L(zhǎng)電平。另一方面，如果在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中信號(hào)線(xiàn)107的電位比將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)的模擬信號(hào)電位更低，則反相器的輸入端110的電位也比將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)輸入端110的電位更低，因此驅(qū)動(dòng)晶體管101導(dǎo)通，互補(bǔ)晶體管102關(guān)斷，反相器的輸出為H電平。
因此，在像素的發(fā)光周期中，在掃描線(xiàn)(掃描線(xiàn)106、掃描線(xiàn)106A等等)為L(zhǎng)電平時(shí)，提供給信號(hào)線(xiàn)107的電位以模擬的方式變化，從而控制像素中反相器的輸出電平。因此，以模擬方式控制電流流向發(fā)光元件105期間的時(shí)間，以表示灰度。
而且，互補(bǔ)晶體管102的第一端(源極端或漏極端之一)連接到掃描線(xiàn)106A，因此，可以減少導(dǎo)線(xiàn)數(shù)目，從而提高孔徑比。因此，可以提高發(fā)光元件105的可靠性。而且，產(chǎn)量提高，從而可以抑制顯示面板的成本。
隨后，對(duì)在像素的發(fā)光周期中施加給信號(hào)線(xiàn)107的電位進(jìn)行說(shuō)明。施加給信號(hào)線(xiàn)107的電位可以和具有周期性變化的波形的模擬電位一起使用。
例如，在發(fā)光周期中，以模擬方式從低電位變到高電位的電位施加給信號(hào)線(xiàn)107。例如，如圖12所示的波形1201，電位可以線(xiàn)性地提高。注意，這種波形還被稱(chēng)為鋸齒波。
此外，也可以提供以模擬方式從高電位變到低電位的電位。例如，如波形1202，電位可以線(xiàn)性地降低。
此外，還可以使用結(jié)合上述波形的波形。也就是說(shuō)，例如，作為波形1203，可以提供從低電位線(xiàn)性地升高到高電位并從高電位降低到低電位的電位。注意，這種波形1203以下稱(chēng)為三角波電位。此外，作為波形1204，可以提供從高電位線(xiàn)性地降低到低電位并從低電位線(xiàn)性地升高到高電位的三角波電位。
此外，施加給信號(hào)線(xiàn)107的電位可以不線(xiàn)性變化。作為波形1205，可以提供相應(yīng)于全波整流電路一個(gè)周期的輸出波形的波形1205的電位，或可以提供其中垂直翻轉(zhuǎn)波形1205的波形1206的電位。此外，還可以提供波形1208或者波形1209的電位。
通過(guò)這種波形，可以自由地設(shè)置對(duì)視頻信號(hào)的發(fā)光時(shí)間。因此，還可以進(jìn)行伽馬校正等等。
此外，在像素的發(fā)光周期中，可以連續(xù)地提供波形1201、波形1202、波形1203、波形1204、波形1205、波形1206、波形1208或者波形1209的多個(gè)脈沖。例如，如波形1207所示，可以在像素的發(fā)光時(shí)間內(nèi)連續(xù)提供兩次波形1201的脈沖。
這樣，發(fā)光時(shí)間可以分成一個(gè)幀。結(jié)果，看起來(lái)提高了幀頻率，因此可以防止屏幕閃爍。
因此，通過(guò)在像素中寫(xiě)入模擬信號(hào)時(shí)施加給信號(hào)線(xiàn)107的模擬信號(hào)電位，可以進(jìn)行像素的模擬時(shí)間灰度顯示。注意，隨著灰度的數(shù)量變得更小，模擬信號(hào)電位降低，而隨著灰度變得更高，模擬信號(hào)電位提高。
這是因?yàn)樵谙袼匕l(fā)光周期中提供的三角波電位和在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中輸入到像素中的模擬信號(hào)電位之間的高低關(guān)系決定了由驅(qū)動(dòng)晶體管101和互補(bǔ)晶體管102形成的反相器的輸出電平。當(dāng)在像素發(fā)光周期中提供的三角波電位比在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中輸入到像素中的模擬信號(hào)電位更低時(shí)，反相器的輸出變?yōu)镠電平，從而發(fā)光。因此，隨著在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中輸入到像素的模擬信號(hào)電位變得更高，模擬信號(hào)電位高于在像素發(fā)光周期中提供的三角波電位的周期變長(zhǎng)。因此，發(fā)光周期同樣變長(zhǎng)。因此，灰度的數(shù)量同樣增加。另一方面，在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中輸入像素的模擬信號(hào)電位變低時(shí)，模擬信號(hào)電位高于在像素發(fā)光周期中提供的三角波電位的周期變短。因此，發(fā)光周期同樣變短。因此，灰度的數(shù)量同樣減少。
注意，在本實(shí)施例模型中所述的像素不局限于圖1的結(jié)構(gòu)，互補(bǔ)晶體管102的第一端(源極端或漏極端之一)可以連接到任意另一行的像素的掃描線(xiàn)。例如，如圖60所示，互補(bǔ)晶體管102的第一端(源極端或漏極端之一)可以連接到掃描線(xiàn)106B，用于控制相鄰兩行像素中開(kāi)關(guān)晶體管的導(dǎo)通/關(guān)斷。
參考圖2對(duì)在像素部分中具有圖1中的像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備進(jìn)行說(shuō)明。在圖2中的顯示設(shè)備具有信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路201、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路202和具有多個(gè)像素204的像素部分203。像素204設(shè)置成對(duì)應(yīng)于布置在行方向上的掃描線(xiàn)(選擇線(xiàn))S1到Sm和布置在列方向上的信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn))D1到Dn的矩陣。
像素204具有驅(qū)動(dòng)晶體管(第二晶體管)205、互補(bǔ)晶體管(第三晶體管)206、電容器207、開(kāi)關(guān)晶體管(第一晶體管)208、發(fā)光元件209、掃描線(xiàn)Si(S1到Sm之一)、信號(hào)線(xiàn)Dj(D1到Dn之一)和電源線(xiàn)Vj(V1到Vn之一)。注意，P溝道晶體管用于驅(qū)動(dòng)晶體管205，而N溝道晶體管用于互補(bǔ)晶體管206和開(kāi)關(guān)晶體管208。注意，像素204顯示了布置在像素部分203中的多個(gè)像素中的一個(gè)像素。
驅(qū)動(dòng)晶體管205的第一端(源極端或漏極端之一)連接到電源線(xiàn)Vj，其第二端(源極端或漏極端中的另一個(gè))連接到互補(bǔ)晶體管206的第二端(源極端或漏極端之一)，并且驅(qū)動(dòng)晶體管205的柵極端連接到互補(bǔ)晶體管206的柵極端。此外，驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206的柵極端通過(guò)電容器207連接到信號(hào)線(xiàn)Dj，并且通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管208連接到驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))。也就是說(shuō)，開(kāi)關(guān)晶體管208的第一端(源極端或漏極端之一)連接到驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))，并且開(kāi)關(guān)晶體管208的第二端連接到驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206的柵極端。因此，導(dǎo)通/關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管208可以使得在驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206的柵極端和第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))之間的部分傳導(dǎo)/不傳導(dǎo)。然后，將信號(hào)輸入到開(kāi)關(guān)晶體管208的柵極端連接的掃描線(xiàn)Si，由此控制開(kāi)關(guān)晶體管208的導(dǎo)通/關(guān)斷。此外，驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))連接到發(fā)光元件209的陽(yáng)極。此外，發(fā)光元件209的陰極連接到被提供以低電源電位Vss的導(dǎo)線(xiàn)(陰極)210。注意，Vss是根據(jù)施加給電源線(xiàn)Vj的電源電位Vdd滿(mǎn)足Vss＜Vdd的電位。例如，可以使用Vss＝GND(地電位)。
此外，互補(bǔ)晶體管206的第一端連接到另一行像素的掃描線(xiàn)S(i+1)。注意，在將互補(bǔ)晶體管206的第一端連接到掃描線(xiàn)用于選擇后續(xù)行像素的情況下，如圖2所示的顯示設(shè)備，除了掃描線(xiàn)S1到Sm之外，僅僅還可以提供向最末行像素的互補(bǔ)晶體管第一端提供電位的導(dǎo)線(xiàn)Sx。
此外，施加給電源線(xiàn)V1到Vn的電源電位不局限于Vdd，并且，例如在由RGB色素形成的全色顯示的情況下，也可以改變施加給各個(gè)像素用于顯示RGB的每個(gè)色素的電源電位。
這里，參考圖43對(duì)具有向其提供不同于R、G和B色素的每個(gè)像素列的電源電位的電源線(xiàn)的情況進(jìn)行說(shuō)明。
圖43是顯示圖2中一部分像素部分203的示圖。除了電源線(xiàn)之外，圖43所示像素結(jié)構(gòu)與圖2中的像素204結(jié)構(gòu)相同，因此，省略驅(qū)動(dòng)晶體管(第二晶體管)、互補(bǔ)晶體管(第三晶體管)、電容器、開(kāi)關(guān)晶體管(第一晶體管)和形成每個(gè)像素的發(fā)光元件的附圖標(biāo)記。因此，關(guān)于形成像素的這些元件的附圖標(biāo)記，參見(jiàn)圖2及其說(shuō)明。在圖43中，第i行(1到m行之一)像素具有電源線(xiàn)Vr、Vg和Vb。然后，在R色素的像素列中，驅(qū)動(dòng)晶體管205的第一端連接到Vr，在G色素的像素列中，驅(qū)動(dòng)晶體管205的第一端連接到Vg，在B色素的像素列中，驅(qū)動(dòng)晶體管205的第一端連接到Vb。在發(fā)光周期中，將用于向R色素的像素列的發(fā)光元件209提供所需電流的電位Vdd1施加給電源線(xiàn)Vr。在發(fā)光周期中，將用于向G色素的像素列的發(fā)光元件209提供所需電流的電位Vdd2施加給電源線(xiàn)Vg。在發(fā)光周期中，將用于向B色素的像素列的發(fā)光元件209提供所需電流的電位Vdd3施加給電源線(xiàn)Vb。因此，可以為每個(gè)色素設(shè)置施加于發(fā)光元件209的電壓。結(jié)果，可以應(yīng)用不同于發(fā)光元件的每個(gè)發(fā)光顏色的電壓。因此，可以單獨(dú)控制發(fā)光元件每個(gè)發(fā)光顏色的亮度。注意，色素不局限于RGB，也可以使用R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))和W(白)四種色素來(lái)進(jìn)行全色顯示。在這種情況下，可以類(lèi)似地為每種顏色改變施加于發(fā)光元件的電壓。
然后，參考圖2和3對(duì)本發(fā)明顯示設(shè)備的操作原理進(jìn)行說(shuō)明。圖3是顯示圖2中顯示設(shè)備的像素部分203中的像素列(第j列)的時(shí)序圖的示圖。注意，布置在像素部分203中的多個(gè)像素具有和像素204相類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，因此，用和像素204相同的附圖標(biāo)記來(lái)說(shuō)明每個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)晶體管、互補(bǔ)晶體管、電容器、開(kāi)關(guān)晶體管和發(fā)光元件。
如圖3所示，在寫(xiě)入周期中，模擬信號(hào)電位輸入到第j列像素的數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)Dj)。然后，在將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti中，當(dāng)將脈沖信號(hào)(H電平)輸入到第i行選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)Si)時(shí)，第i行像素的開(kāi)關(guān)晶體管208導(dǎo)通，并且電流流向驅(qū)動(dòng)晶體管205、互補(bǔ)晶體管206和發(fā)光元件209。注意，這時(shí)，第(i+1)行的選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)S(i+1))保持為L(zhǎng)電平。
然后，進(jìn)行第i行像素的電容器207的電荷積聚或者釋放。也就是說(shuō)，根據(jù)最初積聚在電容器207中的電荷與施加給數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)Dj)的電位(Va)之間的關(guān)系，進(jìn)行電荷的積聚或者釋放。
然后，完成電荷在電容器207中的積聚或者釋放，然后，流到驅(qū)動(dòng)晶體管205、互補(bǔ)晶體管206和發(fā)光元件209的電流變?yōu)楹愣ǖ?。這時(shí)，可能不能完全達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。需要獲得用于控制由驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206(驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206的第二端電位)形成的反相器的輸出電平所要求的輸入電位(驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206的柵極電位)。優(yōu)選地，在這時(shí)候，驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206可以在飽和區(qū)域內(nèi)工作。
然后，選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)Si)為L(zhǎng)電平，以關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管208。然后，電容器207保持在控制反相器的輸出電平(驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206的第二端電位)所需的反相器輸入電位(驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206的柵極電位)與在關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管208的時(shí)刻施加給數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)Dj)的模擬信號(hào)電位之間的電位差。
這樣，在將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti中，將模擬信號(hào)電位Va從數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)Dj)提供給第i行和第j列像素，從而寫(xiě)入視頻信號(hào)。然后，在將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti中，各個(gè)模擬信號(hào)電位從數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)D1到Dn))提供給每列像素，從而在每列的第i行的每個(gè)像素中寫(xiě)入視頻信號(hào)。
然后，在將信號(hào)寫(xiě)入第(i+1)行像素的周期(Ti+1)中，將脈沖信號(hào)(H電平)施加給選擇線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)S(i+1))，將電位(Vb)施加給第(i+1)行和第j列像素的數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)Di)，并且將視頻信號(hào)寫(xiě)入第(i+1)行和第j列的像素。注意，這時(shí)，將各個(gè)模擬信號(hào)電位從數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)D1到Dn)提供給每個(gè)像素列，以將視頻信號(hào)寫(xiě)入到每列的第(i+1)行的每個(gè)像素。在這時(shí)候，第(i+2)像素行的選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)S(i+2))為L(zhǎng)電平。
這樣，當(dāng)脈沖信號(hào)(H電平)輸入到各個(gè)像素行的選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)S1到Sm)、而且視頻信號(hào)寫(xiě)入每個(gè)像素時(shí)，在一幀周期中將信號(hào)寫(xiě)入像素部分203的周期結(jié)束。
注意，在圖3中，將脈沖信號(hào)依次從S1、S2、S3...到Sm施加給選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)S1到Sm)，而且從第一行、第二行、第三行...到第m行中選擇像素。然而，本發(fā)明并不局限于此?？梢砸来螐腟m、Sm-1、Sm-2...到S1施加脈沖信號(hào)給選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)S1到Sm)，因此可以從第m行、第(m-1)行、第(m-2)行...到第一行中選擇像素。如果這樣進(jìn)行掃描，就可以防止由于施加給選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)S到Sm)的信號(hào)遲鈍而引起寫(xiě)入到像素的信號(hào)的缺陷。
這里，圖53顯示在圖3中施加給第i行選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)Si)和第(i+1)行選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)S(i+1))的脈沖信號(hào)發(fā)生遲鈍的情況下的時(shí)序圖。在脈沖信號(hào)中發(fā)生遲鈍時(shí)，信號(hào)的上升和下降沿延遲。因此，甚至經(jīng)過(guò)了將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti，選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)Si)電位也不下降到用于關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管208的L電平電位。因此，第(i+1)行選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)S(i+1))的信號(hào)開(kāi)始上升，而開(kāi)關(guān)晶體管208仍然導(dǎo)通。然后，作為反相器的L電平輸出電位標(biāo)準(zhǔn)的電位改變，因此反相器特征改變。因此，將信號(hào)寫(xiě)入像素不能正常進(jìn)行。
然后，圖54顯示在像素的掃描方向反向時(shí)施加給第i行選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)Si)和第(i+1)行選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)S(i+1))的脈沖信號(hào)中發(fā)生遲鈍的情況下的時(shí)序圖。在這種情況下，從第m行將信號(hào)寫(xiě)入像素，因此，在將信號(hào)寫(xiě)入第(i+1)行像素以后，進(jìn)行第i行像素的寫(xiě)入。也就是說(shuō)，在將脈沖脈沖信號(hào)施加給第(i+1)行選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)S(i+1))之后，將脈沖信號(hào)施加給第i行選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)Si)。這里，施加給第(i+1)行選擇線(xiàn)(掃描線(xiàn)S(i+1))的脈沖信號(hào)的下降延遲，在將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti的前一半中，作為反相器的L電平輸出電位的標(biāo)準(zhǔn)的電位改變，因此反相器特征改變。然而，在周期Ti的后一半，作為反相器輸出電位的標(biāo)準(zhǔn)的L電平電位變?yōu)檎?。因此，可以正常地進(jìn)行將信號(hào)寫(xiě)入像素。
隨后，在發(fā)光周期中，將三角波電位施加給數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)D1到Dn)。然后，在第i行和第j列像素中，當(dāng)數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)Dj)為比Va更高的電位時(shí)，發(fā)光元件209保持不發(fā)光狀態(tài)，而在數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)Dj)的電位是比Va更低的電位的周期(Ta)中，發(fā)光元件209發(fā)光。此外，在第(i+1)行和第j列像素中，發(fā)光元件209在周期(Tb)中類(lèi)似地發(fā)光。
注意，在完成將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期以后，在將高于寫(xiě)入模擬信號(hào)時(shí)的模擬信號(hào)電位的電位施加給數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)D1到Dn之一)的周期中，發(fā)光元件209不發(fā)光，并且當(dāng)電位變?yōu)榈陀趯?xiě)入信號(hào)時(shí)的模擬信號(hào)電位時(shí)，發(fā)光元件209發(fā)光。其詳細(xì)原理與參考圖1的像素結(jié)構(gòu)所作的說(shuō)明相同。因此，這里省略說(shuō)明。
注意，在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期和像素的發(fā)光周期之間，施加給陰極(導(dǎo)線(xiàn)210)的低電源電位可以不同。如圖3所示，在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中的陰極(導(dǎo)線(xiàn)210)電位可以?xún)?yōu)選高于在發(fā)光周期中陰極(導(dǎo)線(xiàn)210)的電位。也就是說(shuō)，在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中的陰極(導(dǎo)線(xiàn)210)的電位是Vss2，而在發(fā)光周期中的陰極(導(dǎo)線(xiàn)210)的電位是Vss。那么，這時(shí)，Vss2＞Vss。例如，可以使用Vss＝GND(地電位)。
這樣，通過(guò)在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中設(shè)定更高的陰極(導(dǎo)線(xiàn)210)電位，可以防止發(fā)生由于發(fā)光元件209發(fā)光所引起的顯示缺陷。此外，可以減小在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中的功耗。
此外，通過(guò)任意設(shè)置陰極(導(dǎo)線(xiàn)210)的電位，在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中，電流不會(huì)流向發(fā)光元件209。防止了在信號(hào)寫(xiě)入周期中發(fā)光元件209的發(fā)光，因此可以獲得圖像的正確灰度，而且還可以進(jìn)一步減小功耗。例如，設(shè)定施加給電源線(xiàn)V1到Vn的電位和施加給掃描線(xiàn)S1到Sm或者冗余導(dǎo)線(xiàn)Sx的電位之間的中間電位。也就是說(shuō)，該電位是由驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206形成的反相器的理想邏輯閾值電位。當(dāng)陰極(導(dǎo)線(xiàn)210)的電位設(shè)置為反相器的理想邏輯閾值電位時(shí)，即使對(duì)于每個(gè)像素反相器傳輸特性變化一定的程度，也存在發(fā)光元件209的正向閾值電壓VEL。因此，電流不流向發(fā)光元件209，并且陰極(導(dǎo)線(xiàn)210)電位的幅度小，因此功耗沒(méi)有這么大。
此外，連接到發(fā)光元件209的陰極的導(dǎo)線(xiàn)在信號(hào)寫(xiě)入周期內(nèi)可以連接到另一導(dǎo)線(xiàn)。例如，如圖52所示，發(fā)光元件209的陰極可以通過(guò)第一開(kāi)關(guān)5201連接到陰極(導(dǎo)線(xiàn)210)和通過(guò)第二開(kāi)關(guān)5202連接到第二導(dǎo)線(xiàn)5203。然后，用于控制第一開(kāi)關(guān)5201和第二開(kāi)關(guān)5202導(dǎo)通/關(guān)斷的各個(gè)控制信號(hào)是彼此反相的信號(hào)。在圖52的結(jié)構(gòu)中，在控制信號(hào)通過(guò)反相器5204輸入到第一開(kāi)關(guān)5201的同時(shí)，控制信號(hào)直接輸入到第二開(kāi)關(guān)5202。也就是說(shuō)，控制信號(hào)的電平被反相以便輸入到第一開(kāi)關(guān)5201。這樣，發(fā)光元件209的陰極可以連接導(dǎo)線(xiàn)210或第二導(dǎo)線(xiàn)5203。因此，在信號(hào)寫(xiě)入周期中，發(fā)光元件209的陰極可以連接到第二導(dǎo)線(xiàn)5203，對(duì)該第二導(dǎo)線(xiàn)5203供應(yīng)比提供給導(dǎo)線(xiàn)210的電位Vss更高的電位，從而防止有缺陷的圖像，而且功耗可以減小。
而且，通過(guò)使發(fā)光元件209的陰極為浮置狀態(tài)，而不是改變陰極(導(dǎo)線(xiàn)210)的電位，可以獲得圖像的正確灰度，而且可以減小在信號(hào)寫(xiě)入周期中的功耗。例如，如圖51所示，發(fā)光元件209的陰極通過(guò)開(kāi)關(guān)5101連接到陰極(導(dǎo)線(xiàn)210)，開(kāi)關(guān)5101導(dǎo)通，從而向發(fā)光元件209的陰極提供低電源電位Vss，并且開(kāi)關(guān)5101關(guān)斷，從而使發(fā)光元件209的陰極可以為浮置狀態(tài)。注意，除發(fā)光元件209的陰極通過(guò)開(kāi)關(guān)5101連接到導(dǎo)線(xiàn)210以外，像素的其它結(jié)構(gòu)與圖2中的相同，因此，參見(jiàn)圖2中的詳細(xì)說(shuō)明。
這樣，在發(fā)光周期中，將三角波電位提供給所有像素的信號(hào)線(xiàn)D1到Dn，根據(jù)在寫(xiě)入周期中寫(xiě)入模擬信號(hào)時(shí)每個(gè)模擬信號(hào)的電位來(lái)設(shè)定發(fā)光元件209的發(fā)光時(shí)間。這樣，可以實(shí)現(xiàn)模擬時(shí)間灰度顯示。因?yàn)橐阅M的形式控制發(fā)光時(shí)間，所以不會(huì)像以數(shù)字模式控制發(fā)光時(shí)間那樣出現(xiàn)假輪廓。因此，可以實(shí)現(xiàn)沒(méi)有圖像質(zhì)量缺陷的清晰顯示。
注意，用于控制發(fā)光元件209發(fā)光/不發(fā)光的反相器輸出電平取決于在寫(xiě)入周期中提供給數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)D1到Dn)的模擬信號(hào)電位是高于還是低于在上述發(fā)光周期中輸入到數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)D1到Dn)的三角波電位，由此以數(shù)字方式控制。因此，可以在驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206的很小效應(yīng)的性能變化的情況下來(lái)控制發(fā)光元件209的發(fā)光/不發(fā)光。也就是說(shuō)，可以改善每個(gè)像素的發(fā)光變化。
特別地，像素中的反相器由為P溝道晶體管的驅(qū)動(dòng)晶體管205和為N溝道晶體管的互補(bǔ)晶體管206形成，因此，即使當(dāng)每個(gè)像素中的驅(qū)動(dòng)晶體管205和互補(bǔ)晶體管206的晶體管特性改變和反相器傳輸特性改變一定的程度時(shí)，本實(shí)施例模型中所述的像素結(jié)構(gòu)也可以在具有這些很小效應(yīng)的情況下來(lái)控制發(fā)光元件209的發(fā)光/不發(fā)光。
這里，圖11B顯示為P溝道晶體管和N溝道晶體管的CMOS反相器，而圖11A顯示其性能。圖11A中的橫坐標(biāo)表示輸入到CMOS反相器輸入端的輸入電位Vin，縱座標(biāo)表示來(lái)自CMOS反相器輸出端的輸出電位Vout。CMOS反相器包括P溝道晶體管和N溝道晶體管，并且在將低電源電位Vss提供給N溝道晶體管的源極端時(shí)，將高電源電位Vdd提供給P溝道晶體管的源極端。注意，這里，Vss＝0V。而且，P溝道晶體管和N溝道晶體管的柵極端彼此連接，并且其漏極端彼此連接，在漏極端是CMOS反相器的輸出端時(shí)柵極端是CMOS反相器的輸入端。
圖11A所示的曲線(xiàn)1101顯示在P溝道晶體管的電流源容量比N溝道晶體管更高的情況下CMOS反相器的傳輸特性，曲線(xiàn)1103顯示在P溝道晶體管的電流源容量比N溝道晶體管更低的情況下CMOS反相器的傳輸特性，并且曲線(xiàn)1102顯示在P溝道晶體管的電流源容量等于N溝道晶體管的情況下CMOS反相器的傳輸特性。
也就是說(shuō)，當(dāng)輸入電位足夠高并且晶體管處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，CMOS反相器輸出端的電位變?yōu)?V的電位。這時(shí)，N溝道晶體管在線(xiàn)性區(qū)域內(nèi)導(dǎo)通，而P溝道晶體管關(guān)斷。然后，隨著輸入電位逐漸變低，P溝道晶體管在飽和區(qū)域內(nèi)導(dǎo)通。這時(shí)，當(dāng)P溝道晶體管和N溝道晶體管的電流源容量相等時(shí)，顯示類(lèi)似于曲線(xiàn)1102的CMOS反相器傳輸特性，并且當(dāng)P溝道晶體管的電流源容量高于N溝道晶體管時(shí)，CMOS反相器傳輸特性平移到曲線(xiàn)1101側(cè)。另一方面，當(dāng)P溝道晶體管的電流源容量低于N溝道晶體管時(shí)，CMOS反相器傳輸特性平移曲線(xiàn)1103側(cè)。
這樣，即使反相器傳輸特性改變，在CMOS反相器的情況下，輸出電位變化的比例高。因此，在CMOS反相器傳輸特性不同的每個(gè)像素中，在從P溝道晶體管在飽和區(qū)域?qū)ǖ臅r(shí)間到P溝道晶體管關(guān)斷并且CMOS反相器的輸出電位變?yōu)閂x的時(shí)間的周期，以及從在輸入端和輸出端之間的部分變?yōu)閭鲗?dǎo)的并且偏移消除的CMOS反相器的各個(gè)輸入電位Vinv1、Vinv2和Vinv3到CMOS反相器的輸出電位變?yōu)閂x時(shí)的各個(gè)輸入電位Vb1、Vb2和Vb3的周期幾乎不變。
因此，當(dāng)應(yīng)用本實(shí)施例模型所示的像素結(jié)構(gòu)時(shí)，可以減小像素之間的晶體管的性能變化效應(yīng)，并且可以進(jìn)行清晰顯示。而且，可以提高像素的孔徑比，從而適于應(yīng)用于高清晰度顯示。
注意，在發(fā)光周期中，如圖12所示，可以連續(xù)地給數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)D1到Dn)提供電位，例如波形1201、波形1202、波形1203、波形1204、波形1205、波形1206、波形1208、波形1209或者多個(gè)這些波形。
通過(guò)連續(xù)地提供，發(fā)光定時(shí)可以分成一幀。結(jié)果，看起來(lái)提高了幀頻率，因此可以防止屏幕閃爍。
此外，在發(fā)光周期中，色素的每個(gè)像素中提供給數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)D1到Dn)的電位波形可以變化。例如，在具有不同色素的像素的顯示設(shè)備中，在即使施加相同電壓時(shí)從發(fā)光元件獲得的亮度在每種顏色中不同的情況下，可以不同地設(shè)定三角波電位的電位變化。這里，例如，對(duì)圖62A所示具有RGB色素的像素的顯示設(shè)備進(jìn)行說(shuō)明。在發(fā)光周期中，從信號(hào)線(xiàn)Dr向R色素的像素提供三角波電位，從信號(hào)線(xiàn)Dg向G色素的像素提供三角波電位，從信號(hào)線(xiàn)Db向B色素的像素提供三角波電位。這時(shí)，在各個(gè)顏色的像素中，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置圖62B所示的三角波電位6201、三角波電位6202或者三角波電位6203中的任何一個(gè)。也就是說(shuō)，三角波電位6201可以被設(shè)定為在一幀中長(zhǎng)的全顯示周期，因此，這種三角波電位可以提供給其中從發(fā)光元件獲得的亮度低的像素的信號(hào)線(xiàn)。另一方面，三角波電位6203設(shè)定為在一幀中短的全顯示周期，因此，這種三角波電位可以提供給其中從發(fā)光元件獲得的亮度高的像素的信號(hào)線(xiàn)。
這樣，根據(jù)每個(gè)顏色的像素而提供不同的三角波，因此，根據(jù)各個(gè)顏色發(fā)光元件的亮度特性，可以控制發(fā)光時(shí)間。所以，可以進(jìn)行清晰的全色顯示。
參考圖63對(duì)發(fā)光元件的亮度特性和輸入到信號(hào)線(xiàn)的三角波之間的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。例如，根據(jù)作為R色素的像素發(fā)光元件的亮度特性，對(duì)從G色素的像素發(fā)光元件獲得的亮度低而從B色素的像素發(fā)光元件獲得的亮度高的情況進(jìn)行說(shuō)明。
在這種情況下，以輸入到信號(hào)線(xiàn)Dr(數(shù)據(jù)線(xiàn)R像素)的三角波電位為基礎(chǔ)，將具有陡峭梯度的三角波電位輸入到信號(hào)線(xiàn)Dg(數(shù)據(jù)線(xiàn)G像素)。也就是說(shuō)，三角波電位的幅度增大。另一方面，將具有小梯度的三角波電位輸入到信號(hào)線(xiàn)Db(數(shù)據(jù)線(xiàn)B像素)。也就是說(shuō)，三角波電位的幅度減小。
這樣，即使在相同灰度的情況下，發(fā)光時(shí)間也可以根據(jù)像素的每個(gè)色素而變化。例如，在R像素中一幀周期中最大灰度的顯示周期是Tmax(R)，在G像素中一幀周期中最大灰度的顯示周期是Tmax(G)，在B像素中一幀周期中最大灰度的顯示周期是Tmax(B)。
而且，如其它結(jié)構(gòu)一樣，可以在每個(gè)顏色像素中改變視頻信號(hào)的電位寬度。也就是說(shuō)，如圖64所示，以R色素的像素為基礎(chǔ)，在從G色素的像素發(fā)光元件獲得的亮度高的情況下，G視頻信號(hào)的電位寬度減小。而且，在從B色素的像素發(fā)光元件獲得的亮度低的情況下，B視頻信號(hào)的電位寬度增加。這樣，即使在相同灰度的情況下，發(fā)光時(shí)間也可以根據(jù)像素的每個(gè)色素而變化。例如，在R像素中一幀周期中最大灰度的顯示周期是Tmax(R)，在G像素中一幀周期中最大灰度的顯示周期是Tmax(G)，在B像素中一幀周期中最大灰度的顯示周期是Tmax(B)。
而且，如其它的結(jié)構(gòu)一樣，可以組合其中相應(yīng)于各個(gè)視頻信號(hào)灰度的電位對(duì)于每個(gè)色素都變化的結(jié)構(gòu)和其中三角波電位的幅度對(duì)于每個(gè)色素都變化的結(jié)構(gòu)。這樣，幅度可以小，而且功耗可以減小。
此外，在全色顯示的情況下，為各個(gè)色素的每個(gè)像素提供電源線(xiàn)(供應(yīng)線(xiàn))，而且為每個(gè)色素設(shè)置各個(gè)電源線(xiàn)電位，因此，可以調(diào)整每種顏色的發(fā)光元件亮度。因此，即使各個(gè)顏色的發(fā)光元件亮度特性不同，也可以調(diào)整顏色。例如，在具有如圖2所示的像素的情況下，在電源線(xiàn)V1到Vn之中，可以給以下電源線(xiàn)設(shè)置與各個(gè)顏色亮度特性相對(duì)應(yīng)的電位，這些電源線(xiàn)即被提供了輸入到R(紅)色素的像素發(fā)光元件陽(yáng)極的電位的電源線(xiàn)、被提供了輸入到G(綠)色素的像素發(fā)光元件陽(yáng)極的電位的電源線(xiàn)、被提供了輸入到B(藍(lán))色素的像素發(fā)光元件陽(yáng)極的電位的電源線(xiàn)以及被提供了W(白)色素的像素發(fā)光元件陽(yáng)極的電位的電源線(xiàn)。
而且，如其它結(jié)構(gòu)一樣，例如白(W)發(fā)光元件應(yīng)用于像素的發(fā)光元件，而且濾色器用于進(jìn)行全色顯示，因此從各個(gè)色素獲得的亮度可以大約相等。
此外，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)并不局限于圖1中的結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō)，在圖1的結(jié)構(gòu)中，對(duì)于形成反相器的P溝道晶體管和N溝道晶體管，使用另一行掃描線(xiàn)代替向N溝道晶體管源極端提供電位的導(dǎo)線(xiàn)。但是，如圖4所示，可以使用另一行掃描線(xiàn)代替向P溝道晶體管源極端提供電位的導(dǎo)線(xiàn)。
圖4所示的像素具有互補(bǔ)晶體管(第三晶體管)401、驅(qū)動(dòng)晶體管(第二晶體管)402、電容器403、開(kāi)關(guān)晶體管(第一晶體管)404、發(fā)光元件405、掃描線(xiàn)(選擇線(xiàn))406、信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn))407和電源線(xiàn)408。注意，N溝道晶體管用于互補(bǔ)晶體管401，而P溝道晶體管用于驅(qū)動(dòng)晶體管402和開(kāi)關(guān)晶體管404。
互補(bǔ)晶體管401的第一端(源極端或漏極端之一)連接到電源線(xiàn)408，其第二端(源極端或漏極端中的另一個(gè))連接到驅(qū)動(dòng)晶體管402的第二端(源極端或漏極端之一)，并且互補(bǔ)晶體管401的柵極端連接到驅(qū)動(dòng)晶體管402的柵極端。而且，互補(bǔ)晶體管401和驅(qū)動(dòng)晶體管402的柵極端通過(guò)電容器403連接到信號(hào)線(xiàn)407，并且通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管404連接到互補(bǔ)晶體管401和驅(qū)動(dòng)晶體管402的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))。也就是說(shuō)，開(kāi)關(guān)晶體管404的第一端(源極端或漏極端之一)連接到互補(bǔ)晶體管401和驅(qū)動(dòng)晶體管402的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))，并且開(kāi)關(guān)晶體管404的第二端(源極端或漏極端中的另一個(gè))連接到互補(bǔ)晶體管401和驅(qū)動(dòng)晶體管402的柵極端。因此，導(dǎo)通/關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管404可以使得在每個(gè)互補(bǔ)晶體管401和驅(qū)動(dòng)晶體管402的柵極端和第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))之間的部分導(dǎo)通/關(guān)斷。然后，信號(hào)輸入到開(kāi)關(guān)晶體管404的柵極端連接的掃描線(xiàn)406，從而控制開(kāi)關(guān)晶體管404的導(dǎo)通/關(guān)斷。而且，互補(bǔ)晶體管401和驅(qū)動(dòng)晶體管402的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))連接到發(fā)光元件405的陽(yáng)極。而且，發(fā)光元件405的陰極連接到供應(yīng)低電源電位Vss的導(dǎo)線(xiàn)(陰極)409。注意，以作為掃描線(xiàn)406A的H電平電位的電源電位Vdd為基礎(chǔ)，Vss是滿(mǎn)足Vss＜Vdd的電位。例如，可以使用Vss＝GND(地電位)。
而且，驅(qū)動(dòng)晶體管402的第一端連接到另一行像素中的掃描線(xiàn)406A。這里，驅(qū)動(dòng)晶體管402是用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件405的晶體管，而互補(bǔ)晶體管401是其極性相對(duì)于驅(qū)動(dòng)晶體管402反相的晶體管。也就是說(shuō)，互補(bǔ)晶體管401和驅(qū)動(dòng)晶體管402形成反相器從而在掃描線(xiàn)406A信號(hào)為H電平時(shí)互補(bǔ)地導(dǎo)通/關(guān)斷。
然后，詳細(xì)說(shuō)明圖4中的像素結(jié)構(gòu)的操作原理。這里，掃描線(xiàn)406所選擇的像素是第i行像素，并且掃描線(xiàn)406A所選擇的像素是第(i+1)行像素，下面將參考圖5中的時(shí)序圖進(jìn)行說(shuō)明。
在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中，將模擬信號(hào)電位提供給信號(hào)線(xiàn)407。模擬信號(hào)電位相應(yīng)于視頻信號(hào)。然后，當(dāng)將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)，L電平信號(hào)輸入到掃描線(xiàn)406(第i行選擇線(xiàn))，從而導(dǎo)通開(kāi)關(guān)晶體管404。注意，這時(shí)，將H電平信號(hào)提供給掃描線(xiàn)406A(第(i+1)行選擇線(xiàn))，用于選擇另一行的像素。因此，當(dāng)將信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)，互補(bǔ)晶體管401和驅(qū)動(dòng)晶體管402作為反相器來(lái)操作。注意，當(dāng)作為反相器操作時(shí)，互補(bǔ)晶體管401和驅(qū)動(dòng)晶體管402的柵極端之間的連接點(diǎn)是反相器的輸入端410，而互補(bǔ)晶體管401和驅(qū)動(dòng)晶體管402的第二端之間的連接點(diǎn)是反相器的輸出端411。而且，當(dāng)作為反相器操作時(shí)，互補(bǔ)晶體管401和驅(qū)動(dòng)晶體管402的第一端是源極端，而其第二端是漏極端。
這樣，當(dāng)開(kāi)關(guān)晶體管404導(dǎo)通時(shí)，反相器的輸入端410和輸出端411之間的部分變?yōu)閭鲗?dǎo)的，而且電流流向互補(bǔ)晶體管401、驅(qū)動(dòng)晶體管402和發(fā)光元件405，而電容器403釋放或者積聚電荷。
因此，反相器是偏移消除的。注意，偏移消除是指使輸入端410和輸出端411之間的部分傳導(dǎo)，從而使輸入電位和輸出電位一致，而且輸入端410的電位變?yōu)榉聪嗥鞯倪壿嬮撝惦娢籚inv。因此，邏輯閾值電位Vinv理論上是反相器的L電平和H電平輸出的中間電位。
注意，電容器403中的釋放或者積聚電荷取決于電容器403中最初積聚的電荷和提供給信號(hào)線(xiàn)407的電位之間的關(guān)系。在電容器403完全釋放或者積聚電荷后，在電容器403中積聚相應(yīng)于信號(hào)線(xiàn)407和邏輯閾值電位Vinv之間的電位差的電荷。然后，掃描線(xiàn)406的信號(hào)為H電平，以關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管404，并且在電容器403中保持電壓Vp。
注意，在寫(xiě)入周期中，可以將施加給導(dǎo)線(xiàn)(陰極)409的電位設(shè)置為Vss2。Vss2是滿(mǎn)足Vss＜Vss2的電位，當(dāng)反相器是偏移消除型時(shí)，施加給發(fā)光元件405的電壓設(shè)置為小于發(fā)光元件405的正向閾值電壓VEL，也就是說(shuō)，設(shè)定為Vinv-Vss2＜VEL。這樣，在寫(xiě)入周期中幾乎沒(méi)有電流可以流向發(fā)光元件405，因此，可以減小功耗。
此外，Vss2可以提高，從而給發(fā)光元件405施加反相偏壓。通過(guò)施加反相偏壓，可以提高發(fā)光元件405的可靠性，而且可以烘焙和切割在發(fā)光元件405中的故障部分。
注意，如果電流不流向?qū)Ь€(xiàn)409，也可以使用其它的方法。例如，導(dǎo)線(xiàn)409可以是浮置狀態(tài)。結(jié)果，電流不流向發(fā)光元件405。可選擇地，可以在反相器輸出端411和導(dǎo)線(xiàn)409之間設(shè)置開(kāi)關(guān)。通過(guò)控制開(kāi)關(guān)，電流不能流向發(fā)光元件405。
這樣，完成將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素。
注意，在將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素之后，以在將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)提供給信號(hào)線(xiàn)407的模擬信號(hào)電位為基礎(chǔ)，根據(jù)信號(hào)線(xiàn)407的電位變化來(lái)控制反相器的輸出電平。也就是說(shuō)，如果在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中，當(dāng)將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)信號(hào)線(xiàn)407的電位比模擬信號(hào)電位更低，反相器的輸出為H電平，而如果當(dāng)將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)信號(hào)線(xiàn)407的電位比模擬信號(hào)電位更高，則反相器的輸出為L(zhǎng)電平。
這是因?yàn)楫?dāng)將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)，電容器403保持電位差(Vp)，因此，信號(hào)線(xiàn)407的電位比將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)的模擬信號(hào)電位更低，反相器輸入端410的電位也比將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)的輸入端410的電位更低，因此，互補(bǔ)晶體管401關(guān)斷，驅(qū)動(dòng)晶體管402導(dǎo)通，反相器的輸出為H電平。另一方面，如果在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中信號(hào)線(xiàn)407的電位比將模擬信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)的模擬信號(hào)電位更高，則反相器輸入端410的電位也比將模擬信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)輸入端410的電位更高，因此，互補(bǔ)晶體管102導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)晶體管402關(guān)斷，反相器的輸出為L(zhǎng)電平。
因此，在像素的發(fā)光周期中，在掃描線(xiàn)(掃描線(xiàn)406、掃描線(xiàn)406A等等)為L(zhǎng)電平時(shí)，提供給信號(hào)線(xiàn)407的電位以模擬的方式變化，從而控制像素中反相器的輸出電平。因此，以模擬方式控制電流流向發(fā)光元件405的時(shí)間，以表示灰度。
而且，互補(bǔ)晶體管401的第一端(源極端或漏極端之一)連接到掃描線(xiàn)406A，因此，可以減少導(dǎo)線(xiàn)數(shù)目，從而提高孔徑比。因此，可提高發(fā)光元件405的可靠性。而且，產(chǎn)量提高，從而可以降低顯示面板的成本。
隨后，在像素的發(fā)光周期中，對(duì)提供給信號(hào)線(xiàn)407的電位進(jìn)行說(shuō)明。作為提供給信號(hào)線(xiàn)407的電位，可以使用具有周期變化的波形的模擬電位。因此，如圖12所示，可以提供波形1201、波形1202、波形1203、波形1204、波形1205、波形1206、波形1208、波形1209或者多個(gè)連續(xù)的這些波形。
通過(guò)連續(xù)地提供，可以將發(fā)光時(shí)間分成一幀。結(jié)果，幀頻率似乎提高了，因此可以防止屏幕閃爍。
因此，通過(guò)在將模擬信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)提供給信號(hào)線(xiàn)407的模擬信號(hào)電位，可以進(jìn)行像素的模擬時(shí)間灰度顯示。注意，隨著灰度數(shù)目變小，模擬信號(hào)電位提高。
這是因?yàn)樵谙袼匕l(fā)光周期中提供的三角波電位和在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中輸入到像素中的模擬信號(hào)電位之間的高-低關(guān)系可以確定由互補(bǔ)晶體管401和驅(qū)動(dòng)晶體管402形成的反相器的輸出電平。當(dāng)在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中輸入到像素中的模擬信號(hào)電位低于在像素發(fā)光周期中提供的三角波電位時(shí)，反相器的輸出變?yōu)镠電平并且像素發(fā)光。因此，隨著在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中輸入到像素中的模擬信號(hào)電位變低，模擬信號(hào)電位低于像素發(fā)光周期中提供的三角波電位的周期變長(zhǎng)。因此，發(fā)光周期也變長(zhǎng)。因此，灰度數(shù)目也增加。另一方面，隨著在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中輸入到像素中的模擬信號(hào)電位變高時(shí)，模擬信號(hào)電位低于像素發(fā)光周期中提供的三角波電位的周期變短。因此，發(fā)光周期也變短。因此，灰度數(shù)目也減少。
在本實(shí)施例模型中，說(shuō)明與實(shí)施例模型1中的像素結(jié)構(gòu)不同的另一個(gè)像素結(jié)構(gòu)。該實(shí)施例模型所示的像素結(jié)構(gòu)是其中通過(guò)不同的導(dǎo)線(xiàn)向像素提供在將模擬信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)所提供的模擬信號(hào)電位以及控制像素發(fā)光/不發(fā)光的模擬電位的結(jié)構(gòu)。
如圖6所示，像素具有驅(qū)動(dòng)晶體管(第二晶體管)601、互補(bǔ)晶體管(第三晶體管)602、電容器603、開(kāi)關(guān)晶體管(第一晶體管)604、發(fā)光元件605、掃描線(xiàn)(選擇線(xiàn))606、第一開(kāi)關(guān)607、第二開(kāi)關(guān)608、第一信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn)1)609、第二信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn)2)610和電源線(xiàn)611。注意，P溝道晶體管用于該驅(qū)動(dòng)晶體管601，而N溝道晶體管用于互補(bǔ)晶體管602和開(kāi)關(guān)晶體管604。
驅(qū)動(dòng)晶體管601的第一端(源極端或漏極端之一)連接到電源線(xiàn)611，其第二端(源極端或漏極端中的另一個(gè))連接到互補(bǔ)晶體管602的第二端(源極端或漏極端之一)，并且驅(qū)動(dòng)晶體管601的柵極端連接到互補(bǔ)晶體管602的柵極端。而且，驅(qū)動(dòng)晶體管601和互補(bǔ)晶體管602的柵極端連接到電容器603的一個(gè)電極，并且通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管604連接到驅(qū)動(dòng)晶體管601和互補(bǔ)晶體管602的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))。也就是說(shuō)，開(kāi)關(guān)晶體管604的第一端(源極端或漏極端之一)連接到驅(qū)動(dòng)晶體管601和互補(bǔ)晶體管602的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))，并且開(kāi)關(guān)晶體管604的第二端(源極端或漏極端中的另一個(gè))連接到驅(qū)動(dòng)晶體管601和互補(bǔ)晶體管602的柵極端。因此，導(dǎo)通/關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管604可以使得在驅(qū)動(dòng)晶體管601和互補(bǔ)晶體管602的柵極端和第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))之間的部分傳導(dǎo)/不傳導(dǎo)。然后，信號(hào)輸入到開(kāi)關(guān)晶體管604的柵極端所連接的掃描線(xiàn)606，從而控制開(kāi)關(guān)晶體管604的導(dǎo)通/關(guān)斷。注意，電容器603的另一個(gè)電極通過(guò)第一開(kāi)關(guān)607連接到第一信號(hào)線(xiàn)609并通過(guò)第二開(kāi)關(guān)608連接到第二信號(hào)線(xiàn)610。而且，驅(qū)動(dòng)晶體管601和互補(bǔ)晶體管602的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))連接到發(fā)光元件605的陽(yáng)極。而且，發(fā)光元件605的陰極連接到供應(yīng)低電源電位Vss的導(dǎo)線(xiàn)(陰極)612。注意，以提供給電源線(xiàn)611的電源電位Vdd為基礎(chǔ)，Vss是滿(mǎn)足Vss＜Vdd的電位。例如，可以使用Vss＝GND(地電位)。注意，電源線(xiàn)611的電位不限于此。對(duì)于各個(gè)色素的像素，可以改變電源電位值。也就是說(shuō)，在由RGB色素的像素形成的全色顯示設(shè)備的情況下，可以將電源線(xiàn)電位提供給RGB色素的各個(gè)像素，在由RGBW色素的像素形成的全色顯示設(shè)備的情況下，可以將電源線(xiàn)電位提供給RGBW色素的各個(gè)像素。
而且，互補(bǔ)晶體管602的第一端連接到另一行像素中的掃描線(xiàn)606A。這里，驅(qū)動(dòng)晶體管601是用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件605的晶體管，而互補(bǔ)晶體管602是其極性相對(duì)于驅(qū)動(dòng)晶體管601反相的晶體管。也就是說(shuō)，當(dāng)掃描線(xiàn)606A的信號(hào)是L電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管601和互補(bǔ)晶體管602形成反相器，從而互補(bǔ)地導(dǎo)通/關(guān)斷。
然后，詳細(xì)說(shuō)明圖6中的像素結(jié)構(gòu)的操作原理。這里，掃描線(xiàn)606所選擇的像素是第i行像素，并且掃描線(xiàn)606A所選擇的像素是第(i+1)行像素，因此，參考圖7中的時(shí)序圖進(jìn)行說(shuō)明。
在圖6的像素中，將用于確定每個(gè)像素發(fā)光時(shí)間的模擬信號(hào)電位提供給第一信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn)1)609，而將用于控制每個(gè)像素發(fā)光時(shí)間的模擬電位提供給第二信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn)2)610。
注意，如在實(shí)施例模型1中所述的圖12所示，可以給第二信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn)2)610提供電位例如波形1201、波形1202、波形1203、波形1204、波形1205、波形1206、波形1208、波形1209或者多個(gè)連續(xù)的這些波形。
通過(guò)連續(xù)地提供，發(fā)光定時(shí)可以分成一幀。結(jié)果，幀頻率似乎提高了，因此可以防止屏幕閃爍。
注意，在具有本實(shí)施例模型中的像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備中，為像素部分中的每行設(shè)置信號(hào)寫(xiě)入周期和發(fā)光周期。
這里，對(duì)將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期進(jìn)行說(shuō)明。圖7所示周期Ti是指信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期。然后，除了周期Ti之外的周期是第i行像素的發(fā)光時(shí)間。
首先，在將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti中，第一開(kāi)關(guān)607導(dǎo)通，而第二開(kāi)關(guān)608關(guān)斷。這時(shí)，L電平電位提供給掃描線(xiàn)(第(i+1)行選擇線(xiàn))606A。因此，驅(qū)動(dòng)晶體管601和互補(bǔ)晶體管602用作反相器。因此，驅(qū)動(dòng)晶體管601和互補(bǔ)晶體管602的柵極端之間的連接點(diǎn)是反相器的輸入端613，驅(qū)動(dòng)晶體管601和互補(bǔ)晶體管602的第二端之間的連接點(diǎn)是反相器的輸出端614。
而且，將H電平信號(hào)輸入到掃描線(xiàn)(第i行選擇線(xiàn))606，從而導(dǎo)通開(kāi)關(guān)晶體管604。因此，反相器輸入端613和輸出端614之間的部分變?yōu)閷?dǎo)通，以進(jìn)行偏移消除。也就是說(shuō)，反相器輸入端613的電位變?yōu)榉聪嗥鞯倪壿嬮撝惦娢籚inv。因此，這時(shí)，反相器輸入端613的電位變?yōu)榭刂品聪嗥鬏敵鲭娖剿璧碾娢弧?br> 然后，在電容器603中積聚相應(yīng)于反相器邏輯閾值電位Vinv和在寫(xiě)入周期Ti中提供給第一信號(hào)線(xiàn)609的電位Va之間的電位差(電壓Vp)的電荷。
隨后，第一開(kāi)關(guān)607關(guān)斷，而第二開(kāi)關(guān)608導(dǎo)通。然后，將L電平信號(hào)輸入到掃描線(xiàn)(第i行選擇線(xiàn))606。然后，開(kāi)關(guān)晶體管604關(guān)斷，因此在電容器603中保持電壓Vp。這樣，周期Ti結(jié)束，然后，將模擬信號(hào)從數(shù)據(jù)線(xiàn)1(第一信號(hào)線(xiàn)609)寫(xiě)入到第i行和第j列像素。注意，這時(shí)，從像素列的各個(gè)數(shù)據(jù)線(xiàn)1(第一信號(hào)線(xiàn)609)提供各個(gè)模擬信號(hào)電位，從而在各列的第i行像素中寫(xiě)入模擬信號(hào)。
這樣，當(dāng)將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti結(jié)束時(shí)，將信號(hào)寫(xiě)入第(i+1)行像素的周期Ti+1開(kāi)始，然后，第i行像素的發(fā)光周期開(kāi)始。在將信號(hào)寫(xiě)入第(i+1)行像素的周期Ti+1中，將H電平信號(hào)輸入到掃描線(xiàn)606A，并且與第i行像素的信號(hào)寫(xiě)入操作類(lèi)似地寫(xiě)入信號(hào)。
注意，如圖7所示，將三角波電位提供給數(shù)據(jù)線(xiàn)2(第二信號(hào)線(xiàn)610)。然后，在第i行和第j列像素中，當(dāng)數(shù)據(jù)線(xiàn)2(第二信號(hào)線(xiàn)610)的電位高于在將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti中提供給數(shù)據(jù)線(xiàn)1(第一信號(hào)線(xiàn)609)的模擬信號(hào)電位時(shí)，發(fā)光元件605保持不發(fā)光狀態(tài)，在數(shù)據(jù)線(xiàn)2(第二信號(hào)線(xiàn)610)的電位低于在將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti中提供給數(shù)據(jù)線(xiàn)1(第一信號(hào)線(xiàn)609)的模擬信號(hào)電位時(shí)，發(fā)光元件605發(fā)光。因此，根據(jù)在將信號(hào)寫(xiě)入每個(gè)像素中的周期中寫(xiě)入模擬信號(hào)時(shí)的模擬信號(hào)電位，控制發(fā)光元件605的發(fā)光時(shí)間。這樣，可以實(shí)現(xiàn)模擬時(shí)間灰度顯示。
注意，當(dāng)將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的時(shí)間結(jié)束并且將信號(hào)寫(xiě)入第(i+1)行像素的周期開(kāi)始時(shí)，將H電平信號(hào)輸入到第i行每個(gè)像素的互補(bǔ)晶體管602的第一端(源極端或漏極端之一)所連接的掃描線(xiàn)606A。這里，在提供給第二信號(hào)線(xiàn)610的三角波電位高于在將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期中由第一信號(hào)線(xiàn)609寫(xiě)入的模擬信號(hào)電位時(shí)，互補(bǔ)晶體管602導(dǎo)通。因此，反相器的輸出可以輸出掃描線(xiàn)606A的H電平電位。
因此，需要處于不發(fā)光狀態(tài)的像素發(fā)光。如果需要處于不發(fā)光狀態(tài)的像素發(fā)光，存在人眼看得見(jiàn)的問(wèn)題。因此，如圖50所示，P溝道晶體管5001可以設(shè)置在反相器輸出端614和發(fā)光元件605陽(yáng)極之間。也就是說(shuō)，P溝道晶體管5001的第一端(源極端或漏極端之一)連接到反相器的輸出端614，其第二端(源極端或者漏極端中的另一個(gè))連接到發(fā)光元件605的陽(yáng)極，并且其柵極端連接到掃描線(xiàn)606A。這樣，當(dāng)將H電平信號(hào)輸入到掃描線(xiàn)606A并且選擇第(i+1)行像素時(shí)，第i行每個(gè)像素的P溝道晶體管5001關(guān)斷。因此，需要處于不發(fā)光狀態(tài)的像素不發(fā)光。
這樣，在具有該實(shí)施例模型的像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備中，每個(gè)像素行的信號(hào)寫(xiě)入周期連續(xù)地開(kāi)始，并且在結(jié)束信號(hào)寫(xiě)入周期之后開(kāi)始每個(gè)像素行的發(fā)光周期。因此，作為這種實(shí)施例模型，在將信號(hào)以行連續(xù)的方式寫(xiě)入像素的情況下，寫(xiě)入周期可以是一個(gè)像素的時(shí)間，因此，可以延長(zhǎng)發(fā)光周期。也就是說(shuō)，占空率(一個(gè)幀周期中發(fā)光周期的比例)高，因此，可以減小發(fā)光元件的瞬間亮度。因此，可以提高發(fā)光元件的可靠性。
而且，對(duì)每行像素的信號(hào)寫(xiě)入周期可以延長(zhǎng)，因此，可以減小將模擬信號(hào)電位輸入到數(shù)據(jù)線(xiàn)1(第一信號(hào)線(xiàn)609)的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路頻率。因此，可以減小功耗。
這樣，根據(jù)在每個(gè)寫(xiě)入周期中寫(xiě)入模擬信號(hào)時(shí)的模擬信號(hào)電位給信號(hào)線(xiàn)610提供三角波電位，從而設(shè)定發(fā)光元件605的發(fā)光時(shí)間。這樣，可以實(shí)現(xiàn)模擬時(shí)間灰度顯示。因?yàn)橐阅M的形式控制發(fā)光時(shí)間，所以不像以數(shù)字模式控制發(fā)光時(shí)間那樣出現(xiàn)假輪廓。因此，可以實(shí)現(xiàn)沒(méi)有圖像質(zhì)量缺陷的清晰顯示。
注意，用于控制發(fā)光元件605發(fā)光/不發(fā)光的反相器輸出電平取決于在寫(xiě)入周期中提供給數(shù)據(jù)線(xiàn)1(信號(hào)線(xiàn)609)的模擬信號(hào)電位是高于還是低于在上述發(fā)光周期中輸入數(shù)據(jù)線(xiàn)2(信號(hào)線(xiàn)610)的三角波電位，由此以數(shù)字形式進(jìn)行控制。因此，可以在驅(qū)動(dòng)晶體管601和互補(bǔ)晶體管602小的性能變化效果的情況下控制發(fā)光元件605的發(fā)光/不發(fā)光。也就是說(shuō)，可以改善每個(gè)像素的發(fā)光變化。
特別地，像素中的反相器由為P溝道晶體管的驅(qū)動(dòng)晶體管601和為N溝道晶體管的互補(bǔ)晶體管602形成，因此，即使當(dāng)每個(gè)像素中的驅(qū)動(dòng)晶體管601和互補(bǔ)晶體管602的晶體管特性改變并且反相器傳輸特性改變一定的程度時(shí)，本實(shí)施例模型中所述的像素結(jié)構(gòu)也可以在小的這些效果的情況下控制發(fā)光元件605的發(fā)光/不發(fā)光。
此外，該實(shí)施例模型的像素結(jié)構(gòu)不局限于圖6中的結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō)，在圖6的結(jié)構(gòu)中，對(duì)于形成反相器的P溝道晶體管和N溝道晶體管，使用另一行掃描線(xiàn)代替向N溝道晶體管源極端提供電位的導(dǎo)線(xiàn)。但是，如圖8所示，可以使用另一行掃描線(xiàn)代替向P溝道晶體管源極端提供電位的導(dǎo)線(xiàn)。
圖8所示像素具有互補(bǔ)晶體管(第三晶體管)801、驅(qū)動(dòng)晶體管(第二晶體管)802、電容器803、開(kāi)關(guān)晶體管(第一晶體管)804、發(fā)光元件805、掃描線(xiàn)(選擇線(xiàn))806、第一開(kāi)關(guān)807、第二開(kāi)關(guān)808、第一信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn)1)809、第二信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn)2)810和電源線(xiàn)811。注意，N溝道晶體管用于互補(bǔ)晶體管801，而P溝道晶體管用于驅(qū)動(dòng)晶體管802和開(kāi)關(guān)晶體管804。
互補(bǔ)晶體管801的第一端(源極端或漏極端之一)連接到電源線(xiàn)811，其第二端(源極端或漏極端中的另一個(gè))連接到驅(qū)動(dòng)晶體管802的第二端(源極端或漏極端之一)，并且互補(bǔ)晶體管801的柵極端連接到驅(qū)動(dòng)晶體管802的柵極端。而且，互補(bǔ)晶體管801和驅(qū)動(dòng)晶體管802的柵極端連接到電容器803的一個(gè)電極，并且通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管804連接到互補(bǔ)晶體管801和驅(qū)動(dòng)晶體管802的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))。也就是說(shuō)，開(kāi)關(guān)晶體管804的第一端(源極端或漏極端之一)連接到互補(bǔ)晶體管801和驅(qū)動(dòng)晶體管802的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))，并且開(kāi)關(guān)晶體管804的第二端(源極端或漏極端中的另一個(gè))連接到互補(bǔ)晶體管801和驅(qū)動(dòng)晶體管802的柵極端。因此，導(dǎo)通/關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管804可以使得在互補(bǔ)晶體管801和驅(qū)動(dòng)晶體管802的柵極端和第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))之間的部分傳導(dǎo)/不傳導(dǎo)。然后，將信號(hào)輸入到開(kāi)關(guān)晶體管804的柵極端所連接的掃描線(xiàn)806，從而控制開(kāi)關(guān)晶體管804的導(dǎo)通/關(guān)斷。注意，電容器803的另一個(gè)電極通過(guò)第一開(kāi)關(guān)807連接到第一信號(hào)線(xiàn)809并通過(guò)第二開(kāi)關(guān)808連接到第二信號(hào)線(xiàn)810。而且，互補(bǔ)晶體管801和驅(qū)動(dòng)晶體管802的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))連接到發(fā)光元件805的陽(yáng)極。而且，發(fā)光元件805的陰極連接到供應(yīng)低電源電位Vss的導(dǎo)線(xiàn)(陰極)812。注意，以提供給掃描線(xiàn)806A的H電平電位的電源電位Vdd為基礎(chǔ)，Vss是滿(mǎn)足Vss＜Vdd的電位。例如，可以使用Vss＝GND(地電位)。而且，提供給電源線(xiàn)811的電位設(shè)置為它和導(dǎo)線(xiàn)(陰極)812之間的電位差為小于或等于發(fā)光元件805的正向閾值電壓。也就是說(shuō)，當(dāng)將提供給電源線(xiàn)811的電位提供給發(fā)光元件805的第一電極并且將低電源電位Vss提供給發(fā)光元件805的第二電極時(shí)，施加給發(fā)光元件805的電壓可以小于或等于正向閾值電壓VEL。注意，這時(shí)，發(fā)光元件805的第一電極是陽(yáng)極，而其第二電極是陰極。另一方面，提供給電源線(xiàn)811的電位可以是更低的電位，也就是說(shuō)，比低電源電位Vss更低的電位，并且施加給發(fā)光元件805的電壓可以是反相偏壓。通過(guò)施加反相偏壓，可以提高發(fā)光元件805的可靠性，而且可以烘焙和切割在發(fā)光元件805中的故障部分。
此外，驅(qū)動(dòng)晶體管802的第一端連接到另一行像素中的掃描線(xiàn)806A。這里，驅(qū)動(dòng)晶體管802是用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件805的晶體管，而互補(bǔ)晶體管801是其極性相對(duì)于驅(qū)動(dòng)晶體管802反相的晶體管。也就是說(shuō)，互補(bǔ)晶體管801和驅(qū)動(dòng)晶體管802形成反相器從而在掃描線(xiàn)806A的信號(hào)為H電平時(shí)互補(bǔ)地導(dǎo)通/關(guān)斷。
下面，詳細(xì)說(shuō)明圖8中的像素結(jié)構(gòu)的操作原理。這里，掃描線(xiàn)806所選擇的像素是第i行像素，并且掃描線(xiàn)806A所選擇的像素是第(i+1)行像素，然后，參考圖9中的時(shí)序圖進(jìn)行說(shuō)明。
在圖8的像素中，將用于確定每個(gè)像素發(fā)光時(shí)間的模擬信號(hào)電位提供給第一信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn)1)809，而將用于控制每個(gè)像素發(fā)光時(shí)間的模擬電位提供給第二信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn)2)810。
注意，如在實(shí)施例模型1中所述的圖12所示，可以給第二信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn)2)810提供電位例如波形1201、波形1202、波形1203、波形1204、波形1205、波形1206、波形1208、波形1209或者多個(gè)連續(xù)的這些波形。
通過(guò)連續(xù)地提供，發(fā)光時(shí)間可以分成一幀。結(jié)果，幀頻率似乎提高了，因此可以防止屏幕閃爍。
注意，在具有本實(shí)施例模型中的像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備中，為像素部分中的每行設(shè)置信號(hào)寫(xiě)入周期和發(fā)光周期。
這里，對(duì)將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期進(jìn)行說(shuō)明。圖9所示的周期Ti是指將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期。然后，除了周期Ti之外的周期是第i行像素的發(fā)光時(shí)間。
首先，在將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti中，第一開(kāi)關(guān)807導(dǎo)通，而第二開(kāi)關(guān)808關(guān)斷。這時(shí)，將H電平電位提供給掃描線(xiàn)(第(i+1)行選擇線(xiàn))806A。因此，互補(bǔ)晶體管801和驅(qū)動(dòng)晶體管802用作反相器。因此，互補(bǔ)晶體管801和驅(qū)動(dòng)晶體管802的柵極端之間的連接點(diǎn)是反相器的輸入端813，互補(bǔ)晶體管801和驅(qū)動(dòng)晶體管802的第二端之間的連接點(diǎn)是反相器的輸出端814。
而且，將L電平信號(hào)輸入到掃描線(xiàn)(第i行選擇線(xiàn))806，從而導(dǎo)通開(kāi)關(guān)晶體管804。因此，反相器輸入端813和輸出端814之間的部分變?yōu)閭鲗?dǎo)，以進(jìn)行偏移消除。也就是說(shuō)，反相器輸入端813的電位變?yōu)榉聪嗥鞯倪壿嬮撝惦娢籚inv。因此，這時(shí)，反相器輸入端813的電位變?yōu)榭刂品聪嗥鬏敵鲭娖剿璧碾娢弧?br> 然后，在電容器803中積聚相應(yīng)于反相器邏輯閾值電位Vinv和在寫(xiě)入周期Ti中提供給第一信號(hào)線(xiàn)809的電位Va之間的電位差(電壓Vp)的電荷。
隨后，第一開(kāi)關(guān)807關(guān)斷，而第二開(kāi)關(guān)808導(dǎo)通。然后，將H電平信號(hào)輸入到掃描線(xiàn)(第i行選擇線(xiàn))806。然后，開(kāi)關(guān)晶體管804關(guān)斷，因此在電容器803中保持電壓Vp。這樣，周期Ti結(jié)束，然后，模擬信號(hào)從數(shù)據(jù)線(xiàn)1(第一信號(hào)線(xiàn)809)寫(xiě)入到第i行和第j列像素。注意，這時(shí)，從像素列的各個(gè)數(shù)據(jù)線(xiàn)1(第一信號(hào)線(xiàn)809)提供各個(gè)模擬信號(hào)電位，從而在各列的第i行像素中寫(xiě)入模擬信號(hào)。
這樣，當(dāng)將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti結(jié)束時(shí)，將信號(hào)寫(xiě)入第(i+1)行像素的周期Ti+1開(kāi)始，然后，第i行像素的發(fā)光周期開(kāi)始。在將信號(hào)寫(xiě)入第(i+1)行像素的周期Ti+1中，將L電平信號(hào)輸入到掃描線(xiàn)806A，并且與第i行像素的信號(hào)寫(xiě)入操作類(lèi)似地寫(xiě)入信號(hào)。
注意，如圖7所示，將三角波電位提供給數(shù)據(jù)線(xiàn)2(第二信號(hào)線(xiàn)810)。然后，在第i行和第j列像素中，當(dāng)數(shù)據(jù)線(xiàn)2(第二信號(hào)線(xiàn)810)的電位高于在將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti中提供給數(shù)據(jù)線(xiàn)1(第一信號(hào)線(xiàn)809)的模擬信號(hào)電位時(shí)，發(fā)光元件805保持不發(fā)光狀態(tài)，在數(shù)據(jù)線(xiàn)2(第二信號(hào)線(xiàn)810)的電位低于在將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti中提供給數(shù)據(jù)線(xiàn)1(第一信號(hào)線(xiàn)809)的模擬信號(hào)電位時(shí)，發(fā)光元件805發(fā)光。因此，根據(jù)在將信號(hào)寫(xiě)入每個(gè)像素中的周期中寫(xiě)入模擬信號(hào)時(shí)的模擬信號(hào)電位，控制發(fā)光元件805的發(fā)光時(shí)間。這樣，可以實(shí)現(xiàn)模擬時(shí)間灰度顯示。
這樣，在具有該實(shí)施例模型的像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備中，每個(gè)像素行的信號(hào)寫(xiě)入周期連續(xù)地開(kāi)始，然后在結(jié)束信號(hào)寫(xiě)入周期之后轉(zhuǎn)換到每個(gè)像素行的發(fā)光周期。因此，作為這種實(shí)施例模型，在將信號(hào)以行連續(xù)的方式寫(xiě)入像素的情況下，寫(xiě)入周期可以是一個(gè)像素的時(shí)間，因此，發(fā)光周期可以延長(zhǎng)。也就是說(shuō)，占空率(一幀周期中發(fā)光周期的比例)高，因此，可以減小發(fā)光元件的瞬間亮度。因此，可以提高發(fā)光元件的可靠性。
而且，可以延長(zhǎng)每行像素的信號(hào)寫(xiě)入周期，因此，可以減小將模擬信號(hào)電位輸入到數(shù)據(jù)線(xiàn)1(第一信號(hào)線(xiàn)809)的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路頻率。因此，可以減小功耗。
這樣，根據(jù)在每個(gè)寫(xiě)入周期中寫(xiě)入模擬信號(hào)時(shí)的模擬信號(hào)電位給信號(hào)線(xiàn)810提供三角波電位，從而設(shè)定發(fā)光元件805的發(fā)光時(shí)間。這樣，可以實(shí)現(xiàn)模擬時(shí)間灰度顯示。因?yàn)橐阅M的形式控制發(fā)光時(shí)間，所以不像以數(shù)字模式控制發(fā)光時(shí)間那樣出現(xiàn)假輪廓。因此，可以實(shí)現(xiàn)沒(méi)有圖像質(zhì)量缺陷的清晰顯示。
注意，用于控制發(fā)光元件805發(fā)光/不發(fā)光的反相器輸出電平取決于在寫(xiě)入周期中提供給數(shù)據(jù)線(xiàn)1(信號(hào)線(xiàn)809)的模擬信號(hào)電位是高于還是低于在上述發(fā)光周期中輸入到數(shù)據(jù)線(xiàn)2(信號(hào)線(xiàn)810)的三角波電位，由此以數(shù)字形式進(jìn)行控制。因此，可以在互補(bǔ)晶體管801和驅(qū)動(dòng)晶體管802小的性能變化效果的情況下來(lái)控制發(fā)光元件805的發(fā)光/不發(fā)光。也就是說(shuō)，可以改善每個(gè)像素的發(fā)光變化。
特別地，像素中的反相器由為P溝道晶體管的驅(qū)動(dòng)晶體管802和為N溝道晶體管的互補(bǔ)晶體管801形成，因此，即使當(dāng)每個(gè)像素中的互補(bǔ)晶體管801和驅(qū)動(dòng)晶體管802的晶體管特性改變并且反相器傳輸特性改變一定的程度時(shí)，本實(shí)施例模型中所述的像素結(jié)構(gòu)也可以在小的這些效果的情況下來(lái)控制發(fā)光元件805的發(fā)光/不發(fā)光。
注意，晶體管可以用作圖6所示結(jié)構(gòu)中的第一開(kāi)關(guān)607和第二開(kāi)關(guān)608，以及圖8中的第一開(kāi)關(guān)807和第二開(kāi)關(guān)808。
例如，圖57顯示其中將N溝道晶體管應(yīng)用于圖6結(jié)構(gòu)中的第一開(kāi)關(guān)607和第二開(kāi)關(guān)608的結(jié)構(gòu)。使用寫(xiě)入選擇晶體管5701代替第一開(kāi)關(guān)607，使用發(fā)光選擇晶體管5702代替第二開(kāi)關(guān)608。寫(xiě)入選擇晶體管5701輸入信號(hào)到第二掃描線(xiàn)5703，以控制導(dǎo)通/關(guān)斷，而發(fā)光選擇晶體管5702輸入信號(hào)到第三掃描線(xiàn)5704，以控制導(dǎo)通/關(guān)斷。
這里，用于代替開(kāi)關(guān)的晶體管具有其中有少量漏電流(截止電流和柵漏電流)的理想結(jié)構(gòu)。注意，該截止電流是在晶體管為關(guān)斷狀態(tài)時(shí)源極和漏極之間的電流，而柵漏電流是在柵極和源極/漏極之間流動(dòng)、流過(guò)柵極絕緣膜的電流。
因此，用于選擇晶體管5701、發(fā)光選擇晶體管5702和開(kāi)關(guān)晶體管604的N溝道晶體管具有帶低濃度雜質(zhì)區(qū)域(輕摻雜漏極也稱(chēng)為L(zhǎng)DD區(qū)域)的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)榫哂袔DD區(qū)域的結(jié)構(gòu)的晶體管可以減小截止電流。當(dāng)截止電流流向?qū)懭脒x擇晶體管5701、發(fā)光選擇晶體管5702和開(kāi)關(guān)晶體管604時(shí)，電容器603不能保持電壓。
而且，通過(guò)使柵絕緣膜的厚度減小，因此也可以減小截止電流。因此，寫(xiě)入選擇晶體管5701、發(fā)光選擇晶體管5702和開(kāi)關(guān)晶體管604的厚度可以比驅(qū)動(dòng)晶體管601的厚度更薄。
此外，多柵極晶體管用于寫(xiě)入選擇晶體管5701、發(fā)光選擇晶體管5702和開(kāi)關(guān)晶體管604，因此可以減小柵漏電流。
而且，可以同時(shí)控制寫(xiě)入選擇晶體管5701和開(kāi)關(guān)晶體管604的導(dǎo)通/關(guān)斷。因此，在圖57的結(jié)構(gòu)中，可以應(yīng)用省略第二掃描線(xiàn)5703并且寫(xiě)入選擇晶體管5701的柵極端連接到掃描線(xiàn)606的結(jié)構(gòu)。
這里，在N溝道晶體管中，可以容易地形成LDD區(qū)域。因此，如果N溝道晶體管用作開(kāi)關(guān)，可以減小截止電流。而且，如果晶體管具有多柵極結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步減小柵漏電流。因此，可以改善晶體管作為開(kāi)關(guān)的功能。
而且，圖58示出其中將用N溝道晶體管代替第一開(kāi)關(guān)607并用P溝道晶體管代替第二開(kāi)關(guān)608的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于圖6所示的結(jié)構(gòu)的情況。
使用寫(xiě)入選擇晶體管5801代替第一開(kāi)關(guān)607，使用發(fā)光選擇晶體管5802代替第二開(kāi)關(guān)608。當(dāng)寫(xiě)入選擇晶體管5801或發(fā)光選擇晶體管5702中任何一個(gè)導(dǎo)通時(shí)，其另一個(gè)關(guān)斷，因此，寫(xiě)入選擇晶體管5801和發(fā)光選擇晶體管5802的柵極端連接到第二掃描線(xiàn)5803，并且信號(hào)輸入到第二掃描線(xiàn)5803，以控制寫(xiě)入選擇晶體管5801和發(fā)光選擇晶體管5802的導(dǎo)通/關(guān)斷。注意，如圖59所示，寫(xiě)入選擇晶體管5801和發(fā)光選擇晶體管5802的柵極端可以連接到掃描線(xiàn)606，以控制其導(dǎo)通/關(guān)斷。
這樣，如果應(yīng)用N溝道晶體管以代替第一開(kāi)關(guān)607，應(yīng)用P溝道晶體管代替第二開(kāi)關(guān)608，就可以減小用于控制它們的導(dǎo)線(xiàn)的數(shù)量。也就是說(shuō)，可以改善每個(gè)像素的孔徑比。因此，可以提高發(fā)光元件的可靠性。
實(shí)施例模型3在該實(shí)施例模型中，對(duì)在使用可以通過(guò)信號(hào)來(lái)控制電位電平的電位控制線(xiàn)代替具有固定電位的電源線(xiàn)的情況下的本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)和顯示設(shè)備以及其驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行描述。
圖48表示在應(yīng)用電源線(xiàn)4808代替圖1所示的像素結(jié)構(gòu)中的電源線(xiàn)108的情況下的像素結(jié)構(gòu)。
像素具有驅(qū)動(dòng)晶體管(第二晶體管)4801、互補(bǔ)晶體管(第三晶體管)4802、電容器4803、開(kāi)關(guān)晶體管(第一晶體管)4804、發(fā)光元件4805、掃描線(xiàn)(選擇線(xiàn))4806、信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn))4807和電源線(xiàn)(照明線(xiàn))4808。注意P溝道晶體管用作驅(qū)動(dòng)晶體管4801，而N溝道晶體管用作互補(bǔ)晶體管4802和開(kāi)關(guān)晶體管4804。
驅(qū)動(dòng)晶體管4801的第一端(源極端或漏極端之一)連接電源線(xiàn)4808，其第二端(源極端或漏極端中另一個(gè))連接互補(bǔ)晶體管4802的第二端(源極端或漏極端之一)，并且驅(qū)動(dòng)晶體管4801的柵極端連接到互補(bǔ)晶體管4802的柵極端。此外，驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802的柵極端通過(guò)電容器4803連接信號(hào)線(xiàn)4807，并且通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管4804連接到驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))。也就是說(shuō)，開(kāi)關(guān)晶體管4804的第一端(源極端或漏極端之一)連接驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))，并且開(kāi)關(guān)晶體管4804的第二端(源極端或漏極端中的另一個(gè))連接到驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802的柵極端。因此，導(dǎo)通/關(guān)斷開(kāi)關(guān)晶體管4804可以使得在每個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802的柵極端和第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))之間的部分傳導(dǎo)/不傳導(dǎo)。然后，信號(hào)輸入到開(kāi)關(guān)晶體管4804柵極端連接的掃描線(xiàn)4806，從而控制開(kāi)關(guān)晶體管4804的導(dǎo)/關(guān)斷。而且，驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802的第二端(源極端或漏極端中的每一個(gè))連接到發(fā)光元件4805的陽(yáng)極。而且，發(fā)光元件4805的陰極連接供應(yīng)低電源電位Vss的導(dǎo)線(xiàn)(陰極)4809。注意以提供給電源線(xiàn)4808的H電平電位Vdd為基礎(chǔ)，Vss是滿(mǎn)足Vss＜Vdd的電位。例如，可以使用Vss＝GND(地電位)。
此外，互補(bǔ)晶體管4802的第一端連接另一行像素中的掃描線(xiàn)4806A。這里，驅(qū)動(dòng)晶體管4801是用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件4805的晶體管，而互補(bǔ)晶體管4802是其極性相對(duì)于驅(qū)動(dòng)晶體管4801反相的晶體管。也就是說(shuō)，當(dāng)電源線(xiàn)4808的信號(hào)處于H電平而掃描線(xiàn)4806A的信號(hào)是L電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802形成反相器，從而互補(bǔ)地導(dǎo)通/關(guān)斷。
在將信號(hào)寫(xiě)入像素中的周期中，將模擬信號(hào)電位提供給信號(hào)線(xiàn)4807。模擬信號(hào)電位與視頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)。然后，當(dāng)將視頻信號(hào)寫(xiě)入像素中時(shí)，輸入到電源線(xiàn)4808的信號(hào)處于H電平，以給驅(qū)動(dòng)晶體管4801的第一端(源極端或漏極端之一)提供Vdd。另外，將H電平信號(hào)輸入掃描線(xiàn)4806，以導(dǎo)通開(kāi)關(guān)晶體管4804。注意這時(shí)，L電平信號(hào)提供給掃描線(xiàn)4806A，用于選擇另一行像素。因此，當(dāng)將信號(hào)寫(xiě)入到像素中時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802作為反相器操作。注意，當(dāng)作為反相器操作時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802的柵極端之間的連接點(diǎn)變?yōu)榉聪嗥鞯妮斎攵?810，而驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802的第二端之間的連接點(diǎn)變?yōu)榉聪嗥鞯妮敵龆?811。而且，當(dāng)作為反相器操作時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802的第一端是源極端，而其第二端是漏極端。
注意反相器的H電平輸出是作為電源線(xiàn)4808的H電平輸出的電源電位Vdd，而反相器的L電平輸出是掃描線(xiàn)4806A的L電平電位。另外，基于導(dǎo)線(xiàn)4809的電位來(lái)設(shè)定電源電位Vdd為反相器的H電平輸出，以及設(shè)定掃描線(xiàn)4806和掃描線(xiàn)4806A的L電平電位為反相器的L電平輸出。然后，當(dāng)反相器的輸出處于H電平時(shí)，發(fā)光元件4805發(fā)光，當(dāng)反相器的輸出為L(zhǎng)電平時(shí)，發(fā)光元件4805不發(fā)光。
也就是說(shuō)，在當(dāng)發(fā)光元件4805開(kāi)始發(fā)光時(shí)電壓為VEL的情況下，L電平電位必須低于VSS+VEL的導(dǎo)線(xiàn)4809的電位。此外，H電平電位必須高于VSS+VEL的導(dǎo)線(xiàn)4809的電位。
注意當(dāng)L電平電位低于導(dǎo)線(xiàn)4809的電位時(shí)，將反相狀態(tài)的電壓施加給發(fā)光元件4805。因此，將理想地抑制發(fā)光元件4805的損壞。
接下來(lái)，對(duì)圖48的像素結(jié)構(gòu)的操作原理進(jìn)行描述。由掃描線(xiàn)4806所選擇的像素是第i行像素，由掃描線(xiàn)4806A所選擇的像素是第(i+1)行像素，然后，參考圖49的時(shí)序圖進(jìn)行描述。
在此，對(duì)將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期進(jìn)行描述。圖49所示的周期Ti意為第i行像素的信號(hào)寫(xiě)入時(shí)間。
首先，在將信號(hào)寫(xiě)入像素中的周期Ti中，將H電平信號(hào)提供給掃描線(xiàn)(第i行選擇線(xiàn))4806，以導(dǎo)通開(kāi)關(guān)晶體管4804。注意將L電平電位提供給掃描線(xiàn)(第(i+1)行選擇線(xiàn))4806A。然后，將H電平信號(hào)輸入到電源線(xiàn)4808，而將電位Vdd提供給驅(qū)動(dòng)晶體管4801的第一端(源極和漏極端之一)。因此，驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802作為反相器。相應(yīng)地，驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802的柵極端之間的連接點(diǎn)變成反相器的輸入端4810，而驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802的第二端之間的連接點(diǎn)變成反相器的輸出端4811。
因此，反相器的輸入端4810和輸出端4811之間的部分導(dǎo)通，以進(jìn)行偏移抵消。也就是說(shuō)，反相器輸入端4810的電位變成反相器的邏輯閾值電位Vinv。因此，這時(shí)反相器的輸入端4810的電位變成用于控制反相器的輸出電平所必須的電位。
然后，與反相器的邏輯閾值電位Vinv和在寫(xiě)入周期Ti中提供給信號(hào)線(xiàn)4807的電位Va之間的電位差(電壓Vp)相對(duì)應(yīng)的電荷聚集在電容器4803中。
隨后，掃描線(xiàn)(第i行選擇線(xiàn))4806變成L電平。然后，開(kāi)關(guān)晶體管4804關(guān)斷，使得電容器4803中保持電壓Vp。此外，電源線(xiàn)4808處于L電平。以這種方式，完成周期Ti，然后，邏輯信號(hào)從數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)4807)寫(xiě)入第i行和第j列的像素。注意這時(shí)，模擬信號(hào)電位分別從數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)4807)提供給像素列，以將模擬信號(hào)寫(xiě)入每列的第i行像素。
注意這時(shí)，電源線(xiàn)4808不可以是L電平電位。例如，電源線(xiàn)4808可以是浮置狀態(tài)。圖56表示具有圖48所示的像素的顯示設(shè)備的示意圖。該顯示設(shè)備具有信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路5601、像素部分5602、電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路5603、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路5604以及浮置開(kāi)關(guān)5605。因此，在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中或發(fā)光周期中，浮置開(kāi)關(guān)5605導(dǎo)通，并且在將信號(hào)寫(xiě)入另一行等等像素的周期中，浮置開(kāi)關(guān)5605可以關(guān)斷。也就是說(shuō)，在圖49中的時(shí)序圖中，在L電平照明線(xiàn)的情況下，可以使用浮置。
以這種方式，當(dāng)將信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti結(jié)束時(shí)，將信號(hào)寫(xiě)入第(i+1)行像素的周期Ti+1開(kāi)始，然后，與第i行的信號(hào)寫(xiě)入像素操作相似，H電平信號(hào)輸入掃描線(xiàn)4806A，并且信號(hào)寫(xiě)入第(i+1)行像素。
以這種方式，當(dāng)信號(hào)寫(xiě)入所有行并且該寫(xiě)入周期結(jié)束時(shí)，給信號(hào)線(xiàn)4807提供三角波電位。也就是說(shuō)，當(dāng)?shù)趇行和第j列像素的三角波電位高于在信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti中提供給數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)4807)的模擬信號(hào)電位時(shí)，發(fā)光元件4805保持非發(fā)光狀態(tài)，當(dāng)數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)4807)電位低于在信號(hào)寫(xiě)入第i行像素的周期Ti中提供給數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)4807)的模擬信號(hào)電位時(shí)，發(fā)光元件4805發(fā)光。因此，根據(jù)在信號(hào)寫(xiě)入每個(gè)像素的周期中寫(xiě)入模擬信號(hào)時(shí)的模擬信號(hào)電位，控制發(fā)光元件4805的發(fā)光時(shí)間。以這種方式，可以進(jìn)行模擬時(shí)間灰度顯示。由于以模擬方式控制發(fā)光時(shí)間，因此不像以數(shù)字方式控制發(fā)光時(shí)間這種情況，不會(huì)發(fā)生假輪廓。相應(yīng)地，可以進(jìn)行沒(méi)有圖像質(zhì)量缺陷的清楚的顯示。
注意用于控制發(fā)光元件4805的發(fā)光/不發(fā)光的反相器的輸出電平取決于在寫(xiě)入周期中提供給數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)4807)的模擬信號(hào)電位是高于還是低于在上述發(fā)光周期中輸入至數(shù)據(jù)線(xiàn)(信號(hào)線(xiàn)4807)的三角波電平，由此以數(shù)字方式控制。因此可以在對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802的特性變化帶來(lái)很小影響的情況下控制發(fā)光元件4805的發(fā)光/不發(fā)光。也就是說(shuō)，可以改進(jìn)每個(gè)像素中的發(fā)光變化。
特別是像素中的反相器由為P溝道晶體管的驅(qū)動(dòng)晶體管4801和為N溝道晶體管的互補(bǔ)晶體管4802構(gòu)成，因此即使當(dāng)驅(qū)動(dòng)晶體管4801和互補(bǔ)晶體管4802的晶體管特征改變并且反相器傳輸特性在每個(gè)像素中改變到某種程度，在該實(shí)施例模型中所描述的像素結(jié)構(gòu)也可以在對(duì)其帶來(lái)較小影響的情況下控制發(fā)光元件4805的發(fā)光/不發(fā)光。
注意正如在實(shí)施例模型1中所描述的圖12所示，可以向信號(hào)線(xiàn)(數(shù)據(jù)線(xiàn))4807提供諸如波形1201、波形1202、波形1203、波形1204、波形1205、波形1206、波形1208、波形1209或連續(xù)多個(gè)這些波形這樣的電位。
通過(guò)連續(xù)提供，可以將發(fā)光時(shí)間分成一幀。結(jié)果，幀頻率好像被改進(jìn)，從而可以防止屏幕閃爍。
另外，互補(bǔ)晶體管4802的第一端(源極端或漏極端之一)連接掃描線(xiàn)4806A，因此可以減少導(dǎo)線(xiàn)的數(shù)量，從而提高孔徑比。相應(yīng)地可以提高發(fā)光元件4805的可靠性。另外，生產(chǎn)量增加，使得成本降低。
注意設(shè)定電源線(xiàn)(照明線(xiàn))4808的L電平電位使得該L電平電位和提供給導(dǎo)線(xiàn)(陰極)4809的低電源電位Vss之間的電位差小于或等于發(fā)光元件4805的正向閾值電壓。也就是說(shuō)，當(dāng)將電源線(xiàn)4808的L電平電位提供給發(fā)光元件4805的第一電極，并且將低電源電位Vss提供給發(fā)光元件4805的第二電極時(shí)，施加給發(fā)光元件4805的電壓可以小于或等于正向閾值電壓VEL。注意這時(shí)，發(fā)光元件4805的第一電極是陽(yáng)極，而其第二電極是陰極。另一方面，電源線(xiàn)4808的L電平電位可以是更低的電位，也就是說(shuō)，是低于低電源電位的電位，并且施加給發(fā)光元件4805的電壓可以被反相偏壓。通過(guò)施加反相偏壓電壓，可以提高發(fā)光元件4805的可靠性，并且可以烘焙和切割發(fā)光元件4805中的故障部分。因此，根據(jù)該實(shí)施例模型的像素結(jié)構(gòu)，發(fā)光元件4805的陰極電位可以是固定電位。
此外，當(dāng)信號(hào)寫(xiě)入像素時(shí)，電源線(xiàn)4808處于L電平和浮置狀態(tài)，因此可以防止電流流向發(fā)光元件4805，并且可以避免有缺陷圖像。
注意在該實(shí)施例模型的機(jī)構(gòu)中，施加給發(fā)光元件的電壓可以在色素的每個(gè)像素中改變。圖61顯示了一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中在色素的每個(gè)像素中設(shè)置圖48所示的像素結(jié)構(gòu)中所顯示的像素中的電源線(xiàn)4808。在此，盡管對(duì)作為色素的色素RGB進(jìn)行了描述，但是也可以應(yīng)用例如色素RGBW的情況。
如圖61所示，在色素R的像素列中，驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端(源極端或漏極端其中之一)連接電源線(xiàn)Ir，在色素G的像素列中，驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端(源極端或漏極端其中之一)連接電源線(xiàn)Ig，在色素B的像素列中，驅(qū)動(dòng)晶體管的第一端(源極端或漏極端其中之一)連接電源線(xiàn)Ib。因此，可以合理地控制施加給發(fā)光元件的每個(gè)顏色的電壓。
實(shí)施例模型4在該實(shí)施例模型中，對(duì)具有實(shí)施例模型1、實(shí)施例模型2、實(shí)施例模型3中所描述的像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備中的優(yōu)選的顯示設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
該實(shí)施例模型的顯示設(shè)備在掃描線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)和電源線(xiàn)上設(shè)置有緩沖器。也就是說(shuō)，來(lái)自?huà)呙杈€(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸入緩沖器，并且信號(hào)從該緩沖器輸出到掃描線(xiàn)。來(lái)自信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸入緩沖器，并且信號(hào)從該緩沖器輸出到信號(hào)線(xiàn)。來(lái)自電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸入緩沖器，并且信號(hào)從該緩沖器輸出到電源線(xiàn)。由此，進(jìn)行來(lái)自?huà)呙杈€(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路和電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的輸出信號(hào)的阻抗變換，從而提高了電流源容量。
注意不在掃描線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)和電源線(xiàn)上設(shè)置緩沖器，可以在掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路以及電源驅(qū)動(dòng)電路上設(shè)置緩沖器，然后也可以同樣增加這些驅(qū)動(dòng)電路的輸出的供電容量。
參考圖13對(duì)該實(shí)施例模型中所描述的顯示設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。注意，在實(shí)施例模型1中，通用的附圖標(biāo)記用于參考圖2所描述的顯示設(shè)備的通用的部分。
掃描線(xiàn)S1至Sm的每條掃描線(xiàn)控制一行像素的開(kāi)關(guān)。例如，在使用用于開(kāi)關(guān)的晶體管的情況下，一行像素的開(kāi)關(guān)晶體管的柵極端分別連接掃描線(xiàn)Si至Sm。然后，要求一行開(kāi)關(guān)晶體管都立刻導(dǎo)通。特別是隨著分辨率提高，必須立刻都導(dǎo)通的晶體管數(shù)量也增加。因此，具有高供電容量的緩沖器優(yōu)選用于該實(shí)施例模型中的緩沖器。
此外，如圖13所示的顯示設(shè)備的掃描線(xiàn)Si至Sm的每條具有配線(xiàn)電阻，在與信號(hào)線(xiàn)D1至Dn相交處形成寄生電容(交叉電容)。因此，通過(guò)圖14中所示的使用電阻器1401和電容器1402的等效電路可以對(duì)每條掃描線(xiàn)Si至Sm進(jìn)行描述。
當(dāng)向等效電路輸入矩形輸入脈沖1403時(shí)，響應(yīng)波變成具有像輸出脈沖1404的鈍度的波。也就是脈沖延遲的上升和下降沿。然后，開(kāi)關(guān)晶體管208在正常時(shí)間不會(huì)導(dǎo)通，使得視頻信號(hào)不會(huì)正好寫(xiě)入像素中。因此，在該實(shí)施例模型的顯示設(shè)備中，從掃描線(xiàn)輸出的信號(hào)的供電容量通過(guò)緩沖器得以提高，因此可以降低從掃描線(xiàn)輸出的信號(hào)的遲鈍發(fā)生率。
另外，在信號(hào)線(xiàn)D1至Dn的情況下，當(dāng)形成寄生電容時(shí)，提供與視頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)電位，使得視頻信號(hào)不會(huì)正好寫(xiě)入像素中。因此，在該實(shí)施例模型的顯示設(shè)備中，也可以通過(guò)緩沖器提高從信號(hào)線(xiàn)輸出的信號(hào)的供電容量。
在圖13所示的顯示設(shè)備中，從掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路202中輸出的信號(hào)通過(guò)在掃描線(xiàn)S1至Sm上設(shè)置的各個(gè)緩沖器1302輸入到掃描線(xiàn)S1至Sm。也就是說(shuō)，通過(guò)嵌入緩沖器1302使從掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路202輸出的信號(hào)的供電容量得以增加。相似的是緩沖器1301也可以設(shè)置在每條信號(hào)線(xiàn)D1至Dn上。注意模擬緩沖器用作緩沖器1301。
相應(yīng)地，從每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路輸出的信號(hào)具有高供電容量，因此可以降低脈沖信號(hào)中的上述鈍度。因此，一行像素的開(kāi)關(guān)晶體管迅速導(dǎo)通，使得可以迅速寫(xiě)視頻信號(hào)。相應(yīng)地，可以縮短將信號(hào)寫(xiě)入像素中的周期。
在此，對(duì)在該實(shí)施例模型中使用的緩沖器的例子進(jìn)行描述。此后，對(duì)于緩沖器，輸入輸入電位Vin的端被稱(chēng)為輸入端，而輸出輸出電位Vout的端被稱(chēng)為輸出端。
例如，如圖15A所示，電壓跟隨電路1501的輸入端連接信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，而電壓跟隨電路1501的輸出端連接信號(hào)線(xiàn)。在使用用于緩沖器的電壓跟隨電路的情況下，電壓跟隨電路可以在IC芯片上形成，該IC芯片可以形成具有小特性變化的晶體管。注意在該說(shuō)明書(shū)中，IC芯片是集成電路在襯底上形成然后分開(kāi)的芯片。特別是適于用這樣一種IC芯片，在該IC芯片通過(guò)使用單晶硅晶片作為襯底并且該單晶硅晶片分隔成任意形狀的元件隔離等等而形成電路。
相應(yīng)地，在采用電壓跟隨電路1501作為緩沖器的情況下，其上設(shè)置有掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的IC芯片以及緩沖器可以通過(guò)COG(玻璃上芯片)等安裝在顯示面板上。注意在圖13的顯示設(shè)備中，盡管電壓跟隨電路可以應(yīng)用于緩沖器1301和緩沖器1302，但是該電壓跟隨電路起模擬緩沖器的作用，因此該電壓跟隨電路尤其適于緩沖器1301。
此外，如圖15B所示，為N溝道晶體管1502和P溝道晶體管1503的反相器可以被用作緩沖器。N溝道晶體管1502的柵極端和P溝道晶體管1503的柵極端連接輸入端，以輸入電位Vin。另外，N溝道晶體管1502的源極端連接低電源電位VSS，而N溝道晶體管1502的漏極端和P溝道晶體管1503的漏極端連接輸出輸出電位Vout的輸出端。串聯(lián)連接的多個(gè)反相器可以被用作緩沖器。這時(shí)，輸入端輸入從反相器輸出的輸出電位Vout的下一級(jí)反相器可以有效地提高供電容量，使其具有三倍的供電容量。也就是說(shuō)，當(dāng)將從首先輸入電位的反相器輸出的電位輸入下一級(jí)反相器時(shí)，具有大約三倍供電容量的反相器串聯(lián)連接。以這種方式，偶數(shù)個(gè)連接的反相器可以被用作緩沖器。注意在N溝道晶體管1502和P溝道晶體管1503的設(shè)計(jì)中，調(diào)整溝道寬W和溝道長(zhǎng)L的比W/L，由此調(diào)整供電容量。注意可以將使用如圖15B所示的反相器的緩沖器應(yīng)用于如圖13所示的顯示設(shè)備中的緩沖器1302。注意使用這種反相器的緩沖器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此在形成具有掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路以及像素整體形成在襯底上的薄膜晶體管的顯示面板時(shí)，可以整體地形成緩沖器。整體形成緩沖器，由此可以縮減成本。進(jìn)一步地，如圖15B所示，對(duì)于包括N溝道晶體管1502和P溝道晶體管1503的CMOS反相器，當(dāng)將接近反相器邏輯閾值電位Vinv的電位輸入輸入端時(shí)，電流流到N溝道晶體管1502和P溝道晶體管1503?？墒?，當(dāng)將H電平電位或L電平電位輸入至輸入端時(shí)，其中任意一個(gè)晶體管關(guān)斷，因此浪費(fèi)了電力。相應(yīng)地，通過(guò)使用圖15B中所描述的CMOS反相器，可以實(shí)現(xiàn)低電力損耗。
另外，如圖15C所示，源極跟隨電路也可以用來(lái)形成緩沖器。該源極跟隨電路由源極跟隨晶體管1504和電流源1505構(gòu)成，源極跟隨晶體管1504的柵極端連接輸入端，其漏極端連接向其供給電源電位Vdd的導(dǎo)線(xiàn)，其源極端連接電流源1505的一個(gè)端以及輸出端。電流源1505的另一端連接向其供給電源電位Vdd的導(dǎo)線(xiàn)。在此，使用源極跟隨晶體管1504的柵極-源極電壓Vgs，輸出電位Vout可以通過(guò)下列公式來(lái)表述Vout＝Vin-Vgs…(1)
在此，Vgs是源極跟隨晶體管1504流動(dòng)電流I0所要求的電壓。
相應(yīng)地，輸出電位Vout是比輸入電位Vin低Vgs的電位。可是，在輸入至輸入電位Vin的信號(hào)是數(shù)字信號(hào)的情況下，即使當(dāng)源極跟隨晶體管1504的柵極-源極電壓Vgs變化到某種程度，源極跟隨電路也可以用作緩沖器。因此，在圖13的顯示設(shè)備中，源極跟隨電路可以用作緩沖器1302。
此外，圖15C所示的源極跟隨電路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此該結(jié)構(gòu)可以很容易地通過(guò)使用薄膜晶體管而形成。相應(yīng)地，在形成具有掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路以及像素整體形成在襯底上的薄膜晶體管的顯示面板時(shí)，也可以整體地形成緩沖器。
另外，如圖15C所示，N溝道晶體管用作源極跟隨晶體管1504，因此在整體形成像素、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路以及緩沖器的顯示面板中，可以形成僅由N溝道晶體管構(gòu)成的單極顯示面板。
此外，在使用源極跟隨電路作為緩沖器的情況下，通過(guò)形成源極跟隨晶體管1506以具有如圖15D所示的雙柵極，可以制造具有低閾值電壓的晶體管。注意除了源極跟隨晶體管1506以外的結(jié)構(gòu)和圖15C的結(jié)構(gòu)都是通用的，由此在此使用通用的附圖標(biāo)記，并且省略對(duì)其的描述。
如圖15D所示的源極晶體管降低了閾值電壓Vth，因此當(dāng)閾值電壓Vth的改變?cè)谛纬稍礃O跟隨電路的每個(gè)源極跟隨晶體管中減少時(shí)，也可以將源極跟隨電路用作模擬緩沖器。相應(yīng)地，如圖15D所示的源極跟隨電路不僅可以應(yīng)用于圖13中的顯示設(shè)備的緩沖器1302，而且可以應(yīng)用于緩沖器1301。
此外，圖16B所示的結(jié)構(gòu)可以用作緩沖器。源極跟隨電路包括源極跟隨晶體管1604、電容器1605、第一開(kāi)關(guān)1606、第二開(kāi)關(guān)1607、第三開(kāi)關(guān)1608、電流源1609以及電壓源1610。然后，源極跟隨晶體管1604的漏極端連接供給電源電位Vdd的導(dǎo)線(xiàn)，其源極端連接輸出端、通過(guò)電流源1609供給低電源電位Vss的導(dǎo)線(xiàn)以及第一開(kāi)關(guān)1606的一個(gè)端。然后，第一開(kāi)關(guān)1606的另一端連接電容器1605的一個(gè)端并通過(guò)第三開(kāi)關(guān)1608連接輸入端。此外，電容器1605的另一端連接源極跟隨晶體管1604的柵極端以及通過(guò)第二開(kāi)關(guān)1607和電壓源1610供給低電源電位Vss的導(dǎo)線(xiàn)。
主要對(duì)圖16B的源極跟隨電路的操作進(jìn)行描述。在預(yù)充電周期中，第一開(kāi)關(guān)1606和第二開(kāi)關(guān)1607導(dǎo)通。然后，電荷聚集在電容器1605中，這些電荷是與流動(dòng)電流I1所必須的源極跟隨晶體管1604的柵極-源極電壓相對(duì)應(yīng)的電壓Vgs。然后，第一開(kāi)關(guān)1606和第二開(kāi)關(guān)1607關(guān)斷。相應(yīng)地，電容器1605保持源極跟隨晶體管1604的柵極-源極電壓Vgs。當(dāng)?shù)谌_(kāi)關(guān)1608導(dǎo)通時(shí)，雖然電容器1605保持柵極-源極電壓Vgs，但輸入電位Vin仍被輸入輸入端。相應(yīng)地，將輸入電位Vin加上柵極-源極電壓Vgs的電位提供給電容器1605的另一端所連接的源極跟隨晶體管1604的柵極端。另一方面，從輸出端輸出的輸出電位Vout是源極跟隨晶體管1604的柵極端電位減去柵極-源極電壓Vgs的電位。相應(yīng)地，從輸出端輸出的電位是與輸入輸入端的電位相同的電位，即Vin＝Vout。
相應(yīng)地，圖16B所示的源極跟隨電路不僅可以應(yīng)用于圖13的顯示設(shè)備中的緩沖器1302，而且可以應(yīng)用于緩沖器1301，用來(lái)提高模擬信號(hào)的供電容量。
另外，該電路與電壓跟隨電路相比是簡(jiǎn)單的，因此在形成具有整體形成掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路以及像素的薄膜晶體管的顯示面板時(shí)，也可以將圖16B中所示的源極跟隨電路整體地形成作為緩沖器。此外，如圖16B所示的源極跟隨電路可以由單極晶體管構(gòu)成，因此，可以形成單極顯示面板。
注意晶體管、電阻器或在飽和區(qū)域操作的整流器元件可以用作圖15C和15D所示的電流源1505以及圖16B所示的電流源1609。此外，作為整流器元件，PN結(jié)型二極管或二極管連接晶體管也可以使用。
在此，參考圖16A對(duì)將二極管連接晶體管應(yīng)用于圖15D中的電流源1505的情況進(jìn)行描述。源極跟隨電路包括源極跟隨晶體管1506和二極管連接晶體管1507，源極跟隨晶體管1506的漏極端連接供給電源電位Vdd的導(dǎo)線(xiàn)，而其源極端連接二極管連接晶體管1507的漏極端以及輸出端。另外，二極管連接晶體管1507的漏極端連接其柵極端，而其源極端連接供給低電源電位Vss的導(dǎo)線(xiàn)。
注意可應(yīng)用于該實(shí)施例模型的顯示設(shè)備的像素結(jié)構(gòu)不限于圖13所示的結(jié)構(gòu)，可以應(yīng)用實(shí)施例模型1、實(shí)施例模型2、實(shí)施例模型3和實(shí)施例模型4中所示的各種像素結(jié)構(gòu)。另外，在輸入掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路和電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的所有輸出的掃描線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)、電源線(xiàn)中不要求設(shè)置緩沖器，可以恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置緩沖器。特別是在具有實(shí)施例模型3所述的圖48的像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的情況下，輸入電源線(xiàn)4808的信號(hào)要求是用于使電流流過(guò)一像素行的發(fā)光元件的電流，因此，可以為用于給電源線(xiàn)4808輸入信號(hào)的電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置緩沖器。
實(shí)施例模型5在該實(shí)施例模型中，對(duì)具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路以及電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行描述。也就是說(shuō)，在該實(shí)施例模型中所描述的掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路以及電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路可以恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用于具有實(shí)施例模型1、實(shí)施例模型2和實(shí)施例模型3所述的像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備以及實(shí)施例模型4中所述的顯示設(shè)備中。
圖25A所示的顯示設(shè)備包括其中排列有多個(gè)像素的像素部分2502，在該像素部分2502的周邊具有在襯底2501上的電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2503、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2504以及信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2505。注意在具有實(shí)施例模型1或?qū)嵤├Ｐ?所述的像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備的情況下，可以不設(shè)置電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2503。在這種情況下，掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2504與圖2中的掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路202相對(duì)應(yīng)，而信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2505與圖2中的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路201相對(duì)應(yīng)。
輸入電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2503、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2504以及信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2505的信號(hào)是從外部通過(guò)柔性印刷電路(柔性印刷電路FPC)2506提供的。
注意盡管未示出，但是IC芯片可以通過(guò)COG(玻璃上芯片)、TAB(載帶自動(dòng)接合)等安裝在FPC 2506上。也就是說(shuō)，在難以和像素部分2502整體形成的電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2503、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2504以及信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2505的部分中所包括的存儲(chǔ)器、緩沖器等可以在IC芯片上形成，從而安裝在顯示設(shè)備上。
此外，如圖25B所示，電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2503和掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2504可以排列在像素部分2502的一側(cè)上。注意圖25B所示的顯示設(shè)備僅在電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2503的排列方面與圖25A所示的顯示設(shè)備不同，因此使用相同的附圖標(biāo)記。另外，一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路可以起到與電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2503和掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2504中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路相似的作用。
隨后，對(duì)圖25A和25B所示的顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2505的結(jié)構(gòu)例子進(jìn)行描述。這是用于給圖2所示的顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)(D1至Dn)提供信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路。圖31A所示的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路具有脈沖輸出電路3101、第一鎖存電路3102、第二鎖存電路3103、D/A轉(zhuǎn)換器電路(數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器電路)3104、寫(xiě)入周期/發(fā)光周期選擇電路3105以及模擬緩沖器電路3106。
參考圖33所示的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)對(duì)圖31A所示的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的操作進(jìn)行描述。
脈沖輸出電路3301由多級(jí)觸發(fā)電路(FF)3309等構(gòu)成，并且時(shí)鐘信號(hào)(S-CLK)、時(shí)鐘反相信號(hào)(S-CLKB)、啟動(dòng)脈沖信號(hào)(S-SP)輸入脈沖輸出電路3301。根據(jù)這些信號(hào)的時(shí)序，順序輸出采樣脈沖。
由脈沖輸出電路3301輸出的采樣脈沖輸入到第一鎖存電路3302。數(shù)字視頻信號(hào)輸入到第一鎖存電路3302，并且根據(jù)輸入采樣脈沖的時(shí)序，數(shù)字視頻信號(hào)保持在每一級(jí)中。在此，以每級(jí)三字節(jié)的方式輸入數(shù)字視頻信號(hào)，每一字節(jié)的視頻信號(hào)保持在每個(gè)第一鎖存電路3302中。一個(gè)采樣脈沖并行地操作每級(jí)第一鎖存電路3302的三個(gè)鎖存電路。
在第一鎖存電路3302中，在最后一級(jí)中完成保持?jǐn)?shù)字視頻信號(hào)，在水平回掃周期中，將鎖存脈沖輸入到第二鎖存電路3303中，并且在第一鎖存電路3302中保持的數(shù)字視頻信號(hào)都被立刻傳送到第二鎖存電路3303中。之后，在第一鎖存電路3303中保持的數(shù)字視頻信號(hào)以同時(shí)輸入一行的方式輸入到DAC(D/A轉(zhuǎn)換器電路)3304中。
在DAC 3304中，輸入的數(shù)字視頻信號(hào)被數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換，具有模擬電位的視頻信號(hào)輸入寫(xiě)入周期/發(fā)光周期選擇電路3305中的開(kāi)關(guān)電路3307。
當(dāng)在第二鎖存電路3303中所保持的數(shù)字視頻信號(hào)輸入到DAC 3304中時(shí)，再一次從脈沖輸出電路3301中輸出采樣脈沖。然后，在寫(xiě)入周期中，重復(fù)上述操作，進(jìn)行一幀視頻信號(hào)的處理。
另外，寫(xiě)入周期/發(fā)光周期選擇電路3305具有三角波電位生成電路3308。在發(fā)光周期期間，由三角波電位生成電路3308生成的三角波電位被輸入到開(kāi)關(guān)電路3307中。
以這種方式，來(lái)自DAC 3304的視頻信號(hào)在寫(xiě)入周期中輸入到開(kāi)關(guān)電路3307，而來(lái)自三角波電位生成電路3308的三角波電位在發(fā)光周期中輸入到開(kāi)關(guān)電路3307中。然后，開(kāi)關(guān)電路3307在寫(xiě)入周期中將視頻信號(hào)輸入到模擬緩沖器電路3306中，而在發(fā)光周期中將三角波電位輸入到模擬緩沖器電路3306中。
模擬緩沖器電路3306變換阻抗，并將等效于輸入電位的電位提供給信號(hào)線(xiàn)D1至Dn。也就是說(shuō)，通過(guò)模擬緩沖器電路3306提供給信號(hào)線(xiàn)D1至Dn作為模擬信號(hào)電位而使視頻信號(hào)的供電容量得以提高。注意例如這些信號(hào)線(xiàn)D1至Dn與圖2和13中的顯示設(shè)備中的信號(hào)線(xiàn)D1至Dn相對(duì)應(yīng)。
在圖31A中，存在在將輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)之前對(duì)該輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行希望的校正的情況。因此，如圖31B所示，在將數(shù)字視頻數(shù)據(jù)輸入到第一鎖存電路3102中之前，優(yōu)選通過(guò)校正電路3107對(duì)該數(shù)字視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，以輸入到第一鎖存電路3102中。該校正電路3107可以進(jìn)行例如灰度校正等。
此外，在D/A轉(zhuǎn)換器電路的輸出輸入到寫(xiě)入周期/發(fā)光周期選擇電路中之前可以進(jìn)行阻抗變換。也就是說(shuō)，在圖31A的結(jié)構(gòu)中，作為D/A轉(zhuǎn)換器電路3104的輸出被阻抗變換成輸入到寫(xiě)入周期/發(fā)光周期選擇電路3105的結(jié)構(gòu)，可以使用如圖35A所示的結(jié)構(gòu)。在這時(shí)，如圖33所示的結(jié)構(gòu)是如圖37所示的結(jié)構(gòu)，在圖33所示的結(jié)構(gòu)中詳細(xì)描述了圖31A中的結(jié)構(gòu)。在圖37中，附圖標(biāo)記3701指示脈沖輸出電路，3702指示第一鎖存電路，3703指示第二鎖存電路，3704指示D/A轉(zhuǎn)換器電路，3705指示寫(xiě)入周期/發(fā)光周期選擇電路，3706指示模擬緩沖器電路，3707指示開(kāi)關(guān)電路，3708指示三角波電位生成電路。另外，在圖31B的結(jié)構(gòu)中，作為D/A轉(zhuǎn)換器電路3104的輸出被阻抗變換成輸入到寫(xiě)入周期/發(fā)光周期選擇電路3105的結(jié)構(gòu)，可以使用如圖35B所示的結(jié)構(gòu)。
另外，對(duì)輸入到信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路中的視頻信號(hào)是在圖31和33中的數(shù)字的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，接下來(lái)對(duì)視頻信號(hào)是在圖32和34中的模擬的情況進(jìn)行描述。在該情況下，如圖31A和31B所示，可以不設(shè)置D/A轉(zhuǎn)換器電路。另外，模擬鎖存電路以及可以保持模擬信號(hào)的模擬鎖存電路可以在每級(jí)中以一字節(jié)設(shè)置。如圖32A所示，存在脈沖輸出電路3201、第一模擬鎖存電路3202、第二模擬鎖存電路3203、寫(xiě)入周期/發(fā)光周期選擇電路3204以及模擬緩沖器電路3205。
通過(guò)圖34的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)對(duì)圖32A所示的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的操作進(jìn)行描述。
脈沖輸出電路3401由多級(jí)觸發(fā)電路(FF)3408等構(gòu)成，并且將時(shí)鐘信號(hào)(S-CLK)、時(shí)鐘反相信號(hào)(S-CLKB)、啟動(dòng)脈沖信號(hào)(S-SP)輸入到脈沖輸出電路3301。根據(jù)這些信號(hào)的時(shí)序，順序輸出采樣脈沖。
由脈沖輸出電路3401輸出的采樣脈沖被輸入到第一模擬鎖存電路3402。將模擬視頻信號(hào)輸入到第一模擬鎖存電路3402，并且根據(jù)輸入采樣脈沖的時(shí)序，將模擬視頻信號(hào)保持在每一級(jí)中。在此，以每級(jí)一字節(jié)的方式輸入模擬視頻信號(hào)，并且這些模擬視頻信號(hào)保持在每級(jí)的第一模擬鎖存電路3402中。
在第一模擬鎖存電路3402中，在最后一級(jí)中完成保持模擬視頻信號(hào)，在水平回掃周期中，將鎖存脈沖輸入到第二模擬鎖存電路3403中，并且在第一模擬鎖存電路3402中保持的模擬視頻信號(hào)都被立刻傳送到第二模擬鎖存電路3403中。之后，在第二模擬鎖存電路3403中保持的模擬視頻信號(hào)以同時(shí)輸入一行的方式輸入到寫(xiě)入周期/發(fā)光周期選擇電路3404中的開(kāi)關(guān)電路3406中。
然后，在寫(xiě)入周期中，開(kāi)關(guān)電路3406將從第二模擬鎖存電路3403中輸入的視頻信號(hào)輸入到模擬緩沖器電路3405，該模擬緩沖器電路3405變換阻抗，并且將每個(gè)模擬信號(hào)電位提供給信號(hào)線(xiàn)D1至Dn。注意例如這些信號(hào)線(xiàn)D1至Dn與圖2和13中的顯示設(shè)備中的信號(hào)線(xiàn)D1至Dn相對(duì)應(yīng)。
以這種方式，當(dāng)將一像素行的模擬信號(hào)電位提供給這些信號(hào)線(xiàn)D 1至Dn時(shí)，再一次從脈沖輸出電路3401輸出采樣脈沖。然后，在寫(xiě)入周期中，重復(fù)上述操作，以進(jìn)行一幀視頻信號(hào)的處理。
另外，寫(xiě)入周期/發(fā)光周期選擇電路3404具有三角波電位生成電路，在發(fā)光周期中，由三角波電位生成電路3407生成的三角波電位被輸入到開(kāi)關(guān)電路3406中。然后，在發(fā)光周期中，模擬緩沖器電路3405變換阻抗，并且將等效于輸入的三角波電位的電位提供給信號(hào)線(xiàn)D1至Dn。也就是說(shuō)，通過(guò)模擬緩沖器電路使輸出電流容量增加。
以這種方式，對(duì)于開(kāi)關(guān)電路3406，來(lái)自第二模擬鎖存電路3403的視頻信號(hào)在寫(xiě)入周期中被輸入，而來(lái)自三角波電位生成電路3407的三角波電位在發(fā)光周期中被輸入。然后，開(kāi)關(guān)電路3406在寫(xiě)入周期中將視頻信號(hào)輸入到模擬緩沖器電路3405中，而在發(fā)光周期中將三角波電位輸入到模擬緩沖器電路3405中。
此外，在來(lái)自外部的視頻信號(hào)是數(shù)字視頻信號(hào)的情況下，D/A轉(zhuǎn)換器電路3206可以將數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬視頻信號(hào)，輸入到如圖32B所示的第一模擬鎖存電路3202中。
此外，在將第二鎖存電路的輸出輸入到寫(xiě)入周期/發(fā)光周期選擇電路之前可以進(jìn)行阻抗變換。也就是說(shuō)，在圖32A的結(jié)構(gòu)中，作為第二模擬鎖存電路3203的輸出被阻抗變換成輸入到寫(xiě)入周期/發(fā)光周期選擇電路3204的結(jié)構(gòu)，可以使用如圖36A所示的結(jié)構(gòu)。在這時(shí)，如圖34所示的結(jié)構(gòu)是如圖38所示的結(jié)構(gòu)，在圖34所示的結(jié)構(gòu)中詳細(xì)描述了圖32A中的結(jié)構(gòu)。在圖38中，附圖標(biāo)記3801指示脈沖輸出電路，3802指示第一鎖存電路，3803指示第二鎖存電路，3804指示寫(xiě)入周期/發(fā)光周期選擇電路，3805指示模擬緩沖器電路，3806指示開(kāi)關(guān)電路，3807指示三角波電位生成電路。另外，在圖32B的結(jié)構(gòu)中，作為第二鎖存電路3203的輸出被阻抗變換成輸入到寫(xiě)入周期/發(fā)光周期選擇電路3204的結(jié)構(gòu)，可以使用如圖36B所示的結(jié)構(gòu)。
此外，參考圖39和40對(duì)可應(yīng)用于具有像素結(jié)構(gòu)(例如諸如圖6和8這樣的像素結(jié)構(gòu))的顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行描述，在該像素結(jié)構(gòu)中，通過(guò)另一信號(hào)線(xiàn)將與視頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)電位以及以模擬方式改變用于控制驅(qū)動(dòng)晶體管的導(dǎo)通/截止的電位輸入到像素中。
首先，對(duì)圖39所示的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
脈沖輸出電路3901由多級(jí)觸發(fā)電路(FF)3907等構(gòu)成，并且將時(shí)鐘信號(hào)(S-CLK)、時(shí)鐘反相信號(hào)(S-CLKB)、啟動(dòng)脈沖信號(hào)(S-SP)輸入到脈沖輸出電路3301中。根據(jù)這些信號(hào)的時(shí)序，順序輸出采樣脈沖。
由脈沖輸出電路3901輸出的采樣脈沖被輸入到第一鎖存電路3902。將數(shù)字視頻信號(hào)輸入到第一鎖存電路3902，并且根據(jù)輸入采樣脈沖的時(shí)序，將數(shù)字視頻信號(hào)保持在每一級(jí)中。在此，以每級(jí)三字節(jié)的方式輸入數(shù)字視頻信號(hào)，并且每一字節(jié)的視頻信號(hào)被保持在第一鎖存電路3902中。一個(gè)采樣脈沖并行操作每級(jí)第一鎖存電路3902的三個(gè)鎖存電路。
在第一鎖存電路3902中，在最后一級(jí)中完成保持?jǐn)?shù)字視頻信號(hào)，在水平回掃周期中，將鎖存脈沖輸入到第二鎖存電路3903中，并且在第一鎖存電路3902中保持的數(shù)字視頻信號(hào)都被立刻傳送到第二鎖存電路3903中。之后，在第二鎖存電路3903中保持的數(shù)字視頻信號(hào)以同時(shí)輸入一行的方式輸入到DAC(D/A轉(zhuǎn)換器電路)3904中。
在DAC 3904中，輸入的數(shù)字視頻信號(hào)被數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換，并且作為具有模擬電位的視頻信號(hào)被輸入到模擬緩沖器電路3905中。
將模擬信號(hào)電位從模擬緩沖器電路3905提供給每個(gè)信號(hào)線(xiàn)D1a1至D1an。同時(shí)，也從三角波電位生成電路3906向每個(gè)信號(hào)線(xiàn)D2a1至D2an提供三角波電位。注意信號(hào)線(xiàn)D1a1至D1an與具有如圖6和8的像素的顯示設(shè)備的第一信號(hào)線(xiàn)609或第一信號(hào)線(xiàn)809相對(duì)應(yīng)。此外，信號(hào)線(xiàn)D2a1至D2an與具有如圖6和8的像素的顯示設(shè)備的第二信號(hào)線(xiàn)610或第二信號(hào)線(xiàn)810相對(duì)應(yīng)。
另外，對(duì)圖40所示的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
脈沖輸出電路4001由多級(jí)觸發(fā)電路(FF)4006等構(gòu)成，并且將時(shí)鐘信號(hào)(S-CLK)、時(shí)鐘反相信號(hào)(S-CLKB)、啟動(dòng)脈沖信號(hào)(S-SP)輸入到脈沖輸出電路4001中。根據(jù)這些信號(hào)的時(shí)序，順序輸出采樣脈沖。
由脈沖輸出電路4001輸出的采樣脈沖被輸入到第一模擬鎖存電路4002。將模擬視頻信號(hào)(模擬數(shù)據(jù))輸入到第一模擬鎖存電路4002，并且根據(jù)輸入采樣脈沖的時(shí)序，將模擬視頻信號(hào)保持在每一級(jí)中。在此，以每級(jí)一字節(jié)的方式輸入模擬視頻信號(hào)，并且這些模擬視頻信號(hào)保持在每級(jí)的第一模擬鎖存電路4002中。
在第一模擬鎖存電路4002中，在最后一級(jí)中完成保持模擬視頻信號(hào)，在水平回掃周期中，將鎖存脈沖輸入到第二模擬鎖存電路4003中，并且在第一模擬鎖存電路4002中保持的模擬視頻信號(hào)都被立刻傳送到第二模擬鎖存電路4003中。之后，在第二模擬鎖存電路4003中保持的模擬視頻信號(hào)以同時(shí)輸入一行的方式輸入到模擬緩沖器電路4004中。
將模擬信號(hào)電位從模擬緩沖器電路4004提供給每個(gè)信號(hào)線(xiàn)D1a1至Dlan。同時(shí)，也從三角波電位生成電路4005向每個(gè)信號(hào)線(xiàn)D2a1至D2an提供三角波電位。
注意這些描述是對(duì)在將信號(hào)立刻寫(xiě)入在行方向上選擇(也稱(chēng)為線(xiàn)順序方法)的像素中的情況下的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行的?？墒?，根據(jù)從脈沖輸出電路輸出的信號(hào)，可以將輸入信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的視頻信號(hào)直接寫(xiě)入像素中(也稱(chēng)為點(diǎn)順序方法)。
結(jié)合圖41A對(duì)可應(yīng)用于實(shí)施例模型1中所述的圖1和4所示的像素結(jié)構(gòu)的點(diǎn)順序方法的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行描述。該信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路包括脈沖輸出電路4101、第一開(kāi)關(guān)組4102以及第二開(kāi)關(guān)組4103。每個(gè)第一開(kāi)關(guān)組4102以及第二開(kāi)關(guān)組4103具有多個(gè)開(kāi)關(guān)級(jí)，其分別與信號(hào)線(xiàn)相對(duì)應(yīng)。
每級(jí)第一開(kāi)關(guān)組4102的開(kāi)關(guān)的一個(gè)端連接輸入與視頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)的模擬視頻數(shù)據(jù)的導(dǎo)線(xiàn)，其另一端連接各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)線(xiàn)。此外，每一級(jí)第二開(kāi)關(guān)組4103的開(kāi)關(guān)的一個(gè)端連接提供三角波電位的導(dǎo)線(xiàn)，其另一端連接各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)線(xiàn)。
在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中，將時(shí)鐘信號(hào)(S-CLK)、時(shí)鐘反相信號(hào)(S-CLKB)和啟動(dòng)脈沖信號(hào)(S-SP)輸入到脈沖輸出電路4101中。根據(jù)這些信號(hào)的時(shí)序，順序輸出采樣脈沖。注意這時(shí)，將用于控制第二開(kāi)關(guān)組4103導(dǎo)通/截止的控制信號(hào)設(shè)定成關(guān)斷所有級(jí)的開(kāi)關(guān)。
然后，根據(jù)采樣脈沖的輸出，第一開(kāi)關(guān)組4102的開(kāi)關(guān)導(dǎo)通一級(jí)。
因此，在寫(xiě)入周期中，將模擬視頻數(shù)據(jù)輸入與導(dǎo)通第一開(kāi)關(guān)組4102的一級(jí)開(kāi)關(guān)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)線(xiàn)中。相應(yīng)地，每一級(jí)第一開(kāi)關(guān)組4102的開(kāi)關(guān)順序?qū)?，將模擬視頻數(shù)據(jù)寫(xiě)入已選擇行的像素中。
隨后，選擇下一行像素，并且同樣寫(xiě)入信號(hào)。當(dāng)將信號(hào)寫(xiě)入所有行的像素中時(shí)，完成信號(hào)寫(xiě)入周期。
在完成像素的信號(hào)寫(xiě)入周期之后，開(kāi)始發(fā)光周期。在像素的發(fā)光周期中，并沒(méi)有從脈沖輸出電路4101中輸出采樣脈沖。也就是說(shuō)，脈沖輸出電路4101的輸出不可能被輸入到第一開(kāi)關(guān)組4102中，或者啟動(dòng)脈沖信號(hào)(S-SP)不可能被輸入到脈沖輸出電路4101中。也就是說(shuō)，可能關(guān)斷第一開(kāi)關(guān)組4102的開(kāi)關(guān)。
輸入控制信號(hào)從而關(guān)斷第二開(kāi)關(guān)組4103的所有開(kāi)關(guān)。然后，給所有信號(hào)線(xiàn)提供三角波電位。注意在發(fā)光周期中，選擇所有行的像素，因此可以給所有像素提供三角波電位。輸入三角波電位。
以這種方式，完成發(fā)光周期，完成一幀周期。
接下來(lái)，參考圖41B對(duì)可應(yīng)用于實(shí)施例模型2中所述的圖6和圖8的像素結(jié)構(gòu)的點(diǎn)順序方法的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行描述。該信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路包括脈沖輸出電路4111和開(kāi)關(guān)組4112。每個(gè)開(kāi)關(guān)組4112包括多級(jí)開(kāi)關(guān)。這多級(jí)分別與第一信號(hào)線(xiàn)相對(duì)應(yīng)。
每級(jí)開(kāi)關(guān)組4112的開(kāi)關(guān)的一個(gè)端連接輸入與視頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)的模擬視頻數(shù)據(jù)的導(dǎo)線(xiàn)，其另一端分別連接與像素列相對(duì)應(yīng)的第一信號(hào)線(xiàn)。另外，提供三角波電位的導(dǎo)線(xiàn)分別連接與像素列相對(duì)應(yīng)的第二信號(hào)線(xiàn)。
在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中，將時(shí)鐘信號(hào)(S-CLK)、時(shí)鐘反相信號(hào)(S-CLKB)、啟動(dòng)脈沖信號(hào)(S-SP)輸入到脈沖輸出電路4111中。根據(jù)這些信號(hào)的時(shí)序，順序輸出采樣脈沖。
然后，根據(jù)采樣脈沖的輸出，開(kāi)關(guān)組4112的開(kāi)關(guān)導(dǎo)通一級(jí)。
因此，在將信號(hào)寫(xiě)入像素的周期中，將模擬視頻數(shù)據(jù)輸入到與導(dǎo)通開(kāi)關(guān)組4112的一級(jí)開(kāi)關(guān)相對(duì)應(yīng)的第一信號(hào)線(xiàn)中。相應(yīng)地，每一級(jí)開(kāi)關(guān)組4112的開(kāi)關(guān)順序?qū)?，將模擬視頻數(shù)據(jù)寫(xiě)入已選擇行的像素中。
注意未被選擇的行的像素連接處于發(fā)光周期的第二信號(hào)線(xiàn)。
以這種方式，可以將圖41B所示的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于諸如實(shí)施例模型2中圖6和8所示的像素這樣的像素中，在這種像素中，給每一像素行設(shè)定寫(xiě)入周期，并且當(dāng)一行處于寫(xiě)入周期時(shí)，其它行處于發(fā)光周期。
隨后，對(duì)掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路和電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行描述。
每個(gè)掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路和電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路具有脈沖輸出電路。在寫(xiě)入周期中，從脈沖輸出電路向掃描線(xiàn)和電源線(xiàn)輸出采樣脈沖。在發(fā)光周期中，并不輸出采樣脈沖的輸出，將信號(hào)輸入掃描線(xiàn)，使得所有像素行都不被選擇。另外，將用于向發(fā)光元件施加正向電壓的電位提供給電源線(xiàn)。
注意當(dāng)掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路和電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路由一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路形成時(shí)，因此可以減少驅(qū)動(dòng)電路的空間，得到窄屏。
接下來(lái)，對(duì)可應(yīng)用于該實(shí)施例模型的D/A轉(zhuǎn)換器電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
圖17表示可以將三字節(jié)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的電阻器串D/A轉(zhuǎn)換器電路。
多個(gè)電阻器串聯(lián)連接，將參考電源電位Vref提供給電阻器組的一個(gè)端，而將低電源電位(例如GND)提供給它的另一個(gè)端。然后，電流流向電阻器組，并且由于電壓降使得每個(gè)電阻器的兩個(gè)端具有不同的電位。根據(jù)分別輸入到輸入端1、輸入端2和輸入端3的信號(hào)，選擇開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通/關(guān)斷，因此，可以從輸出端得到八個(gè)不同的電位。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)輸入到輸入端3的信號(hào)，在八個(gè)電位中選擇四個(gè)較高電位或四個(gè)較低電位。然后，通過(guò)輸入到輸入端2的信號(hào)，在由輸入端3所選擇的四個(gè)電位中選擇兩個(gè)較高電位或兩個(gè)較低電位。然后，通過(guò)輸入到輸入端1的信號(hào)，在由輸入端2所選擇的兩個(gè)電位中選擇一個(gè)較高電位或一個(gè)較低電位。以這種方式，從八個(gè)電位中選擇一個(gè)電位。因此，輸入到輸入端1、輸入端2和輸入端3的數(shù)字信號(hào)可以轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)電位。
另外，也可以應(yīng)用可以將六字節(jié)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖18所示的模擬信號(hào)的電容器陣列D/A轉(zhuǎn)換器電路。
具有不同靜電容量的多個(gè)電容器并聯(lián)電連接。在這些電容器中，根據(jù)數(shù)字信號(hào)，控制開(kāi)關(guān)1至6的導(dǎo)通/關(guān)斷，然后與參考電源電位Vref和低電源電位(例如GND)之間的電位差相對(duì)應(yīng)的電荷聚集在任意電容器中，然后由這多個(gè)電容器分配這些聚集的電荷。然后，多個(gè)電容器的電壓變得穩(wěn)定在某一值。通過(guò)該電壓，由放大器檢測(cè)到一個(gè)電位，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)電位。
此外，也可以使用組合了電阻器串類(lèi)型和電容器陣列類(lèi)型的D/A轉(zhuǎn)換器電路。這些D/A轉(zhuǎn)換器電路僅是例子，因此可以恰當(dāng)?shù)厥褂酶鞣ND/A轉(zhuǎn)換器電路。
實(shí)施例模型6在該實(shí)施例模型中，參考圖19A和19B對(duì)具有實(shí)施例模型1、實(shí)施例模型2、實(shí)施例模型3或?qū)嵤├Ｐ?所述的像素結(jié)構(gòu)的顯示面板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
在該實(shí)施例模型中，參考圖19A和19B對(duì)在像素部分中具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示面板進(jìn)行描述。注意圖19A是顯示面板的頂面視圖，圖19B是沿圖19A的線(xiàn)A-A’切割的橫截面圖。該顯示面板包括用點(diǎn)線(xiàn)表示的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路(數(shù)據(jù)線(xiàn))1901、像素部分1902、電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路(照明線(xiàn))1903、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路(復(fù)位線(xiàn))1906、密封襯底1904以及密封材料1905。由密封材料1905環(huán)繞的內(nèi)側(cè)是空間1907。注意在實(shí)施例模型1和實(shí)施例模型2的像素結(jié)構(gòu)的情況下，可以不設(shè)置電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1903。
注意導(dǎo)線(xiàn)1908傳輸輸入到電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1903、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1906和信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1901的信號(hào)，并從作為外部輸入端的FPC(柔性印刷電路)1909接收視頻信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、啟動(dòng)信號(hào)等。在FPC 1909和顯示面板之間的連接點(diǎn)上，通過(guò)COG(玻璃上芯片)等安裝有IC芯片(在其上形成有存儲(chǔ)電路、緩沖器電路等的半導(dǎo)體芯片)。注意在此，盡管僅示出了FPC，但是印刷配線(xiàn)板(PWB)可以粘附在該FPC上。在該說(shuō)明書(shū)中的顯示設(shè)備不僅包括顯示面板主體，而且包括FPC或粘附的PWB。另外，該顯示設(shè)備包括IC芯片等。
接下來(lái)，參考圖19B對(duì)橫截面結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。盡管像素部分1902以及其周邊驅(qū)動(dòng)電路(電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1903、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1906和信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1901)形成在襯底1910上，在此，示出信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1901和像素部分1902。
此外，在該實(shí)施例模型中，盡管示出的是周邊驅(qū)動(dòng)電路整體形成在襯底上的顯示面板，但并不限于此，還可以所有外圍驅(qū)動(dòng)電路或部分外圍驅(qū)動(dòng)電路形成在IC芯片等上或通過(guò)COG等安裝在IC芯片上。在那種情況下，不要求驅(qū)動(dòng)電路是單極的，可以組合P溝道晶體管使用。另外，盡管在該實(shí)施例模型中所述的顯示面板中未示出在圖13所示的顯示設(shè)備中所包括的緩沖器1301和緩沖器1302，但是在每個(gè)外周驅(qū)動(dòng)電路中設(shè)置緩沖器。
此外，像素部分1902包括形成包括開(kāi)關(guān)TFT 1911和驅(qū)動(dòng)TFT 1912的像素的多個(gè)電路。注意驅(qū)動(dòng)TFT 1912的源極連接第一電極1913。形成覆蓋第一電極1913的端部的絕緣體1914。在此，使用正性光敏丙烯酸樹(shù)脂膜。
另外，為了好的覆蓋，形成在絕緣體1914的上端部或下端部具有曲率的彎曲表面。例如，在使用正性光敏丙烯酸作為絕緣體1914的材料的情況下，優(yōu)選在絕緣體1914的上端部設(shè)置具有曲率半徑(0.2至3μm)的彎曲表面。另外，作為絕緣體1914，也可以使用不可通過(guò)光敏光而溶于蝕刻劑的負(fù)性光敏有機(jī)材料或可通過(guò)光而溶于蝕刻劑的正性光敏有機(jī)材料。
在第一電極1913上形成有含有有機(jī)化合物的層(電致發(fā)光層)1916和第二電極1917。在此，作為用作起陽(yáng)極作用的第一電極1913的材料，希望使用具有高功函的材料。例如，可以使用諸如ITO(氧化銦錫)膜、氧化銦鋅(IZO)膜、氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜以及Pt膜這樣的單層膜、主要含有氮化鈦的膜和主要含有鋁的膜的疊層、氮化鈦膜、主要含有鋁的膜以及氮化鈦膜的三層結(jié)構(gòu)等。注意在疊層結(jié)構(gòu)的情況下，作為導(dǎo)線(xiàn)的阻抗低，并且得到良好的歐姆接觸，另外，該疊層結(jié)構(gòu)可以起到陽(yáng)極的作用。
此外，通過(guò)使用氣相淀積掩模的氣相淀積方法或微滴釋放方法形成含有有機(jī)化合物1916的層。對(duì)于含有有機(jī)化合物1916的層，元素周期表第4族的金屬絡(luò)合物可以用作其一部分，并且可以組合的材料是低分子量的材料或高分子量的材料。另外，對(duì)于用作含有有機(jī)化合物的層的材料，通常存在單層或疊層的有機(jī)化合物的情況?？墒牵谠搶?shí)施例模型中，部分由有機(jī)化合物形成的膜包括使用無(wú)機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。另外，可以使用已知的三重態(tài)材料。
此外，作為用作在含有有機(jī)化合物1916的層上形成的第二電極(陰極)1917的材料，可以使用具有低功函的材料(Al、Ag、Li、Ca或這些金屬的合金諸如MgAg、MgIn、AlLi、CaF2或CaN)。注意在由含有有機(jī)化合物的層(電致發(fā)光層)1916生成的光被傳輸通過(guò)第二電極1917的情況下，作為第二電極(陰極)1917，可以使用具有薄厚度的金屬薄膜以及透明傳導(dǎo)膜(ITO(氧化銦氧化錫合金)、氧化銦氧化鋅合金(In2O3-ZnO)、氧化鋅(ZnO)等)的疊層。
另外，密封襯底1904通過(guò)密封材料1905粘附在襯底1910上，形成在由襯底1910、密封襯底1904和密封材料1905所圍成的空間中設(shè)置發(fā)光元件1918的結(jié)構(gòu)。注意具有惰性氣體(氮、氬等)填充空間1907的結(jié)構(gòu)以及用密封材料1905填充的結(jié)構(gòu)。
注意環(huán)氧樹(shù)脂優(yōu)選用作密封材料1905。此外，這些盡可能不傳輸濕氣或氧氣的材料是理想的材料。另外，作為用作密封襯底1904的材料，玻璃襯底、石英襯底以及FRP(玻璃鋼)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯薄膜、聚酯、丙烯酸等。
如上所述，可以得到具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示面板。注意附圖標(biāo)記1920指示N溝道晶體管，附圖標(biāo)記1921指示P溝道晶體管。
如圖19A和19B所示，整體形成信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1901、像素部分1902、電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1903以及掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1906，以降低顯示設(shè)備的成本。此外，在這種情況下，用作信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1901、像素部分1902、電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1903以及掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1906的晶體管是單極的，因此可以簡(jiǎn)化制造步驟來(lái)進(jìn)一步降低成本。
注意作為如圖19A所示的顯示面板的結(jié)構(gòu)，整體形成信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1901、像素部分1902、電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1903以及掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1906的結(jié)構(gòu)并不限于此，也可以使用將與信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1901相對(duì)應(yīng)的如圖42A所示的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4201形成在通過(guò)COG等安裝在顯示面板上的IC芯片上的結(jié)構(gòu)。注意圖42A中的襯底4200、像素部分4202、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4203、電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4204、FPC 4205、IC芯片4206、IC芯片4207、密封襯底4208以及密封材料4209分別與圖19A中的襯底1910、像素部分1902、電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1903、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1906、FPC 1909、IC芯片1919A、IC芯片1919B、密封襯底1904以及密封材料1905相對(duì)應(yīng)。
也就是說(shuō)，僅有驅(qū)動(dòng)電路高速工作所要求的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路形成在使用CMOS等的IC芯片上，由此降低了功耗。另外，IC芯片是硅晶片的半導(dǎo)體芯片等，以進(jìn)行高速工作，并且降低功耗。
然后，掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4203和電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4204與像素部分4202整體形成，以降低成本。此外，掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4203、電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4204以及像素部分4202由單極晶體管形成，以進(jìn)一步降低成本。對(duì)于像素部分4202中的像素結(jié)構(gòu)，可以應(yīng)用實(shí)施例模型1、2、3、4和5中所述的像素。因此，可以提供具有高孔徑比的像素。
以這種方式，具有高清晰度的顯示設(shè)備可以降低成本。另外，在FPC 4205和襯底4200的連接部分上安裝在其上形成有功能電路(存儲(chǔ)器或緩沖器)的IC芯片，由此，可以有效地使用襯底區(qū)域。
此外，分別與圖19A中的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1901、電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1903和掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路1906相對(duì)應(yīng)的圖42B中的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4211、電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4214和掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4213可以形成在通過(guò)COG等安裝在顯示面板上的IC芯片上。在這種情況下，具有高清晰度的顯示設(shè)備可以進(jìn)一步降低成本。相應(yīng)地，對(duì)于功耗小得多的顯示設(shè)備來(lái)說(shuō)，理想的是將多晶硅用于晶體管的半導(dǎo)體層，其中該半導(dǎo)體層用作像素部分。注意圖42B中的襯底4210、像素部分4212、FPC 4215、IC芯片4216、IC芯片4217、密封襯底4218以及密封材料4219分別與圖19A中的襯底1910、像素部分1902、FPC 1909、IC芯片1919A、IC芯片1919B、密封襯底1904以及密封材料1905相對(duì)應(yīng)。
此外，當(dāng)將非晶硅用作像素部分4212的晶體管的半導(dǎo)體層時(shí)，可以降低成本。另外，可以制造大的顯示面板。
此外，掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路、電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路可以不設(shè)置在像素的行方向和列方向上。例如，如圖26A所示形成在IC芯片上的外周驅(qū)動(dòng)電路2601可以具有如圖42B所示的電源線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4214、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4213以及信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4211的功能。注意圖26A中的襯底2600、像素部分2602、FPC 2604、IC芯片2605、IC芯片2606、密封襯底2607以及密封材料2608分別與圖19A中的襯底1910、像素部分1902、FPC 1909、IC芯片1919A、IC芯片1919B、密封襯底1904以及密封材料1905相對(duì)應(yīng)。
注意圖26B中示出描述圖26A中的顯示設(shè)備的信號(hào)線(xiàn)連接的示意圖。顯示設(shè)備具有襯底2610、外周驅(qū)動(dòng)電路2611、像素部分2612、FPC 2613以及FPC 2614。從FPC 2613向外周驅(qū)動(dòng)電路2611輸入外部信號(hào)和電源電位。然后，將來(lái)自外周驅(qū)動(dòng)電路2611的輸出輸入到與像素部分2612的像素相連接的行方向和列方向的信號(hào)線(xiàn)中。
此外，圖20A和20B表示可應(yīng)用于發(fā)光元件1918的發(fā)光元件的例子。也就是說(shuō)，參考圖20A和20B對(duì)可應(yīng)用于實(shí)施例模型1、實(shí)施例模型2、實(shí)施例模型3、實(shí)施例模型4和實(shí)施例模型5所示的像素中的發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
圖20A中的發(fā)光元件具有如下元件結(jié)構(gòu)陽(yáng)極2002、由空穴注入材料形成的空穴注入層2003、在其上由空穴傳輸材料形成的空穴傳輸層2004、發(fā)光層2005、由電子傳輸材料形成的電子傳輸層2006、由電子注入材料形成的電子注入層2007以及陰極2008層疊在襯底2001上。在此，盡管可以用一種發(fā)光材料形成發(fā)光層2005，但是也可以用兩種或更多種材料形成發(fā)光層2005。另外，本發(fā)明的元件的結(jié)構(gòu)并不限于該結(jié)構(gòu)。
此外，存在多種改變?nèi)鐖D20A所示的每個(gè)功能層層疊的層疊層結(jié)構(gòu)、使用高分子量化合物的元件、使用從發(fā)光層的三重激發(fā)態(tài)發(fā)光的三重態(tài)發(fā)光材料的高性能元件等等。本發(fā)明的元件可應(yīng)用于通過(guò)用空穴阻擋層將發(fā)光區(qū)域分成兩個(gè)區(qū)域來(lái)控制載流子的再結(jié)合區(qū)域而得到的白—彩色發(fā)光元件。
在制造圖20A所示的本發(fā)明的元件的方法中，首先，將空穴注入材料、空穴傳輸材料以及發(fā)光材料以該順序淀積在具有陽(yáng)極2002(ITO)的襯底2001上。隨后，淀積電子傳輸材料和電子注入材料，通過(guò)淀積最后形成陰極2008。
接下來(lái)，下面分別對(duì)用于空穴注入材料、空穴傳輸材料、電子傳輸材料、電子注入材料以及發(fā)光材料的優(yōu)選材料進(jìn)行描述。
作為空穴注入材料，在有機(jī)化合物中，卟啉化合物、酞菁(以下稱(chēng)為“H2Pc”)、酞菁銅(以下稱(chēng)為“CuPc”)等等是有效的。另外，也可以將具有比使用的空穴傳輸材料更低的電離電位并且具有空穴傳輸功能的材料用作空穴注入材料。具有給傳導(dǎo)性高分子量化合物進(jìn)行化學(xué)摻雜的材料，諸如摻雜聚苯乙烯磺酸鹽(以下稱(chēng)為“PSS”)、聚苯胺等的聚乙烯二羥噻吩(以下稱(chēng)為“PEDOT”)。此外，在陽(yáng)極的平面化中絕緣高分子量化合物是有效的，并且經(jīng)常使用聚酰亞胺(以下稱(chēng)為“PI”)。此外，使用無(wú)機(jī)化合物，具有金或鉑金屬薄膜以及氧化鋁(以下稱(chēng)為“氧化鋁”)超薄膜等。
作為空穴傳輸材料，最廣泛使用的是芳香胺基化合物(也就是具有苯環(huán)-氮鍵的化合物)。這些廣泛使用的材料包括4，4′-二(二苯胺)-聯(lián)苯(以后稱(chēng)為“TAD”)，其衍生物諸如4，4′-二[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-聯(lián)苯(以后稱(chēng)為“TPD”)或4，4′-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-聯(lián)苯(以后稱(chēng)為“a-NPD”)，除此以外，還包括星爆式芳香胺化合物，諸如4，4′，4″-三(N，N-聯(lián)苯-氨基)-三苯胺(以后稱(chēng)為“TDATA”)或4，4′，4″-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-胺基]-三苯胺(以后稱(chēng)為“MTDATA”)。
作為電子傳輸材料，經(jīng)常使用金屬絡(luò)合物，其包括具有喹啉構(gòu)架或苯并喹啉構(gòu)架的金屬絡(luò)合物，諸如上述Alq3、BAlq、三(4-甲基-8-喹啉)鋁(以后稱(chēng)為“Almq”)或二(10-羥基苯并[h]-喹啉)鈹(以后稱(chēng)為“BeBq”)，除此以外，還包括具有唑基或三唑基配合基的金屬絡(luò)合物，諸如二[2-(2-羥苯基)-苯并惡嗪]鋅(以后稱(chēng)為“Zn(BOX)2”)或二[2-(2-羥苯基)-苯并噻唑]鋅(以后稱(chēng)為“Zn(BTZ)2”)。此外，除了這些金屬絡(luò)合物外，惡二唑衍生物諸如2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔-丁基苯)-1，3，4-惡二唑(以后稱(chēng)為“PBD”)或OXD-7、三唑衍生物諸如TAZ、3-(4-叔-丁基苯)-4-(4-乙基苯)-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(以后稱(chēng)為“p-EtTAZ”)以及菲咯啉衍生物諸如紅菲繞啉(以后稱(chēng)為“BPhen”)或BCP具有電子傳輸特性。
作為電子注入材料，可以使用上述電子傳輸材料。另外，經(jīng)常使用諸如金屬鹵化物或者堿性金屬氧化物之類(lèi)的絕緣體的超薄膜，其中金屬鹵化物諸如是氟化鈣、氟化鋰或氟化銫，堿性金屬氧化物諸如是氧化鋰。此外，堿性金屬絡(luò)合物諸如乙酰丙酮鋰(以后稱(chēng)為“Li(acac)”)或者8-喹啉-鋰(以后稱(chēng)為“Liq”)也是有效的。
作為發(fā)光材料，除了上述金屬絡(luò)合物諸如Alq3、Almq、BeBq、BAlq、Zn(BOX)2和Zn(BTZ)2以外，各種不同的熒光染料也是有效的。這些熒光染料包括為藍(lán)色的4，4′-二(2，2-聯(lián)苯-乙烯基)聯(lián)苯、為橙紅色的4-雙氰基亞甲基2-甲基-6-(p-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃等。另外，可以利用三重態(tài)發(fā)光材料，其主要是具有作為重要金屬的鉑或銥的絡(luò)合物。作為三重態(tài)發(fā)光材料，已知有三(2-苯基吡啶)銥、二(2-(4′-tryl)吡啶-N，C2′)乙酰丙酮銥(以后稱(chēng)為“acacIr(tpy)2”)、2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H，23H卟啉-鉑等。
具有上述功能的材料相互組合，然后可以制得具有高可靠性的發(fā)光元件。
此外，當(dāng)使晶體管的極性反相、使提供電源電位或低電源電位的導(dǎo)線(xiàn)的電位反相、使實(shí)施例模型1、實(shí)施例模型2、實(shí)施例模型3等中所述的像素結(jié)構(gòu)中的掃描線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)的電平反相時(shí)，可以使用如圖20B所示的與圖20A的順序相反的順序形成層的發(fā)光元件。也就是說(shuō)，在元件結(jié)構(gòu)中，陰極2018、由電子注入材料形成的電子注入層2017、在其上由電子傳輸材料形成的電子傳輸層2016、發(fā)光層2015、由空穴傳輸材料形成的空穴傳輸層2014、由空穴注入材料形成的空穴注入層2013以及陽(yáng)極2012層疊在襯底2011上。
另外，為了發(fā)光，發(fā)光元件的至少一個(gè)陽(yáng)極或陰極可以是透明的。TFT和發(fā)光元件形成在襯底上。發(fā)光元件可以具有從與襯底相對(duì)的表面發(fā)光的頂部發(fā)光結(jié)構(gòu)，、從襯底側(cè)發(fā)光的底部發(fā)光結(jié)構(gòu)或者從襯底側(cè)和與該襯底相對(duì)的表面發(fā)光的雙重發(fā)光結(jié)構(gòu)。因此本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于具有任意發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件中。
參考圖21A對(duì)具有頂部發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件進(jìn)行描述。
驅(qū)動(dòng)TFT2101形成在襯底2100上，第一電極2102形成為與驅(qū)動(dòng)TFT2101的源極相接觸。含有有機(jī)化合物2103的層和第二電極2104形成在其上。
此外，第一電極2102是發(fā)光元件的陽(yáng)極，第二電極2104是發(fā)光元件的陰極。也就是說(shuō)，含有有機(jī)化合物2103的層夾在第一電極2102和第二電極2104之間的部分與發(fā)光元件相對(duì)應(yīng)。
在此，用作起陽(yáng)極作用的第一電極2102的材料理想的是具有高功函的材料。例如，可以使用像氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜以及Pt膜這樣的單層膜、主要含有氮化鈦的膜和主要含有鋁的膜的疊層、氮化鈦膜、主要含有鋁的膜以及氮化鈦膜的三層結(jié)構(gòu)等。注意在疊層結(jié)構(gòu)的情況下，作為導(dǎo)線(xiàn)的阻抗低，并且得到良好的歐姆接觸，另外，該疊層結(jié)構(gòu)可以起到陽(yáng)極的作用。當(dāng)使用反射光的金屬膜時(shí)，可以形成不傳輸光的陽(yáng)極。
此外，作為用作起陰極作用的第二電極2104的材料，可以使用由低功函的材料(Al、Ag、Li、Ca或這些金屬的合金諸如MgAg、MgIn、AlLi、CaF2或CaN)制成的金屬薄膜和透明傳導(dǎo)膜(ITO(氧化銦錫)、氧化銦鋅(IZnO)、氧化鋅(ZnO)等)的層疊層。由此，當(dāng)使用薄膜金屬膜和具有光傳輸特性的透明傳導(dǎo)膜時(shí)，可以形成可傳輸光的陰極。
由此，如圖21A的箭頭所示，可以從頂面得到從發(fā)光元件發(fā)出的光。也就是說(shuō)，在應(yīng)用圖19A和19B的顯示面板的情況下，光發(fā)出至密封襯底1904側(cè)。相應(yīng)地，在將具有頂部發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件用作顯示設(shè)備時(shí)，可以將具有光傳輸特性的襯底用作密封襯底1904。
另外，在提供光學(xué)膜的情況下，可以給密封襯底1904提供光學(xué)膜。
注意在圖21A的像素結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)?shù)谝浑姌O2102起陰極的作用時(shí)，可以將由低功函材料諸如MgAg、MgIn和AlLi構(gòu)成的金屬膜用作陰極。然后，可以將透明傳導(dǎo)膜諸如ITO(氧化銦錫)膜和氧化銦鋅(IZO)膜用作起陽(yáng)極作用的第二電極2104。因此，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以提高頂部發(fā)光的透射率。
此外，參考圖21B對(duì)具有底部發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件進(jìn)行描述。除了發(fā)光結(jié)構(gòu)以外，該發(fā)光元件與圖21A的發(fā)光元件相似，因此使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)進(jìn)行描述。
在此，作為用作起陽(yáng)極作用的第一電極2102的材料，理想的是使用高功函材料。例如，可以使用透明傳導(dǎo)膜諸如ITO(氧化銦錫)膜和氧化銦鋅(IZO)膜。通過(guò)使用具有光傳輸特性的透明傳導(dǎo)膜可以形成可傳輸光的陽(yáng)極。
此外，作為用作起陰極作用的第二電極2104的材料，可以使用由低功函的材料(Al、Ag、Li、Ca或這些金屬的合金諸如MgAg、MgIn、AlLi、CaF2或CaN)制成的金屬膜。由此，當(dāng)使用反射光的金屬膜時(shí)，可以形成不傳輸光的陰極。
以這種方式，如圖21B的箭頭所示，從底面可以得到從發(fā)光元件發(fā)出的光。也就是說(shuō)，在應(yīng)用圖19A和19B的顯示面板的情況下，光發(fā)出至襯底1910側(cè)。相應(yīng)地，在將具有底部發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件用作顯示設(shè)備時(shí)，可以將具有光傳輸特性的襯底用作襯底1910。
另外，在提供光學(xué)膜的情況下，可以給襯底1910提供光學(xué)膜。
參考圖21C對(duì)具有雙重發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件進(jìn)行描述。除了發(fā)光結(jié)構(gòu)以外，該發(fā)光元件與圖21A的發(fā)光元件相似，因此使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)進(jìn)行描述。
在此，作為用作起陽(yáng)極作用的第一電極2102的材料，理想的是使用高功函材料。例如，可以使用透明傳導(dǎo)膜諸如ITO(氧化銦錫)膜和氧化銦鋅(IZO)膜。通過(guò)使用具有光傳輸特性的透明傳導(dǎo)膜可以形成可傳輸光的陽(yáng)極。
此外，作為用作起陰極作用的第二電極2104的材料，可以使用由低功函的材料(Al、Ag、Li、Ca或這些金屬的合金諸如MgAg、MgIn、AlLi、CaF2或CaN)制成的金屬薄膜和透明傳導(dǎo)膜(ITO(氧化銦錫)、氧化銦氧化鋅合金(In2O3-ZnO)、氧化鋅(ZnO)等)的層疊層。由此，當(dāng)使用金屬薄膜和具有傳輸特性的透明傳導(dǎo)膜時(shí)，可以形成可傳輸光的陰極。
由此，如圖21C的箭頭所示，可以從兩面得到從發(fā)光元件發(fā)出的光。也就是說(shuō)，在應(yīng)用圖19A和19B的顯示面板的情況下，光發(fā)出至襯底1910側(cè)和密封襯底1904側(cè)。相應(yīng)地，在將具有雙重發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件用作顯示設(shè)備時(shí)，可以將具有光傳輸特性的襯底用作襯底1910和密封襯底1904。
另外，在提供光學(xué)膜的情況下，可以給襯底1910和密封襯底1904提供光學(xué)膜。
此外，可以將本發(fā)明應(yīng)用于通過(guò)使用白-彩色發(fā)光元件以及濾色鏡實(shí)現(xiàn)全色顯示的顯示設(shè)備。
如圖22所示，在襯底2200上形成基膜2202，在其上形成驅(qū)動(dòng)TFT 2201，形成第一電極2203與驅(qū)動(dòng)TFT 2201的源極接觸，在其上形成含有有機(jī)化合物2204的層和第二電極2205。
此外，第一電極2203是發(fā)光元件的陽(yáng)極，第二電極2205是發(fā)光元件的陰極。也就是說(shuō)，含有有機(jī)化合物2204的層夾在第一電極2203和第二電極2205之間的部分與發(fā)光元件相對(duì)應(yīng)。在圖22的結(jié)構(gòu)中發(fā)出白光。然后，在發(fā)光元件上設(shè)置紅色濾色鏡2206R、綠色濾色鏡2206G以及藍(lán)色濾色鏡2206B，因此可以進(jìn)行全色顯示。另外，提供將這些濾色鏡隔開(kāi)的黑底(也稱(chēng)為BM)2207。
注意本發(fā)明除了可以應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)使用白-彩色發(fā)光元件的顯示的顯示設(shè)備以外，還可以應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)全色顯示的顯示設(shè)備。例如，可以使用具有如下結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備紅光(R)發(fā)光元件、綠光(G)發(fā)光元件和藍(lán)光(B)發(fā)光元件分別設(shè)置有紅色濾色鏡、綠色濾色鏡和藍(lán)色濾色鏡。通過(guò)應(yīng)用該結(jié)構(gòu)，可以從每個(gè)發(fā)光元件中去除不理想的光頻率分量，提高色純度，因此可以恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行彩色顯示。此外，用于減少反射光的濾色鏡防止外部光被反射，而不用偏振器。相應(yīng)地，抑制了反射的外部光，不會(huì)使由于該偏振器引起光傳輸性降低。
可以組合發(fā)光元件的上述結(jié)構(gòu)，從而恰當(dāng)?shù)赜米骶哂斜景l(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備。另外，顯示面板和發(fā)光元件的上述結(jié)構(gòu)是例子，不言而喻，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于具有其它結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備。
接下來(lái)，對(duì)顯示面板中的像素部分的局部橫截面圖進(jìn)行描述。
首先，參考圖23A至24B對(duì)將多晶硅(p-Si:H)膜用作晶體管的半導(dǎo)體層的情況進(jìn)行描述。
在此，對(duì)于半導(dǎo)體層，例如非晶硅(a-Si)膜以已知的淀積方法形成在襯底上。注意并不限于非晶硅膜，可以使用具有非晶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體膜(包括微晶半導(dǎo)體膜)。此外，可以使用具有非晶結(jié)構(gòu)的復(fù)合半導(dǎo)體膜諸如非晶硅鍺膜。
然后，通過(guò)激光晶化方法、使用RTA或退火爐的熱晶化方法、使用用于促進(jìn)晶化的金屬元素的熱晶化方法等使非晶硅膜結(jié)晶化。不言而喻，可以對(duì)這些方法進(jìn)行組合。
通過(guò)上述晶化，在非晶硅膜中形成部分結(jié)晶化的區(qū)域。
此外，將結(jié)晶度部分增加的半導(dǎo)體膜蝕刻成預(yù)定形狀，以從結(jié)晶化區(qū)域形成島狀半導(dǎo)體膜。該半導(dǎo)體膜用作晶體管的半導(dǎo)體層。
如圖23A和23B所示，在襯底23101上形成基膜23102，在其上形成半導(dǎo)體層。該半導(dǎo)體層包括作為驅(qū)動(dòng)晶體管23118的源極區(qū)域或漏極區(qū)域的溝道形成區(qū)23103、LDD區(qū)域23104、雜質(zhì)區(qū)23105、作為底部電極的溝道形成區(qū)23106、LDD區(qū)域23107以及電容器23119的雜質(zhì)區(qū)23108。注意可以對(duì)溝道形成區(qū)23103和溝道形成區(qū)23106進(jìn)行溝道摻雜。
玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底等可以用作襯底。另外，作為基膜23102，可以使用氮化鋁(AlN)、氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiOxNy)等的單層或者這些的層疊層。
在該半導(dǎo)體層上，形成柵極電極23110和電容器的上部電極23111，柵極絕緣層23109嵌入二者之間。
形成覆蓋驅(qū)動(dòng)晶體管23118和電容器23119的中間層絕緣膜23112。導(dǎo)線(xiàn)23113通過(guò)中間層絕緣膜23112上的接觸孔與雜質(zhì)區(qū)23105相接觸。形成像素電極23114與導(dǎo)線(xiàn)23113相接觸，形成覆蓋像素電極23114的端部和導(dǎo)線(xiàn)23113的絕緣體23115。在此，使用正性光敏丙烯酸樹(shù)脂膜。然后，在像素電極23114上形成含有有機(jī)化合物23116的層以及相對(duì)電極23117，在含有有機(jī)化合物23116的層夾在像素電極23114和相對(duì)電極23117之間的區(qū)域形成發(fā)光元件23120。
另外，如圖23B所示，可以將區(qū)域23202設(shè)置成與上部電極23111重疊，上部電極23111具有形成電容器23119的部分底部電極的LDD區(qū)域。注意與圖23A相通用的部分用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示，并且省略其描述。
另外，如圖24A所示，可以設(shè)置第二上部電極23301，其在與導(dǎo)線(xiàn)23113相同的層上形成，導(dǎo)線(xiàn)23113與驅(qū)動(dòng)晶體管23118的雜質(zhì)區(qū)23105相接觸。注意與圖23A相通用的部分用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示，并且省略其描述。第二電容器形成有在第二上部電極23301和上部電極23111之間夾著的中間層絕緣膜23112。另外，第二上部電極23301與雜質(zhì)區(qū)23108相接觸，因此，通過(guò)將柵極絕緣膜23109夾在上部電極23111和溝道形成區(qū)23106之間而形成的第一電容器以及通過(guò)將中間層絕緣膜23112夾在上部電極23111和第二上部電極23301之間而形成的第二電容器并聯(lián)連接，構(gòu)成由第一電容器和第二電容器形成的電容器23302。電容器23302具有第一電容器的電容和第二電容器的電容加和得到的合成電容，因此，可以形成在小面積上具有大電容的電容器。也就是說(shuō)，當(dāng)將該電容器用作本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)中的電容器時(shí)，可以增加孔徑比。
另外，也可以使用如圖24B所示的電容器的結(jié)構(gòu)。基膜24102形成在襯底24101上，半導(dǎo)體層形成其上。該半導(dǎo)體層包括溝道形成區(qū)24103、LDD區(qū)域24104以及作為驅(qū)動(dòng)晶體管24118的源極區(qū)域或漏極區(qū)域的雜質(zhì)區(qū)24105。注意可以對(duì)溝道形成區(qū)24103進(jìn)行溝道摻雜。
玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底等可以用作襯底。另外，作為基膜24102，可以使用氮化鋁(AlN)、氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiOxNy)等的單層或者這些的層疊層。
在該半導(dǎo)體層上，形成柵極電極24107和第一電極24108，柵極絕緣層24106嵌入二者之間。
形成第一中間層絕緣膜24109，其覆蓋驅(qū)動(dòng)晶體管24118和第一電極24108，導(dǎo)線(xiàn)24110通過(guò)第一中間層絕緣膜24109上的接觸孔與雜質(zhì)區(qū)24105相接觸。另外，第二電極24111形成在與導(dǎo)線(xiàn)24110相同材料制成的層的同一層上。
形成第二中間層絕緣膜24112，其覆蓋導(dǎo)線(xiàn)24110和第二電極24111，形成像素電極24113，其通過(guò)第二中間層絕緣膜24112上的與接觸孔與導(dǎo)線(xiàn)24110相接觸。另外，第三電極24114形成在與像素電極24113相同材料制成的層的同一層上。在此，形成由第一電極24108、第二電極24111和第三電極24114構(gòu)成的電容器24119。
形成絕緣體24115，其覆蓋像素電極24113和第三電極24114，含有有機(jī)化合物的層24116和相對(duì)電極24117形成在絕緣體24115和第三電極24114上，在含有有機(jī)化合物的層24116夾在像素電極24113和相對(duì)電極24117之間的區(qū)域中，形成發(fā)光元件24120。
如上所述，將晶體半導(dǎo)體膜用作半導(dǎo)體層的晶體管的結(jié)構(gòu)可以是如圖23A至24B所示的結(jié)構(gòu)。注意如圖23A至24B所示的晶體管的結(jié)構(gòu)是具有頂部柵極結(jié)構(gòu)的晶體管的例子。也就是說(shuō)，LDD區(qū)域可以與柵極電極相重疊，也可以不與柵極電極相重疊，或者LDD區(qū)域的部分區(qū)域可以與柵極電極相重疊。另外，柵極電極可以是錐形形狀，LDD區(qū)域可以通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)方式設(shè)置在柵極電極的錐形部分下方。另外，柵極電極的個(gè)數(shù)并不限于兩個(gè)，可以使用具有三個(gè)或更多柵極電極的多柵極結(jié)構(gòu)，也可以?xún)H設(shè)置一個(gè)柵極電極。
當(dāng)將晶體半導(dǎo)體膜用作形成本發(fā)明像素的晶體管的半導(dǎo)體層(溝道形成區(qū)、源極區(qū)域、漏極區(qū)域等)時(shí)，例如圖2的掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路202和信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路201很容易與像素部分203整體形成。此外，在圖13的結(jié)構(gòu)中，緩沖器1301和緩沖器1302很容易整體形成。另外，圖2的部分信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路201可以與像素部分203整體形成，而另一部分信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路201可以形成在IC芯片上，如圖19A和19B中的顯示面板中所示，IC芯片是通過(guò)COG等安裝的。以這種方式，可以降低制造成本。
此外，圖27A和27B表示顯示面板的局部橫截面圖，作為使用多晶硅(p-Si:H)作為半導(dǎo)體層的晶體管的結(jié)構(gòu)，可以采用柵極電極夾在襯底和半導(dǎo)體層之間的結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)，可應(yīng)用柵極電極設(shè)置在半導(dǎo)體層下方的底部柵極晶體管。
基膜2702形成在襯底2701上，柵極電極2703形成在基膜2702上。另外，第一電極2704形成在由與柵極電極2703相同材料制成的層的同一層上。對(duì)于柵極電極2703的材料，可以使用加入磷的多晶硅。除了多晶硅外，也可以使用由金屬和硅組成的硅化物。
此外，形成柵極絕緣膜2705，其覆蓋柵極電極2703和第一電極2704。作為柵極絕緣膜2705，使用氧化硅膜、氮化硅膜等。
另外，在柵極絕緣膜2705上，形成半導(dǎo)體層。該半導(dǎo)體層包括溝道形成區(qū)2706、LDD區(qū)域2707、作為驅(qū)動(dòng)晶體管2722的源極區(qū)域或漏極區(qū)域的雜質(zhì)區(qū)2708、作為電容器2723的第二電極的溝道形成區(qū)2709、LDD區(qū)域2710以及雜質(zhì)區(qū)2711。注意可以對(duì)溝道形成區(qū)2706和溝道形成區(qū)2709進(jìn)行溝道摻雜。
玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底等可以用作襯底。另外，作為基膜2702，可以使用氮化鋁(AlN)、氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiOxNy)等的單層或者這些的層疊層。
形成覆蓋半導(dǎo)體層的第一中間層絕緣膜2712，導(dǎo)線(xiàn)2713通過(guò)中間層絕緣膜2712上的接觸孔與雜質(zhì)區(qū)2708相接觸。另外，第三電極2714形成在與導(dǎo)線(xiàn)2413相同材料制成的層的同一層上。電容器2723由第一電極2704、溝道形成區(qū)2709和第三電極2714構(gòu)成。
此外，在第一中間層絕緣膜2712中形成開(kāi)口2715。形成覆蓋驅(qū)動(dòng)晶體管2722、電容器2723和開(kāi)口2715的第二中間層絕緣膜2716。像素電極2717通過(guò)在第二中間絕緣膜2716上的接觸孔形成。形成覆蓋像素電極2717端部的絕緣體2718。例如，使用正性光敏丙烯酸樹(shù)脂膜。然后，含有有機(jī)化合物的層2719和相對(duì)電極2720形成在像素電極2717上，并且在將含有有機(jī)化合物的層2719夾在像素區(qū)域2717和相對(duì)電極2720之間的區(qū)域中，形成發(fā)光元件2721。另外，在發(fā)光元件2721下方設(shè)置開(kāi)口2715。也就是說(shuō)，當(dāng)從襯底側(cè)得到來(lái)自發(fā)光元件2721的發(fā)光時(shí)，通過(guò)設(shè)置開(kāi)口2715可以提高光透射率。
另外，可以在與圖27A的像素電極2717相同材料制成的層的同一層中形成第四電極2724，其具有如圖27B所示的結(jié)構(gòu)。然后，可以形成由第一電極2704、第二電極、第三電極2714和第四電極2724構(gòu)成的電容器2725。
接下來(lái)，對(duì)將非晶硅(a-Si:H)膜用作晶體管的半導(dǎo)體層的情況進(jìn)行描述。圖28A和28B表示頂部柵極晶體管的情況，圖29A至30B表示底部柵極晶體管的情況。
圖28A表示具有將非晶硅用作半導(dǎo)體層的頂部柵極結(jié)構(gòu)的晶體管的橫截面?；?802形成在襯底2801上，像素電極2803形成在基膜2802上。另外，第一電極2804形成在由與像素電極2803相同的材料制成的層的同一層上。
玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底等可以用作襯底。另外，作為基膜2802，可以使用氮化鋁(AlN)、氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiOxNy)等的單層或者這些的層疊層。
此外，導(dǎo)線(xiàn)2805和導(dǎo)線(xiàn)2806形成在基膜2802上，像素電極2803的端部由導(dǎo)線(xiàn)2805所覆蓋。在導(dǎo)線(xiàn)2805和導(dǎo)線(xiàn)2806上，形成N型半導(dǎo)體層2807和N型半導(dǎo)體層2808，其中每層都具有N型傳導(dǎo)性。另外，在導(dǎo)線(xiàn)2805和導(dǎo)線(xiàn)2806之間，半導(dǎo)體層2809形成在基膜2802上。然后，部分半導(dǎo)體層2809在N型半導(dǎo)體層2807和N型半導(dǎo)體層2808上延伸。注意由具有非晶體諸如非晶硅(a-Si:H)和微晶半導(dǎo)體(μ-Si:H)的半導(dǎo)體膜形成半導(dǎo)體層。另外，柵極絕緣膜2810形成在半導(dǎo)體層2809上，在由與柵極絕緣膜2810相同材料制成的層的同一層上形成的絕緣膜2811形成在第一電極2804上。注意對(duì)于柵極絕緣膜2810，可以使用氧化硅膜、氮化硅膜等。
另外，在柵極絕緣膜2810上，形成柵極電極2812。在由與柵極電極2812相同材料制成的層的同一層上形成的第二電極2813形成在第一電極2804上，絕緣膜2811嵌入二者之間。形成絕緣膜2811夾在第一電極2804和第二電極2813之間的電容器2819。此外，形成覆蓋像素電極2803的端部、驅(qū)動(dòng)晶體管2818和電容器2819的中間層絕緣膜2814。
含有有機(jī)化合物的層2815和相對(duì)電極2816形成在中間層絕緣膜2814和像素電極2803上，像素電極2803上設(shè)置開(kāi)口部分，在將含有有機(jī)化合物的層2815夾在像素電極2803和相對(duì)電極2816之間的區(qū)域中，形成發(fā)光元件2817。
另外，通過(guò)如圖28B所示的第一電極2820可以形成如圖28A所示的第一電極2804。第一電極2820形成在由與導(dǎo)線(xiàn)2805和2806相同材料制成的層的同一層上。
此外，圖29A和29B表示使用具有底部柵極結(jié)構(gòu)的晶體管的顯示面板的局部橫截面圖，其中非晶硅用作半導(dǎo)體層。
基膜2902形成在襯底2901上，柵極電極2903形成在基膜2902上。另外，第一電極2904形成在由與柵極電極2903相同材料制成的層的同一層上。對(duì)于柵極電極2903的材料，可以使用加入磷的多晶硅。除了多晶硅外，也可以使用由金屬和硅組成的硅化物。
此外，形成柵極絕緣膜2905，其覆蓋柵極電極2903和第一電極2904。作為柵極絕緣膜2905，使用氧化硅膜、氮化硅膜等。
另外，在柵極絕緣膜2905上，形成半導(dǎo)體層2906。半導(dǎo)體層2907形成在由與該半導(dǎo)體層2906相同材料制成的層的同一層上。
玻璃襯底、石英襯底、陶瓷襯底等可以用作襯底。另外，作為基膜2902，可以使用氮化鋁(AlN)、氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiOxNy)等的單層或者這些的層疊層。
在半導(dǎo)體層2906上，形成N型半導(dǎo)體層2908和2909，其中每個(gè)半導(dǎo)體層具有N型傳導(dǎo)性，而N型半導(dǎo)體層2910形成在半導(dǎo)體層2907上。
在N型半導(dǎo)體層2908和2909上，分別形成導(dǎo)線(xiàn)2911和2912，而在N型半導(dǎo)體層2910上，形成半導(dǎo)體層2913，該半導(dǎo)體層2913形成在由與導(dǎo)線(xiàn)2911和2912相同材料制成的層的同一層上。
形成由半導(dǎo)體層2907、N型半導(dǎo)體層2910和傳導(dǎo)層2913構(gòu)成的第二電極。注意形成具有將柵極絕緣膜2905夾在該第二電極和第一電極2904之間的結(jié)構(gòu)的電容器2920。
此外，導(dǎo)線(xiàn)2911的一個(gè)端部延伸，形成與該延伸的導(dǎo)線(xiàn)2911的上部接觸的像素電極2914。
此外，形成覆蓋像素電極2914端部、驅(qū)動(dòng)晶體管2919和電容器2920的絕緣體2915。
含有有機(jī)化合物的層2916和相對(duì)電極2917形成在像素電極2914和絕緣體2915上，在將含有有機(jī)化合物的層2916夾在像素區(qū)域2914和相對(duì)電極2917之間的區(qū)域中，形成發(fā)光元件2918。
可以不設(shè)置作為電容器的部分第二電極的半導(dǎo)體層2907和N型半導(dǎo)體層2910。也就是說(shuō)，第二電極可以是傳導(dǎo)層2913，電容器可以具有將柵極絕緣膜夾在第一電極2904和傳導(dǎo)層2913之間的結(jié)構(gòu)。
注意在圖29A中，在形成導(dǎo)線(xiàn)2911之前形成像素電極2914，如圖29B所示，可以形成具有將柵極絕緣膜2905夾在第一電極2904和像素電極2914形成的第二電極2921之間的結(jié)構(gòu)的電容器2922。
注意在圖29A和29B中，雖然對(duì)反轉(zhuǎn)交錯(cuò)的溝道蝕刻型晶體管進(jìn)行了描述，但是不言而喻，也可以使用溝道保護(hù)型晶體管。參考圖30A和30B對(duì)溝道保護(hù)型晶體管的情況進(jìn)行描述。
如圖30A所示的溝道保護(hù)型晶體管不同于圖29A所示的溝道蝕刻型驅(qū)動(dòng)晶體管2919之處就在于在由半導(dǎo)體層2906的溝道形成的區(qū)域上提供作為蝕刻掩模的絕緣體3001?？墒?，通用的附圖標(biāo)記用作其它通用的部分。
相似的是，圖30B所示的溝道保護(hù)型晶體管不同于圖29B所示的溝道蝕刻型驅(qū)動(dòng)晶體管2919之處就在于在由半導(dǎo)體層2906的溝道形成的區(qū)域上提供作為蝕刻掩模的絕緣體3001?？墒?，通用的附圖標(biāo)記用作其它通用的部分。
當(dāng)將非晶硅膜用作形成本發(fā)明像素的晶體管的半導(dǎo)體層(溝道形成區(qū)、源極區(qū)域、漏極區(qū)域等)時(shí)，可以縮減制造成本。
注意并不限于可以應(yīng)用本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的晶體管結(jié)構(gòu)和電容器結(jié)構(gòu)的上述結(jié)構(gòu)，可以使用晶體管結(jié)構(gòu)和電容器結(jié)構(gòu)的各種不同的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例模型7本發(fā)明可以應(yīng)用于各種電子設(shè)備，尤其可以應(yīng)用于電子設(shè)備的顯示部分。作為這些電子設(shè)備，具有攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、目鏡型顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)設(shè)備(車(chē)載音頻、音頻組件系統(tǒng)等)、計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、便攜式數(shù)據(jù)終端(移動(dòng)計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話(huà)、便攜式游戲機(jī)、電子圖書(shū)等)、提供記錄介質(zhì)的圖像再現(xiàn)設(shè)備(具體來(lái)說(shuō)為提供顯示器的設(shè)備，其中該顯示器再現(xiàn)記錄介質(zhì)諸如數(shù)字化視頻光盤(pán)(DVD)并且顯示該圖像)等等。
圖44A表示一種顯示器，其包括殼體44001、支架44002、顯示部分44003、揚(yáng)聲器44004、視頻輸入端44005等。具有本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備可以用作顯示部分44003。注意顯示包括作為信息顯示的所有顯示設(shè)備，諸如用作個(gè)人計(jì)算機(jī)、用作電視、用作廣告顯示。使用本發(fā)明用作顯示部分44003的顯示設(shè)備可以表示清楚的灰度，提高像素孔徑比和在不降低亮度的情況下以高清晰度顯示圖像。
圖44B表示一種相機(jī)，其包括主體44101、顯示部分44102、圖像接收部分44103、操作鍵44104、外部連接端口44105、快門(mén)44106等。
最近幾年里，隨著數(shù)碼相機(jī)等的高性能，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)日益升溫。由此，以低成本生產(chǎn)出高性能設(shè)備是很重要的。使用本發(fā)明用作顯示部分44102的數(shù)碼相機(jī)可以表示清楚的灰度級(jí)，提高像素孔徑比和在不降低亮度的情況下以高清晰度顯示圖像。
圖44C表示一種計(jì)算機(jī)，其包括主體44201、殼體44202、顯示部分44203、鍵盤(pán)44204、外部連接部分44205、指示鼠標(biāo)44206等。使用本發(fā)明作為顯示部分44203的該計(jì)算機(jī)可以表示清楚的灰度級(jí)，提高像素孔徑比和在不降低亮度的情況下以高清晰度顯示圖像。
圖44D表示一種移動(dòng)計(jì)算機(jī)，其包括主體44301、顯示部分44302、開(kāi)關(guān)44303、操作鍵44304、紅外端口44305等。使用本發(fā)明作為顯示部分44302的該移動(dòng)計(jì)算機(jī)可以表示清楚的灰度級(jí)，提高像素孔徑比和在不降低亮度的情況下以高清晰度顯示圖像。
圖44E表示一種提供記錄介質(zhì)(具體來(lái)說(shuō)是DVD再現(xiàn)設(shè)備)的便攜式圖像再現(xiàn)設(shè)備，其包括主體44401、殼體44402、顯示部分A 44403、顯示部分B44404、記錄介質(zhì)(DVD等)記錄部分44405、操作鍵44406、揚(yáng)聲器部分44407等。顯示部分A 44403可以主要顯示圖像數(shù)據(jù)，而顯示部分B 44404主要顯示文本數(shù)據(jù)。使用本發(fā)明作為顯示部分A 44403和顯示部分B 44404的該圖像再現(xiàn)設(shè)備可以表示清楚的灰度級(jí)，提高像素孔徑比和在不降低亮度的情況下以高清晰度顯示圖像。
圖44F表示一種目鏡型顯示器，其包括主體44501、顯示部分44502、臂部44503等。使用本發(fā)明作為顯示部分44502的該目鏡型顯示器可以表示清楚的灰度級(jí)，提高像素孔徑比和在不降低亮度的情況下以高清晰度顯示圖像。
圖44G表示一種數(shù)碼相機(jī)，其包括主體44601、顯示部分44602、殼體44603、外部連接端口44604、遙控接收部分44605、圖像接收部分44606、電池44607、聲音輸入部分44608、操作鍵44609、目鏡44610等。使用本發(fā)明作為顯示部分44602的該數(shù)碼相機(jī)可以表示清楚的灰度級(jí)，提高像素孔徑比和在不降低亮度的情況下以高清晰度顯示圖像。
圖44H表示一種移動(dòng)電話(huà)設(shè)備，其包括主體44701、殼體44702、顯示部分44703、聲音輸入部分44704、聲音輸出部分44705、操作鍵44706、外部連接端口44707、天線(xiàn)44708等。
最近幾年里，移動(dòng)電話(huà)設(shè)備已經(jīng)安裝有游戲功能、照相功能、電子銀行功能等，因此提升了對(duì)具有高附加值的移動(dòng)電話(huà)設(shè)備的需要。此外，顯示也要求具有高清晰度。使用本發(fā)明用作顯示部分44703的移動(dòng)電話(huà)設(shè)備可以表示清楚的灰度級(jí)，提高像素孔徑比和在不降低亮度的情況下以高清晰度顯示圖像。
另外，當(dāng)顯示部分具有含如圖21C所示的雙重發(fā)光結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備時(shí)，就可以提供具有高附加值和高清晰度的顯示部分的移動(dòng)電話(huà)。
以這種方式，移動(dòng)電話(huà)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)多功能化，其使用頻率也得以提高。另一方面，就要求一次充電可利用的時(shí)間更長(zhǎng)。
例如，當(dāng)如圖42B所示將外周驅(qū)動(dòng)電路形成在IC芯片上并且使用CMOS等時(shí)，就可以得到低功耗。
以這種方式，本發(fā)明可以應(yīng)用于各種電子設(shè)備。
實(shí)施例1在該實(shí)施例中，參考圖47對(duì)具有使用本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)作為顯示部分的顯示設(shè)備的移動(dòng)電話(huà)結(jié)構(gòu)的例子進(jìn)行描述。
顯示面板4710可分離地結(jié)合在殼體4700中。根據(jù)顯示面板4710的尺寸可以恰當(dāng)?shù)馗淖冊(cè)摎んw4700的形狀及尺寸。固定顯示面板4710的該殼體4700結(jié)合在印刷電路板4701中作為一個(gè)組件。
顯示面板4710通過(guò)FPC連接印刷電路板4701。在印刷電路板4701上，形成揚(yáng)聲器4702、麥克風(fēng)4703、發(fā)射/接收電路4704、包括CPU的信號(hào)處理電路4705、控制器等。這些組件、輸入裝置4706和電池4707組合集成在殼體4709中。顯示面板4710的像素部分設(shè)置成可以從殼體4709中形成的窗口中看見(jiàn)。
對(duì)于顯示面板4710，像素部分和一部分外周驅(qū)動(dòng)電路(在多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中，具有較低操作頻率的驅(qū)動(dòng)電路)通過(guò)使用TFT可以整體地形成在襯底上，外周電路的另一部分(在多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中，具有較高操作頻率的驅(qū)動(dòng)電路)可以形成在IC芯片上，并且該IC芯片可以通過(guò)COG(玻璃上芯片)安裝在顯示面板4710上?？蛇x擇的是，該IC芯片可以通過(guò)使用TAB(載帶自動(dòng)接合)連接玻璃襯底或印刷電路板。注意圖42A表示部分周邊電路和像素部分整體形成在襯底上的顯示面板的結(jié)構(gòu)的例子，形成另一部分外周驅(qū)動(dòng)電路的IC芯片通過(guò)COG等安裝。這種結(jié)構(gòu)可以得到顯示設(shè)備的低功耗，并且增加了移動(dòng)電話(huà)設(shè)備一次充電可利用的使用時(shí)間。此外，可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電話(huà)設(shè)備的低成本。
另外，對(duì)于像素部分，可以恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用實(shí)施例模型1至3中所描述的像素結(jié)構(gòu)。
此外，當(dāng)應(yīng)用實(shí)施例模型2中圖6和8所示的像素結(jié)構(gòu)來(lái)增加發(fā)光周期時(shí)，可以降低發(fā)光元件的瞬間亮度來(lái)提高發(fā)光元件的可靠性。
此外，當(dāng)對(duì)提供給掃描線(xiàn)或信號(hào)線(xiàn)的信號(hào)通過(guò)緩沖器進(jìn)行阻抗變換來(lái)增加供電容量時(shí)，可以避免信號(hào)延遲，從而縮短了對(duì)每一行像素的寫(xiě)入時(shí)間。相應(yīng)地，可以提供具有高灰度級(jí)的顯示設(shè)備。
為了進(jìn)一步減少功耗，如圖42B所示，使用TFT的像素部分可以形成在襯底上，所有外周驅(qū)動(dòng)電路可以形成在IC芯片上，IC芯片可以通過(guò)COG(玻璃上芯片)安裝在顯示面板上。
此外，在該實(shí)施例中所描述的結(jié)構(gòu)是移動(dòng)電話(huà)設(shè)備的一個(gè)例子，因此，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)并不限于具有這種結(jié)構(gòu)的移動(dòng)電話(huà)設(shè)備，其可以應(yīng)用于具有各種不同結(jié)構(gòu)的移動(dòng)電話(huà)設(shè)備。
實(shí)施例2

圖45表示組合了顯示面板4501和電路板4502的EL組件。該顯示面板4501具有像素部分4503、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4504以及信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路4505。例如，控制電路4506、信號(hào)分割電路4507等形成在電路板4502上。顯示面板4501通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)4508連接電路板4502。FPC等可以用作連接導(dǎo)線(xiàn)4508。
對(duì)于顯示面板4501，像素部分和一部分外周驅(qū)動(dòng)電路(在多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中，具有較低操作頻率的驅(qū)動(dòng)電路)通過(guò)使用TFT可以整體地形成在襯底上，外周電路的另外部分(在多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中，具有較高操作頻率的驅(qū)動(dòng)電路)可以形成在IC芯片上，并且該IC芯片可以通過(guò)COG(玻璃上芯片)安裝在顯示面板4501上。可選擇的是，該IC芯片可以通過(guò)使用TAB(載帶自動(dòng)接合)連接顯示面板4501或印刷電路板。注意圖42B表示部分周邊電路和像素部分整體形成在襯底上的結(jié)構(gòu)的例子，形成另外部分外周驅(qū)動(dòng)電路的IC芯片通過(guò)COG等安裝。
另外，對(duì)于像素部分，可以恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用實(shí)施例模型1至3中所描述的像素結(jié)構(gòu)。
此外，當(dāng)應(yīng)用實(shí)施例模型2中圖6和8所示的像素結(jié)構(gòu)來(lái)增加發(fā)光周期時(shí)，可以降低發(fā)光元件的瞬間亮度來(lái)提高發(fā)光元件的可靠性。
此外，當(dāng)對(duì)提供給掃描線(xiàn)或信號(hào)線(xiàn)的信號(hào)通過(guò)緩沖器進(jìn)行阻抗變換來(lái)增加供電容量時(shí)，可以避免信號(hào)延遲，從而縮短了對(duì)每一行像素的寫(xiě)入時(shí)間。相應(yīng)地，可以提供具有高灰度級(jí)的顯示設(shè)備。
為了進(jìn)一步減少功耗，像素部分可以形成在使用TFT的襯底上，所有外周驅(qū)動(dòng)電路可以形成在IC芯片上，IC芯片可以通過(guò)COG(玻璃上芯片)安裝在顯示面板上。
注意在將非晶半導(dǎo)體膜應(yīng)用于形成像素的晶體管的半導(dǎo)體層的情況下，像素部分可以形成在使用TFT的襯底上，所有外周驅(qū)動(dòng)電路可以形成在IC芯片上，并且IC芯片可以通過(guò)COG(玻璃上芯片)安裝在顯示面板上。注意圖42B表示像素部分形成在襯底上并且在襯底上形成外周驅(qū)動(dòng)電路的IC芯片通過(guò)COG等安裝的結(jié)構(gòu)的例子。
該EL組件可以完成EL電視。圖46是表示EL電視的主要結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。調(diào)諧電路4601接收視頻信號(hào)和音頻信號(hào)。視頻信號(hào)通過(guò)視頻信號(hào)放大電路4602、視頻信號(hào)處理電路4603以及控制電路4506進(jìn)行處理，從視頻信號(hào)放大電路4602輸出的信號(hào)在視頻信號(hào)處理電路4603中轉(zhuǎn)換成與紅、綠和藍(lán)每種顏色相對(duì)應(yīng)的顏色信號(hào)，控制電路4506用于將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電路的輸入規(guī)格?？刂齐娐?506每個(gè)輸出信號(hào)至掃描線(xiàn)側(cè)和信號(hào)線(xiàn)側(cè)。在以數(shù)字方式驅(qū)動(dòng)的情況下，信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路4507可以設(shè)置在信號(hào)線(xiàn)側(cè)，輸入數(shù)字信號(hào)可以被分割成m個(gè)被提供的信號(hào)。
在調(diào)諧電路4601接收的信號(hào)中，音頻信號(hào)被傳輸給音頻信號(hào)放大電路4604，輸出通過(guò)音頻信號(hào)處理電路4605提供給揚(yáng)聲器4606。控制電路4607接收接收站(接收頻率)和來(lái)自輸入部分4608的聲音音量控制數(shù)據(jù)，并且將信號(hào)傳送給調(diào)諧電路4601和音頻信號(hào)處理電路4605。
如圖44A所示，圖45的EL組件結(jié)合在殼體44001中，使得可以完成電視。由EL組件形成顯示部分44003。此外，可以恰當(dāng)?shù)靥峁P(yáng)聲器部分44004、視頻輸入端44005等。
不言而喻，本發(fā)明并不限于電視，并且可以應(yīng)用于尤其作為大面積顯示介質(zhì)之類(lèi)的各種不同的應(yīng)用，這些大面積顯示介質(zhì)諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)的監(jiān)控器、火車(chē)站、飛機(jī)場(chǎng)等的信息顯示板以及街道上的廣告顯示。
該申請(qǐng)以2005年1月21日在日本專(zhuān)利局提出的日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2005-014890為基礎(chǔ)，在此結(jié)合其全部?jī)?nèi)容作為參考。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括包括柵極端、源極端和漏極端的第一晶體管；包括柵極端、源極端和漏極端的第二晶體管；包括柵極端、源極端和漏極端的第三晶體管；以及包括第一電極和第二電極的電容器，其中第一晶體管的柵極端連接到第一掃描線(xiàn)；其中第二晶體管的源極端或漏極端之一連接到電源線(xiàn)；其中第三晶體管的源極端或漏極端之一連接到第二掃描線(xiàn)；其中電容器的第一電極連接到第二晶體管的柵極端和第三晶體管的柵極端，該第二電極連接到信號(hào)線(xiàn)，其中第二晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)以及第三晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)連接到像素電極；其中第一晶體管的源極端或漏極端之一連接到第二晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)以及第三晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)；和其中第一晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)連接到第二晶體管的柵極端和第三晶體管的柵極端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其中第一晶體管和第三晶體管是N溝道晶體管，第二晶體管是P溝道晶體管。
3.包括布置成矩陣的多個(gè)像素的顯示設(shè)備，該多個(gè)像素中的至少一個(gè)包括包括P溝道晶體管和N溝道晶體管的CMOS反相器；連接CMOS反相器的輸入端和輸出端的開(kāi)關(guān)；被輸入模擬電位的信號(hào)線(xiàn)；保持CMOS反相器的輸入端和信號(hào)線(xiàn)之間的電位差的電容器；和發(fā)光元件，其中該發(fā)光元件的發(fā)光或者不發(fā)光通過(guò)CMOS反相器的輸出來(lái)控制，其中控制該多個(gè)像素中至少另一個(gè)的開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通/關(guān)斷的信號(hào)電位對(duì)應(yīng)于CMOS反相器的P溝道晶體管和N溝道晶體管之一的電源電位。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的顯示設(shè)備，其中該開(kāi)關(guān)是N溝道晶體管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的顯示設(shè)備，其中該開(kāi)關(guān)是P溝道晶體管。
6.一種顯示設(shè)備包括包括柵極端、源極端或漏極端的第一晶體管；包括柵極端、源極端或漏極端的第二晶體管；包括柵極端、源極端或漏極端的第三晶體管；包括第一電極和第二電極的電容器；和包括像素電極的發(fā)光元件，其中第一晶體管的柵極端連接到第一掃描線(xiàn)；其中第二晶體管的源極端或漏極端之一連接到電源線(xiàn)；其中第三晶體管的源極端或漏極端之一連接到第二掃描線(xiàn)；其中電容器的第一電極連接到第二晶體管的柵極端和第三晶體管的柵極端，該第二電極連接到信號(hào)線(xiàn)，其中發(fā)光元件的像素電極連接到第二晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)以及第三晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)；其中第一晶體管的源極端或漏極端之一連接到第二晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)以及第三晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)；和其中第一晶體管的源極端或漏極端中的另一個(gè)連接到第二晶體管的柵極端和第三晶體管的柵極端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的顯示設(shè)備，其中第一晶體管和第三晶體管是N溝道晶體管，第二晶體管是P溝道晶體管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示設(shè)備，其中該顯示設(shè)備結(jié)合在選自顯示器、照相機(jī)、計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、便攜式圖像再現(xiàn)設(shè)備、目鏡型顯示器、攝像機(jī)和移動(dòng)電話(huà)中的至少一個(gè)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的顯示設(shè)備，其中該顯示設(shè)備結(jié)合在選自顯示器、照相機(jī)、計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、便攜式圖像再現(xiàn)設(shè)備、目鏡型顯示器、攝像機(jī)和移動(dòng)電話(huà)中的至少一個(gè)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示設(shè)備，其中該顯示設(shè)備結(jié)合在選自顯示器、照相機(jī)、計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、便攜式圖像再現(xiàn)設(shè)備、目鏡型顯示器、攝像機(jī)和移動(dòng)電話(huà)中的至少一個(gè)中。
全文摘要
當(dāng)電阻負(fù)載反相器用于控制像素的發(fā)光/不發(fā)光時(shí)，隨著形成電阻負(fù)載反相器的晶體管的性能變化，每個(gè)像素的發(fā)光也發(fā)生變化。作為像素中的反相器，N溝道晶體管和P溝道晶體管用于形成CMOS反相器。即使當(dāng)形成CMOS反相器的晶體管性能變化并且反相器傳輸性能變化時(shí)，對(duì)控制像素的發(fā)光/不發(fā)光幾乎沒(méi)有影響，因此，可以消除每個(gè)像素的發(fā)光變化。而且，掃描線(xiàn)的信號(hào)電位用作反相器電位的一個(gè)電源，因此，可以提高像素的孔徑比。
文檔編號(hào)H05B33/08GK1822083SQ20061005922
公開(kāi)日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月21日
發(fā)明者木村肇 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所