專利名稱：顯示裝置和顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用使用TFT(薄膜晶體管)硅基板的電致發(fā)光元件的顯示裝置以及使用該顯示裝置的顯示方法，特別涉及使用作為電致發(fā)光元件的有機EL(電致發(fā)光)以及液晶的顯示裝置以及顯示方法。
背景技術(shù)：
近年，液晶顯示裝置、EL顯示裝置、FED(場致發(fā)射顯示)顯示裝置等顯示裝置的開發(fā)比較盛行。特別是，液晶顯示裝置以及EL顯示裝置由于有效利用其質(zhì)量輕、低消耗功率特性，從而作為便攜式電話以及便攜式個人計算機的顯示裝置而引起重視。另一方面，這些便攜式設(shè)備中，追求加載的功能不斷增加，對于顯示裝置而言，強烈要求它能變?yōu)楦有⌒洼p質(zhì)量、低消耗功率。
作為用于使該顯示裝置降低消耗功率的方法，在作為現(xiàn)有已經(jīng)使用技術(shù)的特開平8-194205號公報(
公開日1996年7月30日)中公開了具有對每個象素的存儲功能，通過對與其存儲內(nèi)容相應的基準電壓切換，停止顯示同一象素情況的周期性再寫入操作，從而可以降低驅(qū)動電路消耗功率。
即，如圖14所示，在第1玻璃基板上，將象素電極202設(shè)置為矩陣形，在象素電極202之間設(shè)置有掃描線203，在與掃描線203正交方向上設(shè)置信號線204。此外，與掃描線203平行設(shè)置參考線205。在掃描線203與信號線204的交叉部位中設(shè)置后述的存儲器元件206，在該存儲器元件206和象素電極202之間設(shè)置開關(guān)元件207以便使其介于其中。
在每個垂直周期內(nèi)根據(jù)掃描線驅(qū)動器208，選擇性地來控制所述掃描線203，在每個水平周期內(nèi)，根據(jù)信號線驅(qū)動器209匯總控制所述信號線204，根據(jù)參考線驅(qū)動器210匯總控制所述參考線205。在所述第1玻璃基板上，與其離開預定距離，與其相對來設(shè)置第2玻璃基板，該第2玻璃基板的相對面上，形成相對電極。然后，在2個基板的表面上形成定向膜，在這2個玻璃基板之間，加入作為顯示材料的為電致發(fā)光元件的液晶。
圖15為詳細顯示圖14中各個象素部分結(jié)構(gòu)的電路圖。在彼此相互正交形成的掃描線203和信號線204的交叉部中，形成保持2值數(shù)據(jù)的所述存儲器元件206，該存儲器元件206中設(shè)置了將所保持的信息輸出的輸出單元。該輸出單元上，連接了3端子開關(guān)元件207。通過所述開關(guān)元件207輸出保存在存儲器元件206中的信息。將來自所述存儲器元件206的輸出提供給開關(guān)元件207的控制輸入端，將所述參考線205的基準電壓Vref提供給一端，通過液晶層215將來自所述象素電極1的所述相對電極216的共同電壓Vcom提供給另一端。但是，響應存儲器元件206的輸出，控制從開關(guān)元件207的一端到其另一端的電阻值，從而調(diào)整液晶層215的偏置狀態(tài)。
在如圖15所示的結(jié)構(gòu)中，在存儲器元件中使用由Poly-Si(多晶硅)TFT組成的2級反相器212、213，使用正反饋形式的存儲器電路即靜態(tài)存儲器元件。這里，所述掃描線203的掃描電壓Vg變?yōu)楦唠娖?，選擇該掃描線203時，TFT211變?yōu)閷顟B(tài)，通過該TFT211，將從信號線204提供來的信號電壓Vsig輸入到反相器212的柵極端子。該反相器212的輸出通過反相器213反相，被再次輸入到該反相器212的柵極端子，這樣，TFT211變?yōu)閷〞r寫入到反相器212的數(shù)據(jù)以相同極性被反饋到該反相器212中，將該TFT211保持到再次導通狀態(tài)。如前所述，在該公開文件中，公開了在液晶顯示裝置的象素中設(shè)置一個靜態(tài)存儲器元件的結(jié)構(gòu)。
作為使用這樣的多晶硅TFT，將靜態(tài)存儲器元件設(shè)置在每個象素內(nèi)的另一種結(jié)構(gòu)，在USPN4996523(特開平2-148687號公報(
公開日1990年6月7日))中公開了在有機EL象素中設(shè)置多個靜態(tài)存儲器元件的結(jié)構(gòu)。圖16為顯示現(xiàn)有技術(shù)中的各象素部分結(jié)構(gòu)的電路圖。在該現(xiàn)有技術(shù)中，將各象素構(gòu)造成具有多個存儲器單元m1、m2、...mn(圖16中，n為4)，穩(wěn)流電路225，由所述各存儲器單元m1～mn的數(shù)據(jù)控制、形成所述穩(wěn)流電路225的基準電流的晶體管q1～qn，用來自所述穩(wěn)流電路225的電流驅(qū)動的有機EL元件226。在對應于相同象素的存儲器單元m1～mn中，提供共同的低電極控制信號v1，并分別提供n比特的列電極控制信號b1-bn。
由于穩(wěn)流電路225為使用TFT223、224的電流鏡像電路，因此根據(jù)作為流過彼此并聯(lián)的晶體管q1-qn的電流總和的所述基準電流來決定流過有機EL元件226的電流，另外，通過由保存在存儲器單元m1-mn中的數(shù)據(jù)決定的晶體管q1-qn的柵極電壓來設(shè)定流過晶體管q1-qn的電流。
將各存儲器單元m1-mn構(gòu)造為例如圖17所示的結(jié)構(gòu)。即，將其構(gòu)造為包括將所述低電極控制信號v1的輸入反相的CMOS反相器228、存儲用的CMOS反相器230、反饋用的CMOS反相器231、響應所述低電極控制信號v1以及反相用CMOS反相器228的輸出、在所述存儲用的反相器230的柵極中，控制是輸入所述列電極控制信號b1-bn還是將反饋用的反相器231的輸出反饋的MOS傳送門227、229。但是，由于所述低電極控制信號v1為選擇狀態(tài)時，MOS傳送門227變?yōu)閷顟B(tài)，MOS傳送門229變?yōu)榉菍顟B(tài)，因此，列輸入信號Bn通過MOS傳送門227，輸入到CMOS反相器230的柵極。另外，由于所述低電極控制信號v1為非選擇狀態(tài)時，MOS傳送門227變?yōu)榉菍顟B(tài)，MOS傳送門229變?yōu)閷顟B(tài)，因此，CMOS反相器231的輸出通過MOS傳送門229反饋到CMOS反相器230。但是，該存儲器單元m1-mn變?yōu)閷MOS反相器230的輸出通過CMOS反相器23 1以及MOS傳送門229反饋到CMOS反相器230柵極的靜態(tài)存儲器元件結(jié)構(gòu)。
在該USPN4996523中，公開了在有機EL顯示裝置的象素中設(shè)置多個靜態(tài)存儲器元件的結(jié)構(gòu)。在使用多晶硅基板的顯示裝置中，用于驅(qū)動電致發(fā)光元件的驅(qū)動器電路也可以使用多晶硅TFT來形成。
但是，在特開平8-194205號公報中記載的現(xiàn)有技術(shù)中，如圖15所示，1個象素由液晶層215、液晶驅(qū)動用開關(guān)元件207、1比特的存儲器元件206構(gòu)成。但是，即使能使用該存儲器元件206將每個液晶元件顯示為白黑2值，還是存在不能顯示3灰度等級以上的多灰度等級顯示的問題。另外，這些存儲器元件206雖然可以執(zhí)行靜止圖像顯示，但是存在不能用于動態(tài)圖像顯示的問題。因此，在特開平8-194205號公報的現(xiàn)有技術(shù)中，用于進行多灰度等級顯示以及動態(tài)圖像顯示而在顯示畫面周邊設(shè)置的驅(qū)動電路規(guī)模，與在象素中不設(shè)置存儲器元件的顯示裝置沒有什么區(qū)別，因此存在驅(qū)動電路規(guī)模不能變小的問題。
這點上，如USPN4996523中的現(xiàn)有技術(shù)那樣，使用在象素中設(shè)置多個靜態(tài)存儲器元件m1-mn進行多灰度等級顯示的情況中，由于多灰度等級顯示以及動畫顯示時，使用多個存儲器元件進行D/A變換，因此，在驅(qū)動電路一側(cè)不需要D/A轉(zhuǎn)換電路，因此在顯示畫面周圍設(shè)置的驅(qū)動電路規(guī)?？梢宰冃　?br> 但是，如圖17所示，在各個存儲器元件m1-mn中分別使用10個TFT，存在為了進行多灰度顯示所需的TFT的數(shù)量變?yōu)楹芏嗟膯栴}。這里，假設(shè)利用2個反相器的以及2個選擇用TFT的總計6個TFT，來構(gòu)成存儲器元件m1-mn中的每一個，為了執(zhí)行4比特灰度顯示計算每個象素所必需的TFT個數(shù)。這樣一來，將每個存儲器單元所需的TFT個數(shù)乘以比特數(shù)的個數(shù)也就是變?yōu)?，每個存儲器單元所需的TFT個數(shù)(6個)×比特數(shù)(4比特)＝24個。如圖16所示，其中所附加、用于執(zhí)行多灰度顯示的TFT也有必要。
這里，考慮例如100DPI(點/英尺)程度的顯示裝置時，其象素大小變?yōu)?50μm方形。由于在該象素大小中必須設(shè)置RGB三色的點，因此對于每個點中設(shè)置的所述個數(shù)的TFT，當前設(shè)計尺度(4-2(μm)尺度)的多晶硅處理極其困難。
另一方面，作為存儲器元件，在使用電容的靜態(tài)型存儲器元件的結(jié)構(gòu)中，由于每個存儲器元件1比特中所需的TFT個數(shù)為1-2個程度，因此，可以使用較少的TFT來構(gòu)成存儲器元件。但是，對于靜態(tài)存儲器元件而言，由于在電容中積累的電荷通過漏電流而消失，因此存在不能存儲靜止畫面來顯示的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能減小存儲器元件每1比特中所需的TFT個數(shù)從而減小在顯示畫面周圍設(shè)置的驅(qū)動器電路規(guī)模的顯示裝置以及顯示方法。
本發(fā)明涉及顯示裝置以及使用該顯示裝置的顯示方法，該顯示裝置對應于數(shù)據(jù)配線和選通配線的交叉部，而將電致發(fā)光元件設(shè)置為矩陣形，與該電致發(fā)光元件對應，設(shè)置多個存儲元件(存儲器元件)。本發(fā)明的顯示裝置也可以為這樣，使用作為對多個存儲元件進行電位保持裝置的電容而構(gòu)成時，輸入所述電容電位，設(shè)置通過其輸出電壓再補充所述電容電位的緩沖器電路。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的顯示裝置具有在第1配線和第2配線交叉部設(shè)置為矩陣形的電致發(fā)光元件，保持對所述電致發(fā)光元件進行顯示驅(qū)動的電位保持裝置，輸出通過所述電位保持裝置輸入的電位的緩沖器電路，與所述電位保持裝置串連設(shè)置的第1開關(guān)元件，被設(shè)置在所述第1開關(guān)元件或電位保持裝置和所述第1配線之間、通過所述第2配線來控制導通狀態(tài)的第2開關(guān)元件，其特征在于，對各電致發(fā)光元件配置多個所述電位保持裝置，將所述多個電位保持裝置與所述緩沖器電路的輸出端子相連。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的顯示裝置具有在第1配線和第2配線交叉部設(shè)置為矩陣形的電致發(fā)光元件，保持對所述電致發(fā)光元件進行顯示驅(qū)動的電位保持裝置，輸出通過所述電位保持裝置輸入的電位的緩沖器電路，與所述電位保持裝置串連設(shè)置的第1開關(guān)元件，被設(shè)置在所述第1開關(guān)元件或電位保持裝置和所述第1配線之間、通過所述第2配線來控制導通狀態(tài)的第2開關(guān)元件，其特征在于，對各電致發(fā)光元件配置多個所述電位保持裝置，將所述多個電位保持裝置的輸出端子與所述緩沖器電路的輸出端子相連。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于可以近似地將動態(tài)存儲器元件作為靜態(tài)存儲器元件使用，與使用靜態(tài)存儲器元件的情況相比，構(gòu)造象素所需的TFT數(shù)可能減少。因此，與將象素中設(shè)置的存儲器元件用作靜態(tài)存儲器元件的情況相比，可以減少所需的TFT數(shù)。另外，由于在這樣的象素中放入多個存儲器元件，可以使用于動畫顯示或多灰度顯示需要在顯示畫面周圍設(shè)置的驅(qū)動器電路規(guī)模減小。因而，與象素中沒有放入多個存儲器元件的結(jié)構(gòu)相比，可以提供驅(qū)動器電路規(guī)模小的顯示裝置。
即，將通過TFT實現(xiàn)的第2開關(guān)元件，設(shè)置在所述電位保持裝置和作為數(shù)據(jù)配線的第1配線之間。為此，通過控制第2開關(guān)元件，將來自第1配線的電位提供給電位保持裝置。由此，對應于作為數(shù)據(jù)配線的第1配線和作為數(shù)據(jù)配線的第2配線的交叉部，可以將象素電路設(shè)置為矩陣形。
緩沖器電路輸出端子和電位保持裝置的輸出端子直接或間接地，即直接地或通過開關(guān)元件的源極—漏極端子間接地連接。由此，通過緩沖器電路的輸出電位，可以再次給電位保持裝置充電。借此，使近似地將動態(tài)存儲器元件作為靜態(tài)存儲器元件使用成為可能。
這里，對于1個電致發(fā)光元件配置多個通過電容等實現(xiàn)的電位保持裝置，在兩者之間可以配置第1開關(guān)元件。因此，通過控制第1開關(guān)元件，能夠交替切換電位保持裝置。另外，將在電位保持裝置中保持的電位輸入到緩沖器電路的情況中，可以將電位保持裝置的電位和緩沖器電路的輸出電位合成并輸出到緩沖器電路中。
將所述第一開關(guān)元件設(shè)置在電位保持裝置和電致發(fā)光元件或緩沖器電路之間的情況比較多，但是，由于電容電荷在一方端子變?yōu)榻刂範顟B(tài)時，不能移動，因此，也可以在第1開關(guān)元件和電致發(fā)光元件或緩沖器電路之間設(shè)置電位保持裝置。
這里，為了防止緩沖器電路輸入電位受到緩沖器電路輸出電位的影響，最好使電位保持裝置的電容容量大?；蛘呤咕彌_器電路的輸出電阻取得大?；蛘?，在所述電位保持裝置切換操作構(gòu)成中，使緩沖器電路的輸出端子和輸入端子分離，配置通過TFT等來實現(xiàn)的第3開關(guān)元件。
所述緩沖器電路以及靜態(tài)存儲器元件其中任何一個也可以由通常2個反相器電路組成。本發(fā)明的方法可以用于對于1個電子光元件配置1個電位保持裝置的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，用于構(gòu)造驅(qū)動器電路所需的TFT的個數(shù)與使用靜態(tài)存儲器元件的情況相比，沒有什么不同。但是，本發(fā)明的顯示裝置在對于1個電子光元件配置多個電位保持裝置的結(jié)構(gòu)中可以發(fā)揮效果。與由多個靜態(tài)存儲器元件構(gòu)成顯示裝置的情況相比，可以由此減少構(gòu)成1比特左右的驅(qū)動器電路的TFT的個數(shù)。
因此，通過上述本發(fā)明的方法，可以減少每個電位保持裝置即存儲器元件1比特左右的TFT的個數(shù)，并且使提供能夠減小在顯示裝置周圍設(shè)置的驅(qū)動器電路規(guī)模的顯示裝置成為可能。
根據(jù)本發(fā)明的顯示方法，其特征在于，在使用所述顯示裝置的顯示方法中包括這些步驟所述第2開關(guān)元件為導通狀態(tài)時，對應于所述第1配線的電位設(shè)定所述電位保持裝置電位的設(shè)定步驟；在所述第2開關(guān)元件為非導通狀態(tài)時，將所述電位保持裝置的電位施加到所述緩沖器電路的輸入端子，通過對應于該施加電壓的所述緩沖器電路的輸出而將所述電位保持裝置再充電的再充電步驟；通過所述電位保持裝置或所述緩沖器電路的輸出，來控制所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)的第1顯示狀態(tài)控制步驟。
根據(jù)上述方法，在電位設(shè)定步驟中，將第2開關(guān)元件的源極端子連接到第1配線即數(shù)據(jù)配線上，將柵極端子連接到第2配線即柵極配線上，所述第2開關(guān)元件處于導通狀態(tài)時，從漏極獲得所述數(shù)據(jù)配線的電位，將與該電位對應的電位保持在所述電位保持裝置中。然后，在再充電步驟中，所述第2開關(guān)元件處于非導通狀態(tài)時，將所述電位保持裝置的電位輸入到所述緩沖器電路中，通過該緩沖器電路的輸出將所述電位保持裝置再充電，并維持該電位。在第1顯示狀態(tài)控制步驟中，是響應所述電位保持裝置或所述驅(qū)動器電路的輸出，來控制所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)的。另外，上述再充電步驟和顯示狀態(tài)控制步驟同時執(zhí)行的情況比較多。
因此，通過近似地將動態(tài)存儲器元件作為靜態(tài)存儲器元件使用可以執(zhí)行灰度顯示。由此，使用由較少數(shù)量的TFT構(gòu)成的顯示裝置來執(zhí)行灰度顯示成為可能。
對于具有在每個象素中配置緩沖器電路所組成的顯示裝置，可以這樣來看，根據(jù)所述緩沖器電路、所述電位保持裝置、或所述第1配線的輸出電壓來設(shè)定所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)。另外，通過在多個象素中的每個中設(shè)置緩沖器電路而組成的顯示裝置中，可以這樣來看，根據(jù)所述電位保持裝置或所述第1配線的輸出電壓，來設(shè)定所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)。
根據(jù)下面記載，可以充分理解本發(fā)明的其它目的、特征以及優(yōu)點。通過參照附圖的說明可以使本發(fā)明的有益效果變得顯著。


圖1是顯示在涉及本發(fā)明第1實施例的顯示裝置中各象素單元的象素電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖2是顯示涉及第1實施例的顯示裝置的大致結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖3是在使用涉及第1實施例顯示裝置的顯示方法中，用來說明電子電路操作的顯示裝置中的數(shù)據(jù)配線、數(shù)據(jù)配線以及控制配線的波形圖。
圖4(a)(b)是用來說明動畫偽輪廓的產(chǎn)生原理的示意圖，圖4(a)顯示了不分割顯示高位比特的情況，圖4(b)顯示了分割顯示高位比特的情況。
圖5是顯示與涉及第1實施例的顯示裝置的各象素單元的圖1不同的象素電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖6是在使用涉及第2實施例顯示裝置的顯示方法中，用來說明電子電路操作的顯示裝置中的數(shù)據(jù)配線、數(shù)據(jù)配線以及控制配線的波形圖。
圖7是顯示在涉及本發(fā)明第3實施例的顯示裝置中各象素單元的象素電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖8是在使用涉及第3實施例顯示裝置的顯示方法中，用來說明電子電路操作的顯示裝置中的數(shù)據(jù)配線、數(shù)據(jù)配線以及控制配線的波形圖。
圖9是顯示在涉及本發(fā)明第4實施例的顯示裝置中各象素單元的象素電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖10是顯示與涉及第4實施例的顯示裝置的各象素單元的圖9不同的象素電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖11是顯示在涉及本發(fā)明第5實施例的顯示裝置中各象素單元的象素電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖12是顯示在涉及本發(fā)明第6實施例的顯示裝置中各象素單元的象素電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖13是在使用涉及第6實施例顯示裝置的顯示方法中，用來說明電子電路操作的顯示裝置中的數(shù)據(jù)配線、數(shù)據(jù)配線以及控制配線的波形圖。
圖14是顯示現(xiàn)有的顯示裝置的大致結(jié)構(gòu)的框圖。
圖15是詳細顯示圖14顯示裝置中的各象素單元結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖16是顯示其它現(xiàn)有顯示裝置中的各象素單元結(jié)構(gòu)的圖。
圖17是詳細顯示圖16顯示裝置中的各象素單元結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖18(a)-(e)為說明構(gòu)造涉及第1實施例的顯示裝置的有機多層膜的化合物結(jié)構(gòu)的說明圖。圖18(a)是顯示用作電子傳輸層的Alq結(jié)構(gòu)的說明圖，圖18(b)是顯示用作作為發(fā)光層的Alq摻雜物的Zn(oxz)2結(jié)構(gòu)的說明圖，圖18(c)是顯示用作作為發(fā)光層的Alq摻雜物的DCM結(jié)構(gòu)的說明圖，圖18(d)是顯示用作空穴電子傳輸層的TPD結(jié)構(gòu)的說明圖，圖18(e)是顯示用作空穴輸入層的CuPC結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖19是顯示了取代用作圖1象素電路的電致發(fā)光元件的有機EL而使用液晶情況的各象素的象素電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖20是顯示了使用作為涉及第1實施例顯示裝置的電致發(fā)光元件的有機EL的情況中各象素的象素電路結(jié)構(gòu)、除圖1之外的電路圖。
圖21是顯示將圖20的象素電路結(jié)構(gòu)構(gòu)造成TFT電路的布局結(jié)構(gòu)的布局圖。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及在象素中設(shè)置存儲器元件的顯示裝置，特別是涉及通過在象素中設(shè)置存儲器元件可以簡化驅(qū)動器電路結(jié)構(gòu)的顯示裝置，以及使用該顯示裝置的顯示方法(驅(qū)動方法)。因此，本發(fā)明的顯示裝置最好帶有使用能夠用TFT(薄膜晶體管)將其做入到驅(qū)動器電路中的多晶硅處理所形成的TFT。
因此，對于用來制造在本實施例中使用的TFT的TFT制作工序而言，可以使用多晶硅處理，特別是作為其代表的例如CGS(Continuous Grain Silicon)TFT制作工序、也可以使用通常所用的多晶硅處理(Poly-Si)TFT制作工序等。另外，由于在，例如，特開平8-204208(
公開日1999年8月9日)、特開平8-250749(
公開日1996年9月27日)中記載了CGSTFT制作工序，因此，在本實施例中省略了對其的詳細說明。
(實施例1)在本發(fā)明的一個實施例中，下面是基于圖1至圖5來說明的。
圖2示出了本實施例的顯示裝置61的大致全部結(jié)構(gòu)。如圖所示，雖然本實施例的顯示裝置61具有將電致發(fā)光元件用作有機EL元件(電致發(fā)光元件)3的顯示畫面41的EL顯示器，但是，不言而喻，還可以使用液晶元件以及FED元件來代替有機EL元件(電致發(fā)光元件)3。
本實施例的顯示裝置61通過配線39將來自CPU(中央處理單元)62的輸入信號(數(shù)據(jù)信號和同步信號)輸入到源極驅(qū)動器電路37和柵極驅(qū)動器電路38。所述CPU62與作為靜態(tài)存儲器SRAM(靜態(tài)隨機存取存儲器)的存儲器元件63之間交換數(shù)據(jù)，將要顯示數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信號輸入到源極驅(qū)動器電路37中。
然后，在源極驅(qū)動器電路37中，將輸入數(shù)據(jù)信號放入沒有示出的移位寄存器中，以輸入同步信號的定時，將其傳送到圖中沒有示出的鎖存器電路中，通過數(shù)據(jù)配線Sj將在該鎖存器中保存的比特數(shù)據(jù)傳送到顯示畫面。在柵極驅(qū)動器電路38中，根據(jù)通過輸入信號線39而從CPU62輸入的同步信號，在柵極配線Gi(i＝1，2，...n)中輸出同步信號，控制n型TFT1，將在所述數(shù)據(jù)配線Sj(j＝1，2，...n)中輸出的電壓放入合適的象素Aij中。
柵極驅(qū)動器電路38中，還帶有圖中沒有示出的多個開關(guān)元件以及電容和緩沖器電路、控制電路64的控制配線Gi(i＝1，2，...n)比特x(x＝1，2，...n)，從電源配線40向該電路64提供電源電壓VDD。
在圖1中，示出了對應于數(shù)據(jù)配線Sj(第1配線)和柵極配線Gi(第2配線)之間的交叉部設(shè)置的象素Aij的象素電路(等效電路)的結(jié)構(gòu)。該象素電路接收來自源極驅(qū)動器電路37以及柵極驅(qū)動器電路38的輸出從而執(zhí)行顯示，象素的電致發(fā)光元件是由有機EL元件3和該有機EL元件3的陰極和其源極端子相連的n型TFT2組成。在該n型TFT2的漏極端子上連接了電源配線Vole，在有機EL元件3的陽極上施加了對抗電極電壓Vref。在該n型TFT2的柵極連接了n型TFT1(第2開關(guān)元件)的漏極端子。下文中將該n型TFT1的漏極端子和n型TFT2的柵極端子之間的配線表示為GiIO。
在該n型TFT1的源極端子上連接了作為第1配線的數(shù)據(jù)配線Sj，在柵極上連接了作為第2配線的數(shù)據(jù)配線Gi。該n型TFT1的漏極端子連接了作為第1開關(guān)元件的p型TFT4-7以及n型TFT11-14，通過這些TFT，間接連接了作為電位保持裝置的電容17-20，另外還連接了緩沖器電路21。即，在配線GiIO上連接了電容17-20以及緩沖器電路21。
本實施例的緩沖器電路21由通過p型TFT8和n型TFT15組成的第1反相器電路，以及通過p型TFT9和n型TFT16組成的第2反相器電路構(gòu)成。所述n型TFT1的漏極端子(配線GiIO)連接到所述第1反相器電路的輸入端，該第1反相器電路的輸出端子連接到所述第2反相器電路的輸入端。
在構(gòu)成所述緩沖器電路21的所述第2反相器電路的輸出端子、所述第1反相器電路輸入端子上，分別連接了作為第3開關(guān)元件的n型TFT10的源極端子、漏極端子。
為了對本發(fā)明令人滿意的結(jié)構(gòu)進行說明，在本實施例中，在圖1的象素電路中設(shè)置多個電容17-20，并且將設(shè)置作為第1開關(guān)元件的p型TFT4-7以及n型TFT11-14作為一個實施例來舉例說明。但是，本發(fā)明也可以有在象素Aij的象素電路中不設(shè)置一個電容的情況，即，沒有第1開關(guān)元件的情況下也可以進行電路操作。但是，使用4-5個作為緩沖器電路21的TFT時，考慮通過與在該緩沖器電路21中使用的TFT相同個數(shù)的TFT來構(gòu)成靜態(tài)存儲器時，本發(fā)明的顯示裝置可以說在帶有多個電容的情況下發(fā)揮效果。
在本實施例中，為了對本發(fā)明令人滿意的結(jié)構(gòu)進行說明，在圖1的緩沖器電路21中設(shè)置作為第3開關(guān)元件的n型TFT10。但是，在本發(fā)明中，如果所述電容17-20的容量非常大，可以不設(shè)置n型TFT10。如此，如果電容17-20的電位隨著第2反相器電路的輸出而變化，也可以不設(shè)置該n型TFT10。由于這個是用第2反相器電路的輸出電阻和電容17-20電容相對值來確定的，因此替代使電容17-20的電容變大的作法，最好使第2反相器電路的輸出電阻也比較大。即，在該條件下，對于緩沖器電路21，最好使第2反相器電路的輸出端子直接連接在第1反相器電路的輸入端子。
在本實施例中，為了對本發(fā)明令人滿意的結(jié)構(gòu)進行說明，如圖1所示，說明有關(guān)象素Aij的電路64，在電路64中設(shè)置多個電容17-20，設(shè)置作為第1開關(guān)元件的p型TFT4-7以及n型TFT11-14，設(shè)置了作為第3開關(guān)元件的n型TFT10。
在圖1的電容17-20和作為第2開關(guān)元件的n型TFT1的漏極端子之間，設(shè)置了作為第1開關(guān)元件的p型TFT4-7以及n型TFT11-14。
此外，這些電容17-20的電荷，由于在這些電容17-20的各個端子中一端處于截止狀態(tài)時不能移動，因此，最好在這些作為第1開關(guān)元件的p型TFT4-7以及n型TFT11-14和n型TFT1的配線GiIO一側(cè)設(shè)置電容17-20。在這樣設(shè)置的情況中，可以進行與圖1所示的設(shè)置相同的操作。
但是，對于本實施例，容易判斷出，使用如圖1所示的在電容17-20和n型TFT1的漏極端子之間設(shè)置第1開關(guān)元件的電路結(jié)構(gòu)來說明。
在電容17的一個端子上，使用漏極端子、源極端子來串聯(lián)連接p型TFT4、5。即，p型TFT4的漏極端子和p型TFT5的源極端子相連。然后，在p型TFT4的柵極端子上連接控制配線Gibit1，在p型TFT5的柵極端子上連接控制配線Gibit2。
同樣地，在電容18的一個端子上，使用漏極端子、源極端子來串聯(lián)連接n型TFT11和p型TFT6。然后，在n型TFT11的柵極端子上連接控制配線Gibit1，在p型TFT6的柵極端子上連接控制配線Gibit2。
同樣地，在電容19的一個端子上，使用漏極端子、源極端子來串聯(lián)連接p型TFT7和n型TFT12。在p型TFT7的柵極端子上連接控制配線Gibit1，在n型TFT12的柵極端子上連接控制配線Gibit2。
同樣地，在電容20的一個端子上，使用漏極端子、源極端子來串聯(lián)連接n型TFT13、14。在n型TFT13的柵極端子上連接控制配線Gibit1，在n型TFT14的柵極端子上連接控制配線Gibit2。
即，控制配線Gibit2、1的電位順次為(負選擇電位、負選擇電位)時的電容17、(負選擇電位、正選擇電位)時的電容18、(正選擇電位、正選擇電位)時的電容20與所述配線GiIO相連?？傊?，通過控制控制配線Gibit2、1的電位，可以選擇電容17、20中的任何一個。此外，在作為第3開關(guān)元件的n型TFT10的柵極端子上連接控制配線GiRW。
使用圖3來說明構(gòu)成如圖1所示象素的象素電路的顯示方法的操作。如圖所示，在選擇期間(圖3的②Gi為電位Vgh期間)，將用象素Aij表示的4比特的灰度數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)配線(圖3的①Sj)。在該選擇期間，以(④Gibit2的電位、③Gibit1的電位)的順序來表示可裝配線Gibit2、1的電位時，其組合可以變化為(負選擇電位Vgl、負選擇電位Vgl(以下表示為0))、(負選擇電位Vgl、正選擇電位Vgh(以下表示為1))、(正選擇電位Vgh、負選擇電位Vgl(以下表示為2))、(正選擇電位Vgh、正選擇電位Vgh(以下表示為3))。由此，在對應于所述0、1、2、3期間上，將由向數(shù)據(jù)配線(圖3的①Sj)傳送的象素Aij表示的4比特灰度數(shù)據(jù)儲備到電容17-20(參照圖1)上。
此外，在所述選擇期間，使圖3所示的控制配線⑤GiRW為非選擇電位(圖3的Vgl)，即n型TFT10(參照圖1)為變?yōu)榉菍顟B(tài)的電位。
隨后，在圖3的②Gi作為電位Vgl的非選擇期間上，如同圖的③④所示，控制配線Gibit2、1為3、2、1、0、1、2、3時，依次期間比率以4∶2∶1∶1∶2∶4變化。這里，各個最初期間內(nèi)，控制配線GiRW為非選擇電位，其后，由于使其向?qū)谶x擇構(gòu)成緩沖器電路21的第2反相器電路輸出的電容電位的電位穩(wěn)定，因此，控制配線GiRW為選擇電位(圖3的Vgh)，即，n型TFT10變?yōu)閷顟B(tài)時的電位。
這樣，在控制配線Gibit2、1的電壓變化的各個周期內(nèi)，控制配線GiRW為非選擇電位，向緩沖器電路21的輸入端子提供電容17-20的電位。此時，電容17-20的電位高于緩沖器電路21的2值輸出電壓閾值，則被視為高電位，小于該值，則視為低電位，因此，將作為其對應的2值電位的高電位或低電位中的任何一個作為來自緩沖器電路21的正極性電位輸出。
由此，作為來自緩沖器電路21的正極性電位輸出的輸出電位確定之后，使控制配線GiRW為選擇電位，可以將導通的電容17-20的電位再次充電到高電位或低電位。
為此，即使作為第2開關(guān)元件的n型TFT1變?yōu)橛谰玫姆菍顟B(tài)的靜止圖像顯示時，如圖3所示，在1幀周期單位內(nèi)重復進行將控制配線Gibit2、1交替切換為3、2、1、0、1、2、3的顯示操作，從而可以保持存儲在各個電容17-20中的電位。
如圖1所示，由于該配線GiIO連接到作為電致發(fā)光元件的n型TFT2的柵極端子上，因此，使所述控制配線Gibit2、1變?yōu)槿鐖D3所示的那樣，交替切換為3、2、1、0、1、2、3的操作控制構(gòu)成電致發(fā)光元件的有機EL元件3的發(fā)光狀態(tài)，并變?yōu)樵陔娭掳l(fā)光元件中執(zhí)行時分多灰度顯示的操作。
即，構(gòu)成實施例的象素Aij的電路64為了在顯示裝置中執(zhí)行靜止圖像顯示，通過由有機EL元件3來顯示對應于圖3的電容17-20的顯示，可以自動地對電容17-20的各個電容電位進行再充電。
另外，在本實施例中，為了對本發(fā)明的最佳實施例進行說明，雖然說明了帶有電容17-20即4個電容的顯示裝置，但是電容的數(shù)量不局限于此。
顯示裝置的各像素變?yōu)閹в?個電容的情況中，由n型TFT2和有機EL元件3組成的電致發(fā)光元件，為了例如僅由2值表示的2灰度顯示，而僅能有2值的存儲即1比特的存儲。但是，通過作為第1開關(guān)元件以及第3開關(guān)元件的n型TFT10為非導通狀態(tài)，作為第2開關(guān)元件的n型TFT1為導通狀態(tài)，而獲得來自作為第1配線的數(shù)據(jù)配線(或源極配線)Sj的電位，從而可以執(zhí)行有機EL元件3的顯示。另外，通過使第2開關(guān)元件為非導通狀態(tài)，使作為第1開關(guān)元件的n型TFT1以及第3開關(guān)元件的n型TFT10為導通狀態(tài)，而可以自動執(zhí)行電容電位的再充電。
在所述時間分割多灰度顯示中，如圖3所示，除去低位1比特，在1幀周期內(nèi)有2個高位3比特，變?yōu)橐缘臀?比特為中心對稱的顯示。這樣，用相鄰象素間顯示的灰度數(shù)據(jù)不同，在該灰度數(shù)據(jù)不同的圖像移動圖像中心的情況中，可以抑制所出現(xiàn)的動畫偽輪廓的產(chǎn)生。
例如，從背景6灰度電平移動到8灰度電平圖像的情況，采用用圖4中的箭頭來表示的視線。這種情況，如圖4(a)所示，不將高位比特分割顯示的情況，如同圖(a)的箭頭前端那樣，在該圖像的邊緣中可以觀察到最大13灰度的電平。這就是所述的動畫偽輪廓。另一方面，如該圖(b)所示，分割高位的情況，如同圖(b)的箭頭前端那樣，在該圖像的邊緣中能觀察到最大10灰度的電平程度就行了。
如此，在執(zhí)行時間分割多灰度顯示時，為了抑制動畫偽輪廓，最好分割高位比特的顯示周期。
本實施例為這樣的結(jié)構(gòu)有機EL元件3在玻璃基板上形成Al等陰極，在其上形成有機多層膜特別是在其上形成ITO等透明的陽極。在該有機多層膜上雖然存在幾個結(jié)構(gòu)，但是，本實施例中，具有順次層疊作為電子傳送層的Alq等、作為發(fā)光層的DPVBi、Zn(oxz)2、使DCM為摻雜物的Alq等、作為空穴傳送層的TPD等、作為空穴輸入層的(或陽極緩沖器層)的CuPc的結(jié)構(gòu)。在圖18(a)-(e)中示出了上述Alq、Zn(oxz)2、DCM、TPD以及CuPc的結(jié)構(gòu)。
如上所述，構(gòu)成本實施例的顯示裝置的象素電路，通過圖像顯示時伴隨的緩沖器電路使帶有電容的動態(tài)存儲器元件再次充電，由于象靜態(tài)存儲器元件那樣執(zhí)行操作，因此，通過少數(shù)TFT，就可以在各像素中設(shè)置比較多的存儲器功能。為此，可以在像素中設(shè)置比較多的存儲器元件。即，可以在顯示裝置的各象素中設(shè)置與被顯示的灰度數(shù)相應的存儲器元件。
其結(jié)果，如圖2所示的源極驅(qū)動器電路37變?yōu)閺膱D中沒有示出的鎖存器那里以如圖3的①Sj所示的順序僅傳送在該鎖存器中保持的比特數(shù)據(jù)。即，將從CPU62送出的多灰度顯示用比特數(shù)據(jù)送入在象素中設(shè)置的幀存儲器中，變?yōu)樵摳鱾€比特的重疊組合期間使有機EL元件3發(fā)光的結(jié)構(gòu)。由此，沒有必要在面板周圍設(shè)置在時間分割灰度顯示中所需的定時變換用的幀存儲器，由于現(xiàn)有的源極驅(qū)動器電路37中所需的D/A轉(zhuǎn)換電路等也不需要，因此，可以使顯示面板的邊框部(位于顯示面板上的顯示畫面的周圍部分)變?yōu)榉浅Ｐ　?br> 另外，圖1中，說明有關(guān)具有作為第2開關(guān)元件的n型TFT1的漏極端子以及緩沖器電路21的輸出端子，與由n型TFT2和有機EL元件3組成的電致發(fā)光元件相連的結(jié)構(gòu)的顯示裝置。但是，本實施例的顯示裝置還可以是這樣的如圖5所示，通過從緩沖器電路51的輸入端子側(cè)的第1反相器電路(p型TFT8和n型TFT15)輸出，來直接驅(qū)動有機EL元件42。
這樣，不僅在利用緩沖器電路51的輸出來驅(qū)動作為電致發(fā)光元件的有機EL元件42的情況中，而且在響應來自由構(gòu)成緩沖器電路的p型TFT8和n型TFT15組成的第1反相器電路，以及由p型TFT9和n型TFT16組成的第2反相器電路的輸出，來驅(qū)動有機EL元件42的情況中，以及通過從電位保持裝置輸出的電位來驅(qū)動有機EL元件42的情況中，都可以使用本實施例的顯示裝置。
此外，使用作為電致發(fā)光元件的液晶元件的情況，可以將作為圖1的電致發(fā)光元件的有機EL元件3以及n型TFT2置換為如圖19所示的液晶元件73和n型TFT71、p型TFT72。
圖19是示出了替代作為圖1的象素電路的電致發(fā)光元件使用的有機EL元件3而使用液晶元件73情況時的結(jié)構(gòu)的電路圖。即，在圖19的象素電路中，在液晶元件73的一端上連接了n型TFT71以及p型TFT72的漏極端子，該n型TFT71以及p型TFT72的源極分別緊隨緩沖器電路21的由p型TFT8和n型TFT15組成的第1反相器電路，以及由p型TFT9和n型TFT16組成的第2反相器電路的輸出端子上。因此，使n型TFT71為導通狀態(tài)并且使電位Vref為正極性時，以及使p型TFT72為導通狀態(tài)并且電位Vref為負極性時，由于對液晶元件73施加了反極性的AC電位，通過與該極性交替切換而同步地交替切換施加到液晶元件73的Vref端子上的電壓的極性，從而可以用該液晶元件73來執(zhí)行顯示。
圖20為示出了使用有機EL元件作為顯示裝置的電致發(fā)光元件，與圖1不同的另外的各象素的象素電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。在如圖1所示的象素電路中，雖然在1個電位保持電路中，2個第1開關(guān)元件相對，但是如圖20所示的象素電路，可以使1個電位保持裝置與1個第1開關(guān)元件相對。
即，圖20中，6個n型TFT(第1開關(guān)元件)74-79與6個電容(電位保持裝置)80-85的每個相對應。另外，控制配線GiB1-GiB6分別與這6個n型TFT74-79的每個相對應。
這種情況，由于各個n型TFT74-79可以獨立控制，即使這些TFT的閾值特性有偏差，也可以同時控制2個TFT使其不變?yōu)閷顟B(tài)。
由此，與采用圖1所示的象素電路結(jié)構(gòu)的情況相比，可以使作為電位保持裝置的電容80-85的電容比圖1的電容17-20的電容小。
例如，在圖1的結(jié)構(gòu)中，控制配線Gibit2為低電平狀態(tài)，在控制配線Gibit1從低電平狀態(tài)變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)時，利用TFT的閾值電位的偏差，可以使p型TFT4和n型TFT11同時變?yōu)閷顟B(tài)。
為此，即使瞬時在作為2個電位保持裝置的電容17和電容18之間產(chǎn)生泄漏，各個電容的電位不減小的條件，即由(TFT的導通電阻)×(電容容量)決定的時間常數(shù)變大時認為條件成立，有必要使作為電位保持裝置的電容17和電容18的容量變大。
但是，圖20的結(jié)構(gòu)中，由于可以控制以便各n型TFT74-79中的2個TFT不會同時變?yōu)閷顟B(tài)，因此，電容80-85中的2個電容之間不會產(chǎn)生泄漏。因而，作為電位保持裝置的電容80-85的電容量沒有必要變大，即可以使容量仍舊小。
在圖20中，位于放大器電路(緩沖器電路)93和配線GiIO之間的開關(guān)元件86，也可以是用于將放大器電路93用作存儲器電路的元件。
即，開關(guān)元件86為非導通狀態(tài)時，放大器電路93作為靜態(tài)存儲器電路操作。另外，開關(guān)元件86為導通狀態(tài)時，放大器電路93可以近似為本發(fā)明的靜態(tài)存儲器電路的放大器電路，而執(zhí)行操作。放大器電路93由通過p型TFT87以及n型TFT89構(gòu)成的第1反相器電路、通過p型TFT88以及n型TFT90構(gòu)成的第2反相器電路、作為第3開關(guān)元件的n型TFT91組成。
圖21為示出了使圖20的象素電路結(jié)構(gòu)為作為TFT電路的布局結(jié)構(gòu)的布局圖。圖21中用虛線表示的象素(點區(qū)域)Aij的區(qū)域變?yōu)閷⒋蟾?54μm四方形的象素進行3分割的大小。如圖所示，通過使用本發(fā)明的象素電路的結(jié)構(gòu)，即使是現(xiàn)有設(shè)計規(guī)則(4-2(μm))，在上述區(qū)域中，也可以構(gòu)成如圖20所示的6比特程度的近似靜態(tài)存儲器電路。另外，圖21的布局中，以與源極配線Sj相同模樣示出的為源極電極層，以與柵極配線Gi相同模樣示出的為柵極電極層，以與TFT1相同模樣(虛線)示出的為Si層。
特別是，在圖21所示的布局中，在電源配線VDD和GND配線之間設(shè)置電容(電容耦合裝置)92。圖21的布局中，電源配線VDD通過柵極電極層變?yōu)闃?gòu)成放大器電路93的TFT87、88的電源。用于柵極配線Gi下的Si層與GND配線短路，從而在電源配線VDD之間形成電容92。
這樣，構(gòu)成放大器電路等開關(guān)電路時，在該2個電源配線VDD和GND配線之間，形成作為電容耦合裝置的電容。由此，由于有可能由將開關(guān)電路的電源配線VDD和GND配線之間進行電容耦合的上述電容中將必要的電荷提供給開關(guān)，因此，用其對付噪聲以及誤操作是有效的。
(實施例2)對于本發(fā)明的其他實施例，是基于圖1、2以及圖6來進行以下說明的。在使用圖1的象素電路的顯示方法中，在圖6中示出了作為使用圖1的圖象電路的顯示方法的與使用圖3說明的所述實施例1不同的另一個例子。圖1所示結(jié)構(gòu)的象素電路中，由于僅僅設(shè)置了4個電容，因此，不能執(zhí)行超過4比特＝16灰度的顯示。
但是，這里，假設(shè)使用圖1所示結(jié)構(gòu)的象素電路來執(zhí)行64灰度顯示，可以考慮該方法。下面說明在象素中設(shè)置的存儲元件數(shù)m(圖1中m＝4)比與所顯示的灰度數(shù)對應的比特數(shù)n(64灰度的情況中n＝6)小的情況下的顯示方法。
即，本實施例的顯示方法為這樣的顯示方法通過對用于顯示比重小的灰度數(shù)據(jù)的電容，將不能在除了該電容之外的電容中保持的低位數(shù)據(jù)作為多值模擬電位而保持，可以執(zhí)行對被顯示的灰度數(shù)的顯示。
即，在本實施例的顯示方法中，構(gòu)成圖1所示象素的象素電路，如圖6所示，在選擇期間(圖6的②Gi為Vgh電位期間)，按照(④Gibit2的電位、③Gibit1的電位)順序來控制配線Gibit2、1的電位時，其組合變化為(正選擇電位Vgh、正選擇電位Vgh)、(正選擇電位Vgh、負選擇電位Vgl)、(負選擇電位Vgl、正選擇電位Vgh)。
總之，使控制配線Gibit2、1的電位象所述3、所述2、所述1那樣變化，將高位3比特數(shù)據(jù)作為2值電位數(shù)據(jù)記錄在圖1所示的電容18-20上。然后，在該選擇期間內(nèi)，使控制配線Gibit2、1的電位變?yōu)槿鐖D6的④③那樣(④Gibit2的電位、③Gibit1的電位)變?yōu)?負選擇電位Vgl、負選擇電位Vgl)，即，變?yōu)樗?，并且將多值電位數(shù)據(jù)保持在在圖1的電容17中。
該多值電位數(shù)據(jù)為對應于在64灰度顯示中所需的6比特中剩余的低位3比特的8電平的電位。然后，將該8電平的電位提供給構(gòu)成圖1的電致發(fā)光元件的n型TFT2的柵極端子，通過控制該n型TFT2導通狀態(tài)電阻，可以控制流過有機EL元件3的電流并顯示多值數(shù)據(jù)。
在n型TFT1的非選擇期間(圖6的②Gi為Vgl電位期間)，使控制配線Gibit2、1的電位如圖6所示從所述0變化為3、2、1、2、3，使顯示以前多值電位數(shù)據(jù)的所述電子光元件成為與在電容18-20中存儲的2值電位數(shù)據(jù)對應的顯示狀態(tài)。
此外，所述控制配線Gibit2、1為0時，來自緩沖器電路21的輸出不能返回電容17，使如圖6的⑤所示的控制配線GiRW作為非選擇電位(負選擇電位Vgl)，作為第3開關(guān)元件的n型TFT10變?yōu)榉菍顟B(tài)。
通過所述方法進行灰度顯示，為了能夠在用時間分割來顯示的3比特的灰度電平中加入在電容17中存儲的用模擬電位顯示的8灰度電平，可以在所述電致發(fā)光元件中顯示總共6比特灰度(＝64灰度)。
如圖6所示，將控制配線Gibit2、1為0的期間設(shè)定為作為1期間的7/8倍。這樣，通過將0期間設(shè)定得比1期間短，可以保證使用電容17顯示的模擬灰度的最大灰度電平變?yōu)樾∮谑褂秒娙?8-20來顯示的數(shù)字灰度的最小灰度電平。
這樣，共同使用模擬灰度和數(shù)字灰度時，可以保證數(shù)字灰度的最小灰度電平變得比模擬灰度的最大灰度電平大。通過這樣的保證，即使是同時使用模擬灰度和數(shù)字灰度時，能夠阻止在灰度電平之間產(chǎn)生反轉(zhuǎn)。由此，可以抑制在組合使用模擬灰度和數(shù)字灰度時容易產(chǎn)生的灰度反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
另外，在本發(fā)明的顯示方法的情況中，圖2所示的源極驅(qū)動器電路37的最終輸出部分變?yōu)閳D中沒有示出的從8個電壓電平中選擇一個電壓電平的多路調(diào)制器結(jié)構(gòu)。通過這樣的結(jié)構(gòu)，與象D/A轉(zhuǎn)換電路那樣在內(nèi)部產(chǎn)生電壓的結(jié)構(gòu)相比，可以期待獲得抑制驅(qū)動器電路中的消耗功率的效果。
如上所述，通過本實施例的顯示方法，通過在源極驅(qū)動器電路37中追加所述8電位選擇多路調(diào)制器，可以顯著獲得這樣的效果不增加電容數(shù)以及TFT的數(shù)量，可以增加從16灰度顯示到64灰度顯示的顯示裝置的顯示灰度數(shù)，從而執(zhí)行灰度顯示。
使用作為電致發(fā)光元件的液晶元件的情況中，最好將作為圖5的電致發(fā)光元件的有機EL元件42置換為液晶元件。
(實施例3)下面，基于圖7以及圖8來說明本發(fā)明的其他實施例。圖7中，示出了在本實施例的顯示方法中所用的象素電路的結(jié)構(gòu)。
如圖所示，在本實施例中使用的象素電路將作為第1開關(guān)元件的n型TFT1的漏極端子、以及在本實施例中新增加的p型TFT45的漏極端子連接到作為電致發(fā)光元件的有機EL元件42的陽極上。
將該n型TFT1以及p型TFT45的柵極端子連接到任何一個柵機配線Gi上。此外，n型TFT1是源極端子連接到數(shù)據(jù)配線Sj上。p型TFT45的源極端子連接到作為緩沖器電路的第1反相器電路的p型TFT44和n型TFT47的輸出端子(漏極端子)上。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，柵極配線Gi為正選擇電位(圖8的②Gi為Vgh電位)時，n型TFT1變?yōu)閷顟B(tài)，通過由數(shù)據(jù)配線Sj提供的電荷來顯示有機EL元件42。
圖7所示象素電路的結(jié)構(gòu)，將作為第2開關(guān)元件的n型TFT1的漏極端子，連接到通過p型TFT43和n型TFT46構(gòu)成的第2反相器電路的輸入端子上，在該漏極端子上，連接有作為電致發(fā)光元件的有機EL元件42的陽極端子上，并將p型TFT45連接到所述第1反相器電路的輸入端子上。
另外，由于所述第1反相器電路的輸入端子、所述第2反相器電路的輸出端子、作為第3開關(guān)元件的n型TFT10、電容17-20、p型TFT4-7、n型TFT11-14之間的連接關(guān)系，與實施例1中的使用圖1說明的關(guān)系相同，因此在本實施例中省略對其的說明。
本實施例的顯示方法，對于6比特灰度(＝64灰度)顯示而言，如圖8所示，柵極配線Gi為正選擇電位(圖8的②Gi為Vgh電位)期間，執(zhí)行向電容17-20記錄高4位的2值數(shù)據(jù)的記錄以及不能在這些電容中記錄的低2位的數(shù)據(jù)的顯示。
即，n型TFT1的選擇期間(圖8的②Gi為Vgh電位)，使控制配線Gibit2、1的電位變?yōu)?、2、1、0，在該3-1期間，在電容18-20中存儲高3位的2值數(shù)據(jù)，然后，控制配線Gibit2、1變?yōu)?，在其最初的0期間內(nèi)，向電容17中存儲高位的第4位，即從最高位起的第4位的2值數(shù)據(jù)。然后，在n型TFT1的非選擇期間(圖8的②Gi為Vgl電位)，使控制配線Gibit2、1的電位變?yōu)?、2、1、0、1、2、3，將高4位的數(shù)據(jù)用時分灰度顯示。
如上所述，通過使用本實施例的顯示方法，可以從前面對在源極驅(qū)動器電路37(參照圖2)的最終輸出部分中所需的多路調(diào)制器的結(jié)構(gòu)進行了說明的實施例2的8電位電平中引出來4電位電平。為此，可以減少元件驅(qū)動器電路37中所需的電路面積。
所述柵極配線Gi為正選擇電位(圖8的②Gi為Vgh電位)期間，為了顯示64灰度中的低位4灰度電平，有必要給數(shù)據(jù)配線Sj提供比用時分灰度顯示情況下高的電壓。
這意味著，在構(gòu)成源極驅(qū)動器電路37的最終輸出部分的多路調(diào)制器的TFT、以及構(gòu)成象素的象素電路的n型TFT1等之中，要求比描述所述實施例2的顯示方法還要高的耐壓和電流容量，即要求大尺寸的TFT。由此，還是使用實施例2的顯示方法能夠使源極驅(qū)動器電路37、象素Aij的電路規(guī)模變小的情況。
在使用作為電致發(fā)光元件的情況下，最好將作為圖5的電致發(fā)光元件的有機EL元件42置換為液晶元件。
(實施例4)
下面依據(jù)圖9以及圖10描述本發(fā)明的其他實施例。圖9中顯示了在本實施例的顯示方法中所用的象素電路結(jié)構(gòu)。
本實施例的象素電路帶有電壓放大電路(放大器電路、緩沖電路)29，以替代所述實施例1的象素電路的緩沖器電路21，將利用n型TFT2和有機EL元件3構(gòu)成的電致發(fā)光元件連接到該電壓放大電路29的輸出端子上。
即，如圖9所示，通過作為第1開關(guān)元件的p型TFT4-7以及n型TFT11-14，將電容17-20連接到作為第2開關(guān)元件的n型TFT1的漏極端子上。將該漏極端子連接到構(gòu)成電壓放大電路29的n型TFT25、26和p型TFT23的柵極端子上。
該電壓放大電路29由第1-3反相器電路構(gòu)成，即帶有3個反相器電路。第1反相器電路由p型TFT23和n型TFT26組成，其輸出端子連接到構(gòu)成第2反相器電路的n型TFT27的柵極端子上。該n型TFT27與n型TFT24一起構(gòu)成第2反相器電路。第3反相器電路由所述n型TFT25和p型TFT22構(gòu)成。
然后，該第2反相器的輸出端子連接到構(gòu)成第3反相器電路的p型TFT22的柵極端子，第3開關(guān)元件的輸出端子連接到構(gòu)成第2反相器電路的p型TFT24的柵極端子。
通過這樣構(gòu)成象素電路，向電容17-20上存儲的電位，以及連接到p型TFT23的漏極端子的電源電壓VCC為5V振幅時，在連接到p型TFT22、24的漏極端子的電源電位VDD為5V以上范圍內(nèi)，可以獲得作為第2反相器電路和第3反相器電路的輸出電壓的電源電壓VDD的電壓振幅。
下面說明該電壓放大電路29的操作。向構(gòu)成電壓放大電路29的第2反相器電路的n型TFT27的柵極端子施加電位VCC時，該n型TFT27變?yōu)閷顟B(tài)，向構(gòu)成第3反相器電路的p型TFT22的柵極端子施加朝向GND電位的電壓。在該第3反相器電路的n型TFT25的柵極端子上，與n型TFT27的柵極端子相反地來施加GND電位。其結(jié)果，第3反相器電路的輸出端子的電位變?yōu)閂DD，第2反相器電路的輸出電位變?yōu)镚ND電位。
在向第3反相器電路的n型TFT25的柵極端子施加電位VCC的情況下，該n型TFT25變?yōu)閷顟B(tài)，第3反相器電路的輸出端子傾向于GND電位。其結(jié)果，向構(gòu)成第2反相器電路的p型TFT24的柵極端子施加朝向GND電位的電壓。在n型TFT27的柵極端子上，與n型TFT25的柵極端子相反地來施加GND電位。其結(jié)果，第2反相器電路的輸出端子的電位變?yōu)閂DD。
然后，通過n型TFT28(第3開關(guān)元件)的源極漏極端子間將電壓放大電路29的輸出返回到電壓放大電路29的輸入端。此時，通過將使n型TFT28處于導通狀態(tài)的柵極端子電壓設(shè)定為(VCC+2)V程度，可以將返回到電壓放大電路29的輸入端子的電壓振幅抑制到大致VCC的程度。
這樣，即使在n型TFT28的源極端子上施加電壓VDD，也不會將超過柵極端子電壓的電位傳送到漏極端子一側(cè)。由于在n型TFT28的閾值電壓中存在1V-3V的偏移，通過將n型TFT28的柵極端子電壓設(shè)定為(VCC+2)V程度，將(VCC-1)-(VCC+1)V程度的電壓返回到漏極端子一側(cè)。
由此，可以將所述的實施例1的緩沖電路21置換為電壓放大電路29。但是，電壓放大電路29由于帶有第1反相器電路和第2反相器電路的2個反相器電路，因此，可以將其看作緩沖器電路的一種。
由于利用返回到該電壓放大電路29輸入端的電壓，可以對電壓放大電路29的輸入端和變?yōu)閷顟B(tài)的電容電位再次充電，因此，在本實施例中，可以使用電容來構(gòu)成靜態(tài)存儲器。
如以上這樣，利用象素電路帶有具有電源放大能力的電壓放大電路29，與用于驅(qū)動電致發(fā)光元件的電壓振幅相比，可以將緩沖器電路輸入端一側(cè)電路的電壓振幅抑制得小。為此，可以將構(gòu)成電路的TFT的耐壓設(shè)計得低，從而使減小所需電路面積成為可能。并且，由于通過數(shù)據(jù)配線Sj，可以將從源極驅(qū)動器電路向象素Aij傳送的數(shù)據(jù)電壓振幅抑制得低，因此可以降低該部分消耗功率。
本實施例的象素電路構(gòu)造為，如圖9所示，將構(gòu)成電致發(fā)光元件的n型TFT2，和作為第3開關(guān)元件的n型TFT28一起連接到構(gòu)成電壓放大電路29的第2反相器電路的輸出端上。但是，本實施例的象素電路也可以如圖10所示將作為電致發(fā)光元件的有機EL元件42連接到上述第3反相器電路的輸出端而構(gòu)成。通過僅用有機EL元件42來構(gòu)成電致發(fā)光元件，可以通過第3反相器電路直接驅(qū)動有機EL元件42。
(第5實施例)下面依據(jù)圖11來說明本發(fā)明的另一個實施例。圖11示出了在本實施例的顯示方法中所用的象素電路的大概結(jié)構(gòu)。
構(gòu)成所述實施例4的象素電路的電壓放大電路29(參照圖9、圖10)將作為電位保持裝置的電容17-20施加給該第3反相器電路的n型TFT25。這種情況下，來自電容17-20的施加到n型TFT25的柵極端子的電壓振幅比電源電壓VDD小時，電壓放大電路29不能進行正常操作。然后，由于電容17-20的電位衰減，在電壓放大電路29的n型TFT25的柵極端子上施加的電位可能比電源電壓VDD小。
為此，最好在構(gòu)成所述實施例4的象素電路的電壓放大電路29的n型TFT25的柵極端子附近設(shè)計另一種反相器電路。但是，這種情況下，由于增加了構(gòu)成包含該另一個反相器電路的象素的TFT的數(shù)量，因此如圖11所示，最好用較少的TFT來構(gòu)造電壓放大電路36。
圖11示出了本實施例顯示裝置的各象素的象素電路結(jié)構(gòu)。如圖所示，象素電路設(shè)置有作為電壓放大電路(放大器電路、緩沖器電路)36的輸入端子；構(gòu)成由p型TFT30和n型TFT34組成的第3反相器電路的p型TFT30的柵極端子；p型TFT70的柵極端子；構(gòu)成由n型TFT33和p型TFT70以及p型TFT31組成的第1反相器電路的n型TFT33的柵極端子。將構(gòu)成第3反相器電路的p型TFT30的源極端子連接到電源配線VCC上，將漏極端子連接到n型TFT34的源極端子。將n型TFT34的漏極端子連接到GND配線上。由此，該第3反相器電路的輸出可以帶有電源電壓VCC和GND之間的振幅。
在該第1反相器電路的n型TFT33中，p型TFT70和p型TFT31(使用源極漏極)端子串聯(lián)連接。在該p型TFT70的柵極端子連接了低電壓側(cè)的電源配線VCC，在p型TFT31的源極端子上連接了高電壓側(cè)的電源配線VDD。另外，在該p型TFT31的柵極端子上，連接了第2反相器電路的輸出端子，將漏極端子連接到GND配線上。
通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，在構(gòu)成第2反相器電路的p型TFT32的柵極端子上，施加由p型TFT70的柵極端子電壓限制的電位。
第2反相器電路使p型TFT32和n型TFT35(使用源極漏極端子)串聯(lián)連接。在p型TFT32的源極端子上，連接了高電壓側(cè)的電源配線VDD，在該柵極端子上，連接了第1反相器電路的輸出端子。在n型TFT35的柵極端子上，連接第3反相器電路的輸出端子，將漏極端子連接到GND配線上。
通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，在構(gòu)成第2反相器電路的n型TFT35的柵極端子上，施加第3反相器電路的輸出(VCC/GND)。
其結(jié)果，增強了圖11的電壓放大電路36的電壓放大能力，其值比圖9的電壓放大電路的值大。
下面說明電壓放大電路36的操作。電壓放大電路36的輸入端子接近GND電位時，第3反相器電路的輸出變?yōu)殡娢籚CC。構(gòu)成第1反相器電路的n型TFT33變?yōu)榉菍顟B(tài)。
其結(jié)果，在構(gòu)成第2反相器電路的n型TFT35的柵極端子上，施加了電位VCC，在p型TFT32的柵極端子上，施加了比GND電位高的電位，相對地，由于n型TFT35的導通電阻比p型TFT32低，因此，第2反相器電路的輸出傾向于GND電位。
然后，由于將該電位施加到構(gòu)成第2反相器電路的p型TFT31的柵極端子上，因此，p型TFT31變?yōu)閷顟B(tài)，第2反相器電路的輸出傾向于電位VDD。其結(jié)果，電壓放大電路36的輸出用GND電位來穩(wěn)定。
電壓放大電路36的輸入端子接近VCC電位時，第3反相器電路的輸出變?yōu)殡娢籊ND。構(gòu)成第1反相器電路的n型TFT33變?yōu)閷顟B(tài)。即使n型TFT33為導通狀態(tài)，其間，由于輸入了使柵極電壓受到電位VCC限制的p型TFT70，因此，第1反相器電路的輸出電位傾向于GND電位。
其結(jié)果，在構(gòu)成第2反相器電路的n型TFT35的柵極端子上施加了GND電位的n型TFT35變?yōu)榉菍顟B(tài)。在p型TFT32的柵極端子上施加接近于GND電位的電位，p型TFT32變?yōu)閷顟B(tài)。其結(jié)果，第2反相器電路的輸出傾向于電位VDD。
由于向構(gòu)成第1反相器電路的p型TFT31的柵極端子施加該電位，因此，p型TFT31變?yōu)榉菍顟B(tài)，第2反相器電路的輸出穩(wěn)定于GND電位。其結(jié)果，電壓放大電路36的輸出穩(wěn)定于電位VDD。
圖11所示的象素電路，電壓放大電路36的輸出通過n型TFT28，返回到由p型TFT30和n型TFT34構(gòu)成的第3反相器電路的輸入端子上。
由此，本實施例的象素電路這樣構(gòu)成完成作為緩沖器電路功能的電壓放大電路36的輸出，作為正極性電壓向作為電位保持裝置的電容17-20的輸出端子返回。
(實施例6)作為本發(fā)明的另一個實施例，下面將依據(jù)圖12以及圖13來說明對于多個象素對應一個緩沖器電路的情況。圖12示出了在本實施例的顯示方法中所用的顯示裝置的象素電路結(jié)構(gòu)。
本實施例的顯示裝置的象素電路為這樣的結(jié)構(gòu)以使用有關(guān)所述實施例1的圖1來說明的象素電路的結(jié)構(gòu)為基本，對2個象素電路Aij、Ai+1j，對應1個緩沖器電路。如圖12所示，間接連接2個象素電路Aij、Ai+j的電位保持裝置，通過p型TFT48以及n型TFT49來連接配線GiIO以及Gi+1IO和緩沖器電路50的輸入端子。將共同的控制配線GiA連接到該p型TFT48以及n型TFT49的柵極端子上。為此，控制配線GiA為正選擇電位Vgh時，n型TFT49變?yōu)閷顟B(tài)，控制配線GiA為負選擇電位Vgl時，p型TFT48變?yōu)閷顟B(tài)。
即，如圖13所示，在象素Aij的選擇期間(圖13的②Gi為電位Vgh期間)，將控制配線GiA作為正選擇電位作為Vgh(圖13的⑧GiA)，將緩沖器電路50連接到象素Ai+1j側(cè)的Gi+1jIO，向數(shù)據(jù)配線(圖13的①Sj)傳送能對象素Aij顯示的4比特灰度數(shù)據(jù)。
在該選擇期間，按照(④Gibit2的電位、③Gibit1的電位)順序來顯示控制配線Gibit2、1的電位時，其組合變化為(負選擇電位Vgl、負選擇電位Vgl(以下，表示為0))、(負選擇電位Vgl、正選擇電位Vgh(以下，表示為1))、(正選擇電位Vgh、負選擇電位Vgl(以下表示為2))、(正選擇電位Vgh、正選擇電位Vgh(以下表示為3))。由此，可以將在對應于所述0、1、2、3期間內(nèi)，向數(shù)據(jù)配線(圖13的①Sj)傳送的用象素Aij顯示的4比特灰度數(shù)據(jù)存儲在電容17-20上。
其次，在象素Ai+1j的選擇期間(圖13的⑤Gi+1為電位Vgh的期間)，將控制配線GiA作為負選擇電位作為Vgl(圖13的⑧GiA)，將緩沖器電路50連接到象素Aij側(cè)的GiIO，向數(shù)據(jù)配線(圖13的①Sj)傳送能對象素Aij顯示的4比特灰度數(shù)據(jù)。該選擇期間，使控制配線Gi+1bit 2、控制配線Gi+1bit1的電位(圖13的⑦、⑥)變化為0、1、2、3，將在相應期間內(nèi)向數(shù)據(jù)配線(圖13的①Sj)傳送的用象素Ai+1j顯示的4比特灰度數(shù)據(jù)電位存儲在電容17-20上。
并且，該期間即象素Ai+1j的選擇期間，象素Aij中，控制配線GiRW為非選擇電位使Vgl(圖13的⑨GiA)、控制配線Gibit2、1(該圖的④、③)的電位為所述“3”，將在電容20(參照圖12)中存儲的電位連續(xù)輸入到緩沖器電路50中，控制配線GiRW為選擇電位作為Vgh，用緩沖器電路50的輸出電位，對電容20再次充電，同時，基于在電容20上存儲的2值電位來顯示電致發(fā)光元件。
其次，在象素Aij、Ai+1j都為非選擇期間(圖13的②Gi、⑤Gi+1都為電位Vgh期間)，控制配線GiA為正選擇電位作為Vgh(圖13的⑧GiA)，將緩沖器電路50連接到象素Ai+1j側(cè)的配線Gi+1jIO上。在該期間內(nèi)，Gi+lbit2、1的電位(圖13的⑦、⑥)的電位為“3”，用緩沖器電路50的輸出電位在電容20上對電容20上存儲的電位進行再充電，同時，基于在電容20上存儲的2值電位來顯示電致發(fā)光元件。
下面，使控制配線Gibit2、1、Gi+1bit2、1的電位變化為“2”、“1”、“0”等，執(zhí)行與對所述“3”的情況說明的操作相同的操作。
如以上那樣，在緩沖器電路和各象素的配線GiIO之間設(shè)置TFT，通過使多個象素電路的每個對應緩沖器電路，可以通過各象素來設(shè)置較多的存儲器元件。
為此，與說明有關(guān)實施例1的圖1的象素電路的結(jié)構(gòu)相比，比較起來，還是圖12所示的本實施例的象素電路的結(jié)構(gòu)通過比較小的象素可以實現(xiàn)相同灰度等級的顯示，由于能夠通過同一大小的象素來實現(xiàn)多數(shù)灰度顯示，因此可以獲得非常高的效果。
最好將本發(fā)明的顯示裝置作為這樣的顯示裝置來構(gòu)成設(shè)置對應于第1配線和第2配線的交叉部分呈矩陣狀設(shè)置的電致發(fā)光元件；以及根據(jù)所述電致發(fā)光元件來設(shè)置電位保持裝置；相對所述電位保持裝置設(shè)置將該電位作為輸入以正極性輸出的緩沖器電路；在相對于所述電致發(fā)光元件有多個電位保持裝置的情況下，對應所述電位保持裝置在所述電致發(fā)光元件和所述電位保持裝置之間設(shè)置第1開關(guān)元件；設(shè)置通過所述電位保持裝置和所述第1配線之間的所述第2配線，來控制其導通狀態(tài)的第2開關(guān)元件；將所述緩沖器電路的輸出端子和所述電位保持裝置的輸出端子直接或通過第3開關(guān)元件間接連接。
所述顯示裝置在所述第2開關(guān)元件為導通狀態(tài)時，對應于所述第1配線的電位來設(shè)定所述電位保持裝置的電位，在所述第2開關(guān)元件為非導通狀態(tài)時，向所述緩沖器電路的輸入端子施加所述電位保持裝置的電位，通過由該輸入電壓設(shè)定的所述緩沖器電路的輸出端電壓，對所述電位保持裝置進行再次充電，對應于所述電位保持裝置或所述緩沖器電路的輸出來控制所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)。
所述顯示裝置在所述電位保持裝置為多個的情況下，所述第2開關(guān)元件為非導通狀態(tài)時，從使用所述第1開關(guān)元件的多個電位保持裝置中選擇1個電位保持裝置，向所述緩沖器電路的輸入端子施加該被選擇的電位保持裝置的電位，通過由該輸入電壓設(shè)定的所述緩沖器電路的輸出端電壓，對所述被選擇的電位進行再次充電，對向使用所述第1開關(guān)元件的所述緩沖器電路輸入的電位保持裝置進行時間上的切換，從而可以控制所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)。
所述顯示裝置在所述緩沖器電路的輸出端子和輸入端子之間設(shè)置第3開關(guān)元件的情況中，所述第3開關(guān)元件為非導通狀態(tài)時，使用所述第1開關(guān)元件，切換向所述緩沖器電路輸入的電位保持裝置，所述緩沖器電路的輸出端子的電位通過所述輸入端子的電位被設(shè)定之后，使所述第3開關(guān)元件為導通狀態(tài)。
所述顯示裝置在所述第2開關(guān)元件為導通狀態(tài)期間，與將所述電位保持裝置設(shè)定為2值的同時，以3值以上的值來設(shè)定所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)，在所述第2開關(guān)元件為非導通狀態(tài)期間，將所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)設(shè)定為與在所述電位保持裝置中設(shè)定的2值電位對應的狀態(tài)。
所述顯示裝置對應于所述緩沖器電路的輸入電壓，應該使被施加到所述電致發(fā)光元件上的電壓比所述緩沖器電路的輸入電壓振幅大。
通過以上所述，本發(fā)明的顯示裝置可以在所述緩沖器電路的輸入端和輸出端之間設(shè)置第3開關(guān)元件。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過在緩沖器電路的輸入端和輸出端之間設(shè)置的第3開關(guān)元件，可以防止由于緩沖器電路的輸出電位而對緩沖器輸入電位的影響。
這里，由于電位保持裝置的電容量大，雖然需要分配對應于電容的大面積，但是不需要為了設(shè)置第3開關(guān)元件而在電位保持裝置中分配大面積，通過使電位保持裝置變小，可以使顯示裝置小型化。
本發(fā)明的顯示裝置其特征在于，所述第1開關(guān)元件在所述第3開關(guān)元件為非導通狀態(tài)時，可以轉(zhuǎn)換所述多個電位保持裝置，所述緩沖器電路在所述第3開關(guān)元件為非導通狀態(tài)時，通過該緩沖器電路的輸入端子的電位，可以設(shè)定該緩沖器電路的輸出端子的電位，所述第3開關(guān)元件根據(jù)所設(shè)定所述緩沖器電路的輸出端子的電位，從而可以變?yōu)閷顟B(tài)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，所述第3開關(guān)元件為非導通狀態(tài)時，通過切換變?yōu)閷顟B(tài)的所述第1開關(guān)元件，可以切換在緩沖器電路中輸入的電位保持裝置。從所述緩沖器電路中獲得對應于該電位保持裝置電位的正極性輸出之后，所述第3開關(guān)元件變?yōu)閷顟B(tài)，可以對電位保持裝置的電位進行再次充電。
所述電位保持裝置和第1開關(guān)元件可以為1對多個的情況，也可以是1對1的情況。前者1對多數(shù)的情況，各像素中所需的第1開關(guān)元件的控制配線數(shù)能夠減少。
另一方面，對于一一對應的后一種情況，由于對應于各電位保持裝置的第1開關(guān)元件能夠被獨立控制，因此，不能同時選擇2個電位保持裝置來控制。
因而，一邊可以防止由于緩沖器電路的輸出電位而對緩沖器輸入電位的影響，一邊可以將動態(tài)存儲器元件近似用作靜態(tài)存儲器元件。為此，可以減少存儲器元件1比特左右的TFT個數(shù)。
本發(fā)明的顯示裝置，在所述結(jié)構(gòu)中，所述緩沖器電路可以放大輸入電壓的振幅并輸出，從而所述第3開關(guān)元件的柵極電壓振幅比所述緩沖器電路的輸出電壓小。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，從所述電位保持裝置向緩沖器電路輸入的輸入電壓振幅被放大，并向所述電致發(fā)光元件輸出。即，通過緩沖器電路，將由電位保持裝置輸入的電壓振幅放大，可以將其作為所述電致發(fā)光元件所需的電壓振幅而輸出。
這里，使通過緩沖器電路放大的電壓原樣返回到緩沖器電路的輸入端時，比在輸入端子估計的電壓振幅更大，因而，擔心在第1第2開關(guān)元件等中引起不良操作。但是，由于通過所述第3開關(guān)元件的電壓振幅被其柵極電壓所限制，因此，通過所述第3開關(guān)元件的柵極電壓振幅比所述緩沖器電路的輸出電壓的振幅更小的結(jié)構(gòu)，可以防止所述不良操作的發(fā)生。
一般地，為了使TFT等開關(guān)元件的尺寸變小，需要將其耐壓設(shè)定得低。并且，通過將用來驅(qū)動開關(guān)元件的柵極電壓抑制得低，可以降低伴隨柵極電極的充放電的消耗功率。因此，為了降低顯示裝置的功耗，可以將所述緩沖器電路(包含第1開關(guān)元件)的輸入端子側(cè)構(gòu)造為低電壓電路，從而可以限制返回到所述緩沖器電路輸入端子的電壓振幅。
因此，使在緩沖器電路輸出端和所述電位保持裝置的輸出端之間設(shè)置的第3開關(guān)元件的柵極電壓振幅比所述緩沖器電路的輸出電壓振幅更小。
由此，限制提供給在緩沖器電路輸入端和輸出端之間存在的第3開關(guān)元件的柵極端子的電壓振幅，在這個被限制的電壓振幅范圍內(nèi)，可以將從緩沖器輸出端到其輸入端的電壓返回。例如，在作為所述第3開關(guān)元件使用n型TFT的情況下，即使向該源極端子施加12V的電壓，在向柵極端子施加6V電壓的情況中，從漏極端子輸出的電壓可以變?yōu)榇蟾?V的程度。
如上所述，設(shè)置第3開關(guān)元件，由于通過限制該柵極電壓振幅，可以降低所述緩沖器電路的輸入端子側(cè)的TFT的耐壓，因此可以減小TFT的尺寸。并且，由于可以將控制該TFT的配線電壓抑制得低，因此可以降低顯示裝置的消耗功率。
本發(fā)明的顯示裝置在所述第1配線和所述第2配線的交叉部設(shè)置將所述緩沖器電路的電源配線間進行電容耦合的電容耦合裝置。
通過上述結(jié)構(gòu)，可以從電容耦合裝置中，對緩沖器電路的電源配線提供開關(guān)所需的電荷。為此，可以防止由于開關(guān)不好所造成的顯示裝置的噪聲以及誤操作的產(chǎn)生。
例如，在本發(fā)明顯示裝置的緩沖器電路的電源配線間，施加具有比所需配線寬度更寬的配線，從而形成電容等電容耦合裝置。通過在這樣的象素中形成電容，可以從在象素中設(shè)置的電容中提供緩沖器電路以及反相器電路的輸出狀態(tài)變化時所需的電荷，從而可以減少能夠從電源配線中提供的電荷。
借此，抑制給電源配線提供的電荷變化時所產(chǎn)生噪聲的發(fā)生，從而防止緩沖器電路和反相器電路的誤操作。并且，抑制向電致發(fā)光元件施加的電位的變化，可以減少顯示品質(zhì)的惡化。因而，能夠提高圖像顯示裝置的可靠性以及顯示品質(zhì)。
本發(fā)明的顯示方法包含這些步驟在使用所述顯示裝置的顯示方法中，所述第2開關(guān)元件為非導通狀態(tài)時，使用所述第1開關(guān)元件，從多個電位保持裝置中選擇出1個電位保持裝置的電位保持裝置選擇步驟，向所述緩沖器電路的輸入端施加被選擇的電位保持裝置電位的電位施加步驟，通過使用所述第1開關(guān)元件來切換輸入到所述緩沖器電路的電位的電位保持裝置，從而控制所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)的第2顯示狀態(tài)控制步驟。
根據(jù)上述方法，將所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)切換為時間分割從而執(zhí)行灰度顯示。
即，在電位保持裝置選擇步驟中，在每個象素中配置多個電容等電位保持裝置，在所述電位保持裝置和所述緩沖器電路的輸入端子之間，使對應于該電位保持裝置所設(shè)置的第1開關(guān)元件中的1個變?yōu)閷顟B(tài)。借此，從多個電位保持裝置中選擇1個電位保持裝置，能夠向所述緩沖器電路的輸入端子施加這個被選擇的電位保持裝置。
然后，在顯示狀態(tài)控制步驟中，按時間切換變?yōu)閷顟B(tài)的第1開關(guān)元件，通過緩沖器電路，將電位保持裝置再次充電。借此，給所述電致發(fā)光元件提供電位，在所述顯示裝置中執(zhí)行時分灰度顯示。
以下說明將對應于變?yōu)閷顟B(tài)的第1開關(guān)元件的切換的期間順次作為第1期間、第2期間...的時間分割方法。在第1期間中，使所述多個第1開關(guān)元件中的特定開關(guān)元件(下面將其記作開關(guān)元件A)為導通狀態(tài)，給所述緩沖器電路提供對應于所述多個電位保持裝置中的開關(guān)元件A的電位，通過該緩沖器電路的輸出或電位保持裝置的輸出來設(shè)定電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)。
在第2期間，與所述多個第1開關(guān)元件中的特定開關(guān)元件A不同的特定開關(guān)元件(下面將其記作開關(guān)元件B)為導通狀態(tài)，給所述緩沖器電路提供對應于所述多個電位保持裝置中的開關(guān)元件B的電位，通過該緩沖器電路的輸出或電位保持裝置的輸出來設(shè)定電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)。這樣，使用所述顯示裝置可以執(zhí)行時分灰度顯示。
這種情況，最好是，在所述第2期間之后設(shè)計第3期間，在該第3期間，再次使開關(guān)元件A為導通狀態(tài)，再次給所述緩沖器電路提供對應于所述多個電位保持裝置中的開關(guān)元件A的電位，通過該緩沖器電路的輸出來設(shè)定電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)。
通過所述方法來進行時分灰度顯示時，即使在視線移動的情況中，由于能夠捕捉到至少第1期間到第3期間中任何一個期間，因此可以緩和由于相鄰像素中灰度顯示電平不同而引起的發(fā)光定時的差別的影響(所謂的動畫偽輪廓)。
如前所述，在電位保持裝置的電容比從所述緩沖器電路輸出的電流小的情況，有必要使緩沖器電路的輸入電位不會受到其輸出電位的影響。為此，使用在所述顯示裝置的所述緩沖器電路的輸出端和輸入端之間設(shè)置的第3開關(guān)元件的顯示裝置。
本發(fā)明的顯示方法包含這些步驟在使用所述顯示裝置的顯示方法中，所述第2開關(guān)元件為導通狀態(tài)時，與在將所述多個電位保持裝置的電位設(shè)定為2值電位中的任何一個同時，將所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)設(shè)定為2值電位中的任何一個的顯示狀態(tài)設(shè)定步驟，所述第2開關(guān)元件為非導通狀態(tài)時，將所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)設(shè)定為與在所述電位保持裝置中設(shè)定的電位相應狀態(tài)的顯示狀態(tài)再設(shè)定步驟。
根據(jù)上述方法，即使在各象素中設(shè)置與灰度顯示中所需的比特數(shù)相應個數(shù)的電位保持裝置困難的情況下，也可以執(zhí)行所希望的灰度顯示。例如，使用在各象素中設(shè)置了比6比特部分即6個還少數(shù)量的電位保持裝置的顯示裝置，可以執(zhí)行6比特灰度顯示。
即，雖然在象素中僅設(shè)置了m個電位保持裝置，但是在進行n比特灰度顯示(n＞m，m、n都為正整數(shù))的情況中，在第2開關(guān)元件為導通狀態(tài)期間，將所述不足部分灰度顯示作為2值以上(最好為3值以上)的多值電位在電致發(fā)光元件中顯示。
例如，在第2開關(guān)元件導通狀態(tài)期間，使用所述m個電位保持裝置中的1個來保持(n+1-m)比特灰度顯示部分的多值電位數(shù)據(jù)，使用剩余的電位保持裝置(在各電容中保持2值電位數(shù)據(jù))來保持(m-1)比特部分的數(shù)據(jù)。在第2開關(guān)元件為非導通狀態(tài)期間，通過保持所述多值電位數(shù)據(jù)的電位保持裝置來設(shè)定所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)并執(zhí)行多灰度顯示，其后，通過由在所述(m-1)個電位保持裝置中保持的2值電位數(shù)據(jù)來設(shè)定所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)并進行時間分割灰度顯示，可以將所述不足的灰度部分的顯示作為3值以上的多值電位在電致發(fā)光元件中顯示。
例如，在第2開關(guān)元件導通狀態(tài)期間，在所述電致發(fā)光元件中執(zhí)行(n-m)比特灰度部分的多值數(shù)據(jù)顯示，特別是，使用m個電位保持裝置來保持(在各電容中保持2值電位數(shù)據(jù))m比特部分的數(shù)據(jù)，在第2開關(guān)元件為非導通狀態(tài)期間，通過在m個電位保持裝置中保持的2值數(shù)據(jù)來設(shè)定所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)并執(zhí)行時間分割多灰度顯示，可以將所述不足的灰度部分的顯示作為2值以上的多值電位在電致發(fā)光元件中顯示。
在象素中構(gòu)造如本發(fā)明那樣的放大器電路以及緩沖器電路的情況中，最好在這些放大器電路以及緩沖器電路的電源之間構(gòu)造電容元件。
這種情況，最好將電容元件設(shè)置在象素中。尤其是，最好在放大器電路以及緩沖器電路的電源端子附近形成電容元件。
放大器電路以及緩沖器電路的輸出變化時，與從面板周圍獲得的所需的電荷相比，從在象素中設(shè)置的電容中獲得的電荷相比，提供給相鄰象素的噪聲更少。由于產(chǎn)生了通過這樣噪聲所引起的誤操作以及顯示品質(zhì)混亂，作為減少這種混亂的方法，在這種象素中設(shè)置的電容是有效的。
有關(guān)發(fā)明詳細的說明的各部分所進行的具體實施形式或?qū)嵤├冀K使本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容變得清楚，不應該僅限于所限定的具體例子而進行狹義的解釋，在本發(fā)明的實質(zhì)和隨后記載的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以進行各種變型并實施。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其中具有在第1配線和第2配線交叉部設(shè)置為矩陣形的電致發(fā)光元件，保持對所述電致發(fā)光元件進行顯示驅(qū)動的電位保持裝置，輸出通過所述電位保持裝置輸入的電位的緩沖器電路，與所述電位保持裝置串連設(shè)置的第1開關(guān)元件，被設(shè)置在所述第1開關(guān)元件或電位保持裝置和所述第1配線之間、通過所述第2配線來控制導通狀態(tài)的第2開關(guān)元件，其特征在于，對各電致發(fā)光元件配置多個所述電位保持裝置，將所述多個電位保持裝置與所述緩沖器電路的輸出端子相連。
2.一種顯示裝置，包括；在第1配線和第2配線交叉部設(shè)置為矩陣形的電致發(fā)光元件，保持對所述電致發(fā)光元件進行顯示驅(qū)動的電位保持裝置，輸出通過所述電位保持裝置輸入的電位的緩沖器電路，在所述電致發(fā)光元件或緩沖器電路和所述電位保持裝置之間設(shè)置的第1開關(guān)元件，被設(shè)置在所述第1開關(guān)元件和所述第1配線之間、通過所述第2配線來控制導通狀態(tài)的第2開關(guān)元件，其特征在于，對各電致發(fā)光元件配置多個所述電位保持裝置，將所述多個電位保持裝置的輸出端子與所述緩沖器電路的輸出端子相連。
3.如權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，其特征在于，在所述緩沖器電路的輸入端子和輸出端子之間設(shè)置第3開關(guān)元件。
4.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于，在所述第3開關(guān)元件為非導通狀態(tài)時，所述第1開關(guān)元件切換所述多個電位保持裝置，所述第3開關(guān)元件為非導通狀態(tài)時，所述緩沖器電路利用該緩沖器電路的輸入端子的電位，來設(shè)定該緩沖器電路的輸出端子的電位，與設(shè)定所述緩沖器電路的輸出端子的電位相應，使所述第3開關(guān)元件變?yōu)閷顟B(tài)。
5.如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于，所述緩沖器電路放大輸入電壓的振幅，從而使所述第3開關(guān)元件的柵極電壓的振幅比所述緩沖器電路的輸出電壓的振幅小。
6.如權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，其特征在于，在第1配線和第2配線的交叉部設(shè)置使所述緩沖器電路的電源配線間進行電容耦合的電容耦合裝置。
7.如權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，上述電致發(fā)光元件為有機EL(電致發(fā)光)。
8.如權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，上述電致發(fā)光元件為液晶。
9.如權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，上述電位保持裝置為電容。
10.如權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，其中，上述緩沖器電路包含第1反相器電路、第2反相器電路，上述第2開關(guān)元件的輸出端子與上述第1反相器電路的輸入端子相連，上述第1反相器電路輸出端子連接到上述第2反相器電路的輸入端子上。
11.如權(quán)利要求10所述的顯示裝置，上述第1反相器電路以及上述第2反相器電路是由p型TFT和n型TFT構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，上述緩沖器電路為電壓放大電路。
13.如權(quán)利要求12所述的顯示裝置，上述電壓放大電路包含分別由p型TFT和n型TFT構(gòu)成的第1-第3反相器電路。
14.一種使用如權(quán)利要求1或2中所述的顯示裝置的顯示方法，其特征在于，該顯示方法包括所述第2開關(guān)元件為導通狀態(tài)時，根據(jù)所述第1配線的電位，設(shè)定所述電位保持裝置電位的設(shè)定步驟，在所述第2開關(guān)元件為非導通狀態(tài)時，將所述電位保持裝置的電位施加到所述驅(qū)動器電路的輸入端子，利用對應于該施加電壓的所述驅(qū)動器電路的輸出，而將所述電位保持裝置再充電的再充電步驟，利用所述電位保持裝置或所述驅(qū)動器電路或所述第1配線的輸出，來控制所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)的第1顯示狀態(tài)控制步驟。
15.如權(quán)利要求14所述的顯示方法，其特征在于，該顯示方法包括在所述第2開關(guān)元件為非導通狀態(tài)時，使用所述第1開關(guān)元件，從多個電位保持裝置中選擇1個電位保持裝置的電位保持裝置選擇步驟，通過使用所述第1開關(guān)元件，切換向所述緩沖器電路輸入電位的電位保持裝置，來控制所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)的第2顯示狀態(tài)控制步驟。
16.一種使用如權(quán)利要求1或2中所述的顯示裝置的顯示方法，其特征在于，該顯示方法包括所述第2開關(guān)元件為導通狀態(tài)時，將所述多個電位保持裝置的電位設(shè)定為2值電位中的任一個，同時，將所述電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)設(shè)定為2個以上狀態(tài)的任一個的顯示狀態(tài)設(shè)定步驟，在所述第2開關(guān)元件為非導通狀態(tài)時，將所述多個電致發(fā)光元件的顯示狀態(tài)，設(shè)定為與所述電位保持裝置中設(shè)定的電位相對應的狀態(tài)的顯示狀態(tài)的再設(shè)定步驟。
全文摘要
本發(fā)明的顯示裝置帶有，在第1配線和第2配線交叉部設(shè)置為矩陣形的由n型TFT和有機EL元件組成的電致發(fā)光元件，保持對所述電致發(fā)光元件進行顯示驅(qū)動的電位的電容，輸出通過所述電位保持裝置輸入的電位的緩沖器電路，與所述電位保持裝置串連設(shè)置的p型TFT和n型TFT，被設(shè)置在第1配線和p型TFT以及n型TFT之間的n型TFT，相對于各電致發(fā)光元件來設(shè)置多個所述電容，將所述多個電容和所述緩沖器電路的輸出端子相連。由此，可以減少存儲器元件每1比特中所需的TFT的個數(shù)，從而能夠減小設(shè)置在顯示畫面周圍的緩沖器電路規(guī)模。
文檔編號G09F9/30GK1403854SQ02143
公開日2003年3月19日 申請日期2002年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月30日
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