CN101025890B - 显示装置及具备该显示装置的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种可以抑制耗电量并提高灰度数的显示装置，而不将扫描线驱动电路提供在像素部的两侧。本发明的技术要点如下：一种具备扫描线驱动电路的显示装置，其中，构成所述扫描线驱动电路的移位寄存器根据m(m为自然数)个扫描线具备至少4m级触发器电路，并且，由不同的起始脉冲输出在一个扫描线选择期间的前一部分中选择所述扫描线的信号和在所述一个扫描线选择期间的后一部分中选择所述扫描线的信号。

Description

显示装置及具备该显示装置的电子设备
技术领域
本发明涉及显示装置。本发明特别涉及在包括发光元件并使用半导体装置而制造的有源矩阵型显示器中的扫描线驱动电路的结构。
此外，这里所述的半导体装置是指可以利用半导体特性来起到作用的所有装置。
背景技术
近年来，对以TV、PC用监视器、移动用终端等为主要用途的薄型显示器的需要急剧增加，因此进一步推进了开发。作为薄型显示器，可以举出液晶显示装置(LCD)或具备发光元件的显示装置。尤其是，使用了自发光元件的有源矩阵型显示器不仅具有常规LCD所具有的薄而轻、高图像质量等的优点，而且还具有诸如快响应速度、良好视野特性之类的优点，并且因使用柔性衬底等而能够弯曲，因此人们期待着它用作下一代显示器。
关于使用了发光元件的有源矩阵型显示器，可以举出图16B所示的结构作为最基本的像素结构(参照非专利文件1)。作为所述像素结构的驱动方法，可以举出使驱动晶体管在饱和区工作并以流过发光元件的电流控制发光亮度的电流驱动、以及使驱动晶体管在非饱和区(线性区)工作并以施加到发光元件的电压控制发光的电压驱动。
所述电流驱动需要使驱动晶体管在饱和区工作。理想地是，流过发光元件的电流不取决于驱动晶体管的漏极和源极之间电压(Vds)而取决于栅极和源极之间电压(Vgs)。但是，若由晶体管的制造工序等使各像素的驱动晶体管特性不均匀，则会影响到流过发光元件的电流值。尤其是，若因晶体管的阈值电压(以下被称为Vth)不均匀而使每个像素的有效Vgs(以下被称为eVgs)不均匀，则在像素之间发光亮度大不相同，引起显示不均匀，导致了显示品质的降低。
因此，优选采用使驱动晶体管在不容易受到Vth的不均匀的影响的线性区工作的电压驱动。作为当采用电压驱动时的灰度法，可以举出使发光时间连续变化来表现灰度的数字时间灰度法。另外，在数字时间灰度法中，存在着信号线驱动电路的高速化、图像信号的分割数的增加、各像素的晶体管个数的增加等的课题。作为解决这些课题的方法，提供了将扫描线选择期间分割成前后两个部分并交替提供信号写入期间和擦除期间的驱动方法(参照专利文件1)。
非专利文件1M.Mizukami，K.Inukai，H.Yamagataetal.，Society forInformationDisplay’00Digest，vol31，pp912-915
专利文件1特开2005-338777号公报
参照图16A和16B说明专利文件1所提供的驱动方法(以下被称为GSD驱动)的概略。
如图16A所示，在数字时间灰度法中，将一个帧分割成位数的子帧(SF1至SF4)，根据发光和非发光、发光期间对各子帧进行加权来控制亮度并表现灰度。这里说明4位的情况作为例子。另外，子帧个数是等于或多于位数，即可，也可以进一步增加子帧个数，以防止伪轮廓。
首先，在SF1中，第一位图像信号从第一行扫描线顺序被写入到最后一行，所述图像信号被写入了的行顺序成为发光期间。图16A所示的发光期间是在SF1中的最后一行的发光期间。在SF2中，第二位图像信号顺序被写入到SF1的发光期间结束了的行中，并像SF1那样顺序成为发光期间。
另外，将图像信号从第一行扫描线被写入到最后一行的期间称为写入期间。在所述写入期间比发光期间长的SF3及SF4中，即使发光期间结束了，写入也不可移到下一个子帧，因此插入强制性地形成非发光状态的擦除期间。通过插入所述擦除期间，可以正确地表现灰度。
以下进行具体说明，并说明与图16B所示的像素的驱动。选择脉冲被输入到扫描线211，写入晶体管213导通，并且输入到信号线210的图像信号被写入到驱动晶体管214及电容器215。这里说明驱动晶体管214为p型晶体管的情况。由于驱动晶体管214为p型晶体管，所以当被写入了的所述图像信号为Low(以下被称为L)时驱动晶体管214导通，电流从电流供给线212流过阴极217，并且发光元件216发光。另外，当所述图像信号为High(以下称为H)时驱动晶体管214截止，因此发光元件216成为非发光状态。
在所述擦除期间中，将扫描线选择期间分割成擦除时序和写入时序的两个部分。在所述擦除时序中，将H电位始终输入到信号线210，在根据所述擦除时序被选择了的行中驱动晶体管214强制性地截止，并且发光元件216成为非发光状态。另外，在所述写入时序中，将图像信号输入到信号线210，并且在根据所述写入时序被选择了的行中发光元件216的发光或非发光取决于各个所述图像信号。
在所述擦除期间中，将扫描线选择期间分割成擦除时序和写入时序的前后两个部分。这是因为如下缘故：如图16A的期间SF3所示，在直到最后一行的写入期间结束之前发光期间从第一行开始，因此在相同的扫描线选择期间中需要将图像信号及擦除信号分别输入到互不相同的行中。在所述擦除时序中，将Hi电位始终输入到信号线210，在根据所述擦除时序被选择了的行中驱动晶体管214强制性地截止，并且发光元件216成为非发光状态。另外，在所述写入时序中，将图像信号输入到信号线210，并且在根据所述写入时序被选择了的行中发光元件216的发光或非发光取决于各个所述图像信号。
再者，参照图17说明扫描线选择期间的分割方法。图17表示有源矩阵型显示装置的例子。一般说，所述有源矩阵型显示装置具备将图像信号输出到信号线304的S1至Sn的信号线驱动电路312、顺序选择扫描线313的G1至Gm的写入用扫描线驱动电路301及擦除用扫描线驱动电路302、设置在所述两个扫描线驱动电路和扫描线之间的转换电路303、以及像素310配置为矩阵形状的显示区域311。每个像素310具备写入晶体管305、驱动晶体管306以及发光元件307。
信号线驱动电路312进行线顺序驱动，在被分割成两个部分的扫描线选择期间的前一部分和后一部分中将所希望的图像信号及擦除信号交替输出到信号线304。转换电路303与所述扫描线选择期间的前一部分和后一部分的时序同步工作，并进行转换以使从各扫描线驱动电路向扫描线313的写入为激活(active)或高阻抗状态。在图像信号从信号线驱动电路312被输出到信号线304的情况下，来自写入用扫描线驱动电路301的输出为激活状态，而擦除用扫描线驱动电路302的输向扫描线313的输出为高阻抗状态。相反，在擦除信号从信号线驱动电路312被输出到信号线304的情况下，来自写入用扫描线驱动电路301的输出为高阻抗状态，而擦除用扫描线驱动电路302的输向扫描线313的输出为激活。
因此，可以在一个扫描选择期间中将图像信号及擦除信号写入到互不相同的行中。但是，为了进行如上所述的GSD驱动，在两侧需要设置有两个扫描线驱动电路。另外，除了转换电路之外，扫描线驱动电路还需要脉冲宽度控制电路，以不使从两个扫描线驱动电路向扫描线的写入重复，并因电路面积的增加而不利于窄边框等。再者，每次来到在擦除时序期间的扫描线选择期间，则连接于扫描线驱动电路的所有扫描线反复进行充放电。另外，根据扫描线的电容值高，因此反复进行充放电导致了耗电量的大幅度增加。
发明内容
鉴于上述各问题，本发明的目的在于提供一种新的显示装置及电子设备。
本发明的显示装置之一具有如下结构：在具备将信号提供给m个(m为自然数)扫描线的扫描线驱动电路的显示装置中，构成所述扫描线驱动电路的移位寄存器分别设置有对应于所述扫描线的每一个的至少4k级(k为自然数)触发器电路，并且，通过时序不同的起始脉冲被输入到所述移位寄存器，在一个扫描线选择期间的第一期间中选择所述扫描线的第一选择信号和在所述一个扫描线选择期间的第二期间中选择所述扫描线的第二选择信号被输出到所述扫描线。
本发明的显示装置之另一具有如下结构：在具备将信号提供给m个(m为2或更大的自然数)扫描线的扫描线驱动电路的显示装置中，构成所述扫描线驱动电路的移位寄存器分别设置有对应于所述扫描线中的第一至第(m-1)扫描线的每一个的至少4k级(k为自然数)触发器电路并设置有对应于第m扫描线的至少一级触发器电路，并且，通过时序不同的起始脉冲被输入到所述移位寄存器，在一个扫描线选择期间的第一期间中选择所述扫描线的第一选择信号和在所述一个扫描线选择期间的第二期间中选择所述扫描线的第二选择信号被输出到所述扫描线。
本发明的显示装置之另一具有如下结构：在具备将信号提供给m个(m为自然数)扫描线的扫描线驱动电路的显示装置中，构成所述扫描线驱动电路的移位寄存器分别设置有对应于所述扫描线的每一个的至少4k级(k为自然数)触发器电路，并且，通过时序不同的起始脉冲被输入到所述移位寄存器，用来在一个扫描线选择期间的第一期间中将视频数据输入到连接于所述扫描线的像素中的信号和用来在所述一个扫描线选择期间的第二期间中擦除在连接于所述扫描线的像素中被输入了的视频数据的信号被输出到所述扫描线。
本发明的显示装置之另一具有如下结构：在具备将信号提供给m个(m为2或更大的自然数)扫描线的扫描线驱动电路的显示装置中，构成所述扫描线驱动电路的移位寄存器分别设置有对应于所述扫描线中的第一至第(m-1)扫描线的每一个的至少4k级(k为自然数)触发器电路并设置有对应于第m扫描线的至少一级触发器电路，并且，通过时序不同的起始脉冲被输入到所述移位寄存器，用来在一个扫描线选择期间的第一期间中将视频数据输入到连接于所述扫描线的像素中的信号和用来在所述一个扫描线选择期间的第二期间中擦除被输入到连接于所述扫描线的像素中的视频数据的信号被输出到所述扫描线。
本发明的显示装置之另一具有如下结构：在具备将信号提供给m个(m为自然数)扫描线的扫描线驱动电路的显示装置中，构成所述扫描线驱动电路的移位寄存器分别设置有对应于所述扫描线的每一个的至少4k级(k为自然数)触发器电路，并且，通过时序不同的起始脉冲被输入到所述移位寄存器，用来在一个扫描线选择期间的第一期间中将第一视频数据输入到连接于所述扫描线的像素中的信号和用来在所述一个扫描线选择期间的第二期间中将第二视频数据输入到连接于所述扫描线的像素中的信号被输出到所述扫描线。
本发明的显示装置之另一具有如下结构：在具备将信号提供给m个(m为2或更大的自然数)扫描线的扫描线驱动电路的显示装置中，构成所述扫描线驱动电路的移位寄存器分别设置有对应于所述扫描线中的第一至第(m-1)扫描线的每一个的至少4k级(k为自然数)触发器电路并设置有对应于第m扫描线的至少一级触发器电路，并且，通过时序不同的起始脉冲被输入到所述移位寄存器，用来在一个扫描线选择期间的第一期间中将第一视频数据输入到连接于所述扫描线的像素中的信号和用来在所述一个扫描线选择期间的第二期间中将第二视频数据输入到连接于所述扫描线的像素中的信号被输出到所述扫描线。
本发明的显示装置之另一具有如下结构：在具备将信号提供给m个(m为自然数)扫描线的扫描线驱动电路的显示装置中，构成所述扫描线驱动电路的移位寄存器分别设置有对应于所述扫描线的每一个的至少4k级(k为自然数)触发器电路，通过时序不同的起始脉冲被输入到所述移位寄存器，在一个扫描线选择期间的第一期间中选择所述扫描线的信号和在所述一个扫描线选择期间的第二期间中选择所述扫描线的信号被输出到所述扫描线，并且，在所述第一期间及所述第二期间中的被输出到所述扫描线的信号从对应于一个扫描线的4k级触发器电路中的任何一个触发器电路被输出。
本发明的显示装置之另一具有如下结构：在具备将信号提供给m个(m为2或更大的自然数)扫描线的扫描线驱动电路的显示装置中，构成所述扫描线驱动电路的移位寄存器分别设置有对应于所述扫描线中的第一至第(m-1)扫描线的每一个的至少4k级(k为自然数)触发器电路并设置有对应于第m扫描线的至少一级触发器电路，通过时序不同的起始脉冲被输入到所述移位寄存器，在一个扫描线选择期间的第一期间中选择所述扫描线的信号和在所述一个扫描线选择期间的第二期间中选择所述扫描线的信号被输出到所述扫描线，并且，在所述第一期间及所述第二期间中的被输出到所述扫描线的信号是从对应于一个扫描线的4k级触发器电路中的任何一个触发器电路被输出的信号。
本发明的显示装置之另一具有如下结构：在具备将信号提供给m个(m为自然数)扫描线的扫描线驱动电路的显示装置中，构成所述扫描线驱动电路的移位寄存器分别设置有对应于所述扫描线的每一个的至少4k级(k为自然数)触发器电路，通过时序不同的起始脉冲被输入到所述移位寄存器，用来在一个扫描线选择期间的第一期间中将视频数据输入到连接于所述扫描线的像素中的信号和用来在所述一个扫描线选择期间的第二期间中擦除在连接于所述扫描线的像素中被输入了的视频数据的信号被输出到所述扫描线，并且，在所述第一期间及所述第二期间中的被输出到所述扫描线的信号是从对应于一个扫描线的4k级触发器电路中的任何一个触发器电路被输出的信号。
本发明的显示装置之另一具有如下结构：在具备将信号提供给m个(m为2或更大的自然数)扫描线的扫描线驱动电路的显示装置中，构成所述扫描线驱动电路的移位寄存器分别设置有对应于所述扫描线中的第一至第(m-1)扫描线的每一个的至少4k级(k为自然数)触发器电路并设置有对应于第m扫描线的至少一级触发器电路，通过时序不同的起始脉冲被输入到所述移位寄存器，用来在一个扫描线选择期间的第一期间中将视频数据输入到连接于所述扫描线的像素中的信号和用来在所述一个扫描线选择期间的第二期间中擦除在连接于所述扫描线的像素中被输入了的视频数据的信号被输出到所述扫描线，并且，在所述第一期间及所述第二期间中的被输出到所述扫描线的信号是从对应于一个扫描线的4k级触发器电路中的任何一个触发器电路被输出的信号。
另外，本发明的显示装置也可以具有被输入到所述扫描线驱动电路的起始脉冲从对应于第一所述扫描线的触发器电路一侧被输入的结构。
此外，本发明的显示装置也可以具有如下结构：在所述扫描线驱动电路中，在对应于第一所述扫描线的触发器电路一侧(即，前级)还设置有至少一个触发器电路。
此外，本发明的显示装置也可以具有如下结构：其包括多个像素、信号线驱动电路、以及所述扫描线驱动电路，并且所述多个像素、所述信号线驱动电路、以及所述扫描线驱动电路设置在同一衬底上。
此外，本发明的显示装置也可以具有如下结构：所述多个像素分别设置有发光元件、用来驱动所述发光元件的晶体管、以及用来选择所述像素的晶体管。
此外，本发明的显示装置包括在每个像素中提供以有机发光元件(OLED)为典型的发光元件的发光装置、液晶显示装置、DMD(数字微镜器件)、PDP(等离子体显示板)、FED(场致发射显示器)、和其它能够通过时间灰度法显示的显示装置。
另外，在本说明书中，发光元件包括其亮度由电流或电压控制的发光元件，具体地说，例如OLED(有机发光二极管)、无机EL(电致发光)、用于FED(场致发射显示器)的MIM型电子源元件(电子发射元件)等。
作为发光元件之一的OLED包括可以获得由电场施加引起的发光(电致发光)的包含场致发光材料的层(以下被称为场致发光层)、阳极和阴极。在阳极和阴极之间提供了场致发光层，该场致发光层由单层或多层构成。这些层会包含无机化合物。在场致发光层中的发光包括当从单激发态回到基态时产生的光(荧光)、和当从三重激发态回到基态时产生的光(磷光)。
另外，显示装置包括处于密封有发光元件的状态的面板、以及处于在该面板上安装有包括控制器的IC等的状态的模块。
作为用于本发明的发光装置的晶体管，可以使用使用了多晶半导体、微晶半导体(包括半非晶半导体)、非晶半导体的薄膜晶体管，然而，用于本发明的发光装置的晶体管不局限于薄膜晶体管。可以使用使用单晶硅而形成的晶体管，或者，也可以使用使用了SOI的晶体管。另外，可以使用使用了有机半导体的晶体管、使用了碳纳米管的晶体管、使用了氧化锌的晶体管。另外，设置在本发明的发光装置的像素中的晶体管可以具有单栅极结构、双栅结构或者具有两个或更多个栅极的多栅极结构。
在作为显示装置的驱动方法之一的时间分割灰度法(也被称为时间灰度法)中，将行写入期间分割成两个部分，在行写入期间的前一部分(第一行写入期间)中将视频信号写入到像素，而在行写入期间的后一部分(第二行写入期间)中将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素。通过将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素，提供非显示期间，并使子帧期间的长度比写入期间的长度短。通过使用具有本发明的结构的扫描线驱动电路，不需要反复进行在作为输入用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号的期间的擦除期间中的、所有扫描线的充放电，并可以大幅度地减少耗电量。另外，通过使用具有本发明的结构的扫描线驱动电路，不需要设置转换电路等。再者，通过使用具有本发明的结构的扫描线驱动电路，只要将扫描线驱动电路设置在一侧就可以实现工作，并可以大幅度缩小整个电路的面积。
再者，即使增加在一个帧期间中出现的子帧个数，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，提高灰度数。另外，在进一步分割子帧的情况下，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，抑制伪轮廓的产生。
另外，通过使用所述扫描线驱动电路，也可以不局限于擦除期间而在一个扫描线选择期间中选择互不相同的扫描线并分别输入互不相同的图像信号。因此，可以不提供擦除期间地在子帧期间中实现发光元件的发光。因此，可以不降低占空比地显示，可以实现低耗电量，并可以使布线宽度小。
附图说明
图1A和1B是表示本发明的扫描线驱动电路的图；
图2是本发明的扫描线驱动电路的时序图；
图3A和3B是表示本发明的实施例1的图；
图4是表示本发明的实施例1的图；
图5是表示本发明的实施例1的图；
图6A和6B是表示本发明的实施例2的图；
图7A和7B是表示本发明的实施例3的图；
图8是表示本发明的实施例3的图；
图9A和9B是表示本发明的实施例4的图；
图10A和10B是表示本发明的实施例5的图；
图11A至11C是表示本发明的实施例6的图；
图12A至12C是表示本发明的实施例7的图；
图13是表示本发明的实施例8的图；
图14是表示本发明的实施例9的图；
图15A至15C是表示本发明的实施例10的图；
图16A和16B是表示现有的像素结构的图；
图17是表示包括现有的扫描线驱动电路的显示装置的图；
图18A和18B是表示本发明的扫描线驱动电路的图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。注意，本发明可以是以多种不同的方式实施的。本领域技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式和详细内容可以被变换为各种各样的形式，而不脱离本发明的宗旨及其范围。因此，本发明不应该被解释为仅限定在实施方式所记载的内容中。
实施方式
参照图1A和1B详细说明本发明的扫描线驱动电路的具体结构。以下描述包括本发明的扫描线驱动电路的显示装置的概要。
图1A表示包括本发明的扫描线驱动电路的显示装置的结构。图1A所示的显示装置具备形成有多个像素10的像素部11、信号线驱动电路12、以及扫描线驱动电路13。可以以扫描线驱动电路13选择各扫描线G1至Gm，即，各行的像素10。信号线驱动电路12可以通过信号线S1至Sx控制输入到由扫描线驱动电路13选择的行的像素10中的视频信号。
接着，参照图1B说明图1A所示的本发明的扫描线驱动电路13的结构。所述扫描线驱动电路13具备移位寄存器101、电平转换器103、以及缓冲电路104，移位寄存器101由多个触发器102组成。另外，起始脉冲(GSP)被输入到移位寄存器101的第一级触发器102(也被称为触发器电路)，时钟(GCK)被输入到触发器102的奇数级，时钟的反相(GCKB)被输入到偶数级。每4级触发器的输出连接于电平转换器103，将被输入了的脉冲放大成任意电压。从电平转换器103输出的脉冲通过缓冲电路104被输出到扫描线G1至Gm(m为自然数)。
此外，在扫描线驱动电路13中的触发器102对应于扫描线的个数，对除了最后一行之外的各扫描线分别设置了至少4k级(k为自然数)触发器。在本实施方式中，以扫描线驱动电路具备4m级触发器为条件来进行说明。
此外，如图18A所示，至于在扫描线驱动电路13中的触发器102，对各第1至第(m-1)扫描线分别设置了至少4k级触发器。此外，对应于第m扫描线的触发器也可以像其它扫描线那样是4k级，但是只要采用设置有至少一级的结构，即可。这是因为在对应于第m扫描线的触发器中不使用从第(4(m-1)+1)至(4m)级触发器输出的信号的缘故。因此，通过预先采用不设置有第(4(m-1)+1)至(4m)级触发器的结构，可以进一步使具备触发器电路的扫描线驱动电路13小型化，因此是很合适的。
另外，如图18B所示那样，在扫描线驱动电路13中的触发器102也可以采用在起始脉冲被输入的一侧，即，在对应于第一扫描线的触发器中的输出信号F1的触发器的前级设置另一个触发器的结构。这是用来使输入到对应于第一扫描线G1的触发器的信号更为正确的。像这样，可以降低输出到扫描线G1至Gm的信号的不均匀性，因此是很合适的。
参照图2说明所述扫描线驱动电路13的驱动时序。图2是所述扫描线驱动电路13的时序图。
如图2所示，将扫描线选择期间分割成第一行写入期间AP1和第二行写入期间AP2的两个部分。在需要将图像信号写入到某一行的像素中的情况下，需要在第一行写入期间AP1(写入时序)中选择扫描线，而在需要写入擦除信号的情况下，需要在第二行写入期间AP2(擦除时序)中选择扫描线。
参照图2说明输入到扫描线驱动电路中的信号的输入输出。
此外，在图2中，将高电位被输入的时序简称为H，并将低电位被输入的时序简称为L。这是因为构成触发器的半导体元件以H的信号导通(激活)的缘故，但是不局限于此，只要使H和L反相来控制半导体元件的导通和截止，就可以调换H和L。
在图2中，首先写入起始脉冲(写入SP)的H信号被输入。接着，写入SP的信号通过第一级触发器102以时钟(GCK)的半周期的延迟被输出。另外，顺序被输入到第二级触发器、第三级触发器之后的信号也以时钟的半周期的延迟被输出。这里，为了进行说明，将从第一级触发器输出的信号设定为F1，之后将从第二级触发器输出的信号设定为F2，并将从第4m级触发器输出的信号设定为F4m。此外，在这些被输出的信号中的从第4(m-1)+1级触发器输出的信号被输出到第m行扫描线。换言之，从第4(α-1)+1级(α为1至m)触发器输出的信号被输出到图1A和1B的扫描线Gα(G1、G2、G3...Gm)。此外，在本说明书中，将这些被输出到扫描线的信号称为用于选择扫描线的第一选择信号。
接着，在图2中，擦除用起始脉冲(擦除SP)的H信号以比输出到扫描线G3的第一选择信号迟了时钟的半周期的时序被输入。然后，擦除SP像写入SP那样顺序被输出到各级触发器作为输出脉冲以时钟的半周期移动了的信号。因此，在本发明中，可以在第一行写入期间AP1中所有扫描线G1至Gm被选择之前，从扫描线G1顺序擦除在像素中被输入了的位的视频信号，而不设置两个扫描线驱动电路。像这样，可以在第二行写入期间AP2中擦除由在第一行写入期间AP1中被选择了的扫描线向像素输入了的位的视频数据。因此，例如扫描线G1的情况如下：在第一行写入期间AP1中选择G1之后，在第一行写入期间AP1中选择扫描线Gm之前在第二行写入期间AP2中选择扫描线G1，并且擦除信号被输入。并且，当在第一行写入期间AP1中扫描线G1被选择时被写入到像素的视频信号被保持直到在第二行写入期间AP2中扫描线G1被选择。因此从在第一行写入期间AP1中扫描线G1被选择到在第一行写入期间AP1中扫描线G1再一次被选择的期间相当于子帧期间SF。此外，在本说明书中，将输出到扫描线的擦除信号称为用于选择扫描线的第二选择信号。
在图2中，在第一行写入期间AP1和第二行写入期间AP2中，扫描线G1至Gm中的H电平的选择信号被输入了的扫描线相当于被选择的扫描线。此外，图2表示当信号为H电平时扫描线被选择的情况，但是也可以当信号为L电平时扫描线被选择。并且，相应的视频信号从信号线驱动电路12(参照图1A和1B)被输入到共通使用被选择了的扫描线的行的像素。
在作为显示装置的驱动方法之一的时间分割灰度法(也被称为时间灰度法)中，将行写入期间分割成两个部分，在行写入期间的前一部分AP1(第一行写入期间)中将视频信号写入到像素，而在行写入期间的后一部分AP2(第二行写入期间)中将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素。通过将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素，提供非显示期间，并使子帧期间的长度比写入期间(从第一行扫描线到最后一行写入图像信号的期间)的长度短。通过使用具有本实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要反复进行在作为输入用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号的期间的擦除期间中的、所有扫描线的充放电，并可以大幅度地减少耗电量。另外，通过使用具有本实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要设置转换电路等。再者，通过使用具有本实施方式的结构的扫描线驱动电路，只要将扫描线驱动电路设置在一侧就可以实现工作，并可以大幅度缩小整个电路的面积。
再者，即使增加在一个帧期间中出现的子帧个数，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，提高灰度数。另外，在进一步分割子帧的情况下，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，抑制伪轮廓的产生。
此外，本实施方式可以与本说明书中的其它实施例适当地组合。
实施例1
在本实施例中，详细说明实施方式所述的显示装置的像素的结构。
参照图3A至图5说明显示装置的结构。像素1010包括发光元件1013、电容元件1016和两个晶体管。两个晶体管其中的一个为用于控制对像素1010的视频信号输入的开关晶体管1011(以下会被记为TFT1011)，另一个为用于控制发光元件1013的点亮和非点亮的驱动晶体管1012(以下被记为TFT1012)。TFT1011和1012均为场效应晶体管，其具有栅电极、源电极和漏电极三个端子。
TFT1011的栅电极与栅极线Gy连接，且其源电极和漏电极其中之一与源极线Sx连接，而另一个与TFT1012的栅电极连接。TFT1012的源电极和漏电极其中之一通过电源线Vx(x为自然数，1≤x≤m)与第一电源1017连接，而其中的另外一个与发光元件1013的像素电极连接。发光元件1013的相对电极与第二电源1018连接。电容元件1016设置在TFT1012的栅电极和源电极之间。TFT1011和1012的导电型不被限制，可采用n型和p型的任何一种。本图表示TFT1011为n型，TFT1012为p型的情形。对第一电源1017和第二电源1018的电位也没有特别的限制，但是将它们设定为正向偏压施加到发光元件1013的电位。
在具有上述结构的显示装置中，像素1010配置有两个晶体管。因此，可以必然减小被配置的布线个数，因为晶体管个数较少。从而，可实现高开口率、高精细化、以及高成品率。当实现高开口率时，不仅实现发光面积的增大，而且还可以降低电流密度。因此，可降低驱动电压，因而可减小耗电量。另外，通过降低驱动电压，可以提高可靠性。
构成TFT1011和1012的半导体可以是非晶半导体(例如非晶硅)、微晶半导体(例如微晶硅)、多晶半导体(例如多晶硅)和有机半导体等中的任何一种。此外，微晶硅可以是通过使用硅烷气体(SiH4)和氟气(F2)而形成的，或者，可以是通过使用硅烷气体和氢气而形成的。或者，微晶硅也可以是在使用上述气体形成薄膜之后进行激光照射而形成的。
利用导电材料以单层或多层形成TFT1011和1012的栅电极。例如，优选采用钨(W)和氮化钨(WN)的叠层结构、钼(Mo)、铝(Al)和钼(Mo)的叠层结构、钼(Mo)和氮化钼(MoN)的叠层结构。
利用导电材料以单层或多层形成与TFT1011和1012所包括的杂质区域(源电极和漏电极)连接的导电层(源极布线、漏极布线)。例如，可采用钛(Ti)、铝硅(Al-Si)和钛(Ti)的叠层结构，钼(Mo)、铝硅(Al-Si)和钼(Mo)的叠层结构，或者氮化钼(MoN)、铝硅(Al-Si)和氮化钼(MoN)的叠层结构。
图4表示具有上述结构的像素1010的布局。在该布局中表示出TFT1011和1012、电容元件1016、相当于发光元件1013的像素电极的导电层1019。图3B表示沿着在所述布局中的线A-B及B-C切割而成的截面结构。TFT1011和1012、发光元件1013、电容元件1016形成在具有绝缘表面的衬底1020玻璃或石英等上。
发光元件1013相当于如下叠层体：相当于像素电极的导电层1019、场致发光层1033和相当于相对电极的导电层1034。当导电层1019和1034都具有透光性时，发光元件1013沿着导电层1019和导电层1034这两个方向发射光。即，发光元件1013进行双面发射。另一方面，当导电层1019和1034其中之一具有透光性而另一个具有遮光性时，发光元件1013仅沿着导电层1019或导电层1034方向发射光。即，发光元件1013进行顶面发射或底面发射。图3B表示当发光元件1013进行底面发射时的截面结构。
电容元件1016设置在TFT1012的栅电极和源电极之间，并保持该TFT1012的栅极-源极间电压。关于电容元件1016，电容由形成在与TFT1011和1012所包含的半导体层相同的层中的半导体层1021、形成在与TFT1011和1012的栅电极相同的层中的导电层1022a和1022b(以下被总称为导电层1022)、以及形成在半导体层1021和导电层1022之间的绝缘层组成。关于电容元件1016，电容由形成在与TFT1011和1012的栅电极相同的层中的导电层1022、形成在与连接于TFT1011和1012的源电极及漏电极的导电层1024至1027相同的层中的导电层1023、以及形成在导电层1022和导电层1023之间的绝缘层组成。通过采用这种结构，电容元件1016可获得充分保持TFT1012的栅极-源极间电压的电容值。另外，电容元件1016形成在构成电源线Vx的导电层下面，因此电容元件1016的配置不会降低开口率。
另外，相当于TFT1011和1012的源极布线、漏极布线的导电层1023至1027的厚度为500nm至2000nm(包括500nm和2000nm)，优选为500nm至1300nm(包括500nm和1300nm)。导电层1023至1027构成源极线Sx或电源线Vx，因此，通过像所述结构那样使导电层1023至1027的厚度厚，可抑制压降的影响。此外，当使导电层1023至1027的厚度厚时，可使布线电阻较小。但是，当使导电层1023至1027的厚度太厚时，难以精确地进行图形加工，或者存在着表面凹凸的问题。换言之，优选地，鉴于布线电阻、图形加工易于执行以及表面凹凸的影响，将导电层1023至1027的厚度设定为上述范围内。
另外，TFT1011和1012被绝缘层1028和1029(以下被总称为第一绝缘层1030)、以及形成在第一绝缘层1030上的第二绝缘层1031覆盖，并在第二绝缘层1031上形成有相当于像素电极的导电层1019。若不提供第二绝缘层1031，则在同一层中形成有相当于源极布线和漏极布线的导电层1023至1027和导电层1019。结果，形成导电层1019的区域被限定为除了形成有导电层1023至1027的区域以外。但是，通过提供第二绝缘层1031，形成导电层1019的区域更广，并可以实现高开口率。在采用顶面发射的情况下，这种结构非常有效。当实现高开口率时，不仅实现发光面积的增大，而且还可以降低驱动电压，并可以减少耗电量。
此外，第一绝缘层1030和第二绝缘层1031是使用氧化硅或氮化硅等的无机材料、聚酰亚胺或丙烯酸等的有机材料等而形成的。可使用相同材料或不同材料形成第一绝缘层1030和第二绝缘层1031。可采用硅氧烷类材料作为无机材料，例如使用骨架结构由硅氧键构成且至少包含氢作为取代基的材料，或者，使用骨架结构由硅氧键构成且包含氟、烷基、和芳基中的至少一种作为取代基的材料。
另外，在像素1010之间提供有隔层1032(也被称为坝、堤或绝缘层)。只要形成在电容元件1016上的隔层1032的宽度1035足够宽以便能覆盖提供于其下部的布线，即可。具体地说，宽度1035为7.5μm至27.5μm(包括7.5μm和27.5μm)，优选为10μm至25μm(包括10μm和25μm)(参照图5)。像这样，通过使隔层1032的宽度小，可获得高开口率。当实现高开口率时，不仅实现发光面积的增大，而且还可以降低驱动电压，并可以减少耗电量。
此外，在图5所示的布局中，像素的开口率为大约50％。以宽度1038和宽度1037分别表示被图示的布局的像素1010的列方向(纵向)的长度和行方向(横向)的长度。隔层1032可由无机材料和有机材料的任一种材料形成。但是，提供场致发光层1033并使它接触隔层1032，因此隔层1032优选具有曲率半径连续变化的形状，以防止在该场致发光层1033中产生针孔等(参照图3B)。
另外，隔层1032也可以具有遮光性。通过隔层1032具有遮光性，像素1010之间的轮廓清晰，从而可显示出高精细图像。隔层1032包含颜料或碳纳米管，被这些颜料或碳等的添加物着色，因此可以具有遮光性。
此外，本实施例可以与本说明书中的实施方式及其它实施例适当地组合。在作为显示装置的驱动方法之一的时间分割灰度法(也被称为时间灰度法)中，将行写入期间分割成两个部分，在行写入期间的前一部分(第一行写入期间)中将视频信号写入到像素，而在行写入期间的后一部分(第二行写入期间)中将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素。通过将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素，提供非显示期间，并使子帧期间的长度比写入期间的长度短。通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要反复进行在作为输入用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号的期间的擦除期间中的、所有扫描线的充放电，并可以大幅度地减少耗电量。另外，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要设置转换电路等。再者，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，只要将扫描线驱动电路设置在一侧就可以实现工作，并可以大幅度缩小整个电路的面积。
再者，即使增加在一个帧期间中出现的子帧个数，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，提高灰度数。另外，在进一步分割子帧的情况下，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，抑制伪轮廓的产生。
实施例2
在本实施例中，参照纵轴表示扫描线且横轴表示时间的时序图(图6A)以及第i行栅极线Gi(1≤i≤m)的时序图(图6B)，来描述具有实施例1所示的像素的显示装置的工作。关于时间灰度法，一个帧期间包括多个子帧期间SF1、SF2、...、SFn(n为自然数)。
多个子帧期间中的每一个包括选自进行写入工作或擦除工作的多个写入期间Ta1、Ta2、...、Tan中的一个、以及选自多个点亮期间Ts1、Ts2、...、Tsn中的一个。多个写入期间的每一个包括多个栅极选择期间。多个栅极选择期间中的每一个包括多个子栅极选择期间。不具体限制每个栅极选择期间被分割的数量，但是，其优选为2至8个，更优选为2至4个。另外，关于点亮期间Ts1∶Ts2∶...∶Tsn，将其长度的比设定为例如2(n-1)∶2(n-2)∶...∶21∶20。换言之，将点亮期间Ts1、Ts2、...、Tsn设定为每个位具有不同长度的形式。
以下说明当表现3位灰度(8灰度)时的时序图(参照图6A和6B)。在这种情况下，将一个帧期间分割成三个子帧期间SF1至SF3。子帧期间SF1至SF3包括选自写入期间Ta1至Ta3中的一个、以及选自点亮期间Ts1至Ts3中的一个。写入期间包括多个栅极选择期间。多个栅极选择期间的每一个包括多个子栅极选择期间。这里，示出多个栅极选择期间的每一个包括两个子栅极选择期间的情况，其中在第一子栅极选择期间中执行擦除工作，而在第二子栅极选择期间执行写入工作。
此外，擦除工作是为了使发光元件非发光而进行的工作，并且是只在需要进行擦除工作的子帧期间中执行的。
此外，本实施例可以与本说明书中的实施方式及其它实施例适当地组合。在作为显示装置的驱动方法之一的时间分割灰度法(也被称为时间灰度法)中，将行写入期间分割成两个部分，在行写入期间的前一部分(第一行写入期间)中将视频信号写入到像素，而在行写入期间的后一部分(第二行写入期间)中将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素。通过将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素，提供非显示期间，并使子帧期间的长度比写入期间的长度短。通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要反复进行在作为输入用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号的期间的擦除期间中的、所有扫描线的充放电，并可以大幅度地减少耗电量。另外，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要设置转换电路等。再者，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，只要将扫描线驱动电路设置在一侧就可以实现工作，并可以大幅度缩小整个电路的面积。
再者，即使增加在一个帧期间中出现的子帧个数，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，提高灰度数。另外，在进一步分割子帧的情况下，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，抑制伪轮廓的产生。
实施例3
在本实施例中，说明与实施例2所示的显示装置的工作不同的工作。
以下说明在本实施例中的各子帧期间的时序。图7A表示在上述实施方式所说明的一个扫描线选择期间内的前一部分AP1中由扫描线驱动电路写入视频信号的写入期间的时序GAP1。另外，还表示在上述实施方式所说明的一个扫描线选择期间内的后一部分AP2中由扫描线驱动电路写入视频信号的写入期间的时序GAP2。再者，还示出在第一行像素中出现的子帧期间的时序。此外，在图7A中，举出在QVGA(像素数320×240)的面板中使用8位的视频信号的情况作为例子进行说明。
W1至W8相当于与各位的视频信号对应的写入期间。各写入期间W1至W8分别相当于扫描线驱动电路用时钟信号的半周期乘以320的长度。
在图7A中，子帧期间SF6相当于从写入期间W6根据扫描线驱动电路的时序GAP1开始到写入期间W1根据扫描线驱动电路的时序GAP2开始的期间。另外，子帧期间SF1相当于从写入期间W1根据扫描线驱动电路的时序GAP2开始到写入期间W5根据扫描线驱动电路开始的期间。与此同样，各子帧期间的时序被扫描线驱动电路的时序GAP1及GAP2控制。
图7B表示各子帧期间的总长度。如图7B所示，为∑SF1∶∑SF2∶∑SF3∶∑SF4∶∑SF5∶∑SF6∶∑SF7∶∑SF8＝27∶26∶25∶24∶23∶22∶21∶20。像这样，通过将第n短的子帧期间SFn的总长度设定为最短的子帧期间的2(n-1)倍，可以进行28灰度的显示。
图8表示当采用图7A所示的驱动方法时的整个像素部的子帧期间SF1至SF8的时序。在图8中，横轴相当于时间，而纵轴相当于选择扫描线的方向(扫描方向)。在各子帧期间SF1至SF8中，从最初一行被选择到最后一行的选择结束的期间相当于各位的写入期间W1至W6。另外，直到在各行中所有子帧期间SF1至SF8结束的期间相当于一个帧期间1F。
此外，在图7A和图8所示的驱动方法中，所有子帧期间连续出现，占空比为100％。但是，本发明不局限于这种驱动方法，也可以在子帧期间之间提供非显示期间。为了提供非显示期间，只要将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素，即可。
在本实施例中，通过使用本发明的扫描线驱动电路，也可以不局限于擦除期间而在一个扫描线选择期间中选择互不相同的扫描线并分别输入互不相同的图像信号。因此，可以不提供擦除期间地在子帧期间中实现发光元件的发光。因此，可以不降低占空比地显示。另外，可以降低电流值，因此也可以使电源线的宽度小。再者，也可以实现低耗电量。
此外，本实施例可以与本说明书中的实施方式及其它实施例适当地组合。在作为显示装置的驱动方法之一的时间分割灰度法(也被称为时间灰度法)中，将行写入期间分割成两个部分，在行写入期间的前一部分(第一行写入期间)中将视频信号写入到像素，而在行写入期间的后一部分(第二行写入期间)中将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素。通过将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素，提供非显示期间，并使子帧期间的长度比写入期间的长度短。通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要反复进行在作为输入用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号的期间的擦除期间中的、所有扫描线的充放电，并可以大幅度地减少耗电量。另外，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要设置转换电路等。再者，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，只要将扫描线驱动电路设置在一侧就可以实现工作，并可以大幅度缩小整个电路的面积。
再者，即使增加在一个帧期间中出现的子帧个数，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，提高灰度数。另外，在进一步分割子帧的情况下，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，抑制伪轮廓的产生。
实施例4
本发明的发光装置所具备的像素不局限于实施例1所示的图3A所示的结构。图9A示出本发明发光装置所具备的像素的一个方式。图9A所示的像素包括发光元件401、开关用晶体管402、驱动用晶体管403、以及选择是否向发光元件401提供电流的电流控制用晶体管404。再者，虽然图9A未示出，但是也可以在像素中形成用于保持视频信号的电压的电容元件。
驱动用晶体管403和电流控制用晶体管404既可以具有相同的极性也可以具有不同的极性。使驱动用晶体管403在饱和区工作，并使电流控制用晶体管404在线性区工作。此外，优选使驱动用晶体管403在饱和区工作，但是本发明不必局限于此，也可以使驱动用晶体管403在线性区工作。并且，使开关用晶体管402在线性区工作。开关用晶体管402可以是n型或p型。
当如图9A所示，驱动用晶体管403为p型时，优选分别使用发光元件401的阳极和阴极作为第一电极和第二电极。此外，在本说明书中，在发光元件中的第一电极和第二电极分别相当于像素电极和相对电极。相反，当驱动用晶体管403为n型时，优选分别使用发光元件401的阴极和阳极作为第一电极和第二电极。
开关用晶体管402的栅极连接到扫描线Gj(j＝1至y)。开关用晶体管402的源极和漏极中的一个连接到信号线Si(i＝1至x)，而另一个连接到电流控制用晶体管404的栅极。驱动用晶体管403的栅极连接到电源线Vi(i＝1至x)。并且，驱动用晶体管403及电流控制用晶体管404连接到电源线Vi及发光元件401，使得来自电源线Vi的电流提供给发光元件401作为驱动用晶体管403及电流控制用晶体管404的漏极电流。在本实施例中，驱动用晶体管403的源极连接到电源线Vi，并且电流控制用晶体管404设置在驱动用晶体管403和发光元件401的第一电极之间。
当形成电容元件时，该电容元件所具备的两个电极中的一个连接到电源线Vi而另一个连接到电流控制用晶体管404的栅极。电容元件是为了保持电流控制用晶体管404的栅极电压而设置的。
此外，图9A所示的像素结构仅仅示出本发明的一种方式，而本发明的发光装置不局限于图9A。例如，如图9B所示，可以将驱动用晶体管403的漏极连接到发光元件401的第一电极，并将电流控制用晶体管404设置在驱动用晶体管403和电源线Vi之间。此外，在图9B中，使用相同标号表示在图9A中已经示出的部分。
此外，本实施例可以与本说明书中的实施方式及其它实施例适当地组合。在作为显示装置的驱动方法之一的时间分割灰度法(也被称为时间灰度法)中，将行写入期间分割成两个部分，在行写入期间的前一部分(第一行写入期间)中将视频信号写入到像素，而在行写入期间的后一部分(第二行写入期间)中将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素。通过将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素，提供非显示期间，并使子帧期间的长度比写入期间的长度短。通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要反复进行在作为输入用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号的期间的擦除期间中的、所有扫描线的充放电，并可以大幅度地减少耗电量。另外，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要设置转换电路等。再者，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，只要将扫描线驱动电路设置在一侧就可以实现工作，并可以大幅度缩小整个电路的面积。
再者，即使增加在一个帧期间中出现的子帧期间个数，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，提高灰度数。另外，在进一步分割子帧期间的情况下，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，抑制伪轮廓的产生。
实施例5
在本实施例中，参照图10A和10B说明相当于本发明的发光装置的一个方式的面板的外观。图10A是一个面板的俯视图，其中在第一衬底和第二衬底之间使用密封剂密封形成在第一衬底上的晶体管和发光元件。图10B是沿图10A的线A-A′切割而成的截面图。
包围形成在第一衬底4001上的像素部4002、信号线驱动电路4003和扫描线驱动电路4004地提供了密封剂4020。另外，在像素部4002、信号线驱动电路4003和扫描线驱动电路4004上提供有第二衬底4006。因此，第一衬底4001、密封剂4020和第二衬底4006与填料4007一起密封像素部4002、信号线驱动电路4003、和扫描线驱动电路4004。
形成在第一衬底4001上的像素部4002、信号线驱动电路4003、和扫描线驱动电路4004具备多个晶体管。在图10B中，示出信号线驱动电路4003所包括的晶体管4008、和像素部4002所包括的驱动用晶体管4009及开关用晶体管4010作为例子。
标号4011相当于发光元件，并且连接到驱动用晶体管4009的漏极的布线4017的一部分用作发光元件4011的第一电极。透明导电薄膜用作发光元件4011的第二电极4012。此外，发光元件4011的结构不局限于本实施例所示的结构，可以根据从发光元件4011中取出的光的方向、驱动用晶体管4009的极性等适当地改变发光元件4011的结构。
虽然图10B所示的截面图未示出，但提供给信号线驱动电路4003、扫描线驱动电路4004或像素部4002的各种信号和电压通过引出布线4014和4015从连接端子4016被提供。
在本实施例中，使用与发光元件4011所具备的第二电极4012相同的导电膜形成连接端子4016。另外，使用与布线4017相同的导电膜形成引出布线4014。另外，使用与驱动用晶体管4009、开关用晶体管4010、晶体管4008分别具备的栅极相同的导电膜形成引出布线4015。
连接端子4016通过各向异性导电膜4019电连接到FPC4018所具备的端子。
此外，第一衬底4001和第二衬底4006都可以由玻璃、金属(典型地说，是不锈钢)、陶瓷、塑料形成。作为塑料，可以使用FRP(玻璃纤维增强塑料)板、PVF(聚氟乙烯)膜、麦拉(mylar)膜、聚酯膜或丙烯酸树脂膜。另外，也可以使用具有由PVF膜或麦拉膜夹着铝箔的结构的薄板。
此外，位于从发光元件4011取出光的方向的第二衬底4006需要有透光性。因此，第二衬底4006使用诸如玻璃板、塑料板、聚酯膜或丙烯酸膜之类的具有透光性的材料。
另外，作为填料4007，可以使用氮或氩等的惰性气体、紫外线固化树脂或热固化树脂，并且可以使用PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸、聚酰亚胺、环氧树脂、硅树脂、PVB(聚乙烯醇缩丁醛)或EVA(乙烯乙酸乙烯酯)。在本实施例中，使用氮作为填料。
此外，除了上述驱动电路之外，也可以将CPU或控制器等的电路一体形成在第一衬底4001上。因而，可以减少被连接的外部电路(IC)的个数，并进一步谋求轻量化及薄型化，因此对便携式终端等非常有效。
此外，在本说明书中，如图10A所示进行安装直到安装有FPC且将EL元件用于发光元件的面板称为EL模块。
此外，本实施例可以与本说明书中的实施方式及其它实施例适当地组合。在作为显示装置的驱动方法之一的时间分割灰度法(也被称为时间灰度法)中，将行写入期间分割成两个部分，在行写入期间的前一部分(第一行写入期间)中将视频信号写入到像素，而在行写入期间的后一部分(第二行写入期间)中将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素。通过将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素，提供非显示期间，并使子帧期间的长度比写入期间的长度短。通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要反复进行在作为输入用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号的期间的擦除期间中的、所有扫描线的充放电，并可以大幅度地减少耗电量。另外，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要设置转换电路等。再者，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，只要将扫描线驱动电路设置在一侧就可以实现工作，并可以大幅度缩小整个电路的面积。
再者，即使增加在一个帧期间中出现的子帧个数，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，提高灰度数。另外，在进一步分割子帧的情况下，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，抑制伪轮廓的产生。
实施例6
在本实施例中，参照图11A至11C说明当驱动晶体管为p型时的像素的截面结构。此外，在图11A至11C中，说明第一电极和第二电极分别用作阳极和阴极的情况，但是第一电极和第二电极也可以分别用作阴极和阳极。
图11A是当驱动用晶体管6001为p型且从第一电极6004一侧取出来自发光元件6003的光时的像素的截面图。
驱动用晶体管6001被层间绝缘膜6007覆盖，并在层间绝缘膜6007上形成有具有开口部的隔壁6008。在隔壁6008的开口部中部分暴露了第一电极6004，并且在所述开口部中场致发光层6005和第二电极6006顺序被层叠在第一电极6004上。
层间绝缘膜6007可以由有机树脂膜、无机绝缘膜或以硅氧烷类材料为起始材料而形成的包含Si-O-Si键的绝缘膜(以下被称为硅氧烷类绝缘膜)形成。除了氢之外，硅氧烷类绝缘膜也可以包含氟、烷基、和芳基中的至少一种作为取代基。也可以将低介电常数材料(低-k材料)用于层间绝缘膜6007。
可以使用有机树脂膜、无机绝缘膜或硅氧烷类绝缘膜形成隔壁6008。可以使用例如丙烯酸、聚酰亚胺、聚酰胺等作为有机树脂膜，并可以使用氧化硅、氮氧化硅等作为无机绝缘膜。尤其是，通过将感光性有机树脂膜用于隔壁6008并在第一电极6004上形成开口部，其中该开口部的侧壁形成为具有连续曲率的斜坡，可以防止第一电极6004和第二电极6006连接。
使用透过光的材料或膜厚、适合于用作阳极的材料形成第一电极6004。例如，第一电极6004可以由氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、添加了镓的氧化锌(GZO)、或其它透光性氧化物导电材料形成。另外，第一电极6004也可以由包含氧化硅的氧化铟锡(以下记为ITSO)、还混合了2至20wt％的氧化锌(ZnO)的包含氧化硅的氧化铟形成。除了所述透光性氧化物导电材料之外，第一电极6004还可以由如下形成：例如由TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag、Al等中的一种或多种形成的单层膜、氮化钛膜和包含铝作为主要成分的膜的叠层；氮化钛膜、含有铝作为主要成分的膜及氮化钛膜的三层结构等。然而，当采用除了透光性氧化物导电材料之外的材料时，以透过光的程度的膜厚(优选为5nm至30nm左右)形成第一电极6004。
另外，可以使用反射或遮蔽光的材料及膜厚、低功函数的金属、合金、导电化合物、以及这些的混合物等形成第二电极6006。具体地说，可以使用Li或Cs等的碱金属、以及Mg、Ca、Sr等的碱土金属、包含这些的合金(Mg:Ag、Al:Li、Mg:In等)、以及这些的化合物(氟化钙或氮化钙)、Yb或Er等的稀土金属。当将电子注入层提供于场致发光层6005时，也可以使用Al等的其它导电层。
场致发光层6005由单个或多个层组成。在由多层组成的情况下，按照载流子输运特性这些层可以分为空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层、电子注入层等。当场致发光层6005除了发光层之外，还具有空穴注入层、空穴输运层、电子输运层和电子注入层中的任何层时，空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层和电子注入层以这种顺序层叠在第一电极6004上。此外，每层的边界不必要是清楚的，并且有时由于形成各层的材料部分混合到相邻的层，这种界面不能清楚地分辨。每一层可以由有机类材料或无机类材料形成。作为有机类材料，可以使用高、中或低分子类材料中的任何一种。此外，中分子类材料相当于重复结构单元的数目(聚合度)大约为2至20的低聚合物。空穴注入层和空穴输运层间没有明确的区别。为方便起见，空穴注入层是形成在与阳极接触一侧的层，而与发光层接触的层区别为空穴输运层。同样的规则也用于电子输运层和电子注入层。和阴极接触的层被称作电子注入层，而和发光层接触的层被称作电子输运层。发光层有时还用作电子输运层，因此它会被称为发光性电子输运层。
在图11A所示的像素中，发光元件6003所发射的光可以从第一电极6004侧提取，如空心箭头所示。
图11B是当驱动用晶体管6011为p型且从第二电极6016一侧取出来自发光元件6013的光时的像素的截面图。场致发光层6015和第二电极6016顺序被层叠在第一电极6014上。
使用反射或遮蔽光的材料及膜厚、适合于用作阳极的材料形成第一电极6014。第一电极6014可以由如下形成：例如由TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag、Al等中的一种或多种构成的单层膜、氮化钛膜和包含铝作为主要成分的膜的叠层、氮化钛膜、含有铝作为主要成分的膜及氮化钛膜的三层结构等。
另外，可以以透过光的材料或膜厚、低功函数的金属、合金、导电化合物、以及这些的混合物等形成第二电极6016。具体地说，可以使用Li或Cs等的碱金属、以及Mg、Ca、Sr等的碱土金属、包含这些的合金(Mg:Ag、Al:Li、Mg:In等)、以及这些的化合物(氟化钙或氮化钙)、Yb或Er等的稀土金属。当在场致发光层6015中提供电子注入层时，也可以使用Al等的其它导电层。并且，以透过光的程度的膜厚(优选为5nm至30nm左右)形成第二电极6016。此外，也可以使用氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、添加了镓的氧化锌(GZO)、或其它透光性氧化物导电材料。另外，也可以使用包含氧化硅的氧化铟锡(以下记为ITSO)、还混合了2至20wt％的氧化锌(ZnO)的包含氧化硅的氧化铟。在使用透光性氧化物导电材料的情况下，理想地将电子注入层提供于场致发光层6015。
场致发光层6015可以与图11A所示的场致发光层6005相似地形成。
在图11B所示的像素中，发光元件6013发出的光可以从第二电极6016侧提取，如空心箭头所示。
图11C是当驱动用晶体管6021为p型且从第一电极6024一侧及第二电极6026一侧取出来自发光元件6023的光时的像素的截面图。场致发光层6025和第二电极6026顺序被层叠在第一电极6024上。
第一电极6024可以与图11A所示的第一电极6004相似地形成。第二电极6026可以与图11B所示的第二电极6016相似地形成。另外，场致发光层6025可以与图11A所示的场致发光层6005相似地形成。
在图11C所示的像素中，发光元件6023发出的光可从第一电极6024和第二电极6024侧提取，如空心箭头所示。
此外，本实施例可以与本说明书中的实施方式及其它实施例适当地组合。在作为显示装置的驱动方法之一的时间分割灰度法(也被称为时间灰度法)中，将行写入期间分割成两个部分，在行写入期间的前一部分(第一行写入期间)中将视频信号写入到像素，而在行写入期间的后一部分(第二行写入期间)中将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素。通过将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素，提供非显示期间，并使子帧期间的长度比写入期间的长度短。通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要反复进行在作为输入用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号的期间的擦除期间中的、所有扫描线的充放电，并可以大幅度地减少耗电量。另外，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要设置转换电路等。再者，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，只要将扫描线驱动电路设置在一侧就可以实现工作，并可以大幅度缩小整个电路的面积。
再者，即使增加在一个帧期间中出现的子帧个数，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，提高灰度数。另外，在进一步分割子帧的情况下，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，抑制伪轮廓的产生。
实施例7
在本实施例中，参照图12A至12C说明当驱动晶体管为n型时的像素的截面结构。此外，在图12A至12C中，说明第一电极和第二电极分别用作阴极和阳极的情况，但是第一电极和第二电极也可以分别用作阳极和阴极。
图12A是当驱动用晶体管6031为n型且从第一电极6034一侧取出来自发光元件6033的光时的像素的截面图。场致发光层6035和第二电极6036顺序被层叠在第一电极6034上。
可以使用透过光的材料或膜厚、低功函数的金属、合金、导电化合物、以及这些的混合物等形成第一电极6034。具体地说，可以使用Li或Cs等的碱金属、以及Mg、Ca、Sr等的碱土金属、包含这些的合金(Mg:Ag、Al:Li、Mg:In等)、以及这些的化合物(氟化钙或氮化钙)、Yb或Er等的稀土金属。当在场致发光层6035中提供电子注入层时，也可以使用Al等的其它导电层。并且，以透过光的程度的膜厚(优选为5nm至30nm左右)形成第一电极6034。再者，也可以使用透光性氧化物导电材料形成具有透光性的导电层并使它接触具有透过光的程度的膜厚的所述导电层之上或下，来抑制第一电极6034的薄层电阻。此外，也可以仅仅使用使用了氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、添加了镓的氧化锌(GZO)、或其它透光性氧化物导电材料的导电层。另外，也可以使用包含氧化硅的氧化铟锡(以下记为ITSO)、还混合了2至20wt％的氧化锌(ZnO)的包含氧化硅的氧化铟。在使用透光性氧化物导电材料的情况下，优选将电子注入层提供于场致发光层6035。
使用反射或遮蔽光的材料及膜厚、适合于用作阳极的材料形成第二电极6036。第二电极6036可以由如下形成：例如由TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag、Al等中的一种或多种构成的单层膜、氮化钛膜和包含铝作为主要成分的膜的叠层、氮化钛膜、含有铝作为主要成分的膜及氮化钛膜的三层结构等。
场致发光层6035可以与图11A所示的场致发光层6005相似地形成。但是，当场致发光层6035除了发光层之外，还具有空穴注入层、空穴输运层、电子输运层和电子注入层中的任何层时，电子注入层、电子输运层、发光层、空穴输运层和空穴注入层以这种顺序层叠在第一电极6034上。
在图12A所示的像素中，发光元件6033发出的光可从第一电极6034一侧提取，如空心箭头所示。
图12B是当驱动用晶体管6041为n型且从第二电极6046一侧取出来自发光元件6043的光时的像素的截面图。场致发光层6045和第二电极6046顺序被层叠在第一电极6044上。
可以使用反射或遮蔽光的材料及膜厚、低功函数的金属、合金、导电化合物、以及这些的混合物等形成第一电极6044。具体地说，可以使用Li或Cs等的碱金属、以及Mg、Ca、Sr等的碱土金属、包含这些的合金(Mg:Ag、Al:Li、Mg:In等)、以及这些的化合物(氟化钙或氮化钙)、Yb或Er等的稀土金属。当在场致发光层6045中提供电子注入层时，也可以使用Al等的其它导电层。
另外，使用透过光的材料或膜厚、适合于用作阳极的材料来形成第二电极6046。例如，第二电极6046可以由氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、添加了镓的氧化锌(GZO)、或其它透光性氧化物导电材料形成。另外，第二电极6046也可以由包含氧化硅的氧化铟锡(以下记为ITSO)、还混合了2至20wt％的氧化锌(ZnO)的包含氧化硅的氧化铟形成。除了所述透光性氧化物导电材料之外，第二电极6046还可以由如下形成：例如由TiN、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag、Al等中的一种或多种形成的单层膜、氮化钛膜和包含铝作为主要成分的膜的叠层；氮化钛膜、含有铝作为主要成分的膜及氮化钛膜的三层结构等。然而，当采用除了透光性氧化物导电材料之外的材料时，以透过光的程度的膜厚(优选为5nm至30nm左右)形成第二电极6046。
场致发光层6045可以与图12A所示的场致发光层6035相似地形成。
在图12B所示的像素中，发光元件6043发出的光可从第二电极6046一侧提取，如空心箭头所示。
图12C是当驱动用晶体管6051为n型且从第一电极6054一侧及第二电极6056一侧取出来自发光元件6053的光时的像素的截面图。场致发光层6055和第二电极6056顺序被层叠在第一电极6054上。
第一电极6054可以与图12A所示的第一电极6034相似地形成。另外，第二电极6056可以与图12B所示的第二电极6046相似地形成。场致发光层6055可以与图12A所示的场致发光层6035相似地形成。
在图12C所示的像素中，发光元件6053发出的光可从第一电极6054一侧及第二电极6056一侧提取，如空心箭头所示。
此外，本实施例可以与本说明书中的实施方式及其它实施例适当地组合。在作为显示装置的驱动方法之一的时间分割灰度法(也被称为时间灰度法)中，将行写入期间分割成两个部分，在行写入期间的前一部分(第一行写入期间)中将视频信号写入到像素，而在行写入期间的后一部分(第二行写入期间)中将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素。通过将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素，提供非显示期间，并使子帧期间的长度比写入期间的长度短。通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要反复进行在作为输入用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号的期间的擦除期间中的、所有扫描线的充放电，并可以大幅度地减少耗电量。另外，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要设置转换电路等。再者，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，只要将扫描线驱动电路设置在一侧就可以实现工作，并可以大幅度缩小整个电路的面积。
再者，即使增加在一个帧期间中出现的子帧个数，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，提高灰度数。另外，在进一步分割子帧的情况下，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，抑制伪轮廓的产生。
实施例8
本发明的发光装置可以使用以丝网印刷法、胶板印刷法为代表的印刷方法或液滴喷射法制作。液滴喷射法是通过从细孔释放包括预定组成物的液滴形成预定图案的方法，它包括喷墨法等。当使用这种印刷方法或液滴喷射法时，可以形成以信号线、扫描线、电源线为代表的各种布线、TFT的栅极或发光元件的电极等，而不使用曝光用掩模。然而，印刷方法或液滴喷射法不必在形成图形的全过程使用。因此，例如布线和栅极通过印刷方法或液滴喷射法形成，而半导体膜的图形形成通过光刻法进行是可能的。像这样，根据本实施例的发光装置通过印刷方法或液滴喷射法分别用在至少一部分工序中形成，即可，也可以结合光刻法。另外，用来形成图形的掩模也可以通过印刷方法或液滴喷射法制作。
图13示出使用液滴喷射法形成的本发明发光装置的截面图作为一个例子。在图13中，标号1301相当于开关用晶体管，1302相当于驱动用晶体管，1304相当于发光元件。驱动用晶体管1302优选是n型，在这种情况下，优选第一电极1350为阴极而第二电极1352为阳极。
开关用晶体管1301包括栅极1310、包括沟道形成区域的第一半导体膜1311、形成在栅极1310和第一半导体膜1311之间的栅极绝缘膜1317、用作源极或漏极的第二半导体膜1312和1313、连接到第二半导体膜1312的布线1314，以及连接到第二半导体膜1313的布线1315。
驱动用晶体管1302包括栅极1320、包括沟道形成区域的第一半导体膜1321、形成在栅极1320和第一半导体膜1321之间的栅极绝缘膜1317、用作源极或漏极的第二半导体膜1322和1323、连接到第二半导体膜1322的布线1324，以及连接到第二半导体膜1323的布线1325。
布线1314相当于信号线，而布线1315电连接到驱动用晶体管1302的栅极1320。另外，布线1325相当于电源线。
布线1324连接到发光元件1304所具备的第一电极1350。另外，在第一电极1350上顺序层叠了场致发光层1351和第二电极1352。在第一电极1350、场致发光层1351和第二电极1352重叠的地方形成有发光元件1304。
通过使用液滴喷射法或印刷方法形成图形，可以简化在光刻法中进行的光致抗蚀剂成膜、曝光、显影、蚀刻、剥离等的一系列工序。另外，不同于采用光刻法的情况，当采用液滴喷射法、印刷方法时，可以避免由于蚀刻导致的材料浪费。另外，由于不需要昂贵的曝光用掩模，可以抑制发光装置的生产成本。
再者，不同于光刻法，不需要进行蚀刻形成布线。因此，同采用光刻法的情况比较起来，布线形成工序需要的时间可以显著减少。尤其是，当布线的厚度形成为0.5μm或更厚，更理想地为2μm或更厚时，可以抑制布线电阻，因此，可以在抑制布线制造工序需要的时间的同时抑制随着发光装置的大型化布线电阻的增加。
此外，第一半导体膜1311和1321可以是非晶半导体或半非晶半导体(SAS)。
非晶半导体可以例如通过辉光放电分解包含硅的化合物获得。作为典型的包含硅的化合物，可以举出SiH4或Si2H6。这种包含硅的化合物可以用氢、氢和氦稀释。
另外，SAS也可以例如通过辉光放电分解包含硅的化合物获得。可以举出SiH4作为典型的包含硅的化合物，除此以外，还可以使用Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等。另外，当用氢、将选自氦、氩、氪和氖中的一种或多种稀有气体元素添加到氢的气体稀释所述包含硅的化合物时，SAS的制造可以变得容易，其中稀释率优选在2至1000倍的范围内。另外，还可以将诸如CH4、C2H6等之类的碳化物气体、诸如GeH4、GeF4等之类的锗化气体、F2等混合到包含硅的化合物中，并将能带宽度调整为1.5至2.4eV或0.9至1.1eV。使用了SAS作为第一半导体膜的TFT可以获得1至10cm2/Vsec或更高的迁移率。
另外，第一半导体膜1311和1321可以由使非晶半导体或半非晶半导体(SAS)激光结晶化了的半导体形成。
此外，本实施例可以与本说明书中的实施方式及其它实施例适当地组合。在作为显示装置的驱动方法之一的时间分割灰度法(也被称为时间灰度法)中，将行写入期间分割成两个部分，在行写入期间的前一部分(第一行写入期间)中将视频信号写入到像素，而在行写入期间的后一部分(第二行写入期间)中将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素。通过将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素，提供非显示期间，并使子帧期间的长度比写入期间的长度短。通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要反复进行在作为输入用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号的期间的擦除期间中的、所有扫描线的充放电，并可以大幅度地减少耗电量。另外，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要设置转换电路等。再者，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，只要将扫描线驱动电路设置在一侧就可以实现工作，并可以大幅度缩小整个电路的面积。
再者，即使增加在一个帧期间中出现的子帧个数，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，提高灰度数。另外，在进一步分割子帧的情况下，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，抑制伪轮廓的产生。
实施例9
在本实施例中，说明通过进行电位供给线的电位校正抑制起因于环境温度的变化和由时间流逝导致的变化的发光元件的电流值变动影响到亮度的情况。
发光元件具有其电阻值(内部电阻值)根据周围温度的变化而变化的特性。具体地说，假定室温是通常温度，当周围温度变得高于通常温度时，电阻值降低，而当周围温度变得低于通常温度时，电阻值升高。因此，当周围温度变高时，电流值升高，因此亮度变得高于预定水平。另一方面，当周围温度变低时，即使在施加相同电压的情况下，电流值也会降低，因此亮度变得低于预定水平。另外，发光元件具有其电流值随着时间流逝而降低的特性。具体地说，当发光时间和非发光时间积累时，电阻值随着发光元件的退化而升高。因此，当发光时间和非发光时间积累时，即使在施加相同电压的情况下，电流值也会降低，因此亮度变得低于预定水平。
因为如上所述的发光元件所具有的特性，环境温度的变化和由时间流逝导致的变化引起亮度的不均匀性。本实施例可以通过校正本发明的电位供给线的电位抑制起因于环境温度的变化和由时间流逝导致的变化的发光元件的电流值变动影响到亮度。
图14表示电路结构。在图14中，电流供给线1401和相对电极1402通过驱动晶体管1403和发光元件1404连接。电流从电流供给线1401流向相对电极1402。发光元件1404相应其中流过的电流的大小发光。
在这种像素结构中，若电流连续流到发光元件1404，则特性随着时间的流逝而退化。另外，发光元件1404的特性根据其温度变化。
具体地说，若电流连续流到发光元件1404，则电压电流特性漂移。换言之，发光元件1404的电阻值升高，即使在施加相同电压下，流动的电流值也会降低。另外，即使相同大小的电流流过，发光效率也会降低并且亮度变低。作为温度特性，当温度变低时，发光元件1404的电压电流特性漂移，并且发光元件1404的电阻值升高。
因此，通过使用监视用电路校正如上所述的退化和变动的影响。在本实施例中，调整电流供给线1401的电位来校正起因于发光元件1404的退化或温度的变动。
这里，对监视用电路的结构进行说明。第一监视电源线1406和第二监视电源线1407通过监视用电流源1408和监视用发光元件1409连接。并且，监视用发光元件1409和监视用电流源1408的连接节点连接有用来输出监视用发光元件的电位的采样电路1410的输入端子。采样电路1410的输出端子与电流供给线1401连接。因此，电流供给线1401的电位被采样电路1410的输出控制。
接下来，说明监视用电路的工作。首先，从监视用电流源1408使用来以最亮的灰度数使发光元件1404发光的电流流过。以此时的电流值为Imax。
然后，使Imax的电流流过所需的电压被施加到监视用发光元件1409的两端。即使监视用发光元件1409的电压电流特性因退化或温度等而变化，监视用发光元件1409的两端的电压也相应地变化为最适当的大小。因此，可以校正监视用发光元件1409的变动(退化或温度变化等)的影响。
施加到监视用发光元件1409的电压被输入到采样电路1410的输入端子。因此，采样电路1410的输出端子，即，电流供给线1401的电位被监视用电路校正，并且发光元件1404的由退化或温度导致的变动被校正。
此外，关于采样电路，只要是输出相应输入电压的电压的电路，就可以采用任何电路。例如，可以举出电压跟随电路等的电流放大电路，但是不局限于此。只要组合运算放大器、双极晶体管、MOS晶体管中的一种或多种来构成电路，即可。
此外，优选通过与像素的发光元件1404相同的制造方法并且与其同时在同一衬底上形成监视用发光元件1409。这是因为如果监视用发光元件和配置在像素中的发光元件之间存在特性差异，则不能进行精确的校正。
此外，配置在像素中的发光元件1404常常产生不使电流流过的期间，因此如果连续地向监视用发光元件1409供应电流，监视用发光元件1409会以更大程度退化。因此，从采样电路1410输出的电位成为进行了过度校正的电位。因此，也可以使从采样电路1410输出的电位符合实际的像素中的退化程度。例如，若整个画面的点亮率平均为30％，仅在相当于30％的亮度的期间中使电流流过监视用发光元件1409。此时，出现电流不流过监视用发光元件1409的期间，但是只要从采样电路1410的输出端子连续供应电压，即可。为了实现这一点，将电容元件设到采样电路1410的输入端子，并在其中保持当以前向监视用发光元件1409供应电流时的电位，即可。
此外，当根据最亮的灰度数的发光元件使监视用电路工作时，输出进行了过度校正的电位，但是，这会使在像素中的烧伤(burning-in)(由每个像素的退化程度的变动导致的亮度不均匀)不太显著。因此，优选根据最亮的灰度数的发光元件使监视用电路工作。
在本实施例中，更优选使驱动晶体管1403在线性区工作。通过使它在线性区工作，驱动晶体管1403大致用作开关。因此，可以不容易受到驱动晶体管1403的退化或温度等导致的特性变动的影响。在使它仅在线性区工作的情况下，通常按数字方式控制电流是否流过发光元件1404。在此情况下，组合时间灰度法、面积灰度法等以实现多灰度化是很合适的。
此外，本实施例可以与本说明书中的实施方式及其它实施例适当地组合。在作为显示装置的驱动方法之一的时间分割灰度法(也被称为时间灰度法)中，将行写入期间分割成两个部分，在行写入期间的前一部分(第一行写入期间)中将视频信号写入到像素，而在行写入期间的后一部分(第二行写入期间)中将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素。通过将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素，提供非显示期间，并使子帧期间的长度比写入期间的长度短。通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要反复进行在作为输入用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号的期间的擦除期间中的、所有扫描线的充放电，并可以大幅度地减少耗电量。另外，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要设置转换电路等。再者，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，只要将扫描线驱动电路设置在一侧就可以实现工作，并可以大幅度缩小整个电路的面积。
再者，即使增加在一个帧期间中出现的子帧个数，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，提高灰度数。另外，在进一步分割子帧的情况下，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，抑制伪轮廓的产生。
实施例10
本发明的显示装置可以在抑制耗电量的同时推进窄边框化，因此用作如下电子设备所具备的显示部是最合适的：手机、便携式游戏机或电子书籍、影像拍摄装置如摄像机或静态数码相机等、用手支撑来使用的便携用设备等。
另外，作为可以使用本发明的显示装置的电子设备，可以举出影像拍摄装置如摄像机或数码相机等、护目镜类型显示器(头戴式显示器)、导航系统、声音再现装置(汽车音响系统、音响组成系统等)、计算机、游戏机、装备有记录介质的图像再现装置(典型地说，是再现DVD(数字通用盘)等的记录介质且具有能够显示其图像的显示器的装置)等。图15A至15C表示这些电子设备的具体例子。
图15A表示手机，它包括主体2101、显示部2102、音频输入部2103、音频输出部2104、操作键2105。通过使用本发明的半导体显示装置形成显示部2102，可以完成是本发明的电子设备之一的手机。
图15B表示摄像机，它包括主体2601、显示部2602、外壳2603、外部连接端口2604、遥控接收部2605、图像接收部2606、电池2607、音频输入部2608、操作键2609、和取景器2610等。通过使用本发明的半导体显示装置形成显示部2602，可以完成是本发明的电子设备之一的摄像机。
图15C表示显示装置，它包括外壳2401、显示部2402、和扬声器部2403等。通过使用本发明的半导体显示装置形成显示部2402，可以完成是本发明的电子设备之一的显示装置。此外，显示装置包括用于显示信息的任何显示装置，例如用于计算机、用于接收TV广播和用于显示广告的显示装置。
如上所述，本发明的应用范围极广，可以用于所有领域的电子设备。
此外，本实施例可以与本说明书中的实施方式及其它实施例适当地组合。在作为显示装置的驱动方法之一的时间分割灰度法(也被称为时间灰度法)中，将行写入期间分割成两个部分，在行写入期间的前一部分(第一行写入期间)中将视频信号写入到像素，而在行写入期间的后一部分(第二行写入期间)中将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素。通过将用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号写入到像素，提供非显示期间，并使子帧期间的长度比写入期间的长度短。通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要反复进行在作为输入用于强制性地停止向发光元件的电流供给的信号的期间的擦除期间中的、所有扫描线的充放电，并可以大幅度地减少耗电量。另外，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，不需要设置转换电路等。再者，通过使用具有上述实施方式的结构的扫描线驱动电路，只要将扫描线驱动电路设置在一侧就可以实现工作，并可以大幅度缩小电路规模。
再者，即使增加在一个帧期间中出现的子帧期间个数，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，提高灰度数。另外，在进一步分割子帧期间的情况下，也可以确保写入期间的长度，因此可以在抑制驱动电路的驱动频率的同时，抑制伪轮廓的产生。
本说明书根据2006年1月13日在日本专利局受理的日本专利申请编号2006-006766而制作，所述申请内容包括在本说明书中。

Claims (18)

1.一种显示装置，其包括：
扫描线驱动电路，所述扫描线驱动电路包括移位寄存器，所述移位寄存器包括多级触发器电路；以及
多个电连接于所述扫描线驱动电路的扫描线，
其中，写入起始脉冲被输入到所述移位寄存器的第一级触发器电路，
其中，扫描信号以时钟的半周期的延迟从所述多级触发器电路顺序输出，
其中，所述多个扫描线中的每一个按每4k级触发器电路电连接到所述移位寄存器，
其中，擦除用起始脉冲以比从电连接到第一扫描线的移位寄存器输出的信号提前时钟的半周期的时序被输入到所述移位寄存器的所述第一级触发器电路，以及
其中，k为自然数。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中选择信号按每4k级触发器电路从所述移位寄存器输出到所述多个扫描线。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中在所述移位寄存器中，在与所述第一扫描线对应的触发器电路的前级中还设置有至少一个触发器电路。
4.一种具备根据权利要求1所述的显示装置的电子设备。
5.一种显示装置，其包括：
扫描线驱动电路，所述扫描线驱动电路包括移位寄存器，所述移位寄存器包括多级触发器电路；以及
m个电连接于所述扫描线驱动电路的扫描线，其中m为2或更大的自然数，
其中，写入起始脉冲被输入到所述移位寄存器的第一级触发器电路，
其中，扫描信号以时钟的半周期的延迟从所述多级触发器电路顺序输出，
其中，所述m个扫描线中的每一个按每4k级触发器电路电连接到所述移位寄存器，
其中，第一扫描线电连接到所述移位寄存器的所述第一级触发器电路，
其中，第m扫描线电连接到所述移位寄存器的最后一级触发器电路，
其中，擦除用起始脉冲以比从电连接到所述第一扫描线的移位寄存器输出的信号提前时钟的半周期的时序被输入到所述移位寄存器的所述第一级触发器电路，以及
其中，k是自然数。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中选择信号按每4k级触发器电路从所述移位寄存器输出到所述m个扫描线。
7.一种具备根据权利要求5所述的显示装置的电子设备。
8.一种显示装置，其包括：
多个像素；
电连接于所述多个像素的信号线驱动电路；
电连接于所述多个像素的扫描线驱动电路，所述扫描线驱动电路包括移位寄存器，所述移位寄存器包括多级触发器电路；以及
多个电连接于所述扫描线驱动电路的扫描线，
其中，写入起始脉冲被输入到所述移位寄存器的第一级触发器电路，
其中，扫描信号以时钟的半周期的延迟从所述多级触发器电路顺序输出，
其中，所述多个扫描线中的每一个按每4k级触发器电路电连接到所述移位寄存器，
其中，擦除用起始脉冲以比从电连接到第一扫描线的移位寄存器输出的信号提前时钟的半周期的时序被输入到所述移位寄存器的所述第一级触发器电路，以及
其中，k是自然数。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中选择信号按每4k级触发器电路从所述移位寄存器输出到所述多个扫描线。
10.根据权利要求8所述的显示装置，其中在所述移位寄存器中，在与所述第一扫描线对应的触发器电路的前级中还设置有至少一个触发器电路。
11.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述多个像素、所述信号线驱动电路、以及所述扫描线驱动电路设置在同一衬底上。
12.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述多个像素分别设置有发光元件、用来驱动所述发光元件的晶体管、以及用来选择所述像素的晶体管。
13.一种具备根据权利要求8所述的显示装置的电子设备。
14.一种显示装置，其包括：
多个像素；
电连接于所述多个像素的信号线驱动电路；
电连接于所述多个像素的扫描线驱动电路，所述扫描线驱动电路包括移位寄存器，所述移位寄存器包括多级触发器电路；以及
m个电连接于所述扫描线驱动电路的扫描线，其中m为2或更大的自然数，
其中，写入起始脉冲被输入到所述移位寄存器的第一级触发器电路，
其中，扫描信号以时钟的半周期的延迟从所述多级触发器电路顺序输出，
其中，所述m个扫描线中的每一个按每4k级触发器电路电连接到所述移位寄存器，
其中，第一扫描线电连接到所述移位寄存器的所述第一级触发器电路，
其中，第m扫描线电连接到所述移位寄存器的最后一级触发器电路，
其中，擦除用起始脉冲以比从电连接到所述第一扫描线的移位寄存器输出的信号提前时钟的半周期的时序被输入到所述移位寄存器的所述第一级触发器电路，以及
其中，k是自然数。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中选择信号按每4k级触发器电路从所述移位寄存器输出到所述m个扫描线。
16.根据权利要求14所述的显示装置，其中所述多个像素、所述信号线驱动电路、以及所述扫描线驱动电路设置在同一衬底上。
17.根据权利要求14所述的显示装置，其中所述多个像素分别设置有发光元件、用来驱动所述发光元件的晶体管、以及用来选择所述像素的晶体管。
18.一种具备根据权利要求14所述的显示装置的电子设备。
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