CN1402067A - 显示装置和便携设备 - Google Patents

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Abstract

显示装置在显示区域上形成的多个像素的每一个上设置作为例如显示元件的有机EL元件，另外，改变对各有机EL元件输出的显示电压的值的电压变化部设置在每个有机EL元件上。此外，较好是还设置保持电压变化部的输入电压的电位的电位保持部和存储图像数据的显示区域外侧上设置的存储部。由此，可不大幅度地改变结构就能实现消耗功率的进一步降低和显示部件的进一步小型化，可更好地用作便携设备的显示部件。

Description

显示装置和便携设备
发明领域
本发明涉及一种作为液晶显示器和EL(Electro Luminescence)显示器等实现的薄型显示装置及其驱动方法，以及具有它的便携设备或时分多色调显示装置，尤其涉及抑制功耗的适于作为便携设备和时分多色调显示装置的显示部件的显示装置及其驱动方法。
发明背景
近年来，积极进行液晶显示器和EL(Electro Luminescence)显示器以及FED(Field Emission Device)显示器等薄型显示装置的开发。其中，液晶显示器和薄型EL显示器因其重量轻、低功耗而作为便携电话和便携式的个人计算机等的显示装置得到关注。
最近，由于装载的功能增加，使得上述便携设备随着其高性能化而增大了耗电。也就是，要求电源用电池高容量，但另外，也强烈要求降低便携设备上装载的各种部件的功耗。尤其，对于显示部件，便携设备中装载的各种部件中，由于使用时间长，功耗大，强烈要求通过更进一步降低功耗将使用时间加长。本发明的第一课题就是进一步降低该功耗。
便携设备的轻量性和便携性是极其重要的，因此上述显示部件中除功耗低外，还要求进一步的小型化和薄型化。即，显示部件中不仅包含显示图像的显示部，还包含用于显示图像的驱动电路(驱动部件，驱动器)等，但便携设备中，在尽可能确保增大显示部的面积的状态下，要实现小型化，要求驱动电路等尽可能小型化薄型化。该显示部件的尽一步小型化薄型化是本发明的第二课题。
现在，作为上述便携设备的显示部件，通常使用液晶屏(液晶显示器)。该液晶屏可同时满足上述第一第二课题，因此作为便携设备的显示部件广泛实用化。
但是，作为上述液晶屏，从驱动方式和液晶模式看已知有多种，其中TFT(薄膜晶体管)驱动型有源矩阵TN(Twisted Nematic)液晶屏(下面简称为TFT液晶屏)具有显示品质高并且驱动速度快的特性。因此，非常有望成为高性能化的便携设备的显示部件。
然而，当前作为便携设备用的显示部件，多使用简单矩阵驱动型STN(SuperTwisted Nematic)液晶屏(下面简称为简单STN液晶屏)。TFT液晶屏比较贵是一个理由，但作为最大的理由，可举出作为便携设备的显示部件使用时TFT液晶屏的功耗过大。
液晶屏整体看，与原来的CRT显示装置等相比，功耗非常低。但是，TFT液晶屏可实现高品质的显示的同时，由于液晶屏中功耗变大，作为便携设备的显示部件并不十分理想。
因此，原来进行了实现第一课题的各种尝试。例如在(1)日本公开专利公报特开2000-227608号(公开日2000年8月15日)中公开的技术中，显示装置的显示画面外侧设置图像存储器，可实现TFT液晶屏的低功耗。
具体说，在已有的一般的TFT液晶屏中，为实现没有闪烁的良好的显示，由于在每帧时间里更换全部像素的内容，因此增大了功耗。
与此相反，在上述(1)的技术中，由于使用上述图像存储器，即便在显示静止图像时，也不必要在每帧时间里更换静止图像。但是，上述图像存储器具有占有和显示部的像素相同的地址空间的位图(bitmap)结构，在部分变更显示时，变更的部分像素包含1行图像数据。结果，实现TFT液晶屏的低功耗。
原来进行了实现第二课题的各种尝试。例如在(2)日本公开专利公报特开2000-330527号(公开日2000年11月30日)中公开了一种技术，其中进行m位的色调显示时，通过D/A变换电路产生比m位小的n位(m＞n)的电压，时分进行剩余(m-n)位的色调显示。
数字驱动方式的TFT液晶屏中，使用将从外部输入的数字图像数据变换为模拟图像数据的D/A变换电路(D/A变换部件)。这里，为实现高品质的显示，多色调显示很重要，但为提高该多色调显示能力，需要提高上述D/A变换电路的能力。然而，为提高上述D/A变换电路的能力，D/A变换电路的电路结构增大，布局面积增大。
另外，在TFT液晶屏制造时，多是将D/A变换电路和TFT等一起通过多晶硅TFT处理形成。但是，此时，由于电路结构复杂化，TFT液晶屏的驱动电路(尤其是源驱动器)的布局面积进一步增大。
因此上述(2)的技术中，将从外部输入的m位的(m为2以上的整数)数字图像数据中n位(n为2以上的整数并且小于m)用作电压色调信息，同时将m-n位用作时间色调信息。该方法中，同时进行电压色调和时间多色调(显示)，因此可得到2m-(2m-n-1)的显示色调。
即，上述技术中，可实现D/A变换电路的能力以上的多色调显示，因此避免了D/A变换电路和驱动电路的布局面积增大，可实现TFT液晶屏的进一步小型化。
但是，上述各技术中，将TFT液晶屏用作便携设备的显示部件中，上述第一和第二课题的实现仍不充分。
首先，严格调查TFT液晶屏的功耗时，发现D/A变换电路是驱动电路中最耗电的。具体说，上述D/A变换电路中，从外部电源提供的电源电压生成中间电压，将其输出到TFT的源电极。因此，生成上述中间电压(即显示电压)时消耗很多电。
这里，上述(2)的技术中，为避免D/A变换电路的复杂化，降低位数，因此，可从外部电源提供加上上述D/A变换电路的功耗的电压的电源电压。但是，该方法伴随时分色调显示，从D/A变换电路输出的频率为(m-n)倍，随着其频率增大，引起线电容带来的功耗与频率成比例增大的问题。
另一方面，如上述(1)的技术那样，不使用D/A变换电路使用数字2值输出的缓冲电路时，可避免D/A变换电路作为应热闹的功耗增大。然而，此时，伴随时分多色调显示，从缓冲器输出的频率为m(位)倍，因此，增大线电容带来的功耗。
这样，上述液晶屏中包含的TFT的源电极上存在负载电容C，因此进行时分多色调显示时，需要考虑随着该负载电容使得功耗增大的问题。伴随该时分多色调的频率增大导致功耗增大，因此阻碍了功耗的降低。
该源电极的负载电容C的影响随着屏面积越大而越显著。并且，该源电极的负载电容C和源电极的电阻R决定源驱动器的输出波形的上升沿(下降沿)的时间常数CR。因此，进行时分多色调显示时，源驱动器和栅驱动器的输出频率为位数倍(通常为6～8位)，而且，若屏面积增大，产生各驱动器的输出波形的上升沿(下降沿)速度比进行时分色调显示时需要的值慢的第三课题。
为降低上述源电极上存在的负载电容C，举出改变液晶屏的构成的方法或降低TFT上包含的层间绝缘膜的介电率的方法。但是，实施某一方法时，由于大幅度改变液晶屏的结构，导致成本增加和制造过程变更等，因此并不现实。
因此，上述(1)和(2)的任一技术中，在实用中不能充分实现上述第一和第三课题的解决。
另外，上述(2)技术中，使用具有n位的电压色调能力的D/A变换电路，实现该值以上的多色调显示能力。但是，TFT夜景屏驱动电路中用于图像数据输入的源驱动器必须确保与上述n位的电压多色调能力对应的能力。即便可避免D/A变换电路的复杂化，也不能充分避免布局面积的增大。因此，源驱动器的布局面积不缩小，结果不能充分实现上述第二课题的解决。
近年来，作为便携设备的显示部件，除液晶屏外，使用有机EL元件的有机EL显示器是有希望的。该有机EL显示器中，与液晶屏同样，上述D/A变换电路和源驱动器也产生问题。也就是说，将有机EL元件作为便携设备的显示部件装载时，必须充分解决上述第一、第二和第三课题。
发明概述
本发明的目的是提供一种适合用作便携设备的显示部件和时分多色调显示装置的显示部件的显示装置和便携设备，不大幅度改变结构，更进一步降低功耗，随着驱动器输出频率的高频化或驱动器输出的高频化抑制功耗增加，可实现显示部件的进一步小型化。
为达到上述目的，本发明的显示装置的特征在于包含在显示区域上形成的多个显示元件；设置在每个上述显示元件上并且改变对上述显示元件输出的显示电压的值的电压变化部。
根据上述结构，可以很低的设定从源驱动器施加到各显示元件上的电压，可减小D/A变换电路和缓冲电路的输出电压的值。其结果可降低用于对数据布线上附随的负载电容进行上充电和下充电的功耗。上述输出电压的值减小，则TFT等的切换元件的大小可减小，因此可减小源驱动器的布局面积，也使显示装置小型化。
本发明的便携设备具有显示装置，该显示装置是设置在显示区域上形成的多个显示元件的显示装置，在每个显示元件上设置改变对上述显示元件输出的显示电压的值的电压变化部。
根据上述结构，上述显示装置除在功耗降低效果方面优越外，与原来相比，可更加小型化，因此适合用于便携电话和便携终端等的各种便携设备的显示部件。
本发明的其他目的、特征和优点从下面所示的说明中可得到充分理解。本发明的优点通过参考附图从下面的说明中变得清楚。
附图的简要说明
图1是表示具有本发明的第一实施例的显示装置具有的像素的结构的一例的电路图；
图2是图1所示显示装置具有的电压变换部的动作模拟结果的曲线；
图3是表示具有本发明的第二实施例的显示装置具有的像素的结构的一例的电路图；
图4是表示图3所示的显示装置的时分色调方法的一例的时间图；
图5是表示具有本发明的第三实施例的显示装置具有的显示基板的结构的一例的概略电路图；
图6是表示图5所示的显示基板具有的像素结构的一例的电路图；
图7是表示图5所示的显示基板具有的电压变换部的动作模拟结果的曲线；
图8是表示图5所示的显示装置的时分色调方法的一例的时间图；
图9是表示具有本发明的第四实施例的显示装置具有的像素的结构的一例的电路图；
图10是表示图9所示的显示装置的时分色调方法的一例的时间图；
图11(a)是表示图9所示的显示装置具有的像素外图像存储器部中包含的存储器单元的结构的一例的部分电路图；
图11(b)是表示图11(a)所示的存储器单元中包含的存储器电路的结构的一例的部分电路图；
图12是表示具有本发明的第五实施例的显示装置具有的像素的结构的一例的电路图；
图13是表示具有本发明的第六实施例的显示装置具有的像素的结构的一例的电路图；
图14是表示具有本发明的第七实施例的显示装置具有的像素的结构的一例的电路图；
图15是表示具有本发明的第八实施例的显示装置具有的像素的结构的一例的电路图；
图16是表示具有本发明的第九实施例的显示装置具有的像素的结构的一例的电路图；
图17(a)是表示具有本发明的第十实施例的显示装置具有的像素的结构的一例的电路图；
图17(b)是表示图17(a)所示的存储器单元中包含的存储器电路的结构的一例的部分电路图；
图17(c)是表示图17(a)所示的存储器单元中包含的电压变换部的结构的一例的部分电路图；
图18是图17(a)～图17(c)所示的显示装置的时分色调方法一例的时间图；
图19是图9所示显示装置具有的电压变换部的动作模拟结果的曲线；
图20是在反相器电路的输出端子上连接DrTFT的电路图；
图21是对于图1所示电路还具有1个反相器的结构的电路图。
实施例的说明
(实施例1)
根据图1和图2说明本发明的第一实施例，如下所述。本发明不限于此。
本发明的显示装置是在显示区域配置多个显示元件构成的显示装置中具有在驱动电路的输出端子和显示元件之间设置的电压变化部件。
具体说，如图1所示，举出在1个像素Aij内，对于作为显示元件的有机EL元件41，设置1个电压变化部(电压变化部)10a的结构。
图1所示结构中，在未示出的源驱动器(驱动电路)的输出端子上连接数据布线(第一布线)Sj，该数据布线Sj上连接电容器(电位保持部)20，将电压变化部10a连接成插入于上述数据布线Sj和有机EL元件41之间。
本发明的显示装置中，具有配置多个上述像素Aij的显示部，通过对该显示部连接的源驱动器等驱动电路控制像素的显示。将配置多个像素Aij的的区域作为显示区域(或像素区域)，上述源驱动器等的驱动电路设置在显示区域外部的区域(显示外区域或像素外区域)。
上述源驱动器等的驱动电路是根据图像数据可在上述显示部实施图像显示的驱动控制的结构，其具体结构不特别限定，最好使用进料泵(charge pump)电路等的原来公知的电路结构。
作为上述显示元件，是在显示部配置、通过亮灭来显示图像的元件，不特别限定，但本发明中，尤其是使用在显示时功耗小的，具体说是例如液晶元件等的电光学元件、上述有机EL元件41等的具有高的发光效率的自发光元件为好。因此，本发明的显示装置可以是液晶屏(液晶显示器)，也可以是有机EL显示器。
上述有机EL元件41的结构可使用在TFT基板上形成阴极(Al等)，在其上按顺序形成电子输送层(Alq3等)、发光层(Zn(oxz)2等)、空穴输送层(TPD等)、阳极缓冲层(CuPc等)各层，再在其上形成阳极(ITO)等的一般结构。液晶元件的结构与市场销售的TFT屏同样，这里省略详细说明。
本发明的显示装置尤其在使用TFT的驱动电路的低功耗方面有效。这里，显示需要的功率不限于驱动电路的功率，例如在PDP(等离子体显示屏)中，等离子体发光用的功耗大，因此抑制驱动电路的功耗的有效性不怎么高。也就是说，本发明中，作为上述显示元件，最好使用显示元件自身是低功耗器件的上述液晶元件和发光效率好的有机EL元件41。尤其有机EL元件41是可跟随时分色调显示的高速响应元件，因此适合于本实施例中使用的驱动方法。
本发明中，由于配置在像素Aij上使用电压变化部10a和TFT等电子元件的电路，在显示元件是透过型时，通过上述电压变化部等降低像素的数值孔径(透过率)，降低显示品质。也就是说，最好使用反射型液晶元件等的反射显示元件和有机EL元件41等的自发光元件。这些显示元件中，由于完全不必要考虑数值孔径和透过率的降低，因此可将本发明的效果进一步提高。
上述电容器20为电位保持部(电位保持部)。通过该电位保持部(电位保持部)将输入到各像素Aij的电压(像素数据等的输入信号)的电位保持一定水平。
作为上述电位保持部的具体结构，不限于电容器20。例如，将液晶元件用作显示元件时，液晶元件自身兼作电位保持部。
构成电压变化部10a的输入端的TFT的栅端子上有浮动电容，因此其用作电容器20。也就是说，该电容器20不一定是可目视的部件。
上述电压变化部10a用于放大各显示元件上施加的电压，可使从源驱动器的缓冲电路对显示部输出的显示电压的值小，因此具有这种电压放大电路的话，其具体结构不特别限定。图1所示电路结构是用尽可能少的TFT构成电压放大电路的结构为好。有后面所述，本发明的显示装置中，使用在1个显示基板上汇总构成显示元件的电极等形成的电极基板。最好与该电极对应构成电压变化部10a。电压变化部10a的构成、动作和作用在后面说明。
作为上述TFT，可有效且确实地实施信号切换，不特别限于TFT，但本发明中，使用上述TFT为好。关于该TFT的详细结构不特别限定，最好使用公知的结构。
接着说明本发明的显示装置通过设置上述电压变化部10a实现低功耗的理由。
一般地，显示元件显示需要的图像数据的电位，即输入到显示元件的显示电压的值相对大(高)，原来，从源驱动器的输出端子输出的图像数据的电位需要从最初就设置得高。与此相反，本发明中，通过上述电压变化部10a在将图像数据的电位变化到高至必要值后才输出到显示元件。因此，可降低来自源驱动器的输出电流，使驱动电路低功耗，结果实现显示装置的低功耗。
更具体说，首先，从源驱动器的输出端子输出的图像数据(图像信号)具有Vxy的电位，另一方面，显示元件显示需要的图像数据的电位(显示电压)的值为比上述Vxy高的Vpx(Vpx＞Vxy)。对于电压变化部，上述电位Vxy的图像数据从源驱动器输入，将电位上升到Vpx，输出到显示元件。
这里，来自源驱动器的输出电流与从该源驱动器的输出端子到上述显示元件的负载电容和输出时的电压(输出电压)成比例。也就是说，从上述输出端子到电压变化部10a的负载电容为Cxy、从上述电压变化部到上述显示元件的负载电容为Cpx，设该比例常数为K，则从上述源驱动器直接输出显示元件显示需要的电位(显示电压)Vpx时需要的电流Ist用下式(1)表示，
Ist＝K×(Cxy+Cpx)×Vpx    ...............(1)
与此相反，本发明中，若来自源驱动器的输出电位为Vxy，则在电压变化部10a，将输出电位从Vxy上升到Vpx(Vpx＞Vxy)，输出到显示元件。也就是说，本发明的结构中，从源驱动器输出的电流Imo用下式(2)表示，
Imo＝K×Cxy×Vxy    ...............(2)
由于Vpx＞Vxy，显然Ist＞Imo。即，可降低从源驱动器到达显示元件的输出电流，从而使驱动电路低功耗，结果实现显示装置的低功耗。
另外，考虑上述电压变化部10a的输出电流时，若该电压变化部10a的输出电流为Itr，输入显示元件的电流用下式(3)表示，
Imo+Itr＝K×(Cxy×Vxy+Cpx×Vpx)  ...............(3)
由于Vpx＞Vxy，显然Ist＞Imo+Itr。即，通过还包含电压变化部10a，本发明的显示装置中，可降低来自源驱动器的输出电流，因此使驱动电路低功耗，结果实现显示装置的低功耗。
为降低源驱动器中包含的D/A变换电路和缓冲电路的输出电流，减少用作显示装置的驱动器电路的切换元件的TFT的大小。其结果减小源驱动器的布局面积，结果实现显示装置的小型化。
如本发明那样，显示元件(有机EL元件41)附近设置电压变化部10a，则从输出端子到电压变化部10a的负载电容Cxy和从电压变化部10a到显示元件的负载电容Cpx之间有Cxy＞Cpx的关系成立。因此，将电压变化部10a尽可能靠近显示元件设置，可进一步减小Cpx值，可更进一步提高降低源驱动器的输出电流的效果。
本发明中，对于构成显示装置的显示基板预先形成电压变化部10a。即，本发明中，不仅包含显示装置，而且至少包含形成构成上述多个显示元件的电极和上述电压变化部10a的显示基板。
例如，在TFT液晶屏中，作为每个像素上设置的显示控制用的切换元件的TFT不需要增大电荷移动度，因此采用使用非晶硅处理在电极基板上形成的TFT基板。此时，显示区域外设置的源驱动器外带IC处理形成的IC。
这里，对于上述源驱动器，可汇总形成在TFT基板上，则不仅简化制造工序，还比外带IC减小显示装置大小。因此，本发明中，使用多晶硅处理，与构成TFT的电极等一起将成为电压变化部10a的电极等形成在电极基板上来制造TFT基板(显示基板)，使用它来制造液晶屏等的显示装置。
作为上述多晶硅处理的具体方法，可采用公知的技术，但不特别限定，最好使用例如日本公开特许公报(特开平8-204208(公开日：1996年8月9日))和日本公开特许公报(特开平8-250749(公开日：1996年9月27日))等公开的CGS(Continuous Grain Silicon)TFT制造处理。
接着，在下面说明本实施例的上述电压变化部10a的构成等。下面说明中，区别表示TFT的源端子和漏端子，但实际TFT中，这些端子对称，不必要区别。因此，下面说明中的源端子和漏端子是为说明电路结构方便而使用的用语。
如图1所示，本实施例的显示装置中，在1个像素Aij内，在数据布线Sj(输入电压)上连接电容器20，上述数据布线Sj和有机EL元件41之间连接电压变化部(电压变化部)10a。
上述电压变化部10a具有包含p型TFT101(第六TFT)、p型TFT102(第八TFT)、n型TFT103(第七TFT)、n型TFT104(第九TFT)的电路结构。并且，p型TFT101和n型TFT103构成第三反相器，p型TFT102和n型TFT104构成第四反相器。第四反相器的输出端子是连接有机EL元件41的结构。
p型TFT101将源端子连接高压电源布线(第一电源)VDD、将漏端子连接p型TFT102的栅端子，将栅端子连接p型TFT102的漏端子。p型TFT102将源端子连接高压电源布线VDD、将漏端子连接n型TFT104的源端子，将栅端子连接p型TFT101的漏端子和n型TFT103的源端子。n型TFT103将源端子连接p型TFT101的漏端子和p型TFT102的栅端子，将栅端子连接低压电源布线(逻辑电源布线，第二电源)VCC，将漏端子连接数据布线Sj。n型TFT104将源端子连接p型TFT102的漏端子和p型TFT101的栅端子，将栅端子连接基准电位布线GND，将栅端子连接数据布线Sj和n型TFT103的漏端子。
上述电压变化部10a中，数据布线Sj为该电压变化部10a的输入端子，另一方面，p型TFT102的漏端子为该电压变化部10a的输出端子。并且，有机EL元件41的阳极连接上述p型TFT102的漏端子(电压变化部10a的输出端子)，有机EL元件41的阴极连接基准电位布线GND。上述电路结构的电压变化部10a中，n型TFT103、n型TFT104的导通电阻比p型TFT101、102的导通电阻设定得低。
上述电路结构的电压变化部10a中，施加在电压变化部10a的输入电压和输出电压之间有表1所示的关系成立。表1中，构成电压变化部10a的p型TFT101的漏端子的电压汇总表示。Vgnd表示接地电位，Vcc表示低压电位，Vdd表示高压电位，Vdd＞Vcc。
                           表1
输入端子 输出端子
数据线sj  P型TFT 101的漏端子 P型TFT 102的漏端子
  (I) Vcc  Vdd  Vgnd
  (II) Vgnd  Vgnd  Vdd
详细说明上述表1所示的(I)、(II)的关系。
首先，(I)作为输入端子的数据布线Sj的输入电压为低压电位Vcc时，n型TFT104的栅端子上施加低压电位Vcc，n型TFT104为导通状态。其结果p型TFT102的漏端子的电位为接地电位Vgnd。
上述p型TFT102的漏端子的输出也输入p型TFT101的栅端子，因此p型TFT101的栅端子为接地电位Vgnd，同时p型TFT101为导通状态。此时，n型TFT103的漏端子上施加低压电位Vcc，因此n型TFT103为非导通状态。其结果p型TFT101的漏端子的输出电压为高压电位Vdd。上述p型TFT101的漏端子的输出输入到p型TFT102的栅端子，因此p型TFT102为非导通状态。因此，作为电压变化部10a的输出端子的p型TFT102的漏端子的输出电压为接地电位Vgnd。
接着，(II)作为输入端子的数据布线Sj的输入电压为接地电位Vgnd时，n型TFT103的栅端子上施加低压电位Vcc，n型TFT103的漏端子上也施加接地电位Vgnd，因此n型TFT103为导通状态。其结果p型TFT101的漏端子的输出电压初始值为高电压Vdd的话，也向接地电位Vgnd改变。该p型TFT101的漏端子的输出输入p型TFT102的栅端子，因此p型TFT102的栅端子比Vdd低而为导通状态。
这里，上述n型TFT104的栅端子上施加接地电位Vgnd，因此n型TFT104为非导通状态。其结果p型TFT102的漏端子的输出电压为高压电位Vdd。上述p型TFT102的漏端子的输出输入到p型TFT101的栅端子，因此p型TFT101为非导通状态。因此，作为电压变化部10a的输出端子的p型TFT102的漏端子的输出电压为高电压Vdd，p型TFT101为非导通状态，因此p型TFT101的漏端子的输出为接地电位Vgnd。
一般地，电压放大电路的输出端子应连接如图20的那种Dr-TFT的栅端子，但上述结构中，第二反相器电路的P型TFT兼用作Dr-TFT，因此不需要单独配备Dr-TFT。
这样，本实施例的电压变化部10a由2个反相器构成，采用构成第三反相器的2个TFT中第七TFT的栅端子上施加Vcc、第六TFT的栅端子上施加第四反相器电路的输出电压的结构。因此，通过数据布线Sj上输入低压电压Vcc或接地电位Vgnd，有机EL元件41的阳极上可施加接地电位Vgnd或高压电位Vdd。从而，在电压变化部10a中，可将图像数据的电位提高到有机EL元件41发光所需的电位后输出到有机EL元件41。其结果可降低来自源驱动器的输出电流，因此使驱动电路低功耗，结果实现显示装置的低功耗。
本实施例1的显示装置中，受到构成上述电压变化部10a的n型TFT103、n型TFT104、p型TFT101、102的阈值电压和移动度偏差的影响。因此，在预想的多个预置电压和移动度的偏差条件下，通过动作模拟调查上述结构的电压变化部10a是否正常动作。其结果示于图2的曲线。
图2的曲线中，横轴表示时间，纵轴表示电压。曲线p11表示作为上述电压变化部10a的输入电压的数据布线Sj的电位，1周期设定为反复2次电压0V和6V的振幅脉冲后，反复2次电压1V和5V的振幅的脉冲，再次回到电压0V。曲线p12表示高压电源布线VDD的电位，在5V～16V的范围中，上述数据布线Sj的电位每变化1周期增加1V。
曲线p13～曲线p17表示通过模拟求输出端子(p型TFT102的漏端子)电压得到的曲线，是根据(1)p型TFT的移动度最大、阈值电压最小、n型TFT的移动度最小、阈值电压最大；(2)p型TFT的移动度最小、阈值电压最大、n型TFT的移动度最大、阈值电压最小；(3)p型TFT的移动度最大、阈值电压最大、n型TFT的移动度最小、阈值电压最小；(4)p型TFT的移动度最小、阈值电压最小、n型TFT的移动度最大、阈值电压最大；(5)以p型TFT的移动度、阈值电压、n型TFT的移动度、阈值电压为标准的5个条件改变p型TFT的移动度、阈值电压、n型TFT的移动度、阈值电压，对上述电位变化部10a的动作进行调查的结果。即，图2的模拟结果表示出上述电位变化部10a的输入电压如果是0V和6V的振幅，则高压电源布线VDD的电位可在5～16V动作。
本实施例低功耗不限于对上述数据布线Sj输出2中除软件模块输出的图像数据的情况，在输出多值图像数据时也有效。作为与该多值图像数据对应的电压变化部，可使用采用了运算放大器等的放大电路。
(实施例2)
参考图3和图4说明本发明的第二实施例，如下所述。本发明不限于此。为说明方便，具有与上述实施例1中使用的部件相同的功能的部件付以相同的序号，省略其说明。
上述实施例1的电压变化部是运算放大器，源驱动器可包含D/A变换电路，对于显示元件可输出多色调电压。但是，与显示元件对应一对一地形成运算放大器是困难的，即，本发明的部件最好是输入显示元件的图像数据是数字2值的图像数据。
此时，本发明的显示装置中，除上述实施例1的电压变化部10a和电压保持部外，如图3所示还具有存储数字2值数据的存储部(存储部)30a。
作为对上述显示元件输出数字2值的图像数据的方法，首先可举出对各像素Aij(即每个显示元件)设置简单结构的D/A变换电路的每像素D/A变换方法和使用时分色调的时分色调方法。
上述每像素D/A变换方法中，在每个显示元件设置存储部，以其存储的数据为基础进行D/A变换，因此在整个显示画面上显示没有特别大的变化的图像(例如静止图像等)时，不必要每帧时间从像素Aij外的源驱动器取得其图像数据。即，与仅设置电压变化部10a的情况相比，更进一步实现低功耗。
另一方面，上述时分多色调方法中，由于每个显示元件设置上述存储部30a，可按需要的定时从像素Aij内读取需要的位的图像数据。即，与上述每像素D/A变换方法同样，不需要从像素Aij外的源驱动器取得图像数据。即，与仅设置电压变化部10a的情况相比，更进一步实现低功耗。
下面说明本实施例的电压变化部10a和存储部30a的构成的一例。
如图3所示，本实施例的显示装置中，1个像素Aij内，配置作为显示元件和电位保持部的液晶元件42、电压变化部10a(参考实施例1)、存储部30a、作为第二切换元件的切换TFT52(n型TFT)和控制TFT53(n型TFT)。
更具体说，未示出的源驱动器的输出端子上连接数据布线Sj，该数据布线Sj上连接电压变化部10a，电压变化部10a的输出端子上连接切换TFT52，该切换TFT52的输出端子上连接控制TFT53和液晶元件42。该控制TFT53上连接存储部30a。
即，电压变化部10a的输出端子上连接切换TFT52的源端子，切换TFT52的栅端子上连接控制布线GiW。该切换TFT52的漏端子上连接控制TFT53的源端子和液晶元件42的第一端子(第一电极)。本实施例中，液晶元件42的第一端子和控制TFT53的源端子的连接部位称为Point A。该Point A在后述的时分色调方法的说明中使用。
上述控制TFT53的漏端子上连接存储部30a，控制TFT53的栅端子上连接控制布线Gibit1。另外，上述液晶元件42中第二端子(第二电极)为相对电极，该相对电极上连接电源布线VREF。
上述存储部30a具有包含p型TFT31，32和n型TFT33，34的静态存储器电路结构。
p型TFT31将源端子连接于高压电源布线VDD、将漏端子连接于n型TFT33的源端子和n型TFT34和p型TFT32的栅端子、将栅端子连接于n型TFT33的栅端子和控制TFT53的漏端子。p型TFT32将源端子连接于高压电源布线VDD、将漏端子连接于控制TFT53的漏端子、将栅端子连接于p型TFT31的漏端子和n型TFT33的源端子。
n型TFT33将源端子连接于p型TFT31的漏端子和p型TFT32的栅端子、将漏端子连接于基准电位布线GND、将栅端子连接于p型TFT31的栅端子和控制TFT53的漏端子。n型TFT34将源端子连接于p型TFT32的漏端子和控制TFT53的漏端子、将漏端子连接于基准电位布线GND、将栅端子连接于p型TFT31的漏端子和p型TFT32的栅端子。
关于上述存储部30a的电路结构的下面说明中，为说明方便，将p型TFT31和n型TFT33合并为反相器InA、将p型TFT32和n型TFT34合并为反相器InB。
下面说明上述存储部30a的动作。首先，上述反相器InB的输出阻抗设定到比电压变化部10a的输出阻抗和切换TFT52、控制TFT53的导通电阻的总和高很多的值。由此，切换TFT52、控制TFT53导通时，反相器InA的输入端子上实际施加电压变化部10a的输出电压。
控制TFT53的漏端子和反相器InB的输出端子之间配置另外的p型TFT35，该p型TFT35的源端子连接反相器InB的输出端子，漏端子连接控制TFT53的漏端子，栅端子连接控制布线GiW。
根据上述结构，控制TFT53导通状态时，p型TFT35为非导通状态，防止反相器InB的输出施加到反相器InA的输入端子，从而反相器InB的输出阻抗比电压变化部10a的输出阻抗和切换TFT52、控制TFT53的导通电阻的总和低，也可将电压变化部10a的输出电压施加在反相器InA的输入端子。
并且，控制布线GiW为非选择状态时，其电位是比接地电位Vgnd低的电位Vns(Vns＜Vgnd)，切换TFT52为非导通状态，反相器InA的输入端子上施加来自反相器InB的输出端子的电压。其结果是保持存储部30a的存储状态。
与此相反，控制布线Gibit1和控制布线GiW为选择状态，其电位如果是比高压电位Vdd高的电位Vs，则切换TFT52、控制TFT53为导通状态。即，反相器InA的输入端子上施加将来自反相器InB的输出端子的电压和电压变化部10a的输出电压相加的电压。此时，反相器InB的输出阻抗设定得比电压变化部10a的输出阻抗和切换TFT52、控制TFT53的导通电阻高，因此反相器InA的输入端子上实际施加电压变化部10a的输出电压。其结果是改写存储部30a的存储状态。
使用上述结构的存储部30a的情况下，作为显示元件的液晶元件42的第一端子上对应控制布线GiW的选择状态或非选择状态施加下面2种电压值。作为液晶元件42的第二端子的相对电极上经上述电源布线CREF施加相对电压Vref。
首先，控制布线GiW为选择状态时，由于切换TFT52导通，将电压变化部10a的输出电压与控制TFT53导通或非导通无关地施加在液晶元件42的第一端子上。
另一方面，控制布线GiW为非选择状态时，切换TFT52非导通。因此控制布线Gibit1为选择状态，则控制TFT53为导通状态，存储部30a的输出电压施加在液晶元件42的第一端子上。
控制布线GiW和控制布线Giibitl都为非选择状态时，切换TFT52、控制TFT53都为非导通状态，因此即便改变相对电压Vref，施加在液晶元件42的电荷也被保持。即，液晶元件42具有电位保持部的功能。
上述电路结构的存储部30a中，将液晶元件42的第一端子的电极电阻设定得非常高，使得液晶元件42上存储的电位不影响该存储部30a的输入端子(反相器InA的输入端子)的电压。
本实施例中，作为对显示元件(液晶元件42)输出数字2值的图像数据的方法，使用每像素D/A变换方法时，可通过除上述电路结构的电压变化部10a和存储部30a外，在像素Aij上设置未示出的D/A变换部实现。该D/A变换部的具体结构不特别限定，可使用公知的电路结构。
与此相反，使用上述时分色调方法时，根据图4所示的时间图说明。
图4中，最上级的TC1的曲线(chart)表示输入到数据布线Sj的图像数据的电位，取低压电位Vcc或接地电位Vgnd的数字2值。下一级的TC2的曲线表示输入到控制布线GiW的控制数据的电位，下一级的TC3的曲线表示输入到控制布线Gibit1的控制数据的电位，都取选择电位Vs或非选择电位Vns的值。下一级的TC4的曲线表示对液晶元件42的相对电极施加的电位，取高压电位Vdd+VA或-VA的值。
并且，最下级的TC5的曲线表示施加到PointA，即液晶元件42的第一端子上的电位，取高压电位Vdd或接地电位Vgnd的值。纵轴为TC1～TC5的各曲线的电位大小，横轴为选择期间。并且，1帧期间为31个选择期间。
首先，选择期间1～5之间，如TC1所示，向数据布线Sj输送第5位的图像数据。这里，在选择期间1中，如TC2所示，控制布线GiW为选择电位Vs，因此如TC5所示，将与第5位的图像数据对应的信号(高压电位Vdd或接地电位Vgnd)施加到液晶元件42的第一端子上。同时，如TC3所示，控制布线Gibit1为选择电位Vs，因此上述第5位的图像数据存储在存储部30a中。
接着，在选择期间6～13之间，如TC1所示，向数据布线Sj输送第4位的图像数据。这里，在选择期间6中，如TC2所示，控制布线Giw为选择电位Vs，如TC5所示，将与第4位的图像数据对应的信号(高压电位Vdd或接地电位Vgnd)施加到液晶元件42的第一端子上。该期间中，如TC3所示，控制布线Gibit1为非选择电位Vns，因此上述第5位的图像数据由存储部30a保持。
接着，在选择期间14～19之间，如TC1所示，向数据布线Sj输送第3位的图像数据。这里，在选择期间14中，如TC2所示，控制布线GiW为选择电位Vs，因此如TC5所示，将与第3位的图像数据对应的信号(高压电位Vdd或接地电位Vgnd)施加到液晶元件42的第一端子上。
该期间中，如TC3所示，除选择期间18外，控制布线Gibit1为非选择电位Vns，因此液晶元件42中保持给出的电位。另一方面，选择期间18中，控制布线Gibit1为选择电位Vs，因此如TC5所示，将与第5位的图像数据对应的信号(高压电位Vdd或接地电位Vgnd)施加到液晶元件42的第一端子上。
接着，在选择期间20～25之间，如TC1所示，向数据布线Sj输送第2位的图像数据。这里，在选择期间20中，如TC2所示，控制布线GiW为选择电位Vs，因此如TC5所示，将与第2位的图像数据对应的信号(高压电位Vdd或接地电位Vgnd)施加到液晶元件42的第一端子上。
该期间中，如TC3所示，在选择期间22中，控制布线Gibit1为选择电位Vs，因此如TC5所示，将与第5位的图像数据对应的信号(高压电位Vdd或接地电位Vgnd)施加到液晶元件42的第一端子上。
接着，在选择期间26～31之间，如TC1所示，向数据布线Sj输送第1位的图像数据。这里，在选择期间26中，如TC2所示，控制布线GiW为选择电位Vs，因此如TC5所示，将与第1位的图像数据对应的信号(高压电位Vdd或接地电位Vgnd)施加到液晶元件42的第一端子上。
该期间中，如TC3所示，在选择期间27中，控制布线Gibit1为选择电位Vs，因此如TC5所示，将与第5位的图像数据对应的信号(高压电位Vdd或接地电位Vgnd)施加到液晶元件42的第一端子上。
这里，如TC4所示，选择期间1～28之间，对液晶元件42的第二端子(相对电极)施加Vdd+VA，作为相对电位Vref，在选择期间29以后，施加-VA。此时，选择期间29～31中，如TC2和TC3所示，控制布线GiW和控制布线Gibit1都为非选择电位Vns，因此维持液晶元件42的第一端子和第二端子之间的电位差。即，如TC5所示，在选择期间27～28对液晶元件42的第一端子施加高压电位Vdd或接地电位Vgnd、在选择期间29～31队其施加电位-2VA或电位-Vdd-2VA。
通常，液晶元件42的响应速度设定在1帧期间前后，因此按上述时间分割切换向液晶元件42施加的显示电压的行为为控制向液晶元件42施加的平均电位的行为。
即，上述驱动方法中，向液晶元件42的第一端子提供电位Vdd的比率按整数在0/31～31/31之间变化。因此，可对液晶元件42提供电压VA(相当于第0多色调)～Vdd+VA(相当于第31多色调)的总共32多色调的电位。
这样，本实施例中，电压变化部10a和显示元件(液晶元件42)或存储部30a或电位保持部(此时为液晶元件42)之间最好设置座位第二切换元件的切换TFT52。
尤其是，将液晶元件42用作显示元件时，连接上述切换TFT52的源端子和电压变化部10a，连接漏端子和液晶元件42的第一端子以及存储部30a，连接栅端子和控制布线GiW。将上述液晶元件42的第二端子(相对电极)连接于电源布线VREF。本实施例中，由于液晶元件42兼用作电位保持部，因此切换TFT52的漏端子连接于显示元件和电位保持部。
由此，可切换液晶元件42中通常使用的相对电极的电压极性，从而施加在液晶元件42上的显示电压可进行AC变换，可减少对液晶元件42内的液晶的损坏。
根据来自上述源驱动器的按数字2值输出的图像数据显示多色调图像时，有时不能把希望的显示所需的色调数的位数据存储在上述存储部30a中。
因此，本实施例中，从上述源驱动器向电位保持部(液晶元件42)取入新的位的图像数据。具体说，如上所述，时分地向上述电位保持部(液晶元件42)取入2位以上的图像数据。
但是，该时分色调方法中，从源驱动器取入第一位图像数据后到取入第二位图像数据为止的期间Ta中，恐怕超过分配给第一位的适当的显示期间(根据该电位保持部的图像数据向显示元件施加显示电压的期间)Tb(TA＞Tb)。
因此，上述超过的TA-Tb期间中，显示预先存储在存储部30a中的其他位的图像数据。由此，可有效利用显示期间。
即，采用这样的驱动方法，其中将第一位的图像数据取入上述电位保持部、根据该电位保持部(液晶元件42)的图像数据向上述显示元件(液晶元件42)施加显示电压期间与将第二位的图像数据取入上述电位保持部(液晶元件20)、根据该电位保持部(液晶元件42)的图像数据向上述显示元件(液晶元件42)施加显示电压期间之间，具有根据上述存储部30a中取入的图像数据向上述显示元件(液晶元件42)提供显示电压的期间。
其结果是可有效利用显示期间，向液晶元件42施加的显示电压可降低。如其他实施例所述，即便在有机EL元件41中，可减小流过数据布线Sj的电流值。其结果是进一步实现低功耗。
(实施例3)
本发明的实施例3根据图5到图8来说明，如下所述。本实施例不限于此。为说明方便，具有与上述实施例1或2中使用的部件相同功能的部件付以相同序号，其说明从略。
上述实施例1或2中，通过举出源驱动器的输出端子和显示元件一一对应的例子来说明本发明，但本发明不限于此，可以是源驱动器的输出端子和显示元件为一对复数的结构。该结构中，与1对1的情况相比，从源驱动器的输出端子到显示元件的负载电容增大，因此更进一步提高本发明的低功耗效果。
具体说，例如图5所示，本实施例的显示装置具有：多个像素(显示元件电路)Aij排列为矩阵状的显示部4、与该显示部4对应的像素外图像存储器部6、连接显示部4和像素外图像存储器部6的双向缓冲部11、选择驱动与显示部4的扫描方向正交的列方向的像素Aij的行选择驱动器16。列选择驱动器、像素外图像存储器部6和双向缓冲部11构成源驱动器。
上述显示部4具有与上述实施例1和2说明的结构相同的像素Aij，但本实施例中，各像素Aij包含的电压变化部10b等的详细结构在后面说明。
上述像素外图像存储部6具有含有和显示部4包含的像素Aij相同的地址空间的位图结构，具体说，具有与各个像素Aij对应的多个存储器单元Mij。
上述双向缓冲部11为连接显示部4和像素外图像存储部6，从像素外图像存储部6的存储器单元Mij对显示部的像素Aij输出数字2值的图像数据的数字2值输出的缓冲电路结构。该双向缓冲部11上按每个列方向设置多个双向缓冲器B，可双向输入输出数字2值的图像数据。
作为双向缓冲器Bj的具体结构，在本实施例中如图5所示，可举出向显示部4方向发送图像数据的缓冲放大器13和向像素外图像存储部6方向发送图像数据的缓冲放大器14并排连接构成的结构。各双向缓冲器Bj通过控制布线TD连接于行选择驱动器16。
列选择驱动器15、行选择驱动器16和像素外图像存储部6的具体结构可使用原来公知的电路结构，不特别限定。图5中，低压电源布线VCC、高压电源布线VDD在像素外图像存储部6和显示部4上形成。
上述显示部4、像素外图像存储部6、双向缓冲部11、列选择驱动器15、行选择驱动器16任何一个都通过多晶硅处理统一形成在显示基板2上。因此，图5所示的上述显示基板2与用作本发明的显示装置的结构之一的电极基板相当。
上述结构中，从显示装置外部按1行单位每个像素Aij的位图像数据与同步信号同时，作为输入信号(图中作为DATA，用箭头表示)被输入。这些输入信号中，与各像素Aij对应的位图像数据暂时存储在列选择驱动器15包含的未示出的移位寄存器中。之后，1行的位图像数据存储保持在列选择驱动器15包含的未示出的锁存器中，随后，从该锁存器对像素外图像存储部6包含的各存储器单元Mij存储与各像素Aij对应的位图像数据。
这里，上述输入信号中的同步信号输入到行选择驱动器16，用于从显示部4选择包含规定的像素Aij的栅线Gi。上述存储器单元Mij与显示部4中包含的像素Aij一一对应，因此该存储器单元Mij存储的位图像数据通过行选择驱动器16的驱动控制按需要的定时输送到像素Aij。其结果可在显示部4显示图像。
接着在下面说明本实施例的像素Aij、电压变化部10b的结构的一例。
如图6所示，设置在上述显示基板2的显示部4上的1个像素Aij内，配置作为第一切换元件的切换TFT51(n型TFT)、作为电压保持部的电容器20、作为显示元件的有机EL元件41以及电压变化部10b。
具体说，上述列选择驱动器15、像素外图像存储器部6和双向缓冲部11构成的源驱动器(图6未示出)的输出端子上连接数据布线(第一布线)Sj，数据布线Sj和电压变化部10b之间配置切换TFT51。该切换TFT51的源端子上连接上述数据布线Sj，漏端子上连接电压变化部10b。本实施例中，该漏端子上还连接电容器20，但并不限于此，可不设置电容器20，而用浮动电容等保持电位。切换TFT51的栅端子上连接栅布线(第二布线)Gi。
上述电压变化部10b具有包含3个n型TFT105，107，108和1个p型TFT106的电路结构。
n型TFT105将源端子连接低压电源布线-VCC(本实施例中为负电源)，将漏端子连接n型TFT107的源端子和n型TFT108的栅端子，将栅端子连接p型TFT106的栅端子和切换TFT51的漏端子。p型TFT106将源端子连接基准电位布线GND，将漏端子连接n型TFT108的源端子和n型TFT107的栅端子，将栅端子连接n型TFT105的栅端子和切换TFT51的漏端子。
n型TFT107将源端子连接n型TFT105的漏端子和n型TFT108的栅端子，将漏端子连接高压电源布线-VDD(本实施例中为负电源)，将栅端子连接p型TFT106的漏端子和n型TFT108的源端子。n型TFT108将源端子连接p型TFT106的漏端子和n型TFT107的栅端子，将漏端子连接高压电源布线-VDD(本实施例中为负电源)，将栅端子连接n型TFT105的漏端子和n型TFT107的源端子。
上述电压变化部10b中，切换TFT51的漏端子为该电压变化部10b的输入端子，另一方面，p型TFT106的漏端子为该电压变化部10b的输出端子。并且，有机EL元件41的阳极连接p型TFT106的漏端子(电压变化部10b的输出端子)，有机EL元件41的阴极连接高压电源布线-VDD。上述电路结构的电压变化部10b中，n型TFT105、p型TFT106的导通电阻比n型TFT107、108的导通电阻设定得低。
上述电路结构的电压变化部10b中，施加在电压变化部10b的输入电压和输出电压之间有表2所示的关系成立。表2中，构成电压变化部10b的n型TFT105的漏端子的电压汇总表示。
                              表2
输入端子 输出端子
切换TFT 51的漏端子 n型TFT 105的漏端子 P型TFT 106的漏端子
  (I) -Vcc -Vdd  Vgnd
  (II) Vgnd  Vgnd -Vdd
表2详细说明上述表1所示的(I)、(II)的关系。
首先，(I)作为输入端子的切换TFT51的漏端子的电位为低压电位-Vcc时，p型TFT106的栅端子上施加低压电位-Vcc，p型TFT106为导通状态。其结果p型TFT106的漏端子的电位为接地电位Vgnd。
上述p型TFT106的漏端子的输出也输入n型TFT107的栅端子，因此n型TFT107为导通状态。此时，n型TFT105的栅端子上施加低压电位-Vcc，因此n型TFT105的漏端子为-Vcc以下电位。n型TFT107的栅端子上施加作为p型TFT106的漏端子的输出的接地电位Vgnd。其结果n型TFT107为导通状态。其结果n型TFT105的漏端子的电位为高压电位-Vd～-Vcc的范围的电位。n型TFT105的漏端子的输出输入到n型TFT108的栅端子，因此n型TFT108为非导通状态。因此，作为输出端子的p型TFT106的漏端子的输出电压为接地电位Vgnd，并且稳定。
接着，(II)作为输入端子的切换TFT51的漏端子的电位为接地电位Vgnd时，n型TFT105的栅端子上施加接地电位Vgnd，因此n型TFT105为导通状态。其结果，n型TFT105的漏端子的电位为-Vcc。
n型TFT105的漏端子的输出输入到n型TFT108的栅端子，因此n型TFT108为导通状态。此时，p型TFT106的栅端子上施加接地电位Vgnd，因此p型TFT106为非导通状态。其结果，p型TFT106的漏端子的电位为高压电位-Vdd。上述p型TFT106的漏端子的输出输入到n型TFT107的栅端子，因此n型TFT107为非导通状态。从而，作为输出端子的p型TFT106的漏端子的电位为高压电位-Vdd。
这样，本实施例的电压变化部10b中，切换TFT51的漏端子上输入低压电位-Vcc或接地电位Vgnd，可向有机EL元件41的阳极施加接地电位Vgnd或高压电位-Vdd。因此，在电压变化部10b中，可将图像数据的电位提高到有机EL元件41发光所需的电位后输出到有机EL元件41。其结果可降低来自源驱动器的输出电流，因此使驱动电路低功耗，结果实现显示装置的低功耗。
本实施例3的显示装置中，受到构成上述电压变化部10b的n型TFT105、p型TFT106、n型TFT107，108的阈值电压和移动度偏差的影响。因此，在预想的多个预置电压和移动度的偏差条件下，通过动作模拟调查上述结构的电压变化部10b是否正常动作。其结果示于图7的曲线。
图7的曲线中，横轴表示时间，纵轴表示电压。曲线p21表示作为上述电压变化部10b的输入电压的数据布线Sj的电位，1周期设定为反复2次电压6V和-0V的振幅脉冲后，反复2次电压-5V和-1V的振幅的脉冲，再次回到电压-6V。曲线p22表示高压电源布线VDD的电位，在-5V～-17V的范围中，上述数据布线Sj的电位每变化1周期增加-1V。
曲线p23～曲线p27表示通过模拟求输出端子(p型TFT106的漏端子)电压得到的曲线，是根据(1)p型TFT的移动度最大、阈值电压最小、n型TFT的移动度最小、阈值电压最大；(2)p型TFT的移动度最小、阈值电压最大、n型TFT的移动度最大、阈值电压最小；(3)p型TFT的移动度最大、阈值电压最大、n型TFT的移动度最小、阈值电压最小；(4)p型TFT的移动度最小、阈值电压最小、n型TFT的移动度最大、阈值电压最大；(5)以p型TFT的移动度、阈值电压、n型TFT的移动度、阈值电压为标准的5个条件改变p型TFT的移动度、阈值电压、n型TFT的移动度、阈值电压，对上述电位变化部10b的动作进行调查的结果。即，图7的模拟结果表示出上述电位变化部10b的输入电压是-1V和-5V的振幅，则高压电源布线-Vdd的电位可在-15～-17V范围动作。但是，该电位变化部10b中，由于n型TFT105常常为导通状态，因此出现电流从低压电源布线-Vcc向高压电源布线-Vdd流动的问题。从而，需要将n型TFT105的接通电阻设定到比较高的值。
接着，上述电位变化部10b中，根据图8的时间图说明使用4位的时分色调方法时的一例。图8的时间图中，为说明方便，在图5所示显示装置的显示部中栅布线Gi仅设置G1和G2共2根。
图8中，最上级的TC1的曲线表示输入到数据布线Sj的图像数据的电位，取低压电位Vcc或接地电位Vgnd的值。图8中，以省略形式表示上述实施例2的图4所示的TC1的曲线，从存储器单元Mij通过双向缓冲器B输送到数据布线Sj的图像数据用其位序号表示。
下一级的TC2的曲线表示输入到第一栅布线G1(参考图5)的控制数据的电位，TC3的曲线表示输入到第二栅布线G2(参考图5)的控制数据的电位。这些曲线都具有与上述实施例2的图4所示的TC2、TC3的曲线相同的振幅(选择电位Vs或非选择电位Vns)，但图8中以省略形式表示。
下一级的TC4的曲线表示像素A1j(第一行的像素Aij)的有机EL元件41上存储的图像数据的位序号，按各栏中记述的数字的定时更新图像数据。之后，不作任何记述表示存储该图像数据的原本状态。同样，TC5的曲线表示像素A2j(第二行像素Aij)的有机EL元件41存储的图像数据的位序号。
图8中的纵轴与上述实施例2同样为TC1～TC5的各曲线的电位大小，横轴为选择期间。并且，1帧期间为30个选择期间。
首先，选择期间1，2之间，如TC1所示，从存储器单元Mij向数据布线Sj输出第4位的图像数据。这里，在选择期间1中，如TC2所示，栅布线G1为选择电位Vs，因此像素Aij的切换TFT51为导通状态，如TC4所示，将与数据布线Sj的数据对应的信号取入像素Aij的电容器20中。
在选择期间2中，如TC3所示，栅布线G2为选择电位Vs，因此像素A2j的切换TFT51为导通状态，如TC5所示，将与数据布线Sj的图像数据对应的信号取入像素A2j的电容器20中。
之后在选择期间3～16之间，不实施与驱动有关的电位变化，原样维持状态。
接着，在选择期间17～18之间，如TC1所示，从存储器单元Mij向数据布线Sj输出第3位的图像数据。这里，在选择期间17中，如TC2所示，栅布线G1为选择电位Vs，因此像素A1j的切换TFT51为导通状态，如TC4所示，将与数据布线Sj的图像数据对应的信号取入像素A1j的电容器20中。
在选择期间18中，如TC3所示，栅布线G2为选择电位Vs，因此像素A2j的切换TFT51为导通状态，如TC5所示，将与数据布线Sj的图像数据对应的信号取入像素A2j的电容器20中。
之后在选择期间19～24之间，再次不实施与驱动有关的电位变化，原样维持状态。
接着，在选择期间25～26之间，如TC1所示，从存储器单元Mij向数据布线Sj输出第2位的图像数据。这里，在选择期间25中，如TC2所示，栅布线G1为选择电位Vs，因此像素A1j的切换TFT51为导通状态，如TC4所示，将与数据布线Sj的图像数据对应的信号取入像素A1j的电容器20中。
在选择期间26中，如TC3所示，栅布线G2为选择电位Vs，因此像素A2j的切换TFT51为导通状态，如TC5所示，将与数据布线Sj的图像数据对应的信号取入像素A2j的电容器20中。
之后在选择期间27～28之间，不再次实施与驱动有关的电位变化，原样维持状态。
接着，在选择期间29～30之间，如TC1所示，从存储器单元Mij向数据布线Sj输出第1位的图像数据。这里，在选择期间29中，如TC2所示，栅布线G1为选择电位Vs，因此像素A1j的切换TFT51为导通状态，如TC4所示，将与数据布线Sj的图像数据对应的信号取入像素A1j的电容器20中。
在选择期间30中，如TC3所示，栅布线G2为选择电位Vs，因此像素A2j的切换TFT51为导通状态，如TC5所示，将与数据布线Sj的图像数据对应的信号取入像素A2j的电容器20中。
这样，本实施例的结构中，多个像素Aij对应1根数据布线Gi。因此，数据布线Gi的容量增大。但是，本发明中，通过将上述电压变化部10b配置在各像素Aij中，可进一步提高功耗的降低效果。即，本发明特别适用于矩阵型的显示装置。
(实施例4)
本发明的实施例4根据图9到图11来说明，如下所述。本发明不限于此。为说明方便，具有与上述实施例1到3中使用的部件相同功能的部件付以相同序号，其说明从略。
上述实施例3中，构成1帧期间的30个选择期间中有效使用的是8个选择期间，但本发明不限于此，可增加1帧期间中有效利用的期间。
本实施例的显示装置中，如图9所示，具有上述实施例2的栅布线Gi和数据布线Sj(输入电压)以及液晶元件42上对应设置的切换TFT51，并且还设置存储部30a的结构中，在切换TFT51和存储部30a之间配置电压变化部10f。
具体说，切换TFT51的源端子上连接数据布线Sj，漏端子上连接电压变化部10f的输入端子(p型TFT125的栅端子)，栅端子上连接栅布线Gi。
电压变化部10f具有包含p型TFT125、n型TFT126、p型TFT127(第五TFT)、p型TFT128(第一TFT)、n型TFT129(第二TFT)、p型TFT130(第三TFT)、n型TFT131(第四TFT)的电路结构。
p型TFT125将源端子连接作为逻辑布线的低压电源布线(第二电源)VCC，将漏端子连接n型TFT126的源端子和n型TFT131的栅端子，将栅端子连接切换TFT51。n型TFT126将源端子连接p型TFT125的漏端子，将漏端子连接基准电位布线GND，将栅端子连接切换TFT51。p型TFT127将源端子连接高压电源布线(第一电源)VDD，将漏端子连接p型TFT128的源端子，将栅端子连接p型TFT130的漏端子和n型TFT131的源端子。p型TFT128将源端子连接p型TFT127的漏端子，将栅端子连接低压电源布线(逻辑布线)VCC，将漏端子连接p型TFT130的栅端子和n型TFT129的源端子。n型TFT129将源端子连接p型TFT128的漏端子，将栅端子连接切换TFT51的漏端子，将漏端子连接基准电位布线GND。p型TFT130将源端子连接高压电源布线VDD，将漏端子连接n型TFT131的源端子和p型TFT127的栅端子，将栅端子连接p型TFT128的漏端子。n型TFT131将源端子连接p型TFT130的漏端子，将栅端子连接p型TFT125的漏端子，将漏端子连接基准电位布线GND。上述以外的结构与上述实施例2的像素Aij的结构相同，因此省略其说明。
上述电路结构的电压变化部10f中，施如在电压变化部10f的输入电压(切换TFT51的漏端子)和从电压变化部10f输出的输出电压(p型TFT130的漏端子)之间有表3所示的关系成立。表3中，构成电压变化部10f的p型TFT125的漏端子的电压和p型TFT128的漏端子的电压汇总表示。
                                 表3
  输入端子数据线   输出端子
切换TFT 51的漏端子 P型TFT 125的漏端子 P型TFT 125的漏端子 P型TFT 130的漏端子
    (I)     Vcc    Vgnd     Vgnd     Vdd
    (II)     Vgnd     Vcc     Vdd     Vgnd
详细说明上述表3所示的(I)、(II)的关系。
首先，说明(I)。作为输入端子的切换TFT51的漏端子的电位为低压电位Vcc时，p型TFT125的栅端子和n型TFT126的栅端子以及n型TFT129的栅端子上施加低压电位Vcc。
n型TFT129的栅端子上施加低压电位Vcc时，为导通状态。由于p型TFT128的栅端子上施加低压电位Vcc，因此通过二者的导通电阻的差把p型TFT128的漏端子对向接地电位Vgnd。该p型TFT128的漏端子的输出输入到p型TFT130的栅端子，因此p型TFT130为导通状态。
p型TFT125的栅端子和n型TFT126的栅端子上也施加低压电位Vcc，因此p型TFT125为非导通状态，n型TFT126为导通状态。其结果p型TFT125的漏端子的电位为接地电位Vgnd。该p型TFT125的漏端子的输出输入n型TFT131的栅端子，因此n型TFT131为非导通状态。
其结果p型TFT 130的漏端子为高压电位Vdd。p型TFT 130的漏端子的输出施加到p型TFT127的栅端子，因此p型TFT127为非导通状态。因此，p型TFT128的漏端子为接地电位Vgnd，作为输出端子的p型TFT 130的漏端为高压电位Vdd子并且稳定。
接着，说明(II)。作为输入端子的切换TFT51的漏端子的电位为接地电位Vgnd时，p型TFT125的栅端子和n型TFT126的栅端子以及p型TFT129的栅端子上施加接地电位Vgnd。
p型TFT125和n型TFT126的栅端子上施加接地电位Vgnd时，p型TFT125为导通状态，n型TFT126为非导通状态，p型TFT125的漏端子为低压电位Vcc。该p型TFT125的漏端子的输出输入到n型TFT131的栅端子，因比n型TFT131的栅端子为低压电位Vcc，n型TFT131为导通状态。此时，p型TFT130为非导通状态，也可根据二者的导通电阻的差使p型TFT130的漏端子接近接地电位Vgnd。
该p型TFT130的漏端子的输出输入到p型TFT127的栅端子，因此p型TFT127为导通状态。由于p型TFT128的栅端子施加低压电位Vcc，因此p型TFT128为导通状态。
另一方面，p型TFT129的栅端子上施加接地电位Vgnd，因此p型TFT129为非导通状态。
其结果p型TFT128的漏端子的电位为高压电位Vdd。p型TFT128的漏端子的输出输入到p型TFT130的栅端子上，因此p型TFT130为非导通状态。从而，p型TFT128的漏端子为接地电位Vdd，作为输出端子的p型TFT130的漏端子为接地电位Vgnd并且稳定。
这样的电路动作状态看，电压变化部10f整体由2个以上的反相器电路构成。例如，p型128和n型TFT129构成1个反相器(第一反相器)，p型TFT130和n型TFT131构成另一个反相器(第二反相器)。即，结构为n型TFT129的栅端子上施加第一反相器的输入电压，p型TFT128的栅端子上施加电源电压，p型TFT127的栅端子上施加第二反相器的输出电压。可不设置TFT127，而用第一反相器和第二反相器构成电压变化部件。
根据上述结构，即便p型TFT127为导通状态，若n型TFT129为导通状态，则其间插入p型TFT128作为电阻成分，因此从p型TFT128的漏端子得到的输出电压确保控制其他TFT的导通/非导通状态所需要的振幅。
图9的电压变化部10f与图6所示的电压变化部10b不同，构成各反相器电路的TFT之一是非导通状态，因此可降低通过反相器电路流过电源之间的电流的总量。
这里，说明图1所示电路和图9所示的电路的不同。图1中，导通第三反相器(p型TFT101和n型TFT103)的n型TFT103的信号控制第匹反相器的n型TFT104的切换动作。由此，图1的电路中，不需要与图9的电路中的p型TFT125和n型TFT126相当的反相器。这里，原来图1的电路如图21所示，还应具有第五反相器(虚线部)，为减少TFT的个数，如图1那样构成。
上述以外的结构与上述实施例2的像素Aij的结构相同，因此其说明从略。
这里，对于上述电压变化部10f，在预想的条件(多个预置电压和移动度的偏差)下，通过模拟调查上述结构的电压变化部10f是否正常动作。其结果示于图19的曲线。
图19的曲线中，横轴表示时间，纵轴表示电压。曲线p31表示作为电压变化部10f的输入电压的数据布线Sj的电位，1周期设定为反复2次电压0V和6V的振幅脉冲后，反复2次电压1V和5V的振幅的脉冲，再次回到电压0V。曲线p32表示高压电源布线Vdd的电位，在5V～16V的范围中，上述数据布线Sj的电位每变化1周期增加1V。
曲线p33～曲线p37表示通过模拟相对经过时间求输出端子(p型TFT130的漏端子)电压得到的曲线，是限据(1)p型TFT的移动度最大、阈值电压最小、n型TFT的移动度最小、阈值电压最大；(2)p型TFT的移动度最小、阈值电压最大、n型TFT的移动度最大、阈值电压最小；(3)p型TFT的移动度最大、阈值电压最大、n型TFT的移动度最小、阈值电压最小；(4)p型TFT的移动度最小、阈值电压最小、n型TFT的移动度最大、阈值电压最大；(5)以p型TFT的移动度、阈值电压、n型TFT的移动度、阈值电压为标准的5个条件改变p型TFT的移动度、阈值电压、n型TFT的移动度、阈值电压，对电位变化部10f的动作状况进行调查的结果。即，图19的模拟结果表示出上述电位变化部10f的输入电压如果是0V和6V的振幅，则高压电源布线Vdd的电位在7～16V范围，电路可动作。
作为本实施例的电压变化部件，不限于上述电位变化部10f，可以是电位变化部10a。但是，鉴于本发明的目的，高压电位Vdd相对低压电位Vcc的倍率越大，越能得到降低功耗的效果。因此，根据本实施例的结构，使用电位变化部10f时，最好增大输入到显示元件(液晶元件42)的高压电位Vdd的值。
接着上述电路结构的显示装置中，根据图10所示的时间图说明使用4位的时分多色调方法时的一例。图10的时间图中，为说明方便，与上述实施例3同样，在显示装置的显示部中栅布线Gi仅设置G1到G7共7根。
图10中，最上级的TC1的曲线表示输入到数据布线Sj的图像数据的电位，取低压电位Vcc或接地电位Vgnd的值。图10中，以省略形式表示上述实施例2的图4所示的TC1的曲线，从存储器单元Mij通过双向缓冲器输送到数据布线Sj的图像数据用其位序号表示。
下一级的TC2的曲线表示输入到第一栅布线G1的控制数据的电位，TC3的曲线表示输入到第二栅布线G2的控制数据的电位。这些曲线都具有与上述实施例2的图4所示的TC2、TC3的曲线相同的振幅(选择电位Vs或非选择电位Vns)，但图10中以省略形式表示。
下一级的TC4的曲线表示像素A1j具有的存储部30a上存储的图像数据的位序号，按各栏中记述的数字的定时更新图像数据。之后，不作任何记述表示存储该图像数据的原本状态。同样，TC5的曲线表示像素A2j具有的存储部30a上存储的图像数据的位序号。
下一级的TC6，TC7的曲线分别表示输入到第一栅布线G1bit1，G2bit1的控制数据的电位，这些曲线也与上述TC2，TC3的曲线同样，以省略形式表示。
TC8，TC9，TC10，TC11，TC12，TC13，TC14用位序号表示施加到至各像素A1j，A2j，A3j，A4j，A5j，A6j，A7j的液晶元件42上的图像数据，按各栏中记述的数字的定时更新图像数据。之后，不作任何记述表示存储该图像数据的原本状态。
图10中的纵轴与上述实施例2的图4和实施例3的图8同样为TC1～TC14的各曲线的电位大小，横轴为选择期间。并且，1帧期间为30个选择期间。
首先，选择期间1～7之间，如TC1所示，从存储器单元Mij向数据布线Sj输出第4位的图像数据。这里，在选择期间1中，如TC2，TC6所示，栅布线G1和控制布线G1bit1都为选择电位Vs，因此像素A1j的切换TFT51，52和控制TFT53为导通状态，如TC8所示，将数据布线Sj的图像数据取入液晶元件42和存储部30a中。
在选择期间2中，如TC3，TC7所示，栅布线G2和控制布线G2bit1都为选择电位Vs，因此像素A2j的切换TFT51，52和控制TFT53为导通状态，如TC9所示，将数据布线Sj的图像数据取入液晶元件42和存储部30a中。下面A3j～A7j同样。
之后在选择期间8～14之间，如TC1所示，从存储器单元Mij向数据布线Sj输出第3位的图像数据。这里，在选择期间8中，如TC2所示，栅布线G1为选择电位Vs，因此像素A1j的切换TFT51，52为导通状态，如TC8所示，将数据布线Sj的图像数据取入液晶元件42中。
在选择期间9中，如TC3所示，栅布线G2为选择电位Vs，因此像素A2j的切换TFT51，52为导通状态，如TC9所示，将数据布线Sj的图像数据取入液晶元件42中。下面A3j～A7j同样。
之后，选择期间15不实施与驱动有关的电位变化，原样维持状态。
接着在选择期间16～22之间，如TC1所示，从存储器单元Mij向数据布线Sj输出第2位的图像数据。这里，在选择期间16中，如TC2所示，栅布线G1为选择电位Vs，因此像素A1j的切换TFT51，52为导通状态，如TC8所示，将数据布线Sj的图像数据取入液晶元件42中。
在选择期间17中，如TC3所示，栅布线G2为选择电位Vs，因此像素A2j的切换TFT51，52为导通状态，如TC9所示，将数据布线Sj的图像数据取入液晶元件42中。下面A3j～A7j同样。
这里，在选择期间20～26之间，向液晶元件42施加各像素Aij的存储部30a中存储的图像数据。即，选择期间20中，如TC6所示，控制布线G1bit1为选择电位Vs，因此像素A1j的控制TFT53为导通状态，如TC8所示，将存储部30a的输出电压(图像数据)取入液晶元件42中。
选择期间21中，如TC7所示，控制布线G2bit1为选择电位Vs，因此像素A2j的控制TFT53为导通状态，如TC9所示，将存储部30a的输出电压(图像数据)取入液晶元件42中。下面A3j～A7j同样。
之后，在选择期间23～29之间，如TC1所示，从存储器单元Mij向数据布线Sj输出第1位的图像数据。这里，在选择期间23中，如TC2所示，栅布线G1成为选择电位Vs，因此像素A1j的切换TFT51，52为导通状态，如TC8所示，将与数据布线Sj的图像数据对应的信号取入液晶元件42中。
在选择期间24中，如TC3所示，栅布线G2为选择电位Vs，因此像素A2j的切换TFT51，52为导通状态，如TC9所示，将与数据布线Sj的图像数据对应的信号取入液晶元件42中。下面A3j～A7j同样。
这里，在选择期间25～31之间，从各像素Aij的存储部30a向液晶元件42施加图像数据。即，选择期间25中，如TC6所示，控制布线G1bit1为选择电位Vs，因此像素A1j的控制TFT53为导通状态，如TC8所示，将存储部30a的输出电压(图像数据)取入液晶元件42中。
选择期间26中，如TC7所示，控制布线G2bit1为选择电位Vs，因此像素A2j的控制TFT53为导通状态，如TC9所示，将存储部30a的输出电压(图像数据)取入液晶元件42中。下面A3j～A7j同样。
之后，从选择期间31再次进行新的帧的扫描，反复上述选择期间1以后的驱动控制。
这样，本实施例的结构中，构成1帧期间的30个选择期间中有效利用28个选择期间。
从而，本实施例的结构中，多个像素Aij对应1根数据布线Gi。因此，数据布线Gi的容量增大。而且可进一步提高功耗的降低效果。
本实施例中，需要变换定时，以按每位显示输入每个像素Aij的多位的图像数据。因此，本实施例中，除上述存储部30a外，与上述实施例3同样，在显示部外设置作为第二存储部件的像素外图像存储器(参考图5)，可实施上述定时变换。
例如，作为上述像素外图像存储器中包含的存储器单元Mij的具体例子，如图11(a)所示，由n型TFT70、3个存储器电路60a，60b，60c、连接各存储器电路60a，60b，60c的n型TFT71，72，73，74和p型TFT75，76、存储器电路60d、n型TFT54、n型TFT77、n型TFT78构成。
上述n型TFT70将源端子连接数据布线Dj，将栅端子连接栅布线Ci，将漏端子连接n型TFT71，73、p型TFT76、n型TFT78、n型TFT54的源端子。上述n型TFT54将源端子连接n型TFT78的漏端子，将栅端子连接栅布线Ci，将漏端子连接存储器电路60d的输入端子和n型TFT77的源端子。
上述n型TFT77将源端子连接n型TFT54的漏端子，将栅端子连接栅布线Ci和n型TFT77的栅端子，将漏端子连接n型TFT77的源端子和存储器电路60d的输出端子。上述n型TFT78将源端子连接n型TFT77的漏端子和存储器电路60d的输入端子，将栅端子连接控制布线CiRW，将漏端子连接n型TFT71，73、p型TFT76、n型TFT78、n型TFT54的源端子。
上述n型TFT71，73、p型TFT76的漏端子分别连接n型TFT72，p型TFT75和n型TFT74的源端子。n型TFT72，p型TFT75和n型TFT74的漏端子连接存储器电路60a～60d。上述n型TFT71，73、p型TFT76的栅端子连接控制布线Cibit2，n型TFT72，p型TFT75和n型TFT74的栅端子连接控制布线Cibit1。
如图11(b)所示，各存储器电路60a～60d每一个都为具有2个p型TFT61，62和2个n型TFT63，64的相同的电路结构。
具体说，p型TFT61将源端子连接p型TFT62的源端子，将漏端子连接n型TFT63的源端子和p型TFT62与n型TFT64的栅端子，将栅端子连接n型TFT63的栅端子。p型TFT62将源端子连接p型TFT61的源端子，将漏端子连接n型TFT64的源端子，将栅端子连接p型TFT61的漏端子与n型TFT63的源端子和n型TFT64的栅端子。
n型TFT63将源端子连接p型TFT61的漏端子和p型TFT62的栅端子以及n型TFT64的栅端子，将栅端子连接p型TFT61的栅端子。n型TFT64将源端子连接p型TFT62的漏端子，将栅端子连接p型TFT61的漏端子和p型TFT62的栅端子以及n型TFT63的源端子。n型TFT63，64的漏端子接地。
上述结构的存储器单元Mij中，n型TFT70为导通状态并且有从列选择驱动器输出的情况下，数据布线Dj的图像数据记录在控制布线Cibit1，2选择的存储器电路60a～60c中。即，从数据布线Dj输入的图像数据为表4所示关系，写入或保持在存储器电路60a～60c，60d中。
                               表4
    控制电路              存储器电路   控制线CiRW   存储器电路60d
  Cibit2   Cibit1     60a     60b     60c
    低     低     保持     保持     保持     低   保持
    高     低     保持     保持     写入     低   保持
    低     高     保持     写入     保持     低   保持
    高     高     写入     保持     保持     低   保持
另一方面，n型TFT70为导通状态并且没有从列选择驱动器输出的情况下，从控制布线Cibit1，2选择的存储器电路60a～60c向数据布线Dj输出数据。即，从数据布线Dj输入的图像数据为表5所示关系，从存储器电路60a～60c读出或保持。
                              表5
    控制电路         存储器电路   控制线CiRW   存储器电路60d
  Cibit2   Cibit1   60a   60b   60c
    低     低   保持   保持   保持     低   保持
    高     低   保持   保持   输出     低   保持
    低     高   保持   输出   保持     低   保持
    高     高   输出   保持   保持     低   保持
这样，通过使用上述存储器单元Mij读写图像数据，可实施上述图10所示的定时变换。其结果，不必要在电极基板外部设置用于变换上述定时的新的IC电路，可进一步简化显示装置的结构。
本实施例中，虽未示出，但在上述实施例3说明的电路结构(参考图6)中，在切换TFT51的漏端子侧上设置新的TFT的漏端子，将该TFT的源端子连接基准电位布线GND，在该TFT的栅端子上连接新的控制布线Ej。
该结构中，通过把使用新的控制布线Ej的上述TFT设为导通状态，可将电容器的电位设为接地电位Vgnd。因此，通过栅布线Gi向电容器施加各位的输出电压后，在经过与该位的权重成比例的时间后，实施上述复位处理，与上述实施例3的驱动方法相比，可增加每个数据布线Sj的像素Aij的数目。
使用上述复位用TFT的方法中，通过复位切断电压的施加，本实施例的驱动方法中，由于连续施加电压，可减小瞬时电压。
这样，未能存储在作为第一存储部件的存储部30a中的显示数据较好是存储在配置于显示部(像素区域)外侧的第二存储部件的像素外图像存储器(存储器单元Mij，参考图5)中。
由此，可向显示部内取入显示需要的图像数据，即便从外部得到新的图像数据，可用显示部显示图像。因此，可降低电极基板(显示基板)外部的各种驱动电路等的功耗。
在上述时分多色调驱动方法中，需要变换定时，以按每位显示输入到每个像素A潺多个位的图像数据，但本实施例的结构中，通过使用显示部和配置在显示部外的第二存储部件，可实施上述定时变换，因此不需要在显示部外设置用于定时变换的新的IC电路。结果使显示装置结构简化并且小型化。
(实施例5)
本发明的实施例5根据图12来说明，如下所述。本发明不限于此。为说明方便，具有与上述实施例1到4中使用的部件相同功能的部件付以相同序号，其说明从略。
本实施例的显示装置是在上述实施例1或3的显示装置中还在像素内设置存储部件的结构。
具体说，如图12所示，本实施例的显示装置为对每个像素Aij在作为第一切换元件的切换TFT51和电压变化部10f之间配置作为静态存储器电路的存储部30b的结构。
上述结构中，切换TFT51的源端子连接数据布线Sj，漏端子连接电压变化部10f、控制TFT55的源端子和控制TFT56的源端子，栅端子连接栅布线Gi。控制TFT55的漏端子连接存储部30b，栅端子连接控制布线Gibit1。同样控制TFT56的漏端子连接电容器(电位保持部)20，栅端子连接控制布线Gibit1。另外，电压变化部10f的输出端子连接有机EL元件41的阳极，有机EL元件41的阴极连接基准电位布线GND。
上述控制TFT55是n型TFT，控制TFT56是p型TFT。即，控制布线Gibit1为高电压状态时，控制TFT55为导通状态，为负极性电压时，控制TFT56为导通状态。这若设定为存储在电容器20上的电荷不影响存储部30b的输入端子的电压，则可不必设置上述控制TFT56。
上述存储部30b是使用3个p型TFT35，36，39和2个n型TFT37，38构成的电路结构，但该电路结构除与上述实施例2的存储部30a(参考图3)和电源电压不同，并且在p型TFT35和n型TFT37构成的反相器InA与p型TFT36和n型TFT37构成的反相器InB之间配置p型TFT39，将该p型TFT35的源端子连接反相器InB的输出端子，将漏端子连接反相器InA的输入端子，将栅端子连接控制布线Gi外，结构相同，因此省略其具体说明。关于其驱动方法与上述实施例4相同，因此其说明从略。
这样，本实施例中，由于使存储部30b的电源电压为比高压电位Vdd低的低压电位Vcc，因此可更进一步改进低功耗化。
(实施例6)
本发明的实施例6根据图13来说明，如下所述。本发明不限于此。为说明方便，具有与上述实施例1到6之一中使用的部件相同功能的部件付以相同序号，其说明从略。
本实施例的显示装置以在上述实施例2的显示装置中将有机EL元件41用作显示元件为例进行说明。
具体说，如图13所示，本实施例的显示装置为对每个像素Aij除设有电压变化部10f、存储部30a、作为第一切换元件的切换TFT51、作为第二切换元件的切换TFT52以及控制TFT53外，还设置作为显示元件的有机EL元件41和显示TFT43以及电容器21的结构。
从图13所示结构可知，上述显示装置的像素Aij的结构除替代液晶元件42设置有机EL元件41和有机EL元件41驱动用的显示TFT43与电容器21外，与上述实施例4的像素Aij的结构相同，因此省略其详细说明。
上述显示TFT43(n型TFT)将栅端子连接控制TFT53的源端子和切换TFT52的漏端子以及电容器21，将显示TFT43的源端子连接有机EL元件41的阴极，将栅端子连接基准电位布线GND。上述电容器21用于保持显示TFT43的栅电压，替代上述电容器21，可使用在显示TFT43的栅端子存在的浮动电容。
本实施例中，与电压变化部10f的高压电源布线独立地设置用于驱动有机EL元件41的电源布线VREF，因此可自由设定电源布线VREF的电位。由于独立设置电源布线VREF，可对其电位进行AC变化。此时，可减少有机EL元件41的特性恶化。
(实施例7)
本发明的实施例7根据图14来说明，如下所述。本发明不限于此。为说明方便，具有与上述实施例1到6之一中使用的部件相同功能的部件付以相同序号，其说明从略。
本实施例的电压变化部件的具体例子不限于上述各实施例使用的电压变化部10a，10b，10f，可以是其他结构。
具体说，本实施例中，如图14所示，在像素Aij中，使用与上述电压变化部10a，电压变化部10b，电压变化部10f不同的电压变化部10c。本实施例中，设置作为显示元件的液晶元件42、存储部30a、作为第二切换元件的切换TFT52、控制TFT53、作为第一切换元件的切换TFT50a，50b(都是n型TFT)和作为电压保持部的电容器109，110。即，本实施例中使用2个第一切换元件。
上述电压变化部10c具有包含2个电容器109，110、2个p型TFT111，112和n型TFT113，114的电路结构。
具体说，p型TFT111将源端子连接高压电源布线VDD，将漏端子连接n型TFT113的源端子和p型TFT112的栅端子，将栅端子连接p型TFT112的漏端子。p型TFT112将源端子连接高压电源布线VDD，将漏端子连接n型TFT114的源端子和p型TFT111的栅端子，将栅端子连接p型TFT111的漏端子和n型TFT113的源端子。
n型TFT113将源端子连接p型TFT111的漏端子，将漏端子连接基准电位布线GND，将栅端子连接电容器109和切换TFT50a的漏端子。n型TFT114将源端子连接p型TFT112的漏端子和p型TFT111的栅端子，将漏端子连接基准电位布线GND，将栅端子连接电容器110和切换TFT50b的漏端子。
上述电容器109，110分别与切换TFT50a，50b的漏端子和n型TFT113，114的栅端子及基准电位布线GND连接，设计切换TFT50a，50b为非导通状态时，保持n型TFT113，114的栅端子的电位。
上述电路结构的电压变化部10c中，n型TFT113，114的导通电阻设定得比p型TFT111，112的导通电阻低。
本实施例中，如图14所示，除数据布线Sj外，还设置负极性数据布线/Sj。上述负极性数据布线/Sj的电位与数据布线Sj的电位相反。即，数据布线Sj的电位为接地电位Vgnd时，负极性数据布线/Sj的电位为Vcc，数据布线Sj的电位为Vcc时，负极性数据布线/Sj的电位为接地电位Vgnd。
上述切换TFT39的源端子连接上述数据布线Sj，栅端子连接栅布线Gi。切换TFT50a的源端子连接上述负极性数据布线/Sj，栅端子连接栅布线Gi。
上述电路结构的电压变化部10c中，施加在该电压变化部10c的输入电压和输出电压之间有表6所示的关系成立。表6中，构成电压变化部10c的p型TFT111的漏端子的电压汇总表示。
                           表6
输入端子 输出端子
数据线sj P型TFT 111的漏端子 P型TFT 112的漏端子
  (I) Vcc  Vdd  Vgnd
  (II) Vgnd  Vgnd  Vdd
详细说明上述表6所示的(I)、(II)的关系。
首先，栅布线Gi为选择电位Vs，切换TFT50a，50b为导通状态时，(I)作为输入端子的数据布线Sj的电位为低压电位Vcc，则n型TFT114的栅端子上施加低压电位Vcc，n型TFT114为导通状态。其结果p型TFT112的漏端子的电位为接地电位Vgnd。
上述p型TFT112的漏端子的输出输入到p型TFT111的栅端子，因此p型TFT111为导通状态。此时，n型TFT113的栅端子上施加作为负极性数据布线/Sj的电位的接地电位Vgnd，因此n型TFT113为非导通状态。其结果p型TFT111的漏端子的电位为高压电位Vdd。此外，上述p型TFT111的漏端子的输出输入到p型TFT112的栅端子，因此p型TFT112为非导通状态。从而作为输出端子的p型TFT112的漏端子的电位为接地电位Vgnd。
接着(II)作为输入端子数据布线Sj的电位为接地电位Vgnd，则负极性数据布线/Sj的电位为低压电位Vcc，因此n型TFT113的栅端子上施加低压电位Vcc，n型TFT113为导通状态。其结果p型TFT113的漏端子的电位为接地电位Vgnd。
上述p型TFT111的漏端子的输出输入到p型TFT112的栅端子，因此p型TFT112为导通状态。此时，n型TFT114的栅端子上施加作为数据布线Sj的电位的接地电位Vgnd，因此n型TFT114为非导通状态。其结果p型TFT112的漏端子的电位为高压电位Vdd。此外，上述p型TFT112的漏端子的输出输入到p型TFT111的栅端子，因此p型TFT111为非导通状态。从而作为输出端子的p型TFT112的漏端子的电位为低压电位Vcc。
虽未示出，通过模拟调查上述结构的电压变化部10c的动作时，发现在电源电压为低压电位Vcc＝5V时，将输出电压模拟至18V，但常常正常动作。即，输出电压中Vdd＞5V高压电位就可正常动作。
这样本实施例的电压变化部10c中，作为电源电压输入的高压电位Vdd和低压电位Vcc的比(Vdd/Vcc)越大，越可增强低功耗化。
(实施例8)
本发明的实施例8根据图15来说明，如下所述。本发明不限于此。为说明方便，具有与上述实施例1到7之一中使用的部件相同功能的部件付以相同序号，其说明从略。
本实施例的显示装置中，将电容器作为存储部件的同时，将上述实施例7的电压变化部10c的其他例子用作电压变化部件。
具体说，如图15所示，本实施例的显示装置中，在每个像素Aij中，设有作为显示元件的液晶元件42、作为第一切换元件的切换TFT51、作为电位保持部的电容器22、作为存储部的电容器39、控制TFT55，56，57，58和电压变化部10d。作为驱动液晶元件42的电源布线，设置2跟液晶驱动用电源布线VLA，VLB。控制TFT55为n型TFT，控制TFT56，57，58为p型TFT。
上述切换TFT51将源端子连接数据布线Sj，将漏端子连接电压变化部10d和电容器22，39，将栅端子连接栅布线Gi。控制TFT55(p型TFT)将源端子连接电容器22，将漏端子连接基准电位布线GND。控制TFT56(p型TFT)将源端子连接电容器39，将漏端子连接基准电位布线GND。控制TFT55，56的栅端子相互连接的同时都连接于控制布线Gibit1。
因此，控制布线Gibit1为高电压状态时，控制TFT56为导通状态，在作为存储部的电容器39上存储的图像数据输出到电压变化部10d。控制布线Gibit1为负极性电压时，控制TFT55为导通状态，在作为电位保持部的电容器22上存储的图像数据输出到电压变化部10d。
接着，说明上述电压变化部10d的具体结构。首先，电压变化部10d具有包含3个p型TFT115，116，117和3个n型TFT118，119，120的电路结构。
p型TFT115将源端子连接高压电源布线VDD，将漏端子连接n型TFT118的源端子和p型TFT116的栅端子以及n型TFT119的栅端子，将栅端子连接控制TFT57的栅端子和p型TFT116的漏端子。
p型TFT116将源端子连接高压电源布线VDD，将漏端子连接p型TFT115的栅端子和n型TFT119的源端子和控制TFT57的栅端子，将栅端子连接p型TFT115的漏端子和n型TFT118的源端子和控制TFT58的栅端子。
p型TFT117将源端子连接低压电源布线VCC，将漏端子连接n型TFT119的栅端子和n型TFT120的源端子，将栅端子连接n型TFT120的栅端子和n型TFT118的栅端子和切换TFT51的漏端子。
n型TFT118将源端子连接p型TFT115的漏端子和p型TFT116的栅端子和n型TFT58的栅端子，将漏端子连接基准电位布线GND，将栅端子连接p型TFT117和n型TFT120的栅端子和切换TFT51的漏端子。
n型TFT19将源端子连接p型TFT116的漏端子，将漏端子连接基准电位布线GND，将栅端子连接p型TFT117的漏端子和n型TFT120的源端子。
n型TFT120将源端子连接p型TFT117的漏端子和n型TFT119的栅端子，将漏端子连接基准电位布线GND，将栅端子连接p型TFT117的栅端子和n型TFT118的栅端子和切换TFT51的漏端子。上述p型TFT117和n型TFT120构成反相器电路。
因此，向n型TFT118施加的电压为低压电位Vcc时，n型TFT119的栅端子施加接地电位Vgnd，向n型TFT118施加的电压为接地电位Vgnd时，n型TFT119的栅端子施加低压电位Vcc。其结果上述电压变化部10d与上述实施例7的电压变化部10c同样动作。
上述电路结构的电压变化部10d中，施加在电压变化部10d的输入电压和输出电压之间有表7所示的关系成立。表7中，构成电压变化部10d的p型TFT116的漏端子的电压汇总表示。
                           表7
输入端子 输出端子 输出端子
数据线sj P型TFT 116的漏端子 P型TFT 115的漏端子
  (I) Vcc  Vdd  Vgnd
  (II) Vgnd  Vgnd  Vdd
控制TFT57将源端子连接液晶驱动用电源布线VLA，将漏端子连接液晶元件42的第一端子和控制TFT58的源端子，将栅端子连接电压变化部10d(p型TFT116的漏端子，p型TFT115的栅端子)。同样，控制TFT58将源端子连接液晶元件42的第一端子和控制TFT57的漏端子，将漏端子连接，液晶驱动用电源布线VLB，将栅端子连接电压变化部10d(p型TFT116的栅端子，p型TFT115的漏端子，n型TFT118的源端子)。
液晶元件42的第二端子(相对电极)连接电源布线VREF，其电位为相对电位Vref。液晶驱动用电源布线VLA，VLB的电位分别为电位Va，Vb。
因此，由于p型TFT115的输出电压为高压电位Vdd时，p型TFT116的输出电压为接地电位Vgnd，控制TFT58为导通状态，液晶元件42上施加Vb-Vref的显示电压。p型TFT115的输出电压为接地电位Vgnd时，p型TFT116的输出电压为低压电位Vcc，从而控制TFT57为导通状态，液晶元件42上施加Va-Vref的显示电压。
即，时分切换电压变化部10d的输入电压，则可在液晶元件42上施加多色调的显示电压。上述电位Va，Vb中关系式Vdd＞Va，Vb＞Vgnd成立。
这样，本发明的电压变化部件的详细结构不特别限定，关于电压变化部件、存储部件、显示元件的配置关系也不特别限定。即，如上述实施例2所说明那样，可以在电压变化部件、显示元件之间设置存储部件的结构(参考图3)，也可以是在存储部件显示元件之间设置电压变化部件的结构(参考图9)，如本实施例所示，为在电压变化部件和上述第一切换元件之间设置存储部件的结构(参考图15)。
尤其，如本实施例所示，存储部(电容器39)位于电压变化部(电压变化部51)和第一切换元件(切换TFT51)之间，用低电压可使包含存储部的电路动作，可降低上述存储部的功耗。
(实施例9)
本发明的实施例9根据图16来说明，如下所述。本发明不限于此。为说明方便，具有与上述实施例1到8之一中使用的部件相同功能的部件付以相同序号，其说明从略。
本实施例的显示装置中，将多个电容器作为存储部的同时，将其他结构的电压变化部用作电压变化部，经电容器对作为显示元件的液晶元件施加显示电压。
具体说，如图16所示，本实施例的显示装置中，在每个像素Aij中，设有作为显示元件的液晶元件42、作为第一切换元件的切换TFT50c，50d(都是n型TFT)、电压变化部10e、包含多个电容器的存储驱动电路23，24、控制TFT44，45，46，47(都是n型TFT)和电容器48，49。
本实施例中，时分切换施加在电容器48上的电压，与施加在电容器49上的电压合成，可控制施加在液晶元件42上的显示电压，其结果可向液晶元件42上施加多色调的显示电压。
(实施例10)
本发明的实施例10根据图5，11，17和图18来说明，如下所述。本发明不限于此。为说明方便，具有与上述实施例1到9之一中使用的部件相同功能的部件付以相同序号，其说明从略。
在上述各实施例中，使用在各像素配置的存储部实现时分色调显示，但本发明不限于此，上述存储部在多图像的切换显示中是有效的。本实施例的显示装置具有与上述实施例3相同的结构(参考图5)。
例如如图17(a)所示，本实施例的显示装置中，在每个像素Aij中，设有作为显示元件的液晶元件42、作为第一切换元件的切换TFT51、电压变化部10a、第二切换元件52、3个存储器电路(存储部)301，302，303和与其相随的n型TFT310，311，312，313、p型TFT314，315。
上述存储器电路301～303和构成图17(b)所示的p型TFT321，322、n型TFT323，324以及与这些存储器电路301～303相随的n型TFT310～313、p型TFT314，315具有与上述实施例3的存储器单元Mij(参考图11(b))中包含的存储器电路60a相同的结构，因此其说明从略。
如图17(c)所示，上述电压变化部10a为包含2个p型TFT101，102和2个n型TFT103，104的电路结构。
本实施例的图像数据的写入根据图18所示时间图实施。图18所示时间图与上述各实施例说明的时间图内容相同。
本发明不限于使用时分多色调驱动方法的情况，也适用于切换显示多个图像数据的情况。即，如本实施例那样，设置存储部，切换显示其位数据不仅有助于多色调显示，而且在切换显示多个图像时也有效。尤其，切换显示多个图像时，如果将上述存储部作为m位的存储部，则不接入显示区域外的IC电路的电源，若为2色调显示图像，则可切换m个图像，即，进一步实现低功耗。
实施上述显示切换的情况下，如本实施例说明的那样，除各像素Aij上配置的存储器电路外还设置存储电路(存储单元Mij)，可增加能够显示的图像数。
尤其，本实施例的结构中，不用接入外部CPU装置等的电源也可实现多个图像。其结果通过将本发明的显示装置用于便携终端，可实现低功耗。
接着，根据实施例子和已有例子更详细说明本发明的显示装置。本发明不限定于此。
(实施例子1)
在上述实施例1说明的具有图1所示的像素Aij的结构的显示装置中，高压电位Vdd＝12V，数据布线Sj的负载电容Cxy＝约10nF时，低压电位Vcc＝5V，p型TFT16的漏端子的负载电容Cpx＝约0.2nF，计算出需要的每次扫描的功耗W1。其计算式如下所示。
W1＝Cxy×Vcc2+Cpx×Vdd2
＝10[nF]×(5[V])2+0.2[nF]×(12[V])2
0.28[μW]
上述每次扫描意味着每次改变数据布线Sj的电位(低压电位Vcc或Vdd和接地电位Vgnd之间)需要的功耗。因此，若1秒扫描3600次，则功耗在已有例子中为1.44μW×36005.2mW，在本实施例子中为0.28μW×36001mW。
(已有例子1)
除使用已有结构外，在与上述实施例1相同的条件下算出需要的每次扫描的功耗W1。其计算式如下所示。
W1＝Cxy×Vdd2
＝10[nF]×(12[V])2
＝1.44[μW]
从上述实施例子1和比较例子1的比较可知，具有本发明的实施例子1的结构的显示装置可大幅度降低功耗。
(实施例子2)
在上述实施例2说明的具有图3所示的像素Aij的结构的显示装置中，高压电位Vdd＝6V，数据布线Sj的负载电容Cxy＝约10nF，液晶元件20的电容＝约1nF时，低压电位Vcc＝5V，构成电压变化部13的p型TFT16的漏端子的负载电容Cpx＝约0.2nF，计算出需要的每次扫描的功耗W1。其计算式如下所示。
W1＝Cxy×Vcc2+Cpx×Vdd2
＝10[nF]×(5[V])2+1.2[nF]×(6[V])2
0.29[μW]
(已有例子2)
除使用已有结构外，在与上述实施例2相同的条件下算出需要的每次扫描的功耗W1。其计算式如下所示。
W1＝Cxy×Vdd2
＝11[nF]×(6[V])2
0.40[μW]
从上述实施例子2和比较例子2的比较可知，具有本发明的实施例子2的结构的显示装置可大幅度降低功耗。
比较实施例子1和2时，发现实施例子2功耗降低量小。但是，本发明中适合使用的多晶硅TFT的阈值电压预想今后会下降，因此预想上述低压电位Vcc也会下降4V，3V。即，期望本发明的实施例2的结构在今后能进一步改善有效性。
(实施例子3)
在上述实施例2说明的时分色调方法(参考图4)中，1帧期间对数据布线Sj进行5次数据输送，对液晶进行9次数据输送，计算每一帧期间的功耗W1。其计算式如下所示。
W2＝Cxy×Vcc2×5+Cpx×Vdd×9
＝10[nF]×(5[V])2×5+1.2[nF]×(6[V])2×9
1.64[μW]
这里，使用已有的技术，在1帧期间模拟地向数据布线Sj输送1次图像数据时，1帧期间的功耗为上述已有例子2得到的功耗W1＝0.40[μW]。即，随着数据输送的功耗在时分色调方法中更大。
但是，一般地，由于通过设置D/A变换电路引起的功耗的上升比上述时分多色调化引起的功耗的差大，因此替代5位的D/A变换电路，代以使用本发明结构(实施例2)，可减小源驱动器的电路规模。
这样，本实施例的显示装置中，在低功耗方面有效，因此适合用作需要低功耗的设备，例如便携电话和便携终端等的便携设备用的显示器。
本发明中使用的电压变化电路中，除上述例子外，还有并联/串联连接变换多个电容器而提高电压的进料泵电路等。
如上那样，本发明的显示装置是在显示区域形成的多个像素的每一个上设置显示元件的显示装置中，在各显示元件上设置变化对上述显示元件输出的显示电压的电压变化部件的结构。
根据上述结构，在各像素中设置与显示元件对应的电压变化部，因此从源驱动器到与各显示元件对应的电压变化部的电压可抑制到很低，可减小来自D/A变换电路和缓冲电路的输出电压的值。其结果是可降低伴随其布线负载电容的功耗。
将与各显示元件对应的电压变化部的阈值电压抑制到小于来自上述D/A变换电路和缓冲电路的输出电压的振幅，结果有缩短从源驱动器到各显示元件的数据输送时间的效果，从而，成为对付成为在大型显示器中进行时分色调显示的情况下的问题的布线延迟时间的延迟的有效对策。
当然，进行上述布线延迟不会成为问题的时分色调显示的显示装置中，可减小驱动器输出电压，从而具有抑制随着驱动器输出频率的高频化而出现的功耗增大的效果。
若减小上述驱动器输出电压的值，可减小例如显示装置中使用的驱动器电路的TFT等的切换元件的大小。因此，可减小源驱动器布局面积，可将显示装置本身小型化。
本发明的显示装置除上述结构外，可以是设置保持输入到电压变化部的电压电位的电位保持部的结构。
根据上述结构，可通过电压变化部将电光学元件等显示元件的输出电压的电位维持在一定水平，从而使用电容器等的电位保持部保持到该电压变化部的输入电压，可稳定电光学元件等显示元件的性能。即，可将从电压变化部输出到电光学元件等显示元件的电压的电位维持一定水平，从而输入到该电压变化部的电压即便稍微有些不稳定也能动作。
本发明的显示装置除上述结构外，可以是在上述每个显示元件上设置存储图像数据的存储部的结构。
根据上述结构，通过设置存储部，从像素外取得静止图像等的图像数据的次数减少。其结果可进一步实现低功耗，通过时分色调实现多色调显示的结构中，可按需要的定时从像素内取得需要的位的图像数据。其结果是与一个一个地从像素外取得图像数据的情况相比，可实现低功耗。
另外，若在每个像素(显示元件)上设置电位保持部件和存储部件，则可减少像素外配置的存储器容量，从而除低功耗外，还可减少显示区域外的周围电路的规模。其结果可进一步把显示装置小型化。
本发明的显示装置除上述结构外，还可以是具有多个第一布线和与该第一布线交叉的第二布线，上述显示元件配置在第一布线和第二布线交叉的部位上，同时备有与上述显示元件对应的切换元件，该切换元件的第一端子连接上述第一布线，上述切换元件的第二端子经上述电压变化部连接上述显示元件的结构。
在上述结构中，显示区域内，像素配置为矩阵状，此外，通过对各显示元件设置切换元件增大第一布线的负载电容，从而上述第一课题和第三课题显著。因此适合于将本发明用于使用这种TFT基板的液晶显示装置和有机EL显示装置中。
本发明的显示装置除上述结构外，还可以是上述切换元件的第二端子连接于上述存储部或电位保持部，同时，上述存储部或电位保持部经上述电压变化部连接上述显示元件的结构。
根据上述结构，可使用应用了存储部和电位保持部的时分色调显示，因此可用更进一步的低电压动作来实现，可减少功耗。其结果可实现显示装置的进一步低功耗，不使用D/A变换电路而通过对像素配置存储器实现进一步的小型化。
本发明的显示装置除上述结构外，还可以是在上述存储部、电位保持部或电压变化部和上述显示元件之间备有第二切换元件的结构。
根据上述结构，通过备有第二切换元件，尤其在显示元件为液晶元件的情况下，可切换液晶元件通常使用的相对电极的电压机型，从而可对施加给液晶元件的电压进行AC变换，减少对液晶的损坏。
本发明的显示装置除上述结构外，还可以是在显示区域的外侧设置存储图像数据的第二存储部的结构。
根据上述结构，除在各像素设置的存储部(为第一存储部)外，还具有在像素外设置的第二存储部，因此可存储第一存储部不能存储的图像数据。即便不从装置外得到图像数据，也可进行图像显示，从而进一步提高功耗降低效果。另外，可将该第二存储部用于时分色调驱动方法中。
本发明的显示装置除上述结构外，还可以是作为上述显示元件使用包含反射型液晶元件的电光元件或包含有机EL元件的自发光型元件的结构。
根据上述结构，通过使用上述各显示元件，可进一步提高本发明的功耗降低效果。
本发明的显示装置除上述结构外，还可以是在显示基板上形成构成进行上述多个显示元件的切换的切换元件的电极和由上述电压变化部件构成的像素的结构。
根据上述结构，例如本发明的显示装置是TFT液晶屏，则使用多晶硅处理在电极基板上形成构成作为切换元件的TFT和显示元件的电极和构成电压变化部的TFT，作为TFT基板(显示基板)。因此，简化显示装置的制造过程，另外，即便不能作为显示装置完成，也可作为显示基板销售给液晶制造商和有机EL制造商。
本发明的显示装置除上述结构外，还可以是如下结构：该显示装置是对在显示区域中形成的多个像素的每一个设置显示元件的显示装置，具有各显示元件的每一个上分别设置的存储部、电位保持部和电压变化部，同时，在对显示元件施加作为图像数据的显示电压时，在将第一比特数据取入上述电位保持部，根据该电位保持部保持的电位向上述显示元件施加电压的第一电压施加期间和将第二比特数据取入上述电位保持部，根据该电位保持部保持的电位向上述显示元件施加电压的第二电压施加期间设置根据上述存储部中取入的图像数据向上述显示元件施加显示电压的中间电压施加期间。
根据上述结构，利用时分色调显示图像时，第一位数据的显示期间比扫描时间短时，使用上述存储部存储的图像数据进行显示，因此可有效利用显示期间。即，上述结构中，实施对于本发明而言较好的驱动方法，从而其结果是减少从源驱动器发送的信号的输送次数，使得可实现进一步的低功耗。上述驱动方法中，替代电位保持部，可将第一位数据取入存储部中。
本发明的显示装置除上述结构外，还可以是如下结构：该显示装置是对在显示区域中形成的多个像素的每一个设置显示元件的显示装置，具有各显示元件的每一个上分别设置的存储部、电位保持部和电压变化部，同时，在对显示元件施加作为图像数据的显示电压时，切换来自上述存储部或电位保持部的输出电位并施加在显示元件上。
根据上述结构，通过存储部和电位保持部切换显示位数据，从而可实现多色调显示和多图像切换显示。尤其，在多图像切换显示中，作为存储部设置m位的存储部，则即便是2色调图像显示，也可容易切换m个图像。即，上述结构中，实施对于本发明而言较好的驱动方法，从而不需要接入显示区域外的IC电路等的电源，使得可实现进一步的低功耗。
本发明的显示装置除上述结构外，还可以是如下结构：电压变化部件包含级联连接的第一反相器和第二反相器，上述第一反相器结构为：第一电源和GND之间按顺序串联连接第一类型的第一TFT和第二类型的第二TFT，第一TFT的栅端子连接第二电源，第二TFT的栅端子上施加输入电压，上述第二TFT和第一TFT的连接点为上述第一反相器的输出端子，上述第二反相器结构为：第一电源和GND之间按顺序连接上述第一类型的第三TFT和第二类型的第四TFT，第三TFT的栅端子连接上述第一反相器的输出端子，第四TFT的栅端子上在上述输入电压为第二电源电压时施加GND，另一方面，在上述输入电压为GND时施加第一电源电压，上述第三TFT和第四TFT的连接点为上述第二反相器的输出端子。
这里，第一类型为P型并且第二类型为n型的情况下，第一电源和第二电源为正电源，第一类型为n型并且第二类型为p型的情况下，第一电源和第二电源为负电源。
根据上述结构，输入电压为第二电压电源时，第一TFT和第二TFT的栅端子上施加第二电压电源，因此第一TFT为非导通状态，同时第二TFT为导通状态。由此，第一反相器的输出端子连接GND。即，第一反相器的输出为GND。并且，第三TFT的栅端子上施加GND，因此第三TFT为导通状态。第四TFT的栅端子上施加GND，因此第四TFT为非导通状态。由此从第二反相器输出第一电压电源。
另一方面，输入电压为GND时，第一TFT和第二TFT的栅端子上施加第二电压电源，因此第一TFT为非导通状态，同时第二TFT为导通状态。由此，第一反相器的输出为GND。并且，第三TFT的栅端子上施加GND，因此第三TFT为导通状态。第四TFT的栅端子上施加第二电压电源，因此第四TFT为导通状态。由此从第二反相器输出为GND。
即，作为电压变化部，通过构成第一反相器和第二反相器，输入电压在第二电源电压时可输出第一电源电压，同时输入电压为GND时输出GND。从而可将输入电压(第二电源电压)放大到更大的电压(第一电源电压)，可实现低功耗。
本发明的显示装置除上述结构外，还可以是如下结构：第二电源和第一TFT之间还连接上述第一类型的第五TFT，上述第二反相器的输出端子连接于上述第五TFT的栅端子。
根据上述结构，输入电压为第二电源电压时，非导通状态的第一TFT和第一电源之间还连接非导通状态的第五TFT。由此，第二反相器的输出为第一电源电压时，第五TFT为非导通状态，第二反相器的输出为GND时，第五TFT为导通状态。由此，可与第二反相器的输出电平相对应地确保稳定第一反相器的各TFT的切换动作(导通/非导通)所需的振幅。
本发明的显示装置除上述结构外，还可以是进行时分色调显示的结构。
这里，所谓时分色调显示是将每1位的帧时间分割为多个，增加显示可能的色调数的方法。
根据上述结构，通过进行时分色调显示，可实现D/A变换电路以上的多色调显示，从而避免D/A变换电路和驱动电路的布局面积增大。
根据本发明的显示装置，由于可降低源和栅驱动器的输出电压，可抑制伴随时分色调显示的源和栅驱动器的输出频率的增大。另外，将源和栅驱动器的输出电压保持相同，则像素电路可按波形上升沿的途中的电压反应，因此可补偿源驱动器电极的负载电容和源驱动器电极的电阻成分的波形上升沿(下降沿)速度的延迟。由此，在大型显示器中可采用时分色调显示，可实现更高品质的显示。
本发明的便携设备可以是具有上述结构的显示装置的结构。
根据上述结构，上述各显示装置的功耗降低效果优越，同时与原来相比，可小型化，从而适合用作便携电话和便携终端等的各种便携设备的显示部件。
本发明的显示装置除上述结构外，还可以是如下结构：电压变化部包含级联连接的第三反相器和第四反相器，上述第三反相器结构为：第一电源和输入电压之间按顺序串联连接第一类型的第六TFT和第二类型的第七TFT，第七TFT的栅端子连接第二电源，第六TFT和第七TFT的连接点为上述第三反相器的输出端子，上述第四反相器结构为：第一电源和GND之间按顺序连接上述第一类型的第八TFT和第二类型的第九TFT，第八TFT的栅端子连接上述第三反相器的输出端子，第九TFT的栅端子上施加输入电压，上述第八TFT和第九TFT的连接点为上述第四反相器的输出端子，上述第四反相器的输出端子连接于上述第六TFT的栅端子。
这里，第一类型为p型并且第二类型为n型的情况下，第一电源和第二电源为正电源，第一类型为n型并且第二类型为p型的情况下，第一电源和第二电源为负电源。
根据上述结构，输入电压为GND时，第九TFT的栅端子上施加GND，因此第九TFT为非导通状态。另一方面，第七TFT的漏端子上施加第二电源电压，为导通状态。由此，从第三反相器的输出端子输出GND。并且，第八TFT的栅端子上施加GND，因此第八TFT为导通状态，从第四反相器的输出端子连接第一电源即，第四反相器的输出为第一电源电压。这里第六TFT的栅端子上施加第一电压电源，因此第六TFT为非导通状态。
另一方面，输入电压为第二电压电源时，第七TFT漏端子上施加第二电压电源，因此第七TFT为非导通状态。第九TFT的栅端子上施加第二电压电源，因此第九TFT为导通状态。由此，第四反相器的输出为GND，同时第六TFT的栅端子上施加GND。因此第六TFT为导通状态，从第三反相器的输出为第一电源电压。另外，第八TFT上施加第一电源电压，因此第八TFT为非导通状态。
即，作为电压变化部件，通过构成上述第三反相器和第四反相器，输入电压在第二电源电压时可输出GND，同时输入电压为GND时输出第一电源电压。从而可将输入电压(第二电源电压)放大到更大的电压(第一电源电压)，可实现低功耗。
根据上述结构，输入电压为第二电源电压时第六TFT为导通状态，输入电压为GND时第六TFT为非导通状态。由此可与第四反相器的输出相对应地确保稳定第三反相器的各TFT的切换动作所需的振幅。
发明的详细说明中作出的具体实施例和实施例子至多是为了明白本发明的技术内容，不应狭义地解释为限定于这些具体例子，在本发明的精神和下面记载的权利要求的范围内可实施各种变更。

Claims (17)

1.一种显示装置，包括：
在显示区域(4)上形成的多个显示元件(41，42)；
设置在每个上述显示元件(41，42)上并且改变对上述显示元件(41，42)输出的显示电压的值的电压变化部(10a～10f)。
2.根据权利要求1所述的显示装置，设有保持输入到电压变化部(10a～10f)的电压电位的电位保持部(20，22，109，110，210，213)。
3.根据权利要求1所述的显示装置，在每个上述显示元件(41，42)上设置存储图像数据的存储部(30a，30b，39，211，214，301，302，303)。
4.根据权利要求2所述的显示装置，在每个上述显示元件(41，42)上设置存储图像数据的存储部(30a，30b，39，211，214，301，302，303)。
5.根据权利要求1到4的任意一项所述的显示装置，备有多个第一布线(Sj)和与该第一布线(Sj)交叉的多个第二布线(Gi)，上述显示元件(41，42)配置在第一布线(Sj)和第二布线(Gi)交叉的部位上，同时，
配备与上述显示元件(41，42)对应的切换元件(50a～50d，51)，
该切换元件(50a～50d，51)的第一端子连接上述第一布线(Sj)，上述切换元件(50a～50d，51)的第二端子经上述电压变化部(10a～10f)连接上述显示元件(41，42)。
6.根据权利要求5所述的显示装置，上述切换元件(50a～50d，51)的第二端子连接于上述存储部(30a，30b，39，211，214，301，302，303)或电位保持部(20，22，109，110，210，213)，同时，
上述存储部(30a，30b，39，211，214，301，302，303)或电位保持部(20，22，109，110，210，213)经上述电压变化部(10a～10f)连接上述显示元件(41，42)。
7.根据权利要求4所述的显示装置，在上述存储部(30a，30b，39，211，214，301，302，303)或电位保持部(20，22，109，110，210，213)或电压变化部(10a～10f)和上述显示元(41，42)之间备有第二切换元件(52)。
8.根据权利要求1至4的任意一项所述的显示装置，在显示区域(4)的外侧设置存储图像数据的第二存储部(Mij)。
9.根据权利要求1到4的任意一项所述的显示装置，作为上述显示元件(41，42)使用包含反射型液晶元件的电光元件(42)或包含有机EL元件的自发光型元件(41)。
10.根据权利要求1到4的任意一项所述的显示装置，在显示基板(2)上形成构成进行上述多个显示元件(41，42)的切换的切换元件(50a～50d，51)的电极和由上述电压变化部(10a～10f)构成的像素(Aij)。
11.根据权利要求4所述的显示装置，上述显示装置是对在显示区域(4)中形成的多个像素(Aij)的每一个设置显示元件(41，42)的显示装置，具有各显示元件(41，42)的每一个上分别设置的存储部(30a，30b，39，211，214，301，302，303)、电位保持部(20，22，109，110，210，213)和电压变化部(10a～10f)，同时，在对显示元件(41，42)施加作为图像数据的显示电压时，
在将第一比特数据取入上述电位保持部(20，22，109，110，210，213)，根据该电位保持部(20，22，109，110，210，213)保持的电位向上述显示元件(41，42)施加电压的第一电压施加期间和将第二比特数据取入上述电位保持部(20，22，109，110，210，213)，根据该电位保持部(20，22，109，110，210，213)保持的电位向上述显示元件(41，42)施加电压的第二电压施加期间设置根据上述存储部(30a，30b，39，211，214，301，302，303)中取入的图像数据向上述显示元件(41，42)施加显示电压的中间电压施加期间。
12.根据权利要求4所述的显示装置，上述显示装置是对在显示区域(4)中形成的多个像素(Aij)的每一个设置显示元件(41，42)的显示装置，具有各显示元件(41，42)的每一个上分别设置的存储部(30a，30b，39，211，214，301，302，303)、电位保持部(20，22，109，110，210，213)和电压变化部(10a～10f)，同时，在对显示元件(41，42)施加作为图像数据的显示电压时，
切换来自上述存储部(30a，30b，39，211，214，301，302，303)或电位保持部(20，22，109，110，210，213)的输出电位并施加在显示元件(41，42)上。
13.根据权利要求1到4的任意一项所述的显示装置，电压变化部件(10a～10f)包含级联连接的第一反相器和第二反相器，
上述第一反相器结构为：第一电源(VDD)和GND之间按顺序串联连接第一类型的第一TFT(128)和第二类型的第二TFT(129)，第一TFT(128)的栅端子连接第二电源(VCC)，第二TFT(129)的栅端子上施加输入电压(Sj)，上述第二TFT(129)和第一TFT(128)的连接点为上述第一反相器的输出端子，
上述第二反相器结构为：第一电源(VDD)和GND之间按顺序连接上述第一类型的第三TFT(130)和第二类型的第四TFT(131)，第三TFT(130)的栅端子连接上述第一反相器的输出端子，第四TFT(131)的栅端子上在上述输入电压(Sj)为第二电源电压时施加GND，另一方面，在上述输入电压(Sj)为GND时施加第一电源电压，上述第三TFT(130)和第四TFT(131)的连接点为上述第二反相器的输出端子。
14.根据权利要求13所述的显示装置，第二电源(VCC)和第一TFT(128)之间还连接上述第一类型的第五TFT(127)，上述第二反相器的输出端子连接于上述第五TFT(127)的栅端子。
15.根据权利要求1到4的任意一项所述的显示装置，进行时分色调显示。
16.根据权利要求1到4的任意一项所述的显示装置，电压变化部(10a～10f)包含级联连接的第三反相器和第四反相器，
上述第三反相器结构为：第一电源(VDD)和输入电压(Sj)之间按顺序串联连接第一类型的第六TFT(101)和第二类型的第七TFT(103)，第七TFT(103)的栅端子连接第二电源(VCC)，第六TFT(101)和第七TFT(103)的连接点为上述第三反相器的输出端子，
上述第四反相器结构为：第一电源(VDD)和GND之间按顺序连接上述第一类型的第八TFT(102)和第二类型的第九TFT(104)，第八TFT(102)的栅端子连接上述第三反相器的输出端子，第九TFT(104)的栅端子上施加输入电压(Sj)，上述第八TFT(102)和第九TFT(104)的连接点为上述第四反相器的输出端子，
上述第四反相器的输出端子连接于上述第六TFT(101)的栅端子。
17.一种便携设备，作为设置在显示区域(4)上形成的多个显示元件(41，42)的显示装置，备有将改变对上述显示元件(41，42)输出的显示电压的值的电压变化部(10a～10f)设置在各显示元件(41，42)的每一个上的显示装置。
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