TWI453965B - 半導體裝置、與顯示裝置、顯示裝置之驅動方法及其電子設備 - Google Patents

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Description

半導體裝置、與顯示裝置、顯示裝置之驅動方法及其電子設備
本發明係有關一種半導體裝置，其係提供有藉由電晶體控制供應到負載上之電流的功能，並且尤其有關一種具有由電流驅動型發光元件所構成之圖素的顯示裝置，以及其信號線驅動器電路，而該電流驅動型發光元件的亮度係藉由電流而改變。除此之外，本發明係有關顯示裝置的驅動方法。此外，本發明係有關一種具有應用該顯示裝置之顯示部分的電子裝置。
近些年來，其圖素係由諸如發光二極體(LED)的發光元件所構成之自發光型顯示裝置已經引起了人們的注意。作為使用在這種自發光型顯示裝置中的發光元件，有機發光二極體(也被稱作有機EL元件的OLED(有機發光二極體)，電致發光(EL)元件等)也引起了人們的注意並且開始使用在EL顯示器等中。由於諸如OLED的發光元件是自發光型的，圖素的可見度相對液晶顯示器更高，這樣不需要背光並且其回應更加迅速。另外，發光元件的亮度係藉由流過其中的電流值來予以控制。
作為表示這種顯示裝置之等級的驅動方法，具有數位方法和類比方法。在數位方法中，發光元件受數位控制而導通/關斷，將發光時間控制成表示等級；這種方法的優點在於每個圖素的亮度均勻性很高，而所需要的頻率增加並且功率耗損變大。另一方面，類比方法包括了經由類比控制來控制發光元件的發光強度的方法以及經由類比控制來控制發光元件的發光時間的方法。經由類比控制來控制發光強度的方法容易受到每個圖素的薄膜電晶體(下文中也稱作TFT)特性變化的影響，並且每個圖素的發光也是變化的。同時，類比時間等級方法經由類比控制來控制發光時間，這樣每個圖素的亮度均勻性很高；具有類比時間等級方法的顯示裝置已經在非專利文獻1(見非專利文獻1)中描述。
尤其是，在非專利文獻1中描述的顯示裝置的圖素中，反相器由發光元件和驅動該發光元件的電晶體構成。驅動電晶體的閘極端對應於該反相器的輸入端，發光元件的陽極對應於反相器的輸出端。在影像信號電壓被寫入到圖素中時，將該反相器設置在導通和關斷的中間。然後，在發光周期將三角波電壓輸入到圖素中，從而控制反相器的輸出。也就是說，反相器的輸出受到了控制，該反相器的輸出就是設置到發光元件陽極的電位，這樣控制了發光元件是否發光。
〔非專利文獻1〕SID 04 DIGEST P1394－1397
隨著顯示裝置的清晰度增加，從一個圖素得到的亮度減小。在此應該注意的是，亮度為表示從特定方向獲得的光源發光度的量，另外，發光度表示每個單位面積的光源亮度。
本文中，在不同的圖素中，在其中的每個發光元件具有相同發光度的情況下，當圖素的發光區的面積增加時，從一個圖素獲得的亮度更高。也就是說，如果由一個圖素中非光傳遞區(也稱作黑色矩陣)以外的光傳遞區的面積與一個圖素的面積的比率例舉的影像寬高比很高，那麽即使經由增加清晰度減小了一個圖素的面積，仍然可以從一個圖素中得到期望亮度而不需要增加驅動電壓。
在本文中，如果構成該圖素的電晶體和導線數量大，那麽圖素的影像寬高比低。因此，本發明的目的是減小構成圖素的電晶體和導線數量，從而增加影像寬高比(aperture ratio)。
取代其上設置特定電位的電源線，提供一種經由信號控制電位的電位供應線。也就是說，施加到發光元件上之電位的供應可經由電位供應線的信號來進行控制而不提供開關。
本發明之半導體裝置的結構包括具備電極的圖素，具有閘極端，第一端和第二端的電晶體，第一導線，第二導線，用以保持電晶體閘極端的電位與第一導線的電位之間的電位差之保持機構，以及使電晶體的閘極端和第二端之間的部分導電/不導電的切換機構，其中，電晶體的第一端電連接到第二導線，而其第二端連接到電極上。
本發明另一種結構的半導體裝置包括具備電極的圖素，具有閘極端，第一端和第二端的電晶體，第一導線，第 二導線，用以保持電晶體閘極端的電位與第一導線的電位之間的電位差之電容器，以及使電晶體的閘極端和第二端之間的部分導電/不導電的開關，其中，電晶體的第一端電連接到第二導線，而其第二端電連接到電極上。
本發明的半導體裝置的另一種結構包括具備電極的圖素，具有閘極端，第一端和第二端的電晶體，第一導線，第二導線，電容器，以及開關，其中，電晶體的第一端電連接到第二導線，而其第二端電連接到電極，電晶體的閘極端和第二端係經由開關而彼此電連接，並且電晶體的閘極端係經由電容器電連接到第一導線上。
本發明的顯示裝置包括具備發光元件的圖素，具有閘極端，第一端和第二端的驅動電晶體，第一導線，第二導線，用以保持驅動電晶體閘極端的電位與第一導線的電位之間的電位差之保持機構，以及使驅動電晶體的閘極端和第二端之間的部分導電/不導電的切換機構，其中，驅動電晶體的第一端電連接到第二導線，而其第二端電連接到發光元件的圖素電極上。
本發明的另一種結構的顯示裝置包括具備發光元件的圖素，具有閘極端，第一端和第二端的驅動電晶體，第一導線，第二導線，用以保持驅動電晶體閘極端的電位與第一導線的電位之間的電位差之電容器，以及使驅動電晶體的閘極端和第二端之間的部分導電/不導電的開關，其中，驅動電晶體的第一端電連接到第二導線，而其第二端電連接到發光元件的圖素電極上。
本發明的又一種結構的顯示裝置包括具備發光元件的圖素，具有閘極端，第一端和第二端並用於驅動該發光元件的驅動電晶體，第一導線，第二導線，電容器，以及開關，其中，驅動電晶體的第一端電連接到第二導線，而其第二端電連接到發光元件的圖素電極上，驅動電晶體的閘極端和第二端係經由開關而彼此電連接，並且驅動電晶體的閘極端係經由電容器而電連接到第一導線上。
另外，在本發明另一種結構的顯示裝置中，將雙態電位施加到上述結構中的第二導線上。
本發明的電子裝置具有應用上述結構的顯示裝置的顯示部。
本發明的顯示裝置的驅動方法包括具備發光元件的圖素，具有閘極端，第一端和第二端並用於驅動發光元件的驅動電晶體，第一導線，第二導線，用以保持驅動電晶體閘極端的電位與第一導線的電位之間的電位差之保持機構，以及用以使驅動電晶體的閘極端和第二端之間的部分導電/不導電的切換機構，其中，驅動電晶體的第一端電連接到第二導線並且其第二端電連接到發光元件的圖素電極上。在圖素的信號寫入周期，切換機構使驅動電晶體的閘極端和第二端之間的部分導電，將視頻信號輸入到第一導線上，並且在圖素的信號寫入周期將第一電位輸入到第二導線，其中，該第一電位與發光元件的對向電極的電位差等於或者高於發光元件的正向臨界電壓，並且當信號的寫入周期完成之後，切換機構使驅動電晶體的閘極端和第二 端之間的部分不導電，將其與發光元件對向電極之間的電位差小於發光元件的正向臨界電壓的電壓輸入到第二導線。在發光周期，將以類比方式變化的電位輸入到第一導線，同時將第一電位輸入到第二導線。
應該注意到，本說明書中所述的開關可以是任何模式的任何開關，例如電開關或者機械開關。也就是說，只要它能控制電流，它可以是任何類型的。例如，可以使用電晶體，二極體或者由它們構成的邏輯電路。因此，在採用電晶體作為開關的情況下，其極性(導電性)並未專門限定，這是因為電晶體僅起到開關的作用。然而，當關斷電流較佳為較小時，具有小關斷電流的極性電晶體優先使用；例如，具有LDD區以及類似區域的電晶體可以使用。此外，希望的是，當用作開關的電晶體的源極端電位接近低電位側電源(例如Vss，GND或者0V)時使用n型電晶體，而當其源極端電位接近高電位側電源(例如Vdd)時使用p型電晶體。這是因為，由於電晶體閘極-源極電壓的絕對值增加，開關容易動作。應該注意到，由於可以同時使用n型和p型電晶體，也可以使用CMOS型開關。
應該注意到，本發明中，連接意指的是電連接，因此，能進行電連接的其他元件(例如，開關，電晶體，電容器，電感器，電阻器或二極體)可置於該連接中。
應該注意到，可以使用各種模式的發光元件；例如，可使用其對比度可由電磁動作而變化的顯示媒體，例如EL元件(有機EL元件，無機EL元件，或含有機和無機 物的EL元件)，電子發射體元件，液晶元件，電子油墨(electronic ink)，光柵閥(grating light valve)(GLV)，等離子顯示面板(PDP)，數位微型鏡設備(DMD)，壓電陶瓷顯示器，以及碳奈米管(carbon nanotube)。應該注意到，存在EL顯示器作為採用EL元件的顯示裝置，場致發射顯示器(FED)，表面條件電子發射體顯示器(SED)等作為採用電子發射體元件的顯示裝置，液晶顯示器作為採用液晶元件的顯示裝置，以及電子紙作為採用電子油墨的顯示裝置。
應該注意到，在本發明中，可使用各種模式的電晶體，因此，將要使用的可用電晶體的種類並未限制。因此，採用由非晶矽或多晶矽代表的非單晶半導體膜的薄膜電晶體(TFT)，採用半導體基體或者SOI基體形成的MOS電晶體，接面電晶體，雙極電晶體，採用例如ZnO或a-InGaZnO的複合半導體的電晶體，採用有機半導體或碳奈米管的電晶體，或者其他電晶體均可使用。另外，電晶體可設置在任何類型的基體上，基體的種類並不專門限定。因此，例如，電晶體可設置在單晶基體，SOI基體，玻璃基體，塑膠基體，紙基體，玻璃紙基體，石基體等基體上。此外，可採用基體形成電晶體，並且此後電晶體可移動到另一基體上，從而設置在整個基體上。
應該注意到，可使用電晶體的各種模式結構。該結構並未專門限定。例如，可使用具有兩個或多個閘極電極的多閘極結構；經由採用該多閘極結構，由於關斷電流減小或者承受壓力增大，因此可以改進電晶體的可靠性，並且由於電晶體工作在飽和區時即使汲極源極電壓改變汲極源極電流也不會改變太多，因此可實現其平面特性。此外，其中可採用將閘極電極設置在通道的上面和下面的結構作為阱；經由採用將閘極電極設置在通道的上面和下面的結構，通道區增加，從而使得電流值增加，可增加S值，也容易形成空乏層，等等。此外可替換的是，具有其中閘極電極設置在通道之上的結構，其中閘極電極設置在通道下面的結構，交錯TFT結構，或者反相交錯TFT結構。此外，其通道區可分成多個區域，並且可以並聯或者串聯連接。此外，源極電極和汲極電極可用通道(或者其一部分)重疊；經由採用其中源極電極和汲極電極用通道(或者其一部分)重疊的結構，可防止一部分通道中由於電荷的累積而使得操作不穩定。此外，可提供LDD區，經由提供LDD區，由於關斷電流減小或者耐壓提高而改進電晶體的可靠性，並且由於即使在電晶體工作在飽和區時汲極源極電壓改變汲極源極電流也不會改變太多而實現其平面特性。
在本說明書中，圖素意指一個彩色素。因此，在具有R(紅)，G(綠)，以及B(藍)的色素的全色顯示裝置中，影像的最小單元由R圖素，G圖素以及B圖素三個圖素構成。注意，色素並不僅限於三種顏色，可使用更多的顏色，例如，可以是RGBW(W是白色)。
電晶體是具有包括閘極電極，汲極區，源極區的至少三個端子的元件，並且在汲極區和源極區之間具有通道形成區。在此，由於源極區和汲極區依據電晶體的結構，操作條件等變化，因此難於識別哪個是源極區或者汲極區。因此，在本說明書中，用作源極區和汲極區的每個區域可稱作第一端和第二端。
注意，在本說明書中，以矩陣形式排列圖素意指是以柵格形式帶狀排列圖素，其中將垂直帶和水平帶彼此進行組合，此外，表示當採用三個色素(例如，RGB)實現全色顯示時，以三角形形式排列與一個影像的最小元件對應的三個色素的每個圖素。注意，色素並不局限於三種顏色，可採用更多的顏色，例如，可以時RGBW(W是白色)。此外，發光區的面積對於色素的每個圖素是不同的。
注意，在本說明書中，半導體裝置意指具有包括半導體元件(例如，電晶體或者二極體)的電路的裝置。此外，半導體裝置還表示採用半導體特性工作的各種裝置。此外，顯示裝置表示具有顯示元件(例如，液晶元件或者發光元件)的裝置。此外，顯示裝置還表示顯示面板的主體，其中分別包括例如液晶元件或者EL元件的顯示元件的多個圖素以及用於驅動圖素的週邊驅動器電路形成在基體上，其還可包括具有可撓印刷電路(FPC)或者印刷線路板(PWB)的顯示面板。此外，發光裝置表示具有特別是例如EL元件或者用於FED的元件的自發光顯示元件的顯示裝置。液晶顯示裝置表示具有液晶元件的顯示裝置。
注意，本說明書中，數位意指二進位狀態，而類比則意指其中出連續狀態以外分散三個或者多個狀態的狀態(分散)。因此，例如，以類比方式改變電位包括隨著時間改變電位的情況，，此外，還包括隨著時間取樣電位變化(也稱作“取樣”或者“隨著時間分散”)以及在某個時間段改變電位以成為取樣電位的情況。注意，取樣表示其中資料值連續變化從而在某個時間段的某個時間點上得到其值的情況。
數位信號本身意指具有直接傳輸二進位狀態的資料值的信號，而類比信號意指具有直接傳輸其本身三個或者更多狀態的資料值的信號。此外，類比信號包括其資料值(電位，電壓或者電流)隨著時間連續變化的信號，此外，還包括經由取樣連續變化的信號(也稱作“取樣”或者“隨著時間分散”)並且在某個時間段上獲取取樣資料值的信號。注意，取樣表示其中資料值連續變化從而在某個時間段的某個時間上得到其值的情況。注意，數位信號可間接傳輸三個或者多個狀態。這是因為，例如，數位信號也包括經由取樣其資料值隨著時間變化的類比信號並且進一步分散取樣資料值而得到的信號。也就是說，這是因為經由量化類比信號得到的信號也可被認做是數位信號。
注意，在本說明書中，發光元件的陽極和陰極表示當將正向電壓施加到發光元件時的各個電極。
將施加的電壓供應到發光元件上可受到電位供應線之信號的控制而不需提供開關，因此，當電晶體用作開關時可減小電晶體的數量。此外，輸入控制電晶體導通/關斷的信號的導線數量也可減小。因此，圖素的影像寬高比提高，並且可提供高清晰度顯示裝置。
此外，由於提高了影像寬高比，即使在減小發光度時也能得到所需的亮度，這樣可提高發光元件的可靠性。
 實施例模式
儘管參考附圖經由實施例模式以及實施例全面描述本發明，但應該知道各種變化和變形對於本領域技術人員來說也是顯而易見的。因此，除非這些變化和變形脫離了本發明的範圍，否則它們均應構成包括在其中。
(實施例模式1)
在此實施例模式中描述的本發明顯示裝置的圖素結構，以及其操作原理。
首先，參考圖1詳細描述本發明顯示裝置的圖素結構。儘管在此僅例舉一個圖素，但實際上在顯示裝置的圖素區中有多個圖素設置在列和行方向的矩陣中。
圖素包括驅動電晶體101，電容器102，開關103，發光元件104，電位供應線(照明線)105，信號線(資料線)106，以及掃描線(重設線)107。注意，驅動電晶體101是p型電晶體。
驅動電晶體101的第一端(源極端或汲極端)連接到電位供應線105上，其閘極端經由電容器102連接到信號線106，並且其第二端(源極端或汲極端)連接到發光元件104的陽極(圖素電極)。另外，驅動電晶體101的閘極端和第二端(源極端或汲極端)經由開關103彼此連接。因此，當開關103導通時，驅動電晶體101的閘極端和第二端(源極端或汲極端)之間的部分導通。然後，當開關103關斷時，驅動電晶體101的閘極端和第二端(源極端或汲極端)之間的部分不導通，此時驅動電晶體101的閘極端(或第二端)的電位與信號線106的電位之間的電位差(電壓)保持在電容器102中。此外，將電位Vss設定到發光元件104的陰極(陰極)108上。注意，將在圖素的發光裝置設定到電位供應線105上的電源電位Vdd作為標準，Vss是滿足Vss<Vdd的電位，例如，可以是Vss＝GND(地電位)。
接著，詳細描述圖1中所示的圖素結構的操作原理。
在圖素的信號寫入期間，將類比信號電位設置到信號線106上。該類比信號電位對應於視頻信號。注意，該視頻信號是由三個值或者更多值表示的信號，並且該類比信號電位是隨著時間變化並具有三個值或者更多值的狀態的電位。當將視頻信號寫入到圖素中時，將信號輸入到掃描線107中，從而導通開關103，並且此外，將電位供應線105上的電位設定為電源電位Vdd，這樣使得將電源電位Vdd設定到驅動電晶體101的第一端。那麽，電流流過驅動電晶體101以及發光元件104，電容器102儲存或者釋放電荷。
此時，驅動電晶體101的第一端是源極端，而其第二端是汲極端。當流過驅動電晶體101的電流增加同時開關103導通時，流過發光元件104的電流也增加，這樣發光元件104中的電壓降增加，發光元件104的電極之間的電位差增加。也就是說，發光元件104的陽極電位變為接近電位供應線105的電位。其結果是，驅動電晶體101的閘極端的電位也變為接近電位供應線105的電位，使得驅動電晶體101的閘極端和源極端之間的電位差減小，流過驅動電晶體101的電流減小。同時，流過發光元件104的電流減小，使得發光元件104中的電壓降減小，發光元件104的電極之間的電位差減小。也就是說，發光元件104的陽極電位變為接近陰極108的電位。接著，驅動電晶體101的閘極端的電位也變為接近陰極108的電位，這樣，驅動電晶體101的閘極端和源極端之間的電位差增加，流過驅動電晶體101的電流增加。以這種方式，驅動電晶體101的閘極端的電位穩定在使恒定電流流過驅動電晶體101的電位上。接著電容器102保持此時與驅動電晶體101的閘極端電位和信號線106電位之間的電位差對應的電荷。
以這種方式，完成將視頻信號寫入到該圖素中。
如上所述，當到達其中流過驅動電晶體101和發光元件104的電流恒定的穩態時，開關103關斷。因此，當開關103關斷時，電容器102保持信號線106的電位和驅動電晶體101的閘極端(或者汲極端)電位之間的電位差(Vp)(電壓)。
在將信號寫入到圖素的期間，當寫入視頻信號到圖素後，圖素中的電位供應線105的電位這樣進行設定：即使驅動電晶體101導通，施加到發光元件104的電位也等於或者小於發光元件104的臨界電壓VE L 。例如，電位供應線105的電位可以等於或者低於發光元件104的陰極108的電位Vss。注意，在關斷開關103的同時或者之後執行設定該電位到電位供應線105上。
注意，在其中視頻信號已經被寫入到圖素中並且電源電位Vdd已經被設定到連接到驅動電晶體101的第一端上的電位供應線105時，根據當視頻信號已經被寫入到圖素中時已經被設定到信號線106的類比信號電位，根據信號線106的電位變化來控制驅動電晶體101的導通/關斷。也就是說，在信號線106的電位等於或者高於視頻信號已經在信號寫入期間被寫入到圖素時的類比信號電位的情況下，驅動電晶體101關斷，而在信號線106的電位低於當視頻信號已經被寫入到圖素中時的類比信號電位的情況下，導通驅動電晶體101。
這是因為，由於當將視頻信號寫入到圖素中時，電位差(Vp)已經由電容器102保持，因此在其中視頻信號已經被寫入到圖素中時信號線106的電位等於或者高於類比信號電位的情況下，當視頻信號被寫入到圖素中時驅動電晶體101的閘極端的電位也變成等於或者高於閘極端的電位，由此驅動電晶體101關斷。另一方面，在其中視頻信號已經在圖素的信號寫入期間被寫入圖素中時信號線106的電位低於類比信號電位的情況下，當視頻信號被寫入圖素中時驅動電晶體101的閘極端的電位也變成低於閘極端的電位，從而接通驅動電晶體101。
因此，在圖素的發光期間，經由改變以類比方式設定到信號線106的電位同時具有其中電源電壓Vdd已經被設定到連接到驅動電晶體第一端的電位供應線105上並且開關103關斷的狀態，驅動電晶體101的導通/關斷得到了控制。也就是說，使電流流過發光元件104的時間以類比方式得到了控制，從而顯示了灰度。
下面對在圖素的發光期間設定到信號線106的電位進行描述。當電位設定到信號線106時，可使用其波形周期性改變的類比電位。注意，該類比電位是隨著時間連續變化的電位。另外，較佳的是，該類比電位是在與視頻信號對應的類比信號電位範圍內從最小電位連續變化到最大電位的電位，從最大電位連續變化到最小電位的電位，或者從最大電位到最小電位以及從最小電位到最大電位重複連續變化的電位。
例如，在發光期間將以類比方式從低電位變化到高電位的電位設定到信號線106上。作為一個實施例，該電位可如圖43a所示的波形4301那樣線性地增加；注意，這種波形也稱作鋸齒波形。
另外，也可設定以類比方式從高電位變化到低電位的電位。例如，該電位可如波形4302那樣線性地減小。
另外，也可設定將它們進行組合的波形。也就是說，作為一個實施例，可設定如波形4303那樣的從低電位線性地增加到高電位並且從高電位減小到低電位的電位。注意，波形4303在下文中被稱作三角波電位。此外，也可設定如波形4304那樣的從高電位線性地減小到低電位並且從低電位線性地增加到高電位的電位。
此外，設定到信號線106的電位可不線性變化；可以設定例如波形4305的與全波整流器電路的輸出波形的一個周期對應的波形電位，或者設定波形4306的電位。
經由採用上述波形，可任意設定視頻信號的發光時間。因此，也可進行灰度係數校正等等。
在圖素的發光期間，波形4301，波形4302，波形4303，波形4304，波形4305或者波形4306的多個脈波可依次設定。作為一個實施例，如波形4307，可在圖素的發光期間連續兩次提供波形4301的脈波。
據此，可在一框內分散發光時間。因此，框頻表現出被改進並且可防止螢幕閃爍。
接下來，參考圖2描述包括圖素區的顯示裝置，該圖素區具有圖1所示的圖素結構。圖2的顯示裝置包括電位供應線驅動器電路201，掃描線驅動器電路202，信號線驅動器電路203，以及具有多個圖素205的圖素區204。圖素205設置在與呈行排列的每個掃描線(重設線)R1到Rm以及電位供應線(照明線)I1到Im以及呈行排列的每個信號線(資料線)D1到Dn對應的矩陣中。
圖素205包括驅動電晶體206，電容器207，開關208，發光元件209，掃描線(R1到Rm中的一個)，電位供應線Ii(I1到Im中的一個)，以及信號線Dj(D1到Dn中的一個)。注意，驅動電晶體206是p型電晶體。此外，圖素205例舉了在圖素區204中排列的多個圖素中的一個。
驅動電晶體206的第一端(源極端或者汲極端)連接到電位供應線Ii，其閘極端經由電容器207連接到信號線Dj，其第二端(源極端或者汲極端)連接到發光元件209的陽極(圖素電極)。用於將期望電流流過發光元件209的電源電位Vdd在發光期間設置到電位供應線(P1到Pn)。
此外，驅動電晶體206的閘極端和第二端(源極端或汲極端)經由開關208彼此連接。因此，當開關208導通時，驅動電晶體206的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為導通。另一方面，當開關208關斷時，驅動電晶體206的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為不導通，並且驅動電晶體206閘極端(或第二端)的電位與那時信號線Dj的電位之間的電位差(電壓)保持在電容器207中。此外，將低電源電位Vss設置到發光元件209的陰極(陰極)210上。注意，低電源電位是比電源電位Vdd更低的電位。
應該注意到，儘管電位供應線驅動器電路201和掃描線驅動器電路202分別設置在左右側，但本發明並不局限於此。可將它們集中在一側。
另外，設置到電位供應線I1到Im的電源電位並不局限於Vdd。例如，在其中採用RGB色素實現全色顯示的情況下，對於RGB的每個色素的每個圖素可改變電源電位。
也就是說，為每行圖素提供RGB色素的個別電源線，並且在每個色素的一行的圖素中，驅動電晶體的第一端(源極端或者汲極端)連接到列上色素的個別電位供應線上。在此，其中施加到發光元件的電壓對於每個色素的每個圖素改變的情況將參考圖48進行描述。
圖48顯示圖2中的圖素區204的一部分。由於除電位供應線以外，圖48中所示的圖素4801具有與圖2中的圖素205相同的結構，所以省略了驅動電晶體，電容器，開關以及每個圖素的發光元件的附圖標記。因此，關於圖素4801的這些元件的附圖標記參考圖2及其描述。在圖48中，第i列(1到m列中的一列)的圖素4801具有電位供應線Iri，Igi，和Ibi。在色素R的一行的圖素4801中，驅動電晶體206的第一端連接到Iri，在色素G的一行的圖素4801中，驅動電晶體206的第一端連接到Igi，在色素B的一行的圖素4801中，驅動電晶體206的第一端連接到Ibi。在電位供應線Iri上設置的是用於在發光期間使期望電流流過色素R的行上圖素中的發光元件209的電位Vdd1。在電位供應線Igi上設置的是用於在發光期間使期望電流流過色素G的行上圖素中的發光元件209的電位Vdd2。在電位供應線Ibi上設置的是用於在發光期間使期望電流流過色素B的行上圖素中的發光元件209的電位Vdd3。以這種方式，可為每個色素設定施加到圖素4801中發光元件209的電壓。
接下來，參考圖2和3描述本發明的顯示裝置的操作原理。圖3顯示圖2中所示的顯示裝置的圖素區204中的一個圖素行(第j行)的時序圖。應該注意到，由於圖素區204中排列的多個圖素結構與圖素205相同，因此為了描述將每個圖素的驅動電晶體，電容器，開關，以及發光元件用與圖素205相同的附圖標記表示。
如圖3所示，在寫入期間將類比信號電壓輸入到信號線Dj(第j行的一條信號線)。在第i列的圖素的寫入期間Ti中，當將脈波信號分別輸入到掃描線Ri(第i列的重設線)以及電位供應線Ii(第i列的照明線)，從而導通第i列圖素的開關208，來自電位供應線Ii的電壓源電位Vdd設置到驅動電晶體206的第一端(源極端或者汲極端)，並且電流流過電容器207，驅動電晶體206，以及發光元件209。
然後，電容器207儲存或者釋放電荷；也就是說，依據初始儲存在電容器207中的電荷與設置到信號線Dj(資料線)的電位(Va)之間的相互關係，或者進行電荷累積或者放電。
一段時間之後，電流停止流過電容器207並且流過驅動電晶體206和發光元件209的電流變為恒定。此時，只要得到控制驅動電晶體206的導通/關斷的閘極電壓就沒有達到完全的穩態。較佳的是，驅動電晶體206此時變為工作在飽和區。
隨後，關斷第二開關208。電容器207保持控制導通/關斷所必須的驅動電晶體206的閘極端的電位和當第二開關208關斷的時候設置到信號線Dj(資料線)的類比信號電位之間的電位差。
另外，在第二開關208關斷的同時或者之後，使得電位供應線Ii(照明線)的信號從高位準(電源電位Vdd)下降到低位準。此外，在隨後的寫入期間中，即使驅動電晶體206導通，仍使得施加到發光元件209的電壓等於或者低於其臨界電壓；也就是說，在另一列的圖素的信號寫入期間中設置成第i列圖素的發光元件209不發光。
也就是說，在第i列圖素的寫入期間Ti中，使掃描線Ri(重設線)和電位供應線Ii(照明線)的信號為高位準直到得到控制驅動電晶體206的導通/關斷所必須的驅動電晶體206的閘極端的電壓為止，在得到控制驅動電晶體206的導通/關斷所必須的驅動電晶體206閘極端的電壓之後，使掃描線Ri(重設線)和電位供應線Ii(照明線)的信號同時或者交替地下降為低位準，在掃描線Ri(重設線)的信號下降為低位準之後，使電位供應線Ii(照明線)的信號下降為低位準。自然，在第i列圖素的信號寫入期間Ti之前的圖素的信號寫入期間，使得掃描線Ri(重設線)和電位供應線Ii(照明線)的信號為低位準。
以這種方式，在第i列圖素的寫入期間Ti將視頻信號從信號線Dj(資料線)寫入到第i列和第j行的圖素中。此時，在第i列圖素的寫入期間Ti中，將類比信號電壓分別從信號線D1到Dn(資料線)提供應所有的圖素行，並且將每個視頻信號寫入到每行的第i列的圖素中。
接下來，在第(i＋1)列圖素的信號寫入期間Ti＋1，將脈波信號輸入到掃描線Ri＋1(重設線)以及電位供應線Ii＋1(照明線)，這樣將電壓(Vb)輸入到第(i＋1)列第j行的圖素的信號線Dj(資料線)，將視頻信號寫入到圖素中。應該注意到，此時，將類比信號電壓從信號線D1到Dn(資料線)分別輸入到所有的圖素行中，並且將每個視頻信號寫入到每行第(i＋1)列的圖素中。
以這種方式，將脈波信號分別輸入到所有列的圖素的掃描線R1到Rm(重設線)以及電位供應線I1到Im(照明線)，並且將視頻信號寫入到每個圖素中，這樣就完成了一個框周期的圖素區204的信號寫入期間。
隨後，在發光期間，為了將電源電位Vdd設置到所有列圖素205的驅動電晶體206的第一端(源極端或者汲極端)上，將高位準信號(Vdd)輸入到圖3所示的電位供應線I1到Im(照明線)上。此外，將三角波電位設置到信號線D1到Dn(資料線)。因此，第j行第i列的圖素在其中信號線Dj(資料線)的電位高於Va期間保持發光元件209的不發光狀態，而在其中信號線Dj(資料線)的電位低於Va的期間(Ta)發光元件209發光。同樣，在第(i＋1)列第j行的圖素中，發光元件209在期間(Tb)發光。
注意，關於在信號寫入期間完成之後，圖素的發光元件209在其中將高於寫入視頻信號的類比信號電位的電位設置到信號線D1到Dn(資料線)的期間不發光，而當設置到信號線D1到Dn(資料線)的電位低於寫入的類比信號電位時圖素的發光元件209發光的原理，可應用採用圖1的圖素結構進行的上述說明，因此在此省略其說明。
如上所述，在發光期間，將三角波電位設置到所有圖素的信號線D1到Dn上，依據在寫入期間將信號寫入時的類比信號電位，設置發光元件209的各個發光時間。以這種方式可實現類比時間灰度顯示。
應該注意到，如上所述，控制發光元件209的發光/不發光的驅動電晶體206的導通/關斷取決於在寫入期間設置到信號線D1到Dn(資料線)的類比信號電位是高於還是低於在發光期間輸入到信號線D1到Dn(資料線)的三角波電位，其可以數位方式進行控制。因此，可對驅動電晶體206的導通/關斷進行控制，同時對驅動電晶體206的各種特性變化影響較小；也就是說，可提高圖素的發光變化。
應該注意到，如圖43a到43g所示，作為在發光期間設置到信號線D1到Dn(資料線)的電位，可設置波形4301，波形4302，波形4303，波形4304，波形4305，波形4306或者波形4307，或者連續設置它們中的多個。
經由連續設置波形，在一框內可分散發光時間。因此，框頻表現為被提高並且防止了螢幕閃爍。
應該注意到，設置到陰極210(陰極)的低電源電位在圖素的信號寫入期間和發光期間是不同的。如圖3所示，圖素的信號寫入期間陰極210(陰極)的電位較佳的是高於發光期間陰極210(陰極)的電位。也就是說，在圖素的信號寫入期間陰極210(陰極)的電位是Vss2，發光期間陰極210(陰極)的電位是Vss，此時滿足Vdd>Vss2>Vss；例如，可以是Vss＝GND(地電位)。
如上所述，經由將圖素的信號寫入期間陰極210(陰極)的電位設置為高於發光期間的電位，可減小圖素的信號寫入期間的功率耗損。
另外，經由任意設定陰極210(陰極)的電位，在寫入信號到電容器207的過程中驅動電晶體206的閘極－源極電壓Vgs可以是圖素的信號寫入期間的臨界電壓Vth。也就是說，設置到信號線D1到Dn(資料線)的類比信號電位與閘極電位的電位差可保持在每個圖素205的電容器207中，其中閘極電位使得當已經將電源電位Vdd設置到驅動電晶體206的第一端時，驅動電晶體206的閘極－源極電壓Vgs是臨界電壓Vth。經由如上設置陰極210(陰極)的電位，可實現信號寫入，同時在圖素的信號寫入期間較少的電流流過發光元件209。因此，可進一步減小功率耗損。
此外，本發明的圖素結構並不局限於圖1所示的結構。若採用當電流反向流過發光元件104時施加正向電壓的發光元件，則也可使用圖4所示的結構。注意，儘管在此僅例舉一個圖素，但實際上可以矩陣形式排列多個圖素在顯示裝置的圖素區中的列和行方向上。
該圖素包括驅動電晶體401，電容器402，開關403，發光元件404，電位供應線(照明線)405，信號線(資料線)406，以及掃描線(重設線)407。注意，驅動電晶體401是n型電晶體。
驅動電晶體401的第一端(源極端或者汲極端)連接到電位供應線405上，其閘極端經由電容器402連接到信號線406上，並且其第二端(源極端或者汲極端)連接到發光元件404的陰極上。另外，驅動電晶體401的閘極端和汲極端經由開關403彼此連接。因此，當開關403導通時，驅動電晶體401的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為導通。然後，當開關403關斷時，驅動電晶體401的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為不導通，此時驅動電晶體401閘極端(或第二端)的電位和信號線406的電位之間的電位差(電壓)被保持在電容器402中。應該注意到，將電位Vdd設置到發光元件404的陽極(陽極)上。注意，Vdd是高電源電位並且其中在發光期間設置到電位供應線405上的電位是低電源電位Vss，Vss是滿足Vdd>Vss的電位。
接下來，如果圖4所示的圖素是以矩陣形式排列在圖素區的圖素的第i列第j行圖素，隨意採用圖5所示的時序圖來描述其操作原理。
在圖素的信號寫入期間，將類比信號電位設置到圖5所示的第j行圖素中的信號線(資料線)406上。該類比信號電位對應於視頻信號。當將視頻信號寫入到第i列的圖素時(寫入時間Ti)，將高位準信號輸入到掃描線(重設線)407，從而導通開關403，此外，將電位供應線405的電位設置成低電源電位Vss，這樣將低電源電位Vss設置到驅動電晶體401的第一端上。接著，電流流過驅動電晶體401以及發光元件404，電容器402儲存或者釋放電荷。
此時，驅動電晶體401的第一端是源極端而其第二端是汲極端。當流過驅動電晶體401的電流增加同時開關403導通時，流過發光元件404的電流也增加，這樣發光元件404中的電壓降增加，發光元件404的電極之間的電位差增加。也就是說，發光元件104的陰極電位變為接近電位供應線405的電位。結果是，驅動電晶體401的閘極端的電位也變為接近電位供應線405的電位，使得驅動電晶體401的閘極端和源極端之間的電位差減小，流過驅動電晶體401的電流減小。同時，流過發光元件404的電流減小，這樣發光元件404的電壓降減小，發光元件404電極之間的電位差減小。也就是說，發光元件404的陰極電位變為接近陽極408的電位。接著，驅動電晶體401的閘極端的電位也變為接近陽極408的電位，這樣驅動電晶體401的閘極端和源極端之間的電位差增加並且流過驅動電晶體401的電流增加。以這種方式，驅動電晶體401閘極端的電位穩定在使恒定電流流過驅動電晶體401的電位上。接著，電容器402保持此時與驅動電晶體401閘極端的電位和信號線406的電位之間的電位差對應的電荷。
以這種方式，完成了第i列圖素的視頻信號寫入。
如上所述，一旦達到其中流過驅動電晶體401和發光元件404的電流恒定的穩態，掃描線(重設線)407的信號變為低位準並且開關403關斷。因此，電容器402保持開關403關斷時信號線(資料線)406的電位和驅動電晶體401的閘極端(或汲極端)的電位之間的電位差Vp(電壓)。
在圖素的信號寫入期間，將視頻信號寫入到第i列圖素之後，這樣設置第i列圖素中電位供應線405的電位，使得即使驅動電晶體401導通，施加到發光元件404的電壓也等於或者低於發光元件404的臨界電壓VE L 。例如，電位供應線405的電位等於或者高於發光元件404的陽極408的電位Vdd。注意，設在關斷開關403的同時或者在那之後將該電壓設置到電位供應線405上。
隨後，開始第(i＋1)列圖素的寫入時間Ti ＋ 1 ，同樣將視頻信號寫入到第(i＋1)列圖素中。以這種方式，完成所有列圖素的寫入時間，從而將一框的各個視頻信號寫入到圖素中，這樣完成了圖素的信號寫入期間。
注意，在其中已經將視頻信號寫入到圖素中並且已經將電源電位Vss設置到連接到驅動電晶體401的第一端上的電位供應線405上的情況下，根據當已經將視頻信號寫入到圖素時設置到信號線406的類比信號電位，根據信號線406電位的變化來控制驅動電晶體401的導通/關斷。也就是說，在其中信號線406的電位等於或者低於在信號寫入期間將視頻信號寫入到圖素中的類比信號電位的情況下，驅動電晶體401關斷，而在其中信號線406的電位高於當將類比信號寫入到圖素時的類比信號電位的情況下，驅動電晶體401導通。
這是因為，由於當將視頻信號寫入到圖素中時由電容器402保持電位差(Vp)，在其中信號線406的電位等於或者低於在將視頻信號寫入到圖素時的類比信號電位的情況下，驅動電晶體401的閘極端的電位也變成等於或者低於將視頻信號寫入到圖素中時的閘極端的電位，因此關斷驅動電晶體401。另一方面，在其中信號線106的電位高於在圖素的信號寫入期間已經將視頻信號寫入到圖素中時的類比信號電位的情況下，驅動電晶體401的閘極端的電位也變成高於當將視頻信號寫入到圖素中時閘極端的電位，由此導通驅動電晶體401。
因此，如圖5所示，在圖素的發光期間，經由將三角波電位設置到信號線(資料線)406上，從而將驅動電晶體401的導通/關斷控制在其中將Vss設置到連接到驅動電晶體401第一端的電位供應線(照明線)405上並將掃描線(重設線)407設置為低位準從而關斷開關403的狀態。也就是說，控制發光元件404發光/不發光的驅動電晶體401的導通/關斷取決於在寫入期間設置到資料線(信號線406)的類比信號電位高於還是低於在發光期間輸入到資料線(信號線406)的三角波電位，其可以數位方式進行控制。因此，可以控制驅動電晶體401的導通/關斷，同時對驅動電晶體401的特性變化影響較小；也就是說，可提高圖素的發光改變。
注意，當在圖素的發光期間將電位設置到信號線(資料線)406時，可採用波形周期性變化的類比電位。例如，如圖43a到43g所示，可設置波形4301，波形4302，波形4303，波形4304，波形4305，波形4306，或者波形4307，或者連續設置它們中的多個。
經由連續設置波形，可在一框內分散發光時間。因此，框頻表現為被提高並且可防止螢幕閃爍。
另外，如圖5所示，經由在圖素的信號寫入期間將低於發光期間電位的電位設置到陽極(陽極408)上，可減小在圖素的信號寫入期間的功率耗損。
另外，根據在該實施例模式中所述的圖素結構(圖1，2，和4)，可減小電晶體和導線的數量，由此增加了圖素的影像寬高比，實現了高清晰度顯示。
另外，當在具有高影像寬高比的圖素和在具有低影像寬高比的圖素中得到同樣的亮度時，與具有低影像寬高比的圖素相比在具有高影像寬高比的圖素中可減小發光元件的亮度，這樣提高了發光元件的可靠性。特別是，在其中使用EL元件作為發光元件情況下，可提高EL元件的可靠性。
另外，n型電晶體的遷移率μ總的來說高於p型電晶體的。因此，對於流過相同的電流，要求p型電晶體的通道寬度與通道長度的比W/L大於n型電晶體的W/L。因此，經由使用n型電晶體，可減小電晶體大小。因此，經由採用如圖4所示的圖素結構，可進一步提高圖素的影像寬高比。
(實施例模式2)
在本實施例模式中描述的是與實施例模式1不同的結構。在本實施例模式所述的圖素結構中，將當將視頻信號寫入到圖素中時的類比信號電位和用於控制圖素的發光/不發光的類比電位分別由不同的導線設置到圖素上。
首先，參考圖56具體描述本發明顯示裝置的圖素結構。該圖素包括驅動電晶體5601，電容器5602，第一開關5603，發光元件5604，電源線5605，第二開關5606，第三開關5607，掃描線(重設線)5608，第一信號線(資料1線)5609，以及第二信號線(資料2線)5610。注意，驅動電晶體5601是p型電晶體。
驅動電晶體5601的第一端(源極端或者汲極端)連接到電位供應線5605，其閘極端連接到電容器5602的一個電極上，電容器5602的另一個電極經由第二開關5606連接到第一信號線5609上並且經由第三開關5607連接到第二信號線5610上。另外，驅動電晶體5601的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)經由第一開關5603彼此連接。此外，將電位Vss設置到發光元件5604的陰極(陰極)5611上。注意，如果把設置到電位供應線5605的電源電位Vdd作為一個標準，那麽Vss是滿足Vss<Vdd的電位；例如，可以是Vss＝GND(地電位)。
接下來，參考圖57簡要描述圖56所示的圖素結構的操作原理。注意，圖57例舉了顯示裝置中第j行的圖素行的時序圖，在顯示裝置中以矩陣形式排列圖56所示的多個圖素。另外，當在圖57所示的時序圖中掃描線5608(重設線)的信號是高位準時，第一開關5603導通，而當該信號是低位準時關斷。
在圖56所示的圖素中，將與視頻信號對應的類比信號電位設置到第一信號線5609上，並且將用於控制發光時間的類比電位設置到第二信號線5610上。
注意，如實施例模式1中圖43a到43g所示，作為設置到第二信號線5310上的電位，可設置波形4301，波形4302，波形4303，波形4304，波形4305，波形4306，或者波形4307，或者連續設置它們中的多個。
經由連續設置波形，可在一框內分散發光時間。因此，框頻表現為被提高並且可防止螢幕閃爍。
注意，在具有本實施例模式所述的圖素結構的顯示裝置中，為圖素區的每列設置信號寫入期間和發光期間。也就是說，在整個圖素區上同時進行寫入期間和發光期間。注意，每列圖素的信號寫入期間稱作寫入時間。
在此描述第i列圖素的信號寫入時間。圖5所示的期間Ti例舉了第i列圖素的信號寫入期間。除期間Ti以外的期間是第i列圖素的發光期間。
首先，在期間Ti，第二開關5606導通，第三開關5607關斷。接著，在期間Ti將高位準信號輸入到掃描線5608(重設線)，從而導通第一開關5603。將來自電源線5605的電源電位Vdd設置到第i列中每個圖素的驅動電晶體5601的第一端(源極端或者汲極端)，電流流過電容器5602，驅動電晶體5601，以及發光元件5604。接著，電容器5602儲存或者釋放電荷；特別是，依據最初儲存在電容器5602中的電荷與設置到第一信號線5609(資料1線)的電位之間的關係，或者進行電荷累積，或者放電。接著，掃描線5608(重設線)的信號從高位準下降為低位準，由此第一開關5603關斷。當第一開關5603關斷時，電容器5602保持此時驅動電晶體5601的閘極端的電位和第一信號線5609的電位之間的電位差。
以這種方式，將視頻信號從第一信號線5609(資料1線)寫入到第j行第i列的圖素中。應該注意到，此時，將每個類比信號電位從第一信號線5609(資料1線)輸入到所有的圖素行中，將每個視頻信號寫入到每行的第i列的每個圖素中。
當第i列圖素的信號寫入期間Ti以這種方式完成時，開始第(i＋1)列圖素的信號寫入期間Ti ＋ 1 ，在第i列圖素中開始發光期間。
在第i列圖素的發光期間，第i列每個圖素中的第二開關5606關斷，其第三開關5607導通，而第一開關5603關斷。
注意，將三角波電位設置到如圖57所示的第二信號線5610(資料2線)。第j行第i列的圖素在其中第二信號線(資料2線)的電位高於在第i列圖素的信號寫入期間Ti中設置到第一信號線5609(資料1線)的類比信號電位的期間保持發光元件5604的不發光狀態，而發光元件5604在其中第二信號線5610(資料2線)的電位低於第i列圖素的信號寫入期間Ti設置到第一信號線5609(資料1線)的類比信號電位的期間發光。因此，依據在每個圖素的寫入期間將視頻信號寫入的類比信號電位設置發光元件5604的發光時間。以這種方式可實現類比時間等級顯示。
如上所述，在具有本實施例模式中所述的圖素結構的顯示裝置中，對每個圖素列順序開始信號寫入期間，當完成信號寫入期間之後是每個圖素列的發光期間。在其中以與本實施例模式相同的列序向方式將信號寫入到圖素中的情況下，所需的寫入期間可是一個圖素的，這樣可使發光時間更長。也就是說，占空比(發光期間與一框周期的比)高，這樣可減小發光元件的暫態亮度。因此，可提高發光元件的可靠性。
另外，由於可使每列圖素的寫入期間更長，因此可減小用於輸入類比信號電位到第一信號線5609(資料1線)的信號線驅動器電路的頻率。因此，可減小功率耗損。
注意，如上所述，控制發光元件5604的發光/不發光的驅動電晶體5601的導通/關斷取決於在寫入期間設置到第一信號線5609(資料1線)的類比信號電位高於還是低於在發光期間輸入到第二信號線(資料2線)的三角波電位，其可以數位方式進行控制。因此，可控制驅動電晶體5601的導通/關斷，同時對驅動電晶體5601的特性變化影響較小；也就是說，可提高圖素的發光變化。
另外，儘管在圖56中採用p型電晶體作為驅動電晶體5601，但也可使用n型電晶體。那時，從陰極5611向電源線5605流動的電流方向反向；也就是說，發光元件5604中的正向電壓反向。在本實施例模式的圖素結構中，採用n型電晶體作為控制發光元件發光/不發光的驅動電晶體。n型電晶體的遷移率μ通常高於p型電晶體的遷移率μ。因此，流過相同的電流，可減小電晶體大小；因此，可增加圖素的影像寬高比，可提供高清晰度顯示以及功率耗損減小的顯示裝置。
注意，在本實施例模式中，當正向電壓施加到發光元件時發光元件時，驅動發光元件的驅動電晶體的源極端和汲極端，發光元件的陽極和陰極分別表示端子和電極。
(實施例模式3)
在本實施例模式中，描述其中電晶體用作實施例模式 1所述的圖素中的開關的情況。
首先，圖6所示的是其中n型電晶體用作圖1所示的圖素中的開關103的圖素結構。該圖素包括驅動電晶體601，電容器602，切換電晶體603，發光元件604，電位供應線(照明線)605，信號線(資料線)606，以及掃描線(重設線)607。注意，p型電晶體用作驅動電晶體601，n型電晶體用作切換電晶體603。
驅動電晶體601的第一端(源極端或者汲極端)連接到電位供應線605，其閘極經由電容器602連接到信號線606，其第二端(源極端或者汲極端)連接到發光元件604的陽極(圖素電極)。另外，驅動電晶體601的閘極連接到切換電晶體603的第一端(源極端或者汲極端)，驅動電晶體601的第二端(源極端或者汲極端)連接到切換電晶體603的第二端(源極端或者汲極端)。因此，當將高位準信號輸入到掃描線607並且切換電晶體603導通時，驅動電晶體601閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為導通。接著，當將低位準信號輸入到掃描線607並且切換電晶體603關斷時，驅動電晶體601的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為不導通，此時驅動電晶體601的閘極端(或者第二端)的電位與信號線606的電位之間的電位差(電壓)保持在電容器602中。此外，將電位Vss設置到發光元件604的陰極(陰極)608上。注意，將在圖素的發光期間設置到電位供應線605的電源電位Vdd作為標準，Vss是滿足Vss< Vdd的電位；例如，可以是Vss=GND(地電位)。
因此，切換電晶體603起到與圖1所示圖素中的開關103類似的作用。此外，驅動電晶體601，電容器602，切換電晶體603，發光元件604，電位供應線(照明線)605，信號線(資料線)606，以及掃描線(重設線)607分別對應於圖1所示圖素中的驅動電晶體101，電容器102，開關103，發光元件104，電位供應線(照明線)105，信號線(資料線)106，以及掃描線(重設線)107。因此，由於圖6所示的圖素操作原理與圖1所示的圖素相同，因此在此省略其描述。
注意，要求電容器602在發光期間繼續保持在寫入期間已經保持的電位差。因此，要求減小切換電晶體603的漏電流(其表示電晶體關斷時在源極和汲極之間流過的關斷電流以及在閘極和源極或汲極之間流過的閘極-汲極電流)以及驅動電晶體601的閘極-汲極電流。
因此，較佳的是n型電晶體用作切換電晶體603，如圖6所示。這是因為容易在n型電晶體中形成低濃度雜質區(也稱作“輕度摻雜汲極：LDD區”)，其可減小關斷電流。
另外，任意較佳驅動電晶體601和切換電晶體603的每個閘極絕緣膜的材料和厚度從而減少閘極-汲極電流。此外，經由形成具有多閘極結構的閘極電極，同樣可減小閘極-汲極電流。
可替換地，與圖1所示圖素中的開關103相同，對切 換電晶體可使用p型電晶體。那時，控制切換電晶體的導通/關斷的信號的高位準和低位準與使用n型電晶體的情況相反操作。也就是說，當信號是低位準時導通切換電晶體，而當信號是高位準時關斷。
另外，經由與圖1所示圖素中的開關103相同使用p型電晶體作為切換電晶體，可提供僅由p型電晶體構成，包括整個圖素區並且有時還包括週邊驅動器電路的電路。因此，可經由減小數量的步驟低成本提供具有單一導電類型的顯示面板。
另外，經由與圖1所示圖素中的開關103相同使用p型電晶體作為切換電晶體，可省略與圖1所示的電位供應線105對應的導線。參照圖8描述這種結構。
該圖素包括驅動電晶體801，電容器802，切換電晶體803，發光元件804，信號線(資料線)806，以及掃描線807。注意，p型電晶體用作驅動電晶體801和切換電晶體803。
第(i+1)列圖素中的驅動電晶體801的第一端(源極端或者汲極端)連接到第i列圖素中的掃描線807上，其閘極端經由電容器802連接到信號線806，其第二端(源極端或者汲極端)連接到發光元件804的陽極(圖素電極)。另外，驅動電晶體801的閘極端連接到切換電晶體803的第一端(源極端或者汲極端)，而驅動電晶體801的第二端(源極端或者汲極端)連接到切換電晶體803的第二端(源極端或者汲極端)。因此，當低位準信號輸入到掃描線807而且切換電晶體803導通時，驅動電晶體801的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為導通。接著，當高位準信號輸入到掃描線807並且切換電晶體803關斷時，驅動電晶體801的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為不導通，此時驅動電晶體801的閘極端(或第二端)的電位與信號線806的電位之間的電位差保持在電容器802中。此外，將電位Vss設置到發光元件804的陰極(陰極)805上。注意，如果將在圖素的發光期間設置到驅動電晶體801的第一端(源極端或者汲極端)的電源電位Vdd作為標準，那麽Vss是滿足Vss<Vdd的電位；例如，可以存在Vss＝GND(地電位)。
圖9中顯示了具有圖8所示的圖素結構的顯示期間的時序圖。當開始寫入時間時每個圖素列的掃描線807的信號從高位準降為低位準，當寫入時間完成時，信號從低位準上升到高位準。期間Ti和期間Ti＋1是第i列和第(i＋1)列圖素的各個寫入時間，其中掃描線807的信號是低位準。
因此，由於在發光期間掃描線807的信號是高位準，因此經由增加輸出信號到掃描線807的電路的電流源容量，掃描線807可用作用於設置將要施加到發光元件804的電壓的電位供應線。注意，下一列的掃描線807在圖8所示的結構中用作電位供應線。然而，本發明並不局限於此，只要掃描線807是另一列的電位供應線即可。
注意，在圖8所示的結構中，在寫入期間，發光元件804也可在另一列圖素的寫入期間發光，因此，陰極(陰極805)電位較佳的是設置成高於發光期間的。更較佳的是，如實施例模式1所述，這樣進行設置，使得驅動電晶體801的閘極-源極電壓Vgs等於寫入信號到圖素中時的臨界電壓。也就是說，設置陰極(陰極805)的電位，使得此時施加到發光元件804的電壓等於或者低於發光元件804的正向臨界電壓VEL 。
根據圖8所示的結構，可減小導線的數量，使得影像寬高比進一步提高。
接下來，圖7例舉的是其中n型電晶體用作圖4所示圖素結構中的開關403的結構。
圖7所示的圖素包括驅動電晶體701，電容器702，切換電晶體703，發光元件704，電位供應線(照明線)705，信號線(資料線)706，以及掃描線(重設線)707。應該注意到，n型電晶體用作驅動電晶體701和切換電晶體703。
驅動電晶體701的第一端(源極端或者汲極端)連接到電位供應線705，其閘極端經由電容器702連接到信號線706，其第二端(源極端或者汲極端)連接到發光元件704的陰極。此外，驅動電晶體701的閘極端連接到切換電晶體703的第一端(源極端或者汲極端)，驅動電晶體701的第二端(源極端或者汲極端)連接到切換電晶體703的第二端(源極端或者汲極端)。因此，當將高位準信號輸入到掃描線707並且切換電晶體703導通時，驅動電晶體701的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為導通。接著，當將低位準信號輸入到掃描線707並且切換電晶體703關斷時，驅動電晶體701的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為不導通，此時驅動電晶體701的閘極端(或第二端)的電位與信號線706的電位之間的電位差可保持在電容器702中。此外，將電位Vdd設置到發光元件704的陽極(陽極)708上。注意，如果將在圖素的發光期間設置到電位供應線705上的低電源電位Vss作為標準，那麽Vdd是滿足Vdd>Vss的電位。
因此，切換電晶體703起到與圖4所示的圖素中的開關403類似的作用。此外，驅動電晶體701，電容器702，切換電晶體703，發光元件704，電位供應線(照明線)705，信號線(資料線)706，以及掃描線(重設線)707分別與圖4所示圖素中的驅動電晶體401，電容器402，開關403，發光元件404，電位供應線(照明線)405，信號線(資料線)406，以及掃描線(重設線)407對應。因此，由於圖7中所示的圖素的操作原理與圖4所示的圖素相同，因此在此省略其描述。
注意，要求電容器702在發光期間繼續保持在寫入期間已經保持的電位差。因此，要求減小切換電晶體703的漏電流(其表示電晶體關斷時在源極和汲極之間流過的關斷電流以及在閘極和源極或汲極之間流過的閘極－汲極電流)以及驅動電晶體701的閘極-汲極電流。
因此，較佳的是將n型電晶體用作切換電晶體703，如圖7所示。這是因為在n型電晶體中容易形成低濃度雜質區(也稱作“輕度摻雜汲極區：LDD區”)，其可以減小關斷電流。
此外，較佳的是任意選擇驅動電晶體701和切換電晶體703各自的閘極絕緣膜的材料和厚度，從而減小閘極-汲極電流。此外，經由形成具有多閘極結構的閘極電極，也可減小閘極-汲極電流。
注意，n型電晶體的遷移率μ高於p型電晶體的。因此，對於流過相同的電流，可減小電晶體大小。因此，根據圖7所示的圖素結構可增加圖素的影像寬高比。
此外，根據圖7所示的結構，可提供僅由n型電晶體構成的，包括整個圖素區並且有時還包括週邊驅動器電路的電路。因此，可經由數量減小的步驟低成本提供具有單一導電類型的顯示面板。
此外，由於可僅由n型電晶體形成使用在包括在顯示面板中的電路的薄膜電晶體，可在其半導體成中使用非晶半導體或者半非晶半導體(也稱作多晶半導體)。例如，將非晶矽(a-Si：H)用作非晶半導體。因此，可進一步減小步驟的數量。
此外，經由採用n型電晶體作為切換電晶體，與圖4所示的圖素中的開關403相同，可省略圖4所示的電位供應線405對應的導線。將參考圖10描述這種結構。
該圖素包括驅動電晶體1001，電容器1002，切換電晶體1003，發光元件1004，信號線(資料線)1006，以及掃描線(重設線)1007，注意，n型電晶體用作驅動電晶體1001和切換電晶體1003。
第(i+1)列的圖素中驅動電晶體1001的第一端(源極端或者汲極端)連接到第i列圖素中的掃描線1007，其閘極端經由電容器1002連接到信號線1006，其第二端(源極端或者汲極端)連接到發光元件1004的陰極上。此外，驅動電晶體1001的閘極端連接到切換電晶體1003的第一端(源極端或者汲極端)，驅動電晶體1001的第二端(源極端或者汲極端)連接到切換電晶體1003的第二端(源極端或者汲極端)。因此，當將高位準信號輸入到掃描線1007並且切換電晶體1003導通時，驅動電晶體1001的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為導通。接著，當將低位準信號輸入到掃描線1007並且切換電晶體1003關斷時，驅動電晶體1001的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為不導通，此時驅動電晶體1001的閘極端(或第二端)的電位和信號線1006的電位之間的電位差(電壓)保持在電容器1002中。此外，將電位Vdd設置到發光元件1004的陽極(陽極)1005。注意，如果把在圖素的發光期間設置到驅動電晶體1001的第一端(源極端或者汲極端)的低電源電位Vss作為標準，那麽Vdd是滿足Vdd>Vss的電位。
圖11中例舉了具有圖10所示的圖素結構的顯示裝置的時序圖。當寫入時間開始時每個圖素列的掃描線1007的信號從低位準上升為高位準，當寫入時間完成時信號從高位準下降為低位準。期間Ti和期間Ti＋1是第i列和第(i＋1)列圖素的各個寫入時間，其中掃描線1007的信號是高位準。
因此，由於掃描線1007的信號在發光期間是低位準，因此經由增加用於輸出信號到掃描線1007的電路的電流源容量，掃描線1007可用作設置將要施加到發光元件1004的電壓的電位供應線。注意，在圖10所示的結構中，下一列的掃描線1007用作電位供應線，然而，本發明並不局限於此，只要掃描線1007是另一列的即可。
注意，在圖10所示的結構中，在寫入期間，發光元件1004也可在另一列圖素的寫入時間發光，因此，陽極1005(陽極)的電位較佳地設置成低於發光元件中的電位。更較佳的是，如實施例模式1所示，這樣進行設置，使得驅動電晶體1001的閘極－源極電壓Vgs等於將信號寫入到圖素中時的臨界電壓。也就是說，可設置陽極1005(陽極)的電位，使得此時施加到發光元件1004的電壓等於或者低於發光元件1004的正向臨界電壓VE L 。
根據圖10所示的結構，可減少導線的數量，從而可進一步提高影像寬高比。
注意，可以確定的是，p型電晶體也可用於圖4中的開關403。
(實施例模式4)
在該實施例模式中，描述的是一種驅動方法以及一種圖素結構及其驅動方法，其中該驅動方法進一步提高實施例模式1中所述的圖素結構的發光元件的可靠性，該圖素結構相較實施例模式1中所述的圖素結構可進一步提高發光元件的可靠性。
首先，採用實施例模式1中所述的圖1所示的圖素結構，描述該實施例模式的驅動方法。
在該實施例模式中，一框周期包括正向偏壓期間(寫入期間和發光期間)以及反向偏壓期間。在正向偏壓期間中寫入期間和發光期間中的操作與實施例模式1中所述的相同，因此在此省略其描述。
在反向偏壓期間，在發光期間設置到電位供應線(照明線)105上的電位Vdd和設置到陰極(陰極)108的電位Vss彼此反向，如圖51所示；也就是說，在反向偏壓期間，將低電源電位Vss設置到電位供應線(照明線)105，並且將電源電位Vdd設置到陰極(陰極)108上。此外，開關103關斷。這樣的結果是，驅動電晶體101的源極端和汲極端分別與正向偏壓期間中的相反；也就是說，在正向偏壓期間驅動電晶體101的第一端用作源極端，而其第二端用作汲極端，而在反向偏壓期間，驅動電晶體101的第一端用作汲極端，而其第二端用作源極端。另外，發光元件104的陽極和陰極也變為相反。此時，將電位設置到信號線106上，使得驅動電晶體101充分導通。
注意，驅動電晶體101閘極端的電位可在反向偏壓期間的開始設置。也就是說，如圖52所示，可在反向偏壓期間的開始提供閘極電位設置期間Tr。此時，將高位準信號設置到掃描線107(重設線)，從而導通開關103。接著，將電位供應線105(照明線)的電位設置成高位準(Vdd)並且將高位準電位(此處高位準表示高於三角波電位最低電位的電位，並且較佳的是高於三角波電位中間電位的電位)設置到信號線106上。因此，控制驅動電晶體101的導通/關斷所必須的閘極端的電位和信號線106的高位準電位之間的電位差保持在電容器102中。
在反向偏壓期間，當完成閘極電位設置期間Tr時，掃描線107的電位變為低位準，由此關斷開關103。接著，信號線106的電位從高位準變為低位準(在此低位準表示低於設置到信號線106的電位的電位，並且較佳的是低於三角波電位的中間電位的電位)。這樣的結果是，信號線106的電位減小，同時電容器102繼續保持電位差。因此，經由任意設置在反向偏壓期間設置到信號線106上的高位準和低位準的各個電位，可充分導通驅動電晶體101。
因此，驅動電晶體101導通，並且可將與正向偏壓期間相反的電壓施加到發光元件104上。
即使如上所述將與正向偏壓期間相反的電壓在反向偏壓期間施加到發光元件104上時，電流並不流過正常的發光元件104(或者流過的非常少)。另一方面，如果在發光元件104中存在短路部分，電流流過該短路部分，並且接著隔離該短路部分。因此，在反向偏壓期間，將反向電壓施加到發光元件104上，使得流過足夠隔離該短路部分的電流。
因此，如上所述，在反向偏壓期間設置到電位供應線105的電位並不局限於Vss。同樣，設置到陰極108的電位並不局限於Vdd。因此，必須是在反向偏壓期間流過足夠隔離發光元件104的短路部分的電流。
如上所述，經由隔離發光元件104的短路部分，可改進圖素的顯示缺陷。此外，可延長發光元件104的壽命。
接下來，參考圖53描述採用與實施例模式1中所述的圖1不同的圖素結構改進發光元件可靠性的圖素。注意，同樣根據該結構，包括正向偏壓期間(寫入期間和發光期間)以及反向偏壓期間。
該圖素包括驅動電晶體5301，電容器5302，開關5303，發光元件5304，電位供應線(照明線)5305，信號線(資料線)5306，掃描線(重設線)5307，反向偏壓開關5309，以及導線5310。注意，驅動電晶體5301是p型電晶體。
驅動電晶體5301的第一端(源極端或者汲極端)連接到電位供應線5305，其閘極端經由電容器5302連接到信號線5306，並且其第二端(源極端或者汲極端)連接到發光元件5304的陽極(圖素電極)。此外，驅動電晶體5301的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)經由開關5303彼此連接。因此，當開關5303導通時，驅動電晶體5301的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為導通。接著，當開關5303關斷時，驅動電晶體5301的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為不導通，此時驅動電晶體5301的閘極端(或第二端)的電位和信號線5306的電位之間的電位差(電壓)保持在電容器5302中。此外，將電位Vss設置到發光元件5304的陰極(陰極)5308上。注意，如果將在圖素的發光期間設置到電位供應線5305上的電源電位Vdd作為標準，那麽Vss是滿足Vss<Vdd的電位；例如，可以是Vss＝GND(地電位)。此外，發光元件5304的陽極經由反向偏壓開關5309連接到已經設置電位Vss3的導線5310上。注意，Vss3是滿足Vss3<Vss的電位，並且當在反向偏壓期間反向偏壓開關5309導通時，將與正向偏壓期間相反的電壓施加到發光元件5304上。因此，此時發光元件5304的陽極和陰極的各個電位高度反向。
接下來，具體描述圖53所示的圖素結構的操作原理。
在圖素的信號寫入期間，反向偏壓開關5309關斷，將類比信號電位設置到信號線5306上。該類比信號電位對應於視頻信號。接著，當將視頻信號寫入到圖素中時，將信號輸入到掃描線5307中從而導通開關5303，此外，將電源電位Vdd設置到電位供應線5305上，使得將電源電位Vdd設置到驅動電晶體5301的第一端。這樣的結果是，電流流過驅動電晶體5301和發光元件5304，電容器5302儲存或者釋放電荷。
注意，此時可導通反向偏壓開關5309，由此當寫入時可防止電流流過發光元件5304。
此時，驅動電晶體5301的第一端是源極端而其第二端是汲極端。當流過驅動電晶體5301的電流增加而開關5303導通時，流過發光元件5304的電流也增加，這樣發光元件5304中的電壓降增加，發光元件5304電極之間的電位差增加。也就是說，發光元件5304的陽極電位變為接近電位供應線5305的電位。這樣的結果是，驅動電晶體5301的閘極端的電位也變為接近電位供應線5305的電位，使得驅動電晶體5301的閘極端和源極端的電位差減小，流過驅動電晶體5301的電流減小。同時，流過發光元件5304的電流減小，這樣發光元件5304中的電壓降減小，發光元件5304的電極之間的電位差減小。也就是所，發光元件5304的陽極電位變為接近陰極5308的電位。接著，驅動電晶體5301的閘極端的電位也變為接近陰極5308的電位，這樣，驅動電晶體5301的閘極端和源極端之間的電位差增加並且流過驅動電晶體5301的電流增加。以這種方式，驅動電晶體5301的閘極端的電位穩定在使恒定電流流過驅動電晶體5301的電位上。然後電容器5302保持此時與驅動電晶體5301的閘極端電位和信號線5306的電位之間的電位差對應的電荷。
以這種方式，完成了該圖素的視頻信號寫入。
如上所述，如果達到其中流過驅動電晶體5301和發光元件5304的電流恒定的穩態，開關5303關斷。因此，電容器5302保持在開關5303關斷時信號線5306的電位和驅動電晶體5301的閘極端(或者汲極端)的電位之間的電位差Vp(電壓)。
在寫入視頻信號到圖素中之後，這樣設置電位供應線5305的電位，使得即使驅動電晶體5301導通，施加到發光元件5304的電壓等於或者低於發光元件5304的臨界電壓VE L 。例如，電位供應線5305的電位可等於或者低於發光元件5304的陰極5308的電位Vss。注意，在關斷開關5303的同時或者之後將該電位設置到電位供應線5305上。
注意，在其中視頻信號已經寫入到圖素中並且電源電位Vdd已經被設置到連接到驅動電晶體5301的第一端的電位供應線5305的情況下，根據當視頻信號已經寫入圖素中時設置到信號線5306的類比信號電位，根據信號線5306的電位變化而控制驅動電晶體5301的導通/關斷。也就是說，在其中信號線5306的電位等於或者高於視頻信號在信號寫入期間已經寫入到圖素時的類比信號電位的情況下，驅動電晶體5301關斷，而在其中信號線5306的電位低於當類比信號已經被寫入到圖素時的類比信號電位的情況下，驅動電晶體5301導通。
這是因為，由於當視頻信號已經被寫入到圖素中時，電位差(Vp)已經由電容器5302保持，因此在其中信號線5306的電位等於或者高於當視頻信號已經被寫入到圖素中時的類比信號電位的情況下，驅動電晶體5301的閘極端電位也變為等於或者高於當視頻信號已經被寫入到圖素中時的閘極端電位，由此關斷驅動電晶體5301。另一方面，在其中信號線5306的電位低於在信號寫入期間視頻信號已經被寫入到圖素中時的類比信號電位的情況下，驅動電晶體5301的閘極端的電位也變為低於當視頻信號已經被寫入到圖素中時的閘極端電位，由此導通驅動電晶體5301。
因此，在圖素的發光期間，經由在反向偏壓開關5309導通的同時將Vdd設置到連接到驅動電晶體5301的第一端的電位供應線5305，並且以其中開關5303關斷的狀態中以類比方式改變設置到信號線5306的電位，驅動電晶體5301的導通/關斷受到控制。也就是說，以顯示灰度的類比方式控制電流流過發光元件5304的時間。
已經針對在圖素的發光期間設置到信號線5306的電位進行描述。作為設置到信號線5306的電位，可使用其波形周期性變化的類比電位。
注意，如實施例模式1所述，作為在發光期間設置到信號線5306的電位，可設置波形4301，波形4302，波形4303，波形4304，波形4305，波形4306，或者波形4307，或者可連續設置它們中的多個。
經由連續設置波形，可在一框內分散發光時間。因此，框頻表現出被提高，並且防止了螢幕閃爍。
在反向偏壓期間，開關5303關斷並且使電位供應線5305的電位為低位準，從而關斷驅動電晶體5301。接著，反向偏壓開關5309導通。
另外，在正向偏壓期間(表示寫入期間和發光期間)用作發光元件5304陽極的電極連接到導線5310。因此，在正向偏壓期間設置到發光元件5304的陽極和陰極電極的各個電位的高度在反向偏壓期間變成反向；也就是說，在反向偏壓期間，與正向偏壓期間反向的電壓施加到發光元件5304上。
如上所述，即使當與正向偏壓期間反向的電壓在反向偏壓期間施加到發光元件5304中時，電流不流過正常的發光元件5304。另外，如果在發光元件5304中存在短路部分，電流流過短路部分，並且接著隔離短路部分。因此，在反向偏壓期間，將反向電壓施加到發光元件5304上，使得足夠隔離短路部分的電流流過。
如上所述，經由隔離發光元件5304的短路部分，可改進圖素的顯示缺陷。此外，可延長發光元件5304的壽命。
注意，在反向偏壓期間設置到陰極(陰極)5308的電位較佳地設置成高於正向偏壓期間的電位。以這種方式，設置用於足夠隔離發光元件5304的短路部分的電流的電壓。
(實施例模式5)
本實施例模式中描述的是具有延長每個圖素的寫入時間的圖素結構的顯示裝置。
圖12所示的顯示裝置包括電位供應線驅動器電路1201，信號線驅動器電路1202，掃描線驅動器電路1203，以及其中提供多個圖素1205的圖素區1204。圖素1205分別以對應於以列排列的電位供應線(照明線)I1到Im和以行排列的信號線(資料線)Da1到Dan以及Db1到Dbn的矩陣排列。以列排列的掃描線(重設線)R1到Rm/2 分別共用用於控制兩列圖素的開關的導通/關斷。
例如，第(m-1)列中的每個圖素1205包括驅動電晶體1206，電容器1207，開關1208，發光元件1209，電位供應線Im-1 ，信號線(Da1到Dan中的一個)，以及掃描線Rm/2 。注意，p型電晶體用作驅動電晶體1206。圖素1205例舉了在圖素區1204中排列的多個圖素中一個圖素。
驅動電晶體1206的第一端(源極端或者汲極端)連接到電位供應線Im-1，其閘極端經由電容器1207連接到每條信號線(Da1到Dan)，其第二端(源極端或者汲極端)連接到發光元件1209的陽極(圖素電極)。此外，驅動電晶體1206的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)經由開關1208彼此連接。因此，當將信號輸入到掃描線Rm/2 並且開關1208導通時，驅動電晶體1206的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為導通。接著，當開關1208關斷時，驅動電晶體1206的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為不導通，驅動電晶體1206的閘極端(或者汲極端)電位和此時信號線(Da1到Dan中的一個)電位之間的電位差(電壓)保持在電容器1207中。此外，將電位Vss設置到發光元件1209的陰極(陰極)1210上。注意，如果將在圖素的發光期間設置到電位供應線I1到Im 5305的電源電位Vdd作為標準，那麽Vss是滿足Vss<Vdd的電位；例如，可以是Vss＝GND(地電位)。
也就是說，由設置到掃描線Rm / 2 上的信號來控制第(m－1)列的每個圖素1205的開關1208的導通/關斷。此外，第m列的每個圖素1205中的開關1208也由設置到掃描線Rm / 2 的信號來控制導通/關斷。此外，第m列的每個圖素1205的驅動電晶體1206的閘極端經由電容器1207連接到每個信號線(Db1到Dbn)上。
因此，經由設置到掃描線Rm / 2 的信號，在第(m－1)列的圖素和第m列圖素中同時開關寫入時間。接著，將各個類比信號電位從信號線(Da1到Dan)設置到第(m－1)列圖素上，這樣，實現視頻信號的寫入。另外，將各個類比信號電位從信號線(Db1到Dbn)設置到第m列圖素上，這樣實現視頻信號的寫入。
儘管已經針對第(m－1)列圖素和第m列圖素的情況進行了描述，但其他列類似，同時由一條掃描線Ri(R1到Rm / 2 中的一條)選擇兩列圖素，從而開始寫入時間。因此，如果顯示裝置與圖2所示的顯示裝置具有相同的清晰度，那麽圖素的寫入時間可以是圖2的兩倍快。
注意，圖12例舉了其中兩列圖素同時被寫入的結構，然而，本發明並不局限於兩列，也可經由與多列圖素共用一條掃描線並且提供將要共用的列數的掃描線而任意延長寫入時間。
因此，在常規結構中增加清晰度的同時減小寫入時間，同時根據本實施例模式的顯示裝置可得到足夠的寫入時間。
此外，由於根據本實施例模式中所述的顯示裝置可延長寫入時間，因此可減小操作頻率並且可實現低功率耗損。
注意，圖12所示的顯示裝置結構並不局限於此。例如，圖4，圖6，圖7等等的圖素也可用於這種結構的顯示裝置的圖素1205。
(實施例模式6)
在本實施例模式中，描述的是具有本發明圖素結構的全色顯示的較佳顯示裝置。
如實施例模式1所述，在全色顯示的情況下，為每種顏色的每個圖素提供電位供應線(照明線)，並且為每種顏色設置電位供應線的信號位準電位，這樣可以為每種顏色調節發光元件的發光度。因此，即使每種顏色的發光元件都具有不同的發光特性，也可以調節色調。例如，在具有圖48所示的圖素的情況下，根據各種顏色的各個發光特性，確定每個高位準電位輸入到用於設置電位到R圖素的發光元件的陽極的Iri，用於設置電位到G圖素的發光元件的陽極的Igi，用於設置電位到B圖素的發光元件的陽極的Ibi。
然而，在採用RGB色素的全色顯示情況下，每個圖素列要求三條導線，在採用RGBW色素的全色顯示情況下，每個圖素列要求四條導線。
下面本實施例模式中描述的是顯示裝置，其進一步提高了圖素的影像寬高比，採用了兩個或多個色素，並且可實現高清晰度全色顯示。
作為第一種結構，例如將白色(W)的發光元件用於圖素的發光元件，並且將濾色器用於實現全色顯示，由此每種顏色從圖素得到的發光度可大致相等。
此外，作為第二種結構，圖58例舉了本實施例模式的顯示裝置的示意圖。注意，圖58是分別採用作為實例的RGB元件包括每種顏色的圖素的全色顯示裝置的示意圖。該顯示裝置包括三角波電位產生電路5801R，5801G和5801B，切換電路5802，以及圖素區5803。多個圖素5804以矩陣形式排列在圖素區5803中。將信號從信號線Dr輸入到R圖素行，從信號Dg輸入到G圖素行，從信號線Db輸入到B圖素行。
此外，三角波電位產生電路5801R產生用於R圖素行的三角波電位。三角波電位產生電路5801G產生用於G圖素行的三角波電位，並且三角波電位產生電路5801B產生用於B圖素行的三角波電位。
在圖素的信號寫入期間，將視頻信號(類比視頻資料)輸入的端子和信號線Dr，Dg和Db分別經由切換電路5802連接。接著，在發光期間，將三角波從三角波電位產生電路5801R輸入到其上的端子連接到信號線Dr，將三角波從三角波電位產生電路5801G輸入到其上的端子連接到信號線Dg，並且將三角波從三角波電位產生電路5801B輸入到其上的端子經由切換電路5802連接到信號線Db。
以這種方式，為每種顏色的圖素設置不同的三角波。因此，可根據每種顏色的發光元件的亮度特性來控制發光時間，由此可實現高清晰度全色顯示。此外，不必為圖素5804中每種顏色的圖素提供導線，因此增加了影像寬高比。
注意，圖1所示的圖素結構用於圖素5804，然而，本發明並不局限於此，只要圖素結構經由在發光期間輸入的三角波電位高於還是低於在圖素的信號寫入期間輸入的視頻信號電位可控制圖素的發光時間即可。因此，實施例模式1到5所述的圖素也可任意使用，例如，也可使用下面描述的圖66到78所示的圖素結構。
圖66所示的圖素包括電晶體6601，電容器6602，電晶體6603，電晶體6604，電晶體6605，電容器6606，發光元件6607，信號線6608，掃描線6609，以及電源線6610。
電晶體6601的第一端(源極端或者汲極端)連接到發光元件6607的圖素電極，其第二端(源極端或者汲極端)連接到電源線6610。此外，其閘極端經由電容器6602連接到導線6613上。電晶體6603的第一端(源極端或者汲極端)連接到電晶體6601的閘極端，其第二端(源極端或者汲極端)及其閘極連接到導線6612。電晶體6604的第一端(源極端或者汲極端)連接到電晶體6601的閘極電極，其第二端(源極端或者汲極端)連接到導線6612，其閘極端經由電容器6606連接到信號線6608。電晶體6605的閘極端連接到掃描線6609，其第一端(源極端或者汲極端)連接到電晶體6601的閘極電極，其第二端(源極端或者汲極端)連接到電晶體6604的閘極端。注意，各個預定電位已經提供到導線6613以及對向電極6611上。
簡要描述圖素的操作原理。首先，信號線6612的電位從低位準改變為高位準。接著，電流從信號線6612流到電晶體6603。此外，將掃描線6609的電位從低位準改變為高位準，從而導通電晶體6605。以這種方式，電晶體6604的閘極端具有足夠導通的電位，該電位也施加到電容器6606的一個電極上。此後，信號線6612的電位從高位準變化為低位準，使得儲存在電容器6606中的電荷經由電晶體6604流過導線6612，電晶體6604的電壓達到臨界電壓。電容器6606的電極電位此時達到電晶體6604的閘極電位。此時，將對應於視頻信號的類比電位提供到信號線6608上。因此，電容器6606保持與電晶體6604具有臨界電壓時的閘極電位和與視頻信號對應的類比信號電位之間的電位差對應的電荷。接著，經由將掃描線6609的電位從高位準變為低位準，電位差可被保持在電容器6606中。
此後，導線6612的電位從低位準變化為高位準。接著，電流流過電晶體6603，將足夠導通電晶體6601的電位輸入到電晶體6601的閘極端。該電位也施加到電容器6602的電極上。以這種方式，電流流過電晶體6606和發光元件6607。接著，導線6612的電位從高位準變化到低位準，在對應於視頻信號的類比信號電位的範圍內從最小電位連續變化到最大電位的電位，從最大電位連續變化到最小電位的電位，或者從最小電位連續變化到最大電位並從最大電位連續變化到最小電位的電位輸入到信號線6608中。這樣的結果是，在其中在發光期間連續提供應信號線6608的電位高於在寫入期間已經被寫入的視頻信號對應的類比信號電位時，導通電晶體6604。因此，已經儲存在電容器6602中的電荷經由電晶體6604放電到導線6612上。以這種方式關斷電晶體6601。因此，發光元件6607可在發光期間內的任意時刻發光，由此實現灰度顯示。
圖67所示的圖素包括驅動電晶體(第一電晶體)6701，互補電晶體(第二電晶體)6702，電容器6703，開關6704，發光元件6705，掃描線6706，信號線6707，以及電源線6708。注意，採用p型電晶體作為驅動電晶體6701，採用n型電晶體作為互補電晶體6702。
驅動電晶體6701的第一端(源極端或者汲極端)連接到電源線6708，其第二端(源極端或者汲極端)連接到互補電晶體6702的第二端(源極端或者汲極端)，其閘極端連接到互補電晶體6702的閘極端。此外，驅動電晶體6701和互補電晶體6702的閘極端經由電容器6703連接到信號線6707，並經由開關6704連接到驅動電晶體6701和互補電晶體6702的第二端(每一個源極端或者汲極端)。也就是說，經由導通/關斷開關6704，驅動電晶體6701和互補電晶體6702的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的各部分導通或者不導通。開關6704的導通/關斷經由輸入信號到掃描線6706而進行控制。此外，驅動電晶體6701和互補電晶體6702的第二端(每一個源極端或者汲極端)連接到發光元件6705的圖素電極上。將低電源電位Vss提供應發光元件6705的對向電極6709。注意，如果將提供應電源線6708的電源電位Vdd作為標準，那麽Vss是滿足Vss<Vdd的電位；例如，可以是Vss＝GND(地電位)。此外，互補電晶體6702的第一端連接到導線6712。當互補電晶體6702導通時，將提供應導線6712的電位施加到發光元件6705的圖素電極上，並不局限於此，只要發光元件6705那時不發光即可。因此，也可提供Vss。
接下來，具體描述圖67所示的圖素結構的操作原理。
在圖素的信號寫入期間，將類比信號電位提供應信號線6707。該類比信號電位對應於視頻信號。接著，當寫入視頻信號到圖素中時，將高位準信號輸入到掃描線6706，從而導通開關6704。注意，驅動電晶體6701和互補電晶體6702用作反相器。當作為反相器工作時，驅動電晶體6701和互補電晶體6702的閘極端之間的連接點是反相器的輸入端6710，而驅動電晶體6701和互補電晶體6702的第二端之間的連接點是反相器的輸出端6711。同樣當作為反相器工作時，驅動電晶體6701和互補電晶體6702的第一端分別是源極端，而其第二端是汲極端。
當以這種方式導通開關6704時，反相器的輸入端6710和其輸出端6711之間的部分形成導通，電流流過驅動電晶體6701，互補電晶體6702，以及發光元件6705，電容器6703儲存或者釋放電荷。
以這種方式，可實現反相器的偏移量抵消。注意，偏移量抵消意指輸入端6710和輸出端6711之間的部分形成導通，輸入電位和輸出電位相等，輸入端6710的電位形成為反相器的邏輯臨界電位Vinv。因此，理想化的是，該邏輯臨界電位Vinv是反相器輸出的低位準和高位準之間的中間電位。
注意，反相器輸出的高位準電位是電源線6708的電源電位Vdd，而反相器的低位準電位是提供應導線6712的電位。將對向電極6709的電位作為標準，設置反相器高位準輸出的電源電位Vdd和提供應導線6712的反相器低位準輸出的電位。接著，設定為當反相器的輸出是高位準時發光元件6705發光，而當反相器的輸出是低位準是發光元件不發光。
也就是說，在當發光元件6705開始發光時的電壓是VE L 的地方，要求反相器的低位準電位(提供應導線6712)低於Vss＋VE L 。同時，要求反相器的高位準電位高於Vss＋VE L 。
注意，在其中反相器的低位準電位低於提供應對向電極6709的電位的情況下，將反向偏壓施加到發光元件6705上。因此，可抑制發光元件6705的損壞，這是我們所希望的。
注意，在電容器6703中或者釋放電荷或者累積電荷取決於初始儲存在電容器6703中的電荷與提供應信號線6707的電位之間的關係。接著，當完成電容器6703中的釋放電荷或者累積電荷時，信號線6707的電位與邏輯臨界值Vinv之間的電位差(電壓Vp)的電荷已經被儲存在電容器6703中。然後，經由將掃描線6706的信號改變為低位準，關斷開關6704，從而將該電壓Vp保持在電容器6703中。
注意，在寫入期間，可將對向電極(陰極)6709的電位設置成Vss2。該Vss2是滿足Vss<Vss2的電位，並且這樣進行設置，使得在實現反相器的偏移量抵消過程中施加到發光元件6705的電壓低於發光元件6705的正向臨界電壓VE L 。也就是說，將Vss2設置成滿足Vinv－Vss2<VE L 。據此，可以防止由於發光元件6705在寫入期間的發光而出現的顯示缺陷。此外，可以使得在寫入期間更少的電流流過發光元件，由此減小了功率耗損。
此外，可增加Vss2從而將反向偏壓施加到發光元件6705上。經由施加該反向偏壓，可提高發光元件6705的可靠性，並且可消除發光元件6705的瑕疵部，等等。
注意，也可應用另一種方法，只要電流不流過對向電極6709即可。例如，對向電極6709可處於懸浮狀態；因此，電流不流過發光元件6705。可替換地，可在電源線6708和發光元件6705的圖素電極之間經由電晶體6701設置開關。經由控制該開關，可防止電流流過發光元件6705。也就是說，如圖68a所示，開關6801可連接在電晶體6701的第一端和電源線6708之間。可替換地，如圖68b所示，開關6802可連接在節點6711和發光元件6705的圖素電極之間。進一步可替換地，開關6803可連接在電晶體6701的第二端和節點6711之間。據此，在圖素的信號寫入期間，可防止圖素的信號寫入之後的另一列圖素的信號寫入期間中發光元件6705發光。
以這種方式，完成了該圖素的視頻信號寫入。
注意，在將視頻信號寫入到該圖素之後，根據當已經將視頻信號寫入到該圖素時已經提供應信號線6707的類比信號電位，根據信號線6707的電位變化而控制反相器的輸出位準。也就是說，在其中信號線6707的電位高於在圖素的信號寫入期間已經將視頻信號寫入到圖素中時的類比信號電位時，反相器的輸出變為低位準，而在其中信號線6707的電位低於在已經將視頻信號寫入到圖素中時的類比信號電位時，反相器的輸出變為高位準。
這是因為，由於當將視頻信號已經寫入到圖素中時電位差(Vp)已經由電容器6703保持，因此在其中信號線6707的電位高於將視頻信號寫入到圖素中時的類比信號電位時，反相器的輸入端6710的電位變成高於當將是平信號已經寫入到圖素中時輸入端6710的電位，因此驅動電晶體6701關斷，互補電晶體6702導通，反相器的輸出變成低位準。另一方面，在其中信號線6707的電位低於在圖素的信號寫入期間已經將視頻信號寫入到圖素中時的類比信號電位時，反相器的輸入端6710的電位也變成低於已經將類比信號寫入到圖素中時的輸入端6710的電位，因此導通驅動電晶體6701，互補電晶體6702關斷，反相器的輸出變成高位準。
因此，在圖素的發光期間，經由以類比方式改變提供應信號線6707的電位，圖素中反相器的輸出位準得到控制。因此，以表現等級的類比方式控制了使電流流過發光元件6705的時間。
圖69中所示的圖素包括驅動電晶體(第一電晶體)6901，互補電晶體(第二電晶體)6902，電容器6903，開關6904，發光元件6905，掃描線6906，第一開關6907，第二開關6908，第一信號線6909，第二信號線6910，以及電源線6911。注意，p型電晶體用作驅動電晶體6901，n型電晶體用作互補電晶體6902和開關6904。
驅動電晶體6901的第一端(源極端或者汲極端)連接到電源線6911，其第二端(源極端或者汲極端)連接到互補電晶體6902的第二端(源極端或者汲極端)，其閘極端連接到互補電晶體6902的閘極端。此外，驅動電晶體6901和互補電晶體6902的閘極端連接到電容器6903的一個電極並經由開關6904連接到驅動電晶體6901和互補電晶體6902的第二端(每一個源極端或者汲極端)。因此，經由導通/關斷開關6904，在驅動電晶體6901和互補電晶體6902的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)的各個部分導通或者不導通。經由將信號輸入到掃描線6906而控制開關6904的導通/關斷。注意，電容器6903的另一電極經由第一開關6907連接到第一信號線6909，而經由第二開關6908連接到第二信號線6910。此外，驅動電晶體6901和互補電晶體6902的第二端(每個源極端或者汲極端)連接到發光元件6905的圖素電極。將低電源電位Vss提供應發光元件6905的對向電極6912。注意，如果將提供應電源線6911的電源電位Vdd作為標準，那麽Vss是滿足Vss<Vdd的電位；例如，可以是Vss=GND(地電位)。注意，電源線6911的電位並不局限於此。對於圖素的每種顏色可改變電源電位的值；也就是說，在採用RGB色素的圖素進行全色顯示的情況下，可對RGB的每個圖素提供電源線的電位，並且在採用RGBW色素的圖素進行全色顯示的情況下對RGBW的每個圖素提供電源線電位。
接下來，具體描述圖69所示的圖素結構的操作原理。
首先，在圖素的信號寫入期間，第一開關6907導通，而第二開關6908關斷。驅動電晶體6901和互補電晶體6902用作反相器。因此，驅動電晶體6901和互補電晶體6902的閘極端之間的連接點是反相器的輸入端6913，而驅動電晶體6901和互補電晶體6902的第二端之間的連接點是反相器的輸出端6914。
此外，將高位準信號輸入到掃描線6906從而導通開關6904。因此，反相器輸入端6913和輸出端6914之間的部分導通，並且實現了偏移量抵消。也就是說，反相器的輸入端6913具有反相器的邏輯臨界電位Vinv。因此，此時反相器的輸入端6913的電位是控制反相器輸出位準所要求的電位。
接著，電容器6903儲存反相器的邏輯臨界電位Vinv和在寫入操作中提供應第一信號線6909的電位Va之間的電位差(電壓Vp)的電荷。
隨後，第一開關6907關斷，而第二開關6908導通。此外，掃描線6906的位準變化為低位準。這樣結果是，開關6904關斷，而電壓Vp保持在電容器6903中。以這種方式，將類比信號從第一信號線6909寫入到圖素中。
注意，已經將三角波電位提供應第二信號線6910。在其中第二信號線6910的電位高於在圖素的信號寫入操作中提供應第一信號線6909的類比信號電位期間，圖素保持發光元件6905的不發光狀態，而在其中第二信號線6910的電位低於在圖素的信號寫入操作中提供應第一信號線6909的類比信號電位期間，發光元件6905發光。因此，依據在圖素的信號寫入期間寫入類比信號時的類比信號電位來控制發光元件6905的發光時間。以這種方式可實現類比時間等級顯示。
圖70所示的圖素包括驅動電晶體(第二電晶體)7001，互補電晶體(第三電晶體)7002，電容器7003，切換電晶體(第一電晶體)7004，發光元件7005，掃描線7006，信號線7007，以及電源線7008。注意，p型電晶體用作驅動電晶體7001，n型電晶體用作互補電晶體7002和切換電晶體7004。
驅動電晶體7001的第一端(源極端或者汲極端)連接到電源線7008，其第二端(源極端或者汲極端)連接到互補電晶體7002的第二端(源極端或者汲極端)，其閘極端連接到互補電晶體7002的閘極端。此外，驅動電晶體7001和互補電晶體7002的閘極端經由電容器7003連接到信號線7007，並經由切換電晶體7004連接到驅動電晶體7001和互補電晶體7002的第二端(每個源極端或者汲極端)。也就是說，由於切換電晶體7004的第一端(源極端或者汲極端)連接到驅動電晶體7001和互補電晶體7002的第二端(每個源極端或者汲極端)，而其第二端(源極端或者汲極端)連接到驅動電晶體7001和互補電晶體7002的閘極端，因此，經由導通/關斷切換電晶體7004，驅動電晶體7001和互補電晶體7002的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的各個部分導通或者不導通。經由將信號輸入到連接到切換電晶體7004的閘極端的掃描線7006而控制切換電晶體7004的導通/關斷。此外，驅動電晶體7001和互補電晶體7002的第二端(每個源極端或者汲極端)連接到發光元件7005的圖素電極。將低電源電位Vss提供應發光元件7005的對向電極7009。注意，如果將提供應電源線7008的電源電位Vdd作為標準，那麽Vss是滿足Vss<Vdd的電位；例如，可以是Vss＝GND(地電位)。
此外，互補電晶體7002的第一端(源極端或者汲極端)連接到另一列圖素的掃描線7006A。在此，驅動電晶體7001是用於驅動發光元件7005的電晶體並且互補電晶體7002是其極性與驅動電晶體7001相反的電晶體。也就是說，當掃描線7006A的信號是低位準時，驅動電晶體7001和互補電晶體7002在反相器中互補地導通/關斷。
接下來，具體描述圖70所示的圖素結構的操作原理。
在圖素的信號寫入期間，將類比信號電位提供應信號線7007。該類比信號電位對應於視頻信號。接著，將視頻信號寫入到圖素中時，將高位準信號輸入到掃描線7006，從而導通切換電晶體7004。此時，將低位準信號提供應選擇另一圖素列的掃描線7006A。因此，在將信號寫入到圖素中時，驅動電晶體7001和互補電晶體7002用作反相器。當作為反相器工作時，驅動電晶體7001和互補電晶體7002的閘極端之間的連接點是反相器的輸入端7010，而驅動電晶體7001和互補電晶體7002的第二端之間的連接點是反相器的輸出端7011。同樣當作為反相器工作時，驅動電晶體7001和互補電晶體7002的第一端分別是源極端而其第二端是汲極端。
當切換電晶體7004以這種方式導通時，反相器的輸入端7010和輸出端7011之間的部分導通，電流流過驅動電晶體7001，互補電晶體7002，和發光元件7005，電容器7003儲存或者釋放電荷。
以這種方式，實現反相器的偏移量抵消。注意，偏移量抵消意指輸入端7010和輸出端7011之間的部分導通，輸入電位和輸出電位相等，輸入端7010的電位形成為反相器的邏輯臨界電位Vinv。因此，理想的是該邏輯臨界電位Vinv是反相器輸出的高位準和低位準之間的中間電位。
注意，反相器輸出的高位準電位是電源線7008的電源電位Vdd，而反相器的低電位是掃描線7006A的低位準電位。將對向電極7009的電位作為標準，設置反相器高位準輸出的電源電位Vdd和提供應掃描線7006A的信號的低位準電位。然後，將其設置成當反相器的輸出是高位準時發光元件7005發光，而當反相器的輸出是低位準時不發光。
也就是說，在發光元件7005開始發光時的電壓是VE L 時，要求反相器的低位準電位(提供應掃描線7006或者掃描線7006A的信號的低位準電位)低於Vss＋VE L 。同時，要求反相器的高位準電位高於Vss＋VE L 。
注意，在其中反相器的低位準電位低於對向電極7009電位的情況下，將反向偏壓施加到發光元件7005。因此，可抑制發光元件7005的損壞，這是我們所期望的。
注意，依據初始儲存在電容器7003中的電荷與提供到信號線7007的電位之間的關係來確定電容器7003中是釋放電荷還是累積電荷。接著，當完成電容器7003中電荷的釋放或者累積時，在電容器7003中已經儲存信號線7007的電位和邏輯臨界值Vinv之間的電位差(電壓Vp)的電荷。接著，經由將掃描線7006的信號改變為低位準，關斷切換電晶體7004，從而將該電壓Vp保持在電容器7003中。
注意，在寫入期間，可將對向電極(陰極)7009的電位設置為Vss2。Vss2是滿足Vss<Vss2的電位，並且這樣進行設置，使得施加到發光元件7005的電壓低於在實現反相器的偏移量抵消時發光元件7005的正向臨界電壓VE L 。也就是說，將Vss2設置成滿足Vinv－Vss2<VE L 。據此，可以防止由於寫入期間發光元件7005的發光而出現的顯示缺陷。此外，可以在寫入期間使得更少的電流流過發光元件，由此減小功率耗損。
此外，可增加Vss2，從而將反向偏壓施加到發光元件7005上。經由施加反向偏壓，可提高發光元件7005的可靠性，消除發光元件7005的缺陷部分，等等。
注意，也可採用另一種方法，只要電流不流過對向電極7009即可。例如，對向電極7009可處於懸浮狀態；因此，電流不流過發光元件7005。可替換地，可在電源線7008和發光元件7005的圖素電極之間經由電晶體7001設置開關。經由控制該開關，可防止電流流過發光元件7005。也就是說，如圖71所示，開關7101可連接在電晶體7001的第一端和電源線7008之間。可替換地，開關可連接在節點7011和發光元件7005的圖素電極之間。進一步可替換地，開關可連接在電晶體7001的第二端和節點7011之間。據此，在圖素的信號寫入期間，可在完成該圖素的信號寫入之後的另一列圖素的信號寫入期間防止發光元件7005發光。
以這種方式，完成該圖素的視頻信號寫入。
注意，在將視頻信號寫入到圖素中之後，根據在已經將視頻信號寫入到圖素中時已經提供應信號線7007的類比信號電位，根據信號電位7007的電位變化來控制反相器的輸出位準。也就是說，在其中信號線7007的電位高於在圖素的信號寫入期間將視頻信號已經寫入到圖素中的類比信號電位時，反相器的輸出變為低位準而在信號線7007的電位低於已經將視頻信號寫入到圖素中時的類比信號時，反相器的輸出變為高位準。
這是因為，由於電位差(Vp)在將信號寫入到圖素中時已經保持電容器7003中，因此，在其中信號線7007的電位高於已經將視頻信號寫入到圖素中時的類比信號電位時，反相器的輸入端7010的電位也變得高於已經將視頻信號寫入到圖素中時輸入端7010的電位，因此驅動電晶體7001關斷，互補電晶體7002導通，反相器的輸出變為低位準。另一方面，在其中信號線7007的電位低於已經將視頻信號寫入到圖素中時的類比信號電位時，反相器的輸入端7010的電位也變得低於已經將視頻信號寫入到圖素中時輸入端7010的電位，因此驅動電晶體7001導通，互補電晶體7002關斷，反相器的輸出變為高位準。
因此，在圖素的發光期間，經由以類比方式在其中掃描線(掃描線7006，7006A，等等)的電位是低位準的狀態中改變提供應信號線7007的電位，控制了圖素中反相器的輸出位準。以這種方式，以顯示等級的類比方式控制了電流流過發光元件7005的時刻。
此外，由於互補電晶體7002的第一端(源極端或者汲極端)連接到掃描線7006A，可減小導線數量，從而改進影像寬高比。因此，可提高發光元件的可靠性。此外，可提高產量，並且減小了顯示面板成本。
圖72所示的圖素包括驅動電晶體(第二電晶體)7201，互補電晶體(第三電晶體)7202，電容器7203，切換電晶體(第一電晶體)7204，發光元件7205，掃描線7206，第一開關7207，第二開關7208，第一信號線7209，第二信號線7210，以及電源線7211。注意，p型電晶體用作驅動電晶體7201，n型電晶體用作互補電晶體7202和切換電晶體7204。
驅動電晶體7201的第一端(源極端或者汲極端)連接到電源線7211，其第二端(源極端或者汲極端)連接到互補電晶體7202的第二端(源極端或者汲極端)，其閘極端連接到互補電晶體7202的閘極端。此外，驅動電晶體7201和互補電晶體7202的閘極端連接到電容器7203的一個電極，並且經由切換電晶體7204連接到驅動電晶體7201和互補電晶體7202的第二端(每個源極端或者汲極端)。也就是說，由於切換電晶體7204的第一端(源極端或者汲極端)連接到驅動電晶體7201和互補電晶體7202的第二端(每個源極端或者汲極端)，而其第二端(源極端或者汲極端)連接到驅動電晶體7201和互補電晶體7202的閘極端，因此經由導通/關斷切換電晶體7204，驅動電晶體7201和互補電晶體7202的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的各個部分導通/或者不導通。經由輸入信號到連接到切換電晶體7204的閘極端的掃描線7206而控制切換電晶體7204的導通/關斷。此外，電容器7203的另一電極經由第一開關7207連接到第一信號線7209，並且經由第二開關7208連接到第二信號線7210。此外，驅動電晶體7201和互補電晶體7202的第二端(每個源極端或者汲極端)連接到發光元件 7205的陽極(圖素電極)。發光元件7205的陰極連接到導線(陰極)7212上，在該導線上提供低電源電位Vss。注意，如果將提供應電源線7211的電源電位Vdd作為標準，那麽Vss是滿足Vss<Vdd的電位；例如，可以是Vss=GND(地電位)。注意，電源線7211的電位並不局限於此。可為圖素的每種顏色改變電源電位的值；也就是說，在採用RGB色素的圖素進行全色顯示的情況下為RGB的每個圖素提供電源線電位，並且在採用RGBW色素進行全色顯示情況下為RGBW的每個圖素提供電源線電位。
此外，互補電晶體7202的第一端(源極端或者汲極端)連接到另一列圖素的掃描線7206A上。在此，驅動電晶體7201是驅動發光元件7205的電晶體，互補電晶體7202是極性與驅動電晶體7201相反的電晶體。也就是說，當掃描線7006A的信號是低位準時，驅動電晶體7201和互補電晶體7202在反相器中互補導通/關斷。
圖72中例舉的圖素的操作原理與圖70中例舉的圖素的操作原理相同，對於其中在寫入操作中將視頻信號輸入到圖素中的導線以及在發光期間連續改變提供電源給圖素的導線分別設置的情況，參考實施例模式2和圖69的描述。
圖73中例舉的圖素包括驅動電晶體7301，電容器7302，開關7303，發光元件7304，電源線7305，信號線7306，掃描線7307，和開關7309。注意，將p型電晶體用作驅動電晶體7301。
驅動電晶體7301的第一端(源極端或者汲極端)連接到電源線7305，其閘極端經由電容器7302連接到信號線7306上，其第二端(源極端或者汲極端)經由開關7309連接到發光元件7304的陽極(圖素電極)。此外，驅動電晶體7301的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)經由開關7303彼此連接。因此，當開關7303導通時，驅動電晶體7301的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分導通。接著，當開關7303關斷時，驅動電晶體7301的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為不導通，此時驅動電晶體7301的閘極端(或第二端)電位和信號線7306的電位之間的電位差(電壓)可保持在電容器7302中。此外，將電位Vss設置到發光元件7304的對向電極7308上。注意，如果將在圖素的發光期間設置到電源線7305的電源電位Vdd作為標準，那麽Vss是滿足Vss<Vdd的電位；例如，可以是Vss＝GND(地電位)。
接下來，描述圖73所示的圖素結構的操作原理。
在圖素的信號寫入期間，將類比信號電位提供應信號線7306。該類比信號電位對應於視頻信號。注意，該視頻信號是由三個值或者多個值表示的信號，類比信號電位是隨著時間改變並具有三個值或者多個值狀態的電位。當將視頻信號寫入到圖素中時，將信號輸入到掃描線7307中，從而導通開關7303。此外，開關7309導通。接著，電流流過驅動電晶體7301和發光元件7304，電容器7302儲存或者釋放電荷。
此時，驅動電晶體7301的第一端是源極端，而其第二端是汲極端。當開關7303導通的同時流過驅動電晶體7301的電流增加時，流過發光元件7304的電流也增加，這樣發光元件7304中的壓降增加並且發光元件7304的電極之間的電位差增加。也就是說，發光元件7304的陽極電位變為接近電位供應線7305的電位。結果是，驅動電晶體7301的閘極端電位也變為接近電位供應線7305的電位，這樣，驅動電晶體7301的閘極端和源極端之間的電位差減小；流過驅動電晶體7301的電流減小。同時，流過發光元件7304的電流減小，這樣發光元件7304中的壓降減小，發光元件7304電極之間的電位差減小。也就是說，發光元件7304的陽極電位變為接近陰極7308的電位。接著，驅動電晶體7301的閘極端電位也變為接近陰極7308的電位，使得驅動電晶體7301的閘極端利源極端之間的電位差也增加，流過驅動電晶體7301的電流增加。以這種方式，驅動電晶體7301的閘極端電位穩定在使得恒定電流流過驅動電晶體7301的電位上。電容器7302然後保持對應於那時驅動電晶體7301的閘極端的電位和信號線7306的電位之間的電位差的電荷。
以這種方式，完成了該圖素的視頻信號寫入。
一旦達到其中如上所述流過驅動電晶體7301和發光元件7304的電流恒定的穩態，開關7303關斷。因此，電容器7302保持信號線7306的電位和在開關7303關斷時驅動電晶體7301的閘極端(或者汲極端)的電位之間的電位差Vp(電壓)。
在圖素的信號寫入期間，在將視頻信號寫入到圖素中之後並且在進行另一列圖素的信號寫入過程中，開關7309關斷。注意，在關斷開關303的同時或者之後關斷開關7309。
注意，在其中已經將視頻信號寫入到圖素中的情況下，根據在已經將視頻信號寫入到圖素中時已經設置到信號線7306的類比信號電位，根據信號線7306的電位變化來控制驅動電晶體7301的導通/關斷。也就是說，在其中信號線7306的電位等於或者高於已經在信號寫入期間將視頻信號寫入到圖素中時的類比信號電位時，關斷驅動電晶體7301，而在其中信號線7306的電位低於已經將視頻信號寫入到圖素中時的類比信號電位時，導通驅動電晶體7301。
這是因為，由於當視頻信號已經寫入到圖素中時電位差(Vp)已經由電容器7302保持，因此在其中信號線7306的電位等於或者高於已經將視頻信號寫入到圖素中時的類比信號電位時，驅動電晶體7301的閘極端的電位也變為等於或者高於已經將視頻信號寫入到圖素中時閘極端的電位，由此關斷驅動電晶體7301。另一方面，在其中信號線7306的電位低於在圖素的信號寫入期間已經將視頻信號寫入到圖素中時的類比信號電位時，驅動電晶體7301的閘極端的電位也變為低於已經將視頻信號寫入到圖素中時閘極端的電位，因此，導通驅動電晶體7301。
因此，在圖素的發光期間，經由以類比方式改變設置到信號線7306的電位並且同時具有其中開關7303已經關斷並且開關7309已經導通的狀態，可控制驅動電晶體7301的導通/關斷。也就是說，以表現等級的類比方式控制了電流流過發光元件7304的時間。
此外，驅動電晶體7301的第二端也經由開關連接到導線上，該導線上的電位等於對向電極7308。也就是說，如圖79所示，驅動電晶體7301的第二端可經由開關7901連接到導線7902上。當將信號寫入到圖素中時開關7901導通而完成寫入時關斷。接著，在下一列圖素的信號寫入期間和發光期間，關斷開關7901。這樣的結果是，可在將信號寫入到圖素中的過程中防止該圖素發光。對於其他，參考圖73的操作。
圖74的圖素包括驅動電晶體7401，電容器7402，第一開關7403，發光元件7404，電源線7405，第二開關7406，第三開關7407，掃描線7408，第一信號線7409，以及第二信號線7410。注意，將p型電晶體用作驅動電晶體7401。
驅動電晶體7401的第一端(源極端或者汲極端)連接到電源線7405，其閘極端連接到電容器7402的一個電極。電容器7402的另一個電極經由第二開關7406連接到第一信號線7409，並經由第三開關7407連接到第二信號線7410。此外，驅動電晶體7401的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)經由開關7403彼此連接。此外，將電位Vss設置到發光元件7404的陰極7411上。注意，如果將設置到電源線7405的電源電位Vdd作為標準，那麽Vss是滿足Vss<Vdd的電位；例如，可以是Vss＝GND(地電位)。
接下來，描述圖74的圖素操作。在圖素的信號寫入操作中，導通第二開關7406，同時關斷第三開關7407。接著，將高位準信號輸入到掃描線7408中，從而導通第一開關7403。結果是，電流流過電容器7402，驅動電晶體7401和發光元件7404。接著掃描線7408的信號從高位準降為低位準，由此關斷第一開關7403。當關斷第一開關7403時，電容器7402保持此時驅動電晶體7401的閘極端電位和第一信號線7409的電位之間的電位差。
以這種方式，將視頻信號從第一信號線7409寫入到圖素中。
注意，在發光期間將以類比方式變化的電位提供到第二信號線7410上。在其中第二信號線7410的電位高於在第i列圖素的信號寫入期間Ti設置到第一信號線7409的類比信號電位時圖素保持發光元件7404的不發光狀態，而在其中第二信號線7410的電位低於第i列圖素的信號寫入期間設置到第一信號線7409的類比信號電位時發光元件7404發光。因此，依據在每個圖素的寫入期間將視頻信號寫入時的類比信號電位來設置發光元件7404的發光時間。以這種方式可實現類比時間等級顯示。
圖75所示的圖素包括驅動電晶體7501，電容器7502，第一開關7503，第二開關7504，發光元件7505，第一掃描線7506，第二掃描線7507，信號線7508，電源線7509，以及導線7510。注意，將n型電晶體用作驅動電晶體7501。
驅動電晶體7501的源極端連接到發光元件7504的陽極(圖素電極)，其閘極端經由電容器7502連接到信號線7508，其汲極端經由第一開關7503連接到電源線7509。注意，將電源電位Vdd設置到電源線7509上。此外，驅動電晶體7501的閘極端和汲極端經由第二開關7504彼此連接。因此，當第二開關7504導通時，驅動電晶體7501的閘極端和汲極端之間的部分變為導通。接著，當第二開關7504關斷時，驅動電晶體7501的閘極端和汲極端之間的部分變為不導通，此時驅動電晶體7501的閘極端(或者汲極端)電位和信號線7508的電位之間的電位差(電壓)保持在電容器7502中，此外，將發光元件7505的陰極連接到設置電位Vss的導線7510上。注意，Vss是滿足Vss<Vdd的電位；例如，可以是Vss=GND(地電位)。
接下來，描述圖75所示的圖素的操作原理。
在圖素的信號寫入期間，將信號輸入到第一掃描線7506和第二掃描線7507，從而導通第一開關7503和第二開關7504。因此，電源線7509的電源電位(Vdd)設置到驅動電晶體7501的汲極端和閘極端。結果是，電流流過電容器7502，驅動電晶體7501和發光元件7505，電容器7502儲存或者釋放電荷。注意，在圖素的信號寫入期間，將類比信號電位設置到信號線7508。該類比信號電位對應於視頻信號。
之後，電流停止流過電容器7502，電流流過驅動電晶體7501和發光元件7505。這是因為，由於驅動電晶體7501的閘極端和其汲極端之間的部分由第二開關7504導通，因此閘極端的電位變成電源電位(Vdd)，從而導通驅動電晶體7501。
在該狀態下，當第一開關7503關斷時，電流流過驅動電晶體7501和電容器7502，然後停止流過。以這種方式，關斷驅動電晶體7501。此時，驅動電晶體7501的閘極－源極電壓Vgs大致等於臨界電壓Vth。
一旦到達該狀態，第二開關7504關斷。電容器7502保持關斷驅動電晶體7501所必須的驅動電晶體7501的閘極端電位和在關斷第二開關7504時設置到信號線7508上的類比信號電位之間的電位差(Vp)。以這種方式，將類比信號寫入到圖素中。
注意，如上所述，經由分別將脈波信號輸入到第一掃描線7506和第二掃描線7507中而控制第一開關7503和第二開關7504的導通/關斷。
在將類比信號寫入到圖素中之後，根據在寫入類比信號時已經提供應信號線7508的類比信號電位，根據信號線7508的電位改變來控制驅動電晶體7501的導通/關斷。也就是說，在其中信號線7508的電位等於或者低於在信號寫入期間將類比信號寫入到圖素中時的類比信號電位時，驅動電晶體7501關斷，而在其中信號線7508的電位高於在將類比信號寫入到圖素中時的類比信號電位時，驅動電晶體7501導通。
在已經將類比信號寫入到圖素中時由電容器7502保持電位差(Vp)；因此，在其中信號線7508的電位等於或者低於已經將類比信號寫入到圖素中時的類比信號電位時，驅動電晶體7501的閘極端的電位也變為等於或者低於已經將類比信號寫入到圖素中時閘極端的電位，因此關斷驅動電晶體7501。另一方面，在其中信號線7508的電位高於在寫入期間已經將類比信號寫入到圖素中時的類比信號電位時，驅動電晶體7501的閘極端電位也變得高於已經將類比信號寫入到圖素中時閘極端的電位，因此導通驅動電晶體7501。
因此，在圖素的發光期間，經由以類比方式改變設置到信號線7508的電位，同時具有其中第二開關7504已經關斷而第一開關7503已經導通的狀態，可控制驅動電晶體7501的導通/關斷，這樣，可以表現等級的類比方式控制提供電流給發光元件7505的時間。
圖76所示的圖素包括驅動電晶體7601，電容器7602，第一開關7603，第二開關7604，發光元件7605，第三開關7606，第四開關7607，第一掃描線7608，第二掃描線7609，第一信號線7610，第二信號線7611，以及電源線7612。注意，將n型電晶體用作驅動電晶體7601。
驅動電晶體7601的源極端連接到發光元件7605的陽極(圖素電極)，其閘極端連接到電容器7602的一個電極。電容器7602的另一個電極經由第三開關7606連接到第一信號線7610，並經由第四開關7607連接到第二信號線7611。驅動電晶體7601的汲極端經由第一開關7603連接到電源線7612。注意，設置電源電位Vdd到電源線7612上。設置到電源線的電位並不局限於Vdd，例如，在採用RGB色素進行全色顯示的情況下，對於RGB每種顏色的每個圖素可改變電源線的電位值。
此外，驅動電晶體7601的閘極端和汲極端經由第二開關7604彼此連接。因此，當第二開關7604導通時，驅動電晶體7601的閘極端以及汲極端之間的部分變為導通。接著，當第二開關7604關斷時，驅動電晶體7601的閘極端和汲極端之間部分變為不導通，此時驅動電晶體7601的閘極端(或者汲極端)電位與第一信號線7610設置的類比信號電位之間的電位差(電壓)保持在電容器7602中。此外，發光元件7605的陰極連接到設置電位Vss的導線7613。注意，Vss是滿足Vss<Vdd的電位；例如，可以是Vss=GND(地電位)。
圖77所示的圖素包括電晶體7701，電容器7702，開關7703，放大器7704，發光元件7705，信號線7706，掃描線7707，電源線7708，導線7709，以及導線7710。
驅動電晶體7701的第一端(源極端或者汲極端)連接到發光元件7705的圖素電極，其第二端(源極端或者汲極端)連接到電源線7708，其閘極端連接到比較器電路7704的輸出端。比較器電路7704的第一輸入端經由開關7703連接到信號線7706，而其第二輸入端連接到導線7710。比較器電路7704的第一輸入端還經由電容器7702連接到導線7709。注意，經由將信號輸入到掃描線7707而控制開關7703的導通/關斷。
下面描述的是圖素的操作。在圖素的信號寫入期間，導通開關7703。接著，將與視頻信號對應的電位從信號線7706施加到電容器7702的一個電極上。接著，開關7703關斷，並且與該視頻信號對應的類比電位保持在電容器7702中。此時，將導線7709的電位較佳地設定為預定電位。以這種方式，完成圖素的信號寫入。
隨後，在圖素的發光操作中，將在與視頻信號對應的類比電位範圍內從最小電位連續變化到最大電位的電位，從最大電位連續變化到最小電位的電位，或者從最大電位到最小電位以及從最小電位到最大電位重複連續變化的電位輸入到導線7710。因此，將保持在電容器7702中的類比電位輸入到比較器電路7704的第一輸入端，而將在類比電位範圍內連續變化的電位輸入到其第二輸入端。然後，輸入到第一輸入端和第二輸入端的各個電位的高度在比較器電路7704中互相進行比較，這樣結果是，確定了其輸出電位。由比較器電路7704的輸出電位控制了電晶體7701的導通/關斷。
因此，在其中電晶體導通的期間對應於發光元件7705的發光期間，因此，發光元件7705可在發光期間內的任意時間上發光，這樣可實現等級顯示。
圖78所示的圖素包括反相器7801，電容器7802，開關7803，開關7804，發光元件7805，信號線7806，第一掃描線7807，以及第二掃描線7808。
反相器7801的輸入端連接到電容器7802的一個電極，其輸出端連接到發光元件7805的圖素電極。電容器7802的另一個電極經由開關7804連接到信號線7806。此外，反相器7801的輸入端和輸出端經由開關7803彼此連接。注意，由輸入到第一掃描線7807的信號控制開關7804的導通/關斷，由輸入到第二掃描線7808的信號控制開關7803的導通/關斷。
在圖素的寫入操作中，開關7804和開關7803導通。然後，將對應於視頻信號的類比電位提供應信號線7806。因此，將與反相器7801的邏輯臨界值對應的電位輸入到電容器7802的一個電極，而將與視頻信號對應的類比電位輸入到其另一個電極。然後，關斷開關7803和7804，使得電容器7802保持反相器7801的邏輯臨界電位和與視頻信號對應的類比電位之間的電位差。以這種方式，完成了圖素的信號寫入。
隨後，在圖素的發光操作中，將在與視頻信號對應的類比電位範圍內從最小電位連續變化到最大電位的電位，從最大電位連續變化到最小電位的電位，或者從最大電位到最小電位以及從最小電位到最大電位重複連續變化的電位輸入到信號線7806。因此，依據在發光期間中連續提供應信號線7806的電位是高於還是低於在寫入期間已經寫入到圖素中的視頻信號對應的類比電位而改變施加到發光元件7805的圖素電極上的電位，因此，發光元件7805可在發光期間內的任意時間發光，從而實現等級顯示。
接下來，描述發光元件的亮度特性與輸入到信號線上的類比電位之間的關係。例如，在其中輸入三角波作為發光期間的類比電位時，發光元件的亮度特性與三角波之間的關係示於圖59a1，59a2以及59a3中。作為一個實例，將R圖素的發光元件的亮度特性作為標準，對其中從圖素G的發光元件得到的亮度高而從圖素B的發光元件得到的亮度低的情況進行描述。
此時，當將輸入到信號線Dr(資料線R圖素)的三角波電位作為標準時，輸入到信號線Dg(資料線G圖素)的三角波電位急劇傾斜；也就是說，三角波電位的幅值增加。另一方面，輸入到信號線Db(資料線B圖素)的三角波電位略微傾斜；也就是說，三角波電位的幅值減小。
這樣的結果是，當顯示相同的等級時可對每種顏色的每個圖素改變發光時間。例如，在R圖素的一框周期內的最高等級的顯示期間是Tmax(R)，在G圖素的一框周期內的最高等級的顯示期間是Tmax(G)，在B圖素的一框周期內的最高等級的顯示期間是Tmax(B)。
可替換地，作為第三種結構，對每種顏色的每個圖素可改變視頻信號的電位寬度。也就是說，如圖60a1，60a2以及60a3所示，如果將R圖素作為標準，那麽在從G圖素的發光元件得到亮度高時將與G的視頻信號的每個等級對應的電位轉換到低位準側。同時，在從圖素B的發光元件得到的亮度低時將與B的視頻信號的每個等級對應的電位轉換到高位準側。以這種方式，在表現出相同的等級時可為每種顏色的每個圖素改變發光時間。例如，在R圖素的一框周期內的最高等級的顯示期間是Tmax(R)，在G圖素的一框周期內的最高等級的顯示期間是Tmax(G)，在B圖素的一框周期內的最高等級的顯示期間是Tmax(B)。
可替換地，作為第四種結構，為每種顏色將與視頻信號的等級對應的每個電位進行轉換的結構以及為每種顏色改變三角波電位的結構彼此進行組合。這樣的結果是，可減小幅值並且可實現功率耗損的減小。
可替換地，作為第五種結構，為圖素的每種顏色設置不同的電位到連接到驅動電晶體的第一端上的電源線上。例如，可為每種顏色的每個圖素改變圖66中的電源線6610，圖67中的電源線6708，圖68a，68b和68c中的電源線6708，圖69中的電源線6911，圖70中的電源線7008，圖71中的電源線7008，圖72中的電源線7211，圖73中的電源線7305，圖74中的電源線7405，圖75中的電源線7509，圖76中的電源線7612，圖77中的電源線7708，圖79中的電源線7305等等上的電位。
可替換地，作為第六種結構，為圖素的每種顏色轉換與視頻信號等級對應的各個電位的結構或者為每種顏色改變三角波電位的幅值的結構，以及為每種顏色改變連接到驅動電晶體第一端上的電源線的電位的結構可彼此進行組合。
(實施例模式7)
在本實施例模式中，描述的是其中CMOS反相器用作用於控制圖素內發光元件的發光/不發光的反相器的結構。
參考圖61描述在圖1所示的圖素結構中在圖素內採用CMOS反相器的結構。
該圖素包括驅動電晶體6101，互補電晶體6108，電容器6102，開關6103，發光元件6104，電位供應線(照明線)6105，信號線(資料線)6106，掃描線(重設線)6107，以及導線6110。注意，p型電晶體用作驅動電晶體6101，n型電晶體用作互補電晶體6108。
驅動電晶體6101的第一端(源極端或者汲極端)連接到電位供應線6105，其第二端(源極端或者汲極端)連接到互補電晶體6108的第二端(源極端或者汲極端)，其閘極端連接到互補電晶體6108的閘極端。此外，驅動電晶體6101和互補電晶體6108的閘極端經由電容器6102連接到信號線6106上，並經由開關6103連接到驅動電晶體6101和互補電晶體6108的第二端(每個源極端或者汲極端)。因此，經由導通/關斷開關6103，驅動電晶體6101和互補電晶體6108的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的各個部分變成導通或不導通。經由輸入信號到掃描線6107來控制開關6103的導通/關斷。此外，驅動電晶體6101和互補電晶體6108的第二端(每個源極端或者汲極端)連接到發光元件6104的陽極(圖素電極)。將低電源電位Vss提供應發光元件6104的陰極(陰極)6109。注意，如果將在發光期間輸入到電位供應線6105的高位準信號(電源電位Vdd)作為標準，那麽Vss是滿足Vss<Vdd的電位；例如，可以是Vss＝GND(地電位)。
此外，互補電晶體6108的第一端連接到導線6110。在此，驅動電晶體6101是驅動發光元件6104的電晶體，互補電晶體6108是極性與驅動電晶體6101相反的電晶體。也就是說，當電位供應線6105的信號是高位準(電源電位Vdd)時，驅動電晶體6101和互補電晶體6108在互補導通/關斷的同時用作反相器。注意，這樣設置導線6110的電位，使得當互補電晶體6108導通時施加到發光元件6104的電壓等於或者低於發光元件6104的正向臨界電壓VE L 。
簡要地描述其操作。在寫入信號到圖素的過程中，將信號輸入到掃描線6107，從而導通開關6103。此外，使得電位供應線6105的電位為高位準，這樣驅動電晶體6101的第一端的電位變成電源電位Vdd。因此，驅動電晶體6101和互補電晶體6108用作CMOS反相器，其中它們互補導通/關斷。因此，對應於CMOS反相器的輸出端的驅動電晶體6101和互補電晶體6108的第二端之間的部分，和對應於CMOS反相器的輸入端的驅動電晶體6101和互補電晶體6108的閘極端變成導通，實現偏移量抵消。也就是說，CMOS反相器的輸入端具有CMOS反相器的邏輯臨界電位。接著，電容器6102儲存與輸入端的電位和輸入到信號線6106的類比信號電位之間的電位差(Vp)對應的電荷。以這種方式，完成信號到圖素的寫入，並且改變掃描線6107的信號以關斷開關6103。電壓Vp因此保持在電容器6102中。此外，將電位供應線6105改變為低位準，從而即使驅動電晶體6101導通，施加到發光元件6104的電壓也會等於或者低於正向臨界電壓。
此後，在發光期間，將電位供應線6105的電位改變為高位準，同時開關6103關斷。此外，經由以類比方式改變設置到信號線6106的電位，控制了CMOS反相器輸出的位準。以這種方式，可以表現等級的類比方式控制電流流過發光元件6104的時間。注意，在其中發光元件6104將要發光的情況下，驅動電晶體6101導通，互補電晶體6108關斷，這樣CMOS反相器的輸出變為高位準。高位準電位是電位供應線6105的高位準電源電位Vdd。另一方面，在其中發光元件6104不發光的情況下，驅動電晶體6101關斷，互補電晶體6108導通，這樣CMOS反相器的輸出變為低位準。該低位準是已經設置到導線6110上的電位。
下面對圖素的發光期間設置到信號線6106上的電位進行描述。作為設置到信號線6106的電位，可使用波形周期性變化的類比電位。
注意，如實施例模式1所述，作為在發光期間設置到信號線6106的電位，可設置波形4301，波形4302，波形4303，波形4304，波形4305，波形4306或者波形4307，或者連續設置它們中的多個。
經由連續設置波形，可在一框內分散發光時間。因此，框頻可表現出被改進並且可防止螢幕閃爍。
注意，其特定操作與實施例模式1所述的圖1相同，因此，在此省略其描述。
如本實施例模式所述，經由由CMOS反相器的輸出控制發光元件的導通/關斷，由於圖素電晶體特性的變化而減小了圖素亮度的變化。這是因為，由於反相器由n型電晶體和p型電晶體形成，因此其輸出位準快速改變，即使在電晶體特性中出現變化，也能以反相器的邏輯臨界電壓進行跳躍。
此外，在該圖素結構中，導線6110和發光元件6104的陰極6109較佳地是彼此連接。
接下來參考圖62的截面圖描述具有圖61的圖素的顯示面板的截面結構實例。
將基底膜6202形成在基體6201上。作為基體6201，可採用例如玻璃基體，石英基體，塑膠基體以及陶瓷基體的絕緣基體，金屬基體，半導體基體等等。基底膜6202可由CVD或者濺射法形成。例如，可採用由CVD採用SiH4 ，N2 O，NH3 等形成的氧化矽膜，氮化矽膜，氮氧化矽膜等作為源極材料。可替換地，這些膜可進行堆疊。注意，設置基底膜6202用以防止雜質從基體6201擴散到半導體層中；因此，當採用玻璃基體或者石英基體作為基體6201時可不設置基底膜6202。
將島形半導體層形成在基底膜6202上。在半導體層中，形成構成p通道的通道形成區6203，形成源極區或者汲極區的雜質區6204，形成n通道的通道形成區6205，形成源極區或者汲極區的雜質區6220，以及低濃度雜質區(LDD區)6221。閘極電極6207分別形成在通道形成區6203和通道形成區6205上面，其間插入閘極絕緣膜6206。可採用氧化矽膜，氮化矽膜，氮氧化矽膜等由CVD或者濺射法形成閘極絕緣膜6206。此外，採用鋁(Al)膜，銅(Cu)膜，包含鋁或銅作為其主要成分的膜，鉻(Cr)膜，鉭(Ta)膜，氮化鉬(TaN)膜，鈦(Ti)膜，鎢(W)膜，鉬(Mo)膜等形成閘極電極6207。
在閘極電極6207的側面形成側壁6222。可經由形成例如氧化矽膜，氮化矽膜，或者氮氧化矽膜的矽化合物來覆蓋閘極電極6207然後深腐蝕而形成側壁6222。
注意，LDD區6221設置在側壁6222下面。也就是說，將LDD區6221以自對準方式形成。注意，設置側壁6222從而以自對準方式形成LDD區6221，但也可不設置。
將第一層間絕緣膜形成在閘極電極6207，側壁6222以及閘極絕緣膜6206上。第一層間絕緣膜由下層無機絕緣膜6218以及上層樹脂膜6208形成。作為無機絕緣膜6218，可採用氮化矽膜，氧化矽膜，氮氧化矽膜或者經由堆疊它們所得到的膜。樹脂膜6208可由聚醯亞胺，聚醯胺，聚丙烯，聚醯亞胺－醯胺，環氧樹脂等等形成。
第一電極6209和第二電極6224形成在第一層間絕緣膜上。第一電極6209經由接觸孔電連接到雜質區6204和雜質區6220，第二電極6224經由接觸孔電連接到雜質區6220。作為第一電極6209和第二電極6224，可採用鈦(Ti)膜，鋁(Al)膜，銅(Cu)膜，包含Ti的鋁膜等等。注意，在其中例如信號線的導線設置在與第一電極6209和第二電極6224相同的層中時，較佳採用具有低阻值的銅。
在第一電極6209，第二電極6224以及第一層間絕緣膜上，形成第二層間絕緣膜6210。作為第二層間絕緣膜，可採用無機絕緣膜，樹脂膜，或者經由堆疊它們所得到的膜。作為無機絕緣膜，可採用氮化矽膜，氧化矽膜，氮氧化矽膜或者經由堆疊它們所得到的膜。作為樹脂膜，可採用聚醯亞胺，聚醯胺，聚丙烯，聚醯亞胺－醯胺，環氧樹脂等等。
在第二層間絕緣膜6210上，形成圖素電極6211和導線6219，其採用相同的材料形成；也就是說，它們同時形成在相同的層中。圖素電極6211和導線6219的材料較佳具有大的功函。例如，可採用例如氮化鈦(TiN)膜，鉻(Cr)膜，鎢(W)膜，鋅(Zn)膜，或鉑(Pt)膜等的單層膜，氮化鈦膜和包含鋁作為其主要成分的疊層，氮化鈦膜，包含鋁作為其主要成分以及氮化鈦膜的三層結構，等等。注意，如果在此採用疊層結構，由於導線的電阻值較低，因此可以得到好的歐姆接觸，此外，其可用作陽極。經由使用反光金屬膜，可形成不透光的陽極。
設置絕緣體6212以便覆蓋圖素電極6211和導線6219的各個端部。例如，可使用正態感光丙烯酸樹脂膜作為絕緣體6212。
在圖素電極6211上，形成含有機化合物的層6213，局部重疊絕緣體6212。注意，含有機化合物的層6213不形成在導線6219上。
在含有機化合物的層6213，絕緣體6212，和導線6219上，設置對電級6214。對向電極6214的材料較佳具有低的功函。例如，可使用鋁(Al)，銀(Ag)，鋰(Li)，鈣(Ca)或者其合金，或者MgAg，MgIn，AlLi，CaF2 ，CaN等等的金屬膜。經由使用上述金屬膜，可形成透光的陰極。
將發光元件6216形成在其中含有機化合物的層6213夾在對向電極6214和圖素電極6211之間的區域中。
在其中含有機化合物的層6213由絕緣體6212隔開的區域中，形成連結區6217，其中對向電極6214和導線6219彼此接觸。因此，導線6219用作對向電極6214的輔助電極，可減小對向電極6214的電阻值。因此，可使對向電極6214的厚度變薄，可增加透光率。因此，在從頂面得到發光元件6212的光的頂部發射結構中，可得到高亮度。
注意，對向電極6214可由金屬膜和透明導電膜(氧化錫銦(ITO)，氧化鋅銦(IZO)，氧化鋅(ZnO)等)的疊層形成，從而進一步減小其阻值。如上所述，經由採用金屬膜和透明導電膜，形成可透光的陰極。
注意，雜質區6204摻有p型雜質，而雜質區6220摻有n型雜質。因此，電晶體6215是p型電晶體，電晶體6223是n型電晶體。
也就是說，電晶體6215對應於圖61所示的圖素的驅動電晶體6101，電晶體6223對應於圖61所示的圖素的互補電晶體6108。此外，導線6219對應於圖61中圖素的導線6110，對向電極6214對應於圖61中的圖素的發光元件6104的陰極6109。因此，發光元件6104的導線6110和陰極6109在圖61所示的圖素中彼此連接。
注意，在圖62所示的顯示面板中可將對向電極6214的厚度形成為很薄，因此，從頂面發出的光的半透明性是很高的。因此，可增加頂部發射的亮度。此外，經由將對向電極6214和導線6219彼此連接，可減小對向電極6214和導線6219的阻值，因此可實現功率耗損減小。因此，例如，發光元件7304的導線7902和對向電極7308在圖79所示的圖素中彼此連接。
接下來，參考圖63a和63b的結構圖描述顯示面板的結構。信號線驅動器電路6301，掃描線驅動器電路6302，和圖素區6303形成在基體6300上。注意，將基體6300連接到FPC(可撓印刷電路)6304上，並且經由外部輸入端FPC 6304提供輸入到信號線驅動器電路6301和掃描線驅動器電路6302的例如視頻信號，時鐘信號和開始信號的信號。經由COG(玻璃晶片)等將IC晶片(具有儲存電路，緩衝器電路等等)6305安裝到FPC 6304和基體6300之間的連結區上。注意，儘管在此僅例舉FPC 6304，但可將印刷線路板(PWB)附著在FPC 6304上。本說明書中的顯示裝置不僅包括顯示面板主體，而且包括具有FPC或者PWB的顯示面板主體，此外，還包括安裝有IC晶片等的顯示面板主體。
將圖素以矩陣形式排列在圖63a所示的顯示面板的象素區6303中，從而為每種顏色形成圖素行。為每種顏色的一行的圖素設置含有機化合物的層6307。此外，在其中設置含有機化合物的層6307的區域以外的區域6306中，在由與圖素電極相同的材料形成的導線和對向電極之間的連結區形成在圖素區中。也就是說，圖62的截面圖所示的連結區6217形成在圖63a中的區域6306中。圖64是圖素區的頂部結構圖。在圖64中，導線6402由與圖素電極6401相同的材料形成。此外，圖素電極6401對應於圖62中的圖素電極6211，導線6402對應於圖62中的導線6219。對一行的圖素電極6401形成含有機化合物的層，將發光元件形成在其中含有機化合物的層夾在圖素電極6401和對向電極之間的區域中。在其中對向電極和導線6402彼此接觸的連結區中，可減小對向電極的電阻值。也就是說，導線6402用作對向電極的輔助電極。注意，經由應用圖64所示的圖素區結構，可提供具有高開口比並且減小對向電極電阻值的顯示面板。
將圖素以矩陣形式排列在圖63b所示的顯示面板的象素區6303中，從而為每種顏色形成圖素行。為每種顏色的一行的圖素設置含有機化合物的層6317。此外，在其中設置含有機化合物的層6317的區域以外的區域6316中，在由與圖素電極相同的材料形成的導線和對向電極之間的連結區形成在圖素區中。也就是說，圖62的截面圖所示的連結區6217形成在圖63b中的區域6316中。圖65是圖素區的頂部結構圖。在圖65中，導線6502由與圖素電極6501相同的材料形成。此外，圖素電極6501對應於圖62中的圖素電極6221，導線6502對應於圖62中的導線6219。對每個圖素電極6401形成含有機化合物的層，將發光元件形成在其中含有機化合物的層夾在圖素電極6501和對向電極之間的區域中。在其中對向電極和導線6502彼此接觸的連結區中，可減小對向電極的電阻值。也就是說，導線6502用作對向電極的輔助電極。注意，經由應用圖65所示的圖素區結構，可提供減小對向電極電阻值的顯示面板。
本實施例模式中描述的顯示面板具有高的對向電極半透明性並且具有圖素的高開口比，這樣即使發光度減小也能得到必要的亮度。因此，可提高發光元件的可靠性。此外，也可實現對向電極的電阻值減小，從而可減小功率耗損。
(實施例模式8)
在本實施例模式中，描述的是具有實施例模式1，實施例模式2，實施例模式3，實施例模式4，實施例模式5，或者實施例模式6中所述的圖素結構的顯示裝置的更較佳的結構。
根據本實施例模式的顯示裝置，將緩衝器電路設置在掃描線，信號線以及電位供應線中。也就是說，將來自掃描線驅動器電路的信號輸入到緩衝器電路中，將信號從緩衝器電路輸出到掃描線。此外，將來自信號線驅動器電路的信號輸入到緩衝器電路中，將信號從緩衝器電路輸出到信號線。此外，將來自電位供應線驅動器電路的信號輸入到緩衝器電路，將信號從緩衝器電路輸出到電位供應線。以這種方式，可實現掃描線驅動器電路，信號線驅動器電路，或者電位供應線驅動器電路的輸出信號的阻抗變換，從而改進電流源容量。
注意，代替在掃描線，信號線，或電位供應線中設置緩衝器電路，可將緩衝器電路設置在掃描線驅動器電路，信號線驅動器電路或者電位供應線驅動器電路中，從而可改進這種驅動器電路輸出的電流源容量。
參考圖13描述本實施例模式中描述的顯示裝置的基本結構。在實施例模式8中，對於與參考圖2描述的顯示裝置中相同的部分採用相同的附圖標記。
每條掃描線R1到Rm控制一列圖素的開關。例如，在其中電晶體用作開關的情況下，每列圖素的切換電晶體的閘極端連接到掃描線R1到Rm。此外，要求一列的切換電晶體突然導通。特別是，隨著清晰度增加，突然導通的電晶體數量也增加。因此，使用在本實施例模式中的緩衝器電路較佳具有高的電流源容量。
此外，要求從電位供應線I1到Im設置到驅動電晶體206的第一端的信號提供電流給驅動電晶體206和每列圖素的發光元件209。因此，特別是輸入到電位供應線I1到Im的信號較佳具有高電流源容量。
此外，圖13所示的顯示裝置的每條掃描線R1到Rm以及電位供應線I1到Im具有線電阻，在信號線D1到Dn和掃描線R1到Rm或者電位供應線I1到Im之間的交叉點處形成寄生電容(交叉電容)。因此，每條掃描線R1到Rm可採用電阻器1401和電容器1402由圖14所示的等效電路進行表示。
如果將具有矩形波形的輸入脈波1403輸入到該等效電路，其回應波具有具有鈍度的波形作為輸出脈波1404。也就是說，延遲脈波上升和下降。因此，開關208不在正常的時刻導通，從而不能實現精確地將視頻信號寫入到圖素中。因此，在本實施例模式中的顯示裝置中，經由緩衝器電路而改進從掃描線輸出的信號電流源容量，從而減小信號輸出的鈍度。同樣，將同樣的脈波施加到電位供應線I1到Im。特別是，要求每條電位供應線I1到Im具有足夠使一列圖素205的發光元件210發光的電流源容量，因此，可由緩衝器電路實現其信號的阻抗變換，從而改進電流源容量。
同樣，如果在信號線D1到Dn中形成寄生電容，則延遲了設置與視頻信號對應的類比信號電位，這樣不能實現精確地將信號寫入到圖素中。因此，在本實施例模式中的顯示裝置中，較佳的是也經由緩衝器電路提供從信號線輸出的信號，從而改進電流源容量。
在圖13中例舉的顯示裝置中，將從電位供應線驅動器電路201輸出的信號經由設置在電位供應線I1到Im中的每個緩衝器電路1301輸入到電位供應線I1到Im中。也就是說，經由緩衝器電路1301輸入，增加了從電位供應線驅動器電路201輸出的信號的電流源容量。同樣，將緩衝器電路1302分別設置在掃描線R1到Rm中。此外，將緩衝器電路1303分別設置在信號線D1到Dn中。注意，採用類比緩衝器電路作為緩衝器電路803。
因此，從每個驅動器電路輸出的信號具有高的電流源容量，這樣可減小上述的脈波信號的鈍度。結果是，一列圖素的切換電晶體可快速導通，並且可快速實現視頻信號的寫入。因此，可縮短圖素的寫入期間。
接下來描述的是在本實施例模式中使用的緩衝器電路的實例。下文中，對於緩衝器電路，輸入輸入電位Vin的一端稱作輸入端，而將輸出輸出電位Vout的一端稱作輸出端。
例如，圖15a所示的電壓隨耦器電路1501的輸入端連接到信號線驅動器電路的輸出端，而電壓隨耦器電路1501的輸出端連接到信號線。用作緩衝器電路的電壓隨耦器電路1501較佳形成在可形成具有更少的特性變化的電晶體的IC晶片上。注意，在本說明書中，IC晶片表示形成在基體之上後晶片上單獨的積體電路。特別是，將IC晶片較佳地這樣形成：將電路形成在用作基體的單晶矽之上，經由元件分離等，然後以任意形狀切割單晶矽晶片。
因此，當採用電壓隨耦器電路1501作為緩衝器電路時，較佳的是將除掃描線驅動器電路，信號線驅動器電路以及電位供應線驅動器電路以外還具有緩衝器電路的IC晶片經由COG(玻璃晶片)等安裝在顯示面板上。注意，儘管電壓隨耦器電路可應用到圖13中所示的顯示裝置中的緩衝器電路1301，緩衝器電路1302以及緩衝器電路1303上，但用作類比緩衝器電路的電壓隨耦器電路特別適合緩衝器電路1302。
可替換地，如圖15b所示由n型電晶體1502和p型電晶體1503構成的反相器用作緩衝器電路。n型電晶體1502的閘極端和p型電晶體1503的閘極端都連接到輸入端，在該輸入端上輸入輸入電位Vin。n型電晶體1502的源極端連接到電源電位Vss，其汲極和p型電晶體1503的汲極連接到輸出端。該輸出端輸出輸出電位Vout。串聯連接的多個反相器可用作緩衝器電路。此時，將輸出電位Vout從反相器中輸出到其上的下一級中的反相器的電流源容量較佳為大約三倍，因此可有效提高電流源容量；也就是說，在其中首先將從反相器輸入端輸出的電位待輸入到下一級反相器中的情況下，將三倍大的電流源容量的反相器串聯連接。偶數個以這種方式連接的反相器可用作緩衝器電路。注意，經由控制設計n型電晶體1502和p型電晶體1503時通道寬度W和通道長度L的比W/L而控制電流源容量。注意，可將採用圖15b所示的反相器的緩衝器電路應用到圖13中的顯示裝置的緩衝器電路1301和緩衝器電路1303中。採用該反相器的緩衝器電路可簡單構造，除製造具有薄膜電晶體的顯示面板的圖素以外，在掃描線驅動器電路和信號線驅動器電路形成在相同基體上的情況下，也可將緩衝器電路設置在相同的基體上。經由在相同的基體上形成緩衝器電路，可實現成本降低。此外，在圖15b所示的由n型電晶體1502和p型電晶體1503構成的CMOS反相器中，當反相器的邏輯臨界值Vinv附近的電位輸入到輸入端時電流流過n型電晶體1502和p型電晶體1503；然而，當高位準或者低位準電位輸入到該輸入端時關斷它們中的一個，這樣可防止功率耗損浪費。因此，經由採用圖15b所示的CMOS反相器可實現功率耗損減小。
進一步可替換地，可採用源極隨耦器電路形成緩衝器電路，如圖15c所示。其由源極隨耦器電晶體1504和電流源1505構成，其中源極隨耦器電晶體1504的閘極端連接到輸入端，其汲極端連接到其上設置電源電位Vdd的導線上，其源極端連接到電流源1505的一端以及輸出端。電流源1505的另一端連接到其上設置低電源電位Vss的導線。採用源極隨耦器電晶體1504的閘極－源極電壓Vgs，輸出電壓Vout可由下面的公式(1)表示。
Vout＝Vin－Vgs………(1)
在此，Vgs是由源極隨耦器電晶體1504流過的電流I0 所需要的電壓。
因此，輸出電壓Vout比輸入電位Vin低Vgs。然而，如果輸入到輸入電位Vin的信號是數位信號，那麽即使當源極隨耦器電晶體1504的閘極－源極電壓Vgs變化時源極隨耦器電路仍可用作緩衝器電路。因此，該源極隨耦器電路可用作圖13中所示的顯示裝置的緩衝器電路1301或者緩衝器電路1303。
圖15c所示的這種源極隨耦器電路結構簡單並且容易採用薄膜電晶體製造而成。因此，除製造具有薄膜電晶體的顯示面板的圖素以外，在其中掃描線驅動器電路和信號線驅動器電路形成在相同基體上的情況下，可在相同基體上設置緩衝器電路。經由在相同的基體上形成緩衝器電路，可實現成本降低。
此外，經由採用n型電晶體作為源極隨耦器電晶體1504，如圖15c所示，在形成在相同基體上具有圖素，掃描線驅動器電路，信號線驅動器電路，電位供應線驅動器電路，以及緩衝器電路的顯示面板時，可製造僅由n型電晶體構成的單導電類型的顯示面板。
在其中源極隨耦器電路還用作緩衝器電路的情況下，如圖15d所示，經由形成具有雙閘極的源極隨耦器電晶體1506，可減小電晶體的臨界電壓。注意，除源極隨耦器電晶體1506以外的結構與圖15c相同，因此，用相同的附圖標記表示，並且在此省略其說明。
如果根據圖15d所示的源極隨耦器電晶體電路而減小臨界電壓Vth，並且減小分別構成源極隨耦器電晶體的電晶體的變化，那麽該源極隨耦器電路也可用作類比緩衝器電路。因此，圖15d所示的源極隨耦器電路不僅可應用到緩衝器電路1301和緩衝器電路1303上，而且可應用到圖13中所示的顯示裝置的緩衝器電路1302中。
可替換地，圖16b所示的結構可應用於緩衝器電路。源極隨耦器電路由源極隨耦器電晶體1604，電容器1605，第一開關1606，第二開關1607，第三開關1608，電流源1609，電壓源1610構成。源極隨耦器電晶體1604的汲極端連接到其上設置電源電位Vdd的導線上，其源極端連接到輸出端，並經由電流源1609連接到設置低電源電位Vss到其上的導線，以及第一開關1606的一端。第一開關1606的另一端連接到電容器的一端，並經由第三開關1608連接到輸入端。電容器1605的另一端連接到源極隨耦器電晶體1604的閘極端，並經由第二開關1607和電壓源1610連接到其上設置低電源電位Vss的導線上。
簡要描述圖16b所示的源極隨耦器電路的操作。在預充電期間導通第一開關1606和第二開關1607。接著電容器1605儲存電荷，使得源極隨耦器電晶體1604具有流過電流I0 所需的閘極－源極電壓Vgs。接著，第一開關1606和第二開關1607關斷，從而電容器1605保持源極隨耦器電晶體1604的閘極－源極電壓Vgs。接著，第三開關1608導通，這樣輸入電位Vin輸入到輸入端，而電容器1605保持閘極－源極電壓Vgs。因此，將閘極－源極電壓Vgs和輸入電位Vin相加所得的電位設置到源極隨耦器電晶體1604的閘極端上，其閘極端連接到電容器1605的另一端。另一方面，從輸出端輸出的輸出電位Vout是將源極隨耦器電晶體1604的閘極端電位減去閘極－源極電壓Vgs所得的電位。因此，從輸出端輸出的電位以及輸入到輸入端的電位彼此變得相等，即Vin＝Vout。
因此，圖16b所示的源極隨耦器電路可不僅應用到緩衝器電路1301和緩衝器電路1303，而且可應用到緩衝器電路1302，其改進圖13所示的顯示裝置中視頻信號的電流源容量。
此外，圖16b所示的源極隨耦器電路可比電壓隨耦器電路更為簡單，在形成在相同基體上設有圖素，掃描線驅動器電路，信號線驅動器電路，以及電位供應線驅動器電路的具有薄膜電晶體的顯示面板的情況下，其可用作緩衝器電路在相同基體上形成。此外，圖16b所示的源極隨耦器電路可由具有相同導電類型的電晶體構成，因此，可製造單導電類型的顯示面板。
注意，作為圖15c和15d所示的電源流1505以及圖16b所示的電流源1609，可使用操作在飽和區的電晶體，電阻器或者整流元件。作為整流元件，特別的是，也可使用pn結二極體或者二極體連接的電晶體。
在此，參考圖16a描述圖15d中二極體連接的電晶體應用到電流源1505的情況。其由源極隨耦器電晶體1506以及二極體連接的電晶體1507構成。源極隨耦器電晶體1506的汲極端連接到設置電源電位Vdd的導線上，其源極端連接到二極體連接的電晶體1507的汲極端以及輸出端。此外，二極體連接的電晶體1507的汲極端和閘極端彼此連接，其源極端連接到設置低電位Vss的導線上。
應用到本實施例模式中的顯示裝置的圖素結構並不局限於圖13中所示的結構，可採用實施例模式2，實施例模式3，實施例模式4以及實施例模式5中所述的各種圖素結構。此外，可不在所有的掃描線，信號線或者掃描線驅動器電路，信號線驅動器電路或者電位供應線驅動器電路的輸出輸入到其上的電位供應線上設置緩衝器電路，其可任意設置。由於要求從電位供應線輸出的信號具有使電流流過特定的一列圖素的發光元件的電流，因此僅需要電位供應線驅動器電路側的緩衝器電路1303設置為例如圖13所示的結構。
(實施例模式9)
本實施例模式中描述的是具有本發明圖素結構的顯示裝置的掃描線驅動器電路，信號線驅動器電路，以及電位供應線驅動器電路。也就是說，本實施例模式中描述的掃描線驅動器電路，信號線驅動器電路以及電位供應線驅動器電路可任意使用在具有實施例模式1，實施例模式2，實施例模式3，實施例模式4或者實施例模式5中所述的圖素結構的顯示裝置中，或者使用在實施例模式6或者實施例模式7所述的顯示裝置中。
在圖25a所示的顯示裝置中，具有多個圖素的圖素區2502形成在基體2501上，電位供應線驅動器電路2503，掃描線驅動器電路2504以及信號線驅動器電路2505形成在圖素區2502的週邊。電位供應線驅動器電路2503對應於圖2中的電位供應線驅動器電路201，掃描線驅動器電路2504對應於圖2中的掃描線驅動器電路202，信號線驅動器電路2505對應於圖2中的信號線驅動器電路203。
經由FPC(可撓印刷電路)2506從外部將信號輸入到電位供應線驅動器電路2503，掃描線驅動器電路2504，以及信號線驅動器電路2505中。
注意，儘管未例舉，但IC晶片可經由COG(玻璃晶片)，TAB(自動帶黏合)等安裝到FPC 2506上。也就是說，電位供應線驅動器2503，掃描線驅動器電路2504以及信號線驅動器電路2505的一部分儲存電路，緩衝器電路等可形成在將要安裝到顯示裝置中的IC晶片上，其中這些電路難於形成在與圖素區2502相同的基體上。
此外，如圖25b所示，電位供應線驅動器電路2503以及掃描線驅動器電路2504可設置在圖素區2502的一側上。注意，圖25b所示的顯示裝置與圖25a所示的顯示裝置的不同之處僅在於電位供應線驅動器電路2503的設置，因此，採用相同的附圖標記。此外，可採用其中一個驅動器電路實現電位供應線驅動器電路2503和掃描線驅動器電路2504的功能的結構。
隨後，描述圖25a和25b所示的顯示裝置的信號線驅動器電路2505的結構實例。信號線驅動器電路是用於將信號設置到圖2所示的顯示裝置的信號線(D1到Dn)的驅動器電路。圖31a所示的信號線驅動器電路包括脈波輸出電路3101，第一鎖存器電路3102，第二鎖存器電路3103，D/A轉換器電路(數位/類比轉換器電路)3104，寫入週期/發光週期選擇電路3105以及類比緩衝器電路3106。
採用圖33的特定結構描述圖31a所示的信號線驅動器電路的操作原理。
脈波輸出電路3301由多級正反器電路(FF)3309等構成，其上輸入時鐘信號(S－CLK)，反相時鐘信號(S－CLKB)以及開始脈波信號(S－SP)。根據這些信號的時刻連續輸出取樣脈波。
將從脈波輸出電路3301輸出的取樣脈波輸入到第一鎖存器電路3302。將數位視頻信號輸入到第一鎖存器電路3302，並且在輸入取樣脈波的時刻保持在每一級中。在此，每級由三位元輸入數位視頻信號。每位元的視頻信號保持在第一鎖存器電路3302中。第一鎖存器電路3302的每級的三個鎖存器電路由一個取樣脈波並行工作。
當第一鎖存器電路3302完成保持數位視頻信號到最後一級時，在水平回掃期間將鎖存脈波(鎖存脈波)輸入到第二鎖存器電路3303中，並且將已經保持在第一鎖存器電路3302的數位視頻信號突然傳遞到第二鎖存器電路3303。此後，一列的保持在第二鎖存器電路3303的數位視頻信號同時輸入到DAC(D/A轉換器電路)3304。
DAC 3304將輸入數位視頻信號轉換成具有類比電位的視頻信號，並且將它們輸入到包括在寫入週期/發光週期選擇電路3305中的切換電路3307中。
在已經保持在第二鎖存器電路3303的數位視頻信號輸入到DAC 3304的同時，脈波輸出電路3301再次輸出取樣脈波。在寫入期間重複上述操作，從而處理一框的視頻信號。
寫入週期/發光週期選擇電路3305還包括三角波電位產生電路3308。在發光期間，由三角波電位產生電路3308產生的三角波電位輸入到切換電路3307中。
以這種方式，在寫入期間切換電路3307輸入來自DAC 3304的視頻信號，在發光期間輸入來自三角波電位產生電路3308的三角波電位。接著，切換電路3307在寫入期間輸入視頻信號並且在發光期間輸入三角波電位給類比緩衝器電路3306。
類比緩衝器電路3306進行阻抗變換，這樣將與輸入電位相同的電位設置到信號線D1到Dn上。也就是說，在類比緩衝器電路3306中可改進視頻信號的電流源容量，然後作為類比信號電位設置到信號線D1到Dn。注意，例如，信號線D1到Dn對應於圖2或13中所示的顯示裝置的信號線D1到Dn。
在圖31a中，輸入的數位視頻信號(數位視頻資料)在某些情況下較佳地在轉換成類比視頻信號(類比視頻資料)之前進行校正。因此，如圖31b所示，較佳的是，在由校正電路3107校正之後將數位視頻信號(數位視頻資料)輸入到第一鎖存器電路3102。例如，可在校正電路3107中進行灰度係數校正等。
此外，可在將D/A轉換器的輸出輸入到寫入週期/發光週期選擇電路中之前進行阻抗變換。也就是說，在圖31a所示的結構中，可採用其中D/A轉換器電路3104的輸出在變換其阻抗之後輸入到寫入週期/發光週期選擇電路3105中的結構，其在圖35a中例舉。此時，例舉了圖35a的結構的構造在圖37中具體例舉。脈波輸出電路3701，第一鎖存器電路3702，第二鎖存器電路3703，D/A轉換器電路3704，寫入週期/發光週期選擇電路3705，類比緩衝器電路3706，切換電路3707，三角波電位產生電路3708，以及正反器電路3709的功能等與圖33中的脈波輸出電路3301，第一鎖存器電路3302，第二鎖存器電路3303，D/A轉換器電路3304，寫入週期/發光週期選擇電路3305，類比緩衝器電路3306，切換電路3307，三角波電位產生電路3308以及正反器電路3309相同。此外，在圖31b所示的結構中，可採用其中D/A轉換器電路3104的輸出在變換其阻抗之後輸入到寫入週期/發光週期選擇電路3105中的結構，其在圖35b中例舉。
參考圖31a，31b和33描述其中將數位視頻信號輸入到信號線驅動器電路中的情況。下面參考圖32a，32b和34具體描述將類比視頻信號輸入的情況。此時，不像圖31a和31b中的那些，可不提供D/A轉換器電路。此外，用於保持類比視頻信號的第一類比鎖存器電路和第二類比鎖存器電路可為每級中的一位設置。如圖32a所示，包括脈波輸出電路3201，第一類比鎖存器電路3202，第二類比鎖存器電路3203，寫入週期/發光週期選擇電路3204，以及類比緩衝器電路3205。
採用圖34所示的特定結構描述圖32a所示的信號線驅動器電路的操作原理。
脈波輸出電路3401由多級正反器電路(FF)3408等構成，其上輸入時鐘信號(S－CLK)，反相時鐘信號(S－CLKB)以及開始脈波信號(S－SP)。根據這些信號的時刻連續輸出取樣脈波。
將從脈波輸出電路3401輸出的取樣脈波輸入到第一類比鎖存器電路3402。將類比視頻信號輸入到第一類比鎖存器電路3402，並且在輸入取樣脈波的時刻保持在每一級中。在此，每級由一位元輸入類比視頻信號。每位元的視頻信號保持在每級的第一類比鎖存器電路3402中。
當第一類比鎖存器電路3402完成保持類比視頻信號到最後一級時，在水平回掃期間將鎖存脈波(鎖存脈波)輸入到第二類比鎖存器電路3403中，並且將已經保持在第一類比鎖存器電路3402的類比視頻信號突然傳遞到第二類比鎖存器電路3403。此後，一列的保持在第二類比鎖存器電路3403的類比視頻信號同時輸入到包括在寫入週期/發光週期選擇電路3404的切換電路3406中。
接著，在寫入期間，切換電路3406將從第二類比鎖存器電路3403輸出的視頻信號輸入到類比緩衝器電路3405中，類比緩衝器電路3405變換其阻抗並將各個類比信號電位輸入到信號線D1到Dn。注意，例如，信號線D1到Dn對應於圖2或者8所示的顯示裝置的信號線D1到Dn。
在一個圖素列的類比信號電位被設置到信號線D1到Dn的同時，脈波輸出電路3401再次輸出取樣脈波。在寫入期間重複進行上述操作，從而處理一框的視頻信號。
寫入週期/發光週期選擇電路3404還包括三角波電位產生電路3407。在發光期間，由三角波電位產生電路3407產生的三角波電位輸入到切換電路3406。在類比緩衝器電路3305中進行阻抗變化，這樣在發光期間將與輸入的三角波電位相同的電位設置到信號線D1到Dn。也就是說，在類比緩衝器電路中改進電流源容量。
以這種方式，切換電路3406在寫入期間輸入來自第二類比鎖存器電路3403的視頻信號，在發光期間輸入來自三角波電位產生電路3407的三角波電位。接著，切換電路3406在寫入期間輸入視頻信號並且在發光期間輸入三角波電位給類比緩衝器電路3405。
在其中外部視頻信號是數位視頻信號的情況下，該數位視頻信號可在圖32b中所示的D/A轉換器電路3206中轉換成類比視頻信號之後輸入到第一類比鎖存器電路3202中。
此外，可在輸入第二鎖存器電路的輸出到寫入週期/發光週期選擇電路之前進行阻抗變換。也就是說，在圖32a所示的結構中，可採用其中第二類比鎖存器電路3203的輸出在轉換其阻抗之後輸入到寫入週期/發光週期選擇電路3204中的結構，其在圖36a中例舉。脈波輸出電路3801，第一類比鎖存器電路3802，第二類比鎖存器電路3803，寫入週期/發光週期選擇電路3804，類比緩衝器電路3805，切換電路3806，三角波電位產生電路3806以及正反器電路3807的功能與圖34中的脈波輸出電路3401，第一類比鎖存器電路3402，第二類比鎖存器電路3403，寫入週期/發光週期選擇電路3404，類比緩衝器電路3405，切換電路3406，三角波電位產生電路3407以及正反器電路3408相同。此外，在圖32b中例舉的結構中，可採用其中第二類比鎖存器電路3203的輸出在轉換其阻抗之後輸入到寫入週期/發光週期選擇電路3204中的結構，其在圖36b中例舉。
接下來參考圖39和40描述的是應用在具有圖素結構的顯示裝置中的信號線驅動器電路，其中與視頻信號對應的類比信號電位以及以類比方式變化用於控制驅動電晶體的導通/關斷的電位經由不同的信號線輸入到圖素中(例如，圖56中所示的圖素結構)。
首先，描述圖39的結構。
脈波輸出電路3901由多級正反器電路(FF)3907等構成，其上輸入時鐘信號(S－CLK)，反相時鐘信號(S－CLKB)，以及開始脈波信號(S－SP)。根據這些信號的時刻順序輸出取樣脈波。
將從脈波輸出電路3901輸出的取樣脈波輸入到第一鎖存器電路3902中。將數位視頻信號輸入到第一鎖存器電路3902，並在輸入取樣脈波的時刻保持在每級中。在此，每級輸入三位元數位視頻信號。每位元視頻信號保持在每個第一數位鎖存器電路3902中。第一鎖存器電路3902中每級的三個鎖存器電路由一個取樣脈波平行作業。
當第一鎖存器電路3902完成保持類比視頻信號直到最後一級時，在水平回掃期間將鎖存脈波(鎖存脈波)輸入到第二類比鎖存器電路3903中，將已經保持在第一鎖存器電路3902中的數位視頻信號突然轉換到第二類比鎖存器電路3903中。此後，將對於一列已經保持在第二類比鎖存器電路3903中的數位視頻信號同時輸入到DAC(D/A轉換器電路)3904中。
DAC 3904將輸入的數位視頻信號轉換成具有類比電位的視頻信號，並且將它們輸入到類比緩衝器電路3905中。
將每個類比信號電位從類比緩衝器電路3905設置到信號線D1a1到D1an中。同時，將三角波電位從三角波電位產生電路3906設置到信號線D2a1到D2an中。注意，每個信號線D1a1到D1an對應於具有圖4或者圖7所示的圖素的顯示裝置的第一信號線410或者信號線390。每個信號線D2a1到D2an對應於具有圖4或者圖7所示的圖素的顯示裝置的第二信號線411或者第二信號線391。
接下來，描述圖40的結構。
脈波輸出電路4001由多級正反器電路(FF)4006等構成，其上輸入時鐘信號(S－CLK)，反相時鐘信號(S－CLKB)，以及開始脈波信號(S－SP)。根據這些信號的時刻順序輸出取樣脈波。
將從脈波輸出電路4001輸出的取樣脈波輸入到第一類比鎖存器電路4002中。將類比視頻信號(類比資料)輸入到第一類比鎖存器電路4002中，並在輸入取樣脈波的時刻保持在每級中。在此，對於每級輸入一位元類比視頻信號。將一位元的視頻信號保持在每級的每個第一類比鎖存器電路4002中。
當第一類比鎖存器電路4002完成保持類比視頻信號直到最後一級，在水平回掃期間將鎖存脈波(鎖存脈波)輸入到第二類比鎖存器電路4003中，並且突然將已經保持在第一類比鎖存器電路4002中的數位視頻信號轉移到第二類比鎖存器電路4003中。此後，將已經保持一列的第二類比鎖存器電路4003中的數位視頻信號同時輸入到類比緩衝器電路4004。
將每個類比信號電位從類比緩衝器電路4004設置到信號線D1a1到D1an中。同時，將三角波電位從三角波電位產生電路4005設置到信號線D2a1到D2an中。
儘管已經對將信號突然寫入到所選擇列的圖素(也稱作列序法)時的信號線驅動器電路進行了描述，但輸入到信號線驅動器電路的視頻信號可根據從脈波輸出電路的信號輸出直接寫入到圖素中(也稱作點序法)。
參考圖41a描述應用於實施例模式1的圖素結構的採用點序法的信號線驅動器電路。包括脈波輸出電路4101，第一開關群組4102，以及第二開關群組4103。第一開關群組4102和第二開關群組4103中的每個包括多級開關。該多級分別對應於信號線。
在第一開關群組4102中每級的開關的一端連接到其上輸入與視頻信號對應的類比視頻信號(類比視頻資料)的導線，另一端連接到相應的信號線上。此外，第二開關群組4103中每級的開關的一端連接到設置三角波電位的導線，另一端連接到相應的信號線。
在圖素的信號寫入期間，將時鐘信號(S－CLK)，反相時鐘信號(S－CLKB)，以及開始脈波信號(S－SP)輸入到脈波輸出電路4101中。根據這些信號的時間順序輸出取樣脈波。注意，此時，設置用於控制第二開關群組4103的導通/關斷的控制信號以便關斷所有級的開關。
接著，根據取樣脈波的輸出一級接著一級地導通第一開關群組4102中的開關。
因此，在寫入期間，將類比視頻資料登錄到與在第一開關群組4102中導通的開關所在的級對應的信號線。以這種方式，第一開關群組4102中每級開關順序導通，從而將類比視頻資料順序寫入到所選擇列的圖素中。
隨後，選擇下一個圖素列，將信號同樣寫入到圖素中。對所有列的圖素進行信號寫入，從而完成信號寫入期間。
圖素的信號寫入期間之後是發光期間。在圖素的發光期間中，取樣脈波不從脈波輸出電路4101輸出。也就是說，脈波輸出電路4101的輸出不被輸入到第一開關群組4102，或者開始脈波信號(S－SP)不被輸入到脈波輸出電路4101中；也就是說，第一開關群組4102中的開關關斷。
此外，輸入控制信號從而導通第二開關群組4103中所有的開關。因此，對所有的信號線設置三角波電位。注意，在發光期間，由於所有列的圖素都被選擇，因此將三角波電位設置到所有列的圖素上。輸入該三角波電位。
當以這種方式結束發光期間時完成一框周期。
接下來，參考圖41b描述可應用於實施例模式2所述的圖素結構的採用點序法的信號線驅動器電路。包括脈波輸出電路4111以及開關群組4112。該開關群組4112包括多級開關。該多級開關分別對應於第一信號線。
開關群組4112中每級的開關的一端連接到輸入與視頻信號對應的類比視頻信號(類比視頻資料)的導線，另一端連接到與圖素行對應的第一信號線。此外，其上設置三角波電位的導線連接到分別與圖素行對應的第二信號線上。
在圖素的信號寫入期間，將時鐘信號(S－CLK)，反相時鐘信號(S－CLKB)，以及開始脈波信號(S－SP)輸入到脈波輸出電路4111中。根據這些信號的時間順序輸出取樣脈波。
接著，根據取樣脈波的輸出，一級接著一級導通開關群組4112中的開關。
因此，在圖素的信號寫入期間，將類比視頻信號(類比視頻資料)輸入到與開關群組4112中導通的開關所在的級對應的信號線上。以這種方式，開關群組4112中的每級開關順序導通，從而將類比視頻信號(類比視頻資料)順序寫入到所選擇列的圖素中。
注意，將未被選擇列的圖素連接到第二信號線並且處於發光期間。
如上所述，圖41b所示的結構可應用於實施例模式2所述的這種圖素中，其為每個圖素列設置寫入期間，並且當一個圖素列處於寫入期間時，其他圖素列處於發光期間。
接下來描述的是掃描線驅動器電路和電位供應線驅動器電路的結構。
掃描線驅動器電路或者電位供應線驅動器電路包括脈波輸出電路。在寫入期間，將來自脈波輸出電路的取樣脈波輸出到掃描線或者電位供應線上。接著，在發光期間，停止取樣脈波的輸出，而將未選擇所有圖素列的信號輸入到掃描線上。此外，設置用於施加正向電壓到發光元件的電位到電位供應線上。
經由由一個驅動器電路構建掃描線驅動器電路和電位供應線驅動器電路，可減小驅動器電路的空間，並且可減小框架尺寸。
接下來描述的是其中可應用到本實施例模式中的D/A轉換器電路的結構。
圖17例舉了電阻器串D/A轉換器電路，其將三位元的數位信號轉換成類比信號。
多個電阻器串聯連接。將參考電源電位Vref設置到電阻器組的一端，而將低電源電位(例如，GND)設置到其另一端。電流流過電阻器組，並且由於電壓降，每個電阻器兩端的每個電位是不同的。根據分別輸入到輸入端1，輸入端2以及輸入端3的信號，選擇開關的導通/關斷，從而從輸出端提供八種電位。特別是，由輸入到輸入端3的信號從八種電位中選擇四個電位的高電位組以及四個電位的低電位組中的任意一組，然後，由輸入到輸入端2的信號從由輸入端3選擇的四個電位中選擇兩個電位的高電位組以及兩個電位的低電位組中的任意一組。此外，由輸入到輸入端1的信號從由輸入端2選擇的兩個電位中選擇高電位以及低電位中的任意一個。以這種方式從八種電位中選擇一個電位。因此，可將輸入到輸入端1，輸入端2以及輸入端3的數位信號轉換成類比信號電位。
圖18例舉電容器陣列D/A轉換器電路，其可將六位元的數位信號轉換成類比信號。
並聯連接分別具有不同靜電電容值的多個電容器。根據數位信號控制開關1到6的導通/關斷，這樣，電容器中的任意一個電容器儲存參考電源電位Vref和低電源電位(例如，GND)之間的電位差的電荷。此後，將所儲存的電荷分佈到多個電容器之間。因此，可將多個電容器的電壓穩定為某個特定值。經由採用具有該電壓的放大器來監測一個電位，可將數位信號轉換成類比信號電位。
此外，也可使用將電阻器串型和電容器陣列型互相組合的D/A轉換器電路。上述D/A轉換器電路僅是實例，可任意使用各種D/A轉換器電路。
(實施例模式10)
在該實施例模式中，將參考圖19a和19b描述顯示面板的結構，該顯示面板具有實施例模式1，實施例模式2，實施例模式3，實施例模式4或實施例模式5中所述的圖素結構。
在該實施例模式中，參考圖19a和19b描述在圖素區具有本發明結構的圖素的顯示面板。圖19a是顯示面板的頂視圖，圖19b是沿圖19a的線A－A'截取的剖面圖。包括了信號線驅動器電路(資料線驅動器)1901，圖素區1902，電位供應線驅動器電路(照明線驅動器)1903，以及由虛線例舉的掃描線驅動器電路(重設線驅動器)1906。另外，提供了密封基體1904和密封劑1905。由密封劑1905包圍在裏面的是空間1907。
導線1908是用於傳輸輸入到電位供應線驅動器電路1903，掃描線驅動器電路1906，以及信號線驅動器電路1901的信號的導線。導線1908從FPC(可撓印刷電路)1909接收視頻信號，時鐘信號，啟動信號等等，其是外部輸入端。在FPC 1909和顯示面板的連結區上，經由COG(玻璃晶片)等安裝IC晶片(具有儲存電路，緩衝器電路等的半導體晶片)。應該注意到，儘管在此僅例舉FPC，但印刷線路板(PWB)可附著到FPC上。本說明書中的顯示裝置不僅包括顯示面板的主體，而且包括具有FPC或者PWB的顯示面板的主體，另外，還包括安裝有IC晶片等的顯示面板的主體。
參考圖19b描述其局部結構。圖素區1902和週邊驅動器電路(電位供應線驅動器電路1903，掃描線驅動器電路1906，以及信號線驅動器電路1902)形成在基體1910上。在此例舉信號線驅動器電路1901和圖素區1902。
應該注意到，信號線驅動器電路1901由例如n型TFT 1920和n型TFT 1921的具有相同導電類型的電晶體構成。另外，較佳的是，電位供應線驅動器電路1903和掃描線驅動器電路1906也由n型電晶體構成。應該注意到，經由應用圖7或10所示的圖素結構，圖素可由具有相同導電類型的電晶體構成，這樣可製造單導電類型的顯示面板。不必說，電晶體並不局限於具有相同導電類型，並且可採用p型電晶體形成CMOS電路。儘管在該實施例模式中週邊驅動器電路形成在顯示面板中的相同基體上，但本發明並不局限於此，週邊電路的全部或部分可形成在IC晶片等上，然後經由COG等進行安裝。在那種情況下，驅動器電路並不必是單導電類型的，可組合使用p型電晶體。另外，儘管在該實施例模式描述的顯示面板中並未例舉圖13中所示的顯示裝置中的緩衝器電路1301，緩衝器電路1302，和緩衝器電路1303，但各種緩衝器電路可提供在週邊驅動器電路中。
圖素區1902具有多個電路，該多個電路各自形成包括切換TFT 1911和驅動TFT 1912的圖素。驅動TFT 1912的源極電極連接到第一電極1913。另外，形成絕緣體1914，以便覆蓋第一電極1913的端部，在此其採用正感光丙烯酸樹脂膜形成。
為了改進覆蓋率，將絕緣體1914的上端部或底端部形成為具有包括曲率的曲面。例如，在其中採用正感觀丙烯酸作為絕緣體1914的材料時，較佳的是，僅將絕緣體1914的上端部形成為具有曲率半徑(0.2微米到3微米)的曲面。由於感光性而在蝕刻劑不能溶解的負型樹脂或者由於光而在蝕刻劑中溶解的正型樹脂可用作絕緣體1914。
在第一電極1913上，形成含有機化合物的層1916和第二電極1917。較佳的是，採用具有高工函的材料形成用作陽極的第一電極1913。例如，可使用例如ITO(氧化錫銦)膜，氧化鋅銦(IZO)膜，氮化鈦默，鉻膜，鎢膜，鋅膜，或者鉑膜的單層膜，氮化鈦膜和包括鋁作為主要成分的膜的層間，氮化鈦膜，包括鋁作為主要成分的膜以及氮化鈦膜的三層結構，等等。應該注意到，層間結構可以減小作為導線的電阻值，並且實現好的歐姆接觸，並且可用作陽極。
經由採用蒸汽沈積遮罩的蒸汽沈積或者噴墨來形成含有機化合物1916的層。作為含有機化合物1916的層，可部分使用周期表第四族的金屬絡合物，並且可結合這種金屬絡合物使用低分子量材料或者高分子量材料。總的來說，在許多情況下，作為含有機化合物的層的材料，將有機化合物用作單層或者層間；然而，在本實施例模式中包括其中有機化合物部分使用在由有機化合物形成的膜中的結構。另外，也可使用公知的三重材料。
作為形成在包括有機化合物1916的層上的第二電極(陰極)1917的材料，使用具有低功函(鋁，銀，鋰，鈣，或者例如MgAg，MgIn，AlLi，CaF2 或者CaN)的它們的合金)的材料。在其中含有機化合物1916的層中產生的光經由第二電極1917發光時，金屬膜和透明導電膜(例如，ITO(氧化銦和氧化錫銦的合金)，氧化銦和氧化鋅的合金(In2 O3 －ZnO)，或者氧化鋅(ZnO))的層間較佳用作第二電極(陰極)1917。
隨後，密封基體1904由密封劑1905附著在基體1910上，這樣顯示元件1918被提供在由基體1910，密封基體1904和密封劑1905圍繞的空間1907中。應該注意到，空間1907可被填充有惰性氣體(例如，氮氣或者氬氣)或者密封劑1905。
應該注意到環氧樹脂較佳用於密封劑1905。另外，較佳的是，該材料盡可能不傳遞濕氣和氧氣。作為密封基體1904，可使用玻璃基體，石英基體，或者由FRP(玻璃鋼)，PVF(聚氟乙烯)，聚脂膜，聚酯，丙烯酸等形成的塑膠基體。
因此，可製造具有本發明的圖素結構的顯示面板。
如圖19a和19b所示，經由在相同的基體上形成信號線驅動器電路1901，圖素區1902，電位供應線驅動器電路1903以及掃描線驅動器電路1906，可實現顯示裝置的成本降低。同樣，在該情況下，經由對信號線驅動器電路1901，圖素區1902，電位供應線驅動器電路1903以及掃描線驅動器電路1906採用具有相同導電類型的電晶體，可簡化製造程序，由此進而實現成本降低。
應該注意到，顯示面板的構造並不局限於圖19a所示的結構，在圖19a中信號線驅動器電路1901，圖素區1902，電位供應線驅動器電路1903以及掃描線驅動器電路1906形成在相同的基體上，可採用其中圖42a和42b所示的與信號線驅動器電路1901對應的信號線驅動器電路4201形成在IC晶片上並且經由COG等安裝在顯示面板上的結構。注意，圖42a中的基體4200，圖素區4202，電位供應線驅動器電路4203，掃描線驅動器電路4204，FPC 4205，IC晶片4206，IC晶片4207，密封基體4208以及密封劑4209分別對應於圖19a中的基體1910，圖素區1902，電位供應線驅動器電路1903，掃描線驅動器電路1906，FPC1909，IC晶片1918，IC晶片1919，密封基體1904，和密封劑1905。
也就是說，為了減小功率耗損，可僅有信號線驅動器電路採用CMOS等在IC晶片上形成，其中信號線驅動器電路要求快速操作。另外，經由採用例如矽晶片的半導體晶片作為IC晶片，可進一步實現高速操作和低功率耗損。
另外，經由在與圖素區4202相同的基體上形成掃描線驅動器電路4204和電位供應線驅動器電路4203，可實現成本降低。另外，經由由相同導電類型的電晶體構成掃描線驅動器電路4204，電位供應線驅動器電路4203和圖素區4202，可實現成本的進一步降低。對於包括在圖素區4202中的圖素的結構，可應用實施例模式1，2，3，4或5中所述的圖素。因此，可提供具有高影像寬高比的圖素。
以這種方式，可實現高清晰度顯示裝置的成本降低。另外，經由將具有功能電路(儲存電路或緩衝器電路)的IC晶片安裝到FPC 4205和基體4200之間的連接埠上，可有效實現基體區。
另外，分別與圖19a中的信號線驅動器電路1901，電位供應線驅動器電路1903以及掃描線驅動器電路1906對應的圖42b中的信號線驅動器電路4211，電位供應線驅動器電路4214，以及掃描線驅動器電路4213形成在IC晶片上，並且然後也經由COG等安裝到顯示面板上。在這種情況下，可進一步減小高清晰度顯示裝置的功率耗損。因此，為了進一步減小顯示裝置的功率耗損，較佳的是對使用在圖素區中的電晶體的半導體層採用多晶矽。注意，圖42b中的基體4210，圖素區4212，FPC 4215，IC晶片4216，IC晶片4217，密封基體4218，以及密封劑4219分別對應於圖19a中的基體1910，圖素區1902，FPC 1909，IC晶片1918，IC晶片1919，密封基體1904以及密封劑1905。
可替換地，經由對使用在圖素區4212中電晶體的半導體層採用非晶矽，可實現成本降低。此外，可製造大型顯示面板。
另外，掃描線驅動器電路，電位供應線驅動器電路以及信號線驅動器電路不必設置在圖素的列方向和行方向。例如，如圖26a所示，形成在IC晶片上的週邊驅動器電路2601具有圖42b所示的電位供應線驅動器電路4214，掃描線驅動器電路4213以及信號線驅動器電路4211的功能。注意，圖26a中的基體2600，圖素區2602，FPC 2604，IC晶片2605，IC晶片2606，密封基體2607以及密封劑2608分別對應於圖19a中的基體1910，圖素區1902，FPC 1909，IC晶片1918，IC晶片1919，密封基體1904以及密封劑1905。
參考圖26b的圖表描述圖26a中所示的顯示裝置的信號線的連接。包括基體2610，週邊驅動器電路2611，圖素區2612，FPC 2613以及FPC 2614。將外部信號和電源電壓經由FPC 2613輸入到週邊驅動器電路2611中。將週邊驅動器電路2611的輸出輸入到分別連接到圖素區2612中的圖素上的列方向和行方向上的信號線中。
在圖20a和20b中例舉了應用到發光元件1918的發光元件的實例。也就是說，參考圖20a和20b描述應用在實施例模式1，實施例模式2，實施例模式3，實施例模式4或實施例模式5中所述的圖素中的發光元件的結構。
圖20a中所示的發光元件具有這樣的元件結構，其中陽極2002，由電洞注入材料形成的電洞注入層2003，由電洞遷移材料形成的電洞運輸層2004，發光層2005，由電子遷移材料形成的電子運輸層2006，由電子注入材料形成的電子注入層2007，以及陰極2008按這個順序堆疊在基體2001上。在此，發光層2005有時候由一種發光材料形成，但其也可由兩種或多種材料形成。另外，本發明的元件結構並不局限於該結構。
除圖20a中所示的堆疊功能層的堆疊層結構以外，可使用各種元件，例如採用採用聚合化合物的元件或者從三重激發態發射的三重發光材料形成發光層的高效元件，其被應用到發白光元件上，該發白光元件經由將載體重組區由電洞阻隔層等控制而將發光區分成兩個區域而實現。
在圖20a所示的本發明元件的製造方法中，首先，將電洞注入材料，電洞遷移材料以及發光材料以這種順序沈積在具有陽極(ITO)2002的基體2001。然後，將電子遷移材料和電子注入材料進行沈積，最後經由沈積形成陰極2008。
下面描述的是分別適合於電洞注入材料，電洞遷移材料，電子遷移材料，電子注入材料以及發光材料的材料。
作為電洞注入材料，在有機化合物中，卟啉化合物，酞菁(下文中稱作“H2 Pc”)，酞菁藍(下文中稱作“CuPc”)等等是有效的。另外，離子電位值比將要使用的電洞遷移材料更小並且具有電洞遷移功能的材料也可用作電洞注入材料。還具有化學摻雜導電聚合物的材料，其包括摻有聚磺苯乙烯(下文中稱作“PSS”)的聚二氧噻吩乙烯(下文中稱作“PEDOT”)，聚苯胺等。另外，就陽離子的平面化來說，絕緣聚合體是有效的，並且經常使用聚醯亞胺(下文中稱作“PI”)。另外，還使用無機化合物，其包括鋁氧化物(下文中稱作“氧化鋁”)的超薄膜，還包括例如金或者鉑的金屬膜。
作為電洞遷移材料，最廣泛使用的是芳族胺基化合物(即，具有苯環氮鍵的化合物)。廣泛使用的材料包括4,4'－二(二苯胺)－聯二苯(下文中稱作“TAD”)，其衍生物，例如4,4'－二〔N－(3－甲苯基)－N－苯基－胺〕－聯二苯(下文中稱作“TPD”)或者4,4'－二〔N－(1－萘基)－N－苯基－胺〕－聯二苯(下文中稱作“a－NPD”)，另外，還包括星爆式芳族胺化合物，例如4,4',4"－三(N,N－二苯基－胺)－三苯胺(下文中稱作“TDATA”)以及4,4',4"－三〔N－(3－甲苯基)－N－苯基－胺〕－三苯胺(下文中稱作“MTDATA”)。
作為電子遷移材料，經常使用金屬絡合物，其包括具有喹啉結構或者苯並喹啉結構的金屬絡合物，例如Alq3 ，BAlq，三(4－甲基－8－喹啉)鋁(下文中稱作“Almq”)，或者三(10－羥基苯〔h)－喹啉)鈹(下文中稱作“Bebq”)，並且另外，還包括，具有惡唑基或者噻唑基的配合基的金屬絡合物，例如二〔2－(2－羥基苯)－苯並惡嗪〕鋅(下文中稱作“Zn(BOX)2 ”)或者二〔2－(2－羥基苯)－苯並噻唑〕鋅(下文中稱作“Zn(BTZ)2 ”)。另外，除金屬絡合物以外，例如2－(4－二苯基)－5－(4－三－丁基苯)－1,3,4－哦二唑(下文中稱作“PBD”)以及OXD－7的哦二唑衍生物，例如TAZ和3－(4－三－丁基苯)－4－(4－乙基苯)－5－(4－二苯基)－2,0,4－三唑(下文中稱作“p－EtTAZ”)的三唑衍生物，以及例如菲羅啉鋇(下文中稱作“BPhen”)以及BCP的菲羅啉衍生物具有電子遷移特性。
作為電子注入材料，可使用上述的電子遷移材料。另外，經常使用例如金屬鹵化物或者鹼金屬氧化物的絕緣體超薄膜，該金屬鹵化物例如氟化鈣，氟化鋰或者氟化銫，鹼金屬氧化物例如氧化鋰。此外，例如乙醯鋰丙酮鹽(下文中稱作“Li(acac)”)或者8－喹啉－鋰(下文中稱作“Liq”)也是有效的。
作為發光材料，除例如Alq3 ，Almq，BeBq，BAlq，Zn(BOX)2 以及Zn(BTZ)2 的上述金屬絡合物以外，各種螢光顏料也是有效的。螢光顏料包括藍色的4,4'－二(2,2－聯二苯－乙烯基)－聯二苯，桔紅色的4－(氰亞甲基)－2－甲基－6－(p－二甲基胺苯乙烯基)－4H－吡喃，等等。同樣，三重發光材料也是可用的，其主要是具有鉑或者銥作為中心金屬的絡合物。作為三重發光材料，三(2－苯基吡啶)銥，二(2－(4'－三)吡啶－N,C2 ' )乙醯丙酮銥(下文中稱作“acacIr(tpy)2 ”)，2,3,7,8,20,13,17,18,－八乙基－21H,23H卟啉－鉑，等等已經是公知的。
經由結合具有各個功能的上述材料，可製造具有高可靠性的發光元件。
此外，在實施例模式1中描述圖4，7或10中例舉的圖素時，可使用圖20b所示的發光元件，其具有與圖20a相反的順序堆疊的層。也就是說，在該元件結構中，陰極2018，由電子注入材料形成的電子注入層2017，由電子遷移材料形成的電子運輸層2016，發光層2015，由電洞遷移材料形成的電洞運輸層2014，由電洞注入材料形成的電洞注入層2013以及陽極2012以這種順序堆疊在基體2011上。
另外，為了提取出發光元件的光發射，需要陽極和陰極中的至少一個是透明的。TFT和發光元件形成在基體上；並且具有這樣的發光元件，其具有其中光發射經由與基體相對的表面提取出的上發射結構，具有其中光發射經由基體側上的表面提取出的下發射結構，以及具有其中光發射分別經由與基體相對的表面以及基體側的表面上提取出的雙向發射結構。對於具有任何發射結構的發光元件，可應用本發明的圖素結構。
參考圖21a描述具有上發射結構的發光元件。
在基體2100上，形成驅動器TFT 2101，並且形成第一電極2102以便連接驅動TFT 2101的源極電極。其上形成含有機化合物的層2103以及第二電極2104。
第一電極2102是發光元件的陽極，而第二電極2104是發光元件的陰極。也就是說，發光元件形成在其中含有機化合物的層2103夾在第一電極2102和第二電極2104之間的區域中。
用作陽極的第一電極2102較佳的是採用具有高功函的材料形成。例如，可採用例如氮化鈦膜，鉻膜，鎢膜，鋅膜，或者鉑膜的單層膜，氮化鈦膜和包含鋁作為主要成分的膜的層間，氮化鈦膜，包含鋁作為主要成分的膜以及氮花酞膜的三層結構。應該注意到，層間結構可以減小作為導線的電阻值並且實現好的歐姆接觸，並且可以用作陽極。經由採用反光金屬膜，可實現不透光的陽極。
用作陰極的第二電極2104較佳的是採用由具有低功函的材料(Al，Ag，Li，Ca，或其合金，例如MgAg，MgIn，AlLi，CaF2 或者CaN)形成的金屬膜和透明導電膜(氧化錫銦(ITO)，氧化鋅銦(IZO)，氧化鋅(ZnO)等等)的層間形成。經由採用上述的金屬膜和透明導電膜，可形成透光的陰極。
因此，發光元件的光可從圖21a中的箭頭所示的頂面提出。也就是說，在其中發光元件應用在圖19a和19b中所示的顯示面板中時，光向著基體1910側發射。因此，當在顯示裝置中使用具有上發射結構的發光元件時，採用透光的基體作為密封基體1904。
另外，如果提供光學膜，可為密封基體1904提供光學膜。
注意，在實施例模式1中所述的圖4所示的圖素結構的情況下，可採用由具有例如MgAg，MgIn或者AlLi的低功函材料形成的金屬膜形成第一電極2102以用作陰極。另外，採用例如ITO(氧化錫銦)膜或者氧化鋅銦(IZO)膜的透明導電膜形成第二電極2104。根據該結構，可改進上發射的透光率。
接下來，參考圖21b描述具有下發射結構的發光元件。使用與圖21a相同的附圖標記，這是因為除發光元件的下發射結構以外其結構是相同的。
用作陽極的第一電極2102較佳的是採用具有高功函的材料形成。例如，採用例如ITO(氧化錫銦)膜或者氧化鋅銦(IZO)膜的透明導電膜。經由採用透明導電膜，可形成能透光的陽極。
用作陰極的第二電極2104較佳的是採用具有的功函的材料(Al，Ag，Li，Ca，或其合金，例如MgAg，MgIn，AlLi，CaF2 或者CaN)說形成的金屬膜形成。經由採用上述的發光金屬膜，可形成不透光的陰極。
因此，發光元件的光可從圖21b中的箭頭所示的底面提取出。也就是說，在其中圖19a和19b中所示的顯示面板應用發光元件的情況下，光向著基體1910側發射。因此，當在顯示裝置中使用具有下發射結構的發光元件時，透光的基體用作基體1910。
另外，如果提供光學膜，該光學膜可提供應基體1910。
參考圖21c描述具有雙向發射結構的發光元件。採用與圖21a相同的附圖標記，這是因為除發光元件的發射結構以外的結構是相同的。
用作陽極的第一電極2102較佳的是採用具有高功函的材料形成。例如，可採用例如ITO(氧化錫銦)膜或者氧化鋅銦(IZO)膜的透明導電膜。經由採用透明導電膜，可形成能透光的陽極。
用作陰極的第二電極2104較佳的是採用具有低功函的材料(Al，Ag，Li，Ca，或其合金，例如MgAg，MgIn，AlLi，CaF2 或者CaN)形成的金屬膜和透明導電膜(氧化錫銦(ITO)，氧化銦和氧化鋅的合金(In2 O3 －ZnO)，氧化鋅(ZnO)等)的層間形成。經由採用上述的金屬膜和透明導電膜，可形成能透光的陰極。
因此，發光元件的光可從圖21c中的箭頭所示的兩個表面提取出。也就是說，在圖19a和19b中例舉的顯示面板中應用發光元件的情況下，光向基體1910側以及密封基體1904側發射。因此，當在顯示裝置中使用具有雙向發射結構的發光元件時，透光的基體分別用作基體1910和密封基體1904。
另外，如果提供光學膜，可分別將光學膜提供應基體1910和密封基體1904。
另外，本發明也可應用在其中經由採用發白光元件和濾色器而實現全色顯示的顯示裝置中。
如圖22所示，在基體2200上，形成基底膜2202和驅動器TFT 2201，並且形成第一電極2203以便接觸驅動器TFT 2201的源極電極。其上形成含有機化合物的層2204和第二電極2205。
第一電極2203是發光元件的陽極，而第二電極2205是發光元件的陰極。也就是說，發光元件形成在其中含有機化合物的層2204夾在第一電極2203和第二電極2205之間的區域中。由圖22所示的結構發射白光。分別在發光元件上提供紅色濾色器2206R，綠色濾色器2206G，以及藍色濾色器2206B，從而實現全色顯示。另外，提供用於隔開這些濾色器的黑色矩陣(也叫做“BM”)2207。
可結合使用發光元件的上述結構，並且可在具有本發明圖素結構的顯示裝置中使用上述結構的發光元件。注意，上述顯示面板和發光元件的構造僅為實例，並且不必說，本發明的圖素結構可用於到具有其他結構的顯示裝置中。
接下來描述的顯示面板圖素區的局部剖面圖。
首先，參考圖23a，23b，24a和24b描述多晶矽(p－Si)膜用作電晶體的半導體層的情況。
例如，為了形成該半導體層，在此非晶矽(a－Si)膜經由公知的膜形成法形成在基體上。注意，可採用出非晶矽膜以外的任何具有非晶結構的半導體膜(包括微晶半導體膜)。此外，也可採用例如非晶矽鍺膜的具有非晶結構的化合物半導體膜。
隨後，經由鐳射結晶法，採用RTA或者退火爐的熱結晶法，或者採用加快結晶的金屬元素的熱結晶法將非晶矽膜結晶。不必說，上述方法可組合實施。
上述結晶的結果是，在非晶半導體膜中局部形成結晶區。
接著，將其中局部增強結晶的結晶半導體膜成型為期望圖形，從而從結晶區形成島形半導體膜。該半導體膜用作電晶體的半導體層。
如圖23a和23b所示，將基底膜23102形成在基體23101上，並且其上形成半導體層。該半導體層包括通道形成區23103，用以形成驅動電晶體23118的源極區或汲極區的雜質區23105，用以形成電容器23119的底部電極的通道形成區23106，LDD區23107，以及雜質區23108。注意，可對通道形成區23103和通道形成區23106實現通道摻雜。
作為基體，可使用玻璃基體，石英基體，陶瓷基體，等等。採用氮化鋁(AlN)，二氧化矽(SiO2 )，氮氧化矽(SiOx Ny )等等，或者其疊層來形成基底膜23102。
在半導體層上形成閘極電極23110和電容器的頂部電極23111，閘極絕緣膜23109插入其中。
形成層間絕緣膜23112從而覆蓋驅動電晶體23118和電容器23119。在層間絕緣膜23112中開出接觸孔，經由該接觸孔，導線23113接觸雜質區23105。形成圖素電極23114以接觸導線23113，並且形成第二層間絕緣體23115以覆蓋圖素電極23114的端部以及導線23113，在此採用正的感光丙烯酸樹脂膜形成。然後，將含有機化合物的層23116和對向電極23117形成在圖素電極23114上。將發光元件23120形成在其中含有機化合物的層23116夾在圖素電極23114和對向電極23117之間的區域中。
另外，如圖23b所示，提供LDD區域23202，以便重疊頂部電極23111，該LDD區域形成電容器23119底部電極的一部分。注意，對相同的部分使用與圖23a相同的附圖標記，並且省略其描述。
另外，如圖24a所示，可提供第二頂部電極23301，其形成在與導線23113相同的接觸驅動電晶體23118的雜質區23105的層中。注意，對相同的部分採用與圖23a相同的附圖標記，並且省略其描述。經由將層間絕緣膜23112夾在第二頂部電極23301和頂部電極23111之間形成第二電容器。另外，第二頂部電極23301接觸雜質區23108，這樣使得第一電容器和第二電容器並聯形成由該第一電容器和第二電容器構成的電容器23302，在第一電容器中閘極絕緣膜23102夾在頂部電極23111和通道形成區23106之間，在第二電容器中層間閘極絕緣23112夾在頂部電極23111和第二頂部電極23301之間。電容器23302具有第一電容器和第二電容器容量的合成容量，由此可在較小的區域中形成具有大容量的電容器。也就是說，經由在本發明的圖素結構中使用電容器，可進一步改進影像寬高比。
此外，可替換地，也可採用圖24b所示的電容器結構。在基體24101上形成基底膜24102，並且其上形成半導體層。該半導體層包括通道形成區24103以及用以形成驅動電晶體24118的源極區或汲極區的雜質區24105。注意，對通道形成區24103可實現通道摻雜。
作為基體，可使用玻璃基體，石英基體，陶瓷基體等等。可採用氮化鋁(AlN)，二氧化矽(SiO2 )，氮氧化矽(SiOx Ny )等等，或者其疊層來形成基底膜23102。
在半導體層上形成閘極電極24107和第一電極24108，同時閘極絕緣膜24106插入其中。
形成第一層間絕緣膜24109以覆蓋驅動電晶體24118和第一電極24108。在第一層間絕緣膜24109中開出接觸孔，經由該接觸孔導線24110接觸雜質區24105。另外，在由與導線24110相同的材料形成的相同層中形成第二電極24111。
然後，形成第二層間絕緣膜24112以覆蓋導線24110和第二電極24111。在第二層間絕緣膜24112中開出接觸孔，經由該接觸孔將圖素電極24113形成為接觸導線24110。在由與圖素電極24113相同的材料形成的相同層中形成第三電極24114。因此，電容器24119由第一電極24108，第二電極24111，以及第三電極24114構成。
形成絕緣體24115以便覆蓋圖素電極24113的端部以及第三電極24114，然後，在圖素電極24113以及第三電極24114上形成含有機化合物的層24116以及對向電極24117。在含有機化合物的層24116夾在圖素電極24113和對向電極24117之間的區域中形成發光元件24120。
如前所述，具有圖23a，23b，24a，24b所示的結構來作為採用結晶半導體膜作為其半導體層的電晶體結構。注意，圖23a，23b，24a，24b是具有頂部閘極結構的電晶體。也就是說，該電晶體可以是p型的或者n型的。在n型電晶體的情況下，LDD區域可重疊閘極電極或者不重疊閘極電極，或者LDD區域可局部重疊閘極電極。此外，閘極電極可具有錐形形狀，可將LDD區以自對準方式設置在閘極電極的錐形部下。此外，閘極電極的數量並不局限於兩個，可採用具有三個或者多個閘極電極的多閘極結構，或者可以採用單閘極結構。
經由採用結晶半導體膜作為構成本發明圖素的電晶體的半導體層(例如，通道形成區，源極區，以及汲極區)，例如，電位供應線驅動器電路201，掃描線驅動器電路202以及信號線驅動器電路203可以容易地形成在與圖2中的圖素區204相同的基體上。此外，在圖13中例舉的結構中，緩衝器電路1301，1302和1303也可很容易地形成在該基體上。另外，圖13中信號線驅動器電路203的一部分可形成在與圖素區204相同的基體上，並且其另一部分形成在將要由COG等進行安裝的IC晶片上，如圖19a和19b所示的顯示面板中一樣。以這種方式，可減小生產成本。
接下來，關於採用多晶矽(p－Si)作為其半導體層的電晶體結構，圖27a和27b分別是顯示面板的局部剖面圖，其中電晶體具有閘極電極夾在基體和半導體層之間的結構，即採用其中閘極電極設置在半導體層下的底部閘極結構。
基底膜2702形成在基體2701上。接著，閘極電極2703形成在基底膜2702上。第一電極2704形成在由與閘極電極相同的材料形成的相同層中。作為閘極電極2703的材料，可使用添加磷的多晶矽。除多晶矽以外，也可使用矽化物，該矽化物是金屬和矽的化合物。
接著，將閘極絕緣膜2705形成為覆蓋閘極電極2703和第一電極2704。採用氧化物膜，氮化矽膜等等形成閘極絕緣膜2705。
在閘極絕緣膜2705上，形成半導體層。該半導體層包括通道形成區2706，形成驅動電晶體2722源極區或者汲極區的LDD區2707以及雜質區2708，形成第二電極的通道形成區2709，電容器2723的LDD區2710以及雜質區2711。注意，可在通道形成區2706和通道形成區2709上進行通道摻雜。
作為基體，可使用玻璃基體，石英基體，陶瓷基體等等。可採用單層氮化鋁(AlN)，氧化矽(SiO2 )，氮氧化矽(SiOx Ny )等等或者其疊層來形成基底膜2702。
將第一層間絕緣膜2712形成為覆蓋半導體層。在第一層間絕緣膜2712中開有接觸孔，經由該接觸孔導線2713接觸雜質區2708。第三電極2714形成在與導線2713相同的材料所形成的相同的層中。電容器2723由第一電極2704，第二電極，和第三電極2714構成。
另外，在第一層間絕緣膜2712中形成開口2715。將第二層間絕緣膜2716形成為覆蓋驅動電晶體2722，電容器2723，以及開口2715。將圖素電極2717形成為經由第二層間絕緣膜2716上的接觸孔。接著，將絕緣體2718形成為覆蓋圖素電極2717的端部。例如，可採用正感光性丙烯酸樹脂膜。接著，在圖素電極2717上形成含有機化合物的層2719和對向電極2720，在其中包括有機化合物的層2719夾在圖素電極2717和對向電極2720之間的區域中形成發光元件2721。開口2715設置在發光元件2721下面；也就是說，在從基體側面獲得來自發光元件2721的發光時，由於開口2715的存在可改進透光率。
此外，在與圖27a中的圖素電極2717相同的材料形成的相同層中形成第四電極2724，示於圖27b。此時，電容器2725可由第一電極2704，第二電極，第三電極2714，以及第四電極2724構成。
接下來描述的是其中非晶矽(a－Si：H)用作電晶體的半導體層的情況。圖28a和28b例舉了分別具有頂部閘極結構的電晶體，而圖29a，29b，30a和30b例舉了分別具有底部閘極結構的電晶體。
圖28a是採用非晶矽作為其半導體層的具有頂部閘極結構的電晶體的截面圖。如圖28a所示，在基體2801上形成基底膜2802。在基底膜2802上，形成圖素電極2803。另外，在與圖素電極2803相同的材料形成的相同層中形成第一電極2804。
作為基體，可使用玻璃基體，石英基體，陶瓷基體等等。可採用單層氮化鋁(AlN)，氧化矽(SiO2 )，氮氧化矽(SiOx Ny )等等或者其疊層來形成基底膜2802。
在基底膜2802上形成導線2805和導線2806，用導線2805覆蓋圖素電極2803的端部。在導線2805和導線2806上，分別形成具有n型導電型的n型半導體層2807和n型半導體層2808。此外，在基底膜2802上的導線2805和導線2806之間形成半導體層2809，其局部延伸到n型半導體層2807和n型半導體層2808上。注意，採用例如非晶矽(a－Si：H)或者微晶半導體(μ－Si：H)的非晶半導體膜形成該半導體層。接著，在第一電極2804上，在半導體層2809上形成閘極絕緣膜2810，在與閘極絕緣膜2810相同的材料形成的相同層中形成絕緣膜2811。注意，使用氧化矽膜，氮化矽膜等作為閘極絕緣膜2810。
在閘極絕緣膜2810上形成閘極電極2812。此外，在具有夾在其間的絕緣膜2811的第一電極2804之上，在與閘極電極相同的材料形成的相同層中形成第二電極2813。經由將絕緣膜2811夾在第一電極2804和第二電極2813之間而形成電容器2819。將層間絕緣膜2814形成為覆蓋圖素電極2803的端部，驅動電晶體2818，以及電容器2819。
在與層間絕緣膜2814的開口對應的層間絕緣膜2814和圖素電極2803上，形成含有機化合物的層2815以及對向電極2816。在其中包含化合物的層2815夾在圖素電極2803以及對向電極2816之間的區域中形成發光元件2817。
注意，如圖22所示，採用的是非白色發光元件。也就是說，經由分別為R(紅色)，G(綠色)，和B(藍色)發光元件提供R(紅色)，G(綠色)，和B(藍色)的濾色器，可去掉從R(紅色)，G(綠色)，和B(藍色)發光元件中得到的不必要頻率成分，這樣可提高顏色純度。因此，可提供具有可靠顏色重現性的顯示裝置。此外，經由提供濾色器，可減小反射光，從而即使不提供偏光鏡，也可以防止外部光出現。因此，經由單獨提供偏光鏡，可防止出現透光率減小，此外，還可抑制外部光出現。
圖28a的第一電極2804可以是圖28b所示的第一電極2820。第一電極2820形成在由與導線2805和2806相同的材料形成的相同層中。
圖29a和29b分別是採用非晶矽作為其半導體層的具有底部閘極結構的電晶體的顯示面板的介面圖。
基底膜2902形成在基體2901上。在基底膜2902上，形成閘極電極2903。另外，在由與閘極電極2903相同的材料形成的相同層中形成第一電極2904。作為閘極電極2903的材料，可採用添加磷的多晶矽。除多晶矽以外，也可採用矽化物，氮化矽是金屬和矽的化合物。
接著，將閘極絕緣膜2905形成為覆蓋閘極電極2903和第一電極2904。採用氧化矽膜，氮化矽膜等形成閘極絕緣膜2905。
在閘極絕緣膜2905上形成半導體層2906。此外，在由與半導體層2906相同的材料形成的相同層中形成半導體層2907。
作為基體，可使用玻璃基體，石英基體，陶瓷基體等等。可採用單層氮化鋁(AlN)，氧化矽(SiO2 )，氮氧化矽(SiOx Ny )等等或者其疊層來形成基底膜2902。
在半導體層2906上形成具有n型導電性的N型半導體層2908和2909，而在半導體層2907上形成n型半導體層2910。
導線2911和2912分別形成在n型半導體層2908和2909上，而在n型半導體層2910上，在由與導線2911和2912相同的材料形成的相同層中形成導體層2913。
半導體層2907，n型半導體層2910，以及導體層2913構成第二電極。注意，經由將閘極絕緣膜2905夾在第二電極和第一電極2904之間而形成電容器2920。
延伸導線2911的一個端部，在延伸的導線2911上形成圖素電極2914。
此外，將絕緣體2915形成為覆蓋圖素電極2914的端部以及驅動電晶體2919和電容器2920。
含有機化合物的層2916以及對向電極2917形成在圖素電極2914以及絕緣體2915上，發光元件2918形成在其中含有機化合物的層2916夾在圖素電極2914以及對向電極2917之間的區域中。
可不提供形成電容器第二電極的一部分的半導體層2907以及n型半導體層2910。也就是說，第二電極僅有導體層2913構成，這樣可經由將閘極絕緣膜2905夾在第一電極2904和導體層2913之間而形成電容器2922。
另外，可在形成圖29a中的導線2911之前形成圖素電極2914，經由將閘極絕緣膜2905夾在第二電極2921和圖29b所示的第一電極2904之間而形成電容器2922，其中第二電極2921由圖素電極2914形成。
注意，圖29a和29b例舉了反向交錯的通道蝕刻型電晶體；然而，可採用通道保護型電晶體。參考圖30a和30b描述通道保護型電晶體的情況。
圖30a所示的通道保護型電晶體與圖29a例舉的通道蝕刻型驅動電晶體2919的不同之處在於作為蝕刻遮罩的絕緣體3001提供在半導體層2906中的通道形成區。與圖29a相同的其他部分由相同的附圖標記表示。
同樣，圖30b所示的通道保護型電晶體與圖29b所示的通道蝕刻型驅動電晶體2919的區別之處在於作為蝕刻遮罩的絕緣體3001設置在半導體層2906中的通道形成區上。與圖29b相同的其他部分由相同的附圖標記表示。
經由採用非晶半導體膜作為構成本發明圖素的電晶體的半導體層(如，通道形成區，源極區和汲極區)，可以減小製造成本。例如，經由採用圖7所示的圖素結構，可應用非晶半導體膜。
注意，應用到本發明圖素結構的電晶體結構和電容器結構並不局限於上述結構，可採用各種結構。
(實施例模式11)
本發明可應用在各種電子裝置中，尤其是應用在電子裝置的顯示部中。該電子裝置包括視頻攝影機，數位照相機，護目鏡型顯示器，導航系統，放聲裝置(例如，汽車音頻系統和音頻元件系統)，電腦，遊戲機，可攜帶型資訊終端(例如，移動式電腦，移動式電話，可攜帶型遊戲機，電子書記)，具有記錄媒體的影像顯示裝置(特別是，可重現例如數位化視頻光碟(DVD)記錄媒體，包括用於顯示的顯示器的裝置)，等等。
圖44a例舉了顯示器，其包括殼體44001，支撐支座44002，顯示部44003，揚聲器部44004，視頻輸入端44005等等。具有本發明圖素結構的顯示裝置可用於顯示部44003中，注意，該顯示器表示用於顯示資訊的包括用於個人電腦，TV廣播接收，以及廣告的一個的所有顯示裝置。
近些年來，對增加顯示器的尺寸的要求已經增加。根據顯示器的增大，出現了價格上升的問題。因此，一個目的就是降低製造成本並且低價格提供高質量產品。
例如，經由在顯示面板的圖素區中採用圖7的圖素結構，該顯示面板可由具有相同導電類型的電晶體構成。因此，可減少步驟並且可降低製造成本。
另外，經由在如圖19a所示的相同基體之上形成圖素區和週邊驅動器電路，該顯示面板可由包括導電類型相同的電晶體的電路構成。經由在大型顯示器的顯示部採用該顯示面板，可降低顯示器的製造成本。
另外，經由在構成圖素區的電路中採用非晶半導體(例如，非晶矽(a－Si：H)作為電晶體的半導體層，可簡化製造程序，並且實現成本的進一步降低。此時，較佳的是圖素區的週邊中的驅動器電路形成在IC晶片上並且經由COG等安裝到顯示面板上，如圖42b所示。以這種方式，經由採用非晶半導體很容易增加顯示器的尺寸。
圖44b例舉了照相機，其包括主體44101，顯示部44102，影像接收部44103，操作鍵44104，外部連接埠44105，快門44106等。
近些年來，根據數位照相機等的功能增加，其競爭性的製造也到了白熱化階段。因此，存在的問題就是低價格提供高功能產品。
經由在圖素區採用圖7的圖素結構，該圖素區可由具有相同導電類型的電晶體構成。另外，如圖42b所示，經由在IC晶片上形成高操作速度的信號線驅動器電路，在與圖素區相同的基體上形成由具有相同導電類型的電晶體構成的操作速度相對低的掃描線驅動器電路和電位供應線驅動器電路，可實現高功能，並且可實現成本降低。此外，經由在與圖素區相同的基體上形成的圖素區和掃描線驅動器電路中的電晶體的半導體層採用例如非晶矽的非晶半導體，可實現成本的進一步降低。
圖44c例舉了電腦，其包括主體44201，殼體44202，顯示部44203，鍵盤44204，外部連接介面44205，指向滑鼠44206等等。在顯示部44203中採用本發明的電腦中增加圖素的影像寬高比，可實現高清晰度顯示。另外，可實現成本降低。
圖44d例舉了移動式電腦，其包括主體44301，顯示部44302，開關44303，操作鍵44304，紅外線埠44305等等。在顯示部44302中採用本發明的移動式電腦中增加了圖素的影像寬高比，並且可實現高清晰度顯示。此外，可實現成本降低。
圖44e例舉了具有記錄媒體的可攜帶型影像顯示器(特別是，DVD播放機)，其包括主體44401，殼體44402，顯示部A 44403，顯示部B 44404，記錄媒體(DVD等等)讀取部44405，操作鍵44406，揚聲器部44407等等。顯示部A 44403主要顯示影像資訊，顯示部B 44404主要顯示文本資訊。在顯示部A 44403和顯示部B 44404中採用本發明的影像顯示器中增加了圖素的影像寬高比，可實現高清晰度顯示。此外，可實現成本降低。
圖44f例舉了護目鏡型顯示器，其包括主體44501，顯示部44502，支架部44503。在顯示部44502中採用本發明的護目鏡型顯示器中增加了圖素的影像寬高比，可實現高清晰度顯示。此外，可實現成本降低。
圖44g是例舉了視頻攝影機，其包括主體44601，顯示部44602，殼體44603，外部連接介面44604，遙控接收部44605，影像接收部44606，電池44607，音頻輸入部44608，操作鍵44609，接目鏡44610等等。在顯示部44602中採用本發明的視頻攝影機中增加了圖素的影像寬高比，可實現高清晰度顯示。此外，可實現成本降低。
圖44h例舉了移動式電話，其包括主體44701，殼體44702，顯示部44703，音頻輸入部44704，音頻輸出部44705，操作鍵44706，外部連接介面44707，天線44708等等。
近些年來，移動式電話設有遊戲功能，照相功能，電子錢包功能等等，增加加入高價值移動式電話的需求。此外，要求高清晰度顯示。在顯示部44703中採用本發明的移動式電話增加了圖素的影像寬高比，可實現高清晰度顯示。此外，實現了成本降低。
例如，經由在圖素區中應用圖7的圖素結構，可改進圖素的影像寬高比。特別是，經由採用n型電晶體作為驅動發光元件的驅動電晶體，增加了圖素的影像寬高比。因此，可提供具有高清晰度顯示部的移動式電話。
此外，由於改進了影像寬高比，因此可經由在顯示部中引用具有圖21c中所示的雙發射結構的顯示裝置而提供具有高清晰度顯示部的加有高價值的移動式電話。
儘管移動式電話已經是多功能的，並且已經增加了其使用頻率，但要求每次充電的壽命變長。
例如，經由在圖42b所示的IC晶片上形成週邊驅動器電路經由採用CMOS等等，可減小功率耗損。
如前所述，本發明可應用到各種電子裝置中。
〔實施例1〕
在本實施例中，進一步具體描述具有本發明圖素結構的顯示裝置的驅動方法的一個實例。在圖49中所示的該實施例的一個圖素結構中僅例舉了一個圖素，然而，實際上在顯示裝置的圖素區中在列方向和行反向上以矩陣形式排列了多個圖素。
該圖素包括驅動電晶體4901，電容器4902，開關4903，發光元件4909，電位供應線(照明線)4905，信號線(資料線)4906。注意，p型電晶體用作驅動電晶體4901。
驅動電晶體4901的第一端(源極端或者汲極端)連接到電位供應線4905上，其閘極端經由電容器4902連接到信號線4906上，其第二端(源極端或者汲極端)連接到發光元件4904的陽極(圖素電極)上。此外，驅動電晶體4901的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)經由開關4903彼此連接。因此，當開關4903導通時，驅動電晶體4901的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為導通。然後當開關4903關斷時，驅動電晶體4901的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為不導通，此時驅動電晶體4901的閘極端(或第二端)的電位與信號線4906的電位之間的電位差(電壓)保持在電容器4902中。注意，發光元件4904的陰極連接到導線(陰極)4908，其中低電源電位的電位Vss已經設置到該導線上。注意，如果將在圖素的發光期間設置到電位供應線4905的電源電位Vdd作為標準，那麽Vss是滿足Vss<Vdd的電位。在本實施例中，Vss是0V。
參考圖50a到50d以及圖55描述圖49的圖素結構中的操作原理。在本實施例中，電源電位Vdd是8V。將類比信號電位Vs i g 設置到信號線4906上，從而在圖素中表示八個等級。
在圖素的信號寫入期間，設置到信號線4906的類比信號電位Vs i g 的值是在灰度等級是0的情況下0V，在灰度等級是1的情況下是1V，在灰度等級是2的情況下是2V，在灰度等級是3的情況下是3V，在灰度等級是4的情況下是4V，在灰度等級是5的情況下是5V，在灰度等級是6的情況下是6V，在此在灰度等級是7的情況下是7V。此外，在圖素的發光期間設置到信號線4906上的類比信號電位Vs u p 是規則並且周期性變化的類比信號電位。
在此描述的是其中將表示灰度等級為3(Vs i g ＝3V)的信號經由信號線4906寫入到圖素中的情況。注意，在本實施例中特定描述的電壓值，電位，以及灰度等級是特定的實施例，本發明並不局限於此。
首先，導通開關4903。將電源電位Vdd＝8V設置到電位供應線4905上。因此，電流流過電容器4902，驅動電晶體4901，以及發光元件4904，如圖50a中的箭頭所示。
在此，將發光元件4904看作阻性元件。因此，在已經將電源電位Vdd設置到連接到驅動電晶體4901的第一端的電位供應線4905期間，驅動電晶體4901和發光元件4904構成反相器。也就是說，當高位準信號(足夠關斷驅動電晶體4901的電位)輸入到驅動電晶體4901的閘極端(反相器的輸入端)時，驅動電晶體4901的第二端(反相器的輸出端)輸出低位準信號(發光元件4904的臨界電壓)。同時，當將低位準信號(足夠導通驅動電晶體4901的電位)輸入到驅動電晶體4901的閘極端(反相器的輸入端)時，驅動電晶體4901的第二端(反相器的輸出端)輸出高位準信號(電源電位Vdd)。
在此，作為反相器的一個特性，在其中橫座軸表示輸入電位Vin，縱座軸表示輸出電位Vout的地方得到圖55所示的線路5501。在此，如果發光元件4904不具有正向臨界電壓，那麽如虛線所示反相器的低位準輸出是0V，然而，發光元件4904具有臨界電壓VE L ，這樣當發光元件4904的陽極電位達到VE L 時電流停止流過發光元件4904。因此，反相器的低位準輸出的電位是發光元件4904的臨界電壓VE L ＝4V，其高位準電位是電源電位Vdd＝8V。此外，反相器的邏輯臨界值Vi n v ＝6V由等於輸入電位Vin和輸出電位Vout之間的電位限定。注意，由箭頭表示的點是驅動電晶體4901的閘極－源極電壓Vgs大致是臨界值Vth的點。
因此，當開關4903導通時反相器輸入端和輸出端之間的部分變為導通，這樣就實現取消了反相器輸入端和輸出端的電位之間的偏移量。注意，當實現取消偏移量時反相器的輸入端和輸出端的電位是反相器的邏輯臨界電壓Vi n v ＝6V。
因此，如圖50b所示將視頻信號寫入到圖素中，開關4903關斷，這樣電容器4902保持驅動電晶體4901的閘極端的電位Vi n v ＝6V與類比信號電位Vs i g ＝3V之間的電位差Vp＝3V。以這種方式，完成了圖素的視頻信號寫入。
由於具有該狀態(具有在電容器4902中保持電位差Vp＝3V的狀態)，因此，連接到電容器4902的一個電極的信號線4906的電位變化，即使僅僅是微小的變化，連接到電容器4902的另一個電極上的驅動電晶體4901的閘極端的電位也因此變化。也就是說，反相器的輸入端電位改變。
因此，如圖50c所示，由於具有已經將電源電位Vdd＝8V設置到電位供應線4905上的狀態，因此如果信號線4906的電位Vs u p 高於在寫入期間已經設置的類比信號電位Vs i g ＝3V，那麽反相器的輸入電位高於邏輯臨界值Vi n v ＝6V並且反相器的輸出為低位準。
另一方面，如圖50d所示，由於具有已經將電源電位Vdd＝8V設置到電位供應線4905上的狀態，因此如果信號線4906的電位Vs u p 低於在寫入期間已經設置的類比信號電位Vs i g ＝3V，那麽反相器的輸入電位低於邏輯臨界值Vi n v ＝6V並且反相器的輸出為高位準。
因此，經由在圖素的發光期間設置規則並且周期性變化的類比信號電位Vs u p 到信號線4906上，那麽可控制圖50c所示的不發光狀態和圖50d所示的發光狀態。
注意，如實施例模式1中的圖43a到43g所示，作為類比信號電位Vs u p ，可設置波形4301，波形4302，波形4303，波形4304，波形4305，波形4306，或者波形4307，或者連續設置他們中的多個。
經由連續設置波形，可在一框內分散發光時間。因此，框頻可表現為被提高並且可防止螢幕閃爍。
此外，根據本實施例模式中所示的圖素結構，可減少電晶體和導線的數量，由此可增加圖素的影像寬高比，可實現高清晰度顯示。
此外，當在具有高影像寬高比的圖素和具有低影像寬高比的圖素中得到相同的亮度時，與具有低影像寬高比的圖素相比，在具有高影像寬高比的圖素中可減小發光元件的發光度，這樣可提高發光元件的可靠性。特別是，在其中EL元件用作發光元件的情況下，可提高EL元件的可靠性。
〔實施例2〕
在本實施例中，參考圖54描述圖6中所示的圖素結構的設計。
該圖素的電路包括驅動電晶體5401，並聯連接的電容器5402a和電容器5402b，切換電晶體5403，圖素電極5404，電位供應線(照明線)5405，信號線(資料線)5406，以及掃描線(重設線)5407。注意，將p型電晶體用作驅動電晶體5401，將n型電晶體用作切換電晶體5403。
注意，圖素電極5404對應於圖6所示的圖素的發光元件604的陽極。因此，當含有機物的層和對向電極(對應於發光元件604的陰極)形成在圖素電極5404上時，發光元件604形成在其中含有機物的層夾在圖素電極5404和對向電極之間的區域中。
驅動電晶體5401的第一端(源極端或者汲極端)連接到電位供應線5405，其閘極端經由電容器5402連接到信號線5406，其第二端(源極端或者汲極端)連接到圖素電極5404。此外，驅動電晶體5401的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)經由切換電晶體5403彼此連接。因此，當切換電晶體5403導通時，驅動電晶體5401的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為導通。接著，當切換電晶體5403關斷時，驅動電晶體5401的閘極端和第二端(源極端或者汲極端)之間的部分變為不導通，此時驅動電晶體5401的閘極端(或者第二端)的電位和信號線5406的電位之間的電位差(電壓)保持在電容器5402中。
注意，在一列圖素中，將使得任何圖素中輸入用於發光的視頻信號的發光元件發光的電流輸入到電位供應線 5405上。因此，電位供應線5405的線電阻高，壓降受影響，這樣不能將期望電位設置到遠離將電位設置到電位供應線5405的驅動器電路的圖素上。因此，較佳採用銅(Cu)作為電位供應線5405的材料，從而形成低電阻導線。
由於驅動電晶體5401是p型電晶體，其載流子的遷移率μ與n型電晶體相比通常很低。因此，在其中將p型電晶體用於驅動電晶體5401的情況下，要求驅動電晶體的通道寬度W和通道長度L之間的比W/L很大，以便提供合適的電流到發光元件。另一方面，由於切換電晶體5403是n型電晶體，載流子的遷移率μ很大，因此，可減小W/L。此外，形成LDD區以減小關斷電流，另外，切換電晶體5403可以是多閘極極電晶體，從而減小閘極-汲極電流。因此，增加了其通道長度。因此，較佳地將切換電晶體5403形成為具有較小的W/L。注意，在本實施例中，切換電晶體5403具有三閘極結構，然而，其也可具有雙閘極結構，閘極的數量並不受限制。
因此，考慮到通道寬度W和通道長度L之間的比W/L，較佳的是將驅動電晶體5401和切換電晶體5403排列在使得流過電晶體的電流的各個方向彼此垂直的各個方向上。這樣的結果是，在圖素的設計中，可實現有效的排列，從而使得構成圖素的元件(電晶體或者電容器)或者導線的面積很小，其中構成圖素的元件(電晶體或者電容器)或者導線是黑色矩陣。
此外，考慮驅動電晶體5401的通道寬度W增加，由於成為其連接到電位供應線5405的第一端的雜質區面積增加，因此其被較佳的設置成與電位供應線5405重疊。也就是說，將驅動電晶體5401較佳地進行設置，使得流過電位供應線5405的電流方向與流過驅動電晶體5401的電流方向彼此垂直。
此外，將與視頻信號對應的類比信號電位輸入到信號線5406中，因此信號線5406較佳地由與電晶體的源極電極和汲極電極相同的材料形成，其線電阻低。此外，由於信號線5406在圖素的一側方向延伸，並且在該圖素設計中，在矩形形狀的圖素的長度側方向上延伸，其面積變大。因此，將信號線5406用於電容器的頂部電極。其底部電極由與電晶體的閘極電極相同的材料形成。因此，電容器5402a和電容器5402b形成在電晶體的層間絕緣膜夾在頂部電極和底部電極之間的地方。電容器5402a和電容器5402b各自的頂部電極彼此連接，其各自的底部電極彼此連接。因此，結果是，電容器5402a和電容器5402b並聯連接。因此，它們可被認為是具有經由簡單疊加電容器5402a和電容器5402b的各個靜電電容值而得到的合成電容值的一個電容器5402。因此，電容器5402a和電容器5402b對應於圖6所示的電容器602。
注意，要求電容器602保持電壓一個特定的時間。因此，需要具有大電容值的可積累大電荷量的電容器。為了增加電容器602的電容值，儘管夾在形成電容器602的電極之間的介電質可由高介電常數材料形成，或者其膜厚度可能很薄，這要求改變製造程序，從而形成了限制。另一方面，經由增加電容器602的電極面積，可容易增加電容值。
在此，在具有圖54所示的圖素的顯示裝置中，以矩陣形式排列圖素，其中該矩陣對應於在行方向上設置電位供應線並且在列方向上設置信號線，在與圖素行方向(長度側方向)上的長度相同的長度上的信號線5406用作每個圖素的電容器5402的頂部電極。
也就是說，具有大電容值的電容器5402可由信號線5406實現，其基本為黑色矩陣，這樣，可減小為形成電容器5402而單獨提供的區域。因此，可強烈增加影像寬高比。
另外，由於電容器5402保持電壓一個特定時間，因此必須防止儲存的電荷放電。因此，較佳的是切換電晶體5403的漏電流(關斷電流或者閘極－汲極電流)減小。本實施例圖素中的切換電晶體5403具有低濃度雜質區(也稱作“LDD”)，並採用多閘極結構，從而減小切換電晶體5403的漏電流。
此外，在本實施例的圖素中，將切換電晶體5403和驅動電晶體5401設置在各自的通道長度方向彼此垂直的方向上，這樣構成圖素的元件可有效設置在成為圖素的黑色矩陣的區域中。
此外，如本實施例中的圖素中，經由將電容器形成為長度大致與圖素的長度側方向，可實現具有足夠高電壓保持容量的電容器。此外，經由採用信號線5406作為頂部電極，可將電容器5402形成在成為黑色矩陣的導線的區域中，從而可極大增加圖素的影像寬高比。
〔實施例3〕
在本實施例中，參考圖47描述的是移動式電話的結構的實施例，其顯示部採用使用本發明的圖素結構的顯示裝置。
將顯示面板4710包括在殼體4700中從而成為可拆卸的。根據顯示面板4710的尺寸，殼體4700的形式和尺寸可任意改變。具有顯示面板4710的殼體4700固定在印刷電路板4701中從而形成模組。
顯示面板4710經由FPC 4711連接到印刷電路板4701上。在印刷電路板4701上，形成揚聲器4702，麥克風4703，發送和接收電路4704，以及包括CPU，控制器等等的信號處理電路4705。將該模組，輸入裝置4706，以及電池4707進行組合，將其儲存在外殼4709中。將顯示面板4710的圖素區設置成可以從形成在外殼中的視窗4712看到。
經由採用TFT在相同基體上形成圖素區和一部分週邊驅動器電路(在多個驅動器電路中操作頻率較低的驅動器電路)而形成顯示面板4710，在IC晶片上形成一部分週邊驅動器電路(在多個驅動器電路中操作頻率高的驅動器電路)，經由COG(玻璃晶片)將IC晶片安裝到顯示面板4710上。可替換地，可經由採用TAB(捲帶式自動接合)或者印刷電路板而將IC晶片連接到玻璃基體上。注意，圖42a例舉了這樣的一種顯示面板的結構實例，其中該顯示面板為一部分週邊驅動器電路形成在與圖素區相同的基體上，具有另一部分週邊驅動器電路的IC晶片經由COG等進行安裝。經由採用上述結構，可減小顯示裝置的功率耗損，並且可延長移動式電話的平均電荷壽命。此外，實現了移動式電話的成本降低。
可將實施例模式1－6所述的圖素結構任意應用到圖素區上。
例如，應用實施例模式3所述的圖7的圖素結構，經由由具有相同導電類型的電晶體將圖素區和週邊驅動器電路形成在與圖素區相同的基體，減少了製造程序，從而實現了成本降低。
可替換地，經由應用實施例模式2所述的圖56的圖素結構，可使發光時間變長，這樣可減小發光元件的暫態發光度，提高發光元件的可靠性。
此外，經由採用緩衝器電路來轉換設置到掃描線或者信號線上的信號阻抗以提高電流源容量，防止了信號延遲，可縮短一列圖素的寫入時間。因此，可提供高清晰度顯示裝置。
此外，為了進一步減小功率耗損，圖素區可採用TFT在基體上形成，所有的週邊驅動器電路可形成在IC晶片上，IC晶片可經由COG(玻璃晶片)等安裝到顯示面板上，如圖42b所示。
注意，本實施例中所述的結構是移動式電話的一個實例，本發明的圖素結構不僅可應用到具有上述結構的移動式電話中，而且可應用到具有各種結構的移動式電話中。
〔實施例4〕
圖45例舉了組合顯示面板4501和電路板4502的EL模組。顯示面板4501包括圖素區4503，掃描線驅動器電路4504，信號線驅動器電路4505。在電路板4502上，形成控制電路4506，信號分頻電路4507等。顯示面板4501和電路板4502經由連接導線4508彼此連接。作為連接導線，可使用FPC等等。
經由採用TFT在相同基體上形成圖素區和一部分週邊驅動器電路(在多個驅動器電路中操作頻率低的驅動器電路)而形成顯示面板4501，在IC晶片上形成一部分週邊驅動器電路(在多個驅動器電路中操作頻率高的驅動器電路)，將IC晶片經由COG(玻璃晶片)等等安裝到顯示面板4501上。可替換地，採用TAB(自動帶黏合)或者印刷電路板將IC晶片安裝到顯示面板4501上。注意，圖42a例舉了這樣的結構實例，其中一部分週邊驅動器電路形成在與圖素區相同的基體上，具有另一部分週邊驅動器電路的IC晶片經由COG等進行安裝。
在圖素區中，可任意使用實施例模式1到6所述的圖素結構。
例如，應用實施例模式3所述的圖7的圖素結構，經由由具有相同導電類型的電晶體將圖素區和週邊驅動器電路形成在與圖素區相同的基體，減少了製造程序，從而實現了成本降低。
可替換地，經由應用實施例模式2所述的圖56的圖素結構，可使發光時間變長，這樣可減小發光元件的暫態發光度，提高發光元件的可靠性。
此外，經由採用緩衝器電路來轉換設置到掃描線或者信號線上的信號阻抗以提高電流源容量，防止了信號延遲，可縮短一列圖素的寫入時間。因此，可提供高清晰度顯示裝置。
此外，為了進一步減小功率耗損，圖素區可採用TFT在基體上形成，所有的週邊驅動器電路可形成在IC晶片上，IC晶片可經由COG(玻璃晶片)等等安裝到顯示面板上。
此外，經由應用實施例模式3所述的圖7的圖素結構，圖素可僅由n型電晶體形成，這樣非晶半導體(例如非晶矽)可用作電晶體的半導體層。也就是說，在難於形成均勻結晶半導體膜的地方可製造大的顯示裝置。此外，經由採用非晶半導體膜作為構成圖素的電晶體的半導體層，可減少製造程序，並且可實現製造成本的降低。
較佳的是，在其中將非晶半導體膜應用到構成圖素的電晶體的半導體層時，圖素區可採用TFT在基體上形成，所有的週邊驅動器電路可形成在IC晶片上，並且IC晶片可經由COG(玻璃晶片)安裝到顯示面板上。圖42b例舉了這種結構的實例，其中圖素區形成在基體上，將具有週邊驅動器電路的IC晶片經由COG等安裝到基體上。
由上述EL模組可完成EL TV接收器。圖46是例舉EL TV接收器的主要結構的方塊圖。調諧器4601接收視頻信號和音頻信號。視頻信號由視頻信號放大器電路4602，視頻信號處理電路4603，以及控制電路4506進行處理，其中視頻信號處理電路4603用於將從視頻信號放大器電路4602輸出的信號轉換成分別對應於紅色，綠色和藍色的顏色信號，控制電路4506用於將視頻信號轉換成驅動器電路的輸入格式。控制電路4506輸出信號到掃描線側和信號線側的每一個。在以數位模式進行驅動時，可採用這樣的結構，其中，信號分頻電路4507設置在信號線側，以在分頻成m個信號的同時提供輸入信號。
將由調諧器4601接收的音頻信號發送到音頻信號放大器電路4604，其輸出經由音頻信號處理電路4605提供應揚聲器4606。控制電路4607接收接收站(所接收的頻率)資料以及來自輸入部4608的音量控制資料，並且發送信號給調諧器4601以及音頻信號處理電路4605。
經由將圖45所示的EL模組組合到殼體44001中，可完成TV接收器，如圖44A所示。顯示部44003由EL模組構成。此外，任意提供揚聲器部44004，視頻輸入端44005等。
不必說，本發明可應用到除TV接收器以外的各種裝置中，例如個人電腦的監視器，並且特別是應用到例如資訊顯示面板的車站或者飛機上的大型顯示媒體，以及街道上的廣告板。
本申請根據2005年3月18日在日本專利局提交的序行號為no.2005080214的日本專利申請，其全部內容在此被引作參考。
101．．．驅動電晶體
102．．．電容器
103．．．開關
104．．．發光元件
105．．．電位供應線(照明線)
106．．．信號線(資料線)
107．．．掃描線(重設線)
108．．．陰極
201．．．電位供應線驅動器電路
202．．．掃描線驅動器電路
203．．．信號線驅動器電路
204．．．圖素區
205．．．圖素
206．．．驅動電晶體
207．．．電容器
208．．．開關
209．．．發光元件
210．．．陰極
R1－Rm．．．掃描線
I1－Im．．．電位供應線
D1－Dn．．．信號線
4801．．．圖素
401．．．驅動電晶體
402．．．電容器
403．．．開關
404．．．發光元件
405．．．電位供應線(照明線)
406．．．信號線(資料線)
407．．．掃描線(重設線)
408．．．陽極
5601．．．驅動電晶體
5602．．．電容器
5603．．．第一開關
5604．．．發光元件
5605．．．電位供應線
5606．．．第二開關
5607．．．第三開關
5608．．．掃描線(重設線)
5609．．．第一信號線(資料1線)
5610．．．第二信號線(資料2線)
5611．．．陰極
5310．．．第二信號線(導線)
601．．．電晶體
602．．．電容器
603．．．驅動電晶體
604．．．發光元件
605．．．電位供應線(照明線)
606．．．信號線(資料線)
607．．．掃描線(重設線)
608．．．陰極
801．．．驅動電晶體
802．．．電容器
803．．．切換電晶體
804．．．發光元件
805．．．陰極
806．．．信號線(資料線)
807．．．掃描線(重設線)
701．．．驅動電晶體
702．．．電容器
703．．．切換電晶體
704．．．發光元件
705．．．電位供應線(照明線)
706．．．信號線(資料線)
707．．．掃描線(重設線)
708．．．陽極
1001．．．驅動電晶體
1002．．．電容器
1003．．．切換電晶體
1004．．．發光元件
1005．．．陽極
1006．．．信號線(資料線)
1007．．．掃描線(重設線)
5301．．．驅動電晶體
5302．．．電容器
5303．．．開關
5304．．．發光元件
5305．．．電位供應線(照明線)
5306．．．信號線(資料線)
5307．．．掃描線(重設線)
5308．．．陰極
5309．．．反向偏壓開關
1201．．．電位供應線驅動器電路
1202．．．信號線驅動器電路
1203．．．掃描線驅動器電路
1204．．．圖素區
1205．．．圖素
1206．．．驅動電晶體
1208．．．開關
1209．．．發光元件
5801R．．．三角波電位產生電路
5801G．．．三角波電位產生電路
5801B．．．三角波電位產生電路
5802．．．切換電晶體
5803．．．圖素區
5804．．．圖素
6601．．．電晶體
6602．．．電容器
6603．．．電晶體
6604．．．電晶體
6605．．．電晶體
6606．．．電容器
6607．．．發光元件
6608．．．信號線
6609．．．掃描線
6610．．．電源線
6612．．．信號線(導線)
6613．．．導線
6701．．．驅動電晶體(第一電晶體)
6702．．．互補電晶體(第二電晶體)
6703．．．電容器
6704．．．開關
6705．．．發光元件
6706．．．掃描線
6707．．．信號線
6708．．．電源線
6709．．．對向電極
6710．．．輸入端
6711．．．輸出端
6712．．．導線
6801．．．開關
6802．．．開關
6803．．．開關
6901．．．驅動電晶體(第一電晶體)
6902．．．互補電晶體(第二電晶體)
6903．．．電容器
6904．．．開關
6905．．．發光元件
6906．．．掃描線
6907．．．第一開關
6908．．．第二開關
6909．．．第一信號線
6910．．．第二信號線
6911．．．電源線
6912．．．對向電極
6913．．．輸入端
6914．．．輸出端
7001．．．驅動電晶體(第二電晶體)
7002．．．互補電晶體(第三電晶體)
7003．．．電容器
7004．．．切換電晶體(第一電晶體)
7005．．．發光元件
7006．．．掃描線
7007．．．信號線
7008．．．電源線
7009．．．對向電極
7010．．．輸入端
7011．．．輸出端
7201．．．驅動電晶體(第二電晶體)
7202．．．互補電晶體(第三電晶體)
7203．．．電容器
7204．．．切換電晶體(第一電晶體)
7205．．．發光元件
7206．．．掃描線
7207．．．第一開關
7208．．．第二開關
7209．．．第一信號線
7210．．．第二信號線
7211．．．電源線
7301．．．驅動電晶體
7302．．．電容器
7303．．．開關
7304．．．發光元件
7305．．．電源線
7306．．．信號線
7307．．．掃描線
7308．．．對向電極
7309．．．開關
7901．．．開關
7902．．．導線
7401．．．驅動電晶體
7402．．．電容器
7403．．．第一開關
7404．．．發光元件
7405．．．電源線
7406．．．第二開關
7407．．．第三開關
7408．．．掃描線
7409．．．第一信號線
7410．．．第二信號線
7411．．．陰極
7501．．．驅動電晶體
7502．．．電容器
7503．．．第一開關
7504．．．第二開關
7505．．．發光元件
7506．．．第一掃描線
7507．．．第二掃描線
7508．．．信號線
7509．．．電源線
7510．．．導線
7601．．．驅動電晶體
7602．．．電容器
7603．．．第一開關
7604．．．第二開關
7605．．．發光元件
7606．．．第三開關
7607．．．第四開關
7608．．．第一掃描線
7609．．．第二掃描線
7610．．．第一信號線
7611．．．第二信號線
7612．．．電源線
7613．．．導線
7701．．．電晶體
7702．．．電容器
7703．．．開關
7704．．．放大器
7705．．．發光元件
7706．．．信號線
7707．．．掃描線
7708．．．電源線
7709．．．導線
7710．．．導線
7801．．．電晶體
7802．．．電容器
7803．．．開關
7804．．．開關
7805．．．發光元件
7806．．．信號線
7807．．．第一掃描線
7808．．．第二掃描線
6101．．．驅動電晶體
6102．．．電容器
6103．．．開關
6104．．．發光元件
6105．．．電位供應線(照明線)
6106．．．信號線(資料線)
6107．．．掃描線(重設線)
6108．．．互補電晶體
6109．．．陰極
6110．．．導線
6201．．．基體
6202．．．基底膜
6203．．．通道形成區
6204．．．雜質區
6205．．．通道形成區
6206．．．閘極絕緣膜
6207．．．閘極電極
6208．．．樹脂膜
6209．．．第一電極
6210．．．第二層間絕緣膜
6211．．．圖素電極
6212．．．絕緣體
6213．．．含有機化合物的層
6214．．．對向電極
6215．．．電晶體
6216．．．發光元件
6217．．．連結區
6218．．．無機絕緣膜
6219．．．導線
6220．．．雜質區
6221．．．低濃度雜質區(LDD區)
6222．．．側壁
6223．．．電晶體
6224．．．第二電極
6301．．．信號線驅動器電路
6302．．．掃描線驅動器電路
6303．．．圖素區
6300．．．基體
6304．．．可撓印刷電路(FPC)
6305．．．IC晶片
6306．．．區域
6307．．．含有機化合物的層
6401．．．圖素電極
6402．．．導線
6316．．．區域
6317．．．含有機化合物的層
6501．．．圖素電極
6502．．．導線
1401．．．電阻器
1402．．．電容器
1403．．．輸入脈波
1404．．．輸出脈波
1301．．．緩衝器電路
1302．．．緩衝器電路
1303．．．緩衝器電路
1501．．．電壓隨耦器電路
1502．．．n型電晶體
1503．．．p型電晶體
1504．．．源極隨耦器電晶體
1505．．．電流源
1506．．．源極隨耦器電晶體
1604．．．源極隨耦器電晶體
1605．．．電容器
1606．．．第一開關
1607．．．第二開關
1608．．．第三開關
1609．．．電流源
1610．．．電壓源
1507．．．二極體連接的電晶體
2501．．．基體
2502．．．圖素區
2503．．．電位供應線驅動器電路
2504．．．掃描線驅動器電路
2505．．．信號線驅動器電路
2506．．．可撓印刷電路(FPC)
3101．．．脈波輸出電路
3102．．．第一鎖存器電路
3103．．．第二鎖存器電路
3104．．．D/A轉換器電路
3105．．．寫入週期/發光週期選擇電路
3106．．．類比緩衝器電路
3301．．．脈波輸出電路
3302．．．第一鎖存器電路
3303．．．第二鎖存器電路
3304．．．D/A轉換器電路(DAC)
3305．．．寫入週期/發光週期選擇電路
3306．．．類比緩衝器電路
3307．．．切換電路
3308．．．三角波電位產生電路
3309．．．正反器電路(FFs)
3107．．．校正電路
3701．．．脈波輸出電路
3702．．．第一鎖存器電路
3703．．．第二鎖存器電路
3704．．．D/A轉換器電路
3705．．．寫入週期/發光週期選擇電路
3706．．．類比緩衝器電路
3707．．．切換電路
3708．．．三角波電位產生電路
3709．．．正反器電路
3201．．．脈波輸出電路
3202．．．第一類比鎖存器電路
3203．．．第二類比鎖存器電路
3204．．．寫入週期/發光週期選擇電路
3205．．．類比緩衝器電路
3401．．．脈波輸出電路
3402．．．第一類比鎖存器電路
3403．．．第二類比鎖存器電路
3404．．．寫入週期/發光週期選擇電路
3405．．．類比緩衝器電路
3406．．．切換電路
3407．．．三角波電位產生電路
3801．．．脈波輸出電路
3802．．．第一類比鎖存器電路
3803．．．第二類比鎖存器電路
3804．．．寫入週期/發光週期選擇電路
3805．．．類比緩衝器電路
3806．．．切換電路
3807．．．正反器電路
3901．．．脈波輸出電路
3902．．．第一數位鎖存器電
3903．．．第二類比鎖存器電路
3904．．．D/A轉換器電路(DAC)
3905．．．類比緩衝器電路
3906．．．三角波電位產生電路
3907．．．正反器電路(FFs)
390．．．信號線
410．．．第一信號線
411．．．第二信號線
391．．．第二信號線
4001．．．脈波輸出電路
4002．．．第一類比鎖存器電路
4003．．．第二類比鎖存器電路
4004．．．類比緩衝器電路
4005．．．三角波電位產生電路
4006．．．正反器電路(FFs)
4101．．．脈波輸出電路
4102．．．第一開關群組
4103．．．第二開關群組
4111．．．脈波輸出電路
4112．．．開關群組
1901．．．信號線驅動器電路(資料線驅動器)
1902．．．圖素區
1903．．．電位供應線驅動器電路(照明線驅動器)
1906．．．掃描線驅動器電路(重設線驅動器)
1904．．．密封基體
1905．．．密封劑
1907．．．空間
1908．．．導線
1909．．．可撓印刷電路(FPC)
1919．．．IC晶片
1910．．．基體
1920．．．n型TFT
1921．．．n型TFT
1911．．．切換TFT
1912．．．驅動TFT
1913．．．第一電極
1914．．．絕緣體
1916．．．含有機化合物的層
1917．．．第二電極(陰極)
1918．．．IC晶片
4200．．．基體
4202．．．圖素區
4203．．．電位供應線驅動器電路
4204．．．掃描線驅動器電路
4205．．．可撓印刷電路(FPC)
4206．．．IC晶片
4207．．．IC晶片
4208．．．密封基體
4209．．．密封劑
4211．．．信號線驅動器電路
4210．．．基體
4212．．．圖素區
4213．．．掃描線驅動器電路
4214．．．電位供應線驅動器電路
4215．．．可撓印刷電路(FPC)
4216．．．IC晶片
4217．．．IC晶片
4218．．．密封基體
4219．．．密封劑
2601．．．週邊驅動器電路
2600．．．基體
2602．．．圖素區
2604．．．可撓印刷電路(FPC)
2605．．．IC晶片
2606．．．IC晶片
2607．．．密封基體
2608．．．密封劑
2610．．．密封劑
2611．．．週邊驅動器電路
2612．．．圖素區
2613．．．可撓印刷電路(FPC)
2614．．．可撓印刷電路(FPC)
2002．．．陽極
2003．．．電洞注入層
2004．．．電洞運輸層
2005．．．發光層
2006．．．電子運輸層
2007．．．電子注入層
2008．．．陰極
2001．．．基體
2011．．．基體
2012．．．陽極
2013．．．電洞注入層
2014．．．電洞運輸層
2015．．．發光層
2016．．．電子運輸層
2017．．．電子注入層
2018．．．陰極
2100．．．基體
2101．．．驅動器TFT
2102．．．第一電極
2103．．．含有機化合物的層
2104．．．第二電極
2200．．．基體
2201．．．驅動器TFT
2202．．．基底膜
2203．．．第一電極
2204．．．含有機化合物的層
2205．．．第二電極
2206G．．．綠色濾色器
2206R．．．紅色濾色器
2206B．．．藍色濾色器
2207．．．黑色矩陣(BM)
23101．．．基體
23102．．．基底膜
23103．．．通道形成區
23105．．．雜質區
23106．．．通道形成區
23107．．．LDD區
23108．．．雜質區
23109．．．閘極絕緣膜
23110．．．閘極電極
23111．．．頂部電極
23112．．．層間絕緣膜
23113．．．導線
23114．．．圖素電極
23115．．．第二層間絕緣體
23116．．．含有機化合物的層
23117．．．對向電極
23118．．．驅動電晶體
23119．．．電容器
23120．．．發光元件
23301．．．第二頂部電極
23302．．．電容器
24101．．．基體
24102．．．基底膜
24103．．．通道形成區
24105．．．雜質區
24107．．．閘極電極
24108．．．第一電極
24109．．．第一層間絕緣膜
24110．．．導線
24111．．．第二電極
24112．．．第二層間絕緣膜
24113．．．圖素電極
24114．．．第三電極
24115．．．絕緣體
24116．．．含有機化合物的層
24117．．．對向電極
24118．．．驅動電晶體
24119．．．電容器
24120．．．發光元件
2701．．．基體
2702．．．基底膜
2703．．．閘極電極
2704．．．第一電極
2705．．．層間絕緣膜
2706．．．通道形成區
2707．．．LDD區
2708．．．雜質區
2709．．．通道形成區
2710．．．LDD區
2711．．．雜質區
2712．．．第一層間絕緣膜
2713．．．導線
2714．．．第三電極
2715．．．開口
2716．．．第二層間絕緣膜
2717．．．圖素電極
2718．．．絕緣體
2719．．．含有機化合物的層
2720．．．對向電極
2721．．．發光元件
2722．．．驅動電晶體
2723．．．電容器
2724．．．第四電極
2725．．．第三電極
2801．．．基體
2802．．．基底膜
2803．．．圖素電極
2804．．．第一電極
2805．．．導線
2806．．．導線
2807．．．n型半導體層
2808．．．n型半導體層
2809．．．半導體層
2810．．．閘極絕緣膜
2811．．．絕緣膜
2812．．．閘極閘極
2813．．．第二閘極
2814．．．層間絕緣膜
2815．．．含有機化合物的層
2816．．．對向電極
2817．．．發光元件
2818．．．驅動電晶體
2819．．．電容器
2820．．．第一電極
2901．．．基體
2902．．．基底膜
2903．．．閘極閘極
2904．．．第一電極
2905．．．閘極絕緣膜
2906．．．半導體層
2907．．．半導體層
2908．．．n型半導體層
2909．．．n型半導體層
2910．．．n型半導體層
2911．．．導線
2912．．．導線
2913．．．導體層
2914．．．圖素電極
2915．．．絕緣體
2916．．．含有機化合物的層
2917．．．對向電極
2918．．．發光元件
2919．．．驅動電晶體
2920．．．電容器
2921．．．第二電極
2922．．．第一電極
3001．．．絕緣體
44001．．．殼體
44002．．．支撐支座
44003．．．顯示部
44004．．．揚聲器部
44005．．．視頻輸入端
44101．．．主體
44102．．．顯示部
44103．．．影像接收部
44104．．．操作鍵
44105．．．外部連接埠
44106．．．塊門
44201．．．主體
44202．．．殼體
44203．．．顯示部
44204．．．鍵盤
44205．．．外部連接埠
44206．．．指向滑鼠
44301．．．主體
44302．．．顯示部
44303．．．開關
44304．．．操作鍵
44305．．．紅外線埠
44401．．．主體
44402．．．殼體
44403．．．顯示部A
44404．．．顯示部B
44405．．．記錄媒體讀取部
44406．．．操作鍵
44407．．．揚聲器部
44501．．．主體
44502．．．顯示部
44503．．．支架部
44601．．．主體
44602．．．顯示部
44603．．．殼體
44604．．．外部連接埠
44605．．．遙控接收部
44606．．．影像接收部
44607．．．電池
44608．．．音頻輸入部
44609．．．操作鍵
44610．．．接目鏡
44701．．．主體
44702．．．殼體
44703．．．顯示部
44704．．．音頻輸入部
44705．．．音頻輸出部
44706．．．操作鍵
44707．．．音頻輸入部
44708．．．天線
4901．．．驅動電晶體
4902．．．電容器
4903．．．開關
4904．．．發光元件
4905．．．電位供應線
4906．．．信號線
4908．．．導線
5404．．．圖素電極
5401．．．驅動電晶體
5402a．．．電容器
5402b．．．電容器
5403．．．切換電晶體
5405．．．電位供應線(照明線)
5406．．．信號線(資料線)
5407．．．掃描線(重設線)
4700．．．殼體
4701．．．印刷電路板
4702．．．揚聲器
4703．．．麥克風
4704．．．發送和接收電路
4705．．．信號處理電路
4706．．．輸入裝置
4707．．．電池
4709．．．外殼
4710．．．顯示面板
4711．．．可撓印刷電路(FPC)
4712．．．外殼
4501．．．顯示面板
4502．．．電路板
4503．．．圖素區
4504．．．掃描線驅動器電路
4505．．．信號線驅動器電路
4506．．．控制電路
4507．．．信號分頻電路
4508．．．連接導線
4601．．．調諧器
4602．．．視頻信號放大器電路
4603．．．視頻信號處理電路
4604．．．音頻信號放大器電路
4605．．．音頻信號處理電路
4606．．．揚聲器
4607．．．控制電路
4608．．．輸入部
44001．．．殼體
44003．．．顯示部
44004．．．揚聲器部
44005．．．視頻輸入端
圖1顯示本發明的圖素結構。
圖2顯示具有本發明圖素結構的顯示裝置。
圖3顯示具有本發明圖素結構的顯示裝置的時序圖。
圖4顯示本發明的圖素結構。
圖5顯示具有本發明圖素結構的顯示裝置的時序圖。
圖6顯示本發明的圖素結構。
圖7顯示本發明的圖素結構。
圖8顯示本發明的圖素結構。
圖9顯示具有本發明圖素結構的顯示裝置的時序圖。
圖10顯示本發明的圖素結構。
圖11顯示具有本發明圖素結構的顯示裝置的時序圖。
圖12顯示具有本發明圖素結構的顯示裝置。
圖13顯示具有本發明圖素結構的顯示裝置。
圖14顯示上升和下降過程中信號延遲的發生。
圖15a到15d分別顯示應用到具有本發明的圖素結構的顯示裝置上的緩衝器電路。
圖16a和16b分別顯示應用到具有本發明圖素結構的顯示裝置的緩衝器電路。
圖17顯示應用到具有本發明圖素結構的顯示裝置的D/A轉換器電路的實例。
圖18顯示應用到具有本發明圖素結構的顯示裝置的D/A轉換器電路的實例。
圖19a和19b是例舉具有本發明圖素結構的顯示面板的示意圖。
圖20a和20b是分別顯示應用到具有本發明圖素結構的顯示裝置的發光元件的實例。
圖21a到21c是分別例舉發光元件的發光結構的示意圖。
圖22是用於採用濾色器實現全色顯示的顯示面板的剖面圖。
圖23a和23b分別是顯示面板的局部剖面圖。
圖24a和24b分別是顯示面板的局部剖面圖。
圖25a和25b分別是本發明顯示裝置的結構圖。
圖26a和26b分別顯示具有本發明圖素結構的顯示面板。
圖27a和27b分別是顯示面板的局部剖面圖。
圖28a和28b分別是顯示面板的局部剖面圖。
圖29a和29b分別是顯示面板的局部剖面圖。
圖30a和30b分別是顯示面板的局部剖面圖。
圖31a和31b顯示應用到本發明顯示裝置的信號線驅動電路的實例。
圖32a和32b顯示應用到本發明顯示裝置的信號線驅動電路的實例。
圖33顯示應用到本發明顯示裝置的信號線驅動電路的實例。
圖34顯示應用到本發明顯示裝置的信號線驅動電路的實例。
圖35a和35b顯示應用到本發明顯示裝置的信號線驅動電路的實例。
圖36a和36b顯示應用到本發明顯示裝置的信號線驅動電路的實例。
圖37顯示應用到本發明顯示裝置的信號線驅動電路的實例。
圖38顯示應用到本發明顯示裝置的信號線驅動電路的實例。
圖39顯示應用到本發明顯示裝置的信號線驅動電路的實例。
圖40顯示應用到本發明顯示裝置的信號線驅動電路的實例。
圖41a和41b顯示應用到本發明顯示裝置的信號線驅動電路的實例。
圖42a和42b分別例舉具有本發明圖素結構的顯示面板。
圖43a到43g分別例舉周期性變化的波形。
圖44a到44h是顯示其中具有本發明圖素結構的顯示裝置應用到圖素區域的電子裝置的實例的示意圖。
圖45顯示EL模組的實例。
圖46是顯示EL TV接收器的主要構件的方塊圖。
圖47例舉可應用本發明的移動式電話的實例。
圖48顯示本發明的圖素結構。
圖49顯示本發明的圖素結構。
圖50a到50d例舉本發明圖素結構的操作。
圖51顯示具有本發明圖素結構的顯示裝置的時序圖。
圖52顯示具有本發明圖素結構的顯示裝置的時序圖。
圖53顯示本發明的圖素結構。
圖54例舉圖素佈線。
圖55顯示反相器的特性。
圖56顯示本發明的圖素結構。
圖57顯示具有本發明圖素結構的顯示裝置的時序圖。
圖58顯示本發明的顯示裝置。
圖59a1到59a3分別例舉提供應信號線的視頻信號和三角波電位之間的關係。
圖60a1到60a3分別例舉提供應信號線的視頻信號和三角波電位之間的關係。
圖61顯示本發明的圖素結構。
圖62是本發明顯示面板的剖面圖。
圖63a和63b分別顯示本發明顯示面板的結構。
圖64顯示本發明顯示面板的圖素區。
圖65顯示本發明顯示面板的圖素區。
圖66顯示本發明的圖素結構。
圖67顯示本發明的圖素結構。
圖68a到68c分別顯示本發明的圖素結構。
圖69顯示本發明的圖素結構。
圖70顯示本發明的圖素結構。
圖71顯示本發明的圖素結構。
圖72顯示本發明的圖素結構。
圖73顯示本發明的圖素結構。
圖74顯示本發明的圖素結構。
圖75顯示本發明的圖素結構。
圖76顯示本發明的圖素結構。
圖77顯示本發明的圖素結構。
圖78顯示本發明的圖素結構。
圖79顯示本發明的圖素結構。
101．．．驅動電晶體
102．．．電容器
103．．．開關
104．．．發光元件
105．．．電位供應線(照明線)
106．．．信號線(資料線)
107．．．掃描線(重設線)
108．．．陰極

Claims (3)

  1. 一種顯示裝置，包括：信號線驅動器；掃描線驅動器；電源線驅動器；第一導線和第二導線，各自係電連接至該信號線驅動器；第三導線，係電連接至該電源線驅動器；第四導線，係電連接至該掃描線驅動器；以及第一圖素和第二圖素，各自包括：第一電晶體，其包括閘極端、第一端和第二端；發光元件，其包括陰極、陽極和插置於該陽極與該陰極之間的發光層，該發光元件係電連接至該第一電晶體的該第二端；電容器，其包括第一電極和第二電極，該第一電極係電連接至該第一電晶體的該閘極端；及第二電晶體，其包括閘極端、第一端和第二端，該第二電晶體的該第一端係電連接至該第一電晶體的該閘極端，並且該第二電晶體的該第二端係電連接至該第一電晶體的該第二端，其中，該第一圖素之該第一電晶體的該第一端和該第二圖素之該第一電晶體的該第一端係經由該第三導線而被電連接至該電源線驅動器，其中，該第一圖素之該電容器的該第二電極係電連接 至該第一導線，其中，該第二圖素之該電容器的該第二電極係電連接至該第二導線，其中，該第一圖素之該第二電晶體的該閘極端和該第二圖素之該第二電晶體的該閘極端係經由該第四導線而被電連接至該掃描線驅動器，其中，該信號線驅動器係組構成在寫入周期期間將視頻信號供應至該第一導線和該第二導線，其中，該信號線驅動器係組構成在接著該寫入周期之後的發光周期期間將具有波形的類比電位供應至該第一導線和該第二導線，且其中，供應至該第一導線之視頻信號的最大振幅係不同於供應至該第二導線之視頻信號的最大振幅，使得在該第一圖素和該第二圖素被組構成發射不同顏色之光的情況中，該第一圖素之該發光元件的第一光發射長度係不同於該第二圖素之該發光元件的第二光發射長度，並且其中，不管該第一導線之該發光元件之光發射的顏色和該第二導線之該發光元件之光發射的顏色，供應至該第一導線之具有波形的類比電位和供應至該第二導線之具有波形的類比電位具有相同的振幅。
  2. 一種電子設備，其中，如申請專利範圍第1項的顯示裝置係包含在顯示部中。
  3. 如申請專利範圍第2項的電子設備，其中，該電子設備為照相機、電腦、可攜帶型影像重現裝置、護目鏡型顯示器和移動式電話的其中一者。
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