TWI484467B - 顯示裝置,和顯示裝置的驅動方法和電子設備 - Google Patents

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TWI484467B
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Description

顯示裝置,和顯示裝置的驅動方法和電子設備
本發明係關於一種顯示裝置以及其驅動方法。具體來說,本發明係關於使用時間灰度級方法的顯示裝置。
近年來,所謂的自發光的顯示裝置正在引起人們的注意,這種裝置具有像素,每一個像素都是以諸如發光二極體(LED)之類的發光元件形成的。作為在這樣的自發光的顯示裝置中使用的發光元件,有有機發光二極體(也叫做OLED(有機發光二極體)、有機EL元件、場致發光(EL)元件等等),這種二極體引起了人們的注意並用於製造EL顯示器等等。由於諸如OLED之類的發光元件是自發光型的,與液晶顯示器相比,它更加有利,因為確保了像素的高可見度,不需要背光,可以達到較高的回應速度等等。發光元件的亮度是藉由流入其中的電流量來進行控制的。
作為這樣的顯示裝置中的控制灰度級的方法,有數位灰度級方法和類比灰度級方法。在數位灰度級方法中,灰度級是藉由以數位方式控制發光元件的開/關來表示的。另一方面,對於類比灰度級方法,有以類比方式控制發光元件的發光強度的方法,以及以類比方式控制發光元件的發光時間的方法。
在數位灰度級方法中,只能選擇發光元件的兩種狀態:發光狀態和非發光狀態;因此,只能表示兩個灰度級。因此,將數位灰度級方法與另一種方法組合起來使用來實現多灰度級顯示。作為用於實現多灰度級的方法,常常結合使用時間灰度級方法。
作為其中藉由以數位方式控制像素的發光狀態並與時間灰度級方法相結合來表示灰度級的顯示器的示例,有使用數位灰度級方法的EL顯示器、電漿顯示器等等。
時間灰度級方法是藉由控制發光週期的長度或發光操作的次數來表示灰度級的方法。即,一個框被分成多個子框,每一個子框都以發光操作的次數、發光週期的長度等等來加權,以便總權重(發光操作的總和或發光週期的總和)在不同的灰度級之間變化,從而表示了灰度級。案所周知,當使用這樣的時間灰度級方法時,會發生叫做"虛擬輪廓"(或假輪廓)的顯示缺陷。已經研究出了針對這樣的顯示缺陷的措施(參見專利文件1)。
可以藉由提高框頻來減少虛擬輪廓。作為方法之一,可以將子框的長度縮短到一半,以使一個框中的子框的數量可以倍增。這基本上與使框頻倍增同義(參見專利文件2)。在本說明書中,這樣的方法叫做雙倍速框方法。
這裏,考慮顯示5位元灰度級(32個灰度級)的情況。首先,圖46顯示了利用習知的時間灰度級方法的子框的選擇方法,具體顯示了在用於表示每一個灰度級的每一個子框中是否使像素發光。在圖46中,一個框被分成五個子框(SF1到SF5),這些子框分別具有長度為下列值的發光週期:SF1=1、SF2=2、SF3=4、SF4=8、以及SF5=16。即,每一個發光週期都具有前子框中的發光週期的平方長度。注意,灰度級位準1對應於長度為1的發光週期。藉由將這些發光週期組合,可以執行具有32個灰度級(5位灰度級)的顯示。
這裏,就如何觀看圖46進行說明。在○標記表示的子框中,像素發光,而在×標記表示的子框中,像素沒有發光。藉由為每一個灰度級選擇用於使像素發光的子框,可以表示灰度級。例如,為了表示灰度級位準0,在SF1到SF5中,像素沒有發光。例如,為了表示灰度級位準1,在SF2到SF5中,像素沒有發光,而在SF1中它們發光。為了表示灰度級位準7,在SF4和SF5中,像素沒有發光,而在SF1到SF3中它們發光。
接下來,圖47顯示了雙倍速框方法應用於圖46中的方法的示例。藉由將圖46中的每一個子框平均地劃分為兩個,獲得了10個子框(SF1到SF10),這些子框分別具有長度為下列值的發光週期:SF1=0.5、SF2=1、SF3=2、SF4=4、SF5=8、SF6=0.5、SF7=1、SF8=2、SF9=4、以及SF10=8。相應地,框頻也基本上倍增。
此外,相同的原理也適用於顯示6位元灰度級(64個灰度級)的情況。圖49顯示了雙倍速框方法應用於如圖48所示的子框結構,並且藉由時間灰度級方法表示6位灰度級的示例。藉由將圖48中的每一個子框平均地劃分為兩個,獲得了12個子框(SF1到SF12),這些子框分別具有長度為下列值的發光週期:SF1=0.5、SF2=1、SF3=2、SF4=4、SF5=8、SF6=16、SF7=0.5、SF8=1、SF9=2、SF10=4、SF11=8、以及SF12=16。注意,灰度級位準1對應於長度為1的發光週期。與顯示5位元灰度級的情況相同,藉由選擇用於使像素發光的子框來表示灰度級。
藉由以這樣的方式將每一個子框平均地劃分為兩個,框頻可以基本上倍增。
此外,作為提高框頻的另一種方法,在專利文件3中說明了一種方法。
專利文件3說明了如圖1和4所示的顯示8位元灰度級(256個灰度級)的情況。圖50A和50B顯示了在此情況下選擇子框的方法。為了利用習知的時間灰度級方法顯示8位元灰度級,一個框被分成八個子框,每一個子框中的發光週期被設置為具有前子框中的發光週期的平方長度,如1、2、4、8、16、32、64、以及128。另一方面,根據專利文件3的圖4顯示了在八個子框之間只劃分四個子框(按照發光週期的降冪來選擇)的示例。圖50A顯示了在此情況下選擇子框的方法。
根據專利文件3的圖1顯示了按如下方式表示256個灰度級的示例:不藉由設置每一個子框中的發光週期以具有前子框中的發光週期的平方長度,而是藉由使用算術序列,使得在5個高階位之中,相鄰位之間的差是16,如,1、2、4、8、16、32、48、64、以及80。因此,只劃分了五個子框(按照發光週期的降冪來選擇)。圖50B顯示了在此情況下選擇子框的方法。
藉由使用這樣的方法,可以顯著地提高框頻。
[專利文件1]日本專利案No.2903984[專利文件2]日本專利特許公開案No.2004-151162[專利文件3]日本專利特許公開案No.2001-42818
然而,甚至在使用雙倍速框方法時,取決於為使像素發光而選擇哪一個子框(即,如果在相鄰灰度級之間所選擇的子框差別非常大),也會產生虛擬輪廓。
首先,考慮顯示5位元灰度級的情況。例如,對於圖47所顯示的子框,在像素A中表示了灰度級位準15,而在相鄰像素B中表示了灰度級位準16。圖51A和51B顯示了在此情況下每一個子框中的像素的發光/非發光狀態。圖51A顯示了人利用他/她的處於固定狀態的眼腈只看到像素A或只看到像素B的情況。在此情況下,不會發生虛擬輪廓,因為人眼可以藉由他/她的視軸(visualaxis)捕捉的總亮度來感覺亮度。因此,人眼感覺到,在像素A中,灰度級位準為15(=4+2+1+0.5+4+2+1+0.5),而在像素B中,灰度級位準為16(=8+8)。即,人眼可以感覺到準確的灰度級位準。
另一方面,圖51B顯示了視軸從像素A移動到像素B或從像素B移動到像素A的情況。在此情況下,取決於視軸的移動,人眼感覺到,灰度級位準為15.5(=4+2+1+0.5+8)或者有時23.5(=8+8+4+2+1+0.5)。雖然最初假設,灰度級位準被感覺為15和16,灰度級位準實際被感覺為15.5或23.5,從而發生了虛擬輪廓。
接下來,圖52顯示了顯示6位元灰度級(64個灰度級)的示例。例如,假設在像素A中表示了灰度級位準31,而在相鄰像素B中表示了灰度級位準32,人眼感覺到,灰度級位準為31.5(=8+4+2+1+0.5+16)或者有時為47.5(=16+16+8+4+2+1+0.5),與5位元灰度級顯示的情況相同,取決於視軸的移動。雖然最初假設,灰度級位準被感覺為31和32,灰度級位準實際被感覺為31.5或47.5,從而發生了虛擬輪廓。
此外,圖53A顯示了圖50A的情況,圖53B顯示了圖50B的情況。例如,假設在像素A中表示了灰度級位準127,而在相鄰像素B中表示了灰度級位準128,感覺到的灰度級位準不同於所想象的那樣,類似於前面所說明的示例,具體情況取決於視軸的移動。例如,在圖53A的情況下,人眼感覺到,灰度級位準為121(=64+32+16+8+1)或者有時為134(=32+16+8+8+4+2+64)。在圖53B的情況下,人眼感覺到,灰度級位準為120(=40+24+32+16+8),或者有時為134(=32+16+8+8+4+2+40+24)。不論是哪一種情況,雖然最初假設,灰度級位準被感覺為127和128,灰度級位準實際被感覺為不同於所想象的那樣,從而發生了虛擬輪廓。
此外,當使用雙倍速框方法時,提高了子框的數量;因此,相應地,也降低了占空率(發光週期與一個框的比率)。因此,為了保持與不使用雙倍速框方法的情況相同的平均亮度,要求提高施加於發光元件的電壓,從而導致功率消耗提高,使發光元件的可靠性降低等等。
鑒於上述問題,本發明的目標是提供能夠以少量的子框減少虛擬輪廓的顯示裝置以及其驅動方法。
為了解決上述問題,本發明提供了如下的驅動方法。
本發明的一個觀點是提供一種顯示裝置的驅動方法,用於藉由將一個框劃分成多個子框來表示灰度級,所述驅動方法包括以下步驟:在以n位元表示灰度級的情況下(n是整數):將表示灰度級的二進位數字的位元分類成三種位元群組,即,第一位元群組、第二位元群組和第三位元群組;將所述一個框劃分成兩個子框組;將對應於屬於第一位元群組的位元的a個子框劃分成三個或更多個,其中a是整數,0<a<n,以便按照大致相等的比率將所劃分的子框設置在兩個子框組中;將對應於屬於第二位元群組的位元的b個子框劃分成兩個,其中b是整數,0<b<n,以便將所劃分的b個子框逐個地設置在各自的子框組中;以及將對應於屬於第三位元群組的位元的c個子框設置在一框中的兩個子框的至少之一中,其中c是整數,0=c<n,且a+b+c=n。在一個框的兩個子框組之間,對應於屬於第一位元群組的所述位元的多個子框的設置順序和對應於屬於第二位元群組的所述位元的多個子框的設置順序大約相同。在一個框的兩個子框組的每一個中,在對應於屬於 第一位元群組的所述位元的多個子框和對應於屬於第二位元群組的所述位元的多個子框的一部分或全部中,藉由連續地添加加權的發光週期來表示灰度級。"大致相等的比率"是指這樣的情況:假設子框被分成x,以便按照y對z的比率(z=x-y:y>z)設置在各自的子框組中,z對y的比率(即,z/y)為0.5或更高。即,當某一子框被分成三個時,可以按照1:2的比率將所劃分的子框設置在各自的子框組中。不用說,在1=z/y=0.5的範圍內,比率可以完全相等。較佳情況下,比率在1=z/y=0.65範圍之內,或者,更好的是,1=z/y=0.8。
本發明的一個觀點是提供一種顯示裝置的驅動方法,用於藉由將一個框劃分成多個子框來表示灰度級,所述驅動方法包括以下步驟:在以n位元表示灰度級的情況下(n是整數):將表示灰度級的二進位數字的位元分類成三種位元群組,即,第一位元群組、第二位元群組和第三位元群組;將所述一框劃分成k個子框組,其中k是整數,k=3;將對應於屬於第一位元群組的位元的a個子框劃分成(k+1)個或更多個,其中a是整數,0<a<n,以便按照大致相等的比率將所劃分的子框設置在k個子框組中;將對應於屬於第二位元群組的位元的b個子框劃分成k個,其中b是整數,0<b<n,以便將所劃分的子框逐個地設置在各自的子框組中;以及將對應於屬於第三位元群組的位元的c個子框劃分成(k-1)個或更少個,或不劃分,其中c是整數,0=c<n,且a+b+c=n,將所劃分的或未劃分的c個子框設置在一框的k個子框組的至少之一中。在一個框的k個子框組之間,對應於屬於第一位元群組的所述位元的多個子框的設置順序和對應於屬於第二位元群組的所述位元的多個子框的設置順序大約相同。在一個框的k個子框組的每一個中,在對應於屬於第一位元群組的所述位元的多個子框和對應於屬於第二位元群組的所述位元的多個子框的一部分或全部中,藉由連續地添加加權的發光週期來表示灰度級。"大致相等的比率"是指這樣的情況:假設子框被劃分,並以y的最大數和z的最小數設置在各自的子框組中,z對y的比率(即,z/y)為0.5或更高。即,當某一子框被分成四個並設置在三個子框組中時,可以按照1:2:2的比率(即,z=1和y=2)將四個子框設置在各自的子框組中。不用說,在1=z/y=0.5的範圍內,比率可以完全相等。較佳情況下,比率在1=z/y=0.65範圍之內,或者,更好的是,1=z/y=0.8。
這裏,子框組是指包括多個子框的組。注意,當一個框被分成多個子框組時,構成每一個子框組的子框的數量是不受限制的;然而,較佳情況下,每一個子框組大約具有相等的子框數。此外,每一個子框組中的發光週期的長度是不受限制的;然而,較佳情況下,發光週期的長度在每一個子框組之間大約是相等的。
此外,在本說明書中,表示灰度級的二進位數字的位元被分類成三種位元群組,即,第一位元群組、第二位元群組和第三位元群組。這三種位元群組是根據對應於灰度級的每一個位元的子框的劃分數量來分類的。即,這裏是這樣定義的,第一位元群組是具有被分成比子框組的數量更大數量的位元(對應於表示灰度級的位元的子框)的組;第二位元群組是具有被分成與子框組數量相等的數量的位元(對應於表示灰度級的位元的子框)的組;以及第三位元群組是具有被分成比子框組數量小的數量的位元(對應於表示灰度級的位元的子框)的組。因此,高階位(大權重位元)並不總是屬於第一位元群組,中階位(中權重位元)並不總是屬於第二位元群組,而低階位(小權重位元)也並不總是屬於第三位元群組。例如,如果對應於某個位元的子框被分成與子框組總數量相等的數量,甚至高階位元也可以屬於第二位元群組,而如果對應於某個位元的子框被分成比子框組總數量小的數量,則它可以屬於第三位元群組。類似地,如果對應於某個位元的子框被分成比子框組總數量大的數量,甚至低階位元也可以屬於第一位元群組,而如果對應於某個位元的子框被分成與子框組總數量相等的數量,則它可以屬於第二位元群組。
注意,"劃分子框"是指劃分子框中的發光週期的長度。
此外,當說"在每一個子框組之間,對應於屬於第一位元群組的所述位元的多個子框的設置順序和對應於屬於第二位元群組的所述位元的多個子框的設置順序大約相同"時,這不僅是指子框的設置順序完全相同的情況,而且還有對應於屬於第三位元群組的所述位元的子框插入在對應於屬於第一位元群組的所述位元的多個子框和對應於屬於第二位元群組的所述位元的多個子框之間的情況。
還要注意,在本發明中,在每一個子框組中,在對應於屬於第一位元群組和第二位元群組的所述位元的一部分子框或全部子框中,藉由連續地添加發光週期(或預先確定的時間內的發光操作的次數)來表示灰度級。即,為使像素發光而選擇的子框的數量隨著灰度級的增大而增大。因此,連續地選擇為表示低灰度級而選擇的用於使像素發光的子框來表示比低灰度級更高的灰度級。在此說明書,這樣的灰度級表示方法叫做重疊的時間灰度級方法。注意,在每一個子框組中,重疊的時間灰度級方法適用於在對應於屬於第一位元群組和第二位元群組的位元的子框之中的具有相等的發光週期長度的子框。然而,本發明也不限於此。
還要注意,可以使用各種電晶體作為本發明的電晶體。因此,適用於本發明的電晶體不僅限於某一種類型。因此,本發明可以使用採用以非晶矽或多晶矽為代表的非單晶半導體膜的薄膜電晶體(TFT)、以半導體基板或SOI基板形成的MOS電晶體、接面電晶體、雙極電晶體、以諸如ZnO或a-InGaZnO之類的化合物半導體形成的電晶體、以有機半導體或碳奈米管形成的電晶體,或其他電晶體。此外,用來製造電晶體的基板也不僅限於某一種類型,而可以使用各種基板。相應地,可以在單晶基板、SOI基板、玻璃基板、塑膠基板、紙質基板、玻璃紙基板、石英基板等等上形成電晶體。或者,在基板上形成電晶體之後,可以將電晶體轉移到另一個基板上。
在本發明中,連接是指/包括電連接。因此,在本發明的所說明的結構中,可以將其他元件(例如,開關、電晶體、電容器、電感器、電阻器、二極體等等)插入在預定的連接之間,只要它可以進行電連接即可。
在本發明中,半導體裝置是指具有包括半導體元件(例如,電晶體、二極體等等)的電路的裝置。此外,半導體裝置包括可以藉由利用半導體特徵來工作的所有裝置。此外,顯示裝置是指具有顯示元件(例如,液晶元件、發光元件等等)的裝置。此外,顯示裝置還包括顯示面板,其中,與用於驅動像素的週邊驅動電路一起形成了多個像素,每一個像素都包括液晶元件或EL元件。此外,這樣的顯示面板也可以連接了軟性印刷電路(FPC)或印刷接線板(PWB)。此外,發光裝置是指具有諸如EL元件或用於FED的元件之類的自發光顯示元件的顯示裝置。液晶顯示裝置是指具有液晶元件的顯示裝置。
注意,由於其結構而難以區別電晶體的源極和汲極。此外,根據電路的操作,源極和汲極的電位位準可以顛倒。相應地,在本說明書中,不專門區別源極和汲極,它們只被稱為第一電極和第二電極。例如,如果第一電極是源極,則第二電極是汲極,反之,當第一電極是汲極時,第二電極是源極。
本發明可以減少虛擬輪廓。因此,可以提高顯示品質以提供清晰的影像。此外,與使用習知的雙倍速框方法的情況相比,提高了占空率,這會導致施加於發光元件的電壓被降低。因此,可以降低功率消耗,並可以抑制發光元件的退化。
雖然於此參考附圖藉由實施例模式全面地說明本發明,可以理解,對那些精通本技術的人顯而易見的,可以進行各種更改,並實施各種修改方案。因此,除非這樣的更改和修改方案偏離本發明的範圍,它們應該被理解為包括在本發明內。
(實施例模式1)
在此實施例模式下,就本發明的驅動方法適用於顯示5位元灰度級(32個灰度級)的情況和顯示6位元灰度級(64個灰度級)的情況的示例進行說明。
在此實施例模式的驅動方法中,使用習知時間灰度級方法,對應於屬於第一位元群組的位元的子框被分成四個,對應於屬於第二位元群組的位元的子框被分成兩個,不劃分對應於屬於第三位元群組的位元的子框。一個框被分成第一子框組和第二子框組,屬於第一位元群組的四個劃分的位元兩個兩個地分佈在各自的子框組中。此外,屬於第二位元群組的兩個劃分的位元一個一個地分佈在各自的子框組中,而屬於第三位元群組的位元分佈在兩個子框組中的任何一個子框組中或者兩個子框組中。此時,在每一個子框組之間,對應於屬於第一位元群組和第二位元群組的位元的子框的設置順序大致相同。注意,屬於第三位元群組的位元可以被視為,它們沒有被劃分或者它們曾經被分成兩個,但是然後再次整合到一個子框中。注意,在對應於屬於第一位元群組和第二位元群組的位元的子框之中,重疊的時間灰度級方法可以適用於在每一個子框組中具有相等的發光週期長度的子框。即,為使像素發光而選擇的子框的數量隨著灰度級的增加而增大。
首先,考慮顯示5位元灰度級(32個灰度級)的情況。首先,就用於表示每一個灰度級的子框的選擇方法進行說明,即,為了表示每一個子框中的每一個灰度級,是否使像素發光。圖1顯示了在表示5位元灰度級的情況下根據本發明的子框的範例選擇方法。請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),圖1顯示了向第一位元群組分配了一個位元,向第二位元群組分配了兩個位元,向第三位元群組分配了兩個位元的示例。即,SF5被分配給屬於第一位元群組的位元,SF3和SF4被分配給屬於第二位元群組的位元,SF1和SF2被分配給屬於第三位元群組的位元。然後,SF5被平均地分成四個,SF3和SF4分別被平均地分成兩個,不劃分SF1和SF2。接下來,屬於第一位元群組的四個劃分的位元被兩個兩個地分佈在兩個子框組中,屬於第二位元群組的兩個劃分的位元被一個一個地分佈在各自的子框組中,屬於第三位元群組的位元被分佈在各自的子框組中。即,屬於第一位元群組的位元被分佈在圖1中的SF4、SF5、SF9和SF10中,屬於第二位元群組的位元被分佈在圖1中的SF2、SF3、SF7和SF8中,屬於第三位元群組的位元被分佈在圖1中的SF1和SF6中。結果,總共獲得了10個子框,這些子框分別具有長度為下列值的發光週期:SF1=1,SF2=2,SF3=4,SF4=4,SF5=4,SF6=2,SF7=2,SF8=4,SF9=4,以及SF10=4。由於在圖1中SF3到SF5和SF8到SF10中的每一個發光週期的長度都是4,因此,重疊的時間灰度級方法可以適用於SF3到SF5和SF8到SF10中的每一個。
藉由以這樣的方式劃分每一個子框,子框的數量可以保持與習知的雙倍速框方法的子框數量相同。相應地,框頻可以保持與習知的雙倍速框方法的框頻相同,這意味著框頻也可以基本上倍增。
接下來,就表示灰度級的範例方法(即,每一個子框的選擇方法)進行說明。具體來說,最好根據下列規則來選擇具有相等的發光週期長度的子框。
首先,就向其中應用重疊的時間灰度級方法的子框的示例進行說明。對於分佈在第一子框組中的SF3到SF5和分佈在第二子框組中的SF8到SF10,分別同時選擇了SF3和SF8、SF4和SF9、以及SF5和SF10用於使像素發光,以便為使像素發光而選擇的子框的數量隨著灰度級的增加而增大。即,在第一子框組中,隨著灰度級的增大而連續地選擇SF3、SF4和SF5來使像素發光。類似地,在第二子框組中,隨著灰度級的增加而連續地選擇SF8、SF9和SF10來使像素發光。因此,同時選擇對應於相同位元的子框(SF3和SF8、SF4和SF9,以及SF5和SF10)用於使像素發光。因此,不斷地選擇SF3和SF8使像素發光以便表示灰度級位準8或更高,不斷地選擇SF4和SF9使像素發光以便表示灰度級位準16或更高,不斷地選擇SF5和SF10使像素發光以便表示灰度級位準24或更高。因此,在比低灰度級更高的灰度級,連續地選擇為表示低灰度級而選擇的用於使像素發光的子框。
接下來,就不向其中應用重疊的時間灰度級方法的子框進行說明。對於不向其中應用重疊的時間灰度級方法的SF1、SF2、SF6和SF7,藉由選擇或不選擇每一個子框用於使像素發光來表示灰度級。注意,在都具有長度為2的發光週期的SF2、SF6和SF7之中,同時選擇SF2和SF7用於使像素發光。這是因為藉由將最初具有長度為4的發光週期的子框劃分為兩個來形成SF2和SF7。注意,同時選擇用於使像素發光的子框不僅限於這兩個子框。例如,可以同時選擇SF2和SF6用於使像素發光。
相應地,在表示灰度級位準2的情況下,例如,在各自具有長度為2的發光週期的SF2、SF6和SF7之中,選擇SF6來使像素發光。在表示灰度級位準4的情況下,在各自具有長度為2的發光週期的SF2、SF6和SF7之中,同時選擇SF2和SF7來使像素發光。在表示灰度級位準8的情況下,在各自具有長度為4的發光週期的SF3到SF5和SF8到SF10之中,同時選擇SF3和SF8來使像素發光。在表示灰度級位準16的情況下,在都具有長度為4的發光週期的SF3到SF5和SF8到SF10之中,選擇SF3、SF4、SF8和SF9來使像素發光。在表示高於上述示例的灰度級位準的情況下,按類似的方式選擇或不選擇子框用於使像素發光。
利用本發明的驅動方法,可以減少虛擬輪廓。例如,假設在像素A中顯示灰度級位準15,而在圖1中的相鄰像素B中顯示灰度級位準16。圖2A和2B顯示了在此情況下每一個子框中的像素的發光/非發光狀態。這裏,如果視軸移動,則人眼感覺到,灰度級位準為15(=4+4+4+2+1)或者有時為16(=4+2+2+4+4),具體情況取決於視軸的移動。圖2A顯示了這種情況。證明取得了最初被認為感覺為15和16的灰度級位準。因此,減少了虛擬輪廓。
圖2B顯示了視軸快速移動的情況。假設視軸快速移動,則人眼感覺到,灰度級位準為15(=4+2+4+4+1)或者有時為16(=4+4+2+4+2),具體情況取決於視軸的移動。這證明了,取得了最初被認為感覺為15和16的灰度級位準。因此,減少了虛擬輪廓。
注意,雖然每一個子框中的發光週期的長度(或預先確定的時間內的發光操作的次數,即,權重的大小)被設置為1、2和4,但是,本發明不僅限於這樣的值。此外,雖然每一個子框中的發光週期的長度被設置為SF1=1、SF2=2、SF3=4、SF4=4、SF5=4、SF6=2、SF7=2、SF8=4、SF9=4、以及SF10=4,但是,不需要每一個子框都具有對應的發光週期長度。
此外,每一個子框的選擇方法不限於此。例如,在表示灰度級位準4的情況下,在各自具有長度為2的發光週期的SF2、SF6和SF7之中,同時選擇SF2和SF7來使像素發光;然而,可以同時選擇SF2和SF6來使像素發光。
此外,如果說"在每一個子框組之間,對應於屬於第一位元群組的所述位元的多個子框的設置順序和對應於屬於第二位元群組的所述位元的多個子框的設置順序大約相同",這不僅是指子框的設置順序完全相同的情況,而且還有對應於屬於第三位元群組的所述位元的子框插入在對應於屬於第一位元群組的所述位元的多個子框和對應於屬於第二位元群組的所述位元的多個子框之間的情況。相應地,在第一子框組和第二子框組之間,對應於屬於第三位元群組的位元的子框的位置可以不同,只要對應於屬於第一位元群組和第二位元群組的位元的子框的設置順序不會改變。圖54顯示了此情況的示例。請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),圖54顯示了被分配了屬於第三位元群組的位元的SF1和SF2分別被SF3和SF9替代的示例。
雖然圖1顯示了對應於屬於第三位元群組的所述位元的子框分別分佈在兩個子框組中的示例,但是,本發明不限於此。兩個子框中的二者都可以分佈在兩個子框組中的任何一個子框組中。例如,圖3顯示了屬於第三位元群組的兩個位元被分佈在第一子框組中的示例。請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),圖3顯示了被分配了屬於第三位元群組的位元的SF1和SF2分佈在第一子框組中的示例。即,屬於第三位元群組的位元分別分佈在圖3中的SF1和SF2。
注意,發光週期的長度可以隨著灰度級的總數(位元數量)、子框的總數等等而變化。因此,即使發光週期的長度不改變,如果灰度級的總數(位元數量)或子框的總數改變,實際發光週期的長度(例如,長度為μ s)也可能變化。
還要注意,發光週期對應於當像素連續發光時的時間,而發光操作的次數對應於預定的時間內的閃爍的數量。作為使用發光操作的次數的典型的顯示裝置,有電漿顯示器。作為使用發光週期的典型的顯示裝置,有有機EL顯示器。
接下來,考慮顯示6位元灰度級(64個灰度級)的情況。圖4顯示了在採用6個位元表示灰度級的情況下根據本發明的選擇子框的範例方法。
請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),圖4顯示了向第一位元群組分配了一個位元,向第二位元群組分配了三個位元,向第三位元群組分配了兩個位元的示例。此外,SF6被分配給屬於第一位元群組的位元,SF3、SF4和SF5被分配給屬於第二位元群組的位元,SF1和SF2被分配給屬於第三位元群組的位元。然後,SF6被平均地分成四個,SF3、SF4和SF5分別被平均地分成兩個,不劃分SF1和SF2。接下來,屬於第一位元群組的四個劃分的位元被兩個兩個地分佈在兩個子框組中,屬於第二位元群組的兩個劃分的位元被一個一個地分佈在各自的子框組中,屬於第三位元群組的位元被分佈在各自的子框組中。即,屬於第一位元群組的位元被分佈在圖4中的SF5、SF6、SF11和SF12中,屬於第二位元群組的位元被分佈在圖4中的SF2、SF3、SF4、SF8、SF9和SF10中,屬於第三位元群組的位元被分佈在圖4中的SF1和SF7中。結果,總共獲得了12個子框,這些子框分別具有長度為下列值的發光週期:SF1=1、SF2=2、SF3=4、SF4=8、SF5=8、SF6=8、SF7=2、SF8=2、SF9=4、SF10=8、SF11=8、以及SF12=8。由於在圖4中SF4到SF6和SF10到SF12中的每一個發光週期的長度都是8,因此,重疊的時間灰度級方法可以適用於SF4到SF6和SF10到SF12中的每一個。
與表示5位元灰度級的情況相同,藉由使用本發明的驅動方法,可以減少虛擬輪廓。例如,假設在像素A中顯示灰度級位準31,而在具有圖4所示的子框的相鄰像素B中顯示灰度級位準32。5A和5B顯示了每一個子框中的像素的發光/非發光狀態。這裏,如果視軸移動,則人眼感覺到,灰度級位準為31(=8+8+8+4+2+1)或者有時為32(=8+4+2+2+8+8),具體情況取決於視軸的移動。圖5A顯示了此情況。證明取得了最初被認為感覺為31和32的灰度級位準。因此,減少了虛擬輪廓。
圖5B顯示了視軸快速移動的情況。假設視軸快速移動,則人眼感覺到,灰度級位準為27(=8+4+2+8+4+1)或者有時為36(=8+8+2+8+8+2),具體情況取決於視軸的移動。雖然最初假設,灰度級位準被感覺為31和32,灰度級位準實際被感覺為27或36,從而發生了虛擬輪廓。然而,由於與使用習知的雙倍速框方法(圖49)的情況相比灰度級偏差比較小,可以減少虛擬輪廓。
注意,雖然每一個子框中的發光週期的長度(或預先確定的時間內的發光操作的次數,即,權重的大小)被設置為1、2、4和8,但是,本發明不僅限於這樣的值。此外,雖然每一個子框中的發光週期的長度被設置為SF1=1、SF2=2、SF3=4、SF4=8、SF5=8、SF6=8、SF7=2、SF8=2、SF9=4、SF10=8、SF11=8、以及SF12=8,但是,不需要每一個子框都具有對應的發光週期長度。此外,子框的選擇方法不僅限於圖4。
還要注意,在此實施例模式下,分配給每一個位元群組的位元數量不僅限於上文所說明的示例。然而,最好向第一位元群組和第二位元群組中的每一個位元群組分配至少一個位元。
例如,圖6顯示了表示5位灰度級的示例,其中,向第一位元群組分配了一個位元,向第二位元群組分配了三個位元,向第三位元群組分配了一個位元。請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),SF5被分配給屬於第一位元群組的位元,SF2到SF4被分配給屬於第二位元群組的位元,SF1被分配給屬於第三位元群組的位元。然後,SF5被分成四個,SF2到SF4分別被分成兩個,不劃分SF1。接下來,屬於第一位元群組的四個劃分的位元被兩個兩個地分佈在兩個子框組中,屬於第二位元群組的兩個劃分的位元被一個一個地分佈在各自的子框組中,屬於第三位元群組的位元被分佈在其中一個子框組中。即,屬於第一位元群組的位元被分佈在圖6中的SF5、SF6、SF10和SF11中,屬於第二位元群組的位元被分佈在圖6中的SF2到SF4和SF7到SF9中,屬於第三位元群組的位元被分佈在圖6中的SF1中。結果,總共獲得了11個子框,這些子框分別具有長度為下列值的發光週期:SF1=1、SF2=1、SF3=2、SF4=4、SF5=4、SF6=4、SF7=1、SF8=2、SF9=4、SF10=4、以及SF11=4。由於在圖6中SF4到SF6和SF9到SF11中的每一個發光週期的長度都是4,因此,重疊的時間灰度級方法可以適用於SF4到SF6和SF9到SF11中的每一個。
此外,圖7顯示了表示5位灰度級的示例,其中,向第一位元群組分配了兩個位元,向第二位元群組分配了一個位元,向第三位元群組分配了兩個位元。請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),SF4和SF5被分配給屬於第一位元群組的位元,SF3被分配給屬於第二位元群組的位元,SF1和SF2被分配給屬於第三位元群組的位元。然後,SF4和SF5被分別分成四個,SF3被分成兩個,不劃分SF1和SF2。接下來,屬於第一位元群組的四個劃分的位元被兩個兩個地分佈在兩個子框組中,屬於第二位元群組的兩個劃分的位元被一個一個地分佈在各自的子框組中,屬於第三位元群組的位元被分佈在各自的子框組中。即,屬於第一位元群組的位元被分佈在圖7中的SF3到SF6和SF9到SF12中,屬於第二位元群組的位元被分佈在圖7中的SF2和SF8中,屬於第三位元群組的位元被分佈在圖7中的SF1和SF7中。結果,總共獲得了12個子框,這些子框分別具有長度為下列值的發光週期:SF1=1、SF2=2、SF3=2、SF4=2、SF5=4、SF6=4、SF7=2、SF8=2、SF9=2、SF10=2、SF11=4、以及SF12=4。由於在圖7中SF2到SF4和SF8到SF10中的每一個發光週期的長度都是2,因此,重疊的時間灰度級方法可以適用於SF2到SF4和SF8到SF10中的每一個。
此外,圖8顯示了表示5位灰度級的示例,其中,向第一位元群組分配了一個位元,向第二位元群組分配了四個位元,向第三位元群組分配了0個位元。請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),SF5被分配給屬於第一位元群組的位元,而其他子框SF1到SF4被分配給屬於第二位元群組的位元。然後,SF5被分成四個,其他子框SF1到SF4分別被分成兩個。接下來,屬於第一位元群組的四個劃分的位元被兩個兩個地分佈在兩個子框組中,屬於第二位元群組的兩個劃分的位元被一個一個地分佈在各自的子框組中。即,屬於第一位元群組的位元被分佈在圖8中的SF5、SF6、SF11和SF12中,而屬於第二位元群組的位元被分佈在圖8中的SF1到SF4和SF7到SF10中。結果,總共獲得了12個子框,這些子框分別具有長度為下列值的發光週期:SF1=0.5、SF2=1、SF3=2、SF4=4、SF5=4、SF6=4、SF7=0.5、SF8=1、SF9=2、SF10=4、SF11=4、以及SF12=4。由於在圖8中SF4到SF6和SF10到SF12中的每一個發光週期的長度都是8,因此,重疊的時間灰度級方法可以適用於SF4到SF6和SF10到SF12中的每一個。
注意,圖8可以被視為這樣的結構:其中,屬於圖6中的第三位元群組的位分別被劃分和分佈在第一子框組和第二子框組中。結果,對於屬於第三位元群組的位元,框頻可以被視為顯著地提高。因此,人眼將感受到好像減少了虛擬輪廓的假像。
注意,雖然在此實施例模式下最高有效位元(最大權重位元)被選為屬於第一位元群組的位元,但是,屬於第一位元群組的位元不限於此,任何位元都可以被選為屬於第一位元群組的位元。類似地,任何位元都可以被選為屬於第二位元群組或第三位元群組的位元。
例如,圖9顯示了顯示5位元灰度級的示例,其中,第二最高階位元被選為屬於第一位元群組的位元。請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),向第一位元群組分配了一個位元,向第二位元群組分配了兩個位元,向第三位元群組分配了兩個位元。對應於第二高階位元的SF4被分配給屬於第一位元群組的位元,SF3和SF5被分配給屬於第二位元群組的位元,SF1和SF2被分配給屬於第三位元群組的位元。然後,SF4被分成四個,SF3和SF5被分別分成兩個,不劃分SF1和SF2。接下來,屬於第一位元群組的四個劃分的位元被兩個兩個地分佈在兩個子框組中,屬於第二位元群組的兩個劃分的位元被一個一個地分佈在各自的子框組中,屬於第三位元群組的位元被分佈在各自的子框組中。即,屬於第一位元群組的位元被分佈在圖9中的SF3、SF4、SF8和SF9中,屬於第二位元群組的位元被分佈在圖9中的SF2、SF5、SF7和SF10中,屬於第三位元群組的位元被分佈在圖9中的SF1和SF6中。結果,總共獲得了10個子框,這些子框分別具有長度為下列值的發光週期:SF1=1、SF2=2、SF3=2、SF4=2、SF5=8、SF6=2、SF7=2、SF8=2、SF9=2、以及SF10=8。由於在圖9中SF2到SF4和SF7到SF9中的每一個發光週期的長度都是2,因此,重疊的時間灰度級方法可以適用於SF2到SF4和SF7到SF9中的每一個。
注意,如圖9中的示例所示,如果子框被分成與子框組總數量相等的數量,則對應於最高有效位元的子框將屬於第二位元群組。
還要注意,雖然此實施例模式顯示了使用習知的時間灰度級方法的示例,其中,對應於屬於第一位元群組的位元的子框被分成四個,對應於屬於第一位元群組的位元的子框的劃分數量不限於此,只要它大於子框組的數量即可。即,在子框組的數量為2的情況下,需要劃分數量至少為3。例如,對應於屬於第一位元群組的位元的子框可以分成三個,並可以按照2:1的比率分佈在兩個子框組中。注意,對應於屬於第一位元群組的位元的子框理想情況下應該分成子框組的數量的倍數。即,如果子框組的總數為2,則對應於屬於第一位元群組的位元的子框理想情況下分成(2×m),其中,m是整數,m=2。這是因為,對應於屬於第一位元群組的位元的劃分的位元可以按照相等的比率分佈在各自的子框組中,從而可以防止閃爍和虛擬輪廓。例如,對應於屬於第一位元群組的位元的子框可以分成六個。然而,本發明也不限於這樣的數量。
雖然此實施例模式顯示了使用習知的時間灰度級方法的示例,其中,對應於屬於第一位元群組的位元的所有子框被分成四個,不需要將對應於屬於第一位元群組的位元的子框劃分為彼此相等的數量。即,在第一位元群組中,每一個子框的劃分數量可以不同。
例如,請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),圖10顯示了類似於圖7的示例,其中,SF4和SF5被分配給屬於第一位元群組的位元,SF3被分配給屬於第二位元群組的位元,SF1和SF2被分配給屬於第三位元群組的位元,被分配給屬於第一位元群組的位元的SF4被分成四個,而也被分配給屬於第一位元群組的位元的SF5被分成六個。首先,分配給屬於第一位元群組的位元的SF4和SF5分別被分成四個和六個。然後,屬於第一位元群組的六個劃分的位元被三個三個地分佈在兩個子框組中,而屬於第一位元群組的四個劃分的位元被兩個兩個地分佈在兩個子框組中。即,屬於第一位元群組的六個劃分的位元被分佈在圖10中的SF5到SF7和SF12到SF14中,而屬於第一位元群組的四個劃分的位元被分佈在圖10中的SF3、SF4、SF10,以及SF11中。結果,總共獲得了14個子框,這些子框分別具有長度為下列值的發光週期:SF1=1,SF2=2、SF3=2、SF4=2、SF5=8/3、SF6=8/3、SF7=8/3、SF8=2、SF9=2、SF10=2、SF11=2、SF12=8/3、SF13=8/3、以及SF14=8/3。由於在圖10中SF2到SF4和SF9到SF11中的每一個發光週期的長度都是2,因此,重疊的時間灰度級方法可以適用於SF2到SF4和SF9到SF11中的每一個。
雖然此實施例模式顯示了使用習知的時間灰度級方法的示例,其中,對應於屬於第一位元群組的位元的子框被平均地分成四個,而對應於屬於第二位元群組的位元的子框被平均地分成兩個,但是,本發明不限於這樣的數量。此外,子框也不一定要分成相等的長度。
例如,請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),在顯示5位元灰度級的情況下,對應於屬於第二位元群組的位元的子框(SF4)的發光週期(長度為8)可以分成分別具有長度為2和6的發光週期的兩個子框。圖11顯示了此情況的示例。在圖11中,分配給屬於第二位元群組的位元的SF4被分成分別具有長度為2和6的發光週期的兩個子框。然後,具有發光週期2的子框被分佈在SF3中,而具有發光週期6的子框被分佈在SF8中。由於在圖11中SF2和SF3中的每一個發光週期的長度都是2,則重疊的時間灰度級方法適用於SF2和SF3。
雖然此實施例模式顯示了這樣的示例:在兩個子框組之間,對應於屬於第一位元群組和第二位元群組的所述位元的多個子框的設置順序大約相同,但是,本發明不僅限於這樣的設置順序在兩個子框之間完全相同的情況。在兩個子框組之間,幾個子框的設置順序可以不同。例如,在圖1中,SF8和SF9可以彼此交換。即,可以使用諸如SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF9、SF8以及SF10之類的設置順序。
注意,藉由將迄今為止對分配給每一個位元群組的位元的數量、被選為屬於每一個位元群組的位元的位元、屬於第一位元群組的位元的劃分數量、每一個劃分的子框的寬度和子框的設置順序進行的說明彼此組合起來,可以實現本發明。
例如,圖12和13顯示了顯示5位元灰度級的示例,其中,請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),向第一位元群組分配了兩個位元,向第二位元群組分配了一個位元,向第三位元群組分配了兩個位元。此外,屬於第一位元群組的位元之一在劃分寬度方面發生變化。請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),SF4和SF5被分配給屬於第一位元群組的位元,SF3被分配給屬於第二位元群組的位元,SF1和SF2被分配給屬於第三位元群組的位元。然後,SF4和SF5被分別分成四個。此時,SF4的發光週期(長度為8)按照2:2:2:2的比率劃分,而SF5的發光週期(長度為16)按照2:6:2:6的比率劃分。此外,SF3被分成兩個,不劃分SF1和SF2。然後,屬於第一位元群組的四個劃分的位元被兩個兩個地分佈在兩個子框組中,屬於第二位元群組的兩個劃分的位元被一個一個地分佈在各自的子框組中,屬於第三位元群組的位元被分佈在各自的子框組中。即,在屬於第一位元群組的位元之中,藉由劃分SF4而獲得的位元被分佈在圖12和13中的SF3、SF4、SF9和SF10中,藉由劃分SF5以具有發光週期2而獲得的位元被分佈在圖12和13中的SF5和SF11中,而藉由劃分SF5以具有發光週期6而獲得的位元被分佈在圖12和13中的SF6和SF12中。此外,屬於第二位元群組的位元分佈在圖12和13中的SF2和SF8中,屬於第三位元群組的位元分佈在圖12和13中的SF1和SF7中。結果,總共獲得了12個子框,這些子框分別具有長度為下列值的發光週期:SF1=1、SF2=2、SF3=2、SF4=2、SF5=2、SF6=6、SF7=2、SF8=2、SF9=2、SF10=2、SF11=2、以及SF12=6。
這裏,就不向其中應用重疊的時間灰度級方法的子框進行說明。由於在圖12和13中SF2到SF5和SF8到SF11中的每一個發光週期的長度都是2,因此,重疊的時間灰度級方法適用於這些子框。此時,重疊的時間灰度級方法不一定適用於所有的具有相等的發光週期長度的子框。例如,重疊的時間灰度級方法可以適用於如圖12所示的SF2到SF4和SF8到SF10中的每一個,或適用於如圖13所示的SF2到SF5和SF8到SF11中的每一個。
雖然此實施例模式顯示了這樣的示例:重疊的時間灰度級方法適用於在對應於屬於第一位元群組和第二位元群組的位元的子框之中的具有相等的發光週期長度的子框,可以使用重疊的時間灰度級方法的子框不限於具有相等的發光週期長度的子框。重疊的時間灰度級方法可以適用於具有不同的發光週期長度的子框。
例如,圖55顯示了屬於第一位元群組的位元的劃分寬度不同於圖1的劃分寬度的示例。請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),圖55顯示了這樣的示例:對應於屬於第一位元群組的位元的SF5被分成四個子框,這些子框分別具有長度為3、5、3和5(總長度為16)的發光週期,然後發光週期長度的3的子框被分佈在圖55中的SF4和SF9,而發光週期長度的5的子框被分佈在圖55中的SF5和SF10中。結果,總共獲得了10個子框,這些子框分別具有長度為下列值的發光週期:SF1=1,SF2=2,SF3=4,SF4=3,SF5=5,SF6=2,SF7=2,SF8=4,SF9=3,以及SF10=5。雖然SF3和SF5和SF8和SF10中的每一個都具有不同的發光週期長度,但是,重疊的時間灰度級方法適用於它們中的每一個。
迄今為止,就藉由使用本發明的驅動方法表示5位元或6位元灰度級的情況進行了說明。利用本發明,可以以類似的方式表示具有各種位元數量的灰度級。例如,在採用n位表示灰度級的情況下(n是整數),當使用習知的時間灰度級方法時,總共需要n個子框。此外,對應於最高有效位元的子框具有長度為2n-1 的發光週期。同時,假設在習知的時間灰度級方法中,將被分成L(L是整數,L=3)的屬於第一位元群組的位元的數量為a(a是整數,0<a<n),將被分成兩個的屬於第二位元群組的位元的數量為b(b是整數,0<b<n),將不被劃分的屬於第三位元群組的位元的數量為c(c是整數,0=c<n,以及a+b+c=n),在本發明的驅動方法中,總共需要(L×a+2×b+c)個子框。此外,如果最高有效位被選為屬於第一位元群組的位元,對應於此位元的子框被平均地分成L個,對應於此位元的L個子框的每一個發光週期長度為(2n-1 /L)。例如,在圖1的情況下,由於n=5、L=4、a=1、b=2,以及c=2,因此,子框的總數為10(=4×1+2×2+2),對應於屬於第一位元群組的位元的劃分之後的子框的每一個發光週期的長度為25-1 /4=4。類似地,在圖4的情況下,由於n=6、L=4、a=1、b=3、以及c=2,因此,子框的總數為12(=4×1+2×3+2),對應於屬於第一位元群組的位元的劃分之後的子框的每一個發光週期的長度為26-1 /4=8。類似地,在圖7的情況下,由於n=5、L=4、a=2、b=1、以及c=2,因此,子框的總數為12(=4×2+2×1+2),對應於屬於第一位元群組的位元的劃分之後的子框的每一個發光週期的長度為25 1 /4=4。
因此,藉由使用本發明的驅動方法,可以減少虛擬輪廓,以更大數量的灰度級進行顯示等等,而不需要提高框頻。
注意,有可以使用多個子框選擇方法來表示一個灰度級的情況。因此,在表示某一灰度級時,子框的選擇方法可以根據時間或每一個位置而改變。即,子框的選擇方法可以根據時間或每一個像素而改變。此外,它也可以根據時間和每一個像素而改變。
例如,當表示某一灰度級時,可以在奇數編號的框和偶數編號的框中使用不同的子框選擇方法。圖14和15顯示了在顯示5位元灰度級的情況下的示例。例如,在奇數編號的框中可以藉由圖14所示的子框選擇方法來表示灰度級,而在偶數編號的框中可以藉由圖15所示的子框選擇方法來表示灰度級。圖14和15的不同之處,藉由選擇不同的子框來表示灰度級位準16和23。在顯示5位元灰度級時,在灰度級位準16和23,易於發生虛擬輪廓。因此,藉由在表示可能產生虛擬輪廓的灰度級位準時在奇數編號的框和偶數編號的框之間改變子框選擇方法,可以減少虛擬輪廓。
雖然圖14和15顯示了對於可能產生虛擬輪廓的灰度級位準改變子框選擇方法的示例,但是,對於任意灰度級位準都可以改變子框選擇方法。
此外,圖16和17顯示了另一個示例。在奇數編號的框中可以藉由圖16所示的子框選擇方法來表示灰度級,而在偶數編號的框中可以藉由圖17所示的子框選擇方法來表示灰度級。圖16和17的不同之處,SF3和SF8具有不同的發光週期長度,使用了不同的子框選擇方法。
或者,為了顯示某一灰度級,在顯示奇數編號的行中的像素和偶數編號的行中的像素之間,可以改變子框選擇方法。或者,為了顯示某一灰度級,在顯示奇數編號的列中的像素和偶數編號的列中的像素之間,可以改變子框選擇方法。
注意,本發明的驅動方法可以與其他灰度級表示方法相結合。例如,本發明的驅動方法可以與區域灰度級方法相結合。區域灰度級方法是藉由將一個像素劃分為多個次像素和改變發光區域來表示灰度級的方法。因此,可以進一步減少虛擬輪廓。
迄今為止,就發光週期與灰度級的增大成線性比例地增大的情況進行了說明。在此實施例模式下,就應用灰度校正的情況進行了說明。灰度校正是指隨著灰度級增大而非線性地增大發光週期的方法。當亮度線性地增大時,人眼難以感覺到亮度已經按比例地變大。人眼更加難以感覺到亮度變大時亮度的差。因此,為了使人眼可以感覺亮度的差,發光週期需要隨著灰度級的增大而延長,即,需要執行灰度校正。注意,在執行灰度校正時亮度和灰度級之間的關係可以藉由下列公式(1)來表示:y=Axγ (其中,灰度級位準是x,亮度是y)...(1)。注意,A是將亮度y正規化為0=y=1範圍內的常數,γ是表示灰度校正度數的參數,是灰度級位準x的指數。
作為執行灰度校正的最簡單的方法,有這樣的方法:藉由準備比實際顯示的位元(灰度級)的數量更大的位數(灰度級)來進行顯示。例如,在顯示6位元灰度級(64個灰度級)的情況下,藉由準備8位灰度級(256個灰度級)進行顯示。當實際顯示影像時,利用6位元灰度級(64個灰度級)來進行顯示,以便亮度和灰度級具有非線性關係。相應地,可以執行灰度校正。
作為示例,圖18顯示了在藉由執行灰度校正準備6位元灰度級來顯示5位元灰度級以便顯示影像的情況下的子框選擇方法。圖18顯示了在藉由執行灰度校正利用5位元灰度級顯示影像以便在所有灰度級位準都滿足γ=2.2的情況下的子框選擇方法。注意,γ=2.2是可以最佳地校正人視覺的特徵的值,利用該值,甚至在亮度變大的情況下,人眼可以感覺到亮度的最適當的差。請參見圖18,在藉由灰度校正顯示5位元灰度級時直到灰度級位準3,藉由用於顯示6位元灰度級的情況下的灰度級位準0的子框選擇方法來實際進行顯示。類似地,在藉由灰度校正顯示5位元灰度級時的灰度級位準4,藉由用於顯示6位元灰度級的情況下的灰度級位準1的子框選擇方法來實際進行顯示,在藉由灰度校正顯示5位元灰度級時的灰度級位準6,藉由用於顯示6位元灰度級的情況下的灰度級位準2的子框選擇方法來實際進行顯示。圖19A和19B是顯示了灰度級位準x和亮度y之間的關係的圖形。圖19A是顯示了在所有灰度級位準中在灰度級位準x和亮度y之間的關係的圖形,而圖19B是顯示了在較低的灰度級位準在灰度級位準x和亮度y之間的關係的圖形。因此,可以根據要藉由灰度校正應用的5位元灰度級和6位元灰度級之間的對應關係表來進行顯示。相應地,可以執行可以滿足γ=2.2的灰度校正。
注意,從圖19B顯而易見,灰度級位準0到3、4到5,以及6到7是以與圖18的情況相同亮度顯示的。這是因為,由於在顯示6位元灰度級的情況下灰度級的數量不足夠,因此,不能完全表示亮度的差。作為針對此的措施,可以考慮下列兩種方法。
第一種方法是進一步增大可以顯示的位元的數量的方法。即,藉由不準備6位元灰度級,而是準備7位元或更高灰度級,較佳情況下,8位元或更高灰度級,來進行顯示。結果,甚至在較低的灰度級區域(具有低亮度的區域),可以顯示平穩影像。
第二種方法是藉由在低灰度級區域不滿足γ=2.2,而藉由線性地改變亮度,顯示平穩影像的方法。圖20顯示了此情況下的子框選擇方法。在圖20中,為了顯示高達17的灰度級位準,在5位元灰度級和6位元灰度級的情況之間使用了相同的子框選擇方法。然而,在藉由灰度校正顯示5位元灰度級時的灰度級位準18,藉由用於顯示6位元灰度級的情況下的灰度級位準19的子框選擇方法來實際使像素發光。類似地,在藉由灰度校正顯示5位元灰度級時的灰度級位準19,藉由用於顯示6位元灰度級的情況下的灰度級位準21的子框選擇方法來實際進行顯示,在藉由灰度校正顯示5位元灰度級時的灰度級位準20,藉由用於顯示6位元灰度級的情況下的灰度級位準24的子框選擇方法來實際進行顯示。圖21A和21B顯示了灰度級位準x和亮度y之間的關係。圖21A是顯示了在所有灰度級位準中,在灰度級位準x和亮度y之間的關係的圖形,而圖21B是顯示了在較低的灰度級位準在灰度級位準x和亮度y之間的關係的圖形。在低灰度級區域,亮度線性地改變。藉由執行這樣的灰度校正,在低灰度級區域可以顯示更加平穩的影像。
即,藉由在低灰度級區域與灰度級位準成線性比例地改變亮度,而在其他灰度級區域與灰度級位準成非線性比例地改變亮度,可以在低灰度級區域顯示出更加平穩的影像。
注意,可以藉由延長每一個子框的發光週期來執行灰度校正。例如,圖56顯示了在藉由延長使用重疊的時間灰度級方法的每一個子框的發光週期執行灰度校正的情況下的子框的選擇方法。在圖56中,使用重疊的時間灰度級方法的SF4到SF6和SF10到SF12中的每一個發光週期都增大長度2。圖57是顯示了在此情況下灰度級位準x和亮度y之間的關係的圖形。可以藉由這樣的方法來進行灰度校正。注意,低灰度級區域中的亮度也可以線性地或非線性地改變。
還要注意,可以適當地修改在要藉由灰度校正應用的5位元灰度級和6位元灰度級之間的對應關係表。藉由修改對應關係表,可以輕鬆地改變灰度校正的程度(即,γ的值)。相應地,本發明不僅限於γ=2.2。
此外,本發明不特別限於要實際顯示的位元數(例如,p位元,其中,p是整數),以及要藉由灰度校正應用的位元數(例如,q位元,其中,q是整數)。在藉由執行灰度校正顯示位元的情況下,理想情況下,位元數(p)應盡可能設置得大一些,以便平穩地表示灰度級。然而,如果數量p被設置得太大,可能會產生相應地增大子框數量的問題。因此,位元數(q)和(p)之間的關係理想情況下滿足:q+2=p=q+5。相應地,可以平穩地表示灰度級而抑制子框數量。
迄今為止,就灰度級表示方法(即,子框選擇方法)進行了說明。接下來,就子框的設置順序進行說明。這裏,就表示5位灰度級(圖1)作為示例的情況進行說明;然而,本發明也可以適用於其他圖形。
首先,一個框的最基本的結構具有諸如SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF8、SF9,以及SF10之類的設置順序。在此子框設置順序中,具有最短的發光週期的子框被排第一個位置。然後,不使用重疊的時間灰度級方法的子框按照發光週期增大的順序設置。然後,使用重疊的時間灰度級方法的子框按照從發光像素的較早的選擇時間的順序設置。圖1對應於此子框設置順序。
另一方面,一個框也可以具有其設置順序與上述結構相反的結構,如SF10、SF9、SF8、SF7、SF6、SF5、SF4、SF3、SF2、以及SF1。在此子框設置順序中,具有最長的發光週期的子框被排第一個位置。然後,使用重疊的時間灰度級方法的子框按照從發光像素的較晚的選擇時間的順序設置(即,為首先使像素發光而選擇的子框被置於最後個位置)。然後,不使用重疊的時間灰度級方法的子框按照發光週期減小的順序設置。
注意,使用重疊的時間灰度級方法的子框可以按照從發光像素的較早的啟動時間的順序設置(例如,SF3、SF4,以及SF5,以及SF8、SF9和SF10),或者可以按照其相反的順序設置(例如,SF5、SF4,以及SF3,以及SF10、SF9,以及SF8)。或者,子框可以從中間開始排列(例如,SF4、SF3,以及SF5、SF9、SF8、和SF10)。
例如,圖22顯示了表示5位元灰度級的情況,其中SF1、SF2、SF4、SF3、SF5、SF6、SF7、SF9、SF8,以及SF10按此順序設置。假設在像素A中顯示灰度級位準15,而在像素B中顯示灰度級位準16。這裏,如果視軸移動,則人眼感覺到,灰度級位準為15(=4+4+4+2+1)或者有時為16(=4+2+2+4+4),具體情況取決於視軸的移動。圖22A顯示了這種情況。證明取得了最初被認為感覺為15和16的灰度級位準。因此,減少了虛擬輪廓。
圖22B顯示了視軸快速移動的情況。假設視軸快速移動,則人眼感覺到,灰度級位準為15(=4+4+2+4+1)或者有時為16(=4+2+4+4+2),具體情況取決於視軸的移動。證明了,取得了最初被認為感覺為15和16的灰度級位準。因此,減少了虛擬輪廓。
因此,藉由按照從中間子框開始後面跟著其他子框的順序設置使用重疊的時間灰度級方法的子框,可以減少虛擬輪廓。此外,可以減少當一個框切換到隨後的子框時將會發生的虛擬輪廓。因此,可以減少所謂的活動影像虛擬輪廓。
接下來,就對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的子框插入在對應於屬於第一位元群組的位元的子框之間的情況進行說明。例如,子框按照諸如SF1、SF3、SF4、SF2、SF5、SF6、SF8、SF9、SF7,以及SF10之類的順序設置,其中,對應於屬於第二位元群組的位元的SF2插入在對應於屬於第一位元群組的位元的SF4和SF5之間,對應於屬於第二位元群組的位元的SF7插入在對應於屬於第一位元群組的位元的SF9和SF10之間。注意,用於插入對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的子框的位置不限於此。此外,待插入的子框的數量也不限於此。
注意,當對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的子框插入在對應於屬於第一位元群組的位元的子框之間時,人眼將感受到好像減少了虛擬輪廓的假像。
還要注意,在將對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的子框插入在對應於屬於第一位元群組的位元的子框之間的情況下,可以藉由插入其發光週期與對應於屬於第一位元群組的位元的子框的發光週期最近的子框來進一步減少虛擬輪廓。例如,在SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF8、SF9,以及SF10的最基本設置順序中,當將其發光週期(總發光週期為8:SF3和SF8)與屬於第一位元群組的位元最近的子框插入在對應於屬於第一位元群組的位元的子框之間(總發光週期為16:SF4、SF5、SF9,以及SF10)時,可以減少虛擬輪廓,如圖22A和22B所示。
接下來,就對應於屬於第一位元群組的位元的其中一個子框和對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的其中一個子框彼此交換的情況進行說明。例如,藉由將對應於屬於第一位元群組的位元的SF4與對應於屬於第二位元群組的位元的SF2進行交換,以及將對應於屬於第一位元群組的位元的SF9與對應於屬於第二位元群組的位元的SF7進行交換,子框按照諸如SF1、SF4、SF3、SF2、SF5、SF6、SF9、SF8、SF7,以及SF10之類的順序設置。注意,交換的子框的位置不限於此。此外,交換的子框的數量也不限於此。
因此,藉由將對應於屬於第一位元群組的位元的子框的位置與對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的子框進行交換,人眼將感受到好像減少了虛擬輪廓的假像。
這裏,圖23A和23B顯示了表示5位元灰度級的情況,其中,子框按照諸如SF1、SF4、SF3、SF2、SF5、SF6、SF9、SF8、SF7,以及SF10之類的順序設置。假設在像素A中顯示灰度級位準15,而在像素B中顯示灰度級位準16。這裏,如果視軸移動,則人眼感覺到,灰度級位準為15(=4+4+2+4+1)或者有時為16(=2+4+2+4+4),具體情況取決於視軸的移動。圖23A顯示了這種情況。證明了,取得了最初被認為感覺為15和16的灰度級位準。因此,減少了虛擬輪廓。
圖23B顯示了視軸快速移動的情況。假設視軸快速移動,則人眼感覺到,灰度級位準為15(=2+4+4+4+1)或者有時為16(=4+4+2+2+4),具體情況取決於視軸的移動。這證明了,取得了最初被認為感覺為15和16的灰度級位準。因此,減少了虛擬輪廓。
因此,在將對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的子框插入在對應於屬於第一位元群組的位元的任何子框之間的情況下,或在將對應於屬於第一位元群組的位元的子框與對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的子框進行交換的情況下,可以以這樣的方式確定所有子框的設置順序,以便首先確定對應於屬於第一位元群組的位元的子框的設置順序,然後將對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的子框插入它們之間。
此時,可以按照發光週期增大的順序或按照其相反的順序設置對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的子框。或者,從中間子框開始,後面跟著其他子框,排列這樣的子框。此外,也可以完全隨機地排列子框。結果,人眼將感受到好像減少了虛擬輪廓的假像。
注意,在將對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的子框插入在對應於屬於第一位元群組的位元的子框之間的情況下,待插入的子框的數量不受限制。
此外,可以以這樣的方式確定所有子框的設置順序,以便首先確定對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的子框的順序,然後將對應於屬於第一位元群組的位元的子框插入它們之間。
因此,藉由將對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的子框插入在對應於屬於第一位元群組的位元的子框之間,可以防止子框不均勻地排列。結果,人眼將感受到好像減少了虛擬輪廓的假像。
圖24顯示了在圖1的情況下子框的設置順序的範例模式。
作為第一種模式,可以按此順序設置:SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF8、SF9、以及SF10。在此子框排列中,具有最短的發光週期的子框被排列在每一個子框組中的第一個位置,然後,不使用重疊的時間灰度級方法的子框按照發光週期增大的順序設置。然後,使用重疊的時間灰度級方法的子框按照從發光像素的較早的選擇時間開始的順序設置。
作為第二種模式,可以按此順序設置:SF10、SF9、SF8、SF7、SF6、SF5、SF4、SF3、SF2、以及SF1。在此子框排列中,具有最長的發光週期的子框被排列在每一個子框組中的第一個位置,然後,使用重疊的時間灰度級方法的子框按照從發光像素的較晚的選擇時間開始的順序設置。然後,不使用重疊的時間灰度級方法的子框按照發光週期減小的順序設置。
作為第三種模式,可以按此順序設置:SF1、SF2、SF5、SF4、SF3、SF6、SF7、SF10、SF9,以及SF8。基於第一種模式,藉由按照從發光像素的較晚的選擇時間開始的順序設置使用重疊的時間灰度級方法的SF3,SF4和SF5,以及SF8、SF9和SF10,獲得了第三種模式。
作為第四種模式,可以按此順序設置:SF1、SF2、SF4、SF3、SF5、SF6、SF7、SF9、SF8、以及SF10。基於第一種模式,藉由排列使用重疊的時間灰度級方法的SF3、SF4和SF5,以及SF8、SF9和SF10以便首先在第一個位置排列中間子框,後面是其他子框,獲得了第四種模式。
作為第五種模式,可以按此順序設置:SF6、SF7、SF8、SF9、SF10、SF1、SF2、SF3、SF4,以及SF5。基於第一種模式,藉由將第一子框組與第二子框組進行交換,獲得了第五種模式。
作為第六種模式,可以按此順序設置:SF1、SF3、SF4、SF2、SF5、SF6、SF8、SF9、SF7,以及SF10。基於第一種模式,藉由將對應於屬於第二位元群組的位元的其中一個子框插入在對應於屬於第一位元群組的位元的子框之間,獲得了第六種模式。
作為第七種模式,可以按此順序設置:SF2、SF3、SF4、SF1、SF5、SF7、SF8、SF9、SF6,以及SF10。基於第一種模式,藉由將對應於屬於第三位元群組的位元的子框插入在對應於屬於第一位元群組的位元的子框之間,獲得了第七種模式。
作為第八種模式,可以按此順序設置:SF1、SF4、SF3、SF2、SF5、SF6、SF9、SF8、SF7,以及SF10。基於第一種模式,藉由將對應於屬於第一位元群組的位元的其中一個子框與對應於屬於第二位元群組的位元的其中一個子框進行交換,獲得了第八種模式。
作為第九種模式,可以按此順序設置:SF4、SF2、SF3、SF1、SF5、SF9、SF7、SF8、SF6,以及SF10。基於第一種模式,藉由將對應於屬於第一位元群組的位元的其中一個子框與對應於屬於第三位元群組的位元的其中一個子框進行交換,獲得了第九種模式。
作為第十種模式,可以按此順序設置:SF2、SF3、SF1、SF4、SF5、SF7、SF8、SF6、SF9、以及SF10。基於第一種模式,藉由將對應於屬於第三位元群組的位元的子框插入在對應於屬於第一位元群組的位元的子框和對應於屬於第二位元群組的位元的子框之間,獲得了第十種模式。
作為第十一種模式,可以按此順序設置:SF2、SF4、SF3、SF5、SF1、SF7、SF9、SF8、SF10、以及SF6。第十一種模式是藉由隨機排列對應於屬於第一位元群組、第二位元群組,以及第三位元群組的位元的子框而獲得的。
如上述範例模式所示,理想情況下,在多個子框組的至少之一中,選擇對應於屬於第一位元群組的位元的所有子框來使像素發光,然後,選擇對應於屬於第二位元群組和第三位元群組的位元的所有子框來使像素發光。
此外,理想情況下,在多個子框組的至少之一中,選擇對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的所有子框來使像素發光,然後,選擇對應於屬於第一位元群組的位元的所有子框來使像素發光。
此外,理想情況下,在多個子框組的至少之一中,選擇對應於屬於第一位元群組的位元的多個子框中的一個子框來使像素發光,然後,選擇對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的多個子框中的一個子框來使像素發光,然後,選擇對應於屬於第一位元群組的位元的多個子框之中的另一個子框來使像素發光。
此外,理想情況下,在每一個子框組中,選擇對應於屬於第二或第三位元群組的位元的多個子框中的一個子框來使像素發光,然後,選擇對應於屬於第一位元群組的位元的多個子框中的至少一個子框來使像素發光,然後,選擇對應於屬於第二位元群組或第三位元群組的位元的多個子框之中的另一個子框來使像素發光。
注意,子框的設置順序可以隨著時間而改變。例如,子框的設置順序可以在第一框和第二框之間改變。或者,也可以在每一個位置改變子框的設置順序。例如,子框的設置順序可以在像素A和像素B之間改變。此外,子框的設置順序可以藉由將它們組合起來加以改變,以便子框的設置順序隨著時間和位置兩者而改變。
(實施例模式2)
在實施例模式1中,就一個框被分成兩個子框組的情況進行說明。然而,本發明的驅動方法能使一個框被分成三個或更多子框組。因此,本實施例模式說明了一個框被分成三個或更多子框組的示例。注意,子框的數量不僅限於2個或3個,而是可以適當地確定。
在此實施例模式的範例驅動方法中,使用習知時間灰度級方法,對應於屬於第一位元群組的位元的子框被分成六個,對應於屬於第二位元群組的位元的子框被分成三個,不劃分對應於屬於第三位元群組的位元的子框。然後,一個框被分成三個子框組。屬於第一位元群組的六個劃分的位元被兩個兩個地分佈在三個子框組中,屬於第二位元群組的三個劃分的位元被一個一個地分佈在各自的子框組中,屬於第三位元群組的各自的位元被分佈在三個子框組中的至少一個子框組中。此時,在每一個子框組之間,對應於屬於第一位元群組和第二位元群組的位元的子框的設置順序相同。注意,屬於第三位元群組的位元可以被視為它們沒有被劃分或者它們曾經被分成三個,然後再次整合到一個子框中。還要注意,在對應於屬於第一位元群組和第二位元群組的位元的子框之中,重疊的時間灰度級方法可以適用於在每一個子框組中具有相等的發光週期長度的子框。
例如,圖25顯示了顯示5位元灰度級的示例。請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),圖25顯示了向第一位元群組分配了一個位元,向第二位元群組分配了兩個位元,向第三位元群組分配了兩個位元的示例。此外,SF5被分配給屬於第一位元群組的位元,SF3和SF4被分配給屬於第二位元群組的位元,SF1和SF2被分配給屬於第三位元群組的位元。然後,SF5被平均地分成六個,SF3和SF4分別被平均地分成三個,不劃分SF1和SF2。接下來,屬於第一位元群組的六個劃分的位元被兩個兩個地分佈在三個子框組中,屬於第二位元群組的三個劃分的位元被一個一個地分佈在各自的子框組中,屬於第三位元群組的位元被分佈在三個子框組中的至少一個子框組中。即,屬於第一位元群組的位元被分佈在圖25中的SF4、SF5、SF9、SF10、SF13和SF14中,屬於第二位元群組的位元被分佈在圖25中的SF2、SF3、SF7、SF8、SF11、和SF12中,屬於第三位元群組的位元被分佈在圖25中的SF1和SF6中。結果,總共獲得了14個子框,這些子框分別具有長度為下列值的發光週期:SF1=1,SF2=4/3,SF3=8/3,SF4=8/3,SF5=8/3,SF6=2,SF7=4/3,SF8=8/3,SF9=8/3,SF10=8/3,SF11=4/3,SF12=8/3,SF13=8/3,以及SF14=8/3。由於在圖25中SF3到SF5,SF8到SF10,以及SF12到SF14中的每一個發光週期的長度都是8/3,因此,重疊的時間灰度級方法可以適用於SF3到SF5,SF8到SF10,以及SF12到SF14中的每一個。
藉由以這樣的方式劃分每一個子框,框頻可以基本上增大到三倍以上。
注意,每一個子框中的發光週期的長度(或預先確定的時間內的發光操作的次數,即,權重的大小)不限於此。此外,不需要每一個子框都具有對應的發光週期長度。此外,子框的選擇方法也不限於此。
還要注意,雖然此實施例模式下不劃分對應於屬於第三位元群組的位元的子框,但是,可以將它們分成比子框組總數量小的數量。
例如,圖26顯示了被分配給屬於圖25中的第二位元群組的位元的SF1和SF6被分別進一步分成兩個的示例。在圖26中,圖25中的SF1和SF6被分別進一步分成兩個,它們被分佈在圖26中的SF1、SF6、SF11,以及SF12中。結果,總共獲得了16個子框,這些子框分別具有長度為下列值的發光週期:SF1=0.5,SF2=4/3,SF3=8/3,SF4=8/3,SF5=8/3,SF6=1,SF7=4/3,SF8=8/3,SF9=8/3,SF1o=8/3,SF11=0.5,SF12=1,SF13=4/3,SF14=8/3,SF15=8/3,以及SF16=8/3。由於在圖26中SF3到SF5,SF8到SF10,以及SF14到SF16中的每一個發光週期的長度都是8/3,因此,重疊的時間灰度級方法可以適用於SF3到SF5,SF8到SF10,以及SF14到SF16中的每一個。注意,其中分佈了屬於第三位元群組的劃分的位元的子框組不僅限於這些。
注意,在此實施例模式下,待分配給每一個位元群組的位數量不僅限於上文所說明的示例。然而,較佳情況下,向第一位元群組和第二位元群組中的每一個位元群組分配至少一個位元。
雖然在此實施例模式下最高有效位元被選為屬於第一位元群組的位元,但是,屬於第一位元群組的位元不限於此,任何位元都可以被選為屬於第一位元群組的位元。類似地,任何位元都可以被選為屬於第二位元群組的位元或第三位元群組的位元。
雖然此實施例模式說明了對應於屬於第一位元群組的位元的子框被分成六個的示例,但是,對應於屬於第一位元群組的位元的子框的劃分數量不限於此。例如,對應於屬於第一位元群組的位元的子框可以分成五個,並可以按照2:2:1的比率分佈在三個子框組中。注意,對應於屬於第一位元群組的位元的子框理想情況下應該分成子框組的總數的倍數。即,當子框組的總數為3時,則對應於屬於第一位元群組的位元的子框理想情況下分成(3×m),其中,m是整數,m=2。這是因為,對應於屬於第一位元群組的位元的劃分的位元可以按照相等的比率分佈在各自的子框組中,從而可以防止閃爍和虛擬輪廓。例如,對應於屬於第一位元群組的位元的子框可以分成九個。然而,本發明也不僅限於這樣的數量。
注意,雖然此實施例模式顯示了使用習知的時間灰度級方法的示例,其中,對應於屬於第一位元群組的位元的所有子框被分成六個,並非所有的對應於屬於第一位元群組的位元的子框都需要劃分為彼此相等的數量。即,在第一位元群組中,每一個子框的劃分數量可以不同。類似地,對於屬於第三位元群組的位元,並非所有的對應於屬於第三位元群組的位元的子框都需要劃分為彼此相等的數量。
還要注意,雖然此實施例模式顯示了使用習知的時間灰度級方法的示例,其中,對應於屬於第一位元群組的位元的子框被平均地分成六個,而對應於屬於第二位元群組的位元的子框被平均地分成三個,但是,本發明不僅限於這樣的數量。此外,子框也不一定要分成相等的寬度。例如,請同時參見習知的時間灰度級方法(圖46),在顯示5位元灰度級的情況下,對應於屬於第一位元群組的位元的子框(SF5)(長度為16)可以分成分別具有長度為2、2、4、2、3以及3的發光週期的六個子框。
在此實施例模式下,在三個子框組之中,對應於屬於第一位元群組和第二位元群組的位元的子框的設置順序是相同的。然而,子框的設置順序不需要完全相同。幾個子框可以按照不同的順序設置在三個子框組中的每一個子框組中。例如,在圖25的情況下,SF7和SF8可以彼此進行交換、SF11和SF12也可因此。即,子框可以按照諸如SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF8、SF7、SF9、SF10、SF12、SF11、SF13、以及SF14之類的順序進行排列。
注意,可以將迄今為止進行的說明彼此組合起來,如分配給每一個位元群組的位元的數量、待被選為屬於每一個位元群組的位元的位元、分別屬於第一位元群組和第三位元群組的位元的劃分數量、每一個子框的劃分寬度和子框的設置順序。
還要注意,就如分配給每一個位元群組的位元的數量、待被選為屬於每一個位元群組的位元的位元、分別屬於第一位元群組和第三位元群組的位元的劃分數量、每一個子框的劃分寬度,以及子框的設置順序也可以適用於子框組的數量是三個或更多的情況。
現在考慮一個框被分成k個子框組的一般情況,其中k是整數,k=3。在此情況下,利用習知時間灰度級方法,對應於屬於第一位元群組的位元的子框被分成(k+1)個或更多個,對應於屬於第二位元群組的位元的子框被分成k個,對應於屬於第三位元群組的位元的子框被分成(k-1)個或更少個,或不劃分。然後,按照大致相等的比率將屬於第一位元群組的所劃分的子框分佈在k個子框組中。將屬於第二位元群組的所劃分的位元一個一個地分佈在各自的子框組中;並將屬於第三位元群組的各自的位元分佈在k個子框組的至少一個中。此時,在k個子框組中的每一個子框組之間,對應於屬於第一位元群組和第二位元群組的位元的子框的設置順序大致相同。
此時,在採用n位表示灰度級的情況下(n是整數),在習知的時間灰度級方法中,總共需要n個子框。此外,對應於最高有效位元的子框中的發光週期的長度為2n-1 。同時,當假設在習知的時間灰度級方法中,將被分成L1 (L1 是整數,L1 =k+1)的屬於第一位元群組的位元的數量為a(a是整數,0<a<n),將被分成k個的屬於第二位元群組的位元的數量為b(b是整數,0<b<n),將被分成L2 (L2 是整數,1<L2 =k-1)或不被劃分的屬於第三位元群組的位元的數量為c(c是整數,0=c<n,以及a+b+c=n),在使用本發明的驅動方法時,子框的總數為(L1 ×a+k×b+L2 ×c)。此外,在最高有效位被選為屬於第一位元群組的位元,並且對應於此位元的子框被平均地分成L1 個的情況下,對應於此位元的L1 個子框的每一個發光週期長度為(2n-1 /L1 )。例如,在圖25的情況下,由於k=3,n=5,L1 =6,L2 =1,a=1,b=2,以及c=2,因此,子框的總數為14(=6×1+3×2+1×2),對應於屬於第一位元群組的位元的劃分之後的子框的每一個發光週期的長度為25-1 /6=8/3。
注意,此實施例模式中的說明對應於實施例模式1適用於其他子框組數量的情況。因此,此實施例模式可以自由地與實施例模式1結合地加以實現。
(實施例模式3)
在此實施例模式下,就範例時間圖進行說明。在此說明書中,時間圖表示顯示了一個框週期中的像素的選擇狀態的時間系列圖。雖然圖1中的子框的選擇方法被當成這裏的示例,但是,本發明不限於此。因此,本發明可以輕鬆地適用於其他子框選擇方法,其他數量的灰度級等等。
此外,雖然作為示例子框是按照SF1、SF2、SF3、SF4、SF5、SF6、SF7、SF8、FS9、以及SF10的順序設置的,但是,本發明不限於此,並可以適用於其他設置順序。
在時間圖中,水平軸表示時間,時間向右邊方向流逝。此外,垂直軸表示在矩陣中排列的像素的行數。在此實施例模式中,同時對一行中的像素進行定址("定址"是指將亮度訊號寫入到具有儲存功能的像素電路)(線連續驅動)。在執行線連續驅動的情況下,藉由從第一行到最後行連續地選擇像素,並在每一個選擇週期將所需訊號電壓寫入到每一個像素中,完成了一個影像的定址。在時間圖中,在其中執行如前所述的定址的週期是藉由矩形內部的斜線來表示的。利用這樣的時間圖,可以在時間序列內表示所選擇的行的改變。此外,在其中對一個影像進行定址的週期叫做位址週期或訊號寫入週期。
首先,圖27顯示了分別提供了位址週期和發光週期的情況下的時間圖。在第一位址週期中,子框1的訊號被寫入到像素中。在此週期中,不使像素發光。當位址週期終止時,發光週期開始使像素發光。此時,發光週期的長度為1。接下來,第二位址週期開始,子框2的訊號被寫入到像素中。在此週期中,不使像素發光。當位址週期終止時,發光週期開始使像素發光。此時,發光週期的長度為2。
藉由重復這樣的操作,發光週期按長度的以下順序設置:1、2、4、4、4、2、2、4、4、以及4,它們構成了一個框。
圖28顯示了此實施例模式的像素配置,其中,一個像素包括兩個電晶體和一個保持電容器。圖28所示的像素包括第一電晶體2501、第二電晶體2503、保持電容器2502、顯示元件2504、訊號線2505、閘極線2507、第一電源線2506,以及第二電源線2508。
第一電晶體2501的閘極電極連接到閘極線2507,其第一電極連接到訊號線2505,而其第二電極連接到保持電容器2502的第二電極和第二電晶體2503的閘極電極。第二電晶體2503的第一電極連接到第一電源線2506,而其第二電極連接到顯示元件2504的第一電極。保持電容器2502的第一電極連接到第一電源線2506。顯示元件2504的第二電極連接到第二電源線2508。
注意,第一電晶體2501作為將訊號線2505連接到保持電容器2502的第二電極的開關,以便將輸入到訊號線2505中的訊號輸入到保持電容器2502中。由於第一電晶體2501可以選擇讓像素處於訊號寫入狀態(選擇狀態)或保持狀態,因此,第一電晶體2501作為選擇電晶體。
注意,第二電晶體2503具有將電流提供到顯示元件2504的功能。因此,第二電晶體2503作為驅動電晶體。
還要注意,保持電晶體2502具有當像素處於保持狀態時保持第二電晶體2503的源極-閘極電壓的功能,並保持顯示元件2504的恆定亮度,直到下一個位址週期。
接下來,說明圖28中所顯示的像素配置的操作。首先,在訊號寫入週期中,閘極線2507的電位被設置得高於訊號線2505的最高電位或第一電源線2506的電位,以選擇閘極線2507,以便導通第一電晶體2501,並使訊號從訊號線2505輸入到保持電容器2502中。
注意,在訊號寫入週期中,對第一電源線2506和第二電源線2508的電位進行控制,以便不向顯示元件2504施加電壓。例如,第二電源線2508可以被設置為浮動狀態。或者,第二電源線2508的電位也可以設置為大致等於或高於第一電源線2506的電位。相應地,可以防止顯示元件2504在訊號寫入週期中發光。
接下來,在發光週期中,對第一電源線2506和第二電源線2508的電位進行控制,以便向顯示元件2504施加電壓。例如,第二電源線2508的電位也可以設置為低於第一電源線2506的電位。相應地,根據在訊號寫入週期中保持在保持電容器2502中的訊號,對第二電晶體2503中流動的電流進行控制,以便電流從第一電源線2506經由顯示元件2504流到第二電源線2508。結果,顯示元件2504發光。
下面將詳細說明第一電晶體2501的操作。注意,假設此說明書中的所有電晶體都是增強型電晶體。然而,本發明也不限於此。
閘極線2507和訊號線2505之間的電位關係確定了第一電晶體2501的狀態。由於第一電晶體2501是簡單的開關,因此,較佳情況下,它在線性區域操作。由於第一電晶體2501是n型通道電晶體,如果在第一電晶體2501導通時閘極線2507的電位比訊號線2505的最高電位高出第一電晶體2501的臨界值電壓量或更高,則它在線性區域操作。在第一電晶體斷開時閘極線2507的電位可以大致等於訊號線2505的最低電位或比該最低電位低一定程度。當在第一電晶體2507斷開時,閘框線2507的電位被設置得比訊號線2505的最低電位低一定程度時,可以降低處於斷開狀態的第一電晶體2501的洩漏電流值,這是更可取的,因為可以抑制處於保持狀態的保持電容器2502的電位波動。
下面將詳細地說明第二電晶體2503的操作。在第二電源線2508的電位被設置得低於第一電源線2506的電位的情況下,由第一電源線2506的電位和向其中寫入訊號線2505的電位的第二電晶體2503的閘極電壓來確定第二電晶體2503的源極-閘極電壓(Vgs)。此外,由第一電源線2506的電位和像素電極2509的電位來確定第二電晶體2503的源極-汲極間電壓(Vds)。像素電極2509的電位由第二電晶體2503和顯示元件2504的特性,以及第一電源線2506和第二電源線2508的電位來確定。即,第二電晶體2503的狀態由訊號線2505、第一電源線2506,以及第二電源線2508的電位,以及顯示元件2504和第二電晶體2503的特性來確定。
如果當顯示元件2504發光時第二電晶體2503在飽和區操作,則有下列優點。首先,即使Vds波動,提供到第二電晶體2503的電流也不會變化。因此,即使提供到每一個像素的電位由於電源線的接線電阻而變化以及Vds發生變化,亮度也不會變化。此外,即使Vds由於顯示元件2504的特性變化而變化,在第二電晶體2503中流動的電流也不會變化,因此,可以將恆定電流提供到顯示元件。即,可以獲得對Vds的變化不敏感的穩定的顯示。
如果當顯示元件2504發光時第二電晶體2503在線性區操作,則有下列優點。首先,由於第二電晶體2503只被當成開關,因此,第二電晶體2503的每一個像素之間的變化可以忽略。結果,可以提供均勻而清晰的顯示。此外,由於幾乎沒有向第二電晶體2503施加電壓,因此,幾乎第一電源線2506和第二電源線2508之間的全部電壓都施加於顯示元件的相對的電極中。結果,施加於顯示元件的電壓可以被設置低一些,因此,可以抑制作為顯示裝置的功率消耗。
基於圖28進行了上述說明,假設第一電晶體2501是n型通道電晶體,而第二電晶體2503是p型通道電晶體。然而,電晶體的導電性不受限制,第一電晶體2501可以是p型通道電晶體,而第二電晶體2503可以是n型通道電晶體。或者,兩種電晶體都可以是p型通道電晶體或n型通道電晶體。每一個訊號線和電源線的電壓可以被這樣設置,以便獲得每一個電晶體的如前所述的操作狀態。例如,在p型通道電晶體被當成第一電晶體2501的情況下,在第一電晶體2501導適時,閘極線2507的電位可以被設置得比訊號線2505的最低電位低出第一電晶體的臨界值電壓量或更多,而在第一電晶體2501斷開時,閘極線2507的電位可以被設置為大致等於訊號線2505的最高電位或比該電位高出一定程度。同時,在n型通道電晶體被當成第二電晶體2503的情況下,訊號線2505和電源線的電位可以被設置為使第二電晶體在所希望的工作範圍內操作,條件是,第二電源線2508具有比第一電源線2506具有更高的電位。
其中分別提供了位址週期和發光週期的如前所述的驅動方法較佳情況下可以應用於電漿顯示器。注意,在將該驅動方法用於電漿顯示器的情況下,需要初始化操作等等。然而,為簡單起見,在圖27中省略了這樣的操作。
此外,較佳情況下,驅動方法可以應用於EL顯示器(有機EL顯示器、無機EL顯示器、包括含有有機材料和無機材料兩種材料的元件的顯示器等等)、場致發射顯示器、使用數位微鏡裝置(DMD)等等的顯示器。
接下來,圖29顯示了位址週期和發光週期不彼此分離的情況下的時間圖。在於每一行中開始訊號寫入操作之時,發光週期開始。
當訊號寫入操作完成,並且預先確定的發光週期在某一行結束時,隨後的子框的訊號寫入操作開始。藉由重復這樣的操作,發光週期按長度的以下順序設置:1、2、4、4、4、2、2、4、4以及4。
在位址週期和發光週期不彼此分離的情況下,甚至在位址週期中,像素也可以繼續發光;因此,第一電源線2506和第二電源線2508的電位不需要在每一個位址週期和發光週期之間變化,因此電位可以是恆定值。如果電位是恆定值,則不必為電容負載充電/放電而消耗電源,這在變化的電位的情況下是需要的,因此,可以降低總體功率消耗。此外,由於沒有由於電位的波動而產生的電磁雜訊,因此,可以實現高可靠性。注意,不需要電位是恆定值。例如,第一電源線2506和第二電源線2508的電位可以在一個框中適當地變化,以便控制顯示元件的亮度以表示灰度級。
在位址週期和發光週期不彼此分離的情況下,使用第一電源線2506和第二電源線2508的電位,藉由開始隨後的位址週期代替控制發光週期的長度來控制每一個子框的發光週期。為了實現這樣的功能,可以考慮如圖30所示的像素配置。
圖30顯示了位址週期和發光週期不彼此分離的情況下的像素配置。圖30所示的像素包括第一電晶體2701、第二電晶體2711、第三電晶體2703、保持電容器2702、顯示元件2704、第一訊號線2705、第二訊號線2715、第一閘極線2707、第二閘極線27l7、第一電源線2706,以及第二電源線2708。
第一電晶體2701的閘極電極連接到第一閘極線2707,其第一電極連接到第一訊號線27o5,而其第二電極連接到保持電容器2702的第二電極、第二電晶體2711的第二電極,以及第三電晶體2703的閘極電極。第二電晶體2711的閘極電極連接到第二閘極線2717,而其第一電極連接到第二訊號線2715。第三電晶體2703的第一電極連接到第一電源線2706,而其第二電極連接到顯示元件2704的第一電極。保持電容器2702的第一電極連接到第一電源線2706。顯示元件2704的第二電極連接到第二電源線2708。
注意,第一電晶體2701作為將第一訊號線2705連接到保持電容器2702的第二電極的開關,以便將輸入到第一訊號線2705中的訊號輸入到保持電容器2702中。
還要注意,第二電晶體2711作為將第二訊號線2715連接到保持電容器2702的第二電極,為了將從第二訊號線2715輸入的訊號輸入到保持電容器2702中。
由於可以藉由第一電晶體2701和第二電晶體2711選擇讓像素處於選擇狀態或保持狀態,因此,第一電晶體2701和第二電晶體2711作為選擇電晶體。
注意,第三電晶體2703具有將電流提供到顯示元件2704的功能。因此,第三電晶體2703作為驅動電晶體。
還要注意,保持電容器2702具有當像素處於保持狀態時保持第三電晶體2703的源極-閘極電壓的功能,並保持顯示元件2704的恆定亮度,直到下一個位址週期。
接下來,說明圖30中所顯示的像素配置的操作。首先,第一訊號寫入操作開始。第一閘極線2707的電位被設置得高於第一訊號線2705的最高電位或第一電源線2706的電位,以選擇第一閘極線2707,以便導通第一電晶體2701,並使訊號從第一訊號線2705輸入到保持電容器2702中。相應地,根據保持在保持電容器2702中的訊號,對第三電晶體2703的電流進行控制,以便電流從第一電源線2706經由顯示元件2704流到第二電源線2708。結果,顯示元件2704發光。
在預先確定的發光週期終止之後,隨後的子框中的訊號寫入操作(第二訊號寫入操作)開始。藉由將第二閘極線2717的電位設置得高於第二訊號線2715的最高電位或第一電源線2706的電位,以選擇第二閘極線2717,導通第二電晶體2711,並使訊號從第二訊號線2715輸入到保持電容器2702中。相應地,根據保持在保持電容器2702中的訊號,對第三電晶體2703的電流進行控制,以便電流從第一電源線2706經由顯示元件2704流到第二電源線2708。結果,顯示元件2704發光。
下面將詳細說明第一電晶體2701和第二電晶體2711的操作。
第一閘極線2707和第一訊號線2705之間的電位關係確定了第一電晶體2701的狀態。由於第一電晶體2701是簡單的開關,因此,較佳情況下,它在線性區域操作。由於第一電晶體2701是n型通道電晶體,如果在第一電晶體2701導通時,第一閘極線2707的電位比第一訊號線2505的最高電位高出第一電晶體2701的臨界值電壓量或更高,則它在線性區域操作。在第一電晶體2701斷開時,第一閘極線2707的電位可以大致等於第一訊號線2705的最低電位或比該最低電位低一定程度。當在第一電晶體2701斷開時,第一閘極線2707的電位被設置得比第一訊號線2705的最低電位低一定程度時,可以降低處於關閉狀態的第一電晶體2701的洩漏電流值,這是更可取的,因為可以抑制處於保持狀態的保持電容器2702的電位波動。
第二電晶體2711與第一電晶體2701類似地操作,雖然它與第一電晶體2701的不同之處在於,其源極或汲極區連接到第二訊號線2715,而其閘極電極連接到第二閘極線2717。
可以彼此獨立地對第一閘極線2707和第二閘極線2717進行控制。類似地,也可以彼此獨立地對第一訊號線2705和第二訊號線2715進行控制。因此,由於可以將訊號同時輸入到兩行的像素中,因此,可以執行如圖29所示的驅動方法。
注意,雖然這裏所顯示的示例在一個像素中使用了兩個選擇電晶體,但是,在此實施例模式下,選擇電晶體的數量以及與其連接的訊號線的數量不受限制。在選擇電晶體的數量較大並且與其連接的訊號線的數量也較大的情況下,可以提高同時定址的像素的數量;因此,可以設置具有比位址週期較短的發光週期的子框。結果,可以表示更多的灰度級,因此,可以顯示具有更高品質的影像。
例如,圖58顯示了提供了四個選擇電晶體和四個與其連接的訊號線的情況下的時間圖。將圖58中的時間圖與圖29中的時間圖進行比較,圖29顯示了提供了兩個選擇電晶體和兩個與其連接的訊號線,子框的發光週期的比率、子框的設置順序、一個定址操作所需的時間(由斜線的寬度所表示在水平軸中的長度顯示了像素的選擇狀態)是相同的,而在圖58中的時間圖中可以縮短一個框所需的時間的長度。這是因為,隨著可以同時選擇的閘極線的數量增大,可以縮短一個子框的相對於定址操作所需的時間的長度。即,假設一個框具有相同的長度,在圖59中的時間圖中,可以表示更多的灰度級,可以顯示具有更高品質的影像。
這樣的驅動方法較佳情況下可以應用於電漿顯示器。注意,在將該驅動方法用於電漿顯示器的情況下,需要初始化操作等等。然而,為簡單起見,在圖58中省略了這樣的操作。
此外,較佳情況下,驅動方法可以應用於EL顯示器、場致發射顯示器、使用數位微鏡裝置(DMD)的顯示器等等。
注意,藉由使用圖28所示的電路可以執行如圖29所示的驅動方法。圖31顯示了閘極線的訊號波形。如圖31所示,一個閘選擇週期被劃分成兩個。藉由在每一個劃分的選擇週期中設置在高電位來選擇每一個閘極線,以便對應於該週期的訊號被輸入到第一訊號線2705中。例如,在某一閘選擇週期,在該週期的前半中選擇第i行,在該週期的後半中選擇第j行。在下一閘選擇週期,在該週期的前半中選擇第(i+1)行,在該週期的後半中選擇第(j+1)行。因此,可以執行這樣的連續的掃描操作,好像在一個閘選擇週期中同時選擇了兩行。
注意,在日本專利特許公開案No.2001-324958中說明了這樣的驅動方法的詳細資訊,其內容可以與本發明結合。
注意,可以藉由使用圖28所示的電路,以如圖58所示的時間圖來驅動像素。圖59顯示了該情況下的閘選擇訊號的時間圖。如圖59所示,一個閘選擇週期被劃分成四個。藉由在每一個劃分的選擇週期中設置在高電位來選擇每一個閘極線,以便對應於該週期的訊號被輸入到第一訊號線2705中。例如,在某一閘選擇週期,在第一子閘選擇週期選擇第i行,在第二子閘選擇週期選擇第j行,在第三子閘選擇週期選擇第k行,在第四子閘選擇週期選擇第1行。在下一閘選擇週期,在第一子閘選擇週期選擇第(i+1)行,在第二子閘選擇週期選擇第(j+1)行,在第三子閘選擇週期選擇第(k+1)行,在第四子閘選擇週期選擇第(1+1)行。因此,可以執行這樣的連續的掃描操作,好像在一個閘選擇週期中同時選擇了兩行。
雖然圖59顯示了一個閘選擇週期被分成四個的示例,但是,在此實施例模式下,閘選擇週期的劃分數量不受限制,因此,閘選擇週期可以分成任何數量。當一個閘選擇週期被分成n(n是不小於2的自然數)時,可以執行這樣的掃描操作,好像在一個閘選擇週期同時選擇了n行。
注意,在日本專利特許公開案No.2002-108264、日本專利特許公開案No.2004-4501等中說明了這樣的驅動方法的詳細資訊,其內容可以與本發明結合。
下面將說明在利用實施例模式1或2中所說明的方法,並結合位址週期和發光週期不彼此分離的時間圖的情況下執行時間灰度級顯示所獲得的特殊效果。例如,假設分別提供了位址週期和發光週期的情況,利用實施例模式1或2中所說明的方法劃分並重新排列位元。此時,一個框中的位址週期的數量(一個框的總位址週期)就會增大。即,發光週期相對於一個框的比率(占空率)與位元被劃分之前的比率相比變低。
一般而言,可以說,可以藉由人眼感覺的以一個時間解析度或更小而閃爍的光的亮度與光的累積量成正比。即,如果顯示元件的暫態亮度是恆定值,則在執行時間灰度級方法時顯示元件的亮度隨著占空率變高而變高。同時,如果占空率較低,則需要增大暫態亮度,以便獲得與占空率比較高的情況相同的亮度。結果,施加於顯示元件的電壓或AC電壓的頻率需要增大,從而導致功率消耗提高。此外,由於在這樣的情況下向顯示元件施加高應力,因此,會降低元件的可靠性。
然而,當使用其中位址週期和發光週期不彼此分離的時間圖時,甚至在位址週期的數量增大的情況下,占空率也可以保持較高的水平。即,由於占空率可以保持高水準,因此,可以抑制顯示元件的暫態亮度,這會導致功率消耗降低、顯示元件的可靠性提高、顯示元件的退化減緩。
此外,從另一方面來看,除了在實施例模式1或2中所使用的方法獲得的效果之外,還可以獲得虛擬輪廓減少的有利影響。如上所述,虛擬輪廓是由相鄰的灰度級中的光發射模式的差所引起的。這是因為,當在相鄰的灰度級的光發射時間之間有較大的時間間隙時,虛擬輪廓表現得更明顯。即,在位址週期和發光週期不彼此分離的情況下,在某一子框終止時,隨後的子框的發光週期開始;因此,相鄰的灰度級的光發射時間之間的時間間隙可以最小化。
相應地,在藉由在實施例模式1或2所說明的方法,並與其中位址週期和發光週期不彼此分離的時間圖結合,執行時間灰度級顯示的情況下,可以獲得諸如功率消耗降低、可靠性提高、以及虛擬輪廓進一步減少之類的相當有利的效果。
圖32顯示了在執行操作以抹除像素中的訊號的情況下的時間圖。對每一行執行訊號寫入操作,並在隨後的訊號寫入操作開始之前,抹除像素中的訊號。相應地,可以輕鬆地控制每一個發光週期的長度。
當訊號寫入操作完成,並且預先確定的發光週期在某一行結束時,隨後的子框的訊號寫入操作開始。如果發光週期比較短,則執行訊號抹除操作,以將像素強制地轉變為非發光狀態。藉由重復這樣的操作,發光週期按長度的以下順序設置:1、2、4、4、4、2、2、4、4、以及4。
注意,雖然圖32顯示了在發光週期的長度為1和2之後執行訊號抹除操作的示例,但是,本發明不限於此。在其他發光週期之後,可以執行抹除操作。
藉由執行這樣的操作,即使訊號寫入速度比較慢,也可以在一個框中提供大量的子框。此外,在執行抹除操作的情況下,不需要按與視頻訊號類似的方式獲取用於執行抹除操作的資料;因此,可以抑制源驅動器的驅動頻率。
這樣的驅動方法較佳情況下可以應用於電漿顯示器。注意,在將該驅動方法用於電漿顯示器的情況下,需要初始化操作等等。然而,為簡單起見,在圖32中省略了這樣的操作。
此外,較佳情況下,驅動方法可以應用於EL顯示器、場致發射顯示器、使用數位微鏡裝置(DMD)的顯示器等等。
圖33顯示了這樣的情況下的像素配置。圖33所示的像素包括第一電晶體3001、第二電晶體3011、第三電晶體3003、保持電容器3002、顯示元件3004、訊號線3005、第一閘極線3007、第二閘極線3017、第一電源線3006,以及第二電源線3008。
第一電晶體3001的閘極電極連接到第一閘極線3007,其第一電極連接到訊號線3005,而其第二電極連接到保持電容器3002的第二電極、第二電晶體3011的第二電極,以及第三電晶體3003的閘極電極。第二電晶體3011的閘極電極連接到第二閘極線3017,而其第一電極連接到第一電源線3006。第三電晶體3003的第一電極連接到第一電源線3006,而其第二電極連接到顯示元件3004的第一電極。保持電容器3002的第一電極連接到第一電源線3006。顯示元件3004的第二電極連接到第二電源線3008。
注意,第一電晶體3001作為將訊號線3005連接到保持電容器3002的第二電極的開關,以便將輸入到訊號線3005中的訊號輸入到保持電容器3002中。由於第一電晶體3001可以選擇讓像素處於選擇狀態或保持狀態,因此,第一電晶體3001作為選擇電晶體。
還要注意,第二電晶體3011作為將第三電晶體3003的閘極電極連接到第一電源線3006的開關,以便斷開第三電晶體。
第三電晶體3003具有將電流提供到顯示元件3004的功能。因此,第三電晶體3003作為驅動電晶體。
接下來,說明圖33中所顯示的像素配置的操作。首先,為了將訊號寫入到像素中,第一閘極線3007的電位被設置得高於訊號線3005的最高電位或第一電源線3006的電位,以選擇第一閘極線3007,以便導通第一電晶體3001,並使訊號從訊號線3005輸入到保持電容器3002中。相應地,根據保持在保持電容器3002中的訊號,對第三電晶體3003的電流進行控制,以便電流從第一電源線3006藉由顯示元件3004流到第二電源線3008。結果,顯示元件3004發光。
為了抹除訊號,第二閘極線3017的電位被設置得高於訊號線3005的最高電位或第一電源線3006的電位,以選擇第二閘極線3017,以使導通第二電晶體3011,並關閉第三電晶體3003。相應地,防止電流經由顯示元件3004從第一電源線3006流到第二電源線3008。結果,可以提供非發光週期,以便可以自由地控制每一個發光週期的長度。
雖然在圖33中使用了第二電晶體3011來提供非發光週期,但是,也可以使用其他方法。這是因為,為了強制地提供非發光週期,只要求防止電流被提供到顯示元件3004。因此,藉由在電流從第一電源線3006經由顯示元件3004流到第二電源線3008的路徑中放置開關,並控制開關的開/關,可以提供非發光週期。或者,可以對第三電晶體3003的閘極-源極電壓進行控制,以強制地斷開第三電晶體3003。
圖34顯示了圖33中的第三電晶體3003被強制地斷開的情況下的範例像素配置。圖34所示的像素包括第一電晶體3101、第二電晶體3103、保持電容器3102、顯示元件3104、訊號線3105、第一閘極線3107、第二閘極線3117、第一電源線3106,以及第二電源線3108,以及二極體3111。這裏,第二電晶體3103對應於圖33中的第三電晶體3003。
第一電晶體3101的閘極電極連接到第一閘極線3107,其第一電極連接到訊號線3105,而其第二電極連接到保持電容器3102的第二電極、第二電晶體3103的閘極電極、以及二極體3111的第二電極。第二電晶體3103的第一電極連接到第一電源線3106,而其第二電極連接到顯示元件3104的第一電極。保持電容器3102的第一電極連接到第一電源線3106。顯示元件3104的第二電極連接到第二電源線3108。二極體3111的第一電極連接到第二閘極線3117。
注意,第一電晶體3101作為將訊號線3105連接到保持電容器3102的第二電極的開關,以便將輸入到訊號線3105中的訊號輸入到保持電容器3102中。由於第一電晶體3101可以選擇讓像素處於選擇狀態或保持狀態,因此,第一電晶體3101作為選擇電晶體。
還要注意,第二電晶體3103具有將電流提供到顯示元件3104的功能。因此,第二電晶體3103作為驅動電晶體。
保持電容器3102具有保持第二電晶體3103的閘極電位的功能。因此,它連接在第二電晶體3103的閘極和第一電源線3106之間;然而,本發明不限於此,只要可以保持第二電晶體3103的閘極電位。此外,在可以使用第二電晶體3103的閘極電容等保持第二電晶體3103的閘極電位的情況下,可以省略保持電容器3102。
接下來,說明圖31中所顯示的像素配置的操作。首先,為了將訊號寫入到像素中,第一閘極線3107的電位被設置得高於訊號線3105的最高電位或第一電源線3106的電位,以選擇第一閘極線3107,以便導通第一電晶體3101,並使訊號從訊號線3105輸入到保持電容器3102中。相應地,根據保持在保持電容器3102中的訊號,對第二電晶體3103的電流進行控制,以便電流從第一電源線3106經由顯示元件3104流到第二電源線3108。結果,顯示元件3104發光。
為了抹除訊號,第二閘極線3117的電位被設置得高於訊號線3105的最高電位或第一電源線3106的電位,以選擇第二閘極線3117,以便導通二極體3111,電流從第二閘極線3117流動到第二電晶體3103的閘極電極。結果,第二電晶體3103斷開。相應地,防止電流經由顯示元件3104從第一電源線3106流到第二電源線3108。因此,可以提供非發光週期,以便可以自由地控制每一個發光週期的長度。
為了保持訊號,第二閘極線3117的電位被設置得比訊號線3105的最低電位低,以便不選擇第二閘極線3117。相應地,斷開二極體3111,以便保持第二電晶體3103的閘極電位。
注意,二極體3111可以是任何元件,只要它具有整流屬性。它可以是PN二極體、PIN二極體,肖特基二極體或齊納二極體。
或者,二極體3111也可以是二極體連接的電晶體(即,其閘極和汲極彼此連接的電晶體)。圖35是該情況下的電路圖。作為二極體3111,使用二極體連接的電晶體3211。注意,雖然這裏使用了n型通道電晶體作為電晶體3211,但是,本發明不限於此。也可以使用p型通道電晶體。
或者,藉由使用圖28所示的電路作為另一個電路,可以執行如圖32所示的驅動方法。圖31顯示了該情況下的閘極線的訊號波形。如圖31所示,一個閘選擇週期被分成多個週期(在圖31中為2)。藉由在每一個劃分的選擇週期中設置在高電位來選擇每一個閘極線,以便對應於該週期的訊號(視頻訊號和抹除訊號)被輸入到第一訊號線2505中。例如,在某一閘選擇週期,在該週期的前半中選擇第i行,在該週期的後半中選擇第j行。當選擇第i行時,輸入待輸入到第i行中的像素中的視頻訊號,而當選擇第j行時,輸入用於斷開第i行中的選擇電晶體2501的訊號。相應地,可以執行這樣的操作,好像在一個閘選擇週期中同時選擇了兩行。
注意,在日本專利特許公開案No.2001-324958中說明了這樣的驅動方法的詳細資訊,其內容可以與本發明結合。
在與習知時間灰度級方法相組合的本發明的驅動方法中,屬於第一位元群組的位元被分成四個,屬於第二位元群組的位元被分成兩個,而不劃分屬於第三位元群組的位元。相應地,與習知的雙倍速框方法中的占空率相比,可以獲取更高的占空率。這是因為,將屬於第一位元群組的位元劃分為四個,將增大具有最長的發光週期的子框的數量,即,不需要抹除操作的子框的數量。因此,降低了需要抹除操作的子框的數量,並可以縮短每個框的抹除週期。
例如,圖36顯示了利用習知的雙倍速框方法(圖47)顯示5位元灰度級時,執行抹除像素中的訊號的操作的情況下的時間圖。將習知的雙倍速框方法(圖36)與本發明的驅動方法(圖32)進行比較,各自具有最長的發光週期的子框的數量(不需要抹除操作的子框的數量)在習知的雙倍速框方法(圖36)中為2,而在本發明的驅動方法(圖32)中為6。即,當使用本發明的驅動方法時,總的抹除週期可以更短。
因此,根據本發明的驅動方法,與習知的雙倍速框方法中的占空率相比,可以獲取更高的占空率。結果,可以降低用於獲取相同亮度而施加於顯示元件的電壓,因此,可以降低功率消耗。此外,可以降低顯示元件的退化。
此外,在本發明中,還可以使用區域灰度級方法作為灰度級表示方法。圖65顯示了使用區域灰度級方法時的範例像素電路。使用區域灰度級方法的像素具有一個像素包括可以彼此獨立地進行控制的多個顯示元件的特點。圖65中的顯示元件6211包括三個顯示元件,可以對其中兩個獨立地進行控制。可以獨立地進行控制的兩個顯示元件中的一個可以以亮度1發光,而另一個可以以亮度2發光。藉由形成這樣的像素,甚至在顯示元件利用表示發光和非發光的二進位訊號驅動的情況下,可以在一個像素中表示亮度0、1、2和3。當將此顯示方法與在實施例模式1或2中所說明的方法組合時,可以以較少的子框表示更多的灰度級。
注意,此實施例模式中所說明的時間圖、像素配置,以及驅動方法只是說明性的,本發明不僅限於它們。本發明可以應用於各種時間圖、像素配置,以及驅動方法。
還要注意,子框的設置順序可以隨著時間而改變。例如,子框的設置順序可以在第一框和第二框之間改變。或者,也可以在每一個位置改變子框的設置順序。例如,子框的設置順序可以在像素A和像素B之間改變。此外,子框的設置順序可以隨著時間和位置兩者變化。
雖然在此實施例模式下在一個框中提供了發光週期、訊號寫入週期、以及非發光週期,但是,本發明不限於此。在該框中可以提供其他操作週期。例如,可以提供其中在與正常方向相反的方向向顯示元件施加電壓的週期,即,反向偏壓週期。藉由提供反向偏壓週期,可以提高顯示元件的可靠性。
注意,可以與實施例模式1和實施例模式2中的說明中的任何說明結合相應地實現此實施例模式中的說明。
(實施例模式4)
在此實施例模式中,就顯示裝置、訊號線驅動電路(訊號線驅動電路)的配置、閘極線驅動電路(掃描行驅動電路)等等,以及其操作進行說明。
如圖37A所示,顯示裝置包括像素部分3401、閘極線驅動電路3402,以及訊號線驅動電路3403。
閘極線驅動電路3402連續地向像素部分3401輸出選擇訊號。圖37B顯示了閘極線驅動電路3402的範例配置。閘極線驅動電路由移位暫存器3404、緩衝電路3405等等構成。移位暫存器3404連續地根據時鐘訊號(G-CLK)的輸入時間、啟動脈衝(G-SP)、和反相的時鐘訊號(G-CLKB),輸出取樣脈衝。輸出的取樣脈衝在緩衝電路3405中放大,然後經由每一個閘極線輸入到像素部分3401。注意,在很多情況下,除了移位暫存器3404和緩衝電路3405之外,閘極線驅動電路3402進一步包括位準移位器電路、脈衝寬度控制電路等等。
訊號線驅動電路3403連續地向像素部分3401輸出視頻訊號。圖37C顯示了訊號線驅動電路3403的範例配置。訊號線驅動電路3403由移位暫存器3406、第一鎖存電路(LAT1)3407、第二鎖存電路(LAT2)3408,以及放大器電路3409構成。移位暫存器3406連續地根據時鐘訊號(S-CLK)的輸入時間、啟動脈衝(S-SP)、和反相的時鐘訊號(S-CLKB),輸出取樣脈衝。根據輸出的取樣脈衝,連續地將視頻資料寫入到第一鎖存電路3407中。根據鎖存脈衝,一次地將所有寫入到第一鎖存電路3407的訊號寫入到第二鎖存電路3408中。像素部分3401藉由根據視頻訊號對光的狀態進行控制來顯示影像。從訊號線驅動電路3403輸入到像素部分3401的視頻訊號常常是電壓。即,藉由從訊號線驅動電路3403輸入的視頻訊號(電壓),改變位於每一個像素中的顯示元件和用於對顯示元件進行控制的元件的狀態。作為位於每一個像素中的範例顯示元件,有EL元件、用於FED(場致發射顯示)的元件、液晶、DMD(數位微鏡裝置)等等。
注意,閘極線驅動電路3402和訊號線驅動電路3403的數量可以是一個以上。
具體來說,在使用實施例模式3所顯示的驅動方法,並且一個閘選擇週期被分成多個子閘選擇週期的情況下,閘極線驅動電路的數量通常需要對應於一個閘選擇週期的劃分數量。此外,可以使用這樣的閘極線驅動電路:該電路具有在任意時間選擇任意閘極線的功能並執行連續的掃描操作,以使用解碼器的閘極線驅動電路為代表。
下面將參考圖60就在閘極線驅動電路的數量對應於一個閘選擇週期的劃分數量的情況下顯示裝置的範例配置進行說明。注意,本發明不限於此電路配置,而可以使用具有類似功能的任何電路。此外,雖然圖60顯示了作為示例而將一個閘選擇週期劃分為三個的情況下的閘極線驅動電路,但是,一個閘選擇週期的劃分數量不僅限於三個,而可以是任何數量。例如,在將一個閘選擇週期劃分為四個週期的情況下,對於閘極線驅動電路,總共需要四個移位暫存器。
圖60顯示了在像素部分的相對的兩側提供了三個移位暫存器的範例閘極線驅動電路。圖60所顯示的顯示裝置包括像素部分5700、第一移位暫存器5701、第二移位暫存器5702、第三移位暫存器5703、"AND"電路5704、"AND"電路5705、"AND"電路5706、"OR"電路5707,開關組5708,以及開關組5709。在從其相對的兩側將這些移位暫存器的輸出輸入到共同的閘極線的情況下,需要開關組5708和5709,以便當閘極線接收來自其中一個移位暫存器的輸出時不會接收到來自另一個移位暫存器的輸出,以避免發生兩個輸出彼此重疊的情況,發生這種情況將會導致顯示元件短路。當開關組5708處於導通狀態時,開關5709斷開,反之,當開關組5709處於導通狀態時,開關5708斷開。當利用"OR"電路選擇第二移位暫存器5702和第三移位暫存器5703中的一個移位暫存器5702時,也選擇了連接到移位暫存器的末端的閘極線。在此情況下,由於第二移位暫存器5702和第三移位暫存器5703兩者都連接到"OR"電路的各自的輸入端子,因此,可以防止顯示元件發生短路,在同時輸入兩個訊號的情況下會發生短路。參考符號G_CP1、G_CP2和G_CP3是脈衝寬度控制訊號。對於移位暫存器的訊號寬度,三個移位暫存器中的每一個暫存器都被設置為在開始具有與一個閘選擇週期的寬度相同訊號寬度,但它藉由使用脈衝寬度控制訊號變成將實際輸出到閘極線(在此情況下分成三個)的脈衝寬度,從而可以執行這樣的驅動方法,以便一個閘選擇週期被分成多個子閘選擇週期。
圖64顯示了具有在像素部分的一側提供了移位暫存器的配置的閘極線驅動電路,條件是一個閘選擇週期被分成三個。由於在圖64中的配置中沒有在像素部分的相對的兩側提供防止顯示元件短路的開關,因此,與具有在像素部分的相對的兩側提供了移位暫存器的配置的閘極線驅動電路的操作相比,可以有比較穩定的操作。此外,儘管在具有在像素部分的相對的兩側提供了移位暫存器的配置的閘極線驅動電路中,第二移位暫存器和第三移位暫存器連接到"OR"電路,在一側提供每一個移位暫存器的此配置中,第一移位暫存器、第二移位暫存器,以及第三移位暫存器都連接到具有三個輸入端子的"OR"電路,該電路可以從三個移位暫存器中選擇其中一個脈衝。注意,一個閘選擇週期的劃分數量不受限制,它可以是任何數量。
注意,在日本專利特許公開案No.2002-215092、日本專利特許公開案No.2002-297094等等中說明了這樣的驅動方法的詳細資訊,其內容可以與本發明結合。
下面將就具有使用解碼器的閘極線驅動電路的顯示裝置的範例配置進行說明。
圖61顯示了使用解碼器的範例閘極線驅動電路。圖61所示的閘極線驅動電路包括第一輸入端子5801、第二輸入端子5802、第三輸入端子5803、第四輸入端子5804、位準移位器5805、緩衝電路5806、"NOT"電路組5807、"NAND"電路組5808,以及"NOT"電路組5809。這裏,就利用40位元解碼器驅動15個閘極線的情況進行說明。根據顯示裝置的位元線數量相應地確定解碼器的位元數量。例如,假設閘極線的數量為60,則選擇6位元解碼器是有效的,因為26=64。類似地,假設閘極線的數量為240,則選擇8位解碼器是有效的,因為28=256。因此,選擇具有比藉由尋求閘極線數量的平方根所獲取的數量更大的位元數的解碼器是有效的;然而,本發明不限於此。圖63中的訊號線驅動電路可以與包括此說明書中所說明的那些電路的各種電路相結合。
作為圖61所示的解碼器的操作,有下列操作。在選擇閘極線a的情況下,分別向第一輸入端子5801到第四輸入端子5804輸入(1,0,0,0)。在選擇閘極線b的情況下,向各自的輸入端子輸入(0,1,0,0)。在選擇閘極線c的情況下,向各自的輸入端子輸入(1,1,0,0)。因此,藉由將數位訊號的一個組合分配到一個閘極線,可以在任意時間選擇任意閘極線。
在"NAND"電路的輸入端子的數量比較大的情況下,操作可能會受到電晶體的電阻等等的不利影響。在這樣的情況下,具有許多端子的"NAND"電路可以用具有類似功能的並且具有較少輸入端子的數位電路替代,如圖62所示。圖62所示的閘極線驅動電路包括第一輸入端子5901、第二輸入端子5902、第三輸入端子5903、第四輸入端子5904、位準移位器5905、緩衝電路5906、"NOT"電路組5907、"NAND"電路組5908,以及"NOR"電路組5909。
圖61和62各自顯示了在解碼器的輸出部分使用了位準移位器和用於阻抗匹配的緩衝器的示例。注意,使用解碼器的閘極線驅動電路不限於此配置,只要可以實現類似的功能即可。
接下來,參考圖37A到37C進行說明。圖37C顯示了訊號線驅動電路3403的範例配置。訊號線驅動電路3403包括移位暫存器3406、第一鎖存電路(LAT1)3407、第二鎖存電路(LAT2)3408,以及放大器電路3409等等。放大器電路3409可以具有將數位訊號轉換為類比訊號的功能。即,放大器電路3409可以具有緩衝電路、位準移位器或D/A轉換器。此外,訊號線驅動電路3403還可以具有灰度校正功能。
每一個像素都具有諸如EL元件之類的顯示元件。可以有提供用於將電流(視頻訊號)輸出到顯示元件的電路(即,電流源電路)的情況。
接下來,簡要地說明訊號線驅動電路3403的操作。向移位暫存器3406輸入時鐘訊號(S-CLK)、啟動脈衝(S-SP),以及反相的時鐘訊號(S-CLKB),並根據這些訊號的輸入時間,移位暫存器3406連續地輸出取樣脈衝。
從移位暫存器3406輸出的取樣脈衝被輸入到第一鎖存電路(LAT1)3407。視頻訊號從視頻訊號線3410輸入到第一鎖存電路(LAT1)3407,根據取樣脈衝的輸入時間,這些視頻訊號保持在每一列中。
在視頻訊號的保持完成,直到第一鎖存電路(LAT1)3407中的最後列之後,從鎖存控制線3411輸入鎖存脈衝,保持在第一鎖存電路(LAT1)3407中的視頻訊號在水平回掃週期內一次性全部轉移到第二鎖存電路(LAT2)3408。然後,已經保持在第二鎖存電路(LAT2)3408中的一行的視頻訊號一次性全部輸入到放大器電路3409。從放大器電路3409輸出的訊號被輸入到像素部分3401。
當保持在第二鎖存電路(LAT2)3408中的視頻訊號被輸入到放大器電路3409,隨後輸入到像素部分3401時,移位暫存器3406再次輸出取樣脈衝。即,同時執行兩個操作。相應地,可以執行線連續驅動。下面將重復這樣的操作。
接下來,就使用如實施例模式3所說明的位址週期和發光週期不彼此分離的時間圖的情況下的訊號線驅動電路進行說明。這裏,說明了兩個示例。第一個示例是增大訊號線驅動電路3403的驅動頻率而不改變圖37C所顯示的訊號線驅動電路3403的配置的方法。如果位址週期和發光週期不彼此分離,則訊號線驅動電路3403執行將一行寫入到圖31中的每一個子閘選擇週期的操作。即,在將一個閘選擇週期劃分為兩個的情況下,藉由將訊號線驅動電路3403的驅動頻率提高到預先劃分的閘選擇週期中的驅動頻率的兩倍,可以執行這樣的驅動,以便位址週期和發光週期不彼此分離。類似地,在將一個閘選擇週期劃分為三個週期的情況下,藉由將驅動頻率提高到三個倍,可以執行如前所述的操作,在將一個閘選擇週期劃分為n個週期的情況下,藉由將驅動頻率提高到n倍,可以執行如前所述的操作。此方法的優點在於,不必特別修改訊號線驅動電路的配置。
接下來,說明第二個示例。圖63顯示了第二個示例的訊號線驅動電路的配置。首先,移位暫存器6006的輸出被輸入到第一鎖存電路A6007和第一鎖存電路B6012。注意,雖然在此示例中輸出被輸入到第一鎖存電路A6007和第一鎖存電路B6012兩者中,但是,不僅限於兩個,也可以提供任意數量的第一鎖存電路。此外,雖然一個移位暫存器的輸出被輸入到多個第一鎖存電路中以便抑制電路規模增大,但是,移位暫存器數量不僅限於一個,可以提供任意數量的移位暫存器。
視頻資料A和視頻資料B分別作為視頻訊號被輸入到第一鎖存電路A6007和第一鎖存電路B6012。視頻訊號被移位暫存器的輸出鎖存,然後,訊號被輸出到第二鎖存電路。在第二鎖存電路A6008和B6013的每一個中,儲存了一條線的視頻訊號,在鎖存脈衝A和B指定的時間更新保持在其中的資料。第二鎖存電路A6008和B6013的輸出都連接到開關6014,該開關6014可以選擇第二鎖存電路A6008的訊號和第二鎖存電路B6013的訊號中的某一個訊號,讓其輸入到像素部分。即,在藉由將一個閘選擇週期劃分為兩個來將視頻訊號寫入到像素中的情況下,藉由在一個閘選擇週期的前半中輸出第二鎖存電路A6008的訊號,在一個閘選擇週期的後半中輸出第二鎖存電路B6013的訊號,可以執行這樣的驅動,以便一個閘選擇週期被分成兩個。在此情況下,訊號線驅動電路的驅動頻率可以大致與圖37所顯示的一個一個地提供第一和第二鎖存電路的配置的驅動頻率相同。此外,在利用圖37中的配置執行驅動以便一個閘選擇週期被分成四個的情況下,與不劃分閘選擇週期的情況相比,訊號線驅動電路的驅動頻率增大到四倍,而在圖63中的配置中,訊號線驅動電路的驅動頻率只需要增大兩倍。即,與圖37中的配置相比,圖63中的訊號線驅動電路的配置在功率消耗、成品率以及可靠性方面是具有優勢的。
注意,訊號線驅動電路或它的一部分(例如,電流源電路、位準移位器等等)不一定與像素部分3401位於同一個基板上,而是可以用外部IC晶片來製造。
還要注意,圖63中的閘極線驅動電路可以與包括此說明書中所說明的那些電路的各種電路相結合。此外,訊號線驅動電路和閘極線驅動電路的配置不僅限於圖37A到37C以及圖63中的那些配置。例如,可以有藉由點順序驅動方法將訊號提供到像素的情況。圖38顯示了該情況的示例。訊號線驅動電路3503由移位暫存器3504和取樣電路3505構成。移位暫存器3504向取樣電路3505輸出取樣脈衝。根據取樣脈衝,將從視頻訊號線3506輸入到取樣電路3505的視頻訊號輸入到像素部分3501。然後,訊號被連續地輸入到由閘極線驅動電路3502所選擇的行的像素中。
注意,正如已經說明的,本發明的電晶體可以是任何電晶體類型,並在任何基板上形成。因此,如圖37A到37C、圖38,以及圖63所示的所有電路都可以在玻璃基板、塑膠基板、單晶基板或SOI基板上形成。或者,圖37A到37C、圖38,以及圖63中的一部分電路可以在一個基板上形成,而電路的另一部分在另一個基板上形成。即,並不是圖37A到37C、圖38,以及圖63中的全部電路都需要在同一個基板上形成。例如,在37A到37C、圖38,以及圖63中,可以使用TFT在玻璃基板上形成像素部分和閘極線驅動電路,而在單晶基板上作為IC晶片可以形成訊號線驅動電路(或它的一部分),然後藉由COG(玻璃上的晶片)黏接方式將IC晶片安裝到玻璃基板上。或者,IC晶片可以藉由TAB(帶子自動接合)或利用印刷基板連接到玻璃基板。
注意,此實施例模式中的說明對應於利用實施例模式1到3中的說明。相應地,實施例模式1到3中的說明可以適用於此實施例模式。
(實施例模式5)
在此實施例模式中,就本發明的顯示裝置的像素佈局進行說明。作為示例,圖39顯示了圖35所示的電路圖的佈局。注意,圖39中所使用的參考編號對應於圖35中的參考編號。還要注意,電路圖和佈局不僅限於圖35和39中的那些電路圖和佈局。
圖39所示的像素包括第一電晶體3101、第二電晶體3103、保持電容器3102、顯示元件3104、訊號線3105、第一閘極線3107、第二閘極線3117、第一電源線3106,以及第二電源線3108,以及二極體連接的電晶體3211。
第一電晶體3101的閘極電極連接到第一閘極線3107,其第一電極連接到訊號線3105,而其第二電極連接到保持電容器3102的第二電極、第二電晶體3103的閘極電極以及二極體連接的電晶體3211的第二電極。第二電晶體3103的第一電極連接到第一電源線3106,而其第二電極連接到顯示元件3104的第一電極。保持電容器3102的第一電極連接到第一電源線3106。顯示元件3104的第二電極連接到第二電源線3108。二極體連接的電晶體3211的閘極電極連接到二極體連接的電晶體3211的第二電極,以及其第一電極連接到第二閘極線3117。
訊號線3105和第一電源線3106由第二接線構成,而第一閘極線3107和第二閘極線3117由第二接線構成。
在每一個電晶體都具有頂部閘極結構的情況下,按順序形成基板、半導體層、閘極絕緣膜、第一接線、中間層絕緣膜,以及第二接線。另一方面,在每一個電晶體都具有底部閘極結構的情況下,按順序形成基板、第一接線、閘極絕緣膜、半導體層、中間層絕緣膜,以及第二接線。
注意,可以與實施例模式1到4中的說明中的任何說明結合相應地實現此實施例模式中的說明。
(實施例模式6)
在此實施例模式中,就用於控制實施例模式1到5中所說明的驅動方法的硬體進行說明。
圖40顯示了其示意視圖。像素部分3704位於基板3701上方。此外,訊號線驅動電路3706和閘極線驅動電路3705常常位於同一個基板上方。此外,可以配置電源電路、預先充電電路、定時產生電路等等。還有不配置訊號線驅動電路3706或閘極線驅動電路3705的情況。在該情況下,未提供在基板3701上方的電路常常形成在IC中。IC晶片常常藉由COG(玻璃上的晶片)黏接方式安裝在基板3701上。或者,IC可以安裝在用於將週邊電路基板3702連接到基板3701的連接基板3707上。
將訊號3703輸入到週邊電路基板3702,而控制器3708對訊號進行控制,以儲存在記憶體3709、記憶體3710等等中。在訊號3703是類比訊號的情況下,在儲存在記憶體3709、記憶體3710等等之前,常常要對其進行類比-數位轉換。控制器3708藉由使用儲存在記憶體3709、記憶體3710等等中的訊號來將訊號輸出到基板3701中。
為了執行實施例模式1到5中所說明的驅動方法,控制器3708對子框等等的設置順序進行控制,並將訊號輸出到基板3701中。
注意,可以與實施例模式1到5中的說明中的任何說明結合相應地實現此實施例模式中的說明。
(實施例模式7)
在此實施例模式中,將參考圖66就可以用於製造本發明的顯示裝置的薄膜電晶體的範例製造過程進行說明。雖然此實施例模式說明了利用晶態半導體製成的頂閘薄膜電晶體的製造過程,但是,可以用於本發明的薄膜電晶體不限於此。例如,也可以使用利用非晶半導體或或底閘薄膜電晶體形成的薄膜電晶體。
首先,在基板11200上方形成底膜11201。基板11200A可以是由鋇硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃等等製成的玻璃基板、矽基板、耐熱塑膠基板、耐熱樹脂基板等等。作為塑膠基板或樹脂基板,有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate)(PEN)、聚醚碸(PES)、丙烯酸、聚醯亞胺等等。藉由CVD(化學蒸氣沉積)、電漿CVD、噴塗、旋塗等等方式,以單層或或層疊層方式沈積含有矽的氧化物或氮化物材料,可以製成底膜11201。藉由製成底膜11201,可以防止半導體膜由於來自基板11200的污染物而退化。
隨後,在底膜11201上方形成半導體膜11202(參見圖66A)。藉由噴塗、LPCVD、電漿CVD等等,可以形成厚度為25到200nm(較佳情況下,50到150nm)的半導體膜11202。在此實施例模式中,形成非晶半導體膜,然後結晶。作為半導體膜11202的材料,可以使用矽或鍺;然而,材料不僅限於這些。
結晶可以藉由雷射結晶、熱結晶來執行,熱結晶使用諸如鎳等等之類的促進結晶的元素來進行。在不添加促進結晶的元素的情況下,在利用雷射照射非晶矽膜之前,在500℃的溫度下,在氮大氣下,對非晶矽膜進行熱處理一個小時,以便排出氫,直到非晶矽膜中包含的氫的濃度變為1×102 0 原子/cm3 或更小。這是因為,當利用雷射照射時,含有大量氫的非晶矽膜會損壞。
對於向非晶半導體膜中添加充當催化劑的元素的方法沒有特別的限制,只要催化元素可以存在於非晶半導體膜的表面上或其內部即可。例如,可以使用噴塗、CVD、電漿處理(包括電漿CVD)、吸附或噴塗金屬鹽溶液的方法。首先 使用溶液的方法的優點在於,就控制金屬元素的濃度而言,簡單而方便。為了將水溶液塗敷於非晶半導體膜的整個表面上,較佳情況下,藉由在氧環境中進行紫外線光照射,加熱氧化、利用臭氧水或含有羥基的過氧化氫等等進行處理,形成氧化膜。
藉由將熱處理和雷射照射組合,或藉由多次獨立地執行熱處理或雷射照射,可以執行非晶半導體膜的結晶。或者,可以組合地使用雷射結晶和使用金屬元素的結晶。
隨後,在藉由使非晶半導體膜結晶而形成的晶態半導體膜11202上,使用光微影步驟形成抗蝕掩模,並使用掩模執行蝕刻以形成半導體區域11203。對於掩模,可以使用包括感光劑的商業抗蝕材料。例如,有酚醛清漆樹脂(典型的正抗蝕劑)、萘醌二疊氮化物(感光劑)、基礎樹脂(base resin)(負抗蝕劑)、聯苯矽烷二醇(diphenylsilanediol)、酸生成劑等等。在使用這樣的材料中的任何一種材料時,藉由調整溶劑的濃度,添加表面活性劑等等,可以相應地控制表面張力和黏度。
注意,在此實施例模式的光微影步驟中塗敷抗蝕劑之前,可以在半導體膜的表面上方形成厚度大約為幾個奈米的絕緣膜。此步驟可以避免半導體膜和抗蝕劑之間的直接接觸,從而防止雜質進入半導體膜中。
隨後,在半導體區域11203上方形成閘極絕緣膜11204。注意,在此實施例模式中,閘極絕緣膜具有單層結構;然而,它也可以具有兩個或更多層的層疊結構。在形成層疊結構的情況下,較佳情況下,在同一溫度下,在同一室內,同時保持真空和改變活性氣體,連續地形成絕緣膜。當在保持真空狀態下連續地形成絕緣膜時,可以防止層疊層之間的介面被污染。
作為閘極絕緣膜11204的材料,可以相應地使用氧化矽(SiOx :x>0)、氮化矽(SiNx :x>0)、氧氮化矽(SiOx Ny :x>y>0)、氮氧化矽(SiNx Oy :x>y>0)等等。注意,為了在較低的薄膜沉積溫度下利用較低的閘極漏電流形成密集的絕緣膜,較佳情況下,將諸如氬之類的惰性氣體元素混合到反應氣體中,以便它混合到待形成的絕緣膜。在此實施例模式中,藉由使用SiH4 和N2 O作為反應氣體,作為閘極絕緣膜11204,形成氧化矽膜,以具有10到100nm的厚度(較佳情況下,20到80nm),例如,60nm。注意,閘極絕緣膜11204的厚度不限於此範圍。
接下來,在閘極絕緣膜11204上方形成閘極電極11205(參見圖66B)。較佳情況下,閘極電極11205的厚度在10到200nm範圍內。雖然此實施例模式說明了利用單閘極結構製造TFT的方法,但是,也可以使用具有兩個或更多閘極電極的多閘極結構。藉由使用多閘極結構,可以製造其斷開狀態洩漏電流降低的TFT。可以根據用途來選擇閘極電極11205的材料,例如,可以使用下列元素:諸如銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、碳(C)、鋁(Al)、錳(Mn)、鈦(Ti)或鉭(Ta)之類的導電元素,包含這樣的元素作為其主要成分的合金或複合材料等等。或者,可以藉由使用將氧化錫與氧化銦混合所獲得的氧化錫銦(ITO);將氧化矽與氧化錫銦(ITO)所獲得的氧化矽錫銦(ITSO);將氧化鋅與氧化銦混合所獲得的氧化鋅銦(IZO);氧化鋅(ZnO)};氧化錫(SnO2 );等等,形成閘極電極11205。注意,氧化鋅銦(IZO)是透光導電材料,該材料藉由利用靶濺射來形成,在靶中氧化錫銦(ITO)與2wt%到20wt%的氧化鋅(ZnO)混合。
接下來,使用閘極電極11205作為掩模,將雜質元素添加到半導體區域11203。這裏,可以藉由添加磷(P)作為雜質元素,以便以大約為5×101 9 到5×102 0 /cm3 的濃度包含在其中,形成提供n型導電性的半導體區域。或者,也可以藉由添加提供P型導電性的雜質元素來形成具有P型導電性的半導體區域。作為提供n型導電性的雜質元素,可以使用磷(P)、砷(As)等等。作為提供P型導電性的雜質元素,可以使用硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)等等。注意,還可以形成LDD(輕摻雜的汲極)區域,以低濃度向該區域添加雜質元素。藉由形成LDD區域,可以製造其斷開狀態洩漏電流降低的TFT。
然後,形成絕緣膜11206,以覆蓋閘極絕緣膜11204和閘極電極11205(參見圖66C)。作為閘極絕緣膜11206的材料,可以相應地使用氧化矽(SiOx :x>0)、氮化矽(SiNx :x>0)、氧氮化矽(SiOx Ny :x>y>0)、氮氧化矽(SiNx Oy :x>y>0)等等。在此實施例模式中,雖然絕緣膜11206具有單層結構;但是,它也可以具有兩個或更多層的層疊結構。此外,還可以在絕緣膜11206上方提供一個或多個中間層絕緣膜。
接下來,使用光微影步驟形成抗蝕掩模,對閘極絕緣膜11204和絕緣膜11206進行蝕刻,以形成開口,該開口暴露出半導體區域11203的摻入了雜質元素的部分。然後,形成作為電極的導電膜11207,以便與半導體區域11203電連接(參見圖66D)。作為導電膜的材料,可以與閘極電極11205使用相同的材料。
接下來,用光微影步驟形成抗蝕掩模(未顯示),利用掩模將導電膜11207處理為所希望的形狀,從而形成源極電極和汲極電極11208和11209(參見圖66E)。
注意,可以藉由電漿蝕刻(乾蝕刻)或者濕蝕刻來執行在此實施例模式中的蝕刻;然而,電漿蝕刻適用於處理具有較大面積的基板。作為蝕刻氣體,使用諸如CF4 、NF3 、SF6 或CHF3 之類的氟源氣體,諸如Cl2 、BCl3 、SiCl4 或CCl4 之類的氯源氣體,或O2 氣體,可以相應地向其中添加諸如He或Ar之類的惰性氣體。
藉由如前所述的過程,可以製造利用晶態半導體形成的頂閘薄膜電晶體。
注意,可以與實施例模式1到6中的說明中的任何說明結合相應地實現此實施例模式中的說明。
(實施例模式8)
在此實施例模式中,將參考圖67A和67B就本發明的顯示面板進行說明。注意,圖67A是顯示了顯示面板的頂視圖,而圖67B是沿著圖67A的A-A'線截取的截面圖。顯示面板包括訊號線驅動電路(資料線)1101、像素部分1102、以虛線表示的第一閘極線驅動電路(G1線)1103,以及第二閘極線驅動電路(G2線)1106。顯示面板還包括密封基板1104和密封劑1105,密封劑1105的內側是間隙1107。
注意,接線1108是用於向第一閘極線驅動電路1103、第二閘極線驅動電路1106,以及訊號線驅動電路1101傳輸訊號的接線,並從充當外部輸入端子的FPC(軟性印刷電路)1109接收視頻訊號、時鐘訊號、啟動訊號等等。IC晶片(由儲存電路、緩衝電路等等構成的半導體晶片)藉由COG(玻璃上的晶片)黏接等方式安裝在FPC1109和顯示面板的連接部分。雖然這裏只顯示了FPC,印刷接線板(PWB)可以連接到FPC。此說明書中的顯示裝置不僅包括顯示面板本身,而且還包括連接了FPC或PWB的顯示面板。此外,它還包括在其上面安裝了IC晶片等等的顯示面板。
接下來,將參考圖67B說明截面結構。雖然在基板1110上方形成像素部分1102,以及其週邊驅動電路(第一閘極線驅動電路1103、第二閘極線驅動電路1106,以及訊號線驅動電路1102),但是,在此圖形中只顯示了訊號線驅動電路1101和像素部分1102。
注意,訊號線驅動電路1101由諸如n型通道電晶體1120和n型通道TFT1121之類的單極電晶體構成。類似地,較佳情況下’第一閘極線驅動電路1103和第二閘極線驅動電路1106由n型通道電晶體構成。此外,藉由使用本發明的像素配置作為像素配置,可以實現具有單極電晶體的結構;因此,可以製造單極顯示面板。雖然此實施例模式說明了在共同基板上形成週邊驅動電路的顯示面板,但是,也可以在IC晶片等等中形成所有或週邊驅動電路或它們的一部分,並藉由COG黏接等方式安裝到基板上。在這樣的情況下,驅動電路不需要具有單極性,因此,可以組合地使用p型通道電晶體。
像素部分1102具有多個電路,每一個電路都構成了包括開關TFT1111和驅動TFT1112。注意,驅動TFT1112的源極電極連接到第一電極1113。此外,絕緣體1114覆蓋了第一電極1113的末端部分。這裏,使用了正性光敏丙烯酸樹脂薄膜。
為了獲得極好的覆蓋度,絕緣體1114在其上端部分或下端部分採用曲面。例如,在使用正性光敏丙烯酸作為絕緣體1114的材料的情況下,較佳情況下,絕緣體1114只在上端部分具有曲率半徑在0.2到3 μ m的曲面。絕緣體1114可以利用負抗蝕劑形成,該負抗蝕劑藉由光照射變成不溶解於蝕刻劑中,也可以利用正抗蝕劑,該正抗蝕劑藉由光照射變成可溶於蝕刻劑中。
在第一電極1113上方形成包含有機化合物的層1116和第二電極1117。這裏,理想情況下,使用具有高功函數的材料作為充當陽極的第一電極1113的材料。例如,第一電極1113可以利用單層薄膜,如ITO(氧化錫銦)薄膜、氧化鋅銦(IZO)薄膜、氮化鈦薄膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜或Pt膜;氮化鈦膜和以鋁作為其主要成分的薄膜的層疊層;氮化鈦膜、以鋁作為其主要成分的薄膜,以及氮化鈦膜的三層結構等等來形成。當第一電極1113利用層疊結構形成時,接線可以獲得低電阻,可以形成有利的歐姆接觸,並進一步可以獲得陽極的功能。
此外,藉由利用蒸鍍沈積掩模或噴墨沈積進行氣相沈積,形成包含有機化合物的層1116。包含有機化合物的層1116部分地利用元素週期表中的第4族的金屬複合物來形成。此外,也可以組合地使用低分子材料或高分子材料。雖然包含有機化合物的層一般是利用有機化合物以單層或層疊層方式形成的,但是,此實施例模式也包括諸如由有機化合物製成的薄膜部分地包括無機化合物之類的結構,此外,還可以使用已知的三重材料。
作為在包含有機化合物的層1116上方形成的第二電極(陰極)1117的材料,可以使用具有低功函數的材料(Al、Ag、Li或Ca、或諸如MgAg、MgIn、AlLi、CaF2 或CaN之類的合金)。在形成第二電極1117以透射在包含有機化合物的層1116中產生的光的情況下,較佳情況下,利用薄的金屬膜和透光導電膜(例如,氧化錫銦(ITO)、氧化銦和氧化鋅的合金(In2 O3 -ZnO)、氧化鋅(ZnO)等等)的層疊層來形成第二電極1117。
藉由利用密封劑1105將密封基板1104黏接到基板1110,獲得了這樣的結構:在基板1110、密封基板1104,以及密封劑1105所圍繞的空間1107中提供了發光元件1118。注意,還有空間1107用密封劑1105以及惰性氣體(例如,氮、氬等等)填充的情況。
注意,較佳情況下,密封劑1105利用環氧樹脂形成。此外,理想情況下,這樣的材料盡可能少地透濕氣和氧氣。密封基板1104可以利用玻璃基板或石英基板以及由FRP(玻璃纖維強化塑膠)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯膜、聚酯、丙烯酸等等製成的塑膠基板形成。
因此,可以獲得具有本發明的像素配置的顯示面板。
藉由在共同基板上形成訊號線驅動電路1101、像素部分1102、第一閘極線驅動電路1103,以及第二閘極線驅動電路1106,如圖67A和67B所示,可以降低顯示裝置的成本。此外,在此情況下,藉由將單極電晶體用於訊號線驅動電路1101、像素部分1102、第一閘極線驅動電路1103、第二閘極線驅動電路1106中,可以簡化製造過程,從而進一步降低成本。此外,藉由在用於訊號線驅動電路1101、像素部分1102、第一閘極線驅動電路1103,以及第二閘極線驅動電路1106的電晶體的半導體層中使用非晶矽,可以更進一步地降低成本。
注意,顯示面板的配置不僅限於如圖67A所示的在共同基板上方形成訊號線驅動電路1101、像素部分1102、第一閘極線驅動電路1103,以及第二閘極線驅動電路1106的配置。例如,可以在IC晶片中形成對應於訊號線驅動電路1101的訊號線驅動電路,並藉由COG黏接等方式安裝到基板上。
即,在使用CMOS等等的IC晶片中只形成需要高速度操作的訊號線驅動電路,以降低功率消耗。此外,藉由利用諸如矽片之類的半導體晶片製成IC晶片,可以提高操作速度和降低功率消耗。
此外,藉由與像素部分在同一個基板上方形成閘極線驅動電路,可以降低成本。此外,藉由利用單極電晶體形成閘極線驅動電路和像素部分,可以進一步降低成本。作為像素部分的像素配置,可以使用n型通道電晶體,如實施例模式3所示。此外,藉由使用非晶矽來製造電晶體的半導體層,製造過程可以簡化,從而進一步降低成本。
相應地,可以降低高解析度顯示裝置的成本。此外,藉由將由功能電路(例如,記憶體或緩衝器)構成的IC晶片安裝在FPC1109和基板1110的連接部分,可以有效地使用基板面積。
此外,還可以使用這樣的結構:在IC晶片中形成分別對應於圖67A中的訊號線驅動電路1101、第一閘極線驅動電路1103、以及第二閘極線驅動電路1106的訊號線驅動電路、第一閘極線驅動電路、以及第二閘極線驅動電路,並藉由COG黏接等方式安裝到顯示面板上。在此情況下,可以進一步降低高解析度顯示裝置的功率消耗。因此,為了獲得具有較低的功率消耗的顯示裝置,理想情況下,在像素部分中所使用的電晶體的半導體層使用多晶矽。
此外,藉由使用非晶矽來製造像素部分1102位於電晶體的半導體層,可以進一步降低成本。此外,可以製造具有較大面積的顯示面板。
注意,不一定在像素的行方向和列方向提供閘極線驅動電路和訊號線驅動電路。
接下來,圖68顯示了可以當成發光元件1118的範例發光元件。
發光元件具有這樣的元件結構:在基板1201上方按順序層疊陽極1202、由電洞注入材料構成的電洞注入層1203、由電洞傳送材料構成的電洞傳送層1204、發光層1205、由電子傳送材料構成的電子傳送層1206、由電子注入材料構成的電子注入層1207,以及陰極1208。這裏,在某些情況下,發光層1205可以只由一種發光材料製成;然而,它也可以由兩種或更多種材料製成。此外,本發明的元件結構不限於此結構。
除了圖68所顯示的功能層的層疊結構之外,還可以使用各種其他元件結構,如使用高分子材料的元件,其發光層是利用三重發光材料製成的高效率的元件,三重發光材料在從三重激態返回到基態時發光。此外,本發明可以應用於藉由提供電洞阻止層所獲得的發白光的元件,以控制其中重新組合了載子的區域,並劃分發光區域。
根據圖68所示的本發明的元件的製造方法,在具有陽極(ITO:氧化錫銦)1202的基板1201上方按順序藉由蒸氣沈積方式沈積電洞注入材料、電洞傳送材料,以及發光材料。然後,藉由蒸氣沈積方式沈積電子傳送材料和電子注入材料,最後藉由蒸氣沈積方式沈積陰極1208。
下面將說明適用於電洞注入材料、電洞傳送材料、電子傳送材料、電子注入材料,以及發光材料的材料。
作為電洞注入材料,在有機化合物之中,可以有效地使用卟啉化合物、酞菁(以下簡稱為"H2 Pc")、銅酞菁(以下簡稱為"CuPc")等等。此外,也可以使用具有比電洞傳送材料較小的電離電位並具有電洞傳送功能的材料作為電洞注入材料。還有摻入了化學物質的導電高分子化合物,如摻入了聚磺苯乙烯(以下簡稱為"PSS")、聚苯胺等等的聚二氧乙基噻吩(polyethylenedioxythiophene)(以下簡稱為"PEDOT")。此外,在平面化陽極時絕緣高分子化合物也是有效的,常常使用聚醯亞胺(以下簡稱為"PI")。此外,也可以使用無機化合物,如氧化鋁超薄薄膜(以下簡稱為"鋁土")以及諸如金或鉑之類的薄的金屬膜。
最廣泛地當成電洞傳送材料的材料是芳香胺化合物(即,具有苯環-氮鍵的化合物)。作為廣泛地使用的材料,有4,4'-雙(二苯氨基)-聯苯(4,4'-bis(diphenylamino)-biphenyl)(以下簡稱為"TAD"),其衍生物,如4,4'-雙[N-(3甲基)-N-苯氨基]-聯苯(4,4'-bis[N-(3-methylphenyl)-Nphenyl-amino]-bipheny)(以下簡稱為"TPD"),以及4,4'-雙[N-(1-萘)-N-苯氨基]-聯苯(4,4'-bis[N-(1-naphthyl)-N-pheny1-amino]-bipheny)(以下簡稱為"a-NPD"),此外,也可以使用星狀芳香胺化合物(star burst aromatic amine compound),如4,4',4"-三(N,N-二苯氨基)-三苯胺(4,4',4"-tris(N,N-diphenyl-amino)-triphenylarnine)(以下簡稱為"TDATA")或4,4',4"-三[N-(3甲苯)-N-苯氨基]-三苯胺(4,4',4"-tris[N-(3-methylphenyl)-N-phenyl-amino]-triphenylamine)(以下簡稱為"MTDATA")。
作為電子傳送材料,常常使用金屬複合物,包括具有喹啉骨架或苯並喹啉骨架的金屬複合物,如三(8-喹啉)鋁(tris(8-quinolinolato)aluminum)(以下簡稱為"Alq3 "),BAlq,三(4-甲基8-喹啉)鋁(tris(4-methyl-8-quinolinolato)aluminum)(以下簡稱為"Almq"),雙(10-羥苯喹啉)鈹(bis(10-hydroxybcnzo[h]-quinolinato)beryllium)(以下簡稱為"Bebq"),此外,還有具有基於惡唑或基於噻唑的配位體,如雙[2-(2羥苯)-苯並惡唑]鋅(bis[2-(2-hydroxyphenyl)-benzoxazolato]zinc)(以下簡稱為"Zn(BOX)2 ")或雙[2-(2-羥苯)-苯並噻唑]鋅(bis[2-(2-hydroxyphenyl)-benzoxazolato]zinc)(以下簡稱為"Zn(BTZ)2 ")。此外,除了金屬複合物之外,下列材料也具有電子傳送屬性:惡二唑衍生物,如2-(4-二聯苯)-5-(4-叔丁苯)-1,3,4-惡二唑(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole)(以下簡稱為"PBD")或OXD-7,三唑衍生物,如TAZ或3-(4-叔丁苯)-4-(4-乙基苯)-5-(4-二聯苯)-1,2,4-三唑(3-(4-tert-butylphenyl)-4-(4-ethylphenyl)-5-(4-biphenylyl)-1,2,4-triazole)(以下簡稱為"p-EtTAZ"),菲咯啉衍生物,如深菲咯啉(bathophenanthroline)(以下簡稱為"BPhen")或BCP。
作為電子注入材料,可以使用如前所述的電子傳送材料。此外,常常使用諸如金屬鹵化物之類的絕緣體的超薄薄膜,包括氟化鈣、氟化鋰、或氟化銫,以及諸如氧化鋰之類的鹼金屬氧化物。此外,諸如乙醯基丙酮酸鋰(以下簡稱為"Li(acac)")或8-喹啉鋰(8-quinolinolato-lithium)(以下簡稱為"Liq")之類的鹼金屬複合物也是有效的。
作為發光材料,除了諸如Alq3 、Almq、BeBq、BAlq、Zn(BOX)2 或Zn(BTZ)2 之類的如前所述的金屬複合物之外,還可以有效地使用各種熒光顏料。作為熒光顏料,有4,4'-雙(2,2-二苯乙烯基)-聯苯(4,4'-bis(2,2-diphenyl-vinyl)-biphenyl)用於藍色發射,4-(二氰甲基)-2-甲基-6-(p-二甲胺苯乙烯基)-4H-吡喃(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran)用於紅色-橙色發射等等。此外,還可以使用三重發光材料,主要是具有鉑或銥作為中心金屬的複合物。作為三重發光材料,已知下列材料:三(2-苯吡啶)銥(tris(2-phenylpyridine)iridium)、雙(2-(4'-tryl)吡啶-N,C2)乙醯丙酮銥(bis(2-(4'-tryl)pyridinato-N,C2 ' )acetylacetonato iridium)(以下簡稱為"acacIr(tpy)2 "),2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉鉑(2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H,23H-porphyrin-platinum)等等。
藉由將具有每一種功能的如前所述的材料組合起來,可以製造出高度可靠的發光元件。
此外,還可以使用這樣的發光元件:該發光元件具有按照圖68中的順序相反的順序層疊的層。即,發光元件具有這樣的元件結構:在基板l201上方按順序層疊陰極1208、由電子注入材料構成的電子注入層1207、由電子傳送材料構成的電子傳送層1206、發光層1205、由電洞傳送材料構成的電洞傳送層1204、由電洞注入材料構成的電洞注入層1203,以及陽極1202。
此外,為了提取從發光元件發出的光,需要陽極和陰極中的至少一個透射光。在基板上方形成TFT和發光元件。作為發光元件的結構,有頂部發射結構,其中,經由基板的對面一側提取光,底部發射結構,其中,經由基板側提取光,以及雙發射結構,其中經由兩側發出光。本發明的像素結構可以應用於具有如前所述的發射結構中的任何一種發射結構的發光元件。
下面將參考圖69A說明具有頂部發射結構的發光元件。
在基板1300上方形成驅動TFT1301,形成與驅動TFT1301的源極電極接觸的第一電極1302。在其上方形成包含有機化合物的層1303和第二電極1304。
注意,第一電極1302是發光元件的陽極,而第二電極1304是發光元件的陰極。即,發光元件對應於包含有機化合物的層1303夾在第一電極1302和第二電極1304之間的區域。
理想情況下,利用具有高功函數的材料形成充當陽極的第一電極1302。例如,第一電極1302可以利用單層膜,如氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜或Pt膜;氮化鈦膜和以鋁作為其主要成分的薄膜的層疊層;氮化鈦膜、以鋁作為其主要成分的薄膜,以及氮化鈦膜的三層結構等等來形成。當第一電極1302利用層疊結構形成時,接線可以獲得低電阻,可以形成有利的歐姆接觸,並進一步可以獲得陽極的功能。藉由使用光反射金屬膜,可以形成不透射光的陽極。
較佳情況下,利用薄的金屬膜(由具有低功函數的材料(AL、Ag、Li或Ca或其合金,如MgAg、MgIn、AlLi、CaF2 或CaN製成)和透光導電膜(氧化錫銦(ITO),氧化鋅銦(IZO),氧化鋅(ZnO)等等)的層疊層形成充當陰極的第二電極1304。藉由以這樣的方式使用薄的金屬膜和透光導電膜,可以形成能夠透射光的陰極。
因此,可以藉由圖69A中的箭頭所示的頂表面提取從發光元件發出的光。即,在將這樣的發光元件用於圖67A和67B所示的顯示面板的情況下,光被發射到密封基板1104側。因此,當具有頂部發射結構的發光元件用於顯示裝置時,透光基板被當成密封基板1104。
此外,在提供光學薄膜的情況下,可以在基板1104下面提供光學薄膜。
注意,可以用金屬膜形成充當陰極的第一電極1302,該金屬膜用具有低功函數的材料製成,如MgAg、MgIn或AlLi。在此情況下,可以利用諸如氧化錫銦(ITO)薄膜或氧化鋅銦(IZO)薄膜之類的透光導電膜形成第二電極1304。相應地,此結構可以增大待發射到頂側的光的透射率。
下面將參考圖69B說明具有底部發射結構的發光元件。由於除發射結構之外的總體結構與圖69A的結構相同,因此,使用與圖69A中的參考編號相同的參考編號。
理想情況下,利用具有高功函數的材料形成充當陽極的第一電極1302。例如,可以利用諸如氧化錫銦(ITO)薄膜或氧化鋅銦(IZO)薄膜之類的透光導電膜形成第一電極1302。藉由使用透光導電膜,可以形成可以透射光的陽極。
可以用金屬膜形成充當陰極的第二電極1304,該金屬膜用具有低功函數的材料製成(Al、Ag、Li或Ca,或其合金,如MgAg、MgIn、AlLi、CaF2 或CaN)。藉由以這樣的方式使用光反射金屬膜,可以形成不透射光的陰極。
因此,可以藉由圖69B中的箭頭所示的底表面提取從發光元件發出的光。即,在將這樣的發光元件用於圖67A和67B所示的顯示面板的情況下,光被發射到密封基板1110側。因此,當具有底部發射結構的發光元件用於顯示裝置時,透光基板被當成基板1110。
此外,在提供光學薄膜的情況下,可以在基板1110上方提供光學薄膜。
下面將參考圖69C說明具有雙發射結構的發光元件。由於除發射結構之外的總體結構與圖69A的結構相同,因此,使用與圖69A中的參考編號相同的參考編號。
理想情況下,利用具有高功函數的材料形成充當陽極的第一電極1302。例如,可以利用諸如氧化錫銦(ITO)薄膜或氧化鋅銦(IZO)薄膜之類的透光導電膜形成第一電極1302。藉由使用透光導電膜,可以形成可以透射光的陽極。
較佳情況下,利用薄的金屬膜(由具有低功函數的材料(Al、Ag、Li或Ca或其合金,如MgAg、MgIn、AlLi、CaF2 或CaN製成)和透光導電膜(氧化錫銦(ITO),氧化銦和氧化鋅的合金(In2 O3 -ZnO),氧化鋅(ZnO)等等)的層疊層形成充當陰極的第二電極1304。藉由以這樣的方式使用薄的金屬膜和透光導電膜,可以形成能夠透射光的陰極。
因此,可以藉由圖69C中的箭頭所示的兩側提取從發光元件發出的光。即,在將這樣的發光元件用於圖67A和67B所示的顯示面板的情況下,光被發射到基板1110和密封基板1104兩側。因此,當具有雙發射結構的發光元件用於顯示裝置時,基板1110和密封基板1104兩者都使用透光基板形成的。
此外,在提供光學薄膜的情況下,可以在基板1110上方和密封基板1104的下方提供光學薄膜。
此外,本發明還可以應用於藉由使用發出白光的元件和濾色器執行全彩色顯示的顯示裝置。
如圖70所示,在基板1400上方形成驅動TFT1401,形成與驅動TFT1401的源極電極接觸的第一電極1403。
注意,第一電極1403是發光元件的陽極,而第二電極1405是發光元件的陰極。即,發光元件對應於包含有機化合物的層1404夾在第一電極1403和第二電極1405之間的區域。利用圖70所示的結構獲得白光發射。在發光元件上面提供紅色濾波器1406R、綠色濾波器1406G,以及藍色濾波器1406B,從而可以執行全彩色顯示。此外,還提供黑色矩陣(也叫做"BM")1407,以將這些濾色器分開。
可以組合起來使用發光元件的如前所述的結構,發光元件的如前所述的結構可以相應地適用於具有本發明的像素配置的顯示裝置。注意,上文所說明的顯示面板、發光元件的結構只說明性的,不必說,本發明的像素配置可以應用於具有其他結構的顯示裝置。
接下來,將說明顯示面板的像素部分的部分截面圖。
首先,將參考圖71A、71B、72A,以及72B,就使用多晶矽(p-Si:H)薄膜作為電晶體的半導體層的情況進行說明。
這裏,藉由已知的薄膜沉積方法,在基板上方形成非晶矽(a-Si)薄膜,可以獲得半導體層。注意,半導體膜不僅限於非晶矽膜,也可以使用具有非晶結構(包括微晶半導體膜)的任何半導體膜。此外,也可以使用具有非晶結構的化合物半導體膜,如非晶矽鍺膜。
然後,藉由雷射結晶、使用RTA或退火爐的熱結晶、使用促進結晶的金屬元素的熱結晶等等,對非晶矽膜進行結晶。不用說,可以組合地執行這樣的結晶。
作為如前所述的結晶的結果,在非晶半導體膜的一部分形成結晶區。
接下來,具有部分地增大的結晶度的晶態半導體膜被圖型化為所希望的形狀,利用結晶區形成島狀的半導體膜。使用此半導體膜作為電晶體的半導體層。
如圖71A和71B所示,在基板15101上方形成底膜15102,以及在其上方形成半導體層。半導體層包括通道形成區域15103、LDD區域15104,以及充當驅動電晶體15118的源極或汲極區的雜質區域15105,也可以包括通道形成區域15106、LDD區域15107,以及共同充當電容器15119的下電極的雜質區域15108。注意,可以對通道形成區域15103和通道形成區域15106執行通道摻雜。
可以使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等等作為基板。可以使用單層氮化鋁(AlN)、氧化矽(SiO2 )、氧氮化矽(SiOx Ny )等等或它們的層疊層形成底膜15102。
在半導體層上方形成電容器的閘極電極15110和上電極15111,閘極絕緣膜15109夾在它們之間。
形成中間層絕緣膜15112,以覆蓋驅動電晶體15118和電容器15119。然後,在中間層絕緣膜15112中形成接觸孔,藉由該接觸孔,接線15113與雜質區域15105接觸。形成與接線15113接觸的像素電極15114,形成絕緣體15115,以覆蓋像素電極15114和接線15113的末端部分。這裏,利用正性光敏丙烯酸樹脂薄膜形成像素電極15114。然後,在像素電極15114上方形成包含有機化合物和相對電極15117的層15116。因此,在其中包含有機化合物的層15116夾在像素電極15114和相對電極15117之間的區域,形成發光元件15120。
此外,如圖71B所示,藉由延長構成了電容器15109的下電極的一部分的LDD區域,可以提供區域15202以與上電極15111重疊。注意,與圖71A中的那些部分共同的部分藉由相同參考編號來表示,並省略其說明。
此外,如圖72A所示,可以提供第二上電極15301,該第二上電極15301與接線15113在同一層中形成,與驅動電晶體15118的雜質區域15105接觸。在其中中間層絕緣膜15112夾在第二上電極15301和上電極15111之間的區域形成第二電容器。此外,由於第二上電極15301與雜質區域15108接觸,第一電容器具有這樣的結構:閘極絕緣膜15102夾在上電極15111和通道形成區域15106之間,以及第二電容器具有這樣的結構:中間層絕緣膜15112夾在上電極15111和第二上電極15301之間,第一電容器和第二電容器相互並聯,以便獲得具有第一電容器和第二電容器的電容器15302。由於電容器15302具有第一電容器和第二電容器的總電容,因此,可以在比較小的區域形成具有比較大的電容的電容器。即,在本發明的像素配置中使用電容器將導致孔徑比進一步提高。
或者,可以採用如圖72B所示的電容器的結構。在基板16101的上方形成底膜16102,並在其上方形成半導體層。半導體層包括通道形成區域16103、LDD區域16104,以及充當驅動電晶體16118的源極或汲極區的雜質區域16105。注意,可以對通道形成區域16103執行通道摻雜。
可以使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等等作為基板。可以使用單層氮化鋁(AlN)、氧化矽(SiO2 )、氧氮化矽(SiOx Ny )等等或它們的層疊層形成底膜16102。
在半導體層上方形成閘極電極16107和第一電極16108,閘極絕緣膜16106夾在它們之間。
形成第一中間層絕緣膜16109,以覆蓋驅動電晶體16118和第一電極16108。然後,在第一中間層絕緣膜16109中形成接觸孔,藉由該接觸孔,接線16110與雜質區域16105接觸。此外,與接線16110在同一層並利用相同材料形成第二電極16111。
此外,形成第二中間層絕緣膜16112以覆蓋接線16110和第二電極16111。然後,在第二中間層絕緣膜16112中形成接觸孔,藉由該接觸孔,形成與接線16110接觸的像素電極16113。與像素電極16113在同一層並利用相同材料形成第三電極16114。相應地,利用第一電極16108、第二電極16111、以及第三電極16114形成電容器16119。
在像素電極16113上方形成包含有機化合物和相對電極16117的層16116。因此,在其中包含有機化合物的層16116夾在像素電極16113和相對電極16117之間的區域,形成發光元件16120。
如上所述,圖71A、71B、72A和72B所示的每一種結構都可以作為使用晶態半導體膜作為其半導體層的電晶體的範例結構。注意,具有圖71A、71B、72A,以及72B所示的結構的電晶體是具有頂部閘極結構的範例電晶體。即,可以使LDD區域與閘極電極重疊或不重疊,也可以使LDD區域的一部分與閘極電極。此外,閘極電極可以具有錐體形狀,可以以自對準的方式在閘極電極的錐體部分的下面提供LDD區域。此外,閘極電極的數量不僅限於兩個,也可以使用具有三個或更多閘極電極的多閘極結構,還可以使用單閘極結構。
藉由使用晶態半導體膜作為本發明的像素中包括的電晶體的半導體層(例如,通道形成區域、源極區、汲極區等等),與像素部分在同一個基板上形成閘極線驅動電路和訊號線驅動電路變得更容易。此外,也可以使用這樣的結構:在與像素部分的相同基板上形成訊號線驅動電路的一部分,而在IC晶片中形成電路的另一部分,以便藉由COG等方式進行安裝,如圖67A和67B的顯示面板所示。利用此結構,可以降低製造成本。
接下來,作為使用多晶矽(p-Si:H)作為其半導體層的電晶體的範例結構,圖73A和73B顯示了使用具有下列結構的電晶體的顯示面板的局部截面:閘極電極夾在基板和半導體層之間,即,具有底部閘極結構的電晶體,其中,閘極電極位於半導體層的下面。
在基板12701上形成底膜12702。然後,在底膜12702上形成閘極電極12703。與閘極電極在同一層並利用相同材料形成第一電極12704。可以使用摻入了磷的多晶矽作為閘極電極12703的材料。不僅可以使用多晶矽,而且還可以使用金屬和矽的化合物-矽化物。
然後,形成閘極絕緣膜12705以覆蓋閘極電極12703和第一電極12704。使用氧化矽膜、氮化矽膜等等形成閘極絕緣膜12705。
在閘極絕緣膜12705上形成半導體層。半導體層包括通道形成區域12706、LDD區域12707,以及充當驅動電晶體12722的源極或汲極區的雜質區域12708,也可以包括共同充當電容器12723的第二電極的通道形成區域12709、LDD區域12710,以及雜質區域12711。注意,可以對通道形成區域12706和通道形成區域12709執行通道摻雜。
可以使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等等作為基板。可以使用單層氮化鋁(AlN)、氧化矽(SiO2 )、氧氮化矽(SiOx Ny )等等或它們的層疊層形成底膜12702。
形成第一中間層絕緣膜12712以覆蓋半導體層。然後,在第一中間層絕緣膜12712中形成接觸孔,藉由該接觸孔,接線12713與雜質區域12708接觸。與接線12713在同一層並利用相同材料形成第三電極12714。利用第一電極12704、第二電極,以及第三電極12714形成電容器12723。
此外,還在第一中間層絕緣膜12712中形成開口12715。形成第二中間層絕緣膜12716,以覆蓋驅動電晶體12722、電容器12723,以及開口12715。然後,在利用像素電極12717形成的第二中間層絕緣膜12716中形成接觸孔。然後,形成絕緣體12718以覆蓋像素電極12717的末端部分。例如,可以使用正性光敏丙烯酸樹脂薄膜。隨後,在像素電極12717上方形成包含有機化合物和相對電極12720的層12719。因此,在其中包含有機化合物的層12719夾在像素電極12717和相對電極12720之間的區域,形成發光元件12720。開口12715位於發光元件12721的下面。即,在從基板側提取從發光元件12721發出的光的情況下,由於開口12715的存在,可以提高透射率。
此外,還可以與圖73A中的像素電極12717在同一層並利用相同材料形成第四電極12724,以便獲得圖73B所示的結構。在該情況下,可以利用第一電極12704、第二電極、第三電極12714,以及第四電極12724形成電容器12725。
接下來,將就使用非晶矽(a-Si:H)膜作為電晶體的半導體層的情況進行說明。圖74A和74B顯示了頂閘電晶體的示例,而圖75A、75B、76A和76B顯示了底閘電晶體的示例。
圖74A顯示了使用非晶矽作為其半導體層的頂閘電晶體的截面。如圖74A所示,在基板12801上方形成底膜12802。此外,還在底膜12802上方形成像素電極12803。此外,與像素電極12803在同一層並利用相同材料形成第一電極12804。
可以使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等等作為基板。可以使用單層氮化鋁(AlN)、氧化矽(SiO2 )、氧氮化矽(SiOx Ny )等等或它們的層疊層形成底膜12802。
在底膜12802上方形成接線12805和接線12806,像素電極12803的末端部分被接線12805覆蓋。在接線12805和接線12806上,分別形成各自具有n型導電性的n型半導體層12807和n型半導體層12808。此外,在接線12805和接線12806之間,在底膜12802上方形成半導體層12809,該半導體層12809被部分地延長以覆蓋n型半導體層12807和n型半導體層12808。注意,此半導體層是利用諸如非晶矽(a-Si:H)膜或微晶半導體(m-Si:H)膜之類的非晶半導體膜形成的。然後,在半導體層12809上方形成閘極絕緣膜12810,在第一電極12804上方,與閘極絕緣膜12810在同一層並利用相同材料形成絕緣膜12811。注意,使用氧化矽膜、氮化矽膜等等形成閘極絕緣膜12810。
在閘極絕緣膜12810上形成閘極電極12812。此外,在第一電極12804上,與閘極電極在同一層並利用相同材料形成第二電極12813,絕緣膜12811夾在它們之間。在其中絕緣膜12811夾在第一電極12804和第二電極12813之間的區域形成電容器12819。形成中間層絕緣膜12814,以覆蓋像素電極12803、驅動電晶體12818、以及電容器12819的末端部分。
在位於中間層絕緣膜12814的開口中的中間層絕緣膜12814和像素電極12803上方,形成包含有機化合物和相對電極12816的層12815。因此,在其中包含有機化合物的層12815夾在像素電極12803和相對電極12816之間的區域,形成發光元件12817。
與如圖74B所示的第一電極12820類似,可以形成圖74A所顯示的第一電極12804。與接線12805和12806在同一層並利用相同材料形成第一電極12820。
圖75A和75B是使用非晶矽作為其半導體層的具有底閘電晶體的顯示面板的部分截面圖。
在基板12901上形成底膜12902。在底膜12902上形成閘極電極12903。此外,與閘極電極在同一層並利用相同材料形成第一電極12904。可以使用摻入了磷的多晶矽作為閘極電極12903的材料。不僅可以使用多晶矽,而且還可以使用金屬和矽的化合物-矽化物。
然後,形成閘極絕緣膜12905以覆蓋閘極電極12903和第一電極12904。使用二氧化矽膜、氮化矽膜等等形成閘極絕緣膜12905。
在閘極絕緣膜12905上形成半導體層12906。此外,還與半導體層12906在同一層並利用相同材料形成半導體層12907。
可以使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等等作為基板。可以使用單層氮化鋁(AlN)、氧化矽(SiO2 )、氧氮化矽(SiOx Ny )等等或它們的層疊層形成底膜12902。
在半導體層12906上形成具有n型導電性的n型半導體層12908和12909,並在半導體層12907上形成n型半導體層12910。
分別在n型半導體層12908和12909上形成接線12911和12912,在n型半導體層12910上方,與接線12911和12912在同一層並利用相同的材料形成導電層12913。
因此,利用半導體層12907、n型半導體層12910、以及導電層12913形成第二電極。注意,形成電容器12920以具有這樣的結構:閘極絕緣膜12905夾在第二電極和第一電極12904之間。
延長接線12911的一端,形成像素電極12914,以與延長的接線12911進行接觸。
此外,形成絕緣體12915,以覆蓋像素電極12914、驅動電晶體12919,以及電容器12920的末端部分。
然後,在像素電極12914和絕緣體12915上方形成包含有機化合物和相對電極12917的層12916。因此,在其中包含有機化合物的層12916夾在像素電極12914和相對電極12917之間的區域,形成發光元件12918。
不一定需要充當電容器的第二電極的一部分的半導體層12907和n型半導體層12910。即,可以只利用導電層12913形成第二電極,以便電容器可以具有這樣的結構:閘極絕緣膜夾在第一電極12904和導電層12913之間。
注意,可以在形成圖75A中的接線12911之前形成像素電極12914,以便可以獲得如圖75B所示的電容器12922,該電容器12922具有這樣的結構:閘極絕緣膜12905夾在由像素電極12914形成的第二電極12921和第一電極12904之間。
雖然圖67A和67B顯示了相反交錯蝕刻了通道的電晶體,但是,也可以使用通道保護性的電晶體。下面將參考圖76A和76B就通道保護性的電晶體進行說明。
圖76A所示的通道保護性的電晶體與圖75A所示的蝕刻了通道的驅動電晶體12919的不同之處在於,在半導體層12906中的通道形成區域上方提供了充當蝕刻掩模的絕緣體13001。除這一點之外的共同部分用相同的參考編號來表示。
類似地,圖76B所示的通道保護性的電晶體與圖75B所示的蝕刻了通道的驅動電晶體12919的不同之處在於,在半導體層12906中的通道形成區域上方提供了充當蝕刻掩模的絕緣體13001。除這一點之外的共同部分用相同的參考編號來表示。
藉由使用非晶半導體膜作為包括在本發明的像素中的電晶體的半導體層(例如,通道形成區域、源極區、汲極區等等),可以降低製造成本。
注意,本發明的像素結構不僅限於電晶體和電容器的如前所述的結構,而可以使用電晶體和電容器的各種結構。
還要注意,可以與實施例模式1到7中的說明中的任何說明結合相應地實現此實施例模式中的說明。
(實施例模式9)
下面將參考圖41就使用根據本發明的顯示裝置以及其驅動方法的具有顯示部分的行動電話的範例結構進行說明。
顯示面板3810以可以自由地連接/可分開的方式裝入外殼3800中。外殼380o的形狀和大小可以隨著顯示面板3810的大小相應地變化。顯示面板3810固定到其中的外殼380o被放進印刷電路板38o1中,從而組裝成模組。
顯示面板3810藉由FPC3811連接到印刷電路板3801。在印刷電路板3801上方,形成了揚聲器3802、微音器3803、傳輸/接收電路3804,以及包括CPU的訊號處理電路3805、控制器等等。這樣的模組、輸入機構3806,以及電池3807組合起來,並儲存在底盤3809和3812中。因此放置顯示面板3810的像素部分,以便可以從在底盤3809中形成的視窗看到。
可以以這樣的方式構建顯示面板3810,藉由使用TFT,作為像素部分,在同一個基板上,形成週邊驅動電路的一部分(例如,在多個驅動電路之中具有低操作頻率的驅動電路),而在IC晶片中形成週邊驅動電路的另一部分(在多個驅動電路之中具有高操作頻率的驅動電路)。該IC晶片可以藉由COG(玻璃上的晶片)黏接方式安裝在顯示面板3810上。或者,IC晶片可以藉由TAB(帶自動接合)或利用印刷電路板連接到玻璃基板。圖42A顯示了這樣的顯示面板的範例結構,其中,作為像素部分,在同一個基板上方,形成週邊驅動電路的一部分,而在IC晶片中形成週邊驅動電路的另一部分,並藉由COG黏接等方式安裝到基板上。注意,圖42A中的顯示面板包括基板3900、訊號線驅動電路3901、像素部分3902、閘極線驅動電路3903、閘極線驅動電路3904、FPC3905、IC晶片3906、IC晶片3907、密封基板3908,以及密封劑3909。藉由使用這樣的結構,可以降低顯示裝置的功率消耗,從而可以延長行動電話的每次充電的工作時間。此外,還可以降低行動電話的成本。
此外,藉由使用緩衝器,對訊號進行阻抗變換,以便使其固定在閘極線或訊號線上,可以縮短每一行中的像素的寫入週期。相應地,可以提供高解析度顯示裝置。
或者,可以使用如圖42B所示的結構,以便進一步降低功率消耗,其中,使用TFT在基板上形成像素部分,而可以在IC晶片中形成所有週邊驅動電路,以藉由COG(玻璃上的晶片)黏接等方式安裝在顯示面板上。注意,圖42B中的顯示面板包括基板3910、訊號線驅動電路3911、像素部分3912、閘極線驅動電路3913、閘極線驅動電路3914、FPC3915、IC晶片3916、IC晶片3917、密封基板3918,以及密封劑3919。
藉由使用根據本發明的顯示裝置以及其驅動方法,可以顯示虛擬輪廓減少的清晰的影像。相應地,甚至可以清晰地顯示在灰度級方面具有微小變化的影像,如人的皮膚。
注意,本實施例模式中所說明的結構只是範例行動電話,本發明的顯示裝置不僅可以應用於具有這樣的結構的行動電話,而且還可以應用於具有各種結構的行動電話。
注意,可以與實施例模式1到8中的說明中的任何說明結合相應地實現此實施例模式中的說明。
(實施例模式10)
圖43顯示了藉由將顯示面板4001與電路板4002組合起來而形成的EL模組。顯示面板4001包括像素部分4003、閘極線驅動電路4004,以及訊號線驅動電路4005。在電路板4002上,例如,形成控制電路4006、訊號分割電路4007等等。顯示面板4001和電路板4002利用連接接線4008彼此連接在一起。可以利用FPC等等形成連接接線。
控制電路4006對應於實施例模式6中的控制器3708、記憶體3709、記憶體3710等等。控制電路4006主要對子框等等的設置順序進行控制。
可以以這樣的方式構建顯示面板4001,藉由使用TFT,與像素部分在同一個基板上,形成週邊驅動電路的一部分(例如,在多個驅動電路之中具有低操作頻率的驅動電路),而在IC晶片中形成週邊驅動電路的另一部分(在多個驅動電路之中具有高操作頻率的驅動電路)。IC晶片藉由COG(玻璃上的晶片)黏接等方式安裝在顯示面板4001上。或者,IC晶片可以藉由TAB(帶自動接合)或利用印刷電路板安裝在顯示面板4001上。
此外,藉由使用緩衝器,對訊號進行阻抗變換,以便使其固定在閘極線或訊號線上,可以縮短每一行中的像素的寫入週期。相應地,可以提供高解析度顯示裝置。
或者,為了進一步降低功率消耗,可以在基板上使用TFT形成像素部分,而可以在IC晶片中形成所有過邊驅動電路,以藉由COG(玻璃上的晶片)黏接等方式安裝在顯示面板上。
利用這樣的EL模組,可以完成EL電視接收機。圖44是顯示了EL電視接收機的主要配置的框圖。調諧器4101接收視頻訊號和音頻訊號。由視頻訊號放大器電路4102、視頻訊號處理電路4103、以及控制電路4006對視頻訊號進行處理,視頻訊號處理電路4103用於將從視頻訊號放大器電路4102輸出的訊號轉換為對應於每一種色彩(紅色、綠色和藍色)的色彩訊號,控制電路4006用於轉換視頻訊號以便輸入到驅動電路。控制電路4006向閘極線側和訊號線側中的每一側輸出訊號。在執行數位驅動的情況下,可以在訊號線側提供訊號分割電路4007,以便在被提供到像素部分之前將輸入數位訊號劃分為m個訊號。
在調諧器4101中接收到的訊號之中,音頻訊號被傳輸到音頻訊號放大器電路4104,其輸出藉由音頻訊號處理電路4105被提供到揚聲器4106。控制電路4107從輸入部分4108接收關於接收台的控制資料(接收頻率)或音量,並將訊號傳輸到調諧器4101以及音頻訊號處理電路4105。
藉由將EL模組整合到底盤中,可以完成電視接收機。利用這樣的EL模組形成電視接收機的顯示部分。此外,還相應地提供揚聲器、視頻輸入終端等等。
不必說,本發明不僅限於電視接收機,並可以應用於作為顯示媒體的各種物件,如個人電腦的監視器、位於火車站、機場等處的資訊顯示板,或位於街道中的廣告顯示板。
藉由使用根據本發明的顯示裝置以及其驅動方法,可以顯示虛擬輪廓減少的清晰的影像。相應地,甚至可以清晰地顯示在灰度級方面具有微小變化的影像,如人的皮膚。
注意,可以與實施例模式1到9中的說明中的任何說明結合相應地實現此實施例模式中的說明。
(實施例模式11)
作為使用本發明的顯示裝置的範例電子設備,有照像機(例如,視頻相機或數位相機)、護目鏡式顯示器(頭戴式顯示器)、導航系統、音頻再生設備(例如,汽車音頻裝置、音頻元件裝置等等)、個人電腦、遊戲機、攜帶型資訊終端(例如,移動電腦、行動電話、攜帶型遊戲機、電子書等等)、擁有記錄媒體讀取部分的影像再生設備(具體來說,可以再生諸如數位通用光碟(DVD)之類的記錄媒體並包括能夠顯示再生的影像的顯示器的設備)等等。圖45A到45H顯示了這樣的電子設備的具體示例。
圖45A顯示了自發光的顯示器,包括底盤4201、支架4202、顯示部分4203、揚聲器部分4204、視頻輸入端子4205等等。本發明可以用於構成了顯示部分4203的顯示裝置。此外,根據本發明,可以顯示清晰的影像,並且減少虛擬輪廓,並完成如圖45A所示的顯示。由於顯示器是自發光類型,因此,不需要背光,並可以獲得比液晶顯示器更薄的顯示部分。注意,顯示器包括用於進行資訊顯示的所有顯示裝置,例如,用於個人電腦的、用於電視節目接收,或用於廣告顯示的顯示器。
圖45B顯示了數位靜止相機,包括主體4206、顯示部分4207、影像接收部分4208、操作鍵4209、外部連接埠4210、快門4211等等。本發明可以用於構成了顯示部分4207的顯示裝置。此外,根據本發明,可以顯示清晰的影像,並且減少虛擬輪廓,並完成如圖45B所示的顯示。
圖45C顯示了個人電腦,包括主體4212、底盤4213、顯示部分4214、鍵盤4215、外部連接埠4216、指向滑鼠4217等等。本發明可以用於構成了顯示部分4214的顯示裝置。此外,根據本發明,可以顯示清晰的影像,並且減少虛擬輪廓,並完成如圖45C所示的個人電腦。
圖45D顯示了移動電腦,包括主體4218、顯示部分4219、開關4220、操作鍵4221、紅外線埠4222等等。本發明可以用於構成了顯示部分4219的顯示裝置。此外,根據本發明,可以顯示清晰的影像,並且減少虛擬輪廓,並完成如圖45D所示的移動電腦。
圖45E顯示了擁有記錄媒體讀取部分的影像再生設備(具體來說,例如DVD再生設備),包括主體4223、底盤4224、顯示部分A4225、顯示部分B4226、記錄媒體(DVD等等)讀取部分4227、操作鍵4228、揚聲器部分4229等等。顯示部分A4225主要顯示影像資料,而顯示部分B4226主要顯示文本資料。本發明可以用於構成了顯示部分A4225和顯示部分B4226的顯示裝置。注意,擁有記錄媒體讀取部分的影像再生設備還包括家用遊戲機等等。此外,根據本發明,可以顯示清晰的影像,並且減少虛擬輪廓,並完成如圖45E所示的影像再生設備。
圖45F顯示了護目鏡式顯示器(頭戴式顯示器),包括主體4230、顯示部分4231、臂部分4232等等。本發明可以用於構成了顯示部分4231的顯示裝置。此外,根據本發明,可以顯示清晰的影像,並且減少虛擬輪廓,並完成如圖45F所示的護目鏡式顯示器。
圖45G顯示了一種視頻相機,包括主體4233、顯示部分4234、外殼4235、外部連接埠4236、遙控接收部分4237、影像接收部分4238、電池4239、音頻輸入部分4240、操作鍵4241等等。本發明可以用於構成了顯示部分4234的顯示裝置。此外,根據本發明,可以顯示清晰的影像,並且減少虛擬輪廓,並完成如圖45G所示的視頻相機。
圖45H顯示了一種行動電話,包括主體4242、底盤4243、顯示部分4244、音頻輸入部分4245、音頻輸出部分4246、操作鍵4247、外部連接埠4248、天線4249等等。本發明可以用於構成了顯示部分4244的顯示裝置。注意,如果在顯示部分4244以黑色背景顯示白色文字,則可以降低行動電話的電流消耗。此外,根據本發明,可以顯示清晰的影像,並且減少虛擬輪廓,並完成如圖45H所示的行動電話。
注意,如果使用具有高亮度的發光材料,則本發明可以應用於正面或後面投影儀,該投影儀藉由利用透鏡等等放大輸出影像資料來投射影像。
此外,如前所述的電子設備常常用於顯示藉由諸如網際網路或CATV(有線電視)之類的電信接線分發的資料,具體來說,用於顯示活動影像資料。由於發光材料具有相當高的回應速度,因此發光設備適合於顯示活動影像。
由於發光顯示裝置在其發光部分消耗電源,因此,應該藉由利用盡可能小的發光部分來顯示資料。因此,在使用發光顯示裝置作為主要顯示文本資料的攜帶型資訊終端的顯示部分的情況下,如行動電話或音頻再生設備,較佳情況下,以這樣的方式驅動發光顯示裝置,以便利用發光部分顯示文本資料而使用非發光部分作為背景。
如上所述,本發明的適用範圍非常寬,本發明可以應用於各種領域的電子設備。此外,本實施例模式中的電子設備可以使用具有實施例模式1到10中所說明的任何一種結構的顯示裝置。
2501...第一電晶體
2502...保持電容器
2503...第二電晶體
2504...顯示元件
2505...訊號線
2506...第一電源線
2507...閘極線
2508...第二電源線
2509...像素電極
2701...第一電晶體
2702...保持電容器
2703...第三電晶體
2704...顯示元件
2705...第一訊號線
2706...第一電源線
2707...第一閘極線
2708...第二電源線
2711...第二電晶體
2715...第二訊號線
2717...第二閘極線
3001...第一電晶體
3002...保持電容器
3003...第三電晶體
3004...顯示元件
3005...訊號線
3006...第一電源線
3007...第一閘極線
3008...第二電源線
3011...第二電晶體
3017...第二閘極線
3101...第一電晶體
3102...保持電容器
3103...第二電晶體
3104...顯示元件
3105...訊號線
3106...第一電源線
3107...第一閘極線
3108...第二電源線
3111...二極體
3117...第二閘極線
2505...第一訊號線
3211...二極體連接的電容體
6211...顯示元件
3401...像素部份
3402...閘極線驅動電路
3404...移位暫存器
3405...緩衝電路
3403...訊號線驅動電路
3406...移位暫存器
3407...第一鎖存電路
3408...第二鎖存電路
3409...放大器電路
5700...像素部份
5701...第一移位暫存器
5702...第二移位暫存器
5703...第三移位暫存器
5704、5705、5706...AND電路
5707...OR電路
5708、5709...開關組
5801...第一輸入端子
5802...第二輸入端子
5803...第三輸入端子
5804...第四輸入端子
5805...位準移位器
5806...緩衝電路
5807...NOT電路組
5808...NAND電路組
5809...NOT電路組
5901...第一輸入端子
5902...第二輸入端子
5903...第三輸入端子
5904...第四輸入端子
5905...位準移位器
5906...緩衝電路
5907...NOT電路組
5908...NAND電路組
5909...NOT電路組
6006...移位暫存器
A6007、B6012...第一鎖存電路
A6008、B6013...第二鎖存電路
3503...訊號線驅動電路
3504...移位暫存器
3505...取樣電路
3506...視頻訊號線
3501...像素部份
3502...閘極線驅動電路
3701...基板
3702...週邊電路基板
3703...訊號
3704...像素部份
3705...閘極線驅動電路
3706...訊號線驅動電路
3707...連接基板
3708...控制器
3709、3710...記憶體
11200...基板
11201...底膜
11202...半導體膜
11203...半導體區
11204...閘極絕緣膜
11205...閘極電極
11206...絕緣膜
11207...導電膜
11208...源極電極
11209...汲極電極
1101...訊號線驅動電路
1102...像素部份
1103...第一閘極線驅動電路
1104...密封基板
1105...密封劑
1106...第二閘極線驅動電路
1107...間隙
1108...接線
1109...FPC
1110...基板
1120...n通道電晶體
1121...n通道TFT
1111...開關TFT
1112...驅動TFT
1113...第一電極
1114...絕緣體
1117...第二電極
1116...層
1118...發光元件
1201...基板
1202...陽極
1203...電洞注入層
1204...電洞傳送層
1205...發光層
1206...電子傳送層
1207...電子注入層
1208...陰極
1300...基板
1301...驅動TFT
1302...第一電極
1303...層
1304...第二電極
1400...基板
1401...驅動TFT
1403...第一電極
1404...層
1405...第二電極
1406R...紅色濾波器
1406G...綠色濾波器
1406B...藍色濾波器
1407...黑色矩陣
15101...基板
15102...底膜
15103...通道形成區
15104...LDD區
15105...雜質區
15106...通道形成區
15107...LDD區
15108...雜質區
15118...驅動電晶體
15119...電容器
15109...閘極絕緣膜
15110...閘極電極
15111...上電極
15112...中間層絕緣膜
15113...接線
15114...像素電極
15115...絕緣體
15116...層
15117...相對電極
15120...發光元件
15202...區域
15301...第二上電極
15302...電容器
16101...基板
16102...底膜
16103...通道形成區
16104...LDD區
16105...雜質區
16118...驅動電晶體
16106...閘極絕緣膜
16107...閘極電極
16108...第一電極
16109...第一中間層絕緣膜
16110...接線
16111...第二電極
16112...第二中間層絕緣膜
16113...像素電極
16114...第三電極
16119...電容器
16116...層
16117...相對電極
16120...發光元件
12701...基板
12702...底膜
12703...閘極電極
12704...第一電極
12705...閘極絕緣膜
12706...通道形成區
12707...LDD區
12708...雜質區
12709...通道形成區
12710...LDD區
12711...雜質區
12722...驅動電晶體
12723...電容器
12712...第一中間層絕緣膜
12713...接線
12714...第三電極
12715...開口
12716...第二中間層絕緣膜
12717...像素電極
12718...絕緣體
12719...層
12720...相對電極
12721...發光元件
12724...第四電極
12725...電容器
12801...基板
12802...底膜
12803...像素電極
12804...第一電極
12805、12806...接線
12807、12808...n型半導體層
12809...半導體層
12810...閘極絕緣膜
12811...絕緣膜
12812...閘極電極
12813...第二電極
12814...中間層絕緣膜
12818...驅動電晶體
12819...電容器
12815...層
12816...相對電極
12817...發光元件
12820...第一電極
12901...基板
12902...底膜
12903...閘極電極
12904...第一電極
12905...閘極絕緣膜
12906、12907...半導體層
12908、12909、12910...N型半導體層
12911、12912...接線
12913...導電層
12920...電容器
12914...像素電極
12915...絕緣體
12919...驅動電晶體
12916...層
12917...相對電極
12918...發光元件
12921...第二電極
12922...電容器
13001...絕緣體
3810...顯示面板
3800...外殼
3801...印刷電路板
3811...FPC
3802...揚聲器
3803...微音器
3804...傳輸/接收電路
3805...訊號處理電路
3806...輸入機構
3807...電池
3809、3812...底盤
3900...基板
3901...訊號線驅動電路
3902...像素部份
3903、3904...閘極線驅動電路
3905...FPC
3906、3907...IC晶片
3908...密封基板
3909...密封劑
3910...基板
3911...訊號線驅動電路
3912...像素部份
3913、3914...閘極線驅動電路
3915...FPC
3916、3917...IC晶片
3918...密封基板
3919...密封劑
4001...顯示面板
4002...電路板
4003...像素部份
4004...閘極線驅動電路
4005...訊號線驅動電路
4006...控制電路
4007...訊號分割電路
4008...連接接線
3708...控制器
3709、3710...記憶體
4101...調諧器
4102...視頻訊號放大器電路
4103...視頻訊號處理電路
4104...視頻訊號放大器電路
4105...視頻訊號處理電路
4106...揚聲器
4107...控制電路
4108...輸入部份
4201...底盤
4202...支架
4203...顯示部份
4204...揚聲器部份
4205...視頻輸入端子
4206...主體
4207...顯示部份
4208...影像接收部份
4209...操作鏈
4210...外部連接埠
4211...快門
4212...主體
4213...底盤
4214...顯示部份
4215...鍵盤
4216...外部連接埠
4217...指向滑鼠
4218...主體
4219...顯示部份
4220...開關
4221...操作鍵
4222...紅外線埠
4223...主體
4224...底盤
4225...顯示部份A
4226...顯示部份B
4227...記錄媒體讀取部份
4228...操作鍵
4229...揚聲器部份
4230...主體
4231...顯示部份
4232...臂部份
4233...主體
4234...顯示部份
4235...外殼
4236...外部連接埠
4237...遙控接收部份
4238...影像接收部份
4239...電池
4240...音頻輸入部份
4241...操作鍵
4242...主體
4243...底盤
4244...顯示部份
4245...音頻輸入部份
4246...音頻輸出部份
4247...操作鍵
4248...外部連接埠
4249...天線
在附圖中,圖1顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖2A和2B顯示了利用本發明的驅動方法減少虛擬輪廓的理由;圖3顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖4顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖5A和5B顯示了利用本發明的驅動方法減少虛擬輪廓的理由;圖6顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖7顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖8顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖9顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖10顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖11顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖12顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖13顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖14顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖15顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖16顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖17顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖18顯示了在藉由本發明的驅動方法執行灰度校正(gamma correction)的情況下選擇子框的範例方法;圖19A和19B顯示了在藉由本發明的驅動方法執行灰度校正的情況下灰度級和亮度之間的關係;圖20顯示了在藉由本發明的驅動方法執行灰度校正的情況下選擇子框的範例方法;圖21A和21B顯示了在藉由本發明的驅動方法執行灰度校正的情況下灰度級和亮度之間的關係;圖22A和22B顯示了利用本發明的驅動方法減少虛擬輪廓的理由;圖23A和23B顯示了利用本發明的驅動方法減少虛擬輪廓的理由;圖24顯示了本發明的驅動方法中的子框的範例設置順序;圖25顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖26顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖27顯示了在分別提供了訊號寫入週期和像素的發光週期的情況下的範例時間圖;圖28顯示了在分別提供了訊號寫入週期和像素的發光週期的情況下的範例像素配置;圖29顯示了在訊號寫入週期和像素的發光週期彼此不分離的情況下的範例時間圖;圖30顯示了在訊號寫入週期和像素的發光週期彼此不分離的情況下的範例像素配置;圖31顯示了用於選擇一個閘選擇週期中的兩個行的閘極訊號線的範例訊號波形;圖32顯示了在執行操作以抹除像素中的訊號的情況下的範例時間圖;圖33顯示了在執行操作以抹除像素中的訊號的情況下的範例像素配置;圖34顯示了在執行操作以抹除像素中的訊號的情況下的範例像素配置;圖35顯示了在執行操作以抹除像素中的訊號的情況下的範例像素配置;圖36顯示了在執行操作以抹除像素中的訊號的情況下的範例時間圖;圖37A到37C顯示了使用本發明的驅動方法的範例顯示裝置;圖38顯示了使用本發明的驅動方法的範例顯示裝置;圖39顯示了使用本發明的驅動方法的顯示裝置中的像素部分的範例佈局;圖40顯示了用於控制本發明的驅動方法的範例硬體,圖41顯示了使用本發明的驅動方法的範例行動電話,圖42A和42B顯示了各自使用本發明的驅動方法的範例顯示面板;圖43顯示了使用本發明的驅動方法的範例EL模組;圖44顯示了使用本發明的驅動方法的範例EL電視接收機;圖45A到45H顯示了各自使用本發明的驅動方法的範例電子設備;圖46顯示了藉由習知時間灰度級方法選擇子框的方法;圖47顯示了藉由習知雙倍速框方法選擇子框的範例方法;圖48顯示了藉由習知時間灰度級方法選擇子框的方法;圖49顯示了藉由習知雙倍速框方法選擇子框的範例方法;圖50A和50B顯示了藉由習知雙倍速框方法選擇子框的範例方法;圖51A和51B顯示了當使用習知的雙倍速框方法時產生虛擬輪廓的理由;圖52顯示了當使用習知的雙倍速框方法時產生虛擬輪廓的理由;圖53A和53B顯示了當使用習知的雙倍速框方法時產生虛擬輪廓的理由;圖54顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖55顯示了藉由本發明的驅動方法來選擇子框的範例方法;圖56顯示了在藉由本發明的驅動方法執行灰度校正的情況下選擇子框的範例方法;圖57顯示了在藉由本發明的驅動方法執行灰度校正的情況下灰度級和亮度之間的關係;圖58顯示了本發明的驅動方法的時間圖;圖59顯示了本發明的驅動方法的時間圖;圖60顯示了在閘極線驅動電路的數量對應於一個閘選擇週期的劃分數量的情況下顯示裝置的範例配置;圖61顯示了使用解碼器的範例閘極線驅動電路;圖62顯示了使用解碼器的範例閘極線驅動電路;圖63顯示了具有多個鎖存電路的範例訊號線驅動電路;圖64顯示了在將一個閘選擇週期劃分為三個週期的情況下的閘極線驅動電路;圖65顯示了使用區域灰度級方法的情況下的範例像素電路;圖66A到66E顯示了適用於本發明的薄膜電晶體的範例製造過程;圖67A和67B顯示了具有本發明的像素結構的顯示面板;圖68顯示了適用於具有本發明的像素結構的顯示裝置的範例發光元件;圖69A到69C說明了發光元件的發射結構;圖70顯示了用於以濾色器執行全彩色顯示的顯示面板的截面圖;圖71A和71B顯示了顯示面板的局部截面圖;圖72A和72B顯示了顯示面板的局部截面圖;圖73A和73B顯示了顯示面板的局部截面圖;圖74A和74B顯示了顯示面板的局部截面圖;圖75A和75B顯示了顯示面板的局部截面圖;以及圖76A和76B顯示了顯示面板的局部截面圖。

Claims (13)

  1. 一種顯示裝置的驅動方法,用於藉由將一個框劃分成多個子框而採用n位元表示灰度級,其中n是整數,該驅動方法包括以下步驟:將表示灰度級的二進位數字的位元分類成至少三種位元群組,包括第一位元群組、第二位元群組、和第三位元群組;將該一個框劃分成兩個子框組;將對應於屬於該第一位元群組的該等位元的a個子框平均地劃分成三個或更多個,其中a是整數,0<a<n;按照大致相等的比率將該所劃分的子框設置在該兩個子框組中;將對應於屬於該第二位元群組的該等位元的b個子框劃分成兩個,其中b是整數,0<b<n;將該所劃分的b個子框逐個地設置在各自的子框組中;以及將對應於該屬於第三位元群組的該等位元的c個子框設置在一個框中的該兩個子框的至少之一中,其中c是整數,0=c<n,且a+b+c=n,其中,在一個框的該兩個子框組之間,對應於該屬於第一位元群組的該等位元的多個子框的該設置順序和對應於屬於該第二位元群組的該等位元的多個子框的該設置順序大約相同;其中,在一個框的該兩個子框組的每一個中,採用重 疊的時間灰度級方法表示對應於屬於該第一位元群組的該等位元的該多個子框和對應於屬於該第二位元群組的該等位元的該多個子框的一部分或全部中的灰度級;以及其中,一個閘選擇週期被劃分成m個週期或更多個,使得在該被劃分成m個之各個閘選擇週期中閘極線被獨立地掃描,其中m是整數,m>1。
  2. 一種顯示裝置的驅動方法,用於藉由將一個框劃分成多個子框而採用n位元表示灰度級,其中n是整數,該驅動方法包括以下步驟:將表示灰度級的二進位數字的位元分類成三種位元群組,包括第一位元群組、第二位元群組、和第三位元群組;將該一個框劃分成k個子框組,其中k是整數,k=3;將對應於屬於該第一位元群組的該等位元的a個子框劃分成(k+1)個或更多個,其中a是整數,0<a<n;按照大致相等的比率將該所劃分的子框設置在該k個子框組中;將對應於屬於該第二位元群組的該等位元的b個子框劃分成k個,其中b是整數,0<b<n;將該所劃分的b個子框逐個地設置在各自的子框組中;將對應於屬於該第三位元群組的該等位元的c個子框劃分成(k-1)個或更少個,或不劃分,其中c是整數,0=c<n,且a+b+c=n;以及將該所劃分的或未劃分的c個子框設置在一個框的該k個子框組的至少之一中, 其中,在一個框的該k個子框組之間,對應於屬於該第一位元群組的該等位元的多個子框的該設置順序和對應於屬於該第二位元群組的該等位元的多個子框的該設置順序大約相同;其中,在一個框的該k個子框組的每一個中,採用重疊的時間灰度級方法表示對應於屬於該第一位元群組的該等位元的該多個子框和對應於屬於該第二位元群組的該等位元的該多個子框的一部分或全部中的灰度級;以及其中,一個閘選擇週期被劃分成m個週期或更多個,使得在該被劃分成m個之各個閘選擇週期中閘極線被獨立地掃描,其中m是整數,m>1。
  3. 如申請專利範圍第1項的顯示裝置的驅動方法,其中在表示低灰度級的區域中亮度線性地變化,而在其他區域中亮度非線性地變化。
  4. 如申請專利範圍第2項的顯示裝置的驅動方法,其中在表示低灰度級的區域中亮度線性地變化,而在其他區域中亮度非線性地變化。
  5. 如申請專利範圍第1項的顯示裝置的驅動方法,其中在一個框的該等多個子框組的至少之一中,在對應於屬於該第一位元群組的該位元的所有該等子框中像素發光,隨後在對應於屬於該第二位元群組或該第三位元群組的該等位元的所有該等子框中像素發光。
  6. 如申請專利範圍第2項的顯示裝置的驅動方法,其中在一個框的該多個子框組的至少之一中,在對應於屬於 該第一位元群組的該等位元的所有該等子框中像素發光,隨後在對應於屬於該第二位元群組或該第三位元群組的該等位元的所有該等子框中像素發光。
  7. 如申請專利範圍第1項的顯示裝置的驅動方法,其中在一個框的該多個子框組的至少之一中,在對應於屬於該第二位元群組或該第三位元群組的該等位元的所有該等子框中像素發光,隨後在對應於屬於該第一位元群組的該等位元的所有該等子框中像素發光。
  8. 如申請專利範圍第2項的顯示裝置的驅動方法,其中在一個框的該多個子框組的至少之一中,在對應於屬於該第二位元群組或該第三位元群組的該等位元的所有該等子框中像素發光,隨後在對應於屬於該第一位元群組的該等位元的所有該等子框中像素發光。
  9. 如申請專利範圍第1項的顯示裝置的驅動方法,其中在一個框的該多個子框組的至少之一中,在對應於屬於該第一位元群組的該等位元的該多個子框的至少之一中像素發光,隨後在對應於屬於該第二位元群組或該第三位元群組的該等位元的該多個子框的至少之一中像素發光,並且隨後在對應於屬於該第一位元群組的該等位元的該多個子框之中的另一個子框中像素發光。
  10. 如申請專利範圍第2項的顯示裝置的驅動方法,其中在一個框的該多個子框組的至少之一中,在對應於屬於該第一位元群組的該等位元的該多個子框的至少之一中像素發光,隨後在對應於屬於該第二位元群組或該第三位 元群組的該等位元的該多個子框的至少之一中像素發光,並且隨後在對應於屬於該第一位元群組的該等位元的該多個子框之中的另一個子框中像素發光。
  11. 如申請專利範圍第1項的顯示裝置的驅動方法,其中在一個框的該多個子框組的至少之一中,在對應於屬於該第二位元群組或該第三位元群組的該等位元的該多個子框的至少之一中像素發光,隨後在對應於屬於該第一位元群組的該等位元中的該多個子框的至少之一中像素發光,並且隨後在對應於屬於該第二位元群組或該第三位元群組的該等位元的該多個子框之中的另一個子框中像素發光。
  12. 如申請專利範圍第2項的顯示裝置的驅動方法,其中在一個框的該多個子框組的至少之一中,在對應於屬於該第二位元群組或該第三位元群組的該等位元的該多個子框的至少之一中像素發光,隨後在對應於屬於該第一位元群組的該等位元中的該多個子框的至少之一中像素發光,並且隨後在對應於屬於該第二位元群組或該第三位元群組的該等位元的該多個子框之中的另一個子框中像素發光。
  13. 如申請專利範圍第1項的顯示裝置的驅動方法,其中對應於屬於該第一位元群組的該位元的該子框被劃分成該等子框組的數量的倍數。
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