CN1223014C - 自发光器件及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种不容易产生伪轮廓的自发光器件以及一种驱动自发光器件的方法。为了防止看到诸如伪轮廓的显示不规则性,子帧周期从最长的子帧周期顺序被分割,且已经被分割的子帧周期(被分割的子帧周期)被分布在一帧周期内,以便不相继出现。然后,在多个被分割的子帧周期中,第一被分割的子帧周期内读出的数据被存储在各个象素的存储器中,并在其它被分割的子帧周期内读出所存储的数据,从而执行显示。根据上述结构,于是能够防止观察到诸如使用二进制编码方法的时分驱动中明显的伪轮廓之类的显示障碍。
Description
技术领域
本发明涉及到EL显示屏,其中制作在衬底上的EL元件被包封在衬底与覆盖材料之间。本发明还涉及到EL模块,其中IC被安装在EL显示屏中。注意,在本说明书中,通常用术语“自发光器件”来指明EL显示屏和EL模块。此外,本发明涉及到采用自发光器件的电子器件。
背景技术
EL元件由于是自发光而具有高的能见度,且由于不需要如液晶显示器(LCD)所使用的后照光而最适合于将显示器制作得薄。除此之外,其视角无限制。采用EL元件的自发光器件因而已经成为替代CRT和LCD显示器件的令人注意的中心。
EL元件具有包含有机化合物的层(以下称为EL层)、阳极、和阴极,借助于施加电场而在有机化合物层中产生电致发光。当从单重激发态返回到基态时(荧光)以及从三重激发态返回到基态时(磷光),在有机化合物中存在着光的发射,本发明的自发光器件可以使用这二种光发射。
注意,制作在阳极和阴极之间的所有的层,在本说明书中被定义为EL层。具体地说,诸如发光层、空穴注入层、电子注入层、空穴输运层、和电子输运层之类的各个层,都包括在EL层中。EL元件的结构基本上由阳极、发光层、阴极按此顺序层叠而成。除了这种结构外,EL元件也可以具有由阳极、空穴注入层、发光层、和阴极按此顺序层叠而成,或者由诸如阳极、空穴注入层、发光层、电子输运层、和阴极按此顺序层叠而成。
而且,在本说明书中,EL元件发光被称为EL元件被驱动。而且,在本说明书中,由阳极、EL层、和阴极构成的元件被称为EL元件。
作为具有EL元件的自发光显示器件的驱动方法,主要有模拟驱动和数字驱动。特别是对于数字驱动,有可能用具有图象信息的数字视频信号来显示图象而无需将其转换成对应于数字化广播信号的模拟信号,因而数字驱动是有前景的。
表面分区驱动方法和时分驱动方法可以作为驱动方法,用来根据数字视频信号的二个电压值而执行灰度显示。
表面分区驱动方法是借助于将一个象素分成多个子象素并根据数字视频信号而独立地驱动各个子象素的一种驱动方法来执行灰度显示。用这一表面分区驱动方法,一个象素必须被分成多个子象素。此外,还必须形成对应于各个子象素的象素电极以便独立地驱动被分割的子象素。于是就出现了象素结构复杂化的困难。
另一方面,时分驱动方法是借助于控制象素被开通的时间长度而执行灰度显示的一种驱动方法。具体地说,一帧周期被分成多个子帧周期。在各个子帧周期中,各个象素则根据数字视频信号而被置于开通或关断状态。借助于将象素在一帧周期内各个子帧周期中被开通的所有子帧周期的长度加起来而得到某个象素的灰度。
通常,有机EL材料的响应速度比液晶等的响应速度快,因此,有机EL材料适合于时分驱动。
下面用图27A和27B来详细地解释根据简单的二进制编码方法用时分驱动显示中等灰度的情况。
图27A示出了一般自发光器件的象素部分,而图27B示出了象素部分中一帧周期内所有子帧周期的长度。
在图27A和27B中,利用能够显示1-64灰度的6位数字视频信号,显示了一个图象。象素部分的右半部分执行第33(32+1)灰度显示,而象素部分的左半执行第32(31+1)灰度显示。
在采用6位数字视频信号的情况下,通常在一帧周期中出现6个子帧周期(子帧周期SF1-SF6)。数字视频信号的第1-6位分别对应于子帧周期SF1-SF6。
子帧周期SF1-SF6的长度比率成为20∷21∷22∷23∷24∷25。对应于数字视频信号最高位(此时是第6位)的子帧周期SF6的长度最长,而对应于数字视频信号最低位(第1位)的子帧周期的长度最短。
对于执行第32灰度显示的情况,各个象素在子帧周期SF1-SF5时被置于开通状态,而当子帧周期SF6时,各个象素被置于关断状态。而且当执行第33灰度显示时,各个象素在子帧周期SF1-SF5时被置于关断状态,而当子帧周期SF6时被开通。
在执行第32灰度显示的部分与执行第33灰度显示的部分之间的边界部分处,可以看到伪轮廓。
术语伪轮廓指的是在根据二进制编码方法执行时间灰度显示过程中重复可见的不自然的轮廓线,并认为其主要原因是人类视觉特性造成的觉察到的亮度中出现的起伏。用图28A和28B解释了伪轮廓产生的机制。
图28A示出了其中出现伪轮廓的自发光器件的象素部分,而图28B示出了一帧周期中各个子帧周期的长度的比率。
在图28A和28B中,利用能够显示1-64灰度的6位数字视频信号,显示了一个图象。象素部分的右半部分执行第33灰度显示,而象素部分的左半执行第32灰度显示。
在执行第32灰度显示的象素部分中,各个象素在一帧周期的31/63时被置于开通状态,而当一帧周期的32/63时,各个象素被置于关断状态。各个象素被开通的周期与各个象素被关断的周期交替地出现。
而且,在执行第33灰度显示的象素部分中,各个象素在一帧周期的32/63时被置于开通状态,而当一帧周期的31/63时,各个象素被置于关断状态。各个象素被开通的周期与各个象素被关断的周期交替地出现。
在显示运动图象的情况下,例如,在图28A中取显示第32灰度的部分与显示第33灰度的部分之间的边界沿虚线方向移动。亦即,各个象素在靠近边界处从显示第32灰度转换到显示第33灰度。然后,在靠近边界的象素中显示第32灰度的开通周期之后,立即开始显示第33灰度的开通周期。人眼于是能够看到象素在一帧周期中连续地开通。于是在屏幕上被觉察为不自然的亮线。
相反,例如,在图28A中取显示第32灰度的部分与显示第33灰度的部分之间的边界沿实线方向移动。亦即,各个象素在靠近边界处从显示第33灰度转换到显示第32灰度。然后,在靠近边界的象素中显示第33灰度的开通周期之后,立即开始显示第32灰度的开通周期。人眼于是能够看到象素在一帧周期中连续地关断。于是在屏幕上被觉察为不自然的暗线。
出现在屏幕上的上述不自然的亮线和暗线,是显示障碍,称为伪轮廓(运动伪轮廓)。
由于与运动图象中出现运动伪轮廓相同的原因,显示障碍在静态图象中也可以变得可见。静态图象中的显示障碍是在灰度边界中能够看到斑点运动的那些障碍。下面描述这种显示障碍之所以在静态图象中可见的理由的简单解释。
即使人眼固定在一个点上,视点稍许移动,就难以肯定停留在一个点上。因此,即使有意停留在象素正执行第32灰度显示的象素部分与正执行第33灰度显示的象素部分之间的边界处,当边界处闪烁时,视点也会上下左右移动。
例如,假设视点如虚线所示从执行第32灰度显示的部分移动到执行第33灰度显示的部分。在当视点位于显示第32灰度的部分时象素处于关断状态以及当视点位于显示第33灰度的部分时象素处于关断状态的情况下,各个象素被观察者的眼睛看成是在整个一帧周期中处于关断状态。
相反,例如,假设视点如实线所示从执行第33灰度显示的部分移动到执行第32灰度显示的部分。在当视点位于显示第32灰度的部分时象素处于开通状态以及当视点位于显示第33灰度的部分时象素处于开通状态的情况下,各个象素被观察者的眼睛看成是在整个一帧周期中处于开通状态。
因此,由于视点微小的上下左右移动,在整个一帧周期中,各个象素被人眼看到是处于开通状态或关断状态,从而看到边界部分来回摇晃的显示障碍。
发明内容
为了防止看到伪轮廓,本发明的申请人分割了具有长周期的子帧周期。然后将被分割的子帧周期(被分割的子帧周期)分布到一帧周期中,以便不接连出现。
可能有一个子帧周期被分割,也可能有多个子帧周期被分割。但最好是顺序从对应于最高位的子帧周期,换言之即最长的子帧周期执行分割。
而且,设计者有可能适当地选择子帧周期的分割数目。但最好是借助于在自发光器件的驱动速度与所要求的图象显示质量之间进行平衡而确定分割数目。
而且,对应于相同位的数字视频信号的被分割的子帧周期的长度,最好是相同的,虽然本发明不局限于此。并不总是需要被分割的子帧周期的长度相同。
借助于在各个象素中形成存储器而实现上述的驱动方法。
根据上述结构,能够防止看到在用二进制编码方法的时分驱动中明显的诸如伪轮廓的显示障碍。下面解释其原因。
图1A示出了自发光器件的象素部分,而图1B示出了在象素部分一个子帧周期(F)内出现的子帧周期SF的长度比率。
在图1A和1B中,用能够显示1-2n灰度的n位数字视频信号,显示了一个图象。象素部分的右半部分执行2n-1+1灰度显示,而左半部分执行2n-1灰度显示。
在采用根据简单的二进制编码方法的n位数字视频信号的情况下,n个子帧周期SF1-SFn出现在一帧周期中。数字视频信号的第一位到数字视频信号的第n位,分别对应于子帧周期SF1-SFn。
子帧周期SF1-SFn的长度比率成为20∷21∷22∷...∷2n-2∷2n-1。对应于数字视频信号最高位(此时是第n位)的子帧周期SFn的长度最长,而对应于数字视频信号最低位(第1位)的子帧周期SF1的长度最短。
在执行2n-1灰度显示的情况下,各个象素在子帧周期SF1-SF(n-1)时被置于开通状态,而当子帧周期SFn时,各个象素被置于关断状态。而且,在执行2n+1+1灰度显示时,各个象素在子帧周期SF1-SF(n-1)时被置于关断状态,而当子帧周期SFn时被开通。
然后将作为最长的子帧周期的子帧周期SFn分割成二个被分割的子帧周期。注意,虽然此处子帧周期SFn分割成二个被分割的子帧周期,但本发明不局限于这一数目。只要能够保持驱动电路和象素TFT的运行速度不降低,子帧周期就可以被分割成任意数目。
被分割的子帧周期不连续出现。对应于数字视频信号另一位的子帧周期总是出现在被分割的子帧周期之间。
注意,被分割的子帧周期的长度可以不全部相同。而且,并不需要对子帧周期的顺序加任何限制。在设定从对应于最高位的子帧周期到对应于最低位的子帧周期的顺序时,没有任何限制。
图2A示出了用本发明的驱动方法执行显示的自发光器件的象素部分,而图2B示出了子帧周期以及一帧周期中出现的被分割成开通周期和关断(不开通)周期的被分割的子帧周期的长度。
在图2A中,象素部分的右半部分执行2n-1+1灰度显示,而左半部分执行2n-1灰度显示。
在执行2n-1灰度显示的象素部分中,各个象素在一帧周期内的(2n-1-1)/2n周期时被置于开通状态,而当一帧周期内的2n-1/2n周期时,各个象素被置于关断状态。各个象素处于开通状态的周期与各个象素处于关断状态的周期,则交替地出现。
而且,在执行2n-1+1灰度显示的象素部分中,各个象素在一帧周期内的2n-1/2n周期时被置于开通状态,而在一帧周期内的(2n-1-1)/2n周期时,各个象素被置于关断状态。各个象素处于开通状态的周期与各个象素处于关断状态的周期,则交替地出现。
观察者的视点可能稍许上下左右移动,且完全有可能偶然跨视在其它子帧周期上或被分割的子帧周期上。在这种情况下,即使观察者的视点被连续地固定在关断的象素上,或反之被连续地固定在开通的象素上,一帧周期中的开通周期和关断周期也被分割并交替地出现。于是,相继的开通周期或关断周期的长度因而比用简单二进制编码方法的常规分割短,从而能够防止看到伪轮廓。
例如,如虚线所示,视点从显示2n-1灰度的部分移动到显示2n-1+1灰度的部分。用本发明的驱动方法,即使视点位于显示2n-1灰度的部分时象素处于关断状态以及视点移动到显示2n-1+1灰度的部分时象素处于关断状态,二个相继的关断周期之和也比常规驱动方法的短。因此,能够防止人眼看到象素在一帧周期中总是处于关断状态。
相反,例如,视点从显示2n-1+1灰度的部分移动到显示2n-1灰度的部分。用本发明的驱动方法,即使视点位于显示2n-1+1灰度的部分时象素处于开通状态以及视点移动到显示2n-1+1灰度的部分时象素处于开通状态,二个相继的开通周期之和也比常规驱动方法的短。因此,能够防止人眼看到象素在一帧周期中总是处于开通状态。
根据上述结构能够防止看到利用二进制编码方法的时分驱动中明显的诸如伪轮廓之类的显示障碍。
下面示出了本发明的结构。
根据本发明,提供了一种自发光器件,它包含多个象素,各个象素包含制作在其中的:EL元件、存储器、第一TFT、第二TFT、第三TFT、源信号线、连接到第一TFT的栅电极的地址栅信号线、和连接到第二TFT的栅电极的存储器栅信号线,其特征是:
源信号线连接到第一TFT的源区和漏区之一,而源区和漏区中的另一个被连接到第三TFT的栅电极;
第二TFT的源区和漏区之一被连接到存储器,而源区和漏区中的另一个被连接到第三TFT的栅电极;以及
第三TFT的源区被连接到第一电源,而第三TFT的漏区被连接到EL元件。
根据本发明,提供了一种自发光器件,它包含多个象素,各个象素包含制作在其中的:EL元件、SRAM、第一TFT、第二TFT、第三TFT、源信号线、连接到第一TFT的栅电极的地址栅信号线、和连接到第二TFT的栅电极的存储器栅信号线,其特征是:
源信号线连接到第一TFT的源区和漏区之一,而源区和漏区中的另一个被连接到第三TFT的栅电极;
第二TFT的源区和漏区之一被连接到SRAM,而源区和漏区中的另一个被连接到第三TFT的栅电极;以及
第三TFT的源区被连接到第一电源,而第三TFT的漏区被连接到EL元件。
根据本发明,提供了一种驱动自发光器件的方法,此自发光器件包含多个象素,各个象素包含制作在其中的EL元件、存储器、第一TFT、第二TFT、和第三TFT,
此方法包含:
p位数字信号通过第一TFT被输入到第三TFT的栅电极,以及p位数字信号通过第一TFT和第二TFT被写入到存储器的周期;
q位数字信号通过第一TFT被输入到第三TFT的栅电极,以及被写入到存储器中的p位数字信号被存储的周期;以及
存储在存储器中的p位数字信号被读出,以及然后被输入到第三TFT的栅电极的周期,其特征是:
借助于根据p位数字信号和q位数字信号对第三TFT的开关进行控制,来控制EL元件的发光。
根据本发明,提供了一种驱动自发光器件的方法,此自发光器件包含多个象素,各个象素包含制作在其中的EL元件、存储器、第一TFT、第二TFT、和第三TFT,其特征是:
用第一TFT来控制数字视频信号到象素的输入;
用第二TFT来控制数字视频信号的部分位输入到存储器的写入和从存储器的读出;
根据从存储器读出的数字视频信号部分位或输入到象素的数字视频信号,来控制第三TFT的开关;
用第三TFT来控制EL元件的发光。
根据本发明,提供了一种驱动自发光器件的方法,此自发光器件包含多个象素,各个象素包含制作在其中的EL元件和存储器,其特征是:
在一帧周期中形成多个子帧周期;
多个子帧周期中的至少一个子帧周期包含多个被分割的子帧周期;
在多个被分割的子帧周期中的至少一个被分割的子帧周期内,数字视频信号被写入到存储器中;
在数字视频信号被写入到存储器中的被分割的子帧周期之后出现的被分割的子帧周期内,数字视频信号从存储器被读出;以及
根据到象素的数字视频信号输入或从存储器读出的数字视频信号,来控制从EL元件的发光。
根据本发明,提供了一种驱动自发光器件的方法,此自发光器件包含多个象素,各个象素包含制作在其中的EL元件、SRAM、第一TFT、第二TFT、和第三TFT,
此方法包含:
p位数字信号通过第一TFT被输入到第三TFT的栅电极,以及p位数字信号通过第一TFT和第二TFT被写入到SRAM的周期;
q位数字信号通过第一TFT被输入到第三TFT的栅电极,以及写入到SRAM中的p位数字信号被存储的周期;以及
存储在SRAM中的p位数字信号被读出,以及然后被输入到第三TFT的栅电极的周期,其特征是:
借助于根据p位数字信号和q位数字信号对第三TFT的开关进行控制,来控制EL元件的发光。
根据本发明,提供了一种驱动自发光器件的方法,此自发光器件包含多个象素,各个象素包含制作在其中的EL元件、SRAM、第一TFT、第二TFT、和第三TFT,其特征是:
用第一TFT来控制数字视频信号到象素的输入;
用第二TFT来控制数字视频信号部分位输入到SRAM的写入和从SRAM的读出;
根据从SRAM读出的数字视频信号部分位或到象素的数字视频信号输入,来控制第三TFT的开关;
用第三TFT来控制EL元件的发光。
根据本发明,提供了一种驱动自发光器件的方法,此自发光器件包含多个象素,各个象素包含EL元件和SRAM,其特征是:
在一帧周期中形成多个子帧周期;
多个子帧周期中的至少一个子帧周期包含多个被分割的子帧周期;
在多个被分割的子帧周期中的至少一个被分割的子帧周期内,数字视频信号被写入到SRAM中;
在数字视频信号被写入到SRAM中的被分割的子帧周期之后出现的被分割的子帧周期内,数字视频信号从SRAM被读出。以及
根据输入到象素的数字视频信号或从SRAM读出的数字视频信号,来控制从EL元件的发光。
本发明还可以具有以下特征,即存储器具有3个n沟道TFT和3个p沟道TFT。
本发明还可以具有以下特征,即3个n沟道TFT中的一个的栅电极被连接到第一TFT的栅电极,且3个p沟道TFT中的一个的栅电极被连接到不同象素的第二TFT的栅电极。
本发明还可以具有以下特征,即:
存储器具有二组栅电极相互连接的n沟道TFT和p沟道TFT;
n沟道TFT和p沟道TFT的漏区相互连接;
二组n沟道TFT和p沟道TFT中的一组的栅电极被相互连接到其它一组的漏区;以及
二组n沟道TFT和p沟道TFT中的一组的漏区被连接到第二TFT的源区和漏区之一。
本发明还可以具有以下特征,即SRAM具有二个n沟道TFT和二个p沟道TFT。
本发明还可以具有以下特征,即:
SRAM具有二组栅电极相互连接的n沟道TFT和p沟道TFT;
n沟道TFT和p沟道TFT的漏区相互连接;
二组n沟道TFT和p沟道TFT中的栅电极被相互连接到其它一对漏区;以及
二组n沟道TFT和p沟道TFT之外的任何一对漏区被连接到第二TFT的源区或漏区之一。
本发明还可以具有以下特征,即多个被分割的子帧周期不必用本发明连续出现。
附图说明
在附图中:
图1A和1B是采用本发明的驱动方法的自发光器件的象素部分图以及分别表示显示周期长度与被分割的显示周期长度的比率的图;
图2A和2B是采用本发明的驱动方法的自发光器件的象素部分图以及分别表示开通周期长度与关断周期长度的比率的图;
图3是本发明的自发光器件上表面的方框图;
图4是本发明的自发光器件的象素部分;
图5是本发明的自发光器件的象素的电路图;
图6是存储器电路图;
图7示出了本发明的驱动自发光器件的方法;
图8A-8C示出了驱动过程中象素的连接结构;
图9示出了本发明的驱动自发光器件的方法;
图10是本发明的自发光器件的象素部分;
图11是本发明的自发光器件的象素的电路图;
图12是存储器电路图;
图13示出了本发明的驱动自发光器件的方法;
图14A-14C示出了驱动过程中象素的连接结构;
图15示出了本发明的驱动自发光器件的方法;
图16是本发明的自发光器件的象素的电路图;
图17是存储器电路图;
图18是本发明的自发光器件的象素的电路图;
图19是本发明的自发光器件的象素的电路图;
图20是存储器电路图;
图21是本发明的自发光器件的象素的电路图;
图22A和22B是本发明的自发光器件的驱动电路的方框图;
图23A-23C示出了制造TFT的方法;
图24A-24C示出了制造TFT的方法;
图25A-25B示出了制造TFT的方法;
图26A-26H示出了采用本发明的自发光器件的电子器件;
图27A和27B是采用常规驱动方法的自发光器件的象素部分图以及分别表示显示周期长度与被分割的显示周期长度的比率的图;
图28A和28B是采用常规驱动方法的自发光器件的象素部分图以及分别表示开通周期长度与关断周期长度的比率的图。
具体实施方式
下面解释本发明的结构。
[实施方案模式1]
图3是本发明的自发光器件的方框图,参考号100表示象素部分,参考号101表示源信号线驱动电路,参考号102表示用来寻址的栅信号线驱动电路,而参考号103表示用于存储器的栅信号线驱动电路。
图4示出了象素部分100的详细结构。象素部分具有源信号线S1-Sx、地址栅信号线Ga1-Gay、用于存储器的栅存储器信号线Gm1-Gmy、高压侧电源线HPS1-HPSy、以及低压侧电源线LPS1-LPSy。
具有一个源信号线、一个地址栅信号线、一个存储器栅信号线、一个高压侧电源线、和一个低压侧电源线的各个区域,是象素104。多个象素104在象素部分100形成矩阵形状。
图5示出了象素104的详细结构。图5所示的是多个象素104中的一个任意象素,且此象素具有源信号线Sj(S1-Sx之一)、地址栅信号线Gai(Ga1-Gay之一)、存储器栅信号线Gmi(Gm1-Gmy之一)、高压侧电源线HPSi(HPS1-HPSy之一)、以及低压侧电源线LPSi(LPS1-LPSy之一)。
高压侧电源线HPS1-HPSy被连接到高压侧电源,而低压侧电源线LPS1-LPSy被连接到低压侧电源。
而且,象素104具有地址TFT 105、存储器TFT 106、EL驱动TFT107、EL元件108、和存储器109。
地址TFT 105的栅电极被连接到地址栅信号线Gai。而且,地址TFT 105的源区和漏区之一被连接到源信号线Sj,而源区和漏区中的另一个被连接到EL驱动TFT 107的栅电极。
存储器TFT 106的栅电极被连接到存储器栅信号线Gmi。而且,存储器TFT 106的源区和漏区之一被连接到EL驱动TFT 107的栅电极,而源区和漏区中的另一个被连接到存储器109。换言之,不连接到源信号线Sj的地址TFT 105的源区和漏区中的任一个,被连接到不连接于存储器109的存储器TFT 106的源区或漏区中的任一个。
EL驱动TFT 107的源区被连接到象素电极侧电源181,而EL驱动TFT 107的漏区被连接到EL元件108的象素电极。EL元件108具有象素电极、反电极、和制作在象素电极与反电极之间的EL层。EL元件108的反电极被连接到反电极侧电源182。
象素电极侧电源181和反电极侧电源182的电位,被设定为具有相互电位差,其数值约为当象素电极侧电源181的电位被施加到EL元件108的象素电极时,使EL元件108发光。
注意,虽然图5示出了EL驱动TFT 107是p沟道TFT的情况,但实施方案模式1不局限于这种结构。EL驱动TFT 107也可以是n沟道TFT。
注意,也可以采用这样一种结构,其中,若EL驱动TFT 107是p沟道TFT,则连接到EL驱动TFT 107的源区的象素电极侧电源181与高压侧电源共用,而连接到EL元件108的反电极的反电极侧电源182与低压侧电源共用。
注意,也可以采用这样一种结构,其中,若EL驱动TFT 107是n沟道TFT,则连接到EL驱动TFT 107的源区的象素电极侧电源181与低压侧电源共用,而连接到EL元件108的反电极的反电极侧电源182与高压侧电源共用。
而且,EL元件的象素电极和反电极之一是阳极,而另一个是阴极。对于EL驱动TFT 107是p沟道TFT的情况,最好采用阳极作为象素电极并采用阴极作为反电极。相反,若EL驱动TFT 107是n沟道TFT,则最好采用阴极作为象素电极并采用阳极作为反电极。
下面解释存储器109的详细结构。图6示出了存储器109的详细结构。注意,提供在象素中的存储器的结构不局限于图6的结构。
存储器109具有3个p沟道TFT 110、111和112以及3个n沟道TFT 113、114和115。
p沟道TFT110的源区被连接到高压侧电源线HPSi,而p沟道TFT 110的漏区被连接到p沟道TFT 111的源区。而且n沟道TFT 114的源区被连接到低压侧电源线LPSi,而n沟道TFT 114的漏区被连接到n沟道TFT 113的源区。
p沟道TFT 111的漏区和n沟道TFT 113的漏区在连接点116处被连接。
而且,p沟道TFT 112的源区被连接到高压侧电源线HPSi,而n沟道TFT 115的源区被连接到低压侧电源线LPSi。p沟道TFT 112的漏区和n沟道TFT 115的漏区在连接点117处被连接。
p沟道TFT 110的栅电极被连接到地址栅信号线Gai,而n沟道TFT 114的栅电极被连接到存储器栅信号线Gm(i-1)。
p沟道TFT 111和n沟道TFT 113的栅电极被连接,且各自还被连接到连接点117。p沟道TFT 112和n沟道TFT 115的栅电极被连接,且各自还被连接到连接点116。
连接点116被连接到存储器TFT 106的源区或漏区。
注意,在实施方案模式1中,地址TFT 105和存储器TFT 106必须具有相同的极性。而且,地址TFT 105和存储器TFT 106必须具有与EL驱动TFT 107相反的极性。
此外,在存储器109的TFT中,连接到地址栅信号线Gai的TFT必须具有与EL驱动TFT 107相同的极性。而且,在存储器109的TFT中,其栅电极连接到相邻象素的存储器栅信号线Ga(i-1)的TFT,必须具有与地址TFT 105和存储器TFT 106相同的极性。
下面用图7来解释实施方案模式1的自发光器件的驱动。
图7示出了在任意子帧周期SFt-SFt+2内输入到EL驱动TFT 107的栅电极和连接点116的数字视频信号的位数。注意,在子帧周期SFt-SFt+2中,子帧周期SFt表现出被分割成二个被分割的子帧周期(SFt_1和SFt_2)。
在各个子帧周期中EL元件是否发光,根据对应于各个子帧周期的数字视频信号而被控制。
在被分割的子帧周期SFt中,根据被分割的子帧周期SFt_1中首先出现的从地址栅信号线驱动电路102输出的地址选择信号而顺序选择地址栅信号线Ga1-Gay。
注意,在本说明书中,术语地址栅信号线的选择表示其栅电极连接到地址栅信号线的所有地址TFT 105都被置于开通状态。
而且,根据同时从存储器栅信号线驱动电路103输出的存储器选择信号,存储器栅信号线Gm1-Gmy也被顺序选择。
注意,在本说明书中,术语存储器栅信号线的选择表示其栅电极连接到存储器栅信号线的所有存储器TFT 106都被置于开通状态。
例如,对于第i线的情况,在被分割的子帧周期SFt_1中,地址栅信号线Gai和存储器栅信号线Gmi被同时选择。其栅电极连接到地址栅信号线Gai的所有地址TFT 105因而都被开通。而且,其栅电极连接到存储器栅信号线Gmi的所有存储器TFT 106都被同时开通。
此外,在存储器109的TFT中,其栅电极连接到地址栅信号线Gai的TFT(实施方案模式1中的p沟道TFT 110)被关断。
当存储器栅信号线Gmi被选择时,存储器栅信号线Gm(i-1)不被选择,因此,其栅电极连接到存储器栅信号线Gm(i-1)的TFT(实施方案模式1中的n沟道TFT 114)处于关断状态。
第t位数字视频信号则从源信号线驱动电路101被输入到各个源信号线S1-Sx。
结果,第t位数字视频信号通过地址TFT 105,被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。而且,第t位数字视频信号通过存储器TFT106,被同时输入到连接点116,并被存储在存储器109中。
当第t位数字视频信号被输入到各个象素的EL驱动TFT 107的栅电极时,EL驱动TFT 107的开关根据t位数字视频信号表示1或0的信息而被控制。
若EL驱动TFT 107被开通,则象素电极侧电源181的电位被施加到EL元件108的象素电极。注意,由于反电极电源182的电位被施加EL元件108的反电极,故作为象素电极侧电源181和反电极电源182之间的电位差的EL驱动电压,被施加到EL层。EL元件108于是发光。
相反,若EL驱动TFT被关断,则象素电极侧电源181的电位不被施加到EL元件108的象素电极。因此,EL元件108的象素电极的电位保持与反电极的电位相同,EL元件108因而不发光。
诸如上述地址栅信号线和存储器栅信号线被同时选择时的被分割的子帧周期,被称为象素和存储器写入周期。
当完成地址栅信号线Gai和存储器栅信号线Gmi的选择时,地址TFT 105和存储器TFT 106都被关断。在存储器109的TFT中,其栅电极连接到地址栅信号线Gai的TFT于是被关断。
重复上述操作,从而选择所有的地址栅信号线和存储器栅信号线,于是完成被分割的子帧周期SFt_1。
接着开始子帧周期SFt+1,根据从地址栅信号线驱动电路102输出的地址选择信号,顺序选择地址栅信号线Ga1-Gay。
例如,对于第i线的情况,若地址栅信号线Gai被选择,则其栅电极连接到地址栅信号线Gai的所有地址TFT 105被开通。
此外,在存储器109的TFT中,其栅电极连接到地址栅信号线Gai的TFT(实施方案模式1中的p沟道TFT 110)被关断。
存储器栅信号线未被选择,因此,其栅电极连接到存储器栅信号线Gmi的TFT 106都成为开通。而且,在存储器109的TFT中,其栅电极连接到存储器栅信号线Gm(i-1)的TFT(实施方案模式1中的n沟道TFT 114)被关断。
当各个地址栅信号线被选择时,第(t+1)位数字视频信号则从源信号线驱动电路101被输入到各个源信号线S1-Sx。结果,第(t+1)位数字视频信号通过地址TFT 105,被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。
注意,在子帧周期SFt+1中,所有存储器TFT 106都被关断,因此,在被分割的子帧周期SFt_1中被输入到存储器109中的第t位数字视频信号原封不动地被存储。
当第(t+1)位数字视频信号被输入到各个象素的EL驱动TFT 107的栅电极时,EL驱动TFT 107的开关,如在被分割的子帧周期SFt_1中那样,根据(t+1)位数字视频信号而被控制。从而选择EL元件108是否发光。
仅仅地址栅信号线被选择而存储器栅信号线不被选择的这样一种周期,被称为象素写入周期。
当完成地址栅信号线Gai的选择时,地址TFT 105被关断,且在存储器109的TFT中,其栅电极连接到地址栅信号线Gai的TFT(实施方案模式1中的p沟道TFT 110)被开通。
于是开始地址栅信号线Ga(i+1)的选择。
重复上述操作,当完成所有地址栅信号线的选择时,就完成了子帧周期SFt+1。
接着开始被分割的子帧周期SFt_2,根据从存储器栅信号线驱动电路103输出的存储器选择信号,顺序选择存储器栅信号线Gm1-Gmy。此时,各个存储器栅信号线被选择的周期(选择周期)相互重叠一半。例如,当选择存储器栅信号线Gm(i-1)的周期过去一半时,选择下一个存储器栅信号线Gmi的周期开始。当选择存储器栅信号线Gm(i-1)的周期完成时,选择存储器栅信号线Gm(i+1)的周期开始。于是,除了第一和最末的存储器栅信号线之外,总是有二个存储器栅信号线被选择。
注意,在子帧周期SFt-2中,地址栅信号线不被选择,因此,地址TFT 105被关断。而且,在存储器109的TFT中,其栅电极连接到地址栅信号线的TFT(实施方案模式1中的p沟道TFT 110)被开通。
例如,在第i行的象素中,在存储器109的TFT中,其栅电极连接到存储器栅信号线Gm(i-1)的TFT(实施方案模式1中的n沟道TFT114),在选择存储器栅信号线Gm(i-1)的周期的前半部分中被开通。
于是,在选择存储器栅信号线Gmi的周期的前半部分中,其栅电极连接到存储器栅信号线Gmi的所有存储器TFT 106被开通。存储在存储器109中的t位数字视频信号于是被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。
当t位数字视频信号被输入到各个象素的EL驱动TFT 107的栅电极时,如在被分割的子帧周期SFt_1中那样,EL驱动TFT 107的开关由t位数字视频信号控制。
而且,在选择存储器栅信号线Gmi的周期的前半部分中,存储器栅信号线Gm(i-1)被选择,因此,n沟道TFT 114保持开通。
接下来,在选择存储器栅信号线Gmi的周期的后半部分中,完成了选择下一个存储器栅信号线Gm(i-1)的周期。其栅电极连接到存储器栅信号线Gm(i-1)的n沟道TFT114因而被关断。其栅电极连接到存储器栅信号线Gmi的存储器TFT保持开通。
上述仅仅选择存储器栅信号线而不选择地址栅信号线的周期,被称为存储器读出周期。
当重复上述操作并完成所有存储器栅信号线的选择时,就完成了被分割的子帧周期SFt_2。
接着开始作为象素和存储器写入周期的被分割的子帧周期SFt+2_1,并顺序选择地址栅信号线和存储器栅信号线。
于是在实施方案模式1的驱动自发光器件的方法中,形成了象素和存储器写入周期、象素写入周期、以及存储器读出周期。
象素的连接结构在上述驱动方法中被简化并示于图8A-8C中。
图8A是象素和存储器写入周期的情况。从源信号线Sj输入的数字视频信号,通过开通的地址TFT 105和存储器TFT 106,被输入到EL驱动TFT 107的栅电极和存储器109。
图8B是象素写入周期的情况。从源信号线Sj输入的数字视频信号,通过开通的地址TFT 105,被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。存储器TFT 106被关断,因此,先前输入到存储器109中的数字视频信号被存储。
图8C是存储器读出周期的情况。由于地址TFT 105被关断,故从源信号线Sj输入的数字视频信号,不被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。存储器TFT 106被开通,因此,存储在存储器109中的数字视频信号通过存储器TFT 106,被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。
借助于重复上述操作,EL元件的驱动在各个子帧周期中得到了控制。
而且,对于各个象素行,子帧周期和被分割的子帧周期开始的时刻不同。图9示出了在各个象素行中,子帧周期和被分割的子帧周期开始的时刻。垂直轴示出了象素位置,而水平轴示出了时间。
各个象素行的一帧周期开始的时刻不同,但一帧周期的长度在各个象素中是相同的。
而且,各个子帧周期的长度满足关系SF1∷SF2∷...∷SFn=20∷21∷...∷2n-1。在子帧周期被分割成多个被分割的子帧周期的情况下,所有被分割的子帧周期之和被认为是该子帧周期的长度。例如,若子帧周期SFt由3个被分割的子帧周期SFt_1、SFt_2和SFt_3组成,则SFt=SFt_1+SFt_2+SFt_3。
用实施方案模式1的驱动方法,借助于控制包括被分割的子帧周期在内的各个子帧周期中EL元件的发光而显示灰度。象素的灰度决定于一帧周期中发光的子帧周期之和(开通周期)的比率。
如上所述,利用实施方案模式1的自发光器件,开通周期和不开通周期被分割并在一帧周期中交替地出现。于是,即使人的视点上下左右稍许移动,从而仅仅连续地观察到不开通的象素,或者相反,仅仅连续地观察到开通的象素,相继的开通周期或不开通周期的长度仍然比常规简单二进制编码方法驱动更短。因而能够防止观察到伪轮廓。
因此,能够防止看到诸如二进制编码方法引起的时分驱动中的伪轮廓之类的明显的显示障碍。
注意,虽然在实施方案模式1中,地址栅信号线和存储器栅信号线由不同的栅信号线驱动电路(地址栅信号线驱动电路102和存储器栅信号线驱动电路103)来控制,但实施方案模式1不局限于此。也可以用附属的栅信号线驱动电路来控制地址栅信号线和存储器栅信号线。
而且,在实施方案模式1中示出了对一个象素和存储器写入周期仅仅提供一个存储器读出周期的例子,但实施方案模式1不局限于此。也可以形成多个存储器读出周期,将象素写入周期夹在其间。
此外,虽然在实施方案模式1中示出了在多个被分割的子帧周期中,第一被分割的子帧周期是象素和存储器写入周期的结构,但实施方案模式1不局限于这种结构。在将子帧周期分割成多个被分割的子帧周期的情况下,不总是必须第一被分割的子帧周期是象素和存储器写入周期。而且不总是必须一个被分割的子帧周期是象素和存储器写入周期。所有被分割的子帧周期都可以是象素和存储器写入周期。
此外,倘若从相同的子帧周期分割的被分割的子帧周期不相继出现,则设计者有可能适当地设定子帧周期和被分割的子帧周期的出现顺序。
而且,实施方案模式1的自发光器件将数字视频信号存储在提供于象素中的存储器中,只要对于静态图象的情况执行一次写入因而能够连续地显示静态图象而无需每个帧执行数字视频信号输入。换言之,当静态图象被显示时,在至少第一帧信号上执行处理操作之后,就可以停止源信号线驱动电路,因而有可能大幅度降低功耗。
[实施方案模式2]
下面解释不同于实施方案模式1的图3所示的象素部分100的结构。
图10示出了实施方案模式2的象素部分100的详细结构。象素部分具有源信号线S1-Sx、地址栅信号线Ga1-Gay、存储器栅信号线Gm1-Gmy、高压侧电源线HPS1-HPSy、低压侧电源线LPS1-LPSy、象素电极侧电源线Va1-Vay、以及反电极侧电源线Vb1-Vby。
具有一个源信号线、一个地址栅信号线、一个存储器栅信号线、一个高压侧电源线、一个低压侧电源线、一个象素电极侧电源线、以及一个反电极侧电源线的各个区域,是象素304。多个象素304在象素部分100形成矩阵形状。
图11示出了象素304的详细结构。图11所示的是多个象素304中的一个任意象素,且此象素具有源信号线Sj(S1-Sx之一)、地址栅信号线Gai(Ga1-Gay之一)、存储器栅信号线Gmi(Gm1-Gmy之一)、高压侧电源线HPSi(HPS1-HPSy之一)、低压侧电源线LPSi(LPS1-LPSy之一)、象素电极侧电源线Vai(Va1-Vay之一)、以及反电极侧电源线Vbi(Vb1-Vby之一)。
高压侧电源线HPS1-HPSy被连接到高压侧电源,而低压侧电源线LPS1-LPSy被连接到低压侧电源。而且,象素电极侧电源线Va1-Vay被连接到象素电极侧电源、而反电极侧电源线Vb1-Vby被连接到反电极侧电源。
而且,象素304具有地址TFT 305、存储器TFT 306、EL驱动TFT307、EL元件308、和存储器309。
地址TFT 305的栅电极被连接到地址栅信号线Gai。而且,地址TFT 305的源区和漏区之一被连接到源信号线Sj,而源区和漏区中的另一个被连接到EL驱动TFT 307的栅电极。
存储器TFT 306的栅电极被连接到存储器栅信号线Gmi。而且,存储器TFT 306的源区和漏区之一被连接到EL驱动TFT 307的栅电极,而源区和漏区中的另一个被连接到存储器309。换言之,不连接到源信号线Sj的地址TFT 305的源区和漏区中的一个,被连接到不连接于存储器309的存储器TFT 306的源区或漏区中的一个。
EL驱动TFT 307的源区被连接到象素电极侧电源线Vai,而EL驱动TFT 307的漏区被连接到EL元件308的象素电极。EL元件308具有象素电极、反电极、和制作在象素电极与反电极之间的EL层。EL元件308的反电极被连接到反电极侧电源线Vbi。
象素电极侧电源线Vai和反电极侧电源线Vbi的电位,具有相互电位差,其数值约为当象素电极侧电源线Vai的电位被施加到EL元件308的象素电极时,使EL元件308发光。
注意,虽然图11示出了EL驱动TFT 307是p沟道TFT的情况,但实施方案模式2不局限于这种结构。EL驱动TFT 307也可以是n沟道TFT。
而且,EL元件的象素电极和反电极之一是阳极,而另一个是阴极。当阳极被用作象素电极而阴极被用作反电极时,EL驱动TFT 307最好是p沟道TFT。相反,当阴极被用作象素电极而阳极被用作反电极时,EL驱动TFT 307最好是n沟道TFT。
下面解释存储器309的详细结构。图12示出了存储器309的详细结构。
存储器309具有2个p沟道TFT(PTFT)311和312以及2个n沟道TFT(NTFT)313和314。
p沟道TFT 311和312的源区各自被连接到高压侧电源线HPSi。而且,n沟道TFT 313和314的源区各自被连接到低压侧电源线LPSi。
p沟道TFT 311的漏区和n沟道TFT 313的漏区在连接点316处被连接。而且,p沟道TFT 312的漏区和n沟道TFT 314的漏区在连接点317处被连接。
p沟道TFT 311的栅电极和n沟道TFT 313的栅电极被连接到连接点317。而且,p沟道TFT 312的栅电极和n沟道TFT 314的栅电极被连接到连接点316。
连接点316连接到存储器TFT 306的源区或漏区。
注意,地址TFT 305和存储器TFT 306具有相同的极性。
下面用图13来解释实施方案模式2的自发光器件的驱动。
图13示出了在任意子帧周期SFt-SFt+2内输入到地址栅信号线Ga(i+1)、Gai和Ga(i-1)的电位以及输入到存储器栅信号线Gm(i+1)、Gmi和Gm(i-1)的电位。而且,示出了在各个子帧周期中输入到EL驱动TFT 307的栅电极或连接点316的数字视频信号的位数。
注意,在子帧周期SFt-SFt+2中,子帧周期SFt中出现二个被分割的子帧周期(SFt_1和SFt_2)。而且,子帧周期SFt+2也被分割成多个被分割的子帧周期,但在图13中仅仅示出了出现的第一被分割的子帧周期SFt+2_1。
在各个子帧周期或被分割的子帧周期中EL元件是否发光,根据对应于各个周期的数字视频信号而被控制。
在被分割的子帧周期SFt中首先出现的被分割的子帧周期SFt_1中,根据从地址栅信号线驱动电路102输出的地址选择信号,顺序选择地址栅信号线Ga1-Gay。
注意,在本说明书中,术语地址栅信号线的选择,表示其栅电极连接到地址栅信号线的所有地址TFT 305都被置于开通状态。
而且同时,根据从存储器栅信号线驱动电路103输出的存储器选择信号,存储器栅信号线Gm1-Gmy也被顺序选择。
在本说明书中,术语存储器栅信号线的选择,表示其栅电极连接到存储器栅信号线的所有存储器TFT 306都被置于开通状态。
此外,高压侧电源线HPS1-HPSy以及低压侧电源线LPS1-LPSy按顺序保持在中间电位。注意,术语中间电位表示施加到高压侧电源线的最高电位与施加到低压侧电源线的最低电位之间的电位。
例如,在第i线的情况,在被分割的子帧周期SFt_1中,地址栅信号线Gai和存储器栅信号线Gmi被同时选择。其栅电极连接到地址栅信号线Gai的所有地址TFT 305因而都被开通。而且,其栅电极连接到存储器栅信号线Gmi的所有存储器TFT 306都被同时开通。
而且,高压侧电源线HPSi以及低压侧电源线LPSi按顺序保持在中间电位。
第t位数字视频信号则从源信号线驱动电路101被输入到各个源信号线S1-Sx。
结果,第t位数字视频信号通过地址TFT 305,被输入到EL驱动TFT 307的栅电极。而且,第t位数字视频信号通过存储器TFT306,被同时输入到连接点316,并被存储在存储器309中。
当第t位数字视频信号被输入到各个象素的EL驱动TFT 307的栅电极时,EL驱动TFT 307的开关根据t位数字视频信号表示1或0的信息而被控制。
若EL驱动TFT 307被开通,则象素电极侧电源线Vai的电位被施加到EL元件308的象素电极。注意,由于反电极电源线Vbi的电位被施加EL元件308的反电极,故作为象素电极侧电源线Vai和反电极电源线Vbi之间的电位差的EL驱动电压,被施加到EL层。EL元件308于是发光。
相反,若EL驱动TFT 307被关断,则象素电极侧电源线Vai的电位不被施加到EL元件308的象素电极。因此,EL元件308的电位保持与反电极侧电源线Vbi的电位相同,EL元件308因而不发光。
上述地址栅信号线和存储器栅信号线被同时选择时的被分割的子帧周期,被称为象素和存储器写入周期。
当完成地址栅信号线Gai和存储器栅信号线Gmi的选择时,地址TFT 305和存储器TFT 306都被关断。而且,高压侧电源线HPSi以及低压侧电源线LPSi的电位分别保持在Vddh和Vss。注意,Vddh>Vss。
接着开始选择地址栅信号线Ga(i+1)和存储器栅信号线Gm(i+1)。
重复上述操作,从而选择所有的地址栅信号线和存储器栅信号线,于是完成被分割的子帧周期SFt_1。
接着开始子帧周期SFt+1,根据从地址栅信号线驱动电路102输出的地址选择信号,顺序选择地址栅信号线Ga1-Gay。
例如,在第i线的情况下,若地址栅信号线Gai被选择,则其栅电极连接到地址栅信号线Gai的所有地址TFT 305被开通。
而且,存储器栅信号线未被选择,因此,其栅电极连接到存储器栅信号线Gmi的所有存储器TFT 306都被关断。
高压侧电源线HPS1-HPSy以及低压侧电源线LPS1-LPSy的电位分别保持在Vddh和Vss。
当各个地址栅信号线被选择时,第(t+1)位数字视频信号则从源信号线驱动电路101被输入到各个源信号线S1-Sx。结果,第(t+1)位数字视频信号通过地址TFT 305,被输入到EL驱动TFT 307的栅电极。
注意,在子帧周期SFt+1中,所有存储器TFT 306都被关断,因此,在被分割的子帧周期SFt_1中被输入到存储器309中的第t位数字视频信号原封不动地被存储。
当第(t+1)位数字视频信号被输入到EL驱动TFT 307的栅电极时,如在被分割的子帧周期SFt_1中那样,EL驱动TFT 307的开关,根据(t+1)位数字视频信号而被控制。从而选择EL元件308是否发光。
仅仅地址栅信号线被选择而存储器栅信号线不被选择的这样一种周期,被称为象素写入周期。
当完成地址栅信号线Gai的选择时,地址TFT 305被关断。接着,开始地址栅信号线Ga(i+1)的选择。
重复上述操作,当完成所有地址栅信号线的选择时,就完成了子帧周期SFt+1。
接着,开始被分割的子帧周期SFt_2,根据从存储器栅信号线驱动电路103输出的存储器选择信号,顺序选择存储器栅信号线Gm1-Gmy。
注意,在子帧周期SFt_2中,地址栅信号线不被选择,因此,地址TFT 305被关断。
而且,高压侧电源线HPS1-HPSy以及低压侧电源线LPS1-LPSy的电位分别保持在Vddh和Vss。
例如,在第i行的象素中,在选择存储器栅信号线Gmi的周期中,其栅电极连接到存储器栅信号线Gmi的所有存储器TFT 306于是被开通。存储在存储器309中的t位数字视频信号于是被输入到EL驱动TFT 307的栅电极。
当t位数字视频信号被输入到各个象素的EL驱动TFT 307的栅电极时,如在被分割的子帧周期SFt_1中那样,EL驱动TFT 307的开关由t位数字视频信号控制,并选择EL元件308是否发光。
仅仅存储器栅信号线被选择而地址栅信号线不被选择的这样一种周期,被称为存储器读出周期。
当完成存储器栅信号线Gmi的选择时存储器TFT306被关断。接着开始存储器栅信号线Gm(i+1)的选择。
当重复上述操作并完成所有存储器栅信号线的选择时,就完成了被分割的子帧周期SFt_2。
接着开始作为象素和存储器写入周期的被分割的子帧周期SFt+2_1,并顺序选择地址栅信号线和存储器栅信号线。
于是在实施方案模式2的驱动自发光器件的方法中,形成了象素和存储器写入周期、象素写入周期、以及存储器读出周期。
象素的连接结构在上述驱动方法中被简化并示于图14A-14C中。
图14A是象素和存储器写入周期的情况。从源信号线Sj输入的数字视频信号,通过开通的地址TFT 305和存储器TFT 306,被输入到EL驱动TFT 307的栅电极和存储器309。
图14B是象素写入周期的情况。从源信号线Sj输入的数字视频信号,通过开通的地址TFT 305,被输入到EL驱动TFT 307的栅电极。存储器TFT 306被关断,因此,先前输入到存储器309中的数字视频信号被存储。
图14C是存储器读出周期的情况。由于地址TFT 305被关断,故从源信号线Sj输入的数字视频信号,不被输入到EL驱动TFT 307的栅电极。存储器TFT 306被开通,因此,存储在存储器309中的数字视频信号通过存储器TFT 306,被输入到EL驱动TFT 307的栅电极。
借助于重复上述操作,EL元件的驱动在各个子帧周期中得到了控制。
而且,对于各个象素行,子帧周期和被分割的子帧周期开始的时刻不同。图9示出了在各个象素行中,子帧周期和被分割的子帧周期开始的时刻。
各个象素行的一帧周期开始的时刻不同,但一帧周期的长度在各个象素中是相同的。
而且,各个子帧周期的长度满足关系SF1∷SF2∷..∷SFn=20∷21∷...∷2n-1。对于子帧周期被分割成多个被分割的子帧周期的情况,所有被分割的子帧周期之和被认为是该子帧周期的长度。例如,若子帧周期SFt由3个被分割的子帧周期SFt_1、SFt_2和SFt_3组成,则SFt=SFt_1+SFt_2+SFt_3。
用实施方案模式1的驱动方法,借助于控制包括被分割的子帧周期在内的各个子帧周期中EL元件的发光而显示灰度。象素的灰度决定于一帧周期中发光时的子帧周期之和(开通周期)的比率。
如上所述,利用实施方案模式1的自发光器件,开通周期和不开通周期被分割并在一帧周期中交替地出现。于是,即使人的视点上下左右稍许移动,从而仅仅连续地观察到不开通的象素,或者相反,仅仅连续地观察到开通的象素,相继的开通周期或不开通周期的长度仍然比常规简单二进制编码方法的驱动更短。因而能够防止观察到伪轮廓。
因此,能够防止看到诸如采用二进制编码方法的时分驱动中的伪轮廓之类的明显的显示障碍。
注意,虽然在实施方案模式1中,地址栅信号线和存储器栅信号线由不同的栅信号线驱动电路(地址栅信号线驱动电路102和存储器栅信号线驱动电路103)来控制,但实施方案模式1不局限于此。也可以用附属的栅信号线驱动电路来控制地址栅信号线和存储器栅信号线。
而且,在实施方案模式1中示出了对一个象素和存储器写入周期仅仅提供一个存储器读出周期的例子,但实施方案模式1不局限于此。也可以形成多个存储器读出周期,将象素写入周期夹在其间。
此外,虽然在实施方案模式1中示出了在多个被分割的子帧周期中,第一被分割的子帧周期是象素和存储器写入周期的结构,但实施方案模式1不局限于这种结构。在将子帧周期分割成多个被分割的子帧周期的情况下,不总是必须第一被分割的子帧周期是象素和存储器写入周期。而且,不总是必须一个被分割的子帧周期是象素和存储器写入周期。所有被分割的子帧周期都可以是象素和存储器写入周期。
此外,倘若从同一个子帧周期分割的被分割的子帧周期不相继出现,则设计者有可能适当地设定子帧周期和被分割的子帧周期的出现顺序。
而且,对于实施方案模式2的自发光显示器件,在不是象素和存储器写入周期的周期中,高压侧电源线的电位与低压侧电源线的电位被固定。制作在象素中的存储器因而起SRAM的作用,因此,曾经存储在存储器中的数字视频信号继续被存储,直至输入另一个数字视频信号。因此,只要是写入一次,对于用1位数字视频信号进行静态显示的情况,能够连续地显示静态图象而无需每个帧执行数字视频信号输入。换言之,当静态图象被显示时,在至少第一帧信号上执行处理操作之后,就可以停止源信号线驱动电路,因而有可能大幅度降低功耗。
实施方案
下面解释本发明的实施方案。
[实施方案1]
解释了采用8位数字视频信号的具有图4-6所示结构的本发明的驱动自发光器件的例子。
图15简单地示出了实施方案1的驱动方法。示出了输入到EL驱动TFT 107的栅电极和连接点116的数字视频信号的位数。注意水平轴是时间。
参考号BK表示在任何象素中不执行显示的数字信号(不显示信号)。不显示信号因而不具有图象信息。若不显示信号而不是数字视频信号被输入到EL驱动TFT 107的栅电极,则EL驱动TFT关断,EL元件从而不发光。注意,在本说明书中,根据不显示信号而没有象素执行显示的周期,被称为不显示周期(BKF)。
当一帧周期开始时,第一不显示周期BKF1开始。不显示周期BKF1是象素和存储器写入周期,且被输入到源信号线Sj的不显示信号BK,被输入到EL驱动TFT 107的栅电极和存储器109。
当不显示信号BK被输入到EL驱动TFT 107的栅电极时,EL驱动TFT 107关断,EL元件从而不发光。
接着开始子帧周期SF1。子帧周期SF1是象素写入周期,且数字视频信号的第一位被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。然后根据数字视频信号的第一位而选择EL元件是否发光。
在子帧周期SF1中,不显示信号BK被存储在存储器109中。
接着开始不显示周期BKF2。不显示周期BKF2是存储器读出周期,且存储在存储器109中的不显示信号BK被读出,并被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。当不显示信号BK被输入到EL驱动TFT 107的栅电极时,EL驱动TFT 107关断,EL元件从而不发光。
接着开始子帧周期SF2。子帧周期SF2是象素写入周期,因而数字视频信号的第二位被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。根据数字视频信号的第二位而选择EL元件是否发光。
在子帧周期SF2中,不显示信号BK被存储在存储器109中。
接着开始不显示周期BKF3。不显示周期BKF3是存储器读出周期,且存储在存储器109中的不显示信号BK被读出,并被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。当不显示信号BK被输入到EL驱动TFT 107的栅电极时,EL驱动TFT 107关断,EL元件从而不发光。
接着开始被分割的子帧周期SF8_1。被分割的子帧周期SF8_1是象素和存储器写入周期,且输入到电源线Sj的数字视频信号的第8位,被输入到EL驱动TFT 107的栅电极和存储器109。根据数字视频信号的第8位而选择EL元件是否发光。
接着开始子帧周期SF5。子帧周期SF5是象素写入周期,因而数字视频信号的第5位被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。根据数字视频信号的第5位而选择EL元件是否发光。
在子帧周期SF5中,数字视频信号的第8位被存储在存储器109中。
接着开始被分割的子帧周期SF8_2。被分割的子帧周期SF8_2是存储器读出周期,且存储在存储器109中的数字视频信号的第8位,被读出并输入到EL驱动TFT 107的栅电极。根据数字视频信号的第8位而选择EL元件是否发光。
接着开始被分割的子帧周期SF6_1。被分割的子帧周期SF6_1是象素写入周期,因而数字视频信号的第6位被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。根据数字视频信号的第6位而选择EL元件是否发光。
在被分割的子帧周期SF6_1中,数字视频信号的第8位被存储在存储器109中。
接着开始被分割的子帧周期SF8_3。被分割的子帧周期SF8_3是存储器读出周期,且存储在存储器109中的数字视频信号的第8位,被读出并输入到EL驱动TFT 107的栅电极。根据数字视频信号的第8位而选择EL元件是否发光。
接着开始子帧周期SF4。子帧周期SF4是象素写入周期,因而数字视频信号的第4位被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。根据数字视频信号的第4位而选择EL元件是否发光。
在子帧周期SF4中,数字视频信号的第8位被存储在存储器109中。
接着开始被分割的子帧周期SF8_4。被分割的子帧周期SF8_4是存储器读出周期,且存储在存储器109中的数字视频信号的第8位,被读出并输入到EL驱动TFT 107的栅电极。根据数字视频信号的第8位而选择EL元件是否发光。
接着开始子帧周期SF3。子帧周期SF3是象素写入周期,因而数字视频信号的第3位被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。根据数字视频信号的第3位而选择EL元件是否发光。
在子帧周期SF3中,数字视频信号的第8位被存储在存储器109中。
接着开始被分割的子帧周期SF8_5。被分割的子帧周期SF8_5是存储器读出周期,且存储在存储器109中的数字视频信号的第8位,被读出并输入到EL驱动TFT 107的栅电极。根据数字视频信号的第8位而选择EL元件是否发光。
接着开始被分割的子帧周期SF7_1。被分割的子帧周期SF7_1是象素和存储器写入周期,且输入到电源线Sj的数字视频信号的第7位,被输入到EL驱动TFT 107的栅电极和存储器109。根据数字视频信号的第7位而选择EL元件是否发光。
接着开始被分割的子帧周期SF6_2。被分割的子帧周期SF6_2是象素写入周期,因而数字视频信号的第6位被输入到EL驱动TFT 107的栅电极。根据数字视频信号的第6位而选择EL元件是否发光。
在被分割的子帧周期SF6_2中,数字视频信号的第7位被存储在存储器109中。
接着开始被分割的子帧周期SF7_2。被分割的子帧周期SF7_2是存储器读出周期,且存储在存储器109中的数字视频信号的第7位,被读出并输入到EL驱动TFT 107的栅电极。根据数字视频信号的第7位而选择EL元件是否发光。
当被分割的子帧周期SF7_2结束时,就完成了一帧周期。各个象素的灰度决定于一帧周期中发光的子帧周期长度之和的比率。
于是,根据上述结构,能够防止看到诸如用二进制编码方法的时分驱动中明显的伪轮廓之类的显示障碍。
注意,虽然在实施方案1中解释了具有图4-6所示结构的驱动自发光器件的方法,但实施方案1所示的驱动方法也能够被用于具有图10-12所示结构的自发光器件。
[实施方案2]
实施方案2解释了一个例子,其中TFT的极性不同于实施方案1所示的象素的TFT的极性。
图16示出了实施方案2的象素的结构。图16所示的是多个象素204中的一个任意象素,此象素具有源信号线Sj(S1-Sx之一)、地址栅信号线Gai(Ga1-Gay之一)、存储器栅信号线Gmi(Gm1-Gmy之一)、高压侧电源线HPSi(HPS1-HPSy之一)、以及低压侧电源线LPSi(LPS1-LPSy之一)。
而且,象素204具有地址TFT 205、存储器TFT 206、EL驱动TFT207、EL元件208、和存储器209。
地址TFT 205的栅电极被连接到地址栅信号线Gai。而且,地址TFT 205的源区和漏区之一被连接到源信号线Sj,而源区和漏区中的另一个被连接到EL驱动TFT 207的栅电极。
存储器TFT 206的栅电极被连接到存储器栅信号线Gmi。而且,存储器TFT 206的源区和漏区之一被连接到EL驱动TFT 207的栅电极,而源区和漏区中的另一个被连接到存储器209。换言之,不连接到源信号线Sj的地址TFT 205的源区和漏区中的一个,被连接到不连接于存储器209的存储器TFT 206的源区或漏区中的一个。
EL驱动TFT 207的源区被连接到象素电极侧电源281,而EL驱动TFT 207的漏区被连接到EL元件208的象素电极。EL元件208具有象素电极、反电极、和制作在象素电极与反电极之间的EL层。EL元件208的反电极被连接到反电极侧电源282。
象素电极侧电源281和反电极侧电源282的电位,具有相互电位差,使得当象素电极侧电源281的电位被施加到EL元件208的象素电极时,EL元件208发光。
EL元件的象素电极和反电极之一是阳极,而另一个是阴极。在实施方案2中,EL驱动TFT 207是n沟道TFT,因此,阴极被用作象素电极,而阳极被用作反电极。
注意,也可以采用这样的结构,其中连接到EL驱动TFT 207源区的象素电极侧电源281与低压侧电源共用,而连接到EL元件208的反电极的反电极侧电源282与高压侧电源共用
下面解释存储器209的详细结构。图17示出了存储器209的详细结构。
存储器209具有3个n沟道TFT 210、211和212以及3个p沟道TFT 213、214和215。
n沟道TFT 210的源区被连接到低压侧电源线LPSi,而n沟道TFT 210的漏区被连接到n沟道TFT 211的源区。而且,p沟道TFT 214的源区被连接到高压侧电源线HPSi,而p沟道TFT 214的漏区被连接到n沟道TFT 213的源区。
n沟道TFT 211的漏区和p沟道TFT 213的漏区,在连接点2 16处被连接。
而且,n沟道TFT 212的源区被连接到低压侧电源线LPSi,而p沟道TFT 215的源区被连接到高压侧电源线HPSi。n沟道TFT 212的漏区和p沟道TFT 215的漏区,在连接点217处被连接。
n沟道TFT 210的栅电极被连接到地址栅信号线Gai,而p沟道TFT 214的栅电极被连接到存储器栅信号线Gm(i-1)。
n沟道TFT 211和p沟道TFT 213的栅电极被连接,且各在连接点217处被连接。n沟道TFT 212和p沟道TFT 215的栅电极被连接,也在连接点216处被连接。
连接点216被连接到存储器TFT 206的源区或漏区。
注意,在实施方案2中,地址TFT 205和存储器TFT 206必须具有相同的极性。而且,地址TFT 205和存储器TFT 206的极性与EL驱动TFT 207的极性相反。
此外,在存储器209的TFT中,其栅电极连接到地址栅信号线Gai的TFT的极性,必须与EL驱动TFT 207的极性相同。而且,在存储器209的TFT中,其栅电极连接到相邻象素的存储器栅信号线Ga(i-1)的TFT的极性,必须与地址TFT 205和存储器TFT 206的极性相同。
有可能借助于将其与实施方案1自由地进行组合而实现实施方案2。
[实施方案3]
在实施方案3中,解释了在图5所示的象素中制作电容器的例子。
图18示出了实施方案3的象素的结构。图5所示的各个部分使用了相同的参考号。除了电容器之外,已经在实施方案模式中解释了TFT和EL元件的详细连接状态,因此,此处仅仅解释电容器的连接结构。
电容器131被制作在EL驱动TFT 107的栅电极与高压侧电源线HPSi之间。而且,电容器132和133由高压侧电源线HPSi以及二组漏区相互连接的n沟道TFT和p沟道TFT的栅电极构成。
借助于制作电容器,能够防止地址TFT 105和存储器TFT 106的截止电流(当TFT关断时,在沟道形成区中流动的电流)造成的存储在存储器109中的电荷减少。
注意,不总是必须制作电容器131、132和133。
有可能借助于将其与实施方案1或实施方案2自由地进行组合而实现实施方案3。
[实施方案4]
在实施方案4中,解释了TFT极性与实施方案2所示的象素的TFT的极性不同的例子。
图19示出了象素404的详细结构。图19所示的是多个象素404中的一个任意象素,且此象素具有源信号线Sj(S1-Sx之一)、地址栅信号线Gai(Ga1-Gay之一)、存储器栅信号线Gmi(Gm1-Gmy之一)、高压侧电源线HPSi(HPS1-HPSy之一)、低压侧电源线LPSi(LPS1-LPSy之一)、象素电极侧电源线Vai(Va1-Vay之一)、以及反电极侧电源线Vbi(Vb1-Vby之一)。
高压侧电源线HPS1-HPSy被连接到高压侧电源,而低压侧电源线LPS1-LPSy被连接到低压侧电源。而且,象素电极侧电源线Va1-Vay被连接到象素电极侧电源、而反电极侧电源线Vb1-Vby被连接到反电极侧电源。
而且,象素404具有地址TFT 405、存储器TFT 406、EL驱动TFT407、EL元件408、和存储器409。在实施方案4中,地址TFT 405和存储器TFT 406是p沟道TFT,且EL驱动TFT 407是n沟道TFT。
地址TFT 405的栅电极被连接到地址栅信号线Gai。而且,地址TFT 405的源区和漏区之一被连接到源信号线Sj,而源区和漏区中的另一个被连接到EL驱动TFT 407的栅电极。
存储器TFT 406的栅电极被连接到存储器栅信号线Gmi。而且,存储器TFT 406的源区和漏区之一被连接到EL驱动TFT 407的栅电极,而源区和漏区中的另一个被连接到存储器409。换言之,不连接到源信号线Sj的地址TFT 405的源区和漏区中的一个,被连接到不连接于存储器409的存储器TFT 406的源区或漏区中的一个。
EL驱动TFT 407的源区被连接到象素电极侧电源线Vai,而EL驱动TFT 407的漏区被连接到EL元件408的象素电极。EL元件408具有象素电极、反电极、和制作在象素电极与反电极之间的EL层。EL元件408的反电极被连接到反电极侧电源线Vbi。
象素电极侧电源线Vai和反电极侧电源线Vbi的电位,具有相互电位差,使得当象素电极侧电源线Vai的电位被施加到EL元件408的象素电极时,EL元件408发光。
而且,EL元件的象素电极和反电极之一是阳极,而另一个是阴极。如实施方案4那样,在EL驱动TFT 407是n沟道TFT的情况下,最好用阴极作为象素电极而阳极作为反电极。
下面解释存储器409的详细结构。图20示出了存储器409的详细结构。
存储器409具有2个n沟道TFT(NTFT)411和412以及2个p沟道TFT(PTFT)413和414。
n沟道TFT 411和412的源区各自被连接到低压侧电源线LPSi,而且,p沟道TFT 413和414的源区各自被连接到高压侧电源线HPSi。
n沟道TFT 411的漏区和p沟道TFT 413的漏区,在连接点416处被连接。而且,n沟道TFT 412的漏区和p沟道TFT 414的漏区,在连接点417处被连接。
n沟道TFT 411的栅电极和p沟道TFT 413的栅电极,被连接到连接点417。而且,p沟道TFT 412的栅电极和n沟道TFT 414的栅电极,被连接到连接点416。
连接点416被连接到存储器TFT 406的源区或漏区。
注意,地址TFT 405和存储器TFT 406具有相同的极性。
有可能借助于将其与实施方案1自由地进行组合而实现实施方案4。
[实施方案5]
在实施方案5中,解释了在图11所示的象素中制作电容器的例子。
图21示出了实施方案5的象素的结构。图11所示的各个部分使用了相同的参考号。除了电容器之外,已经在实施方案模式中解释了TFT和EL元件的详细连接状态,因此,此处仅仅解释电容器的连接结构。
电容器331被制作在EL驱动TFT 307的栅电极与象素电极侧电源线Vai之间。而且,电容器332和333由象素电极侧电源线Vai以及二组漏区相互连接的n沟道TFT和p沟道TFT的栅电极构成。
借助于制作电容器,能够防止地址TFT 305和存储器TFT 306的截止电流(当TFT关断时,在沟道形成区中流动的电流)造成的存储在存储器309中的电荷减少。
注意,对于存在足够的寄生电容的情况,不总是必须制作电容器331、332和333。
有可能借助于将其与实施方案1或实施方案4自由地进行组合而实现实施方案5。
[实施方案6]
在本实施方案中,解释了用来驱动本发明的自发光器件的象素部分的源信号线驱动电路、地址栅信号线驱动电路、以及存储器栅信号线驱动电路的详细结构。
图22A和22B示出了本实施方案的自发光器件的方框图。图22A示出了源信号线驱动电路601,它具有移位寄存器602、锁存器(A)603、和锁存器(B)604。
时钟信号CLK和起始脉冲SP被输入到在源信号线驱动电路601中的移位寄存器602。移位寄存器602根据时钟信号CLK和起始脉冲SP,顺序产生时序信号,并将时序信号一个接一个地通过缓冲器(未示出)等馈送到下一级电路。
注意,虽然在图中未示出,但从移位寄存器电路602输出的时序信号可以被缓冲器等缓冲放大。由于许多电路或元件被连接到布线,故馈送有时序信号的布线的负载电容(寄生电容)很大。为了防止大的负载电容造成的时序信号上升与下降变钝而制作缓冲器。此外,不总是必须提供缓冲器。
被缓冲器放大了的时序信号,被输入到锁存器(A)603。锁存器(A)603具有多个用来处理n位数字视频信号的锁存级。当时序信号被输入时,锁存器(A)603将从源信号线驱动电路601外部输入的n位数字视频信号写入并保持。
注意,在将数字视频信号写入到锁存器(A)603时,数字视频信号也可以被顺序输入到锁存器(A)603的多个锁存级。但本发明不局限于这种结构。锁存器(A)603的多个锁存级可以被分成一定数目的组,且数字视频信号可以被同时并行输入到各个组来完成分割驱动。例如,当锁存器被分成每4级为一组时,称为具有4个支路的分割驱动。
数字视频信号被完全写入到锁存器(A)603的所有锁存级中的周期,被称为行周期。实际上,存在着行周期包括上述行周期之外的水平返回周期的情况。
一个行周期完成时,锁存信号被输入到锁存器(B)604。此时,写入并存储在锁存器(A)603中的数字视频信号,被全部一起送出,被写入并存储在锁存器(B)604中。
在锁存器(A)603中,在完成将数字视频信号送到锁存器(B)604之后,根据来自移位寄存器602的时序信号,执行数字视频信号写入。
在一个第二级的行周期中,被写入并存储在锁存器(B)604中的数字视频信号,被输入到源信号线。
图22B是方框图,示出了地址栅信号驱动电路。
地址栅信号线驱动电路605具有移位寄存器606和缓冲器607。根据情况提供电平移位。
在地址栅信号线驱动电路605中,来自移位寄存器606的时序信号被输入到缓冲器607,然后到相应的地址栅信号线。一行象素的地址TFT的栅电极,被连接到地址栅信号线,且一行象素的所有地址TFT必须同时被置于开通状态。能够处置大电流的电路因而被用于缓冲器。
由于存储器栅信号线驱动电路与地址栅信号线驱动电路的结构相同,故可参考图22B。但在存储器栅信号线驱动电路的情况下,来自缓冲器的输出被输入到存储器栅信号线。一行象素的存储器TFT的栅电极,被连接到存储器栅信号线,且一行象素的所有地址TFT必须同时被置于开通状态。能够处置大电流的电路因而被用于缓冲器。
注意,有可能借助于与实施方案1-5进行组合而实现实施方案6。
[实施方案7]
在本实施方案中,将详细地解释安排在象素部分周围的驱动电路的TFT(n沟道TFT和p沟道TFT)以及象素部分的制作方法。在本实施方案中,地址TFT和EL驱动TFT仅仅被示为象素部分的典型TFT,各个象素中的存储器TFT以及存储器中的TFT能够同时被制作。
首先,如图23A所示,在由以CORNING公司的#7059玻璃和#1737玻璃为代表的硼硅酸钡玻璃或硼硅酸铝玻璃之类的玻璃组成的衬底5001上,制作由诸如氧化硅膜、氮化硅膜、或氮氧化硅膜之类的绝缘膜组成的基底膜5002。例如,制作用等离子体CVD方法由SiH4、NH3和N2O制作的厚度为10-200nm(最好是50-100nm)的氮氧化硅膜5002a。同样,在其上层叠由SiH4和N2O制作的厚度为50-200nm(最好是100-150nm)的氢化氮氧化硅膜5002b。在本实施方案中,基底膜5002具有二层结构,但也可以被制作成由上述绝缘膜之一组成的单层膜或具有由上述绝缘膜组成的二个以上的层的叠层膜。
岛状半导体层5003-5006由借助于在具有非晶结构的半导体膜上进行激光晶化或熟知的热晶化得到的结晶半导体膜组成。这些岛状半导体层5003-5006各个的厚度为25-80nm(最好是30-60nm)。对于结晶半导体膜的材料没有限制,但最好由硅、硅锗(SiGe)合金等组成。
当要用激光晶化方法制造结晶的半导体膜时,采用脉冲振荡型或连续发光型的准分子激光器、YAG激光器、和YVO4激光器。当这些激光器被使用时,最好采用这样一种方法,其中从激光发射器件发出的激光束被光学***会聚成线状,然后辐射到半导体膜。晶化条件由操作人员适当地选择。当使用准分子激光器时,脉冲振荡频率被设定为300Hz,而激光器能量密度被设定为100-400mJ/cm2(最好是200-300mJ/cm2)。当使用YAG激光器时,脉冲振荡频率最好利用其二次谐波设定为30-300kHz,而激光器能量密度最好被设定为300-600mJ/cm2(典型为350-500mJ/cm2)。会聚成线状的宽度为100-1000μm,例如为400μm的激光束,被辐射到整个衬底表面。此时,线状激光束的重叠比被设定为50-90%。
接着,制作覆盖岛状半导体层5003-5006的栅绝缘膜5007。利用等离子体CVD方法或溅射方法,由含有硅的厚度为40-150nm的绝缘膜制作栅绝缘膜5007。在本实施方案中,有厚度为120nm的氮氧化硅膜制作栅绝缘膜5007。但栅绝缘膜不局限于这种氮氧化硅膜,而是可以是含有其它物质并具有单层或叠层结构的绝缘膜。例如,当使用氧化硅膜时,用等离子体CVD方法混合TEOS(原硅酸四乙酯)和O2,反应压力被设定为40Pa,衬底温度被设定为300-400℃,而放电的高频(13.56MHz)功率密度被设定为0.5-0.8W/cm2。于是,借助于放电,能够制作氧化硅膜。以这种方法制造的氧化硅膜,利用400-500℃下的热退火,能够得到最佳特性的栅绝缘膜。
在栅绝缘膜5007上制作第一导电膜5008和第二导电膜5009,用来制作栅电极。在本实施方案中,厚度为50-100nm的第一导电膜5008由Ta制作,而厚度为100-300nm的第二导电膜5009由W制作。
Ta膜用溅射方法制作,Ta靶被Ar溅射。在这种情况下,当在Ar中加入适当数量的Xe和Kr时,Ta的内应力被释放,从而能够防止膜的剥离。α相Ta膜的电阻率约为20μΩcm,且这一Ta膜可以被用于栅电极。但β相Ta膜的电阻率约为180μΩcm,不适合于栅电极。当晶体结构接近于α相Ta膜的厚度约为10-50nm的氮化钽被预先制作成用来形成α相Ta膜的Ta膜基底时,能够容易地得到α相Ta膜。
以W作为靶,用溅射方法来制作W膜。而且,也可以采用六氟化钨(WF6),用热CVD方法来制作W膜。在任何一种情况下,为了将此膜用作栅电极,必须降低电阻。将W膜的电阻率设定为等于或小于20μΩcm是可取的。当W膜的晶粒尺寸增大时,能够降低W膜的电阻率。但当在W膜中存在许多氧之类的杂质时,晶化被阻止,因而电阻率被提高。因此,在溅射方法的情况下,采用纯度为99.99%或99.9999%的W靶,并借助于充分注意不要在制作时使杂质从气相混入到W膜中,来制作W膜。这样就能够实现9-20μΩcm的电阻率。
在本实施方案中,第一导电膜5008由Ta制作,而第二导电膜5009由W制作。但本发明不局限于这种情况。这些导电膜中的每一个也可以由选自Ta、W、Ti、Mo、Al、和Cu的元素、或合金材料或以这些元素作为主要成分的化合物材料来制作。而且也可以采用以掺有磷之类的杂质的多晶硅膜为代表的半导体膜。本实施方案所示之外的组合的例子,包括:第一导电膜5008由氮化钽(TaN)制作,而第二导电膜5009由W制作的组合;第一导电膜5008由氮化钽(TaN)制作,而第二导电膜5009由Al制作的组合;以及第一导电膜5008由氮化钽(TaN)制作,而第二导电膜5009由Cu制作的组合。
接着由抗蚀剂制作掩模5010,并执行用来制作电极和布线的第一腐蚀工艺。在本实施方案中,采用ICP(感应耦合等离子体)腐蚀方法,CF4和Cl2与腐蚀气体混合。在1Pa的压力下,500W的RF(13.56MHz)功率被施加到线圈型电极,致使产生等离子体。还将100W的RF(13.56MHz)功率施加到衬底侧(样品台),从而加上足够负的自偏压。当CF4和Cl2被混合时,W膜和Ta膜被腐蚀到相同的的程度。
在上述腐蚀条件下,借助于把由抗蚀剂形成的掩模的形状制作成适当的形状,由于施加到衬底侧的偏置电压的作用,第一导电层和第二导电层的末端部分被制作成削尖的形状。削尖部分的角度被设定为15-45度。最好增加大约10-20%的腐蚀时间,以便执行腐蚀而不在栅绝缘膜上留下残留物。由于氮氧化硅膜对W膜的选择比范围为2-4(典型为3),故氮氧化硅膜的暴露表面被过腐蚀过程腐蚀掉大约20-50nm。于是,用第一腐蚀工艺制作了由第一和第二导电层组成的第一形状的导电层5011-5016(第一导电层5011a-5016a以及第二导电层5011b-5016b)。栅绝缘膜5007中未被第一形状的导电层5011-5016覆盖的区域,被腐蚀掉大约20-50nm,致使形成了被减薄的区域(见图23A)。
然后,借助于执行第一掺杂工艺,加入引起n型导电的杂质元素。掺杂方法可以是离子掺杂方法或离子注入方法。进行离子掺杂方法时的条件是:剂量设定为每平方厘米1×1013-5×1014原子,而加速电压设定为60-100keV。属于V族的元素,典型为磷(P)或砷(As),被用作引起n型导电的杂质元素。但此处采用磷(P)。在这种情况下,对于引起n型导电的杂质元素来说,导电层5011-5015用作掩模,并以自对准方式形成第一杂质区5017-5025。引起n型导电的杂质元素,以范围为每立方厘米1×1020-1×1021原子的浓度,被加入到第一杂质区5017-5025(见图23B)。
如图23C所示,接着执行第二腐蚀工艺。同样采用ICP腐蚀方法,使CF4、Cl2和O2与腐蚀气体混合,并在1Pa的压力下,将500W的RF(13.56MHz)功率施加到线圈型电极,致使产生等离子体。将50W的RF(13.56MHz)功率施加到衬底侧(样品台),从而加上比第一腐蚀工艺中的自偏压低的自偏压。在这样的条件下执行W膜的各向异性腐蚀,并在低于W膜的各向异性腐蚀速度的腐蚀速度下,执行作为第一导电层的Ta膜的各向异性腐蚀,致使形成了第二形状的导电层5026-5031(第一导电层5026a-5031a以及第二导电层5026b-5031b)。未被第二形状的导电层5026-5031覆盖的栅绝缘膜5007区域,被进一步腐蚀掉大约20-50nm,致使形成了被减薄的区域。
从产生的原子团或离子物质和反应产物的蒸汽压,可以设想使用CF4和Cl2的混合气体的W膜以及Ta膜的腐蚀过程中的腐蚀反应。当对W和Ta的氟化物和氯化物的蒸汽压进行比较时,作为W的氟化物的WF6的蒸汽压极高,而WCl5、TaF5和TaCl5的蒸汽压彼此大致相等。因此,采用CF4和Cl2的混合气体来腐蚀W膜和Ta膜二者。但当在这一混合气体中加入适量的O2时,CF4和O2发生反应并成为CO和F,致使产生大量F原子团或F离子。结果,其氟化物具有高的蒸汽压的W膜的腐蚀速度被提高。与此相反,对于Ta膜,当F增加时,腐蚀速度的增加比较小。由于Ta比W更容易被氧化,故Ta膜的表面由于加入O2而被氧化。由于没有Ta的氧化物与氟化物或氯化物反应,故Ta的腐蚀速度被进一步降低。因此,有可能在W膜与Ta膜之间造成腐蚀速度的差别,使W膜的腐蚀速度能够被设定为高于Ta膜的腐蚀速度。
如图24A所示,接着执行第二掺杂工艺。在这种情况下,借助于将剂量降低到低于第一掺杂工艺,在比第一掺杂工艺小的剂量和高的加速电压下,掺入引起n型导电的杂质元素。例如,加速电压被设定为70-120keV,剂量被设定为每平方厘米1×1013原子。于是,在图23B中的制作在岛状半导体层中的第一杂质区内部就形成了一个新的杂质区。在掺杂过程中,第二形状的导电层5026-5030被用作杂质元素的掩模,并执行掺杂,使杂质元素也被加入到第一导电层5026a-5030a下侧。于是形成了与第一导电层5026a-5030a重叠的第三杂质区5032-5041以及第一和第三杂质区之间的第二杂质区5042-5051。掺入引起n型导电的杂质元素,使第二杂质区中的杂质元素的浓度范围为每立方厘米1×1017-1×1019原子,且第三杂质区中的杂质元素的浓度范围为每立方厘米1×1016-1×1018原子。
如图24B所示,在岛状半导体层5004-5006中,制作导电类型与第一导电类型相反的第四杂质区5052-5074,用来制作p沟道TFT。第二导电层5027b-5030b被用作杂质元素的掩模,并以自对准的方式形成杂质区。此时,用来制作n沟道TFT的岛状半导体层5003以及布线部分5031的整个表面,被预先用抗蚀剂掩模5200覆盖。磷以不同的浓度被加入到各个杂质区5052-5074。然而,利用离子掺杂方法,用双硼烷(B2H6)来制作这些区域,且这些区域中的每一个的杂质浓度被设定为每立方厘米2×1020-2×1021原子。
通过上述各个步骤,在各个岛状半导体层中形成了杂质区。与岛状半导体层重叠的第二形状的导电层5026-5030,起栅电极的作用。而且,区域5031起岛状信号线的作用。
如图24C所示,执行对加入到岛状半导体层中的杂质元素进行激活的步骤,以便控制导电类型。利用热处理方法,用退火炉子来执行这一工序。而且,可以使用激光退火方法和快速热退火方法(RTA方法)。在热退火方法中,在氧浓度等于或小于1ppm,最好是等于或小于0.1ppm的氮气气氛中,于400-700℃,通常是500-600℃的温度下执行此工序。在本实施方案中,在温度500℃下执行4小时热处理。当用于层5026-5031的布线材料抗热差时,最好在制作层间绝缘膜(以硅作为主要成分)之后执行激活,以便保护布线等。
而且,在包括3-100%的氢的气氛中,于300-450℃的温度下,执行1-12小时热处理,以便使岛状半导体层氢化。这一步骤是为了用热激发的氢来终止半导体层的悬挂键。作为另一种氢化方法,也可以执行等离子体氢化(使用等离子体激发的氢)。
接着,如图25A所示,由氮氧化硅膜制作厚度为100-200nm的第一层间绝缘膜5075。在第一层间绝缘膜5075上,从有机绝缘材料制作第二层间绝缘膜5076。然后,穿过第一层间绝缘膜5075、第二层间绝缘膜5076、和栅绝缘膜5007,制作接触孔。图形化并制作各个布线(包括连接布线和信号线)5077-5082以及栅信号线5084。然后,图形化并制作与连接布线5082相接触的象素电极5083。
以有机树脂作为材料的薄膜,被用作第二层间绝缘膜5076。聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸、BCB(苯并环丁烯)等,可以被用作这种有机树脂。特别是,由于第二层间绝缘膜5076主要是为了整平而提供的,故在整平方面优异的丙烯酸较好。在本实施方案中,制作了厚度足以整平TFT引起的高程差的丙烯酸膜。其膜厚最好被设定为1-5μm(设定为2-4μm更好)。
在接触孔的制作过程中,利用干法腐蚀或湿法腐蚀方法,制作了达及n型杂质区5017和5018或p型杂质区5052-5074的接触孔、达及布线5031的接触孔、达及电流馈线的未示出的接触孔、以及达及栅电极的未示出的接触孔。
而且,三层结构的叠层膜被图形化成所希望的形状并用作布线(包括连接布线和信号线)5077-5082和5084。在这种三层结构中,用溅射方法连续地制作厚度为100nm的Ti膜、厚度为300nm的含Ti的铝膜、以及厚度为150nm的Ti膜。但也可以使用其它的导电膜。
在本实施方案中,厚度为110nm的ITO膜被制作成象素电极5083,并被图形化。借助于将象素电极5083安排成使这一象素电极5083与连接电极5082相接触并与这一连接布线5082重叠,而形成接触。而且,也可以使用借助于将2-20%的氧化锌(ZnO)与氧化铟混合而提供的透明导电膜。这一象素电极5083成为EL元件的阳极(见图25A)。
如图25B所示,接着制作厚度为500nm的含硅的绝缘膜(在本实施方案中是氧化硅膜)。制作第三层间绝缘膜5085,其中在对应于象素电极5083的位置处制作窗口。当制作窗口时,利用湿法腐蚀方法,能够容易地使窗口的侧壁有锥度。当窗口的侧壁不够平缓时,高程差引起的EL层的退化就成为值得注意的问题。
接着,利用不暴露于大气的真空蒸发方法,连续地制作EL层5086和阴极(MaAg电极)5087。EL层5086的厚度为80-200nm(典型为100-120nm),而阴极5087的厚度为180-300nm(典型为200-250nm)。
在这一工序中,对于对应于红色的象素、对应于绿色的象素、以及对应于蓝色的象素,相继制作EL层。在这种情况下,由于EL层抗溶解性不足,故对于各个颜色必须分别制作EL层,而不能采用光刻技术。因此,除了所希望的象素外,最好是用金属掩模覆盖一部分,以便仅仅在所要求的部分中选择性地制作EL层。
亦即,首先设定覆盖除对应于红色象素外的所有部分的掩模,并利用这一掩模选择性地制作用来发红色光的EL层。接着,设定覆盖除对应于绿色象素外的所有部分的掩模,并利用这一掩模选择性地制作用来发绿色光的EL层。接着,相似地设定覆盖除对应于蓝色象素外的所有部分的掩模,并利用这一掩模选择性地制作用来发蓝色光的EL层。此处,使用了不同的掩模,而不是可以重复地使用同一个掩模。
接着制作阴极5087。阴极5087可以被制作成各个颜色的EL层的公共连续膜,也可以用金属掩模在各个颜色中选择性地制作。此外,最好在不中断真空的情况下执行工艺,直至制作了所有象素的EL层和阴极。
此处,使用了用来制作对应于红绿蓝的三种EL元件的***。然而,也可以使用:其中发白色光的EL元件与滤色器组合的***、其中发蓝色或蓝绿色光的EL元件与荧光物质组合的***(荧光彩色转换层CCM)、借助于用透明电极等使分别对应于红色、绿色、和蓝色的EL元件与阴极(反电极)重叠的***。
已知的材料能够被用作EL层5086。考虑到驱动电压,有机材料被优选用作已知材料。例如,由空穴注入层、空穴输运层、发光层、和电子注入层组成的四层结构被优选用作EL层。作为一个例子,在本实施方案中,MgAg电极被用作EL元件的阴极,但也可以使用其它的已知材料。
接着制作保护电极5088,以便覆盖EL层和阴极。以铝作为主要成分的导电膜被用作这一保护电极5088。利用真空蒸发方法,用不同于制作EL层和阴极时使用的掩模,来制作保护电极5088。在制作EL层和阴极之后,最好不使制作的薄膜暴露于大气而连续地制作保护电极5088。
最后,制作厚度为300nm的由氮化硅膜组成的钝化膜5089。实际上,保护膜5088起保护EL层免受潮气等影响的作用。但借助于制作钝化膜5089,能够进一步改进EL元件的可靠性。
如图25B所示,这样就完成了有源矩阵型自发光器件的结构。在本实施方案的制作有源矩阵型自发光器件的工艺中,源信号线由Ta和W制作,它们是栅电极材料,而栅信号线由Al制作,为了方便电路构造和工艺手续起见,Al是源和漏电极的布线材料。但也可以采用不同的材料。
借助于除了在象素部分,还在驱动电路部分安排最佳结构的TFT,本实施方案中的有源矩阵型衬底,具有非常高的可靠性和改进了的工作特性。而且,在晶化工序中,借助于加入Ni之类的金属催化剂,还能够改进结晶性。于是,源信号线驱动电路的驱动频率能够被设定为10MHz或以上。
首先,具有用来降低热载流子注入,尽可能使运行速度不降低的结构的TFT,被用作构成驱动电路部分的CMOS电路的n沟道型TFT。此处,驱动电路包括移位寄存器、缓冲器、电平移位器、线顺序驱动中的锁存器、点顺序驱动中的传送门等。
在本实施方案的情况下,n沟道型TFT的有源层包括源区、漏区、GOLD区、LDD区、和沟道形成区。GOLD区通过栅绝缘膜与栅电极重叠。
热载流子注入在CMOS电路的p沟道型TFT中造成的退化几乎可忽略。因此,在这一p沟道型TFT中,不必特别地制作LDD区。但相似于n沟道型TFT,可以制作LDD区作为热载流子对抗措施。
而且,当通过沟道形成区双向流动电流的CMOS电路,亦即其中源区和漏区的作用被改变的CMOS电路被用于驱动电路时,对于n沟道型TFT,最好是构成CMOS电路以形成LDD区,使沟道形成区夹在LDD区之间。作为一个例子,提供了用于点顺序驱动中的传送门。当要求尽可能降低关态电流值的CMOS电路被用于驱动电路时,组成CMOS电路的n沟道型TFT最好具有这样的构造,其中LDD区通过栅绝缘膜与栅电极部分地重叠。作为这种TFT的例子,也能够提供用于点顺序驱动中的传送门。
实际上,当电光器件达到图25B的状态时,最好用具有高气密性并能够去气的保护膜(叠层膜,紫外固化树脂膜等)和半透明密封元件进行封装(密封),以便防止EL元件被暴露于外部空气。在这种情况下,借助于用惰性气体气氛填充密封元件内部,以及在其中安排吸潮材料(例如氧化钡),改进了EL元件的可靠性。
而且,在用封装工艺等改进了气密性密封性质之后,连接件(柔性印刷电路FPC)被固定,从而完成作为产品的器件。此连接件是用来连接外部信号端子与从制作在衬底上的元件或电路引出的端子的。此时的器件就可以交货了,在本说明书中被称为自发光器件。
而且,根据实施方案7所示的工艺,能够用5个光掩模(一个岛状半导体层图形、一个第一布线图形(栅布线、岛状源布线、电容器布线)、一个n沟道区掩模图形、一个接触孔图形、和一个第二布线图形(包括象素电极和连接电极))来制造有源矩阵衬底。结果,能够减少工序,从而有利于降低制造成本和提高生产率。
注意,有可能与实施方案1-6进行组合而实现实施方案7。
[实施方案8]
在本实施方案中,利用其三重态激发磷光能够被用来发光的EL材料,能够大幅度改进发光外量子效率。结果,能够降低EL元件的功耗,能够延长EL元件的寿命,还能够减轻EL元件的重量。
下面是利用三重态激发改进发光外量子效率的报道(T.Tsutsui,C.Adachi,S.Saito,Photochemical Processes in OrganizedMolecular System,ed.K.Honda,(Elsevier Sci.Pub.,Tokyo,1991)p.437)。
上述论文报道的EL材料(香豆素颜料)的分子式如下。
[化学式1]
(M.A.Baldo,D.F.O’Brien,Y.You,A.Shoustikov,S.Sibley,M.E.Thompson,S.R.Forrest,Nature 395(1998)p.151)。
上述论文报道的EL材料(Pt络合物)的分子式如下。
[化学式2]
(M.A.Baldo,S.Lamansky,P.E.Burrows,M.E.Thompson,S.R.Forrest,Appl.Phys.Lett.,75(1999)p.4)。
(T.Tsutsui,M.J.Yang,M.Yahiro,K.Nakamura,T.Watanabe,T.Tsuji,Y.Fukuda,T.Wakimoto,S.Mayaguchi,Jpn.Appl.Phys.,38(12B)(1999)L1502)。
上述论文报道的EL材料(Ir络合物)的分子式如下。
[化学式3]
如上所述,若能够实际利用三重态激发的磷光,则能够实现比利用单重态激发的荧光的情况高3-4倍的发光外量子效率。
采用能够用来发磷光的本发明的自发光器件的EL材料,不局限于上述结构。用于本发明的自发光器件的EL材料,不局限于能够用三重态激发磷光来发光的EL元件,还有能够用荧光来发光的EL元件。
注意,实施方案8能够与实施方案1-7组合起来实现。
[实施方案9]
利用本发明制造的自发光器件,是自发光类型的,因此,比之液晶显示器件,在明亮场所表现出更优越的显示图象可识别性。而且,自发光器件具有宽广的视角。因此,自发光器件能够被应用于各种各样电子设备的显示部分。
这种电子设备包括录象机、数码相机、风镜式显示器(头戴式显示器)、导航***、声音重放设备(汽车音响设备和组合音响)、笔记本个人计算机、游戏机、便携式信息终端(移动计算机、移动电话、便携式游戏机、电子笔记本等等)、包括记录媒质的放象机(更具体地说是诸如数码象碟(DVD)之类的能够重现记录媒质的设备,还包括用来显示重放图象的显示器),等等。特别是在便携式信息终端的情况下,由于可能要从倾斜方向观察的便携式信息终端常常要求具有宽广的视角,故采用自发光器件较好。图26分别示出了这种电子设备的各种具体例子。
图26A示出了EL显示器件,它包含框架2001、支持台2002、显示部分2003、扬声器部分2004、图象输入端子2005等。本发明可用于显示部分2003。自发光器件是自发光类型的,因而不需要后照光。于是,其显示部分的厚度可以比液晶显示器件的薄。此EL显示器件包括所有用来显示信息的显示器件,例如个人计算机、电视广播接收机、和广告显示器。
图26B示出了数码静物照相机,它包含主体2101、显示部分2102、图象接收部分2103、操作键2104、外部连接孔2105、快门2106等。根据本发明的自发光器件可以被用作显示部分2102。
图26C示出了膝上计算机,它包含主体2201、机壳2202、显示部分2203、键盘2204、外部连接端口2205、触摸鼠标2206等。根据本发明的自发光器件能够被用作显示部分2203。
图26D示出了移动计算机,它包含主体2301、显示部分2302、开关2303、操作键2304、红外端口2605等。根据本发明的自发光器件能够被用作显示部分2303。
图26E示出了包括记录媒质(更具体地说是DVD重放装置)的放象机,它包括主体2401、机箱2402、显示部分A 2403、另一个显示部分B 2404、记录媒质(DVD等)读出部分2405、操作键2406、扬声器部分2407等。显示部分A 2403主要用于显示图象信息,而显示部分B 2404主要用于显示字符信息。根据本发明的自发光器件能够被用作显示部分A和B。包括记录媒质的放象机还包括游戏机等。
图26F示出了风镜式显示器(头戴式显示器),它包含主体2501、显示部分2502、眼镜臂部分2503。根据本发明的自发光器件能够被用作显示部分2502。
图26G示出了录象机,它包含主体2601、显示部分2602、声音输入部分2603、外部连接端口2604、遥控接收部分2605、图象接收部分2606、电池2607、声音输入部分2608、操作键2609等。根据本发明的自发光器件能够被用作显示部分2602。
图26H示出了移动电话,它包含主体2701、机箱2702、显示部分2703、声音输入部分2704、声音输出部分2705、操作键2706、外部连接端口2707、天线2708等。根据本发明的自发光器件能够被用作显示部分2703。注意显示部分2703借助于在黑色背景上显示白色字符而能够降低便携式电话的功耗。
在将来能够从有机EL材料得到更明亮的发光时,根据本发明的自发光器件将可以用于正面型或背投型投影仪,其中利用透镜之类使包括输出图象信息的要投影的光得到放大。
上述电子设备更可能被用来显示通过诸如互连网、CATV(有线电视***)之类的通信线路发布的信息。特别是可能用来显示运动图象信息。自发光器件由于EL材料能够表现出高的响应速度而适合于显示运动图象。
发光的那部分自发光器件消耗功率,因而希望以这样一种方式来显示信息,即其中的发光部分尽可能小。因此,当自发光器件被用于主要显示字符的显示部分,例如便携式信息终端特别是便携式电话或声音重放设备的显示部分时,对自发光器件进行驱动,使字符信息由发光部分形成而不发光部分作为背景,是可取的。
如上所述,本发明能够被用于所有领域的各种电子设备中。本实施方案的电子设备能够使用自发光器件得到,此自发光器件的结构由实施方案1-8的结构自由组合而成。
在本发明的自发光器件中,开通周期和不开通周期被分割并在一帧周期中交替地出现。因此,即使人的视点上下左右稍许移动,以及即使仅仅连续地观察到不开通的象素,或相反,仅仅连续地观察到开通的象素,相继的开通周期或相继的不开通周期也比用常规二进制编码方法驱动的短。因此能够防止观察到伪轮廓。
实施方案模式1的自发光器件将数字视频信号存储在制作于其象素内的存储器中,因此,只要执行了一次数字视频信号写入,就能够连续地显示静态图象而无需每个帧执行数字视频信号的输入。换言之,当显示静态图象时,有可能在对至少一帧部分的信号执行处理操作之后就停止源信号线驱动电路,从而能够大幅度降低功耗。
而且,在实施方案模式2的自发光器件中,在不是象素和存储器写入周期的各个周期中,高压侧电源线的电位和低压侧电源线的电位是固定的。制作在象素中的存储器因而起SRAM的作用,因此,曾经存储在存储器中的数字视频信号继续被存储,直至输入另一个数字视频信号。因此,只要执行一次数字视频信号写入,就能够连续地显示静态图象而无需每个帧执行数字视频信号的输入。换言之,当显示静态图象时,有可能在对至少一帧部分的信号执行处理操作之后就停止源信号线驱动电路,从而能够大幅度降低功耗。
利用上述构造,能够防止看到诸如使用二进制编码方法的时分驱动中明显的伪轮廓之类的显示障碍。
Claims (27)
1.一种自发光器件,它包含多个象素,各个象素包含:
EL元件;
存储器;
第一TFT;
第二TFT;
第三TFT;
源信号线;
连接到第一TFT的栅电极的地址栅信号线;和
连接到第二TFT的栅电极的存储器栅信号线,
其中,所述源信号线连接到第一TFT的源区和漏区之一,而源区和漏区中的另一个被连接到第三TFT的栅电极,
其中,第二TFT的源区和漏区之一被连接到存储器,而源区和漏区中的另一个被连接到第三TFT的栅电极,以及
其中,第三TFT的源区被连接到第一电源,而第三TFT的漏区被连接到EL元件。
2.根据权利要求1的自发光器件,其中的存储器包含3个n沟道TFT和3个p沟道TFT。
3.根据权利要求2的自发光器件,其中3个n沟道TFT之一的栅电极被连接到第一TFT的栅电极,且3个p沟道TFT之一的栅电极被连接到不同象素的第二TFT的栅电极。
4.根据权利要求2的自发光器件,
其中的存储器具有栅电极相互连接的第一和第二组n沟道TFT和p沟道TFT,
其中n沟道TFT和p沟道TFT的漏区被相互连接,
其中第一组n沟道TFT和p沟道TFT的栅电极被相互连接到第二组n沟道TFT和p沟道TFT的漏区,以及
其中所述第一组n沟道TFT和p沟道TFT的漏区被连接到第二TFT的源区和漏区之一。
5.根据权利要求1的自发光器件,其中所述发光器件被组合到选自数码相机、录象机、计算机、和移动电话的电子设备中。
6.一种自发光器件,它包含多个象素,各个象素包含:
EL元件;
SRAM;
第一TFT;
第二TFT;
第三TFT;
源信号线;
连接到第一TFT的栅电极的地址栅信号线;和
连接到第二TFT的栅电极的存储器栅信号线,
其中,所述源信号线连接到第一TFT的源区和漏区之一,而源区和漏区中的另一个被连接到第三TFT的栅电极;
第二TFT的源区和漏区之一被连接到SRAM,而源区和漏区中的另一个被连接到第三TFT的栅电极;以及
第三TFT的源区被连接到第一电源,而第三TFT的漏区被连接到EL元件。
7.根据权利要求6的自发光器件,其中的SRAM包含2个n沟道TFT和2个p沟道TFT。
8.根据权利要求7的自发光器件,
其中的SRAM具有栅电极相互连接的第一和第二组n沟道TFT和p沟道TFT,
其中n沟道TFT和p沟道TFT的漏区被相互连接,
其中第一组n沟道TFT和p沟道TFT的栅电极被相互连接到第二组n沟道TFT和p沟道TFT的漏区,以及
其中所述第一组n沟道TFT和p沟道TFT的漏区被连接到第二TFT的源区和漏区之一。
9.根据权利要求6的自发光器件,其中所述发光器件被组合到选自数码相机、录象机、计算机、和移动电话的电子设备中。
10.一种驱动自发光器件的方法,此自发光器件包含多个象素,各个象素包含EL元件、存储器、第一TFT、第二TFT、和第三TFT,此方法包含:
p位数字信号通过第一TFT被输入到第三TFT的栅电极,以及p位数字信号通过第一TFT和第二TFT被写入到存储器的周期;
q位数字信号通过第一TFT被输入到第三TFT的栅电极,以及被写入到存储器中的p位数字信号被存储的周期;以及
存储在存储器中的p位数字信号被读出,以及然后被输入到第三TFT的栅电极的周期,
其中,借助于根据p位数字信号和q位数字信号对第三TFT的开关进行控制,来控制EL元件的发光。
11.根据权利要求10的方法,其中的存储器包含3个n沟道TFT和3个p沟道TFT。
12.根据权利要求10的方法,其中多个被分割的子帧周期不必相继出现。
13.一种驱动自发光器件的方法,此自发光器件包含多个象素,各个象素包含制作在其中的EL元件、存储器、第一TFT、第二TFT、和第三TFT,
其中用第一TFT来控制数字视频信号到象素的输入;
其中用第二TFT来控制数字视频信号的部分位到存储器的写入和从存储器的读出;
其中根据从存储器读出的数字视频信号的部分位或输入到象素的数字视频信号,来控制第三TFT的开关;以及
其中用第三TFT来控制EL元件的发光。
14.根据权利要求13的方法,其中的存储器包含3个n沟道TFT和3个p沟道TFT。
15.根据权利要求13的方法,其中多个被分割的子帧周期不必相继出现。
16.一种驱动自发光器件的方法,此自发光器件包含多个象素,各个象素包含EL元件和存储器,
其中在一帧周期中形成多个子帧周期;
其中多个子帧周期中的至少一个子帧周期包含多个被分割的子帧周期;
其中在多个被分割的子帧周期中的至少一个被分割的子帧周期内,数字视频信号被写入到存储器中;
其中在数字视频信号被写入到存储器中的被分割的子帧周期之后出现的被分割的子帧周期内,数字视频信号从存储器被读出,以及
其中根据输入到象素的数字视频信号或从存储器读出的数字视频信号,来控制从EL元件的发光。
17.根据权利要求16的方法,其中的存储器包含3个n沟道TFT和3个p沟道TFT。
18.根据权利要求16的方法,其中多个被分割的子帧周期不必相继出现。
19.一种驱动自发光器件的方法,此自发光器件包含多个象素,各个象素包含EL元件、SRAM、第一TFT、第二TFT、和第三TFT,此方法包含:
p位数字信号通过第一TFT被输入到第三TFT的栅电极,以及p位数字信号通过第一TFT和第二TFT被写入到SRAM的周期;
q位数字信号通过第一TFT被输入到第三TFT的栅电极,以及写入到SRAM中的p位数字信号被存储的周期;以及
存储在SRAM中的p位数字信号被读出,以及然后被输入到第三TFT的栅电极的周期,
其中借助于根据p位数字信号和q位数字信号对第三TFT的开关进行控制,来控制EL元件的发光。
20.根据权利要求19的方法,其中的SRAM包含2个n沟道TFT和2个p沟道TFT。
21.根据权利要求19的方法,其中多个被分割的子帧周期不必相继出现。
22.一种驱动自发光器件的方法,此自发光器件包含多个象素,各个象素包含制作在其中的EL元件、SRAM、第一TFT、第二TFT、和第三TFT,
其中用第一TFT来控制数字视频信号到象素的输入;
其中用第二TFT来控制数字视频信号的部分位输入到存储器的写入和从存储器的读出;
其中根据从SRAM读出的数字视频信号的部分位或输入到象素的数字视频信号,来控制第三TFT的开关;
其中用第三TFT来控制EL元件的发光。
23.根据权利要求22的方法,其中的SRAM包含2个n沟道TFT和2个p沟道TFT。
24.根据权利要求22的方法,其中多个被分割的子帧周期不必相继出现。
25.一种驱动自发光器件的方法,此自发光器件包含多个象素,各个象素包含EL元件和SRAM,
其中在一帧周期中形成多个子帧周期;
其中多个子帧周期中的至少一个子帧周期包含多个被分割的子帧周期;
其中在多个被分割的子帧周期中的至少一个被分割的子帧周期内,数字视频信号被写入到SRAM中;
其中在数字视频信号被写入到SRAM中的被分割的子帧周期之后出现的被分割的子帧周期内,数字视频信号从存储器被读出。以及
其中根据输入到象素的数字视频信号或从SRAM读出的数字视频信号,来控制从EL元件的发光。
26.根据权利要求25的方法,其中的SRAM包含2个n沟道TFT和2个p沟道TFT。
27.根据权利要求25的方法,其中多个被分割的子帧周期不必相继出现。
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