CN100409296C

CN100409296C - 显示器件及使用该显示器件的电子设备

Info

Publication number: CN100409296C
Application number: CNB021440891A
Authority: CN
Inventors: 小山润
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2008-08-06
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: TWI280811B; US20030063077A1; JP2003108074A; JP4011320B2; CN1409290A; US20070070061A1; US7138975B2

Abstract

提供了一种能以低功耗工作的显示器件。在进行多灰度等级显示和进行灰度等级数减少的显示时，根据各自情况提供了具有不同结构(第一信号线驱动电路和第二信号线驱动电路)的信号线驱动电路。这些信号线驱动电路分别用于进行显示。具有根据要表示的灰度等级数的结构的信号线驱动电路用于进行显示。因此，在显示器件中可避免冗余功耗。另外，解码器用作扫描线驱动电路，并且以任意顺序选取像素行。因此，在一帧中可以设置由第一信号线驱动电路显示的区域或由第二信号线驱动电路显示的区域。因此，在一帧中，通过选择区域，可以有效降低功耗。

Description

显示器件及使用该显示器件的电子设备

技术领域

本发明涉及一种显示器件，其中在绝缘的表面上提供发光元件，本发明特别涉及具有以矩阵形式排列的多个像素的有源矩阵显示器件，且在每一像素中排列一个发光元件。另外，本发明涉及应用该显示器件的电子设备。

背景技术

一种具有多个像素的有源矩阵显示器件受点光源控制，其中在每一个像素中布置有一开关元件和一发光元件。

至于布置在每个像素中的发光元件，作为例子，描述具有多个OLED的OLED(有机发光二极管)器件。

在本说明书中，OLED表示一种具有一阳极、一阴极和夹在阳极和阴极之间的有机部部件层的构型。阳极和阴极分别相应于第一和第二电极。OLED通过加在电极之间的电压而发光。

有机化合物层一般具有叠层结构。Eastman kodak公司的Tang等人提出的一个结构就是这种典型的叠层结构，它由一空穴输运层、一发光层和一电子输运层组成。叠层结构的其它例子包括如下结构，即在阳极上依次层叠空穴注入层、空穴输运层、发光层和电子输运层；或在阳极上依次层叠空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层和电子注入层。发光层可以掺杂有荧光的颜料等。

在本说明书中，在阳极和阴极之间提供的所有层统称为有机化合物层。上面提到的空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层、电子注入层及其它层都包括在有机化合物层中。

通过一对电极(阳极和阴极)在如上述构造的有机化合物层上加上一给定的电压，会导致载流子在其发光层中的复合。结果，发光层发光。注意，在本说明书中，使一OLED发光叫做驱动一个OLED。

在本说明书中，OLED指使用单态激子发光(荧光)的OLED，或指使用三重态激子发光(磷光)的一个元件，或指使用两种激发子的OLED。

另外，低分子材料、高分子材料和中分子材料中的任一种都可能用作OLED的有机化合物层。

注意，在本说明书中，中分子材料指没有经过提纯且其分子链长度是10μm或小于10μm的材料。

OLED显示器件具有如优良的响应、能以低电压工作、具有宽的视角等优点。因此，受点光源控制的OLED显示器件将成为下一代的平板显示器。

图7示出了有源矩阵OLED显示器件的示意结构。

在本说明书中，假设输入到显示器件的视频信号是数字信号(此后称为数字视频信号)。

在图7中，显示器件包括具有以矩阵形式布局的多个像素的像素部分704、一信号线驱动电路701、一扫描线驱动电路703和一个信号控制电路702。

注意，信号控制电路702可整体地被形成于象素部分704形成于其中的基片上，或者可形成于单晶IC基片上并安装在象素部分704形成于其中的基片上。

从显示器件外部输入的数字视频信号(视频信号)暂时存储在信号控制电路702中。此后，从信号控制电路702中读出数字视频信号，并输入到信号线驱动电路701中。

信号线驱动电路701取得数字视频信号后，输出一视频信号给提供给像素部分704的多个信号线上。另外，扫描线驱动电路703把信号输入到提供给像素部分704的多个扫描线上。

某一特定象素行由输入给多个扫描线的信号选定。此处，假设像素行的选定指的是像素行处于这样的状态，即输出给相应信号线的视频信号能输入到相应的像素。

因此，在各像素中的发光元件的光发射根据由信号线驱动器电路701和扫描线驱动器电路703输入到各像素的视频信号而受到控制。

注意，视频信号可以是模拟信号或数字信号。另外，视频信号可以是电压信号或电流信号。

当输入模拟视频信号时，每一像素中的发光元件以相应于输入模拟视频信号的强度发光，从而代表灰度等级。

另一方面，在被输入数字视频信号的像素中，选定了发光元件的发光状态或非发光状态。此时，在每一象素中，选定为发光状态的周期被控制以代表灰度等级(时间灰度等级方法)。或者，在每一像素中，控制变为发光状态的面积以代表灰度等级(面积灰度等级方法)。

下面将描述示于图7中的信号线驱动电路701和信号控制电路702的结构实例。

图8是示出图7中的信号线驱动电路701和信号控制电路702的结构的方框图。

在图8中信号线驱动电路701被构造为可输出模拟信号作为视频信号。

注意，图中标出了这样一个例子，即输入到信号线驱动电路701的数字视频信号是6位的信号。而且，通过6个布线(VD1，VD2，VD3，VD4，VD5和VD6)从信号控制电路702每一位输入该6位数字视频信号。这里，输入第p(p是1～6之间的自然数)位数字视频信号的布线标明为VDp。

图6显示了通过布线VD1～VD6输入到信号线驱动电路701的数字视频信号的顺序清单。注意，在图6中，SD(i，j)_g指明处于第i行第j列的像素的第g位信号。

在周期TA(1，1)内，信号SD(1，1)_1到SD(1，1)_6同时被输入到各自的布线VD1到VD6上。因此，在周期TA(1，1)内，处于第1行第1列的像素的6位信号输入到布线VD1到VD6上。在从TA(1，1)到TA(y，x)的所有周期中，都进行这种操作，使得相应于所有像素的6位信号输入到布线VD1和VD6。

注意，该显示器件具有y行和x列个象素。

还有，在图8中，信号控制电路702具有一CPU 801、一个帧存储器A 803、一个帧存储器B 804、一个用于控制从或向帧存储器A 803和帧存储器B 804读出信号或写入信号的存储器控制器805以及用以输出控制信号的显示器控制器802，这种信号是诸如输入到信号线驱动电路701和扫描线驱动电路703的时钟信号。

帧存储器A 803和帧存储器804具有存储相应于一帧图像的数字视频信号的能力。

响应来自CPU 801和存储器控制器805的信号，输入到显示器件的数字视频信号被暂存在帧存储器A 803中。响应来自CPU 801和存储器控制器805的信号，存储在帧存储器A 803中的数字视频信号从那里被读出，并被输出到布线VD1到VD6。

注意，正当读出存储在帧存储器A 803中的数字视频信号的时候，相应于下一帧的数字视频信号被依次存入帧存储器B 804中。这样，帧存储器A 803和帧存储器B 804被交替使用。因此，可以有效进行数字视频信号的存储、读出和写入。

作为对来自移位寄存器501的采样脉冲的响应，输入到信号线驱动电路701的数字视频信号被保存在第一闩锁电路502中。当相应于一个像素行的数字视频信号被保存在第一闩锁电路502时，一个闩锁脉冲被输入到第二闩锁电路503。因此，第二闩锁电路503保存相应于一像素行的数字视频信号，这些信号曾一度被保存在第一闩锁电路502中。

保存在第二闩锁电路503中的数字视频信号被输入到D/A转换电路504中。输入到D/A转换电路504的数字视频信号被转换成模拟信号，并作为视频信号被输出给相应的信号线S1到Sx。

图5以电路图形式示出了具有如图8结构的信号线驱动电路701的一个电路例子。在图5中与在图8中一样，用同样的标示符号指示同样的部分，这里省略了对它们的描述。

在图5中，作为典型例子，示出了第一闩锁电路502的部分502_1、第二闩锁电路503的部分503_1和D/A转换电路504的部分504_1，它们相应于第一信号线S1。

一个时钟脉冲S_CLK和一个靠颠倒时钟脉冲的极性获得的倒相的时钟脉冲S_CLKB被输入到移位寄存器501中。当开始脉冲S_SP输入到移位寄存器501时，它把采样脉冲输出给布线511_1到511_x。

当从移位寄存器501输出的采样脉输入到布线511_1时，包括在第一闩锁电路的部分502_1中的相应模块502a_1到502a_6保存输入到布线VD1到VD6的数字视频信号。

采样脉冲依次输入到布线511_1到511_x，并且第一闩锁电路502保存相应于一个像素行的数字视频信号。

此后，一个闩锁脉冲LP及通过颠倒闩锁脉冲LP的极性而得到的倒相闩锁脉冲LPB被输入到第二闩锁电路503中。然后，第二闩锁电路的部分503_1中的相应模块503a_1到503a_6保存一些数字视频信号，它们一度曾被第一闩锁电路的部分502_1的模块502a_1到502a_6所保存。

这些由第二闩锁电路部分503_1所保存的数字视频信号被通过布线S_1d_1到S_1d_6输入到D/A转换电路部分504_1中，被转换为模拟信号，并被输出到信号线S1。

相应于所有信号线S1到Sx，第二闩锁电路503和D/A转换电路504都进行这一操作。因此，视频信号被输出到所有的信号线S1到Sx。

注意，当第二闩锁电路503保存相应于一个像素行的数字视频信号的时候，第一闩锁电路502开始保存相应于下一个像素行的数字视频信号。

对于相应于所有像素行的数字视频信号都进行这一操作，而且输出相应于所有像素的6位数字视频信号。

因此，完成了相应于一帧的模似视频信号向信号线S1至Sx的输出。

这里，希望显示器件能以低功耗工作。特别地，十分强烈地希望安装在便携信息器件上的显示器件具有低的功耗。

还有，在显示器件上显示图像时，不是总要求多灰度等级显示。例如，对于移动电话等的空闲屏幕，减少的灰度等级数的显示已经足够了。

因此，人们正在努力，以便根据用户的设置而减少用于灰度等级显示的信号，即输入到显示器件的数字视频信号的信号的位数，从而减小显示器件的功耗。

此后将描述在用作灰度等级显示的位数被减少和如图5所示信号线驱动电路工作的情况下驱动方法的例子。

注意，此处所指的例子是灰度等级用高于2位(upper 2 bits)的数字视频信号表示的情况。

数字视频信号通过布线VD1到VD6输入到信号线驱动电路。但是，采用了一种结构，其中，D/A转换电路504仅使用输入到布线VD1和VD2的高于二位信号进行D/A转换，并输出模拟信号。

作为例子，考虑如下结构情形，其中D/A转换电路504具有多个灰度等级电源线，每根线设置相应于灰度等级的电压。当使用高2位的数字视频信号表示强度时，中止对相应于不用于表示灰度等级的低4位信号的灰度等级电源线提供电压。

因此，可以进行这样的显示，其中用作灰度等级显示的数字视频信号的位数得以减少。

还有，在上面的驱动方法例子中，只从信号控制电路的帧存储器中读取高2位数字视频信号。根据这种驱动方法，对在信号控制电路中的帧存储器的读操作的数目可以减少。

因此，可以进行这样的显示，其中用作灰度等级显示的数字视频信号的位数可以减少。

在传统的例子中，根据具有如图5、图7和图8所示的信号线驱动电路701的显示器件，即使在减少了灰度等级数并进行显示的时候，包括在信号线驱动电路701中的移位寄存器501仍在相同的频率下工作。

而且，在包括在信号线驱动电路701中的第一闩锁电路502和第二闩锁电路503中，相应于不用作灰度等级显示的低位信号的模块仍进行操作以响应来自移位寄存器的采样脉冲和闩锁脉冲，如同在具有6位通常灰度等级表示的情况下一样。

因此，存在这样的问题，即在灰度等级显示数被减少并进行灰度等级显示的情况下，不能使功耗比进行6位灰度等级显示的情况减少很多。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能以低功耗工作的显示器件。

为了解决现有技术中的上述问题，在本发明中使用了下述装置。

本发明的显示器件具有第一信号线驱动电路和第二信号线驱动电路，其中n位数字视频信号被输入到第一信号线驱动电路，并且它输出视频信号给像素部分，而m(此处m是小于n的自然数)位数字视频信号被输入给第二信号线驱动电路，并且它输出视频信号给该像素部分。

例如，这样构造第一信号线驱动电路以保存相应于以矩阵形式安排在像素部分中的多个像素中的一行的n位数字视频信号。而且，这样构造第二信号线驱动电路以保存相应于以矩阵形式安排在像素部分中的多个像素中的一行的m位数字视频信号。

或者，使第二信号线驱动电路的驱动频率比第一信号线驱动电路的低。

因此，在进行多灰度等级显示时和在进行灰度等级数量减少的显示时，根据各自的情况，提供了具有不同结构的信号线驱动电路。

另外，这样构造以在第一信号线驱动电路和多个信号线间的连接与第二信号线驱动电路和多个信号线间的连接之间进行切换。

因此，可分别使用第一信号线驱动电路和第二信号线驱动电路进行显示。

根据上述结构，使用了具有根据要表示的灰度等级数的结构的信号线驱动电路进行显示。因此，可以在显示器件中避免冗余的功耗。

注意，在进行多灰度等级显示时或在进行其中灰度等级数减少的显示时，根据各自情况，从信号控制电路的帧存储器中读取数字视频信号的操作也被改变。

例如，本发明具有这样结构，以致信号控制电路包括：用于保存视频信号的n位信号、依次读取此被保存的n位信号和把此被读取的n位信号作为n位的数字视频信号输出的装置；用于保存视频信号的m位信号、依次读取此被保存的m位信号和把此被读取的m位信号作为m位的数字视频信号输出的装置，以及用于在给第一控制线驱动电路的n位的数字视频信号的输出和给第二信号线驱动电路的m位的数字视频信号的输出之间进行选择的装置。

另外，一个扫描线驱动电路具有这样的结构，为了能以任意顺序把信号输入到多个像素，该结构能够选择多个扫描线。换句话说，扫描线驱动电路所具有能够以任意的顺序选择以矩阵形式安排在像素部分中的多个像素中的每一像素行的结构。

例如，一解码器被用作该扫描线驱动电路。

因此，像素行的选取是按任意顺序进行的。因此，这样构造，即在一帧中，可选取由第一信号线驱动电路显示的区域，或由第二信号线驱动电路显示的区域。

因此，在一帧中，选取要求用多灰度等级显示的区域和足以用减少的灰度等级数显示的区域，使得功耗可以有效降低。

注意，这样构造，即在多个像素中，视频信号被输入其中的一个像素可由第一信号线驱动电路或第二信号线驱动电路与扫描线驱动电路任意设置。

因此，在一帧中选取需要显示的区域和不进行显示的区域，使得功耗可以被有效降低。

构成根据本发明的显示器件的像素部分的以矩阵形式排列的多个像素各自具有发光元件。

这里，多个像素可安排成面积彩色模式(area color mode)。

假设在本说明书中的发光元件指的是以对应于通过的电流的强度发光的元件，或以对应于所加电压的强度发光的元件。

作为发光元件的例子，存在使用电子源元件(electron sourceelement)的元件，它由EL元件、FE(场致发射)元件或MIM(金属-绝缘体-金属)元件表示。

注意，在本说明书中，由场效应发射电子的元件叫做电子源元件。电子源元件叫做通过组合诸如荧光物质的发光体获得的发光元件。

注意，本发明可以是使用具有上述结构的显示器件的电子设备。

附图说明

图1是本发明的显示器件的方框图；

图2是示出一个信号线驱动电路构型的电路图；

图3是示出信号控制电路构型的视图；

图4是示出本发明的图像显示技术的帧格式的视图；

图5是示出信号线驱动电路构型的电路图；

图6是以输出顺序示出数字视频信号的图表；

图7是传统显示器件方框图；

图8是信号线驱动电路和信号控制电路方框图；

图9是示出时间灰度等级法的驱动方法图表；

图10是示出信号线驱动电路构型的电路图；

图11是示出信号线驱动电路构型的电路图；

图12是以输出顺序示出数字视频信号的图表；

图13是示出本发明的时间灰度等级法驱动方式的图表；

图14是示出本发明的显示器件中像素构型的方框图；

图15是示出本发明的显示器件中的像素构型的电路图；

图16是示出根据本发明的显示器件中的像素构型的电路图；

图17是本发明的显示器件中的像素的截面视图；

图18是根据本发明的信号线驱动电路和信号控制电路的方框图；

图19A到图19C是一组视图，包括示出本发明的显示器件的构型的顶视图和截面图；

图20是示出本发明的显示器件的像素部分构型和帧格式的视图；

图21A到图21F是示出本发明设备的一组视图。

具体实施方式

下面描述本发明的一个实施例模式。

图1是本发明显示器件的方框图。

注意，在这一实施例模式中，在所举的例子中，输入到像素的信号线的视频信号是模拟信号。

在图1中，显示器件100具有扫描线驱动电路103，第一信号线驱动电路101，第二信号线驱动电路102，信号控制电路104，以及在像素区域105附近的开关电路110a和110b。

注意，信号控制电路104可在形成像素部分105的基片上整体形成，或形成在一片单晶集成电路基片上，并安装在其中形成像素部分105的基片上。

在这一实施例模式中，第一信号线驱动电路101是这样的电路，6位数字视频信号被输入给它，它把6位数字视频信号转换成相应的模拟信号，并把它们输出给信号线。另外，第二信号线驱动电路102是这样的信号，高1位的数字视频信号被输入给它，它把此被输入的高1位数字视频信号转换成相应的模拟信号，并把它输出给信号线。

第一信号线驱动电路101可制造成与如图5所示的传统例子具有相同的结构，并以相同的驱动方式驱动。此处略去对其描述。

图5没有示出这一实施例模式的第一信号线驱动电路的输出。然而，它通过开关电路101a输出到在像素部分105中的信号线S1到Sx上。

图2示出了第二信号线驱动电路102的结构。注意，在图2中，使用相同的标号指明了与图5中相同的部分。

第二信号线驱动电路102具有一个移位寄存器501，一个第一闩锁电路502，一个第二闩锁电路503及一个D/A转换电路504。

在图2中，第一闩锁电路502的一个部分502a、第二闩锁电路503的一个部分503a和D/A转换电路504的一个部分504a相应于第一信号线S1，作为典型例子示出。

下面描述具有如图2所示结构的第二信号线驱动电路的驱动方法。

时钟脉冲S_CKL2和通过颠倒时钟脉冲的极性而得到的倒相时钟脉冲S_CLKB2被输入到移位寄存器501。当开始脉冲S_SP2输入到移位寄存器501时，它把采样脉冲输出到布线511_1到511_x。

当从移位寄存器501输出的采样脉冲输入到布线511_1时，第一闩锁电路的部分502a保存输入给布线VD₂1的高1位的数字视频信号。

把采样脉冲依次输入给布线511_1到511_x，并且第一闩锁电路502保存相应于一个像素行的数字视频信号。

此后，闩锁脉冲LP2和通过把闩锁脉冲LP2的极性颠倒而得到的倒相闩锁脉冲LPB2被输入到第二闩锁电路503。然后，第二闩锁电路503的部分503a保存在第一闩锁电路部分502a中保存过的数字视频信号。

保存在第二闩锁电路部分503的部分503a中的1位数字视频信号被输入到D/A转换电路的部分504a中，转换成相应的视频信号，并输出给信号线S1。

由相应于所有信号线S1到S_x的第二闩锁电路503和D/A转换电路504进行这一操作。因此，视频信号被输出到所有信号线S1到S_x上。

注意，当第二闩锁电路503保存相应于一像素行的数字视频信号时，第一闩锁电路502开始保存相应于下一像素行的数字视频信号。

针对相应于所有像素行的数字视频信号进行这一操作，从而输出相应于所有像素的1位视频信号。

至此，完成了相应于一帧的数字视频信号的输出。

图2中没有示出在这一实施例模式的第二信号线驱动电路102的输出。然而，它是通过开关电路110b输出到像素部分105中的信号线S1到S_x上的。

因此，第一信号线驱动电路101和第二信号线驱动电路102都根据要表示的灰度等级数而进行构造。

由开关电路110a和110b选择是把第一信号线驱动电路101的输出输出给信号线S1到S_x，还是把第二信号线驱动电路102的输出输出到那里。

因此，在分别使用第一信号线驱动电路101和第二信号线驱动电路102时，可避免在显示器件中冗余的功耗。

其次，我们将描述示于图1中的信号控制电路104的详细结构。

图3是示出信号控制电路104结构的方框图。

信号控制电路104具有CPU 301，帧存储器A、帧存储器B、用以控制从帧存储器A及帧存储器B中写入信号或读出信号的存储器控制器303，以及用于输出将被输入到信号线驱动电路和扫描线驱动电路的控制信号的显示控制器302。

帧存储器A和帧存储器B每个都具有能够存储相应于一帧的数字视频信号的容量。

存储器控制器303具有一灰度等级限制电路303a、一存储器R/W电路303c、一参考振荡电路303b、一可变分频电路303d、一个x-计数器303e、一个y-计数器303f、一个x-解码器303g和一个y-解码303h。

还有，显示控制器302具有一个参考时钟产生电路302a，一个可变分频电路302b，一个水平时钟产生电路302c和一个垂直时钟产生电路302d。

这里将描述信号控制电路104的驱动方法。

首先描述存储器控制器303的操作。

一个来自CPU 301的信号被输入到灰度等级限制电路303a，它根据要表示的灰度等级输出一个信号。灰度等级限制电路303a的输出信号被输入到存储器R/W电路303c，用于控制从或向存储器(帧存储器A和帧存储器B)读取或写入数字视频信号。因此，存储器R/W电路303c输出一个存储器R/W信号，用于根据所要表示的灰度等级数控制数字视频信号从或向存储器中读出或写入。

还有，来自CPU 301的信号被同时输入参考振荡电路303b。来自参考振荡电路303b的信号被输入可变分频电路303d。可变分频电路303d根据来自灰度等级限制电路303a的信号改变输出信号的频率。从可变分频电路303d输出的信号被输入到x-计数器303e和y-位计数器303f。x-解码器303g根据来自x-计数器303e的信号指示存储器的x地址(存储器x地址)，而y-解码器303h根据来自y-计数器303f的信号指明存储器的y地址(存储器y地址)。

因此，根据来自CPU 301的信号以及从存储器控制器303输出的存储器R/W信号、存储器x地址和存储器y地址，输入到显示器件的数字视频信号被暂存在帧存储器A中。

此后，根据来自CPU 301的信号，以及从存储器控制器303输出的存储器R/W信号、存储器x地址和存储器y地址，存储在帧存储器A中的数字视频信号对于每一位都被读出。

注意，当存储在帧存储器A中的数字视频信号被读出时，相应于下一帧的数字视频信号被依次存入到帧存储器B中。因此，可交替使用帧存储器A和帧存储器B。结果，可有效进行数字视频信号的存储与读出。

当具有上述结构的存储器控制器303选择6位显示时，按如图6所示的方式安排6位的数字视频信号获得的信号被输出到布线VD1到VD6。

另一方面，当选择1位显示时，在响应从CPU 301输入到存储器控制器303的信号时，存储器R/W信号、存储器x地址和存储器y地址被改变。因此，向存储器写入数字视频信号的操作只进行1位。另外，从存储器读取数字视频信号也只进行1位。结果，1位数字视频信号被输出到布线VD₂1上。

当由上述存储器控制器303的结构进行灰度等级数减少的显示时，向或从存储器(帧存储器A或帧存储器B)存入和读取数字视频信号的操作数被减少，从而降低信号控制电路104的功耗。

还有，从CPU 301向显示控制器302输入一个时钟信号，一个水平周期信号、一个垂直周期信号和一个灰度等级控制信号。时钟信号被输入到参考时钟产生电路302a中，从而输出参考时钟。所输出的参考时钟被输入到可变分频电路302b。可变分频电路302b在参考时钟信号的基础上根据灰度等级控制信号输出相应于灰度等级的一个时钟信号。根据从可变分频电路302b输出的信号，水平时钟产生电路302c把时钟信号和开始脉冲等输出给各自的信号线驱动电路(第一信号线驱动电路和第二信号线驱动电路)。

当根据灰度等级控制信号选择6位显示时，显示控制器302把时钟信号S_CLK和开始脉冲S_SP输入到第一信号线驱动电路。另外，当根据灰度等级控制信号选择1位显示时，显示控制器302把时钟信号S_CLK2和开始脉冲S_SP2输入到第二信号线驱动电路。

还有，根据从可变分频电路302b输出的时钟信号，垂直时钟产生电路302d产生要输入到扫描线驱动电路的时钟信号和开始脉冲。

当根据灰度等级控制信号选择6位显示时，显示控制器302把时钟信号G_CLK和开始脉冲G_SP输入到扫描线驱动电路。另外，当根据灰度等级控制信号选择1位显示时，显示控制器302把时钟信号G_CLK2和开始脉冲G_SP2输入到扫描线驱动电路。

在这一实施例模式中，根据如图5和图2所示的第一信号线驱动电路和第二信号线驱动电路的结构，分别输入到那里的时钟信号S_CLK和时钟信号S_CLK2的频率相同。另外，在进行6位显示时和在进行1位显示时，输入到扫描线驱动电路的时钟信号G_CLK和G_CLK2的频率相同。然而，可由具有上述结构的显示控制器302改变各信号线驱动电路和扫描线驱动电路的驱动频率。

注意，在这一实施例模式下所举的例子中，提供了第一信号线驱动电路，6位数字视频信号被输入给它，它把视频信号输出；也提供了第二信号线驱动电路，1位数字视频信号被输入给它，它把视频信号输出。然而，本发明的显示器件不限于这样一种结构。一般地，本发明的显示器件可这样构造，即具有向其输入n(n为一自然数)位数字视频信号并且其输出视频信号的第一信号线驱动电路；并具有向其输入m(m为一个小于n的自然数)位数字视频信号并且其也输出视频信号的第二信号线驱动电路。

除了第一信号线驱动电路和第二信号线驱动电路外，显示器件还可以构造为具有第三信号线驱动电路，可向它输入k(k是小于m且不同于n的自然数)位数字视频信号，并由它输出视频信号。因此，当提供任意个信号线驱动电路并有选择地使用它们时，可以实现显示器件功耗的下降。

注意，模拟视频信号可以是电压信号或电流信号。例如，当电压信号用作模拟视频信号时，优选使用这样一种D/A转换电路，即输入给它的是数字信号，而它输出模拟电压信号(此后叫做电压输出型D/A转换电路)。另一方面，当电流信号用作模拟视频信号时，优选使用这样一种D/A转换电路，即输入给它的是数字信号，而它输出模拟电流信号(此后称作电流输出型D/A转换电路)。

还有，解码器可用作图1中示出的扫描线驱动电路103。因此，可以以任意顺序选择像素行。结果，在一帧中可选择由第一信号线驱动电路101显示的区域和由第二信号线驱动电路102显示的区域。

例如，如图4所示，显示器件可以这样构造，即使用第二信号线驱动电路102把视频信号输入给显示部分的区域(E)中的像素，而使用第一信号线驱动电路101把视频信号输入给除区域(E)之外的区域(即区域(O))中的像素。

因此，可能对区域(E)进行灰度等级数量减少的显示，而对区域(O)进行一般多灰度等级显示。

根据本发明的结构，视频信号也能只输入给像素部分(显示部分)的一部分中的一个像素。因此，图像可在像素部分的一部分中显示。

用上述方法，图像显示在其上的显示器件上区域的面积可任意改变。

实施例1

在这个实施例中，所举的例子指的是把本发明应用于显示器件，其中数字视频信号被输入给信号线以表示灰度等级。

在这一实施例中，所举的例子指使用时间灰度等级方法进行显示的情况。

根据时间灰度等级方法，用于显示图像的一个帧周期被分成多个子帧周期。在多个子帧周期的每一个周期期间内，根据所输入的数字视频信号，为每一个像素选择光发射状态或非光发射状态。因此，灰度等级表示在象素中与在单个帧周期期间内被选择为光发射状态的子帧周期的光发射周期的总和相一致。

图9是表示使用时间灰度等级方式显示图像的显示器件的驱动方法示意图。在图9中，提供了相应于6位数字视频信号中的相应位的第一至第六子帧周期SF1至SF6。

就各个子帧周期SF1到SF6而论，其中为每一个像素选择发光元件的光发射状态或非光发射状态的一个周期被叫做显示周期，记作Ts。这里，一般把第一子帧周期SF1的显示周期记作Ts1。例如，显示周期长度比Ts1∶Ts2∶Ts3∶Ts4∶Ts5∶Ts6被置为2⁰∶2^-1∶2^-2∶2^-3∶2^-4∶2^-5。

在其光发射状态在所有子帧周期期间都被选择的像素的情况下，假设能够表示100％的光强度。那么，在一个像素的发光状态仅在第一子帧周期SF1期间被选择的情况下，可以表示51％的光强度。另一方面，在其中只在第六子帧周期期间SF6被选为光发射状态的象素情况下，可表示2％的光强度。

示出使用上述时间灰度等级方法的本发明的显示器件的结构方框图与图1相同。然而，从信号控制电路输出的信号、各信号线驱动电路的电路结构、驱动方法等与图1的情况不同。

在这一实施例中，作为第一信号线驱动电路，使用了被输入6位的数字视频信号并把相应于所输入的6位数字视频信号的数字视频信号输出给信号线的电路。此外，作为第二信号线驱动电路，使用被输入的高1位(the upper 1 bit)数字视频信号，并把相应于所输入的高1位数字视频信号的数字视频信号输出给信号线的电路。

下面将描述在此实施例中显示器件的各信号线驱动电路(第一信号线驱动电路和第二信号线驱动电路)及信号控制电路的基本结构和基本操作。

图18是示出根据此实施例的显示器件的信号线驱动电路和信号控制电路的方框图。

首先描述信号线驱动电路和信号控制电路的基本结构。

在图18中，信号线驱动电路具有移位寄存器1801、第一闩锁电路1802和第二闩锁电路1803。

并且，信号控制电路104具有CPU 301，显示控制器302，帧存储器A，帧存储器B和存储器控制器303。

其次描述信号线驱动电路和信号控制电路的基本操作。

响应来自CPU 301和存储控制器303的信号，被输入到显示器件的数字视频信号被暂存在存储器(帧存储器A或帧存储器B)中。响应来自CPU 301和存储控制器303的信号，这些存储在存储器中的数字视频信号为每一位被读出，并被输出给布线VD。

响应来自移位寄存器1081的采样脉冲、输入给信号线驱动电路的数字视频信号被保存在第一闩锁电路1082中。当在第一闩锁电路1082中保存相应于一像素行的数字视频信号时，一个闩锁脉冲被输入到第二闩锁电路1803。因此，第二闩锁电路1803保存相应于曾一度在第一闩锁电路1802中保存过的一个像素行的数字视频信号。

保存在第二闩锁电路1803中的数字视频信号被作为视频信号输出给相应的信号线S1到Sx。

注意，图18没有示出此实施例的信号线驱动电路的输出。然而它是通过开关电路110(110a或110b)输出给信号线S1到Sx的。

图10示出了此实施例的第一信号线驱动电路的电路结构，而图11示出了其第二信号线驱动电路的电路结构。注意，与图18相同的部分用相同的标号指明。

在图10中，只有一个第一信号线驱动电路101具有移位寄存器1801、第一闩锁电路1802和第二闩锁电路1803。

在图10中，作为典型例子，示出了对应于第一信号线S1的第一闩锁电路1802的一个部分1802a和第二闩锁电路1803的一个部分1803a。

在图11中，只有一个第二信号线驱动电路102具有移位寄存器1081，第一闩锁电路1802和第二闩锁电路1803。

在图11中，作为典型例子，示出了对应于第一信号线S1的第一闩锁电路1802的一个部分1802a和第二闩锁电路1803的一个部分1803a。

注意，示于图10的第一信号线驱动电路和示于图11的第二信号线驱动电路具有相同的结构。然而，输入给各信号线驱动电路的时钟信号S_CLK和S_CLK2的频率互不相同。

而且，如图10所示，在第一信号线驱动电路中，6位数字视频信号都被输入给布线VD。另一方面，如图11所示，在第二信号线驱动电路中，1位数字视频信号被输入给布线VD。

图12A示出了输入给示于图10的第一信号线驱动电路中布线VD上的数字视频信号的顺序列表。另外，图12B示出了输入给第二信号线驱动电路中布线VD上的数字视频信号的顺序列表。注意，在图12A和图12B中，SD(i，j)_g指的是给处于第i行第j列的像素的第g位信号。

注意，该显示器件具有y行和x列像素。

如图12A所示，就通过布线VD输入给本实施例的第一信号线驱动电路的信号而言，相应于各位的一帧信号SD(1，1)_g到SD(y，x)_g被依次输入。g位信号SD(1，1)_g到SD(y，x)_g被输入的周期叫作TDg。

如图12A所示，第1到第6位数字视频信号被输入给第一信号线驱动电路。当周期TD1到TD6完成时，在进行6位显示情况下相应于一帧的数字视频信号的输入得以完成。

另一方面，如图12B所示，通过布线VD输入给此实施例中第二信号线驱动电路的信号只是相应于第一位的一帧的信号SD(1，1)_1到SD(y，x)_1。因此，当周期TD1完成时，在进行1位显示情况下相应于一帧的数字视频信号的输入得以完成。

下面描述具有如图10所示结构的第一信号线驱动电路的驱动方面。

时钟脉冲S_CLK和通过把时钟脉冲的极性颠倒而得到的倒相时钟脉冲S_CLKB被输入给移位寄存器1801。当开始脉冲S_SP被输入给移位寄存器1801时，它把采样脉冲输出给布线1811_1到1811_x。

当从移位寄存器1801输出的采样脉冲被输入给布线1811_1时，第一闩锁电路的部分1802a保存住输入到布线VD的第1位SD(1，1)_1的数字视频信号，它相应于第1行第1列的像素。

采样脉冲被依次输入给布线1811_1到1811_x，第一闩锁电路1802保存相应于一像素行的第一位SD(1，1)_1到SD(1，x)_1的数字视频信号。

此后，闩锁脉冲LP及通过把闩锁脉冲LP的极性颠倒而获得的倒相闩锁脉冲LPB被输入给第二闩锁电路1803。然后，第二闩锁电路1803保存那些一度保存在第一闩锁电路1802中的数字视频信号SD(1，1)_1到S(1，x)_1。

第二闩锁电路1803的部分1803a所保存的第一位数字视频信号SD(1，1)_1作为视频信号被输出给信号线S1。

相应于所有信号线S1到Sx由第二闩锁电路进行这种操作。因此，视频信号SD(1，1)_1到SD(1，x)_1被输出给所有信号线S1到Sx。

第二闩锁电路1803保存相应于第一像素行的第一位数字视频信号SD(1，1)_1到SD(1，x)_1。与此同时，第一闩锁电路1802开始保存相应于第二像素行的第一位数字视频信号SD(2，1)_1到SD(2，x)_1。对相应于所有像素行的数字视频信号进行此种操作，从而相应于所有像素的第一位数字视频信号得以输出。

此后，类似地，通过布线的VD输入的第二位的数字视频信号被采样，并被作为视频信号输出。因此，6位的数字视频信号得以采样，并被作为视频信号输出。

结果，相应于一帧的数字视频信号的输出得以完成。

注意，图10没有示出第一信号线驱动电路的输出。然而，它通过开关电路110a被输出到信号线S1到Sx。

根据具有上述结构的第一信号线驱动电路的显示器件，视频信号输出到像素部分的定时依靠根据闩锁脉冲LP改变，以使用时间灰度等级表示灰度等级。

其次，下面描述具有如图11所示结构的第二信号线驱动电路的驱动方法。

时钟脉冲S_CLK2和把时钟脉冲的极性颠倒而得到的倒相时钟脉冲S_CLKB2被输入给移位寄存器1801。当开始脉冲S_SP2被输入给移位寄存器1801时，它把采样脉冲输出给布线1811_1到1811_x。

当从移位寄存器1801输出的采样脉冲被输入给布线1811_1时，第一闩锁电路的部分1802a保存输入给布线VD的相应于在第1行第1列的像素的第一位数字视频信号SD(1，1)_1。

采样脉冲依次被输入给布线1811_1到1811_x，并且第一闩锁电路1802保存相应于一像素行的第一位数字视频信号SD(1，1)_1到SD(1，x)_1。

其后，闩锁脉冲LP和通过颠倒闩锁脉冲的极性获得的倒相闩锁脉冲LPB被输入给第二闩锁电路1803。然后，第二闩锁电路1803保存一度保存在第一闩锁电路1802中的数字视频信号SD(1，1)_1到SD(1，x)_1。

保存在第二闩锁电路1803一个部分中的第一位数字视频信号SD(1，1)_1被作为视频信号输出给信号线S1。

由相应于所有信号线S1到Sx的第二闩锁电路进行这种操作。因此，视频信号(1，1)_1到SD(1，x)_1被输出给所有信号线S1到Sx。

第二闩锁电路1803保存相应于第一像素行的第一位数字视频信号SD(1，1)_1到SD(1，x)_1。与此同时，第一闩锁电路1802开始保存相应于第二像素行的第一位的数字视频信号SD(2，1)_1到SD(2，x)_1。对相应于所有像素行的数字视频信号进行这种操作，并且相应于所有像素的第一位数字视频信号得以输出。

因此，相应于一帧的数字视频信号的输出得以完成。

注意，图11没有示出第二信号线驱动电路的输出。然而，它是通过开关电路110b被输出给信号线S1到Sx的。

在如图10所示的第一信号线驱动电路情况下，在一个帧周期内需6次视频信号的输出。因此必须在一高的频率下驱动第一信号线驱动电路。另一方面，在如图11所示的第二信号线驱动电路的情况下，在一帧周期内视频信号优选只输出一次，因此它可在低频率下驱动。

因此，在进行灰度等级数减少的显示的情况下，当使用第二信号线驱动电路时，显示器件的功耗可以减小。

因此，第一信号线驱动电路和第二信号线驱动电路分别根据要表示的灰度等级数进行构造。当分开使用两个信号线驱动电路时，可避免显示器件中的冗余功耗。

再次，下面描述图18所示的信号控制电路104的结构。

信号控制电路104可以构造得与图3中的方框图类似。信号控制电路的操作方法基本上与在实施例模式下的操作相同，因此这里略去对它的描述。

注意，在这一实施例的显示器件中，从信号控制电路104输出的数字视频信号以如图12A和图12B所示的顺序被读取。

当选择6位显示时，如图12A所示根据所有像素安排6位数字视频信号中的每一位，所获得的信号被输出给布线VD。

另一方面，当选择1位显示时，响应从CPU输入到存储控制器的信号，存储器读写信号、存储器x地址和存储器y地址被改变。因此，把数字视频信号写入储存器的操作只进行1位。此外，如图12B所示，1位的数字视频信号被输出到布线VD。

因此，当进行灰度等级数减少的显示时，向或从存储器(帧存储器A和帧存储器B)存储或读出数字视频信号的操作数可能减少，从而降低信号控制电路104的功耗。

还有，当如同在这一实施例中那样使用时间灰度等级方法时，输入给具有如图11所示结构的第二信号线驱动电路的时钟信号S_CLK2的频率可比输入给具有如图10所示结构的第一信号线驱动电路的时钟信号S_CLK的频率低。另外，在使用第二信号线驱动电路的情况下，扫描线驱动电路的频率可比使用第一信号线驱动电路的情况下扫描线驱动电路的频率低。

这里，如图3所示的显示控制器302把第二信号线驱动电路102的驱动频率设置得比第一信号线驱动电路101的驱动频率低。因此，在进行灰度等级数减少的显示时，在使用第二信号线驱动电路102的情况下，显示器件的功耗可以降低。

注意，在这一实施例示出这样的例子，其中提供6位数字视频信号被输入的第一信号线驱动电路，它输出该视频信号；和1位数字视频信号被输入的第二信号线驱动电路，它输出该视频信号。然而，本发明的显示器件不限于这一种结构。一般地，本发明的显示器件可以这样构造，即具有第一信号线驱动电路，n(其中n是自然数)位数字视频信号被输入给它并且它输出该视频信号；和第二信号线驱动电路，m(其中m是小于n的自然数)位数字视频信号被输入给它并且它输出该视频信号。

除了上面所述的第一信号线驱动电路和第二信号线驱动电路之外，显示器件的结构还可以具有第三信号线驱动电路，k(其中k是小于n并不同于m的自然数)位数字视频信号被输入给它并且它输出该视频信号。因此，当提供任意个信号线驱动电路，并采用有选择地使用它们的驱动方法时，可以实现显示器件中功耗的降低。

注意，数字视频信号可以是电压信号或电流信号。

同样，解码器可用作扫描线驱动电路。因此，可以以任意顺序选择像素行。因此，在一帧中可以设置由第一信号线驱动电路显示的区域和由第二信号线驱动电路显示的区域。

例如，如图13所示，在一帧周期F1的部分(T1)期间内，选中了第一信号线驱动电路，提供相应于6位的子帧周期SF1到SF6，进行6位灰度等级显示。另一方面，在这一帧周期的部分(T2)期间内，可以选中第二信号线驱动电路并进行1位灰度等级显示。

当使用如图13所示的驱动方法时，如图4所示，显示器件可以这样构造，即通过使用第二信号线驱动电路把视频信号输入给显示部分的区域(E)中的像素，而通过使用第一信号线驱动电路把视频信号输入给除区域(E)以外的区域(区域(O))中的像素。

因此，有可能对区域(E)进行灰度等级数减少的显示，而对区域(O)进行一般的多灰度等级显示。

同样，根据本发明的结构，视频信号可以仅输入给像素部分(显示部分)的一部分中的像素。因此，图像可能在像素部分的该部分中显示。

用上述方法，其上显示图像的显示器件区域的面积可任意改变。

实施例2

在本实施例中，描述本发明的显示器件的像素构型的例子。

图14示出了像素构型的一个例子。如图14所示，像素包括信号线S，扫描线G，电源线W，开关元件1401，转换电路1402和发光元件1403。

注意，视频信号可使用或模拟信号或数字信号。也可使用电压信号或电流信号。

被输入到信号线S的视频信号，被输入给其中扫描线被选中且开关元件1401处于“开”状态的那个像素。被输入给像素的视频信号在转换电路1402中被转换成相应的电流信号或电压信号，转换电路1402的电源由电源线W提供。

在视频信号被输入的那个像素中，依靠在发光二元件1403上施加预定的电压并使它通过预定的电流，发光元件1403发光。

转换电路1402可以具有维护被输入视频信号的功能。

参考图15说明图14中示出的象素构造的第一具体实例。

图15表明每个像素都包括信号线S，扫描线G、电源线W、开关元件1401、转换电路1402和发光元件1403。

开关元件1401由开关晶体管2901构成。转换电路1402包括电流晶体管2904，电流源晶体管2903，电流保持(retention)晶体管2902和保持电容器2905。

另外，通常把发光元件1403描述为OLED。

注意，在本实施例中，OLED用作发光元件，但在本发明中发光元件并不必仅限于OLED。众所周知，EL元件，诸如用无机材料制成的EL元件，以及结合无机材料和有机材料而制成的EL元件，也可以用作发光元件。

开关晶体管2901的栅电极连接到扫描线G上。开关晶体管2901的或源端或漏端连接到信号线S上，而另一端连接到电流晶体管2904的漏端上，或连接到电流晶体管2902源端或漏端之一上。

电流晶体管2904的源端连接到电源线W上。电流保持晶体管2902的源端或未与开关晶体管2901相连的漏端连接到电流晶体管2904的栅电极、电源晶体管2903的栅电极以及保持电容器2905的任一个电极上。未与电流保持晶体管相连的保持电容器2905那个电极连接到电源线W上。电源晶体管2903的源端连接到电源线W上，其漏端连接到任一发光元件1403上。

电流保持晶体管2902的栅电极连接到布线2909上。

在图15中，描述这样的构型，假设电流晶体管2904和电源晶体管2903是P沟道型晶体管。但也可看到该构型应用为假设电流晶体管2904和电源晶体管2903为n沟道型晶体管的构型。关于这一点，电流晶体管2904和电源晶体管2903必须有相同的极性。

因为开关晶体管2901和电流保持晶体管2902仅起到开关的作用，因此可以使用n沟道型或p沟道型晶体管。

下面描述如图15所示像素的操作。

输入给信号线S的视频信号可以作为一个电流信号识别出来，因此此后视频信号也被称为信号电流。

当由扫描线G输入的信号把开关晶体管2901开通时，输入到信号线S的信号电流被输入给转换电路1402。在这一点上，由输入到布线2909上的信号把电流保持晶体管2902开通。

输入到转换电路1402的信号电流流经电流晶体管2904的源端和漏端。电流晶体管2904的栅与漏端通过电流保持晶体管2902的“开”状态相互连接。因此，电流晶体管2904工作在饱和区域。

以这种方式，在电流保持晶体管2902保持“开”状态时，信号电流连续流过电流晶体管2904的源和漏端。随着时间推移，电流晶体管2904的栅电压被调节到预定的电压以便与信号电流值相同，从而该栅电压受到保持电容2905保持。此后，由输入到布线2909上的信号使电流保持晶体管2902转为“关”状态。

当电流晶体管2904的特性与电流源晶体管2903的相同时，电流晶体管2904的漏电流与电流源晶体管2903的相同。

等于经过电流源晶体管2903所输入的信号电流的来自电源线W的电流被输入给发光元件1403。因此，发光元件1403以相应于视频信号(信号电流)的光度发光。

即使在信号电流未输入到像素时，靠保持在保持电容器2905上的电压，电流源晶体管2903继续流过与信号电流相等的电流。

下面参考图16，描述如图14所示像素构型的第二特例。

图16表明每个像素包括信号线S，扫描线G、电源线W、开关元件1401、转换电路1402和发光元件1403。

开关元件1401由开关晶体管1601构成。转换电路1402包括驱动晶体管1603和保持电容器2906。

另外，发光元件1403一般被描述为OLED。

另外，虽然在本实施例中OLED用作发光元件，但在本发明中发光元件不必限于OLED。众所周知的EL元件，诸如用无机材料做成的EL元件，以及结合有机材料和无机材料做成的EL元件，也可以用作发光元件。

开关晶体管1601的栅电极连接到扫描线G。开关晶体管1601的源端或漏端连接到信号线S，而另一端连接到驱动晶体管1603的栅电极或保持电容器1605的任一电极上。保持电容器1605的另一电极连接到电源线W上。驱动晶体管1603的源端和漏端之一连接到电源线W上，而另一端连接到发光元件1403的任一电极上。

下面描述如图16所示像素的操作。

输入到信号线S的视频信号可看作电压信号，因此视频信号在此后称做电流电压。

当输入到扫描线G的信号使开关晶体管1601转为“开”时，输入到信号线S的信号电压被输入到转换电路1402。输入到转换电路1402的信号电压被输入给驱动晶体管1603的栅电极。输入到转换电路1402的信号电压保持在保持电容器1605上。

由驱动晶体管1603所输入的信号电压被转换为漏电流。因此，来自电源线W的电流经过驱动晶体管1603流过发光元件1403，从而发光元件以根据视频信号(信号电压)的亮度发光。

注意，本发明显示器件的像素构型并不限于上面提到的构型，所有已知构型都可使用。

本实施例可以自由地结合实施例1实现。

实施例3

作为安排在本发明的显示器件的每个像素中的发光元件，可自由使用由OLED所代表的EL元件，使用电子源元件的元件和当电流流过时在每一像素中发光的元件。

在本实施例中，安排在本发明的显示器件的每个像素中的发射元件是用MIM型电子源元件制成的。现描述形成显示器件的一个例子。

作为一种可以小型化、具有一致性并能以低电压驱动的元件，MIM型电子源元件吸引了人们的注意力。

图17示出了说明本发明的显示器件的像素构型的截面图。

作为像素构型，使用了与实施例2的图16所示构型相同的构型。图17示出了作为开关元件的开关晶体管1601、驱动晶体管1603、保持电容器1605和发光元件。

下面描述使用TFT(薄膜晶体管)制造开关晶体管1601和驱动晶体管1603的例子。

在图17中，在具有绝缘表面的基片40上依次形成开关晶体管1601、驱动晶体管1603、保持电容器1605和电子源元件57。电子源元件57包括底部电极58、顶部电极63以及夹在底部电极58和顶部电极63之间的绝缘膜59，它处在由绝缘体制成的绝缘膜56之上。标号46指的是栅绝缘膜，53是层间绝缘膜，61是保护性绝缘膜，61a是接触电极，60b是顶部电极总线，62是保护性电极。

开关晶体管1601的栅电极50连接到扫描线(未示出)。开关晶体管1601的杂质区44连接到信号线54上，而杂质区45连接到驱动晶体管1603的栅电极51，或连接到保持电容器1605的任一电极52上。保持电容器1605的另一电极49连接到电源线W(未示出)。驱动晶体管1603的杂质区47连接到电源线W(未示出)。驱动晶体管1603的杂质区48连接到电极55上。电极55连接到电子源元件57的底部电极58上。在所有像素中，都通过接触电极60a和顶部电极总线60b在电子源元件57的顶部电极63上加上一恒定电势。

这里，杂质区相应于TFT的源区或漏区。在杂质区44是源区的情况下，杂质区45相应于漏区。在杂质区44是漏区的情况下，杂质区45相应于源区。相似地，在杂质区47是源区的情况下，杂质区48相应于漏区；在杂质区47是漏区的情况下，杂质区48相应于源区。

如图17所示，像素电极是底部电极58，但像素电极可以是顶部电极。这时，对所有像素都在底部电极上加上一恒定电势。

提供基片64，使它与其上提供所述电子源元件57的基片40面对面。另外，基片64是透光的。在基片64上，提供了荧光材料65，使它面对着所述的电子源元件57的电子放电区69。在荧光材料65的周围，提供黑色填充质(black matrix)68。另外，在荧光材料65的表面上形成金属支持层(metal back layer)66。基片40和基片64之间的空的空间被抽成真空。

至于开关晶体管1601、驱动晶体管1603及保持电容器1605的制造方法，可以自由使用一种已知的方法。在形成这些TFT时，依次在其上形成由绝缘体组成的绝缘膜56和电子源元件。这时，开关晶体管1601、驱动晶体管1603、保持电容器1605和布线55的不规则性必须足够平滑，并且为获得平坦表面要对材料和厚度进行选择是必要的。

电子源元件57形成于平滑后的绝缘表面上。在形成电子源元件前，形成一个接触孔，该孔连接到处于已平滑的层间膜56上的驱动晶体管1603的布线55上。在底部电极形成的同时，底部电极和驱动晶体管1603可连接到布线55上。至于电子源元件57的制造方法，可以使用已知方法。

这里，电子源元件57的底部电极58可以用作像素TFT(开关晶体管1601，驱动晶体管1603)的光遮蔽膜。

不总是需要把电子源元件安排得与构成像素的TFT(开关晶体管1601和驱动晶体管1603)有所重叠。

通过在顶部电极63和底部电极58之间加上电压，热载流子被注入到绝缘膜59。在被注入的热载流子中，那些能量大于顶部电极63的材料功函数的载流子通过顶部电极63，而被放电进入真空中。

在具有本实施例所示像素的显示器件中，电子源元件被安排得与每个像素的TFT相重叠，因此可形成微观的像素。

在本实施例中，作为例子，描述了使用示于图17的MIM型电子源元件进行显示的显示器件(FED)。本发明可应用于具有其它构型的MIM型电子源元件，或应用于具有除MIM型之外的构型的电子源元件，以及具有所有已知构型的电子源元件。

这一实施例可以与实施例1和实施例2自由结合实现。

实施例4

在实施例4中，在每个像素中的发光元件为OLED的情况下，参考图19描述OLED显示器件的密封方法。这里显示出的例子属于如下情况，即由一像素部分和在像素部分周围提供的驱动电路组成的晶体管是TFT。

在实施例4中，OLED用作发光元件，但本发明并不仅限于OLED，使用无机材料的EL元件，结合无机材料和有机材料的EL元件及已知的EL元件也可用作发光元件。

图16示出了单个像素的构型的一个例子。

图19A是显示器件的顶视图，图19B是沿着图19A中A-A’线的截面图，图19C是沿着图19A中B-B’线的截面图。

为围住在基片4001上提供的由像素部分4002，信号线驱动电路4003(第一信号线驱动电路4003a和第二信号线驱动电路4003b)及扫描线驱动电路4004(第一和第二扫描线驱动电路4004a和4004b)的组合，提供了密封件4009。另外，在像素部分4002，信号线驱动电路4003和扫描线驱动电路4004的组合上面还提供了密封件4008。因此，由基片4001、密封件4009和密封件4008用填料4210密封像素部分4002、信号线驱动电路4003和扫描线驱动电路4004的组合。

另外，在基片4001上提供的像素部分4002、第一和第二信号线驱动电路4003a和4003b以及第一和第二扫描线驱动电路4004a和4004b包括多个TFT。图19B典型地示出了一个包括在第一信号线驱动电路4003a中的驱动电路TFT(在本实施例中示出的是n沟道型TFT或p沟道型TFT)4201，以及包括在形成在底部薄膜4010上的像素部分4002中的驱动TFT4202。

在本实施例中，由已知方法制造的p沟道型TFT或n沟道型TFT用作驱动电路TFT4201；采用由已知方法制造的p沟道型TFT用作驱动TFT4202。另外，在像素部分4002上提供了一存储电容器(未在图中示出)，它连接到驱动TFT4202的栅极上。

第一层间绝缘膜(平坦化膜)4301是在驱动电路TFT4201和驱动TFT4202之上形成的。然后，其上形成一个像素电极(阳极)4203，并与驱动TFT4202的漏极电连接。具有高功函数的透明导体膜用作像素电极4203。氧化铟和氧化锡的化合物、氧化铟与氧化锌的化合物、氧化锌、氧化锡或氧化铟可用作该透明导电膜。另外，可使用加了镓的透明导电膜。

绝缘膜4302形成在像素电极4203之上。在像素电极4203上面的绝缘膜4302上形成一个开口部分。在此开口部分中，在像素电极4203上形成有机化合物层4204。一种已知的有机材料或无机材料可以用作该有机化合物层4204。尽管有机材料包括低分子系统(单分子系统)和高分子系统(聚合物系统)，可以使用其中任一种。

至于有机化合物层4204的形成，可使用已知的蒸发技术或涂覆技术。有机化合物层的结构可以是自由组合空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层和电子注入层的叠层结构，或是一单层结构。

阴极4205是在有机化合物层4204上面形成的，它由具有光遮蔽性的导电膜(一般地，导电膜包含铝、铜或银作为其主要成分，或是这些金属膜与另一导电膜的叠层膜)组成。希望尽可能除去存在于阴极4205与有机化合物层4204之间的界面上的水分和氧气。因此，需要进行这种努力，即有机化合物层4204在氮气或稀有气体气氛中形成，而阴极4205在有机化合物层还未暴露于水分和氧气时形成。在本实施例中，使用了多室(组合工具系统)成膜设备，因此能进行上述薄膜形成。预定电压加在阴极4205上。

以如上所述的方式，由像素电极(阳极)4203、有机化合物层4204和阴极4205组成的发光元件4303得以形成。然后，在绝缘膜4302上形成保护膜4209，以便覆盖发光元件4303。保护膜4209对于阻止氧气和水分等透入发光元件4303是有效的。

标号4005a标明了一条拔制布线引线(drawing wiring line)，它与电源线相连，并与驱动TFT4202的源区电连接。拔制布线引线4005a在密封件4009和基片4001之间穿过，并经各向异性导电膜4300与包括在FPC 4006中的FPC布线引线4301电连接。

至于密封件4008，可使用玻璃件、金属件(一般为不锈钢件)、陶瓷件或塑料件(包括塑料膜)。至于塑料件，可使用玻璃纤维强化塑料(FRP)板、聚氟乙烯(PVF)膜、Mylar膜、聚酯膜或丙烯树脂膜。另外，可以使用在PVF膜或Mylar膜之间置有铝箔的结构的片。

然而，在来自发光元件的光辐射方向指向盖部件一侧时，该盖部件必须是透明的。在这一情况，使用透明材料、如玻璃板、塑料板、聚脂板或丙烯膜等。

至于填料4210，除惰性气体如氮气或氩气外，可使用紫外线可固化树脂或热固化树脂，也可使用聚氯乙烯(PVC)、丙烯、聚酰亚胺、环氧树脂、硅树脂、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或EVA(乙烯乙酸乙烯酯)。在本实施例中，氮气用作填料。

另外，为了使填料4210暴露于吸湿材料(优选氧化钡)或能够吸收氧气的材料，在基片4001一侧的密封件4008的表面上提供了一个凹槽部分4007，并布置吸湿材料或能吸收氧气的材料4207。然后，为了防止吸湿性材料或能够吸收氧气的材料4207散开，由凹槽盖部件4208把吸湿性材料或能吸收氧气的材料保持在凹槽部分4007中。注意，凹槽盖部件4208被制成一种精细的网格并且具有这样的结构，空气和水份能透过该网格，而吸湿性材料或能吸收氧气的材料4207不能透过该网格。靠提供吸湿性材料或能吸收氧气的材料4207，可以抑制发光元件4303的恶化。

如图19C所示，在形成像素电极4203的同时，形成导电膜4203a，并使之与拔制布线引线4005a相接触。

各向异性导电膜4300包括导电填料4300a。基片4001和FPC 4006是热压缩的，因此在基片4001上的导电膜4203a和在FPC 4006上的FPC布线引线4301通过导电填料4300a电连接。

另外，本实施例可以与实施例1至3自由组合实现。

实施例5

在实施例5中，将描述一种对本发明的显示器件的彩色化技术。

在实施例5所示的显示器件中，组成像素部分的多个像素被分成多个区域。其每个区域以同一种颜色显示。

如上所述，把显示同种颜色的像素安排在一起的结构叫做面积彩色模式。

也就是说，在本发明所示的显示器件中，根据相同的显示颜色，把组成像素部分的多个像素布置在一起。

图20是示出在本发明的显示器件中像素部分构型的帧格式的一个视图。在图20中，显示部分(像素部分)被分为显示红色的R部分、显示绿色的G部分和显示蓝色的B部分。每个部分((R)、(G)、(B))分别由排成矩阵的多个像素组成。

注意，显示颜色不限于上述提到的颜色，借助面积彩色模式，可形成并显示任意显示色部分。

在具有如图20所示的像素部分的显示器件中，通过在实施例模式和实施例1等中示出的技术，都可显示每一部分任意的灰度等级。

例如，在显示红色的R区域内，一个n(n为自然数)位的视频信号可用于表示灰度等级。在G区域和B区域中，m(其中m是小于n的自然数)位视频信号可用于表示灰度等级。

另外，在同一显示色部分中，这样做是可行的，即部分地使用n位视频信号表示灰度等级，还附加地使用m位视频信号表示灰度等级。

实施例5可与实施例1到实施例4自由组合实施。

实施例6

在实施例6中，将以图21描述本发明的电子设备的例子。

本发明的这种设备例子可列举如下：便携式信息终端、个人计算机、图像再现装置、电视、头戴式显示器、视频摄像机等。

图21A描绘了本发明的便携式信息终端的示意图，它包括主体4601a、操作开关4601b、电源开关4601c、天线4601d、显示部分4601e和外部输入端4601f。在显示部分4601e中使用在实施例模式和实施例1到实施例5中描述的显示器件。

图21B描绘了本发明的个人计算机的示意图，它包括主体4602a、机壳4602b、显示部分4602c、操作开关4602d、电源开关4602e和外部输入端4602f。在显示部分4602c中使用在实施例模式及实施例1到实施例5中描述的显示器件。

图21C描绘了本发明的图像再现装置的示意图，它包括主体4603a、机壳4603b、记录介质4603c、显示部分4603d、声音输出部分4603e和操作开关4603f。在显示部分4603d中使用在实施例模式及实施例1到实施例5中描述的显示器件。

图21D描绘了本发明的电视机的示意图，它包括主体4604a、机壳4604b、显示部分4604c和操作开关4604d。在显示部分4604c中，使用在实施例模式及实施例1到实施例5中描述的显示器件。

图21E描绘了本发明的头戴式显示器的示意图，它包括主体4605a、监视部分4605b、用于固定在头部的带子4605c、显示部分4605d和光学系统。在显示部分4605d中使用在实施例模式及实施例1到实施例5中描述的显示器件。

图21F描绘了本发明的视频摄像机的示意图，它包括主体4606a、机壳4606b、连接部分4606c、图像接收部分4606d、目镜4606e、电池4606f、声音输出部分4606g和显示部分4606h。在显示部分4606h中，使用在实施例模式及实施例1到实施例5中描述的显示器件。

本发明并不限于上面描述的设备。本发明可被用在各种设备中，其中使用了在实施例模式及实施例1到实施例5中描述的显示器件。

根据上述本发明的结构，信号线驱动电路、扫描线驱动电路和信号控制电路的功耗可以降低。因此，提供了低功耗显示器件。

Claims

1. 一种具有以矩阵形式排列的多个像素的显示器件，包括：

多个信号线，通过该多个信号线把信号输入给该多个像素；

第一和第二信号线驱动电路，用于把信号输入给该多个信号线的，

电连接至所述第一、第二信号线驱动电路的信号控制电路，向其输入视频信号，

第一信号线驱动电路包括第一移位寄存器和用于将相应于n位数字视频信号的所述视频信号输出给该多个信号线的装置，并且

第二信号线驱动电路包括第二移位寄存器和用于将相应于m位数字视频信号的所述视频信号输出给该多个信号线的装置；以及

第一开关电路，用于选择第一信号线驱动电路和该多个信号线之间的连接；以及

第二开关电路，用于选择第二信号线驱动电路和该多个信号线之间的连接，

其中n是自然数，并且

其中m是小于n的自然数；

其中，所述信号控制电路包括：

用于保存视频信号的n位信号、依次读取保存的n位信号、把所读取的n位信号作为n位数字视频信号输出的装置；

用于保存视频信号的m位信号，依次读取保存的m位信号、把所读取的m位信号作为m位数字视频信号输出的装置；以及

用于在给第一信号线驱动电路的n位数字视频信号的输出和给第二信号线驱动电路的m位数字视频信号的输出之间进行选择的装置。

2. 一种具有以矩阵形式排列的多个像素的显示器件，包括：

多个信号线，通过该多个信号线把信号输入给该多个像素；

第一和第二信号线驱动电路，用于把信号输入给该多个信号线，

第一信号线驱动电路具有保存相应于多个像素的一行的n位数字视频信号的功能，并且第二信号线驱动电路具有保存相应于多个像素的该行的m位数字视频信号的功能；以及

其中n是自然数，并且

其中m是小于n的自然数，

其中，所述信号控制电路包括：

3. 一种具有以矩阵形式排列的多个像素的显示器件，包括：

多个信号线，通过该多个信号线把信号输入给该多个像素；

第一信号线驱动电路具有把相应于n位数字视频信号的所述视频信号输出给该多个信号线的装置，以及第二信号线驱动电路工作于比第一信号线驱动电路低的驱动频率并具有用于把相应于m位数字视频信号的所述视频信号输出给该多个信号线的装置；以及

第一开关电路，用于选择第一信号线驱动电路与该多个信号线之间的连接；以及

第二开关电路，用于选择第二信号线驱动电路与该多个信号线之间的连接，

其中n是自然数，并且

其中m是小于n的自然数；

其中，所述信号控制电路包括：

4. 根据权利要求1、2和3中任一项的显示器件，还包括：

多个扫描线，通过该多个扫描线把信号输入给该多个像素；以及

扫描线驱动电路，用于把信号输入给该多个扫描线，

其中该扫描线驱动电路具有用于以任意顺序扫描该多个扫描线的装置。

5. 根据权利要求1、2和3中任一项的显示器件，还包括：

扫描线驱动电路，用于把信号输入给该多个扫描线，

其中该扫描线驱动电路由解码器构成。

6. 根据权利要求4-5的显示器件，还包括用于任意设置像素的装置，其中通过第一和第二信号线驱动电路之一以及扫描线驱动电路利用多个像素把视频信号输入给该装置。

7. 根据权利要求1、2和3中任一项的显示器件，其中利用面积彩色模式安排该多个像素。

8. 根据权利要求1、2和3中任一项的显示器件，其中该多个像素各有发光元件。

9. 根据权利要求1、2和3中任一项的显示器件，其中该多个像素各有电子源元件。

10. 根据权利要求1、2和3中任一项的显示器件，其中电子器件使用该显示器件。

11. 一种具有以矩阵形式排列的多个像素的显示器件，包括：

多个信号线，通过该多个信号线把信号输入给该多个像素；

第一信号线驱动电路包括移位寄存器、第一闩锁电路和第二闩锁电路，用于把相应于n位数字视频信号的所述视频信号输出给该多个信号线，并且

第二信号线驱动电路包括移位寄存器、第一闩锁电路和第二闩锁电路，用于把相应于m位数字视频信号的所述视频信号输出给该多个信号线；以及

其中n是自然数，并且

其中m是小于n的自然数；

其中，所述信号控制电路包括：

12. 一种具有以矩阵形式排列的多个像素的显示器件，包括：

多个信号线，通过该多个信号线把信号输入给该多个像素；

第一信号线驱动电路包括保存相应于多个像素的一行的n位数字视频信号的至少一个闩锁电路，并且第二信号线驱动电路包括保存相应于该多个像素的该行的m位数字视频信号的至少一个闩锁电路；以及

其中n是自然数，并且

其中m是小于n的自然数；

其中，所述信号控制电路包括：

13. 一种具有以矩阵形式排列的多个像素的显示器件，包括：

多个信号线，通过该多个信号线把信号输入给该多个像素；

第一信号线驱动电路包括移位寄存器、第一闩锁电路和第二闩锁电路，用于输出相应于n位数字视频信号的所述视频信号给该多个信号线，以及第二信号线驱动电路工作于比第一信号线驱动电路低的驱动频率并包括移位寄存器，第一闩锁电路和第二闩锁电路，用于输出相应于m位数字视频信号的所述视频信号给该多个信号线；以及

其中n是自然数，并且

其中m是小于n的自然数；

其中，所述信号控制电路包括：

14. 一种具有以矩阵形式排列的多个像素的显示器件，包括：

多个信号线，通过该多个信号线把信号输入给该多个像素；

第一信号线驱动电路具有保存相应于多个像素的一行的n位数字视频信号的功能，以及第二信号线驱动电路工作于比第一信号线驱动电路低的驱动频率并具有保存相应于该多个像素的该行的m位数字视频信号的功能；以及

其中n是自然数，并且

其中m是小于n的自然数；

其中，所述信号控制电路包括：

15. 一种具有以矩阵形式排列的多个像素的显示器件，包括：

多个信号线，通过该多个信号线把信号输入给该多个像素；

第二信号线驱动电路工作于比第一信号线驱动电路低的驱动频率并具有至少一个保存相应于多个像素的一行的n位数字视频信号的闩锁电路，以及第二信号线驱动电路包括至少一个保存相应于该多个像素的该行的m位数字视频信号的闩锁电路；以及

其中n是自然数，并且

其中m是小于n的自然数；

其中，所述信号控制电路包括：

16. 根据权利要求11-15中任一项的显示器件，还包括：

扫描线驱动电路，用于把信号输入给该多个扫描线，

17. 根据权利要求11-15中任一项的显示器件，还包括：

扫描线驱动电路，用于把信号输入给该多个扫描线，

其中该扫描线驱动电路由解码器构成。

18. 根据权利要求16的显示器件，还包括用于任意设置像素的装置，其中通过第一和第二信号线驱动电路以及扫描线驱动电路之一利用多个像素把视频信号输入给该装置。

19. 根据权利要求17的显示器件，还包括用于任意设置像素的装置，其中通过第一和第二信号线驱动电路以及扫描线驱动电路之一利用多个像素把视频信号输入给该装置。

20. 根据权利要求11-15中任一项的显示器件，其中利用面积彩色模式安排该多个像素。

21. 根据权利要求11-15中任一项的显示器件，其中该多个像素各有发光元件。

22. 根据权利要求11-15中任一项的显示器件，其中该多个像素各有电子源元件。

23. 根据权利要求11-15中任一项的显示器件，其中电子元件使用该显示器件。