專利名稱：顯示裝置和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過輸入數(shù)字視頻信號執(zhí)行圖像顯示的顯示裝置。尤其，本發(fā)明涉及一種具有發(fā)光元件的顯示裝置。此外，本發(fā)明涉及一種利用該顯示裝置的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
下面將描述一種顯示裝置，該顯示裝置在各像素中具有發(fā)光元件，并通過控制發(fā)光元件的發(fā)光來執(zhí)行圖像顯示。
在說明書中利用具有這樣一種結(jié)構(gòu)的元件(OLED元件)來說明，在這種結(jié)構(gòu)中當(dāng)產(chǎn)生電場而發(fā)光的有機(jī)化合物層夾在陽極和陰極之間，作為發(fā)光元件；然而，本發(fā)明不限于此。在陽極和陰極之間施加電場而發(fā)光的任何元件可以被自由地使用。
顯示裝置由顯示器和將信號輸入到該顯示器的外圍電路組成。
至于顯示器的構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)圖示出在圖36中。在圖36中，顯示器3600由源極信號線驅(qū)動器電路3601、柵極信號線驅(qū)動器電路3602和像素部分3603組成。像素部分包括以矩陣形式設(shè)置的像素。
在像素部分的各像素中，設(shè)置了薄膜晶體管(下文稱為TFT)。這里描述一種方法，其中兩個TFT被設(shè)置在各像素中，且各像素的發(fā)光元件的發(fā)光被控制。
顯示器的像素部分的結(jié)構(gòu)示出在圖37中。在像素部分3700中，設(shè)置了源極信號線S1到Sx、柵極信號線G1到Gy和電源線V1到Vx。并設(shè)置了x列(其中x是自然數(shù))和y行(其中y是自然數(shù))的像素。各像素3800具有選擇TFT 3801、驅(qū)動TFT 3802、存儲電容器3803和發(fā)光元件3804。
圖38中示出圖37的像素部分的一個像素的放大圖。該像素由源極信號線S1到Sx中的一個源極信號線S、柵極信號線G1到Gy中的一個柵極信號線G、電源線V1到Vx中的一個電源線V、選擇TFT 3801、驅(qū)動TFT 3802、存儲電容器3803和發(fā)光元件3804組成。
選擇TFT 3801的柵電極連接于柵極信號線G，選擇TFT 3801的源極區(qū)域或漏極區(qū)域之一連接于源極信號線S，而另一個則連接于驅(qū)動TFT 3802的柵電極和存儲電容器3803的一個電極。驅(qū)動TFT 3802的源極區(qū)域或漏極區(qū)域之一連接于電源線V，而另一個連接于發(fā)光元件3804的陽極或陰極。未連接于驅(qū)動TFT 3802和選擇TFT 3801的存儲電容器3803的兩個電極中的另一電極連接于電源線V。
在該說明書中，在驅(qū)動TFT 3802的源極區(qū)域或漏極區(qū)域連接于發(fā)光元件3804的陽極的情況中，發(fā)光元件3804的陽極被稱作像素電極，而其陰極被稱作反向電極。另一方面，在驅(qū)動TFT 3802的源極區(qū)域或漏極區(qū)域連接于發(fā)光元件3804的陰極的情況中，發(fā)光元件3804的陰極被稱作像素電極，而發(fā)光元件3804的陽極被稱作反向電極。
另外，施加于電源線V的電勢被稱為電源電勢，而施加于反向電極的電勢被稱為反向電勢。
選擇TFT 3801和驅(qū)動TFT 3802兩者都可以是p溝道TFT或n溝道TFT。
注意到并不需要總是提供存儲電容器3803。
例如，當(dāng)用作驅(qū)動TFT 3802的n溝道TFT具有通過柵極絕緣薄膜與柵電極重疊而形成的LDD區(qū)域，通常稱為柵極電容的寄生電容形成在該重疊區(qū)域中。還可以積極地將該寄生電容用作存儲電容器，用于存儲施加于驅(qū)動TFT 3802的柵電極的電壓。
下面將描述利用具有上述結(jié)構(gòu)的像素來顯示圖像的操作。
信號被輸入到柵極信號G，且選擇TFT 3801的柵電極的電勢被改變。通過由此電連接的選擇TFT 3801的源極和漏極，信號從源極信號線S被輸入到驅(qū)動TFT 3802的柵電極。另外，信號被存儲在存儲電容器3803中。驅(qū)動TFT 3802的柵極電壓通過輸入到驅(qū)動TFT 3802的柵電極的信號被改變，因此其源極和漏極被電連接。電源線V的電勢通過驅(qū)動TFT 3802被提供到發(fā)光元件3804的像素電極。在這種情況下，發(fā)光元件3804發(fā)光。
現(xiàn)描述用具有這種結(jié)構(gòu)的像素表示灰度級的方法。
灰度級的表示方法可粗略地分為模擬方法和數(shù)字方法。相比于模擬方法，數(shù)字方法具有不受TFT等變化的影響的優(yōu)點，且適合于多灰度級。
作為數(shù)字灰度級表示方法的一個示例，已知了時間灰度級方法。時間灰度級驅(qū)動方法是一種通過控制周期而表示灰度級的方法，在該周期中顯示裝置的各像素發(fā)光(參見專利文獻(xiàn)1)。
如果顯示一圖像的周期是一幀周期，則一幀周期被分為多個子幀周期。
無論各像素的發(fā)光元件是否設(shè)置為發(fā)光，即對各子幀周期執(zhí)行發(fā)光或不發(fā)光。在一幀周期中發(fā)光元件發(fā)光的周期被控制，因此表示各像素的灰度級。
圖39A和39B中利用時序表詳細(xì)描述了時間灰度級驅(qū)動方法。注意到圖39A和39B中示出了利用4位數(shù)字視頻信號表示灰度級的示例。還注意到圖37和圖38被稱作像素及其像素部分的結(jié)構(gòu)。這里，通過一外部電源(未示出)，在與各電源線V1到Vx的電勢(電源電勢)具有相同電平的電勢和與各電源線V1到Vx的電勢具有電勢差從而達(dá)到發(fā)光元件3804發(fā)光的電勢之間切換反向電勢。
在圖39A中一幀周期F1被劃分為多個子幀周期SF1到SF4。
首先在第一子幀周期SF1中選擇柵極信號線G1，且數(shù)字視頻信號從源極信號線S1到Sx被輸入到具有選擇TFT 3801的各個像素，該選擇TFT具有連接于柵極信號線G1的柵電極。各像素的驅(qū)動TFT 3802被所輸入的數(shù)字視頻信號接通或斷開。
這里在該說明書中，術(shù)語“TFT被接通”表示源極和柵極通過其柵極電壓相互電連接。另外，術(shù)語“TFT被斷開”表示源極和柵極沒有通過柵極電壓相互電連接。
這時，發(fā)光元件3804的反向電勢被設(shè)置為基本上等于各電源線V1到Vx的電勢(電源電勢)，因此，即使在驅(qū)動TFT 3802被接通的像素中，發(fā)光元件3804也不發(fā)光。
這里，圖39B是示出輸入數(shù)字視頻信號到各像素的驅(qū)動TFT 3802的操作的時序圖。
在圖39B中，源極信號線驅(qū)動電路(未示出)采樣對應(yīng)于各源極信號線的信號的周期用附圖標(biāo)記S1到Sx表示。該采樣的信號同時被輸出到圖中的消隱周期的所有源極信號線。由此輸出的信號被輸入到被柵極信號線選擇的像素中的驅(qū)動TFT 3802的柵電極。
對于所有的柵極信號線G1到Gy重復(fù)前述操作，且完成了寫周期Ta1。注意到第一子幀周期SF1的寫周期被稱為Ta1。通常，第j子幀周期(其中j是自然數(shù))的寫周期被稱為Taj。
當(dāng)完成了寫周期Ta1時，反向電勢發(fā)生變化以具有與電源電勢之間的電勢差達(dá)到使發(fā)光元件3804發(fā)光。顯示周期Ts1由此開始。注意到第一子幀周期SF1的顯示周期被稱為Ts1。通常，第j子幀周期(其中j是自然數(shù))的顯示周期被稱為Tsj。在寫周期Ts1中，各像素的發(fā)光元件3804根據(jù)所輸入的信號發(fā)光或不發(fā)光。
對于所有的子幀周期SF1到SF4重復(fù)上述操作，從而完成了一幀周期F1。這里，子幀周期SF1到SF4的顯示周期Ts1到Ts4的長度被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，且每幀周期F1，通過子幀周期中的其中發(fā)光元件3804發(fā)光的顯示周期的總和來表示灰度級。也就是，通過一幀周期中發(fā)光時間的總和來表示灰度級。
通常描述通過輸入n位數(shù)字視頻信號表示2n個灰度級的方法。在這種情況下，例如，一幀周期被劃分為n個子幀周期SF1到SFn，子幀周期SF1到SFn的顯示周期Ts1到Tsn的長度的比例被設(shè)置為Ts1∶Ts2∶...∶Tsn-1∶Tsn＝20∶2-1∶...∶2-(n-2)∶2-(n-1)。注意到寫周期Ta1到Tan的長度相等。
通過計算在一幀周期之內(nèi)的發(fā)光元件3804中選擇發(fā)光狀態(tài)的顯示周期Ts的總和，確定了在幀周期中像素的灰度等級。例如，如果n是8，且在所有顯示周期中像素發(fā)光時亮度是100％，如果像素在Ts8和Ts7中發(fā)光可以表示1％的亮度，如果選擇Ts6、Ts4和Ts1時則可以表示60％的亮度。
注意到一子幀周期可以進(jìn)一步劃分為多個子幀周期。
這里，顯示裝置必須消耗盡可能少的能量。當(dāng)顯示裝置被合并到便攜式信息設(shè)備等等并被使用時，特別需要低能量消耗。
在這種情況下，通過輸入4位數(shù)字視頻信號，在為了表示24個灰度級的上述顯示裝置中，減小顯示裝置的能耗的方法被使用，其中只有高一位信號被用于表示灰度級(參見專利文獻(xiàn)2)。
日本專利公開號2001-343933[專利文獻(xiàn)2]日本專利公開號平11-133921圖40A中示出表示24個灰度級的第一顯示模式中顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖，且圖40B中示出通過僅利用高一位信號表示灰度級的第二顯示模式中顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖。
由于第二顯示模式中可以提供一個子幀周期，輸入到每個驅(qū)動器電路(源極信號線驅(qū)動器電路和柵極信號線驅(qū)動器電路)的起始脈沖和時鐘脈沖的各自的頻率被減小，且減小的能耗比在第一顯示模式中表示高一位灰度級的情況減小的能耗多。
另外，通過根據(jù)執(zhí)行顯示的周期改變發(fā)光元件的陰極和陽極之間的電壓，在第一顯示模式中寫周期的時間的總長度大于第二顯示模式中寫周期的時間的總長度，增加了每幀周期的有效發(fā)光周期的比例。
然而，在這種顯示裝置中，第一顯示模式和第二顯示模式中各驅(qū)動器電路的輸入電壓相等，因此還不能獲得低能耗。
此外，常規(guī)的顯示裝置存在一個問題，即，當(dāng)其暴露于室外的強(qiáng)光時，外部光超出了發(fā)光元件發(fā)出的光，則顯示變得模糊。例如，圖42A和42B中示出利用常規(guī)的顯示裝置的移動電話的情形。關(guān)于圖42A中示出的屏幕顯示器，如圖42B所示當(dāng)屏幕顯示器暴露于外部強(qiáng)光時，則感知到屏幕顯示器幾乎都是黑的。通過利用反射型液晶顯示裝置，使用了液晶的顯示裝置解決了該問題。然而，在使用了發(fā)光元件的顯示裝置中，原則上與解決該問題的相同的方法是不能應(yīng)用的。因此這是一個問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種顯示裝置，其中根據(jù)外部光的強(qiáng)度(即周圍的亮度)通過改變圖像的灰度級的數(shù)量，可以保證在狀況的較寬范圍之內(nèi)，從在黑暗位置或室內(nèi)的熒光燈下到室外的陽光下的清晰度，且甚至其中當(dāng)執(zhí)行驅(qū)動時進(jìn)一步減小了功耗，該驅(qū)動中減小了要表示的灰度級的數(shù)量。
本發(fā)明的顯示裝置具有能顯示高灰度等級的第一顯示模式和表示兩個灰度級且功耗較低的第二顯示模式，兩種顯示模式可以被切換和使用。注意到本發(fā)明的顯示裝置被提供有檢測外部光的強(qiáng)度的光傳感器，且當(dāng)檢測到強(qiáng)度高于一特定強(qiáng)度值的外部光時，顯示模式被切換到第二顯示模式，其中灰度級的數(shù)量較小，從而允許圖像被清楚地感知到。此外，在第二顯示模式中，與第一顯示模式中不同，包括在顯示裝置中的信號控制電路的存儲器控制器阻止數(shù)字視頻信號的低位信號被寫入存儲器。此外，從存儲器中讀出低位數(shù)字視頻信號被阻止。通過這種方法，與第一顯示模式中的數(shù)字視頻信號(第一數(shù)字視頻信號)相比，各驅(qū)動器電路將具有減小了數(shù)量的信息的數(shù)字視頻信號(第二數(shù)字視頻信號)輸入到源極信號線驅(qū)動器電路。對應(yīng)于該操作，顯示控制器改變起始脈沖和時鐘脈沖的頻率，起始脈沖和時鐘脈沖被輸入到各驅(qū)動器電路(源極信號線驅(qū)動器電路和柵極信號線驅(qū)動器電路)使得它們較小并改變驅(qū)動電壓以使得驅(qū)動電壓較低。根據(jù)上述情況，還可能將關(guān)于顯示的寫周期和顯示周期設(shè)置得較長并減少功耗。
注意到在顯示裝置是單色顯示裝置時，雙灰度級顯示器表示兩種顏色的顯示，白色和黑色，在顯示裝置是彩色顯示裝置時，則雙灰度級顯示器表示八種顏色的顯示。
此外，與第一顯示模式比較，在第二顯示模式中一幀周期可以被設(shè)置得較長。另外，不必說，當(dāng)確定顯示內(nèi)容且不需要寫入時，起始脈沖和時鐘脈沖可以在一幀周期中停止。
此外，當(dāng)在第二顯示模式中驅(qū)動顯示裝置時，操作顯示控制器的電壓可以被設(shè)置得較低，從而減小顯示控制器的功耗。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，提供一種顯示裝置，其在第二顯示模式中功耗較低且有效的發(fā)光周期的比例較高。
本發(fā)明的顯示裝置的一個特點包括顯示器，顯示控制器和光傳感器，且該顯示裝置至少具有第一顯示模式或第二顯示模式。在第一顯示模式中，一幀周期被分為多個子幀周期，子幀周期中的每一個或者是發(fā)光周期，或者是不發(fā)光周期，且在一幀周期中由發(fā)光時間的總數(shù)目表示n位(其中n是大于或等于2的自然數(shù))灰度級，在第二顯示模式中，顯示器由比第一顯示模式中更低的時鐘頻率以及更小的驅(qū)動電壓操作，一幀周期或者是發(fā)光周期，或者是不發(fā)光周期，且由包括在一幀周期中的發(fā)光周期表示一位灰度級。外部光由光傳感器接收，且第一顯示模式和第二顯示模式根據(jù)外部光的強(qiáng)度由顯示控制器控制。在一個柵極選擇周期中通過將一個柵極選擇周期劃分為多個子?xùn)艠O選擇周期并通過在一個子?xùn)艠O選擇周期中選擇一行的柵極信號線來選擇多條柵極信號線。
本發(fā)明的顯示裝置的另一特點包括顯示器，顯示控制器和光傳感器，且該顯示裝置至少具有第一顯示模式或第二顯示模式。在第一顯示模式中，一幀周期被分為多個子幀周期，子幀周期中的每一個或者是發(fā)光周期，或者是不發(fā)光周期，且在一幀周期中由發(fā)光時間的總數(shù)目表示n位(其中n是大于或等于2的自然數(shù))灰度級，在第二顯示模式中，顯示器由比第一顯示模式中更低的時鐘頻率以及更小的驅(qū)動電壓操作，長于第一顯示模式中的一幀周期的一幀周期或者是發(fā)光周期，或者是不發(fā)光周期，且由包括在一幀周期中的發(fā)光周期表示的一位灰度級。外部光由光傳感器接收，且第一顯示模式和第二顯示模式根據(jù)外部光的強(qiáng)度由顯示控制器控制。在一個柵極選擇周期中通過將一個柵極選擇周期劃分為多個子?xùn)艠O選擇周期并通過在一個子?xùn)艠O選擇周期中選擇一行的柵極信號線從而選擇多條柵極信號線。
本發(fā)明的顯示裝置的另一特點包括一顯示器，一顯示控制器和一光傳感器，且該顯示裝置至少具有第一顯示模式或第二顯示模式。在第一顯示模式中，一幀周期被分為多個子幀周期，子幀周期中的每一個或者是發(fā)光周期，或者是不發(fā)光周期，且在一幀周期中由發(fā)光周期的總數(shù)目表示n位(其中n是大于或等于2的自然數(shù))灰度級，且在第二顯示模式中，顯示器由比第一顯示模式中更低的時鐘頻率以及更小的驅(qū)動電壓操作，一幀周期被分為多個子幀周期，多個子幀周期中的每一個或者是發(fā)光周期，或者是不發(fā)光周期，且由包括在一幀周期中的發(fā)光時間的總數(shù)目表示m位(其中m是小于n的自然數(shù))灰度級。外部光由光傳感器接收，且第一顯示模式和第二顯示模式根據(jù)外部光的強(qiáng)度由顯示控制器控制。在一個柵極選擇周期中通過將一個柵極選擇周期劃分為多個子?xùn)艠O選擇周期并通過在一個子?xùn)艠O選擇周期中選擇一行的柵極信號線來選擇多條柵極信號線。
注意到可以存在一種結(jié)構(gòu)，其中當(dāng)?shù)谝伙@示模式被選擇時外部光的強(qiáng)度高于當(dāng)?shù)诙x擇方式被選擇時外部光的強(qiáng)度。
注意到可以存在一種結(jié)構(gòu)，其中本發(fā)明的顯示裝置還包括幀存儲器，n位數(shù)據(jù)(其中n是大于或等于2的自然數(shù))被寫入該幀存儲器中，從該幀存儲器中讀出n位數(shù)據(jù)以在第一顯示模式中執(zhí)行顯示，m位數(shù)據(jù)(其中m是小于n的自然數(shù))被寫入該幀存儲器中，且從該幀存儲器中讀出m位數(shù)據(jù)以在第二顯示模式中執(zhí)行顯示。
注意到可以存在一種結(jié)構(gòu)，其中本發(fā)明的顯示裝置還包括在各像素中的發(fā)光元件，且在第一顯示模式中施加于發(fā)光元件的電壓大于第二顯示模式中施加于發(fā)光元件的電壓。
注意到可以存在一種結(jié)構(gòu)，其中本發(fā)明的顯示裝置還包括在各像素中的發(fā)光元件，且在第一顯示模式中施加于發(fā)光元件的電流大于第二顯示模式中施加于發(fā)光元件的電流。
注意到可以存在一種結(jié)構(gòu)，其中在本發(fā)明的第一顯示模式中一幀周期由三個周期組成，分別為寫入像素的周期，顯示周期和擦除周期。
注意到可以存在一種結(jié)構(gòu)，其中在本發(fā)明的第二顯示模式中一幀周期由三個周期組成，分別為寫入像素的周期，顯示周期和擦除周期。
注意到可以存在一種結(jié)構(gòu)，其中當(dāng)利用第二顯示模式時，在本發(fā)明的顯示控制器中用于驅(qū)動器電路的電源控制電路輸出的電壓小于在第一顯示模式中的輸出電壓。
注意到可以存在一種結(jié)構(gòu)，其中在第一顯示模式中，灰度級由子幀周期中發(fā)光周期的總數(shù)目來表示，在第二顯示模式中，灰度級由子幀周期中發(fā)光周期的總數(shù)目來表示。
注意到不同形式的開關(guān)可用作本發(fā)明的開關(guān)，例如，電子開關(guān)、機(jī)械開關(guān)等等。也就是，不限制特定形式的開關(guān)，只要它能控制電流的流動，任何開關(guān)都能使用。例如，可以是晶體管、二極管(PN二極管、PIN二極管、肖特基二極管、與二極管連接的晶體管等)，或由它們形成的邏輯電路。因此，如果晶體管被用作開關(guān)，其極性(導(dǎo)電類型)不受特別限制，因為它僅作為一開關(guān)操作。然而，當(dāng)優(yōu)選的關(guān)斷電流較小時，優(yōu)選使用具有較小關(guān)斷電流的極性的晶體管。正如具有較小關(guān)斷電流的晶體管，可以提供具有LDD區(qū)域的晶體管或具有多柵極結(jié)構(gòu)的晶體管等等。此外，當(dāng)在作為開關(guān)的晶體管的源極終端的電勢對于低電勢側(cè)電源(Vss，GND，0V等)處于斷開的狀態(tài)中操作時希望使用n溝道晶體管，而當(dāng)在作為開關(guān)的晶體管的源極終端的電勢對于高電勢側(cè)電源(Vdd等)處于斷開的狀態(tài)中操作時希望使用p溝道晶體管。這是因為由于其柵-源電壓的絕對值被增加，從而晶體管作為開關(guān)容易操作。注意到也可以通過同時使用n溝道和p溝道晶體管來應(yīng)用于CMOS開關(guān)，即使當(dāng)情況變化時開關(guān)能正確地操作，例如當(dāng)通過開關(guān)輸出的電壓(即對開關(guān)的輸入電壓)高于或低于輸出電壓時。
注意到在本發(fā)明中，“連接”包括電連接的情形和直接連接的情形。因此，在本發(fā)明公開的結(jié)構(gòu)中，除了元件之間預(yù)定的連接之外，能電連接的其它元件(例如，開關(guān)、晶體管、電容器、電感器或二極管)可以置于其間?？商鎿Q的，另一元件不置于其間。注意到僅當(dāng)在沒有將電連接的另一元件插入其間的情況下直接執(zhí)行連接時，其不包括電連接的情形，這種情況稱之為“直接連接”。還注意到如果提及“電連接”，其包括電連接的情形和直接連接的情形。
注意到在本發(fā)明中，半導(dǎo)體裝置是具有包括半導(dǎo)體元件(晶體管、二極管等)的電路的裝置。此外，它還可以包括通過利用半導(dǎo)體特性執(zhí)行功能的任何類型的裝置。顯示裝置為具有顯示元件的裝置(液晶元件，發(fā)光元件等)。還注意到顯示裝置可以是顯示板，其中分別包括顯示元件，例如液晶元件或EL元件或用于驅(qū)動像素的外圍驅(qū)動器電路的多個像素形成在基板上。此外，顯示裝置還可以是柔性印刷電路板(FPC)或印刷線路板(PWB)連接其上的顯示板。
注意到在該說明書中，柵極表示包括柵電極和柵極布線(也稱為柵極線或柵極信號線)的總體或其部分。柵電極表示導(dǎo)電薄膜，其部分通過柵極絕緣薄膜與形成溝道區(qū)域、LDD(輕摻雜漏)區(qū)域的半導(dǎo)體等重疊。柵極布線表示分別連接于像素的柵電極或連接?xùn)烹姌O到另一導(dǎo)線的導(dǎo)線。
然而，還存在既作為柵電極又作為柵極布線行使功能的區(qū)域。該區(qū)域可稱為柵電極或柵極布線。也就是，還存在不能清楚地區(qū)分柵電極或柵極布線的區(qū)域。例如，在提供溝道區(qū)域使得當(dāng)延伸時與提供的柵極布線重疊的情況中，該區(qū)域作為柵極布線行使功能，同時，它還作為柵電極行使功能。因此該區(qū)域可稱為柵電極或柵極布線。
此外，與柵電極形成的材料相同且連接于柵電極的區(qū)域也被稱為柵電極。同樣，與柵極布線形成的材料相同且連接于柵極布線的區(qū)域也被稱為柵極布線。嚴(yán)格地說，該區(qū)域不是必須與溝道區(qū)域重疊或不是必須具有連接于另一柵電極的功能。然而，根據(jù)制造的余量等等，存在一個與柵電極或柵極布線相同的材料并與柵電極或柵極布線連接的區(qū)域，因此該區(qū)域也可稱為柵電極或柵極布線。
此外，如果為多柵極晶體管，例如，一個晶體管的柵電極和另一晶體管的柵電極在多數(shù)情況下可以通過與柵電極相同的材料形成的導(dǎo)電薄膜連接。這種用于連接?xùn)烹姌O的導(dǎo)電薄膜稱之為柵極布線。另一方面，由于多柵極晶體管被看作為一個晶體管，這種導(dǎo)電薄膜也可稱為柵電極。即，與柵電極和柵極布線相同的材料形成的并設(shè)置為使得與它們相連的物體可以稱為柵電極或柵極布線。此外，部分相互連接于柵電極和柵極布線的導(dǎo)電薄膜也可稱為柵電極或柵極布線。
注意到柵極終端表示柵電極的部分區(qū)域或電連接于柵電極的部分區(qū)域。
注意到源極表示包括源極區(qū)域、源電極和源極布線(也稱為源極線或源極信號線)的總體或其部分。源極區(qū)域表示半導(dǎo)體區(qū)域，其中包括大量p型雜質(zhì)(硼、鎵等)或n型雜質(zhì)(磷、砷等)。因此，其不包括少量p型或n型雜質(zhì)的區(qū)域，即LDD(輕摻雜漏極)區(qū)域。源電極表示區(qū)域中的導(dǎo)電層，該區(qū)域中由與源極區(qū)域中不同的材料形成并設(shè)置為使得與源極區(qū)域電連接。然而，包括源極區(qū)域的源極可稱為源電極。源極布線表示分別連接于像素的源電極或?qū)⒃措姌O連接于另一導(dǎo)線的導(dǎo)線等等。
然而，還存在既作為源極又作為源極布線行使功能的區(qū)域。該區(qū)域可稱為源電極或源極布線。也就是，還存在不能清楚地區(qū)分源電極或源極布線的區(qū)域。例如，在提供源極區(qū)域使得當(dāng)延伸時與提供的源極布線重疊的情況中，該區(qū)域作為源極布線行使功能，同時，它還作為源電極行使功能。因此該區(qū)域可稱為源電極或源極布線。
此外，與源電極形成的材料相同且連接于源電極的區(qū)域或?qū)⒃措姌O連接于另一源電極的部分也被稱為源電極。此外，與源極區(qū)域重疊的部分也可稱為源電極。同樣，與源極布線形成的材料相同且連接于源極布線的區(qū)域也被稱為源極布線。嚴(yán)格地說，該區(qū)域不是必須與溝道區(qū)域重疊或不是必須具有連接于另一源電極的功能。然而，根據(jù)制造的余量等等，存在一個與源電極或源極布線相同的材料并與源電極或源極布線連接的區(qū)域，因此該區(qū)域也可稱為源電極或源極布線。
此外，例如，連接于源電極和源極布線的部分導(dǎo)電薄膜也可稱為源電極或源極布線。
注意到源極終端表示源極區(qū)域的部分區(qū)域、源電極的一部分或電連接于源電極的部分區(qū)域。
注意到關(guān)于漏極，可以參考源極的描述。
注意到很難在晶體管的結(jié)構(gòu)上區(qū)分源極和漏極。此外，依據(jù)電路的操作可以轉(zhuǎn)換高電勢和低電勢。因此，在該說明書中，源極和漏極不被特別指定且參考為第一電極和第二電極。例如，如果第一電極是源極，則第二電極是漏極，或者如果第一電極是漏極，則第二電極是源極。
注意到在本發(fā)明中，單詞“在…上面”或“在…上方”，例如短語“形成在某物上面”或短語“形成在某物上方”不限于直接接觸某物的情況，還包括不直接接觸某物且其間插入另一物件的情況。因此，例如，短語“層B形成在層A上面”(或在層A上方)包括層B直接形成在層A上面的情況和另一層(例如層C或?qū)覦)直接形成在層A上面，且層B直接形成在該另一層上面的情況。相同情況適應(yīng)于單詞“在…上方”，該單詞不限于直接接觸某物的情況，還包括有另一物件插入其間的情況。因此，例如，短語“層B在層A的上方”包括層B直接形成在層A上方的情況，和另一層(例如層C或?qū)覦)直接形成在層A上面且層B直接形成在該另一層上面的情況。注意到相同情況適應(yīng)于單詞“在…下面”或單詞“在…下方”，這些單詞包括直接接觸某物的情況和不接觸某物的情況。
注意到在本發(fā)明中，一個像素表示控制亮度的一個元件。作為一個示例，因此，一個像素表示一個彩色元件，該一個彩色元件表示亮度。因此，如果彩色顯示裝置包括R(紅)、G(綠)和B(藍(lán))色元件，圖像中最小的單元由三個像素R像素、G像素和B像素組成。注意到彩色元件的數(shù)目不小于三個，可以使用更多的彩色元件，例如RGBW(W白色)，增加了黃色、青色或洋紅色的RGB等等可以被使用。作為另一示例，在利用多個區(qū)域控制一個彩色元件的亮度，這些區(qū)域中的一個被稱為一個像素。結(jié)果，作為一個示例，在由所有區(qū)域表示區(qū)域灰度級方法的情況中，其中存在用于控制各彩色元件的亮度的多個區(qū)域和灰度級，一個像素表示控制亮度的一個區(qū)域。因此，在這種情況下，一個彩色元件由多個像素組成。此外，在這種情況下，用于顯示的區(qū)域的尺寸在像素與像素之間各不相同。此外，稍微不同的信號可以提供給多個區(qū)域用來控制一個彩色元件的亮度，即，用于組成一個彩色元件的多個像素，從而增加了視角。
注意到在本發(fā)明中，像素可以以矩陣設(shè)置(排列)。這里，以矩陣設(shè)置(排列)的像素包括以條狀柵格圖案設(shè)置的像素。此外，包括當(dāng)三種彩色元件用于全彩色顯示時，三個彩色元件(例如RGB)的點設(shè)置為三角圖案的情況。還包括Bayer設(shè)置的情況。
注意到在該說明書中，利用有機(jī)EL元件作為示例描述發(fā)光元件；然而，本發(fā)明的內(nèi)容還應(yīng)用于除了利用有機(jī)EL元件的顯示裝置之外的顯示裝置中。例如，可以將其應(yīng)用到利用對比度通過電或磁效應(yīng)而改變的顯示媒介的顯示裝置中，例如EL元件(有機(jī)EL元件、無機(jī)EL元件或包括有機(jī)化合物和無機(jī)化合物的EL元件)、電子發(fā)射元件、液晶元件、電子墨水、光柵光閥(GLV)、等離子體顯示器(PDP)、數(shù)字微鏡裝置(DMD)、壓電陶瓷顯示器和碳納米管。注意到作為利用EL元件的顯示裝置，存在EL顯示器。作為利用電子發(fā)射元件的顯示裝置，存在場致發(fā)射顯示器(FED)，表面導(dǎo)電的電子發(fā)射體顯示器(SED)等等。作為利用液晶元件的顯示裝置，存在液晶顯示器、透射型液晶顯示器、半透射型液晶顯示器和反射型液晶顯示器。作為利用電子墨水的顯示裝置，存在電子紙。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)本發(fā)明可以抑制顯示裝置的功耗。此外，在第二顯示模式中，即使當(dāng)用于表示灰度級的子幀數(shù)量減少時，每一幀周期的顯示周期可以延長；因此，可以提供能顯示清楚圖像的顯示裝置以及提供該顯示裝置的驅(qū)動方法。
此外，由于可以增加每一幀周期的發(fā)光元件的顯示周期，因此施加于發(fā)光元件的陽極和陰極之間的電壓可以被設(shè)置為低于當(dāng)表示每一幀相同的亮度時的電壓。因此可以提供具有高可靠性的顯示裝置。
本發(fā)明不僅可應(yīng)用于利用OLED元件的顯示裝置中，還可應(yīng)用于另一自發(fā)光類型的顯示裝置例如FED和PDP中。


圖1A和1B是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；圖2A和2B是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；圖3是示出本發(fā)明的顯示裝置的顯示控制器的結(jié)構(gòu)圖；圖4A、4B和4C是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；圖5是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的圖表；圖6A和6B分別是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的圖；圖7是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的圖；圖8A和8B分別是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的圖；圖9A和9B是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；圖10A、10B和10C是本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；
圖11是示出本發(fā)明的顯示裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖12是示出本發(fā)明的顯示裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖13是示出本發(fā)明的顯示裝置的存儲器控制器的結(jié)構(gòu)圖；圖14是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的圖；圖15是示出本發(fā)明的顯示裝置的源極信號線驅(qū)動器電路的結(jié)構(gòu)圖；圖16是示出本發(fā)明的顯示裝置的柵極信號線驅(qū)動器電路的結(jié)構(gòu)圖；圖17A和17B是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；圖18是示出本發(fā)明的顯示裝置的像素的結(jié)構(gòu)圖；圖19是示出本發(fā)明的顯示裝置的像素的結(jié)構(gòu)圖；圖20是示出本發(fā)明的顯示裝置的像素的結(jié)構(gòu)圖；圖21A和21B是本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；圖22是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；圖23是示出本發(fā)明的顯示裝置的柵極信號線驅(qū)動器電路的結(jié)構(gòu)圖；圖24是示出本發(fā)明的顯示裝置的顯示控制器的結(jié)構(gòu)圖；圖25是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；圖26是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；圖27是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；圖28是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；圖29A和29B分別是示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；圖30是示出本發(fā)明的顯示裝置的柵極信號線驅(qū)動器電路的結(jié)構(gòu)圖；圖31是示出本發(fā)明的顯示裝置的源極信號線驅(qū)動器電路的結(jié)構(gòu)圖；圖32是示出本發(fā)明的驅(qū)動TFT的操作狀況的圖表；圖33是示出本發(fā)明的顯示裝置的像素的結(jié)構(gòu)圖；圖34是示出本發(fā)明的顯示裝置的像素的結(jié)構(gòu)圖；圖35A到35F是示出本發(fā)明的電子設(shè)備的視圖；圖36是常規(guī)顯示器的方框圖；圖37是示出常規(guī)顯示裝置的像素部分的結(jié)構(gòu)圖；圖38是示出常規(guī)顯示裝置的像素部分的結(jié)構(gòu)圖；圖39A和39B是示出常規(guī)時間灰度級方法的驅(qū)動方法的時序圖；圖40A和40B是示出常規(guī)顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；
圖41是常規(guī)顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖；圖42A和42B是示出常規(guī)顯示裝置的問題的視圖；圖43是示出本發(fā)明的顯示裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖44A和44B是示出提供有本發(fā)明的顯示裝置的移動電話的示例的視圖；圖45A和45B是用于本發(fā)明的顯示裝置中的TFT的結(jié)構(gòu)圖；圖46A和46B是用于本發(fā)明的顯示裝置中的TFT的結(jié)構(gòu)圖；圖47A和47B是用于本發(fā)明的顯示裝置中的TFT的結(jié)構(gòu)圖；圖48是顯示本發(fā)明的顯示裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
盡管參考附圖通過實施方式和實施例將全面描述本發(fā)明，可以理解對于本領(lǐng)域技術(shù)人員不同的改變和修改將變得明顯。因此，除非這些改變和修改脫離了本發(fā)明的范圍，否則它們將包括在其中。
(實施方式1)描述本發(fā)明的實施方式1。這里，與常規(guī)的示例相同，描述了在第一顯示模式中使用4位的示例。
圖1A和1B中示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序圖，通常，在顯示裝置中輸入n位數(shù)字視頻信號(其中n是自然數(shù))，在第一顯示模式中可能通過利用n個子幀周期SF1到SFn和n位數(shù)字圖像信號來表示2n灰度級，并可能通過轉(zhuǎn)換操作在第二顯示模式中利用1位數(shù)字圖像信號表示2灰度級。本發(fā)明的顯示裝置可以被使用到這種情形。
另外通常，在顯示裝置中輸入n位數(shù)字視頻信號(其中n是自然數(shù))，在第一顯示模式中可能通過輸入n位數(shù)字圖像信號和利用至少n個子幀周期來表示n個灰度級，并可能通過轉(zhuǎn)換操作在第二顯示模式中利用1位數(shù)字圖像信號表示2灰度級。本發(fā)明的顯示裝置可以被使用到這種情形。這里，灰度級的數(shù)量沒有被設(shè)置為子幀數(shù)量的2次冪的原因是將對在顯示器上的偽輪廓采取措施。其細(xì)節(jié)已經(jīng)描述在日本專利公開號2002-149113中。
圖1A示出第一顯示模式的情形的時序表，第一顯示模式中輸入4位信號并表示24灰度級。
在構(gòu)造一幀周期的子幀周期SF1到SF4的各個顯示周期中選擇各像素的發(fā)光狀態(tài)或不發(fā)光狀態(tài)。在寫周期中反向電勢被設(shè)置為基本上與電源電勢相同，并在顯示周期中發(fā)生改變，與電源電勢之間具有使發(fā)光元件發(fā)光的電勢差。該操作與常規(guī)示例相同，因此省略詳細(xì)地描述。
在圖1B中示出第二顯示模式情況的時序表，第二顯示模式僅利用高一位信號表示灰度級。與對應(yīng)于圖1A顯示的第一顯示模式中第一位的子幀周期相比，寫周期和顯示周期被設(shè)置得較長。
因此，在第二顯示模式中，相比于對應(yīng)于第一顯示模式中第一位的子幀周期的顯示周期中選擇的發(fā)光狀態(tài)的發(fā)光元件的亮度，選擇發(fā)光狀態(tài)的發(fā)光元件的亮度可以調(diào)節(jié)得更低。結(jié)果，施加于發(fā)光元件的陽極和陰極之間的電壓可以在第二顯示模式的顯示周期中被設(shè)置得更低。
另外，圖2A和2B中示出第二顯示模式中幀周期的示例被設(shè)置為比第一顯示模式中的更長。當(dāng)使用時間灰度級方法時，幀周期不能被設(shè)置這樣長。這是因為當(dāng)幀周期被延長時，子幀周期也成比例被延長，因此感知到閃爍。因此，在第一顯示模式中幀周期不能被設(shè)置得較長。然而，由于第二顯示模式表示2灰度級，由灰度級導(dǎo)致的問題則不會發(fā)生。因此，依據(jù)發(fā)光周期確定幀周期的長度。因此，通過提高像素的電容、減少滲漏等方式可以延長幀周期。當(dāng)幀周期變得更長時，由于靜止圖像等情況中屏幕的寫的數(shù)量被減少，從而獲得了低能耗。
圖3示出了顯示控制器的結(jié)構(gòu)。在圖3中，用于發(fā)光元件305的電源控制電路控制發(fā)光元件的反向電極的電勢(反向電勢)，使得其保持在一個基本上與寫周期中的電源電勢相同的電勢，但是在顯示周期中其與電源電勢之間具有使得發(fā)光元件發(fā)光的電勢差。這里，當(dāng)選擇第二顯示模式時，對于發(fā)光元件305，灰度級控制信號34從CPU 1204被輸入到電源控制電路。通過此，在選擇的發(fā)光狀態(tài)的像素中，通過在發(fā)光元件的發(fā)光周期中增加數(shù)目，發(fā)光元件的反向電極的電勢被改變從而減小施加在發(fā)光元件兩電極之間的電壓。
結(jié)果，在第二顯示模式中發(fā)光元件的兩個電極之間施加的電壓可以更低，因此，由于所施加的電壓，施加在發(fā)光元件上的應(yīng)力可能被減小。
驅(qū)動電路306的電源控制電路控制施加于各驅(qū)動電路的電源電壓。這里，當(dāng)選擇第二顯示模式時，灰度級控制信號34被輸入到驅(qū)動器電路306的電源控制電路，從而改變了源極信號線驅(qū)動器電路的電源電壓以及要輸出的柵極信號線驅(qū)動器電路的驅(qū)動電壓。在第二顯示模式中，由于各驅(qū)動器電路的時鐘脈沖的頻率小于第一顯示模式，因此各驅(qū)動器電路可以由較低的驅(qū)動電壓操作。
這里描述第一和第二顯示模式之間轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的顯示裝置被提供有用于檢測外部光的強(qiáng)度的光傳感器1207。光傳感器1207檢測外部光并根據(jù)光強(qiáng)度輸出電信號(輸出信號35)。在本發(fā)明的顯示裝置中，利用光傳感器1207的輸出信號35，執(zhí)行第一和第二顯示模式之間的轉(zhuǎn)換。
光傳感器1207的輸出信號35通過放大器(未示出)被放大并被輸入到顯示控制器。操作顯示控制器使得要顯示的圖像的灰度級的數(shù)量依據(jù)光傳感器的輸出信號35的大小而改變。在光傳感器的輸出信號35大于或等于一特定值的情況中，也就是，當(dāng)外部光的強(qiáng)度較高，它操作使得要顯示的圖像的灰度級的數(shù)量較小。也就是，其操作轉(zhuǎn)換到第二顯示模式，其中的灰度級的數(shù)量較小。另一方面，在光傳感器的輸出信號35小于一特定值的情況中，即當(dāng)外部光的強(qiáng)度較低，它操作使得要顯示的圖像的灰度級的數(shù)量較大。也就是其操作轉(zhuǎn)換到第一顯示模式，其中的灰度級的數(shù)量較大。
特別地，光傳感器的輸出信號35被輸入到CPU 1204并控制在CPU 1204中產(chǎn)生的灰度級控制信號34。如果光傳感器的輸出信號35大于或等于一特定值，對應(yīng)于第二顯示模式的灰度級控制信號被輸出用于減小灰度級的數(shù)量。另一方面，如果光傳感器的輸出信號35小于一特定值，則輸出對應(yīng)第一顯示模式的灰度級控制信號以增加灰度級的數(shù)量。
通過以這種方式在強(qiáng)外部光例如陽光下減小圖像的灰度級的數(shù)量，從黑暗地方或室內(nèi)的熒光燈下到室外的陽光下的大范圍中可以清楚地獲得圖像且可以保證清晰度。
注意到通過光傳感器1207的輸出選擇第二顯示模式時，黑色顯示圖像通常顯示在白色背景的圖像上，然而通過反之，白色顯示圖像可以被顯示在黑色背景的圖像上。由此，顯示屏幕的清晰度可進(jìn)一步被改進(jìn)，且由于背景圖像是黑色，發(fā)光部分的面積可以被減小且功耗可以被減小。此外，通過減小白色顯示圖像的亮度，顯示屏幕的清晰度可以進(jìn)一步得到改進(jìn)。
注意到盡管在顯示裝置上進(jìn)行描述，在該顯示裝置中轉(zhuǎn)換第一顯示模式和第二顯示模式的兩種顯示模式，本發(fā)明還可以應(yīng)用到下述這種情況，除了第一顯示模式和第二顯示模式之外，一種其中要表示的灰度級的數(shù)量較小地被改變的方式被設(shè)置，且通過多種方式之間轉(zhuǎn)換來執(zhí)行顯示。
例如，可以提供第三顯示模式，其中要表示的灰度級的數(shù)量小于第一顯示模式的數(shù)量并大于第二顯示模式的數(shù)量。注意到，通常，在輸入n位數(shù)字視頻信號(n是自然數(shù))的顯示裝置中，可能通過在第三顯示模式中利用q個子幀周期SF1到SFq和q位數(shù)字圖像信號表示2q灰度級(其中q是滿足1＜q＜n的自然數(shù))。另外，還可能通過輸入q位數(shù)字圖像信號和利用至少q個子幀周期來表示q灰度級。注意到要另外提供的顯示模式不是僅限于第三顯示模式。也可以設(shè)置其中要表示的灰度級的數(shù)量進(jìn)一步被更微小地改變的顯示法方式。
例如，除了表示24灰度級的第一顯示模式和表示2灰度級的第二顯示模式，可以提供表示23灰度級的第三顯示模式。圖4A到4C中顯示這種情況的時序表。圖4A顯示表示24灰度級的第一顯示模式情況下的時序表，圖4B顯示表示2灰度級的第二顯示模式情況下的時序表，且圖4C顯示通過輸入3位信號表示23灰度級的第三顯示模式情況下的時序表。
在第三顯示模式中，在構(gòu)造一幀周期的子幀周期SF1到SF3各自的顯示周期中選擇各像素的發(fā)光狀態(tài)或不發(fā)光狀態(tài)。這里，在寫周期期間反向電勢被設(shè)置為基本上與電源電勢相等，且在顯示周期中反向電勢被改變，從而與電源電勢之間具有使發(fā)光元件發(fā)光的電勢差。這種操作與常規(guī)的示例相同，因此省略了詳細(xì)地描述。
這里，在第一、第二和第三顯示模式之間轉(zhuǎn)換與常規(guī)方式相同，其基于本發(fā)明的顯示裝置提供的光傳感器檢測的外部光的光強(qiáng)度而執(zhí)行。如果光傳感器的輸出信號較大，即，如果外部光的光強(qiáng)度較高，顯示模式被轉(zhuǎn)換到灰度級的數(shù)量較小的第二顯示模式。另一方面，如果光傳感器的輸出信號較小，即，如果外部光的光強(qiáng)度較低，顯示模式被轉(zhuǎn)換到灰度級的數(shù)量較大的第一顯示模式。此外，如果光傳感器的輸出信號居中，即，如果外部光的光強(qiáng)度居中，顯示模式被轉(zhuǎn)換到灰度級的數(shù)量居中的第三顯示模式。
室內(nèi)或室外的亮度依據(jù)發(fā)光、天氣狀況例如天氣、時間等等而進(jìn)行各種改變。例如，發(fā)光的房間內(nèi)的亮度大約是800到1000lux，白天的多云天氣的亮度大約為32000lux，而白天的晴天天氣的亮度達(dá)到100000lux。因此，例如，為了清楚地識別顯示圖像，通過轉(zhuǎn)換到灰度級的數(shù)量較大的第一顯示模式在房間內(nèi)執(zhí)行顯示，白天的晴天天氣時通過轉(zhuǎn)換到灰度級的數(shù)量較小的第二顯示模式來執(zhí)行顯示，白天的多云天氣時通過轉(zhuǎn)換到灰度級的數(shù)量居中的第三顯示模式來執(zhí)行顯示。
通過根據(jù)上述外部光的光強(qiáng)度而改變圖像灰度級的數(shù)量，圖像可以被清楚地感知，且保證在從黑暗地方或室內(nèi)的熒光燈下到室外陽光下的較大范圍之內(nèi)的清晰度。
如上所述，通過設(shè)置除了第一顯示模式和第二顯示模式之外的顯示模式，該顯示模式中更微小地改變了要表示的灰度級的數(shù)量，正如情況所需可以優(yōu)選地使用該顯示模式。例如，在顯示運(yùn)動圖像等類似情況下，要表示的灰度級的數(shù)量較大的第一顯示模式是合適的。在顯示包括多種特征的圖像例如e-mail，要表示的灰度級的數(shù)量較小的第二顯示模式是合適的。另外，在顯示靜止圖像例如卡通圖像等類似情況下，要表示的灰度級的數(shù)量居中的第三顯示模式是合適的。注意到第一顯示模式中要表示的灰度級的數(shù)量期望的是24灰度級或更多。第三顯示模式中要表示的灰度級的數(shù)量期望的大約是23灰度級。
注意到盡管在該實施方式中描述一個示例，其中基于外部光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換顯示模式，還可以提供選擇開關(guān)給顯示裝置，通過該選擇開關(guān)用戶根據(jù)應(yīng)用選擇顯示模式。此外，即使當(dāng)通過選擇開關(guān)選擇顯示模式時，所選擇的顯示模式的灰度級的數(shù)量可以根據(jù)外部光的強(qiáng)度自動地增加或減小。
注意到當(dāng)?shù)谝换虻谌@示模式中表示灰度級，子幀的數(shù)量不特別受限制。另外，各子幀周期的顯示周期的長度或用于發(fā)光的子幀的長度，即，子幀的選擇方式也不受特別的限制。
例如，在第一顯示模式中表示24灰度級的情況下，一幀周期可能被劃分為四個子幀(SF1至SF4)，子幀SF1至SF4的顯示周期的比例Ts1∶Ts2∶Ts3∶Ts4是20∶21∶22∶23，且基于常規(guī)的時間灰度級方法，子幀被用于發(fā)光。其一個示例示出在圖5中。
此外，作為灰度級的表示方法，灰度級可以由順序地增加顯示周期來表示，該顯示周期包括在劃分一幀而形成的部分或所有子幀的每一個中。也就是，發(fā)光的子幀的數(shù)量可以隨著灰度等級的增加而增加。在這種情況下，較小灰度等級中發(fā)光的子幀也用于較大的灰度等級中發(fā)光。在該說明書中這種灰度級方法被稱為“重疊時間灰度級方法”。例如，圖6A和6B顯示將重疊時間灰度級方法應(yīng)用于第一顯示模式中表示24灰度級的情況下的示例。在圖6A中，一幀周期被劃分為5個子幀(SF1至SF5)，子幀SF1至SF5的顯示周期的比例Ts1∶Ts2∶Ts3∶Ts4∶Ts5是20∶21∶22∶22∶22，且重疊時間灰度級方法應(yīng)用于顯示周期的長度相等的子幀SF3至SF5。在圖6B中，一幀周期被劃分為5個子幀(SF1至SF5)，子幀SF1至SF5的顯示周期的比例Ts1∶Ts2∶Ts3∶Ts4∶Ts5是22∶21∶20∶22∶22，且重疊時間灰度級方法應(yīng)用于顯示周期的長度相等的子幀SF1、SF4和SF5。注意到通過應(yīng)用重疊時間灰度級方法減小了偽輪廓。
注意到應(yīng)用重疊時間灰度級方法的子幀不限于顯示周期的長度相等的子幀，另外，子幀的出現(xiàn)順序不限于上述順序。
與第一顯示模式相同，在第三顯示模式中也表示灰度級的情況下，可以使用常規(guī)的時間灰度級方法或重疊時間灰度級方法。例如圖7至圖8B中顯示常規(guī)時間灰度級方法和重疊時間灰度級方法分別應(yīng)用于第三顯示模式表示23灰度級的情況下的示例。圖7示出了一個示例，其中一幀周期被劃分為三個子幀(SF1至SF3)，子幀SF1至SF3的顯示周期的比例Ts1∶Ts2∶Ts3∶是20∶21∶22，且其應(yīng)用常規(guī)的時間灰度級方法。圖8A示出了一個示例，其中一幀周期被劃分為四個子幀(SF1至SF4)，子幀SF1至SF4的顯示周期的比例Ts1∶Ts2∶Ts3∶Ts4是20∶21∶21∶21，且重疊時間灰度級方法應(yīng)用于顯示周期的長度相等的子幀SF2至SF4。另外，圖8B示出一個示例，其中一幀周期被劃分為四個子幀(SF1至SF4)，子幀SF1至SF4的顯示周期的比例Ts1∶Ts2∶Ts3∶Ts4∶Ts5是21∶21∶20∶21，且重疊時間灰度級方法應(yīng)用于顯示周期的長度相等的子幀SF1、SF2和SF4。注意到通過應(yīng)用重疊時間灰度級方法減小了偽輪廓。
注意到在應(yīng)用重疊時間灰度級方法的情況下，重疊時間灰度級方法應(yīng)用的子幀不限于顯示周期長度相等的子幀。另外，子幀的出現(xiàn)順序不限于上述順序。
注意到作為包括在本發(fā)明的顯示裝置的顯示器中的像素部分的結(jié)構(gòu)，圖37中顯示的具有該結(jié)構(gòu)的像素可以使用在常規(guī)的示例中。另外，還可以任意地使用具有另一已知的結(jié)構(gòu)的像素。
還注意到作為包括在本發(fā)明的顯示裝置的顯示器中源極信號線驅(qū)動器電路和柵極信號線驅(qū)動器電路，可以任意地使用具有已知結(jié)構(gòu)的電路。
另外，在第二顯示模式中驅(qū)動顯示裝置的過程中，用于驅(qū)動顯示控制器的電壓較低，使得顯示控制器的能耗較小。
還注意到本發(fā)明不僅應(yīng)用于利用OLED元件作為發(fā)光元件的顯示裝置中，還應(yīng)用于另一自發(fā)光類型的顯示裝置例如FED或PDP中。
(實施方式2)描述本發(fā)明的實施方式2。這里，與常規(guī)的示例相同，描述第一顯示模式中使用4位的示例。
圖9A和9B示出本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法的時序表。通常考慮輸入n位數(shù)字視頻信號(其中n是自然數(shù))的顯示裝置。在第一顯示模式中利用n個子幀周期SF1至SFn和n位數(shù)字圖像信號可以表示2n灰度級。另一方面，在第二顯示模式中，通過轉(zhuǎn)換操作利用m位數(shù)字圖像信號(其中m是小于n的自然數(shù))表示2m灰度級。
此外通常，在輸入n位數(shù)字視頻信號的顯示裝置中(其中n是自然數(shù))，在第一顯示模式中通過輸入n位數(shù)字圖像信號和利用至少n個子幀周期可以表示n灰度級。另一方面，在第二顯示模式中，通過轉(zhuǎn)換操作并利用m位數(shù)字圖像信號和至少m個子幀周期表示m灰度級(其中m是小于n的自然數(shù))。這里，灰度級的數(shù)量不設(shè)置為子幀的數(shù)量的2次冪的原因是在顯示器上對于偽輪廓采取措施。其詳細(xì)情形描述在日本專利公開號2002-149113中。
圖9A示出第一顯示模式情況下的時序圖，其中輸入4位信號且表示24灰度級。
在構(gòu)造一幀周期的子幀周期SF1到SF4的各個顯示周期中選擇各像素的發(fā)光狀態(tài)或不發(fā)光狀態(tài)。在寫周期中反向電勢被設(shè)置為基本上與電源電勢相同，并在顯示周期中發(fā)生改變，與電源電勢之間具有使得發(fā)光元件發(fā)光的電勢差。該操作與常規(guī)的示例相同，因此省略詳細(xì)地描述。
在圖9B中顯示第二顯示模式情況下的時序圖，第二顯示模式表示只利用高兩位信號的灰度級。比較圖9A所示的第一顯示模式中的對應(yīng)于高兩位的子幀周期的總和，寫周期和顯示周期被設(shè)置得更長。因此，相比于第一顯示模式中對應(yīng)于高兩位的子幀周期的顯示周期中選擇的發(fā)光狀態(tài)的發(fā)光元件的亮度，在第二顯示模式中，選擇發(fā)光狀態(tài)的發(fā)光元件的亮度可以被設(shè)置得較低。因此，在第二顯示模式的顯示周期中發(fā)光元件的陽極和陰極之間施加的電壓可以被設(shè)置得較低。
作為顯示控制器的結(jié)構(gòu)，可以使用實施方式1中描述的結(jié)構(gòu)。
這里，在第一和第二顯示模式之間轉(zhuǎn)換與實施方式1中相同，基于通過為本發(fā)明的顯示裝置提供的光傳感器檢測的外部光的強(qiáng)度而執(zhí)行。在光傳感器的輸出信號大于或等于一特定值的情況中，也就是，當(dāng)外部光的強(qiáng)度較高，顯示模式被轉(zhuǎn)換到灰度級的數(shù)量較小的第二顯示模式。也就是，它操作轉(zhuǎn)換到灰度級的數(shù)量較小的第二顯示模式。另一方面，在光傳感器的輸出信號小于一特定值的情況中，即當(dāng)外部光的強(qiáng)度較低，顯示模式被轉(zhuǎn)換到灰度級的數(shù)量較大的第一顯示模式。
以這種方式通過根據(jù)外部光的強(qiáng)度改變圖像的灰度級的數(shù)量，可以清楚地感知圖像，且保證在從黑暗地方或室內(nèi)的熒光燈下到室外陽光下的較寬范圍之內(nèi)的清晰度。
注意到盡管在顯示裝置上進(jìn)行描述，在該顯示裝置中轉(zhuǎn)換第一顯示模式和第二顯示模式的兩種顯示模式，本發(fā)明還可以利用到下述這種情況，除了第一顯示模式和第二顯示模式之外，設(shè)置一種其中要表示的灰度級的數(shù)量較小地被改變的方式，且通過多種方式之間轉(zhuǎn)換來執(zhí)行顯示。
例如，可以提供第三顯示模式，第三顯示模式中要表示的灰度級的數(shù)量小于第一顯示模式的數(shù)量并大于第二顯示模式的數(shù)量。通常注意到，在輸入n位數(shù)字視頻信號(n是自然數(shù))到顯示裝置中，可能通過在第三顯示模式中利用q個子幀周期SF1到SFq和q位數(shù)字圖像信號表示2q灰度級(其中q是滿足m＜q＜n的自然數(shù))。另外，還可能通過輸入q位數(shù)字圖像信號和利用至少q個子幀周期來表示q灰度級。注意到要另外提供的顯示模式不是僅限于第三顯示模式。還可以設(shè)定其中要表示的灰度級的數(shù)量進(jìn)一步被更微小地改變的顯示模式。
例如，除了表示24灰度級的第一顯示模式和表示22灰度級的第二顯示模式，可以提供表示23灰度級的第三顯示模式。圖10A到10C中顯示這種情況的時序表。圖10A顯示表示24灰度級的第一顯示模式情況下的時序表，圖10B顯示表示22灰度級第二顯示模式情況下的時序表，且圖10C顯示通過輸入3位信號表示23灰度級的第三顯示模式情況下的時序表。
在第三顯示模式中，在構(gòu)造一幀周期的子幀周期SF1到SF3各自的顯示周期中選擇各像素的發(fā)光狀態(tài)或不發(fā)光狀態(tài)。這里，在寫周期期間反向電勢被設(shè)置為基本上與電源電勢相等，且在顯示周期中反向電勢被改變，從而與電源電勢之間具有使得發(fā)光元件發(fā)光的電勢差。這種操作與常規(guī)的示例相同，因此省略了詳細(xì)地描述。
這里，在第一、第二和第三顯示模式之間轉(zhuǎn)換與常規(guī)方式相同，其基于本發(fā)明的顯示裝置提供的光傳感器檢測的外部光的光強(qiáng)度而執(zhí)行。如果光傳感器的輸出信號較大，即，如果外部光的光強(qiáng)度較高，顯示模式被轉(zhuǎn)換到灰度級的數(shù)量較小的第二顯示模式。另一方面，如果光傳感器的輸出信號較小，即，如果外部光的光強(qiáng)度較低，顯示模式被轉(zhuǎn)換到灰度級的數(shù)量較大的第一顯示模式。此外，如果光傳感器的輸出信號居中，即，如果外部光的光強(qiáng)度居中，顯示模式被轉(zhuǎn)換到灰度級的數(shù)量居中的第三顯示模式。
按上述方式通過根據(jù)外部光的強(qiáng)度改變圖像的灰度級的數(shù)量，可以清楚地感知圖像，且保證在從黑暗地方或室內(nèi)的熒光燈下到室外陽光下的較大范圍之內(nèi)的清晰度。
如上所述，通過設(shè)置除了第一顯示模式和第二顯示模式之外的顯示模式，在該顯示模式中更微小地改變了要表示的灰度級的數(shù)量，正如情況需要可以優(yōu)選地使用該顯示模式。例如，在顯示運(yùn)動圖像等類似情況下，要表示的灰度級的數(shù)量較大的第一顯示模式是合適的。如果顯示包括多種特征的圖像例如e-mail，要表示的灰度級的數(shù)量較小的第二顯示模式是合適的。另外，在顯示靜止圖像例如卡通等類似情況下，要表示的灰度級的數(shù)量居中的第三顯示模式是合適的。注意到第一顯示模式中要表示的灰度級的數(shù)量期望是24灰度級或更多。第三顯示模式中要表示的灰度級的數(shù)量期望大約是23灰度級。
注意到盡管在該實施方式中描述一個示例，其中基于外部光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換顯示模式，還可提供選擇開關(guān)給顯示裝置，通過該選擇開關(guān)用戶根據(jù)應(yīng)用選擇顯示模式。此外，即使當(dāng)通過選擇開關(guān)選擇顯示模式時，所選擇的顯示模式的灰度級的數(shù)量可以根據(jù)外部光的強(qiáng)度自動地增加或減小。
注意到當(dāng)?shù)谝?、第二或第三顯示模式中表示灰度級，子幀的數(shù)量不特別受限制。另外，各子幀周期的顯示周期的長度，或用于發(fā)光的子幀的長度，即，子幀的選擇方式也不受特別的限制。
下文描述本發(fā)明的第一實施方式。
參考圖11描述用于將執(zhí)行時間灰度級驅(qū)動方法的信號輸入到源極信號線驅(qū)動器電路和柵極信號線驅(qū)動器電路的電路。
在本說明書中，要輸入到顯示裝置的圖像信號稱為數(shù)字視頻信號。這里注意到描述顯示裝置的一個示例，顯示裝置用于顯示被輸入了4位視頻信號的圖像，注意本發(fā)明不限于4位。
數(shù)字視頻信號被讀入到信號控制電路1201中，且信號控制電路1201將數(shù)字圖像信號(VD)輸出到顯示器1200。
還注意在本說明書中，在信號控制電路1201中，在通過數(shù)字視頻信號的編碼進(jìn)行轉(zhuǎn)換后要輸入到顯示器中的信號稱為數(shù)字視頻信號。
用于驅(qū)動顯示器1200的源極信號線驅(qū)動器電路1107和柵極信號線驅(qū)動器電路1108的信號和驅(qū)動電壓由顯示控制器1202輸入。
注意到顯示器1200的源極信號線驅(qū)動器電路1107由移位寄存器1110、LAT(A)1111和LAT(B)1112組成。此外，盡管沒有示出，還可以提供電平移位器、緩沖器等。本發(fā)明不限于上述結(jié)構(gòu)。
信號控制電路1201由CPU 1204、存儲器A 1205、存儲器B 1206和存儲器控制器1203組成。
輸入到信號控制電路1201的數(shù)字視頻信號由存儲器控制器1203控制被輸入到存儲器A 1205。這里，存儲器A 1205具有能存儲用于顯示器1200的像素部分1109的所有像素的4位數(shù)字視頻信號的容量。當(dāng)一幀周期的信號存儲在存儲器A 1205中時，由存儲器控制器1203順序地讀出每一位的信號，然后作為數(shù)字圖像信號VD輸入到源極信號線驅(qū)動器電路。
當(dāng)開始讀出存儲在存儲器A 1205中的信號時，對應(yīng)于下一幀周期的數(shù)字視頻信號開始通過存儲器控制器1203被輸入并存儲到存儲器B 1206中。與存儲器A 1205相同，存儲器B 1206也對于所有顯示裝置的像素具有能存儲4位數(shù)字視頻信號的容量。
如上所述，信號控制電路1201包括存儲器A 1205和存儲器B 1206，每一存儲器在一幀周期中能存儲4位數(shù)字視頻信號。通過交替利用存儲器A 1205和存儲器B 1206來采樣數(shù)字視頻信號。
這里描述信號控制電路1201，交替利用該兩存儲器，即存儲器A 1205和存儲器B 1206來存儲信號。然而，通常，提供能為多幀存儲數(shù)據(jù)的各個存儲器，且這些存儲器可以被交替地使用。
執(zhí)行上述操作的顯示裝置的方框圖顯示在圖12中。顯示裝置由信號控制電路1201、顯示控制器1202、顯示器1200和光傳感器1207組成。
顯示控制器1202提供啟動脈沖SP、時鐘脈沖CLK、以及顯示器1200的驅(qū)動電壓。
光傳感器1207檢測外部光，并根據(jù)其強(qiáng)度將電信號通過放大器(未示出)輸入到CPU 1204。
圖12中示出第一顯示模式中顯示裝置的一個示例，其中輸入4位數(shù)字視頻信號，并利用4位數(shù)字圖像信號表示灰度級。存儲器A1205由分別存儲數(shù)字視頻信號的第一位數(shù)據(jù)到第四位數(shù)據(jù)的存儲器1205_1至1205_4組成。同樣，存儲器B1206由分別存儲數(shù)字視頻信號的第一位數(shù)據(jù)到第四位數(shù)據(jù)的存儲器1206_1至1206_4組成。對應(yīng)于各位的存儲器具有多個存儲器單元，通過該存儲器單元與形成一個屏幕的像素相同多的一位的信號可以被存儲。
通常，在利用n位數(shù)字圖像信號能表示灰度級的顯示裝置中，存儲器A1205由分別存儲第一位數(shù)據(jù)到第n位數(shù)據(jù)的存儲器1205_1至1205_n組成。同樣，存儲器B1206由分別存儲第一位數(shù)據(jù)到第n位數(shù)據(jù)的存儲器1206_1至1206_n組成。對應(yīng)于各個位的存儲器的每一個都具有能存儲與形成一個屏幕的像素相同多的一位的信號的容量。
圖13中示出存儲器控制器1203的組成。在圖13中，存儲器控制器1203由灰度級限制電路1301、存儲器R/W電路1302、參考振蕩電路1303、可變的分頻電路1304、x-計數(shù)器1305a、y-計數(shù)器1305b、x-解碼器1306a和y解碼器1306b組成。
圖11、12示出的存儲器A1205和存儲器B1206等都共同地稱為存儲器。另外，存儲器由多個存儲器元件組成。存儲器元件通過地址(x，y)被選擇。
來自CPU1204的信號通過灰度級限制電路1301被輸入到存儲器R/W電路1302?；叶燃壪拗齐娐?301根據(jù)第一顯示模式或第二顯示模式將信號輸入到存儲器R/W電路1302。存儲器R/W電路1302根據(jù)來自灰度級限制電路1301的信號選擇是否將對應(yīng)于每一位的數(shù)字視頻信號寫入到存儲器中。同樣，讀出已經(jīng)被寫入到存儲器的數(shù)字圖像信號的操作被選擇。
另外，從CPU 1204被輸入到灰度級限制電路1301的信號根據(jù)光傳感器1207檢測的外部光的強(qiáng)度被輸出的信號控制。如果光傳感器1207的輸出信號大于或等于一特定值，即，當(dāng)外部光的強(qiáng)度較高，從CPU 1204輸入一個信號，根據(jù)灰度級的數(shù)量較小的第二顯示模式，灰度級限制電路1301根據(jù)所述信號輸出一個信號。另一方面，如果光傳感器1207的輸出信號小于一特定值，即當(dāng)外部光的強(qiáng)度較低，從CPU 1204輸入一個信號，根據(jù)灰度級的數(shù)量較大的第一顯示模式，灰度級限制電路1301根據(jù)所述信號輸出一個信號。
此外，來自CPU 1204的信號被輸入到參考振蕩電路1303。來自參考振蕩電路1303的信號被輸入到可變的分頻電路1304，并被轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂泻线m頻率的信號。這里，根據(jù)第一顯示模式或第二顯示模式，來自灰度級限制電路1301的信號被輸入到可變的分頻電路1304?；谠撔盘枺瑥目勺兊姆诸l電路1304的信號通過x-計數(shù)器1305a和x-解碼器1306a選擇存儲器的x-地址。同樣，來自可變的分頻電路的信號被輸入到y(tǒng)-計數(shù)器1305b和y-解碼器1306b，并選擇存儲器的y-地址。
通過利用具有上述結(jié)構(gòu)的存儲器控制器1203，根據(jù)外部光的強(qiáng)度改變了要表示的灰度級的數(shù)量，在輸入到信號控制電路的數(shù)字視頻信號中，當(dāng)不需要較高的灰度級顯示時，要寫入到存儲器和從存儲器讀出的信號數(shù)據(jù)的數(shù)量可以被抑制。另外，從存儲器讀出信號的頻率可以被改變。
下面描述顯示控制器1202的組成。
圖3是本發(fā)明的顯示控制器的結(jié)構(gòu)圖。顯示控制器1202由參考時鐘產(chǎn)生電路301、可變的分頻電路302、水平時鐘產(chǎn)生電路303、垂直時鐘產(chǎn)生電路304、用于發(fā)光元件的電源控制電路305以及用于驅(qū)動器電路的電源控制電路306組成。
從CPU 1204輸入的時鐘信號31被輸入到參考時鐘產(chǎn)生電路301，并產(chǎn)生一參考時鐘。參考時鐘通過可變的分頻電路302被輸入到水平時鐘產(chǎn)生電路303和垂直時鐘產(chǎn)生電路304。CPU 1204將灰度級控制信號34輸入到可變的分頻電路302。由灰度級控制信號34改變參考時鐘的頻率。
注意到參考時鐘的頻率在可變的分頻電路302中被改變的程度可以被任意地確定。
注意到從CPU 1204輸入的灰度級控制信號34由根據(jù)光傳感器1207檢測的外部光的強(qiáng)度的輸出信號所控制。如果光傳感器1207的輸出信號大于或等于一特定值，即，當(dāng)外部光的強(qiáng)度較高，根據(jù)灰度級的數(shù)量較小的第二顯示模式輸入灰度級控制信號。另一方面，如果光傳感器1207的輸出信號小于一特定值，即外部光的強(qiáng)度較低，則輸入根據(jù)灰度級的數(shù)量較大的第一顯示模式的信號。
此外，確定水平周期的水平周期信號32從CPU 1204被輸入到水平時鐘產(chǎn)生電路303，對于源極信號線驅(qū)動器電路輸出時鐘脈沖S_CLK和起始脈沖S_SP。同樣，確定垂直周期的垂直周期信號33從CPU 1204被輸入到垂直時鐘產(chǎn)生電路304，且對于柵極信號驅(qū)動器電路輸出時鐘脈沖G_CLK和起始脈沖G_SP。
在這種情況下，可以根據(jù)外部光的強(qiáng)度改變要表示的灰度級的數(shù)量，同時當(dāng)不需要較高灰度級顯示時，沒有防止從存儲器讀出較低位信號以及信號控制電路的存儲器控制器減小了從存儲器中讀出信號的頻率。根據(jù)上述操作，顯示控制器降低了要輸入到各驅(qū)動器電路(源極信號線驅(qū)動器電路和柵極信號線驅(qū)動器電路)的采樣脈沖SP和時鐘脈沖CLK的頻率，并對于要長時間表示的圖像可以設(shè)置一子幀周期的寫周期和顯示周期。
例如，考慮到一顯示裝置，其中一幀周期被劃分為四個子幀周期，子幀周期的各顯示周期的比例Ts1∶Ts2∶Ts3∶Ts4被設(shè)置為20∶2-1∶2-2∶2-3，且在第一顯示模式中利用4位數(shù)字圖像信號來表示24灰度級。為了簡單起見，各子幀周期的顯示周期Ts1到Ts4的長度分別假定為8，4，2和1。此外，各子幀周期的寫周期Ta1到Ta4的每一長度都假定為1。另外，要考慮在第二顯示模式中利用高一位信號表示灰度級的情況。
在這種情況下，每一幀周期的第二顯示模式中與灰度級表示相關(guān)的位對應(yīng)的子幀周期占據(jù)第一顯示模式中與灰度級表示相關(guān)的位對應(yīng)的子幀周期的比例是9/19。
如果不利用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，例如，如果利用圖41所示的常規(guī)的驅(qū)動方法，在第二顯示模式中，一幀周期的10/19變?yōu)椴簧婕帮@示的周期。
另一方面，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，在第二顯示模式中，要輸入到顯示器的各驅(qū)動電路的時鐘信號等的頻率被改變，寫周期被設(shè)置成長度為第一顯示模式中寫周期的長度的19/9倍，同樣，顯示周期的長度還被設(shè)置為第一顯示模式中對應(yīng)于第一位的子幀周期SF1的顯示周期Ts1的長度的19/9倍。在這種情況下，一幀周期可以被子幀周期SF1占據(jù)。因此，在第二顯示模式中一幀周期內(nèi)不涉及顯示的周期被減小。
在這種情況下，在第二顯示模式中每一幀周期的發(fā)光元件的發(fā)光周期也可以被增加。
注意到在該實施例中，一幀周期被劃分為四個子幀周期，且在第一顯示模式中利用4位數(shù)字圖像信號表示24灰度級；然而，一子幀周期還可分為多個子幀周期。例如，一幀周期可被分為六個子幀周期。
發(fā)光元件305的電源控制電路控制發(fā)光元件的反向電極的電勢(反向電勢)，使其在寫周期中保持基本上與電源電勢相等的電勢，然而在該顯示周期其與電源電勢之間具有使得發(fā)光元件發(fā)光的電勢差。這里，對于發(fā)光元件305，灰度級控制信號34還被輸入到電源控制電路。經(jīng)由此，在選擇發(fā)光狀態(tài)的像素中，改變發(fā)光元件的反向電極的電勢從而減小施加于發(fā)光元件的兩電極之間的電壓，減小的數(shù)量為發(fā)光元件的發(fā)光周期中增加的數(shù)量。此外，由于灰度級控制信號34由根據(jù)光傳感器1207檢測的外部光的強(qiáng)度的輸出信號控制，施加于發(fā)光元件的兩個電極之間的電壓可以根據(jù)外部光的強(qiáng)度而改變。
注意到在該實施例中描述兩種顯示模式，第一顯示模式和第二顯示模式的情況；然而，如果顯示模式設(shè)置為第一和第二顯示模式之外的顯示模式，在該該顯示模式中改變要表示的灰度級的數(shù)量，發(fā)光元件的反向電極的電勢也可以同樣地被改變。
例如，考慮采到下述情況，除表示24灰度級的第一顯示模式和表示2灰度級的第二顯示模式之外，提供表示23灰度級的第三顯示模式。在第三顯示周期中，通過操作顯示控制器，每一幀周期發(fā)光元件的顯示周期可以比第一顯示模式中的長。因此關(guān)于第三顯示周期，施加于發(fā)光元件的兩電極之間的電壓可以被減小。然而，施加于發(fā)光元件的兩電極之間的電壓不能低于第二顯示模式中的情形。因此關(guān)于第一、第二和第三顯示模式，對于發(fā)光元件305，發(fā)光元件的反向電極的電勢可以被電源控制電路改變。注意到圖14中示出關(guān)于第一、第二和第三顯示模式反向電極的電勢。比較顯示模式中每一幀周期中各個顯示周期的長度，第二顯示周期中的顯示周期最長，隨之其后的是第三顯示模式中的顯示周期，最后是第一顯示模式中的顯示周期。因此，可以控制反向電極的電勢使得第二顯示周期中的電勢最高，第三顯示模式隨后，最后是第一顯示模式。
在這種情況下，第二和第三顯示模式中，施加于發(fā)光元件的兩電極之間的電壓的大小可以被減小，因此，由于該施加的電壓，發(fā)光元件上的應(yīng)力可以被減小。
對于驅(qū)動器電路306的電源控制電路控制要輸入到各驅(qū)動器電路的電源電壓。這里，對于驅(qū)動器電路306，灰度級控制信號34也被輸入到電源控制電路，從而改變了要輸出到驅(qū)動器電路的電源電壓。在第二顯示模式中，每一驅(qū)動器電路的時鐘脈沖的頻率小于第一顯示模式中的每一驅(qū)動器電路的時鐘脈沖的頻率，因此在一較低的電源電壓下可以操作各驅(qū)動器電路。此外，由于可以由根據(jù)光傳感器1207檢測的外部光的強(qiáng)度的輸出信號控制灰度級控制信號34，因此根據(jù)外部光的強(qiáng)度可以改變驅(qū)動器電路的電源電壓。
注意到驅(qū)動器電路306的電源控制電路可以采用一種已知的結(jié)構(gòu)，例如日本專利號3110257中公開的技術(shù)。
此外，在驅(qū)動第二顯示模式中的顯示裝置時，為了減小顯示控制器的功耗可以提供將驅(qū)動顯示控制器的電壓設(shè)置得較低的裝置。
上述信號控制電路1201、存儲器控制器1203、CPU 1204、存儲器1205和1206以及顯示控制器1202可以形成在與顯示器1200的像素相同的基板上，或由LSI芯片形成，然后通過COG被附著在顯示器1200上，或可以利用TAB被附著在基板上，或形成在不同于顯示器的基板的基板上，并利用導(dǎo)線與顯示器相連。
在該實施例中，描述一種顯示裝置，當(dāng)通過光傳感器1207的輸出選擇表示2灰度級的第二顯示模式時，該顯示裝置提供一種反轉(zhuǎn)顯示圖像的亮和暗之間的對比度的裝置。圖43中示出該實施例的顯示裝置的方框圖。比較實施例1中描述的顯示裝置的示例，不同之處在于數(shù)字圖像信號從信號控制電路1201不直接輸入到顯示器1200，而是通過開關(guān)4301被輸入。開關(guān)4301包括一反相器電路4302，且通過轉(zhuǎn)換該開關(guān)4301，可以選擇數(shù)字圖像信號是按原來的被輸入到顯示器，還是被輸入為具有反轉(zhuǎn)的對比度。結(jié)果，通常，白色背景圖像和黑色顯示圖像被反轉(zhuǎn)使得白色顯示圖像可以被顯示在黑色背景圖像上。由于背景圖像是黑色，因此進(jìn)一步改進(jìn)了顯示屏幕的清晰度，同時減小了發(fā)光部分的面積，從而減小了功耗。此外，通過增加白色顯示圖像的亮度，從而進(jìn)一步改進(jìn)了顯示屏的清晰度。
注意到顯示控制器、存儲器控制器和顯示器部分的結(jié)構(gòu)等等都可以采用實施例1中描述的結(jié)構(gòu)。
提供有圖43中所示的顯示裝置的移動電話的示例示出在圖44A和44B中。圖44A中示出的移動電話由第一機(jī)殼4401、第二機(jī)殼4402、顯示屏4403、揚(yáng)聲器4404、天線4405、鉸鏈4406、鍵盤4407、麥克風(fēng)4408和光敏元件4409組成。本發(fā)明的顯示裝置設(shè)置在第一機(jī)殼4401內(nèi)。
圖44A示出當(dāng)外部光較弱時的顯示器。在顯示屏4403中，黑色字符顯示在白色背景圖像上。當(dāng)外部光較弱時，眼睛的靈敏度可以適應(yīng)顯示屏的發(fā)光亮度。
圖44B示出當(dāng)外部光較強(qiáng)時的顯示器。當(dāng)外部光較強(qiáng)時，外部光超過了白色背景圖像的亮度，因此外部光的強(qiáng)度由光傳感器4409檢測，且圖像的對比度被反轉(zhuǎn)，使得背景圖像是黑色而字符是白色。通過顯示類似的具有黑色背景圖像，白色字符可以被清楚地感知。此外，顯示黑色背景圖像能減少發(fā)光部分的區(qū)域以便于減少耗能。此外，通過增加白色字符的亮度，顯示屏的清晰度可以進(jìn)一步提高。
注意到盡管本實施例表述移動電話的示例，但是本發(fā)明不限于此，且本發(fā)明可以應(yīng)用于利用顯示裝置的各種電子設(shè)備中，例如便攜式信息終端、個人計算機(jī)、攝像機(jī)和圖像再現(xiàn)裝置。
注意到該實施例可以自由地結(jié)合實施例1的內(nèi)容被實施。
在該實施例中描述本發(fā)明的顯示裝置的源極信號線驅(qū)動器電路的結(jié)構(gòu)示例。該源極信號線驅(qū)動器電路的結(jié)構(gòu)示例示出在圖15中。
源極信號線驅(qū)動器電路由移位寄存器1501、掃描方向轉(zhuǎn)換電路、LAT(A)1502和LAT(B)1503組成。注意到盡管圖15中只說明了對應(yīng)于從移位寄存器1501的輸出之一的部分LAT(A)1502和部分LAT(B)1503，但是具有各自相同結(jié)構(gòu)的LAT(A)1502和LAT(B)1503對應(yīng)于來自移位寄存器1501的每一個輸出。
移位寄存器1501由時鐘反相器、反相器和NAND電路組成。源極信號線驅(qū)動器電路的起始脈沖S_SP被輸入到移位寄存器1501。根據(jù)源極信號線驅(qū)動器電路的時鐘脈沖S_CLK和源極信號線驅(qū)動器電路的反相時鐘脈沖S_CLKB，其是一個極性與時鐘脈沖S_CLK極性相反的信號，通過改變在導(dǎo)電狀態(tài)和不導(dǎo)電狀態(tài)之間的時鐘反相器的狀態(tài)，采樣脈沖從NAND電路順序地輸出到LAT(A)1502。
掃描方向轉(zhuǎn)換電路由開關(guān)構(gòu)成，其功能是將移位寄存器1501的掃描方向在左和右方向之間轉(zhuǎn)換。在圖15中，如果掃描方向轉(zhuǎn)換信號L/R對應(yīng)于Lo信號時，移位寄存器1501從左到右順序地輸出采樣脈沖。另一方面，如果掃描方向轉(zhuǎn)換信號L/R對應(yīng)于Hi信號時，則從右到左順序地輸出采樣脈沖。
LAT(A)1502的各級由時鐘反相器和反相器組成。
這里，“LAT(A)1502的各級”表示用于接收要輸入到一個源極信號線的圖像信號的LAT(A)1504。
這里，從實施例1中描述的信號控制電路輸出的數(shù)字圖像信號VD通過分成p(其中p是自然數(shù))個信號被輸入。也就是，對應(yīng)于p個源極信號線各自輸出的信號并行地被輸入。當(dāng)同時通過緩沖器將采樣脈沖輸入到LAT(A)1502的p級的時鐘反相器時，各自輸入的信號在被分成p個之后同時在LAT(A)1502的p級中被采樣。
這里描述將信號電壓輸出給x源極信號線的源極信號線驅(qū)動器電路，每一水平周期順序地從移位寄存器輸出x/p采樣脈沖。根據(jù)各采樣脈沖，LAT(A)1502的p級同時采樣各自的數(shù)字圖像信號，該數(shù)字圖像信號對應(yīng)于p個源極信號線的輸出。
在該說明書中，輸入到源極信號線驅(qū)動器電路的數(shù)字圖像信號被分為p-相并行信號，且利用一個采樣脈沖同時接收p個數(shù)字圖像信號，這種方法稱為p分割驅(qū)動(p division drive)。圖15中執(zhí)行4分割驅(qū)動。
通過執(zhí)行上述分割驅(qū)動，源極信號線驅(qū)動器電路中的移位寄存器的采樣上可以存在一余量。從而增加了顯示裝置的可靠性。
當(dāng)一水平周期中所有的信號被輸入到LAT(A)1502的各級時，輸入鎖存脈沖LS和極性與鎖存脈沖LS相反的反相鎖存脈沖LSB，輸入L到AT(A)1502各級的信號全部被輸出到LAT(B)1503的各級中。
注意到“LAT(B)1503的各級”表示將信號從LAT(A)1502的各級輸入到LAT(B)。
LAT(B)1503的各級由時鐘反相器和反相器組成。從LAT(A)1502的各級輸出的各個信號存儲在LAT(B)1503中，并輸出到源極信號線S1到Sx。
注意到盡管此處未示出，但可以任意地提供電平移動器、緩沖器等等。
從在本發(fā)明的實施方式中描述的顯示控制器輸入將要輸入到移位寄存器1501、LAT(A)1502和LAT(B)1503的起始脈沖S_SP、時鐘脈沖S_CLK等。
在本發(fā)明中，將具有較少位數(shù)的數(shù)字圖像信號輸入到源極信號線驅(qū)動器電路的LAT(A)的操作由信號控制電路執(zhí)行。同時，減少要輸入到源極信號線驅(qū)動器電路的移位寄存器的時鐘脈沖S_CLK、起始脈沖S_SP等的頻率以及減小操作源極信號線驅(qū)動器電路的驅(qū)動電壓的操作由顯示控制器執(zhí)行。
在這種情況下，在第二顯示模式中減少由源極信號線驅(qū)動器電路采樣數(shù)字圖像信號的操作，從而降低顯示裝置的功耗。
注意到本發(fā)明的顯示裝置可以自由地采用具有已知結(jié)構(gòu)的源極信號線驅(qū)動器電路，以及具有本實施例結(jié)構(gòu)的源極信號線驅(qū)動器電路。
此外，依據(jù)源極信號線驅(qū)動器電路的結(jié)構(gòu)，要從顯示控制器輸入到源極信號線驅(qū)動器電路的信號線的數(shù)量以及驅(qū)動電壓的電源線的數(shù)量被改變。
注意到該實施例可以自由地結(jié)合實施例1和實施例2實施。
在該實施例中描述本發(fā)明的顯示裝置的柵極信號線驅(qū)動器電路的結(jié)構(gòu)示例。
柵極信號線驅(qū)動器電路由移位寄存器、掃描方向轉(zhuǎn)換電路等組成。注意到盡管此處未示出，但可以任意地提供電平移動器、緩沖器等等。
起始脈沖G_SP、時鐘脈沖G_CLK、驅(qū)動電壓等被輸入到移位寄存器中，且柵極信號線選擇信號被輸出。
利用圖16表述柵極信號線驅(qū)動器電路的結(jié)構(gòu)。移位寄存器1601由時鐘反相器1602和1603、反相器1604和NAND電路1607組成。起始脈沖G_SP被輸入到移位寄存器1601。根據(jù)時鐘脈沖G_CLK和極性與時鐘脈沖G_CLK極性相反的反相時鐘脈沖G_CLKB，通過改變在導(dǎo)電狀態(tài)和不導(dǎo)電狀態(tài)之間的時鐘反相器1602和1603的狀態(tài)，采樣脈沖從NAND電路1607順序地輸出。
掃描方向轉(zhuǎn)換電路由開關(guān)1605、開關(guān)1606組成，其功能是將移位寄存器的掃描方向在左和右方向之間轉(zhuǎn)換。在圖16中，如果掃描方向轉(zhuǎn)換信號U/D對應(yīng)于Lo信號時，移位寄存器從左到右順序地輸出采樣脈沖。另一方面，如果掃描方向轉(zhuǎn)換信號U/D對應(yīng)于Hi信號時，則從右到左順序地輸出采樣脈沖。
從移位寄存器輸出的采樣脈沖被輸入到NOR電路1608，且操作由使能信號ENB執(zhí)行。執(zhí)行該操作以避免下述情況發(fā)生，即由于采樣脈沖的遲鈍同時選擇鄰近的柵極信號線。從NOR電路1608輸出的信號通過緩沖器1609和1610被輸出到每一柵極信號線G1到Gy中。
注意到盡管此處沒有示出，但可以任意地提供電平移動器、緩沖器等。
從實施方式中描述的顯示控制器中輸入將要輸入到移位寄存器的起始脈沖G_SP、時鐘脈沖G_CLK、驅(qū)動電壓等。
在本發(fā)明中，在第二顯示模式中，減少要輸入到柵極信號線驅(qū)動器電路的移位寄存器的時鐘脈沖G_CLK、起始脈沖G_SP等的頻率以及減小操作柵極信號線驅(qū)動器電路的驅(qū)動電壓的操作由顯示控制器執(zhí)行。
在這種情況下，在第二顯示模式中減小柵極信號線驅(qū)動器電路中采樣的操作，從而降低顯示裝置的功耗。
注意到本發(fā)明的顯示裝置可自由地采用具有已知結(jié)構(gòu)的柵極信號線驅(qū)動器電路，以及具有該實施例的結(jié)構(gòu)的柵極信號線驅(qū)動器電路。
此外，依據(jù)柵極信號線驅(qū)動器電路的結(jié)構(gòu)，要從顯示控制器輸入到柵極信號線驅(qū)動器電路的信號線的數(shù)量以及驅(qū)動電壓的電源線的數(shù)量被改變。
該實施例可以自由地結(jié)合實施例1至實施例3實施。
至于利用時間灰度級方法的顯示裝置，除了上文描述的寫周期和顯示周期是分離的方法之外，已經(jīng)提出了一種同時執(zhí)行寫和顯示的驅(qū)動方法。這已經(jīng)明確地公開在日本專利公開號2001-343933中。根據(jù)該方法，除了常規(guī)的選擇TFT和驅(qū)動TFT，提供一種擦除TFT從而可以增加灰度級的數(shù)量。
特別地，提供多個柵極信號線驅(qū)動電路，通過第一柵極信號線驅(qū)動電路執(zhí)行寫操作，在對所有線完成寫操作之前，通過第二柵極信號線驅(qū)動電路執(zhí)行擦除操作。如果大約是4位，這沒有多大影響，然而，如果灰度級的數(shù)量是6位或更多，或如果必須增加子幀的數(shù)量以采取措施防止偽輪廓，這是一個非常有效的措施。本發(fā)明還應(yīng)用于利用這種驅(qū)動方法的顯示裝置。
實現(xiàn)該驅(qū)動方法的像素結(jié)構(gòu)的示例示出在圖18、圖19和圖20中。
圖18示出提供擦除TFT的示例。圖18示出的像素由第一柵極信號線1801、第二柵極信號線1802、源極信號線1803、電源線1804、選擇TFT 1805、存儲電容器1806、驅(qū)動TFT 1807、發(fā)光元件1808和擦除TFT 1809組成。
選擇TFT 1805的柵電極連接于第一柵極信號線1801，其第一電極連接于源極信號線1803，且其第二電極連接于存儲電容器1806的第二電極、擦除TFT1809的第二電極和驅(qū)動TFT 1807的柵電極。驅(qū)動TFT 1807的第一電極連接于電源線1804，且其第二電極連接于發(fā)光元件1808的陽極。擦除TFT 1809的柵電極連接于第二柵極信號線1802，且其第一電極連接于電源線1804。
接下來描述圖18示出的像素結(jié)構(gòu)的操作。當(dāng)寫信號時，第一柵極信號線1801的電勢高于源極信號線1803的最高電勢或電源線1804的電勢，由此選擇第一柵極信號線1801，接通選擇TFT 1805，信號從源極信號線1803輸入到存儲電容器1806。結(jié)果，根據(jù)存儲在存儲電容器1806內(nèi)的信號，驅(qū)動TFT 1807的電流得到了控制，電流從電源線1804流到發(fā)光元件1808。因此發(fā)光元件1808發(fā)光。
當(dāng)擦除一個信號時，第二柵極信號線1802的電勢高于源極信號線1803的最高電勢或電源線1804的電勢，由此選擇第二柵極信號線1802，接通擦除TFT1809，且斷開驅(qū)動TFT 1807。結(jié)果，電流被阻止從電源線1804流到發(fā)光元件1808。因此形成不發(fā)光周期從而可以自由地控制發(fā)光周期的長度。
盡管圖18中使用擦除TFT 1809，但是還可使用另一種方法。這是因為不發(fā)光周期可以被迫地通過阻止電流被提供到發(fā)光元件1808而形成。因此，可以通過在電流從電源線1804流向發(fā)光元件1808的路徑中的某處設(shè)置開關(guān)并且控制開關(guān)的接通/斷開而形成不發(fā)光周期。可替換的，可以控制驅(qū)動TFT 1807的柵極-源極電壓而迫使斷開驅(qū)動TFT 1807。
圖19示出當(dāng)迫使斷開驅(qū)動TFT 1807的情況下的示例。圖19顯示的像素由第一柵極信號線1901、第二柵極信號線1902、源極信號線1903、電源線1904、選擇TFT 1905、存儲電容器1906、驅(qū)動TFT 1907、發(fā)光元件1908和擦除二極管1909組成。
選擇TFT 1905的柵極連接于第一柵極信號線1901，其第一電極連接于源極信號線1903，且其第二電極連接于存儲電容器1906的第二電極、擦除二極管1909的第二電極和驅(qū)動TFT 1907的柵電極。驅(qū)動TFT 1907的第一電極連接于電源線1904，且其第二電極連接于發(fā)光元件1908的陽極。擦除二極管1909的第一電極連接于第二柵極信號線1902。
注意到存儲電容器1906具有存儲驅(qū)動TFT 1907的柵極電勢的功能。因此，其連接于驅(qū)動TFT 1907的柵電極和電源線1904之間，然而，本發(fā)明不限于此，只要其被設(shè)置成存儲驅(qū)動TFT 1907的柵極電勢即可。此外，如果驅(qū)動TFT 1907的柵極電勢可以通過利用驅(qū)動TFT1907的柵極電容等被存儲，因此存儲電容器1906可以被省略。
接下來描述圖19所示的像素結(jié)構(gòu)的操作。當(dāng)寫信號時，第一柵極信號線1901的電勢高于源極信號線1903的最高電勢或電源線1904的電勢，由此選擇第一柵極信號線1901，接通選擇TFT 1905，且信號從源極信號線1903輸入到存儲電容器1906。結(jié)果，根據(jù)存儲在存儲電容器1906中的信號，驅(qū)動TFT 1907的電流被控制，且電流從電源線1904流到發(fā)光元件1908。因此發(fā)光元件1908發(fā)光。
當(dāng)擦除信號時，第二柵極信號線1902的電勢高于源極信號線1903的最高電勢或電源線1904的電勢，由此選擇第二柵極信號線1902，接通擦除二極管1909，電流從第二柵極信號線1902流到驅(qū)動TFT 1907的柵電極。由此，斷開驅(qū)動TFT 1907。因此，電流被阻止從電源線1904流向發(fā)光元件1908。結(jié)果，形成不發(fā)光周期使得可以自由地控制發(fā)光周期的長度。
當(dāng)存儲信號時，第二柵極信號線1902的電勢低于源極信號線1903的最高電勢或電源線1904的電勢，由此不選擇第二柵極信號線1902。因此斷開擦除二極管1909從而存儲驅(qū)動晶體管1907的柵極電勢。
注意到擦除二極管1909可以是任何元件，只要其具有糾正特性即可。其可以是PN二極管、PIN二極管、肖特基二極管或齊納二極管。
另外，擦除二極管可以是二極管連接的晶體管(其柵極和漏極被連接)。圖20是這種情況下的電路圖。二極管連接的晶體管2009被用作擦除二極管1909。盡管在這里使用N溝道晶體管，但是本發(fā)明不限于此。還可以使用P溝道晶體管。
圖17A示出當(dāng)顯示器執(zhí)行第一顯示模式的時序圖。在圖17A中，利用第二柵極信號線驅(qū)動器電路在第四位執(zhí)行擦除以縮短發(fā)光周期。
圖17B示出當(dāng)?shù)诙@示模式中執(zhí)行顯示時的時序圖。在圖17B中顯示的第二顯示周期中，不需要通過第二柵極信號線驅(qū)動器電路執(zhí)行擦除，因此，不需要輸入起始脈沖G_SP和時鐘脈沖G_CLK到第二柵極信號線驅(qū)動器電路。
該實施例可以自由地結(jié)合實施例1至實施例4。
此外，已經(jīng)提出類似于實施例5中的同時執(zhí)行寫和顯示的另一種方法。圖21A和21B分別顯示這種情況中第一顯示模式中的時序表和第二顯示模式中的時序表。這種情況下像素結(jié)構(gòu)與圖38示出的常規(guī)的像素結(jié)構(gòu)相同。根據(jù)圖21A和21B示出的驅(qū)動方法，在第一顯示模式的一個柵極選擇周期期間同時選擇多行，且在第二顯示模式中的一個柵極選擇周期期間選擇僅一行。
下面特別描述第一顯示模式的驅(qū)動方法。如圖22所示，一個柵極選擇周期被分為多個子?xùn)艠O選擇周期(圖22的情況中被分為三個)。然后，在各個子?xùn)艠O選擇周期中，各柵極信號線的電勢較高，由此選擇各柵極信號線，且相應(yīng)的信號被輸入到源極信號線。例如在一個柵極選擇周期中，在第一子?xùn)艠O選擇周期中選擇第i行，在第二子?xùn)艠O選擇周期中選擇第j行，在第三子?xùn)艠O選擇周期中選擇第k行。然后，在下一柵極選擇周期中，在第一子?xùn)艠O選擇周期中選擇第i+1行，在第二子?xùn)艠O選擇周期中選擇第j+1行，在第三子?xùn)艠O選擇周期中選擇第k+1行。根據(jù)此，可以實現(xiàn)在一個柵極選擇周期中似乎是同時選擇三行的操作。
圖23中示出當(dāng)實現(xiàn)該實施例中驅(qū)動方法時的柵極信號線驅(qū)動器電路的組成示例。例如，如果一個柵極選擇周期被分為三個子?xùn)艠O選擇方法，第一移位寄存器2301、第二移位寄存器2302和第三移位寄存器2303被準(zhǔn)備。注意到至于移位寄存器，例如，使用實施例5中描述的柵極信號線驅(qū)動器電路(圖16)中示出的移位寄存器1601。分別在起始脈沖G_SP1、G_SP2和G_SP3操作移位寄存器2301、2302和2303并其分別輸出采樣脈沖。接下來，各個采樣脈沖和用于劃分一個柵極選擇周期G_CP1、G_CP2和G_CP3的信號被分別輸入到AND電路2304、2305和2306中，從而執(zhí)行邏輯AND操作。最后，AND電路2304、2305和2306的各個輸出被輸入到OR電路2307，從而執(zhí)行邏輯OR操作。然后，僅在OR電路2307的輸出信號為Hi的周期中選擇柵極信號線。
起始脈沖G_SP1、G_SP2和G_SP3和用于劃分一個柵極選擇周期G_CP1、G_CP2和G_CP3的信號從顯示控制器被發(fā)送。圖24示出該實施例中的顯示控制器的組成示例。在圖24所示的示例中，為各個移位寄存器提供用于產(chǎn)生各個起始脈沖和用于劃分一個柵極選擇周期的各信號的垂直時鐘產(chǎn)生電路2404_1、2404_2和2404_3。根據(jù)此，可以獨立操作各個移位寄存器。
接下來，圖25、26和27中示出柵極信號線驅(qū)動器電路的時序表。圖25示出通過利用移位寄存器2301選擇第i行的柵極線的情形。
這里注意到劃分一個柵極選擇周期的信號是一個周期為一個柵極選擇周期的信號，且劃分一個柵極選擇周期G_CP1的信號僅在一個柵極選擇周期的第一1/3周期中是Hi信號，在一個柵極選擇周期的余下2/3周期中是Lo信號。同樣，劃分一個柵極選擇周期G_CP2的信號僅在一個柵極選擇周期的中間1/3周期中是Hi信號，在一個柵極選擇周期的余下2/3周期中是Lo信號。劃分一個柵極選擇周期G_CP3的信號僅在一個柵極選擇周期的最后1/3周期中是Hi信號，在一個柵極選擇周期的余下2/3周期中是Lo信號。
例如，要考慮只有移位寄存器2301的第i行的采樣脈沖是Hi信號的情況。這里，AND電路關(guān)于移位寄存器的第i行的采樣脈沖和用于劃分一個柵極選擇周期的信號的相應(yīng)輸出信號被表示為AND1_i、AND2_i和AND3_i。由于僅移位寄存器2301的第i行的采樣脈沖是Hi信號，當(dāng)用劃分一個柵極選擇周期G_CP1的信號執(zhí)行邏輯AND操作時，可以獲得只在一個柵極選擇周期的第一1/3周期中是Hi的信號。此外，由于移位寄存器2302和2303的第i行的各自的采樣脈沖是Lo信號，當(dāng)用劃分一個柵極選擇周期的各信號執(zhí)行邏輯AND操作時，可以獲得在一個柵極選擇周期是Lo的信號。最后，執(zhí)行AND1_i、AND2_i和AND3_i的邏輯OR操作，從而可以獲得一個柵極選擇周期的僅在第一1/3周期是Hi的信號。因此，僅在一個柵極選擇周期的第一1/3周期中選擇第j行的柵極信號線。
圖26示出通過利用移位寄存器2302的選擇第j行柵極線的情況。例如，要考慮僅移位寄存器2302的第j行的采樣脈沖是Hi信號的情形。這里，AND電路關(guān)于移位寄存器的第j行的采樣脈沖和用于劃分一個柵極選擇周期的信號的各個輸出信號被表示為AND1_j、AND2_j和AND3_j。由于僅移位寄存器2302的第j行的采樣脈沖是Hi信號，當(dāng)用劃分一個柵極選擇周期G_CP2的信號執(zhí)行邏輯AND操作時，可以獲得只在一個柵極選擇周期的中間1/3周期中是Hi的信號。此外，由于移位寄存器2301和2303的第j行的各自的采樣脈沖是Lo信號，當(dāng)用劃分一個柵極選擇周期的各信號執(zhí)行邏輯AND操作時，可以獲得在一個柵極選擇周期是Lo的信號。最后，執(zhí)行AND1_j、AND2_j和AND3_j的邏輯OR操作，從而可以獲得一個柵極選擇周期的僅在中間1/3周期中是Hi的信號。因此，僅在一個柵極選擇周期的中間1/3周期中選擇第j行的柵極信號線。
圖27示出通過利用移位寄存器2303的選擇第k行柵極線的情況。例如，要考慮僅移位寄存器2303的第k行的采樣脈沖是Hi信號的情形。這里，AND電路關(guān)于移位寄存器的第k行的采樣脈沖和用于劃分一個柵極選擇周期的信號的各個輸出信號被表示為AND1_k、AND2_k和AND3_k。由于僅移位寄存器2303的第k行的采樣脈沖是Hi信號，當(dāng)用劃分一個柵極選擇周期G_CP3的信號執(zhí)行邏輯AND操作時，可以獲得只在一個柵極選擇周期的最后1/3周期中是Hi的信號。此外，由于移位寄存器2301和2302的第k行的各自的采樣脈沖是Lo信號，當(dāng)用劃分一個柵極選擇周期的各自的信號執(zhí)行邏輯AND操作時，可以獲得在一個柵極選擇周期是Lo的信號。最后，執(zhí)行AND1_k、AND2_k和AND3_k的邏輯OR操作，從而可以獲得一個柵極選擇周期的僅在最后1/3周期中是Hi的信號。因此，僅在一個柵極選擇周期的最后1/3周期中選擇第k行的柵極信號線。
此外，圖30示出柵極信號線驅(qū)動器電路的另一組成示例。例如，如果一個柵極選擇周期被劃分為三個子?xùn)艠O選擇方法，準(zhǔn)備第一移位寄存器3001、第二移位寄存器3002和第三移位寄存器3003，且移位寄存器3001、移位寄存器3002和移位寄存器3003分別置于像素部分3000的兩側(cè)上。移位寄存器3001將移位寄存器3001輸出的采樣脈沖和劃分一個柵極選擇周期G_CP1的信號輸入到AND電路3004。然后，僅在AND電路3004的輸出信號是Hi的周期中選擇柵極信號線。同時，移位寄存器3002和3003分別將從該相應(yīng)移位寄存器輸出的各個采樣脈沖和用于劃分一個柵極選擇周期G_CP2的信號和用于劃分一個柵極選擇周期G_CP3的信號輸入到AND電路3005和AND電路3006，且其輸出被輸入到OR電路3007。然后，僅在OR電路3007的輸出信號是Hi的周期中選擇柵極信號線。注意到開關(guān)3008和3009分別連接于AND電路3004的輸出線和柵極信號線之間以及OR電路3007的輸出線和柵極信號線之間。這些開關(guān)由從顯示控制器傳送的開關(guān)控制信號G_SW控制，并接通連接于柵極信號線的開關(guān)，在這里AND電路3004和OR電路3007各自的輸出信號為Hi，從而選擇了柵極信號線。
注意到分別連接于柵極信號線的兩端的一對開關(guān)3008和3009被控制以專有地操作。例如，當(dāng)利用移位寄存器3001選擇第i行的柵極信號線時，在連接于第i行的柵極信號線的開關(guān)之間接通開關(guān)3008并斷開開關(guān)3009。結(jié)果，只有移位寄存器3001的輸出被輸入到第i行柵極信號線。當(dāng)利用移位寄存器3002選擇第j行柵極信號線時，在連接于第j行的柵極信號線的開關(guān)之間接通開關(guān)3009并斷開開關(guān)3008。結(jié)果，只有移位寄存器3002的輸出被輸入到第j行柵極信號線。
如上所述，通過利用該實施例的柵極信號線驅(qū)動器電路，在一個柵極選擇周期期間可以選擇三行的柵極信號線。
要注意到在轉(zhuǎn)換各顯示模式中可以改變起始脈沖和用于劃分一個柵極選擇周期的信號的時序。例如，如果提供表示24灰度級的第一顯示模式、表示2灰度級的第二顯示模式和表示23灰度級的第三顯示模式，圖28和圖29A、圖29B示出了顯示模式中的起始脈沖和用于劃分一個柵極選擇周期的信號的各個時序表的示例。注意到圖28示出的示例，圖29A和29B描述如果在第一和第三顯示模式中在一個柵極選擇周期同時選擇多行，在第二顯示模式中的一個柵極選擇周期中選擇僅一行。
在第一和第三顯示模式中采用圖28中示出的信號的時序表。圖28與圖25到27中所用的相同。根據(jù)此，在一個柵極選擇周期期間可以選擇多條柵極信號線，要輸入到柵極信號線驅(qū)動器電路的移位寄存器的時鐘脈沖G_CLK和起始G_SP等的頻率被減小，且操作柵極信號線驅(qū)動器電路的驅(qū)動電壓被減小。
此外，第二顯示模式中采用圖29A和291B中示出的信號的時序表。圖29A示出輸入公共起始脈沖G_SP到移位寄存器的三級的方法。至于劃分一個柵極選擇周期的信號，其與圖28所示的相同。根據(jù)此，通過利用對于一個柵極選擇周期的各個1/3周期的移位寄存器的三級而選擇相同的柵極信號線。即在一個柵極選擇周期中可以選擇一行的柵極信號線。圖29B示出通過僅利用移位寄存器的三級中的一級來選擇柵極信號線的方法。例如，關(guān)于起始脈沖，僅在一個柵極選擇周期期間將G_SP1設(shè)定為Hi信號，而G_SP2和G_SP3總是被設(shè)置為Lo信號。此外，關(guān)于用于劃分一個柵極選擇周期的信號，G_CP1總是設(shè)定為Hi信號，而G_CP2和G_CP3總是被設(shè)置為Lo信號。根據(jù)此，通過利用第一移位寄存器2301在一個柵極選擇周期中選擇一行的柵極信號線。
注意到通常，如果一個柵極選擇周期被劃分為a個子?xùn)艠O選擇周期(其中a是大于或等于2的自然數(shù))，準(zhǔn)備移位寄存器的a個級，且柵極信號驅(qū)動器電路可以由與本實施例相同的方式組成。
圖31示出當(dāng)實現(xiàn)該實施例的驅(qū)動方法的源極信號線驅(qū)動器電路的組成示例。圖31說明第i列源極信號線驅(qū)動器電路。例如，如果如圖22所示，一個柵極選擇周期被劃分為三個子?xùn)艠O選擇周期，準(zhǔn)備三對第一鎖存電路和第二鎖存電路。在第一鎖存電路和第二鎖存電路的每對中，不同行的視頻信號被存儲。例如，第i行的視頻信號存儲在第一鎖存電路A3102和第二鎖存電路A3103中，第j行的視頻信號存儲在第一鎖存電路B3104和第二鎖存電路B3105中，第k行的視頻信號存儲在第一鎖存電路C3106和第二鎖存電路C3107中。然后，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)3115來選擇要輸入到第i列的源極信號線的一行視頻信號，并通過電平移動器3108被輸入。注意到轉(zhuǎn)換開關(guān)的操作被控制使得對于三個子?xùn)艠O選擇周期的每一個接通不同的開關(guān)。例如，圖10A到10C和圖23中示出用于柵極信號線驅(qū)動器電路中的劃分一個柵極選擇周期G_CP的信號的使用，僅存儲在第一鎖存電路A3102和第二鎖存電路A3103中的第i行的視頻信號在一個柵極選擇周期的第一1/3周期中被輸入到源極信號線。同樣，僅存儲在第一鎖存電路B3104和第二鎖存電路B3105中的第j行的視頻信號在一個柵極選擇周期的中間1/3周期中被輸入到源極信號線。僅存儲在第一鎖存電路C3106和第二鎖存電路C3107中的第k行的視頻信號在一個柵極選擇周期的最后1/3周期中被輸入到源極信號線。
通過利用這種源極信號線驅(qū)動器電路，三行的視頻信號可以在一個柵極選擇周期期間被輸入到源極信號線。通過使用圖10A到10C和圖23中顯示的源極信號線驅(qū)動器電路和柵極信號線驅(qū)動器電路，可以實現(xiàn)在一個柵極選擇周期中選擇多條柵極信號線的驅(qū)動方法。
通過利用上述的驅(qū)動方法，可以增加每一幀周期的發(fā)光元件的發(fā)光周期，從而改善亮度。此外，可以減小被輸入到各驅(qū)動器電路(源極信號線驅(qū)動器電路和柵極信號線驅(qū)動器電路)的移位寄存器的時鐘脈沖、起始脈沖等各自的頻率，且可以減小操作各驅(qū)動器電路的驅(qū)動電壓。另外，因為可以簡化電路的結(jié)構(gòu)，因此其可以應(yīng)用于一種廉價的顯示裝置中。
注意到關(guān)于這種驅(qū)動方法的細(xì)節(jié)，已經(jīng)在日本專利公開號2001-324958、日本專利公開號2002-108264、日本專利公開號2002-4501等等中公開，它們的內(nèi)容可以結(jié)合在該申請中。
注意到在該實施例的第二顯示模式中劃分一個幀周期，然而，該劃分不是必要被執(zhí)行。
注意到在該實施例的第二顯示模式中，在一個柵極選擇周期中僅選擇一行，然而，在第二顯示模式中的一個柵極選擇周期可以同時選擇多行。
注意到本實施例可以自由地與實施例1至4組合在一起。
另外，根據(jù)上述方法，通過恒定的電壓驅(qū)動進(jìn)行時間灰度級操作。換句話說，像素中的驅(qū)動TFT在線性區(qū)域內(nèi)操作。因此，外部電源電壓按原狀被施加到發(fā)光元件。然而，在該方法中存在一下面的缺點；當(dāng)發(fā)光元件退化以改變所施加的電壓和亮度之間的特征時，引起老化從而損壞了顯示質(zhì)量。因此，存在恒定的電流驅(qū)動，也就是飽和區(qū)域中操作像素內(nèi)的驅(qū)動TFT的驅(qū)動方法使得驅(qū)動TFT被用作電流源。即使在這種情況下，通過控制驅(qū)動TFT的操作周期，可以進(jìn)行時間灰度級。這已經(jīng)在日本專利公開號2002-108285中進(jìn)行描述。本發(fā)明可以被應(yīng)用于這種恒定的電流時間灰度級方法。驅(qū)動TFT的操作點示出在圖32中。當(dāng)進(jìn)行恒定的電流驅(qū)動時，在飽和區(qū)域中操作驅(qū)動TFT，其中存在一個操作點3205。當(dāng)進(jìn)行恒定的電壓驅(qū)動時，在線性區(qū)域中操作驅(qū)動TFT，其中存在一個操作點3206。
注意到該實施例可以自由地結(jié)合實施例1至6被實施。
上文描述的是時間灰度級方法用作灰度級表示方法的示例，然而，本發(fā)明可以應(yīng)用于另一灰度級表示方法的情況。例如，即使在使用區(qū)域灰度級方法的驅(qū)動方法的情況下也可應(yīng)用本發(fā)明。圖33和34示出在應(yīng)用區(qū)域灰度級方法的情況下像素結(jié)構(gòu)的示例。像素具有一個特點，即一個像素包括多個發(fā)光元件，每個發(fā)光元件可以被單獨控制，通過該像素執(zhí)行區(qū)域灰度級方法。圖33和34中示出的發(fā)光元件3311和發(fā)光元件3411包括三個發(fā)光元件，其中的兩個可以被單獨控制。相對的，可以被單獨控制的兩個發(fā)光元件之一可以發(fā)出1單位的亮度，而另一個可以發(fā)出2單位的亮度。根據(jù)這一點，即使當(dāng)發(fā)光元件被二進(jìn)制的發(fā)光和不發(fā)光驅(qū)動時，在一個像素中也可以表示0，1，2和3單位的亮度。
圖33是一結(jié)構(gòu)示例，其中提供多條源極信號線，被輸入信號的源極信號線和該信號被控制從而改變發(fā)光的發(fā)光元件的數(shù)量以表示灰度級。在圖33中，通過增加?xùn)艠O信號線3301的電勢，選擇柵極信號線3301，接通第一選擇TFT3305和第二選擇TFT 3306，且第一源極信號線3302和第二源極信號線3303各自的信號被輸入到第一存儲電容器3307和第二存儲電容器3308。結(jié)果，根據(jù)各自的信號，第一驅(qū)動TFT 3309和第二驅(qū)動TFT 3310的電流得到了控制，且電流從電源線3304流到發(fā)光元件3311。
這時，依據(jù)輸入到第一和第二源極信號線的信號，發(fā)光的發(fā)光元件3311在數(shù)量上被改變。例如，當(dāng)一Hi信號輸入到第一源極信號線3302，而一Lo信號輸入到第二源極信號線3303時，僅第一驅(qū)動TFT 3309被接通，從而兩個發(fā)光元件發(fā)光。另一方面，當(dāng)一Lo信號輸入到第一源極信號線3302，而一Hi信號輸入到第二源極信號線3303時，僅第二驅(qū)動TFT 3310被接通，從而一個發(fā)光元件發(fā)光。另外，當(dāng)Hi信號輸入到第一源極信號線3302和第二源極信號線3303時，第一驅(qū)動TFT 3309和第二驅(qū)動TFT 3310都被接通，從而三個發(fā)光元件發(fā)光。
圖34是一結(jié)構(gòu)示例，其中提供多條柵極信號線，被輸入信號的柵極信號線被控制從而改變發(fā)光的發(fā)光元件的數(shù)量以表示灰度級。在圖34中，通過增加第一柵極信號線3401和第二柵極信號線3402的電勢，選擇第一柵極信號線3401和第二柵極信號線3402，接通第一選擇TFT 3405和第二選擇TFT 3406，且第一源極信號線3403的信號被輸入到第一存儲電容器3407和第二存儲電容器3408。結(jié)果，根據(jù)信號，第一驅(qū)動TFT 3409和第二驅(qū)動TFT 3410的電流被控制，且電流從電源線3404流到發(fā)光元件3411。
這時，依據(jù)第一和第二柵極信號線之間選擇的柵極信號線，發(fā)光的發(fā)光元件3411在數(shù)量上被改變。例如，當(dāng)只選擇第一柵極信號線3401時，只接通第一選擇TFT 3405，且僅第一驅(qū)動TFT 3409的電流被控制，從而兩個發(fā)光元件發(fā)光。另一方面，當(dāng)只選擇第二柵極信號線3402時，僅第二開關(guān)TFT 3406被接通，僅第二驅(qū)動TFT 3410的電流被控制，從而一個發(fā)光元件發(fā)光。另外，當(dāng)?shù)谝粬艠O信號線3401和第二柵極信號線3402都被選擇時，第一選擇TFT 3404和第二選擇TFT 3406被接通，且第一驅(qū)動TFT 3409和第二驅(qū)動TFT 3410各自的電流被控制，從而三個發(fā)光元件發(fā)光。
通過利用這種像素電路，本發(fā)明可以應(yīng)用于一區(qū)域灰度級方法。
注意到該實施例可以只有結(jié)合實施例1至7被實施。
在該實施例中描述由組成本發(fā)明的顯示裝置的TFT的結(jié)構(gòu)。在該實施例中，描述非晶硅(a-Si:H)薄膜用作TFT的半導(dǎo)體層的情況。圖45A和45B中示出頂部柵極TFT的情形，圖46A和46B以及圖47A和47B中示出底部柵極TFT的情形。
圖45A示出具有頂部柵極結(jié)構(gòu)的TFT的截面，其中非晶硅用于其半導(dǎo)體層。如圖45A所示，底部薄膜4502形成在基板4501上。在底部薄膜4502上形成像素電極4503。此外，第一電極4504與像素電極4503以相同的材料形成在相同層中。
玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等可以用作基板。氮化鋁(AlN)、氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiOxNy)等的一層或其疊層可以用作底部薄膜4502。
導(dǎo)線4505和導(dǎo)線4506形成在底部薄膜4502上，且像素電極4503的端部由導(dǎo)線4505覆蓋。在導(dǎo)線4505和導(dǎo)線4506上，具有n型導(dǎo)電性的n型半導(dǎo)體層4507和具有n型導(dǎo)電性的n型半導(dǎo)體層4508分別形成。此外，半導(dǎo)體層4509形成在底部薄膜4502上的導(dǎo)線4505和導(dǎo)線4506之間，半導(dǎo)體層4509部分在n型半導(dǎo)體層4507和n型半導(dǎo)體層4508上延伸。注意到半導(dǎo)體層由具有非晶體，例如非晶硅(a-Si:H)或微晶半導(dǎo)體(μ-Si:H)的半導(dǎo)體薄膜形成。然后，柵極絕緣薄膜4510形成在半導(dǎo)體層4509上，且在第一電極4504上絕緣薄膜4511以與柵極絕緣薄膜4510相同的材料形成在相同層中。注意到氧化硅薄膜、氮化硅薄膜等等可用作柵極絕緣薄膜4510。
此外，在柵極絕緣薄膜4510上形成柵電極4512。然后，在第一電極4504上，第二電極4513以與柵電極相同的材料形成在相同層中，其間插入了絕緣薄膜4511。形成電容器4519，其中絕緣薄膜4511插入在第一電極4504和第二電極4513之間。此外，形成層間絕緣薄膜4514以覆蓋像素電極4503的端部、驅(qū)動晶體管4518和電容器4519。
在層間絕緣薄膜4514和對應(yīng)于層間絕緣薄膜4514的開口的像素電極4503上，形成了包括有機(jī)化合物4515和反向電極4516的層。發(fā)光元件4517形成在這樣的區(qū)域中，即其中包括有機(jī)化合物4515的層插入像素電極4503和反向電極4516之間。
注意到圖45A中的第一電極4504可以是圖45B所示的第一電極4520。第一電極4520以與導(dǎo)線4505和4506相同的材料形成在相同的層中。
圖46A和46B示出顯示裝置面板的部分截面，其中具有底部柵極結(jié)構(gòu)的TFT將非晶硅用作半導(dǎo)體材料。
底部薄膜4602形成在基板4601上。柵電極4603形成在底部薄膜4602上。此外，第一電極4604以與柵電極相同的材料形成在相同層中。添加磷的多晶硅可用作柵電極4603的材料。除了多晶硅之外，是金屬和硅的化合物的硅化物也可被使用。
然后，形成柵極絕緣薄膜4605以覆蓋柵電極4603和第一電極4604。氧化硅薄膜、氮化硅薄膜等可用作柵極絕緣薄膜4605。
在柵極絕緣薄膜4605上形成半導(dǎo)體層4606。此外，半導(dǎo)體層4607以與半導(dǎo)體層4606相同的材料形成在相同層中。
玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等可用作基板。氮化鋁(AlN)、氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiOxNy)等等的一層或其疊層可以用作底部薄膜4602。
具有n型導(dǎo)電性的N型半導(dǎo)體層4608和4609形成在半導(dǎo)體層4606上，且n型半導(dǎo)體層4610形成在半導(dǎo)體層4607上。
導(dǎo)線4611和4612分別形成在n型半導(dǎo)體層4608和4609上，且在n型半導(dǎo)體層4610上導(dǎo)電層4613以與導(dǎo)線4611和4612相同的材料形成在相同層內(nèi)。
半導(dǎo)體層4607、n型半導(dǎo)體層4610和導(dǎo)電層4613構(gòu)成第二電極。注意到電容器4620形成為具有這種結(jié)構(gòu)，其中柵極絕緣薄膜4605插入在第二電極和第一電極4604之間。
導(dǎo)線4611的一個端部被延伸，像素電極4614形成在延伸的導(dǎo)線4611上。
此外，形成層間絕緣薄膜4615以覆蓋像素電極4614的端部、驅(qū)動晶體管4619和電容器4620。
然后，包括有機(jī)化合物4616和反向電極4617的層形成在像素電極4614和層間絕緣膜4615上。顯示元件4618形成在這樣的區(qū)域中，其中包括有機(jī)化合物4616的層夾在像素電極4614和反向電極4617之間。
不是必須提供形成電容器的第二電極的一部分的半導(dǎo)體層4607和n型半導(dǎo)體層4610。也就是，第二電極可以是導(dǎo)電層4613，因此電容器可以被形成，其中柵極絕緣薄膜插入在第一電極4604和導(dǎo)電層4613之間。
注意到，在圖46A中形成導(dǎo)線4611之前通過形成像素電極4614，電容器4622可以形成為具有一種結(jié)構(gòu)，其中柵極絕緣薄膜4605插入由像素電極4614形成的第二電極4621和第一電極4604之間，如圖46B所示。
必須注意到圖46A和46B示出相反交錯的溝道蝕刻型TFT；然而可以使用溝道保護(hù)型TFT。參考圖47A和47B描述溝道保護(hù)型TFT的情況。
圖47A中示出的溝道保護(hù)型TFT與圖46A所示的溝道蝕刻型的驅(qū)動TFT4619的不同之處在于，作為蝕刻掩膜的絕緣體4701被提供于半導(dǎo)體層4606內(nèi)的溝道形成區(qū)域上。與圖46A相同的其它部分由相同的附圖標(biāo)記表示。
同時，圖47B中顯示的溝道保護(hù)型TFT與圖46B示出的溝道蝕刻型的驅(qū)動TFT4619的不同之處在于，作為蝕刻掩膜的絕緣體4701被提供在半導(dǎo)體層4606內(nèi)的溝道形成區(qū)域上。與圖46B相同的其它部分由相同的附圖標(biāo)記表示。
通過將非晶硅半導(dǎo)體薄膜用作構(gòu)成本發(fā)明的像素的TFT的半導(dǎo)體層(例如溝道形成區(qū)域、源區(qū)和漏區(qū))，從而減小了制造成本。
注意到本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)使用的晶體管結(jié)構(gòu)和電容器結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)，且還可以使用不同的結(jié)構(gòu)。
例如，該實施例中描述非晶硅(a-Si:H)薄膜用作TFT的半導(dǎo)體層，然而本發(fā)明不限于此。多晶硅(p-Si)薄膜也可用作半導(dǎo)體層。
注意到各種類型的晶體管可用作本發(fā)明的晶體管。因此，可用于本發(fā)明的晶體管類型不受限制。因此，可以應(yīng)用利用非晶硅或多晶硅為代表的非晶半導(dǎo)體膜的薄膜晶體管(TFT)，利用半導(dǎo)體基板或SOI基板形成的MOS晶體管，結(jié)晶體管，雙極性晶體管，利用化合物半導(dǎo)體例如ZnO或a-InGaZnO的晶體管，利用有機(jī)半導(dǎo)體或碳納米管的晶體管，或其它的晶體管。注意到非晶半導(dǎo)體薄膜可以包含氫或鹵素。關(guān)于晶體管布置其上的基板，各種類型的基板可以被使用并且不限于特定的一種。因此，晶體管可以提供在例如單一晶體基板、SOI基板、玻璃基板、石英基板、塑料基板、紙質(zhì)基板、玻璃紙基板，石質(zhì)基板等等上。此外，形成在特定基板上的晶體管可以被轉(zhuǎn)移且設(shè)置在另一基板上。
還注意到TFT的結(jié)構(gòu)可以使用各種形式且不限于特定的結(jié)構(gòu)。例如，柵極數(shù)量至少為兩個的多柵極結(jié)構(gòu)可以被使用。通過采用多柵極結(jié)構(gòu)，可以減小關(guān)斷電流，對晶體管的耐壓性可以被改善以提高可靠性，且當(dāng)在飽和區(qū)域操作時，即使當(dāng)漏源電壓改變，漏-源電流也不改變太多，從而可以實現(xiàn)平坦特性時。此外，還可以使用柵電極置于溝道上方和下方的結(jié)構(gòu)，通過采用柵電極置于溝道上方和下方的結(jié)構(gòu)，溝道區(qū)域得以增加，從而電流值得以增加，耗盡層可以容易地形成以增加S值。此外，可以存在柵電極置于溝道上方的結(jié)構(gòu)，柵電極置于溝道下方的結(jié)構(gòu)，交錯的TFT結(jié)構(gòu)，以及反向交錯的TFT結(jié)構(gòu)。此外，溝道區(qū)域可以被劃分為多個區(qū)域，且可以并行或者串行相連。此外，源電極或漏電極可以與溝道(或其部分)重疊。通過采用源電極或漏電極與溝道(或其部分)重疊的結(jié)構(gòu)，由于部分溝道中電荷的積累可以防止操作的不穩(wěn)定。此外可以提供LDD區(qū)域。通過提供LDD區(qū)域，關(guān)斷電流可以被減小，且晶體管的耐壓性可以被改善以提高可靠性，且當(dāng)在飽和區(qū)域操作時，即使當(dāng)漏源電壓改變時，漏-源電流不會改變太多，從而可以實現(xiàn)平坦特性時。
注意到形成為各導(dǎo)線和電極，其包含從包括鋁(Al)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎢(W)、釹(Nd)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鎂(Mg)、鈧(Sc)、鈷(Co)、鋅(Zn)、鈮(Nb)、硅(Si)、磷(P)、硼(B)、砷(As)、鎵(Ga)、銦(In)、錫(Sn)和氧(O)的組中選擇的一個或多個元素、由上述組中選出的一種或多種元素的化合物或合金材料作為其主要成分(例如，氧化銦錫ITO，氧化銦鋅IZO，添加了氧化硅的氧化銦錫ITSO，氧化鋅ZnO，釹鋁Al-Nd，或鎂銀Mg-Ag)，或者組合上述化合物獲得的材料?？商鎿Q的，其被形成包含上述化合物和硅(硅化物)(例如鋁硅、鉬硅或硅化鎳)，或上述化合物和氮的化合物(例如氮化鈦、氮化鉭或氮化鉬)。注意到在硅(Si)中有大量n型雜質(zhì)(例如磷)或p型雜質(zhì)(例如硼)。當(dāng)包括這種雜質(zhì)時，由于提高硅的導(dǎo)電性且硅用作正常的導(dǎo)體，硅可以容易地用于導(dǎo)線或電極。還注意到硅可以是單晶硅，多晶硅或非晶硅。當(dāng)使用單晶硅或多晶硅時，可以減小電阻。當(dāng)使用非晶硅時可以簡化制造步驟。注意到由于其導(dǎo)電率較高，鋁和銀可以減小信號延遲，且較容易被蝕刻，因此對其構(gòu)圖容易被執(zhí)行且能夠執(zhí)行微加工。銅可以減小信號延遲，這是由于其導(dǎo)電率較高。鉬是人們希望的，因為它可以在不引起例如材料的缺陷的問題的情況下被形成，即使它接觸氧化物半導(dǎo)體例如ITO或IZO或硅時，對其構(gòu)圖或蝕刻可以容易地被執(zhí)行，且其耐熱性較高。鈦是人們希望的，因為它可以在不引起例如材料的缺陷的問題的情況下被形成，即使它接觸氧化物半導(dǎo)體例如ITO或IZO或硅時，且其耐熱性較高。鎢是人們希望的，因為其耐熱性較高。釹是人們希望的，因為其耐熱性較高。尤其，鋁釹合金是人們希望的，由于耐熱性增加且可以抑制在鋁中形成突起。硅是人們希望的，因為它與晶體管的半導(dǎo)體層同時形成，且其耐熱性較高。氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、添加了氧化硅的氧化銦錫(ITSO)、氧化鋅(ZnO)和硅(Si)是人們希望的，由于它們傳輸光并因此可以在傳輸光的部分中被使用；例如，它們可用作像素電極或公共電極。
注意到這些材料可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)以形成導(dǎo)線或電極。當(dāng)采用單層結(jié)構(gòu)時，可以簡化制造步驟以及減少制造天數(shù)，導(dǎo)致節(jié)省成本。另一方面，當(dāng)采用多層結(jié)構(gòu)時，可以利用各個材料的優(yōu)點，且其缺點可以被減少，從而形成高性能的導(dǎo)線或電極。例如，通過在多層結(jié)構(gòu)中包括低電阻材料(例如鋁)，可以減小導(dǎo)線的電阻。此外，通過包括高耐熱性材料，例如，當(dāng)采用其中不具有高耐熱性但是有其它優(yōu)點的材料插入在高耐熱性材料之間的多層結(jié)構(gòu)時，總體上可以提高導(dǎo)線或電極的耐熱性。例如，希望使用多層結(jié)構(gòu)，其中包含鋁的層插入在分別包含鉬或鈦的層之間。此外，如果導(dǎo)線或電極部分直接接觸由不同材料制成的另一導(dǎo)線或電極，這些導(dǎo)線或電極可能相互之間有不利的影響。例如，一種導(dǎo)線或電極的材料可以進(jìn)入另一導(dǎo)線或電極的材料以改變其特性，從而阻礙了實現(xiàn)預(yù)期的目的，或在制造過程中出現(xiàn)問題，并且不能正常地完成制造步驟。在這種情況下，可以通過插入一層或者用另一層覆蓋一層來解決問題。例如，如果氧化銦錫(ITO)要與鋁接觸，希望鈦或鉬插入其間。另外，如果硅要與鋁接觸，希望鈦或鉬插入其間。
注意到該實施例可以自由地結(jié)合實施例1至8實施。
檢測外部光的強(qiáng)度的光傳感器可以提供給顯示器作為其部件或可以整體形成在該顯示器中。如果其整體形成在顯示器中，其顯示器表面還可以用作光傳感器的接收表面，這在設(shè)計上具有較大的影響。也就是，在沒有意識到與顯示裝置相連的光傳感器的情況下可以執(zhí)行基于外部光的強(qiáng)度的灰度級控制。
這里，圖48中示出一結(jié)構(gòu)示例，其中光傳感器整體形成在顯示器上。注意到圖48示出像素由發(fā)光元件和TFT組成的情況，該發(fā)光元件由于電致發(fā)光而發(fā)光(OLED元件)，且TFT控制發(fā)光元件的操作。
在圖48中，提供了形成在具有光傳輸特性的基板4800上的驅(qū)動TFT 4801和電容器4802，由發(fā)光材料形成的第一電極(像素電極)4811、有機(jī)化合層4812，和由光透射材料形成的第二電極(反向電極)4813。在形成在第二電極4813上的絕緣薄膜4803上，提供由層疊p型層4822、實質(zhì)固有的i型層4823和n型層4824而形成的光電轉(zhuǎn)換元件4820、連接于p型層的電極4821和連接于n型層的電極4825。
在該實施例中，光電轉(zhuǎn)換元件4820被用作光傳感器元件。發(fā)光元件4810和光電轉(zhuǎn)換元件4820形成在相同的基板4800上，且從發(fā)光元件4810發(fā)出的光構(gòu)成圖像，且用戶能看到它。另一方面，光電轉(zhuǎn)換元件4820具有檢測外部光并將對應(yīng)于外部光的強(qiáng)度的電信號發(fā)送給控制器(CPU)的功能。按照這種方式，發(fā)光元件和光傳感器(光電轉(zhuǎn)換元件)可以形成在相同的基板上，這有利于減小裝置的尺寸。
注意到光電轉(zhuǎn)換元件4820也可形成在絕緣薄膜4804上。
注意到本實施例可自由地結(jié)合實施例1至9實施。
整個該說明書中，發(fā)光元件是具有下述結(jié)構(gòu)的元件(OLED元件)，在該結(jié)構(gòu)中在產(chǎn)生電場而發(fā)光的有機(jī)化合物層插入在陽極和陰極之間，然而，本發(fā)明不限于此。
此外，在該說明書中，發(fā)光元件不但是利用當(dāng)從單重態(tài)激子躍遷到基態(tài)時發(fā)光(熒光)的元件，而且是利用從三重態(tài)激子躍遷到基態(tài)時發(fā)光(磷光)的元件。
作為有機(jī)化合物層，存在空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層等等。發(fā)光元件的基本結(jié)構(gòu)是陽極、發(fā)光層和陰極這種順序的疊層。除此之外，存在陽極、空穴注入層、發(fā)光層、電子注入層和陰極這種順序的疊層結(jié)構(gòu)，以及存在陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極這種順序的疊層結(jié)構(gòu)等等。
注意到有機(jī)化合物層不限于具有疊層結(jié)構(gòu)的層，其中空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層等被清楚地區(qū)分開。也就是，有機(jī)化合物層可以具有包括這樣一層的結(jié)構(gòu)，即其中形成空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層等各自的材料被混合。
此外，無機(jī)材料也可被混合。
此外，低分子材料、高分子材料和中分子材料中的任何材料可用于OLED元件的有機(jī)化合物層。
注意到該說明書中，中分子材料不具有出眾的特性，且其分子的數(shù)目是20或更少，或者其分子鏈的長度為10μm或更短。
注意到該實施例可以自由地結(jié)合實施例1至10實施。
該實施例參考圖35A至35F描述使用本發(fā)明的顯示裝置的電子設(shè)備。
圖35A是利用本發(fā)明的顯示裝置的便攜式信息終端的示意圖。便攜式信息終端由主體3501a、操作開關(guān)3501b、電源開關(guān)3501c、天線3501d、顯示部分3501e、外部輸入端口3501f和光傳感器3501g組成。本發(fā)明的顯示裝置可用于顯示部分3501e中。根據(jù)本發(fā)明，可以形成顯示部分，即使在強(qiáng)外部光的情況下其清晰度較高，從而提供方便使用的便攜式信息終端。
圖35B是利用本發(fā)明的顯示裝置的個人計算機(jī)的示意圖。個人計算機(jī)由主體3502a、外殼3502b、顯示部分3502c、操作開關(guān)3502d、電源開關(guān)3502e、外部輸入端口3502f和光傳感器3502g組成。本發(fā)明的顯示裝置可用于顯示部分3502c中。根據(jù)本發(fā)明可以形成顯示部分，即使在強(qiáng)外部光的情況下其清晰度較高，從而提供方便使用的個人計算機(jī)。
圖35C是利用本發(fā)明的顯示裝置的圖像再現(xiàn)裝置的示意圖。圖像再現(xiàn)裝置由主體3503a、外殼3503b、記錄媒體3503c、顯示部分3503d、音頻輸出部分3503e、操作開關(guān)3503f和光傳感器3503g組成。本發(fā)明的顯示裝置可用于顯示部分3503d中。根據(jù)本發(fā)明可以形成顯示部分，即使在強(qiáng)外部光的情況下其清晰度較高，從而提供方便使用的圖像再現(xiàn)裝置。
圖35D是利用本發(fā)明的顯示裝置的電視機(jī)的示意圖。該電視機(jī)由主體3504a、外殼3504b、顯示部分3504c、操作開關(guān)3504d和光傳感器3504e組成。本發(fā)明的顯示裝置可用于顯示部分3504c中。根據(jù)本發(fā)明，可以形成顯示部分，即使在強(qiáng)外部光的情況下其清晰度較高，從而提供方便使用的電視機(jī)。
圖35E是利用本發(fā)明的顯示裝置的頭戴式顯示器的示意圖。頭戴式顯示器由主體3505a、監(jiān)視器部分3505b、頭帶3505c、顯示部分3505d、光學(xué)系統(tǒng)3505e和光傳感器3505f組成。本發(fā)明的顯示裝置可用于顯示部分3505d中。根據(jù)本發(fā)明可以形成顯示部分，即使在強(qiáng)外部光的情況下其清晰度較高，從而提供方便使用的頭戴式顯示器。
圖35F是利用本發(fā)明的顯示裝置的攝像機(jī)的示意圖。該攝像機(jī)由主體3506a、外殼3506b、連接部分3506c、圖像接收部分3506d、目鏡部分3506e、電池3506f、音頻輸入部分3506g、顯示部分3506h和光傳感器3506i組成。本發(fā)明的顯示裝置可用于顯示部分3506h中。根據(jù)本發(fā)明可以形成顯示部分，即使在強(qiáng)外部光的情況下其清晰度較高，從而提供方便使用的攝像機(jī)。
本發(fā)明還可應(yīng)用于除上述所用的電子設(shè)備之外的多種電子設(shè)備中。
注意到本實施例可自由地結(jié)合實施例1至11實施。
本發(fā)明基于2005年5月20日在日本專利局申請的日本專利申請序列號2005148838，在此結(jié)合其全部內(nèi)容作為參考。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括，顯示器；顯示控制器；和光傳感器；其中該顯示裝置具有第一顯示模式和第二顯示模式；其中在第一顯示模式中，一個幀周期被分為多個子幀周期，多個子幀周期中的每一個或者是發(fā)光周期，或者是不發(fā)光周期，且在一個幀周期中由發(fā)光時間的總數(shù)目表示n位(其中n是大于或等于2的自然數(shù))灰度級，其中在第二顯示模式中，顯示器由比第一顯示模式中更小的時鐘頻率以及更小的驅(qū)動電壓操作，一個幀周期或者是發(fā)光周期，或者是不發(fā)光周期，且在一個幀周期中由發(fā)光時間的總數(shù)目表示一位灰度級，其中外部光由光傳感器接收，且第一顯示模式和第二顯示模式根據(jù)外部光的強(qiáng)度由顯示控制器控制，和其中在一個柵極選擇周期中通過將一個柵極選擇周期劃分為多個子?xùn)艠O選擇周期并通過在子?xùn)艠O選擇周期中選擇一行的柵極信號線來選擇多條柵極信號線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示裝置，其中當(dāng)?shù)谝伙@示模式被選擇時的外部光的強(qiáng)度高于當(dāng)?shù)诙@示模式被選擇時的外部光的強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示裝置，其中顯示裝置還包括幀存儲器，n位數(shù)據(jù)(其中n是大于或等于2的自然數(shù))被寫入該幀存儲器中，從該幀存儲器中讀出n位數(shù)據(jù)以在第一顯示模式中執(zhí)行顯示，一位數(shù)據(jù)被寫入該幀存儲器中，且從該幀存儲器中讀出該一位數(shù)據(jù)以在第二顯示模式中執(zhí)行顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示裝置，其中該顯示器還包括在每一像素中的發(fā)光元件，且在第一顯示模式中施加于發(fā)光元件的電流大于第二顯示模式中施加于發(fā)光元件的電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示裝置，其中在第一顯示模式中一個幀周期具有寫入像素的周期、顯示周期和擦除周期。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示裝置，其中當(dāng)選擇第二顯示模式時，在顯示控制器中用于驅(qū)動器電路的電源控制電路輸出的電壓小于在第一顯示模式中的輸出電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示裝置，其中顯示裝置被加入到從下面組中選擇的電子設(shè)備中，該組由便攜式信息終端、個人計算機(jī)、攝像機(jī)和圖像再現(xiàn)裝置組成。
8.一種顯示裝置，包括顯示器；顯示控制器；和光傳感器；其中該顯示裝置具有第一顯示模式和第二顯示模式，其中在第一顯示模式中，一個幀周期被分為多個子幀周期，多個子幀周期中的每一個或者是發(fā)光周期，或者是不發(fā)光周期，且在一個幀周期中由發(fā)光時間的總數(shù)目表示n位(其中n是大于或等于2的自然數(shù))灰度級，其中在第二顯示模式中，顯示器由比第一顯示模式中更小的時鐘頻率以及更小的驅(qū)動電壓操作，長于第一顯示模式中的一個幀周期的一個幀周期或者是發(fā)光周期，或者是不發(fā)光周期，且由在一個幀周期中包括的發(fā)光時間表示一位灰度級，其中外部光由光傳感器接收，且第一顯示模式和第二顯示模式根據(jù)外部光的強(qiáng)度由顯示控制器控制，和其中在一個柵極選擇周期中通過將一個柵極選擇周期劃分為多個子?xùn)艠O選擇周期并通過在子?xùn)艠O選擇周期中選擇一行的柵極信號線來選擇多條柵極信號線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示裝置，其中當(dāng)?shù)谝伙@示模式被選擇時的外部光的強(qiáng)度高于當(dāng)?shù)诙x擇方式被選擇時的外部光的強(qiáng)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示裝置，其中顯示裝置還包括幀存儲器，n位數(shù)據(jù)(其中n是大于或等于2的自然數(shù))被寫入該幀存儲器中，從該幀存儲器中讀出n位數(shù)據(jù)以在第一顯示模式中執(zhí)行顯示，一位數(shù)據(jù)被寫入該幀存儲器中，且從該幀存儲器中讀出該一位數(shù)據(jù)以在第二顯示模式中執(zhí)行顯示。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示裝置，其中該顯示器還包括在每一像素中的發(fā)光元件，且在第一顯示模式中施加于發(fā)光元件的電流大于第二顯示模式中施加于發(fā)光元件的電流。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示裝置，其中在第一顯示模式中一個幀周期具有寫入像素的周期，顯示周期和擦除周期。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示裝置，其中當(dāng)利用第二顯示模式時，在顯示控制器中用于驅(qū)動器電路的電源控制電路輸出的電壓小于在第一顯示模式中的輸出電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示裝置，其中顯示裝置被加入到從下面組中選擇的電子設(shè)備中，該組由便攜式信息終端、個人計算機(jī)、攝像機(jī)和圖像再現(xiàn)裝置組成。
15.一種顯示裝置，包括顯示器；顯示控制器；和光傳感器；其中該顯示裝置具有第一顯示模式和第二顯示模式；其中在第一顯示模式中，一個幀周期被分為多個子幀周期，多個子幀周期中的每一個或者是發(fā)光周期，或者是不發(fā)光周期，且在一個幀周期中由發(fā)光時間的總數(shù)目表示n位(其中n是大于或等于2的自然數(shù))灰度級，其中在第二顯示模式中，顯示器由比第一顯示模式中更小的時鐘頻率以及更小的驅(qū)動電壓操作，一個幀周期被分為多個子幀周期，多個子幀周期中的每一個或者是發(fā)光周期，或者是不發(fā)光周期，且由包括在一個幀周期中的發(fā)光時間的總數(shù)目表示m位(其中m是小于n的自然數(shù))灰度級，其中外部光由光傳感器接收，且第一顯示模式和第二顯示模式根據(jù)外部光的強(qiáng)度由顯示控制器控制，和其中在一個柵極選擇周期中通過將一個柵極選擇周期劃分為多個子?xùn)艠O選擇周期并通過在子?xùn)艠O選擇周期中選擇一行的柵極信號線來選擇多條柵極信號線。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的顯示裝置，其中當(dāng)?shù)谝伙@示模式被選擇時的外部光的強(qiáng)度高于當(dāng)?shù)诙x擇方式被選擇時的外部光的強(qiáng)度。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的顯示裝置，其中顯示裝置還包括幀存儲器，n位數(shù)據(jù)(其中n是大于或等于2的自然數(shù))被寫入該幀存儲器中，從該幀存儲器中讀出n位數(shù)據(jù)以在第一顯示模式中執(zhí)行顯示，m位數(shù)據(jù)(其中m是小于n的自然數(shù))被寫入該幀存儲器中，且從該幀存儲器中讀出該m位數(shù)據(jù)以在第二顯示模式中執(zhí)行顯示。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的顯示裝置，其中顯示器還包括在每一像素中的發(fā)光元件，且在第一顯示模式中施加于發(fā)光元件的電壓大于第二顯示模式中施加于發(fā)光元件的電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的顯示裝置，其中在第一顯示模式中一個幀周期具有寫入像素的周期、顯示周期和擦除周期。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的顯示裝置，其中當(dāng)利用第二顯示模式時，在顯示控制器中用于驅(qū)動器電路的電源控制電路輸出的電壓小于在第一顯示模式中的輸出電壓。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的顯示裝置，其中顯示裝置被加入到從下面組中選擇的電子設(shè)備中，該組由便攜式信息終端、個人計算機(jī)、攝像機(jī)和圖像再現(xiàn)裝置組成。
22.一種驅(qū)動顯示裝置的方法，該顯示裝置包括顯示器和光傳感器，該方法包括根據(jù)由光傳感器接收的外部光的強(qiáng)度，在第一顯示模式和第二顯示模式之間選擇顯示模式；在所選擇的顯示模式中，在一個柵極選擇周期中，通過將一個柵極選擇周期分為多個子?xùn)艠O選擇周期并通過在該子?xùn)艠O選擇周期中選擇一行的柵極信號線來選擇多條柵極信號線，其中在第一顯示模式中，一個幀周期被分為多個子幀周期，多個子幀周期中的每一個或者是發(fā)光周期，或者是不發(fā)光周期，且在一個幀周期中由發(fā)光時間的總數(shù)目表示n位(其中n是大于或等于2的自然數(shù))灰度級，其中在第二顯示模式中，顯示器由比第一顯示模式中更低的時鐘頻率以及更小的驅(qū)動電壓操作，一個幀周期或者是發(fā)光周期，或者是不發(fā)光周期，且在一個幀周期中由發(fā)光時間表示一位灰度級。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中當(dāng)?shù)谝伙@示模式被選擇時的外部光的強(qiáng)度高于當(dāng)?shù)诙x擇方式被選擇時的外部光的強(qiáng)度。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中顯示裝置還包括幀存儲器，n位數(shù)據(jù)(其中n是大于或等于2的自然數(shù))被寫入該幀存儲器中，從該幀存儲器中讀出n位數(shù)據(jù)以在第一顯示模式中執(zhí)行顯示，m位數(shù)據(jù)(其中m是小于n的自然數(shù))被寫入該幀存儲器中，且從該幀存儲器中讀出該m位數(shù)據(jù)以在第二顯示模式中執(zhí)行顯示。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中該顯示器還包括在每一像素中的發(fā)光元件，且在第一顯示模式中施加于發(fā)光元件的電壓大于第二顯示模式中施加于發(fā)光元件的電壓。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中在第一顯示模式中一個幀周期具有寫入像素的周期、顯示周期和擦除周期。
27.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中顯示裝置被加入到從下面組中選擇的電子設(shè)備中，該組由便攜式信息終端、個人計算機(jī)、攝像機(jī)和圖像再現(xiàn)裝置組成。
全文摘要
利用光傳感器接收外部光，且根據(jù)外部光的強(qiáng)度，第一顯示模式和第二顯示模式的每一個被轉(zhuǎn)換和利用，第一顯示模式表示多灰度級，第二顯示模式表示灰度級的數(shù)量小于第一顯示模式中灰度級的數(shù)量。該轉(zhuǎn)換基于外部光強(qiáng)度的數(shù)據(jù)由顯示控制器控制。因此，可以在從黑暗地方或室內(nèi)的熒光燈下到室外的陽光下的較寬范圍內(nèi)保證清晰度。在第二顯示模式中，通過顯示控制器，要輸入到源極信號線驅(qū)動器電路的起始脈沖和時鐘脈沖的頻率被減小，且驅(qū)動電壓被減??；因此，幀周期可以長于第一顯示模式中的幀周期并且可以減小功耗。
文檔編號G09G3/30GK1870096SQ200610099639
公開日2006年11月29日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者山崎舜平, 小山潤, 棚田好文, 納光明, 木村肇, 福本良太, 柳井宏美, 宍戶英明 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所