專利名稱：顯示裝置、使用該顯示裝置的近眼設(shè)備和便攜終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，其用在基板上設(shè)置成矩陣的像素構(gòu)成，尤其涉及一種具有內(nèi)建電路的顯示裝置。
現(xiàn)有技術(shù) 彩色顯示裝置如彩色液晶顯示裝置被廣泛地使用。在彩色顯示裝置中，尤其是那些使用微濾色器的濾色型方式被主要廣泛地用于液晶顯示裝置。將通過參考附圖描述濾色型常規(guī)彩色顯示裝置的實例。 圖16是用于示出根據(jù)常規(guī)顯示裝置實例在顯示區(qū)域中每個點(某顏色的顯示單元)和濾色器布局的平面圖。以下將通過參考該圖提供其說明。 在該顯示裝置中，通過單個點提供某顏色的濾色器。將三種顏色R(紅)、G(綠)和B(藍)用作濾色器的顏色。在圖的橫向方向上，即在沿著掃描線G1、G2、G3……的方向上，按照R、 G、 B、 R、 G、 B……的順序以有序方式設(shè)置每種顏色的濾色器。在縱向方向上，即在沿著信號線D1、D2、D3……的方向上，設(shè)置相同顏色的濾色器。濾色器的這種布局通常稱作帶狀布局。在該實例中，由于在縱向方向上將帶排成直線，因此將這種類型稱作縱帶型。通過由對應(yīng)于三種顏色濾色器在橫向方向上連續(xù)成直線的三個點，可以顯示所有顏色，其能通過組合三原色獲得。顯示所有顏色的最小顯示單元、即在沿著三個點的掃描線的方向上成直線的R、G、B濾色器稱作一個像素。 同時，根據(jù)當前技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)有技術(shù)中，這樣的顯示裝置已經(jīng)應(yīng)用到實際使用中，該顯示裝置將通過由硅技術(shù)形成的LSI等而在外部形成的各種電路(如驅(qū)動電路等)內(nèi)建到支持襯底上。具有內(nèi)建電路的這種顯示裝置的實例是通過高溫多晶TFT技術(shù)經(jīng)由使用昂貴石英基板的高溫工藝形成的顯示裝置。而且，將具有在玻璃基板等上的內(nèi)建電路的顯示裝置通過低溫多晶硅技術(shù)投入到實際使用中，該低溫多晶硅技術(shù)是通過低溫工藝形成前體膜、且通過激光等對其退火以使其成為多晶。 作為具體實例，在日本未審專利公開2004-046054(專利文獻1)中公開了一種有源矩陣型顯示裝置。圖17是用于示出顯示系統(tǒng)的框圖，該顯示系統(tǒng)包括專利文獻1的圖37中示出的常規(guī)驅(qū)動電路集成型液晶顯示裝置。以下將通過參考圖17提供其說明。
在常規(guī)驅(qū)動電路集成型液晶顯示裝置中，通過多晶硅TFT，在顯示裝置基板101上集成地形成有源矩陣顯示區(qū)域110、用于行方向的掃描電路(掃描線驅(qū)動電路或柵極線驅(qū)動電路)109、列方向的掃描電路(數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路)3504、模擬開關(guān)3505、電平轉(zhuǎn)換器電路3503等，在上述有源矩陣顯示區(qū)域110中，設(shè)置了以M行和N列的矩陣配線的像素。
控制器113、存儲器111、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路(DAC)電路3502、掃描電路/數(shù)據(jù)寄存器3501等都在單晶硅晶片上形成的集成電路芯片(IC)芯片中，該單晶硅晶片安裝于顯示裝置基板101外部。在系統(tǒng)側(cè)電路基板103上形成接口電路114。 而且，在通過多晶TFT形成的常規(guī)驅(qū)動電路集成型液晶顯示裝置中，存在其中集成地形成更加復雜的電路如DAC電路等的類型。圖18是用于示出專利文獻1的圖38中示出的常規(guī)DAC電路內(nèi)建型液晶顯示裝置的顯示系統(tǒng)的框圖。以下通過參考圖18對其進行說明。 與不具有內(nèi)建DAC電路的專利文獻1的圖37中示出了相似的驅(qū)動電路集成型液晶顯示裝置相同，常規(guī)DAC電路內(nèi)建型液晶顯示裝置除了設(shè)置了以M行和N列的矩陣布線的像素的有源矩陣顯示區(qū)域110、行方向的掃描電路109和列方向上的掃描電路3506之夕卜，該常規(guī)DAC還包括電路如數(shù)據(jù)寄存器3507、鎖存電路105、 DAC電路106、選擇電路107、電平轉(zhuǎn)換器/定時緩沖器108等，其集成地形成在顯示裝置基板101上。
在該結(jié)構(gòu)中，安裝在顯示裝置基板101外部的控制IC不包括使用高電壓的DAC電路。由此，其能全部用低電壓的電路/器件(如存儲器111、輸出緩沖電路(D位)112和控制器113)來構(gòu)成。結(jié)果，能在不需使用高壓器件的工藝的情況下制造IC，所述高壓器件是為了產(chǎn)生用于寫入到液晶中的電壓信號所需要的。因此，其價格與在其上混載有DAC的上述IC相比，能被抑制得較低。 而且，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)對在支持基板上集成各種電路進行了發(fā)展，并發(fā)明出一種用于在支持基板上集成存儲器的方法(未公開)。而且，作為集成存儲器的技術(shù)，本發(fā)明的發(fā)明人在世界上首次發(fā)表了在玻璃基板上的幀存儲器(SID 05 DIGEST,第1106-1109頁，非專利文獻1)。圖19是用于示出在非專利文獻1的圖1中示出的玻璃基板上常規(guī)幀存儲器的框圖。以下將參考圖19對其進行說明。 這種情況下，不僅提供了幀存儲器和與其控制相關(guān)的電路，還提供了用于壓縮信號以減少幀存儲器尺寸的壓縮電路、和用于解壓縮所壓縮信號的解壓縮電路。幀存儲器的核心部分由具有讀出放大器的存儲單元陣列121、行解碼器122和列解碼器123構(gòu)成。可以使用行解碼器122和列解碼器123來存取在幀存儲器中的具體存儲單元。而且，通過讀出放大器輸出從存儲單元輸出的信號。這種幀存儲電路在玻璃基板120上形成。圖20示出了具有讀出放大器的存儲單元陣列121的1位線的電路。 圖20是非專利文獻1的圖3中示出的具有讀出放大器的常規(guī)存儲單元陣列的1位線的電路圖。以下通過參考圖20對其進行說明。 在寫入時，數(shù)據(jù)線163上的數(shù)據(jù)將被寫入到通過來自于列解碼器的信號而選擇的位線對上。位線對上的數(shù)據(jù)被寫入到所選字線(由圖中的W[239]、W[118]、W[1]、W
表示)的每個存儲單元161中。同時，在讀出時，所選字線上的數(shù)據(jù)被讀出到位線對，并通過讀出放大器放大，然后輸出到輸出寄存器側(cè)。 在專利文獻1和非專利文獻1中公開的顯示裝置中存在一些要克服的問題。
第一個問題是，與通過在支持基板外部的LSI形成的電路相比，支持基板上的電路在布局方面尺寸大。其原因是，由于按照設(shè)計規(guī)則，支持基板上的電路的尺寸比通過硅技術(shù)形成的LSI電路的更大，而發(fā)生該問題。這是因為用在顯示裝置中的支持基板的尺寸通常大于用在LSI技術(shù)中的硅基板的尺寸，使得支持基板上的電路更可能受到支持基板自身的膨脹/收縮的影響，或通過使用步進器的步進曝光而使得定位精確度變差。
第二個問題是，支持基板上的電路布局的設(shè)計難度很高。這是由于，除了需要解決
4由于上述設(shè)計規(guī)則導致占用面積大的裝置的事實之外，還存在尤其難以降低在信號驅(qū)動電路側(cè)上電路所占的面積的事實。這是因為，如上所述，在信號驅(qū)動電路側(cè)上的電路不僅包括掃描電路還包括模擬開關(guān)、電平轉(zhuǎn)換器、DAC等，因而電路結(jié)構(gòu)變得復雜。而且，如圖16中所示，在信號驅(qū)動電路側(cè)上的信號線之間的節(jié)距比常規(guī)顯示裝置中掃描驅(qū)動電路側(cè)上的掃描線之間的節(jié)距窄也是原因。當用于設(shè)置電路的區(qū)域中的節(jié)距窄時，難以拉繞用于每個電路所必需的輸入信號以及每個電路之間的輸入/輸出信號的布線。此外，信號布線相對于布局面積所占的比例增加了 ，使得電路的布局面積相應(yīng)地降低了 。結(jié)果，增加了電路布局的難度。 第三個問題是，信號驅(qū)動電路側(cè)上的框架(frame)(顯示區(qū)域的端部和支持基板的端表面之間的距離)增加了。這是由于在信號驅(qū)動電路側(cè)上的電路結(jié)構(gòu)復雜了，且布局的節(jié)距窄，使得由信號布線占的面積增加了。由此，需要增加用于設(shè)置必要電路的電路區(qū)域的長度。 第四個問題是它無法實現(xiàn)高細密的顯示設(shè)備。如圖25中所示，其原因是，無法用該縱帶型在由設(shè)計規(guī)則確定的電路節(jié)距內(nèi)來設(shè)計電路的布局(無法在電路節(jié)距內(nèi)布置電路)，即參見圖25，無法通過對應(yīng)于180ppi的像素節(jié)距(141 ii m)來設(shè)計縱帶型的布局。這一問題與上述關(guān)心框架機架擴展和布局困難增加的問題不同。而是，該問題在于無法設(shè)計布局本身，使得無法形成設(shè)備本身。為了在這樣的條件下實現(xiàn)該布局，不得不改變設(shè)計規(guī)則。為了改變該設(shè)計規(guī)則，需要從新的工藝開發(fā)開始，這是非常困難的。
第五個問題是，研發(fā)所需的時間增加了。這是因為，由于上述單個問題而增加了設(shè)計布局等所需的時間，從而增加了 LT(交付周期)。 第六個問題是，顯示裝置的成本增加了。如上所述，這是由于研發(fā)所需時間增加了，從而增加了開發(fā)成本。而且，另一個原因是，由于提供布局非常困難，需要使用非常多的金屬層。因此，工藝數(shù)目明顯增加，從而增加了 TAT (周轉(zhuǎn)時間)。 第七個問題是具有非矩形顯示區(qū)域的顯示設(shè)備的外部形狀發(fā)生了很大變化。這是因為，正如相對于第三個問題所說明的，信號線驅(qū)動電路側(cè)上的框架被擴展了。對于具有非矩形顯示區(qū)域的顯示設(shè)備，如果顯示設(shè)備的外部形狀與其顯示區(qū)域的形狀類似，就設(shè)計而言是更加有效的。然而，對于常規(guī)顯示設(shè)備來說，難以使其外部形狀與顯示區(qū)域的形狀類似。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種具有內(nèi)建電路的顯示裝置，其中降低了電路面積。本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有內(nèi)建電路的顯示裝置，其中其尺寸和重量都通過減少包括電路部分的框架來降低。本發(fā)明的再一目的是提供一種具有內(nèi)建電路的顯示裝置，其中降低了提供布局的難度。本發(fā)明的再一個目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)短TAT和低成本的顯示裝置。而且，再一目的是提供一種具有短LT的顯示裝置。本發(fā)明的更進一步的目的是提供一種高細密的顯示設(shè)備。 本發(fā)明的更進一步的目的是以實用的方式提供一種零芯片顯示器，其包括顯示設(shè)備內(nèi)的幀存儲器、控制器、CPU接口等等，而不需要在顯示設(shè)備外部提供與顯示器相關(guān)的IC心片。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有非矩形顯示區(qū)域的顯示設(shè)備，其具有類似于顯示區(qū)域形狀的外部形狀。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置包括顯示部分，其中以第一方向和第二方向在支持基板
上以矩陣設(shè)置用單個或多個點構(gòu)造的每個像素；第一電路，其提供于支持基板上顯示部分
第一方向的外部側(cè)上；和第二電路，其規(guī)模大于第一電路的規(guī)模，將其提供于在支持基板顯
示部分第二方向的外部側(cè)上。點為在第一方向上比第二方向上長的形狀。 例如，第一方向是橫向方向或者是右和左側(cè)方向，第二方向是縱向方向或頂和底
部方向。相反，第一方向可限定為是縱向方向或者頂和底部方向，和第二方向為橫向方向或
右和左側(cè)方向。第一方向和第二方向不必相互垂直而是相互斜斜地相交叉。而且，第一方向
和第二方向不必在直線上延伸，而是根據(jù)顯示部分的形狀形成彎度不大的曲線。在顯示部
分第一方向的外部側(cè)上，例如，如果第一方向是橫向方向則存在左側(cè)和右側(cè)。這種情況下，
第一電路提供在左側(cè)和右側(cè)中的至少一個上。這還與第二電路的相同。當例如點的形狀是
矩形和每一側(cè)都平行于第一方向或第二方向時，點的第一方向?qū)?yīng)于長側(cè)和第二方向?qū)?yīng)
于短側(cè)。點的形狀不限于是矩形，而是可以為任何形狀，如三角形、六邊形和橢圓形。為本
發(fā)明特征的點的形狀不必應(yīng)用到顯示部分中的所有點，而是僅應(yīng)用到部分點，只要能獲得
本發(fā)明的效果即可。電路的規(guī)模包括構(gòu)造電路、布線、間隙等的所有元件，且其考慮到所占
的面積。 接下來，將以不同的形式描述本發(fā)明的效果。 將描述本發(fā)明的特征。本發(fā)明的顯示裝置包括與用設(shè)置在支持基板上的多個點構(gòu)造的顯示區(qū)域(4) 一起的內(nèi)建電路，其中對應(yīng)于每種顏色的濾色器的每個點都是橫向長的形狀。本發(fā)明的顯示裝置包括與用設(shè)置在支持基板上的多個點構(gòu)造的顯示區(qū)域(4) 一起的內(nèi)建電路，其中對應(yīng)于每種顏色的發(fā)光元件的每個點都是橫向長的形狀。本發(fā)明的顯示裝置是這樣一種裝置，其中，在集成了用設(shè)置在支持基板上的多個點構(gòu)造的顯示區(qū)域(4)、掃描線驅(qū)動電路(2)和其他電路，其中兩維節(jié)距點中的至少一個是掃描線驅(qū)動電路側(cè)的短側(cè)。本發(fā)明的顯示裝置特征在于滿足關(guān)系"b+c > 1/k"，其中c是布線部分和間隙部分的總和占據(jù)電路橫向方向上重復節(jié)距的比例，b是除了布線部分和孔隙部分之外電路部分(22)的橫向尺寸對其縱向尺寸的比率，和k是多種顏色的數(shù)目。當設(shè)置在縱向方向上的電路規(guī)模小于設(shè)置在橫向方向上的電路規(guī)模的話，則滿足關(guān)系"e+f > 1/k"，其中f是布線部分和間隙部分的總和占據(jù)電路縱向方向上重復節(jié)距的比例，e是除了布線部分和間隙部分之外的電路部分(22)的縱向尺寸對其橫向尺寸的比率。 將描述本發(fā)明的效果。如本實施例中將示出的，在顯示部分的右和左方向(橫向方向)上提供的電路規(guī)模和在顯示部分的頂和底方向上提供的電路規(guī)模是不同的。即，通常，在頂和底方向上提供的電路規(guī)模具有較大規(guī)模。通過將對應(yīng)于濾色器或發(fā)光元件顏色布局的點形成為橫向長的形狀，或者通過將多種顏色數(shù)據(jù)提供到單個信號線上，能增加在較大規(guī)模電路側(cè)上的點的節(jié)距。同時，降低在較小規(guī)模電路上點的節(jié)距。同時，電路的規(guī)模對于設(shè)置的顏色數(shù)目表的較大，這是由于每個信號線顏色不同。這種情況下，假設(shè)顏色數(shù)目是k，且電路規(guī)模中差別比率是q (q大于1)，則通常，當在掃描線側(cè)上的電路是1時，在信號線側(cè)上的電路規(guī)模是"k q"，且整個電路規(guī)模是"l+k q"。然而，通過本發(fā)明在掃描線側(cè)上的電路規(guī)模是k，且在信號線側(cè)上的電路的規(guī)模是q，以使得整個電路規(guī)模編程"k+q"。本發(fā)明的電路規(guī)模變得比常規(guī)結(jié)構(gòu)小的條件是"l+k *q > k+q"，和通過簡單計算能獲得"k >1"。即，通過本發(fā)明，當存在多種顏色時，能降低整個電路規(guī)模。當將掃描線驅(qū)動電路提供在顯示部分的頂和底方向上時，本發(fā)明的效果也能通過對于大規(guī)模電路的節(jié)距設(shè)置大的點節(jié)距來實現(xiàn)，該大規(guī)模電路在不具有掃描線驅(qū)動電路的一側(cè)上，該點節(jié)距即是頂和底方向上的點節(jié)距。 在根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中，將小規(guī)模第一電路提供到顯示部分第一方向上的外部側(cè)，將大規(guī)模第二電路提供到顯示部分第二方向上的外部側(cè)上，且將點的形狀設(shè)置成大于第一方向上的，并短于第二方向上的。以此，能將每個布線的第二電路的面積取為在第一方向上大。以使第二方向上的第二電路的長度縮短。結(jié)果，可以實現(xiàn)窄化框架的效果。
換句話說，第一個效果是可以提供顯示裝置，該顯示裝置中，能通過將構(gòu)造像素的點的形狀形成為橫向長的形狀顯著降低整個驅(qū)動電路的規(guī)模。其原因在于，如實施例中將描述的，該電路規(guī)模在提供于顯示部分的右和左方向(橫向方向)上的電路和提供于顯示部分的頂和底方向(縱向方向)上的電路之間是不同的。本發(fā)明能夠降低大規(guī)模的整個電路的規(guī)模。由此，整個驅(qū)動電路的規(guī)模能顯著地降低。第二個效果在于，通過減少具有大規(guī)模的電路的規(guī)模能減少框架。第三個效果是由于降低了整個驅(qū)動電路的規(guī)模，因此削減了設(shè)計/布局所需的研發(fā)時間，從而實現(xiàn)了低成本。第四個效果是本發(fā)明能提供高度可靠的顯示裝置，其中由于降低了電路規(guī)模，因此能減少產(chǎn)生失誤的可能性。第五個效果是減少了框架，以能減少在單個支持基板上制造的顯示裝置的數(shù)目(由其制造的產(chǎn)品數(shù)目增加了 )，從而實現(xiàn)了低成本。第六個效果是減少了框架，以減小顯示裝置的尺寸和重量。第七個效果是能設(shè)置電路布局，而不使用附加的布線層，這是由于電路布局變得簡單了 。結(jié)果，可以實現(xiàn)顯著地削減制造和設(shè)計方面的成本。第八效果是能夠在不改變設(shè)計規(guī)則的情況下獲得高細密的顯示設(shè)備，因為能夠在基于設(shè)計規(guī)則的電路節(jié)距范圍內(nèi)設(shè)計電路的布局。第九效果是具有非矩形顯示區(qū)域的顯示設(shè)備的外部形狀能夠以類似于顯示區(qū)域形狀的形狀來形成。其理由是，外圍電路的電路規(guī)模能夠被形成得很小，并以非常均衡的方式來布置。


圖1A是用于示出根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第一實施例的平面圖，和圖1B是用于示出比較實例1的平面圖； 圖2A是用于示出根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第二實施例的平面圖；和圖2B是用于示出圖2A中示出的信號線驅(qū)動電路實例的平面圖； 圖3是用于示出根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第三實施例的平面 圖4是用于示出根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第四實施例的平面 圖5是用于示出圖4中示出的信號線驅(qū)動電路實例的平面 圖6是用于示出比較實例2的平面圖； 圖7是用于使出根據(jù)本發(fā)明第四實施例通過布線包圍的電路部分布局實例的平面圖； 圖8是用于示出根據(jù)比較實例2通過布線包圍的電路部分布局實例的平面 圖9是用于示出根據(jù)常規(guī)技術(shù)電路部分布局實例的平面 圖10是用于示出根據(jù)本發(fā)明電路部分布局的實例的平面7
圖11是用于示出根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第五實施例在信號線側(cè)上電路布局第一實例的平面圖； 圖12是用于示出根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第五實施例在信號線側(cè)上電路布局第二實例的平面圖； 圖13是根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第五實施例在信號線側(cè)上電路布局第三實例的平面圖； 圖14A、14B和14C是用于示出根據(jù)本發(fā)明濾色器結(jié)構(gòu)另一實例的平面 圖15A示出了常規(guī)五片瓦型濾色器的第一實例，圖15B示出了根據(jù)本發(fā)明濾色器的第一實例，圖15C示出了常規(guī)五片瓦型濾色器的第二實例，和圖15D示出了根據(jù)本發(fā)明濾色器的第二實例； 圖16是用于示出在常規(guī)顯示裝置中顯示區(qū)域內(nèi)每個點和濾色器布局的平面 圖17是用于示出包括具有集成地形成的驅(qū)動電路的常規(guī)液晶顯示裝置的顯示系統(tǒng)的框圖； 圖18是用于示出包括具有內(nèi)建DAC電路的常規(guī)液晶顯示裝置的顯示系統(tǒng)的框圖； 圖19是用于示出在玻璃基板上常規(guī)幀存儲器的框圖； 圖20是用于示出具有一位線讀出放大器的常規(guī)存儲單元陣列的電路圖； 圖21是示出用于將數(shù)據(jù)存儲到本發(fā)明的幀存儲器里的方法的實例的圖示； 圖22是示出根據(jù)本發(fā)明的實例的液晶顯示器的系統(tǒng)塊的方框圖； 圖23是本發(fā)明的比較實例的圖示，其示出當以縱帶型像素在液晶顯示器中形成
幀存儲器時的存儲器部分和像素陣列的布局； 圖24是本發(fā)明的實例的圖示，其示出當以橫帶型像素在液晶顯示器中形成幀存儲器時的存儲器部分和像素陣列的布局；圖25是示出本發(fā)明的實例和比較實例的像素節(jié)距和存儲單元寬度之間的關(guān)系的圖表； 圖26是示出本發(fā)明的實例和比較實例的像素節(jié)距和存儲電路高度之間的關(guān)系的圖表； 圖27A是示出在本發(fā)明的實例中執(zhí)行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)的方框圖，圖27B是其時序圖； 圖28是示出根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的具有非矩形顯示區(qū)域的顯示設(shè)備的圖示； 圖29是示出可在本發(fā)明中使用的壓縮/展開方法的實例的圖示；禾口
圖30是當在本發(fā)明的實例中提供內(nèi)建檢查電路時的情形的方框圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將通過參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。注意，在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的"第一方向"、"第二方向"、"第一電路"、"第二電路"和"顯示單元"分別對應(yīng)于實施例的"右側(cè)和左側(cè)方向或橫向方向"、"頂側(cè)和底側(cè)方向或縱向方向"、"掃描線驅(qū)動電路"、"信號線驅(qū)動電路"和"顯示區(qū)域"。而且，用其上增加了"'"標記的相同參考數(shù)字表示具有與本發(fā)明的那些相同功能的常規(guī)技術(shù)的特征元件。而且，在圖中顯示區(qū)域內(nèi)的圓圈是示出一部分
8顯示區(qū)域的放大平面圖(即多個點)。 圖1A是用于示出根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第一實施例的平面圖。圖1B是用于示出常 規(guī)顯示裝置的平面圖(以下稱作"比較實例l")。以下將通過參考這些附圖提供說明。
在本實施例中，在支持基板1上提供了其中以矩陣方式提供像素的顯示區(qū)域4、用 于驅(qū)動掃描線的掃描線驅(qū)動電路2和用于驅(qū)動信號線的信號線驅(qū)動電路3。以多個點構(gòu)成 在顯示區(qū)域4中的像素。每個點對應(yīng)于某種顏色的濾色器。該點為橫向長的形狀，即在沿 著掃描線的方向上延伸的形狀。換句話說，每個點都是與信號線驅(qū)動電路3的縱向方向平 行地延伸的形狀。濾色器例如是橫向帶狀形。 另一方面，在比較實例1中，與第一實施例的情況相同，在支持基板1'上提供其 中以矩陣方式提供像素的顯示區(qū)域4'、用于驅(qū)動掃描線的掃描線驅(qū)動電路2'、和用于驅(qū) 動信號線的信號線驅(qū)動電路3'。用多個點構(gòu)成在顯示區(qū)域4'中的像素。每個點對應(yīng)于 某種顏色的濾色器。與第一實施例非常不同之處在于，濾色器為縱向帶型，即為沿著信號線 的方向延伸的形狀。換句話說，每種顏色的濾色器都是與掃描線驅(qū)動電路2'的縱向方向平 行地延伸的形狀。 與比較實例1的實施例相比較，掃描線驅(qū)動電路2和2'的電路面積幾乎相等。同 時，本實施例中用于信號線驅(qū)動電路3的電路面積大約是比較實例1中信號線驅(qū)動電路3' 的面積的三分之一。以下將詳細描述產(chǎn)生這種差別的原因。 掃描線所必需的信號通常是恒定周期的二值簡單脈沖波形，因此掃描線驅(qū)動電路 2和2'能用簡單掃描電路構(gòu)成。另一方面，信號線所必需的信號是對應(yīng)于顯示數(shù)據(jù)的模擬 信號，或者是對應(yīng)于顯示數(shù)據(jù)的用多個點構(gòu)成的數(shù)字信號。因此，不是像掃描線信號那樣的 具有恒定周期的簡單脈沖波形。因此，信號線驅(qū)動電路3、3'都是比掃描線驅(qū)動電路2、2' 更復雜的結(jié)構(gòu)。 參考圖17中示出的常規(guī)情況，僅用掃描電路構(gòu)成掃描線驅(qū)動電路109，并用掃描 電路3504和模擬開關(guān)3505構(gòu)成信號線驅(qū)動電路。結(jié)果，與單個掃描線所需的驅(qū)動電路塊 相比，單個信號線所需的驅(qū)動電路塊更大。每單位布線的驅(qū)動電路塊的規(guī)模比率在此稱作 "P"。即，每信號線的驅(qū)動電路塊的規(guī)模是每掃描線的驅(qū)動電路塊的規(guī)模的P倍。每信號線 的驅(qū)動電路塊大于每掃描線的驅(qū)動電路塊，因此P > 1。 在比較實例1中，當顯示區(qū)域4'中的像素在縱向方向上為M行和在橫向方向上為 N列時，假設(shè)濾色器為三種顏色，則掃描線的數(shù)目是M (線)，信號線的數(shù)目是3 X N (線)。另 一方面，在本實施例中，當顯示區(qū)域4中的像素在縱向方向上為M行和在橫向方向上為N列 時，假設(shè)濾色器為三種顏色，則掃描線的數(shù)目是3XM(線)，且信號線的數(shù)目是N(線)。假 設(shè)在比較實例1中每掃描線的驅(qū)動電路塊的規(guī)模是l，則在比較實例1中掃描線驅(qū)動電路 2'的規(guī)模是M，且信號線驅(qū)動電路3'的規(guī)模是3XNXp。同時，根據(jù)本實施例的掃描線驅(qū) 動電路2的尺寸是3XM，和信號線驅(qū)動電路3的尺寸是NXp。 在此，數(shù)字值被用于估計電路的整個規(guī)模。首先，假設(shè)顯示區(qū)域的形狀如圖1A和 圖1B中那樣，在縱向方向上是長的，且布線的數(shù)字比率M : N是4 : 3。而且，每單位布 線的驅(qū)動電路塊的規(guī)模比率P是3。這時，比較實例1的整個驅(qū)動電路是M+3XNXp = M+3X (3/4)MX3 = (31/4)M。同時，本實施例的整個驅(qū)動電路是3XM+NXp = 3XM+(3/4) MX3 = (21/4)M。與此類似，比較實例1的整個驅(qū)動電路的規(guī)模約比本實施例的大1. 5倍。
然后，還調(diào)查了其中顯示區(qū)域的形狀是橫向長、且布線數(shù)目的比率M : N是3 : 4
的情況。當與上述情況相似，每單位布線的驅(qū)動電路塊的規(guī)模比率P是3時，比較實例1的
整個驅(qū)動電路是M+3XNXp = M+3X (4/3)MX3 = 13M。同時，本實施例的整個驅(qū)動電路是
3XM+NXp = 3XM+(4/3)MX3 = 7M。也就是，比較實例1的整個驅(qū)動電路的規(guī)模約是本實
施例中的兩倍大。像這樣，可以通過本實施例顯著降低整個驅(qū)動電路的規(guī)模。 依據(jù)驅(qū)動電路塊規(guī)模的比率p，可產(chǎn)生降低驅(qū)動電路的規(guī)模的效果。為了研究產(chǎn)生
該效果的條件，對以下不等式求解，該不等式在根據(jù)本實施例的整個驅(qū)動電路的規(guī)模小于
比較實例1的規(guī)模時得到滿足。 M+3XNXp > 3XM+NXp—- (1) 通過解答該不等式，獲得以下的條件。 p > M/N —_ (2) 根據(jù)所述不等式(2)和比率p滿足的條件p > l可看出，當顯示區(qū)域是橫向長(M <N)時，根據(jù)本實施例總是能實現(xiàn)降低整個驅(qū)動電路的規(guī)模的效果。同時，例如在顯示區(qū) 域在縱向方向上極其長的情形中，例如在p = 3時、M = 4XN的條件下，無法滿足不等式 (2)。由此發(fā)現(xiàn)，無法實現(xiàn)根據(jù)本實施例降低整個驅(qū)動電路規(guī)模的效果。
同時，對于掃描驅(qū)動電路，每單元布線的驅(qū)動電路塊的規(guī)模很小。由此，當設(shè)計電 路布局時，在每單元布線的驅(qū)動電路塊之間通常會產(chǎn)生間隙。即使設(shè)計電路以減少該間隙， 由于通過拉繞布線而增加了布線面積等，布局區(qū)域在尺寸上仍不會降低。結(jié)果，在掃描線驅(qū) 動電路側(cè)，在驅(qū)動電路塊之間提供間隙，且為驅(qū)動電路塊內(nèi)的布局提供余量。
當比較實例的掃描驅(qū)動電路的規(guī)模M在本實施例的情況下是3XM時，通過消除上 述的間隙和余量來設(shè)置電路，可以在整個布局區(qū)域中幾乎沒有改變的情況下進行設(shè)計。這 是圖1A和圖1B中的掃描線驅(qū)動電路的尺寸不變化的原因。也就是說，本實施例能夠提供 更接近最緊湊布局的布局，以提供高的布局效率。在縱向方向上非常長的上述顯示區(qū)域的 情況下，上述的間隙和余量尤其突出。使用本實施例減少了在布局面積中的空閑區(qū)域。
同時，如上所述，信號線驅(qū)動電路的電路規(guī)模大，因此在布局中沒有間隙或余量。 由此，當設(shè)計大規(guī)模電路的布局時，擴大框架是解決這個問題的唯一途徑。電路規(guī)模的尺寸 直接影響電路的長度(在圖1A和圖1B中的縱向方向上)，使得對框架有大的影響。比較 實例1的信號線驅(qū)動電路的電路規(guī)模和本實施例的信號線驅(qū)動電路的電路規(guī)模相差三倍。 結(jié)果，實例1的信號線驅(qū)動電路的長度是圖1A和1B中示出的實施例的長度的三倍那樣長。 像這樣，通過本實施例可以降低信號線驅(qū)動電路的長度，且結(jié)果減小了框架。該效果是普遍 的，并且其能夠適用于具有在縱向方向極其長的顯示區(qū)域的顯示裝置。 如上所述，本實施例能夠減小整個驅(qū)動電路的規(guī)模。而且，其能夠降低信號線驅(qū)動 電路的長度。由于整個驅(qū)動電路的規(guī)模減小了，因此能削減設(shè)計/布局所需的研發(fā)時間，從 而實現(xiàn)低成本。而且，其縮短了LT，LT是從計劃產(chǎn)品到出貨的時間。此外，由于減小了電路 規(guī)模，因此降低了產(chǎn)生錯誤的概率，從而提高了可靠性。而且，由于減小了框架，因此在單個 支持基板上制造的顯示裝置的數(shù)目增加了，從而實現(xiàn)了低成本。而且，通過減小框架，可以 實現(xiàn)減少了顯示裝置重量的輕重量顯示裝置。同時，通過使用具有減小框架的顯示裝置，能 實現(xiàn)更小尺寸的、輕重量的和低成本的裝置。按照需要，最佳地設(shè)計橫向長的點，以使得不 發(fā)生故障顯示，如由于液晶向錯而在每個點處導致的光泄漏等。
圖2A是用于示出根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第二實施例的平面圖。圖2B是用于示出圖 2A中信號線驅(qū)動電路的實例的平面圖。以下參考這些圖提供說明。 在本實施例中，除了第一實施例的結(jié)構(gòu)之外，還集成了專利文獻1的圖38 (本申請 的圖18)中示出的更復雜的電路，如DAC電路等。S卩，在本實施例中，在支持基板l上提供 其中以矩陣方式提供像素的顯示區(qū)域4、用于驅(qū)動掃描線的掃描線驅(qū)動電路2、和具有內(nèi)建 DAC的信號線驅(qū)動電路9。用多個點構(gòu)成在顯示區(qū)域4中的像素。每個點對應(yīng)于某種顏色 的濾色器。點是橫向長的形狀，即在沿著掃描線的方向上延伸的形狀。換句話說，每個點都 是與單個線驅(qū)動電路9的縱向方向平行地延伸的形狀。濾色器例如是橫向帶型形狀。
更具體來講，具有內(nèi)建DAC的信號線驅(qū)動電路9包括在其上集成的掃描電路5、寄 存/鎖存電路6、 DAC電路7、選擇器8等，例如在圖2B中所示。該信號線驅(qū)動電路9中的 電路結(jié)構(gòu)和布局順序不限于圖2B中示出的情況，而可以是各種結(jié)構(gòu)。 本實施例使用比第一實施例的信號線驅(qū)動電路更加復雜的信號線驅(qū)動電路。由 此，每個掃描線的驅(qū)動電路塊規(guī)模相對于每個信號線的驅(qū)動電路塊的規(guī)模的比率P比第一 實施例中的大。結(jié)果，通過本發(fā)明實現(xiàn)的效果比第一實施例的更加突出。
與第一實施例的情況相似，數(shù)字值被用于示出本實施例的效果。在此假設(shè)本實施 例中的比率P是IO。當顯示區(qū)域形狀是垂直方向上長的、且M : N = 4 : 3時，常規(guī)技術(shù)中 的整個驅(qū)動電路的規(guī)模是(47/2)M，而根據(jù)第二實施例的整個驅(qū)動電路的規(guī)模是(21/2)M。 也就是說，根據(jù)常規(guī)技術(shù)的電路的規(guī)模比本實施例的規(guī)模高2.2倍。而且，當顯示區(qū)域的形 狀是橫向長、且M : N = 3 : 4時，根據(jù)常規(guī)技術(shù)的整個驅(qū)動電路的規(guī)模是41M，而根據(jù)本實 施例的整個驅(qū)動電路的規(guī)模是(49/3)M。即為，根據(jù)常規(guī)技術(shù)的電路的規(guī)模比本實施例的規(guī) 模高2. 5倍。與此相似，在電路結(jié)構(gòu)比第一實施例的更加復雜且更大規(guī)模的第二實施例中， 降低整個驅(qū)動電路的規(guī)模的效果更加突出。 而且，由于電路復雜了，信號線驅(qū)動電路的長度比第一實施例的延伸得更多。在常 規(guī)技術(shù)和本實施例中，長度相差幾倍。從此可看出，使用本實施例能降低信號線驅(qū)動電路的 長度，且減小框架的效果顯著。 圖3是用于示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的第三實施例的平面圖。以下將通過參考 附圖提供說明。 本實施例使用了如下結(jié)構(gòu)通過延伸來自于外部IC的數(shù)據(jù)總線寬度、以平行地處 理數(shù)據(jù)，來減少在接口部分中消耗的電力。該結(jié)構(gòu)在專利文獻l中公開了。也就是說，在本 實施例中，在支持基板1上提供了其中以矩陣方式提供像素的顯示區(qū)域4、用于驅(qū)動掃描線 的掃描線驅(qū)動電路2、和通過延伸與外部之間的總線寬度來并行地處理數(shù)據(jù)的信號線驅(qū)動 電路(稍后將描述)。顯示區(qū)域4中的像素由多個點構(gòu)成。每個點對應(yīng)于某種顏色的濾色 器。點為橫向長的形狀，即在沿著掃描線的方向上延伸的形狀。換句話說，每個點都是與信 號線驅(qū)動電路的縱向平行地延伸的形狀。 在本實施例中，在顯示裝置外部提供了控制IC(未示出)?？刂破鱅C包括控制器、 存儲器和輸出緩沖器，且該控制器IC與支持基板1連接。支持基板1包括在其中內(nèi)建的電 平轉(zhuǎn)換器/定時緩沖器10、鎖存電路11、DAC電路7、選擇器8和顯示區(qū)域4，且該支持基板 1連接到控制器IC。電平轉(zhuǎn)換器電路12、鎖存電路11、 DAC電路7和選擇電路8以這樣的 順序排成行，且選擇電路8連接到顯示區(qū)域4的列側(cè)。信號線驅(qū)動電路由電平轉(zhuǎn)換器電路
1112、鎖存電路11、 DAC電路7和選擇電路8構(gòu)成。 與第二實施例的情況相似，本實施例也由于電路結(jié)構(gòu)復雜，因此能夠獲得降低整 個驅(qū)動電路規(guī)模的效果。而且，能降低信號線驅(qū)動電路的長度，使框架變得較小。
圖4是用于示出根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第四實施例的平面圖。圖5是用于示出圖4 中信號線驅(qū)動電路實例的平面圖。圖6是用于示出常規(guī)顯示裝置(以下也稱作"比較實例 2")的平面圖。以下將通過參考這些圖提供說明。 在本實施例中，電路結(jié)構(gòu)比第一至第三實施例的那些更復雜。與第一至第三實施 例之間的最明顯差別是幀存儲器被集成在支持基板上。即，在第四實施例中，在支持基板 l上提供了在其中以矩陣方式提供像素的顯示區(qū)域4、用于驅(qū)動掃描線的掃描線驅(qū)動電路 2、信號線驅(qū)動電路3、幀存儲器19和控制器13。顯示區(qū)域4中的像素由多個點構(gòu)成。每個 點對應(yīng)于某種顏色的濾色器。點是橫向長的形狀，即在沿著掃描線的方向上延伸的形狀。換 句話說，每個點都是與信號線驅(qū)動電路3的縱向方向平行地延伸的形狀。
更具體來講，信號線驅(qū)動電路3和幀存儲器19的電路部分由選擇器7、 DAC 8、輸 出寄存器14、行解碼器15、列解碼器16、具有讀出放大器的存儲單元陣列18、和輸入寄存器 17構(gòu)成，例如圖5中所示的。該電路的詳細結(jié)構(gòu)不限于圖5中示出的結(jié)構(gòu)，而是根據(jù)顯示裝 置的結(jié)構(gòu)能采用任一種類型的結(jié)構(gòu)。 而且，作為比較例2，圖6示出了使用與圖5相同的電路結(jié)構(gòu)、且使用垂直帶型濾色 器的情況。如從圖5和圖6的比較可看出的，在信號線側(cè)上的電路的布局面積幾乎與比較 例2中的顯示面積相同。同時，電路的布局面積在本實施例中顯著降低。與此類似，本實施 例的效果隨著電路的規(guī)模變得更大而變得尤其突出。 當觀察本實施例的效果時，效果在行解碼器和幀存儲器的讀出放大器中尤其突 出。行解碼器是在幀存儲器的每一行處提供的電路。當幀存儲器的單個行對應(yīng)于信號線 的單個行時，在比較例2中，需要以非常窄的節(jié)距在區(qū)域中布置電路。相似地，讀出放大器 也是在每一行提供的。讀出放大器的結(jié)構(gòu)例如在圖20中所示的，其中在每一行設(shè)置位線， 且在該位線之間設(shè)置讀出放大電路。而且，常規(guī)上，例如如圖20中所示，設(shè)置了上下兩層布 線，來為讀出放大電路提供電流。通過參考該讀出放大電路的情況，用數(shù)值來查看本實施例 的效果。 首先，考慮用于圖7中所示的讀出放大器的根據(jù)本實施例的布局。該圖示出了夾 在兩個縱向布線20( —對位線)之間的電路部分22(讀出放大器部分)。該電路還夾在兩 個橫向布線21(電源布線)之間。該布局區(qū)的整體尺寸為橫向上的R1和縱向上的C。將兩 個縱向或橫向上的布線設(shè)計為具有按照設(shè)計規(guī)則定義的預定尺寸，以使該電路不會影響另 一個布局上相鄰近的電路。在此，布線寬度被示為l，且布線和電路之間的間隙被示為s。
當定義了布線(行)和間隙之間的關(guān)系時，電路部分22的尺寸在橫向方向上為 xl、在縱向方向上為yl。參考圖7，獲得以下的等式。
Rl = xl+3s+21—- (3)
Cl = yl+3s+21-— (4) S卩，在單個電路區(qū)的橫向和縱向上，除了電路部分的寬度之外，用于三個間隙的寬 度和用于兩個布線的寬度也是必要的。為了簡化隨后的計算，提供以下等式。
c Rl = 3s+21—- (5)
假設(shè)所設(shè)計的電路部分22的橫向方向和縱向方向能表示為比率，且縱向方向?qū)?br> 橫向方向的比率為b，能獲得以下等式。 yl = b xl—- (6) 使用該關(guān)系，可如下用Rl、 c和b表示整個布局區(qū)域的面積(Rl CI)。
Rl CI = {c+b(l-c)} Rl2-— (7) 同時，圖8示出了根據(jù)讀出放大電路部分的比較實例2的布局。與圖7中相同，該 圖中的整個布局區(qū)域尺寸在橫向上為R2，在縱向上為C2。而且，電路部分22'的尺寸在橫 向方向上為x2，在縱向方向上為y2。 在此，假設(shè)濾色器的顏色數(shù)目是k。在比較實例2中，假設(shè)整個顏色的濾色器是以 垂直帶狀形式來布置的，且本實施例中，全部顏色的濾色器設(shè)置成橫向帶狀形式。通過這 樣，在各布局區(qū)域的橫向?qū)挾萊2和橫向?qū)挾萊l之間成立以下關(guān)系。
Rl = k R2-— (8) S卩，本實施例的布局區(qū)域的橫向方向上的尺寸是實例2的k倍那樣大。以等式(3) 和(4)來表示的相同關(guān)系在R2和x2之間以及C2和y2之間也成立，且除了電路部分的寬 度之外，還需要用于三個間隙的寬度和用于兩個布線的寬度。
x2可如下用Rl、c和k表示。
x2 = R2-(3s+21) = Rl/k-c Rl = Rl (l-c k)/k-— (9)
同時，由于根據(jù)本發(fā)明電路部分的面積與常規(guī)技術(shù)中的相等，因此能獲得以下等
式。


xl yl = x2 y2-— (10)
根據(jù)該等式和等式(3) 、 (5) 、 (6)和(9) ， y2可如下用Rl、 b、 c和k表示。 y2 = (xl yl)/x2 = (b xl2 k)/{Rl (l_c k)} = {b (l_c)2 k Rl}/ (l-c*k)-— (11) 通過使用等式(8)和(11)，如下可用Rl、b、 c和k表示比較實例2中整個布局的 面積(R2 C2)。 R2 C2 = (x2 + 3s + 21) (y2 + 3s + 21) = (Rl/k) (y + c R2) = (Rl/ k) [ {b (l-c)2 k} / (l-c k) +c] Rl = [ (c/k) + {b (1-c)2} / (1—c k) ] Rl2—— (12)
通過比較等式(7)和等式(12)所獲得的結(jié)果，能夠?qū)Ω鶕?jù)本實施例和比較實例2 的整個布局的面積進行比較。根據(jù)本實施例的布局面積變得較小的條件是當以下關(guān)系成立 時。 R2 C2 > Rl CI—- (13) 通過將等式(7)和(12)代入不等式(13)，并對其進行整理，能獲得以下等式。
(k-1) {(b+c) k-1} > 0-— (14) 上述不等式(14)成立的條件是同時滿足以下不等式。 k > 1—_ (15) b+c > 1/k-— (16) 不等式(15)表示顏色不是單色而是存在多種顏色的條件。而且，不等式(16)表 示以下條件根據(jù)本發(fā)明布局的電路部分的橫向側(cè)和縱向側(cè)之間的比率b、與占據(jù)整個布 局橫向節(jié)距Rl的布線和間隙的比例c的總和b+c大于顏色的數(shù)目k的倒數(shù)。當電路的規(guī)模小時，電路部分橫向側(cè)和縱向側(cè)之間的比率b能被顯著降低。 然而，當電路結(jié)構(gòu)像在本實施例中這樣復雜化時，在降低橫向側(cè)對縱向側(cè)的比率 方面存在限制。例如，當顏色數(shù)目k是3時，如果b是1/3或更大，則通常使用不等式(16)。 而且，即使當b二O. 3時，只要c〉 1/30，不等式(16)也成立。例如，在布線寬度1是8iim 且間隙s是6 ii m的條件下，如果橫向節(jié)距Rl是1020 y m或更小，則能滿足不等式(16)。與 此相似，能理解，本實施例的效果能夠根據(jù)設(shè)計和工藝條件來實現(xiàn)。常規(guī)設(shè)計中，電路部分 橫向和縱向側(cè)之間的比率b小于1/2是很少見的，從而可理解，本實施例的效果總是能實 現(xiàn)。 而且，在此獲得的關(guān)系能被應(yīng)用到存儲單元。S卩，存儲單元部分被位線對包圍，且 夾在字線和電容的通用電極之間。結(jié)果，當滿足不等式(16)時，通過本實施例也可以降低 存儲單元的布局面積。通過與多個字線相對應(yīng)地在縱向方向上布置存儲單元。由此，當降 低了對于單個存儲單元部分的布局面積時，能顯著地降低整個存儲單元陣列的布局面積。
當電路結(jié)構(gòu)像在這種情況中這樣被復雜化時，即使在顯示區(qū)域在縱向方向上極其 長以致不滿足不等式(2)的情形中，也可以獲得不等式(16)所表示的降低電路部分的布局 規(guī)模的效果。在此，已經(jīng)通過參考幀存儲器的情況對此進行了描述，然而明顯的是，通過其 它電路也能獲得相同的結(jié)果。此外，與上述教導的情況不同，對于被縱向方向上的單個布線 和在橫向方向上的單個布線包圍的電路，也能獲得同樣的方式。 SP，如果以下條件成立，則能實現(xiàn)本實施例的效果，該條件為由布線和間隙所占 的寬度相對于橫向節(jié)距R1的比率d具有等式(17)的關(guān)系，且滿足不等式(15)和不等式 (18)。 d Rl = 2S+1—- (17)
b+d > 1/k —- (18) 根據(jù)不等式(18)，能理解，當電路變得復雜到某種程度或更復雜時，總是能實現(xiàn)本 實施例的效果。 作為第一至第四實施例的效果，已經(jīng)描述出電路面積降低、通過減少電路長度來 減小框架、通過縮短研發(fā)時間來削減成本、縮短了 LT、改善了可靠性、通過增加從單個支持 襯底獲得的產(chǎn)品數(shù)量來削減成本、通過減小框架來降低重量等。將通過參考附圖描述上面 未提出的其他效果。 圖9是根據(jù)常規(guī)技術(shù)的電路的布局設(shè)計的實例。而且，圖10是示出根據(jù)本發(fā)明相 同電路的布局設(shè)計的實例。在這些圖中，示出了半導體層25、25'、第二布線23、23'、第三 布線24'等。為了避免復雜化，其中未示出第一布線。而且，也未示出第二布線的一部分。
圖9中，在由兩個第二布線23'包圍的區(qū)域中布置由半導體層25'等構(gòu)成的電 路。由于兩個第二布線23'之間的間隙狹窄，所以該半導體層25'被分成多個片。而且， 第三布線24'被用于拉繞在布線周圍。 同時，在圖10中示出的相同電路的布局中，半導體層25的劃分數(shù)目比圖9中的 少。而且，被第二布線23占據(jù)的面積也減少了。而且，在此不使用第三布線。像這樣，當設(shè) 計相同電路的布局時，本發(fā)明不僅能降低電路面積，而且還能設(shè)計布局而無需使用附加布 線。使用較小數(shù)目的布線意味著設(shè)計和工藝成本的顯著削減。 如上所述，本發(fā)明能設(shè)計電路布局而無需使用附加的布線層，從而能實現(xiàn)成本的
14明顯降低。尤其重要的是提及以下一點圖9示出了通過布局設(shè)計領(lǐng)域中技術(shù)人員手工制
造實現(xiàn)的布局結(jié)果，而圖io是根據(jù)其上記載了電路連接關(guān)系的網(wǎng)表來實現(xiàn)自動布局設(shè)計
的結(jié)果。由于不僅是布線層的數(shù)目小而且布局通用性提高了，因此根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，即使 通過自動設(shè)計，仍能實現(xiàn)用小電路面積進行有效的布局設(shè)計。因此，技術(shù)人員能專注于其他 電路部分。與此類似，在節(jié)約設(shè)計勞動力方面也實現(xiàn)了非常大的效果。 而且，本發(fā)明的另一個效果是通過降低電路規(guī)模，能夠降低由于電路內(nèi)的寄生電 容和布線產(chǎn)生的電阻。通過降低這些，電路中用于數(shù)據(jù)和時鐘的傳輸、以及將電壓提供到電 路的負荷，都能被極大地降低。結(jié)果，能夠降低數(shù)據(jù)和時鐘所必需的緩沖器的尺寸。而且， 供應(yīng)電壓的電源電路所需的性能也能被抑制。結(jié)果，能進一步降低電路規(guī)模。同時，能實現(xiàn) 低功耗。 通常，尤其是當電路規(guī)模大時，在布線之間的交叉區(qū)域處的交叉電容的影響很大， 從而導致數(shù)據(jù)延遲和時鐘波形遲鈍/失調(diào)。為了降低交叉電容的影響，需要通過改變工 藝，增加在形成交叉電容區(qū)域處的絕緣膜的膜厚度；通過精細設(shè)置工藝規(guī)則，降低電容；和 提供大的緩沖器和專用于解決信號的延遲/遲鈍/失調(diào)的電路。然而，通過本發(fā)明，工藝中 的這種大的變化不是必要的。此外，僅需要最低限度地使用專用電路和大緩沖器。像這樣， 本發(fā)明在工藝和設(shè)計兩方面都具有很大的影響。 通過本發(fā)明，可以通過設(shè)計在幀存儲器中存儲數(shù)據(jù)的方法，即對寫入存儲器的數(shù) 據(jù)進行布置的方法，來獲得更多的效果。圖21示出這一方法的概念。圖21中，幀存儲器19 是與顯示區(qū)域4一起形成在同一基板上的。輸入圖像數(shù)據(jù)33的數(shù)據(jù)格式(例如，排列順 序)被數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路31轉(zhuǎn)換，并被提供到顯示區(qū)域4。 通過以這樣的方式來存儲數(shù)據(jù)，可以減少當從幀存儲器中讀取數(shù)據(jù)和將它顯示在 顯示區(qū)域上時所消耗的電力。也就是說，由于當讀出數(shù)據(jù)的時候，無需根據(jù)顯示部分中的像 素陣列來重新排列數(shù)據(jù)，因此僅僅消耗很少電力。對于不具有內(nèi)建幀存儲器的系統(tǒng)，當在顯 示區(qū)域上顯示數(shù)據(jù)的時候，通常需要根據(jù)像素陣列對從IC芯片中讀出的數(shù)據(jù)進行重新排 列，這增加了功耗。 這樣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換不僅可以通過圖21中的結(jié)構(gòu)獲得，而且也可以通過各種結(jié)構(gòu)來 獲得。例如，輸入圖像數(shù)據(jù)33可以是串行數(shù)據(jù)或并行數(shù)據(jù)。 作為本發(fā)明的實例，將描述具有內(nèi)建幀存儲器的對角1. l英寸彩色液晶顯示器 的設(shè)計/制造實例。對于像素數(shù)目，存在橫向160像素和縱向120像素，并且其分辯率是 180ppi。圖22是在本實例中制造的液晶顯示器的系統(tǒng)方框圖，其對應(yīng)于如上所述的圖5。在 這一液晶顯示器中，在同一支持基板1上沿著顯示區(qū)域4形成大量電路。具體來講，形成了 掃描線驅(qū)動電路2、信號線驅(qū)動電路3、壓縮電路29、解壓縮電路30、控制器13、輸出寄存器 17、幀存儲器19和信號處理電路32。在圖22中，壓縮電路29被包括在信號處理電路32內(nèi)。 為了提供內(nèi)建幀存儲器，優(yōu)選的是顯示區(qū)域4的橫向?qū)挾扰c幀存儲器19的橫向?qū)挾葞缀跸?等。而且，優(yōu)選的是幀存儲器19中的存儲單元陣列對應(yīng)于顯示區(qū)域4中的像素陣列，使得 能夠通過簡單地選定幀存儲器中的一個列，將數(shù)據(jù)寫入連接到單個掃描行的所有像素。艮卩， 利用這樣的結(jié)構(gòu)，可以通過執(zhí)行圖21中所示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，降低當讀出數(shù)據(jù)時消耗的電力。
為了調(diào)查本發(fā)明的布局的有效性，將示出當沿橫帶方向布置像素時的本發(fā)明的像 素結(jié)構(gòu)，以及作為比較，示出當沿縱帶方向布置像素時的像素結(jié)構(gòu)。這里可以假定，幀存儲器19為每一顏色像素具有4位的存儲容量。圖23示出一比較實例，其顯示出在具有沿縱 帶方向布置的像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備中的存儲單元和像素的布局。圖24示出本發(fā)明的情形， 其顯示出在具有沿橫帶方向布置的像素結(jié)構(gòu)的顯示設(shè)備中的存儲單元和像素的布局。在圖 23中所示的縱帶結(jié)構(gòu)的幀存儲器19中，提供了 120條字線，每一字線與160X 12個存儲單 元相連。而且，縱帶結(jié)構(gòu)的顯示區(qū)域4是由160XRGB條數(shù)據(jù)線和120條掃描行構(gòu)成的。同 時，在圖24中所示的橫帶結(jié)構(gòu)的幀存儲器19中，提供了 360(120X3)條字線，每一字線與 160X4個存儲單元相連。而且，橫帶結(jié)構(gòu)的顯示區(qū)域4是由160條數(shù)據(jù)線和120XRGB條掃 描行構(gòu)成的。 對于圖23中所示的縱帶結(jié)構(gòu)，需要在像素節(jié)距34內(nèi)總共布置12個存儲單元(每 一顏色4位=12位)。同時，對于圖24中所示的橫帶結(jié)構(gòu)，需要在像素節(jié)距34中布置4個 存儲單元(4位)。圖25示出當以幀存儲器19的寬度變得與顯示區(qū)域4的寬度相同的方 式來設(shè)計的時候，在這些條件下的像素節(jié)距和存儲單元寬度之間的關(guān)系。圖25中分別示出 了對于縱帶結(jié)構(gòu)的關(guān)系和對于橫帶結(jié)構(gòu)的關(guān)系。而且，用虛線示出了在這一估評中使用的 設(shè)計規(guī)則所限定的最小存儲單元寬度(在該情況下是14iim)。為了獲得期望的180ppi的 分辯率，需要將像素節(jié)距設(shè)置為大約141 y m?？梢詮膱D25看出，當像素節(jié)距是141 ii m時， 在縱帶結(jié)構(gòu)中，存儲單元寬度變得稍微小于10ym。也就是說，應(yīng)理解，無法使用假定的設(shè) 計規(guī)則將縱帶結(jié)構(gòu)設(shè)計成為具有180ppi的分辯率。為了設(shè)計具有180ppi的分辯率的縱帶 結(jié)構(gòu)，設(shè)計規(guī)則需要是假定值的大約一半。同時，在橫帶結(jié)構(gòu)中，當像素節(jié)距是141ym的時 候，存儲單元寬度稍微小于30 ii m。從而，可以看出，能夠使用假定的設(shè)計規(guī)則來充分地設(shè)計 橫帶結(jié)構(gòu)。 正如所述，通過使用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠在不改變設(shè)計規(guī)則的情況下設(shè)計布局。此 外，能夠極容易地設(shè)計布局，因為它基本不受到設(shè)計的限制。而且，通過利用本發(fā)明，可以以 圖25中假定的設(shè)計規(guī)則，獲得具有360ppi的分辯率的設(shè)計。像這樣，本發(fā)明提供非常好的 效果，尤其是對高分辨率顯示器設(shè)備。 接下來，將從存儲電路動作的角度來說明圖23的結(jié)構(gòu)和圖24的結(jié)構(gòu)。首先，將概 述被存儲單元的一對位線圍繞的存儲電路的常規(guī)動作所要求的規(guī)定。需要滿足下列等式， 其中一對位線之間的讀出電壓差值是AV，存儲容量是Cs，電源電壓是Vdd。 △「 = ~~^~~^ (19) | AV| > S (20) 應(yīng)注意的是，Cb是位線的寄生電容。而且，S是存儲電路中的讀出放大器的靈敏 度。假定等式(19)中的電源電壓Vdd是固定值，則從位線讀出的電壓差AV很大程度上取 決于存儲單元的存儲容量Cs的范圍和位線的寄生電容Cb之間的關(guān)系。位線的寄生電容Cb 隨著存儲電路的高度增加和每一位線的長度擴展而增加。為了通過補償增加的寄生電容Cb 使讀出電壓差值A(chǔ)V保持超過某一值(以滿足等式(20)，需要增加存儲容量Cs。然而，當存 儲容量Cs增加的時候，存儲電路的高度增加，這進一步增加了位線的寄生電容。圖26示出 當存儲電路是以圖23和圖24中的結(jié)構(gòu)來設(shè)計的時候，在由等式(19)和(20)約束的電路 工作條件下確定的存儲電路的計算高度。在圖26中，橫軸為像素節(jié)距(P m)，縱軸為存儲電 路的高度(毫米)，并且縱帶型和橫帶型都在其中進行了繪制。在此處假定的設(shè)計規(guī)則中，存在這樣的條件在像素節(jié)距非常大的區(qū)域中，通過采用縱帶型，存儲電路的高度能夠被減 少更多。與此同時，當存儲電路的變得狹窄的時候，通過采用橫帶結(jié)構(gòu)，存儲電路的高度能 夠被減少更多。其原因如下。當像素節(jié)距變得狹窄的時候，通過采用縱帶型，存儲單元電容 的形狀變?yōu)楦L形的形狀。結(jié)果，寄生電容Cb增加。當寄生電容Cb增加時，需要增加單元 電容Cs，由此進一步增加寄生電容Cb。結(jié)果，當像素節(jié)距變得狹窄到一定程度以上時，產(chǎn)生 電路無法工作的狀態(tài)。例如，此處假定的是具有180ppi的條件(像素節(jié)距141 ii m)，而且無 法以縱帶型來設(shè)計該電路。 如上所述，可以看出，從將圖25中的顯示區(qū)域4的寬度和幀存儲器19設(shè)置為幾乎 相等、以及圖26中所示的電路是否正確地工作這兩種約束條件的角度來看，本發(fā)明在特定 設(shè)計規(guī)則條件下是有效的。 為了獲得圖22和圖24中所示的結(jié)構(gòu)，圖21中所示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是重要的。下文 將說明與本實例一起使用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的細節(jié)。在常規(guī)顯示設(shè)備中，當將輸入的視頻數(shù)據(jù)寫 入到幀存儲器中的時候，通過一個時鐘寫入一個像素的視頻數(shù)據(jù)(例如，具有三個點R、 G、 B的一個像素的數(shù)據(jù))。同時，為了實現(xiàn)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，需要將與常規(guī)縱帶結(jié)構(gòu)對應(yīng)的數(shù)據(jù) 布局改變?yōu)橥ㄟ^對應(yīng)于橫帶結(jié)構(gòu)來布置的數(shù)據(jù)。為了以簡單的方式實現(xiàn)這一點，需要使用 具有三倍于常規(guī)情形的頻率的三個時鐘，因為需要對連接到R、G、B的三條字線進行存取來 將視頻數(shù)據(jù)寫入到幀存儲器，這是因為幀存儲器中的數(shù)據(jù)布局對應(yīng)于顯示區(qū)域中的像素布 局。使用三倍的頻率意味著幀存儲器所需要的運算速度變?yōu)槿痘蚋?。為了避免這一 點，本實例設(shè)計了一種用于以流水線形式執(zhí)行處理的信號處理電路，并將其設(shè)置在顯示設(shè) 備內(nèi)。圖27A示出流水線型信號處理電路的方框圖，圖27B示出時序圖。本電路包括對輸 入的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮的壓縮電路29，由此產(chǎn)生將從壓縮數(shù)據(jù)經(jīng)由寄存器27和多路轉(zhuǎn)換 器28寫入存儲器的數(shù)據(jù)。通過4個時鐘輸入的具有每一顏色6位的4個像素數(shù)據(jù)(具有 6位的12個點的數(shù)據(jù))被壓縮電路29轉(zhuǎn)換為具有每一顏色4位的4個像素數(shù)據(jù)。4個像 素的壓縮數(shù)據(jù)被臨時保持在寄存器27中。而且，在多路轉(zhuǎn)換器28處，根據(jù)寫入存儲器的順 序來改變數(shù)據(jù)的選擇順序，從而形成待寫入存儲器的數(shù)據(jù)。待寫入存儲器的數(shù)據(jù)是用這樣 的方式構(gòu)成的為每一顏色寫入4位/4像素的數(shù)據(jù)。在圖中，數(shù)據(jù)是按照R、G、B的順序?qū)?入的。結(jié)果，4像素的數(shù)據(jù)通過3個時鐘寫入存儲器中。通過采用這種結(jié)構(gòu)，通過在將其寫 入存儲器中時按照與顯示區(qū)域?qū)?yīng)的順序重新排列視頻數(shù)據(jù)，當從存儲器中讀出數(shù)據(jù)的時 候，可以為每一選擇的線一次讀出數(shù)據(jù)。因此，能夠降低對于存儲器的存取次數(shù)，并能夠減 小電力消耗。 在如上所述的實例中使用的壓縮/展開方法通過僅僅使用該一個像素內(nèi)的數(shù)據(jù)， 為一個像素的視頻信息執(zhí)行壓縮/展開。本方法為每一像素執(zhí)行壓縮/展開，從而能夠容易 地執(zhí)行從存儲器讀出和向存儲器寫入的隨機存取。而且，壓縮和展開電路的規(guī)模是極其小 的，并且由于降低的位數(shù)目，幀存儲器的容量降低了。因此，由壓縮和展開電路和存儲器部 分占據(jù)的面積變得極其小。與此同時，還考慮到了如下壓縮/展開方法其在執(zhí)行壓縮和展 開的時候，利用像素之間的相關(guān)性來改善圖像質(zhì)量。例如，存在如下方法其在每4像素的 數(shù)據(jù)的像素之間執(zhí)行相關(guān)性消除處理之后執(zhí)行量化。通過使用這種方法，按照每4個像素 來壓縮和展開數(shù)據(jù)。由此，圖像質(zhì)量得到改善，并且能夠連續(xù)地傳輸圖像數(shù)據(jù)，使得能夠減 少傳輸線路的容量。然而，需要按照每4個像素來保存和讀出與一個基于像素相關(guān)性信息的標志相對應(yīng)的幾位新數(shù)據(jù)(該新數(shù)據(jù)不是在為每一像素執(zhí)行量化時產(chǎn)生的，使得稍微增 加了其所需的存儲容量)。這樣的壓縮/展開方法還可以與如上所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路等等 同時使用，因此優(yōu)選的是在本發(fā)明中使用它。圖29示出能夠?qū)崿F(xiàn)這種構(gòu)成的結(jié)構(gòu)的實例。 在本結(jié)構(gòu)中，執(zhí)行塊編碼及其解碼，以及位平面壓縮及其展開。通過塊編碼，將4像素的原 始圖像數(shù)據(jù)(在圖中用I (X) ， I (X+l) ， I (X+2) ， I (X+3)表示的具有6位的每一數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)換 為具有4位的每一像素數(shù)據(jù)和3位的標志。在位平面壓縮部分中，具有4位的每一轉(zhuǎn)換像 素數(shù)據(jù)被改變?yōu)榫哂?位的每一像素數(shù)據(jù)。每一具有3位的像素數(shù)據(jù)和3位的標志被保存 在幀存儲器19中。在解壓縮電路30中，具有3位的每一像素數(shù)據(jù)被位平面展開部分形成 為具有4位的每一圖像數(shù)據(jù)，并且具有4位的每一像素數(shù)據(jù)和3位的標志數(shù)據(jù)被塊解碼，以 獲得具有6位的每一像素數(shù)據(jù)(在圖中，通過0(X)，0(X+l)，0(X+2)，0(X+3)來表示具有6 位的每一數(shù)據(jù))。由此獲得的數(shù)據(jù)被顯示在顯示區(qū)域4上。 盡管上面沒有具體描述，但是在顯示區(qū)域中的點的橫向節(jié)距、和電路部分的一單 位的橫向節(jié)距可以相同或不同。例如，即使當通過將電路分成多片來設(shè)置電路時，本發(fā)明也 是有效的。將這種結(jié)構(gòu)的實例描述為本發(fā)明第五實施例。 圖11是一平面圖，用于示出根據(jù)本發(fā)明第五實施例的在信號線側(cè)上的電路布局 的第一實例。在第五實施例第一實例中，將幀存儲器部分分成兩部分。結(jié)果，示出了當將幀 存儲器分成為在支持基板la右側(cè)和左側(cè)上的兩個時、在中心區(qū)域設(shè)置兩列解碼器16a的結(jié) 構(gòu)。列解碼器16a被設(shè)置在中心，但是可將其固定地設(shè)置在每個存儲單元陣列18a的右側(cè) 和左側(cè)上。替換地，兩者都可設(shè)置在框架側(cè)上。圖ll中，輸入寄存器14a、行解碼器15a、輸 出寄存器17a、 DAC 7a和選擇器8a也被分成為在右側(cè)和左側(cè)上的兩組。在這種結(jié)構(gòu)中，幀 存儲器和DAC部件的節(jié)距相互不同。此外，DAC部分和顯示區(qū)域的節(jié)距相互不同。由此，在 每個電路塊之間形成用于改變節(jié)距的節(jié)距改變部分26a。明顯的是，本實施例能實現(xiàn)本發(fā)明 的效果，例如降低電路規(guī)模、減小框架等。 圖12示出了使用與圖11不同的布局的第二實例。圖中，不將DAC7b和選擇器8b 分成兩組。結(jié)果，選擇器8b和顯示區(qū)域4b之間的節(jié)距改變部分變得不是必要的。在該結(jié) 構(gòu)中，DAC部分和顯示區(qū)域的節(jié)距實質(zhì)上不必要相同。在DAC 7b和選擇器8b之間的電路 布局內(nèi)，通過使用自然改變節(jié)距的結(jié)構(gòu)，即使當DAC部分和顯示區(qū)域的節(jié)距不同時，也可以 得到解決。 而且，圖13示出了采用與圖11和圖12中的那些布局不同的第三實例。該結(jié)構(gòu)中， DAC部分和輸入寄存器14c不分成兩組，而是僅僅劃分幀存儲器自己。而且，其中不形成節(jié) 距改變部分。在該結(jié)構(gòu)中，通過采用其中為節(jié)距不同的電路塊、在每個電路中自然改變節(jié)距 的結(jié)構(gòu)，而省略了節(jié)距改變部分。按照這樣的情形，當沒有節(jié)距改變部分時，與圖11和圖12 的情況相比更加減小了框架。 在本發(fā)明的另一實施例中，連接到CPU總線所必需的所有電路都內(nèi)建在支持基板 上。這些電路包括所有定時控制器、串行接口電路、電源電路、用于電源電路的電容和電阻、 時鐘產(chǎn)生電路等。作為串行接口，可根據(jù)CPU總線的相關(guān)規(guī)格使用各種類型的。例如，能使 用SPI(串行外圍接口 )、12C(內(nèi)部集成電路)、UART(通用異步接收器/發(fā)射器)等。
在常規(guī)結(jié)構(gòu)中，不需要對于該串行接口的管理功能，而僅需要從屬功能。同時，時 鐘產(chǎn)生電路能根據(jù)規(guī)格采用一些不同的結(jié)構(gòu)。當所有時鐘都與自串行接口接收到的時鐘同
18步時，提供對從串行接口獲得的時鐘進行分周/復倍或者相移的功能。這種情況下，當串行
接口對時鐘和數(shù)據(jù)兩者都進行傳送時，能按原樣使用通過通信獲得的時鐘。 同時，在其中串行接口僅傳送數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的情況下，提供用于根據(jù)數(shù)據(jù)再現(xiàn)時鐘
的時鐘復原電路，以利用再現(xiàn)的時鐘。而且，當串行接口的時鐘和用于顯示的時鐘等不同步
時，內(nèi)建的附加的時鐘產(chǎn)生電路是必要的。例如當使用與來自串行接口的時鐘同步的時鐘
執(zhí)行直到將數(shù)據(jù)寫入到幀存儲器為止的過程、并使用與來自串行接口的時鐘不同步的時鐘
執(zhí)行從幀存儲器讀出數(shù)據(jù)直到其顯示為止的過程時，使用這種結(jié)構(gòu)。 此外，按照需要，在其中提供了內(nèi)建檢查電路。例如，當幀存儲器19的一條字線將 要立即被存儲器檢查電路檢查的時候，或者當顯示區(qū)域4的一條掃描線將要被顯示區(qū)域檢 查電路檢查的時候，該檢查電路可以被放置在較大規(guī)模電路一側(cè)上。類似地，還可以執(zhí)行對 幀存儲器19的一條數(shù)據(jù)線和顯示區(qū)域4的一條信號線的檢查。為了設(shè)置該檢查電路，可以 將其放置在放置了其他大規(guī)模電路的一側(cè)，或者可以將其放置在放置了小規(guī)模電路的一側(cè) 以平衡電路規(guī)模。 圖30示出其中提供了內(nèi)建檢查電路的結(jié)構(gòu)的實例。該結(jié)構(gòu)也在其中提供了上述 的串行接口。通過使用該檢查電路，可以對以串行的方式輸入的檢查數(shù)據(jù)本身執(zhí)行檢查，或 者通過與內(nèi)建模式產(chǎn)生電路43產(chǎn)生的檢查模式進行比較來執(zhí)行檢查。為了檢查存儲器的 輸出，來自于檢查電路40的輸出被按照原樣從輸出控制42輸出，或者在由模式壓縮電路44 模式化后輸出?？梢杂眠@樣的方式來實現(xiàn)對于存儲器的檢查。正如圖中所示出的，可以看 出，除了顯示區(qū)域4以外的電路的規(guī)模是非常大的，因此應(yīng)理解可以優(yōu)選的應(yīng)用本發(fā)明。
在上文中，已經(jīng)通過參考僅僅在顯示區(qū)域一側(cè)(例如，僅僅在左右方向中的左側(cè)， 或者僅僅在上下方向中的下側(cè))布置用于驅(qū)動顯示區(qū)域4的驅(qū)動電路的情形進行了說明。 然而，在必要時，通過圍繞顯示區(qū)域4，驅(qū)動電路可以被布置在所有側(cè)上。例如，可以在顯示 區(qū)域4的左右兩側(cè)上都布置掃描線驅(qū)動電路。在該情況下，可以在左右方向上連接顯示區(qū) 域4內(nèi)的掃描線，以連接右側(cè)和左側(cè)上的驅(qū)動電路。替換地，也可以在顯示區(qū)域4內(nèi)分離開 掃描線，使得可以單獨地操作右側(cè)或者左側(cè)。此外，可以提供能執(zhí)行雙向掃描的驅(qū)動電路， 例如能夠隨意從右側(cè)或者左側(cè)開始掃描。通過利用雙向掃描，可以改變在顯示設(shè)備中顯示 的圖像的上部和下部。 而且，優(yōu)選的是，還可以在增加視頻的顯示頻率(例如，將其增加到90Hz或者 120Hz)以便改善顯示運動畫面的性能的時候，或者在通過在寫入視頻之后添加黑色顯示來 解決保持型顯示器的拖尾的時候，來使用本發(fā)明。在此情況下，無論數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是在顯示設(shè)備 上還是在外部執(zhí)行的，通過應(yīng)用本發(fā)明都可以獲得諸如使框架變窄等效果。
此外，優(yōu)選的是，本發(fā)明還可以被應(yīng)用到能夠處理三維圖像的顯示設(shè)備，這種顯示 設(shè)備可以顯示三維圖像，或者切換顯示三維圖像和普通圖像。特別是，當在顯示設(shè)備上執(zhí)行 對于顯示三維圖像等等所需要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的時候，本發(fā)明非常有效地減少了電路規(guī)模。
通?？梢允褂靡壕ё鳛槭褂脼V色器的情形時的顯示物質(zhì)。作為電泳類型材料的實 例，能使用微膠囊型電泳物質(zhì)，其通過將白色和黑色精細顆粒(如氧化鈦和碳黑)封裝到微 膠囊中來獲得。還可使用通過使用相同顆粒等的粉末的顯示方法(有時將其稱作調(diào)色型顯 示(tonertype display))。能通過組合基本進行二值顯示的那些材料或者濾色器來實現(xiàn)精 細的彩色顯示。同時，能通過組合白色有機EL物質(zhì)和濾色器來實現(xiàn)彩色顯示。通過這種結(jié)構(gòu)，能實現(xiàn)高速響應(yīng)。此外，比使用每種顏色的有機物質(zhì)的結(jié)構(gòu)相比，能更容易形成該結(jié)構(gòu)， 也能實現(xiàn)高效率。 對于構(gòu)成該電路的半導體，可使用各種類型。例如，能使用非晶硅、高溫多晶硅、低 溫多晶硅或單晶硅。通過例如用這種材料構(gòu)造晶體管形成該電路。而且，也可使用由有機 材料制成的有機晶體管。而且，可以使用通過氧化物半導體，如作為非晶氧化物半導體的代 表的透明氧化物半導體形成的晶體管。 有機晶體管具有這種特性其使用有機材料，且可采用各種微細加工技術(shù)。艮卩， 除了掩模氣相沉積之外，可以通過印刷技術(shù)如轉(zhuǎn)印、噴墨印刷、納米印刷技術(shù)進行模制，并 且可以通過熔化技術(shù)等形成圖形。作為典型的P型半導體而被廣泛公知的材料是并五苯。 實質(zhì)上，并五苯不是僅用作P型半導體的物質(zhì)。通過調(diào)整電極結(jié)構(gòu)和周圍氣氛，其可被用 作n型半導體的雙極性材料(顯示出電子和空穴的對稱特性)。當使用有機半導體時這也 是特征。除了并五苯之外，可使用各種類型的材料，如聚噻吩(polyothiophene)、富勒烯 (C60)、作為富勒烯衍生物的0601 :12 0:60-稠合吡咯烷-間-C12-苯基)和PCBM(6，6-苯 基-C61- 丁基酸-甲基酯)、全氟化酞菁、全氟化并五苯等。 而且，通過使用液晶有機半導體如球殼狀碳分子誘導體，能利用分子的定向。由 此，通過在取向方向上形成溝道，能形成具有高遷移率的有機晶體管。同時，透明氧化物半 導體具有這種特性容易調(diào)整載流子密度、容易在常溫下形成膜和在可見光區(qū)中是透明的。 由于其能在常溫下形成，因此可以在軟基板如塑料基板上形成晶體管。
作為透明氧化物半導體，能使用ZnO(氧化鋅)、Zn-Sn-0(鋅錫氧化物)、 In-Zn-0(IZ0: 銦鋅氧化物)、InGa03 (Zn0) 5等In-Ga-Zn-0 (a-InGaZn0， a-IGZ0 : 銦-鎵-鋅-氧基非晶半導體)、a-In203Sn(非晶ITO)(銦錫氧化物))等。作為柵極絕緣 膜，能使用SIN(氮化硅)和高k材料的Y20x(氧化釔)等。 對于電極，優(yōu)選使用ITO?？墒褂脦缀跸嗤墓に囆纬蒩-IGZO和ITO。 S卩，其能通 過濺射或氣相沉積形成。在形成膜時，通過使用金屬掩模等形成圖案是很容易的。與使用 非晶硅TFT和有機TFT的情況相比，通過透明氧化物半導體形成的晶體管能實現(xiàn)高遷移率， 且在形成復雜電路時是有效的。 此外，可以使用碳的一種形式來作為半導體，比如C60，碳納米管，富勒烯等等。
本發(fā)明不限于在迄今為止的說明中所使用的圖中示出的R、G、B的濾色器。S卩，其 能以反向順序B、G、R來布置濾色器，或者用與例如順序G、B、R這樣的不同顏色來開始設(shè)置
濾色器。而且，可使用反射型濾色器作為濾色器。這種情況下，其與透射型的情況相比，能 增大開口率。 本發(fā)明不限于迄今為止所描述的具有設(shè)置成帶狀的R、G、B三種顏色的濾色器。明 顯的是，在使用將兩種或更多種顏色設(shè)置成帶狀的濾色器的情況下，本發(fā)明是有效的。艮卩， 其能用于其中濾色器的顏色數(shù)目增加到四種、六種等等、以擴展顏色范圍并實現(xiàn)純度化的 顯示裝置(常常被稱為多色顯示設(shè)備)。當增加顏色的數(shù)目時，可以通過執(zhí)行與該變化相對 應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來應(yīng)用本發(fā)明。為了轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，可以使用顯示設(shè)備上的電路，也可以使用諸如 驅(qū)動IC這樣的外部電路。為了使用驅(qū)動IC，需要為具有增加數(shù)目的顏色的專用驅(qū)動IC開 發(fā)新的IC。因此，可以通過以下方式來使用三基色的驅(qū)動IC :執(zhí)行用于轉(zhuǎn)換四個或更多基 色的信號的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，使其能夠被輸入到三基色的驅(qū)動IC。在增加了濾色器的顏色數(shù)目的
20顯示裝置中，由于顯示裝置中點在縱向側(cè)和橫向側(cè)之間的比率增加了，因此本發(fā)明的效果 顯著。此外，本發(fā)明還可以被應(yīng)用于采用時分點亮多個顏色的光源和多個顏色的濾色器的 組合的顯示設(shè)備(例如，波譜連續(xù)顯示器)。 而且，根據(jù)本發(fā)明濾色器的布局不限于帶狀形式。即，能通過將某個點的濾色器形 成為橫向長的形狀，實現(xiàn)本發(fā)明的效果。例如，可以以按恒定節(jié)距將濾色器斷斷續(xù)續(xù)地布 置在直線上的方式獲得該效果。在像該情形這樣斷斷續(xù)續(xù)地布置濾色器的結(jié)構(gòu)中，通過將 具有濾色器的部分和不具有濾色器的部分作為單個點來處理，可以增加在沒有濾色器的單 個點部分處的顯示亮度。結(jié)果，尤其在高亮度型顯示裝置中或者在需要通過使用反射來確 保亮度的反射型或透射反射型顯示裝置中，本發(fā)明的效果尤其顯著。同時，能實現(xiàn)高性能顯 示。 本發(fā)明的效果不僅能在斷續(xù)結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)，而且能在其中形成有孔的結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)。 圖14示出了濾色器的這種布局的實例。圖14A示出了斷續(xù)結(jié)構(gòu)，圖14B示出了具有矩形孔 的結(jié)構(gòu)，圖14C示出了其中開了小的圓形孔的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明適合于這樣的各種濾色器。而 且，參考圖14A，濾色器自身被進一步劃分，且可以不是橫向長的形狀，只要單個的點是橫向 長的形狀即可。 而且，本發(fā)明還能應(yīng)用于五片瓦(Pentile)布局，該五片瓦布局由ClairVoyante 提倡作為另一種類型的濾色器布局。在這種五片瓦布局中，利用眼睛的特性，通過使用更大 的點，可以在視覺上獲得與帶狀布局的像素相同的分辨率。圖15A示出了在常規(guī)五片瓦布 局中的濾色器的第一實例。當在顯示部分的左右方向上提供掃描線驅(qū)動電路時，本發(fā)明將 圖15A的布局設(shè)置成如圖15B中的橫向長布局。明顯的是，能通過采用這種布局獲得本發(fā) 明的效果。圖15C示出了在另一常規(guī)五片瓦布局中的濾色器的第二實例。圖15D示出了根 據(jù)本發(fā)明的橫向長布局的實例，其對應(yīng)于圖15C中示出的布局。 上述內(nèi)容中，已經(jīng)基于存在掃描線驅(qū)動電路和信號線驅(qū)動電路的假設(shè)，進行了描 述。然而，這兩種電路都不是必要的。即，本發(fā)明的效果能通過在顯示部分橫向方向上(在 右側(cè)和左側(cè)上)建立的電路的關(guān)系、在顯示部分的縱向方向上建立的電路的規(guī)模比率、和 構(gòu)成像素的點的兩維寬度來實現(xiàn)。由此，點的形狀不限于橫向長的形狀。例如，本發(fā)明可以 用具有掃描線驅(qū)動電路和其他電路的顯示裝置來具體實現(xiàn)，只要在構(gòu)成像素的點的至少一 種兩維布局中的兩個方向上的長度比在掃描線驅(qū)動電路側(cè)上的更短。換句話說，當在顯示 部分的左右方向上布置掃描驅(qū)動電路時，以這樣的方式來設(shè)置點規(guī)模比掃描線驅(qū)動電路 的大的電路側(cè)上的點的長度變得更長。即，在左右方向上的點的長度被設(shè)置成比上下方向 上的點的長度長。同時，當將掃描線驅(qū)動電路設(shè)置在顯示部分的上下方向上時，在上下方向 上的點的長度被設(shè)置成比左右方向上的點長，以使得在比掃描線驅(qū)動電路規(guī)模大的電路側(cè) 上的點的長度變得更大。 在上述內(nèi)容中，主要將點的形狀描述為矩形。然而，點實質(zhì)上不必是矩形，只要能 用對應(yīng)于多種顏色的點填充間隙即可。即，該形狀例如可以是六邊形、通過進一步將六邊形 分成兩個獲得的梯形或五邊形。 而且，明顯的是，每個點都不必為相同形狀。在本發(fā)明中重要的是將點的兩維長度 設(shè)置成多長，以減小電路規(guī)模。當點的形狀不是立方體時，通過取各自方向上的平均長度作 為兩維長度來實施本發(fā)明。例如，當在顯示部分的上下方向上設(shè)置掃描線驅(qū)動電路時，在上下方向上的點的平均長度被設(shè)置為比左右方向上的點的平均長度更長，以使在規(guī)模比掃描 線驅(qū)動電路大的電路中的點的平均長度變得更長。 在上述內(nèi)容中，假設(shè)將點設(shè)置成方形，描述了兩維點布局方法本身。然而，其不限 于是方形布局。本發(fā)明還能用于矩形布局和傾斜布局，在矩形布局中，左右方向上和上下方 向上的點的節(jié)距不同，在傾斜布局中，當被轉(zhuǎn)送時，點的位置在除了轉(zhuǎn)送方向之外的方向上 變化。此外，例如可以用Penrose片等形狀的點，以非周期的方式來填充間隙。在該情況下， 無法定義像節(jié)距這樣的長度。然而，如上所述，可以通過考慮二維空間來定義兩種方向、并 定義這些方向中的平均長度，來獲得本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。然而，通過這一結(jié)構(gòu)，根據(jù)選擇這兩種 方向的方法和顯示區(qū)域中包含的點的數(shù)目，由于非周期的特性，兩個方向中的平均長度變 得相等成為可能。 此外，本發(fā)明還可以應(yīng)用于被稱為自適應(yīng)型彩色顯示器的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，視頻 信號被分析，以調(diào)查其內(nèi)容和外圍環(huán)境亮度，或者根據(jù)觀看者的偏好而設(shè)置的條件。此外， 還考慮了顯示設(shè)備的特有特性，以便調(diào)整將被顯示在顯示區(qū)域上的信號。此外，還為使用背 光的顯示設(shè)備調(diào)整背光亮度。在該系統(tǒng)中，根據(jù)觀看條件和視頻信號來調(diào)整實際觀察到的 顯示，因此能夠通過完全使用顯示設(shè)備的性能來執(zhí)行顯示。根據(jù)需要，本系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換電路、亮度傳感器等等可以被設(shè)置成為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中的一部分。 接下來，將通過參考圖1A描述本發(fā)明的第七實施例。本實施例不使用濾色器。本 實施例通過代之以使用發(fā)光元件，而實現(xiàn)了彩色顯示。即，其中在支持基板1上提供以矩陣 方式提供像素的顯示區(qū)域4、用于驅(qū)動掃描線的掃描線驅(qū)動電路2、和用于驅(qū)動信號線的信 號線驅(qū)動電路3。在顯示區(qū)域中的像素由多個點構(gòu)成。每個點對應(yīng)于某種顏色的發(fā)光元件。 該點為橫向長的形狀，即為在沿著掃描線的方向上延伸的形狀。換句話說，每個點都是與信 號線驅(qū)動電路3的縱向方向平行地延伸的形狀。發(fā)光元件例如是橫向帶狀類型。
明顯的是，在本實施例中能實現(xiàn)本發(fā)明的效果。而且，通過用發(fā)光元件取代上述的 第二至第六實施例中的濾色器，能將該發(fā)光元件與每個實施例中的其他結(jié)構(gòu)組合起來。
各種類型都課被用作發(fā)光元件。例如，能使用多種顏色的有機EL物質(zhì)。有機EL 物質(zhì)是一種電致發(fā)光元件，其通過提供電場而發(fā)光。由于有機EL物質(zhì)是自發(fā)光物質(zhì)，因此 濾色器不會吸收光。而且，其能提供高速響應(yīng)。其他的電致發(fā)光元件也可被使用。
而且，可以通過氣體產(chǎn)生等離子體和將熒光元件用作發(fā)光元件來進行等離子體彩 色顯示。相似地，通過FED(場發(fā)射顯示)的彩色顯示能通過使用電子發(fā)射源和將熒光元件 用作發(fā)光元件來實現(xiàn)。 另一方面，作為發(fā)光元件，可以使用引發(fā)應(yīng)變的發(fā)光元件，其能通過應(yīng)變發(fā)光。能 通過將這些發(fā)光元件形成為光子晶體結(jié)構(gòu)來提高發(fā)光效率。通過光子結(jié)晶結(jié)構(gòu)，能將通常 封閉在發(fā)光元件內(nèi)部且不發(fā)射到外部的光取出到外部。 將通過參看圖28來說明本發(fā)明的第八實施例。在本實施例中，顯示區(qū)域4為非矩 形形狀。在圖28中，顯示區(qū)域4是心形的。在顯示區(qū)域4的外圍提供第一方向上的驅(qū)動電 路48和第二方向上的驅(qū)動電路49。圖中的像素的形狀不是矩形而是平行四邊形，并且每一 側(cè)對應(yīng)于第一方向驅(qū)動電路48和第二方向驅(qū)動電路49。參看本圖，第二方向驅(qū)動電路的電 路規(guī)模較大。因此，像素為橫條型，其與第二方向驅(qū)動電路的平放方向平行。通過使用這種 結(jié)構(gòu)，與縱帶型的情形相比，能夠減少第二方向驅(qū)動電路49的布局尺寸。結(jié)果，可以用與顯示區(qū)域4的形狀類似的形狀來形成顯示設(shè)備的外部形狀。 接下來，將描述本發(fā)明的第九實施例。本實施例是使用本發(fā)明顯示裝置的近 眼(near-eye)設(shè)備。近眼設(shè)備包括照相機、攝像機等的取景器、頭部安裝顯示器、平視 (head-up)顯示器和其他設(shè)備，他們都非常接近眼睛(例如，在5cm之內(nèi))。在本實施例中， 顯示裝置被用于近眼設(shè)備，因此需要該裝置需要尺寸小且重量輕。因此，采用本發(fā)明的效果 顯著。在本實施例中，因為是簡單地用本發(fā)明的顯示裝置替換在近眼設(shè)備中提供的常規(guī)顯 示裝置，因此省略了對近眼設(shè)備的詳細描述。即，除了顯示裝置之外，根據(jù)本實施例的近眼 設(shè)備的結(jié)構(gòu)與公知技術(shù)的相同。 接下來，將描述本發(fā)明第十實施例。本實施例是使用根據(jù)本發(fā)明顯示裝置的便攜 式終端。該便攜式終端包括便攜式電話、電子筆記本、PDA(個人數(shù)字助理)、可穿戴個人計 算機等。該便攜式終端用于-直隨身攜帶，因而需要尺寸小和重量輕。采用本發(fā)明的效果 對于這種應(yīng)用也是顯著的。在本實施例中，因為是簡單地用本發(fā)明的顯示裝置替換在便攜 式終端中提供的常規(guī)顯示裝置，因此省略了對便攜式終端的詳細說明。即，除了顯示裝置之 外，根據(jù)本實施例的便攜式終端的結(jié)構(gòu)與公知技術(shù)的相同。
權(quán)利要求
一種顯示裝置，包括顯示部分，其中在第一方向和第二方向上以矩陣方式將像素設(shè)置在支持基板上，每一個像素都是由多個點構(gòu)成的，顯示部分具有非矩形外部形狀；第一電路，其提供在支持基板上的顯示部分的外側(cè)上；以及第二電路，其規(guī)模大于第一電路的規(guī)模，其提供在顯示部分的外側(cè)上，其中所述點是在第一方向上比在第二方向上長的形狀，像素是在第一方向上和在第二方向上具有基本相同長度的形狀，其中第一電路提供在第一方向上設(shè)置的像素的外側(cè)上，第二電路提供在第二方向上設(shè)置的像素的外側(cè)上。
2. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中顯示部分包括掃描線；以及第一電路包括用于驅(qū)動掃描線的掃描線驅(qū)動電路。
3. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中顯示部分包括信號線；以及第二電路包括用于驅(qū)動信號線的信號線驅(qū)動電路。
4. 如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中信號線驅(qū)動電路是通過擴展總線寬度來執(zhí)行并行數(shù)據(jù)處理的電路。
5. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中幀存儲器、定時控制器、或者串行接口提供在支持基板上。
6. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中支持基板由玻璃基板、石英基板、塑料基板或者硅基板構(gòu)成。
7. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中至少第一電路或者第二電路由非晶硅、多晶硅、單晶硅、有機半導體或者氧化物半導體構(gòu)成。
8 —種使用權(quán)利要求l所述的顯示裝置的近眼設(shè)備。
9. 一種使用權(quán)利要求l所述的顯示裝置的便攜終端。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯示裝置、使用該顯示裝置的近眼設(shè)備和便攜終端。其中該顯示裝置包括顯示部分，其中在第一方向和第二方向上以矩陣方式將像素設(shè)置在支持基板上，每一個像素都是由多個點構(gòu)成的，顯示部分具有非矩形外部形狀；第一電路，其提供在支持基板上的顯示部分的外側(cè)上；以及第二電路，其規(guī)模大于第一電路的規(guī)模，其提供在顯示部分的外側(cè)上，其中所述點是在第一方向上比在第二方向上長的形狀，像素是在第一方向上和在第二方向上具有基本相同長度的形狀，其中第一電路提供在第一方向上設(shè)置的像素的外側(cè)上，第二電路提供在第二方向上設(shè)置的像素的外側(cè)上。
文檔編號G09G3/20GK101738771SQ20091026240
公開日2010年6月16日 申請日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月6日
發(fā)明者淺田秀樹, 芳賀浩史, 高取憲一 申請人:日本電氣株式會社;Nec液晶技術(shù)株式會社