專(zhuān)利名稱(chēng)：顯示裝置的制作方法
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(guò)參考附圖描述濾色型常規(guī)彩色顯示裝置的實(shí)例。
圖16是用于示出根據(jù)常規(guī)顯示裝置實(shí)例在顯示區(qū)域中每個(gè)點(diǎn)(某顏色的顯示單元)和濾色器布局的平面圖。以下將通過(guò)參考該圖提供其說(shuō)明。
在該顯示裝置中，通過(guò)單個(gè)點(diǎn)提供某顏色的濾色器。將三種顏色R(紅)、G(綠)和B(藍(lán))用作濾色器的顏色。在圖的橫向方向上，即在沿著掃描線(xiàn)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(hào)線(xiàn)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(chēng)作帶狀布局。在該實(shí)例中，由于在縱向方向上將帶排成直線(xiàn)，因此將這種類(lèi)型稱(chēng)作縱帶型。通過(guò)由對(duì)應(yīng)于三種顏色濾色器在橫向方向上連續(xù)成直線(xiàn)的三個(gè)點(diǎn)，可以顯示所有顏色，其能通過(guò)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(gè)點(diǎn)的掃描線(xiàn)的方向上成直線(xiàn)的R、G、B濾色器稱(chēng)作一個(gè)像素。
同時(shí)，根據(jù)當(dāng)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(shí)際使用中，該顯示裝置將通過(guò)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(dòng)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(shí)例是通過(guò)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(guò)低溫多晶硅技術(shù)投入到實(shí)際使用中，該低溫多晶硅技術(shù)是通過(guò)低溫工藝形成前體膜、且通過(guò)激光等對(duì)其退火以使其成為多晶。
作為具體實(shí)例，在日本未審專(zhuān)利公開(kāi)2004-046054(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)中公開(kāi)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(zhuān)利文獻(xiàn)1的圖37中示出的常規(guī)驅(qū)動(dòng)電路集成型液晶顯示裝置。以下將通過(guò)參考圖17提供其說(shuō)明。
在常規(guī)驅(qū)動(dòng)電路集成型液晶顯示裝置中，通過(guò)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(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路或柵極線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路)109、列方向的掃描電路(數(shù)據(jù)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路)3504、模擬開(kāi)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(xiàn)的像素。
控制器113、存儲(chǔ)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(guò)多晶TFT形成的常規(guī)驅(qū)動(dòng)電路集成型液晶顯示裝置中，存在其中集成地形成更加復(fù)雜的電路如DAC電路等的類(lèi)型。圖18是用于示出專(zhuān)利文獻(xiàn)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(guò)參考圖18對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。
與不具有內(nèi)建DAC電路的專(zhuān)利文獻(xiàn)1的圖37中示出了相似的驅(qū)動(dòng)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(xiàn)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之外，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(shí)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(chǔ)器111、輸出緩沖電路(D位)112和控制器113)來(lái)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(xiě)入到液晶中的電壓信號(hào)所需要的。因此，其價(jià)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(duì)在支持基板上集成各種電路進(jìn)行了發(fā)展，并發(fā)明出一種用于在支持基板上集成存儲(chǔ)器的方法(未公開(kāi))。而且，作為集成存儲(chǔ)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(chǔ)器(SID 05 DIGEST，第1106-1109頁(yè)，非專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。圖19是用于示出在非專(zhuān)利文獻(xiàn)1的圖1中示出的玻璃基板上常規(guī)幀存儲(chǔ)器的框圖。以下將參考圖19對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。
這種情況下，不僅提供了幀存儲(chǔ)器和與其控制相關(guān)的電路，還提供了用于壓縮信號(hào)以減少幀存儲(chǔ)器尺寸的壓縮電路、和用于解壓縮所壓縮信號(hào)的解壓縮電路。幀存儲(chǔ)器的核心部分由具有讀出放大器的存儲(chǔ)單元陣列121、行解碼器122和列解碼器123構(gòu)成?？梢允褂眯薪獯a器122和列解碼器123來(lái)存取在幀存儲(chǔ)器中的具體存儲(chǔ)單元。而且，通過(guò)讀出放大器輸出從存儲(chǔ)單元輸出的信號(hào)。這種幀存儲(chǔ)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(chǔ)單元陣列121的1位線(xiàn)的電路。
圖20是非專(zhuān)利文獻(xiàn)1的圖3中示出的具有讀出放大器的常規(guī)存儲(chǔ)單元陣列的1位線(xiàn)的電路圖。以下通過(guò)參考圖20對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。
在寫(xiě)入時(shí)，數(shù)據(jù)線(xiàn)163上的數(shù)據(jù)將被寫(xiě)入到通過(guò)來(lái)自于列解碼器的信號(hào)而選擇的位線(xiàn)對(duì)上。位線(xiàn)對(duì)上的數(shù)據(jù)被寫(xiě)入到所選字線(xiàn)(由圖中的W[239]、W[118]、W[1]、W
表示)的每個(gè)存儲(chǔ)單元161中。同時(shí)，在讀出時(shí)，所選字線(xiàn)上的數(shù)據(jù)被讀出到位線(xiàn)對(duì)，并通過(guò)讀出放大器放大，然后輸出到輸出寄存器側(cè)。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)1和非專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的顯示裝置中存在一些要克服的問(wèn)題。
第一個(gè)問(wèn)題是，與通過(guò)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(jì)規(guī)則，支持基板上的電路的尺寸比通過(guò)硅技術(shù)形成的LSI電路的更大，而發(fā)生該問(wèn)題。這是因?yàn)橛迷陲@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(guò)使用步進(jìn)器的步進(jìn)曝光而使得定位精確度變差。
第二個(gè)問(wèn)題是，支持基板上的電路布局的設(shè)計(jì)難度很高。這是由于，除了需要解決由于上述設(shè)計(jì)規(guī)則導(dǎo)致占用面積大的裝置的事實(shí)之外，還存在尤其難以降低在信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路側(cè)上電路所占的面積的事實(shí)。這是因?yàn)?，如上所述，在信?hào)驅(qū)動(dòng)電路側(cè)上的電路不僅包括掃描電路還包括模擬開(kāi)關(guān)、電平轉(zhuǎn)換器、DAC等，因而電路結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。而且，如圖16中所示，在信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路側(cè)上的信號(hào)線(xiàn)之間的節(jié)距比常規(guī)顯示裝置中掃描驅(qū)動(dòng)電路側(cè)上的掃描線(xiàn)之間的節(jié)距窄也是原因。當(dāng)用于設(shè)置電路的區(qū)域中的節(jié)距窄時(shí)，難以拉繞用于每個(gè)電路所必需的輸入信號(hào)以及每個(gè)電路之間的輸入/輸出信號(hào)的布線(xiàn)。此外，信號(hào)布線(xiàn)相對(duì)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(gè)問(wèn)題是，信號(hào)驅(qū)動(dòng)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(hào)驅(qū)動(dòng)電路側(cè)上的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜了，且布局的節(jié)距窄，使得由信號(hào)布線(xiàn)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(zhǎng)度。
第四個(gè)問(wèn)題是它無(wú)法實(shí)現(xiàn)高細(xì)密的顯示設(shè)備。如圖25中所示，其原因是，無(wú)法用該縱帶型在由設(shè)計(jì)規(guī)則確定的電路節(jié)距內(nèi)來(lái)設(shè)計(jì)電路的布局(無(wú)法在電路節(jié)距內(nèi)布置電路)，即參見(jiàn)圖25，無(wú)法通過(guò)對(duì)應(yīng)于180ppi的像素節(jié)距(141μm)來(lái)設(shè)計(jì)縱帶型的布局。這一問(wèn)題與上述關(guān)心框架機(jī)架擴(kuò)展和布局困難增加的問(wèn)題不同。而是，該問(wèn)題在于無(wú)法設(shè)計(jì)布局本身，使得無(wú)法形成設(shè)備本身。為了在這樣的條件下實(shí)現(xiàn)該布局，不得不改變?cè)O(shè)計(jì)規(guī)則。為了改變?cè)撛O(shè)計(jì)規(guī)則，需要從新的工藝開(kāi)發(fā)開(kāi)始，這是非常困難的。
第五個(gè)問(wèn)題是，研發(fā)所需的時(shí)間增加了。這是因?yàn)?，由于上述單個(gè)問(wèn)題而增加了設(shè)計(jì)布局等所需的時(shí)間，從而增加了LT(交付周期)。
第六個(gè)問(wèn)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(shí)間增加了，從而增加了開(kāi)發(fā)成本。而且，另一個(gè)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(shí)間)。
第七個(gè)問(wèn)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?yàn)椋缦鄬?duì)于第三個(gè)問(wèn)題所說(shuō)明的，信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路側(cè)上的框架被擴(kuò)展了。對(duì)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(lèi)似，就設(shè)計(jì)而言是更加有效的。然而，對(duì)于常規(guī)顯示設(shè)備來(lái)說(shuō)，難以使其外部形狀與顯示區(qū)域的形狀類(lèi)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(gè)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(guò)減少包括電路部分的框架來(lái)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(gè)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(jìn)一步的目的是提供一種高細(xì)密的顯示設(shè)備。
本發(fā)明的更進(jìn)一步的目的是以實(shí)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(chǔ)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芯片。
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(lèi)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(gè)或多個(gè)點(diǎn)構(gòu)造的每個(gè)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(diǎn)為在第一方向上比第二方向上長(zhǎng)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?yàn)闄M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(xiàn)上延伸，而是根據(jù)顯示部分的形狀形成彎度不大的曲線(xiàn)。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(gè)上。這還與第二電路的相同。當(dāng)例如點(diǎn)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(shí)，點(diǎn)的第一方向?qū)?yīng)于長(zhǎng)側(cè)和第二方向?qū)?yīng)于短側(cè)。點(diǎn)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(diǎn)的形狀不必應(yīng)用到顯示部分中的所有點(diǎn)，而是僅應(yīng)用到部分點(diǎn)，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(xiàn)、間隙等的所有元件，且其考慮到所占的面積。
接下來(lái)，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(gè)點(diǎn)構(gòu)造的顯示區(qū)域(4)一起的內(nèi)建電路，其中對(duì)應(yīng)于每種顏色的濾色器的每個(gè)點(diǎn)都是橫向長(zhǎng)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(gè)點(diǎn)構(gòu)造的顯示區(qū)域(4)一起的內(nèi)建電路，其中對(duì)應(yīng)于每種顏色的發(fā)光元件的每個(gè)點(diǎn)都是橫向長(zhǎng)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(gè)點(diǎn)構(gòu)造的顯示區(qū)域(4)、掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路(2)和其他電路，其中兩維節(jié)距點(diǎn)中的至少一個(gè)是掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路側(cè)的短側(cè)。本發(fā)明的顯示裝置特征在于滿(mǎn)足關(guān)系“b+c＞1/k”，其中c是布線(xiàn)部分和間隙部分的總和占據(jù)電路橫向方向上重復(fù)節(jié)距的比例，b是除了布線(xiàn)部分和孔隙部分之外電路部分(22)的橫向尺寸對(duì)其縱向尺寸的比率，和k是多種顏色的數(shù)目。當(dāng)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(huà)，則滿(mǎn)足關(guān)系“e+f＞1/k”，其中f是布線(xiàn)部分和間隙部分的總和占據(jù)電路縱向方向上重復(fù)節(jié)距的比例，e是除了布線(xiàn)部分和間隙部分之外的電路部分(22)的縱向尺寸對(duì)其橫向尺寸的比率。
將描述本發(fā)明的效果。如本實(shí)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(guò)將對(duì)應(yīng)于濾色器或發(fā)光元件顏色布局的點(diǎn)形成為橫向長(zhǎng)的形狀，或者通過(guò)將多種顏色數(shù)據(jù)提供到單個(gè)信號(hào)線(xiàn)上，能增加在較大規(guī)模電路側(cè)上的點(diǎn)的節(jié)距。同時(shí)，降低在較小規(guī)模電路上點(diǎn)的節(jié)距。同時(shí)，電路的規(guī)模對(duì)于設(shè)置的顏色數(shù)目表的較大，這是由于每個(gè)信號(hào)線(xiàn)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(dāng)在掃描線(xiàn)側(cè)上的電路是1時(shí)，在信號(hào)線(xiàn)側(cè)上的電路規(guī)模是“k·q”，且整個(gè)電路規(guī)模是“1+k·q”。然而，通過(guò)本發(fā)明在掃描線(xiàn)側(cè)上的電路規(guī)模是k，且在信號(hào)線(xiàn)側(cè)上的電路的規(guī)模是q，以使得整個(gè)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“1+k·q＞k+q”，和通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算能獲得“k＞1”。即，通過(guò)本發(fā)明，當(dāng)存在多種顏色時(shí)，能降低整個(gè)電路規(guī)模。當(dāng)將掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路提供在顯示部分的頂和底方向上時(shí)，本發(fā)明的效果也能通過(guò)對(duì)于大規(guī)模電路的節(jié)距設(shè)置大的點(diǎn)節(jié)距來(lái)實(shí)現(xiàn)，該大規(guī)模電路在不具有掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的一側(cè)上，該點(diǎn)節(jié)距即是頂和底方向上的點(diǎn)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(diǎn)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(gè)布線(xiàn)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(zhǎng)度縮短。結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)窄化框架的效果。
換句話(huà)說(shuō)，第一個(gè)效果是可以提供顯示裝置，該顯示裝置中，能通過(guò)將構(gòu)造像素的點(diǎn)的形狀形成為橫向長(zhǎng)的形狀顯著降低整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模。其原因在于，如實(shí)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(gè)電路的規(guī)模。由此，整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模能顯著地降低。第二個(gè)效果在于，通過(guò)減少具有大規(guī)模的電路的規(guī)模能減少框架。第三個(gè)效果是由于降低了整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模，因此削減了設(shè)計(jì)/布局所需的研發(fā)時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)了低成本。第四個(gè)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(gè)效果是減少了框架，以能減少在單個(gè)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(shí)現(xiàn)了低成本。第六個(gè)效果是減少了框架，以減小顯示裝置的尺寸和重量。第七個(gè)效果是能設(shè)置電路布局，而不使用附加的布線(xiàn)層，這是由于電路布局變得簡(jiǎn)單了。結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)顯著地削減制造和設(shè)計(jì)方面的成本。第八效果是能夠在不改變?cè)O(shè)計(jì)規(guī)則的情況下獲得高細(xì)密的顯示設(shè)備，因?yàn)槟軌蛟诨谠O(shè)計(jì)規(guī)則的電路節(jié)距范圍內(nèi)設(shè)計(jì)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(lèi)似于顯示區(qū)域形狀的形狀來(lái)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(lái)布置。


圖1A是用于示出根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第一實(shí)施例的平面圖，和圖1B是用于示出比較實(shí)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(shí)施例的平面圖；和圖2B是用于示出圖2A中示出的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)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(shí)施例的平面圖；圖4是用于示出根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第四實(shí)施例的平面圖；圖5是用于示出圖4中示出的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)例的平面圖；圖6是用于示出比較實(shí)例2的平面圖；圖7是用于使出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例通過(guò)布線(xiàn)包圍的電路部分布局實(shí)例的平面圖；圖8是用于示出根據(jù)比較實(shí)例2通過(guò)布線(xiàn)包圍的電路部分布局實(shí)例的平面圖；圖9是用于示出根據(jù)常規(guī)技術(shù)電路部分布局實(shí)例的平面圖；圖10是用于示出根據(jù)本發(fā)明電路部分布局的實(shí)例的平面圖；圖11是用于示出根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第五實(shí)施例在信號(hào)線(xiàn)側(cè)上電路布局第一實(shí)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(shí)施例在信號(hào)線(xiàn)側(cè)上電路布局第二實(shí)例的平面圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第五實(shí)施例在信號(hào)線(xiàn)側(cè)上電路布局第三實(shí)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(shí)例的平面圖；圖15A示出了常規(guī)五片瓦型濾色器的第一實(shí)例，圖15B示出了根據(jù)本發(fā)明濾色器的第一實(shí)例，圖15C示出了常規(guī)五片瓦型濾色器的第二實(shí)例，和圖15D示出了根據(jù)本發(fā)明濾色器的第二實(shí)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(gè)點(diǎn)和濾色器布局的平面圖；圖17是用于示出包括具有集成地形成的驅(qū)動(dòng)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(chǔ)器的框圖；圖20是用于示出具有一位線(xiàn)讀出放大器的常規(guī)存儲(chǔ)單元陣列的電路圖；圖21是示出用于將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到本發(fā)明的幀存儲(chǔ)器里的方法的實(shí)例的圖示；圖22是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)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(shí)例的圖示，其示出當(dāng)以縱帶型像素在液晶顯示器中形成幀存儲(chǔ)器時(shí)的存儲(chǔ)器部分和像素陣列的布局；圖24是本發(fā)明的實(shí)例的圖示，其示出當(dāng)以橫帶型像素在液晶顯示器中形成幀存儲(chǔ)器時(shí)的存儲(chǔ)器部分和像素陣列的布局；圖25是示出本發(fā)明的實(shí)例和比較實(shí)例的像素節(jié)距和存儲(chǔ)單元寬度之間的關(guān)系的圖表；圖26是示出本發(fā)明的實(shí)例和比較實(shí)例的像素節(jié)距和存儲(chǔ)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(shí)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(shí)序圖；圖28是示出根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)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(kāi)方法的實(shí)例的圖示；和圖30是當(dāng)在本發(fā)明的實(shí)例中提供內(nèi)建檢查電路時(shí)的情形的方框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將通過(guò)參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)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(duì)應(yīng)于實(shí)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(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路”、“信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路”和“顯示區(qū)域”。而且，用其上增加了“′”標(biāo)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顯示區(qū)域的放大平面圖(即多個(gè)點(diǎn))。
圖1A是用于示出根據(jù)本發(fā)明顯示裝置第一實(shí)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(chēng)作“比較實(shí)例1”)。
以下將通過(guò)參考這些附圖提供說(shuō)明。
在本實(shí)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(dòng)掃描線(xiàn)的掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2和用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)線(xiàn)的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3。以多個(gè)點(diǎn)構(gòu)成在顯示區(qū)域4中的像素。每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于某種顏色的濾色器。該點(diǎn)為橫向長(zhǎng)的形狀，即在沿著掃描線(xiàn)的方向上延伸的形狀。換句話(huà)說(shuō)，每個(gè)點(diǎn)都是與信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)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(shí)例1中，與第一實(shí)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(dòng)掃描線(xiàn)的掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2′、和用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)線(xiàn)的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3′。用多個(gè)點(diǎn)構(gòu)成在顯示區(qū)域4′中的像素。每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于某種顏色的濾色器。與第一實(shí)施例非常不同之處在于，濾色器為縱向帶型，即為沿著信號(hào)線(xiàn)的方向延伸的形狀。換句話(huà)說(shuō)，每種顏色的濾色器都是與掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2′的縱向方向平行地延伸的形狀。
與比較實(shí)例1的實(shí)施例相比較，掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2和2′的電路面積幾乎相等。同時(shí)，本實(shí)施例中用于信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3的電路面積大約是比較實(shí)例1中信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3′的面積的三分之一。以下將詳細(xì)描述產(chǎn)生這種差別的原因。
掃描線(xiàn)所必需的信號(hào)通常是恒定周期的二值簡(jiǎn)單脈沖波形，因此掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2和2′能用簡(jiǎn)單掃描電路構(gòu)成。另一方面，信號(hào)線(xiàn)所必需的信號(hào)是對(duì)應(yīng)于顯示數(shù)據(jù)的模擬信號(hào)，或者是對(duì)應(yīng)于顯示數(shù)據(jù)的用多個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的數(shù)字信號(hào)。因此，不是像掃描線(xiàn)信號(hào)那樣的具有恒定周期的簡(jiǎn)單脈沖波形。因此，信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3、3′都是比掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2、2′更復(fù)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(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路109，并用掃描電路3504和模擬開(kāi)關(guān)3505構(gòu)成信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路。結(jié)果，與單個(gè)掃描線(xiàn)所需的驅(qū)動(dòng)電路塊相比，單個(gè)信號(hào)線(xiàn)所需的驅(qū)動(dòng)電路塊更大。每單位布線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)電路塊的規(guī)模比率在此稱(chēng)作“p”。即，每信號(hào)線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)電路塊的規(guī)模是每掃描線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)電路塊的規(guī)模的p倍。每信號(hào)線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)電路塊大于每掃描線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)電路塊，因此p＞1。
在比較實(shí)例1中，當(dāng)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(shí)，假設(shè)濾色器為三種顏色，則掃描線(xiàn)的數(shù)目是M(線(xiàn))，信號(hào)線(xiàn)的數(shù)目是3×N(線(xiàn))。另一方面，在本實(shí)施例中，當(dāng)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(shí)，假設(shè)濾色器為三種顏色，則掃描線(xiàn)的數(shù)目是3×M(線(xiàn))，且信號(hào)線(xiàn)的數(shù)目是N(線(xiàn))。假設(shè)在比較實(shí)例1中每掃描線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)電路塊的規(guī)模是1，則在比較實(shí)例1中掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2′的規(guī)模是M，且信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3′的規(guī)模是3×N×p。同時(shí)，根據(jù)本實(shí)施例的掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2的尺寸是3×M，和信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3的尺寸是N×p。
在此，數(shù)字值被用于估計(jì)電路的整個(gè)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(zhǎng)的，且布線(xiàn)的數(shù)字比率M∶N是4∶3。而且，每單位布線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)電路塊的規(guī)模比率p是3。這時(shí)，比較實(shí)例1的整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路是M+3×N×p＝M+3×(3/4)M×3＝(31/4)M。同時(shí)，本實(shí)施例的整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路是3×M+N×p＝3×M+(3/4)M×3＝(21/4)M。與此類(lèi)似，比較實(shí)例1的整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模約比本實(shí)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(zhǎng)、且布線(xiàn)數(shù)目的比率M∶N是3∶4的情況。當(dāng)與上述情況相似，每單位布線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)電路塊的規(guī)模比率p是3時(shí)，比較實(shí)例1的整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路是M+3×N×p＝M+3×(4/3)M×3＝13M。同時(shí)，本實(shí)施例的整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路是3×M+N×p＝3×M+(4/3)M×3＝7M。也就是，比較實(shí)例1的整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模約是本實(shí)施例中的兩倍大。像這樣，可以通過(guò)本實(shí)施例顯著降低整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模。
依據(jù)驅(qū)動(dòng)電路塊規(guī)模的比率p，可產(chǎn)生降低驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模的效果。為了研究產(chǎn)生該效果的條件，對(duì)以下不等式求解，該不等式在根據(jù)本實(shí)施例的整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模小于比較實(shí)例1的規(guī)模時(shí)得到滿(mǎn)足。
M+3×N×p＞3×M+N×p ---(1)通過(guò)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(mǎn)足的條件p＞1可看出，當(dāng)顯示區(qū)域是橫向長(zhǎng)(M＜N)時(shí)，根據(jù)本實(shí)施例總是能實(shí)現(xiàn)降低整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模的效果。同時(shí)，例如在顯示區(qū)域在縱向方向上極其長(zhǎng)的情形中，例如在p＝3時(shí)、M＝4×N的條件下，無(wú)法滿(mǎn)足不等式(2)。由此發(fā)現(xiàn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)施例降低整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路規(guī)模的效果。
同時(shí)，對(duì)于掃描驅(qū)動(dòng)電路，每單元布線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)電路塊的規(guī)模很小。由此，當(dāng)設(shè)計(jì)電路布局時(shí)，在每單元布線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)電路塊之間通常會(huì)產(chǎn)生間隙。即使設(shè)計(jì)電路以減少該間隙，由于通過(guò)拉繞布線(xiàn)而增加了布線(xiàn)面積等，布局區(qū)域在尺寸上仍不會(huì)降低。結(jié)果，在掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路側(cè)，在驅(qū)動(dòng)電路塊之間提供間隙，且為驅(qū)動(dòng)電路塊內(nèi)的布局提供余量。
當(dāng)比較實(shí)例的掃描驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模M在本實(shí)施例的情況下是3×M時(shí)，通過(guò)消除上述的間隙和余量來(lái)設(shè)置電路，可以在整個(gè)布局區(qū)域中幾乎沒(méi)有改變的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)。這是圖1A和圖1B中的掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的尺寸不變化的原因。也就是說(shuō)，本實(shí)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(zhǎng)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(shí)施例減少了在布局面積中的空閑區(qū)域。
同時(shí)，如上所述，信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的電路規(guī)模大，因此在布局中沒(méi)有間隙或余量。由此，當(dāng)設(shè)計(jì)大規(guī)模電路的布局時(shí)，擴(kuò)大框架是解決這個(gè)問(wèn)題的唯一途徑。電路規(guī)模的尺寸直接影響電路的長(zhǎng)度(在圖1A和圖1B中的縱向方向上)，使得對(duì)框架有大的影響。比較實(shí)例1的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的電路規(guī)模和本實(shí)施例的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的電路規(guī)模相差三倍。結(jié)果，實(shí)例1的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的長(zhǎng)度是圖1A和1B中示出的實(shí)施例的長(zhǎng)度的三倍那樣長(zhǎng)。像這樣，通過(guò)本實(shí)施例可以降低信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的長(zhǎng)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(zhǎng)的顯示區(qū)域的顯示裝置。
如上所述，本實(shí)施例能夠減小整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模。而且，其能夠降低信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的長(zhǎng)度。由于整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模減小了，因此能削減設(shè)計(jì)/布局所需的研發(fā)時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)低成本。而且，其縮短了LT，LT是從計(jì)劃產(chǎn)品到出貨的時(shí)間。此外，由于減小了電路規(guī)模，因此降低了產(chǎn)生錯(cuò)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(gè)支持基板上制造的顯示裝置的數(shù)目增加了，從而實(shí)現(xiàn)了低成本。而且，通過(guò)減小框架，可以實(shí)現(xiàn)減少了顯示裝置重量的輕重量顯示裝置。同時(shí)，通過(guò)使用具有減小框架的顯示裝置，能實(shí)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(jì)橫向長(zhǎng)的點(diǎn)，以使得不發(fā)生故障顯示，如由于液晶向錯(cuò)而在每個(gè)點(diǎn)處導(dǎo)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(shí)施例的平而圖。圖2B是用于示出圖2A中信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)例的平面圖。以下參考這些圖提供說(shuō)明。
在本實(shí)施例中，除了第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)之外，還集成了專(zhuān)利文獻(xiàn)1的圖38(本申請(qǐng)的圖18)中示出的更復(fù)雜的電路，如DAC電路等。即，在本實(shí)施例中，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(dòng)掃描線(xiàn)的掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2、和具有內(nèi)建DAC的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路9。用多個(gè)點(diǎn)構(gòu)成在顯示區(qū)域4中的像素。每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于某種顏色的濾色器。點(diǎn)是橫向長(zhǎng)的形狀，即在沿著掃描線(xiàn)的方向上延伸的形狀。換句話(huà)說(shuō)，每個(gè)點(diǎn)都是與單個(gè)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)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(lái)講，具有內(nèi)建DAC的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)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(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)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(shí)施例使用比第一實(shí)施例的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路更加復(fù)雜的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路。由此，每個(gè)掃描線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)電路塊規(guī)模相對(duì)于每個(gè)信號(hào)線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)電路塊的規(guī)模的比率p比第一實(shí)施例中的大。結(jié)果，通過(guò)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的效果比第一實(shí)施例的更加突出。
與第一實(shí)施例的情況相似，數(shù)字值被用于示出本實(shí)施例的效果。在此假設(shè)本實(shí)施例中的比率p是10。當(dāng)顯示區(qū)域形狀是垂直方向上長(zhǎng)的、且M∶N＝4∶3時(shí)，常規(guī)技術(shù)中的整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模是(47/2)M，而根據(jù)第二實(shí)施例的整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模是(21/2)M。也就是說(shuō)，根據(jù)常規(guī)技術(shù)的電路的規(guī)模比本實(shí)施例的規(guī)模高2.2倍。而且，當(dāng)顯示區(qū)域的形狀是橫向長(zhǎng)、且M∶N＝3∶4時(shí)，根據(jù)常規(guī)技術(shù)的整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模是41M，而根據(jù)本實(shí)施例的整個(gè)驅(qū)動(dòng)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(shí)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(shí)施例的更加復(fù)雜且更大規(guī)模的第二實(shí)施例中，降低整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的規(guī)模的效果更加突出。
而且，由于電路復(fù)雜了，信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的長(zhǎng)度比第一實(shí)施例的延伸得更多。在常規(guī)技術(shù)和本實(shí)施例中，長(zhǎng)度相差幾倍。從此可看出，使用本實(shí)施例能降低信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的長(zhǎng)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(shí)施例的平面圖。
以下將通過(guò)參考附圖提供說(shuō)明。
本實(shí)施例使用了如下結(jié)構(gòu)通過(guò)延伸來(lái)自于外部IC的數(shù)據(jù)總線(xiàn)寬度、以平行地處理數(shù)據(jù)，來(lái)減少在接口部分中消耗的電力。該結(jié)構(gòu)在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了。也就是說(shuō)，在本實(shí)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(dòng)掃描線(xiàn)的掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2、和通過(guò)延伸與外部之間的總線(xiàn)寬度來(lái)并行地處理數(shù)據(jù)的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路(稍后將描述)。顯示區(qū)域4中的像素由多個(gè)點(diǎn)構(gòu)成。每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于某種顏色的濾色器。點(diǎn)為橫向長(zhǎng)的形狀，即在沿著掃描線(xiàn)的方向上延伸的形狀。換句話(huà)說(shuō)，每個(gè)點(diǎn)都是與信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的縱向平行地延伸的形狀。
在本實(shí)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(chǔ)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(shí)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(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路由電平轉(zhuǎn)換器電路12、鎖存電路11、DAC電路7和選擇電路8構(gòu)成。
與第二實(shí)施例的情況相似，本實(shí)施例也由于電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此能夠獲得降低整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路規(guī)模的效果。而且，能降低信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的長(zhǎng)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(shí)施例的平面圖。圖5是用于示出圖4中信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)例的平面圖。圖6是用于示出常規(guī)顯示裝置(以下也稱(chēng)作“比較實(shí)例2”)的平面圖。以下將通過(guò)參考這些圖提供說(shuō)明。
在本實(shí)施例中，電路結(jié)構(gòu)比第一至第三實(shí)施例的那些更復(fù)雜。與第一至第三實(shí)施例之間的最明顯差別是幀存儲(chǔ)器被集成在支持基板上。即，在第四實(shí)施例中，在支持基板1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(dòng)掃描線(xiàn)的掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2、信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3、幀存儲(chǔ)器19和控制器13。顯示區(qū)域4中的像素由多個(gè)點(diǎn)構(gòu)成。每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于某種顏色的濾色器。點(diǎn)是橫向長(zhǎng)的形狀，即在沿著掃描線(xiàn)的方向上延伸的形狀。換句話(huà)說(shuō)，每個(gè)點(diǎn)都是與信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3的縱向方向平行地延伸的形狀。
更具體來(lái)講，信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3和幀存儲(chǔ)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(chǔ)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(xì)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(lèi)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(hào)線(xiàn)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(shí)，電路的布局面積在本實(shí)施例中顯著降低。與此類(lèi)似，本實(shí)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(dāng)觀(guān)察本實(shí)施例的效果時(shí)，效果在行解碼器和幀存儲(chǔ)器的讀出放大器中尤其突出。行解碼器是在幀存儲(chǔ)器的每一行處提供的電路。當(dāng)幀存儲(chǔ)器的單個(gè)行對(duì)應(yīng)于信號(hào)線(xiàn)的單個(gè)行時(shí)，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(xiàn)，且在該位線(xiàn)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(xiàn)，來(lái)為讀出放大電路提供電流。通過(guò)參考該讀出放大電路的情況，用數(shù)值來(lái)查看本實(shí)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(shí)施例的布局。該圖示出了夾在兩個(gè)縱向布線(xiàn)20(一對(duì)位線(xiàn))之間的電路部分22(讀出放大器部分)。該電路還夾在兩個(gè)橫向布線(xiàn)21(電源布線(xiàn))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(gè)縱向或橫向上的布線(xiàn)設(shè)計(jì)為具有按照設(shè)計(jì)規(guī)則定義的預(yù)定尺寸，以使該電路不會(huì)影響另一個(gè)布局上相鄰近的電路。在此，布線(xiàn)寬度被示為1，且布線(xiàn)和電路之間的間隙被示為s。
當(dāng)定義了布線(xiàn)(行)和間隙之間的關(guān)系時(shí)，電路部分22的尺寸在橫向方向上為x1、在縱向方向上為y1。參考圖7，獲得以下的等式。
R1＝x1+3s+2l ---(3)C1＝y(tǒng)1+3s+2l ---(4)即，在單個(gè)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(gè)間隙的寬度和用于兩個(gè)布線(xiàn)的寬度也是必要的。為了簡(jiǎn)化隨后的計(jì)算，提供以下等式。
c·R1＝3s+2l ---(5)假設(shè)所設(shè)計(jì)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)M向方向的比率為b，能獲得以下等式。
y1＝b·x1 ---(6)使用該關(guān)系，可如下用R1、c和b表示整個(gè)布局區(qū)域的面積(R1·C1)。
R1·C1＝{c+b(1-c)}·R12---(7)同時(shí)，圖8示出了根據(jù)讀出放大電路部分的比較實(shí)例2的布局。與圖7中相同，該圖中的整個(gè)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(shí)例2中，假設(shè)整個(gè)顏色的濾色器是以垂直帶狀形式來(lái)布置的，且本實(shí)施例中，全部顏色的濾色器設(shè)置成橫向帶狀形式。通過(guò)這樣，在各布局區(qū)域的橫向?qū)挾萊2和橫向?qū)挾萊1之間成立以下關(guān)系。
R1＝k·R2 ---(8)
即，本實(shí)施例的布局區(qū)域的橫向方向上的尺寸是實(shí)例2的k倍那樣大。以等式(3)和(4)來(lái)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(gè)間隙的寬度和用于兩個(gè)布線(xiàn)的寬度。
x2可如下用R1、c和k表示。
x2＝R2-(3s+2l)＝R1/k-c·R1＝R1(1-c·k)/k ---(9)同時(shí)，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。
x1·y1＝x2·y2 ---(10)根據(jù)該等式和等式(3)、(5)、(6)和(9)，y2可如下用R1、b、c和k表示。
y2＝(x1·y1)/x2＝(b·x12·k)/{R1·(1-c·k)}＝{b·(1-c)2·k·R1}/(1-c·k) ---(11)通過(guò)使用等式(8)和(11)，如下可用R1、b、c和k表示比較實(shí)例2中整個(gè)布局的面積(R2·C2)。
R2·C2＝(x2+3s+2l)·(y2+3s+2l)＝(R1/k)·(y+c·R2)＝(R1/k)·[{b·(1-c)2·k}/(1-c·k)+c]·R1＝[(c/k)+{b·(1-c)2}/(1-c·k)]·R12---(12)通過(guò)比較等式(7)和等式(12)所獲得的結(jié)果，能夠?qū)Ω鶕?jù)本實(shí)施例和比較實(shí)例2的整個(gè)布局的面積進(jìn)行比較。根據(jù)本實(shí)施例的布局面積變得較小的條件是當(dāng)以下關(guān)系成立時(shí)。
R2·C2＞R1·C1 ---(13)通過(guò)將等式(7)和(12)代入不等式(13)，并對(duì)其進(jìn)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(shí)滿(mǎn)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(gè)布局橫向節(jié)距R1的布線(xiàn)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(dāng)電路的規(guī)模小時(shí)，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(dāng)電路結(jié)構(gòu)像在本實(shí)施例中這樣復(fù)雜化時(shí)，在降低橫向側(cè)對(duì)縱向側(cè)的比率方面存在限制。例如，當(dāng)顏色數(shù)目k是3時(shí)，如果b是1/3或更大，則通常使用不等式(16)。而且，即使當(dāng)b＝0.3時(shí)，只要c＞1/30，不等式(16)也成立。例如，在布線(xiàn)寬度l是8μm且間隙s是6μm的條件下，如果橫向節(jié)距R1是1020μm或更小，則能滿(mǎn)足不等式(16)。與此相似，能理解，本實(shí)施例的效果能夠根據(jù)設(shè)計(jì)和工藝條件來(lái)實(shí)現(xiàn)。常規(guī)設(shè)計(jì)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(jiàn)的，從而可理解，本實(shí)施例的效果總是能實(shí)現(xiàn)。
而且，在此獲得的關(guān)系能被應(yīng)用到存儲(chǔ)單元。即，存儲(chǔ)單元部分被位線(xiàn)對(duì)包圍，且?jiàn)A在字線(xiàn)和電容的通用電極之間。結(jié)果，當(dāng)滿(mǎn)足不等式(16)時(shí)，通過(guò)本實(shí)施例也可以降低存儲(chǔ)單元的布局面積。通過(guò)與多個(gè)字線(xiàn)相對(duì)應(yīng)地在縱向方向上布置存儲(chǔ)單元。由此，當(dāng)降低了對(duì)于單個(gè)存儲(chǔ)單元部分的布局面積時(shí)，能顯著地降低整個(gè)存儲(chǔ)單元陣列的布局面積。
當(dāng)電路結(jié)構(gòu)像在這種情況中這樣被復(fù)雜化時(shí)，即使在顯示區(qū)域在縱向方向上極其長(zhǎng)以致不滿(mǎn)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(guò)參考幀存儲(chǔ)器的情況對(duì)此進(jìn)行了描述，然而明顯的是，通過(guò)其它電路也能獲得相同的結(jié)果。此外，與上述教導(dǎo)的情況不同，對(duì)于被縱向方向上的單個(gè)布線(xiàn)和在橫向方向上的單個(gè)布線(xiàn)包圍的電路，也能獲得同樣的方式。
即，如果以下條件成立，則能實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的效果，該條件為由布線(xiàn)和間隙所占的寬度相對(duì)于橫向節(jié)距R1的比率d具有等式(17)的關(guān)系，且滿(mǎn)足不等式(15)和不等式(18)。
d·R1＝2S+1 ---(17)b+d＞1/k ---(18)根據(jù)不等式(18)，能理解，當(dāng)電路變得復(fù)雜到某種程度或更復(fù)雜時(shí)，總是能實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的效果。
作為第一至第四實(shí)施例的效果，已經(jīng)描述出電路面積降低、通過(guò)減少電路長(zhǎng)度來(lái)減小框架、通過(guò)縮短研發(fā)時(shí)間來(lái)削減成本、縮短了LT、改善了可靠性、通過(guò)增加從單個(gè)支持襯底獲得的產(chǎn)品數(shù)量來(lái)削減成本、通過(guò)減小框架來(lái)降低重量等。將通過(guò)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(jì)的實(shí)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(jì)的實(shí)例。在這些圖中，示出了半導(dǎo)體層25、25′、第二布線(xiàn)23、23′、第三布線(xiàn)24′等。為了避免復(fù)雜化，其中未示出第一布線(xiàn)。而且，也未示出第二布線(xiàn)的一部分。
圖9中，在由兩個(gè)第二布線(xiàn)23′包圍的區(qū)域中布置由半導(dǎo)體層25′等構(gòu)成的電路。由于兩個(gè)第二布線(xiàn)23′之間的間隙狹窄，所以該半導(dǎo)體層25′被分成多個(gè)片。而且，第三布線(xiàn)24′被用于拉繞在布線(xiàn)周?chē)?br> 同時(shí)，在圖10中示出的相同電路的布局中，半導(dǎo)體層25的劃分?jǐn)?shù)目比圖9中的少。而且，被第二布線(xiàn)23占據(jù)的面積也減少了。而且，在此不使用第三布線(xiàn)。像這樣，當(dāng)設(shè)計(jì)相同電路的布局時(shí)，本發(fā)明不僅能降低電路面積，而且還能設(shè)計(jì)布局而無(wú)需使用附加布線(xiàn)。使用較小數(shù)目的布線(xiàn)意味著設(shè)計(jì)和工藝成本的顯著削減。
如上所述，本發(fā)明能設(shè)計(jì)電路布局而無(wú)需使用附加的布線(xiàn)層，從而能實(shí)現(xiàn)成本的明顯降低。尤其重要的是提及以下一點(diǎn)圖9示出了通過(guò)布局設(shè)計(jì)領(lǐng)域中技術(shù)人員手工制造實(shí)現(xiàn)的布局結(jié)果，而圖10是根據(jù)其上記載了電路連接關(guān)系的網(wǎng)表來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)布局設(shè)計(jì)的結(jié)果。由于不僅是布線(xiàn)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(guò)自動(dòng)設(shè)計(jì)，仍能實(shí)現(xiàn)用小電路面積進(jìn)行有效的布局設(shè)計(jì)。因此，技術(shù)人員能專(zhuān)注于其他電路部分。與此類(lèi)似，在節(jié)約設(shè)計(jì)勞動(dòng)力方面也實(shí)現(xiàn)了非常大的效果。
而且，本發(fā)明的另一個(gè)效果是通過(guò)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(xiàn)產(chǎn)生的電阻。通過(guò)降低這些，電路中用于數(shù)據(jù)和時(shí)鐘的傳輸、以及將電壓提供到電路的負(fù)荷，都能被極大地降低。結(jié)果，能夠降低數(shù)據(jù)和時(shí)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(jìn)一步降低電路規(guī)模。同時(shí)，能實(shí)現(xiàn)低功耗。
通常，尤其是當(dāng)電路規(guī)模大時(shí)，在布線(xiàn)之間的交叉區(qū)域處的交叉電容的影響很大，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)延遲和時(shí)鐘波形遲鈍/失調(diào)。為了降低交叉電容的影響，需要通過(guò)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(guò)精細(xì)設(shè)置工藝規(guī)則，降低電容；和提供大的緩沖器和專(zhuān)用于解決信號(hào)的延遲/遲鈍/失調(diào)的電路。然而，通過(guò)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(zhuān)用電路和大緩沖器。像這樣，本發(fā)明在工藝和設(shè)計(jì)兩方面都具有很大的影響。
通過(guò)本發(fā)明，可以通過(guò)設(shè)計(jì)在幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方法，即對(duì)寫(xiě)入存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行布置的方法，來(lái)獲得更多的效果。圖21示出這一方法的概念。圖21中，幀存儲(chǔ)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(guò)以這樣的方式來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，可以減少當(dāng)從幀存儲(chǔ)器中讀取數(shù)據(jù)和將它顯示在顯示區(qū)域上時(shí)所消耗的電力。也就是說(shuō)，由于當(dāng)讀出數(shù)據(jù)的時(shí)候，無(wú)需根據(jù)顯示部分中的像素陣列來(lái)重新排列數(shù)據(jù)，因此僅僅消耗很少電力。對(duì)于不具有內(nèi)建幀存儲(chǔ)器的系統(tǒng)，當(dāng)在顯示區(qū)域上顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候，通常需要根據(jù)像素陣列對(duì)從IC芯片中讀出的數(shù)據(jù)進(jìn)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(guò)圖21中的結(jié)構(gòu)獲得，而且也可以通過(guò)各種結(jié)構(gòu)來(lái)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(shí)例，將描述具有內(nèi)建幀存儲(chǔ)器的對(duì)角1.1英寸彩色液晶顯示器的設(shè)計(jì)/制造實(shí)例。對(duì)于像素?cái)?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(shí)例中制造的液晶顯示器的系統(tǒng)方框圖，其對(duì)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(lái)講，形成了掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2、信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)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(chǔ)器19和信號(hào)處理電路32。在圖22中，壓縮電路29被包括在信號(hào)處理電路32內(nèi)。為了提供內(nèi)建幀存儲(chǔ)器，優(yōu)選的是顯示區(qū)域4的橫向?qū)挾扰c幀存儲(chǔ)器19的橫向?qū)挾葞缀跸嗟取６?，?yōu)選的是幀存儲(chǔ)器19中的存儲(chǔ)單元陣列對(duì)應(yīng)于顯示區(qū)域4中的像素陣列，使得能夠通過(guò)簡(jiǎn)單地選定幀存儲(chǔ)器中的一個(gè)列，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入連接到單個(gè)掃描行的所有像素。即，利用這樣的結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)執(zhí)行圖21中所示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，降低當(dāng)讀出數(shù)據(jù)時(shí)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(dāng)沿橫帶方向布置像素時(shí)的本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)，以及作為比較，示出當(dāng)沿縱帶方向布置像素時(shí)的像素結(jié)構(gòu)。這里可以假定，幀存儲(chǔ)器19為每一顏色像素具有4位的存儲(chǔ)容量。圖23示出一比較實(shí)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)器19中，提供了120條字線(xiàn)，每一字線(xiàn)與160×12個(gè)存儲(chǔ)單元相連。而且，縱帶結(jié)構(gòu)的顯示區(qū)域4是由160×RGB條數(shù)據(jù)線(xiàn)和120條掃描行構(gòu)成的。同時(shí)，在圖24中所示的橫帶結(jié)構(gòu)的幀存儲(chǔ)器19中，提供了360(120×3)條字線(xiàn)，每一字線(xiàn)與160×4個(gè)存儲(chǔ)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(xiàn)和120×RGB條掃描行構(gòu)成的。
對(duì)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(gè)存儲(chǔ)單元(每一顏色4位＝12位)。同時(shí)，對(duì)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(gè)存儲(chǔ)單元(4位)。圖25示出當(dāng)以幀存儲(chǔ)器19的寬度變得與顯示區(qū)域4的寬度相同的方式來(lái)設(shè)計(jì)的時(shí)候，在這些條件下的像素節(jié)距和存儲(chǔ)單元寬度之間的關(guān)系。圖25中分別示出了對(duì)于縱帶結(jié)構(gòu)的關(guān)系和對(duì)于橫帶結(jié)構(gòu)的關(guān)系。而且，用虛線(xiàn)示出了在這一估評(píng)中使用的設(shè)計(jì)規(guī)則所限定的最小存儲(chǔ)單元寬度(在該情況下是14μm)。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141μm?？梢詮膱D25看出，當(dāng)像素節(jié)距是141μm時(shí)，在縱帶結(jié)構(gòu)中，存儲(chǔ)單元寬度變得稍微小于10μm。也就是說(shuō)，應(yīng)理解，無(wú)法使用假定的設(shè)計(jì)規(guī)則將縱帶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為具有180ppi的分辯率。為了設(shè)計(jì)具有180ppi的分辯率的縱帶結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)規(guī)則需要是假定值的大約一半。同時(shí)，在橫帶結(jié)構(gòu)中，當(dāng)像素節(jié)距是141μm的時(shí)候，存儲(chǔ)單元寬度稍微小于30μm。從而，可以看出，能夠使用假定的設(shè)計(jì)規(guī)則來(lái)充分地設(shè)計(jì)橫帶結(jié)構(gòu)。
正如所述，通過(guò)使用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠在不改變?cè)O(shè)計(jì)規(guī)則的情況下設(shè)計(jì)布局。此外，能夠極容易地設(shè)計(jì)布局，因?yàn)樗静皇艿皆O(shè)計(jì)的限制。而且，通過(guò)利用本發(fā)明，可以以圖25中假定的設(shè)計(jì)規(guī)則，獲得具有360ppi的分辯率的設(shè)計(jì)。像這樣，本發(fā)明提供非常好的效果，尤其是對(duì)高分辨率顯示器設(shè)備。
接下來(lái)，將從存儲(chǔ)電路動(dòng)作的角度來(lái)說(shuō)明圖23的結(jié)構(gòu)和圖24的結(jié)構(gòu)。首先，將概述被存儲(chǔ)單元的一對(duì)位線(xiàn)圍繞的存儲(chǔ)電路的常規(guī)動(dòng)作所要求的規(guī)定。需要滿(mǎn)足下列等式，其中一對(duì)位線(xiàn)之間的讀出電壓差值是ΔV，存儲(chǔ)容量是Cs，電源電壓是Vdd。
ΔV=Cs2(Cs+Cb)Vdd---(19)]]>|ΔV|＞S (20)應(yīng)注意的是，Cb是位線(xiàn)的寄生電容。而且，S是存儲(chǔ)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(xiàn)讀出的電壓差ΔV很大程度上取決于存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)容量Cs的范圍和位線(xiàn)的寄生電容Cb之間的關(guān)系。位線(xiàn)的寄生電容Cb隨著存儲(chǔ)電路的高度增加和每一位線(xiàn)的長(zhǎng)度擴(kuò)展而增加。為了通過(guò)補(bǔ)償增加的寄生電容Cb使讀出電壓差值ΔV保持超過(guò)某一值(以滿(mǎn)足等式(20)，需要增加存儲(chǔ)容量Cs。然而，當(dāng)存儲(chǔ)容量Cs增加的時(shí)候，存儲(chǔ)電路的高度增加，這進(jìn)一步增加了位線(xiàn)的寄生電容。圖26示出當(dāng)存儲(chǔ)電路是以圖23和圖24中的結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)的時(shí)候，在由等式(19)和(20)約束的電路工作條件下確定的存儲(chǔ)電路的計(jì)算高度。在圖26中，橫軸為像素節(jié)距(μm)，縱軸為存儲(chǔ)電路的高度(毫米)，并且縱帶型和橫帶型都在其中進(jìn)行了繪制。在此處假定的設(shè)計(jì)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(guò)采用縱帶型，存儲(chǔ)電路的高度能夠被減少更多。與此同時(shí)，當(dāng)存儲(chǔ)電路的變得狹窄的時(shí)候，通過(guò)采用橫帶結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)電路的高度能夠被減少更多。其原因如下。當(dāng)像素節(jié)距變得狹窄的時(shí)候，通過(guò)采用縱帶型，存儲(chǔ)單元電容的形狀變?yōu)楦L(zhǎng)形的形狀。結(jié)果，寄生電容Cb增加。當(dāng)寄生電容Cb增加時(shí)，需要增加單元電容Cs，由此進(jìn)一步增加寄生電容Cb。結(jié)果，當(dāng)像素節(jié)距變得狹窄到一定程度以上時(shí)，產(chǎn)生電路無(wú)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141μm)，而且無(wú)法以縱帶型來(lái)設(shè)計(jì)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(chǔ)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(lái)看，本發(fā)明在特定設(shè)計(jì)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(shuō)明與本實(shí)例一起使用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的細(xì)節(jié)。在常規(guī)顯示設(shè)備中，當(dāng)將輸入的視頻數(shù)據(jù)寫(xiě)入到幀存儲(chǔ)器中的時(shí)候，通過(guò)一個(gè)時(shí)鐘寫(xiě)入一個(gè)像素的視頻數(shù)據(jù)(例如，具有三個(gè)點(diǎn)R、G、B的一個(gè)像素的數(shù)據(jù))。同時(shí)，為了實(shí)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(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)布局改變?yōu)橥ㄟ^(guò)對(duì)應(yīng)于橫帶結(jié)構(gòu)來(lái)布置的數(shù)據(jù)。為了以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要使用具有三倍于常規(guī)情形的頻率的三個(gè)時(shí)鐘，因?yàn)樾枰獙?duì)連接到R、G、B的三條字線(xiàn)進(jìn)行存取來(lái)將視頻數(shù)據(jù)寫(xiě)入到幀存儲(chǔ)器，這是因?yàn)閹鎯?chǔ)器中的數(shù)據(jù)布局對(duì)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(chǔ)器所需要的運(yùn)算速度變?yōu)槿痘蚋唷榱吮苊膺@一點(diǎn)，本實(shí)例設(shè)計(jì)了一種用于以流水線(xiàn)形式執(zhí)行處理的信號(hào)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(xiàn)型信號(hào)處理電路的方框圖，圖27B示出時(shí)序圖。本電路包括對(duì)輸入的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)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(xiě)入存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)。通過(guò)4個(gè)時(shí)鐘輸入的具有每一顏色6位的4個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)(具有6位的12個(gè)點(diǎn)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(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。4個(gè)像素的壓縮數(shù)據(jù)被臨時(shí)保持在寄存器27中。而且，在多路轉(zhuǎn)換器28處，根據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器的順序來(lái)改變數(shù)據(jù)的選擇順序，從而形成待寫(xiě)入存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)。待寫(xiě)入存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)是用這樣的方式構(gòu)成的為每一顏色寫(xiě)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)懭氲?。結(jié)果，4像素的數(shù)據(jù)通過(guò)3個(gè)時(shí)鐘寫(xiě)入存儲(chǔ)器中。通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu)，通過(guò)在將其寫(xiě)入存儲(chǔ)器中時(shí)按照與顯示區(qū)域?qū)?yīng)的順序重新排列視頻數(shù)據(jù)，當(dāng)從存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)的時(shí)候，可以為每一選擇的線(xiàn)一次讀出數(shù)據(jù)。因此，能夠降低對(duì)于存儲(chǔ)器的存取次數(shù)，并能夠減小電力消耗。
在如上所述的實(shí)例中使用的壓縮/展開(kāi)方法通過(guò)僅僅使用該一個(gè)像素內(nèi)的數(shù)據(jù)，為一個(gè)像素的視頻信息執(zhí)行壓縮/展開(kāi)。本方法為每一像素執(zhí)行壓縮/展開(kāi)，從而能夠容易地執(zhí)行從存儲(chǔ)器讀出和向存儲(chǔ)器寫(xiě)入的隨機(jī)存取。而且，壓縮和展開(kāi)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(chǔ)器的容量降低了。因此，由壓縮和展開(kāi)電路和存儲(chǔ)器部分占據(jù)的面積變得極其小。與此同時(shí)，還考慮到了如下壓縮/展開(kāi)方法其在執(zhí)行壓縮和展開(kāi)的時(shí)候，利用像素之間的相關(guān)性來(lái)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(guò)使用這種方法，按照每4個(gè)像素來(lái)壓縮和展開(kāi)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(xiàn)路的容量。然而，需要按照每4個(gè)像素來(lái)保存和讀出與一個(gè)基于像素相關(guān)性信息的標(biāo)志相對(duì)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(shí)產(chǎn)生的，使得稍微增加了其所需的存儲(chǔ)容量)。這樣的壓縮/展開(kāi)方法還可以與如上所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路等等同時(shí)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(shí)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(kāi)。通過(guò)塊編碼，將4像素的原始圖像數(shù)據(jù)(在圖中用I(X)，I(X+1)，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?cái)?shù)據(jù)和3位的標(biāo)志。在位平面壓縮部分中，具有4位的每一轉(zhuǎn)換像素?cái)?shù)據(jù)被改變?yōu)榫哂?位的每一像素?cái)?shù)據(jù)。每一具有3位的像素?cái)?shù)據(jù)和3位的標(biāo)志被保存在幀存儲(chǔ)器19中。在解壓縮電路30中，具有3位的每一像素?cái)?shù)據(jù)被位平面展開(kāi)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?cái)?shù)據(jù)和3位的標(biāo)志數(shù)據(jù)被塊解碼，以獲得具有6位的每一像素?cái)?shù)據(jù)(在圖中，通過(guò)O(X)，O(X+1)，O(X+2)，O(X+3)來(lái)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(méi)有具體描述，但是在顯示區(qū)域中的點(diǎn)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(dāng)通過(guò)將電路分成多片來(lái)設(shè)置電路時(shí)，本發(fā)明也是有效的。將這種結(jié)構(gòu)的實(shí)例描述為本發(fā)明第五實(shí)施例。
圖11是一平面圖，用于示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的在信號(hào)線(xiàn)側(cè)上的電路布局的第一實(shí)例。在第五實(shí)施例第一實(shí)例中，將幀存儲(chǔ)器部分分成兩部分。結(jié)果，示出了當(dāng)將幀存儲(chǔ)器分成為在支持基板1a右側(cè)和左側(cè)上的兩個(gè)時(shí)、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(gè)存儲(chǔ)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11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(chǔ)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(gè)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(shí)施例能實(shí)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(shí)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(shí)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(guò)使用自然改變節(jié)距的結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)DAC部分和顯示區(qū)域的節(jié)距不同時(shí)，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(shí)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(chǔ)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(guò)采用其中為節(jié)距不同的電路塊、在每個(gè)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(dāng)沒(méi)有節(jié)距改變部分時(shí)，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(shí)施例中，連接到CPU總線(xiàn)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(shí)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(shí)鐘產(chǎn)生電路等。作為串行接口，可根據(jù)CPU總線(xiàn)的相關(guān)規(guī)格使用各種類(lèi)型的。例如，能使用SPI(串行外圍接口)、I2C(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(duì)于該串行接口的管理功能，而僅需要從屬功能。同時(shí)，時(shí)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(dāng)所有時(shí)鐘都與自串行接口接收到的時(shí)鐘同步時(shí)，提供對(duì)從串行接口獲得的時(shí)鐘進(jìn)行分周/復(fù)倍或者相移的功能。這種情況下，當(dāng)串行接口對(duì)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)兩者都進(jìn)行傳送時(shí)，能按原樣使用通過(guò)通信獲得的時(shí)鐘。
同時(shí)，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(shí)鐘的時(shí)鐘復(fù)原電路，以利用再現(xiàn)的時(shí)鐘。而且，當(dāng)串行接口的時(shí)鐘和用于顯示的時(shí)鐘等不同步時(shí)，內(nèi)建的附加的時(shí)鐘產(chǎn)生電路是必要的。例如當(dāng)使用與來(lái)自串行接口的時(shí)鐘同步的時(shí)鐘執(zhí)行直到將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到幀存儲(chǔ)器為止的過(guò)程、并使用與來(lái)自串行接口的時(shí)鐘不同步的時(shí)鐘執(zhí)行從幀存儲(chǔ)器讀出數(shù)據(jù)直到其顯示為止的過(guò)程時(shí)，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(dāng)幀存儲(chǔ)器19的一條字線(xiàn)將要立即被存儲(chǔ)器檢查電路檢查的時(shí)候，或者當(dāng)顯示區(qū)域4的一條掃描線(xiàn)將要被顯示區(qū)域檢查電路檢查的時(shí)候，該檢查電路可以被放置在較大規(guī)模電路一側(cè)上。類(lèi)似地，還可以執(zhí)行對(duì)幀存儲(chǔ)器19的一條數(shù)據(jù)線(xiàn)和顯示區(qū)域4的一條信號(hào)線(xiàn)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(shí)例。該結(jié)構(gòu)也在其中提供了上述的串行接口。通過(guò)使用該檢查電路，可以對(duì)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(guò)與內(nèi)建模式產(chǎn)生電路43產(chǎn)生的檢查模式進(jìn)行比較來(lái)執(zhí)行檢查。為了檢查存儲(chǔ)器的輸出，來(lái)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。可以用這樣的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于存儲(chǔ)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?xún)?yōu)選的應(yīng)用本發(fā)明。
在上文中，已經(jīng)通過(guò)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(dòng)顯示區(qū)域4的驅(qū)動(dòng)電路的情形進(jìn)行了說(shuō)明。然而，在必要時(shí)，通過(guò)圍繞顯示區(qū)域4，驅(qū)動(dòng)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(xiàn)驅(qū)動(dòng)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(xiàn)，以連接右側(cè)和左側(cè)上的驅(qū)動(dòng)電路。替換地，也可以在顯示區(qū)域4內(nèi)分離開(kāi)掃描線(xiàn)，使得可以單獨(dú)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(dòng)電路，例如能夠隨意從右側(cè)或者左側(cè)開(kāi)始掃描。通過(guò)利用雙向掃描，可以改變?cè)陲@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(yùn)動(dòng)畫(huà)面的性能的時(shí)候，或者在通過(guò)在寫(xiě)入視頻之后添加黑色顯示來(lái)解決保持型顯示器的拖尾的時(shí)候，來(lái)使用本發(fā)明。在此情況下，無(wú)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(guò)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(dāng)在顯示設(shè)備上執(zhí)行對(duì)于顯示三維圖像等等所需要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的時(shí)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(shí)的顯示物質(zhì)。作為電泳類(lèi)型材料的實(shí)例，能使用微膠囊型電泳物質(zhì)，其通過(guò)將白色和黑色精細(xì)顆粒(如氧化鈦和碳黑)封裝到微膠囊中來(lái)獲得。還可使用通過(guò)使用相同顆粒等的粉末的顯示方法(有時(shí)將其稱(chēng)作調(diào)色型顯示(tonertype display))。能通過(guò)組合基本進(jìn)行二值顯示的那些材料或者濾色器來(lái)實(shí)現(xiàn)精細(xì)的彩色顯示。同時(shí)，能通過(guò)組合白色有機(jī)EL物質(zhì)和濾色器來(lái)實(shí)現(xiàn)彩色顯示。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)高速響應(yīng)。此外，比使用每種顏色的有機(jī)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)相比，能更容易形成該結(jié)構(gòu)，也能實(shí)現(xiàn)高效率。
對(duì)于構(gòu)成該電路的半導(dǎo)體，可使用各種類(lèi)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(guò)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(jī)材料制成的有機(jī)晶體管。而且，可以使用通過(guò)氧化物半導(dǎo)體，如作為非晶氧化物半導(dǎo)體的代表的透明氧化物半導(dǎo)體形成的晶體管。
有機(jī)晶體管具有這種特性其使用有機(jī)材料，且可采用各種微細(xì)加工技術(shù)。即，除了掩模氣相沉積之外，可以通過(guò)印刷技術(shù)如轉(zhuǎn)印、噴墨印刷、納米印刷技術(shù)進(jìn)行模制，并且可以通過(guò)熔化技術(shù)等形成圖形。作為典型的p型半導(dǎo)體而被廣泛公知的材料是并五苯。實(shí)質(zhì)上，并五苯不是僅用作P型半導(dǎo)體的物質(zhì)。通過(guò)調(diào)整電極結(jié)構(gòu)和周?chē)鷼夥?，其可被用作n型半導(dǎo)體的雙極性材料(顯示出電子和空穴的對(duì)稱(chēng)特性)。當(dāng)使用有機(jī)半導(dǎo)體時(shí)這也是特征。除了并五苯之外，可使用各種類(lèi)型的材料，如聚噻吩(polyothiophene)、富勒烯(C60)、作為富勒烯衍生物的C60MC12(C60-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(guò)使用液晶有機(jī)半導(dǎo)體如球殼狀碳分子誘導(dǎo)體，能利用分子的定向。由此，通過(guò)在取向方向上形成溝道，能形成具有高遷移率的有機(jī)晶體管。同時(shí)，透明氧化物半導(dǎo)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(jiàn)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(dǎo)體，能使用ZnO(氧化鋅)、Zn-Sn-O(鋅錫氧化物)、In-Zn-O(IZO銦鋅氧化物)、InGaO3(ZnO)5等In-Ga-Zn-O(a-InGaZnO，a-IGZO銦-鎵-鋅-氧基非晶半導(dǎo)體)、a-In2O3Sn(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Y2OX(氧化釔)等。
對(duì)于電極，優(yōu)選使用ITO?？墒褂脦缀跸嗤墓に囆纬蒩-IGZO和ITO。即，其能通過(guò)濺射或氣相沉積形成。在形成膜時(shí)，通過(guò)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(jī)TFT的情況相比，通過(guò)透明氧化物半導(dǎo)體形成的晶體管能實(shí)現(xiàn)高遷移率，且在形成復(fù)雜電路時(shí)是有效的。
此外，可以使用碳的一種形式來(lái)作為半導(dǎo)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(shuō)明中所使用的圖中示出的R、G、B的濾色器。即，其能以反向順序B、G、R來(lái)布置濾色器，或者用與例如順序G、B、R這樣的不同顏色來(lái)開(kāi)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(kāi)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。即，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(kuò)展顏色范圍并實(shí)現(xiàn)純度化的顯示裝置(常常被稱(chēng)為多色顯示設(shè)備)。當(dāng)增加顏色的數(shù)目時(shí)，可以通過(guò)執(zhí)行與該變化相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來(lái)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(dòng)IC這樣的外部電路。為了使用驅(qū)動(dòng)IC，需要為具有增加數(shù)目的顏色的專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)IC開(kāi)發(fā)新的IC。因此，可以通過(guò)以下方式來(lái)使用三基色的驅(qū)動(dòng)IC執(zhí)行用于轉(zhuǎn)換四個(gè)或更多基色的信號(hào)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，使其能夠被輸入到三基色的驅(qū)動(dòng)IC。在增加了濾色器的顏色數(shù)目的顯示裝置中，由于顯示裝置中點(diǎn)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(shí)分點(diǎn)亮多個(gè)顏色的光源和多個(gè)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(guò)將某個(gè)點(diǎn)的濾色器形成為橫向長(zhǎng)的形狀，實(shí)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(xiàn)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(guò)將具有濾色器的部分和不具有濾色器的部分作為單個(gè)點(diǎn)來(lái)處理，可以增加在沒(méi)有濾色器的單個(gè)點(diǎn)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(guò)使用反射來(lái)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(shí)，能實(shí)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(shí)現(xiàn)，而且能在其中形成有孔的結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)。圖14示出了濾色器的這種布局的實(shí)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(kāi)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(jìn)一步劃分，且可以不是橫向長(zhǎng)的形狀，只要單個(gè)的點(diǎn)是橫向長(zhǎng)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(lèi)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(guò)使用更大的點(diǎn)，可以在視覺(jué)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(shí)例。當(dāng)在顯示部分的左右方向上提供掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，本發(fā)明將圖15A的布局設(shè)置成如圖15B中的橫向長(zhǎng)布局。明顯的是，能通過(guò)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(shí)例。圖15D示出了根據(jù)本發(fā)明的橫向長(zhǎng)布局的實(shí)例，其對(duì)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(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的假設(shè)，進(jìn)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(guò)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(diǎn)的兩維寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)。由此，點(diǎn)的形狀不限于橫向長(zhǎng)的形狀。例如，本發(fā)明可以用具有掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路和其他電路的顯示裝置來(lái)具體實(shí)現(xiàn)，只要在構(gòu)成像素的點(diǎn)的至少一種兩維布局中的兩個(gè)方向上的長(zhǎng)度比在掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路側(cè)上的更短。換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)在顯示部分的左右方向上布置掃描驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，以這樣的方式來(lái)設(shè)置點(diǎn)規(guī)模比掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的大的電路側(cè)上的點(diǎn)的長(zhǎng)度變得更長(zhǎng)。即，在左右方向上的點(diǎn)的長(zhǎng)度被設(shè)置成比上下方向上的點(diǎn)的長(zhǎng)度長(zhǎng)。同時(shí)，當(dāng)將掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置在顯示部分的上下方向上時(shí)，在上下方向上的點(diǎn)的長(zhǎng)度被設(shè)置成比左右方向上的點(diǎn)長(zhǎng)，以使得在比掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路規(guī)模大的電路側(cè)上的點(diǎn)的長(zhǎng)度變得更大。
在上述內(nèi)容中，主要將點(diǎn)的形狀描述為矩形。然而，點(diǎn)實(shí)質(zhì)上不必是矩形，只要能用對(duì)應(yīng)于多種顏色的點(diǎn)填充間隙即可。即，該形狀例如可以是六邊形、通過(guò)進(jìn)一步將六邊形分成兩個(gè)獲得的梯形或五邊形。
而且，明顯的是，每個(gè)點(diǎn)都不必為相同形狀。在本發(fā)明中重要的是將點(diǎn)的兩維長(zhǎng)度設(shè)置成多長(zhǎng)，以減小電路規(guī)模。當(dāng)點(diǎn)的形狀不是立方體時(shí)，通過(guò)取各自方向上的平均長(zhǎng)度作為兩維長(zhǎng)度來(lái)實(shí)施本發(fā)明。例如，當(dāng)在顯示部分的上下方向上設(shè)置掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，在上下方向上的點(diǎn)的平均長(zhǎng)度被設(shè)置為比左右方向上的點(diǎn)的平均長(zhǎng)度更長(zhǎng)，以使在規(guī)模比掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路大的電路中的點(diǎn)的平均長(zhǎng)度變得更長(zhǎng)。
在上述內(nèi)容中，假設(shè)將點(diǎn)設(shè)置成方形，描述了兩維點(diǎn)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(diǎn)的節(jié)距不同，在傾斜布局中，當(dāng)被轉(zhuǎn)送時(shí)，點(diǎn)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(diǎn)，以非周期的方式來(lái)填充間隙。在該情況下，無(wú)法定義像節(jié)距這樣的長(zhǎng)度。然而，如上所述，可以通過(guò)考慮二維空間來(lái)定義兩種方向、并定義這些方向中的平均長(zhǎng)度，來(lái)獲得本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。然而，通過(guò)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(diǎn)的數(shù)目，由于非周期的特性，兩個(gè)方向中的平均長(zhǎng)度變得相等成為可能。
此外，本發(fā)明還可以應(yīng)用于被稱(chēng)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(hào)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(guān)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(hào)。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(guān)看條件和視頻信號(hào)來(lái)調(diào)整實(shí)際觀(guān)察到的顯示，因此能夠通過(guò)完全使用顯示設(shè)備的性能來(lái)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(lái)，將通過(guò)參考圖1A描述本發(fā)明的第七實(shí)施例。本實(shí)施例不使用濾色器。本實(shí)施例通過(guò)代之以使用發(fā)光元件，而實(shí)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(dòng)掃描線(xiàn)的掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路2、和用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)線(xiàn)的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路3。在顯示區(qū)域中的像素由多個(gè)點(diǎn)構(gòu)成。每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于某種顏色的發(fā)光元件。該點(diǎn)為橫向長(zhǎng)的形狀，即為在沿著掃描線(xiàn)的方向上延伸的形狀。換句話(huà)說(shuō)，每個(gè)點(diǎn)都是與信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)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(lèi)型。
明顯的是，在本實(shí)施例中能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的效果。而且，通過(guò)用發(fā)光元件取代上述的第二至第六實(shí)施例中的濾色器，能將該發(fā)光元件與每個(gè)實(shí)施例中的其他結(jié)構(gòu)組合起來(lái)。
各種類(lèi)型都課被用作發(fā)光元件。例如，能使用多種顏色的有機(jī)EL物質(zhì)。有機(jī)EL物質(zhì)是一種電致發(fā)光元件，其通過(guò)提供電場(chǎng)而發(fā)光。由于有機(jī)EL物質(zhì)是自發(fā)光物質(zhì)，因此濾色器不會(huì)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(guò)氣體產(chǎn)生等離子體和將熒光元件用作發(fā)光元件來(lái)進(jìn)行等離子體彩色顯示。相似地，通過(guò)FED(場(chǎng)發(fā)射顯示)的彩色顯示能通過(guò)使用電子發(fā)射源和將熒光元件用作發(fā)光元件來(lái)實(shí)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(guò)應(yīng)變發(fā)光。能通過(guò)將這些發(fā)光元件形成為光子晶體結(jié)構(gòu)來(lái)提高發(fā)光效率。通過(guò)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(guò)參看圖28來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第八實(shí)施例。在本實(shí)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(dòng)電路48和第二方向上的驅(qū)動(dòng)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(duì)應(yīng)于第一方向驅(qū)動(dòng)電路48和第二方向驅(qū)動(dòng)電路49。參看本圖，第二方向驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路的平放方向平行。通過(guò)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(dòng)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(lèi)似的形狀來(lái)形成顯示設(shè)備的外部形狀。
接下來(lái)，將描述本發(fā)明的第九實(shí)施例。本實(shí)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(jī)、攝像機(jī)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(shí)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(shí)施例中，因?yàn)槭呛?jiǎn)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(duì)近眼設(shè)備的詳細(xì)描述。即，除了顯示裝置之外，根據(jù)本實(shí)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(lái)，將描述本發(fā)明第十實(shí)施例。本實(shí)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(huà)、電子筆記本、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、可穿戴個(gè)人計(jì)算機(jī)等。該便攜式終端用于一直隨身攜帶，因而需要尺寸小和重量輕。采用本發(fā)明的效果對(duì)于這種應(yīng)用也是顯著的。在本實(shí)施例中，因?yàn)槭呛?jiǎn)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(duì)便攜式終端的詳細(xì)說(shuō)明。即，除了顯示裝置之外，根據(jù)本實(shí)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
1.一種顯示裝置，包括顯示部分，其中，沿著第一方向和第二方向，以矩陣方式將像素設(shè)置在支持基板上，每一個(gè)像素都是由單個(gè)或多個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的；第一電路，其在支持基板上的顯示部分的第一方向的外側(cè)上提供；和第二電路，其規(guī)模大于第一電路的規(guī)模，其在支持基板上的顯示部分的第二方向的外側(cè)上提供，其中所述點(diǎn)的形狀是在第一方向上比在第二方向上長(zhǎng)的形狀。
2.如權(quán)利要求1的顯示裝置，其中多個(gè)點(diǎn)中的至少一個(gè)具有濾色器。
3.如權(quán)利要求2中的顯示裝置，其中對(duì)于每個(gè)點(diǎn)，所述濾色器對(duì)應(yīng)于多種顏色中的一種。
4.如權(quán)利要求3中的顯示裝置，其中所述濾色器對(duì)應(yīng)于在第一方向上的相同列中的相同顏色的每個(gè)點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1中的顯示裝置，其中第二電路是由多個(gè)電路元件構(gòu)成的，每個(gè)電路元件具有電路部分、布線(xiàn)部分和在第一方向上的間隙部分，并以恒定的重復(fù)節(jié)距設(shè)置在第一方向上；和滿(mǎn)足以下關(guān)系，其中在一個(gè)電路元件中，布線(xiàn)部分和間隙部分占據(jù)重復(fù)節(jié)距的比例是c，在電路部分第一方向上長(zhǎng)度對(duì)于第二方向長(zhǎng)度的比率是b，多種顏色的數(shù)目是k，b+c＞1/k。
6.如權(quán)利要求1的顯示裝置，其中多個(gè)點(diǎn)中的至少一個(gè)包括發(fā)光元件。
7.如權(quán)利要求6的顯示裝置，其中對(duì)于每個(gè)點(diǎn)，所述發(fā)光元件對(duì)應(yīng)于多種發(fā)光顏色中的一種。
8.如權(quán)利要求7的顯示裝置，其中發(fā)光元件對(duì)應(yīng)于在第一方向相同列中相同顏色的每個(gè)點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求1的顯示裝置，其中第二電路是由多個(gè)電路元件構(gòu)成的，每個(gè)電路元件都具有電路部分、布線(xiàn)部分、和第一方向上的間隙部分，并以恒定的重復(fù)節(jié)距設(shè)置在第一方向上；和當(dāng)至少一個(gè)點(diǎn)包括發(fā)光元件時(shí)，以下關(guān)系滿(mǎn)足，其中，在一個(gè)電路元件中，布線(xiàn)部分和間隙部分占據(jù)重復(fù)節(jié)距的比例是c，在電路部分第一方向上長(zhǎng)度對(duì)于第二方向長(zhǎng)度的比率是b，多種發(fā)光顏色的數(shù)目是k，b+c＞1/k。
10.如權(quán)利要求6的顯示裝置，其中所述發(fā)光元件是由熒光元件、電致發(fā)光元件、應(yīng)力誘導(dǎo)元件、或光子晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。
11.如權(quán)利要求1的顯示裝置，其中顯示部分包括掃描線(xiàn)；和第一電路包括用于驅(qū)動(dòng)掃描線(xiàn)的掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路。
12.如權(quán)利要求1的顯示裝置，其中顯示部分包括信號(hào)線(xiàn)；和第二電路包括用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)線(xiàn)的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路。
13.如權(quán)利要求12的顯示裝置，其中信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路是用于通過(guò)擴(kuò)展總線(xiàn)寬度進(jìn)行并行數(shù)據(jù)處理的電路。
14.如權(quán)利要求1的顯示裝置，其中在支持基板上提供幀存儲(chǔ)器、定時(shí)控制器或串行接口。
15.如權(quán)利要求1的顯示裝置，其中支持基板由玻璃基板、石英基板、塑料基板或硅基板構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求1的顯示裝置，其中至少第一電路或者第二電路是由非晶硅、多晶硅、單晶硅、有機(jī)半導(dǎo)體或氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的。
17.如權(quán)利要求1-16中任一權(quán)利要求的顯示設(shè)備，其中顯示器部分具有非矩形的外部形狀。
18.一種使用權(quán)利要求1-17中的顯示裝置的近眼設(shè)備。
19.一種使用權(quán)利要求1-17的顯示裝置的便攜終端。
全文摘要
提供了一種顯示裝置，其能夠減小驅(qū)動(dòng)電路規(guī)模并減少框架。在支持基板上提供其中以矩陣提供像素的顯示區(qū)域、用于驅(qū)動(dòng)掃描線(xiàn)的掃描線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路和用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)線(xiàn)的信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路。在顯示區(qū)域中的像素用多個(gè)電構(gòu)成。每個(gè)電都對(duì)應(yīng)于某種顏色的濾色器。該點(diǎn)是橫向長(zhǎng)的形狀，即為在沿著掃描線(xiàn)的方向上延伸的形狀。換句話(huà)說(shuō)，每個(gè)點(diǎn)都是在與信號(hào)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的縱向方向平行地延伸的形狀。濾色器例如是橫向帶狀類(lèi)型。
文檔編號(hào)G09G3/36GK101034218SQ200710085708
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月6日
發(fā)明者高取憲一, 淺田秀樹(shù), 芳賀浩史 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社, Nec液晶技術(shù)株式會(huì)社