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顯示裝置的制作方法

文檔序號:8163887閱讀:163來源:國知局
專利名稱:顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種將EL(Electro Luminescenct)元件用作象素的EL顯示裝置。
背景技術(shù)
近年來,將場致發(fā)光元件(下面稱為EL元件)用作象素的EL顯示裝置的開發(fā)盛行。EL元件具有在陽極與陰極之間夾持EL層的結(jié)構(gòu),EL顯示裝置具有將這種EL元件作為象素排列成矩陣狀的結(jié)構(gòu)。EL顯示裝置中與液晶顯示裝置一樣,具有有源驅(qū)動方式和無源驅(qū)動方式,有源驅(qū)動方式對每個象素設(shè)置TFT后,單獨(dú)驅(qū)動象素,無源驅(qū)動方式以行為單位依次選擇,在選擇時同時地使選擇行的全部象素發(fā)光(例如日本特開2003-108028號公報)。
通常,EL顯示裝置具有在基板上將多個EL元件排列成矩陣狀的顯示面板,將執(zhí)行顯示驅(qū)動的驅(qū)動電路IC芯片化后,設(shè)置在顯示面板的周圍。
但是,因?yàn)閷C芯片設(shè)置在顯示面板的顯示畫面的周圍,所以顯示區(qū)域以外的區(qū)域變大。

發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于在EL顯示裝置中可減小顯示區(qū)域以外的區(qū)域。
本發(fā)明的顯示裝置具備以下部件基板;安裝在所述基板上的驅(qū)動電路;覆蓋所述驅(qū)動電路的覆蓋膜;和顯示部,作為象素被排列在所述覆蓋膜上,同時,被所述驅(qū)動電路驅(qū)動,且具有一對電極,并具有多個按照流過一對電極間的電流來表示光學(xué)動作的光學(xué)元件。
在本發(fā)明中,例如用覆蓋膜來覆蓋安裝了IC芯片等驅(qū)動電路的基板,在該覆蓋膜上設(shè)置顯示部,所以不必在基板的顯示區(qū)域的周圍、即與顯示區(qū)域重疊地配置驅(qū)動電路。因此,可縮小顯示裝置的非顯示區(qū)域,小型化顯示裝置的面板尺寸,尤其可適用于便攜電話、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等小型便攜設(shè)備的顯示面板。并且,因?yàn)樵谶@樣與顯示部重合的位置上設(shè)置驅(qū)動電路或驅(qū)動電路布線,所以可在任意的位置上設(shè)置任意數(shù)量的驅(qū)動電路,可彈性設(shè)計布線。


圖1是表示適用本發(fā)明的顯示裝置的側(cè)截面圖。
圖2是圖1的II-II線的平面截面圖。
圖3是圖1的III-III線的平面截面圖。
圖4是表示與圖1的EL顯示裝置不同的EL顯示裝置的側(cè)截面圖。
圖5是表示與圖1、圖4的EL顯示裝置不同的EL顯示裝置的側(cè)截面圖。
圖6是表示適用本發(fā)明的顯示裝置的平面圖。
圖7是表示適用本發(fā)明的顯示裝置的第一層的大致平面圖。
圖8是表示適用本發(fā)明的顯示裝置的第二層的大致平面圖。
圖9是象素Pi,j中的象素驅(qū)動電路Di,j的平面圖。
圖10是沿圖9的(X)-(X)線在厚度方向切斷時的截面圖。
圖11是沿圖9的(XI)-(XI)線在厚度方向切斷時的截面圖。
圖12是沿圖9的(XII)-(XII)線在厚度方向切斷時的截面圖。
圖13是表示選擇期間的驅(qū)動原理的顯示裝置的象素的等效電路圖。
圖14是表示非選擇期間的驅(qū)動原理的顯示裝置的象素的等效電路圖。
圖15是表示串聯(lián)連接于顯示裝置的發(fā)光元件上的n溝道型MOSFET中流過的電流與施加于該MOSFET的電壓的關(guān)系的圖。
圖16表示驅(qū)動電路的動作的時間圖。
圖17是將本發(fā)明的顯示裝置設(shè)為數(shù)碼相機(jī)的顯示面板時的數(shù)碼相機(jī)的大致電路框圖。
具體實(shí)施例方式
下面,參照附圖來說明本發(fā)明的具體方式。但是,發(fā)明的范圍不限于圖示實(shí)例。
圖1是表示適用本發(fā)明的無源驅(qū)動方式(單純矩陣驅(qū)動方式)的場致發(fā)光顯示裝置1(下面稱為顯示裝置1)的側(cè)截面圖,圖2是圖1的II-II線的平面截面圖,圖3是圖1的III-III線的平面截面圖。另外,圖1是圖2的I-I線的側(cè)截面圖。
該顯示裝置1具備基板2、安裝在基板2上的多個IC芯片3-7、覆蓋這些IC芯片3-7的絕緣覆蓋膜8、形成于絕緣覆蓋膜8上的顯示部9-11、和密封顯示部9-11的密封膜12。
基板2是在IC芯片3-7之間形成輸入輸出數(shù)據(jù)用的電路布線19的多層電路基板。
IC芯片3-7可以是大規(guī)模集成電路(LSI)、中規(guī)模集成電路(MSI)、小規(guī)模集成電路(SSI)。IC芯片3-7的安裝方式可以是表面安裝式,也可以是插入安裝式。IC芯片3-7可以是由陶瓷、塑料等封裝件來密封的芯片,也可以是裸芯片。
這些IC芯片3-7作為整體,具有驅(qū)動顯示部9-11的功能。這里,例如IC芯片3是內(nèi)置暫時存儲從外部輸入的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲器、與執(zhí)行顯示裝置1的整體控制的CPU的芯片。IC芯片4是內(nèi)置發(fā)生向IC芯片5、6、6輸出用的定時時鐘的定時發(fā)生器、與D/A(Digital to Analog)變換暫時存儲在IC芯片3中的圖像數(shù)據(jù)后輸出到IC芯片5、6、7的D/A轉(zhuǎn)換器的芯片。IC芯片5、6、7是內(nèi)置為了分別依次選擇掃描后述的掃描線9a、10a、11a而向分別連接于掃描線9a、10a、11a的布線13、15、17傳送掃描信號的掃描驅(qū)動器(移位寄存器)、與按照從定時發(fā)生器輸入的時鐘信號的定時取得模擬變換后的圖像信號、按照該模擬圖像信號將灰度信號輸出到分別連接于后述的信號線9b、10b、11b上的布線14、16、18的數(shù)據(jù)驅(qū)動器的芯片。另外,IC芯片3的幀存儲器與CPU也可單獨(dú)芯片化,IC芯片4的D/A轉(zhuǎn)換器與定時發(fā)生器也可單獨(dú)芯片化,IC芯片5、6、7的掃描驅(qū)動器與數(shù)據(jù)驅(qū)動器也可單獨(dú)芯片化。
用共同的絕緣覆蓋膜8來覆蓋安裝在基板2上的IC芯片3-7。該絕緣覆蓋膜8消除了產(chǎn)生于基板2的表面與IC芯片3-7之間的級差,絕緣覆蓋膜8的表面變?yōu)榇笾缕教沟拿?。該絕緣覆蓋膜8可以由樹脂(例如甲基丙烯酸合成樹脂、丙烯樹脂、環(huán)氧樹脂)構(gòu)成,或由無機(jī)氮元素化合物(例如氧化硅、氮化硅、氧化氮化硅)構(gòu)成,或按無機(jī)氮化合物、樹脂的順序?qū)盈B而成。
將該顯示裝置1的顯示面縱向分割成由顯示部9、10、11分別獨(dú)立進(jìn)行顯示的3個區(qū)域。顯示部9由IC芯片5來驅(qū)動,顯示部10由IC芯片6來驅(qū)動,顯示部11由IC芯片7來驅(qū)動。即,由顯示部9、10、11來顯示一個畫面。
顯示部9由橫向上成長條帶狀、彼此平行排列地形成于絕緣覆蓋膜8上的多條掃描線9a、9a、…、平面視圖中(沿與顯示面垂直的方向看)與掃描線9a、9a、…正交排列的信號線9b、9b、…、和在掃描線9a、9a、…與信號線9b、9b、…交叉的部位夾入掃描線9a與信號線9b之間的EL層9c、9c…構(gòu)成。掃描線9a是具有導(dǎo)電性的第一導(dǎo)電線,信號線9b是具有導(dǎo)電性的第二導(dǎo)電線。
在掃描線9a、9a、…各自的一端部,貫穿絕緣覆蓋膜8形成接觸孔8a,在該接觸孔8a中埋入金屬等導(dǎo)電性材料。另一方面,在基板2中形成布線13,布線13將一個接觸孔8a電連接于IC芯片5的一個端子上。從而,IC芯片5的一個端子經(jīng)接觸孔8a和布線13連接于一條掃描線9a上。
信號線9b、9b、…各自的一端部也一樣,在形成于絕緣覆蓋膜8中的接觸孔8b中埋入導(dǎo)電性材料,在基板2中形成從IC芯片5至接觸孔8b、8b、…的布線14。從而,IC芯片5的一個端子通過接觸孔8b和布線13連接于一條信號線9b上。
EL層9c可以是按空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層的順序或其相反順序?qū)盈B的三層結(jié)構(gòu),或是按空穴傳輸層、發(fā)光層的順序或其相反順序?qū)盈B的二層結(jié)構(gòu),也可以是由發(fā)光層構(gòu)成的一層結(jié)構(gòu),就這些層結(jié)構(gòu)而言,也可以是在適當(dāng)?shù)膶娱g夾入電子或空穴的注入層的多層結(jié)構(gòu)。另外,構(gòu)成EL層9c的所有層可以由有機(jī)化合物構(gòu)成,構(gòu)成EL層9c的所有層可以由無機(jī)化合物構(gòu)成,EL層9c也可以是層疊由無機(jī)化合物構(gòu)成的層與由有機(jī)化合物構(gòu)成的層而成。這里,EL層9c是按作為導(dǎo)電性高分子的PEDOT(聚噻吩)和作為摻雜物的PSS(聚苯乙烯磺酸)構(gòu)成的空穴傳輸層、聚芴類發(fā)光材料構(gòu)成的發(fā)光層的順序?qū)盈B的二層結(jié)構(gòu)。
掃描線9a與信號線9b交叉的部位形成矩陣狀,排列在絕緣覆蓋膜8上。在掃描線9a與信號線9b交叉的部位,形成從絕緣覆蓋膜8側(cè)按掃描線9a、EL層9c、信號線9b的順序?qū)盈B的層疊結(jié)構(gòu),而該層疊結(jié)構(gòu)成為EL元件,構(gòu)成象素。EL元件的陽極為掃描線9a,且陰極為信號線9b,也可以相反,陽極為信號線9b,且陰極為掃描線9a。
另外,信號線9b具有透光的性質(zhì),由氧化銦、氧化鋅、氧化錫或鎘錫氧化物(CTO)或包含其中至少一種的混合物(例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅)構(gòu)成。掃描線9a由金屬、金屬化合物或合金構(gòu)成。
另外,在信號線9b是陰極且信號線9b自身的功函數(shù)較高的情況下,最好在信號線9b與EL層9c之間形成由鎂、鈣、鋰、鋇或稀土類構(gòu)成的單體金屬或包含至少一種這些單體的合金構(gòu)成的低功函數(shù)的電子注入層。此時,期望電子注入層盡可能薄,以便光能透過電子注入層。
顯示部10也與顯示部9一樣,由橫向上成長條帶狀、彼此平行排列的多條掃描線10a、10a、…、平面視圖中與掃描線10a、10a、…正交排列的信號線10b、10b、…、和在掃描線10a、10a、…與信號線10b、10b、…交叉的各個部位夾入掃描線10a與信號線10b之間的EL層(省略圖示)構(gòu)成。
在掃描線10a、10a、…各自的一端部,在形成于絕緣覆蓋膜8中的接觸孔8c中埋入導(dǎo)電性材料,在基板2中形成從IC芯片6至接觸孔8c、8c、…的布線15,IC芯片6的一個端子通過接觸孔8c和布線15連接于一條掃描線10a上。在信號線10b、10b、…的一端部,通過形成于絕緣覆蓋膜8中的接觸孔8d、8d、…與形成于基板2中的布線16,將IC芯片6的一個端子連接于一條信號線10b上。
顯示部11也與顯示部9一樣,由橫向上成長條帶狀、彼此平行排列的多條掃描線11a、11a、…、平面視圖中與掃描線11a、11a、…正交排列的信號線11b、11b、…、和在掃描線11a、11a、…與信號線11b、11b、…交叉的各個部位夾入掃描線11a與信號線11b之間的EL層(省略圖示)構(gòu)成。
在掃描線11a、11a、…的一端部,通過形成于絕緣覆蓋膜8中的接觸孔8e、8e、…與形成于基板2中的布線17,將IC芯片7的一個端子連接于一條掃描線11a上。同樣,在信號線11b、11b、…的一端部,通過形成于絕緣覆蓋膜8中的接觸孔8f、8f、…與形成于基板2中的布線18,將IC芯片7的一個端子連接于一條信號線11b上。
在一個面中形成密封膜12,以覆蓋掃描線9a、9a、…、信號線9b、9b、…、掃描線10a、10a、…、信號線10b、10b、…、掃描線11a、11a、…、和信號線11b、11b、…整體。該密封膜12在對光具有透光性的同時,具有絕緣性,由樹脂(例如(例如甲基丙烯酸合成樹脂、丙烯樹脂、環(huán)氧樹脂)或無機(jī)氮元素化合物(例如氧化硅、氮化硅、氧化氮化硅)構(gòu)成。
在密封膜12的外緣附近與顯示部9、10、11不重疊的部分中,貫穿密封膜12和絕緣覆蓋膜8來形成接觸孔12a。另一方面,在基板2中或基板2上將電線布線19引導(dǎo)至接觸孔12a,在接觸孔12a中埋入導(dǎo)電性材料。埋入接觸孔12a中的導(dǎo)電性材料構(gòu)成顯示裝置1的端子,輸入來自外部的信號。
下面,說明顯示裝置1的制造方法。
首先,準(zhǔn)備形成布線13-布線18、電路布線19的基板2,在基板2上安裝IC芯片3-7。接著,在基板2的一個面中形成絕緣覆蓋膜8,由絕緣覆蓋膜8來覆蓋IC芯片3-7。之后,在絕緣覆蓋膜8中形成接觸孔8a、8a、…、接觸孔8b、8b、…、接觸孔8c、8c、…、接觸孔8d、8d、…、接觸孔8e、8e、…和接觸孔8f、8f、…,并在這些接觸孔8a-8f中埋入導(dǎo)電性材料。然后,在絕緣覆蓋膜8上布圖掃描線9a、9a、…、掃描線10a、10a、…、掃描線11a、11a、…。接著,布圖顯示部9的EL層9c、9c、…、顯示部10的EL層和顯示部11的EL層。然后,在形成的EL層中,與掃描線9a、9a、…、掃描線10a、10a、…和掃描線11a、11a、…正交地布圖信號線9b、9b、…、信號線10b、10b、…和信號線11b、11b、…。然后,在絕緣覆蓋膜8的一個面中形成密封膜12,由密封膜12來覆蓋掃描線9a、9a、…、信號線9b、9b、…、掃描線10a、10a、…、信號線10b、10b、…、掃描線11a、11a、…、和信號線11b、11b、…。之后,在密封膜12和絕緣覆蓋膜8中形成接觸孔12a,并在接觸孔12a中埋入導(dǎo)電性材料。
下面,說明顯示裝置1的動作。
從外部經(jīng)接觸孔12a輸入1幀的圖像數(shù)據(jù),將輸入的圖像數(shù)據(jù)暫時存儲在IC芯片3中,由IC芯片3來進(jìn)行信號處理。將信號處理后的圖像數(shù)據(jù)輸出到IC芯片4,由IC芯片4來進(jìn)行D/A變換,將D/A變換后的圖像信號輸出到IC芯片5、6、7。IC芯片5按照圖像信號,以無源驅(qū)動方式來驅(qū)動顯示部9,IC芯片6按照圖像信號,以無源驅(qū)動方式來驅(qū)動顯示部10,IC芯片7按照圖像信號,以無源驅(qū)動方式來驅(qū)動顯示部11。在顯示部9中,IC芯片5依次選擇掃描線9a、9a、…,對應(yīng)于圖像信號的灰度信號通過IC芯片5與各掃描線9a的選擇時同步,輸出到所有的信號線9b、9b、…。顯示部10、11也與顯示部9一樣執(zhí)行顯示動作,但在一幀期間中顯示部9-11同時顯示。
通過驅(qū)動顯示部9、10、11,EL層發(fā)光,從EL層發(fā)出的光透過信號線9b、10b、11b,從密封膜12放射到外部。因此,顯示裝置1的結(jié)構(gòu)為與基板2相反側(cè)的密封膜12的表面形成顯示面,即所謂頂部發(fā)光結(jié)構(gòu)。
如上所述,在本實(shí)施方式中,絕緣覆蓋膜8覆蓋安裝了IC芯片3-7的基板2,在絕緣覆蓋膜8上形成顯示部9-11,在平面視圖中IC芯片3-7重疊在顯示部9-11上,所以在該顯示裝置1中基本上沒有顯示區(qū)域以外的區(qū)域。
另外,因?yàn)樾盘柧€9b、9b、…、信號線10b、10b、…和信號線11b、11b、…和密封膜12是透明的,所以即使IC芯片3-7重疊在顯示部9-11上,由EL層發(fā)出的光也從密封膜12放射到外部。
另外,因?yàn)楠?dú)立驅(qū)動顯示部9-11,所以可增大顯示裝置1自身的發(fā)光負(fù)載(duty)。即,設(shè)顯示部9-11的掃描線9a、10a、11a為N條(N為自然數(shù)。),在各顯示部9-11中,發(fā)光負(fù)載為1/N,即使顯示裝置1整體的掃描線數(shù)量為(3×N),發(fā)光負(fù)載也為1/N。但是,因?yàn)樵谡w具有(3×N)條掃描線的現(xiàn)有EL顯示裝置中、在顯示面板的周圍設(shè)置驅(qū)動電路,所以即使假設(shè)僅在顯示區(qū)域的上側(cè)與下側(cè)兩個部位設(shè)置數(shù)據(jù)驅(qū)動器,最高也僅能在兩個區(qū)域中獨(dú)立驅(qū)動。因此,在整體具有(3×N)條掃描線的現(xiàn)有EL顯示裝置中,發(fā)光負(fù)載僅能是2/(3×N),本實(shí)施方式的顯示裝置1的發(fā)光負(fù)荷大。所以,本實(shí)施方式的顯示裝置1即使是低功率也能并實(shí)現(xiàn)亮的顯示面,可實(shí)現(xiàn)顯示裝置1的長壽命化。
另外,在假設(shè)由1個IC芯片向全部信號線輸出的情況下,若掃描線為3N條,則變?yōu)?/(3×N)的負(fù)荷驅(qū)動,但如本發(fā)明那樣,分割成顯示部9-11,分別由IC芯片5-7單獨(dú)驅(qū)動顯示部9-11,所以顯示部9-11可在一幀期間中同時顯示。因此,即使將顯示部9-11的掃描線總條數(shù)設(shè)為(3×N),各IC芯片5、6、7也可以1/N負(fù)載驅(qū)動。即,為了發(fā)光顯示部9、10、11的EL元件,可將選擇期間設(shè)為三倍,與由1個IC芯片輸出到全部信號線的情況相比,可將施加于顯示部9、10、11的各EL層的電壓變?yōu)?/3,所以可抑制電壓引起的惡化。
另外,因?yàn)閷?nèi)置CPU的IC芯片3安裝在基板2上,所以可實(shí)現(xiàn)顯示裝置1的多功能化。另外,因?yàn)閷?nèi)置幀存儲器的IC芯片3安裝在基板2上,所以即使不從外部輸入圖像數(shù)據(jù),也可維持在顯示裝置1中執(zhí)行顯示的狀態(tài)。
另外,假設(shè)在基板2上直接形成CPU、幀存儲器、D/A轉(zhuǎn)換器、定時發(fā)生器、掃描驅(qū)動器和數(shù)據(jù)驅(qū)動器由于分別有最佳的耐壓、耐熱、加工,所以不太合適。但是,在本實(shí)施方式中,因?yàn)樵诨?上安裝事先以最佳的耐壓、耐熱、加工設(shè)計的IC芯片3-7,所以可提供具有CPU、幀存儲器、D/A轉(zhuǎn)換器、定時發(fā)生器、掃描驅(qū)動器和數(shù)據(jù)驅(qū)動器功能的顯示裝置1。
另外,本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式,在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi),可進(jìn)行各種改良和設(shè)計變更。
例如,在上述實(shí)施方式中,顯示部9、10、11為按掃描線、EL層、透明信號線的順序?qū)盈B的結(jié)構(gòu),但相反,也可以是按信號線、EL層、透明的掃描線的順序?qū)盈B的結(jié)構(gòu)。另外,將顯示部分割成3塊,但也可將顯示部分割成4塊以上來細(xì)化。
另外,在上述實(shí)施方式中,在任一顯示部9-11中,在掃描線與信號線的每個交叉部位都獨(dú)立形成EL層,但EL層也可以是共同的層。即,在顯示部9中,形成EL層以覆蓋所有掃描線9a、9a、…,在顯示部10中,形成EL層以覆蓋所有掃描線10a、10a、…,在顯示部11中,形成EL層以覆蓋所有掃描線11a、11a、…。此時,EL層在顯示部9-11整體中可以是共同的層。
另外,也可以是如下的變形例。在以下的變形例中,向與上述實(shí)施方式的顯示裝置1一樣的結(jié)構(gòu)要素附加相同的符號。
在上述實(shí)施方式的顯示裝置1中,在基板2中表面安裝IC芯片3-7,但在變形例1的EL顯示裝置中,將IC芯片3-7埋入基板2中。具體而言,如圖4所示,在基板2中形成凹溝2a,在該凹溝2a內(nèi)插入IC芯片5。在凹溝2a中填充樹脂等填充材料20,由該填充材料20來覆蓋IC芯片5。在填充材料20中形成接觸孔20a,在接觸孔20a中埋入導(dǎo)電性材料,由導(dǎo)電性材料來連接IC芯片5的端子與電路布線19。變形例1的EL顯示裝置除在基板2中埋入IC芯片3-7外,結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式的顯示裝置1一樣,同時一樣動作。
在變形例2的EL顯示裝置中,與變形例1的顯示裝置一樣,將IC芯片3-7埋入基板2中。但是,如圖5所示,通過將形成顯示部9、10、11的透明基板30貼合在埋入IC芯片3-7且覆蓋絕緣覆蓋膜8的基板上來制造變形例2的EL顯示裝置。
與上述實(shí)施方式、變形例1那樣在絕緣覆蓋膜8上形成顯示部9、10、11一樣,在變形例2中,在透明基板30的表側(cè)面30a中形成顯示部9、10、11。另外,在透明基板30的表側(cè)面30a中形成顯示部9、10、11的方法與上述實(shí)施方式中在絕緣覆蓋膜8上形成顯示部9、10、11的方法一樣。
透明基板30是硼酸玻璃、石英玻璃、其他玻璃、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯等樹脂等透明材料。在上述實(shí)施方式中,信號線9b、9b、…、信號線10b、10b、…和信號線11b、11b、…透明,相反,在變形例2中,掃描線9a、9a、…、掃描線10a、10a、…和掃描線11a、11a、…透明,透過光。
在透明基板30的一個面中形成密封膜12,以覆蓋顯示部9、10、11整體。在對應(yīng)于掃描線9a、9a、…、信號線9b、9b、…、掃描線10a、10a、…、信號線10b、10b、…、掃描線11a、11a、…、和信號線11b、11b、…各自一端部的位置上,在密封膜12中形成接觸孔12a,在接觸孔12a中埋入導(dǎo)電性材料。接觸孔12a位于對應(yīng)于接觸孔8a-8f的位置上。
使接觸孔8a-8f對應(yīng)于接觸孔12a,使絕緣覆蓋膜8面對密封膜12,通過各向異性粘接劑(省略圖示)將密封膜12粘接在絕緣覆蓋膜8上。各向異性粘接劑在層方向(厚度方向)具有導(dǎo)電性,但在與層方向正交的方向具有絕緣性。因此,通過各向異性粘接劑將一個接觸孔12a電連接于接觸孔8a-8f之一上。從而,將IC芯片5的一個端子電連接于一條掃描線9a上,將IC芯片5的一個端子電連接于一條信號線9b上,將IC芯片6的一個端子電連接于一條掃描線10a上,將IC芯片6的一個端子電連接于一條信號線10b上,將IC芯片7的一個端子電連接于一條掃描線11a上,將IC芯片7的一個端子電連接于一條信號線11b上。
通過分別由IC芯片5、6、7來無源驅(qū)動顯示部9、10、11來進(jìn)行顯示動作,但因?yàn)閽呙杈€9a、9a、…、掃描線10a、10a、…、掃描線11a、11a、…和透明基板30透明,所以EL層發(fā)出的光從透明基板30的背面30b放射到外部。即,透明基板30的背面30b成為顯示面。
另外,在上述實(shí)施方式中,為無源驅(qū)動型的顯示裝置1,但也可以是示出的有源驅(qū)動型的顯示裝置101。下面,用圖來說明本發(fā)明的具體方式。但是,發(fā)明的范圍不限于圖示實(shí)例。另外,以下說明中,所謂[平面視圖]是指[從垂直于顯示裝置101的顯示面的方向看]。
圖6是表示適用本發(fā)明的顯示裝置的具體結(jié)構(gòu)的電路框圖。如圖6所示,顯示裝置101是有源矩陣驅(qū)動型的顯示裝置,作為基本結(jié)構(gòu),具備具有顯示圖像的顯示裝置象素的顯示部107;驅(qū)動顯示部107的各象素用的選擇掃描驅(qū)動器103、電壓電源驅(qū)動器104和數(shù)據(jù)驅(qū)動器105;控制選擇掃描驅(qū)動器103、電壓電源驅(qū)動器104和數(shù)據(jù)驅(qū)動器105的控制器106。
這里,顯示裝置101為設(shè)置在硼酸玻璃、石英玻璃、其他玻璃等對能承受后述的晶體管的制造工序中的溫度的基板112(圖10中示出)中的第一層、和設(shè)置在第一層上的第二層的層疊結(jié)構(gòu)。在第一層中設(shè)置選擇掃描驅(qū)動器103、電壓電源驅(qū)動器104、數(shù)據(jù)驅(qū)動器105和控制器106,在第二層中設(shè)置構(gòu)成顯示部107的電路元件。在控制器106、選擇掃描驅(qū)動器103、電壓電源驅(qū)動器104和數(shù)據(jù)驅(qū)動器105上形成夾層絕緣膜134,保護(hù)這些第一層的電路元件不被第二層的電路元件的制造工序破壞。
選擇掃描驅(qū)動器103、電壓電源驅(qū)動器104和數(shù)據(jù)驅(qū)動器105分別可輸入數(shù)據(jù)地與來自控制器106的控制信號群φs、φe、φd連接。因?yàn)樵O(shè)定成來自顯示部107的各象素的顯示光不會經(jīng)第一層從基板112射出,所以基板112的顯示光透過率可以不一定高。
如圖7所示,控制器106、構(gòu)成選擇掃描驅(qū)動器103的第一選擇掃描驅(qū)動器103a、第二選擇掃描驅(qū)動器103b、…、第S選擇掃描驅(qū)動器103c(S為2以上的自然數(shù))、構(gòu)成數(shù)據(jù)驅(qū)動器105的第一數(shù)據(jù)驅(qū)動器105a、第二數(shù)據(jù)驅(qū)動器105b、…、第T數(shù)據(jù)驅(qū)動器105c(T為2以上的自然數(shù))、構(gòu)成電壓電源驅(qū)動器104的第一電壓電源驅(qū)動器104a、電壓電源驅(qū)動器104b、…、第S電壓電源驅(qū)動器104c分別在平面視圖中不重疊地設(shè)置在基板112上。
控制器106經(jīng)布線群151a、151b、…、151c分別與第一選擇掃描驅(qū)動器103a、第二選擇掃描驅(qū)動器103b、…、第S選擇掃描驅(qū)動器103c連接,另外,經(jīng)布線群152a、152b、…、152c分別與第一數(shù)據(jù)驅(qū)動器105a、第二數(shù)據(jù)驅(qū)動器105b、…、第T數(shù)據(jù)驅(qū)動器105c連接,另外,經(jīng)布線群153a、153b、…、153c分別與第一電壓電源驅(qū)動器104a、電壓電源驅(qū)動器104b、…、第S電壓電源驅(qū)動器104c連接。
第一選擇掃描驅(qū)動器103a、第二選擇掃描驅(qū)動器103b、…、第S選擇掃描驅(qū)動器103c分別按照從控制器106輸入的控制信號群φs,依次向布線LX1、LX2、…、LXm輸出選擇掃描信號。
第一數(shù)據(jù)驅(qū)動器105a按照從控制器106輸入的控制信號群φd,分別在布線LY11、LY12、…、LY1n中流入對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的存儲電流。
第二數(shù)據(jù)驅(qū)動器105b按照從控制器106輸入的控制信號群φd,分別在布線LY21、LY22、…、LY2n中流入對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的存儲電流。
第T數(shù)據(jù)驅(qū)動器105c按照從控制器106輸入的控制信號群φd,分別在布線LYT1、LYT2、…、LYTn中流入對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的存儲電流。
第一電壓電源驅(qū)動器104a、電壓電源驅(qū)動器104b、…、第S電壓電源驅(qū)動器104c分別按照從控制器106輸入的控制信號群φe,依次向布線LZ1、LZ2、…、LZm輸出規(guī)定的信號。
在布線LX1、LX2、…、LXm、布線LY11、LY12、…、LY1n、布線LY21、LY22、…、LY2n、布線LYT1、LYT2、…、LYTn、布線LZ1、LZ2、…、LZm各自的前端設(shè)置端子部Tr1,各端子部Tr1通過設(shè)置在覆蓋選擇掃描驅(qū)動器103、電壓電源驅(qū)動器104、數(shù)據(jù)驅(qū)動器105和控制器106的夾層絕緣膜134中的未圖示的接觸孔露出。
在夾層絕緣膜134中設(shè)置顯示部107,以便在平面視圖中至少局部地與圖7所示的選擇掃描驅(qū)動器103、電壓電源驅(qū)動器104、數(shù)據(jù)驅(qū)動器105和控制器106重疊。具體而言,在顯示部107中,如圖8所示,沿行方向彼此平行地排列m條選擇掃描線X1、X2、…、Xm,形成于夾層絕緣膜134上,另外,沿行方向在夾層絕緣膜134上形成相同的m條電壓電源掃描線Z1、Z2、…、Zm,以分別與選擇掃描線X1、X2、…、Xm成組地交互排列,另外,沿與行方向正交的列方向在夾層絕緣膜134上形成電流線Y11、Y21、…、YT1、Y12、Y22、…、YT2、Y1n、Y2n、…、YTn。
另外,圖6中示出的第一列電流線Y1相當(dāng)于圖8的電流線Y11、Y21、…、YT1,圖6中示出的第二列電流線Y2相當(dāng)于圖8的電流線Y12、Y22、…、YT2,圖6中示出的第n列電流線Yn相當(dāng)于圖8的電流線Y1n、Y2n、…、YTn。
電壓電源掃描線Z1、Z2、…、Zm與選擇掃描線X1、X2、…、Xm彼此電絕緣。選擇掃描線X1、X2、…、Xm和電壓電源掃描線Z1、Z2、…、Zm可通過布圖相同的導(dǎo)電膜來統(tǒng)一形成。另外,電流線Y11、Y12、…、Y1n、Y21、Y22、…、Y2n、YT1、YT2、…、YTn與選擇掃描線X1、X2、…、Xm和電壓電源掃描線Z1、Z2、…、Zm交叉地沿列方向設(shè)置,通過夾入后述的柵極絕緣膜123或阻塞(block)絕緣膜136來與選擇掃描線X1、X2、…、Xm和電壓電源掃描線Z1、Z2、…、Zm絕緣。
設(shè)置位于選擇掃描線X1、X2、…、Xm、電流線Y11、Y12、…、Y1n、Y21、Y22、…、Y2n、YT1、YT2、…、YTn和電壓電源掃描線Z1、Z2、…、Zm各自的一個前端上的端子部Tr2。
選擇掃描線X1、X2、…、Xm的端子部Tr2分別經(jīng)設(shè)置在夾層絕緣膜134中的接觸孔與布線LX1、LX2、…、LXm的各端子部Tr1連接。
電流線Y11、Y12、…、Y1n的端子部Tr2分別經(jīng)設(shè)置在夾層絕緣膜134中的接觸孔與布線LY11、LY12、…、LY1n的各端子部Tr1連接。
電流線Y21、Y22、…、Y2n的端子部Tr2分別經(jīng)設(shè)置在夾層絕緣膜134中的接觸孔與布線LY21、LY22、…、LY2n的各端子部Tr1連接。
電流線YT1、YT2、…、YTn的端子部Tr2分別經(jīng)設(shè)置在夾層絕緣膜134中的接觸孔與布線LYT1、LYT2、…、LYTn的各端子部Tr1連接。
電壓電源掃描線Z1、Z2、…、Zm分別經(jīng)設(shè)置在夾層絕緣膜134中的接觸孔與布線LZ1、LZ2、…、LZm的各端子部Tr1連接。
將多個有機(jī)EL元件E1,1-Em,n排列成矩陣狀,在包圍在電流線Y11、Y12、…、Y1n、Y21、Y22、…、Y2n、YT1、YT2、…、YTn與選擇掃描線X1、X2、…、Xm中的各區(qū)域中,配置各有機(jī)EL元件。另外,為了在有機(jī)EL元件E1,1-Em,n中分別流過期望的電流,在各有機(jī)EL元件的周圍設(shè)置象素驅(qū)動電路D1,1-Dm,n。一個有機(jī)EL元件和與之對應(yīng)設(shè)置的一個驅(qū)動電路對應(yīng)于顯示部107的一象素。即在(m×n)個象素中分別設(shè)置一個有機(jī)EL元件和一個驅(qū)動電路。
下面,詳細(xì)說明顯示部107的各象素。
在顯示部107內(nèi),將多個象素P1,1-Pm,n(m≥1、n≥≤2)設(shè)置成矩陣狀。在第i行第j列的象素Pi、j(1≤i≤m、1≤j≤n)中,形成第i行第j列有機(jī)EL元件Ei,j、和驅(qū)動有機(jī)EL元件Ei,j的第i行第j列象素驅(qū)動電路Di,j。象素驅(qū)動電路Di,j具備電容器117和分別作為n溝道非晶硅薄膜晶體管的第1晶體管108、第2晶體管109、第3晶體管110。
象素驅(qū)動電路Di,j的第1晶體管108的柵極電極108G連接于第i行的選擇掃描線Xi上,漏極電極108D連接于第i行電壓電源掃描線Zi上,源極電極108S連接于第3晶體管110的柵極電極110G上,同時連接于電容器117的一個極上。
象素驅(qū)動電路Di,j的第2晶體管109的柵極電極109G連接于第i行的選擇掃描線Xi上,漏極電極109D連接于第3晶體管110的源極電極110S上,同時連接于電容器117的另一個極上,源極電極109S連接于第j列電流線Yi(電流線Y1j、Y2j、…YTj之一)上。
象素驅(qū)動電路Di,j的第3晶體管110的柵極電極110G連接于第1晶體管108的源極電極108S和電容器117的一個極上,漏極電極110D連接于電壓電源掃描線Zi上,源極電極110S與作為有機(jī)EL元件Ei,j的一個極的象素電極連接,同時,連接于電容器117的另一個極上,并連接于第2晶體管109的漏極電極109D上。
電容器117連接于第3晶體管110的柵極電極110G和源極電極110S之間,具有保持柵極電極110G-源極電極110S之間的電位的功能。
有機(jī)EL元件Ei,j構(gòu)造成在象素電極與相對透明電極113之間夾入有機(jī)EL層,象素電極連接于第3晶體管110的源極電極110S上,向相對透明電極113施加基準(zhǔn)電位Vss。
這里詳細(xì)說明象素Pi,j。圖9是平面看象素Pi,j中的象素驅(qū)動電路Di,j的示意圖,圖10是沿圖9的(X)-(X)線在厚度方向切斷時的截面圖,圖11是沿圖9的(XI)-(XI)線在厚度方向切斷時的截面圖,圖12是沿圖9的(XII)-(XII)線在厚度方向切斷時的截面圖。另外,圖9中,為了便于理解,至少部分省略后述的柵極絕緣膜123、第一雜質(zhì)半導(dǎo)體膜125、第二雜質(zhì)半導(dǎo)體膜126、阻塞絕緣膜130、相對透明電極113等。
在夾層絕緣膜134上,以規(guī)定圖案形成構(gòu)成第1晶體管108的柵極電極108G、第2晶體管109的柵極電極109G和第3晶體管110的柵極電極110G的柵極電極層122。柵極電極層122統(tǒng)一布圖與選擇掃描線X1、X2、…、Xm、電壓電源掃描線Z1、Z2、…、Zm相同的導(dǎo)電材料層,另外,具有從鉻、鋁、銅、鈦、鎢或從其至少部分中選擇的合金等中選擇的低阻抗材料。
在柵極電極層122上覆蓋陽極氧化柵極電極層122的陽極氧化膜131,設(shè)置柵極絕緣膜123,以從陽極氧化膜131上覆蓋顯示部107的整個面。柵極絕緣膜123由氮化硅或氧化硅等具有透光性和絕緣性的材料構(gòu)成。另外,柵極絕緣膜123還覆蓋選擇掃描線X1、X2、…、Xm和電壓電源掃描線Z1、Z2、…、Zm。
分別經(jīng)柵極絕緣膜123面對各柵極電極層122地形成第1晶體管108、第2晶體管109和第3晶體管110的半導(dǎo)體膜124。該半導(dǎo)體膜124備有具有從可視光到紅外線波長頻域的分光靈敏度的本征非晶硅。在各半導(dǎo)體膜124上,形成保護(hù)半導(dǎo)體膜124的表面不被蝕刻液腐蝕的由氮化硅構(gòu)成的阻塞絕緣膜130。在各阻塞絕緣膜130的一側(cè)部和另一側(cè)部,分別彼此間隔地形成第一雜質(zhì)半導(dǎo)體膜125和第二雜質(zhì)半導(dǎo)體膜126。各第一雜質(zhì)半導(dǎo)體膜125覆蓋半導(dǎo)體膜124的一側(cè)部和阻塞絕緣膜130的一側(cè)部地形成,各第二雜質(zhì)半導(dǎo)體膜126覆蓋半導(dǎo)體膜124的另一側(cè)部和阻塞絕緣膜130的另一側(cè)部地形成。第一雜質(zhì)半導(dǎo)體膜125和第二雜質(zhì)半導(dǎo)體膜126由摻雜了n型雜質(zhì)離子的非晶硅構(gòu)成。
在各第1晶體管108、第2晶體管109和第3晶體管110的第一雜質(zhì)半導(dǎo)體膜125上,形成構(gòu)成漏極電極108D、漏極電極109D和漏極電極110D的漏極電極層127,在各第1晶體管108、第2晶體管109和第3晶體管110的第二雜質(zhì)半導(dǎo)體膜126上,形成構(gòu)成源極電極108S、源極電極109S和源極電極110S的源極電極層128。漏極電極層127和源極電極層128統(tǒng)一布圖與電流線Y1-Yn(即Y11、Y21、…、YT1、Y12、Y22、…、YT2、…、Y1n、Y2n、…、YTn)相同的導(dǎo)電材料層而成,另外,具有從鉻、鋁、銅、鈦、鎢或從其至少部分中選擇的合金等中選擇的低阻抗材料,并具有截斷可視光透過的功能。從而,抑制來自外部或各有機(jī)EL元件的光入射到半導(dǎo)體膜124、第一雜質(zhì)半導(dǎo)體膜125和第二雜質(zhì)半導(dǎo)體膜126上。源極電極層128與漏極電極層127通過彼此間隔來電絕緣。
第1晶體管108、第2晶體管109、第3晶體管110除逆交錯(stager)結(jié)構(gòu)外,也可以是共面(コプラナ)型,另外,至少之一為p溝道型晶體管,另外,除非晶硅外,也可以是多晶硅等晶體管。另外,為了防止各第1晶體管108、第2晶體管109和第3晶體管110的光惡化,最好基板112具有遮光性。
以覆蓋第1晶體管108、第2晶體管109、第3晶體管110、電容器117、選擇掃描線X1、X2、…、Xm、電流線Y1、Y2、…、Yn、電壓電源掃描線Z1、Z2、…、Zm的方式,形成由氮化硅構(gòu)成的保護(hù)絕緣膜129。
上述結(jié)構(gòu)的第3晶體管110是將半導(dǎo)體膜124設(shè)為溝道區(qū)域的MOS型場效應(yīng)晶體管。第1晶體管108和第2晶體管109的結(jié)構(gòu)與第3晶體管110實(shí)質(zhì)一樣。另外,電容器117與第3晶體管110的柵極電極層122共享一個電極,與第3晶體管110的源極電極層128共享另一個電極。電容器117用作通過將形成于一個電極和另一個電極之間的柵極絕緣膜123設(shè)為電介質(zhì)、積累隨著流過第3晶體管110的源極-漏極間的電流的電流值變化而變化的第3晶體管110的柵極-源極間電位、作為電荷數(shù)據(jù)的電容。即,電容器117構(gòu)成第3晶體管110的柵極-源極間的寄生電容,存儲寫入的電荷數(shù)據(jù),之后,當(dāng)向第3晶體管110的源極-漏極間施加規(guī)定電壓時,保持在第3晶體管110的柵極-源極間積累的電荷,以在第3晶體管110的源極-漏極間流過電流值與寫入時相等的電流。
通過由聚酰亞胺等構(gòu)成的絕緣平坦化膜118來覆蓋保護(hù)絕緣膜129。絕緣平坦化膜118用作在顯示部107的整個面中成膜的平坦化膜,由該絕緣平坦化膜118來消除第1晶體管108、第2晶體管109、第3晶體管110上的保護(hù)絕緣膜129、與夾層絕緣膜134的表面上的保護(hù)絕緣膜129之間產(chǎn)生的級差,絕緣平坦化膜118的表面構(gòu)成大致平坦的面。該絕緣平坦化膜118由樹脂(例如甲基丙烯酸合成樹脂、丙烯樹脂、環(huán)氧樹脂)構(gòu)成。另外,為了防止第1晶體管108、第2晶體管109、第3晶體管110的光惡化,例如也可混入炭黑等顏料,使絕緣平坦化膜118具有遮光性。
在絕緣平坦化膜118上,在顯示部107的整個面中形成光學(xué)干涉層119。光學(xué)干涉層119從絕緣平坦化膜118側(cè)開始順序?qū)盈B鏡面反射來自上方的光的反射層119a、設(shè)定成規(guī)定厚度和規(guī)定折射率的光透過性透明層119b、用作單向透視玻璃的半反射層119c。光學(xué)設(shè)計光學(xué)干涉層119,使對于可視光波長區(qū)域的光的反射率按反射層119a、半反射層119c、透明層119b的順序變高,并且,對于可視光波長區(qū)域的光的透過率按透明層119b、半反射層119c、反射層119a的順序變高。反射層119a是由Ag、Pt、Cu、Sn等金屬或合金構(gòu)成的、表面平滑、具有金屬光澤的膜,透明層119b是氧化硅或氧化鈦等電介質(zhì),可以是單層,但最好是多層。另外,這種光學(xué)干涉層119從平面看,最好構(gòu)成對各色的每個象素群或每個象素獨(dú)立的多個矩陣狀來排列,以使形成與以后述的紅、綠、藍(lán)色之一分別發(fā)光的各有機(jī)EL元件的發(fā)光波長一致的光學(xué)膜厚。另外,光學(xué)干涉層119也可以是單層結(jié)構(gòu)。
另外,各第3晶體管110的漏極電極層127經(jīng)設(shè)置在柵極絕緣膜123和陽極氧化膜131中的多個接觸孔148連接于電壓電源掃描線Z1、Z2、…、Zm之一上。
各第1晶體管108的源極電極層128和第3晶體管110的柵極電極層122經(jīng)設(shè)置在柵極絕緣膜123和陽極氧化膜131中的多個接觸孔147連接。
在光學(xué)干涉層119上形成有機(jī)EL元件E1,1-Em,n。有機(jī)EL元件E1,1-Em,n分別形成按例如用作陽極電極的象素電極116、若流過閾值以上的電流則發(fā)光的電場發(fā)光的EL層115、例如用作陰極電極的相對透明電極113的順序?qū)盈B的層疊結(jié)構(gòu)。
象素電極116經(jīng)形成于絕緣平坦化膜118、光學(xué)干涉層119和保護(hù)絕緣膜129中的多個接觸孔149與第3晶體管110的源極電極層128連接。
其中,象素電極116在每個象素中電分離地彼此間隔、獨(dú)立形成,多個象素電極116在平面視圖中排列成矩陣狀。
另外,在象素電極116周圍的光學(xué)干涉層119上,與象素電極116的周緣部116a部分重合地設(shè)置不沾液體性質(zhì)的疏液性膜114。疏液性膜114設(shè)置開口部114a,使對應(yīng)于象素電極116的中央部的位置開口,在該開口部114a內(nèi)堆積EL層115。EL層115是由發(fā)光材料形成的層,是通過再鍵合從象素電極116注入的載流子(這里為空穴)與從相對透明電極113注入的載流子(這里為電子)來發(fā)光的層。另外,象素P1,1-Pm,n的有機(jī)EL元件象素E1,1-Em,n的各EL層115是分別以紅、綠、藍(lán)色之一發(fā)光的層,各色規(guī)則地排列。也可將發(fā)出同色光的EL層115排列在相同列中,也可將紅、綠、藍(lán)色的EL層115構(gòu)成Δ排列。
象素電極116對可視光具有透過性,同時,具有導(dǎo)電性,只要能用作陽極,功函數(shù)最好較高。象素電極例如由氧化銦、氧化鋅、氧化錫或包含其中至少一個的混合物(例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅、鎘錫氧化物(CTO))形成。另外,也可通過將象素電極116形成單向透視玻璃來形成半反射層119c,但此時,相對可視光波長區(qū)域的光的反射率按反射層119a、象素電極119、透明層119b的順序變高,并且,相對可視光波長區(qū)域的光的透過率按透明層119b、象素電極119、反射層119a的順序變高。此時,透明層119b的光學(xué)膜厚為有機(jī)EL元件的EL層115發(fā)出的光的主波長(峰值波長)的2分之1的整數(shù)倍。另外,在不形成光學(xué)干涉層119的情況下,象素電極116也可不透明,最好對可視光波長區(qū)域的光具有反射性。
可以在EL層115中適當(dāng)混合利用電場來傳輸電子的電子傳輸性的物質(zhì),可適當(dāng)混合利用電場來傳輸空穴的空穴傳輸性的物質(zhì),或適當(dāng)混合電子傳輸性的物質(zhì)和空穴傳輸性的物質(zhì)。即,EL層115可以是從象素電極116開始按空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層的順序?qū)盈B的三層結(jié)構(gòu),或是按空穴傳輸層、發(fā)光層的順序?qū)盈B的二層結(jié)構(gòu),或是按發(fā)光層、電子傳輸層的順序?qū)盈B的二層結(jié)構(gòu),或是由發(fā)光層構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu),或是在這些層結(jié)構(gòu)中在適當(dāng)?shù)膶娱g夾入電子或空穴的注入層的多層結(jié)構(gòu)。另外,構(gòu)成EL層115的所有層可以由有機(jī)化合物構(gòu)成,構(gòu)成EL層115的所有層可以由無機(jī)化合物構(gòu)成,EL層115也可以是層疊由無機(jī)化合物構(gòu)成的層與由有機(jī)化合物構(gòu)成的層而成。另外,在構(gòu)成EL層115的所有層由無機(jī)化合物構(gòu)成的情況下,有機(jī)EL元件是無機(jī)有機(jī)EL元件,在構(gòu)成EL層115的層中存在由有機(jī)化合物構(gòu)成的層的情況下,有機(jī)EL元件是有機(jī)EL元件。
在EL層115由低分子有機(jī)材料或無機(jī)物構(gòu)成的情況下,可通過蒸鍍法、濺射法等氣相生長法來形成EL層115。另一方面,在EL層115例如由高分子有機(jī)材料構(gòu)成的情況下,通過濕式成膜法在顯示部107上成膜的包含高分子有機(jī)材料的含有機(jī)化合物的液體由于與疏液性膜114的表面排斥,所以不形成于疏液性膜114上,可選擇地成膜于對應(yīng)于各象素P1,1-Pm,n的開口部114a內(nèi),即各象素電極116上。所謂含有機(jī)化合物的液體是含有構(gòu)成EL層115的有機(jī)化合物或其前驅(qū)體的液體,也可以是將構(gòu)成EL層115的有機(jī)化合物或其前驅(qū)體作為溶質(zhì)溶于溶媒中的溶液,或是將構(gòu)成EL層115的有機(jī)化合物或其前驅(qū)體分散到分散媒中的分散液。
另外,EL層115的發(fā)光層中含有發(fā)光材料。作為發(fā)光材料,使用高分子類材料。作為高分子類材料,例如有聚咔唑類,聚對苯撐類,聚丙炔乙烯撐類,聚噻吩類,聚芴類,聚硅烷類,聚乙炔類,聚苯胺類,聚吡啶類,聚吡啶乙烯撐類,聚吡咯類材料。另外,作為高分子材料,可例舉形成上述高分子材料(聚合物)的單體或是低聚物的聚合物或共聚物、單體或低聚物的衍生物的聚合物或共聚物、或者具有 唑(f二唑,三唑,二唑)或三苯胺骨架的單體進(jìn)行聚合的聚合物或共聚物。另外,作為這些聚合體的單體,包含通過加熱、加壓、施加UV、電子線等來形成上述化合物的單體和前驅(qū)聚合體。另外,也可導(dǎo)入鍵合這些單體之間的非共役類單元。
作為這種高分子材料的具體實(shí)例,例如(聚芴,聚乙烯基咔唑,聚十二烷基噻吩,聚乙烯羥噻吩,聚苯乙烯磺酸分散體改性物,聚9,9-二烷基芴,聚噻嗯基-9,9-二烷基噻吩,聚2,5-二烷基對苯撐噻嗯(二烷基R=C1~C20),聚對苯撐乙烯撐,聚2-甲氧基-5-(2’-乙基-己氧基)-對苯撐乙烯撐,聚2-甲氧基-5-(2’-乙基-戊氧基)-對苯撐乙烯撐,聚2,5-二甲基-對苯撐乙烯撐,聚2,5-噻嗯基乙烯撐,聚2,5-二甲基對苯撐乙烯撐,聚1,4-對苯撐氰基乙烯撐等。
另外,不限于高分子類材料,也可蒸鍍低分子材料來成膜。另外,也可按照低分子材料的性質(zhì),以將低分子材料溶解在溶媒中的狀態(tài)下涂布使用。并且,也可使低分子材料作為摻雜物分散到高分子聚合體中,作為聚合體分散低分子材料時的聚合體,可對應(yīng)于狀況來使用包含公知的能用聚合體的各種聚合體。
這里,EL層115是通過濕式成膜法形成的層,是按作為導(dǎo)電性高分子的PEDOT(聚噻吩)和作為摻雜物的PSS(聚苯乙烯磺酸)構(gòu)成的空穴傳輸層115a、聚芴類發(fā)光材料構(gòu)成的發(fā)光層115b的順序?qū)盈B的二層結(jié)構(gòu)。另外,在EL層115通過濕式成膜法來形成的情況下,期望在象素電極116上形成溶于液體、具有液體以40度以下的接觸角浸濕的性質(zhì)(下面稱為親液性。)的親液性膜的狀態(tài)下,在該親液性膜上涂布含有有機(jī)化合物的液體。
光學(xué)干涉層119的透明層119b的光學(xué)膜厚(層的厚度d×折射率n)是EL層115發(fā)出的光的主波長(峰值波長)的2分之1的整數(shù)倍。從而,光學(xué)干涉層119構(gòu)成諧振結(jié)構(gòu)。即,若EL層115發(fā)出的光、尤其是主波長附近的波長頻域的光進(jìn)入光學(xué)干涉層119內(nèi),則其中主波長的光在反射層119a與半反時層119c之間反復(fù)反射并諧振,從光學(xué)干涉層119射向外部的光的強(qiáng)度變強(qiáng)。另一方面,在進(jìn)入光學(xué)干涉層119內(nèi)的外光中被諧振的主波長以外的光即使在反射層119a與半反射層119c之間反射時干涉,也由于相位與透明層119b的光學(xué)膜厚形成的光路長度不一致進(jìn)而被衰減,所以基本上不會射到光學(xué)干涉層119以外。因此,因?yàn)楣鈱W(xué)干涉層119放大EL層115發(fā)出的光后,使較寬波長頻域的光作為較窄波長頻域的光射出,所以可提高各色的色純度。此外,因?yàn)榭梢种仆鈦砉獾膬?nèi)部反射引起的閃耀,所以可進(jìn)行暗顯示或黑顯示,提高對比率。另外,期望透明層119b的光學(xué)膜厚對應(yīng)于各象素的發(fā)光色的波長頻域不同而不同,若各象素的發(fā)光色分別為R(紅)、波長比紅短的G(綠)、波長比綠短的B(藍(lán)),則設(shè)定為象素R的透明層119b的光學(xué)膜厚>象素G的透明層119b的光學(xué)膜厚>象素B的透明層119b的光學(xué)膜厚。
在各EL層115周圍的光學(xué)干涉層119上,形成不沾液體、具有液體以50度以上的接觸角浸濕的性質(zhì)(下面稱為疏液性。)的疏液性膜114(例如氟類樹脂膜、反應(yīng)性硅膜)。在平面視圖中,通過在EL層115間將疏液性膜114形成網(wǎng)格狀,將由疏液性膜114圍繞的多個圍繞區(qū)域排列成矩陣狀,在圍繞區(qū)域內(nèi)形成EL層115。如圖10所示,疏液性膜114的一部分既可重疊也可不重疊在象素電極116的外緣的一部分上。因?yàn)镋L層115非常薄地成膜,所以在通過濕式成膜法來形成EL層115的情況下,若相鄰的象素中單方流過含有有機(jī)化合物的液體,則可能形成EL層115的厚度薄的象素,雖然有可能在象素電極116與相對透明電極113中短路,但由于疏液性膜114間隔在相鄰的象素電極116之間,所以可防止流入相鄰的象素中,并且,在相鄰的象素是以各不相同的顏色發(fā)光的彼此不同的材料的情況下,通過混合相鄰象素的含有有機(jī)化合物的液體,可防止各象素中發(fā)光色的純度降低。另外,疏液性膜114也可構(gòu)成為在每個象素中使用未示出疏液性的樹脂等材料層來作為貯藏含有有機(jī)化合物的液體的水堤,在該材料層露出的表面上覆蓋示出疏液性的層。另外,在通過氣相生長法來形成EL層115的情況下,也可不設(shè)置疏液性膜114。
相對透明電極113形成為所有象素P1,1-Pm,n的有機(jī)EL元件E1,1-Em,n之一的共同電極,在平面視圖中形成于顯示部107的大致整個區(qū)域中,是從EL層115側(cè)按電子注入層113a、透明導(dǎo)電層113b的順序?qū)盈B的層疊結(jié)構(gòu)。電子注入層113a以透過光的程度非常薄地形成,由功函數(shù)較低的材料(例如鎂、鈣、鋰、鋇或稀土類構(gòu)成的單體金屬或包含至少一種這些單體的合金)構(gòu)成,其厚度比可視光波長區(qū)域薄,為10-200nm。透明導(dǎo)電層113b對可視光具有透過性,同時,具有導(dǎo)電性,例如由氧化銦、氧化鋅、氧化錫或包含其中至少一個的混合物(例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅、鎘錫氧化物(CTO))形成。這種材料的電阻率為100×10-6Ωcm-1000×10-6Ωcm左右。另外,為了提高相對透明電極113的光的透過率,期望將透明導(dǎo)電層113b形成得薄,其膜厚為50-1000nm。這樣,相對透明電極113透過EL層115的發(fā)光波長頻域的至少一部分,顯示裝置101是從相對透明電極113側(cè)射出EL層115的光的所謂頂部發(fā)光結(jié)構(gòu)。相對透明電極113可以是分割成2個以上的多個的電極,或是共同連接于在列方向上鄰接的象素上的帶狀的多個電極,或是共同連接于在行方向上鄰接的象素上的帶狀的多個電極。
在相對透明電極113上,跨躍顯示部107整個區(qū)域覆蓋密封膜143。該密封膜143具有透光的性質(zhì),由透明樹脂(例如甲基丙烯酸合成樹脂、丙烯樹脂、環(huán)氧樹脂)構(gòu)成。另外,必要時用玻璃基板來密閉密封膜143的上方。
這里,平面視圖中不使象素電極116重疊在選擇掃描線X1-Xm、電流線Y1-Yn(電流線Y11、Y12、…、Y1n、Y21、Y22、…、Y2n、YT1、YT2、…、YTn)和電壓電源掃描線Z1-Zm上是為了通過象素電極116與這些布線間的寄生電容來抑制流過這些布線的電流延遲,但若絕緣平坦化膜118的膜厚厚到足以充分緩和寄生電容的程度,則也可使象素電極116與這些布線重疊,與此同時,因?yàn)橄笏仉姌O116上的EL層115還擴(kuò)展,所以可增大顯示面積或提高顯示部107中的顯示面積比率。
下面,說明顯示裝置101的制造方法。
控制顯示部107的控制電路的制造工序在平板狀的基板112上,成膜布線LX1、LX2、…、LXm、布線LY11、LY12、…、LY1n、布線LY21、LY22、…、LY2n、…、布線LTY1、LYT2、…、LYTn、布線LZ1、LZ2、…、LZm,同時,成膜布線群151a、151b、…、151c、布線群152a、152b、…、152c、布線群153a、153b、…、153c。這也可通過布圖同一導(dǎo)電膜來統(tǒng)一形成。
接著,使控制器106連接于布線群151a、151b、…、151c、布線群152a、152b、…、152c、布線群153a、153b、…、153c的各端子上。
之后,使第一選擇掃描驅(qū)動器103a、第二選擇掃描驅(qū)動器103b、…、第S選擇掃描驅(qū)動器103c與布線LX1、LX2、…、LXm、布線群151a、布線群151b、…、151c連接。
另外,使第一電壓電源驅(qū)動器104a、電壓電源驅(qū)動器104b、…、第S電壓電源驅(qū)動器104c與布線LZ1、LZ2、…、LZm、布線群153a、布線群153b、…、153c連接。
并且,使第一數(shù)據(jù)驅(qū)動器105a、第二數(shù)據(jù)驅(qū)動器105b、…、第T數(shù)據(jù)驅(qū)動器105c與布線LY11、LY12、…、LY1n、布線LY21、LY22、…、LY2n、布線LYT1、LYT2、…、LYTn和布線群153a、布線群153b、…、153c連接。
通過向使第一選擇掃描驅(qū)動器103a、第二選擇掃描驅(qū)動器103b、…、第S選擇掃描驅(qū)動器103c、第一電壓電源驅(qū)動器104a、電壓電源驅(qū)動器104b、…、第S電壓電源驅(qū)動器104c、第一數(shù)據(jù)驅(qū)動器105a、第二數(shù)據(jù)驅(qū)動器105b、…、第T數(shù)據(jù)驅(qū)動器105c的多個連接端子間填充填充材料133,使這些驅(qū)動器固定在基板112上。
之后,在基板112的整個區(qū)域中成膜兼作平坦化膜的夾層絕緣膜134,并在該夾層絕緣膜134中、對應(yīng)于布線LX1、LX2、…、LXm、布線LY11、LY12、…、LY1n、布線LY21、LY22…、LY2n、布線LYT1、LYT2…、LYTn、布線LZ1、LZ2、…、LZm的各端子部Tr1的部位分別形成接觸孔。
顯示部107的制造工序在夾層絕緣膜134上對各象素形成第1晶體管108、第2晶體管109、第3晶體管110,同時,形成選擇掃描線X1、X2、…、Xm、電流線Y11、Y21、…、YT1、Y12、Y22、…、YT2、…、Y1n、Y2n、…、YTn和電壓電源掃描線Z1、Z2、…、Zm。
此時,選擇掃描線X1、X2、…、Xm的各端子部Tr2經(jīng)設(shè)置在夾層絕緣膜134中的接觸孔分別連接于布線LX1、LX2、…、LXm的各端子部Tr1上,電流線Y11、Y12、…、Y1n的各端子部Tr2經(jīng)設(shè)置在夾層絕緣膜134中的接觸孔分別連接于布線LY11、LY12、…、LY1n的各端子部Tr1上,電流線Y21、Y22、…、Y2n的各端子部Tr2經(jīng)設(shè)置在夾層絕緣膜134中的接觸孔分別連接于布線LY21、LY22、…、LY2n的各端子部Tr1上,電流線YT1、YT2、…、YTn的各端子部Tr2經(jīng)設(shè)置在夾層絕緣膜134中的接觸孔分別連接于布線LYT1、LYT2、…、LYTn的各端子部Tr1上,電壓電源掃描線Z1、Z2、…、Zm經(jīng)設(shè)置在夾層絕緣膜134中的接觸孔分別連接于布線LZ1、LZ2、…、LZm的各端子部Tr1上。
接著,在這些晶體管108-110和布線X1-Xm、Y1-Yn、Z1-Zm上選擇地覆蓋由氮化硅或氧化硅構(gòu)成的保護(hù)絕緣膜129,并從其上開始,在顯示部107的整個區(qū)域中堆積由聚酰亞胺等樹脂構(gòu)成的絕緣平坦化膜118,之后,依次成膜反射層119a、透明層119b、半反射層119c,形成光學(xué)干涉層119。
之后,通過光刻,在光學(xué)干涉層119、絕緣平坦化膜118和保護(hù)絕緣膜129中形成通到各象素的第3晶體管110的源極電極層128的多個接觸孔149。絕緣平坦化膜118的開口部118a構(gòu)成接觸孔149的一部分。另外,在絕緣平坦化膜118的高度比象素電極116的厚度厚的情況下,最好在成膜象素電極116之前,在開口部118a內(nèi)埋入導(dǎo)電性材料。
之后,通過氣相生長法在顯示部107的一個面中形成光透過性的導(dǎo)電性膜(例如ITO膜),通過光刻膠法在該導(dǎo)電性膜上形成矩陣狀的抗蝕劑,在利用抗蝕劑形成掩膜的狀態(tài)下,通過蝕刻法來加工導(dǎo)電性膜的形狀。之后,去除抗蝕劑。通過以上工序,殘留的導(dǎo)電性膜構(gòu)成通過接觸孔149電連接于第3晶體管110的源極電極層128上的象素電極116,可將多個象素電極116布圖成矩陣狀。多個象素電極116在每個象素中被配置在包圍于第1晶體管108、第2晶體管109和第3晶體管110中的顯示區(qū)域中,同時,彼此電分離,周緣部116a沿第1晶體管108、第2晶體管109和第3晶體管110形成。另外,在平面視圖中,將象素電極116重疊在光學(xué)干涉層119上,但在光透過性的導(dǎo)電性膜的腐蝕劑侵蝕光學(xué)干涉層119的情況下,也可使耐蝕刻性好的絕緣層夾在光學(xué)干涉層119與象素電極116之間。
另外,在顯示部107上形成網(wǎng)格狀的形成了使象素電極116的中央部露出的開口部114a的疏液性膜114。此時,定義疏液性膜114的開口部114a的周緣覆蓋象素電極116的周緣部116a。疏液性膜114的形狀也可通過光刻和蝕刻來形成。疏液性膜114也可以是具有Si-N-Si鍵、在N或/和Si中包含氟元素的功能團(tuán)鍵合后的具有含氟元素的功能團(tuán)的硅氮烷化合物等氟元素樹脂膜或反應(yīng)性硅膜。
另外,也可在顯示部107的整個面中覆蓋疏液性膜114,在象素電極116上面的疏液性膜114上重疊光觸媒,該光觸媒若感光規(guī)定波長頻域的光,則產(chǎn)生促進(jìn)使疏液性消失的化學(xué)反應(yīng)的活性種,通過從其上入射規(guī)定波長頻域的光,將應(yīng)成膜EL層115的象素電極116上的疏液性膜114變?yōu)橛H液性,如后所述,從其上開始成膜EL層115。具體而言,在顯示部107的整體中薄薄地成膜含有硅氮烷化合物的液體,硅氮烷化合物構(gòu)成聚合體,干燥后,使氧化鈦等光觸媒配置在象素電極116上,選擇地向光觸媒照射紫外線,使氟元素或含氟元素的功能團(tuán)脫離象素電極116上的硅氮烷聚合體,消失疏液性膜114的疏液性,不向位于象素電極116、116之間的疏液性膜114照射紫外線,以維持疏液性。此時,消失疏液性的疏液性膜114是絕緣膜,但因?yàn)闃O薄地成膜,所以即使形成于象素電極116上,也不會明顯妨礙空穴或電子等載流子的注入。另外,也可以是疏液性膜114通過聚酰亞胺來形成以開口部114a為側(cè)壁的基體,并在該基體的表面薄薄地覆蓋例如氟元素等疏液性材料。
接著,在通過疏液性膜114的開口部114a露出的象素電極116上成膜EL層115。EL層115的布圖也可使用噴出包含EL層115的構(gòu)成材料的液體的液滴噴出噴嘴(噴墨噴嘴)來選擇地堆積。即,使噴嘴面對放置在臺上的基板112,使噴嘴相對基板112平行移動,同時,在噴嘴位于圍繞區(qū)域上時,從噴嘴中噴出含有有機(jī)化合物的液體。從而,可形成EL層115,以便在平面視圖中,將EL層115重疊在象素電極116上。
這里,在EL層115由空穴傳輸層115a與發(fā)光層115b構(gòu)成的情況下,首先空穴傳輸層用噴嘴向包圍在疏液性膜114的各開口部114a中的區(qū)域噴出包含空穴傳輸層115a的構(gòu)成材料的液體,作為液滴,該液體干燥后,形成空穴傳輸層115a,之后,狹義的發(fā)光層用噴嘴向包圍在疏液性膜114的各開口部141a中的區(qū)域噴出包含發(fā)光層115b的構(gòu)成材料的液體,作為液滴,該液體干燥后,形成發(fā)光層115b。即使空穴傳輸層115a或發(fā)光層115b含有的液滴多少滴落在疏液性膜114的邊緣,也通過疏液性膜114排斥液滴,容納在周圍由疏液性膜114包圍的開口部(象素電極116)中。只要可通過疏液性膜114充分排斥液滴,則也可通過印刷來成膜EL層115。此時,即使印刷技術(shù)沒有光刻那么高的精度,也由于在疏液性膜114相鄰的象素之間隔開包含EL層115的構(gòu)成材料的液體,所以可形成精細(xì)間距(fine pitch)的象素。
另外,露出象素電極116地對基板112施加網(wǎng)格狀的金屬掩膜,并在該狀態(tài)下執(zhí)行氣相生長法,從而將EL層115成膜成矩陣狀。另外,各象素的空穴傳輸層115a無論發(fā)光層115b的發(fā)光色如何都為相同材料的情況下,將顯示部107整體浸入包含空穴傳輸層115a的構(gòu)成材料的液體中,通過布圖的疏液性膜114來選擇地形成于象素電極116上,或不設(shè)置疏液性膜114,而將顯示部107整體浸入包含空穴傳輸層115a的構(gòu)成材料的液體中,將空穴傳輸層115a形成跨躍各象素并連續(xù)的層。
接著,在氬等惰性氣體氣氛氣或1Torr以下的減壓氣氛氣下,通過濺射法或蒸鍍法,在顯示部107的整體上覆蓋10-200nm厚度的由鎂、鈣、鋰、鋇或稀土類構(gòu)成的單體金屬或包含至少一種以上這些單體的合金,形成電子注入層113a。接著,通過CVD等蒸鍍法濺射法,在顯示部107的整體上覆蓋50-200nm厚度的從氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅、鎘錫氧化物(CTO)中選擇的材料,在電子注入層113a上成膜透明導(dǎo)電層113b。
之后,在顯示部107中成膜在多個樹脂薄膜間夾入金屬薄膜、無機(jī)化合物層的透明密封膜143。此時,除選擇掃描線X1-Xm、電流線Y1-Yn和電壓電源掃描線Z1-Zm的各端子、和有機(jī)EL元件E1,1-Em,n的相對透明電極113的端子從顯示部107延伸到該區(qū)域之外,最好盡可能覆蓋顯示部107內(nèi)的構(gòu)成部件。另外,為了平滑密封膜143的表面,使EL層115的光高效射出,最好對密封膜143的表面進(jìn)行化學(xué)研磨、機(jī)械研磨或機(jī)械化學(xué)研磨。另外,在密封膜143的上方配置面對基板112的相對基板,使顯示部107配置在這些基板內(nèi)。
在如下制造的顯示裝置101中,選擇掃描驅(qū)動器103、電壓電源驅(qū)動器104、數(shù)據(jù)驅(qū)動器105、控制器106經(jīng)選擇掃描線X1-Xm、電流線Y1-Yn和電壓電源掃描線Z1-Zm來控制各象素P1,1-Pm,n的象素驅(qū)動電路D1,1-Dm,n,有機(jī)EL元件E1,1-Em,n適當(dāng)發(fā)光,從相對透明電極113側(cè)向外部射出光。因此,相對透明電極113側(cè)構(gòu)成顯示面,面向相對透明電極113側(cè)的用戶可看見顯示內(nèi)容。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式、上述變形例,在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種改良和設(shè)計變更。
在上述說明中,作為多個象素電極116的二維排列的一例,排列成矩陣狀,但也可將多個象素電極116排列成描繪分別以相鄰的RGB象素為頂點(diǎn)的三角形的Δ排列,或?qū)⑾笏匦螤钤O(shè)為六邊形,排列成蜂窩狀。另外,沿列方向排列由同色發(fā)光的多個象素構(gòu)成的象素群,這種象素群也可在行方向上與由不同色發(fā)光的多個象素構(gòu)成的象素群鄰接。
下面,詳細(xì)說明象素驅(qū)動電路Di,j的電路結(jié)構(gòu)。
這里,為了方便,將電流線Y11、Y21、…、YT1、Y12、Y22、…、YT2、…、Y1n、Y2n、…、YTn表現(xiàn)為電流線Y1-Yn來進(jìn)行說明。
在非選擇期間中施加于電壓電源掃描線Zi的電壓VNSE為基準(zhǔn)電位Vss以上的電壓,選擇期間中施加于電壓電源掃描線Zi的電壓VSE小于先于基準(zhǔn)電位Vss。例如,基準(zhǔn)電位Vss是接地電位。
如圖6所示,選擇掃描驅(qū)動器103連接于顯示部107的選擇掃描線X1-Xm上。選擇掃描驅(qū)動器103是所謂的移位寄存器。選擇掃描驅(qū)動器103通過對應(yīng)于從控制器106輸出的控制信號群Φs,按從選擇掃描線X1至選擇掃描線Xm的順序(選擇掃描線Xm的下面是選擇掃描線X1)依次輸出掃描信號,從而依次選擇連接于各選擇掃描線X1-Xm上的第1晶體管108、第2晶體管109。具體而言,選擇掃描驅(qū)動器103在第1晶體管108、第2晶體管109是n溝道的情況下,選擇地向選擇掃描線X1-Xm施加高電平的導(dǎo)通電壓VON(足比基準(zhǔn)電位Vss高)、或低電平的截止電壓VOFF(與基準(zhǔn)電位Vss相等的電位或比基準(zhǔn)電位Vss低。)之一的選擇掃描信號。即,在選擇選擇掃描線X1-Xm中的任一選擇掃描線Xi的選擇期間,選擇掃描驅(qū)動器103向選擇掃描線Xi輸出導(dǎo)通電壓VON的脈沖,從而,連接于選擇掃描線Xi上的第2晶體管109、第3晶體管110(為從象素驅(qū)動電路Di,1至象素驅(qū)動電路Di,n的全部第2晶體管109、第3晶體管110。)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),另一方面,在選擇期間以外的非選擇期間中,通過向選擇掃描線Xi施加截止電壓VOFF,第2晶體管109、第3晶體管110變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。期望選擇掃描線X1-Xm各自的選擇期間不重合,但在連接于同一列的電流線Yj上的多個象素P以相同灰度發(fā)光的情況下,設(shè)定成同步選擇掃描線X1-Xm的選擇期間,且設(shè)定成同步電壓電源掃描線Z1-Zm的選擇期間。
電壓電源驅(qū)動器104連接于顯示部107的電壓電源掃描線Z1-Zm上。電壓電源驅(qū)動器104是所謂的移位寄存器。即,電壓電源驅(qū)動器104依照從控制器106輸出的控制信號群Φe,按從電壓電源掃描線Z1至電壓電源掃描線Zm的順序(電壓電源掃描線Zm的下面是電壓電源掃描線Z1)依次輸出脈沖信號。具體而言,電壓電源驅(qū)動器104以規(guī)定周期向各電壓電源掃描線Z1-Zm施加與基準(zhǔn)電位Vss相等的電位或比基準(zhǔn)電位Vss低的選擇電壓(在基準(zhǔn)電位為接地電位的情況下,例如為0[V]。)。即,在選擇選擇掃描線X1-Xm中的任一選擇掃描線Xi的選擇期間,電壓電源驅(qū)動器104向電壓電源掃描線Zi施加低電平的選擇電壓。另一方面,在非選擇期間中,電壓電源驅(qū)動器104向電壓電源掃描線Zi施加比基準(zhǔn)電位Vss高的高電平的非選擇電壓VNSE。只要該非選擇電壓VNSE比基準(zhǔn)電位Vss高,則也可以是負(fù)電壓,但第3晶體管110的源極-漏極間電壓VDS為了達(dá)到飽和區(qū)域而變?yōu)槌浞执蟮闹怠:竺嬖敿?xì)描述飽和電壓。
控制器106根據(jù)輸入的圖像數(shù)據(jù),分別向選擇驅(qū)動器103、電壓電源驅(qū)動器104和數(shù)據(jù)驅(qū)動器105輸出的控制信號群φs、控制信號群φe、控制信號群φd。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器105是接受來自控制器106的控制信號群,從各電流線Y1-Yn引入流向數(shù)據(jù)驅(qū)動器105的存儲電流的電流sink型驅(qū)動器。即,數(shù)據(jù)驅(qū)動器105具有電流sink電路,如圖13的箭頭a所示,在各電流線Y1-Yn中產(chǎn)生存儲電流。在非選擇期間中,有機(jī)EL元件E1,1-Em,n發(fā)光時流過的顯示電流的電流值等于存儲電流的電流值。數(shù)據(jù)驅(qū)動器105在選擇期間中,使大小依照該存儲電流的電流值的電荷積累在各電容器117中,作為電流數(shù)據(jù)。
這里,說明數(shù)據(jù)驅(qū)動器105基于在各電流線Y1-Yn中流過規(guī)定電流值的存儲的各象素P1,1-Pm,n的動作原理。
圖15是表示作為n溝道型MOSFET的第3晶體管110的電流-電壓特性的圖。圖15中,橫軸是漏極-源極間的電壓值,縱軸是漏極-源極間的電流值。在FET中,在圖中的不飽和區(qū)域中,即在源極-漏極間電壓VDS小于依照柵極-源極間電壓值VGS的漏極飽和閾值電壓VTH的區(qū)域中,若柵極-源極間電壓值VGS恒定,則隨著源極-漏極間電壓VDS變大,源極-漏極間電流值IDS變大。另外,在圖中的飽和區(qū)域中,即在源極-漏極間電壓VDS大于等于依照柵極-源極間電壓值VGS的漏極飽和閾值電壓VTH的區(qū)域中,若柵極-源極間電壓值VGS恒定,則源極-漏極間電流值IDS大致恒定。
飽和區(qū)域下的源極-漏極間電流值IDS由下式(1)表示。
式1IDS=μC0Z2L(VGS-VTH)2...(1)]]>在上述式(1)中,μ是載流子(電子)的移動率,C0是將MOS結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜作為電介質(zhì)的電容,Z是溝道寬度,L是溝道長度。
另外,在圖15中,柵極-源極間電壓值VGS0-VGSMAX滿足關(guān)系VGS0=0<VGS1<VGS2<VGS3<VGS4<VGSMAX。即,在漏極-源極間電壓VDS恒定的情況下,隨著柵極-源極間電壓值VGS變大,無論是不飽和區(qū)域還是飽和區(qū)域,源極-漏極間電流值IDS都變大。另外,隨著柵極-源極間電壓值VGS變大,漏極飽和閾值電壓VTH變大。
從上述可知,在不飽和區(qū)域中,若漏極-源極間電壓VDS稍稍變化,則源極-漏極間電流值IDS變化,在飽和區(qū)域中,若柵極-源極間電壓值VGS恒定,則源極-漏極間電流值IDS唯一確定。這里,將第3晶體管110為柵極-源極間電壓電平VGSMAX時的漏極-源極間電流值IDS設(shè)定成以最大亮度發(fā)光的有機(jī)EL元件Ei,j的象素電極116與相對透明電極113之間流過的電流水平。
下面,用圖16的時間圖來說明上述結(jié)構(gòu)的象素驅(qū)動電路Di,j的動作、象素驅(qū)動電路Di,j的驅(qū)動方法和顯示裝置101的動作。圖16中,TSE的期間是選擇期間,TNSE的期間是非選擇期間,TSC的期間是一個掃描期間。另外,有TSC=TSE+TNSE。
按照從控制器106輸出的控制信號群φs,選擇掃描驅(qū)動器103從第1行的選擇掃描線X1向第m行的選擇掃描線Xm依次輸出高電平(導(dǎo)通電位)的脈沖。另外,按照從控制器106輸出的控制信號群φe,電壓電源驅(qū)動器104從第1行的電壓電源掃描線Z1向第m行的電壓電源掃描線Zm依次輸出低電平的脈沖。
這里,如圖16所示,在各行中,輸出選擇掃描線Xi的高電平電壓的定時基本上與輸出電壓電源掃描線Zi的低電平脈沖的定時一致,選擇掃描線Xi的高電平電壓與電壓電源掃描線Zi的低電平電壓的時間長度基本相同。輸出高電平的脈沖和低電平的脈沖的期間是該行的選擇期間TSE。另外,在各行的選擇期間TSE中,數(shù)據(jù)驅(qū)動器105按照從控制器106輸出的控制信號群φd,在所有列的電流線Y1-Yn中產(chǎn)生存儲電流(即流向數(shù)據(jù)驅(qū)動器105的電流)。這里,數(shù)據(jù)驅(qū)動器105以依照控制器106接受的圖像數(shù)據(jù)的電流值,在各列的電流線Yj中流過存儲電流。
詳細(xì)說明象素Pi,j的電流的流動和電壓的施加。
在第i行的選擇期間TSE的開始時刻t1,從選擇掃描驅(qū)動器103向第i行的選擇掃描線Xi輸出導(dǎo)通電位(高電平)的電壓,在時刻t1-時刻t2的選擇期間TSE之間,向選擇掃描線Xi施加第1晶體管108和第2晶體管變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的電平的掃描信號電壓VON。另外,在第i行的選擇期間TSE之間,向電壓電源掃描線Zi施加與基準(zhǔn)電位Vss相等的電位或比基準(zhǔn)電位Vss低的選擇電壓VSE。另外,在選擇期間TSE中,數(shù)據(jù)驅(qū)動器105根據(jù)控制器106接受的圖像數(shù)據(jù),流過規(guī)定電流值的存儲電流。
因此,在選擇期間TSE中,第1晶體管108導(dǎo)通,從漏極向源極流過電流,向第3晶體管110的柵極和電容器117的一端施加電壓,第3晶體管110導(dǎo)通。另外,在選擇期間TSE中,第2晶體管109導(dǎo)通,數(shù)據(jù)驅(qū)動器105在電流線Y1、Y2、…、Yj、Yj+1、…、Yn中流過依照圖像數(shù)據(jù)的存儲電流。此時,數(shù)據(jù)驅(qū)動器105為了在電流線Y1、Y2、…、Yj、Yj+1、…、Yn中流過存儲電流,將電流線Y1、Y2、…、Yj、Yj+1、…、Yn變?yōu)檫x擇電壓VSE以下,且變?yōu)榛鶞?zhǔn)電壓Vss以下,將第3晶體管110的源極110S的電位設(shè)得比漏極的電位低。
并且,因?yàn)樵诘?晶體管110的柵極-源極間產(chǎn)生電位差,所以如圖13所示,在電流線Y1、Y2、…、Yj、Yj+1、…、Yn中,沿箭頭α所示方向分別流過由數(shù)據(jù)驅(qū)動器105指定的電流值(即依照圖像數(shù)據(jù)的電流值)的存儲電流I1、I2、…、Ij、Ij+1、…、In。另外,在選擇期間TSE中,因?yàn)殡妷弘娫磼呙杈€Zi的選擇電壓VSE為基準(zhǔn)電壓Vss以下,所以有機(jī)EL元件Ei,j的陽極電位比陰極電位低,向有機(jī)EL元件Ei,j施加逆偏壓。因此,在有機(jī)EL元件Ei,j中不流過來自電壓電源掃描線Zi的電流。
此時,象素Pi,1-象素Pi,n的各電容器117的另一端(連接于第3晶體管110的源極電極110S上。)變?yōu)橐勒沼蓴?shù)據(jù)驅(qū)動器105控制(指定)的電流值的電位,并且,變?yōu)楸鹊?晶體管110的柵極電位低的電位。即,向各象素Pi,1-象素Pi,n的各電容器117充電產(chǎn)生在各象素Pi,1-象素Pi,n的第3晶體管110中分別流過電流I1-In的各第3晶體管110的柵極-源極間電位差的電荷。
這里,從第3晶體管110到電流線Yi的布線等任意點(diǎn)上的電位隨著第2晶體管109-第3晶體管110隨時間變化的內(nèi)部阻抗等不同而不同。但是,因?yàn)橥ㄟ^數(shù)據(jù)驅(qū)動器105的電流控制流過的電流表示規(guī)定的電流值,所以通過高阻抗化第2晶體管109-第3晶體管110的阻抗,即使第3晶體管110的柵極-源極間的電位變化,在箭頭α所示方向上流過的電流的規(guī)定電流值不會變化。
在選擇期間TSE的終止時刻t2,從選擇掃描驅(qū)動器103輸出到選擇掃描線Xi的高電平脈沖終止,從電壓電源驅(qū)動器104輸出到電壓電源掃描線Zi的低電平脈沖終止。即,在從該終止時刻t2到下一選擇期間TSE的開始時刻t1的非選擇期間TNSE中,向選擇掃描線Xi中第1晶體管108的柵極和第2晶體管109的柵極施加截止電平(低電位)的掃描信號電壓VOFF,同時,向電壓電源掃描線Zi施加比基準(zhǔn)電位Vss高得多的非選擇電壓VNSE。因此,如圖14所示,在非選擇期間TNSE中,第2晶體管109變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài),在電流線Y1-Yn中不流過電流。并且,在非選擇期間中TNSE中,第1晶體管108變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。
因?yàn)橛袡C(jī)EL元件Ei,j會長時間緩慢高阻抗化,不能避免隨時間而惡化,所以有機(jī)EL元件Ei,j的分壓會緩慢變高,在施加恒定電壓的情況下,施加于串聯(lián)連接于有機(jī)EL元件Ei,j上的晶體管的電壓有可能會在晶體管中相對變低。這里,若將發(fā)光壽命期間中以最大亮度發(fā)光有機(jī)EL元件Ei,j所需的有機(jī)EL元件Ei,j的最大內(nèi)部電壓設(shè)為VE,則在選擇期間TSE后的非選擇期間TNSE之間,如圖15所示,即使第3晶體管110的柵極-源極間電壓VGS為VGSMAX,但為了使第3晶體管110的源極-漏極間維持飽和區(qū)域,即為了不依賴于第3晶體管110的源極-漏極間電壓VDS而僅通過第3晶體管110的柵極-源極間電壓VGS來控制第3晶體管110的源極-漏極電流IDS,需滿足下述所示條件式(2)。
VNSE-VE-Vss≥VTHMAX(2)VTHMAX是VGSMAX時的第3晶體管110的源極-漏極間的飽和閾值電壓,考慮到伴隨第3晶體管110隨時間的惡化、該飽和閾值的位移和顯示部107的多個第3晶體管110彼此的特性差異,當(dāng)向第3晶體管110的柵極提供VGSMAX時,第3晶體管110被設(shè)定成在正常驅(qū)動的范圍內(nèi)預(yù)想為最高的電壓。
電容器117在其一端和另一端連續(xù)保持在選擇期間TSE充電的電荷,第3晶體管110連續(xù)維持導(dǎo)通狀態(tài)。即,在非選擇期間TNSE與該非選擇期間TNSE之前的選擇期間TSE中,第3晶體管110的柵極-源極間電壓值VGS相等。因此,第3晶體管110即使在非選擇期間TNSE中也連續(xù)流過與選擇期間TSE中依照圖像數(shù)據(jù)的電流值的存儲電流相等的顯示電流,但因?yàn)榈?晶體管109為截止?fàn)顟B(tài),所以如上述式(2)所示,通過經(jīng)有機(jī)EL元件Ei,j流向低電位的基準(zhǔn)電壓Vss,在有機(jī)EL元件Ei,j的象素電極116-相對透明電極113之間的有機(jī)EL層115中流過顯示電流,即第3晶體管110的源極-漏極間電流IDS,有機(jī)EL元件Ei,j發(fā)光。
這樣,在選擇期間TSE中,根據(jù)圖像數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)驅(qū)動器105經(jīng)電流線Yj,強(qiáng)制地在第3晶體管110的源極-漏極之間流過存儲電流,在非選擇期間TNSE中,在有機(jī)EL元件Ei,j中流過與拉拔后的存儲電流相等的顯示電流,所以即使對于第3晶體管110的特性差異或隨時間惡化引起的特性位移,第3晶體管110也可提供依照圖像數(shù)據(jù)的期望的電流,并且,即使有機(jī)EL元件Ei,j隨著時間推移阻抗變高,也由于在有機(jī)EL元件Ei,j中流過期望的電流,所以可進(jìn)行穩(wěn)定的亮度灰度顯示。另外,在一個象素內(nèi),因?yàn)榕c有機(jī)EL元件Ei,j串聯(lián)連接的晶體管構(gòu)成為僅形成一個作為電流控制用晶體管的第3晶體管110,所以分壓施加于電壓電源掃描線Zi上的電壓的結(jié)構(gòu)由于僅為有機(jī)EL元件Ei,j和第3晶體管110這兩個,所以可以低電壓、進(jìn)而低功耗驅(qū)動,同時,抑制象素內(nèi)的晶體管數(shù)量,拓寬象素的發(fā)光區(qū)域的占有面積(開口率)。
若選擇掃描線Xi的選擇期間TSE終止,則接著開始選擇掃描線Xi+1的選擇期間TSE,與選擇掃描線Xi一樣,選擇掃描驅(qū)動器103、電壓電源驅(qū)動器104、數(shù)據(jù)驅(qū)動器105和控制器106動作。這樣,按線順序依次選擇為有機(jī)EL元件E1,1-E1,n、E2,1-E2,n、…、Em,1-Em,n,在選擇掃描線X1-選擇掃描線Xm的選擇期間依次終止后,選擇掃描線Xi的選擇期間TSE再次開始。這樣,在一個掃描期間TSC中,各象素發(fā)光的發(fā)光期間TEM實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于非選擇期間TNSE,隨著選擇掃描線的數(shù)量增大,發(fā)光期間TEM的時間可能變長。
另外,對于一個象素Pi,j,可由三個第1晶體管108、第2晶體管109、第3晶體管110來實(shí)現(xiàn)基于電流控制的有源矩陣驅(qū)動方式的顯示裝置101,顯示裝置101的圖像特性好。即,就控制電流值的有源矩陣驅(qū)動方式的顯示裝置101而言,在本發(fā)明中,可提高象素Pi,j的發(fā)光面積的比例,可對其它設(shè)計極限提供余裕。若發(fā)光面積的比例提高,則可使顯示裝置101的顯示面的外觀亮度變亮,另外,在以期望的外觀亮度顯示時,因?yàn)榭墒笶L層115每單位面積中流過的電流值更小,所以可延長有機(jī)EL元件Ei,j的發(fā)光壽命。
這樣,在通過流過晶體管的電流的電流值來控制有機(jī)EL元件的亮度灰度的驅(qū)動方法中,必需充電與各電流線之間的寄生電容,直到流過電流線的存儲電流的電流值穩(wěn)定為止,但因?yàn)榇鎯﹄娏鞯碾娏髦禐榱艘勒沼袡C(jī)EL元件的特性而非常小,所以若后述的選擇期間TSE短,則擔(dān)心不能充分充電寄生電容,不能將存儲電流變?yōu)槠谕碾娏髦?。但是,如圖8所示,圖6所示的電流線Y1-Yn如電流線Y11、Y21、…、YT1、Y12、Y22、…、YT2、…、Y1n、Y2n、…、YTn那樣對各電流值進(jìn)行T分割,所以可將穩(wěn)定存儲電流的電流值之前所需的寄生電容變?yōu)?/T,所以即使是短的選擇期間TSE,也可充分穩(wěn)定化。因此,可縮短一幀期間。
另外,在選擇期間TSE中,因?yàn)橄蛴袡C(jī)EL元件Ei,j施加逆偏壓,所以有機(jī)EL元件Ei,j的元件壽命延長。在上述實(shí)施方式中,各象素驅(qū)動電路Di,j的第1晶體管108、第2晶體管109、第3晶體管110全部是非晶硅構(gòu)成半導(dǎo)體層的僅n溝道的單溝道型FET。因此,可在同一工序中同時在夾層絕緣膜134上形成第1晶體管108、第2晶體管109、第3晶體管110,抑制顯示部107、顯示裝置101和象素驅(qū)動電路Di,j的制造所需的時間或成本的增大。另外,在第1晶體管108、第2晶體管109、第3晶體管110中也可采用p溝道型FET,可得到同樣的效果。此時,圖16所示的各信號都變?yōu)槟嫦辔弧?br> 顯示裝置101的象素驅(qū)動電路D1,1-Dm,n如后所述,是通過控制在第3晶體管110之一中流過的存儲電流的電流值來進(jìn)行多灰度顯示的電流灰度型,但不限于此,也可以是通過控制施加于象素驅(qū)動電路D1,1-Dm,n上的信號電壓的電壓值來進(jìn)行多灰度顯示的電壓灰度型。
下面,用圖17來說明將上述各實(shí)施方式的顯示裝置1、101裝載在數(shù)碼相機(jī)上的應(yīng)用例。
圖17是表示將適用本發(fā)明的顯示裝置1、101用作顯示面板的數(shù)碼相機(jī)的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖17中,數(shù)碼相機(jī)由IC芯片3-7(或選擇掃描驅(qū)動器103、電壓電源驅(qū)動器104、數(shù)據(jù)驅(qū)動器105和控制器106)、CCD型拍攝元件40、放大器41、A/D(Analog to Digital)轉(zhuǎn)換器42、驅(qū)動電路43、鍵輸入部55、I/O端口57和紅外線通信部58構(gòu)成。這里,IC芯片3、4(或控制器106)由定時發(fā)生器44、信號發(fā)生器45、VRAM(Video Random AccessMemory)46、D/A轉(zhuǎn)換器47、放大器48、DRAM(Dynamic Random AccessMemory)49、壓縮/擴(kuò)展電路50、閃存51、CG(Character Generator)52、ROM(Read OnLYMemory)53、RAM(Random Access Memory)54和CPU(Central Processing Unit)56構(gòu)成。
CCD型拍攝元件40由將多個在發(fā)光二極管等感光部上重疊傳輸電極的元件(象素)排列成平面狀的象素面、和將積累在各象素中的電荷變換成電壓后輸出的輸出部構(gòu)成。由成像透鏡在CCD型拍攝元件40中成像,經(jīng)成像透鏡入射的光被所述象素面感光,在各象素中積累與感光量成正比的電荷。對應(yīng)于從驅(qū)動電路43提供的驅(qū)動信號,從所述輸出部一次一個象素地依次讀出各象素的積累電荷,經(jīng)放大器41輸出到A/D轉(zhuǎn)換器42。
A/D轉(zhuǎn)換器42將從CCD型拍攝元件40經(jīng)放大器41輸入的拍攝信號從模擬信號變換為數(shù)字信號,提供給定時發(fā)生器44。
驅(qū)動電路43根據(jù)從定時發(fā)生器44提供的定時信號,驅(qū)動控制CCD型拍攝元件40的曝光和讀出定時。另外,定時發(fā)生器44根據(jù)從CPU56輸入的映像取入信號,生成控制驅(qū)動電路43的定時信號。并且,定時發(fā)生器44向IC芯片5、6、7輸出時鐘信號,以使IC芯片5、6、7(或選擇掃描驅(qū)動器103、電壓電源驅(qū)動器104、數(shù)據(jù)驅(qū)動器105)以規(guī)定的定時動作。
信號發(fā)生器45對經(jīng)定時發(fā)生器44提供的拍攝信號(數(shù)字信號)進(jìn)行色運(yùn)算處理,生成由亮度信號(Y數(shù)據(jù))與色信號(C數(shù)據(jù))構(gòu)成的圖像數(shù)據(jù),并將該圖像數(shù)據(jù)輸出到DRAM49。
另外,信號發(fā)生器45向通過CPU56從DRAM49提供的圖像數(shù)據(jù)附加同步信號等,一旦生成視頻信號(數(shù)字信號),則存儲在VRMA46中,之后,將存儲在VRAM46中的視頻信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器47和放大器48輸出到IC芯片5、6、7。另外,在經(jīng)視頻電纜將外部設(shè)備連接于視頻輸出端子59上的情況下,還對該外部設(shè)備輸出該視頻信號。
VRAM46是暫時存儲由信號發(fā)生器45生成的視頻信號(顯示數(shù)據(jù))的視頻存儲器,具有可存儲IC芯片5、6、7的1畫面大小的顯示數(shù)據(jù)的存儲器容量。
D/A轉(zhuǎn)換器47將通過信號發(fā)生器45從VRAM46提供的視頻信號(顯示數(shù)據(jù))從數(shù)字信號變換為模擬信號,在經(jīng)放大器48在IC芯片5、6、7、或在經(jīng)視頻電纜在視頻輸出端子59上連接外部設(shè)備的情況下,還對該外部設(shè)備輸出該視頻信號。
IC芯片5、6、7根據(jù)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器47和放大器48輸入到場致發(fā)光顯示裝置1的布線13-18的視頻信號(顯示數(shù)據(jù)),向顯示畫面輸出圖像信號和選擇掃描信號。該場致發(fā)光顯示裝置1作為取景器,在拍攝時顯示由CCD型拍攝元件40取入的被攝物的圖像,另外,在拍攝后,可再現(xiàn)顯示存儲在閃存51中的拍攝到的圖像數(shù)據(jù)。
DRAM49是暫時存儲從信號發(fā)生器45提供的拍攝到的圖像數(shù)據(jù)、或通過CPU56從閃存51中讀出、經(jīng)后述的壓縮/擴(kuò)展電路50進(jìn)行擴(kuò)展處理后的圖像數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體存儲器。
壓縮/擴(kuò)展電路50通過編碼來壓縮處理存儲在DRAM49中的圖像數(shù)據(jù)。具體而言,通過規(guī)定的編碼方式、即對應(yīng)于處理圖像的種類(此時為靜止圖像)的、例如基于JPEG(Joint Photographic Experts Group)算法的每8×8個象素的DCT(Discrete Cosine Transform離散余弦變換)、量化、霍夫曼編碼來壓縮處理(編碼處理)圖像數(shù)據(jù),并將壓縮處理后的圖像數(shù)據(jù)輸出到閃存51。另外,壓縮/擴(kuò)展電路50解碼并擴(kuò)展處理存儲在閃存51中的被壓縮處理后的圖像數(shù)據(jù),輸出到DRAM49。
閃存51是存儲由多個壓縮/擴(kuò)展電路50壓縮處理的圖像數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體存儲器,將[頁No.數(shù)據(jù)]和[圖像數(shù)據(jù)]相對應(yīng)后存儲多個上述數(shù)據(jù)。
是表示對圖像數(shù)據(jù)按存儲到該閃存51的順序分配的存儲順序的數(shù)值數(shù)據(jù)。例如,向最初存儲在閃存51中的圖像數(shù)據(jù)分配“1”,作為[頁No.數(shù)據(jù)],向接著存儲的圖像數(shù)據(jù)分配“2”來作為[頁No.數(shù)據(jù)]。
另外,閃存51在通過電源開關(guān)的按壓操作來OFF電源時,保存最后拍攝的圖像數(shù)據(jù)的[頁No.數(shù)據(jù)]+1、最好再現(xiàn)顯示的圖像數(shù)據(jù)的[頁No.數(shù)據(jù)]、RAM54內(nèi)的后述的拍攝條件存儲器中存儲的各種拍攝條件數(shù)據(jù)等。
CG52是存儲顯示于場致發(fā)光顯示裝置1中的、例如操作指南用假名、漢字、英數(shù)字、記號等字符數(shù)據(jù)的存儲器。
ROM53除存儲拍攝處理、再現(xiàn)顯示處理、連續(xù)拍攝圖像再現(xiàn)顯示處理、注釋圖像合成處理外、還存儲通信處理等由CPU56執(zhí)行的控制數(shù)碼相機(jī)各部的各種控制程序。以CPU56可讀取的程序代碼的方式來存儲各種控制程序。
RAM54在通過CPU56執(zhí)行各種控制處理時,形成展開進(jìn)行該控制處理的程序的、或暫時存儲處理的各種數(shù)據(jù)的存儲器、存儲通過拍攝處理設(shè)定的各種拍攝條件數(shù)據(jù)的拍攝條件存儲器。另外,通過CPU56從所述ROM53向該RAM54讀出定型注釋文字存儲表格和底片(plate)存儲表格等,并展開。
在RAM54內(nèi)的拍攝條件存儲器中,通過[開始頁No.數(shù)據(jù)][終止頁No.數(shù)據(jù)][頁No.數(shù)據(jù)]和未圖示的其它各種拍攝條件數(shù)據(jù)(例如快門速度、光圈、連續(xù)拍攝時的拍攝時間間隔等)來構(gòu)成。
是在拍攝處理中、從此對應(yīng)于拍攝圖像的、存儲未使用的新的[頁No.數(shù)據(jù)]的數(shù)據(jù)。[終止頁No.數(shù)據(jù)]是在后述的拍攝處理中、存儲一連串快門鍵的按壓狀態(tài)終止時刻的[頁No.數(shù)據(jù)]的數(shù)據(jù)。
是形式與同所述閃存51內(nèi)的各圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)存儲的[頁No.數(shù)據(jù)]相同的數(shù)據(jù),是對存儲拍攝處理中拍攝的圖像的[頁No.數(shù)據(jù)]進(jìn)行暫時存儲用的RAM54內(nèi)的數(shù)據(jù)。另外,一旦一個圖像的拍攝終止,則增加該[頁No.數(shù)據(jù)]的值。
在底片存儲表格中,將具有不同形狀的多個[底片圖像數(shù)據(jù)]對每個底片與[存儲No.數(shù)據(jù)]相對應(yīng)后存儲。在注釋圖像合成處理中,也可在將注釋文字合成為拍攝圖像(圖像數(shù)據(jù))時,將所述注釋文字重疊在該注釋上后合成為拍攝圖像。
鍵輸入部55由模式切換開關(guān)、電源開關(guān)、快門鍵、菜單鍵、[+]鍵和[-]鍵構(gòu)成,將對應(yīng)于各鍵的按壓操作或滑動操作的各種操作信號輸出到CPU56。
CPU56是根據(jù)存儲在ROM53中的各種控制程序來控制數(shù)碼相機(jī)各部的中央運(yùn)算處理裝置。具體而言,CPU56滑動操作模式切換開關(guān),指定拍攝模式,并且在快門鍵為連續(xù)按壓狀態(tài)時,執(zhí)行拍攝處理。
一旦按壓操作快門鍵,則CPU56執(zhí)行拍攝處理,向定時發(fā)生器44輸出映像取入信號。定時發(fā)生器44根據(jù)所述映像取入信號,生成定時信號,輸出到驅(qū)動電路43,驅(qū)動電路43根據(jù)所述定時信號,驅(qū)動控制CCDD型拍攝元件40的曝光和讀出定時,通過CCD型拍攝元件40取入拍攝信號。A/D轉(zhuǎn)換器42將所述取入的拍攝信號從模擬信號變換為數(shù)字信號,信號發(fā)生器45對所述拍攝信號進(jìn)行色運(yùn)算處理,生成圖像數(shù)據(jù),存儲在DRAM49中。之后,CPU56將存儲在DRAM49中的圖像數(shù)據(jù)傳送到壓縮/擴(kuò)展電路50,進(jìn)行壓縮處理,之后,將所述壓縮后的圖像數(shù)據(jù)與新的[頁No.數(shù)據(jù)]相對應(yīng),存儲在閃存51中。
之后,CPU56待機(jī)在RAM54的拍攝條件存儲器中展開的各種拍攝條件中包含的、基于連續(xù)拍攝時的拍攝時間間隔的規(guī)定時間,判斷快門鍵是否為按壓狀態(tài)。若快門鍵是按壓狀態(tài),則作為進(jìn)行連續(xù)拍攝,CPU56分別增加RAM54內(nèi)的[頁No.數(shù)據(jù)]的值后存儲在RAM54內(nèi),進(jìn)行更新。之后,與上述動作一樣,壓縮拍攝到的圖像數(shù)據(jù),與存儲在RAM54中的更新后的[頁No.數(shù)據(jù)]相對應(yīng),存儲在閃存51中。
另外,若滑動操作模式切換開關(guān)13并指定再現(xiàn)模式,則CPU56執(zhí)行后述的再現(xiàn)顯示處理。
在該再現(xiàn)顯示處理中,CPU56對應(yīng)于[+]鍵或[-]鍵的按壓操作,從存儲在閃存51中的圖像數(shù)據(jù)中,指定按其頁No.順序(在按壓操作[+]鍵17a的情況下為上升順序、在按壓操作[-]鍵的情況下為下降順序)再現(xiàn)顯示的圖像數(shù)據(jù)。之后,從閃存51中依次讀出指定的圖像數(shù)據(jù),傳送到壓縮/擴(kuò)展電路50,在進(jìn)行擴(kuò)展處理后,存儲在DRAM49中。
之后,CPU56將存儲在DRAM49中的圖像數(shù)據(jù)傳送到信號發(fā)生器45。信號發(fā)生器45向輸入的圖像數(shù)據(jù)附加同步信號等,生成視頻信號(顯示數(shù)據(jù)),暫時存儲在VRAM46中,從其中讀出1畫面大小的圖像數(shù)據(jù),經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器47和放大器48輸出到IC芯片5、6、7,場致發(fā)光顯示裝置1再現(xiàn)顯示圖像。
另外,CPU56在再現(xiàn)顯示處理中,若通過用戶的規(guī)定操作指示注釋圖像合成,則執(zhí)行注釋圖像合成處理。
在該注釋圖像合成處理中,CPU56對于通過鍵輸入部55的鍵操作選擇指定為合成對象、存儲在DRAM49中的拍攝到的圖像數(shù)據(jù),若通過鍵輸入部55的鍵操作指定從底片存儲表格合成的底片的圖像數(shù)據(jù)、與從定型注釋文字存儲表格合成的注釋文字?jǐn)?shù)據(jù),則就這些指定的圖像數(shù)據(jù)、注釋文字的圖像數(shù)據(jù)、底片的圖像數(shù)據(jù)而言,可設(shè)定地控制針對合成對象的圖像的注釋圖像的合成位置等的合成條件。另外,根據(jù)設(shè)定的各種合成條件,將所述注釋文字的圖像數(shù)據(jù)重疊在所述底片的圖像數(shù)據(jù)上,生成注釋圖像數(shù)據(jù)。
I/O(Input/Output)端口57是輸入輸出控制在該數(shù)碼相同與輸入輸出端子60和經(jīng)通信電纜連接的外部設(shè)備之間傳遞的串行數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)等)的接口。
紅外線通信部58是在場致發(fā)光顯示裝置1與外部設(shè)備之間進(jìn)行IrDA(Infrared Data Association)方式的紅外線通信用的紅外線接口,收發(fā)信控制通過紅外線通信傳遞的圖像數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)等。
具體而言,該紅外線通信部58包括發(fā)送數(shù)據(jù)存儲器,暫時存儲向具有紅外線通信功能的外部設(shè)備發(fā)送的發(fā)送數(shù)據(jù);調(diào)制部,將存儲在該發(fā)送數(shù)據(jù)存儲器中的數(shù)據(jù)調(diào)制成紅外線信號;發(fā)送用LED,通過紅外線脈沖,經(jīng)紅外線窗將調(diào)制后的紅外線信號發(fā)送到所述外部設(shè)備;發(fā)光二極管,經(jīng)紅外線窗從所述外部設(shè)備接收通過紅外線脈沖發(fā)送的紅外線信號;解調(diào)部,將該接收到的紅外線信號解調(diào)成接收數(shù)據(jù);和接收數(shù)據(jù)存儲器,暫時存儲解調(diào)后的接收數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置,具備基板;安裝在所述基板上的驅(qū)動電路;覆蓋所述驅(qū)動電路的覆蓋膜;和顯示部,具有多個光學(xué)元件,該光學(xué)元件作為象素被排列在所述覆蓋膜上,并被所述驅(qū)動電路驅(qū)動,且具有一對電極,按照流過一對電極間的電流來表示光學(xué)動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置,其特征在于所述顯示部的所述多個光學(xué)元件具有多個第一導(dǎo)線,彼此平行排列,形成于所述覆蓋膜上;多個第二導(dǎo)線,在所述多個第一導(dǎo)線上,與所述第一導(dǎo)線正交地排列,且具有透光的性質(zhì);和EL層,在所述多個第一導(dǎo)線與所述多個第二導(dǎo)線交叉的各部位,夾持在第一導(dǎo)線與第二導(dǎo)線之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置,其特征在于所述驅(qū)動電路是多個IC芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置,其特征在于內(nèi)置了用于控制所述驅(qū)動電路的CPU的驅(qū)動電路被安裝在所述基板上,并由所述覆蓋膜來覆蓋。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置,其特征在于內(nèi)置了用于暫時存儲圖像數(shù)據(jù)的幀存儲器的驅(qū)動電路被安裝在所述基板上,并由所述覆蓋膜來覆蓋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置,其特征在于所述顯示部為多個,各顯示部同時進(jìn)行顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置,其特征在于所述顯示部還具有電流線;開關(guān)電路,在選擇期間中,在所述電流線中流過規(guī)定電流值的存儲電流,在非選擇期間中,停止在所述電流線中流過電流;和電流存儲電路,存儲在所述選擇期間中、基于經(jīng)所述電流線流過的所述存儲電流的電流值的電流數(shù)據(jù),并按照在所述選擇期間中存儲的所述電流數(shù)據(jù),在所述非選擇期間向所述光學(xué)元件提供電流值實(shí)質(zhì)上與所述存儲電流相等的顯示電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置,其特征在于所述電流存儲電路具有與所述光學(xué)元件串聯(lián)連接的電流控制用晶體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示裝置,其特征在于所述電流存儲電路具有設(shè)置在所述電流控制用晶體管的柵極-源極間、且寫入電荷來作為所述電流數(shù)據(jù)的電容器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置,其特征在于所述開關(guān)電路具有電流路徑控制用晶體管,將電流路徑的一端連接于所述電流線上,在所述選擇期間,在所述電流線中流過所述存儲電流,在所述非選擇期間,停止在所述電流線中流過所述顯示電流。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置,其特征在于所述開關(guān)電路具有電流數(shù)據(jù)寫入控制用晶體管,控制所述電流數(shù)據(jù)寫入所述電流存儲電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置,其特征在于所述電流存儲電路具有與所述光學(xué)元件串聯(lián)連接的電流控制用晶體管,所述開關(guān)電路具有電流路徑控制用晶體管,在所述選擇期間,在所述電流線中流過所述存儲電流;和電流數(shù)據(jù)寫入控制用晶體管,將在所述選擇期間流過所述電流線的所述存儲電流的電流值作為電流數(shù)據(jù),寫入所述電流控制用晶體管的柵極-源極間。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置,其特征在于所述象素具有光學(xué)元件、所述電流存儲電路和所述開關(guān)電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置,其特征在于還具有數(shù)據(jù)驅(qū)動器,在所述選擇期間中,從所述電流存儲電路向所述電流線流過所述存儲電流。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置,其特征在于還具有電壓電源掃描線,連接于所述電流存儲電路上,輸出用于向所述光學(xué)元件流過所述顯示電流的電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示裝置,其特征在于所述電流存儲電路中電流路徑的一端連接于所述光學(xué)元件上,所述電流路徑的另一端連接于所述電壓電源掃描線上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示裝置,其特征在于還具有電壓電源驅(qū)動器,經(jīng)所述電壓電源掃描線向所述電流存儲電路施加在所述選擇期間在所述電流存儲電路中流過所述存儲電流的電壓,在所述非選擇期間,經(jīng)所述電壓電源掃描線向所述電流存儲電路施加下述電壓,該電壓用于按照在所述選擇期間中存儲于所述電流存儲電路中的電流數(shù)據(jù)、向所述光學(xué)元件提供電流值與所述選擇期間流過了所述電流存儲電路中的所述存儲電流實(shí)質(zhì)上相等的所述顯示電流。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示裝置,其特征在于所述光學(xué)元件的一對電極之一連接于所述電流存儲電路上,另一個連接于恒定電壓源上,所述電壓電源驅(qū)動器在所述選擇期間輸出所述恒定電壓源的電位以下的電壓,在所述非選擇期間,輸出為在所述選擇期間中輸出的電壓以上且比所述恒定電壓源的電位高的電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置,其特征在于還具有選擇掃描線,輸出選擇所述開關(guān)電路的選擇掃描信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的顯示裝置,其特征在于還具有選擇掃描驅(qū)動器,向所述選擇掃描線輸出選擇掃描信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置,其特征在于還具有電壓電源掃描線,輸出用于在所述光學(xué)元件流過所述顯示電流的電壓;和選擇掃描線,輸出選擇所述開關(guān)電路的選擇掃描信號,所述電流存儲電路具有電流控制用晶體管,電流路徑的一端連接于所述光學(xué)元件上,所述電流路徑的另一端連接于所述電壓電源掃描線上,所述開關(guān)電路具有電流數(shù)據(jù)寫入控制用晶體管,控制端子連接于所述選擇掃描線上,電流路徑的一端連接于所述電流控制用晶體管的所述控制端子上,所述電流路徑的另一端連接于所述電壓電源掃描線或所述選擇掃描線上;和電流路徑控制用晶體管,控制端子連接于所述選擇掃描線上,電流路徑的一端連接于所述電流線上,所述電流路徑的另一端連接于所述電流控制用晶體管的所述一端上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示裝置,其特征在于還具有選擇掃描驅(qū)動器,向所述選擇掃描線輸出選擇掃描信號;數(shù)據(jù)驅(qū)動器,在所述選擇期間中,在所述電流線和所述電流存儲電路中流過所述存儲電流;和電壓電源驅(qū)動器,在所述選擇期間中,經(jīng)所述電壓電源掃描線向所述電流存儲電路施加用于在所述電流存儲電路中流過所述存儲電流的電壓,在所述非選擇期間中,按照在所述選擇期間中存儲在所述電流存儲電路中的電流數(shù)據(jù),經(jīng)所述電壓電源掃描線向所述電流存儲電路施加用于向所述光學(xué)元件提供電流值實(shí)質(zhì)上與所述存儲電流相等的所述顯示電流。
23.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置,其特征在于將所述電流線按每個列分割成多個。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置,其特征在于所述光學(xué)元件具有EL元件。
全文摘要
提供一種可減小顯示區(qū)域以外的區(qū)域的EL顯示裝置。顯示裝置具備基板;安裝在所述基板上的驅(qū)動電路;覆蓋所述驅(qū)動電路的覆蓋膜;和顯示部,作為象素被排列在所述覆蓋膜上,同時,被所述驅(qū)動電路驅(qū)動,且具有一對電極,并具有多個按照流過一對電極間的電流來表示光學(xué)動作的光學(xué)元件。
文檔編號H05B33/08GK1577415SQ20041006203
公開日2005年2月9日 申請日期2004年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者白崎友之 申請人:卡西歐計算機(jī)株式會社
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