CN1248185C - 显示器件 - Google Patents

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Abstract

提供一种可以抑制EL元件发光量并且实现大数目的灰度等级的电子器件。电子器件特征在于EL元件的发光通过EL驱动器TFTs对被控制，EL驱动器TFTs对的一个通过开关TFTs对的一个和消除TFTs对的一个控制，EL驱动器TFTs对的另一个通过开关TFTs对的另一个和消除TFTs的另一个控制，通过控制EL元件发光时间，进行灰度显示。

Description

显示器件
技术领域
本发明涉及一种EL显示器(电子设备)，该EL显示器通过在衬底上制造EL(电致发光electro luminescence)元件而形成。特别地本发明涉及利用半导体元件(使用半导体薄膜的一种元件)的EL显示器，进一步讲是关于利用EL显示器作显示部分的电子设备。
背景技术
最近几年，在衬底上形成TFTs的技术取得了显著的进步，开发TFTs对有源极矩阵(active matrix)显示设备的应用在不断的进行。特别是，利用多晶硅膜的TFTs比利用非晶硅膜的普通的TFTs具有更高的电场致迁移率(也称迁移率)，因而可进行高速操作。因此，象素(pixel)的控制，以前是通过衬底的外围的驱动电路来控制，现在能通过与象素形成在同一衬底上的驱动电路控制。
通过在同一衬底上形成各种电路和元件，各种优点如降低制造成本，显示设备的微型化，增加产量以及降低消耗，都能从这样的一种有源极矩阵显示设备获得。
具有EL元件作为自发光元件的有源极矩阵EL显示器的有关研究正在积极地进行。EL显示器同样是指一种有机EL显示器(OLED)或一种有机发光二极管(OLED)。
与液晶显示设备不同的是，EL显示器是一种自发光型。EL元件具有由一对电极(阳极和阴极)和EL层组成的结构，EL层是普通的叠层结构，夹在一对电极之间。Estman Kodark公司的唐等人提出的叠层结构(空穴输运层(holetransporting layer)，光发射层(light-emitting layer)，电子输运层(electron transportinglayer))可以认为是一种典型的EL层的叠层结构。这种叠层结构具有很高的发光效率，因此在目前，大多数在EL显示器的研究和开发都在采用EL层的这种叠层结构进行。
除了上述叠层结构之外，可以形成一种结构，在该结构中的层是从空穴注入层、空穴输运层、光发射层、和电子输运层的顺序叠放在阳极上或者以空穴注入层、空穴输运层、光发射层、电子输运层、和电子注入层的顺序叠放。光发射层可以掺杂荧光色料等。
在本发明中EL层是普通术语，详细地指形成在阴极和阳极之间的所有层。因此，EL层包括所有的上面提及的空穴注入层，空穴输运层，光发射层，电子输运层，电子注入层等。
一对电极上的预定电压馈送给具有上述结构的EL层，因而在光发射层中的载流子的相互耦合就会导致发光。应当注意在整个说明书中，通过EL元件的光发射称作驱动EL元件。另外，由阳极、EL层、和阴极形成的发光元件在本说明中称作EL元件。
模拟系统(模拟驱动)的驱动方法可以作为EL显示器的驱动方法引证。与EL显示器的模拟驱动有关的说明将参考图18和19进行。
图18是具有模拟驱动的EL显示器中的象素部分的结构示意图。用于从栅信号线驱动电路输入栅信号的栅信号线(多个栅信号线G1-Gy)与各象素的开关TFT1801的栅电极相连。对于各象素的开关TFT1801的源极区和漏极区，一个与用于输入模拟图象信号的源极信号线(也称数据信号线)(S1-Sx)相连，同时另一个分别与EL驱动器TFT1804的栅电极和每个象素的电容1808相连。
每个象素的EL驱动器TFT1804的源极区分别与电源极行(V1-Vx)相连，并且其漏极区分别与EL元件1806相连。电源极行(V1-Vx)的电位势叫电源极电压。每个电源极行(V1-Vx)与各象素的电容1808相连。
EL1806元件由阳极，阴极，以及形成在两者之间的叠层EL层组成。当EL元件1806的阳极与EL驱动器TFT1804的源极区或漏极区之一相连时，EL元件1806的阳极和阴极分别成为象素电极和相对电极。作为选择，假如EL元件1806的阳极与EL驱动器TFT1804的源极区或漏极区之一相连，那么EL元件1806的阴极就成为相对电极因而其阴极就成为象素电极。
应当注意在本发明的详细说明中，相对电极的电位势是指相对电位势。EL驱动电压馈送给EL层，该电压是在象素电极的电位势和相对电极的电位势之间的电位差。
图19是图18中的EL显示器被模拟系统驱动时的时序示意图。从一个栅信号线的脉冲到下一个不同的栅信号线的脉冲的周期叫一个行周期(L)。另外，从一个图象的显示到下一个图象的显示的周期符合一个帧周期(F)。在图18所示的EL显示器中，栅信号线的“y”数值因而和行周期的“y”数值位于一个帧周期里。
因为当分辨率提高时帧周期中的行周期的数值增加，所以必须在高频下驱动驱动电路。
首先，电源极行(V1-Vx)维持一个恒定的电位势，以及一个相对电位势即相对电极的电位势同样维持一个恒定的电位势。在相对电位势和电源极电位势之间的电位势差到一定程度，使得EL元件发光。
从栅信号线驱动电路发出的栅信号在第一行周期(L1)中馈送给栅信号线G1。随后一个模拟的图象信号输入到源极信号线(S1-Sx)。与栅信号线G1相连的所有开关TFT处于ON状态从而馈送给模拟图象信号即输入到源极信号线并通过开关TFT到EL驱动器TFT的栅电极。
EL驱动器TFT的沟道形成区中的电流量是通过输入到EL驱动器TFT的栅电极的信号电位势的电平(电压)进行控制。因此，馈送给EL元件的象素电极的电位势是通过输入到EL驱动器TFT的栅电极的模拟图象信号电位势的电平确定。通过EL元件的光发射因此通过模拟图象信号的电位势来被控制。
以上所说操作是重复进行并且第一行周期(L1)在模拟图象信号输入到源极信号线(S1-Sx)结束时终止。之后，在第二行周期(L2)中栅信号馈送给栅信号线G2。模拟于第一行周期(L1)，一个模拟图象信号继续输入到源极信号线(S1-Sx)。
当栅信号已输入到所有的栅信号线(G1-Gy)时，所有的行周期(L1-Ly)就完成从而完成一个帧周期。通过在一个帧周期内的所有象素形成一个图象来实现显示。
因此，通过EL元件发射的发光量是通过模拟图象信号控制并且灰度显示通过发射的发光量的这种控制而进行。该系统是指称为模拟驱动方法的驱动系统，该系统中的灰度显示通过模拟图象信号的电位势馈送给源极信号线的不同而完成。
下述状态将利用图20A和图20B做详细的解释，在此状态中，通过EL驱动器TFT的栅电压控制提供到EL元件的电流量。
图20A表示EL元件的电流-电压特性图。当超过某一阈值的电压作用在EL元件上时，通过EL元件的电流就随所加电压成指数改变。
图20B表示通过EL元件的电流的评估值图，图中ΔV表示电源极电位势与相反电位势之间的差值；VEL，加在EL元件上的电压(称EL驱动电压)；Vds，加在EL驱动器TFT的源极和漏极之间的电压(称漏极电压)；以及Vgs，加在EL驱动器TFT的栅和源极之间的电压(称栅电压)。图20B表示EL元件的电流-电压特性曲行和以这种方式形成的曲行，该曲行表示就几个栅电压在ΔV/2行附近被触发而言，EL驱动器TFT的电流-电压特性。EL驱动器TFT和EL元件串联连接，通过EL驱动器TFT和EL元件的电流从图20B的图中的交叉点就能读出。关于任何一个栅电压，同样可以通过EL驱动器TFT和EL元件的电流也可以采用相同的方式读出。
当开关TFT位于ON状态时输入一个模拟图象信号到象素，模拟图象信号的电位势馈送给EL驱动器TFT的栅电极。此时，根据图20B表示的电流-电压特性通过EL元件的电流与栅电压确定其一一对应的关系。那就是，通过EL元件的电流是考虑到输入到EL驱动器TFT的栅电极上的模拟图象信号的电压而确定，并且EL元件发出的发光量与电流相对应。
因此EL元件的发光量通过图象信号控制，并且根据发光量的控制完成灰度显示。
然而，上面描述的模拟驱动存在因TFT特性的不同容易受到影响的缺点。例如，象素的多个开关TFTs具有不同的电流-电压特性以及被作用于显示灰度的同一电平的情况下，流过开关TFTs的电流变化并且依据电流变化的不同栅电压被馈送给象素的EL驱动器TFTs。因而导致不同的电流流过EL元件(参见图20B)，因此EL元件发出不同的发光量，其结果导致均衡地显示灰度的失败。
在EL驱动器TFTs的电流-电压特性变化的情况下，如图20所示的EL驱动器TFTs的特性变化，即使当馈送给EL驱动器TFTs的栅电压彼此相同时，不同的电流流过EL元件。进一步讲，因为通过每个EL元件的电流随着栅电压的改变成指数变化(参见图20A)，即使EL驱动器TFTs之间的电流-电压特性的差别小，流过一些EL元件的电流之间的差别将变得非常大。所以，即使在EL驱动器TFTs的电流-电压特性的差别很小的情况下，对应于某一输入信号电平相邻的象素的EL元件发射的发光量之间将产生非常大的差别。
事实上，TFT的特性不同造成开关TFT和EL驱动器TFT两者的变化的乘数效应，因而有条件地变得更严重。因此，模拟驱动非常易受TFT特性变化的影响，这点在普通有源极矩阵EL显示器的灰度显示中成为一个障碍。
鉴于上述问题，完成本发明，因此本发明的一个目的是提供一个能执行多个清楚的灰度色彩显示的有源极矩阵EL显示器。本发明的另一个目的是提供一种将有源极矩阵EL显示器作为显示单元引入的高-性能电子设备(电子设备)。
本发明的发明者考虑到模拟驱动的原理是与通过模拟图象信号控制栅电压以及通过栅电压控制流过EL元件的电流的系统是不可分的。
在常规模拟驱动的情况下，因为当栅电压变化时流过EL元件的电流发生突然的改变，通过EL元件的电流由于TFT的特性的变化容易受到影响。换句话说，即使当相同的模拟图象信号输入到多个象素时，馈送给EL驱动器TFTs的栅电压由于TFTs的特性的不同而变化。同样，即使假如馈送给EL驱动器TFTs的栅电压相等，流过EL元件的电流也会变化很大，结果不能获得所需的灰度等级。
发明内容
因此本发明的发明者研究了一种系统，该系统用于在EL元件发光过程中通过对EL元件发光的时间周期的控制，来控制每个EL元件发射和发光量，取代了采用模拟图像信号来控制经过EL元件的电流。在这种方法下，数字信号(称数字数据信号)用作图象信号，并且每个EL驱动器TFT和EL元件的具有两种状态：ON状态和OFF状态，或发光状态和非-发光状态。根据本发明，由EL元件发射的发光量是基于进行灰度显示的时间得到控制。在一驱动方法中，在此时间内，EL元件发射光被控制以进行灰度显示，上述驱动方法称为时分驱动方法。同样，通过时分驱动方法进行的灰度显示称为时分灰度显示。
根据本发明，通过利用上面描述的系统，当馈送给TFTs的栅电压相同时，即使TFTs的特性存在一些不同，从TFTs输出的电流的不均匀能被减少。因此，当具有相同电压电平的信号输入到TFTs时，由于TFTs特性的变化造成的相邻的象素之间的发光量的大的差别的发生就有可能被防止。
更明确的是，时分灰度显示是按下面的描述进行的。将对利用n-位数字数据信号的2n灰度等级的显示进行描述。下面描述的本发明的一种EL显示器，其具有多对源极信号线驱动电路和多对栅信号线驱动电路。
首先，一个帧周期被分成(n)个显示周期(Tr1-Trn)值。在n-位数字数据信号输入到显示器区的所有象素以执行显示的一个时间周期称为一个帧周期，通过进一步划分一个帧周期的周期称为显示周期(Tr1-Trn)。
在普通的EL显示器中，最好每秒设置60或更多帧周期。假如每秒显示的图象数低于60，闪烁的可能性会变得很明显。
在每个显示周期(Tr1-Trn)，显示是在n-位数字数据信号中的1-位数字数据信号的基础上进行，所说1-位数字数据信号是在一个帧周期内的(n)个写入周期(Ta1-Tan)的一个周期内输入。对应于时间，首先到来的写入周期是通过Ta1表示以及随后的写入周期按次序Ta2、Ta3、…、Tan表示。相应的显示周期Tr1-Trn按次序出现。在每个写入周期(Ta1-Tan)，出现源极信号线驱动电路和栅信号线驱动电路每一对之一。
每个象素有一个EL元件。EL元件由阳极，阴极，和位于阳极和阴极之间的一个EL层构成。阳极和阴极之一称为象素电极，并与TFTs的源极区或漏极区相连。阳极和阴极的另一个称为相对电极，并且预定电位势(相反电位势)通过导行被馈送给相对电极。
在本发明中，每个相反电位势和电源极电位势总是保持一个恒定电平。当电源极电位势馈送给象素电极时，相反电位势和电源极电位势之间的电位势差被设定为使EL元件产生足够发光量的值。当与EL元件的象素电极相连的TFT处于ON状态时电源极电位势是指馈送给象素电极的电位势。
在每个写入周期，被输入到一个象素的数字数据信号选择象素的EL元件的状态(发光或非发光)。当用于选择发光状态的数字数据信号的一位输入到象素时，电源极电位势就立即馈送给象素的EL元件的象素电极，从而导致EL元件发光。另一方面，当选择用于非发光状态的数字数据信号的一位输入到象素时，象素的EL元件的象素电极就立即与提供电源极电位势(称为电源极行)的导行断开，从而使EL元件不发光。输入到象素的数字数据信号的位一直保持直到数字数据信号的下一个位被输入。换句话说，象素的EL元件维持在发光或不发光状态下直到数字数据信号的下一个位被输入。
因此，当写入周期(Ta1-Tan)之一开始时，并当数字数据信号的一个位被输入时，相应的显示周期(Tr1-Trn之一)就立即开始。当下一个写入周期开始时，并当数字数据信号的另一个位被输入时，显示周期立即终止，下一个显示周期同时就开始。那就是，每一个显示周期(Tr1-Trn)是通过写入周期(Ta1-Tan)之一开始的时间和下一个写入周期开始的时间之间的时间差确定。
在写入周期(Ta1-Tan)中，当数字数据信号的位输入到象素时，n显示周期(Tr1-Trn)就成功出现。数字数据信号的第n位继续维持在象素中直到数字数据信号的第1位被再一次输入。当数字数据信号的第l位被再一次输入时，显示周期Trn终止并且帧周期也同时终止。
设置显示周期(Tr1-Trn)的长度，以按增长顺序安排的它们的长度是以20∶21∶22∶…∶2(n-2)∶…∶2(n-1)的比例。在2n灰度等级中的利用所需电平的灰度显示能通过选择这些显示周期的组合而完成。
在一个帧周期期间的显示中的一个象素的灰度等级是由帧周期中的相应的EL元件发射光期间的显示周期长度的总和确定。例如，n＝8和设置显示周期以至按增加序列出现的情况应考虑。假如当通过所有的显示周期的象素发光量时象素的发光量是100％，通过周期Tr1和Tr2的象素发光量能表示为1％的发光量。同样当选出周期Tr3、Tr5、和Tr8时通过象素的发光量能表示为60％的发光量。
在本发明中，即使在写入周期，通过每个象素执行显示也是可能的。因此在一个帧周期(占空率)中显示周期的长度总和的比例能被设置为较高值。
在本发明中，提供一对栅信号线驱动电路和一对源极信号线驱动电路并且考虑到写入周期的相邻对能与两个写入周期彼此交叠可以利用不同的栅信号线驱动电路和不同的源极信号线驱动电路。例如，写入周期Ta2在写入周期Ta1结束前就能开始。以上描述的写入周期的交叠能使每个显示周期被设置成短于相应写入周期。从而设置一个非常短的显示周期能以实现灰度等级的大数值。
在本发明中，显示周期的每个相邻对的和Tr1+Tr2、Tr2+Tr3、…、Trn+(对于下一个帧的起始显示周期Tr1)是等于或者大于相对应的写入周期Ta1、Ta2、…、Tan之一的长度是必须的。毋用质疑，用一个栅信号线驱动电路写入的写入周期的长度总和短于一个帧周期也是必须的。
上面描述的电源极电位势和相对电位势是通过一外设在本发明的EL显示器上的IC等提供。在本发明的一种典型的EL显示器中，当每单位面积的发光量即象素发光量为200cd/m2时，对于象素部分的单位面积需要大约几mA/cm2的电流。因此，假如屏幕尺寸增加，提供到上面-提及的IC供应的等电源极的电位势的外部开关电平通过实现控制将变得困难。在本发明中，电源极电位势和相反电位势总是保持一个恒定电位，因此利用开关控制来自供给IC的电源极的电位势的电平是不必要的，这使本发明对实现具有较大尺寸的屏幕是有利的。
有关本发明的结构将在以下描述。
一种电子设备，包括一对源极信号线驱动电路、一对栅信号线驱动电路、和一个象素部分，其特征为：所说象素部分包括多个象素；多个象素每个具有一个EL元件，一对EL驱动器TFTs，一对开关TFTs和一对消除TFTs；EL元件的发光量是通过一对EL驱动器TFTs控制；一对EL驱动器TFTs之一是通过一对开关TFTs之一和一对消除TFTs之一控制；一对EL驱动器TFTs的另一个是通过一对开关TFTs的另一个和一对消除TFTs的另一个控制；灰度显示是通过控制多个EL元件的发光时间进行。
一种电子设备，包括第一源极信号线驱动电路、第二源极信号线驱动电路、第一栅信号线驱动电路、第二栅信号线驱动电路、一个象素部分、多个与第一源极信号线驱动电路相连的第一源极信号线、多个与第二源极信号线驱动电路相连的第二源极信号线、多个与第一栅信号线驱动电路相连的第一栅信号线、多个与第二栅信号线驱动电路相连的第二栅信号线、和一个电源极行，其特征为：所说象素部分包括多个象素；多个象素每个具有一个第一开关TFT，一个第二开关TFT，一个第一消除TFT，一个第二消除TFT，一个第一EL驱动器TFT，一个第二EL驱动器TFT，和一个EL元件；第一开关TFT的栅电极与第一栅信号线相连；第二开关TET的栅电极与第二栅信号线相连，第一开关TFT的源极区和漏极区之一与第一源极信号线相连，并且其另一个与第一EL驱动器TFT的栅电极相连；第二开关TFT的源极区和漏极区之一与第二源极信号线相连，并且另一个与第二EL驱动器TFT的栅电极相连；第一消除TFT的栅电极与第一栅信号线相连；第二消除TFT的栅电极与第二栅信号线相连；第一消除TFT的源极区和漏极区之一与电源极行相连，而其另一个与第二EL驱动器TFT的栅电极相连；第二消除TFT的源极区和漏极区之一与电源极行相连，而其另一个与第一EL驱动器TFT的栅电极相连；第一EL驱动器TFT的源极区和漏极区之一与电源极行相连，并且其另一个与EL元件相连；第二EL驱动器TFT的源极区和漏极区之一与电源极行相连，并且其另一个与EL元件相连。
第一开关TFT和第一消除TFT能同时处于ON或OFF状态，第二开关TFT和第二消除TFT也能同时处于ON或OFF状态，
当电源极行的电位势馈送给每个EL驱动器TFT的栅电极时，第一EL驱动器TFT和第二EL驱动器TFT中的每个都能处于OFF状态。
本发明提供一种电子设备的特征在于：(n)个写入周期Ta1、Ta2、...、Tan和(n)个显示周期Tr1、Tr2、…Trn位于一个帧周期内；(n)个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan依次出现，(n)个显示周期Tr1、Tr2、…Trn、依次出现；从(n)个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan的其中之一开始的时刻到随后的(n)个写入周期的Ta1、Ta2、…、Tan之一开始的时刻的时间周期对应于显示周期Tr1、Tr2、…Trn之一；随后于写入周期Tan出现的写入周期是写入周期Ta1｀，它在下一个帧周期内首先出现；随后于显示周期Trn出现的显示周期是显示周期Tr1｀，它在下一个帧周期内首先出现；(n)个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan被分成(i)个写入周期(i：一个整数等于或大于0并且等于或小于n)和多个(n-1)写入周期的；在(i)个写入周期的每一个中，数字数据信号通过第一源极信号线从第一源极信号线驱动电路输入到多个象素的；在(n-i)个写入周期的每一个中，数字数据信号通过第二源极信号线从第二源极信号线驱动电路输入到所有的多个象素中；在(i)个写入周期的每个周期中，在所述(i)个写入周期之前从所述第二源极信号线驱动器电路输入的数字数据信号被从所有的所述多个象素中消除，在(n-i)个写入周期的每一个中，在所述(n-i)个写入周期之前从所述第一源极信号线驱动器电路输入的数字数据信号被从所有的所述多个象素中消除；一组(n)个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan和下一组(n)个写入周期Ta2、Ta3、…、Ta1｀的之间的相邻对(Ta1，Ta2)、(Ta2，Ta3)、…、(Ta(n-1)，Tan)，(Tan，Ta1｀)被分成多个(j)写入周期的相邻对(j：一个整数等于或大于0并且等于或小于(n-1))和多个(n-j)写入周期相邻对的一组；在写入周期多个(j)相邻对的每一个，两个写入周期相互交叠；在写入周期多个(n-j)个相邻对多每一个，两个写入周期不相交叠；在多个(j)写入周期相邻对的每一个的一个写入周期中，数字数据信号从第一源极信号线驱动电路输入到所有的多个象素并且，在另一个写入周期中，数字数据信号从第二源极信号线驱动电路输入到所有的多个象素中；
在(n)个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan的每一个中，多个象素的每一个EL元件的发光状态和非发光状态之一通过输入到多个象素的数字数据信号进行选择；在(n)个显示周期Tr1、Tr2、…、Trn的每一个中，多个象素的每个EL元件根据数字数据信号设置在发光状态和非发光状态的一个状态中；在多个(m)显示周期的每一个(m：一个整数等于或大于0并且等于或小于n)在(n)个’显示周期Tr1、Tr2、…、Trn中，多个象素的所有EL元件被设置为非发光状态；在一组(n)个显示周期Tr1、Tr2、…、Trn和下一组(n)个显示周期Tr2、Tr3、…、Tr1｀之间相邻对的长度之和Tr1+Tr2、Tr2+Tr3、…、Trn+Tr1｀的每一个长度相等或大于写入周期Ta1、Ta2、…、Tan的长度。
(n-m)个显示周期的长度比例可以与通过(n-m-k)次划分k个周期T1、T2、…、Tk(k：一个整数等于或大于1并且等于或小于(n-m))所限定的(n-m)个周期长度比例一致；并且假如(k)个周期T1、T2、…、Tk按照长度增加的次序排列，(k)个周期T1、T2、…、Tk的长度部分可以通过20∶21∶…∶2(k-1)表示。
至少在(n)个写入周期的相邻对(Ta1，Ta2)、(Ta2，Ta3)、…、(Tan，Ta1｀)的至少一个中两个写入周期可以相互交叠。
多个象素的所有的EL元件至少在(n)个显示周期Tr1、Tr2、…、Trn的至少一个中，可以被设置在非发光状态。
(n)个显示周期Tr1、Tr2、…、Trn没有一个可以作为下述周期设置，上述周期是指在此周期中，多个象素的所有EL元件被设置为非-发光状态。
(i)个写入周期的长度可以相互相等，并且(n-i)个写入周期长度可以相互相等。
(n)个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan所有长度可以相互相等。
(i)个写入周期和(n-i)个写入周期可以交替出现。
假如(n-m)个显示周期按照长度增加的次序排列，(n-m)个显示周期长度比例可以通过20∶21∶…∶2(n-m-1)表示。
源极信号线驱动电路形成在与象素部分相同的衬底上，并且驱动频率为10MHZ或更高。
EL元件可以具有象素电极，相对电极，和置于象素电极与相对电极之间的EL层。
相对电极可以保持恒定的电位势；并且电源极行可以保持恒定的电位势。
EL层可以是低分子型有机材料或聚合物有机材料。
低分子型有机材料可以包含Alq3(三-8-喹啉衍生物-铝)或者TPD(三苯胺衍生物)。
聚合物有机材料可以包含PPV(聚亚苯基亚-己烯基)、PVK(聚己烯咔唑)、或者聚碳酸脂。
本发明提供一种EL显示设备，其特征在于该EL显示设备利用所述电子设备。
本发明提供一种录象机，其特征在于该录象机中利用所述电子设备。
本发明提供一种头戴式型EL显示设备，其特征在于在该头戴式型EL显示设备中利用所述电子设备。
本发明提供一种DVD播放器，其特征在于该DVD播放器利用所述电子设备。
本发明提供一种头戴式型显示器，其特征在于该头戴式型显示器利用所述电子设备。
本发明提供一种个人计算机，其特征在于该个人计算机利用所述电子设备。
本发明提供一种手提电话，其特征在于该手提电话利用所述电子设备。
本发明提供一种汽车音响，其特征在于该汽车音响利用所述电子设备。
附图说明
在附图中：
图1表示本发明的EL显示器的电路结构图；
图2表示本发明的EL显示器的象素部分的电路结构图；
图3表示本发明的EL显示器的象素的电路结构图；
图4表示本发明的EL显示器的驱动方法图解；
图5表示本发明的EL显示器的象素的电路结构图；
图6表示本发明的EL显示器的象素的电路结构图；
图7表示本发明的EL显示器的象素的电路结构图；
图8表示本发明的EL显示器的驱动方法图解；
图9表示本发明的EL显示器的驱动方法图解；
图10表示本发明的EL显示器的驱动方法图解；
图11表示本发明的EL显示器的驱动方法图解；
图12A和12B表示本发明的EL显示器的俯视图和剖面图；
图13A和13B表示本发明的EL显示器的俯视图和剖面图；
图14A和14B表示本发明的EL显示器的俯视图和剖面图；
图15A和15B表示本发明的EL显示器的俯视图和剖面图；
图16表示本发明的EL显示器的剖面图；
图17表示本发明的EL显示器的剖面图；
图18表示普通的EL显示器的象素的电路结构；
图19表示本发明的EL显示器的驱动方法图解；
图20A-20B表示EL元件和TFT的电源极电压特性图；
图21A-21E表示本发明的EL显示器的制造工序图；
图22A-22D表示本发明的EL显示器的制造工序图；
图23A-23C表示本发明的EL显示器的制造工序图；
图24表示本发明中使用的源极信号线驱动电路的电路结构图；
图25表示本发明中使用的闩锁电路俯视图；
图26A-26F是结合本发明的EL显示器的电子设备；以及
图27A和27B是结合本发明的EL显示器的电子设备。
具体实施方式
此后，将对本发明的EL显示器的结构和驱动方法进行描述。在此将对通过n-位数字数据信号执行2n灰度显示的情况进行解释。
图1表示本发明的EL显示器的一个例子的框图。图1表示中的EL显示器包含显示部分101，排列在显示部分101外围的一对源极信号线驱动电路102、104，和通过TFTs形成在衬底上的一对栅信号线驱动电路103、105。
第一源极信号线驱动电路102包括移位寄存电路102a，闩锁电路(A)102b，闩锁电路(B)102c等。同样地，第二源极信号线驱动电路104包括移位寄存器电路104a，闩锁电路(A)104b，闩锁电路(B)104c等。
在第一源极信号线驱动电路102中，时钟信号(CLK)和触发脉冲(SP)输入到移位寄存器电路102a。移位寄存器电路102a继续在时钟信号(CLK)和触发脉冲(SP)的基础上产生同步信号，因而通过缓冲寄存器(未示出)等继续将同步信号馈送给到下游电路。相同地，在第二源极信号线驱动电路104中，时钟信号(CLK)和触发脉冲(SP)输入到移位寄存器电路104a。移位寄存器电路104a继续在时钟信号(CLK)和触发脉冲(SP)的基础上产生同步信号因而通过缓冲寄存器(未示出)等继续将同步信号馈送给到下游电路。共同的时钟信号和共同的触发脉冲可以作为时钟信号(CLK)和触发脉冲(SP)被提供以输入到一对源极信号线驱动电路(102，104)，或者时钟信号(CLK)和触发脉冲(SP)也可以分别被提供。
在一对源极信号线驱动电路(102，104)中的每一个，来自移位寄存器(102a，104a)的同步信号通过缓冲寄存器等放大电流。大量的电路或者元件通过被馈送给的同步信号与布行连接，由于这种电路或元件是大量的，从而导致负载电容(包括寄生电容)大。缓冲寄存器被设置来防止这种大的负载电容的减少而导致同步信号的上升或下降的锐度。
通过缓冲寄存器电路的同步信号的放大电流接着馈送给到闩锁电路(A)102b。闩锁电路(A)102b具有处理n-位数字数据信号的多级闩锁电路。闩锁电路(A)102b依据时钟信号的输入，接收和维持从时分灰度数据信号发生电路106馈送给的n-位数字数据信号。
完成将数字数据信号写入到闩锁电路(A)102b的所有的级的必要的时间称为行时段。换句话说，行时段被定义为在闩锁电路(A)102b中，从写入数字数据信号到最左级的闩锁电路中开始到写入到数字数据信号最右级的闩锁电路结束时的时间间隔。
注意当数字数据信号由闩锁电路(A)102b接收时，数字数据信号可以连续地馈送给到闩锁电路(A)102b的多级闩锁电路。然而，本发明并不局限于这种结构。所称的分驱动可以在一对源极信号线驱动电路102、104之一或两者之中进行，那就是，闩锁电路(A)102b的多级闩锁电路被分成多组，然后数字数据信号在同时平行地馈送给到各组。请注意在这一点上组数称为分数。例如，假如每个闩锁电路被分成4级，那么就称为4-分支分驱动。
在一个行时段完成后，闩锁信号馈送给闩锁电路(B)102c。此时，被闩锁电路(A)102b写入和保持的数字数据信号立即全部地发送到闩锁电路(B)102c以被其闩锁电路的所有级写入并保持。
从以来自移动寄存器电路102a的时分信号为基础的时分灰度数据信号发生电路106新馈送给的数字数据信号有序地写入，在已完成发送数字数据信号到闩锁电路(B)102c之后，对于闩锁电路(A)102b再一次被执行。
在该第二行时段过程中，被闩锁电路(B)102b写入和保持的数字数据信号输入到源极信号线。
在第二源极信号线驱动电路104中，与那些在第一源极信号线驱动电路102中执行的同样的步骤执行。首先，通过缓冲寄存器放大电流的时钟信号馈送给闩锁电路(A)104b。当接收到时钟信号，闩锁电路(A)104b有序地接收和保持从时分灰度数字数据信号发生电路106提供的n-位数字数据信号。当闩锁电路(A)104b接收到数字数据信号时，数字数据信号就可以成功地输入到闩锁电路(A)104b的多个闩锁级，或者就可以执行所说的时分驱动，那就是，闩锁电路(A)104b的多个闩锁级被分成多组并且数字数据信号对于一组闩锁级彼此并行地被同时输入。在完成一个行时段之后，闩锁信号就输入到闩锁电路(B)104c。此时，被闩锁电路(A)104b写入和保持的数字数据信号立即全部发送到闩锁电路(B)104C以通过其所有的闩锁级写入和保持。在闩锁电路(A)104b已完成将前次写入的数字数据信号馈送给到闩锁电路(B)104c之后，数字数据信号的有序地写入，在从移动寄存器电路104a到将数字数据信号写入到闩锁电路(A)104b的时钟信号基础上，被再一次执行。在该第二行时段过程中，通过闩锁电路(B)104b写入和保持的数字数据信号输出到源极信号线。
在本实施例的方式中，一对源极信号线驱动电路(102，104)分别具有闩锁电路(A)(102b，104b)和闩锁电路(B)(102c，104c)，并且通过闩锁电路保持的数字数据信号同时输入到源极信号线(为了行-有序驱动)。然而，本发明并不局限于这种结构。在一对源极信号线驱动电路102、104之一或两者之中，用于运行n-位数字数据信号的多个传输栅级可以由闩锁电路(A)和(B)替代。在这种情况下，每级中的传输栅极与移位寄存器电路相连，与时分灰度数据信号发生电路106以及源极信号线之一相连。当来自移位寄存器电路的时钟信号输入到每级中的传输栅时，来自时分灰度数据信号发生电路106的数字数据信号就通过传输栅级输入到源极信号线。来自移位寄存器电路的时钟信号成功地输入到传输栅级并成功地输入到与传输栅级连接的源极信号线。在来自移位寄存器电路的时钟信号已经输入到所有的传输栅级以完成数字数据信号到源极信号线的馈送后，传输栅级再一次传输，在来自移位寄存器电路的时钟信号的基础上数字数据信号从时分灰度数据信号发生电路106馈送给到源极信号线提供的数字数据信号。在这种情况下提供多个传输栅级替代闩锁电路(A)和(B)，通过连续地提供数字数据信号到源极信号线，所说点-有序驱动被执行。电位移位电路、缓冲寄存器电路等可以在移位寄存器电路和传输栅之间形成。
在另一方面，第一栅信号线驱动电路103和第二栅信号线驱动电路105分别由移位寄存器电路和缓冲寄存器电路(图中两者未示出)组成。根据这种情况，第一栅信号线驱动电路103和第二栅信号线驱动电路105就具有电平移位器电路。
在栅信号线驱动电路103和栅信号线驱动电路105中，来自移位寄存器(图中未示出)的时钟信号馈送给缓冲寄存器电路(图中未示出)以馈送给到相应的栅信号线(也叫做扫描行)。栅信号线与一条行上的象素TFTs的栅电极连接并且一条行上的所有象素TFTs必须同时处于ON状态，并需要使用具有大电流能力的缓冲寄存器电路。
在时分灰度数据信号发生电路106中，模拟或数字图象信号(包含图象信息的信号)为了执行时分灰度转换为数字数据信号并馈送给闩锁电路(A)102b和104b。时分灰度数据信号发生电路106也是为了产生信号的电路，如定时脉冲，此定时脉冲必须进行时分灰度显示。
时分灰度数据信号发生电路106可以在本发明中的EL显示器之外提供。在这种情况下，它成为这样一种结构，在该结构中，时分灰度数据信号发生电路106产生的数字数据信号馈送给本发明中的EL显示器。因此，本发明的EL显示器和时分灰度数据信号发生电路包括如具有本发明的EL显示器作为显示部分的电子设备的分离元件。
时分灰度数据信号发生电路106同样可以以IC芯片等的形式形成并插入到EL显示器。在这种情况下，它成为这样一种结构，在该结构中，由IC芯片形成的数字数据信号馈送给本发明的EL显示器。因此，结合IC芯片的本发明的EL显示器，该IC芯片包含时分灰度数据信号发生电路，此EL显示器也作为具有本发明的EL显示器的电子设备的部件，即其显示部分。
最后，通过使用TFT形成的时分灰度数据信号发生电路106可以作为显示部分101，一对源极信号线驱动电路(102，104)和一对栅信号线驱动电路(103，105)形成在同一衬底上。在这种情况下，包含馈送给EL显示器的图象信息的图象信号都能加工在同一衬底上。在这种情况下，时分灰度数据信号发生电路可以利用多晶硅薄膜作为有源极层的TFT而形成。进一步讲，在这种情况下，在具有本发明的EL显示器作为显示部分的电子设备中，时分灰度数据信号发生电路插入EL显示器本身，因而能制造成较小的电子设备。
图2是显示部分101的放大的图。在象素107中提供有：与第一源极信号线驱动电路102的闩锁电路(B)102c连接的源极信号线(Sa1-Sax)，与第二源极信号线驱动电路104的闩锁电路(B)104c连接的源极信号线(Sb1-Sbx)，通过FPC与EL显示器的外设电源极相连的电源极行(V1-Vx)，与第一栅信号线驱动电路103连接的栅信号线(Ga1-Gay)，以及与第二栅信号线驱动电路105连接的栅信号线(Gb1-Gby)。
象素107是包括源极信号线(Sa1，Sb1)、电源极行(V1)、栅信号线(Ga1，Gb1)的区域。在象素部分101中，象素如象素107为矩形排列。
图3是象素107的放大的图。在图3中，附图标记113a、113b表示开关TFTs。开关TFTs113a、113b的栅电极分别与栅信号线Ga和Gb相连。由于开关TFTs113a的源极区和漏极区之一与源极信号线Sa相连，相反另一个分别与EL驱动电路TFT108a的栅电极、每个象素的电容112a、和消除TFT109b的任一个源极区或漏极区相连。进一步讲，由于开关TFTs113b的源极区和漏极区之一与源极信号线Sb相连，相反另一个分别与EL驱动电路TFT108b的栅电极、每个象素的电容112b、和消除TFT109a的任一个源极区或漏极区相连。
当开关TFTs113a、113b处于非-选择状态(OFF态)时，为了保持EL驱动器TFT108a和108b的栅电压，提供电容112a和112b。需提及的是，虽然本实施例中提供了一种具有电容112a、112b的结构，本发明并不局限于这种结构并且可以是不具有电容112a和112b之一或两者的结构。
对于消除TFTs109a和109b的源极区和漏极区，不与开关TFTs113a、113b的源极区或漏极区相连的一个与电源极行V相连。消除TFTs109a和109b的栅电极就分别与栅信号线Ga和Gb相连。
由于EL驱动器TFTs 108a、108b的源极区和漏极区之一与电源极行V相连，相反另一个与EL元件110相连。电源极行V(V1-Vx)与电容112a和112b相连。
EL元件110由阳极、阴极、和两者之间的EL层组成。在这种情况下，阳极是与EL驱动器TFTs108a、108b的源极区或漏极区相连，阳极成为象素电极并且阴极成为相对电极。相反地，假如阴极是与EL驱动器TFTs108a、108b的源极区或漏极区相连，那么阴极就成为象素电极同时阳极就成为相对电极。
相对电位势提供到EL元件110的相对电极，电源极电位势提供到电源极行V。相对电位势和电源极电位势之一总维持一个恒定电平。相对电位势和电源极电位势之间的电位势差是根据当电源极电位势馈送给象素电极时EL元件产生足够的发光量所需要的电位而设定。为了提供电源极电位势和相对电位势，通过IC等外设将功率提供给本发明的EL显示器。
在目前的典型的EL元件中，当单位面积的发光量即象素发光量为200cd/cm2时，在象素部分的面积上就需要大约几mA/cm2的电流。因此，作为屏幕尺寸显著地增大时，控制从提供到具有外设开关的IC的电源极给予的电位势电平将变得更困难。在本发明中，电源极电位势和相对电位势总维持一个恒定电平，因此使用一个开关控制由提供到IC的电源极给予的电位势电平是不必要的，这将使本发明实现具有大的屏幕尺寸的平板变得有用。
在本发明中，当电源极电位势馈送给栅电极时，每个EL驱动器TFTs108a和108b处于off状态是必要的。
一个N沟道TFT或P沟道TFT都能按常规形成开关TFTs(113a，113b)、EL驱动器TFTs(108a，108b)、和消除TFTs(109a，109b)。另外，开关TFT(113a，113b)、EL驱动器TFT(108a，108b)、和消除TFT(109b，109b)不必由单个栅电极结构组成，并且可以具有多-栅电极结构如双栅结构和三栅结构。
具有上面描述的本发明的结构的EL元件的驱动方法将在图4中进行描述。使用2n灰度等级的显示方法将通过图1至图3中的标记对本发明的驱动方法例子在下面进行描述。
来自第一栅信号线驱动电路103的栅信号首先馈送给写入栅信号线Ga1。其结果是，与栅信号线Ga1相连的所有象素(第一行的象素)的开关TFTs113a和消除TFT109a处于ON状态。
并且在同时，来自源极信号线驱动电路102的闩锁电路(B)102c的数字数据信号的第一位馈送给源极信号线(Sa1-Sax)。数字数据信号通过开关TFT113a馈送给EL驱动器TFT108a的栅电极。当另一个具有“低(Lo)”电压时一个就具有“高(Hi)”电压，数字数据信号就代表信息“0”或“1”。
同时电源极行(V1-Vx)上的电源极电位势通过消除TFT109a馈送给EL驱动器TFT108b的栅电极，因而EL驱动器TFT108b位于OFF状态。
在本实施例中，当数字数据信号代表“0”信息时，EL驱动器TFT108a处于OFF状态。EL驱动器TFT108b同样位于OFF状态。在这种条件下，电源极电位势并不馈送给EL元件110的象素电极。因此，“0”信息的数字数据信号馈送给象素时，EL元件110不发光。
相反，当数字数据信号代表“1”信息时，EL驱动器TFT108a处于ON状态，因而无论EL驱动器TFT108b位于任何状态(ON或OFF)电源极电位势同样馈送给EL元件110的象素电极。其结果是，“1”信息的数字数据信号馈送给象素时，象素的EL元件110发光。
因而，EL元件110发光或者不发光依据数字数据信号对每个第一-行象素的输入，从而使第一-线象素进行显示。
同时随着栅信号到Ga1馈送的完成，另一个来自第一栅信号线驱动电路103的栅信号就馈送给栅信号线Ga2。此时，与栅信号线Ga2连接的所有的开关TFTs113a和消除TFTs109a因此位于ON以输入来自源极信号线(Sa1-Sax)到第二-线象素的数字数据信号的第一位。第二-线象素的EL元件因此分别设置于发光状态或非发光状态，从而使第二-线象素执行显示。
此后，栅信号连续提供到另一个栅信号线(Ga3-Gay)。当所有的栅信号线(Ga1-Gay)被选出并且数字数据信号的第一位输入到所有线上的象素时的时间周期就是写入周期Ta1。
在写入周期Ta1中，每个行上的象素依据数字数据信号的第一位的输入执行显示。输入到每个行上的每个象素的数字数据信号的第一位一直保持直到下一个数字数据信号，即，数字数据信号的第二位，被输入到写入周期Ta2中。在每个行上的象素在数字数据信号的第一位的基础上进行显示的时间周期就是显示周期Tr1。图4表示在每个第一、第二、第y行上的象素进行显示的显示周期Tr1。每个行上的显示周期Tr1在前面行的显示周期Tr1的某一延迟开始。
在写入周期Ta1结束之前，写入周期Ta2开始。换句话说，在数字数据信号的第一位输入到所有行上的象素之前，来自第二栅信号驱动电路105的栅信号就馈送给栅信号线Gb1。在这种结果下，数字数据信号的第二位的输入与数字数据信号的第一位到象素的输入并行地执行。相对于写入周期Ta2，电路不同于在一对栅信号线驱动电路中相对于写入周期Ta1的第一栅信号线驱动电路103，如第二栅信号线驱动电路105，被采用。在本实施例中(图4)，在写入周期Ta1结束之前，写入周期Ta2开始。然而，本发明并不局限于此。那就是，无论写入周期Ta2开始的时间是在写入周期Ta1结束之前或者之后，同样的驱动方法都能使用。
当栅信号馈送给栅信号线Gb1时，与栅信号线Gb1连接的所有象素(第一-行象素)的开关TFTs113b和消除TFTs109b位于ON状态。同时，来自第二源极信号线驱动电路104的闩锁电路(B)104c的数字数据信号的第二位馈送给源极信号线(Sb1-Sbx)。通过开关TFTs113b每个数字数据信号馈送给EL驱动器TFT108b的栅电极。当另一个具有“低”电压时，一个就具有“高”电压，数字数据信号代表信息“0”或“1”。同样，电源极行(V1-Vx)的电源极电位势通过消除TFT109b加到EL驱动器TFT108a的栅电极上，因此EL驱动器TFT108a处于OFF状态。
EL元件110依据数字数据信号向每个第一-行象素的输入被选择设置为发光状态或非发光状态，并且EL元件是在写入周期Ta1。因此，第一-行象素执行显示。
此后，栅信号依次地馈送给另一栅信号线(Gb2-Gby)。当所有的栅信号线(Gb1-Gby)被选出以及数字数据信号的第二位被输入到所有行上的象素的时间周期称为写入周期Ta2。
在写入周期Ta2中，当数字数据信号的第二位输入到每一行上的每一个象素时，在先保存的数字数据信号的第一位由新写入的数字数据信号的第二位代替。每个行上的象素因而执行显示。那就是说，显示周期Tr1结束并且显示周期Tr2开始。在写入周期Ta3中每个行上的每一个象素中一直保持数字数据信号的第二位直到下一个数字数据信号，例如数字数据信号的第三位，被输入。每行上的显示周期Tr2随着前一行上的显示周期Tr2的某一延迟而开始。
相似地，下一个写入周期Ta3开始。在本实施例中(图4)，写入周期Ta3在写入周期Ta2结束前开始。对于写入周期Ta3，电路不同于第二栅信号线驱动电路105对于栅信号线驱动电路对的写入周期Ta2采用的电路，即第一栅信号线驱动电路103，被采用。写入周期Ta3在写入周期Ta2结束之后开始的情况下，同样的驱动方法可以被采用。所有的栅信号线(Ga1-Gay)就被依次选出并且数字数据信号的第三位就输入到所有象素。当数字数据信号的第三位被输入到在所有行上的象素的时间周期称为写入周期Ta3。
在写入周期Ta3中，当数字数据信号的第三位输入到每行上的每个象素时，在先保留的数字数据信号的第二位由新写入的数字数据信号的第三位代替。由此在每行中的象素执行显示。那就是说，显示周期Tr2结束，显示周期Tr3开始。在每行的每个象素中保持数字数据信号的第三位直到随后的第四位数字数据信号在写入周期Ta4中被输入。每行的显示周期Tr3随着从前一行的显示周期Tr3的某一个延迟而开始(参见图4)。
上面描述的操作重复的进行直到第n位数字数据信号输入到象素。因此，显示周期(Tr1-Trn)依次有序地出现(参见图4)。在象素中保持的第n位数字数据信号直到数字数据信号的第一位的再一次输入。当数字数据信号的第一位再一次输入到象素时，显示周期Trn结束。此时，帧周期也结束。在显示周期(Tr1-Trn)的组结束时，完成了一个图象的显示。在本发明的驱动方法中一个图像被显示的时间周期称为一个帧周期(F)。每个显示周期(Tr1-Trn)是从相关写入周期(Ta1-Tan之一)开始的时间到下一个写入周期开始的时间的时间周期。因而，每个显示周期(Tr1-Trn)是通过相应写入周期(Ta1-Tan)对的开始时间差确定。
因而，在一个帧周期完成后，来自第1栅信号线驱动电路103的栅信号再一次馈送给栅信号线Ga1。其结果是，数字数据信号的第一位馈送给象素并且第一行的象素再一次成为显示周期Tr1。因而上面描述的过程重复地进行。
在普通的EL显示器中优选规定为每秒60或更多的帧周期。假如在一秒内显示低于60个图象，图象的闪动将很显著。
显示周期(Tr1-Trn)的长度设置以至它们的长度按增加次序的排列的比例为20∶21∶22∶…2(n-2)∶…∶2(n-1)。在2n个灰度等级中通过选择这些显示周期的合并而能执行利用所希望的电平的灰度显示。在本实施例(图4)中，显示周期(Tr1-Trn)的设置(n：偶数)按长度增加的次序排列为Tr(n-1)、Tr(n-3)、Tr(n-5)、…、Tr1、Tr2、Tr4、Tr6、…、Trn。那就是说，在本实施例(图4)中，显示周期(Tr1-Trn)的设置结果是Tr(n-1)∶Tr(n-3)∶Tr(n-5)∶…∶Tr1∶Tr2∶Tr4∶Tr6∶…∶Trn＝20∶21∶22∶…2(n/2-1)∶2(n/2)∶2(n/2+1)∶2(n/2+1)∶…∶2(n-1)。
在一个帧周期内，显示器中的一个象素的灰度等级是通过在一个帧周期内相关EL元件发光的显示周期的长度总和确定。例如，在本实施例(图4)中，假如n＝8，显示周期(Tr1-Tr8)的长度就设置为Tr1∶Tr2∶Tr3∶Tr4∶Tr5∶Tr6∶Tr7∶Tr8＝23∶24∶22∶25∶21∶26∶20∶27。在这种情况下，假如当象素在所有的显示周期都发光时象素的发光量为100％，象素在显示周期Tr4和Tr5上的发光量就能表示为13％亮度。同样，当显示周期Tr2、Tr3、和Tr8被选择时，象素发光量就能表示为58％亮度。
通过采用上述结构，当提供相等的栅电压时，即使在TFTs中有轻微的变化，本发明也有能力抑制输出电流的变化。其结果是，即使馈入具有相等电压的信号，其中由于TFT特性不同造成具有相邻象素的EL元件的发光量之间产生巨大差异的情况是可以防止的。
用相同的栅信号线驱动电路写入数据的写入周期具有相等的长度。在本实施例(图4)中，因为写入周期(Ta1-Tan)交替地赋值给一对栅信号驱动电路，所以设定Ta1＝Ta3＝…＝Ta(n-1)以及Ta2＝Ta4＝…＝Tan。相对于不同栅信号线驱动电路的写入周期的长度可以相等或不同。在一对栅信号线驱动电路具有相同的驱动器电路结构并使用相同的时钟信号(CLK)和相同的触发脉冲(SP)的情况中，相对于不同栅信号线驱动电路的写入周期的长度可以彼此相等。另一方面，在一对栅信号线驱动电路具有不同的驱动器电路结构(具有不同的分值等)或使用不同的时钟信号(CLK)和不同的触发脉冲(SP)的情况下，利用不同栅信号线驱动电路的写入周期可被设置为不同长度。
在本发明中，每个一对相邻显示周期的和Tr1+Tr2、Tr2+Tr3、…、Trn+(下一个帧的最初显示周期Tr1)等于或大于写入周期Ta1、Ta2、…、Tan相对应的一个的长度，这是必须的。例如，在本实施例(图4)中，假如所有的写入周期相等(Ta)，相对应一对相邻显示周期的和的最小值Tr2+Tr3等于或大于写入周期Ta，这是必须的。更具体的是，如果n＝8，则显示周期的和Tr2+Tr3为(一个帧周期)×(24+22)/(20+21+…+27)因此写入周期Ta的长度等于或小于(一个帧周期)×20/255是必须的。同样，用相同的栅信号线驱动电路写入数据的写入周期的长度和比一个帧周期要短也是必须的。
在任何次序下，显示周期(Tr1-Trn)可以出现。例如，在一个帧周期里，显示周期可以按次序Tr1、Tr3、Tr5、Tr2、…出现。然而，显示周期的每个相邻对的和Tri+Trj(i和j是不同的整数等于或大于1并且等于或小于n)必须等于或大于对应于前一个显示周期Tri的写入周期Tai的长度。
为了便于解释，在本实施例(图4)中，n被设定为一个偶数。然而，不用说，本发明并不局限于此。
在本实施例(图4)中，每个写入周期Ta2和Ta3在前一个写入周期Ta1或Ta2结束前开始。然而，本发明并不局限于此。每个写入周期相邻对可以相互交叠或不相互交叠。设置显示周期(Tr1-Trn)的结果和写入周期(Ta1-Tan)的长度确定写入周期相邻对的交叠状态或不交叠状态。
在本实施例(图4)中，为了便于解释，对于写入周期(Ta1-Tan)假设一对栅信号线驱动电路交替地使用。然而，本发明并不局限于此。在本发明中，假如每个写入周期相邻对不相互交叠，两个栅信号线驱动电路或一个栅信号线驱动电路在每个写入周期相邻对周期可以用于驱动。另一方面，在本发明中，假如写入周期相邻对交叠，相对于这两个交叠的写入周期，使用分离的栅信号线驱动电路是必须的。
在本发明中，没有象素发光的显示周期可以通过将数字数据信号与写入周期相加来设定，该数字数据信号用于选择在所有象素(在本实施例中数字数据信号总是具有“0”信息)中的EL元件的非发光状态，不同于2n灰度显示所必需的n-位数字数据信号。此写入周期和显示周期分别称为非发光写入周期和非发光显示周期。在普通的模拟驱动情况下，当使EL元件执行全白显示时，EL元件持续发光。此情况将导致EL层的快速劣化。在本发明中，非发光显示周期设置可以获得限制EL层的劣化的这一效果。
在设置了m个非发光显示周期的情况下，显示周期(Tr1-Tr(n+m))由m个非发光显示周期和2n个灰度级别显示所必须的n个显示周期组成(参见本实施例3和4)。相应于显示周期(Tr1-Tr(n+m))，写入周期(Ta1-Ta(n+m))由m个非发光写入周期和2n灰度等级显示所必须的n个写入周期组成。在这种情况下，对于所有的显示周期(Tr1-Tr(n+m))和写入周期(Ta1-Ta(n+m))，每个一对相邻显示周期的和Tri+Trj应该相等或大于相应于前一个显示周期Tri的写入周期Tai的长度是必须的。
在本发明中，显示周期和写入周期按比例相互交叠。换句话说，即使在写入周期中通过每个象素执行显示也是可能的。因此，在一个帧内显示周期的长度总和比例(占空率)可以设置为高值。具体地，在本实施例(图4)中，在没有非发光显示周期设置情况下，占空比为100％。毋用置疑，可以设置适合的非发光显示周期以实现相等或低于100％的任何占空比。
在本发明中，设置一对栅信号线驱动电路和一对源极信号线驱动电路并且不同栅信号线驱动电路和不同源极信号线驱动电路可以为一对从而能使写入周期的每个相应的相邻对形成交叠部分。在此状态下，每个显示周期能被设置为比相应的写入周期要短。因此，非常短的显示周期就能设置并实现大量的灰度显示等级。
在设置了m非发光显示周期的情况下，显示周期(Tr1-Tr(n+m))可以以任何次序出现。然而，每个一对相邻显示周期的和Tri+Trj(i和j是不同的整数等于或大于1并且等于或小于n)等于或大于对应于前一个显示周期Tri的写入周期Tai的长度是必须的。因此，显示周期的最短可能值可以根据显示周期(Tr1-Tr(n+m))出现的次序不同而被设置为不同值。
显示周期按其长度增加的次序出现的显示系统的一个简单的例子，和本实施例中的相应的示例(图4)将对应于n＝8，也即，设置了256个灰度等级的情况进行比较。在这两个例子中，所有的写入周期的长度相等并且没有设置非发光显示周期(m＝0)。当显示周期按增长的次序出现的情况下，按出现次序排列的显示周期是按比例20∶21∶22∶23∶24∶25∶26∶27，并且显示周期的相邻对的和的最小值是最初的两个显示周期的和。另一方面，在本实施例(图4)中的情况下，按出现次序排列的显示周期是按比例23∶24∶22∶25∶21∶26∶20∶27，并且第二和第三显示周期的和是最小值。在两个实施例之间的比较结果是，当相同的写入周期同时被使用时，在本实施例(图4)中一对相邻显示周期的和的最小值是显示周期以增长顺序安排的情况下的(24+22)/(20+21)倍，也即，能被减小到3/20倍。
在本发明中，如上面描述，可能设置的显示周期的最小值依据显示周期(Tr1-Tr(n+m))出现的次序而变化。因此，通过优化显示周期(Tr1-Trn)的次序，设置较短的显示周期成为可能并因此实现较大数目的灰度等级。
同样，在本发明中，在显示周期(Tr1-Trn)中通过合理地划分一些显示周期，使其比写入周期足够长，并且通过优化显示周期出现的次序(参见实施例2)，从而实现更短的显示周期是可能的。假如通过进一步划分而增加显示周期，为了实现时分显示周期，写入周期同样需要设置。对应于新加入的写入周期，与在划分之前输入以实现显示周期的数字数据信号相同的数字数据信号也可以被采用。
本发明的上述系统不仅可以用于EL显示器，而且还可以用于采用任何电子器件的设备。如果液晶设备可以高速响应，例如，可以实现几十微秒或更少的响应时间，本发明也可以应用到这种液晶显示设备。
在以下，对本发明的实施例进行解释。
〔实施例1〕
在本发明的EL显示器中，执行来自6位数字数据信号的64灰度级显示的情况在实施例1加以说明。应当注意的是实施例1中的EL显示器具有图1至3中所说明的结构。另外，图8用于说明。
首先，来自栅信号线驱动电路103的栅信号馈送到栅信号线Ga1。结果，与栅信号线Ga1连接的所有象素(第一行的象素)的开关TFT113和消除TFT109a转向ON的状态。
同时，来自第一源极信号线驱动电路102的闩锁电路(B)102c的数字数据信号的第一位馈送到源极信号线(Sa1至Sax)。每一个数字数据信号通过开关TFT113a馈送到EL驱动器TFT108a的栅电极。在一个处于“Hi”电压，而另一个处于“Lo”电压时，数字数据信号具有“0”或“1”的信息。同样，电源极行(V1到Vx)的电压通过消除TFT109a提供给EL驱动器TFT108b的栅电极，由此将EL驱动器TFT108b关闭。
在实施例1中，当数字数据信号具有“0”信息时，EL驱动器TFT108a处在OFF的状态。EL驱动器TFT108b也在OFF的状态。在此条件下，电压没有提供到EL元件110的象素电极。因此，有“0”信息的数字数据信号馈送到的象素EL元件110没有发光。
与此相反，当数字数据信号具有“1”信息，EL驱动器TFT108a在ON的状态，因此无论EL驱动器TFT108b的状态(ON或OFF)，电压提供到EL元件110的象素电极。结果，有“1”信息的数字数据信号馈送到的象素EL元件110发光。
因此，EL元件110依据数字数据信号向每一个第一行象素的输入而发光或不发光，由此第一行象素在定义为显示周期Tr1的时间周期中执行显示。在图8中，为了解释的方便，仅表示出显示通过第一行象素的显示周期。
在栅信号到数据信号线Ga1馈送完成的同时，来自第一栅信号线驱动电路的103的另一栅信号馈送到栅信号线Ga2。此时，与栅信号线Ga2连接的开关TFTs113a和消除TFTs109a的所有象素由此转为ON状态，以从源极信号线(Sa1到Sa2)输入数字数据信号的第一位到第二行象素。从而EL元件110在被选择性地设置在发光状态或非发光状态，象那些第一行的一样，于是通过显示周期Tr1执行显示。
其后，栅信号被依次的馈送到另一个栅信号线(Ga3到Gay)。所有的栅信号线(Ga1到Gay)在其中被选择的并且数字数据信号的第一位被输入到所有行中的象素的时间周期是写入周期Ta1。
另一方面，在数字数据信号第一位被输入到所有行中的象素之前，换句话说，在写入周期Ta1结束之前，栅信号从第二栅信号线驱动电路105馈送到栅信号线Gb1是与数字数据信号的第一位输入到象素并行执行的。在这种情况下，在写入周期Ta2中，采用第二栅信号线驱动电路105，其不同于在一对栅信号线驱动电路中相对于写入周期Ta1采用的第一栅信号线驱动电路103。在实施例1中，此对写入周期Ta1和Ta2彼此交叠。然而在本发明中，对此没有限制。同样的驱动方法也可以用在写入周期Ta1和Ta2彼此不交叠的情况下。
当栅信号馈送到栅信号线Gb1，与栅信号线Gb1相连的所有象素(第一行象素)的开关TFTs113b和消除TFTs 109b都导通。与此同时，来自第二源极信号线驱动电路104的闩锁电路(B)104c的数字数据信号第二位被馈送到源极信号线(Sb1到Sbx)。每一个数字数据信号通过开关TFT 113b馈送到EL驱动器TFT 108b的栅电极。同样，电源极行(V1到Vx)的电压通过消除TFT109b供给EL驱动器TFT 108a的栅电极，由此将EL驱动器TFT 108a关闭。
依据数字数据信号向每一个第一行象素的输入，EL元件110选择性地设置为发光状态或非发光状态，如在写入周期Ta1中的EL元件110一样。由此，第一行象素执行显示。
其后，栅信号依次地被馈送到其他栅信号线(Gb2到Gby)。当所有的栅信号线(Ga1到Gay)被选择并且数字数据信号的第二位被输入到所有行中的象素时间周期是写入周期Ta2。
在写入周期Ta2中，当数字数据信号的第二位被输入到在每一个行上的每一个象素，先前保持的数字数据信号的第一位被新写入的数字数据信号的第二位代替。因此每一行中的象素执行显示。那就是，显示周期Tr1结束，显示周期Tr2开始。数字数据信号的第二位保存在在每一行的每一象素中，直到下一个数字数据信号，例如数字数据信号的第三位，在写入周期Ta3中被输入(图8)。
另一方面，在数字数据信号的第二位被输入到所有行上的象素之前，换句话说，在写入周期Ta2结束之前，栅信号从第一栅信号线驱动电路103馈送到栅信号线Ga1也是与数字数据信号的第一位输入到象素并行执行的。在这种情况下，电路，例如，第一栅信号线驱动电路103，被用在写入周期Ta3中，该电路不同于在一对栅信号线驱动电路中相对于写入周期Ta2所采用的第二栅信号线驱动电路105。在实施例1中，写入周期Ta2和Ta3相互交叠。然而在本发明中，对此没有限制。同样的驱动方法也可以用在写入周期Ta2和Ta3彼此不交叠的情况下。同样，全部栅信号线(Ga1到Gay)被依次选择并且数字数据信号的第三位输入到所有象素中去。数字数据信号的第三位被输入到所有行中的象素的时间周期被称作写入周期Ta3。
在写入周期Ta3中，当数字数据信号的第三位输入到每一行上的每一个象素，先前保存的数字数据信号的第二位被新写入的数字数据信号第三位代替。因此每一行中的象素执行显示。也即，显示周期Tr2结束，显示周期Tr3开始。数字数据信号的第三位保存在每一行的每一象素中，直到下一个数字数据信号，即数字数据信号的第四位，在写入周期Ta4中被输入(图8)。
上述操作被重复执行直到数字数据信号的第六位输入到象素中去。因此，显示周期(Tr1到Tr6)按顺序出现(图8)。每一个数字数据信号的第六位保存在象素内直到数字数据信号的第一位再一次输入。当数字数据信号的第一位被再一次输入到象素中，显示周期Tr6结束。此时，帧周期也结束了。在显示周期(Tr1到Tr6)组结束时，一个图像的显示可就完成。在本发明的驱动方法中，一个图像显示的周期被称作帧周期(F)。每一个显示周期(Tr1到Tr6)都是从相应的写入周期(Tr1到Tr6的其中之一)开始时刻到下一个写入周期开始时刻的时间周期。因此，每一个显示周期的(Tr1到Tr6)通过相应的一对写入周期(Ta1到Ta6)的开始时间之间的差来而设置(Ta1到Ta6)。
在一个帧周期结束之后，来自第一栅信号线驱动电路103的栅信号再一次馈送到栅信号线Ga1。然后，数字数据信号的第一位被输入到象素中并且在显示周期Tr1中通过第一行象素的显示再一次执行。上述操作在此后重复。
在通常的EL显示器中，最好设置为每秒钟60或更多的帧周期。如果每秒钟的图像显示的数量少于60，闪烁可能变得容易看见。
显示周期Tr的长度被设定为Tr1∶Tr2∶Tr3∶Tr4∶Tr5∶Tr6＝22∶23∶21∶24∶20∶25。利用显示周期的组合，理想的灰度级显示可以从64灰度级中执行。
要求在一个帧周期中由EL元件发光的显示周期的长度总和确定在那个帧周期中象素显示的灰度导级。例如，假设在全部的显示周期中象素发光的亮度是100％，那么在Tr3和Tr5象素发光的情况下，可以表示为5％的亮度，而如果选择Tr1和Tr4，可以表示为32％亮度。
带有一个栅信号线驱动电路的写入周期在长度上相等。在实施例1中，由于写入周期(Ta1到Ta6)交替地分配到一对栅信号线驱动电路中，设定Ta1＝Ta3＝Ta5和Ta2＝Ta4＝Ta6。
在本发明中，一对相邻显示周期的和Tr1+Tr2，Tr2+Tr3，…Tr6+(下一帧的初始显示周期)中的每一个都等于或大于相应的写入周期Ta1，Ta2，…，Ta6之一的长度是必须的。例如，如果在实施例1中的所有写入周期相等(Ta)，相应于一对相邻显示周期的和的最小值Tr2+Tr3等于或大于写入周期Ta时是必要的。尤其是，显示周期Tr2+Tr3之和是(一帧周期)×(8+2)/(20+21+…25)并且写入周期Ta的长度等于或小于(一帧周期)×10/63因此也是必要的。一个栅信号线驱动电路写入的写入周期的长度之和短于一帧周期同样是必须的。
通过采用实施例1的驱动方法，即使TFTs的特性有轻微的变化，当使用相等的栅电压时，电流输出量的变化也可以被抑制。结果，即使当具有相同电压的信号被输入到TFTs，在此情况下也可以避免由于TFTs特性不同而导致的相邻象素之间EL元件的发光量大差值的发生。
在实施例1中，显示周期(Tr1到Tr6)可以按任意顺序出现。例如，在一帧周期内显示周期可以按Tr1，Tr3，Tr5，Tr2，…的顺序出现。然而，每一对相邻显示周期的Tri和Trj(其中i和j是等于或大于1并且等于或小于n的不同整数)之和等于或大于与前述显示周期Tri相应的写入周期Tai的长度是必须的。
在实施例1中，为了便于解释，栅信号线驱动电路中的一对相对于写入周期(Ta1到Ta6)被交替采用。然而，本发明并不限于此。在本发明中，如果每一对写入周期相邻对没有交叠，在写入周期的相邻对期间，两栅信号线驱动电路或一栅信号线驱动电路可以用于驱动。另一方面，如果在本发明的写入周期的相邻对有交叠，相对于两个交叠的写入周期，采用单独的栅信号线驱动电路是必须的。
反过来说，写入周期的每个相邻对是否交叠是没有关系的，既然在实施例1中，按照一对驱动电路写入周期(Ta1到Ta6)，被交替的采用。相同的驱动方法可以用在每一对相邻写入周期交叠的情况或用在每一对相邻写入周期不交叠的情况。
在实施例1中，除了64灰度级显示需要6位数字数据信号之外，没有任何一个象素发光的显示周期也可以通过将数字数据信号与写入周期相加以在所有象素中选择EL元件的非发光状态(在实施例1中数字数据信号一直具有“0”信息)。这样的写入和显示周期被分别称作非发光写入周期和非发光显示周期。在传统的模拟驱动器的情况下，当EL显示器被制成执行全白显示，EL元件持续地发光。这样的条件可能导致EL层很快地劣化。在本发明中，可以设置非发光显示周期以获得限制EL层劣化的特定效果。
在本发明中，显示周期和写入周期彼此交叠。换句话说，甚至在写入周期内通过每一个象素执行显示都是可能的。因此，在一帧中显示周期长度总和的比率(占空比)可以设置为更高的值。尤其是在如实施例1中没有非发光显示周期被提供的情况下，占空比为100％。不必说，适用的非发光显示周期可以被设置到低于100％的任何占空比。
(实施例2)
参考图9，256灰度级显示系统的例子将作为本发明驱动方法的另一个实施例进行描述。
在实施例2中，EL显示器具有图1至3所示结构。根据在实施方式或实施例1中已进行的描述，将对实施例2驱动方法的描述进行简化。
首先，来自第一栅信号线驱动电路103的栅信号被馈送到栅信号线Ga1并且数字数据信号被输入到第一行象素。那时，在显示周期Tr1，显示EL元件110发光或不发光。图9仅具体显示了相对于第一行象素的显示周期。栅信号被依次的馈送到栅信号线(Ga2到Gay)，显示同时被执行。其中所有的栅信号线(Ga1到Gay)被选择并且数字数据信号的第一位被输入到所有行中的象素的时间周期是写入周期Ta1。
另一方面，在数字数据信号第一位被输入到所有行中的象素之前，换句话说，在写入周期Ta1结束之前，栅信号从第二栅信号线驱动电路105馈送到栅信号线Gb1是与数字数据信号的第一位输入到象素并行执行的。在第一行象素中，EL元件110依据数字数据信号的输入发光或不发光，由此执行显示。也就是说，显示周期Tr1结束，显示周期Tr2开始(图9)。栅信号依次馈送到栅信号线(Gb2到Gby)由此执行显示。其中数字数据信号的第二位被输入到所有行上的象素中的时间周期被称作写入周期Ta2。在实施例2中，写入周期Ta1和Ta2彼此交叠。然而在本发明中，对此没有限制，同样的驱动方法也可以用在写入周期Ta1和Ta2彼此不交叠的情况下。
另一方面，在数字数据信号的第二位被输入到所有行上的象素之前，换句话说，在写入周期Ta2结束之前，栅信号从第一栅信号线驱动电路103馈送到栅信号线Ga1也是与数字数据信号的第二位输入到象素并行执行的。在第一行象素中，EL元件110依据数字数据信号的输入发光或不发光，由此执行显示。也就是说，显示周期Tr2结束，显示周期Tr3开始(图9)。栅信号依次的馈送到栅信号线(Ga2到Gay)由此执行显示。其中数字数据信号的第三位被输入到所有行上的象素中的时间周期被称作写入周期Ta3。在实施例2中，写入周期Ta2和Ta3彼此交叠。然而在本发明中，对此没有限制，同样的驱动方法也可以用在写入周期Ta12和Ta3彼此不交叠的情况下。
上述操作重复执行直到数字数据信号的第十位输入到象素中。因此，显示周期(Tr1到Tr10)按顺序依次的出现(图9)。每一个数字数据信号的第十位保存在象素内直到数字数据信号的第一位再一次输入。当数字数据信号的第一位被再一次输入到象素中，显示周期Tr10结束。此时，帧周期也结束了。在显示周期组(Tr1到Tr10)结束时，一个图像的显示完成。在本发明的驱动方法中，一个图像显示的周期被称作帧周期(F)。显示周期(Tr1到Tr10)的每一个都是从相应的写入周期(Ta1到Ta10的其中之一)开始时刻到下一个写入周期开始时刻(Ta2到Ta10的其中之一和下一帧的第一写入周期Ta1)的时间周期。因此，显示周期(Tr1到Tr10)的每一个通过相应的一对写入周期(Ta1到Ta10)的开始时间之间的差而确定。
在一个帧周期结束之后，来自第一栅信号线驱动电路103的栅信号再一次馈送到栅信号线Ga1。那时，数字数据信号的第一位被输入到象素中并且在显示周期Tr1期间再一次执行第一行象素的显示。上述操作在此后重复。
显示周期(Tr1到Tr10)的长度比率被设定为Tr1∶Tr2∶Tr3∶Tr4∶Tr5∶(Tr6+Tr8+Tr10)∶Tr7∶Tr9＝24∶25∶23∶26∶22∶27∶21∶20。同样，显示周期Tr6、Tr8和Tr10被设定为Tr6∶Tr8∶Tr10＝1∶1∶2。输入到写入周期Ta6、Ta8和Ta10的数字数据，例如数字数据的第六位、第八位和第十位，彼此相等是必要的。换句话说，一象素的EL元件在显示周期Tr6、Tr8和Tr10中处于同一状态(发光或非发光状态)是必要的。这种设置使能够在256灰度等级中采用理想标准进行灰度显示。
在一个帧周期，显示器中一象素的灰度等级通过计算在帧周期中EL元件发光的显示周期长度总和而测定。如果当象素在所有显示周期时都发光，象素亮度为100％，那么在周期Tr4、Tr6、Tr8和Tr10中发光，象素的亮度可以表达为75％亮度。同样，在周期Tr2、Tr3和Tr9中发光，象素的亮度可以表达为16％亮度。
用一栅信号线驱动电路写入的写入周期长度相等。在实施例2中，由于写入周期(Ta1到Ta10)交替地分配给栅信号线驱动电路对，所以确立了Ta1＝Ta3＝Ta5＝Ta7＝Ta9和Ta2＝Ta4＝Ta6＝Ta8＝Ta10。
在本发明中，一对相邻显示周期的和Tr1+Tr2，Tr2+Tr3，…，Tr10+(下一帧的初始显示周期)中的每一个都等于或大于相应的写入周期Ta1、Ta2、…、Ta10之一的长度是必要的。例如，如果在实施例2中的所有写入周期相等(Ta)，相应于一对相邻显示周期的和的最小值Tr8+Tr9等于或大于写入周期Ta是必要的。更具体地，显示周期Tr8+Tr9之和是(一帧周期)×(32+1)/(20+21+…+27)并且写入周期Ta的长度等于或小于(一帧周期)×33/255因而也是必要的。与在上述实施方式实施例中对应值(20/255)相比较，在实施例2中一对相邻显示周期的和的最小值可以减少到22/33。因此，实现更大数目灰度等级是可能的。用一个栅信号线驱动电路写入的写入周期的长度之和短于一帧周期也是必要的。
因此，采取以下方式，更短的显示周期的实现是可能的，所述方式为：通过在2n灰度显示所必须的n个显示周期中合理地划分一些比写入周期的长度足够长的显示周期和优化显示周期出现的顺序。如果通过进一步划分，显示周期被增加，还提供用于实现划分的显示周期的写入周期。相对于新增加的写入周期，也采用与划分之前输入的以实现显示周期的数字数据信号相同的数字数据信号。
也就是说，在实施例2中，在八个显示周期中256灰度显示所需要的最长周期被划为三个，三个已划分周期的长度的比例为1∶1∶2，已划分的周期按图9所示的顺序设置。在此方式下，当满足写入周期Ta的长度等于或小于(一帧周期)×33/255的条件时，显示周期可以设置的更短。在此情形下，在显示周期Tr1中，三个写入周期被设置以实现三个已划分的显示周期。在三个写入周期中输入的数字数据信号彼此恒等，与在划分之前输入以实现显示周期的同样的数字数据信号被采用。
即使TFTs的特性变化到一些程度，实施例2中的驱动方法也使得当提供到TFTs上的栅电压相等时，限制从TFTs输出电流的变化成为可能。因此，这就可能避免由于在当具有相同电压电平的信号输入到TFTs中时，由于TFTs特性的变化而导致相邻象素之间EL元件发光量的大差值的产生。
在实施例2中，显示周期(Tr1到Tr10)可以按任意顺序显示。例如，在一帧周期内显示周期可以按Tr1、Tr3、Tr5、Tr2、…的顺序显示。然而，每一一对相邻显示周期的Tri+Trj(其中i和j是等于或大于1和等于或小于n的不同整数)之和等于或大于与前述显示周期Tri相应的写入周期Tai的长度是必须的。
在实施例2中，为了便于解释，栅信号线驱动电路中的一对对应于写入周期(Ta1到Ta10)被交替采用。然而，本发明并不限制与此。在本发明中，如果每一对相邻写入周期没有交叠，在写入周期的相邻对，两栅信号线驱动电路或一栅信号线驱动电路可以用于驱动。另一方面，如果在本发明的写入周期的相邻对有交叠，对于两个交叠的写入周期，采用单独的栅信号线驱动电路是必须的。
反过来说，写入周期的每个相邻对是否交叠是没有关系的，因为在实施例2中，驱动电路对相对于写入周期(Ta1到Ta10)被交替的采用。相同的驱动方法可以用在每一对相邻写入周期交叠的情况或用在每一对相邻写入周期不交叠的情况。
在实施例2中，除了10位数字数据信号需要256灰度显示之外，没有任何一个象素发光的显示周期也可以通过将数字数据信号与写入周期相加以在所有象素中选择EL元件的非发光状态(在实施例2中数字数据信号一直具有“0”信息)来设置。这样的写入和显示周期被分别称作非发光写入周期和非发光显示周期。在传统的模拟驱动器的情况下，当EL显示器被制成执行全白显示，EL元件持续地发光。这样的条件可能导致EL层很快地劣化。在本发明中，可以设置非发光显示周期以获得限制EL层劣化的特定效果。
在本发明中，显示周期和写入周期彼此交叠。换句话说，甚至在写入周期内通过每一个象素执行显示都是可能的。因此，在一帧中显示周期长度总和的比率(占空率)可以设置为更高的值。尤其是在如实施例2中没有非发光显示周期被提供的情况下，占空率为100％。不必说，适用的非发光显示周期可以被设置到低于100％的任何占空率。
实施例3
本发明的EL显示器中64灰度等级显示系统的另一个实施例将参考图10进行描述。在实施例3中，EL显示器具有图1至3所示结构。考虑到观点已经在实施方式或实施例1中描述，实施例3中仅进行要点概述。
首先，来自第一栅信号线驱动电路103的栅信号被馈送到栅信号线Ga1并且数字数据信号被输入到第一行象素。那时，经由显示周期Tr1，显示EL元件110发光或不发光。图10具体给出了相对于第一行象素的显示周期。栅信号被依次的馈送到栅信号线(Ga2到Gay)，并同时执行显示。所有的栅信号线(Ga1到Gay)在其中被选择并且数字数据信号的第一位被输入到所有行中的象素的时间周期是写入周期Ta1。
另一方面，在数字数据信号第一位被输入到所有行中的象素之前，换句话说，在写入周期Ta1结束之前，栅信号从第二栅信号线驱动电路105馈送到栅信号线Gb1是与数字数据信号的第一位输入到象素并行执行的。在第一行象素中，EL元件110依据数字数据信号的输入发光或不发光，由此执行显示。也就是说，显示周期Tr1结束，显示周期Tr2开始(图10)。栅信号依次的馈送到栅信号线(Gb2到Gby)由此执行显示。其中数字数据信号的第二位被输入到所有行上的象素中的时间周期被称作写入周期Ta2。在实施例3中，写入周期Ta1和Ta2彼此交叠。然而在本发明中，对此没有限制。同样的驱动方法也可以用在写入周期Ta1和Ta2彼此不交叠的情况下。
另一方面，在数字数据信号的第二位被输入到所有行上的象素之前，换句话说，在写入周期Ta2结束之前，栅信号从第一栅信号线驱动电路103馈送到栅信号线Ga1再一次与数字数据信号的第二位输入到象素并行执行。在第一行象素中，EL元件110依据数字数据信号的输入发光或不发光，由此执行显示。也就是说，显示周期Tr2结束，显示周期Tr3开始(图10)。栅信号依次地馈送到栅信号线(Ga2到Gay)由此执行显示。其中数字数据信号第三位被输入到所有行上象素中的时间周期被称作写入周期Ta3。在实施例3中，写入周期Ta2和Ta3彼此交叠。然而本发明并不限于此，同样的驱动方法也可以用在写入周期Ta2和Ta3彼此不交叠的情况下。
上述操作重复执行直到数字数据信号的第八位输入到象素中。因此，显示周期(Tr1到Tr8)按顺序依次的出现(图10)。每一个数字数据信号的第八位保存在象素内直到数字数据信号的第一位再一次输入。当数字数据信号的第一位被再一次输入到象素中，显示周期Tr8结束。此时，帧周期也结束了。在显示周期组(Tr1到Tr8)结束时，一个图像的显示完成。在本发明的驱动方法中，一个图像显示的周期被称作帧周期(F)。显示周期的每一个(Tr1到Tr8)都是从相应的写入周期(Ta1到Ta8的其中之一)开始时刻到下一个写入周期开始时刻(Ta2到Ta8的其中之一和下一帧的第一写入周期Ta1)的时间周期。因此，每一个显示周期(Tr1到Tr18)通过相应的一对写入周期(Ta1到Ta8)的开始时间之间的不同而被确定。
在一个帧周期结束之后，来自第一栅信号线驱动电路103的栅信号再一次馈送到栅信号线Ga1。那时，数字数据信号的第一位被输入到象素中并且在显示周期Tr1期间再一次执行第一行象素的显示。上述操作在此后重复。
在实施例3中，在写入周期Ta4和Ta8中输入的所有数字数据信号是用于选择EL元件的非发光状态的信号。因此，显示周期Tr4和Tr8中的每一段都设置为所有象素在此显示周期期间不发光的显示周期。这样的写入和显示周期被分别称作非发光写入周期和非发光显示周期。在传统的模拟驱动器的情况下，当EL显示器被制成执行全白显示，EL元件持续地发光。这样的条件可能导致EL层很快地劣化。在本发明中，可以设置非发光显示周期以获得限制EL层劣化的特定效果。
除了非发光显示周期之外，显示周期(Tr1到Tr8)中其它六个显示周期的长度被设定为Tr1∶Tr2∶Tr3∶Tr5∶Tr6∶Tr7＝23∶24∶22∶21∶25∶20。通过选择这种显示周期的组合，在64灰度等级中采用所希望的灰度等级执行灰度显示是可能的。非发光显示周期Tr4和Tr8的长度与其它显示周期长度的比率可以自由的确定。
在一个帧周期期间，显示器中一象素的灰度等级通过显示周期长度总和而确定，在上述显示周期内相应的EL元件在帧周期中发光。如果象素经由除了非发光显示周期之外的所有的显示周期发光时，象素亮度为100％，那么经由周期Tr2和Tr6发光，象素的亮度可以表达为76％亮度。同样，经由周期Tr3、Tr5和Tr7发光时，象素的亮度可以表达为11％亮度。
用一栅信号线驱动电路写入的写入周期在长度上相等。在实施例3中，由于写入周期(Ta1到Ta8)交替地分配到一对栅信号线驱动电路对中，就确立了Ta1＝Ta3＝Ta5＝Ta7和Ta2＝Ta4＝Ta6＝Ta8。
在本发明中，一对相邻显示周期的和Tr1+Tr2、Tr2+Tr3、…、Tr8+(下一帧的初始显示周期)中的每一个都等于或大于相应的写入周期Ta1、Ta2、…、Ta8中之一的长度是必要的。在实施例3中，在确保上述条件的范围内，两非发光写入周期段Tr4和Tr8可以被自由的设定。用一个栅信号线驱动电路写入的写入周期的长度之和短于一帧周期也是必要的。
当提供到TETs上的栅电压相等时，即使TFTs的特性在一些程度上变化，实施例3中的驱动方法也可以使限制从TFTs输出的电流的变化成为可能。因此，这就可能避免由于在当具有相同电压电平的信号输入到TFTs中时，由于TFTs特性的变化而导致相邻象素之间EL元件发光量的大差异的发生。
在实施例3中，显示周期(Tr1到Tr8)可以按任意顺序显示。然而，每一对相邻显示周期之和等于或大于相应于前一显示周期的写入周期的长度是必须的。
在实施例3中，为了便于解释，栅信号线驱动电路中的一对(Ta1到Ta10)按照写入周期(Ta1到Ta8)被交替采用。然而，本发明并不限制于此。在本发明中，如果每一对相邻写入周期没有交叠，在写入周期的相邻对，两栅信号线驱动电路或一栅信号线驱动电路可以用作驱动。另一方面，如果在本发明的写入周期的相邻对有交叠，相对于两个交叠的写入周期，采用单独的栅信号线驱动电路是必须的。
反过来说，既然在实施例3中驱动电路对被交替的采用，写入周期的每个相邻对是否交叠是没有关系的。相同的驱动方法可以用在每一对相邻写入周期交叠的情况或用在每一对相邻写入周期不交叠的情况。
显示周期和写入周期相互交叠。换句话说，甚至在写入周期中，通过每一象素的显示都是可能的。因此，显示周期长度总和在一帧中的的比率(占空率)可以被设置为更高的值。例如在实施例3中采用的适当的非发光显示周期可以被设定以实现所希望的低于100％的占空率。
实施例4
参考图11，将描述本发明的EL显示器中64灰度级显示系统的另一个实施例。在实施例4中，EL显示器具有图1至3所示结构。实施例4中的驱动方法仅相对于在实施方式或实施例1中已进行描述的要点进行概述。
首先，来自第一栅信号线驱动电路103的栅信号被馈送到栅信号线Ga1并且数字数据信号被输入到第一行象素。与此同时，经由显示周期Tr1，显示EL元件110发光或不发光。图11仅特别显示了按照第一行象素的显示周期。栅信号被依次的馈送到栅信号线(Ga2到Gay)，显示同时被执行。其中所有的栅信号线(Ga1到Gay)被选择并且数字数据信号的第一位被输入到所有行中象素的时间周期是写入周期Ta1a。
另一方面，在写入周期Ta1a结束之前，栅信号从第二栅信号线驱动电路105馈送到栅信号线Gb1是与数字数据信号的第一位输入到象素并行执行的。在第一行象素中，EL元件110依据数字数据信号的输入发光或不发光，由此执行显示。也就是说，显示周期Tr1a结束，显示周期Tr2a开始(图11)。栅信号依次馈送到栅信号线(Gb2到Gby)由此执行显示。数字数据信号的第二位被输入到所有行上象素中的时间周期被称作写入周期Ta2a。
另一方面，换句话说，在写入周期Ta2a结束之前，栅信号从第一栅信号线驱动电路103馈送到栅信号线Ga1也是与数字数据信号的第二位输入到象素并行执行的。在第一行象素中，EL元件110依据数字数据信号的输入发光或不发光，由此执行显示。也就是说，显示周期Tr2a结束，显示周期Tr3a开始(图11)。栅信号依次的馈送到栅信号线(Gb2到Gby)由此执行显示。其中数字数据信号的第三位被输入到所有行上象素中的时间周期被称作写入周期Ta3a。
上述操作被重复执行直到数字数据信号的第七位输入到象素中去。在写入周期Ta7a之后，栅信号从第二栅信号线驱动电路105输入到栅信号线Gb1再一次被执行。在显示周期Tr7a结束时，经由显示周期(Tr1a到Tr7a)的一个图像的显示就被完成。本发明的驱动方法中，一个图像显示的周期被称作帧周期(F)。那时，在第一行象素中，依据数字数据信号的输入，EL元件110发光或不发光，由此执行显示。也就是说，第一显示周期Tr1b为了下一个帧周期开始(图11)。栅信号被依次输入到栅信号线(Gb2到Gby)以执行显示。数字数据信号的第一位被输入到所有行中的象素的时间周期被称作写入周期Ta1b。
另一方面，在写入周期Ta1b结束之前，栅信号从第二栅信号线驱动电路105馈送到栅信号线Gb1是与数字数据信号的第一位输入到象素并行执行的。在第一行象素中，EL元件110依据数字数据信号的输入发光或不发光，由此执行显示。也就是说，显示周期Tr1b结束，显示周期Tr2b开始(图11)。栅信号依次馈送到栅信号线(Gb2到Gby)由此执行显示。其中数字数据信号的第二位被输入到所有行上的象素中的时间周期被称作写入周期Ta2b。
上述操作重复执行直到数字数据信号的第七位输入到象素中。结果，显示周期(Tr1到Tr7a，Tr1b到Tr7b)依次出现(图11)。每一个数字数据信号的第七位保存在象素上直到数字数据信号的第一位再一次输入。当数字数据信号的第一位被再一次输入到象素中，显示周期Tr7b结束，同时帧周期也结束了。显示周期(Tr1到Tr7a，Tr1b到Tr7b)的每一个都是从相应的写入周期(Ta1a到Ta7a，和Ta1b到Ta7b的其中之一)开始时刻到下一个写入周期(Ta2a到Ta7a，Ta1b到Ta7b和下一帧的第一写入周期Ta1a的其中之一)开始时刻的时间周期。因此，显示周期的每一个通过相应的一对写入周期的开始时间之间的不同而确定。
在一个帧周期结束之后，来自第一栅信号线驱动电路103的栅信号再一次馈送到栅信号线Ga1。从而数字数据信号的第一位被输入到象素中并且经由显示周期Tr1的第一行象素再一次执行显示。上述操作在此后重复。
在实施例4中，在写入周期Ta7a和Ta7b中输入的所有数字数据信号是为了选择EL元件的非发光状态的信号。因此，显示周期Tr7a和Tr7b中的每一个都设置为其中所有象素不发光的显示周期。这样的写入和显示周期被分别称作非发光写入周期和非发光显示周期。在传统的模拟驱动器的情况下，当EL显示器被制成执行全白显示，EL元件持续地发光。这样的条件可能导致EL层很快地劣化。在本发明中，可以设置非发光显示周期以获得限制EL层劣化的特定效果。
除了两个非发光显示周期Tr7a和Tr7b之外，显示周期(Tr1a到Tr7a，Tr1b到Tr7b)中其他十二个显示周期的长度被设定为Tr1a∶Tr2a∶Tr3a∶Tr4a∶Tr5a∶Tr6a＝Tr1b∶Tr2b∶Tr3b∶Tr4b∶Tr5b∶Tr6b＝23∶22∶24∶21∶25∶20。通过选择这种显示周期的组合，在2n灰度等级中采用所希望的灰度等级执行灰度级显示是可能的。非发光显示周期Tr7a和Tr7b的长度与其他显示周期长度的比率可以自由的确定。
在一个帧周期显示中一象素的灰度等级作为显示周期长度总和而确定，上述显示周期是指在该周期内相应的EL元件在帧周期中发光的周期。如果象素经由除了非发光显示周期之外的所有的显示周期发光时，象素亮度为100％，那么经由周期Tr3a和Tr5a(或Tr3b和Tr5b)发光时，象素的亮度可以表示为76％亮度。同样，选择经由周期Tr2a、Tr4a和Tr6a(或Tr2b、Tr4b和Tr6b)发光时，象素的亮度可以表示为11％亮度。
用一栅信号线驱动电路写入的写入周期在长度上分别相等。在实施例4中，由于写入周期(Ta1a到Ta7a，Ta1b到Ta7b)交替地分配到栅信号线驱动电路对中，所以确立了Ta1a＝Ta3a＝Ta5a＝Ta7a＝Ta2a＝Ta4a＝Ta6a和Ta2b＝Ta4b＝Ta6b＝Ta1b＝Ta3b＝Ta5b＝Ta7b。
在本发明中，一对相邻显示周期的和Tr1a+Tr2a、Tr2a+Tr3a、…、Tr7a+Tr1b、Tr1b+Tr2b、Tr2b+Tr3b、…、Tr7b+(下一帧的初始显示周期)都等于或大于相应的写入周期Ta1a、Ta2a、…、Ta7a、Ta1b、Ta2b、…、Ta7b中之一的长度是必要的。在实施例4中，在确保上述条件的范围内，两非发光写入周期段Tr7a和Tr7b可以被自由地设定。
当提供到TFTs上的栅电压相等时，即使TFTs的特性在一些程度上变化，实施例4中的驱动方法也可以使限制从TFTs输出电流的变化成为可能。因此，这就可能避免由于在当具有相同电压电平的信号输入到TFTs中时，由于TFTs特性的变化而导致相邻象素之间EL元件发光量的大差异的产生。
在实施例4中，显示周期(Tr1a到Tr7a，Tr1b到Tr7b)可以按任意顺序显示。然而，每一对相邻显示周期之和必须等于或大于相应于前一显示周期的写入周期的长度。
在实施例4中，为了便于解释，一对栅信号线驱动电路按照写入周期(Ta1a到Ta7a，Ta1b到Ta7b)被交替采用。然而，本发明并不限制于此。在本发明中，如果每一对相邻写入周期没有交叠，在写入周期的相邻对，两栅信号线驱动电路或一栅信号线驱动电路可以用于驱动。另一方面，如果在本发明的相邻的写入周期对有交叠，相对于两个交叠的写入周期，采用单独的栅信号线驱动电路是必须的。
反过来说，既然在实施例4中驱动电路对被交替地采用，写入周期的每个相邻对是否交叠是没有关系的。相同的驱动方法可以用在每一对相邻写入周期交叠的情况或用在每一对相邻写入周期不交叠的情况。
在本发明中，显示周期和写入周期相互交叠。换句话说，甚至在写入周期中，经由每一象素的显示都是可能的。因此，显示周期长度总和在一帧中的比率(占空率)可以被设置为更高的值。例如在实施例4中采用的适当非发光显示周期可以被设定以实现所希望的低于100％的占空率。
实施例5
此实施例具有图5，6和7所示的象素构造，其不同于图3所示的电路图(构造)。此实施例中的标记，附图标记3801a、3801b代表开关TFT3804a、3804b的栅布行(信号线的一部分)，3802a和3802b代表开关TFT3804a、3804b的源极布行(源极信号线的一部分)，3806a、3806b代表EL驱动器TFT，3805a、3805b代表消除TFT，3808代表EL元件，3803代表电源极行，以及3807a和3807b代表电容器。
进一步说，图5是电源极行3803与栅布行3801a和3801b平行形成的情况的例子。在图5中，形成了电源极行3803和栅布行3801a，3801b不交叠的结构。然而，形成在两个不同的层中，薄膜可以被彼此交叠地设置并且它们之间具有绝缘膜。在这种情况下，全部表面面积可以被电源极行3803和栅布行3801a、3801b共有，象素部分可以被制成更高的分辨率。
图6和7是电源极行3803在两象素之间共用情况的例子。换句话说，此特征在于两象素围绕电源极行3803轴向对称地的形成。在这种情况下，电源极行的数量可以减少，因此象素部分可以被制成更高的分辨率。
进一步说，图6是电源极行3803和源极布行3802a、3802b平行的形成的情况的例子。图7是电源极行3803与栅布行3801a、3801b平行的形成的情况的例子。在图6和7中，当提供电源极行3808以使其与源极布行3802a到3802d或栅布行3801a到3801b的其中之一交叠是可能的，提供它们以使彼此发生交叠是有效的。在这种情况下，电源极行的数量可以减少，因此象素部分可以被制成更高的分辨率。
实施例6
采用本发明制造的EL显示器的例子在本实施例中描述。
图12A是使用本发明的EL显示器的顶视图。在图9A中，附图标记4010是衬底，附图标记4011是象素部分，附图标记4012a、4012b是源极信号端驱动电路，附图标记4013a、4013b是栅信号端驱动电路。每一个驱动电路和电源极行经过FPC4017，通过布行4016a、4016b、4014a、4014b和4015被连接到外部设备中。
形成覆盖材料6000，密封材料(也称作屏蔽材料)7000，气密封材料(第二密封材料)7001，以致在此点上，至少使象素部分，优选使驱动电路和象素部分密封。
进一步说，图12B是本发明EL显示设备的沿图12中A-A’行切开的横截面图。驱动电路TFT4022a，4022b(注：n-沟道TFT和p-沟道TFT组合成CMOS电路在此图所示)，象素部分TFT4023(注：仅示出用于控制流向EL元件的电流的EL驱动器TFT)被形成在衬底4010上的基膜4021上。TFTs可以采用现有结构形成(顶部栅结构或底部栅结构)。
在驱动电路TFT4022a、4022b，和象素部分TFT4023被完成之后，象素电极4027被形成在树脂材料制成的中间层绝缘膜(平整膜)4026上。象素电极被形成为从用于电连接的透明导电性膜到象素TFT4023的漏极。氧化铟和氧化锡的化合物(相当于ITO)或氧化铟和氧化锌的化合物可以被用作透明导电膜。绝缘膜4028在形成象素电极4027之后形成，开口部分形成在象素电极4027之上。
接下来形成EL层4029。EL层4029可以通过自由地结合现有的EL材料(例如空穴注入层，空穴输运层，光发射层，电子输送层，电子注入层)以形成叠层结构，或者单层结构。可以采用现有技术确定采用哪种结构。进一步说，EL材料作为低分子重量材料或高分子重量材料(聚乙烯)存在。当采用低分子重量材料时，可以采用蒸发的办法，但当采用高分子重量的材料时可以采用容易的办法，例如旋涂，印刷，喷墨印刷。
在此实施例中，EL显示器通过采用荫罩蒸发形成。由于每一个象素采用荫罩，通过形成具有不同波长的发光能力的发光层(红色发光层，绿色发光层，蓝色发光层)，彩色显示成为可能。另外，还可以采用例如电荷双层(CCM)与滤色镜结合的方法，以及白色光发射层与滤色镜结合的方法。当然，EL显示设备也可以制造以发射单色光。
在形成EL层4029之后，阴极4030被形成在EL层上。最好尽可能多的除去存在于阴极4030和EL层4029之间的交界面上的任何水分和氧气。因此就需要采用将EL层4029处于隋性气氛中或将阴极4030处于真空中的方法。通过采用复式容器方法(簇容器方法)薄膜淀积设备，在此实施例中上述薄膜的淀积变得可能。
注意在本实施例中LiF(氟化锂)膜和Al(铝)膜的叠层结构被用作阴极4030。具体地，1nm厚的LiF(氟化锂)膜通过在EL层4029上蒸发而形成，300nm厚的铝膜在LiF膜上形成。现有的阴极材料MgAg电极当然也可以被采用。然后在附图标记4031代表的区域内，布行4016连接到阴极4030。布行4016是用于将预定电压给予阴极4030的电源极行，并且通过导电胶材料4032连接到FPC4017。
为了在由附图标记4031代表的区域中电连接阴极4030和布行4016，就必须在中间绝缘膜4026和绝缘膜4028中形成接触孔。接触孔可以在刻蚀中间绝缘膜4026时形成(当为象素电极形成接触孔时)和在刻蚀绝缘膜4028时形成(在形成EL层之前形成开口部分时)。进一步说，当刻蚀绝缘膜4028时，刻蚀可以同时执行直到中间绝缘膜4026。在此条件下，可以形成好的接触孔，中间绝缘膜4026和绝缘膜4028由相同的树脂材料提供的。
钝化膜6003、填充材料6004、覆盖材料6000形成，覆盖在照此制造的EL元件的表面。
另外，密封材料7000在覆盖材料6000和衬底材料4010之间形成，以使其包围EL元件部分，以及气密封材料(第二密封材料)7001被形成在密封材料7000的外表面上。
填充材料6004的功能在这里是作为粘接覆盖材料6000的粘合剂。PVC(聚氯乙烯)，环氧树脂，硅树脂，PVB(聚乙烯醇缩丁醛)，和EVA(乙烯醋酸乙烯酯)可以用作填充材料6004。如果干燥剂形成在填充材料6004的内部，就可以持续的保持水分吸收效果，这样是最好的。
进一步说，衬片可以包含在填充材料6004中。衬片可以是粉状物质，例如BaO，使衬片自身具有吸收水分的能力。
当采用衬片，钝化膜6003可以减轻衬片压力。进一步说，薄膜(如树脂薄膜)可以从钝化膜中分离地形成以减轻衬片的压力。
进一步说，玻璃板，铝板，不锈钢板，FRP(增强玻璃纤维塑料)，PVF(聚氟乙烯)薄膜，聚酯薄膜，聚酯膜，丙烯酸膜可以被用作覆盖材料6000。注意如果PVB或EVA被用作填充材料6004，优选采用片状，上述片状具有几十个μm的铝膜被PVF膜或聚酯薄膜夹在中间的结构。
然而，取决于从EL元件的光发射方向(光发射方向)，覆盖材料6000必须具有光传播特性。
进一步说，通过在密封材料7000、密封材料7001和衬底4010之间的缝隙，布行4016与FPC4017电连接。注意虽然在此仅对布行4016进行说明，但是布行4014a、4014b和4015也同样在密封材料7001、密封材料7000和衬底4010下经过与FPC 4017电连接。
在此实施例中，在形成填充材料6004之后粘结覆盖材料6000，并且粘贴上密封材料7000以使其覆盖在填充材料6004的侧面(已暴露的表面)，但是，填充材料6004也可以在粘贴上覆盖材料6000和密封材料7000后形成。在这种情况下，填充材料注入开口通过缝隙形成，上述缝隙是通过衬底4010，覆盖材料6000和密封材料7000形成的。缝隙设置到真空状态(压力等于或小于10-2托)，将注入开口浸入到装有填充材料的槽内后，缝隙外部的气压高于缝隙中的气压，因而填充材料充满缝隙。
应当注意通过自由地将此实施例与实施例1或实施例5的构造结合，实施此实施例的构造是可能的。
实施例7
依照本发明EL显示器的例子，根据本发明，形式上区别于实施例6的制造将参考图13A和13B进行描述。与图12A和12B中相同或相应的部分或元件采用相同的附图标记标明，不再对它们进行重复的描述。
图13A是实施例7中EL显示器的项视图，图13B是沿着图13的A-A’行的截面图。
覆盖在EL元件表面的钝化膜6003之下的EL设备的内在部分与实施例6相同的方式形成。
进一步说，提供填充物6004以覆盖EL元件。填充物6004还具有为了粘接覆盖部件6000而作为粘合剂的功能。作为填充物6004，可以采用聚氯乙烯(PVC)，环氧树脂，硅树脂，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，和乙烯醋酸乙烯酯(EVA)。最好填充材料6004的内部含有干燥剂以保持水分吸收的效果。
填充材料6004中也可以包含衬片。衬片可以是BaO的颗粒或类似物，使衬片自身具有吸收水分的能力。
如果带有衬片，钝化膜6003可以减轻衬片压力的影响。也可以独立于钝化膜地提供树脂薄膜等，以减轻衬片的压力。
作为覆盖材料6000，玻璃板、铝板、不锈钢板、增强玻璃纤维塑料(FRP)板、聚氟乙烯(PVF)薄膜、聚酯薄膜，聚酯膜，丙烯酸膜等都可以被采用。如果PVB或EVA被用作填充材料6400，优选采用片状，上述片状具有几十个m厚度的铝膜被PVF膜或聚酯薄膜夹在中间的结构。
从EL元件(光发射的方向)发光方向的一些设置需要使覆盖部件6000透明。
接下来，覆盖部件6000采用填充物6004粘结。接下来，连接框架部件6001以使其覆盖在由填充物6004形成的侧面(已暴露表面)。框架部件6001通过密封部件6002(作为粘合剂的功能)被粘结。优选地，照相排版树脂(photo-settingresin)被用作密封部件6002。然而，如果EL层的抗热性足够高允许采用这种树脂的话，也可以采用热固性树脂。最好是密封部件6002具有这样的性能以便尽可能有效地抑制水分和氧气的浸入。干燥剂可以混合在密封部件6002中。
通过在密封部件6002和衬底4010之间的缝隙，布行4016可以与柔性电路板(FPC)4017电连接。现已描述了布行4016a的电连接，其它布行4016b、4014a、4014b、和4015也通过密封部件6002和衬底4010之间的缝隙与FPC 4017电连接。
在实施例7中，在提供了填充物6004之后，粘结覆盖部件6000，连接框架部件6001以使其覆盖在填充物6004的侧面(暴露表面)。然而，填充物6004也可以在覆盖部件6000和框架部件6001被连接了之后再提供。在这种情况下，形成填充物注入孔，此填充物注入孔与由衬底4010、覆盖部件6000和框架部件6001形成的空腔相通。空腔被抽成真空(在10-2托或更低)，注入孔被浸入槽内的填充物中，空腔外部的气压相对地高于空腔内部的气压，由此将填充料填入空腔。
应注意实施例7可以与实施例1至5中任意一个结合。
实施例8
参考图14A和14B，本发明的EL显示器将在实施例8中描述。图14A是设备状态的顶视图，在上述设备中完成了形成在TFT衬底上的EL元件的密封。由点划行说明，附图标记6801a和6801b代表源极信号线驱动电路，6802a和6802b代表写入栅信号线驱动电路，6803代表象素部分。进一步说，附图标记6804代表覆盖部件，6805代表第一密封部件，6806代表第二密封部件。填充物6807(参考图14B)填充在一个空间中，上述空间形成在密封衬底中，被第一密封层6805包围，并且在覆盖部件和TFT衬底之间。
附图标记6808代表连接布行，用于传送被输入到一对源极信号线驱动电路6801a和6801b、对栅信号线驱动电路6802a和6802b以及象素部分403中的信号。连接布行6808接收来自FPC(柔性布行板)409的视频信号和时钟信号，上述FPC 409用作连接到外部设备终端的。
图14B中所示的是根据图14A沿A-A’行的横截面图。在图14A和14B中，采用相同的附图标记代表相同的元件。
如图14B中所示，象素部分6803和一对源极信号线驱动电路6801a和6801b被形成在衬底6800上。象素部分6803由多个象素组成，每一个象素包括TFT6851和象素电极6852等，TFT6851用于控制电流流向EL元件(以下相当于EL驱动器TFT)，象素电极6852电连接到TFT6851的漏极。在实施例8中，EL驱动器TFT 6851由P沟道TFT形成。进一步说，一对源极信号线驱动电路6801a和6801b各自采用一个其中由N沟道TFT 6853a和P沟道TFT 6854a互补地结合的CMOS电路；和一个其中由N沟道TFT 68536和P沟道TFT68546结合互补地结合的CMOS电路。
每一个象素都具有在象素电极以下的滤色器(R)6855、滤色器(G)6856和滤色器(B)(未标出)。滤色器(R)是提取红光的滤色器，滤色器(G)是提取绿光的滤色器，滤色器(B)是提取蓝光的滤色器。应注意的是，滤色器(R)6855，滤色器(G)6856，滤色器(B)分别被设置在红色发光象素，绿色发光象素和蓝色发光象素中。
首先，改善光发射的颜色纯度可以作为在设置这些滤色器的条件下的效果的证明。例如，红光从来自红色发光象素中的EL元件中辐射(在实施例8中光在朝向象素电极侧的方向上辐射)。通过滤色器提取红光，可以改善此红光的颜色纯度。通过滤色器的方式对颜色纯度的改善可以同样的用于其它绿光和红光。
在没有设置滤色器的传统结构中，从EL显示器的外部穿透的可见辐射激发EL元件的光发射层，因此就存在不能获得所需要颜色的光的问题。然而，通过提供如实施例8的滤色器，仅有特定波长的光进入EL元件。换句话说，可以防止外部的光行激发EL元件的缺陷。
应注意，基于过去，建议在已制造的结构中提供滤色器，但是发射白光的EL元件仍采用已有结构。在这种情况下，为了提取红光，另外波长的光被截除，导致亮度的减少。然而，比方说，由于在实施例8中为了提取红光，使从EL元件发射的红光通过滤色器，因此在亮度上没有减少。
接下来，象素电极6852由透明导电膜形成并用作为EL元件阳极。绝缘膜6857形成在象素电极6852的每一个底部，由此进一步形成发射红光的光发射层6858和发射绿光的光发射层6859。应当注意的是未在图中示出的发射蓝光的光发射层被设置在相邻象素内。通过相应于红、绿、蓝色的象素，颜色显示由此执行。当然，在上述滤色器中形成发射蓝光的光发射层，用于提取蓝光的滤色器也在设置象素中。
应当注意不但有机材料，而且无机材料也可以被用作光发射层6858和6859的材料。还应当注意的是，虽然此处显示的结构仅有发射层组成，但是也可以是叠层结构，在此叠层结构中光发射层可以与电子注入层、电子输运层、空穴输运层、或空穴注入层结合。
由具有光阻塞特性的导电性薄膜制成的EL元件的阴极6860形成在相应光发射层的上面。阴极6860用作为由所有象素共享的公用布行，并且通过连接行6808与FPC 6809电连接。
接下来，第一密封部件6805采用分配器等形成，衬片(未示出)被喷涂以使第一密封部件与覆盖部件6804粘结。然后，填充物6807通过真空注入被填充到由TFT衬底、覆盖部件6804、第一密封部件6805包围的空间中。
在实施例8中，氧化钡作为吸水材料6861被预先加入填充物6807中。应注意虽然在实施例8中吸水材料被加入到填充物中，它可以被大量地分散并密封在填充物中。另外，也可以采用吸水材料作为图中未示出的衬片的材料。
在用紫外行辐射或加热固化填充物6807之后，形成在第一密封部件6805中的开口部分(未示出)被密封起来。在第一密封部件6805中的开口部分被密封起来后，通过导电材料6862将连接布行6808和FPC 6809电连接。然后，设置第二密封部件6806以使其覆盖第一密封部件6805和FPC 6809一部分的边缘(暴露表面)。第二密封部件6806可以由与第一密封部件6805相同的材料形成。
通过采用上述办法在填充物6807内密封EL元件，EL元件就完全与外部环境隔离，并防止诸如水汽和氧化的促进有机材料物质的氧化劣化的物质从外部的侵入。因此，就可以制造出具有高性能的EL显示设备。
进一步说，根据实施例8，现有的液晶显示器生产行可以转为生产本发明的设备，以有效的减少设备生产的巨大投资，多个光发射设备可以通过高产率的方法制造在一个衬底上，因此制造成本可以明显地降低。
应注意实施例8可以与实施例1至5中任意一个结合。
实施例9
实施例9所示的是在从EL元件发射光的发射方向上以及在EL元件中滤色器的安排上与实施例8中所示不同的情况的例子。虽然对其的说明将参考图15A和图15B进行，但基本结构与图14A和图14B相同，因此采用相同的附图标记，仅通过新的附图标记对修改后的元件进行注明并且加以解释。
在实施例9中，在象素部分6901中，N沟道TFT被用作EL驱动电路6902。由具有光阻塞特性的导电性薄膜形成的象素电极6903与EL驱动电路6902的漏极连接。象素电极6903用作实施例9中EL元件的阴极。
透明导电性薄膜6904形成在发射红光的光发射层6858和发射绿光的光发射层6859，它们采用本发明形成。透明导电性薄膜6904用作EL元件的阳极。
另外，实施例9的一个特征在于滤色器(R)6905、滤色器(G)6906、滤色器(B)(未示出)被形成在覆盖部件6804上。在采用实施例9的EL元件的结构的情况下，从光发射层发射的光朝向覆盖部件侧。因此，通过采用图15B的结构，滤色器可以被安装在光的路径的位置上。
象实施例9一样，通过在覆盖部件6804上提供滤色器(R)6905、滤色器(G)6906、滤色器(B)(未示出)，TFT衬底的制造步骤可以减少。因此，可以获得例如在产量和产率方面的改善。
应注意实施例9可以与实施例1-5中任一一例结合。
实施例10
象素部分更详细的横截面结构在图16中显示。开关TFT，消除TFT和EL驱动器TFT的一对可以各自具有相同的结构，因此在图16中仅显示了一个开关TFT，一个消除TFT和一个EL驱动器TFT。
在图16中，形成在衬底3501上的开关TFT 3502通过采用以已知方法形成的n-沟道型TFT制造。在此例中采用一对栅结构。然而，实际上，单独的栅结构是这样的结构，在此结构中两个TFT串联，这样具有OFF电流值可以减少的优点。应当注意虽然在此实施例中采用一对栅结构，但也可以采用一对栅结构、单独一个栅结构、三个一组的栅结构、或加工成很多栅的多个栅结构。进一步说，附图标记38代表栅信号线，该栅信号线与开关TFT 3502的栅电极38a、38b彼此电连接。
消除TFT 3504是n-沟道TFT，其采用已知的方法制造。在此实施例中采用一对栅结构。然而，一对栅结构实际上是在此结构中两个TFTs串联的结构，其具有OFF电流值可以降低的优点。应当注意虽然在此实施例中采用一对栅结构，但也可以采用单独一个栅结构、三个一组的栅结构、或加工成很多栅的多个栅结构。消除TFT 3504的漏极布行31通过布行36与开关TFT 3502的漏极布行35和EL驱动器TFT栅电极37连接。
开关TFT 3502和消除TFT 3504可以是采用以现有方法制造的p-沟道TFT。优选的是开关TFT 3502和消除TFT 3504采用相同类型的TFT(n-沟道或p-沟道)。
EL驱动器TFT 3503是采用以现有方法制造的n-沟道TFT。EL驱动TFT的栅电极37通过布行36与开关TFT 3502的漏极布行35和消除TFT 3504的漏极布行31连接。
因为EL驱动器TFT是用于控制流过EL元件的电流量的元件，有大量的电流流过此元件，由于加热和热传递等原因，此元件更易于劣化。因此，在本发明中采用在EL驱动电路TFT的漏极一侧上设置LDD区域以使在栅绝缘膜上覆盖栅电极的结构是很有效的。
在本实施例中，EL驱动TFT 3503的单独一个栅结构如图所示，但是双栅结构或加工了多个栅的多栅结构也可以被采用。另外，也可以采用多个TFTs并联的连接，有效的分成多个形成区域的沟道，可以执行高效的热辐射的结构。此结构对于处理由于加热而导致的变坏有效。
进一步说，源极布行40与电源极行连接并且一直保持恒定的电压。
第一钝化膜41形成在开关TFT 3502、EL驱动器TFT 3503和消除TFT 3504之上，以及校准薄膜42由绝缘树脂膜在此之上形成。由于采用校准薄膜(levelingfilm)42的TFTs，使台阶变平是相当重要的。在此之后形成的EL层相当的薄，因此就存在着有缺陷的光发射发生的情况。因此，为了形成尽可能使表面变平的EL层，最好在形成象素电极之前执行整平。
进一步说，附图标记43代表由具有高发射率的导电性薄膜制成的象素电极(EL元件阴极)，并且它与EL驱动器TFT 3503的漏极区电连接。最好采用的低电阻的导电性薄膜，例如铝合金膜、铜合金膜、和银合金膜或这些膜的叠层。当然，也可以采用具有另一些导电膜的叠层结构。
另外，光发射层45形成在由边沿44a和44b构成的凹槽中(相应于一象素)，上述边沿由绝缘膜形成(最好为树脂)。应当注意的是在此图中仅显示一个象素，但光发射层可以被形成并且分成相应的每一种颜色R(红)、G(绿)、B(蓝)。一种π共轭聚合物材料被用作有机EL材料。聚亚苯基乙烯基(Polyparaphenylene vinylene(PPV)，聚乙烯咔唑(Polyvinyl carbazoles(PVK))和聚碳酸酯(Polyfluorances)也可以被给出作为典型的聚合物材料。
应注意这里有几类PPV有机EL材料，和记录在Schenk，H.，Becker，O.，Kluge，E.，Kreuder，W.，和Spreitzer，H.，所著的“Polymers for LightEmitting Diodes”，Euro Disply Proceedings，1999，pp.33-37和公开号为No.Hei 10-92576的日本专利申请中的材料。
作为特殊的光发射层，蓝色聚亚苯基次亚乙烯基可以用作红光辐射发光层，聚亚苯基次亚乙烯基可以用作绿光辐射发光层，聚亚苯基次亚乙烯基或polyalkylphenylene可以用作蓝光辐射发光层。薄膜厚度可以在30至150nm之间(最好在40至100nm之间)。
然而，上述实施例是有机EL材料用作发光层的例子之一，但并不需要限制采用这些材料。EL层(用于发光和执行载流子运动的层)可以通过自由的结合光发射层、电荷输运层和电荷注入层而形成。
例如，本实施例所示的是采用聚合物材料作为光发射层的例子，但是也可以采用低分子浓度重要的有机EL材料。进一步说，也可以采用例如碳化硅等无机材料作为电荷输运层或电荷注入层。现有的材料也可以用作这些有机EL材料和无机材料。
叠层结构的EL层被用在此实施例中，在此叠层结构的EL层中由PEDOT(聚噻吩)或PAni(聚苯胺)制成的空穴注入层46形成在发光层45上。接着阳极47形成在由透明导电性薄膜制成的空穴注入层46上。在此例中，通过光发射层45产生的光向上表面辐射(朝向TFT的上部)，因此阳极必须透光。氧化铟和氧化锡的化合物，或氧化铟和氧化锌的化合物可以用作透明导电性薄膜。然而，因为它是在形成低热阻光发射和空穴注入层之后形成的，最好采用可以在尽可能低的温度下淀积的材料。
EL元件3505完全处在形成阳极47的位置上。应当注意这里所称的EL元件3505是由象素电极(阴极)43，光发射层45，空穴注入层46和阳极47形成的。象素电极43在面积上与象素几乎相等，因此整个象素起EL元件的作用。因此，光发射效率相当高，明亮的图像显示成为可能。
另外，在此实施例中，第二钝化膜48接着形成在阳极47上。优选采用氮化硅膜或氮化氧化硅膜作为第二钝化膜48。此目的是使EL元件与外部绝缘，这对阻止由于有机EL材料的氧化而导致的劣化和控制从有机EL材料中发射的气体都是有意义的。由此EL显示器的可靠性增加。
本发明的EL显示器具有由如图16所示的象素结构制成的象素部分，并且具有开关TFT、消除TFT和EL驱动控制TFT，此开关TFT有足够低的OFF电流值，此消除TFT和EL驱动控制TFT就热载流子注入而言具有高性能。在显示屏中显示好的图像是可能的，由此可以获得具有高可靠性的EL显示屏。
本实施例的结构可以随意地结合实施例1-7的结构而执行。
实施例11
在此实施例中，下述构造将被描述，在此构造中，EL元件3505的结构可以与在实施例10所述的象素部分颠倒。参考见图17所示。顺便说一句，由于与图16所示结构的不同仅在于EL元件和EL驱动器TFT部分，其它部分的结构不再重复描述。
参考图17，EL驱动器TFT 3503采用通过已知方法制造的P-沟道TFT形成。
在此实施例中，透明导电性膜用作象素电极(阳极)50。具体地说，导电膜由氧化铟和氧化锌的化合物制成。当然，导电膜也可以采用氧化铟和氧化锡的化合物。
除此之外，在由绝缘膜制成的边沿51a和51b形成之后，由聚乙烯咔唑制成的发光层52形成在溶液应用的基面上。发光层52被由甲乙醛基丙酮(potassium acetylacetonate)(表达为“acacK”)制成的电子注入层53和由铝合金制成的阴极54覆盖。在这种情况下，阴极54也起钝化膜的作用。因此，EL元件3701被形成。
在本实施例的情况下，由发光层52产生的光向形成TETs的衬底辐射，如箭头所示。
顺便说一下，此实施例的结构可选地与实施例1至7的结构结合而实施。
实施例12
在图3和5中，电容器被提供以保持设置给EL驱动器TFT的栅电极的电压。然而，电容器可以省略。由于n-沟道TFT用作EL驱动TFT，EL驱动器TFT具有LDD区其被设置得使栅电极通过栅绝缘膜与其重叠。在此区域内，通常一个被称作栅电容器的寄生电容器被形成。此实施例的特点在于在本例中确实采用寄生电容器以保持提供给EL驱动器TFT的栅电极的电压。
依据上述栅电极重叠LDD区的面积，不同寄生电容器的电量不同。
实施例13
本发明的实施例用图21至23进行解释。同时制造象素部分和形成在象素部分外围的驱动电路部分的TFTs的方法解释如下。应注意为了简化说明，CMOS电路作为用于驱动电路的基本电路被示出。具有相同结构的消除TFT，开关TFT和EL驱动TFT在每个象素内被两个接两个地提供。消除TFT可以通过与开关TFT或EL驱动TFT相同的方法形成，因此开关TFT和EL驱动TFT在本实施例中作为象素TFT一个接一个地示出。
首先，如图21A所示，基膜301以300nm的厚度形成在玻璃衬底300上。在此实施例中氮化氧化硅膜作为基膜301形成为薄片状。在此，在与玻璃衬底300接触的薄膜中将氮含量设定在10至25％之间是合适的。另外，具有热辐射效果的基膜301时有效的，并且也可以采用DLC(金刚石态炭)膜。
接下来，通过现有淀积的方法，非晶体硅膜(图中未示出)以50nm的厚度形成在基膜301上。应当注意并不需要限制其为非晶体硅膜，其它膜也可以被形成，只要它是包括非晶体结构的半导体膜(包括微晶的半导体膜)。另外，也可以采用包括非晶结构的化合物半导体膜，例如非晶硅锗膜。进一步说，膜厚度应在20至100nm之间。
接着，非晶硅膜通过已知的技术进行结晶，形成晶状硅膜302(也就是多晶的硅膜或多晶硅膜)。采用电炉进行热结晶，采用激光进行激光退火结晶，采用红外行灯进行灯退火结晶都作为现有的结晶方法。本实施例中所进行的结晶过程采用的是使用XeCl气的准分子激光(excimer laser)。
应注意在本实施例中所采用的是形成行性的脉冲发射准分子激光，但是也可以采用矩形，并且还可以采用持续发射氩激光灯和持续发射准分子激光。
在此实施例中，虽然晶状硅膜被用作TFT的有源极层，但也可采用非晶硅膜。
应注意由非晶硅膜形成开关TFT的有源极层、由晶体硅膜形成EL驱动器TFT的有源极层是有效的，在上述开关TFT的有源极层中减少OFF电流是必要的。在非晶硅膜中由于载流子迁移率低，因此电流流动困难，OFF电流不易流动。换句话说，由于非晶硅膜电流不易流动，晶体硅膜电流容易流动，可以分别采用非晶硅膜和晶体硅膜的优点制造。
接着，如图21b所示，保护膜303形成在晶体硅膜302上，上述保护膜采用厚度为130nm的氧化硅膜，该厚度可以在100至200nm的范围内选择(最好为130至170nm)。进一步说，也可以采用其他膜，只要它们是包括硅的绝缘膜。形成保护膜303以使得晶体硅膜在杂质添加的过程中不直接地暴露在等离子区中，和使得精确的杂质浓度的控制成为可能。
抗蚀掩膜304a和304b接着形成在保护膜303上，给予n-型导电性的掺杂元素(这里相当于n-型掺杂元素)被添加。注意位于元素周期表15族的元素通常作为n-型掺杂元素被采用，典型采用的是磷和砷。注意采用等离子掺杂方法时，磷化氢(PH3)是没有物质分离而激活的等离子体，在本实施例中，磷以1×1018个原子/cm3的浓度添加。进行物质分离的离子注入技术当然也可以采用。
由于规定了计量，所以通过此方法形成的n-型掺杂元素包括在n-型掺杂区305中，其浓度在2×1016到5×1019个原子/cm3之间(典型的在5×1017到5× 1018个原子/cm3的之间)。
接下来，如图21C所示，保护膜303被去除，进行已添加的n-型掺杂元素的活化。活化的现有技术可以用作活化的方式，但在本实施例中活化是通过准离子激光的辐射进行的。当然，脉冲发射准分子激光器和持续发射准分子激光器可以同时使用，在准分子激光的使用中对此并无任何限制。目的是活化已添加的掺杂元素，最好辐射在晶体硅膜不熔化的能量标准下进行。注意激光辐射也可以在此处有保护膜303的情况下进行。
通过热处理(炉内退火)活化也可以与用激光使掺杂元素的活化一起进行。当通过热处理进行活化时，考虑到衬底的热阻，在大约450至550℃有益于进行热处理。
沿着n-型掺杂区305的末端的边界部分(连接部分)，就是不加n-型掺杂元素的区域，在n-型掺杂区305的外围上，上述边界部分通过此步骤进行描绘。这就意味着，在这一点上，当TFTs被完成之后，在LDD区域和沟道形成区之间，可以形成相当好的连接部分。
接下来除去晶体硅膜不需要的部分，如图21D所示，孤岛状半导体膜307至310被形成(以下成为有源极层)。
接着，如图21E所示，形成栅绝缘膜311，覆盖在有源极层307至310上。包括硅并且厚度在10至200nm之间，最好在50至150nm之间的绝缘膜可以用作栅绝缘膜311。可以采用单层结构或叠层结构。110nm厚的氮化氧化硅膜在此实施例中被采用。
此后，形成200至400nm厚的导电性膜并且形成栅电极312至316。在本实施例中，与栅电极电连接用于提供导电路径的栅电极和布行(以下相当于栅布行)彼此采用不同材料形成。特别是，栅布行是由比栅电极的电阻系数低的材料制成。因此，能够用作精细加工的材料被用于栅电极，栅布行由可以提供较小的布行电阻但不适用于精细加工的材料形成。当然也可以用相同的材料形成栅电极和栅行路。
虽然栅电极可以由单层的导电膜制成，如果需要的话最好形成用于栅电极的具有两层，三层或更多层的叠层膜。任何现有的导电性材料都能用作栅电极。然而，应当注意的是，最好采用适于精细加工的材料，特别是可以形成行宽等于或小于2μm的布行图形的材料。
典型地，可以采用有以下元素制成的薄膜，元素可以从钽(Ta)、钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)、铬(Cr)和硅(Si)选出，上述元素的氮化物膜(典型的是氮化钽膜、氮化钨膜或氮化钛膜)，上述元素的组合的合金膜(典型的Mo-W合金或Mo-Ta合金)，或者上述元素的硅化膜(典型的是硅化钨膜，硅化钛膜)。当然，薄膜可以用作单层或叠层。
在此实施例中，采用30nm厚的氮化钨膜(WN)和370nm厚的钨膜(W)的叠层膜。这可以通过溅射形成。当Xe，Ne等惰性气体作为溅射气体添加时，就可以预防由于压力而导致的薄膜脱落。
栅电极313在此时形成以覆盖n-型掺杂区305的一部分，将栅绝缘膜311夹在中间。然后此交叠部分成为覆盖栅电极的LDD区。
接着，以栅电极312至316作为掩膜按自对准方式掺入n-型掺杂元素(在此实施例中采用磷)，如图22A所示。调整增加量以使磷掺入到掺杂区317至323、323b，由此以形成掺杂区305的1/10至1/2的浓度(典型地在1/4至1/3之间)。具体地，1×1016到5×1018个原子/cm3的浓度(典型是在3×1017到3×1018个原子/cm3)是优选的。
抗蚀掩膜324a至324d接下来形成，采用覆盖栅电极等的形状，如图22B所示，添加n-型掺杂元素(在此实施例中采用磷)，形成包括高浓度磷的掺杂区325至329。采用磷化氢(PH3)的离子掺杂在此也进行，并且规定这些区域的磷浓度在1×1020到1×1021个原子/cm3(典型是在2×1020到5×1020个原子/cm3之间)。
n-沟道TFT的源极区或漏极区通过此办法形成，在开关TFT中，由图22A的工艺形成的n-型掺杂区320至322的一部分被保留。这些保留区域对应于开关TFT的LDD区。
接下来，如图22C所示，去除抗蚀掩膜324a至324d，形成新的抗蚀掩膜332。然后添加P-型掺杂元素(在本实施例中采用硼)，形成包括高浓度硼的掺杂区330，331，333和334。通过采用乙硼烷(B2H6)的离子掺杂，硼在此被添加以3×1020到3×1021个原子/cm3的浓度形成掺杂区330，331，333和334(典型是在5×1020到1×1021个原子/cm3之间)。
应注意磷已经以1×1016到1×1018个原子/cm3的浓度添加到掺杂区330，331，333和334，但是这里添加的硼的浓度至少是磷的3倍。因此，已经形成的n-型掺杂区完全转化为p-型，起到p-型掺杂区作用。
接下来，在除去抗蚀掩膜332之后，以各自的浓度加入到有源极层中的n-型或p-型掺杂区被激活。炉内退火，激光退火，或灯退火可以用作活化的方式。在本实施例中，热处理在电炉中在氮气氛下以550℃进行4小时。
这时，尽可能的消除来自周围环境中的氧气是起决定性作用的。这是因为当甚至只有少量的氧气存在的时候，栅电极暴露的表面将被氧化，这就导致了电阻的增加，并且在此后与栅电极形成欧姆接触变得困难。因此，在活化工艺中周围环境中的氧浓度设定在1ppm或更少，最好在0.1ppm或以下。
在活化过程结束以后，具有300nm厚的栅布行335被形成。作为用于栅布行335的材料，可以采用包括铝(Al)或铜(Cu)作为它的主要元素的金属薄膜。为了给开关TFT(参见图22D)的栅电极314和315提供电连接，设置了栅布行335。
上述结构可以允许栅布行的布行电阻明显降低，因此可以形成大面积的图像显示区(象素部分)。更具体地，根据本发明的象素结构，对实现具有10英寸或更大对角行尺寸(或30英寸或更大)的显示屏的EL显示设备是有利的。
接下来形成第一中间层绝缘膜336，如图23A所示。含有硅的单层绝缘膜用作第一中间层绝缘膜336，同时也可以采用叠层膜。进一步说，可以采用在400nm至1.5μm之间的薄膜厚度。在本实施例中，采用800nm厚的氧化硅膜覆盖在200nm厚的氮化氧化硅膜上的叠层结构。
另外，在含有3至100％氢气的气氛中，在300至450℃下，进行1至12小时的热处理，进行氢化。此步骤通过氢气将在半导体膜中不饱和键上的氢用加热方法激活。等离子氢化(采用通过等离子体激活的氢气)作为另一种氢化的方式进行。
注意在第一中间层绝缘膜336形成的过程中，也可以插入氢化过程。也就是，上述氢过程可以在形成200nm厚的氮化氧化硅膜之后进行，然后形成剩余的800nm厚的氧化硅膜。
接下来，在第一中间层绝缘膜336形成接触孔，并且形成源极布行337至340和漏极布行341至343。在本实施例中，此电极由三层结构的叠层膜制成，在此三层结构中，通过溅射方法依次形成100nm厚的钛膜、300nm厚的含钛铝膜、150nm厚的钛膜。当然，也可以采用其它导电膜。
接下来形成50至500nm厚的第一钝化膜344(典型的是在200至300nm之间)。在此实施例中，300nm厚的氮化氧化硅膜用作第一钝化膜344。也可以用氮化硅膜代替。注意在氮化氧化硅膜形成前，采用含氢的例如H2或NH3气体进行等离子过程是有效的。在此过程中被激活的氢提供给第一中间层绝缘膜336，通过进行热处理改善了第一钝化膜344的膜质量。同时，加入到第一中间绝缘膜336的氢气扩散到下表面，可以有效地氢化有源极层。
接下来，如图23B所示，形成由有机树脂制成的第二中间层绝缘膜345。作为有机树脂，可以采用聚酰亚胺，聚酰胺，丙烯醛基(acryl)，BCB(苯环丁烯)等。特别是，由于第二种层绝缘膜345主要用于整平，优选采用整平性能优异的丙烯醛基。在此实施例中，形成了足够厚的丙烯酸膜以使由TFTs形成的台阶部分变平。制成厚度为1至5μm是适当的(最好，2至4μm)。
在这之后，为了到达漏极布行，在第二中间层绝缘膜345和第一钝化膜344中形成接触孔，接着形成象素电极346。在本发明的实施例中，厚度为120nm的透明导电膜作为象素电极346形成，上述透明导电膜是由添加了10-20wt％氧化锌的氧化铟形成的。
接下来，如图23C所示，形成了由树脂材料制成的边沿347。边沿347可以通过将1至2μm厚的丙烯酸膜和聚酰胺膜布图而形成。边沿347在象素之间以条状形成。在本实施例中，边沿347沿着源极布行339的上部形成，尽管也可以沿着栅布行336的上部形成。通过在形成边沿347的树脂材料中加入碳或类似物，边沿347可以用作屏蔽膜。
接下来，通过不暴露于大气中的汽相淀积方法，EL层348和阴极(MgAg电极)349依次形成。EL层348的厚度是80至200nm(典型的是100至120nm)，其阴极是180至300nm(典型的是200至250nm)。在此实施例中，图中仅示出一个象素电极，此时，发射红光的EL层、发射绿光的EL层和发射蓝光的EL层同时地形成。
在此过程中，依次形成EL层348和阴极349，以使一象素对应于红色，一象素对应于绿色，一象素对应于蓝色。然而，由于EL层348对溶液的耐受性差，对每个颜色，它们必须不采用光蚀刻技术地单独形成。由此，通过金属掩膜的采用，最好掩蔽除了所需要的一个象素之外的其它掩膜，为所希望的象素选择性地形成EL层348和阴极349。
也就是说，设置掩膜以掩蔽除了用于红色象素之外的所有面积，通过采用这种掩膜，EL层和阴极选择性的形成用以发射红色的光。接下来，设置掩膜以掩蔽除了用于绿色象素之外的所有面积，通过采用这种掩膜，EL层和阴极选择性的形成用以发射绿色的光。接下来，同样的，设置掩膜以掩蔽除了用于蓝色象素之外的所有面积，通过采用这种掩膜，EL层和阴极选择性的形成用以发射蓝色的光。虽然上述采用的不同的掩膜，也可以重复地采用相同的掩膜。所希望的是在没有破坏真空的条件下实施处理直到EL层和阴极形成在所有象素上。
EL层可以有其它的四个光发射层：正空穴注入层，正空穴输运层，光发射层和电子注入层。这样就已报告了不同组合的实施例，它们中的任何一个都可以采用。现有材料可以用作EL层348。考虑到驱动电压，现有材料中所希望的是一种有机材料。在此例中，进一步说，MgAg电极被用作EL元件的阴极。但任何其他现有材料都可以被采用。
具有图23C所示结构的有源极矩阵衬底由此形成。注意在边沿347形成之后，接着采用在成膜步骤中使用薄膜淀积设备的多室方法(multi-chambermethode)(或一行法(the in-line methode))用于连续和不暴露于大气地形成薄膜直到钝化膜351形成是有效的。
在本发明的有源极矩阵衬底中，具有最佳结构的TFTs不仅安排在象素部分而且还安排在驱动电路部分。因此表明了相当高的可靠性以及增加其操作性能。在结晶化步骤中，可以掺杂如镍等的金属催化剂以增加结晶性。据此，源极信号驱动电路的驱动频率可以设为不低于10MHz。
首先，具有降低热载流子注入以尽可能的防止操作速度下降的结构的TFT用作形成驱动电路部分的CMOS电路的n-沟道TFT 205。注意此处的驱动电路包括在行顺序驱动中的移位寄存器、缓冲器、水平移位装置、闩锁和在点顺序驱动中的传输栅极。
在实施例1的情况下，如图23C所示，n-沟道TFT 205的有源极层由源极区355，漏极区356，LDD区357和沟道形成区358构成。LDD区357经过栅绝缘膜311覆盖栅电极313。
不降低工作速度的考虑是为何LDD区仅形成在漏极区一边的原因。在这个n-沟道TFT 205中，不必非常注意OFF电流值，而应该更注意工作速度。因此，制造LDD区357使其完全地覆盖在栅电极上以将电阻分量减到最小是所希望的。也就是说，最好去除所谓的偏移量。
进一步说，由于热载流子的注入所导致的在CMOS电路中p-沟道TFT 206的劣化是几乎可以忽略的，因此不必提供用于p-沟道TFT 206的任何LDD区。当然可以同样地为n-沟道TFT 205提供LDD区，以显示对热载流子的计算测量。
注意在驱动电路中，采用CMOS电路，在该CMOS电路中，在沟道形成区域中的两个方向上有大电流流动。也就是说，源极区和漏极区的作用是互换的。在n-沟道TFT用作CMOS电路的情况下，配置LDD区用以在沟道形成区两侧之间插入沟道形成区。例如，可以提供用作点顺序驱动的的传输栅。另外，在驱动电路中，当采用CMOS电路，就需要控制OFF电流值以使其尽可能地小，最好采用n-沟道TFT，该n-沟道TFT具有LDD区部分并通过栅绝缘膜覆盖栅电极的结构。其结果已在对EL驱动器TFT 202的说明中谈到。例如，也可以提供用于点顺序驱动的传输栅。
实际上，应注意在经过图23C完成之后，最好采用非常低的漏气极量的高气密性保护膜(例如叠层膜或紫外行固化树脂)或透明的气密封材料另外地进行封装，因此不会暴露在大气中。通过使密封材料的内部为惰性环境，并通过将干燥剂(例如，氧化钡)加入密封材料中，EL元件的可靠性增加。
进一步说，通过封装步骤等使气密性增加后，配上用于连接来自形成在衬底上的元件或电路以及外部信号端的外部引行的连接器(柔性印制电路，FPC)，就完成了所制造的产品。处于可以发送状态的成品被认为是贯穿本说明的EL显示设备(或EL模块)。
实施例14
图1所示的源极信号端驱动电路102或源极侧驱动电路104的详细结构在本实施例中说明。用于本发明的源极信号端驱动电路的例子的电路图在图24中示出。
如图所示，安置移位寄存器801，闩锁(A)802，闩锁(B)803。注意在此实施例中，闩锁(A)802和闩锁(B)803的一组对应于四条源极信号线S-a至S-d。进一步说，用于改变信号电压振幅宽度的电平移位器在本实施例中没有形成。但可以根据设计者的需要形成的。
时钟信号CLK、在其中CLK的极性反转的时钟信号CLKB、起始脉冲SP、驱动方向转变信号SL/R通过如图所示的布行分别白输入到移位寄存器801。进一步说，从外部输入的数字数据信号VD通过如图所示的布行被输入到闩锁(A)802。在其中S-LAT的极性被反转的闩锁信号S-LAT和信号S-LATb通过如图所示的布行被输入到闩锁(B)803。
关于闩锁(A)802的详细结构，将对应于源极信号线S-a的闩锁(A)802的一部分804的例子进行说明。804即闩锁(A)802的一部分有两个时钟反相器和两个反相器(inverters)。
闩锁(A)802的一部分804的顶视图如图25所示。附图标记831a和831b分别代表形成804的一个反相器的TFT的有源极层，该804为闩锁(A)802的一部分；附图标记836代表形成一个反相器的TFT的共用栅电极。进一步说，附图标记832a和832b分别代表形成804的一个反相器的另一个TFT的有源极层，该804为闩锁(A)802的一部分；附图标记837a和837b分别代表形成在有源极层832a和832b上的栅电极。注意栅电极837a和837b电连接。
附图标记833a和833b各自代表形成804的一个时钟反相器的TFT的有源极层，该804为闩锁(A)802的一部分。栅电极838a和838b形成在有源极层833a上，成为双栅结构。进一步说，栅电极838b和839形成在有源极层833b上，成为双栅结构。
附图标记834a和834b各自代表形成804的另一个时钟反相器的TFT的有源极层，该804为闩锁(A)802的一部分。栅电极839和840形成在有源极层834a上，成为双栅结构。进一步说，栅电极840和841形成在有源极层834b上，成为双栅结构。
实施例15
用在本发明的EL显示器中的EL元件的EL层中的材料不限于有机EL材料，实施本发明也可以采用无机EL材料。然而，在本发明的无机EL材料应具有相当高的驱动电压，因此必须采用具有耐电压特性的TFTs，这样它们就能够承受如此高的电压。
换句话说，如果具有较低的驱动电压的无机EL材料在今后得以发展，在本发明中应用这样的材料也是可能的。
进一步说，可以自由地将本实施例的构造与实施例1至14中任意一个的构造结合。
实施例16
在本发明中，用作EL层的有机材料既可以是低分子的有机材料，也可以是聚合物(高分子)有机材料。作为低分子有机材料，现有材料主要集中于Alq3(三-8-喹啉基ite(quinolylite)-铝)，TPD(三苯胺衍生物)等。作为聚合物有机材料，可以提供π-共作用聚合物材料。典型的，可以提供PPV(聚苯基vynilene)，PVK(聚vyni咔唑)，聚碳酸酯等。
聚合物(高分子)有机材料可以用简单的薄膜形成法形成，例如，旋涂法(也叫作溶液涂覆法)，浸渍法，配制法，印刷法，喷墨法等。和低分子有机材料相比，聚合物有机材料具有高的耐热性。
进一步说，根据本发明，在并入到EL显示器的EL元件中的EL层具有电子输运层和正空穴输运层的情况下，电子输运层和正空穴输运层可以由无机材料形成，例如由非-晶硅或非-晶Si1-xCx等。
在非-晶硅半导体中，存在大量的俘获电平，同时，非-晶硅半导体在非-晶硅半导体与其它层接触的界面上形成了大量的接口电平。结果，EL元件可以在低电压下发射，同时，也可以尝试提供高亮度。
此外，掺杂物(杂质)被添加到有机EL层中，有机EL层光发射的颜色可以改变。这些掺杂物包括DCM1，奈尔红(nile red)，lubren，香豆素6，TPB和quinaquelidon。
实施例17
根据本发明制造的EL显示设备是自发光型，与液晶显示器相比，在发光位置中展示出更加优异的显示图像的辨别性(Precognizability)。进一步说，EL显示设备具有更宽的视角。据此，EL显示设备可以被应用到不同电子设备中的EL显示部分。例如，为了在大尺寸的屏幕上观看电视节目等，可以采用依据本发明的EL显示设备作为具有对角行尺寸为30英寸或更大(典型的是40英寸或更大)的EL显示器(例如，EL显示设备安装在框架中的显示器)的显示部分。
EL显示器包括用于显示信息的各种显示器，例如，用与个人电脑的显示器，用于广告显示的显示器。进一步说，依照本发明的EL显示设备可以用作其它不同电子设备的显示部分。
这样的电子设备包括摄影机，数字照相机，护目镜型显示器(头部安装显示器)，汽车导航系统，放声设备(汽车音响，音频设备)，笔记本个人计算机，游戏机，便携式信息终端(移动式计算机，移动电话，移动游戏机，电子书等)，图像重现设备包括记录介质(特别是，可以重现记录介质的设备，例如数字化视频光盘(DVD)，并且包括用于显示图像的显示器)，等。特别是，在便携式信息终端的情况下，EL显示设备的使用是最好的，由于便携式信息终端可能从倾斜的方向上观看，所以经常需要更宽的视角。图26至27分别显示这种电子设备的不同的实施例。
图26A说明了包括框架2001、支撑台2002、显示部分2003等。本发明应用于显示部分2003。EL显示器是自发光型所以不需要背景光。因此，显示部分能比液晶显示设备的厚度更薄。
图26B说明一种摄像机，其包括主体2101、显示部分2102、音频输入部分2103、操作开关2104、电池2105、图像接收部分2106等。依据本发明的EL显示设备可用作显示部分2102。
图26C说明头戴式型EL显示器的部分(右半片)，其包括主体2201、信号线2202、头戴式带2203、显示部分2204、光学系统2205、EL显示设备2206等。本发明应用于EL显示设备2206。
图26D说明一种包括记录介质(特别是，DVD重现设备)图像重现设备，其包括主体2301、记录介质(DVD等)2302、操作开关2303、显示部分(a)2304、另一显示部分(b)2305、等。显示部分(a)2304主要用于显示图像信息，显示部分(b)主要用于显示字符信息。根据本发明的EL显示设备可以用作显示部分(a)2304和(b)2305。图像重现设备包括记录介质，进一步包括游戏机等。
图26E说明护目镜型显示器(头戴式显示器)，其包括主体2401、显示部分2402、支架部分2403。根据本发明的EL显示设备可以用作显示部分2402。
图26F说明个人电脑，其包括主体2501、框架部分2502、显示部分2503、键盘部分2504等。根据本发明的EL显示设备可以用作显示部分2503。
当从EL材料中发射具有更高的亮度的光在将来成为可能后，根据本发明的EL显示设备将用于前-型或后-型放映机，在此放映机中，可以设计为：包括输出图像信息的光通过透镜等方式被放大。
上述电子设备最适合被用于显示信息，上述信息通过互联网、CATV(有行电视系统)等远程通讯等方式分布，此电子设备尤其适合显示移动图像信息。由于EL材料可以显示出高的反应速度，因此适用于显示移动图像。
EL显示设备发光的部分消耗能量，因此希望在这样的方式下显示信息，此方式就是使其中的光发射部分尽可能地小。因此，当EL显示设备主要用于显示字符信息的显示部分，例如，便携式信息终端的显示部分，尤其是，移动电话或放声设备，当非-发光部分对应于背景时，通过光发射部分，驱动EL显示设备以使字符信息形成是所希望的。
现参考图27A，说明移动电话，其包括主体2601、音频输出部分2602、音频输入部分2603、显示部分2604、操作开关2605和天行2606。根据本发明的EL显示设备可以用作显示部分2604。显示部分2604可通过在黑色背景下显示白色字符减少移动电话的能量消耗。
图27B在具体条件下说明放声设备，汽车音响设备，其包括主体2701、显示部分2702、操作开关2703和2704。根据本发明的EL显示设备可以用作显示部分2702。虽然固定型的汽车音响设备在本实施例中示出，本发明也可以应用于便携型或设置型(set type)。显示部分2702可通过在黑色背景下显示白色字符减少能量消耗，尤其适用于便携式音响。
如上所述，本发明能广泛地应用于在所有领域的电子设备内。通过利用具有下述构造的EL显示设备，可以获得本实施例中的电子设备，此构造是通过将实施例1至15的结构自由的组合得到的构造。
通过采用上述结构，当应用相同的栅电压时，即使出现TFTs导致在特性上有轻微的变化，本发明也可能抑制输出电流量的变化。结果，可以避免由于TFTs特性不同，即使提供具有相同电压的信号，也会导致的相邻象素的EL元件的发光量之间的大差异的情况发生。
根据本发明，采用栅信号线驱动电路对和源极信号驱动电路对以使相邻的写入周期交叠，由此显示周期短于相应的写入周期。因此，本发明使设置明显短的写入周期以实现大量级别的灰度等级成为可能。
另外，用于不执行显示的非-发光周期可以在本发明中设置。在传统的模拟驱动的情况下，如果EL显示器被制成显示所有白色图像，那么EL元件就持续发光，成为使EL元件较早劣化的因素。非-发光周期可以在本发明设置，因此可以抑制EL显示器劣化程度。

Claims (49)

1.一种显示器件，包含：
第一和第二源信号线驱动器电路；
第一和第二栅信号线驱动器电路；以及
包括多个象素的象素部分，
其中，所述多个象素中每个至少具有一个EL元件、第一和第二驱动器TFT、第一和第二开关TFT和第一和第二消除TFT，
其中，所述EL元件的发光通过所述第一和第二驱动器TFT控制；
其中，所述第一EL驱动器TFT通过所述第一开关TFT和所述第二消除TFT控制；
其中，所述第二EL驱动器TFT通过所述第二开关TFT和所述第一消除TFT控制。
2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：利用衬底之上的TFT，形成所述第一和第二源极信号线驱动器电路和所述第一和第二栅信号线驱动器电路，所述象素部分也形成在所述衬底上，并且
所述第一和第二源极信号线驱动器电路的驱动频率为10MHz或更高。
3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述EL元件具有一个象素电极、一个相对电极、和介于所述象素电极和所述相对电极之间的一EL层。
4.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述器件是一种EL显示器件。
5.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述器件是一种录象机。
6.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述器件是一种头部装配型EL显示器件。
7.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述器件是一种DVD播放器。
8.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述器件是一种头部装配型显示器。
9.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述器件是一种个人计算机。
10.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述器件是一种便携式电话。
11.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述器件是一种汽车音响。
12.根据权利要求1所述的器件，进一步包括：
与所述第一源极信号线驱动器电路连接的多个第一源极信号线；
与所述第二源极信号线驱动器电路连接的多个第二源极信号线；
与所述第一栅信号线驱动器电路连接的多个第一栅信号线；
与所述第二栅信号线驱动器电路连接的多个第二栅信号线；以及
电源线，
其中，所述第一开关TFT的栅电极与所述第一栅信号线连接，
所述第二开关TFT的栅电极与所述第二栅信号线连接，
所述第一开关TFT的源极区和漏极区之一与所述第一源极信号线连接，并且另一个与所述第一EL驱动器TFT的栅电极连接，
所述第二开关TFT的源极区和漏极区之一与所述第二源极信号线连接，并且另一个与所述第二EL驱动器TFT的栅电极连接，
所述第一消除TFT的栅电极与所述第一栅信号线连接，
所述第二消除TFT的栅电极与所述第二栅信号线连接，
所述第一消除TFT的源极区和漏极区之一与所述电源线连接，并且另一个与所述第二EL驱动器TFT的所述栅电极连接，
所述第二消除TFT的源极区和漏极区之一与所述电源线连接，并且另一个与所述第一EL驱动器TFT的所述栅电极连接，
分别地，所述第一EL驱动器TFT的源极区和漏极区之一与所述电源线连接，并且另一个与所述EL元件连接，以及
分别地，所述第二EL驱动器TFT的源极区和漏极区之一与所述电源线连接，并且另一个与所述EL元件连接。
13.根据权利要求12所述的器件，其特征在于：所述第一开关TFT和所述第一消除TFT同时处于ON状态或OFF状态，并且所述第二开关TFT和所述第二消除TFT同时处于ON状态或OFF状态。
14.根据权利要求12所述的器件，其特征在于：当所述电源线上的电位势施加在所述第一EL驱动器TFT和所述第二EL驱动器TFT中各个的所述栅电极时，所述第一EL驱动器TFT和所述第二EL驱动器TFT中各个成为OFF状态。
15.根据权利要求12所述的器件，其特征在于：n个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan以及n个显示周期Tr1、Tr2、…、Trn位于一个帧周期内；
所述n个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan按次序出现；
所述n个显示周期Tr1、Tr2、…、Trn按次序出现；
从所述n个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan中每个开始的时刻到在所述n个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan中所述的每个之后的写入周期开始时刻的时间周期对应于所述显示周期Tr1、Tr2、…、Trn中的每个；
在所述写入周期Tan之后出现的写入周期是在下一个帧周期内第一个出现的写入周期Ta1`；
在所述显示周期Trn之后出现的显示周期是显示周期Tr1`，它在下一个帧周期内第一个出现；
所述n个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan被分为i个写入周期和n-i个写入周期，其中，i是一个整数，等于0或大于0并且等于或小于n；
在所述i个写入周期的每一个中，数字数据信号通过所述第一源极信号线从所述第一源极信号线驱动器电路输入到所有的所述多个象素；
在所述n-i个写入周期的每一个中，数字数据信号通过所述第二源极信号线从所述第二源极信号线驱动器电路输入到所有的所述多个象素；
在所述i个写入周期的每一个中，在所述i个写入周期之前从所述第二源极信号线驱动器电路输入的数字数据信号被从所有的所述多个象素中消除；
在所述n-i个写入周期的每一个中，在所述n-i个写入周期之前从所述第一源极信号线驱动器电路输入的数字数据信号被从所有的所述多个象素中消除；
在所述n个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan的组和随后的所述n个写入周期Ta2、Ta3、…、Ta1`的组之间的相邻对：Ta1和Ta2、Ta2和Ta3、…、Tan-1和Tan、Tan和Ta1`被分为写入周期的j个相邻对和写入周期的n-j个相邻对的组，其中，j是一个整数，等于或大于0并且等于或小于n-1；
在写入周期的所述j个相邻对的每一个中，两个写入周期相互交叠；
在写入周期的所述n-j个相邻对的每一个中，两个写入周期不相互交叠；
在写入周期的所述j个相邻对的每一个中的一个写入周期中，数字数据信号从所述第一源极信号线驱动器电路输入到所有的所述多个象素，并且在另一个写入周期中，数字数据信号从所述第二源极信号线驱动器电路输入到所有的所述多个象素；
在所述n个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan的每个中，所述多个象素中每个的EL元件的发光状态和非发光状态之一通过输入到所述多个象素的数字数据信号进行选择；
在所述n个显示周期Tr1、Tr2、…、Trn的每个中，所述多个象素中每个的EL元件根据数字数据信号而设定于发光状态和非发光状态之一；
在所述n个显示周期Tr1、Tr2、…、Trn中的m个显示周期的每个中，所有的所述多个象素的EL元件都设定在非-发光状态，其中，m是一个整数，等于或大于0并且等于或小于n；以及
在所述n个显示周期Tr1、Tr2、…、Trn的组和所述n个显示周期Tr2、Tr3、…、Tr1`的随后组之间的相邻对的长度和Tr1+Tr2、Tr2+Tr3、…、Trn+Tr1`的每一个的长度等于或者大于所述写入周期Ta1、Ta2、…、Tan的长度。
16.根据权利要求15所述的器件，其特征在于：n-m个显示周期的长度的各部分与k个周期T1、T2、…、Tk除以n-m-k所得到的n-m个周期的各部分相符，其中k是一个整数，等于或大于1并且等于或小于n-m，并且
其中，假如所述k个周期T1、T2、…、Tk按长度增加的次序排列，则所述k个周期T1、T2、…、Tk的长度的各部分能够表示为20:21:…:20(k-1)。
17.根据权利要求15所述的器件，其特征在于：至少在所述n个写入周期Ta1和Ta2、Ta2和Ta3、…、Tan和Ta1`的所述相邻对之一中的两个写入周期相互交叠。
18.根据权利要求15所述的器件，其特征在于：所有的所述多个象素的EL元件至少在所述n个显示周期Tr1、Tr2、…、Trn的其中之一中被设定为非发光状态。
19.根据权利要求15所述的器件，其特征在于：所述n个显示周期Tr1、Tr2、…、Trn都不被设置成为其中所述多个象素的所有EL元件都设于非发光状态的周期。
20.根据权利要求15所述的器件，其特征在于：所述i个写入周期的长度彼此相等；并且所述n-i个写入周期的长度也彼此相等。
21.根据权利要求15所述的器件，其特征在于：所述n个写入周期Ta1、Ta2、…、Tan的长度彼此相等。
22.根据权利要求15所述的器件，其特征在于：所述i个写入周期和所述n-i个写入周期交替地出现。
23.根据权利要求15所述的器件，其特征在于：假如所述n-m个显示周期按长度增加的次序排列，则所述n-m个显示周期的长度的各部分能够表示为20:21:…:2(n-m-l)。
24.根据权利要求12所述的器件，其特征在于：利用形成在衬底之上的TFT形成所述第一和第二源极信号线驱动器电路和所述第一和第二栅信号线驱动器电路，所述象素部分也在所述衬底上形成；并且
所述第一和第二源极信号线驱动器电路的驱动频率为10MHz或更高。
25.根据权利要求12所述的器件，其特征在于：所述EL元件具有一个象素电极、一个相对电极、和介于所述象素电极和所述相对电极之间的一EL层。
26.根据权利要求12所述的器件，其特征在于：所述EL元件具有一个象素电极、一个相对电极、和介于所述象素电极和所述相对电极之间的一EL层；
所述相对电极保持于一个恒定电位势；并且
电源电极保持于一个恒定电位势。
27.根据权利要求15所述的器件，其特征在于：所述EL层是低分子类有机材料或聚合物有机材料。
28.根据权利要求27所述的器件，其特征在于：所述低分子类有机材料包含Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)或者TPD(三苯胺衍生物)。
29.根据权利要求27所述的器件，其特征在于：所述聚合物有机材料包含PPV(聚亚苯基亚乙烯基)，PVK(聚乙烯基咔唑)，或者聚碳酸脂。
30.根据权利要求12所述的器件，其特征在于：所述器件是EL显示器件。
31.根据权利要求12所述的器件，其特征在于：所述器件是录象机。
32.根据权利要求12所述的器件，其特征在于：所述器件是头部装配型EL显示器件。
33.根据权利要求12所述的器件，其特征在于：所述器件是DVD播放器。
34.根据权利要求12所述的器件，其特征在于：所述器件是头部装配型显示器。
35.根据权利要求12所述的器件，其特征在于：所述器件是个人计算机。
36.根据权利要求12所述的器件，其特征在于：所述器件是便携式电话。
37.根据权利要求12所述的器件，其特征在于：所述器件是汽车音响。
38.用于驱动根据权利要求1所述的显示器件的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
利用所述第一栅信号线驱动器电路和所述第一源信号线驱动器电路，在第一写入周期Ta1将第一数字数据输入所述象素部分；以及
利用所述第二栅信号线驱动器电路和所述第二源信号线驱动器电路，在第二写入周期Ta2将第二数字数据输入所述象素部分，
其中，所述第一写入周期和所述第二写入周期彼此部分重叠。
39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于：在所述第一写入周期Ta1结束前，所述第二写入周期Ta2开始。
40.根据权利要求38所述的方法，其特征在于：所述显示器件具有EL显示器件。
41.根据权利要求38所述的方法，其特征在于：所述显示器件具有液晶显示器件，该液晶显示器件具有几十微秒或更短的响应时间。
42.用于驱动根据权利要求1所述的显示器件的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
利用所述第一栅信号线驱动器电路和所述第一源信号线驱动器电路，在第一写入周期Ta1将第一数字数据输入所述象素部分；以及
利用所述第二栅信号线驱动器电路和所述第二源信号线驱动器电路，在第二写入周期Ta2将第二数字数据输入所述象素部分；
由Tr1至Trn的显示周期中的每个是通过由Ta1至Tan的写入周期之一开始的时刻与下一个写入周期开始的时刻之间的时间差确定。
43.根据权利要求42所述的方法，其特征在于：显示周期的相邻对的和：Tr1和Tr2、Tr2和Tr3、…、Trn和在下一个帧的Tr1中的每个和等于或大于写入周期Ta1、Ta2、…、Tan中的相应一个的长度。
44.根据权利要求42所述的方法，其特征在于：所述显示器件具有EL显示器件。
45.根据权利要求42所述的方法，其特征在于：所述显示器件具有液晶显示器件，该液晶显示器件具有几十微秒或更短的响应时间。
46.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：通过控制多个EL元件的发光时间进行灰度级显示。
47.根据权利要求46所述的器件，其特征在于：利用衬底之上的TFT来形成所述第一和第二源信号线驱动器电路和所述第一和第二栅信号线驱动器电路，所述象素部分也在所述衬底上形成，并且
其中，所述第一和第二源信号线驱动器电路的驱动频率为10MHz或更高。
48.根据权利要求46所述的器件，其特征在于：所述EL元件具有一个象素电极、一个相对电极、和介于所述象素电极和所述相对电极之间的一EL层。
49.根据权利要求46所述的器件，其特征在于：所述器件选自由EL显示器件、录象机、头部装配型EL显示器件、DVD播放器、头部装配型显示器、个人计算机、手提电话和汽车音响组成的组。
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