專利名稱：電光學(xué)裝置及其驅(qū)動(dòng)方法以及電子設(shè)備及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于顯示裝置的電光學(xué)裝置，電子設(shè)備以及電子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)方法。
現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示裝置或有機(jī)電發(fā)光元件顯示裝置等的顯示裝置已經(jīng)開始裝載于便攜式電話等的便攜式設(shè)備上。
本發(fā)明要解決的課題目前，到開始以便攜式電話為終端的圖象、活動(dòng)圖像內(nèi)容的傳送服務(wù)，對(duì)便攜式電話的顯示裝置來(lái)說(shuō)，不但要求低耗電量、較長(zhǎng)的使用期限，還要求多灰度顯示功能、高畫質(zhì)以及優(yōu)良的視覺(jué)性。于是，本發(fā)明的目的在于提供與相關(guān)的這些要求相對(duì)應(yīng)的適合于顯示裝置的電光學(xué)裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1電光學(xué)裝置，在1個(gè)像素內(nèi)，包含電發(fā)光元件和液晶元件。有機(jī)電發(fā)光元件的特征在于比如由于對(duì)電信號(hào)的相應(yīng)快速，故適合于活動(dòng)圖像顯示，另一方面，液晶元件的特征在于比如由于可以用較低的功率進(jìn)行液晶的定向控制，故容易實(shí)現(xiàn)較低的耗電量。因此，可通過(guò)在像素內(nèi)設(shè)置電發(fā)光元件和液晶元件，來(lái)獲得適合于較低耗電量并且具有優(yōu)良的活動(dòng)圖像顯示功能的顯示裝置的電光學(xué)裝置。另外，在相應(yīng)的電光學(xué)裝置中，根據(jù)需要還可將電發(fā)光元件用作液晶元件的后照光來(lái)使用。
本發(fā)明的第2電光學(xué)裝置的特征在于在相關(guān)的電光學(xué)裝置中還包含開關(guān)元件。上述電光學(xué)裝置具有適合于對(duì)電發(fā)光元件或液晶元件進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)。在這里，最好是開關(guān)元件與電發(fā)光元件和液晶元件一起設(shè)置于1個(gè)像素內(nèi)，但是也可設(shè)置于電光學(xué)裝置的任何部分上。另外，作為開關(guān)元件，可采用比如低溫多晶硅薄膜晶體管，高溫多晶硅薄膜晶體管，非晶質(zhì)硅薄膜晶體管，薄膜二極管，或以硅為基礎(chǔ)的晶體管。
本發(fā)明的第3電光學(xué)裝置的特征在于在包含開關(guān)元件的層的上方，設(shè)置有包含電發(fā)光元件的層和包含液晶元件的層。而且，作為開關(guān)元件，可采用比如低溫多晶硅薄膜晶體管，高溫多晶硅薄膜晶體管，非晶質(zhì)硅薄膜晶體管，薄膜二極管，或以硅為主的晶體管。
本發(fā)明的第4電光學(xué)裝置涉及本發(fā)明的第3電光學(xué)裝置，其特征在于在包含上述電發(fā)光元件的層的上方，設(shè)置有包含上述液晶元件的層。
本發(fā)明的第3和第4電光學(xué)裝置包括電發(fā)光元件和液晶元件，并且具有適合于薄型電光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第5電光學(xué)裝置涉及上述電光學(xué)裝置，其特征在于上述開關(guān)元件具有控制上述電發(fā)光元件及上述液晶元件中的至少任何一種的功能。在相應(yīng)的電光學(xué)裝置中，可通過(guò)開關(guān)元件，調(diào)節(jié)電發(fā)光元件或液晶元件的亮度。
本發(fā)明的第6電光學(xué)裝置涉及上述電光學(xué)裝置，其特征在于上述液晶元件具有作為反射型液晶元件的功能。由于相關(guān)的電光學(xué)裝置不必特別設(shè)置后照光等的光源，故可以用較低的電量進(jìn)行動(dòng)作。
本發(fā)明的第7電光學(xué)裝置涉及上述電光學(xué)裝置，其特征在于在暗處，至少對(duì)上述電發(fā)光元件的亮度進(jìn)行控制，在明亮處，至少對(duì)上述液晶元件的亮度進(jìn)行控制。相關(guān)的電光學(xué)裝置適合于在明亮處的視覺(jué)性，而且低能耗。
本發(fā)明的第8電光學(xué)裝置涉及上述電光學(xué)裝置，其特征在于共用著上述電發(fā)光元件的1方電極以及上述液晶顯示元件的1方電極。
本發(fā)明的第9電光學(xué)裝置涉及上述電光學(xué)裝置，其特征在于共用著上述電發(fā)光元件的1方電極以及上述液晶顯示元件的反射板。
在本發(fā)明的第8和第9電光學(xué)裝置中，由于電發(fā)光元件用的電極中的至少1個(gè)電極與液晶顯示元件用的電極或反射板共用，故本發(fā)明的第8和第9電光學(xué)裝置具有適合薄型的電光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)。另外，由于光透射的層很少，故還可確保足夠的光的利用效率。而且，在上述電光學(xué)裝置的制造中，還可降低制造的工序數(shù)量。
本發(fā)明的第10電光學(xué)裝置涉及上述電光學(xué)裝置，其特征在于上述開關(guān)元件被控制在導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)中的任何一個(gè)的狀態(tài)。在相應(yīng)的電光學(xué)裝置中，不必特別設(shè)置D/A轉(zhuǎn)換器，驅(qū)動(dòng)電路可僅為數(shù)字式。另外，可內(nèi)置由薄膜晶體管形成的驅(qū)動(dòng)電路。因此，相關(guān)的電光學(xué)裝置具有適合使開關(guān)元件動(dòng)作的外圍電路的占有面積減少的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第11電光學(xué)裝置涉及上述電光學(xué)裝置，其特征在于上述像素包含副像素，上述副像素包含電發(fā)光元件，液晶元件及開關(guān)元件。在相應(yīng)的電光學(xué)裝置中，由于可對(duì)包含在副像素中的電發(fā)光元件或液晶元件的亮度進(jìn)行控制，故該電光學(xué)裝置具有可進(jìn)行多灰度顯示的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第12電光學(xué)裝置涉及本發(fā)明的第11電光學(xué)裝置，其特征在于上述開關(guān)元件控制在導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)中的任何一個(gè)的狀態(tài)。
在相應(yīng)的電光學(xué)裝置中，不必特別設(shè)置D/A轉(zhuǎn)換器。而且，可內(nèi)置由薄膜晶體管形成的驅(qū)動(dòng)電路。因此，相應(yīng)的電光學(xué)裝置具有適合使開關(guān)元件動(dòng)作的外圍電路的占有面積減少的結(jié)構(gòu)。此外，具有適合通過(guò)對(duì)電發(fā)光元件或液晶元件的亮度進(jìn)行控制來(lái)進(jìn)行多灰度顯示的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第13電光學(xué)裝置涉及本發(fā)明的第12電光學(xué)裝置，其特征在于灰度作為上述像素的平均亮度的函數(shù)而設(shè)定。即，相應(yīng)的電光學(xué)裝置通過(guò)以2值方式對(duì)包含在副像素中的電發(fā)光元件或液晶元件的亮度進(jìn)行控制并針對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行平均來(lái)進(jìn)行灰度顯示。因此，即使在各個(gè)像素具有誤差的情況下，仍可獲得優(yōu)良的畫質(zhì)均勻性。
本發(fā)明的第14電光學(xué)裝置涉及上述本發(fā)明的第1或第2電光學(xué)裝置，其特征在于針對(duì)每個(gè)像素包含靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。
本發(fā)明的第15電光學(xué)裝置涉及本發(fā)明的第11～13中的任何一項(xiàng)所述的電光學(xué)裝置，其特征在于針對(duì)每個(gè)上述副像素包含靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。
由于本發(fā)明的第14和第15電光學(xué)裝置具有靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，故可在數(shù)據(jù)改寫時(shí)進(jìn)行掃描動(dòng)作，由此可降低掃描頻率，實(shí)現(xiàn)掃描間隔等效果。由此，相應(yīng)的電光學(xué)裝置具有適合降低耗電量，提高使用期限的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第16電光學(xué)裝置涉及上述本發(fā)明的第14或第15電光學(xué)裝置，其特征在于在顯示數(shù)據(jù)的改寫時(shí)進(jìn)行掃描。相應(yīng)的電光學(xué)裝置具有適合降低耗電量的功能。
本發(fā)明的第17電光學(xué)裝置涉及上述電光學(xué)裝置，其特征在于上述開關(guān)元件包含薄膜晶體管。
本發(fā)明的第18電光學(xué)裝置涉及本發(fā)明的第17電光學(xué)裝置，其特征在于在上述薄膜晶體管中采用由攝氏小于600度的低溫工藝制造出的多晶硅薄膜晶體管。由于通過(guò)低溫工藝，還可在具有比如耐熱性較差的玻璃的襯底上設(shè)置多晶硅薄膜晶體管，故可降低上述電光學(xué)裝置的制造成本。另外，在工藝溫度更低的場(chǎng)合，可在塑料襯底等的具有柔軟性的襯底上設(shè)置電光學(xué)裝置。由此，可使上述電光學(xué)裝置具有柔軟性。
本發(fā)明的第19電光學(xué)裝置涉及上述電光學(xué)裝置，其特征在于上述電發(fā)光元件的發(fā)光層由有機(jī)材料構(gòu)成。通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇形成發(fā)光層的有機(jī)材料，可進(jìn)行全彩色顯示。
本發(fā)明的第20涉及上述電光學(xué)裝置，其特征在于上述電發(fā)光元件的發(fā)光層由高分子材料構(gòu)成。由于可以低功率驅(qū)動(dòng)具有由有機(jī)高分子材料形成的發(fā)光層的電發(fā)光元件，故上述電光學(xué)裝置具有適合電光學(xué)裝置的低耗電量的結(jié)構(gòu)。另外，在形成本發(fā)明的第19和第20電光學(xué)裝置的發(fā)光層時(shí)，除了蒸鍍法等的氣相工藝以外，還可采用旋轉(zhuǎn)鍍膜，輥式涂布，有機(jī)噴墨等的液相工藝。
本發(fā)明的第21電光學(xué)裝置涉及上述電光學(xué)裝置，其特征在于作為上述液晶元件的液晶采用扭轉(zhuǎn)角大于180度的超扭曲向列液晶。在相應(yīng)的電光學(xué)裝置中，由于可以低電壓驅(qū)動(dòng)液晶元件，故可降低電光學(xué)裝置的耗電量。
本發(fā)明的相應(yīng)的電子設(shè)備將上述電光學(xué)裝置用作顯示部。
本發(fā)明的電光學(xué)裝置的驅(qū)動(dòng)方法為包括多種電光學(xué)元件的電光學(xué)裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于根據(jù)規(guī)定的物理量的測(cè)定結(jié)果，設(shè)定上述多種電光學(xué)元件的使用條件。在這里，“根據(jù)規(guī)定的物理量的測(cè)定結(jié)果，設(shè)定電光學(xué)元件的使用條件”指對(duì)應(yīng)于比如電光學(xué)裝置所采用的溫度，外光的光量，電光學(xué)元件的亮度，電光學(xué)元件的電阻值等的測(cè)定結(jié)果，比如，選擇多種電光學(xué)元件中的適合的電光學(xué)元件的組合或所采用的電光學(xué)元件的個(gè)數(shù)，或調(diào)整成為供向電光學(xué)元件的功率基準(zhǔn)的電源的電位。
在將電光學(xué)裝置用作比如便攜式電子設(shè)備的顯示裝置的場(chǎng)合，具有在要求視覺(jué)性的同時(shí)要求低耗電量的情況。在這樣的場(chǎng)合，通過(guò)根據(jù)已測(cè)定的外光的光量和電光學(xué)元件的種類的耗電量，選擇適合的電光學(xué)元件的組合，由此，不僅可滿足視覺(jué)性，還可滿足低耗電量的條件。
在上述電光學(xué)裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，上述多種電光學(xué)元件可采用發(fā)光元件和液晶元件。
上述電光學(xué)裝置的驅(qū)動(dòng)方法還用作下述電光學(xué)裝置的驅(qū)動(dòng)方法，在該電光學(xué)裝置中，發(fā)光元件，液晶元件等的多種電光學(xué)元件設(shè)置于1個(gè)像素內(nèi)。
本發(fā)明的電子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)方法為包括多種電光學(xué)元件的電子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于該方法包含下述步驟測(cè)定規(guī)定的物理量的第1步驟；根據(jù)上述規(guī)定的物理量的在上述第1步驟中獲得的測(cè)定結(jié)果，設(shè)定上述多種電光學(xué)元件的使用條件的第2步驟。作為規(guī)定的物理量的實(shí)例，如上述那樣，可例舉外光的光量，電光學(xué)元件的亮度，或電光學(xué)元件的電阻值等。
在這里，“設(shè)定使用條件”指對(duì)應(yīng)于比如電子設(shè)備的使用環(huán)境，液晶元件或發(fā)光元件等的使用時(shí)間的增加等造成的電光學(xué)元件的功能退化的程度，設(shè)定液晶元件和發(fā)光元件的使用條件。具體來(lái)說(shuō)，可例舉液晶元件和發(fā)光元件中適合的電光學(xué)元件的組合，或所采用的電光學(xué)元件的種類等。另外，在將該電光學(xué)裝置用作顯示裝置的場(chǎng)合，還可采用另一電光學(xué)元件顯示顯示裝置的一部分。
在上述電子設(shè)備中，通過(guò)設(shè)置測(cè)定光量的機(jī)構(gòu)，可測(cè)定外光的量，電光學(xué)元件的亮度。另外，通過(guò)設(shè)置下述機(jī)構(gòu)，即該機(jī)構(gòu)將用于設(shè)定液晶元件、有機(jī)電發(fā)光元件等電光學(xué)元件的使用條件的信號(hào)供給上述電光學(xué)裝置，由此可根據(jù)光量的測(cè)定結(jié)果，設(shè)定電光學(xué)元件的使用條件。
另外，在這里，在“光量”為設(shè)置有電光學(xué)裝置的環(huán)境中的外光的光量的場(chǎng)合，考慮電光學(xué)裝置的使用環(huán)境比如暗處、明亮處而設(shè)定電光學(xué)元件的使用形式。
在“光量”與電光學(xué)元件的亮度相對(duì)應(yīng)的場(chǎng)合，可測(cè)定電光學(xué)元件的功能退化程度，對(duì)應(yīng)于電光學(xué)元件的功能退化程度，設(shè)定電光學(xué)元件的使用形式。由此，比如還可按照規(guī)定的亮度調(diào)整供向電光學(xué)元件的功率。
上述電子設(shè)備的特征在于還包括根據(jù)由上述機(jī)構(gòu)測(cè)定出的光量，將用于設(shè)定上述液晶元件及上述有機(jī)電發(fā)光元件的各自的使用形式的信號(hào)提供給上述電光學(xué)裝置的機(jī)構(gòu)。
圖1為本發(fā)明的實(shí)施方式的電光學(xué)裝置的剖視圖。
圖2為本發(fā)明的實(shí)施方式的電光學(xué)裝置的像素等效電路圖。
圖3為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄膜晶體管的制造工序的圖。
圖4為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的有機(jī)電發(fā)光元件和反射型液晶元件的制造工序的圖。
圖5為表示應(yīng)用于安裝有本發(fā)明的電光學(xué)裝置的移動(dòng)式個(gè)人計(jì)算機(jī)的場(chǎng)合的1個(gè)實(shí)例的圖。
圖6為表示安裝有本發(fā)明的電光學(xué)裝置的便攜式電話的1個(gè)實(shí)例的圖。
圖7為表示本發(fā)明的電光學(xué)裝置應(yīng)用于取景器部分的數(shù)字式照相機(jī)的1個(gè)實(shí)例的圖。
圖8為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的電子設(shè)備的圖。
圖9為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的電子設(shè)備的動(dòng)作的圖。
實(shí)施方式下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述。
圖1為本發(fā)明的實(shí)施方式的電光學(xué)裝置的剖視圖。作為開關(guān)元件，包含薄膜晶體管，作為電發(fā)光元件，包含有機(jī)電發(fā)光元件，作為液晶元件，包含反射型液晶元件。薄膜晶體管在由多晶硅形成的半導(dǎo)體層12內(nèi)部，具有已形成的源極區(qū)域和漏極區(qū)域15，柵極絕緣膜13，柵極14，第1層間絕緣膜16，源極和漏極17。有機(jī)電發(fā)光元件由底層電極21，發(fā)光層22，像素電極23形成。反射型液晶元件由底層電極21，像素電極23，液晶21，對(duì)置電極32，濾色片33，以及偏振片35形成。像素電極23為有機(jī)電發(fā)光元件和液晶元件共用的像素電極，底層電極23由金屬等的，光反射率較高的材料形成，在此場(chǎng)合，底層電極21用作液晶元件的反射片。在具有上述結(jié)構(gòu)的電光學(xué)裝置中，由于來(lái)自有機(jī)電發(fā)光元件的發(fā)光不是偏振光，故其發(fā)光未為液晶元件調(diào)制，可從偏振片35一側(cè)，通過(guò)視覺(jué)辨認(rèn)來(lái)自該有機(jī)電發(fā)光元件的發(fā)光。另外，如果使有機(jī)電發(fā)光元件的發(fā)光顏色，與濾色片33的光透射顏色保持一致，則不會(huì)有由于濾色片，光利用效率降低的情況。
如果采用相關(guān)的電光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)，則可根據(jù)需要，靈活利用下述優(yōu)點(diǎn)，該優(yōu)點(diǎn)指有機(jī)電發(fā)光元件和反射型液晶元件中的相應(yīng)元件所具有的優(yōu)點(diǎn)。比如，上述電光學(xué)裝置具有下述結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，在暗處和明亮處，可分別至少采用有機(jī)電發(fā)光元件和反射型液晶元件，由此，可同時(shí)具有優(yōu)良的視覺(jué)性和低耗電量這兩者的困難的功能。即，比如，在明亮處，通常，使反射型液晶元件動(dòng)作，以便代替在視覺(jué)性方面成問(wèn)題的有機(jī)電發(fā)光元件，使上述電光學(xué)裝置的顯示裝置的視覺(jué)性提高。此時(shí)，還沿反方向，對(duì)底層電極21外加電壓，由此，不向有機(jī)電發(fā)光元件供給電流，耗電量也降低。
另外，在相應(yīng)的電光學(xué)裝置中，由于可通過(guò)相同的薄膜晶體管，驅(qū)動(dòng)有機(jī)電發(fā)光元件和反射型液晶元件，故與相對(duì)相應(yīng)的元件，分別設(shè)置薄膜晶體管的場(chǎng)合相比較，在成本方面也具有優(yōu)點(diǎn)。此外，由于薄膜晶體管設(shè)置于有機(jī)電發(fā)光元件和液晶元件的底層，故不使有機(jī)電發(fā)光元件的發(fā)光面積，或反射型液晶元件的開口率降低，還有，由于薄膜晶體管設(shè)置于有機(jī)電發(fā)光元件和液晶元件的底層，故可設(shè)置于靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器這樣的復(fù)雜電路。
此外，為了進(jìn)一步使液晶的定向性提高，還可在像素電極23上，通過(guò)定向膜，設(shè)置液晶31。作為液晶的定向方法，可采用各種方法，但是具體來(lái)說(shuō)，比如，例舉有研磨，斜方蒸鍍，紫外線照射等的方法。
圖2為表示具有圖1所示的結(jié)構(gòu)的電光學(xué)裝置的像素等效電路的圖，多根掃描線41和多根信號(hào)線42呈矩陣狀設(shè)置，對(duì)應(yīng)于各掃描線41和各信號(hào)線42的交點(diǎn)，設(shè)置有薄膜晶體管43，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器44，反射型液晶元件45，有機(jī)電發(fā)光元件46。
在本實(shí)施方式中，由于灰度由2位表示，故作為信號(hào)線42，設(shè)置有低位信號(hào)線421和高位信號(hào)線422，與此相對(duì)應(yīng)，作為薄膜晶體管43，設(shè)置有低位薄膜晶體管431和高位薄膜晶體管432，作為靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器44，設(shè)置有低位靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器441和高位靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器442。還有，作為反射型液晶元件45，設(shè)置有低位反射型液晶元件451和高位反射型液晶元件452。作為有機(jī)電發(fā)光元件46，設(shè)置有低位有機(jī)電發(fā)光元件461和高位有機(jī)電發(fā)光元件462。
在對(duì)掃描線41外加選擇脈沖的期間，對(duì)信號(hào)線42外加像素信號(hào)，該像素信號(hào)通過(guò)薄膜晶體管43，保持于靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器44中。由于對(duì)反射型液晶元件45外加電壓，故對(duì)光反射進(jìn)行控制。另外，通過(guò)向有機(jī)電發(fā)光元件46供給電流，對(duì)發(fā)光進(jìn)行控制。由于本實(shí)施方式的電光學(xué)裝置具有可保持像素信號(hào)的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器44，故不必按照一定周期，進(jìn)行掃描，可僅僅在改變像素顯示時(shí)，進(jìn)行掃描。因此，上述電光學(xué)裝置具有適合降低耗電量的結(jié)構(gòu)。
另外，上述電光學(xué)裝置具有下述結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，適合于選擇該薄膜晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)中的任何狀態(tài)的，數(shù)字(2值)驅(qū)動(dòng)方式的灰度顯示。如果比如，使反射型液晶元件的亮度為亮度0和亮度1，同樣，使有機(jī)電發(fā)光元件的亮度為亮度0和亮度1，則處于亮度1的狀態(tài)，或亮度0的狀態(tài)的有機(jī)電發(fā)光元件和反射型液晶像素的總的占有面積與灰度相對(duì)應(yīng)。這樣的灰度方式通常稱為面積灰度方式(M.Kimura，et al，Proc.Euro Display’99 Late-News Papers(1999)71、M.Kimura，et al，Proc.IDW’99(1999)171、M.Kimura，et al，Dig.AM-LCD 2000(2000)245、M.Kimura，et al，to be published in J.SID 8(2000)1、特開平09-090345、特開平10-068931、特開平09-233107、特願(yuàn)平11-305740)。
在上述電發(fā)光元件中，低位的反射型液晶元件451和高位的反射型液晶元件452的面積比為1∶2。由于光反射量與光反射面積成比例，故光反射量也為1∶2，獲得4級(jí)灰度。低位的有機(jī)電發(fā)光元件461和高位的有機(jī)電發(fā)光元件462的面積比為1∶2。由于發(fā)光量與發(fā)光面積成比例，故發(fā)光量也為1∶2，獲得第4級(jí)灰度。還有，同樣相對(duì)3位以上的灰度，本發(fā)明的構(gòu)思也是有效的。
此外，在本實(shí)施方式中，采用CMOS反相器(inverter)型的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器44，但是即使在采用消耗(depletion)負(fù)載型、高阻抗多晶硅負(fù)載型等的，任何的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器44的情況下，本發(fā)明的構(gòu)思仍是有效的。
反射型液晶元件的液晶材料可采用各種液晶性化合物，但是可采用比如，扭轉(zhuǎn)角大于180度的超扭曲向列液晶。包含扭轉(zhuǎn)角大于180度的超扭曲向列液晶的反射型液晶元件具有可實(shí)現(xiàn)低電壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。另外，在本實(shí)施方式中，另外，由于反射型液晶顯示元件的液晶材料在平時(shí)通過(guò)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器驅(qū)動(dòng)，故相應(yīng)速度也不那么慢。
雖然有機(jī)電發(fā)光元件的發(fā)光層可采用各種電場(chǎng)發(fā)光材料，但是，其可采用比如，對(duì)亞苯基-亞乙基(p-phenylene vinylene)和其介電體等的有機(jī)高分子。由于以高分子作為發(fā)光層的有機(jī)電發(fā)光元件可通過(guò)低功率驅(qū)動(dòng)，故可降低電光學(xué)裝置的耗電量。
在本實(shí)施方式中，開關(guān)元件采用薄膜晶體管，但是對(duì)應(yīng)于所要求的功能，比如，也可采用薄膜二極管。
圖3為表示通過(guò)低溫工藝，制造用作本發(fā)明的實(shí)施方式的開關(guān)元件的薄膜晶體管的工序的圖。具體來(lái)說(shuō)，首先，在陣列襯底11上，通過(guò)采用SiH6的PECVD，采用Si2H6的LPCVD，形成非晶質(zhì)硅膜。通過(guò)受激準(zhǔn)分子激光器等的的激光照射，固相生長(zhǎng)，使非晶質(zhì)硅膜再次結(jié)晶，形成多晶硅12(圖3(a))。在多晶硅12上形成圖案后，形成柵極絕緣膜13。通過(guò)形成膜和圖案，形成柵極電極14(圖3(b))。采用柵極，以自己匹配的方式將磷，硼等的雜質(zhì)滲入多晶硅12中，形成CMOS結(jié)構(gòu)的源極區(qū)域和漏極區(qū)域15。形成第1層間絕緣膜16，開設(shè)接觸孔，通過(guò)形成膜和圖案，形成源極和漏極17(圖3(c))。
還有，由于采用攝氏溫度小于600度的所謂的低溫工藝，用作靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的薄膜晶體管也對(duì)應(yīng)于開關(guān)元件用的薄膜晶體管，形成于玻璃襯底上，雖然這一點(diǎn)在圖3中未示出，。
圖4為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的有機(jī)電發(fā)光元件和反射型液晶元件的制造工序的圖。形成第2層間絕緣膜18，形成底層電極21的膜，然后，形成圖案。發(fā)光層22通過(guò)下述方式形成，該方式為旋轉(zhuǎn)鍍膜(T.Shimoda，M.Kimura，et al，Proc.Asia Display’98，217(1998))、揉搓涂敷、噴墨工藝(T.Shimoda，S.Seki，et al，Dig.SID’99(1999)376、S.Kanbe，et al，Proc.Euro Display’99Late-News Papers(1999)85)等的液相工藝，濺射法，蒸鍍等的真空工藝。開設(shè)接觸孔，形成像素電極的膜，然后，形成圖案，然后，形成發(fā)光層(圖4(a))。接著。通過(guò)正常的工序，形成反射型液晶元件(電子顯示裝置論壇98講演集第4會(huì)期承擔(dān)移動(dòng)的主角作用的彩色液晶顯示裝置)。
再有，移位寄存器，掃描線驅(qū)動(dòng)器，信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器，或CPU等的外圍線路可在以上的工序結(jié)束后設(shè)置，但是在形成開關(guān)元件，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器時(shí)，移位寄存器，掃描線驅(qū)動(dòng)器，信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器，或CPU等的外圍線路也可成一體地形成于玻璃襯底上。
下面對(duì)適合采用上述電光學(xué)裝置的電子設(shè)備的幾個(gè)實(shí)例進(jìn)行描述。圖5為表示適合采用相關(guān)的電光學(xué)裝置的移動(dòng)式個(gè)人計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)的透視圖。在該圖中，個(gè)人計(jì)算機(jī)1100由具有鍵盤1102的主體部1104，顯示機(jī)構(gòu)1106形成，該顯示機(jī)構(gòu)1106包含相關(guān)的電光學(xué)裝置100。
圖6為表示在其顯示部中適合采用相關(guān)的電光學(xué)裝置100的便攜式電話的結(jié)構(gòu)的透視圖。在該圖中，便攜式電話1200除了具有多個(gè)操作按鈕1202以外，還包含受話器耳承1204，送話器口承1206，以及相關(guān)的電光學(xué)裝置100。
圖7為表示相關(guān)的電光學(xué)裝置100應(yīng)用于取景器的數(shù)字式照相機(jī)的結(jié)構(gòu)。另外，該圖還簡(jiǎn)易地表示與外部設(shè)備的連接。在這里，普通的照相機(jī)通過(guò)被拍攝體的成像(光像)，對(duì)膠片進(jìn)行感光，與此場(chǎng)合相對(duì)，數(shù)字式照相機(jī)1300通過(guò)CCD(Charge Coupled Device)等的攝像元件，對(duì)被拍攝體的成像(光像)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，發(fā)生攝像信號(hào)。在數(shù)字式照相機(jī)1300的外殼1302的背面，設(shè)置有相關(guān)的電光學(xué)裝置100，形成根據(jù)CCD攝像信號(hào)，進(jìn)行顯示的結(jié)構(gòu)，電光學(xué)裝置100用作顯示被拍攝體的取景器。另外，在外殼1302的觀察側(cè)(圖中的里面?zhèn)?，設(shè)置有包含光學(xué)透鏡，CCD等的感光機(jī)構(gòu)1304。
如果攝影者確認(rèn)顯示于電光學(xué)裝置100中的被拍攝體像，按下快門按鈕1306，則此時(shí)的CCD的拍攝信號(hào)轉(zhuǎn)移，存儲(chǔ)到電路襯底1308的存儲(chǔ)器中。另外，在該數(shù)字式照相機(jī)1300中，在外殼1302的側(cè)面，設(shè)置有視頻信號(hào)輸出端子1312，以及數(shù)據(jù)通信用的輸入輸出端子1314。此外，形成下述方案，其中，象圖中所示的那樣，根據(jù)需要，電視監(jiān)視器1430與前者的視頻信號(hào)輸出端子1312連接，個(gè)人計(jì)算機(jī)1440與后者的數(shù)據(jù)通信用輸入輸出端子1314連接。還有，通過(guò)規(guī)定的操作，存儲(chǔ)于電路襯底1308的存儲(chǔ)器中的拍攝信號(hào)輸出給電視監(jiān)視器1430，個(gè)人計(jì)算機(jī)1440。
另外，作為適合采用本發(fā)明的電光學(xué)裝置100的電子設(shè)備，除了圖5的個(gè)人計(jì)算機(jī)，圖6的便攜式電話，圖7的數(shù)字式照相機(jī)以外，還例舉有電視機(jī)，取景器型，監(jiān)視器直視型的磁帶錄像機(jī)，汽車導(dǎo)航裝置，尋呼機(jī)，電子記事本，電腦，字處理器，工作站，可視電話，POS終端，具有觸模式面板的設(shè)備等。另外，顯然，相關(guān)的各種電子設(shè)備的顯示部可適合采用相關(guān)的電光學(xué)裝置。此外，作為電光學(xué)裝置100所采用的電光學(xué)元件，例舉有比如，有機(jī)電發(fā)光元件，無(wú)機(jī)電發(fā)光元件，反射型液晶元件，透射型液晶元件，電泳元件，以及電子釋放元件等。
圖8為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的電子設(shè)備的圖。該電子設(shè)備包含電光學(xué)裝置，顯示部51和光量測(cè)定裝置52。作為用于顯示部51的電光學(xué)元件，可從比如，有機(jī)電發(fā)光元件，無(wú)機(jī)有機(jī)電發(fā)光元件，反射型液晶元件，透射型液晶元件，電泳元件，以及電子釋放元件等中，對(duì)應(yīng)于用途，所要求的功能等，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。為了同時(shí)確保耗電量和視覺(jué)性，最好采用有機(jī)電發(fā)光元件和反射型液晶元件的多個(gè)電光學(xué)元件。
此外，如果光量測(cè)定裝置52可測(cè)定光量，則可采用任何的材料，結(jié)構(gòu)，或方式的測(cè)定裝置。作為代表性的裝置，例舉有比如，CMOS圖象傳感器，CCD，或光電二極管等。
下面通過(guò)圖9，對(duì)圖8所示的電子設(shè)備中的電光學(xué)元件的使用形式的設(shè)定方法進(jìn)行描述?；旧?，為按照采用光量測(cè)定裝置52測(cè)定的外光的光量大于，或小于適當(dāng)設(shè)定的規(guī)定的值的方式，設(shè)定電氣光學(xué)元件的使用形式的類型。
當(dāng)例舉圖1所示的電光學(xué)裝置用作圖8所示的電光設(shè)備的顯示部51的實(shí)例進(jìn)行具體描述時(shí)，作為外光的光量的測(cè)定結(jié)果，當(dāng)在暗處時(shí)，使有機(jī)電發(fā)光元件動(dòng)作，當(dāng)在明亮處時(shí)，使反射型液晶元件動(dòng)作。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)使有機(jī)電發(fā)光元件動(dòng)作時(shí)，在圖1所示的底部電極21上，外加有機(jī)電發(fā)光元件為正向電壓這樣的電壓。比如，當(dāng)有機(jī)電發(fā)光元件具有從像素電極23，朝向底部電極21的流動(dòng)的電流的二極管特性時(shí)，在底部電極21上，外加低于像素電極23的電壓。在相反的場(chǎng)合，在底部電極21上，外加高于像素電極23的電壓。此時(shí)，反射型液晶元件也作出相應(yīng)，但是，來(lái)自有機(jī)電發(fā)光元件的發(fā)光不是偏振光，故未對(duì)發(fā)光進(jìn)行調(diào)制。
還有，當(dāng)使反射型液晶元件動(dòng)作時(shí)，在底部電極21上，外加有機(jī)電發(fā)光元件為反向電壓這樣的電壓。比如，當(dāng)有機(jī)電發(fā)光元件具有從像素電極23，朝向底部電極21的流動(dòng)的電流的二極管特性時(shí)，在底部電極21上，外加高于像素電極23的電壓。在相反的場(chǎng)合，在底部電極21上，外加低于像素電極23的電壓。如果為反向電壓，電流不流動(dòng)，不實(shí)現(xiàn)發(fā)光，耗電量不會(huì)無(wú)為地增加。
再有，在圖8所示的電光設(shè)備中，根據(jù)外光的光量，設(shè)定電光學(xué)元件的使用形式，但是，也可根據(jù)比如，電光學(xué)元件的功能退化狀況，或測(cè)定電池的殘留量等的結(jié)果，設(shè)定電光學(xué)元件的使用形式，還可根據(jù)切換用開關(guān)按鈕等，由使用者者本人設(shè)定電光學(xué)元件的使用形式。
另外，電光學(xué)元件的驅(qū)動(dòng)方法可對(duì)應(yīng)于所要求的耗電量，顯示面板的尺寸，顯示品位，以及制造成本等，選擇主動(dòng)(active)驅(qū)動(dòng)方法和被動(dòng)(passive)驅(qū)動(dòng)方法中的適合的方法。
作為電光學(xué)元件的灰度方式，可采用各種灰度方式。比如，除了所示面積灰度方式以外，還可采用通過(guò)以模擬方式對(duì)供向電光學(xué)元件的電流，或外加于其上的電壓進(jìn)行控制而獲得的灰度方式，對(duì)處于電光學(xué)元件的導(dǎo)通狀態(tài)的期間進(jìn)行控制而獲得灰度的，所謂的時(shí)間灰度方式等。另外在采用面積灰度方式的場(chǎng)合，由于采用靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，故可降低耗電量。
權(quán)利要求
1.一種電光學(xué)裝置，其中在1個(gè)像素內(nèi)，包含電發(fā)光元件和液晶元件。
2.權(quán)利要求1記載的電光學(xué)裝置，其特征在于該裝置還包含開關(guān)元件。
3.一種電光學(xué)裝置，其特征在于在包含開關(guān)元件的層的上方，設(shè)置有包含電發(fā)光元件的層和包含液晶元件的層。
4.權(quán)利要求3記載的電光學(xué)裝置，其特征在于在包含上述電發(fā)光元件的層的上方，設(shè)置有包含上述液晶元件的層。
5.權(quán)利要求1～4中的任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述開關(guān)元件具有控制上述電發(fā)光元件及上述液晶元件中的至少任何一種的功能。
6.權(quán)利要求1～5中的任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述液晶元件具有作為反射型液晶元件的功能。
7.權(quán)利要求1～6中的任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于在暗處，至少對(duì)上述電發(fā)光元件的亮度進(jìn)行控制，在明亮處，至少對(duì)上述液晶元件的亮度進(jìn)行控制。
8.權(quán)利要求1～7中的任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于共用著上述電發(fā)光元件的1方電極以及上述液晶顯示元件的1方電極。
9.權(quán)利要求8記載的電光學(xué)裝置，其特征在于共用著上述電發(fā)光元件的1方電極以及上述液晶顯示元件的反射板。
10.權(quán)利要求2～5中的任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述開關(guān)元件被控制在導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)中的任何一個(gè)的狀態(tài)。
11.權(quán)利要求1或2記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述像素包含副像素，上述副像素包含電發(fā)光元件，液晶元件及開關(guān)元件。
12.權(quán)利要求11記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述開關(guān)元件控制在導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)中的任何一個(gè)的狀態(tài)。
13.權(quán)利要求12記載的電光學(xué)裝置，其特征在于灰度作為上述像素的平均亮度的函數(shù)而設(shè)定。
14.權(quán)利要求1或2記載的電光學(xué)裝置，其特征在于針對(duì)每個(gè)像素包含靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。
15.權(quán)利要求11～13中的任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于針對(duì)每個(gè)上述副像素包含靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。
16.權(quán)利要求14或15記載的電光學(xué)裝置，其特征在于在顯示數(shù)據(jù)的改寫時(shí)進(jìn)行掃描。
17.權(quán)利要求2～16中的任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述開關(guān)元件包含薄膜晶體管。
18.權(quán)利要求17記載的電光學(xué)裝置，其特征在于在上述薄膜晶體管中采用由攝氏小于600度的低溫工藝制造出的多晶硅薄膜晶體管。
19.權(quán)利要求1～18中的任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述電發(fā)光元件的發(fā)光層由有機(jī)材料構(gòu)成。
20.權(quán)利要求1～19中的任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述電發(fā)光元件的發(fā)光層由高分子材料構(gòu)成。
21.權(quán)利要求6記載的電光學(xué)裝置，其特征在于作為上述液晶元件的液晶采用扭轉(zhuǎn)角大于180度的超扭曲向列液晶。
22.一種電子設(shè)備，作為顯示部包含權(quán)利要求1～21中的任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置。
23.一種電光學(xué)裝置的驅(qū)動(dòng)方法，是包含了多種電光學(xué)元件的電光學(xué)裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于根據(jù)規(guī)定的物理量的測(cè)定結(jié)果，設(shè)定上述多種電光學(xué)元件的使用條件。
24.權(quán)利要求23記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于上述多種電光學(xué)元件是發(fā)光元件和液晶元件。
25.一種電光學(xué)裝置的驅(qū)動(dòng)方法，是包含了多種電光學(xué)元件的電子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于包含測(cè)定規(guī)定的物理量的第1步驟；根據(jù)上述規(guī)定的物理量的在上述第1步驟中獲得的測(cè)定結(jié)果，設(shè)定上述多種電光學(xué)元件的使用條件的第2步驟。
26.權(quán)利要求22記載的電子設(shè)備，其特征在于包含測(cè)定光量的機(jī)構(gòu)。
27.權(quán)利要求26記載的電子設(shè)備，其特征在于還包含根據(jù)由上述機(jī)構(gòu)測(cè)定出的光量，將用于設(shè)定上述液晶元件及上述有機(jī)電發(fā)光元件的各自的使用條件的信號(hào)提供給上述電光學(xué)裝置的機(jī)構(gòu)。
全文摘要
解決有機(jī)電發(fā)光元件顯示裝置中的在明亮處的視覺(jué)性差,以及為了使其視覺(jué)性提高而使亮度增加時(shí)的耗電量增加的問(wèn)題。通過(guò)薄膜晶體管,在暗處對(duì)有機(jī)電發(fā)光顯示元件的發(fā)光量進(jìn)行控制,在明亮處對(duì)液晶顯示元件的光透射量進(jìn)行控制。采用面積灰度方式,針對(duì)每個(gè)副像素設(shè)置靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。薄膜晶體管采用低溫多晶硅薄膜晶體管,有機(jī)電發(fā)光顯示元件采用發(fā)光聚合物,反射型液晶顯示元件采用超扭曲向列液晶。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1371084SQ02103169
公開日2002年9月25日 申請(qǐng)日期2002年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月22日
發(fā)明者木村睦 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社