JP2002278498A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
アクティブ素子Q1によって信号線Sのデータをメモリ
素子Mに取込み、そのメモリ素子Mの記憶内容に対応し
て電気光学素子を構成するアクティブ素子Q2が参照線
Rの電圧VDDを有機EL素子62に印加することで、
画素毎に記憶保持動作を行い、同一データの再書込みを
行わないようにして、省電力化を図るようにした表示装
置61において、多階調表示を実現するにあたって、配
線数および消費電力を削減する。 【解決手段】 前記メモリ素子Mを、表示すべき階調に
対応したM1,M2とし、それに個別的に対応する第2
のアクティブ素子Q31,Q32と、相互に等しいビッ
ト順位の素子Q31,Q32の制御入力端間に共通に引
回され、択一的に選択されるビット選択線B1〜B6を
設け、選択線Gの非選択期間にデータを書込み、選択期
間にビット選択線B1〜B6をビットの重みの期間だけ
選択する。
Description
やEL(Electro Luminescence)ディスプレイなどとし
て好適に実現される薄型の表示装置に関し、特に画素に
メモリ機能を持たせたものに関する。
スプレイ、FED(Field Emission Devise)ディスプレ
イ等の薄型の表示装置の開発が活発に行われている。な
かでも、液晶ディスプレイや薄膜ELディスプレイは、
その軽量性、低消費電力性を活かし、携帯電話や携帯型
のパーソナルコンピュータ等の表示装置として注目され
いる。一方、これらの携帯機器では、搭載される機能が
増加の一途を辿り、電源用バッテリの高容量化は勿論の
こと、表示装置に対しても、更なる低消費電力化による
使用時間の長時間化が強く要求されている。
として、典型的な従来技術である特開平8−19420
5号公報には、階調表示を低消費電力で行うために、各
画素毎にメモリ機能を持たせ、その記憶内容に対応した
基準電圧をスイッチングすることで、同一画像を表示す
る場合の周期的な再書込みを停止し、駆動回路の消費電
力を低減することが示されている。
ラス基板上には画素電極1がマトリクス状に配置されて
おり、その画素電極1間には横方向に走査線2が、縦方
向に信号線3が配置されている。また、走査線2と平行
に、参照線4が配置されている。走査線2と信号線3と
の交差部には後述するメモリ素子5が設けられ、該メモ
リ素子5と画素電極1との間にはスイッチ素子6が介在
されている。
イバ7によって選択的に制御され、前記信号線3は1水
平周期毎に信号線ドライバ8によって一括して制御さ
れ、前記参照線4は参照線ドライバ9によって一括して
制御される。前記第1のガラス基板上には所定距離だけ
離れて第2のガラス基板が対向配置されており、該第2
のガラス基板の対向面には対向電極が形成されている。
そして、2つのガラス基板間に、表示材料として、電気
光学素子である液晶が封入されている。
を詳細に示す回路図である。相互に直交するように形成
された走査線2と信号線3との交差部に、2値データを
保持する前記メモリ素子5が形成されており、このメモ
リ素子5に保持されている情報は、TFTから成る3端
子の前記スイッチ素子6を介して出力される。スイッチ
素子6の制御入力端には前記メモリ素子5からの出力が
与えられ、一端には前記参照線4の基準電圧Vrefが
与えられ、他端には前記画素電極1から液晶層10を介
して前記対向電極11の共通電圧Vcomが与えられ
る。したがって、メモリ素子5の出力に応じてスイッチ
素子6の一端から他端への抵抗値が制御され、液晶層1
0のバイアス状態を調整している。
は、Poly-Si TFTから成る2段のインバータ12,1
3を用い、正帰還された形のメモリ回路、すなわちスタ
ティク型メモリ素子が用いられている。前記走査線2の
走査電圧Vgがハイレベルとなり、該走査線2が選択さ
れると、TFT14が導通状態となり、信号線3から与
えられる信号電圧Vsigは、該TFT14を介してイ
ンバータ12のゲート端子へ入力される。このインバー
タ12の出力は、インバータ13で反転されて該インバ
ータ12のゲート端子に再入力され、こうしてTFT1
4が導通状態のときにインバータ12に書込まれたデー
タが、同極性で該インバータ12に帰還され、再度該T
FT14が導通状態となるまで保持される。
スタティク型メモリ素子を画素毎に作込む別の構成が、
他の従来技術である特開平2−148687(特許27
29089)号公報に開示されている。図19は、その
従来技術における各画素部の構成を示す回路図である。
この従来技術では、各画素は、複数のメモリセルm1,
m2,…,mn(図19では、n=4)と、定電流回路
21と、前記各メモリセルm1〜mnのデータによって
制御され、前記定電流回路21の基準電流を作成するF
ETq1〜qnと、前記定電流回路21からの電流で駆
動される有機EL素子22とを備えて構成されている。
同じ画素に対応したメモリセルm1〜mnには、共通に
ロー電極制御信号vlが与えられ、また個別にnビット
のコラム電極制御信号b1〜bnが与えられる。
いたカレントミラー回路であるので、有機EL素子22
を流れる電流は、相互に並列に接続されたFETq1〜
qnを流れる電流の総和である前記基準電流によって決
定され、またこのFETq1〜qnを流れる電流は、メ
モリセルm1〜mnに保存されたデータによって決定さ
れることになる。
0で示すように構成されている。すなわち、前記ロー電
極制御信号vlによって制御される入力用のインバータ
25と、保持用のインバータ26と、帰還用のインバー
タ27と、前記ロー電極制御信号vlおよび入力用のイ
ンバータ25の出力に応答して、前記保持用のインバー
タ26のゲートに、前記コラム電極制御信号b1〜bn
を入力するか、帰還用のインバータ27の出力を帰還す
るのかを制御するMOS伝送ゲート28,29とを備え
て構成されている。したがって、保持用のインバータ2
6の出力が帰還用のインバータ27およびMOS伝送ゲ
ート29を介して該保持用のインバータ26のゲートに
帰還されるスタティク型のメモリ素子構成となってい
る。
モリを表示部の外に配置した液晶表示装置の回路構成
が、特開2000−227608号公報に開示されてい
る。図21は、その従来技術の表示基板のブロック図で
ある。この従来技術では、表示部31は、ラインバッフ
ァ32を介して画像メモリ33に接続されている。前記
画像メモリ33は、メモリセルがマトリクス状に配列さ
れたランダムアクセスメモリの構成となっており、表示
部31の画素と同一のアドレス空間を有するビットマッ
プ構成を有している。
を介して、メモリライン選択回路36およびコラム選択
回路37へ入力される。前記アドレス信号34によって
指定されたメモリセルが、図示しないコラム線およびラ
イン線によって選択され、そのメモリセルへ表示データ
38が書込まれる。こうして書込まれた表示データ38
は、メモリライン選択回路36に入力されたアドレス信
号によって、選択画素を含む1ライン分のデータとして
ラインバッファ32に出力される。ラインバッファ32
は、表示部31の信号配線に接続されているので、この
読出された表示データ38は、図示しない信号配線へ出
力される。
レスライン変換回路39にも入力されており、表示部3
1の図示しないライン選択配線の内、前記アドレス信号
34を変換して得られたライン選択配線が、表示ライン
選択回路40によって選択され、選択電圧が印加され
る。このような動作によって、画像メモリ33内の表示
データ38が、表示部31へ書込まれる。
の回路構成の一例を示す回路図である。ライン選択配線
41が前記表示ライン選択回路40によって選択される
ことで、該ライン選択配線41に接続される制御TFT
42が制御され、信号配線43を介して前記ラインバッ
ファ32から与えられる表示データ38は、共通配線4
4と前記制御TFT42との間に設けられるコンデンサ
45に保持され、このコンデンサ45の端子電圧によっ
て、駆動TFT46の導通/非導通状態が制御される。
前記駆動TFT46が導通状態となるか、または非導通
状態となるかによって、画素電極47には、液晶基準配
線48から与えられる電圧が、直接印加されるか、また
は前記駆動TFT46の端子間に設けられるコンデンサ
49を介して間接的に印加されるかが決定される。
各画素の回路構成の他の例を示す回路図である。この構
成では、液晶を駆動するTFTとして、アナログスイッ
チ51を用いている。このアナログスイッチ51は、P
チャネルのTFT52およびNチャネルのTFT53か
ら構成されており、該アナログスイッチ51を駆動する
ために、サンプリングコンデンサ54,55およびサン
プリングTFT56,57から成るなるメモリ回路が、
前記各TFT52,53にそれぞれ対応して2系統設け
られている。
互に極性の異なる2本のデータ配線58,59にそれぞ
れ接続されるとともに、共通に前記ライン選択配線41
に接続され、ライン選択配線41によって該サンプリン
グTFT56,57の導通/非導通状態が制御され、サ
ンプリングコンデンサ54,55に前記データ配線5
8,59の電圧D,/Dがそれぞれ蓄えられる。なお、
このアナログスイッチ51を駆動するための極性の異な
る電圧D,/Dを、上記のようにメモリ回路を2系統設
けて蓄えるのではなく、画素内部に設けたインバータ回
路で生成する構成や、メモリ回路の構成としては、半導
体に用いられるメモリ回路の構成をTFTを用いて表示
部31上に実現してもよいことが記載されている。
号には、液晶ディスプレイ用の表示部31外に画像メモ
リ33を持ったポリシリコンTFT基板の構成が開示さ
れている。
8−194205号の従来技術では、図18に示すよう
に、1つの画素が、液晶層10と、液晶駆動用のスイッ
チ素子6と、1ビットのメモリ素子5とから構成されて
おり、1つの液晶素子当たり白黒2値表示はできても、
3階調以上の多階調表示はできないという問題がある。
従来技術でも、図22に示すように、1つの画素には、
液晶素子と、コンデンサ45から成る1ビットのメモリ
素子しか構成されないので、上記1つの液晶素子当り、
白黒2値表示しかできないという問題がある。
技術では、図19に示すように、1つの画素が、有機E
L素子22と、カレントミラー回路21と、複数のメモ
リセルm1〜mnとを備えて構成されており、前記メモ
リセルm1〜mnの状態を書換えることで、前記多階調
表示を実現することができる。
に必要なメモリセル数nだけ、データ側配線であるコラ
ム電極制御信号b1〜bnが必要になるので、多階調表
示しようとする程、画素が配線で覆われてしまい、メモ
リセル等を作成するための領域が狭くなるという新たな
問題が生じる。
構成では、画像メモリ33から1走査ライン分のデータ
が並列に読出され、ラインバッファ32へ送出されてい
る。このように画像メモリ33からバッファ回路(また
は信号線ドライバ)へデータを並列に送出するメリット
は、1ライン分のデータを、一旦パラレル/シリアル変
換し、シリアルデータとして、図17に示されるような
信号線ドライバ8の図示しないシフトレジスタ内を転送
させ、再度シリアル/パラレル変換することに伴う消費
電力を削減する効果があり、その分低消費電力化が可能
となっている。
たり3階調以上の多階調表示を行う場合、画像メモリ3
3から読出したデータを信号線ドライバ8内のD/A変
換回路でアナログ電圧に変換する構成となり、D/A変
換に伴う電力消費が大きいという問題がある。
ような構成でも、FETq1〜qnによって作成され、
カレントミラー回路21のFET23側を流れる前記基
準電流は無駄となるので、このカレントミラー回路21
を一種のD/A変換回路と考えると、同様にD/A変換
に伴う消費電力の問題がある。
あたって、表示領域における配線数を削減することがで
きるとともに、消費電力を削減することができる表示装
置を提供することである。
トリクス状に区画された各領域に電気光学素子が配設さ
れ、前記各領域に設けられた第1のアクティブ素子を介
して信号線からメモリ素子にデータを取込み、そのメモ
リ素子の出力で前記電気光学素子を表示駆動するように
した表示装置において、各電気光学素子に対応する前記
メモリ素子を同一の信号線に対して複数個設け、前記各
メモリ素子の一部または全部の出力によって前記電気光
学素子を表示駆動する。
されている間に第1のアクティブ素子によって信号線の
データをメモリ素子に取込み、そのメモリ素子の記憶内
容に対応して参照線の電圧を電気光学素子に印加するな
どして、電気光学素子毎に記憶保持動作を行い、同一デ
ータの再書込みを行わないようにして、信号線駆動回路
の省電力化を図るようにした表示装置において、多階調
表示や別映像の表示を実現するにあたって、各電気光学
素子に対応して形成されるメモリ素子を、同一の信号線
に対して、表示すべき階調や映像の種類に対応したビッ
ト数個、たとえば8階調とすると3個設ける。そして、
その一部または全部の出力によって前記電気光学素子を
表示駆動する。
ビットの重みに対応して順次出力を切換えることで時分
割によるデジタル階調制御を行うことができ、また一部
の出力と残余の出力とで異なる映像を表示することもで
きる。たとえば、nビットのデータでは、2n の階調の
1つの映像を表示したり、2階調(1ビット階調)のn
個の映像を切換え表示したりすることは勿論のこと、2
n-1 の階調の映像と、2階調(1ビット階調)の映像と
の切換え表示等も可能となる。一方、全部の出力を同時
に使用した場合、各ビットの出力の加算電圧や電流によ
ってアナログ階調制御を行うことができる。
ビットのデータが対応するメモリ素子に取込まれ、また
それらのビットを選択するビット選択線は相互に等しい
ビット順位間で共通に引回されるので、配線数を削減す
ることができる。さらにまた、マルチビットのデータに
よって電気光学素子を時分割のデューティで駆動するこ
とで、D/A変換に伴う電力消費も削減することができ
る。
て選択されている間に第1のアクティブ素子によって信
号線のデータをメモリ素子に取込み、電気光学素子がそ
のメモリ素子の記憶内容に対応した表示を行うようにし
た表示装置において、各電気光学素子に対応して形成さ
れる前記メモリ素子を、同一の信号線に対して、表示す
べき階調および/または映像の種類の少なくとも一部分
に対応したビット数個設け、前記各メモリ素子に個別的
に対応して設けられる第2のアクティブ素子と、相互に
等しいビット順位の第2のアクティブ素子の制御入力端
間に共通に引回され、各ビット順位間で択一的に選択さ
れて、前記選択線が選択されている間は前記第1のアク
ティブ素子を介するデータを対応するメモリ素子に格納
させ、前記選択線が選択されていない期間は対応するメ
モリ素子のデータを電気光学素子に出力させるビット選
択線とを含むことを特徴とする。
されている間に第1のアクティブ素子によって信号線の
データをメモリ素子に取込み、そのメモリ素子の記憶内
容に対応して参照線の電圧を電気光学素子に印加するな
どして、電気光学素子毎に記憶保持動作を行い、同一デ
ータの再書込みを行わないようにして、信号線駆動回路
の省電力化を図るようにした表示装置において、多階調
表示や別映像の表示を実現する。このために、各電気光
学素子に対応して形成されるメモリ素子を、同一の信号
線に対して、表示すべき階調および/または映像の種類
の少なくとも一部分に対応したビット数個設ける。たと
えば8階調必要な場合は、各電気光学素子に対応しては
2個設け、外部のRAMに1個設けたり、各電気光学素
子に対応して3個総て設ける。
前記第1のアクティブ素子および電気光学素子と対応す
るメモリ素子との間には、第2のアクティブ素子が介在
され、前記選択線が選択されている間は、前記第1のア
クティブ素子を介する各ビットのデータが、この第2の
アクティブ素子がビット選択線によって択一的に選択さ
れることで、対応するメモリ素子に格納される。これに
対して、前記選択線が選択されていない期間は、前記第
2のアクティブ素子がビット選択線によって択一的に選
択されることで、対応するメモリ素子のデータは電気光
学素子に出力される。
する場合、3ビットのデータでは、第1〜第3の各ビッ
トのデータが1であるとすると、先ず第1のビットに対
応したメモリ素子からの1のデータが単位期間Tだけ第
2のアクティブ素子を介して電気光学素子に与えられ、
次に第2のビットに対応したメモリ素子からの1のデー
タが期間2Tだけ第2のアクティブ素子を介して電気光
学素子に与えられ、続いて第3のビットに対応したメモ
リ素子からの1のデータが期間4Tだけ第2のアクティ
ブ素子を介して電気光学素子に与えられる。この場合、
前記参照線の電圧は、電気光学素子に、0〜7の前記8
階調の内の、7の階調で印加され、こうして時分割によ
るデジタル多階調表示を実現することができる。
によって一部のメモリ素子の出力を切換えて使用する場
合、その一部の出力と残余の出力とで異なる映像を表示
することもできる。すなわち、nビットのデータでは、
上述のように2n の階調の1つの映像を表示するだけで
なく、2階調(1ビット階調)のn個の映像を切換えて
簡単な動画を表示したり、2n-1 の階調の映像と、2階
調(1ビット階調)の映像との切換え表示等も可能とな
る。
共通の信号線を時間分割で使用して各メモリ素子に順に
取込まれ、またビット選択線は相互に等しいビット順位
間で共通に引回されるので、配線数を削減することがで
きる。また、そのマルチビットのデータによって電気光
学素子を時分割のデューティで駆動することでD/A変
換を行う場合、変換に伴う電力消費も削減することがで
きる。さらにまた、異なる映像の切換え表示にあたっ
て、一旦メモリ素子にデータを書込んでしまえば、外部
のCPU等の動作は必要なく、低消費電力で実現するこ
とができる。
によって選択されている間に第1のアクティブ素子によ
って信号線のデータをメモリ素子に取込み、電気光学素
子がそのメモリ素子の記憶内容に対応した表示を行うよ
うにした表示装置において、各電気光学素子に対応して
形成される前記メモリ素子を、同一の信号線に対して、
表示すべき階調および/または映像の種類の少なくとも
一部分に対応したビット数個設けるとともに、前記第1
のアクティブ素子および選択線も各メモリ素子に個別的
に対応して設け、前記各メモリ素子に個別的に対応して
設けられる第3のアクティブ素子と、相互に等しいビッ
ト順位の第3のアクティブ素子の制御入力端間に共通に
引回され、各ビット順位間で択一的に選択されて、対応
するメモリ素子のデータを電気光学素子に出力させるビ
ット選択線とを含むことを特徴とする。
されている間に第1のアクティブ素子によって信号線の
データをメモリ素子に取込み、そのメモリ素子の記憶内
容に対応して参照線の電圧を電気光学素子に印加するな
どして、電気光学素子毎に記憶保持動作を行い、同一デ
ータの再書込みを行わないようにして、信号線駆動回路
の省電力化を図るようにした表示装置において、多階調
表示や別映像の表示を実現するにあたって、各電気光学
素子に対応して形成されるメモリ素子を、同一の信号線
に対して、表示すべき階調や映像の種類に対応したビッ
ト数個、たとえば8階調とすると3個設ける。
の選択線も各メモリ素子に個別的に対応して設けるとと
もに、各メモリ素子と電気光学素子との間には、ビット
選択線によって択一的に選択される第3のアクティブ素
子をそれぞれ介在する。したがって、時分割によるデジ
タル多階調表示を実現することができ、および/または
異なる映像を表示することもできる。
共通の信号線を時間分割で使用して各メモリ素子に順に
取込まれ、またビット選択線は相互に等しいビット順位
間で共通に引回されるので、配線数を削減することがで
きる。また、そのマルチビットのデータによって電気光
学素子を時分割のデューティで駆動することでD/A変
換を行う場合、変換に伴う電力消費を削減することもで
きる。
て選択されている間に第1のアクティブ素子によって信
号線のデータをメモリ素子に取込み、電気光学素子がそ
のメモリ素子の記憶内容に対応した表示を行うようにし
た表示装置において、各電気光学素子に対応して形成さ
れる前記メモリ素子を、同一の信号線に対して、表示す
べき階調の少なくとも一部分に対応したビット数個設け
るとともに、前記第1のアクティブ素子および選択線も
各メモリ素子に個別的に対応して設け、前記複数のメモ
リ素子の和出力で前記電気光学素子を表示駆動すること
を特徴とする。
されている間に第1のアクティブ素子によって信号線の
データをメモリ素子に取込み、そのメモリ素子の記憶内
容に対応して参照線の電圧を電気光学素子に印加するな
どして、電気光学素子毎に記憶保持動作を行い、同一デ
ータの再書込みを行わないようにして、信号線駆動回路
の省電力化を図るようにした表示装置において、多階調
表示を実現するにあたって、各電気光学素子に対応して
形成されるメモリ素子を、同一の信号線に対して、表示
すべき階調数に対応したビット数個設けるとともに、第
1のアクティブ素子およびその選択線も各メモリ素子に
個別的に対応して設ける。
圧や電流によってアナログ階調制御を行うことができ
る。これによって、マルチビットのデータは、共通の信
号線を時間分割で使用して各メモリ素子に順に取込ま
れ、またビット選択線は相互に等しいビット順位間で共
通に引回されるので、配線数を削減することができる。
によって選択されている間に第1のアクティブ素子によ
って信号線のデータをメモリ素子に取込み、電気光学素
子がそのメモリ素子の記憶内容に対応した表示を行うよ
うにした表示装置において、各電気光学素子に対応して
形成される前記メモリ素子を、同一の信号線に対して、
表示すべき階調の少なくとも一部分に対応したビット数
個設け、前記各メモリ素子に個別的に対応して設けられ
る第2のアクティブ素子と、相互に等しいビット順位の
第2のアクティブ素子の制御入力端間に共通に引回さ
れ、各ビット順位間で択一的に選択されて、前記選択線
が選択されている間に前記第1のアクティブ素子を介す
るデータを対応するメモリ素子に格納させるビット選択
線とを含み、前記複数のメモリ素子の和出力で前記電気
光学素子を表示駆動することを特徴とする。
されている間に第1のアクティブ素子によって信号線の
データをメモリ素子に取込み、そのメモリ素子の記憶内
容に対応して参照線の電圧を電気光学素子に印加するな
どして、電気光学素子毎に記憶保持動作を行い、同一デ
ータの再書込みを行わないようにして、信号線駆動回路
の省電力化を図るようにした表示装置において、多階調
表示を実現するにあたって、各電気光学素子に対応して
形成されるメモリ素子を、同一の信号線に対して、表示
すべき階調や映像の種類に対応したビット数個設けると
ともに、各メモリ素子に個別的に対応して、前記第1の
アクティブ素子および電気光学素子と対応するメモリ素
子との間に第2のアクティブ素子を介在し、この第2の
アクティブ素子をビット選択線によって択一的に選択す
ることで、対応するメモリ素子にデータを格納する。
圧や電流によってアナログ階調制御を行うことができ
る。これによって、マルチビットのデータは、共通の信
号線を時間分割で使用して各メモリ素子に順に取込ま
れ、またビット選択線は相互に等しいビット順位間で共
通に引回されるので、配線数を削減することができる。
学素子がマトリクス状に配列され、前記ビット選択線を
隣接行間で共用することを特徴とする。
一層の多階調化を図ることができる。
ット選択線を2つに区分し、各行間に分散して配設する
ことを特徴とする。
取れ、表示均一性を向上することができる。
択線の選択データをデコードするデコード手段をさらに
備えることを特徴とする。
層小さくすることができる。
子と対応した構成でメモリ素子を持ち、CPU等外部の
装置から表示装置に表示すべき画像(や文字)データが
書込まれるRAM(ランダム・アクセス・メモリ)を、
表示エリアの外に表示装置と一体化して形成する場合に
適用することが好ましい。
ルに読出し、各電気光学素子へ表示することで低消費電
力化を図っているが、RAMと電気光学素子との間にD
/A変換器があると、そのことだけで上記パラレル化し
た低消費電力効果がなくなる。
素子との間にD/A変換器を設けず、代わりにデジタル
的なメモリを設け、多階調表示する構成とすることで、
上記構成で目的とする低消費電力化を実現できるので、
好ましい。
画像メモリをRAMと表現しているのは、上記電気光学
素子毎にスタティクメモリを設ける構成では、画像メモ
リは一時的にデータを保持すれば良いだけであるので、
必ずしもSRAM構成を取らなくとも、DRAM構成で
も良いと判断するからである。
モリ素子を、強誘電体薄膜コンデンサで形成することを
特徴とする。
ジスタを使用するSRAM回路で実現する場合よりも、
メモリ素子に必要な回路面積を小さくすることができ
る。
て、図1〜図4に基づいて説明すれば、以下のとおりで
ある。
装置61の概略的構成を示す図である。この表示装置6
1は、電気光学素子を有機EL素子62としたELディ
スプレイであるけれども、前記液晶素子やFED素子が
用いられてもよいことは言うまでもない。なお、本構成
で基板63上に形成されるTFT(薄膜トランジスタ)
素子は、たとえば特開平10−301536などでも説
明されているCGS(Continuous Grain Silicon)TF
T製作プロセスや、一般的に用いられているPoly-Si T
FTプロセスなどで作成することができる。
(中央処理ユニット)64は、フラッシュメモリ兼SR
AM(Static Random Access Memory)であるメモリ65
との間でデータをやり取りして、表示すべきデータを前
記基板63上のSRAM66に記憶させ、そのSRAM
66内のデータをコントローラ・ドライバ67の指示に
よって書込みおよび定期的な読出しを行わせて、各画素
領域A内に形成されるメモリ素子Mに記憶させる。そし
て、このメモリ素子Mに記憶されているデータに従って
参照線(電源線)Rの電圧VDDが前記有機EL素子6
2に与えられることで、画素毎に記憶保持動作に必要な
電源を得るとともに、同一データの再書込みを行わない
ようにして、信号線駆動回路である前記SRAM66の
省電力化、および前記CPU64の電源OFFによる省
電力化が図られている。
7からの選択線(ゲート信号線)Gi(i=1,2,
…,m、総称するときは、以下参照符Gで示す)と、前
記SRAM66からの信号線(データ信号線)Sj(j
=1,2,…,n、総称するときは、以下参照符Sで示
す)との交点には、第1のアクティブ素子であるN型の
TFTQ1が形成され、コントローラ・ドライバ67に
よって選択電圧が印加されている選択線Gにゲートが接
続されているTFTQ1によって、SRAM66から信
号線Sに出力されているデータがメモリ素子Mに記憶さ
れる。また、メモリ素子Mからの出力は、前記有機EL
素子62とともに電気光学素子を形成するP型のTFT
Q2のゲートに与えられ、このTFTQ2によって前記
参照線Rの電圧VDDが前記有機EL素子62に印加さ
れる。
タティクメモリで実現される。この場合、前記SRAM
66を、CPU64から出力されるデータ転送速度と、
画素領域Aに配置されたメモリ素子Mへのデータ転送速
度とを調整するバッファと考えれば、該SRAM66は
一時的にデータを保持できればよいので、必ずしもSR
AM構成を取らなくともよく、DRAM構成が用いられ
てもよい。この場合、どの画素に対応するデータが更新
されたかを示すデータと共に記憶することで、更新され
たデータに対応するメモリ素子Mのみを書換える構成と
することができる。
置したメモリ素子Mは信号線S等を通して書換える必要
がある。しかし、一般に信号線S等の浮遊容量は通常の
RAMより大きいので、その書換え速度は通常のRAM
より遅くなる。そこで、一時的にCPU64からのデー
タを保持するために表示領域外に通常のRAMと同等の
RAMを持たせることになり、この場合、画素領域A外
のRAMはDRAM構成でよい。
Mには、後述するように、画素領域A内のメモリ素子M
に書込めなかったデータを保存する役割も持たせられ
る。たとえば、表示させたい階調数が6ビット階調のと
き、画素に4ビット階調しか配置できなければ、残り2
ビット分のデータを画素領域A外のRAMへ配置する。
表示切換え表示するときにも、より多くのメモリ素子が
必要であり、この場合も画素領域A内に配置できなかっ
たメモリデータを画素領域A外のRAMに配置するよう
にすればよい。すなわち、画素領域A内のメモリ素子M
と画素領域A外のRAMとの間で表示データをやり取り
し、通常は画素領域A内のメモリデータを表示し、他の
画面に切換えるときは画素領域A外のRAMデータを画
素領域A内のメモリ素子Mへ移し、(また、逆に画素領
域A内のメモリデータを画素外のRAMへ戻し、)表示
を得ることも可能である。
ラ・ドライバ67、さらにはCPU64も、基板63に
一体化されてもよい。この場合、前記CGSTFT製作
プロセスを用いて基板63に作込んでも、または単結晶
半導体工程を用いて作った集積回路を基板63に後から
実装するようにしてもよい。さらに、前記単結晶半導体
工程を用いて作成した集積回路を後から実装する場合、
基板63上に直接実装しても、または銅箔パターンで配
線されたテープ上にTAB(Tape Automated Bonding)
技術によって一旦実装してから、改めてそのTCP(Ta
pe Carrier Package)を基板63と結合させるようにし
てもよい。
内に形成されるメモリ素子Mを、多階調表示を実現する
にあたって表示すべき階調に対応したビット数個、また
は表示させたい複数の映像に必要なビット数個、もしく
はそれらの組合わせに対応したビット数個以下の個数
(図1では、図面の簡略化のために、参照符M1,M2
の2個)が設けられることである。各画素領域A内に形
成されるメモリ素子Mの個数が、必要となる個数未満の
場合には、不足するメモリ素子は前記SRAM66内に
設けられ、必要に応じて画素領域A側とSRAM66側
とで、データのやり取りが行われればよい。以下の説明
は、多階調表示を想定したものとし、複数映像の表示に
ついては後述する。
2に個別的に対応して、前記TFTQ1,Q2間を接続
するラインと、対応するメモリ素子M1,M2との間
に、第2のアクティブ素子であるTFTQ31,Q32
が介在される。また、前記TFTQ31,Q32を択一
的に選択するために、ビット選択線B1,B2およびそ
のビット選択線B1,B2に選択電圧を発生させるビッ
トコントローラ68が設けられている。ビットコントロ
ーラ68も、前記SRAM66等と同様に、基板63に
一体化されてもよい。
すブロック図である。このSRAM66は、シリアルI
Nコントロール回路71およびシリアルOUTコントロ
ール回路72によるCPU64へのシリアル・I/Oポ
ートとは別に、前記各信号線Sに対応する基板63のセ
グメント側1列(1,2,…,m)画素分のデータをパ
ラレルに出力するポートであるパラレルOUTコントロ
ール回路73を備えている。このパラレルOUTコント
ロール回路73はまた、各画素毎に、R,G,Bの3つ
のポートを有する。その他は、通常のSRAM回路と同
様、アドレスバッファ74,75、ローデコーダ76、
カラムデコーダ77、セレクタ78、メモリアレイ79
およびチップセレクトや各種のイネーブル信号に対応し
たゲート80,81やバッファ82を備えている。
るための任意のi行j列目の1つの画素領域Aijの電
気回路図である。この図3でも前述の図1と同様に、図
面の簡略化のために、メモリ素子Mは参照符M1,M2
の2個としている。以降、前記i行j列目を表す添字
i,jは、特に必要な場合についてのみ付加し、そうで
ない場合は、説明の簡略化のために省略する。
TFTP1とN型のTFTN1とから成るCMOSイン
バータINV1と、同様にP型のTFTP2とN型のT
FTN2とから成るCMOSインバータINV2とが組
合わされた2段インバータ構成であり、前記TFTQ3
1,Q32はインバータINV1の入力端に接続され、
インバータINV1の出力端はインバータINV2の入
力端に接続され、インバータINV2の出力端はインバ
ータINV1の入力端およびTFTQ31,Q32に接
続されるSRAM構成である。
タは、TFTQ1およびTFTQ31,Q32を介して
インバータINV1の入力端に入力され、該インバータ
INV1で反転され、さらにインバータINV2で反転
されて該インバータINV1の入力端に正帰還されて自
己保持動作が行われるとともに、この出力がTFTQ3
1,Q32から電気光学素子を構成する前記TFTQ2
に与えられる。
び選択線Gの波形図である。この図4の例では、1フレ
ーム期間Tfは127に分割されており、データの書込
み期間である1のタイミングで選択線Gがハイレベル
(前記選択電圧)となり、かつビット選択線B1,B2
が択一的にハイレベルとなって、各メモリ素子M1,M
2に、同一の信号線Sを介して、SRAM66からのデ
ータが取込まれ、表示期間である残余の2〜127のタ
イミングでは選択線Gはローレベル(非選択電圧)とな
り、かつビット選択線B1,B2がそのビットの重みの
比率に対応して択一的にハイレベルとなって、各メモリ
素子M1,M2のデータがTFTQ2に出力される。
ビット選択線B1は単位期間Tだけ選択され、これに対
してビット選択線B2は期間2Tだけ選択される。ま
た、図4の例では、前記単位期間Tを1フレーム期間T
fの7/127としており、すなわち1フレーム期間T
f内で、(127−1)/{(1+2)×7}=6回だ
け、交互に選択される。
うにメモリ素子M1,M2へのデータの取込みが行わ
れ、2〜8のタイミングではビット選択線B1が選択さ
れてメモリ素子M1のデータがTFTQ2に出力され、
9〜22のタイミングではビット選択線B2が選択され
てメモリ素子M2のデータがTFTQ2に出力され、以
降同様に、23〜29のタイミングではビット選択線B
1が選択され、30〜43のタイミングではビット選択
線B2が選択され、…107〜113のタイミングでは
ビット選択線B1が選択され、114〜127のタイミ
ングではビット選択線B2が選択される。
に、その1/127の期間だけ、順に選択されてゆくこ
とになるけれども、CPU64からSRAM66へ転送
されるデータをコントローラ・ドライバ67がモニタ
し、表示画像の変更の必要のないときには、コントロー
ラ・ドライバ67からの制御出力に応答して前記SRA
M66はデータを出力せず、前記のように省電力となっ
ている。
子M1,M2のデータはTFTQ2に出力される。した
がって、前記2〜127のタイミングのみを表示期間と
すると、階調エラーが生じることになる。一方、前記1
のタイミングも表示期間とすると、SRAM66からの
データで直接TFTQ2が駆動されることになるけれど
も、メモリ素子M1,M2へのデータの書込みによる電
圧変動の影響が生じることになる。したがって、選択線
Gがハイレベルであり、かつビット選択線B1,B2が
ハイレベルとなる期間の影響を考慮し、前記選択線Gが
ローレベルの間に、ビット選択線B1,B2がハイレベ
ルである期間を調整すればよい。前記参照線Rの電圧V
DDおよび信号線Sの選択時の電圧は、たとえば共に5
〜6Vである。
を図るようにした表示装置61において、多階調表示を
実現するにあたって、前記メモリ素子Mを、表示すべき
階調に対応したビット数個のM1,M2だけ設けるとと
もに、前記TFTQ1,Q2との間にTFTQ31,Q
32をそれぞれ設け、選択線Gが選択されている間はT
FTQ1を介して各ビットのデータを時間分割で順次メ
モリ素子M1,M2に記憶し、選択線Gが選択されてい
ない期間はその記憶しているデータをビットの重みの比
率に対応してTFTQ2のゲートに与えることで、参照
線Rの電圧VDDを時分割で駆動して電気光学素子62
のデジタル多階調表示を実現することができる。
複数のメモリセルm1〜mnを用いる前記図19の構成
と比較すると、本発明では、R,G,Bの各色毎に、1
本の信号線Sと、R,G,Bの各色で共通の選択線Gお
よびビット選択線B1,B2が必要になり、ビット数を
xとすると、1本×3(R,G,B)+1本+x本=4
本+x本となるのに対して、図19の構成では、x本×
3(R,G,B)+1本(ロー電極制御信号線)=3x
本+1本となり、配線数を大幅に削減することができ
る。これによって、各画素領域Aにおける配線の面積を
縮小して、階調数を増加しても、メモリ素子M1,M2
等を作成するための領域を充分に確保することができ
る。
SRAM66にデータを書込み、CPU64からのデー
タの書込み速度とメモリ素子M1,M2へのデータの書
込み速度との調整を行い、さらにSRAM66から直接
メモリ素子M1,M2へ複数のビットデータをパラレル
に書込むことで、従来の信号線駆動回路のようにSRA
M66からのデータをシリアルに変換して転送する必要
がなくなり、また各画素でデジタルデータを用いた階調
表示を実現するので、SRAM66と画素との間に消費
電力の大きなD/A変換回路が必要とならず、こうして
低消費電力化を図ることができる。
電話などでは、データ転送に伴う消費電力よりもデータ
をD/A変換することに伴う消費電力が大きいので、階
調データをシリアルに送るために必要な電力より、階調
データからアナログ電圧を発生させるために必要な電力
の方が大きく、上記欠点を補って余りのある効果を期待
することができる。
SRAMと同様に、2段のCMOSインバータINV
1,INV2で構成されるので、各インバータINV
1,INV2のP型TFTP1,P2とN型TFTN
1,N2とのうち、導通状態となるTFTはどちらかが
一方でしかなく、メモリ状態を維持している間に各イン
バータINV1,INV2を流れる電流が少なく、低消
費電力である。
ビットで共用されるので、前記図19で示すようなメモ
リ素子数だけ信号線Sを確保する場合に比べて、データ
の転送周波数がビット数倍となる欠点はある。しかしな
がら、表示装置の画素数をm×nとしたとき、SRAM
66から従来の信号線駆動回路へシリアルにデータを転
送すれば、必要な転送周波数は信号線Sのパラレル数×
n倍となる。通常nは80以上であるけれども、ビット
数xは8程度なので、上記の構成でもデータをパラレル
に転送することによるメモリ素子M1,M2へのデータ
転送速度を下げる効果は残る。
説明する。たとえば、メモリ素子Mの個数をkとする
と、静止画像表示時に、そのメモリ素子Mからのデータ
を切換えて読出すことで、1ビット階調(2階調)の映
像であれば、k個の映像を切換えて表示することができ
る。すなわち、2階調映像であればk個の映像、4階調
映像であればk/2個の映像、…と表示することができ
る。また、各映像は同じ階調数である必要はなく、たと
えばj(j<k)ビット階調の映像と、残余のk−jビ
ット階調の映像との切換え表示を行うこともできる。こ
うして、簡単な動画を静止画像と同じ程度の消費電力で
表示させることも可能である。
き、たとえば6ビット階調を表示したいのに、画素に4
ビット分のメモリ素子しか配置できなければ、前記のよ
うに画素外のSRAM66から残余の2ビット分のデー
タを読出すようにすることも可能である。この場合、画
素外のSRAM66には3ビット分のデータをSRAM
構成で貯えられることが望ましい(残りはDRAM構成
でよい)。
より多くのメモリ素子を用いる必要が出てくる。このと
きも、上記同様に、画素外のRAMから必要なビットデ
ータを画素のメモリ素子へ読出して表示するようにすれ
ばよい。さらにまた、複数の映像表示に必要なデータの
うち、一部の映像表示に必要なデータのみメモリ素子に
記憶しておき、その他の映像を表示するときは画素外の
RAMから新規にデータを受入れ(それと共に、メモリ
素子のデータを画素外のRAMへ戻し、)CPUの電源
を入れないまま、複数の映像表示や簡単な動画表示を得
ることも可能である。
および図6に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。
装置における1つの画素領域Aの電気回路図である。こ
の図5の構成は、前述の図3の構成に類似し、対応する
部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略
する。本構成でも、前述の図3の構成と同様に、図面の
簡略化のために、メモリ素子Mは参照符M1,M2の2
個としているけれども、3個以上のメモリ素子が対応可
能である。
1,M2のそれぞれに対応して、同一の信号線Sからデ
ータを取込むための第1のアクティブ素子であるTFT
Q11,Q12が設けられるとともに、メモリ素子M
1,M2の出力を前記電気光学素子のTFTQ2に与え
る第3のアクティブ素子であるTFTQ51,Q52が
設けられることである。前記TFTQ11は選択線Ga
に選択電圧が与えられると信号線Sからのデータをメモ
リ素子M1に書込み、前記TFTQ12は選択線Gbに
選択電圧が与えられると信号線Sからのデータをメモリ
素子M2に書込む。
ように2つのメモリ素子M1,M2で共用されるように
なっており、このため各メモリ素子M1,M2の出力を
前記TFTQ2に択一的に与えるように、メモリ素子M
1側のTFTQ51はP型であり、メモリ素子M2側の
TFTQ52はN型となっており、これらTFTQ5
1,Q52のゲートに前記ビット選択線Bの選択電圧が
与えられることで、メモリ素子M1とメモリ素子M2と
の何れか一方のみの出力がTFTQ2に与えられ、対応
する期間だけ有機EL素子62に電流が流れることにな
る。
Ga,Gbならびに信号線Sの波形図である。この図6
の例でも、1フレーム期間Tfは127に分割されてお
り、データの書込み期間である1のタイミングでは、選
択線Ga,Gbが信号線Sに送出されたビットデータに
従い、順次ハイレベル(前記選択電圧)となって、各メ
モリ素子M1,M2にSRAM66からのデータが書込
まれる。表示期間である残余の2〜127のタイミング
では、選択線Ga,Gbはローレベル(非選択電圧)と
なり、かつビット選択線Bがそのビットの重みの比率に
対応してメモリ素子M1の選択電圧V1とメモリ素子M
2の選択電圧V2とに切換わり、各メモリ素子M1,M
2のデータが択一的にTFTQ2に出力される。
れた選択電圧がV1である期間とV2である期間との比
率を1:2とすることで、多階調表示が行われる。ま
た、メモリ素子M1,M2に異なる2値映像(文字や画
像)データを記憶させておき、このビット選択線Bを1
または複数のフレーム単位で周期的に電圧V1とV2と
に切換えることで、2つの映像が周期的に表示され、簡
単な繰返し動画像が表示できる。このような機能は、携
帯電話等の待受け画面として好まれる傾向がある。
および図8に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。
装置における1つの画素領域Aの電気回路図である。こ
の図7の構成は、前述の図5の構成に類似し、対応する
部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略
する。本構成でも、前述の図3の構成と同様に、図面の
簡略化のために、メモリ素子Mは参照符M1,M2の2
個としているけれども、3個以上のメモリ素子が対応可
能である。
を実現する手法として時間分割階調表示を用いている。
しかしながら、本発明はそれに限定されるものではな
く、また電気光学素子も有機EL素子62に限定される
ものでもない。そこで、注目すべきは、本実施の形態
は、電気光学素子として液晶91を用い、その液晶91
へアナログ電圧を印加して階調表示を実現する場合の例
を示すものである。
列回路と、抵抗R2と相互に直列に接続されて、電源電
圧VDDの参照線(電源線)RとGNDとの間に介在さ
れている。本構成では、前記ビット選択線B1,B2;
Bは設けられておらず、メモリ素子M1,M2の出力
は、P型のTFTQ61,Q62にそれぞれ与えられ、
その導通/非導通を制御する。TFTQ61は前記抵抗
R11,R12と並列に、TFTQ62は前記抵抗R2
と並列に、それぞれ設けられる。また、液晶91と並列
に抵抗R3が設けられている。
成されるのは、1/2の抵抗値の抵抗を作成するためで
あり、エッチング条件等のプロセスの影響で、略等しい
抵抗値の抵抗を作成することは比較的容易であるけれど
も、単体で前記1/2の抵抗値の抵抗を合わせて作成す
ることは難しい。したがって、各抵抗R11,R12,
R2,R3の抵抗値は相互に等しいことが望ましい。
無視すると、液晶91には、該TFTQ61,Q62が
共に非導通状態のとき、 VDD×(R3/((R11//R12)+R2+R
3)) の電圧が印加され、TFTQ61が導通状態でTFTQ
62が非導通状態のとき、 VDD×(R3/(R2+R3)) の電圧が印加され、TFTQ61が非導通状態でTFT
Q62が導通状態のとき、 VDD×(R3/((R11//R12)+R3)) の電圧が印加され、TFTQ61,Q62が共に導通状
態のとき、VDDの電圧が直接印加されることになる。
なお、上記式で(R11//R12)とは、抵抗R11と
抵抗R12との並列抵抗値であり、(R11×R12)
/(R11+R12)で表すことができる。
R12,R2,R3の抵抗値が相互に等しい場合、TF
TQ61,Q62が共に非導通状態のとき、2VDD/
5の電圧が印加され、TFTQ61が導通状態でTFT
Q62が非導通状態のとき、VDD/2の電圧が印加さ
れ、TFTQ61が非導通状態でTFTQ62が導通状
態のとき、2VDD/3の電圧が印加されることにな
る。このようにして、画素領域A内に簡単なD/A変換
回路を作込むことも可能である。
したTFTQ61,Q62を導通/非導通状態に切換え
たりすることで、参照線(電源線)Rから与えられた電
源電圧VDDを分割し、電圧変換して電気光学素子へ印
加する手法は、電気光学素子が液晶91場合に、特に有
効である。また、分圧を前記抵抗R11,R12,R
2,R3を行うのではなく、コンデンサで行うようにし
てもよい。
切換えて表示することはできないが、メモリ素子M1,
M2とTFTQ61,Q62との間に第3のアクティブ
素子を設け、該第3のアクティブ素子とメモリ素子M
1,M2の組合せとの間で、映像を切換えることも可能
である。また、本構成の制御タイミングは、ビット選択
線Bがない点を除けば、前述の図6の制御タイミングと
同じなので、ここではそのタイミングの説明は省略す
る。
おける配線数を削減する効果は有しているものの、低消
費電力化の効果は薄い。そこで、より好ましくは、低消
費電力化も実現可能なD/A変換回路の構成を、図8に
示す。この図8の構成において、図7の構成に対応する
部分には同一の参照符号を付して示す。注目すべきは、
メモリ素子M1,M2の出力が、コンデンサC11,C
21をそれぞれ介して液晶91に与えられることであ
る。したがって、本構成では、抵抗を用いていないの
で、消費電力の増加が少なく、前記低消費電力化を達成
することができる。
とし、コンデンサC11,C21の静電容量ををそれぞ
れ参照符と同一で示すと、メモリ素子M1,M2の出力
が共にGND電位であるとき、液晶91には0の電圧が
印加され、メモリ素子M1の出力がVDD電位でメモリ
素子M2の出力がGND電位のとき、 VDD×C1/(CLC+C11+C21) の電圧が印加され、メモリ素子M1の出力がGND電位
でメモリ素子M2の出力がVDD電位のとき、 VDD×C2/(CLC+C11+C21) の電圧が印加され、メモリ素子M1,M2の出力が共に
VDD電位のとき、 VDD×(C11+C21)/(CLC+C11+C2
1) の電圧が印加される。
し、C11をCLCと等しくなる位に、できるだけ大き
くとり、電源電圧VDDを適切に設定すれば、液晶91
を用いて多階調表示を行うことができる。
〜図11に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
装置における1つの画素領域Aの電気回路図である。こ
の図9の構成は、前述の図1,図5,図8の構成に類似
している。本構成は、前述の図8のコンデンサを用いた
D/A機能を用いて、有機EL素子62を駆動するTF
TQ2のゲート電圧を発生させるものである。このた
め、電圧出力段である前記TFTQ2のゲートにコンデ
ンサC21,C22の一方の端子を接続する。コンデン
サC21の他方の端子はメモリ素子M2の出力に接続さ
れ、コンデンサC22の他方の端子はコンデンサC1
1,C12の一方の端子に接続される。コンデンサC1
1の他方の端子はメモリ素子M1の出力に接続され、コ
ンデンサC12の他方の端子は電源電圧VDDの参照線
Rに接続される。
量とし、C22=2×C21の静電容量とする。すなわ
ち、いわゆるC−2C DAC構成とされる。このC−
2CDAC構成については、ASIA DISPLA
Y’98のP285等に記載されているので、その原理
的な説明は省略するが、このようなコンデンサを用いて
D/A変換回路を構成し、その出力を有機EL素子62
の駆動用のTFTQ2へ与えることも可能である。
であるTFTQ1とメモリ素子M1との間に第2のアク
ティブ素子であるP型のTFTQ71が設けられ、TF
TQ1とメモリ素子M2との間に第2のアクティブ素子
であるN型のTFTQ72が設けられ、それらのTFT
Q71,Q72のゲートには前記ビット選択線Bの選択
電圧が与えられ、前記TFTQ1を介して、信号線Sの
データがメモリ素子M1,M2に択一的に書込まれる。
線Gならびに信号線Sの波形図である。この図10の例
でも、1フレーム期間Tfは127に分割されており、
データの書込み期間である1のタイミングでは、選択線
Gがハイレベル(選択電圧)となるとともに、ビット選
択線Bが信号線Sに送出されたビットデータに従い、順
次メモリ素子M1の選択電圧V1とメモリ素子M2の選
択電圧V2とに切換わり、各メモリ素子M1,M2にS
RAM66からのデータが書込まれる。表示期間である
残余の2〜127のタイミングでは、選択線Gはローレ
ベル(非選択電圧)となってデータの書込みが禁止され
るので、ビット選択線Bは任意の電圧(図10では選択
電圧V1)となる。
動型の電気光学素子であっても、時間分割階調を用いる
ことなく、TFTQ2のゲート電圧を制御することで、
対応する電流値を得て、階調表示を行うことができる。
メモリ素子M1,M2からの出力の電流変換の手法とし
て、このようにTFTQ2のゲート電圧を制御して対応
する電流を得る手法以外に、最も端的な手法として、各
メモリ素子M1,M2に対応したスイッチング素子を導
通/非導通状態に切換えることで、電源配線と電気光学
素子との間の導電率を変化させ、電気光学素子へ電流を
与える手法がある。これは、電気光学素子が有機EL素
子の場合、特に有効である。その構成を、図11で示
す。この構成では、メモリ素子M1,M2には前記TF
TQ11,Q12によって前記信号線Sからそれぞれデ
ータが書込まれ、その出力は、TFTQ61;Q62,
Q63を制御する。TFTQ61〜Q63は総て同じサ
イズで構成され、各TFTQ61〜Q63は導通状態の
とき、相互に等しい電流が流れることになる。
素子M2は、メモリ素子M1に対して2倍の電流を有機
EL素子62に供給することができ、このようにメモリ
素子M1,M2にSRAM66からのデータが書込まれ
るだけで、時間分割を用いなくとも、電流駆動型の電気
光学素子で階調表示を行うことができる。
2に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
示装置における1つの画素領域Aの電気回路図である。
この図12の構成は、前述の図3の構成に類似し、対応
する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を
省略する。注目すべきは、本構成では、メモリ素子とし
て強誘電体薄膜コンデンサC1,C2が用いられるとと
もに、このメモリ素子と第1のアクティブ素子であるT
FTQ1とが直接接続されており、代わりにメモリ素子
とGNDとの間に第2のアクティブ素子であるTFTQ
31,Q32が配置されていることである。この図12
の強誘電体薄膜コンデンサC1,C2の使い方は、FR
AM(強誘電体メモリ素子)でいうところの1T(トラ
ンジスタ)1C(コンデンサ)構成である。これによっ
て、図3の4個のTFTP1,P2,N1,N2を使用
するSRAM回路よりも、必要な回路面積を小さくする
ことができる。
は、たとえば特開2000−164818号公報および
特開2000−169297号公報等に記載されている
ので、ここでは詳細な説明は省略する。
デンサC1,C2の一端がTFTQ1,Q2aに接続さ
れ、他端が前記TFTQ31,Q32を介して接地され
る。さらに前記図1および図3の基板63では、有機E
L素子62の積層順序が、基板、陽極、正孔入層、正孔
輸送層、発光層、電子輸送層および陰極の順で、TFT
Q2をP型とし、有機EL素子62をTFTQ2とGN
Dとの間に挿入している。一方、この図12の構成で
は、基板63aに、基板、陰極、電子輸送層、発光層、
正孔輸送層、正孔入層および陽極の順で積層されて構成
される有機EL素子62aが用いられており、この有機
EL素子62aを、N型のTFTQ2aと電源電圧VD
Dの参照線Rとの間に挿入している。このようにして、
TFTQ2a,Q31,Q32のゲート電圧の振幅が小
さくされている。
3および図14に基づいて説明すれば、以下のとおりで
ある。
示装置における4つの画素領域の電気回路図である。こ
の図13の構成は、前述の図12の構成に類似し、対応
する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を
省略する。注目すべきは、本構成では、メモリ素子とし
て1画素当り6つの強誘電体薄膜コンデンサC1〜C6
が用いられていることである。また、参照線Rは行方向
で奇数番目の画素(図6ではA11,A21)と偶数番
目の画素(図6ではA12,A22)とで共用されてお
り、前記強誘電体薄膜コンデンサC1〜C6にそれぞれ
対応するTFTQ31〜Q36を駆動するためのビット
選択線B1〜B6も、列方向で奇数番目の画素(図13
ではA11,A12)と偶数番目の画素(図13ではA
21,A22)とで、すなわち隣接行間で共用されてお
り、表示領域内に占める配線領域の割合が小さくされて
いる。参照線Rの電圧は−VDDであり、N型のTFT
Q2aが用いられ、これに対応して有機EL素子62a
が用いられる。
よび選択線Gi,Gi+1の波形図である。この図14
の例では、1フレーム期間は128に分割されており、
大略的に、1のタイミングで選択線Giがハイレベルと
なり、かつビット選択線B1〜B6が択一的にハイレベ
ルとなって、i行目の各強誘電体薄膜コンデンサC1〜
C6にSRAM66からのデータが取込まれ、2のタイ
ミングで選択線Gi+1がハイレベルとなり、かつビッ
ト選択線B1〜B6が択一的にハイレベルとなって、i
+1行目の各強誘電体薄膜コンデンサC1〜C6にSR
AM66からのデータが取込まれ、残余の3〜128の
タイミングでは選択線Gi,Gi+1はローレベルとな
り、かつビット選択線B1〜B6がそのビットの重みの
期間だけ択一的にハイレベルとなって、各強誘電体薄膜
コンデンサC1〜C6のデータがTFTQ2aに出力さ
れる。
ハイレベルであるとき、選択線Gi+1はローレベルで
あるので、i行目の各強誘電体薄膜コンデンサC1〜C
6にデータを書込んでいる間、i+1行目の各強誘電体
薄膜コンデンサC1〜C6にデータが書込まれることは
ない。
ビット選択線B1は単位期間Tだけ選択され、ビット選
択線B2は期間2Tだけ選択され、ビット選択線B3は
期間4Tだけ選択され、ビット選択線B4は期間8Tだ
け選択され、ビット選択線B5は期間16Tだけ選択さ
れ、ビット選択線B6は期間32Tだけ選択される。ま
た、図14の例では、前記単位期間Tを1フレーム期間
の1/128としており、すなわち1フレーム期間内
で、(128−2)/{(1+2+4+8+16+3
2)×1}=2回だけ、交互に選択される。
前記のように各強誘電体薄膜コンデンサC1〜C6への
データの取込みが行われ、3のタイミングではビット選
択線B1が選択され、4〜5のタイミングではビット選
択線B2が選択され、6〜9のタイミングではビット選
択線B3が選択され、10〜17のタイミングではビッ
ト選択線B4が選択され、18〜33のタイミングでは
ビット選択線B5が選択され、34〜65のタイミング
ではビット選択線B6が選択され、66のタイミングで
は再びビット選択線B1が選択され、…97〜128の
タイミングではビット選択線B6が選択される。
多階調化を図ることができる。
2回、同一のビット選択線を選択している。これは1フ
レームの間に1回だけ各ビットに対応した発光を得る方
法では、PDPで問題となったのと同様な動画偽輪郭の
問題が発生するからである。しかしながら、前記図4の
ようにさらに多数回の発光を得て、前記動画偽輪郭を一
層改善するためには、MSBに近いビット(たとえばビ
ット選択線B6やB5)程、選択期間を細かく分割し
て、1フレーム期間内に分散するようにすればよい。
るよりも、1フレーム期間の一部を発光期間とする方が
前記動画偽輪郭対策の効果と動きボケ対策の効果がある
ので好ましい。この非発光状態を作るためには、図13
の6個の強誘電体薄膜コンデンサC1〜C6のうちの1
つへ有機EL素子62aを非発光とする電圧を保持する
か、またはその1つの強誘電体薄膜コンデンサに代え
て、有機EL素子62aを非発光とする電圧と接続され
た配線を用意し、その強誘電体薄膜コンデンサまたは配
線を選択する動作を行うようにすればよい。
5に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
示装置における4つの画素領域の電気回路図である。こ
の図15の構成は、前述の図13および図3の構成に類
似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、
その説明を省略する。注目すべきは、本構成では、ビッ
ト選択線B1〜B6が、B1〜B3とB4〜B6との2
つに区分され、各行間に均等に配置されていることであ
る。すなわち、ビット選択線B1〜B6が隣接行間で共
用される点は前記図13の構成と同様であるけれども、
図13の構成ではそのビット選択線B1〜B6が一括し
て共用する行間に配設されているのに対して、本構成で
は2つに分割して、分散して配設されている。
示均一性を向上することができる。
る強誘電体薄膜コンデンサC1〜C6に対する書込み期
間が、2単位時間から3単位時間となるが、その他は同
様であるので、ここではその詳細は省略する。
6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
示装置における2つの画素領域の電気回路図である。こ
の図16の構成は、前述の図14の構成に類似し、対応
する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を
省略する。注目すべきは、本構成では、3本のビット選
択線B1〜B3を用いて、その選択出力が各画素A1
1,A21内でデコードされ、強誘電体薄膜コンデンサ
C1〜C8のうちの対応するものが選択されることであ
る。このため、23 =8から、前記のように8つの強誘
電体薄膜コンデンサC1〜C8を設け、また奇数番目の
強誘電体薄膜コンデンサC1,C3,C5,C7に対応
してはN型のTFTQ31,Q33,Q35,Q37を
それぞれ設け、偶数番目の強誘電体薄膜コンデンサC
2,C4,C6,C8に対応してはP型のTFTQ32
a,Q34a,Q36a,Q38aをそれぞれ設けると
ともに、前記選択信号をデコードするためのTFTQ8
1〜Q86を設けている。
することができる。
択線によって選択されている間に第1のアクティブ素子
によって信号線のデータをメモリ素子に取込み、そのメ
モリ素子の記憶内容に対応して参照線の電圧を電気光学
素子に印加するなどして、電気光学素子毎に記憶保持動
作を行い、同一データの再書込みを行わないようにし
て、信号線駆動回路の省電力化を図るようにした表示装
置において、多階調表示や別映像の表示を実現するにあ
たって、各電気光学素子に対応して形成されるメモリ素
子を、同一の信号線に対して、表示すべき階調や映像の
種類に対応したビット数個設け、その一部または全部の
出力によって前記電気光学素子を表示駆動する。
によるデジタル階調制御を行うことができ、また一部の
出力と残余の出力とで異なる映像を表示することがで
き、全部の出力を同時に使用した場合、各ビットの出力
の加算電圧や電流によってアナログ階調制御を行うこと
ができる。
ビットのデータが対応するメモリ素子に取込まれ、また
それらのビットを選択するビット選択線は相互に等しい
ビット順位間で共通に引回されるので、配線数を削減す
ることができる。さらにまた、マルチビットのデータに
よって電気光学素子を時分割のデューティで駆動するこ
とでD/A変換を行うと、変換に伴う電力消費も削減す
ることができる。
に、選択線によって選択されている間に第1のアクティ
ブ素子によって信号線のデータをメモリ素子に取込み、
そのメモリ素子の記憶内容に対応して参照線の電圧を電
気光学素子に印加するなどして、電気光学素子毎に記憶
保持動作を行い、同一データの再書込みを行わないよう
にして、信号線駆動回路の省電力化を図るようにした表
示装置において、多階調表示や別映像の表示を実現する
にあたって、各電気光学素子に対応して形成されるメモ
リ素子を、同一の信号線に対して、表示すべき階調およ
び/または映像の種類の少なくとも一部分に対応したビ
ット数個設けるとともに、各メモリ素子と前記第1のア
クティブ素子および電気光学素子との間に第2のアクテ
ィブ素子を介在し、その第2のアクティブ素子をビット
選択線によって択一的に選択することで、データのメモ
リ素子への書込み/電気光学素子への読出しを制御す
る。
示を実現することができ、および/または異なる映像を
表示することもできる。そして、マルチビットのデータ
は、共通の信号線を時間分割で使用して各メモリ素子に
順に取込まれ、またビット選択線は相互に等しいビット
順位間で共通に引回されるので、配線数を削減すること
ができる。また、そのマルチビットのデータによって電
気光学素子を時分割のデューティで駆動することでD/
A変換を行う場合、変換に伴う電力消費も削減すること
ができる。さらにまた、異なる映像の切換え表示にあた
って、一旦メモリ素子にデータを書込んでしまえば、外
部のCPU等の動作は必要なく、低消費電力で実現する
ことができる。
ように、選択線によって選択されている間に第1のアク
ティブ素子によって信号線のデータをメモリ素子に取込
み、そのメモリ素子の記憶内容に対応して参照線の電圧
を電気光学素子に印加するなどして、電気光学素子毎に
記憶保持動作を行い、同一データの再書込みを行わない
ようにして、信号線駆動回路の省電力化を図るようにし
た表示装置において、多階調表示や別映像の表示を実現
するにあたって、各電気光学素子に対応して形成される
メモリ素子を、同一の信号線に対して、表示すべき階調
や映像の種類に対応したビット数個設けるとともに、前
記第1のアクティブ素子およびその選択線も各メモリ素
子に個別的に対応して設け、さらに各メモリ素子と電気
光学素子との間にビット選択線によって択一的に選択さ
れる第3のアクティブ素子をそれぞれ介在する。
示を実現することができ、および/または異なる映像を
表示することもできる。そして、マルチビットのデータ
は、共通の信号線を時間分割で使用して各メモリ素子に
順に取込まれ、またビット選択線は相互に等しいビット
順位間で共通に引回されるので、配線数を削減すること
ができる。また、そのマルチビットのデータによって電
気光学素子を時分割のデューティで駆動することでD/
A変換を行う場合、変換に伴う電力消費を削減すること
もできる。
に、選択線によって選択されている間に第1のアクティ
ブ素子によって信号線のデータをメモリ素子に取込み、
そのメモリ素子の記憶内容に対応して参照線の電圧を電
気光学素子に印加するなどして、電気光学素子毎に記憶
保持動作を行い、同一データの再書込みを行わないよう
にして、信号線駆動回路の省電力化を図るようにした表
示装置において、多階調表示を実現するにあたって、各
電気光学素子に対応して形成されるメモリ素子を、同一
の信号線に対して、表示すべき階調数に対応したビット
数個設けるとともに、第1のアクティブ素子およびその
選択線も各メモリ素子に個別的に対応して設ける。
や電流によってアナログ階調制御を行うことができる。
そして、マルチビットのデータは、共通の信号線を時間
分割で使用して各メモリ素子に順に取込まれ、またビッ
ト選択線は相互に等しいビット順位間で共通に引回され
るので、配線数を削減することができる。
ように、選択線によって選択されている間に第1のアク
ティブ素子によって信号線のデータをメモリ素子に取込
み、そのメモリ素子の記憶内容に対応して参照線の電圧
を電気光学素子に印加するなどして、電気光学素子毎に
記憶保持動作を行い、同一データの再書込みを行わない
ようにして、信号線駆動回路の省電力化を図るようにし
た表示装置において、多階調表示を実現するにあたっ
て、各電気光学素子に対応して形成されるメモリ素子
を、同一の信号線に対して、表示すべき階調や映像の種
類に対応したビット数個設けるとともに、各メモリ素子
に個別的に対応して、前記第1のアクティブ素子および
電気光学素子と対応するメモリ素子との間に第2のアク
ティブ素子を介在し、この第2のアクティブ素子をビッ
ト選択線によって択一的に選択することで、対応するメ
モリ素子にデータを格納する。
や電流によってアナログ階調制御を行うことができる。
そして、マルチビットのデータは、共通の信号線を時間
分割で使用して各メモリ素子に順に取込まれ、またビッ
ト選択線は相互に等しいビット順位間で共通に引回され
るので、配線数を削減することができる。
に、マトリクス表示装置において、前記ビット選択線を
隣接行間で共用する。
調化を図ることができる。
ように、前記ビット選択線を2つに区分し、各行間に分
散して配設する。
均一性を向上することができる。
に、前記ビット選択線の選択データをデコードするデコ
ード手段をさらに備える。
ることができる。
ように、前記メモリ素子を、強誘電体薄膜コンデンサで
形成する。
用するSRAM回路で実現する場合よりも、メモリ素子
に必要な回路面積を小さくすることができる。
構成を示す図である。
すブロック図である。
するための1つの画素領域の電気回路図である。
択線の波形図である。
1つの画素領域の電気回路図である。
択線ならびに信号線の波形図である。
1つの画素領域の電気回路図である。
いて、低消費電力化を実現可能なD/A変換回路の構成
を示す電気回路図である。
1つの画素領域の電気回路図である。
選択線ならびに信号線の波形図である。
素子に対して、時間分割階調を用いることなく電流値を
制御するようにした最も端的な構成を示す電気回路図で
ある。
る1つの画素領域の電気回路図である。
る4つの画素領域の電気回路図である。
び選択線の波形図である。
る4つの画素領域の電気回路図である。
る2つの画素領域の電気回路図である。
示すブロック図である。
詳細に示す回路図である。
構成を示す図である。
を詳細に示す回路図である。
ブロック図である。
構成の一例を示す回路図である。
構成の他の例を示す回路図である。
8aTFT(第2のアクティブ素子) Q51,Q52 TFT(第3のアクティブ素子) Q61;Q62,Q63 TFT Q71,Q72 TFT(第2のアクティブ素子) Q81〜Q86 TFT(デコード手段) R 参照線 R11,R12;R2,R3 抵抗 S 信号線
Claims (9)
- 【請求項1】マトリクス状に区画された各領域に電気光
学素子が配設され、前記各領域に設けられた第1のアク
ティブ素子を介して信号線からメモリ素子にデータを取
込み、そのメモリ素子の出力で前記電気光学素子を表示
駆動するようにした表示装置において、 各電気光学素子に対応する前記メモリ素子を同一の信号
線に対して複数個設け、 前記各メモリ素子の一部または全部の出力によって前記
電気光学素子を表示駆動することを特徴とする表示装
置。 - 【請求項2】選択線によって選択されている間に第1の
アクティブ素子によって信号線のデータをメモリ素子に
取込み、電気光学素子がそのメモリ素子の記憶内容に対
応した表示を行うようにした表示装置において、 各電気光学素子に対応して形成される前記メモリ素子
を、同一の信号線に対して、表示すべき階調および/ま
たは映像の種類の少なくとも一部分に対応したビット数
個設け、 前記各メモリ素子に個別的に対応して設けられる第2の
アクティブ素子と、 相互に等しいビット順位の第2のアクティブ素子の制御
入力端間に共通に引回され、各ビット順位間で択一的に
選択されて、前記選択線が選択されている間は前記第1
のアクティブ素子を介するデータを対応するメモリ素子
に格納させ、前記選択線が選択されていない期間は対応
するメモリ素子のデータを電気光学素子に出力させるビ
ット選択線とを含むことを特徴とする表示装置。 - 【請求項3】選択線によって選択されている間に第1の
アクティブ素子によって信号線のデータをメモリ素子に
取込み、電気光学素子がそのメモリ素子の記憶内容に対
応した表示を行うようにした表示装置において、 各電気光学素子に対応して形成される前記メモリ素子
を、同一の信号線に対して、表示すべき階調および/ま
たは映像の種類の少なくとも一部分に対応したビット数
個設けるとともに、前記第1のアクティブ素子および選
択線も各メモリ素子に個別的に対応して設け、 前記各メモリ素子に個別的に対応して設けられる第3の
アクティブ素子と、 相互に等しいビット順位の第3のアクティブ素子の制御
入力端間に共通に引回され、各ビット順位間で択一的に
選択されて、対応するメモリ素子のデータを電気光学素
子に出力させるビット選択線とを含むことを特徴とする
表示装置。 - 【請求項4】選択線によって選択されている間に第1の
アクティブ素子によって信号線のデータをメモリ素子に
取込み、電気光学素子がそのメモリ素子の記憶内容に対
応した表示を行うようにした表示装置において、 各電気光学素子に対応して形成される前記メモリ素子
を、同一の信号線に対して、表示すべき階調の少なくと
も一部分に対応したビット数個設けるとともに、前記第
1のアクティブ素子および選択線も各メモリ素子に個別
的に対応して設け、 前記複数のメモリ素子の和出力で前記電気光学素子を表
示駆動することを特徴とする表示装置。 - 【請求項5】選択線によって選択されている間に第1の
アクティブ素子によって信号線のデータをメモリ素子に
取込み、電気光学素子がそのメモリ素子の記憶内容に対
応した表示を行うようにした表示装置において、 各電気光学素子に対応して形成される前記メモリ素子
を、同一の信号線に対して、表示すべき階調の少なくと
も一部分に対応したビット数個設け、 前記各メモリ素子に個別的に対応して設けられる第2の
アクティブ素子と、 相互に等しいビット順位の第2のアクティブ素子の制御
入力端間に共通に引回され、各ビット順位間で択一的に
選択されて、前記選択線が選択されている間に前記第1
のアクティブ素子を介するデータを対応するメモリ素子
に格納させるビット選択線とを含み、 前記複数のメモリ素子の和出力で前記電気光学素子を表
示駆動することを特徴とする表示装置。 - 【請求項6】前記各電気光学素子がマトリクス状に配列
され、前記ビット選択線を隣接行間で共用することを特
徴とする請求項2〜5の何れかに記載の表示装置。 - 【請求項7】前記ビット選択線を2つに区分し、各行間
に分散して配設することを特徴とする請求項6記載の表
示装置。 - 【請求項8】前記ビット選択線の選択データをデコード
するデコード手段をさらに備えることを特徴とする請求
項2〜7の何れかに記載の表示装置。 - 【請求項9】前記メモリ素子を、強誘電体薄膜コンデン
サで形成することを特徴とする請求項1〜8の何れかに
記載の表示装置。
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